(57)【要約】【課題】検体や試薬を無駄にすることなく検体を分析することが可能な分析装置と分析方法を提供すること。【解決手段】第一試薬と検体を反応させた第一反応液に第二試薬を分注して反応させ、反応した第二反応液の光学的特性を測定して検体を分析する分析装置と分析方法。分析装置は、第二試薬の液面位置を検知する液面検知回路１４と、液面検知回路が検知した液面位置をもとに算出する第二試薬の予測分注回数を第二試薬の分注毎に更新し、更新した予測分注回数から先行して分注された前記第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となった場合に前記第一試薬の分注を停止させる制御部１５とを備えている。【選択図】        図２
2008003057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一試薬と検体を反応させた第一反応液に第二試薬を分注して反応させ、反応した第二反応液を測定して前記検体を分析する分析装置であって、
前記第二試薬の液面位置を検知する液面検知手段と、
前記液面検知手段が検知した液面位置をもとに算出する前記第二試薬の予測分注回数を前記第二試薬の分注毎に更新し、更新した前記予測分注回数から先行して分注された前記第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となった場合に前記第一試薬の分注を停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
第一試薬と検体を反応させた第一反応液に第二試薬を分注して反応させ、反応した第二反応液を測定して前記検体を分析する分析方法であって、
前記第二試薬の液面位置を検知する液面検知工程と、
前記液面検知工程で検知した液面位置をもとに算出する前記第二試薬の予測分注回数を前記第二試薬の分注毎に更新し、更新した前記予測分注回数から先行して分注された前記第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となった場合に前記第一試薬の分注を停止させる制御工程と、
を含むことを特徴とする分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析装置と分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、検体と試薬とを反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記検体を分析する分析装置は、第一試薬と第二試薬の二種類の試薬を用いて検体を分析する自動分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４５１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された自動分析装置は、第二試薬の分注開始までに、数十検体に対して第一試薬の分注を完了している場合がある。このような第一試薬の先行分注が行われている場合、特許文献１の自動分析装置は、分析途中で第二試薬が試薬切れになると、新たな第二試薬の補充に時間を要し、新たな第二試薬を分注する際には、先行分注した第一試薬と検体との反応が進み過ぎてしまい、検体や第一試薬が無駄になってしまうことがあった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検体や試薬を無駄にすることなく検体を分析することが可能な分析装置と分析方法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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る分析装置は、第一試薬と検体を反応させた第一反応液に第二試薬を分注して反応させ、反応した第二反応液を測定して前記検体を分析する分析装置であって、前記第二試薬の液面位置を検知する液面検知手段と、前記液面検知手段が検知した液面位置をもとに算出する前記第二試薬の予測分注回数を前記第二試薬の分注毎に更新し、更新した前記予測分注回数から先行して分注された前記第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となった場合に前記第一試薬の分注を停止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項２に係る分析方法は、第一試薬と検体を反応させた第一反応液に第二試薬を分注して反応させ、反応した第二反応液を測定して前記検体を分析する分析方法であって、前記第二試薬の液面位置を検知する液面検知工程と、前記液面検知工程で検知した液面位置をもとに算出する前記第二試薬の予測分注回数を前記第二試薬の分注毎に更新し、更新した前記予測分注回数から先行して分注された前記第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となった場合に前記第一試薬の分注を停止させる制御工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の分析装置と分析方法は、液面位置をもとに算出する第二試薬の予測分注回数を第二試薬の分注毎に更新し、第二試薬の予測分注回数から第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となった場合に制御手段が第一試薬の分注を停止させるので、検体と第一試薬が分注された反応容器には第二試薬が確実に分注され、第二試薬の試薬切れが予測される反応容器には検体も第一試薬も分注しないことから、検体や試薬を無駄にすることなく検体を分析することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の分析装置と分析方法にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明の分析方法を実行する自動分析装置の概略構成図である。図２は、図１に示す自動分析装置の試薬分注機構の概略構成を示す図である。
