(57)【要約】【課題】試薬ボトルに残留する試薬のデッドボリュームをより一層低減することが可能な自動分析装置を提供すること。【解決手段】容器に充填された試薬を分注する試薬プローブ２と、試薬プローブ先端を試薬中に侵入させるパルスモータ４と、試薬の液面を検知する検知部５と、パルスモータ及び検知部から入力される信号に基づいてパルスモータを制御する制御装置１０とを備えた自動分析装置１。制御装置は、検知部が液面を検知した後、試薬プローブが試薬中で停止するまでに駆動手段が要した駆動信号量と試薬の分注回数とに関する過去複数回のデータによって決まる関係式を求め、関係式から算出した駆動信号量をもとに今回の予測試薬残量を算出し、今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量との比較から試薬残量を決定して分注の停止制御を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に充填された試薬を分注する試薬プローブと、前記試薬プローブ先端を前記試薬中に侵入させる駆動手段と、前記試薬の液面を検知する検知手段と、前記駆動手段及び検知手段から入力される信号に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備えた自動分析装置において、
前記制御手段は、前記検知手段が液面を検知した後、前記試薬プローブが前記試薬中で停止するまでに前記駆動手段が要した駆動信号量と前記試薬の分注回数とに関する過去複数回のデータによって決まる関係式を求め、該関係式から算出した駆動信号量をもとに今回の予測試薬残量を算出し、該今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量との比較から試薬残量を決定して分注の停止制御を行うことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記制御手段は、今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量のうち少ない方を試薬残量として決定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】
前記制御手段は、前記駆動信号量あるいは前記分注回数が所定値を超えた場合に、前記関係式を求め、該関係式から算出した駆動信号量をもとに今回の予測試薬残量を算出し、該今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量との比較から試薬残量を決定して分注の停止制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記駆動手段はパルスモータであり、
前記駆動信号量は、先端が試薬中に侵入した前記試薬プローブを前記試薬中で下降させる際の前記パルスモータのパルス数であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つ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、試薬プローブによって試薬を分注して検体を分析する自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動分析装置においては、多数の試薬ボトルを保持した保持ユニットが移動し、保持ユニットが停止直後に試薬プローブが下降する。そして、試薬中に試薬プローブの先端を侵入させて試薬を吸引した後、試薬プローブを上昇させて所定位置で吐出させることによって試薬を分注している（例えば、特許文献１参照）。このとき、従来の自動分析装置においては、試薬ボトルに関して予め液面位置と試薬残量との関係を求めておき、検出した液面位置に基づいて試薬残量を算出していた。
【０００３】
しかし、従来の自動分析装置においては、保持ユニットが移動することから、試薬ボトル内で試薬の液面が上下に揺れる。このため、高くなっているタイミングで検出した液面に基づいて試薬残量を算出すると、低いタイミングで検出した液面に基づいて算出したときよりも試薬残量が見掛け上多くなる。そこで、従来は、今回算出した試薬残量が、前回算出した試薬残量よりも少ないときには、今回算出した試薬残量を更新する。