(57)【要約】【課題】  試料の吸引時における異常を容易に且つ正確に検出することができるようにする。【解決手段】  第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられているコンパレータからのライブ出力及びラッチ出力に応じたビットパターンに基づいて、血清１１０ａの空吸引、血清１１０ａの吸引量の不足（ショートサンプル）、及び血清１１０ａのつまりのうち、何れが生じているのかを判別し、判別した結果をオペレータに報知することにより、圧力信号の微分演算のような複雑な演算処理が不要になり、複雑な機構を設けることなく、血清１１０ａの吸引時における異常を検出することができるようにする。【選択図】  図１
2006119041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の空気の圧力の変化によって液状の試料を吸引するためのノズルと、
前記ノズルの内部の空気の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力を示す圧力信号と、それぞれが一定値を有する複数のしきい値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により比較された結果に基づいて、前記試料の吸引状態を判断する判断手段とを有することを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記比較手段は、第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）のしきい値と、前記圧力検出手段により検出された圧力を示す圧力信号とを比較する第１〜第ｎの比較器を有し、
前記第１〜第ｎの比較器のそれぞれは、第ｎのしきい値と、前記圧力信号の現在値とを比較し、比較した結果に応じたライブ信号を出力するライブ出力手段と、
前記圧力信号が第ｎのしきい値よりも上昇又は低下したことを示すラッチ信号を継続出力するラッチ出力手段とを有し、
前記判断手段は、前記ライブ信号及び前記ラッチ信号の出力値に基づいて、前記試料の吸引状態を判断することを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記比較手段は、第１〜第４のしきい値と、前記圧力検出手段により検出された圧力を示す圧力信号とを比較する第１〜第４の比較器を有し、
前記第１の比較器における前記ラッチ出力手段は、前記圧力信号が、前記第１のしきい値よりも低下した場合に、前記圧力信号が前記第１のしきい値よりも低下したことを示すラッチ信号を継続出力し、
前記第２の比較器における前記ラッチ出力手段は、前記圧力信号が、前記第２のしきい値よりも上昇した場合に、前記圧力信号が前記第２のしきい値よりも上昇したことを示すラッチ信号を継続出力し、
前記第３の比較器における前記ラッチ出力手段は、前記圧力信号が、前記第３のしきい値よりも低下した場合に、前記圧力信号が前記第３のしきい値よりも低下したことを示すラッチ信号を継続出力し、
前記第４の比較器における前記ラッチ出力手段は、前記圧力信号が、前記第４のしきい値よりも上昇した場合に、前記圧力信号が前記第４のしきい値よりも上昇したことを示すラッチ信号を継続出力し、
前記第１〜第４のしきい値は、第１のしきい値、第２のしきい値、第４のしきい値、第３のしきい値の順で値が大きいことを特徴とする請求項２に記載の分注装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記比較手段により比較された結果に基づいて、前記試料の空吸引、前記試料の詰まり、及び前記試料の吸引量の不足のうち、何れが生じているかを判断することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の分注装置。
【請求項５】
前記判断手段は、前記圧力信号の最低値が、前記第１のしきい値よりも大きい場合には前記試料の空吸引が生じていると判断し、
前記圧力信号の最低値が、前記第２のしきい値と前記第４のしきい値との間になった後に、前記圧力信号が前記第２のしきい値よりも上昇した場合と、前記圧力信号の最低値が、前記第４のしきい値と前記第３のしきい値との間になった場合には、前記試料の吸引量の不足が生じていると判断し、
前記圧力信号の最低値が、前記第３のしきい値よりも小さい場合には前記試料の詰まりが生じていると判断することを特徴とする請求項３に記載の分注装置。
【請求項６】
内部の空気の圧力の変化によって液状の試料を吸引するためのノズルの内部の空気の圧力を検出する圧力検出ステップと、
前記圧力検出ステップにより検出された圧力を示す圧力信号と、それぞれが一定値を有する複数のしきい値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにより比較された結果に基づいて、前記試料の吸引状態を判断する判断ステップとを有することを特徴とする吸引状態判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分注装置及び吸引状態判別方法に関し、特に、試料の吸引時における異常を検出するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
人体から採取した血液などの試料を検査する分野においては、人体から取り出した所望量の試料を検査用の容器に自動的に分注することが行われている。具体的に説明すると、ポンプに接続されたノズルの先端を試料に挿入した後、ポンプを駆動してノズル内の圧力を変化させ試料を吸引する。そして、試料を吸引させた状態を保持したままノズルを所定の位置に移動させ、吸引した試料を検査用の容器に吐出して、所望量の試料を自動的に分注する。
