CN102112882A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

当用相同的检测体进行多次分注动作时，附着在清洗后的分注喷嘴的外壁上的清洗液在吸引检测体时被带入检测体容器内，可能会导致检测体的稀释、分析精度的降低。本发明提供自动分析装置的清洗机构，对应于污垢附着在喷嘴上的范围来变更分注喷嘴外壁的清洗范围。而且利用在分注喷嘴与清洗液流之间起作用的喷射效果，降低附着在分注喷嘴外壁上的清洗液量，防止检测体的稀释。另外，使用喷嘴的液面检测功能及喷嘴管道内的压力变动检测功能来判断清洗液流的排出状态，并进行自动调整以设定为适当的清洗范围，实现可靠性高的分析。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及测定检测体中的被检验成分的自动分析装置，尤其涉及用液体来清洗附着在喷嘴外壁上的液滴的自动分析装置。

背景技术

自动分析装置是具有如下功能的装置，将对血液进行离心分离而得到的血清等的检测体和试剂利用分注机构分注到反应容器中进行搅拌，并利用光度计来测定根据试剂与血清成分的反应而变化的吸光度，从而计算出包含于检测体中的目标成分的浓度。

在自动分析装置中，为了反复进行上述分析动作，定期清洗分注喷嘴内壁及外壁，以免附着在吸引了检测体或试剂等试样的分注喷嘴的内壁和外壁上的试样与别的试样混合而引起测定不良和检测体、试剂的污染。在清洗分注喷嘴内壁时，使清洗液在与分注喷嘴连通的管道中流动，从而冲洗附着在内壁上的试样。在清洗分注喷嘴外壁时，从配置于分注喷嘴近旁的清洗喷嘴排出清洗液，从而冲洗附着在喷嘴外壁上的试样。有时在清洗完喷嘴外壁之后，在分注喷嘴的外壁上残留极微量的清洗液，但由于在以往的自动分析装置中用于分析的检测体量多，而且用一个检测体只进行一次分析，因此没有发现附着在分注喷嘴前端的清洗液被带入试样而引起的浓度变化(稀释)的影响。

但是，在用相同的检测体进行多个项目的分析时，或者在一次分析中所使用的试样的量变少时，清洗液的带入所引起的浓度的降低可能会影响测定精度。于是，日本特开2002-340913号公报中记载了如下方法，即，通过真空吸引来除去残留在分注喷嘴前端的清洗液，从而减少试样的浓度变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-340913号公报

近年来，在患者数量多的大医院、中小医院、从医院承包检查的检查中心等，要求试样的少量化和在多个自动分析装置之间交接检测体的效率高的分析，期待更进一步提高处理能力。随之，对相同的检测体的分析项目数量增加，对检测体进行多次分注动作。由于分注喷嘴在每次进行分注动作时都要清洗，因此分注喷嘴的清洗次数增加，附着在分注喷嘴的外壁上的清洗液被带入检测体中，导致无法忽视检测体的浓度降低。

在专利文献1中，记载了通过真空吸引来除去附着在分注喷嘴的外壁上的清洗液滴的方法，但由于在清洗分注喷嘴之后要追加喷嘴外壁的吸引动作，因此可能使处理能力降低。

发明内容

本发明的目的是通过减少附着在分注喷嘴外壁上的清洗液的附着量，从而减少由于清洗液的带入所引起的检测体的浓度变化。

而且，本发明的另一目的是提供一种为了减少清洗液的附着量而自动调整清洗范围的清洗装置。

为了解决上述课题，本发明的结构如下。

自动分析装置具备：吸引排出试样的分注喷嘴；以及向上述分注喷嘴的外壁排出清洗液流的清洗喷嘴，其特征在于，具备控制上述喷嘴的动作的喷嘴驱动部，使得在上述分注喷嘴脱离清洗液流的脱离点，分注喷嘴的速度向量与清洗液流的速度向量所成的角度θ为90°＜θ＜180°或180°＜θ＜270°。

由此，清洗液流相对于分注喷嘴的相对速度提高，并通过流动快的流体带走周围液滴的喷射效果，能够减少清洗液向分注喷嘴外壁的附着量。

另外，为解决课题的另一结构如下。自动分析装置具备：吸引排出检测体或试剂的分注喷嘴；以及向上述分注喷嘴的外壁排出清洗液流的清洗喷嘴，其特征在于，具备：存储部，存储多个用从上述清洗喷嘴排出的清洗液流清洗上述分注喷嘴时的上述分注喷嘴的动作模式；喷嘴动作选择部，根据清洗后的分注喷嘴的动作，从存储在上述存储部的上述分注喷嘴清洗时的动作模式选择一个动作模式；以及喷嘴驱动部，根据上述喷嘴动作选择部的选择使喷嘴移动。

