JPH02216032A - テストキャリヤ分析方法およびそれに用いる装置 - Google Patents
テストキャリヤ分析方法およびそれに用いる装置Info
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- JPH02216032A JPH02216032A JP1339891A JP33989189A JPH02216032A JP H02216032 A JPH02216032 A JP H02216032A JP 1339891 A JP1339891 A JP 1339891A JP 33989189 A JP33989189 A JP 33989189A JP H02216032 A JPH02216032 A JP H02216032A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、ベース層に取付けられ試薬システムを含むテ
スト層を備え、該テスト層が色彩形成層と流体貯蔵層と
からなり、該色彩形成層が、測定の実行前のテストキャ
リヤの初期状態においては流体貯蔵層の流体と接触せず
、のちに外部からの操作によって流体貯蔵層に対17て
押圧せしめられうるように、ベースに運動自在に接続さ
れてなるテストキャリヤおよび 前記色彩形成層を流体貯蔵層に押付けるための押圧要素
と、色彩形成層の色彩変化を反射率計測による測定を行
なうための光学ユニットと、装置機能を制御するための
制御ユニットとを備え、前記反射率計測による測定が、
基準表面の拡散反射が測定される基準測定と色彩形成層
の拡散反射が測定されるサンプル測定とを取入れた評価
装置 を用いた、サンプル流体、とりわけ血液や尿などの体液
の、成分を分析測定するテストキャリヤ分析方法および
それに用いる装置に関する。
スト層を備え、該テスト層が色彩形成層と流体貯蔵層と
からなり、該色彩形成層が、測定の実行前のテストキャ
リヤの初期状態においては流体貯蔵層の流体と接触せず
、のちに外部からの操作によって流体貯蔵層に対17て
押圧せしめられうるように、ベースに運動自在に接続さ
れてなるテストキャリヤおよび 前記色彩形成層を流体貯蔵層に押付けるための押圧要素
と、色彩形成層の色彩変化を反射率計測による測定を行
なうための光学ユニットと、装置機能を制御するための
制御ユニットとを備え、前記反射率計測による測定が、
基準表面の拡散反射が測定される基準測定と色彩形成層
の拡散反射が測定されるサンプル測定とを取入れた評価
装置 を用いた、サンプル流体、とりわけ血液や尿などの体液
の、成分を分析測定するテストキャリヤ分析方法および
それに用いる装置に関する。
[従来の技術]
従来より、たとえば臨床検査室における血液の成分濃度
などの測定は、はとんどのばあい流体試薬を用いて行な
われており、最近、テストキャリヤを用いたテストの重
要性が増してきている。かかるテストにおいては、試薬
がソリッドなテストキャリヤの対応する層内に埋込まれ
、そのうえにサンプルのしずくが置かれる。サンプルと
試薬システムとの反応によって、テストキャリヤの色彩
形成層の色彩変化がもたらされる。
などの測定は、はとんどのばあい流体試薬を用いて行な
われており、最近、テストキャリヤを用いたテストの重
要性が増してきている。かかるテストにおいては、試薬
がソリッドなテストキャリヤの対応する層内に埋込まれ
、そのうえにサンプルのしずくが置かれる。サンプルと
試薬システムとの反応によって、テストキャリヤの色彩
形成層の色彩変化がもたらされる。
テストキャリヤのだめの評価装置はしばしば供給されて
おり、それは関連するテストキャリヤ用にとくに設計さ
れ、テストキャリヤとともにテストキャリヤ分析システ
ム(装置)を形成する。これらの装置は色彩形成層の色
彩変化を反射率計測によって測定するための光学ユニッ
トを有している。
おり、それは関連するテストキャリヤ用にとくに設計さ
れ、テストキャリヤとともにテストキャリヤ分析システ
ム(装置)を形成する。これらの装置は色彩形成層の色
彩変化を反射率計測によって測定するための光学ユニッ
トを有している。
表面の拡散反射(または拡散反射率)の反射率計測(r
eflometric) (L、ばしば反射測光(r
ef’lection−photometric)とも
よばれる)による測定は、特定の反射率を有する基準表
面の拡散反射を測定する基準測定をつねに必要とする。
eflometric) (L、ばしば反射測光(r
ef’lection−photometric)とも
よばれる)による測定は、特定の反射率を有する基準表
面の拡散反射を測定する基準測定をつねに必要とする。
色彩形成層の拡散反射を/l111定するサンプル1i
l11定自体の結果は、基準測定と関連づけられる。
l11定自体の結果は、基準測定と関連づけられる。
テストキャリヤ分析システムにおいては、既知の反射率
のテスト領域を有する特定のテストキャリヤの基準測定
かしばしば行なわれる。この基準測定を行なうために、
個別の各測定のまえに、またはすくなくとも各一連の測
定の開始時に、前記特定のテストキャリヤが評価装置に
挿入される。この基準測定を頻繁に行なうほど、装置特
性の変化(たとえば、増幅器のドリフト、光学要素の汚
れ、光散乱効果の変動など)によって測定結果がゆがめ
られるという危険が減少する。しかしながら、各基準測
定は取扱い工程を要するために、頻繁な基準測定はやっ
がいである。このことは、テストキャリヤの乾いたテス
ト領域(すなわち、サンプルによってまだ濡らされてい
ないもの)が基準表面として用いられるばあいにも同様
である。その都度、テストキャリヤが挿入され、基準測
定が行なわれ、サンプルが取出され、装置内のテストギ
ヤリヤが取換えられなくてはならないからである。
のテスト領域を有する特定のテストキャリヤの基準測定
かしばしば行なわれる。この基準測定を行なうために、
個別の各測定のまえに、またはすくなくとも各一連の測
定の開始時に、前記特定のテストキャリヤが評価装置に
挿入される。この基準測定を頻繁に行なうほど、装置特
性の変化(たとえば、増幅器のドリフト、光学要素の汚
れ、光散乱効果の変動など)によって測定結果がゆがめ
られるという危険が減少する。しかしながら、各基準測
定は取扱い工程を要するために、頻繁な基準測定はやっ
