自動分析装置
【課題】簡単な構成で分析データの異常を検出することができる自動分析装置を提供する。
【解決手段】反応容器３に収容された混合試料及び貯留容器６１２に収容された校正試料を吸引する吸引ポンプ６２と、吸引ポンプ６２により吸引された混合試料又は校正試料に含まれる電解質項目の特定の成分を検出する複合電極６５と、複合電極６５に検出された信号を収集する信号処理部２６と、信号処理部２６で収集された信号に基づいて分析データを生成する演算部３１と、信号処理部２６で収集された信号に基づいて分析データが正常であるか否かを判定する判定部４０とを備え、演算部３１は測定工程Ｔｂのタイミングで収集される信号に基づいて分析データを生成する。また、判定部４０は測定工程Ｔｂの前に設けたモニタ工程Ｔａのタイミングで収集される信号に基づいて判定する。
【解決手段】反応容器３に収容された混合試料及び貯留容器６１２に収容された校正試料を吸引する吸引ポンプ６２と、吸引ポンプ６２により吸引された混合試料又は校正試料に含まれる電解質項目の特定の成分を検出する複合電極６５と、複合電極６５に検出された信号を収集する信号処理部２６と、信号処理部２６で収集された信号に基づいて分析データを生成する演算部３１と、信号処理部２６で収集された信号に基づいて分析データが正常であるか否かを判定する判定部４０とを備え、演算部３１は測定工程Ｔｂのタイミングで収集される信号に基づいて分析データを生成する。また、判定部４０は測定工程Ｔｂの前に設けたモニタ工程Ｔａのタイミングで収集される信号に基づいて判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被検体から採取された被検試料に含まれる成分を分析する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などを対象とし、被検試料と試薬との反応によって生ずる色調の変化を測定することにより、各検査項目の濃度や酵素活性で表される分析データを生成する。また、生化学検査項目に含まれるナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオンなどの各電解質を、この電解質に選択的に応答するイオン選択性電極の起電力の変化を測定することにより、各電解質項目の濃度で表される分析データを生成する。
【０００３】
このイオン選択性電極を備えた電解質測定ユニットを用いて電解質を測定する場合、被検試料やこの被検試料を校正するための校正試料を、この試料を収容した容器からイオン選択性電極まで吸引ポンプで吸引させて測定する。そして、容器に収容された例えば校正試料が測定可能な量よりも少ないと、その校正試料を吸引する前に吸引した試料がイオン選択性電極に残り、その残った液を測定して分析データを生成してしまう問題がある。
【０００４】
この問題を防ぐために、貯留容器に測定可能な量以上の校正試料が供給されたとき、その校正試料と接触する一対の液面検出電極とこの電極に接続された検出回路とを設け、試料容器に測定可能量以上の校正試料が供給されたか否かと、試料容器からイオン選択性電極内に校正試料が吸引されたか否かを検出するようにした方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５１７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、貯留容器に供給された校正試料を検出しようとすると、校正試料を検出する電極及び検出回路を設ける必要があり、電解質測定ユニットの構成を複雑にしてしまう問題がある。また、イオン選択性電極まで被検試料を吸引できなかった場合に分析データの異常を検出できない問題が残る。
【０００７】
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、簡単な構成で分析データの異常を検出する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】
【０００８】
上記目的を達成するために、実施形態の自動分析装置は、容器に収容された試料を吸引する吸引手段と、前記吸引手段により吸引された試料に含まれる成分を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された信号を、モニタ工程のタイミングでモニタ時間毎に収集して複数のモニタデータを生成し、前記モニタ工程の後に連なる測定工程のタイミングで測定時間毎に収集して試料データを生成する信号処理手段と、前記試料データ及び予め作成された正常な検量線に基づいて、分析データを生成する演算手段と、前記モニタデータに基づいて前記分析データが正常であるか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る自動分析装置の構成を示す図。
【図２】実施形態に係る分析部の構成を示す斜視図。
【図３】実施形態に係る電解質測定ユニットの構成を示す図。
【図４】実施形態に係るイオンセンサユニットの構成を示す断面図。
【図５】実施形態に係る混合試料及び校正試料の吸引を示す図。
【図６】実施形態に係る増幅器から出力される第１の標準信号及び校正信号を示す図。
【図７】実施形態に係る増幅器から出力される第２の標準信号及び校正信号を示す図。
【図８】実施形態に係る増幅器から出力される被検信号及び校正信号の一例を示す図。
【図９】実施形態に係る第１の標準試料データ及び校正試料データ、第２の標準試料データ及び校正試料データ、並びに被検試料データ及校正試料データの一例を示す図。
【図１０】実施形態に係る電解質項目の検量線の一例を示す図。
【図１１】実施形態に係る被検試料の測定により信号処理部で生成されたモニタデータの一例を示す図。
【図１２】実施形態に係る大きく傾いた安定化モニタデータの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１１】
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、標準試料や被検体から採取された被検試料等の各試料を測定する分析部２４と、分析部２４の測定動作を制御する分析制御部２５と、分析部２４で測定されたときの信号を収集及び処理して標準試料データや被検試料データ等の各試料データを生成する信号処理部２６と、信号処理部２６で生成された各試料データに基づいて各検査項目の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とを備えている。
【００１２】
また、自動分析装置１００は、信号処理部２６で各試料データの生成前に生成されるモニタデータに基づいてその試料データが正常であるか否かを判定し、その判定結果に基づいてデータ処理部３０で作成された検量線や生成された分析データが正常であるか否かを判定する判定部４０と、データ処理部３０で生成された分析データ等を出力する出力部５０と、各検査項目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５３と、分析制御部２５、信号処理部２６、データ処理部３０、判定部４０、及び出力部５０を統括して制御するシステム制御部５４とを備えている。
【００１３】
図２は、分析部２４の構成を示した斜視図である。この分析部２４は、標準試料や被検試料等の各試料を収容する試料容器１７と、この試料容器１７を保持するサンプルディスク５と、円周上に配置された複数の反応容器３を回転可能に保持する反応ディスク４と、サンプルディスク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を回動及び上下移動可能に支持するサンプル分注アーム１０とを備えている。
【００１４】
また、各試料に含まれる検査項目の成分と反応する１試薬系及び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、この試薬庫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、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とを備えている。また、第１試薬分注プローブ１４を回動及び上下移動可能に支持する第１試薬分注アーム８と、反応容器３内に吐出された試料と第１試薬の混合試料を撹拌する第１撹拌子１８と、第１撹拌子１８を回動及び上下移動可能に支持する第１撹拌アーム２０とを備えている。
【００１５】
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、この試薬庫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、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とを備えている。また、第２試薬分注プローブ１５を回動及び上下移動可能に支持する第２試薬分注アーム９と、反応容器３内に吐出された試料、第１試薬、及び第２試薬の混合試料を撹拌する第２撹拌子１９と、第２撹拌子１９を回動及び上下移動可能に支持する第２撹拌アーム２１とを備えている。
【００１６】
また、各試料を測定するために反応容器３内の混合試料に含まれる各検査項目の成分を測定する測光ユニット１３と、反応容器３内の混合試料を吸引してその混合試料に含まれる電解質項目の成分である例えばナトリウムイオン、カリウムイオン、及び塩素イオン等の各電解質を測定する電解質測定ユニット２２と、電解質測定ユニット２２により混合試料が吸引された反応容器３や測光ユニット１３により測定された混合試料を収容する反応容器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。
【００１７】
そして、電解質測定ユニット２２は、標準試料や被検試料を測定するために反応容器３から標準試料や被検試料を含む混合試料を吸引する。そして、吸引した混合試料に含まれる電解質成分を検出し、検出した信号を増幅した標準信号や被検信号を信号処理部２６へ出力する。
【００１８】
また、測光ユニット１３は、回転移動する反応容器３に光を照射して、標準試料や被検試料を含む混合試料を透過した光の内の設定された波長光を検出する。そして、標準試料を含む混合試料を透過する波長光を検出して増幅した標準信号や被検試料を含む混合試料を透過する波長光を検出して増幅した被検信号を信号処理部２６へ出力する。
【００１９】
分析制御部２５は、分析部２４のサンプルディスク５、試薬ラック１ａ、及び試薬ラック２ａを夫々回動駆動する機構、並びに反応ディスク４を回転駆動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、第２試薬分注アーム９、第１撹拌アーム２０、及び第２撹拌アーム２１を夫々回動及び上下駆動する機構を備えている。また、反応容器洗浄ユニット１２を上下駆動する機構を備えている。また、電解質測定ユニット２２の各ユニットを駆動する機構を備えている。また、分析部２４の各ユニットを駆動する機構を制御する制御回路を備えている。
【００２０】
信号処理部２６は、マルチプレクサ及びアナログ・デジタル変換回路等を備え、分析部２４の電解質測定ユニット２２から出力される標準信号をモニタ工程のタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集したアナログ信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、電解質測定ユニット２２から引き続き出力される標準信号を、モニタ工程の後に連なるモニタ工程よりも時間の短い測定工程のタイミングでモニタ時間よりも短い測定時間毎に収集し、収集したアナログ信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して標準試料データを生成する。そして、生成した標準試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００２１】
また、電解質測定ユニット２２から出力される被検信号をモニタ工程のタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集したアナログ信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、電解質測定ユニット２２から引き続き出力される被検信号を測定工程のタイミングで測定時間毎に収集し、収集したアナログ信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して被検試料データを生成する。そして、生成した被検試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００２２】
更に、分析部２４の測光ユニット１３から出力される標準信号や被検信号を所定の時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した標準試料データや被検試料データを生成する。そして、生成した標準試料データや被検試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００２３】
図１のデータ処理部３０は、信号処理部２６から出力された標準試料データや被検試料データ等から検量線の作成や分析データの生成を行う演算部３１と、演算部３１作成された検量線や生成された分析データ、信号処理部２６で生成された標準試料データ、被検試料データ、モニタデータ等を保存する記憶部３２とを備えている。
【００２４】
演算部３１は、信号処理部２６で生成された各検査項目の標準試料データに基づいて検量線を作成する。そして、判定部４０で異常であると判定された検量線には異常情報を付加し、作成した正常な検量線や異常情報を付加した検量線を記憶部３２に保存すると共に出力部５０に出力する。
【００２５】
また、信号処理部２６で生成された各検査項目の被検試料データ及び予め作成した正常な検量線に基づいて、活性値や濃度値などで表される分析データを生成する。ここでは、信号処理部２６から出力された各検査項目の被検試料データに対して、その検査項目の正常な検量線を記憶部３２から読み出し、読み出した検量線を用いてその被検試料データから分析データを生成する。そして、判定部４０で異常であると判定された分析データには異常情報を付加し、正常な分析データや異常情報を付加した分析データを記憶部３２に保存すると共に出力部５０に出力する。
【００２６】
更に、記憶部３２に保存された標準試料データ、被検試料データ、モニタデータ等の各データを読み出して各データの時系列的変化を示すグラフを作成し、作成したグラフを出力部５０に出力する。
【００２７】
記憶部３２は、ハードディスク等を備え、演算部３１で作成された検量線を検査項目毎に保存する。また、演算部３１で生成された分析データを被検試料毎に保存する。また、信号処理部２６で標準試料の測定毎に生成される複数のモニタデータ及びこのデータに引き続き生成される標準試料データ、被検試料の測定毎に生成される複数のモニタデータ及びこのデータに引き続き生成される被検試料データ等を保存する。
