JP2000275251A - 自動分析装置および試薬容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量の大きな試薬容器を使用しても、試薬液
面の揺れが大きくならず、信頼性の高い分析データを測
定できる試薬容器、自動分析装置を提供する。 【解決手段】 試薬保冷庫内に複数の試薬容器を収納
し、試薬容器を試薬保冷庫内の所定の位置まで移動させ
ることにより、目的の試薬を分取する自動分析装置の試
薬容器において、試薬容器８の内壁に１つ以上の凸部分
８１を設ける。自動分析装置の高速化、試薬容器が大容
量化しても、試薬液面の揺れが大きくならず、信頼性の
高い分析データが測定できる。試薬容器を移動させると
き、移動距離により移動速度を変える、または、複数の
検査要求項目があるとき、その検体に指定された項目に
対してその検体の試薬分注を開始する時点の試薬容器の
回転位置において、試薬分注位置から試薬容器が近い順
に試薬分注を行う、自動分析装置によっても、同様のこ
とを実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血液や尿などを分
析する自動分析装置およびその試薬容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の自動分析装置は、特開平５−２
５６８５４号公報（文献１）、あるいは特開平５−２９
７００７号公報（文献２）、特開平９−１２７１２３号
公報（文献３）により、知られている。

【０００３】従来の自動分析装置は、採取した血清や尿
等の試料と、検査項目に従った試薬を反応容器にそれぞ
れ分注し、被検液の反応を測定する。試薬容器には識別
ラベルが取り付けられており、これら検査試薬を識別し
ている。

【０００４】試薬容器は、たとえば文献１記載のごとく
に試薬保管庫内に複数収納することができ、分析に必要
な試薬は、そうした試薬容器に収容された状態で回転テ
ーブル上に配置されており、検査要求があった場合に所
定の場所まで移動する。検査項目ごとに使用する検査試
薬の量および検査頻度も異なるため、１日に必要な試薬
量が異なっている。頻繁に試薬容器を交換する煩わしさ
を回避するため、検査項目によって試薬容器の容量を変
え、試薬使用量が多い項目には大型の試薬容器を使用す
るようにしている（文献１、文献２、文献３）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、自動分析装置は
高速化し、処理検体数が増えたため、１日に必要な試薬
量も増加し、試薬容器もより大容量なものが必要であ
る。自動分析装置の高速化により試薬テーブルも高速で
回転するため、試薬に対する遠心力も大きくなる。結
果、遠心力の増加が、試薬容器の大容量化と伴い、試薬
の揺れが大きくなるが、試薬が揺れることによる試薬分
注精度の悪化、試薬分注プローブの汚れ、試薬のデット
ボリュームの増加等が問題になる。また、容器内壁から
の蒸発量が多くなるので、試薬残量がばらついて試薬切
れ直前の分注が少なくなってしまったり、試薬濃度が高
まったりして、分析結果に悪影響を与える可能性があ
る。

【０００６】よって、望ましいのは、容量の大きな試薬
容器を使用しても、試薬液面の揺れが大きくならず、信
頼性の高い分析データを測定できることである。したが
ってまた、つまりは、これを達成しつつ、必要な量の試
薬をあらかじめ用意しておくことができ、容量の大きな
試薬容器を使用し得て、ユーザが頻繁に試薬容器を交換
する必要がなくなるのを、確保できることである。

【０００７】望ましいのはまた、試薬容器に改良を加え
ることで、あるいはまた自動分析装置に改良を加えるこ
とで、上記のことを実現できることである。

【０００８】本発明の目的は、上述のような考察に基づ
き、また後述する考察にも基づき、容量の大きな試薬容
器を高速回転させても試薬の揺れが少なく、信頼性の高
い分析データを測定できるようにしようというものであ
る。また、これを実現することのできる試薬容器および
自動分析装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の試薬容
器を所定の向きで並べた状態で、制御装置の制御によっ
て、これら試薬容器の少なくとも一部を移送手段により
所定の位置まで移動させることにより、目的の試薬容器
を分取する自動分析装置の試薬容器において、移送時の
遠心力が最も小さい遠心基部と遠心力が最も強い遠心端
部との間であって、且つ液収容範囲に対応する高さ領域
を含んで上下に亙り、遠心方向に対して摩擦抵抗を生じ
るよう構成した試薬容器としたものである（請求項
１）。

