JP2010085249A - 自動分析装置、試薬補充装置および試薬オートローディング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試薬容器交換の時間を短縮して分析効率の向上を図る自動分析装置、試薬容器補充装置および試薬オートローディング方法を提供する。
【解決手段】試薬を収容する試薬容器３０を収納して保冷する試薬庫２、３と、補充交換用の試薬を収容した試薬容器３０を収納して保冷する予備試薬庫２１と、予備試薬庫２１に収納された交換用の試薬容器３０を試薬庫２、３に搬送し、空の試薬容器３０を試薬庫２、３から予備試薬庫２１に搬送する搬送装置２２と、を備える自動分析装置１において、予備試薬庫２１は試薬庫２、３に隣接配置されるとともに、予備試薬庫２１への試薬容器３０の収納および／または排出を行なうための開閉部を備えた蓋部２１ｂを有し、該開閉部は、自動分析装置１の外部カバーの一部であり、該自動分析装置１駆動中に自動分析装置１外部から試薬容器３０の収納および／または排出を可能とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動分析装置、試薬補充装置および試薬オートローディング方法に関するものである。

従来、自動分析装置は、血液や尿等の検体を試薬と反応させ、反応液の光学的特性を測定することにより検体を分析しており、分析に使用される試薬は試薬容器に収容されて試薬庫に格納されている。

近年、自動分析装置での分析速度の向上に伴って試薬の消費量が多くなり、試薬の補充のために頻繁に試薬容器を補充交換する必要がある。そこで、補充用の試薬を保管する補充用試薬保管庫と、分析に使用する試薬を有する試薬ディスクに対して補充用試薬保管庫から試薬容器を搬送する試薬搬送手段とを備えて、該補充用試薬保管庫および搬送装置を試薬ディスク上に跨ぐように設けた自動分析装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、補充用の試薬を保管する補充用試薬保管庫と、前記の保管された試薬容器を試薬格納部に搬送する搬送部とを備えて、試薬保管庫および搬送部を自動分析装置に対して着脱可能に設けるとともに、交換する試薬容器をほぼ面一な面上で搬送する試薬補充装置が開示される（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−３７１７１号公報 特開２００７−３０３８７９号公報

しかしながら、特許文献１に開示される自動分析装置では、補充用試薬保管庫および搬送装置を試薬ディスク上に跨ぐように設けられているため、メンテナンス等の邪魔になることがある。また、空の試薬容器を廃棄するための廃棄口の設置が必要であり、省スペース化を妨げる。さらに、試薬ディスクへの試薬容器の補充と、試薬ディスクからの試薬容器の廃棄は同時に行なうことができず、試薬交換に長い時間を要するという問題がある。

一方、特許文献２に開示される試薬補充装置も、試薬保管部および搬送部を着脱可能として、試薬保管部と試薬格納部をほぼ面一な面上に設けているため、搬送距離が長くなり、試薬容器の交換に長い時間を要するという問題がある。また、空の試薬容器の回収部の設置が必要とされ、省スペース化を妨げる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、試薬容器交換の時間を短縮して分析効率の向上を図ることができる自動分析装置、試薬容器補充装置および試薬オートローディング方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる自動分析装置は、検体と試薬とを反応させ、反応物を光学的に分析する自動分析装置であって、前記試薬を収容する試薬容器を収納して保冷する試薬庫と、補充交換用の試薬を収容した試薬容器を収納して保冷する予備試薬庫と、前記予備試薬庫に収納された補充交換用の試薬容器を前記試薬庫に搬送し、廃棄する空の試薬容器を前記試薬庫から前記予備試薬庫に搬送する搬送装置と、を備え、前記予備試薬庫は前記試薬庫に隣接配置されるとともに、前記予備試薬庫への試薬容器の収納および／または排出を行なうための開閉部を備えた蓋部を有し、該開閉部は、前記自動分析装置の外部カバーの一部であって、前記自動分析装置外部から該自動分析装置稼働中に試薬容器の収納および／または排出を可能とすることを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記搬送装置は、前記予備試薬庫から補充交換用の試薬容器を前記試薬庫への搬送と、前記試薬庫から空の試薬容器の前記予備試薬庫への搬送を同時に行なうことを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記搬送装置は、独立して回動する２本の駆動アームを備え、該駆動アームに支持手段を介してそれぞれ支持された把持手段が前記予備試薬庫からの試薬容器の前記試薬庫への搬送と、前記試薬庫からの試薬容器の前記予備試薬庫への排出を分担することを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記把持手段は、搬送する試薬容器の試薬分注口の内側または外側を把持することを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記予備試薬庫は、前記蓋部に前記搬送装置による試薬容器の搬入・搬出用の開閉可能な開口部を備えることを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記搬送装置は、基準位置に対して同じ位置に設けられた前記試薬容器の試薬分注口を、前記把持手段により把持して内容量が異なる前記複数の試薬容器を個々に把持して搬送することを特徴とする。

