自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法
【課題】過剰継ぎ足しに起因した試薬の分注不良の発生を未然に防止することを可能とした自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法を提供すること。
【解決手段】分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置と試薬容器の試薬量管理方法。自動分析装置は、試薬の液面を検知し、検知した液面位置をもとに試薬の液量を演算する液量演算部６３と、演算した試薬の液量が試薬容器９ａについて予め設定された規定保持量を超えている場合に、試薬分注装置に規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整部６４ａとを備えている。
【解決手段】分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置と試薬容器の試薬量管理方法。自動分析装置は、試薬の液面を検知し、検知した液面位置をもとに試薬の液量を演算する液量演算部６３と、演算した試薬の液量が試薬容器９ａについて予め設定された規定保持量を超えている場合に、試薬分注装置に規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整部６４ａとを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過剰継ぎ足しに起因した試薬の分注不良の発生を防止する自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動分析装置は、試薬と検体とを反応させ、反応液の光学的特性を測定することによって検体に含まれる特定成分やその含有量を測定しており、分析項目ごとに異なる試薬を使用している（例えば、特許文献１参照）。このため、自動分析装置は、分析項目によって特定の試薬が消費されることがある。このような場合、自動分析装置の使用者は、キャリブレーションの手間を省くため、製造ロットが同じ試薬を継ぎ足して使用することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、試薬を継ぎ足した場合、規定保持量を超えて過剰に継ぎ足すと、試薬容器は、分析に伴う試薬容器の吸引位置への搬送による液揺れにより、規定保持量以内の場合に比べて、液面に液泡が発生したり、分注プローブの挿通口に液膜が発生したりする頻度が増加する。このような液泡や液膜が発生すると、液面検知機能を有する分注装置においては、液泡や液膜を試薬の液面と誤検知して分注動作を開始する。このため、自動分析装置は、分注装置の分注プローブが適正量の試薬を吸引することできなくなり、正確な分析結果を得られなくなることがあ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、過剰継ぎ足しに起因した試薬の分注不良の発生を未然に防止することを可能とした自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、昇降、かつ、回動する分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置であって、前記試薬の液面を検知し、検知した液面位置をもとに前記試薬の液量を演算する液量演算手段と、演算した前記試薬の液量が前記試薬容器について予め設定された規定保持量を超えている場合に、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記液量調整手段による前記試薬の他の予備容器への分注に代えて、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰な試薬の廃棄を指示する入力手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記試薬の液面を前記分注プローブと前記試薬との接触による静電容量の変化をもとに検知すると共に、前記静電容量の変化をもとに前記分注プローブが前記試薬の液面と接触したか、或いは前記分注プローブが前記試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する液面検知判定手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記分注プローブが前記試薬の液面と接触した場合に、前記試薬分注装置による前記分注プローブの駆動信号をもとに前記試薬容器の基準位置からの液面高さを演算する液面高さ演算手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記液面検知判定手段が前記分注プローブは前記試薬の液泡又は液膜と接触したと判定した場合に、警報を表示又は告知する出力手段を備えていることを特徴とする。
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法であって、前記試薬の液面を検知し、検知した液面位置をもとに前記試薬の液量を演算する液量演算工程と、演算した前記試薬の液量が前記試薬容器について予め設定された規定保持量を超えている場合に、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、上記の発明において、前記液量調整工程は、前記試薬の他の予備容器への分注に代えて、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰な試薬の廃棄を指示することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、上記の発明において、前記試薬の液面を前記分注プローブと前記試薬との接触による静電容量の変化をもとに検知すると共に、前記静電容量の変化をもとに前記分注プローブが前記試薬の液面と接触したか、或いは前記分注プローブが前記試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する液面検知判定工程を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、上記の発明において、前記分注プローブが前記試薬の液面と接触した場合に、前記試薬分注装置による前記分注プローブの駆動信号をもとに前記試薬容器の基準位置からの液面高さを演算する液面高さ演算工程を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、上記の発明において、前記液面検知判定工程において前記分注プローブは前記試薬の液泡又は液膜と接触したと判定された場合、前記液泡又は前記液膜と接触した旨の警報を表示又は告知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、試薬容器に保持された試薬の液面位置をもとに試薬液量を演算し、演算した試薬の液量が規定保持量を超えている場合に、試薬分注装置に規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させるため、試薬容器が保持する試薬の量が規定保持量以内とされるので、試薬の過剰継ぎ足しに起因した試薬の分注不良の発生を未然に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、自動分析装置の概略構成図である。
【図２】図２は、図１の自動分析装置で使用する第一試薬分注装置の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、液面検知判定部の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、分注プローブと試薬との接触による静電容量の変化に基づく検出電圧の液面を正常に検出した場合と液泡を検出した場合を示す図である。
【図５】図５は、液面を検知した際の試薬の液面高さの求め方を説明する図である。
【図６】図６は、試薬の規定保持量と、試薬容器における試薬の適正な封入量か否かを説明する図である。
【図７】図７は、本発明の自動分析装置の試薬容器の試薬量管理方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法にかかる実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、自動分析装置の概略構成図である。図２は、図１の自動分析装置で使用する第一試薬分注装置の概略構成を示す図である。
【００１９】
自動分析装置１は、図１に示すように、ラック供給装置２、反応部４、第一試薬分注装置６、第二試薬分注装置８、第一試薬保冷庫９及び第二試薬保冷庫１０、第一撹拌装置１３、第二撹拌装置１４、光学測定装置１５及び制御部１７を備えている。また、自動分析装置１は、ラック供給装置２と反応部４との間に検体分注装置３が設けられ、第一試薬分注装置６及び第二試薬分注装置８のそれぞれには、液面検知判定部６１、液面高さ演算部６２、液量演算部６３及び分注制御部６４（いずれも図２参照）が設けられている。
【００２０】
