(57)【要約】【課題】出力変動の大きい光源を使用した場合であっても、液体試料の光学的特性を高い信頼性の下に測定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】容器に保持された液体の光学的特性を測定する自動分析装置。光源１１ａから出射された光束を測光する測光センサ１１ｃと、光源と測光センサとの間に配置され、容器５を保持する保持部４ａ及び保持部とは異なる部分に形成されて光束を測光センサへ導く光路４ｂを有するキュベットホイール４とを備え、測光センサが測光した光路を通過する光束の測定値を用い、補正回路１５ｂによって測光センサが測光した液体を保持した容器を透過した光束の測定値を補正する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に保持された液体の光学的特性を測定する自動分析装置であって、
光源から出射された光束を測光する測光手段と、
前記光源と前記測光手段との間に配置され、前記容器を保持する保持部及び前記保持部とは異なる部分に形成されて前記光束を前記測光手段へ導く光路を有する容器保持部材と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
さらに、前記測光手段が測光した前記光路を通過する光束の測定値を用い、前記測光手段が測光した液体を保持した前記容器を透過した光束の測定値を補正する補正回路を備え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】
前記容器保持部材は、前記容器を個別に保持して配列させる複数の保持部を有し、前記保持部の間に前記光路が設けられてい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４】
前記容器保持部材は、前記複数の保持部の配列方向に沿って前記光路が配列されることを特徴とする請求項３に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記容器保持部材は、前記光源に対して相対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６】
前記測光手段は、液体を保持した前記容器を透過した光束を測光する直前又は直後に前記光路を通過する光束を測光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７】
前記光路を通過した光束の透過率は１００％であることを特徴とする請求項６に記載の自動分析装置。
【請求項８】
容器に保持された液体の光学的特性を測定する自動分析装置であって、
光源から出射された光束を測光する測光手段と、
前記光源と前記測光手段との間に配置され、前記容器を保持する保持部と、
前記保持部に保持された容器の前又は後に存在する光路を通過する光束の測定値を用い、液体を保持した前記容器を透過した光束の測定値を補正する補正回路と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【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、容器に保持された液体試料の光学的特性を測定することによって成分濃度等を求めている。このため、自動分析装置は、測定精度を維持する目的からいわゆるセルブランクと呼ばれる測定を行っている（例えば、特許文献１参照）。この測定に際し、特許文献１の自動分析装置は、所定の液体、例えば、精製水を保持した容器を透過する光量を測定し、この測定値を容器個々の原点吸光度としている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６５７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、測定ごとに出力が変動してしまう出力変動の大きい光源を使用する場合、自動分析装置は、容器ごとに前記原点吸光度が変化してしまうことから、光学的特性の測定値の信頼性が低くなるという問題があった。また、一部の容器を補正のために使用するので、容器に対する制御が複雑になると共に、自動分析装置の処理能力を低下させ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、出力変動の大きい光源を使用した場合であっても、液体試料の光学的特性を高い信頼性の下に測定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、容器に保持された液体の光学的特性を測定する自動分析装置であって、光源から出射された光束を測光する測光手段と、前記光源と前記測光手段との間に配置され、前記容器を保持する保持部及び前記保持部とは異なる部分に形成されて前記光束を前記測光手段へ導く光路を有する容器保持部材と、を備えたことを特徴とする。
