JP2013068432A - 自動分析装置及びその動作不良判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試料分注ユニットの吸引動作が適切に実行されたか否かを判別することができる自動分析装置及びその動作不良判定方法を提供する。
【解決手段】同一試料について複数回の吸引動作を実行する自動分析装置において、試料分注ユニットと、試料容器内の試料の液面を検出する液面センサと、連続する二回の吸引動作のうちの第１の吸引動作開始時に検出された液面高さｈ０及び試料吸引量から当該第１の吸引動作終了時の液面高さｈ１を演算する演算部と、演算部で演算された液面高さｈ１を記憶する記憶部と、第１の吸引動作に続く第２の吸引動作開始に検出された液面高さｈ２を第１の吸引動作終了時の液面高さｈ１と比較し、両液面高さｈ１、ｈ２の差が予め設定した閾値ｄを超えるか否かで第１又は第２の吸引動作の不良の有無を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、同一試料について複数回の吸引動作を実行する自動分析装置及びその試料吸引動作の不良の有無を判定する動作不良判定方法に関する。

患者の血液や尿等の生体試料の成分を分析する臨床検査は、試料と試薬との反応液の色の変化を吸光度変化として測定し、目的成分の定性・定量分析をする方式が一般的である。こうした臨床検査に用いられるのが自動分析装置であるが、この自動分析装置には、試料分注動作中に静電容量を用いた液面センサで試料容器内の試料の液面位置を検出して試料の吸引動作を実行する機能を備えたものがある（特許文献１参照）。

特開２００９−５８３２３号公報

近年、臨床検査では、検査結果の妥当性の証明に対する要求が強まってきていて、検査工程の自動化が普及した現在に至っては、検査に用いられる自動分析装置の各部の動作が正しく実行されているか否かをチェックすることが求められつつある。

しかしながら、病院等の臨床検査に供される血液等の生体試料やその由来となる患者は多様である。例えば、試料の種類やその由来となる患者によって試料容器内の試料の液面状態も様々であり、液面が露出しているものもあれば積層した泡で液面が被覆されているものもある。また、液面上に積層する泡の厚みも一様ではない。

静電容量式の液面センサで試料の液面を検出する場合、液面上の泡を液面として検出する結果、試料の液体部分ではなく泡部分を吸引してしまったり、試料の吸引量にばらつきが生じたりし得る。試料の吸引動作においては、分注する試料の質及び量の双方が適切であることが求められる。

本発明の目的は、試料分注ユニットの吸引動作が適切に実行されたか否かを判別することができる自動分析装置及びその動作不良判定方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、同一試料について複数回の吸引動作を実行する自動分析装置において、試料分注ユニットと、試料容器内の試料の液面を検出する液面センサと、連続する二回の吸引動作のうちの第１の吸引動作開始時に検出された液面高さ及び試料吸引量から当該第１の吸引動作終了時の液面高さを演算する演算手段と、前記演算手段で演算された液面高さを記憶する記憶手段と、前記第１の吸引動作に続く第２の吸引動作開始時に検出された液面高さを前記第１の吸引動作終了時の液面高さと比較し、両液面高さの差が予め設定した閾値を超えるか否かで前記第１又は第２の吸引動作の不良の有無を判定する動作不良判定手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、試料分注ユニットの吸引動作が適切に実行されたか否かを判別することができる。

本発明を適用する自動分析装置の一構成例を表す概略図である。 動作不良判定手段による動作不良判定処理を含めた制御装置による分析装置の試料吸引動作の制御手順の一例を表すフローチャートである。 試料の状態及びそれに応じた試料吸引動作の挙動の第１の例を模式的に例示した図である。 試料の状態及びそれに応じた試料吸引動作の挙動の第２の例を模式的に例示した図である。 試料の状態及びそれに応じた試料吸引動作の挙動の第３の例を模式的に例示した図である。 試料の状態及びそれに応じた試料吸引動作の挙動の第４の例を模式的に例示した図である。 試料の状態及びそれに応じた試料吸引動作の挙動の第５の例を模式的に例示した図である。 試料の状態及びそれに応じた試料吸引動作の挙動の第６の例を模式的に例示した図である。 同一試料を対象として吸引量の異なる３種類の吸引動作をした場合の圧力と時間の関係を示す説明図である。 動作不良判定手段で動作不良ありと判定された旨を報知する報知手段の一例を表す模式図である。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明を適用する自動分析装置の一構成例を表す概略図である。