がいである。このことは、テストキャリヤの乾いたテス
ト領域(すなわち、サンプルによってまだ濡らされてい
ないもの)が基準表面として用いられるばあいにも同様
である。その都度、テストキャリヤが挿入され、基準測
定が行なわれ、サンプルが取出され、装置内のテストギ
ヤリヤが取換えられなくてはならないからである。
別なテストキャリヤ用評価装置は、装置に固着された基
準表面で測定を行なう。かかる基準表面によって頻繁な
基準測定を問題なく行なうことが可能になっている。し
かしながら、その精度は基準表面自体のみならず、長期
間にわたって変化しない基準チャンネル、すなわち基準
測定を任される光学要素の配置および電子評価回路に依
存する。さらに、装置に固着された基準表面であるので
、基準特性が異なったテスト領域タイプやテスト領域作
製プロセスに適応する可能性がない。
準表面で測定を行なう。かかる基準表面によって頻繁な
基準測定を問題なく行なうことが可能になっている。し
かしながら、その精度は基準表面自体のみならず、長期
間にわたって変化しない基準チャンネル、すなわち基準
測定を任される光学要素の配置および電子評価回路に依
存する。さらに、装置に固着された基準表面であるので
、基準特性が異なったテスト領域タイプやテスト領域作
製プロセスに適応する可能性がない。
1発明か解決しようとする課題]
本発明の目的は基準測定を容易にかつ正確に行なうこと
を可能にし、サンプル測定の精度を向」二せしめるテス
トキャリヤ分析方法およびそれに用いる装置を提供する
ことを目的とする。
を可能にし、サンプル測定の精度を向」二せしめるテス
トキャリヤ分析方法およびそれに用いる装置を提供する
ことを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明により、ベース層に取付けられ試薬システムを含
むテスト層を備え、該テスト層が色彩形成層と流体貯蔵
層とからなり、該色彩形成層が、測定の実行前のテスト
キャリヤの初期状態においては流体貯蔵層の流体と接触
せす、のちに外部からの操作によって流体貯蔵層に対し
て押圧せしめられうるように、ベースに運動自在に接続
されてなるテストキャリヤおよび前記色彩形成層を流体
貯蔵層に押付けるための押圧要素と、色彩形成層の色彩
変化を反射率計測による測定を行なうための光学ユニッ
トと、装置機能を制御するための制御ユニットとを備え
た評価装置 を用い、色彩形成層が押圧要素によって流体貯蔵層に押
付けられたのぢ、色彩形成層について同一の光学ユニッ
トによって基準測定とサンプル測定とが順次行なわれ、
色彩形成層の拡散反射率の基準測定が流体貯蔵層への押
圧の直後に行なわれることを特徴とする、サンプル流体
の成分を分析測定するためのテストキャリヤ分析方法が
提供される。
むテスト層を備え、該テスト層が色彩形成層と流体貯蔵
層とからなり、該色彩形成層が、測定の実行前のテスト
キャリヤの初期状態においては流体貯蔵層の流体と接触
せす、のちに外部からの操作によって流体貯蔵層に対し
て押圧せしめられうるように、ベースに運動自在に接続
されてなるテストキャリヤおよび前記色彩形成層を流体
貯蔵層に押付けるための押圧要素と、色彩形成層の色彩
変化を反射率計測による測定を行なうための光学ユニッ
トと、装置機能を制御するための制御ユニットとを備え
た評価装置 を用い、色彩形成層が押圧要素によって流体貯蔵層に押
付けられたのぢ、色彩形成層について同一の光学ユニッ
トによって基準測定とサンプル測定とが順次行なわれ、
色彩形成層の拡散反射率の基準測定が流体貯蔵層への押
圧の直後に行なわれることを特徴とする、サンプル流体
の成分を分析測定するためのテストキャリヤ分析方法が
提供される。
さらに本発明により、ベース層に取付けられ試薬システ
ム、を含むテスト層を備え、該テスト層が色彩形成層と
流体貯蔵層とからなり、該色彩形成層か、測定の実行前
のテストキャリヤの初期状態においては流体貯蔵層の流
体と接触せず、のちに外部からの操作によって流体貯蔵
層に対して押圧せしめられうるように、ベースに運動自
在に接続されてなるテストキャリヤおよび 前記色彩形成層を流体貯蔵層に押付けるための押圧要素
と、色彩形成層の色彩変化を反射率計測による測定を行
なうための光学ユニットと、装置機能を制御するための
制御ユニットとを備え、前記反射率計測による測定が、
基準表面の拡散反射が測定される基準測定と色彩形成層
の拡散反射が測定されるサンプル測定とを取入れたもの
である評価装置 を有し、前記制御ユニットの制御のもとに、色彩形成層
か押圧要素によって流体貯蔵層に押付けられたのち、基
準表面としても用いることのできる色彩形成層について
同一の光学ユニットによって基準測定とサンプル測定と
が順次行なわれることを特徴とする、サンプル流体の成
分を分析測定するためのテストキャリヤ分析装置が提供
される。
ム、を含むテスト層を備え、該テスト層が色彩形成層と
流体貯蔵層とからなり、該色彩形成層か、測定の実行前
のテストキャリヤの初期状態においては流体貯蔵層の流
体と接触せず、のちに外部からの操作によって流体貯蔵
層に対して押圧せしめられうるように、ベースに運動自
在に接続されてなるテストキャリヤおよび 前記色彩形成層を流体貯蔵層に押付けるための押圧要素
と、色彩形成層の色彩変化を反射率計測による測定を行
なうための光学ユニットと、装置機能を制御するための
制御ユニットとを備え、前記反射率計測による測定が、
基準表面の拡散反射が測定される基準測定と色彩形成層
の拡散反射が測定されるサンプル測定とを取入れたもの
である評価装置 を有し、前記制御ユニットの制御のもとに、色彩形成層
か押圧要素によって流体貯蔵層に押付けられたのち、基
準表面としても用いることのできる色彩形成層について
同一の光学ユニットによって基準測定とサンプル測定と
が順次行なわれることを特徴とする、サンプル流体の成
分を分析測定するためのテストキャリヤ分析装置が提供
される。
すなわち、前記従来技術における問題点を克服するため
に、本発明においては、前述のごとき特定の特性を有す
るタイプのテストキャリヤ分析システムが用いられてい
る。色彩形成層は多くのばあい、一端がベース層に取付
けられたヒンジタイプであり、測定を行なうまえのテス
トキャリヤの初期位置においては、ベース層から斜めに
立上がっている。その下には、多くのばあい、何らかの
