(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を反応容器に照射して、前記反応容器に収容された液体を攪拌する攪拌部と、光源から前記反応容器に照射される測定光に基づき、前記反応容器中の液体の吸光度を測定する光度計と、を備えた自動分析装置であって、
前記攪拌部は、前記反応容器の側方から超音波を照射し、かつ、前記光源は、前記反応容器の側方であって、前記超音波の照射方向とほぼ直交する方向に測定光を照射するように前記攪拌部及び光源が配置されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
複数の反応容器が配置される反応ディスクと、
超音波を前記反応容器に照射して、この反応容器に収容された液体を攪拌する攪拌部と、
前記反応容器の側方から照射される、光源からの測定光に基づき、前記反応容器中の液体の吸光度を測定する光度計と、
を備えた自動分析装置であって、
前記攪拌部は前記反応容器の側方から超音波を照射し、かつ、前記反応容器は４つの側壁部を有する角柱形状であり、前記反応容器の各側壁部は前記反応ディスクの直径方向に対してほぼ４５度の角度で傾斜した状態で配置され、
前記光源は、前記反応容器の側方から測定光を照射し、前記反応容器の、前記攪拌部により前記側方から超音波が照射される側壁部と、前記光源により前記側方から測定光が照射される側壁部と、は異なる側壁部となるように前記攪拌部及び光源が配置されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の自動分析装置において、前記反応容器は、前記反応ディスクの同一の位置にて前記攪拌部からの超音波と、前記光源からの測定光とが照射されることを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の自動分析装置において、記憶されたリファレンス値と前記光度計からの吸光度測定結果とを比較し、前記攪拌部の攪拌動作が十分か否かを判定する制御部を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試薬等を使用して検体の成分分析を行う自動分析装置に係わり、特に、試薬等と検体との攪拌が向上された自動分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動分析装置の攪拌部に使用されていた技術には、反応容器中に直接ヘラ状の攪拌棒等を入れ、回転または、往復運動させることにより検体と試薬等の混合、攪拌を行う方法や、特開平１１−０３８０１１号公報に記載された反応容器自体を傾けて回転させることによる攪拌方法がある。
【０００３】
また、特開平１０−１２３１３６号公報に記載された試薬自体を磁性微粒子で合成し、外部磁気により攪拌を行う方法、特開平０８−１８９８８９号公報に記載された反応容器内に障壁を設け、その反応容器の底部に液が流通可能なクリアランスを設け、空気圧により攪拌を行う方法等がある。
【０００４】
しかし、反応容器にヘラ状の攪拌棒を挿入する方法では、攪拌棒の洗浄が十分に行えない場合には、攪拌棒に付着した試薬または検体が、次の分析結果に影響を与えるキャリーオーバーと言われる現象が起こる。
【０００５】
このため、特開平６−５８９４１号公報に記載されているように、攪拌棒を振動させて、攪拌棒に付着した検体や試薬等の除去を支援する方法もある。
【０００６】
ところが、攪拌棒を振動させる方法では、攪拌棒の挿入および、攪拌動作の回転または、往復運動をおこなうために十分な反応容器の開口面積を確保する必要があり、大きな容量の反応容器が必要で、この大きな反応容器に収容する検体の量を大きくする必要がある。
【０００７】
そこで、検体提供者の肉体的負担、および装置のランニングコストの低減を実現するために、検体量及び試薬量の低減を行うと、光学的な測定を行う場合には、反応容器の底部に近い部分で測光を行う必要があり、底部に近い部分での測定結果の精度を保つためには、反応容器に特殊な加工を施す必要がある。
【０００８】
したがって、攪拌棒を振動させる方法では、結果的にコストが上昇してしまい、コスト低減の観点からは、好ましいものとはいえない。
【０００９】
また、反応容器自体を傾けて回転させることにより、検体と試薬等とを混合、攪拌する方法では、液体の飛散が発生しやすく、液体の飛沫が他の分析対象に混入する可能性がある。
【００１０】
また、磁性微粒子を含む試薬を用いる方法は、試薬開発の必要性があり、コスト面の問題がある。
【００１１】
また、反応容器に障壁を設け、空気圧により攪拌を行う方法では、反応容器の特殊加工が必要であり、これもコスト面の問題がある。
【００１２】
そこで、特開平８−１４６００７号公報に記載されたされた技術がある。この、特開平８−１４６００７号公報に記載された技術は、超音波により、検体と試薬等とを攪拌するものであり、検体や試薬等に非接触で攪拌が行え、他の検体や試薬等を汚染しないことと、攪拌棒が不要なため、反応容器を小型化でき、検体、および試薬の量を少なくすることが可能な方法である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、自動分析装置の攪拌部において検体と試薬等との撹拌に超音波を用いることは、検体や試薬等に非接触で攪拌が行え、他の検体や試薬等を汚染しないことと、攪拌棒が不要なため、反応容器を小型化でき、検体、および試薬の量を少なくすることができる利点がある。
