(57)【要約】【課題】試薬を収容した試薬容器の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減することができる自動分析装置を提供すること。【解決手段】読取部１４ｅが読み取った分注対象の試薬容器１３の試薬情報と移送長さ算出部３４ａが算出した移送長さと液量算出部３４ｂが算出した試薬の液量とに基づいて、収納部１４ａが分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２に移送する場合、分注対象の試薬容器１３の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減させるよう予め設定された移送速度で収納部１４ａを制御する移送制御部３４ｃを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面検知手段を有する分注機構によって試薬と検体とを反応容器に分注し、該反応容器内で反応した反応液の吸光度を測定することによって前記検体を分析する自動分析装置において、
前記試薬を収容した試薬容器を複数収納するとともに分注対象の試薬容器を試薬吸引位置まで移送する移送手段と、
前記移送手段に複数収納された前記試薬容器それぞれに設けられ、試薬容器の形状および試薬の種類を含む試薬情報を記憶した記憶媒体と、
前記記憶媒体から前記試薬情報を読み取る読取手段と、
前記移送手段における前記分注対象の試薬容器の収納位置から前記試薬吸引位置までの移送長さを算出する移送長さ算出手段と、
前記液面検知手段が検知した前記分注対象の試薬容器に収容された試薬の液面の高さと前記試薬情報とをもとに該分注対象の試薬容器に収容された試薬の液量を算出する液量算出手段と、
前記移送手段が前記分注対象の試薬容器を前記試薬吸引位置に移送する場合に、前記試薬情報と前記移送長さと前記試薬の液量とに基づいて、該分注対象の試薬容器の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減させるよう予め設定された移送速度で前記移送手段を制御する移送制御手段と、を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記移送速度は、前記分注対象の試薬容器の形状が大きいほど遅いことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記移送速度は、前記移送長さが短いほど遅いことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記移送速度は、前記分注対象の試薬容器に収容された試薬の液量が多いほど遅いことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体と試薬とを反応容器に分注し、この反応容器内で生じた反応液を測定することによって検体を分析する自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検体と試薬とを反応容器に分注し、この反応容器内で反応した反応液の吸光度を測定することによって検体を分析する自動分析装置が知られている。この自動分析装置は、分析に使用する試薬を収容した試薬容器を試薬庫内の試薬トレイ上に複数収納し、この試薬トレイを回転させて検体や分析項目に応じた所望の試薬容器を分注プローブによる分注位置まで移送して試薬を分注している。
【０００３】
ところで、近年、自動分析装置は、分析処理の処理能力向上のため、試薬トレイの高速回転化が図られている。この試薬トレイの高速回転化によって試薬に対する遠心力が増加し、移送中に試薬容器内の試薬の揺れが大きくなってしまう結果、分注精度の悪化または分注プローブの汚れが問題となっていた。このため、遠心方向に対して摩擦抵抗を生じさせるように容器の形状を変化させて移送中の試薬の揺れを小さくした試薬容器を用いる自動分析装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７５２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の自動分析装置は、試薬容器の形状を変更させて移送中に試薬容器内の試薬の揺れを小さくしているが、試薬トレイの回転速度が上がることによって進行方向に対する慣性力も大きくなる。このため、停止時に試薬容器の進行方向側に対する慣性力の反動によって試薬の揺れが大きくなるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、試薬を収容した試薬容器の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減することができる自動分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる自動分析装置は、液面検知部を有する分注機構によって試薬と検体とを反応容器に分注し、該反応容器内で反応した反応液の吸光度を測定することによって前記検体を分析する自動分析装置において、前記試薬を収容した試薬容器を複数収納するとともに分注対象の試薬容器を試薬吸引