(57)【要約】  試薬分注機構１１５は、試薬の液面を検出する液面センサを具備する。試薬ディスク１１６は、試薬容器１２２を搭載する。コンピュータ１３２は、制御部１４０および演算部１４１からなり、試薬分注機構１１５の動作を制御する制御信号を生成する演算制御部を有する。演算制御部は、試薬分注機構１１５が試薬容器１２２に収容される試薬を吸引した後、試薬分注機構１１５を第１の泡検知位置まで上昇させる第１の上昇動作を行い、液面センサの検出結果を取得して液面があるか否かの判定し、液面がないと判定した際に該液面に泡が存在することを示すアラートを出力する。第１の泡検知位置は、液面に泡が存在しない場合に試薬分注機構１１５の分注ノズルの先端部が液中に留まり、液面に泡が存在する場合に該先端部が液中から露出する位置である。
2020066189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を分析する自動分析装置と、
前記自動分析装置と接続される端末装置と、
を備え、
前記自動分析装置は、
試薬の液面を検出する液面センサを具備し、前記試薬の吸引および吐出を行う試薬分注機構と、
前記試料の分析に用いる試薬を収容する試薬容器を搭載する試薬ディスクと、
を有し、
前記端末装置は、
前記試薬分注機構の動作を制御する制御信号を生成する演算制御部を有し、
前記演算制御部は、前記試薬分注機構が前記試薬容器に収容される試薬を吸引した後、前記試薬分注機構を第１の泡検知位置まで上昇させる第１の上昇動作を行い、前記液面センサの検出結果を取得して前記液面があるか否かの判定する第１の液面検知を行い、前記第１の液面検知にて前記液面がないと判定した際に前記液面に泡が存在することを示すアラートを出力し、
前記第１の泡検知位置は、前記液面に前記泡が存在しない場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が液中に留まり、前記液面に前記泡が存在する場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が液中から露出する位置である、自動分析システム。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部は、前記第１の上昇動作の前、前記第１の上昇動作の間、および前記第１の上昇動作の後のいずれかタイミングにて前記試薬分注機構を回転させる、自動分析システム。
【請求項３】
請求項１記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部は、前記第１の液面検知にて液面があると判定した際に、前記試薬分注機構を第２の泡検知位置まで上昇させる第２の上昇動作を行い、前記液面センサの検出結果を取得して前記液面があるか否かの判定する第２の液面検知を行い、前記第２の液面検知にて液面があると判定した際に前記液面に泡が存在することを示すアラートを出力し、
前記第２の泡検知位置は、前記液面に泡が存在しない場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記液面から露出し、前記液面に前記泡が存在する場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記泡に接触する位置である、自動分析システム。
【請求項４】
請求項３記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部は、前記第２の上昇動作の前、前記第２の上昇動作の間、および前記第２の上昇動作の後のいずれかタイミングにて前記試薬分注機構を回転させる、自動分析システム。
【請求項５】
請求項３記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部から出力されるアラートを表示する表示部を有する、自動分析システム。
【請求項６】
試料を分析する自動分析装置と、
前記自動分析装置と接続される端末装置と、
を備え、
前記自動分析装置は、
試薬の液面を検出する液面センサを具備し、前記試薬の吸引および吐出を行う試薬分注機構と、
前記試料の分析に用いる試薬を収容する試薬容器を搭載する試薬ディスクと、
を有し、
前記端末装置は、
前記試薬分注機構の動作を制御する制御信号を生成する演算制御部を有し、
前記演算制御部は、前記試薬分注機構が前記試薬容器に収容される試薬を吸引した後、前記試薬分注機構を第２の泡検知位置まで上昇させる第２の上昇動作を行い、前記液面センサの検出結果を取得して前記液面があるか否かの判定する第２の液面検知を行い、前記第２の液面検知にて液面があると判定した際に前記液面に泡が存在することを示すアラートを出力し、
前記第２の泡検知位置は、前記液面に泡が存在しない場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記液面から露出し、前記液面に前記泡が存在する場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記泡に接触する位置である、自動分析システム。
【請求項７】
