自动分析装置、自动分析方法与流程

本发明涉及自动分析装置。

背景技术：

在临床检查中，使用离子选择电极来测定血清、尿等试样中所含的钠离子、钾离子、氯离子等对象离子的浓度。在该试样中，混杂有源自生物体的对象离子之外的各种离子。另外，市售的校正液、精度管理试样(qc试样)为人造物质，有时会含有实际的血清中不存在的成分，也有时会具有偏离临床基准值的浓度组成。

在使用离子选择电极来计测生物体试样内的离子浓度时，离子选择电极有时也与如上所述的对象离子之外的离子(共存离子)反应。此时，离子选择电极将会输出对象离子与共存离子的总计浓度来作为对象离子的检测结果。用选择系数来表示离子选择电极与共存离子反应的程度。

在各个离子选择电极之间存在选择系数的个体差异，另外选择系数也根据使用时间、使用次数而变化。选择系数不同则对共存离子的响应程度也不同，因此测定值会发生变动。由此产生对象离子浓度的测定误差。理想的离子选择电极是完全不受对象离子之外的离子影响、即选择系数为0的类型。但是，没有找到针对对象离子具有特异性的电极膜，以目前的技术难以制作理想的电极。在此，在离子选择电极领域，存在测定对象离子的离子浓度的技术(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平7-167818号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

上述专利文献1记载的技术中，分别具备检测对象离子的电极、和检测共存离子的电极，通过相互利用各电极的检测结果而实现了对共存离子的影响的补正。但是，若为了补正共存离子的影响而额外设置电极，则会额外地消耗相应的空间，从而增加运行成本、装置成本。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供不增设用于检测对象离子的离子选择电极之外的离子选择电极、且能够降低由共存离子带来的影响的自动分析装置。

用于解决课题的方案

本发明的自动分析装置使用计算离子选择电极的选择系数而得到的结果、和计测试样中所含的共存离子浓度而得到的结果，来计算上述试样中所含的对象离子浓度。

发明的效果

根据本发明的自动分析装置，可以提供不增设用于对象离子之外的离子选择电极、且降低共存离子对对象离子造成的影响的自动分析装置。

附图说明

图1为实施方式1的自动分析装置100的概略构成图。

图2为自动分析装置100的功能框图。

图3为补正部124的功能框图。

图4为说明自动分析装置100计算试样内的对象离子浓度的步骤的流程图。

图5为说明实施方式2中自动分析装置100对测定试样15的钠离子浓度进行测定的步骤的流程图。

图6为示出实施方式3的自动分析装置100计算试样内的对象离子浓度的步骤的流程图。

图7为示出电极信息一览的画面例。

图8为示出试样中的共存离子浓度的经时变化的画面例。

图9为示出电极的选择系数的经时变化的画面例。

具体实施方式

＜实施方式1＞

图1为实施方式1的自动分析装置100的概略构成图。自动分析装置100为计测液体试样中所含的对象离子的浓度的装置。以下对自动分析装置100的构成进行说明。

试样容器101收容血液、尿等生物样品(以下称为试样)。试样分注喷嘴102浸渍于收容在试样容器101中的试样中。通过试样分注喷嘴用注射器103的动作，试样分注喷嘴102抽吸设定量的试样并向稀释槽104排出。稀释液储瓶105中收容有用于稀释试样的稀释液。通过稀释液用注射器106和稀释液用电磁阀107的动作，稀释液被送至稀释槽104并将稀释槽104内的试样稀释。

通过吸管注射器108、吸管注射器用电磁阀109、及夹管阀110的动作，将在稀释槽104内被稀释的试样向着钠离子选择电极111、钾离子选择电极112及氯离子选择电极113抽吸。通过参比电极液用电磁阀115、吸管注射器108、及吸管注射器用电磁阀109的动作，将收容在参比电极液储瓶114中的参比电极液向着参比电极116抽吸。测定参比电极116与各离子选择电极111、112、113之间的电动势。

