专利名称：自动分析装置以及自动分析方法
技术领域：
本发明涉及对血液、尿等其它生物体试样进行定性或者定量分析的自动分析装置及方法，例如涉及具有监测临床检查时的反应的功能的自动分析装置及方法。
背景技术：
临床检查用的自动分析装置在分别注入一定量试样和试剂进行反应后，在每一定时间测定反应液的吸光度，并根据测定结果来求出测定对象物质的检查值(浓度或活性值)
坐寸ο作为临床检查的测定法之一的比例法，主要被用于测定在试样中包含的酵素成分 的活性值。测定方法添加作为试剂的一定量的基质，测定酵素消耗基质而变化的要素。通常试剂中包含足够量的基质。因此，如果试样和试剂的反应正常进行，一般来讲反应成为吸光度相对于时间变化而按照一定量地直线地变化。在比例法中，根据该直线的斜率(反应速度)来求出测定对象外的活性值。但是，根据测定项目、检体的浓度、搅拌的状况、反应温度等理由，有时在反应速度成为恒定(直线)之前具有称为滞后时间部分的曲线部分。此外，在高活性检体等情况下有时反应快速进行。在这种情况下，测定过程中试剂的基质的量变得不充分，有时后半的反应速度变得不恒定。即，有时后半的反应速度非直线(曲线)地变化。这样，在反应过程数据中有时在反应的开始部分和后部出现曲线部分。因此，在现有装置的情况下，采用针对各项目决定在检查值的换算中使用的时间范围和吸光度界限值(Abs限制)的方法。此外，在现有装置中具备称为线性检查的直线性的检查功能。在线性检查中，对于一定的测光范围，计算其前半和后半的吸光度变化量的差，在指定该差，或者超过了线性检查值的情况下，判断为非直线。在判断为非直线的情况下，现有装置通知“异
堂”
巾 O在用于检查值的换算的时间范围(直线范围)的决定方法中，有专利文献I以及2中公开的方法。在专利文献I中公开了如下方法计算邻接的每两个测光点间的吸光度差，将表示它们中最大的吸光度差(dmax)的测光点间决定为基准点，将其前后的测定范围中吸光度差成为基准点的吸光度差(dmax)的80%以上的区间决定为直线范围。在专利文献2中公开了如下方法将用于换算的范围宽度设为恒定，从开头点的测光点逐点地错开，同时通过最小平方法来计算与各范围内对应的吸光度的相关系数，将相关最好的范围决定为直线范围。另一方面，近年来，在医院的临床检查领域中，要求尽量早地报告患者检体的测定结果。自动分析装置的测定时的反应时间为10分钟左右，但是仅仅缩短测定时间，可能无法得到准确的结果。例如，在反应不完全的时间点结束测定，而根据该时间点的吸光度测定检查值的情况下，无法得到准确的结果。因此，考虑了预测反应结束时的吸光度并换算为检查值的方法。作为预测反应结束时的吸光度的方法，公知专利文献3。在专利文献3中公开了如下方法使用(公式I)表示的近似式近似反应过程数据，关于比例法，根据预定的两点间或者在时间上对近似式微分后在预定的一点来求出直线的斜率。此外，在(公式I)中，t表示时间，y表示吸光度，A、B、K为参数。(公式I) y=A+ (B-A) /ekt现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭64-68642号公报专利文献2 :日本特开平10-185687号公报专利文献3 :日本特开平6-194313号公报
发明内容
发明要解决的课题例如图2的(a)以及(b)表示比例法的添加主试剂后的反应过程的例子。横轴110表示时间的经过，纵轴120表示吸光度。如上所述，现有装置针对每个检查项目来决定时间范围(直线范围)。即，事先决定直线开始时刻和直线结束时刻。图中的范围160表示关于某检查项目预定的时间范围。图2的(a)的符号130、140、150表不相同项目的不同的检体的吸光度数据，范围135、145、155表不各吸光度数据的滞后时间部分。此外,符号170表不预定的吸光度的界限值。如用符号140表不的吸光度数据那样,一方面,有时在预定的时间范围160中仅包含本来的直线部分(本来的检查对象)，另一方面，如用符号150表示的吸光度数据那样，有时在预定的时间范围160内包含滞后时间部分155的一部分。在用该符号150表示的吸光度数据的情况下，在现有装置的线性检查功能中，判断为在反应过程数据中有异常，该检体成为再检查的对象。但是在用符号150表示的吸光度数据的情况下，只要能够准确地判断该直线部分则没有必要再检查。此外，如用符号150表不的吸光度数据那样，在该直线部分和滞后时间部分155的直线性中没有多大的差的情况下，有时无法在线性检查中检测出异常(在直线范围的测定期间包含滞后时间部分155)，就那么包含曲线部分的信息地计算直线的斜率。在这种情况下，没有高精度地计算出直线的斜率，因此检查值的误差有可能变大。此外，在用符号130表示的吸光度数据的情况下，在预定的范围160测定结果表示直线。但是，用符号130表示的吸光度数据在范围160的后半部分超过了吸光度的界限值。因此，用符号130表示的吸光度的检体成为再检查的对象。但是，如果无法保证在超过了吸光度的界限值后，该检体的吸光度也直线地变化，则在检查值的换算中有可能使用超过了吸光度以后的界限值的数据，能够减少再检查。图2的(b)所示的符号180也是关于某检体的某检查项目的吸光度数据。在该检体的情况下，在范围160的后半出现曲线部分。因此，该检体也通过现有装置的线性检查功能而被分类为再检查的对象。但是，即使在该检体的情况下，只要能够仅提取用符号180表示的吸光度数据的直线范围，就能够进行检查值的换算，能够减少再检查。顺便说一下，在将专利文献I的线性检查功能应用于用符号150表示的吸光度数据的情况下，表示最大的吸光度差的测光点成为图中用圆包围而所示的时间点。但是，该时间点是滞后时间部分155和直线部分的边界。在专利文献I的线性检查功能中，将用圆包围的测光点作为基准，将前后的期间决定为直线范围。这表示不是本来的直线部分的滞后时间部分155被用于检查值的换算。即，有检查值的误差变大的可能性。此外，在专利文献2的线性检查功能的情况下，在换算中使用的范围宽度为恒定，因此如果较长地设定范围宽度，则有非直线部分的范围被用于检查值的换算的可能性。因此，检查值的误差确实有变大的可能性。另一方面，在较短地设定范围宽度的情况下，用于检查值的计算的吸光度数据变少，确实有误差变大的可能性。同样，在预测反应结束时的吸光度的专利文献3的情况下，关于预定的范围(在开始时间点和结束时间点被赋予)，计算反应过程的直线的斜率，因此，在预定的范围位于实际测定数据的直线范围外的情况下，有无法得到准确的预测值的可能性。用于解决课题的手段
