自動分析装置
【課題】詰まりによる試料の分注精度の低下を防ぐことができる自動分析装置を提供する。
【解決手段】サンプル分注プローブ１６が試料を吸引するときの圧力を検出する圧力検出器１９と、圧力検出器１９で検出された圧力のデータを時間ＴＩＮ間隔で収集する収集部３１と、吸引時間Ｔ（ｍ−１），Ｔｍに収集された圧力データＰ（ｍ−１），Ｐｍ及び各基準圧力データＳＮに基づいて時間Ｔ（ｍ＋１）に収集されることが予測される予測圧力データの許容限界Ｒ（ｍ＋１）を算出する予測部３３とを備え、吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集された圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界（ｍ＋１）内である場合にサンプル分注プローブ１６の吸引が正常であると判定し、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界（ｍ＋１）から外れている場合にサンプル分注プローブ１６の吸引が異常であると判定する。
【解決手段】サンプル分注プローブ１６が試料を吸引するときの圧力を検出する圧力検出器１９と、圧力検出器１９で検出された圧力のデータを時間ＴＩＮ間隔で収集する収集部３１と、吸引時間Ｔ（ｍ−１），Ｔｍに収集された圧力データＰ（ｍ−１），Ｐｍ及び各基準圧力データＳＮに基づいて時間Ｔ（ｍ＋１）に収集されることが予測される予測圧力データの許容限界Ｒ（ｍ＋１）を算出する予測部３３とを備え、吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集された圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界（ｍ＋１）内である場合にサンプル分注プローブ１６の吸引が正常であると判定し、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界（ｍ＋１）から外れている場合にサンプル分注プローブ１６の吸引が異常であると判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、試料の分注における吸引の異常を検知することができる機能を備えた自動分析装置に関する。
【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等を対象とし、被検体から採取された試料と検査項目の試薬との反応によって生ずる色調や濁りの変化を、分光光度計や比濁計の測光部で光学的に測定することにより、検査項目成分の濃度や酵素の活性等で表される分析データを生成する。
【０００３】
この自動分析装置では、試料毎に選択された検査項目の分析を行う。そして、サンプル分注プローブが試料容器に収容された試料を吸引して反応容器に吐出し、試薬分注プローブが試薬容器内の試薬を吸引して反応容器に吐出する。次いで、測光部が反応容器内に吐出された試料と試薬の混合液を測定する。
【０００４】
ところで、各検査項目の分析では、試料として血液から分離された血清や血漿が用いられることが多い。この試料には血液成分から生成するフィブリン等のクロットが含まれていることがあり、クロットにより試料を吸引しているサンプル分注プローブに詰まりが起きたとき、試料の分注精度を低下させる原因となる。
【０００５】
この問題を解決するために、サンプル分注プローブに試料の吸引及び吐出を行わせるシリンジとサンプル分注プローブの間の圧力を検出する圧力センサを設けることにより、サンプル分注プローブの詰まりを検知することができる自動分析装置が知られている。この自動分析装置では、サンプル分注プローブが試料を吸引しているときの圧力を検出し、検出した圧力値が閾値より低下したときにサンプル分注プローブの詰まりを検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７４７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、試料吸引の最終段階でサンプル分注プローブに詰まりが生じて、圧力センサの出力信号が閾値に達する前に吸引動作が終了し、サンプル分注プローブの詰まりを検知できないことがある。この場合、設定量に応じた量の試料を吸引できないため、反応容器内に吐出される試料の量が減少し、試料の分注精度が低下する問題がある。
【０００８】
実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、詰まりによる試料の分注精度の低下を防ぐことができる自動分析装置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】
上記目的を達成するために、実施形態の自動分析装置は、試料と試薬を反応容器に分注して、その混合液を測定する自動分析装置において、試料容器に収容された前記試料を吸引して前記反応容器に吐出する分注プローブと、前記分注プローブにより試料の吸引が行われるときの吸引の圧力を検出する検出器と、前記検出器により検出された圧力のデータを所定の時間間隔で収集する収集部と、前記収集部により第１の吸引時間に収集された第１の圧力データ、前記第１の吸引時間から前記所定の時間経過した第２の吸引時間に収集された第２の圧力データ、及び予め得られた前記分注プローブにより試料の吸引が正常に行われたときの基準圧力データに基づいて、前記第２の吸引時間から前記所定の時間経過した第３の吸引時間に収集されることが予測される予測圧力データの許容限界を算出する予測部と、前記第３の吸引時間に収集された第３の圧力データが前記許容限界内である場合に前記分注プローブにおける前記試料の吸引が正常であると判定し、前記第３の圧力データが前記許容限界から外れている場合に前記分注プローブにおける前記試料の吸引が異常であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る自動分析装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る分析部の構成を示す斜視図。
【図３】実施形態に係るサンプル分注プローブ、シリンジ、圧力検出器、及び分注モニタ部の構成の一例を示す図。
【図４】実施形態に係る圧力データ記憶部に保存された基準圧力データの一例を示す図。
【図５】実施形態に係る自動分析装置における試料の分注動作を示すフローチャート。
【図６】実施形態に係る許容限界の算出の一例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、実施形態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、各検査項目の標準試料や被検試料等の各試料と各検査項目の分析に用いる試薬とを分注し、その混合液を測定して標準データや被検データを生成する分析部２６と、分析部２６の各ユニットを駆動して分注動作、測定動作等の制御を行う分析制御部２７と、分析部２６における試料の吸引の状態をモニタして異常を検知する分注モニタ部３０とを備えている。
【００１３】
また、自動分析装置１００は、分析部２６で生成された標準データや被検データを処理して検量データや分析データを生成するデータ処理部４０と、データ処理部４０で生成された検量データや分析データを出力する出力部５０と、各種コマンド信号の入力等を行う操作部６０と、分析制御部２７、分注モニタ部３０、データ処理部４０、及び出力部５０を統括して制御するシステム制御部７０とを備えている。
【００１４】
図２は、分析部２６の構成を示した斜視図である。この分析部２６は、各検査項目の標準試料や、血清又は血漿等の各試料を収容する試料容器１７と、この試料容器１７を保持する試料容器ホルダ５とを備えている。また、各試料に含まれる検査項目の成分と反応する１試薬系や２試薬系の第１試薬を収容する試薬容器６と、この試薬容器６を格納する試薬庫１と、試薬庫１に格納された試薬容器６を回動可能に保持する試薬ラック１ａとを備えている。また、２試薬系の第１試薬と対をなす第２試薬を収容する試薬容器７と、この試薬容器７を格納する試薬庫２と、試薬庫２に格納された試薬容器７を回動可能に保持する試薬ラック２ａとを備えている。また、円周上に配置された複数個の反応容器３を回転可能に保持する反応ディスク４を備えている。
【００１５】
また、試料容器ホルダ５に保持された試料容器１７内の試料を吸引して反応容器３内へ吐出する分注を行うサンプル分注プローブ１６と、サンプル分注プローブ１６に試料の吸引及び吐出を行わせるシリンジ１８とを備えている。また、サンプル分注プローブ１６とシリンジ１８の間を連通している流路の圧力を検出する圧力検出器１９と、試料容器ホルダ５に保持された試料容器１７内の試料をこの試料とサンプル分注プローブ１６との接触により検出する液面検出器１６ａと、サンプル分注プローブ１６を回動及び上下移動可能に保持するサンプル分注アーム１０と、サンプル分注プローブ１６を洗浄する洗浄槽１６ｂとを備えている。
