JP2005164358A - 化学分析装置及びその分析処理方法 - Google Patents

化学分析装置及びその分析処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 反応管を介して試薬成分の影響を受けずに測定できる化学分析装置及びその分析処理方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、反応管に被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、反応管を第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、分析する項目を第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び試薬分注プローブを用いて反応管に項目に該当する被検試料と試薬を分注し、第1の反応管郡の反応管には第２の分析項目の項目に該当する試薬を分注しないように制御し、第２の反応管郡の反応管には第１の分析項目の項目に該当する試薬を分注しないように制御する制御手段を有することを特徴とする化学分析装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液体中に含まれている成分を分析する化学分析装置及びその分析処理方法に係り、特に、ヒトの血液や尿などの体液中に含まれる化学成分を自動的に分析する化学分析装置及びその分析処理方法に関する。
化学分析装置は、反応管に分注した被検試料と分析を行う項目に該当する試薬の混合液の反応によって生ずる色調の変化を、光の透過量を測定することにより、被検試料中の被測定物質又は酵素の濃度／活性を測定する。
また、複数の反応管を用いて多項目を測定し、夫々項目に使用される反応管はランダムに割り振られ、被検試料と項目に該当する試薬が分注されて、測定が終わると反応管は洗浄及び乾燥され、再び測定に使用される。試薬の中には、前記洗浄及び乾燥のような通常の方法では、試薬に含まれる成分が反応管から完全には除去されず、その反応管を再度使用した場合には、次の項目の試薬中成分と反応して影響を与えるものがある。
例えば、中性脂肪を測定した反応管でリパーゼを測定すると、中性脂肪分析用試薬中に含まれるリポタンパク質リパーゼが、通常の洗浄及び乾燥操作では除去できないほど反応管に吸着して残存してしまい、リパーゼの測定に影響を与える（例えば、特許文献１参照。）。しかも、中性脂肪測定後、1度他の項目が測定された後にリパーゼを測定した場合においても、リパーゼに影響を与える。
このような問題を避けるために、予め影響を与える項目と影響を受ける項目を１つの組合せとして、その情報を化学分析装置に入力しておく。実際の測定において、影響を受ける項目が、影響を与える項目を測定した反応管に当たった場合には、その反応管をスキップして、影響を与える項目を測定していない他の反応管を使用することが知られている（例えば特許文献２参照。）。
更に、スキップした反応管に残存する成分が複数回の通常の洗浄及び乾燥でも落ちないことが分かっていて、その反応管がまた影響を受ける項目に割り振られる可能性もあることから、スキップする段階で専用洗剤を入れ、次の洗浄及び乾燥直前まで入れたままにして専用洗剤の浸漬による追加洗浄を行っている（例えば特許文献２参照。）。
特開２０００−２８７７００号公報（第３頁） 特許第２５０９５９１号公報（第２−３頁）
複数の反応管を用いて多項目を測定する化学分析装置においては、夫々項目に使用される反応管はランダムに割り振られるので、反応管を介して他の項目の試薬から影響を受けることがある。更に、影響を与える項目の試薬成分が、複数回の通常の洗浄及び乾燥でも落ちないと、測定中に専用洗剤も必要になってくる。
また、影響を与える項目に使用された反応管が影響を受ける項目に割り振られた場合は、その反応管をスキップするために、その分スループットが低下する問題がある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、反応管を介して試薬成分の影響を受けることなく、スループットを低下させずに測定できる化学分析装置及びその分析処理方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項１に係る本発明の化学分析装置は、被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、前記反応管に前記被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、前記複数配置された反応管を少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、分析する項目を少なくとも第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、前記少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び共通の試薬分注プローブを用いて前記反応管に前記項目に該当する被検試料と試薬を分注し、前記第1の反応管郡に区分された反応管には前記第２の分析項目に区分された項目に該当する試薬を分注しないように制御し、且つ前記第２の反応管郡に区分された反応管には前記第１の分析項目に区分された項目に該当する試薬を分注しないように制御する制御手段を有することを特徴とする。
