自動分析装置及びその検出方法
【課題】 試料容器に供給された試料を簡単な構成で精度よく検出できる自動分析装置及びその検出方法を提供する。
【解決手段】 校正試料を試料容器７１に供給する校正試料ポンプ７２と、試料容器７１内に供給された校正試料をイオンセンサユニット８１に吸引する吸引ポンプ８２と、試料容器７１内に供給された校正試料が供給量Ｖ１以上である時に、校正試料と接触する一対の電極７６ａ，７６ｂと、試料容器７１内に供給された校正試料を電極７６ａ，７６ｂ間に直流電圧を印加して検出する検出器７５と、検出器７５と電極７６ａ，７６ｂを接続する切換器７７とを備え、切換器７７は、校正試料ポンプ７４により試料容器７１内に校正試料が供給される毎に、電極７６ａ，７６ｂ間に印加する直流電圧の極性を交互に切換える。
【解決手段】 校正試料を試料容器７１に供給する校正試料ポンプ７２と、試料容器７１内に供給された校正試料をイオンセンサユニット８１に吸引する吸引ポンプ８２と、試料容器７１内に供給された校正試料が供給量Ｖ１以上である時に、校正試料と接触する一対の電極７６ａ，７６ｂと、試料容器７１内に供給された校正試料を電極７６ａ，７６ｂ間に直流電圧を印加して検出する検出器７５と、検出器７５と電極７６ａ，７６ｂを接続する切換器７７とを備え、切換器７７は、校正試料ポンプ７４により試料容器７１内に校正試料が供給される毎に、電極７６ａ，７６ｂ間に印加する直流電圧の極性を交互に切換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中に含まれている成分を分析する自動分析装置及びその検出方法に関わり、特にヒトの血液や尿などに含まれる成分を自動的に分析する自動分析装置及びその検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動分析装置は生化学検査項目や免疫検査項目などを対象とし、ほとんどの項目は反応容器に分注した被検試料と分析を行う各項目に該当する試薬との混合液の反応によって生ずる色調などの変化を、光の透過量を測定することにより、被検試料中の様々な被測定物質の濃度や酵素の活性を測定する。
【０００３】
一方、生化学検査項目の内のナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオンなどの電解質の項目では、反応容器又は試料容器への分注により供給される被検試料とこの被検試料を希釈する試薬との混合液や、試料容器に供給されるその混合液の基準となる正常値範囲の電解質濃度に設定された校正試料をイオン選択性電極を用いて起電力を測定することにより、被検試料中の電解質濃度を測定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このような電解質項目の測定では、試料容器に供給された校正試料や混合液が測定可能な量よりも少ないと、イオン選択性電極内に吸引しても前の被検試料測定用の校正試料又は混合液が残り、残った校正試料又は混合液を測定してしまうことがある。前に残った被検試料及びその後に測定される被検試料が健常者のものであると、健常者の被検試料に含まれる電解質濃度の範囲は他の項目に比べて狭いので、前の被検試料の測定結果とは気付かずに診断してしまう恐れがある。
【０００５】
この問題を回避するために、試料容器には校正試料や混合液を検出するための検出部が設けられている。検出部は、直流電源に接続された一対の電極と、この電極を用いて電解質など含まれる試料を検出する検出器とからなり、電極が試料と接触したときに電極間に流れる電流を検出することで試料を検出する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２５１７９９号公報
【特許文献２】特開昭５７−３７２６６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、電極間に直流電圧を印加して校正試料などを検出する場合、電極間の一方向に電流が流れるので、電極表面に電極反応に基づいた様々な析出物が付着し蓄積して電極間の抵抗を増大させる恐れがあるため定期的なメンテナンスを必要としていた。
【０００７】
また、電極間に交流電圧を印加すると電極表面への析出物の蓄積は低減できるものの、新たに交流電圧発生用及び検出用の回路を設ける必要があり、検出部の回路が大型化し、また回路が複雑になってしまう問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、試料容器に供給された試料を簡単な構成で精度よく検出できる自動分析装置及びその検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る本発明の自動分析装置は、サンプルと試薬とを容器に供給してその混合液を測定する自動分析装置において、前記サンプル又は前記試薬又は前記混合液を測定するために用いる試料の少なくともいずれかを前記容器に供給する供給手段と、前記供給手段により前記容器内に供給された前記サンプルと前記試薬の混合液又は前記試料を吸引する吸引手段と、前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料が所定量以上である時に、前記混合液又は前記試料と接触する一対の電極と、前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料を、前記電極間に直流電圧を印加して検出する検出手段と、前記供給手段により前記容器内に前記サンプル又は前記試薬又は前記試料の少なくともいずれかが供給される毎に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧の極性を交互に切換える切換え手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る本発明の自動分析装置の検出方法は、サンプルと試薬とを容器に供給してその混合液を測定する自動分析装置の検出方法において、前記サンプル又は前記試薬又は前記混合液を測定するために用いる試料の少なくともいずれかを前記容器に供給手段により供給し、前記供給手段により前記容器内に供給された前記サンプルと前記試薬の混合液又は前記試料を吸引手段により吸引し、前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料が所定量以上である時に、前記混合液又は前記試料と接触する一対の電極に直流電圧を印加して前記容器内の前記混合液又は前記試料を検出手段により検出し、前記供給手段により前記容器内に前記サンプル又は前記試薬又は前記試料が供給される毎に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧の極性を切換え手段により交互に切換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、試料容器に試料が供給される毎に、試料容器内の試料を検出するための一対の電極間に印加する直流電圧の極性を交互に切換えることにより、電極の表面を長期に亘って安定に保つことができる。これにより、試料容器内の試料を長期間に亘って精度よく検出、測定することができる。また、メンテナンスにかかる手間を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明による自動分析装置の実施例を、図１乃至図５を参照して説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る自動分析装置の構成を示したブロック図である。この自動分析装置１００は、様々な項目の標準試料や被検試料毎に選択された項目の測定を行う分析部１８と、分析部１８の測定動作の制御を行う分析制御部２０と、標準試料や被検試料の測定により分析部１８から出力される標準試料のデータや被検試料のデータを処理して検量線の作成や分析データの生成を行うデータ処理部３０と、データ処理部３０からの検量線や分析データを出力する出力部４０と、各項目の標準試料や検量線などの分析条件の入力や、各種コマンド信号を入力する操作部５０と、分析制御部２０、データ処理部３０、及び出力部４０を統括して制御するシステム制御部６０とを備えている。
【００１４】
図２は、分析部１８の斜視図である。この分析部１８は、標準試料や被検試料に含まれる各項目の成分に対して選択的に反応する第１試薬やこの第１試薬と対の第２試薬が入った試薬ボトル７と、試薬ボトル７を収納する試薬ラック１と、第１試薬の入った試薬ボトル７を収納した試薬ラック１を収納する試薬庫２と、第２試薬の入った試薬ボトル７を収納した試薬ラック１を収納する試薬庫３と、円周上に複数の反応容器４を配置した反応ディスク５と、各項目の標準試料や被検試料などのサンプルを収容するサンプルカップ１７をセットするディスクサンプラ６とを備えている。
