DE112010002520B4

DE112010002520B4 - Automatischer Analysator

Info

Publication number: DE112010002520B4
Application number: DE112010002520T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Watanabe; Teruhiro YAMANO; Shigeki Matsubara
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: US8911685B2; JP5517467B2; CN102326087A; JP2010190811A; US20120114526A1; WO2010095375A1; DE112010002520T5; CN102326087B

Abstract

Es ist ein automatischer Analysator offenbart, der für die qualitative/quantitative Analyse von Blut, Urin und anderen biologischen Proben vorgesehen ist und eine Reagensscheibe zum Anbringen mehrerer Reagensbehälter aufweist, wobei jegliche Fehler bei einer Flüssigkeitspegelmessung infolge einer Oszillation der Oberfläche der Reagensflüssigkeit während der Drehung der Reagensscheibe minimiert werden, selbst wenn Reagensbehälter mit einer großen Kapazität angebracht werden. Falls eine vorgegebene konstante Zykluszeit als eine Einheit definiert wird, wird die Reagensscheibe mit darauf angebrachten Reagensbehältern unter Verwendung mindestens zweier Einheiten zu einer Flüssigkeitspegel-Detektionsposition transportiert, wenn der Flüssigkeitspegel eines Reagens gemessen wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Flüssigkeitspegel-Detektionsvorrichtungen, welche den Flüssigkeitspegel einer flüssigen Probe in einem automatischen Analysator detektieren. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Flüssigkeitspegel-Detektionsvorrichtung, die dafür eingerichtet ist, den Flüssigkeitspegel anhand einer Kapazitätsänderung infolge des Kontakts einer Reagenssonde mit der Oberfläche der Flüssigkeit zu detektieren.
Stand der Technik
Bei den auf automatische klinische Analysatoren angewendeten Flüssigkeitspegel-Detektionsvorrichtungen ist es üblich geworden, dass eine Konfiguration mit einer zu einer Abgabesonde hinzugefügten Flüssigkeitspegel-Detektionsfunktion verwendet wird, um auf eine Anforderung zur weiteren Verbesserung der Messdatengenauigkeit zu antworten. Ein kürzlich bekannt gewordener Sondentyp, der mit einer Flüssigkeitspegel-Detektionsfunktion versehen ist, verwendet die Kapazität, um die Sonde selbst als eine Elektrode für die Flüssigkeitspegeldetektion zu verwenden.
Der kapazitive Typ erkennt den Flüssigkeitspegel einer flüssigen Probe durch Messen einer sehr kleinen Kapazitätsänderung zwischen der Abgabesonde und der in einem Behälter aufgenommene Probe und durch Verwenden der Eigenschaft, dass die Kapazitätsänderung durch den Kontakt der Sonde mit der Oberfläche der flüssigen Probe vergrößert wird.
Beim kapazitiven Typ ist es erforderlich, dass die Kapazitätsänderung der flüssigen Probe in die Änderung eines elektrischen Signals konvertiert wird. Die in JP S62218818 A und JP S63259420 A offenbarten Brückenschaltungsschemata sind bekannte neuere Beispiele von Konvertierungsverfahren. Die herkömmlichen Brückenschaltungsschemata, die eine Brückenschaltung aufweisen, um als Teil der Vorrichtungskomponenten ein Element mit einer sehr kleinen Kapazität zwischen einer Abgabesonde und einer flüssigen Probe zu bilden, konvertieren eine Kapazitätsänderung in eine Änderung des Ausgangssignals der Brückenschaltung.
Das in JP H0259619 A offenbarte Differenzschaltungsschema ist ein weiteres bekanntes Beispiel. Bei diesem herkömmlichen Schaltungsschema ist eine Differenzschaltung vorgesehen, welche ein Referenzsignal entsprechend der zwischen einer Abgabesonde und einer flüssigen Probe entwickelten sehr kleinen Kapazität differenziert, wobei eine Kapazitätsänderung in eine Ausgangssignaländerung der Differenzschaltung konvertiert wird.
Bei den vorstehend erörterten kapazitiven Schemata muss die sehr kleine Kapazität zwischen der Abgabesonde und der flüssigen Probe genau gemessen werden. Zusätzlich werden Reagensbehälter auf einer Reagensscheibe montiert. Bei den diskutierten Schemata hat die Oszillation der Flüssigkeitsoberfläche infolge der Drehung der Reagensscheibe während der Flüssigkeitspegeldetektion jedoch gelegentlich zu Fehlern in den Detektionsergebnissen geführt.
Der in JP 2000275251 A offenbarte Reagensbehälter ist ein bekanntes Beispiel eines Behälters, der so aufgebaut ist, dass er die Oszillation der Flüssigkeitsoberfläche eines Reagens unterdrückt, wie vorstehend erörtert wurde. Dieser herkömmliche Reagensbehälter wird bei einem automatischen Analysator verwendet, bei dem beispielsweise ein Drehtisch oder eine andere geeignete Transporteinrichtung verwendet wird, um den Reagensbehälter zu einer vorgegebenen Position zu transportieren, an der das Reagens, welches der Inhalt des Behälters ist, durch Sonden oder Ansaugdüsen abzugeben ist. Der Reagensbehälter ist dafür eingerichtet, die Oszillation der Flüssigkeitsoberfläche infolge der auf das im Behälter aufgenommene Reagens während des Transports des Behälters ausgeübten Zentrifugalkraft zu unterdrücken, indem ein Fluidwiderstand in Zentrifugalrichtung über einen vertikalen Bereich, der einen Höhenbereich aufweist, der einer Aufnahmezone der Flüssigkeit entspricht, zwischen einem proximalen Zentrifugalabschnitt der kleinsten Zentrifugalkraft und einem distalen Zentrifugalabschnitt der größten Zentrifugalkraft erzeugt wird.
In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. JP 3845305 B2 ist ein Reagensbehälter als ein weiteres Beispiel eines Behälters vorgeschlagen, der so aufgebaut ist, dass er die Oszillation der Flüssigkeitsoberfläche eines Reagens unterdrückt, wobei dieser Reagensbehälter auf die Oszillation anspricht, die auftritt, wenn der Behälter durch ein Förderband oder eine andere Einrichtung linear bewegt wird.
Literatur zum Stand der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP S62218818 A
Patentdokument 2: JP S63259420 A
Patentdokument 3: JP H0259619 A
Patentdokument 4: JP 2000275251 A
Patentdokument 5: japanisches Patent Nr. JP 3845305 B2

Zusammenfassung der Erfindung
(Durch die Erfindung zu lösende Probleme)
Beim kapazitiven Typ ist es erforderlich, dass die sehr kleine Kapazität zwischen der Abgabesonde und der flüssigen Probe genau gemessen wird. Inzwischen wurde die Verarbeitung durch automatische Analysatoren beschleunigt, und die Anzahl der in individuellen klinischen Laboratorien in Krankenhäusern oder in kommerziellen Laboratorien bearbeiteten Proben hat zugenommen. Diese Tendenzen haben wiederum das Volumen der am Tag benötigten Reagenzien vergrößert. Dementsprechend sind auch Reagensbehälter größerer Kapazitäten erforderlich. Zusätzlich ist für eine schnellere Verarbeitung durch einen solchen automatischen Analysator eine schnellere Drehung der Reagensscheibe, an der Reagensbehälter anzubringen sind, notwendig geworden. Daher wirkt eine größere Zentrifugalkraft auf die Reagensbehälter. Folglich verstärkt die Erhöhung der Zentrifugalkraft die Oszillation der Flüssigkeitsoberfläche eines Reagens infolge der Kapazitätsvergrößerung der Reagensbehälter, und die Oszillationsverstärkung führt zu Problemen in der Art einer Verschlechterung der Genauigkeit der Reagensabgabe, einer Verschmutzung der Reagensabgabesonde und einer Vergrößerung des Totvolumens von Reagenzien.