子貯蔵層(pre−stored 1ayers)を通
って前もって流されたサンプル流体を採取した流体貯蔵
層が配置される。
に、本発明においては、前述のごとき特定の特性を有す
るタイプのテストキャリヤ分析システムが用いられてい
る。色彩形成層は多くのばあい、一端がベース層に取付
けられたヒンジタイプであり、測定を行なうまえのテス
トキャリヤの初期位置においては、ベース層から斜めに
立上がっている。その下には、多くのばあい、何らかの
子貯蔵層(pre−stored 1ayers)を通
って前もって流されたサンプル流体を採取した流体貯蔵
層が配置される。
このような分析装置における評価装置は、色彩形成層を
流体貯蔵層に押付ける押圧要素を有している。前記光学
ユニット、押圧要素、また、ばあいによっては、たとえ
ばテストキャリヤの温度調節のためのヒータならびに測
定および評価回路などのさらに別な装置要素は、マイク
ロプロセッサを通常含む制御ユニットによって制御され
る。
流体貯蔵層に押付ける押圧要素を有している。前記光学
ユニット、押圧要素、また、ばあいによっては、たとえ
ばテストキャリヤの温度調節のためのヒータならびに測
定および評価回路などのさらに別な装置要素は、マイク
ロプロセッサを通常含む制御ユニットによって制御され
る。
前述のごときテストキャリヤについては、たとえばヨー
ロッパ特許出願公開節45,476号公報(米国特許第
4,477.575号明細書に対応)、同第113,8
98号公報(米国特許第4.804.2B4号明細書に
対応)、同第2Ei7,519号公報、同第262.4
45号公報および同第208,952号公報に記載され
ているものかあげられる。
ロッパ特許出願公開節45,476号公報(米国特許第
4,477.575号明細書に対応)、同第113,8
98号公報(米国特許第4.804.2B4号明細書に
対応)、同第2Ei7,519号公報、同第262.4
45号公報および同第208,952号公報に記載され
ているものかあげられる。
それに対応する評価計器については、ヨーロッパ特許出
願公開節75,767号公報(米国特許第4.553,
848号明細書に対応)、同第75,766号公報(米
国特許第4,523,853号明細書に対応)、同第1
29,220号公報(米国特許第4,780,283号
に対応)より知られているものがあげられる。
願公開節75,767号公報(米国特許第4.553,
848号明細書に対応)、同第75,766号公報(米
国特許第4,523,853号明細書に対応)、同第1
29,220号公報(米国特許第4,780,283号
に対応)より知られているものがあげられる。
また本発明の装置においては前記基準測定がひき続いて
行なわれる複数の個別測定からなるもの、前記サンプル
測定がひき続いて行なわれる複数の個別測定からなるも
の、および前記光学ユニットが、空間内の異なった方向
から色彩形成層上に向けられたすくなくとも2個の光発
信器を含み、基準測定のあいだおよびサンプル測定のあ
いだ色彩形成層が個々の光発信器によって照らされ、そ
れによってえられた測定信号が相互に関連づけられて光
発信器特性による中間結果がえられ、それに基づいて拡
散反射が演算されるものが好ましく、なかでもとくに前
記光発信器が発光ダイオードであるもの、とりわけ前記
発光ダイオードが同一の公称波長を有するものが好まし
い。さらに、本発明の方法および装置はサンプル流体と
して体液であるばあいにとくに好適に用いられる。
行なわれる複数の個別測定からなるもの、前記サンプル
測定がひき続いて行なわれる複数の個別測定からなるも
の、および前記光学ユニットが、空間内の異なった方向
から色彩形成層上に向けられたすくなくとも2個の光発
信器を含み、基準測定のあいだおよびサンプル測定のあ
いだ色彩形成層が個々の光発信器によって照らされ、そ
れによってえられた測定信号が相互に関連づけられて光
発信器特性による中間結果がえられ、それに基づいて拡
散反射が演算されるものが好ましく、なかでもとくに前
記光発信器が発光ダイオードであるもの、とりわけ前記
発光ダイオードが同一の公称波長を有するものが好まし
い。さらに、本発明の方法および装置はサンプル流体と
して体液であるばあいにとくに好適に用いられる。
[作 用]
本発明のテストキャリヤ分析装置においては、前記制御
ユニットの制御のもとに、色彩形成層が押圧要素によっ
て流体貯蔵層に押付けられたのち、基準表面としても用
いることのできる色彩形成層について同一の光学ユニッ
トによって基準測定とサンプル測定とが順次行なわれる
ので、とくに簡単で正確な測定が可能になる。
ユニットの制御のもとに、色彩形成層が押圧要素によっ
て流体貯蔵層に押付けられたのち、基準表面としても用
いることのできる色彩形成層について同一の光学ユニッ
トによって基準測定とサンプル測定とが順次行なわれる
ので、とくに簡単で正確な測定が可能になる。
すなわち、驚くべきことに、基準測定時に色彩形成層が
すでにサンプル流体によって濡らされ充分に浸透されて
いても、前述のごとき測定により、色彩形成のきわめて
正確な定量評価が可能になることが見出されたのである
。
すでにサンプル流体によって濡らされ充分に浸透されて
いても、前述のごとき測定により、色彩形成のきわめて
正確な定量評価が可能になることが見出されたのである
。
基準測定とサンプル測定とが、同一の、すでに濡らされ
た層で順次行なわれるので、それ以」二の取扱い工程は
不要になる。さらに、測定結果の、良好でかつ平均を上
回る再現性が達成される。これは、サンプル測定と基準
測定との時間間隔が短かいこと、同一の測定チャンネル
(すなわち、同一の光学ユニットおよび同一の電子回路
)が両方の測定に用いられること、および色彩形成層の
上方の光学ユニットの位置が変化することないまま維持
されうろことに主として由来する。色彩形成層は基準測
定における2つの機能(dual function)
をもった比較標準、すなわち(デユアルービーム プロ
セス(dual−beam process)のごとく
)測定誤差を低減するだめの比較標準として用いられ、
反射率測定のためのキャリブレーション標準として用い
られる。
た層で順次行なわれるので、それ以」二の取扱い工程は
不要になる。さらに、測定結果の、良好でかつ平均を上
