CN115244404A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动分析装置，即使在产生了局部的温度变动的情况下也能够适当地控制培养箱的大部分的温度。一种分析检体的自动分析装置，其特征在于，具备：培养箱，其保持容纳所述检体和试剂的混合液的多个容器；热源，其对所述培养箱进行加热或冷却；多个温度传感器，其设置于所述培养箱的不同位置，并测定温度；以及控制部，其基于所述温度传感器的各测定温度中的最高温度或最低温度与目标温度的差异来控制所述热源的输出。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及自动分析装置。

背景技术

自动分析装置是对从患者供给的血液、尿等检体中包含的特定成分进行分析的装置，在医院、检查设施中使用。在分析检体中的特定成分之前，需要使混合了检体和试剂的混合液在目标温度的范围内花费预定的时间来进行反应。由于混合液被收纳在培养箱所保持的容器中，因此相对于目标温度的范围的培养箱的温度变动使混合液的反应不稳定，使分析精度降低。

在专利文献1中公开了一种不进行复杂的程序控制就能够高精度地控制培养箱的温度的自动分析装置。即，专利文献1的自动分析装置基于设于培养箱的不同位置的第一温度传感器和第二温度传感器的各输出即第一温度与第二温度的差分值、以及第一温度与目标温度的差分值来控制热源的输出热量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-26522号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1中，有时会对培养箱的局部的温度变动过于敏感地响应而进行不适当的温度控制。例如，在向温度传感器附近分注了低温的试剂时，热源根据目标温度与测定温度的差分值对培养箱过度地加热，从而存在温度传感器附近以外的大部分的温度过度上升的情况。

因此，本发明的目的在于提供一种即使在产生了局部的温度变动的情况下也能够适当地控制培养箱的大部分的温度的自动分析装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明是一种分析检体的自动分析装置，其特征在于，该自动分析装置具有：培养箱，其保持容纳所述检体和试剂的混合液的多个容器；热源，其对所述培养箱进行加热或冷却；多个温度传感器，其设置于所述培养箱的不同位置，并测定温度；以及控制部，其基于所述温度传感器的各测定温度中的最高温度或最低温度与目标温度的差异来控制所述热源的输出。

发明效果

根据本发明，能够提供一种即使在产生了局部的温度变动的情况下也能够适当地控制培养箱的大部分的温度的自动分析装置。

附图说明

图1是表示自动分析装置的结构例的概略图。

图2是表示培养箱的结构例的概略图。

图3是表示培养箱的动作流程的一例的图。

图4是表示实施例1的培养箱的温度控制处理的流程的一例的图。

图5是对移动平均值进行补充说明的图。

图6是表示培养箱的各位置编号的温度的经时变化的图。

图7是对温度传感器的个数和位置进行补充说明的图。

图8是表示实施例2的培养箱的温度控制处理的流程的一例的图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的自动分析装置的优选实施例进行说明。此外，在以下说明和附图中，对具有相同功能结构的构成要素赋予相同的附图标记，从而省略重复说明。

实施例1

使用图1说明自动分析装置的整体结构的一例。自动分析装置是对从患者供给的血液、尿等检体中包含的特定成分进行分析的装置，具有架子搬送路径13、托盘6、试剂盘3、培养箱1、分析部18、主体罩7、控制电路10、计算机11。以下，对各部分进行说明。

架子搬送路径13将搭载有容纳检体的多个检体容器14的检体架子15搬送到检体用探头2A能够访问的位置。容纳在检体容器14中的检体通过检体用探头2A被分注到保持在培养箱1中的反应单元4中。

在托盘6上配置有作为消耗品的反应单元4和分注用吸头5。分注用吸头5安装于检体用探头2A的前端，每当检体用探头2A分注检体时进行更换。反应单元4通过消耗品用夹具12从托盘6移送至培养箱1，用于容纳检体和试剂的混合液。

在试剂盘3中保管有容纳试剂的多个试剂容器16。为了减轻试剂的劣化，试剂盘3的内部保持为比常温低的温度。另外，试剂盘3被试剂盘罩17覆盖。此外，在图1中，为了表示试剂容器16的配置例，仅示出了试剂盘罩17的一部分。容纳于试剂容器16的试剂通过试剂用探头2B向分注有检体的反应单元4进行分注。

培养箱1保持容纳有检体和试剂的混合液的多个反应单元4，并且保持在用于使混合液反应的温度范围即目标温度的范围内。在反应单元4保持于培养箱1的过程中，混合液在目标温度的范围内经过预定的时间进行反应，从而成为用于分析的反应液。培养箱1的形状可以是图1所示那样的圆形，也可以是反应单元4排列成直线状的形状。在圆形的情况下，反应单元4在培养箱1的边缘沿着外周排列，通过培养箱1的旋转，被移送到检体用探头2A、试剂用探头2B、分析用夹具19能够访问的位置。关于与培养箱1的温度控制有关的结构，使用图2在后面叙述。