【００１６】
また、試薬ラック１ａに保持された試薬容器６内の第１試薬を吸引して試料が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う第１試薬分注プローブ１４と、第１試薬分注プローブ１４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と、第１試薬分注プローブ１４を洗浄する洗浄槽１４ａと、反応容器３内に吐出された試料と第１試薬の混合液を撹拌する第１撹拌子２０とを備えている。
【００１７】
また、試薬ラック２ａに保持された試薬容器７内の第２試薬を吸引して第１試薬が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う第２試薬分注プローブ１５と、第２試薬分注プローブ１５を回動及び上下移動可能に保持する第２試薬分注アーム９と、第２試薬分注プローブ１５を洗浄する洗浄槽１５ａとを備えている。また、反応容器３内の試料、第１試薬、及び第２試薬の混合液を撹拌する第２撹拌子２１と、反応容器３内の混合液に光を照射して光学的に測定する測光部１３と、測光部１３で測定を終了した反応容器３内を洗浄する反応容器洗浄ユニット１２とを備えている。
【００１８】
そして、測光部１３は光を照射し、照射した光の光路を回転移動して横切る反応容器３内の標準試料や被検試料を含む混合液を透過した光を検査項目の波長毎に検出する。そして、検出した検出信号に基づいて、例えば吸光度データで表される標準データや被検データを生成し、生成した標準データや被検データをデータ処理部４０に出力する。
【００１９】
分析制御部２７は、分析部２６の各ユニットを駆動する機構を有する機構部２８と、機構部２８の各機構を制御して分析部２６の各ユニットを作動させる制御部２９とを備えている。そして、機構部２８は、試料容器ホルダ５、試薬ラック１ａ、及び試薬ラック２ａを夫々回動する機構、並びに反応ディスク４を回転する機構を備えている。また、サンプル分注アーム１０、第１試薬分注アーム８、及び第２試薬分注アーム９を夫々回動及び上下移動する機構を備えている。また、反応容器洗浄ユニット１２を上下移動する機構を備えている。また、シリンジ１８を吸引及び吐出駆動する機構、及び洗浄槽１６ｂ，１４ａ，１５ａを洗浄駆動する機構を備えている。
【００２０】
制御部２９は、機構部２８の各機構を制御する制御回路を備え、分析部２６の試料容器ホルダ５、試薬ラック１ａ、試薬ラック２ａ、反応ディスク４、サンプル分注アーム１０、第１試薬分注アーム８、第２試薬分注アーム９、反応容器洗浄ユニット１２、及びシリンジ１８等の各ユニットや、洗浄槽１６ｂ，１４ａ，１５ａの各ユニットを作動させる。
【００２１】
そして、制御部２９は、サンプル分注アーム１０を回動駆動する機構部２８の回動機構を制御して上死点の高さでサンプル分注プローブ１６を移動し、試料容器ホルダ５及び反応ディスク４の各上停止位置や、洗浄槽１６ｂの洗浄位置で停止させる。また、サンプル分注アーム１０を上下駆動する機構部２８の上下機構に下移動駆動パルスを供給して、サンプル分注プローブ１６を各上停止位置から下に移動する。
【００２２】
ここで、試料の分注における吸引では、サンプル分注プローブ１６を試料容器ホルダ５の上停止位置から下へ移動し、試料容器ホルダ５に保持された試料容器１７内の試料が液面検出器１６ａにより検出される試料検出位置よりも数ｍｍ下方の試料の吸引が可能な吸引位置で停止させる。また、試料の分注における吐出では、サンプル分注プローブ１６を反応ディスク４の上停止位置から下に移動し、反応ディスク４に保持された反応容器３内へ試料の吐出が可能な吐出位置で停止させる。
【００２３】
分注モニタ部３０は、分析部２６の圧力検出器１９で検出された圧力データに基づいてサンプル分注プローブ１６の試料の吸引の状態をモニタし、サンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であるか否かを判定する。そして、正常であると判定したとき、試料の吸引を継続させる。また、サンプル分注プローブ１６に詰まり又は空吸いが起きて異常であると判定したとき、その詰まり又は空吸いの異常情報を分析制御部２７の制御部２９及びシステム制御部７０へ出力する。
【００２４】
図１に示したデータ処理部４０は、分析部２６の測光部１３から出力された標準データや被検データを処理して各検査項目の検量データや分析データを生成する演算部４１と、演算部４１で生成された標準データや分析データを保存するデータ記憶部４２とを備えている。
【００２５】
演算部４１は、測光部１３から出力された標準データ及びこの標準データの標準試料に対して予め設定された標準値から、標準値と標準データの関係を表す検量データを検査項目毎に生成し、生成した検量データを出力部５０に出力すると共にデータ記憶部４２に保存する。
【００２６】
また、測光部１３から出力された被検データに対応する検査項目の検量データをデータ記憶部４２から読み出す。そして、読み出した検量データを用いて測光部１３より出力された被検データから、濃度値や活性値で表される分析データを生成する。そして、生成した分析データを出力部５０に出力すると共にデータ記憶部４２に保存する。
【００２７】
データ記憶部４２は、ハードディスク等のメモリデバイスを備え、演算部４１から出力された検量データを検査項目毎に保存する。また、演算部４１から出力された各検査項目の分析データを被検試料毎に保存する。
【００２８】
出力部５０は、データ処理部４０の演算部４１から出力された検量データや分析データを印刷出力する印刷部５１及び表示出力する表示部５２を備えている。そして、印刷部５１は、プリンタなどを備え、演算部４１から出力された検量データや分析データを予め設定されたフォーマットに従って、プリンタ用紙などに印刷する。
【００２９】
表示部５２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、演算部４１から出力された検量データや分析データを表示する。また、自動分析装置１００で分析可能な検査項目の分析パラメータである例えば分析部２６の反応容器３内に吐出させる試料量及び試薬量等の設定を行う分析パラメータ設定画面等を表示する。また、システム制御部７０から供給される分析モニタ部３０より出力された詰まり又は空吸いの情報を表示する。
【００３０】
操作部６０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、検査項目毎の分析パラメータ、試薬情報等を設定するための入力を行う。
【００３１】
システム制御部７０は、ＣＰＵ及び記憶回路を備え、操作部６０からの操作により入力された各検査項目の分析パラメータ等の入力情報を記憶回路に記憶した後、これらの入力情報に基づいて、分析制御部２７、分注モニタ部３０、データ処理部４０、及び出力部５０を統括してシステム全体を制御する。また、分析モニタ部３０から出力される詰まり又は空吸いの情報を出力部５０の表示部５２に表示出力させる。
【００３２】
次に、図２乃至図４を参照して、分析部２６の試料の分注に関わるサンプル分注プローブ１６、シリンジ１８、及び圧力検出器１９、並びに分注モニタ部３０の構成について詳細に説明する。
【００３３】
図３は、サンプル分注プローブ１６、シリンジ１８、圧力検出器１９、及び分注モニタ部３０の構成の一例を示した図である。このサンプル分注プローブ１６は、一端に試料の吸引及び吸引を行う開口を有する。そして、他端部がシリンジ１８との間を連通しているチューブ２２の一端部に接続されている。
【００３４】
シリンジ１８は、一端部がチューブ２２の他端部に接続されたシリンダ１８１と、シリンダ１８１の他端部に設けた開口に勘合するプランジャ１８２と、サンプル分注プローブ１６、チューブ２２、及びシリンダ１８１の各内部に充填されている例えば水等の液状の圧力伝達媒体を貯留するタンク１８３とにより構成される。また、タンク１８３に貯留された圧力伝達媒体をシリンダ１８１に供給するポンプ１８４と、シリンダ１８１とポンプ１８４の間を連通している流路を開閉する開閉弁１８５とにより構成される。
【００３５】
そして、試料の分注における吸引では、分析制御部２７の制御部２９によりシリンダ１８１とポンプ１８４の間の流路が開閉弁１８５で閉鎖された状態で、機構部２８がプランジャ１８２を矢印Ｌ１方向へ吸引駆動することにより、サンプル分注プローブ１６に試料を吸引させる。また、試料の分注における吐出では、機構部２８がプランジャ１８２を矢印Ｌ２方向へ吐出駆動することにより、サンプル分注プローブ１６に吸引した試料を吐出させる。
【００３６】