因此，本发明提出一种自动分析装置，其将试样和试剂混合，并测定混合液的经时变化，在该自动分析装置中，具有(a)从所述试样和所述试剂的反应过程中取得多个测定点数据的测定点数据取得部；(b)对测定点数据进行处理的数据处理部；(C)存储了在数据处理部使用的第一近似式的存储部；以及(d)输出数据处理部的处理结果的输出部。在此，在数据处理部中，执行将在存储部中存储的第一近似式近似为多个测定点数据的处理和根据近似处理的结果得到的第二近似式来决定所述反应过程的直线范围的处理。此外，优选地数据处理部使用到预定时刻位置取得的多个测定点数据来计算第二近似式，并根据该第二近似式来推定或预测反应过程的直线范围。此外，本发明提供一种自动分析方法，其使用自动分析装置测定混合了试样和试剂的混合液的经时变化，在该自动分析方法中，具有(a)自动分析装置执行从所述试样和所述试剂的反应过程中取得多个测定点数据的处理；(b)自动分析装置执行将从存储部中读出的第一近似式近似为多个测定点数据的处理；以及(C)自动分析装置执行根据近似处理的结果得到的第二近似式来决定反应过程的直线范围的处理。依然是，优选地具有使用到预定时刻为止取得的多个测定点数据来计算第二近似式，并根据该第二近似式推定或预测反应过程的直线范围的处理。此外，本发明优选具有计算直线范围的精度指标，并将其作为处理结果输出到输出部的功能。发明的效果根据本发明，能够针对每个检体决定用于检查值的换算的直线范围。结果针对每个检体得到准确的检查值。此外，与现有装置相比，能够减少成为再检查的对象的检体数。进而，在使用到预定时刻为止取得的多个测定点数据计算第二近似式，并根据该第二近似式来推定反应过程的直线范围的情况下，能够缩短到决定直线范围为止所需的时间。此外，在具有输出直线范围的精度指标的功能的情况下，能够保证检查值或预测值的精度。
图I是第一实施例的处理流程图。图2是说明比例法的反应过程数据例子的图。图3是表示自动分析装置的概要结构例的图。
图4是表示控制部的内部结构例的图。图5是表示记述了检查项目、试剂的种类、最佳的近似式的关系的表的例子的图。图6是说明将滞后时间部分数值化的方法的图。图7是说明将反应后期的曲线部分数值化的方法的图。图8是判定反应后期的曲线部分的处理流程图。图9是记述了检体和检查值的关系的表的例子的图。图10是说明使用第一实施例决定直线范围的例子的图。 图11是第二实施例的处理流程图。
图12是表示近似式参数的分布例的图。图13是表示近似式参数比的分布例的图。图14是说明使用第二实施例决定直线范围的例子的图。图15是第三实施例的处理流程图。图16是表示记述了预测值、检查值和精度指标的表的例子的图。
具体实施例方式以下，基于附图，说明本发明的实施例。此外，后述的装置结构或处理动作的内容是用于说明发明的一例。在本发明中包含在后述的装置结构或处理动作中组合已知的技术的发明或者将后述的装置结构或处理动作的一部分与已知的技术置换的发明。实施例[实施例I]以下，参照附图详细说明第一实施例的自动分析装置的装置结果以及处理动作。图3表示在本发明中实际安装分析功能的生物化学自动分析装置的概要结构。生物化学自动分析装置具有试样盘I、试剂盘2、反应盘3、反应槽4、采样机构5、吸管(pipetting)机构6、搅拌机构7、测光机构8、洗净机构9、计算机(PC)10、存储装置12、控制部13、压电元件驱动器14、搅拌机构控制器15、试样容器16、圆形盘17、19、试剂瓶18、防热库20、反应容器21、反应容器架22、驱动机构23、探针24、27、支承轴25、28、臂26、29、固定部31、喷嘴33、上下驱动机构34。在存储装置12中存储分析参数、各试剂瓶的可分析次数、最大可分析次数、校准结果、分析结果等。按照采样、试剂分别注入、搅拌、测光、反应容器的洗净、浓度换算等的数据处理的顺序执行生物化学自动分析装置中的试样的分析。由控制部13经由计算机10控制试样盘I。在试样盘I上，多个试样容器16在圆周上排列设置。试样容器16按照分析顺序移动到检体试样探针24的下面。试样容器16中的检体通过与检体采样机构5连结的试样用泵每次按照预定量分别注入到反应容器21中。被分别注入了试样的反应容器21被移动到反应槽4中的第一试剂的添加位置。在被移动的反应容器16中仅添加预定量的试剂，该试剂是通过与试剂分别注入探针连结的试剂用泵(未图示)从试剂容器18吸引上的试剂。在添加了第一试剂后，反应容器21被移动到搅拌机构7的位置，进行最初的搅拌。例如对第一 第四试剂进行这样的试剂的添加和搅拌。搅拌内容物的反应容器21被配置在从光源发出的光束中。光束的一部分通过反应容器21，一部分被内容物吸收。吸收的程度，例如通过由多波长光度计构成的测光机构8来检测。测光机构8将与在经过的时间被检测出的检体有关的吸收的程度作为测定点数据(吸光度信号)输出到控制部13。控制部13通过后述的数据处理，决定测定点数据的直线范围，然后，计算检体的检查值(直线范围的斜率)。将计算出的检查值(数据)存储到存储装置12.，并在附属于计算机的显示装置上显示。测光结束的反应容器21被运送到洗净机构9的位置，洗净后，用于下次的分析。