JP2005274470A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
分析装置を１台しか持たない自動分析システムにて、試薬交換を行うためには、一度装置を分析動作状態から試薬登録が可能な状態に遷移させる。つまり分析動作のうち、所定の動作を一時停止させる必要があり、その間分析は行えなかった。
【解決手段】
試薬を架設するディスクを複数備える自動分析装置において、ユーザーによる試薬交換要求以降に分析の依頼を行う時、試薬交換が要求されている試薬ディスク以外のディスク上の試薬を用いて分析するように分析計画を作成する事で、試薬交換要求ディスクの動作を一旦停止させ、分析中においても試薬交換を可能にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、血液，尿等の生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に係り、特に試薬容器保持機構を複数組備えた自動分析装置に関する。

自動分析装置は、長時間分析を継続する事で装置内に架設している試薬が消費され、最終的には試薬切れを起こす。試薬不足が発生した場合の対処方法としては、その分析装置で以降の試薬不足が発生した分析項目の分析は行えないようにして分析を継続する場合と、当該分析装置の分析を一時中断しオペレータによる試薬交換を実施し、その後、分析を再開する方法の２通りがある。試薬交換方法として以下さまざまな手段が提案されている。

特許文献１では、試薬交換のための試薬登録割り込み要求が入力されると、分析動作状態（オペレーション状態）から試薬登録が可能な状態（新たな検体を分析しない状態：サンプリングストップ状態）へ遷移させる。つまり、分析動作のうちの所定の動作を一時停止させる。この後、試薬の残量が表示部に表示される。ユーザーはこの表示を見て、試薬交換を行う。交換された試薬は記憶部に記憶され、試薬交換が終了すると、分析動作の一時停止が解除され、分析動作が開始される。したがって、オペレーション中やサンプリングストップ中などの分析中であっても、スタンバイ状態に遷移することなく、試薬の交換が可能となる。

特許文献２では、試薬容器を複数搭載する試薬ラックを複数設けた自動分析装置において、１つの試薬ラック上の試薬が不足した場合、試薬交換のため当該試薬ラックを取り出し試薬を交換している間は、該ラック上の試薬を用いた分析を中止するように分析を制御する。

特開平１０−１４２２３０号公報 特開２０００−３４６８５１号公報

特許文献１記載の技術では、分析動作状態（オペレーション状態）から、試薬交換が可能な状態（新たな検体を分析しない状態：サンプリングストップ状態）まで一旦装置状態を遷移させることで、装置を停止させることなく試薬交換を可能にするが、分析動作状態のままで試薬交換を実施することはできないと考えられる。すなわち、分析効率（トータルでの分析速度）の低下は免れない。

特許文献２記載の技術では、交換する必要のある試薬容器がセットされた試薬ラック
（試薬ディスクなどの試薬容器保持手段）が多数（特許文献２の実施例では１０組）ある場合は、交換する必要のある試薬容器がセットされた試薬ラックを用いる分析項目の実行を中断（スキップ）してもそれほど分析効率は低下しないと考えられる。当該試薬ラック上の試薬を用いる分析をする確率は１／１０であるからである。しかし、当該試薬ラック上の試薬を用いる分析がたまたま連続していたような場合、分析速度は低下してしまう懸念がある。また、試薬保持手段が２組〜３組しかないような分析装置では、試薬を交換する必要のある試薬保持手段に搭載された試薬容器を用いる分析をスキップしていては分析に支障を来す事は明らかである。

本発明の目的は、複数組の試薬保持手段を備えた自動分析装置において、分析効率を低下させずに分析を継続中に試薬の交換が可能な自動分析装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。

複数の試薬容器を保持する、複数組の試薬保持手段と、予め設定した分析の順序を記憶する分析順序記憶手段と、試薬交換を指示する試薬交換指示手段と、該試薬交換手段により試薬交換が指示された試薬容器が載置された、前記試薬保持手段に載置された試薬を用いる分析項目の分析を、予め定めた一定期間内だけ分析順序からはずすよう前記分析順序記憶手段に記憶された分析順序を組み直す制御手段と、
を備えた自動分析装置。