【００２８】
判定部４０は、分析部２４の電解質測定ユニット２２で各試料の測定毎に信号処理部２６から出力される複数のモニタデータに基づいて、そのモニタデータに引き続き生成される標準試料データや被検試料データ等の各試料データが、分析部２４における各ユニットの正常動作による正常なデータであるか、又は各ユニットの異常動作により精度が大きく低下している異常なデータであるか、又は各ユニットの不安定動作により精度が低下している可能性がある不安定なデータであるかを判定する。
【００２９】
そして、標準試料データや被検試料データが異常である場合、分析部２４の電解質測定ユニット２２で測定された電解質項目の検量線や分析データの異常情報をデータ処理部３０へ出力する。また、標準試料データや被検試料データが不安定である場合、その電解質項目の検量線や分析データの異常情報よりも異常レベルが低い警告情報をデータ処理部３０へ出力する。更に、分析部２４の測光ユニット１３で測定される検査項目の検量線や分析データが正常であるか否かを判定する。そして、異常であると判定した場合、その異常情報をデータ処理部３０の演算部３１へ出力する。
【００３０】
出力部５０は、データ処理部３０から出力された検量線や分析データなど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、データ処理部３０から出力された正常である検量線や分析データ、異常情報が付加された検量線や分析データ、グラフなどを予め設定されたフォーマットに従って、プリンタ用紙に印刷出力する。
【００３１】
また、表示部５２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、各検査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分析条件設定画面の表示や、データ処理部３０から出力された正常である検量線や分析データ、異常情報が付加された検量線や分析データ、グラフなどの表示を行う。
【００３２】
操作部５３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、各検査項目の分析条件の設定、被検体の被検体ＩＤや被検体名などの被検体情報の入力、被検試料毎に分析する検査項目の選択、各検査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入力を行う。
【００３３】
システム制御部５４は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部５３から供給されるコマンド信号、各検査項目の分析条件、被検体情報、被検試料毎に選択された検査項目などの入力情報を保存する。そして、入力情報に基づいて、分析部２４の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、検量線の作成や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。
【００３４】
以下、図１乃至図１２を参照して、分析部２４における電解質測定ユニット２２の構成、信号処理部２６における信号の収集及び処理、並びに判別部４０における判定について説明する。
【００３５】
先ず、図２乃至図５を参照して、電解質測定ユニット２２の構成について説明する。
図３は、電解質測定ユニット２２の構成を示した図である。この電解質測定ユニット２２は、電解質を検出するイオンセンサユニット６０と、反応容器３に収容された標準試料や被検試料の各試料とこの試料を希釈するための電解質項目の第１試薬との混合試料を校正するための校正試料を収容する校正部６１と、反応容器３内の混合試料及び校正部６１に収容された校正試料をイオンセンサユニット６０内へ吸引する吸引ポンプ６２と、イオンセンサユニット６０と吸引ポンプ６２の間を連通するチューブ６３と、イオンセンサユニット６０により検出された信号を増幅測定する増幅器６４とを備えている。
【００３６】
図４は、イオンセンサユニット６０の構成を示した断面図である。このイオンセンサユニット６０は、吸引ポンプ６２により吸引された混合試料や校正試料の各試料に含まれる成分である複数の電解質を検出する複合電極６５と、各試料を複合電極６５内に導く一端部が複合電極６５の下端部に着脱可能に取り付けられた吸引ノズル６６とを備えている。そして、分析部２４における測定開始前及び測定終了後の待機中には、複合電極６５及び吸引ノズル６６内に校正試料が満たされている。また、測定中には、混合試料と校正試料を吸引するために図示しない移動機構により反応容器３と校正部６１の間を移動する。
【００３７】
複合電極６５は、例えば３７℃等の所定の温度に設定され、上下方向に延びた貫通孔６５ａを有する。そして、各試料と接することにより、各試料に含まれる特定の成分である３種類の電解質（ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオン）を選択的に検出して濃度に応じた電位を示す３つのイオン選択性電極（ＩＳＥ）６５１乃至６５３と、各試料と接することにより各ＩＳＥ６５１乃至６５３に対して基準となる電位を示す参照電極６５４により構成される。
【００３８】
ＩＳＥ６５１は、各試料に含まれるナトリウムイオンを検出する感応膜が貫通孔６５ａの一部を形成している。また、ＩＳＥ６５２は、ＩＳＥ６５１の上に離間して配置され、各試料に含まれるカリウムイオンを検出する感応膜が貫通孔６５ａの一部を形成している。更に、ＩＳＥ６５３は、ＩＳＥ６５２の上に離間して配置され、各試料に含まれる塩素イオンを検出する感応膜が貫通孔６５ａの一部を形成している。更にまた、参照電極６５４は、ＩＳＥ６５３の上に離間して配置され、各試料と接する液絡部が貫通孔６５ａの一部を形成している。
【００３９】
そして、各ＩＳＥ６５１乃至６５３は、参照電極６５４との間で貫通孔６５ａに流入した各試料に含まれる各電解質の活量に応じた電位差である起電力Ｅを発生する。この起電力Ｅは温度及び活量係数が一定となる条件で各電解質の濃度Ｃの対数ｌｎ（Ｃ）に比例し、ネルンスト式に基づいて個々のイオンセンサに特有の定数である勾配Ｓ及び切片Ｅ０の各項を含む第１の式{Ｅ＝Ｅ０＋Ｓ×ｌｎ（Ｃ）}で表される。
【００４０】
図３に示した校正部６１は、校正試料が収容された校正試料ボトル６１１と、イオンセンサユニット６０内に吸引される校正試料を複合電極６５と同じ温度に設定して収容する貯留容器６１２と、校正試料ボトル６１１内の校正試料を貯留容器６１２内に供給する校正試料ポンプ６１３と、イオンセンサユニット６０内に吸引された後に貯留容器６１２内に残存する不用になった校正試料を排出する排液ポンプ６１４とを備えている。
【００４１】
吸引ポンプ６２は、分析制御部２５の制御により、イオンセンサユニット６０の吸引ノズル６６が複合電極６５と同じ温度に設定された反応容器３内の混合試料や校正部６１の貯留容器６１２内に収容された校正試料に進入した位置で停止している間、チューブ６３を介して吸引を行う。この吸引により、図５（ａ）に示すように、反応容器３内の混合試料は、例えば校正試料で満たされた吸引ノズル６６内に流入し、流入した混合試料は吸引ノズル６６に導かれて校正試料で満たされた複合電極６５内に流入する。そして、吸引動作が停止したとき、吸引ノズル６６及び複合電極６５内は、校正試料から入れ替わった混合試料で満たされる。また、吸引した後、吐出を行う。この吐出によりイオンセンサユニット６０からチューブ６３内に流出した校正試料が排液タンク６７内に吐出される。
【００４２】
また、図５（ｂ）に示すように、貯留容器６１２内の校正試料は、混合試料で満たされた吸引ノズル６６内に流入し、流入した校正試料は吸引ノズル６６に導かれて混合試料で満たされた複合電極６５内に流入する。そして、吸引ノズル６６及び複合電極６５は、混合試料から入れ替わった校正試料で満たされる。また、吸引の後の吐出によりイオンセンサユニット６０からチューブ６３内に流出した混合試料が排液タンク６７内に吐出される。
【００４３】
このように、イオンセンサユニット６０内を校正試料又は混合試料の一方の試料で満たし、一方の試料で満たされたイオンセンサユニット６０内へ他方の試料のみを吸引させることにより、イオンセンサユニット６０の貫通孔６５ａへの空気の流入を防ぐことができる。これにより、貫通孔６５ａに空気が流入して電気的に切断されて各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の抵抗が異常に高くなることにより、増幅器６４で測定不可能となるのを防ぐことができる。
【００４４】
増幅器６４は、電解質項目の標準試料である例えば２つの第１及び第２の標準試料の内の低濃度の電解質を含有する第１の標準試料を含む混合試料が吸引されたイオンセンサユニット６０の各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した第１の標準信号を信号処理部２６へ出力する。また、例えば第１の標準試料の後に第１の標準試料よりも高濃度の電解質を含有する第２の標準試料を含む混合試料が吸引された各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した第２の標準信号を信号処理部２６へ出力する。更に、各第１及び第２の標準試料の後に被検試料を含む混合試料が吸引された各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した被検信号を信号処理部２６へ出力する。
【００４５】
また、増幅器６４は、第１の標準試料を含む混合試料又は被検試料を含む混合試料の各混合試料の吸引前に、例えば第１の標準試料を含む混合試料よりも高濃度の電解質を含有し、且つ第２の標準試料を含む混合試料よりも低濃度の電解質を含有する洗浄用としての校正試料が吸引された各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した電気信号である洗浄用の校正信号を信号処理部２６へ出力する。
【００４６】
更に、増幅器６４は、第１の標準試料を含む混合試料、第２の標準試料を含む混合試料、及び被検試料を含む混合試料の各混合試料吸引の後に引き続き校正用としての校正試料が吸引された各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した電気信号である校正用の校正信号を信号処理部２６へ出力する。
【００４７】
次に、図２乃至図８を参照して、電解質測定ユニット２２の増幅器６４で増幅された例えばＩＳＥ６５１と参照電極６５４との間における信号、この信号を信号処理部２６で収集するタイミングについて説明する。
図６は、増幅器６４から出力される第１の標準信号及び校正信号を示した図である。この信号７０は、イオンセンサユニット６０の校正試料の濃度に応じた校正信号７１と、この校正信号７１に引き続き出力される、校正試料を吸引した後に吸引される第１の標準試料を含む混合試料の吸引に応じた第１の標準信号７２と、この第１の標準信号７２に引き続き出力される、混合試料を吸引した後に吸引される第１の標準試料の校正用としての校正試料の吸引に応じた校正信号７３とにより構成される。
【００４８】
第１の標準信号７２は、ｍ回目（ｍは１以上の整数）の第１の標準試料を含む混合試料の吸引を開始してから（ｍ＋１）回目の校正試料の吸引を開始するまでのｍ回目の第１の標準試料吸引工程ＴＬのタイミングで増幅器６４から出力される。この第１の標準試料吸引工程ＴＬは、前側の例えば８．８秒間をモニタ工程Ｔａとし、このモニタ工程Ｔａの後に連なるモニタ工程Ｔａよりも時間の短い例えば０．２秒間を測定工程Ｔｂとする２工程に区分される。また、モニタ工程Ｔａは、吸引ポンプ６２の吸引動作により混合試料が吸引されている時間を含む吸引工程Ｔａ１及び吸引工程Ｔａ１の後に連なる吸引工程Ｔａ１よりも長い時間の安定化工程Ｔａ２に区分される。
【００４９】
そして、イオンセンサユニット６０内が校正試料から第１の標準試料を含む混合試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が混合試料に含まれる濃度方向である低濃度方向へ変化することにより、第１の標準信号７２は、低い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が混合試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、時間の経過に伴いイオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の混合試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、第１の標準信号７２は安定する。
【００５０】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される第１の標準信号７２をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換して複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される第１の標準信号７２を測定工程Ｔｂのタイミングでモニタ間隔よりも短い測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを例えば平均処理して第１の標準試料データを生成する。そして、生成した第１の標準試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００５１】
このように、測定工程Ｔｂでは、第１の標準信号７２の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、第１の標準試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、第１の標準信号７２のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制し、記憶部３２に保存するモニタデータ量を抑制することができる。
【００５２】
校正信号７３は、ｍ回目の第１の標準試料吸引工程ＴＬの後に連なる（ｍ＋１）回目の校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。この校正試料吸引工程ＴＣは、第１の標準試料吸引工程ＴＬと同様に、モニタ工程Ｔａ及び測定工程Ｔｂに区分される。また、モニタ工程Ｔａは、第１の標準試料吸引工程ＴＬのモニタ工程Ｔａと同様に、吸引工程Ｔａ１及び安定化工程Ｔａ２に区分される。
【００５３】
そして、イオンセンサユニット６０内が第１の標準試料を含む混合試料から校正試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が校正試料に含まれる濃度方向である高濃度方向へ変化することにより、校正信号７３は高い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が校正試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の校正試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、校正信号７３は安定する。