【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、さらに、前記測光手段が測光した前記光路を通過する光束の測定値を用い、前記測光手段が測光した液体を保持した前記容器を透過した光束の測定値を補正する補正回路を備え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、前記容器保持部材は、前記容器を個別に保持して配列させる複数の保持部を有し、前記保持部の間に前記光路が設けられていることを特徴とする。
【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、前記容器保持部材は、前記複数の保持部の配列方向に沿って前記光路が配列されることを特徴とする。
【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、前記容器保持部材は、前記光源に対して相対移動することを特徴とする。
【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、前記測光手段は、液体を保持した前記容器を透過した光束を測光する直前又は直後に前記光路を通過する光束を測光す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、前記光路を通過した光束の透過率は１００％であることを特徴とする。
【００１３】
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８に係る自動分析装置は、容器に保持された液体の光学的特性を測定する自動分析装置であって、光源から出射された光束を測光する測光手段と、前記光源と前記測光手段との間に配置され、前記容器を保持する保持部と、前記保持部に保持された容器の前又は後に存在する光路を通過する光束の測定値を用い、液体を保持した前記容器を透過した光束の測定値を補正する補正回路と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の自動分析装置は、光源から出射された光束を測光する測光手段と、前記光源と前記測光手段との間に配置され、容器を保持する保持部及び前記保持部とは異なる部分に形成されて前記光束を前記測光手段へ導く光路を有する容器保持部材とを備え、前記測光手段が測光した前記光路を通過する光束の測定値を用い、補正回路によって前記測光手段が測光した液体を保持した前記容器を透過した光束の測定値を補正するので、出力変動の大きい光源を使用した場合であっても、液体試料の光学的特性を高い信頼性の下に測定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】
【００１５】
（実施の形態１）
以下に、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態１を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、実施の形態１の自動分析装置の概略構成図である。図２は、キュベットホイールの保持部と光路との関係を、測光センサと制御部とのブロックダイグラムと共に示す模式図である。
【００１６】
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１１、洗浄機構１２、第一攪拌装置１３と第二攪拌装置１４及び制御部１５を備えている。
【００１７】
試薬テーブル２，３は、図１に示すように、それぞれ第一試薬の試薬容器２ａと第二試薬の試薬容器３ａが周方向に複数配置され、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。複数の試薬容器２ａ，３ａ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の種類，ロット及び有効期限等の情報を表示する識別コードラベル（図示せず）が貼付されている。ここで、試薬テーブル２，３の外周には、試薬容器２ａ，３ａに貼付した識別コードラベルに記録された試薬情報を読み取り、制御部１５へ出力する読取装置が設置されている。
【００１８】
キュベットホイール４は、図１に示すように、複数の反応容器５が周方向に沿って配列され、試薬テーブル２，３を駆動する駆動手段とは異なる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を周方向に移動させる移動手段である。キュベットホイール４は、光源１１ａと測光センサ１１ｃとの間に配置され、反応容器５を保持する保持部４ａと光源１１ａが出射した光束を測光センサ１１ｃへ導く円形の開口からなる光路４ｂとを有している。保持部４ａは、キュベットホイール４の外周に周方向に沿って所定間隔で配置され、隣接する保持部４ａ間に半径方向に延びる光路４ｂが形成されている。従って、キュベットホイール４は、複数の保持部４ａ間に、複数の保持部４ａの配列方向に沿って配列される複数の光路４ｂが交互に形成されている。