【０００３】
ところで、前記のようにして試料を吸引する際に、試料を適切に吸引させることができないと、検査用の容器に分注される試料の量が、設定量に対してばらついてしまい、試料の分析精度が低下してしまう。したがって、試料の吸引時における異常を速やかに検出して適切な処置を施すようにすることは極めて重要である。
【０００４】
そこで、第１の従来技術として、ノズル内の圧力波形に対して二次微分を行い、その二次微分を行った圧力波形と閾値とを比較し、比較した結果に基づいて、試料の閉塞（つまり）や試料の吸引不足（ショートサンプル）が生じているか否かを判断する技術があった（特許文献１を参照）。
【０００５】
また、第２の従来技術として、ノズル内の圧力波形を閾値と比較して、ノズルの液面への到達又は試料のつまりが生じているか否かを判断し、ノズルの液面への到達が生じていると判断された場合には、ノズル内の圧力波形の変化量を検出し、検出したノズル内の圧力波形の変化量を微分回路で演算処理してショートサンプルが生じているか否かを判断する技術があった（特許文献２を参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第２７１１２１５号公報
【特許文献２】特開平９−１５２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した従来の技術では、ノズル内の圧力波形に対して微分を行わなければならなかった。このため、試料の吸引時における異常の状態を検出するための処理が複雑になってしまうという問題点があった。
本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、試料の吸引時における異常を容易に且つ正確に検出することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の分注装置は、内部の空気の圧力の変化によって液状の試料を吸引するためのノズルと、前記ノズルの内部の空気の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出された圧力を示す圧力信号と、それぞれが一定値を有する複数のしきい値とを比較する比較手段と、前記比較手段により比較された結果に基づいて、前記試料の吸引状態を判断する判断手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の吸引状態判別方法は、内部の空気の圧力の変化によって液状の試料を吸引するためのノズルの内部の空気の圧力を検出する圧力検出ステップと、前記圧力検出ステップにより検出された圧力を示す圧力信号と、それぞれが一定値を有する複数のしきい値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにより比較された結果に基づいて、前記試料の吸引状態を判断する判断ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、液状の試料を吸引するためのノズル内の空気の圧力を示す圧力信号と、それぞれが一定値である複数のしきい値とを比較し、比較した結果に基づいて、前記試料の吸引状態を判断するようにしたので、圧力信号に対して複雑な演算を行うことなく、前記試料の吸引状態を可及的に正確に識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態を示し、自動分注装置の概略構成の一例を示した図である。本実施形態では、血液１１０中に含まれている血清１１０ａを試料として分注する場合を例に挙げて説明する。なお、血液１１０は、遠心分離機により遠心分離されることによって、血清１１０ａ、分離剤１１０ｂ、及び血餅１１０ｃに分離された状態で採血管１１１に収容されている。また、本実施形態では、試料として血清１１０ａ（血液）を分注するようにしているが、分注する試料は、血清１１０ａ（血液）に限定されず、液状の試料であればどのようなものであってもよい。例えば尿などであってもよい。
【００１２】
図１において、本実施形態の自動分注装置１００は、ノズル１２１と、ディスポーザブルチップ１２２と、ノズル駆動部１２３と、配管１２４と、分注ポンプ１２５と、圧力センサ１２６と、ポンプ駆動部１２７と、制御部１２８と、入力部１２９と、表示部１３０と、記憶部１３１と、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５とを有している。
【００１３】
ノズル１２１は、後述するように血清１１０ａを吸引するためのものであり、先細りの形状を有し、先端部にディスポーザブルチップ１２２が取り付けられる。
ノズル駆動部１２３は、制御部１２８からの制御信号に従ってノズル１２１を駆動し、ノズル１２１のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向の位置を調整する。具体的に説明すると、ノズル駆動部１２３は、ディスポーザブルチップ１２２が取り付けられたノズル１２１を、ディスポーザブルチップ１２２の先端が血清１１０ａに浸るまで採血管１１１の内部に挿入する。そして、ディスポーザブルチップ１２２に所定量の血清１１０ａが吸引されると、ノズル１２１を引き上げて、図示しない検査用容器の上方に移動させ、吸引された血清１１０ａを検査用容器に吐出（分注）する。なお、ノズル駆動部１２３は、例えばステッピングモータを用いることにより実現することができる。
