(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、全体を通して、各図における同一の機能を有する各構成部分については原則として同一の符号を付すようにし、説明を省略することがある。
(装置の全体構成)
図1は、本実施の形態に係る自動分析装置の基本構成を示す。ここでは、自動分析装置の一態様として血液凝固分析を行う装置の例について説明する。
【0012】
本図に示すように、自動分析装置100は、主として、試料容器101、試料ディスク102、試薬容器103、試薬ディスク104、試料分注機構105、試料分注位置106、反応容器107、反応容器設置部108、反応容器搬送機構109、反応容器ストック部110、反応ポート111、試薬分注機構112、試薬分注機構洗浄機構113、反応容器廃棄部114、操作部115、制御部116、記憶部117、インターフェイス118から構成される。
【0013】
試料容器101は、試料もしくは精度管理試料を保持する。試料ディスク102は、試料容器101を複数保持し、時計回りもしくは反時計回りに回転することで試料分注機構105が試料容器101内の試料を吸引する位置まで目的の試料容器101を搬送する。試薬容器103は、試薬を保持する。試薬ディスク104は、試薬容器103を複数保持し、時計回りもしくは反時計回りに回転することで試薬分注機構112が試薬容器103内の試薬を吸引する位置まで目的の試薬容器103を搬送する。
【0014】
試料分注機構105は、制御部116によって制御される試料用シリンジ(図示せず)の動作により、試料ディスク102に保持された試料容器101内の試料を吸引し、反応容器107に吐出する。試料分注位置106は、試料を反応容器107に格納するための場所である。試料分注位置106には、反応容器107が反応容器搬送機構109によって搬送される。反応容器107が搬送された後に、試料分注機構105によって、試料容器101から試料が吐出される。試料が吐出された後、試料を保持した反応容器107は反応容器搬送機構109によって反応容器設置部108に搬送される。
【0015】
反応容器107は、分注された試料と試薬の混合液を保持するための容器である。反応容器搬送機構109は、反応容器ストック部110に保持されている空の反応容器107を反応容器設置部108へ搬送し、さらに分析が終了した後の反応容器107を反応容器設置部108から反応容器廃棄部114へ搬送する。反応容器ストック部110は、未使用の反応容器107を複数保持する。
【0016】
反応ポート111は、反応容器107を設置するための1つ以上(本実施の形態では、一例として6つの場合を示している)の反応容器設置部108を有しており、反応容器設置部108に挿入した反応容器107内に収容されている反応液からの光強度の測定を行う。そのため、反応容器設置部108は1つの設置部に対してそれぞれ反応液に入射光を照射する光源(図示せず)と、光強度を計測する検出部(光センサ)を、反応容器設置部108内部に有している。光源は反応容器設置部108の底面に設置され、上方向に向って光を照射することが可能である。反応液によって散乱した光を検出する。検出部は反応容器設置部108の側面に配置されており、検出した光を光/電流変換を行うことで、光強度を示す測光信号をA/D変換器に出力する。A/D変換器でA/D変換された光強度の測定信号は、インターフェイス118を介して制御部116と記憶部117に送られる。なお、光源と検出器の配置は必ずしも上記の位置関係に限定されるものではなく、反応液からの光強度を検出できる構成であれば、他の配置構成となっていても良い。
【0017】
試薬分注機構112は、制御部116によって制御される試薬用シリンジ(図示せず)の動作により、試薬ディスク104に保持された試薬容器103中の試薬を反応ポート111に設置された反応容器107に分注する。試薬分注機構112には制御部116によって制御される試薬昇温機構(図示せず)が内蔵されており、吸引した試薬の温度を適温(所定の温度)へ昇温する。試薬分注機構洗浄機構113は、試薬分注機構112を水洗する機構である。水洗のタイミングは制御部116によって制御される。
【0018】
反応容器廃棄部114は、反応容器107を廃棄する。
【0019】
