專利名稱：試樣測定裝置及試樣測定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對試樣加入試劑后的反應進行光學測定，并獲取 試樣特性的試樣測定裝置。
技術背景對試樣進行光學測定，并通過測定結果獲取試樣特性的方法有很 多種。其中之一就是對血液進行光學測定，并根據(jù)測定結果獲取凝固 時間的方法。這種方法比如說，以血槳為試樣(被檢樣本)，添加指 定的試劑，將隨血槳凝固產(chǎn)生的混濁度的變化作為透射光量或散射光 量的變化來進行測定，獲取血液凝固的相關信息。專利公開平成10-123140號公報中記載了這種運用光學手法的凝 血分析裝置。這種凝血分析裝置，通過光照裝在透光性容器中、添加 了試劑的血樣，從散射光量在各時間段的變化中，根據(jù)凝固的飽和值 (凝固反應終點)來計算出凝固時間。具體來說，將測得的散射光量每隔一定時間輸入到計測器中，并 對凝固反應開始后的最新輸入值與指定時間前的輸入值進行比較，當 兩者的差(即每個指定時間(單位時間)的輸入值的變化量)小于指 定值(閥值)的時候，則將最新的輸入值作為暫定飽和值。然后，如 果暫定飽和值沒有變化，則將其視為真正的飽和值，如果以從凝固反 應開始時的散射光量到成為真正飽和值為止的散射光量的變化為100%，則該變化達到50%的時間可視為凝固時間。此外，在專利公開平成6-249855號公報中記載了利用上述光學 手法進行檢測的凝血分析裝置。這種凝血分析裝置，光照裝在透光性 容器中、添加了試劑的血樣，根據(jù)散射光量的A/D轉換數(shù)據(jù)的各短 時間段的累計值之比來計算凝固時間。具體來說，就是將測定散射光量獲得的A/D轉換數(shù)據(jù)作為經(jīng)平 滑化和原點調整的基準A/D轉換數(shù)據(jù)，并迸一步將它積分計算出基 準積分數(shù)據(jù)，并在基準A/D轉換數(shù)據(jù)的各相鄰短時間內進行累計值 比的計算，算出基準比數(shù)據(jù)，從基準比數(shù)據(jù)達到預設的一定基準比數(shù) 據(jù)時刻，選出用于算出凝固時間的基準A/D轉換數(shù)據(jù)值，將截止基 準A/D轉換數(shù)據(jù)值的1/N (N為1以上的一定整數(shù))值相對應的時間 點的混合時間，視為凝固時間。專利公開10-123140號公報記載的技術中，由于飽和值是基于兩個輸入值的差來進行判斷的，所以如果各輸入值有一些干擾，那么兩個輸入值的差就會變大，也就無法獲得正確的飽和值。并且，對于有 一些實際上在凝固反應完成以后散射光量仍然會繼續(xù)變化的血樣(如高濃度纖維蛋白標本或肝磷酯標本)或一些比較特殊的檢測項目，有 時難以確定兩個輸入值的差小于臨界值的點，因此，捕捉飽和值本身 就變得比較困難。另外，在專利公開6-249855號公報記載的技術中，由于是依據(jù) 基準積分數(shù)據(jù)和基準A/D轉換數(shù)據(jù)的各相鄰短時間內累計值的比求 出的基準比數(shù)據(jù)來計算凝固時間的，因此容易受到短時間內散射光量變化的影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的范圍只由后附權利要求書所規(guī)定，在任何程度上都不受 這一節(jié)發(fā)明內容的陳述所限。從第1側面來說，本發(fā)明一實施方式的試樣檢測裝置具備檢測單 元、曲線繪制單元、判斷單元以及特性獲取單元。檢測單元是指對試 樣加入試劑后的反應進行光學檢測以獲取光學信息；曲線繪制單元是 指繪制出能夠反映光學信息隨時間變化而變化的反應曲線；判斷單元 是指分別求出與時間軸相平行的基線和從先于上述反應曲線中任意 一個被評價時間(t0)的第1時間(tl)到被評價時間(t0)之后的 第2時間(t2)的上述反應曲線之間所形成的第1面積和第2面積， 其中被評價時間(t0)之前的為第1面積，被評價時間(t0)之后的 為第2面積，并根據(jù)第1面積和第2面積判斷反應終點；特性獲取單 元則是指根據(jù)判斷出的上述反應終點，來獲取試樣的特性。從第2側面來說，本發(fā)明一實施方式的試樣檢測方法具備檢測步 驟、曲線繪制步驟、判斷步驟以及特性獲取步驟。檢測步驟是對試樣 混入試劑后所產(chǎn)生的反應進行光學檢測以獲取光學信息；曲線繪制步 驟是繪制出能夠反映出光學信息隨時間變化的反應曲線；判斷步驟是 分別求出與時間軸相平行的基線和從上述反應曲線中任意一個被評 價時間(t0)之前的第1時間(tl)到被評價時間(t0)之后的第2 時間(t2)的上述反應曲線之間所形成的第1面積和第2面積，其中 被評價時間(t0)之前的為第1面積，被評價時間(t0)之后的為第2面積，并根據(jù)第1面積和第2面積判斷反應終點；而特性獲取步驟 則是指根據(jù)上述判斷的反應終點，來獲取試樣的特性。從第3側面說，本發(fā)明一實施方式的試樣檢測裝置具備檢測單 元、曲線繪制單元、判斷單元以及特性獲取單元。檢測單元是對試樣 加入試劑后的反應進行光學檢測以獲取光學信息；曲線繪制單元是繪 制出能夠反映光學信息隨時間變化的反應曲線；判斷單元是根據(jù)第1 數(shù)值和第2數(shù)值來判斷反應終點，其中第l數(shù)值表示的是，以上述反 應曲線中任意被評價時間(t0)作為基準，在被評價時間(t0)之前 的一定時段內隨上述試樣的反應而生成的某種成分的量，第2數(shù)值表 示的是在被評價時間(t0)之后的一定時段內隨上述試樣的反應而生 成的某種成分的量；特性獲取單元則是依據(jù)上述判斷的反應終點，來 獲取試樣的特性。