請求項６記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部は、前記第２の上昇動作の前、前記第２の上昇動作の間、および前記第２の上昇動作の後のいずれかタイミングにて前記試薬分注機構を回転させる、自動分析システム。
【請求項８】
請求項６記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部から出力されるアラートを表示する表示部を有する、自動分析システム。
【請求項９】
試料を分析する自動分析装置と、
前記自動分析装置と接続される端末装置と、
を備え、
前記自動分析装置は、試薬の液面を検出する液面センサを備え、前記試薬の吸引および吐出を行う試薬分注機構と、
試料の分析に用いる試薬を収容する試薬容器を搭載する試薬ディスクと、
前記試料と前記試薬とが反応する反応容器を搭載する反応ディスクと、
を有し、
前記端末装置は、
前記試薬分注機構の動作を制御する制御信号を生成する演算制御部を有し、
前記演算制御部は、前記試薬容器から吸引した前記試薬を前記反応容器に吐出した後、前記試薬分注機構を第３の泡検知位置まで下降させる第１の下降動作を行い、前記液面センサの検出結果を取得して前記液面があるか否かの判定する第３の液面検知を行い、前記第３の液面検知にて前記液面があると判定した際に前記液面に泡が存在することを示すアラートを出力し、
前記第３の泡検知位置は、前記液面に前記泡が存在しない場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記液面から露出し、前記液面に前記泡が存在する場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記泡に接触する位置である、自動分析システム。
【請求項１０】
請求項９記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部は、前記第３の液面検知にて液面がないと判定した際に、前記試薬分注機構を第４の泡検知位置まで下降させる第２の下降動作を行い、前記液面センサから検出結果を取得して前記液面があるか否かを判定する第４の液面検知を行い、前記第４の液面検知にて液面がないと判定した際に前記液面に泡が存在することを示すアラートを出力し、
前記第４の泡検知位置は、前記液面に前記泡が存在しない場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記液面から露出し、前記液面に前記泡が存在する場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記泡に接触する位置である、自動分析システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部から出力されるアラートを表示する表示部を有する、自動分析システム。
【請求項１２】
試料を分析する自動分析装置と、
前記自動分析装置と接続される端末装置と、
を備え、
前記自動分析装置は、試薬の液面を検出する液面センサを備え、前記試薬の吸引および吐出を行う試薬分注機構と、
試料の分析に用いる試薬を収容する試薬容器を搭載する試薬ディスクと、
前記試料と前記試薬とが反応する反応容器を搭載する反応ディスクと、
を有し、
前記端末装置は、
前記試薬分注機構の動作を制御する制御信号を生成する演算制御部を有し、
前記演算制御部は、前記試薬容器から吸引した前記試薬を前記反応容器に吐出した後、前記試薬分注機構を第４の泡検知位置まで下降させる第２の下降動作を行い、前記液面センサから検出結果を取得して前記液面があるか否かを判定する第４の液面検知を行い、前記第４の液面検知にて液面がないと判定した際に前記液面に泡が存在することを示すアラートを出力し、
前記第４の泡検知位置は、前記液面に前記泡が存在しない場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記液面から露出し、前記液面に前記泡が存在する場合に前記試薬分注機構の分注ノズルの先端部が前記泡に接触する位置である、自動分析システム。
【請求項１３】
請求項１２記載の自動分析システムにおいて、
前記演算制御部から出力されるアラートを表示する表示部を有する、自動分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動分析システムに関し、特に、液体の試料や試薬の分注時における液面の泡検知に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液あるいは尿などの検体成分の定性・定量分析を行う自動分析装置では、例えば試料あるいは試薬を分注する際に分注量が正確であるか否かを判定するために液面チェックを行うものがある。【０００３】
この液面チェックでは、液面に発生する泡を検知することが重要である。液面に泡が発生している場合には、その泡を液面と誤検知してしまい、正確に試薬容量を管理できなくなる恐れがある。【０００４】
この泡を検出する技術としては、例えば試薬などの吸引動作時の圧力波形を測定して泡を検知するもの、あるいは画像処理によって試薬ボトル内の泡を検出するものなどが知られている。【０００５】