操作部115は入力手段としてキーボードやマウス、表示部に表示された操作画面などの入力端末を有するコンピュータである。操作部115が備えるキーボードや操作画面から分析する試料の検査項目を入力し、制御部116へ入力する。制御部116は、操作部115からの入力に基づき試料ディスク102、試薬ディスク104、試料分注機構105、反応容器移送機構109、反応ポート111、試薬分注機構112、試薬分注機構洗浄機構113の動作を制御する。検出部111からインターフェイス118を介して入力された測定信号を処理し、血液凝固時間の算出および異常個所の特定を行う。詳細は後述する。記憶部117は操作部115からの入力情報と、試料ディスク102等の動作情報と、試薬、試料情報等を記憶する。インターフェイス118は試料ディスク102等の動作情報と操作部115からの入力情報と、制御部116からの動作情報と記憶部117に格納する情報の仲介をする。
【0020】
なお、本図において制御部116は各々の構成部にインターフェイス118を介して接続され、自動分析装置の全体を制御するものとしたが、構成部ごとに各々独立した制御部を備えるように構成することもできる。
【0021】
ここで、自動分析装置100における基本的な分析動作について説明する。試料の分析は、基本的には、試料分注処理、試薬分注処理、測光処理、反応容器107の廃棄処理、データ処理、の順番に実施される。反応容器ストック部110上には複数の反応容器107が縦横に配置されている。反応容器搬送機構109は所定の順番に反応容器ストック部110から反応容器107を反応容器設置部108に搬送する。試料ディスク102上には、複数の試料容器101が円周上に並んで配置されており、分析される試料の順番に従って時計回りもしくは反時計回りに回転し、試料分注機構105の下まで搬送する。試料容器101中の試料は、試料分注機構105に連結された試料用シリンジ(図示せず)により、所定量吸引され反応容器107へ分注される。
【0022】
試薬ディスク104上には、複数の試薬容器103が円周上に並んで配置されており、操作部115から検査項目の選択および分析開始指示を受けると、検査項目に従って、目的の試薬容器103を試薬分注機構112の下まで時計回りもしくは反時計回りに回転し搬送する。試薬容器103中の試薬は、試薬分注機構112に連結された試薬用シリンジ(図示せず)により、所定量吸引され反応容器107へ分注される。
【0023】
次に、内容物(混合液)を保持した反応容器107内において、試料は試薬と混合することにより血液凝固反応が進む。混合液に対して光源(図示せず)から光束を受けると、光束は混合液中の血液凝固反応によって生成した固形物により散乱する。この時、混合液で散乱した光強度は検出部によって検出され、反応ポート111にて検知される。検知した測定データである光強度、使用反応ポート番号、使用試料種類および試料ディスク102上の設置位置、使用試薬の種類および試薬ディスク104上の設置位置、といった分析情報を記憶部117に格納する。
【0024】
制御部116は検知した測定データを使用して血液凝固反応が完了したか否かを一定間隔ごとに判定する。反応が完了した場合は、制御部116にて血液凝固時間を算出し、結果ファイルを記憶部117に格納および操作部115に含まれるディスプレイなどの出力装置に出力する。反応が完了しない場合は操作部115より設定した測定時間に達した時点で測定を中止する。その後、制御部116にて血液凝固時間を算出し、結果ファイルを記憶部117に格納および操作部115に含まれるディスプレイなどの出力装置に出力する。
【0025】
次に、本実施の形態について
図2に基づいて説明する。
図2は、本実施の形態に係る検査項目の測定順序を決定する動作制御を説明するフローチャートである。
【0026】
本図に示すフローチャートは、ユーザが予め操作部115を介して、自動分析装置100に検査項目の登録に必要な分析パラメータを入力し、試料および試薬をセットした後に分析動作をスタートさせた後の試料の分析までに至る分析装置内の処理のフローである。
【0027】
自動分析装置100はユーザからの分析開始指示を受けると、試料ごとに付与されている情報(分析項目)を読み出す(ステップS201)。ここではバーコードを使用する例について記載する。試料に付与されているバーコードにはその試料に対して分析される項目の情報が付与されており、バーコードリーダ(図示せず)によって読み出される。制御部116は、バーコードリーダによって読み出した情報(検査項目)を操作部115に送信する。操作部115は、制御部116から送られてきた検査項目情報とユーザが登録した情報を照らし合わせ、一致する検査項目の情報(分析パラメータなど分析動作実施に必要な情報)を制御部116へ送信する。これにより制御部116は検査する試料の分析項目の分析パラメータを読み込むことができる。
【0028】