圧力検出器１９は、圧力伝達媒体が充填されたチューブ２２内の流路の圧力を大気の圧力を基準として測定するための圧力センサ１９１と、この圧力センサ１９１の信号を増幅するアンプ１９２と、アンプ１９２で増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１９３とを備えている。そして、チューブ２２内の圧力を測定することにより、サンプル分注プローブ１６により試料の吸引が行われるときの圧力を検出した圧力データを分注モニタ部３０へ出力する。
【００３７】
分注モニタ部３０は、分析部２６のサンプル分注プローブ１６が試料を吸引しているときにチューブ２２内の圧力を検出した圧力検出器１９から出力される圧力データを時間ＴＩＮ間隔で収集する収集部３１と、サンプル分注プローブ１６により例えばクロットを含まない平均的な粘度を有する血清や血漿等の試料（基準試料）の吸引が正常に行われたときの吸引時間とこの時間に収集部３１で収集された圧力データの関係を示す基準圧力データを試料量別に保存する圧力データ記憶部３２とを備えている。
【００３８】
また、分注モニタ部３０は、収集部３１の圧力データの収集に応じて次に収集される、サンプル分注プローブ１６により試料の吸引が正常に行われていると想定したときに予測される圧力データ（予測圧力データ）の許容限界を算出する予測部３３と、予測部３３で算出された許容限界に基づいてサンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であるか否かを判定する判定部３４を備えている。
【００３９】
なお、圧力検出器１９で検出される圧力データは、分析部２６の試料の分注に関わるサンプル分注プローブ１６の内径及び長さ、チューブ２２の内径及び長さ、及びシリンジ１８で試料を吸引させるときの吸引速度等をパラメータとして変動する。このため、分析部２６に適用されるサンプル分注プローブ１６、チューブ２２、及び吸引速度の条件で得られた各試料量に対応する基準圧力データが予め圧力データ記憶部３２に保存されている。
【００４０】
以下、図１乃至図６を参照して、自動分析装置１００における試料の分注動作の一例を説明する。そして、図４は、圧力データ記憶部３２に保存された基準圧力データの一例を示す図である。また、図５は、自動分析装置１００における試料の分注に動作を示すフローチャートである。また、図６は、許容限界の算出の一例を説明するための図である。
【００４１】
図４において、基準圧力データＳＮは、サンプル分注プローブ１６が例えば試料量ＶＡに応じた量の試料の吸引を開始する直前の吸引時間Ｔ０と吸引を終了する吸引時間Ｔ（ｎ＋１）の間に圧力検出器１９から連続して出力され、横軸を時間の単位とし縦軸を圧力の単位とする座標上に曲線Ｗで表される圧力データを、時間ＴＩＮ間隔で収集することにより得られる。そして、曲線Ｗ上の（ｎ＋２）箇所の各座標Ｃ０乃至Ｃ（ｎ＋１）位置を示す吸引時間とこの時間に収集された基準圧力データにより構成される。
【００４２】
そして、座標Ｃ０は吸引時間Ｔ０とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ０を示している。座標Ｃ１は吸引時間Ｔ０から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ１とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ１を示し、座標Ｃ２は吸引時間Ｔ１から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ２とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ２を示している。また、座標Ｃ３は吸引時間Ｔ２から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ３とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ３を示し、・・・、座標Ｃ（ｎ−１）は吸引時間Ｔ（ｎ−２）から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ（ｎ−１）とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ（ｎ−１）を示している。また、座標Ｃｎは吸引時間Ｔ（ｎ−１）から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔｎとこの時間に収集された基準圧力データＰｓｎを示し、座標Ｃ（ｎ＋１）は吸引時間Ｔｎから時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ（ｎ＋１）とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ（ｎ＋１）を示している。
【００４３】
また、圧力データ記憶部３２に保存された基準圧力データＳＮには、各座標Ｃ１乃至Ｃ（ｎ＋１）の各圧力データＰｓ１乃至Ｐｓ（ｎ＋１）に関連付けて、複数回の試料の吸引実験により求めた誤差として許容される各誤差（±Ｅｓ１）乃至｛±Ｅｓ（ｎ＋１）}が含まれている。
【００４４】
ここで、試料量ＶＡに応じた量の試料を吸引しているサンプル分注プローブ１６に詰まりが起きたときの圧力データの変化について説明する。例えば吸引時間Ｔｎまでサンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であり、圧力検出器１９から出力される圧力データが例えば曲線Ｗを描いて変化する。そして、吸引時間Ｔｎの直後にサンプル分注プローブ１６一端部が塞がれると、詰まりが起きたときと同様に、吸引間Ｔｎ直後の圧力データは曲線Ｗよりも下方へ例えば破線で示した曲線Ｗ１を描いても急激に低下することになる。この場合、吸引時間Ｔ（ｎ＋１）における圧力データは、圧力データＰ（ｎ＋１）の誤差{±Ｅｓ（ｎ＋１）}の範囲よりも低い値を示すことになる。
【００４５】
図５は、自動分析装置１００における試料の分注に動作を示したフローチャートである。表示部５２の分析パラメータ設定画面で試料量ＶＡが設定された検査項目Ａの分析を行うため、試料を収容した試料容器１７が試料容器ホルダ５に保持されている。そして、操作部６０から試料測定開始の操作が行われると、自動分析装置１００は動作を開始する（ステップＳ１）。
【００４６】
システム制御部７０は、分析制御部２７、分注モニタ部３０、データ処理部４０、及び出力部５０に検査項目の分析を指示する。分析制御部２７の制御部２９は、機構部２８を制御して分析部２６の各分析ユニットを作動させる。分析部２６のサンプル分注プローブ１６は、制御部２９の制御により動作を開始し、例えば洗浄槽１６ｂのホームポジションから試料容器ホルダ５の上停止位置まで移動した後、下に移動して吸引位置で停止する。次いで、シリンジ１８のプランジャ１８２がＬ１方向に吸引駆動されることにより、試料容器１７内の試料を吸引する（ステップＳ２）。
【００４７】
分注モニタ部３０の収集部３１は、サンプル分注プローブ１６への試料の吸引に合わせて、吸引時間Ｔ（ｍ−１）（ｍ＝１）に圧力検出器１９から出力される圧力データＰ（ｍ−１）を収集して予測部３３に出力する。次いで、吸引時間Ｔｍに圧力検出器１９から出力される圧力データＰｍを収集して予測部３３に出力する。
【００４８】
予測部３３は、検査項目Ａの試料量ＶＡに対応する基準圧力データＳＮ及び各誤差（±Ｅｓ１）乃至｛±Ｅｓ（ｎ＋１）}の内、基準圧力データＰｓ（ｍ−１）乃至Ｐｓ（ｍ＋１）及び誤差｛±Ｅｓ（ｍ＋１）｝を圧力データ記憶部３２から読み出す。そして、読み出した基準圧力データＰｓ（ｍ−１）乃至Ｐｓ（ｍ＋１）及び誤差｛±Ｅｓ（ｍ＋１）｝、並びに収集部３１で収集された圧力データＰ（ｍ−１），Ｐｍに基づいて、サンプル分注プローブ１６により試料の吸引が正常に行われていると想定したときに吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集されることが予測される予測圧力データの許容限界Ｒ（ｍ＋１）を算出する（ステップＳ３）。
【００４９】
ここで、図６を参照して、許容限界Ｒ（ｍ＋１）の算出の一例を説明する。
図４に示した曲線Ｗの座標Ｃ（ｍ−１）と座標Ｃｍの間を補間する例えば一次関数の勾配Ｍｓ（ｍ−１）と、座標Ｃｍと座標Ｃ（ｍ＋１）の間を補間する一次関数の勾配Ｍｓｍと、吸引時間Ｔ（ｍ−１）に収集された圧力データＰ（ｍ−１）の座標Ｕ（ｍ−１）と吸引時間Ｔｍに収集された圧力データＰｍの座標Ｕｍの間を補間する一次関数の勾配Ｍｕ（ｍ−１）とを求める。
【００５０】
