JP2012184982A - 血液分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】混合容器から廃液を排出する排出管で詰まりが発生した場合に迅速に対応することが可能な血液分析装置を提供する。
【解決手段】この血液分析装置１（血液分析装置）は、血液検体と試薬とを混合するための反応チャンバ１２と、規定量を超えて貯留された反応チャンバ１２内の液体を反応チャンバ１２の外部に送液する送液管１５ａおよび１５ｂと、反応チャンバ１２から送液管１５ａおよび１５ｂを通じて液体が送液されたか否かを検知する電極３３ａおよび３３ｂと、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、血液分析装置に関し、特に、血液検体と試薬とを混合して測定試料を調製し、調製された測定試料を測定する血液分析装置に関する。

従来、血液検体と試薬とを混合容器で混合して測定試料を調製し、測定する血液分析装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、全血試料と試薬とを混合するアリコートチャンバを備え、アリコートチャンバで調製された測定試料を測定する血液分析装置が開示されている。

特表２０１０−５０８５１４号公報

上記特許文献１に記載のような血液分析装置では、アリコートチャンバから廃液を排出する排出管で血液が固まり、排出管が詰まることがある。排出管の詰まりが発生すると、混合容器内に測定試料が残留し、残留した測定試料が次の測定に影響を及ぼすため、排出管の詰まりが発生した場合には詰まりを除去する作業を迅速に行う必要がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、混合容器から廃液を排出する排出管で詰まりが発生した場合に迅速に対応することが可能な血液分析装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における血液分析装置は、血液検体と試薬とを混合して測定試料を調製し、調製された測定試料を測定する血液分析装置であって、血液検体と試薬とを混合するための混合容器と、規定量を超えて貯留された混合容器内の液体を混合容器の外部に送液する送液管と、混合容器から送液管を通じて液体が送液されたか否かを検知する液体検知部と、を備える。

この発明の一の局面による血液分析装置では、上記のように、規定量を超えて貯留された混合容器内の液体を送液する送液管を備えている。排出管の詰まりが発生して正常に液体を排出できなくなると、その後に供給される液体によって混合容器内の液体が規定量を超え、液体が送液管によって送液され、液体検知部によって検知される。したがって、本構成によれば、排出管の詰まりが発生したことが迅速に検知され、詰まりの除去を迅速に行うことができる。

上記一の局面による血液分析装置において、好ましくは、混合容器は、第１混合容器と第２混合容器とを含み、送液管は、規定量を超えて貯留された第１混合容器内の液体を第１混合容器の外部に送液する第１送液管と、規定量を超えて貯留された第２混合容器内の液体を第２混合容器の外部に送液する第２送液管とを含み、液体検知部は、第１混合容器から第１送液管を通じて液体が送液されたか否かを検知するとともに、第２混合容器から第２送液管を通じて液体が送液されたか否かをも検知するように構成されている。このように構成すれば、複数の混合容器における排出管の詰まりを共通の液体検知部によって検知することができ、部品点数の削減とコスト低減を実現することができる。

上記一の局面による血液分析装置において、好ましくは、送液管を通じて送液された液体を貯留する貯留容器をさらに備え、液体検知部は、貯留容器内に設けられている。このように構成すれば、送液管を通じて送液された液体が装置外部に漏れ出すことを防止することができる。

この場合において、好ましくは、貯留容器は、送液管から滴下した液体を受ける凹部を含み、液体検知部は、凹部から外れた位置に設けられている。一度でも送液管の中を液体が通ると、送液管の内部に僅かな液滴が残留することが考えられる。このため、上記のように、送液管から滴下した液体を受ける凹部から外れた位置に液体検知部を設けることにより、残留液滴を誤検知してしまうのを回避することができる。

上記貯留容器を備える構成において、好ましくは、貯留容器は樹脂からなる。このように構成すれば、液体検知後、貯留容器の液体を除去した後に、貯留容器に僅かに残留する残留物による腐食などの発生を防止することができる。

上記貯留容器を備える構成において、好ましくは、混合容器から漏れ出た液体を受ける受け皿をさらに備え、貯留容器は、受け皿の上方に設けられ、液体検知部は、貯留容器を上下に貫通して設けられており、受け皿に貯留された液体をも検知するように構成されている。このように構成すれば、送液管を通じて送液された液体以外の液体、例えば流路の接続不良によって漏れた液体も、受け皿に貯留して、液体検知部で検知することができる。これにより、少ない部品点数でより多くの異常を検知することができるようになる。

上記一の局面による血液分析装置において、好ましくは、規定量は、１回の検体測定に用いられる検体及び試薬の総量であり、送液管は、混合容器に規定量の液体が供給されたときの液面高さよりも上方で、かつ、混合容器に規定量の２倍の液体が供給されたときの液面高さよりも下方の位置において混合容器と接続されている。このように構成すれば、流路の詰まりによって混合容器内の液体排出ができなくなった場合に、次の測定のときには混合容器内の液面高さが送液管の接続位置を超えることになるので、送液管の接続位置を超える分の液体が水頭差により送液管を通じて送液される。したがって、流路の詰まりが発生してから遅くとも次の測定時にはオーバフローを検知することができ、原因を除去するための対策を迅速にとることができる。

上記一の局面による血液分析装置において、好ましくは、液体検知部は、複数の電極を備え、電極間の電気特性の変化に基づいて液体を検知するように構成されている。このように構成すれば、混合容器における排出管の詰まりを容易に検知することができる。

