CN114994339A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

实施方式涉及一种自动分析装置。用于进行稳定的分析。本实施方式涉及的自动分析装置具备旋转工作台、多个受光部以及光照射部。所述旋转工作台具有分别载置多个反应管的多个载置部。所述多个受光部与所述多个载置部分别对应设置。所述光照射部变更光的出射方向来变更被照射该光的反应管。

Description

自动分析装置

本申请享受2021年3月2日申请的日本国专利申请编号2021-032250的优先权利益，该日本国专利申请的全部内容都被援引至本申请中。

技术领域

本说明书以及附图所公开的实施方式涉及一种自动分析装置。

背景技术

在临床检查用的自动分析装置中，通过将血液以及尿等生物体试样(以下，称为试样)与试剂以一定量混合而使它们反应，并对向该混合液照射光而得到的透射光或者散射光的光量进行测量，来求出测量对象物质的浓度、活性值以及变化所花费的时间等。例如，自动分析装置利用测光单元照射光来对作为反应管的试管(reaction cuvette)内的混合液亦即液体进行测量。

测光单元具有朝向试管照射光的发光部、和对透过了试管内的液体的光进行检测的受光部。这里，各发光部所照射的光的光量存在偏差。因此，当设置有与在反应盘中载置试管的插槽(slot)相同数目的测光单元的情况下，为了使各测光单元的发光部所照射的光的光量均匀，需要根据插槽的数量来调整光量的偏差。

发明内容

本说明书以及附图中公开的实施方式所要解决的课题之一是进行稳定的分析。但是，通过本说明书以及附图所公开的实施方式能够解决的课题并不限于上述课题。也能够将与由后述的实施方式所示的各构成带来的各效果对应的课题定位为其他课题。

本实施方式涉及的自动分析装置具备旋转工作台(table)、多个受光部、以及光照射部。所述旋转工作台具有分别载置多个反应管的多个载置部。所述多个受光部与所述多个载置部分别对应设置。所述光照射部变更光的出射方向来变更被照射该光的反应管。

效果：

根据本实施方式涉及的自动分析装置，能够进行稳定的分析。

附图说明

图1是表示本实施方式涉及的自动分析装置的构成的一个例子的框图。

图2是表示图1的自动分析装置的分析装置的构成的一个例子的立体图。

图3是在本实施方式涉及的自动分析装置中使用的试管的立体图。

图4是从上侧观察反应盘的图。

图5是表示图4的A-A剖面的图。

图6是表示本实施方式的变形例中的图4的A-A剖面的图。

具体实施方式

以下，参照附图对自动分析装置的实施方式详细进行说明。此外，实施方式并不限定于以下的实施方式。另外，一个实施方式中记载的内容原则上也可以同样应用于其他实施方式。

图1是表示本实施方式涉及的自动分析装置100的构成的一个例子的框图。图1所示的自动分析装置100具备分析装置70、驱动装置80以及处理装置90。

分析装置70对各检查项目的标准试样、从被检体采集的被检试样(血液、尿等生物体试样)与在各检查项目的分析中使用的试剂的混合液进行测量，来生成标准数据、被检数据。分析装置70具备进行试样的分注、试剂的分注等的多个单元，驱动装置80对分析装置70的各单元进行驱动。处理装置90对驱动装置80进行控制来使分析装置70的各单元工作。

处理装置90具有输入装置50、输出装置40、控制电路30以及存储电路60。

输入装置50具备键盘、鼠标、按钮、触摸键面板等输入器件，进行用于设定各检查项目的分析参数的输入、用于设定被检试样的被检识别信息以及检查项目的输入等。

输出装置40具备打印机和显示器。打印机进行由控制电路30生成的数据的打印。显示器是CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)或液晶面板等监视器，进行由控制电路30生成的数据的显示。

存储电路60例如是RAM(Random Access Memory：随机存储器)、闪存等半导体存储器元件或者硬盘、光盘等存储装置等。

控制电路30控制系统整体。例如，控制电路30如图1所示，执行数据处理功能31以及控制功能32。控制功能32对驱动装置80进行控制来使分析装置70的各单元工作。这里，控制功能32是控制部的一个例子。数据处理功能31对由分析装置70生成的标准数据、被检数据进行处理来生成各检查项目的校准数据(standard data)、分析数据。