ラック供給装置２は、図１に示すように、複数のラック２ａが配列され、各ラック２ａには検体を保持した検体容器２ｂが搭載されている。ラック供給装置２は、矢印で示す経路に沿ってラック２ａを順次搬送し、検体分注装置３のプローブ３ａによって各検体容器２ｂに保持された検体が反応部４の反応容器５に分注される。
【００２１】
反応部４は、図１に示すように、保温部材４ａとキュベットホイール４ｂとを有している。保温部材４ａは、キュベットホイール４ｂの半径方向内側及び外側に配置され、光学測定装置１５と対応する位置に測光用の開口４ｃが形成されている。キュベットホイール４ｂは、複数の反応容器５を体温程度の温度に保持して回転し、例えば、一周期で時計方向に（１周−１キュベット）／４分回転し、四周期では時計方向に１キュベット分回転する。
【００２２】
第一試薬分注装置６は、第一試薬を第一試薬保冷庫９から吸引してキュベットホイール４ｂの反応容器５に分注する装置であり、図１及び図２に示すように、昇降、かつ、軸周りに回転自在な支柱６ａの上端にアーム６ｂが設けられ、アーム６ｂ先端下部に試薬を分注する分注プローブ６ｃが設けられている。分注プローブ６ｃは、導電性素材から成形され、液面検知判定部６１の可動電極としての機能を有している。第一試薬分注装置６は、ステッピングモータを備えた駆動部７（図２参照）によって支柱６ａの回動と昇降が制御され、分注プローブ６ｃがアーム６ｂと共に回動し、昇降する。また、第一試薬分注装置６は、分注プローブ６ｃが水平方向へ回動する移動軌跡上に分注プローブ６ｃを洗浄する洗浄槽（図示せず）が設けられている。このとき、第一試薬分注装置６は、ステッピングモータの駆動パルス数を分注制御部６４（図２参照）によって制御することで昇降動作が制御されるが、分注制御部６４は駆動パルス数の制御信号を記憶すると共に、この検出信号を液面高さ演算部６２（図２参照）へ出力する。このため、分注プローブ６ｃは、支柱６ａによって昇降させた際の鉛直方向の位置を演算によって高精度に求めることができる。
【００２３】
液面検知判定部６１は、分注プローブ６ｃが試薬容器９ａから試薬を吸引する際の分注プローブ６ｃと試薬との接触による静電容量の変化をもとに分注プローブ６ｃが試薬の液面と接触したか、或いは分注プローブ６ｃが試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する。液面検知判定部６１は、可動電極としての分注プローブ６ｃの他に、図３に示すように、発振器６１ａ、保冷庫電極９ｄ、増幅器６１ｂ、ダイオード６１ｃ及びコンパレータ６１ｅを有している。
【００２４】
発振器６１ａは、図２に示すように、保冷庫電極９ｄに交流信号を印加する。このとき、分注プローブ６ｃは、発振器６１ａが印加する交流信号によって固定電極である保冷庫電極９ｄに誘導される発振信号を受信する。
【００２５】
増幅器６１ｂは、図３に示すように、ダイオード６１ｃ及びコンパレータ６１ｅを介して分注プローブ６ｃと判定部６１ｆとを接続している。増幅器６１ｂは、発振器６１ａが保冷庫電極９ｄに印加している発振信号が試薬及び分注プローブ６ｃを通じて導入され、発振信号を増幅する。ここで、試薬容器９ａ内に規定保持量を超える試薬が過剰に継ぎ足されている場合に、第一試薬保冷庫９が回転すると、液揺れによって試薬の液面に液泡が発生したり、分注プローブ６ｃの挿通口下部に液膜が発生したりする。このような場合、増幅器６１ｂは、前記液泡や液膜に応じて、発振器６１ａが保冷庫電極９ｄに印加している発振信号が試薬及び分注プローブ６ｃを通じて導入され、発振信号を増幅する。
【００２６】
ダイオード６１ｃは、増幅器６１ｂで増幅された発振信号をコンデンサ６１ｄと協働して整流、平滑化し、平滑化信号をコンパレータ６１ｅの一方の端子に出力する。
【００２７】
コンパレータ６１ｅは、ダイオード６１ｃから一方の端子に入力される平滑化信号（電圧）を他方の端子に入力される閾値信号（電圧）と比較することにより分注プローブ６ｃと保冷庫電極９ｄとの間の静電容量に対応した電圧信号又は液面の検知信号を判定部６１ｆへ出力する。
【００２８】
このとき、分注プローブ６ｃの下端が試薬容器９ａ内の試薬の液面に接すると、静電容量が大きく変化する。このため、ダイオード６１ｃから出力される電圧信号は、分注プローブ６ｃの下降開始時を時間軸上でゼロとした図４に正常と示すように、閾値Ｔsよりも大きくなる。但し、分注プローブ６ｃの下端が液泡に接触した場合、ダイオード６１ｃから出力される電圧信号は、図４に液泡１〜液泡３と示すように、閾値Ｔsよりも小さくなる。従って、コンパレータ６１ｅの他方の端子には、図３に示すように、閾値Ｔsに対応した閾値信号（電圧）を入力する。
【００２９】
判定部６１ｆは、コンパレータ６１ｅから出力される電圧が閾値信号（電圧）以上の場合に、試薬の液面を検知したと判定し、閾値信号（電圧）未満の場合には液泡や液膜を検知したと判定する。このとき、判定部６１ｆは、試薬の液面を検知した旨の液面検知信号、或いは液泡や液膜を検知した旨の液泡検知信号を液面高さ演算部６２及び分注制御部６４へ出力する。判定部６１ｆは、例えば、ＣＰＵ等によって実現される。
【００３０】
液面高さ演算部６２は、ＣＰＵ等によって実現され、判定部６１ｆが試薬の液面を検知したと判定した場合、液面検知判定部６１から入力される液面検知信号と分注制御部６４から入力される前記ステッピングモータの駆動パルス数の制御信号とをもとに分注プローブ６ｃ下端の位置を液面高さとして演算する。演算した試薬の液面高さは、液量演算部６３へ出力される。このとき、液面高さ演算部６２は、液面高さを以下のようにして演算する。即ち、第一試薬分注装置６は、ステッピングモータを備えた駆動部７（図２参照）によって昇降されるが、図５に示すように、昇降される最上部を上点Ｕとし、昇降される最下部を下点Ｄとする。上点Ｕは、分注プローブ６ｃを上昇し得る上限位置である。下点Ｄは、分注プローブ６ｃ下端を下降し得る下限位置である共に、試薬容器９ａに保持された第一試薬Ｒ1の液面高さを決める基準位置である。
【００３１】
このとき、液面高さ演算部６２は、上点Ｕから下点Ｄまで分注プローブ６ｃを移動させるのに要する前記ステッピングモータの総駆動パルス数をＰt、上点Ｕから第一試薬Ｒ1の液面まで分注プローブ６ｃを移動させるのに要する前記ステッピングモータの駆動パルス数をＰdとしたときに、残パルス数Ｐr（＝Ｐt−Ｐd）をもとに第一試薬の液面高さＨrを演算する。
【００３２】
液量演算部６３は、ＣＰＵ等によって実現され、試薬容器９ａごとに決まっている水平断面係数の情報を制御部１７から取得し、水平断面係数Ｃsと液面高さ演算部６２が演算した液面高さＨrとをもとに、その試薬容器９ａが保持している第一試薬の液量（＝Ｃs・Ｈr）を演算する。このとき、図６に示すように、液量演算部６３が演算した第一試薬の液量が、試薬容器９ａについて予め設定された規定保持量Ｍt以下である場合、第一試薬は、適正な封入量である。但し、演算した第一試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている場合は、不適正な封入量である。このため、液量演算部６３は、液量オーバー信号を液量調節部６４ａに出力すると共に、制御部１７を介して出力部１９へ出力する。これにより、出力部１９は、試薬容器９ａが保持する第一試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている旨の警報を表示部１９ａに表示し、或いは告知部１９ｂから警報を告知する。
【００３３】
分注制御部６４は、ＭＰＵ等が使用され、駆動部７を介して第一試薬分注装置６による第一試薬の分注動作を制御する分注制御手段であり、液量調整部６４ａを有している。液量調整部６４ａは、液量演算部６３が演算した第一試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている場合に、規定保持量Ｍtを超える過剰の試薬を第一試薬分注装置６に他の予備容器９ｂへ分注させる。
【００３４】
第二試薬分注装置８は、第一試薬分注装置６と同様に構成され、第二試薬を第二試薬保冷庫１０から吸引してキュベットホイール４ｂの反応容器５に分注する。このため、第二試薬分注装置８は、第一試薬分注装置６と対応する構成部材に対応する符号を付している。
【００３５】
第一試薬保冷庫９及び第二試薬保冷庫１０は、構成が同じであるので第一試薬保冷庫９について説明し、第二試薬保冷庫１０については対応する構成部分に対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
第一試薬保冷庫９は、図１に示すように、第一試薬Ｒ1（図２参照）を保持した複数の試薬容器９ａと複数の予備容器９ｂが周方向に配置され、第一試薬分注装置６の分注プローブ６ｃによって所定の第一試薬が反応容器５に分注される。複数の試薬容器９ａは、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、収容した試薬に関する情報を記録するバーコードラベル等の情報記録媒体（図示せず）が外面に貼付されている。複数の予備容器９ｂは、液量演算部６３が演算した第一試薬の液量が規定保持量を超えている試薬容器９ａから過剰の第一試薬を小分け分注するための試薬容器９ａよりも数が少ない空の容器であり、適宜箇所に配置されている。ここで、図２に示すように、第一試薬保冷庫９の試薬トレイ９ｃには、各試薬容器９ａの側面及び分注プローブ６ｃの挿通口Ａが形成された背面側に保冷庫電極９ｄが立設されている。保冷庫電極９ｄは、発振器６１ａから交流信号が印加され、液面検知判定部６１の固定電極として機能する。第一試薬が分注された反応容器５は、第一撹拌装置１３によって検体と第一試薬とが撹拌される。