この場合において、好ましくは、液体検知部は、複数の電極の少なくとも一つに電圧を印加する電線を含み、この電線の断線をも検知するように構成されている。このように構成すれば、混合容器から送液された液体の検知だけでなく、液体検知部の断線をも検知することができるので、装置の信頼性を向上させることができる。

上記一の局面による血液分析装置において、好ましくは、液体検知部によって液体が検知された場合に、警告を出力する出力部を備える。このように構成すれば、混合容器の排出管の詰まりが発生した場合に、排出管の詰まりの発生をユーザに警告することができる。

上記一の局面による血液分析装置において、好ましくは、混合容器へ液体を供給する液体供給手段をさらに備え、液体供給手段は、液体検知部によって液体が検知されると、液体の供給を停止するように構成されている。このように構成すれば、混合容器の排出管における詰まりが発生した場合に、送液が停止されるので、無駄になる液体の消費を最小限におさえることができるとともに、メンテナンスを容易にすることができる。

本発明の一実施形態による血液分析装置の全体構成を示した斜視図である。 図１に示した一実施形態による血液分析装置の平面的な概略図である。 図１に示した一実施形態による血液分析装置の測定ユニットの流体回路を示す模式図である。 図３に示した反応チャンバを模式的に示した断面図である。 図３に示した測定ユニットのオーバーフロー検知部を示す平面図である。 図５に示したオーバーフロー検知部の電極部分周辺の構造を説明するための部分断面図である。 図３に示した測定ユニットの検出回路を説明するための等価回路図である。 オーバーフロー検知時に表示部に表示するメッセージの一例を示す図である。 断線検知時に表示部に表示するメッセージの一例を示す図である。 図１に示した一実施形態による血液分析装置のオーバーフロー検知部の変形例を説明するための図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図９を参照して、本発明の一実施形態による血液分析装置１の全体構成について説明する。

本実施形態による血液分析装置１は、図１に示すように、測定ユニット３と、測定ユニット３の前面側（矢印Ｙ１方向側）に配置された検体搬送装置（サンプラ）４と、測定ユニット３および検体搬送装置４に電気的に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなる制御装置５とを備えている。

測定ユニット３は、検体である血液の測定を行う。具体的には、測定ユニット３は、サンプル容器（真空採血管）１００から血液を吸引して、吸引した血液から検出用試料を調製する。そして、測定ユニット３は、調製された検出用試料から血液の血球を検出する。測定ユニット３は、血球を検出して得られた信号を測定データとして制御装置５に送信する。図２に示すように、測定ユニット３は、サンプル容器１００から検体を吸引して測定ユニット３の各部へと送液する流体回路１０と、検出用試料から血球を検出する検出部２０と、オーバーフロー検知部３０と、オーバーフローを検出するための検出回路４０とを備えている。なお、本明細書においてオーバーフローとは、装置内の各容器に接続された送液管１５ａ、１５ｂ、１５ｃ（図３参照）から規定量を超える量の液体が溢れ出ることを意味するものとし、オーバーフロー液とは、オーバーフローによって溢れ出た液体を意味する。また、本明細書において漏液とは、オーバーフロー以外の理由により流路から液体が漏れ出ることを意味するものとする。

検体搬送装置４は、測定前の検体を収容するサンプル容器１００を保持したラック１０１が配置される測定前ラック保持部４ａと、測定済みの検体を収容するサンプル容器１００を保持したラック１０１が配置される測定後ラック保持部４ｂと、測定前ラック保持部４ａから測定後ラック保持部４ｂにラック１０１を搬送する横送り部４ｃとを含む。検体搬送装置４は、測定前ラック保持部４ａから測定前のラック１０１を矢印Ｘ１方向に横送りして、所定の検体セット位置Ｐにサンプル容器１００を配置させる。また、検体セット位置Ｐで測定ユニット３による検体の吸引が行われた後、検体搬送装置４は、検体吸引済みのサンプル容器１００を保持するラック１０１を、矢印Ｘ１方向に横送りして測定後ラック保持部４ｂへと搬送する。

制御装置５は、図１に示すように、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる制御部５１（図２参照）と、表示部５２と、入力デバイス５３とを含んでいる。制御装置５は、測定ユニット３から送信された測定データを分析して赤血球数、白血球数、ヘモグロビン濃度を含む分析結果を生成する。また、表示部５２は、制御装置５によって得られた分析結果や、測定ユニット３のオーバーフロー検知時のエラー画面などを表示する機能を有する。

次に、測定ユニット３の構成について詳細に説明する。

図２に示すように、測定ユニット３は、ユニットカバー３ａの内部に流体回路１０、検出部２０、オーバーフロー検知部３０および検出回路４０を収容している。また、測定ユニット３は、測定ユニット３の底部を覆う平板状の底板３ｂ（図３参照）を有する。

図３に示すように、流体回路１０は、検体の吸引を行う吸引管１１と、４つの反応チャンバ１２と、流路１３ａ〜１３ｅと、廃液チャンバ１４とを含んでいる。流路１３ａは、吸引管１１と各反応チャンバ１２とを接続している。流路１３ｂは、各反応チャンバ１２と検出部２０とを接続している。流路１３ｃは、検出部２０と廃液チャンバ１４とを接続している。また、流路１３ｄは、各反応チャンバ１２の各々から液体を廃液チャンバ１４に排出するための排出管である。また、流路１３ｅは、廃液チャンバ１４に溜められた排液を装置外部の排液タンク（図示せず）に排出するための排出管である。そして、本実施形態では、測定ユニット３の下部（矢印Ｚ２方向側）には、流体回路１０のオーバーフローを検知するオーバーフロー検知部３０が配置されている。なお、流体回路１０には、各流路１３ａ〜１３ｅを介して液体を各部へ送液するためのポンプや流路切替を行うためのバルブ類が設けられているが、図３ではこれらの図示を省略している。