Bei einem wünschenswerten Verfahren zum Verbessern der Reagensabgabegenauigkeit, während ihre Verschlechterung minimiert wird, welche eines dieser Probleme ist, wird der Flüssigkeitspegel ohne erhebliche Oszillationen des Reagens genau gemessen, selbst wenn ein Reagensbehälter mit einer großen Kapazität verwendet wird. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, auf der Grundlage der vorstehenden Erwägungen einen automatischen Analysator bereitzustellen, der in der Lage ist, einen Flüssigkeitspegel genau zu messen, selbst wenn ein Reagensbehälter hoher Kapazität verwendet wird.
(Mittel zum Lösen der Probleme)
Zum Lösen der vorstehenden Aufgabe weist der in Anspruch 1 beschriebene automatische Analysator ein Steuerverfahren auf, bei dem, falls eine vorgegebene konstante Zykluszeit als eine Einheit definiert ist, mindestens zwei Einheiten verwendet werden, um eine Reagensscheibe mit darauf angebrachten Reagensbehältern zu einer Flüssigkeitspegel-Detektionsposition zu transportieren, wenn der Flüssigkeitspegel eines Reagens gemessen wird. Der in Anspruch 2 beschriebene automatische Analysator weist ein Steuerverfahren auf, bei dem von allen Betriebseigenschaften einer Reagensscheibe ihre Bewegungsstrecke in einem ersten Zyklus größer ist als vom zweiten Zyklus an. Beim Steuerverfahren nach Anspruch 3 besteht der Reagensscheibenbetrieb aus zwei Einheiten, beim Steuerverfahren nach Anspruch 4 entspricht die Bewegungsstrecke im letzten Zyklus des Reagensscheibenbetriebs der Länge eines Reagensbehälters, beim Steuerverfahren nach Anspruch 5 wird der letzte Zyklus des Reagensscheibenbetriebs eingeleitet, nachdem 1,5 Sekunden seit dem Ende eines unmittelbar vorhergehenden Zyklus verstrichen sind, und beim Steuerverfahren nach Anspruch 6 ist die Winkelgeschwindigkeit im letzten Zyklus des Reagensscheibenbetriebs kleiner oder gleich 0,3 rad/s.
Das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist für einen automatischen Analysator wirksam, der eine Reagensmenge vor einer Analyse misst und während der Analyse die Einführtiefe einer Reagensabgabesonde unterhalb des Flüssigkeitspegels anhand der vorab gemessenen Reagensmenge und ihrer angesogenen Menge bestimmt. Bei dem automatischen Analysator gemäß der vorliegenden Erfindung werden Fehler von Ergebnissen der Messung des Flüssigkeitspegels durch die Oszillation der Flüssigkeitsoberfläche des Reagens auf ein Minimum unterdrückt, auch wenn das Messen der Reagensmenge einen weiteren Zyklus zusätzlich zum Messen der Reagensmenge in einem Zyklus des Reagensscheibenbetriebs (herkömmliches Verfahren) erfordert. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Reagensscheibensteuerung vor der Analyse von jener unterscheidet, die während der Analyse ausgeführt wird. Zusätzlich betrifft die vorliegende Erfindung spezifisch die vor der Analyse ausgeführte Reagensscheibensteuerung, und sie betrifft nicht die während der Analyse ausgeführte Reagensscheibensteuerung. Der Durchsatz je Zeiteinheit während der Analyse unterscheidet sich daher nicht zwischen dem Zustand vor Anwendung der vorliegenden Erfindung und dem Zustand nach ihrer Anwendung.
(Auswirkungen der Erfindung)
Bei einem automatischen Analysator, der für die qualitative/quantitative Analyse von Blut, Urin und anderen biologischen Proben vorgesehen ist, welcher eine Reagensscheibe zum Anbringen mehrerer Reagensbehälter aufweist, werden Fehler bei einer Flüssigkeitspegelmessung infolge einer Oszillation der Oberfläche einer Reagensflüssigkeit während der Drehung der Reagensscheibe minimiert, selbst wenn Reagensbehälter mit einer großen Kapazität angebracht werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Es zeigen:
1 ein schematisches Diagramm einer Gesamtkonfiguration eines automatischen Analysators, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird,
2 ein schematisches Diagramm in Bezug auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches eine Konfiguration einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung zeigt,
3 ein Diagramm, das sich auf eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wobei das Diagramm einen ersten Ablauf der Reagensregistrierung zeigt,
4 ein Diagramm, das sich auf eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wobei das Diagramm einen zweiten Ablauf der Reagensregistrierung zeigt,
5 ein Diagramm, das sich auf eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wobei das Diagramm einen Betriebseinleitablauf der Reagensregistrierung zeigt,
6 ein Diagramm, das sich auf eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wobei das Diagramm einen Prozessablauf der Scheibenbewegung zeigt (erster Schritt),
7 ein Diagramm, das sich auf eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wobei das Diagramm ein Beispiel eines Reagensscheibenbetriebs zeigt, bei dem die Scheibe durch ein Antriebselement gesteuert wird,
8 ein Diagramm, das sich auf eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wobei das Diagramm ein Beispiel eines Reagensscheibenbetriebs zeigt, bei dem die Scheibe durch zwei Antriebselemente gesteuert wird,
9 ein Diagramm eines Beispiels eines Reagensscheibenbetriebs bei einem herkömmlichen automatischen Analysator,
10 ein Diagramm eines Reagensscheibenbetriebs und eines Zeitablaufs bei der Messung eines Flüssigkeitspegels bei dem herkömmlichen automatischen Analysator,
11 ein Diagramm, das sich auf eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, wobei das Diagramm ein Beispiel des Reagensscheibenbetriebs und eines Zeitablaufs einer Messung des Flüssigkeitspegels zeigt,
12 ein Diagramm, das sich auf den Reagensscheibenbetrieb bei dem herkömmlichen automatischen Analysator bezieht, wobei das Diagramm ein Beispiel nach einer Reagensscheibendrehung erhaltener Ergebnisse einer Simulation von Flüssigkeitspegeländerungen zeigt, und
13 ein Diagramm, das sich auf den Reagensscheibenbetrieb bezieht, welches Beispiele von Fehlern bei der Detektion des Flüssigkeitspegels zeigt, um zwischen dem herkömmlichen Verfahren und der vorliegenden Erfindung zu vergleichen.