然后，说明在控制部13中执行的直线范围的决定处理步骤。图I表示该处理步骤。此外，图I仅表示与在控制部13内执行的直线范围的决定程序有关的部分。此外，在图4中表示通过直线范围的决定程序实现的控制部13的功能块。此外，图4从硬件的观点表示该决定程序。图4所示的控制部13由吸光度数据取得部410、近似式参数计算部420、滞后时间部分判定部425、后半曲线部分判定部435、直线范围内吸光度数据数判定部440、检查值计算部445、以及相互连接它们的数据总线450构成。通过数据总线450，各部相互间能够接收传递数据。此外，构成控制部13的功能块，也可以由控制部13以外的硬件或CPU构·成。当然，构成控制部13的功能块也可以作为软件�？榘沧霸谕� CPU内。首先，对于某检体，开始某检查项目的测定。在该测定开始的同时，在步骤S5中，近似式参数计算部429选择适合于决定直线范围的近似式(第一近似式)。表示作为选择对象的吸光度的时间变化的多个近似式，被预先存储在存储装置12中。近似式参数计算部420从这些多个近似式中选择性地读出与检查项目和试剂的组合对应的最佳的计算式。在该实施例的情况下，将(公式2) (公式5)作为可选择的计算式。此外，在各函数中，t表示时刻，X表示吸光度。此外，a、b、C、d、e、k、p、q、r、u、v、w为参数。(公式 2) x=a*t+b+c*exp (_k*t)(公式3) :x=a*t+b+e/ (t+d)(公式 4) :x=a*t+b+w/{exp (u*t)+v}(公式 5) :x=a*t+b+p*log{l+q*exp (r*t) }示例的四个函数都是由与时间成比例的成分、常数成分、时间变化率不同的非直线成分构成。当然，也可以准备将这以外的函数作为近似式。此外，基于近似式参数计算部420的近似式的选择可以采用根据检查项目和试剂的组合自动地执行的方法，也可以采用由用户自由地选择的方法。前者的功能的实现中，例如只要将对于检查项目和试剂的每个组合最佳的近似式作为表存储到存储装置12中即可。近似式参数计算部420通过检查项目和试剂的组合来检索该表，选择与组合对应的最佳的近似式。图5表示该种表的例子。表500由列510、520以及530构成。在列510中记述了检查项目，在列520中记述了试剂的种类，在列530中记述了与检查项目和试剂的种类所对应的最佳的近似式的种类。在该实施例的情况下，近似式参数计算部420根据检查项目和试剂的组合来检索表500.，选择对于决定直线范围最佳的计算式。此外，在表500中存储的对应关系的内容可以是由用户变更的结构。吸光度在经过的时间被多次测定。在下一个步骤SlO中，吸光度数据取得部410从测光机构8输入一次测定或者多次测定的平均的吸光度数据。即，吸光度数据被输入到控制部13。在使用伴随试剂和检体的反应的色调变化中吸光度较大地变化的波长(主波长)的光和吸光度几乎不变化的波长(副波长)的光这两种波长光的测定方式中，将主波长光的吸光度和副波长光的吸光度的差作为吸光度数据输入。在步骤S15中，吸光度数据取得部410判定是否添加了主反应试剂。在判定为未添加主反应试剂的情况下，处理过程返回步骤S10.，进行下一个吸光度数据的输入。到判定为添加主反应试剂为止，重复执行以上的判定动作。在此，所谓主反应试剂是指在使用多个试剂的反应中，带来主要的吸光度变化的试剂(通常为最终的试剂)。在添加了主反应试剂的情况下，处理过程转移到步骤S20。在步骤S20中，吸光度数据取得部410将输入的吸光度数据存储到存储装置12。在步骤S25中，吸光度数据取得部410判定是否存储了最后的吸光度数据。S卩，在该实施例中，在决定直线范围前，需要对应于预定的反应期间的全部的吸光度数据存储到存储装置12。在此，在判定为在存储装置12中未存储最后的吸光度数据的情况下，处理过程返回到步骤S10。该循环动作(吸光度数据的输入和存储)被重复执行到在存储装置12 中存储了必要的数据数量为止。在通过吸光度数据取得部410判定必要的数据数量的蓄积的情况下，处理过程前进到步骤S30。在步骤S30中，近似式参数计算部420使得通过在步骤S5中选择的近似式(第一近似式)表示的吸光度的时间变化和实际的吸光度的时间变化的差尽可能小地计算公式中的参数的值。具体来说，使得作为测定结果而存储的吸光度数据和通过近似式计算出的对应时间点的吸光度数据的平方误差尽可能小地计算公式中的参数值。此时，如果是各近似式的最终项((公式2) (公式5))的情况下，则在(a*t+b)以后的非直线成分)中，当时刻t增大时限制为参数值渐近地为“O “。进而，在各近似式的最终项中，以使近似式与反应初期的吸光度数据匹配的方式来设定参数的初始值。在参数值的计算中，可以利用既存的最小平方计算方法。作为其他的可对应于各种形式的方法，例如有通过最急下降法计算平方误差成为最小的参数值。在该说明书中，将根据测定结果(吸光度数据)对各项的参数值进行最佳化后的近似式成为第二近似式，区别于与根据检查项目和试剂的组合选择的第二近似式。进而，在步骤S30中，近似式参数计算部420对于各时刻，计算通过第二近似式计算出的吸光度(近似值)和实际测定的吸光度(实测值)的差(误差)。在步骤S35中，近似式参数计算部420将规定第二近似式的参数值和针对各时刻计算出的近似值和实测值的差(误差)存储到存储装置12中。在下一个步骤S40中，滞后时间部分判定部425根据第二近似式来计算反应初期的吸光度曲线地变化的滞后时间部分。图6说明滞后时间部分的判定方法。在图6中横轴110表示从反应开始起的经过时间，纵轴120表示吸光度。曲线210表示通过第二近似式求出的吸光度变化的近似曲线。直线220是曲线210渐近的直线。此夕卜，横轴110上的点230表示曲线210与直线220十分渐近的时刻(设为Tl)，横轴110的(ΓΤ1的范围相当于滞后时间部分。