CN102301242B - 自动分析装置及检测体处理装置 - Google Patents

Abstract

在由压力传感器的压力信号进行喷出检测的检测体处理装置中，专利文献1的使分注喷嘴仅停止喷出前预先设定的恒定时间、从而进行喷出的方法中，分注喷嘴内的检测体的晃动的辨别不充分，存在不能确保正确的喷出量的可能性。本发明提供能够喷出更正确量的检测体处理装置。在检测由压力传感器产生的压力信号的检测体处理装置中进行以下控制：直接监控由压力传感器产生的压力信号，在喷出动作前确认对于液面的晃动的压力变动，判断压力变动消失后，进行喷出动作。具有即使是压力变动不消失的情况下，通过设定确认次数、确认时间、振幅值等也能开始喷出动作的检测功能。并具有压力变动不在范围内的情况下，能够发出警报的检测功能。

Description

自动分析装置及检测体处理装置

技术领域

本发明涉及进行血液、尿等生物体样品的定性、定量分析的自动分析装置、以及对检测体(样品)实施离心分离等处理，使得在自动分析装置中的分析成为可能的检测体处理装置(也称为检测体预处理装置)，特别是涉及具备分注规定量的样品的分注装置的自动分析装置、以及检测体处理装置。

背景技术

在自动分析装置、检测体处理装置中，为了对放入容器的样品进行分析或预处理，一般具备用于移动至另一容器的检测体分注装置。在这样的检测体分注装置中，要求能够将希望量的样品正确且迅速地分注。进而，近年来，有降低临床检查的成本的要求，要求减少每次分析所使用的试剂量。试剂量减少时，与其对应地每次的分析所使用的样品量也减少，因此要求对于1位数微升级的微量也能够进行正确分注的分注装置。

提出了各种能够进行微量分注的发明。例如，在专利文献1中，基于喷嘴内的液面晃动对分注精度的影响的见解，提出了在平息液面晃动后进行分注动作的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-316011号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1记载的技术中，预先设定液面晃动平息的时间，使分注喷嘴停止该时间后，进行分注动作。但是，液面晃动平息时间可能会根据分注的样品的量而变化，另外，还可能根据样品的粘性等物理性质等而变化。因而，如果设定成对任何样品都能稳定地进行分注，则需要使分注喷嘴停止长时间，担心会招致分析能力的下降。

本发明的目的在于提供在具备分注装置的自动分析装置、检测体处理装置中，即使是微量也能够进行正确的分注的自动分析装置、检测体处理装置。

用于解决课题的方法

在检测由压力传感器产生的压力信号的检测体处理装置中进行如下控制：直接监控由压力传感器产生的压力信号，在喷出动作前确认对于液面的晃动的压力变动，判断压力变动消失后，进行喷出动作。具有即使是压力变动不消失的情况下，通过设定确认次数、确认时间、振幅值等也能开始喷出动作的检测功能。并具有压力变动不在范围内的情况下，能够发出警报的检测功能。

发明效果

如以上说明，利用检测功能可以由压力传感器的输出信号直接确认检测体的状态(吸取、喷出、液面晃动)。由此，可在由分注头的移动动作引起的液面的晃动所导致的压力变动达到恒定的范围内后，进行喷出动作，可以喷出高精度的喷出量。另外，通过追加抑制液面的晃动的控制，可以缩短用于使液面的晃动导致的压力变动在恒定的范围内的停止时间。

