分注装置、自動分析装置および分注不良確認方法
【課題】液面誤検知による空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良を確認して、誤分析を回避しうる分注装置、自動分析装置および分注不良確認方法を提供する。
【解決手段】分注装置、自動分析装置および分注不良確認方法。分注装置は、分注プローブ５０を用いて検体容器２２または試薬容器４２から分析に要する液体およびダミー液体の合計量を吸引し、分注制御部１０９の制御の元で前記容器上でダミー液体を吐出させて、電圧検出回路１１３により吐出時の分注プローブ５０と電極４ａ間の静電容量変化を検知して、液体吐出判定部１０６により前記静電容量変化に基づき分注プローブ５０が液体を吐出したか否かを判定する。
【解決手段】分注装置、自動分析装置および分注不良確認方法。分注装置は、分注プローブ５０を用いて検体容器２２または試薬容器４２から分析に要する液体およびダミー液体の合計量を吸引し、分注制御部１０９の制御の元で前記容器上でダミー液体を吐出させて、電圧検出回路１１３により吐出時の分注プローブ５０と電極４ａ間の静電容量変化を検知して、液体吐出判定部１０６により前記静電容量変化に基づき分注プローブ５０が液体を吐出したか否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体または試薬を分注する分注装置、前記分注装置を備えた自動分析装置および分注不良確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検体と試薬とを反応させることによってその検体の成分を分析する自動分析装置において、検体または試薬分注の際、確実に吸引するとともに検体または試薬中へのプローブの挿入を最小として検体間または試薬間のキャリーオーバーを防止するために、プローブ自身またはプローブの近傍に設けられる電極と、検体または試薬容器と一体にまたは近傍に配設される電極との間の静電容量の変化を検出する静電容量式の液面検知機構が採用されている。
【０００３】
このような静電容量式の液面検知機構において、液体容器に帯電した静電気により液面を誤検知することがあり、これを防止するために液体容器の帯電を除電する機構を設ける液面検知機構が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、液面検知機構とは別に、分注プローブが接続される配管に配管圧力測定機構を設けることにより検体または試薬の液体吸引状態を圧力により確認して、圧力変化によって分注異常を検出する技術も開示されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２７１３１９号公報
【特許文献２】特開２００７−２８５８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の液面検知機構は、検体または試薬の容器帯電を除電できるため液面誤検知による空吸引などの分注不良は低減できるものの、異物の吸引等により分注プローブが目詰まりした場合などにも分注不良は発生し、プローブ目詰まりによる分注不良の発見、解消という問題を有していた。
【０００７】
また、特許文献２に記載の液面検知機構では、空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良を確認することはできるものの、圧力検知機構を搭載する必要があり、コストやスペースの点で問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液面誤検知による空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良をも確認して、誤分析を回避しうる分注装置、自動分析装置および分注不良確認方法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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注装置は、導電性を有し容器に収容された液体を吸引または吐出する分注プローブと、前記容器と一体にまたは前記容器の近傍に配設される電極と、を備え、前記分注プローブと前記電極との間の静電容量の変化に基づいて前記液体の液面を検知する液面検知機構を備える分注装置であって、前記分注プローブを用いて前記容器から分析に必要な液体とダミー液体の合計量を吸引し、その後前記容器上で前記ダミー液体を吐出するよう制御する分注制御手段と、前記分注制御手段による前記ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化を検知する検知手段と、前記検知手段が検知した静電容量変化に基づき、前記分注プローブが液体を吐出したか否かを判定する液体吐出判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の分注装置は、上記発明において、前記検知手段は、前記液面検知機構であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の分注装置は、上記発明において、前記検知手段により検知された静電容量変化に基づき、ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化時間を測定する測定手段と、を備え、前記液体吐出判定手段は、前記測定手段が測定した静電容量変化時間に基づき、前記分注プローブが所定量の液体を吐出したか否かを判定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の自動分析装置は、検体と試薬を反応容器で反応させ、反応液の光学的特性をもとに前記反応液の分析を行う自動分析装置であって、上記のいずれか一つに記載の分注装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の自動分析装置の分注不良確認方法は、容器に収容された検体および試薬を反応容器に分注し、分注された検体及び試薬を反応容器内で攪拌して反応させ、反応液の光学的特性をもとに前記反応液を分析する自動分析装置の分注不良確認方法であって、前記容器内の液体の液面を静電容量変化に基づき検知する液面検知ステップと、前記容器内の液体を、分注プローブを用いて分析に必要な液体とダミー液体の合計量を吸引する吸引ステップと、前記分注プローブにより前記容器上で前記ダミー液体を吐出するダミー液体吐出ステップと、前記ダミー液体吐出ステップにおいて、前記ダミー液体の吐出時の前記分注プローブと電極との間の静電容量変化を検知する検知ステップと、前記検知ステップにて検知された静電容量変化に基づき、前記分注プローブが液体を吐出したか否かを判定する液体吐出判定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の自動分析装置の分注不良確認方法は、上記発明において、前記検知ステップにおいて検知された静電容量変化に基づき、前記ダミー液体の吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化時間を測定する測定ステップと、を含み、前記液体吐出判定ステップは、前記測定ステップにより測定した静電容量変化時間に基づき、前記分注プローブが所定量の液体を吐出したか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る分注装置、自動分析装置および分注不良確認方法によれば、分注プローブを用いて検体または試薬容器から分析に必要な液体とダミー液体の合計量を吸引し、前記容器上で前記ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化を検知し、前記静電容量変化に基づき前記分注プローブが液体吐出したか否かを判定することにより、液面誤検知による空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良を確認して、誤分析を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、本明細書の記載により本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる自動分析装置を示す概略構成図である。図１に示すように、自動分析装置１は、検体と試薬との間の反応物を通過する光を測定する測定機構９と、測定機構９を含む分析装置１全体の制御を行なうとともに、測定機構９における測定結果の分析を行なう制御機構１０とを備える。自動分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の分析を自動的に行なう。
【００１８】
まず、測定機構９について説明する。測定機構９は、大別して検体テーブル２と、反応テーブル３と、試薬テーブル４と、検体分注装置５と、試薬分注装置７と、分注プローブ洗浄装置６および８とを備えている。
【００１９】
検体テーブル２は、円盤状のテーブルを有し、該テーブルの周方向に沿って等間隔で複数配置された収納部２１を備えている。各収納部２１には、検体を収容した検体容器２２が着脱自在に収納される。検体容器２２は、上方に向けて開口する開口部２２ａを有している。また、検体テーブル２は、検体テーブル２の中心を通る鉛直線を回転軸として検体テーブル駆動部（図示せず）によって図１に矢印で示す方向に回転する。検体テーブル２が回転すると検体容器２２は、検体分注装置５によって検体が吸引される検体吸引位置に搬送される。