なお、この種の自動分析装置の液面検知技術としては、前回のプローブ下降動作の際に検出された液面高さに基づいて求められた吸入動作後の液面高さと、今回のプローブ下降動作の際に実際に検出された液面高さとの差分をとり、その差分が第１のしきい値を超え、該第１のしきい値よりも大きく設定された第２のしきい値以下であるときに泡の存在を検知するものがある（例えば特許文献１参照）。【０００６】
また、この種の自動分析装置における正確な分注量の判定技術としては、分注機構が試薬を吸引した後、上昇動作の前に、一定量の上昇動作と液面チェックを２回挿入し、それら２回の液面チェックのそれぞれタイミングにおいて液面検知がされた場合に正確な分注量の分注が行われたと判断するものがある（例えば特許文献２参照）。【０００７】
液面を検知する方法しては、種々のものが知られており、静電容量式の液面検知方式については、例えば、特開平８−２１０８９６号公報や特開平８−９４６４２号公報に記載されているものが知られている。【０００８】
これらの方式では、プローブを液面検出用のセンサとして使用し、容器を保持するディスクとプローブの間の静電容量が、プローブの先端が空中にある場合と、プローブの先端が液体中にある場合とで異なることに基づいて、液面検知を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１６−２７３０９号公報
【特許文献２】特開平１０−２８２１１６号公報
【特許文献３】特開平８−２１０８９６号公報
【特許文献４】特開平８−９４６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
液面の圧力波形を測定する技術では、吸引動作の圧力波形を計測して、泡のない液面を吸引した際の圧力波形と比較することにより、泡を検知するものであるが、この場合、吸引時の圧力波形を測定する機能が必要となる。その結果、自動分析装置のコストが上昇してしまうという問題がある。【００１１】
画像処理によって泡を検知する技術は、試薬ボトル内を撮影して画像処理を施して、泡のない液面の画像と比較することによって、泡の有無を検知する。この場合も、同様に、試薬ボトル内を撮影する撮影機能や画像処理機能などが新たに必要となり、自動分析装置のコストが上昇してしまうことになる。【００１２】
また、特許文献１の技術では、発生した泡が割れないと液面高さの差分がしきい値を超えないことになってしまう。そのため、分注機構との接触で割れないほど強度のある泡に対しては、泡を検出することが難しいという問題がある。【００１３】
特許文献２の技術についても、２回の液面チェックにおいていずれの場合も泡が割れない場合、それぞれの液面チェックにて液面が誤検知されてしまう。よって、この場合も、分注機構との接触で割れないほど強度のある泡に対しては検出することが難しいという問題がある。【００１４】
本発明の目的は、コストの上昇を抑えながら、試薬などに存在する泡を高精度に検知することのできる技術を提供することにある。【００１５】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。【００１７】
すなわち、代表的な自動分析システムは、自動分析装置および端末装置を備える。自動分析装置は、試料を分析する。端末装置は、自動分析装置と接続される。【００１８】
自動分析装置は、試薬分注機構および試薬ディスクを有する。試薬分注機構は、試薬の液面を検出する液面センサを具備し、試薬の吸引および吐出を行う。試薬ディスクは、試料の分析に用いる試薬を収容する試薬容器１２２を搭載する。【００１９】
端末装置は、試薬分注機構の動作を制御する制御信号を生成する演算制御部を有する。演算制御部は、試薬分注機構が試薬容器に収容される試薬を吸引した後、試薬分注機構を第１の泡検知位置まで上昇させる第１の上昇動作を行い、液面センサの検出結果を取得して液面があるか否かの判定する第１の液面検知を行い、第１の液面検知にて液面がないと判定した際に液面に泡が存在することを示すアラートを出力する。【００２０】
また、第１の泡検知位置は、液面に泡が存在しない場合に試薬分注機構の分注ノズルの先端部が液中に留まり、液面に泡が存在する場合に分注ノズルの先端部が液中から露出する位置である。【００２１】
さらに、演算制御部は、第１の液面検知にて液面があると判定した際に、試薬分注機構を第２の泡検知位置まで上昇させる第２の上昇動作を行い、液面センサの検出結果を取得して液面があるか否かの判定する第２の液面検知を行い、第２の液面検知にて液面があると判定した際に液面に泡が存在することを示すアラートを出力する。【００２２】
第２の泡検知位置は、液面に泡が存在しない場合に試薬分注機構の分注ノズルの先端部が液面から露出し、液面に泡が存在する場合に試薬分注機構の分注ノズルの先端部が泡に接触する位置である。
【発明の効果】
【００２３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。【００２４】
