説明

自動分析装置

【課題】親検体の希釈を行うための各機構の配置の自由度を向上させて装置設計上の制限を緩和する。
【解決手段】自動分析装置は、親検体を希釈する希釈セル(希釈容器)が配置された希釈ディスクと、希釈セルに親検体を分注する親検体サンプリング機構(親検体分注機構)と、親検体が分注された希釈セルに希釈液を吐出(分注)する希釈液吐出機構(希釈液分注機構)と、親検体と希釈液とを攪拌する攪拌機構と、得られた希釈検体を吸引して反応ディスク(反応部)に分注する希釈検体サンプリング機構(希釈検体分注機構)とを備え、希釈ディスクは、親検体サンプリング機構、希釈液吐出機構、攪拌機構および希釈検体サンプリング機構の各アクセス位置に移動する際に、各機構における動作終了から次の動作開始までに送られる希釈セルの数が、希釈ディスクに配置された希釈セルの総数と共通の因数を持つ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は血液等の成分を自動的に分析する自動分析装置に関し、特に親検体の希釈処理に適用して有効な技術である。
【背景技術】
【0002】
臨床検査用の自動分析装置では、検査にかかるランニングコストの削減を目的として、反応液量の低減が求められている。反応液量は分析で使用する検体量と比例関係になっており、反応液量の低減には検体の微量化が必須である。しかし、現状の検体サンプリング技術では最小サンプリング量に限界があるため、反応液量の大幅な低減は困難である。そこで、検体の微量サンプリング技術として、一般に検体の希釈処理が行われる。
【0003】
検体の希釈処理は、通常、希釈セルを周方向に沿って配列した希釈ディスクの回転により、親検体サンプリング機構、希釈液吐出機構、撹拌機構および希釈検体サンプリング機構の各機構が順次希釈セルにアクセスし、親検体サンプリング、希釈液吐出、撹拌および希釈検体サンプリングの各動作を行うことでなされる。例えば、特許文献1では、上述の各機構において動作終了から次の動作開始までの間に送られる希釈容器の数、つまり1ステップ送りを、希釈ディスクの有する希釈セルの総数に対して共通の因数を持たない数に設定することにより、各機構へのアクセスを容易にすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平8−194004号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1の提案では、共通の因数を持たない数を1ステップ送りとするので、その数は、例えば希釈ディスクの有する希釈容器数を40とした場合の11、120とした場合の31のように、素数であって、ある程度大きな数に限られる。したがって、各機構の希釈容器に対するアクセス位置が1箇所のみのように極めて限定されてしまい、その配置が制限を受けることとなり、装置の省スペース化設計などの障害となるおそれがあった。
【0006】
本発明の目的は、親検体の希釈を行うための各機構の配置の自由度を向上させて装置設計上の制限を緩和することにある。
【0007】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、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】
【0008】
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。
【0009】
本発明の自動分析装置は、親検体を希釈液により希釈する希釈容器が周方向に沿って複数配置された希釈ディスクと、前記希釈容器に前記親検体を分注する親検体分注機構と、前記親検体が分注された前記希釈容器に前記希釈液を分注する希釈液分注機構と、前記希釈容器内に分注された前記親検体と前記希釈液とを攪拌する攪拌機構と、当該攪拌により得られた希釈検体を吸引して反応部に分注する希釈検体分注機構と、前記希釈ディスクおよび前記各機構の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記希釈ディスクを回転させて、前記親検体分注機構、前記希釈液分注機構、前記攪拌機構および前記希釈検体分注機構の各アクセス位置に移動させる自動分析装置であって、前記各機構における動作終了から次の動作開始までに送られる前記希釈容器の数が、前記希釈ディスクに配置された前記希釈容器の総数と共通の因数を持つ。