また、本発明の試薬補充装置は、検体と試薬とを反応させ、反応物を光学的に分析する自動分析装置の試薬補充装置であって、補充交換用の試薬を収容する試薬容器を収納して保冷する予備試薬庫と、前記予備試薬庫から試薬庫への補充交換用の試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への空の試薬容器の搬送を同時に行なう搬送装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の試薬補充装置は、上記発明において、前記予備試薬庫は、前記試薬庫に隣接配置されることを特徴とする。

また、本発明の試薬補充装置は、上記発明において、前記予備試薬庫は、前記搬送装置による試薬容器の搬入・搬出用の開閉可能な開口部を有する蓋部を備えることを特徴とする。

また、本発明の試薬補充装置は、上記発明において、前記蓋部は、前記開口部とは別に、試薬容器の収納および／または排出を行なう開閉部を備え、該開閉部は、前記自動分析装置のカバー外部の一部であって、前記自動分析装置外部から該自動分析装置稼働中に試薬容器の収納および／または排出を可能とすることを特徴とする。

また、本発明の試薬補充装置は、上記発明において、前記搬送装置は、独立して回動する２本の駆動アームを備え、支持手段を介して該駆動アームに個々に支持された把持手段が前記予備試薬庫から前記試薬庫への試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への試薬容器の搬送を分担して行なうことを特徴とする。

また、本発明の試薬補充装置は、上記発明において、前記把持手段は、搬送する試薬容器の試薬分注口の内側または外側を把持することを特徴とする。

また、本発明の試薬補充装置は、上記発明において、前記搬送装置は、基準位置に対して同じ位置に設けられた前記試薬容器の試薬分注口を、前記把持手段により把持して内容量が異なる前記複数の試薬容器を個々に把持して搬送することを特徴とする。

また、本発明の試薬オートローディング方法は、検体と試薬とを反応させ、反応物を光学的に分析する自動分析装置の試薬オートローディング方法であって、試薬庫に収納される試薬容器内の試薬残量を確認し、試薬交換が必要か否か判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて試薬の交換が必要と判定された場合、前記試薬庫および予備試薬庫内の試薬トレイを回動して、前記試薬庫から排出する空の試薬容器と前記予備試薬庫から補充交換する試薬容器とを所定位置にそれぞれ搬送する搬送ステップと、搬送装置を用いて、前記予備試薬庫から前記試薬庫への補充交換用の試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への空の試薬容器の搬送を同時に行なう試薬容器交換ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の試薬オートローディング方法は、上記発明において、前記予備試薬庫は、前記試薬庫に隣接配置されることを特徴とする。

また、本発明の試薬オートローディング方法は、上記発明において、前記予備試薬庫は、試薬容器把持装置による試薬容器の搬入・搬出用の開閉可能な開口部を有する蓋部を備えることを特徴とする。

また、本発明の試薬オートローディング方法は、上記発明において、前記蓋部は、前記開口部とは別に、試薬容器の収納および／または排出を行なう開閉部を備え、該開閉部は、前記自動分析装置のカバー外部の一部であって、前記自動分析装置外部から該自動分析装置稼動中に直接的に試薬容器の収納および／または排出を可能とすることを特徴とする。

また、本発明の試薬オートローディング方法は、上記の発明において、前記試薬容器交換ステップは、前記搬送装置が、独立して回動する２本の駆動アームを備え、支持手段を介して該駆動アームに個々に支持された把持手段が前記予備試薬庫から前記試薬庫への試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への試薬容器の搬送を分担して行なうことを特徴とする。

また、本発明の試薬オートローディング方法は、上記発明において、前記把持手段は、搬送する試薬容器の試薬分注口の内側または外側を把持することを特徴とする。

本発明によれば、予備試薬庫を試薬庫に隣接配置させて、２本の駆動アームを備える搬送装置により試薬容器の交換を同時に行なわせることにより、試薬容器交換の時間を短縮して分析効率の向上を可能にするという効果を奏する。

以下、本発明の自動分析装置、試薬補充装置および試薬オートローディング方法にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明するが、本明細書の記載により本発明が限定されるものではない。図１は、本発明の自動分析装置を示す概略構成図である。図２は、図１の自動分析装置で使用する試薬庫を示す斜視図である。図３は、図１の自動分析装置で使用する試薬容器の例を示す斜視図である。図４は、図１の自動分析装置で使用する予備試薬庫を示す斜視図である。図５は、図４の予備試薬庫のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図１の自動分析装置で使用する搬送装置を示す斜視図である。

図１に示すように、自動分析装置１は、検体および試薬を反応容器５にそれぞれ分注し、分注した反応容器５内で生じる反応を光学的に測定する測定機構４０と、測定機構４０を含む自動分析装置１全体の制御を行うとともに測定機構４０における測定結果の分析を行う制御機構５０とを備える。自動分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の生化学的、免疫学的あるいは遺伝学的な分析を自動的に行う。

測定機構４０は、大別して第１および第２試薬庫２、３、反応テーブル４、第１および第２試薬分注装置６、７、検体容器移送機構８、ラック９、分析光学系１１、洗浄機構１２、第１および第２攪拌装置１３、１４、検体分注装置２０、予備試薬庫２１および搬送装置２２を備える。測定機構４０および制御機構５０が備えるこれらの各部は、制御部１５に電気的に接続されている。