分析部18对容纳于反应单元4的反应液中含有的特定成分进行分析。容纳所分析的反应液的反应单元4通过分析用夹具19从培养箱1移送至分析部18。

主体罩7收纳架子搬送路径13、托盘6、试剂盘3、培养箱1、分析部18，防止尘埃等的混入。

控制电路10是用于控制培养箱1的温度的调温电路。控制电路10可以是由ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等构成的专用的硬件，也可以是执行软件的MPU(Micro-Processing Unit：微处理单元)。关于由控制电路10进行的温度控制的处理流程，使用图4在后面叙述。

计算机11控制各部的动作，并且接受分析所需的数据的输入，或者显示或存储分析的结果。

使用图2对培养箱1的结构例进行说明。图2的培养箱1具有圆形，沿着圆的外周保持多个反应单元4，以圆的中心为旋转轴，每经过预定的时间以预定的角度旋转。培养箱1具备用于温度控制的加热器9和多个温度传感器8。

加热器9是对培养箱1进行加热的热源，沿着培养箱1的外周设置。即，加热器9沿着多个反应单元4排列的方向而设置。

温度传感器8是以预定的时间间隔测定设于培养箱1的位置的温度的装置。为了更准确地测定培养箱1所保持的反应单元4的温度，优选将温度传感器8设置在反应单元4的附近，例如沿着培养箱1的外周而配置。另外，为了掌握多个反应单元4的温度，优选多个温度传感器8等间隔地配置。即，优选多个温度传感器8分别配置在相对于具有圆形的培养箱1旋转对称的位置，如果是三个温度传感器8，则如图2所例示的那样以120度间隔配置。将由多个温度传感器8分别测定出的温度发送给控制电路10。

控制电路10根据从多个温度传感器8发送的各测定温度来控制加热器9的输出，以使培养箱1保持在目标温度的范围内。此外，在本实施例中，控制加热器9的输出以避免对局部的温度变动、例如低温的试剂的分注所导致的局部的温度降低过于敏感地响应而过度地加热培养箱1。即，通过避免与局部的温度降低相伴的培养箱1的过度加热，使温度降低的位置以外的大部分的反应单元4中容纳的混合液的反应稳定化，维持分析精度。

使用图3针对每个步骤说明与培养箱1相关的处理流程的一例。

(S301)

将通过消耗品用夹具12从托盘6移送的反应单元4搭载于培养箱1。

(S302)

通过检体用探头2A从检体容器14向反应单元4分注检体。另外，反应单元4通过培养箱1的旋转而到达检体用探头2A能够访问的位置。

(S303)

通过试剂用探头2B从试剂容器16向分注了检体的反应单元4分注试剂，生成检体与试剂的混合液。另外，分注了检体的反应单元4通过培养箱1的进一步的旋转而到达试剂用探头2B能够访问的位置。

(S304)

在培养箱1一边保持反应单元4一边旋转的期间，容纳于反应单元4的混合液在目标温度的范围内花费预定的时间而反应，由此成为用于分析的反应液。容纳反应液的反应单元4通过分析用夹具19被移送至分析部18，分析部18对移送的反应单元4中的反应液进行分析。

(S305)

与S301～S304的处理的流程并行地，控制电路10进行培养箱1的温度控制。使用图4，按照每个步骤对本步骤的处理、即培养箱1的温度控制的处理流程的一例进行说明。另外，在图4中示出了在培养箱1中产生了低于目标温度的范围的下限值的局部的温度降低的情况。

(S401)

多个温度传感器8分别测定当前时刻的温度，并将测定温度发送至控制电路10。

(S402)

控制电路10从由多个温度传感器8分别发送的多个测定温度中提取当前时刻的最高温度并存储。

(S403)

控制电路10计算在S402中提取出的最高温度与过去的最高温度的移动平均值。另外，本步骤也可以根据需要而跳过。

使用图5，对当前时刻的最高温度与过去的最高温度的移动平均值的计算进行说明。图5的横轴是测定温度的时刻，按照t1、t2、…的顺序排列，A、B、C分别与三个温度传感器8对应。另外，对测定了各时刻的最高温度的温度传感器8标注◎，各时刻的最高温度以C(t1)、B(t2)这样的形式表示。此外，C(t1)是C的温度传感器8在时刻t1测定出的温度，B(t2)是B的温度传感器8在时刻t2测定出的温度。