位置まで移送する移送手段と、前記移送手段に複数収納された前記試薬容器それぞれに設けられ、試薬容器の形状および試薬の種類を含む試薬情報を記憶した記憶媒体と、前記記憶媒体から前記試薬情報を読み取る読取手段と、前記移送手段における前記分注対象の試薬容器の収納位置から前記試薬吸引位置までの移送長さを算出する移送長さ算出手段と、前記液面検知手段が検知した前記分注対象の試薬容器に収容された試薬の液面の高さと前記試薬情報とをもとに該分注対象の試薬容器に収容された試薬の液量を算出する液量算出手段と、前記移送手段が前記分注対象の試薬容器を前記試薬吸引位置に移送する場合に、前記試薬情報と前記移送長さと前記試薬の液量とに基づいて、該分注対象の試薬容器の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減させるよう予め設定された移送速度で前記移送手段を制御する移送制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記移送速度は、前記分注対象の試薬容器の形状が大きいほど遅いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記移送速度は、前記移送長さが短いほど遅いことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記移送速度は、前記分注対象の試薬容器に収容された試薬の液量が多いほど遅いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる自動分析装置は、分注対象の試薬容器に設けられた記憶媒体から試薬情報と分注対象の試薬容器の移送長さと分注対象の試薬容器に収容された試薬の液量とに基づいて、分注対象の試薬容器の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減する移送速度で移送手段を制御するようにしているので、試薬容器の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態にかかる自動分析装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、試薬庫、試薬分注機構および試薬庫制御部を含む構成を示す模式図である。
【図３】図３は、収納部の移送速度が設定された移送速度テーブルを示す図である。
【図４】図４は、移送長さに対応して設定される収納部の移送速度を示す図である。
【図５】図５は、停止直後における試薬容器内の試薬の揺れの時間変化を示す図である。
【図６】図６は、試薬庫制御部が行う試薬容器移送処理の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態にかかる自動分析装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施の形態にかかる自動分析装置１は、試薬と検体とを反応容器２０に分注し、反応容器２０内で反応させ、この反応液の吸光度を測定する測定機構２と、測定機構２を含む自動分析装置１全体の制御を行うとともに測定機構２における測定結果の分析を行う制御機構３と、を備える。自動分析装置１は、これらの２つの機構が連携することによって複数の検体の分析を自動的に行う。
【００１５】
まず、測定機構２について説明する。図１に示すように、測定機構２は、血液や尿等の液体である検体を収容した複数の検体容器１１ａを保持する検体ラック１１ｂを図中の矢印方向に順次移送する検体移送部１１と、検体移送部１１上の検体吸引位置Ｐ１で停止した検体容器１１ａから検体を吸引して反応容器２０に検体を分注する検体分注機構１２と、反応容器２０内に分注される試薬が収容された試薬容器１３を複数収納する試薬庫１４と、試薬庫１４の試薬吸引位置Ｐ２で停止した分注対象の試薬容器１３から試薬を吸引して反応容器２０に試薬を分注する試薬分注機構１５と、反応容器２０内に分注された試薬と検体とを攪拌する攪拌部１６と、反応容器２０内に分注された液体の吸光度を測定する測光部１７と、測光部１７による測定が終了した反応容器２０を洗浄する洗浄部１８と、反応容器２０への検体や試薬の分注、攪拌、測光および洗浄を行うために反応容器２０を所定の位置まで搬送する反応槽１９と、を備える。
【００１６】
つぎに、制御機構３について説明する。制御機構３は、ＣＰＵ等によって実現され、自動分析装置１の各部の処理および動作を制御する制御部３１と、キーボード、マウス、入出力機能を備えたタッチパネル等によって実現され、検体の分析に必要な情報や自動分析装置１の操作情報が入力される入力部３２と、測光部１７によって測定された吸光度の測定結果に基づいて検体の成分分析を行う分析部３３と、試薬庫１４に収容された分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２まで移送するように制御する試薬庫制御部３４と、ハードディスクやメモリ等によって実現され、自動分析装置１の各部の処理および動作にかかる各種プログラムや検体の分析に関する情報を含む各種情報を記憶する記憶部３５と、ディスプレイやプリンタ等によって実現され、検体の分析に関する情報等を出力する出力部３６と、を備える。
