(57)【要約】【課題】血液，尿などの生体サンプルの分析を行う自動分析装置において、ブランク測定値の安定化により、測定結果の再現性向上を図ること。【解決手段】試料と試薬を反応させる反応容器と、該反応容器に収容された反応液の色の変化を測定する光度計と、を備えた自動分析装置において、前記光度計で試料の測定を行う前に、前記反応容器でブランク測定を行うためのブランク液を該反応容器に供給するためのブランク液供給機構を備え、かつブランク液供給機構から供給されるブランク液を加温するブランク液加温機構を備えた自動分析装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料と試薬を反応させる反応容器と、
該反応容器に収容された反応液の色の変化を測定する光度計と、
を備えた自動分析装置において、
前記光度計で試料の測定を行う前に、前記反応容器でブランク測定を行うためのブランク液を該反応容器に供給するためのブランク液供給機構を備え、かつブランク液供給機構から供給されるブランク液を加温するブランク液加温機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置において、
更に、前記反応容器を所定温度で保温する恒温機構を備え、
かつ前記ブランク液加温機構は該恒温機構の保温温度と同程度の温度で前記ブランク液を加温することを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記恒温槽が、所定の温度に保温した流体を循環するものであり、
かつ該恒温槽に循環させる流体によって前記ブランク液を加温する熱交換器を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項３記載の自動分析装置において、
前記ブランク液は前記反応容器を洗浄するための洗浄水と同一の供給源から供給され、かつ前記熱交換器は、該洗浄水をも加温する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】
本発明は血液や尿などの生体試料の分析を行う自動分析装置に係り、特に、測定値を算出するにあたって、試料や試薬が入っていない液体（ブランク液）の測定を行う方式を採用している自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動分析装置のうち、生化学分析装置と呼ばれるものは、試料中の測定対象成分と反応して色の変わる試薬を用い、色の変化を複数波長毎の吸光変化に基づき定量的に測定している。このような測定方式では、分析開始前に反応容器に水や生理食塩水等のブランク水（色のついていない液体）を分注して測定した吸光度（ブランク値）を、反応溶液を収容した反応容器の吸光度から差し引くことで、測定値が持つ個々の反応容器の状態差などに起因するばらつきを補正することが一般的である。ブランク測定の技術に関しては例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１０２２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動分析装置では、反応液の吸光度変化の測定を、反応容器内の反応液を、３７.０±０.１℃のような一定温度に制御した状態で行い、分析結果の再現性を向上させている。具体的には、反応容器を水やシリコンオイルなどの熱容量の大きい液体に浸漬し、該液体を一定温度に維持する機構を設けるか、あるいは一定温度に維持した空気を循環させる方法が採用されている。
【０００５】
反応容器は、色の変化を測定するため、透明なガラスやプラスチックで作られている。一定温度に維持された反応容器に、温度制御されていないブランク液を注入した場合、ブランク液の温度が一定温度に達するまでに相応の時間を要する。注入から測定までの時間が短い場合、ブランク液の温度は一定値に達せず、ブランク水の温度によって測定されたブランク値が変化する可能性があり、そのブランク値を利用して測定した測定結果も不安定になる可能性があった。このため、いかなる温度のブランク液が注入されても、一定温度に達してからブランク値測定を行うように、ブランク液注入から測定までの時間を確保する必要があった。