在用于求出试样浓度的内部标准液的测定中，通过内部标准液用注射器118及内部标准液用电磁阀119的动作，将收容在内部标准液储瓶117中的内部标准液送往排除了试样、稀释液后的稀释槽104。通过吸管注射器108、吸管注射器用电磁阀109、及夹管阀110的动作，将稀释槽104内的内部标准液向着钠离子选择电极111、钾离子选择电极112、及氯离子选择电极113抽吸，测定与参比电极116之间的电动势。此后，仅记为电动势时，表示与参比电极116之间的电动势。

钠离子选择电极111、钾离子选择电极112、氯离子选择电极113、及参比电极116与控制部120连接。控制部120控制自动分析装置100的整体动作，除了测定各电极间所产生的电动势之外，还控制各注射器103、106、108、118以及各电磁阀107、109、110、115、119等的动作。存储部121、显示部122、及输入部123与控制部120连接。用户基于显示部122中显示的设定画面等，经由输入部123输入各种参数、测定对象试样的信息(试样类型信息等)。存储部121存储所输入的信息。此外，存储部121还存储试样测定中所使用的各种程序、测定结果等。

图2为自动分析装置100的功能框图。自动分析装置100具备电解质部23和计测部24作为检测试样中的离子浓度的功能部。电解质部23使用离子选择电极检测离子浓度，计测部24使用其他方法计测离子浓度。本实施方式1中，计测部24使用显色反应来计测离子浓度。

电解质部23由电位检测电路231、钠离子选择电极111、钾离子选择电极112、氯离子选择电极113、及参比电极116构成。电解质部23具有供试样通过并对各电极供给试样的流路。电位检测电路231通过计测各离子选择电极与参比电极116之间的电位差，从而取得各离子选择电极的输出电压，作为离子浓度的检测结果。关于浓度运算部(计算部)125将在后文说明。

计测部24具备反应容器241、测光部242、试样分注机构243、试剂分注机构244。试样分注机构243向反应容器241中分注试样，试剂分注机构244向反应容器241中分注试剂16。计测部24基于显色反应对反应容器241内的试样实施计测，从而计测试样内的离子浓度。关于浓度运算部(计算部)126将在后文说明。

选择系数计算试样13、校正液(第1试样)14、测定试样(第2试样)15分别为具有不同作用的试样。补正部124使用针对这些试样的计测结果来计算对象离子浓度。关于各试样的用途及使用各试样计算对象离子浓度的步骤，将在后文说明。

图3为补正部124的功能框图。在这里，为了方便记载，将浓度运算部125和126作为与补正部124分开的功能部来记载，但是也可以使浓度运算部125和126与补正部124作为一体的功能部来构成。以下以图3的构成为前提进行说明。补正部124可以由例如cpu(centralprocessingunit，中央处理器)等运算装置和存储器构成。

浓度运算部125使用电解质部23所输出的电压来计算试样中所含的离子浓度、离子选择电极的选择系数，将其值存储在补正部124的存储器中。浓度运算部126使用计测部24所输出的计测结果来计算试样中所含的离子浓度，将其值存储在补正部124的存储器中。用户使用输入部123对自动分析装置100输入后述的对象离子浓度的输入值等。显示部122在画面中显示补正部124计算出的对象离子浓度等。

图4为说明自动分析装置100计算试样内的对象离子浓度的步骤的流程图。这里说明使用校正液14校正钠离子的检测特性线(以下标准曲线)、并计算测定试样15中所含的钠离子浓度的例子。在以下的说明中，将由钠离子选择电极111与钠离子一起检测的共存离子设为α。

(图4：步骤s401)

用户使用电解质部23的钠离子选择电极111来检测钠离子浓度和共存离子浓度均已知的选择系数计算试样13的钠离子浓度。在本步骤中，作为选择系数计算试样13，预先准备共存离子浓度彼此不同的2个试样，检测各试样的钠离子浓度。这里，钠离子浓度设为140mm(mol/l)，α浓度分别设为0mm和100mm。另外，由电解质部23得到的钠离子浓度的检测结果分别设为140mm和190mm。

(图4：步骤s401：补充)

在本步骤中，需要对于实施步骤s405时使用的电极和实施步骤s406时使用的电极，分别使用两种选择系数计算试样13来检测钠离子浓度。即，原则上需要4个选择系数计算试样13。但是，本流程图中为了简化步骤，在步骤s405和s406中设为使用相同的电极。因此，对于相同的钠离子选择电极111使用两种选择系数计算试样13来实施1次本步骤即可。