第１および第２試薬庫２、３は、図１に示すように、それぞれ試薬容器３０が周方向に複数配置され、駆動手段により回転されて試薬容器３０を周方向に搬送する。複数の試薬容器３０は、それぞれ検査項目に応じた試薬が満たされ、外面には収容した試薬の種類、ロット及び有効期限等の情報を記録した情報記録媒体（図示せず）が付加されている。ここで、第１および第２試薬テーブル２、３の外周には、試薬容器３０に付加した情報記録媒体に記録された試薬情報を読み取り、制御部１５へ出力する読取装置（図示せず）が設置されている。また、第１および第２試薬庫２、３の下方には、それぞれ保冷槽が設けられている。第１および第２試薬庫２、３内に試薬容器３０がそれぞれ収納され、蓋が閉じられたときに、前記保冷槽により試薬容器３０内に収容された試薬を一定の温度状態に保ち、試薬容器３０内に収容された試薬の蒸発や変性を抑制する。

また、第１試薬庫２（第２試薬庫３も同様）は、図２に示すように、通常は上部に蓋２ｂが被着され、蓋２ｂにはアクチュエータによって蓋面方向に沿って矢印方向にスライドさせて開口２ｃを開閉するシャッタ２ｄが取り付けられている。シャッタ２ｄは、試薬を分注する際のほか、試薬容器３０内の試薬残量が減少した場合に試薬容器３０を交換する際に開放される。シャッタ２ｄには、後述する第２試薬分注装置６の分注プローブ６ｂが、試薬分注を行う際に挿通する分注用の孔を設けていてもよい。

第１試薬庫２内に収納される複数の試薬容器３０は、図３に示すように、上部に試薬を分注する円筒状の試薬分注口３０ａが設けられ、試薬分注口３０ａはアルミ箔等のシール部材３０ｂで封印されている。試薬容器３０は、例えば、図３に示すように、内容量１２０ｍＬの試薬容器３０Ａ、内容量６０ｍＬの試薬容器３０Ｂ、内容量３０ｍＬの試薬容器３０Ｃのように複数の種類があり、これら以外の内容量のものもある。このため、第１および第２試薬庫２、３は、大型の試薬容器３０Ａを収納するときには通常使用される試薬容器３０Ｂを保持する仕切り板を外し、大きな収納スペースを確保する。また、小型の試薬容器３０Ｃを収容するときは仕切り板を追加して、小さな収容スペースを確保する。

試薬容器３０Ａ〜３０Ｃは、４面の外側壁のうち分注口３０ａ側の端面に対応する外側壁３０ｃを基準位置として試薬分注口３０ａが同じ位置に設けられている。この場合、試薬容器３０Ａ〜３０Ｃは、試薬分注口３０ａの大きさも同じであると、後述する搬送装置２２の把持部材２２ｂ（図６参照）による把持動作を画一的に統一することができるのでより好ましい。また、試薬容器３０Ａは、上部に分注口３０ａの他に摘み片３０ｄが設けられている。

第１試薬分注装置６は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアーム６ａを備える。このアーム６ａの先端部には、第１試薬の吸引および吐出を行なうプローブ６ｂが取り付けられている。第１試薬分注装置６は、図示しない吸排シリンジまたは圧電素子を用いた吸排機構を備える。第１試薬分注装置６は、上述した第１試薬庫２上の所定位置に移送された試薬容器３０の中からプローブ６ｂによって第１試薬を吸引し、アーム６ａを図中時計回りに旋回させ、反応容器５に第１試薬を吐出して分注を行なう。

第２試薬分注装置７は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアーム７ａを備える。このアーム７ａの先端部には、第２試薬の吸引および吐出を行なうプローブ７ｂが取り付けられている。第２試薬分注装置７は、図示しない吸排シリンジまたは圧電素子を用いた吸排機構を備える。第２試薬分注装置７は、上述した第２試薬庫３上の所定位置に移送された試薬容器３０の中からプローブ７ｂによって第２試薬を吸引し、アーム７ａを図中反時計回りに旋回させ、反応容器５に第２試薬を吐出して分注を行なう。

反応テーブル４は、図１に示すように、複数の反応容器５が周方向に沿って配列されており、第１および第２試薬庫２、３を駆動する駆動手段とは異なる駆動手段によって矢印で示す方向に回転されて反応容器５を周方向に移動させる。反応テーブル４の上方と下方には、図示しない開閉自在な蓋と恒温槽とがそれぞれ設けられている。恒温槽は、反応容器５に分注される検体と試薬の反応を促進させる温度に加温調整される。反応テーブル４は、光源１１ａと分光部１１ｂとの間に配置され、反応容器５を保持する保持部４ａと光源１１ａが出射した光束を分光部１１ｂへ導く円形の開口からなる光路４ｂとを有している。保持部４ａは、反応テーブル４の外周に周方向に沿って所定間隔で配置され、保持部４ａの内周側に半径方向に延びる光路４ｂが形成されている。