【００１５】
そして、１サイクル毎に、試薬庫２、試薬庫３、及びディスクサンプラ６は夫々回動し、反応ディスク５は回転して分析制御部２０により制御された位置に停止する。
【００１６】
また、分析部１８は、１サイクル毎に、試薬庫２，３の図示しない第１及び第２試薬吸引位置の試薬ボトル７から第1及び第２試薬を吸引した後、図示しない第１及び第２試薬吐出位置に停止した反応容器４に吐出する第１及び第２試薬分注プローブ１４，１５と、ディスクサンプラ６の分析制御部２０に制御された位置のサンプルカップ１７からサンプルを吸引した後、図示しないサンプル吐出位置に停止した反応容器４に吐出する分注プローブ１６とを備えている。
【００１７】
そして第１試薬分注プローブ１４、第２試薬分注プローブ１５、及び分注プローブ１６を回動及び上下移動可能に保持する第１試薬分注アーム８、第２試薬分注アーム９、及び分注アーム１０を備えている。
【００１８】
更に、１サイクル毎に、図示しない撹拌位置に停止した反応容器４内におけるサンプルと第１試薬との混合液や、サンプルと第１試薬と第２試薬との混合液を撹拌する撹拌ユニット１１と、サンプルと第１試薬との混合液を含む反応容器４を図示しない電解質試料吸引位置から吸引してナトリウムイオン、カリウムイオン、及び塩素イオンなどの電解質項目を測定する電解質測定ユニット１９と、サンプルと第１試薬との混合液又はサンプルと第１試薬と第２試薬との混合液を含む反応容器４を図示しない測光位置から測定する測光ユニット１３と、洗浄・乾燥位置に停止した反応容器４内の測定を終えた混合液を吸引すると共に、反応容器４内を洗浄・乾燥する洗浄ユニット１２とを備えている。
【００１９】
電解質測定ユニット１９は、電解質試料吸引位置に停止した反応容器４から電解質項目の標準試料や電解質項目の選択された被検試料を含む混合液を吸引し、この混合液を測定して標準試料データや被検試料データを生成した後、データ処理部３０に出力する。
【００２０】
測光ユニット１３は、回転移動する反応容器４に測光位置から光を照射して、標準試料や被検試料を含む混合液を透過した光を吸光度に変換した標準試料データや被検試料データを生成した後、データ処理部３０に出力する。
【００２１】
その後、混合液の測定を終了して洗浄・乾燥された反応容器４は、再び測定に使用される。
【００２２】
分析制御部２０は、試薬庫２、試薬庫３、及びディスクサンプラ６の夫々回動、反応ディスク５の回転、分注アーム１０、第１試薬分注アーム８、第２試薬分注アーム９、及び撹拌ユニット１１の夫々回動及び上下移動、洗浄ユニット１２の上下移動、撹拌ユニット１１の撹拌駆動などを行う機構及び各機構の制御部を備えている。
【００２３】
また、サンプル分注プローブ１６からサンプルを吸引及び吐出させる分注ポンプ、第１及び第２試薬分注プローブ１４，１５から第１及び第２試薬を吸引及び吐出させる各試薬ポンプ、洗浄ユニット１２から反応容器４内洗浄用の洗浄液を供給及び吸引させるための洗浄ポンプ及び反応容器４内を乾燥させるための乾燥ポンプなどの各種ポンプ及び各種ポンプの制御部を備えている。
【００２４】
更に、電解質測定ユニット１９の各ユニットを動作させる機構及び制御部を備えている。
【００２５】
図１のデータ処理部３０は、分析部１８から出力された標準試料データや被検試料データから検量線の作成や分析データを生成する演算部３１と、演算部３１で作成及び生成された検量線及び分析データなどを保存する記憶部３２とを備えている。
【００２６】
演算部３１は、分析部１８の電解質測定ユニット１９や測光ユニット１３から出力された各項目の標準試料データから検量線の作成や、作成された検量線を用いて分析データの生成を行った後、作成した検量線や生成した分析データを記憶部３２に保存すると共に出力部４０に出力する。
【００２７】
記憶部３２は、ハードディスクなどを備え、演算部３１から出力された検量線を項目毎に保存し、分析データを被検試料毎に保存する。
【００２８】
出力部４０は、データ処理部３０から出力された検量線、分析データなどを印刷出力する印刷部４１及び表示出力する表示部４２を備えている。そして、印刷部４１は、プリンタなどを備え、データ処理部３０から出力された検量線、分析データなどを予め設定されたフォーマットに基づいて、プリンタ用紙に印刷出力する。表示部４２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、各項目の標準試料や検量線などの分析条件を設定するための画面の表示や、データ処理部３０から出力された検量線、分析データなどの表示を行う。
【００２９】
操作部５０は、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの入力デバイスを備え、各項目の標準試料や検量線などの分析条件の設定、被検体の被検体ＩＤや被検体名などの被検体情報の入力、被検体の被検試料毎の測定する項目の選択、各項目の標準試料測定操作、被検試料測定操作などの様々な操作が行われる。
【００３０】
システム制御部６０は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、操作部５０から供給される操作者のコマンド信号、各項目の標準試料や検量線などの分析条件、被検体情報、被検試料毎の測定項目などの情報を記憶した後、これらの情報に基づいて、分析部１８を構成する各ユニットを一定サイクルの所定のシーケンスで測定動作させる制御、或いは検量線の作成、分析データの生成と出力に関する制御などシステム全体の制御を行なう。
【００３１】
次に、図１乃至図４を参照して、電解質測定ユニット１９の構成の詳細を説明する。図３は、電解質測定ユニット１９の構成を示した図である。
【００３２】
この電解質測定ユニット１９は、電解質項目の標準試料や被検試料などのサンプルと電解質項目の試薬との混合液中及びこの混合液の基準として用いる校正試料中の各電解質に選択的に応答して各電解質の濃度に応じた起電力を発生するイオンセンサユニット８１と、サンプル測定毎にイオンセンサユニット８１に校正試料を供給する校正部７０と、反応容器４内の混合液及び校正部７０の校正試料をイオンセンサユニット８１内に吸引すると共に排液タンク８２ａに排出する吸引ポンプ８２と、イオンセンサユニット８１の起電力を測定する信号処理部８３とを備えている。
【００３３】
イオンセンサユニット８１は、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及び塩素イオンなどの各電解質項目に対して選択的に応答して電位を発生する各イオン選択性電極及び一定の電位を発生して各イオンセンサの基準となる参照電極とにより構成される流通型複合電極８１ａと、この流通型複合電極８１ａの流通口の入り口側に接続される吸引ノズル８１ｂとを備えている。
【００３４】
そして、流通型複合電極８１ａのナトリウムイオン選択性電極と参照電極の間、カリウムイオン選択性電極と参照電極の間、塩素イオン選択性電極と参照電極の間などの各電極の間には、混合液や校正試料中の各電解質項目の濃度に応じた起電力が発生する。
【００３５】
校正部７０は、校正試料を一時蓄える試料容器７１と、試料容器７１内に校正試料を供給する校正試料ポンプ７２と、試料容器７１内に供給された校正試料を検出する検出部７３と、試料容器７１から不用になった校正試料を吸引して外部に排出する排液ポンプ７４とを備えている。校正試料ポンプ７２、検出部７３、及び排液ポンプ７４は、分析制御部２０により制御される。
【００３６】
試料容器７１は、吸引ポンプ８２によりイオンセンサユニット８１内に吸引される校正試料を一時蓄えるために設けられている。
【００３７】
校正試料ポンプ７２は、サンプル測定毎に校正試料ボトル７２ａから校正試料を吸引して吸引ポンプ８２の吸引量よりも多い供給量Ｖ１以上の校正試料を試料容器７１内に供給する。
【００３８】
検出部７３は、試料容器７１に配置された一対の電極７６ａ，７６ｂと、電極７６ａ，７６ｂ間に直流電圧を印加して試料容器７１内の校正試料を検出する検出器７５と、検出器７５から電極７６ａ，７６ｂ間に印加する直流電圧の極性を校正試料供給毎に交互に切換える切換器７７とを備えている。
【００３９】
排液ポンプ７４は、吸引ポンプ８２の吸引動作後に試料容器７１内に残った不用な校正試料を供給量Ｖ１よりも多い排出量Ｖ２の吸引量で試料容器７１内から吸引して外部に排出する。
【００４０】
