CN115867811A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够确认由检体分注部吸取的检体的量的自动分析装置。一种对检体进行分析的自动分析装置，其特征在于，具备：培养箱，其保持容纳有所述检体与试剂的混合液的反应容器；检体分注部，其从容纳有所述检体的检体容器吸取所述检体，在将所吸取的所述检体贮存于贮存部之后，向所述反应容器排出，从而分注所述检体；以及测量部，其基于一边向所述贮存部照射光一边对透过所述贮存部的光进行检测而得到的检测信号，对所述贮存部中的检体量进行测量。

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

自动分析装置是分析由患者提供的血液、尿等检体的装置，在医院、检查设施中使用。在检体为血液的情况下，为了通过离心分离机等在检体容器内仅分注与血球分离的血浆来进行分析，需要检测血浆与空气的水平界面。在血浆与空气的水平界面的检测中使用液面传感器、光学传感器。有时在血浆与空气之间由于检体容器移送时的振动而产生作为两者的混合层的发泡体，如果发泡体为大量，则需要在进入分析工序之前通过向检体容器内的送风等而除去发泡体。

在专利文献1中公开了一种自动分析装置，其根据由液面传感器检测出的空气与发泡体或血浆的水平界面与由光学传感器检测出的空气或发泡体与血浆的水平界面的差异是否小于阈值，来判定是否进入分析工序。需说明的是，在不产生发泡体的情况下，空气与血浆的水平界面由两个传感器检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2019-520584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，没有考虑确认由分注检体的检体分注部吸取的检体的量。即使正确地检测出空气与检体的水平界面，如果由检体分注部吸取的检体的量不是适量，也很有可能降低分析精度。

因此，本发明的目的在于提供一种能够确认由检体分注部吸取的检体的量的自动分析装置。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明是一种对检体进行分析的自动分析装置，其特征在于，具备培养箱、检体分注部以及测量部；上述培养箱保持容纳有上述检体与试剂的混合液的反应容器；上述检体分注部从容纳有上述检体的检体容器吸取上述检体，将所吸取的上述检体贮存于贮存部之后，向上述反应容器排出，从而分注上述检体；上述测量部基于一边向上述贮存部照射光一边对透过上述贮存部的光进行检测而得到的检测信号，来测量上述贮存部中的检体的量。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够确认由检体分注部吸取的检体的量的自动分析装置。

附图说明

图1是表示自动分析装置的构成例的概略图。

图2是表示配置在培养箱上的测量部的立体图。

图3是表示未贮存检体的分注吸头和测量部的一例的图。

图4是表示贮存检体的分注吸头和测量部的一例的图。

图5是表示实施例1的处理流程的一例的图。

图6是表示贮存检体的分注吸头下降时检测信号的经时变化的一例的图。

图7是表示实施例2的处理流程的一例的图。

图8是表示配置在检体容器上的测量部的立体图。

图9是表示实施例3的处理流程的一例的图。

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。需说明的是，在以下的说明和附图中，对于具有相同功能构成的构成要素，附上相同的符号，由此省略重复说明。

实施例1

使用图1来说明自动分析装置的整体构成的一例。自动分析装置是分析由患者提供的血液、尿等检体的装置，具有支架搬送路径100、托盘109、试剂盘114、培养箱118、分析部130、控制部133。以下，对各部进行说明。

支架搬送路径100将搭载有容纳检体的多个检体容器102的检体支架101搬送到检体分注部103能够访问的位置。容纳于检体容器102的检体通过检体分注部103而向保持于培养箱118的反应容器108分注。需说明的是，检体分注部103进行水平面内的旋转移动和向铅垂方向的上下移动。

