CN112639485A

CN112639485A - 自动分析装置

Info

Publication number: CN112639485A
Application number: CN201980054937.8A
Authority: CN
Inventors: 岩濑友一; 野中昂平; 川原铁士
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2021-04-09
Also published as: JPWO2020090508A1; EP3875966A1; EP3875966B1; JP6980129B2; US20220034918A1; WO2020090508A1; EP3875966A4

Abstract

通过使得样品分注系统的配管内部的流体温度稳定，能够稳定地维持高精度分注性能。自动分析装置包括使用样品探针(20)对样品分注位置处的样品进行分注的样品分注系统和控制样品分注系统的装置控制部(26)，装置控制部在样品被运送至样品分注位置前的待机状态下通过第一动作序列(40)，在对位于样品分注位置的样品进行分注的分析状态下通过第二动作序列(30)，使得样品分注系统动作，将在第一动作序列的1个循环中进行样品探针的内部清洗的时间设定为比在第二动作序列的1个循环中进行样品探针的内部清洗的时间短，或者，将第一动作序列设定为以多个循环中1次的比例进行样品探针的内部清洗。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及包括样品分注系统的自动分析装置。

背景技术

临床检查用的自动分析装置在将用于分析的被检测试样(以下称作样品)经由样品输送机构输送至样品分注位置后，通过装置所具有的样品分注系统进行吸引并释放至分析部，由此进行样品的分析。

样品分注系统在分注了某样品后，在吸引不同样品时为了防止样品间污染，要进行样品探针的内部清洗(以下称作内洗)。在内洗时，利用样品分注系统的配管所连接的高压泵向配管内部注入离子交换水并排出。如此进行样品探针的内部清洗时，由于配管内部的流体的一部分或全部被更换，配管内部的流体温度变得不稳定。具体而言，当注入的流体(离子交换水)的温度与样品分注系统周边的温度之间存在温度差时，至配管内部的流体温度变得稳定就需要一定的时间。

为了提高样品分注性能，样品分注系统的配管内部的流体温度稳定是重要的。配管内部的流体的体积依赖于流体温度，温度上升则体积膨胀，相反温度下降则体积收缩。如果在样品分注动作中流体温度发生变化，则配管内部的流体体积要发生变化，对分注性能产生不良影响。特别是，在样品释放量小的情况下，其影响变得不可忽略。专利文献1中公开了如下技术，即为了缓和因该温度变化引起的不良影响，在从样品探针的内部清洗动作结束至配管内部的流体温度变得稳定的时间带内，限制样品分注动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-150023号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1的技术中，由于限制流体温度不稳定时间带内的样品分注动作，存在分析动作停滞、自动分析装置的处理能力下降的风险。

本发明的目的在于提供一种自动分析装置，通过使样品分注系统的配管内部的流体温度稳定，无需对应于针对自动分析装置的分析依赖状况、被检测体释放量的设定来限制样品分注动作，能够稳定地维持高精度的分注性能。

解决课题的方法

自动分析装置具有使用样品探针对样品分注位置处的样品进行分注的样品分注系统和控制样品分注系统的装置控制部；装置控制部在样品被运送至样品分注位置前的待机状态下通过第一动作序列，在对位于样品分注位置的样品进行分注的分析状态下通过第二动作序列，使得样品分注系统动作，将在第一动作序列的1个循环中进行样品探针的内部清洗的时间设定为比在第二动作序列的1个循环中进行样品探针的内部清洗的时间短，或者，将第一动作序列设定为以多个循环中1次的比例进行样品探针的内部清洗。

发明效果

根据本发明，通过使得待机状态下的配管内流体的平衡温度接近分析状态下的配管内流体的平衡温度，由此能够降低样品分注动作中的流体温度的变化量，能够稳定地维持高精度的分注性能。