Ausführungsformen der Erfindung
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sequenziell von 1 an beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm eines die Erfindung anwendenden automatischen Analysators, worin ein Abgabemechanismus und sein Peripheriebereich dargestellt sind. Die Bestandteile entsprechen in der Konfiguration und Funktion jenen eines herkömmlichen Analysators, so dass auf die Beschreibung von Einzelheiten verzichtet wird. Eine Probenabgabevorrichtung 98 weist einen Probenabgabearm 99 auf, der sich zusätzlich zu seiner vertikalen Bewegung dreht. Eine am Probenabgabearm 99 angeordnete Sonde 105 ist dafür eingerichtet, eine Probe innerhalb eines Probenbehälters 101 anzusaugen, der auf einer Probenscheibe 102 angeordnet ist, welche im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist, und die Probe dann in einen Reaktionsbehälter 106 auszustoßen. An einem distalen Ende der Sonde 105 ist eine Düse, welche das Ansaugen und anschließende Ausstoßen der Probe ausführt, in vertikaler Richtung linear verlaufend bereitgestellt.
Mit Bezug auf das Layout des Probenbehälters 101 auf der Probenscheibe 102 sei bemerkt, dass, wie in 1 ersichtlich ist, die Probenbehälter gewöhnlich direkt auf der Scheibe 102 angeordnet sind oder so aufgebaut sind, dass sie an ein universelles Layout angepasst werden können, welches es ermöglicht, dass jeder Probenbehälter auf einem Teströhrchen (nicht dargestellt) montiert wird.
Die Konfiguration des automatische Analysators aus 1 wird nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben. Fläschchen 112, welche ein für mehrere sich auf eine zu analysierende Substanz beziehende Analysebestandteile geeignetes Reagens enthalten, werden auf einer drehbaren Reagensscheibe 125 angeordnet. Eine Sonde einer Reagensabgabevorrichtung 110, die an einem beweglichen Arm der Reagensabgabevorrichtung angebracht ist, gibt eine vorgegebene Reagensmenge von einem der Reagensfläschchen 112 in einen Reaktionsbehälter 106 ein. An einem distalen Ende der Reagensabgabesonde ist eine Düse, die das Reagens ansaugt und dann ausstößt, in vertikaler Richtung linear verlaufend bereitgestellt.
Die Sonde 105 der Probenabgabevorrichtung führt das Ansaugen und Ausstoßen der Probe in Verbindung mit einer für die Probe zu verwendenden Spritzenpumpe 107 aus. Die Sonde der Reagensabgabevorrichtung 110 führt das Ansaugen und Ausstoßen des Reagens in Verbindung mit einer für das Reagens zu verwendenden Spritzenpumpe 111 aus.
Die zu analysierenden Bestandteile für jede Probe werden von einer Eingabevorrichtung in der Art einer Tastatur 121 oder eines Bildschirms einer CRT-Anzeige 118 eingegeben. Verschiedene Einheiten des automatischen Analysators werden durch einen Computer 103 gesteuert.
Während sich die Probenscheibe 102 intermittierend dreht, werden die Probenbehälter 101 jeweils zu einer Probenansaugposition bewegt, und die Sonde 105 der Probenabgabevorrichtung wird dann nach Abschluss der Bewegung in den sich in Ruhe befindenden Probenbehälter abgesenkt. Wenn das distale Ende der abgesenkten Sonde 105 in Kontakt mit der Flüssigkeitsoberfläche der Probe gelangt, gibt eine Flüssigkeitspegel-Erfassungsschaltung 151 ein Erfassungssignal aus, und der Computer 103 steuert entsprechend diesem Signal den Probenabgabearm 99, um den Absenkvorgang seiner Antriebseinheit zu unterbrechen.
Nach dem Ansaugen der vorbestimmten Probenmenge bewegt sich die Probenabgabesonde 105 zu einer oberen Endposition nach oben. Während die Probenabgabesonde 105 die vorbestimmte Probenmenge ansaugt, wird jede Druckänderung im Einsaugkanal, die zwischen der Sonde 105 und einem Strömungskanal der Probenspritzenpumpe 107 auftreten kann, durch einen Drucksensor 152 erfasst. Zu dieser Zeit erfasste Drucksignale werden durch eine Druckerfassungsschaltung 153 überwacht, und falls während des Ansaugvorgangs eine ungewöhnliche Druckänderung festgestellt wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass die vorbestimmte Probenmenge nicht angesogen wird. Daher wird durch einen Alarm sorgfältig auf nach der Analyse präsentierte Analyseergebnisse aufmerksam gemacht.
Nachdem die vorbestimmte Probenmenge geeignet angesogen wurde, dreht sich der Probenabgabearm 99 in horizontaler Richtung, und die Sonde 105 bewegt sich dann an einer Position eines Reaktionsbehälters 106 auf einer Reaktionsscheibe 109 abwärts, und die Sonde 105 stößt die aufgenommene Probe in den Reaktionsbehälter 106 aus. Der Reaktionsbehälter 106, der die Probe enthält, wird als nächstes zu einer Reagenshinzufügungsposition bewegt, und die Sonde der Reagensabgabevorrichtung 110 gibt nach Abschluss der Bewegung die vorgegebene Reagensmenge von einem der dem gewünschten Analysebestandteil entsprechenden Reagensfläschchen 112 an den Reaktionsbehälter 106 ab.
Während der Bewegung des Reaktionsbehälters 106 kreuzen mehrere andere Reaktionsbehälter 106 einen von einer Lichtquelle 114 emittierten Lichtstrahl, und der Absorptionsgrad oder Lichtemissionswerte von Mischungen werden durch ein Photometer 115, ein Messinstrument, gemessen. Ein den gemessenen Absorptionsgrad angebendes Signal wird zunächst über einen A/D-Wandler 116 und dann über eine Schnittstelle 104 in den Computer 103 eingegeben, um die Konzentration des Analysebestandteils zu berechnen.
Analyseergebnisse werden zu der Schnittstelle 104 gesendet und dann auf einem Drucker 117 ausgedruckt oder auf dem Bildschirm der CRT-Anzeige 118 ausgegeben. Zusätzlich werden die Analyseergebnisse auf einem Speicher in der Art einer Festplatte 122 gespeichert. Eine akustische Alarmmitteilung kann mit einer Alarmanzeige kombiniert werden.
Der Reaktionsbehälter 106, der den vorstehend erwähnten optischen Messungen unterzogen worden ist, wird an der Position eines Spülmechanismus 119 gespült. Eine Spülpumpe 120 führt dem Reaktionsbehälter 106 Spülwasser zu. Die Spülpumpe 120 stößt auch eine Reaktionslösung aus dem Reaktionsbehälter 106 aus. In dem Beispiel aus 1 sind drei Anordnungen von Behälterhaltern auf der Probenscheibe 102 ausgebildet, so dass drei Anordnungen von Probenbehältern 101 konzentrisch auf der Scheibe abgestellt werden können, und es ist in jeder Anordnung genau eine Position für das Ansaugen der Probe durch die Probenabgabesonde 105 bereitgestellt.
Einzelheiten des vorstehenden Reagensabgabevorgangs werden nachstehend beschrieben. Nachdem die vorgegebene Reagensmenge aus dem geeigneten Reagensfläschchen 112 gesogen worden ist, stößt die Sonde der Reagensabgabevorrichtung 110 das Reagens in einen Reaktionsbehälter 106 aus. Zu dieser Zeit misst ein in die Sonde der Reagensabgabevorrichtung 110 eingebauter Kapazitätserfassungssensor 201 die Kapazität zwischen der Sonde und dem Behälter oder einem den Behälter aufnehmenden Körper. Der Kapazitätserfassungssensor 201 ist durch eine erste und eine zweite Elektrode oder dergleichen, die später mit Bezug auf 2 beschrieben werden, gebildet.
