JPH0331748A - 生化学分析装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、所定の生化学物質が含まれたたとえば血液、
尿等の被検査液が点着された、前記所定の生化学物質と
の化学反応により光学濃度変化を生じる試薬を含有する
検査体の光学濃度を測定することにより、被検査液中の
所定の生化学物質の物質濃度を求める生化学分析装置に
関するものである。

（従来の技術） 被検査液の中の特定の化学成分を定性的もしくは定量的
に分析することは様々な産業分野において一般的に行な
われている操作である。特に血液や尿等、生物体液中の
化学成分または有形成分を定量分析することは臨床生化
学分野において極めて重要である。

近年、被検査液の小滴を点着供給するだけでこの被検査
液中に含まれている特定の化学成分または有形成分を定
量分析することのできるドライタイプの化学分析スライ
ドや長尺テストフィルムが開発され（特公昭５３−２１
８７７号、特開昭５５−１６４３５６号、米国特許第３
，５２８，４８０号、特開平！−２０４５３号。

特開平１−２０４５４号、特開平１−２０４５５号等）
、実用化されている。これらの化学分析スライドや長尺
テストフィルム等を用いると、従来の湿式分析法に比し
て簡単且つ迅速に試料液の分析を行なうことができるた
め、その使用は特に数多くの被検査液を分析する必要の
ある医療機関、研究所等において好ましいものである。

このような化学分析スライドや長尺テストフィルム等の
検査体を用いて被検査液中の化学成分等の定量的な分析
を行なうには、被検査液を検査体に計量点着させた後、
これをインキュベータ（恒温機）内で所定時間恒温保持
（インキュベーション）して呈色反応（色素生成反応）
させ、次いで被検査液中の所定の生化学物質と検査体に
含まれる試薬との組み合わせにより予め選定された波長
を含む測定用照射光をこの検査体に照射してその反射光
学濃度を測定し、この光学濃度を、あらかじめ求めてお
いた光学濃度と所定の生化学物質の物質濃度との対応を
表わす検量線を用いて被検査液中の所定の生化学物質の
物質濃度を求めるように構成された生化学分析装置が用
いられる。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように構成された生化学分析装置において最終的
に求められた所定の生化学物質の物質濃度が異常値を示
すことがある。この場合に被検査液中の上記生化学物質
の物質濃度が実際に異常であるのか、被検査液中の上記
生化学物質の物質濃度は正常であるが、点着の不良によ
りたとえば点若量が異常に少なかったために異常値が求
められたのか不明の場合があった。また、その異常値が
点着不良の結果であると判明したとしても最終的な測定
結果を得た後に判明することであるため、再測定が遅れ
てしまい、たとえば患者を待機させておいて検査結果を
急いで求めたい場合等において特に大きな間通となって
いた。

本発明は、上記事情に鑑み、最終的な測定結果を待つま
でもなく、点着不良を他の要因とは独立に検出すること
のできる生化学分析装置を提供することを目的とするも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明の生化学分析装置は、 所定の生化学物質が含まれた被検査液が点着された、前
記所定の生化学物質との化学反応により光学濃度変化を
生じる試薬を含有する検査体の光学濃度を測定すること
により、前記被検査液中の前記所定の生化学物質の物質
濃度を求める生化学分析装置において、 前記点着の行なわれるタイミングの前後にわたって前記
検査体の光学濃度をｎ１定して、時系列的な濃度信号を
得る濃度測定手段と、 前記濃度信号を監視し、前記点着が行なわれるタイミン
グにおける前記検査体の光学濃度変化に基づいて前記点
着の異常の有無を検出する点着異常検出手段とを備えた
ことを特徴とするものである。

ここで、上記検査体は一回の測定毎に別体に設けられた
化学分析スライド等であってもよく、長尺テープ状のも
のであってもよい。長尺テープ状のものは、各回の１ｆ
Ｊ１定に用いる各部分がそれぞれ１つの検査体と観念さ
れる。