【００３７】
また、第一試薬保冷庫９の外周には、各試薬容器９ａに貼付された前記情報記録媒体から第一試薬の有効期限、製造ロット番号等の他、試薬容器９ａの水平断面係数等の試薬情報を読み取り、その情報を制御部１７へ出力する読取装置１１が設置されている。なお、読取装置１２は、第二試薬保冷庫１０内の各試薬容器１０ａに貼付された前記情報記録媒体から試薬情報を読み取り、その情報を制御部１７へ出力する。
【００３８】
第一撹拌装置１３及び第二撹拌装置１４は、反応容器５に分注された検体や試薬を撹拌棒１３ａ，１３ｂや撹拌棒１４ａによって撹拌し、検体と試薬を反応させる。ここで、第一撹拌装置１３及び第二撹拌装置１４は、ステッピングモータによって精密に昇降駆動される。また、検体分注装置３及び試薬分注装置６，８の各プローブ３ａ，６ｃ，８ｃ及び撹拌棒１３ａ，１４ａは、分注や撹拌の終了後、洗浄水タンクから供給される洗浄水によって流水洗浄される。
【００３９】
光学測定装置１５は、図１に示すように、光源１５ａと受光素子１５ｂとを有している。光源１５ａは、試薬と検体とが反応した反応容器５内の反応液を分析するための分析光を出射する。受光素子１５ｂは、光源１５ａが出射し、開口４ｃを通って反応容器５内の反応液を透過した光束を測光する。このようにして反応液が測光された反応容器５は、洗浄・乾燥ユニット１６において内部の反応液が吸引されて廃棄されると共に、洗浄水タンクから供給される洗浄水によって内部が洗浄された後、加圧空気を吹き込んで乾燥される。そして、反応容器５は、再び検体分注装置３のプローブ３ａによって新たな検体が分注され、分析に使用される。
【００４０】
制御部１７は、例えば、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等が使用され、上述した各部と接続されている。制御部１７は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、前記情報記録媒体から読み取った試薬情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を規制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告を発する。制御部１７は、図１に示すように、分析部１７ａ、記憶部１７ｂ及び処理制御部１７ｃを有している。
【００４１】
分析部１７ａは、受光素子１５ｂが測光した光量信号に基づいて求められる反応容器５内の検体と試薬の反応液の光学的特性（吸光度）から検体の成分濃度等を分析する。記憶部１７ｂは、分析部１７ａが分析した成分濃度等、試薬容器９ａ，１０ａごとの水平断面係数の情報、液面高さ演算部６２が演算した試薬容器９ａ，１０ａに保持された試薬の液面の高さ、液量演算部６３が演算した試薬容器９ａ，１０ａの試薬液量、並びに自動分析装置１の動作プログラム等を記憶する。処理制御部１７ｃは、自動分析装置１の各部の作動や処理動作を制御する。
【００４２】
入力部１８は、制御部１７へ検体数や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１８は、液量演算部６３が演算した試薬容器９ａ，１０ａの試薬液量が規定保持量Ｍtを超えている場合に、規定保持量Ｍtを超える過剰の試薬の廃棄を第一試薬分注装置６や第二試薬分注装置８に指示する試薬廃棄ボタン１８ａ（図１参照）を有している。入力部１８は、試薬廃棄ボタン１８ａが押下されて試薬の廃棄が指示された場合、廃棄信号を液量調整部６４ａに出力し、試薬の他の予備容器への小分け分注を停止させる。
【００４３】
出力部１９は、図１に示すように、表示部１９ａと告知部１９ｂとを有している。表示部１９ａは、分析結果を含む自動分析装置１に係る種々の情報を表示するディスプレイパネル等を使用した表示手段であり、試薬容器９ａ，１０ａが保持する試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている旨の警報や試薬容器９ａ，１０ａが保持する試薬に液泡や液膜を検知した旨の警報を表示する。告知部１９ｂは、試薬容器９ａ，１０ａが保持する試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている旨の警報や液泡や液膜を検知した旨の警報を音声又は警報音によって告知する。
【００４４】
以上のように構成される自動分析装置１は、制御部１７の制御の下に作動し、回転するキュベットホイール４ｂ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のそれぞれに第一試薬分注装置６によって試薬容器９ａから第一試薬が順次分注された後、検体分注装置３によってラック２ａに保持された複数の検体容器２ｂ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には、第二試薬分注装置８が試薬容器１０ａから順次第二試薬が分注される。
【００４５】
この間、試薬や検体が分注された反応容器５は、キュベットホイール４ｂが停止する都度、第一撹拌装置１３や第二撹拌装置１４によって試薬や検体が撹拌され、キュベットホイール４ｂが再び回転したときに光学測定装置１５を通過する。このとき、反応容器５内の試薬と検体とが反応した反応液は、光学測定装置１５において測定され、光学測定装置１５から入力される測光信号をもとに分析部１７ａによって光学的特性（吸光度）をもとに成分濃度等が分析される。そして、反応液の測定が終了した反応容器５は、洗浄・乾燥ユニット１６に移送されて洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００４６】
このとき、自動分析装置１は、第一試薬分注装置６によって第一試薬を分注する際や第二試薬分注装置８によって第二試薬を分注する際に試薬容器９ａや試薬容器１０ａに保持された第一試薬の量や第二試薬の量を管理する。以下、図７に示すフローチャートを参照しながら、第一試薬分注装置６によって第一試薬を分注する際に実行される試薬容器の試薬量管理方法について説明する。ここで、本発明の自動分析装置の試薬容器の試薬量管理方法は、自動分析装置１に電源を投入した際の初期化時の試薬チェック時や分析中に自動分析装置１を一時停止して試薬補充を行い、分析を再開した際等に分注制御部６４による制御のもとに実行される。
【００４７】
先ず、駆動部７によって図５に示す上点Ｕに待機している分注プローブ６ｃを試薬吸引位置へ移動し、試薬容器９ａへ分注プローブ６ｃの下降を開始する（ステップＳ１００）。次に、分注プローブ６ｃが試薬の液面と接触したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。この判定は、液面検知判定部６１のコンパレータ６１ｅが出力する電圧が閾値信号（電圧）以上か否かによって判定部６１ｆが判定する。
【００４８】
判定の結果、分注プローブ６ｃが試薬の液面と接触した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、駆動部７による分注プローブ６ｃの下降を停止する（ステップＳ１０４）。このとき、判定部６１ｆは、試薬の液面を検知したと判定し、液面検知信号を液面高さ演算部６２へ出力する。次いで、検知した試薬の液面高さを演算する（ステップＳ１０６）。液面高さは、判定部６１ｆから入力される液面検知信号と分注制御部６４から入力される前記ステッピングモータの駆動パルス数の制御信号とに基づいて液面高さ演算部６２が演算する。
【００４９】
その後、液面高さ演算部６２から入力される液面高さをもとに試薬容器９ａに保持されている試薬の液量を演算する（ステップＳ１０８）。試薬の液量は、液量演算部６３が液面高さと試薬容器９ａの水平断面係数とをもとに演算する。次に、液量調整部６４ａが、液量演算部６３の演算した試薬の液量が規定保持量を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００５０】
判定の結果、試薬の液量が規定保持量を超えている場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、試薬廃棄ボタン１８ａが押下されているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。この判定は、入力部１８から廃棄信号が入力されているか否かによって液量調整部６４ａが判定する。判定の結果、試薬廃棄ボタン１８ａが押下されていない場合（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、上点Ｕまで分注プローブ６ｃを上昇させる（ステップＳ１１４）。一方、試薬の液量が規定保持量を超えていない場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、ステップＳ１３０に移行する。
【００５１】