吸引管１１は、サンプル容器１００に収容された検体を吸引するために設けられている。図２に示すように、検体セット位置Ｐに配置されたサンプル容器１００は、測定ユニット３の内部に取り込まれて、吸引管１１によりサンプル容器１００内の検体が吸引される。検体の吸引が終了すると、サンプル容器１００は、検体セット位置Ｐでラック１０１に戻される。図３に示すように、吸引管１１により吸引された検体は、流路１３ａを介して４つの反応チャンバ１２にそれぞれ所定量ずつ供給される。

４つの反応チャンバ１２（ＷＢＣチャンバ、ＤＩＦＦチャンバ、ＮＲＢＣチャンバおよびＲＥＴチャンバ）は、大気開放された液体容器であり、それぞれ、流路１３ａ、流路１３ｂ、流路１３ｄおよび後述する送液管１５ａと接続されている。また、各反応チャンバは、血液を希釈する希釈液を収容した容器、血液を溶血させる溶血剤を収容した容器、及び血液に含まれる血球を染色する染色液を収容した容器にも、流路を介して接続されている。各反応チャンバ１２は、検体と所定の試薬（希釈液、溶血剤および染色液）とを混合するとともに、検体と試薬との混合液を所定温度で加温することによって反応させる機能を有する。これにより、各反応チャンバ１２は、それぞれ検出部２０による検出処理に適した検出用試料を調製するように構成されている。

各反応チャンバ１２では、それぞれ測定項目に応じた異なる試薬が供給されることにより、４種類の検出用試料が調製される。測定に際して、１回の測定で反応チャンバ１２に供給される液体の量は決まっており、各反応チャンバ１２では、供給された検体と試薬とによって所定量の検出用試料が調製されるように構成されている。調製された検出用試料の内、検出に必要な一部は、流路１３ｂを介して検出部２０に供給される。残りの検出用試料は、反応チャンバ１２の底部に接続された流路１３ｄを通じて廃液チャンバ１４に廃棄される。廃棄後、反応チャンバ１２には洗浄液が供給されて反応チャンバ１２内部が洗浄された後、流路１３ｄから洗浄液が廃棄される。その後、反応チャンバ１２では、次の検体の検出用試料の調製が開始される。

図４に示すように、反応チャンバ１２は、チャンバ本体１２２を備えている。チャンバ本体１２２の上部には、吸引管１１が挿入される挿入穴１２１が形成されている。チャンバ本体１２２の内部は空洞からなる貯留部１２０を構成している。チャンバ本体１２２の側面には、オーバーフロー液を排出するためのオーバーフローポート１２３が設けられている。オーバーフローポート１２３は、コネクタ１５０を介して送液管１５ａに連通している。貯留部１２０は、下方がテーパ状に形成されており、最下部には廃液を排出するための排出ポート１２５が設けられている。排出ポート１２５は、コネクタ１３２を介して流路１３ｄに連通している。また、テーパ部分には貯留部１２０内の測定試料を検出部（ＦＣＭ）２０へ供給するための供給ポート１２４が設けられている。供給ポート１２４は、コネクタ１３１を介して流路１３ｂに連通している。

ここで、本実施形態では、反応チャンバ１２の上部のコネクタ１５０に接続された送液管１５ａは、樹脂製のチューブからなる。送液管１５ａは、反応チャンバ１２から液体が溢れること（オーバーフロー）を防止するために設けられている。詳細には、送液管１５ａは、１回の測定で反応チャンバ１２に所定量の液体（検体、試薬および洗浄液）が供給されたときの液面高さＨ１よりも高い位置で、かつ、所定量の２倍の量（測定２回分の液体供給量）の液体が供給されたときの液面高さＨ２よりも低い高さ位置Ｈ３において、反応チャンバ１２と接続されている。本実施形態では、反応チャンバ１２のＷＢＣチャンバ（図３参照）には、１回の測定で、検体、希釈液、溶血財、染色液および洗浄液を含む計２０ｍｌの液体が供給されるように構成されている。送液管１５ａは、このＷＢＣチャンバに３０ｍｌの液体が供給されたときの液面高さに接続されている。このため、測定中に、流路（排出管）１３ｄが詰まってＷＢＣチャンバから液体の排出ができなくなった場合には、次の測定で所定量（２０ｍｌ）の液体（検体および試薬）が反応チャンバ１２に供給されると、チャンバ内の液体量は４０ｍｌとなり、液面高さが送液管１５ａを超え、送液管１５ａの接続位置を超える分の液体が送液管１５ａから排出される。したがって上記の構成によれば、排出管（流路１３ｄ）が完全に詰まった場合であれば、詰まりが生じた測定の次の測定でオーバーフローを検知することができ、迅速にオーバーフローを検知することができる。

図３に示すように、送液管１５ａは、４つの反応チャンバ１２にそれぞれ接続されるとともに、二股のＹ継手などを用いて２本ずつ合流している。合流した後の２本の送液管１５ｂは、各反応チャンバ１２よりも下方（矢印Ｚ２方向）に設置されたオーバーフロー検知部３０の後述する貯留容器３２まで延びている。この結果、各反応チャンバ１２からのオーバーフロー液は、水頭差によって送液管１５ａおよび１５ｂを介してオーバーフロー検知部３０の貯留容器３２に導かれる。