また、上記濃度測定手段は、検査体の光学濃度を連続し
て測定するものであってもよく、検査体の光学濃度を所
定の周期で断続的に測定するものであってもよい。

（作　　用） 検査体の光学濃度の時間変化を詳細に調べると、点着し
た瞬間において、検査体が被検査液で濡れること、検査
体が多少撓むこと等により他の時点よりも急激な濃度変
化（実際の濃度変化ではなく、濃度測定用受光器への入
射光量変化をいう）が生じることが判明した。

本発明は、この事実に基づいてなされたものであり、上
記濃度測定手段と上記点着異常検出手段を備えているた
め、点着異常が生じた場合、他の測定結果に影響を及ぼ
す他の要因と分離してその点着異常を検出することがで
き、また、点着の瞬間等最終的な測定結果を得る前にそ
の点着異常を検出することができる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第２図は、本発明の生化学分析装置の一実施例を示した
斜視図である。

図示の生化学分析装置１０には、透明な蓋１１が備えら
れており、この蓋１１を開けて被検査液、本発明の検査
体である、長尺テープ状の長尺テストフィルム１２等を
この装置ｌＯ内に収容しおよび取り出すように構成され
ている。この装置ｌＯには、たとえば血清、尿等の被検
査液を円状に配列して収容する被検査液収容手段１３が
備えられており、ここに収容された被検査液は、後述す
るように点着手段１４により取り出され点着される。長
尺テストフィルム１２は、被検査液中のｉｌＦ＋定した
い特定の化学成分または有形成分毎にその成分のみと呈
色反応を示す試薬を含有させる等、ａｌｌ定項目に対応
して複数種類の長尺テストフィルム１２が用意されてい
る。この長尺テストフィルム１２の未使用の部分は、フ
ィルム供給カセット１５内に巻かれており、上記Δか１
定に使用した部分は、フィルム巻取カセット１６内に巻
かれている。またこれらのカセット１５．１６内のり−
ル１５ａ、１８ａの中央部には、後述するようにして長
尺テストフィルム１２を装置ｌＯ内に収容した後、この
フィルム１２をフィルム供給カセット１５から引き出す
ためおよびフィルム供給カセット１５内に巻き戻すため
のモータの回転軸と係合する孔ｔｓｂ、ｔａｂが設けら
れている。長尺テストフィルム１２はカセット１５．１
６に巻かれたまま、装ｆｆ１Ｏ内に収容される。フィル
ム供給カセット１５とフィルム巻取カセット１Ｂとは、
この図に示すように分離されている。この装置ｌＯを用
いて同時に複数項目の測定が行なえるようにテストフィ
ルム収容手段Ｉ７には複数個の長尺テストフィルム１２
の未使用の部分を並列させて収容できるよう構成されて
いる。

点着手段１４はその先端に点着用ノズル１４ａを有し、
レール１８上に乗せられた移動手段１９によりレール１
８が延びる方向に移動され、被検査液収容手段１３から
被検査液を取り出し、テストフィルム収容手段１７内か
ら後述するようにして引き出された長尺テストフィルム
１２上に点着する。また、移動手段１９は、点着手段１
４を上下方向にも移動するよう構成されており、この移
動手段１９により点着手段１４がレールＩ８の延びる左
右方向に移動されるときは、この点着手段は上昇した位
置にあり、上記被検査液の取り出し、点着、および後述
する洗浄の際には、下降される。

点着用ノズル１４ａは、テストフィルム１２上に点着し
たあとテストフィルム収容手段１７と被検査液収容手段
１３の間に、この両者に近接して配置されたノズル洗浄
部２０で洗浄され、次の点着に再使用される。