次いで、第一試薬分注装置６に規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器９ｂへ分注させる（ステップＳ１１６）。その後、分注制御部６４は、次の試薬容器９ａがあるか否かを判定し（ステップＳ１１８）、次の試薬容器９ａがある場合（ステップＳ１１８，Ｙｅｓ）、ステップＳ１００へ移行し、引き続くステップを続行する。一方、次の試薬容器９ａがない場合（ステップＳ１１８，Ｎｏ）、試薬容器の試薬量管理方法を終了する。
【００５２】
これに対し、試薬廃棄ボタン１８ａが押下されている場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、上点Ｕまで分注プローブ６ｃを上昇させる（ステップＳ１２０）。その後、第一試薬分注装置６に規定保持量を超える過剰の試薬を廃棄させる（ステップＳ１２２）。このとき、第一試薬分注装置６は、分注プローブ６ｃを洗浄する前記洗浄槽へ過剰の試薬を廃棄する。試薬の廃棄後、ステップＳ１１８へ移行する。
【００５３】
一方、ステップＳ１０２における判定の結果、分注プローブ６ｃが試薬の液面と接触していない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、分注プローブ６ｃが試薬の液泡又は液膜と接触したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。この判定は、液面検知判定部６１のコンパレータ６１ｅが出力する電圧が閾値信号（電圧）以上か否かによって判定部６１ｆが判定する。分注プローブ６ｃが試薬の液泡又は液膜と接触していない場合（ステップＳ１２４，Ｎｏ）、ステップＳ１２８に移行し、警報を出力させる（ステップＳ１２８）。この場合、液面検知判定部６１に何らかの異常が発生しているため、分注プローブ６ｃの下降を停止する。また、使用者は、出力される警報によってメンテナンスすべきとの注意が喚起される。
【００５４】
一方、分注プローブ６ｃが試薬の液泡又は液膜と接触した場合（ステップＳ１２４，Ｙｅｓ）、駆動部７による分注プローブ６ｃの下降を停止する（ステップＳ１２６）。次に、分注制御部６４は、出力部１９に液泡や液膜を検知した旨の警報を出力させる（ステップＳ１２８）。このため、試薬液面に液泡や液膜が発生し、試薬容器ａのメンテナンスが必要なことを使用者に注意喚起することができる。この場合、表示部１９ａに警報を表示させるか、告知部１９ｂに音声又は警報音による警報を告知させる。次いで、駆動部７によって分注プローブ６ｃを上昇させる（ステップＳ１３０）。その後、ステップＳ１１８へ移行する。この場合、分注制御部６４は、ステップＳ１１８へ移行する前に所定時間を置いて分注プローブ６ｃを下降させ液泡や液膜の有無を確認してもよい。
【００５５】
以上のように、本発明によれば、試薬容器に保持された試薬の液面を検知して液量を演算し、演算した試薬の液量が規定保持量を超えている場合に、試薬分注装置に規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる。このため、試薬容器に試薬を継ぎ足した場合に、過剰継ぎ足しによって試薬量が規定保持量を超えても、分析開始迄に試薬量が規定保持量に減量される。従って、自動分析装置１は、分析中に、第一試薬保冷庫９や第二試薬保冷庫１０が回転しても、液揺れによる液泡や液膜の発生が抑えられる。この結果、自動分析装置１は、過剰継ぎ足しに起因した試薬液面の誤検知が回避され、分注不良の発生を未然に防止することができると共に、試薬の液面を高い頻度で検知することができる。
【００５６】
尚、上記実施の形態は、試薬の液面を静電容量によって検出したが、例えば、電気抵抗や電気の導通によって検出してもよく、液面検知手段は特に限定はない。
【００５７】
また、上記実施の形態は、第一試薬分注装置６や第二試薬分注装置８によって過剰継ぎ足しした試薬の過剰分を小分け分注し、或いは過剰分を廃棄した。しかし、別途小分け分注用、或いは過剰分廃棄用の試薬除去装置を第一試薬保冷庫９及び第二試薬保冷庫１０のそれぞれに設けてもよい。
【００５８】
また、本発明は、試薬の液量が試薬容器の規定保持量を超えている場合に、過剰の試薬を他の予備容器へ小分け分注あるいは廃棄させるが、試薬容器の水平断面形状が底部から上方へ一定の形状であれば、試薬の液量は液面高さによって決まる。このため、規定保持量として液面高さを使用し、試薬容器ごとに検知した液面位置から算出した液面高さが規定液面高さを越えている場合に、液面高さが規定液面高さとなるまで小分け分注あるいは廃棄させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明の自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、試薬の過剰継ぎ足しに起因した試薬容器における試薬の分注不良の発生を未然に防止するのに有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 自動分析装置
２ ラック供給装置
３ 検体分注装置
４ 反応部
５ 反応容器
６ 第一試薬分注装置
６ａ 支柱
６ｂ アーム
６ｃ 分注プローブ
６１ 液面検知判定部
６２ 液面高さ演算部
６３ 液量演算部
６４ 分注制御部
７ 駆動部
８ 第二試薬分注装置
９ 第一試薬保冷庫
９ａ 試薬容器
９ｂ 予備容器
１０ 第二試薬保冷庫
１１，１２ 読取装置
１３ 第一撹拌装置
１４ 第二撹拌装置
１５ 光学測定装置
１６ 洗浄・乾燥ユニット
１７ 制御部
１８ 入力部
１９ 出力部
Ａ 挿通口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過剰継ぎ足しに起因した試薬の分注不良の発生を防止する自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動分析装置は、試薬と検体とを反応させ、反応液の光学的特性を測定することによって検体に含まれる特定成分やその含有量を測定しており、分析項目ごとに異なる試薬を使用している（例えば、特許文献１参照）。このため、自動分析装置は、分析項目によって特定の試薬が消費されることがある。このような場合、自動分析装置の使用者は、キャリブレーションの手間を省くため、製造ロットが同じ試薬を継ぎ足して使用することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、試薬を継ぎ足した場合、規定保持量を超えて過剰に継ぎ足すと、試薬容器は、分析に伴う試薬容器の吸引位置への搬送による液揺れにより、規定保持量以内の場合に比べて、液面に液泡が発生したり、分注プローブの挿通口に液膜が発生したりする頻度が増加する。このような液泡や液膜が発生すると、液面検知機能を有する分注装置においては、液泡や液膜を試薬の液面と誤検知して分注動作を開始する。このため、自動分析装置は、分注装置の分注プローブが適正量の試薬を吸引することできなくなり、正確な分析結果を得られなくなることがあ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、過剰継ぎ足しに起因した試薬の分注不良の発生を未然に防止することを可能とした自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、昇降、かつ、回動する分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置であって、前記試薬の液面を検知し、検知した液面位置をもとに前記試薬の液量を演算する液量演算手段と、演算した前記試薬の液量が前記試薬容器について予め設定された規定保持量を超えている場合に、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記液量調整手段による前記試薬の他の予備容器への分注に代えて、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰な試薬の廃棄を指示する入力手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記試薬の液面を前記分注プローブと前記試薬との接触による静電容量の変化をもとに検知すると共に、前記静電容量の変化をもとに前記分注プローブが前記試薬の液面と接触したか、或いは前記分注プローブが前記試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する液面検知判定手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記分注プローブが前記試薬の液面と接触した場合に、前記試薬分注装置による前記分注プローブの駆動信号をもとに前記試薬容器の基準位置からの液面高さを演算する液面高さ演算手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記液面検知判定手段が前記分注プローブは前記試薬の液泡又は液膜と接触したと判定した場合に、警報を表示又は告知する出力手段を備えていることを特徴とする。