そして、請求項２に係る本発明の化学分析装置は、被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、前記反応管に前記被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、前記複数配置された反応管を少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、分析する項目を少なくとも第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、前記少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び共通の試薬分注プローブを用いて前記反応管に前記項目に該当する被検試料と試薬を分注し、前記第1の反応管郡に区分された反応管には前記第１の分析項目に区分された項目を割当て、且つ第２の反応管郡に区分された反応管には前記第２の分析項目に区分された項目を割当てる項目割当手段を有することを特徴とする。
また、請求項５に係る本発明の化学分析装置の分析処理方法は、被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、前記反応管に前記被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、前記複数配置された反応管を少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、分析する項目を少なくとも第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、前記少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び共通の試薬分注プローブを用いて前記反応管に前記項目に該当する被検試料と試薬を分注し、前記第1の反応管郡に区分された反応管には前記第２の分析項目に区分された項目に該当する試薬を分注しないようにし、前記第２の反応管郡に区分された反応管には前記第１の分析項目に区分された項目に該当する試薬を分注しないようにしたことを特徴とする。
更に、請求項６に係る本発明の化学分析装置の分析処理方法は、被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、前記反応管に前記被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、前記複数配置された反応管を少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、分析する項目を少なくとも第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、前記少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び共通の試薬分注プローブを用いて前記反応管に前記項目に該当する被検試料と試薬を分注し、前記第1の反応管郡に区分された反応管には前記第１の分析項目に区分された項目を割当て、第２の反応管郡に区分された反応管には前記第２の分析項目に区分された項目を割当てるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、影響を与える項目と影響を受ける項目に使用される反応管を区分することによって、反応管を介して試薬成分の影響を受けなくなるので精度よく測定することができる。
また、測定中に専用洗剤の必要もなくなり、項目を並べ替えることによって、スループットを低下させることなく効率的に測定することができる。
以下に、本発明による化学分析装置及びその分析処理方法の実施例を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例に係る化学分析装置の構成を示している。この化学分析装置１８は、被検試料の分析を行う分析部１９と、分析部２の制御及び各種情報処理を行う制御部２０と、各種の情報を記憶する記憶部２１と、操作を行う操作部２２とから構成される。
分析部１９は、被検試料の各種成分と反応する試薬が入った複数の試薬ボトル７を収納した試薬ラック１と、試薬ラック１を設置可能な試薬庫２及び３と、円周上に複数の反応管４を配置した反応ディスク５と、被検試料が納められた被検試料容器１７がセットされるディスクサンプラ６と、第1試薬分注アーム８及び第２試薬分注アーム９と分注アーム１０により反応管４に分注された被検試料と試薬との混合液を測定する測光ユニット１３を有している。
試薬庫２及び３、反応ディスク５、ディスクサンプラ６は、それぞれ駆動装置により回転動作されるようになっている。
測定に必要な被検試料は、ディスクサンプラ６に設置された被検試料容器１７から、分注アーム１０の分注プローブ１６を介して反応管４に分注される。
また、測定に必要な試薬は、試薬庫２あるいは試薬庫３の試薬ラック１に収納されている試薬ボトル７から、それぞれ第1試薬分注アーム８の第1試薬分注プローブ１４あるいは第２試薬分注アーム９の第２試薬分注プローブ１５から反応ディスク５上の反応管４に分注される。