【００１７】
以上のように構成された自動分析装置１では、反応槽１９上で順次移送される複数の反応容器２０に対して、試薬分注機構１５が試薬庫１４の試薬吸引位置Ｐ２で停止した分注対象の試薬容器１３から試薬を分注後、検体分注機構１２が検体吸引位置Ｐ１で停止した検体容器１１ａから検体を分注する。その後、測光部１７が試薬および検体を反応させた状態の反応液の吸光度を測定し、この測定結果をもとに分析部３３が分析することによって、検体の成分分析等が自動的に行われる。その後、洗浄部１８が測光部１７による測定が終了した後に搬送される反応容器２０を搬送させながら洗浄し、反応容器２０を再利用する。その後、洗浄された反応容器２０を再利用し、複数の分析処理を行う。
【００１８】
つぎに、図１に示した試薬庫１４、試薬分注機構１５および試薬庫制御部３４について説明する。図２は、試薬庫１４および試薬分注機構１５および試薬庫制御部３４を含んだ構成を示す模式図である。試薬庫１４は、図２に示すように、収納部１４ａ、駆動部１４ｂ、本体部１４ｃ、蓋１４ｄおよび読取部１４ｅを有する。
【００１９】
収納部１４ａは、円盤状に形成され、上面に複数の収納室が周方向に沿って等間隔に形成される。収納部１４ａは、各収納室に試薬容器１３が着脱自在に収納され、試薬吸引位置Ｐ２に分注対象の試薬容器１３を移送する。駆動部１４ｂは、パルスモータによって実現され、試薬庫制御部３４の制御のもと、試薬庫１４の中心を通る鉛直線を回転軸として収納部１４ａを回転させる。本体部１４ｃは、収納部１４ａの側面および底面を一体に覆うように円筒状に形成され、外気が内部に浸入することを防止する。本体部１４ｃの側壁の一部分には、窓部１４ｆが設けられている。窓部１４ｆは、透明な素材、たとえば、ガラス等によって実現される。蓋１４ｄは、本体部１４ｃに対して開閉自在であり、収納部１４ａの上部に設けられ、試薬容器１３に収容した試薬の蒸発や変性を防止する。蓋１４ｄには、試薬分注機構１５による試薬を吸引するための試薬吸引位置Ｐ２として孔部１４ｇが設けられている。
【００２０】
読取部１４ｅは、バーコードリーダ等によって実現され、窓部１４ｆを介して収納部１４ａに収納された試薬容器１３に設けられた記憶媒体（図示せず）から試薬情報を読み取る。読取部１４ｅは、試薬容器１３に設けられた記憶媒体から読み取った試薬情報を収納部１４ａにおける試薬容器１３の収納位置に対応させて試薬庫制御部３４に出力する。記憶媒体は、バーコードまたは２次元コード等で実現され、試薬情報を記憶する。ここで、試薬情報とは、少なくとも試薬容器１３の形状と試薬の種類を含む情報をいう。また、試薬の種類毎に対応して粘度が設定される。読取部１４ｅは、分析の開始前、たとえば、自動分析装置１の電源が入れられた初期化時、または収納部１４ａに新たな試薬容器１３が収納される度に試薬容器１３に設けられた記憶媒体から試薬情報を読み取る。また、読取部１４ｅは、試薬容器１３が読取部１４ｅを横切る度に試薬容器１３に設けられた記憶媒体から試薬情報を読み取る。
【００２１】
試薬分注機構１５は、図２に示すように、分注ノズル１５ａ、アーム１５ｂ、駆動部１５ｃ、連結部１５ｄおよび液面検知部１５ｅを有する。分注ノズル１５ａは、ステンレス等によって棒管状に形成されたものからなり、アーム１５ｂに装着される。アーム１５ｂは、駆動部１５ｃの駆動によって動作するものであり、アーム１５ｂと駆動部１５ｃとを連結する連結部１５ｄを介して、鉛直方向への昇降および連結部１５ｄを通る鉛直軸を中心とする回転を行う。液面検知部１５ｅは、分注ノズル１５ａと試薬容器１３に収容された試薬との接触による電気的な信号変化の変化量に基づいて試薬の液面の高さを検知する。液面検知部１５ｅは、検知した試薬の液面の高さを試薬庫制御部３４に出力する。
【００２２】
試薬庫制御部３４は、図２に示すように、移送長さ算出部３４ａ、液量算出部３４ｂ、移送制御部３４ｃおよび記憶部３４ｄを有する。移送長さ算出部３４ａは、分注対象の試薬容器１３の収納位置から試薬吸引位置Ｐ２までの移送長さを算出する。ここで、算出される移送長さは、パルスモータに出力するパルス数として換算される。液量算出部３４ｂは、液面検知部１５ｅが検知した分注対象の試薬容器１３に収容された試薬の液面の高さと読取部１４ｅが読み取った試薬情報に含まれる分注対象の試薬容器１３の形状とに基づいて、分注対象の試薬容器１３に収容された試薬の液量を算出する。移送制御部３４ｃは、収納部１４ａが分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２に移送する場合に、読取部１４ｅが読み取った試薬情報と移送長さ算出部３４ａが算出した移送長さと液量算出部３４ｂが算出した試薬の液量とに基づいて、分注対象の試薬容器１３の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減させるよう予め設定された移送速度で収容部１４ａを制御する。記憶部３４ｄは、分注対象の試薬容器１３の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減させるよう予め設定された移送速度を記憶する。
【００２３】
