<第1の実施形態>
この実施形態の臨床検査装置の一例として、自動分析装置について各図を参照して説明する。
[自動分析装置]
自動分析装置10の構成について図1及び図2を参照して説明する。図1は、自動分析装置10の機能的構成を示すブロック図である。図2は、分析部24の詳細構成を示す斜視図である。
自動分析装置10は、反応容器51に分注された試料と試薬とを混合及び撹拌して混合液を調製し、その混合液を分析することにより、混合液の成分を測定する装置である。
自動分析装置10は、複数の分注プローブを備える。各分注プローブは、反応容器51に試料等を分注する。また、自動分析装置10は、撹拌手段を備える。撹拌手段は少なくとも1つの撹拌子を備える。撹拌手段は、反応容器51に分注された試料等を含む混合液に撹拌子を浸漬して撹拌する。
自動分析装置10は、洗浄乾燥工程、分注工程、撹拌工程及び分析工程の各工程を実行可能に構成された構造要素600をそれぞれ有している。洗浄乾燥工程は、容器を洗浄及び乾燥する。分注工程は、洗浄された容器に試料及び試薬を分注する。撹拌工程は、容器に分注された液体を撹拌することにより混合液を生成する。分析工程は、混合液の成分を分析する。
ここで、「構造要素」というときは、これら工程の少なくとも一部を行うための機構または部品をいう。また、構造要素600は洗浄動作が可能に構成されている。「洗浄動作」とは、例えば、自動分析装置10に設けられた洗浄手段によって、構造要素600又は構造要素600を構成する機構の少なくとも一部が洗浄される動作をいう。また、「洗浄動作」は、例えば、構造要素600に洗浄手段を含み、この洗浄手段によって、自動分析装置10の他の構成を洗浄する動作をいう。
この実施形態においては、分注工程を行うための機構を「構造要素」として説明する。構造要素600は分析部24に含まれる。構造要素600については、分析部24の説明において詳細に説明する。
[全体構成]
まず、自動分析装置10の全体構成について図面を参照して説明する。図1に示すように、自動分析装置10は、分析部24と、分析制御部25と、データ処理部30と、撮影部40と、映像取得部41と、記憶部50と、判定部60と、システム制御部70と、操作部80と、出力部90とを有する。
分析部24は、試料及び試薬の各液体を含む混合液を生成し、混合液の成分を測定する。分析制御部25は、機構部26と制御部27とを備え、分析部24の各分析ユニットを制御する。分析部24及び分析制御部25の詳細構成については後述する。
[システム制御部]
システム制御部70は、分析制御部25と、データ処理部30と、撮影部40と、映像取得部41と、記憶部50と、判定部60と、出力部90とを統括して制御する。操作部80は、システム制御部70に対して各種コマンド信号の入力操作等を行う。
[データ処理部]
データ処理部30は、演算部31と、データ記憶部32とを備える。
〔演算部〕
演算部31は、分析部24から出力された混合液の成分の測定結果を受けて、混合液中の特定物質の濃度を演算処理し、測定データ、検量データ等を生成する。
〔データ記憶部〕
データ記憶部32は、演算部31で生成された測定データ、検量データ等を一時的に記憶する。
[操作部]
操作部80は、例えば、マウス、キーボード等の独立した操作入力機能を有するものが挙げられる。また、タッチパネル等の操作入力機能と表示機能とが組み合わされたものであってもよい。
操作部80により入力された操作入力は、例えば、システム制御部70に命令として入力される。この操作入力は、例えば、操作部80を構成する操作機器から直接的に入力されたものである。また、この操作入力は、例えば、表示部91に表示されたボタン等のオブジェクトをマウス等によって選択する等の間接的に入力されたものである。
[出力部]
出力部90は、表示部91、印刷部92、報知部93を備える。出力部90は、データ処理部30、操作部80、判定部60等から受けた情報を、システム制御部70の制御に基づいて外部に出力する。この出力は表示部91による表示出力、印刷部92による印刷出力、報知部93による報知出力等が挙げられる。
[撮影部]
撮影部40は、図示しない固体撮像素子と、図示しないA/Dコンバータを備えている。撮影部40としては、例えば、カメラユニットが挙げられる。カメラユニットは、例えば、光学的に撮影することで静止画像を生成するデジタルスチルカメラ、光学的に撮影することで動画像を生成するデジタルビデオカメラ等が挙げられる。後述するカメラユニット40a〜40cは、この撮影部40の一例である。ここで、撮影部40で生成される1つの動画像は複数の時系列静止画像を含む。また、複数の静止画像を時系列に合成する処理をすることによって1つの動画像とすることもできる。以下において、静止画像、動画像を「映像」という場合がある。
固体撮像素子は、例えば、CCD(Charge-coupled device)イメージセンサー、CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)イメージセンサー等が挙げられる。固体撮像素子は、光を受光しアナログの映像信号をA/Dコンバータに出力する。A/Dコンバータは、アナログの映像信号を受けて、この映像信号をデジタル変換し、デジタルの画像データを生成する。
撮影部40は、この映像データを、記憶部50、映像取得部41、判定部60等に出力する。撮影部40は、映像を撮影可能な構成を有するものであればどのようなものであってもよい。
また、撮影部40は、1つの構造要素600に対し、複数設けられてもよい。例えば、1つの構造要素600に対し、2つの撮影部40が設けられる。このとき、2つの撮影部40は、例えば、構造要素600を挟んで互いに対向するようにして設けられる。また、2つの撮影部40は、例えば、2つの撮影部40の撮影領域が互いに直交するようにして設けられてもよい。撮影部40が1つの構造要素600に対して複数設けられることで、構造要素600の側面のすべての領域を、これら撮影部40により撮影することができる。その結果、構造要素600の側面のすべての領域の態様を取得することが可能となる。これにより、判定部60において、構造要素600の異常の判定の精度を向上させることができる。
また、構造要素600の近傍に反射鏡を設けることができる。反射鏡は、例えば、構造要素600を挟んで撮影部40と対向するようにして設けられる。撮影部40は、構造要素600の側面を撮影し、かつ、反射鏡に映った構造要素600の像を撮影する。この反射鏡を設けることにより、構造要素600を挟んで撮影部40に対向する位置に、別の撮影部40を設けるのと同様な効果を得ることができる。また、撮影領域が互いに直交するようにして設けられた2つの撮影部40に、前述した反射鏡をそれぞれ設けることもできる。撮影部40は、例えば、後述する映像取得部41において、構造要素600の振動を映像によって検知する。この場合、撮影部40は、振動動作を捉えることが可能に構成されたものが選ばれる。
撮影部40は、自動分析装置10による測定の前に、参照映像データを生成して記憶部50に出力する。撮影部40は、撮影位置に停止した構造要素600を光学的に撮影して参照映像データを生成する。参照映像データは、正常とされる構造要素600の形状を示す参照映像を含む映像データである。参照映像は、正常な構造要素600の外形形状を示すものとして用いられる。
撮影位置は、撮影部40によって、構造要素600が撮影されるときの構造要素600の位置である。この撮影位置は、例えば、撮影部40の撮影可能範囲に構造要素600の先端部を含む少なくとも一部が含まれるような位置が設定される。撮影位置は、例えば構造要素600が所定の洗浄動作をした後に、停止した位置となる。構造要素600は、例えば、分注プローブが挙げられる。
以下において、構造要素600が分注プローブである場合について説明する。正常な分注プローブとは、例えば、試料の吸引、吐出の際に異常が生じないものである。この分注プローブとしては、例えば、未使用品が挙げられる。また、未使用品であって、表面に汚れが付着していないものが挙げられる。
撮影位置は、例えば、分注プローブの先端を含む部分が、洗浄手段である洗浄槽において洗浄された後に、この分注プローブが洗浄槽から鉛直方向に引き上げられて停止した位置である。分注プローブが撮影位置で停止するとき、分注プローブの先端部分の位置は、例えば、洗浄槽の頂面よりも高い位置となる。また、このとき、分注プローブの先端部分の位置は、洗浄槽に収容された洗浄液の液面よりも高い位置となる。
撮影部40は、例えば、自動分析装置10による測定中に比較映像データを生成する。撮影部40は、例えば、分注プローブの振動を検知可能な映像を生成することができる。撮影部40で生成された映像は、例えば、この映像に基づいて、検知部20で分注プローブの振動を検知することができる。この場合、撮影部40は、例えば、分注プローブの振動の振幅の大きさを検知可能な映像を生成できる構成を有するものが選ばれる。つまり、この場合、撮影部40は、例えば、分注プローブの位置的な変化を検出可能な映像を生成できる構成を有するものが選ばれる。