具体而言，向反应容器排出所吸引的试样之前的分注喷嘴清洗是用于除去附着在分注喷嘴前端的外壁上的多余的检测体的清洗，所以比在检测体间实施的清洗的范围小即可，因此通过将清洗范围设为必要最低限度就能够减少因清洗液的带入所引起的检测体的稀释。

另外，为解决课题的其他结构，在上述结构的基础上，其特征在于，从上述清洗喷嘴排出的清洗液流的排出角度设置成比水平向下。

在清洗喷嘴的排出口的形状为圆形，且水平地排出清洗液的情况下，分注喷嘴横切的清洗液流的截面形状为圆形，在清洗从清洗喷嘴前端的范围1时，需要直径l的排出口直径。此时的截面积为(πl²)/4。另一方面，在向水平向下排出的情况下，截面形状为椭圆，在向自水平向下60°的方向排出的情况下，需要排出口直径为1/2，截面积成为πl²/16。从而，能够将用于清洗相同范围的耗水量减少到1/4。而且，在将排出方向设为90°以外，例如以30°或150°排出的情况下，也可以设为与直径l的水平排出时的截面相同的截面形状。

在上述结构中，相对于所固定的清洗喷嘴(清洗液流)，使分注喷嘴移动而达到了目的，但作为其他结构也可以考虑使清洗喷嘴驱动而得到相同效果的结构，或者在喷嘴清洗中使清洗液量变化而达到目的的结构等。

本发明的效果如下。

根据本发明，即使在增加了对相同的检测体的分析项目数量的情况下，在确保清洗分注喷嘴的外壁所需的清洗范围的状态下，使清洗液向分注喷嘴的附着量最少，从而不降低装置的处理速度，而能够防止检测体的浓度变化，每次得到稳定的测定结果。

而且，即使在多个自动分析装置之间交接检测体的情况下，也能每次得到稳定的分析结果。

附图说明

图1表示利用喷射效果的分注喷嘴的清洗原理。

图2表示根据脱离角度的检测体浓度的变化。

图3表示从清洗液的脱离动作。

图4表示根据分注喷嘴的清洗范围的检测体浓度的变化。

图5表示最佳的清洗喷嘴的排出口的形状。

图6表示设有自动流量转换阀的清洗机构。

图7表示清洗喷嘴的自动位置调整方法。

具体实施方式

首先，对应用本发明的自动分析装置的动作进行说明。

在开始分析之前，清洗分注喷嘴的内壁和外壁。内壁是从与分注喷嘴连通的管道冲水而清洗，外壁是从配置于分注喷嘴近旁的清洗喷嘴排出清洗液流来清洗。将该清洗工序称为检测体间清洗。

然后，分注喷嘴向检测体容器内下降，在检测出检测体的液面位置之后进行吸引动作。此时，分注喷嘴位于比检测体液面靠下的位置，因此在吸引检测体之后分注喷嘴上升时，在分注喷嘴前端的外壁上稍微附着检测体。

之后，分注喷嘴向清洗槽移动，利用从清洗喷嘴排出的清洗液流清洗外壁。将该清洗工序称为项目间清洗。在清洗液流从清洗喷嘴排出的状态下，分注喷嘴从清洗液流脱离并向反应容器上方移动。在下降到反应容器并排出检测体之后，再次返回清洗槽。在对下一个反应容器排出相同的检测体时，再次向检测体容器移动并进行检测体的排出，在排出不同的检测体时，在比项目间清洗更宽的范围内实施清洗喷嘴的检测体间清洗之后，向容纳有下一个要吸引的检测体的检测体容器移动。

通过如此反复进行一系列的工序来进行分析。以下以进行血液、尿等生物体试样的分析的临床检查用自动分析装置为例进行说明，但本发明并不局限于此。

实施例1

图1表示利用喷射效果的分注喷嘴的清洗动作的模式图。外径0.25mm的分注喷嘴在向检测体容器内下降并检测检测体液面之后吸引检测体。然后，分注喷嘴1向清洗槽的清洗喷嘴2的前方移动。接着，从内径2.5mm的清洗喷嘴2以流速1.5m/s向自水平向下60°的方向排出清洗液流3，在清洗液流中清洗附着在分注喷嘴1的外壁上的多余的检测体。清洗液流优选为脉动液流少且总是流过固定位置的平滑的流动。