在托盘109上配置有作为消耗品的反应容器108、分注吸头104。反应容器108通过消耗品搬送部105而从托盘109搬送到培养箱118，用于容纳检体和试剂的混合液。分注吸头104通过消耗品输送部105而从托盘109搬送到吸头安装位置111，在吸头安装位置111安装于检体分注部103的探针前端，用于检体的分注。为了防止检体的残留，每当检体分注部103分注检体时更换分注吸头104，使用后的分注吸头104被废弃到废弃孔112。在探针前端安装有分注吸头104的检体分注部103从检体容器102吸取检体，将吸取的检体贮存在分注吸头104中，将贮存的检体向配置于检体分注位置120的反应容器108排出，从而分注检体。需说明的是，在检体分注部103的旋转轨道136上配置有吸头安装位置111、检体分注位置120、废弃孔112。

试剂盘114保管容纳试剂的多个试剂容器115。为了减轻试剂的劣化，试剂盘114的内部保持为比常温低的温度。试剂容器115中容纳的试剂通过试剂分注部113而分注到分注了检体的反应容器108。试剂分注部113从通过试剂盘的旋转而被移送到试剂吸取位置116的试剂容器115吸取试剂，向配置于试剂分注位置122的反应容器108排出所吸取的试剂，从而分注试剂。需说明的是，试剂分注部113也与检体分注部103同样地进行旋转移动和上下移动。

培养箱118保持容纳有检体和试剂的混合液的多个反应容器108，并且保持在规定的温度范围。容纳于反应容器108的混合液通过培养箱118保持为规定的温度而进行反应，成为用于分析的反应液。沿着具有圆形状的培养箱118的外周排列的反应容器108通过培养箱118的旋转而被移送到检体分注位置120、试剂分注位置122、反应液吸取位置123。

分析部130对容纳于反应容器108的反应液进行分析。被分析的反应液从移送到反应液吸取位置123的反应容器108被反应液吸取部132吸取并送至分析部130。对送至分析部130的反应液测定荧光体的发光量。

控制部133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、存储分析的结果。控制部133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)等构成的专用硬件，也可以是具备执行软件的MPU(Micro-Processing Unit：微处理单元)的计算机。

由分析部130分析的反应液中包含的检体量是由检体分注部103吸取并分注的量，如果所吸取的检体量不是适量，则有可能使分析精度降低。因此，在本实施例中，设置测量部，该测量部测量在安装于检体分注部103的探针前端的分注吸头104中贮存的检体的量。

使用图2对具有配置在培养箱118之上的测量部138的构成例进行说明。测量部138设置于检体分注位置120。需说明的是，在培养箱118之上设置有用于抑制向反应容器108混入异物的罩137，因此测量部138设置在罩137之上。即使培养箱118旋转，罩137也不旋转而保持静止。在罩137上，在检体分注位置120、试剂分注位置122、反应液吸取位置123设置有具有比检体分注部103、试剂分注部113、反应液吸取部132的探针外径大的内径的孔。另外，在测量部138也设置有具有比检体分注部103的探针外径大的内径的通过孔139。即，检体分注部103通过设置于检体分注位置120的孔向反应容器108分注检体。测量部138所取得的检测信号被发送到控制部133。控制部133根据接收到的检测信号来控制各部的动作，或者使各种消息显示于液晶显示器等显示部148。

使用图3和图4对测量部138的结构进行说明。测量部138具备光照射部140、光检测部141和支承部144。以下，对各部进行说明。

光照射部140是沿水平方向照射照射光142的发光二极管等发光元件。照射光142是透过分注吸头104并被检体143吸收的波长的光。照射光142的波长也可以根据分注吸头104的材质、检体的种类来选择。例如，在分注吸头104的材质为聚乙烯、聚苯乙烯等塑料树脂且为白色等半透明、检体143含有水分的情况下，可选择透过塑料树脂且被水分吸收的具有约1940nm波长的近红外线。