【００１０】本発明は、また、制御装置が、移送手段に
よる試薬分取位置への移送の際、分取すべき試薬容器の
移動距離毎に試薬容器内の試薬の液揺れが抑制されるよ
うな移動速度に変更するように制御する構成の自動分析
装置としたものである（請求項２）。

【００１１】本発明は、また、複数の検査要求項目があ
るとき、その検体に指定された項目に対してその検体の
試薬分注を開始する時点の試薬容器の回転位置におい
て、試薬分注位置から試薬容器が近い順に試薬分注を行
う自動分析装置としたものである（請求項３）。

【００１２】本発明によれば、自動分析装置の高速化、
試薬容器が大容量化しても、試薬液面の揺れが大きくな
らず、信頼性の高い分析データが測定できる。

【００１３】請求項１では、これを、移送時の遠心力が
最も小さい遠心基部と遠心力が最も強い遠心端部との間
であって、且つ液収容範囲に対応する高さ領域を含んで
上下に亙り、遠心方向に対して摩擦抵抗を生じるよう構
成した同請求項記載の試薬容器によって実現することを
可能ならしめる。

【００１４】また、請求項２、請求項３では、請求項１
とは異なる手段ながらも、各請求項２，３記載の自動分
析装置によって、これを実現することを可能ならしめ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は、本発明に係わる自動分析装
置の一実施形態を示す全体概念図である。

【００１６】装置本体１には、サンプラー２が配置され
ており、このサンプラー２は一定周期で間欠的に回動す
るようになっている。また、サンプラー２は、採取され
た血清や尿等の試料を収容する複数個のサンプルカップ
３がホルダーチェーン４に保持されており、このホルダ
ーチェーン４の移動によってサンプルカップ３が間欠的
に移動する。

【００１７】また、装置本体１には、反応ディスク５が
配置されており、サンプラー２と同様に一定周期で間欠
的に回動するようになっている。この反応ディスク５に
は、円周上位置に複数個の反応容器６が保持されてい
る。さらに、２個の試薬トレイ７ａ、７ｂが離間して配
置されており、試薬トレイ７ａ、７ｂには所望の分析項
目に必要な所定の試薬を収容する試薬容器８が着脱自在
に装着されているとともに、試薬トレイ近傍に試薬容器
８を識別する検出器が設けられている。なお、試薬トレ
イ７ａ、７ｂは回転テーブル（試薬テーブル）９に着脱
自在に装着されている。

【００１８】また、装置本体１には、図示していない分
注器に連結された種々プローブが設けられている。ま
ず、前記サンプラー２の近傍にはサンプル用プローブ１
０が設けられ、さらに、一方の試薬トレイ７ａの近傍に
は第１試薬用プローブ１１が設けられ、他方の試薬トレ
イ７ｂの近傍には第２試薬用プローブ１２が設けられて
いる。各プローブには液面検知機能が設けられており、
分注する液の液面の高さが変化しても、必要量のプロー
ブ先端だけを液に入れるようにし、液の分注精度を保
ち、プローブの汚れを防いでいる。

【００１９】上記第１試薬用プローブ１１は、第１試薬
を保持した試薬トレイ７ａから所定位置の試薬容器８の
中の試薬を吸引し、回転動することにより反応ディスク
５に保持されている反応容器６に試薬を分注する。ま
た、サンプル用プローブ１０は、サンプラー２から所定
位置のサンプルカップ３の中の試料を吸引し、回転動す
ることにより反応ディスク５上の反応容器６に試料を分
注する。また、第２試薬用プローブ１２は、第２試薬を
保持した試薬トレイ７ｂから所定位置の試薬容器８の中
の試薬を吸引し、回転することにより反応ディスク５に
保持されている反応容器６に試薬を分注する。Ｐは、試
料吸引位置を示す。

【００２０】また、装置本体１にはキーボード１３が設
けられている。これは各分析項目に応じて試料分注量、
試薬分注量、測光波長、濃度換算計数等の分析条件をあ
らかじめＣＰＵに記憶させるためのキーボードである。
さらに、装置本体１にはモニタ用ＣＲＴ１４が設けられ
ている。これは前記キーボードによる入力情報や分析デ
ータ等を表示させるためのものである。

