自動分析装置
【課題】装置の大型化および複雑化を伴うことなく、装置分析部の自動校正を行い、また装置の状態を保証できる自動分析装置を提供する。
【解決手段】測光位置に配置されるとともに試料と試薬との混合液を収容する反応容器に光を照射する光源と、前記混合液からの透過光または散乱光を検出する光度計を備えた自動分析装置であって、前記反応容器が配置される反応ディスクに、前記光度計の校正および状態チェックに用いる校正部材を備えており、前記校正部材により、光度計の校正が定期的に自動で実施され、光度計の光量変動や、反応容器の汚れ、恒温槽循環水の異物による汚れなど装置分析部の状態チェックが定期的に自動で実施される。
【解決手段】測光位置に配置されるとともに試料と試薬との混合液を収容する反応容器に光を照射する光源と、前記混合液からの透過光または散乱光を検出する光度計を備えた自動分析装置であって、前記反応容器が配置される反応ディスクに、前記光度計の校正および状態チェックに用いる校正部材を備えており、前記校正部材により、光度計の校正が定期的に自動で実施され、光度計の光量変動や、反応容器の汚れ、恒温槽循環水の異物による汚れなど装置分析部の状態チェックが定期的に自動で実施される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は血液や尿などの試料（以下、サンプルとも言う）に含まれる成分量を分析する自動分析装置の校正および状態管理に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
試料に含まれる成分量を分析する分析装置として、光源からの光を、試料、または試料と試薬とが混合した反応液に照射し、その結果得られる単一または複数の波長の透過光量を測定し吸光度を算出して、Lambert-Beerの法則にしたがい、吸光度と濃度の関係から成分量を割り出す自動分析装置が広く用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
これらの装置においては、回転と停止を繰り返す反応ディスクに、反応液を保持する多数の反応容器が円周状に並べられ、反応ディスク回転中に、予め配置された透過光測定部により、約１０分間、一定の時間間隔で吸光度の経時変化が測定される。測定終了後、反応容器は洗浄機構により洗浄されて、再び分析に使用される。
【０００４】
反応液の反応には、基質と酵素との呈色反応と、抗原と抗体との凝集反応の大きく２種類の反応が用いられる。
【０００５】
前者は生化学分析であり、検査項目としてＬＤＨ（乳酸脱水素酵素）、ＡＬＰ（アルカリホスファターゼ）、ＡＳＴ（アスパラギン酸アミノトランスフェナーゼ）などがある。後者は免疫分析であり、検査項目としてＣＲＰ（Ｃ反応性蛋白）、ＩｇＧ（免疫グロブリン）、ＲＦ（リウマトイド因子）などがある。
【０００６】
後者の免疫分析で測定される測定物質は血中濃度が低いため高感度な検出系が要求される。例えば、ラテックス粒子の表面に抗体を感作（結合）させた試薬を用い、試料中に含まれる抗原との抗原抗体反応によりラテックス粒子を凝集させる際に、反応液に光を照射し、ラテックス凝集塊に散乱されずに透過した光量を測定することでサンプル中に含まれる成分量を定量するラテックス凝集法での高感度化が図られてきた。
【０００７】
さらに自動分析装置としては、透過光量を測定するのではなく、散乱光量を測定することによる高感度化も試みられている。
【０００８】
ところで、高感度化においては、装置依存のわずかな光量データの変動も、ごく微小な光量変化を高感度検出する際には大きな障害となり得る。また、高感度検出する際には測定時の基準を安定させる必要があり、安定した装置校正を実施する必要があった。これらの要求に対して、透明材料が封入された容器の吸光度を基準として光度計のドリフトを補正する技術（特許文献２参照）や、透明部材の内部に粒子を模したレーザー光線による溶融痕を多数配置することで、校正坂内の粒子の材料成分や着色のロットによるばらつきに左右されない校正板を作製する技術（特許文献３参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４４５１４３３号公報
【特許文献２】特開２０００−０６５７４４号公報
【特許文献３】特開２００７−３２２２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２の提案は、反応ディスクに配置された透明材料が封入された容器には反応容器洗浄用の洗浄ノズルを挿入できないため、通常は複数の洗浄ノズルを同時に上下動作させる機構に対し、洗浄ノズルを独立に動作制御することが必要であり機構が複雑になってしまうという問題があった。また、特許文献３の提案は、校正作業が自動化されておらず、常に装置状態を管理できる技術とはいえなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１２】
本願発明は、試料と試薬の混合液を収める反応容器を円周上に載置する反応ディスクと、該反応容器に光を照射する光源と、光源からの照射された光を検出する光度計と、該反応容器の底に接触した際に衝撃を緩和するクッション機構を備えた、該反応容器を洗浄するための複数のノズルと、該反応容器を載置する箇所に載置され、ノズルが挿入される凹部を備える、光度計を校正するための校正部材とを備える自動分析装置である。
【００１３】
また、別の本願発明は、当該校正部材により、光度計の校正が自動的に行うことができる自動分析装置である。また、定期的に自動で実施され、光度計の光量変動や、反応容器の汚れ、恒温槽循環水の異物による汚れなど装置分析部の状態チェックが定期的に自動で実施される自動分析装置である。
【発明の効果】
【００１４】
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。
【００１５】
本発明によれば、反応ディスクに配置された校正部材により、装置の大型化や複雑化を伴うことなく、光度計の校正および装置分析部の状態チェックが可能となる。また、自動での光度計の校正も可能となる。したがって、データの正確性や安定性を高め、測定対象物質の高感度な検出が可能な自動分析装置を提供できる。
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態である自動分析装置の全体構成を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における校正部材および反応容器洗浄機構の概略図である。
【図３】本発明の一実施の形態における原点用および基準光量用一体型の校正部材の概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態における原点用と基準光量用が別体型の校正部材の概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の自動分析装置における基準光源による校正の動作フロー図である。
【図６】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の自動分析装置における装置光源による校正の動作フロー図である。
【図７】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の自動分析装置における分析中の原点および基準光量チェックの動作フロー図である。
【図８】（ａ）〜（ｍ）は、本発明の自動分析装置における基準光量校正部材チェックの動作フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態である自動分析装置の全体構成を示すシステムブロック図である。図１に示すように、自動分析装置１は、主に、反応ディスク１０、サンプルディスク２０、試薬ディスク３０ａ、３０ｂ、光源４０、光度計４１およびコンピュータ５０から構成されている。光度計４１は、多波長吸光光度計であっても、光散乱光度計であってもよい。
【００２０】
反応ディスク１０は、間欠回転可能に設けられており、ディスク上に透光性材料からなる多数の反応容器１１が周方向に沿って装着されている。反応容器１１は、恒温槽１２により所定温度（例えば３７℃）に維持されている。恒温槽１２内の流体は、恒温維持装置１３により温度調整されている。
【００２１】