(图4：步骤s402：其一)

浓度运算部125计算在步骤s405中校正钠离子浓度的标准曲线时使用的钠离子选择电极111的选择系数k1。浓度运算部125将其计算结果存储在补正部124的存储器中。根据步骤s401的结果，k1＝(190-140)/(100-0)＝0.5。本步骤具有如下意义：预先掌握在步骤s405中校正标准曲线时，在钠离子选择电极111的钠离子浓度检测结果中以何种程度包含共存离子。

(图4：步骤s402：其二)

浓度运算部125计算在步骤s406中检测测定试样15中的钠离子浓度时使用的钠离子选择电极111的选择系数k1’。浓度运算部125将其计算结果存储在补正部124的存储器中。这里，在步骤s405和s406中使用相同的电极。因此，k1＝k1’。本步骤具有如下意义：预先掌握在步骤s406中对测定试样15进行测定时，在钠离子选择电极111的钠离子浓度的检测结果中以何种程度包含共存离子。

(图4：步骤s403～s404)

用户与步骤s401并行地使用计测部24分别测定校正液14中所含的共存离子浓度和测定试样15中所含的共存离子浓度(s403)。浓度运算部126使用由计测部24得到的计测结果，分别计算校正液14中所含的共存离子浓度c1和测定试样15中所含的共存离子浓度c’1(s404)。浓度运算部126将其计算结果存储在补正部124的存储器中。这里，设为c1＝30mm，c’1＝10mm。

(图4：步骤s405)

用户通过对电解质部23供给校正液14而校正钠离子选择电极111的标准曲线。通常，离子选择电极的电极灵敏度会由于经时变化等而逐渐变化，因此存在即使对离子浓度已知的校正液进行计测，所得到的计测结果也与该已知浓度不同的情况。因此，通过利用校正液的计测结果来补正离子选择电极的标准曲线，从而得到正确的检测结果。将该操作称为标准曲线的校正。校正液14的离子浓度由校正液14的发货方提供。用户通过对自动分析装置100输入该值来补正标准曲线。从而，将试样的发货方所提供的离子浓度值称为输入值。

(图4：步骤s405：补充)

本步骤中，用户指定校正液14的钠离子浓度的输入值，而钠离子选择电极111实际输出的检测结果是包含了共存离子的。例如，在校正液14的钠离子浓度的输入值为140mm时，钠离子选择电极111输出140+(k1×c1)＝155mm作为检测结果。在本步骤中，利用输入值140mm对该检测结果进行补正，因此，标准曲线会相应地向低值侧移动。因此，钠离子选择电极111的之后的检测结果会成为比实际的钠离子浓度低15mm。

(图4：步骤s406)

用户通过对电解质部23供给测定试样15来对测定试样15中所含的钠离子浓度进行测定。此时，钠离子选择电极111输出包含共存离子的检测结果。例如，在浓度运算部125输出钠离子浓度为150mm时，测定试样15内的实际的钠离子浓度为150-(k’1×c’1)＝145mm。

(图4：步骤s406：补充)

在步骤s405中校正钠离子选择电极111的标准曲线时与在测定步骤s406中测定钠离子浓度时之间，可以更换钠离子选择电极111，也可以不更换而使用同一个钠离子选择电极。

(图4：步骤s407)

补正部124通过将受共存离子的影响而被校正为低值侧的标准曲线以及受共存离子的影响而额外地检测出钠离子浓度的结果应用于下述式1，从而补正测定试样15的钠离子浓度。

(图4：步骤s407：计算式)

在下述式1中，ci：校正液14的第i种共存离子的浓度、ki：校正时使用的电极对于第i种共存离子的选择系数、c’i：测定试样15的第i种共存离子的浓度、k’i：对测定试样15进行测定时使用的电极对于第i种共存离子的选择系数、σ：对对象离子造成影响的共存离子的总和。在上述例子中，共存离子α仅为1种，因此i＝1。在考虑多种共存离子的影响的情况下，对各共存离子实施步骤s401～s404。这种情况下，对各共存离子分别求出钠离子选择电极111的选择系数k2、k3、···、共存离子浓度c2、c3、···并代入式1中。