次に、読み込んだ検査項目の分析パラメータの1つである、予想される測定時間(以下、単に予想時間ということがある)を読み出し、予想時間の長い順に検査項目をソートする(ステップS202)。自動分析装置100は、ステップS202にてソートした順に試料および試薬を分注し、分析を実施する(ステップS203)。ここで、分析は
図1で説明した自動分析装置100による各構成による動作に沿って行われる。
【0029】
ここで、分析中の試料の反応が予想される測定時間よりも早く完了した場合は、この予想時間まで待つことなく、当該反応ポートを次の試料の分析のために使用するように、各機構が動作する。この各機構の動作とは例えば、反応ポート111が全て分析で使用されている場合であっても次に分析する試料を試料分注位置106にて試薬分注機構112により未使用の反応容器107分注し、待機させておくことを指す。これにより、反応ポート111内の試料の分析が終わり次第、分析が完了した試料を保持した反応容器107を廃棄し、次の分析のための反応容器107を反応ポート111へ移送および分析を開始することができ、反応ポート111を効率的に使用し、継続的に分析することができる。
【0030】
分析中に割込みの分析、例えば最優先に分析しなければならない緊急検体などの分析の依頼が無いかを監視する(ステップS204)。ここで、監視とは、自動分析装置100が操作部115と定期的に通信を行うことをいう。緊急検体の分析が依頼された場合に、操作部115はこの定期的な通信の際に分析依頼の内容を自動分析装置110に送信する。
【0031】
割込みの分析があった場合には、割込みで分析する検査項目を読み込む(ステップS205)。次に、ステップS206では、ステップS205で読み込んだ検査項目と、ステップS201にて読み込み、及びステップS202にてソートした検査項目とを含めて、再度、測定時間の長い順にソートする(ステップS206)。その後、ステップS203に戻り、ステップS206にて再度ソートした順に、分析を開始する。割込みが発生しなかった場合は、検査項目の測定が終了するごとに、依頼した全検査項目の分析が完了したかどうかを判定する(ステップS207)。依頼した全項目が完了していない場合にはステップS203に戻り、ソートされた順番に残項目を分析する。ステップS207にて、依頼した全項目の分析が完了したと判断される場合には、分析動作を完了する。
【0032】
本実施の形態による効果を説明する。上述の通り、血液凝固分析のように、試料や試薬の状態によっては、分析動作の開始前に予想した測定時間から変動する場合があり、かつ反応ポートの数が限られている分析条件においては、従来の手法によって分析動作開始前に立てられた分析計画を実行した場合、依頼された全サンプルについての複数の検査項目を完了するまでに無駄な時間が生じ、分析効率が低くなることがある。
【0033】
検査項目の分析完了時間までに無駄が生じると、検査技師に検査結果が届くまでの時間(ターンアラウンドタイム)にも無駄が発生し、最終的な診断時間に影響を与える。特に、血液凝固検査においては緊急性の高い検査項目もあるため、ターンアラウンドタイムにおける無駄の発生は非常に重要な問題である。
【0034】
これに対し本実施の形態によれば、分析動作前に依頼された全検査項目を、試料の種別に係りなく測定時間の長い順に再配列し直す。これにより、測定時間の長い項目から順次分析を行うことができ、全ての検体の全ての依頼分析項目を最も効率よく分析することができる。もし、ある試料の血液凝固反応が測定時間よりも短い時間で完了したとしても、次に残検査項目で最も測定時間の長い検査項目を分析することで、無駄な時間の発生を防ぎ、効率よく分析を継続することができる。
【0035】
さらに、本実施の形態に係る自動分析装置では、分析している試料の血液凝固反応が、予め予想した反応時間よりも早く完了した場合には、予想時間が経過するまで待つことなく、次の試料の分析に当該反応ポートを使用するように各機構が動作する。これにより、生化学自動分析装置のように、分析にキャンセルが生じた場合であっても一定期間は分注や測定等の動作を予め決まったタイミング通りに行わなければならない構成と比較しても、分析しない間の時間のロスを少なくして、血液凝固分析を継続的に実施することができ、かつ、反応容器を効率良く使用することができる。このように、試料の種別を超えて、全試料の全検査項目を測定時間の長い順に分析を実施することにより、試料毎に検査項目を測定時間の長い順に並べ替えるよりも、より短い時間で全検査項目の分析を完了することが可能となる。よって、依頼検査項目全体の検査完了までを効率化することができ、ユーザに対し、迅速に検査項目の検査結果を提供することができる。
