(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬が分注された血液のサンプルにおいて凝固した血液の量を示す凝固指数を測定する検出ユニットと、
測定された前記凝固指数に基づいて、カーブフィッティングにより凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを所定の時間間隔で算出する第１のカーブフィッティング部と、
前記第１のカーブフィッティング部の対象となった凝固指数の後の凝固指数に基づいてカーブフィッティングにより凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを所定の時間間隔で算出する第２のカーブフィッティング部と、
前記第１のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータに基づいて、前記試薬が前記サンプルに分注された直後から前記凝固指数が増加する部分を示す初期凝固指数変化の有無を判断する初期凝固指数変化判断部と、
前記初期凝固指数変化の有無に応じて、凝固時間を算出する処理を変更する凝固時間算出部と、を備え、
前記凝固時間算出部は、
前記初期凝固指数変化がある場合に、前記第２のカーブフィッティング部によって算出されたパラメータによって定まる近似曲線を表す近似関数に基づいて凝固時間を算出することを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動分析装置であって、
初期凝固指数変化があると判断された場合、一段階目の凝固反応が完了したか否かを判断する凝固反応完了判断部と、
所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータが一定の値に収束したか否かを判断するパラメータ収束判断部と、
を備え、
前記第２のカーブフィッティング部は、
一段階目の凝固反応が完了したと判断された場合に、前記第１のカーブフィッティング部の対象となった凝固指数の後の凝固指数に基づいてカーブフィッティングにより凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを所定の時間間隔で算出し、
前記凝固時間算出部は、
初期凝固指数変化があると判断され、かつ、前記第２のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータが一定の値に収束した場合、前記第２のカーブフィッティング部によって算出されたパラメータによって定まる近似曲線を表す近似関数に基づいて、凝固時間を算出する
ことを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自動分析装置であって、
所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータが一定の値に収束したか否かを判断するパラメータ収束判断部と、
前記第１のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータが一定の値に収束した場合、収束した前記近似曲線のパラメータに基づいて、前記凝固反応曲線において凝固反応が開始した点を示す反応開始点を決定する反応開始点決定部と、
前記反応開始点から、測定を終了した点を示す測定終了点までの間で、カーブフィッティングにより前記凝固指数から凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを算出する第３のカーブフィッティング部と、
を備え、
前記凝固時間算出部は、
初期凝固指数変化がないと判断され、かつ、前記第１のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータが一定の値に収束した場合、前記第３のカーブフィッティング部によって算出されたパラメータによって定まる近似曲線を表す近似関数に基づいて、凝固時間を算出する
を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項２に記載の自動分析装置であって、
前記第１のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータが一定の値に収束した場合、収束した前記近似曲線のパラメータに基づいて、前記凝固反応曲線において凝固反応が開始した点を示す反応開始点を決定する反応開始点決定部と、
前記反応開始点から、測定を終了した点を示す測定終了点までの間で、カーブフィッティングにより前記凝固指数から凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを算出する第３のカーブフィッティング部と、
を備え、
前記凝固時間算出部は、
初期凝固指数変化があると判断され、かつ、前記第２のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータが一定の値に収束した場合、前記第２のカーブフィッティング部によって算出されたパラメータによって定まる近似曲線を表す近似関数に基づいて、凝固時間を算出し、
初期凝固指数変化がないと判断され、かつ、前記第１のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータが一定の値に収束した場合、前記第３のカーブフィッティング部によって算出されたパラメータによって定まる近似曲線を表す近似関数に基づいて、凝固時間を算出する
を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
請求項１に記載の自動分析装置であって、
前記近似曲線を表す近似関数は、
【数１】
0005889480.tif 000006
であり、パラメータＥｒａｎｇｅは、散乱光強度Ｅ（ｔ）の最大値ＥＰと最小値Ｅｂの差分を示し、パラメータａは、前記近似曲線の変曲点における時間ｔを示し、パラメータｋは、前記近似曲線におけるベースライン領域及びプラトー領域に挟まれた領域における曲線の傾きを示し、パラメータｂは、補正用のパラメータを示し、
前記初期凝固指数変化判断部は、
前記第１のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータＥｒａｎｇｅ及びｋが共に０でない場合、前記初期凝固指数変化があると判断する