【００１４】
分注ポンプ１２５は、シリンダ１２５ａとピストン１２５ｂとを有し、シリンダ１２５ａとノズル１２１とが配管１２４を介して相互に接続される。ポンプ駆動部１２７は、制御部１２８からの制御信号に従って、シリンダ１２５ａ内でピストン１２５ｂを動かす。これにより、ノズル１２１、ディスポーザブルチップ１２２、及び配管１２４内の空気の圧力が変化する。
【００１５】
具体的に説明すると、ピストン１２５ｂをシリンダ１２５ａの外方（図１の下方）側に動かす（引く）と、ノズル１２１、ディスポーザブルチップ１２２、及び配管１２４内の空気の圧力が低下し、採血管１１１内にある血清１１０ａがディスポーザブルチップ１２２内に吸引される。一方、ピストン１２５ｂをシリンダ１２５ａの内方（図１の上方）側に動かす（押す）と、ノズル１２１、ディスポーザブルチップ１２２、及び配管１２４内の空気の圧力が上昇し、ディスポーザブルチップ１２２内にある血清１１０ａが外部（検査用容器）に吐出される。
【００１６】
圧力センサ１２６は、ノズル１２１、ディスポーザブルチップ１２２、及び配管１２４内の空気の圧力を検出するためのものである。なお、本実施形態では、ノズル１２１、ディスポーザブルチップ１２２、及び配管１２４内の空気の圧力を電流信号として出力するようにしている。
制御部１２８は、自動分注装置１００を統括制御するためのものであり、例えばＣＰＵを備えて構成される。
入力部１２９は、自動分注装置１００の設定などをオペレータが行うためのものであり、例えばキーボード及びマウスを備えて構成される。
【００１７】
表示部１３０は、自動分注装置１００の動作状況などを表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイを備えて構成される。ここで、自動分注装置１００の動作状況としては、例えば、血清１１０ａの吸引状況が挙げられる。
記憶部１３１は、制御部１２８により実行されるコンピュータプログラムなどを記憶したり、前記コンピュータプログラムを実行する際のワークエリアになったりするものであり、例えばＲＯＭ及びＲＡＭを備えて構成される。
【００１８】
第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５は、血清１１０ａの吸引状態を判別するためのものである。
図１において、第１の吸引異常判定部１３２は、Ｉ／Ｖ変換回路１３２ａと、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１３２ｂと、判定値演算部１３２ｃと、基準圧力設定メモリ１３２ｄと、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）１３２ｅと、反転／非反転選択部１３２ｆと、コンパレータ（比較器）１３２ｇと、ライブ出力判定部１３２ｈと、ラッチ出力判定部１３２ｉとを有している。
【００１９】
なお、図１では、第１の吸引異常判定部１３２の構成についてのみ示しているが、第１の吸引異常判定部１３２と、第２〜第４の吸引異常判定部１３３〜１３５とは、後述する基準圧力設定メモリ１３２ｄに記憶されている圧力のしきい値ｐと、ＤＡコンバータ１３２ｅで設定される基準電圧ＴＨの値とが異なるだけであり、その他の構成については同じである。したがって、以下では、第１の吸引異常判定部１３２について説明を行い、第２〜第４の吸引異常判定部１３３〜１３５についての説明は、第１の吸引異常判定部１３２と異なる部分についてのみ説明する。
【００２０】
Ｉ／Ｖ変換回路１３２ａは、ノズル１２１、ディスポーザブルチップ１２２、及び配管１２４内の吸引前の圧力（大気圧）及び吸引中の圧力の電流信号を電圧信号に変換するためのものである。なお、このＩ／Ｖ変換回路１３２ａから出力される圧力の電圧信号はアナログ信号である。
ＡＤコンバータ１３２ｂは、このアナログ信号である大気圧の電圧信号を、デジタル信号に変換する。なお、以下の説明では、このデジタル信号に変換された大気圧の電圧信号を、大気圧の信号と略称する。
【００２１】
基準圧力設定メモリ１３２ｄには、血清１１０ａの空吸引に対応する圧力のしきい値ｐ１が記憶されている。なお、この圧力のしきい値ｐ１は、オペレータの入力部１２９の操作に基づいて記憶される。
なお、第２の吸引異常判定部１３３の基準圧力設定メモリには、血清１１０ａの吸引量の不足（以下、ショートサンプルと称する）の上限レベルに対応する圧力のしきい値ｐ２が記憶されている。第３の吸引異常判定部１３４の基準圧力設定メモリには、血清１１０ａのつまりに対応する圧力のしきい値ｐ３が記憶されている。第４の吸引異常判定部１３５の基準圧力設定メモリには、ショートサンプルの下限レベルに対応する圧力のしきい値ｐ４が記憶されている。
【００２２】
判定値演算部１３２ｃは、基準圧力設定メモリ１３２ｄに記憶されている圧力のしきい値ｐ１を電圧値に変換し、その圧力のしきい値ｐ１の電圧値Ｖ１と、前記大気圧の信号とを加算して基準電圧を設定する。なお、判定値演算部１３２ｃは、以下の式（１）を用いて、圧力のしきい値ｐ１の電圧値Ｖ１［Ｖ］を求める。なお、この判定値演算部１３２ｃから出力される基準電圧Ｖ１は、デジタル信号である。
Ｖ１＝ｐ１×κ  ・・・（１）
前記（１）式において、κは、換算係数［Ｖ／Ｐａ］である。
【００２３】
第２〜第４の吸引異常判定部１３３〜１３５の判定値演算部も、それぞれ以下の式（２）〜式（４）を用いて圧力のしきい値ｐ２〜ｐ４の電圧値Ｖ２〜Ｖ４を求め、基準電圧を設定する。
Ｖ２＝ｐ２×κ  ・・・（２）
Ｖ３＝ｐ３×κ  ・・・（３）
Ｖ４＝ｐ４×κ  ・・・（４）
【００２４】