例如，由分析装置70生成的标准数据表示用于判断物质的量、浓度的数据(校准线或者标准曲线)，由分析装置70生成的被检数据表示对被检试样进行了测量的结果的数据。另外，从控制电路30输出的校准数据表示如下数据，该数据示出根据被检数据和标准数据而导出的物质的量、浓度等的测量结果，从控制电路30输出的分析数据表示示出阳性或者阴性的判断结果的数据。即，校准数据是用于导出示出阳性或者阴性的判断结果的分析数据的数据。

这里，例如控制电路30的构成要素执行的各处理功能以能够由计算机执行的程序的方式被记录于存储电路60。控制电路30是通过从存储电路60读出各程序并执行来实现与各程序对应的功能的处理器。换言之，读出了各程序的状态的控制电路30具有在图1的控制电路30内所示的各功能。

此外，对在图1中由单一的控制电路30实现以下说明的各处理功能的情况进行说明，但也可以将多个独立的处理器组合而构成处理电路，通过各处理器执行程序来实现功能。

上述说明中使用的“处理器”这一术语例如是指CPU(Central ProcessingUnit：中央处理单元)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit：ASIC)、可编程逻辑器件(例如，简单可编程逻辑器件(Simple Programmable Logic Device：SPLD)、复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device：CPLD)、以及现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray：FPGA))等电路。在处理器例如是CPU的情况下，处理器通过读出被保存于存储电路60的程序并执行来实现功能。另一方面，在处理器例如是ASIC的情况下，取代将程序保存于存储电路60，而将程序直接嵌入处理器的电路内。此外，本实施方式的各处理器并不局限于按每个处理器构成为单一的电路的情况，也可以将多个独立的电路组合而构成为一个处理器，来实现其功能。并且，也可以将图1中的多个构成要素统合到一个处理器来实现其功能。

图2是表示图1的自动分析装置100的分析装置70的构成的一个例子的立体图。

分析装置70例如被用于血液凝固的检查。分析装置70具备反应盘10、恒温部11、架式取样器(rack sampler)12以及试剂库14。

反应盘10具备用于对作为反应管的试管1进行载置的多个插槽10a。另外，反应盘10以与铅垂方向平行的旋转轴R为中心进行旋转。多个插槽10a沿着以反应盘10的旋转轴R为中心的周向排列配置。插槽10a是从反应盘10的上表面朝向下侧凹陷的槽。通过在插槽10a载置试管1，使得反应盘10将多个试管1排列为环状来进行保持。通过在反应盘10保持有试管1的状态下，基于驱动装置80的驱动来以既定的时间间隔交替地反复进行旋转和停止，使得反应盘10对所保持的试管1进行输送。这里，反应盘10是旋转工作台的一个例子，插槽10a是载置部的一个例子。

恒温部11储存被设定为规定温度的热媒，通过使试管1浸渍于所储存的热媒，来将收容于试管1的混合液升温。

架式取样器12将试样架13支承为能够移动，该试样架13能够保持对被委托测量的试样进行收容的多个试样容器。在图2中，表示了能够将5个试样容器并列保持的试样架13。

在架式取样器12设置有第一区域，该第一区域中，将试样架13从试样架13被投入的投入位置输送至对完成了测量的试样架13进行回收的回收位置。在第一区域中，沿长边方向排列的多个试样架13被驱动装置80驱动而向方向D1移动。

另外，在架式取样器12设置有第二区域，该第二区域中，为了使由试样架13保持的试样容器向规定的样本吸引位置移动而从第一区域抽取试样架13。样本吸引位置例如设置在后述的样本分注探针(probe)的旋转轨道与被架式取样器12支承并由试样架13保持的试样容器的开口部的移动轨道所交叉的位置。在第二区域中，输送来的试样架13被驱动装置80驱动而向方向D2移动。

另外，在架式取样器12设置有第三区域，该第三区域用于使保持被吸引了试样的试样容器的试样架13向第一区域返回。在第三区域中，试样架13被驱动装置80驱动而向方向D3移动。

试剂库14对多个试剂容器15进行冷藏，该试剂容器15收容标准液以及对试样实施的各检查项目中使用的试剂等。试剂库14具备试剂库罩14a和试剂架14b。

试剂库14被能够装卸的试剂库罩14a覆盖。试剂架14b被设置为旋转自如。试剂架14b将多个试剂容器15载置为圆环状来进行保持。试剂容器15例如是柱状的玻璃制的容器。更具体而言，试剂容器15是圆柱状或者能够收容到规定的圆筒内的多棱柱形状的玻璃制的容器。

分析装置70还具备样本分注臂16、样本分注探针17、试剂分注臂18以及试剂分注探针19。

样本分注臂16设置于反应盘10与架式取样器12之间。样本分注臂16被设置为沿铅垂方向上下移动自如、且沿水平方向旋转自如。样本分注臂16在一端保持样本分注探针17。