サンプルディスク２０上には、血液、尿等の生体サンプルを収容する多数の検体容器２１が、図示の例では二重に、周方向に沿って載置されている。また、サンプルディスク２０の近傍には、サンプル分注機構２２が配置されている。このサンプル分注機構２２は、可動アーム２３と、これに取り付けられたピペットノズル２４とから主に構成されている。この構成により、サンプル分注機構２２は、サンプル分注時にはピペットノズル２４が可動アーム２３により分注位置に適宜移動して、サンプルディスク２０の吸入位置に位置する検体容器２１から所定量のサンプルを吸入し、そのサンプルを反応ディスク１０上の吐出位置にある反応容器１１内に吐出する。
【００２２】
試薬ディスク３０ａ、３０ｂは、互いに概ね同径かつ同形状のディスクであり、試薬保冷庫３１ａ、３１ｂがそれぞれ周方向に沿って配置されている。この試薬保冷庫３１ａ、３１ｂには、バーコードのように試薬識別情報を表示したラベルが貼られた複数の試薬ボトル３２ａ、３２ｂが、試薬ディスク３０ａ、３０ｂの周方向に沿ってそれぞれ載置されている。これらの試薬ボトル３２ａ、３２ｂには、自動分析装置１により分析され得る分析項目に対応する試薬液が収容されている。また、各試薬保冷庫３１ａ、３１ｂは、バーコード読み取り装置３３ａ、３３ｂが付属されており、これらの装置が試薬登録時に各試薬ボトル３２ａ、３２ｂの外壁に表示されているバーコードを読み取る。読み取られた試薬情報は、試薬ディスク３０ａ、３０ｂ上のポジションとともにメモリ５６に登録される。
【００２３】
また、試薬ディスク３０ａ、３０ｂの近傍には、サンプル分注機構２２と概ね同様の機構をなす試薬分注機構３４ａ、３４ｂがそれぞれ配置されている。試薬分注時には、これらが備えるピペットノズルにより、反応ディスク１０上の試薬受け入れ位置に位置付けられる検査項目に応じた試薬ボトル３２ａ、３２ｂから試薬液を吸入し、該当する反応容器１１内へ吐出する。
【００２４】
反応ディスク１０、試薬ディスク３０ａ、３０ｂおよび試薬分注機構３４ａ、３４ｂに囲まれる位置には、攪拌機構３５ａ、３５ｂが配置されている。反応容器１１内に収容されたサンプルと試薬との混合液は、この攪拌機構３５ａ、３５ｂにより攪拌されて反応が促進される。
【００２５】
ここで、光源４０は反応ディスク１０の中心部付近に、光度計４１は反応ディスク１０の外周側に配置されており、攪拌を終えた反応容器１１の列は光源４０と光度計４１とによって挟まれた測光位置を通るように回転移動する。光度計４１は恒温槽１２の別ポジションに多波長吸光光度計または光散乱光度計を備えてもよく、散乱光と透過光の両方を使って濃度演算を行ってもよい。なお、光源４０と光度計４１は光検出系を構成する。
【００２６】
各反応容器１１内におけるサンプルと試薬との反応液は、反応ディスク１０の回転動作中に光度計４１の前を横切る度に測光される。サンプル毎に測定された散乱光のアナログ信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器５４に入力される。使用済みの反応容器１１は、反応ディスク１０の近傍に配置された反応容器洗浄機構３６により、内部が洗浄されて繰り返しの使用を可能にする。
【００２７】
次に、図１の自動分析装置１における制御系及び信号処理系について簡単に説明する。コンピュータ５０は、インターフェース５１を介して、サンプル分注制御部５２、試薬分注制御部５３、Ａ／Ｄ変換器５４に接続されている。コンピュータ５０は、サンプル分注制御部５２に対して指令を送り、サンプルの分注動作を制御する。また、コンピュータ５０は、試薬分注制御部５３に対して指令を送り、試薬の分注動作を制御する。さらに、コンピュータ５０は、制御部を備え、反応ディスク１０の回転、光源４０と光度計４１を制御する。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換器５４によってディジタル信号に変換された測光値は、コンピュータ５０に取り込まれる。
【００２９】
インターフェース５１には、印字するためのプリンタ５５、記憶装置であるメモリ５６や外部出力メディア５７、操作指令等を入力するためのキーボード５８、画面表示するためのＣＲＴディスプレイ（表示装置）５９が接続されている。表示装置５９としては、ＣＲＴディスプレイの他に液晶ディスプレイなどを採用できる。メモリ５６は、例えばハードディスクメモリまたは外部メモリにより構成される。メモリ５６には、各操作者のパスワード、各画面の表示レベル、分析パラメータ、分析項目依頼内容、キャリブレーション結果、分析結果等の情報が記憶される。
【００３０】
次に、図１の自動分析装置１におけるサンプルの分析動作を説明する。自動分析装置１によって分析可能な項目に関する分析パラメータは、予めキーボード５８等の情報入力装置を介して入力されておリ、メモリ５６に記憶されている。操作者は、操作機能画面を用いて各サンプルに依頼されている検査項目を選択する。
【００３１】
この際に、患者ＩＤなどの情報もキーボード５８から入力される。各サンプルに対して指示された検査項目を分析するために、サンプル分注機構２２のピペットノズル２４は、分析パラメータにしたがって、検体容器２１から反応容器１１へ所定量のサンプルを分注する。
【００３２】
サンプルが分注された反応容器１１は、反応ディスク１０の回転によって移送され、試薬受け入れ位置に停止する。試薬分注機構３４ａ、３４ｂのピペットノズルは、該当する検査項目の分析パラメータにしたがって、反応容器１１に所定量の試薬液を分注する。サンプルと試薬の分注順序は、この例とは逆に、サンプルより試薬が先であってもよい。
【００３３】
その後、攪拌機構３５ａ、３５ｂにより、サンプルと試薬との攪拌が行われ、混合される。この反応容器１１が、測光位置を横切る時、光度計４１により反応液の透過光または／および散乱光が測光される。測光された透過光または／および散乱光は、Ａ／Ｄ変換器５４により光量に比例した数値に変換され、インターフェース５１を経由して、コンピュータ５０に取り込まれる。
【００３４】
この変換された数値を用い、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、濃度データが算出される。各検査項目の分析結果としての成分濃度データは、プリンタ５５やＣＲＴディスプレイ５９の画面に出力される。
【００３５】
以上の測定動作が実行される前に、操作者は、分析測定に必要な種々のパラメータの設定や試料の登録を、ＣＲＴディスプレイ５９の操作画面を介して行う。また、操作者は、測定後の分析結果をＣＲＴディスプレイ５９上の操作画面により確認する。
【００３６】
図２は、本発明の一実施の形態における光検出系の校正部材および反応容器洗浄機構３６の概略図である。原点校正部材６６および基準光量校正部材６７は反応ディスク１０に反応容器１１とともに組み込まれている例を示している。すなわち、これらの校正部材は、反応容器１１を載置する箇所に載置される。図中の矢印６９は、光源４０から光が照射される測光部の高さｂを表しており、光検出系の最少測光液量の高さより高く設定されている。例えば、セルの幅４.５mm、光路長５mm、最少測光液量１２０μＬとすると液量高さは５.３３mmとなるので、ｂ＞５.３３mmと設定される。
【００３７】
原点校正部材６６の測光部は、恒温槽１２の循環水が存在することになり、原点校正部材６６の汚れに関係なく、安定した測光が可能となる。つまり、原点校正部材６６に関しては、光源と光度計との間の光路に部材が存在しない。さらに恒温槽循環流路に、循環水内での小気泡の発生を抑えるために脱気装置を追加したり、循環水内の異物を除去するためにフィルターを追加すれば、より安定した測光が可能となる。
【００３８】
基準光量校正部材６７は、光を散乱させるための微粒子等が均一に分散された透明材料や、光を吸収するように着色された材料からなり、光を照射したときの透過光や散乱光が一定に保たれるようになっている。特に、光散乱光度計を校正する場合において、透明材料では原理的に散乱光が発生しないため校正することはできない。そこで、ラテックス標準粒子の混合液等で校正する技術があるが、固液混合の校正液では粒子の分散が流動的になり散乱光が安定しないことや、気泡や異物の混入による測光への影響や、コストの観点から、基準光量校正部材６７のような固形物である校正部材を用いることは非常に有効な手段といえる。
【００３９】