被検試料と試薬が分注された反応管４は、反応ディスク５の回動により撹拌位置まで移動し、撹拌ユニット１１により被検試料と試薬の混合液が撹拌される。その後、測光ユニット１３が、測光位置まで移動した反応管４に光を照射して混合液の吸光度変化を測定することにより、項目の成分分析が行なわれる。
そして、被検試料の成分分析を終了した反応管４内の被検試料と試薬の混合液は廃棄され、その後、反応管４は洗浄ユニット１２により洗浄及び乾燥された後、再び測定に使用される。
一方、制御部２０は、操作部２２の信号に基づき分析部１９を構成する各ユニットを、所定のシーケンスで動作させる他、各種情報処理機能や、測定する項目毎の項目情報を記憶部２１へ保存させるなどの機能を有している。
操作部２２では、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの操作によって、項目の様々な情報を設定することができる。
図２は、反応管ライン情報記憶手段、指定項目ライン情報記憶手段、及び分析依頼情報記憶手段を示した図である。図中の反応管ライン情報２３、指定項目ライン情報２４、及び分析依頼情報２５は、測定前に、操作部２２から入力することによって、制御部２０を介して記憶部２１に保存される。
図１をも参照しながら、反応管ライン情報記憶手段を説明する。
反応ディスク５の同一円周上に、１６５個の反応管４が配置されている。すべての反応管４には予め１乃至１６５の反応管認識番号が付けられている。測定が開始される前には、最初に被検試料と試薬が分注される反応管４の反応管認識番号は決まっておらず、前回の測定の最後に使用された反応管４の反応管認識番号によって、次の測定の最初に使用される反応管４の反応管認識番号が決まる。
例えば、測定開始してから最初に被検試料と試薬が分注される反応管４の反応管認識番号を正の整数ｎとすると、その後連続して、（ｎ＋１）、（ｎ＋２）の順で１つずつ繰り上がっていき１６５になると、その次は１になりまた繰り上がっていく。
反応管４をいくつに区分しても何ら問題はないが、ここでは２つの反応管郡（ライン）に区分し、２つのラインをＡとＢで表し、Ａの反応管４には反応管認識番号が奇数、Ｂの反応管４には反応管認識番号が偶数になるように割り振ると、反応管認識番号とラインの関係は、反応管ライン情報２３のように表わされる。
操作部２２から、反応管認識番号ごとにライン記号ＡとＢを入力することによって、制御部２０を介して、記憶部２１に反応管ライン情報２３が保存される。
指定項目ライン情報２４について説明する。指定項目ライン情報２４は、測定する項目を必要に応じて２つの分析項目に区分するものである。化学分析装置１８には、予め測定可能な項目として、例えば項目名が項目１、項目２、項目３、・・・、項目５０の分析条件が設定され、５０項目の中に、例えば反応管４を介して影響を与える項目と影響を受ける項目の組合せが１組あるとし、一方の分析項目としての影響を与える項目が項目２の場合にはラインＡに項目２をライン指定し、他方の分析項目としての影響を受ける項目が項目４の場合にはラインＢに項目４をライン指定して、操作部２２から入力することによって、制御部２０を介して記憶部２１に指定項目ライン情報２４が保存される。ここで指定された項目を、総称して指定項目と呼ぶ。
ところで、影響を与える項目をラインＢ、影響を受ける項目をラインＡにしても同様の機能を保つ。また、影響を与える項目と影響を受ける項目の組合せが複数組ある場合には、各ラインに複数項目を指定する。
次に、分析依頼情報２５について説明する。測定対象の被検試料名と被検試料名毎に項目を選択し、操作部２２から入力すると、制御部２０を介して記憶部２０に分析依頼情報２５が保存される。
ここでは、制御部２０には被検試料ごとに、項目１、項目２、項目３、・・・、項目５０の順で測定されるように項目優先順位が設定されている。従って、分析依頼情報２５には、被検試料が被検試料１、被検試料２、被検試料３の順に設定されているので、被検試料ごとに測定対象として選択された○印の項目、つまり被検試料１の項目２、項目４、及び項目５、被検試料２の項目２、項目３、項目６、及び項目４９、被検試料３の項目２、項目４、項目７、及び項目８の順に測定されることになる。
図３は、図２で説明した情報に基づいて、本発明が実現される処理手順を示している。図１、図２、及び図４をも参照しながら、図中のステップＳ１乃至Ｓ８を説明する。なお、ステップＳ１乃至Ｓ８における処理は、図１の制御部２０によって、記憶部２１に保存されているステップＳ１乃至Ｓ８を処理するための制御プログラムと図２に示した情報に基づいて行なわれる。
操作者によって図１の操作部２２より測定開始の指示が入力されて、その指示を受けた制御部２０は、図２の分析依頼情報２５の○印が付いた項目に反応管ライン情報を割り振り、図４に示した分析項目ライン情報２６を作成する（ステップＳ１）。
例えば、分析依頼情報２５に対して、最初に被検試料と試薬が分注される反応管４として反応管認識番号１が割り振られたので、被検試料１の項目２、項目４及び項目５の反応管４は反応管認識番号１乃至３に、被検試料２の項目２、項目３、項目６及び項目４９の反応管４は反応管認識番号４乃至７に、被検試料３の項目２、項目４、項目７及び項目８の反応管４は反応管認識番号８乃至１１になるように分析項目ライン情報２６が作成される。
次に、図２の指定項目ライン情報２４にライン指定されている指定項目があるか否かを調べ（ステップＳ２）、指定項目があれば、ステップＳ３に移行する。
一方、指定項目がなければ、分析項目ライン情報２６に従って測定される（ステップＳ４）。