点着されたテストフィルムＩ２は、後述するように、イ
ンキュベータによりインキュベートされ測光部において
光学濃度の測定が行なわれる。

装置ｌＯ全全体作動の制御、Ｍ１定データの処理等は、
回路部２１とこの回路部２１に接続されたコンピュータ
２２により行なわれる。回路部２１の前面に設けられた
操作・表示部２３には、装置ＩＯの電源スィッチや装ｆ
ｆ１ｏにおける消費電流をモニタするための電流計等が
備えられている。コンピュータ２２には装置ｌＯに指示
を与えるキーボード２４、指示のための補助情報やｎ１
定結果等を表示するＣＲＴデイスプレィ２５、測定結果
を印字出力するプリンタ２Ｂ、および装置１０に各種の
指示を与えるための命令やΔ１定結果のデータ等を記憶
保存しておくためのフロッピィディスクを収容するフロ
ッピィディスク装置２７が備えられている。

第３図は、第２図に斜視図を示した生化学分析装置ｌＯ
の主要部の平面図である。

テストフィルム収容手段１７は、この中から引き出され
た全てのテストフィルムの点着位置２８が直線上に並ぶ
ように構成されており、さらにこの直線上にノズル洗浄
部２０、および被検査液収容手段１３内の被検査液取出
し位ｆｉｆ１３ｂが配列されるように構成されている。

被検査液収容手段１３は、複数個の被検査液をほぼ円状
に配された収容部１３ａに収容するように構成されてい
る。また、この被検査液収容手段１３は、はぼ円状に配
された収容部１３ａが回転されるように構成されており
、この収容部１３ａに収容された被検査液のうち、次の
測定に用いる被検査液が取出し位置１３ｂに位置するよ
うに図示しない回転手段により自動的に回転される。収
容部１３ａに収容された被検査液の蒸発による変質を防
ぐために、取出し位１Ｗ１３ｂ以外の収容部１３ａの上
には図示しない蓋がかぶせられる。

点着手段１４は、レールＩ８上に乗った移動手段１９に
よりレールの延びる方向に移動され、取出し位置１３ｂ
から被検査液を取り出し長尺テストフィルム上の点着位
置２８に点着する。

第３図は第２図のｘ−ｘ’線に沿った断面の要部を示す
断面図である。

長尺テストフィルム１２は、フィルム供給カセット１５
に収納されて装置ＩＯ内に装填され、装置ＩＯ内で使用
されるにつれて、順次フィルム巻取カセット１Ｂに巻取
られる。フィルム供給カセット１５は、内部が一′例と
して１５℃に温調された保冷庫５０に収容され、フィル
ム巻取カセット１Ｂは巻取室５１に収容される。保冷庫
５０は、断熱材からなる壁部５０ａによって囲まれたカ
セット収容部５０ｃ内にフィルム供給カセット１５を収
容するものであり、壁部５０ａには、該カセット収容部
５０ｃの内部を上記所定の温度に冷却する冷却装置５８
が取り付けられており、該カセット収容部５０ｃ内は略
均−な温度に保たれる。カセット収容部５０ｃが上記の
ように低温に保持されることによりカセット収容部５０
ｃ内のフィルム供給カセット１５の温度も上記低温に保
持される。またフィルム供給カセット１５内には図示し
ない乾燥剤が収納されており、カセット１５の内部は乾
燥状態に保たれている。カセット１５のフィルム取出し
口・＋５ｄから引き出された長尺テストフィルム１２は
、壁部５０ａのフィルム引出し口５０ｂを経て、最後は
フィルム巻取カセット１６に巻き取られる。

上記フィルム巻取カセット１６内のり−ルｔｅａの中央
部に設けられた孔ｔａｂには、この巻取室５１に設けら
れた巻取用モータ５３の回転軸が係合し、このモータ５
３の回転に従って長尺テストフィルム１２がフィルム供
給カセット１５から保冷庫５０の前記フィルム引出し口
５０ｂを経由して間欠的に引き出され、フィルム巻取カ
セット１６に巻き取られる。