【００５４】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される校正信号７３をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される校正信号７３を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して第１の標準試料データ校正用の校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００５５】
このように、測定工程Ｔｂでは、校正信号７３の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、校正試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、測定工程Ｔｂよりも時間の長いモニタ工程Ｔａでは、校正信号７３のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、記憶部３２に保存するモニタデータの量を抑制することができる。
【００５６】
校正信号７１は、１回目の校正試料の吸引を開始してから第１の標準試料吸引工程ＴＬと同じ時間経過するまでの１回目の第１の標準試料吸引工程ＴＬのタイミングで増幅器６４から出力される。
【００５７】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される校正信号７１を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データを判定部４０に出力する。
【００５８】
図７は、増幅器６４から出力される第２の標準信号及び校正信号を示した図である。この信号８０は、イオンセンサユニット６０の校正試料の濃度に応じた校正信号８１と、この校正信号８１に引き続き出力される、校正試料を吸引した後に吸引される第２の標準試料を含む混合試料の濃度に応じた第２の標準信号８２と、この第２の標準信号８２に引き続き出力される、混合試料を吸引した後に吸引される第２の標準試料の校正用としての校正試料の濃度に応じた校正信号８３とにより構成される。
【００５９】
校正信号８１は、ｍ回目の第１の標準試料吸引工程ＴＬの後に連なる（ｍ＋１）回目の校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。
【００６０】
第２の標準信号８２は、ｎ回目（ｎは１以上の整数）の第２の標準試料を含む混合試料の吸引を開始してから第１の標準試料吸引工程ＴＬと同じ時間経過して（ｍ＋ｎ＋１）回目の校正試料の吸引を開始するまでのｎ回目の第２の標準試料吸引工程ＴＨのタイミングで増幅器６４から出力される。この第２の標準試料吸引工程ＴＨは第１の標準試料吸引工程ＴＬと同様に、モニタ工程Ｔａ及び測定工程Ｔｂに区分される。また、モニタ工程Ｔａは、第１の標準試料吸引工程ＴＬのモニタ工程Ｔａと同様に、吸引工程Ｔａ１及び安定化工程Ｔａ２に区分される。
【００６１】
そして、イオンセンサユニット６０内が校正試料から第２の標準試料を含む混合試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が混合試料に含まれる濃度方向である高濃度方向へ変化することにより、第２の標準信号８２は、高い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が混合試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の混合試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、第２の標準信号８２は安定する。
【００６２】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される第２の標準信号８２をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される第２の標準信号８２を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して第２の標準試料データを生成する。そして、生成した第２の標準試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００６３】
このように、測定工程Ｔｂでは、第２の標準信号８２の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、第２の標準試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、第２の標準信号８２のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、記憶部３２に保存するモニタデータの量を抑制することができる。
【００６４】
校正信号８３は、ｎ回目の第２の標準試料吸引工程ＴＨの後に連なる（ｍ＋ｎ＋１）回目の校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。そして、イオンセンサユニット６０内が第２の標準試料を含む混合試料から校正試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が校正試料に含まれる濃度方向である低濃度方向へ変化することにより、校正信号８３は低い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が校正試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の校正試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、校正信号８３は安定する。
【００６５】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される校正信号８３をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される校正信号８３を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して第２の標準試料データ校正用の校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００６６】
このように、測定工程Ｔｂでは、校正信号８３の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、校正試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、校正信号８３のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制し、記憶部３２に保存するモニタデータ量を抑制することができる。
【００６７】
図８は、増幅器６４から出力される被検信号及び校正信号の一例を示した図である。この信号９０は、イオンセンサユニット６０の校正試料の濃度に応じた校正信号９１と、この校正信号９１に引き続き出力される、校正試料を吸引した後に吸引される被検試料を含む混合試料の濃度に応じた被検信号９２と、この被検信号９２に引き続き出力される、前記混合試料を吸引した後に吸引される被検試料の校正用としての校正試料の濃度に応じた校正信号９３とにより構成される。
【００６８】
被検信号９２は、被検試料を含む混合試料の吸引を開始してから第１の標準試料吸引工程ＴＬと同じ時間経過して校正試料の吸引を開始するまでの被検試料吸引工程ＴＳのタイミングで増幅器６４から出力される。この被検試料吸引工程ＴＳは、第１の標準試料吸引工程ＴＬと同様に、モニタ工程Ｔａ及び測定工程Ｔｂに区分される。また、モニタ工程Ｔａは、第１の標準試料吸引工程ＴＬのモニタ工程Ｔａと同様に、吸引工程Ｔａ１及び安定化工程Ｔａ２に区分される。
【００６９】
そして、イオンセンサユニット６０内が校正試料から被検試料を含む混合試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の混合試料に含まれる電解質濃度が校正試料に含まれる電解質濃度よりも高い場合の高い方向、又は同じである場合の同じ高さ方向、又は低い場合の低い方向へ変動する。ここでは、混合試料に含まれる電解質濃度が校正試料に含まれる電解質濃度よりも高い場合の高い方向へ変動することにより、被検信号９２は、高い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が混合試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、混合試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、被検信号９２は安定する。
【００７０】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される被検信号９２をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また増幅器６４から出力される被検信号９２を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して被検試料データを生成する。そして、生成した被検試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００７１】
このように、測定工程Ｔｂでは、被検信号９２の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、被検試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、被検信号９２のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、多数の被検試料を測定することにより、記憶部３２に保存する量が膨大になるモニタデータの量を抑制することができる。
【００７２】
校正信号９３は、被検試料吸引工程ＴＳの後に連なる校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。そして、イオンセンサユニット６０内が被検試料を含む混合試料から校正試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が校正試料に含まれる濃度方向である低濃度方向へ変化することにより、校正信号９３は低い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が校正試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の校正試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、校正信号９３は安定する。
【００７３】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される校正信号９３をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される校正信号９３を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して被検試料データ校正用の校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００７４】
このように、測定工程Ｔｂでは、校正信号９３の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、校正試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、校正信号９３のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、多数の被検試料を測定することにより、記憶部３２に保存する量が膨大になるモニタデータの量を抑制することができる。
【００７５】
校正信号９１は、被検試料吸引工程ＴＳの前に連なる校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。信号処理部２６は、測定工程Ｔｂのタイミングで増幅器６４から出力される校正信号９１を測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データを判定部４０に出力する。
【００７６】
次に、図３乃至図９を参照して、データ処理部３０における電解質項目の検量線の作成及び分析データの生成の一例を説明する。
図９は、第１の標準試料データ及びこのデータ校正用の校正試料データ、第２の標準試料データ及びこのデータ校正用の校正試料データ、並びに被検試料データ及びこのデータ校正用の校正試料データの一例を示した図である。データ処理部３０の演算部３１は、第１及び第２の標準試料の測定により信号処理部２６から出力される第１の標準試料データＥＬ及びこのデータの校正用の校正試料データＥＬＣ、並びに第２の標準試料データＥＨ及びこのデータの校正用の校正試料データＥＨＣに基づいて検量線を作成する。
【００７７】
ここで、第１の標準試料データＥＬから校正試料データＥＬＣを差し引いて第１の標準試料校正データΔＥＬを求める。また、第２の標準試料データＥＨから校正試料データＥＨＣを差し引いて第２の標準試料校正データΔＥＨを求める。求めた第１及び第２の標準試料校正データΔＥＬ，ΔＥＨ、並びに予め設定された第１の標準試料に含まれる電解質の濃度を示す第１の標準値ＣＬ及び第２の標準試料に含まれる電解質の濃度を示す第２の標準値ＣＨから、図１０に示すように、第１の関数{Ｙ＝ΔＥＬ＋Ｓ×（ｌｎＸ−ｌｎＣＬ）}{Ｓ＝（ΔＥＨ―ΔＥＬ）／ｌｎ（ＣＨ／ＣＬ）}で表される検量線Ｄを作成する。
【００７８】
また、被検試料の測定により信号処理部２６から出力され被検試料データＥＳ及びこのデータの校正用の校正試料データＥＳＣに基づいて分析データを生成する。ここで、被検試料データＥＳから校正試料データＥＳＣを差し引いて被検試料校正データΔＥＳを求める。そして、第１の関数の項Ｙに被検試料校正データΔＥＳを代入して項Ｘを求めることにより、被検試料に含まれる電解質の濃度である分析データＣＳを生成する。
【００７９】
判定部４０は、信号処理部２６から出力される各モニタデータに基づいて、そのモニタデータの後に生成される、第１の標準試料データＥＬ、校正試料データＥＬＣ、第２の標準試料データＥＨ、校正試料データＥＨＣ、被検試料データＥＳ、及び校正試料データＥＳＣの各試料データが正常であるか否かを判定する。
【００８０】
