JP2006090771A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 試料をサンプリングプローブの回動や上下動により取得し、攪拌して試薬と反応させ、測光する自動分析装置において、試料をサンプリングした位置やサンプリングしようとする量の違いに依らずに常に一定の分析結果に補正する技術を提供する
【解決手段】 試料容器内の試料を吸引して反応管内に吐出し、試薬を分注した後に該反応管を介して測光して分析結果を得る自動分析装置であって、回動及び上下動されて、前記試料容器内の試料を一端の開口より吸引して前記反応管に吐出するサンプリングプローブと、前記サンプリングプローブの他端に接続され、吸引圧力を前記サンプリングプローブに伝達する吸引圧力供給用チューブと、前記サンプリングプローブの回動による前記吸引圧力供給用チューブのねじれに伴うサンプリング量の変化、及び前記サンプリングプローブの上下動による前記吸引圧力供給用チューブのたわみに伴うサンプリング量の変化に対応した補正値を格納した補正テーブルと、前記補正テーブルを参照して、前記分析結果に対する補正を行なう補正手段と、を備えるようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は検体中に含まれる成分、特にヒトの血液や尿等に含まれる化学成分を分析する自動分析装置に関する。

被検体の血清等を試料として、各種試薬を分注し、攪拌して反応させ、測光し、コレステロール量、中性脂肪量、血糖量、ＧＯＴ活性値等の各種項目の分析を行うことで、診断に供する自動分析装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この自動分析装置は、試料が載置される載置台と、サンプリングプローブを備えており、サンプリングプローブによって載置台から試料を取得するものである。自動分析装置によっては、載置台が複数存在し、その設置箇所が異なる場合がある。更に、複数の載置台に対して共通のサンプリングプローブが備えられている場合がある。

この自動分析装置は、サンプリングプローブの回動量を制御して所望の試料が載置されている載置台まで該サンプリングプローブを回動させている。また、サンプリング必要量に対応してサンプリングプローブの上下動量を制御し、試料を収める試料容器にサンプリングプローブを差し込んでいる。

サンプリングプローブは、吸引・吐出により試料を取得するものであり、サンプルシリンジから吸引圧力が供給されている。サンプルシリンジの吸引圧力は、サンプリングプローブの一端開口に接続されている吸引圧力供給用のチューブにより伝達されている。

特開平１０−９０２７５号公報（図２）

ところで、近年、被検体にかかる負担を極力軽減させる観点から、被検体から採取する血清等の試薬の採取量を減らしていく努力がなされている。今後、試料の採取量は更に減らされていく方向に加速することが予見される。自動分析装置においては、この動きに同調して試料のサンプリング必要量を減らしていく方向で開発が進められている。

しかし、サンプリング必要量を微量にした場合、試料を取得する載置台とサンプリングプローブとの設置箇所の関係によって、同じ試料であっても分析結果が異なるという問題が生じている。また、サンプリング必要量を可変させた場合も同様に、同じ試料であっても分析結果が異なるという問題が生じている。

本出願人は、鋭意研究の結果、この問題はチューブのねじれやたわみに起因し、サンプルシリンジから供給される吸引圧力が変化することで、サンプリング必要量と実際のサンプリング量とがズレてしまうことが原因であることを突き止めた。しかも、サンプリングプローブの回動量に応じてチューブのねじれ量が変わり、これに応じて吸引圧力が変化する。また、サンプリング必要量に応じてサンプリングプローブの試料容器内への差し込み深度を変わるが、サンプリングプローブの上下動量に応じてチューブのたわみ量が変わり、これに応じて吸引圧力が変化する。そして、サンプリング必要量を微量化していくと、その影響は大きくなっていく。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サンプリングしようとする量が微量化しても、サンプリングした位置やサンプリングしようとする量の違いに依らずに一定の分析結果に補正する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、試料容器内の試料を吸引して反応管内に吐出し、試薬を分注した後に該反応管を介して測光して分析結果を得る自動分析装置であって、回動及び上下動されて、前記試料容器内の試料を一端の開口より吸引して前記反応管に吐出するサンプリングプローブと、前記サンプリングプローブの他端に接続され、吸引圧力を前記サンプリングプローブに伝達する吸引圧力供給用チューブと、前記サンプリングプローブの回動による前記吸引圧力供給用チューブのねじれに伴うサンプリング量の変化、及び前記サンプリングプローブの上下動による前記吸引圧力供給用チューブのたわみに伴うサンプリング量の変化に対応した補正値を格納した補正テーブルと、前記補正テーブルを参照して、前記分析結果に対する補正を行なう補正手段と、を備えること、を特徴とする。