図１に示した自動分析装置は、臨床検査に供される生体試料の特定成分の定性分析及び定量分析を行うものであり、同一試料について複数回の吸引動作を実行し得るものである。この自動分析装置は、試料の分析処理を実行する分析装置２と、この分析装置２の動作を制御する制御装置１とを備えており、分析装置２と制御装置１とはインターフェース３を介して接続している。

制御装置１は、入力操作を行うための入力部４と、各種演算処理を実行する演算部５と、分析装置２の動作を制御する制御部６と、各種データを記憶する記憶部７と、後述する動作不良判定処理を実行する判定部１８と、各種データや後述するアラーム等を表示する表示部１９とを備えている。

分析装置２は、試料容器８と、この試料容器８の試料を分注する試料分注ユニット９と、多数の試薬ボトル１２を収容した試薬ディスク１３と、試薬ボトル１２の試薬を分注する試薬分注ユニット１４と、試料と試薬を混合する反応容器１０と、この反応容器１０を浸漬するための水を保持する恒温槽１７と、反応容器１０内の試料及び試薬を攪拌する撹拌機構１６と、反応容器１０内の試料及び試薬の混合液の吸光度を測定する測光ユニット１１とを備えている。

試料分注ユニット９には、サンプルプローブ２４と、このサンプルプローブ２４に試料容器８内の試料を吸い込んだりサンプルプローブ２４に吸い込んだ試料を反応容器１０に吐出したりする試料分注シリンジ２１と、試料容器８内の試料の液面を検出する液面センサ（図示せず）を有する液面検出ユニット２３とが備わっている。液面センサとしては、例えばサンプルプローブ２４と試料との間の静電容量の変化を検出する一般的な静電容量式のものを用いることができる。また、サンプルプローブ２４と試料分注シリンジ２１との間には、試料分注ユニット９による試料の吸引圧力を測定する圧力センサ２２が設けられている。

分析装置２の動作は、インターフェース３を介して制御装置１の制御部６によって制御される。分析装置２による試料測定の基本動作を説明すると、制御装置１は、まず液面検出ユニット２３を備えた試料分注ユニット９を駆動して、試料容器８から必要量の試料をサンプルプローブ２４内に吸引する。そして、サンプルプローブ２４内に吸引された試料を反応容器１０に吐出する。同様に、制御装置１は、試薬分注ユニット１４を駆動して、試薬ボトル１２から必要量の試薬を試薬分注ユニット１４のプローブ１５内に吸引し反応容器１０へ吐出する。次に、制御装置１は、撹拌機構１６を駆動して反応容器１０内の試料を試薬とともに撹拌した後、反応容器１０内の液体、すなわち試料及び試薬の混合液の吸光度を測光ユニット１１で測定し、測光ユニット１１から入力したデータを演算部５で測定結果に換算する。取得された測定結果は記憶部７に記憶されるとともに、必要に応じて表示部１９に表示させることも可能である。また、特に図示していないが、制御装置１にプリンターや記録手段等の出力装置を接続し、出力装置を介して各種データを紙や記憶媒体に適宜出力することもある。

図２は判定部１８による動作不良判定処理を含めた制御装置１による分析装置２の試料吸引動作の制御手順の一例を表すフローチャートである。

図２のフローチャートでは、１つの同一試料に対して２項目を測定する場合の手順を表しており、１項目目の測定に係る第１の吸引動作と２項目目の測定に係る第２の吸引動作の実行手順を含んでいる。

＜ステップ１−ステップ３＞
図２の手順を開始すると、制御装置１は、まず１項目目の測定に伴って試料分注ユニット９を駆動し、サンプルプローブ２４を試料容器８内に入れて下降させ（ステップ１）、サンプルプローブ２４の先端（開口部）を試料容器８内の試料の液面に接触させる（ステップ２）。液面センサからの検出信号によってサンプルプローブ２４の先端が試料の液面に接触したことを認識したら、制御装置１は、液面センサの検出信号と試料分注ユニット９への動作指令値とを基に認識した試料液面の高ｈ０を記憶部７に記憶する（ステップ３）。

＜ステップ４−ステップ６＞
また、液面センサからの検出信号によってサンプルプローブ２４の先端が試料の液面に接触したことを認識したら、制御装置１は、サンプルプローブ２４の下降動作を停止させる（ステップ４）。このとき、液面検知を認識してからサンプルプローブ２４の下降停止を指令するまで、及び下降停止を指令してからサンプルプローブ２４の下降動作が実際に停止するまでにそれぞれ微小な応答遅れがあるため、下降動作の停止指令があってから微小距離だけサンプルプローブ２４は下降する（後の図３等における「サンプルプローブ停止距離」参照）。