反応容器洗浄機構３６は、反応液吸引／洗剤吐出ノズル６１、洗剤吸引／洗浄水吐出ノズル６２、洗浄水吸引ノズル６３、ブランク水吐出ノズル６４、ブランク水吸引ノズル６５を備え、分析に使用した反応容器１１を洗浄する。さらに、反応容器１１の光学的個体差をキャンセルするためのセルブランク値を算出するため、反応容器１１にブランク水を吐出し透過光量または／および散乱光量を光度計４１により測光し、次の分析に備える。各ノズル、特に吸引用ノズルは、確実に反応容器内の液体を吸い取るために、反応容器１１の底に接触させる。その際、ノズル先端を確実に反応容器１１の底に接触させ、かつノズルへの衝撃を緩和する目的で、各ノズルには衝撃を緩和するクッション機構６０が備えられている。図中の矢印６８は、クッション機構６０のストローク量ａを表している。ストローク量ａは、「反応容器洗浄動作時のクッション量」＋「校正部材の測光部高さｂ」＋「祐度」となっている。両校正部材６６、６７には、ダミーの反応容器状部位が備わっており、反応容器洗浄機構３６のノズルが校正部材内に降下してきても、クッション機構６０のストローク量にて裕度を持ってストロークできる構造となっている。したがって、特に特別な機構を用いることなく、校正部材を反応ディスク中に設置することが可能となる。両校正部材の共通の特徴として、ノズルが挿入される凹部が備えられている点であり、この特徴により特別な機構を用いることなく、従来の自動分析装置に適用できる。また、サンプル分注制御部５２と試薬分注制御部５３により、分析中にこれらの校正部材には検体や試薬は分注されないように制御される。
【００４０】
図３に、本発明の一実施の形態における原点／基準光量一体型校正部材７０の概略図を示す。この校正部材は、光を散乱させるための微粒子が均一に分散された透明材料や、光を吸収するように着色された材料により作製されている。反応ディスク１０の定められた位置に精度よく取り付けられるように、位置決め穴が設けられている。
【００４１】
図４に本発明の一実施の形態における原点／基準光量別体型校正部材の概略図を示す。この校正部材は、校正部材ホルダ７１、第１基準光量校正部材７２、第２基準光量校正部材７３からなる。図のように、基準光量校正部材を複数箇所に入れられるようにすれば、光の散乱特性や吸収特性が異なる材料による多点校正や、光検出系のチェックができる。また、基準光量校正部材を汚れや劣化により交換する場合に、個別に対応できる。また、吸光光度計用と光散乱光度計用の校正部材を個別にもつ構成も考えられる。つまり、光を吸収するように着色された材料からなる校正部材と光を散乱させるための粒子が均一に分散された透明材料からなる校正部材とを組み合わせることができる。また、透過率を変えるために色の濃さを変えた着色材料同士とを組み合わせることも、散乱させるための粒子密度を変えることで散乱量を変えた透明材料同士とを組み合わせることもできる。複数の基準光量校正部材を組み合わせることでより高度な校正などを行うことができる。基準光量校正部材の種類や数については、必要に応じて任意に設定してよい。
【００４２】
以下、図５〜図８において具体的な校正フローを説明する。下記のフローは、コンピュータ５０に備えられた制御部により、各フローは自動的に制御させる。例えば、制御部は、原点校正部材と基準光量校正部材とを、光源と光度計とによる測光が行われるよう、反応ディスクを回転移動させ、制御部は、当該測光結果に基づき、光度計を校正する。図５、６は基準光量の校正に関するフローであるが、図７、８は当該校正とは別に、各種の異常を検知するためのフローである。これらは、いずれも原点校正部材６６と基準光量校正部材６７の両方、若しくは、いずれかを用いて制御させる。
【００４３】
図５（ａ）〜（ｈ）は、本発明の自動分析装置における基準光源による校正の動作フロー図である。本校正は、自動分析装置の製造時など必要に応じて実施する。（ａ）基準光源による光検出系の校正が開始されると、測光部に原点校正部材６６が移動し、（ｂ）予め設定された既定時間（例えば１０分間）に複数回（例えば３４回）にわたりＩR0の測光を実施する。このとき、原点校正部材６６を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。ＩR0の測光が完了すると、（ｃ）既定時間におけるＩR0の変動が、予め設定された既定範囲内であるか確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。ＩR0の変動が既定範囲内であった場合、ＩR0の測定結果の平均値または中央値により原点の校正が行われ、結果がメモリ５６に記憶される。ＩR0の変動が既定範囲外であった場合、再びＩR0の測光を実施する。
【００４４】
次に、測光部に基準光量校正部材６７が移動し、（ｅ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩRSの測光を実施する。このとき、基準光量校正部材６７を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。ＩRSの測光が完了すると、（ｆ）既定時間におけるＩRSの変動が、予め設定された既定範囲内であるか確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。ＩRSの変動が既定範囲内であった場合、ＩRSの測定値の平均値または中央値により光度計の基準光量の校正が行われ、結果がメモリ５６に記憶される。ここで記載する基準光量の校正とは、予め光量が既知の基準光源と、前記基準光源の照射光による散乱光強度が既知である基準光量校正部材６７により、光度計の光量出力値を校正し、メモリ５６に記憶することであり、図６で説明する装置光源による光検出系の校正のチェック基準として用いる。ＩRSの変動が既定範囲外であった場合、再びＩR0から測光を実施する。このようにして、光検出系の最も基本となる装置固有の校正値が取得される。基準光量校正部材６７は、既知の光の吸収率や、散乱度合いが既知のため、どの程度が既定範囲内かが予め分かるため、基準光量の校正が可能となる。
【００４５】
図６（ａ）〜（ｌ）は、本発明の自動分析装置における装置光源による光検出系の校正の動作フロー図である。本校正は、定期的（例えば毎日１回）に実施され、次回の装置光源による校正までの基準となる。ここで記載する装置光源による光検出系の校正は、装置光源による装置実装状態での光度計の光量出力値の校正であり、光源の光量低下による測定感度の低下をキャンセルできる。しかしながら、測定感度の低下をキャンセルするためには、装置の光量出力の最小単位に対し、Ａ／Ｄ変換器５４の最小単位が十分に小さいことが必要である。（ａ）装置光源による校正が開始されると、（ｂ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩ0の測光を実施する。このとき、基準光量校正部材６７を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。Ｉ0の測光が完了すると、（ｃ）既定時間におけるＩ0の変動が、予め設定された既定範囲内であるか確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。Ｉ0の変動が既定範囲内であった場合、（ｄ）Ｉ0がＩR0と比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩ0／ＩR0などが用いられる。Ｉ0とＩR0の乖離が既定範囲内であった場合、（ｅ）Ｉ0の測定値の平均値または中央値により原点の校正が行われ、結果がメモリ５６に記憶される。
【００４６】
次に、測光部に基準光量校正部材６７が移動し、（ｆ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩSの測光を実施する。このとき、基準光量校正部材６７を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。ＩSの測光が完了すると、（ｇ）既定時間におけるＩSの変動が、予め設定された既定範囲内であるか確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。ＩSの変動が既定範囲内であった場合、（ｈ）ＩSがＩRSと比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩS／ＩRSなどが用いられる。ＩSとＩRSの乖離が既定範囲内であった場合、（ｉ）ＩSの測定値の平均値または中央値により光度計の基準光量の校正が行われ、結果がメモリ５６に記憶される。
【００４７】