【００２０】
なお、検体容器２２には、収容された検体の種類や分析項目に関する検体情報を有する識別ラベル（図示せず）が貼り付けてある。一方、検体テーブル２は、検体容器２２の識別ラベルの情報を読み取る読取部２３を備えている。
【００２１】
反応テーブル３は、円環状のテーブルを有し、該テーブルの周方向に沿って等間隔で複数配置された収納部３１を備えている。各収納部３１には、検体と試薬を収容する透明な反応容器３２が上方に向けて開口した形態で着脱自在に収納される。また、反応テーブル３は、反応テーブル３の中心を通る鉛直線を回転軸として反応テーブル駆動部（図示せず）によって図１に矢印で示す方向に回転する。反応テーブル３が回転すると反応容器３２は、検体分注装置５によって検体が吐出される検体吐出位置や、試薬分注装置７によって試薬が吐出される試薬吐出位置に搬送される。反応テーブル３の上方と下方には、図示しない開閉自在な蓋と恒温槽とがそれぞれ設けられている。恒温槽は、反応容器３２に分注される検体と試薬の反応を促進させる温度に加温調整される。
【００２２】
測光装置３３は、光源３３ａおよび受光部３３ｂを有している。光源３３ａは、所定波長の分析光を出射し、受光部３３ｂは、光源３３ａから出射されて、反応容器３２に収容された検体と試薬が反応した反応液を透過した光束を測定する。測光装置３３は、前記光源３３ａと受光部３３ｂが反応テーブル３の収納部３１を挟んで半径方向に対向する位置に配置されている。なお、反応テーブル３は、測定後の反応液を反応容器３２から排出し、該反応容器３２を洗浄する反応容器洗浄機構３４、および反応容器３２に分注された検体と試薬との攪拌を行い、反応を促進させる攪拌部３５を備えている。
【００２３】
試薬テーブル４は、円盤状のテーブルを有し、該テーブルの周方向に沿って等間隔で複数配置された収納部４１を備えている。各収納部４１には、試薬を収容した試薬容器４２が着脱自在に収納される。試薬容器４２は、上方に向いて開口する開口部４２ａを有している。また、試薬テーブル４は、試薬テーブル４の中心を通る鉛直線を回転軸として試薬テーブル駆動部（図示せず）によって図１に矢印で示す方向に回転する。試薬テーブル４が回転すると試薬容器４２は、試薬分注装置７によって試薬が吸引される試薬吸引位置に搬送される。試薬テーブル４の上方には、開閉自在な蓋（図示せず）が設けられている。また、試薬テーブル４の下方には、保冷槽が設けられている。このため、試薬テーブル４内に試薬容器４２が収納され、蓋が閉じられたときに、保冷槽により試薬容器４２内に収容された試薬を一定の温度状態に保ち、試薬容器４２内に収容された試薬の蒸発や変性を抑制することができる。
【００２４】
なお、試薬容器４２には、収容された試薬の種類や収容量に関する試薬情報を有する識別ラベル（図示せず）が貼り付けてある。一方、試薬テーブル４は、試薬容器４２の識別ラベルの情報を読み取る読取部４３を備えている。
【００２５】
検体分注装置５は、検体の吸引および吐出を行なう分注プローブが先端部に取り付けられ、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアームを備える。検体分注装置５は、検体テーブル２と反応テーブル３との間に設けられ、検体テーブル２によって所定位置に搬送された検体容器２２内の検体を分注プローブによって吸引し、アームを旋回させ、反応テーブル３によって所定位置に搬送された反応容器３２に分注して検体を所定タイミングで反応テーブル３上の反応容器３２内に移送する。
【００２６】
試薬分注装置７は、試薬の吸引および吐出を行なう分注プローブが先端部に取り付けられ、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアームを備える。試薬分注装置７は、試薬テーブル４と反応テーブル３との間に設けられ、試薬テーブル４によって所定位置に搬送された試薬容器４２内の試薬を分注プローブによって吸引し、アームを旋回させ、反応テーブル３によって所定位置に搬送された反応容器３２に分注して試薬を所定タイミングで反応テーブル３上の反応容器３２内に移送する。
【００２７】
図２に検体分注装置５（試薬分注装置７も同様である）の概略構成図を示す。検体分注装置５は、図２に示すように分注プローブ５０を有している。分注プローブ５０は、ステンレスなどによって棒管状に形成されたもので、先端側はテーパー形状をとる。分注プローブ５０は、先端を下方に向けて上方の基端がアーム５１の先端に取り付けてある。アーム５１は、水平配置され、その基端が支軸５２の上端に固定してある。支軸５２は、鉛直配置されており、プローブ移送部５３によって鉛直軸Ｏを中心として回転する。支軸５２が回転すると、アーム５１が水平方向に旋回して、分注プローブ５０を水平方向に移動させる。また、支軸５２は、プローブ移送部５３によって鉛直軸Ｏに沿って昇降する。支軸５２が昇降すると、アーム５１が鉛直方向に昇降して、分注プローブ５０を鉛直（上下）方向であって分注プローブ５０の長手方向に昇降させる。
【００２８】
分注プローブ５０の基端には、チューブ５４ａの一端が接続される。このチューブ５４ａの他端は、シリンジ５５に接続される。シリンジ５５は、チューブ５４ａの他端が接続された筒状のシリンダー５５ａと、シリンダー５５ａの内壁面に摺動しながらシリンダー５５ａ内を進退可能に設けられたプランジャー５５ｂとを有する。プランジャー５５ｂは、プランジャー駆動部５６に接続される。プランジャー駆動部５６は、例えばリニアモーターを用いて構成され、シリンダー５５ａに対するプランジャー５５ｂの進退移動を行うものである。シリンジ５５のシリンダー５５ａには、チューブ５４ｂの一端が接続される。このチューブ５４ｂの他端は、押し出し液Ｌ１を収容するタンク５７に接続される。また、チューブ５４ｂの途中には、電磁弁５８およびポンプ５９が接続される。なお、押し出し液Ｌ１としては、蒸留水や脱気水などの非圧縮性流体が適用される。この押し出し液Ｌ１は、分注プローブ５０の内部の洗浄を行う洗浄水としても適用される。
【００２９】
検体分注装置５は、ポンプ５９を駆動し、電磁弁５８を開状態にすることでタンク５７に収容されている押し出し液Ｌ１が、チューブ５４ｂを経てシリンジ５５のシリンダー５５ａ内に充填され、さらにシリンダー５５ａからチューブ５４ａを経て分注プローブ５０の先端まで満たされる。このように押し出し液Ｌ１が分注プローブ５０の先端まで満たされた状態で、電磁弁５８を閉状態にし、ポンプ５９を止めておく。そして、検体や試薬の吸引を行う場合、プランジャー駆動部５６を駆動してプランジャー５５ｂをシリンダー５５ａに対して後退移動させることにより、押し出し液Ｌ１を介して分注プローブ５０の先端部に吸引圧が印可され、この吸引圧によって検体や試薬が吸引される。一方、検体や試薬の吐出を行う場合には、プランジャー駆動部５６を駆動してプランジャー５５ｂをシリンダー５５ａに対して進出移動させることにより、押し出し液Ｌ１を介して分注プローブ５０の先端部に吐出圧が印加され、この吐出圧によって検体や試薬が吐出される。
【００３０】
なお、検体分注装置５（試薬分注装置７）は、分注プローブで分注する検体（試薬）の液面を検知する液面検知機構１１を備えており、図３を参照して静電容量式の液面検知機構について説明する。図３は、静電容量式の液面検知機構１１の概略構成図である。図３に示すように、液面検知機構１１は、発振回路１１１、微分回路１１２及び電圧検出回路１１３を備えている。
【００３１】
発振回路１１１は、交流信号を発振し、微分回路１１２に入力する。微分回路１１２は、図３に示すように、抵抗１１２ａ、１１２ｂ、コンデンサ１１２ｃ、１１２ｄ及びオペアンプ１１２ｅを有し、発振回路１１１が発振する交流信号の周波数によって入力感度が高くなるように調整されている。微分回路１１２の＋側入力端は、リード線１１ａを介して分注プローブ５０に接続されており、分注プローブ５０と筐体アースである電極４ａとの間に静電容量が発生し、この静電容量はコンデンサ１１２ｄと並列に生じることになる。そのため、分注プローブ５０と筐体アースである電極４ａとの間の静電容量の変化により微分回路１１２の出力電圧Ｖoutが変化する。電圧検出回路１１３は、この出力電圧Ｖoutを検出し、この値に応じて分注プローブ５０の下端が検体容器２２内に存在する液体の液面に接したか否か、従って液面を検知する。電圧検出回路１１３が検出したこの出力電圧信号は、制御部１０１へ出力され、検体容器２２に収容される検体の液面高が検知される。
【００３２】
この場合、分注プローブ５０が液体の液面に非接触状態の静電容量値により発振回路１１１の周波数で入力感度が高くなるように調節された微分回路１１２は、接触状態の静電容量値では感度が低下する。従って、電圧検出回路１１３は、出力電圧Ｖoutの変化により液面を検知する。
【００３３】
