CN102124351B - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动分析装置。设置有检查构成自动分析装置的各部分的动作是否正在正确地实施的功能。对样本流路应用压力传感器，能够根据洗净水排出中(10)的压力波形来检查以电磁阀的开闭为开始的、分注机构的动作工序。此外，本功能也可以对在现有技术的试样吸引检查中使用的压力传感器进行转用，作为功能追加的设置。即使发生了电磁阀的开闭不良，因为能够通过警报判别，所以能够防止样本被稀释，提高数据的可信度。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及进行血液、尿等生物体试样中的特定成分的定性、定量分析的自动分析装置，特别涉及具有分注预定量的液体的分注单元的自动分析装置。

背景技术

分析在患者的血液、尿等生物体试样中包含的成分的临床检查使试样和试药反应，进行试样中的目的成分的定性、定量分析。在这种情况下，为向使试样和试药反应的反应容器中供给预定量的试样、试药，利用称为分注机构的液体供给机构。作为液体供给机构，使用注射器、膜片等压力变化单元，使吸引液体的喷嘴内的压力成为负压，在把被吸引液吸引到喷嘴内后，使用压力变化单元把喷嘴内的压力变成正压，由此向反应容器排出预定量的液体。

因为喷嘴对不同的试样、不同的试药进行分注，所以在进行了一次试样、试药的吸引、排出后要洗净喷嘴。为洗净喷嘴，有在喷嘴的外侧洒上洗净液来进行洗净的外洗、和从喷嘴的内部排出洗净液来洗净内部的内洗。在喷嘴洗净工序中，如果洗净液没有了，则不能进行充分的洗净，影响分析结果。因此，在专利文献1中记载了如下的系统：在检测洗净液的有无，在洗净液没有了的情况下发出警告。

专利文献1：日本特开2000-338115号公报。

是否正常地进行了喷嘴的洗净，仅根据洗净液的有无是不能判定的。即使有洗净液，当对于喷嘴供给洗净液的定时(供给洗净液的配管阀门的开闭定时)偏离时，存在洗净液的供给达不到预定量的可能性。在所述的喷嘴的内洗中洗净水从给水单位供给。在进行洗净动作时，在给水单位和试样分注用注射器之间配置的电磁阀在预定时间维持在“开”状态。因为洗净性能依存于在洗净动作中使用的水量，所以需要在预定时间正常地维持该电磁阀的“开”状态。在该电磁阀的“开”状态比预定时间短时有发生未充分洗净的可能性。反之，在“开”状态比预定时间长时有洗净水在预定的位置以外被排出的可能性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动分析装置，其具备检查分注喷嘴的洗净动作是否正在正确地实施的功能。

用于实现上述目的的本发明的结构如下。

一种自动分析装置，具备：分注用喷嘴，其用于吸引、排出预定量的液体；分注用注射器，其使该分注用喷嘴内的压力变化；压力传感器，其设置在将所述分注用喷嘴与所述分注用注射器连接的配管上；洗净液保持槽，其保持对所述分注用喷嘴进行洗净的洗净液；以及洗净液供给用配管，其连接该洗净液保持槽与所述配管或者所述分注用注射器，所述自动分析装置的特征在于，具备判定机构，其用于在从所述洗净液保持槽向所述配管或者所述分注用注射器供给洗净液的定时来测定所述压力传感器的输出，根据该输出来判定洗净是否正在正常进行。

优选具有以下的结构。

试样分注用注射器、试样分注单位、给水单位、电磁阀、在试样分注用注射器和试样分注单位间配置的压力传感器、对从压力传感器输出的信号进行解析及判定的单元，对从压力传感器输出的信号进行解析及判定的单元对吸引试样时的信号、电磁阀开时的信号、和电磁阀闭时的信号进行解析及判定。