一方、Ｉ0とＩR0、ＩSとＩRSの乖離が既定範囲外であった場合、（ｊ）光量異常アラームが付加され、（ｋ）光源交換依頼を出力し、光源の交換を促す。このようにして、光検出系の日常分析における基本となる校正値が取得される。
【００４８】
図７（ａ）〜（ｌ）は、本発明の自動分析装置における分析中の原点および基準光量チェックの動作フロー図である。本機能により、分析直前および分析中に光源光量や、光検出系のドリフトや、反応容器１１の状態などがチェックされる。（ａ）分析が開始されると、（ｂ）原点校正部材６６が測光部を通過するタイミングでＩ0iが測光され、（ｃ）Ｉ0iがＩ0と比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩ0i／Ｉ0などが用いられる。Ｉ0iとＩ0の乖離が既定範囲内であった場合、（ｄ）基準光量校正部材６７が測光部を通過するタイミングでＩSiが測光され、（ｅ）ＩSiがＩSと比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩSi／ＩSなどが用いられる。ＩSiとＩSの乖離が既定範囲内であった場合、（ｆ）セルブランクＩCBiが測光され、（ｇ）ＩCBiがＩ0と比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩCBi／Ｉ0などが用いられる。セルブランク値の確認は従来から行われているように、予め取得したセルブランク値との比較や、複数回取得した値同士を比較して判断しても良い。しかしながら、従来のセルブランク値の確認方法では、基準となるセルブランク値取得時に反応容器内壁に気泡等が付着すると正しい値が測定できずアラーム発生につながったが、気泡の影響がないＩ0を基準に用いることにより正しく安定した結果が得られる。ＩCBiが既定範囲内であった場合、分析依頼が残っているか確認され、残っている場合は引き続き分析およびチェックが繰り返される。
【００４９】
一方、Ｉ0i、ＩSi、ＩCBiが既定範囲外であった場合に、それぞれ（ｉ）原点異常アラーム、（ｊ）基準光量異常アラーム、（ｋ）セルブランク異常アラームが付与される。
【００５０】
図５、図６、図７に記載した光検出系の校正やチェックは、原点校正部材６６および基準光量校正部材６７を用いて、多点校正や多点チェックを実施するほうが望ましいが、原点校正部材６６または基準光量校正部材６７のみで実施する方法も考えられる。
【００５１】
図８（ａ）〜（ｍ）は、本発明の自動分析装置における基準光量校正部材チェックの動作フロー図である。本機能は、分析前に定期的（例えば毎日１回）実施され、分析に備える。（ａ）基準光量校正部材チェックが開始されると測光部に原点校正部材６６が移動し、（ｂ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩ0iの測光を実施する。このとき、原点校正部材６６を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。Ｉ0iの測光が完了すると、（ｃ）既定時間におけるＩ0iの変動が、予め設定された既定範囲内か確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。Ｉ0iの変動が既定範囲内であった場合、（ｄ）Ｉ0iがＩR0と比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内か確認される。比較には、例えばＩ0i／ＩR0が用いられる。Ｉ0iが既定範囲内であった場合、測光部に基準光量校正部材６７が移動し、（ｅ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩSiの測光を実施する。このとき、基準光量校正部材６７を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。ＩSiの測光が完了すると、（ｆ）既定時間におけるＩSiの変動が、予め設定された既定範囲内か確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。ＩSiの変動が既定範囲内であった場合、（ｇ）ＩSiがＩRSと比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内か確認される。比較には、例えばＩSi／ＩRSなどが用いられる。ＩSiが既定範囲内であった場合、（ｈ）ＩSi／Ｉ0iの値が予め設定した既定範囲内であるか確認される。Ｉ0iは水を測光した結果であり汚れ等による経時劣化の影響を受けにくいため常に安定した値となる。光学系の汚れや劣化の影響は、ＩSiとＩ0iで同等であるため、Ｉ0iを基準とすればＩSiの汚れや光学的劣化を検出できる。ＩSi／Ｉ0iが既定範囲内であれば、基準光量校正部材チェックは終了する。ＩSi／Ｉ0iが既定範囲外の場合は、（ｋ）基準光量校正部材異常アラームを付加し、（ｌ）基準光量校正部材交換依頼を出力し、基準光量校正部材の交換を促す。
【００５２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、血液や尿などの試料に含まれる成分量を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
１０ 反応ディスク
１１ 反応容器
１２ 恒温槽
１３ 恒温維持装置
２０ サンプルディスク
２１ 検体容器
２２ サンプル分注機構
２３ 可動アーム
２４ ピペットノズル
３０ａ、３０ｂ 試薬ディスク
３１ａ、３１ｂ 試薬保冷庫
３２ａ、３２ｂ 試薬ボトル
３３ａ、３３ｂ バーコード読み取り装置
３４ａ、３４ｂ 試薬分注機構
３５ａ、３５ｂ 攪拌機構
３６ 反応容器洗浄機構
４０ 光源
４１ 光度計
５０ コンピュータ
５１ インターフェース
５２ サンプル分注制御部
５３ 試薬分注制御部
５４ Ａ／Ｄ変換器
５５ プリンタ
５６ メモリ
５７ 外部出力メディア
５８ キーボード
５９ ＣＲＴディスプレイ（表示装置）
６０ クッション機構
６１ 反応液吸引／洗剤吐出ノズル
６２ 洗剤吸引／洗浄水吐出ノズル
６３ 洗浄水吸引ノズル
６４ ブランク水吐出ノズル
６５ ブランク水吸引ノズル
６６ 原点校正部材
６７ 基準光量校正部材
６８ クッション機構ストローク
６９ 校正部材測光部高さ
７０ 原点／基準光量一体型校正部材
７１ 校正部材ホルダ
７２ 第１基準光量校正部材
７３ 第２基準光量校正部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は血液や尿などの試料（以下、サンプルとも言う）に含まれる成分量を分析する自動分析装置の校正および状態管理に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
試料に含まれる成分量を分析する分析装置として、光源からの光を、試料、または試料と試薬とが混合した反応液に照射し、その結果得られる単一または複数の波長の透過光量を測定し吸光度を算出して、Lambert-Beerの法則にしたがい、吸光度と濃度の関係から成分量を割り出す自動分析装置が広く用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
これらの装置においては、回転と停止を繰り返す反応ディスクに、反応液を保持する多数の反応容器が円周状に並べられ、反応ディスク回転中に、予め配置された透過光測定部により、約１０分間、一定の時間間隔で吸光度の経時変化が測定される。測定終了後、反応容器は洗浄機構により洗浄されて、再び分析に使用される。
【０００４】
反応液の反応には、基質と酵素との呈色反応と、抗原と抗体との凝集反応の大きく２種類の反応が用いられる。
【０００５】
前者は生化学分析であり、検査項目としてＬＤＨ（乳酸脱水素酵素）、ＡＬＰ（アルカリホスファターゼ）、ＡＳＴ（アスパラギン酸アミノトランスフェナーゼ）などがある。後者は免疫分析であり、検査項目としてＣＲＰ（Ｃ反応性蛋白）、ＩｇＧ（免疫グロブリン）、ＲＦ（リウマトイド因子）などがある。
【０００６】
後者の免疫分析で測定される測定物質は血中濃度が低いため高感度な検出系が要求される。例えば、ラテックス粒子の表面に抗体を感作（結合）させた試薬を用い、試料中に含まれる抗原との抗原抗体反応によりラテックス粒子を凝集させる際に、反応液に光を照射し、ラテックス凝集塊に散乱されずに透過した光量を測定することでサンプル中に含まれる成分量を定量するラテックス凝集法での高感度化が図られてきた。