补正后的钠离子浓度＝

利用钠离子选择电极得到的测定值+

σ[i＝1→n](ci×ki)-

σ[i＝1→n](c’i×k’i)···式1

(图4：步骤s407：计算例)

补正后的钠离子浓度＝

150+(c1×k1)-(c’1×k’1)＝

150+0.5×30-0.5×10＝

150+15-5＝160

(图4：步骤s408)

显示部122将步骤s407的结果显示于画面。也可以代替显示部122，或与其一起使用(a)将记载有计算结果的数据输出、(b)通过打印机等进行印刷输出等适当的输出形式。在以下的实施方式中也同样。

＜实施方式1：总结＞

在以往的自动分析装置中，共存离子所引起的测定值的误差被作为测定误差来处理。但是，这种由共存离子引起的测定值的误差也存在在临床上产生无法忽视的误差的可能性。针对这种情况，本实施方式1的自动分析装置100在计测测定试样15之前预先计算离子选择电极的选择系数，使用该选择系数来补正共存离子对测定值的影响。因此，能够计算出更接近实际值的测定值。

在校正液14的共存离子浓度与测定试样15的共存离子浓度不同的情况下，测定试样15的测定值会偏离化验值。若测定试样15的测定值超过了精度管理范围，则当天的被检体测定数据将失去可靠性。与此相对地，本实施方式1的自动分析装置100的计测部24分别测定校正液14和测定试样15的共存离子，从而能够补正由共存离子导致的与化验值的偏离。因此，可以确保被检体测定数据的可靠性。

＜实施方式2＞

在试样(校正液)的发货方将试样发货时，提供该试样中所含的离子浓度，作为向自动分析装置100输入的值。发货方中将确定该输入值的工序称为标定。在实施标定时，使用发货方所具有的自动分析装置测定离子浓度，因此测定值有时会受到共存离子的影响。因此，在实施方式2中，说明使用自动分析装置100来降低标定时的共存离子的影响的步骤。自动分析装置100的构成与实施方式1中相同，因此以下主要说明标定时自动分析装置100所实施的处理步骤。

图5为说明在本实施方式2中自动分析装置100对测定试样15的钠离子浓度进行测定的步骤的流程图。自动分析装置100通过图5所示的步骤来降低发货方所指定的输入值中所含的共存离子的影响。以下对图5的各步骤进行说明。

(图5：步骤s501：其一)

用户与步骤s401同样地使用步骤s505中所用的钠离子选择电极111来检测钠离子浓度和共存离子浓度均已知的选择系数计算试样13的钠离子浓度。这里，钠离子浓度设为140mm(mol/l)，α浓度分别设为0mm和100mm。另外，由电解质部23得到的钠离子浓度的检测结果分别设为140mm和170mm。

(图5：步骤s501：其二)

校正液14的发货方在发货前的阶段也与本步骤同样地测定校正液14。这里，钠离子浓度为140mm(mol/l)，α浓度分别设为0mm和100mm。另外，钠离子浓度的检测结果分别设为140mm和160mm。用户所使用的电极的选择系数k’1、和在发货方进行标定时的选择系数k1分别在实施以后的步骤时获知即可，因此用户所使用的电极与发货方所使用的电极可以不同。关于用户与发货方之间的各选择系数的信息共享将在后文说明。

(图5：步骤s502：其一)

浓度运算部125计算在步骤s505中校正钠离子浓度的标准曲线时使用的钠离子选择电极111的选择系数k’1。浓度运算部125将其计算结果存储在补正部124的存储器中。根据步骤s501：其一的结果，k’1＝(170-140)/(100-0)＝0.3。

(图5：步骤s502：其二)

浓度运算部125计算发货方为了标定而测定校正液14时的选择系数k1。浓度运算部125将其计算结果存储在补正部124的存储器中。根据步骤s501：其二的结果，k1＝(160-140)/(100-0)＝0.2。关于步骤s501：其二的结果，例如可以在发货方将校正液14发货时与产品说明书等一起记载于文件中，并由用户将其输入到自动分析装置100中，也可以由发货方指定k1本身并将其值输入到自动分析装置100中。