ここで、記憶部３４ｄが記憶する収納部１４ａの移送速度について説明する。図３は、収納部１４ａの移送速度が設定された移送速度テーブルを示す図である。自動分析装置１は、通常、一定のシーケンスによって分析処理をしており、各部の動作時間が設定される。このため、収納部１４ａは、所定の時間内に分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２に移送を終えるように設定される。すなわち、収納部１４ａは、試薬の種類（粘度）、試薬容器１３の形状、試薬の液量および移送長さを考慮することなく、分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２に所定の時間内で移送を終えるように設定される。このため、収納部１４ａが所定の移送速度で分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２に移送した場合、試薬の種類（粘度）、試薬容器１３の形状、試薬の液量および移送長さそれぞれによって試薬容器１３の移送に伴う停止時の試薬の揺れが異なる。
【００２４】
そこで、図３が示すように、移送速度テーブルＲ１は、試薬の種類（粘度）、試薬容器形状、液量および移送長さそれぞれの情報に対応させて、分注対象の試薬容器１３の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減するように収納部１４ａの移送速度が設定される。たとえば、図３において、試薬「Ａ」、試薬容器形状「α」、液量「ａ〜ｂ」および移送長さ「ｄ３」の場合、収納部１４ａの移送速度「ｓ３」を設定する。すなわち、移送制御部３４ｃは、収納部１４ａが分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２に移送する場合、図３に示す移送速度テーブルＲ１を用いて、読取部１４ｅが読み取った試薬情報と移送長さ算出部１４ａが算出した移送長さと液量算出部３４ｂが算出した試薬の液量とに基づいて、分注対象の試薬容器１３の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減する移送速度を記憶部３４ｄから取得し、この取得した移送速度で収納部１４ａを制御する。これにより、収納部１４ａによる試薬吸引位置Ｐ２の停止時における試薬の揺れは、試薬の種類（粘度）、試薬容器１３の形状、試薬の液量および移送長さそれぞれに対応させて収納部１４ａの移送速度を設定しない場合と比較して大幅に低減することができる。なお、上述した図３の移送速度テーブルＲ１における収納部１４ａの移送速度は、実験およびシミュレーション等によって予め求めて設定する。
【００２５】
また、収納部１４ａによる移送速度は、試薬容器１３の移送長さが長い場合に比べて短いほど遅く設定する。具体的には、収納部１４ａは、所定の時間内で試薬容器１３の移送を終えるように設定されているため、移送長さが短い場合、移送速度を遅くして所定の時間内で試薬容器１３の移送を終えればよい。これにより、停止に伴う慣性力による反動を低減することができ、試薬の揺れを低減することができる。さらに、移送速度は、試薬容器１３の形状の容量および試薬の液量が多くなるほど遅く設定する。具体的には、停止に伴う慣性力による反動が液量（重量）と移送速度とによって決まるため、液量が多い場合、収納部１４ａによる移送速度を遅くするように設定する。これにより、停止に伴う慣性力による反動を低減することができるため、試薬の揺れを低減することができる。
【００２６】
図４は、移送長さに対応して設定される収納部１４ａの移送速度を示す図である。図４において、横軸が時間を示し、縦軸が速度を示し、折れ線Ｌ１〜Ｌ４が図３の移送速度テーブルＲ１における移送速度ｓ１〜ｓ４それぞれを示す。具体的には、図３の移送速度テーブルＲ１で移送速度「ｓ３」を設定した場合、折れ線Ｌ３となる。この場合、図５に示すように、試薬吸引位置Ｐ２の停止時における分注対象の試薬容器１３に収容された試薬の揺れが低減されていることが確認されている。また、図４においては、加速時間および減速時間が移送長さに関わらず同じとしたが、試薬の種類（粘度）、試薬容器１３の形状および試薬の種類それぞれに対応させて加速時間および減速時間を調整するようにしてもよい。たとえば、試薬の液量が多い場合、加速時間を短くするとともに減速時間を長くし、減速時の加速度を緩やかな傾斜にする。これにより、停止時における慣性力の反動を低減することによって試薬容器１３に収容された試薬の揺れを低減することができる。
【００２７】
ここで、図６に示すフローチャートを参照して、試薬庫制御部３４が行う試薬容器移送処理について説明する。まず、試薬庫制御部３４は、新たに受付された検体があるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。具体的には、操作者によって入力部３２に入力された情報に基づいて新たな検体が受付されたか否かを判断する。新たに受付された検体がないと判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、このステップＳ１０１の判断処理を繰り返す。一方、新たに受付された検体があると判断した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、試薬庫制御部３４は、検体の分析項目に対応する試薬が収容された分注対象の試薬容器１３の試薬情報と収納部１４ａにおける分注対象の試薬容器１３の収納位置とを記憶部３４ｄから取得し（ステップＳ１０２）、移送長さ算出部３４ａは、試薬庫制御部３４が取得した収納部１４ａにおける分注対象の試薬容器１３の収納位置から試薬吸引位置Ｐ２までの移送長さを算出する（ステップＳ１０３）。