样本分注探针17伴随着样本分注臂16的旋转而以圆弧状旋转。在该旋转轨道上设置有用于从架式取样器12上的被试样架13保持的试样容器吸引试样的样本吸引位置。另外，在样本分注探针17的旋转轨道上设置有用于将由样本分注探针17吸引的试样向试管1排出的样本排出位置。样本排出位置例如相当于样本分注探针17的旋转轨道与被保持于反应盘10的试管1的移动轨道的交点。

样本分注探针17被驱动装置80驱动，在样本吸引位置或者样本排出位置沿上下方向移动。另外，样本分注探针17按照控制电路30的控制从停止于样本吸引位置的试样容器吸引试样。另外，样本分注探针17按照控制电路30的控制将所吸引的试样向停止于样本排出位置的试管1排出。

试剂分注臂18设置于反应盘10与试剂库14之间。试剂分注臂18被设置为沿铅垂方向上下运动自如、且沿水平方向旋转自如。试剂分注臂18在一端保持试剂分注探针19。

试剂分注探针19伴随着试剂分注臂18的旋转而以圆弧状旋转。在该旋转轨道上设置有试剂吸引位置H1。试剂吸引位置H1例如设置在试剂分注探针19的旋转轨道与以圆环状载置于试剂架14b的试剂容器15的开口部的移动轨道所交叉的位置。另外，在试剂分注探针19的旋转轨道上设定有用于将试剂分注探针19吸引到的试剂向试管1排出的试剂排出位置。试剂排出位置例如相当于试剂分注探针19的旋转轨道与被保持于反应盘10的试管1的移动轨道的交点。

试剂分注探针19被驱动装置80驱动，在旋转轨道上的试剂吸引位置H1或者试剂排出位置沿上下方向移动。另外，试剂分注探针19按照控制电路30的控制，从停止于试剂吸引位置H1的试剂容器吸引试剂。另外，试剂分注探针19按照控制电路30的控制，将吸引到的试剂向停止于试剂排出位置的试管1排出。

分析装置70还具备：每当试样的分注结束时对样本分注探针17进行清洗的清洗槽、每当试剂的分注结束时对试剂分注探针19进行清洗的清洗槽、对试管1内的混合液进行搅拌的搅拌件、以及每当搅拌结束时对该搅拌件进行清洗的清洗槽。

分析装置70还具备测光单元20和清洗单元。测光单元20照射光来对试管1内的混合液进行测量。清洗单元对测光单元20的测量结束后的试管1内进行清洗。关于测光单元20将后述。

驱动装置80驱动分析装置70的各单元。

驱动装置80具备对分析装置70的架式取样器12进行驱动的机构，使各试样架13移动。另外，驱动装置80具备对试剂库14的试剂架14b进行驱动的机构，使各试剂容器15旋转。另外，驱动装置80具备对反应盘10进行驱动的机构，使各试管1旋转。

另外，驱动装置80具备使样本分注臂16旋转以及上下移动的机构，使样本分注臂16在试样容器与试管1之间移动。另外，驱动装置80具备对样本分注探针17进行驱动的机构，使样本分注探针17吸引试样容器的试样，并将该试样排出至试管1，由此使样本分注探针17对试样进行分注。

另外，驱动装置80具备使试剂分注臂18旋转以及上下移动的机构，使试剂分注臂18在试剂容器15与试管1之间移动。另外，驱动装置80具备对试剂分注探针19进行驱动的机构，使试剂分注探针19吸引试剂容器15的试剂，并将该试剂排出至试管1，由此使试剂分注探针19对试剂进行分注。

这里，使用图3对试管1进行说明。图3是在本实施方式涉及的自动分析装置100中使用的试管1的立体图。

如图3所示，试管1具有躯干部1a、顶部1b以及凸缘(flange)1c。

躯干部1a是上面开口的有底圆筒状的部件。在躯干部1a形成有多个测光部位1d。例如，在躯干部1a形成有4个测光部位1d。4个测光部位1d例如是平面形状。

凸缘1c是圆环状的部件，凸缘1c的外径比躯干部1a的外径大。另外，凸缘1c设置于躯干部1a的开口1e侧。试样或者试剂被从开口1e侧分注至躯干部1a内。

顶部1b是中空的方筒状的部件，具有4个平面，该4个平面立设于凸缘1c的上表面。在俯视下，顶部1b的形状为大致方形。顶部1b的平面被设置为与躯干部1a的测光部位1d对应。向测光部位1d照射来自图2所示的测光单元20的光。