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法であって、前記試薬の液面を検知し、検知した液面位置をもとに前記試薬の液量を演算する液量演算工程と、演算した前記試薬の液量が前記試薬容器について予め設定された規定保持量を超えている場合に、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、上記の発明において、前記液量調整工程は、前記試薬の他の予備容器への分注に代えて、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰な試薬の廃棄を指示することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、上記の発明において、前記試薬の液面を前記分注プローブと前記試薬との接触による静電容量の変化をもとに検知すると共に、前記静電容量の変化をもとに前記分注プローブが前記試薬の液面と接触したか、或いは前記分注プローブが前記試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する液面検知判定工程を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、上記の発明において、前記分注プローブが前記試薬の液面と接触した場合に、前記試薬分注装置による前記分注プローブの駆動信号をもとに前記試薬容器の基準位置からの液面高さを演算する液面高さ演算工程を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、上記の発明において、前記液面検知判定工程において前記分注プローブは前記試薬の液泡又は液膜と接触したと判定された場合、前記液泡又は前記液膜と接触した旨の警報を表示又は告知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、試薬容器に保持された試薬の液面位置をもとに試薬液量を演算し、演算した試薬の液量が規定保持量を超えている場合に、試薬分注装置に規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させるため、試薬容器が保持する試薬の量が規定保持量以内とされるので、試薬の過剰継ぎ足しに起因した試薬の分注不良の発生を未然に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、自動分析装置の概略構成図である。
【図２】図２は、図１の自動分析装置で使用する第一試薬分注装置の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、液面検知判定部の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、分注プローブと試薬との接触による静電容量の変化に基づく検出電圧の液面を正常に検出した場合と液泡を検出した場合を示す図である。
【図５】図５は、液面を検知した際の試薬の液面高さの求め方を説明する図である。
【図６】図６は、試薬の規定保持量と、試薬容器における試薬の適正な封入量か否かを説明する図である。
【図７】図７は、本発明の自動分析装置の試薬容器の試薬量管理方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法にかかる実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、自動分析装置の概略構成図である。図２は、図１の自動分析装置で使用する第一試薬分注装置の概略構成を示す図である。
【００１９】
自動分析装置１は、図１に示すように、ラック供給装置２、反応部４、第一試薬分注装置６、第二試薬分注装置８、第一試薬保冷庫９及び第二試薬保冷庫１０、第一撹拌装置１３、第二撹拌装置１４、光学測定装置１５及び制御部１７を備えている。また、自動分析装置１は、ラック供給装置２と反応部４との間に検体分注装置３が設けられ、第一試薬分注装置６及び第二試薬分注装置８のそれぞれには、液面検知判定部６１、液面高さ演算部６２、液量演算部６３及び分注制御部６４（いずれも図２参照）が設けられている。
【００２０】
ラック供給装置２は、図１に示すように、複数のラック２ａが配列され、各ラック２ａには検体を保持した検体容器２ｂが搭載されている。ラック供給装置２は、矢印で示す経路に沿ってラック２ａを順次搬送し、検体分注装置３のプローブ３ａによって各検体容器２ｂに保持された検体が反応部４の反応容器５に分注される。
【００２１】
反応部４は、図１に示すように、保温部材４ａとキュベットホイール４ｂとを有している。保温部材４ａは、キュベットホイール４ｂの半径方向内側及び外側に配置され、光学測定装置１５と対応する位置に測光用の開口４ｃが形成されている。キュベットホイール４ｂは、複数の反応容器５を体温程度の温度に保持して回転し、例えば、一周期で時計方向に（１周−１キュベット）／４分回転し、四周期では時計方向に１キュベット分回転する。
【００２２】
第一試薬分注装置６は、第一試薬を第一試薬保冷庫９から吸引してキュベットホイール４ｂの反応容器５に分注する装置であり、図１及び図２に示すように、昇降、かつ、軸周りに回転自在な支柱６ａの上端にアーム６ｂが設けられ、アーム６ｂ先端下部に試薬を分注する分注プローブ６ｃが設けられている。分注プローブ６ｃは、導電性素材から成形され、液面検知判定部６１の可動電極としての機能を有している。第一試薬分注装置６は、ステッピングモータを備えた駆動部７（図２参照）によって支柱６ａの回動と昇降が制御され、分注プローブ６ｃがアーム６ｂと共に回動し、昇降する。また、第一試薬分注装置６は、分注プローブ６ｃが水平方向へ回動する移動軌跡上に分注プローブ６ｃを洗浄する洗浄槽（図示せず）が設けられている。このとき、第一試薬分注装置６は、ステッピングモータの駆動パルス数を分注制御部６４（図２参照）によって制御することで昇降動作が制御されるが、分注制御部６４は駆動パルス数の制御信号を記憶すると共に、この検出信号を液面高さ演算部６２（図２参照）へ出力する。このため、分注プローブ６ｃは、支柱６ａによって昇降させた際の鉛直方向の位置を演算によって高精度に求めることができる。
【００２３】
液面検知判定部６１は、分注プローブ６ｃが試薬容器９ａから試薬を吸引する際の分注プローブ６ｃと試薬との接触による静電容量の変化をもとに分注プローブ６ｃが試薬の液面と接触したか、或いは分注プローブ６ｃが試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する。液面検知判定部６１は、可動電極としての分注プローブ６ｃの他に、図３に示すように、発振器６１ａ、保冷庫電極９ｄ、増幅器６１ｂ、ダイオード６１ｃ及びコンパレータ６１ｅを有している。
【００２４】
発振器６１ａは、図２に示すように、保冷庫電極９ｄに交流信号を印加する。このとき、分注プローブ６ｃは、発振器６１ａが印加する交流信号によって固定電極である保冷庫電極９ｄに誘導される発振信号を受信する。
【００２５】
増幅器６１ｂは、図３に示すように、ダイオード６１ｃ及びコンパレータ６１ｅを介して分注プローブ６ｃと判定部６１ｆとを接続している。増幅器６１ｂは、発振器６１ａが保冷庫電極９ｄに印加している発振信号が試薬及び分注プローブ６ｃを通じて導入され、発振信号を増幅する。ここで、試薬容器９ａ内に規定保持量を超える試薬が過剰に継ぎ足されている場合に、第一試薬保冷庫９が回転すると、液揺れによって試薬の液面に液泡が発生したり、分注プローブ６ｃの挿通口下部に液膜が発生したりする。このような場合、増幅器６１ｂは、前記液泡や液膜に応じて、発振器６１ａが保冷庫電極９ｄに印加している発振信号が試薬及び分注プローブ６ｃを通じて導入され、発振信号を増幅する。
【００２６】
ダイオード６１ｃは、増幅器６１ｂで増幅された発振信号をコンデンサ６１ｄと協働して整流、平滑化し、平滑化信号をコンパレータ６１ｅの一方の端子に出力する。
【００２７】
コンパレータ６１ｅは、ダイオード６１ｃから一方の端子に入力される平滑化信号（電圧）を他方の端子に入力される閾値信号（電圧）と比較することにより分注プローブ６ｃと保冷庫電極９ｄとの間の静電容量に対応した電圧信号又は液面の検知信号を判定部６１ｆへ出力する。
【００２８】
このとき、分注プローブ６ｃの下端が試薬容器９ａ内の試薬の液面に接すると、静電容量が大きく変化する。このため、ダイオード６１ｃから出力される電圧信号は、分注プローブ６ｃの下降開始時を時間軸上でゼロとした図４に正常と示すように、閾値Ｔsよりも大きくなる。但し、分注プローブ６ｃの下端が液泡に接触した場合、ダイオード６１ｃから出力される電圧信号は、図４に液泡１〜液泡３と示すように、閾値Ｔsよりも小さくなる。従って、コンパレータ６１ｅの他方の端子には、図３に示すように、閾値Ｔsに対応した閾値信号（電圧）を入力する。
【００２９】
判定部６１ｆは、コンパレータ６１ｅから出力される電圧が閾値信号（電圧）以上の場合に、試薬の液面を検知したと判定し、閾値信号（電圧）未満の場合には液泡や液膜を検知したと判定する。このとき、判定部６１ｆは、試薬の液面を検知した旨の液面検知信号、或いは液泡や液膜を検知した旨の液泡検知信号を液面高さ演算部６２及び分注制御部６４へ出力する。判定部６１ｆは、例えば、ＣＰＵ等によって実現される。
【００３０】