回る再現性が達成される。これは、サンプル測定と基準
測定との時間間隔が短かいこと、同一の測定チャンネル
(すなわち、同一の光学ユニットおよび同一の電子回路
)が両方の測定に用いられること、および色彩形成層の
上方の光学ユニットの位置が変化することないまま維持
されうろことに主として由来する。色彩形成層は基準測
定における2つの機能(dual function)
をもった比較標準、すなわち(デユアルービーム プロ
セス(dual−beam process)のごとく
)測定誤差を低減するだめの比較標準として用いられ、
反射率測定のためのキャリブレーション標準として用い
られる。
[実施例]
つぎに、図面に概略的に例示された実施例によって、本
発明をさらに詳細に説明する。
発明をさらに詳細に説明する。
第1〜2図はそれぞれ異なった2種の機能状態にあるテ
ストキャリヤおよび関連する評価装置の光学ユニットの
一例を示す側面図、第3図は本発明の装置の実施例を示
す断面図とブロック回路図とからなる組合せ説明図、第
4図は本発明のテストキャリヤ分析装置に用いられる反
射率信号の時間的挙動を示すダイヤグラムである。
ストキャリヤおよび関連する評価装置の光学ユニットの
一例を示す側面図、第3図は本発明の装置の実施例を示
す断面図とブロック回路図とからなる組合せ説明図、第
4図は本発明のテストキャリヤ分析装置に用いられる反
射率信号の時間的挙動を示すダイヤグラムである。
第1〜2図において、テストキャリヤ(1)は長平方向
のベース層(2)を含んでいる。該ベース層(2)には
予反応層(pre−reaction 1ayer)(
3)、流体貯蔵層(4)および色彩形成層(5)が取付
けられている。色彩形成層(5)は、第1図に示される
ごとき測定実行前の初期状態では斜めに立」二かり、流
体貯蔵層(4)の流体と接触しないように、ホットメル
ト接着帯(6)を用いて付着せしめられている。
のベース層(2)を含んでいる。該ベース層(2)には
予反応層(pre−reaction 1ayer)(
3)、流体貯蔵層(4)および色彩形成層(5)が取付
けられている。色彩形成層(5)は、第1図に示される
ごとき測定実行前の初期状態では斜めに立」二かり、流
体貯蔵層(4)の流体と接触しないように、ホットメル
ト接着帯(6)を用いて付着せしめられている。
色彩形成層(5)は、図示されているごとく、透明キャ
リヤシート(5a5を有し、そのうえに色彩反応層(5
b)かコーティングされていることが好ましい。
リヤシート(5a5を有し、そのうえに色彩反応層(5
b)かコーティングされていることが好ましい。
色彩形成層(5)は、顔料(とくに、二酸化チタン)の
量の比率が相対的に高く、たとえば、すくなくとも約2
%、好ましくは4%である。本発明に用いる色彩形成層
の、とくに好適な例としては、ヨーロッパ特許出願公開
箱16.387号公報(米国特許第4,312.834
号明細書に対応)に記載されているごとき、プラスチッ
ク拡散フィルムに基づいた色彩形成層があげられる。
量の比率が相対的に高く、たとえば、すくなくとも約2
%、好ましくは4%である。本発明に用いる色彩形成層
の、とくに好適な例としては、ヨーロッパ特許出願公開
箱16.387号公報(米国特許第4,312.834
号明細書に対応)に記載されているごとき、プラスチッ
ク拡散フィルムに基づいた色彩形成層があげられる。
色彩形成層(5)は外部からの操作によって第2図のご
とき流体と接触する位置に至らしめられうる。すなわち
、その位置では、色彩形成層(5)と液体貯蔵層(4)
とのあいだで流体の交換が可能である。このことは、第
1〜2図の例においては、図示されていない移動機構に
よって矢印01)の方向に移動しつる光学ユニット00
)の一部である押圧要素(10a)の援助によって行な
われる。
とき流体と接触する位置に至らしめられうる。すなわち
、その位置では、色彩形成層(5)と液体貯蔵層(4)
とのあいだで流体の交換が可能である。このことは、第
1〜2図の例においては、図示されていない移動機構に
よって矢印01)の方向に移動しつる光学ユニット00
)の一部である押圧要素(10a)の援助によって行な
われる。
第3図は本発明のテストキャリヤ分析装置の一例を示し
、さらに詳細に表わされており、第1図と同様のテスト
キャリヤ(1)が用いられている。
、さらに詳細に表わされており、第1図と同様のテスト
キャリヤ(1)が用いられている。
テストキャリヤ(1)は支持面頭上に、温度検出器nに
よってモニターされるヒータ(21)の上方に色彩形成
層(5)が配置されるように位置決めされている。ヒー
タ(21)および温度検出器のはそれぞれリード線のお
よびQ4を経て制御ユニット(至)に接続され、制御ユ
ニット四にはヒータ制御のための電子回路(25a)が
組込まれている。
よってモニターされるヒータ(21)の上方に色彩形成
層(5)が配置されるように位置決めされている。ヒー
タ(21)および温度検出器のはそれぞれリード線のお
よびQ4を経て制御ユニット(至)に接続され、制御ユ
ニット四にはヒータ制御のための電子回路(25a)が
組込まれている。
断面で示されている光学ユニット00)は、光発信器と
して2個の発光ダイオード0りおよび03)を有してい
る。光学ユニット00)のダイヤフラムは、押圧要素(
10a)として、色彩形成層(5)内の測定領域側を囲
んでおり、該測定領域04)の拡散反射が測定されるの
である。
して2個の発光ダイオード0りおよび03)を有してい
る。光学ユニット00)のダイヤフラムは、押圧要素(
10a)として、色彩形成層(5)内の測定領域側を囲
んでおり、該測定領域04)の拡散反射が測定されるの
である。
前記発光ダイオード02)および(13)は空間におけ
る対向する方7向から、対角線状に測定面aΦ上に向け
られている。光受信器、好ましくはフォトダイオード圏
、は測定面04)の垂直上方に配置されている。発光ダ
イオードから出された光ビームはダイヤフラム開口部(
12a) 、(13a)によって制限される。光受信器
6の前面にはダイヤフラム(15a)が配置され、妨害
周辺光線(interfering marginal
rays)がそれを通って絞られることによって除去
される(diaphragmedout)。かかるダイ
ヤフラムの、とくに好適な例としては、米国特許第4.