在图5中，示出了计算当前时刻的最高温度与过去的两个最高温度的平均值作为移动平均值的例子。例如时刻t3的移动平均值作为时刻t1、t2、t3各自的最高温度即C(t1)、B(t2)、C(t3)的平均值而算出，时刻t4的移动平均值根据时刻t2、t3、t4的最高温度B(t2)、C(t3)、B(t4)而算出。另外，由于在时刻t1没有过去的最高温度，所以使用C(t1)作为移动平均值，由于在时刻t2过去的最高温度仅为C(t1)，所以使用C(t1)和B(t2)的平均值。另外，用于计算移动平均值的过去的最高温度的数量不限于两个。

(S404)

控制电路10基于在S403中计算出的移动平均值与目标温度的差异，控制加热器9的输出。即，移动平均值与目标温度的差异越大，加热器9的输出越大。通过将移动平均值用于温度控制，能够降低测定温度中包含的噪声的影响。

此外，在S403被跳过的情况下，控制电路10基于在S402中提取出的最高温度与目标温度的差异来控制加热器9的输出。通过跳过S403，能够缩短温度控制的处理时间。

通过以上说明的处理流程，根据由多个温度传感器8测定出的温度中的最高温度对培养箱1进行温度控制，因此不会过度地响应局部的温度降低，能够将培养箱1的大部分保持在目标温度的范围内。其结果是，保持于培养箱1的大部分的反应单元4中容纳的混合液的反应稳定化，能够维持分析精度。

使用图6和图7，对多个温度传感器8的配置方法进行说明。图6是表示具有圆形的培养箱1所保持的反应单元4的各位置编号处的温度的经时变化的图，用阴影部示出了处于目标温度的范围外的区域。降温原因1、降温原因2是由低温的试剂、检体的分注等引起的事件，附加于向某位置编号的反应单元4分注了低温的试剂、检体的时刻。由于降温原因1、降温原因2，某位置编号的反应单元4的温度下降到目标温度的范围外，但由于来自周边的热传导等，花费预定的时间恢复到目标温度的范围内。表示目标温度的范围外的阴影部的形状详细而言为阶梯形状，但大致如图6所例示的那样为平行四边形。作为时刻方向的长度的平行四边形的宽度根据所分注的液体与培养箱1之间的温度差、液体量、培养箱1的热传导率来计算。另外，平行四边形的斜边的斜率根据培养箱1的旋转速度来计算。

在图7中示出了在具有处于图6所例示的目标温度的范围外的区域的培养箱1的A、B、C的位置配置有三个温度传感器8的情况。在各传感器位置，实线表示处于目标温度的范围内，虚线表示处于目标温度的范围外。根据图7所例示的温度传感器8的配置，无论在哪个时刻，三个温度传感器8中的至少一个都处于目标温度的范围内，因此能够根据三个温度传感器8的测定温度中的最高温度对培养箱1进行温度控制。即，基于根据分注的液体的温度、量等求出的平行四边形的大小，以多个温度传感器8中的至少一个在任意的时刻处于目标温度的范围内的位置的方式配置温度传感器8即可。另外，从成本方面考虑，优选温度传感器8的数量更少。

另外，也可以根据分注的液体的温度、量等预测从目标温度的范围外恢复到范围内的时刻，在预测的时刻温度传感器8的测定温度也在目标温度的范围外的情况下，计算机11报告异常。另外，计算机11也可以与异常的报告一起，根据与目标温度的差分值来校正作为目标温度的范围外的测定温度。

在以上的说明中，对向培养箱1导入温度比培养箱1低的物质的情况进行了叙述。导入到培养箱1的物质也可以是温度比培养箱1高的物质。在导入高温物质的情况下，在培养箱1中设置用于冷却培养箱1的热源、例如帕尔贴元件，来代替用于加热培养箱1的加热器9，在图4的温度控制中将最高温度置换为最低温度。

通过这样的置换，根据多个温度传感器8的测定温度中的最低温度对培养箱1进行温度控制，因此不会过度地响应局部的温度上升，能够将培养箱1的大部分保持在目标温度的范围内。其结果是，保持于培养箱1的大部分的反应单元4中容纳的混合液的反应稳定化，能够维持分析精度。

此外，也可以是基于多个温度传感器8的测定温度中的最高温度、最低温度的温度控制以外的控制。例如，也可以根据按照升序或降序排列多个温度传感器8的测定温度时的特定位次的测定温度来对培养箱1进行温度控制。在基于最高温度、最低温度的温度控制中抑制热源的输出，因此处于目标温度的范围外的反应单元4的温度达到目标温度需要时间。因此，通过基于特定的位次、例如多个测定温度中的二位的测定温度进行温度控制，能够使处于目标温度的范围外的反应单元4的温度更高速地达到目标温度的范围内。

另外，温度传感器8也可以不固定于培养箱1。即，也可以使用红外线传感器等作为温度传感器8，以非接触的方式测定培养箱1的温度。特别是在培养箱1为圆形且旋转的情况下，温度传感器8固定于主体罩7，相对于培养箱1相对移动。另外，多个温度传感器8中的至少一个优选测定离作为局部的温度变动的原因的试剂被分注的位置最远的位置、例如若培养箱1为圆形则隔着圆中心与分注位置对置的位置的温度。通过测定距离分注位置最远的位置的温度，能够减轻局部的温度变动的影响。