反応容器５は、分析光学系１１から出射された分析光（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する光学的に透明な素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス、環状オレフィンやポリスチレン等によって四角筒状に成形されたキュベットと呼ばれる容器である。反応容器５は、近傍に設けた第１および第２試薬分注装置６、７によって第１および第２試薬庫２、３内に収納される試薬容器３０から試薬が分注される。ここで、第１および第２試薬分注装置６、７は、それぞれ水平面内を回動すると共に、上下方向に昇降されるアーム６ａ、７ａに、試薬を分注するプローブ６ｂ、７ｂが設けられる。

検体容器移送機構８は、図１に示すように、配列された複数のラック９を矢印方向に沿って１つずつ歩進させながら移送する。ラック９は、検体を収容した複数の検体容器９ａを保持している。ここで、検体容器９ａは、収容した検体の情報を記録した情報記録媒体（図示せず）が貼付され、検体容器移送機構８によって移送されるラック９の歩進が停止するごとに、検体分注装置２０によって検体が各反応容器５へ分注される。検体分注装置２０は、水平面内を回動すると共に、上下方向に昇降されるアーム２０ａに試薬を分注する分注プローブ２０ｂが設けられる。ここで、ラックの近傍には、検体容器９ａに貼付された情報記録媒体に記録された、検体情報や検体容器９ａの容器情報を読み取り、制御部１５へ出力する読取装置（図示せず）が設置されている。

検体分注装置２０は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行なうアーム２０ａを備える。このアーム２０ａの先端部には、検体の吸引および吐出を行なうプローブ２０ｂが取り付けられている。検体分注装置２０は、図示しない吸排シリンジまたは圧電素子を用いた吸排機構を備える。検体分注装置２０は、上述した検体移送機構８上の所定位置に移送された検体容器９ａの中からプローブ２０ｂによって検体を吸引し、アーム２０ａを図中時計回りに旋回させ、反応容器５に検体を吐出して分注を行なう。

分析光学系１１は、試薬と検体とが反応した反応容器５内の液体試料に分析光（３４０〜８００ｎｍ）を透過させて分析するための光学系であり、光源１１ａ、分光部１１ｂ及び受光部１１ｃを有している。光源１１ａから出射された分析光は、反応容器５内の液体試料を透過し、分光部１１ｂと対向する位置に設けた受光部１１ｃによって受光される。受光部１１ｃは、制御部１５と接続されている。

洗浄機構１２は、ノズル１２ａによって反応容器５内の液体試料を吸引して排出した後、ノズル１２ａによって洗剤や洗浄水等の洗浄液等を繰り返し注入し、吸引することにより、分析光学系１１による分析が終了した反応容器５を洗浄する。この洗浄した反応容器５は再利用されるが、検査内容によっては１回の測定終了後に反応容器５を廃棄してもよい。

第１および第２攪拌装置１３、１４は、反応容器５に分注された検体と試薬とを攪拌棒１３ａ、１４ａによって攪拌し、反応を均一化させる。

予備試薬庫２１は、補充交換用の試薬を収容する試薬容器３０を保冷して収納する。予備試薬庫２１は、第１および第２試薬庫２、３に収納される試薬容器３０内の試薬残量が試薬の分注により減少した場合に、補充交換する試薬容器３０を収納するが、予備試薬庫２１下部には、第１および第２試薬庫２、３と同様に保冷槽が設けられ、試薬容器の補充交換後直ちに分析に使用できるように、前記保冷槽により予備試薬庫２１内部が第１および第２試薬庫２、３と略同温に冷却される。予備試薬庫２１には、試薬容器３０が周方向に複数配置され、駆動手段により回転されて試薬容器３０を周方向に搬送する。複数の試薬容器３０は、補充交換用の試薬が満たされ、外面には収容した試薬の種類、ロット及び有効期限等の情報を記録した情報記録媒体（図示せず）が付加されている。ここで、予備試薬庫２１の外周には、試薬容器３０に付加した情報記録媒体に記録された試薬情報を読み取り、制御部１５へ出力する読取装置（図示せず）が設置されている。また、予備試薬庫２１は、図１に示すように、第１および第２試薬庫２、３に隣接配置される。

さらに、図４に示すように、予備試薬庫２１は自動分析装置１の外部カバー（図示せず）の一部である開閉部２１ｅを備える蓋部２１ｂを有する。開閉部２１ｅの表面側には開閉部２１ｅの開閉用の取手２１ｆが配設され、取手２１ｆを上方向に引張操作することにより、ヒンジ部２１ｇを回動軸として開閉部２１ｅを移動させて開閉する。開閉部２１ｅは、図５に示すように自動分析装置１の外部カバー１０２の一部をなす上部カバー１０１の外部に突出した構造をとり、当該構造とすることにより突出した開閉部２１ｅの開閉によって、自動分析装置１の駆動中に自動分析装置１外部から試薬容器３０の補充および／または排出を行なうことが可能となる。また蓋部２１ｂには、アクチュエータによって蓋面方向に沿って矢印方向にスライドさせて開口２１ｃを開閉するシャッタ２１ｄが取り付けられ、シャッタ２１ｄは、第１および第２試薬庫２、３内の試薬容器３０内の試薬残量が減少した場合に、予備試薬庫２１内に収納される試薬容器３０と補充交換する際に開放される。

