(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を保持して移動する容器が光束を横切る際に前記液体の光学的特性を測定する自動分析装置であって、
前記容器の移動方向の幅よりも前記容器の移動方向に沿った光束径が大きい平行光を前記容器に照射する光源と、
前記容器との相対的位置を維持し、当該容器の移動方向に沿って複数設けられる当該容器の収容部と、前記容器の移動方向の幅よりも前記容器の移動方向に沿った寸法が小さく、当該各収容部に開口して前記光束の通過を案内するガイド孔とを有する容器保持手段と、
前記光源と相対的に一定の位置に配置され、前記容器の移動方向に沿った受光領域の寸法が前記容器の移動方向の幅よりも大きく、前記受光領域が前記容器及び前記ガイド孔を通過した光量に応じた信号を出力する受光手段と、
を有することを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記容器保持手段は、前記容器と前記ガイド孔が前記光源と前記受光手段とに対する相対位置が変化するように移動する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】
前記容器の移動方向に沿った前記光束の寸法は、前記容器の移動方向に沿った前記受光領域の寸法と略等しいことを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記容器の移動方向に沿った前記光束の寸法は、前記容器の移動方向に沿った前記受光領域の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記容器の移動方向に沿った前記光束の寸法は、前記容器の移動方向に沿った前記受光領域の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項６】
前記ガイド孔は、前記光源、前記容器及び前記受光手段を結ぶ直線に沿って形成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項７】
前記容器保持手段は、隣接する前記ガイド孔の位置が鉛直方向に異なり、
前記受光手段は、鉛直方向の位置が異なる前記ガイド孔と対応させて設けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項８】
前記ガイド孔は、鉛直方向の位置が異なる前記容器と対応させて設けられていることを特徴とする請求項７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、自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動分析装置は、キュベット（容器）に分注した検体と試薬とを混合して反応させ、その反応液の吸光度から検体中に含まれる物質濃度を分析している（例えば、特許文献１参照）。この吸光度は、キュベットが測光用の光束を横切る際の透過光量から求めており、安定した測定データを得るためには、キュベットのサイズに関係なく少なくとも数ｍ秒の測光時間を必要とする。また、測光時間は、光束の直径がキュベットの幅よりも小さい場合には、キュベットの幅と比例関係にある。
【０００３】
【特許文献１】特許第３１５２７１１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、自動分析装置は、近年、装置の小型化と患者の肉体的負担軽減のため、血液等の検体量の低減が提唱され、キュベットの小型化が推進されている。この場合、キュベットを小型にすると、前記測光時間を確保するには、キュベットの移動速度を遅くしなければならず、自動分析装置の分析処理件数が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、キュベットを小型化してもキュベットの移動速度を遅くする必要がなく、分析処理件数を維持することが可能な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】