此时，分注喷嘴1横切清洗液流3而移动，并且在脱离清洗液流的位置比进入清洗液流的位置还靠近清洗喷嘴的开口部的平面上移动。在图1中，分注喷嘴1横切清洗液流而移动(a)，以脱离角θ开始脱离液面(b)。此时，由于分注喷嘴的表面张力，微量的液滴附着在表面上。在分注喷嘴1脱离液面的瞬间(c)，通过由清洗液流引起的喷射效果，附着在分注喷嘴1的表面上的液滴被清洗液流带走(d)。此时喷嘴向与清洗液流流动的方向逆行的方向移动，所以清洗液流3相对于分注喷嘴1的相对速度变大，从而喷射效果增加。其结果，与相对于清洗液流3以直角方向脱离的情况相比，能够减少清洗液滴向分注喷嘴1的附着量。

另外，在吸引检测体之前的分注喷嘴1的清洗工序中，在清洗前或清洗中，使清洗喷嘴2旋转，从而使清洗液流3的排出方向与清洗后的分注喷嘴的行进方向的角度大于90°。而且，在吸引检测体后的探针前端清洗工序中，在清洗前或清洗中，使清洗喷嘴2旋转，从而使清洗液流3的排出方向与清洗后的分注喷嘴的行进方向的角度大于90°。如此，按照分注喷嘴1的移动方向，清洗喷嘴2进行摇头运动，从而在所有清洗工序中，都能够减少附着量。

图2表示将相同的检测体分注多次，并在各分注的间隔用通常的方法清洗喷嘴外壁的情况(喷嘴相对于清洗液流以直角方向脱离的情况)和利用喷射效果的清洗的情况下的检测体浓度的稀释。分注喷嘴1相对于清洗液流3以直角方向脱离的情况下(a)，可以知道，由于清洗液的液滴附着在分注喷嘴外壁上，因此与分注喷嘴1在检测体液面下方停止的次数成比例，检测体浓度降低而检测体被稀释。另一方面，在利用喷射效果将清洗液开口部与分注喷嘴横穿清洗液流的平面的角度设为100°的方向而脱离分注喷嘴的情况下(b)，可以知道，由于喷射效果而清洗液向分注喷嘴1外壁的附着量减少，检测体浓度的稀释变少。

实施例2

图3表示分注喷嘴1通过从排出口直径2.5mm的清洗喷嘴2向自水平向下60°的方向排出的清洗液流3中时的水流的截面。在进行清洗分注喷嘴前端的项目间清洗的情况下，若分注喷嘴1仅横切清洗液流3的截面上半部分而水平移动，则分注喷嘴的前端最后从椭圆截面的上半部分脱离(A-A)。由于分注喷嘴前端锋利，因此表面积小而保持水滴的力小。因此，若分注喷嘴前端最后从清洗液流3脱离，则能够减少清洗液流3向分注喷嘴外壁的附着量。

另外，分注喷嘴1的行进方向相对于清洗液流3的排出方向越从直角倾斜(B-B)，椭圆的截面形状越横向扩展，分注喷嘴1的前端从椭圆的中心轴向脱离点移动的时间变长。这期间接触清洗液流3而附着的清洗液的液滴向分注喷嘴前端移动，最后在分注喷嘴前端从清洗液流3脱离时通过喷射效果而被带走，所以能够减少附着量。

图4表示将在相同的检测体分注多次时，在改变了喷嘴前端的清洗范围时的检测体的浓度变化以图表画出的图。

(a)表示将喷嘴前端的清洗区域设为5mm的情况的检测体的浓度变化。可以看出检测体浓度根据分注次数而被稀释，最终成为原检测体的93％。

(b)表示将喷嘴前端的清洗区域设为3mm时的检测体的浓度变化。检测体浓度的稀释相比于(a)的情况缓慢，即使在进行了与(a)相同次数的分注之后，检测体浓度也为原检测体的96％左右，减少了检测体的稀释。

最好是如图5所示，将清洗喷嘴2的排出口的形状设为向上凸出的半椭圆形状(a)或倒三角形(b)，则无论是哪种清洗工序，无需改变分注喷嘴1的位置，能够进行液滴很少附着在分注喷嘴上的最佳的清洗。利用该方法，不追加特别的机构和动作，能够减少附着量。