^圖1為與本發(fā)明的實施方式相關的試樣測定裝置的整體結構斜 視圖。圖2為該試樣測定裝置中測定裝置及運送裝置的平面圖。圖3為該試樣測定裝置中測定裝置結構的框圖。圖4為該試樣測定裝置中控制裝置的框圖。圖5為該試樣測定裝置中檢測器的斷面圖。圖6為該試樣測定裝置中試樣測定步驟的流程圖。圖7為該試樣測定裝置的試樣檢測中分析步驟的流程圖。圖8 ( a)為凝固反應曲線的顯示圖，圖8 (b)為表示與用其它測定裝置測得的凝固時間之間關系的附圖。圖9 (a)為比較例(過去的技術)中凝固反應曲線的顯示圖， 圖9 ( b )為表示與用其它測定裝置測得的凝固時間之間關系的附圖。 圖1 0為設定時間段(t 0 — t 1 )、 ( t 2 — t 0 )的表格。
具體實施例方式下面將參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。 [試樣測定裝置l的整體結構]本實施方式的試樣測定裝置1 ，是對與血液的凝固、線溶功能相 關的特定的物質的量或活性程度進行光學測定并加以分析的血液分 析裝置，并將血漿作為試樣(標本)來使用。在分析裝置1中，運用 凝固時間法、合成基質法以及免疫比濁法對試樣進行光學檢測(正式 檢測)。在本實施方式中運用的凝固時間法，是將血漿的凝固過程作為透射光的變化來進行檢測的方法。測定項目主要有TT (凝血酶時 間)、PT (凝血酶原時間)、APTT (活化部分凝血活酶時間)、 Fb g (纖維蛋白原數(shù)量)、LA (狼瘡抗凝物)等。此外，合成基 質法的檢測項目中有AT I I I等，免疫比濁法的檢測項目中則有D 二聚體和F D P等。上述分析裝置1，如圖1所示，主要是由檢測單元和電路連接測 定裝置2、作為數(shù)據(jù)處理單元的控制裝置4構成的。其中檢測單元包 括測定裝置2 、配置在測定裝置2前面的運送裝置3以及控制上述測 定裝置2和運送裝置3中各部分運行的控制器120 (參照圖3)。在 本實施方式中，雖然上述運送裝置3與測定裝置2連為一體，共同構成分析裝置1的一部分，但該運送裝置3也可以與分析裝置1分開。 比如，在含有數(shù)個分析裝置的大規(guī)模的系統(tǒng)中，并不在各個分析裝置 中單獨設置運送裝置，而可以采用將數(shù)個分析裝置與大型傳送線相連 接的形態(tài)。[控制裝置4的結構]如圖1所示，控制裝置4由個人電腦4 0 1 (PC)等組成，包 含控制器4 a ，顯示器4 b和鍵盤4 c等?？刂破? a在控制測定裝 置2以及運送裝置3的運行的同時，還具有對通過測定裝置2獲取的 光學信息進行分析的功能?？刂破? a由CPU、 ROM、 RAM等 構成。顯示器4 b是為顯示由控制器4 a獲取的分析結果以及分析裝置l的維護履歷等而設置的。圖4是分析裝置1中控制裝置4的框圖?？刂破? a主要由CP U401a、 ROM401b、 RAM401c、硬盤4 0 1 d 、讀 取裝置4 0 1 e、輸入輸出接口4 0 1 f、通信接口4 0 1 g、圖像 輸入輸出接口 4 0 1 h等構成。CPU401a、 ROM401b、 RAM4 0 1 c、硬盤4 0 1 d、讀取裝置4 0 1 e、輸入輸出接口 4 0 1 f、通信接口4 0 1 g、圖像輸入輸出接口4 0 1 h通過總線 4 0 1 i連接在一起。CPU4 0 1 a能夠執(zhí)行存儲在ROM4 0 1 b中的電腦程序 以及RAM4 0 1 c中的電腦程序。R OM 4 0 1 b由ROM、 PROM、 EPROM、 EEPRO M等構成，其中記錄有由CPU4 0 1 a執(zhí)行的電腦程序以及程序中使用的相關數(shù)據(jù)。RAM4 0 1 c由S RAM或D RAM等構成。RAM4 0 1 c 主要用于讀取ROM4 0 1 b及硬盤4 0 1 d中記憶的電腦程序。并 且，在執(zhí)行這些電腦程序時，可以作為CPU4 0 1 a的工作區(qū)域使 用。硬盤4 0 1 d中安裝有操作系統(tǒng)以及應用程序4 0 4 a等由C PU4 0 1 a執(zhí)行的各種電腦程序和執(zhí)行程序所用到的數(shù)據(jù)。讀取裝置4 0 1 e由軟盤驅動、CD — ROM驅動、或者DVD 一ROM驅動等構成，它可以讀取便攜型記錄媒體4 0 4中記載的電 腦程序或相關數(shù)據(jù)。