附图说明

图1是说明检测体处理装置的分注头的结构的一个实施方式的图。

图2是表示根据本发明的吸取动作、喷出动作中的分注头的移动动作和压力传感器7的输出信号的关系的图。

图3是说明针对喷嘴尖端内的检测体的液面晃动等导致的压力信号的变化的动作的一个实施方式的流程图。

图4是表示使用了检测功能的吸取动作、喷出动作中的分注头的移动动作和压力传感器的输出信号的关系的图。

图5是在针对喷嘴尖端内的检测体的液面晃动等导致的压力信号的变化的动作中，对压力信号的变动的处理使用了条件时的一个实施方式的流程图。

图6是表示抑制液面的晃动的分注头的构造的图。

图7是表示抑制了液面的晃动时的效果的图。

图8是表示根据本发明的吸取动作、喷出动作和移动动作中的压力传感器7的输出信号的关系的图。

图9是表示根据本发明的吸取动作、喷出动作和移动动作中的压力传感器7的输出信号的关系的图。

图10是表示使用了本发明的自动分析装置的结构的图。

具体实施方式

本发明利用图1至图7所示的一个实施方式说明作为在医院的检查室、检察中心等进行血液检查的采血的血液的预处理，进行自动离心并卸下采血管的栓，实施血清的分装操作的系统中，具有分注处理的分注装置的检测体处理装置的检测功能的实施方式。图1是说明检测体处理装置的分注头的结构的一个实施方式的图。图1所示的分注头200主要具备：喷嘴基部9，其安装于套管15；喷嘴尖端10，其安装于喷嘴基部9；波纹管装置100，其用于吸取喷出检测体；压力传感器7，其将吸取、喷出时的压力变化(套管15的空洞13(后述)的内压)变换为电信号；振动片6，其是在液面检测时用于使内部空气振动的激振源；电磁元件5，其驱动振动片6；信号处理电路8，其在压力检测器7、马达4、电磁元件5之间接受电信号。

套管15除了容纳波纹管1的空间之外，具备空洞12、13，该空洞12、13是介由空气孔14与波纹管1的内部的空间连通的空气通路。空洞12、13介由喷嘴基部9和喷嘴尖端10与外部空间连接，例如，将喷嘴尖端10插入检测体而伸长波纹管1时，检测体18从尖端孔被吸到喷嘴尖端10内。由于以在喷嘴尖端10内保持有检测体18的状态使分注头200进行移动动作，所以喷嘴尖端10内的检测体晃动。可以将该晃动作为压力信号的变动情况来检测。此后，例如将喷嘴尖端10的尖端部插入指定容器并压缩波纹管1，则检测体喷出到指定容器。信号处理电路8与外部信号处理电路(未图示)连接，利用微处理器等进行信号检测、分注处理、异常处理等。在日本特开2005-207898号公报公开的方法中还可以进行检测体的液面检测。

图8表示检测体处理装置的吸取动作、喷出动作中的分注头的移动动作和压力传感器7的输出信号的关系的一个例子。在吸取动作(201)中，分注头内产生压力变化，检测压力传感器的压力的变化。吸取的处理结束后，进行下一工序的喷出处理，所以用在没有图示的X轴、Y轴、Z轴的各轴移动的装置进行移动动作(202)来将分注头移动至喷出位置，则随着移动而发生很大的压力变化，在压力变化平息前进行喷出动作(203)。

同样地图9是表示自动分析装置的吸取动作、喷出动作中的压力传感器的输出信号的关系的一个例子。自动分析装置中，同样也是吸取动作(201)导致的压力传感器的压力变化，此后，进行分注装置移动至喷出位置的移动动作(202)时发生微少的压力变化，然后进行喷出动作(203)。像这样在有移动动作中产生的压力变化的状态下进行喷出动作，则在要求高精度的喷出量的情况下存在造成影响的可能性。本发明直接监控安装在分注装置的压力传感器的压力变化。特别是，由于喷出前的压力变化对获得高精度的喷出量造成影响，所以监控喷出前的压力，判断压力的变化情况消失后，进行喷出动作，由此可以实现更高精度的分注性能。

图3是说明针对喷嘴尖端内的检测体的液面晃动等导致的压力信号的变化的动作的一个实施方式的流程图。直接监控分注头200的移动动作等导致的喷嘴尖端10内检测体18的液面晃动等引起的压力信号的变动情况，在喷出动作的开始前确认有无压力信号的变动(液面的晃动)。开始吸取动作(301)，通过将检测体18吸取到喷嘴尖端10内，压力信号发生变动。吸取结束后(302)在保持了某一恒定的压力的状态下，使分注头200进行移动动作，则压力传感器7的输出信号由于液面的晃动等而变动。直接监控该压力信号的变动情况(303)，在压力信号有变动的情况下(304)，实行循环处理，直到喷嘴尖端10内的压力信号没有变动。在确认了喷嘴尖端10内的压力信号的变动消失的时刻(304)开始喷出动作(305)。另外，喷出动作结束后(306)，在下一工序有喷出动作的情况下(307)再度确认喷嘴尖端10内的压力信号的变动(303)(304)，在压力信号的变动消失的时刻，重复进行进行喷出动作的处理。

图4表示使用了检测功能的吸取动作、喷出动作中的分注头的移动动作与压力传感器的输出信号的关系。通过使用检测功能，在分注头移动后(202)的喷出动作前(203)直接监控压力传感器7的输出信号，为了判断压力传感器的压力变动的有无而停止分注头动作(401)，确认压力变动消失后，进行喷出动作203。由此消除喷嘴尖端10内的液面晃动，能够喷出高精度的检测体量。另外，在由于吸取量而压力变动发生变化的情况下，通过监控压力变动，能够自动校正液面晃动的状态确认。