【0010】
前記制御手段は、前記希釈検体分注機構による前記希釈検体の吸引後に前記希釈ディスクを回転させて、前記希釈検体を吸引した希釈容器の隣の希釈容器に、前記親検体分注機構により次の親検体を分注させることが好ましい。
【0011】
前記制御手段は、前記各機構を、前記希釈ディスクに配置された前記希釈容器に対し、それぞれ前記共通の因数であって任意の希釈容器の数だけ離れた位置でアクセスさせ、前記希釈ディスクの回転および停止を繰り返して、前記各機構により、前記親検体の分注、前記希釈液の分注、前記親検体と希釈液との攪拌および前記希釈検体の分注の各動作を連続して順次行わせることが好ましい。
【0012】
独立に動作する2つの前記希釈ディスクを備えることが好ましい。
【0013】
2つの前記希釈ディスクは、同心円状に径を異ならせて配置されることが好ましい。
【0014】
前記制御手段は、前記各機構を移動させて、一方の前記希釈ディスクと他方の前記希釈ディスクとで、前記親検体の分注、前記希釈液の分注、前記親検体と希釈液との攪拌および前記希釈検体の分注の各動作を交互に行わせることが好ましい。
【0015】
前記制御手段は、前記希釈検体の分注後その分析が終了して再分析が必要か確定するまで、前記希釈ディスクに前記希釈容器に残る希釈検体を保持させて、前記再分析が必要になった場合に、前記希釈ディスクの回転により前記希釈容器を前記希釈検体分注機構のアクセス位置まで移動させて、前記希釈検体分注機構により前記希釈検体の分注を再度行わせることが好ましい。
【0016】
前記制御手段は、前記希釈検体を所定時間放置する必要がある分析項目の場合に、当該放置の間に前記各機構により他の親検体の分注から当該親検体を希釈した希釈検体の分注までの各動作を行わせ、前記所定時間の経過後に前記希釈ディスクの回転により放置された前記希釈検体の入った前記希釈容器を前記希釈検体分注機構のアクセス位置まで移動させて、前記希釈検体分注機構により当該希釈検体の分注を行わせることが好ましい。
【発明の効果】
【0017】
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。
【0018】
本発明によれば、親検体の希釈を行うための各機構における動作終了から次の動作開始までに送られる希釈容器の数が、希釈ディスクに配置された希釈容器の総数と共通の因数を持つので、各機構の配置パターンの選択幅が拡がり、自由にアクセスポジションを決めやすくなる。
【0019】
これにより、各機構の配置の自由度が向上して装置設計上の制限を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施の形態である自動分析装置の構成の概略を示す概略構成図である。
【図2】図1の希釈ディスク部分を拡大した拡大図である。
【図3】図2の各希釈ディスクについて、反応ディスクの回転動作サイクルを基準として、各サイクルでの希釈セルの位置と希釈動作を示した表である。
【図4】図2の各希釈ディスクについて、反応ディスクの回転動作サイクルを基準として、各サイクルでの希釈セルの位置と希釈動作を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。また、本発明では、希釈前の検体と希釈後の検体との判別を容易とするために、前者を親検体、後者を希釈検体と称している。
【0022】
図1は、本発明の一実施の形態である自動分析装置の構成の概略を示す概略構成図である。図1に示す自動分析装置1は、試験管などに採取した親検体2が設置される検体ディスク3と、親検体2の希釈処理をする希釈ディスク4と、試薬ボトル5a,5bに夫々対応する試薬を収納して保冷するディスク状の試薬保冷庫6a,6bと、一定間隔で回転動作しながら希釈検体を試薬と反応させる反応ディスク(反応部)7とを備えている。
【0023】