光检测部141是检测照射光142的光电二极管等受光元件，与光照射部140一起被支承部144支承，在水平方向上与光照射部140对置配置。

支承部144是以光照射部140和光检测部141在铅垂方向上成为相同高度的方式进行支承的具有U字形状的构件。通过孔139设置于支承部144的底边。

使分注吸头104通过光照射部140与光检测部141之间，对应于通过的分注吸头104中是否有检体143，光检测部141输出的检测信号发生变化。即，在分注吸头104中有检体143时，与没有时相比，检测信号降低。另外，在分注吸头104的前端104A通过光照射部140与光检测部141之间时以及检体143的液面143A通过光照射部140与光检测部141之间时，检测信号发生较大变化。需说明的是，在分注吸头104通过之前，照射光142直接入射到光检测部141，因此检测信号成为最大。

使用图5对本实施例的处理流程的一例按每个步骤进行说明。

(S501)

检体分注部103向吸取检体的位置，即搭载于检体支架101的检体容器102旋转移动。

(S502)

检体分注部103从检体容器102吸取检体。需说明的是，在检体分注部103预先安装有分注吸头104。

(S503)

检体分注部103向排出检体的位置，即检体分注位置120旋转移动。

(S504)

检体分注部103在检体分注位置120下降。测量部138在检体分注部103的下降过程中测量光量，并将检测信号输出到控制部133。控制部133时时刻刻接收从测量部138输出的检测信号，并记录为检测信号的经时变化。

使用图6，对包含检体143的分注吸头104通过光照射部140与光检测部141之间时的检测信号的经时变化进行说明。需说明的是，为了简化说明，将光照射部140与光检测部141之间分为分注吸头104通过之前、前端104A与液面143A之间的区域通过中、液面143A通过之后这3个。

首先，在分注吸头104通过之前，照射光142直接入射到光检测部141，因此检测信号成为最大值Smax。接着，在前端104A与液面143A之间的区域通过的过程中，照射光142被分注吸头104和检体143吸收，因此检测信号降低而成为Smin。检测信号为Smin的期间Δt是从前端104A通过光照射部140与光检测部141之间起到液面143A通过为止的时间。最后，在液面143A通过之后，虽然有分注吸头104引起的吸收，但检体143引起的吸收消失，因此检测信号提高而成为Smid。

控制部133基于图6所例示的检测信号的经时变化，算出贮存于分注吸头104的检体143的量。检体143的量V的计算例如使用下式。

V＝Δt·v·S…(1)

在此，Δt是从前端104A通过光照射部140与光检测部141之间起到液面143A通过为止的时间，v是检体分注部103的下降速度，S是分注吸头104的内腔的截面积。

需说明的是，在分注吸头104的内腔的截面积根据铅垂方向的位置z而变化的情况下，作为z的函数S(z)来处理。进而，在检体分注部103的下降速度根据位置z而变化的情况下也作为z的函数v(z)来处理。另外，为了计算Δt，也可以对检测信号的经时变化实施运算处理。例如，也可以用时间对表示检测信号的经时变化的曲线进行微分处理，将表示通过微分处理得到的曲线的最小值的时刻与表示最大值的时刻的时间差作为Δt算出。

(S505)

控制部133判定在S504中计算出的检体143的量是否为适量。如果是适量，则处理进入S506，如果不是适量，则处理进入S508。需说明的是，是否为适量是根据针对每次分析而预先决定的分注量与在S504中计算出的检体143的量的差异来判定的。即，如果两者的差异小于阈值，则判定为适量，如果为阈值以上，则判定为不是适量。

(S506)

检体分注部103向配置于检体分注位置120的反应容器108排出检体。

(S507)

控制部133控制各部的动作，使分析动作继续。即，向分注了检体的反应容器108分注试剂，在培养箱118中生成反应液，在分析部130测定反应液中的荧光体的发光量。

(S508)

控制部133控制各部的动作，执行错误处理。即，不向配置于检体分注位置120的反应容器108排出检体而使检体分注部103上升，废弃分注吸头104中的检体，和/或在显示部148显示不可分析的信息。进而，为了重新进行分析，也可以由更换了分注吸头104的检体分注部103再次开始从S501起的处理。