【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に係る自動分析装置は、液体を保持して移動する容器が光束を横切る際に前記液体の光学的特性を測定する自動分析装置であって、前記容器の移動方向の幅よりも前記容器の移動方向に沿った光束径が大きい平行光を前記容器に照射する光源と、前記容器との相対的位置を維持し、当該容器の移動方向に沿って複数設けられる当該容器の収容部と、前記容器の移動方向の幅よりも前記容器の移動方向に沿った寸法が小さく、当該各収容部に開口して前記光束の通過を案内するガイド孔とを有する容器保持手段と、前記光源と相対的に一定の位置に配置され、前記容器の移動方向に沿った受光領域の寸法が前記容器の移動方向の幅よりも大きく、前記受光領域が前記容器及び前記ガイド孔を通過した光量に応じた信号を出力する受光手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る自動分析装置は、上記の発明において、前記容器保持手段は、前記容器と前記ガイド孔が前記光源と前記受光手段とに対する相対位置が変化するように移動することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る自動分析装置は、上記の発明において、前記容器の移動方向に沿った前記光束の寸法は、前記容器の移動方向に沿った前記受光領域の寸法と略等しいことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る自動分析装置は、上記の発明において、前記容器の移動方向に沿った前記光束の寸法は、前記容器の移動方向に沿った前記受光領域の寸法よりも大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る自動分析装置は、上記の発明において、前記容器の移動方向に沿った前記光束の寸法は、前記容器の移動方向に沿った前記受光領域の寸法よりも小さいことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る自動分析装置は、上記の発明において、前記ガイド孔は、前記光源、前記容器及び前記受光手段を結ぶ直線に沿って形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係る自動分析装置は、上記の発明において、前記容器保持手段は、隣接する前記ガイド孔の位置が鉛直方向に異なり、前記受光手段は、鉛直方向の位置が異なる前記ガイド孔と対応させて設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８に係る自動分析装置は、上記の発明において、前記ガイド孔は、鉛直方向の位置が異なる前記容器と対応させて設けられていることを特徴とする。
【００１４】
なお、本明細書でいう受光センサにおける受光領域とは、受光センサのセンサとして機能する領域をいう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる自動分析装置は、容器の移動方向の幅よりも光束径が大きい光束を前記容器に照射する光源と、前記容器との相対的位置を維持し、当該容器の移動方向の幅よりも寸法が小さいガイド孔を有する容器保持手段と、前記容器の移動方向に沿った受光領域の寸法が前記容器の移動方向の幅よりも大きい受光手段とを有するので、キュベットを小型化してもキュベットの移動速度を遅くする必要がなく、分析処理件数を維持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】
【００１６】
（実施の形態１）
以下、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態１について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る自動分析装置として臨床検査等に用いられる生化学分析装置の全体構成を示す図である。図２は、図１の自動分析装置における測定光学系とキュベットホイールの配置を説明する平面図である。図３は、図２のキュベットホイールをガイド孔の部分で半径方向に切断した断面図である。
【００１７】
自動分析装置１は、図１に示すように、ラック供給装置２、キュベットホイール４、第一試薬保冷庫７及び第二試薬保冷庫８、測定光学系１４及び制御部１６を備えている。また、自動分析装置１は、ラック供給装置２とキュベットホイール４との間に検体分注機構３が設けられ、キュベットホイール４と第一試薬保冷庫７及び第二試薬保冷庫８との間には試薬分注機構５，６が設けられている。
【００１８】
ラック供給装置２は、図１に示すように、複数のラック２ａが配列され、各ラック２ａには検体を保持したサンプルカップ２ｂが搭載されている。ラック供給装置２は、矢印で示す経路に沿ってラック２ａを順次搬送し、検体分注機構３のプローブ３ａによって各サンプルカップ２ｂに保持された検体がキュベットホイール４のキュベットＣに分注される。
【００１９】