实施例2

在实施例1中，对根据多个温度传感器8的测定温度中的最高温度或最低温度来进行培养箱1的温度控制的情况进行了说明。不会对局部的温度变动过于敏感地进行响应的培养箱1的温度控制并不限定于实施例1。在本实施例中，对基于多个温度传感器8的测定温度中的最频值即最频温度的温度控制进行说明。另外，与实施例1的不同之处在于培养箱1的温度控制的处理流程，因此省略除此以外的说明。

使用图8按每个步骤对本实施例的温度控制的处理流程进行说明。

(S801)

多个温度传感器8分别测定温度，并将测定温度发送给控制电路10。

(S802)

控制电路10将从多个温度传感器8分别发送的多个测定温度分类为多个等级。例如，根据预先设定的阈值分类为高温或低温这两个等级，或者使用处于TH1＜TH2的关系的两个阈值分类为TH1以下、TH1与TH2之间、TH2以上这三个等级。各等级具有温度的代表值。

(S803)

控制电路10提取在S802中分类的多个等级中的最频值即最频温度。例如在三个温度传感器8中的两个为高温的等级且一个为低温的等级的情况下，高温的等级的代表值成为最频温度。另外，在四个温度传感器8中的一个为TH1以下、两个为TH1与TH2之间、一个为TH2以上的情况下，与TH1与TH2之间对应的等级的代表值成为最频温度。也可以对两个阈值TH1和TH2设定目标温度的范围的下限值和上限值。此外，为了使最频温度的提取变得容易，优选在S802中分类的等级数比温度传感器8的数量少。

(S804)

控制电路10基于在S803中提取出的最频温度与目标温度的差异，控制加热器9、帕尔贴元件等热源的输出。即，最频温度与目标温度的差异越大，加热器9、帕尔贴元件的输出越大。

通过以上说明的处理流程，根据由多个温度传感器8测定出的温度中的最频温度对培养箱1进行温度控制，因此，不会过度地响应局部的温度变动，能够将培养箱1的大部分保持在目标温度的范围内。其结果是，保持于培养箱1的大部分的反应单元4中容纳的混合液的反应稳定化，能够维持分析精度。

以上，对本发明的多个实施例进行了说明。本发明并不限定于上述实施例，也可以在不脱离发明的主旨的范围内对构成要素进行变形。另外，也可以适当组合上述实施例所公开的多个构成要素。而且，也可以从上述实施例所示的全部构成要素中删除几个构成要素。

符号说明

1：培养箱、2A：检体用探头、2B：试剂用探头、3：试剂盘、4：反应单元、5：分注用吸头、6：托盘、7：主体罩、8：温度传感器、9：加热器、10：控制电路、11：计算机、12：消耗品用夹具、13：架子搬送路径、14：检体容器、15：检体架子、16：试剂容器、17：试剂盘罩、18：分析部、19：分析用夹具。

Claims (7)

1.一种自动分析装置，其分析检体，其特征在于，

所述自动分析装置具备：

培养箱，其保持容纳所述检体和试剂的混合液的多个容器；

热源，其对所述培养箱进行加热或冷却；

多个温度传感器，其测定所述培养箱的不同位置的温度；以及

控制部，其基于所述温度传感器的各测定温度中的最高温度或最低温度与目标温度的差异来控制所述热源的输出。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述控制部计算当前时刻的最高温度或最低温度与过去的最高温度或最低温度的移动平均值，并基于所述移动平均值与所述目标温度的差异来控制所述热源的输出。

3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述温度传感器中的至少一个温度传感器固定于在任意的时刻所述培养箱处于所述目标温度的范围内的位置。

4.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于，

所述培养箱具有圆形，在所述圆形的边缘保持所述容器，

所述温度传感器的每一个固定于所述培养箱的旋转对称的位置。

5.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述温度传感器中的至少一个温度传感器相对于所述培养箱相对移动，测定距离被分注所述检体或所述试剂的所述培养箱的位置最远的位置的温度。

6.一种自动分析装置，其分析检体，其特征在于，

所述自动分析装置具备：

培养箱，其保持容纳所述检体和试剂的混合液的多个容器；

热源，其对所述培养箱进行加热或冷却；

多个温度传感器，其设置于所述培养箱的不同位置，并测定温度；以及

控制部，其将所述温度传感器的各测定温度分类为多个等级，基于多个等级中的最频值即最频温度与目标温度的差异来控制所述热源的输出。

7.根据权利要求6所述的自动分析装置，其特征在于，

所述温度传感器的数量比所述等级的数量多。

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