搬送装置２２は、図１及び図６に示すように、第１試薬庫２（第２試薬庫３でも同様）内の試薬容器交換位置に搬送された試薬容器３０と、予備試薬庫２１内の試薬容器交換位置に搬送された試薬容器３０との間を水平方向に回動すると共に、上下方向に昇降する駆動アーム２２ａ−１、２２ａ−２と、駆動アーム２２ａ−１、２２ａ−２に支持部材２２ｄ−１、２２ｄ−２を介して支持された把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２と、駆動アーム２２ａ−１、２２ａ−２を支持する支柱２２ｃ−１、２２ｃ−２とを有している。搬送装置２２は、２本の駆動アーム２２ａ−１、２２ａ−２を昇降させると共に独立して回動させるために、図６に示すように、回動モータ２４−１、２４−２と昇降モータ２５を有する駆動機構２３を備える。回動モータ２４−１、２４−２は、回転軸２４ａ−１、２４ａ−２に取り付けたホイール２４ｂ−１、２４ｂ−２と支柱２２ｃ−１、２２ｃ−２に取り付けたホイール２２ｆ−１、２２ｆ−２との間にタイミンベルト２４ｃ−１、２４ｃ−２が巻き掛けられている。昇降モータ２５は、タイミンベルト２５ｃによってねじ軸２５ｅを回転し、昇降ブロック２５ｄをねじ軸２５ｅに沿って上下動させる。タイミンベルト２５ｃは、昇降モータ２５の回転軸２５ａ(図示せず)に取り付けたホイール２５ｂとねじ軸２５ｅの下端に取り付けたホイール２５ｆとの間に巻き掛けられている。ここで、昇降ブロック２５ｄは、支柱２２ｃ−１の下端に取り付けて支柱２２ｃ−１、２２ｃ−２を支持しており、ねじ軸２５ｅと共にボールねじを構成している。図６では、搬送装置２２の把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２は試薬容器３０の回転機構を有していないが、第１試薬庫２および第２試薬庫３と、予備試薬庫２１の設置位置との関係を考慮すると、把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２は試薬容器３０の回転機構を有しているものが好ましい。

把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２は、円筒状のゴム製の中空体であって、空気の注入により膨張して試薬容器３０の試薬分注口３０ａを、内側あるいは外側から把持する。試薬分注口３０ａを外側から把持する場合には、ゴム製の把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２はその外部に自身の外側への膨らみを規制するカバーを備える。また、試薬容器３０が、例えば、図３に示す試薬容器３０Ａ、試薬容器３０Ｂ、試薬容器３０Ｃのように内容量が異なる複数の種類の試薬容器が併用されている場合であっても、試薬容器３０Ａ〜３０Ｃの、４面の外側壁のうち試薬分注口３０ａ側の端面に対応する外側壁３０ｃを基準位置として試薬分注口３０ａが同じ位置に設けられ、試薬分注口３０ａの大きさを同じにすることにより、搬送装置２２の把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２による把持動作を画一的に統一することができる。

つぎに、制御機構５０について説明する。制御機構５０は、制御部１５と、入力部１６と、出力部１７と、分析部１８と、記憶部１９とを備える。制御部１５は、測定機構４０および制御機構５０が備える各部と接続される。これら各部の作動を制御するため、制御部１５には、マイクロコンピュータ等が使用される。制御部１５は、これらの各構成部位に入出力される情報について所定の入出力制御を行い、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行う。制御部１５は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、前記情報記録媒体から読み取った情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設定範囲外の場合、分析作業を停止するように自動分析装置１を制御し、或いはオペレータに警告を発する。また、制御部１５は、試薬残量算出部１５ａと、試薬交換判定部１５ｂとを有する。試薬残量算出部１５ａは、第１および第２試薬庫２、３に収納される試薬容器３０内の試薬残量を検出し、試薬交換判定部１５ｂは、試薬残量算出部１５ａにより検出された試薬残量に基づき、試薬交換が必要か否かを判定する。ここで、制御部１５は、搬送装置２２の作動を制御する搬送制御部としての機能も備えている。

入力部１６は、キーボード、マウス等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。分析部１８は、分析光学系１１から取得した測定結果に基づいて吸光度等を演算し、検体の成分分析等を行う。記憶部１９は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１が処理を実行する際にその処理にかかわる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部１９は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えてもよい。出力部１７は、プリンタ、通信機構等を用いて構成され、検体の分析結果を含む諸情報を出力する。

以上のように構成された自動分析装置１では、列をなして順次搬送される複数の反応容器５に対して、第１試薬分注装置６が試薬容器３０中の第１試薬を分注した後、検体分注装置２０が検体容器９ａ中の検体を分注し、さらに第２試薬分注装置７が試薬容器３０中の第２試薬を分注して、分析光学系１１が検体と試薬とを反応させた状態の試料の分光強度測定を行い、この測定結果を分析部１８が分析することで、検体の成分分析等が自動的に行われる。また、洗浄機構１２が分析光学系１１による測定が終了した後に搬送される反応容器５を搬送させながら洗浄することで、一連の分析動作が連続して繰り返し行われる。