検出部２０は、反応チャンバ１２から流路１３ｂを介して送液された検出用試料を測定する機能を有する。検出部２０は、半導体レーザを使用したフローサイトメトリー法により、検出用試料に含まれる測定対象成分の検出を行う。また、検出部２０で得られた検出結果は、検体の測定データ（測定結果）として、制御装置５（図２参照）に送信される。検出処理が終了すると、検出部２０に送られた検出用試料は、流路１３ｃを介して廃液チャンバ１４に送られる。

廃液チャンバ１４は、流路１３ｃ、流路１３ｄおよび流路１３ｅに接続されているとともに、送液管１５ｃ（図３の破線参照）に接続されている。廃液チャンバ１４は、廃液チャンバ１４内の液体の液面高さが所定量を超えると、定期的に廃液チャンバ１４の底部に接続された流路１３ｅから液体が排出されるように構成されている。廃液チャンバ１４から排出された廃液は、装置外部に接続された廃液タンク（図示せず）に溜められる。また、送液管１５ｃは、各反応チャンバ１２に接続された送液管１５ａと同様に、廃液チャンバ１４内の所定の高さ位置に接続されている。送液管１５ｃは、廃液チャンバ１４内の液面高さが所定の上限を超えたときに、その超えた分の液体をオーバーフロー検知部３０の貯留容器３２に導くように構成されている。

このように、測定ユニット３内部では、４つの反応チャンバ１２に接続された２本の送液管１５ｂと、廃液チャンバ１４に接続された１本の送液管１５ｃとが、オーバーフロー検知部３０に液体を導くように設けられている。これにより、各チャンバ（反応チャンバ１２、廃液チャンバ１４）の排出管（流路１３ｄおよび流路１３ｅ）の詰まりに起因してオーバーフローが発生した場合には、オーバーフロー検知部３０でオーバーフローの発生を検知することが可能である。なお、各チャンバ以外でも、流路の破損、流路とチャンバとの接続不良、および、バルブの故障などに起因して、流路から液漏れが発生する場合がある。このようなオーバーフロー以外の漏液は、底板３ｂに滴下する。本実施形態では、オーバーフロー検知部３０は、底板３ｂに滴下した漏液の検知も行うことが可能に構成されている。

図５および図６に示すように、本実施形態では、オーバーフロー検知部３０は、固定板３１と、樹脂製の貯留容器３２と、一対の電極３３ａおよび３３ｂと、クランプ部３４とを含んでいる。オーバーフロー検知部３０は、固定板３１がユニットカバー３ａ（図１参照）の内側面に取り付けられることにより、底板３ｂの上方（矢印Ｚ１方向）の所定位置に設けられている。つまり、オーバーフロー検知部３０は、下面３２ｃ（図６参照）側が底板３ｂから浮いた状態で固定されている。また、固定板３１には、貯留容器３２と、クランプ部３４とが固定されている。

貯留容器３２は、平面的に見て長方形状を有し、外周を取り囲む高さＨ４の側部３２ａと内底面（上面）３２ｂとを有する凹状の樹脂部材である。これにより、貯留容器３２は、内部に送液管１５ｂおよび１５ｃから導かれた液体を貯留することが可能である。貯留容器３２の内底面（上面）３２ｂの平面積は、略Ｗ１×Ｄ１（後述する液体導入部３６を含む）であり、底板３ｂの平面積よりも小さい（図３参照）。この貯留容器３２の内底面積は、たとえば反応チャンバ１２の送液管１５ａの接続位置（高さＨ３）と液面高さＨ２との差分に相当する液量で十分に液体を検出できる程度に小さい。

一対の電極３３ａおよび３３ｂは、貯留容器３２内部において、長手方向の一方側（矢印Ｔ１方向側）に寄った位置に所定の間隔を隔てて設けられている。一対の電極３３ａおよび３３ｂの上端には、それぞれ、端子部３３ｃが設けられている。この端子部３３ｃには、電極３３ａおよび３３ｂを検出回路４０（図７参照）と接続するためのケーブル４１ａおよび４１ｂがそれぞれ接続されている。なお、図５に示すように、このケーブル４１ａおよび４１ｂは、分岐して、電極３３ａおよび３３ｂの上方に設置された抵抗３５にも接続されている。オーバーフロー検知部３０は、後述するように、この一対の電極間の電気特性の変化に基づいて液体を検知することが可能なように構成されている。また、オーバーフロー検知部３０は、一対の電極間の電気特性の変化に基づいてケーブル４１ａの断線も検知可能なように構成されている。

本実施形態では、一対の電極３３ａおよび３３ｂは、それぞれ、貯留容器３２を上下に貫通して貯留容器３２の上面３２ｂ側と下面３２ｃ側との両側に露出している。具体的には、図６に示すように、電極３３ａおよび３３ｂは、貯留容器３２の下面３２ｃから上方に貫通する金属製のボルト３３ｄと、貯留容器３２の上面３２ｂ側でボルト３３ｄに螺合する金属製のロックスペーサ３３ｅとにより構成されている。電極３３ａおよび３３ｂは、ボルト３３ｄと、ロックスペーサ３３ｅとにより、それぞれ貯留容器３２に固定（締結）されている。これにより、一対の電極３３ａおよび３３ｂは、オーバーフロー検知部３０は、貯留容器３２内の液体を検知する検知部として機能するとともに、底板３ｂに滴下した液体を検知する検知部としても機能する。すなわち、電極３３ａおよび３３ｂにより、貯留容器３２の上面３２ｂ側で、各チャンバのオーバーフロー液を検知することが可能である。また、電極３３ａおよび３３ｂにより、貯留容器３２の下面３２ｃ側で、オーバーフロー以外の底板３ｂに滴下した漏液を検知することが可能である。なお、電極３３ａおよび３３ｂが金属製の底板３ｂを介して電気的に接続されることがないよう、オーバーフロー検知部３０は、電極３３ａおよび３３ｂの下端部が、底板３ｂに滴下した漏液を検知可能な距離Ｄ２だけ底板３ｂから上方（矢印Ｚ１方向）に離間するように配置されている。