523,853号明細書に記載のものがあげられる。
る対向する方7向から、対角線状に測定面aΦ上に向け
られている。光受信器、好ましくはフォトダイオード圏
、は測定面04)の垂直上方に配置されている。発光ダ
イオードから出された光ビームはダイヤフラム開口部(
12a) 、(13a)によって制限される。光受信器
6の前面にはダイヤフラム(15a)が配置され、妨害
周辺光線(interfering marginal
rays)がそれを通って絞られることによって除去
される(diaphragmedout)。かかるダイ
ヤフラムの、とくに好適な例としては、米国特許第4.
523,853号明細書に記載のものがあげられる。
前記発光ダイオード02)および03)ならびに光受信
器日はそれぞれリード線0■および07)ならびにOa
を経て制御ユニット四に接続され、制御ユニット(へ)
には、発光ダイオードのトリガリングのため、また光受
信器日からの信号の増幅およびプロセシングのための測
定および評価回路(25b)が組込まれている。そのよ
うな回路は知られており、たとえばヨーロッパ特許節7
5,767号明細書に記載のものが例としてあげられる
。
器日はそれぞれリード線0■および07)ならびにOa
を経て制御ユニット四に接続され、制御ユニット(へ)
には、発光ダイオードのトリガリングのため、また光受
信器日からの信号の増幅およびプロセシングのための測
定および評価回路(25b)が組込まれている。そのよ
うな回路は知られており、たとえばヨーロッパ特許節7
5,767号明細書に記載のものが例としてあげられる
。
光学ユニット00)は、モータ(′!Aおよび駆動機構
(31)によって、2つの位置のあいだで主として測定
面04)に垂直な方向に移動可能になっている。
(31)によって、2つの位置のあいだで主として測定
面04)に垂直な方向に移動可能になっている。
前記2つの位置のうち下方位置(第2図に対応する)に
おいては、色彩形成層(5)が流体貯蔵層(4)に押付
けられている。また、図示されていない上方位置におい
ては、(第1図に示されるごとく)色彩形成層(5)が
テストキャリヤから立上がるように、光学ユニット01
1がテストキャリヤから離される。
おいては、色彩形成層(5)が流体貯蔵層(4)に押付
けられている。また、図示されていない上方位置におい
ては、(第1図に示されるごとく)色彩形成層(5)が
テストキャリヤから立上がるように、光学ユニット01
1がテストキャリヤから離される。
図示されている例においては、駆動機構(31)はスピ
ンドル(32)および接続板(33)からなり、接続板
(33)にはスピンドル(32)に対応する内側ネジが
設けられており、弾力性を有する力制限要素(35)を
介して光学要素00)にボルト止めされている。しかし
ながら、前記駆動機構(31)などとしては、当業者に
知られている別ないかなる構成を採用してもよく、たと
えば、適切なサボモータを用いてもよい。
ンドル(32)および接続板(33)からなり、接続板
(33)にはスピンドル(32)に対応する内側ネジが
設けられており、弾力性を有する力制限要素(35)を
介して光学要素00)にボルト止めされている。しかし
ながら、前記駆動機構(31)などとしては、当業者に
知られている別ないかなる構成を採用してもよく、たと
えば、適切なサボモータを用いてもよい。
本発明のテストキャリヤ分析装置を用いて分析測定を行
なうには、まずサンプル流体、とくに血液、のしずくが
予反応層(3)lに置かれる。
なうには、まずサンプル流体、とくに血液、のしずくが
予反応層(3)lに置かれる。
サンプル流体のしずくは、そこに存在する試薬を溶解し
、予反応(pre−reaction)がおこる。つい
で流体は予反応層(3)から流体貯蔵層(4)内に移動
し、そこで広がる。したがって、流体は色彩形成層(5
)の下方に横たわる流体貯蔵層(4)の領域においても
存在することになる。予反応層(3)および流体貯蔵層
(4)におけるテスト要領の詳細はそれぞれのテストに
よって異なり、そのことは本発明においては重要ではな
い。そのようなテスト要領の具体例は既述した特許公報
などに記載されている。ばあいによっては、予反応層(
3)はまったく省略されてもよく、またはテスト要領に
おける種々の仕事を果たす複数の個別層からなるもので
あってもよい。とくに、好適な例としては赤血球分離層
を設けることがあげられる。それは血液から赤血球を分
離することを可能にし、それによって血漿または血清を
さらにそれ以上のテストに供することができる(米国特
許箱4,477.575号明細書参照)。
、予反応(pre−reaction)がおこる。つい
で流体は予反応層(3)から流体貯蔵層(4)内に移動
し、そこで広がる。したがって、流体は色彩形成層(5
)の下方に横たわる流体貯蔵層(4)の領域においても
存在することになる。予反応層(3)および流体貯蔵層
(4)におけるテスト要領の詳細はそれぞれのテストに
よって異なり、そのことは本発明においては重要ではな
い。そのようなテスト要領の具体例は既述した特許公報
などに記載されている。ばあいによっては、予反応層(
3)はまったく省略されてもよく、またはテスト要領に
おける種々の仕事を果たす複数の個別層からなるもので
あってもよい。とくに、好適な例としては赤血球分離層
を設けることがあげられる。それは血液から赤血球を分
離することを可能にし、それによって血漿または血清を
さらにそれ以上のテストに供することができる(米国特
許箱4,477.575号明細書参照)。
かかる構成のテストキャリヤの利点としては、まず流体
が流体貯蔵層(4)に入るか、また色彩形成層(5)と
は接触していないという2段階のテスト手順が可能にな
ることがあげられる。このようにすることにより、色彩
形成前にテストキャリヤ上でおこる反応のための温置時
間 (jncubatjon time)が確保されうる。
が流体貯蔵層(4)に入るか、また色彩形成層(5)と
は接触していないという2段階のテスト手順が可能にな
ることがあげられる。このようにすることにより、色彩
形成前にテストキャリヤ上でおこる反応のための温置時