輸入輸出接口 4 0 1 f ，由如U SB、IEEE1394、RS —2 3 2 C等串行接口、 SCSI、 IDE、 IEEE128 4等并 行接口以及由D / A轉換器、A / D轉換器等構成的模擬接口等組 成。輸入輸出接口4 0 1 f與鍵盤4 c相接續(xù)，用戶通過鍵盤4 c可 以向電腦4 0 1中輸入數(shù)據(jù)。通信接口4 0 1 g，如E t h e r n e t (登錄商標)接口。電 腦4 0 l根據(jù)通信接口4 0 1 g，使用指定的通信協(xié)議，可以與測定 裝置2之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。圖像輸出接口4 0 1 h與由LCD或CRT等構成的顯示器4 b相接續(xù)，將與CPU4 0 1 a中傳出的圖像數(shù)據(jù)相對應的圖像信號 輸出到顯示器4 b中，顯示器4 b根據(jù)輸入的圖像信號顯示圖像(畫 面)。[運送裝置3的結構1如圖1所示，運送裝置3的作用是可以將承載著內裝有試樣的數(shù) 個(本實施方式中為10支)試管150的試管架151運送到測定裝置 2的吸移位置2a，以便為測定裝置2供應試樣。運送裝置3包括試管 架放置區(qū)3a和試管架收存區(qū)3b。其中，試管架放置區(qū)3a用于放置承 載著裝有未處理試樣的試管150的試管架151，試管架收存區(qū)3b用 于收存承載著裝有已處理試樣的試管150的試管架151。測定裝置2的結構測定裝置2可以通過對由運送裝置3供應的試樣進行光學檢測， 獲取關于該試樣的光學上的信息(光學信息)。在本實施方式中，進 行光學檢測的對象是，由運送裝置3試管架151上的試管150中分注 到測定裝置2反應杯152 (參照圖2)中的試樣。且如圖1和圖2所 示，測定裝置2包括反應杯供應裝置10、運送轉盤20、試樣分裝臂 30、 HIL檢測器40、照明單元50、 二個試劑分裝臂60、反應杯傳送 器70、檢測器80、緊急進樣器90、反應杯廢棄裝置100、流體部110、 控制器120 (如圖3)等部分。反應杯供應裝置10可以將操作者隨意放入的數(shù)個反應杯152依 次提供給運送轉盤20。如圖2所示，反應杯供應裝置10包括以下幾 個部分通過支架11 (參照圖1)安裝在裝置主體的進料倉12、進 料倉12下方的兩個導向板13、放置在兩個導向板13下方的定位臺 14、與定位臺14隔一定距離設置的供應用抓取手15。兩個導向板13 以小于反應杯152邊緣部分的直徑，大于反應杯152杯身部分直徑的距離相互間隔開來，平行放置。放入到進料倉12中的反應杯152， 其邊緣部分與兩個導向板13的上面相接觸，然后邊向下滑落邊向定 位臺14的方向移動。定位臺14可以將由導向板13上滑落下來的反 應杯152運送到供應用抓取手15可以觸及到的位置上。然后供應用 抓取手15再把定位臺14運送來的反應杯152提供給運送轉盤20。運送轉盤20目的是旋轉運送由反應杯供應裝置IO提供的反應杯 152和裝有用于添加到反應杯152試樣中的試劑的試劑容器(無圖 示)。如圖2所示，運送轉盤20由圓形試劑臺21、圓形試劑臺外側 的環(huán)形環(huán)試劑臺22、環(huán)形試劑臺22外側的環(huán)形二次分注臺23、環(huán)形 二次分注臺23外側的環(huán)形一次分注臺24幾部分組成。上述一次分注 臺24、 二次分注臺23、圓形試劑臺21和環(huán)形試劑臺22均可向順時 針和逆時針兩個方向旋轉，各臺之間也可以相互獨立地單獨旋轉。如圖2所示，圓形試劑臺21和環(huán)形試劑臺22分別包括數(shù)個孔 21a和22a,這些孔21a和22a相隔一定距離按圓周方向排列。圓形 試劑臺21、環(huán)形試劑臺22和孔21a、 22a的作用是安放裝有各種試劑 的數(shù)個試劑容器(無圖示)，這些試劑用于在調制檢測試樣時添加。 一次分注臺24和二次分注臺23包括數(shù)個圓筒形杯架24a和23a，這 些杯架24a和23a相隔一定距離按圓周方向排列。杯架24a和23a作 用是固定由反應杯供應裝置10提供的反應杯152。在進行一次分注 處理時，收納在運送裝置3試管150中的試樣被分注到一次分注臺 24杯架24a上固定著的反應杯152中。在進行二次分注處理的時候, 一次分注臺24上固定著的反應杯152中的試樣被分注到二次分注臺23杯架23a上固定著的反應杯152中。且杯架24a的側面相互對應地 設有一對小孔。通過這一對小孔，后面將要提到的照明單元50分光 光纖58中射出的光可以照射進來。試樣分裝臂30的作用是，從通過運送裝置3運送到吸移位置2a 的試管150中吸取其中的試樣，再將吸取來的試樣分注到已經(jīng)運送到 運送轉盤20上的反應杯152中。HIL檢測器40作用是從試樣中獲取光學信息，以便檢測出試劑 添加前的試樣中是否含有干擾物質(乳糜、血紅蛋白、膽紅素)及其 濃度。