また、検体等の分注ないしは攪拌を行う機構として、使用する順に、親検体サンプリング機構(親検体分注機構)8、希釈液吐出機構(希釈液分注機構)9、攪拌機構10、希釈検体サンプリング機構(希釈検体分注機構)11、試薬サンプリング機構12a,12b、洗浄機構13a,13bを備えている。さらに、これらの各ユニットの動作を制御するための制御手段として、コンピュータ14が備えられている。
【0024】
検体の分析を行うに際しては、まず、検体ディスク3の親検体2が親検体サンプリング機構8により吸引され、希釈ディスクに配列された希釈セル(希釈容器)15へ吐出されることで分注される。続いて、親検体が分注された希釈セル15に希釈液吐出機構9から希釈液が吐出(分注)され、攪拌機構10により親検体と希釈液とが攪拌および混合される。これにより得られた希釈検体は、希釈検体サンプリング機構11により吸引され、反応ディスク7に配列された反応セル16へ吐出されることで分注される。
【0025】
そして、希釈検体が分注された反応セル16に、試薬ボトル5a,5bから各々試薬サンプリング機構12a,12bにより試薬を吸引して添加し、反応セル16で希釈検体と試薬とからなる反応液を反応させた後、反応ディスク7の外側に設置された分光光度計17で吸光度を測定する。測定された結果からなる測定データは、コンピュータ14に取り込まれ、分析結果が出力される。分析終了後、希釈セル15は洗浄機構13aまたは13bにより洗浄され、再使用される。
【0026】
希釈ディスク4における親検体の希釈処理方法について、さらに説明する。図2は、図1の希釈ディスク4の部分を拡大した拡大図である。図2に示すように、希釈ディスク4は、外周側希釈ディスク4aと内周側希釈ディスク4bとが、同心円状に径を異ならせて配置されており、それぞれ独立して動作するようになっている。
【0027】
外周側希釈ディスク4aおよび内周側希釈ディスク4bは、いずれも希釈セル15が周方向に沿って環状に配置されており、図示の例では60個(各希釈ディスクに30個ずつ)配置されている。
【0028】
親検体サンプリング機構8、希釈液吐出機構9、攪拌機構10、希釈検体サンプリング機構11、および外周側または内周側の希釈ディスクの各々に対応する洗浄機構13a,13bは、外周側希釈ディスク4aおよび内周側希釈ディスク4bに対して図2で示す各ポジションでアクセスするように、図1で示したコンピュータ14により制御される。つまり、親検体分注ポジション18a,18b、希釈液吐出ポジション19a,19b、攪拌ポジション20a,20b、希釈検体吸引ポジション21a,21b、および各3箇所の洗浄ポジション22a,22bの各アクセス位置である。
【0029】
希釈ディスク4は回転し、希釈セル15を各ポジションに移動させて親検体の希釈処理を行う。つまり、親検体の希釈処理は、以下の4つの動作からなる。
【0030】
(1)親検体のサンプリング動作:
検体ディスク3から親検体2を親検体サンプリング機構8で吸引し、希釈ディスク4上の希釈セル15へ分注する。
【0031】
(2)希釈液吐出動作:
親検体2が分注された希釈セル15に希釈液吐出機構9から希釈液を吐出する。
【0032】
(3)希釈検体攪拌動作:
攪拌機構10を用い、親検体2と希釈液とを攪拌し、混合する。
【0033】
(4)希釈検体サンプリング動作:
攪拌により得られた希釈検体を希釈検体サンプリング機構11で吸引し、反応ディスク7上の反応セル16へ分注する。
【0034】
図3および図4は、図2の各希釈ディスク4a,4bについて、反応ディスクの回転動作サイクルを基準として、各サイクルでの希釈セルの位置と希釈動作を示した表である。表中の数字(1−A〜30−A、1−B〜30−B)は、2つの希釈ディスクが有する希釈セル番号を示しており、太線枠内の位置で希釈処理を行う。なお、ここでは1検体2項目の分析の場合を想定し、一つの希釈検体から反応セルへの分注動作を2回行うこととする。
【0035】
図3および図4に示すように、1サイクル目で外周側希釈ディスク(図中では希釈ディスクA)の希釈セル(No.1−A)を用い、親検体サンプリング動作を行う。2サイクル目では外周側希釈ディスク4aが回転し、希釈セル(No.1−A)に対し、希釈液吐出動作および攪拌動作を順次行う。3〜4サイクル目では、外周側希釈ディスクが回転し、希釈セル(No.1−A)の希釈検体サンプリング動作を行う。5サイクル目では、希釈セル(No.1−A)の希釈検体サンプリング動作が終了後、外周側希釈ディスクが回転し、一つ隣の希釈セル(No.30−A)を用いて、次の希釈処理を行う。