Ein Signal, das der Kapazitätserfassungssensor 201 gemessen hat, wird durch eine Kapazitätserfassungsschaltung 202 überwacht. Falls die Kapazitätserfassungsschaltung 202 in dem ausgestoßenen Reagens eine abnorme Kapazität feststellt, fügt die Schaltung 202 den Analyseergebnissen einen Alarm hinzu, weil es sehr wahrscheinlich ist, dass die vorgegebene Reagensmenge nicht angesogen worden ist. Die Kapazitätserfassungsschaltung 202 besteht aus einer Kapazitätsmesseinheit 6 und einem lastfreien Saugdetektor 13, der später auch mit Bezug auf 2 beschrieben wird.
Die Kapazitätserfassungsschaltung 202 ist in einem Abnormitätsdetektor enthalten, der die Existenz von Blasen oder Luft, die während des Abgebens in der Flüssigkeit mitgerissen werden, feststellt. Die Kapazitätserfassungsschaltung 202 wird ebenso wie andere Einheiten durch den Computer 103 gesteuert. Während der Überwachung des Abgabevorgangs gemäß der vorstehenden Ausführungsform misst die Probenabgabesonde eine Änderung des Innendrucks des Strömungskanals während des Ansaugens der Probe, und die Reagensabgabesonde misst die zwischen der Sonde und dem Reagensbehälter während des Ausstoßens des Reagens auftretende Kapazität. Bei einem alternativen Überwachungsverfahren kann die Probenabgabesonde die Kapazität zwischen der Sonde und dem Probenbehälter während des Ausstoßens der Probe messen, wobei die Reagensabgabesonde eine Änderung des Innendrucks des Strömungskanals während des Ansaugens des Reagens misst.
Zusätzlich können die Messungen während der Überwachung in den Ansaug- oder Ausstoß-Betriebszeiten der Abgabesonde ausgeführt werden. Ferner können alle entweder während des Ansaugens oder Ausstoßens oder während des Ansaugens und Ausstoßens der Abgabesonde erhaltenen Informationen für die Abnormitätserkennung verwendet werden. Überdies können die elektrische Leitfähigkeit und Induktivität als elektrisch gemessene sich auf das Abgeben beziehende physikalische Größen verwendet werden.
In diesem Fall werden der Kapazitätserfassungssensor und die Kapazitätserfassungsschaltung aus 1 durch einen Signalerfassungssensor bzw. eine Signalerfassungsschaltung ersetzt. Beispielsweise werden ein Geschwindigkeitserfassungssensor und eine Geschwindigkeitserfassungsschaltung bereitgestellt, um Messergebnisse zur Geschwindigkeit zu verwenden. Falls die zu überwachende Flüssigkeit zusätzlich magnetische Teilchen enthält, können Messergebnisse zur Magnetfeldintensität der Teilchen zur Abnormitätserkennung des Abgabevorgangs verwendet werden. Der Kapazitätserfassungssensor und die Kapazitätserfassungsschaltung aus 1 werden in diesem Fall durch einen Magnetismuserfassungssensor bzw. eine Magnetismuserfassungsschaltung ersetzt.
Der Flüssigkeitspegel der Probe im Probenbehälter 101 und jener des Reagens im Reagensfläschchen 112 werden beide während des Abgebens der Flüssigkeiten erfasst. Die Mischung innerhalb des die hinzugefügte Probe und das hinzugefügte Reagens enthaltenden Reaktionsbehälters 106 wird durch ein Rührwerk 113 umgerührt.
Als nächstes wird ein Flüssigkeitsmengenmanagement des Reagens detailliert beschrieben. Der automatische Analysator berechnet die Flüssigkeitsmenge in einem der geeigneten auf der Reagensscheibe 125 angeordneten Reagensfläschchen 112 vor der Analyse. Dieser Prozess wird als Reagensregistrierung bezeichnet, weil die Flüssigkeitsmenge anhand vorregistrierter Informationen berechnet wird. Während der Reagensregistrierung liest der automatische Analysator eine Reagenskennung (nicht dargestellt), die dem Reagensfläschchen 112 vorab zugewiesen wurde, oder berechnet die Flüssigkeitsmenge entsprechend vom Benutzer registrierter Informationen. Während des Reagensregistrierungsprozesses transportiert der automatische Analysator das Reagensfläschchen 112 auf der Reagensscheibe 125 zu einer Abgabestelle. Nachdem das Reagensfläschchen 112 zu der Abgabestelle transportiert worden ist, misst der Kapazitätserfassungssensor 201 innerhalb der Sonde der Reagensabgabevorrichtung 110 die Kapazität, die sich zwischen der Sonde und dem Behälter oder dem Behälteraufnahmekörper entwickelt hat. Auf der Grundlage der Ergebnisse der Flüssigkeitsmengenberechnung wird nach Beginn der Analyse ein Flüssigkeitsmengenmanagement des Reagens durch den automatischen Analysator ausgeführt. Während der Analyse transportiert der automatische Analysator das Reagensfläschchen 112 im Wesentlichen in der gleichen Weise wie während der Reagensregistrierung auf der Reagensscheibe 125 zur Abgabestelle
2 zeigt eine Ausführungsform einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Düse ist eine koaxiale Doppelrohrstruktur mit einem Rohr 2 für ein bewegliches Medium, welches ein innerer Düsenabschnitt ist, und mit einer elektrischen Abschirmung 1, welche das Rohr 2 bedeckt. Die Abschirmung 1 und das Rohr 2, welche Bestandteile der Düse sind, bestehen beide aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie Edelstahl, und nur die Abschirmung 1 ist elektrisch geerdet.
Ein distales Ende der Düse (d. h. ein distales Ende des Rohrs 2) saugt die Probe, das Reagens oder die Reaktionslösung zwischen der Probe und dem Reagens an und stößt sie aus. Nachstehend werden die Probe, das Reagens oder die Reaktionslösung einfach als Flüssigkeit bezeichnet. Weil die Düse mit der elektrisch leitfähigen Abschirmung 1 bedeckt ist, ist die freigelegte Oberfläche des Düsenendes (des distalen Endes des Rohrs 2), d. h. einer Detektionselektrode, minimiert, wodurch die Einflüsse auf die Messung der Kapazität zwischen der Düse und einem von dem zweiten Behälteraufnahmekörper 12 als der anderen Detektionselektrode verschiedenen Abschnitt auch minimiert werden. Die Abschirmung 1 dient auch als eine magnetische Abschirmung, welche eine Fehlfunktion des Flüssigkeitspegeldetektors infolge irgendwelcher äußerer Störungen von einem Motor 9 oder dergleichen verhindert.
Eine Steuereinheit 8 und der Motor 9 arbeiten zusammen, um eine Düsenhebevorrichtung 10 zu steuern, wodurch eine vertikale Bewegung der Düse ermöglicht wird. Ein Behälter 11, in den die Flüssigkeit gesogen wird, ist in den Behälteraufnahmekörper 12 eingeschlossen. Der Behälteraufnahmekörper 12 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie Aluminium, und ist elektrisch geerdet. Das Rohr 2 und der Behälteraufnahmekörper 12 sind als zwei kapazitive Elektroden mit der Kapazitätsmesseinheit 6 verbunden. Der Flüssigkeitspegel kann durch Messen der Kapazität zwischen den Elektroden erfasst werden. Das Rohr 2 an der Düse wirkt als eine erste Elektrode. Der Behälteraufnahmekörper 12 wirkt als eine zweite Elektrode.