次に、搬送装置２２による試薬容器３０の交換について、図７に示す試薬容器交換のフローチャートを参照して説明する。以下、第１試薬庫２と予備試薬庫２１との間で行なわれる試薬容器３０の補充交換について説明するが、第２試薬庫３と予備試薬庫２１との間で行なわれる試薬容器３０の補充交換も同様にして行なう。

まず、制御部１５の制御のもと、第１試薬庫２に設けた読取装置（図示せず）で試薬容器３０内の試薬に関する諸情報を読取り、該情報は記憶部１９に記憶される。試薬残量算出部１５ａは、第１試薬庫２（第２試薬庫３でも同様）に収納される各試薬容器３０内の試薬残量を検出する（ステップＳ１００）。試薬残量は、例えば、試薬容器３０の試薬情報と、過去の試薬使用量とを比較することにより算出する。試薬交換判定部１５ｂは、試薬残量算出部１５ａにより算出した試薬残量に基づき、試薬交換が必要か否かを判定する（ステップＳ１０１）。

ここで、予備試薬庫２１には、検査オーダーの受付の際に試薬不足になると予測された試薬を収容した試薬容器３０を、オペレータが予め保管させるのが好ましい。試薬不足の予測は試薬残量算出部１５ａで行い、記憶部１９に記憶された過去に分析された分析項目（実績）と、過去の使用時期毎の試薬の使用量（実績）をもとに、前日までの試薬残量と、所定期間（例えば、１日、１週間等）の試薬使用実績とに応じた分析項目推定値から試薬使用量を予測して試薬残量を算出してもよく、あるいは、検査オーダーを受付後、受け付けられた各分析項目に応じた試薬使用量を算出することにより試薬残量を算出してもよい。試薬交換が必要と予測される場合には、出力部１７により、試薬不足となる試薬についてオペレータに警告し、オペレータはこれにより、試薬不足になると予測される試薬を収容する試薬容器３０を予備試薬庫２１に予め補充しておく。なお、予備試薬庫２１に試薬容器３０が補充された場合、該試薬容器３０の識別コードは読取装置（図示しない）により読み取られ、読み取られた試薬情報は、記憶部１９に記憶される。

分析の進行により、試薬交換判定部１５ｂが試薬交換の必要ありと判定すると（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、制御部１５は、試薬交換が必要と判定された試薬容器３０を収納する第１試薬庫２（第２試薬庫３でも同様）の試薬トレイを回転させて、該試薬容器３０を試薬容器交換位置に搬送する（ステップＳ１０２）。試薬容器交換位置は、シャッタ２ｄの開閉により開放される開口２ｃ下部である。また、これと同時に、予備試薬庫２１の試薬トレイ２１ｉを回転させて、交換補充する試薬容器３０を試薬容器交換位置に搬送する（ステップＳ１０３）。試薬容器交換位置は、シャッタ２１ｄの開閉により開放される開口２１ｃ下部である。試薬交換判定部１５ｂにより試薬交換が必要とされない場合は（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ステップＳ１００〜１０１を繰り返す。

第１試薬庫２内の空の試薬容器３０と予備試薬庫２１内の補充交換用の試薬容器３０が、それぞれ試薬容器交換位置に搬送されるとともに、搬送装置２２の２本の駆動アーム２２ａ−１、２２ａ−２は、回動モータ２４によりそれぞれ第１試薬庫２および予備試薬庫２１の試薬容器交換位置に搬送される。試薬容器交換位置に駆動アーム２２ａ−１、２２ａ−２が搬送されると、第１試薬庫２の蓋部２ｂのシャッタ２ｄおよび予備試薬庫２１の蓋部２１ｂのシャッタ２１ｄの開放により開口２ｃおよび開口２１ｃが開かれる。駆動アーム２２ａ−１、２２ａ−２に支持部材２２ｄ−１、２２ｄ−２を介して支持される把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２は、昇降モータ２５により試薬容器３０の試薬分注口３０ａまで開口２ｃまたは開口２１ｃから降下される。把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２は、エアーの注入により膨張して試薬容器３０の試薬分注口３０ａの内側または外側をそれぞれ把持する。把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２による試薬分注口３０ａの把持後、試薬容器３０をそれぞれ把持した把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２は昇降モータ２５により上昇され、各回動モータ２４により予備試薬庫２１から第１試薬庫２への試薬容器３０の補充搬送と、第１試薬庫２から予備試薬庫２１への試薬容器３０の排出搬送を、分担して同時に行なう（ステップＳ１０４）。試薬容器３０の補充交換後、開口２ｃおよび開口２１ｃは、シャッタ２ｄおよびシャッタ２１ｄの閉鎖により閉じられる。