試薬（容器）保持手段は複数の試薬容器を保持し、その複数の試薬容器の中の目的の試薬容器から試薬を吸引する機能があることが望ましい。このような機構としては、円板上の円周位置に試薬容器を列状に並べ、該円板を回転させて目的の試薬容器を試薬吸引位置に移送する機構（試薬ディスクと通称される）が一般的である。が、複数の試薬容器を並べて配置し、３次元移動可能なロボットアームに装着した試薬吸引機構を用いて目的の試薬を吸引する機構でも良い。もちろん、特許文献２に記載された試薬ラックのようなものでも良い。また、目的の試薬容器を吸引する方式であっても、試薬容器をベルトコンベア上に載せて移動させる方式等、種々の方式が採用できる。

通常、分析の順序は、緊急な分析を要すると指定された試料以外は分析依頼された順番で分析が実行されるよう（First−In First−Out）に設定され、分析を制御する制御用コンピュータのメモリに記憶される。そのように設定された分析順序に従って、分析に必要な試薬容器が載置された試薬保持手段から目的の試薬を吸引し、分析が実行される。複数組の試薬容器保持手段を備える場合、目的の試薬容器が１つの試薬容器保持手段にしか搭載されていない場合は、その試薬容器保持手段から試薬を吸引し、複数の試薬保持手段に目的の試薬容器が保持されている場合は、試薬の残量等を勘案してどちらの試薬容器保持手段から試薬を吸引するかを判断し、試薬を吸引する。複数の試薬容器保持手段がある場合は、予め設定された分析順序、試薬容器の配置によっては１つの試薬容器保持手段から連続して試薬が吸引される場合や、複数の試薬容器保持手段に均一にアクセスするような場合もある。

１つの試薬容器保持手段に搭載された試薬容器を交換したい場合は、その試薬容器保持手段へのアクセス（試薬の吸引，試薬吸引のための試薬ディスクの回転等）を停止する必要がある。本発明では１つの試薬容器保持手段に載置された試薬容器を交換する必要が生じた場合、交換が必要であると認識される以前に設定された分析順序を変更し、交換する試薬が載置された試薬保持手段へのアクセスが一定時間（試薬容器の交換に要する時間＋αが望ましい）無いように分析順序を組替え直すことを特徴とする。特許文献２に記載されたように、試薬交換しようとしている試薬ラックへのアクセスが必要かどうかをその場その場で判断し、アクセス必要な場合、その分析をスキップするというアルゴリズムでは、分析効率が低下する可能性があり、本発明では、試薬交換が必要と分かった時点で、分析順序を入れ替えることにより、分析効率を低下させることなく分析中に試薬の交換を可能とするものである。オペレータが試薬交換を指定するような場合は、分析順序の変更が終了するまである程度の時間が必要なため、試薬交換準備が完了した時点で試薬交換可能とのメッセージを出し、オペレータに注意を促す。試薬交換中は試薬交換のための時間があとどれだけ残っているかをカウントダウンしても良い。

最も望ましくは、分析装置が試薬の残量を監視し、あとどのくらいの時間で試薬の交換が必要かを前もって判断し、その交換時刻にあわせて分析手順を予め自動的に変更する機能があることが良い。交換自体も分析装置が自動的に行う機能があれば良いが、交換自体はオペレータが行うようにしても良い。

分析装置を１台しか持たない自動分析システムにおいて試薬不足が発生した場合においても、分析動作を停止させることなく分析を続行することができ、トータルの処理効率を極力低下させない自動分析装置を提供する事が可能である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施例の上面図である。筐体６２上の反応ディスク３６には反応容器３５が円周上に並んでいる。反応ディスク３６の内側に試薬ディスク４２が、外側に試薬ディスク４１が配置されている。試薬ディスク４１，４２にはそれぞれ複数の試薬容器４０が円周上に載置可能である。１つの試薬容器４０には２つの試薬が入る。反応ディスク３６の近くにサンプル容器１０を載せたラック１１を移動する搬送機構１２が設置されている。試薬ディスク４１と試薬ディスク４２の上にレール２５，２６が配置され、レール２５にはレールと平行な方向および上下方向に移動可能な試薬プローブ２０，２１が、レール２６にはレールと３軸方向に移動可能な試薬プローブ２２，２３が設置されている。試薬プローブ２０，２１，２２，２３はそれぞれ図には明示されていない試薬用ポンプと接続している。反応容器３５と搬送機構１２の間には、回転及び上下動可能なサンプルプローブ１５，１６が設置されている。サンプルプローブ１５，１６はそれぞれ図には明示されていないサンプル用ポンプに接続している。反応ディスク３６の周囲には、攪拌装置３０，３１，光源５０，検出光学装置５１，容器洗浄機構４５が配置されている。容器洗浄機構４５は図には明示されていない洗浄用ポンプに接続している。サンプルプローブ１５，１６，試薬プローブ２０，
２１，２２，２３，攪拌装置３０，３１のそれぞれの動作範囲に洗浄ポート５４が設置されている。試薬ディスク４１の上に補充用試薬保管庫７１が設置されている。補充用試薬保管庫７１には、複数個の試薬容器４０が搭載可能である。図には明示されていないサンプル用ポンプ，試薬用ポンプ，洗浄用ポンプ，検出光学装置５１，反応容器３５，試薬ディスク４１，試薬プローブ２０，２１，２２，２３，サンプルプローブ１５，１６はそれぞれコントローラ６０に接続している。