ことを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
試薬が分注された血液のサンプルにおいて凝固した血液の量を示す凝固指数を測定する検出工程と、
測定された前記凝固指数に基づいて、カーブフィッティングにより凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを所定の時間間隔で算出する第１のカーブフィッティング工程と、
前記第１のカーブフィッティング工程の対象となった凝固指数の後の凝固指数に基づいてカーブフィッティングにより凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを所定の時間間隔で算出する第２のカーブフィッティング工程と、
前記第１のカーブフィッティング工程において所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータに基づいて、前記試薬が前記サンプルに分注された直後から前記凝固指数が増加する部分を示す初期凝固指数変化の有無を判断する初期凝固指数変化判断工程と、
前記初期凝固指数変化の有無に応じて、凝固時間を算出する処理を変更する凝固時間算出工程と、を有し、
前記凝固時間算出工程は、
前記初期凝固指数変化がある場合に、前記第２のカーブフィッティング工程によって算出されたパラメータによって定まる近似曲線を表す近似関数に基づいて凝固時間を算出することを特徴とする分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液，尿などの生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に係り、特に、凝固・止血に関与する自動分析装置及び分析方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
血液凝固検査は、凝固線溶系の病態把握、ＤＩＣ（播種性血管内凝固症候群）の診断、血栓治療効果の確認、血友病の診断などの目的で行われている。特に、血液凝固時間測定は、フィブリンを生成させる凝固反応が正しく働いているかを直接調べる検査であり、先天的、後天的に異常がある場合、血液凝固時間は延長する。
【０００３】
したがって、血液凝固因子、フォンヴィレブランド因子などの異常や、肝障害、ビタミンＫ欠乏症、インヒビターの産生、ＤＩＣなど様々な原因で起こる出血傾向をスクリーニング的に調べる手段として血液凝固検査は重要である。
【０００４】
従来、血液凝固検査は、血液凝固反応の終点であるフィブリン析出を目視で捉えることで行われていたが、１９６０年代以降、検体処理数向上・高精度化を目的に開発された自動分析装置が日常検査に用いられている。
【０００５】
自動分析装置によるフィブリン析出の検出には主に、電気抵抗検出方式、光学的検出方式、力学的方式などが用いられており、主流は処理能力に優れた光学的検出方式（透過光検出、散乱光検出）、力学的方式（粘張度検出）である。
【０００６】
ところで、臨床検査分野では、患者検体の測定結果をできる限り早急に報告することが求められている。
【０００７】
これに関連し、自動分析装置を用いたサンプル中に含まれる測定対象物質の測定において、時間経過とともに変化する計測値を用いて近似式のパラメータを計算し、該パラメータの収束度合いに応じて、反応の収束度合いを判断し、反応が収束したと判断された時点でのパラメータを用いて、反応終了時点での測定値を計算する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
これにより、検体ごとに測定時間を変更することが可能となり、処理能力が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２６１８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
血液凝固検査におけるフィブリン析出の検出では、フィブリン析出に至る経路として内因性経路、外因性経路の２つが存在し、反応経路に異常があるときには不安定な挙動を示すことがある。
【００１１】
その理由は、内因性経路、外因性経路のそれぞれに種々の凝固因子の活性化が関与していること、フィブリン析出のステップはフィブリノーゲンからフィブリンモノマーを合成するステップ、フィブリンモノマーの静電的な結合によりフィブリンポリマーの生成を開始するステップといったように多段階の反応から成ることなどよる。
【００１２】
一例として、ヘパリン投与患者で高フィブリノーゲン検体を散乱光方式で測定した場合、APTT（Activated Partial Thromboplastin Time）が極端に短縮傾向を示すことがある。このような検体では、外因系の亢進状態に起因する凝固反応による二段階の反応を示すと考えられ、反応初期から光学的変化量が徐々に変化する初期光量変化がみられた後、本来の凝固反応による光学的変化量が増大する。
【００１３】
この場合に、特許文献１の方法を用いると、近似式を随時算出し、時間とともに変化するパラメータを監視し、パラメータの収束とともに測定を終了してしまう。そのため、本来のピークの前で測定をやめてしまい、誤った凝固時間を算出してしまうという問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、凝固時間を正確に算出することができる自動分析装置及び分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、試薬が分注された血液のサンプルにおいて凝固した血液の量を示す凝固指数を測定する検出ユニットと、測定された前記凝固指数に基づいて、カーブフィッティングにより凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを所定の時間間隔で算出する第１のカーブフィッティング部と、前記第１のカーブフィッティング部の対象となった凝固指数の後の凝固指数に基づいてカーブフィッティングにより凝固反応曲線の近似曲線のパラメータを所定の時間間隔で算出する第２のカーブフィッティング部と、前記第１のカーブフィッティング部によって所定の時間間隔で算出された前記近似曲線のパラメータに基づいて、前記試薬が前記サンプルに分注された直後から前記凝固指数が増加する部分を示す初期凝固指数変化の有無を判断する初期凝固指数変化判断部と、前記初期凝固指数変化の有