ＤＡコンバータ１３２ｅは、デジタル信号である基準電圧Ｖ１をアナログ信号に変換する。なお、以下の説明では、このアナログ信号に変換された基準電圧を、基準電圧ＴＨ１と略称する。また、第２〜第４の吸引異常判定部１３３〜１３５においても、ＤＡコンバータが、デジタル信号である基準電圧Ｖ２〜Ｖ４をアナログ信号に変換する。そこで、このアナログ信号に変換された基準電圧についても、それぞれ基準電圧ＴＨ２〜ＴＨ４と略称する。
【００２５】
反転／非反転選択部１３２ｆは、Ｉ／Ｖ変換回路１３２ａから出力された圧力の電圧信号をコンパレータ１３２ｇに出力するとともに、制御部１２８からの制御信号に従って、コンパレータ１３２ｇの出力を、反転又は非反転の何れにするかを選択するための回路である。以下の説明では、Ｉ／Ｖ変換回路１３２ａから出力された圧力の電圧信号を圧力信号と略称する。
【００２６】
なお、第１及び第３の吸引異常判定部１３２、１３４の反転／非反転選択部は、コンパレータが非反転出力するような選択を行う。第２及び第４の吸引異常判定部１３３、１３５の反転／非反転選択部は、コンパレータが反転出力するような選択を行う。
【００２７】
コンパレータ１３２ｇは、反転／非反転選択部１３２ｆから出力された圧力信号と、ＤＡコンバータ１３２ｅから出力された基準電圧ＴＨ１とを比較し、比較した結果を、反転／非反転選択部１３２ｆにおける選択動作に従って出力する。本実施形態のコンパレータ１３２ｇは、圧力信号と基準電圧ＴＨ１とを比較した結果として、ライブ信号とラッチ信号とを出力するようにしている。前記ライブ信号とは、反転／非反転選択部１３２ｆから出力された圧力信号の現在値と、ＤＡコンバータ１３２ｅから出力された基準電圧ＴＨ１との比較結果を示す信号である。また、前記ラッチ信号とは、反転／非反転選択部１３２ｆから出力された圧力信号が基準電圧ＴＨ１よりも上昇又は低下したことを示す信号である。
【００２８】
ここで、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５における各コンパレータにおける出力動作の一例を、図２を用いて説明する。
前述したように第１の吸引異常判定部１３２では、反転／非反転選択部１３２ｆにより非反転出力（Ｐ）することが選択される。また、第３の吸引異常判定部１３４においても、非反転出力（Ｐ）することが選択される。この場合、図２において、コンパレータ１３２ｇは、前記ライブ信号ＣＭＰ（ＬＩＶＥ）として、反転／非反転選択部１３２ｆから出力された圧力信号２０１の現在値が、基準電圧ＴＨよりも大きい場合には「０」を、小さい場合には「１」を出力する。また、ラッチ信号ＣＭＰ（ＬＡＴＣＨ）として、反転／非反転選択部１３２ｆから出力された圧力信号２０１の現在値が、基準電圧ＴＨより低下するまでは「０」を、低下した後は「１」を出力する。
【００２９】
一方、第２の吸引異常判定部１３３及び第４の吸引異常判定部１３５では、反転出力（Ｎ）することが選択される。この場合、第２の吸引異常判定部１３３及び第４の吸引異常判定部１３５のコンパレータは、ライブ信号ＣＭＰ（ＬＩＶＥ）として、反転／非反転選択部から出力された圧力信号２０１の現在値が、基準電圧ＴＨよりも大きい場合には「１」を、小さい場合には「０」を出力する。また、ラッチ信号ＣＭＰ（ＬＡＴＣＨ）として、反転／非反転選択部１３２ｆから出力された圧力信号２０１の現在値が、基準電圧ＴＨよりも上昇するまでは「０」を、上昇した後は「１」を出力する。
【００３０】
ライブ出力判定部１３２ｈは、前述したようにしてコンパレータ１３２ｇから出力されたライブ信号ＣＭＰ（ＬＩＶＥ）の判定値を制御部１２８に出力する。
ラッチ出力判定部１３２ｉは、前述したようにしてコンパレータ１３２ｇから出力されたラッチ信号ＣＭＰ（ＬＡＴＣＨ）の判定値を制御部１２８に出力する。
【００３１】
図８に、本実施形態の第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５におけるコンパレータの出力のパターン（ビットパターン）の一例を示す。図８において、ＣＭＰ１〜ＣＭＰ４は、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５を示し、ＬＩＶＥは、ライブ信号ＣＭＰ（ＬＩＶＥ）の値を示し、ＬＡＴＣＨは、ラッチ信号ＣＭＰ（ＬＡＴＣＨ）の値を示す。
【００３２】
そして、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５におけるライブ出力判定部及びラッチ出力判定部の判定結果に基づいて、制御部１２８は、血清１１０ａの吸引状態が正常であるか否かを判定するとともに、異常である場合には、その異常がどのようなものであるのかを判断する。
すなわち、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられているコンパレータから、図８における「正常」の欄に記載されているビットパターンが出力され、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５におけるライブ出力判定部及びラッチ出力判定部において正常であると判定された場合には、制御部１２８は、血清１１０ａの吸引状態が正常であると判断する。
【００３３】
一方、そうでない場合には、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５におけるライブ出力判定部及びラッチ出力判定部における判定結果に応じて、血清１１０ａの空吸引、血清１１０ａのつまり、ショートサンプル、圧力異常、及びシステム異常のうち、いずれの異常であるのかを判断する。