【0036】
図3は、本実施の形態を適用した場合と、従来の手法により決定された測定順序における測定時間の関係を比較する概要図である。本図においては、具体的に、301に示す分析項目例に従い、合計10項目の血液凝固検査を実施する場合について示している。301(A)は、従来例(1)であり、依頼された順に測定を行う場合の測定順序について示している。また、301(B)は、従来例(2)であり、試料毎に決定された測定順序について示している。301(C)は本実施の形態に係る、試料の種別を超えて決定された測定順序について示している。302は、各試料の分析中の動作、及び動作準備中の表示条件を示す。303は、従来例(1)により決定された測定順序におけるタイミングチャートであり、依頼された順に測定を行う場合の分析完了までの時間を示す。304は従来例(2)により決定された測定順序におけるタイミングチャートであり、試料毎に反応時間の長い順に分析した場合の分析完了までの時間を示す。一方、305は本実施の形態により測定順序を決定した場合におけるタイミングチャートであり、種別を超えた複数の試料に対する全検査項目に対する反応時間を考慮した場合の分析完了までにかかる時間を示す。303、304および305では、それぞれ反応ポート108の1番から6番のポートの使用状況を表している。
【0037】
本図に示されるように、303、304および305を比較すると、本実施の形態に係る測定順序で分析した場合の方が、従来例(1)および従来例(2)の手法により決定された測定順序で分析した場合よりも、試料の種別を超えて依頼された全試料に対する全検査項目に要する分析完了までの時間を短縮することができる。
【0038】
具体的には、
図3に示した301の分析項目例の条件を用いたケースでは、従来例(2)の手法により決定された測定順序におけるタイミングチャート304と本実施の形態に係る測定順序におけるタイミングチャート305とを比較した場合、本実施の形態に係る測定順序を適用した場合305の方が約60秒早く分析を完了することができるという結果が得られた。
【0039】
本実施の形態では、依頼された複数の試料に対する全検査項目の分析時間を短縮するだけでなく、さらに、各試料の分析完了時間も併せて短縮することのできる分析の態様について
図4、
図5を用いて説明する。
【0040】
図4は、本実施の形態(第2の実施の形態)に係る自動分析装置における検査項目の測定順序を決定する動作制御を説明するフローチャートである。
【0041】
図4のフローチャートにおいて、
図2のフローチャートにて上述した内容と重複する部分については説明を省略する。
【0042】
本実施の形態では、指定した検査項目について優先的に分析する反応ポートを設けた構成について説明する。ここでは一例として、測定時間の短い検査項目の優先ポートを決定する機序について説明するが、本実施の形態はこの例に限定されるものではなく、他の指定条件においても適用可能である。
【0043】
図4において、まず優先ポートで測定する項目を指定する(ステップS401)。これは、
図1に示された操作部115を介してユーザが実施する。ここでは優先ポートで測定する項目を測定時間が1分の検査項目とした場合に着いて説明するが、どのような条件下において優先ポートで測定するかについては、ユーザが任意で決定することができる。
【0044】
次に、全ての試料に対する全項目の測定時間(ここでは1分、2分、3分、4分、5分と設定できるとする)について、長い順にソートした後、短時間の測定時間(ここでは1分とする)が設定されている項目があるかどうかを確認する(ステップS402)。ここで、測定時間が1分の項目がある場合には、それらの項目が、登録されている全項目の項目数に対してどれくらいの割合であるかを算出する(ステップS403)。例えば、全検査項目が200項目登録されているのに対して、測定時間が1分の項目が全試料で30項目依頼されているとすると、その割合は30/200=0.15(15%)となる。
【0045】
このようにして求めた割合に応じて、測定時間1分の検査項目について、優先して分析する反応ポートの数を割り振る(ステップS404)。例えば、
図1にて説明したように、反応ポートの数が6個である場合の自動分析装置の構成においては、1分の検査項目の割合が15%である場合には、測定時間1分の検査項目を優先的に測定する反応ポートの数は6ポート×0.15=0.9≒1ポートとなり、6ポート目を測定時間が1分の検査項目のための優先ポートとして使用する。
【0046】