【０００７】
さらに自動分析装置としては、透過光量を測定するのではなく、散乱光量を測定することによる高感度化も試みられている。
【０００８】
ところで、高感度化においては、装置依存のわずかな光量データの変動も、ごく微小な光量変化を高感度検出する際には大きな障害となり得る。また、高感度検出する際には測定時の基準を安定させる必要があり、安定した装置校正を実施する必要があった。これらの要求に対して、透明材料が封入された容器の吸光度を基準として光度計のドリフトを補正する技術（特許文献２参照）や、透明部材の内部に粒子を模したレーザー光線による溶融痕を多数配置することで、校正坂内の粒子の材料成分や着色のロットによるばらつきに左右されない校正板を作製する技術（特許文献３参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４４５１４３３号公報
【特許文献２】特開２０００−０６５７４４号公報
【特許文献３】特開２００７−３２２２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２の提案は、反応ディスクに配置された透明材料が封入された容器には反応容器洗浄用の洗浄ノズルを挿入できないため、通常は複数の洗浄ノズルを同時に上下動作させる機構に対し、洗浄ノズルを独立に動作制御することが必要であり機構が複雑になってしまうという問題があった。また、特許文献３の提案は、校正作業が自動化されておらず、常に装置状態を管理できる技術とはいえなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１２】
本願発明は、試料と試薬の混合液を収める反応容器を円周上に載置する反応ディスクと、該反応容器に光を照射する光源と、光源からの照射された光を検出する光度計と、該反応容器の底に接触した際に衝撃を緩和するクッション機構を備えた、該反応容器を洗浄するための複数のノズルと、該反応容器を載置する箇所に載置され、ノズルが挿入される凹部を備える、光度計を校正するための校正部材とを備える自動分析装置である。
【００１３】
また、別の本願発明は、当該校正部材により、光度計の校正が自動的に行うことができる自動分析装置である。また、定期的に自動で実施され、光度計の光量変動や、反応容器の汚れ、恒温槽循環水の異物による汚れなど装置分析部の状態チェックが定期的に自動で実施される自動分析装置である。
【発明の効果】
【００１４】
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。
【００１５】
本発明によれば、反応ディスクに配置された校正部材により、装置の大型化や複雑化を伴うことなく、光度計の校正および装置分析部の状態チェックが可能となる。また、自動での光度計の校正も可能となる。したがって、データの正確性や安定性を高め、測定対象物質の高感度な検出が可能な自動分析装置を提供できる。
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態である自動分析装置の全体構成を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における校正部材および反応容器洗浄機構の概略図である。
【図３】本発明の一実施の形態における原点用および基準光量用一体型の校正部材の概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態における原点用と基準光量用が別体型の校正部材の概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の自動分析装置における基準光源による校正の動作フロー図である。
【図６】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の自動分析装置における装置光源による校正の動作フロー図である。
【図７】（ａ）〜（ｌ）は、本発明の自動分析装置における分析中の原点および基準光量チェックの動作フロー図である。
【図８】（ａ）〜（ｍ）は、本発明の自動分析装置における基準光量校正部材チェックの動作フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態である自動分析装置の全体構成を示すシステムブロック図である。図１に示すように、自動分析装置１は、主に、反応ディスク１０、サンプルディスク２０、試薬ディスク３０ａ、３０ｂ、光源４０、光度計４１およびコンピュータ５０から構成されている。光度計４１は、多波長吸光光度計であっても、光散乱光度計であってもよい。
【００２０】
反応ディスク１０は、間欠回転可能に設けられており、ディスク上に透光性材料からなる多数の反応容器１１が周方向に沿って装着されている。反応容器１１は、恒温槽１２により所定温度（例えば３７℃）に維持されている。恒温槽１２内の流体は、恒温維持装置１３により温度調整されている。
【００２１】
サンプルディスク２０上には、血液、尿等の生体サンプルを収容する多数の検体容器２１が、図示の例では二重に、周方向に沿って載置されている。また、サンプルディスク２０の近傍には、サンプル分注機構２２が配置されている。このサンプル分注機構２２は、可動アーム２３と、これに取り付けられたピペットノズル２４とから主に構成されている。この構成により、サンプル分注機構２２は、サンプル分注時にはピペットノズル２４が可動アーム２３により分注位置に適宜移動して、サンプルディスク２０の吸入位置に位置する検体容器２１から所定量のサンプルを吸入し、そのサンプルを反応ディスク１０上の吐出位置にある反応容器１１内に吐出する。
【００２２】
試薬ディスク３０ａ、３０ｂは、互いに概ね同径かつ同形状のディスクであり、試薬保冷庫３１ａ、３１ｂがそれぞれ周方向に沿って配置されている。この試薬保冷庫３１ａ、３１ｂには、バーコードのように試薬識別情報を表示したラベルが貼られた複数の試薬ボトル３２ａ、３２ｂが、試薬ディスク３０ａ、３０ｂの周方向に沿ってそれぞれ載置されている。これらの試薬ボトル３２ａ、３２ｂには、自動分析装置１により分析され得る分析項目に対応する試薬液が収容されている。また、各試薬保冷庫３１ａ、３１ｂは、バーコード読み取り装置３３ａ、３３ｂが付属されており、これらの装置が試薬登録時に各試薬ボトル３２ａ、３２ｂの外壁に表示されているバーコードを読み取る。読み取られた試薬情報は、試薬ディスク３０ａ、３０ｂ上のポジションとともにメモリ５６に登録される。
【００２３】
また、試薬ディスク３０ａ、３０ｂの近傍には、サンプル分注機構２２と概ね同様の機構をなす試薬分注機構３４ａ、３４ｂがそれぞれ配置されている。試薬分注時には、これらが備えるピペットノズルにより、反応ディスク１０上の試薬受け入れ位置に位置付けられる検査項目に応じた試薬ボトル３２ａ、３２ｂから試薬液を吸入し、該当する反応容器１１内へ吐出する。
【００２４】
反応ディスク１０、試薬ディスク３０ａ、３０ｂおよび試薬分注機構３４ａ、３４ｂに囲まれる位置には、攪拌機構３５ａ、３５ｂが配置されている。反応容器１１内に収容されたサンプルと試薬との混合液は、この攪拌機構３５ａ、３５ｂにより攪拌されて反応が促進される。
【００２５】
ここで、光源４０は反応ディスク１０の中心部付近に、光度計４１は反応ディスク１０の外周側に配置されており、攪拌を終えた反応容器１１の列は光源４０と光度計４１とによって挟まれた測光位置を通るように回転移動する。光度計４１は恒温槽１２の別ポジションに多波長吸光光度計または光散乱光度計を備えてもよく、散乱光と透過光の両方を使って濃度演算を行ってもよい。なお、光源４０と光度計４１は光検出系を構成する。
【００２６】
各反応容器１１内におけるサンプルと試薬との反応液は、反応ディスク１０の回転動作中に光度計４１の前を横切る度に測光される。サンプル毎に測定された散乱光のアナログ信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器５４に入力される。使用済みの反応容器１１は、反応ディスク１０の近傍に配置された反応容器洗浄機構３６により、内部が洗浄されて繰り返しの使用を可能にする。
【００２７】