【００３４】
すなわち、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられているコンパレータから、図８における「空吸引」、「つまり」、「ショートサンプル」の欄に記載されているビットパターンが出力された場合には、制御部１２８は、血清１１０ａの吸引状態がそれぞれ空吸引、つまり、ショートサンプルであると判断する。
また、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられているコンパレータから、図８における「圧力異常」、「システム異常」の欄に記載されているビットパターンが出力された場合には、制御部１２８は、圧力異常、システム異常であると判断する。
【００３５】
ここで、圧力異常とは、空吸引でも、つまりでも、ショートサンプルでもない吸引状態の異常、すなわち通常では想定されないような圧力変化を意味する。例えば、圧力信号が振動している場合には、圧力異常であると判断される。
また、システム異常とは、理論上起こり得ない圧力変化を意味する。本実施形態では、つまりに対応する基準電圧ＴＨ３よりも、ショートサンプルの下限に対応する基準電圧ＴＨ４が大きくなるようにしている。したがって、例えば、圧力信号が、基準電圧ＴＨ３より低下したのにも関わらず基準電圧ＴＨ４より低下していないことを示すビットパターンが出力された場合には、システム異常と判断することになる。なお、図８に示した圧力異常及びシステム異常におけるビットパターンは一例であって、これら以外のビットパターンであっても圧力異常やシステム異常と判断することができるということは言うまでもない。
【００３６】
図３に、ディスポーザブルチップ１２２における血清１１０ａの吸引状態が正常である場合の圧力信号３０１と、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号ＣＭＰ１（ＬＩＶＥ）〜ＣＭＰ４（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ１（ＬＡＴＣＨ）〜ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）との関係を示す。
【００３７】
また、図４に、血清１１０ａの空吸引が生じている場合の圧力信号４０１〜４０３と、第１〜第４の吸引異常判定部１３２ａ〜１３２ｄに設けられたコンパレータから出力されるライブ信号ＣＭＰ１（ＬＩＶＥ）〜ＣＭＰ４（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ１（ＬＡＴＣＨ）〜ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）との関係を示す。
【００３８】
図４−１において、圧力信号４０１は、血清１１０ａを全く吸引しなかった場合の信号である。また、圧力信号４０２は、ディスポーザブルチップ１２２に液体が僅かに残っている状態で血清１１０ａの吸引動作を開始した場合の信号である。図４−２において、圧力信号４０３は、血清１１０ａを少しだけ吸引した場合の信号である。
なお、図４−１〜図４−２に示すように、本実施形態においては、圧力信号４０１〜４０３の下限値が、第２の吸引異常判定部１３３において設定されている基準電圧ＴＨ２よりも低下しなかった場合に、血清１１０ａを空吸引していると判断するようにしている。
【００３９】
以上のように、本実施形態では、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号ＣＭＰ１（ＬＩＶＥ）〜ＣＭＰ４（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ１（ＬＡＴＣＨ）〜ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）の値（ビットパターン）により、空吸引が起こっているか否かだけでなく、空吸引の程度をも判別することができるようにしている。
【００４０】
図５に、血清１１０ａのつまりが生じている場合の圧力信号５０１〜５０５と、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号ＣＭＰ１（ＬＩＶＥ）〜ＣＭＰ４（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ１（ＬＡＴＣＨ）〜ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）との関係を示す。
【００４１】
図５−１において、圧力信号５０１は、血清１１０ａがつまったが、そのつまりがすぐに解消した場合の信号である。また、圧力信号５０２は、血清１１０ａがつまった後に、そのつまりが僅かに解消した場合の信号である。図５−２において、圧力信号５０３は、血清１１０ａがつまった後に、そのつまりが少しだけ解消した場合の信号である。また、圧力信号５０４は、血清１１０ａがつまった後に、そのつまりが解消しなかった場合の信号である。
【００４２】
図５−３において、圧力信号５０５は、血清１１０ａがつまったが、そのつまりが概ね解消した場合の信号である。なお、図５−１〜図５−３に示すように、本実施形態においては、圧力信号５０１〜５０５の下限値が、第３の吸引異常判定部１３４において設定されている基準電圧ＴＨ３よりもわずかに低下した場合に、血清１１０ａがつまっていると判断するようにしている。
【００４３】