液面高さ演算部６２は、ＣＰＵ等によって実現され、判定部６１ｆが試薬の液面を検知したと判定した場合、液面検知判定部６１から入力される液面検知信号と分注制御部６４から入力される前記ステッピングモータの駆動パルス数の制御信号とをもとに分注プローブ６ｃ下端の位置を液面高さとして演算する。演算した試薬の液面高さは、液量演算部６３へ出力される。このとき、液面高さ演算部６２は、液面高さを以下のようにして演算する。即ち、第一試薬分注装置６は、ステッピングモータを備えた駆動部７（図２参照）によって昇降されるが、図５に示すように、昇降される最上部を上点Ｕとし、昇降される最下部を下点Ｄとする。上点Ｕは、分注プローブ６ｃを上昇し得る上限位置である。下点Ｄは、分注プローブ６ｃ下端を下降し得る下限位置である共に、試薬容器９ａに保持された第一試薬Ｒ1の液面高さを決める基準位置である。
【００３１】
このとき、液面高さ演算部６２は、上点Ｕから下点Ｄまで分注プローブ６ｃを移動させるのに要する前記ステッピングモータの総駆動パルス数をＰt、上点Ｕから第一試薬Ｒ1の液面まで分注プローブ６ｃを移動させるのに要する前記ステッピングモータの駆動パルス数をＰdとしたときに、残パルス数Ｐr（＝Ｐt−Ｐd）をもとに第一試薬の液面高さＨrを演算する。
【００３２】
液量演算部６３は、ＣＰＵ等によって実現され、試薬容器９ａごとに決まっている水平断面係数の情報を制御部１７から取得し、水平断面係数Ｃsと液面高さ演算部６２が演算した液面高さＨrとをもとに、その試薬容器９ａが保持している第一試薬の液量（＝Ｃs・Ｈr）を演算する。このとき、図６に示すように、液量演算部６３が演算した第一試薬の液量が、試薬容器９ａについて予め設定された規定保持量Ｍt以下である場合、第一試薬は、適正な封入量である。但し、演算した第一試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている場合は、不適正な封入量である。このため、液量演算部６３は、液量オーバー信号を液量調節部６４ａに出力すると共に、制御部１７を介して出力部１９へ出力する。これにより、出力部１９は、試薬容器９ａが保持する第一試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている旨の警報を表示部１９ａに表示し、或いは告知部１９ｂから警報を告知する。
【００３３】
分注制御部６４は、ＭＰＵ等が使用され、駆動部７を介して第一試薬分注装置６による第一試薬の分注動作を制御する分注制御手段であり、液量調整部６４ａを有している。液量調整部６４ａは、液量演算部６３が演算した第一試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている場合に、規定保持量Ｍtを超える過剰の試薬を第一試薬分注装置６に他の予備容器９ｂへ分注させる。
【００３４】
第二試薬分注装置８は、第一試薬分注装置６と同様に構成され、第二試薬を第二試薬保冷庫１０から吸引してキュベットホイール４ｂの反応容器５に分注する。このため、第二試薬分注装置８は、第一試薬分注装置６と対応する構成部材に対応する符号を付している。
【００３５】
第一試薬保冷庫９及び第二試薬保冷庫１０は、構成が同じであるので第一試薬保冷庫９について説明し、第二試薬保冷庫１０については対応する構成部分に対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
第一試薬保冷庫９は、図１に示すように、第一試薬Ｒ1（図２参照）を保持した複数の試薬容器９ａと複数の予備容器９ｂが周方向に配置され、第一試薬分注装置６の分注プローブ６ｃによって所定の第一試薬が反応容器５に分注される。複数の試薬容器９ａは、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、収容した試薬に関する情報を記録するバーコードラベル等の情報記録媒体（図示せず）が外面に貼付されている。複数の予備容器９ｂは、液量演算部６３が演算した第一試薬の液量が規定保持量を超えている試薬容器９ａから過剰の第一試薬を小分け分注するための試薬容器９ａよりも数が少ない空の容器であり、適宜箇所に配置されている。ここで、図２に示すように、第一試薬保冷庫９の試薬トレイ９ｃには、各試薬容器９ａの側面及び分注プローブ６ｃの挿通口Ａが形成された背面側に保冷庫電極９ｄが立設されている。保冷庫電極９ｄは、発振器６１ａから交流信号が印加され、液面検知判定部６１の固定電極として機能する。第一試薬が分注された反応容器５は、第一撹拌装置１３によって検体と第一試薬とが撹拌される。
【００３７】
また、第一試薬保冷庫９の外周には、各試薬容器９ａに貼付された前記情報記録媒体から第一試薬の有効期限、製造ロット番号等の他、試薬容器９ａの水平断面係数等の試薬情報を読み取り、その情報を制御部１７へ出力する読取装置１１が設置されている。なお、読取装置１２は、第二試薬保冷庫１０内の各試薬容器１０ａに貼付された前記情報記録媒体から試薬情報を読み取り、その情報を制御部１７へ出力する。
【００３８】
第一撹拌装置１３及び第二撹拌装置１４は、反応容器５に分注された検体や試薬を撹拌棒１３ａ，１３ｂや撹拌棒１４ａによって撹拌し、検体と試薬を反応させる。ここで、第一撹拌装置１３及び第二撹拌装置１４は、ステッピングモータによって精密に昇降駆動される。また、検体分注装置３及び試薬分注装置６，８の各プローブ３ａ，６ｃ，８ｃ及び撹拌棒１３ａ，１４ａは、分注や撹拌の終了後、洗浄水タンクから供給される洗浄水によって流水洗浄される。
【００３９】
光学測定装置１５は、図１に示すように、光源１５ａと受光素子１５ｂとを有している。光源１５ａは、試薬と検体とが反応した反応容器５内の反応液を分析するための分析光を出射する。受光素子１５ｂは、光源１５ａが出射し、開口４ｃを通って反応容器５内の反応液を透過した光束を測光する。このようにして反応液が測光された反応容器５は、洗浄・乾燥ユニット１６において内部の反応液が吸引されて廃棄されると共に、洗浄水タンクから供給される洗浄水によって内部が洗浄された後、加圧空気を吹き込んで乾燥される。そして、反応容器５は、再び検体分注装置３のプローブ３ａによって新たな検体が分注され、分析に使用される。
【００４０】
制御部１７は、例えば、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等が使用され、上述した各部と接続されている。制御部１７は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、前記情報記録媒体から読み取った試薬情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を規制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告を発する。制御部１７は、図１に示すように、分析部１７ａ、記憶部１７ｂ及び処理制御部１７ｃを有している。
【００４１】
分析部１７ａは、受光素子１５ｂが測光した光量信号に基づいて求められる反応容器５内の検体と試薬の反応液の光学的特性（吸光度）から検体の成分濃度等を分析する。記憶部１７ｂは、分析部１７ａが分析した成分濃度等、試薬容器９ａ，１０ａごとの水平断面係数の情報、液面高さ演算部６２が演算した試薬容器９ａ，１０ａに保持された試薬の液面の高さ、液量演算部６３が演算した試薬容器９ａ，１０ａの試薬液量、並びに自動分析装置１の動作プログラム等を記憶する。処理制御部１７ｃは、自動分析装置１の各部の作動や処理動作を制御する。
【００４２】
入力部１８は、制御部１７へ検体数や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１８は、液量演算部６３が演算した試薬容器９ａ，１０ａの試薬液量が規定保持量Ｍtを超えている場合に、規定保持量Ｍtを超える過剰の試薬の廃棄を第一試薬分注装置６や第二試薬分注装置８に指示する試薬廃棄ボタン１８ａ（図１参照）を有している。入力部１８は、試薬廃棄ボタン１８ａが押下されて試薬の廃棄が指示された場合、廃棄信号を液量調整部６４ａに出力し、試薬の他の予備容器への小分け分注を停止させる。
【００４３】
出力部１９は、図１に示すように、表示部１９ａと告知部１９ｂとを有している。表示部１９ａは、分析結果を含む自動分析装置１に係る種々の情報を表示するディスプレイパネル等を使用した表示手段であり、試薬容器９ａ，１０ａが保持する試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている旨の警報や試薬容器９ａ，１０ａが保持する試薬に液泡や液膜を検知した旨の警報を表示する。告知部１９ｂは、試薬容器９ａ，１０ａが保持する試薬の液量が規定保持量Ｍtを超えている旨の警報や液泡や液膜を検知した旨の警報を音声又は警報音によって告知する。
【００４４】
以上のように構成される自動分析装置１は、制御部１７の制御の下に作動し、回転するキュベットホイール４ｂ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のそれぞれに第一試薬分注装置６によって試薬容器９ａから第一試薬が順次分注された後、検体分注装置３によってラック２ａに保持された複数の検体容器２ｂ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には、第二試薬分注装置８が試薬容器１０ａから順次第二試薬が分注される。
【００４５】