【００２８】
その後、液量算出部３４ｂは、分注対象の試薬容器１３の試薬情報と液面検知部１５ｅが検知した分注対象の試薬容器１３の液面の高さとをもとに分注対象の試薬容器１３に収容された試薬の液量を算出する（ステップＳ１０４）。
【００２９】
その後、移送制御部３４ｃは、分注対象の試薬容器１３の試薬情報と移送長さと試薬の液量とに基づいて、分注対象の試薬容器１３の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減させるよう予め設定された移送速度を記憶部３４ｄから取得する（ステップＳ１０５）。
【００３０】
その後、移送制御部３４ｃは、取得した移送速度で収納部１４ａを制御し、試薬吸引位置Ｐ２に分注対象の試薬容器１３を移送させる（ステップＳ１０６）。具体的には、図３に示すように、分注対象の試薬容器１３に収容された試薬「Ａ」、分注対象の試薬容器１３の形状「α」、液量「ａ〜ｂ」および移送長さ「ｄ３」とした場合、移送制御部３４ｃは、移送速度「ｓ３」を記憶部３４ｄの移送速度テーブルＲ１から取得し、この移送速度「ｓ３」で収納部１４ａを制御し、分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２まで移送させる。
【００３１】
その後、試薬庫制御部３４は、制御部３１より分析終了の指示があるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。分析終了の指示がない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻り、上述したステップＳ１０１〜ステップＳ１０６までの処理を繰り返す。一方、試薬庫制御部３４は、制御部３１より分析終了の指示がある場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、試薬容器移送処理を終了する。
【００３２】
本発明の一実施の形態では、収納部１４ａが分注対象の試薬容器１３を試薬吸引位置Ｐ２に移送する場合に、読取部１４ｅが読み取った分注対象の試薬容器１３の試薬情報と移送長さ算出部３４ａが算出した移送長さと液量算出部３４ｂが算出した試薬の液量とに基づいて、移送制御部３４ｃが記憶部３４ｄに記憶された分注対象の試薬容器１３の移送に伴う停止時の試薬の揺れを低減させるよう予め設定された移送速度を取得し、この取得した移送速度で収納部１４ａを制御することによって、試薬吸引位置Ｐ２の停止時における分注対象の試薬容器１３に収容された試薬の揺れを低減することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１              自動分析装置
２              測定機構
３              制御機構
１１            検体移送部
１１ａ          検体容器
１１ｂ          検体ラック
１２            検体分注機構
１３            試薬容器
１４            試薬庫
１４ａ          収納部
１４ｂ，１５ｃ  駆動部
１４ｃ          本体部
１４ｄ          蓋
１４ｅ          読取部
１４ｆ          窓部
１４ｇ          孔部
１５            試薬分注機構
１５ａ          分注ノズル
１５ｂ          アーム
１５ｄ          連結部
１５ｅ          液面検知部
１６            攪拌部
１７            測光部
１８            洗浄部
１９            反応槽
２０            反応容器
３１            制御部
３２            入力部
３３            分析部
３４            試薬庫制御部
３４ａ          移送長さ算出部
３４ｂ          液量算出部
３４ｃ          移送制御部
３４ｄ，３５    記憶部
３６            出力部
Ｐ１            検体吸引位置
Ｐ２            試薬吸引位置
Ｒ１            移送速度テーブル
【図１】
2011007760.tif 000003
【図２】
2011007760.tif 000004
【図３】
2011007760.tif 000005
【図４】
2011007760.tif 000006
【図５】
2011007760.tif 000007
【図６】
2011007760.tif 000008