但し、今回算出した試薬残量が、前回算出した試薬残量よりも多いときには、検出タイミングがずれたものと見なし、前回の試薬残量のままにして引き続く分注作業を継続していた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９４７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、試薬残量が少なくなって液面が著しく低くなったときには、保持ユニットが回転移動することによる液面の揺れにより、試薬量は実残量よりも少なく算出される。このため、従来の自動分析装置においては、実残量が算出された残量よりも多いにも拘わらず、少ない算出残量を基準として引き続く分注作業が実行される。この結果、従来の自動分析装置においては、分注し切らずに試薬ボトルに残留する試薬の残量（デッドボリューム）が増加し、分析コストが増加するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、試薬ボトルに残留する試薬のデッドボリュームをより一層低減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】
【０００７】
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、容器に充填された試薬を分注する試薬プローブと、前記試薬プローブ先端を前記試薬中に侵入させる駆動手段と、前記試薬の液面を検知する検知手段と、前記駆動手段及び検知手段から入力される信号に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備えた自動分析装置において、前記制御手段は、前記検知手段が液面を検知した後、前記試薬プローブが前記試薬中で停止するまでに前記駆動手段が要した駆動信号量と前記試薬の分注回数とに関する過去複数回のデータによって決まる関係式を求め、該関係式から算出した駆動信号量をもとに今回の予測試薬残量を算出し、該今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量との比較から試薬残量を決定して分注の停止制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項１の自動分析装置によれば、予め設定された過去複数回のデータによって決まる駆動信号量と分注の回数とに関する関係式に基づいて、今回の分注に関する駆動信号量を補正し、補正した前記駆動信号量に基づき、試薬残量式から予測試薬残量を求め、予測試薬残量が、前回求めた予測試薬残量よりも少ない場合を基準として試薬残量を評価するので、残パルス数、従って試薬残量の変動が抑えられる。
【０００９】
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、前記制御手段は、今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量のうち少ない方を試薬残量として決定することを特徴とする。
【００１０】
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、前記制御手段は、前記駆動信号量あるいは前記分注回数が所定値を超えた場合に、前記関係式を求め、該関係式から算出した駆動信号量をもとに今回の予測試薬残量を算出し、該今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量との比較から試薬残量を決定して分注の停止制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
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、前記駆動手段はパルスモータであり、前記駆動信号量は、先端が試薬中に侵入した前記試薬プローブを前記試薬中で下降させる際の前記パルスモータのパルス数であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる自動分析装置は、試薬ボトルに残留する試薬のデッドボリュームをより一層低減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】
【００１３】
以下に、本発明にかかる自動分析装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の自動分析装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、自動分析装置における試薬残量の評価手順を説明するフローチャートである。
【００１４】
自動分析装置１は、図１に示すように、試薬プローブ２と、パルスモータ４と、液面検知部５と、読取装置６と、制御装置１０を備えている。