【0036】
3〜4サイクル目で外周側希釈ディスクが希釈検体サンプリング動作をしている間に、内周側希釈ディスク(図中では希釈ディスクB)では、希釈セル(No.1−B)を用い、親検体サンプリング動作、希釈液吐出動作および攪拌動作を行う。5サイクル目で外周側希釈ディスクの希釈検体サンプリング動作が終了後、希釈セル(No.1−B)の希釈検体サンプリング動作を行う。7サイクル目では、希釈セル(No.1−B)の希釈検体サンプリング動作が終了後、内周側希釈ディスクが回転し、一つ隣の希釈セル(No.30−B)を用いて、次の希釈処理を行う。
【0037】
また、5〜6サイクル目では、外周側希釈ディスクにおいて希釈ディスク(No.30−A)を用い、親検体サンプリング動作、希釈液吐出動作および攪拌動作を行う。7サイクル目で希釈セル(No.1−B)の希釈検体サンプリング動作が終了後、希釈セル(30−A)の希釈検体サンプリング動作を行う。
【0038】
図3および図4からわかるように、希釈処理に際しては、各機構における動作終了から次の動作開始までに送られる希釈セルの数、つまり各アクセスポジション間の希釈ディスク移動に要する希釈セルのピッチ数は、以下に示すように、希釈ディスクが有する希釈セルの総数と共通の因数を持つ。
【0039】
外周側希釈ディスクの場合:
(1)親検体サンプリング機構から希釈液吐出機構への移動:
セルのピッチ数=4セル
(2)希釈液吐出機構から攪拌機構への移動:
セルのピッチ数=5セル
(3)攪拌機構から希釈検体サンプリング機構への移動:
セルのピッチ数=14セル
(4)次の希釈処理で使用される希釈セルの親検体サンプリング機構への移動:
セルのピッチ数=8セル。
【0040】
内周側希釈ディスクの場合:
(1)親検体サンプリング機構から希釈液吐出機構への移動:
セルのピッチ数=4セル
(2)希釈液吐出機構から攪拌機構への移動:
セルのピッチ数=5セル
(3)攪拌機構から希釈検体サンプリング機構への移動:
セルのピッチ数=12セル
(4)次の希釈処理で使用される希釈セルの親検体サンプリング機構への移動:
セルのピッチ数=10セル。
【0041】
このように、自動分析装置1では、図1に示したコンピュータ14の制御により、2つの希釈ディスクが回転および停止を繰り返しながら、それらの間で希釈処理を一定動作ずらして行う。そして、希釈処理のための各機構を、希釈セルに対し、希釈ディスクに配置された総数と共通の因数であって任意の希釈セルの数だけ離れた位置でアクセスさせ、希釈処理の各動作を連続して順次行わせるようになっている。
【0042】
希釈検体の分注が終わった希釈セルは、図2で示した洗浄機構13a,13bにより洗浄され、再利用される。図3および図4に示すように、外周側希釈ディスクに対応する洗浄機構13aは、親検体サンプリング機構が外周側希釈ディスクにアクセスしている時に当該ディスクの希釈セル洗浄動作を行う。また、内周側希釈ディスクに対応する洗浄機構13bは、希釈液吐出機構が内周側希釈ディスクにアクセスしている時に当該ディスクの希釈セル洗浄動作を行う。
【0043】
ここで、2つの希釈ディスクは、1セル隣の希釈セルを順次使用しながら希釈処理を連続して行うが、反応ディスクの回転動作の1サイクルを7秒間とするならば、特定の希釈セルが希釈検体サンプリング動作終了から希釈セル洗浄ポジションに到達するまで700秒間(100サイクル)かかる。通常、希釈検体サンプリング動作終了から分析結果が出力されるまでが600秒であるので、洗浄までに100秒間の猶予があり、これにより、分析不良などで再分析が必要か確定するまでの時間に希釈検体を保持することができる。そして、再分析が必要になった場合には、図1で示したコンピュータ14の制御により希釈ディスクを回転させ、該当する希釈検体が入った希釈セルを希釈検体吸引ポジションまで移動させ、再度の希釈検体サンプリング動作を行う。
【0044】