其他的课题以及新特征基于本说明书的记载以及附图可以明确。

附图说明

图1是自动分析装置的结构示意图。

图2是样品分注系统的构成例。

图3是显示由于内洗动作引起的配管内流体的温度变化的示意图。

图4是显示由于内洗动作引起的配管内流体的温度变化的示意图。

图5是显示由于内洗动作引起的配管内流体的温度变化的示意图。

图6是显示由于内洗动作引起的配管内流体的温度变化的示意图。

图7是显示在待机状态下不实施内洗的情况下配管内流体的温度变化的示意图。

图8是显示待机状态与分析状态各状态下的1个循环中的动作的图。

图9是显示由于待机状态的内洗时间不同引起的温度变化的示意图。

图10是显示由于待机状态的内洗频率不同引起的温度变化的示意图。

图11是显示待机状态的各内洗频率不同所对应的平衡温度的示意图。

图12是显示待机状态的内洗动作的时刻与分注动作中的温度变化量的示意图。

图13是显示在1个循环中多次实施待机状态的内洗动作的情况下内洗动作的时刻与温度变化量的示意图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，如下说明的实施例仅仅是本发明的实施方式之一，不限于该方式。

图1示出了自动分析装置的结构示意图。自动分析装置包括将使样品与试剂发生反应的反应容器1以环状排列的反应盘2、架设有容纳各种试剂的试剂瓶3的试剂冷藏库4、容纳样品的样品杯5、容纳样品杯5的样品架6、将样品架6输送至样品分注位置的样品输送机构7，样品被样品分注机构8所吸引，分注至反应盘2上的反应容器1内。在样品分注机构分注后，在样品探针清洗槽9进行样品探针的清洗。

通过第一试剂分注机构10或第二试剂分注机构12从试剂瓶3中吸引试剂，分别分注至已经分注有样品的反应容器1中。样品与试剂的混合液，通过搅拌机构16、17进行搅拌。反应容器1内的反应液的吸光度通过设置在反应盘外周的分光光度计14测定，进而装置控制部26(参考图2)基于测定数据来计算检查结果并报告给操作人员。分析结束后的反应容器1通过反应容器清洗机构15进行清洗、再利用。

图2示出了样品分注系统的构成例。样品分注机构8具有进行样品的吸引以及释放的样品探针20以及支持其的采样机械臂21，样品探针20在样品杯5与反应容器1之间进行往返的同时实施分注。样品探针20经由配管22连接气缸泵23，在配管内部填充有离子交换水。需要说明的是，气缸泵23具有控制流体的体积变化的功能，驱动配管内部的离子交换水从样品探针20进行样品的吸引以及释放。

此时，在分注了某样品后吸引别的不同样品的情况下，为了避免样品间的污染，实施样品探针20的内洗。相对于此，在持续分注相同样品的情况下，不实施内洗。配管22连接有高压泵24，在进行样品探针20的内洗时，打开电磁阀25，从高压泵24向配管内部注入离子交换水。注入的离子交换水清洗样品探针20内部，排放至样品探针清洗槽9。这些动作由自动分析装置的装置控制部26进行控制。

通常，自动分析装置几乎都是对于1个测定对象测定多个项目的情况。也就是说，在实施将1个样品分为所期望数量份的分注动作之间，不实施内洗，在分注下一个(不同)样品之前实行内洗动作，因此样品探针的内洗动作在多个循环内以1次的频率进行实施。

图3是实施内洗动作的情况下样品分注系统的配管内流体的温度变化的示意图。认为是内洗动作前(时刻T1以前)的配管内部的流体温度与配管周边的环境温度A相同的状态。内洗动作中(时刻T1～T2)，在配管内部内由高压泵24注入温度A2的离子交换水，由此配管内部的流体温度降低至温度A1。内洗动作结束后(时刻T2以后)，配管内流体的温度受到配管周边的热影响而慢慢上升，在时刻T3再度到达配管周边的环境温度，并稳定。

然而，通常为了使得配管内流体的温度与配管周边的环境温度一致所需时间(T2～T3)长，实施内洗动作的时间间隔相对较短，因此，实际上不会成为图3这样的温度变化。在流体温度上升为周边环境温度前实施下一次内洗动作，因此不会到达配管周边的环境温度A。