そして、勾配Ｍｓ（ｍ−１）に勾配Ｍｓｍを乗じて勾配Ｍｕ（ｍ−１）で除することにより、座標Ｕ（ｍ−１）とサンプル分注プローブ１６により吸引が正常に行われていると想定したときの吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集される予測圧力データの座標Ｕ（ｍ＋１）の間を補間する一次関数の勾配Ｍｕｍを求める。次いで、座標Ｕｍ及び勾配Ｍｕｍから吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集される予測圧力データＰｒ（ｍ＋１）を求め、予測圧力データＰｒ（ｍ＋１）及び誤差｛±Ｅｓ（ｍ＋１）｝から、圧力データ｛Ｐｒ（ｍ＋１）＋Ｅｓ（ｍ＋１）｝を上限とし、圧力データ｛Ｐｒ（ｍ＋１）−Ｅｓ（ｍ＋１）｝を下限とする許容限界Ｒ（ｍ＋１）［Ｒ（ｍ＋１）＝｛Ｐｒ（ｍ＋１）±Ｅｓ（ｍ＋１）｝］を算出する。
【００５１】
このように、各基準圧力データＳＮ及び各誤差（±Ｅｓ１）乃至｛±Ｅｓ（ｎ＋１）}に基づいて、サンプル分注プローブ１６により吸引が正常に行われていると想定したときの吸引時間Ｔ（ｍ＋１）における許容限界Ｒ（ｍ＋１）を算出することができる。
【００５２】
収集部３１は、吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に圧力検出器１９から出力される圧力データＰ（ｍ＋１）を収集して判定部３４に出力する。判定部３４は、許容限界Ｒ（ｍ＋１）及び圧力データＰ（ｍ＋１）に基づいて、サンプル分注プローブ１６の吸引時間Ｔ（ｍ＋１）における試料の吸引が正常であるか否かを判定する。
【００５３】
そして、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）内である場合（ステップＳ４のはい）、サンプル分注プローブ１６の時間Ｔ（ｍ＋１）における試料の吸引が正常であると判定し、ステップＳ５へ移行する。また、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）から外れている場合（ステップＳ４のいいえ）、詰まり又は空吸いが起きてサンプル分注プローブ１６の時間Ｔ（ｍ＋１）における試料の吸引が異常であると判定し、ステップＳ６へ移行する。
【００５４】
ステップＳ４の「はい」の後に、ｍがｎ未満の整数である場合（ステップＳ５のいいえ）、ｍに１を加算してステップＳ３へ戻る。また、ｍがｎに等しい整数である場合（ステップＳ５のはい）、判定部３４は、サンプル分注プローブ１６が試料の吸引を終了したと判断し、判定を終了する。そして、サンプル分注プローブ１６は試料の吸引を終了し、吸引した試料を反応容器３内へ吐出する。試料が吐出された反応容器３内へ第１試薬、又は第１及び第２試薬が吐出された後、その混合液の測定により生成された分析データが表示部５２に表示される。
【００５５】
このように、許容限界Ｒ（ｍ＋１）及び吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集された圧力データに基づいて、吸引時間Ｔ（ｍ＋１）のサンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であるか否かを判定することができる。これにより、試料の吸引が終了するまでサンプル分注プローブ１６が試料を正常に吸引しているか否かを判定することが可能となり、試料吸引の最終段階におけるサンプル分注プローブ１６の詰まりを検知することができる。
【００５６】
ステップＳ４の「いいえ」の後に、判定部３４は、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）よりも低い値である場合の詰まりの異常情報、又は圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）よりも高い値である場合の空吸いの異常情報を制御部２９及びシステム制御部７０に出力する。制御部２９は、判定部３４から出力された詰まり又は空吸いの異常情報に基づいてサンプル分注プローブ１６内への試料の吸引動作を停止させる。システム制御部７０は、判定部３４から出力された異常情報に基づいて表示部５２に詰まり又は空吸いの異常情報を表示させる（ステップＳ６）。その後、ステップＳ７へ移行する。
【００５７】
ステップＳ５の「いいえ」の後に表示部５２に分析データが表示された後、又はステップＳ６で表示部５２に詰まり又は空吸いの異常情報が表示された後、システム制御部７０が分析制御部２７、分注モニタ部３０、データ処理部４０、及び出力部５０に検査項目の分析の停止を指示すると、自動分析装置１００は動作を終了する（ステップＳ７）。
【００５８】
このように、試料の吸引が終了するまでサンプル分注プローブ１６が試料を正常に吸引しているか否かを判定することができる。これにより、試料吸引の最終段階におけるサンプル分注プローブ１６の詰まりを検知することができる。
【００５９】
以上述べた実施形態によれば、サンプル分注プローブ１６が試料を吸引するときの圧力データを時間ＩＮＴ間隔で収集し、吸引時間Ｔ（ｍ−１），Ｔｍに収集した圧力データＰ（ｍ−１），Ｐｍ、並びに予め求めた各基準圧力データＳＮ及び各誤差（±Ｅｓ１）乃至｛±Ｅｓ（ｎ＋１）}に基づいて、サンプル分注プローブ１６により吸引が正常に行われていると想定したときの吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集される予測圧力データの許容限界Ｒ（ｍ＋１）を算出することができる。
【００６０】
そして、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）内である場合、サンプル分注プローブ１６の時間Ｔ（ｍ＋１）における試料の吸引が正常であると判定することができる。また、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）から外れている場合、サンプル分注プローブ１６の時間Ｔ（ｍ＋１）における吸引が異常であると判定し、サンプル分注プローブ１６内への試料の吸引動作を停止させると共に表示部５２に詰まり又は空吸いの異常情報を表示させることができる。
【００６１】
これにより、試料の吸引が終了するまでサンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であるか否かを判定することが可能となり、試料吸引の最終段階における詰まりを検知してサンプル分注プローブ１６内への試料の吸引を停止させることにより、試料の分注精度が低下するのを未然に防ぐことができる。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
３ 反応容器
１０ サンプル分注アーム
１６ サンプル分注プローブ
１７ 試料容器
１８ シリンジ
１９ 圧力検出器
２２ チューブ
２６ 分析部
２７ 分析制御部
２８ 機構部
２９ 制御部
３０ 分注モニタ部
３１ 収集部
３２ 圧力データ記憶部
３３ 予測部
３４ 判定部
１８１ シリンダ
１８２ プランジャ
１８３ タンク
１８４ ポンプ
１８５ 開閉弁
１９１ 圧力センサ
１９２ アンプ
１９３ Ａ／Ｄ変換器
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、試料の分注における吸引の異常を検知することができる機能を備えた自動分析装置に関する。
【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等を対象とし、被検体から採取された試料と検査項目の試薬との反応によって生ずる色調や濁りの変化を、分光光度計や比濁計の測光部で光学的に測定することにより、検査項目成分の濃度や酵素の活性等で表される分析データを生成する。
【０００３】
この自動分析装置では、試料毎に選択された検査項目の分析を行う。そして、サンプル分注プローブが試料容器に収容された試料を吸引して反応容器に吐出し、試薬分注プローブが試薬容器内の試薬を吸引して反応容器に吐出する。次いで、測光部が反応容器内に吐出された試料と試薬の混合液を測定する。
【０００４】
ところで、各検査項目の分析では、試料として血液から分離された血清や血漿が用いられることが多い。この試料には血液成分から生成するフィブリン等のクロットが含まれていることがあり、クロットにより試料を吸引しているサンプル分注プローブに詰まりが起きたとき、試料の分注精度を低下させる原因となる。
【０００５】
この問題を解決するために、サンプル分注プローブに試料の吸引及び吐出を行わせるシリンジとサンプル分注プローブの間の圧力を検出する圧力センサを設けることにより、サンプル分注プローブの詰まりを検知することができる自動分析装置が知られている。この自動分析装置では、サンプル分注プローブが試料を吸引しているときの圧力を検出し、検出した圧力値が閾値より低下したときにサンプル分注プローブの詰まりを検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７４７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、試料吸引の最終段階でサンプル分注プローブに詰まりが生じて、圧力センサの出力信号が閾値に達する前に吸引動作が終了し、サンプル分注プローブの詰まりを検知できないことがある。この場合、設定量に応じた量の試料を吸引できないため、反応容器内に吐出される試料の量が減少し、試料の分注精度が低下する問題がある。