間 (jncubatjon time)が確保されうる。
第4図において、評価装置にテストキャリヤが導入され
る時刻は(to)で表わされている。
る時刻は(to)で表わされている。
(Ti)は色彩形成層(5)が押付けられるまでの時間
、すなわち、前記温置時間である。
、すなわち、前記温置時間である。
時刻(ts) (添字Sは開始を意味する)において、
色彩形成層(5)は押圧要素(10a)によって流体貯
蔵層(4)に押イ4けられ、それによって流体は流体貯
蔵層(4)から出て色彩形成層(5)に入ることができ
、色彩形成が開始される。曲線(40)は拡散反射率(
R)に対応する測定信号の時間に対する挙動を示してい
る。第4図より、反射率信号の降下を生ずる色彩形成の
開始前の、開始時刻直後の反射率はほとんど変化しない
ままであることが、まずわかる。基準測定は、色彩形成
層は充分に浸透されてはいるが、一方、色彩形成は意味
のある程度まではまだ開始していないという時刻に行な
われる。
色彩形成層(5)は押圧要素(10a)によって流体貯
蔵層(4)に押イ4けられ、それによって流体は流体貯
蔵層(4)から出て色彩形成層(5)に入ることができ
、色彩形成が開始される。曲線(40)は拡散反射率(
R)に対応する測定信号の時間に対する挙動を示してい
る。第4図より、反射率信号の降下を生ずる色彩形成の
開始前の、開始時刻直後の反射率はほとんど変化しない
ままであることが、まずわかる。基準測定は、色彩形成
層は充分に浸透されてはいるが、一方、色彩形成は意味
のある程度まではまだ開始していないという時刻に行な
われる。
基準測定は、複数の個別測定から適切に構成されており
(測定点(41)参照)、それより、もっとも簡単なば
あいには平均値か求められる。
(測定点(41)参照)、それより、もっとも簡単なば
あいには平均値か求められる。
とくに、色彩形成がはやく開始するテストのばあいには
、色彩形成の徴候が表われるまえの色彩形成層の拡散反
射率を知るために、現実の測定値から時刻(ts)=
0に向かって逆向きに推定(外挿)することも適切な方
法となりつる。
、色彩形成の徴候が表われるまえの色彩形成層の拡散反
射率を知るために、現実の測定値から時刻(ts)=
0に向かって逆向きに推定(外挿)することも適切な方
法となりつる。
色彩形成反応は、通常、反射率信号が実質的にリニアー
な経路に漸近的に近づくようなおこり方で生じる。それ
ぞれのテストによって、サンプル測定が行なわれる時刻
、すなわち、色彩形成層の拡散反射率か測定され、所望
の分析の濃度に変換される(いわゆる終点測定(end
point determination))時刻に相
当する反応開始後のある特定の時刻(tn+)が通常定
められる。
な経路に漸近的に近づくようなおこり方で生じる。それ
ぞれのテストによって、サンプル測定が行なわれる時刻
、すなわち、色彩形成層の拡散反射率か測定され、所望
の分析の濃度に変換される(いわゆる終点測定(end
point determination))時刻に相
当する反応開始後のある特定の時刻(tn+)が通常定
められる。
この測定点は第4図では(42)で表わされている。
サンプル測定も、基準測定と同様、複数の個別測定値か
らなることか好ましく、その際、これら複数の個別測定
値(43)は時刻(tm)に先たって色彩形成曲線のほ
とんどリニアーな経路が期待できる範囲内にあることに
よって、測定時間の節約か可能である。ここで、何点か
の個別測定が行なわれて、曲線のリニアー性が調べられ
ることが好ましい。リニアーな経路が確立されれば、時
刻(tm)に向けての推定(外挿)が可能になり、前記
個別測定点(43)の最後のものが測定されるとただち
に測定をやめることができる。
らなることか好ましく、その際、これら複数の個別測定
値(43)は時刻(tm)に先たって色彩形成曲線のほ
とんどリニアーな経路が期待できる範囲内にあることに
よって、測定時間の節約か可能である。ここで、何点か
の個別測定が行なわれて、曲線のリニアー性が調べられ
ることが好ましい。リニアーな経路が確立されれば、時
刻(tm)に向けての推定(外挿)が可能になり、前記
個別測定点(43)の最後のものが測定されるとただち
に測定をやめることができる。
前述した手順は制御ユニット四によってモニターされ、
それによって、それぞれのテストに適合せしめられたタ
イムシーケンスにあうように、色彩形成層の押圧および
光学測定か行なわれる。発光ダイオード02)および(
または)03)ならびに光受信型口は、それぞれの測定
時刻に作動せしめられる。受信器信号は測定および評価
回路(25b)によって増幅されプロセシングされる。
それによって、それぞれのテストに適合せしめられたタ
イムシーケンスにあうように、色彩形成層の押圧および
光学測定か行なわれる。発光ダイオード02)および(
または)03)ならびに光受信型口は、それぞれの測定
時刻に作動せしめられる。受信器信号は測定および評価
回路(25b)によって増幅されプロセシングされる。
本発明において重要なことは、基準測定(71111定
点(41))のあいだおよびサンプル測定(測定点(4
2)または測定点(43))のあいだ、色彩形成層の拡
散反射率か可能なかぎり正確に測定されることである。
点(41))のあいだおよびサンプル測定(測定点(4
2)または測定点(43))のあいだ、色彩形成層の拡
散反射率か可能なかぎり正確に測定されることである。
このため、また、色彩形成層の不可避的不均一性のため
、測定面04)の拡散光照明(dHfuse jllu
mination)を採用することが求められる。した
がって、測定面04)は複数の方向から複数の発光ダイ
オードによって照らされる。
、測定面04)の拡散光照明(dHfuse jllu
mination)を採用することが求められる。した
がって、測定面04)は複数の方向から複数の発光ダイ
オードによって照らされる。
前記複数の発光ダイオードは、同一の公称波長を有して
いることが好ましく、照射軸は測定面に対して同一の傾
斜角(たとえば、好ましくは30〜60度)を有してい