また、液面検知機構１１は、検体容器２２上で分注プローブ５０から検体ダミー吐出を行なう際の、分注プローブ５０による検体吐出の可否を判断するための静電容量の検知にも使用される。分注制御部１０９は、分注プローブ５０を用いて検体容器２２から分析に必要な検体とダミー検体の合計量を吸引し、その後検体容器２２上でダミー検体を吐出するよう制御する。ダミー検体が分注プローブ５０から吐出されたときから、検体容器２２内の検体液面に到達し、ダミー検体の吐出が終了するまでの出力電圧信号を電圧検出回路１１３により検出する。電圧検出回路１１３が検出した出力信号は、制御部１０１へ出力され、液体吐出判定部１０６が当該出力電圧信号に基づきダミー検体が吐出されたか否かを判定する。ダミー検体が吐出されたと判定された場合は、ダミー検体とともに吸引された検体は所定量吸引され、吐出も行なわれると判断され、ダミー検体が吐出されないと判定された場合は、ダミー検体とともに吸引された検体は所定量吸引されていないか、または吐出されないと判断され、分注異常である旨の警告が出される。
【００３４】
分注プローブ洗浄装置６は、検体テーブル２と反応テーブル３との間であって、検体分注装置５における分注プローブ５０の水平移動の軌跡の途中位置に設けられ、次の検体の分注を行なうために、検体を反応容器３２に吐出した後分注プローブ５０を洗浄する。分注プローブ洗浄装置８は、試薬テーブル４と反応テーブル３との間であって、試薬分注装置７における分注プローブ５０の水平移動の軌跡の途中位置に設けられ、次の試薬の分注を行なうために、試薬を反応容器３２に吐出した後分注プローブ５０を洗浄する。
【００３５】
つぎに、制御機構１０について説明する。図１に示すように、制御機構１０は、制御部１０１、入力部１０２、分析部１０３、記憶部１０４、出力部１０５および送受信部１０７を備える。制御機構１０が備える各部は、制御部１０１に電気的に接続されている。分析部１０３は、制御部１０１を介して測光装置３３に接続され、受光部３３ｂが受光した光量に基づいて検体の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部１０１に出力する。入力部１０２は、制御部１０１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。入力部１０２はタッチパネルによって実現するようにしてもよい。
【００３６】
記憶部１０４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１が処理を実行する際にその処理にかかわる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部１０４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えてもよい。
【００３７】
出力部１０５は、プリンタ、スピーカー等を用いて構成され、制御部１０１の制御のもと、分析に関する諸情報を出力する。出力部１０５は、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。送受信部１０７は、図示しない通信ネットワークを介して所定の形式にしたがった情報の送受信を行なうインターフェースとしての機能を有する。
【００３８】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転する反応テーブル３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３２に、試薬分注装置７が試薬容器４２から吸引した試薬を吐出し、試薬が吐出された反応容器３２は、反応テーブル３によって周方向に沿って搬送され、検体分注装置５によって検体テーブル２に保持された検体容器２２から検体が分注され、測光装置３３により検体と試薬が反応した反応液を透過した光束が測定される。
【００３９】
次に、実施の形態１にかかる分注プローブの分注不良の確認方法について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。先ず、プローブ移送部５３により分注する検体を収容した検体容器２２上に分注プローブ５０を搬送し、検体容器２２内に分注プローブ５０を降下する（ステップＳ１００）。その後、分注プローブ５０が液面を検知したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。分注プローブ５０が検体容器２２内に降下すると、分注プローブ５０は検体液面に接触し、分注プローブ５０が備える液面検知機構は、かかる液面接触による静電容量の変化により液面を検知することになる。ここで、分注プローブ５０が液面を検知しない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ステップＳ１００に移行し、分注プローブ５０がプローブ移送部５３によりさらに降下される。一方、分注プローブ５０が液面を検知すると（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、検体を吸引するために、分注プローブ５０は所定量降下され（ステップＳ１０２）、プランジャー駆動部５６の負圧により分注プローブ５０から検体を吸引する（ステップＳ１０３）。検体の吸引量は、分析に要する量に加え、分注プローブ５０が検体を吸引したか否かを確認する検体ダミー吐出に用いるダミーを加えた分吸引される。
【００４０】
検体吸引後、分注プローブ５０をプローブ移送部５３の駆動により検体液面から数ミリ程度離れるよう上昇させる（ステップＳ１０４）。上昇後、分注制御部１０９の制御のもと、分注プローブ５０からダミー検体を吐出させ（ステップＳ１０５）、ダミー検体を吐出時の分注プローブ５０と筐体アースである電極４ａ間の静電容量を液面検知機構１１により検知し、検知した静電容量変化に基づき、ダミー検体が分注プローブ５０から吐出されたか否かを液体吐出判定部１０６が判定する（ステップＳ１０６）。ここで、図５に示す実施の形態１の分注不良の確認方法の動作図、図６に示す分注プローブのダミー検体吐出時の分注プローブの拡大図、および図７に示すダミー検体吐出時の静電容量の変化図を参照して、液体吐出判定部１０６によるダミー検体吐出の判定方法についてさらに説明する。まず、図５（ａ）に示すように、検体容器２２内に分注プローブ５０を降下させて、分注プローブ５０のプローブ先端が検体液面と接触した際の静電容量を液面検知機構１１により検出し、静電容量変化に基づき液面を検知する。その後、図５（ｂ）に示すように、検体容器２２内の分注プローブ５０を所定量さらに降下させて検体を吸引する。検体吸引後、図５（ｃ）に示すように、分注プローブ５０を検体容器２２内の検体液面から数ミリ程度はなれるように上昇させて、図５（ｄ）に示すようにダミー検体を吐出する。分注プローブ５０と検体液面との距離は、ダミー検体吐出量や検体の粘度等を考慮して設定する。分注プローブ５０と検体液面の距離が近接したほうがダミー検体吐出量を少なくできるが、検体の粘度が高い場合に、ダミー検体の吐出前に検体とプローブが繋がってしまう液絡の状態となるおそれがあるため、液絡が発生しない距離とするものとする。
【００４１】
図６は、分注プローブのダミー検体吐出時（図５（ｄ））の拡大図であり、分注制御部１０９がプランジャー駆動部５６にダミー検体吐出の信号を発すると、図６（ｂ）に示すように分注プローブ５０の先端からダミー検体が吐出し始め、その後、図６（ｃ）に示すように、吐出されたダミー検体で分注プローブ５０と検体（検体容器２２）が液絡状態となる。図６（ｃ）のように吐出されたダミー検体で分注プローブ５０と検体容器２２が液絡状態となると、分注プローブ５０と電極４ａ間の静電容量が大きく変化する。図７は、ダミー検体吐出時の静電容量の変化図である。図７に示すように、ダミー検体が吐出されると吐出とともに出力電圧が低下し、吐出されたダミー検体で分注プローブ５０と検体容器２２が液絡状態となるｔ１時に最低出力−△Ｖとなる。かかる最低出力値について予め閾値を設定し、記憶部１０４に記憶させることにより、液体吐出判定部１０６が設定された閾値と最低出力値の比較によりダミー検体が吐出されたか否かを判定する。前記閾値は、液面検知機構１１の液面検知の際の閾値と同じでもよいが、別の値を設定してもよい。
【００４２】
液体吐出判定部１０６による判定の結果、ダミー検体が吐出されたと判定された場合は（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３で行なった分析に必要な検体が所定量吸引され、その後の検体の吐出も正常に行なわれるものと判断され、分注プローブ５０を反応テーブル３に搬送の後、反応テーブル３に収容された反応容器３２に検体を吐出する（ステップＳ１０７）。また、ダミー検体が吐出されないと判定された場合は（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、ステップＳ１０３で行なった検体が所定量吸引されないか、または吐出も正常に行なわれないと判断して、分注異常の警告が出される（ステップＳ１０８）。
【００４３】
（実施の形態２）
実施の形態１は、検体容器２２上でダミー検体吐出時の静電容量変化を検出し、当該変化が閾値以上の場合はダミー検体が吐出されたと判定し、先の検体吸引も正常であると判断するのに対し、実施の形態２では、ダミー検体吐出時の静電容量の変化時間を静電容量変化時間測定部１０８により測定して、変化時間が所定範囲内である場合にダミー検体が所定量吐出されたと判定して、検体吸引が正常であると判断する点で異なる。実施の形態１では、所定量のダミー検体が吐出されずに静電容量の変化時間が短い場合であっても、閾値以上の電圧が出力されると分注が正常であると判定されるが、実施の形態２では、静電容量の変化時間に基づいてダミー検体吐出が正常に行なわれたか否かを判定するので、検体吸引量が設定量より少なく、ダミー検体吐出量も少ない場合や、検体吸引は正常に行なわれたが、検体中の異物により分注プローブ５０が目詰まりして所定量のダミー検体が吐出されない場合でも分注異常であることを判定できるので好ましい。