Die Kapazitätsmesseinheit 6 als ein Element zum elektrischen Messen physikalischer Größen misst und erfasst die Kapazität zwischen den Elektroden. Die zweite Elektrode kann durch einen weiteren Behälter (nicht dargestellt) ersetzt werden, der die von dem Behälteraufnahmekörper 12 ausgestoßene Flüssigkeit empfängt. In diesem Fall besteht der weitere Behälter aus einem elektrisch leitfähigen Material in der Art von Edelstahl oder Aluminium und ist elektrisch geerdet. Eine Flüssigkeitspegel-Erfassungseinheit 7 ist zwischen die Kapazitätsmesseinheit 6 und die Steuereinheit 8 geschaltet. Die Flüssigkeitspegel-Erfassungseinheit 7 stellt fest, ob das Düsenende in Kontakt mit der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter ist.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der Flüssigkeitsabgabevorrichtung beschrieben. Die Düse bewegt sich durch die Düsenhebevorrichtung 10 nach unten, um die im Behälter 11 enthaltene Flüssigkeit anzusaugen. Die Kapazitätsmesseinheit 6 misst die Kapazität zwischen dem Rohr 2 und dem Behälteraufnahmekörper 12, welche Detektionselektroden sind, und sendet dann ein Ausgangssignal zur Flüssigkeitspegel-Erfassungseinheit 7. Die Kapazität zwischen den beiden Detektionselektroden wird durch die Kapazitätsmesseinheit 6 gemessen.
Nachdem das Düsenende durch die Abwärtsbewegung der Düsenhebevorrichtung 10 in Kontakt mit der Flüssigkeitsoberfläche gelangt ist, sendet die Flüssigkeitspegel-Erfassungseinheit 7 ein Flüssigkeitspegel-Erfassungssignal zur Steuereinheit 8. Nachdem sie das Flüssigkeitspegel-Erfassungssignal empfangen hat, hält die Steuereinheit 8 den Motor 9 an und unterbricht auf diese Weise die Abwärtsbewegung der Düse. Die beiden Elektroden wirken auch als ein Flüssigkeitspegeldetektor, um den Flüssigkeitspegel zu erfassen.
Die vorgegebene Flüssigkeitsmenge in dem Behälter 11 wird durch den Betrieb der Spritze 5 in das Rohr 2 gesogen, während das Düsenende in Kontakt mit der Flüssigkeitsoberfläche ist. Danach wird die Dose durch die Aufwärtsbewegung der Düsenhebevorrichtung 10 angehoben und dann durch eine nicht dargestellte horizontale Düsenbetätigungsvorrichtung in horizontaler Richtung bewegt. Zusätzlich wird die Düse durch die Düsenhebevorrichtung 10 abwärts zu einer Position oberhalb eines weiteren Behälters (nicht dargestellt) bewegt.
Nachdem die Düse durch die Düsenhebevorrichtung 10 abwärts zu einer Position oberhalb des weiteren Behälters (nicht dargestellt) bewegt worden ist, wird die in das Rohr 2 eingesogene Flüssigkeit durch den Betrieb der Spritze 7 in den jeweiligen Behälter (nicht dargestellt) ausgestoßen. Das Rohr 2 wird mit einem beweglichen Medium, wie Wasser oder einer anderen Flüssigkeit, gefüllt, und die sich entsprechend dem jeweiligen Betrieb der Spritze 5 bewegende Flüssigkeit ist das angesogene und ausgestoßene Medium.
Wenn die Düse die Flüssigkeit in das Rohr 2 saugt, steuert die Steuereinheit 8 die vertikale Bewegung der Düse und den Betrieb der Spritze so, dass verhindert wird, dass die Oberfläche der angesogenen Flüssigkeit in Kontakt mit dem Rohr 2 und dem darin enthaltenen beweglichen Medium gelangt. Wenn die Flüssigkeit, die in das Rohr 2 gesogen worden ist, in den weiteren Behälter (nicht dargestellt) ausgestoßen wird, misst die Kapazitätsmesseinheit 6 die Kapazität zwischen dem Rohr 2 und dem Behälter (nicht dargestellt), und der lastfreie Saugdetektor 13 bestimmt dann anhand einer Kapazitätsänderung, ob der Abgabevorgang abnormal ist. Falls der Abgabevorgang abnormal ist, sendet der lastfreie Saugdetektor 13 ein geeignetes Signal zu einem Alarmgenerator 14, der dann einen Alarm erzeugt.
Nach einer solchen Alarmmitteilung kann eine Gegenmaßnahme in der Art des Ausgebens einer Anforderung zur Neuanalyse für die Analyse, bei der die Abgabeabnormität vorgefunden wurde, ergriffen werden. Der lastfreie Saugdetektor 13 ist in einem Abnormitätsdetektor enthalten, der die Existenz von Blasen oder Luft, die während des Abgebens von der Flüssigkeit mitgerissen werden, feststellt.
Als nächstes wird ein Arbeitsablauf der Reagensregistrierung in dem die vorliegende Erfindung anendenden automatischen Analysator mit Bezug auf 3 beschrieben. Nach Beginn der Reagensregistrierung setzt der automatische Analysator die Reagensscheibe, die Abgabesonde und andere Elemente in der Art einer Reaktionszelle zurück. Beispielsweise wird der Rücksetzvorgang durch Bewegen der Reagensscheibe in eine Initialisierungsposition während der Funktionsfähigkeitsbestätigung jeder Einheit vorgenommen. Zu dieser Zeit verwendet die Bewegung der Reagensscheibe zur Initialisierungsposition ein Positionsidentifikationselement.
Nach dem Rücksetzvorgang misst der automatische Analysator die Menge der in einem auf der Reagensscheibe angebrachten Reagensbehälter enthaltenen Flüssigkeit. Während der Reagensregistrierung liest ein Informationsleser (beispielsweise ein Strichcodeleser) ein Informationsübertragungselement (beispielsweise einen zweidimensionalen Strichcode), der zuvor an dem Reagensbehälter befestigt wurde, und identifiziert seinen Ort, den Reagensbestandteil, das Los und das Verfallsdatum des Reagens. Das Informationsübertragungselement kann ein RFID-(Funkfrequenzidentifikations)-Element sein. Während des Identifikationsprozesses wird ein Alarm für ein abgelaufenes Reagens angezeigt, um dadurch einem Bediener mitzuteilen, dass es Zeit ist, den Reagensbehälter zu ersetzen.
Als nächstes wird die für die Reagensregistrierung erforderliche Zeit anhand der Anzahl der Reagensbehälter berechnet, und die Ergebnisse werden auf einem Bildschirm eines Personalcomputers (PC) angezeigt. Falls die Reagensregistrierung wie geplant abgeschlossen wird, werden die Registrierungsergebnisse schließlich auf dem Bildschirm angezeigt. Falls die Reagensregistrierung abgebrochen wird, werden die Registrierungsergebnisse nicht angezeigt, und es wird auf dem Bildschirm nur ein Alarm angezeigt.