通过防止洗不干净喷嘴，能够维持自动分析装置的分析精度。

附图说明

图1是应用了本发明的自动分析装置的结构图。

图2是应用了本发明的自动分析装置中的到异常判定的处理流程。

图3是在应用了本发明的自动分析装置中判定为异常的情况下到输出警报为止的流程。

图4是表示电磁阀“开闭”状态的压力监视器的图。

图5是电磁阀的使用次数和动作电压的相关图。

图6是表示到电磁阀打开为止的压力和电压的图。

具体实施方式

下面根据附图说明本发明的实施例。

[实施例1]

图1是应用了本发明的自动分析装置的结构图的一例。

样本探针1通过管2与分注注射器3连接，在它们的内部充填液体。分注注射器3包括圆筒3a和柱塞3b，在柱塞3b上连接分注注射器驱动机构4。固定圆筒3a，通过分注注射器驱动机构4上下驱动柱塞3b，由此进行试样的分注动作。另外，在样本探针1上连接样本探针驱动机构5，由此能够把样本探针1移动到预定位置。此外，分注注射器驱动机构4以及样本探针驱动机构5由控制部6控制。

现在，通过样本探针驱动机构5、样本探针1进行下降动作，当到达试样容器7内的试样8的液体中时，通过分注注射器驱动机构4、分注注射器3进行吸引动作。当试样吸引动作结束时，样本探针1移动到试样排出位置9，分注注射器3进行喷出动作。分注结束后，样本探针1移动到洗净位置10，通过给水泵11以高压使给水槽12内的洗净水流动，能够洗净样本探针1。其切换用电磁阀14进行，这由控制部6控制。

压力传感器15通过分支块16与包含样本探针1、管2、分注注射器3的分注流路系统连接。

压力传感器15的压力信号通过放大器17放大，通过A/D变换器18变换为数字信号。进而把A/D变换器18的输出向微计算机19发送，在这里进行下述的处理，判定分注是否被正常地实施。

图2是应用了本发明的自动分析装置中的到异常判定为止的处理流程的一例。

在洗净水排出时，试样吸引时的内部压力连微小的变化也包含地在不断地变化，压力传感器的输出也跟随它而变化。本发明沿时间序列逐一取入时刻变化的压力值，利用这些取入的压力值的集合(以下称时间序列压力数据组)(S1)。接着，根据通过上述过程得到的时间序列数据组求马哈拉诺比斯距离(mahalanobis distance)距离(S2)。解析的算法可以是任何方法，不过希望使用不容易受以样本探针开始的机械动作的运动的影响、检测精度最高的、使用马哈拉诺比斯距离的方法。马哈拉诺比斯距离是多变量解析的一种方法，把分注正常实施时的时间序列压力数据组作为基准(以下称基准数据)，比较其与马哈拉诺比斯距离(S3)，进行正常、异常的判定。

图3是在应用了本发明的自动分析装置中判定为异常的情况下到输出警报为止的流程的一例。

在洗净水排出位置排出清洗水(S4)，求其时的马哈拉诺比斯距离，比较其与阈值(S5)。

在判断为正常地排出了洗净水的情况下，移动到试样容器位置，进行试样吸引动作(S6)。在判断为异常的情况下，立即进行试样探针的暂时停止动作(S7)。这是因为设想异常判断是由电磁阀的开闭不良引起，防止由于向试样内带入洗净水而引起的试样稀释。当未移动到试样吸引位置而使试样探针停止时同时输出“此前的洗净水排出动作不良”的警告警报(以下称低级别的警报)(S8)，其后，在取消了试样吸引动作后(S9)，使试样探针返回到洗净水排出位置，为改善电磁阀的开闭不良，以高压排出清洗水(S10)。另外，本动作也可以使用在许多自动分析装置中使用的、在注射器内的部件更换时等实施的探针内部的水充填功能。其后，再次进行阈值判定(S11)，在成为阈值内之前反复以高压进行洗净水的排出(S12)。在高压洗净水排出动作超过了规定次数的情况下因为考虑是即使清洗也无法去除的异常，所以停止分注动作(S13)，输出“因为洗净水排出动作不良所以不能正常地进行分注动作”的紧急停止警报(以下称高级别的警报)(S14)。在经过高压的洗净水排出、阈值判定判断为正常的情况下转移到试样吸引动作(S15)。