図６に示すように、貯留容器３２の上面３２ｂにおいて、長手方向の他方側（矢印Ｔ２方向側）には、内底面３６ａが他の部分（上面３２ｂ）よりも高さＨ５だけ低くなった液体導入部（凹部）３６が形成されている。したがって、液体導入部３６は、貯留容器３２内で、一対の電極３３ａおよび３３ｂの間の位置から外れた位置に設けられている。また、送液管１５ｂ（１５ｃ）の先端が液体導入部３６の近傍（直上）に配置されており、送液管１５ｂ（１５ｃ）からの液体が液体導入部３６に導かれるように構成されている。ここで、一度オーバーフローが発生すると、送液管１５ｂ（１５ｃ）内には、液体が僅かに残留することがある。そのため、オーバーフローが発生した場合であって、貯留容器３２内の液体を除去した後に、この残留した液体が送液管１５ｂ（１５ｃ）の先端から垂れてくることがある。そこで、本実施形態では、残留した液滴が電極３３ａ（３３ｂ）に触れてオーバーフローを誤検知することのないように、このような僅かな残留液滴を高さＨ５の凹部内に溜めることによって、残留液滴が電極３３ａ（３３ｂ）側に到達するのを回避している。したがって、液体導入部３６の高さＨ５の大きさは、ごく小さくてよく、貯留容器３２の側部３２ａの高さＨ４よりも小さい。

また、クランプ部３４は、液体導入部３６の上方の位置に配置されている。クランプ部３４は、貫通孔３４ａを有し、平面的に見て矩形状の環状形状を有する。クランプ部３４の貫通孔３４ａ内には、上記の３本の送液管（１５ｂおよび１５ｃ）が通される。クランプ部３４は、送液管１５ｂおよび１５ｃの先端が液体導入部３６の近傍の位置から外れないように、送液管１５ｂおよび１５ｃを束ねて保持する機能を有する。

図７に示すように、検出回路４０は、２つの比較器４２および４３を含んでいる。上記の通り、オーバーフロー検知部３０の一対の電極３３ａおよび３３ｂは、それぞれケーブル４１ａおよび４１ｂを介して検出回路４０に電気的に接続されている。

比較器４２および比較器４３は、＋端子に入力された電圧と−端子に入力された電圧とを比較して、比較結果に応じた出力信号をそれぞれ出力端子ＡおよびＢに出力する。具体的には、比較器４２および比較器４３は、＋端子に入力された電圧の方が大きい場合には、Ｈレベル信号（ハイレベルの信号）を出力し、−端子に入力された電圧の方が大きい場合にはＬレベル信号（ローレベルの信号）を出力する。比較器４２の＋端子と比較器４３の−端子とには、それぞれ、基準電圧Ｖ_ｒｅｆ１と、Ｖ_ｒｅｆ２とが入力されている。

ケーブル４１ａを介して検出回路４０に接続された電極３３ａは、比較器４２の−端子と、比較器４３の＋端子とに接続されている。また、電極３３ａは、抵抗４５を介して電源４４（電圧Ｅ）に接続されている。また、上記の通り、電極３３ａのケーブル４１ａと電極３３ｂのケーブル４１ｂとは、抵抗３５を介して接続されている。電極３３ｂは、ケーブル４１ｂを介してグランド４６に接続されている。また、貯留容器３２は樹脂製の絶縁体であり、オーバーフローが発生しない限り、電極間は絶縁されている。

比較器４２の−端子と、比較器４３の＋端子とに入力される電圧Ｖ_ｉｎは、オーバーフロー検知部３０（抵抗３５）の抵抗値と、抵抗４５の抵抗値とによって定まる。オーバーフローもケーブル４１ａの断線も発生してない場合（通常時）の電圧を、Ｖ_ｉｎ＝Ｖ_０とする。電圧Ｖ_０は、電圧Ｅを抵抗４５の抵抗値Ｒ１と抵抗３５の抵抗値Ｒ２とにより抵抗分割した電圧値（Ｖ_０＝Ｅ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））になる。本実施形態では、電圧Ｖ_０がＶ_ｒｅｆ１＞Ｖ_０＞Ｖ_ｒｅｆ２の関係を満たすように、抵抗４５の抵抗値Ｒ１および抵抗３５の抵抗値Ｒ２が設定されている。

ここで、オーバーフローが発生すると、電極３３ａおよび３３ｂの間が液体によって導通される。なお、検体（血液）や試薬を含む液体は、高い電解質濃度を有する。このため、抵抗３５と、液体による導通部分の抵抗成分とを含むオーバーフロー検知部３０の全抵抗を考えると、オーバーフロー発生時のオーバーフロー検知部３０の抵抗値の大きさは、オーバーフロー発生前（抵抗３５の抵抗値Ｒ２のみ）よりも小さくなる。この結果、上記抵抗分割の式における抵抗値Ｒ２に対応する抵抗値が小さくなることから、比較器４２および４３に入力される電圧Ｖ_ｉｎが低下するため、オーバーフロー発生時の電圧は、Ｖ_ｉｎ＝Ｖ_Ｌ（＜Ｖ_０）となる。