具體來說，是運用從照明單元50中射出的五種光(340nm、 405nm、 575nm、 660nm、 800nm)中的四種(405nm、 575nm、 660nm、 800nm)來檢測干擾物質的有無及其濃度。波長405nm的光可以被乳 糜、血紅蛋白和膽紅素的任意一種吸收。也就是說，通過波長405nm 光檢測出的光學信息中，含有受乳糜、血紅蛋白和膽紅素影響的痕跡。 波長575nm的光實際上不能被膽紅素所吸收，卻可以被乳糜和血紅 蛋白吸收。也就是說通過波長575nm光檢測出來的光學信息中，會 有受乳糜和血紅蛋白影響的痕跡。而波長660nm和800nm的光不會 被膽紅素和血紅蛋白所吸收，卻可以被乳糜吸收。因此通過波長 660nm和800nm這兩種光檢測出來的光學信息中，含有受乳糜影響 的痕跡。乳糜可以吸收從低波長區(qū)域405nm到高波長區(qū)域800nm范 圍內的光，而且與波長800nm的光相比，乳糜可以吸收更多的波長 660nm的光。因此，通過波長800nm光檢測出的光學信息比通過波 長660nm檢測出來的光學信息，其中含有的乳糜的影響要小。通過上述HIL檢測器40獲取試樣的光學信息這一步驟，要在檢測器80對試樣進行光學檢測(正式檢測)之前進行。如圖2所示， HIL檢測器40要從固定在一次分注臺24杯架24a上的反應杯152內 的試樣中獲取光學信息。在本實施方式中，如圖2所示，照明單元50可以向HIL檢測器 40和檢測器80所進行的光學檢測提供光源。也就是說，HIL檢測器 40和檢測器80共用1個照明單元50。如圖1和2所示，試劑分裝臂60通過將安放于運送轉盤20的試 劑容器(無圖示)中的試劑分注到固定在運送轉盤20上的反應杯152 中，向反應杯152中的試樣中添加試劑。如此，向經(jīng)過HIL檢測器 40光學檢測的試樣中添加試劑，從而調制出檢測用試樣。反應杯傳 送器70可以使反應杯152在運送轉盤20和檢測器80之間移動。上 述試劑分裝臂60的前端，安裝有可對試劑進行加熱的加熱裝置一加 熱移液管。檢測器80可在對通過向試樣中添加試劑調制而成的檢測用試樣 進行加溫的同時，從檢測用試樣中獲取光學信息。如圖2所示，檢測 器80包括反應杯承載處81、反應杯承載處81下方的檢測器件82兩 部分。圖5是檢測器80的截面圖。反應杯承載處81上有數(shù)個插孔81a， 可供插入反應杯152。檢測器件82包括光源82a和光電轉換元件82b。 光從光源82a中發(fā)射出來，穿透反應杯152后照射到光電轉換元件 82b上。將發(fā)光二極管(LED)作為光源82a，光電二極管作為光電轉換元件82b來使用。另外在反應杯承載處81上設置具有加熱功能的插孔(圖略)。如圖1和圖2所示，設置緊急進樣器90的作用是可以對需要緊 急處理的試樣進行試樣分析操作。緊急進樣器90可以在對運送裝置 3提供的試樣進行試樣分析處理時臨時插入急需處理的試樣。反應杯 廢棄裝置100的目的是廢棄運送轉盤20上的反應杯152。如圖2所 示，反應杯廢棄裝置100由廢棄用抓取手101、與廢棄用抓取手101 相隔一定距離設置的廢棄孔102 (參照圖1)、廢棄孔102下方的廢棄 箱103三部分構成。廢棄用抓取手101可以將運送轉盤20上的反應 杯15 通過廢棄孔102 (參照圖1)扔到廢棄箱103中。流體部110 的作用是，當關閉試樣分析裝置1時，向各個分裝臂上設置的噴嘴中 注入洗滌劑等液體。圖3是表示測定裝置2結構的框圖。反應杯供應裝置10、運送 轉盤20、試樣分裝臂30、 HIL檢測器40、照明單元50、兩個試劑分 裝臂60、反應杯傳送器70、檢測器80、緊急進樣器90、反應杯廢棄 裝置100和流體部110都可以通過電子信號與控制器120相連接。控 制器120由CPU、 ROM、 RAM等部分組成。通過CPU執(zhí)行預先儲 存在ROM中的程序來控制上述各個部分的運行，由此測定裝置2便 可以運行后面將要提到的試樣分析(檢測)操作和維護操作(為了進 行維修護理而進行的操作)。[試樣分析操作的步驟下面，對運用上述分析裝置1進行試樣分析的操作過程進行說明。檢測項目定為血漿的凝血酶時間(TT)測定。在這個項目中， 向血漿中加入凝血酶試劑，觀察纖維蛋白原轉換成纖維蛋白的過程， 測定到凝固為止所需要的時間。圖6是表示分析裝置1的分析操作步驟的流程圖。首先，在步驟Sl中進行檢測用試樣的調制。如圖2所示，這時試樣分裝臂30吸取 通過運送裝置3運送到測定裝置2的吸移位置2a的試管150內的試 樣,并向運送轉盤20上的反應杯152中分注一定量。運送轉盤20再 將裝有由試樣分裝臂30注入了一定量試樣的上述反應杯152運送到 所定位置。通過運送轉盤20運送到所定位置的反應杯152，由反應 杯傳送器70運送到檢測器80后，插入具有加熱功能的插孔中，加熱 一定時間。之后，反應杯傳送器70將反應杯152從插孔中取出，由 試劑分裝臂60向反應杯152內的試樣中添加試劑，調制檢測用試樣。圖6的步驟S2，是對反應杯152內的檢測用試樣進行光學檢測 的操作。裝有檢測用試樣的反應杯152，由反應杯傳送器70再次運 送到檢測器80，插到圖5所示插孔81a中。