【００２１】また、装置本体１には各分析項目に対する
分析条件に応じて分析操作を制御する制御装置（図示し
ていない）が設けられてあり、この制御装置は前記試薬
トレイ７ａ、７ｂの試薬容器８に付着した後述する識別
ラベルの識別信号に基づいて、前記ＣＰＵから識別され
た試薬に対応する分析項目と分析条件を読み出して所要
の分析項目の分析操作を制御するようになっている。

【００２２】このように構成されている自動分析装置で
は、反応ディスク５の反応容器６内に試料、試薬を分注
して被検液を作成した後、所定時間経過して搬送される
位置で被検液を分析項目に応じた所定の波長で測定し、
その測定値と分析項目に応じた濃度換算計数によって所
要の分析データを出し、図示していないプリンターから
分析データを取り出すようになっている。

【００２３】分析に必要な目的の試薬の分注は、収納さ
れた複数の試薬容器８のうち該当する容器８が所定の位
置（試料吸引位置Ｐ）に至るように移動させることで行
える。ここに、自動分析装置を高速化した場合、試薬容
器の大型化による試薬表面の揺れ（ゆれ）が問題とな
る。

【００２４】試薬容器８が大容量で試薬トレイ７ａ，７
ｂを高速に回転した場合、遠心力により試薬が偏り、回
転が終了した後も液表面の揺れが残っている。液表面が
安定しないまま試薬プローブ１１，１２で液を吸引しよ
うとした場合、空気の混入により目的の量が分注できな
いことや、必要以上に試薬プローブが液に潜り込んでし
まい試薬プローブの汚れや試薬のデットボリュームが増
加することがある。

【００２５】そこで、本実施形態では、試薬液面の揺れ
を抑え、試薬表面を安定化し、測定データの信頼性を保
つようなす。それがため、使用する試薬容器８は、試薬
容器８の内壁に一つ以上の凸部分を設けるものとする。
本発明によって導入される当該凸部分は、制御装置の制
御によって、試薬容器８を移送手段により移動させる
際、移送時の遠心力が最も小さい遠心基部と遠心力が最
も強い遠心端部との間であって、且つ液収容範囲に対応
する高さ領域を含んで上下に亙り、遠心方向に対して摩
擦抵抗を生じるように作用するものとして機能させるも
のである。

【００２６】〔自動分析装置の試薬容器の実施例〕図２
に、本発明に従う試薬容器８を示す。図２に示すよう
に、容器８の内壁に半楕円状の凸部８１を設けることに
より、液の移動の自由度が少なくなり、液面の揺れを抑
えることが可能となる。

【００２７】図３は、試薬表面の揺れの時間変化を、比
較例と対比して示したものである。図３（ａ）は従来の
容器（比較例）での停止直後の液表面の様子を、同図
（ｂ）は本発明に従う容器８での停止直後の液表面の様
子を、それぞれ示す。同図で、横軸は時間経過、縦軸は
液面の高さを示している。本発明に従う容器８によって
液表面の揺れが小さくなっていることが確認されてい
る。

【００２８】〔自動分析装置の試薬容器の他の実施例〕
使用する試薬容器８は、容器８の内壁の凸部を２つ以上
設けて液面安定化機能の強化を図ることができる。図４
に、容器８の両側面に凸部８１を設けた実施例（第２実
施例）を示す。また、図５に別の実施例（第３実施例）
を示す。この例では、容器８内部に小さな多数の凸部８
１を設けている。図では、小さな多数の凸部８１は、こ
れを、例えば鱗状に設けてある。もっとも、これ以外の
他の形態であってもよい。これらの場合も、図２の実施
例（第１実施例）同様、液面の揺れを抑えることが可能
で、試薬液面の揺れが大きくならず、信頼性の高い分析
データを測定できるものとなる。

【００２９】〔自動分析装置の制御の実施例〕以下に示
すものは、同様に、容量の大きな試薬容器８を使用して
も、試薬液面の揺れが大きくならず、信頼性の高い分析
データを測定できるようにしようとするもので、試薬容
器８を移動させるとき、移動距離により移動速度を変え
るよう制御する。

【００３０】図６は、試薬テーブルの動作パターンを、
比較例と対比して示したものである。図６（ａ）に従来
の試薬テーブルの動作（比較例）を、同図（ｂ）に本発
明に従う試薬テーブル９（本実施形態では回転テーブ
ル）の動作を示す。同図は横軸が時間を、縦軸が動作速
度を示している。