前記試料容器を載置し、それぞれ異なる設置箇所に設けられる複数の載置台を更に備え、前記サンプリングプローブは、前記複数の載置台のうち一の載置台まで回動するとともに、サンプリング必要量に応じて上下動し、前記補正テーブルは、前記サンプリングプローブの回動量を反映する載置台の位置と上下動量を反映するサンプリング必要量との組合せに対応させた補正値を格納するようにしてもよい。

前記サンプリングプローブが移動する載置台を特定する情報、及びサンプリング必要量を特定する情報に基づいて、前記サンプリングプローブを移動させる制御部を更に備え、前記補正手段は、前記制御部から前記載置台を特定する情報と前記サンプリング必要量を特定する情報を取得し、取得した情報に対応する補正値を前記補正テーブルから読み出すようにしてもよい。

また、上記課題を解決するために、請求項４記載の発明は、試料容器内の試料を吸引して反応管内に吐出し、試薬を分注した後に該反応管を介して測光して分析結果を得る自動分析装置であって、回動及び上下動されて、前記試料容器内の試料を一端の開口より吸引して前記反応管に吐出するサンプリングプローブと、前記サンプリングプローブの他端に接続され、前記サンプリングプローブの回動及び上下動に伴って姿勢が変化する、吸引圧力を前記サンプリングプローブに伝達する吸引圧力供給用チューブと、前記サンプリングプローブの回動量と及び上下動量応じたサンプリング量の変化に対応した補正値を格納した補正テーブルと、前記補正テーブルを参照して、前記分析結果に対する補正を行なう補正手段と、を備えること、を特徴とする。

本発明は、吸引圧力供給用チューブが接続されたサンプリングプローブの回動及び上下動による吸引圧力供給用チューブのねじれやたわみに伴うサンプリング量の変化に対応した補正値を格納した補正テーブルを備え、補正テーブルを参照して分析結果を補正するようにした。

従って、複数の載置台を備える自動分析装置であっても、試料が載置された載置台の設置箇所を問わず一定の分析結果に補正することができる。また、サンプリングしようとする量を問わず一定の分析結果に補正することができる。

以下、本発明に係る自動分析装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、自動分析装置の全体構成を示す斜視図である。

図１に示す自動分析装置１は、反応ディスク２を配し、当該反応ディスク２の外周位置で反応管２１を保持し、図示しない駆動装置により回動して、該反応管２１を循環させるようになっている。反応管２１には、試料が収められている。

試料が収められた反応管２１への必要な試薬の分注は、反応ディスク２の近傍に配される試薬分注機構４０により行われる。試薬分注機構４０は、複数の試薬ラック４３，４４と対応する分注アーム４１，４２とより構成され、分注アーム４１，４２を用いて必要な試薬を試薬ラック４３，４４から反応管２１に分注している。

反応管２１内の攪拌は、反応ディスク２近傍に配された攪拌機構５０により行われる。攪拌機構５０には、図示しない圧電体を一端に備えた攪拌棒が配されている。反応管２１内に攪拌棒を差し込み、圧電体の圧電効果により攪拌棒を高周波振動させることにより内部の試料と試薬を攪拌して反応させる。

測光は、反応ディスク２の外周部分を跨いで配される測光機構６０により行われる。測光機構６０には、光源と受光部で結ばれる光学系６１が配され、当該光学系６１に反応管２１を介することで反応液の吸光度を測光する。

測光により得られた吸光度は、自動分析装置１が備える図示しない電子計算機を分析部として、当該分析部にて分析される。又測光後の反応管２１は、反応ディスク２の近傍に配される洗浄機構７０により洗浄される。