【００４４】
実施の形態２について、図７に示すダミー検体吐出時の静電容量の変化図、図８に示す静電容量式の液面検知機構１１Ａの概略構成図、および図９に示す分注プローブの分注不良の確認方法のフローチャートを参照して説明する。図８に示すように、実施の形態２の液面検知機構１１Ａは、制御部１０１Ａ内に静電容量変化時間測定部１０８を備える。前記静電容量変化時間測定部１０８が、図７に示すダミー検体吐出時の静電容量の変化図の静電容量変化時間、即ち△ｔ（ｔ２-ｔ１）を測定し、かかる静電容量変化時間について予め所定範囲を設定して、記憶部１０４に記憶させることにより、液体吐出判定部１０６Ａが設定された所定範囲と変化時間△ｔの対比によりダミー検体が所定量吐出されたか否かを判定する。静電容量変化時間の所定範囲は、ダミー検体の吐出量に応じて設定する。
【００４５】
図９に示すように、先ず、プローブ移送部５３により分注する検体を収容した検体容器２２上に分注プローブ５０を搬送し、検体容器２２内に分注プローブ５０を降下する（ステップＳ２００）。その後、分注プローブ５０が液面を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。分注プローブ５０が検体容器２２内に降下すると、分注プローブ５０は検体液面に接触し、分注プローブ５０が備える液面検知機構１１Ａは、かかる液面接触による静電容量の変化により液面を検知することになる。ここで、分注プローブ５０が液面を検知しない場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）、ステップＳ２００に移行し、分注プローブ５０がプローブ駆動手段により降下される。一方、分注プローブ５０が液面を検知すると（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、検体を吸引するために、分注プローブ５０は所定量降下され（ステップＳ２０２）、プランジャー駆動部５６の負圧により分注プローブ５０から検体を吸引する（ステップＳ２０３）。検体の吸引量は、分析に要する量に加え、分注プローブ５０が検体を吸引したか否かを確認する検体ダミー吐出に用いるダミー検体量を加えた分吸引する。
【００４６】
検体吸引後、分注プローブ５０をプローブ移送部５３の駆動により検体液面から数ミリ程度離れるよう上昇させる（ステップＳ２０４）。上昇後、分注プローブ５０からダミー検体を吐出させ（ステップＳ２０５）、吐出後の分注プローブ５０と電極４ａ間の静電容量を検出し、ダミー検体が分注プローブ５０から所定量吐出されたか否かを判定する（ステップＳ２０６）。静電容量変化時間測定部１０８は、静電容量の変化△Ｖが閾値以上である時間△ｔを測定し、液体吐出判定部１０６Ａは、△ｔがダミー検体吐出量に応じて設定された静電容量変化時間の所定範囲内であるか否かを判定する。液体吐出判定部１０６Ａによる判定の結果、ダミー検体が所定量吐出されたと判定された場合は（ステップＳ２０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３で行なった検体も所定量吸引され、吐出も正常に行なわれると判断され、分注プローブ５０を反応テーブル３に搬送し、反応テーブル３に収容された反応容器３２に検体を吐出する（ステップＳ２０７）。また、ダミー検体が所定量吐出されないと判定された場合は（ステップＳ２０６、Ｎｏ）、ステップＳ２０３で行なった検体は所定量吸引されず、吐出も正常に行なわれないと判断して、分注異常の警告が出される（ステップＳ２０８）。
【００４７】
実施の形態１および２では検体分注について説明したが、試薬分注についても同様にして空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良を確認できる。
【００４８】
このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる自動分析装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す自動分析装置で使用される検体分注装置の概略構成図である。
【図３】図２に示す検体分注装置で使用される液面検知機構の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる分注不良の確認方法のフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる分注不良を確認する動作図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる分注プローブのダミー検体吐出時の分注プローブの拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態１にかかるダミー検体吐出時の静電容量の変化図である。
【図８】本発明の実施の形態２にかかる検体分注装置で使用される液面検知機構の概略構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２にかかる分注不良の確認方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 自動分析装置
２ 検体テーブル
２１、３１、４１ 収納部
２２ 検体容器
２２ａ、４２ａ 開口部
２３、４３ 読取部
３ 反応テーブル
３２ 反応容器
３３ 測光装置
３３ａ 光源
３３ｂ 受光部
３４ 反応容器洗浄機構
３５ 攪拌部
４ 試薬テーブル
４ａ 電極
４２ 試薬容器
５ 検体分注装置
７ 試薬分注装置
５０ 分注プローブ
５１ アーム
５２ 支軸
５３ プローブ移送部
５４ａ、５４ｂ チューブ
５５ シリンジ
５５ａ シリンダー
５５ｂ プランジャー
５６ プランジャー駆動部
５７ タンク
５８ 電磁弁
５９ ポンプ
６、８ 分注プローブ洗浄装置
９ 測定機構
１０ 制御機構
１０１、１０１Ａ 制御部
１０２ 入力部
１０３ 分析部
１０４ 記憶部
１０５ 出力部
１０６、１０６Ａ 液体吐出判定部
１０７ 送受信部
１０８ 静電容量変化時間測定部
１０９ 分注制御部
１１、１１Ａ 液面検知機構
１１１ 発振回路
１１２ 微分回路
１１３ 電圧検出回路
Ｌ１ 押し出し液
Ｏ 鉛直軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体または試薬を分注する分注装置、前記分注装置を備えた自動分析装置および分注不良確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検体と試薬とを反応させることによってその検体の成分を分析する自動分析装置において、検体または試薬分注の際、確実に吸引するとともに検体または試薬中へのプローブの挿入を最小として検体間または試薬間のキャリーオーバーを防止するために、プローブ自身またはプローブの近傍に設けられる電極と、検体または試薬容器と一体にまたは近傍に配設される電極との間の静電容量の変化を検出する静電容量式の液面検知機構が採用されている。
【０００３】
このような静電容量式の液面検知機構において、液体容器に帯電した静電気により液面を誤検知することがあり、これを防止するために液体容器の帯電を除電する機構を設ける液面検知機構が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、液面検知機構とは別に、分注プローブが接続される配管に配管圧力測定機構を設けることにより検体または試薬の液体吸引状態を圧力により確認して、圧力変化によって分注異常を検出する技術も開示されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２７１３１９号公報
【特許文献２】特開２００７−２８５８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の液面検知機構は、検体または試薬の容器帯電を除電できるため液面誤検知による空吸引などの分注不良は低減できるものの、異物の吸引等により分注プローブが目詰まりした場合などにも分注不良は発生し、プローブ目詰まりによる分注不良の発見、解消という問題を有していた。
【０００７】