続いて、制御装置１は、試料分注ユニット９に試料の第１の吸引動作（吸引量＝Ｖ１）を実行させるとともに、圧力センサ２２からの検出信号を入力して第１の吸引動作中の圧力変化量ｐ１（後の図９参照）を計測し（ステップ５）、計測した圧力変化量ｐ１を記憶部７に記憶する（ステップ６）。第１の吸引動作による試料の吸引量Ｖ１は１項目目の測定に伴って予め設定された値であり、設定に応じて試料分注シリンジ２１の動作を指令したら試料分注シリンジ２１の動作を停止して第１の吸引動作を完了する。

＜ステップ７＞
このステップは、前述した動作不良判定処理のうちの一つであり、第１の吸引動作の終了時に試料の液面が有るか否か（サンプルプローブ２４の先端が試料の液面に接触していることが液面センサからの信号を基に認識されるか否か）を判定する手順である。本ステップにおいて、サンプルプローブ２４が試料液面から離れていて“液面無し”と判定された場合には、第１の吸引動作が不適切であると判定し、ステップ２１へ移ってアラームを発生させて本図の手順を終了する。一方、“液面有り”と判定された場合には、続くステップ８へ手順を移す。

なお、本ステップで“液面なし”と認識されるに至る事象としては、例えばステップ３の実行時に試料液面の上部に泡の層があって実際の液面ではなく泡の層の表面が同ステップで液面として検出され、かつ、第１の吸引動作で泡を吸引した結果、或いは第１の吸引動作中に泡が弾けて泡の層が消滅又は厚みを大きく減らした結果、第１の吸引動作終了時に液面が検出されなくなるような場合がある。このような場合、第１の吸引動作では所要量の試料が吸引できていないため、例えば図１０に例示したように、表示部１９の表示画面２０に「試料が泡立っています」或いは「吸引動作が正常に行われませんでした」等のアラーム３１を表示する。但し、アラームは吸引動作が正常に行われなかったこと又はその理由を操作者に報知するものであるため、このような文字表示による警告の他、音声、警告音、警告灯等も適用され得る。

＜ステップ８−ステップ９＞
ステップ７で“液面有り”と判定された場合、制御装置１は、第１の吸引動作終了時における試料液面の高さｈ１を演算部５で算出するとともに、算出した液面の高さｈ１を記憶部７に記憶し（ステップ８）、試料分注ユニット９を駆動して、第１の吸引動作でサンプルプローブ２４に吸い込んだ試料を反応容器１０に吐出する（ステップ９）。

ステップ８における試料液面の高さｈ１の算出は、例えば次の（式１）による。
ｈ１＝ｈ０−（Ｖ１／Ｓ）・・・（式１）
ここで、ｈ０は記憶部７から読み出した第１の吸引動作開始前の試料の液面高さｈ０（検出値）、Ｓは試料容器８の水平断面の断面積、Ｖ１は第１の吸引動作における試料の吸引量（設定値）である。

＜ステップ１０−ステップ１２＞
続いて２項目目の試料吸引動作（第２の吸引動作）の準備に移るが、ステップ１０−１２は第１の吸引動作に伴うステップ１−ステップ３に対応している。すなわち、制御装置１は、サンプルプローブ２４を試料容器８内に入れて下降させて（ステップ１０）、サンプルプローブ２４の先端を試料容器８内の試料の液面に接触させ（ステップ１１）、認識した試料液面の高ｈ２を記憶部７に記憶する（ステップ１２）。

＜ステップ１３＞
このステップ１３も、前述した動作不良判定処理のうちの一つである。本ステップでは、判定部１８で、第２の吸引動作開始前に、第１の吸引動作終了時の試料液面の高さｈ１と第２の吸引動作開始前の試料液面の高さｈ２を比較し、高さｈ２が高さｈ１から変化していないか否かを判定する。具体的には、液面高さｈ１，ｈ２の差が予め設定したしきい値ｄよりも小さいかどうかの判定であり、本実施の形態においては次の（式２）で表される条件を満たすか否かを判定する。

｜ｈ１−ｈ２｜＜ｄ・・・（式２）
ここで、しきい値ｄは、例えば液面センサに固有の検出誤差と試料分注ユニット９の動作誤差の和で定めた許容誤差を採用することができる。