【０００８】
実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、詰まりによる試料の分注精度の低下を防ぐことができる自動分析装置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】
上記目的を達成するために、実施形態の自動分析装置は、試料と試薬を反応容器に分注して、その混合液を測定する自動分析装置において、試料容器に収容された前記試料を吸引して前記反応容器に吐出する分注プローブと、前記分注プローブにより試料の吸引が行われるときの吸引の圧力を検出する検出器と、前記検出器により検出された圧力のデータを所定の時間間隔で収集する収集部と、前記収集部により第１の吸引時間に収集された第１の圧力データ、前記第１の吸引時間から前記所定の時間経過した第２の吸引時間に収集された第２の圧力データ、及び予め得られた前記分注プローブにより試料の吸引が正常に行われたときの基準圧力データに基づいて、前記第２の吸引時間から前記所定の時間経過した第３の吸引時間に収集されることが予測される予測圧力データの許容限界を算出する予測部と、前記第３の吸引時間に収集された第３の圧力データが前記許容限界内である場合に前記分注プローブにおける前記試料の吸引が正常であると判定し、前記第３の圧力データが前記許容限界から外れている場合に前記分注プローブにおける前記試料の吸引が異常であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る自動分析装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る分析部の構成を示す斜視図。
【図３】実施形態に係るサンプル分注プローブ、シリンジ、圧力検出器、及び分注モニタ部の構成の一例を示す図。
【図４】実施形態に係る圧力データ記憶部に保存された基準圧力データの一例を示す図。
【図５】実施形態に係る自動分析装置における試料の分注動作を示すフローチャート。
【図６】実施形態に係る許容限界の算出の一例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、実施形態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、各検査項目の標準試料や被検試料等の各試料と各検査項目の分析に用いる試薬とを分注し、その混合液を測定して標準データや被検データを生成する分析部２６と、分析部２６の各ユニットを駆動して分注動作、測定動作等の制御を行う分析制御部２７と、分析部２６における試料の吸引の状態をモニタして異常を検知する分注モニタ部３０とを備えている。
【００１３】
また、自動分析装置１００は、分析部２６で生成された標準データや被検データを処理して検量データや分析データを生成するデータ処理部４０と、データ処理部４０で生成された検量データや分析データを出力する出力部５０と、各種コマンド信号の入力等を行う操作部６０と、分析制御部２７、分注モニタ部３０、データ処理部４０、及び出力部５０を統括して制御するシステム制御部７０とを備えている。
【００１４】
図２は、分析部２６の構成を示した斜視図である。この分析部２６は、各検査項目の標準試料や、血清又は血漿等の各試料を収容する試料容器１７と、この試料容器１７を保持する試料容器ホルダ５とを備えている。また、各試料に含まれる検査項目の成分と反応する１試薬系や２試薬系の第１試薬を収容する試薬容器６と、この試薬容器６を格納する試薬庫１と、試薬庫１に格納された試薬容器６を回動可能に保持する試薬ラック１ａとを備えている。また、２試薬系の第１試薬と対をなす第２試薬を収容する試薬容器７と、この試薬容器７を格納する試薬庫２と、試薬庫２に格納された試薬容器７を回動可能に保持する試薬ラック２ａとを備えている。また、円周上に配置された複数個の反応容器３を回転可能に保持する反応ディスク４を備えている。
【００１５】
また、試料容器ホルダ５に保持された試料容器１７内の試料を吸引して反応容器３内へ吐出する分注を行うサンプル分注プローブ１６と、サンプル分注プローブ１６に試料の吸引及び吐出を行わせるシリンジ１８とを備えている。また、サンプル分注プローブ１６とシリンジ１８の間を連通している流路の圧力を検出する圧力検出器１９と、試料容器ホルダ５に保持された試料容器１７内の試料をこの試料とサンプル分注プローブ１６との接触により検出する液面検出器１６ａと、サンプル分注プローブ１６を回動及び上下移動可能に保持するサンプル分注アーム１０と、サンプル分注プローブ１６を洗浄する洗浄槽１６ｂとを備えている。
【００１６】
また、試薬ラック１ａに保持された試薬容器６内の第１試薬を吸引して試料が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う第１試薬分注プローブ１４と、第１試薬分注プローブ１４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と、第１試薬分注プローブ１４を洗浄する洗浄槽１４ａと、反応容器３内に吐出された試料と第１試薬の混合液を撹拌する第１撹拌子２０とを備えている。
【００１７】
また、試薬ラック２ａに保持された試薬容器７内の第２試薬を吸引して第１試薬が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う第２試薬分注プローブ１５と、第２試薬分注プローブ１５を回動及び上下移動可能に保持する第２試薬分注アーム９と、第２試薬分注プローブ１５を洗浄する洗浄槽１５ａとを備えている。また、反応容器３内の試料、第１試薬、及び第２試薬の混合液を撹拌する第２撹拌子２１と、反応容器３内の混合液に光を照射して光学的に測定する測光部１３と、測光部１３で測定を終了した反応容器３内を洗浄する反応容器洗浄ユニット１２とを備えている。
【００１８】
そして、測光部１３は光を照射し、照射した光の光路を回転移動して横切る反応容器３内の標準試料や被検試料を含む混合液を透過した光を検査項目の波長毎に検出する。そして、検出した検出信号に基づいて、例えば吸光度データで表される標準データや被検データを生成し、生成した標準データや被検データをデータ処理部４０に出力する。
【００１９】
分析制御部２７は、分析部２６の各ユニットを駆動する機構を有する機構部２８と、機構部２８の各機構を制御して分析部２６の各ユニットを作動させる制御部２９とを備えている。そして、機構部２８は、試料容器ホルダ５、試薬ラック１ａ、及び試薬ラック２ａを夫々回動する機構、並びに反応ディスク４を回転する機構を備えている。また、サンプル分注アーム１０、第１試薬分注アーム８、及び第２試薬分注アーム９を夫々回動及び上下移動する機構を備えている。また、反応容器洗浄ユニット１２を上下移動する機構を備えている。また、シリンジ１８を吸引及び吐出駆動する機構、及び洗浄槽１６ｂ，１４ａ，１５ａを洗浄駆動する機構を備えている。
【００２０】
制御部２９は、機構部２８の各機構を制御する制御回路を備え、分析部２６の試料容器ホルダ５、試薬ラック１ａ、試薬ラック２ａ、反応ディスク４、サンプル分注アーム１０、第１試薬分注アーム８、第２試薬分注アーム９、反応容器洗浄ユニット１２、及びシリンジ１８等の各ユニットや、洗浄槽１６ｂ，１４ａ，１５ａの各ユニットを作動させる。
【００２１】
そして、制御部２９は、サンプル分注アーム１０を回動駆動する機構部２８の回動機構を制御して上死点の高さでサンプル分注プローブ１６を移動し、試料容器ホルダ５及び反応ディスク４の各上停止位置や、洗浄槽１６ｂの洗浄位置で停止させる。また、サンプル分注アーム１０を上下駆動する機構部２８の上下機構に下移動駆動パルスを供給して、サンプル分注プローブ１６を各上停止位置から下に移動する。
【００２２】
ここで、試料の分注における吸引では、サンプル分注プローブ１６を試料容器ホルダ５の上停止位置から下へ移動し、試料容器ホルダ５に保持された試料容器１７内の試料が液面検出器１６ａにより検出される試料検出位置よりも数ｍｍ下方の試料の吸引が可能な吸引位置で停止させる。また、試料の分注における吐出では、サンプル分注プローブ１６を反応ディスク４の上停止位置から下に移動し、反応ディスク４に保持された反応容器３内へ試料の吐出が可能な吐出位置で停止させる。
【００２３】