通过以上说明的处理流程，能够确认由检体分注部103吸取的检体143的量。进而，如果确认的检体143的量不是适量，则能够重新进行分析。另外，由于测量部138配置在检体分注部103的移动路径上，因此能够在不停止检体分注动作的情况下确认检体143的量。

实施例2

在实施例1中，对在检体分注部103朝向反应容器108下降的过程中，测量分注吸头104中的检体143的量的情况进行了说明。贮存于分注吸头104的检体143不一定向反应容器108全部排出，有时因某些理由而导致排出损失。因此，在本实施例中，对在排出检体143之后确认分注吸头104中的检体143的余量的情况进行说明。需说明的是，由于与实施例1的不同之处在于处理流程，因此省略除此以外的说明。

使用图7对本实施例的温度控制的处理流程按每个步骤进行说明。

(S501～S506)

由于是与实施例1相同的处理，因此省略说明。其中，在步骤S506之后，处理进入步骤S707。

(S707)

检体分注部103在将检体143向反应容器108排出之后上升。测量部138在检体分注部103的上升过程中测量光量，并将检测信号输出到控制部133。控制部133基于从测量部138输出的检测信号的经时变化，计算残留于分注吸头104的检体143的量，即余量。余量的计算例如使用(式1)。

(S708)

控制部133判定在S707中计算出的检体143的余量是否为适量。如果是适量，则处理进入S507，如果不是适量，则处理进入S508。需说明的是，通过在S707中计算出的检体143的余量是否为预先决定的容许量以下来判定是否为适量。即，如果余量为容许量以下则判定为适量，如果超过容许量则判定为不是适量。

(S507～S508)

由于是与实施例1相同的处理，因此省略说明。其中，在S508中，也可以追加将排出检体后的反应容器108废弃而不进行分析的处理。

通过以上说明的处理流程，能够确认由检体分注部103吸取的检体143的量，并且能够确认排出检体143后的分注吸头104中的检体的余量。进而，如果确认的检体143的量以及余量不是适量，则能够重新进行分析。

另外，由于测量部138配置在检体分注部103的移动路径上，因此能够在不停止检体分注动作的情况下确认检体143的量以及余量。需说明的是，由于排出检体143后的分注吸头104被废弃到废弃孔112，因此也可以在废弃孔112之上设置测量部138，在即将废弃之前确认检体143的余量。

实施例3

在实施例1中，对通过设置在培养箱118上的测量部138来测量分注吸头104中的检体143的量的情况进行了说明。测量部138的配置部位并不限定于培养箱118之上。在本实施例中，对在搭载于作为吸取检体的位置的检体支架101上的检体容器102上设置测量部138的情况进行说明。需说明的是，由于与实施例1的不同点在于测量部138的配置位置和处理流程，因此省略除此以外的说明。

使用图8对具有配置在搭载于检体支架101上的检体容器102上的测量部138的构成例进行说明。与实施例1同样地，测量部138具有由具有U字形状的支承部144以相互对置的方式支承的光照射部140和光检测部141。需说明的是，在本实施例中，在支承部144的底边未设置通过孔139，从铅垂方向观察时，支承部144以表现U字的方式配置，检体分注部103的探针通过U字之间。

使用图9对本实施例的处理流程的一个例子按每个步骤进行说明。需说明的是，省略作为与实施例1相同处理的S501～S503、S505～S508的说明。但是，S503移动到S505与S506之间，在S501与S502之间新追加S901，在S502之后新追加S902。在下文中，将描述新添加的S902和S904。

(S901)

检体分注部103在S501中旋转移动到吸取检体的位置，即搭载于检体支架101的检体容器102的位置之后下降。测量部138在检体分注部103的下降过程中测量光量，并将检测信号输出到控制部133。控制部133时时刻刻接收从测量部138输出的检测信号，并记录为检测信号的经时变化。在本步骤中记录的检测信号的经时变化是对透过未装有检体143的分注吸头104的光量进行测量而得到的，表示分注吸头104本身所吸收的光量。

(S902)