液面高さｈ１，ｈ２の間にしきい値ｄ以上の差があって本ステップの判定が満たされない場合には、試料液面上の泡の層の存在等によって第１の吸引動作に動作不良があって正常に試料が吸引されなかったと判定し、ステップ２１へ移って図１０のようなアラームを出して本図の手順を終了する。一方、液面高さｈ１，ｈ２の差がしきい値ｄよりも小さく本ステップの判定が満たされた場合には、続くステップ１４へ手順を移す。

なお、本ステップを満たさない状態に至る事象としては、例えば第１の吸引動作終了以降に試料液面上の泡が弾けて泡の層が消滅又は厚みを大きく減らした場合、第１の吸引動作終了時に試料液面上の試料液面方向の泡の分布に偏りがあって本ステップまでに泡の層の表面が平坦に変化した場合等が考えられる。前者の場合はｈ１＞ｈ２となるが、後者の場合にはｈ１＜ｈ２となる場合もある。このように、液面高さｈ１，ｈ２のどちらが大きいかの情報を基に、ステップ１３の判定が満たされない状態に至った事象を分析し得るの、したがって、例えば、第１の吸引動作終了時の液面高さｈ１が大きいときは第２の吸引動作に、第２の吸引動作開始時の液面高さｈ２が大きいときは第２の吸引動作に動作不良があったと判定する等、ｈ１，ｈ２の大小関係から第１及び第２の吸引動作のどちらに動作不良があったのか、或いは第１又は第２の吸引動作にどのような不良原因が考えられるのか等といった付加情報を、アラーム３１で併せて報知したり記憶部７に記憶したりすることもできる。

＜ステップ１４−ステップ１６＞
続くステップ１４−１６は第１の吸引動作に伴うステップ４−ステップ６に対応している。すなわち、制御装置１は、サンプルプローブ２４の下降動作を停止させ（ステップ１４）、試料分注ユニット９に試料の第２の吸引動作（吸引量＝Ｖ２）を実行させるとともに、圧力センサ２２からの検出信号を入力して第２の吸引動作中の圧力変化量ｐ２（後の図９等参照）を計測し（ステップ１５）、計測した圧力変化量ｐ２を記憶部７に記憶する（ステップ１６）。第２の吸引動作による試料の吸引量Ｖ２は２項目目の測定に伴って予め設定された値である。

＜ステップ１７＞
このステップ１７は第１の吸引動作後の上記ステップ７に対応している。すなわち、本ステップも前述した動作不良判定処理のうちの一つであり、第２の吸引動作の終了時に試料の液面が有るか否か（サンプルプローブ２４の先端が試料の液面に接触していることが液面センサからの信号を基に認識されるか否か）を判定する手順である。本ステップにおいて、サンプルプローブ２４が試料液面から離れていて“液面無し”と判定された場合には、第２の吸引動作が不適切であると判定し、ステップ２１へ移って図１０のようなアラームを発生させて本図の手順を終了する。一方、“液面有り”と判定された場合には、続くステップ１８へ手順を移す。

なお、本ステップで“液面なし”と認識されるに至る事象としては、例えばステップ１２の実行時にも試料液面の上部に泡の層が残存していて実際の液面ではなく泡の層の表面が同ステップで液面として検出され、かつ、第２の吸引動作で泡を吸引した結果、或いは第２の吸引動作中に泡が弾けて泡の層が消滅又は厚みを大きく減らした結果、第２の吸引動作終了時に液面が検出されなくなるような場合がある。

＜ステップ１８＞
このステップ１８は第１の吸引動作後の上記ステップ８に対応している。すなわち、制御装置１は、第２の吸引動作終了時における試料液面の高さｈ３を演算部５で算出するとともに、算出した液面の高さｈ３を記憶部７に記憶する。

本ステップの試料液面の高さｈ３の算出は、例えば次の（式３）による。
ｈ３＝ｈ２−（Ｖ２／Ｓ）・・・（式３）
ここで、ｈ２は記憶部７から読み出した第２の吸引動作開始前の試料の液面高さｈ２（検出値）、Ｓは試料容器８の水平断面の断面積、Ｖ２は第２の吸引動作における試料の吸引量（設定値）である。

＜ステップ１９＞
このステップ１９は、前述した動作不良判定処理のうちの一つである。本ステップは、第１の吸引動作中の圧力変化量ｐ１と第２の吸引動作中の圧力変化量ｐ２とを比較して両者の間に必要以上に差がないかどうかを判定するものであり、具体的には、圧力変化量ｐ１，ｐ２の差が予め設定したしきい値ｐ０よりも小さいかどうか、すなわち次の（式４）で表される条件を満たすか否かを判定する。