分注モニタ部３０は、分析部２６の圧力検出器１９で検出された圧力データに基づいてサンプル分注プローブ１６の試料の吸引の状態をモニタし、サンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であるか否かを判定する。そして、正常であると判定したとき、試料の吸引を継続させる。また、サンプル分注プローブ１６に詰まり又は空吸いが起きて異常であると判定したとき、その詰まり又は空吸いの異常情報を分析制御部２７の制御部２９及びシステム制御部７０へ出力する。
【００２４】
図１に示したデータ処理部４０は、分析部２６の測光部１３から出力された標準データや被検データを処理して各検査項目の検量データや分析データを生成する演算部４１と、演算部４１で生成された標準データや分析データを保存するデータ記憶部４２とを備えている。
【００２５】
演算部４１は、測光部１３から出力された標準データ及びこの標準データの標準試料に対して予め設定された標準値から、標準値と標準データの関係を表す検量データを検査項目毎に生成し、生成した検量データを出力部５０に出力すると共にデータ記憶部４２に保存する。
【００２６】
また、測光部１３から出力された被検データに対応する検査項目の検量データをデータ記憶部４２から読み出す。そして、読み出した検量データを用いて測光部１３より出力された被検データから、濃度値や活性値で表される分析データを生成する。そして、生成した分析データを出力部５０に出力すると共にデータ記憶部４２に保存する。
【００２７】
データ記憶部４２は、ハードディスク等のメモリデバイスを備え、演算部４１から出力された検量データを検査項目毎に保存する。また、演算部４１から出力された各検査項目の分析データを被検試料毎に保存する。
【００２８】
出力部５０は、データ処理部４０の演算部４１から出力された検量データや分析データを印刷出力する印刷部５１及び表示出力する表示部５２を備えている。そして、印刷部５１は、プリンタなどを備え、演算部４１から出力された検量データや分析データを予め設定されたフォーマットに従って、プリンタ用紙などに印刷する。
【００２９】
表示部５２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、演算部４１から出力された検量データや分析データを表示する。また、自動分析装置１００で分析可能な検査項目の分析パラメータである例えば分析部２６の反応容器３内に吐出させる試料量及び試薬量等の設定を行う分析パラメータ設定画面等を表示する。また、システム制御部７０から供給される分析モニタ部３０より出力された詰まり又は空吸いの情報を表示する。
【００３０】
操作部６０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、検査項目毎の分析パラメータ、試薬情報等を設定するための入力を行う。
【００３１】
システム制御部７０は、ＣＰＵ及び記憶回路を備え、操作部６０からの操作により入力された各検査項目の分析パラメータ等の入力情報を記憶回路に記憶した後、これらの入力情報に基づいて、分析制御部２７、分注モニタ部３０、データ処理部４０、及び出力部５０を統括してシステム全体を制御する。また、分析モニタ部３０から出力される詰まり又は空吸いの情報を出力部５０の表示部５２に表示出力させる。
【００３２】
次に、図２乃至図４を参照して、分析部２６の試料の分注に関わるサンプル分注プローブ１６、シリンジ１８、及び圧力検出器１９、並びに分注モニタ部３０の構成について詳細に説明する。
【００３３】
図３は、サンプル分注プローブ１６、シリンジ１８、圧力検出器１９、及び分注モニタ部３０の構成の一例を示した図である。このサンプル分注プローブ１６は、一端に試料の吸引及び吸引を行う開口を有する。そして、他端部がシリンジ１８との間を連通しているチューブ２２の一端部に接続されている。
【００３４】
シリンジ１８は、一端部がチューブ２２の他端部に接続されたシリンダ１８１と、シリンダ１８１の他端部に設けた開口に勘合するプランジャ１８２と、サンプル分注プローブ１６、チューブ２２、及びシリンダ１８１の各内部に充填されている例えば水等の液状の圧力伝達媒体を貯留するタンク１８３とにより構成される。また、タンク１８３に貯留された圧力伝達媒体をシリンダ１８１に供給するポンプ１８４と、シリンダ１８１とポンプ１８４の間を連通している流路を開閉する開閉弁１８５とにより構成される。
【００３５】
そして、試料の分注における吸引では、分析制御部２７の制御部２９によりシリンダ１８１とポンプ１８４の間の流路が開閉弁１８５で閉鎖された状態で、機構部２８がプランジャ１８２を矢印Ｌ１方向へ吸引駆動することにより、サンプル分注プローブ１６に試料を吸引させる。また、試料の分注における吐出では、機構部２８がプランジャ１８２を矢印Ｌ２方向へ吐出駆動することにより、サンプル分注プローブ１６に吸引した試料を吐出させる。
【００３６】
圧力検出器１９は、圧力伝達媒体が充填されたチューブ２２内の流路の圧力を大気の圧力を基準として測定するための圧力センサ１９１と、この圧力センサ１９１の信号を増幅するアンプ１９２と、アンプ１９２で増幅された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１９３とを備えている。そして、チューブ２２内の圧力を測定することにより、サンプル分注プローブ１６により試料の吸引が行われるときの圧力を検出した圧力データを分注モニタ部３０へ出力する。
【００３７】
分注モニタ部３０は、分析部２６のサンプル分注プローブ１６が試料を吸引しているときにチューブ２２内の圧力を検出した圧力検出器１９から出力される圧力データを時間ＴＩＮ間隔で収集する収集部３１と、サンプル分注プローブ１６により例えばクロットを含まない平均的な粘度を有する血清や血漿等の試料（基準試料）の吸引が正常に行われたときの吸引時間とこの時間に収集部３１で収集された圧力データの関係を示す基準圧力データを試料量別に保存する圧力データ記憶部３２とを備えている。
【００３８】
また、分注モニタ部３０は、収集部３１の圧力データの収集に応じて次に収集される、サンプル分注プローブ１６により試料の吸引が正常に行われていると想定したときに予測される圧力データ（予測圧力データ）の許容限界を算出する予測部３３と、予測部３３で算出された許容限界に基づいてサンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であるか否かを判定する判定部３４を備えている。
【００３９】
なお、圧力検出器１９で検出される圧力データは、分析部２６の試料の分注に関わるサンプル分注プローブ１６の内径及び長さ、チューブ２２の内径及び長さ、及びシリンジ１８で試料を吸引させるときの吸引速度等をパラメータとして変動する。このため、分析部２６に適用されるサンプル分注プローブ１６、チューブ２２、及び吸引速度の条件で得られた各試料量に対応する基準圧力データが予め圧力データ記憶部３２に保存されている。
【００４０】
以下、図１乃至図６を参照して、自動分析装置１００における試料の分注動作の一例を説明する。そして、図４は、圧力データ記憶部３２に保存された基準圧力データの一例を示す図である。また、図５は、自動分析装置１００における試料の分注に動作を示すフローチャートである。また、図６は、許容限界の算出の一例を説明するための図である。
【００４１】
図４において、基準圧力データＳＮは、サンプル分注プローブ１６が例えば試料量ＶＡに応じた量の試料の吸引を開始する直前の吸引時間Ｔ０と吸引を終了する吸引時間Ｔ（ｎ＋１）の間に圧力検出器１９から連続して出力され、横軸を時間の単位とし縦軸を圧力の単位とする座標上に曲線Ｗで表される圧力データを、時間ＴＩＮ間隔で収集することにより得られる。そして、曲線Ｗ上の（ｎ＋２）箇所の各座標Ｃ０乃至Ｃ（ｎ＋１）位置を示す吸引時間とこの時間に収集された基準圧力データにより構成される。
【００４２】
そして、座標Ｃ０は吸引時間Ｔ０とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ０を示している。座標Ｃ１は吸引時間Ｔ０から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ１とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ１を示し、座標Ｃ２は吸引時間Ｔ１から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ２とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ２を示している。また、座標Ｃ３は吸引時間Ｔ２から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ３とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ３を示し、・・・、座標Ｃ（ｎ−１）は吸引時間Ｔ（ｎ−２）から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ（ｎ−１）とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ（ｎ−１）を示している。また、座標Ｃｎは吸引時間Ｔ（ｎ−１）から時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔｎとこの時間に収集された基準圧力データＰｓｎを示し、座標Ｃ（ｎ＋１）は吸引時間Ｔｎから時間ＴＩＮ経過した吸引時間Ｔ（ｎ＋１）とこの時間に収集された基準圧力データＰｓ（ｎ＋１）を示している。