吸引ポンプ８２は、分析制御部２０により制御され、反応容器４内の混合液及び試料容器７１内の校正試料をイオンセンサユニット８１内に吸引すると共にイオンセンサユニット８１内の校正試料や混合液を排液タンク８２ａに排出する。そして、試料容器７１内に供給された校正試料が供給量Ｖ１よりも少ないと、イオンセンサユニット８１内に空気が吸引されて精度よく起電力の測定ができなくなるのを避けるため、検出部７３の検出信号に基づいて試料容器７１内の供給量Ｖ１よりも少ない校正試料を吸引しないようになっている。
【００４１】
信号処理部８３は、イオンセンサユニット８１内に吸引された混合液や校正試料の各電解質項目の起電力を測定し、その測定した起電力の信号を増幅した後に、デジタル信号に変換して標準試料データ、被検試料データ、校正試料データなどを生成する。そして、生成した各データをデータ処理部３０の演算部３１に出力する。
【００４２】
図４は、検出部７３の構成の詳細を示した図である。検出部７３の電極７６ａ，７６ｂは、例えばステンレス鋼などの耐腐食性に優れた導電性材料からなり、校正試料ポンプ７２により供給量Ｖ１以上の校正試料が試料容器７１内に供給されたときに電極７６ａ，７６ｂの各先端部が校正試料と接触する高さに夫々離間して配置されている。
【００４３】
検出器７５は、電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃを印加するための直流電源ＤＣと、この直流電源ＤＣと接続されたトランジスタＴＲとを備えている。トランジスタＴＲのエミッタＥの端子は、直流電源ＤＣの端子に接続されている。トランジスタＴＲのベースＢの端子は、切換器７７に接続されている。トランジスタＴＲのコレクタＣの端子は、抵抗Ｒを介してグランドＧＮＤの端子に接続され、コレクタＣ端子の信号は、試料容器７１内の校正試料を検出するための検出信号として分析制御部２０に出力される。
【００４４】
切換器７７は、電極７６ａ，７６ｂ間に印加する検出器７５からの電圧Ｖｃの極性を切換える信号を得るためのトランジスタＴＲのベースＢ端子に接続された三路スイッチＳＷ１と、グランドＧＮＤ端子に接続された三路スイッチＳＷ２とを備え、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２は互いに連動して切換駆動し、分析制御部２０により制御される。
【００４５】
そして、試料容器７１内に校正試料が供給される毎に、スイッチＳＷ１を介して電極７６ａ，７６ｂの一方の電極をトランジスタＴＲのベースＢ端子に接続すると、スイッチＳＷ２はスイッチＳＷ１と連動して他方の電極をグランドＧＮＤ端子と接続し、電極７６ａ，７６ｂ間に印加する電圧Ｖｃの極性を交互に切換える。また、校正試料の検出動作が終了すると、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は開状態に操作され、電極７６ａ，７６ｂを検出器７５から電気的に遮断する。
【００４６】
次に、検出部７３及び分析制御部２０の動作を説明する。校正試料ポンプ７２がサンプルを測定するための校正試料供給動作をした時に、電極７６ａは切換器７７のスイッチＳＷ１により検出器７５におけるトランジスタＴＲのベースＢ端子及びグランドＧＮＤ端子の一方の端子に接続され、電極７６ｂはスイッチＳＷ２により他方の端子に接続される。そして、電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃが印加される。
【００４７】
試料容器７１内に供給された校正試料が供給量Ｖ１以上であると、電極７６ａ，７６ｂの先端部は校正試料と接触し、検出器７５のトランジスタＴＲのコレクタ端子Ｃには、電極７６ａ，７６ｂ間の距離、校正試料の電気伝導度、電極７６ａ，７６ｂの先端部の校正試料との接触面積などに応じた検出電圧Ｖ１以上の検出信号が発生する。
【００４８】
また、試料容器７１内の校正試料が供給量Ｖ１未満であると、電極７６ａ，７６ｂの先端部は校正試料と接触しないので、コレクタ端子Ｃには電極７６ａ，７６ｂ間の導通しない極めて大きな抵抗に応じた検出電圧Ｖ１未満の検出信号が発生する。
【００４９】
この検出信号は、分析制御部２０に出力される。分析制御部２０は、検出器７５からの検出信号に基づいて、試料容器７１内の校正試料が測定可能な量か否かを判定する。
【００５０】
そして、このとき検出信号が検出電圧Ｖ１未満の電圧である場合、試料容器７１内に測定可能である量の校正試料が入っていないと判定し、校正試料の供給に対応したサンプルの測定に対してエラー情報を生成して出力部４０に出力する。
【００５１】
また、検出信号が検出電圧Ｖ１以上である場合、試料容器７１内に測定可能な量の校正試料が入っていると判定し、引き続き吸引ポンプ８２によるイオンセンサユニット８１内への校正試料の吸引動作が行われる。
【００５２】
更に、校正試料吸引動作の後の検出器７５からの検出信号に基づいて、試料容器７１内の校正試料がイオンセンサユニット８１内に吸引されたか否かを判定する。
【００５３】
そして、検出信号が検出電圧Ｖ１以上である場合、校正試料がイオンセンサユニット８１内に吸引されなかったと判定し、校正試料の吸引に対応したサンプルの測定に対してエラー情報を生成して出力部４０に出力する。また、検出信号が検出電圧Ｖ１未満である場合、校正試料がイオンセンサユニット８１内に吸引されたと判定する。
【００５４】
分析制御部２０が校正試料の供給及び吸引動作時における校正試料を検出する動作を終了した後、切換器７７の互いに連動するスイッチＳＷ１，ＳＷ２により電極７６ａ，７６ｂは検出器７５から遮断される。遮断の後に行われる次のサンプル測定時の校正試料の検出時には、電極７６ａはスイッチＳＷ１により検出器７５の前記他方の端子に接続され、電極７６ｂはスイッチＳＷ１と連動するスイッチＳＷ２により前記一方の端子に接続される。そして、分析制御部２０は、前のサンプル測定時と同様に、検出器７５からの検出信号に基づいて校正試料の供給及び吸引に関する判定を行う。
【００５５】
このように、試料容器７１に校正試料が供給される毎に、電極７６ａ，７６ｂ間に印加する直流電圧の極性を交互に切換えることにより、電極７６ａ，７６ｂへの析出物の付着を低減することができる。
【００５６】
以下、図１乃至図５を参照して、実施例に係る自動分析装置１００の動作を説明する。図５は、自動分析装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。自動分析装置１００には、予め電解質項目の標準試料測定操作による測定動作により作成された電解質項目の検量線がデータ処理部３０の記憶部３２に保存されている。
【００５７】
操作部５０からｎ個の被検試料Ａ１乃至Ａｎに対応する被検体ＩＤ、被検体名などの被検体情報を入力し、各被検試料Ａ１乃至Ａｎに対して例えば電解質項目だけを選択入力する。そして、各被検試料Ａ１乃至Ａｎを収容したサンプルカップ１７をディスクサンプラ６にセットした後に、操作部５０から被検試料測定操作が行われると、自動分析装置１００は被検試料Ａ１乃至Ａｎの測定動作を開始する（ステップＳ１）。
【００５８】
システム制御部６０は、分析制御部２０、データ処理部３０、及び出力部４０に指示をして、各被検試料Ａ１乃至Ａｎの電解質項目を、被検試料Ａ１、被検試料Ａ２、・・・、被検試料Ａｎの順に測定するための動作をさせる。その指示に基づいて分析制御部２０は、分析部１８の各ユニットを制御して各被検試料Ａ１乃至Ａｎの電解質項目の測定動作をさせる。
【００５９】
分析部１８のサンプル分注プローブ１６は、ディスクサンプラ６の各サンプルカップ１７から各被検試料Ａ１乃至Ａｎを吸引して反応容器４に吐出する。第１試薬分注プローブ１４は、試薬庫２の試薬ボトル７から電解質項目の第１試薬を吸引して、各被検試料Ａ１乃至Ａｎの入った各反応容器４に第１試薬を吐出する。攪拌ユニット１１は、各反応容器４内の各被検試料Ａ１乃至Ａｎと第１試薬との混合液を攪拌する。
【００６０】
電解質測定ユニット１９の吸引ポンプ８２は、電解質試料吸引位置に停止した反応容器４から被検試料Ａｉ（ｉ＝１）の混合液をイオンセンサユニット８１内に吸引する。信号処理部８３は、イオンセンサユニット８１の被検試料Ａｉの各電解質項目に応じた起電力を測定した後、被検試料Ａｉのデータを生成してデータ処理部３０の演算部３１に出力する（ステップＳ２）。
【００６１】
校正部７０の校正試料ポンプ７２は、校正試料ボトル７２ａから被検試料Ａｉの校正試料を吸引して試料容器７１に供給する動作をする（ステップＳ３）。この供給動作の時に、電極７６ａ，７６ｂ間に検出部７３の検出器７５からの電圧Ｖｃが印加される。
【００６２】
そして、被検試料Ａｉのｉが奇数である場合（ステップＳ４のはい）、電極７６ａは検出器７５の一方の端子に接続され、電極７６ｂはスイッチＳＷ２により他方の端子に接続されて電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃが印加される（ステップＳ５）。