【００１４】
しかし、過大な超音波強度で攪拌を行った場合、反応容器内に液体試料が少ない状態もしくは、無い状態で超音波を照射したときには、反応容器壁の音波を透過している部分が発熱し、材質によっては、反応容器表面が歪んでしまうことがある。
【００１５】
そのことにより、吸光度測定のために照射される光のうち、反応容器を透過する光量が減衰し、正確な吸光度測定を行えなくなる可能性がある。
【００１６】
また、比色分析で用いられている試薬は多数あり、同じ強度の超音波を照射するにしても反応容器との濡れ性が高い試薬の方が流動性が発生しやすく混合能力が高い。
【００１７】
このため、各試薬ごとに超音波の強度を設定する必要性が出てくるわけだが、攪拌状態、すなわち、吸光度測定をリアルタイムで監視して、超音波強度を設定し、その都度、測光位置に反応容器を移動させ、吸光度測定をしなければならず、その作業は繁雑であり、吸光度測定に時間を費やしてしまうという問題点があった。
【００１８】
本発明の目的は、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測定が可能な自動分析装置を実現することである。
【００１９】
また、本発明の他の目的は、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測定がきるとともに、超音波強度の最適化の設定を短時間で可能な自動分析装置を実現することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のように構成される。
（１）超音波を反応容器に照射して、前記反応容器に収容された液体を攪拌する攪拌部と、光源から前記反応容器に照射される測定光に基づき、前記反応容器中の液体の吸光度を測定する光度計と、を備えた自動分析装置であって、
前記攪拌部は、前記反応容器の側方から超音波を照射し、かつ、前記光源は、前記反応容器の側方であって、前記超音波の照射方向とほぼ直交する方向に測定光を照射するように前記攪拌部及び光源が配置されている。
【００２１】
（２）複数の反応容器が配置される反応ディスクと、超音波を前記反応容器に照射して、この反応容器に収容された液体を攪拌する攪拌部と、前記反応容器の側方から照射される、光源からの測定光に基づき、前記反応容器中の液体の吸光度を測定する光度計と、を備えた自動分析装置であって、前記攪拌部は前記反応容器の側方から超音波を照射し、かつ、前記反応容器は４つの側壁部を有する角柱形状であり、前記反応容器の各側壁部は前記反応ディスクの直径方向に対してほぼ４５度の角度で傾斜した状態で配置され、前記光源は、前記反応容器の側方から測定光を照射し、前記反応容器の、前記攪拌部により前記側方から超音波が照射される側壁部と、前記光源により前記側方から測定光が照射される側壁部と、は異なる側壁部となるように前記攪拌部及び光源が配置されている。
【００２２】
（３）好ましくは、上記（１）、（２）において、前記反応容器は、前記反応ディスクの同一の位置にて前記攪拌部からの超音波と、前記光源からの測定光とが照射される。
（４）また、好ましくは、上記（１）〜（３）において、記憶されたリファレンス値と前記光度計からの吸光度測定結果とを比較し、前記攪拌部の攪拌動作が十分か否かを判定する制御部を備える。
【００２３】
反応容器は、超音波が照射される超音波照射面と、この超音波照射面とは異なる位置であり、測定光が照射される吸光度測定面とを有することができ、吸光度測定面は、超音波が照射されることがないように構成する。
【００２４】
このため、超音波照射面に照射される超音波が過大となり、たとえ超音波照射面が変形したとしても、吸光度測定面は、超音波は照射されることはないので、超音波により変形されることから回避することができる。
【００２５】
したがって、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測定が可能な自動分析装置を実現することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である自動分析装置の概略構成図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態における反応ディスク１５の上面図である。
【００２７】
図１及び図２において、自動分析装置１は、制御部２、格納部３、分析部４、攪拌部５により構成されている。
【００２８】
制御部２は、各部の詳細な動作制御を行う電子回路や記憶装置により構成され、装置の動作を統括制御する。
【００２９】
格納部３は、検体６を入れた検体格納部７と試薬９を入れた試薬格納部１４から構成されている。
【００３０】
また、攪拌部５は、検体格納部７から反応容器８に吐出された検体６と、試薬格納部１４から反応容器８に吐出された試薬９とを、圧電素子１０で発生した超音波１１による音響放射圧の効果による旋回流４４により攪拌を行う。
また、圧電素子１０を、反応容器８の下方及び側方に設置し、下方から超音波１１を照射することにより、検体７と試薬９の混合物の液面を隆起させた後、液面の隆起した部分に側方から超音波１１を液体に照射することにより、音響放射圧による旋回流４４を発生させて撹拌を行う。
【００３１】
攪拌部５及び分析部４にある反応容器８は、反応槽１２に蓄えられた水を代表とする保温媒体１３に浸っており、一定の温度に保たれている。
【００３２】
また、これら複数の反応容器８は、反応ディスク１５上に配置され、反応ディスク用軸１６で反応ディスクモータ１７に接続されている。