在试样吸引后(S6)，求试样吸引中的马哈拉诺比斯距离，将其与阈值进行比较(S16)。这里的阈值使用与洗净水排出判定时不同的值。直到试样排出前为止进行上述处理，根据判定结果决定是否排出试样。

在判断为正常地吸引了试样的情况下，移动到试样排出位置进行试样的排出(S17)。在判断为异常的情况下，使试样探针暂时停止(S18)，输出低级别的警报(S19)，取消试样排出动作(S20)，以后的动作，与在洗净水排出动作中判断为异常的情况下同样，转移到用高压水的洗净水排出动作。

图4是以本发明中的洗净水排出区间为中心的、电磁阀“开”状态和“闭”状态的压力监视器的一例。从时刻变化的压力变动波形如图4(a)所示一样来取入k点的压力值。

基准数据的取得位置以洗净水排出区间为中心。即使仅使用洗净水排出区间的时间序列压力数据组也能够检测，但是还能通过增加数点所述洗净水排出区间前后的压力值，使精度提高。为进一步提高精度，也可以取入试样吸引区间以及试样排出区间的压力变动。

关于时间序列压力数据组的取入间隔，可以使一定间隔，也可以是可变间隔。也可以在分注区间的异常容易发生的地方使取入间隔变窄，相反在难以发生异常的地方使间隔变宽来取入数据，不需要等间隔。但是，因为不知道在洗净水排出区间的某处发生排出异常，所以希望等间隔地进行清洗水排出区间中的采集。关于间隔，因为过宽时会漏掉异常，反之过窄时耗费运算处理的时间，所以希望异常检测在尽可能宽的范围内进行。

此外，作为k点的时间序列数据组的取得方法，可以是预先指定各点的取入时刻、仅取得k点的数据的取得方法，也可以是通过从尽可能细地取入的数据中减少而剩下k点的方法。

如果在正常的喷出中进行上述操作，则能够得到成为基准的时间序列压力数据组。这里，正常的喷出是指对于正常的纯水在能够充分实施正常的排出的状态下进行排出。所谓正常的纯水主要指高度除去盐类或者残留的氯的状态。另外，所谓能够进行正常的喷出的状态是如下的状态：不管制造上的个体差、外部环境的影响/恶化这样的理由如何，样本探针内径的差或者压力传感器的感度的差这样的样本分注机构的各构成部件的差都处于规定的允许差内，而且没有样本探针堵塞等的异常，样本分注机构能够充分发挥其功能。

作为制作基准数据时的留意点，不只是统计数据的收集，如上述因为是正常情况下的统计数据，所以不允许混入异常的数据。但是像样本探针内径或者压力传感器感度的差那样，如果差存在于在正常的范围内，则希望积极地分散而得到数据。通过这样做，提高异常检测的精度。

关于基准数据的事项数n，因为多的话能够提高异常检测的精度是理想的，但是当多到必要以上时，在经济方面耗费成本。因此，最好是斟酌检测的精度和经济成本来决定。

此外，如上述得到的时间序列压力数据组以及基准数据限于其分注量的分注时。这是因为采用与分注量对应的分注速度/与分注量对应的分注注射器以及样本探针的驱动顺序，所以与其对应地压力变动波形也变化的缘故。亦即，希望对于每一分注量来改变时间序列压力数据组的取入数、方法，基准数据也对于每一分注量分别维持。

关于从通过上述得到的时间序列压力数据组以及基准数据到阈值判别方法的流程按照专利文献4。根据马哈拉诺比斯距离，图4(b)、图4(c)的虚线能够判断为异常，而且能够观察到因样本探针移动等而引起的干扰的图4(d)的虚线，能够判断为正常。

[实施例2]