また、特許文献２に記載の液面検知機構では、空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良を確認することはできるものの、圧力検知機構を搭載する必要があり、コストやスペースの点で問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液面誤検知による空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良をも確認して、誤分析を回避しうる分注装置、自動分析装置および分注不良確認方法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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分注装置は、導電性を有し容器に収容された液体を吸引または吐出する分注プローブと、前記容器と一体にまたは前記容器の近傍に配設される電極と、を備え、前記分注プローブと前記電極との間の静電容量の変化に基づいて前記液体の液面を検知する液面検知機構を備える分注装置であって、前記分注プローブを用いて前記容器から分析に必要な液体とダミー液体の合計量を吸引し、その後前記容器上で前記ダミー液体を吐出するよう制御する分注制御手段と、前記分注制御手段による前記ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化を検知する検知手段と、前記検知手段が検知した静電容量変化に基づき、前記分注プローブが液体を吐出したか否かを判定する液体吐出判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の分注装置は、上記発明において、前記検知手段は、前記液面検知機構であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の分注装置は、上記発明において、前記検知手段により検知された静電容量変化に基づき、ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化時間を測定する測定手段と、を備え、前記液体吐出判定手段は、前記測定手段が測定した静電容量変化時間に基づき、前記分注プローブが所定量の液体を吐出したか否かを判定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の自動分析装置は、検体と試薬を反応容器で反応させ、反応液の光学的特性をもとに前記反応液の分析を行う自動分析装置であって、上記のいずれか一つに記載の分注装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の自動分析装置の分注不良確認方法は、容器に収容された検体および試薬を反応容器に分注し、分注された検体及び試薬を反応容器内で攪拌して反応させ、反応液の光学的特性をもとに前記反応液を分析する自動分析装置の分注不良確認方法であって、前記容器内の液体の液面を静電容量変化に基づき検知する液面検知ステップと、前記容器内の液体を、分注プローブを用いて分析に必要な液体とダミー液体の合計量を吸引する吸引ステップと、前記分注プローブにより前記容器上で前記ダミー液体を吐出するダミー液体吐出ステップと、前記ダミー液体吐出ステップにおいて、前記ダミー液体の吐出時の前記分注プローブと電極との間の静電容量変化を検知する検知ステップと、前記検知ステップにて検知された静電容量変化に基づき、前記分注プローブが液体を吐出したか否かを判定する液体吐出判定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の自動分析装置の分注不良確認方法は、上記発明において、前記検知ステップにおいて検知された静電容量変化に基づき、前記ダミー液体の吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化時間を測定する測定ステップと、を含み、前記液体吐出判定ステップは、前記測定ステップにより測定した静電容量変化時間に基づき、前記分注プローブが所定量の液体を吐出したか否かを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る分注装置、自動分析装置および分注不良確認方法によれば、分注プローブを用いて検体または試薬容器から分析に必要な液体とダミー液体の合計量を吸引し、前記容器上で前記ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化を検知し、前記静電容量変化に基づき前記分注プローブが液体吐出したか否かを判定することにより、液面誤検知による空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良を確認して、誤分析を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、本明細書の記載により本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる自動分析装置を示す概略構成図である。図１に示すように、自動分析装置１は、検体と試薬との間の反応物を通過する光を測定する測定機構９と、測定機構９を含む分析装置１全体の制御を行なうとともに、測定機構９における測定結果の分析を行なう制御機構１０とを備える。自動分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の分析を自動的に行なう。
【００１８】
まず、測定機構９について説明する。測定機構９は、大別して検体テーブル２と、反応テーブル３と、試薬テーブル４と、検体分注装置５と、試薬分注装置７と、分注プローブ洗浄装置６および８とを備えている。
【００１９】
検体テーブル２は、円盤状のテーブルを有し、該テーブルの周方向に沿って等間隔で複数配置された収納部２１を備えている。各収納部２１には、検体を収容した検体容器２２が着脱自在に収納される。検体容器２２は、上方に向けて開口する開口部２２ａを有している。また、検体テーブル２は、検体テーブル２の中心を通る鉛直線を回転軸として検体テーブル駆動部（図示せず）によって図１に矢印で示す方向に回転する。検体テーブル２が回転すると検体容器２２は、検体分注装置５によって検体が吸引される検体吸引位置に搬送される。
【００２０】
なお、検体容器２２には、収容された検体の種類や分析項目に関する検体情報を有する識別ラベル（図示せず）が貼り付けてある。一方、検体テーブル２は、検体容器２２の識別ラベルの情報を読み取る読取部２３を備えている。
【００２１】
反応テーブル３は、円環状のテーブルを有し、該テーブルの周方向に沿って等間隔で複数配置された収納部３１を備えている。各収納部３１には、検体と試薬を収容する透明な反応容器３２が上方に向けて開口した形態で着脱自在に収納される。また、反応テーブル３は、反応テーブル３の中心を通る鉛直線を回転軸として反応テーブル駆動部（図示せず）によって図１に矢印で示す方向に回転する。反応テーブル３が回転すると反応容器３２は、検体分注装置５によって検体が吐出される検体吐出位置や、試薬分注装置７によって試薬が吐出される試薬吐出位置に搬送される。反応テーブル３の上方と下方には、図示しない開閉自在な蓋と恒温槽とがそれぞれ設けられている。恒温槽は、反応容器３２に分注される検体と試薬の反応を促進させる温度に加温調整される。
【００２２】
測光装置３３は、光源３３ａおよび受光部３３ｂを有している。光源３３ａは、所定波長の分析光を出射し、受光部３３ｂは、光源３３ａから出射されて、反応容器３２に収容された検体と試薬が反応した反応液を透過した光束を測定する。測光装置３３は、前記光源３３ａと受光部３３ｂが反応テーブル３の収納部３１を挟んで半径方向に対向する位置に配置されている。なお、反応テーブル３は、測定後の反応液を反応容器３２から排出し、該反応容器３２を洗浄する反応容器洗浄機構３４、および反応容器３２に分注された検体と試薬との攪拌を行い、反応を促進させる攪拌部３５を備えている。
【００２３】
試薬テーブル４は、円盤状のテーブルを有し、該テーブルの周方向に沿って等間隔で複数配置された収納部４１を備えている。各収納部４１には、試薬を収容した試薬容器４２が着脱自在に収納される。試薬容器４２は、上方に向いて開口する開口部４２ａを有している。また、試薬テーブル４は、試薬テーブル４の中心を通る鉛直線を回転軸として試薬テーブル駆動部（図示せず）によって図１に矢印で示す方向に回転する。試薬テーブル４が回転すると試薬容器４２は、試薬分注装置７によって試薬が吸引される試薬吸引位置に搬送される。試薬テーブル４の上方には、開閉自在な蓋（図示せず）が設けられている。また、試薬テーブル４の下方には、保冷槽が設けられている。このため、試薬テーブル４内に試薬容器４２が収納され、蓋が閉じられたときに、保冷槽により試薬容器４２内に収容された試薬を一定の温度状態に保ち、試薬容器４２内に収容された試薬の蒸発や変性を抑制することができる。
【００２４】
なお、試薬容器４２には、収容された試薬の種類や収容量に関する試薬情報を有する識別ラベル（図示せず）が貼り付けてある。一方、試薬テーブル４は、試薬容器４２の識別ラベルの情報を読み取る読取部４３を備えている。
【００２５】
検体分注装置５は、検体の吸引および吐出を行なう分注プローブが先端部に取り付けられ、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアームを備える。検体分注装置５は、検体テーブル２と反応テーブル３との間に設けられ、検体テーブル２によって所定位置に搬送された検体容器２２内の検体を分注プローブによって吸引し、アームを旋回させ、反応テーブル３によって所定位置に搬送された反応容器３２に分注して検体を所定タイミングで反応テーブル３上の反応容器３２内に移送する。
【００２６】
試薬分注装置７は、試薬の吸引および吐出を行なう分注プローブが先端部に取り付けられ、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアームを備える。試薬分注装置７は、試薬テーブル４と反応テーブル３との間に設けられ、試薬テーブル４によって所定位置に搬送された試薬容器４２内の試薬を分注プローブによって吸引し、アームを旋回させ、反応テーブル３によって所定位置に搬送された反応容器３２に分注して試薬を所定タイミングで反応テーブル３上の反応容器３２内に移送する。
【００２７】