【００６３】
また、被検試料Ａｉのｉが偶数である場合（ステップＳ４のいいえ）、電極７６ａはスイッチＳＷ１により検出器７５の前記他方の端子に接続され、電極７６ｂはスイッチＳＷ２により前記一方の端子に接続されて電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃが印加される（ステップＳ６）。
【００６４】
電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃが印加された後に、検出器７５からの検出信号が検出電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ７のはい）、分析制御部２０は、試料容器７１内に測定可能量の被検試料Ａｉの校正試料が供給されたと判定し、ステップＳ８に移行する。
【００６５】
また、検出信号が検出電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ７のいいえ）、分析制御部２０は試料容器７１内に測定可能量の被検試料Ａ１の校正試料が供給されなかったと判定し、ステップＳ１０に移行する。
【００６６】
イオンセンサユニット８１は、イオンセンサユニット移動機構により図３のＬ１方向に水平移動し、ステップＳ７のはいの後に校正試料吸引位置まで下降する。吸引ポンプ８２は、試料容器７１からイオンセンサユニット８１内に被検試料Ａｉの校正試料を吸引する動作をする。
【００６７】
この吸引動作の後に、検出器７５からの検出信号が検出電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ８のはい）、分析制御部２０は、イオンセンサユニット８１内に被検試料Ａｉの校正試料が吸引されたと判定し、ステップＳ９に移行する。
【００６８】
また、検出信号が検出電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ８のいいえ）、イオンセンサユニット８１内に被検試料Ａｉの校正試料が吸引されなかったと判定し、ステップＳ１０に移行する。
【００６９】
ステップＳ８のはいの後に、電極７６ａ，７６ｂは、切換器７７のスイッチＳＷ１，ＳＷ２により検出器７５から遮断される（ステップＳ９）。
【００７０】
ステップＳ７又はＳ８のいいえの後に、電極７６ａ，７６ｂは、切換器７７のスイッチＳＷ１，ＳＷ２により検出器７５から遮断される（ステップＳ１０）。
【００７１】
ステップＳ９の後にイオンセンサユニット８１は被検試料Ａｉの校正試料の各電解質項目の濃度に応じた起電力を発生し、信号処理部８３は被検試料Ａｉの校正試料の起電力を測定して被検試料Ａｉの校正試料データを生成した後、演算部３１に出力する。演算部３１は、信号処理部８３から出力された被検試料Ａｉのデータから校正試料データを差し引いた値を求める。次いで、記憶部３２から電解質項目の検量線を読み出して、その検量線を用いて求めた値から被検試料Ａ１の電解質項目の分析データを生成した後、記憶部３２に保存すると共に出力部４０に出力する（ステップＳ１１）。
【００７２】
ステップＳ１０の後に、分析制御部２０は、例えば「被検試料Ａｉの校正試料を測定できません」などの被検試料Ａｉのエラー情報を生成した後、記憶部３２に保存すると共に出力部４０に出力する（ステップＳ１２）。
【００７３】
そして、被検試料Ａｉのｉがｎよりも小さい場合（ステップＳ１３のいいえ）、ステップＳ２に戻る。
【００７４】
また、被検試料Ａｉのｉがｎである場合（ステップＳ１３のはい）、出力部４０にデータ処理部３０からの被検試料Ａｎの分析データが出力された時点で、システム制御部６０が分析制御部２０、分析データ処理部３０、及び出力部４０に動作停止の指示をすることにより、被検試料Ａ１乃至Ａｎの電解質項目を分析するための被検試料分析動作が終了する（ステップＳ１４）。
【００７５】
以上述べた本発明の実施例によれば、校正試料が試料容器に供給される毎に、試料容器内の校正試料を検出するための一対の電極に印加する直流電圧の極性を交互に切換える切換器を設けることにより、簡単な構成で電極７６ａ，７６ｂへの析出物の付着を低減することが可能となり、電極の表面を長期に亘って安定に保つことができる。これにより、試料容器内の試料を長期間に亘って精度よく検出できるので、精度よく測定することができる。また、メンテナンスにかかる手間を低減することができる。
【００７６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えばサンプル分注プローブ及び第１試薬分注プローブにより吐出可能な位置に校正試料が供給される試料容器を配置し、サンプル分注プローブ及び第１試薬分注プローブから吐出されたサンプルと第１試薬との混合液を検出部により検出し、混合液の量が所定量以上であればイオンセンサユニット内に吸引して測定するように実施してもよい。
【００７７】
また、この場合、試料容器と排液ポンプの間にイオンセンサユニットを設けて吸引ポンプ及びイオンセンサユニット移動機構を除くことにより、電解質測定ユニットを簡単な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例による自動分析装置の構成を示す図。
【図２】本発明の実施例に係る分析部の構成を示す図。
【図３】本発明の実施例に係る電解質測定ユニットの構成の詳細を示す図。
【図４】本発明の実施例に係る検出部の校正の詳細を示す図。
【図５】本発明の実施例に係る自動分析装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７９】
４ 反応容器
１８ 分析部
１９ 電解質測定ユニット
２０ 分析制御部
３０ データ処理部
３１ 演算部
３２ 記憶部
７０ 校正部
７１ 試料容器
７２ 校正試料ポンプ
７２ａ 校正試料ボトル
７３ 検出部
７４ 排液ポンプ
７５ 検出器
７６ａ，７６ｂ 電極
７７ 切換器
８１ イオンセンサユニット
８１ａ 流通型複合電極
８１ｂ 吸引ノズル
８２ 吸引ポンプ
８２ａ 排液タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中に含まれている成分を分析する自動分析装置及びその検出方法に関わり、特にヒトの血液や尿などに含まれる成分を自動的に分析する自動分析装置及びその検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動分析装置は生化学検査項目や免疫検査項目などを対象とし、ほとんどの項目は反応容器に分注した被検試料と分析を行う各項目に該当する試薬との混合液の反応によって生ずる色調などの変化を、光の透過量を測定することにより、被検試料中の様々な被測定物質の濃度や酵素の活性を測定する。
【０００３】
一方、生化学検査項目の内のナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオンなどの電解質の項目では、反応容器又は試料容器への分注により供給される被検試料とこの被検試料を希釈する試薬との混合液や、試料容器に供給されるその混合液の基準となる正常値範囲の電解質濃度に設定された校正試料をイオン選択性電極を用いて起電力を測定することにより、被検試料中の電解質濃度を測定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このような電解質項目の測定では、試料容器に供給された校正試料や混合液が測定可能な量よりも少ないと、イオン選択性電極内に吸引しても前の被検試料測定用の校正試料又は混合液が残り、残った校正試料又は混合液を測定してしまうことがある。前に残った被検試料及びその後に測定される被検試料が健常者のものであると、健常者の被検試料に含まれる電解質濃度の範囲は他の項目に比べて狭いので、前の被検試料の測定結果とは気付かずに診断してしまう恐れがある。
【０００５】
この問題を回避するために、試料容器には校正試料や混合液を検出するための検出部が設けられている。検出部は、直流電源に接続された一対の電極と、この電極を用いて電解質など含まれる試料を検出する検出器とからなり、電極が試料と接触したときに電極間に流れる電流を検出することで試料を検出する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２５１７９９号公報
【特許文献２】特開昭５７−３７２６６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、電極間に直流電圧を印加して校正試料などを検出する場合、電極間の一方向に電流が流れるので、電極表面に電極反応に基づいた様々な析出物が付着し蓄積して電極間の抵抗を増大させる恐れがあるため定期的なメンテナンスを必要としていた。