实施例3

图6表示使清洗液流移动而使喷射效果变得最大化的清洗机构。

清洗喷嘴2在所连接的清洗液管道上连接自动流量转换阀4。就该清洗喷嘴2而言，排出口径为2.5mm，并以流速1.5m/s向自水平向下60°排出清洗液流3。分注喷嘴1向清洗槽移动，并停止在距离清洗喷嘴2的排出口的内侧上端约2.8mm的位置。在开始分析前的检测体间清洗中，需要对分注喷嘴1的尽可能大的范围进行清洗，因此调整自动流量转换阀4，使清洗液流3像虚线那样排出，从而分注喷嘴的约5mm的范围与清洗液接触。

另一方面，在吸引检测体后，为了除掉附着在分注喷嘴外壁上的检测体而进行项目间清洗，而在分注喷嘴1向清洗槽移动之前，使自动流量转换阀4减少节流流量。其结果，由于清洗喷嘴2的截面积不变，因此在流速降低到0.2m/s时，清洗液流3的轨迹像实线那样向下方移动。由此，当分注喷嘴1进行项目间清洗时，将清洗液量调整为能够用清洗液流3的椭圆截面的上半部分的区域来清洗，所以当分注喷嘴1脱离清洗液流3时，由前端最后脱离清洗液流3，从而能够减少清洗液对分注喷嘴的附着量。

而且，在开始清洗分注喷嘴1时，清洗液流3像虚线那样排出，若就在分注喷嘴1脱离清洗液流3之前关闭自动流量转换阀4而控制成清洗液流3像实线那样排出，则在清洗中不改变分注喷嘴1的高度也能使分注喷嘴1的前端最后脱离清洗液流3，从而能够减少因清洗液的带入而引起的检测体浓度的稀释。

另外，不使用自动流量转换阀4，而是组合使用二通阀5与三通阀6也能得到相同的效果。在进行检测体间清洗的情况下进行如下控制，在三通阀6使清洗液向管道直径大的NO(常开)侧流动的状态下，打开二通阀5。在进行项目间清洗的情况下，在打开二通阀5之前，使三通阀6转换到管道直径小的NC(常闭)侧。其结果，由于流路被缩小而排出流速降低，清洗液流3的轨迹向下方移动。

实施例4

图7表示用于使喷射效果最大化的分注喷嘴相对于清洗液流3位置的自动位置调整的概要图。

分注喷嘴1具备检测与液面的接触的液面检测功能。若接通自动分析装置的电源，则开始进行初始化动作。在该初始化动作中，分注喷嘴1向水平方向(x方向)移动直至检测到清洗液流3的液面(a)。储存清洗液流3的液面的检测位置11，分注喷嘴1向z方向(或y方向)移动直到不与清洗液流3接触的位置之后，向水平方向移动直到不与清洗液流3接触的位置，返回到x轴上(b)。接着，使分注喷嘴1向-x方向水平移动直至检测到液面，储存清洗液流的液面的检测位置12(c)。然后，分注喷嘴再次向z方向(或y方向)移动直到不与清洗液流3接触的位置，并水平移动直到位于检测位置11与检测位置12的中垂线上。使分注喷嘴向-z方向(或-y方向)移动直至检测到清洗液流3的液面，存储清洗液流3的液面检测位置14(d)、(e)。

然后，反复进行吸引、排出动作，并且使分注喷嘴向-z方向(-y方向)反复进行微小移动直到分注喷嘴前端从清洗液流露出。分注喷嘴前端的露出可以考虑通过观察与分注喷嘴连接的管道内的压力波形因空气的吸入而变化的情况来知道(f)。储存分注喷嘴前端露出的检测位置15。

如果推断清洗液截面形状和位置，使分注喷嘴1移动，则能够将分注喷嘴调整到能得到适当的清洗效果的位置。

而且，不使用液面检测，而仅用压力波形，也能进行相同的位置调整动作。

另外，利用上述调整方法，可以知道分注喷嘴1的清洗范围，因此通过在分析结束时清洗比一般的清洗范围更宽的范围，能够除去附着在分注喷嘴前端上的尘埃。

实施例5

在接通装置电源后开始进行初始化动作，则分注喷嘴以图7记载的分注喷嘴1的位置调整动作向位置14移动，在无法检测液面时，分注喷嘴1保持停止状态，直到检测出液面为止打开图6记载的设在清洗液的管道路径上的自动流量转换阀4，使水量增加，将清洗液流3的轨迹保持一定。通过维持最佳的脱离位置，能够减少附着量。

实施例6

在接通装置电源后开始进行初始化动作，则分注喷嘴以图7所示的分注喷嘴1的位置调整动作向位置14移动，确认清洗液流的位置。在清洗液流的位置超过分注喷嘴1的位置调整范围的情况下，可能会想到清洗液流过的流路堵塞等异常，因此对管道内进行清洗，除去堵塞。通过维持最佳的脱离位置，能够减少附着量。