【００３１】自動分析装置は一定のシーケンスによって
分析動作をしており、各部の動作開始時間が決められて
いる。試薬テーブルの動作だけを見ても、同じ周期で間
欠動作を行っており、動作距離が異なった場合も試薬テ
ーブル動作回転に与えられた時間は一定である。一番大
きな移動距離に合わせてシーケンスが決められており、
移動距離が小さい場合は早く動作が終了している。一
方、試薬テーブルの動作は加減速駆動をしており、従来
は制御方法が簡便なため移動距離が変わっても同一の加
減速度で動作をさせていた（図６（ａ）：短距離動作、
中距離動作、長距離動作）。

【００３２】これに対し、同図（ｂ）では、動作時間を
一定とし、動作距離が短い場合は回転速度を落としてい
る。すなわち、所定の位置まで試薬容器８を移動させる
とき、移動距離により移動速度を変えることのできる本
発明に従う自動分析装置の制御の場合、同図（ｂ）に示
すように、長距離動作、中距離動作、短距離動作の順
で、移動距離が少ないほど速度を緩くでき、試薬液面の
揺れを抑える。つまり、この場合は、自動分析装置のＣ
ＰＵは、次ぎに必要な試薬の現在の位置から必要な動作
距離を計算し、その距離に合わせた加減速度でテーブル
駆動用のモータを制御することによって試薬テーブル９
を動作させる。本発明は、このような制御方式として実
施することもできる。

【００３３】〔自動分析装置の制御の他の実施例〕次
に、複数の検査要求項目があるとき、所定の位置まで試
薬容器８を移動させる場合に、試薬容器８の移動距離が
短くなるように、検査の順番を変えることのできる制御
について説明する。

【００３４】図７に本実施例の一例を示す。検体の分析
要求項目は、先に触れたように、あらかじめ自動分析装
置のＣＰＵに入力されており、また、試薬容器８の場所
も識別ラベルによってＣＰＵが認識をしている。いま、
分析要求項目にＡ，Ｂ，Ｃがあり、分析に必要な試薬
ａ，ｂ，ｃが同図のように配置されていたとする。この
ような場合、本発明に従う自動分析装置は、検体に指定
された項目に対してその検体の試薬分注を開始する時点
の試薬容器８の回転位置において、試薬分注位置から試
薬容器８が近い順に試薬分注を行う。

【００３５】そこで、図７の例では、試薬テーブル９の
一回の動作距離が短くなるように、分析の順番をＣ，
Ａ，Ｂとする。このように一検体の分析項目が複数ある
場合、分析項目の順番を試薬テーブル９の一回の動作距
離が短くなるように変更することによって、試薬テーブ
ル９の動作速度を遅くし、試薬液面の揺れを抑えること
が可能となる。本発明は、このような制御方式として実
施することもできる。

【００３６】なお、本発明は、以上の実施の態様に限定
されるものではない。たとえば、上述の〔自動分析装置
の試薬容器の実施例〕、〔自動分析装置の試薬容器の実
施例〕、〔自動分析装置の制御の実施例〕、〔自動分析
装置の制御の他の実施例〕の各項に記載した内容は、そ
れぞれ単独で実施してもよいし、組み合わせて実施する
こともできる。

【００３７】また、試薬容器の形状も、上述した例のよ
うな略円弧状のものに限らず、略矩形状、略楕円状、略
台形状等でもよい。また、試薬容器の内壁に形成する凸
部形状、個数および配置位置は、液面の揺れを有意に防
止する作用効果を奏する範囲内で適宜、種々の変更を行
ってもよい。たとえば、凸部として矩形状、三角形状、
多角形状、板状その他に置き換えたり、凸部に櫛形ない
し網目状のスリットを設ける等の加工を行ったりして、
これら種々の変更を適宜組合せた試薬容器または複数形
態の各試薬容器を同一の分析装置に使用してもよい。ま
た、試薬容器の容量に応じて、凸部の個数、寸法、形状
を適宜最適なものに選択してもよい。

【００３８】また、試薬としては、被検試料と反応する
もの以外に、分析の目的に応じて標準試料、洗浄液、希
釈液等を試薬容器内に収容するようにしてもよい。ま
た、試薬として、反応等に寄与する多数の微粒子を懸濁
させた粒子含有試薬を試薬容器に収容させた場合や、被
検試料の収容容器や異なる試薬容器同士を一体にした複
合型容器にも、本発明を有効に適用できる。