この構成を有するものとして、例えば、分注プローブを拡大して撮影可能なズームレンズが備えられたカメラユニットが挙げられる。このカメラユニットは、ズームレンズによって分注プローブを拡大した後に撮影することができる。これにより、このカメラユニットで撮影され生成された映像から分注プローブの位置的な変化を検出可能となる。また、この構成を有するものとしては、例えば、撮影部40に備えられた固体撮像素子の画素数が大きい高解像度カメラユニットが挙げられる。この高解像度カメラユニットによって分注プローブを撮影することで、分注プローブの位置的な変化を検出可能な分解能を有する映像を生成することができる。この1例として、高解像度カメラユニットによって分注プローブを等倍撮影した場合を考える。この映像を構成するピクセルの大きさは、例えば、分注プローブの先端における振動の振幅の大きさに対して、1/500以下である。また、好適には1/1000以下である。また、高解像度カメラユニットにズームレンズを組み合わせたものを撮影部40として用いてもよい。
撮影部40によって生成された映像に基づいて分注プローブの振動を検知する場合、撮影部40は、例えば、分注プローブの振動の周波数の大きさを検知可能な映像を生成できる構成のものが選ばれる。つまり、この場合、撮影部40は、分注プローブの時間的な変化を検出可能な構成を有するものが選ばれる。
撮影部40は、自動分析装置10の測定動作中において、分注プローブを撮影可能な位置に設置される。撮影部40が設置される位置は、例えば、自動分析装置10の筐体の上部表面における位置であってもよいし、自動分析装置10の外部における位置であってもよい。撮影部40は、自動分析装置10の測定中において、後述する所定の位置で定点撮影が可能なように設置される。
撮影部40は、自動分析装置10の測定中において、分注プローブを光学的に撮影する。撮影部40は、例えば、分注プローブの側面を撮影する。撮影部40によるブローブの撮影は、例えば、分注プローブが撮影位置で停止した時に行われる。また、この撮影は、例えば、撮影位置で分注プローブが停止してから、所定の時間経過した時に行われる。
所定の時間は、例えば、分注プローブの振動が停止するまでの時間、又は分注プローブの振動の振幅が所定の大きさよりも小さくなるまでの時間等が挙げられる。
映像取得部41は、映像取得可否の判定結果を、システム制御部70に出力する。システム制御部70は、映像取得部41から映像取得可能の入力を受けて、撮影部40を制御して比較映像を生成する。生成され取得された比較映像は、例えば、記憶部50に出力され、記憶部50は、この比較映像を記憶する。映像取得部41は、処理部42と、取得判定部43とを備える。取得判定部43は、処理部42からの分注プローブの振動情報を受けて、分注プローブの振動の状況から、比較映像の取得(生成)の可否を判定する。
処理部42は、分注プローブの振動情報を含む情報を受けて、その情報を解析して分注プローブの振動情報を取得する、振動検出手段である。
処理部42は、分注プローブの振動情報を取得判定部43に出力する。処理部42は、例えば、システム制御部70に制御されることで、撮影部40から受けた映像を画像解析処理する。この映像は、分注プローブの振動を検知可能に撮影されたものである。この映像は、分注プローブの振動を検知可能に撮影されていれば、必ずしも分注プローブの全体像が撮影されていなくてもよい。つまり、この映像は、分注プローブの少なくとも一部の像を含む。この映像は、例えば、動画像である。この動画像は、例えば、撮影部40により撮影された時のサンプリング周波数が、分注プローブの振動数よりも大きい。そのため、この動画像に基づいて分注プローブの振動の動きを捉えることができる。
処理部42は、撮影部40から出力された映像を画像解析処理することで、分注プローブの振動の周波数、振幅等を検出する。この画像解析処理は、例えば、従来公知の方法を適宜選択して適用することができる。
画像解析処理の一例として、以下に示す処理を行うことによって分注プローブの振動を検出することができる。
処理部42は、まず、画像を輝度値に基づいて二値化する。この二値化によって、例えば、分注プローブの部分が黒、背景の部分が白となる。次に、処理部42は、分注プローブと背景との境界に基づいて、分注プローブのエッジを抽出する。次に、処理部42は、予め定められた位置(例えば、先端から鉛直上方に所定距離の位置)に水平線を描画する。次に、処理部42は、この水平線とエッジとの2つの交点のうち、いずれか一方の点をエッジ座標に設定する。処理部42によるエッジ座標の設定は、撮影部40において画像がサンプリングされるごとに、その画像に対して行われる。処理部42は、この画像を時系列で表示することで映像を生成し、この映像におけるエッジ座標の時間的な位置変化から分注プローブの振動の振幅、周波数等を検出する。処理部42は、前述したような、画像解析処理により分注プローブの振動の振幅情報を検出し、この情報を取得判定部43に出力する。
取得判定部43は、この振動情報に基づいて比較映像の取得可否を判定する。取得判定部43は、分注プローブの振動情報を受けて、分注プローブの振動が停止している又は振動が停止しているとみなせる場合に、比較映像の生成が可能であると判定し、この情報をシステム制御部70に出力する。
システム制御部70は、取得判定部43から比較映像の取得可能の情報を受けて、撮影部40を制御する。撮影部40は、撮影位置に停止した分注プローブを定点撮影して比較映像データを生成する。この場合、撮影位置は後述する参照映像を撮影した撮影位置と同一の位置である。つまり、撮影部40は、同一の撮影領域で撮影した参照映像及び比較映像を生成する。
比較映像は、測定動作中の分注プローブの像を含む映像である。比較映像に含まれる分注プローブの像は、後述する判定部60によって参照映像に含まれる分注プローブの像と比較される。
撮影部40は、分注プローブの振動中に、その分注プローブを撮影して比較映像を生成する。生成された比較映像に含まれる分注プローブの像は、振動により反りが生じた分注プローブの像となる場合がある。つまり、撮影部40が正常な分注プローブを撮影しても、生成した比較画像に含まれる分注プローブの像は反りが生じたものとなる場合がある。そうすると、この比較映像に基づいて判定部60が分注プローブの異常を判定することで、正常な分注プローブが異常な分注プローブと誤判定される場合がある。つまり、撮影部40は、静止状態、若しくは静止状態とみなせる場合の分注プローブを撮影して生成した映像を比較映像として出力する必要がある。
このことから、取得判定部43は、分注プローブの振動が停止している又は振動が停止しているとみなせる場合に、比較映像の取得可否を判定し、これをシステム制御部70に出力する。それ以外の場合、システム制御部70に比較映像の取得は不可であると判定舌状を出力する。また、取得判定部43は、比較映像の取得の可否を判定して、撮影部40を直接制御するように構成されてもよい。
分注プローブの振動が停止しているとみなせる場合とは、例えば、所定位置の分注プローブの振動の振幅が、所定の閾値よりも小さくなった場合が挙げられる。この閾値は、分注プローブの先端の位置において、例えば、所定の範囲で設定することができる。
映像取得部41は、取得判定部43が比較映像の取得可能と判定した場合、この取得可能の情報をシステム制御部70に出力する。取得可能の情報を受けたシステム制御部70は、撮影部40を制御して比較映像を生成し、これを判定部60に出力する。映像取得部41による比較映像の取得の例を以下に列挙する。
第1の例として、第1撮影と第2撮影との2度に亘って撮影を行うことが挙げられる。まず、撮影部40は分注プローブの振動を検知するための第1撮影を行う。第1撮影は、撮影位置に停止した分注プローブを定点撮影させて映像データを生成させる。第1撮影で生成された映像データに基づいて取得判定部43が比較映像の取得可能と判定した場合、この比較映像の取得可能の情報をシステム制御部70に出力する。比較映像の取得可能の情報受けたシステム制御部70は、例えば、撮影部40を制御し、撮影位置に停止した分注プローブを定点撮影させて映像データを生成させ、その映像データを比較映像データとして判定部60に送信する。
この場合、分注プローブが撮影位置に停止した直後の時間が、分注プローブの振動を検知するために撮影する第1撮影の開始時刻となる。また、分注プローブの振動が停止又は分注プローブの振動が停止しているとみなせる時間が、比較映像を取得するための画像を撮影する第2撮影の開始時刻となる。
第1撮影は、高速度撮影であって、この撮影によって高いフレームレートの動画像が得られる。この第1撮影によって、分注プローブの振動が検知可能な映像を生成することができる。
第2撮影において、撮影部40の撮影範囲は分注プローブの先端部を少なくとも含む。第2撮影における撮影部40の撮影範囲は、分注プローブの全体のうち先端部から半分の部分を含む。また、第2撮影における撮影部40の撮影範囲は分注プローブの全体を含む。第2撮影によって取得される映像は、動画像であっても静止画像であってもよい。
第2撮影は、第2撮影の開始時刻以降であれば、分注プローブが移動しない限りどの時刻において行われてもよい。この第2撮影により比較映像が取得される。
撮影部40は、例えば、第1撮影時と、第2撮影時とにおいて撮影モードを切り替えることができる。撮影モードの切り替えは、例えば、撮影画角を切り替えることが挙げられる。撮影部40が、例えば、電動駆動可能なズームレンズを備えている場合、第1の撮影時に、このズームレンズを望遠側として撮影画角を狭くすることで、分注プローブの拡大撮影を行うことができる。これにより、撮影部40は、分注プローブの一部を拡大した映像を生成することができる。その結果、撮影部40は、振動検知のしやすい映像を得ることができる。