第１試薬庫２に補充交換された試薬容器３０内に収容される試薬のロットが、それまで使用していた試薬と同じ場合には、そのまま交換した試薬が分析に使用される。一方、ロットが異なる場合には、検体容器移送機構８により標準検体を移送して、当該標準検体を用いて検量線作成の後、補充された試薬が分析に使用される。

このように、本発明によれば、第１および第２試薬庫２、３から予備試薬庫２１への空の試薬容器３０の排出搬送と、予備試薬庫２１から第１および第２試薬庫２、３への試薬容器３０の補充搬送を同時に行なうことができるため、試薬容器交換に要する時間を大幅に低減できる。また、空の試薬容器３０を一旦予備試薬庫２１に排出するため、試薬容器３０の回収部を設置する必要がなく自動分析装置１の省スペース化を図ることが可能となる。さらに、予備試薬庫２１の開閉部２１ｅは、自動分析装置１の外部カバー１０２の一部としたことにより、自動分析装置１外部から開閉部２１ｅの開閉が可能となり、自動分析装置１の稼動中に自動分析装置１の上部カバー１０１を開閉することなく予備試薬庫２１に試薬容器３０の収納および／または排出することができるため、追加の検査オーダーにより予期しない試薬の残量不足が発生した場合などに、自動分析装置１の分析を中断することなく試薬の補充交換を行なうことができ、さらなる分析効率の向上が図れるという効果を奏する。

また、自動分析装置１は、分析中に試薬容器３０を交換する場合について説明したが、自動分析装置１は、分析開始前に試薬残量、使用期限、検体数や検査項目数等の情報に基づいて確認した結果、使用期限の経過や試薬切れ等によって試薬容器３０の交換が必要になる場合がある。このような場合にも、分析開始前に上述の手順の下に試薬容器３０の交換を行うことができる。

なお、本発明の実施の形態では、把持部材２２ｂ−１、２２ｂ−２として円筒状のゴム製中空体を採用する場合について説明したが、本発明の変形例として、試薬容器の外壁側上部で重心が取れる位置に引掛部を設け、搬送装置の駆動アームはフック部を支持部材により支持させて、該フック部を前記試薬容器の引掛部に引っ掛ける方式としてもよく、また、引掛部は試薬容器に直接取り付ける場合のほか、引掛部を備える搬送用のアダプターを使用して、アダプターの引掛部に前記フック部を引っ掛けてアダプターごと試薬容器を搬送する方式を採用してもよい。

本発明の自動分析装置を示す概略構成図である。 図１の自動分析装置で使用する試薬庫を示す斜視図である。 図１の自動分析装置で使用する試薬容器の例を示す斜視図である。 図１の自動分析装置で使用する予備試薬庫を示す斜視図である。 本発明の自動分析装置の一部を表す斜視図である。 図１の自動分析装置で使用する搬送装置を示す斜視図である。 本発明にかかる試薬容器交換のフローチャートである。

符号の説明

１ 自動分析装置
２、３ 第１および第２試薬庫
２ｂ 蓋部
２ｃ 開口
２ｄ シャッタ
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 試薬容器
３０ａ 試薬分注口
４ 反応テーブル
４ａ 保持部
４ｂ 光路
５ 反応容器
６、７ 第１および第２試薬分注装置
８ 検体容器移送機構
９ ラック
９ａ 検体容器
１１ 分析光学系
１２ 洗浄機構
１３、１４ 第１および第２攪拌装置
１５ 制御部
１５ａ 試薬残量算出部
１５ｂ 試薬交換判定部
１６ 入力部
１７ 出力部
１８ 分析部
１９ 記憶部
２０ 検体分注装置
２１ 予備試薬庫
２１ｂ 蓋部
２１ｃ 開口
２１ｄ シャッタ
２１ｅ 開閉部
２１ｆ 取手
２１ｇ ヒンジ部
２１ｈ 本体部
２１ｉ 試薬トレイ
２２ 搬送装置
２２ａ−１、２２ａ−２ 駆動アーム
２２ｂ−１、２２ｂ−２ 把持部材
２２ｃ−１、２２ｃ−２ 支柱
２２ｄ−１、２２ｄ−２ 支持部材
２２ｆ−１、２２ｆ−２ ホイール
２３ 駆動機構
２４−１、２４−２ 回動モータ
２４ａ−１、２４ａ−２、２５ａ 回転軸
２４ｂ−１、２４ｂ−２、２５ｂ、２５ｆ ホイール
２４ｃ−１、２４ｃ−２、２５ｃ タイミンベルト
２５ 昇降モータ
２５ｅ ねじ軸
２５ｄ 昇降ブロック
４０ 測定機構
５０ 制御機構
１０１ 上部カバー
１０２ 外部カバー

Claims (19)