【００３９】また、試薬テーブル上に異なる半径毎に試
薬容器を配置させて一体に回転駆動させるか半径毎に独
立して回転駆動させる場合や、試薬容器に設けた試薬コ
ードの読み取りや攪拌のために試薬テーブルの回転量な
いし回転速度を増減させる場合にも、上述した凸部によ
る揺れ防止が有効に寄与するものと期待できる。また、
上述した例では、試薬容器の内壁の一部に１個以上凸部
を設けるようにしたが、本発明では、移送時の遠心力が
最も小さい遠心基部と遠心力が最も強い遠心端部との間
に液揺れを緩衝させるような摩擦抵抗を生じる構成を、
試薬容器の液収容範囲に対応する高さ領域（たとえば、
容器内壁下端から最大容量の液面高さまでの領域）を含
んで上下に亙って設けるようにしたものであればよい。
したがって、本発明の及ぶ範囲としては、たとえば、試
薬容器全体が上から見て折れ曲がった形状（たとえば、
「く」の字状、「コ」の字状）や丸みを帯びた形状（た
とえば、半月状、蛇行形状）となっているものも、同様
の目的のために同様に使用することができる。また、上
述した例では、複数の試薬容器を、所定向きで並べて一
体に回転移送するようにしたが、移送方向は回転以外の
移送（直進、蛇行等）であったり、特定の試薬容器のみ
をロボットアーム等でピックアップして他の収容部へと
ＸＹＺ方向に移送する構成であってもよい。また、試薬
テーブルの回転方向は、一方向でも双方向自在でも構わ
ない。また、試薬容器の移送方向が予め複数種ある場
合、規則的ないし変則的に変化する遠心力の複数の遠心
方向に対応する複数の遠心基部および遠心端部の各中間
部分に１以上の揺れ抵抗部分を設けるようにしてもよ
い。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、以上の説明で明らかな
ように、容量の大きな試薬容器を使用しても、試薬液面
の揺れが大きくならず、信頼性の高い分析データを測定
できる試薬容器および自動分析装置を提供できる。つま
り、必要な量の試薬をあらかじめ用意しておくことがで
き、ユーザは頻繁に試薬容器を交換する必要がなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる自動分析機の一例の概略図で
ある。

【図２】 試薬容器の一例（第１実施例）を示す斜視図
である。

【図３】 動作直後の試薬表面の時間経過である。

【図４】 試薬容器の他の例（第２実施例）を示す斜視
図である。

【図５】 試薬容器のさらに他の例（第３実施例）を示
す容器のカットモデルである。

【図６】 試薬テーブルの動作パターンの説明に供する
図である。

【図７】 試薬分注の順の説明に供する図である。

【符号の説明】

１ 自動分析機本体 ２ サンプラー ３ サンプルカップ ４ ホルダーチェーン ５ 反応ディスク ６ 反応容器 ７，７ａ，７ｂ 試薬トレイ ８ 試薬容器 ９ 試薬テーブル（回転テーブル） １０ サンプルプローブ １１ 第１試薬プローブ １２ 第２試薬プローブ １３ キーボード １４ ＣＲＴ ８１ 凸部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の試薬容器を所定の向きで並べた状
   態で、制御装置の制御によって、これら試薬容器の少な
   くとも一部を移送手段により所定の位置まで移動させる
   ことにより、目的の試薬容器を分取する自動分析装置の
   試薬容器において、移送時の遠心力が最も小さい遠心基
   部と遠心力が最も強い遠心端部との間であって、且つ液
   収容範囲に対応する高さ領域を含んで上下に亙り、遠心
   方向に対して摩擦抵抗を生じるよう構成したことを特徴
   とする試薬容器。
2. 【請求項２】 制御装置が、移送手段による試薬分取位
   置への移送の際、分取すべき試薬容器の移動距離毎に試
   薬容器内の試薬の液揺れが抑制されるような移動速度に
   変更するように制御する構成であることを特徴とする自
   動分析装置。
3. 【請求項３】 複数の検査要求項目があるとき、その検
   体に指定された項目に対してその検体の試薬分注を開始
   する時点の試薬容器の回転位置において、試薬分注位置
   から試薬容器が近い順に試薬分注を行うことを特徴とす
   る自動分析装置。