また、第2の撮影時に、このレンズを広角側とて画角を広くすることで、分注プローブの全体撮影を行うことができる。これにより、撮影部40は、分注プローブ全体形状を示す映像を生成することができる。その結果、撮影部40は、分注プローブの全体において形状等の異常を検知することが可能な映像を生成することができる。
第2の例として、記憶部50等に記憶された映像から、比較映像の取得可能と判定がされた時刻と撮影時刻とから比較映像を特定し取得することが挙げられる。システム制御部70は、例えば、撮影部40を制御して分注プローブ像を含む映像データを連続的に生成して、記憶部50等に記憶させる。取得判定部43が比較映像の取得可能と判定した場合、記憶された映像から、比較映像を特定して取得する。
比較映像は、比較映像の取得可能と判定がされた時刻と撮影時刻とから特定される。比較映像は、比較映像の取得可能と判定がされた時刻以降に撮影された映像から選択される。撮影部40において生成された映像データは、例えば、撮影部40に設けられた図示しないメモリ又は、記憶部50に記憶される。
第3の例として、分注プローブの振動を検知する図示しない検知部を備えることが挙げられる。検知部は、分注プローブの振動情報を含む振動検知情報を処理部42に出力する。検知部は、例えば、接触式センサであっても非接触式センサであってもよい。接触式センサは、例えば、分注プローブの側面に設けられる振動検知素子が挙げられる。振動検知素子は、例えば、圧電振動センサ、加速度検出式振動センサ等が挙げられる。また、非接触式センサとしては、例えば、分注プローブを挟むようにして、発光部と受光部とが設けられた光電式振動センサ、レーザードップラ振動センサ等が挙げられる。処理部42は、検知部から受けた検知情報を解析処理して、分注プローブの振動情報を取得し取得判定部43に出力する。取得判定部43は、処理部42から分注プローブの振動情報を受けて、分注プローブの振動の状況を解析し、この解析結果から比較映像の取得の可否を判定する。取得判定部43は、分注プローブの振動が停止している又は振動が停止しているとみなせる場合に、比較映像の取得可能と判定し、この取得可能の情報をシステム制御部70に出力する。
システム制御部70は、第1の例と同様にして撮影部40を制御して比較映像を生成させることができる。また、システム制御部70は、撮影部40が、プローブ像を含む映像データを連続的に取得し記憶する場合、第2の例と同様にして比較映像を取得することができる。
第3の例は、分注プローブの振動の検知を分注プローブの側部等に設けられた検知部で行う。このため、撮影部40で分注プローブの振動検知が可能な映像を生成する必要がない。つまり、撮影部40を高価な高速度カメラユニットや、高解像度カメラユニットとする必要がない。その結果、撮影部40を、安価な通常のカメラユニットとすることができる。
[記憶部]
記憶部50には、自動分析装置10による測定前において参照映像が記憶されている。参照映像は、例えば、その測定前において測定毎に記憶部50に記憶される。記憶部50には、各分注プローブに対応して備えられたカメラユニットから出力された参照画像が記憶される。例えば、自動分析装置10に分注プローブが複数備えられている場合、記憶部50には、それぞれの分注プローブに対応する参照映像が分注プローブに対応して記憶される。
[判定部]
判定部60は、参照映像に示された分注プローブの像と、比較映像に示された分注プローブの像とを比較し、その比較結果に基づいて、分注異常を引き起こす要因が分注プローブにあるか否かを判定する。
分注異常を引き起こす要因が分注プローブにある場合として、第1に、分注プローブの形状が異常である場合が挙げられる。プローブの形状の異常は、分注プローブの形状が当初の形状から変化することにより生じる。形状の異常を有するプローブが分注動作を行うと分注異常が生じる。この分注プローブの形状の変化は、例えば、接触、衝突等に起因して、分注プローブが潰れたり、曲がったりすることにより生じる。分注異常は、例えば、分注プローブによる分注において、分注量が不十分となったり、分注時に飛び散りが生じたりすることが挙げられる。この分注プローブの形状の異常を検出する手段の一例として、分注プローブの像の比較による判定処理が挙げられる。この判定処理は、例えば、参照映像に示された分注プローブの像と、比較映像に示されたプローブの像とを比較して、2つの分注プローブの像が一致しない場合に分注プローブの形状が異常であると判定する。
この比較には、例えば、差分画像が用いられ、例えば、以下に示すように行われる。まず差分画像を生成するための前処理として比較画像と参照画像とを正規化する。この正規化によって、比較画像と参照画像との画素値範囲が同一となる。比較画像は、比較映像を構成する静止画像である。参照画像は、参照映像を構成する静止画像である。次に、正規化された比較画像と参照画像とをカラー画像からモノクロ画像に変換する。このとき、比較画像に示された分注プローブの像と参照画像に示された分注プローブの像とに位置的なずれがある場合、例えば、予め登録された位置に基づくパターンマッチング等の処理によって重ねあわせる。そしてモノクロの比較画像からモノクロの参照画像の輝度値を減算し、モノクロの差分画像のデータを生成する。
判定部60は、この差分画像のデータに含まれる比較画像に示された分注プローブの像と参照画像に示された分注プローブの像との差分に基づいて分注プローブの状態を判定する。判定部60は、この差分が、例えば0の場合、分注プローブの形状が正常であると判定する。また、判定部60は、前記差分が0以外の場合に分注プローブの形状が異常であると判定する。また、判定部60は、例えば、前記差分領域(面積)が所定の大きさを超えている場合に分注プローブの形状が異常であると判定する。また、判定部60は、生成された差分画像の形状が、予め定められた所定の形状となる場合に分注プローブの形状が異常であると判定する。予め定められた形状とは、例えば、分注プローブの先端が潰れた形状、分注プローブの先端が曲がった形状、分注プローブが反った形状などである。
分注異常を引き起こす要因が分注プローブにある場合として、第2に、分注プローブの表面状態に異常がある場合が挙げられる。分注プローブの表面状態に異常がある場合としては、例えば、分注プローブの表面に汚れが残っていたり、洗浄液の液滴が残っていたりする場合が挙げられる。この場合、分注プローブで反応容器51に試料等を分注する場合、いわゆる「持ち帰り」(分注プローブに付着した残留物が異物となって混合液にまざることをいう。)が起こることで、反応容器51に収容された試料等が希釈化したり、反応容器51に収容された試料等に異物が混入したりすることによって分注異常となる。
この分注プローブの表面状態の異常を検出する手段の一例として、分注プローブの像の比較による判定処理が挙げられる。この判定処理は、例えば、分注プローブの形状の変化を検出する手段の一例として上記に示した処理と同様に行うことができる。具体的に、参照映像に示された分注プローブの像と、比較映像に示された分注プローブの像とを比較して、2つの分注プローブの像が一致しない場合に分注プローブの表面状態が異常であると判定する。
プローブの表面状態の異常を検出する場合、判定部60は、前述した差分画像の輝度値に基づく判定を行ってもよい。分注プローブの表面状態の異常を検出する場合として、分注プローブの像の表面に高い輝度を有する部分がある場合が挙げられる。分注プローブの像の表面における高い輝度を有する部分は、洗浄液の液滴による散乱光であると考えられる。このことから、判定部60は、分注プローブの表面に液滴が残留していることを判断することができる。
また、判定部60は、例えば、分注プローブの形状の異常を画像比較によって検出して判定処理した後に、分注プローブの表面状態の異常を画像比較によって検出して判定処理してもよい。また、撮影部40が1本の分注プローブに対して複数設けられる場合、判定部60は、例えば、撮影部40生成された映像ごとに判定を行うことができる。また、この場合、判定部60は、例えば、複数の撮影部40で取得された映像を、例えば、予め設定された複合条件によって複合化して判定を行うことができる。
[分析部の詳細構成]
次に、図2を参照して分析部24の構成の一例について詳細に説明する。図2に示すように、分析部24は、試料(検体)と試薬との混合液を吸光測定して、測定データを出力する。測定データは、例えば、検体データである。検体データは、上記の吸光測定において試料を含む混合液を測定したデータである。測定データは、検体データの他に、キャリブレーションデータ、精度コントロールデータ、試料ブランクデータ、試薬ブランクデータ等の予備測定データが挙げられる。この吸光測定は測光部12で行われる。
制御部27は、機構部26に指示することで、分析部24が有する各ユニットの駆動を制御する。各ユニットは、第1試薬庫1、第2試薬庫2、反応ディスク(反応庫)4、サンプルディスク5、及び、各アーム(サンプル分注アーム17、第1試薬分注アーム8、第2試薬分注アーム9、第1撹拌アーム11a、第2撹拌アーム11b)を含む。
分析部24は、構造要素600含んでいる。この構造要素600は、サンプルセクション100と、第1セクション200と、第2セクション300と、反応セクション400と、洗浄セクション500とを備える。