滞后时间部分的结束时刻相当于直线开始时刻，因此与点230对应的时刻为直线开始时刻。在此，所谓十分渐近的时刻，例如是定义为预定微小的值ε，曲线210和直线220的差成为ε以下的时刻。ε可以作为恒定值，也可以根据初始吸光度或吸光度的变化宽度来设定。例如可以将在初始吸光度上乘以常数而得的值、或者在初始吸光度和最终吸光度的差上乘以常数而得的值作为ε。此外，可以将十分渐近的时刻定义为决定微小的值δ，在曲线210和直线220的差成为δ以下的值的时刻。在这种情况下，δ可以设为恒定值，也可以根据直线220的斜率来定义。例如可以将在直线220的斜率上乘以常数而得的值设为δ。在步骤S45中，滞后时间部分判定部425将计算出的时刻作为直线开始时刻存储到存储装置12中。在接下来的步骤S55中，后半曲线部分判定部435判定在反应过程数据的后半出现的曲线部分(以下称为“后半曲线部分”)。使用图7和图8，说明后半曲线部分的判定方法。图7的上图的横轴110表示从反应开始起的经过时间，纵轴120表示吸光度。曲线210是通过第二近似式求出的吸光度变化的近似曲线。标号180表示检体的吸光度数据。 图7的下图的横轴110表示从反应开始起的经过时间，纵轴700表示误差。此处的误差作为实测值和近似值的差分值被赋予。例如曲线710表示从实测值中减去近似值而得的值的时间变化。在反应过程数据为减少曲线的情况下，例如求出的误差为从近似值中减去实测值的值。在这种情况下，成为图7的下图所示的图。在(公式2Γ (公式5)的近似式中包含表示后半曲线部分的式子，因此，如标号180所示，在后半成为曲线的情况下，近似曲线210如图7的上图所示那样与标号180的反应过程曲线交叉。因此，如图7的下图所示，图示了近似值和实测值的差(误差)的时间变化的话表示误差在曲线的开始时刻表示极大。在该实施例中将该时刻设为直线结束时刻。使用图8，说明在后半曲线部分判定部435中执行的处理动作。首先，在步骤S800中，后半曲线部分判定部435读出在存储装置12中存储的误差，判定误差是否在预定的允许范围内。用于判定的允许范围被预先存储在存储装置12中。当误差在允许范围内时，后半曲线部分判定部435前进到步骤S810。在步骤S810中，后半曲线部分判定部435判定在反应过程数据的后半部分没有曲线部分。在这种情况下，直线结束时刻成为反应结束时刻。在步骤S800中判定为误差在允许范围外时，后半曲线部分判定部435前进到步骤S820。在步骤S820中，后半曲线部分判定部435监视图7的下图所示的误差的时间变化，检测误差表示极大值的时刻720 (设为Te)。在下一步骤S830中，后半曲线部分判定部435判定时刻720以后的误差的分布是否为单调减少。是否为单调减少，例如可以通过互邻的时间的误差的差分的符号是否为恒定来判定。在表示单调减少的情况下，如图7的上图所示，表示在后半部分中有曲线部分。因此，后半曲线部分判定部435前进到步骤S840，判定为在反应过程数据的后半中有曲线部分。在这种情况下，直线结束时刻成为曲线开始时刻。即，成为图7的时刻720。在步骤S830中判定为没有成为单调减少的情况下，后半曲线部分判定部435前进到步骤S850输出表示测定“异常”的信号。在表示“异常”的信号的输出方法中，考虑鸣笛的方法、在附属于图3的计算机的显示装置上显示的方法等。返回图I的说明。当步骤S55的处理结束时，后半曲线部分判定部435前进到步骤S60。在步骤S60中，后半曲线部分判定部435将作为判定结果得到的直线结束时刻存储到存储装置12中。
在步骤S70中，直线范围内吸光度数据数判定部440根据在存储装置12中存储的直线开始时刻和直线结束时刻来决定直线范围。在接下来的步骤S75中，直线范围内吸光度数据数判定部440判定在直线范围内出现的吸光度数据的数量是否在预定的阈值以上。此外，直线式例如用(公式6)所示的一次式来表示。使用(公式6)求出直线的斜率的情况下所需的吸光度数据数的范围是2个以上。其中，在(公式6)中，t表示时刻，X表示吸光度，a、b表示参数。(公式6)x=a*t+b此外，为了计算可靠的检查值所需的最低限的吸光度数据数可以预先根据试验来确定。但是，在步骤S75的判定处理中，在判定为直线范围内的吸光度数据数小于阈值的情况下，直线范围内吸光度数据数判定部440前进到步骤S90，判定为测定为“异常”。在表示“异常”的信号的输出方法中考虑鸣笛的方法、在附属于图3的计算机的显示装置上显示的方法等。 另一方面，在步骤S75的判定处理中，，在判定为直线范围内的吸光度数据数为阈值以上的情况下，直线范围内吸光度数据数判定部440使处理过程前进到步骤S80。在步骤S80中，检查值计算部445计算与直线范围内的吸光度数据近似的直线式，根据该直线式计算在检查值换算中使用的斜率。此处的直线式的计算(与计算斜率的处理对应)中，例如利用既存的最小平方计算方法等。检查值计算部445计算用于与直线范围内的吸光度数据近似地(公式6)赋予的直线。即，计算直线的斜率。此外，检查值计算部445可以根据检量线来计算检查值。检量线数据被预先存储在存储装置12中。计算出直线式的直线范围和直线式参数、计算出的检查值被存储在存储装置12中。在下一步骤S85中，检查值计算部445输出计算出的检查值。在检查值的输出方法中考虑在附属于图3的计算机10的显示装置中显示等。图9表示显示例。图9所示的测定结果的显示画面由列90(Γ960构成。在列900中记述检体ID，在列910中记述检查值。在列905中记述了在决定直线范围时使用的近似式(第二近似式)。在列920中记述了在检查值的换算中使用的直线范围的开始时刻(直线开始时刻)。在用列930中记述了在检查值的换算中使用的直线范围的结束时刻(直线结束时刻)。在列940中记述了在检查值的换算中使用的直线范围内出现的吸光度数据数。