自動分析システムのコストを上昇させることなく、検体成分の分析を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態による自動分析システムにおける構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１の自動分析システムによる試料および試薬を分注する際の分注動作の一例を示す説明図である。
【図３】図３は、図２に続く説明図である。
【図４】図２の試薬分注機構におけるノズルの微上昇動作の他の例を示す説明図である。
【図５】図３の試薬分注機構におけるノズルの微下降動作の他の例を示す説明図である。
【図６】図２の泡検知動作における液面が正常の際の一例を示す説明図である。
【図７】図６の泡検知動作における液面が正常の際の一例を示す説明図である。
【図８】図３の泡検知動作における液面が正常の際の一例を示す説明図である。
【図９】図５の泡検知動作における液面が正常の際の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
以下、実施の形態を詳細に説明する。
〈自動分析システムの構成例〉
【００２７】
図１は、本実施の形態による自動分析システムにおける構成の一例を示す説明図である。
【００２８】
自動分析システム１００は、血液や尿などの体液成分を検体とし、糖やコレステロール、タンパク、あるいは酵素などの各種成分の測定を行うほか、免疫血清、腫瘍マーカ、凝固検査の項目などを測定することができる。
【００２９】
この自動分析システム１００は、図１に示すように、自動分析装置１０１および全体制御部１０２から構成されている。端末装置である自動分析装置１０１は、試料ディスク１１０、試料分注機構１１１、反応ディスク１１２、測光機構１１３、反応容器洗浄機構１１４、試薬分注機構１１５、試薬ディスク１１６、音波照射機構１１７、および撹拌機構１１８などから構成されている。
【００３０】
試料ディスク１１０は、試料を収納する試料収納容器１２０を搭載する。試料収納容器１２０は、血液や尿などの生体試料を収納する容器である。この試料ディスク１１０の右側近傍には、試料分注機構１１１が設けられている。試料分注機構１１１は、試料の吸引および吐出を行う。
【００３１】
試料分注機構１１１の右側には、反応ディスク１１２が設けられている。反応ディスク１１２には、試料と試薬とが反応する反応容器１２１が環状に配列されている。この反応ディスク１１２の近傍には、測光機構１１３、反応容器洗浄機構１１４、および音波照射機構１１７が設けられている。
【００３２】
測光機構１１３は、例えば分光光度計などからなり、反応液の吸光度を測定する。反応容器洗浄機構１１４は、反応容器１２１を洗浄する。音波照射機構１１７は、音波を照射することによって反応容器１２１内の反応液を脱気する。すなわち、液体に溶存している気体を除去する。撹拌機構１１８は、反応容器１２１内の反応液を撹拌する。
【００３３】
反応ディスク１１２の右側には、試薬分注機構１１５が設けられている。試薬分注機構１１５は、試薬の吸引および吐出を行う。試薬分注機構１１５の右側には、試薬ディスク１１６が設けられている。試薬ディスク１１６は、試薬容器１２２を搭載する。試薬容器１２２は、試料の分析に用いる試薬を収容する容器である。
【００３４】
全体制御部１０２は、測光部１３０、管理部１３１、コンピュータ１３２、表示部１３３、および入力部１３４などから構成されている。測光部１３０は、測光機構１１３による計測結果の分析処理を行う。
【００３５】
管理部１３１は、コンピュータ１３２から出力される制御信号に基づいて、試料ディスク１１０、試料分注機構１１１、反応ディスク１１２、反応容器洗浄機構１１４、試薬分注機構１１５、および試薬ディスク１１６などの動作を制御する。
【００３６】
コンピュータ１３２は、例えばパーソナルコンピュータなどからなり、自動分析システム１００の全体の制御を司る。このコンピュータ１３２は、制御部１４０、演算部１４１、およびメモリ１４２などを有する。また、制御部１４０および演算部１４１によって、演算制御部が構成される。
【００３７】
制御部１４０は、前述した制御信号を生成して管理部１３１に出力する。演算部１４１は、測光部１３０による分析処理に基づいて、試料中の対象成分の濃度を算出する。演算部１４１が算出した結果は、制御部１４０に出力される。制御部１４０は、演算部１４１から受け取った算出結果、すなわち試料中の対象成分の濃度などを表示部１３３に表示させる。
【００３８】
メモリ１４２は、例えばフラッシュメモリに例示される不揮発性メモリあるいはハードディスクドライブなどからなり、測光部１３０が分析処理した計測結果やその他の様々なデータを格納する。
【００３９】
表示部１３３は、例えば液晶ディスプレイなどのディスプレイからなり、測定結果や各種の操作に係る情報、あるいはアラートなどを表示する。入力部１３４は、例えばキーボードやマウスなどからなり、様々なデータを入力する。あるいは、タブレットやタッチパネルなどのポインティングデバイスを用いて、表示部１３３および入力部１３４を構成するようにしてもよい。
〈試薬、試料の分注動作について〉
【００４０】