無に応じて、凝固時間を算出する処理を変更する凝固時間算出部と、を備え、前記凝固時間算出部は、前記初期凝固指数変化がある場合に、前記第２のカーブフィッティング部によって算出されたパラメータによって定まる近似曲線を表す近似関数に基づいて凝固時間を算出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、凝固時間を正確に算出することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態である自動分析装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態である自動分析装置における分析項目がＡＰＴＴの場合の理想的な凝固反応曲線を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態である自動分析装置における分析項目がＡＰＴＴの場合の実際の凝固反応曲線の一例を示す図である。
【図４Ａ】図３に示した初期光量変化における近似パラメータＥｒａｎｇｅを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。
【図４Ｂ】図３に示した初期光量変化における近似パラメータｋを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。
【図５Ａ】図３に示した本来の光量変化以降における近似パラメータａを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。
【図５Ｂ】図３に示した本来の光量変化以降における近似パラメータｋを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。
【図６】本発明の実施形態である自動分析装置に用いられる制御用コンピュータの機能を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態である自動分析装置の動作を示すフローチャートである。
【図８Ａ】変形例における近似パラメータａの推移を説明するための図である。
【図８Ｂ】変形例における近似パラメータｋの推移を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態である自動分析装置における分析項目がＡＰＴＴの場合の実際の凝固反応曲線の別の一例を示す図である。
【図１０Ａ】図９に示した凝固反応曲線におけるパラメータａを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。
【図１０Ｂ】図９に示した凝固反応曲線におけるパラメータｋを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の構成及び動作を説明する。
【００１９】
最初に、図１を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の全体構成を説明する。図１は、本発明の実施形態である自動分析装置１００の構成図である。
【００２０】
自動分析装置１００は、主として、サンプル分注プローブ１０１、サンプルディスク１０２、試薬分注プローブ１０６、試薬ディスク１０７、反応容器ストック部１１１、反応容器搬送機構１１２、検出ユニット１１３、反応容器廃棄部１１７、操作用コンピュータ１１８、制御用コンピュータ１２０を備える。制御用コンピュータ１２０は分析動作を制御する分析動作制御部１２０Ａ及びデータ処理を行うデータ処理部１２０Ｂから成る。
【００２１】
制御用コンピュータ１２０の分析動作制御部１２０Ａは、サンプル、試薬の分注から反応容器の移設、反応容器の廃棄に至る一連の動作を制御する。
【００２２】
サンプル分注プローブ１０１は、時計回り及び反時計回りに回転するサンプルディスク１０２に配置されたサンプル容器１０３内のサンプルを吸引し、反応容器１０４へ吐出する。具体的には、サンプル分注プローブ１０１は、サンプル用シリンジポンプ１０５の動作に伴ってサンプルの吸引動作、及び吐出動作を実行する。
【００２３】
試薬分注プローブ１０６は、試薬ディスク１０７に配置された試薬容器１０８内の試薬を吸引し、反応容器１０４へ吐出する。具体的には、試薬分注プローブ１０６は、試薬用シリンジポンプ１１０の動作に伴って試薬の吸引動作、及び吐出動作を実行する。
【００２４】
試薬分注プローブ１０６の内部には、試薬昇温機構１０９が内蔵されている。試薬分注プローブ１０６によって吸引された試薬は、試薬昇温機構１０９により適温（所定の温度）へ昇温される。
【００２５】
反応容器搬送機構１１２は、反応容器１０４の搬送及び設置を行う。具体的には、反応容器搬送機構１１２は、反応容器１０４を保持して回転することにより、反応容器１０４を反応容器ストック部１１１から検出ユニット１１３の反応容器設置部１１４へ移動し、設置する。
【００２６】
反応容器設置部１１４には、反応容器１０４を載置できるように窪みが設けられており、この窪みに反応容器１０４を挿入することができる。ここで、反応容器設置部１１４は少なくとも一つ以上あり、本装置は少なくとも一つ以上の検出ユニット１１３からなる。
【００２７】
ここで、試薬分注プローブ１０６によって反応容器設置部１１４に載置された反応容器１０４に所定の試薬が吐出されると、血液凝固反応が開始される。すなわち、試薬分注プローブ１０６による試薬の吐出動作を起点として血液凝固反応が開始される。
【００２８】
各サンプルのために分析すべき分析項目は、キーボードＫＢや表示装置Ｄに表示された操作画面を介して操作用コンピュータ１１８から制御用コンピュータ１２０へ入力される。なお、表示装置Ｄに表示された分析項目をマウスＭでクリックすることにより、分析項目を入力してもよい。検出ユニット１１３の動作は、制御用コンピュータ１２０により制御される。
【００２９】
光源１１５は、光を反応容器１０４へ照射する。光源１１５から照射された光は、反応容器１０４内の反応溶液で散乱される。
【００３０】
検出部（光センサ）１１６は、フォトダイオードなどから構成される。検出部１１６は、反応容器１０４内の反応溶液で散乱された散乱光を受光し、光／電流変換を行う。これにより、検出部１１６は、受光した散乱光の強度を示す測光信号を出力する。
【００３１】
測光信号は、Ａ／Ｄ変換器１２１でＡ／Ｄ変換され、インターフェイス１２２を介して制御用コンピュータ１２０へ入力される。