用從光源82a中射出的光， 照射插在插孔81a中的反應杯152，穿透反應杯152中檢測用試樣的 光被光電轉換元件82b接受，轉換成相應的電子信號。電子信號再由 A/D轉換器(圖示略)轉換成數(shù)字信號。這樣通過對檢測用試樣進行 光學檢測，將每隔固定時間的透射光量和測定各個透射光量所用的時 間相互對應起來所得的數(shù)據(jù)就是檢測結果。在圖6的步驟S3中，測定裝置2的控制器120 (圖3)將步驟 S2中得到的檢測結果通過通信接口傳送到控制裝置4的控制器4a(圖4)中。在圖6所示的步驟S4中，CPU401a要確認，步驟S3傳送過來 的檢測結果是否由控制裝置4控制器4a的通信接口 401g (圖4)接 收，并儲存在了RAM401c等存儲器中。當確認檢測結果已接收后， 就進入步驟S5。步驟S5要對步驟S2中得到的檢測結果進行分析。關于該分析過 程的具體情況將在后面詳細說明。步驟S6將輸出在步驟S5的分析中 得到的信息。步驟S5和S6的操作都是由控制裝置4進行的。[分析過程的詳細步驟圖7是將圖6所示步驟S5中的分析過程更加詳細地表示出來的 流程圖。步驟S501，根據(jù)步驟S2所得的檢測結果，繪制出能夠表示透射 光量隨時間變化的凝固反應曲線，然后將其存儲在控制器4a的 RAM401c (圖4)等存儲器中。圖8 (a)例示了在橫軸表示時間、縱 軸表示透射光量的平面坐標圖上繪制的凝固反應曲線R。根據(jù)這個凝固反應曲線R，添加試劑后的短時間內，透射光量很 大，基本上沒有什么變化。 一會兒，隨著反應繼續(xù)進行，纖維蛋白固 體塊開始形成，與此同時可以看到檢測用試樣出現(xiàn)白濁現(xiàn)象，透射光 量迅速減少。當凝固反應基本結束時，透射光強度的變化幅度轉小， 最終在一定的強度上基本安定下來。凝固反應曲線R在點Ps到點Pf的范圍內劇烈變化，點Pf之后 的范圍內，變化有些許緩和。也就是說，點Pf是凝固反應曲線R的變曲點。已知，血漿的凝固反應，如果使用其他的凝固測定法(比如黏度 測定法)進行檢測，反應在變曲點Pf處就基本結束了。也就是說在 變曲點Pf之前，由于進行著實質性的凝固反應而產(chǎn)生大量的纖維蛋 白固體塊，從而導致透射光量的急劇減少。而在變曲點Pf之后，是 由殘存的纖維蛋白原反應產(chǎn)生微量的纖維蛋白固體塊，這一過程表現(xiàn) 為透射光量的緩慢減少。但是，無論微量的纖維蛋白固體塊如何增加， 對凝固反應的作用都是很小的。因此，在本實施方式中，直接確定變曲點Pf (實質性的凝固反應 終點)的時間tf，用這個時間tf來求得正確的凝固時間。具體步驟如 下首先在步驟S502中，設定凝固反應結束的推定時間t0的初始值(ts)。然后，在圖7所示的步驟S503中，求出在凝固反應結束推定時 間t0的初始值(ts)處由Sl在圖8 (a)所表示的面積(第1面積)， 并在步驟S504中，求出S2所表示的面積(第2面積)。具體來說，首先要在檢測開始之后，求出透射光量每隔一定時間 的測定值的差，這個差值如果比設定值大說明測定值發(fā)生了變化，也 就是可以判斷凝固反應已經(jīng)開始，將這個時間設定為凝固開始時間 ts。并且在測定開始后的數(shù)秒內，將透射光量最大的測定值作為基準 值，將在該基準值處沿橫軸方向伸展的平穩(wěn)的線作為基線BL。接下來，將凝固時間ts之后的任一時間作為用來評價是否為凝固反應終止時間的凝固反應終止推定時間(被評價時間)t0。求出面積Sl (步驟S503)，即在從凝固反應終止推定時間tO開始到此前的時間 (第一時間tl)這一范圍內，由凝固反應曲線R和基線BL圍出的面 積。再求出面積S2 (步驟S504)，即在從凝固反應推定時間t0到此 后的時間(第二時間t2)這一范圍內，由凝固反應曲線R和基線BL 圍出的面積。也就是說，面積Sl指的是凝固反應終止推定時間t0處基線上的 點AO和凝固反應曲線R上的點B0、第1時間tl處基線BL上的點 Al以及凝固反應曲線R上的點B1四點所劃出的面積。在此，點B0 到點Bl之間的直線是將凝固反應曲線R從點B0到點Bl之間近似于 直線的線段。同樣，面積S2指的是由上述點A0、點B0、第2時間t2處基線 BL上的點A2以及凝固反應曲線R上的點B2這四點劃出的面積。在 此，點B0到點B2之間的直線是將凝固反應曲線R從點B0到點B2 之間近似于直線的線段。凝固反應曲線R在極短時間內，透射光量會上下波動，并不是一 條平滑的曲線。因此，在極短時間里，如果將凝固反應曲線R近似于 直線來求出面積Sl和S2的話，會出現(xiàn)后述面積比(S2/S1)受透射 光量的波動影響而不穩(wěn)定的情況。因此，在設定時間段(t(Ml)和時 間段(t2-t0)時，就必須保證有足夠的時間來消化凝固反應曲線R在 極短時間內的透射光量變化。以上述基線BL為基準的面積Sl和S2表示的就是在時間段(t0-tl)和時間段(t2-t0)內凝血酶的生成量。圖7所示的步驟S505中，要判斷這些面積比(S2/S1)是否小于 所設定的臨界值。