【０００６】
一方で、自動分析装置の処理能力向上のため、自動分析装置に測定依頼を入力してから測定結果出力までの時間を短縮する必要があり、ブランク値の測定時間を短くしたいという要求がある。
【０００７】
本発明の目的は、ブランク測定値を安定化し、かつ、ブランク値測定の時間を短縮することにより、測定結果の再現性と装置処理能力の向上が期待できる自動分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の構成は以下の通りである。
【０００９】
試料と試薬を反応させる反応容器と、該反応容器に収容された反応液の色の変化を測定する光度計と、を備えた自動分析装置において、前記光度計で試料の測定を行う前に、前記反応容器でブランク測定を行うためのブランク液を該反応容器に供給するためのブランク液供給機構を備え、かつブランク液供給機構から供給されるブランク液を加温するブランク液加温機構を備えた自動分析装置。
【００１０】
前記反応容器は一般的には直方体形状であるが、反応液を保持できればどのような形状であっても良い。反応容器は反応液の色の変化を測定できるように通常は透明な材料で形成されているのが一般的であるが、基本的には測定光を透過する部分だけ透光性を有していれば良い。光度計は、ハロゲンランプのような白熱電球の光源と、色の変化を測定するため、透過光を１２波長，１６波長などの複数の波長に分光する回折格子（プリズム），波長毎に光の強度を測定する測光器（フォトダイオードなど）からなるのが一般的であるが、色の変化を測定できるものであればどのようなものであっても良い。ブランク測定とは、基本的に透明な（色のついていない）液体，水や生理的食塩水などを反応容器に入れて透過光の光量を測定する行程である。ブランク液は色がついていないため、可視光領域での吸光度はゼロであるはずであるが、反応容器が汚れていたりすると吸光度が変わってくる可能性がある。このブランク測定での測定値を基準として、反応液で測定した吸光度から差し引くことで、反応液のみでの吸光度変化を切り分けることができる。
【００１１】
このようなブランク液を反応容器に供給する前に加温する機構を設けることが本発明の特徴である。加温の方法は種々の方法を採用することができる。例えば、ブランク液を貯留するタンクがある場合は、そのタンク全体を加温することでブランク液を加温することができる。また、タンクから、反応容器へブランク水を供給する流路がある場合は、その流路の途中で加温することもできる。後者の方法だと、加温機構がコンパクトにできるというメリットがある。
【００１２】
また、ブランク水を反応容器の洗浄水を兼用することもできる。ブランク水と洗浄水を供給するタンクあるいは供給源から、ブランク水，洗浄水を反応容器に供給する流路の途中に熱交換器を設け、ブランク水と洗浄水の両者を加温する構造とすれば、洗浄水の加温により、洗浄効果の向上も期待できる。
【００１３】
加温方法としては、電熱ヒータを用いることもできるが、温水循環式の恒温槽を用いる自動分析装置の場合は、循環している温水の配管の一部に熱交換器を設け、その熱でブランク水，洗浄水を加温することにより、省エネルギーかつコンパクトな装置とすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
ブランク測定値の安定化により、測定結果の再現性向上が期待できる自動分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用した自動分析装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明を適用した温度制御機構の構成を示す模式図である。
【図３】本発明を適用した洗浄液供給機構の構成を示す模式図である。
【図４】本発明を適用したブランク水供給機構の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施例５にかかる熱交換器の模式図である。