｜ｐ１−ｐ２｜＜ｐ０・・・（式４）
ここで、しきい値ｐ０は、例えば試料分注シリンジ２１の動作誤差等で定めた許容誤差を採用することができる。

圧力変化量ｐ１，ｐ２の間にしきい値ｐ０以上の差があって本ステップの判定が満たされない場合には、試料液面上の泡の層の存在等によって第１又は第２の吸引動作に不良があって正常に試料が吸引されなかったと判定し、ステップ２１へ移って図１０のようなアラームを出して本図の手順を終了する。一方、圧力変化量ｐ１，ｐ２の差がしきい値ｐ０よりも小さく本ステップの判定が満たされた場合には、続くステップ２０へ手順を移す。

なお、本ステップを満たさない状態に至る事象としては、例えば第１の吸引動作終了以降に試料液面上の泡が弾けて泡の層が消滅又は厚みを大きく減らした場合、第１の吸引動作終了時に試料液面上の試料液面方向の泡の分布に偏りがあって本ステップまでに泡の層の表面が平坦に変化した場合等が考えられる。前者の場合はｈ１＞ｈ２となるが、後者の場合にはｈ１＜ｈ２となる場合もある。このように、液面高さｈ１，ｈ２のどちらが大きいかの情報で、ステップ１３の判定が満たされない状態に至った事象を分析し得るので、ｈ１，ｈ２の大小関係から特定した当該事象を第１の吸引動作の不良原因の付加情報として警告とともに報知（例えば表示部１９に表示）又は記憶部７に記憶することもできる。

ここで、図９を用いてステップ１９の判定原理を説明する。図９は同一試料を対象として吸引量の異なる３種類の吸引動作（２．０μＬ、３．０μＬ、４．０μＬ）をした場合の圧力と時間の関係を示す説明図である。

図９に示したように、時間０で吸引を開始してから吸引動作が終了するまでの間は圧力が変化するが、吸引量が多いほど吸引開始時の圧力に戻り始めるまでの時間が大きくなる。すなわち、吸引量２．０μＬ，３．０μＬ，４．０μＬの各吸引動作における吸引開始から圧力が復帰し始めるまでの経過時間をＴ１，Ｔ２，Ｔ３とすると、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３となる。

一方、各グラフの最下点における圧力（圧力変化量すなわち圧力変化の最大幅）は、吸引量とは無関係にほぼ等しいことが分かる。すなわち、吸引量２．０μＬ，３．０μＬ，４．０μＬの各吸引動作における圧力変動線の最下点の値をＰ１，Ｐ２，Ｐ３とすると、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３となる。

したがって、本実施の形態のように同一試料に対して複数回の試料吸引動作を実行する場合、仮に試料吸引動作毎に吸引量が異なっても（図２の例で言えば、例えばＶ１＞Ｖ２であっても）、同一試料を対象にして実行する吸引動作はそれぞれ正常に実行されていれば圧力変化量は許容誤差の範囲で等しくなる。したがって、ある吸引動作中の圧力変化量を次の吸引動作中の圧力変化量と比較して、両者の差が許容誤差内であって上記式（４）の条件が満足されれば、両吸引動作は正常に実行されたと推定することができる。反対に、両吸引動作中の圧力変化量に許容誤差を超える差があって上記（式４）の条件が満たされない場合には、前後いずれか又は双方の吸引動作に不良があったものと推定できる。よって、ステップ１９の手順を実行することによって、第１及び第２の吸引動作の少なくともいずれかに吸引不良があったかどうかを判定することができる。

＜ステップ２０＞
このステップ２０は第１の吸引動作後の上記ステップ９に対応している。すなわち、制御装置１は、試料分注ユニット９を駆動して、第２の吸引動作でサンプルプローブ２４に吸い込んだ試料を反応容器１０に吐出する。

ステップ２０の手順を終えたら、制御装置１は図２の手順を終了する。但し、測定項目が３項目ある場合、制御装置１は、測定レシピに従ってさらに第３の吸引動作を続け、第２及び第３の吸引動作に関して図２のステップ７，１３，１７，１９に相当する動作不良判定処理を実行する。測定項目が４項目以上ある場合であっても、連続する２回の吸引動作（第３及び第４の吸引動作等）に関し、同じように図２のステップ７，１３，１７，１９に相当する動作不良判定処理を実行する。