1. 検体と試薬とを反応させ、反応物を光学的に分析する自動分析装置であって、
   前記試薬を収容する試薬容器を収納して保冷する試薬庫と、
   補充交換用の試薬を収容した試薬容器を収納して保冷する予備試薬庫と、
   前記予備試薬庫に収納された補充交換用の試薬容器を前記試薬庫に搬送し、空の試薬容器を前記試薬庫から前記予備試薬庫に搬送する搬送装置と、
   を備え、前記予備試薬庫は前記試薬庫に隣接配置されるとともに、前記予備試薬庫への試薬容器の収納および／または排出を行なうための開閉部を備えた蓋部を有し、該開閉部は、前記自動分析装置の外部カバーの一部であって、該自動分析装置稼動中に前記自動分析装置外部から試薬容器の収納および／または排出を可能とすることを特徴とする自動分析装置。
2. 前記搬送装置は、前記予備試薬庫から前記試薬庫への補充交換用の試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への空の試薬容器の搬送を同時に行なうことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記搬送装置は、独立して回動する２本の駆動アームを備え、支持手段を介して該駆動アームに個々に支持された把持手段が前記予備試薬庫から前記試薬庫への試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への試薬容器の搬送を分担して行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の自動分析装置。
4. 前記把持手段は、搬送する試薬容器の試薬分注口の内側または外側を把持することを特徴とする請求項３に記載の自動分析装置。
5. 前記予備試薬庫は、前記蓋部に前記搬送装置による試薬容器の搬入・搬出用の開閉可能な開口部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の自動分析装置。
6. 前記搬送装置は、基準位置に対して同じ位置に設けられた試薬容器の試薬分注口を、前記把持手段により把持して内容量が異なる前記複数の試薬容器を個々に把持して搬送することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の自動分析装置。
7. 検体と試薬とを反応させ、反応物を光学的に分析する自動分析装置の試薬補充装置であって、
   補充交換用の試薬を収容した試薬容器を収納して保冷する予備試薬庫と、
   前記予備試薬庫から試薬庫への補充交換用の試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への空の試薬容器の搬送を同時に行なう搬送装置と、
   を備えることを特徴とする試薬補充装置。
8. 前記予備試薬庫は、前記試薬庫に隣接配置されることを特徴とする請求項７に記載の試薬補充装置。
9. 前記予備試薬庫は、前記搬送装置による試薬容器の搬入・搬出用の開閉可能な開口部を有する蓋部を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の試薬補充装置。
10. 前記蓋部は、前記開口部とは別に、試薬容器の収納および／または排出を行なう開閉部を備え、該開閉部は、前記自動分析装置の外部カバーの一部であって、前記自動分析装置外部から該自動分析装置稼働中に試薬容器の収納および／または排出を可能とすることを特徴とする請求項９に記載の試薬補充装置。
11. 前記搬送装置は、独立して回動する２本の駆動アームを備え、支持手段を介して該駆動アームに個々に支持された把持手段が前記予備試薬庫から前記試薬庫への試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への試薬容器の搬送を分担して行なうことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一つに記載の試薬補充装置。
12. 前記把持手段は、搬送する試薬容器の試薬分注口の内側または外側を把持することを特徴とする請求項１１に記載の試薬補充装置。
13. 前記搬送装置は、基準位置に対して同じ位置に設けられた試薬容器の試薬分注口を、前記把持手段により把持して内容量が異なる前記複数の試薬容器を個々に把持して搬送することを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一つに記載の試薬補充装置。
14. 検体と試薬とを反応させ、反応物を光学的に分析する自動分析装置の試薬オートローディング方法であって、
    試薬庫に収納される試薬容器内の試薬残量を確認し、試薬交換が必要か否か判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにおいて試薬の交換が必要と判定された場合、前記試薬庫および前記試薬庫に隣接配置される予備試薬庫内の試薬トレイを回動して、前記試薬庫から排出する空の試薬容器と前記予備試薬庫から補充交換する試薬容器とを所定位置にそれぞれ搬送する搬送ステップと、
    搬送装置を用いて、前記予備試薬庫から前記試薬庫への補充交換用の試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への空の試薬容器の搬送を同時に行なう試薬容器交換ステップと、
    を含むことを特徴とする試薬オートローディング方法。
15. 前記予備試薬庫は、前記試薬庫に隣接配置されることを特徴とする請求項１４に記載の試薬オートローディング方法。
16. 前記予備試薬庫は、前記搬送装置による試薬容器の搬入・搬出用の開閉可能な開口部を有する蓋部を備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の試薬オートローディング方法。
17. 前記蓋部は、前記開口部とは別に、試薬容器の収納および／または排出を行なう開閉部を備え、該開閉部は、前記自動分析装置の外部カバーの一部であって、該自動分析装置稼動中に前記自動分析装置外部から試薬容器の収納および／または排出をする試薬容器補充ステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の試薬オートローディング方法。
18. 前記試薬容器交換ステップは、前記搬送装置が、独立して回動する２本の駆動アームを備え、支持手段を介して該駆動アームに個々に支持された把持手段が前記予備試薬庫から前記試薬庫への試薬容器の搬送と、前記試薬庫から前記予備試薬庫への試薬容器の搬送を分担して行なうことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一つに記載の試薬オートローディング方法。
19. 前記把持手段は、搬送する試薬容器の試薬分注口の内側または外側を把持することを特徴とする請求項１８に記載の試薬オートローディング方法。

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