【００１０】
自動分析装置１は、図１に示すように、試薬テーブル２，３、キュベットホイール４、検体容器移送機構８、分析光学系１２、洗浄機構１３、制御部１５及び攪拌装置２０を備えている。
【００１１】
試薬テーブル２，３は、図１に示すように、それぞれ周方向に配置される複数の試薬容器２ａ，３ａを保持し、駆動手段に回転されて試薬容器２ａ，３ａを周方向に搬送する。このとき、試薬テーブル２には、第一試薬を保持した試薬容器２ａが配置され、試薬テーブル３には、第二試薬を保持した試薬容器３ａが配置されている。ここで、試薬容器２ａ，３ａは、試薬量に応じて水平断面が一定の断面係数（面積）を有するように設計されるが、合成樹脂を成型して製造されるため、成型誤差によって個々に断面係数（面積）が異なっている。
【００１２】
キュベットホイール４は、図１に示すように、周方向に沿って反応容器５を配置する複数のホルダが周方向に形成され、図示しない駆動手段によって矢印で示す方向に回転されて反応容器５を搬送する。キュベットホイール４は、各ホルダの下部に対応する位置に半径方向に対向する測光孔が形成されている。反応容器５は、近傍に設けた試薬分注機構６，７によって試薬テーブル２，３の試薬容器２ａ，３ａから試薬が分注される。
【００１３】
反応容器５は、分析光学系１２から出射された分析光（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂から成形された四角筒状の容器である。
【００１４】
試薬分注機構６，７は、それぞれ水平面内を矢印方向に回動するアーム６ａ，７ａに試薬を分注するプローブ６ｂ，７ｂが設けられ、洗浄水によってプローブ６ｂ，７ｂを洗浄する洗浄手段を有している。試薬分注機構６，７は、共に構成が同一であり、例えば、試薬分注機構７は、支持部材７ｃを介して支柱７ｄを駆動モータ７ｅによって軸廻りに回転させると共に鉛直方向に上下動させ、試薬容器３ａ内の第二試薬を分注する。試薬分注機構７は、試薬容器３ａが保持する第二試薬の液面高さを検知する液面検知回路１４を備えている。
【００１５】
液面検知回路１４は、プローブ７ｂと共に液面検知手段を構成し、プローブ７ｂ下端が試薬容器３ａに保持された第二試薬の液面から離接する瞬間の電気的変化から第二試薬の液面位置（高さ）を検知する。液面検知回路１４は、図２に示すように、導電性金属からなるプローブ７ｂに電気的に接続され、プローブ７ｂ下端が第二試薬の液面から離れた際や、第二試薬の液面に接した際の電気的変化に基づく信号を制御部１５に出力する。
【００１６】
検体容器移送機構８は、図１に示すように、フィーダ９に配列した複数のラック１０を矢印方向に沿って１つずつ移送する移送手段であり、ラック１０を歩進させながら移送する。ラック１０は、検体を収容した複数の検体容器１０ａを保持している。ここで、検体容器１０ａは、検体容器移送機構８によって移送されるラック１０の歩進が停止するごとに、水平方向に回動するアーム１１ａとプローブ１１ｂとを有する検体分注機構１１によって検体が各反応容器５へ分注される。このため、検体分注機構１１は、洗浄水によってプローブ１１ｂを洗浄する洗浄手段を有している。
【００１７】
分析光学系１２は、試薬と検体とが反応した反応容器５内の液体試料を分析するための分析光（３４０〜８００ｎｍ）を出射するもので、図１に示すように、発光部１２ａ，分光部１２ｂ及び受光部１２ｃを有している。発光部１２ａから出射された分析光は、反応容器５内の液体試料を透過し、分光部１２ｂと対向する位置に設けた受光部１２ｃによって受光される。受光部１２ｃは、制御部１５と接続されている。
【００１８】
洗浄機構１３は、ノズル１３ａによって反応容器５内の反応液を吸引して廃棄した後、ノズル１３ａから洗剤や洗浄水等の洗浄液等を繰り返し注入し、吸引することにより、分析光学系１２による分析が終了した反応容器５を洗浄する。
【００１９】
制御部１５は、自動分析装置１の各部と電気的に接続されてこれら各部の作動を制御すると共に、発光部１２ａの出射光量と受光部１２ｃが受光した光量に基づく反応容器５内の液体試料の吸光度に基づいて検体の成分濃度を算出するもので、例えば、マイクロコンピュータ等が使用される。また、制御部１５は、第二試薬の分注毎に液面検知回路１４から入力される信号から試薬容器３ａに保持された第二試薬の液面位置（高さ）を演算し、算出した液面位置をもとに第二試薬の予測分注回数を算出して更新する。そして、制御部１５は、更新した第二試薬の予測分注回数から第一試薬の先行分注回数を引いた差が所定分注回数よりも少なくなった場合に、試薬分注機構６に制御信号を出力し、試薬分注機構６による第一試薬の分注を停止させる。制御部１５は、図１に示すように、入力部１６及び表示部１７と接続されている。
【００２０】
入力部１６は、制御部１５へ検査項目や試薬，検体の分注指示等を含む検査情報の入力操作をする部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。入力部１６から入力された検査項目や試薬，検体の分注指示等を含む検査情報は制御部１５に記憶される。表示部１７は、分析内容や警報等を表示するもので、ディスプレイパネル等が使用される。