図２に検体分注装置５（試薬分注装置７も同様である）の概略構成図を示す。検体分注装置５は、図２に示すように分注プローブ５０を有している。分注プローブ５０は、ステンレスなどによって棒管状に形成されたもので、先端側はテーパー形状をとる。分注プローブ５０は、先端を下方に向けて上方の基端がアーム５１の先端に取り付けてある。アーム５１は、水平配置され、その基端が支軸５２の上端に固定してある。支軸５２は、鉛直配置されており、プローブ移送部５３によって鉛直軸Ｏを中心として回転する。支軸５２が回転すると、アーム５１が水平方向に旋回して、分注プローブ５０を水平方向に移動させる。また、支軸５２は、プローブ移送部５３によって鉛直軸Ｏに沿って昇降する。支軸５２が昇降すると、アーム５１が鉛直方向に昇降して、分注プローブ５０を鉛直（上下）方向であって分注プローブ５０の長手方向に昇降させる。
【００２８】
分注プローブ５０の基端には、チューブ５４ａの一端が接続される。このチューブ５４ａの他端は、シリンジ５５に接続される。シリンジ５５は、チューブ５４ａの他端が接続された筒状のシリンダー５５ａと、シリンダー５５ａの内壁面に摺動しながらシリンダー５５ａ内を進退可能に設けられたプランジャー５５ｂとを有する。プランジャー５５ｂは、プランジャー駆動部５６に接続される。プランジャー駆動部５６は、例えばリニアモーターを用いて構成され、シリンダー５５ａに対するプランジャー５５ｂの進退移動を行うものである。シリンジ５５のシリンダー５５ａには、チューブ５４ｂの一端が接続される。このチューブ５４ｂの他端は、押し出し液Ｌ１を収容するタンク５７に接続される。また、チューブ５４ｂの途中には、電磁弁５８およびポンプ５９が接続される。なお、押し出し液Ｌ１としては、蒸留水や脱気水などの非圧縮性流体が適用される。この押し出し液Ｌ１は、分注プローブ５０の内部の洗浄を行う洗浄水としても適用される。
【００２９】
検体分注装置５は、ポンプ５９を駆動し、電磁弁５８を開状態にすることでタンク５７に収容されている押し出し液Ｌ１が、チューブ５４ｂを経てシリンジ５５のシリンダー５５ａ内に充填され、さらにシリンダー５５ａからチューブ５４ａを経て分注プローブ５０の先端まで満たされる。このように押し出し液Ｌ１が分注プローブ５０の先端まで満たされた状態で、電磁弁５８を閉状態にし、ポンプ５９を止めておく。そして、検体や試薬の吸引を行う場合、プランジャー駆動部５６を駆動してプランジャー５５ｂをシリンダー５５ａに対して後退移動させることにより、押し出し液Ｌ１を介して分注プローブ５０の先端部に吸引圧が印可され、この吸引圧によって検体や試薬が吸引される。一方、検体や試薬の吐出を行う場合には、プランジャー駆動部５６を駆動してプランジャー５５ｂをシリンダー５５ａに対して進出移動させることにより、押し出し液Ｌ１を介して分注プローブ５０の先端部に吐出圧が印加され、この吐出圧によって検体や試薬が吐出される。
【００３０】
なお、検体分注装置５（試薬分注装置７）は、分注プローブで分注する検体（試薬）の液面を検知する液面検知機構１１を備えており、図３を参照して静電容量式の液面検知機構について説明する。図３は、静電容量式の液面検知機構１１の概略構成図である。図３に示すように、液面検知機構１１は、発振回路１１１、微分回路１１２及び電圧検出回路１１３を備えている。
【００３１】
発振回路１１１は、交流信号を発振し、微分回路１１２に入力する。微分回路１１２は、図３に示すように、抵抗１１２ａ、１１２ｂ、コンデンサ１１２ｃ、１１２ｄ及びオペアンプ１１２ｅを有し、発振回路１１１が発振する交流信号の周波数によって入力感度が高くなるように調整されている。微分回路１１２の＋側入力端は、リード線１１ａを介して分注プローブ５０に接続されており、分注プローブ５０と筐体アースである電極４ａとの間に静電容量が発生し、この静電容量はコンデンサ１１２ｄと並列に生じることになる。そのため、分注プローブ５０と筐体アースである電極４ａとの間の静電容量の変化により微分回路１１２の出力電圧Ｖoutが変化する。電圧検出回路１１３は、この出力電圧Ｖoutを検出し、この値に応じて分注プローブ５０の下端が検体容器２２内に存在する液体の液面に接したか否か、従って液面を検知する。電圧検出回路１１３が検出したこの出力電圧信号は、制御部１０１へ出力され、検体容器２２に収容される検体の液面高が検知される。
【００３２】
この場合、分注プローブ５０が液体の液面に非接触状態の静電容量値により発振回路１１１の周波数で入力感度が高くなるように調節された微分回路１１２は、接触状態の静電容量値では感度が低下する。従って、電圧検出回路１１３は、出力電圧Ｖoutの変化により液面を検知する。
【００３３】
また、液面検知機構１１は、検体容器２２上で分注プローブ５０から検体ダミー吐出を行なう際の、分注プローブ５０による検体吐出の可否を判断するための静電容量の検知にも使用される。分注制御部１０９は、分注プローブ５０を用いて検体容器２２から分析に必要な検体とダミー検体の合計量を吸引し、その後検体容器２２上でダミー検体を吐出するよう制御する。ダミー検体が分注プローブ５０から吐出されたときから、検体容器２２内の検体液面に到達し、ダミー検体の吐出が終了するまでの出力電圧信号を電圧検出回路１１３により検出する。電圧検出回路１１３が検出した出力信号は、制御部１０１へ出力され、液体吐出判定部１０６が当該出力電圧信号に基づきダミー検体が吐出されたか否かを判定する。ダミー検体が吐出されたと判定された場合は、ダミー検体とともに吸引された検体は所定量吸引され、吐出も行なわれると判断され、ダミー検体が吐出されないと判定された場合は、ダミー検体とともに吸引された検体は所定量吸引されていないか、または吐出されないと判断され、分注異常である旨の警告が出される。
【００３４】
分注プローブ洗浄装置６は、検体テーブル２と反応テーブル３との間であって、検体分注装置５における分注プローブ５０の水平移動の軌跡の途中位置に設けられ、次の検体の分注を行なうために、検体を反応容器３２に吐出した後分注プローブ５０を洗浄する。分注プローブ洗浄装置８は、試薬テーブル４と反応テーブル３との間であって、試薬分注装置７における分注プローブ５０の水平移動の軌跡の途中位置に設けられ、次の試薬の分注を行なうために、試薬を反応容器３２に吐出した後分注プローブ５０を洗浄する。
【００３５】
つぎに、制御機構１０について説明する。図１に示すように、制御機構１０は、制御部１０１、入力部１０２、分析部１０３、記憶部１０４、出力部１０５および送受信部１０７を備える。制御機構１０が備える各部は、制御部１０１に電気的に接続されている。分析部１０３は、制御部１０１を介して測光装置３３に接続され、受光部３３ｂが受光した光量に基づいて検体の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部１０１に出力する。入力部１０２は、制御部１０１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。入力部１０２はタッチパネルによって実現するようにしてもよい。
【００３６】
記憶部１０４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１が処理を実行する際にその処理にかかわる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部１０４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えてもよい。
【００３７】
出力部１０５は、プリンタ、スピーカー等を用いて構成され、制御部１０１の制御のもと、分析に関する諸情報を出力する。出力部１０５は、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。送受信部１０７は、図示しない通信ネットワークを介して所定の形式にしたがった情報の送受信を行なうインターフェースとしての機能を有する。
【００３８】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転する反応テーブル３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３２に、試薬分注装置７が試薬容器４２から吸引した試薬を吐出し、試薬が吐出された反応容器３２は、反応テーブル３によって周方向に沿って搬送され、検体分注装置５によって検体テーブル２に保持された検体容器２２から検体が分注され、測光装置３３により検体と試薬が反応した反応液を透過した光束が測定される。
【００３９】
次に、実施の形態１にかかる分注プローブの分注不良の確認方法について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。先ず、プローブ移送部５３により分注する検体を収容した検体容器２２上に分注プローブ５０を搬送し、検体容器２２内に分注プローブ５０を降下する（ステップＳ１００）。その後、分注プローブ５０が液面を検知したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。分注プローブ５０が検体容器２２内に降下すると、分注プローブ５０は検体液面に接触し、分注プローブ５０が備える液面検知機構は、かかる液面接触による静電容量の変化により液面を検知することになる。ここで、分注プローブ５０が液面を検知しない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ステップＳ１００に移行し、分注プローブ５０がプローブ移送部５３によりさらに降下される。一方、分注プローブ５０が液面を検知すると（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、検体を吸引するために、分注プローブ５０は所定量降下され（ステップＳ１０２）、プランジャー駆動部５６の負圧により分注プローブ５０から検体を吸引する（ステップＳ１０３）。検体の吸引量は、分析に要する量に加え、分注プローブ５０が検体を吸引したか否かを確認する検体ダミー吐出に用いるダミーを加えた分吸引される。