Falls die Reagensregistrierung abgebrochen wird, jedoch Registrierungsergebnisse erhalten werden, können die Ergebnisse für das Reagens auf dem Bildschirm angezeigt werden. Ein in diesem Fall angewendetes Flussdiagramm ist in 4 dargestellt. Falls die Reagensregistrierung abgebrochen wird, können nur Registrierungsergebnisse angezeigt werden. Falls das Reagens nicht registriert wird oder während der quantitativen Messung des Reagens eine Abnormität festgestellt wird, kann auf dem Bildschirm ein Alarm, der angibt, dass die Registrierung abgebrochen wurde, angezeigt werden, ohne dass Ergebnisse für das Reagens angezeigt werden.
Als nächstes wird der Betrieb der Reagensscheibe während der Reagensregistrierung beschrieben. Falls sich in den Flussdiagrammen aus den 3 und 4 der erste Reagensbehälter an der Abgabestelle befindet, wird die Flüssigkeitsoberfläche des Reagens ohne eine unmittelbar vorhergehende Drehung der Reagensscheibe gemessen. Falls auf der Reagensscheibe mehrere Reagensbehälter vorhanden sind, werden der zweite und die folgenden Reagensbehälter jeweils unter Verwendung zweier Schritte zur Reagensscheiben-Betriebssteuerung zur Abgabestele transportiert. Beispielsweise Wird der Zweischritttransport eines Reagensbehälters zur Abgabestelle in einen ersten Schritt, in dem der Reagensbehälter zu einer Behälteranbringungsposition unmittelbar neben der Abgabestelle transportiert wird, und einen zweiten Schritt, in dem der Behälter zur Abgabestelle bewegt wird, unterteilt.
Der Betrieb der Reagensscheibe in dem ersten Schritt wird nachstehend anhand eines Flussdiagramms aus 6 beschrieben. Nach der Reagensregistrierung des ersten Reagensbehälters wird der erste Schritt fortgelassen, falls der zweite Reagensbehälter an der Stelle unmittelbar neben der Abgabestelle vorhanden ist. Falls sich der zweite Reagensbehälter an einem Ort befindet, der mindestens zwei Behälteranbringungspositionen von der Abgabestelle entfernt ist, werden die Drehrichtung der Reagensscheibe und ihre Bewegungsgeschwindigkeit anhand einer Positionsbeziehung zwischen dem Reagensbehälter und der Abgabestelle ausgewählt. Anschließend wird der Reagensbehälter zu der Behälteranbringungsposition unmittelbar neben der Abgabestelle transportiert.
Im zweiten Schritt wird der Reagensbehälter an der Position, die der Abgabestelle unmittelbar vorhergeht oder folgt, zur Abgabestelle transportiert. Danach werden der Flüssigkeitspegel des Reagens gemessen, die Flüssigkeitsmenge berechnet und effektive Testzyklen berechnet. Nach der Messung des Flüssigkeitspegels im zweiten Reagensbehälter werden die Flüssigkeitspegel im dritten und den nachfolgenden Reagensbehältern der Reihe nach gemessen. Der Prozess vom Betriebsbeginn der Reagensregistrierung bis zu ihrem Abschluss folgt dem in 5 dargestellten Flussdiagramm.
Als nächstes wird eine Flüssigkeitspegel-Messsequenz in einem Fall beschrieben, in dem mehrere Reagensbehälter auf der Reagensscheibe angebracht werden. Die Flüssigkeitspegel-Messsequenz beruht beispielsweise auf der ansteigenden Reihenfolge der Positionsnummern, die der Reagensscheibe zugeordnet sind. Zu Beginn der Reagensregistrierung wird die Reagensscheibe während des Rücksetzvorgangs zur Initialisierungsposition bewegt. Die Initialisierungsposition steht unabhängig von der Position des der Reagensregistrierung unterzogenen ersten Reagensbehälters fest, und falls sich der erste Reagensbehälter nicht an der Abgabestelle befindet, wird dieser Reagensbehälter zur Abgabestelle transportiert. Während der Bewegung der Reagensscheibe, die der Messung des Flüssigkeitspegels unmittelbar vorhergeht, wird der Reagensbehälter wünschenswerterweise so transportiert, dass die Oszillation der Flüssigkeitsoberfläche des Reagens minimiert wird.
Beispielsweise dreht sich die Reagensscheibe unmittelbar vor dem Messen des Flüssigkeitspegels unter den Bedingungen nicht, dass ein Reagensbehälter auf der Reagensscheibe angebracht wird, sich der Reagensbehälter in seiner Initialisierungsposition befindet und die Flüssigkeit an dieser Initialisierungsposition abgegeben wird. Während der Messung des Flüssigkeitspegels tritt in diesem Fall keine Oszillation des Reagens infolge einer Drehung der Reagensscheibe auf.
Unter anderen Bedingungen, bei denen ein Reagensbehälter registriert ist und sich der Reagensbehälter nicht an der Abgabestelle befindet, wird der Reagensbehälter nach dem Rücksetzvorgang unmittelbar vor der Messung des Flüssigkeitspegels zur Abgabestelle transportiert. Zur Implementation des Transports sind mehrere Funktionen erforderlich, um die Oszillation der Flüssigkeit infolge der Drehung der Reagensscheibe zu minimieren. Erstens muss die Reagensscheibe mehrere Positionsidentifikationselemente (nicht dargestellt) aufweisen.
Der Betrieb der Reagensscheibe in einem Fall, in dem die Scheibe konfiguriert wird, durch ein Antriebselement gesteuert zu werden, und Reagensbehälter auf der Scheibe angeordnet erden, wird nachstehend mit Bezug auf 7(a) beschrieben. Für die Messungen in ansteigender Reihenfolge der Positionsnummern auf der Reagensscheibe werden die Flüssigkeitspegel in dieser Reihenfolge an den Positionen 6, 7, 11 und 12 gemessen. Wie in 7(b) dargestellt ist, wird, wenn der Reagensbehälter Nr. 6 vor der Messung des Flüssigkeitspegels zur Abgabestelle bewegt wird, bei der Bewegung dieses Reagensbehälters von der Initialisierungsposition zur Abgabestelle ein auf der Reagensscheibe angeordnetes Positionsidentifikationselement verwendet.
Bei einer anderen möglichen Konfiguration befindet sich ein unabhängiges Antriebselement auf der Innen- und Außenfläche jeder Reagensscheibe (die Innen- und Außenfläche bezeichnen hier jene, die in einer Draufsicht erscheinen), und jedes der Antriebselemente führt eine unabhängige Steuerung der Scheibe aus. Bei dieser Konfiguration weisen die Innen- und Außenfläche der Reagensscheibe jeweils mehrere Positionsidentifikationselemente (nicht dargestellt) auf. Falls Reagensbehälter auf der Scheibe angeordnet werden, wie in 8(a) dargestellt ist, werden die Flüssigkeitspegelmessungen in ansteigender Reihenfolge der Positionsnummern der Reagensscheibe in dieser Reihenfolge an den Positionen 6, 7, 11 und 12 ausgeführt.
Bei dieser Konfiguration arbeiten die Innen- und die Außenfläche der Reagensscheibe unabhängig, und jeder Reagensbehälter auf diesen Flächen wird von der Initialisierungsposition zur Abgabestelle bewegt. Bei einem Beispiel aus 8(b) wird der Reagensbehälter Nr. 6 vor dem Messen des Flüssigkeitspegels durch Drehen der Innenfläche der Reagensscheibe zur Abgabestelle bewegt.