以上のように、本実施形態では、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号ＣＭＰ１（ＬＩＶＥ）〜ＣＭＰ４（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ１（ＬＡＴＣＨ）〜ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）の値（ビットパターン）により、つまりが起こっているか否かだけでなく、つまりの程度をも判別することができるようにしている。
【００４４】
図６に、ショートサンプル（血清１１０ａの吸引量の不足）が生じている場合の圧力信号６０１〜６０６と、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号ＣＭＰ１（ＬＩＶＥ）〜ＣＭＰ４（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ１（ＬＡＴＣＨ）〜ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）との関係を示す。
図６−１〜図６−３において、圧力信号６０１は、血清１１０ａをあまり吸引したかった場合の信号である。また、圧力信号６０２、６０４〜６０６は、血清１１０ａを少し吸引した場合の信号である。さらに、圧力信号６０３は、血清１１０ａがつまっている状態に近いために、血清１１０ａの吸引量が不足している場合の信号である。
【００４５】
なお、図６−１〜図６−３に示すように、本実施形態においては、圧力信号６０２〜６０４、６０６の下限値が、第４の吸引異常判定部１３５において設定されている基準電圧ＴＨ４と、第３の吸引異常判定部１３４において設定されている基準電圧ＴＨ３との間にある場合、及び圧力信号６０１、６０５が第２の吸引異常判定部１３３において設定されている基準電圧ＴＨ２よりも低下した後に、再度基準電圧ＴＨ２よりも上昇した場合に、ショートサンプルが起こっていると判断するようにしている。
【００４６】
以上のように、本実施形態では、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号ＣＭＰ１（ＬＩＶＥ）〜ＣＭＰ４（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ１（ＬＡＴＣＨ）〜ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）の値（ビットパターン）により、ショートサンプルが起こっているか否かだけでなく、ショートサンプルの程度をも判別することができるようにしている。
【００４７】
図７に、圧力異常が起こっている場合の圧力信号７０１と、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号ＣＭＰ１（ＬＩＶＥ）〜ＣＭＰ４（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ１（ＬＡＴＣＨ）〜ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）との関係を示す。図７に示すように、本実施形態においては、圧力信号７０１が振動している場合に、圧力異常であると判断するようにしている。
【００４８】
次に、図９のフローチャートを参照しながら、本実施形態の自動分注装置における吸引異常判断動作の一例を説明する。なお、以下の説明では、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられている基準圧力設定メモリに、それぞれ圧力のしきい値ｐ１〜ｐ４が記憶されているものとする。また、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５では、同様の処理が並行して行われるものとする。
【００４９】
まず、ステップＳ１において、Ｉ／Ｖ変換回路１３２ａは、圧力センサ１２６で検出された大気圧の電流信号を電圧信号に変換する。そして、ＡＤコンバータ１３２ｂは、大気圧の電圧信号を、デジタル信号に変換して大気圧の信号を取得する。
次に、ステップＳ２において、判定値演算部１３２ｃは、基準圧力設定メモリに記憶されている圧力のしきい値ｐ１〜ｐ４を電圧値に変換し、その圧力のしきい値ｐ１〜ｐ４の電圧値Ｖ１〜Ｖ４と、ステップＳ２で得られた大気圧の信号とを加算して基準電圧を求め、求めた基準電圧のアナログ信号を出力する。
次に、ステップＳ３において、ＤＡコンバータ１３２ｅは、ステップＳ２で出力された基準電圧のアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号に変換した基準電圧ＴＨ１〜ＴＨ４を出力する。
次に、ステップＳ４において、反転／非反転選択部１３２ｆは、制御部１２８からの制御信号に従って、コンパレータ１３２ｇの出力を選択し、反転出力又は非反転出力の何れかにする。そして、ライブ判定出力部１３２ｈは、その選択に従ってコンパレータ１３２ｇから出力されたライブＣＭＰ（ＬＩＶＥ）信号の値が大気圧と同程度であるか否かを判定し、判定した結果を制御部１２８に出力する。制御部１２８は、コンパレータ１３２ｇから出力されたライブＣＭＰ（ＬＩＶＥ）信号の値が大気圧と同程度である場合には、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられている各回路を検出イネーブル（有効）にする。
【００５０】