続いて、自動分析システム１００による分析動作の際に行われる試薬、試料の分注動作について説明する。
【００４１】
以下に説明する動作は、主に制御部１４０が主体となって行うものであり、制御部１４０から出力される制御信号に基づいて、管理部１３１が試料ディスク１１０、試料分注機構１１１、反応ディスク１１２、反応容器洗浄機構１１４、試薬分注機構１１５、および試薬ディスク１１６の動作をそれぞれ制御する。
【００４２】
まず、試料ディスク１１０に設置された試料が、試料収納容器１２０から反応容器１２１へと試料分注機構１１１により分注される。反応ディスク１１２が回転動作することによって、試料が収容された反応容器１２１が試薬分注位置まで移動する。
【００４３】
試薬分注機構１１５は、分析に使用する試薬を試薬容器１２２から試料の入っている反応容器１２１へと分注する。ここで、反応容器１２１に収容された試料および試薬の混合液を反応液という。
【００４４】
続いて、音波照射機構１１７が音波を照射して反応容器１２１内の反応液を脱気する。その後、撹拌機構１１８が反応容器１２１内の反応液を撹拌する。反応容器１２１は、反応ディスク１１２の下部に満たされている図示しない恒温槽循環液体によって、一定の温度、例えば３７℃程度に保たれている。これにより、反応の促進および反応の進行の安定化が図られる。
【００４５】
続いて、反応ディスク１１２の回転動作させることにより、反応容器１２１を測光機構１１３に通過させる。測光部１３０は、反応容器１２１が測光機構１１３を通過する際の光学特性変化を計測して、その計測結果をコンピュータ１３２に出力する。
【００４６】
コンピュータ１３２において、演算部１４１は、測光部１３０が計測した結果から試料中の対象成分の濃度を算出する。演算部１４１による算出結果は、メモリ１４２に格納される。また、制御部１４０は、演算部１４１の算出結果を表示部１３３に表示させる。
【００４７】
反応後の反応容器１２１は、反応容器洗浄機構１１４によって洗浄されて、次の反応に繰り返し使用される。あるいは、反応容器１２１は、使用されずに図示しない反応容器廃棄部などに廃棄される。
〈泡検知動作について〉
【００４８】
続いて、自動分析システム１００による分注動作および泡検知動作について説明する。前述した分注動作において、試薬容器１２２に存在する泡、あるいは反応容器１２１に存在する泡を検知する泡検知動作が行われる。この泡検知動作は、予め自動分析装置１０１の試薬分注機構１１５に設けられる後述する液面センサ１１５ａを用いて行われる。
【００４９】
図２は、図１の自動分析システムによる試料および試薬を分注する際の分注動作および泡検知動作の一例を示す説明図である。図３は、図２に続く説明図である。
【００５０】
これら図２および図３では、試薬容器１２２、反応容器１２１、およびそれらに試薬を分注する試薬分注機構１１５に注目して示したものであり、試薬容器１２２の試薬に泡が発生している場合を示している。
【００５１】
ここでも、試薬分注機構１１５の動作については、図１の制御部１４０が主体となって制御するものである。すなわち、制御部１４０から出力される制御信号に基づいて、管理部１３１が試薬分注機構１１５の動作を制御する。
【００５２】
試薬を分注する際、試薬分注機構１１５は、試薬容器１２２に貯められている試薬の液面まで下降する。以下、自動分析システム１００による分注動作および泡検知動作について詳しく説明する。ここでは、試薬分注機構１１５による泡検知動作の例について説明する。
【００５３】
まず、制御部１４０は、試薬分注機構１１５を試薬の入った試薬容器１２２の上方まで移動させる。そして、制御部１４０は、図２（ａ）に示すように、液面の有無をチェックしながら該試薬分注機構１１５を下降させる。
【００５４】
ここで、試薬分注機構１１５の分注ノズルの先端部には、図２に示すように、液面センサ１１５ａが設けられている。液面センサ１１５ａの検出信号は、制御部１４０に入力される。制御部１４０は、液面センサ１１５ａによる検出信号に基づいて、液面の有無を判定する。
【００５５】
液面を検出した際、制御部１４０は、図２（ｂ）に示すように、試薬分注機構１１５の下降を停止させる。この図２（ｂ）では、試薬容器１２２の試薬に泡が発生しているために、制御部１４０は、試薬に発生している泡を液面と判定する。
【００５６】
試薬分注機構１１５が停止すると、制御部１４０は、再度、液面の有無をチェックする。このチェックにおいても、制御部１４０は、液面に発生している泡を誤検出して、液面ありと判定する。
【００５７】
続いて、制御部１４０は、図２（ｃ）に示すように、試薬容器１２２から予め設定された分注量の試薬を試薬分注機構１１５に吸引させる。その後、制御部１４０は、図２（ｄ）に示すように、試薬分注機構１１５を微上昇させた後、再び第１の液面判定である液面チェックおよび泡検知を行う。この場合、試薬分注機構１１５の上昇量は、正常な液面であれば分注ノズルの先端部が液中に留まる程度である。この微上昇動作が第１の上昇動作であり、このときの分注ノズルの位置が第１の泡検知位置となる。
【００５８】