图5是在针对喷嘴尖端内的检测体的液面晃动等导致的压力信号的变化的动作中，对压力信号的变动的处理使用了条件时的一个实施方式的流程图。如图3所示，因为在喷嘴尖端10内的压力信号的变动消失后(304)开始喷出动作(305)，所以需要处理时间。因此，在确认喷嘴尖端10内的检测体18的液面晃动等导致的压力信号的变动的处理中，将监控压力变动(303)的处理次数设定为条件(502)，如果在设定次数内压力变动消失，则进行进行下一工序的喷出动作的处理。另外，在超过设定次数的情况下，下一工序处理的喷出动作直接进行处理，但建立作为警报505的标志。该警报标志可以在装置中作为警报来显示(未图示)，也可以显示在主要的操作部等(未图示)，从而通知操作员。另外，作为针对压力信号的变动的确认的条件(501)，通过设定压力变动的监控时间503、变动的振幅值504等，可以谋求同样的应对。

图6和图7是表示抑制液面的晃动的分注头的构造和抑制了液面的晃动时的效果的图的一个实施方式。作为直接监控压力传感器7的输出信号、控制压力信号的变动(液面的晃动)的方法，例示2个方案。通过直接监控喷嘴尖端10内的检测体18的液面晃动导致的压力变动，由此算出周期(频率)，使用振动片6(激振器)并以消除算出的频率的频率使振动片6振动，从而可以抑制压力信号的变动。另外，同样使用波纹管1，在喷嘴尖端10内的压力信号的变动从正压向负压方向增幅的情况下，向使波纹管1收缩的方向驱动马达4而施加逆压，相反由负压向正压方向扩增的情况下，向使波纹管1伸缩的方向驱动马达4，从而可以抑制压力信号的变动。像这样通过抑制分注头移动动作时(202)的液面的晃动，不仅能够喷出更正确的喷出量，还可以缩短用于将喷出动作前液面晃动导致的压力变动保持在范围内的停止时间(701)。

图10是适用了本发明的自动分析装置的结构例。

该自动分析装置包括：样品盘37，其能够搭载多个保持试样的样品容器34；第1试剂盘41和第2试剂盘42，它们能够搭载多个保持试剂的试剂容器40；反应盘36，在其周围上配置有多个反应容器35；样品分注头200a，其将从样品容器34吸取的试样分注到反应容器35；第1试剂分注头200b，其将从第1试剂盘41内的试剂容器40吸取的试剂分注到反应容器35；第2试剂分注头200c，其将从第2试剂盘42内的试剂容器40吸取的试剂分注到反应容器35；搅拌装置30，其搅拌反应容器35内的液体；容器清洗装置45，其清洗反应容器35；光源50，其设置在反应盘36的外周付近；分光光学系统51；计算机61，其与分光光学系统51连接；调节器60，其控制装置整体的动作，并进行与外部的数据交换。样品分注头200a介由管道72与定量泵71连接，管道72的途中设置有压力检测器7。虽然没有图示，但第1试剂分注头200b和第2试剂分注头200c均连接有同样的定量泵和压力检测器。样品分注头200a安装在能够上下移动以及转动的驱动装置73。

本实施方式的装置按照以下的方式进行动作。在样品容器34中装入血液等检查对象的试样，安置在样品盘37。各个试样中需要的分析的种类输入到调节器60。用样品分注头200a采取的试样在与反应盘36并排的反应容器35中分注恒定量，从设置在试剂盘41或42的试剂容器40通过试剂分注头20或21分注恒定量的试剂，用搅拌装置30进行搅拌。反应盘36周期性地重复进行旋转、停止，在反应容器35通过光源50的前面的时候进行检测分光光学系统51的输出信号的测光。在10分钟的反应时间内重复进行测光，此后，在容器清洗装置45中进行反应容器35内的反应液的排出和清洗。在这期间，在其它的反应容器35中，同时实施使用了其它的试样、试剂的动作。基于反应时间内进行的测光结果，用计算机61计算试样内的对象物质的浓度，输出结果。