在列950、960中记述了用在检查值的换算中使用的直线范围及其吸光度数据数计算出检查值的情况下的精度指标。在精度指标中例如使用CV值。CV值使用校准用的检体等、检查值不明确的检体进行实验，只要预先决定即可。在实验中，只要对于各种直线开始时刻和直线结束时刻的组合(吸光度数据数)计算CV值(表示方差或标准偏差等偏差的值)即可。作为精度指标的其它例子，例如使用吸光度数据数的平均值和偏差(方差或者标准偏差等)。关于吸光度数据数的平均值和偏差，只要根据刚刚测定的一般(患者)检体或校准用检体等的结果针对各项目来计算即可。此外，在计算中使用的检体、检体数、期间也可以由用户自由选择。通常，直线范围内的吸光度数据数越多检测值的可靠性一般越高。在以上说明的第一实施例中，以由控制部13来执行图I所示的全部处理为例进行了说明。但是，使用控制部13以外的处理装置也能够执行同样的处理。例如，可以作为在计算机(PC) 10内执行的软件处理来执行图I的处理。此外，作为存储装置12也可以使用计算机(PC) 10内部的存储装置。图10的(a)以及(b)表示通过以上说明的第一实施例决定直线范围的例子。(a)以及(b)的横轴110表示从反应开始起的经过时间，纵轴120表示吸光度。时刻1000表示通过本实施例决定的直线开始时刻，时刻1020表示通过本实施例决定的直线结束时刻。范围1030表示通过本实施例决定的直线范围。此外，图10的(a)是滞后时间的某个反应过程数据的例子，图10的(b)表示在反应过程的后半中曲线的某个反应过程数据的例子。在哪种情况下都能够确认能够仅将除去曲线部分的直线部分决定为直线部分。如上所述，通过采用本实施例中说明的直线范围的决定功能，能够针对各检体决定在检查值的换算中使用的直线范围。因此，与现有装置相比，能够得到高精度的检查值。同时，能够减少再检查。进一步，能够输出在检查值换算中使用的直线范围、吸光度数据数、参考CV值或参考吸光度数据平均值等的精度指标，因此能够保证每个检体值的精度。[实施例2]
接着参照
第二实施例的自动分析装置。在本实施例的情况下，也将自动分析装置设为生物化学自动分析装置。因此，该这种结构与第一实施例相同。即，具有图3所示的装置结构。此外，控制部13以外的动作与第一实施例相同。因此，省略控制部13以外的详细说明。以下以本实施例特有的处理动作为中心说明控制部13的处理动作。在本实施例的情况下，控制部13根据图11所示的处理部步骤决定直线范围。此外，对于进行图11中与图I所示的处理相同的处理的处理步骤赋予相同的符号。在第二实施例的情况下，控制部13不等待测定反应过程的全部的吸光度数据，与吸光度数据的测定动作并行地开始直线范围的开始点的决定处理。图11所示的处理过程中步骤S5 步骤S20的处理与图I中的步骤S5 步骤S20的处理相同。在下一步骤SllOO中，近似式参数计算部420根据到现在取得的吸光度数据计算近似式参数和参数变化值。近似式参数的计算方法与图I所示的步骤S30相同。但是，在第一实施例中，与从取得反应过程的最后的吸光度数据开始，使用取得的全部的吸光度数据来计算直线范围，与此相对在该第二实施例的情况下，在每次取得吸光度数据时，依次计算近似式参数和参数变化值。在此，所谓参数变化值是将近似式参数的时间变化数值化后的值，在计算中使用表示直线部分的斜率的近似式参数。例如，在用(公式2) (公式5)中的任意的形式来赋予第二近似式的情况下，使用近似式参数a。在对参数的变化进行数值化的方法中有各种方法可以利用。例如可以利用计算与前一次计算出的参数值的差的方法、计算与前一次计算出的参数的比的方法等。此外，在该实施例中，仅着眼于赋予直线部分的斜率的参数，但是可以着眼于其它的参数，例如非直线部分的参数的变化。此外，也可以着眼于直线部分和非直线部分两者的参数的变化。在步骤SlllO中，近似式参数计算部420将计算出的近似式参数和参数变化值存储到存储装置12中。下一步骤S40和步骤S45与图I所示的步骤S40和步骤S45相同。在该实施例的情况下，将参数变化值成为允许范围以下的定时判定为滞后时间部分的结束时间点。在下一步骤S1120中，后半曲线部分判定部435判定计算出的参数变化值是否在预定范围内，并进行反应过程数据的后半曲线部分的判定。使用图12和图13说明后半曲线部分的判定方法。图12表示例如使用(公式2) (公式5)的参数a作为表示直线的斜率的近似式参数的情况下的经时变化。横轴Iio表示从反应开始起的经过时间，纵轴1200表示近似式参数a的值。标号1210表示在各时刻计算出的近似式参数a的值。可知近似式参数a大致恒定的期间反应过程数据位于直线上，当近似式 参数a偏离恒定值时可知反应过程数据沿着曲线变化。例如，在参数变化值中使用近似式参数a的情况下，后半曲线部分判定部435判断为近似式参数a恒定的情况下，判断为直线并前进到步骤S25。另一方面，在判定为近似式参数a变化的情况下，后半曲线部分判定部435判断为直线范围结束，前进到步骤S1130。图13表示根据图12所示的参数的分布，将与前一次计算出的参数的比作为参数变化值来数值化的情况。横轴110表示从反应开始起的经过时间，纵轴1300表示参数。标号1310表示各时刻的与前一次计算出的参数的比的值。如图13所示，在反应过程数据表示直线的情况下，参数比成为与I接近的值，在不表示直线的情况下，参数表成为离开I的值。例如，在参数变化值中使用参数比的情况下，后半曲线部分判定部435从存储装置12读出预定的允许范围1320，用于步骤S1120的判定处理。在此，在判定为参数比为允许范围内的情况下，后半曲线部分判定部435判断为直线，前进到步骤S25。另一方面，在判定为参数比为允许范围外的情况下，后半曲线部分判定部435判断为直线范围结束，前进到步骤SI 130。在处理过程前进到步骤S25的情况下，吸光度数据取得部410判定输入的吸光度数据是否是最后的吸光度数据。