【００４３】
また、圧力データ記憶部３２に保存された基準圧力データＳＮには、各座標Ｃ１乃至Ｃ（ｎ＋１）の各圧力データＰｓ１乃至Ｐｓ（ｎ＋１）に関連付けて、複数回の試料の吸引実験により求めた誤差として許容される各誤差（±Ｅｓ１）乃至｛±Ｅｓ（ｎ＋１）}が含まれている。
【００４４】
ここで、試料量ＶＡに応じた量の試料を吸引しているサンプル分注プローブ１６に詰まりが起きたときの圧力データの変化について説明する。例えば吸引時間Ｔｎまでサンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であり、圧力検出器１９から出力される圧力データが例えば曲線Ｗを描いて変化する。そして、吸引時間Ｔｎの直後にサンプル分注プローブ１６一端部が塞がれると、詰まりが起きたときと同様に、吸引間Ｔｎ直後の圧力データは曲線Ｗよりも下方へ例えば破線で示した曲線Ｗ１を描いても急激に低下することになる。この場合、吸引時間Ｔ（ｎ＋１）における圧力データは、圧力データＰ（ｎ＋１）の誤差{±Ｅｓ（ｎ＋１）}の範囲よりも低い値を示すことになる。
【００４５】
図５は、自動分析装置１００における試料の分注に動作を示したフローチャートである。表示部５２の分析パラメータ設定画面で試料量ＶＡが設定された検査項目Ａの分析を行うため、試料を収容した試料容器１７が試料容器ホルダ５に保持されている。そして、操作部６０から試料測定開始の操作が行われると、自動分析装置１００は動作を開始する（ステップＳ１）。
【００４６】
システム制御部７０は、分析制御部２７、分注モニタ部３０、データ処理部４０、及び出力部５０に検査項目の分析を指示する。分析制御部２７の制御部２９は、機構部２８を制御して分析部２６の各分析ユニットを作動させる。分析部２６のサンプル分注プローブ１６は、制御部２９の制御により動作を開始し、例えば洗浄槽１６ｂのホームポジションから試料容器ホルダ５の上停止位置まで移動した後、下に移動して吸引位置で停止する。次いで、シリンジ１８のプランジャ１８２がＬ１方向に吸引駆動されることにより、試料容器１７内の試料を吸引する（ステップＳ２）。
【００４７】
分注モニタ部３０の収集部３１は、サンプル分注プローブ１６への試料の吸引に合わせて、吸引時間Ｔ（ｍ−１）（ｍ＝１）に圧力検出器１９から出力される圧力データＰ（ｍ−１）を収集して予測部３３に出力する。次いで、吸引時間Ｔｍに圧力検出器１９から出力される圧力データＰｍを収集して予測部３３に出力する。
【００４８】
予測部３３は、検査項目Ａの試料量ＶＡに対応する基準圧力データＳＮ及び各誤差（±Ｅｓ１）乃至｛±Ｅｓ（ｎ＋１）}の内、基準圧力データＰｓ（ｍ−１）乃至Ｐｓ（ｍ＋１）及び誤差｛±Ｅｓ（ｍ＋１）｝を圧力データ記憶部３２から読み出す。そして、読み出した基準圧力データＰｓ（ｍ−１）乃至Ｐｓ（ｍ＋１）及び誤差｛±Ｅｓ（ｍ＋１）｝、並びに収集部３１で収集された圧力データＰ（ｍ−１），Ｐｍに基づいて、サンプル分注プローブ１６により試料の吸引が正常に行われていると想定したときに吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集されることが予測される予測圧力データの許容限界Ｒ（ｍ＋１）を算出する（ステップＳ３）。
【００４９】
ここで、図６を参照して、許容限界Ｒ（ｍ＋１）の算出の一例を説明する。
図４に示した曲線Ｗの座標Ｃ（ｍ−１）と座標Ｃｍの間を補間する例えば一次関数の勾配Ｍｓ（ｍ−１）と、座標Ｃｍと座標Ｃ（ｍ＋１）の間を補間する一次関数の勾配Ｍｓｍと、吸引時間Ｔ（ｍ−１）に収集された圧力データＰ（ｍ−１）の座標Ｕ（ｍ−１）と吸引時間Ｔｍに収集された圧力データＰｍの座標Ｕｍの間を補間する一次関数の勾配Ｍｕ（ｍ−１）とを求める。
【００５０】
そして、勾配Ｍｓ（ｍ−１）に勾配Ｍｓｍを乗じて勾配Ｍｕ（ｍ−１）で除することにより、座標Ｕ（ｍ−１）とサンプル分注プローブ１６により吸引が正常に行われていると想定したときの吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集される予測圧力データの座標Ｕ（ｍ＋１）の間を補間する一次関数の勾配Ｍｕｍを求める。次いで、座標Ｕｍ及び勾配Ｍｕｍから吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集される予測圧力データＰｒ（ｍ＋１）を求め、予測圧力データＰｒ（ｍ＋１）及び誤差｛±Ｅｓ（ｍ＋１）｝から、圧力データ｛Ｐｒ（ｍ＋１）＋Ｅｓ（ｍ＋１）｝を上限とし、圧力データ｛Ｐｒ（ｍ＋１）−Ｅｓ（ｍ＋１）｝を下限とする許容限界Ｒ（ｍ＋１）［Ｒ（ｍ＋１）＝｛Ｐｒ（ｍ＋１）±Ｅｓ（ｍ＋１）｝］を算出する。
【００５１】
このように、各基準圧力データＳＮ及び各誤差（±Ｅｓ１）乃至｛±Ｅｓ（ｎ＋１）}に基づいて、サンプル分注プローブ１６により吸引が正常に行われていると想定したときの吸引時間Ｔ（ｍ＋１）における許容限界Ｒ（ｍ＋１）を算出することができる。
【００５２】
収集部３１は、吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に圧力検出器１９から出力される圧力データＰ（ｍ＋１）を収集して判定部３４に出力する。判定部３４は、許容限界Ｒ（ｍ＋１）及び圧力データＰ（ｍ＋１）に基づいて、サンプル分注プローブ１６の吸引時間Ｔ（ｍ＋１）における試料の吸引が正常であるか否かを判定する。
【００５３】
そして、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）内である場合（ステップＳ４のはい）、サンプル分注プローブ１６の時間Ｔ（ｍ＋１）における試料の吸引が正常であると判定し、ステップＳ５へ移行する。また、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）から外れている場合（ステップＳ４のいいえ）、詰まり又は空吸いが起きてサンプル分注プローブ１６の時間Ｔ（ｍ＋１）における試料の吸引が異常であると判定し、ステップＳ６へ移行する。
【００５４】
ステップＳ４の「はい」の後に、ｍがｎ未満の整数である場合（ステップＳ５のいいえ）、ｍに１を加算してステップＳ３へ戻る。また、ｍがｎに等しい整数である場合（ステップＳ５のはい）、判定部３４は、サンプル分注プローブ１６が試料の吸引を終了したと判断し、判定を終了する。そして、サンプル分注プローブ１６は試料の吸引を終了し、吸引した試料を反応容器３内へ吐出する。試料が吐出された反応容器３内へ第１試薬、又は第１及び第２試薬が吐出された後、その混合液の測定により生成された分析データが表示部５２に表示される。
【００５５】
このように、許容限界Ｒ（ｍ＋１）及び吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集された圧力データに基づいて、吸引時間Ｔ（ｍ＋１）のサンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であるか否かを判定することができる。これにより、試料の吸引が終了するまでサンプル分注プローブ１６が試料を正常に吸引しているか否かを判定することが可能となり、試料吸引の最終段階におけるサンプル分注プローブ１６の詰まりを検知することができる。
【００５６】
ステップＳ４の「いいえ」の後に、判定部３４は、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）よりも低い値である場合の詰まりの異常情報、又は圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）よりも高い値である場合の空吸いの異常情報を制御部２９及びシステム制御部７０に出力する。制御部２９は、判定部３４から出力された詰まり又は空吸いの異常情報に基づいてサンプル分注プローブ１６内への試料の吸引動作を停止させる。システム制御部７０は、判定部３４から出力された異常情報に基づいて表示部５２に詰まり又は空吸いの異常情報を表示させる（ステップＳ６）。その後、ステップＳ７へ移行する。
【００５７】