【００１９】
反応容器５は、分析光学系１１から出射された分析光（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する光学的に透明な素材、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によって四角筒状に成形されたキュベットと呼ばれる容器である。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。ここで、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。
【００２０】
検体容器移送機構８は、図１に示すように、配列された複数のラック９を矢印方向に沿って１つずつ歩進させながら移送する。ラック９は、検体を収容した複数の検体容器９ａを保持している。ここで、検体容器９ａは、検体容器移送機構８によって移送されるラック９の歩進が停止するごとに、水平方向に回動するアーム１０ａとプローブ１０ｂとを有する検体分注機構１０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１０は、洗浄水によってプローブ１０ｂを洗浄する洗浄手段を有している。
【００２１】
分析光学系１１は、試薬と検体とが反応した反応容器５内の液体試料に分析光（３４０〜８００ｎｍ）を透過させて分析するための光学系であり、図１に示すように、光源１１ａ、光フィルタ１１ｂ及び測光センサ１１ｃを有している。光源１１ａは、所定波長の光を出射するが、反応容器５ごとに出射光量が変動する場合がある。光フィルタ１１ｂは、所定波長にピークを有する光束を選択的に透過させる光学フィルタである。測光センサ１１ｃは、光源から出射された光束を測定する測光手段であり、測光量に対応した光信号を制御部１５へ出力する。ここで、光路４ｂは、キュベットホイール４に形成された孔であり、内部には何も存在していない。このため、光路４ｂを通過し、測光センサ１１ｃにおいて測定される光束は透過率１００％の光束である。
【００２２】
洗浄機構１２は、ノズル１２ａによって反応容器５内の液体試料を吸引して排出した後、ノズル１２ａによって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１１による分析が終了した反応容器５を洗浄する。
【００２３】
第一攪拌装置１３及び第二攪拌装置１４は、分注された検体と試薬とを攪拌棒１３ａ，１４ａによって攪拌し、反応させる。
【００２４】
制御部１５は、試薬テーブル２，３、キュベットホイール４、試薬分注機構６，７、検体容器移送機構８、検体分注機構１０、分析光学系１１、洗浄機構１２、攪拌装置１３，１４、入力部１６及び表示部１７等と接続され、演算機能，記憶機能，制御機能及び計時機能等を備えたマイクロコンピュータ等が使用される。制御部１５は、上記各部の作動を制御すると共に、試薬容器２ａ，３ａに貼付した識別コードラベルの記録から読み取った情報に基づき、試薬のロットが異なる場合や有効期限外等の場合に分析作業を停止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報を発する。
【００２５】
制御部１５は、図１及び図２に示すように、測光回路１５ａと補正回路１５ｂを備えている。測光回路１５ａは、測光センサ１１ｃから出力される光信号をもとに光路４ｂを通過した光束や液体を保持した反応容器５を透過した光束の光量を測定し、測定結果を補正回路１５ｂへ出力する。補正回路１５ｂは、記憶回路１５ｃと演算回路１５ｄとを有している。記憶回路１５ｃは、測光回路１５ａが測定した光路４ｂを通過した光量や反応容器５を透過した光量を記憶する。演算回路１５ｄは、記憶回路１５ｃが記憶した光量から反応容器５に保持された液体試料の吸光度を計算する。また、演算回路１５ｄは、計算した吸光度から反応容器５に保持された液体試料の成分濃度等を分析する。
【００２６】
入力部１６は、制御部１５へ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１７は、分析内容，分析結果或いは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１０によってラック９に保持された複数の検体容器９ａから検体が順次分注される。検体が分注された反応容器５は、キュベットホイール４が停止する都度、第一攪拌装置１３によって攪拌されて第一試薬と検体が反応する。第一試薬と検体が攪拌された反応容器５は、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た後、キュベットホイール４の停止時に第二攪拌装置１４によって攪拌され、更なる反応が促進される。
【００２８】
