JP2003294774A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試薬の残量の算出の際に自動分析装置の高速
処理化に伴う試薬の液面の揺れの影響を軽減する。 【解決手段】 電極が取り付けられたノズル３は、ノズ
ル駆動用モータ４による下降によって試薬２に侵入し、
試薬２の吸引後、ノズル駆動用モータ４による上昇によ
って試薬２から離間する。ノズル３が試薬２の液面から
離間すると、液面離間信号が液面検知回路５から演算・
制御回路６に出力される。演算・制御回路６は、ノズル
３が試薬２の液面から離間する瞬時の液面のレベルを検
出し、そのレベルに基づいて、試薬ボトル１中の試薬２
の残量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一の分析項目に
対応し又は複数の分析項目にそれぞれ対応する試薬を分
配して、血液、尿、髄液等の試料の分析を実行する、血
液分析装置のような自動分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動分析装置では、分析開始から分析終
了までの間で試薬の残量を検知し、試薬の残量が所定量
未満の場合には、所定の分析作業の区切りで試薬を補給
する必要がある。

【０００３】試料の残量を検知して試料の補給するか否
かを判断する自動分析装置が、例えば、実公平７−４５
７６号公報、特公平１−４７７４４号公報及び特許番号
第２５９２８３７号公報に開示されている。

【０００４】実公平７−４５７６号公報に開示された自
動分析装置によれば、吸引及び分注用のノズルを試薬に
下降すなわち侵入させて停止するまでの移動距離ｌと、
基準位置から試薬の液面の最低基準レベルまでの移動量
Ｌとの差Ｌ−ｌを算出し、この差Ｌ−ｌを試薬の残量
（分析回数）に換算し、試薬の残りの分析回数を表示し
ている。

【０００５】特公平１−４７７４４号公報に開示された
自動分析装置によれば、吸引及び分注用のノズルを下降
し、試薬に侵入後に停止したノズルの高さの位置情報
と、試薬を充填した容器の底面に応じた高さの位置情報
とに基づいて、試薬の残量を算出し及び表示している。

【０００６】特許番号第２５９２８３７号公報に開示さ
れた自動分析装置によれば、吸引及び分注用のノズルの
下降時すなわち試薬への侵入時の液面を検知し、そのよ
うに検知した液面の位置から試薬の残量を推定し、試薬
の残量が検査に必要な量未満である場合には、試薬を希
釈して分析及び測定を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、自動分析装置の
高速処理化が進んでおり、それに応じて試薬の分注に要
する時間の短縮も要求されている。したがって、単一の
分析項目に対応し又は複数の分析項目にそれぞれ対応す
る試薬充填用の容器を収容した回転テーブルも、高速で
回転する必要がある。

【０００８】しかしながら、回転テーブルの回転速度が
高くなるに従って、容器中の試薬に対する遠心力が大き
くなり、試薬の液面の揺れが大きくなる。また、容器の
大容量化、特に容器の底面が広くなることも、試薬の液
面の揺れが大きくなる一因となっている。

【０００９】上記実公平７−４５７６号公報、特公平１
−４７７４４号公報及び特許番号第２５９２８３７号公
報に開示された自動分析装置では、いずれもノズルが下
降して試薬に侵入する際の液面の高さに基づいて試薬の
残量を算出しているが、この場合、高速動作する回転テ
ーブルの停止直後にノズルが下降して試薬に侵入する
と、液面を検知する際に液面の揺れの影響を受け、液面
の高さの測定誤差が顕著になるおそれがある。

【００１０】液面の揺れの影響に起因して生じるこのよ
うな測定誤差が顕著になるに従って、試薬の残量の算出
に及ぼされる影響も顕著となり、試薬の残量の算出に基
づいて分注回数を決定する場合には、実際の試薬の残量
と算出された試薬の残量との間の差が大きくなるので、
試薬を吸引することができず、分析をやり直す必要が生
じたり、試薬の残量が検査に必要な量以上であるにもか
かわらず、試薬の残量が不十分であるという情報を操作
者に提供するおそれがある。かかる測定誤差は、大容量
の容器、特に底面が広い容器の場合には更に顕著なもの
となる。

【００１１】試薬吸引後の液面の高さも、吸引前すなわ
ちノズルが下降して試薬に侵入する際に検知した液面の
高さから予め設定された吸引量を減算することによって
求められるので、このように求められた試薬吸引後の液
面の高さと実際の試薬吸引後の液面の高さとの間の誤差
も顕著なものとなるおそれがある。