【図６】本発明の実施例６にかかる熱交換器の模式図である。
【図７】本発明の実施例７にかかる熱交換器の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
本発明に係る自動分析装置の構成を図１に示す。自動分析装置１０は試料ディスク１１ａ，試薬ディスク１２ａ，反応ディスク１３ａ，試料分注機構１１ｃ，試薬分注機構１２ｃからなる。試料ディスクには複数の試料容器１１ｂをセットでき、試薬ディスク１２ａには複数の試薬容器１２ｂがセットできる。また、反応ディスク１３ａには複数の反応容器１３ｂがセットでき、反応結果検出機構１４，ブランク水供給機構１５，反応容器洗浄機構１６，温度制御機構１７，反応槽１８を備えている。
【００１８】
ブランク水供給機構１５の流路の一部は、熱交換器１９で温度制御機構１７の流路の一部と熱的に接触している。また、反応容器洗浄機構１６の流路の一部は、熱交換器１９で温度制御機構１７の流路の一部と熱的に接触している。
【００１９】
試料ディスク１１ａの回転により、所定の試料容器１１ｂが試料分注機構１１ｃからアクセスできるようになっている。試薬ディスク１２ａの回転により、所定の試薬容器１２ｂが試薬分注機構１２ｃからアクセスできるようになっている。そして反応ディスク１３ａの回転により、所定の反応容器１３ｂが試料分注機構１１ｃ，試薬分注機構１２ｃ，反応結果検出機構１４，ブランク水供給機構１５，反応容器洗浄機構１６のいずれかからアクセスできるようになっている。
【００２０】
試料測定前に、所定の反応容器１３ｂにブランク水供給機構により水や生理食塩水などのブランク水が供給され、反応結果検出機構１４により反応容器１３ｂのブランク値が測定される。
【００２１】
所定の反応容器１３ｂに対して、所定の試料容器１１ｂから試料分注機構１１ｃにより試料が分注され、所定の試薬容器１２ｂから試薬分注機構１２ｃにより試薬が分注される。所定の反応容器１３ｂ内で試料と試薬は攪拌，混合され、試料と試薬が反応する。反応結果は、反応液の吸光度変化として、反応結果検出機構１４により検出される。その後、反応容器１３ｂは反応容器洗浄機構１６により洗浄され再利用可能となる。
【実施例１】
【００２２】
図２（ａ）は本発明に係る温度制御機構１７の構成を示す模式図である。温度制御機構１７は、熱媒体容器１７０ａ，熱媒体１７０ｂ，ポンプ１７０ｃ，循環流路１７１からなる。循環流路は、循環ポンプ１７１ａ，冷却器１７１ｂ，ヒータ１７１ｃ，温度センサ１７１ｄ，反応槽１８，熱交換器１９からなる。熱媒体１７０ｂは、ポンプ１７０ｃで定期的に循環流路１７１に送られる。循環流路１７１に送られた熱媒体１７０ｂは循環ポンプ１７１ａにより、冷却器１７１ｂ，ヒータ１７１ｃ，温度センサ１７１ｄ，反応槽１８，熱交換器１９を循環する。熱媒体１７０ｂの温度は、冷却器１７１ｂ，ヒータ１７１ｃ，温度センサ１７１ｄで一定温度に制御されている。熱媒体１７０ｂには、水や油（シリコンオイル），空気などが使用される。また、反応容器１３ｂの温度は、熱媒体１７０ｂと熱的に接触しており、一定温度に制御される。
【００２３】
熱媒体１７０ａの温度は、熱交換器１９の通過により設定温度より低くなることが考えられる。設定温度以下の熱媒体１７０ｂが反応槽１８に流入すると、分析結果に影響を及ぼすため、反応槽１８を通過した後に熱媒体１７０ｂが熱交換器１９に流入するように流路を設計する必要がある。図２（ａ）に示される流路は、簡易な構造で操作性に優れるという利点がある。
【００２４】
循環流路１７１は、図２（ｂ）に示すように、流路の一部を分岐させ、反応槽１８と熱交換器１９の流路を分離させても良い。図２（ｂ）の流路では、反応槽１８側流路と熱交換器１９側流路の管径比を変えるなどして、流量の配分を変えることが可能である。例えば、使用量が多い洗浄液を加温するための熱交換器に対しては管径を大きくして、与える熱量を増やすことができる。また、図２（ａ）の流路に比べて流体の圧力損失を少なくすることができ、図２（ａ）の流路よりも小さい揚程のポンプを使用することができる。