ラック１１が搬送機構１２により引き込まれ、そのラック１１に保持されて、試料吸引位置に位置付けられた検体（試料）は、サンプルプローブ１５，１６にて吸引され、反応ディスク３６の反応容器３５に検体（試料）分注位置において放出される。検体が放出された反応容器３５は、反応ディスク３６の回転により、第１の試薬分注位置に移動され、そこで、その反応容器３５には試薬ディスク４１もしくは４２に保持されている試薬容器４０が、第１の試薬プローブ２２または２３により分注される。第１の試薬が分注された反応容器３５は、攪拌位置に移動され、そこで攪拌装置３１もしくは３２により試料と第１の試薬との攪拌が行われる。

更に、第２の試薬の添加が必要な場合は、攪拌処理済みの反応容器３５は、第２の試薬分注位置に移動され、そこで、反応容器３５には、試薬ディスク４１もしくは４２に保持されている第２の試薬容器４０内の試薬が第２の試薬プローブ２２もしくは２３によって分注される。分注済みの反応容器３５は、攪拌位置に移動され、そこで、攪拌装置３１もしくは３２により反応容器３５内の検体，第１の試薬及び第２の試薬の攪拌が行われ、その反応液が生成される。

反応液が入った反応容器３５は、測定位置に移動され、そこで、検出光学装置５１により、反応液の多波長吸光度測定が行われ、生化学分析項目の分析結果が得られる。

次に、図２を用いて、本実施形態による自動分析システムにおいて分析動作の実行中に試薬交換を実施する場合を説明する。以下の説明では、本実施形態による自動分析装置において自動分析処理の実行中に、試薬ディスク（右）上の試薬交換を実施する場合を例に説明する。

図２は、オペレーション中での通常試薬交換時の処理フローを示している。

図３は、本発明の一実施形態による自動分析装置の入出力装置での試薬交換要求の設定例を示す説明図である。

分析動作中において、ステップ２００にて自動分析装置内の１つの試薬ディスクに対して試薬交換を行うために、図３の設定画面より、試薬交換の設定を行う。

試薬交換実施ディスク選択ボタン３０１において、試薬交換を行う試薬ディスクを選択する。図３では、試薬ディスク（右）を選択している。また、試薬交換レベル設定３０２にて、試薬交換の優先度を本設定画面より指定する。ここで、通常試薬交換を選択する場合を説明する。設定完了後実行ボタン３０３を押下して試薬交換処理を実施する。実施しない場合は取消ボタン３０４を押下して処理を終了する。

ステップ２０１にて、試薬交換要求後に新たな分析依頼が発生した場合には、ステップ２０２にて試薬交換要求ディスク上の試薬を使わないような分析計画を作成する。ステップ２０３にて、試薬交換依頼が発生している試薬ディスク上の試薬を用いての分析の依頼が試薬交換要求前にされていた場合や、既に当該試薬ディスク上の試薬を用いての分析動作を実施している場合、ステップ２０４にて試薬ディスクの回転や試薬プローブによる試薬の吸引など試薬交換の妨げとなる動作が完了するまで待ち、試薬交換の許可をユーザーに与えないようにする。