【００１５】
試薬プローブ２は、分注アーム３に取り付けられ、試薬ボトル８に充填された試薬を分注する。ここで、試薬ボトル８は、図示しない保持ユニットに複数保持されており、保持ユニットが回転移動するのに伴って順次試薬プローブ２の直下へ移動される。パルスモータ４は、分注アーム３を介して試薬プローブ２を上下動させる。パルスモータ４は、液面検知部５が液面を検知した後、試薬プローブ２が下降して試薬中で停止するまでの残パルス数を制御装置１０の記憶部１１へ出力する。この残パルス数は、試薬ボトル８内における試薬の液面高さに比例する。
【００１６】
液面検知部５は、試薬ボトル８内の試薬との位置関係による試薬プローブ２における静電容量の変化に基づいて試薬の液面を検知する。液面検知部５は、検知した液面に関する情報を制御装置１０の演算・制御部１２へ出力する。
【００１７】
読取装置６は、試薬ボトル８に貼付された情報記録媒体８ａを光学的又は磁気的に読み取る。情報記録媒体８ａには、試薬ボトル８に充填された試薬に関する試薬項目，有効期限，ロット番号，ボトル番号等の情報が記録されている。
【００１８】
制御装置１０は、自動分析装置１の作動を制御するＥＣＵ等の制御手段であり、図１に示すように、記憶部１１及び演算・制御部１２を有している。
【００１９】
記憶部１１は、読取装置６が読み取った試薬ボトル８に関する試薬情報を読み取った時間と共に記憶している。これにより、自動分析装置１においては、その試薬がいつセットされたか、どのような分析が実施されたか等の情報を常に参照することができると共に、その試薬が有効期限内か否かという期限管理をすることができる。この他、記憶部１１には、分注アーム３を駆動したときのパルスモータ４の残パルス数が記憶される。残パルス数は、試薬ボトル８ごとに決まっており、試薬の液面位置を基準として液中の所定位置まで試薬プローブ２先端を侵入させるのに要するパルスモータ４のパルス数である。従って、残パルス数は、試薬ボトル８の試薬残量に対応した値であり、使用開始時に試薬プローブ２が液面を検知したときが最高値であり、分注を繰り返す毎に減少してゆく。記憶部１１は、前記残パルス数を分注アーム３が駆動するごとに、演算・制御部１２へ出力する。また、記憶部１１には、試薬ボトル８ごとに予め測定して求めた残パルス数を独立変数とする試薬残量に関する試薬残量式が記憶されている。
【００２０】
演算・制御部１２は、試薬残量を所定の評価プログラムに従って演算し、パルスモータ４の動きを制御する。このとき、演算・制御部１２は、前記評価プログラムに従ってパルスモータ４が駆動したときの、今回を含めた予め設定された過去複数回における残パルス数（Ｌn，Ｌn-1，Ｌn-2，……………Ｌn-p：ｎは自然数）と試薬の分注回数（ｎ，ｎ−１，ｎ−２，ｎ−３，………………，ｎ−ｐ）との関係式を求めると共に、前記関係式をもとに今回（ｎ）の分注に関する仮の残パルス数（Ｌn'）を算出し、算出した仮の残パルス数に基づいて予測試薬残量を算出する。そして、演算・制御部１２は、算出した予測試薬残量をもとに、予め設定された判定ロジックに基づいて分注を続行するか、停止するかを判定する。
【００２１】
以下、制御装置１０に制御されながら実行される自動分析装置１における試薬の分注動作と、分注動作に伴う試薬残量の評価の手順を図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２２】
先ず、試薬ボトル８は、予め分注アーム３下方に配置される図示しない保持ユニットに保持され、保持ユニットによって試薬プローブ２直下へ移動される。すると、読取装置６が、試薬ボトル８に貼付された情報記録媒体８ａから試薬項目，有効期限，ロット番号，ボトル番号等の試薬に関する情報を読み取る。これによって、分注対象の試薬が適正な試薬か否かが確認される。
【００２３】
次に、パルスモータ４が作動を開始し、分注アーム３を介して試薬プローブ２を下降させる（ステップＳ２０）。このとき、液面検知部５は、試薬ボトル８内の試薬の液面を検知し、検知した液面情報を制御装置１０に出力する。制御装置１０は、この液面情報に基づいて試薬プローブ２先端を試薬中の所定深さまで侵入させた後、パルスモータ４を停止させて試薬プローブ２の下降を止める。そして、試薬プローブ２が下降して試薬中で停止するまでの残パルス数Ｌnは、試薬を分注する都度、何回目の分注であるかという分注の回数と共に制御装置１０へ出力されて記憶部１１に記憶される（ステップＳ２１）。
【００２４】