そして、第１の標準試料データＥＬ若しくは校正試料データＥＬＣが異常であると判定した場合、又は第２の標準試料データＥＨ若しくは校正試料データＥＨＣが異常であると判定した場合、検量線Ｄが異常であると判定する。また、被検試料データＥＳ若しくは校正試料データＥＳＣが異常であると判定した場合、分析データＣＳが異常であると判定する。
【００８１】
次に、図３乃至図１２を参照して、判定部４０における判定の一例を説明する。
図１１は、被検試料の測定により信号処理部２６で生成されたモニタデータの一例を示した図である。このモニタデータは、増幅器６４から出力された被検信号９２ａをモニタ工程Ｔａのタイミングで収集することにより生成された複数のモニタデータＳ２Ｍ、及び被検信号９２ａに引き続き出力された校正信号９３ａをモニタ工程Ｔａのタイミングで収集することにより生成された複数のモニタデータＣ２Ｍにより構成される。
【００８２】
モニタデータＳ２Ｍは、被検信号９２ａの前に増幅器６４から出力された校正信号９１ａの収集により生成された校正試料データＥＳＣ１の後に生成され、被検信号９２ａの収集により生成された例えば校正試料データＥＳＣ１よりも高い値を示す被検試料データＥＳ２の前に生成されたデータである。そして、モニタデータＳ２Ｍは、吸引工程Ｔａ１のタイミングで収集することにより生成された複数の吸引モニタデータＳ２Ｍ１、及び安定化工程Ｔａ２のタイミングで収集することにより生成された複数の安定化モニタデータＳ２Ｍ２により校正される。
【００８３】
モニタデータＣ２Ｍは、被検試料データＥＳ２の後に生成され、校正信号９３ａの収集により生成された校正試料データＥＳＣ２の前に生成されたデータである。そして、モニタデータＣ２Ｍは、吸引工程Ｔａ１のタイミングで収集することにより生成された複数の吸引モニタデータＣ２Ｍ１、及び安定化工程Ｔａ２のタイミングで収集することにより生成された複数の安定化モニタデータＣ２Ｍ２により構成される。
【００８４】
判定部４０は、吸引モニタデータＳ２Ｍ１及び安定化モニタデータＳ２Ｍ２に基づいて、被検試料データＥＳ２が正常であるか否かを判定する。
先ず、吸引モニタデータＳ２Ｍ１に基づいて判定する。モニタデータＳ２Ｍの前に生成された校正試料データＥＳＣ１及びモニタデータＳ２Ｍの後に生成された被検試料データＥＳ２の高い方の値に予め設定された許容値を加えた値を上限値とし、低い方の値から前記許容値を差し引いた値を下限値とする許容範囲Ｗ１を設ける。そして、すべての吸引モニタデータＳ２Ｍ１が許容範囲Ｗ１内である場合、被検試料データＥＳ２が正常であると判定する。また、少なくとも１つの吸引モニタデータＳ２Ｍ１が許容範囲Ｗ１から外れている場合、被検試料データＥＳ２が異常であるとであると判定する。
【００８５】
次いで、安定化モニタデータＳ２Ｍ２に基づいて判定する。安定化モニタデータＳ２Ｍ２の傾きを求め、求めた傾きが予め設定された許容傾斜範囲内である場合、被検試料データＥＳ２が正常であると判定する。また、図１２に示すように、求めた傾きが大きく傾いて許容傾斜範囲から外れている場合、被検試料データＥＳ２が不安定であると判定する。
【００８６】
ここでは、すべての吸引モニタデータＳ２Ｍ１が許容範囲Ｗ１に入っており、且つ安定化モニタデータＳ２Ｍ２の傾きが０付近で許容傾斜範囲内であるため、被検試料データＥＳ２が正常であると判定する。
【００８７】
判定部４０は、吸引モニタデータＣ２Ｍ１及び安定化モニタデータＣ２Ｍ２に基づいて、校正試料データＥＳＣ２が正常であるか否かを判定する。
先ず、吸引モニタデータＣ２Ｍ１に基づいて判定する。モニタデータＣ２Ｍの前に生成された被検試料データＥＳ２及びモニタデータＣ２Ｍの後に生成された校正試料データＥＳＣ２の高い方の値を予め設定された許容値を加えた値を上限値とし、低い方の値から前記許容値を差し引いた値を下限値とする許容範囲Ｗ２を設ける。そして、すべての吸引モニタデータＣ２Ｍ１が許容範囲Ｗ２内である場合、校正試料データＥＳＣ２が正常であると判定する。また、少なくとも１つの吸引モニタデータＣ２Ｍ１が許容範囲Ｗ２から外れている場合、校正試料データＥＳＣ２が異常であるとであると判定する。
【００８８】
次いで、安定化モニタデータＣ２Ｍ２に基づいて判定する。安定化モニタデータＣ２Ｍ２の傾きを求め、求めた傾きが予め設定された許容傾斜範囲内である場合、校正試料データＥＳＣ２が正常であると判定する。また、許容傾斜範囲から外れている場合、校正試料データＥＳＣ２が不安定であると判定する。
【００８９】
ここでは、吸引モニタデータＣ２Ｍ１の内の例えば２つの吸引モニタデータＣ２Ｍ１１，Ｃ２Ｍ１２が許容範囲Ｗ２から外れているため、校正試料データＥＳＣ２が異常であると判定する。従って、校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データ、即ち被検試料データＥＳ２から校正データＥＳＣ２を差し引いて被検試料校正データΔＥＳ２を求め、求めた被検試料校正データΔＥＳ２を図１０の第１の関数の項Ｙに代入して項Ｘを求めることにより生成される分析データが異常であると判定する。
【００９０】
そして、表示部５２に表示された異常情報が付加された分析データを、操作部５３からの入力により指定した後、グラフ表示させる入力操作が行われると、演算部３１は、記憶部３２に保存された校正試料データＥＳＣ１、モニタデータＳ２Ｍ、被検試料データＥＳ２、モニタデータＣ２Ｍ、及び校正試料データＥＳＣ２の判定に用いられた各データを読み出して、時系列に並べたグラフを作成する。次いで、作成したグラフを表示部５２に表示出力する。
【００９１】
このように、分析データの判定に使用された各データをグラフ化して表示部５２に表示させることができる。これにより、装置の故障診断を容易に行うことができる。
【００９２】
次に、校正試料データＥＳＣ２が異常であると判定した場合の原因の一例を説明する。イオンセンサユニット６０内が被検試料を含む混合試料から校正試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、例えば校正試料ボトル６１１内の校正試料が不足して貯留容器６１２に供給されない場合、イオンセンサユニット６０内に校正試料が吸引されず、空気が吸引されることになる。そして、吸引ポンプ６２により吸引動作が行われているとき、貫通孔６５ａに流入する空気により電気的に切断されて例えばＩＳＥ６５１と参照電極６５４との間の抵抗が異常に高くなり、増幅器６４で測定不可能となる。このため、校正信号９３ａは、吸引工程Ｔａ１において、図１１に示すように、破線で示したピークで表される信号を示す。これにより、許容範囲Ｗ２から外れる吸引モニタデータＣ２Ｍ１１，Ｃ２Ｍ１２が生成される。
【００９３】
吸引動作が停止した後、貫通孔６５ａを形成している壁面に残存する混合試料によりＩＳＥ６５１と参照電極６５４の間が増幅器６４で測定可能な程度に抵抗が下がって電気的に接続されると、ＩＳＥ６５１の感応膜表面に残存する混合試料により、安定化工程Ｔａ２の校正信号９３ａは、安定化工程Ｔａ２の被検信号９２ａとほぼ同じレベルを示す。これにより、校正試料データＥＳＣ２は、被検試料データＥＳ２とほぼ同じ値を示す。このため、分析データは、校正試料に含まれる電解質濃度よりも高い濃度にかかわらずと校正試料に含まれる電解質濃度と同じ値を示すことになる。
【００９４】
なお、吸引ノズル６６が屈曲して反応容器３に収容された混合試料や貯留容器６１２に収容された校正試料に進入させることができないと、上述した原因でイオンセンサユニット６０内に空気が吸引されることになり、被検試料データや校正試料データが異常であると判定されることになる。
【００９５】
また、吸引動作が停止した後、ＩＳＥ６５１と参照電極６５４の間が空気により増幅器６４で測定不可能な程度に電気的に切断されていると、増幅器６４で測定不可能な状態が続くため、校正試料データＥＳＣ２は異常な値を示す。これにより、校正試料データＥＳＣ２を用いて生成される分析データが異常であると容易に判定することができる。
【００９６】
なお、複合電極６５が設定された所定の温度に保たれていないとき、反応容器３内の混合試料が設定された所定の温度に保たれていないとき、貯留容器６１２内の校正試料が設定された所定の温度に保たれていないとき、又はＩＳＥ６５１の感応膜が劣化して応答速度が低下しているときには、各安定化モニタデータＳ２Ｍ２，Ｃ２Ｍ２の傾きが許容傾斜範囲から外れ、被検試料データＥＳ２、校正試料データＥＳＣ２が不安定であると判定することができる。
【００９７】
このように、モニタデータＳ２Ｍに基づいて、このデータに引き続き生成される被検試料データＥＳ２が正常であるか否かを判定することができる。また、モニタデータＣ２Ｍに基づいて、このデータに引き続き生成される校正試料データＥＳＣ２が正常であるか否かを判定することができる。そして、吸引モニタデータＳ２Ｍ１又は吸引モニタデータＣ２Ｍ１が異常であると判定した場合、被検試料データＥＳ２及び校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データが異常であると判定することができる。また、安定化モニタデータＳ２Ｍ２又は安定化モニタデータＣ２Ｍ２が不安定であると判定した場合、被検試料データＥＳ２及び校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データが不安定なデータであると判定することができる。
【００９８】
なお、安定化モニタデータＳ２Ｍ２及び安定化モニタデータＣ２Ｍ２の判定結果よりも吸引モニタデータＳ２Ｍ１及び吸引モニタデータＣ２Ｍ１の判定結果を優先する。従って、安定化モニタデータＳ２Ｍ２又は安定化モニタデータＣ２Ｍ２が不安定であると判定しても、吸引モニタデータＳ２Ｍ１又は吸引モニタデータＣ２Ｍ１が異常であると判定すると、分析データが異常であると判定する。
【００９９】
以上述べた実施形態によれば、第１及び第２の標準試料吸引工程ＴＬ，ＴＨ、被検試料吸引工程ＴＳ、及び校正試料吸引工程ＴＣの各試料吸引工程における測定工程Ｔｂでは、第１の標準信号、第２の標準信号、被検信号、及び校正信号の各信号を測定時間毎に収集することにより、第１の標準試料データ、第２の標準試料データ、被検試料データ、及び校正試料データの各試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、各信号をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、多数の被検試料を測定することにより、記憶部３２に保存する量が膨大になるモニタデータの量を抑制することができる。
【０１００】
そして、モニタデータＳ２Ｍに基づいて、このデータに引き続き生成される被検試料データＥＳ２が正常であるか否かを判定することができる。また、モニタデータＣ２Ｍに基づいて、このデータに引き続き生成される校正試料データＥＳＣ２が正常であるか否かを判定することができる。そして、吸引モニタデータＳ２Ｍ１又は吸引モニタデータＣ２Ｍ１が異常であると判定した場合、被検試料データＥＳ２及び校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データが異常であると判定することができる。また、安定化モニタデータＳ２Ｍ２又は安定化モニタデータＣ２Ｍ２が異常であると判定した場合、被検試料データＥＳ２及び校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データが不安定なデータであると判定することができる。これにより、異常情報を出力部５０に出力することができる。
【０１０１】
以上により、簡単な構成で分析データの異常を検出することが可能となり、分析データの異常による誤診を防ぐことができる。
【０１０２】
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】
【０１０３】
３ 反応容器
２２ 電解質測定ユニット
２５ 分析制御部
２６ 信号処理部
３０ データ処理部
３１ 演算部
３２ 記憶部
４０ 判定部
６０ イオンセンサユニット
６１ 校正部
６２ 吸引ポンプ
６３ チューブ
６４ 増幅器
６５ 複合電極
６６ 吸引ノズル
６７ 排液タンク
６１１ 校正試料ボトル
６１２ 貯留容器
６１３ 校正試料ポンプ
６１４ 排液ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、被検体から採取された被検試料に含まれる成分を分析する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などを対象とし、被検試料と試薬との反応によって生ずる色調の変化を測定することにより、各検査項目の濃度や酵素活性で表される分析データを生成する。また、生化学検査項目に含まれるナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオンなどの各電解質を、この電解質に選択的に応答するイオン選択性電極の起電力の変化を測定することにより、各電解質項目の濃度で表される分析データを生成する。
【０００３】
このイオン選択性電極を備えた電解質測定ユニットを用いて電解質を測定する場合、被検試料やこの被検試料を校正するための校正試料を、この試料を収容した容器からイオン選択性電極まで吸引ポンプで吸引させて測定する。そして、容器に収容された例えば校正試料が測定可能な量よりも少ないと、その校正試料を吸引する前に吸引した試料がイオン選択性電極に残り、その残った液を測定して分析データを生成してしまう問題がある。
【０００４】
この問題を防ぐために、貯留容器に測定可能な量以上の校正試料が供給されたとき、その校正試料と接触する一対の液面検出電極とこの電極に接続された検出回路とを設け、試料容器に測定可能量以上の校正試料が供給されたか否かと、試料容器からイオン選択性電極内に校正試料が吸引されたか否かを検出するようにした方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５１７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、貯留容器に供給された校正試料を検出しようとすると、校正試料を検出する電極及び検出回路を設ける必要があり、電解質測定ユニットの構成を複雑にしてしまう問題がある。また、イオン選択性電極まで被検試料を吸引できなかった場合に分析データの異常を検出できない問題が残る。
【０００７】
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、簡単な構成で分析データの異常を検出する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】
【０００８】
上記目的を達成するために、実施形態の自動分析装置は、容器に収容された試料を吸引する吸引手段と、前記吸引手段により吸引された試料に含まれる成分を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された信号を、モニタ工程のタイミングでモニタ時間毎に収集して複数のモニタデータを生成し、前記モニタ工程の後に連なる測定工程のタイミングで測定時間毎に収集して試料データを生成する信号処理手段と、前記試料データ及び予め作成された正常な検量線に基づいて、分析データを生成する演算手段と、前記モニタデータに基づいて前記分析データが正常であるか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る自動分析装置の構成を示す図。