次に、図１の自動分析装置１における制御系及び信号処理系について簡単に説明する。コンピュータ５０は、インターフェース５１を介して、サンプル分注制御部５２、試薬分注制御部５３、Ａ／Ｄ変換器５４に接続されている。コンピュータ５０は、サンプル分注制御部５２に対して指令を送り、サンプルの分注動作を制御する。また、コンピュータ５０は、試薬分注制御部５３に対して指令を送り、試薬の分注動作を制御する。さらに、コンピュータ５０は、制御部を備え、反応ディスク１０の回転、光源４０と光度計４１を制御する。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換器５４によってディジタル信号に変換された測光値は、コンピュータ５０に取り込まれる。
【００２９】
インターフェース５１には、印字するためのプリンタ５５、記憶装置であるメモリ５６や外部出力メディア５７、操作指令等を入力するためのキーボード５８、画面表示するためのＣＲＴディスプレイ（表示装置）５９が接続されている。表示装置５９としては、ＣＲＴディスプレイの他に液晶ディスプレイなどを採用できる。メモリ５６は、例えばハードディスクメモリまたは外部メモリにより構成される。メモリ５６には、各操作者のパスワード、各画面の表示レベル、分析パラメータ、分析項目依頼内容、キャリブレーション結果、分析結果等の情報が記憶される。
【００３０】
次に、図１の自動分析装置１におけるサンプルの分析動作を説明する。自動分析装置１によって分析可能な項目に関する分析パラメータは、予めキーボード５８等の情報入力装置を介して入力されておリ、メモリ５６に記憶されている。操作者は、操作機能画面を用いて各サンプルに依頼されている検査項目を選択する。
【００３１】
この際に、患者ＩＤなどの情報もキーボード５８から入力される。各サンプルに対して指示された検査項目を分析するために、サンプル分注機構２２のピペットノズル２４は、分析パラメータにしたがって、検体容器２１から反応容器１１へ所定量のサンプルを分注する。
【００３２】
サンプルが分注された反応容器１１は、反応ディスク１０の回転によって移送され、試薬受け入れ位置に停止する。試薬分注機構３４ａ、３４ｂのピペットノズルは、該当する検査項目の分析パラメータにしたがって、反応容器１１に所定量の試薬液を分注する。サンプルと試薬の分注順序は、この例とは逆に、サンプルより試薬が先であってもよい。
【００３３】
その後、攪拌機構３５ａ、３５ｂにより、サンプルと試薬との攪拌が行われ、混合される。この反応容器１１が、測光位置を横切る時、光度計４１により反応液の透過光または／および散乱光が測光される。測光された透過光または／および散乱光は、Ａ／Ｄ変換器５４により光量に比例した数値に変換され、インターフェース５１を経由して、コンピュータ５０に取り込まれる。
【００３４】
この変換された数値を用い、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、濃度データが算出される。各検査項目の分析結果としての成分濃度データは、プリンタ５５やＣＲＴディスプレイ５９の画面に出力される。
【００３５】
以上の測定動作が実行される前に、操作者は、分析測定に必要な種々のパラメータの設定や試料の登録を、ＣＲＴディスプレイ５９の操作画面を介して行う。また、操作者は、測定後の分析結果をＣＲＴディスプレイ５９上の操作画面により確認する。
【００３６】
図２は、本発明の一実施の形態における光検出系の校正部材および反応容器洗浄機構３６の概略図である。原点校正部材６６および基準光量校正部材６７は反応ディスク１０に反応容器１１とともに組み込まれている例を示している。すなわち、これらの校正部材は、反応容器１１を載置する箇所に載置される。図中の矢印６９は、光源４０から光が照射される測光部の高さｂを表しており、光検出系の最少測光液量の高さより高く設定されている。例えば、セルの幅４.５mm、光路長５mm、最少測光液量１２０μＬとすると液量高さは５.３３mmとなるので、ｂ＞５.３３mmと設定される。
【００３７】
原点校正部材６６の測光部は、恒温槽１２の循環水が存在することになり、原点校正部材６６の汚れに関係なく、安定した測光が可能となる。つまり、原点校正部材６６に関しては、光源と光度計との間の光路に部材が存在しない。さらに恒温槽循環流路に、循環水内での小気泡の発生を抑えるために脱気装置を追加したり、循環水内の異物を除去するためにフィルターを追加すれば、より安定した測光が可能となる。
【００３８】
基準光量校正部材６７は、光を散乱させるための微粒子等が均一に分散された透明材料や、光を吸収するように着色された材料からなり、光を照射したときの透過光や散乱光が一定に保たれるようになっている。特に、光散乱光度計を校正する場合において、透明材料では原理的に散乱光が発生しないため校正することはできない。そこで、ラテックス標準粒子の混合液等で校正する技術があるが、固液混合の校正液では粒子の分散が流動的になり散乱光が安定しないことや、気泡や異物の混入による測光への影響や、コストの観点から、基準光量校正部材６７のような固形物である校正部材を用いることは非常に有効な手段といえる。
【００３９】
反応容器洗浄機構３６は、反応液吸引／洗剤吐出ノズル６１、洗剤吸引／洗浄水吐出ノズル６２、洗浄水吸引ノズル６３、ブランク水吐出ノズル６４、ブランク水吸引ノズル６５を備え、分析に使用した反応容器１１を洗浄する。さらに、反応容器１１の光学的個体差をキャンセルするためのセルブランク値を算出するため、反応容器１１にブランク水を吐出し透過光量または／および散乱光量を光度計４１により測光し、次の分析に備える。各ノズル、特に吸引用ノズルは、確実に反応容器内の液体を吸い取るために、反応容器１１の底に接触させる。その際、ノズル先端を確実に反応容器１１の底に接触させ、かつノズルへの衝撃を緩和する目的で、各ノズルには衝撃を緩和するクッション機構６０が備えられている。図中の矢印６８は、クッション機構６０のストローク量ａを表している。ストローク量ａは、「反応容器洗浄動作時のクッション量」＋「校正部材の測光部高さｂ」＋「祐度」となっている。両校正部材６６、６７には、ダミーの反応容器状部位が備わっており、反応容器洗浄機構３６のノズルが校正部材内に降下してきても、クッション機構６０のストローク量にて裕度を持ってストロークできる構造となっている。したがって、特に特別な機構を用いることなく、校正部材を反応ディスク中に設置することが可能となる。両校正部材の共通の特徴として、ノズルが挿入される凹部が備えられている点であり、この特徴により特別な機構を用いることなく、従来の自動分析装置に適用できる。また、サンプル分注制御部５２と試薬分注制御部５３により、分析中にこれらの校正部材には検体や試薬は分注されないように制御される。
【００４０】
図３に、本発明の一実施の形態における原点／基準光量一体型校正部材７０の概略図を示す。この校正部材は、光を散乱させるための微粒子が均一に分散された透明材料や、光を吸収するように着色された材料により作製されている。反応ディスク１０の定められた位置に精度よく取り付けられるように、位置決め穴が設けられている。
【００４１】
図４に本発明の一実施の形態における原点／基準光量別体型校正部材の概略図を示す。この校正部材は、校正部材ホルダ７１、第１基準光量校正部材７２、第２基準光量校正部材７３からなる。図のように、基準光量校正部材を複数箇所に入れられるようにすれば、光の散乱特性や吸収特性が異なる材料による多点校正や、光検出系のチェックができる。また、基準光量校正部材を汚れや劣化により交換する場合に、個別に対応できる。また、吸光光度計用と光散乱光度計用の校正部材を個別にもつ構成も考えられる。つまり、光を吸収するように着色された材料からなる校正部材と光を散乱させるための粒子が均一に分散された透明材料からなる校正部材とを組み合わせることができる。また、透過率を変えるために色の濃さを変えた着色材料同士とを組み合わせることも、散乱させるための粒子密度を変えることで散乱量を変えた透明材料同士とを組み合わせることもできる。複数の基準光量校正部材を組み合わせることでより高度な校正などを行うことができる。基準光量校正部材の種類や数については、必要に応じて任意に設定してよい。
【００４２】
以下、図５〜図８において具体的な校正フローを説明する。下記のフローは、コンピュータ５０に備えられた制御部により、各フローは自動的に制御させる。例えば、制御部は、原点校正部材と基準光量校正部材とを、光源と光度計とによる測光が行われるよう、反応ディスクを回転移動させ、制御部は、当該測光結果に基づき、光度計を校正する。図５、６は基準光量の校正に関するフローであるが、図７、８は当該校正とは別に、各種の異常を検知するためのフローである。これらは、いずれも原点校正部材６６と基準光量校正部材６７の両方、若しくは、いずれかを用いて制御させる。