【０００７】
また、電極間に交流電圧を印加すると電極表面への析出物の蓄積は低減できるものの、新たに交流電圧発生用及び検出用の回路を設ける必要があり、検出部の回路が大型化し、また回路が複雑になってしまう問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、試料容器に供給された試料を簡単な構成で精度よく検出できる自動分析装置及びその検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る本発明の自動分析装置は、サンプルと試薬とを容器に供給してその混合液を測定する自動分析装置において、前記サンプル又は前記試薬又は前記混合液を測定するために用いる試料の少なくともいずれかを前記容器に供給する供給手段と、前記供給手段により前記容器内に供給された前記サンプルと前記試薬の混合液又は前記試料を吸引する吸引手段と、前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料が所定量以上である時に、前記混合液又は前記試料と接触する一対の電極と、前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料を、前記電極間に直流電圧を印加して検出する検出手段と、前記供給手段により前記容器内に前記サンプル又は前記試薬又は前記試料の少なくともいずれかが供給される毎に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧の極性を交互に切換える切換え手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る本発明の自動分析装置の検出方法は、サンプルと試薬とを容器に供給してその混合液を測定する自動分析装置の検出方法において、前記サンプル又は前記試薬又は前記混合液を測定するために用いる試料の少なくともいずれかを前記容器に供給手段により供給し、前記供給手段により前記容器内に供給された前記サンプルと前記試薬の混合液又は前記試料を吸引手段により吸引し、前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料が所定量以上である時に、前記混合液又は前記試料と接触する一対の電極に直流電圧を印加して前記容器内の前記混合液又は前記試料を検出手段により検出し、前記供給手段により前記容器内に前記サンプル又は前記試薬又は前記試料が供給される毎に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧の極性を切換え手段により交互に切換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、試料容器に試料が供給される毎に、試料容器内の試料を検出するための一対の電極間に印加する直流電圧の極性を交互に切換えることにより、電極の表面を長期に亘って安定に保つことができる。これにより、試料容器内の試料を長期間に亘って精度よく検出、測定することができる。また、メンテナンスにかかる手間を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明による自動分析装置の実施例を、図１乃至図５を参照して説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る自動分析装置の構成を示したブロック図である。この自動分析装置１００は、様々な項目の標準試料や被検試料毎に選択された項目の測定を行う分析部１８と、分析部１８の測定動作の制御を行う分析制御部２０と、標準試料や被検試料の測定により分析部１８から出力される標準試料のデータや被検試料のデータを処理して検量線の作成や分析データの生成を行うデータ処理部３０と、データ処理部３０からの検量線や分析データを出力する出力部４０と、各項目の標準試料や検量線などの分析条件の入力や、各種コマンド信号を入力する操作部５０と、分析制御部２０、データ処理部３０、及び出力部４０を統括して制御するシステム制御部６０とを備えている。
【００１４】
図２は、分析部１８の斜視図である。この分析部１８は、標準試料や被検試料に含まれる各項目の成分に対して選択的に反応する第１試薬やこの第１試薬と対の第２試薬が入った試薬ボトル７と、試薬ボトル７を収納する試薬ラック１と、第１試薬の入った試薬ボトル７を収納した試薬ラック１を収納する試薬庫２と、第２試薬の入った試薬ボトル７を収納した試薬ラック１を収納する試薬庫３と、円周上に複数の反応容器４を配置した反応ディスク５と、各項目の標準試料や被検試料などのサンプルを収容するサンプルカップ１７をセットするディスクサンプラ６とを備えている。
【００１５】
そして、１サイクル毎に、試薬庫２、試薬庫３、及びディスクサンプラ６は夫々回動し、反応ディスク５は回転して分析制御部２０により制御された位置に停止する。
【００１６】
また、分析部１８は、１サイクル毎に、試薬庫２，３の図示しない第１及び第２試薬吸引位置の試薬ボトル７から第1及び第２試薬を吸引した後、図示しない第１及び第２試薬吐出位置に停止した反応容器４に吐出する第１及び第２試薬分注プローブ１４，１５と、ディスクサンプラ６の分析制御部２０に制御された位置のサンプルカップ１７からサンプルを吸引した後、図示しないサンプル吐出位置に停止した反応容器４に吐出する分注プローブ１６とを備えている。
【００１７】
そして第１試薬分注プローブ１４、第２試薬分注プローブ１５、及び分注プローブ１６を回動及び上下移動可能に保持する第１試薬分注アーム８、第２試薬分注アーム９、及び分注アーム１０を備えている。
【００１８】
更に、１サイクル毎に、図示しない撹拌位置に停止した反応容器４内におけるサンプルと第１試薬との混合液や、サンプルと第１試薬と第２試薬との混合液を撹拌する撹拌ユニット１１と、サンプルと第１試薬との混合液を含む反応容器４を図示しない電解質試料吸引位置から吸引してナトリウムイオン、カリウムイオン、及び塩素イオンなどの電解質項目を測定する電解質測定ユニット１９と、サンプルと第１試薬との混合液又はサンプルと第１試薬と第２試薬との混合液を含む反応容器４を図示しない測光位置から測定する測光ユニット１３と、洗浄・乾燥位置に停止した反応容器４内の測定を終えた混合液を吸引すると共に、反応容器４内を洗浄・乾燥する洗浄ユニット１２とを備えている。
【００１９】
電解質測定ユニット１９は、電解質試料吸引位置に停止した反応容器４から電解質項目の標準試料や電解質項目の選択された被検試料を含む混合液を吸引し、この混合液を測定して標準試料データや被検試料データを生成した後、データ処理部３０に出力する。
【００２０】
測光ユニット１３は、回転移動する反応容器４に測光位置から光を照射して、標準試料や被検試料を含む混合液を透過した光を吸光度に変換した標準試料データや被検試料データを生成した後、データ処理部３０に出力する。
【００２１】
その後、混合液の測定を終了して洗浄・乾燥された反応容器４は、再び測定に使用される。
【００２２】
分析制御部２０は、試薬庫２、試薬庫３、及びディスクサンプラ６の夫々回動、反応ディスク５の回転、分注アーム１０、第１試薬分注アーム８、第２試薬分注アーム９、及び撹拌ユニット１１の夫々回動及び上下移動、洗浄ユニット１２の上下移動、撹拌ユニット１１の撹拌駆動などを行う機構及び各機構の制御部を備えている。
【００２３】
また、サンプル分注プローブ１６からサンプルを吸引及び吐出させる分注ポンプ、第１及び第２試薬分注プローブ１４，１５から第１及び第２試薬を吸引及び吐出させる各試薬ポンプ、洗浄ユニット１２から反応容器４内洗浄用の洗浄液を供給及び吸引させるための洗浄ポンプ及び反応容器４内を乾燥させるための乾燥ポンプなどの各種ポンプ及び各種ポンプの制御部を備えている。
【００２４】
更に、電解質測定ユニット１９の各ユニットを動作させる機構及び制御部を備えている。
【００２５】
図１のデータ処理部３０は、分析部１８から出力された標準試料データや被検試料データから検量線の作成や分析データを生成する演算部３１と、演算部３１で作成及び生成された検量線及び分析データなどを保存する記憶部３２とを備えている。
【００２６】
演算部３１は、分析部１８の電解質測定ユニット１９や測光ユニット１３から出力された各項目の標準試料データから検量線の作成や、作成された検量線を用いて分析データの生成を行った後、作成した検量線や生成した分析データを記憶部３２に保存すると共に出力部４０に出力する。
【００２７】
記憶部３２は、ハードディスクなどを備え、演算部３１から出力された検量線を項目毎に保存し、分析データを被検試料毎に保存する。