試薬交換が実施可能な状態になれば、ステップ２０５にて入出力画面に図４のような表示を出す事で、ユーザーに試薬交換準備完了である事を通知する。ここで、音声やランプの点灯など別の手段によりユーザーへ通知する方法も考えられる。

ステップ２０５にてユーザーは入出力画面に表示された試薬交換準備完了を確認し、図４の試薬交換準備完了画面のＯＫボタン４０１押下後、ステップ２０６にて停止している試薬ディスクの試薬交換を実施する。試薬交換作業中においても、他の試薬ディスクに架設されている試薬を用いての分析は可能であるので、分析を止めることなく試薬交換が行える。

ステップ２０６にて試薬交換が完了したら、ユーザーは装置に対して何らかの手段にて試薬交換が完了した事を装置に知らせる。通知手段としては、入出力装置からの入力や、試薬ディスクの蓋を閉めた動作が考えられる。試薬を交換した試薬ディスクはステップ
２０７にて試薬登録動作を自動にて実施する。

試薬登録が完了したらステップ２０６にて試薬交換を行った試薬ディスクを分析に復帰させる。試薬ディスク復帰以降に分析を依頼される検体は試薬交換実施ディスク上の試薬を用いての分析が可能になる。

次に、図５を用いて、別実施形態による自動分析システムにおいて分析動作の実行中に試薬交換を実施する場合を説明する。以下の説明では、本実施形態による自動分析装置において自動分析処理の実行中に、試薬ディスク（右）上の試薬を緊急で交換する場合を例に説明する。

試薬交換設定画面にて、試薬交換優先度が緊急であった場合処理フローは以下の通りである。

分析中の状態において、ステップ５００にて、図３の設定画面より、試薬交換の設定を行う。

試薬交換実施ディスク選択ボタン３０１において、試薬交換を行う試薬ディスクを選択する。図３では、試薬ディスク（右）を選択している。また、試薬交換レベル設定３０２にて、試薬交換の優先度を本設定画面より指定する。ここで、緊急試薬交換を選択する。設定完了後実行ボタン３０３を押下して試薬交換処理を実施する。実施しない場合は取消ボタン３０４を押下して処理を終了する。

試薬交換設定にて試薬交換レベルを緊急試薬交換とすると、ステップ５０１にて既に分析依頼はされているが分析を開始していない依頼項目がある場合、ステップ５０２において試薬交換要求が出ている試薬ディスク上の試薬を用いての分析を行わないように、分析依頼の計画を再度実施する。再計画により、既に依頼されている分析項目についても試薬交換要求ディスク以外の試薬ディスク上の試薬を用いて分析にするように変更する事が可能になり、いち早く試薬交換要求がある試薬ディスクの動作と停止することができる。

ステップ５０３にて、試薬交換要求後に新たな分析依頼が発生した場合には、分析計画を作成する時に、ステップ５０４にて試薬交換要求ディスク上の試薬を使わないような計画を作成する。

ステップ５０５にて既に当該試薬ディスク上の試薬を用いての分析動作を実施している場合、ステップ５０６にて試薬ディスクの回転や試薬プローブによる試薬の吸引など試薬交換の妨げとなる動作が完了するまで待ち、試薬交換の許可をユーザーに与えないようにする。

試薬交換が実施可能な状態になれば、ステップ５０７にて入出力画面に図４のような表示を出す事で、ユーザーに装置が試薬交換準備完了である事を通知する。ここで、音声やランプの点灯など別の手段によりユーザーへ通知する方法も考えられる。

ステップ５０７にてユーザーは入出力画面に表示された試薬交換準備完了を確認し、図４の試薬交換準備完了画面の４０１ＯＫボタン押下後、ステップ５０８にて停止している試薬ディスクの試薬交換を実施する。試薬交換作業中においても、他の試薬ディスクを用いての分析は可能であるので、分析中に試薬交換が行える。

ステップ５０８にて試薬交換が完了したら、ユーザーは装置に対して何らかの手段にて試薬交換完了である事を装置に知らせる。通知手段としては、入出力装置からの入力や、試薬ディスクの蓋を閉めた動作をトリガーにする事が考えられる。ステップ５０９にて試薬交換を実施した試薬ディスクは試薬登録動作を実施する。