上記各セクションは、鉛直方向に移動可能な構成を含む。また、上記各セクションは、洗浄動作が可能に構成されている。
サンプルセクション100は、サンプル分注プローブ16を備え、試料を扱う。サンプル分注プローブ16は、洗浄槽19aにおいて洗浄されることで洗浄動作を行う。また、洗浄後のサンプル分注プローブ16の外形を撮影するカメラユニット40aを備えている。
第1セクション200は、第1試薬分注プローブ14を備え、第1試薬を扱う。第1試薬分注プローブ14は、洗浄槽19bにおいて洗浄されることで洗浄動作を行う。また、洗浄後の第1試薬分注プローブ14の外形を撮影するカメラユニット40bを備えている。
第2セクション300は、第2試薬分注プローブ15を備え、第2試薬を扱う。第2試薬分注プローブ15は、洗浄槽19cにおいて洗浄されることで洗浄動作を行う。また、洗浄後の第2試薬分注プローブ15の外形を撮影するカメラユニット40cを備えている。
反応セクション400は、第1撹拌子18a及び第2撹拌子18bを備える。第1撹拌子18aは、洗浄槽19d、第2撹拌子18bは洗浄槽19eにおいてそれぞれ洗浄されることで洗浄動作を行う。
洗浄セクション500は、洗浄用プローブと乾燥チップとを備え、洗浄液を扱う。洗浄用プローブは、例えば、複数備えられている。また、洗浄セクション500には、乾燥チップ111が備えられている。
この実施形態において、構造要素600のうちサンプルセクション100、第1セクション200及び第2セクション300について説明する。これらセクションは、分注工程を行うための構成である。
この実施形態において構造要素600は、各セクションに含まれる分注プローブを少なくとも含む。また、反応セクション400については、第2の実施形態において説明する。また、洗浄セクション500については第3の実施形態において説明する。
[サンプルセクション]
まず、サンプルセクション100の構成について説明する。サンプルセクション100は、サンプルディスク5と、試料容器61と、サンプル分注プローブ16と、サンプル分注ポンプ(図示せず)と、サンプル分注アーム17、洗浄槽19aと、カメラユニット40aとを備える。
〔サンプル分注プローブ〕
サンプル分注プローブ16は、試料容器61に収容された試料を吸引して反応容器51内へ吐出することで分注動作を行う。サンプル分注プローブ16は、両端部を貫く流路を備えた細長形状を有している。両端部のうちの下端は試料を吸引及び吐出するための開口である。この開口が吐出部16aとなる。サンプル分注プローブ16の形状は、典型的には直筒形状であるが、予め曲がり部を有した曲筒形状であってもよい。
サンプル分注ポンプは、サンプル分注プローブ16内の圧力を変化させる。この圧力変化により、サンプル分注プローブ16による吸引及び吐出が行われる。サンプル分注アーム17は、サンプル分注プローブ16を移動可能に保持する。試料の吸引及び吐出は、予め設定された吸引位置及び吐出位置において行われる。
また、サンプル分注プローブ16は、サンプル分注アーム17の動作によって、試料容器61、反応容器51及び洗浄槽19aの鉛直上側の領域を平行移動する。サンプル分注プローブ16は、サンプル分注アーム17の動作によって、試料容器61、反応容器51及び洗浄槽19aに設定された停止位置から上下移動する。
サンプルディスク5は、試料容器61を保持する。試料容器61は、標準試料や被検試料等の試料を収容する。サンプルディスク5は、試料容器61を保持する保持部を備え、回転可能に構成されている。サンプルディスク5を回転させることによって、サンプルディスク5に保持された試料容器61を予め設定された吸引位置へ搬送する。
また、サンプルセクション100は、図示しないラックサンプラを有してもよい。ラックサンプラは、図示しないラックと搬送路とを備える。このラックには、試料容器61が載置されている。このラックには、例えば、試料容器61が一列に並べられて載置されている。このラックは、搬送路上を移動することができる。この搬送路上には、このラックが複数保持されている。このラックの移動方向は、例えば、試料容器が並べられた方向と直交する方向である。
ラックサンプラに備えられたラックは、搬送路上を移動することで、サンプル分注プローブ16の近傍まで搬送される。このラックは、例えば、試料容器61が並べられた方向にピッチ移動する。これにより、このラックに載置された試料容器61を予め設定された吸引位置へ搬送する。
〔洗浄槽〕
洗浄槽19aは、洗浄液を用いてサンプル分注プローブ16の先端を含む部分を洗浄する。洗浄槽19a内に、例えば、この洗浄液が収容されている。洗浄槽19aは、この洗浄液を用いて洗浄を行う。洗浄槽19aは、例えば、洗浄槽19aの内部にサンプル分注プローブ16の先端を含む部分洗浄液を供給する機構を備えている。洗浄槽19aは、この機構から、例えば、サンプル分注プローブ16の先端を含む部分に洗浄液が噴射されることで洗浄を行う。洗浄液は、サンプル分注プローブ16を洗浄可能な液体であればどのようなものであってもよい。洗浄液は、例えば、蒸留水、洗剤を含む水である。
サンプル分注プローブ16が移動することによって、サンプル分注プローブ16の先端を含む部分が洗浄槽19a内に収容される。これにより、例えば、サンプル分注プローブ16の先端を含む部分が洗浄槽19a内の洗浄液に浸漬される。洗浄槽19aは、洗浄槽19a内の洗浄液に流れを発生させる。この洗浄液の流れが、サンプル分注プローブ16の洗浄液に浸漬された部分に衝突することによって当該部分が洗浄される。
洗浄槽19aによるサンプル分注プローブ16の洗浄の一例を示す。サンプル分注プローブ16による同一試料の分注工程が終了すると、制御部27は、サンプル分注プローブ16を洗浄するために機構部26を制御する。
機構部26は、サンプル分注アーム17を水平方向に動作させて、サンプル分注プローブ16を洗浄槽19aの鉛直上方の位置に停止させる。機構部26は、さらに、サンプル分注プローブ16を鉛直下方向に移動させて、サンプル分注プローブ16を洗浄槽19a内に挿入する。洗浄槽19aは、洗浄槽19a内に挿入されたサンプル分注プローブ16を洗浄液等で洗浄する。
サンプル分注プローブ16の洗浄が終了すると、機構部26は、サンプル分注プローブ16を鉛直上方向に動作させて、サンプル分注プローブ16を再び洗浄槽19aの鉛直上方の位置に停止させる。サンプル分注プローブ16は、次の試料容器61がサンプル吸引位置にセットされるまで、洗浄槽19aの鉛直上方の位置に停止する。
〔カメラユニット〕
カメラユニット40aは、構造要素600に含まれるサンプル分注プローブ16を光学的に撮影して画像データを生成する。この画像データには、サンプル分注プローブ16の外形を示す画像データが含まれている。カメラユニット40aは、洗浄槽19aの鉛直上方向の領域を撮影可能なような位置に設置される。カメラユニット40aは、例えば、所定の停止位置に停止したサンプル分注プローブ16の先端を含む部分を撮影可能な位置に固定されて設置される。所定の停止位置は、例えば、洗浄槽19aの鉛直上方の位置である。以下、この位置を洗浄停止位置と呼ぶ場合がある。また、サンプル分注プローブ16を挟んでカメラユニット40aと対向する位置に、別のカメラユニットを設置してもよい。また、カメラユニット40aのサンプル分注プローブ16を挟んで逆側の位置に、サンプル分注プローブ16の像を写すための鏡を設置してもよい。これら構成とすることにより、サンプル分注プローブ16の側面のうち、カメラユニット40aの陰となる領域についても撮影が可能となる。
〔カメラユニットの設置形態〕
図3は、カメラユニット40aの設置形態の一例を示した斜視図である。図3は、サンプルセクション100における洗浄槽19aの近傍を拡大して示している。図中、z方向は鉛直上方向、r方向はカメラユニット40aの撮影方向、θ方向は、撮影方向と鉛直方向とに直交する方向である。カメラユニット40aは、レンズ部40a1を備えている。ここで、撮影方向とは、レンズ部40a1の光軸と平行な方向である。
図4は、図3に示した構成を、サンプル分注プローブ16を含みr方向に平行な平面で切断した切断面を示す断面図である。図3及び図4に示すように、カメラユニット40aは、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の側部を撮影可能なように設けられている。
カメラユニット40a及び洗浄槽19aは、例えば、サンプルディスク5の側部と反応ディスク4の側部とで挟まれる空間内に設けられる。また、分析部24が図示しないラックサンプラを備える場合、カメラユニット40a及び洗浄槽19aは、例えば、ラックサンプラの側部と反応ディスク4の側部とで挟まれる空間内に設けられる。
洗浄槽19aは、例えば、この空間内の底面であるベース19a1の面又は面上に設置される。洗浄槽19aは、例えば、ベース19a1の面上に形成された凹部によって構成される。洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の先端の鉛直方向位置は、例えば、洗浄槽19aの上面よりも上方となる。
サンプル分注プローブ16の先端の鉛直方向位置は、この場合、ベース19a1の上面よりも高い位置となる。また、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の先端は、例えば、洗浄槽19aの開口部と対向する。また、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の中心軸と、例えば、洗浄槽19aの中心軸とは同一直線上となる。