このような自動分析装置１において反応ディスク２上の反応管２１に試料を分注する機構は、反応ディスク２の近傍に配された試料分注機構３０により行われる。試料分注機構３０は、サンプリングプローブ３１と、このサンプリングプローブ３１の周囲に配される複数の載置台３５，３６，３７，３８により構成される。

複数の載置台３５，３６，３７，３８としては、標準試料が収められた試料容器３９を載置する標準試料載置台３５と、被検体試料が収められた試料容器３９を載置する被検体試料載置台３６と、緊急用試料が収められた試料容器３９を載置する緊急試料載置台３７と、被検体試料が収められた試料容器３９が複数載置された試料ホルダが複数載置するラック型載置台３８とが設置箇所を異にして配されている。

サンプリングプローブ３１は、図２（ａ）又は図３（ａ）に示すように、サンプリングアーム３２の先端から外部に突出して下方へ延びている。この下端がサンプリングプローブ３１の開口部となり、試料を吸引する入り口となる。サンプリングアーム３２は、支柱３３によって支持されている。サンプリングアーム３２の内部において、サンプリングプローブ３１は、他端の開口部で吸引圧力供給用チューブ３４に固定接続されている。このチューブ３４は、支柱３３内に導入され、所定位置に位置止め３４ａがなされており、図示しないサンプルシリンジが接続されている。

このサンプリングプローブ３１は、図示しない駆動装置によって支柱３３が軸を中心に回転し、又支柱３３が軸方向に上下動することで、回動及び上下動する。回動及び上下動することにより、載置台固有のサンプリング位置まで移動し、試料容器３９内に差し込まれ、試料を反応ディスク２上の反応管２１内に移している。吸引圧力供給用チューブ３４は、先端がサンプリングプローブ３４の他端開口部に固定接続され、サンプリングプローブ３１の回動軸及び上下動軸に沿って配され、所定位置で位置止め３４ａされていることになり、サンプリングプローブ３１の回動及び上下動に伴って、その姿勢が変化する。

図２（ｂ）に示すように、吸引圧力供給用チューブ３４は、上端が固定され、所定位置が位置止めされ、サンプリングプローブ３４の回転軸及び上下動軸に沿って配されているため、サンプリングプローブ３１の回動量に応じてねじれが生じて姿勢変化が起こっている。このねじれは、吸引圧力供給用チューブ３４の所定位置に位置止め３４ａがなされていることにより、回転量に応じたねじれが反復再現される。

また、図３（ｂ）に示すように、サンプリングプローブ３１の上下動量に応じて吸引圧力供給用チューブ３４にたわみが生じて姿勢変化が起こっている。このたわみについても所定位置に位置止め３４ａがなされることにより上下動量に応じたたわみが反復再現される。

吸引圧力供給用チューブ３４のねじれやたわみは、そのねじれ量やたわみ量に応じて吸引圧力供給用チューブ３４が伝達する吸引圧力を変化させる。すなわち、サンプリングプローブ３１の回動量や上下動量に応じて吸引圧力が変化する。本実施形態においては、載置台３５，３６，３７，３８の設置箇所やサンプリングプローブ３１がサンプリング必要量に応じて、吸引圧力が変化することになる。吸引圧力が変化すると、サンプリング必要量分に対応したストローク分サンプリングプローブ３１を差し込んでも、必要量を吸いきれず、サンプリング量がサンプリング必要量と異なる。

ここで、サンプリング必要量とは、サンプリングしようとする量であり、装置操作者が所望する量である。サンプリング量とは、実際にサンプリングされた量をさす。

従って、分析部による分析結果は、サンプリングする試料が載置されている載置台の位置及びサンプリング必要量に応じてズレが生じており、この自動分析装置１は、図示しない電気計算機により分析結果を補正する。電気計算機部分は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤにより構成され、プログラムを実行することで、各機能を備えている。図３は、自動分析装置１の電気計算機部分の機能ブロック図である。

図１に示すように、自動分析装置１は、分析部８０と、補正テーブル８２と、補正制御部８１と、記録／出力部８３と、を備える。

分析部８０は、ＣＰＵを含み、装置操作者の入力により予め設定された制御情報を参照して自動分析装置１の各機構３０，４０，５０，６０，７０の動作制御を行う。また測光機構６０により得られた吸光度から各診断項目の分析を行う。