キュベットホイール４は、図１に示すように、リング状に成形された環状の部材の外周に、キュベットＣの収容凹部４ａが周方向に等間隔で複数設けられ、収容凹部４ａに開口して光束の通過を案内するガイド孔４ｂが光源１４ａ、キュベットＣ及び受光センサ１４ｄを結ぶ直線に沿って半径方向に形成されている。ガイド孔４ｂは、キュベットＣの移動方向における幅ＷよりもキュベットＣの移動方向に沿った寸法Ｌhが小さく設定されている。キュベットホイール４は、複数のキュベットＣを体温程度の温度に保持して間欠回転し、一周期で反時計方向に（１周−１キュベット）／４分回転し、四周期で時計方向に１キュベット分回転する。
【００２０】
第一試薬保冷庫７及び第二試薬保冷庫８は、図１に示すように、それぞれ第一試薬の試薬ボトル７ａと第二試薬の試薬ボトル８ａが複数配置され、試薬分注機構５のプローブ５ａと試薬分注機構６のプローブ６ａによって所定の試薬がキュベットＣに分注される。複数の試薬ボトル７ａ，８ａは、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、外面には収容した試薬に関する情報を表示するバーコードラベル（図示せず）が貼付されている。このとき、通常の測定においては第一試薬のみが分注され、第二試薬は、必要に応じて分注される。試薬が分注されたキュベットＣは、第一攪拌装置１１と第二攪拌装置１２によって検体と試薬とが攪拌される。また、第一試薬保冷庫７及び第二試薬保冷庫８は、バーコードラベル読取装置９，１０が外周に設置されている。
【００２１】
バーコードラベル読取装置９，１０は、図１に示すように、第一試薬保冷庫７と第二試薬保冷庫８の外周に配置され、試薬ボトル７ａ，８ａに貼付した前記バーコードラベルに記録された試薬の種類，ロット及び有効期限等の情報を読み取り、制御部１６へ出力する。
【００２２】
第一攪拌装置１１及び第二攪拌装置１２は、図１に示すように、キュベットホイール４の外周に互いに対向させて配置され、攪拌棒１１ａ，１２ａ（攪拌棒１２ａのみ図示）によって分注された検体と試薬とを攪拌して反応させる。ここで、検体分注機構３及び試薬分注機構５，６の各プローブ３ａ，６ａ，６ａ及び攪拌棒１１ａ，１２ａは、分注攪拌終了後、洗浄水タンクから供給される洗浄水によって流水洗浄される。
【００２３】
測定光学系１４は、図２に示すように、光源１４ａ、コリメーションレンズ１４ｂ、フィルタ１４ｃ及び受光センサ１４ｄを有している。光源１４ａは、試薬と検体とが反応したキュベットＣ内の反応液を分析するための照射光（３４０〜８００ｎｍ）を出射する。コリメーションレンズ１４ｂは、光源１４ａが出射した光を平行光に収束させる。フィルタ１４ｃは、反応液に特異的に吸収される波長の光を選択する光学フィルタであり、測定項目毎に予め決められたものが使用される。受光センサ１４ｄは、光源１４ａが出射し、キュベットＣ内の反応液を透過し、ガイド孔４ｂを通過してきた平行光を測光する。このようにして反応液が測光されたキュベットＣは、洗浄・乾燥ユニット１５において内部の反応液が吸引されて廃棄されると共に、洗浄水タンクから供給される洗浄水によって内部が洗浄された後、加圧空気を吹き込んで乾燥される。そして、キュベットＣは、再び検体分注機構３のプローブ３ａによって検体が分注され、分析に使用される。
【００２４】
ここで、コリメーションレンズ１４ｂ及び受光センサ１４ｄは、図２に示すように、コリメーションレンズ１４ｂによって収束された平行光のキュベットＣの移動方向の光束径Ｌfが、キュベットＣの移動方向に沿った受光センサ１４ｄの受光領域の寸法Ｌsと略等しくなるように設定されている。また、光源１４ａと受光センサ１４ｄとの間隔が短く、ガイド孔４ｂの長さと直径が所定の範囲にあれば、光源１４ａがキュベットＣに照射した光は、キュベットホイール４を通過する間に平行光束となるので、コリメーションレンズ１４ｂは、必ずしも必要ではない。
【００２５】
制御部１６は、例えば、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等が使用され、受光センサ１４ｄ、読取装置９，１０、分析部１７、入力部１８及び表示部１９等と接続される。制御部１６は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、前記バーコードラベルの記録から読み取った情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を規制するように自動分析装置１を制御し、或いはオペレータに警告を発する。
【００２６】