また、ケーブル４１ａの断線が発生した場合には、グランド４６に至る回路部分が切断されることになるから、電圧Ｖ_ｉｎは電源４４の電圧Ｅとなる。つまり、断線時の電圧は、Ｖ_ｉｎ＝Ｅ＝Ｖ_Ｈ（＞Ｖ_０）となる。

この関係を利用して、基準電圧Ｖ_ｒｅｆ１および基準電圧Ｖ_ｒｅｆ２は、Ｅ（Ｖ_Ｈ）＞Ｖ_ｒｅｆ１＞Ｖ_０＞Ｖ_ｒｅｆ２＞Ｖ_Ｌの関係を満たすように設定されている。

したがって、オーバーフローもケーブルの断線も発生していない場合（Ｖ_ｉｎ＝Ｖ_０）には、比較器４２からＨレベル信号（Ｖ_ｒｅｆ１＞Ｖ_０）が出力端子Ａに出力され、比較器４３からＨレベル信号（Ｖ_０＞Ｖ_ｒｅｆ２）が出力端子Ｂに出力される。

オーバーフローが発生した場合（Ｖ_ｉｎ＝Ｖ_Ｌ）には、比較器４２からＨレベル信号（Ｖ_ｒｅｆ１＞Ｖ_Ｌ）が出力端子Ａに出力され、比較器４３からＬレベル信号（Ｖ_ｒｅｆ２＞Ｖ_Ｌ）が出力端子Ｂに出力される。

一方、ケーブル４１ａの断線が発生した場合（Ｖ_ｉｎ＝Ｖ_Ｈ）には、比較器４２からＬレベル信号（Ｖ_Ｈ＞Ｖ_ｒｅｆ１）が出力端子Ａに出力される。この場合には、オーバーフローの有無によらず比較器４３からＨレベル信号（Ｖ_Ｈ＞Ｖ_ｒｅｆ２）が出力端子Ｂに出力されることになる。

以上のようにして、検出回路４０は、出力端子Ａから出力された信号がＨレベル信号の場合に断線なしと判断し、出力端子Ａから出力された信号がＬレベル信号の場合に断線ありと判断する。また、検出回路４０は、断線がないこと（Ｖ_Ａ＝Ｈレベル）を前提として、出力端子Ｂから出力された信号がＨレベル信号である場合にオーバーフロー又は漏液なしと判断し、出力端子Ｂから出力された信号がＬレベル信号であればオーバーフロー又は漏液ありと判断する。

なお、この液体検知に関して、貯留容器３２内（オーバーフロー検知部３０の上面３２ｂ側）で液体が検知される場合と、底板３ｂ側（オーバーフロー検知部３０の下面３２ｃ側）で液体が検知される場合とで、違いはない。すなわち、検出回路４０は、貯留容器３２内に導かれたオーバーフローも、底板３ｂに滴下した漏液も、出力端子Ｂから出力された信号（Ｌレベル信号）に基づき同様に検知する。

検出回路４０は、オーバーフロー又は漏液を検知した場合および断線を検知した場合に、それぞれ制御装置５（図１参照）に通知するように構成されている。図８に示すように、測定ユニット３（検出回路４０）からオーバーフロー検知が通知された場合には、制御装置５は、表示部５２にオーバーフロー又は漏液を検知した旨のメッセージ（警告表示）Ｍ１を表示する。同様に、図９に示すように、測定ユニット３（検出回路４０）から断線検知が通知された場合には、制御装置５は、表示部５２にオーバーフロー検知部３０の断線を検知した旨のメッセージ（警告表示）Ｍ２を表示する。

さらに、オーバーフローまたは断線が検知された場合には、測定ユニット３は、流体回路１０の送液動作を停止するように構成されている。ユーザは、表示部５２に表示されたメッセージによってオーバーフローおよび断線の発生を認識することができ、速やかにサービススタッフによるメンテナンスを行うなどの対策をとることが可能である。メンテナンスによりオーバーフローまたは断線の原因が解消されれば、復帰処理後、流体回路１０の送液動作を開始することが可能となる。

本実施形態では、上記のように、血液分析装置１は、規定量を超えて貯留された反応チャンバ１２内の液体を送液する送液管１５ａおよび１５ｂを備えている。排出管（流路１３ｄ）の詰まりが発生して正常に液体を排出できなくなると、その後に供給される液体によって反応チャンバ１２内の液体が規定量を超え、液体が送液管１５ａおよび１５ｂによって送液され、電極３３ａおよび３３ｂによって検知される。したがって、本実施形態の測定ユニット３によれば、排出管の詰まりが発生したことが迅速に検知され、詰まりの除去を迅速に行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、反応チャンバ１２が４つ設けられるとともに、４つの反応チャンバ１２の各々には、それぞれ、規定量を超えて貯留された反応チャンバ１２内の液体を反応チャンバ１２の外部に送液する送液管１５ａおよび１５ｂが接続されている。また、オーバーフロー検知部３０は、４つの反応チャンバ１２の各々から、それぞれ送液管１５ａおよび１５ｂを通じて液体が送液されたか否かを検知するように構成されている。このように構成すれば、複数の反応チャンバ１２における排出管の詰まり（流路１３ｄ）を共通の電極３３ａ（３３ｂ）によって検知することができ、部品点数の削減とコスト低減を実現することができる。