フィルム供給カセット１５とフィルム巻取カセット１６
の間の長尺テストフィルム１２が露出した部分には、こ
のフィルムを一旦内部に保持した後順次通過させるイン
キュベータ５５が配されており、このインキュベータ５
５内には長尺テストフィルム１２と被検査液との呈色反
応による光学濃度を測定するための測光部６０が設置さ
れている。この測光部６０が本発明にいう光学濃度測定
手段を内包したものと観念される。

上述したように長尺テストフィルムＩ２はモータ５３の
回転により保冷庫５０から間欠的に引き出され、図中左
方向に間欠的に送られる。フィルム１２が送られる際に
はインキュベータ５５の上蓋５５ａが矢印Ａ方向に上昇
している。長尺テストフィルム１２が移動すると、上蓋
５５ａが矢印Ｂ方向に下降して長尺テストフィルム１２
を押す。次いで上蓋５５ａのノズル挿入孔５５ｂを塞い
でいたシャッタ５４が図中右方向に移動し、続いてノズ
ル１４ａが図示のように下降して上記ノズル挿入孔５５
ｂを通じて長尺テストフィルム１２上に被検査液が点着
される。さらにその後ノズル１４ａが上昇し、シャッタ
５４が左方向に移動してノズル挿入孔５５ｂをふさぎ、
インキュベータ５５内と外部との空気の出入りを防いで
インキュベータ内部が所定の温度（例えば３７℃）に保
たれる。被検査液が点着された被Δ―ｊ定部１２ａは、
このインキュベータ５５内において所定時間（−例とし
て４分間）恒温保持される。１ｌＦＩ光部６０により、
点着の前後、インキュベーション終了後、またはその途
中において長尺テストフィルム１２の点着を行なった被
測定部１２ａの光学濃度が測定される。

この濃度測定は、後述するように、光照射手段６１から
発せられた予め選定された波長を含む光をフィルムＩ２
に照射し、フィルム１２への入射光、該フィルム１２か
らの反射光をそれぞれ光検出器８２．６３により検出す
ることにより行なわれる。

ｎ１光部６０により測定され求められた濃度信号は、点
着異常検出手段（図示せず）に入力される。本実施例に
おいては、濃度信号を監視して点着の異常の有無を検出
するためのコンピュータ２２（第２図参照）の機能（ハ
ードウェアとソフトウェアの結合）が、点着異常検出手
段と観念される。

コンピュータ２２の点着異常検出手段では、以下のよう
にして点着の異常の検出が行なわれる。

第１Ａ図は、点着前後の長尺テストフィルム１２の光学
濃度りの時間変化を示した図である。点着時刻ｔｏにお
いて、それまでの長尺テストフィルム１２自身の濃度（
かぶり濃度）Ｄｏから急激に変化している。本実施例に
おいては点着は自動的に行なわれるため、点着時刻ｔｏ
は装置自身で判っており、この点着時刻Ｌｏを起点とし
た所定時間間隔Ｔ１以内に光学濃度りが所定のしきい値
Ｔｈｌを越えるか否かにより、それぞれ正常に点着が行
なわれたか否かが検出される。尚、本実施例では点着量
は点着手段の内部容積等の制限により所定量を越えるこ
とはないため、所定量以上の点着が行なわれるというこ
とはない。

点着が異常であると検出されると、図示しないブザー等
によりオペレータに通知される。

また点着が正常であると検出されると、インキュベーシ
ョン後の光学濃度の測定も行なわれ、最終的に被検査液
中の物質濃度が求められる。

このように１つの被検査液についての点着、インキュベ
ーション、測定が終了すると、次の被検査液の点着が可
能となる。長尺テストフィルム１２は測定終了後もその
ままインキュベータ内に留まり、次の分析のための点着
が行なわれる直前に再度移送される。

ここで、上記実施例において、点着の異常の有無を監視
する機能を内蔵するか否かにかかわらず、検査体の光学
濃度を測定する必要はあるため、測光部６０はもともと
必要であり、また点着異常検出手段もコンピュータ２０
に内蔵されており、したがって上記のようにして点着の
異常の有無を検出するために付加すべき構成は少なくて
済み、はとんどコストアップとならずに点着の異常の有
無を監視することができる。