【００２８】
出力部４０は、データ処理部３０から出力された検量線、分析データなどを印刷出力する印刷部４１及び表示出力する表示部４２を備えている。そして、印刷部４１は、プリンタなどを備え、データ処理部３０から出力された検量線、分析データなどを予め設定されたフォーマットに基づいて、プリンタ用紙に印刷出力する。表示部４２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、各項目の標準試料や検量線などの分析条件を設定するための画面の表示や、データ処理部３０から出力された検量線、分析データなどの表示を行う。
【００２９】
操作部５０は、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの入力デバイスを備え、各項目の標準試料や検量線などの分析条件の設定、被検体の被検体ＩＤや被検体名などの被検体情報の入力、被検体の被検試料毎の測定する項目の選択、各項目の標準試料測定操作、被検試料測定操作などの様々な操作が行われる。
【００３０】
システム制御部６０は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、操作部５０から供給される操作者のコマンド信号、各項目の標準試料や検量線などの分析条件、被検体情報、被検試料毎の測定項目などの情報を記憶した後、これらの情報に基づいて、分析部１８を構成する各ユニットを一定サイクルの所定のシーケンスで測定動作させる制御、或いは検量線の作成、分析データの生成と出力に関する制御などシステム全体の制御を行なう。
【００３１】
次に、図１乃至図４を参照して、電解質測定ユニット１９の構成の詳細を説明する。図３は、電解質測定ユニット１９の構成を示した図である。
【００３２】
この電解質測定ユニット１９は、電解質項目の標準試料や被検試料などのサンプルと電解質項目の試薬との混合液中及びこの混合液の基準として用いる校正試料中の各電解質に選択的に応答して各電解質の濃度に応じた起電力を発生するイオンセンサユニット８１と、サンプル測定毎にイオンセンサユニット８１に校正試料を供給する校正部７０と、反応容器４内の混合液及び校正部７０の校正試料をイオンセンサユニット８１内に吸引すると共に排液タンク８２ａに排出する吸引ポンプ８２と、イオンセンサユニット８１の起電力を測定する信号処理部８３とを備えている。
【００３３】
イオンセンサユニット８１は、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及び塩素イオンなどの各電解質項目に対して選択的に応答して電位を発生する各イオン選択性電極及び一定の電位を発生して各イオンセンサの基準となる参照電極とにより構成される流通型複合電極８１ａと、この流通型複合電極８１ａの流通口の入り口側に接続される吸引ノズル８１ｂとを備えている。
【００３４】
そして、流通型複合電極８１ａのナトリウムイオン選択性電極と参照電極の間、カリウムイオン選択性電極と参照電極の間、塩素イオン選択性電極と参照電極の間などの各電極の間には、混合液や校正試料中の各電解質項目の濃度に応じた起電力が発生する。
【００３５】
校正部７０は、校正試料を一時蓄える試料容器７１と、試料容器７１内に校正試料を供給する校正試料ポンプ７２と、試料容器７１内に供給された校正試料を検出する検出部７３と、試料容器７１から不用になった校正試料を吸引して外部に排出する排液ポンプ７４とを備えている。校正試料ポンプ７２、検出部７３、及び排液ポンプ７４は、分析制御部２０により制御される。
【００３６】
試料容器７１は、吸引ポンプ８２によりイオンセンサユニット８１内に吸引される校正試料を一時蓄えるために設けられている。
【００３７】
校正試料ポンプ７２は、サンプル測定毎に校正試料ボトル７２ａから校正試料を吸引して吸引ポンプ８２の吸引量よりも多い供給量Ｖ１以上の校正試料を試料容器７１内に供給する。
【００３８】
検出部７３は、試料容器７１に配置された一対の電極７６ａ，７６ｂと、電極７６ａ，７６ｂ間に直流電圧を印加して試料容器７１内の校正試料を検出する検出器７５と、検出器７５から電極７６ａ，７６ｂ間に印加する直流電圧の極性を校正試料供給毎に交互に切換える切換器７７とを備えている。
【００３９】
排液ポンプ７４は、吸引ポンプ８２の吸引動作後に試料容器７１内に残った不用な校正試料を供給量Ｖ１よりも多い排出量Ｖ２の吸引量で試料容器７１内から吸引して外部に排出する。
【００４０】
吸引ポンプ８２は、分析制御部２０により制御され、反応容器４内の混合液及び試料容器７１内の校正試料をイオンセンサユニット８１内に吸引すると共にイオンセンサユニット８１内の校正試料や混合液を排液タンク８２ａに排出する。そして、試料容器７１内に供給された校正試料が供給量Ｖ１よりも少ないと、イオンセンサユニット８１内に空気が吸引されて精度よく起電力の測定ができなくなるのを避けるため、検出部７３の検出信号に基づいて試料容器７１内の供給量Ｖ１よりも少ない校正試料を吸引しないようになっている。
【００４１】
信号処理部８３は、イオンセンサユニット８１内に吸引された混合液や校正試料の各電解質項目の起電力を測定し、その測定した起電力の信号を増幅した後に、デジタル信号に変換して標準試料データ、被検試料データ、校正試料データなどを生成する。そして、生成した各データをデータ処理部３０の演算部３１に出力する。
【００４２】
図４は、検出部７３の構成の詳細を示した図である。検出部７３の電極７６ａ，７６ｂは、例えばステンレス鋼などの耐腐食性に優れた導電性材料からなり、校正試料ポンプ７２により供給量Ｖ１以上の校正試料が試料容器７１内に供給されたときに電極７６ａ，７６ｂの各先端部が校正試料と接触する高さに夫々離間して配置されている。
【００４３】
検出器７５は、電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃを印加するための直流電源ＤＣと、この直流電源ＤＣと接続されたトランジスタＴＲとを備えている。トランジスタＴＲのエミッタＥの端子は、直流電源ＤＣの端子に接続されている。トランジスタＴＲのベースＢの端子は、切換器７７に接続されている。トランジスタＴＲのコレクタＣの端子は、抵抗Ｒを介してグランドＧＮＤの端子に接続され、コレクタＣ端子の信号は、試料容器７１内の校正試料を検出するための検出信号として分析制御部２０に出力される。
【００４４】
切換器７７は、電極７６ａ，７６ｂ間に印加する検出器７５からの電圧Ｖｃの極性を切換える信号を得るためのトランジスタＴＲのベースＢ端子に接続された三路スイッチＳＷ１と、グランドＧＮＤ端子に接続された三路スイッチＳＷ２とを備え、各スイッチＳＷ１，ＳＷ２は互いに連動して切換駆動し、分析制御部２０により制御される。
【００４５】
そして、試料容器７１内に校正試料が供給される毎に、スイッチＳＷ１を介して電極７６ａ，７６ｂの一方の電極をトランジスタＴＲのベースＢ端子に接続すると、スイッチＳＷ２はスイッチＳＷ１と連動して他方の電極をグランドＧＮＤ端子と接続し、電極７６ａ，７６ｂ間に印加する電圧Ｖｃの極性を交互に切換える。また、校正試料の検出動作が終了すると、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は開状態に操作され、電極７６ａ，７６ｂを検出器７５から電気的に遮断する。
【００４６】
次に、検出部７３及び分析制御部２０の動作を説明する。校正試料ポンプ７２がサンプルを測定するための校正試料供給動作をした時に、電極７６ａは切換器７７のスイッチＳＷ１により検出器７５におけるトランジスタＴＲのベースＢ端子及びグランドＧＮＤ端子の一方の端子に接続され、電極７６ｂはスイッチＳＷ２により他方の端子に接続される。そして、電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃが印加される。
【００４７】
試料容器７１内に供給された校正試料が供給量Ｖ１以上であると、電極７６ａ，７６ｂの先端部は校正試料と接触し、検出器７５のトランジスタＴＲのコレクタ端子Ｃには、電極７６ａ，７６ｂ間の距離、校正試料の電気伝導度、電極７６ａ，７６ｂの先端部の校正試料との接触面積などに応じた検出電圧Ｖ１以上の検出信号が発生する。
【００４８】
また、試料容器７１内の校正試料が供給量Ｖ１未満であると、電極７６ａ，７６ｂの先端部は校正試料と接触しないので、コレクタ端子Ｃには電極７６ａ，７６ｂ間の導通しない極めて大きな抵抗に応じた検出電圧Ｖ１未満の検出信号が発生する。
【００４９】
この検出信号は、分析制御部２０に出力される。分析制御部２０は、検出器７５からの検出信号に基づいて、試料容器７１内の校正試料が測定可能な量か否かを判定する。