【実施例２】
【００２５】
図３は本発明にかかる反応容器洗浄機構１６の構成を示す模式図である。反応容器洗浄機構１６は洗浄液１６ｂを入れた洗浄液容器１６ａ，ポンプ１６ｃ，熱交換器１９，バルブ１６ｄ，洗浄ノズル１６ｅ，洗浄ノズル昇降機構１６ｆからなる。洗浄ノズル１６ｅは洗浄ノズル昇降機構１６ｆにより昇降可能になっている。反応ディスク１３ａの回転により反応容器洗浄機構１６からアクセス可能になった反応容器１３ｂに対して洗浄ノズル昇降機構１６ｆにより洗浄ノズル１６ｅが挿入される。その後、洗浄液１６ｂは洗浄液容器１６ａからポンプ１６ｃ，熱交換器１９，バルブ１６ｄ，洗浄ノズル１６ｅを経由して反応容器１３ｂに供給される。洗浄液１６ｂは熱交換器１９で、温度制御機構１７の熱媒体１７ｂと熱交換を行い、所定の温度に昇温、一定温に保持する。熱交換器１９は温度制御機構１７の熱交換器と同一である。
【００２６】
熱交換器１９はバルブ１６ｄより洗浄液容器１６ａ側に設置する必要がある。熱交換器１９をバルブ１６ｄよりも洗浄ノズル１６ｅ側に設置すると、バルブ１６ｄから洗浄ノズル１６ｅ間流路内の洗浄液１６ｂが熱膨張し、意図したタイミング以外で洗浄ノズル１６ｅから滴り、反応容器１３ｂに混入、分析結果に影響を及ぼす可能性がある。
【００２７】
熱交換器１９にて加温後、洗浄ノズル１６ｅから吐出されるまでの温度低下を抑えるために、バルブ１６ｄから洗浄ノズル１６ｅ間流路と、温度制御機構１７の流路の一部を同一断熱材中に沿わせる。
【００２８】
本実施例によれば、洗浄液１６ｂを、新たにヒータや温度センサを設置することなく、簡易な機構で昇温、一定温への保持が可能である。
【実施例３】
【００２９】
図４は本発明にかかるブランク水供給機構１５の構成を示す模式図である。ブランク水供給機構１５はブランク水１５ｂを入れたブランク水容器１５ａ，ポンプ１５ｃ，熱交換器１９，バルブ１５ｄ，ブランク水ノズル１５ｅ，ブランク水ノズル昇降機構１５ｆからなる。ブランク水ノズル１５ｅはブランク水ノズル昇降機構１５ｆにより昇降可能になっている。反応ディスク１３ａの回転によりブランク水供給機構１５からアクセス可能になった反応容器１３ｂに対してブランク水ノズル昇降機構１５ｆによりブランク水ノズル１５ｅが挿入される。その後、ブランク水１５ｂはブランク水容器１５ａからポンプ１５ｃ，熱交換器１９，バルブ１５ｄ，ブランク水ノズル１５ｅを経由して反応容器１３ｂに供給される。ブランク水１５ｂには、水や生理食塩水を用いる。ブランク水１５ｂは熱交換器１９で、温度制御機構１７の熱媒体１７ｂと熱交換を行い、所定の温度に昇温、一定温に保持する。熱交換器１９は温度制御機構内の熱交換器と同一である。
【００３０】
熱交換器１９はバルブ１５ｄよりもブランク水容器１５ａ側に設置する必要がある。熱交換器１９をバルブ１５ｄよりもブランク水ノズル１５ｅ側に設置すると、バルブ１５ｄからブランク水ノズル１５ｅ間流路内のブランク水１５ｂが熱膨張し、意図したタイミング以外でブランク水ノズル１５ｅから滴り、反応容器１３ｂに混入、分析結果に影響を及ぼす可能性がある。
【００３１】
本実施例によれば、ブランク水１５ｂを、新たにヒータや温度センサを設置することなく、簡易な機構で昇温、一定温への保持が可能である。
【００３２】
図１のように同一の熱交換器１９でブランク水１５ｂ，洗浄液１６ｂを加温する場合、一つの熱交換器に複数の加温流路を持たせて加温する。ブランク水と洗浄液を、例えば純水などの同一の液体で兼用することもあるが、この場合には加温流路は一つで良く、加温流路を通過した後にブランク水用流路と洗浄液用流路に流路を分岐し、それぞれを所定の反応容器に吐出することもできる。
【００３３】
図１では、同一の熱交換器１９で、ブランク水１５ｂ，洗浄液１６ｂを加温する機構となっているが、熱交換器を複数設置し、異なる熱交換器でブランク水１５ｂ，洗浄液１６ｂを加温しても良い。
【実施例４】
【００３４】