对于配管内流体的温度，将由于内洗引起的温度下降份记作T_down，将内洗后直至实施下一次内洗的时间过程所引起的温度上升份记作T_up。配管内流体的温度变化会由于T_down与T_up的大小关系而显示不同的举动。在图4所示的T_up＜T_down的情况下，配管内流体的平均温度慢慢下降。相反，在如图5所示的配管内，即便是在温度首先将低并在短时间内使配管内温度急激增加的状态、在测定项目数量多且直至下一次的内洗时间的间隔较长的状态，变为T_up＞T_down的关系，配管内流体的平均温度慢慢上升。并且，在如图6所示变为T_up＝T_down的状态时，配管内流体的平均温度显示成为恒定值。本说明书中，将其定义为平衡温度。

自动分析装置中，反复进行成为标准的1个循环的动作来实施分析。在实施分析时的样品分注系统的状态分为作为测定对象的样品被运送至样品分注位置前的待机状态以及对位于样品分注位置的样品进行分注的分析状态，在待机状态后转到分析状态。

在待机状态下不实施内洗动作时，通过长时间不实施内洗，发生如图3所示的配管内流体的温度与周边环境维度一致的状况。图7示出了在待机状态下不实施内洗动作的情况下，从待机状态转到分析状态时的配管内流体的温度变化(示意图)。待机状态时配管内流体的温度与周边环境温度一致，因此第一被检测体的分注动作中没有温度变化，能获得良好的结果。但是，在实行第二被检测体的分注前为了避免残留物而实施内洗动作的话，新注入配管内的离子交换水响应周围的高温状态，温度急速上升，因此，第二被检测体的分注动作中温度变化量与其他分注动作时相比相对增大，其结果是分析性能变差。因此，即使在待机状态也有必要实施内洗动作，以使得待机状态下的配管内流体的平衡温度尽可能接近分析状态下平衡温度，减小从待机状态转到分析状态的情况下的温度变化的影响。

然而，如上所述的自动分析装置基本上是反复进行作为标准的1个循环的动作，在分析状态下通常对1个样品实施多个项目的测定，因此从1个样品仅实施对应于测定项目数量的次数的分注动作，也就是说在多个循环仅实施1次内洗动作。因此，在待机状态下的每个循环中，如果实施与分析状态相同的内洗动作，则待机状态下的平衡温度与分析状态下的平衡温度之间产生差，从待机状态转到分析状态后的最初的分注动作中温度变化变得显著。因此希望尽可能降低该待机状态与分析状态之间的平衡温度的差。为此，对于在待机状态下使得样品分注系统动作的动作序列与在分析状态下使得样品分注系统动作的动作序列，装置控制部使得这两者中的内洗动作不同。

图8示出了本实施例中分析状态与待机状态各自的动作序列的1个循环的示意图。在该例中，待机状态的动作序列40中的内洗时间tb设定为比分析状态的动作序列30中的内洗时间ta短(tb＜ta)。待机状态与分析状态的动作序列的1个循环的时间任一个都相同。在分析状态下1个循环中实施分注动作31以及内洗动作32，但在待机状态下不实施分注动作，仅实施内洗动作42。除了内洗动作42以外的待机动作41、43中，样品分注系统的各机构处于停止。另外，分析状态的动作序列30的分注动作31具体而言包括采样机械臂21向吸引位置的移动动作33、样品探针20的吸引动作34、采样机械臂21向释放位置的移动动作35、样品探针20的释放动作36、采样机械臂21向清洗位置的移动动作37。在该例中，从循环开始直至实施内洗动作的时间tc在待机状态与分析状态中是相同的。