ここで、試薬の液面に発生している泡の強度が弱い場合には、分注ノズルが上昇した刺激によって泡は割れてしまう。よって、分注ノズルの微上昇後の液面チェックにおいて、図６に示すように液面がある場合、制御部１４０は、液面が正常であると判断する。
【００５９】
また、液面がない場合、試薬の液面に泡が存在している可能性があるので、制御部１４０は、試薬に泡が発生している可能性があることを示すアラートを表示部１３３に表示させる。あるいは、制御部１４０は、例えば表示部１３３などに設けられる図示しないスピーカなどからアラーム音を出力して知らせるようにしてもよい。
【００６０】
試薬の液面に発生している泡の強度が強い場合、分注ノズルの微上昇では、泡が消えない可能性がある。そのような泡を検知する動作として、前述した液面チェックの後、制御部１４０は、図４に示すように、再び試薬分注機構１１５の分注ノズルを微上昇させて第２の液面検知および泡検知動作を行う。なお、第２の液面検知は、前述した第１の液面チェックを実行せずに、単独にて行うようにしてもよい。
【００６１】
この場合、上昇量は、分注ノズルの先端部が例えば試薬の液面から１ｍｍ程度離れる程度である。この微上昇動作が第２の上昇動作であり、その際の分注ノズルの位置が第２の泡検知位置となる。その状態で、制御部１４０は、液面があるかないかを判定する。強度の強い泡の場合には、泡が割れずに分注ノズルの先端部などにも残っているので、液面ありと判定される。
【００６２】
液面ありと判定した場合、制御部１４０は、試薬に泡が発生している可能性があることを示すアラートを表示部１３３に表示させる。また、図７に示すように、液面なしの場合、制御部１４０は、泡が存在せず正常であると判定して、次の動作に移行する。
【００６３】
これによって、分注ノズルの上昇動作などで割れる強度の弱い泡、言い換えれば割れやすい泡だけでなく、分注ノズルの上昇動作などでは割れない強度の強い泡、言い換えれば割れにくい泡のいずれの泡であっても容易に検出して、ユーザなどに知らせることができる。
【００６４】
ここで、図２（ｃ）に示す動作において、試薬分注機構１１５の吸引動作によって分注ノズル周辺の泡を吸引し尽くしてしまう場合、制御部１４０は、図２（ｄ）の微上昇動作あるいは図４の微上昇動作の動作前、動作中、または動作後のいずれかに試薬分注機構１１５を回転動作させる。この場合、試薬分注機構１１５の回転範囲は、試薬容器１２２の容器口に接触しない程度とする。これによって、分注ノズル周辺などに密集している泡を均すことができるので、泡検知の精度を向上させることができる。
【００６５】
例えば試薬容器１２２の口径が２０ｍｍ程度と仮定すると、回転誤差などを考慮して、回転量は５ｍｍ程度にすることが望ましい。これは分注条件に依存しない固定値であり実験的に最適値を決定する動作量とする。
【００６６】
続いて、制御部１４０は、図２（ｅ）に示すように、試薬分注機構１１５を所定の位置まで上昇させた後、該試薬分注機構１１５を試料などが入った反応容器１２１の上方に移動させて、試薬分注機構１１５の分注ノズルから試薬を吐出させる。
【００６７】
試薬を吐出した後、制御部１４０は、図３（ａ）に示すように、試料、試薬の反応液の液面検知を行う。このとき、制御部１４０は、判定結果が液面ありの場合、異常であると判定する。吐出された泡は体積が大きいために反応容器１２１内にて泡が盛り上がり、試薬分注機構１１５の分注ノズルに触れた可能性があるからである。また、液面なしの場合には、正常と判定する。図３（ａ）に示す泡検知動作では、分注ノズルが上昇した刺激によって割れてしまう泡よりも強度の強い泡を対象として検出する。
【００６８】
これにより、新たな機構を追加することなく、液面を検知する機構、すなわち既存の液面センサ１１５ａだけで、試薬分注機構１１５の分注ノズルとの接触などで割れないほど強度のある泡も検出することができる。
【００６９】
その後、制御部１４０は、図３（ｃ）に示すように、反応容器１２１の試料、試薬の反応液に触れない程度に試薬分注機構の１１５の分注ノズルを微下降動作させた後に第３の液面検知である液面チェックおよび泡検知を行う。この微下降動作が第１の下降動作であり、その際の分注ノズルの位置が第３の泡検知位置である。
【００７０】
この液面検知において、液面ありの場合、制御部１４０は、異常があると判定する。この場合も、泡の体積が大きいために反応容器１２１内で泡が盛り上がり、試薬分注機構１１５の分注ノズルに泡が触れている可能性があるからである。
【００７１】
異常と判定した際、制御部１４０は、試薬に泡が発生している可能性があることを示すアラートを表示部１３３に表示させる。図８に示すように、液面ありの場合、制御部１４０は、正常であると判定する。
【００７２】
あるいは、制御部１４０は、図５に示すように、試薬吐出後に反応容器１２１の試料、試薬の反応液に触れる程度の微下降動作を行い、第４の液面検知である液面チェックおよび泡検知を行うようにしてもよい。この微下降動作が第２の下降動作であり、その際の分注ノズル位置が第４の泡検知位置となる。ここでは、図９に示すように液面ありの場合、制御部１４０は、正常と判定する。この第４の液面検知は、前述した第３の液面検知を実行せずに単独にて行うようにしてもよい。
【００７３】