【００４０】
検体吸引後、分注プローブ５０をプローブ移送部５３の駆動により検体液面から数ミリ程度離れるよう上昇させる（ステップＳ１０４）。上昇後、分注制御部１０９の制御のもと、分注プローブ５０からダミー検体を吐出させ（ステップＳ１０５）、ダミー検体を吐出時の分注プローブ５０と筐体アースである電極４ａ間の静電容量を液面検知機構１１により検知し、検知した静電容量変化に基づき、ダミー検体が分注プローブ５０から吐出されたか否かを液体吐出判定部１０６が判定する（ステップＳ１０６）。ここで、図５に示す実施の形態１の分注不良の確認方法の動作図、図６に示す分注プローブのダミー検体吐出時の分注プローブの拡大図、および図７に示すダミー検体吐出時の静電容量の変化図を参照して、液体吐出判定部１０６によるダミー検体吐出の判定方法についてさらに説明する。まず、図５（ａ）に示すように、検体容器２２内に分注プローブ５０を降下させて、分注プローブ５０のプローブ先端が検体液面と接触した際の静電容量を液面検知機構１１により検出し、静電容量変化に基づき液面を検知する。その後、図５（ｂ）に示すように、検体容器２２内の分注プローブ５０を所定量さらに降下させて検体を吸引する。検体吸引後、図５（ｃ）に示すように、分注プローブ５０を検体容器２２内の検体液面から数ミリ程度はなれるように上昇させて、図５（ｄ）に示すようにダミー検体を吐出する。分注プローブ５０と検体液面との距離は、ダミー検体吐出量や検体の粘度等を考慮して設定する。分注プローブ５０と検体液面の距離が近接したほうがダミー検体吐出量を少なくできるが、検体の粘度が高い場合に、ダミー検体の吐出前に検体とプローブが繋がってしまう液絡の状態となるおそれがあるため、液絡が発生しない距離とするものとする。
【００４１】
図６は、分注プローブのダミー検体吐出時（図５（ｄ））の拡大図であり、分注制御部１０９がプランジャー駆動部５６にダミー検体吐出の信号を発すると、図６（ｂ）に示すように分注プローブ５０の先端からダミー検体が吐出し始め、その後、図６（ｃ）に示すように、吐出されたダミー検体で分注プローブ５０と検体（検体容器２２）が液絡状態となる。図６（ｃ）のように吐出されたダミー検体で分注プローブ５０と検体容器２２が液絡状態となると、分注プローブ５０と電極４ａ間の静電容量が大きく変化する。図７は、ダミー検体吐出時の静電容量の変化図である。図７に示すように、ダミー検体が吐出されると吐出とともに出力電圧が低下し、吐出されたダミー検体で分注プローブ５０と検体容器２２が液絡状態となるｔ１時に最低出力−△Ｖとなる。かかる最低出力値について予め閾値を設定し、記憶部１０４に記憶させることにより、液体吐出判定部１０６が設定された閾値と最低出力値の比較によりダミー検体が吐出されたか否かを判定する。前記閾値は、液面検知機構１１の液面検知の際の閾値と同じでもよいが、別の値を設定してもよい。
【００４２】
液体吐出判定部１０６による判定の結果、ダミー検体が吐出されたと判定された場合は（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３で行なった分析に必要な検体が所定量吸引され、その後の検体の吐出も正常に行なわれるものと判断され、分注プローブ５０を反応テーブル３に搬送の後、反応テーブル３に収容された反応容器３２に検体を吐出する（ステップＳ１０７）。また、ダミー検体が吐出されないと判定された場合は（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、ステップＳ１０３で行なった検体が所定量吸引されないか、または吐出も正常に行なわれないと判断して、分注異常の警告が出される（ステップＳ１０８）。
【００４３】
（実施の形態２）
実施の形態１は、検体容器２２上でダミー検体吐出時の静電容量変化を検出し、当該変化が閾値以上の場合はダミー検体が吐出されたと判定し、先の検体吸引も正常であると判断するのに対し、実施の形態２では、ダミー検体吐出時の静電容量の変化時間を静電容量変化時間測定部１０８により測定して、変化時間が所定範囲内である場合にダミー検体が所定量吐出されたと判定して、検体吸引が正常であると判断する点で異なる。実施の形態１では、所定量のダミー検体が吐出されずに静電容量の変化時間が短い場合であっても、閾値以上の電圧が出力されると分注が正常であると判定されるが、実施の形態２では、静電容量の変化時間に基づいてダミー検体吐出が正常に行なわれたか否かを判定するので、検体吸引量が設定量より少なく、ダミー検体吐出量も少ない場合や、検体吸引は正常に行なわれたが、検体中の異物により分注プローブ５０が目詰まりして所定量のダミー検体が吐出されない場合でも分注異常であることを判定できるので好ましい。
【００４４】
実施の形態２について、図７に示すダミー検体吐出時の静電容量の変化図、図８に示す静電容量式の液面検知機構１１Ａの概略構成図、および図９に示す分注プローブの分注不良の確認方法のフローチャートを参照して説明する。図８に示すように、実施の形態２の液面検知機構１１Ａは、制御部１０１Ａ内に静電容量変化時間測定部１０８を備える。前記静電容量変化時間測定部１０８が、図７に示すダミー検体吐出時の静電容量の変化図の静電容量変化時間、即ち△ｔ（ｔ２-ｔ１）を測定し、かかる静電容量変化時間について予め所定範囲を設定して、記憶部１０４に記憶させることにより、液体吐出判定部１０６Ａが設定された所定範囲と変化時間△ｔの対比によりダミー検体が所定量吐出されたか否かを判定する。静電容量変化時間の所定範囲は、ダミー検体の吐出量に応じて設定する。
【００４５】
図９に示すように、先ず、プローブ移送部５３により分注する検体を収容した検体容器２２上に分注プローブ５０を搬送し、検体容器２２内に分注プローブ５０を降下する（ステップＳ２００）。その後、分注プローブ５０が液面を検知したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。分注プローブ５０が検体容器２２内に降下すると、分注プローブ５０は検体液面に接触し、分注プローブ５０が備える液面検知機構１１Ａは、かかる液面接触による静電容量の変化により液面を検知することになる。ここで、分注プローブ５０が液面を検知しない場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）、ステップＳ２００に移行し、分注プローブ５０がプローブ駆動手段により降下される。一方、分注プローブ５０が液面を検知すると（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、検体を吸引するために、分注プローブ５０は所定量降下され（ステップＳ２０２）、プランジャー駆動部５６の負圧により分注プローブ５０から検体を吸引する（ステップＳ２０３）。検体の吸引量は、分析に要する量に加え、分注プローブ５０が検体を吸引したか否かを確認する検体ダミー吐出に用いるダミー検体量を加えた分吸引する。
【００４６】
検体吸引後、分注プローブ５０をプローブ移送部５３の駆動により検体液面から数ミリ程度離れるよう上昇させる（ステップＳ２０４）。上昇後、分注プローブ５０からダミー検体を吐出させ（ステップＳ２０５）、吐出後の分注プローブ５０と電極４ａ間の静電容量を検出し、ダミー検体が分注プローブ５０から所定量吐出されたか否かを判定する（ステップＳ２０６）。静電容量変化時間測定部１０８は、静電容量の変化△Ｖが閾値以上である時間△ｔを測定し、液体吐出判定部１０６Ａは、△ｔがダミー検体吐出量に応じて設定された静電容量変化時間の所定範囲内であるか否かを判定する。液体吐出判定部１０６Ａによる判定の結果、ダミー検体が所定量吐出されたと判定された場合は（ステップＳ２０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３で行なった検体も所定量吸引され、吐出も正常に行なわれると判断され、分注プローブ５０を反応テーブル３に搬送し、反応テーブル３に収容された反応容器３２に検体を吐出する（ステップＳ２０７）。また、ダミー検体が所定量吐出されないと判定された場合は（ステップＳ２０６、Ｎｏ）、ステップＳ２０３で行なった検体は所定量吸引されず、吐出も正常に行なわれないと判断して、分注異常の警告が出される（ステップＳ２０８）。
【００４７】
実施の形態１および２では検体分注について説明したが、試薬分注についても同様にして空吸引やプローブ目詰まりによる分注不良を確認できる。
【００４８】
このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる自動分析装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す自動分析装置で使用される検体分注装置の概略構成図である。