分析部１７は、制御部１６を介して受光センサ１４ｄと接続され、受光センサ１４ｄが測光した光量の信号に基づいて、キュベットＣ内の検体と試薬の反応液の吸光度から検体の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部１６に出力する。ここで、吸光度を求めるには、受光センサ１４ｄによって予めブランク試料に関する光量を測定しておき、この値を用いて吸光度を求める。入力部１８は、制御部１６へ検体数や検査項目等を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。表示部１９は、分析結果を含む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。
【００２７】
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キュベットＣに検体分注機構３がラック２ａのサンプルカップ２ｂから検体を順次分注する。検体が分注されたキュベットＣは、キュベットホイール４によって搬送される間に試薬分注機構５，６によって試薬容器７ａ，８ａから試薬が分注されると共に、攪拌装置１１，１２によって試薬と検体とが攪拌されて反応し、測定光学系１４を通過する。このとき、キュベットＣ内の試薬と検体との反応液は、受光センサ１４ｄによって測光され、分析部１７によって成分濃度等が分析される。そして、分析が終了したキュベットＣは、洗浄・乾燥ユニット１５によって洗浄、乾燥された後、再度検体の分析に使用される。
【００２８】
このとき、本発明の自動分析装置１は、図２に示すように、キュベットＣの移動方向（図中の矢印参照）に沿ったガイド孔４ｂの寸法ＬhがキュベットＣの移動方向の幅Ｗよりも小さく、キュベットＣの移動方向に沿った平行光の光束径Ｌfが、キュベットＣの移動方向に沿った受光センサ１４ｄの受光領域の寸法Ｌsと略等しく、かつ、キュベットＣの移動方向の幅Ｗよりも大きく設定され（Ｌf≒Ｌs＞Ｗ＞Ｌh）ている。このため、自動分析装置１は、図４に示すように、キュベットＣmが平行光の光束径Ｌf内に完全に入った後、図５に示すように、キュベットＣmの先端が平行光の光束径Ｌfの端部に移動するまでの図４に示す長さＬの部分を移動している間が測光時間Ｔmとなる。図２に示すように、キュベットＣが平行光の光束径Ｌfの外縁に跨っている場合は、受光センサ１４ｄの受光量が少なく、正しい測光ができない。このため、制御部１６は、このような場合には測光時間Ｔmとはせず、受光センサ１４ｄによる測光を実行しない。従って、キュベットホイール４の回転速度をＳとすると、測光時間Ｔmは次式で与えられる。
Ｔm＝Ｌ÷ｓ＝（Ｌs−Ｌh）÷Ｓ
【００２９】
従って、この式より、ガイド孔４ｂの寸法Ｌh、従って、キュベットＣの移動方向の幅Ｗを小さくする程、測光時間Ｔmは長くなることが分かる。即ち、ガイド孔４ｂの寸法Ｌh、キュベットＣの移動方向の幅Ｗ、平行光の光束径Ｌf及び受光領域の寸法Ｌsを、上述のように設定すると、自動分析装置１は、測光時間Ｔmを短くすることなく、キュベットＣの幅Ｗ、従ってキュベットＣを小型化することができる。しかも、自動分析装置１は、キュベットを小型化してもキュベットの移動速度を遅くする必要がなく、分析処理件数を維持することができる。
【００３０】
ここで、キュベットホイール４は、図６に示すように、収容凹部４ａを内周に設け、収容凹部４ａに開口するガイド孔４ｂを外周側に形成してもよい。また、キュベットホイール４は、収容凹部４ａを半径方向中央に設け、収容凹部４ａを挟む半径方向両側にガイド孔４ｂを形成してもよい。更に、図６に示すように、キュベットＣの移動方向に沿った平行光の光束径Ｌfは、キュベットＣの移動方向に沿った受光センサ１４ｄの受光領域の寸法Ｌsよりも大きく設定してもよい。
【００３１】
あるいは、キュベットＣの移動方向に沿った平行光の光束径Ｌfは、キュベットＣの移動方向に沿った受光センサ１４ｄの受光領域の寸法Ｌsよりも小さく設定してもよい。この場合、測光時間Ｔmは次式で与えられる。
Ｔm＝Ｌ÷ｓ＝（Ｌf−Ｌh）÷Ｓ
【００３２】
更に、キュベットホイール４は、図７に示すように、遮光部材Ｓを取り付けることによってキュベットＣに入射し、ガイド孔４ｂを通過して受光センサ１４ｄに受光される光束の寸法Ｌbを決めてもよい。
【００３３】
（実施の形態２）
次に、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態２について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態１の自動分析装置は、キュベットホイール４の収容凹部４ａが水平方向に沿って同じ高さに設けられていたのに対し、実施の形態２の自動分析装置は、隣接する収容凹部４ａ，４ｃの位置が鉛直方向に異なっている。図８は、本発明の自動分析装置の実施の形態２を示すもので、中心から見たキュベットホイールの内側面図である。図９は、図８のキュベットホイールのＣ1−Ｃ1線に沿った断面図である。ここで、実施の形態１の自動分析装置と同一の構成部分には同一の符号を使用して説明している。