この間、試薬や検体が分注された反応容器５は、キュベットホイール４ｂが停止する都度、第一撹拌装置１３や第二撹拌装置１４によって試薬や検体が撹拌され、キュベットホイール４ｂが再び回転したときに光学測定装置１５を通過する。このとき、反応容器５内の試薬と検体とが反応した反応液は、光学測定装置１５において測定され、光学測定装置１５から入力される測光信号をもとに分析部１７ａによって光学的特性（吸光度）をもとに成分濃度等が分析される。そして、反応液の測定が終了した反応容器５は、洗浄・乾燥ユニット１６に移送されて洗浄された後、再度検体の分析に使用される。
【００４６】
このとき、自動分析装置１は、第一試薬分注装置６によって第一試薬を分注する際や第二試薬分注装置８によって第二試薬を分注する際に試薬容器９ａや試薬容器１０ａに保持された第一試薬の量や第二試薬の量を管理する。以下、図７に示すフローチャートを参照しながら、第一試薬分注装置６によって第一試薬を分注する際に実行される試薬容器の試薬量管理方法について説明する。ここで、本発明の自動分析装置の試薬容器の試薬量管理方法は、自動分析装置１に電源を投入した際の初期化時の試薬チェック時や分析中に自動分析装置１を一時停止して試薬補充を行い、分析を再開した際等に分注制御部６４による制御のもとに実行される。
【００４７】
先ず、駆動部７によって図５に示す上点Ｕに待機している分注プローブ６ｃを試薬吸引位置へ移動し、試薬容器９ａへ分注プローブ６ｃの下降を開始する（ステップＳ１００）。次に、分注プローブ６ｃが試薬の液面と接触したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。この判定は、液面検知判定部６１のコンパレータ６１ｅが出力する電圧が閾値信号（電圧）以上か否かによって判定部６１ｆが判定する。
【００４８】
判定の結果、分注プローブ６ｃが試薬の液面と接触した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、駆動部７による分注プローブ６ｃの下降を停止する（ステップＳ１０４）。このとき、判定部６１ｆは、試薬の液面を検知したと判定し、液面検知信号を液面高さ演算部６２へ出力する。次いで、検知した試薬の液面高さを演算する（ステップＳ１０６）。液面高さは、判定部６１ｆから入力される液面検知信号と分注制御部６４から入力される前記ステッピングモータの駆動パルス数の制御信号とに基づいて液面高さ演算部６２が演算する。
【００４９】
その後、液面高さ演算部６２から入力される液面高さをもとに試薬容器９ａに保持されている試薬の液量を演算する（ステップＳ１０８）。試薬の液量は、液量演算部６３が液面高さと試薬容器９ａの水平断面係数とをもとに演算する。次に、液量調整部６４ａが、液量演算部６３の演算した試薬の液量が規定保持量を超えているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００５０】
判定の結果、試薬の液量が規定保持量を超えている場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、試薬廃棄ボタン１８ａが押下されているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。この判定は、入力部１８から廃棄信号が入力されているか否かによって液量調整部６４ａが判定する。判定の結果、試薬廃棄ボタン１８ａが押下されていない場合（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、上点Ｕまで分注プローブ６ｃを上昇させる（ステップＳ１１４）。一方、試薬の液量が規定保持量を超えていない場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、ステップＳ１３０に移行する。
【００５１】
次いで、第一試薬分注装置６に規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器９ｂへ分注させる（ステップＳ１１６）。その後、分注制御部６４は、次の試薬容器９ａがあるか否かを判定し（ステップＳ１１８）、次の試薬容器９ａがある場合（ステップＳ１１８，Ｙｅｓ）、ステップＳ１００へ移行し、引き続くステップを続行する。一方、次の試薬容器９ａがない場合（ステップＳ１１８，Ｎｏ）、試薬容器の試薬量管理方法を終了する。
【００５２】
これに対し、試薬廃棄ボタン１８ａが押下されている場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、上点Ｕまで分注プローブ６ｃを上昇させる（ステップＳ１２０）。その後、第一試薬分注装置６に規定保持量を超える過剰の試薬を廃棄させる（ステップＳ１２２）。このとき、第一試薬分注装置６は、分注プローブ６ｃを洗浄する前記洗浄槽へ過剰の試薬を廃棄する。試薬の廃棄後、ステップＳ１１８へ移行する。
【００５３】
一方、ステップＳ１０２における判定の結果、分注プローブ６ｃが試薬の液面と接触していない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、分注プローブ６ｃが試薬の液泡又は液膜と接触したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。この判定は、液面検知判定部６１のコンパレータ６１ｅが出力する電圧が閾値信号（電圧）以上か否かによって判定部６１ｆが判定する。分注プローブ６ｃが試薬の液泡又は液膜と接触していない場合（ステップＳ１２４，Ｎｏ）、ステップＳ１２８に移行し、警報を出力させる（ステップＳ１２８）。この場合、液面検知判定部６１に何らかの異常が発生しているため、分注プローブ６ｃの下降を停止する。また、使用者は、出力される警報によってメンテナンスすべきとの注意が喚起される。
【００５４】
一方、分注プローブ６ｃが試薬の液泡又は液膜と接触した場合（ステップＳ１２４，Ｙｅｓ）、駆動部７による分注プローブ６ｃの下降を停止する（ステップＳ１２６）。次に、分注制御部６４は、出力部１９に液泡や液膜を検知した旨の警報を出力させる（ステップＳ１２８）。このため、試薬液面に液泡や液膜が発生し、試薬容器ａのメンテナンスが必要なことを使用者に注意喚起することができる。この場合、表示部１９ａに警報を表示させるか、告知部１９ｂに音声又は警報音による警報を告知させる。次いで、駆動部７によって分注プローブ６ｃを上昇させる（ステップＳ１３０）。その後、ステップＳ１１８へ移行する。この場合、分注制御部６４は、ステップＳ１１８へ移行する前に所定時間を置いて分注プローブ６ｃを下降させ液泡や液膜の有無を確認してもよい。
【００５５】
以上のように、本発明によれば、試薬容器に保持された試薬の液面を検知して液量を演算し、演算した試薬の液量が規定保持量を超えている場合に、試薬分注装置に規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる。このため、試薬容器に試薬を継ぎ足した場合に、過剰継ぎ足しによって試薬量が規定保持量を超えても、分析開始迄に試薬量が規定保持量に減量される。従って、自動分析装置１は、分析中に、第一試薬保冷庫９や第二試薬保冷庫１０が回転しても、液揺れによる液泡や液膜の発生が抑えられる。この結果、自動分析装置１は、過剰継ぎ足しに起因した試薬液面の誤検知が回避され、分注不良の発生を未然に防止することができると共に、試薬の液面を高い頻度で検知することができる。
【００５６】
尚、上記実施の形態は、試薬の液面を静電容量によって検出したが、例えば、電気抵抗や電気の導通によって検出してもよく、液面検知手段は特に限定はない。
【００５７】
また、上記実施の形態は、第一試薬分注装置６や第二試薬分注装置８によって過剰継ぎ足しした試薬の過剰分を小分け分注し、或いは過剰分を廃棄した。しかし、別途小分け分注用、或いは過剰分廃棄用の試薬除去装置を第一試薬保冷庫９及び第二試薬保冷庫１０のそれぞれに設けてもよい。
【００５８】
また、本発明は、試薬の液量が試薬容器の規定保持量を超えている場合に、過剰の試薬を他の予備容器へ小分け分注あるいは廃棄させるが、試薬容器の水平断面形状が底部から上方へ一定の形状であれば、試薬の液量は液面高さによって決まる。このため、規定保持量として液面高さを使用し、試薬容器ごとに検知した液面位置から算出した液面高さが規定液面高さを越えている場合に、液面高さが規定液面高さとなるまで小分け分注あるいは廃棄させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明の自動分析装置と自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法は、試薬の過剰継ぎ足しに起因した試薬容器における試薬の分注不良の発生を未然に防止するのに有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 自動分析装置
２ ラック供給装置
３ 検体分注装置
４ 反応部
５ 反応容器
６ 第一試薬分注装置
６ａ 支柱
６ｂ アーム
６ｃ 分注プローブ
６１ 液面検知判定部
６２ 液面高さ演算部
６３ 液量演算部
６４ 分注制御部
７ 駆動部
８ 第二試薬分注装置
９ 第一試薬保冷庫
９ａ 試薬容器
９ｂ 予備容器
１０ 第二試薬保冷庫
１１，１２ 読取装置
１３ 第一撹拌装置
１４ 第二撹拌装置
１５ 光学測定装置
１６ 洗浄・乾燥ユニット
１７ 制御部
１８ 入力部
１９ 出力部