【００５０】
そして、このとき検出信号が検出電圧Ｖ１未満の電圧である場合、試料容器７１内に測定可能である量の校正試料が入っていないと判定し、校正試料の供給に対応したサンプルの測定に対してエラー情報を生成して出力部４０に出力する。
【００５１】
また、検出信号が検出電圧Ｖ１以上である場合、試料容器７１内に測定可能な量の校正試料が入っていると判定し、引き続き吸引ポンプ８２によるイオンセンサユニット８１内への校正試料の吸引動作が行われる。
【００５２】
更に、校正試料吸引動作の後の検出器７５からの検出信号に基づいて、試料容器７１内の校正試料がイオンセンサユニット８１内に吸引されたか否かを判定する。
【００５３】
そして、検出信号が検出電圧Ｖ１以上である場合、校正試料がイオンセンサユニット８１内に吸引されなかったと判定し、校正試料の吸引に対応したサンプルの測定に対してエラー情報を生成して出力部４０に出力する。また、検出信号が検出電圧Ｖ１未満である場合、校正試料がイオンセンサユニット８１内に吸引されたと判定する。
【００５４】
分析制御部２０が校正試料の供給及び吸引動作時における校正試料を検出する動作を終了した後、切換器７７の互いに連動するスイッチＳＷ１，ＳＷ２により電極７６ａ，７６ｂは検出器７５から遮断される。遮断の後に行われる次のサンプル測定時の校正試料の検出時には、電極７６ａはスイッチＳＷ１により検出器７５の前記他方の端子に接続され、電極７６ｂはスイッチＳＷ１と連動するスイッチＳＷ２により前記一方の端子に接続される。そして、分析制御部２０は、前のサンプル測定時と同様に、検出器７５からの検出信号に基づいて校正試料の供給及び吸引に関する判定を行う。
【００５５】
このように、試料容器７１に校正試料が供給される毎に、電極７６ａ，７６ｂ間に印加する直流電圧の極性を交互に切換えることにより、電極７６ａ，７６ｂへの析出物の付着を低減することができる。
【００５６】
以下、図１乃至図５を参照して、実施例に係る自動分析装置１００の動作を説明する。図５は、自動分析装置１００の動作の一例を示したフローチャートである。自動分析装置１００には、予め電解質項目の標準試料測定操作による測定動作により作成された電解質項目の検量線がデータ処理部３０の記憶部３２に保存されている。
【００５７】
操作部５０からｎ個の被検試料Ａ１乃至Ａｎに対応する被検体ＩＤ、被検体名などの被検体情報を入力し、各被検試料Ａ１乃至Ａｎに対して例えば電解質項目だけを選択入力する。そして、各被検試料Ａ１乃至Ａｎを収容したサンプルカップ１７をディスクサンプラ６にセットした後に、操作部５０から被検試料測定操作が行われると、自動分析装置１００は被検試料Ａ１乃至Ａｎの測定動作を開始する（ステップＳ１）。
【００５８】
システム制御部６０は、分析制御部２０、データ処理部３０、及び出力部４０に指示をして、各被検試料Ａ１乃至Ａｎの電解質項目を、被検試料Ａ１、被検試料Ａ２、・・・、被検試料Ａｎの順に測定するための動作をさせる。その指示に基づいて分析制御部２０は、分析部１８の各ユニットを制御して各被検試料Ａ１乃至Ａｎの電解質項目の測定動作をさせる。
【００５９】
分析部１８のサンプル分注プローブ１６は、ディスクサンプラ６の各サンプルカップ１７から各被検試料Ａ１乃至Ａｎを吸引して反応容器４に吐出する。第１試薬分注プローブ１４は、試薬庫２の試薬ボトル７から電解質項目の第１試薬を吸引して、各被検試料Ａ１乃至Ａｎの入った各反応容器４に第１試薬を吐出する。攪拌ユニット１１は、各反応容器４内の各被検試料Ａ１乃至Ａｎと第１試薬との混合液を攪拌する。
【００６０】
電解質測定ユニット１９の吸引ポンプ８２は、電解質試料吸引位置に停止した反応容器４から被検試料Ａｉ（ｉ＝１）の混合液をイオンセンサユニット８１内に吸引する。信号処理部８３は、イオンセンサユニット８１の被検試料Ａｉの各電解質項目に応じた起電力を測定した後、被検試料Ａｉのデータを生成してデータ処理部３０の演算部３１に出力する（ステップＳ２）。
【００６１】
校正部７０の校正試料ポンプ７２は、校正試料ボトル７２ａから被検試料Ａｉの校正試料を吸引して試料容器７１に供給する動作をする（ステップＳ３）。この供給動作の時に、電極７６ａ，７６ｂ間に検出部７３の検出器７５からの電圧Ｖｃが印加される。
【００６２】
そして、被検試料Ａｉのｉが奇数である場合（ステップＳ４のはい）、電極７６ａは検出器７５の一方の端子に接続され、電極７６ｂはスイッチＳＷ２により他方の端子に接続されて電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃが印加される（ステップＳ５）。
【００６３】
また、被検試料Ａｉのｉが偶数である場合（ステップＳ４のいいえ）、電極７６ａはスイッチＳＷ１により検出器７５の前記他方の端子に接続され、電極７６ｂはスイッチＳＷ２により前記一方の端子に接続されて電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃが印加される（ステップＳ６）。
【００６４】
電極７６ａ，７６ｂ間に電圧Ｖｃが印加された後に、検出器７５からの検出信号が検出電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ７のはい）、分析制御部２０は、試料容器７１内に測定可能量の被検試料Ａｉの校正試料が供給されたと判定し、ステップＳ８に移行する。
【００６５】
また、検出信号が検出電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ７のいいえ）、分析制御部２０は試料容器７１内に測定可能量の被検試料Ａ１の校正試料が供給されなかったと判定し、ステップＳ１０に移行する。
【００６６】
イオンセンサユニット８１は、イオンセンサユニット移動機構により図３のＬ１方向に水平移動し、ステップＳ７のはいの後に校正試料吸引位置まで下降する。吸引ポンプ８２は、試料容器７１からイオンセンサユニット８１内に被検試料Ａｉの校正試料を吸引する動作をする。
【００６７】
この吸引動作の後に、検出器７５からの検出信号が検出電圧Ｖ１未満である場合（ステップＳ８のはい）、分析制御部２０は、イオンセンサユニット８１内に被検試料Ａｉの校正試料が吸引されたと判定し、ステップＳ９に移行する。
【００６８】
また、検出信号が検出電圧Ｖ１以上である場合（ステップＳ８のいいえ）、イオンセンサユニット８１内に被検試料Ａｉの校正試料が吸引されなかったと判定し、ステップＳ１０に移行する。
【００６９】
ステップＳ８のはいの後に、電極７６ａ，７６ｂは、切換器７７のスイッチＳＷ１，ＳＷ２により検出器７５から遮断される（ステップＳ９）。
【００７０】
ステップＳ７又はＳ８のいいえの後に、電極７６ａ，７６ｂは、切換器７７のスイッチＳＷ１，ＳＷ２により検出器７５から遮断される（ステップＳ１０）。
【００７１】
ステップＳ９の後にイオンセンサユニット８１は被検試料Ａｉの校正試料の各電解質項目の濃度に応じた起電力を発生し、信号処理部８３は被検試料Ａｉの校正試料の起電力を測定して被検試料Ａｉの校正試料データを生成した後、演算部３１に出力する。演算部３１は、信号処理部８３から出力された被検試料Ａｉのデータから校正試料データを差し引いた値を求める。次いで、記憶部３２から電解質項目の検量線を読み出して、その検量線を用いて求めた値から被検試料Ａ１の電解質項目の分析データを生成した後、記憶部３２に保存すると共に出力部４０に出力する（ステップＳ１１）。
【００７２】
ステップＳ１０の後に、分析制御部２０は、例えば「被検試料Ａｉの校正試料を測定できません」などの被検試料Ａｉのエラー情報を生成した後、記憶部３２に保存すると共に出力部４０に出力する（ステップＳ１２）。
【００７３】
そして、被検試料Ａｉのｉがｎよりも小さい場合（ステップＳ１３のいいえ）、ステップＳ２に戻る。
【００７４】
また、被検試料Ａｉのｉがｎである場合（ステップＳ１３のはい）、出力部４０にデータ処理部３０からの被検試料Ａｎの分析データが出力された時点で、システム制御部６０が分析制御部２０、分析データ処理部３０、及び出力部４０に動作停止の指示をすることにより、被検試料Ａ１乃至Ａｎの電解質項目を分析するための被検試料分析動作が終了する（ステップＳ１４）。
【００７５】
以上述べた本発明の実施例によれば、校正試料が試料容器に供給される毎に、試料容器内の校正試料を検出するための一対の電極に印加する直流電圧の極性を交互に切換える切換器を設けることにより、簡単な構成で電極７６ａ，７６ｂへの析出物の付着を低減することが可能となり、電極の表面を長期に亘って安定に保つことができる。これにより、試料容器内の試料を長期間に亘って精度よく検出できるので、精度よく測定することができる。また、メンテナンスにかかる手間を低減することができる。