在判定为不是最后的吸光度数据的情况下，吸光度数据取得部410使处理过程返回到步骤S10。另一方面，在步骤S25中，在判定为蓄积了必要的数据数的情况下，吸光度数据取得部410使处理过程前进到步骤S70。此外，在前进到步骤SI 130的情况下，后半曲线部分判定部435判定的直线结束时刻存储到存储装置12，然后，使处理过程前进到步骤S70。步骤S7(T步骤S90与图I所示的步骤S7(T步骤S90相同。在以上说明的第二实施例中，对于滞后时间部分的判定(即直线开始时刻的判定)，说明应用了与第一实施例相同的方法的情况。但是，也可以将本实施例的步骤S1120中说明的后半曲线判定方法用于滞后时间部分的判定。在这种情况下，只要将参数变化值从预定的允许范围外转到允许范围内的时刻判定为直线开始时刻即可。在上述的第二实施例中，说明了通过控制部13进行图11所示的处理的例子，但是，也可以用装置的其它部分进行处理。例如在计算机(PC) 10内作为软件来执行图11的处理。此外，作为存储装置12也可以使用计算机(PC) 10内部的存储装置。图14表示使用在本实施例中说明的处理方法来决定直线范围的例子。横轴110表示从反应开始起的经过时间，纵轴120表示吸光度。时刻1400表示通过本实施例决定的直线开始时刻，时刻1410表示通过本实施例决定的直线结束时刻，范围1420表示通过本实施例决定的直线范围。如图14所示，能够确定可以仅将除去曲线部分的直线部分决定为直线范围。如上所述，通过使用第二实施例，能够针对每个检体决定用于检查值的换算的直线范围。因此，与现有装置相比，能够得到高精度的检查值。同样地，能够减少再检查。此夕卜，在得到最终吸光度数据以前，能够判断后半的曲线部分，因此能够缩短处理时间。此外，与第一实施例相同，也能够输出用于检查值换算的直线范围、吸光度数据数、参考CV值或参考吸光度数据平均值等的精度指标，因此能够保证针对每个检体的精度。[实施例3]接着，参照
第三实施例的自动分析装置。本实施例的情况下，自动分析装置也是生物化学自动分析装置。因此，该装置结构与第一实施例相同。即，具有图3所示的装置结构。此外，控制部13以外的动作与第一实施例相同。因此，省略控制部13以外的详 细的说明。以下，以本实施例特有的处理动作说明控制部13的处理的动作。在本实施例的情况下，控制部13根据图15所示的处理步骤决定直线范围。此外，对于进行图15中与图I所示的处理相同的处理的处理步骤赋予相同的符号。在第三实施例的情况下，控制部13的特征在于在反应过程结束前(全部的吸光度数据被测定前)预测地计算检查值。图15所示的处理过程中的步骤S5 S20的处理与图I中的步骤S5 S20的处理相同。在下一步骤S1500中，吸光度数据取得部410判定是否存储了预测时间点的吸光度数据。预测时间点是为了计算检查点的预测值(以下称为“预测检测点”)而在反应过程的中间决定的点。此处的预测时间点也可以与检查项目无关决定为一个时间点，也可以针对每个检查项目决定预测时间点。预测时间点被预先存储在存储装置12中。在没有存储预测时间点的吸光度数据的情况下，吸光度数据取得部410使处理过程返回到步骤S10，在达到预测时间点之前重复输入和存储吸光度数据。另一方面，在存储了预测时间点的吸光度数据的情况下，吸光度数据取得部410使处理过程前进到步骤S1510。在步骤S1510中，近似式参数计算部420用于与图I的步骤S30相同的方法计算近似式参数值。即，在本实施例中，仅根据从反应过程开始到预测时间点取得的吸光度数据来计算第二近似式。在接下来的步骤S1520中，近似式参数计算部420将计算出的近似式参数值存储到存储装置12中。接下来的步骤S40与图I的步骤S40相同。即，滞后时间部分判定部425根据计算出的第二近似式计算反应过程数据的滞后时间部分。在接下来的步骤S1540中，滞后时间部分判定部425判定计算出的滞后时间不符的长度是否在预定范围内。该处理步骤为了判定是否将反应过程数据应用于检测值的预测而被执行。滞后时间部分可以针对每个项目预先实验地确定，并存储在存储装置12中。在判定的滞后时间部分存在于预定的范围内的情况下，滞后时间部分判定部425使处理过程前进到步骤S1560。在判定的滞后时间部分在预定范围外的情况下，滞后时间部分判定部425使处理过程前进到步骤S1550。在处理过程前进到步骤S1550的情况下，滞后时间部分判定部425停止基于预测处理的检查值的计算，在取得反应过程的全部的吸光度数据之前，继续吸光度数据的蓄积。即，在预测时间点以后也在全部的反应过程结束前继续在后台(background)进行的吸光度数据的取得。在接着步骤S1550的步骤S1555中，通过与上述的第一实施例或第二实施例相同的处理方法,根据实测数据计算并输出检体的检查值。另一方面，在前进到步骤S154(T步骤S1560的情况下，滞后时间部分判定部425将计算出的滞后时间部分的结束时刻，即直线开始时刻存储到存储装置12。