液面なしの場合、制御部１４０は、異常であると判定する。この場合、試薬分注機構１１５が、泡の含まれている試薬を空吸いしてしまい、分注量が設定より少ない可能性があるからである。異常と判定した際、制御部１４０は、試薬に泡が発生している可能性があることを示すアラートを表示部１３３に表示させる。
【００７４】
これによって、図３（ｃ）の泡検知の際の泡よりも強度の弱い泡を検出することができる。なお、図５の泡検知は、図３（ｃ）の後に行うようにしてもよい。
【００７５】
その後、制御部１４０は、図３（ｄ）に示すように、試薬分注機構１１５を所定の位置まで上昇させて、該試薬分注機構の１１５を所定の位置まで戻す。
【００７６】
以上により、泡検知処理の動作が終了となる。なお、試薬に泡が発生している可能性があることを示すアラートは、図３（ｄ）の処理の前、あるいは処理後などに一括して表示部１３３に表示するようにしてもよい。
【００７７】
〈試薬分注機構の上昇量および下降量〉
【００７８】
ここで、前述した試薬分注機構１１５の分注ノズルの微上昇動作および微下降動作では、分注量の設定量によって動作量を計算し、その動作量分だけ動作させることが望ましい。
【００７９】
以下、試薬分注機構１１５における微上昇動作の上昇量および微下降動作の下降量の算出について説明する。
【００８０】
説明を簡略化するために、試薬分注機構１１５における動作の前提条件を定義する。ただし、試料、試薬の性質によっては前提条件が変動するものとする。
【００８１】
まず、図２（ｂ）の動作において、試薬分注機構１１５の分注ノズル先端部が停止する位置は、液面から３ｍｍ程度下とする。図２（ｃ）の動作において、試薬分注機構１１５は吸引動作によって液面を１ｍｍ程度下げるものとする。つまり、試薬分注機構１１５による吸引後、２ｍｍ程度以上の上昇動作を行えば、該試薬分注機構１１５は、液面上あるいは空気中に到達する。
【００８２】
以下、試薬分注機構１１５の上昇量および下降量については、例えば図１のコンピュータ１３２が有する演算部１４１が算出して、その算出結果に基づいて、制御部１４０が試薬分注機構１１５の動作を制御する制御信号を生成するものとする。
【００８３】
図３（ｄ）の動作において、試薬分注機構１１５の分注ノズル先端部は、液面から１０ｍｍ程度上方に位置するものとする。つまり、試薬分注機構１１５が１０ｍｍ程度以上の下降動作を行うことにより、試薬分注機構１１５の分注ノズル先端部は、反応液中に到達することになる。また、試薬、試料の分注量は、合計２５０μｌとする。
【００８４】
これらの前提条件に基づいた吸引後の微上昇量について計算する。
【００８５】
試薬の吸引量、試薬容器１２２のサイズから、試薬分注機構１１５の吸引動作によって液面が下がる量を式１から計算できる。ここでは、吸引動作による液面が下がる高さを１ｍｍ程度と仮定する。
【００８６】
吸引動作によって液面が下がる高さ（ｍｍ）＝ 試薬吸引量（ｍｍ）÷試薬ボトル断面積（ｍｍ）       （式１）
【００８７】
ここで、試薬の表面張力および粘性などによって、試薬分注機構１１５の分注ノズルが液面から完全に離れるために必要な液面からの上昇量は、液面から１ｍｍ程度必要である場合と仮定する。
【００８８】
一方、試薬の液面から０．５ｍｍ程度しか離れていない場合は、試薬分注機構１１５の分注ノズルが液面に接触していると仮定する。これは分注条件に依存しない固定値であり、実験的に最適値を決定するパラメータとする。
【００８９】
また、試薬分注機構１１５の分注ノズルの先端が吸引動作中に液面から出ないために、分注ノズルの先端部が液面から３ｍｍ程度下降した位置で吸引開始する必要がある場合を仮定する。これは分注条件に依存しない固定値であり、実験的に最適値を決定するパラメータとする。
【００９０】
ただし、これらの仮定は説明を分かりやすくするために、区切りの良い数値で表現したものである。
【００９１】
これらの条件に基づいて、図２（ｄ）に示す微上昇動作は、正常な液面、すなわち泡のない液面であれば液中に留まる上昇量が式２から求められ、ここでは２．５ｍｍ程度と算出できる。
【００９２】
微上昇動作の上昇量(ｍｍ)＝吸引開始時点の液面からの下降位置(３ｍｍ)−吸引動作によって液面が下がる高さ(１ｍｍ)＋分注機構が液面に接触できる液面からの上昇量の上限値（０．５ｍｍ）      （式２）
【００９３】
一方、図４に示す微上昇動作は、正常な液面であれば、分注ノズルの先端部が液面から１ｍｍ程度の液上に出る程度の上昇量は式３から求められ、ここでは３．０ｍｍ程度と算出できる。
【００９４】
微上昇動作の上昇量(ｍｍ)＝吸引開始時点の液面からの下降位置(３ｍｍ)−吸引動作によって液面が下がる高さ(１ｍｍ)＋液面から完全に離れるために必要な液面からの上昇量（１ｍｍ）      （式３）
〈泡検知動作の他の例〉
【００９５】
なお、前述した吸引後の微上昇量を算出した後、微上昇動作を省略して泡判定を行うことも可能である。吸引後の微上昇動作を実施する時間を設けたくない場合、既存の上昇動作中に液面検知を実施して、泡判定を実施するようにしてもよい。
【００９６】