Ａ 挿通口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降、かつ、回動する分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置であって、
前記試薬の液面位置をもとに前記試薬の液量を演算する液量演算手段と、
演算した前記試薬の液量が前記試薬容器について予め設定された規定保持量を超えている場合に、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整手段と、
を備えていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記液量調整手段による前記試薬の他の予備容器への分注に代えて、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰な試薬の廃棄を指示する入力手段を備え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３】
前記試薬の液面を前記分注プローブと前記試薬との接触による静電容量の変化をもとに検知すると共に、前記静電容量の変化をもとに前記分注プローブが前記試薬の液面と接触したか、或いは前記分注プローブが前記試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する液面検知判定手段を備える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】
前記分注プローブが前記試薬の液面と接触した場合に、前記試薬分注装置による前記分注プローブの駆動信号をもとに前記試薬容器の基準位置からの液面高さを演算する液面高さ演算手段を備え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】
前記液面検知判定手段が前記分注プローブは前記試薬の液泡又は液膜と接触したと判定した場合に、警報を表示又は告知する出力手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の自動分析装置。
【請求項６】
分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法であって、
前記試薬の液面を検知し、検知した液面位置をもとに前記試薬の液量を演算する液量演算工程と、
演算した前記試薬の液量が前記試薬容器について予め設定された規定保持量を超えている場合に、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整工程と、
を含むことを特徴とする自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項７】
前記液量調整工程は、前記試薬の他の予備容器への分注に代えて、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰な試薬の廃棄を指示することを特徴とする請求項６に記載の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項８】
前記試薬の液面を前記分注プローブと前記試薬との接触による静電容量の変化をもとに検知すると共に、前記静電容量の変化をもとに前記分注プローブが前記試薬の液面と接触したか、或いは前記分注プローブが前記試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する液面検知判定工程を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項９】
前記分注プローブが前記試薬の液面と接触した場合に、前記試薬分注装置による前記分注プローブの駆動信号をもとに前記試薬容器の基準位置からの液面高さを演算する液面高さ演算工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項１０】
前記液面検知判定工程において前記分注プローブは前記試薬の液泡又は液膜と接触したと判定された場合、前記液泡又は前記液膜と接触した旨の警報を表示又は告知することを特徴とする請求項９に記載の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項１】
昇降、かつ、回動する分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置であって、
前記試薬の液面位置をもとに前記試薬の液量を演算する液量演算手段と、
演算した前記試薬の液量が前記試薬容器について予め設定された規定保持量を超えている場合に、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整手段と、
を備えていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記液量調整手段による前記試薬の他の予備容器への分注に代えて、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰な試薬の廃棄を指示する入力手段を備え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３】
前記試薬の液面を前記分注プローブと前記試薬との接触による静電容量の変化をもとに検知すると共に、前記静電容量の変化をもとに前記分注プローブが前記試薬の液面と接触したか、或いは前記分注プローブが前記試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する液面検知判定手段を備える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】
前記分注プローブが前記試薬の液面と接触した場合に、前記試薬分注装置による前記分注プローブの駆動信号をもとに前記試薬容器の基準位置からの液面高さを演算する液面高さ演算手段を備え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】
前記液面検知判定手段が前記分注プローブは前記試薬の液泡又は液膜と接触したと判定した場合に、警報を表示又は告知する出力手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の自動分析装置。
【請求項６】
分注プローブによって試薬容器内の試薬を反応容器へ分注する試薬分注装置を備えた自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法であって、
前記試薬の液面を検知し、検知した液面位置をもとに前記試薬の液量を演算する液量演算工程と、
演算した前記試薬の液量が前記試薬容器について予め設定された規定保持量を超えている場合に、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰の試薬を他の予備容器へ分注させる液量調整工程と、
を含むことを特徴とする自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項７】
前記液量調整工程は、前記試薬の他の予備容器への分注に代えて、前記試薬分注装置に前記規定保持量を超える過剰な試薬の廃棄を指示することを特徴とする請求項６に記載の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項８】
前記試薬の液面を前記分注プローブと前記試薬との接触による静電容量の変化をもとに検知すると共に、前記静電容量の変化をもとに前記分注プローブが前記試薬の液面と接触したか、或いは前記分注プローブが前記試薬の液泡又は液膜と接触したかを判定する液面検知判定工程を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項９】
前記分注プローブが前記試薬の液面と接触した場合に、前記試薬分注装置による前記分注プローブの駆動信号をもとに前記試薬容器の基準位置からの液面高さを演算する液面高さ演算工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【請求項１０】
前記液面検知判定工程において前記分注プローブは前記試薬の液泡又は液膜と接触したと判定された場合、前記液泡又は前記液膜と接触した旨の警報を表示又は告知することを特徴とする請求項９に記載の自動分析装置における試薬容器の試薬量管理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２７４８０（Ｐ２０１１−２７４８０Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７１５８６（Ｐ２００９−１７１５８６）
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン コールター， インコーポレイテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン コールター， インコーポレイテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
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