【００４３】
図５（ａ）〜（ｈ）は、本発明の自動分析装置における基準光源による校正の動作フロー図である。本校正は、自動分析装置の製造時など必要に応じて実施する。（ａ）基準光源による光検出系の校正が開始されると、測光部に原点校正部材６６が移動し、（ｂ）予め設定された既定時間（例えば１０分間）に複数回（例えば３４回）にわたりＩR0の測光を実施する。このとき、原点校正部材６６を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。ＩR0の測光が完了すると、（ｃ）既定時間におけるＩR0の変動が、予め設定された既定範囲内であるか確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。ＩR0の変動が既定範囲内であった場合、ＩR0の測定結果の平均値または中央値により原点の校正が行われ、結果がメモリ５６に記憶される。ＩR0の変動が既定範囲外であった場合、再びＩR0の測光を実施する。
【００４４】
次に、測光部に基準光量校正部材６７が移動し、（ｅ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩRSの測光を実施する。このとき、基準光量校正部材６７を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。ＩRSの測光が完了すると、（ｆ）既定時間におけるＩRSの変動が、予め設定された既定範囲内であるか確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。ＩRSの変動が既定範囲内であった場合、ＩRSの測定値の平均値または中央値により光度計の基準光量の校正が行われ、結果がメモリ５６に記憶される。ここで記載する基準光量の校正とは、予め光量が既知の基準光源と、前記基準光源の照射光による散乱光強度が既知である基準光量校正部材６７により、光度計の光量出力値を校正し、メモリ５６に記憶することであり、図６で説明する装置光源による光検出系の校正のチェック基準として用いる。ＩRSの変動が既定範囲外であった場合、再びＩR0から測光を実施する。このようにして、光検出系の最も基本となる装置固有の校正値が取得される。基準光量校正部材６７は、既知の光の吸収率や、散乱度合いが既知のため、どの程度が既定範囲内かが予め分かるため、基準光量の校正が可能となる。
【００４５】
図６（ａ）〜（ｌ）は、本発明の自動分析装置における装置光源による光検出系の校正の動作フロー図である。本校正は、定期的（例えば毎日１回）に実施され、次回の装置光源による校正までの基準となる。ここで記載する装置光源による光検出系の校正は、装置光源による装置実装状態での光度計の光量出力値の校正であり、光源の光量低下による測定感度の低下をキャンセルできる。しかしながら、測定感度の低下をキャンセルするためには、装置の光量出力の最小単位に対し、Ａ／Ｄ変換器５４の最小単位が十分に小さいことが必要である。（ａ）装置光源による校正が開始されると、（ｂ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩ0の測光を実施する。このとき、基準光量校正部材６７を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。Ｉ0の測光が完了すると、（ｃ）既定時間におけるＩ0の変動が、予め設定された既定範囲内であるか確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。Ｉ0の変動が既定範囲内であった場合、（ｄ）Ｉ0がＩR0と比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩ0／ＩR0などが用いられる。Ｉ0とＩR0の乖離が既定範囲内であった場合、（ｅ）Ｉ0の測定値の平均値または中央値により原点の校正が行われ、結果がメモリ５６に記憶される。
【００４６】
次に、測光部に基準光量校正部材６７が移動し、（ｆ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩSの測光を実施する。このとき、基準光量校正部材６７を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。ＩSの測光が完了すると、（ｇ）既定時間におけるＩSの変動が、予め設定された既定範囲内であるか確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。ＩSの変動が既定範囲内であった場合、（ｈ）ＩSがＩRSと比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩS／ＩRSなどが用いられる。ＩSとＩRSの乖離が既定範囲内であった場合、（ｉ）ＩSの測定値の平均値または中央値により光度計の基準光量の校正が行われ、結果がメモリ５６に記憶される。
【００４７】
一方、Ｉ0とＩR0、ＩSとＩRSの乖離が既定範囲外であった場合、（ｊ）光量異常アラームが付加され、（ｋ）光源交換依頼を出力し、光源の交換を促す。このようにして、光検出系の日常分析における基本となる校正値が取得される。
【００４８】
図７（ａ）〜（ｌ）は、本発明の自動分析装置における分析中の原点および基準光量チェックの動作フロー図である。本機能により、分析直前および分析中に光源光量や、光検出系のドリフトや、反応容器１１の状態などがチェックされる。（ａ）分析が開始されると、（ｂ）原点校正部材６６が測光部を通過するタイミングでＩ0iが測光され、（ｃ）Ｉ0iがＩ0と比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩ0i／Ｉ0などが用いられる。Ｉ0iとＩ0の乖離が既定範囲内であった場合、（ｄ）基準光量校正部材６７が測光部を通過するタイミングでＩSiが測光され、（ｅ）ＩSiがＩSと比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩSi／ＩSなどが用いられる。ＩSiとＩSの乖離が既定範囲内であった場合、（ｆ）セルブランクＩCBiが測光され、（ｇ）ＩCBiがＩ0と比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内であるか確認される。比較には、例えばＩCBi／Ｉ0などが用いられる。セルブランク値の確認は従来から行われているように、予め取得したセルブランク値との比較や、複数回取得した値同士を比較して判断しても良い。しかしながら、従来のセルブランク値の確認方法では、基準となるセルブランク値取得時に反応容器内壁に気泡等が付着すると正しい値が測定できずアラーム発生につながったが、気泡の影響がないＩ0を基準に用いることにより正しく安定した結果が得られる。ＩCBiが既定範囲内であった場合、分析依頼が残っているか確認され、残っている場合は引き続き分析およびチェックが繰り返される。
【００４９】
一方、Ｉ0i、ＩSi、ＩCBiが既定範囲外であった場合に、それぞれ（ｉ）原点異常アラーム、（ｊ）基準光量異常アラーム、（ｋ）セルブランク異常アラームが付与される。
【００５０】
図５、図６、図７に記載した光検出系の校正やチェックは、原点校正部材６６および基準光量校正部材６７を用いて、多点校正や多点チェックを実施するほうが望ましいが、原点校正部材６６または基準光量校正部材６７のみで実施する方法も考えられる。
【００５１】