ることが好ましい。分析用テストキャリヤの評価のため
の既知の光学ユニットでも、等しい公称波長を有する複
数の発光ダイオードを含み、測定表面を同時に照らすも
のであれば、本実施例のごとく、測定面の垂直」一方に
通常配置される測定受信器を用いて測定されて拡散反射
率か求められる。
いることが好ましく、照射軸は測定面に対して同一の傾
斜角(たとえば、好ましくは30〜60度)を有してい
ることが好ましい。分析用テストキャリヤの評価のため
の既知の光学ユニットでも、等しい公称波長を有する複
数の発光ダイオードを含み、測定表面を同時に照らすも
のであれば、本実施例のごとく、測定面の垂直」一方に
通常配置される測定受信器を用いて測定されて拡散反射
率か求められる。
本発明においては、しかしながら、複数の光発信器での
同時照明では、通常の発光ダイオードが、かりにまった
く同一タイプであっても、実質的に異なった特性を有し
うろことに起因して、いくつかの測定誤差が生じうるこ
とちまた見出されている。発光ダイオードの前記特性と
は、とくに、強度、波長およびハウジング軸に対する光
ビームの好適な方向に関するものである。これらの影響
は、たとえば結果として、1個の発光ダイオードに対し
て受信器で発生された信号強さが、同一の光学ユニット
に取付けられた別な発光ダイオードよりも、係数で5以
上になるほど異なるように蓄積する。ここで1111定
表面が両方の発光ダイオードを用いて既知の方法で同時
に照らされると、それに対応して重みづけされた平均か
えられる。すなわち、2個の発光ダイオードのうちの1
個によって明らかに優勢な測定信号かえられる。
同時照明では、通常の発光ダイオードが、かりにまった
く同一タイプであっても、実質的に異なった特性を有し
うろことに起因して、いくつかの測定誤差が生じうるこ
とちまた見出されている。発光ダイオードの前記特性と
は、とくに、強度、波長およびハウジング軸に対する光
ビームの好適な方向に関するものである。これらの影響
は、たとえば結果として、1個の発光ダイオードに対し
て受信器で発生された信号強さが、同一の光学ユニット
に取付けられた別な発光ダイオードよりも、係数で5以
上になるほど異なるように蓄積する。ここで1111定
表面が両方の発光ダイオードを用いて既知の方法で同時
に照らされると、それに対応して重みづけされた平均か
えられる。すなわち、2個の発光ダイオードのうちの1
個によって明らかに優勢な測定信号かえられる。
本発明にもいては、ある特定の時刻に、スイッチが入れ
られている光発信器のみによって測定面か照らされるよ
うに、基準測定およびサンプル測定のいずれのばあいに
おいても、光学ユニットに含まれている複数の光発信器
が引き続いてスイッチが入れられることが好ましい。
られている光発信器のみによって測定面か照らされるよ
うに、基準測定およびサンプル測定のいずれのばあいに
おいても、光学ユニットに含まれている複数の光発信器
が引き続いてスイッチが入れられることが好ましい。
したがって、受信器によるそれぞれの測定信号は、用い
られた光発信器に関して、相互に関連づけられ、かつ相
互に分離されてえられ、光発信器特性による中間結果が
求められ、それに基づいて拡散反射が演算される。
られた光発信器に関して、相互に関連づけられ、かつ相
互に分離されてえられ、光発信器特性による中間結果が
求められ、それに基づいて拡散反射が演算される。
前記実施例においては、強度信号は外部光(forei
gn light)に関して通常修正され、増幅器ドリ
フト(たとえばヨーロッパ特許出願公開箱75,767
号公報参照)は発光ダイオード0′2Jによるサンプル
測定用の照明に対しては(I P+ ’)、基準測定用
に対しては(■R〉とラベリングされ、発光ダイオード
03による対応する信号にはくりおよび(IR2)とラ
ベリングされる。
gn light)に関して通常修正され、増幅器ドリ
フト(たとえばヨーロッパ特許出願公開箱75,767
号公報参照)は発光ダイオード0′2Jによるサンプル
測定用の照明に対しては(I P+ ’)、基準測定用
に対しては(■R〉とラベリングされ、発光ダイオード
03による対応する信号にはくりおよび(IR2)とラ
ベリングされる。
光発信器特性による中間結果(R1) (R2)は、た
とえばつぎの商の形で求められる。
とえばつぎの商の形で求められる。
■
R+=P1
R
’ R2
ついで最終的な反射率値は代数的に求められ、たとえば
つぎのごとき簡単な重みづけのない平均として求められ
る。
つぎのごとき簡単な重みづけのない平均として求められ
る。
R=R+ + R2
このような好ましい測定によって、個々の発光ダイオー
ドによる測定結果の均一な重みづけが、個々の発光ダイ
オード特性とは独立して達成される。このことによって
、拡散光照明へのきわめて良好な近似の達成が可能にな
り、このことから、基準測定およびサンプル測定のいず
れにおいても拡散反射のきわめて正確な測定が可能にな
る。
ドによる測定結果の均一な重みづけが、個々の発光ダイ
オード特性とは独立して達成される。このことによって
、拡散光照明へのきわめて良好な近似の達成が可能にな
り、このことから、基準測定およびサンプル測定のいず
れにおいても拡散反射のきわめて正確な測定が可能にな
る。
前述の(R1)、(R2)および(R)の値は、もちろ
ん、絶対的な反射率値のパーセントを表わすものではな
い。そのためには、100%の反射率を有する反射率標
準を基準とすることが必要である。しかしながら、医療
用テストキャリヤの評価のためには、絶対的な反射率測
定は必要ではない。それぞれのシステムに特有の(R)
に対するサンプル成分濃度(C)の従属性は、通常、キ
ャリブレーションによって求められるからである。
ん、絶対的な反射率値のパーセントを表わすものではな
い。そのためには、100%の反射率を有する反射率標
準を基準とすることが必要である。しかしながら、医療
用テストキャリヤの評価のためには、絶対的な反射率測
定は必要ではない。それぞれのシステムに特有の(R)
に対するサンプル成分濃度(C)の従属性は、通常、キ
ャリブレーションによって求められるからである。