カメラユニット40aは、例えば、ベース19a1の面上に設けられる。カメラユニット40aは、撮影領域にサンプル分注プローブ16の先端を含む側部の少なくとも一部が含まれるような位置に設けられる。カメラユニット40aは、例えば、撮影領域にサンプル分注プローブ16の側部全体が含まれるような位置に設けられる。レンズ部40a1は、サンプル分注プローブ16全体を撮影可能な広角レンズで構成することができる。カメラユニット40aは、レンズ部40a1のレンズ面に、サンプル分注プローブ16の側部が対向するように設けられる。また、カメラユニット40aは、例えば、レンズ部40a1の光軸と、サンプル分注プローブ16とが交差するように設けられる。また、カメラユニット40aは、例えば、レンズ部40a1の光軸とサンプル分注プローブ16の中心軸とが交差するように設けられる。カメラユニット40aは、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の先端よりも高い位置に設けられる。カメラユニット40aが、サンプル分注プローブ16の先端よりも低い位置に設けられる場合、例えば、カメラユニット40aを斜め上方に傾けることができる。これにより、カメラユニット40aがサンプル分注プローブ16の先端よりも低い位置に設けられていても、サンプル分注プローブ16の側部のうちの所望の領域を撮影することができる。
カメラユニット40aは、例えば、カメラハウジング40a2内に収納されていてもよい。このカメラハウジング40a2は、ベース19a1の面上に、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の側部を撮影可能なように設けられる。カメラハウジング40a2は、カメラユニット40aを包むことで保護する覆いの機能を有する。カメラハウジング40a2は、例えば、カメラユニット40aを液体から保護したり、外部からの衝撃から保護したりする。カメラハウジング40a2は、サンプル分注プローブ16に対向する側面に窓部40a3を備えている。窓部40a3は、光を透過可能に構成される。カメラユニット40aがカメラハウジング40a2に収納される場合、カメラユニット40aは、窓部40a3を介してサンプル分注プローブ16を撮影することができる。
カメラハウジング40a2は、例えば、図3に示すような構成とすることで、カメラユニット40aを、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の先端よりも高い位置に設けることができる。この構成は具体的に、カメラハウジング40a2を、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の先端より高い柱形状とする。カメラハウジング40a2の側面の前記先端より高い位置に、窓部40a3を設ける。カメラハウジング40a2内にカメラユニット40aを収納する。このとき、窓部40a3と、レンズ部40a1のレンズ面とが互いに対向するようにカメラユニット40aを収納する。これにより、カメラユニット40aを、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の先端よりも鉛直上方の位置に設けることができる。また、カメラユニット40aは、レンズ部40a1の光軸と、サンプル分注プローブ16とが直交するように設けられる。その結果、サンプル分注プローブ16を斜め下方向から撮影した場合と比較して、ゆがみ(歪曲収差)の小さな映像を得ることができる。
図5は、カメラユニット40aの設置形態の別の一例を示した断面図である。図5に示すように、サンプル分注プローブ16を挟んでカメラユニット40aに対向する位置に、カメラユニット40mが設けられている。カメラユニット40aの設置形態のそれ以外の構成は、図4に示した構成と同様である。カメラユニット40mは、例えば、窓部40m3を備えたカメラハウジング40m2内に収納されていてもよい。
図6は、カメラユニット40aの設置形態のさらに別の一例を示した断面図である。図6に示すように、サンプル分注プローブ16を挟んでカメラユニット40aに対向する位置に、反射鏡170が設けられている。カメラユニット40aの設置形態のそれ以外の構成は、図4に示した構成と同様である。
カメラユニット40aは、サンプル分注プローブ16の側面を撮影し、かつ、反射鏡170に映ったサンプル分注プローブ16の像を撮影する。また、カメラユニット40aがサンプル分注プローブ16に対して複数設けられることで、サンプル分注プローブ16の側面のすべての領域を撮影し、その態様を取得することができる。これにより、判定部60におけるサンプル分注プローブ16の異常の判定の精度を向上させることができる。
また、反射鏡170を設けることにより、サンプル分注プローブ16を挟んで、カメラユニット40aに対向する位置に別のカメラユニット40mを設けなくても同様な効果を得ることができる。また、撮影領域が互いに直交するようにして設けられた2つのカメラユニットに対応するように反射鏡170をそれぞれ設けることもできる。
[第1セクション]
第1セクション200は、第1試薬庫1と、試薬容器6と、第1試薬分注プローブ14と、第1試薬分注ポンプ(図示せず)と、第1試薬分注アーム8と、洗浄槽19bと、カメラユニット40bとを備える。
〔第1試薬庫〕
第1試薬庫1は、試薬ラック1aを備える。試薬ラック1aは、第1試薬庫1に格納された試薬容器6を回動可能に保持する。試薬容器6は、試料に含まれる検査項目の成分と反応する成分を含有する1試薬系及び2試薬系の第1試薬を収容する。
〔第1試薬分注プローブ〕
第1試薬分注プローブ14は、試薬容器6に収容された第1試薬を吸引して反応容器51内へ吐出することで分注動作を行う。第1試薬分注プローブ14は、両端部を貫く流路を備えた細長形状を有している。両端部のうちの下端は試薬を吐出するための開口である。この開口が吐出部14dとなる。第1試薬分注プローブ14の形状は、例えば、筒型形状である。
第1試薬分注ポンプは、第1試薬分注プローブ14内の圧力を変化させる。この圧力変化により、第1試薬分注プローブ14による吸引及び吐出が行われる。
第1試薬分注アーム8は、第1試薬分注プローブ14を移動可能に保持する。第1試薬の吸引及び吐出は、予め設定された吸引位置及び吐出位置において行われる。第1試薬分注アーム8が動作することにより、第1試薬分注プローブ14が吸引位置又は吐出位置に移動する。
〔洗浄槽〕
洗浄槽19b内には、例えば、洗浄液が収容されている。洗浄槽19bは、この洗浄液を用いて第1試薬分注プローブ14の先端を含む部分を洗浄する。洗浄槽19bは、例えば、サンプル分注プローブ16を第1試薬分注プローブ14に読み替えることで、洗浄槽19aと同様な構成とすることができる。また、この読替えによって、洗浄槽19aにおいて述べたことを洗浄槽19bに適用することができる。
〔カメラユニット〕
カメラユニット40bは、構造要素600に含まれる第1試薬分注プローブ14を光学的に撮影して画像データを生成する。この画像データには、第1試薬分注プローブ14の外形形状を示す画像データが含まれている。カメラユニット40bは、第1試薬分注プローブ14の外形を光学的に撮影することで画像データを得る。カメラユニット40bは、サンプル分注プローブ16を第1試薬分注プローブ14に読み替え、洗浄槽19aを洗浄槽19bと読み替えることで、カメラユニット40aと同様な構成とすることができる。また、この読替えをすることによって、カメラユニット40aで述べたことを、カメラユニット40bに適用することができる。
〔カメラユニットの設置形態〕
図7は、カメラユニット40bの設置形態の一例を示した斜視図である。図7は、第1セクション200における洗浄槽19bの近傍を拡大して示している。図中、z方向は鉛直方向、r方向はカメラユニット40bの撮影方向、θ方向は、撮影方向と鉛直方向とに直交する方向である。カメラユニット40bは、レンズ部40b1を備えている。ここで、撮影方向とは、レンズ部40b1の光軸と平行な方向である。
図8は、図7に示した構成を、第1試薬分注プローブ14を含みr方向に平行な平面で切断した切断面を示す断面図である。図7及び図8に示すように、カメラユニット40bは、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の側部を撮影可能なように設けられている。カメラユニット40b及び洗浄槽19bは、例えば、第1試薬庫1の側部と反応ディスク4の側部とで挟まれる空間内に設けられる。洗浄槽19bは、例えば、この空間内の底面であるベース19b1の面又は面上に設置される。洗浄槽19bは、例えば、ベース19b1の面に形成された凹部によって構成される。洗浄停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の先端の鉛直方向位置は、例えば、洗浄槽19bの上面よりも上方となる。
カメラユニット40bの設置形態の上記以外のことは、洗浄槽19aを洗浄槽19bに読み替え、サンプル分注プローブ16を第1試薬分注プローブ14に読み替えることで、カメラユニット40aの設置形態と同様な形態で設置することができる。