【００３４】
実施の形態１で説明したように、測光時間Ｔmを確保するためには、キュベットホイール４は、図４に示す長さＬの部分が必要となる。このため、キュベットホイール４は、保持し得るキュベットＣの数が長さＬのために減ってしまう。そこで、実施の形態２の自動分析装置は、図８に示すように、周方向に隣接する収容凹部４ａ，４ｃの位置を鉛直方向にずらしている。このため、キュベットホイール４は、収容凹部４ａ，４ｃに開口するガイド孔４ｂ，４ｄの位置がガイド孔４ｂ，４ｄの略直径分だけ鉛直方向にずれている。また、受光センサ１４ｄ1，１４ｄ2は、ガイド孔４ｂ，４ｄと対応する位置に２段に設けられている。
【００３５】
実施の形態２の自動分析装置は、このように隣接するガイド孔４ｂ，４ｄの位置を鉛直方向にずらしている。このため、収容凹部４ａ，４ｃのそれぞれに収容されたキュベットＣを透過し、ガイド孔４ｂ，４ｄを通過してくる平行光は、それぞれ異なる受光センサ１４ｄ1，１４ｄ2によって受光される。このため、実施の形態２の自動分析装置は、測光時間Ｔmを短くすることなく、キュベットＣの幅Ｗ、従ってキュベットＣを小型化することができる。しかも、自動分析装置は、キュベットを小型化してもキュベットの移動速度を遅くする必要がなく、分析処理件数を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自動分析装置として臨床検査等に用いられる生化学分析装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の自動分析装置における測定光学系とキュベットホイールの配置を説明する平面図である。
【図３】図２のキュベットホイールをガイド孔の部分で半径方向に切断した断面図である。
【図４】自動分析装置の測光時間を説明する第一の平面図である。
【図５】自動分析装置の測光時間を説明する第二の平面図である。
【図６】キュベットホイールの第一の変形例を示す平面図である。
【図７】キュベットホイールの第二の変形例を示す平面図である。
【図８】本発明の自動分析装置の実施の形態２を示すもので、中心から見たキュベットホイールの内側面図である。
【図９】図８のキュベットホイールのＣ1−Ｃ1線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１                  自動分析装置
２                  ラック供給装置
２ａ                ラック
２ｂ                サンプルカップ
４                  キュベットホイール
４ａ，４ｃ          収容凹部
４ｂ，４ｄ          ガイド孔
５                  試薬分注機構
５ａ                プローブ
６                  試薬分注機構
６ａ                プローブ
７                  第一試薬保冷庫
７ａ                試薬ボトル
８                  第二試薬保冷庫
８ａ                試薬ボトル
９，１０            バーコードラベル読取装置
１１                第一攪拌装置
１２                第二攪拌装置
１４                測定光学系
１４ａ              光源
１４ｂ              コリメーションレンズ
１４ｃ              フィルタ
１４ｄ              受光センサ
１４ｄ1，１４ｄ2    受光センサ
１５                洗浄・乾燥ユニット
１６                制御部
１７                分析部
１８                入力部
１９                表示部
Ｃ，Ｃm             キュベット
【図１】
0004753645.tif 000002
【図２】
0004753645.tif 000003
【図３】
0004753645.tif 000004
【図４】
0004753645.tif 000005
【図５】
0004753645.tif 000006
【図６】
0004753645.tif 000007
【図７】
0004753645.tif 000008
【図８】
0004753645.tif 000009
【図９】
0004753645.tif 000010