【図２】実施形態に係る分析部の構成を示す斜視図。
【図３】実施形態に係る電解質測定ユニットの構成を示す図。
【図４】実施形態に係るイオンセンサユニットの構成を示す断面図。
【図５】実施形態に係る混合試料及び校正試料の吸引を示す図。
【図６】実施形態に係る増幅器から出力される第１の標準信号及び校正信号を示す図。
【図７】実施形態に係る増幅器から出力される第２の標準信号及び校正信号を示す図。
【図８】実施形態に係る増幅器から出力される被検信号及び校正信号の一例を示す図。
【図９】実施形態に係る第１の標準試料データ及び校正試料データ、第２の標準試料データ及び校正試料データ、並びに被検試料データ及校正試料データの一例を示す図。
【図１０】実施形態に係る電解質項目の検量線の一例を示す図。
【図１１】実施形態に係る被検試料の測定により信号処理部で生成されたモニタデータの一例を示す図。
【図１２】実施形態に係る大きく傾いた安定化モニタデータの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１１】
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、標準試料や被検体から採取された被検試料等の各試料を測定する分析部２４と、分析部２４の測定動作を制御する分析制御部２５と、分析部２４で測定されたときの信号を収集及び処理して標準試料データや被検試料データ等の各試料データを生成する信号処理部２６と、信号処理部２６で生成された各試料データに基づいて各検査項目の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とを備えている。
【００１２】
また、自動分析装置１００は、信号処理部２６で各試料データの生成前に生成されるモニタデータに基づいてその試料データが正常であるか否かを判定し、その判定結果に基づいてデータ処理部３０で作成された検量線や生成された分析データが正常であるか否かを判定する判定部４０と、データ処理部３０で生成された分析データ等を出力する出力部５０と、各検査項目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５３と、分析制御部２５、信号処理部２６、データ処理部３０、判定部４０、及び出力部５０を統括して制御するシステム制御部５４とを備えている。
【００１３】
図２は、分析部２４の構成を示した斜視図である。この分析部２４は、標準試料や被検試料等の各試料を収容する試料容器１７と、この試料容器１７を保持するサンプルディスク５と、円周上に配置された複数の反応容器３を回転可能に保持する反応ディスク４と、サンプルディスク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を回動及び上下移動可能に支持するサンプル分注アーム１０とを備えている。
【００１４】
また、各試料に含まれる検査項目の成分と反応する１試薬系及び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、この試薬庫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、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とを備えている。また、第１試薬分注プローブ１４を回動及び上下移動可能に支持する第１試薬分注アーム８と、反応容器３内に吐出された試料と第１試薬の混合試料を撹拌する第１撹拌子１８と、第１撹拌子１８を回動及び上下移動可能に支持する第１撹拌アーム２０とを備えている。
【００１５】
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、この試薬庫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、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とを備えている。また、第２試薬分注プローブ１５を回動及び上下移動可能に支持する第２試薬分注アーム９と、反応容器３内に吐出された試料、第１試薬、及び第２試薬の混合試料を撹拌する第２撹拌子１９と、第２撹拌子１９を回動及び上下移動可能に支持する第２撹拌アーム２１とを備えている。
【００１６】
また、各試料を測定するために反応容器３内の混合試料に含まれる各検査項目の成分を測定する測光ユニット１３と、反応容器３内の混合試料を吸引してその混合試料に含まれる電解質項目の成分である例えばナトリウムイオン、カリウムイオン、及び塩素イオン等の各電解質を測定する電解質測定ユニット２２と、電解質測定ユニット２２により混合試料が吸引された反応容器３や測光ユニット１３により測定された混合試料を収容する反応容器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。
【００１７】
そして、電解質測定ユニット２２は、標準試料や被検試料を測定するために反応容器３から標準試料や被検試料を含む混合試料を吸引する。そして、吸引した混合試料に含まれる電解質成分を検出し、検出した信号を増幅した標準信号や被検信号を信号処理部２６へ出力する。
【００１８】
また、測光ユニット１３は、回転移動する反応容器３に光を照射して、標準試料や被検試料を含む混合試料を透過した光の内の設定された波長光を検出する。そして、標準試料を含む混合試料を透過する波長光を検出して増幅した標準信号や被検試料を含む混合試料を透過する波長光を検出して増幅した被検信号を信号処理部２６へ出力する。
【００１９】
分析制御部２５は、分析部２４のサンプルディスク５、試薬ラック１ａ、及び試薬ラック２ａを夫々回動駆動する機構、並びに反応ディスク４を回転駆動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、第２試薬分注アーム９、第１撹拌アーム２０、及び第２撹拌アーム２１を夫々回動及び上下駆動する機構を備えている。また、反応容器洗浄ユニット１２を上下駆動する機構を備えている。また、電解質測定ユニット２２の各ユニットを駆動する機構を備えている。また、分析部２４の各ユニットを駆動する機構を制御する制御回路を備えている。
【００２０】
信号処理部２６は、マルチプレクサ及びアナログ・デジタル変換回路等を備え、分析部２４の電解質測定ユニット２２から出力される標準信号をモニタ工程のタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集したアナログ信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、電解質測定ユニット２２から引き続き出力される標準信号を、モニタ工程の後に連なるモニタ工程よりも時間の短い測定工程のタイミングでモニタ時間よりも短い測定時間毎に収集し、収集したアナログ信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して標準試料データを生成する。そして、生成した標準試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００２１】
また、電解質測定ユニット２２から出力される被検信号をモニタ工程のタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集したアナログ信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、電解質測定ユニット２２から引き続き出力される被検信号を測定工程のタイミングで測定時間毎に収集し、収集したアナログ信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して被検試料データを生成する。そして、生成した被検試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００２２】
更に、分析部２４の測光ユニット１３から出力される標準信号や被検信号を所定の時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した標準試料データや被検試料データを生成する。そして、生成した標準試料データや被検試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００２３】
図１のデータ処理部３０は、信号処理部２６から出力された標準試料データや被検試料データ等から検量線の作成や分析データの生成を行う演算部３１と、演算部３１作成された検量線や生成された分析データ、信号処理部２６で生成された標準試料データ、被検試料データ、モニタデータ等を保存する記憶部３２とを備えている。
【００２４】
演算部３１は、信号処理部２６で生成された各検査項目の標準試料データに基づいて検量線を作成する。そして、判定部４０で異常であると判定された検量線には異常情報を付加し、作成した正常な検量線や異常情報を付加した検量線を記憶部３２に保存すると共に出力部５０に出力する。
【００２５】
また、信号処理部２６で生成された各検査項目の被検試料データ及び予め作成した正常な検量線に基づいて、活性値や濃度値などで表される分析データを生成する。ここでは、信号処理部２６から出力された各検査項目の被検試料データに対して、その検査項目の正常な検量線を記憶部３２から読み出し、読み出した検量線を用いてその被検試料データから分析データを生成する。そして、判定部４０で異常であると判定された分析データには異常情報を付加し、正常な分析データや異常情報を付加した分析データを記憶部３２に保存すると共に出力部５０に出力する。
【００２６】
更に、記憶部３２に保存された標準試料データ、被検試料データ、モニタデータ等の各データを読み出して各データの時系列的変化を示すグラフを作成し、作成したグラフを出力部５０に出力する。
【００２７】
記憶部３２は、ハードディスク等を備え、演算部３１で作成された検量線を検査項目毎に保存する。また、演算部３１で生成された分析データを被検試料毎に保存する。また、信号処理部２６で標準試料の測定毎に生成される複数のモニタデータ及びこのデータに引き続き生成される標準試料データ、被検試料の測定毎に生成される複数のモニタデータ及びこのデータに引き続き生成される被検試料データ等を保存する。
【００２８】
判定部４０は、分析部２４の電解質測定ユニット２２で各試料の測定毎に信号処理部２６から出力される複数のモニタデータに基づいて、そのモニタデータに引き続き生成される標準試料データや被検試料データ等の各試料データが、分析部２４における各ユニットの正常動作による正常なデータであるか、又は各ユニットの異常動作により精度が大きく低下している異常なデータであるか、又は各ユニットの不安定動作により精度が低下している可能性がある不安定なデータであるかを判定する。
【００２９】
そして、標準試料データや被検試料データが異常である場合、分析部２４の電解質測定ユニット２２で測定された電解質項目の検量線や分析データの異常情報をデータ処理部３０へ出力する。また、標準試料データや被検試料データが不安定である場合、その電解質項目の検量線や分析データの異常情報よりも異常レベルが低い警告情報をデータ処理部３０へ出力する。更に、分析部２４の測光ユニット１３で測定される検査項目の検量線や分析データが正常であるか否かを判定する。そして、異常であると判定した場合、その異常情報をデータ処理部３０の演算部３１へ出力する。
【００３０】
出力部５０は、データ処理部３０から出力された検量線や分析データなど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、データ処理部３０から出力された正常である検量線や分析データ、異常情報が付加された検量線や分析データ、グラフなどを予め設定されたフォーマットに従って、プリンタ用紙に印刷出力する。
【００３１】
また、表示部５２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、各検査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分析条件設定画面の表示や、データ処理部３０から出力された正常である検量線や分析データ、異常情報が付加された検量線や分析データ、グラフなどの表示を行う。
【００３２】
操作部５３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、各検査項目の分析条件の設定、被検体の被検体ＩＤや被検体名などの被検体情報の入力、被検試料毎に分析する検査項目の選択、各検査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入力を行う。
【００３３】
システム制御部５４は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部５３から供給されるコマンド信号、各検査項目の分析条件、被検体情報、被検試料毎に選択された検査項目などの入力情報を保存する。そして、入力情報に基づいて、分析部２４の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、検量線の作成や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。
【００３４】
以下、図１乃至図１２を参照して、分析部２４における電解質測定ユニット２２の構成、信号処理部２６における信号の収集及び処理、並びに判別部４０における判定について説明する。
【００３５】
先ず、図２乃至図５を参照して、電解質測定ユニット２２の構成について説明する。
図３は、電解質測定ユニット２２の構成を示した図である。この電解質測定ユニット２２は、電解質を検出するイオンセンサユニット６０と、反応容器３に収容された標準試料や被検試料の各試料とこの試料を希釈するための電解質項目の第１試薬との混合試料を校正するための校正試料を収容する校正部６１と、反応容器３内の混合試料及び校正部６１に収容された校正試料をイオンセンサユニット６０内へ吸引する吸引ポンプ６２と、イオンセンサユニット６０と吸引ポンプ６２の間を連通するチューブ６３と、イオンセンサユニット６０により検出された信号を増幅測定する増幅器６４とを備えている。
【００３６】
図４は、イオンセンサユニット６０の構成を示した断面図である。このイオンセンサユニット６０は、吸引ポンプ６２により吸引された混合試料や校正試料の各試料に含まれる成分である複数の電解質を検出する複合電極６５と、各試料を複合電極６５内に導く一端部が複合電極６５の下端部に着脱可能に取り付けられた吸引ノズル６６とを備えている。そして、分析部２４における測定開始前及び測定終了後の待機中には、複合電極６５及び吸引ノズル６６内に校正試料が満たされている。また、測定中には、混合試料と校正試料を吸引するために図示しない移動機構により反応容器３と校正部６１の間を移動する。