接下来的步骤S70和步骤S75与图I的步骤S70和步骤S75相同。但是，在步骤S70中，使用作为直线结束时刻而存储在存储装置12中存储的预测时间点。因此，当在步骤S1560中确定了直线开始时刻时，自动地确定检体的直线范围。在步骤S75中，直线范围内吸光度数据数判定部440判定吸光度数据数是否在预定的数值的范围内。在此，在判定为吸光度数据数在预定的数值的范围外的情况下，直线范围内吸光度数据数判定部440使处理过程转移到步骤S1550。即停止预测处理。另一方面，在吸光度数据数在范围内的情况下，直线范围内吸光度数据数判定部440使处理转移到步骤 S1570。在步骤S1570中，检查值计算部445计算与直线范围内的吸光度数据近似的直线式，根据该直线式计算在检查值换算中使用的斜率。例如利用既存的最小平方计算方法等计算通过(公式6)赋予的直线的参数，使得与直线范围内的吸光度数据近似。即计算直线的斜率。在步骤S1580中，检查值计算部445根据近似直线的斜率，基于检量线来计算检查值的预测值。从存储装置12读出检量线数据。然后，检查值计算部445将在直线式计算中使用的直线范围和直线式参数、计算出的预测值存储到存储装置12中。在接下来的步骤S1590中，检查值计算部445输出计算出的预测值。在检查值的输出方法中，考虑在附属于图3的计算机10的显示装置上显示的方法等。图16表示显示例。图16所示的测定结果的显示画面由列900、905、910、920、930、940、950、960、1605、1620、1630、1640、1650、1660、1670构成。在列900中记述了检体ID，在列905中记述了在预测或检查值的输出中使用的近似式(第一近似式)。在列1605中记述了预测值，在列1620中记述了在预测中使用的直线的开始时刻(直线开始时刻)。在列1630中记述了在预测中使用的直线的结束时刻，在列1640中记述了在预测中使用的直线范围内的吸光度数据数。在列1650、列1660、列1670中记述了通过在预测中使用的直线范围的吸光度数据计算的预测值的情况下的精度指标。在精度指标中例如使用CV值。CV值使用校准用的检体等、检查值不明确的检体进行实验，只要预先决定即可。在实验中，只要计算通过各种直线开始时刻和直线结束时刻的组合(吸光度数据数)预测时的CV值(表示方差或标准偏差等偏差的值)即可。作为精度指标的其它例子，例如使用吸光度数据数的平均值和偏差(方差或者标准偏差等)。关于吸光度数据数的平均值和偏差，只要根据刚刚测定的一般(患者)检体或校准用检体等的预测结果针对各项目来计算即可。此外，在计算中使用的检体、检体数、期间可以由用户自由选择。而且，作为精度指标的其他例，例如使用正确率(一致率)。根据刚刚测定的一般检体的或校验用检体等得到的预测值和检查值的结果，按各项目、按各吸光度数据数计算正确率即可。此外，在计算中使用的检体、检体数、期间可以由用户自由选择。此外，在处理前进到图15的步骤S1550的情况下，不是预测值而输出检查值。在这种情况下，只要在图16的列91(Γ960中记述结果即可。列91(Γ960与第一实施例相同，因此省略详细说明。在上述的第三实施例中，说明了在输出了预测值的情况下，不输出通常的检查值的情况。但是，也可以采用同时进行预测和通常的测定，输出从通常的测定得到的检查值和预测值两者的方式。在此，在通常的测定中，只要使用在第一实施例或第二实施例中说明的处理即可。这种情况的输出例如图16的检体ID3所示，只要记述与预测值有关的列1605 列1670和与检查值有关的列91(Γ例960两者即可。在上述的第三实施例中，说明了通过控制部13执行的图15所示的全部处理。但 作为软件来执行图15的处理。此外，作为存储装置12也可以使用计算机(PC)IO内部的存
储装置。如上所述，在第三实施例中，在预测中使用的吸光度数据仅成为直线部分，因此近似精度提高，可以进行高精度的预测。此外，因为针对每个检体决定直线范围，所以能够根据每个检体高精度地输出预测值。此外，在预测处理中，不需要等待反应过程结束。因此，能够缩短到输出预测值的时间。进而，输出在预测中使用的直线范围、吸光度数据数、参考CV值或参考正确率等精度指标，因此，能够保证每个检体的预测值的精度。产业上的利用可能性如在第一以及第二实施例中所述，在应用了本发明的自动分析装置中，关于通过比例法测定的检查项目，能够提供高精度的检查值，能够对检查的可靠性做出贡献。此外，如在第三实施例中所述，在应用了本发明的自动分析装置中，关于通过比例法测定的检查项目，能够进行高精度的预测，能够对缩短检查时间做出贡献。符号说明I试样盘；2试剂盘；3反应盘；4反应槽；5采样机构；6吸管机构、7搅拌机构、8测光机构、9洗净机构、10计算机(PC)、12存储装置、13控制部、14压电元件驱动器、15搅拌机构控制器、16试样容器、17圆形盘、18试剂瓶、19圆形盘、20防热库、21反应容器、22反应容器架、23驱动机构、24探针、25支承轴、26臂、27探针、28支承轴、29臂、31固定部、33喷嘴、34上下驱动机构；110横轴(时间的经过);120纵轴(吸光度);130符号(各时间点的吸光度);135范围(滞后时间部分);140符号(各时间点的吸光度);145范围(滞后时间部分);150符号(各时间点的吸光度);155范围(滞后时间部分);160时间范围(检查值换算中使用的范围)；180符号(各时间点的吸光度);210曲线(表示通过近似式计算出的吸光度的曲线);220直线(近似了反应过程数据的曲线渐近的直线)；230点(近似了反应过程数据的曲线210与直线220十分渐近的时间)；410吸光度数据取得部；420近似式参数计算部；425滞后时间部分判定部；435后半曲线部分判定部；440直线范围内吸光度数据数判定部；445检查值计算部；450数据总线；500表(检查项目/试剂/最佳的近似式);510列(检查项目);520列(试剂的种类)；530列(近似式的种类)；700纵轴(误差)；710曲线(表示各时间点的误差的曲线)；720时刻(表示误差的极大值的时刻)；900列(检体ID) ；905列(近似式的种类)；910列(检查值)；920列(直线开始时刻)；930列(直线结束时刻)；940列(直线范围内的吸光度数据数)；950列(精度指标I) ；960列(精度指标2) ；1000时刻(直线开始时刻)；1020时刻(直线结束时刻)；1030范围(直线范围)；1200纵轴(近似式参数的值)；1210标号(在各时间点的近似式参数的计算值);1300纵轴(近似式参数的比)；1310标号(各时间点的近似式参数的比的计算值)；1320允许范围；1400时刻(直线开始时刻)；1410时刻(直线结束时刻)； 1420范围(直线范围)；1610列(预测值)；1620列(在预测中使用的直线开始时刻)；1630类(在预测中使用的直线结束时刻)；1650列(精度指标)；1660列(精度指标2) ；1670列(精度指标3)。