また、カメラユニット40bは、例えば、窓部40b3を備えたカメラハウジング40b2内に収納されていてもよい。カメラハウジング40b2は、例えば、カメラハウジング40a2と同様な構成を有する。また、カメラユニット40bが収納されたカメラハウジング40b2を、例えば、カメラユニット40aが収納されたカメラハウジング40a2と同様にして設置することができる。また、カメラユニット40aが収納されたカメラハウジング40a2の設置形態で述べたことを、カメラユニット40bが収納されたカメラハウジング40b2の設置形態に適用することができる。カメラユニット40bの形態、設置形態をカメラユニット40aと同様に構成する場合、サンプル分注プローブ16を第1試薬分注プローブ14に読み替え、レンズ部40a1、カメラハウジング40a2、窓部40a3を、レンズ部40b1、カメラハウジング40b2、窓部40b3に読み替える。
[第2セクション]
第2セクション300は、第2試薬庫2と、試薬容器7と、第2試薬分注プローブ15と、第2試薬分注ポンプ(図示せず)と、第2試薬分注アーム9と、洗浄槽19cと、カメラユニット40cとを備える。
〔第2試薬庫〕
第2試薬庫2は、試薬ラック2aを備える。試薬ラック2aは、第2試薬庫2に格納された試薬容器7を回動可能に保持する。試薬容器7は、試料に含まれる検査項目の成分と反応する成分を含有する1試薬系及び2試薬系の第2試薬を収容する。
〔第2試薬分注プローブ〕
第2試薬分注プローブ15は、試薬容器7に収容された第2試薬を吸引して反応容器51内へ吐出することで分注動作を行う。第2試薬分注プローブ15は、例えば、第1試薬分注プローブ14と同様な構成を有する。また、第1試薬分注プローブ14で述べたことを第2試薬分注プローブ15に適用することもできる。
第2試薬分注ポンプは、第2試薬分注プローブ15内の圧力を変化させる。この圧力変化により、第2試薬分注プローブ15による吸引及び吐出が行われる。
第2試薬分注アーム9は、第2試薬分注プローブ15を移動可能に保持する。第2試薬の吸引及び吐出は、予め設定された吸引位置及び吐出位置において行われる。第2試薬分注アーム9が動作することにより、第2試薬分注プローブ15が吸引位置又は吐出位置に移動する。
〔洗浄槽〕
洗浄槽19c内には、例えば、洗浄液が収容されている。洗浄槽19cは、この洗浄液を用いて第2試薬分注プローブ15の先端を含む部分を洗浄する。洗浄槽19cは、例えば、サンプル分注プローブ16を第2試薬分注プローブ15に読み替えることで、洗浄槽19aと同様な構成とすることができる。また、この読替えによって、洗浄槽19aにおいて述べたことを洗浄槽19cに適用することができる。
〔カメラユニット〕
カメラユニット40cは、構造要素600に含まれる第2試薬分注プローブ15を光学的に撮影して画像データを生成する。この画像データには、第2試薬分注プローブ15の外形形状を示す画像データが含まれている。カメラユニット40cは、第2試薬分注プローブ15の外形を光学的に撮影することで画像データを得る。カメラユニット40cは、サンプル分注プローブ16を第2試薬分注プローブ15に読み替え、洗浄槽19aを洗浄槽19cと読み替えることで、カメラユニット40aと同様な構成とすることができる。また、この読替えによって、カメラユニット40aで述べたことを、カメラユニット40cに適用することができる。
〔カメラユニットの設置形態〕
図9は、カメラユニット40cの設置形態の一例を示した斜視図である。図9は第2セクション300における、洗浄槽19cの近傍を拡大して示している。図中、z方向は鉛直方向、r方向はカメラユニット40cの撮影方向、θ方向は、撮影方向と鉛直方向とに直交する方向である。カメラユニット40cは、レンズ部40c1を備えている。ここで、撮影方向とは、レンズ部40c1の光軸と平行な方向である。
図10は、図9に示した構成を、第2試薬分注プローブ15を含みr方向に平行な平面で切断した切断面を示す断面図である。図9及び図10に示すように、カメラユニット40cは、洗浄停止位置で停止したサンプル分注プローブ16の側部を撮影可能なように設けられている。
カメラユニット40c及び洗浄槽19cは、例えば、第2試薬庫2の側部と反応ディスク4の側部とで挟まれる空間内に設けられる。洗浄槽19cは、例えば、この空間内の底面であるベース19c1の面又は面上に設置される。洗浄槽19cは、例えば、ベース19c1の面に形成された凹部によって構成される。洗浄停止位置で停止した第2試薬分注プローブ15の先端の鉛直方向位置は、例えば、洗浄槽19cの上面よりも上方となる。カメラユニット40cの設置形態の上記以外のことは、洗浄槽19aを洗浄槽19cに読み替え、サンプル分注プローブ16を第2試薬分注プローブ15に読み替えることで、カメラユニット40aの設置形態と同様な形態で設置することができる。
また、カメラユニット40cは、例えば、カメラハウジング40c2内に収納されていてもよい。カメラハウジング40c2は、例えば、カメラハウジング40a2と同様な構成を有する。また、カメラユニット40cが収納されたカメラハウジング40c2を、例えば、カメラユニット40aが収納されたカメラハウジング40a2と同様にベース19c1上に設置することができる。また、カメラユニット40aが収納されたカメラハウジング40a2の設置形態で述べたことを、カメラユニット40cが収納されたカメラハウジング40c2の設置形態に適用することができる。カメラユニット40cの形態、設置形態をカメラユニット40aと同様に構成する場合、サンプル分注プローブ16を第2試薬分注プローブ15に読み替え、レンズ部40a1、カメラハウジング40a2、窓部40a3を、レンズ部40c1、カメラハウジング40c2、窓部40c3にそれぞれ読み替える。
[分析制御部]
分析制御部25は、機構部26と、制御部27とを有する。分析制御部25は、制御部27及び機構部26を介して、サンプルセクション100、第1セクション200、第2セクション300の各機構を制御する。
〔機構部〕
機構部26は、モータやギア等を含んで構成され、分析部24の各分析ユニットを駆動する。機構部26は、例えば、サンプルディスク5、試薬ラック1a、及び試薬ラック2aを夫々回動する機構、並びに反応ディスク4を回転する機構を備えている。
また、機構部26は、サンプル分注アーム17、第1試薬分注アーム8、第2試薬分注アーム9、第1撹拌アーム20、及び第2撹拌アーム21を夫々回動及び上下移動する機構を備えている。
また、機構部26は、例えば、サンプル分注ポンプ、第1試薬分注ポンプ、及び第2試薬分注ポンプ(いずれも図示せず)を夫々吸引及び吐出駆動する機構を備えている。機構部26は、さらに反応容器洗浄ユニット13を上下移動する機構を備えている。
〔制御部〕
制御部27は、機構部26による各分析ユニットの駆動を制御する制御回路を備えている。制御部27は、各セクションに備えられたアームの機構を制御することで、各セクションに備えられた分注プローブを移動させる。制御部27に制御回路が備えられている。この制御回路は、制御プログラムを含む。
[自動分析装置の動作]
図11は、この実施形態の自動分析装置10の動作の一例を示したフローチャートである。図11は、この実施形態の自動分析装置10の第1セクション200における制御及び動作の流れを示している。以下において示す制御は、対応する構成を読み替えることでサンプルセクション100、第2セクション300においても適用することができる。
第1試薬分注アーム8は、回動機構と上下移動機構とを有する。第1試薬分注アーム8の制御回路は、回動機構を制御することによって第1試薬分注アーム8を水平方向に回動する。第1試薬分注アーム8の制御回路は、上下移動機構を制御することによって第1試薬分注アーム8を鉛直方向に上下移動する。
第1試薬分注プローブ14は、分析部24の動作開始前において、予め設定された待機位置に停止している。待機位置の鉛直方向における位置は、例えば、上死点の位置が挙げられる。上死点の位置とは、第1試薬分注プローブ14が移動可能な位置のうち最も高い位置をいう。
まず、第1試薬分注プローブ14を用いて反応容器に51に第1試薬を分注する(ステップS001)。具体的に、制御部27に備えられた各制御回路は、回動機構と上下移動機構を制御し、さらに、第1試薬分注ポンプを制御して、所定の試薬容器6から所定の反応容器51に所定の第1試薬を分注する。
この分注動作は、例えば、以下の示すようにして行われる。第1試薬分注アーム8の制御回路は、まず、回動機構を制御して第1試薬分注プローブ14を水平移動させ、予め設定された第1試薬吸入前停止位置に移動させる。第1試薬吸入前停止位置は、第1試薬分注プローブ14が、試薬容器6に収容された第1試薬を吸引するために停止する位置である。
第1試薬吸入前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の鉛直方向位置は、例えば、待機位置における該端部開口の鉛直方向位置と同位置となる。第1試薬吸入前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の鉛直方向位置は、例えば、試薬容器6の開口と所定距離離れて対向するような位置となる。第1試薬吸入前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の水平方向位置は、例えば、試薬容器6の開口部の水平方向領域に含まれるような位置となる。また、第1試薬吸入前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の中心軸は、例えば、試薬容器6の中心軸と同一直線上となる。