例えば、指定項目ライン情報２４には、項目２と項目４の指定項目が有るので、ステップＳ３へ移行する。
次に、分析項目ライン情報２６と指定項目ライン情報２４を比較し、分析項目ライン情報２６の○印の付いた項目の中に、指定項目が存在するか否かを調べ（ステップＳ３）、項目ライン情報２６の○印の付いた項目の中に、前記指定項目と同一項目が存在すれば、後述するステップＳ５移行する。
一方、分析項目ライン情報２６の○印の付いた項目の中に、前記指定項目と同一項目が存在しなければ、分析項目ライン情報２６に従って測定される（ステップＳ４）。
例えば、分析項目ライン情報２６の被検試料１、被検試料２及び被検試料３の○印の付いた項目の中に、項目２及び項目４の指定項目が存在するので、後述するステップＳ５へ移行する。
次に、分析項目ライン情報２６の中に存在する前記同一項目のラインが指定項目ライン情報２４に指定されている指定項目のラインと一致するか否かを判別し（ステップＳ５）、前記一致しない不一致項目が１つでもあれば、不一致項目の並べ替えのステップＳ６へ移行する。ここで、前記不一致項目の反応管４には、試薬による影響を未然に防ぐために、不一致項目に該当する被検試料と試薬は分注されない。
例えば、分析項目ライン情報２６の被検試料１で選択された項目２と項目４のラインＡ、Ｂは、指定項目ライン情報２４のラインＡ、Ｂと一致するが、被検試料２で選択された項目２及び被検試料３で選択された項目２と項目４は、指定項目ライン情報２４のラインと一致しない不一致項目のラインＢ及びラインＢ、Ａなので、ステップＳ６へ移行する。
一方、判別した結果、分析項目ライン情報２６の中に存在するすべての前記同一項目のラインが指定項目ライン情報２４に指定されている項目のラインと一致していれば、分析項目ライン情報２６に従って測定される（ステップＳ４）。
次に、前記不一致項目については、後述する項目の並べ替え手段によって前記不一致項目の並べ替えを行うことにより、項目の測定順を変更して並べ替え後の分析項目ライン情報２７を作成する（ステップＳ６）。
前記並べ替え手段は、分析項目ライン情報２６に含まれる前記不一致項目以外の不一致項目であって、前記不一致項目の反応管ライン情報と交換することにより、互いに指定項目ライン情報２４のラインに一致する項目と前記不一致の項目の反応管情報と並べ替えるようになっている。
または、分析項目ライン情報２６に含まれる指定項目ライン情報２４に指定された項目以外の項目と前記不一致の項目の反応管情報と並べ替えるようになっている。
更に、分析項目ライン情報２６の中に含まれていない反応管ライン情報と並べ替えるものであってもよい。
例えば、分析項目ライン情報２６において、不一致項目である被検試料２の項目２は、被検試料２の中で指定項目ライン情報２４に指定されておらずラインＡに当てはまる項目３の反応管ライン情報と交換し、更に不一致項目である被検試料３の項目２と項目４については、互いに反応管ライン情報を交換することによって指定項目ライン情報２４に指定されているラインに一致するので、項目２と項目４の反応ライン情報を交換して、並べ替え後の分析項目ライン情報２７に変更する。
次に、並べ替え後の分析項目ライン情報２７に示された反応管認識番号の順に、○印のついた項目が測定される（ステップＳ７）。
そして、並べ替え後の分析項目ライン情報２７または並べ替えを必要としなかった分析項目ライン情報２６に従って、全ての被検試料の測定が終わると、分析部１９の動作を停止する（ステップＳ８）。
以上説明したように、反応管を介して影響を与える項目と影響を受ける項目を、反応管のライン指定することによって、どのような場合でも影響を受ける項目が影響を与える項目の反応管を使用することがなくなるので、反応管を介して試薬成分の影響を受けなくなり精度よく測定できるようになる。
また、測定中に専用洗剤の必要もなくなり、ライン指定された項目が指定されたライン以外の反応管に割り振られることがあっても、並べ替え手段によって項目を並べ替えることによって、スループットを低下させることなく効率的に測定することができる。
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、例えば反応管が２重の円周上に配置された反応ディスクの場合においても、夫々の円周上の反応管に適用することにより、同一円周上の反応管においては、影響を受ける項目が影響を与える項目の反応管を使用することがなくなるので精度よく測定できる。
また、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、測定開始前に項目優先順位を設定して測定する項目の順番を決めた後、測定開始してから指定項目を並べ替えるのではなく、測定開始前から項目優先順位を設定しないで測定を開始し、被検試料ごとに1番目に使用される反応管認識番号が決まった時点で、その反応管を使用して問題のない項目の測定を行うよう試薬を任意にアクセスする構成としてもよい。この場合は、その項目に用いる試薬へランダムにアクセスできかつその反応管に分注できる構成が新たに必要となる。
しかしながら、反応管のライン種別と各試薬の位置とを対応させて記憶しておき、試薬分注プローブの移動、試薬の吸引、試薬の分注等を該記憶データを参照して制御するだけでよく、前記実施例のような項目の並べ替えを行うよう制御するソフトウエアを開発するよりは制御系の形成が容易となる。