权利要求
1.一种自动分析装置，其将试样和试剂混合，并测定混合液的经时变化，该自动分析装置的特征在于， 具有: 测定点数据取得部，其从所述试样和所述试剂的反应过程中取得多个测定点数据； 数据处理部，其对所述测定点数据进行处理； 存储部，其存储了在所述数据处理部使用的第一近似式；以及 输出部，其输出所述数据处理部的处理结果， 所述数据处理部执行将存储在所述存储部中的第一近似式近似为所述多个测定点数据的处理和根据作为近似处理的结果得到的第二近似式来决定所述反应过程的直线范围的处理。
2.根据权利要求I所述的自动分析装置，其特征在于， 所述数据处理部使用到预定时刻为止取得的所述多个测定点数据来计算所述第二近似式，并根据该第二近似式来推定所述反应过程的直线范围。
3.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于， 所述数据处理部计算所述第二近似式渐近的直线，将该直线上的所述第二近似式达到基准值以下时的时刻推定为直线开始时刻，将该直线开始时刻和事先确定的直线结束时刻之间的期间推定为直线范围。
4.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于， 所述存储部存储所述直线开始时刻的基准范围， 所述数据处理部比较所述直线范围的推定值和所述基准范围，并根据比较结果判定可否推定直线范围。
5.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于， 所述存储部存储所述直线范围应该包含的所述测定点数据的个数的基准值， 所述数据处理部具有对通过信号处理推定出的所述直线范围中包含的测定点数据的个数进行计数的处理；和比较计数出的所述测定点数据的个数和所述基准值，判定可否推定直线范围的处理。
6.根据权利要求I所述的自动分析装置，其特征在于， 所述第一近似式是以下所示的公式广公式4中的任意一个， I :x=a氺t+b+c氺exp (_k*t)公式 2 :x=a*t+b+e/ (t+d)公式 3 x=a*t+b+w/ {exp (u*t) +v}公式 4 :x=a*t+b+p*log{l+q*exp (r*t) }， 其中，t为时刻，X为吸光度，a、b、C、d、e、k、p、q、r、U、V、w为参数。
7.根据权利要求I所述的自动分析装置，其特征在于， 所述数据处理部计算所述第二近似式渐近的直线，将该直线上的所述第二近似式达到基准值以下时的时刻决定为直线开始时刻。
8.根据权利要求I所述的自动分析装置，其特征在于， 所述数据处理部计算直线开始时刻以后的测定点数据和所述第二近似式渐近的直线的差分值，并根据该差分值的经时变化来决定直线结束时刻。
9.根据权利要求I所述的自动分析装置，其特征在于， 所述数据处理部具有使用到各时间点为止取得的多个测定点数据逐次计算所述第二近似式的处理；和将逐次计算出的所述第二近似式中的至少一个参数的变化为缩小到允许范围以下时的时间点决定为直线开始时刻的处理。
10.根据权利要求I所述的自动分析装置，其特征在于， 所述数据处理部具有在决定直线开始时刻后也使用到各时间点为止取得的多个测定点数据逐次计算所述第二近似式的处理；将检测到逐次计算出的所述第二近似式中的至少一个参数变化为超过了阈值的变化时的时间点决定为直线结束时刻的处理。
11.根据权利要求10所述的自动分析装置，其特征在于， 所述一个参数是赋予用于规定所述第二近似式的直线成分的斜率的参数。
12.根据权利要求I所述的自动分析装置，其特征在于， 所述存储部存储所述直线范围应该包含的所述测定点数据的个数的基准值， 所述数据处理部具有对通过信号处理决定的直线范围中包含的测定点数据的个数进行计数的处理；判定有无与通过比较计数出的所述测定点数据的个数和所述基准值而决定的直线范围有关的异常的处理。
13.根据权利要求I所述的自动分析装置，其特征在于， 所述数据处理部具有计算所决定的所述直线范围的精度指标的处理；和将计算出的所述精度指标输出到所述输出部的处理。
14.一种自动分析方法，其使用自动分析装置测定混合试样和试剂而成的混合液的经时变化，该自动分析方法的特征在于， 具有 所述自动分析装置从所述试样和所述试剂的反应过程中取得多个测定点数据的处理； 所述自动分析装置将从存储部中读出的第一近似式近似为所述多个测定点数据的处理；以及 所述自动分析装置根据由近似处理的结果得到的第二近似式来决定所述反应过程的直线范围的处理。
全文摘要
本发明提供如下技术在一种自动分析装置中，将试样和试剂混合，并测定混合液经时变化，自动地决定或者预测反应过程中出现的检测材料的直线范围。本发明用函数近似反应过程数据，根据该函数自动地判定反映初期及/或后期的曲线部分。针对每个检测材料决定除去曲线部分的直线范围，使用所决定的直线范围的吸光度数据计算检测值。此外，本发明根据在反应过程中得到的吸光度数据自动地判定反应初期的直线开始时刻，根据该直线结束时刻和事先预定的直线结束时刻来预测直线范围，并根据其结果来计算预测值。
文档编号G01N35/00GK102859366SQ20118001941
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月5日 优先权日2010年4月20日
发明者万里千裕, 光山训, 三村智宪, 神原久美子 申请人:株式会社日立高新技术
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