また、ヘモグロビンA1cの分析では、親検体を希釈処理した後、希釈検体サンプリング動作をおこなうまでに希釈検体を所定時間放置する必要がある。そこで、図1で示したコンピュータ14の制御により、親検体サンプリング動作、希釈液吸引動作および攪拌動作を行った後、希釈検体サンプリング動作を行わず、次の親検体の希釈処理を優先して行う。そして、放置に必要な所定時間が経過した後、希釈ディスクを回転させ、放置されていた希釈検体の入った希釈セルを、希釈検体吸引ポジションまで移動させ、希釈検体サンプリング動作を行う。
【0045】
このように、本発明の自動分析装置1では、各アクセスポジション間の希釈ディスク移動に要する希釈セルのピッチ数は、希釈ディスクが有する希釈セルの総数と共通の因数を持てばよいので、希釈処理で使用する各機構のアクセスポジションを多様化することができる。つまり、各機構の配置の自由度が向上して装置の省スペース化など、設計上の観点から極めて有益となる。
【0046】
また、各機構のアクセスポジションを多様化することで、希釈ディスクを逆回転させることが可能となるので、上述のように再検査のために希釈検体を保持したり、必要に応じて希釈検体を放置しつつ他の親検体の希釈処理を行うことができる。
【0047】
さらに、独立して回転作動する2つの希釈ディスクを備えているので、希釈処理のための各機構を一つずつ備えるのみで、一方の希釈ディスクで希釈処理を行いつつ、他方の希釈ディスクでも動作サイクルをずらしながら希釈処理を連続的に行うことができ、構成が簡単になるとともに、全体の処理時間を短縮することができる。
【0048】
さらに、2つの希釈ディスクは、平面上で同心円状に径を異ならせて配置されるので、装置構成のさらなるコンパクト化を図ることができる。
【0049】
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。
【0050】
例えば、本実施の形態では、希釈ディスクを2つ備えた場合について説明しているが、希釈ディスクは1つであってもよい。
【0051】
また、本実施の形態では、希釈ディスクの配置される希釈セルの数は、各30個ずつの計60個としているが、その数は適宜増減してもよい。ただし、希釈処理のための各機構の配置自由度を高めるという本発明の目的を考慮すると、多くの因数を持ちやすい数にすることが好ましい。
【0052】
さらに、本実施の形態では、検体を保持するユニットや反応部がディスクとなっているが、これらはライン状としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は、血液等の成分を自動的に分析する自動分析装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0054】
1 自動分析装置
2 親検体
3 検体ディスク
4 希釈ディスク
4a 外周側希釈ディスク
4b 内周側希釈ディスク
5a 試薬ボトル
5b 試薬ボトル
6a 試薬保冷庫
6b 試薬保冷庫
7 反応ディスク(反応部)
8 親検体サンプリング機構(親検体分注機構)
9 希釈液吐出機構(希釈液分注機構)
10 攪拌機構
11 希釈検体サンプリング機構(希釈検体分注機構)
12a 試薬サンプリング機構
12b 試薬サンプリング機構
13a 洗浄機構
13b 洗浄機構
14 コンピュータ
15 希釈セル(希釈容器)
16 反応セル
17 分光光度計
18a 親検体分注ポジション
18b 親検体分注ポジション
19a 希釈液吐出ポジション
19b 希釈液吐出ポジション
20a 攪拌ポジション
20b 攪拌ポジション
21a 希釈検体吸引ポジション
21b 希釈検体吸引ポジション
22a 洗浄ポジション
22b 洗浄ポジション

【特許請求の範囲】
【請求項1】
親検体を希釈液により希釈する希釈容器が周方向に沿って複数配置された希釈ディスクと、前記希釈容器に前記親検体を分注する親検体分注機構と、前記親検体が分注された前記希釈容器に前記希釈液を分注する希釈液分注機構と、前記希釈容器内に分注された前記親検体と前記希釈液とを攪拌する攪拌機構と、当該攪拌により得られた希釈検体を吸引して反応部に分注する希釈検体分注機構と、前記希釈ディスクおよび前記各機構の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記希釈ディスクを回転させて、前記親検体分注機構、前記希釈液分注機構、前記攪拌機構および前記希釈検体分注機構の各アクセス位置に移動させる自動分析装置であって、