【００３３】
そして、反応ディスクモータ１７を制御部２による制御で、応ディスク１５と共に回転または移動し、攪拌部５と分光器１８との間を行き来する。
分析部４は、この分析部４の反応容器８中で、検体６と試薬９とを混合し、反応させたものを、分光器１８で組成分析を行う。
【００３４】
また、攪拌位置２４において、検体格納部７から反応容器８に吐出された検体と、試薬格納部１４から反応容器８に吐出された試薬９とを、圧電素子１０が発生した超音波１１により攪拌する。
【００３５】
複数の反応容器８は、反応ディスク１５の上面側から見て、この反応ディスク１５を４分割し、互いに直交する２つの交線２０に対して、反応容器８の側壁部が光線２０に直交せず、ほぼ４５度程度の角度で傾斜した状態で配置されている。
【００３６】
この配置関係により、反応容器８は、照射される超音波に、ほぼ直交する超音波照射面２２と、照射される測定光にほぼ直交する吸光度測定面２１とを有し、この吸光度測定面２１は、超音波が照射されることがないように、撹拌部５と光度計１８とを配置する構成とすることができる。
【００３７】
次に、攪拌部５により試料の攪拌が終了したら、反応ディスク１５を回転し、反応容器８を測光位置２５に移動し、光度計で吸光度測定を行う。
【００３８】
以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、複数の反応容器８は、反応ディスク１５の上面側から見て、この反応ディスク１５を４分割し、互いに直交する２つの交線２０に対して、反応容器８の側壁部が光線２０に直交せず、ほぼ４５度程度の角度で傾斜した状態で配置されている。
【００３９】
この配置関係により、反応容器８は、照射される超音波にほぼ直交する超音波照射面２２と、照射される測定光にほぼ直交する吸光度測定面２１とを有することができ、超音波照射面２２と吸光度測定面２１とを異なる面として、この吸光度測定面２１は、超音波が照射されることがないように構成することができる。
【００４０】
このため、超音波照射面２２に照射される超音波が過大となり、たとえ超音波照射面２２が変形したとしても、吸光度測定面２１は、超音波は照射されることはないので、超音波により変形されることから回避することができる。
【００４１】
したがって、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測定が可能な自動分析装置を実現することができる。
【００４２】
図３は、本発明の第２の実施形態である自動分析装置の反応ディスク１５の上面図である。  本発明の第２の実施形態を、図１及び図３を参照して説明する。
上述した第１の実施形態においては、反応ディスク１５上において、反応容器８の、攪拌位置２４と測光位置２５とを別々の位置に設けていた。
【００４３】
これに対して、本発明の第２の実施形態においては、反応ディスク１５上の同一位置にて、反応容器８に収容された液体試料の攪拌および吸光度測定を行えるように各機構を構成する。
【００４４】
つまり、反応ディスク１５上の撹拌／測光位置２６にて、撹拌部５から反応容器８の超音波照射面２２に超音波１１を照射すると同時に、光度計１８からの吸光度測定用の光を反応容器８の吸光度測定面２１に照射することができるように、撹拌部５及び光度計１８を配置する。
【００４５】
これによって、撹拌を行うと同時に、リアルタイムで攪拌状態を監視することができる。
【００４６】
なお、他の構成は、図１及び図２に示す構成と同一となっているため、詳細な説明は省略する。
【００４７】
図１及び図３において、検体格納部７から反応容器８に吐出された検体６と、試薬格納部１４から反応容器８に吐出された試薬９とを、反応ディスク１５を回転し、測定対象試料を攪拌／測光位置２６に移動する。
制御部２は、超音波１１を発生さるためのトリガ信号を電力供給部１９に送り、この電力供給部１９を介して圧電素子１０に加える。
【００４８】
圧電素子１０は、電力供給部１９から供給された電圧強度、周波数に比例した超音波１１を反応容器８に照射し液体試料の攪拌を行う。
ところで、従来から一般的に使用されている、へらを用いる攪拌方法では、物理的に光度計１８に隣接する位置に攪拌機構を設置することが困難であり、仮に、撹拌機構を光度計１８に隣接して設置できた場合でも反応容器８にへらを挿入して攪拌していることから、撹拌動作とリアルタイムでは攪拌状態を確認することができない。
【００４９】
これに対して、本発明の第２の実施形態においては、超音波１１を利用して攪拌する攪拌部５を用いたことにより、制御部２では、攪拌と同時に光度計１８から送られてくる吸光度データすなわち攪拌状態の確認をリアルタイムで行うことが可能になる。
【００５０】
以上のように、本発明の第２の実施形態によれば、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測定ができるとともに、超音波強度の最適化の設定を短時間で可能な自動分析装置を実現することができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施形態を図１を参照して説明をする。
この第３の実施形態は、上記第１の実施形態又は第２の実施形態の構成を前提とした例である。
【００５２】
ところで、試料と試薬との反応は、一般に比色反応と呼ばれ、その名が示すように特定の波長域の吸光度が変化するものであり、試料内の測定成分濃度が高くなると、最も吸光の影響を受ける波長の吸光量は増加し、対応する光検知器に入射する光量は低下する。