制御情報は、装置操作者が分析を所望する試料が載置された載置台を特定する情報や、サンプリング必要量を特定する情報を含んでいる。この載置台３５，３６，３７，３８を特定する情報やサンプリング必要量を特定する情報により、サンプリングプローブ３１の回動量及び上下動量を制御して、一の載置台のサンプリング位置に移動させ、サンプリングプローブ３１を試料容器に差し込んでいる。

補正テーブル８２は、ＲＡＭ又はＨＤＤを含み、載置台３５，３６，３７，３８の位置とサンプリング必要量との組合せに対応した補正値を格納している。この補正値は、同じ試料を各載置台３５，３６，３７，３８に載置し、又同じ試料をサンプリング必要量を変えて測光し分析することで、装置操作者によって予め設定されている。載置台３５，３６，３７，３８の位置は、回動量を反映するパラメータであり、サンプリング必要量は、上下動量を反映するパラメータである。

補正演算部８１は、ＣＰＵを含み、分析結果を補正する補正手段である。補正にあたって、所望する試料が載置された載置台を特定する情報、及びサンプリング必要量を特定する情報を分析部８０から取得する。また、補正テーブル８２から載置台を特定する情報とサンプリング必要量を特定する情報に対応する補正値を取得する。同時に分析部８０から分析結果を取得し、補正値に基づいて分析結果を補正する演算を行う。本実施形態においては、分析結果を補正値で除する演算を行う。

記録／出力部８３は、ＲＡＭ又はＨＤＤとモニタを含み、補正された分析結果を記録し、モニタに当該補正された分析結果を出力する。また、モニタに代えてプリンタとしてもよく、補正された分析結果を記録用紙上に出力する。

この自動分析装置１における分析結果の補正動作について具体的に説明する。この自動分析装置１の各載置台３５，３６，３７，３８に試料を載置して、サンプリング必要量を変えながら、コレステロール量、中性脂肪量、血糖量、ＧＯＴ活性化値を分析結果として得た。以下、図５及び図６において、コレステロール量を測定する場合の分析結果及び補正された最終的な分析結果を示す。例えば、サンプリングプローブ３１によって、緊急試料載置台３７に載置された試料を１μｌサンプリングしようとした場合、コレステロール量の分析結果は、３４１（ｍｇ／ｄｌ）となった。

尚、サンプリング必要量が１μｌであっても、緊急試料載置台３６への回動と１μｌ吸引するための上下動によって、吸引圧力供給チューブ３４にねじれとたわみが生じ、実際には１μｌ未満の吸引量となっている。

補正演算部８１は、このコレステロール量の分析結果、緊急試料載置台３７からサンプリングされたことを示す情報、及び１μｌサンプリングしようとしたことを示す情報とを分析部８０から取得する。さらに、載置台を特定する情報とサンプリング必要量を特定する情報から補正テーブル８２を参照して、補正値９９．４％を取得する。

補正演算部８１は、取得したコレステロール量の分析結果３４１を補正値９９．４％で除する演算を行う。すなわち、演算により３４１÷０．９９４を計算し、補正した分析値３４３（ｍｇ／ｄｌ）を得る。

図５に示すように、試料を載置した載置台３５，３６，３７，３８の設置箇所の違いによって、分析結果であるコレステロール量が異なっていても、補正テーブルを参照することによって図６に示すように、同じ値のコレステロール値に補正される。又、図５に示すように、サンプリング必要量の違いによって、分析結果であるコレステロール量が異なっていても、同じ値のコレステロール量に補正される。同様にして、中性脂肪については測定値１５９を補正値９９．４で除して分析値１６０を取得し、血糖については、測定値１２０を補正値９９．８で除して分析値１２０を取得する。このように血糖値は９９．８％なので補正の前後で値は殆ど変わらない。

このように、試料のサンプリング必要量が微量になってくると、サンプリングプローブ３１の回動量や上下動量により実際のサンプリング量が異なってくる。しかし、サンプリングプローブ３１の回動及び上下動による吸引圧力供給用チューブ３４のねじれ及びたわみに伴うサンプリング量の変化に対応した補正値で分析結果を補正することで、一定の分析結果を得ることができる。