キュベットホイール４は、光源１１ａに対して相対移動し、反応容器５や光路４ｂが分析光学系１１を通過する。これにより、測光センサ１１ｃが出力した光信号から測光回路１５ａが反応容器５を透過した光量や光路４ｂを通過した光量を測定する。このとき、演算回路１５ｄは、測光回路１５ａが測定した光量をもとに液体試料の成分濃度等を分析する。このとき、記憶回路１５ｃには、演算回路１５ｄが計算した成分濃度等の分析結果が記憶される。このようにして、分析が終了した反応容器５は、洗浄機構１２によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００２９】
このとき、自動分析装置１は、キュベットホイール４の保持部４ａの間に光路４ｂが形成されている。このため、自動分析装置１は、測光回路１５ａに反応容器５を透過した光束や光路４ｂを通過した光束に関する光信号が測光センサ１１ｃから交互に入力される。この自動分析装置１の分析手順を説明する。先ず、キュベットホイール４の１つの保持部４ａに吸光度測定上の基準となる洗浄水を保持した反応容器５を置き、図２に示すように、反応容器５を透過した光束の光量を測定する。測定した光量を基準光量（Ｉ0）とする。さらに、基準光量（Ｉ0）測定の前、又は後に、図３に示すように、光路４ｂを通過した光量を測定し、これを基準光源光量（Ｓ0）とする。
【００３０】
次に、液体試料を保持した反応容器５を透過した光量を測定し、実測光量（Ｉx）とする。但し、光源１１ａは、出射光量が変動し易い場合には、測定した実測光量（Ｉx）を補正する必要がある。このため、実測光量（Ｉx）測定の前、又は後に光路４ｂを通過した光量を測定し、これを実測光源光量（Ｓx）とする。すると、基準光量測定時の光源光量を基準とする光源光量の変化率は、Ｓx／Ｓ0であるので、光源光量の変化分を補正した補正実測光量（Ｉ）はＩx／（Ｓx／Ｓ0）となる。
【００３１】
従って、液体試料の吸光度Ｅは、Ｅ＝log（Ｉ0／Ｉx）であり、光源光量の変化分を補正したときの吸光度Ｅは、Ｅ＝log（Ｉ0／Ｉ）となる。補正実測光量（Ｉ）は、この場合Ｉx／（Ｓx／Ｓ0）となるため、吸光度は、Ｅ＝log（Ｉ0／Ｉx）×（Ｓx／Ｓ0）によって求められる。即ち、自動分析装置１は、測定したこれら基準光量（Ｉ0）、基準光源光量（Ｓ0）、実測光量（Ｉx）及び実測光源光量（Ｓx）を記憶回路１５ｃに記憶すると共に、演算回路１５ｄによって反応容器５に保持された液体試料の吸光度を計算し、成分濃度等を分析する。このようにして成分濃度等の分析結果を求めた後、補正回路１５ｂは、分析結果を表示部１７に出力してディスプレイパネル等に表示する。このように、自動分析装置１は、記憶回路１５ｃと演算回路１５ｄとを有する補正回路１５ｂを備えているので、光源１１ａの出力変動が大きくても、出力変動の影響を回避して液体試料の光学的特性を高い信頼性の下に測定することができる。
【００３２】
さらに、保持部４ａと光路４ｂとを交互に配置しているので、キュベットホイール４の回転に伴い、実測光源光量（Ｓx）を自動的に取得することができる。このため、実測光源光量（Ｓx）を取得するための新たな構成（切り換えスイッチ等）を設ける必要はなく、簡単な装置構成で実測光源光量（Ｓx）の取得が可能である。また、制御、測定シーケンスをキュベットホイール４の位置に関係なく同一にできるので、自動分析装置１の制御が簡単になる。さらに、利用可能な反応容器５の数を減らすことなく参照光を取得できるので、自動分析装置１の処理能力の低下を防ぐことができる。
【００３３】
尚、光路４ｂを形成せず、反応容器５を保持する保持部４ａと反応容器５を保持しない保持部４ａとを交互に配置することによって、反応容器５を保持しない保持部４ａを光路４ｂの代わりに用いても良い。この場合、キュベットホイール４に光路４ｂを設ける必要がないので、自動分析装置１を簡単に構成することができる。
【００３４】
但し、実施の形態１では保持部４ａと光路４ｂとを交互に配置していたが、実測光量（Ｉx）を測定する近くで実測光源光量（Ｓx）を測定することができれば、交互に配置する必要はない。このため、自動分析装置１は、例えば、保持部４ａ２つ置きに光路４ｂが配置されている構成であっても、光源１１ａの出力変動の影響を回避して液体試料の光学的特性を高い信頼性の下に測定することができるという効果を発揮することができる。
【００３５】
また、実施の形態１では、実測光量（Ｉx）を測定する前又は後のどちらかで測定した実測光源光量（Ｓx）を使って吸光度を補正した。これに対し、演算回路１５ｄを実測光量（Ｉx）の測定前後両方の実測光源光量（Ｓx）の平均値を計算する構成とし、平均値を使って吸光度の補正を行っても良い。
【００３６】
（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、反応容器を保持する保持部と光束を測光センサへ導く光路がキュベットホイールに設けられていたが、実施の形態２の自動分析装置は、反応容器を保持する保持部がキュベットホイールに設けられ、光束を測光センサへ導く光路は、複数の反応容器を一体化した集合容器に設けられている。図４は、実施の形態２の自動分析装置における集合容器とキュベットホイールの一部を示す斜視図である。ここで、実施の形態２の自動分析装置は、キュベットホイールの構造を除いて実施の形態１と同一であるので、同一の構成部分には同一の符号を用いて説明している。