【００３７】
複合電極６５は、例えば３７℃等の所定の温度に設定され、上下方向に延びた貫通孔６５ａを有する。そして、各試料と接することにより、各試料に含まれる特定の成分である３種類の電解質（ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオン）を選択的に検出して濃度に応じた電位を示す３つのイオン選択性電極（ＩＳＥ）６５１乃至６５３と、各試料と接することにより各ＩＳＥ６５１乃至６５３に対して基準となる電位を示す参照電極６５４により構成される。
【００３８】
ＩＳＥ６５１は、各試料に含まれるナトリウムイオンを検出する感応膜が貫通孔６５ａの一部を形成している。また、ＩＳＥ６５２は、ＩＳＥ６５１の上に離間して配置され、各試料に含まれるカリウムイオンを検出する感応膜が貫通孔６５ａの一部を形成している。更に、ＩＳＥ６５３は、ＩＳＥ６５２の上に離間して配置され、各試料に含まれる塩素イオンを検出する感応膜が貫通孔６５ａの一部を形成している。更にまた、参照電極６５４は、ＩＳＥ６５３の上に離間して配置され、各試料と接する液絡部が貫通孔６５ａの一部を形成している。
【００３９】
そして、各ＩＳＥ６５１乃至６５３は、参照電極６５４との間で貫通孔６５ａに流入した各試料に含まれる各電解質の活量に応じた電位差である起電力Ｅを発生する。この起電力Ｅは温度及び活量係数が一定となる条件で各電解質の濃度Ｃの対数ｌｎ（Ｃ）に比例し、ネルンスト式に基づいて個々のイオンセンサに特有の定数である勾配Ｓ及び切片Ｅ０の各項を含む第１の式{Ｅ＝Ｅ０＋Ｓ×ｌｎ（Ｃ）}で表される。
【００４０】
図３に示した校正部６１は、校正試料が収容された校正試料ボトル６１１と、イオンセンサユニット６０内に吸引される校正試料を複合電極６５と同じ温度に設定して収容する貯留容器６１２と、校正試料ボトル６１１内の校正試料を貯留容器６１２内に供給する校正試料ポンプ６１３と、イオンセンサユニット６０内に吸引された後に貯留容器６１２内に残存する不用になった校正試料を排出する排液ポンプ６１４とを備えている。
【００４１】
吸引ポンプ６２は、分析制御部２５の制御により、イオンセンサユニット６０の吸引ノズル６６が複合電極６５と同じ温度に設定された反応容器３内の混合試料や校正部６１の貯留容器６１２内に収容された校正試料に進入した位置で停止している間、チューブ６３を介して吸引を行う。この吸引により、図５（ａ）に示すように、反応容器３内の混合試料は、例えば校正試料で満たされた吸引ノズル６６内に流入し、流入した混合試料は吸引ノズル６６に導かれて校正試料で満たされた複合電極６５内に流入する。そして、吸引動作が停止したとき、吸引ノズル６６及び複合電極６５内は、校正試料から入れ替わった混合試料で満たされる。また、吸引した後、吐出を行う。この吐出によりイオンセンサユニット６０からチューブ６３内に流出した校正試料が排液タンク６７内に吐出される。
【００４２】
また、図５（ｂ）に示すように、貯留容器６１２内の校正試料は、混合試料で満たされた吸引ノズル６６内に流入し、流入した校正試料は吸引ノズル６６に導かれて混合試料で満たされた複合電極６５内に流入する。そして、吸引ノズル６６及び複合電極６５は、混合試料から入れ替わった校正試料で満たされる。また、吸引の後の吐出によりイオンセンサユニット６０からチューブ６３内に流出した混合試料が排液タンク６７内に吐出される。
【００４３】
このように、イオンセンサユニット６０内を校正試料又は混合試料の一方の試料で満たし、一方の試料で満たされたイオンセンサユニット６０内へ他方の試料のみを吸引させることにより、イオンセンサユニット６０の貫通孔６５ａへの空気の流入を防ぐことができる。これにより、貫通孔６５ａに空気が流入して電気的に切断されて各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の抵抗が異常に高くなることにより、増幅器６４で測定不可能となるのを防ぐことができる。
【００４４】
増幅器６４は、電解質項目の標準試料である例えば２つの第１及び第２の標準試料の内の低濃度の電解質を含有する第１の標準試料を含む混合試料が吸引されたイオンセンサユニット６０の各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した第１の標準信号を信号処理部２６へ出力する。また、例えば第１の標準試料の後に第１の標準試料よりも高濃度の電解質を含有する第２の標準試料を含む混合試料が吸引された各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した第２の標準信号を信号処理部２６へ出力する。更に、各第１及び第２の標準試料の後に被検試料を含む混合試料が吸引された各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した被検信号を信号処理部２６へ出力する。
【００４５】
また、増幅器６４は、第１の標準試料を含む混合試料又は被検試料を含む混合試料の各混合試料の吸引前に、例えば第１の標準試料を含む混合試料よりも高濃度の電解質を含有し、且つ第２の標準試料を含む混合試料よりも低濃度の電解質を含有する洗浄用としての校正試料が吸引された各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した電気信号である洗浄用の校正信号を信号処理部２６へ出力する。
【００４６】
更に、増幅器６４は、第１の標準試料を含む混合試料、第２の標準試料を含む混合試料、及び被検試料を含む混合試料の各混合試料吸引の後に引き続き校正用としての校正試料が吸引された各ＩＳＥ６５１乃至６５３と参照電極６５４との間の起電力を増幅し、その増幅した電気信号である校正用の校正信号を信号処理部２６へ出力する。
【００４７】
次に、図２乃至図８を参照して、電解質測定ユニット２２の増幅器６４で増幅された例えばＩＳＥ６５１と参照電極６５４との間における信号、この信号を信号処理部２６で収集するタイミングについて説明する。
図６は、増幅器６４から出力される第１の標準信号及び校正信号を示した図である。この信号７０は、イオンセンサユニット６０の校正試料の濃度に応じた校正信号７１と、この校正信号７１に引き続き出力される、校正試料を吸引した後に吸引される第１の標準試料を含む混合試料の吸引に応じた第１の標準信号７２と、この第１の標準信号７２に引き続き出力される、混合試料を吸引した後に吸引される第１の標準試料の校正用としての校正試料の吸引に応じた校正信号７３とにより構成される。
【００４８】
第１の標準信号７２は、ｍ回目（ｍは１以上の整数）の第１の標準試料を含む混合試料の吸引を開始してから（ｍ＋１）回目の校正試料の吸引を開始するまでのｍ回目の第１の標準試料吸引工程ＴＬのタイミングで増幅器６４から出力される。この第１の標準試料吸引工程ＴＬは、前側の例えば８．８秒間をモニタ工程Ｔａとし、このモニタ工程Ｔａの後に連なるモニタ工程Ｔａよりも時間の短い例えば０．２秒間を測定工程Ｔｂとする２工程に区分される。また、モニタ工程Ｔａは、吸引ポンプ６２の吸引動作により混合試料が吸引されている時間を含む吸引工程Ｔａ１及び吸引工程Ｔａ１の後に連なる吸引工程Ｔａ１よりも長い時間の安定化工程Ｔａ２に区分される。
【００４９】
そして、イオンセンサユニット６０内が校正試料から第１の標準試料を含む混合試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が混合試料に含まれる濃度方向である低濃度方向へ変化することにより、第１の標準信号７２は、低い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が混合試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、時間の経過に伴いイオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の混合試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、第１の標準信号７２は安定する。
【００５０】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される第１の標準信号７２をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換して複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される第１の標準信号７２を測定工程Ｔｂのタイミングでモニタ間隔よりも短い測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを例えば平均処理して第１の標準試料データを生成する。そして、生成した第１の標準試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００５１】
このように、測定工程Ｔｂでは、第１の標準信号７２の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、第１の標準試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、第１の標準信号７２のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制し、記憶部３２に保存するモニタデータ量を抑制することができる。
【００５２】
校正信号７３は、ｍ回目の第１の標準試料吸引工程ＴＬの後に連なる（ｍ＋１）回目の校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。この校正試料吸引工程ＴＣは、第１の標準試料吸引工程ＴＬと同様に、モニタ工程Ｔａ及び測定工程Ｔｂに区分される。また、モニタ工程Ｔａは、第１の標準試料吸引工程ＴＬのモニタ工程Ｔａと同様に、吸引工程Ｔａ１及び安定化工程Ｔａ２に区分される。
【００５３】
そして、イオンセンサユニット６０内が第１の標準試料を含む混合試料から校正試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が校正試料に含まれる濃度方向である高濃度方向へ変化することにより、校正信号７３は高い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が校正試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の校正試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、校正信号７３は安定する。
【００５４】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される校正信号７３をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される校正信号７３を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して第１の標準試料データ校正用の校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００５５】
このように、測定工程Ｔｂでは、校正信号７３の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、校正試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、測定工程Ｔｂよりも時間の長いモニタ工程Ｔａでは、校正信号７３のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、記憶部３２に保存するモニタデータの量を抑制することができる。
【００５６】
校正信号７１は、１回目の校正試料の吸引を開始してから第１の標準試料吸引工程ＴＬと同じ時間経過するまでの１回目の第１の標準試料吸引工程ＴＬのタイミングで増幅器６４から出力される。
【００５７】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される校正信号７１を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データを判定部４０に出力する。
【００５８】
図７は、増幅器６４から出力される第２の標準信号及び校正信号を示した図である。この信号８０は、イオンセンサユニット６０の校正試料の濃度に応じた校正信号８１と、この校正信号８１に引き続き出力される、校正試料を吸引した後に吸引される第２の標準試料を含む混合試料の濃度に応じた第２の標準信号８２と、この第２の標準信号８２に引き続き出力される、混合試料を吸引した後に吸引される第２の標準試料の校正用としての校正試料の濃度に応じた校正信号８３とにより構成される。
【００５９】
校正信号８１は、ｍ回目の第１の標準試料吸引工程ＴＬの後に連なる（ｍ＋１）回目の校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。
【００６０】
第２の標準信号８２は、ｎ回目（ｎは１以上の整数）の第２の標準試料を含む混合試料の吸引を開始してから第１の標準試料吸引工程ＴＬと同じ時間経過して（ｍ＋ｎ＋１）回目の校正試料の吸引を開始するまでのｎ回目の第２の標準試料吸引工程ＴＨのタイミングで増幅器６４から出力される。この第２の標準試料吸引工程ＴＨは第１の標準試料吸引工程ＴＬと同様に、モニタ工程Ｔａ及び測定工程Ｔｂに区分される。また、モニタ工程Ｔａは、第１の標準試料吸引工程ＴＬのモニタ工程Ｔａと同様に、吸引工程Ｔａ１及び安定化工程Ｔａ２に区分される。
【００６１】
そして、イオンセンサユニット６０内が校正試料から第２の標準試料を含む混合試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が混合試料に含まれる濃度方向である高濃度方向へ変化することにより、第２の標準信号８２は、高い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が混合試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の混合試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、第２の標準信号８２は安定する。
【００６２】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される第２の標準信号８２をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される第２の標準信号８２を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して第２の標準試料データを生成する。そして、生成した第２の標準試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００６３】