【００７６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えばサンプル分注プローブ及び第１試薬分注プローブにより吐出可能な位置に校正試料が供給される試料容器を配置し、サンプル分注プローブ及び第１試薬分注プローブから吐出されたサンプルと第１試薬との混合液を検出部により検出し、混合液の量が所定量以上であればイオンセンサユニット内に吸引して測定するように実施してもよい。
【００７７】
また、この場合、試料容器と排液ポンプの間にイオンセンサユニットを設けて吸引ポンプ及びイオンセンサユニット移動機構を除くことにより、電解質測定ユニットを簡単な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例による自動分析装置の構成を示す図。
【図２】本発明の実施例に係る分析部の構成を示す図。
【図３】本発明の実施例に係る電解質測定ユニットの構成の詳細を示す図。
【図４】本発明の実施例に係る検出部の校正の詳細を示す図。
【図５】本発明の実施例に係る自動分析装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７９】
４ 反応容器
１８ 分析部
１９ 電解質測定ユニット
２０ 分析制御部
３０ データ処理部
３１ 演算部
３２ 記憶部
７０ 校正部
７１ 試料容器
７２ 校正試料ポンプ
７２ａ 校正試料ボトル
７３ 検出部
７４ 排液ポンプ
７５ 検出器
７６ａ，７６ｂ 電極
７７ 切換器
８１ イオンセンサユニット
８１ａ 流通型複合電極
８１ｂ 吸引ノズル
８２ 吸引ポンプ
８２ａ 排液タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルと試薬とを容器に供給してその混合液を測定する自動分析装置において、
前記サンプル又は前記試薬又は前記混合液を測定するために用いる試料の少なくともいずれかを前記容器に供給する供給手段と、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記サンプルと前記試薬の混合液又は前記試料を吸引する吸引手段と、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料が所定量以上である時に、前記混合液又は前記試料と接触する一対の電極と、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料を、前記電極間に直流電圧を印加して検出する検出手段と、
前記供給手段により前記容器内に前記サンプル又は前記試薬又は前記試料の少なくともいずれかが供給される毎に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧の極性を交互に切換える切換え手段とを
備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記切換え手段は、前記検出手段による前記容器内の前記混合液又は前記試料の検出をした後に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧を遮断するようにした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】
前記切換え手段は、前記供給手段により前記容器内に前記混合液又は前記試料が供給された時に、前記電極間に前記直流電圧を印加するようにした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】
前記試料は、イオン選択性電極を用いて前記サンプル中の電解質を測定するための基準となる校正試料であ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５】
サンプルと試薬とを容器に供給してその混合液を測定する自動分析装置の検出方法において、
前記サンプル又は前記試薬又は前記混合液を測定するために用いる試料の少なくともいずれかを前記容器に供給手段により供給し、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記サンプルと前記試薬の混合液又は前記試料を吸引手段により吸引し、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料が所定量以上である時に、前記混合液又は前記試料と接触する一対の電極に直流電圧を印加して前記容器内の前記混合液又は前記試料を検出手段により検出し、
前記供給手段により前記容器内に前記サンプル又は前記試薬又は前記試料が供給される毎に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧の極性を切換え手段により交互に切換えることを特徴とする自動分析装置の検出方法。
【請求項１】
サンプルと試薬とを容器に供給してその混合液を測定する自動分析装置において、
前記サンプル又は前記試薬又は前記混合液を測定するために用いる試料の少なくともいずれかを前記容器に供給する供給手段と、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記サンプルと前記試薬の混合液又は前記試料を吸引する吸引手段と、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料が所定量以上である時に、前記混合液又は前記試料と接触する一対の電極と、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料を、前記電極間に直流電圧を印加して検出する検出手段と、
前記供給手段により前記容器内に前記サンプル又は前記試薬又は前記試料の少なくともいずれかが供給される毎に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧の極性を交互に切換える切換え手段とを
備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記切換え手段は、前記検出手段による前記容器内の前記混合液又は前記試料の検出をした後に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧を遮断するようにした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】
前記切換え手段は、前記供給手段により前記容器内に前記混合液又は前記試料が供給された時に、前記電極間に前記直流電圧を印加するようにした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】
前記試料は、イオン選択性電極を用いて前記サンプル中の電解質を測定するための基準となる校正試料であ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５】
サンプルと試薬とを容器に供給してその混合液を測定する自動分析装置の検出方法において、
前記サンプル又は前記試薬又は前記混合液を測定するために用いる試料の少なくともいずれかを前記容器に供給手段により供給し、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記サンプルと前記試薬の混合液又は前記試料を吸引手段により吸引し、
前記供給手段により前記容器内に供給された前記混合液又は前記試料が所定量以上である時に、前記混合液又は前記試料と接触する一対の電極に直流電圧を印加して前記容器内の前記混合液又は前記試料を検出手段により検出し、
前記供給手段により前記容器内に前記サンプル又は前記試薬又は前記試料が供給される毎に、前記電極間に印加する前記検出手段からの直流電圧の極性を切換え手段により交互に切換えることを特徴とする自動分析装置の検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１７０９２５（Ｐ２００７−１７０９２５Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６７１４５（Ｐ２００５−３６７１４５）
【出願日】平成１７年１２月２０日（２００５．１２．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２０日（２００５．１２．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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