图9示出了待机状态下内洗时间tb不同的情况下进行分析时的配管内流体的温度变化(示意图)。在图9同时示出了待机状态的内洗时间tb(t2)与分析状态的内洗时间ta(t1)相同情况下的温度变化51，以及待机状态的内洗时间tb(t3)比分析状态的内洗时间ta(t1)短的情况下的温度变化52。在将待机状态的内洗时间tb(t2)设定为与分析状态的内洗时间ta(t1)相同的情况下，两状态的平衡温度差(B－D)较大，由此可知，转到分析状态的最初的测定的分注动作中的温度变化变大。另一方面，在将待机状态的内洗时间tb(t3)设定为比分析状态的内洗时间(t1)短的情况下，与内洗时间(t2)的情况相比，待机状态的平衡温度上升，因此与分析状态之间的平衡温度差(B－C)变小。由此，可以进一步降低转到分析状态的最初测定的分注动作中的温度变化，因此可以实现测定结果的稳定化。但是，如果内洗时间tb极端变短，如上所述待机状态下的平衡温度与周边环境温度温度A一致，则存在实际上未实施内洗动作的状况的可能性。因此，有必要在某范围内设定内洗时间以得到待机状态与分析状态的平衡温度接近的效果。确定分析状态的平衡温度的被要求进行分析的项目(每个样品的分注次数、分析状态下的内洗频率)不能事前得知，因此无法唯一确定最佳的内洗时间，但是由于随着内洗时间tb变短，待机状态的平衡温度呈对数地向着周边环境温度A接近，如果将待机状态的内洗时间tb设定为分析状态虚下的内洗时间ta的50％，可则以避免实质上未实施内洗的状态，可以充分达到待机状态的平衡温度接近分析状态的平衡温度的目的。

也就是说，只要使得待机状态的平均温度接近分析状态的平衡温度即可，因此通过将待机状态的内洗时间tb设定为比分析状态的内洗时间ta短一定程度，则可获得效果。例如，可以为内洗时间ta的80％。另一方面，待机状态下的内洗时间tb为分析状态的内洗时间ta的0％时，则相当于未进行内洗，在将待机状态的内洗时间tb设定为如此极端短的情况下也失去效果。因此，期望将待机状态的内洗时间tb设定为分析状态的内洗时间ta的20％以上80％以下的范围内。

另外，分析状态的平衡温度依赖于所使用装置的设施的运行状况，并非唯一确定的。从将内洗时间设定为在各种设施的运行状况下都能得到适当效果的观点出发，如上所述，期望将待机状态下的内洗时间tb设定为分析状态的内洗时间ta的50％或接近。例如，将待机状态的内洗时间tb设定为分析状态的内洗时间ta的40％以上60％以下的范围内。

另外，作为其他实施方式，可以改变待机状态下的内洗频率。图10中示出了待机状态的内洗频率不同的情况下的温度变化(示意图)。图10中作作为例子，同时示出了待机状态下1个循环实施1次内洗的情况下的温度变化51以及2个循环实施1次内洗的情况的温度变化53。需要说明的是，该例中，待机状态与分析状态的内洗时间相同(t1)。如图10所示，通过降低内洗频率，待机状态的平衡温度变高，因此在该情况下与图9所示的情况同样地，可以减小待机状态与分析状态的平衡温度差(B－E)。需要说明的是，图10中示出了2个循环实施1次内洗的情况，但内洗频率也可以为3个循环1次、4个循环1次等2个循环以上1次。但是，内洗频率的确定与内洗时间的确定相同，其目的在于使得待机状态与分析状态的平衡温度接近，由于被要求分析的项目(1个样品的分注次数，即分析状态下的内洗频率)不能事前知道，因此无法唯一确定最佳值。因此，与内洗时间的确定同样地，不能将内洗频率降低至变得实质上未进行内洗的状况。