當面積比(S2/S1)小于所設臨界值時，進入步驟 S506的操作，將凝固反應終止推定時間t0定為凝固反應終止時間tf。決定了凝固反應終止時間tf后，在步驟S507中，根據(jù)凝固開始 時間ts和凝固反應終止時間tf求出凝固時間tf 。具體來說，如果將凝固反應曲線R上的最大透射光量(基線位置) 和凝固反應終止時間tf處的透射光量兩者之間的變化量設為100%， 那么當變化量達到90%時的時間tf就是凝固時間。凝固反應終止推定時間t0是以凝固開始時間ts為起始點，以一 定時間間隔依次設定的，直至按上述步驟確定了凝固反應終止時間tf 為止。也就是說，在圖7的步驟505中，當面積比(S2/S1)大于所 設臨界值時，可以判斷這個凝固反應終止推定時間t0不是凝固反應 終止時間tf，并于步驟S508，將凝固反應終止推定時間t0向前推進 一定的時間，設定新的凝固反應終止推定時間t0。然后按照這個新的 凝固反應終止推定時間t0，重復步驟S503 S505的操作。總結上述過程，在本實施方式中，在控制裝置4中分別進行了以 下幾個操作繪圖過程，繪制能夠反映透射光量隨時間變化的凝固反 應曲線；判斷過程，以凝固反應終止推定時間t0 (被評價時間)為基 準，就截止此前的時間tl的時間區(qū)域和截止此后的時間t2的時間區(qū) 域，分別求出基線BL與凝固反應曲線R之間形成的第1、第2面積 Sl和S2，然后再根據(jù)第1面積Sl和第2面積S2判斷凝固反應終止時間；獲取過程，根據(jù)判斷出的凝固反應終止時間tf，獲取表示試樣特性的凝固時間tf'。即可以說，控制裝置4具備分別進行上述三種操作的繪圖功能、判斷功能和獲取功能。 [臨界值I在圖8 (a)中，如果于點Ps到點Pf的范圍內設定凝固反應終止 推定時間t0,求出面積S1和S2的話，那么由于該范圍內凝固反應曲 線R的傾斜度很大，求得的面積S1和S2的比值也會變大。另一方 面，如果以變曲點Pf處的時間作為凝固反應終止推定時間tO，面積 Sl和S2的比值要比在變曲點Pf之前的范圍內求得的面積比小很多。 因此，變曲點Pf之前范圍內的面積比(S2/S1)與變曲點Pf處的面積 比(S2/S1)可以明確區(qū)分開來。臨界值可適當?shù)卦O定成能夠捕捉上 述變化的數(shù)值。具體而言，臨界值應該在考慮到上述要素的基礎上，根據(jù)各個項 目中對試樣或者質控品進行數(shù)次檢測的結果(試驗值)而設定。例如 將臨界值設定為1.2 1.8范圍內的數(shù)值。并且臨界值還應因檢測項目 以及試劑種類等的不同而變化。[時間段(t0-tl)和時間段(t2-t0)]為了求出面積S1、 S2而設定的時間段(t0-tl)和時間段(t2-t0) 是可變的，并且能夠根據(jù)檢測項目而改變。圖10為設定時間段(t0-tl)和時間段(t2-t0)的表格。該表格事 先存儲在控制裝置4的存儲器中，當分析裝置l開始檢測時，由控制裝 置4的鍵盤4c (圖l)輸入檢測項目，控制裝置4根據(jù)上述表格，選擇與輸入的檢測項目相對應的試劑的同時，設定時間段(t0-tl)和時間段(t2-t0)。圖10所示的例子中，如果選擇項目A，則設定試劑a和時 間段x、 y，如果選擇項目B，則設定試劑e和時間段x'、 y'。并且 臨界值也是根據(jù)檢測項目而設定的。 [本實施方式的效果]如以上說明的那樣，在本實施方式中，并不是依據(jù)各指定時間透 射光量的變化(即凝固反應曲線R的傾斜度)來辨別凝固反應曲線R 的變化(變曲點Pf)，而是根據(jù)以某一時間tO為基準的前后面積Sl、 S2的變化來測定凝固反應曲線R的變化，所以即使透射光量的測定 值受干擾因素的影響而變動，該干擾因素對上述面積S1、 S2的影響 也會減弱，因此能夠更準確地求得變曲點Pf。如果是纖維蛋白原量的數(shù)值較低的異常試樣，則如圖8 (a)所 示，會生成在凝固反應曲線R的上側以更加平緩的坡度延伸的凝固反 應曲線R'，即便用這種凝固反應曲線R',也能夠判斷實際的凝固 反應終止時間(變曲點Pf)，并獲取凝固時間。.此外，盡管實際的凝固反應已經(jīng)終止，但光學變化繼續(xù)進行的試 樣(如高濃度纖維蛋白原樣品、肝磷脂樣品)，也能夠準確判斷光學 變化中途階段的變曲點Pf。在圖8 (a)中，凝固時間并不是變曲點Pf的時間tf，而是在它 之前的時間tf'(透射光量達到90%時)。這是因為將能夠獲取比凝 固反應曲線R變動較大的變曲點Pf更加穩(wěn)定的測定值的時間作為基 準。并且，之所以采用變曲點Pf之前的時間tf'，而不是變曲點Pf之后的時間，是因為變曲點Pf之前的時間對于透射光量變化的時間 變化較小，能夠縮小與真正凝固時間tf之間的誤差。并且，在本發(fā)明中，從凝固開始時間tS到變曲點Pf的時間tf 之間的任意一個時間，都可以作為凝固時間tf'。[本實施方式的效果驗證]圖8 (b)是對同一種試樣，用本實施方式的分析裝置1和其它 的分析裝置(如粘度檢測裝置)獲取凝固時間tf' 、 Z，將它們組合 在一張圖表中。