如上述那样，测光单元20照射光来对试管1内的液体进行测量。具体而言，测光单元20对被排出至试管1内的试样与试剂的混合液中的光学物性值进行测量。这里，测光单元20具有朝向试管1照射光的发光部、和对向试管1内的混合液照射光而得到的透射光或者散射光进行检测的受光部，当在反应盘10中设置有与载置试管1的插槽10a相同数目的测光单元20的情况下，为了使各发光部照射的光的光量均匀，需要调整发光部的光量的偏差，调整次数达到插槽10a的数量。另外，在对发光部的光量的偏差进行次数为插槽10a的数量的调整的情况下，要花费对光量的偏差进行调整的工时、人工费。

另外，由于发光部的随时间劣化，有时需要用于对对应的发光部的光量的降低进行补偿的补偿电路。这里，在因发光部的随时间劣化而即便使用补偿电路也产生光量降低的情况下，存在数量为随时间劣化的发光部的数量的插槽10a无法使用之虞。

因此，本实施方式涉及的自动分析装置100为了能够进行稳定的分析而具备作为旋转工作台的反应盘10、多个受光部以及光照射部。反应盘10具有分别载置多个试管1的多个插槽10a。多个受光部与多个插槽10a分别对应设置。光照射部变更光的出射方向来变更被照射该光的试管1。

图4是从上侧观察反应盘10的图。在图4中，仅图示了在反应盘10设有多个的插槽10a以及分别被保持于多个插槽10a的多个试管1中的一部分，由于其他部分是相同的结构所以省略。

测光单元20具有光照射部21和多个受光部22。光照射部21在与反应盘10的旋转轴R对应的位置设有一个。即，光照射部21设置在反应盘10的中心。光照射部21通过在反应盘10内从反应盘10的中心改变光的出射方向，来向多个试管1分别射出该光(图2所示的光L)。

设置有与反应盘10的插槽10a数目相同的受光部22。即，设置有与反应盘10的插槽10a所保持的试管1相同数目的受光部22。在对透过了试管1内的混合液的光进行检测的情况下，受光部22位于在径向上比插槽10a靠外侧(外周侧)的位置。或者，在对因试管1内的混合液中的粒子而散射的光进行检测的情况下，受光部22位于在周向上比插槽10a靠外侧的位置。

图5是表示图4的A-A剖面的图。光照射部21具有发光部21a、反射镜(mirror)21b、马达21c。在本实施方式中，通过使光照射部21为旋转式，来实现单一光源化。

发光部21a在反应盘10的底面部中被设置在与反应盘10的旋转轴R对应的位置。发光部21a例如是LED(Light Emitting Diode：发光二极管)或激光光源，照射光L。

马达21c具有旋转轴和使旋转轴旋转的主体部。马达21c在反应盘10的上面部中被设在与反应盘10的旋转轴R对应的位置。马达21c的旋转轴以与反应盘10的旋转轴R相同的轴为中心进行旋转。马达21c的主体部通过被驱动装置80驱动来使该马达21c的旋转轴旋转。马达21c或者马达21c的旋转轴是旋转部的一个例子。

反射镜21b设置在马达21c的旋转轴的前端。例如，反射镜21b使从发光部21a照射出的光L反射90度来朝向试管1射出光L。反射镜21b伴随着马达21c的旋转而旋转。从发光部21a射出的光L在被反射镜21b反射之后，沿着反应盘10的径向朝向插槽10a以及受光部22行进。

由此，反射镜21b通过伴随着马达21c的旋转使从发光部21a照射出的光L反射而改变光L的出射方向，来向多个试管1各自的测光部位1d照射光L。例如，通过马达21c的旋转使反射镜21b旋转，使得发光部21a按规定的时间间隔向多个试管1分别射出光L。规定的时间间隔例如是0.1秒的间隔。

在注入了混合液的试管1被载置于插槽10a的状态下，从光照射部21向试管1的测光部位1d射出光L。此时，受光部22对向试管1内的混合液照射光而得到的透射光或者散射光进行检测。受光部22以规定的时间间隔(例如，0.1秒的间隔)对检测到的光进行取样。而且，受光部22测量检测出的光的光量、强度等，将测量出的结果作为被检数据输出至控制电路30。

此外，在图5所示的例子中，发光部21a被设置在反应盘10内，但例如发光部21a也可以设置于反应盘10的外部。例如，在反应盘10的底面部设置有贯通孔，发光部21a从反应盘10的外部经由该贯通孔来照射光L。