また、本実施形態では、上記のように、血液分析装置１は送液管１５ａおよび１５ｂを通じて送液された液体を貯留する貯留容器３２を備え、電極３３ａ（３３ｂ）は、貯留容器３２内に設けられている。このように構成すれば、送液管１５ａおよび１５ｂを通じて送液された液体が装置外部に漏れ出すことを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、貯留容器３２は、送液管１５ａおよび１５ｂから滴下した液体を受ける液体導入部３６を含み、電極３３ａ（３３ｂ）は、液体導入部３６から外れた位置に設けられている。一度でも送液管１５ａおよび１５ｂの中を液体が通ると、送液管１５ａおよび１５ｂの内部に僅かな液滴が残留することが考えられる。このため、上記のように、送液管１５ａおよび１５ｂから滴下した液体を受ける液体導入部３６から外れた位置に電極３３ａ（３３ｂ）を設けることにより、残留液滴を誤検知してしまうのを回避することができる。

また、本実施形態では、上記のように、貯留容器３２は樹脂からなる。このように構成すれば、液体検知後、貯留容器３２の液体を除去した後に、貯留容器３２に僅かに残留する残留物による腐食などの発生を防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、血液分析装置１は、反応チャンバ１２から漏れ出た液体を受ける底板３ｂを備え、貯留容器３２は、底板３ｂの上方に設けられている。そして、電極３３ａ（３３ｂ）は、貯留容器３２を上下に貫通して設けられており、底板３ｂに貯留された液体をも検知するように構成されている。このように構成すれば、送液管１５ａおよび１５ｂを通じて送液されたオーバーフロー液以外の漏液、例えば流路の接続不良によって漏れた液体も、底板３ｂに貯留して、電極３３ａ（３３ｂ）で検知することができる。これにより、少ない部品点数でより多くの異常を検知することができるようになる。

また、本実施形態では、上記のように、規定量は、１回の検体測定に用いられる検体及び試薬の総量であり、送液管１５ａは、反応チャンバ１２に規定量の液体が供給されたときの液面高さよりも上方で、かつ、反応チャンバ１２に規定量の２倍の液体が供給されたときの液面高さよりも下方の位置（高さＨ３）において反応チャンバ１２と接続されている。このように構成すれば、流路１３ｄの詰まりによって反応チャンバ１２内の液体排出ができなくなった場合に、次の測定のときには反応チャンバ１２内の液面高さが送液管１５ａの接続位置を超えることになるので、送液管１５ａの接続位置を超える分の液体が水頭差により送液管１５ａおよび１５ｂを通じて送液される。したがって、流路１３ｄの詰まりが発生してから遅くとも次の測定時にはオーバフローを検知することができ、原因を除去するための対策を迅速にとることができる。

また、本実施形態では、上記のように、電極３３ａおよび３３ｂ間の電気特性の変化に基づいて液体を検知するように構成されている。このように構成すれば、反応チャンバ１２における排出管（流路１３ｄ）の詰まりを容易に検知することができる。

また、本実施形態では、上記のように、オーバーフロー検知部３０は、電極３３ａに電圧を印加するケーブル４１ａの断線をも検知するように構成されている。このように構成すれば、反応チャンバ１２から送液された液体の検知だけでなく、ケーブル４１ａの断線をも検知することができるので、装置の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、血液分析装置１は、電極３３ａおよび３３ｂによって液体が検知された場合に、警告を出力する表示部５２を備える。このように構成すれば、反応チャンバ１２の排出管（流路１３ｄ）の詰まりが発生した場合に、排出管の詰まりの発生をユーザに警告することができる。

また、本実施形態では、上記のように、流体回路１０は、電極３３ａおよび３３ｂによって液体が検知されると、液体の供給を停止するように構成されている。このように構成すれば、反応チャンバ１２の排出管（流路１３ｄ）における詰まりが発生した場合に、送液が停止されるので、無駄になる液体の消費を最小限におさえることができるとともに、メンテナンスを容易にすることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、送液管を通じて送液した液体を貯留容器に貯留させるとともに、貯留容器に貯留された液体を電極（液体検知部）によって検知する構成を示したが、このような構成に限られない。例えば、送液管の途中に液体検知部を設けた構成であってもよい。この場合、送液管の排出側を廃液チャンバに接続しておくことで貯留容器を設けない構成とすることもでき、構成を簡素化することができる。

また、本実施形態では、一対の電極が、底板に滴下した液体の検知と、貯留容器内の液体との検知に共通して用いられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、底板に滴下した液体を検知する電極と、貯留容器内の液体との両方を検知する電極とをそれぞれ別個に設けてもよい。また、液体の検知に用いる電極は、一対（２つ）ではなく、３つ以上設けてもよい。

また、本実施形態では、一対の電極間の電気特性の変化に基づいて液体を検知するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、どのような方法で液体の検知を行ってもよい。たとえば、液体流入時の屈折率の変化に基づいて光学的に液体（オーバーフロー液）を検知してもよい。また、液体が貯留容器に流入したときの重量の変化に基づいて液体（オーバーフロー液）を検知してもよい。

また、本実施形態では、流体回路に４つの反応チャンバと１つの廃液チャンバとを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１つ〜３つまたは５つ以上の反応チャンバを設けてもよいし、２つ以上の廃液チャンバを設けてもよい。また、廃液チャンバを設けることなく、装置外の排液タンクに排出するように構成してもよい。