In einem speziellen Fall, in dem sich der erste Reagensbehälter, der nach Abschluss des Rücksetzvorgangs der Reagensregistrierung zu unterziehen ist, an der Abgabestelle befindet, ist es nicht erforderlich, die Reagensscheibe unmittelbar vor dem Messen des Flüssigkeitspegels zu bewegen. In diesem speziellen Fall ist die Oszillation des Reagens infolge der Drehung der Reagensscheibe daher, verglichen mit Oszillationspegeln in anderen Fällen, unbedeutend, so dass die Genauigkeit der Messung des Flüssigkeitspegels entsprechend verbessert ist.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Steuern der Reagensscheibe während der Reagensregistrierung beschrieben. 9 zeigt ein Beispiel eines Reagensscheibenbetriebs in dem herkömmlichen automatischen Analysator. Die Drehrichtung der Reagensscheibe und ihre Bewegungsgeschwindigkeit werden anhand einer Beziehung zwischen der Position eines Reagensbehälters und einer Abgabestelle ausgewählt, und der Reagensbehälter wird dann vor der Messung des Flüssigkeitspegels zur Abgabestelle transportiert. Wie in den 9(a) und 9(b) dargestellt ist, wird die Drehrichtung der Reagensscheibe so gewählt, dass die Bewegungsstrecke minimiert wird. Weil die Bewegungsstrecken in den 9(c) und 9(d) gleich sind, werden die vorregistrierte Drehrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit ausgewählt.
Als nächstes werden der Betrieb der Reagensscheibe und der Zeitablauf der Messung des Flüssigkeitspegels beim herkömmlichen automatischen Analysator beschrieben. Wie in den 10(a) und 10(b) dargestellt ist, arbeitet eine Abgabevorrichtungssonde, nachdem der Reagensbehälter zur Abgabestelle transportiert worden ist. Falls die Betriebszeit der Reagensscheibe konstant ist, ohne durch die Position des Reagensbehälters vor der Reagensregistrierung vorgeschrieben zu werden, muss die Reagensscheibe so schnell wie möglich transportiert werden, wenn sich der Behälter an einem von der Abgabestelle fernen Ort befindet.
Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit zunimmt, nimmt auch die Zentrifugalkraft infolge der Drehung der Reagensscheibe zu, wodurch wiederum die Oszillation des Reagens in Zusammenhang mit der Drehung der Reagensscheibe erhöht wird. Die Zunahme der Oszillation des Reagens vergrößert die Ungleichmäßigkeit der Messergebnisse, so dass es wünschenswert ist, dass das Verfahren zum Betrieb der Reagensscheibe zum Erzielen minimaler Oszillationen verbessert wird.
Die vorliegende Erfindung schlägt zum Erreichen der Verbesserung ein Verfahren vor, in dem die Steuerung des Betriebs der Reagensscheibe in zwei Schritte unterteilt wird. Wie in 11(a) dargestellt ist, wird der Reagensbehälter in einem ersten Schritt zu einer Position unmittelbar vor der Reagensabgabestelle und dann in einem zweiten Schritt weiter zur Reagensabgabestelle bewegt. Zusätzlich muss, wie in 11(b) dargestellt ist, ein ausreichendes Zeitintervall zwischen der Ausführung des ersten Schritts und des zweiten Schritts bereitgestellt werden, um Einflüsse der Oszillation infolge der Drehung der Reagensscheibe zu minimieren, wenn der Flüssigkeitspegel gemessen wird.
Das Intervall zwischen dem ersten und dem zweiten Schritt wird unter Verwendung von Ergebnissen einer Simulation der Flüssigkeitsoszillation bestimmt. Die Simulation wurde unter den in den 7 und 8 dargestellten Bedingungen ausgeführt, wobei insgesamt 35 Reagensbehälter, 10 auf der Innenfläche der Reagensscheibe und 25 auf ihrer Außenfläche, angeordnet wurden, Reagensbehälter auf der Außenfläche der Reagensscheibe angeordnet wurden und der Betriebsradius der Scheibe 230 mm und ihre Winkelgeschwindigkeit 7,5 rad/s betrug. Zusätzlich wurden die Reagensbehälter jeweils in zwei Segmente unterteilt, wobei das eine eine Querschnittsfläche von 1800 mm² und das andere eine Querschnittsfläche von 600 mm² aufwies, und unter allen Reagensbehältern, in denen sich eine Trennplatte befand, um die Flüssigkeitsoszillation in Zusammenhang mit der Drehung der Reagensscheibe zu unterdrücken, wurden nur jene mit einer Querschnittsfläche von 1800 mm² für ein Modell verwendet. Simulationsergebnisse der Oszillation der Flüssigkeit an der Abgabestelle sind in 12 dargestellt.
Wie in 12 dargestellt ist, werden Schwankungen des inneren Flüssigkeitspegels des Reagensbehälters nach 0,6 bis 0,7 Sekunden maximal und nehmen 1,5 Sekunden nach Unterbrechen der Drehung der Reagensscheibe auf 0 mm ab. Unter diesen Bedingungen lassen sich die Einflüsse der Oszillation infolge der Drehung der Reagensscheibe durch Festlegen von Daten, so dass der zweite Schritt nach Verstreichen von mindestens 1,5 Sekunden seit dem Betrieb der Scheibe im ersten Schritt eingeleitet wird, unterdrücken.
Ein weiterer Weg, um die Einflüsse der Oszillation infolge der Drehung der Reagensscheibe zu verringern, besteht darin, die Reagensscheibe mit der für den Betriebsradius geeigneten Winkelgeschwindigkeit zu drehen. Falls beispielsweise, wie in den 7 und 8 dargestellt ist, 10 Reagensbehälter auf der Innenfläche angeordnet sind und 25 Reagensbehälter auf der Außenfläche angeordnet sind, beträgt die Bewegungsstrecke (oder der Drehwinkel) für eine Bewegung der Scheibe um den Platz eines Reagensbehälters auf der Innenfläche 0,63 rad (= 36°) und auf der Außenfläche 0,25 rad (= 14,4°). Bei einer gegebenen konstanten Betriebszykluszeit der Reagensscheibe nimmt die Winkelgeschwindigkeit der Reagensscheibe mit zunehmender Bewegungsstrecke zu.
Die Einflüsse der Oszillation infolge der Drehung der Reagensscheibe können unterdrückt werden, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Reagensscheibe entsprechend der jeweiligen Bewegungsstrecke, den Eigenschaften (Viskosität und Kontaktwinkel) des flüssigen Reagens und dem Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines oberflächenaktiven Mittels in dem Reagens geeignet gewählt wird. 13 zeigt beispielsweise Ergebnisse der Messung der Höhe der Flüssigkeitsoberfläche in einem automatischen Analysator, der mit Reagensbehältern versehen ist, die auf der Außenfläche einer Reagensscheibe mit einem Betriebsradius von 230 mm angeordnet sind, wobei jeder der Reagensbehälter in ein Segment mit einer Querschnittsfläche von 1800 mm² und ein Segment mit einer Querschnittsfläche von 600 mm² unterteilt wurde.