作为用于确定待机状态下的内洗时间或内洗频率的方法之一，通过对自动分析装置实际测定的结果进行统计处理，求出分析状态下的配管内流体的平均的平衡温度，可以确定待机状态的最佳的内洗频率或内洗时间。图11示出了因待机状态的内洗频率不同而引起的平衡温度的不同(示意图)。需要说明的是，该例中，内洗时间在待机状态与分析状态相同。如图11所示，内洗频率越低，平衡温度越高，越接近周边环境温度。此处，如图11所示，在装置中预先记录待机状态下的每个内洗频率的平衡温度的数据。通过对由自动分析装置实际测定的分析状态下的配管内流体的温度进行统计处理，在推定分析状态的配管内流体的平均的平衡温度之后，参考预先记录有待机状态的内洗频率与平衡温度之间的关系的数据库，可以确定待机状态的内洗频率以使得分析状态与待机状态的平衡温度差最小，从而能够确定装置整体的最佳的待机状态下的内洗频率。需要说明的是，图11示出了内洗频率不同的情况下的平衡温度，在内洗时间不同的情况下也与图11同样地，内洗时间越短则平衡温度越接近周边环境温度，在装置内可以预先存储记录有在待机状态下的内洗时间与平衡温度之间的关系的数据库，因此可以适用同样的方法。需要说明的是，不限于仅设定内洗时间或内洗频率的任一方，也可以设定该双方来减小分析状态与待机状态的平衡温度差。此时，通过预先存储记录有待机状态下的内洗时间与内洗频率的组合与平衡温度之间的关系的数据库，可以高精度地确定。

图8所示的动作序列是从循环开始直至实施内洗动作的时间tc在待机状态与分析状态下相同的例。对于此，通过将待机状态的1个循环中内洗动作的开始时刻设定为更早，可以减小从待机状态转到分析状态的最初的分注动作中的温度变化量。图12中示出了待机状态的1个循环中内洗动作的时刻不同的2种情况下的动作序列以及各自的温度变化(示意图)。示例A与示例B中，在分析状态中动作序列相同，但在待机状态下的内洗动作在示例A中设定为在循环开始后立刻实施，在示例B中设定为在循环即将结束前实施。示例A的温度变化为实线显示的温度变化60，示例B的温度变化为虚线所示的温度变化61。如图12所示，示例A中分注动作中的温度变化量α比示例B中分注动作中的温度变化量β小。这是因为，通过在待机状态的循环最初实施内洗，能够确保直至实施分注为止的时间，能够避免分注动作时温度变化急剧的区域。如此，实施待机状态循环内的内洗开始时刻早于分析状态的循环内的内洗开始时刻，极端而言将待机状态中从循环开始直至实施内洗动作为止的时间设定为0，能够使得后续分注动作中的温度变化量达到最小。图12中示出了待机状态的内洗时间比分析状态的内洗时间短的例子，但是对于待机状态的内洗频率为多个循环进行1次的情况下，也能够得到相同的效果。

另外，作为其他实施方式，如图13所示，可以设定为在1个循环期间实施多次待机状态的内洗动作(示例C)。在待机状态下将内洗动作分割为多次的情况下，1个循环中的内洗动作的总计时间(tb1+tb2+tb3)设定为分析状态下的内洗时间ta之下。图13例示了(tb1+tb2+tb3)＝tb(示例A的内洗时间)＜ta(分析状态下的内洗时间)。示例A与示例C的任一个的内洗时间均相同，因此可预期平衡温度任一个均同为H，但是如果将以虚线所示的示例A的温度变化60的振幅表示为δ，以实线所示的示例B的温度变化62的振幅表示为γ，则可以为γ＜δ。如此，通过适当设定1个循环中的内洗动作的总计时间(tb1+tb2+tb3)，可以使得待机状态与分析状态的平衡温度接近，且通过将内洗动作在1个循环内分割开实施，能够降低由于内洗动作所产生的配管内流体的温度变化的振幅，其结果是可以确保分析结果的稳定性。图13中以待机状态的内洗时间的总计时间比分析状态的内洗时间短为例进行了说明，但待机状态的内洗频率为多个循环下1次的情况下也能获得相同的效果，在该情况下，待机状态的内洗时间的总计时间也可以设定为与分析状态的内洗时间相同或比之更短。