第１Ｂ図は、本発明の他の実施例における、点着前後の
検査体の光学濃度りの微分値ΔＤの時間変化を示した図
である。

点着時刻ｔｏにおいて光学濃度りが急激に変化するため
、この図に示すように光学濃度りの微分値ΔＤが所定の
しきい値Ｔｈ２を越えるか否かにより点着が正常に行な
われたか否かを検出してもよい。

また、所定量以上の点着が行なわれる可能性のある生化
学分析装置において、しきい値Ｔｈ３　（Ｔｈ３＞Ｔｈ
２）を設け、しきい値Ｔｈ２を越えるとともにしきい値
Ｔｈ３を越えない場合に点着が正常に行なわれたと判断
するようにし、しきい値Ｔｈ３を越えた場合は、点着量
が多すぎると判断してもよい。

また、手動で点着を行なう装置等点着時刻ｔｏを正確に
知ることのできない装置の場合、たとえば検査体が点着
位置へ載置された時刻ｔｏ等点着前のタイミングからモ
ニタを開始し、点着が確実に終了しているタイミング（
たとえば検査体がインキュベーションのために点着位置
から移動されたタイミング等）までの時間間隔Ｔ２の間
に上記のようにしきい値Ｔｈ２を越える（またはしきい
値Ｔｈ２を越えかつしきい値Ｔｈ３を越えない）という
状態が存在したか否かにより点着が正常に行なわれたか
否かを検出してもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の生化学分析装置は
、点着の行なわれるタイミングの前後にわたって検査体
の光学濃度を測定して、時系列的な濃度信号を得る濃度
測定手段と、この濃度信号を監視し、点着が行なわれる
タイミングにおける検査体の光学濃度変化に基づいて点
着の異常の有無を検出する点着異常検出手段とを備えて
いるため、点着異常が生じた場合に最終の測定結果を待
つまでもなく、この点着異常を知ることができ、より早
い対処が可能となる。またこの点着異常を最後の測定結
果に影響を与える他の要因と区別して知ることができる
。

また、点着の異常検出の有無にかかわらず測定装置（ハ
ードウェア）はもともと必要なものであり、また上記点
着異常検出手段も、たとえばソフトウェアを追加するこ
とで可能となり、はとんどコストアップなしに点着の異
常を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、点着前後の長尺テストフィルムの光学濃度
の時間変化を示した図、 第１Ｂ図は、点着前後の検査体の光学濃度の微分値の時
間変化を示した図、 第２図は、本発明の一実施例に係る生化学分析装置を示
した斜視図、 第３図は、第２図に示した生化学分析装置の主要部の平
面図、 第４図は、第３図のｘ−ｘ’線に沿った断面の要部を示
す断面図である。 １０・・・生化学分析装置 １２・・・長尺テストフィルム １２ａ・・・被ｎ」走部　　　　　　１２ｂ・・・被測
定面１３・・・被検査液収容手段　　　１４・・・点着
手段１４ａ・・・点着ノズル　　　　　５０・・・保冷
庫５１・・・巻取室 ５５・・・インキュベータ　　　　６０・・・測光部６
１・・・光照射手段 ６２、６３・・・光検出器 図 第 ｒＯｒｔ”）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定の生化学物質が含まれた被検査液が点着された、前
   記所定の生化学物質との化学反応により光学濃度変化を
   生じる試薬を含有する検査体の光学濃度を測定すること
   により、前記被検査液中の前記所定の生化学物質の物質
   濃度を求める生化学分析装置において、 前記点着の行なわれるタイミングの前後にわたって前記
   検査体の光学濃度を測定して、時系列的な濃度信号を得
   る濃度測定手段と、 前記濃度信号を監視し、前記点着が行なわれるタイミン
   グにおける前記検査体の光学濃度変化に基づいて前記点
   着の異常の有無を検出する点着異常検出手段とを備えた
   ことを特徴とする生化学分析装置。