(图5：步骤s503～s504：其一)

用户与步骤s501并行地使用计测部24测定校正液14中所含的共存离子浓度(s503)。浓度运算部126使用由计测部24得到的计测结果来计算校正液14中所含的共存离子浓度c’1(s504)。浓度运算部126将其计算结果存储在补正部124的存储器中。这里，设为c’1＝30mm。

(图5：步骤s503～s504：其二)

校正液14的发货方在发货前的阶段也与s503同样地测定校正液14。浓度运算部126接收其计测结果并计算发货方的共存离子浓度c1。可以与s502同样地，在发货方与用户之间共享发货方的计测结果，并由用户将其输入到自动分析装置100中。这里，设为c1＝30mm。

(图5：步骤s505：其一)

用户与步骤s405同样地对电解质部23供给校正液14，从而校正钠离子选择电极111的标准曲线。例如，在校正液14的钠离子浓度的输入值为100mm的情况下，则意味着在发货方进行标定时，将额外地包含了(k1×c1)＝0.2×30＝6mm的计测结果作为输入值100mm而提供。因此，校正液14实际包含的钠离子浓度为100-6＝94mm。

(图5：步骤s505：其二)

在本步骤中，钠离子选择电极111额外地包含(k’1×c’1)＝0.3×30＝9mm而进行计测。因此，将94mm的钠离子浓度计测为103mm。

(图5：步骤s505：其三)

根据以上，在本步骤中，通过输入值100mm对被计测为103mm的钠离子浓度进行补正，因此标准曲线相应地向低值侧移动。因此，钠离子选择电极111的之后的检测结果比实际的钠离子浓度少3mm。

(图5：步骤s506)

用户通过对电解质部23供给测定试样15，从而对测定试样15中所含的钠离子浓度进行测定。这里，设为浓度运算部125将钠离子浓度计算为122mm。

(图5：步骤s507～s508)

补正部124通过按照下述式2对于在发货方处和在步骤s505中分别受共存离子的影响而被校正为低值侧的标准曲线进行补正，从而计算测定试样15的正确的钠离子浓度(s507)。式2的各系数的含义与式1相同。步骤s508与步骤s408相同。

(图5：步骤s507：计算式)

正确的钠离子浓度＝

由钠离子选择电极得到的测定值-

σ[i＝1→n](ci×ki)+

σ[i＝1→n](c’i×k’i)···式2

(图5：步骤s507：计算例)

正确的钠离子浓度＝

122-(c1×k1)+(c’1×k’1)＝

122-0.2×30+0.3×30＝

122-6+9＝125

＜实施方式2：总结＞

本实施方式2的自动分析装置100取得校正液14在发货方进行标定时的选择系数及共存离子浓度，并且使用其来补正测定结果。因此，即使发货方处的校正液14的选择系数及共存离子浓度、与使用自动分析装置100测定测定试样15时的选择系数及共存离子浓度彼此不同，也能够补正由这些差异所引起的测定误差。

＜实施方式3＞

在以上的实施方式中，说明了使用选择系数计算试样13计算选择系数、使用计测部24计测共存离子浓度，并使用这些值来补正测定结果的方法。如果能够从其他途径获得这些值，则省略计测工序，将获得的值输入到自动分析装置100即可。因此，在实施方式3中，说明这种情况下的自动分析装置100的动作步骤。自动分析装置100的构成与实施方式1相同。

图6为说明本实施方式3的自动分析装置100计算试样内的对象离子浓度的步骤的流程图。步骤s602～s605与步骤s405～s408相同，因此对步骤s601进行说明。

(图6：步骤s601)

用户将预先获得的k1、c1、k’1、c’1的值输入到自动分析装置100中。自动分析装置100使用这些值来实施步骤s602及此后的步骤。用户既可以手动输入这些值，也可以使用存储介质以及数据发送设备来提供值。也可以使用其他适当的方法。

在实施方式1中，需要在对测定试样15进行测定之前预先测定选择系数、以及校正液14及测定试样15的共存离子浓度。与此相对地，在本实施方式3中，例如在由试样的发货方提供上述各值时、可认为选择系数和共存离子浓度与前一次测定时相比没有变化时等，能够简化测定操作。对于实施方式2中所说明的步骤也同样，在预先已知晓各值的情况下，可以省略步骤s501～s504而用步骤s601来代替。