【００３２】
制御用コンピュータ１２０におけるデータ処理部１２０Ｂは、測光信号に基づいて凝固時間を算出する。データ処理部１２０Ｂは、算出された凝固時間を、操作用コンピュータ１１８に接続された表示装置Ｄに画面出力すると共に、記憶装置としてのハードディスク１１９に格納する。なお、データ処理部１２０Ｂは、算出結果としての凝固時間を、インターフェイス１２２を介してプリンタ１２３に印字出力してもよい。
【００３３】
反応容器搬送機構１１２は、測光が終了した反応容器１０４を保持し、反応容器廃棄部１１７へ廃棄する。
【００３４】
次に、図２を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００における分析項目がＡＰＴＴの場合の理想的な凝固反応曲線を説明する。図２は、本発明の実施形態である自動分析装置１００における分析項目がＡＰＴＴの場合の理想的な凝固反応曲線を示す模式図である。図２では、縦軸は散乱光強度Ｅを示し、横軸は時間ｔを示す。
【００３５】
図２では、測定を開始するタイミングｔ＝ｔ０からタイミングｔ＝ｔ１までの間において、散乱光強度Ｅは、一定の最小値Ｅｂとなる。一方、タイミングｔ＝ｔ２以降において、散乱光強度Ｅは、一定の最大値ＥＰとなる。
【００３６】
理想的な凝固反応曲線において、散乱光強度Ｅが一定の最小値Ｅｂとなる領域をベースライン領域といい、散乱光強度Ｅが一定の最大値ＥＰとなる領域をプラトー領域という。散乱光変化量Ｅｒａｎｇｅは、散乱光強度Ｅの最大値ＥＰと最小値Ｅｂの差分を示す。
【００３７】
制御用コンピュータ１２０は、散乱光強度Ｅの測定データをカーブフィッティングすることにより、凝固反応曲線を表す近似曲線を決定する。制御用コンピュータ１２０の動作の詳細については、図７を用いて後述する。
【００３８】
ここで、カーブフィッティングとは、測定データに対して最もよく当てはまるような曲線を求めることと定義する。一般に、カーブフィッティングには回帰分析が用いられる。カーブフィッティングでは、一つ以上のパラメータを持つ関数に対してパラメータを決定するために所定の反復処理を行う。
【００３９】
回帰分析で曲線を求める場合、その曲線はデータ点（測定値を表す点）を必ず通るわけではない。回帰分析では、曲線とデータ点群の距離が最小になるようなパラメータを決定するために所定の反復演算処理を行い、最適なパラメータを探索、決定する。
【００４０】
なお、カーブフィッティングによって得られた曲線を近似曲線、カーブフィッティングにより決定されたパラメータを近似パラメータ、近似パラメータを元の関数に代入して得られる式を近似式と定義する。
【００４１】
凝固反応曲線はシグモイド状の形状を示すことから、近似関数として、例えば次の式（１）で表されるシグモイド曲線を採用することができる。
【００４２】
【数１】
0005889480.tif 000002
【００４３】
ここで、パラメータａは図２に示す変曲点ＰＡにおける時間ｔを示し、パラメータｋはベースライン領域およびプラトー領域に挟まれた領域における曲線の傾き（凝固反応曲線の立ち上がり部分の勾配の程度）を示す。
【００４４】
式（１）で表される近似関数を用いたカーブフィッティングでは、４つのパラメータＥｒａｎｇｅ、Ｅｂ，ａ、ｋが決定される。
【００４５】
しかしながら、実際には、測定値にフィットするシグモイド曲線は必ずしも点対称にならないことが多い。したがって、本実施形態では、点対称の補正パラメータb（補正用のパラメータ）を導入した次の式（２）を用いる。
【００４６】
【数２】
0005889480.tif 000003
【００４７】
ここで、カーブフィッティングにより算出されたパラメータをＥｒａｎｇｅ（１）−１，ａ（１）−１，ｂ（１）−１，ｋ（１）−１，Ｅｂ（１）−１とすると近似曲線は、次の式（３）で表される。
【００４８】
【数３】
0005889480.tif 000004
【００４９】
次に、図３を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００における分析項目がＡＰＴＴの場合の実際の凝固反応曲線の一例を説明する。図３は、本発明の実施形態である自動分析装置１００における分析項目がＡＰＴＴの場合の実際の凝固反応曲線の一例を示す図である。図３では、縦軸は散乱光強度Ｅを示し、横軸は時間ｔを示す。
【００５０】
図３に示す凝固反応曲線は、反応経路に異常があり、二段階の反応を示す。図３では、一段階目の反応として測定開始直後から初期光量変化Ｄ１が見られ、その後、二段階目の反応として本来の光量変化Ｄ２が見られる。
【００５１】
ここで、初期光量変化とは、凝固反応曲線において、試薬がサンプルに分注された直後から散乱光強度Ｅが増加する部分を示す。つまり、初期光量変化では、散乱光強度Ｅの時間微分が正（ｄＥ／ｄｔ＞０）となる。この部分において、カーブフィッティングを行うと、近似パラメータＥｒａｎｇｅ≠０、ｋ≠０となる。
【００５２】
また、本来の光量変化とは、凝固反応曲線において、初期光量変化の後に散乱光強度Ｅが増加する部分を示す。つまり、本来の光量変化では、散乱光強度Ｅの時間微分が正（ｄＥ／ｄｔ＞０）となる。図３では、本来の光量変化Ｄ２における散乱光強度Ｅの時間微分は、初期光量変化Ｄ１における散乱光強度Ｅの時間微分よりも大きい。
【００５３】
次に、図４を用いて、図３に示した初期光量変化Ｄ１における近似パラメータの推移を説明する。図４は、図３に示した初期光量変化Ｄ１における近似パラメータの推移を説明するための図である。
【００５４】
図４（Ａ）は、図３に示した初期光量変化Ｄ１における近似パラメータＥｒａｎｇｅを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。図４（Ａ）では、縦軸は近似パラメータＥｒａｎｇｅを示し、横軸は時間ｔを示す。なお、時間範囲は０≦ｔ≦３５である。図４（Ａ）では、近似パラメータＥｒａｎｇｅは、１５〜３０秒付近でほぼ一定の値となる。
【００５５】
一方、図４（Ｂ）は、図３に示した初期光量変化Ｄ１における近似パラメータｋを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。図４（Ｂ）では、縦軸は近似パラメータｋを示し、横軸は時間ｔを示す。なお、時間範囲は０≦ｔ≦３５である。図４（Ｂ）では、近似パラメータｋは１５〜３０秒付近でほぼ一定の値となる。
【００５６】