试样的分注如下进行。定量泵71、管道72、样品分注头200a的内部流路填满了水。根据来自调节器60的指令，驱动装置73进行旋转，从而将样品分注头200a移动至样品容器34上，使定量泵71进行吸取动作，在样品分注头200a的尖端吸取少量的空气。接着，使驱动装置73进行下降动作，将样品分注头200a插入样品容器34内的试样中，使定量泵71进行吸取动作，将试样的一部分吸取到分注头内。接着，使驱动装置71上升、旋转、下降，从而将样品分注头200a插入反应容器35。动作中的流路内的压力的变化由压力检测器7测定并将数据送至调节器60。调节器60分析压力变动，平息至规定的变化内后，对定量泵71发出指令，开始喷出。喷出结束后，用驱动装置73进行上升、旋转。样品分注头200a的流路内部、外部利用没有图示的清洗装置进行清洗，为下次分注准备。

试剂的分注也按照与试样分注相同的顺序进行。

在本实施方式中，由于从定量泵71到样品分注头200a的距离长，且它们之间的流路被水填满，所以通过伴随样品分注头200a的移动、其它装置的动作的振动，惯性力作用于流路内的水，产生压力变动。另外，水、所含气泡、流路构成部材是弹性体，因压力变动而产生体积变化。但是，由于压力变动平息后进行喷出动作，所以振动不影响分注的正确性，能够进行精度高的分注，能够正确分析对象物质的浓度。

另外，本实施方式的情况下，由于并列进行多个分析，所以对等待振动平息的时间有限制，但是在制限内是否能够完成动作可以由调节器60来辨别而进行处理，能够进行可靠性高的分析动作。

符号说明

1波纹管

2、3永久磁铁

4马达

5电磁元件

6振动片

7压力检测器

8信号处理电路

9喷嘴基部

10喷嘴尖端

11、12、13空洞

14空气孔

15套管

16波纹管驱动装置

17加载装置

18检测体

34样品容器

35反应容器

36反应盘

37样品盘

40试剂容器

41第1试剂盘

42第2试剂盘

45容器清洗装置

50光源

51分光光学系统

60调节器

61计算机

71定量泵

72管道

73驱动装置

100波纹管装置

200分注头

201吸取动作

202分注头移动动作

203喷出动作

301吸取开始

302吸取结束

303监控压力变动

304有无压力变动

305喷出开始

306喷出结束

307辨别下一工序

401停止

501确认条件

502监控次数

503监控时间

504变动振幅值

505警报

701停止

Claims (8)

1.一种自动分析装置，其具备：喷出容纳在喷嘴尖端内的检测体的喷嘴、使该喷嘴尖端内的压力变化的压力变化装置和移动该喷嘴的喷嘴移动装置；

其特征在于，该自动分析装置具备：压力检测装置，其检测所述喷嘴尖端内的压力；液面晃动计算装置，其基于该压力检测装置的输出来检测该喷嘴尖端内的检测体的液面晃动；控制装置，其基于液面晃动计算装置的输出来控制所述压力变化装置。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，所述液面晃动计算装置的输出达到预先设定值以下时，所述控制装置进行动作，从而喷出由所述压力变化装置吸取的检测体。

3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，具备：显示装置，其在所述液面晃动计算装置的输出在预先设定时间内没有达到预先设定值以下时显示该意思。

4.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，具备压力施加装置，该压力施加装置基于所述液面晃动计算装置的输出，在所述喷嘴内施加压力，使液面晃动消失。

5.一种检测体处理装置，其具备：喷出容纳在喷嘴尖端内的检测体的喷嘴、使该喷嘴尖端内的压力变化的压力变化装置和移动该喷嘴的喷嘴移动装置；

其特征在于，该检测体处理装置具备：压力检测装置，其检测所述喷嘴尖端内的压力；液面晃动计算装置，其基于该压力检测装置的输出来检测该喷嘴尖端内的检测体的液面晃动；控制装置，其基于该液面晃动计算装置的输出来控制所述压力变化装置。

6.根据权利要求5所述的检测体处理装置，其特征在于，所述液面晃动计算装置的输出达到预先设定值以下时，所述控制装置进行动作，从而喷出由所述压力变化装置吸取的检测体。

7.根据权利要求5所述的检测体处理装置，其特征在于，具备：显示装置，其在所述液面晃动计算装置的输出在预先设定时间内没有达到预先设定值以下时显示该意思。

8.根据权利要求5所述的检测体处理装置，其特征在于，具备压力施加装置，该压力施加装置基于所述液面晃动计算装置的输出，在所述喷嘴内施加压力，使液面晃动消失。