＜实施方式4＞

在实施方式4中，对显示部122所提供的gui(graphicaluserinterface，图形用户界面)的例子进行说明。自动分析装置100的构成与实施方式1相同。

图7为示出电极信息一览的画面例。本画面具有：(a)用于选择对象离子的电极的选项卡、(b)共存离子/基液/共存离子液/选择系数等电极信息一览。通过用户对选项卡进行选择，来切换对象离子的电极。

共存离子栏显示与所选择的选项卡的电极对应的共存离子的名称。基液栏显示浓度运算部125运算出的基液中的对象离子浓度。括弧内显示浓度运算部126运算出的共存离子浓度。共存离子液栏显示浓度运算部125运算出的共存离子液中的对象离子浓度。括弧内显示浓度运算部126运算出的共存离子浓度。基液和共存离子液相当于步骤s401中的两种选择系数计算试样13。选择系数栏显示由共存离子栏和基液栏的信息计算出的选择系数。该画面中所显示的数值可以是其他浓度测定装置所得到的数值、将发货方所提供的浓度从输入部123输入的数值。

通过图7的画面，用户可以一览查看最近所测定或输入的电极信息。例如，查看选择系数则能够获知电极的劣化状态。通过该功能，能够尽早发现测定值的误差原因。

图8为示出试样中的共存离子浓度的经时变化的画面例。通过用户对选项卡进行选择来切换试样，按时间顺序显示浓度运算部126所运算出的各试样中的共存离子浓度。纵轴为浓度运算部126所运算出的共存离子浓度或从输入部123输入的值。横轴为日、月等时间或测定数。若预先设定共存离子浓度的允许范围，且测定值偏离了允许范围，则cpu例如在显示部122上显示表示应更换试样的警报。也可以通过其他适当的方法(例：通知音等)来发出警报。关于其他的警报也同样。

用户通过图8的画面来监视试样中的共存离子浓度的经时变化。由此能够在测定前排除组分已经发生改性的试样。另外，通过在测定值偏离允许范围时输出警报，能够提醒用户排除该试样。

图9为示出电极的选择系数的经时变化的画面例。若用户对选项卡进行选择，则按时间顺序显示浓度运算部125所运算出的各电极对于共存离子的选择系数。纵轴为浓度运算部125所运算出的选择系数或从输入部123输入的值。横轴为日、月等时间或测定数。在每当电解质部23进行测定时对图表进行更新。若预先设定选择系数的阈值，且选择系数超过阈值，则cpu在例如显示部122上显示表示应更换电极的警报。

用户通过图9的画面监视各电极对于共存离子的选择系数的经时变化。由此能够在测定前去除超过寿命的电极。另外，通过在测定值偏离允许范围时输出警报，由此能够提醒用户去除该电极。

＜关于本发明的变形例＞

本发明不受上述实施方式限定，可包含各种变形例。例如，上述实施方式是为了以容易理解的方式说明本发明而进行了详细的说明，其不限于具备所说明的全部构成。另外，也可以将一个实施方式的一部分构成置换为其他实施方式的构成，另外，还可以在一个实施方式的构成中加入其他实施方式的构成。另外，对于各实施方式的一部分构成，可以追加、削除、置换其他构成。

上述的各构成、功能、处理部、处理设备等也可以例如通过集成电路进行设计等而由硬件来实现。另外，上述的各构成、功能等也可以通过用处理器解析、执行用于实现各功能的程序而由软件来实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息可以保存在存储器和硬盘、ssd(solidstatedrive，固态硬盘)等存储装置、或ic卡、sd卡等存储介质中。另外，关于控制线、信息线，示出了说明中认为需要的，但在制品上未必示出了所有的控制线、信息线。可认为实际上几乎所有的构成是相互连接的。

符号说明

13：选择系数计算试样，14：校正液，15：测定试样，23：电解质部，24：计测部，100：自动分析装置，111：钠离子选择电极，112：钾离子选择电极，113：氯离子选择电极，116：参比电极，122：显示部，123：输入部，124：补正部，125：浓度运算部，126：浓度运算部。