检体分注部103在S502中吸取检体后上升。测量部138在检体分注部103的上升过程中测量光量，并将检测信号输出到控制部133。控制部133时时刻刻接收从测量部138输出的检测信号，并记录为检测信号的经时变化。在本步骤中记录的检测信号的经时变化是对透过贮存有检体143的分注吸头104的光量进行测量而得到的，表示被分注吸头104和检体143吸收的光量。

控制部133基于在S901和本步骤中记录的检测信号的经时变化，计算贮存在分注吸头104中的检体143的量。在计算检体143的量时，使用使2个经时变化中的任意一方的时间轴反转，将前端104A通过的时刻合并后计算出的两者的差分。计算出的差分是表示仅被检体143吸收的光量的检测信号的经时变化，因此即使在分注吸头104对光的吸收存在个体差异的情况下，也能够更准确地求出检体143的量。

通过以上说明的处理流程，能够更准确地确认由检体分注部103吸取的检体143的量。另外，由于测量部138配置在检体分注部103的移动路径上，因此能够在不停止检体分注动作的情况下确认检体143的量。进而，在本实施例中，能够在检体分注部103吸取检体143之后立即判定是否为适量，如果不是适量，则不使检体分注部103向检体分注位置120移动而是使分注吸头104废弃并进入下一工序，因此能够进一步缩短分析工序。需说明的是，S901不是必须的，也可以仅使用在S902中记录的检测信号的经时变化来确认检体143的量。

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主旨的范围内对构成要素进行变形。例如，作为光检测部141，也可以使用具备多个检测元件的摄像元件。在这样的摄像元件的情况下，也可以代替使用检测信号的经时变化，而对分注吸头104的透过图像进行图像处理来计算检体143的量。另外，贮存由检体分注部103吸取的检体的贮存部并不限定于分注吸头104，也可以是其他的贮存部。另外，也可以适当组合上述实施例所公开的多个构成要素。进而，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

100：支架搬送路径，101：检体支架，102：检体容器，103：检体分注部，104：分注吸头，104A：前端，105：消耗品搬送部，108：反应容器，109：托盘，111：吸头安装位置，112：废弃孔，113：试剂分注部，114：试剂盘，115：试剂容器，116：试剂吸取位置，118：培养箱，120：检体分注位置，122：试剂分注位置，123：反应液吸取位置，130：分析部，132：反应液吸取部，133：控制部，136：旋转轨道，137：罩，138：测量部，139：通过孔，140：光照射部，141：光检测部，142：照射光，143：检体，143A：液面，144：支承部，148：显示部。

Claims (9)

1.一种自动分析装置，其为对检体进行分析的自动分析装置，其特征在于，具备：

培养箱，其保持容纳有所述检体与试剂的混合液的反应容器，

检体分注部，其从容纳有所述检体的检体容器吸取所述检体，在将所吸取的所述检体贮存于贮存部之后，向所述反应容器排出，从而分注所述检体，以及

测量部，其基于一边向所述贮存部照射光一边对透过所述贮存部的光进行检测而得到的检测信号，对所述贮存部中的检体量进行测量。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，所述测量部配置在所述贮存部的移动路径上。

3.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于，所述测量部配置在所述培养箱之上。

4.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于，如果由所述测量部测量出的所述检体的量不是适量，则不向所述反应容器排出所述检体。

5.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于，如果由所述测量部测量出的所述检体的量为适量，则在向所述反应容器排出所述检体之后使所述测量部再次测量所述贮存部中的检体的量。

6.根据权利要求5所述的自动分析装置，其特征在于，如果在向所述反应容器排出所述检体之后再次测量出的所述检体的量超过容许量，则不对排出的所述检体进行分析。

7.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于，所述测量部配置在所述检体容器之上。

8.根据权利要求7所述的自动分析装置，其特征在于，如果由所述测量部测量出的所述检体的量不是适量，则废弃所吸取的所述检体。

9.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于，所述测量部基于在所述贮存部的移动中得到的所述检测信号的经时变化，测量所述贮存部中的检体的量。

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