図５は、ブランク水１５ｂ，または洗浄液１６ｂ、またはその両方の流路を、熱媒体１７０ｂ流路内に配置した熱交換器１９の模式図である。内側の流路１９１ａにはブランク水１５ｂ、または洗浄液１６ｂ、またはその両方を、定常的、または断続的に流し、外側の流路１９１ｂには、定常的に熱媒体１７０ｂを流す。流路１９１ａと流路１９１ｂは隔壁１９１ｃで熱的に接触しており、ここで熱交換が行われる。隔壁１９１ｃには、金属などの熱伝導率の高い材料を用いる。
【００３５】
図５では、内側流路１９１ａが単一である構造を図示しているが、内側流路を複数設置することで、同一の熱交換器１９で複数の液体を加温することができる。これによって、例えば同一の熱交換器１９にブランク水１５ｂの加熱用の流路と、洗浄液１６ｂの加熱用の流路を備えるような構造をとり、一つの熱交換器でブランク水１５ｂと洗浄液１６ｂの両方を加温することも可能となる。
【実施例５】
【００３６】
図６は、ブランク水１５ｂ、または洗浄液１６ｂ、またはその両方の流路を、熱媒体１７０ｂ流路外側に配置した熱交換器１９の模式図である。外側の流路１９２ａにはブランク水１５ｂ、または洗浄液１６ｂ、またはその両方を、定常的、または断続的に流し、内側の流路１９２ｂには、定常的に熱媒体１７０ｂを流す。流路１９２ａ，流路１９２ｂ，隔壁１９２ｃ、は熱的に接触しており、ここで熱交換が行われる。隔壁１９２ｃには、金属などの熱伝導率の高い材料を用いる。昇温させたブランク水１５ｂ、または洗浄液１６ｂ、またはその両方が冷却しないように、流路１９２ｂの外壁には、熱伝導率の低い材料を用いるか、その周りに断熱材を巻く。
【００３７】
図６の構造では、ブランク水１５ｂや洗浄液１６ｂなどの被加温液体が通る内側の流路１９２ｂと、熱源である外側の流路１９２ａとが接する加温部接液面積が大きいため、図５の構造に比べて単位時間当たりに加温できる被加温液体量が大きい。そのため使用頻度や使用量の多い液体を加温するのに適している。
【実施例６】
【００３８】
図７は、ブランク水１５ｂ、または洗浄液１６ｂ、またはその両方の流路を、熱媒体１７０ｂ流路に沿わせた熱交換器１９の模式図である。流路１９３ａにはブランク水１５ｂ、または洗浄液１６ｂ、またはその両方を、定常的、または断続的に流し、内側の流路１９３ｂには、定常的に熱媒体を流す。流路１９３ａと流路１９３ｂは熱的に接触している。
【００３９】
図７の構造は、流路が単純であり、操作性に優れる。また、流路の繋ぎ目が無く、液漏れのリスクも少ない。図７では、流路は２本であるが、複数の流路を沿わせて熱交換を行っても良い。
【００４０】
図５〜図７において、流路１９１ａ，流路１９１ｂ，流路１９２ａ，流路１９２ｂ，流路１９３ａ，流路１９３ｂを直線状に示してあるが、コイル状に巻くなど曲げを入れても良い。図５〜図７の構造をとることによって、被加温液体と熱源との間には循環水流路壁と洗浄水流路壁、あるいは、ブランク水流路壁のみであるため、熱損失が少なく効率的に温調可能であるという利点を持つ。
【符号の説明】
【００４１】
１０  自動分析装置
１１ａ  試料ディスク
１１ｂ  試料容器
１１ｃ  試料分注機構
１２ａ  試薬ディスク
１２ｂ  試薬容器
１２ｃ  試薬分注機構
１３ａ  反応ディスク
１３ｂ  反応容器
１４  反応結果検出機構
１５  ブランク水供給機構
１５ａ  ブランク水容器
１５ｂ  ブランク水
１５ｃ，１６ｃ，１７０ｃ  ポンプ
１５ｄ，１６ｄ  バルブ
１５ｅ  ブランク水ノズル
１５ｆ  ブランク水ノズル昇降機
１６  反応容器洗浄機構
１６ａ  洗浄液容器
１６ｂ  洗浄液
１６ｅ  洗浄ノズル
１６ｆ  洗浄ノズル昇降機
１７  温度制御機構
１７０ａ  熱媒体容器
１７０ｂ  熱媒体
１７１  循環流路
１７１ａ  循環ポンプ
１７１ｂ  冷却器
１７１ｃ  ヒータ
１７１ｄ  温度センサ
１８  反応槽
１９  熱交換器
１９１ａ，１９２ｂ  内側流路
１９１ｂ，１９２ａ  外側流路
１９１ｃ，１９２ｃ  隔壁
１９３ａ  ブランク水・洗浄液流路
１９３ｂ  熱媒体流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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