このように、測定工程Ｔｂでは、第２の標準信号８２の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、第２の標準試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、第２の標準信号８２のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、記憶部３２に保存するモニタデータの量を抑制することができる。
【００６４】
校正信号８３は、ｎ回目の第２の標準試料吸引工程ＴＨの後に連なる（ｍ＋ｎ＋１）回目の校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。そして、イオンセンサユニット６０内が第２の標準試料を含む混合試料から校正試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が校正試料に含まれる濃度方向である低濃度方向へ変化することにより、校正信号８３は低い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が校正試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の校正試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、校正信号８３は安定する。
【００６５】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される校正信号８３をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される校正信号８３を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して第２の標準試料データ校正用の校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００６６】
このように、測定工程Ｔｂでは、校正信号８３の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、校正試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、校正信号８３のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制し、記憶部３２に保存するモニタデータ量を抑制することができる。
【００６７】
図８は、増幅器６４から出力される被検信号及び校正信号の一例を示した図である。この信号９０は、イオンセンサユニット６０の校正試料の濃度に応じた校正信号９１と、この校正信号９１に引き続き出力される、校正試料を吸引した後に吸引される被検試料を含む混合試料の濃度に応じた被検信号９２と、この被検信号９２に引き続き出力される、前記混合試料を吸引した後に吸引される被検試料の校正用としての校正試料の濃度に応じた校正信号９３とにより構成される。
【００６８】
被検信号９２は、被検試料を含む混合試料の吸引を開始してから第１の標準試料吸引工程ＴＬと同じ時間経過して校正試料の吸引を開始するまでの被検試料吸引工程ＴＳのタイミングで増幅器６４から出力される。この被検試料吸引工程ＴＳは、第１の標準試料吸引工程ＴＬと同様に、モニタ工程Ｔａ及び測定工程Ｔｂに区分される。また、モニタ工程Ｔａは、第１の標準試料吸引工程ＴＬのモニタ工程Ｔａと同様に、吸引工程Ｔａ１及び安定化工程Ｔａ２に区分される。
【００６９】
そして、イオンセンサユニット６０内が校正試料から被検試料を含む混合試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の混合試料に含まれる電解質濃度が校正試料に含まれる電解質濃度よりも高い場合の高い方向、又は同じである場合の同じ高さ方向、又は低い場合の低い方向へ変動する。ここでは、混合試料に含まれる電解質濃度が校正試料に含まれる電解質濃度よりも高い場合の高い方向へ変動することにより、被検信号９２は、高い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が混合試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、混合試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、被検信号９２は安定する。
【００７０】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される被検信号９２をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また増幅器６４から出力される被検信号９２を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して被検試料データを生成する。そして、生成した被検試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００７１】
このように、測定工程Ｔｂでは、被検信号９２の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、被検試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、被検信号９２のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、多数の被検試料を測定することにより、記憶部３２に保存する量が膨大になるモニタデータの量を抑制することができる。
【００７２】
校正信号９３は、被検試料吸引工程ＴＳの後に連なる校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。そして、イオンセンサユニット６０内が被検試料を含む混合試料から校正試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、イオンセンサユニット６０内の電解質が校正試料に含まれる濃度方向である低濃度方向へ変化することにより、校正信号９３は低い方向へ変動する。また、イオンセンサユニット６０内が校正試料で満たされた安定化工程Ｔａ２及び測定工程Ｔｂにおいて、イオンセンサユニット６０内の電解質濃度が均一になり、イオンセンサユニット６０内の校正試料が複合電極６５と同じ温度になることにより、吸引時の電解質濃度の変動や混合試料の温度変動に応答したＩＳＥ６５１の電位が収束する。この収束により、校正信号９３は安定する。
【００７３】
信号処理部２６は、増幅器６４から出力される校正信号９３をモニタ工程Ｔａのタイミングでモニタ時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のモニタデータを生成する。そして、生成した複数のモニタデータを判定部４０に出力する。また、増幅器６４から出力される校正信号９３を測定工程Ｔｂのタイミングで測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して被検試料データ校正用の校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データをデータ処理部３０及び判定部４０に出力する。
【００７４】
このように、測定工程Ｔｂでは、校正信号９３の安定したスタティックな部分を測定時間毎に収集することにより、校正試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、校正信号９３のダイナミックな変動を含む部分をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、多数の被検試料を測定することにより、記憶部３２に保存する量が膨大になるモニタデータの量を抑制することができる。
【００７５】
校正信号９１は、被検試料吸引工程ＴＳの前に連なる校正試料吸引工程ＴＣのタイミングで増幅器６４から出力される。信号処理部２６は、測定工程Ｔｂのタイミングで増幅器６４から出力される校正信号９１を測定時間毎に収集し、収集した信号をデジタル信号に変換した複数のデータを処理して校正試料データを生成する。そして、生成した校正試料データを判定部４０に出力する。
【００７６】
次に、図３乃至図９を参照して、データ処理部３０における電解質項目の検量線の作成及び分析データの生成の一例を説明する。
図９は、第１の標準試料データ及びこのデータ校正用の校正試料データ、第２の標準試料データ及びこのデータ校正用の校正試料データ、並びに被検試料データ及びこのデータ校正用の校正試料データの一例を示した図である。データ処理部３０の演算部３１は、第１及び第２の標準試料の測定により信号処理部２６から出力される第１の標準試料データＥＬ及びこのデータの校正用の校正試料データＥＬＣ、並びに第２の標準試料データＥＨ及びこのデータの校正用の校正試料データＥＨＣに基づいて検量線を作成する。
【００７７】
ここで、第１の標準試料データＥＬから校正試料データＥＬＣを差し引いて第１の標準試料校正データΔＥＬを求める。また、第２の標準試料データＥＨから校正試料データＥＨＣを差し引いて第２の標準試料校正データΔＥＨを求める。求めた第１及び第２の標準試料校正データΔＥＬ，ΔＥＨ、並びに予め設定された第１の標準試料に含まれる電解質の濃度を示す第１の標準値ＣＬ及び第２の標準試料に含まれる電解質の濃度を示す第２の標準値ＣＨから、図１０に示すように、第１の関数{Ｙ＝ΔＥＬ＋Ｓ×（ｌｎＸ−ｌｎＣＬ）}{Ｓ＝（ΔＥＨ―ΔＥＬ）／ｌｎ（ＣＨ／ＣＬ）}で表される検量線Ｄを作成する。
【００７８】
また、被検試料の測定により信号処理部２６から出力され被検試料データＥＳ及びこのデータの校正用の校正試料データＥＳＣに基づいて分析データを生成する。ここで、被検試料データＥＳから校正試料データＥＳＣを差し引いて被検試料校正データΔＥＳを求める。そして、第１の関数の項Ｙに被検試料校正データΔＥＳを代入して項Ｘを求めることにより、被検試料に含まれる電解質の濃度である分析データＣＳを生成する。
【００７９】
判定部４０は、信号処理部２６から出力される各モニタデータに基づいて、そのモニタデータの後に生成される、第１の標準試料データＥＬ、校正試料データＥＬＣ、第２の標準試料データＥＨ、校正試料データＥＨＣ、被検試料データＥＳ、及び校正試料データＥＳＣの各試料データが正常であるか否かを判定する。
【００８０】
そして、第１の標準試料データＥＬ若しくは校正試料データＥＬＣが異常であると判定した場合、又は第２の標準試料データＥＨ若しくは校正試料データＥＨＣが異常であると判定した場合、検量線Ｄが異常であると判定する。また、被検試料データＥＳ若しくは校正試料データＥＳＣが異常であると判定した場合、分析データＣＳが異常であると判定する。
【００８１】
次に、図３乃至図１２を参照して、判定部４０における判定の一例を説明する。
図１１は、被検試料の測定により信号処理部２６で生成されたモニタデータの一例を示した図である。このモニタデータは、増幅器６４から出力された被検信号９２ａをモニタ工程Ｔａのタイミングで収集することにより生成された複数のモニタデータＳ２Ｍ、及び被検信号９２ａに引き続き出力された校正信号９３ａをモニタ工程Ｔａのタイミングで収集することにより生成された複数のモニタデータＣ２Ｍにより構成される。
【００８２】
モニタデータＳ２Ｍは、被検信号９２ａの前に増幅器６４から出力された校正信号９１ａの収集により生成された校正試料データＥＳＣ１の後に生成され、被検信号９２ａの収集により生成された例えば校正試料データＥＳＣ１よりも高い値を示す被検試料データＥＳ２の前に生成されたデータである。そして、モニタデータＳ２Ｍは、吸引工程Ｔａ１のタイミングで収集することにより生成された複数の吸引モニタデータＳ２Ｍ１、及び安定化工程Ｔａ２のタイミングで収集することにより生成された複数の安定化モニタデータＳ２Ｍ２により校正される。
【００８３】
モニタデータＣ２Ｍは、被検試料データＥＳ２の後に生成され、校正信号９３ａの収集により生成された校正試料データＥＳＣ２の前に生成されたデータである。そして、モニタデータＣ２Ｍは、吸引工程Ｔａ１のタイミングで収集することにより生成された複数の吸引モニタデータＣ２Ｍ１、及び安定化工程Ｔａ２のタイミングで収集することにより生成された複数の安定化モニタデータＣ２Ｍ２により構成される。
【００８４】
判定部４０は、吸引モニタデータＳ２Ｍ１及び安定化モニタデータＳ２Ｍ２に基づいて、被検試料データＥＳ２が正常であるか否かを判定する。
先ず、吸引モニタデータＳ２Ｍ１に基づいて判定する。モニタデータＳ２Ｍの前に生成された校正試料データＥＳＣ１及びモニタデータＳ２Ｍの後に生成された被検試料データＥＳ２の高い方の値に予め設定された許容値を加えた値を上限値とし、低い方の値から前記許容値を差し引いた値を下限値とする許容範囲Ｗ１を設ける。そして、すべての吸引モニタデータＳ２Ｍ１が許容範囲Ｗ１内である場合、被検試料データＥＳ２が正常であると判定する。また、少なくとも１つの吸引モニタデータＳ２Ｍ１が許容範囲Ｗ１から外れている場合、被検試料データＥＳ２が異常であるとであると判定する。
【００８５】
次いで、安定化モニタデータＳ２Ｍ２に基づいて判定する。安定化モニタデータＳ２Ｍ２の傾きを求め、求めた傾きが予め設定された許容傾斜範囲内である場合、被検試料データＥＳ２が正常であると判定する。また、図１２に示すように、求めた傾きが大きく傾いて許容傾斜範囲から外れている場合、被検試料データＥＳ２が不安定であると判定する。
【００８６】
ここでは、すべての吸引モニタデータＳ２Ｍ１が許容範囲Ｗ１に入っており、且つ安定化モニタデータＳ２Ｍ２の傾きが０付近で許容傾斜範囲内であるため、被検試料データＥＳ２が正常であると判定する。
【００８７】
判定部４０は、吸引モニタデータＣ２Ｍ１及び安定化モニタデータＣ２Ｍ２に基づいて、校正試料データＥＳＣ２が正常であるか否かを判定する。
先ず、吸引モニタデータＣ２Ｍ１に基づいて判定する。モニタデータＣ２Ｍの前に生成された被検試料データＥＳ２及びモニタデータＣ２Ｍの後に生成された校正試料データＥＳＣ２の高い方の値を予め設定された許容値を加えた値を上限値とし、低い方の値から前記許容値を差し引いた値を下限値とする許容範囲Ｗ２を設ける。そして、すべての吸引モニタデータＣ２Ｍ１が許容範囲Ｗ２内である場合、校正試料データＥＳＣ２が正常であると判定する。また、少なくとも１つの吸引モニタデータＣ２Ｍ１が許容範囲Ｗ２から外れている場合、校正試料データＥＳＣ２が異常であるとであると判定する。
【００８８】
次いで、安定化モニタデータＣ２Ｍ２に基づいて判定する。安定化モニタデータＣ２Ｍ２の傾きを求め、求めた傾きが予め設定された許容傾斜範囲内である場合、校正試料データＥＳＣ２が正常であると判定する。また、許容傾斜範囲から外れている場合、校正試料データＥＳＣ２が不安定であると判定する。
【００８９】