附图标记说明

1：反应容器，2：反应盘，3：试剂瓶，4：试剂冷藏库，5：样品杯，6：样品架，7：样品输送机构，8：样品分注机构，9：样品探针清洗槽，10：第一试剂分注机构，11：第一试剂探针清洗槽，12：第二试剂分注机构，13：第二试剂探针清洗槽，14：分光光度计，15：反应容器清洗机构，16、17：搅拌机构，18、19：搅拌机构用清洗槽，20：样品探针，21：采样机械臂，22：配管，23：气缸泵，24：高压泵，25：电磁阀，26：装置控制部，30：分析状态的动作序列，31：分注动作，32：内洗动作，33、35、37：移动动作，34：吸引动作，36：释放动作，40：待机状态的动作序列，41、43：待机动作，42：内洗动作，51、52、53、60、61、62：温度变化。

Claims

1.一种自动分析装置，具有：

样品分注系统，使用样品探针对于位于样品分注位置的样品进行分注，和

装置控制部，用于控制所述样品分注系统；

在样品被运送至所述样品分注位置前的待机状态下，所述装置控制部通过第一动作序列使所述样品分注系统动作，在对位于所述样品分注位置的样品进行分注的分析状态下，所述装置控制部通过第二动作序列使所述样品分注系统动作，

将在所述第一动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间设定为比所述第二动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间短。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其中，

将所述第一动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间设定为所述第二动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间的20％以上80％以下。

3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其中，

所述第一动作序列设定为以多个循环中1次的比例进行所述样品探针的内部清洗。

4.根据权利要求1所述的自动分析装置，其中，

所述装置控制部预先存储有数据库，所述数据库中记录了所述第一动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间即内洗时间与在所述内洗时间进行所述样品探针的内部清洗的情况下所述样品分注系统的配管内流体的平衡温度之间的关系，

所述装置控制部实际测定分析状态下的所述样品分注系统的配管内流体的温度，推定分析状态下配管内流体的平均平衡温度，参考所述数据库来确定所述第一动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间。

5.根据权利要求1所述的自动分析装置，其中，

所述第一动作序列的1个循环的时间与所述第二动作序列的1个循环的时间相等，

将所述第一动作序列的1个循环中开始所述样品探针的内部清洗的时刻设定为早于所述第二动作序列的1个循环中开始所述样品探针的内部清洗的时刻。

6.根据权利要求5所述的自动分析装置，其中，

将所述第一动作序列设定为在1个循环开始后立刻进行所述样品探针的内部清洗。

7.根据权利要求1所述的自动分析装置，其中，

将所述第一动作序列设定为在1个循环内进行多次所述样品探针的内部清洗，

将在所述第一动作序列的1个循环内进行多次所述样品探针的内部清洗的时间的总计时间设定为比所述第二动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间短。

8.一种自动分析装置，具有：

装置控制部，用于控制所述样品分注系统；

将所述第一动作序列设定为以多个循环中1次的比例进行所述样品探针的内部清洗。

9.根据权利要求8所述的自动分析装置，其中，

将所述第一动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间设定为比所述第二动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间短。

10.根据权利要求8所述的自动分析装置，其中，

所述装置控制部预先存储有数据库，所述数据库中记录了所述第一动作序列中进行所述样品探针的内部清洗的内洗频率与以所述内洗频率进行所述样品探针的内部清洗的情况下所述样品分注系统的配管内流体的平衡温度之间的关系，

所述装置控制部实际测定分析状态下的所述样品分注系统的配管内流体的温度，推定分析状态下配管内流体的平均平衡温度，参考所述数据库来确定所述第一动作序列中进行所述样品探针的内部清洗的频率。

11.根据权利要求8所述的自动分析装置，其中，

12.根据权利要求11所述的自动分析装置，其中，

13.根据权利要求8所述的自动分析装置，其中，

将所述第一动作序列设定为在1个循环中进行多次所述样品探针的内部清洗，

将在所述第一动作序列的1个循环中进行多次所述样品探针的内部清洗的时间的总计时间设定为比所述第二动作序列的1个循环中进行所述样品探针的内部清洗的时间短或相同。