次に、第1試薬分注アーム8の制御回路は、上下移動機構を制御して第1試薬分注プローブ14を鉛直下方向に移動させ、予め設定された第1試薬吸入位置に移動させる。第1試薬吸入位置において、第1試薬分注プローブ14の先端部は試薬容器6内に挿入される。第1試薬吸入位置において、第1試薬分注プローブ14の先端部を含む部分は、例えば、試薬容器6内に収容された第1試薬に浸漬されている。
次に、第1試薬分注ポンプの制御回路は、第1試薬分注ポンプを制御して負圧を発生させ、第1試薬を第1試薬分注プローブ14内に吸引する。この吸引制御が終了すると、第1試薬分注アーム8の制御回路は、再び上下移動機構を制御して第1試薬分注プローブ14を鉛直上方向に移動させ、第1試薬吸入後停止位置で停止させる。
第1試薬吸入後停止位置は、第1試薬分注プローブ14が、第1試薬を吸引後に次の工程(第1試薬の吐出工程)に移るまでに待機(停止)する位置である。第1試薬吸入後停止位置は、例えば、第1試薬吸入前停止位置と同じ位置となる。
第1試薬吸入前停止位置及び第1試薬吸入後停止位置のそれぞれの鉛直方向位置は、第1試薬分注プローブ14が水平移動する際に各分析機構に衝突しないような位置であれば、どのような位置であってもよい。第1試薬吸入前停止位置及び第1試薬吸入後停止位置のそれぞれの鉛直方向位置は、例えば、第1試薬分注プローブ14の先端部が上死点となる位置が挙げられる。
次に、第1試薬分注アーム8の制御回路は、回動機構を制御して第1試薬分注プローブ14を水平移動させ、予め設定された第1試薬吐出前停止位置に移動させる。第1試薬吐出前停止位置は、第1試薬分注プローブ14が第1試薬分注プローブ14内に収容された第1試薬を、反応容器51内に吐出するために停止する位置である。
第1試薬吐出前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の鉛直方向位置は、例えば、第1試薬吸入前停止位置における該端部開口の鉛直方向位置と同位置となる。第1試薬吐出前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の鉛直方向位置は、例えば、反応容器51の開口と所定距離離れて対向するような位置となる。
第1試薬吐出前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の水平方向位置は、例えば、反応容器51の開口の水平方向領域に含まれるような位置となる。また、第1試薬吐出前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の中心軸は、例えば、反応容器51の中心軸と同一直線上となる。
次に、第1試薬分注アーム8の制御回路は、上下移動機構を制御して第1試薬分注プローブ14を鉛直下方向に移動させ、予め設定された第1試薬吐出位置に移動させる。第1試薬吐出位置において、第1試薬分注プローブ14の先端部は反応容器51内に挿入される。第1試薬吐出位置において、第1試薬分注プローブ14の先端部は、試薬容器6内に収容された液体の液面と所定間隔を置いて対向する。この液体は、例えば、試料である。
次に、第1試薬分注ポンプの制御回路は、第1試薬分注ポンプを制御して正圧を発生させ、第1試薬分注プローブ14内に収容された第1試薬を反応容器51内に吐出する。この吐出制御が終了すると、第1試薬分注アーム8の制御回路は、再び上下移動機構を制御して第1試薬分注プローブ14を鉛直上方向に移動させ、第1試薬吐出後停止位置で停止させる。
第1試薬吐出後停止位置は、第1試薬分注プローブ14が、第1試薬を吐出後に次の工程(第1試薬分注プローブ14の洗浄工程)に移るまでに待機(停止)する位置である。第1試薬吐出後停止位置は、例えば、第1試薬吐出前停止位置と同じ位置となる。
第1試薬吐出前停止位置及び第1試薬吐出後停止位置の鉛直方向位置は、第1試薬分注プローブ14が水平移動する際に各分析機構に衝突しないような位置であれば、どのような位置であってもよい。第1試薬吐出前停止位置及び第1試薬吐出後停止位置の鉛直方向位置は、例えば、第1試薬分注プローブ14の先端部が上死点となる位置が挙げられる。
次に、第1試薬分注プローブ14を洗浄前停止位置で停止させる(ステップS002)。具体的に、第1試薬分注アーム8の制御回路は、回動機構を制御して、第1試薬分注プローブ14を第1試薬吐出後停止位置から水平移動させ、予め設定された洗浄前停止位置に移動させ停止させる。
洗浄前停止位置は、第1試薬分注プローブ14の先端部を含む部分を、洗浄槽19bで洗浄するために停止する位置である。洗浄前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の鉛直方向位置は、例えば、第1試薬吐出後停止位置における第1試薬分注プローブ14の端部開口の鉛直方向位置と同位置となる。洗浄前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の鉛直方向位置は、例えば、洗浄槽19bの開口の位置と所定距離離れて対向するような位置となる。洗浄前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の端部開口の水平方向位置は、例えば、洗浄槽19bの開口の水平方向領域に含まれるような位置となる。また、洗浄前停止位置で停止した第1試薬分注プローブ14の中心軸は、例えば、洗浄槽19bの中心軸と同一直線上となる。
次に、第1試薬分注アーム8の制御回路は、上下移動機構を制御して第1試薬分注プローブ14を鉛直下方向に移動させ、予め設定された洗浄位置に移動させる。洗浄位置において、第1試薬分注プローブ14の先端部は洗浄槽19b内に挿入される。洗浄位置において、第1試薬分注プローブ14の先端部を含む部分は、例えば、洗浄槽19b内に収容された洗浄液に浸漬される。
次に、洗浄槽19bで第1試薬分注プローブ14を洗浄する(ステップS003)。具体的に、洗浄槽19bの制御回路は、洗浄液に流れを発生させる。この流れが、第1試薬分注プローブ14のうち洗浄液に浸漬された部分に衝突することで当該部分が洗浄される。第1試薬分注プローブ14のうち洗浄液に浸漬された部分とは、例えば、第1試薬分注プローブ14の先端部を含む部分である。この洗浄において、第1試薬分注プローブ14のうち主に外表面が洗浄される。
また、第1試薬分注ポンプの制御回路は、第1試薬分注ポンプを制御して負圧を発生させ、洗浄液を吸入することで第1試薬分注プローブ14内に収容する。さらに、第1試薬分注ポンプの制御回路は、第1試薬分注ポンプを制御して正圧を発生させ、第1試薬分注プローブ14の内に収容された洗浄液を洗浄槽19bに吐出する。第1試薬分注プローブ14による洗浄液の吸入、吐出を繰り返すことで、第1試薬分注プローブ14を洗浄する。この洗浄において、第1試薬分注プローブ14のうち主に内表面が洗浄される。この洗浄制御が終了すると、第1試薬分注アーム8の制御回路は、再び上下移動機構を制御して第1試薬分注プローブ14を鉛直上方向に移動させ、洗浄後停止位置で停止させる(ステップS004)。
洗浄後停止位置は、第1試薬分注プローブ14を洗浄後に次の工程(例えば、第1試薬の吸入工程)に移るまでに待機(停止)する位置である。洗浄後停止位置は、例えば、洗浄前停止位置と同じ位置となる。
次に、システム制御部70はカメラユニット40bを制御して、洗浄後停止位置に停止した第1試薬分注プローブ14を撮影し生成した映像を映像取得部41に出力する。映像取得部41は、この映像を受けた取得判定部43が比較映像の取得可能と判定した場合に、システム制御部70を制御して、取得された比較映像を判定部60に出力する。取得判定部43による比較映像の取得の判定は、例えば、映像取得部41の説明において上述した、第1の例〜第3の例に基づいて行われる。このフローチャートにおいて、これら例のうち第1の例を用いる。
カメラユニット40bは、第1撮影を行う(ステップS005)。この第1撮影で生成された映像を映像取得部41に出力する。第1撮影によって生成された映像は、洗浄後停止位置に停止した第1試薬分注プローブの振動を検知するために用いられる。映像取得部41は、第1撮影により得られた映像を受けて、比較映像の取得の可否を判定する(ステップS006)。
第1撮影によって得られた映像は、映像取得部41の、処理部42によって処理される。この処理によって第1試薬分注プローブ14の振動が検出され振動データとして取得判定部43に出力される。取得判定部43は、この振動データを受けて、振動の振幅の大きさ等から、比較映像の取得の可否を判定する。
取得判定部43が比較映像の取得可能と判定した(ステップS006:YES)場合、システム制御部70は、撮影部40を制御する。システム制御部70からの制御信号を受けた撮影部40は、第2撮影を行って映像を取得(生成)し(ステップS007)、この映像を比較映像として判定部60に出力する。
取得判定部43は、第1試薬分注プローブ14の振動が停止又は振動が停止しているとみなせた場合に、比較映像の取得可能と判断する。