次に、図５を用いて、図３に示した本来の光量変化Ｄ２以降における近似パラメータの推移を説明する。図５は、図３に示した本来の光量変化Ｄ２以降における近似パラメータの推移を説明するための図である。
【００５７】
図５（Ａ）は、図３に示した本来の光量変化Ｄ２以降における近似パラメータａを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。図５（Ａ）では、縦軸は近似パラメータａを示し、横軸は時間ｔを示す。なお、図５（Ａ）では、時間範囲はｔ≧３５である。
【００５８】
図２に示した変曲点ＰＡは、シグモイド曲線の途中に存在するものあり、まず、変曲点ＰＡにおける時間ｔの値を示す近似パラメータａが収束する。図５（Ａ）の例では、近似パラメータａは測定開始から約４０秒後にａは一定の値に収束する。
【００５９】
図５（Ｂ）は、図３に示した本来の光量変化Ｄ２以降における近似パラメータｋを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。図５（Ｂ）では、縦軸は近似パラメータｋを示し、横軸は時間ｔを示す。なお、図５（Ｂ）では、時間範囲はｔ≧３５である。
【００６０】
図３に示した本来の光量変化Ｄ２に対応する曲線部分が終了すると、近似パラメータｋが収束する。図５（Ｂ）の例では、近似パラメータｋは約５０秒後に一定の値に収束する。
【００６１】
次に、図６を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる制御用コンピュータ１２０の機能を説明する。図６は、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる制御用コンピュータ１２０の機能を示すブロック図である。
【００６２】
制御用コンピュータ１２０におけるデータ処理部１２０Ｂは、第１のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ａ、初期凝固指数変化判断部１２０Ｂ−ｂ、凝固反応完了判断部１２０Ｂ−ｃ、第２のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｄ、パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅ、凝固時間算出部１２０Ｂ−ｆ、反応開始点決定部１２０Ｂ−ｇ、第３のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｈを備える。
【００６３】
第１のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ａは、測定データに対してカーブフィッティングを行い、近似パラメータを算出する。
【００６４】
初期凝固指数変化判断部１２０Ｂ−ｂは、算出された近似パラメータに基づいて、初期光量変化の有無を判断する。
【００６５】
凝固反応完了判断部１２０Ｂ−ｃは、初期光量変化がある場合に、二段階の凝固反応において一段階目の反応が完了したか否かを判断する。
【００６６】
第２のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｄは、一段階目の反応が完了した場合、一段階目の反応を除いた二段階目の反応のみの測定データに対して、カーブフィッティングを行い、近似パラメータを算出する。
【００６７】
パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅは、近似パラメータが収束したか否かを判断する。
【００６８】
凝固時間算出部１２０Ｂ−ｆは、近似パラメータを代入した近似関数に基づいて、凝固時間を算出する。
【００６９】
反応開始点決定部１２０Ｂ−ｇは、初期光量変化がない場合に、測定データから光学変化が始まる反応開始点を決定する。
【００７０】
第３のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｈは、初期光量変化がない場合、反応開始点から測定終了点までの間でカーブフィッティングを行い、近似パラメータを算出する。
【００７１】
なお、これらの機能部の詳細については、図７を用いて後述する。
【００７２】
次に、図７を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の動作を説明する。図７は、本発明の実施形態である自動分析装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００７３】
以下では、一例として、分析項目（検査項目）がＡＰＴＴであり、凝固反応が二段階の反応である場合を説明する。ただし、分析項目はＡＰＴＴに限定されない。
【００７４】
具体的には、図３に示した凝固反応曲線にしたがって二段階に反応が進み、図４〜図５に示したように、近似パラメータが収束したとする。
【００７５】
まず、検出ユニット１１３は、反応容器設置部１１４へ載置された反応容器１０４への試薬、サンプルの分注が完了した時点（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）を起点とし、反応容器１０４からの散乱光量を示す散乱光強度Ｅを連続的に検出（測定）する（ステップＳ２０）。
【００７６】
Ａ／Ｄ変換器１２１は、一定周期（Ｓ秒）毎に検出ユニット１１３にて検出された散乱光の強度を示す測光信号（光／電流変換データ）を収集し、Ａ／Ｄ変換する。
【００７７】
第１のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ａは、Ａ／Ｄ変換器１２１からＡ／Ｄ変換データ（Ａ／Ｄ変換された測光信号）を受け取る（ステップＳ３０）。
【００７８】
第１のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ａは、Ａ／Ｄ変換データに対して一定周期でカーブフィッティングを行い、近似曲線のパラメータを算出する（ステップＳ４０）。
【００７９】
なお、カーブフィッティングの周期は短い程、分解能高く測定の終了を判断できる。ただし、カーブフィッティングの処理回数が増えると、制御用コンピュータ１２０への負担が大きくなるため、カーブフィッティングの周期はＡ／Ｄ変換器１２１での変換周期Ｓ秒と一致していなくてもよい。
【００８０】
また、カーブフィッティングの周期は、分析項目毎に変更しても良いし、分析項目の全てまたは一部について同一の周期を用いても良い。