試薬登録が完了したらステップ５１０にて試薬交換を行った試薬ディスクを分析に復帰させる。試薬ディスク復帰以降に依頼される項目は試薬交換実施ディスク上の試薬を用いての分析が可能になる。

上記では、単体の自動分析装置での実施例を示したが、複数の分析モジュールを備える分析システムにも適応可能である。

次に図６を用いて、別実施形態による自動分析システムにおいて、試薬交換要求を分析装置から発生させることで分析効率を可能な限り低下させずに試薬交換を実施する場合を説明する。

分析装置に試薬を架設し分析を開始する。ステップ６０１において、分析装置は稼動中に試薬ディスクに架設されている各試薬ボトルの現残液量，試薬の使用傾向及び現時点分析依頼されている項目から判断して、架設されている試薬ディスクの試薬切れが発生する予想時刻を算出する。予想時間は分析の依頼傾向などを考慮して周期的に更新する。

ステップ６０２において、試薬切れ予想時間が閾値より短いかを判断する、ステップ
６０３において、現時点で既に分析計画がされている項目に関してはステップ６０４にて再計画を実施し、試薬切れが発生する試薬ボトルが架設されている試薬ディスクの試薬を使わないようにする。またステップ６０５において、新たな分析項目が発生した場合においても同様に、ステップ６０６にて試薬切れが発生する試薬ボトルが架設されている試薬ディスク上の試薬を使わないように計画する。この自動再計画処理は、オペレータにより有効無効を選択可能とすることで装置の運用方法に合わせた試薬交換方法を選択できる。上記処理により、試薬切れの発生が予想される時間以降にその試薬ディスクの試薬交換を妨げる動作がなくなる。

ステップ６０７にて試薬ディスク装置が試薬交換準備完了である事が通知されたら、ステップ６０８にてオペレータが停止している試薬ディスクに対して試薬交換を実施する。この時、分析装置が自動的に試薬交換を実施する事も可能である。

上記手段により、試薬交換に伴う分析効率の低下を最小限に抑え、かつオペレータの負担を軽減する事が可能となる。

実施例の分析装置の上面図である。 本発明の一実施形態による自動分析システムにおける分析中での試薬交換の際の処理動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による自動分析装置システムにおける試薬交換画面の一例である。 試薬交換の準備完了をユーザーに知らせる手段としての画面表示の一例である。 本発明の異なる一実施形態による自動分析システムにおける分析中での緊急試薬交換の際の処理動作を示すフローチャートである。 本発明の異なる一実施形態による自動分析システムにおける分析中での装置が自動的に試薬交換実施要求を発行する処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…サンプル容器、１１…ラック、１２…搬送機構、１４…サンプル用ポンプ、１５，１６…サンプルプローブ、２０，２１，２２，２３…試薬プローブ、２４…試薬用ポンプ、２５，２６，７２…レール、３０，３１…攪拌装置、３５…反応容器、３６…反応ディスク、４０…試薬容器、４１，４２…試薬ディスク、４５…容器洗浄機構、４６…洗浄用ポンプ、５０…光源、５１…検出光学装置、５４…洗浄ポート、６０…コントローラ、６２…筐体。

Claims (7)

1. 複数の試薬容器を保持する、複数組の試薬保持手段と、
   予め設定した分析の順序を記憶する分析順序記憶手段と、
   試薬交換を指示する試薬交換指示手段と、
   該試薬交換手段により試薬交換が指示された試薬容器が載置された、前記試薬保持手段に載置された試薬を用いる分析項目の分析を、予め定めた一定期間内だけ分析順序からはずすよう前記分析順序記憶手段に記憶された分析順序を組み直す制御手段と、
   を備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１記載の予め定めた一定期間を可変する機能を備えたことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１記載の試薬交換指示手段は、試薬容器中の試薬残量の情報に基づき試薬交換指示を出すことを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１記載の試薬交換手段は、試薬交換を行う試薬保持手段を指定可能であることを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項１記載の試薬保持手段は、円周上に試薬容器を列状に配置し、回転する試薬ディスクであることを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の自動分析装置において、
   試薬交換の準備が完了した時に、試薬交換実施可能であることを示す出力手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項６記載の自動分析装置において、
   試薬交換中に、試薬交換のための残り時間を出力する機能を備えたことを特徴とする自動分析装置。
   

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