Wie in 13 dargestellt ist, betragen bei einem Vergleich der Höhe der Flüssigkeitsoberfläche zwischen einem einen Schritt aufweisenden Reagensscheiben-Drehschema und dem zwei Schritte aufweisenden Reagensscheiben-Drehschema gemäß der vorliegenden Erfindung die maximalen Änderungen der gemessenen Höhe an allen benachbarten Behälteranbringungspositionen bis zur dritten von der Initialisierungsposition auf der linken und der rechten Seite 0,1 mm. An Steilen, die mindestens vier Behälteranbringungspositionen von der Initialisierungsposition entfernt sind, betragen die maximalen Änderungen in dem einen Schritt aufweisenden Schema andererseits erhebliche 4,0 mm.
13(b) zeigt Messergebnisse, die durch Festlegen von zwei Betriebszyklen für die Reagensscheibe, Festlegen der Bewegungsstrecke des zweiten Zyklus, so dass sie einer Behälteranbringungsposition entspricht, und Zuweisen einer Winkelgeschwindigkeit von 0,3 rad/s erhalten wurden. Bei dem zwei Schritte aufweisenden Schema ist das Änderungsniveau der Messergebnisse der Höhen der Flüssigkeitsoberfläche an der Initialisierungsposition und an anderen Stellen, verglichen mit jenen des einen Schritt aufweisenden Schemas, unerheblich, und die maximale Änderung beträgt 0,4 mm. 13 zeigt Messergebnisse, die erhalten werden, wenn Reagensbehälter auf der Außenfläche der Reagensscheibe angeordnet werden. Wenn Reagensbehälter auf der Innenfläche der Reagensscheibe angeordnet werden, gleicht die dem zweiten Zyklus entsprechende Bewegungsstrecke jedoch einer Behälteranbringungsposition, und die Winkelgeschwindigkeit beträgt 0,7 rad/s. Unter diesen Bedingungen werden die Einflüsse der Oszillation infolge der Drehung der Reagensscheibe so wirksam wie in 13 unterdrückt.
Bei der Konfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt die Strecke, um die sich die Reagensscheibe bewegt, unmittelbar bevor der Flüssigkeitspegel gemessen wird, eine Reagensbehälter-Anbringungsposition, und die Einflüsse der Oszillation durch die Drehung der Reagensscheibe werden, verglichen mit den Einflüssen bei der herkömmlichen Analysatorkonfiguration, wirksam unterdrückt. Der automatische Analysator gemäß der vorliegenden Erfindung verringert daher die Änderungen in Messergebnissen des Flüssigkeitspegels und misst die Flüssigkeitspegel genau.
Bezugszeichenliste

1: Abschirmung
2: Rohr für ein bewegliches Medium
3: Detektionselektrode
5: Spritze
6: Kapazitätsmesseinheit
7: Flüssigkeitspegel-Erfassungseinheit
8: Steuereinheit
9: Motor
10: Düsenhebevorrichtung
11: Behälter
12: Behälteraufnahmekörper
13: Lastfreier Saugdetektor
14: Alarmgenerator
98: Probenentnahmemechanismus (Abgabevorrichtung)
99: Probenarm
101: Probenbehälter
102: Probenscheibe
103: Computer
104: Schnittstelle
105: Sonde (der Probenabgabevorrichtung)
106: Reaktionsbehälter
107: Probenspritzenpumpe
109: Reaktionsscheibe
110: Reagensabgabevorrichtung
111: Reagensspritzenpumpe
112 und 112(a), (b), (c), (d): Reagensfläschchen
113: Rührwerk
114: Lichtquelle
115: Photometer
116: A/D-Wandler
117: Drucker
118: CRT-Anzeige
119: Spülmechanismus
120: Spülpumpe
121: Tastatur
122: Festplatte
125: Reagensscheibe
126: Reagensabgabestelle
130: Reagensscheiben-Drehrichtung
131: Reagensscheiben-(Innen)-Drehrichtung
140: Position des Reagensbehälters (vor der Abgabestelle) nach dem ersten Zyklus während der zwei Zyklen aufweisenden Reagensscheibendrehung
151: Flüssigkeitspegel-Erfassungsschaltung
152: Drucksensor
153: Druckerfassungsschaltung
201: Kapazitätserfassungssensor
202: Kapazitätserfassungsschaltung

Claims

Automatischer Analysator, welcher aufweist: einen Reagensbehälter, der ein Reagens aufnimmt, eine Informationsübertragungseinrichtung, welche Informationen über das in dem Reagensbehälter bereitgestellte Reagens überträgt, eine Informationsleseeinrichtung, welche die Reagensinformationen von der Informationsübertragungseinrichtung liest, einen Reagensbehälter-Transportmechanismus, der die mehreren Reagensbehälter hält und transportiert, eine Positionsidentifikationseinrichtung, welche an dem Reagensbehälter-Transportmechanismus bereitgestellt ist und dazu dient, die Position des Transportmechanismus zu identifizieren, und einen Steuermechanismus, der den Betrieb des Reagensbehälter-Transportmechanismus in Einheiten einer vorgegebenen konstanten Zykluszeit steuert, wobei der automatische Analysator ferner aufweist: einen Flüssigkeitspegel-Detektionsmechanismus, der an mindestens einer der Reagensbehälter-Haltepositionen auf dem Reagensbehälter-Transportmechanismus bereitgestellt ist und zur Erfassung des Flüssigkeitspegels des in dem Reagensbehälter aufgenommenen Reagens verwendet wird, wobei der Steuermechanismus die Transportsteuerung unter Verwendung mindestens zweier aufeinander folgender Zyklen ausführt, wenn einer der Reagensbehälter, bei dem der Flüssigkeitspegel des Reagens zu erfassen ist, zu der Reagensbehälter-Halteposition transportiert wird, an der der Flüssigkeitspegel-Detektionsmechanismus eingerichtet ist.
Automatischer Analysator nach Anspruch 1, wobei die Bewegungsstrecke des Reagensbehälters in den mindestens zwei aufeinander folgenden Zeitzyklen derart ist, dass die Bewegungsstrecke des Reagensbehälters in dem ersten der Zyklen größer ist als die Bewegungsstrecke des Reagensbehälters in jedem der Zyklen, die dem ersten Zyklus folgen.
Automatischer Analysator nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei aufeinander folgenden Zyklen zwei Zeitzyklen sind.
Automatischer Analysator nach Anspruch 1, wobei die Bewegungsstrecke des Reagensbehälters in den mindestens zwei aufeinander folgenden Zeitzyklen derart ist, dass die Bewegungsstrecke des Reagensbehälters in dem letzten der Zyklen räumlich einer Reagensbehälter-Anbringungsposition entspricht.
Automatischer Analysator nach Anspruch 1, wobei, wenn der Reagensbehälter in den mindestens zwei aufeinander folgenden Zyklen bewegt wird, der Betrieb des Reagensbehälters in dem letzten der Zyklen mindestens 1,5 Sekunden nach dem Zyklus, der dem letzten Zyklus unmittelbar vorhergeht, eingeleitet wird.
Automatischer Analysator nach Anspruch 1, wobei, wenn der Reagensbehälter in den mindestens zwei aufeinander folgenden Zyklen bewegt wird, die Winkelgeschwindigkeit des Reagensbehälters in dem letzten der Zyklen kleiner oder gleich 0,3 rad/s ist.