ここでは、吸引モニタデータＣ２Ｍ１の内の例えば２つの吸引モニタデータＣ２Ｍ１１，Ｃ２Ｍ１２が許容範囲Ｗ２から外れているため、校正試料データＥＳＣ２が異常であると判定する。従って、校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データ、即ち被検試料データＥＳ２から校正データＥＳＣ２を差し引いて被検試料校正データΔＥＳ２を求め、求めた被検試料校正データΔＥＳ２を図１０の第１の関数の項Ｙに代入して項Ｘを求めることにより生成される分析データが異常であると判定する。
【００９０】
そして、表示部５２に表示された異常情報が付加された分析データを、操作部５３からの入力により指定した後、グラフ表示させる入力操作が行われると、演算部３１は、記憶部３２に保存された校正試料データＥＳＣ１、モニタデータＳ２Ｍ、被検試料データＥＳ２、モニタデータＣ２Ｍ、及び校正試料データＥＳＣ２の判定に用いられた各データを読み出して、時系列に並べたグラフを作成する。次いで、作成したグラフを表示部５２に表示出力する。
【００９１】
このように、分析データの判定に使用された各データをグラフ化して表示部５２に表示させることができる。これにより、装置の故障診断を容易に行うことができる。
【００９２】
次に、校正試料データＥＳＣ２が異常であると判定した場合の原因の一例を説明する。イオンセンサユニット６０内が被検試料を含む混合試料から校正試料に入れ替わる吸引工程Ｔａ１において、例えば校正試料ボトル６１１内の校正試料が不足して貯留容器６１２に供給されない場合、イオンセンサユニット６０内に校正試料が吸引されず、空気が吸引されることになる。そして、吸引ポンプ６２により吸引動作が行われているとき、貫通孔６５ａに流入する空気により電気的に切断されて例えばＩＳＥ６５１と参照電極６５４との間の抵抗が異常に高くなり、増幅器６４で測定不可能となる。このため、校正信号９３ａは、吸引工程Ｔａ１において、図１１に示すように、破線で示したピークで表される信号を示す。これにより、許容範囲Ｗ２から外れる吸引モニタデータＣ２Ｍ１１，Ｃ２Ｍ１２が生成される。
【００９３】
吸引動作が停止した後、貫通孔６５ａを形成している壁面に残存する混合試料によりＩＳＥ６５１と参照電極６５４の間が増幅器６４で測定可能な程度に抵抗が下がって電気的に接続されると、ＩＳＥ６５１の感応膜表面に残存する混合試料により、安定化工程Ｔａ２の校正信号９３ａは、安定化工程Ｔａ２の被検信号９２ａとほぼ同じレベルを示す。これにより、校正試料データＥＳＣ２は、被検試料データＥＳ２とほぼ同じ値を示す。このため、分析データは、校正試料に含まれる電解質濃度よりも高い濃度にかかわらずと校正試料に含まれる電解質濃度と同じ値を示すことになる。
【００９４】
なお、吸引ノズル６６が屈曲して反応容器３に収容された混合試料や貯留容器６１２に収容された校正試料に進入させることができないと、上述した原因でイオンセンサユニット６０内に空気が吸引されることになり、被検試料データや校正試料データが異常であると判定されることになる。
【００９５】
また、吸引動作が停止した後、ＩＳＥ６５１と参照電極６５４の間が空気により増幅器６４で測定不可能な程度に電気的に切断されていると、増幅器６４で測定不可能な状態が続くため、校正試料データＥＳＣ２は異常な値を示す。これにより、校正試料データＥＳＣ２を用いて生成される分析データが異常であると容易に判定することができる。
【００９６】
なお、複合電極６５が設定された所定の温度に保たれていないとき、反応容器３内の混合試料が設定された所定の温度に保たれていないとき、貯留容器６１２内の校正試料が設定された所定の温度に保たれていないとき、又はＩＳＥ６５１の感応膜が劣化して応答速度が低下しているときには、各安定化モニタデータＳ２Ｍ２，Ｃ２Ｍ２の傾きが許容傾斜範囲から外れ、被検試料データＥＳ２、校正試料データＥＳＣ２が不安定であると判定することができる。
【００９７】
このように、モニタデータＳ２Ｍに基づいて、このデータに引き続き生成される被検試料データＥＳ２が正常であるか否かを判定することができる。また、モニタデータＣ２Ｍに基づいて、このデータに引き続き生成される校正試料データＥＳＣ２が正常であるか否かを判定することができる。そして、吸引モニタデータＳ２Ｍ１又は吸引モニタデータＣ２Ｍ１が異常であると判定した場合、被検試料データＥＳ２及び校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データが異常であると判定することができる。また、安定化モニタデータＳ２Ｍ２又は安定化モニタデータＣ２Ｍ２が不安定であると判定した場合、被検試料データＥＳ２及び校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データが不安定なデータであると判定することができる。
【００９８】
なお、安定化モニタデータＳ２Ｍ２及び安定化モニタデータＣ２Ｍ２の判定結果よりも吸引モニタデータＳ２Ｍ１及び吸引モニタデータＣ２Ｍ１の判定結果を優先する。従って、安定化モニタデータＳ２Ｍ２又は安定化モニタデータＣ２Ｍ２が不安定であると判定しても、吸引モニタデータＳ２Ｍ１又は吸引モニタデータＣ２Ｍ１が異常であると判定すると、分析データが異常であると判定する。
【００９９】
以上述べた実施形態によれば、第１及び第２の標準試料吸引工程ＴＬ，ＴＨ、被検試料吸引工程ＴＳ、及び校正試料吸引工程ＴＣの各試料吸引工程における測定工程Ｔｂでは、第１の標準信号、第２の標準信号、被検信号、及び校正信号の各信号を測定時間毎に収集することにより、第１の標準試料データ、第２の標準試料データ、被検試料データ、及び校正試料データの各試料データを精度良く生成することができる。また、測定工程Ｔｂの前にモニタ工程Ｔａを設け、モニタ工程Ｔａでは、各信号をモニタ時間毎に収集することにより、モニタデータを無闇に増やすことなく生成することができる。これにより、信号処理部２６における信号処理にかかる負荷や信号処理に要する時間を抑制することができる。また、多数の被検試料を測定することにより、記憶部３２に保存する量が膨大になるモニタデータの量を抑制することができる。
【０１００】
そして、モニタデータＳ２Ｍに基づいて、このデータに引き続き生成される被検試料データＥＳ２が正常であるか否かを判定することができる。また、モニタデータＣ２Ｍに基づいて、このデータに引き続き生成される校正試料データＥＳＣ２が正常であるか否かを判定することができる。そして、吸引モニタデータＳ２Ｍ１又は吸引モニタデータＣ２Ｍ１が異常であると判定した場合、被検試料データＥＳ２及び校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データが異常であると判定することができる。また、安定化モニタデータＳ２Ｍ２又は安定化モニタデータＣ２Ｍ２が異常であると判定した場合、被検試料データＥＳ２及び校正試料データＥＳＣ２に基づいて生成される分析データが不安定なデータであると判定することができる。これにより、異常情報を出力部５０に出力することができる。
【０１０１】
以上により、簡単な構成で分析データの異常を検出することが可能となり、分析データの異常による誤診を防ぐことができる。
【０１０２】
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】
【０１０３】
３ 反応容器
２２ 電解質測定ユニット
２５ 分析制御部
２６ 信号処理部
３０ データ処理部
３１ 演算部
３２ 記憶部
４０ 判定部
６０ イオンセンサユニット
６１ 校正部
６２ 吸引ポンプ
６３ チューブ
６４ 増幅器
６５ 複合電極
６６ 吸引ノズル
６７ 排液タンク
６１１ 校正試料ボトル
６１２ 貯留容器
６１３ 校正試料ポンプ
６１４ 排液ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に収容された試料を吸引する吸引手段と、
前記吸引手段により吸引された試料に含まれる成分を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された信号を、モニタ工程のタイミングでモニタ時間毎に収集して複数のモニタデータを生成し、前記モニタ工程の後に連なる測定工程のタイミングで測定時間毎に収集して試料データを生成する信号処理手段と、
前記試料データ及び予め作成された正常な検量線に基づいて、分析データを生成する演算手段と、
前記モニタデータに基づいて前記分析データが正常であるか否かを判定する判定手段とを
備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記測定工程は、前記モニタ工程よりも短い時間であり、
前記測定時間は、前記モニタ時間よりも短い時間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】
前記モニタ工程は、前記吸引手段により試料が吸引されている時間を含む吸引工程及びこの吸引工程の後に連なる安定化工程に区分され、
前記信号処理手段は、前記検出手段により検出された信号を前記吸引工程のタイミングで収集して吸引モニタデータを生成し、
前記判定手段は、前記吸引工程の前に連なる前記測定工程のタイミングで生成された第１の試料データ、及び前記安定化工程の後に連なる前記測定工程のタイミングで生成された第２の試料データの高い方の値に予め設定された許容値を加えた値を上限値とし、低い方の値から前記許容値を差し引いた値を下限値とする許容範囲を設け、前記吸引モニタデータが前記許容範囲内である場合に前記第２の試料データが正常であると判定し、前記吸引モニタデータが前記許容範囲から外れている場合に前記第２の試料データが異常であると判定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記信号処理手段は、前記検出手段により検出された信号を前記安定化工程のタイミングで収集して安定化モニタデータを生成し、
前記判定手段は、前記安定化モニタデータの傾きを求め、前記傾きが予め設定された許容傾斜範囲内である場合、前記第２の試料データが正常であると判定し、前記傾きが前記許容傾斜範囲から外れている場合、前記第２の試料データが不安定であると判定するようにした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】
前記容器は、被検体から採取された被検試料を含む混合試料を収容した反応容器及び前記混合試料を校正するための校正試料を収容した貯留容器からなり、
前記第１の試料データは、前記混合試料又は前記校正試料の一方の試料の吸引により生成されたデータであり、
前記第２の試料データは、他方の試料の吸引により生成されたデータであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の自動分析装置。
【請求項６】
前記検出手段は、イオン選択性電極及び参照電極であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動分析装置。
【請求項１】
容器に収容された試料を吸引する吸引手段と、
前記吸引手段により吸引された試料に含まれる成分を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された信号を、モニタ工程のタイミングでモニタ時間毎に収集して複数のモニタデータを生成し、前記モニタ工程の後に連なる測定工程のタイミングで測定時間毎に収集して試料データを生成する信号処理手段と、
前記試料データ及び予め作成された正常な検量線に基づいて、分析データを生成する演算手段と、
前記モニタデータに基づいて前記分析データが正常であるか否かを判定する判定手段とを
備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記測定工程は、前記モニタ工程よりも短い時間であり、
前記測定時間は、前記モニタ時間よりも短い時間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】
前記モニタ工程は、前記吸引手段により試料が吸引されている時間を含む吸引工程及びこの吸引工程の後に連なる安定化工程に区分され、
前記信号処理手段は、前記検出手段により検出された信号を前記吸引工程のタイミングで収集して吸引モニタデータを生成し、
前記判定手段は、前記吸引工程の前に連なる前記測定工程のタイミングで生成された第１の試料データ、及び前記安定化工程の後に連なる前記測定工程のタイミングで生成された第２の試料データの高い方の値に予め設定された許容値を加えた値を上限値とし、低い方の値から前記許容値を差し引いた値を下限値とする許容範囲を設け、前記吸引モニタデータが前記許容範囲内である場合に前記第２の試料データが正常であると判定し、前記吸引モニタデータが前記許容範囲から外れている場合に前記第２の試料データが異常であると判定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記信号処理手段は、前記検出手段により検出された信号を前記安定化工程のタイミングで収集して安定化モニタデータを生成し、
前記判定手段は、前記安定化モニタデータの傾きを求め、前記傾きが予め設定された許容傾斜範囲内である場合、前記第２の試料データが正常であると判定し、前記傾きが前記許容傾斜範囲から外れている場合、前記第２の試料データが不安定であると判定するようにした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】
前記容器は、被検体から採取された被検試料を含む混合試料を収容した反応容器及び前記混合試料を校正するための校正試料を収容した貯留容器からなり、
前記第１の試料データは、前記混合試料又は前記校正試料の一方の試料の吸引により生成されたデータであり、
前記第２の試料データは、他方の試料の吸引により生成されたデータであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の自動分析装置。
【請求項６】
前記検出手段は、イオン選択性電極及び参照電極であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−４２３５９（Ｐ２０１２−４２３５９Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８４４４５（Ｐ２０１０−１８４４４５）
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【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)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【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)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
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