【００８１】
さらに、制御用コンピュータ１２０の負担を軽減するため、連続的に収集された測定データの一部を間引きしても良い。すなわち、仮に０．１秒間隔で測定が行われていてもカーブフィッティング時に１秒間隔にデータを間引きすればデータ数を１／１０に減らすことができ、制御用コンピュータ１２０の負荷を軽減できる。
【００８２】
図７に戻り、第１のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ａは、カーブフィッティングによって算出された近似パラメータである、Ｅｒａｎｇｅ（１）−１，ａ（１）−１，ｂ（１）−１，ｋ（１）−１，Ｅｂ（１）−１をハードディスク１１９に記憶する（ステップＳ５０）。 
この際、第１のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ａは、近似パラメータが算出される度に個々のパラメータの値を記憶する。これにより、第１のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ａは、近似パラメータ毎の経時変化を記憶し、時間とともに変化する近似パラメータを監視する。
【００８３】
以下で説明するように、初期凝固指数変化判断部１２０Ｂ−ｂは、初期光量変化の有無を確認し、初期光量変化の有無に応じて凝固時間を算出する処理を適切に選択（変更）する。この点は、本発明と従来例との決定的な違いの一つである。
【００８４】
初期凝固指数変化判断部１２０Ｂ−ｂは、近似パラメータＥｒａｎｇｅ及びｋを監視することにより初期光量変化の有無を確認する（ステップＳ６０）。具体的には、初期凝固指数変化判断部１２０Ｂ−ｂは、Ｅｒａｎｇｅ≠０又はｋ≠０の場合に、初期光量変化ありと判断する。
【００８５】
図３に示す二段階の凝固反応においては、約ｔ＝３５秒以前において、初期光量変化として散乱光量変化があり、近似曲線は緩やかな曲線となる。また、この時間範囲において、カーブフィッティングを行うと、近似パラメータＥｒａｎｇｅ及び近似パラメータｋは、共に０にならない。
【００８６】
初期光量変化がある場合には、反応が二段階となるため、一段階目の反応終了時に誤って測定を終了することがないように、反応完了点の判断を慎重に行う必要がある。そこで、初期光量変化の有無を判断し、初期光量変化がある場合にはまず、一段階目の反応の完了を確認する必要がある。
【００８７】
凝固反応完了判断部１２０Ｂ−ｃは、近似パラメータＥｒａｎｇｅ及び近似パラメータｋを監視することによって一段階目の反応が完了したか否かを判断する（ステップＳ７０）。
【００８８】
具体的には、凝固反応完了判断部１２０Ｂ−ｃは、近似パラメータＥｒａｎｇｅ及び近似パラメータｋが一定となった場合、一段階目の反応が完了したと判断する。ここで、近似パラメータＥｒａｎｇｅ及び近似パラメータｋが一定となる期間の終点を一段階目の反応の完了と定義する。
【００８９】
例えば、図４（Ａ）では、１５〜３０秒において近似パラメータＥｒａｎｇｅが一定となり、図４（Ｂ）では、１５〜３０秒において近似パラメータｋが一定となる。したがって、凝固反応完了判断部１２０Ｂ−ｃは、ｔ＝３０秒において、一段階目の反応が完了したと判断する。
【００９０】
一段階目の反応が完了したと判断した場合（ステップＳ７０；Ｙｅｓ）、第２のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｄは、Ａ／Ｄ変換器１２１からＡ／Ｄ変換データを受け取る（ステップＳ８０）。
【００９１】
第２のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｄは、式（２）を用いて、Ａ／Ｄ変換データに対して一定周期でカーブフィッティングを行い、近似曲線のパラメータを算出する（ステップＳ９０）。
【００９２】
第２のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｄは、カーブフィッティングによって算出された近似パラメータである、Ｅｒａｎｇｅ（１）−２，ａ（１）−２，ｂ（１）−２，ｋ（１）−２，Ｅｂ（１）−２をハードディスク１１９に記憶する（ステップＳ１００）
ここで、この時のフィッティングの対象データは、一段階目の反応を除いた二段階目の反応のみの測定データとする。
【００９３】
パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅは、近似パラメータａ及びｋの収束を以って測定を終了する。
【００９４】
具体的には、パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅは、近似パラメータａ（１）−２が収束し、一定になったか否かを判断する（ステップＳ１１０）。
【００９５】
パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅは、近似パラメータａ（１）−２が一定になった場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、近似パラメータｋ（１）−２が収束し、一定になったか否かを判断する（ステップＳ１２０）。
【００９６】
パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅが、近似パラメータａ（１）−２及びｋ（１）−２が共に収束したと判断した場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ，ステップＳ１２０；Ｙｅｓ）、パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅの結果を受け取った制御用コンピュータ１２０の分析動作制御部１２０Ａは測定を終了すべき検体の散乱光量の検出の終了を指示する（ステップＳ１３０）。
【００９７】
凝固時間算出部１２０Ｂ−ｆは、測定を終了する時に記憶した二段階目のピークに対する近似パラメータＥｒａｎｇｅ（１）−２，ａ（１）−２，ｂ（１）−２，ｋ（１）−２，Ｅｂ（１）−２を式（２）に代入し、凝固時間を算出する（ステップＳ１４０）。
【００９８】
凝固時間の算出方法には（i）パーセント法、（ii）一次微分法、（iii）二次微分法、（iv）変曲点法などがある。  