近年来的自动分析装置有微量分注化倾向，要求从试样探针以及试药探针喷出的分注量的正确度、再现性。

但是，由于探针内径或者注射器柱塞等的加工公差使得分注精度不稳定。进而装置有小型化倾向，在装置内设了硅等比较柔软的管。当然，从试样注射器连接试样探针的管也使用同样的东西，通过该管的热膨胀而使分注精度更加不稳定。亦即，即使是因不能够消除机械的加工误差/环境等的条件而引起的分注精度误差也被要求。为改善这些，能够根据从本发明中的压力传感器安装所得到的洗净水排出中的正压绝对值来进行动作修正。例如，在绝对值比基准数据高的情况下，意味着分注量比设定值多，通过进行与其匹配的动作修正，能够排出与设定值相同的分注量的试样。

[实施例3]

一般电磁阀的寿命次数为300万次左右，但是设想在生化学自动分析装置中被使用到比其多的次数。进而，根据电磁阀的个体差或者使用的液体/环境等，有时寿命次数更少。

图5是表示电磁阀的使用次数增多时引起的现象的图。这里所谓的动作电压指在使电磁阀的开闭指令信号成为ON后螺线管内的铁芯(以下称柱塞)开始动作的电压。在把额定的动作电压作为100％的情况下，相对于未使用的电磁阀中的动作电压为85％左右的情况，寿命次数为300万次的电磁阀成为95％左右。

该动作电压与电磁阀的响应时间有因果关系，随着值升高，响应时间延长(图6)。通过利用该现象，能够判别电磁阀是否达到寿命。

把用初期的电磁阀正常实施时的时间序列压力数据组作为基准，比较其与马哈拉诺比斯距离，判别电磁阀是否达到寿命。马哈拉诺比斯距离，因为时间序列数据组的取入间隔可变，所以在这种情况下，通过使从洗净水排出时的压力从上升开始到稳定结束的间隔变窄，能够更加正确地求得电磁阀的寿命。此外，因为在螺线管以及柱塞中残留磁场时动作电压降低，不能够得到正确的寿命，所以希望本功能中的电磁阀的动作与此前的动作空出足够的间隔、作为装置起动时或者维护的项目来进行。进而，因为电磁阀的响应时间受温度的影响，所以本功能实施时也需要注意环境。

如上所述，实施例3的基准数据与实施例1的基准数据比较，因为使用目的、使用时间、使用环境不同，所以希望设定为别的基准数据。

标记说明

1样本探针

2管

3分注注射器

4分注注射器驱动机构

5样本探针驱动机构

6控制部

7试样容器

8试样

9试样喷出装置

10洗净位置

11给水泵

12给水槽

13洗净水

14电磁阀

15压力传感器

16分支块

17放大器

18A/D变换器

19微计算机

Claims (5)

1.一种自动分析装置，具备：

分注用喷嘴，其用于吸引、排出预定量的液体；

分注用注射器，其使该分注用喷嘴内的压力变化；

压力传感器，其设置在将所述分注用喷嘴与所述分注用注射器连接的第一配管上；

洗净液保持槽，其保持对所述分注用喷嘴进行洗净的洗净液；

洗净液供给用配管，其连接该洗净液保持槽与所述第一配管或者所述分注用注射器；以及

判定机构，其用于在从所述洗净液保持槽向所述第一配管或者所述分注用注射器供给洗净液的定时来测定所述压力传感器的输出，根据该输出来判定洗净是否正在正常进行，

其特征在于，在所述洗净液供给用配管的中途具备电磁阀，所述判定机构根据该电磁阀的开闭指令信号来决定所述压力传感器的输出测定定时。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述判定机构从发出了该电磁阀的开闭指令信号前后的时刻以时间序列的方式来测定所述压力传感器的输出，根据压力的时间序列变化来判定洗净是否正在正常进行。

3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述判定机构从发出了该电磁阀的开闭指令信号前后的时刻以时间序列的方式来测定所述压力传感器的输出，根据压力的时间序列变化来判定电磁阀是否达到寿命。

4.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述判定机构使用马哈拉诺比斯距离来判定洗净是否正在正常进行。

5.根据权利要求1到4中任何一项所述的自动分析装置，其特征在于，

具备警报机构，其用于在所述判定机构判断为洗净未正常进行时发出其旨意的警报。

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