將使用其它分析裝置獲得的凝固時間Z作為參照，如 果使用本實施方式獲得的凝固時間tf'與凝固時間Z相一致，則可 以認為該凝固時間tf'是正確的。另一方面，圖9 (b)是作為比較的例子，將使用傳統(tǒng)方法測得 的凝固時間tf'與作為參考的凝固時間Z組合在一張圖表中。傳統(tǒng) 方法如圖9 (a)所示，求出各指定時間At的透射光量的變化量AE， 將該變化量(AE/At)在所定臨界值以下的時間視為凝固反應終止 時間tf，當以凝固開始時間到凝固反應終止時間tf的透射光量的變 化為100%時，則將該變化Xy。(如X二50)的時間作為凝固時間tf'。圖8 (b)和圖9 (b)中所示的直線T是與凝固時間Z與凝固時 間f'幾乎一致的線條。圖9 (b)與圖8 (b)相比較，特別是在區(qū)域A附近，凝固時間 Z、 tf'從直線T起上下擴散地散亂分布。因此，如果比如以20秒的 線作為臨界值，在此之下判斷為正常試樣，之上則判斷為異常試樣， 則以凝固時間Z作為基準判定為正常而以凝固時間tf'作為基準判定為異常的試樣，或相反的試樣就會增多。能夠將正常試樣判定為正 常試樣的指數(shù)被稱為特異度，圖9 (b)中所示的比較例的特異度為76%。與此相反，本實施方式如圖8 (b)所示，相對于直線T的凝固時 間Z、 tf'的散亂分布逐漸減小，能夠求得更加準確的凝固時間tf'。 并且，在本實施方式中，特異度約為93%，與比較例相比顯示出較高 值。本發(fā)明并不局限于上述實施方式，而能夠適當?shù)剡M行設計變更。 如，本發(fā)明不僅僅局限于血漿凝血酶時間的測定，同樣也可以用于其 它項目(PT、 PATT、 LA、 Fbg等)的測定。并且，本發(fā)明還可以用于 凝血反應以外的檢測，如血小板凝集反應檢測。基線BL可以任意設定為與時間軸平行的一定的直線。但是，在 進行凝血酶時間測定的時候，最好設定為與凝固反應曲線R之間形成 的面積可以表示凝血酶生成量的基線(在上述實施方式中說明的基線 BL)。時間段(tO-U)與時間段(t2-t0)既可以是同一值，也可以是 不同值。上述實施方式是將第1、第2面積Sl、 S2的面積比與所定臨界 值進行比較，也可以通過第1、第2面積Sl、 S2的面積差與所定臨 界值相比較，來判斷凝固反應終止時間。此外，本發(fā)明除了血樣，還可以作為其它試樣的檢測裝置來使用。 在上述實施方式中，面積S1是由點A0、點B0、點A1及點B1這四點構成的，使用了從點B0到點Bl之間近似于直線的凝固反應曲線 R，也可以使用從點B0到點B1之間近似(如近似曲線)的凝固反應 曲線R。同樣，面積S2是由點A0、點BO、點A2及點B2這四點構成的， 使用了從點B0到點B2之間近似于直線的凝固反應曲線R，也可以使 用從點B0到點B2之間近似(如近似曲線)的凝固反應曲線R。并且，在上述實施方式中，是將凝固反應曲線R和基線BL之間 構成的面積設為S1、 S2，也可以將基線BL設為時間軸，將凝固反應 曲線P、與時間軸之間的面積設為Sl、 S2。此外，在上述實施方式中，把凝固反應曲線R作近似處理，而如 果將到時間段(t0-tl)為止及時間段(t2-t0)設為一定值以上，那 么就沒有必要作近似處理了 。
權利要求
1.一種試樣測定裝置，包括檢測單元，試樣加入試劑后的反應進行光學檢測以獲取光學信息；曲線繪制單元，繪制出能夠反映光學信息隨時間變化的反應曲線；判斷單元，分別求出與時間軸平行的基線和從先于所述反應曲線中任意一個被評價時間(t0)的第1時間(t1)到被評價時間(t0)之后的第2時間(t2)的所述反應曲線之間所形成的第1面積和第2面積，其中被評價時間(t0)之前的為第1面積，被評價時間(t0)之后的為第2面積，并根據(jù)第1面積和第2面積判斷反應終點；獲取單元，根據(jù)判斷出的所述反應終點，來獲取試樣的特性。
2. 權利要求l所述的試樣測定裝置，其特征在于 所述判斷單元邊依次變化所述被評價時間(t 0 )，邊求出第1 、第2面積；將所述第1 、第2面積符合一定條件時的所述被評價時間 (t0)的所述反應曲線上的相應點判斷為反應終點。
3. 權利要求2所述的試樣測定裝置，其特征在于-將第1 、第2面積的面積比與所定臨界值之間的關系定為所述一 定條件。
4. 權利要求1 3中任意一項所述的試樣測定裝置，其特征在于當將所述被評價時間(t0)中所述基線上的點設為A 0 ，所述 反應曲線上的點設為B 0 ，所述第1時間(t 1 )中所述基線上的點 設為A 1，所述反應曲線上的點設為B 1 ，所述第2時間(t 2 )中 所述基線上的點設為A 2，所述反應曲線上的點設為B 2時，以點A 0 — B 0 — B 1 —A 1劃定的面積作為所述第1面積，以點A 0 — B 0 — B 2 — A 2劃定的面積作為所述第2面積。
5. 權利要求l所述的試樣測定裝置，其特征在于所述第1時間(t 1 )至所述被評價時間(to)的時間段(t0 — t 1 )以及所述被評價時間(t0)至所述第2時間(t 2 )的 時間段(t 2 _ t 0 )是可變的，其中也包括設置這些時間段(t 0 一 t 1 )、 ( t 2 — t 0 )的設置單元。