パーセント法とは、凝固時間算出部１２０Ｂ−ｆが、反応の開始から終了までの散乱光量変化のうち、一定の割合を閾値として、閾値を越える時間を凝固時間とする方法である。例えば、閾値が散乱光量変化の５０％の場合には、Ｅｒａｎｇｅ（１）−２× 0.5 ＋Ｅｂ＝式（２）の右辺という方程式を解くことにより、凝固時間ｔを算出する。  
一次微分法とは散乱光量の微分値（散乱光量変化）の最も大きくなる時間を凝固時間とする方法である。Ｅｒａｎｇｅ（１）−２，ａ（１）−２，ｂ（１）−２，ｋ（１）−２，Ｅｂ（１）−２を式（２）に代入して得られる近似式を一次微分し、極大値を算出する。  
二次微分法は散乱光量の二次微分値の最も大きくなる時間を凝固時間とする方法であり、Ｅｒａｎｇｅ（１）−２，ａ（１）−２，ｂ（１）−２，ｋ（１）−２，Ｅｂ（１）−２を式（２）に代入して得られる近似式を二次微分した時の極大値を算出する。変極点法ではａ（１）−２をそのまま凝固時間とする方法である。
【００９９】
制御用コンピュータ１２０のデータ処理部１２０Ｂは、算出した凝固時間を操作用コンピュータ１１８に送信し（ステップＳ１５０）、表示装置Ｄに結果を表示する（ステップＳ１６０）。
【０１００】
また、二段階反応は異常反応であるため、二段階目の反応から凝固時間を算出したことが分かるようにエラーを表示する。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態によれば、凝固反応が二段階の反応である場合であっても、凝固時間を算出し、異常をユーザーに知らせることができる。
【０１０２】
（変形例１）
初期光量変化の有無を判断する別の方法としては測定データをそのまま用いて、散乱光の変化の閾値を越えた場合には初期光量変化ありとする方法もある。
【０１０３】
この場合、制御用コンピュータ１２０のデータ処理部１２０ｂは、測定を開始したタイミングにおける散乱光強度Ｅ０と、測定された最新の散乱光強度Ｅとの差分が所定の閾値を超えた場合、初期変化量ありと判断すればよい。
【０１０４】
（変形例２）
また、測定開始直後には初期光量変化の有無の判断を実施せず、あらかじめ設定した最低測定時間までは近似パラメータを監視続けるようにし、近似パラメータの一時的な収束の後に外れ値が発生するのを確認してから初期光量変化の有無を判断する方法もある。
【０１０５】
すなわち、初期光量変化がある場合、一段階目の反応が完了する時間は本来のピークに比べて早い時間に起こるため、分析項目毎に、あらかじめ最低測定時間を設定しておけばよい。
【０１０６】
具体例を図８に挙げるが、具体的な数字は実施例と異なっていてもよい。図８は、本変形例における近似パラメータの推移を説明するための図である。例えば、最低測定時間を５０秒と定めると、図８（Ａ），（Ｂ）より１５〜３０秒付近でａ及びｋはほぼ一定の値となり、反応完了を疑わせるが、測定最低時間までは測定を継続する。
【０１０７】
すると、一段階目の反応が終了した４０秒付近からエラー値として、ａの急激な変化が見られる。このような場合には初期光量変化があると判断する。
【０１０８】
次に、図９を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００における分析項目がＡＰＴＴの場合の実際の凝固反応曲線の別の一例を説明する。図９は、本発明の実施形態である自動分析装置１００における分析項目がＡＰＴＴの場合の実際の凝固反応曲線の別の一例を示す図である。
【０１０９】
なお、縦軸は散乱光強度Ｅを示し、横軸は時間ｔを示す。また、変曲点をＰＡで示し、測定が完了した点を示す測定完了点をＰＢで示す。
【０１１０】
図９では、図３と比較して、試薬添加直後に散乱光量変化が見られない。約ｔ＝３５秒以前において、近似曲線はＥ＝０の直線となる。この時間範囲において、カーブフィッティングを行うと、Ｅｒａｎｇｅ＝０かつｋ＝０である。
【０１１１】
次に、図１０を用いて、図９に示した凝固反応曲線における近似パラメータの推移を説明する。図１０は、図９に示した凝固反応曲線における近似パラメータの推移を説明するための図である。
【０１１２】
図１０（Ａ）は、図９に示した凝固反応曲線における近似パラメータａを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。図１０（Ａ）では、縦軸は近似パラメータａを示し、横軸は時間ｔを示す。
【０１１３】
図１０（Ａ）の例では、図９に示した変曲点ＰＡ以降（測定開始から約４０秒以降）で、近似パラメータａは一定の値に収束する。
【０１１４】
図１０（Ｂ）は、図９に示した凝固反応曲線におけるパラメータｋを５秒毎に算出し、プロットした結果を示す図である。図１０（Ｂ）では、縦軸は近似パラメータｋを示し、横軸は時間ｔを示す。
【０１１５】
図１０（Ｂ）の例では、図９に示したＰＢ以降（測定開始から約５５秒以降）で、近似パラメータｋは一定の値に収束する。
【０１１６】
次に、図７を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の動作を説明する。
【０１１７】
以下では、初期光量変化のない検体について凝固時間を算出する処理のフロー（図７のステップＳ１７０以降）を説明する。
【０１１８】
具体的には、図９に示した凝固反応曲線にしたがって反応が進み、図１０に示したように、近似パラメータが収束したとする。
【０１１９】
パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅは、近似パラメータａ（１）−１が収束し、一定になったか否かを判断する（ステップＳ１７０）。
【０１２０】
パラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅは、近似パラメータａ（１）−１が一定になった場合（ステップＳ１７０；Ｙｅｓ）、近似パラメータｋ（１）−１が収束し、一定になったか否かを判断する（ステップＳ１８０）。
【０１２１】
制御用コンピュータ１２０の分析動作制御部１２０Ａはパラメータ収束判断部１２０Ｂ−ｅの結果を反映し、近似パラメータｋ（１）−１の変化量が一定の範囲内になった場合、すなわち、近似パラメータｋ（１）−１が一定になった場合（ステップＳ１８０；Ｙｅｓ）、測定を終了すべき検体測定を終了し、散乱光量の検出の終了を指示する（ステップＳ１９０）。
【０１２２】