ここで、病院等の臨床検査に供される血液等の試料やその由来となる患者は多様である。試料の種類やその由来となる患者によって試料容器内の試料の液面状態も様々であり、液面が露出しているものもあれば積層した泡で液面が被覆されているものもある。また、液面上に積層する泡の厚みも一様ではない。試料の状態及びそれに応じた試料吸引動作の挙動の第１−第６の例を図３−図８にそれぞれ模式的に例示する。

図３は試料液面上に泡の層がなく試料液面が露出した状態を表している。本図においては、吸引動作に伴って状態１→状態２→状態３と進捗していく例を表している。

本例の場合、吸引前の時点で試料液面が露出しているので、サンプルプローブ２４を下降させていく過程で液面センサによって検出される液面高さは試料液面（試料の液体部分の表面）である（状態１）。状態１は図２のフローチャートにおけるステップ３，１２の実行時の状態に相当し、ステップ３，１２で検出される試料液面の高さｈ０，ｈ２が状態１の図に表示した吸引前における試料液面の高さＨ１に相当する。

試料液面が検出されたらサンプルプローブ２４の下降動作を停止するが、サンプルプローブ２４の液面への接触が検出されてから実際にサンプルプローブ２４の下降動作が停止するまでにサンプルプローブ２４は微小距離（サンプルプローブ停止距離）だけ下降し、先端をサンプルプローブ停止距離だけ試料に差し込んで停止する結果、サンプルプローブ２４の先端の高さはＨ１よりも低位置の高さＨ２になる（状態２）。状態２は図２のフローチャートにおけるステップ４，１４の実行時の状態に相当する。

その後、状態２で試料吸引動作を開始して完了すると、試料容器８内の試料がサンプルプローブ２４に吸い込まれ、吸引量に応じて液位が下がる（状態３）。状態３は図２のフローチャートにおけるステップ５，１５の実行後の状態に相当し、ステップ８，１８で算出される試料液面の高さｈ１，ｈ３が状態３の図に表示した吸引後の試料液面高さＨ３に相当する。本例ではＨ３はＨ２よりも高位置である。

本例の吸引動作は理想的なものであり、試料吸引動作に問題はない。

例えば図２のフローチャートにおいて、第１の吸引動作が本例の状態で実行された場合、ステップ７の判定が満たされる。また、状態３の時点で液面上に泡の層がないので、ステップ８で算出される第１の吸引動作後の液面高さｈ１は、ステップ１２で算出される第２の吸引動作前の液面高さｈ２と理論上は許容誤差の範囲内で一致するため、ステップ１３の判定も満たされる。第２の吸引動作後のステップ１７の判定もステップ７と同様に満たされる。また、第１及び第２の吸引動作ともサンプルプローブ２４の先端が試料に浸漬した状態で完了するため、両吸引動作中の圧力変化量ｐ１，ｐ２は同じように推移するため、ステップ１９の判定も満たされる。すなわち、アラームが出されることなく、正常に図２の手順を実行し終えることができる。

図４及び図５は試料液面上に泡の層があって試料液面が泡で覆われた状態を表しており、特に図４の例は泡の層の厚さがサンプルプローブ停止距離と同程度の場合、図５の例は泡の層の厚さがサンプルプローブ停止距離よりも大きい場合を例示している。

図４及び図５の例のどちらであっても、吸引前の時点で試料液面が泡の層で覆われているため、サンプルプローブ２４を下降させていく過程で液面センサによって泡の層の表面の高さが液面高さＨ１として検出されてしまう（状態１）。そして、図４の例では実際の液面高さがサンプルプローブ２４の停止高さＨ２にほぼ一致（試料液面に先端を接触させた状態でサンプルプローブ２４の下降動作が停止）し、図５の例に至ってはサンプルプローブ２４の下降動作が停止してもなおプローブ先端が液面に到達しない（各状態２）。

その後、試料吸引動作を実行すると、図４の例では液面上の泡と表層の微量の試料を吸引し、図５の例では泡の層の大部分を吸引したとする。或いは、泡の層は吸引されて消滅する場合に限らず、泡が弾けて消滅する場合もある。いずれにしても、図４の例及び図５の例の双方において、吸引動作後にサンプルプローブ２４は液面にも泡の層にも接触していない（各状態３）。この場合、図４の例、図５の例とも当該吸引動作で主に泡を吸引した結果、所要量の試料を吸引できていない可能性が高い。