6. 權利要求5所述的試樣測定裝置，其特征在于 所述設置單元根據(jù)試樣的測定項目設置所述時間段(t 0 _ t1 )、 ( t 2 — t 0 )。
7. 權利要求l所述的試樣測定裝置，其特征在于所述第1時間(t 1 )至所述被評價時間(to)的時間段(t 0 — t 1 )以及所述被評價時間(tO)至所述第2時間(t 2)的 時間段(t 2 — t 0)是相同的。
8. 權利要求l所述的試樣測定裝置，其特征在于 所述試樣為血樣。
9. 權利要求l所述的試樣測定裝置，其特征在于 所述光學信息是對試樣的透射光量。
10.權利要求l所述的試樣測定裝置，其特征在于 所述反應曲線為凝固反應曲線。
11.權利要求l所述的試樣測定裝置，其特征在于-所述試樣的特性為凝固時間。
12 . —種試樣檢測方法、包括檢測步驟，對試樣混入試劑后所產(chǎn)生的反應進行光學檢測以獲取 光學信息；曲線繪制步驤，繪制出能夠反映出光學信息隨時間變化的反應曲線；判斷步驟，分別求出與時間軸相平行的基線和從所述反應曲線中任意一個被評價時間(to)之前的第l時間(tl)到被評價時間(to)之后的第2時間(t2)的所述反應曲線之間所形成的第1面積和第2 面積，其中被評價時間(t0)之前的為第1面積，被評價時間(t0) 之后的為第2面積，并根據(jù)第1面積和第2面積判斷反應終點；及 獲取步驟，根據(jù)所述判斷的反應終點，來獲取試樣的特性。
13.權利要求l 2所述的試樣檢測方法，其特征在于所述判斷步驟包括在使所述被評價時間(to)依次變化并求出 第1 、第2面積的同時，將當所述第1 、第2面積符合一定條件時， 所述被評價時間(to)內的所述反應曲線上的點作為反應終點進行 判斷的步驟。
14.權利要求13所述的試樣檢測方法，其特征在于 將第1 、第2面積的面積比與所定臨界值之間的關系定為所述一定條件。
15 .權利要求12~14中任意一項所述的試樣檢測方法，其特征在于當將所述被評價時間(t0)中所述基線上的點設為A 0 ，所述 反應曲線上的點設為B 0 ，所述第1時間(t 1 )中所述基線上的點 設為A 1，所述反應曲線上的點設為B 1 ，所述第2時間(t 2)中 所述基線上的點設為A 2 ，所述反應曲線上的點設為B 2時，以點A 0 — B 0 — B 1—A 1劃定的面積作為所述第1面積，以點A 0 — B 0 — B 2 — A 2劃定的面積作為所述第2面積。
16 . —種試樣測定裝置，包括檢測單元，對試樣加入試劑后的反應進行光學檢測以獲取光學信息；曲線繪制單元，繪制出能夠反映光學信息隨時間變化的反應曲線；判斷單元，根據(jù)第1數(shù)值和第2數(shù)值來判斷反應終點，其中第1 數(shù)值表示的是，以所述反應曲線中任意被評價時間(t0)為基準，在 被評價時間(t0)之前的一定時段內隨所述試樣的反應而生成的某種 成分的量，第2數(shù)值表示的是在被評價時間(t0)之后的一定時段內 隨所述試樣的反應而生成的某種成分的量；及獲取單元，依據(jù)所述判斷的反應終點，來獲取試樣的特性。
17.權利要求16所述試樣測定裝置，其特征在于-所述判斷單元在邊依次變化所述被評價時間(t 0 )邊求出第1、第2數(shù)值的同時，將當所述第1 、第2數(shù)值符合一定條件時所述被評 價時間(t0)內的所述反應曲線上的點判定為反應終點。
18.權利要求17所述試樣測定裝置，其特征在于 將第1 、第2數(shù)值的比與所定臨界值之間的關系定為所述一定條件。
19.權利要求1 6 1 8的任意一項所述的試樣測定裝置，其 特征在于-所述第1數(shù)值為所述被評價時間(t 0 )之前的一定區(qū)域的面積， 所述第2數(shù)值為所述被評價時間(t0)之后的一定區(qū)域的面積。
20.權利要求l 6所述的試樣測定裝置，其特征在于 所述一定成分是凝血酶。
全文摘要
本發(fā)明提供一種試樣測定裝置，包括檢測單元，對試樣加入試劑后的反應進行光學檢測以獲取光學信息；曲線繪制單元，繪制出能夠反映光學信息隨時間變化而變化的反應曲線；判斷單元，分別求出與時間軸相平行的基線和從先于上述反應曲線中任意一個被評價時間(t0)的第1時間(t1)到被評價時間(t0)之后的第2時間(t2)的上述反應曲線之間所形成的第1面積和第2面積，其中被評價時間(t0)之前的為第1面積，被評價時間(t0)之后的為第2面積，并根據(jù)第1面積和第2面積判斷反應終點；特性獲取單元，根據(jù)判斷出的上述反應終點，來獲取試樣的特性。本發(fā)明還提供一種試樣檢測方法。
文檔編號G01N33/86GK101236161SQ20081000475
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月28日 優(yōu)先權日2007年1月31日
發(fā)明者伊藤滿代, 星子進, 松尾直彥, 藤野裕之 申請人:希森美康株式會社