次いで、試薬プローブ２が、試薬ボトル８内の試薬を予め設定された量だけ吸引する（ステップＳ２２）。このとき、演算・制御部１２は、記憶部１１から残パルス数Ｌnと分注の回数とを記憶部１１から読み出し、今回をｎ回目として予め設定された過去複数回（ｎ,ｎ−１,ｎ−２,ｎ−３,………………,ｎ−ｐ）のデータよって決まる残パルス数（Ｌn，Ｌn-1，Ｌn-2，……………Ｌn-p）と分注の回数(ｎ,ｎ−１,ｎ−２,ｎ−３,………………,ｎ−ｐ）とに関する１次の関係式を求める（ステップＳ２３）。
【００２５】
このとき、残パルス数と分注の回数とは、図３に示すように、右下がりの一次直線の関係となる。例えば、残パルス数Ｌn-3,Ｌn-1のように、残パルス数が直線の上側に存在するのは、図４−１に示すように、保持ユニットによって移動された試薬ボトル８内における試薬の液面が上下に揺れ、図５に示す液面Ｌが静止した状態よりも高いタイミングで検出した液面Ｌhiに基づいて試薬プローブ２を停止させることにより、試薬残量を見掛け上多くカウントした場合である。一方、残パルス数Ｌn-p等のように、残パルス数が直線の下側に存在するのは、図４−２に示すように、保持ユニットによって移動された試薬ボトル８内における試薬の液面が上下に揺れ、図５に示す液面が静止した状態よりも低いタイミングで検出した液面Ｌloに基づいて試薬プローブ２を停止させることにより、試薬残量を見掛け上少なくカウントした場合である。
【００２６】
このように、自動分析装置１は、試薬ボトル８内における試薬の液面が揺れることにより、残パルス数と試薬残量との関係が大きく変動する。そこで、本発明の自動分析装置１は、制御装置１０において、予め設定された過去複数回のデータよって決まる残パルス数（Ｌn，Ｌn-1，Ｌn-2，……………Ｌn-p）と分注の回数(ｎ,ｎ−１,ｎ−２,ｎ−３,………………,ｎ−ｐ）とに関する関係式を求め、この関係式から今回（ｎ）の分注に関する残パルス数を算出することで、残パルス数及び試薬残量の変動を抑えるようにしているのである。
【００２７】
また、演算・制御部１２は、ステップＳ２３で求めた関係式から今回（ｎ）の分注に関する仮の残パルス数（Ｌn'）を算出する（ステップＳ２４）。次いで、演算・制御部１２は、算出した仮の残パルス数（Ｌn'）に基づき、記憶部１１から読み出した試薬残量式から予測試薬残量（Ｖn'）を演算する（ステップＳ２５）。
【００２８】
演算・制御部１２は、算出した予測試薬残量（Ｖn'）が前回分注した際に求めた予測試薬残量（Ｖn-1'）よりも小さいか判定する（ステップＳ２６）。この判定結果が否定（Ｎｏ）の場合、今回の予測試薬残量（Ｖn'）は前回の予測試薬残量（Ｖn-1'）よりも多くなっている。このため、演算・制御部１２は、前回の予測試薬残量（Ｖn-1'）を記憶し、ステップＳ２０に戻って次回（ｎ＋１）の分注を開始する。
【００２９】
これにより、パルスモータ４が駆動され、試薬プローブ２は、分注アーム３と共に、試薬ボトル８上方の所定位置まで上昇される。そして、分注アーム３は、図示しない駆動機構によって試料が充填された反応容器の位置まで移動され、吸引した試薬を反応容器に吐出する。吐出後、試薬プローブ２は、分注アーム３と共に、再び元の試薬ボトル８の位置へ戻され、試薬を吸引する動作を繰り返す。
【００３０】
一方、ステップＳ２６における判定結果が否定（Ｙｅｓ）の場合、今回の予測試薬残量（Ｖn'）は前回の予測試薬残量（Ｖn-1'）よりも少なくなっている。このため、演算・制御部１２は、今回の予測試薬残量（Ｖn'）を記憶する（ステップＳ２７）。
【００３１】
次いで、演算・制御部１２は、今回の予測試薬残量（Ｖn'）が予め設定した最低試薬残量Ｖmin以下か否かを判定する（ステップＳ２８）。この判定結果が否定（Ｎｏ）の場合、予測試薬残量（Ｖn'）が最低試薬残量Ｖminよりも多く、まだ分注は可能であるので、演算・制御部１２は、ステップＳ２０に戻って次回（ｎ＋１）の分注を開始する。一方、この判定結果が否定（Ｙｅｓ）の場合には、予測試薬残量（Ｖn'）が最低試薬残量Ｖmin以下であり、これ以上の分注はできないので、演算・制御部１２は、分注を停止し（ステップＳ２９）、試薬ボトル８に関する試薬の分注が終了する。
【００３２】
このように、自動分析装置１は、制御装置１０が予め設定された過去複数回のデータによって決まる残パルス数と分注の回数とに関する関係式を求めることにより、残パルス数と試薬残量との変動を抑えると共に、試薬残量との変動を抑えた仮の残パルス数（Ｌn'）に基づいて予測試薬残量（Ｖn'）を求めている。このため、自動分析装置１は、予測試薬残量（Ｖn'）の変動も抑えることから、試薬ボトルに残留する試薬のデッドボリュームをより一層低減することができる。