【００３７】
実施の形態２の自動分析装置は、キュベットホイール４に代えて、図４に示すキュベットホイール２１を使用している。キュベットホイール２１は、試薬テーブル２，３を駆動する駆動手段とは異なる駆動手段によって矢印で示す方向に回転されるリング状の容器保持部材であり、本体２１ａの周方向に沿って集合容器２５を保持する保持部２１ｂが所定間隔をおいて設けられている。
【００３８】
集合容器２５は、図４に示すように、複数の反応容器の上部を連結した一体化したもので、反応容器５と同様に構成される複数の容器２５ａの上部が、複数の容器２５ａ間に所定間隔をおいてフランジ２５ｂによって一体に連結されている。それぞれの容器２５ａは、試薬分注機構６，７や検体分注機構１０によって試薬や検体が分注される。
【００３９】
従って、集合容器２５は、各容器２５ａを対応する保持部２１ｂに上方から挿着してキュベットホイール２１にセットすると、図５に示すように、隣り合う容器２５ａ間に光源１１ａが出射した光束が通過する光路ＰLが形成される。この場合、保持部２１ｂに容器２５ａを挿着しなければ、容器２５ａを挿着しない保持部２１ｂの下部に形成される空間も光束が通過する光路ＰLとして利用することができる。
【００４０】
実施の形態２の自動分析装置は、測光センサ１１ｃが出力した光信号から容器２５ａを透過した光量や光路ＰLを通過した光量を測光回路１５ａが測定する。そして、演算回路１５ｄは、測光回路１５ａが測定した光量をもとに液体試料の成分濃度等を分析する。
【００４１】
これらの測光に際し、実施の形態２の自動分析装置は、試薬と検体を含む液体試料を保持した各容器２５ａや光路ＰLに関し、実施の形態１の自動分析装置１と同様にして、基準光量（Ｉ0）、基準光源光量（Ｓ0）、実測光量（Ｉx）及び実測光源光量（Ｓx）を測光回路１５ａが測定する。そして、実施の形態２の自動分析装置は、これらの値をもとに補正回路１５ｂによって光源光量の変化分を補正した液体試料の吸光度を計算し、成分濃度等を分析する。このようにして成分濃度等の分析結果を求めた後、補正回路１５ｂは、分析結果を表示部１７に出力してディスプレイパネル等に表示する。このように、実施の形態２の自動分析装置は、記憶回路１５ｃと演算回路１５ｄとを有する補正回路１５ｂを備えているので、光源１１ａの出力変動が大きくても、出力変動の影響を回避して集合容器２５の各容器２５ａが保持している液体試料の光学的特性を高い信頼性の下に測定することができる。
【００４２】
尚、実施の形態２では、複数の容器２５ａが一体化した集合容器２５を用いたが、必ずしも一体化している必要はなく、集合容器２５に代えて保持部２１ｂに挿着した容器を支えるフランジを有する一つの容器を用いてもよい。
【００４３】
なお、本発明の自動分析装置は、試薬分注機構６と試薬分注機構７を備えた場合について説明したが、試薬分注機構は１つであってもよい。また、本発明の自動分析装置は、自動分析装置１を１ユニットとして複数のユニットが組み合わされて構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態１の自動分析装置の概略構成図である。
【図２】キュベットホイールの保持部と光路との関係を、測光センサと制御部とのブロックダイグラムと共に示す模式図である。
【図３】図２において、光源が出射した光束がキュベットホイールの光路を通過する様子を示す模式図である。
【図４】実施の形態２の自動分析装置における集合容器とキュベットホイールの一部を示す斜視図である。
【図５】図４の集合容器をキュベットホイールにセットした状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
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            ラック
１０          検体分注機構
１１          分析光学系
１１ａ        光源
１１ｃ        測光センサ
１２          洗浄機構
１３          第一攪拌装置
１４          第二攪拌装置
１５          制御部
１５ａ        測光回路
１５ｂ        補正回路
１６          入力部
１７          表示部
２１          キュベットホイール
２５          集合容器
【図１】
2007322246.tif 000003
【図２】
2007322246.tif 000004
【図３】
2007322246.tif 000005
【図４】
2007322246.tif 000006
【図５】
2007322246.tif 000007