[発明の効果]
本発明により、基準測定を容易にかつ正確に行なうこと
を可能にし、サンプル測定の精度を向上せしめるテスト
キャリヤ分析方法およびそれに用いる装置が提供される
。
を可能にし、サンプル測定の精度を向上せしめるテスト
キャリヤ分析方法およびそれに用いる装置が提供される
。
第1〜2図はそれぞれ異なった2種の機能状態にあるテ
ストキャリヤおよび関連する評価装置の光学ユニットの
一例を示す側面図、第3図は本発明の装置の実施例を示
す断面図とプロワり回路図とからなる組合せ説明図、第
4図は本発明のテストキャリヤ分析装置に用いられる反
射率信号の時間的挙動を示すダイヤグラムである。 (図面の主要符号) (1):テストキャリャ (2):ベース層 (3):予反応層 (4):流体貯蔵層 (5):色彩形成層 00):光学ユニット (10a) :押圧要素 1 :テストキャリャ 2:ベース層 3:予反応層 4:流体貯蔵層
ストキャリヤおよび関連する評価装置の光学ユニットの
一例を示す側面図、第3図は本発明の装置の実施例を示
す断面図とプロワり回路図とからなる組合せ説明図、第
4図は本発明のテストキャリヤ分析装置に用いられる反
射率信号の時間的挙動を示すダイヤグラムである。 (図面の主要符号) (1):テストキャリャ (2):ベース層 (3):予反応層 (4):流体貯蔵層 (5):色彩形成層 00):光学ユニット (10a) :押圧要素 1 :テストキャリャ 2:ベース層 3:予反応層 4:流体貯蔵層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ベース層に取付けられ試薬システムを含むテスト層
を備え、該テスト層が色彩形成層と流体貯蔵層とからな
り、該色彩形成層が、測定の実行前のテストキャリヤの
初期状態においては流体貯蔵層の流体と接触せず、のち
に外部からの操作によって流体貯蔵層に対して押圧せし
められうるように、ベースに運動自在に接続されてなる
テストキャリヤおよび 前記色彩形成層を流体貯蔵層に押付けるための押圧要素
と、色彩形成層の色彩変化を反射率計測による測定を行
なうための光学ユニットと、装置機能を制御するための
制御ユニットとを備えた評価装置 を用い、色彩形成層が押圧要素によって流体貯蔵層に押
付けられたのち、色彩形成層について同一の光学ユニッ
トによって基準測定とサンプル測定とが順次行なわれ、
色彩形成層の拡散反射率の基準測定が流体貯蔵層への押
圧の直後に行なわれることを特徴とする、サンプル流体
の成分を分析測定するためのテストキャリヤ分析方法。 2 前記サンプル流体が体液である請求項1記載の方法
。 3 ベース層に取付けられ試薬システムを含むテスト層
を備え、該テスト層が色彩形成層と流体貯蔵層とからな
り、該色彩形成層が、測定の実行前のテストキャリヤの
初期状態においては流体貯蔵層の流体と接触せず、のち
に外部からの操作によって流体貯蔵層に対して押圧せし
められうるように、ベースに運動自在に接続されてなる
テストキャリヤおよび 前記色彩形成層を流体貯蔵層に押付けるための押圧要素
と、色彩形成層の色彩変化を反射率計測による測定を行
なうための光学ユニットと、装置機能を制御するための
制御ユニットとを備え、前記反射率計測による測定が、
基準表面の拡散反射が測定される基準測定と色彩形成層
の拡散反射が測定されるサンプル測定とを取入れたもの
である評価装置 を有し、前記制御ユニットの制御のもとに、色彩形成層
が押圧要素によって流体貯蔵層に押付けられたのち、基
準表面としても用いることのできる色彩形成層について
同一の光学ユニットによって基準測定とサンプル測定と
が順次行なわれることを特徴とする、サンプル流体の成
分を分析測定するためのテストキャリヤ分析装置。 4 前記基準測定がひき続いて行なわれる複数の個別測
定からなる請求項3記載のテストキャリヤ分析装置。 5 前記サンプル測定がひき続いて行なわれる複数の個
別測定からなる請求項3記載のテストキャリヤ分析装置
。 6 前記光学ユニットが、空間内の異なった方向から色
彩形成層上に向けられたすくなくとも2個の光発信器を
含み、基準測定のあいだおよびサンプル測定のあいだ色
彩形成層が個々の光発信器によって照らされ、それによ
ってえられた測定信号が相互に関連づけられて光発信器
特性による中間結果がえられ、それに基づいて拡散反射
が演算されるう請求項3記載のテストキャリヤ分析装置
。 7 前記光発信器が発光ダイオードである請求項6記載
のテストキャリヤ分析装置。 8 前記発光ダイオードが同一の公称波長を有する請求
項7記載のテストキャリヤ分析装置。 9 前記サンプル流体が体液である請求項3、4、5、
6、7または8記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3844104A DE3844104A1 (de) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Testtraeger-analysesystem |
| DE3844104.7 | 1988-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02216032A true JPH02216032A (ja) | 1990-08-28 |
| JPH0672849B2 JPH0672849B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=6370402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1339891A Expired - Fee Related JPH0672849B2 (ja) | 1988-12-28 | 1989-12-26 | テストキャリヤ分析方法およびそれに用いる装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
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