【００１２】また、自動分析装置では、分析をやり直す
必要が生じるおそれ及び試薬の残量が検査に必要な量以
上であるにもかかわらず試薬の残量が不十分であるとい
う情報を操作者に提供するおそれをほとんどなくすため
に、試薬の残量が所定量（例えば、検査に必要とされる
量）以下である場合には操作者に報知することが好まし
い。

【００１３】さらに、分析動作の継続と、分析動作の一
時停止後の試薬の補充作業の実行のうちのいずれか一方
を選択するために、試薬の残量に応じた動作の継続又は
一時停止が行えるようにすることが好ましい。

【００１４】本発明の目的は、試薬の残量の算出の際に
高速処理化に伴う試薬の液面の揺れの影響を軽減するこ
とができる自動分析装置を提供することである。

【００１５】本発明の他の目的は、試薬の残量が所定量
以下である場合には操作者に報知することができる自動
分析装置を提供することである。

【００１６】本発明の他の目的は、試薬の残量に応じて
動作の継続又は一時停止を行うことができる自動分析装
置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による自動分析装
置は、所定の容器に充填された所定の液体からなる試薬
を吸引し及び分注するノズルを、吸引のために前記試薬
に侵入させるとともに分注のために前記試薬から離間さ
せる侵入及び離間手段と、前記ノズルが前記試薬の液面
から離間する瞬時の液面のレベルを検出するレベル検出
手段と、前記ノズルが前記試薬の液面から離間する瞬時
の液面のレベルから、前記容器中の試薬の残量を算出す
る残量算出手段とを具えることを特徴とする。

【００１８】本発明によれば、ノズルが試薬の液面から
離間する瞬時の液面のレベルを検出し、このように検出
したレベルから試薬の残量を算出しているので、ノズル
が試薬に侵入する際の液面の高さに基づいて試薬の残量
を算出した場合に比べて液面の揺れによる影響が大幅に
軽減され、その結果、試薬の残量の算出の際に高速処理
化に伴う試薬の液面の揺れの影響を大幅に軽減すること
ができる。

【００１９】好適には、前記試薬の残量が所定量以下で
ある場合、前記試薬の残量が所定量以下であることを報
知する報知手段を更に具える。これによって、試薬の残
量が所定量以下である場合には操作者に報知することが
できるようになる。

【００２０】好適には、前記試薬の残量に応じて前記自
動分析装置の動作を継続し又は一時停止させる動作選択
手段を更に具える。これによって、試薬の残量に応じて
自動分析装置の動作の継続又は一時停止を選択すること
ができるようになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明による自動分析装置の実施
の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本
発明による自動分析装置の実施の形態を示す図である。
図１において、試薬ボトル１には、単一の分析項目に対
応し又は複数の分析項目にそれぞれ対応する試薬２が充
填されている。

【００２２】試薬２を吸引し及び分注するためのノズル
３は、試薬ボトル２の上方に配置され、ノズル駆動用モ
ータ４によって上下動される。ノズル３には、図示しな
い電極が取外し自在又は一体となって取り付けられてお
り、その電極は、液面検知回路５に電気的に接続され、
液面検知回路５は、演算・制御回路６に電気的に接続さ
れている。

【００２３】本実施の形態では、ノズル３の試薬２の液
面に侵入する瞬時及び液面から離間する瞬時を、ノズル
３に取り付けられた電極のグランドに対するインピーダ
ンスの変化を液面検知回路５よって検出することによっ
てそれぞれ判断し、インピーダンスの変化を検出するこ
とによって、液面検知回路５から液面侵入信号及び液面
離間信号を演算・制御回路６にそれぞれ出力するように
する。

【００２４】また、ノズル３は分注器７に連結され、分
注器７は分注器駆動用モータ８によって駆動される。演
算・制御回路６には、記憶装置９、残量表示器１０、ブ
ザー１１、モード変更部１２、カウンタ１３及び発振部
１４も電気的に接続されている。

【００２５】図１に示す自動分析装置の基本動作を説明
すると、先ず、試薬ボトル１を、図示しない駆動機構に
よってノズル３の下方に移動し及び停止させ、ノズル３
を下降する。ノズル３は、ノズル３が試薬２に侵入して
液面検知回路５から液面侵入信号が演算・制御回路６に
出力されると停止する。