例えば図２のフローチャートにおいて、第１又は第２の吸引動作が図４又は図５の例の状態で実行された場合、吸引後に液面が検出されないのでステップ７又はステップ１７の判定が満たされず、アラームを伴って処理が中止される。

図６及び図７は試料液面上に泡の層があって試料液面が泡で覆われた状態を表しており、それぞれ状態１，２は図４及び図５の例の状態１，２と同じである。

図６及び図７の各例では、吸引動作後も依然として液面上に泡の層が残存しており、吸引後の泡の層の表面の高さＨ３が、図６の例では吸引前の液面高さＨ１（検出値）と吸引量（設定値）とから算出される吸引後の液面高さよりも依然として許容誤差の範囲を超えて高く、図７の例では算出される吸引後の液面高さにＨ３が偶然にほぼ一致するものとする。

図６及び図７の例の場合も、図４及び図５の例と同じく主に泡を吸引することから所要量の試料を吸引できていない可能性が高い。しかし、例えば図２の手順を適用しても、第１又は第２の吸引動作が図４又は図５の例の状態で実行されると、吸引後に液面が検出されるのでステップ７又はステップ１７の判定が満たされてしまうため、液面センサによる液面の有無の検出によってのみでは吸引エラーを認識することができない。

それに対し、本実施の形態の場合、図６の例に図２の手順を適用すると、ステップ７の判定は満たされるが、ステップ８で算出される吸引後の液面高さと実際の吸引後の泡の層の高さＨ３との間に許容誤差を超えた差があるため、第２の吸引動作に入る際にステップ１２でＨ３が試料の液面高さｈ２として検出され、ステップ１３の処理が実行される結果、ステップ１３の判定が満たされずにアラームを伴って処理が中止される。

一方、図７の例に図２の手順を適用した場合、ステップ７の判定が満たされ、ステップ８で算出される吸引後の液面高さが実際の吸引後の泡の層の高さＨ３に偶然一致するためステップ１３の判定をも満たされてしまう。仮に第２の吸引動作後に図４又は図５の状態３のようになった場合にはステップ１７の判定でエラーを認識して処理を中止し得るが、液面が検出された場合にはステップ１７の判定をも満たし得る。しかし、第１の吸引動作で主に泡を吸引したような場合、吸引初期の泡の層の有無、泡の層の厚み、及び液面とプローブ先端の位置関係等を含めて第２の吸引動作と条件が一致することは普通ないので、第１及び第２の吸引動作中の圧力変化量ｐ１，ｐ２の間に誤差の範囲を超えて差が生じるのが通常である。そのため、図７のような稀なケースでも、ステップ１９の判定でエラーを認識して処理を中止し得る。

以上のように、本実施の形態においては、静電容量式の液面センサでは単純に検出できないような試料吸引動作の不良を検出することができる。したがって、試料分注ユニットの吸引動作が適切に実行されたか否か、すなわち適正な質の試料が適正量だけ吸引できたか否かを判別することができ、測定結果の信頼性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、ステップ１３，１９の双方の処理を実行する例を図２で説明したが、ステップ１３，１９の処理はそれぞれ単独でも、静電容量式の液面センサでは単純に検出できないような試料吸引動作の不良を検出することができる。したがって、ステップ１３，１９のいずれかの処理を省略しても、従来に比べて測定結果の信頼性を向上させることができる。

なお、試料液面が泡の層で覆われていても、その泡の層が図８に示したようにサンプルプローブ停止距離に対して一定以上薄く、停止したサンプルプローブ２４の先端の高さＨ２が所要量の試料（液体成分）を吸引できるだけ液面よりも低位置になる場合には、図２の手順を適用しても、第１の吸引動作前に液面高さを検出してから第２の吸引動作前に液面高さを検出するまでの間に泡が弾けて泡の層の厚みが許容誤差を超えて薄くなるとステップ１３でエラー終了する場合こそあり得るが、さもなければ必要以上にエラー終了することはない。

５ 演算部（演算手段）
７ 記憶部（記憶手段）
９ 試料分注ユニット
１８ 判定部（動作不良判定手段）
２１ 試料分注用シリンジ
２２ 圧力センサ
２３ 液面出ユニット
２４ サンプルプローブ
３１ アラーム（報知手段）
ｄ 閾値
ｈ０−ｈ３ 液面高さ
Ｖ１，Ｖ２ 試料吸引量
ｐ１，ｐ２ 圧力変化量
ｐ０ 閾値

Claims (11)