この場合、上述した第１の泡検知位置または第２の泡検知位置に達する時間を算出して、既存の上昇動作中に算出した時間が経過した際に液面検知を行う。第１の泡検知位置または第２の泡検知位置にて液面検知をする場合、制御部１４０は、図２（ｄ）に示す上昇動作を開始する前に上昇動作速度から第１の泡検知位置または第２の泡検知位置に達する時間を算出して、上昇動作を開始した際に、その時間が経過した時点で液面検知を実施して、液面の有無を判定する。
【００９７】
また、液面検知をリアルタイムに実施できず、ある周期毎、例えば２５ｍｓ程度の周期でしか液面の有無を検知できない場合には、試薬分注機構１１５の上昇動作の速度を変更して液面検知をする。
【００９８】
この場合、制御部１４０は、２５ｍｓ程度後に微上昇動作に到達するよう、試薬分注機構１１５の上昇動作速度を設定して、上昇動作を開始したら２５ｍｓ程度後に液面検知を実施し、その液面有無によって泡判定を実施する。
〈試薬分注機構の下降量について〉
【００９９】
続いて、試薬分注機構１１５の下降動作における下降量について計算する。
【０１００】
図３（ｄ）に示す試薬分注機構１１５の下降動作において、反応容器１２１の底から１５ｍｍ程度上の位置まで分注ノズルの先端部が下降してから試薬吐出すると仮定する。これは分注条件に依存しない固定値であり実験的に最適値を決定する動作量とする。
【０１０１】
試料・試薬吐出量と反応容器１２１のサイズによって反応容器１２１の液面高さは式４のように計算することができる。ここでは、反応容器１２１の液面高さを５ｍｍ程度と仮定する。
【０１０２】
反応セル液面高さ(ｍｍ)＝ 吐出時点における試料・試薬吐出量(ｍｍ３)÷反応セル断面積(ｍｍ２)        （式４）
【０１０３】
ここで、試料・試薬の表面張力や粘性などによって、試薬分注機構１１５の分注ノズル先端部が反応液面から完全に離れるために必要な位置を、液面から１ｍｍ程度上に位置する必要があると仮定する。
【０１０４】
一方、試薬分注機構１１５の分注ノズル先端部が液面から０．５ｍｍ程度下に位置する場合は、該試薬分注機構１１５の分注ノズルが反応液中に完全に接触していると仮定する。これは分注条件に依存しない固定値であり、実験的に最適値を決定するパラメータとする。
【０１０５】
これらの条件に基づいて、図３（ｃ）における微下降動作の下降量は、式５のようになり、ここでは９．０ｍｍ程度と算出できる。
【０１０６】
微下降動作の下降量(ｍｍ)＝試薬吐出時の反応セル底から分注機構までの距離(１５ｍｍ)−反応セル液高さ（５ｍｍ）−液面から完全に離れるために必要な液面からの位置（１ｍｍ）      （式５）
【０１０７】
一方、図５における微下降動作の下降量は式６のようになり、ここでは３．０ｍｍ程度と算出できる。
【０１０８】
微下降動作の下降量(ｍｍ)＝試薬吐出時の反応セル底から分注機構までの距離(１５ｍｍ)−反応セル液高さ（５ｍｍ）＋液面から完全に接触するために必要な液面からの位置（０.５ｍｍ）    （式６）
【０１０９】
それにより、強度の弱い泡から強度の強い泡まで、自動分析システム１００に新たな泡検知機能などを追加することなく、検出してユーザに異常を通知することができる。その結果、自動分析システム１００のコストを上昇させることなく、試料分析の精度を向上させることができる。
【０１１０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１１１】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【０１１２】
また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１００  自動分析システム
１０１  自動分析装置
１０２  全体制御部
１１０  試料ディスク
１１１  試料分注機構
１１２  反応ディスク
１１３  測光機構
１１４  反応容器洗浄機構
１１５  試薬分注機構
１１５ａ  液面センサ
１１６  試薬ディスク
１１７  音波照射機構
１１８  撹拌機構
１２０  試料収納容器
１２０  試薬収納容器
１２１  反応容器
１２２  試薬容器
１３０  測光部
１３１  管理部
１３２  コンピュータ
１３３  表示部
１３４  入力部
１４０  制御部
１４１  演算部
１４２  メモリ
【図１】
2020066189.tif 000003
【図２】
2020066189.tif 000004
【図３】
2020066189.tif 000005
【図４】
2020066189.tif 000006
【図５】
2020066189.tif 000007
【図６】
2020066189.tif 000008
【図７】
2020066189.tif 000009
【図８】
2020066189.tif 000010
【図９】
2020066189.tif 000011
【国際調査報告】
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2020066189.tif 000013
2020066189.tif 000014
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