【００２６】ノズル３が試薬２に侵入した後に停止する
と、分注器７によって試薬２を所定量だけ吸入する。そ
の後、ノズル３は、試薬２の液面のレベルから十分離間
した所定の位置まで上昇し、図示しない駆動機構によっ
て、試料が充填された反応容器（図示せず）の位置まで
移動し、ノズル３によって吸引された試薬２を反応容器
内に吐出する。これら一連の動作を繰り返すことによっ
て、試薬ボトル１中の試薬２の残量が減少しつづける。

【００２７】次に、ノズル３の動作及び下降量を、図２
を用いて説明する。先ず、最上点位置Ｘにあるノズル３
がＸ_１だけ下降した時点で、ノズル３、更に詳しくは、
ノズル３に取り付けられた電極が試薬２の液面に接触
し、これによって、液面が検知される。

【００２８】この場合、高速移動した試薬ボトル１が試
薬２の吸引位置で停止した直後であるので、試薬２の液
面の揺れが比較的大きくなっている。その結果、ノズル
３が液面を検知した位置は、液面の揺れの影響が比較的
大きくなり、液面の揺れがないときの液面の高さに対し
てＸ_２のずれが生じる。

【００２９】液面を検知した後、ノズル３は、試薬２を
吸引するために必要量Ｘ_３だけ試薬２の中に侵入して停
止する。ノズル３は、検査に必要とされる量だけ試薬２
を吸引し、その後上昇する。ノズル３が距離Ｘ_４だけ上
昇して試薬２から離間すると、ノズル３の離間が液面検
知回路５によって検知され、液面検知回路５は、液面離
脱信号を演算・制御回路６に出力する。

【００３０】次に、演算・制御回路６によるノズル３の
下降量の測定方法の一例を説明する。演算・制御装置６
に含まれるノズル制御部は、図示しないキーボードなど
の入力装置を通じて分注指令を受け、発振部１４にスタ
ート信号を出力する。

【００３１】発振部１４は、スタート信号に応答して所
定の周期のクロックパルスを出力し、クロックパルスを
演算・制御回路６に含まれるモータ駆動制御部に送るこ
とによって、ノズル駆動用モータ４を駆動し、これによ
ってノズル３を降下させる。

【００３２】発振部１４からのクロックパルスはカウン
タ１３にも供給される。カウンタ１３は、ノズル３の移
動量を計測するために用いられ、ノズル制御部からの信
号によってリセットされ、ノズル３の動作開始と同時に
クロックパルスを加算することによって計数を行うもの
である。

【００３３】このようにして、ノズル駆動用モータ４の
駆動に伴ってノズル３が降下し、ノズル３が試薬２の液
面に到達すると、液面検知回路５から液面検知信号が出
力される。したがって、カウンタ１３は、ノズル３の降
下の開始から液面検知信号が出力されるまで及び液面検
知信号が出力されてから試薬２の中で停止するまでの動
作時間、すなわち、ノズル３の移動距離Ｘ_１＋Ｘ_３に相
当するパルス数をカウントすることとなる。カウントさ
れたパルス数は記憶装置９に記憶され、カウンタ１３が
リセットされる。

【００３４】試薬２の分注が終了すると、カウンタ１３
は、ノズル３の上昇の開始とともにクロックパルスを加
算することによって再度計算を行う。ノズル３が試薬２
の液面から離間すると、液面検知回路５から液面離間信
号が出力され、カウンタ１３は、ノズル３が上昇を開始
してから液面離間信号が出力されるまでの時間、すなわ
ち、ノズル３の移動距離Ｘ_４に相当するパルス数をカウ
ントし、そのパルス数は記憶装置９に記憶される。その
後、発振部１４はクロックパルスの送出を停止する。

【００３５】演算・制御装置６は、距離Ｘ_１，Ｘ_３，Ｘ
_４を用いて液面の高さＸ_５を演算し、液面の高さＸ_５を
記憶装置９に記憶する。図２の例では、|Ｘ_５|＝|Ｘ_１|
＋|Ｘ_３|−|Ｘ_４|となる。

【００３６】記憶装置６には、液面の高さと試薬２の残
量との関係式が数種類記憶されており、これら関係式の
うちの最適なものを選択し、選択した間形式を用いて試
薬２の残量の計算を行う。また、試薬２の残量、残りの
分析回数等の情報は、残量表示器１０に表示され、必要
に応じて試薬の補給を行えるようにする。

【００３７】本実施の形態によれば、液面の高さを毎回
の分注時に測定することができ、その際の液面の高さに
基づいて試薬２の残量を計算することができ、その結
果、試薬の管理に有用なデータを取得することができ
る。