この優先ポートでは、上述の通り測定時間が1分と設定された検査項目を優先的に分析するが、1分の検査項目が無くなった場合、もしくは緊急検体などのより優先度の高い項目の分析が割り付けられた場合などは、この6ポート目の優先ポートを利用して分析を行うこともできる。
【0047】
ステップS402で測定時間が1分の検査項目が無いと判断された場合には、
図2と同じように、測定時間の長い順に反応ポートを割り振る(ステップS406)。
【0048】
以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。第1の実施の形態では、対象である全試料に対する全検査項目を、測定時間の長い順にソートし直して、分析を実施した。本態様によれば、全検査項目の分析完了時間は短縮できるものの、試料毎の測定時間に着目すると、1試料の分析が完了するまでの時間は必ずしも短縮されない場合がある。例えば1つの試料に対して、測定時間が1分と5分の検査項目が依頼されていた場合、5分の測定時間の項目は分析順序の決定機序上、早い段階で分析されるが、1分の測定時間の検査項目は全分析項目の中で分析されるのは後回しになる。よって、試料毎に分析結果の取得が必要になった場合、分析開始から取得までに時間を要することがある。
【0049】
特に、血液凝固分析においてはPT(プロトトロンビン時間)、APTT(活性化部分トロンボプラスチン時間)、Fbg(フィブリノーゲン)の3項目を分析することがあるが、PTは血液凝固反応が完了するまでに数分かかるのに対して、Fbgは数十秒で血液凝固反応が完了する。測定時間も各検査項目で異なっており、上記のように同一試料に対する検査項目ではあるが、各検査項目の測定時間の違いにより、分析タイミングのすれが生じてしまうことがある。この結果、同一試料に対して依頼された検査項目の結果が出揃うタイミングが遅れる、という問題が発生する。
【0050】
これに対し、本実施の形態では、短い測定時間の項目を優先的に測定する優先ポートを設け、さらにこの優先ポートの数を、全検査項目に対する短い測定時間の項目数の割合から決定する制御機序を有している。これにより、同一試料に対して依頼された測定時間の異なる検査項目の結果が出揃う時間を短縮することができ、迅速に検査結果をユーザに提供することができる。なお本実施の形態では測定時間が所定の時間よりも短い項目(1分)についての優先ポートを設ける例を示したが、同様の制御機序で測定時間の長いもの(例えば、4分および5分等)、あるいは特定の検査項目について優先ポートを設けることも含む。
【0051】
図5は、本実施の形態を適用した場合と、従来の手法により決定された測定順序における測定時間の関係を比較する概要図である。
図5に示す分析項目例501(501(A)〜501(C))、及び各試料の分析中の動作、及び動作準備中の表示条件502は、
図3における301、302と同様である。すなわち、501(A)は、従来例(1)であり、依頼された順に測定を行う場合の測定順序について示している。また、501(B)は、従来例(2)であり、試料毎に決定された測定順序について示している。501(C)は本実施の形態に係る、試料の種別を超えて決定された測定順序について示している。503は、従来例(1)により決定された測定順序におけるタイミングチャートであり、依頼された順に測定を行う場合の分析完了までの時間を示す。測定順序504は従来例(2)により決定された測定順序におけるタイミングチャートであり、試料毎に反応時間の長い順に分析した場合の分析完了までの時間を示す。505は本実施の形態により測定順序を決定した場合におけるタイミングチャートであり、種別を超えた複数の試料に対する全検査項目に反応時間を考慮し、かつ、短い測定時間の項目を優先的に測定する優先ポートを利用した場合の分析完了までにかかる時間を示す。503、504および505では、それぞれ反応ポート108の1番から6番のポートの使用状況を表している。
【0052】
本図に示されるように、503と504および505を比較すると、本実施の形態に係る測定順序で分析した場合の方が、依頼順および従来の手法により決定された測定順序で分析した場合よりも、依頼された全試料に対する全検査項目に要する分析完了までの時間を短縮することができる。
【0053】
図5に示した501の分析項目例の条件を用いたケースでは、504と505を比較した場合、本実施の形態に係る測定順序を適用した場合の方が約60秒早く分析を完了することができるという結果が得られた。
【0054】
このように、上述した実施の形態によれば、依頼された複数の試料に対する全検査項目の分析時間を短縮するだけでなく、さらに、各試料の分析完了時間も併せて短縮することができる。