ステップＳ５の「いいえ」の後に表示部５２に分析データが表示された後、又はステップＳ６で表示部５２に詰まり又は空吸いの異常情報が表示された後、システム制御部７０が分析制御部２７、分注モニタ部３０、データ処理部４０、及び出力部５０に検査項目の分析の停止を指示すると、自動分析装置１００は動作を終了する（ステップＳ７）。
【００５８】
このように、試料の吸引が終了するまでサンプル分注プローブ１６が試料を正常に吸引しているか否かを判定することができる。これにより、試料吸引の最終段階におけるサンプル分注プローブ１６の詰まりを検知することができる。
【００５９】
以上述べた実施形態によれば、サンプル分注プローブ１６が試料を吸引するときの圧力データを時間ＩＮＴ間隔で収集し、吸引時間Ｔ（ｍ−１），Ｔｍに収集した圧力データＰ（ｍ−１），Ｐｍ、並びに予め求めた各基準圧力データＳＮ及び各誤差（±Ｅｓ１）乃至｛±Ｅｓ（ｎ＋１）}に基づいて、サンプル分注プローブ１６により吸引が正常に行われていると想定したときの吸引時間Ｔ（ｍ＋１）に収集される予測圧力データの許容限界Ｒ（ｍ＋１）を算出することができる。
【００６０】
そして、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）内である場合、サンプル分注プローブ１６の時間Ｔ（ｍ＋１）における試料の吸引が正常であると判定することができる。また、圧力データＰ（ｍ＋１）が許容限界Ｒ（ｍ＋１）から外れている場合、サンプル分注プローブ１６の時間Ｔ（ｍ＋１）における吸引が異常であると判定し、サンプル分注プローブ１６内への試料の吸引動作を停止させると共に表示部５２に詰まり又は空吸いの異常情報を表示させることができる。
【００６１】
これにより、試料の吸引が終了するまでサンプル分注プローブ１６における試料の吸引が正常であるか否かを判定することが可能となり、試料吸引の最終段階における詰まりを検知してサンプル分注プローブ１６内への試料の吸引を停止させることにより、試料の分注精度が低下するのを未然に防ぐことができる。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
３ 反応容器
１０ サンプル分注アーム
１６ サンプル分注プローブ
１７ 試料容器
１８ シリンジ
１９ 圧力検出器
２２ チューブ
２６ 分析部
２７ 分析制御部
２８ 機構部
２９ 制御部
３０ 分注モニタ部
３１ 収集部
３２ 圧力データ記憶部
３３ 予測部
３４ 判定部
１８１ シリンダ
１８２ プランジャ
１８３ タンク
１８４ ポンプ
１８５ 開閉弁
１９１ 圧力センサ
１９２ アンプ
１９３ Ａ／Ｄ変換器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料と試薬を反応容器に分注して、その混合液を測定する自動分析装置において、
試料容器に収容された前記試料を吸引して前記反応容器に吐出する分注プローブと、
前記分注プローブにより試料の吸引が行われるときの吸引の圧力を検出する検出器と、
前記検出器により検出された圧力のデータを所定の時間間隔で収集する収集部と、
前記収集部により第１の吸引時間に収集された第１の圧力データ、前記第１の吸引時間から前記所定の時間経過した第２の吸引時間に収集された第２の圧力データ、及び予め得られた前記分注プローブにより試料の吸引が正常に行われたときの基準圧力データに基づいて、前記第２の吸引時間から前記所定の時間経過した第３の吸引時間に収集されることが予測される予測圧力データの許容限界を算出する予測部と、
前記第３の吸引時間に収集された第３の圧力データが前記許容限界内である場合に前記分注プローブにおける前記試料の吸引が正常であると判定し、前記第３の圧力データが前記許容限界から外れている場合に前記分注プローブにおける前記試料の吸引が異常であると判定する判定部とを
備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記基準圧力データには、前記第１の吸引時間に収集された第１の基準圧力データ、前記第２の吸引時間に収集された第２の基準圧力データ、及び前記第３の吸引時間に収集された第３の基準圧力データ、並びに前記第３の基準圧力データの誤差データが含まれ、
前記予測圧力データは、前記第１の吸引時間と前記第１の基準圧力データを示す第１の基準座標と前記第２の吸引時間と前記第２の基準圧力データを示す第２の基準座標の間を補間する一次関数の第１の基準勾配、前記第３の吸引時間と前記第３の基準圧力データを示す第３の基準座標と前記第２の基準座標の間を補間する一次関数の第２の基準勾配、及び前記第１の吸引時間と前記第１の圧力データを示す第１の座標と前記第２の吸引時間と前記第２の圧力データを示す第２の座標の間を補間する一次関数の第１の勾配を求め、次いで前記第１の基準勾配に前記第２の基準勾配を乗じて前記第１の勾配で除することにより第２の勾配を求め、前記第２の座標及び前記第２の勾配から求められるデータであり、
前記許容限界は、前記予測圧力データ及び前記誤差データから算出される範囲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３】
前記判定部は、前記第３の圧力データが前記許容限界から外れている場合、前記分注プローブによる吸引を停止させるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項１】
試料と試薬を反応容器に分注して、その混合液を測定する自動分析装置において、
試料容器に収容された前記試料を吸引して前記反応容器に吐出する分注プローブと、
前記分注プローブにより試料の吸引が行われるときの吸引の圧力を検出する検出器と、
前記検出器により検出された圧力のデータを所定の時間間隔で収集する収集部と、
前記収集部により第１の吸引時間に収集された第１の圧力データ、前記第１の吸引時間から前記所定の時間経過した第２の吸引時間に収集された第２の圧力データ、及び予め得られた前記分注プローブにより試料の吸引が正常に行われたときの基準圧力データに基づいて、前記第２の吸引時間から前記所定の時間経過した第３の吸引時間に収集されることが予測される予測圧力データの許容限界を算出する予測部と、
前記第３の吸引時間に収集された第３の圧力データが前記許容限界内である場合に前記分注プローブにおける前記試料の吸引が正常であると判定し、前記第３の圧力データが前記許容限界から外れている場合に前記分注プローブにおける前記試料の吸引が異常であると判定する判定部とを
備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記基準圧力データには、前記第１の吸引時間に収集された第１の基準圧力データ、前記第２の吸引時間に収集された第２の基準圧力データ、及び前記第３の吸引時間に収集された第３の基準圧力データ、並びに前記第３の基準圧力データの誤差データが含まれ、
前記予測圧力データは、前記第１の吸引時間と前記第１の基準圧力データを示す第１の基準座標と前記第２の吸引時間と前記第２の基準圧力データを示す第２の基準座標の間を補間する一次関数の第１の基準勾配、前記第３の吸引時間と前記第３の基準圧力データを示す第３の基準座標と前記第２の基準座標の間を補間する一次関数の第２の基準勾配、及び前記第１の吸引時間と前記第１の圧力データを示す第１の座標と前記第２の吸引時間と前記第２の圧力データを示す第２の座標の間を補間する一次関数の第１の勾配を求め、次いで前記第１の基準勾配に前記第２の基準勾配を乗じて前記第１の勾配で除することにより第２の勾配を求め、前記第２の座標及び前記第２の勾配から求められるデータであり、
前記許容限界は、前記予測圧力データ及び前記誤差データから算出される範囲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３】
前記判定部は、前記第３の圧力データが前記許容限界から外れている場合、前記分注プローブによる吸引を停止させるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８９５１４（Ｐ２０１２−１８９５１４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４７６２（Ｐ２０１１−５４７６２）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【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２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【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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