また、本実施形態では、１回の測定で供給される所定量の液体が反応チャンバに供給されたときの液面高さよりも上方で、かつ、所定量の２倍の液体が反応チャンバに供給されたときの液面高さよりも下方の位置に送液管を接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、反応チャンバの上端に送液管を接続して、反応チャンバから液体が溢れる場合にのみ液体が貯留容器に導かれるように構成してもよい。

また、本実施形態では、電極に接続されたケーブルの断線も検知するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ケーブルの断線を検知しなくともよい。

また、本実施形態では、貯留容器に液体導入部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、貯留容器に液体導入部を設けなくともよい。

また、本実施形態では、貯留容器内に高さＨ５だけ低い凹部からなる液体導入部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば図１０に示す変形例のように、傾斜面からなる液体導入部を設けてもよい。図１０では、貯留容器１３２内の一方側（矢印Ｔ１方向側）に一対の電極３３ａ（３３ｂ）が配置され、他方側（矢印Ｔ２方向側）に液体導入部１３６が配置されている。ここで、貯留容器１３２の一方側（矢印Ｔ１方向側）における上面（内底面）の高さＨ６よりも、貯留容器１３２の他方側（矢印Ｔ２方向側）における上面（内底面）の高さＨ７の方が小さくなるように貯留容器１３２の上面１３２ｂが傾斜することにより、液体導入部１３６が貯留容器１３２の上面１３２ｂの他の位置よりも下方に位置するように構成されている。このように構成しても、送液管１５ｂ（１５ｃ）内の残留液滴を矢印Ｔ２方向側の液体導入部１３６に溜めることができるので、電極３３ａ（３３ｂ）が残留液滴を検知してしまうのを回避することが可能である。

また、本実施形態では、貯留容器が、外周を側部により取り囲まれた凹状形状に形成された例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、貯留容器を反応チャンバなどと同様の容器などにより構成してもよい。

また、本実施形態では、オーバーフローが検知された場合に表示部がエラーメッセージを表示するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、オーバーフローが検知された場合にスピーカーから警告音を出力させてもよいし、警告灯を点灯させてもよい。

また、本実施形態では、表示部を測定ユニットとは別体で設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、表示部が測定ユニットと一体で設けられていてもよい。

１ 血液分析装置
３ 測定ユニット
３ｂ 底板（受け皿）
１０ 流体回路（液体供給手段）
１２ 反応チャンバ（混合容器、第１混合容器、第２混合容器）
１４ 廃液チャンバ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ 送液管（第１送液管、第２送液管）
３２ 貯留容器
３３ａ、３３ｂ 電極（液体検知部）
３６ 液体導入部（凹部）
４１ａ ケーブル（電線）
５２ 表示部（出力部）

Claims (11)

1. 血液検体と試薬とを混合して測定試料を調製し、調製された測定試料を測定する血液分析装置であって、
   血液検体と試薬とを混合するための混合容器と、
   規定量を超えて貯留された前記混合容器内の液体を前記混合容器の外部に送液する送液管と、
   前記混合容器から前記送液管を通じて液体が送液されたか否かを検知する液体検知部と、を備える、血液分析装置。
2. 前記混合容器は、第１混合容器と第２混合容器とを含み、
   前記送液管は、規定量を超えて貯留された前記第１混合容器内の液体を前記第１混合容器の外部に送液する第１送液管と、規定量を超えて貯留された前記第２混合容器内の液体を前記第２混合容器の外部に送液する第２送液管とを含み、
   前記液体検知部は、前記第１混合容器から前記第１送液管を通じて液体が送液されたか否かを検知するとともに、前記第２混合容器から前記第２送液管を通じて液体が送液されたか否かをも検知するように構成されている、請求項１に記載の血液分析装置。
3. 前記送液管を通じて送液された液体を貯留する貯留容器をさらに備え、
   前記液体検知部は、前記貯留容器内に設けられている、請求項１または２に記載の血液分析装置。
4. 前記貯留容器は、前記送液管から滴下した液体を受ける凹部を含み、
   前記液体検知部は、前記凹部から外れた位置に設けられている、請求項３に記載の血液分析装置。
5. 前記貯留容器は樹脂からなる、請求項３または４に記載の血液分析装置。
6. 前記混合容器から漏れ出た液体を受ける受け皿をさらに備え、
   前記貯留容器は、前記受け皿の上方に設けられ、
   前記液体検知部は、前記貯留容器を上下に貫通して設けられており、前記受け皿に貯留された液体をも検知するように構成されている、請求項３〜５のいずれか１項に記載の血液分析装置。
7. 前記規定量は、１回の検体測定に用いられる検体及び試薬の総量であり、
   前記送液管は、前記混合容器に前記規定量の液体が供給されたときの液面高さよりも上方で、かつ、前記混合容器に前記規定量の２倍の液体が供給されたときの液面高さよりも下方の位置において前記混合容器と接続されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の血液分析装置。
8. 前記液体検知部は、複数の電極を備え、前記電極間の電気特性の変化に基づいて液体を検知するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の血液分析装置。
9. 前記液体検知部は、前記複数の電極の少なくとも一つに電圧を印加する電線を含み、この電線の断線をも検知するように構成されている、請求項８に記載の血液分析装置。
10. 前記液体検知部によって液体が検知された場合に、警告を出力する出力部を備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の血液分析装置。
11. 前記混合容器へ液体を供給する液体供給手段をさらに備え、
    前記液体供給手段は、前記液体検知部によって液体が検知されると、液体の供給を停止するように構成されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の血液分析装置。

Images