次に、ステップＳ５において、ノズル駆動部１２１は、制御部１２８からの制御信号に従って、ノズル１２１の先端にディスポーザブルチップ１２２を取り付けた後、ノズル１２１を採血管１１１の上方に移動させる。そして、ディスポーザブルチップ１２２の先端が血清１１０ａに浸るまでノズル１２１を採血管１１１の内部に挿入する。その後、ポンプ駆動部１２７は、制御部１２８からの制御信号に従って、ポンプ１２５（ピストン１２５ｂ）を動かして、ノズル１２１、ディスポーザブルチップ１２２、及び配管１２４内の空気の圧力を変化させ、採血管１１１の吸引動作を開始する。
【００５１】
次に、ステップＳ６において、制御部１２８は、以上のようにして吸引動作を開始した後に、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられているライブ出力判定部１３２ｈ及びラッチ出力判定部１３２ｉから出力された信号に基づいて、吸引動作に異常があるか否かを検出する。例えば、第３の吸引異常判定部１３４に設けられているライブ出力判定部から出力された信号に基づいて、圧力信号が基準電圧ＴＨ３よりも低下したと判定した場合や、第４の吸引異常判定部１３５に設けられているラッチ出力判定部１３２ｉから出力された信号に基づいて、圧力信号が基準電圧ＴＨ４より低下した後に、再度基準電圧ＴＨ４より上昇したと判定した場合（すなわちラッチ信号ＣＭＰ４（ＬＡＴＣＨ）が「１」となった場合）には、吸引動作に異常があるとする。
【００５２】
以上のような検出の結果、吸引動作に異常がある場合には、ステップＳ７に進み、制御部１２８は、ノズル駆動部１２３に設けられているステッピングモータの動作を停止させるとともに、ポンプ駆動部１２７の動作を停止させてステップＳ８に進む。一方、吸引動作に異常がない場合には、このステップＳ７の動作を省略してステップＳ８に進む。
【００５３】
ステップＳ８において、制御部１２８は、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられているライブ出力判定部１３２ｈ及びラッチ出力判定部１３２ｉから出力された信号に基づいて、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられているコンパレータ１３２ｇからの出力に応じたビットパターンを判別し、判別したビットパターンが図８に示した「正常」に属するか否かを判定する。
【００５４】
この判定の結果、ビットパターンが図８に示した「正常」に属する場合には、ステップＳ９に進み、血清１１０ａの吸引動作を処理させるための吸引終了処理を行う。この吸引終了処理として、例えば、ノズル駆動部１２１は、制御部１２８からの制御信号に従って、ノズル１２１を吸引動作開始前の元の場所に戻すとともに、制御部１２８は、吸引動作が正常に終了したことを表示部１３０に表示させる。
【００５５】
一方、ビットパターンが図８に示した「正常」に属さない場合には、ステップＳ１０に進み、ビットパターンが図８に示した「空吸引」、「ショートサンプル」、及び「つまり」のうち、何れに属するのかを判定する。この判定の結果、ビットパターンが「空吸引」に属する場合には、ステップＳ１１に進み、空吸引エラー処理を行う。この空吸引エラー処理として、例えば、制御部１２８は、血清１１０ａが空吸引されていることを表示部１３０に表示させる。
【００５６】
一方、ビットパターンが「ショートサンプル」に属する場合には、ステップＳ１２に進み、ショートサンプルエラー処理を行う。このショートサンプルエラー処理として、例えば、制御部１２８は、血清１１０ａの吸引量が不足していることを表示部１３０に表示させる。
さらに、ビットパターンが「つまり」に属する場合には、ステップＳ１３に進み、つまりエラー処理を行う。このつまりエラー処理として、例えば、制御部１２８は、血清１１０ａのつまりが生じていることを表示部１３０に表示させる。
なお、前記空吸引エラー処理、前記ショートサンプルエラー処理、及び前記つまりエラー処理の具体的な内容は、前述したものに限定されないということは言うまでもない。
【００５７】
以上のように本実施形態では、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられているコンパレータからのライブ出力及びラッチ出力に応じたビットパターンに基づいて、血清１１０ａの空吸引、血清１１０ａの吸引量の不足（ショートサンプル）、及び血清１１０ａのつまりのうち、何れが生じているのかを判別し、判別した結果をオペレータに報知するようにしたので、圧力信号の微分演算のような複雑な演算処理が不要になり、複雑な機構を設けることなく、血清１１０ａの吸引時における異常を検出することができるとともに、どのような異常が起こっているのかを可及的に正確に検出することができる。これにより、オペレータは、血清１１０ａの吸引異常の内容に応じて適切な処置を施すことができる。
また、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５に設けられている４つのコンパレータのコンパレータを同時に使用して、異常を検出するようにしたので、ノイズや電気回路の破損などによる誤動作を可及的に防止することができる。
また、血清１１０ａの吸引異常を検出する際に、ショートサンプルの上限レベルに対応する基準電圧ＴＨ２と、ショートサンプルの下限レベルに対応する基準電圧ＴＨ３を用いるようにしたので、血清１１０ａの吸引異常の未検出の割合を可及的に減らすことができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、第１〜第４の吸引異常判定部１３２〜１３５を用いて、血清１１０ａの吸引異常を検出するようにしたが、吸引異常判定部の数は４つに限定されない。例えば、吸引異常判定部を５つ以上設けるようにすれば、より感度の高い検出を行うことが可能になる。