また、回動量を反映する載置台３５，３６，３７，３８の設置箇所や上下動量を反映するサンプリング必要量に応じて補正値を設定することで、回動量や上下動量から補正値を導く演算の手間が省け、簡便に一定の分析結果を得ることができる。

自動分析装置の構成図である。 サンプリングアームの回動を示す斜視図であり、（ａ）は、サンプリングアーム回動前、（ｂ）は、サンプリングアーム回動後を示す斜視図である。 サンプリングアームの上下動を示す斜視図であり、（ａ）は、サンプリングアームが下がる前、（ｂ）は、サンプリングアーム下がった後を示す斜視図である。 自動分析装置における電気計算機部分を示す機能ブロック図である。 本実施例に係る自動分析装置の測光による分析結果を示す表である。 本実施例に係る自動分析装置の補正後の分析結果を示す表である。

符号の説明

１ 自動分析装置
２ 反応ディスク
２１ 反応管
３０ 試料分注機構
３１ サンプリングプローブ
３２ サンプリングアーム
３３ 支柱
３４ 吸引圧力供給用チューブ
３５ 標準試料載置台
３６ 被検体試料載置台
３７ 緊急試料載置台
３８ ラック型載置台
３９ 試料容器
４０ 試薬分注機構
４１，４２ 分注アーム
４３，４４ 試薬ラック
５０ 攪拌機構
６０ 測光機構
６１ 光学系
７０ 洗浄機構
８０ 分析部
８１ 補正演算部
８２ 補正テーブル
８３ 記録／出力部

Claims (4)

1. 試料容器内の試料を吸引して反応管内に吐出し、試薬を分注した後に該反応管を介して測光して分析結果を得る自動分析装置であって、
   回動及び上下動されて、前記試料容器内の試料を一端の開口より吸引して前記反応管に吐出するサンプリングプローブと、
   前記サンプリングプローブの他端に接続され、吸引圧力を前記サンプリングプローブに伝達する吸引圧力供給用チューブと、
   前記サンプリングプローブの回動による前記吸引圧力供給用チューブのねじれに伴うサンプリング量の変化、及び前記サンプリングプローブの上下動による前記吸引圧力供給用チューブのたわみに伴うサンプリング量の変化に対応した補正値を格納した補正テーブルと、
   前記補正テーブルを参照して、前記分析結果に対する補正を行なう補正手段と、
   を備えること、
   を特徴とする自動分析装置。
2. 前記試料容器を載置し、それぞれ異なる設置箇所に設けられる複数の載置台を更に備え、
   前記サンプリングプローブは、前記複数の載置台のうち一の載置台まで回動するとともに、サンプリング必要量に応じて上下動し、
   前記補正テーブルは、前記サンプリングプローブの回動量を反映する載置台の位置と上下動量を反映するサンプリング必要量との組合せに対応させた補正値を格納すること、
   を特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
3. 前記サンプリングプローブが移動する載置台を特定する情報、及びサンプリング必要量を特定する情報に基づいて、前記サンプリングプローブを移動させる制御部を更に備え、
   前記補正手段は、前記制御部から前記載置台を特定する情報と前記サンプリング必要量を特定する情報を取得し、取得した情報に対応する補正値を前記補正テーブルから読み出すこと、
   を特徴とする請求項２記載の自動分析装置。
4. 試料容器内の試料を吸引して反応管内に吐出し、試薬を分注した後に該反応管を介して測光して分析結果を得る自動分析装置であって、
   回動及び上下動されて、前記試料容器内の試料を一端の開口より吸引して前記反応管に吐出するサンプリングプローブと、
   前記サンプリングプローブの他端に接続され、前記サンプリングプローブの回動及び上下動に伴って姿勢が変化する、吸引圧力を前記サンプリングプローブに伝達する吸引圧力供給用チューブと、
   前記サンプリングプローブの回動量と及び上下動量応じたサンプリング量の変化に対応した補正値を格納した補正テーブルと、
   前記補正テーブルを参照して、前記分析結果に対する補正を行なう補正手段と、
   を備えること、
   を特徴とする自動分析装置。
   
   
   

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