本発明の実施例の化学分析装置の構成を示す図。 本発明の反応管ライン情報と指定項目ライン情報を示す図。 本発明が実現される処理手順を示す図。 本発明の分析項目ライン情報と並べ替え後の分析項目ライン情報を示す図。
符号の説明
４ 反応管
５ 反応ディスク
２３ 反応管ライン情報
２４ 指定項目ライン情報
２６ 分析項目ライン情報
３２ 判別手段のステップ

Claims (6)

  1. 被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、前記反応管に前記被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、
    前記複数配置された反応管を少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、分析する項目を少なくとも第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、前記少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び共通の試薬分注プローブを用いて前記反応管に前記項目に該当する被検試料と試薬を分注し、
    前記第1の反応管郡に区分された反応管には前記第２の分析項目に区分された項目に該当する試薬を分注しないように制御し、且つ前記第２の反応管郡に区分された反応管には前記第１の分析項目に区分された項目に該当する試薬を分注しないように制御する制御手段を
    有することを特徴とする化学分析装置。
  2. 被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、前記反応管に前記被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、
    前記複数配置された反応管を少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、分析する項目を少なくとも第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、前記少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び共通の試薬分注プローブを用いて前記反応管に前記項目に該当する被検試料と試薬を分注し、
    前記第1の反応管郡に区分された反応管には前記第１の分析項目に区分された項目を割当て、且つ第２の反応管郡に区分された反応管には前記第２の分析項目に区分された項目を割当てる項目割当手段を
    有することを特徴とする化学分析装置。
  3. 前記第1の反応管郡と第２の反応管郡は、前記複数配置された反応管の配列順が奇数番目と偶数番目に区分されるものであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の化学分析装置。
  4. 前記第1の分析項目と第２の分析項目は、前記反応管を介して分析に影響を与える項目と影響を受ける項目に区分されるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の化学分析装置。
  5. 被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、前記反応管に前記被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、
    前記複数配置された反応管を少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、
    分析する項目を少なくとも第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、
    前記少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び共通の試薬分注プローブを用いて前記反応管に前記項目に該当する被検試料と試薬を分注し、
    前記第1の反応管郡に区分された反応管には前記第２の分析項目に区分された項目に該当する試薬を分注しないようにし、
    前記第２の反応管郡に区分された反応管には前記第１の分析項目に区分された項目に該当する試薬を分注しないようにしたことを特徴とする化学分析装置の分析処理方法。
  6. 被検試料と試薬を混合し反応させる複数配置された反応管と、これら反応管を搬送する搬送手段を有し、前記反応管に前記被検試料と試薬を分注してその混合液を分析する化学分析装置において、
    前記複数配置された反応管を少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡に区分し、
    分析する項目を少なくとも第1の分析項目と第２の分析項目に区分し、
    前記少なくとも第1の反応管郡と第２の反応管郡には共通の被検試料分注プローブ及び共通の試薬分注プローブを用いて前記反応管に前記項目に該当する被検試料と試薬を分注し、
    前記第1の反応管郡に区分された反応管には前記第１の分析項目に区分された項目を割当て、
    第２の反応管郡に区分された反応管には前記第２の分析項目に区分された項目を割当てるようにしたことを特徴とする化学分析装置の分析処理方法。
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