【００２１】
攪拌装置２０は、例えば、音波（表面弾性波）によって反応容器５に分注された試薬と検体の混合液を非接触で攪拌させ、或いは攪拌へらを試薬と検体の混合液中に浸漬させて攪拌させる攪拌装置である。
【００２２】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転するキュベットホイール４によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器５に試薬分注機構６が試薬容器２ａから第一試薬を順次分注する。第一試薬が分注された反応容器５は、検体分注機構１１によってラック１０に保持された複数の検体容器１０ａから検体が順次分注される。そして、キュベットホイール４が停止する都度、反応容器５に分注された第一試薬と検体が攪拌装置２０によって順次攪拌されて反応する。攪拌後、キュベットホイール４が回転され、反応容器５の反応液に試薬分注機構７によって試薬容器３ａから第二試薬が順次分注され、再度、攪拌装置２０によって攪拌される。
【００２３】
自動分析装置１においては、通常、試薬の量に比べて検体の量が少なく、攪拌によって液体中に生ずる一連の流れによって反応容器５に分注された少量の検体が多量の試薬に引き込まれて検体と試薬との反応が促進される。このようにして検体と試薬が反応した反応液を保持した反応容器５は、キュベットホイール４が再び回転したときに分析光学系１２を通過し、発光部１２ａから出射された光束が透過する。このとき、反応容器５が保持した反応液は、受光部１２ｃで測光され、制御部１５によって成分濃度等が分析される。そして、分析が終了した反応容器５は、洗浄機構１３によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００２４】
このとき、従来の自動分析装置は、分析開始に先立って試薬の残量を液面の高さから求め、分析中は分注を行う毎に分析開始時に求めた試薬の残量から１回分の分注量を機械的に減じることにより試薬残量としている。そして、この機械的に求めた試薬残量が第二試薬の所定分注回数以下となった場合に第一試薬及び検体の分注を停止することで、分注済みの第一試薬及び検体に対して第二試薬を確保し、試薬切れとならないようにしている。
【００２５】
ところで、試薬容器２ａ，３ａは、上述のように合成樹脂を成型して製造されるため、成型誤差によって個々に断面係数（面積）が異なっている。このため、試薬容器、特に試薬容器３ａの断面係数（面積）が設計値よりも小さいと、分析開始に先立って求めた液面の高さが、設計通りの試薬容器３ａよりも高くなる。このため、機械的に求めた試薬残量が実残量よりも多く計算されてしまい、第二試薬の試薬切れが発生してしまうことがあった。特に、自動分析装置は、検体の分析作業の開始に際し、予め複数の検体に第一試薬を先行して分注する場合がある。このような第一試薬が先行分注されている場合に第二試薬の試薬切れが生ずると、先行分注した第一試薬や検体が無駄になってしまう。
【００２６】
このため、本発明の自動分析装置１は、このような試薬や検体の無駄をなくすため、液面検知回路１４と制御部１５とを備え、分注毎に更新した第二試薬の予測分注回数から第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となった場合に制御部１５が試薬分注機構６による第一試薬の分注を停止させるようにしている。
【００２７】
即ち、制御部１５は、試薬分注機構７が反応容器５に第二試薬を分注する毎に、液面検知回路１４から入力される信号をもとに試薬容器３ａに保持された第二試薬の液面位置（高さ）を演算し、算出した液面位置（高さ）をもとに第二試薬の予測分注回数を算出し、予測分注回数の値を更新する。制御部１５は、更新した第二試薬の予測分注回数から第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となった場合に試薬分注機構６による第一試薬の分注を停止させる。制御部１５は、このようにして第一試薬の分注を停止させることにより、第二試薬の試薬切れによる先行分注した第一試薬や検体が無駄になることを回避している。
【００２８】
このとき、制御部１５は、第二試薬の予測分注回数を以下のようにして算出する。例えば、図３に示すように、試薬容器３ａは、前回分注時の液面高さがＨ(N)であり、今回分注時の液面高さがＨ(N+1)であったとする。すると、制御部１５は、今回分注時の液面高さＨ(N+1)と液面高さの変化量ΔＨとをもとに、第二試薬の予測分注回数Ｎpを次式によって算出する。但し、第二試薬の分注が初回の場合、制御部１５は、液面高さの変化量ΔＨを計算できないので、２回目以降の分注から予測分注回数Ｎpの計算を開始する。
Ｎp＝Ｈ(N+1)／ΔＨ
【００２９】
制御部１５は、第二試薬を分注する都度、第二試薬の予測分注回数Ｎpを算出して更新し、更新した予測分注回数から第一試薬の先行分注回数を引いた残回数を計算することにより、第一試薬を分注した検体に対する第二試薬の試薬切れを回避するようにしている。このように、本発明の分析方法は、液面高さの変化量ΔＨをもとに第二試薬の予測分注回数Ｎpを算出し、試薬残量の計算に断面係数（面積）を使用していない。このため、試薬容器、特に第二試薬の試薬容器３ａの断面係数（面積）が、設計値と異なっていても、第二試薬の予測分注回数Ｎpを精度よく算出することができる。ここで、残回数は、１回又は複数回の任意の値に設定することができる。