【００３３】
ここで、１次の関係式を演算する際、過去複数回のデータ数ｐは、予め分注試験を行って決定し、ｐの値が大きい程、得られる関係式は実測値に近いものとなって好ましい。但し、１回目の分注の際は、残パルス数Ｌ1のみであるため、関係式は演算しない。そして、２回目の分注によって残パルス数Ｌ2が得られたときに、１回目の分注の際の残パルス数Ｌ1を用いて、１次の関係式を演算し、これに基づいて仮の残パルス数Ｌ2'を求める。このため、分注開始数回分における仮の残パルス数Ｌn'は、多少変動が大きいが、分注を繰り返すことにより、安定した仮の残パルス数Ｌn'の値が得られるようになり、従って予測試薬残量（Ｖn'）も実際の残量に近いものとなる。
【００３４】
ここで、本発明の自動分析装置の第１の変形例として、制御装置１０は、残パルス数Ｐnが所定値Ｐthを超えて小さくなった場合に、図６に示すフローチャートに従って前記関係式を求め、この関係式から算出した残パルス数をもとに今回の予測試薬残量を算出し、今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量との比較から試薬残量を決定して分注の停止制御を行うようにしてもよい。このようにすると、制御装置１０は、分注の停止制御を行うのに必要なときだけ作動すればよい。この場合、ステップＳ３０〜Ｓ３２は前記ステップＳ２０〜Ｓ２２に対応し、ステップＳ３４〜Ｓ４０は、ステップＳ２３〜Ｓ２９に対応している。
【００３５】
また、本発明の自動分析装置の第２の変形例として、制御装置１０は、分注の停止制御を行うのに必要なときだけ作動すればよいように、分注回数（ｎ）が所定回数Ｎthを超えた場合に、図７に示すフローチャートに従って前記関係式を求め、この関係式から算出した残パルス数をもとに今回の予測試薬残量を算出し、今回の予測試薬残量と前回の予測試薬残量との比較から試薬残量を決定して分注の停止制御を行うようにしてもよい。この場合、ステップＳ４０〜Ｓ４２は前記ステップＳ２０〜Ｓ２２に対応し、ステップＳ４４〜Ｓ５０は、ステップＳ２３〜Ｓ２９に対応している。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる自動分析装置は、試薬ボトルに残留する試薬のデッドボリュームをより一層低減するのに有用であり、特に、自動分析装置における使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の自動分析装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】自動分析装置における試薬残量の評価手順を説明するフローチャートである。
【図３】残パルス数と分注の回数との一次の関係式を示す図である。
【図４−１】試薬ボトルにおいて、静止状態よりも高いタイミングで液面を検出する状態を示す図である。
【図４−２】試薬ボトルにおいて、静止状態よりも低いタイミングで液面を検出する状態を示す図である。
【図５】試薬ボトルにおいて、静止状態で液面を検出する状態を示す図である。
【図６】本発明の自動分析装置の第１の変形例を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の自動分析装置の第２の変形例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１            自動分析装置
２            試薬プローブ
３            分注アーム
４            パルスモータ
５            液面検知部
６            読取装置
８            試薬ボトル
８ａ          情報記録媒体
１０          制御装置
１１          記憶部
１２          演算・制御部
【図１】
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【図２】
2007322241.tif 000004
【図３】
2007322241.tif 000005
【図４−１】
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【図４−２】
2007322241.tif 000007
【図５】
2007322241.tif 000008
【図６】
2007322241.tif 000009
【図７】
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