前記各機構における動作終了から次の動作開始までに送られる前記希釈容器の数が、前記希釈ディスクに配置された前記希釈容器の総数と共通の因数を持つことを特徴とする自動分析装置。
【請求項2】
請求項1に記載の自動分析装置において、前記制御手段は、前記希釈検体分注機構による前記希釈検体の吸引後に前記希釈ディスクを回転させて、前記希釈検体を吸引した希釈容器の隣の希釈容器に、前記親検体分注機構により次の親検体を分注させることを特徴とする自動分析装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の自動分析装置において、前記制御手段は、前記各機構を、前記希釈ディスクに配置された前記希釈容器に対し、それぞれ前記共通の因数であって任意の希釈容器の数だけ離れた位置でアクセスさせ、前記希釈ディスクの回転および停止を繰り返して、前記各機構により、前記親検体の分注、前記希釈液の分注、前記親検体と希釈液との攪拌および前記希釈検体の分注の各動作を連続して順次行わせることを特徴とする自動分析装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動分析装置において、独立に動作する2つの前記希釈ディスクを備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項5】
請求項4に記載の自動分析装置において、2つの前記希釈ディスクは、同心円状に径を異ならせて配置されることを特徴とする自動分析装置。
【請求項6】
請求項4または5に記載の自動分析装置において、前記制御手段は、前記各機構を移動させて、一方の前記希釈ディスクと他方の前記希釈ディスクとで、前記親検体の分注、前記希釈液の分注、前記親検体と希釈液との攪拌および前記希釈検体の分注の各動作を交互に行わせることを特徴とする自動分析装置。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の自動分析装置において、前記制御手段は、前記希釈検体の分注後その分析が終了して再分析が必要か確定するまで、前記希釈ディスクに前記希釈容器に残る希釈検体を保持させて、前記再分析が必要になった場合に、前記希釈ディスクの回転により前記希釈容器を前記希釈検体分注機構のアクセス位置まで移動させて、前記希釈検体分注機構により前記希釈検体の分注を再度行わせることを特徴とする自動分析装置。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれか1項に記載の自動分析装置において、前記制御手段は、前記希釈検体を所定時間放置する必要がある分析項目の場合に、当該放置の間に前記各機構により他の親検体の分注から当該親検体を希釈した希釈検体の分注までの各動作を行わせ、前記所定時間の経過後に前記希釈ディスクの回転により放置された前記希釈検体の入った前記希釈容器を前記希釈検体分注機構のアクセス位置まで移動させて、前記希釈検体分注機構により当該希釈検体の分注を行わせることを特徴とする自動分析装置。

【図1】
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【図3】
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【図4】
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【図2】
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【公開番号】特開2011−117755(P2011−117755A)
【公開日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−273233(P2009−273233)
【出願日】平成21年12月1日(2009.12.1)
【出願人】(501387839)株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Fターム(参考)】