【００３０】
制御部１５が、自動分析装置１において本発明の分析方法を実行することによって第一試薬の分注を停止させる手順を、図４に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
【００３１】
先ず、制御部１５は、第一試薬の分注指示の入力の有無を判定する（ステップＳ１００）。第一試薬の分注指示の入力がなかった場合（Ｎｏ）、制御部１５は、検体の分析要請がなかったものと判断してステップＳ１１２へスキップし、第一試薬の分注を停止する。
【００３２】
一方、第一試薬の分注指示の入力があった場合（Ｙｅｓ）、制御部１５は、第二試薬の分注指示の入力の有無を判定する（ステップＳ１０２）。第二試薬の分注指示の入力がなかった場合（Ｎｏ）、制御部１５は、第二試薬の分注指示の入力の有無の判定を繰り返す（ステップＳ１０２）。一方、第二試薬の分注指示の入力があった場合（Ｙｅｓ）、制御部１５は、試薬分注機構７に第二試薬を分注させると共に、液面検知回路１４から入力される信号から液面位置（高さ）を演算する（ステップＳ１０４）。
【００３３】
次に、制御部１５は、第二試薬の分注が初回か否かを判定する（ステップＳ１０６）。第二試薬の分注が初回の場合（Ｙｅｓ）、上述のように液面高さの変化量ΔＨを計算できないので、制御部１５は、ステップＳ１０２に戻る。一方、第二試薬の分注が初回でない場合（Ｎｏ）、制御部１５は、液面高さの変化量ΔＨを計算すると共に、上述の計算式に基づいて予測分注回数Ｎpを算出する（ステップＳ１０８）。このとき、制御部１５は、算出した予測分注回数を第二試薬の分注毎に更新してゆく。
【００３４】
次いで、制御部１５は、更新した予測分注回数Ｎpから先行して分注された第一試薬の先行分注回数を引いた残回数が所定回数となったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。残回数が所定回数でない場合、分注済みの第一試薬に分注し得る回数分の第二試薬が残っているので、制御部１５は、検体の分析を続行してよいものと判断し、ステップＳ１００へ戻り、再度上述の各ステップを繰り返す。
【００３５】
一方、残回数が所定回数の場合、分注済みの第一試薬に分注し得る回数分の第二試薬が残っていないので、制御部１５は、第二試薬を補充すべきものと判断し、検体の分析、即ち、第一試薬の分注を停止する（ステップＳ１１２）。このステップＳ１０８〜Ｓ１１０が、第一試薬の分注を停止させる制御工程に対応している。
【００３６】
このステップＳ１１２における第一試薬の分注停止と共に、制御部１５は、検体分注機構１１に作動停止の制御信号を出力し、検体の分注も停止させる。このように、自動分析装置１は、分注毎に更新した第二試薬の予測分注回数Ｎpから第一試薬の先行分注回数を引いた残回数をもとに、第二試薬を分注可能な反応容器５のみに検体と第一試薬とを分注し、第二試薬を分注できない反応容器５には検体や第一試薬を分注しないので、検体や試薬を無駄にすることなく検体を分析することができる。
【００３７】
尚、上記実施の形態の自動分析装置１は、第一試薬と第二試薬を使用する場合について説明した。しかし、本発明の自動分析装置は、試薬を１種類しか使用しない場合にも使用することができる。この場合、本発明の自動分析装置は、検体分注後に試薬を分注して検体を分析する場合に使用すると、検体の無駄を回避することができる。
【００３８】
また、液面検知手段は、プローブ７ｂと液面検知回路１４とを備え、プローブ７ｂ下端が試薬容器３ａに保持された第二試薬の液面から離接する瞬間の電気的変化から第二試薬の液面高さを検知した。しかし、本発明の液面検知手段は、試薬容器３ａに保持された第二試薬の液面が検知できればこれらに限定されるものではなく、例えば、光センサによって液面を検出したり、音波を液面に照射し、反射してくる音波から液面を検出したりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の分析方法を実行する自動分析装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す自動分析装置の試薬分注機構の概略構成を示す図である。
【図３】第二試薬の分注時に検出した液面高さをもとに、第二試薬の予測分注回数を算出する手順を説明する図である。
【図４】本発明の分析方法によって第一試薬の分注を停止させる手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１                自動分析装置
２，３            試薬テーブル
４                キュベットホイール
５                反応容器
６，７            試薬分注機構
８                検体容器移送機構
９                フィーダ
１０              ラック
１１              検体分注機構
１２              分析光学系
１３              洗浄機構
１４              液面検知回路
１５              制御部
１６              入力部
１７              表示部
２０              攪拌装置
【図１】
2008003057.tif 000003
【図２】
2008003057.tif 000004
【図３】
2008003057.tif 000005
【図４】
2008003057.tif 000006