【図３】図２に示す検体分注装置で使用される液面検知機構の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる分注不良の確認方法のフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる分注不良を確認する動作図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる分注プローブのダミー検体吐出時の分注プローブの拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態１にかかるダミー検体吐出時の静電容量の変化図である。
【図８】本発明の実施の形態２にかかる検体分注装置で使用される液面検知機構の概略構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２にかかる分注不良の確認方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 自動分析装置
２ 検体テーブル
２１、３１、４１ 収納部
２２ 検体容器
２２ａ、４２ａ 開口部
２３、４３ 読取部
３ 反応テーブル
３２ 反応容器
３３ 測光装置
３３ａ 光源
３３ｂ 受光部
３４ 反応容器洗浄機構
３５ 攪拌部
４ 試薬テーブル
４ａ 電極
４２ 試薬容器
５ 検体分注装置
７ 試薬分注装置
５０ 分注プローブ
５１ アーム
５２ 支軸
５３ プローブ移送部
５４ａ、５４ｂ チューブ
５５ シリンジ
５５ａ シリンダー
５５ｂ プランジャー
５６ プランジャー駆動部
５７ タンク
５８ 電磁弁
５９ ポンプ
６、８ 分注プローブ洗浄装置
９ 測定機構
１０ 制御機構
１０１、１０１Ａ 制御部
１０２ 入力部
１０３ 分析部
１０４ 記憶部
１０５ 出力部
１０６、１０６Ａ 液体吐出判定部
１０７ 送受信部
１０８ 静電容量変化時間測定部
１０９ 分注制御部
１１、１１Ａ 液面検知機構
１１１ 発振回路
１１２ 微分回路
１１３ 電圧検出回路
Ｌ１ 押し出し液
Ｏ 鉛直軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有し容器に収容された液体を吸引または吐出する分注プローブと、前記容器と一体にまたは前記容器の近傍に配設される電極と、を備え、前記分注プローブと前記電極との間の静電容量の変化に基づいて前記液体の液面を検知する液面検知機構を備える分注装置であって、
前記分注プローブを用いて前記容器から分析に必要な液体とダミー液体の合計量を吸引し、その後前記容器上で前記ダミー液体を吐出するよう制御する分注制御手段と、
前記分注制御手段による前記ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した静電容量変化に基づき、前記分注プローブが液体を吐出したか否かを判定する液体吐出判定手段と、
を備えることを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記液面検知機構であることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記検知手段により検知された静電容量変化に基づき、前記ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化時間を測定する測定手段と、
を備え、前記液体吐出判定手段は、前記測定手段が測定した静電容量変化時間に基づき、前記分注プローブが所定量の液体を吐出したか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の分注装置。
【請求項４】
検体と試薬を反応容器で反応させ、反応液の光学的特性をもとに前記反応液の分析を行う自動分析装置であって、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の分注装置を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
容器に収容された検体および試薬を反応容器に分注し、分注された検体及び試薬を反応容器内で攪拌して反応させ、反応液の光学的特性をもとに前記反応液を分析する自動分析装置の分注不良確認方法であって、
前記容器内の液体の液面を静電容量変化に基づき検知する液面検知ステップと、
前記容器内の液体を、分注プローブを用いて分析に要する液体量とダミー液体の合計量を吸引する吸引ステップと、
前記分注プローブにより前記容器上で前記ダミー液体を吐出するダミー液体吐出ステップと、
前記ダミー液体吐出ステップにおいて、前記ダミー液体の吐出時の前記分注プローブと電極との間の静電容量変化を検知する検知ステップと、
前記検知ステップにて検知された静電容量変化に基づき、前記分注プローブが液体を吐出したか否かを判定する液体吐出判定ステップと、
を含むことを特徴とする自動分析装置の分注不良確認方法。
【請求項６】
前記検知ステップにおいて検知された静電容量変化に基づき、前記ダミー液体の吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化時間を測定する測定ステップと、
を含み、前記液体吐出判定ステップは、前記測定ステップにより測定した静電容量変化時間に基づき、前記分注プローブが所定量の液体を吐出したか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の自動分析装置の分注不良確認方法。
【請求項１】
導電性を有し容器に収容された液体を吸引または吐出する分注プローブと、前記容器と一体にまたは前記容器の近傍に配設される電極と、を備え、前記分注プローブと前記電極との間の静電容量の変化に基づいて前記液体の液面を検知する液面検知機構を備える分注装置であって、
前記分注プローブを用いて前記容器から分析に必要な液体とダミー液体の合計量を吸引し、その後前記容器上で前記ダミー液体を吐出するよう制御する分注制御手段と、
前記分注制御手段による前記ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化を検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した静電容量変化に基づき、前記分注プローブが液体を吐出したか否かを判定する液体吐出判定手段と、
を備えることを特徴とする分注装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記液面検知機構であることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
【請求項３】
前記検知手段により検知された静電容量変化に基づき、前記ダミー液体を吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化時間を測定する測定手段と、
を備え、前記液体吐出判定手段は、前記測定手段が測定した静電容量変化時間に基づき、前記分注プローブが所定量の液体を吐出したか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の分注装置。
【請求項４】
検体と試薬を反応容器で反応させ、反応液の光学的特性をもとに前記反応液の分析を行う自動分析装置であって、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の分注装置を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
容器に収容された検体および試薬を反応容器に分注し、分注された検体及び試薬を反応容器内で攪拌して反応させ、反応液の光学的特性をもとに前記反応液を分析する自動分析装置の分注不良確認方法であって、
前記容器内の液体の液面を静電容量変化に基づき検知する液面検知ステップと、
前記容器内の液体を、分注プローブを用いて分析に要する液体量とダミー液体の合計量を吸引する吸引ステップと、
前記分注プローブにより前記容器上で前記ダミー液体を吐出するダミー液体吐出ステップと、
前記ダミー液体吐出ステップにおいて、前記ダミー液体の吐出時の前記分注プローブと電極との間の静電容量変化を検知する検知ステップと、
前記検知ステップにて検知された静電容量変化に基づき、前記分注プローブが液体を吐出したか否かを判定する液体吐出判定ステップと、
を含むことを特徴とする自動分析装置の分注不良確認方法。
【請求項６】
前記検知ステップにおいて検知された静電容量変化に基づき、前記ダミー液体の吐出時の前記分注プローブと前記電極との間の静電容量変化時間を測定する測定ステップと、
を含み、前記液体吐出判定ステップは、前記測定ステップにより測定した静電容量変化時間に基づき、前記分注プローブが所定量の液体を吐出したか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の自動分析装置の分注不良確認方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−７１７６６（Ｐ２０１０−７１７６６Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８５２２（Ｐ２００８−２３８５２２）
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]