【００３８】なお、自動分析装置で検体を分析するため
に、複数の種類の試薬、例えば第１試薬と第２試薬の２
種類の試薬を必要とする場合がある。この場合、検体及
び第１試薬を分注してから任意の時間経過した後に第２
試薬が分注されるので、第２試薬の分注時には、検体、
第１試薬及び第２試薬を化学反応させるための反応容器
内には、検体及び第１試薬が既に分注されている。

【００３９】第２試薬の残量が検査に必要な量未満であ
る場合、第２試薬を分注することができないので、事前
に分注されている検体及び第１試薬は無駄になる。この
ような事態を回避するために、演算・制御回路６は、時
間的に検体及び第１試薬より後に分注される第２試薬の
残量に基づいて、検体及び第１試薬の分注回数を制御す
る。すなわち、演算・制御回路６は、第２試薬の残量か
ら分注可能な回数を計算し、その回数分又は回数以内だ
け検体及び第１試薬を事前に分注することによって、検
体及び第１試薬を無駄にする事態を回避することができ
る。

【００４０】演算・制御部６は、測定された試薬２の残
量と、所定の量、例えば、検査に必要な量とを比較し、
試薬２の残量が検査に必要な量未満である場合には、ブ
ザー１１によって操作者に報知する。試薬２の残量が検
査に必要な量未満である場合には、試薬２を用いて行う
べき検査の項目の分析ができなくなるので、操作者は、
モード変更部１２によって、分析動作の継続と、分析動
作の一時停止後の試薬の補充作業の実行のうちのいずれ
か一方を選択することができる。

【００４１】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例え
ば、ノズル３の液面からの離間を検知するに際し、ノズ
ル３に取り付けられた電極のグランドに対するインピー
ダンスの変化を検出する代わりに、ノズル３に取り付け
られた電極のフレームグランド（ＦＧ）に対するインピ
ーダンスを検出してもよく、ノズル３に対向電極を更に
設け、この対向電極に対するインピーダンスの変化を検
出することもできる。

【００４２】また、試薬２の残量が所定量未満になった
ことをブザー１１によって操作者に報知した場合につい
て説明したが、ランプ、ディスプレイ等を用いて報知す
ることもできる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、試薬の残量の算出の際
に高速処理化に伴う試薬の液面の揺れの影響を大幅に軽
減することができ、その結果、試薬の残量の算出を更に
正確に行うことができ、試薬の管理に非常に有効なデー
タを得ることができるようになる。

【００４４】また、試薬の残量が所定量以下である場合
には操作者に報知することができるようになり、その結
果、試薬の残量の算出に基づいて分注回数を決定する場
合でも、分析のやり直す必要が生じたり、試薬の残量が
検査に必要な量以上であるにもかかわらず、試薬の残量
が不十分であるという情報を操作者に提供するおそれが
ほとんどなくなる。

【００４５】さらに、試薬の残量に応じて自動分析装置
の動作を一時停止することができるようになるので、操
作者は、分析動作の継続と、分析動作の一時停止後の試
薬の補充作業の実行のうちのいずれか一方を選択するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による自動分析装置の実施の形態を示
す図である。

【図２】 図１に示す自動分析装置の動作を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１ 試薬ボトル ２ 試薬 ３ ノズル ４ ノズル駆動用モータ ５ 液面検知回路 ６ 演算・制御回路 ７ 分注器 ８ 分注器駆動用モータ ９ 記憶装置 １０ 残量表示器 １１ ブザー １２ モード変更部 １３ カウンタ １４ 発振部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の容器に充填された所定の液体から
   なる試薬を吸引し及び分注するノズルを、吸引のために
   前記試薬に侵入させるとともに分注のために前記試薬か
   ら離間させる侵入及び離間手段と、 前記ノズルが前記試薬の液面から離間する瞬時の液面の
   レベルを検出するレベル検出手段と、 前記ノズルが前記試薬の液面から離間する瞬時の液面の
   レベルから、前記容器中の試薬の残量を算出する残量算
   出手段とを具えることを特徴とする自動分析装置。
2. 【請求項２】 前記試薬の残量が所定量以下である場
   合、前記試薬の残量が所定量以下であることを報知する
   報知手段を更に具えることを特徴とする請求項１記載の
   自動分析装置。
3. 【請求項３】 前記試薬の残量に応じて前記自動分析装
   置の動作を継続し又は一時停止させる動作選択手段を更
   に具えることを特徴とする請求項１又は２記載の自動分
   析装置。