1. 同一試料について複数回の吸引動作を実行する自動分析装置において、
   試料分注ユニットと、
   試料容器内の試料の液面を検出する液面センサと、
   連続する二回の吸引動作のうちの第１の吸引動作開始時に検出された液面高さ及び試料吸引量から当該第１の吸引動作終了時の液面高さを演算する演算手段と、
   前記演算手段で演算された液面高さを記憶する記憶手段と、
   前記第１の吸引動作に続く第２の吸引動作開始時に検出された液面高さを前記第１の吸引動作終了時の液面高さと比較し、両液面高さの差が予め設定した閾値を超えるか否かで前記第１又は第２の吸引動作の不良の有無を判定する動作不良判定手段と
   を備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１の自動分析装置において、
   前記分注ユニットによる試料の吸引圧力を測定する圧力センサと、
   前記圧力センサにより検出された圧力変化量を記憶する記憶手段と、
   前記第１の吸引動作終了時の液面高さと第２の吸引動作開始時の液面高さとの差が前記閾値以下であった場合に、前記第１及び第２の吸引動作時の圧力変化量を比較し、両圧力変化量の差が予め設定した閾値を超えるか否かで前記第１又は第２の吸引動作の不良の有無をさらに判定する動作不良判定手段と
   を備えたことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１又は２の自動分析装置において、
   前記動作不良判定手段で動作不良ありと判定された場合にその旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１−３のいずれかの自動分析装置において、
   前記動作不良判定手段は、前記第１の吸引動作終了時の液面高さと第２の吸引動作開始時の液面高さとの差が前記閾値を超えた場合、前記第１の吸引動作終了時の液面高さが大きいときは前記第１の吸引動作に、前記第２の吸引動作開始時の液面高さが大きいときは前記第２の吸引動作に動作不良があったと判定することを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項２−４のいずれかの自動分析装置において、
   前記圧力センサは、サンプルプローブと試料分注用シリンジとの間に配置されていることを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項１−５のいずれかの自動分析装置において、
   前記液面センサは、静電容量式のセンサであることを特徴とする自動分析装置。
7. 同一試料について複数回の吸引動作を実行する自動分析装置において、
   試料分注ユニットと、
   前記分注ユニットによる試料の吸引圧力を測定する圧力センサと、
   前記圧力センサにより検出された圧力変化量を記憶する記憶手段と、
   連続する二回の吸引動作時の圧力変化量を比較し、両圧力変化量の差が予め設定した閾値を超えるか否かで前記第１又は第２の吸引動作の不良の有無を判定する動作不良判定手段と
   を備えたことを特徴とする自動分析装置。
8. 同一試料について複数回の吸引動作を実行する自動分析装置の動作不良判定方法において、
   連続する二回の吸引動作のうちの第１の吸引動作開始時に検出された液面高さ及び試料吸引量から当該第１の吸引動作終了時の液面高さを演算し、
   前記第１の吸引動作に続く第２の吸引動作開始時に検出された液面高さを前記第１の吸引動作終了時の液面高さと比較し、両液面高さの差が予め設定した閾値を超えるか否かで前記第１又は第２の吸引動作の不良の有無を判定する
   ことを特徴とする自動分析装置の動作不良判定方法。
9. 請求項８の自動分析装置の動作不良判定方法において、
   前記第１の吸引動作終了時の液面高さと第２の吸引動作開始時の液面高さとの差が前記閾値以下であった場合に、前記第１及び第２の吸引動作時の圧力変化量を比較し、両圧力変化量の差が予め設定した閾値を超えるか否かで前記第１又は第２の吸引動作の不良の有無をさらに判定する
   ことを特徴とする自動分析装置の動作不良判定方法。
10. 請求項８又は９の自動分析装置の動作不良判定方法において、
    前記第１の吸引動作終了時の液面高さと第２の吸引動作開始時の液面高さとの差が前記閾値を超えた場合、前記第１の吸引動作終了時の液面高さが大きいときは前記第１の吸引動作に、前記第２の吸引動作開始時の液面高さが大きいときは前記第２の吸引動作に動作不良があったと判定することを特徴とする自動分析装置の動作不良判定方法。
11. 同一試料について複数回の吸引動作を実行する自動分析装置の動作不良判定方法において、
    連続する二回の吸引動作時の圧力変化量を比較し、両圧力変化量の差が予め設定した閾値を超えるか否かで前記第１又は第２の吸引動作の不良の有無を判定する
    ことを特徴とする自動分析装置の動作不良判定方法。

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