附图标记说明

1-分注喷嘴，2-清洗喷嘴，3-清洗液流，4-自动流量转换阀，

5-二通电磁阀，6-三通电磁阀。

Claims (11)

1.一种自动分析装置，具备：吸引排出检测体或试剂的分注喷嘴；以及向上述分注喷嘴的外壁排出清洗液流的清洗喷嘴，其特征在于，

具备控制上述分注喷嘴的动作的喷嘴驱动部，使得在上述分注喷嘴脱离清洗液流的脱离点，上述分注喷嘴的速度向量与清洗液流的速度向量所成的角度θ为90°＜θ＜180°或180°＜θ＜270°。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述清洗喷嘴能够改变清洗液流的排出角度，

自动分析装置具备按照上述分注喷嘴的移动方向改变上述清洗喷嘴的开口方向的清洗喷嘴可变机构。

3.一种自动分析装置，具备：吸引排出检测体或试剂的分注喷嘴；以及向上述分注喷嘴的外壁排出清洗液流的清洗喷嘴，其特征在于，具备：

存储部，存储多个用上述清洗液流清洗上述分注喷嘴时的上述分注喷嘴的清洗范围；

清洗范围选择部，根据由清洗后的分注喷嘴吸引的检测体或试剂的种类，从存储在上述存储部的上述分注喷嘴的清洗范围选择一个清洗范围；以及

喷嘴驱动部，控制上述分注喷嘴，使得在上述分注喷嘴的清洗范围小时使用从上述清洗喷嘴排出的清洗液流截面的上半部分进行清洗，在上述分注喷嘴的清洗范围大时使用从上述清洗喷嘴排出的清洗液流截面的全部进行清洗。

4.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于，

上述清洗喷嘴排出清洗液流的开口部的形状是相对于横切清洗液流的喷嘴的轴方向在上侧具有凸部的形状。

5.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于，

具有：检测液面相对于上述分注喷嘴的接触的液面检测电路；以及

检测上述分注喷嘴的内部的压力变动的压力计，

具有清洗液流推断部，该清洗液流推断部使用上述液面检测电路或上述压力计中的至少一个来取得从上述清洗喷嘴排出的清洗液流的轮廓信息，并推断清洗液流的形状、清洗液流的位置中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的自动分析装置，其特征在于，

具备：对由上述清洗液流推断部推断的清洗液流的状态判断正常或异常的清洗液流判断部；以及

在用上述清洗液流判断部判断到清洗液流的状态为异常的情况下，对从上述清洗喷嘴排出的清洗液的流速进行调节的清洗液流调节机构。

7.根据权利要求6所述的自动分析装置，其特征在于，

上述清洗液流调节机构是气门阀或泵或与上述清洗喷嘴连接的管道直径的转换机构中的一个。

8.根据权利要求6所述的自动分析装置，其特征在于，

具有清洗喷嘴清洗机构，该清洗喷嘴清洗机构在上述清洗液流判断部判断到清洗液流的状态为异常的情况下，清洗与上述清洗喷嘴连接的管道内部。

9.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于，

从上述清洗喷嘴排出的清洗液流的排出角度设置成比水平向下。

10.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于，

上述分注喷嘴从上述清洗液流脱离时的上述清洗液流的排出角度，比上述分注喷嘴的清洗开始时的上述清洗液流的排出角度向下。

11.一种自动分析装置，具备：吸引排出检测体或试剂的分注喷嘴；以及向上述分注喷嘴的外壁排出清洗液流的清洗喷嘴，其特征在于，

具备：存储部，存储多个包含用从上述清洗喷嘴排出的清洗液流清洗上述分注喷嘴时的上述分注喷嘴的清洗范围、上述分注喷嘴脱离上述清洗液流的脱离点上的脱离角度θ中的至少一个的分注喷嘴的动作模式；

喷嘴动作选择部，根据由清洗后的分注喷嘴吸引的检测体或试剂的种类，从存储在上述存储部的上述分注喷嘴的动作模式选择一个动作模式；以及

喷嘴驱动部，根据上述喷嘴动作选择部的选择使喷嘴移动，

具备控制上述分注喷嘴的动作的喷嘴驱动部，使得在上述分注喷嘴脱离清洗液流的脱离点，上述分注喷嘴的速度向量与上述清洗液流的速度向量所成的角度θ为90°＜θ＜180°或180°＜θ＜270°。

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