本発明と従来法との決定的な違いの二つ目は、測定終了となった時点で決定された近似パラメータをそのまま使用しないことである。以下で説明するように、反応開始点決定部１２０Ｂ−ｇは、反応開始点を決定し、第３のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｈは、カーブフィッティングを行う。ここで、反応開始点とは光学変化が始まるポイントのことである。
【０１２３】
凝固検査では、試薬の添加後直ちに測定を開始するため、測定開始直後は液面が安定せず、ノイズを生じやすくなるという特徴がある。ノイズに引きずられて反応初期での近似曲線が不正確になった場合には、凝固時間に誤差を生じることがある。
【０１２４】
したがって、より正確に凝固時間を算出するために、反応開始直後のノイズの多い部分のデータを凝固算出に使用しないように設定することが重要である。
【０１２５】
特に低フィブリノーゲン血漿の検体ではＳ／Ｎ比が小さくなるのでノイズの影響が顕著である。反応開始点を定義する方法としては例えば、近似パラメータＥｒａｎｇｅ及びｋを使用することができる。
【０１２６】
初期光量変化のない検体についての凝固反応曲線では、散乱光量変化が始まる前はＥｒａｎｇｅ＝０かつｋ＝０となるので、Ｅｒａｎｇｅ＝０かつｋ＝０となる最後の点を反応開始点と定義することができる。また、反応開始点と終了点の決定の別の方法としては、初期光量変化のない検体についての凝固反応曲線では、（２）式に近似パラメータＥｒａｎｇｅ（１）−２，ａ（１）−２，ｂ（１）−２，ｋ（１）−２，Ｅｂ（１）−２を代入して得られる近似式における微分値を利用することもできる。すなわち、散乱光量変化がない領域を反応開始点以前、反応終了以降と定義することができる。  
さらに反応開始点と終了点の決定方法の拡張例としては、散乱光量の二次微分値がゼロになった時や散乱光量の積分値の二次微分値がゼロになった時などがある。
【０１２７】
図７に戻り、第３のカーブフィッティング部１２０Ｂ−ｈは、反応開始点の直前から測定終了点までの間でカーブフィッティングを実行し（ステップＳ２１０）、近似パラメータＥｒａｎｇｅ（２），ａ（２），ｂ（２），ｋ（２），Ｅｂ（２）を決定し、ハードディスク１１９に記憶する（ステップＳ２２０）。 
凝固時間算出部１２０Ｂ−ｆは、決定されたパラメータを式（２）に代入し、凝固時間を算出する（ステップＳ２３０）。なお、ステップＳ２３０の処理は、ステップＳ１４０の処理と同じである。
【０１２８】
凝固時間算出部１２０Ｂ−ｆは、算出した凝固時間を操作用コンピュータ１１８に送信し（ステップＳ２４０）、表示装置Ｄに結果を表示する（ステップＳ２５０）。
【０１２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、初期光量変化のない検体についての凝固時間を正確に算出することができる。その理由は、初期光量変化のない場合、反応開始直後のノイズの多い部分のデータを凝固算出に使用しないからである。
【０１３０】
本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１３１】
上記実施例では、散乱光強度Ｅの測定データから初期光量変化の有無を判断しているが、測定データは、凝固した血液の量を示す凝固指数であれば何でもよい。
【０１３２】
上記実施例では、一段階目、二段階目の反応終了の判定に近似パラメータＥｒａｎｇｅ、近似パラメータｋ、近似パラメータａを使用する例を紹介したがこれらのパラメータのうち少なくとも一つ以上を監視することを特徴としていればよく、どのパラメータを使用しても、または組み合わせても良い。
【０１３３】
上記実施例では、凝固時間の算出処理を制御用コンピュータ１２０にて行ったが、制御用コンピュータ１２０が受け取ったＡ／Ｄ変換データをインターフェイス１２２を介して操作用コンピュータ１１８に送信し、操作用コンピュータ１１８にて処理を行っても良い。
【０１３４】
また、近似関数としては、表１に示すように、シグモイド曲線以外に、式（４）で表されるロジスティック曲線、式（５）で表されるゴンペルツ曲線、式（６）で表されるヒル曲線、式（７）で表されるチャップマン曲線などを使用することもできる。特に、上記実施例では散乱光検出における凝固時間解析法について述べたが、検出方法は透過光検出でも粘度検出でも良く、その際には類似の式を用いることができる。
【０１３５】
具体例として表１に示すような式を挙げたが、最も凝固反応曲線に近い類似の別式を選択するのが良い。この場合、初期光量変化（または粘度変化）の有無を判定し、初期光量変化（または粘度変化）がある場合には一段階目の反応終了を確認した後に二段階目の反応にて再度フィッティングを行い、時間とともに変化するパラメータを監視して反応完了を判断し、凝固時間を算出する方法であればよい。
【０１３６】
また、項目によって理想的な凝固反応の反応曲線の形状が異なるため、検査方法、分析項目毎、検体毎に適切な式を選択できるようにするのが好ましい。
【０１３７】
【表１】
0005889480.tif 000005
【符号の説明】
【０１３８】
１００…自動分析装置
１０１…サンプル分注プローブ
１０２…サンプルディスク
１０３…サンプル容器
１０４…反応容器
１０５…サンプル用シリンジポンプ
１０６…試薬分注プローブ
１０７…試薬ディスク
１０８…試薬容器
１０９…試薬昇温機構
１１０…試薬用シリンジポンプ
１１１…反応容器ストック部
１１２…反応容器搬送機構
１１３…検出ユニット
１１４…反応容器設置部
１１５…光源
１１６…検出部（光センサ）
１１７…反応容器廃棄部
１１８…操作用コンピュータ
１１９…ハードディスク
１２０…制御用コンピュータ
１２１…Ａ／Ｄ変換器
１２２…インターフェイス
１２３…プリンタ
【図１】
0005889480.tif 000007
【図２】
0005889480.tif 000008
【図３】
0005889480.tif 000009
【図４Ａ】
0005889480.tif 000010
【図４Ｂ】
0005889480.tif 000011
【図５Ａ】
0005889480.tif 000012
【図５Ｂ】
0005889480.tif 000013
【図６】
0005889480.tif 000014
【図７】
0005889480.tif 000015
【図８Ａ】
0005889480.tif 000016
【図８Ｂ】
0005889480.tif 000017
【図９】
0005889480.tif 000018
【図１０Ａ】
0005889480.tif 000019
【図１０Ｂ】
0005889480.tif 000020