【００５３】
そのことから、攪拌調整用試薬を準備し、その試薬と検体(蒸留水もしくは脱気した水）とを攪拌した試料の吸光度測定を行う。その吸光度は、試薬と検体との分注量で決まってくることから、制御部２では、その値をリファレンス値として記憶する。
【００５４】
その後は、その吸光度になるように、制御部２は、光度計１８から送られてくる吸光度測定結果とリファレンス値とをリアルタイムで比較し、撹拌部の５の撹拌動作が十分か否かを判定し、攪拌不十分であれば超音波１１を発生させるためのトリガ信号強度を可変する。
【００５５】
そのことにより、超音波強度も比例して変わり、測定した吸光度がリファレンス値すなわち最適な攪拌状態になるまで超音波強度を可変し、最適な超音波強度を速やかに設定することができる。
【００５６】
また、超音波強度を可変しても吸光度がリファレンス値に到達しない場合には、攪拌部５もしくは光度計１８を含む光学系の故障が考えられることから、オペレーターにブザー等で警告を促すことも可能である。
【００５７】
以上のように、本発明の第３の実施形態によれば、上記第１の実施形態又は第２の実施形態の構成を備え、かつ、撹拌調整用試薬と検体とを撹拌して、超音波強度を設定するように構成したので、上記第１の実施形態又は第２の実施形態と同様な効果を得ることができる他、最適な超音波強度を短時間に設定することが可能な自動分析装置を実現することができる。
【００５８】
なお、上述した例においては、複数の反応容器８は、反応ディスク１５の上面側から見て、この反応ディスク１５を４分割し、互いに直交する２つの交線２０に対して、反応容器８の側壁部が光線２０に直交せず、ほぼ４５度程度の角度で傾斜した状態で配置されるように構成したが、撹拌部５が、反応容器８の超音波照射面に超音波を照射し、光源からの測定光は、反応容器８の、超音波照射面とは異なる位置の測定光照射面に測定光を照射するような構成であれば、反応容器８の側壁部が光線２０に、ほぼ直交するような状態で配置されるように構成してもよい。
【００５９】
また、上述した例においては、反応容器８は角柱形状となっているが、この形状に限らず、円柱形状であっても、本発明は適用可能である。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、自動分析装置の撹拌部に使用する超音波発生源を有し、反応容器を反応ディスクの交線に対して傾斜を持たせて配置したことを特徴とする自動分析装置を発明したことにより、次に挙げる効果が発生する。
【００６１】
反応容器に超音波照射面と吸光度測定の面とを別々に持つことができる。その結果、吸光度測定面には超音波を照射することが無くなるので、超音波照射面に照射される超音波が過大となり、たとえ超音波照射面が変形したとしても、吸光度測定面は超音波は照射されることはなく、超音波により変形されることから回避することができる。
【００６２】
したがって、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測定が可能な自動分析装置を実現することができる。
【００６３】
また、攪拌位置と測光位置とを同一にすることにより、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測定がきるとともに、超音波強度の最適化の設定を、リアルタイムでかつ短時間で可能な自動分析装置を実現することができる。
【００６４】
また、攪拌調整用試薬を用いたことにより、最適な超音波強度を短時間に設定することが可能な自動分析装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における自動分析装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における自動分析装置の反応ディスク上面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における自動分析装置の反応ディスク上面図である。
【符号の説明】
１              自動分析装置
２              制御部
３              格納部
４              分析部
５              攪拌部
６              検体
７              検体容器
８              反応容器
９              試薬
１０            圧電素子
１１            超音波
１２            反応槽
１３            保温媒体
１４            試薬容器
１５            反応ディスク
１６            反応ディスク用軸
１７            反応ディスクモータ
１８            光度計
１９            電力供給部
２０            交線
２１            吸光度測定面
２２            超音波照射面
２３            光軸
２４            攪拌位置
２５            測光位置
２６            攪拌／測光位置
２７            旋回流
【図１】
0003704035.tif 000002
【図２】
0003704035.tif 000003
【図３】
0003704035.tif 000004