また、図９のステップＳ１０において、ビットパターンが図８に示した「空吸引」、「ショートサンプル」、及び「つまり」のうち、何れに属するのかを判定するようにしたが、これらに加え、ビットパターンが、「吸引異常」、及び「システム異常」に属するのかについても判定し、判定した結果に応じた処理を行うようにしてもよい。例えば、ビットパターンが「吸引異常」及び「システム異常」に属する場合には、そのことを表示部１３０に表示するとともに、吸引動作が継続している場合には、吸引動作を中止するようにする。
【００５９】
さらに、本実施形態では、ノズル１２１の先端にディスポーザブルチップ１２２を取り付け、ディスポーザブルチップ１２２を用いて血清１１０ａを吸引するようにしたが、必ずしもディスポーザブルチップ１２２を用いる必要はない。
【００６０】
また、本実施形態では、ライブ出力判定部１３２ｈ及びラッチ出力判定部１３２ｉにより、コンパレータ１３２ｇから出力されたライブ信号ＣＭＰ（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ（ＬＡＴＣＨ）の値が正常であるか否かを判定し、判定した結果を制御部１２８に出力するようにしたが、必ずしもライブ出力判定部１３２ｈ及びラッチ出力判定部１３２ｉを設ける必要はない。この場合、例えば、コンパレータ１３２ｇから出力されたライブ信号ＣＭＰ（ＬＩＶＥ）及びラッチ信号ＣＭＰ（ＬＡＴＣＨ）の値に基づくビットパターンが図８の何れに該当するのかを制御部１２８が直接判断するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態を示し、自動分注装置の概略構成の一例を示した図である。
【図２】本発明の実施形態を示し、コンパレータにおける出力動作の一例を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態を示し、血清の吸引状態が正常である場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係を示す図である。
【図４−１】本発明の実施形態を示し、血清を空吸引している場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係の一例を示す図である。
【図４−２】本発明の実施形態を示し、血清の空吸引が生じている場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係の他の例を示す図である。
【図５−１】本発明の実施形態を示し、血清のつまりが生じている場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係の一例を示す図である。
【図５−２】本発明の実施形態を示し、血清のつまりが生じている場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係の他の例を示す図である。
【図５−３】本発明の実施形態を示し、血清のつまりが生じている場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係のその他の例を示す図である。
【図６−１】本発明の実施形態を示し、ショートサンプル（血清の吸引量の不足）が生じている場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係の一例を示す図である。
【図６−２】本発明の実施形態を示し、ショートサンプル（血清の吸引量の不足）が生じている場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係の他の例を示す図である。
【図６−３】本発明の実施形態を示し、ショートサンプル（血清の吸引量の不足）が生じている場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係のその他の例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示し、圧力異常が起こっている場合の圧力信号と、第１〜第４の吸引異常判定部に設けられたコンパレータから出力されるライブ信号及びラッチ信号との関係のその他の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示し、第１〜第４の吸引異常判定部におけるコンパレータの出力のパターン（ビットパターン）の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示し、自動分注装置における吸引異常判断動作の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１１０ａ  血清
１２１  ノズル
１２２  ディスポーザブルチップ
１２３  ノズル駆動部
１２４  配管
１２５  分注ポンプ
１２６  圧力センサ
１２７  ポンプ駆動部
１２８  制御部
１３２〜１３５  吸引異常判定部
１３２ａ  Ｉ／Ｖ変換回路
１３２ｂ  ＡＤコンバータ
１３２ｃ  判定値演算部
１３２ｄ  基準圧力設定メモリ
１３２ｅ  ＤＡコンバータ
１３２ｆ  反転／非反転選択部
１３２ｇ  コンパレータ
１３２ｈ  ライブ出力判定部
１３２ｉ  ラッチ出力判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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