另外，在图5所示的例子中，马达21c被设置在反应盘10内，但例如马达21c的主体也可以设置于反应盘10的外部。例如，在反应盘10的上面部设置有用于供马达21c的旋转轴通过的贯通孔。

另外，在图5所示的例子中，发光部21a、马达21c分别设置在反应盘10的底面侧、上面侧，但也可以反过来设置。例如，发光部21a、马达21c可以分别设置于反应盘10的上面侧、底面侧。

如以上说明那样，在本实施方式中，通过使光照射部21为旋转式，由此实现单一光源化。即，在本实施方式中，反应盘10具有分别载置多个试管1的多个插槽10a，多个受光部22与多个插槽10a分别对应设置。光照射部21变更光的出射方向，来变更被照射该光L的试管1。这样，根据本实施方式，通过使光照射部21为旋转式来实现单一光源化，由此由于发光部的光量恒定、没有光量的偏差，所以能够进行稳定的分析。

另外，根据本实施方式，通过使光照射部21为旋转式来实现单一光源化，由此对光照射部21所照射的光L的光量进行调整的调整范围不会产生偏差，因此实现调整范围的优化。即，在本实施方式中，由于仅调整一个光照射部21的光量即可，所以可以较宽地设定动态范围(dynamic range)。

另外，在本实施方式中，由于仅调整一个光照射部21的光量即可，所以可降低对光量的偏差进行调整的工时、人工费。

另外，根据本实施方式，由于通过使光照射部21为旋转式来实现单一光源化，所以在一个发光部21a随时间劣化了的情况下，只要更换该发光部21a即可。这样，在本实施方式中，相比于无法使用随时间劣化了的发光部的数量的插槽10a的情况相比，能够期待鲁棒性的提高。

(其他实施方式)

至此对实施方式进行了说明，但除了上述的实施方式以外，也能够通过各种不同的方式来加以实施。

(变形例)

在本实施方式中，例如可认为在光照射部21的发光部21a是LED的情况下，在从发光部21a经由反射镜21b到受光部22为止的光路(图5所示的光路)中，因该光路的宽度扩展等重要因素，从发光部21a照射出的光L的光量的衰减成为问题。该情况下，作为本实施方式的变形例，如图6所示，在反应盘10内，设置以内侧作为反射面的导光管23。

设置有与反应盘10的插槽10a相同的数目的导光管23。即，设置有与反应盘10的插槽10a所保持的试管1相同数目的导光管23。导光管23例如是光纤。例如，导光管23具有光纤23a和多个光纤23b。在反应盘10内，光纤23a设置于发光部21a与反射镜21b之间，多个光纤23b分别设置在反射镜21b与多个受光部22之间。

在本实施方式的变形例中，通过在反应盘10内设置导光管23，能够降低从发光部21a照射出的光L的光量的衰减，从发光部21a照射出的光L从发光部21a经由反射镜21b被引导至受光部22。这样，在变形例中，由于通过使光照射部21为旋转式来实现单一光源化，由此发光部的光量恒定，并且，通过在反应盘10内设置导光管23，可降低从发光部21a照射出的光L的光量的衰减，所以能够进行稳定的分析。

根据以上说明的至少一个实施方式，能够进行稳定的分析。

对几个实施方式进行了说明，但这些实施方式只是例示，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够通过其他各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围能够进行各种省略、置换、变更、实施方式彼此的组合。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、主旨内，同样地包含在权利要求所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (4)

1.一种自动分析装置，其中，具备：

旋转工作台，具有对多个反应管分别进行载置的多个载置部；

多个受光部，与所述多个载置部分别对应设置；以及

光照射部，变更光的出射方向来变更被照射该光的反应管。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其中，

所述多个载置部沿着以所述旋转工作台的旋转轴为中心的周向设置，

所述光照射部从所述旋转工作台的中心变更所述光的出射方向。

3.根据权利要求2所述的自动分析装置，其中，

所述光照射部具备：

发光部，照射所述光；

旋转部，以与所述旋转轴相同的轴为中心进行旋转；以及

反射镜，伴随着所述旋转部的旋转而使从所述发光部照射出的所述光反射来改变所述光的出射方向。

4.根据权利要求3所述的自动分析装置，其中，

还具备多个导光管，该多个导光管与所述多个载置部分别对应设置，将从所述发光部照射出的所述光从所述发光部经由所述反射镜引导至所述多个受光部。

Images