図８（ａ）〜（ｍ）は、本発明の自動分析装置における基準光量校正部材チェックの動作フロー図である。本機能は、分析前に定期的（例えば毎日１回）実施され、分析に備える。（ａ）基準光量校正部材チェックが開始されると測光部に原点校正部材６６が移動し、（ｂ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩ0iの測光を実施する。このとき、原点校正部材６６を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。Ｉ0iの測光が完了すると、（ｃ）既定時間におけるＩ0iの変動が、予め設定された既定範囲内か確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。Ｉ0iの変動が既定範囲内であった場合、（ｄ）Ｉ0iがＩR0と比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内か確認される。比較には、例えばＩ0i／ＩR0が用いられる。Ｉ0iが既定範囲内であった場合、測光部に基準光量校正部材６７が移動し、（ｅ）予め設定された既定時間に複数回にわたりＩSiの測光を実施する。このとき、基準光量校正部材６７を測光部に停止させて測光してもよいし、通常の分析動作と同様に反応ディスク１０を回転させて測光してもよい。ＩSiの測光が完了すると、（ｆ）既定時間におけるＩSiの変動が、予め設定された既定範囲内か確認され、測定が正しく行われたかチェックされる。ＩSiの変動が既定範囲内であった場合、（ｇ）ＩSiがＩRSと比較して、両者の乖離が予め設定された既定範囲内か確認される。比較には、例えばＩSi／ＩRSなどが用いられる。ＩSiが既定範囲内であった場合、（ｈ）ＩSi／Ｉ0iの値が予め設定した既定範囲内であるか確認される。Ｉ0iは水を測光した結果であり汚れ等による経時劣化の影響を受けにくいため常に安定した値となる。光学系の汚れや劣化の影響は、ＩSiとＩ0iで同等であるため、Ｉ0iを基準とすればＩSiの汚れや光学的劣化を検出できる。ＩSi／Ｉ0iが既定範囲内であれば、基準光量校正部材チェックは終了する。ＩSi／Ｉ0iが既定範囲外の場合は、（ｋ）基準光量校正部材異常アラームを付加し、（ｌ）基準光量校正部材交換依頼を出力し、基準光量校正部材の交換を促す。
【００５２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、血液や尿などの試料に含まれる成分量を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
１０ 反応ディスク
１１ 反応容器
１２ 恒温槽
１３ 恒温維持装置
２０ サンプルディスク
２１ 検体容器
２２ サンプル分注機構
２３ 可動アーム
２４ ピペットノズル
３０ａ、３０ｂ 試薬ディスク
３１ａ、３１ｂ 試薬保冷庫
３２ａ、３２ｂ 試薬ボトル
３３ａ、３３ｂ バーコード読み取り装置
３４ａ、３４ｂ 試薬分注機構
３５ａ、３５ｂ 攪拌機構
３６ 反応容器洗浄機構
４０ 光源
４１ 光度計
５０ コンピュータ
５１ インターフェース
５２ サンプル分注制御部
５３ 試薬分注制御部
５４ Ａ／Ｄ変換器
５５ プリンタ
５６ メモリ
５７ 外部出力メディア
５８ キーボード
５９ ＣＲＴディスプレイ（表示装置）
６０ クッション機構
６１ 反応液吸引／洗剤吐出ノズル
６２ 洗剤吸引／洗浄水吐出ノズル
６３ 洗浄水吸引ノズル
６４ ブランク水吐出ノズル
６５ ブランク水吸引ノズル
６６ 原点校正部材
６７ 基準光量校正部材
６８ クッション機構ストローク
６９ 校正部材測光部高さ
７０ 原点／基準光量一体型校正部材
７１ 校正部材ホルダ
７２ 第１基準光量校正部材
７３ 第２基準光量校正部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料と試薬の混合液を収める反応容器を円周上に載置する反応ディスクと、
該反応容器に光を照射する光源と、
前記光源からの照射された光を検出する光度計と、
該反応容器の底に接触した際に衝撃を緩和するクッション機構を備えた、該反応容器を洗浄するための複数のノズルと、
該反応容器を載置する箇所に載置され、前記ノズルが挿入される凹部を備える、前記光度計を校正するための校正部材とを備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記校正部材は、前記凹部と、前記凹部の下方に形成され、前記光源と前記光度計との間の光路に配置された測光部と、を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記測光部は、光を散乱させるための粒子が均一に分散された透明材料、もしくは、光を吸収するように着色された材料から成ることを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記校正部材は、前記光源と前記光度計との間の光路に部材が存在しないことを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記校正部材は、前記凹部と、前記凹部の下方に形成され、前記光源と前記光度計との間の光路に配置された測光部と、を備え、
さらに、該反応容器を載置する箇所に載置され、前記ノズルが挿入される凹部を有する前記光度計を校正するための第２の校正部材を備え、
前記第２の校正部材は、前記光源と前記光度計との間の光路に部材が存在しないことを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
請求項２記載の自動分析装置において、
さらに、前記反応ディスクと前記光源と前記光度計を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記校正部材と前記第２の校正部材とを、前記光源と前記光度計とによる測光が行われるよう、前記反応ディスクを回転移動させ、
前記制御部は、当該測光結果に基づき、前記光度計を校正することを特徴とする自動分析装置。
【請求項１】
試料と試薬の混合液を収める反応容器を円周上に載置する反応ディスクと、
該反応容器に光を照射する光源と、
前記光源からの照射された光を検出する光度計と、
該反応容器の底に接触した際に衝撃を緩和するクッション機構を備えた、該反応容器を洗浄するための複数のノズルと、
該反応容器を載置する箇所に載置され、前記ノズルが挿入される凹部を備える、前記光度計を校正するための校正部材とを備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記校正部材は、前記凹部と、前記凹部の下方に形成され、前記光源と前記光度計との間の光路に配置された測光部と、を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記測光部は、光を散乱させるための粒子が均一に分散された透明材料、もしくは、光を吸収するように着色された材料から成ることを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記校正部材は、前記光源と前記光度計との間の光路に部材が存在しないことを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記校正部材は、前記凹部と、前記凹部の下方に形成され、前記光源と前記光度計との間の光路に配置された測光部と、を備え、
さらに、該反応容器を載置する箇所に載置され、前記ノズルが挿入される凹部を有する前記光度計を校正するための第２の校正部材を備え、
前記第２の校正部材は、前記光源と前記光度計との間の光路に部材が存在しないことを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
請求項２記載の自動分析装置において、
さらに、前記反応ディスクと前記光源と前記光度計を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記校正部材と前記第２の校正部材とを、前記光源と前記光度計とによる測光が行われるよう、前記反応ディスクを回転移動させ、
前記制御部は、当該測光結果に基づき、前記光度計を校正することを特徴とする自動分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−６８４４３（Ｐ２０１３−６８４４３Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５４９８（Ｐ２０１１−２０５４９８）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【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）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【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）】
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