取得判定部43が比較映像の取得不可と判定した(ステップS006:NO)場合、システム制御部70は、撮影部40を制御して第1撮影を継続して映像を取得し、取得判定部43はこの映像を受けて比較映像の取得の判定を継続する。
取得判定部43は、第1試薬分注プローブ14の振動が継続している場合に、比較映像の取得不可と判断する。第1試薬分注プローブ14の振動の検出は、例えば、プローブの検出方法として上述した方法を適宜用いる。
第2撮影によって取得される参照映像は、静止画像であっても動画像であってもよい。また、参照映像が、静止画像として取得される場合、撮影部40は、複数枚の参照映像を取得することができる。第2撮影のタイミングは、第2撮影の撮影時刻以降であれば、プローブが移動しない限りどのタイミングで撮影されてもよい。また、第2撮影は第1撮影と同じ撮影位置において行われる。
図12は、第1試薬分注プローブ14の停止後に、第1撮影及び第2撮影がされるタイミングを示したタイムチャートである。このタイムチャートには、タイムチャート150と、タイムチャート151と、タイムチャート153とが、それぞれの時刻が対応付けられて示されている。
タイムチャート150は、第1試薬分注プローブ14の動作タイミングを示している。タイムチャート150の横軸は時間である。タイムチャート151は、第1試薬分注プローブ14の振動の様子を示している。タイムチャート151には、第1試薬分注プローブ14の振動波形152が示されている。タイムチャート151の縦軸は第1試薬分注プローブ14の振動の振幅、横軸は時間である。タイムチャート153は、第1試薬分注プローブ14の先端の高さを示している。タイムチャート153の縦軸は、鉛直方向位置x(高さx)、横軸は時刻tである。また、x1は分注位置における高さ、x2は洗浄前停止位置、洗浄後停止位置における高さである。ここで、x2はx1よりも高い位置である。
このタイムチャートにおいて、タイムチャート150〜153に示された時刻tが対応付けられている。タイムチャート150において、時刻T0で、第1試薬分注プローブ14は、洗浄前停止位置(高さx=x2)から、洗浄位置(高さx=x1)へ鉛直下方向に移動する。時刻T1で、第1試薬分注プローブ14は洗浄位置に到達し、洗浄槽19bは、第1試薬分注プローブ14の洗浄を開始する。時刻T2で、洗浄槽19bは、第1試薬分注プローブ14の洗浄を終了する。この終了に伴い、第1試薬分注プローブ14は、洗浄位置(高さx=x1)から、洗浄後停止位置(高さx=x2)へ鉛直上方向に移動する。
時刻T3で、洗浄後停止位置(高さx=x2)に第1試薬分注プローブ14が停止する。時刻T3において、システム制御部70は、撮影部40を制御して、洗浄後停止位置に停止した第1試薬分注プローブ14の撮影(第1撮影)を開始する。第1撮影の開始時刻は、時刻T3に限定されるものではなく、時刻T3から時刻T4の間のいずれかの時刻であればよい。第1撮影によって撮影部40に取得された画像は、処理部42に出力される。時刻T3から時刻T4までの時間は、例えば、0.5秒〜1秒である。これは、全体のサイクルタイムの1/8〜1/4の時間にあたる。全体のサイクルタイムとは、反応容器51に試料がされ、さらに、第1試薬、第2試薬が分注される時間である。
タイムチャート151は、処理部42において処理されることで検出された、第1試薬分注プローブ14の振動波形152を示す。この振動は、鉛直方向、水平方向に生じているが、この場合、処理部42は、水平方向の振動を検出する。取得判定部43は、この振動波形の振幅に基づいて、第2撮影の撮影可能時刻を判定する。タイムチャート151において、時刻T3の段階では、第1試薬分注プローブ14は、大きな振幅を伴って振動している。その後、第1試薬分注プローブ14の振動は時間とともに減衰する。時刻T4において、第1試薬分注プローブ14の振動の振幅はほぼ0となる。取得判定部43は、第2撮影の撮影開始時刻を時刻T4と判定する。時刻T5において、システム制御部70は、撮影部40を制御して撮影(第2撮影)を行い、比較映像を取得し、この比較映像を判定部60に出力する。時刻T5において、第1試薬分注プローブ14は、洗浄後停止位置から、例えば、第1試薬吸入前停止位置に移動する。第2撮影は、時刻T4〜時刻T5の間であれば、どの時刻で行ってもよい。また、この撮影によって取得される映像は、静止画像であっても、動画像であってもよい。
比較映像を受けた判定部60は、記憶部50に記憶された参照映像を取得する(ステップS008)。この参照映像には、正常な形状の第1試薬分注プローブ14が示されている。参照映像は、例えば、自動分析装置10による測定の準備段階において、撮影部40によって定点撮影されることで取得される。
判定部60は、参照映像と比較映像とに基づいて、第1試薬分注プローブ14の異常の有無を判定する(ステップS009)。判定部60が、第1試薬分注プローブ14に異常(変形、液滴付着等)が生じていると判定した場合(ステップS009:YES)、システム制御部70は、例えば、報知部93を制御して、第1試薬分注プローブ14に異常が生じていることを外部に報知させる(ステップS010)。システム制御部70は、この異常の報知に加えて、表示部91を制御して、異常の内容を表示部91に備えられた表示画面に表示させる。異常の内容とは、第1試薬分注プローブ14の曲がりの有無、この曲がりの度合い、第1試薬分注プローブ14表面における付着物の有無、この付着物の付着量等である。
第1試薬分注プローブ14の異常の有無の判定は、例えば、上述した差分画像を用いて行われる。この場合、異常の判定に用いられる閾値は、異常の内容によって任意に設定が可能である。また、第1試薬分注プローブ14に異常ありと判定された場合、分析制御部25は、必要に応じて、自動分析装置10の動作を停止させる。自動分析装置10の動作を停止の判断は、異常の種別、異常の度合い等に基づいて行われる。
判定部60が、第1試薬分注プローブ14に変形が生じていないと判定した場合(ステップS009:NO)、ステップS005に戻って第1試薬分注プローブ14の監視を続ける。
また、第1試薬分注プローブ14を監視するタイミングは、第1試薬分注プローブ14が洗浄後停止位置に停止する全てのタイミングで行われてもよいし、所定の間隔をおいたタイミングで行われてもよい。
[自動分析装置の作用、効果]
この実施形態の自動分析装置10は、構造要素600を分注プローブが含まれると構成として、この分注プローブの異常を検知する構成とした。具体的に、自動分析装置10は、分注プローブの正常な形状を示す参照映像を撮影部40で予め取得し、測定動作中に参照映像に対応する分注プローブを撮影部40で撮影して比較映像を取得する。判定部60は、参照映像と比較映像とを比較して、その差異から分注プローブの異常を判定する。
撮影部40による比較映像の取得において、撮影部40は、洗浄後停止位置に停止した分注プローブを撮影する。また、撮影部40は、洗浄後停止位置に分注プローブが停止して所定時間経過後に撮影を行って比較映像を取得する。
洗浄後停止位置に分注プローブが停止した直後は、分注プローブは振動している。この時、撮影部40が分注プローブの撮影を行うと、振動によって反った分注プローブの像が取得され、分注プローブに異常があると誤認識されるおそれがある。
撮影部40は、この振動が収まる所定時間後に撮影を行って比較映像を取得するので、分注プローブの静止像を得ることができる。これにより、分注プローブの異常を判定する確度が向上する。
<第2の実施形態>
[自動分析装置]
この実施形態の自動分析装置10は、構造要素600に撹拌子が含まれる構成として、この撹拌子の異常を検知する構成とした。
[全体構成]
この実施形態の自動分析装置10の全体構成は、構造要素600が撹拌子を備えた撹拌手段であること以外の構成は、第1の実施形態と同様な構成とすることができる。撮影部40、記憶部50及び判定部60は、分注プローブを撹拌子に読み替えることで、第1の実施形態と同様な構成とすることができ、第1の実施形態と同様に、撹拌子の異常を検出することができる。
撮影部40によって取得された映像に基づいて撹拌子の振動を検知する場合、撮影部40は、例えば、撹拌子の振動の周波数の大きさを検知可能な映像を取得できる構成のものが選ばれる。つまり、この場合、撮影部40は、撹拌子の時間的な変化を検出可能な構成を有するものが選ばれる。
[分析部の詳細構成]
次に、図13を参照して分析部24の構成の一例について詳細に説明する。分析部24において、この説明において述べること以外の構成は、例えば、第1の実施形態と同様な構成を有する。
分析部24は、構造要素600含んでいる。この構造要素600は、反応セクション400を備える。この実施形態において、構造要素600のうち撹拌工程を行うための構成である、反応セクション400について説明する。
[反応セクション]
反応セクション400は、鉛直方向に移動可能な構成を含む。また、反応セクション400は、洗浄動作が可能に構成されている。
この実施形態において構造要素600は、撹拌子を少なくとも含む。また、反応セクション400は、第1撹拌子18a及び第2撹拌子18bを備える。第1撹拌子18aは、洗浄槽19d、第2撹拌子18bは洗浄槽19eにおいてそれぞれ洗浄されることで洗浄動作を行う。また、洗浄動作後の第1撹拌子18aの外形を撮影するカメラユニット40dと、洗浄動作後の第2撹拌子18bの外形を撮影するカメラユニット40eとを備えている。
〔撹拌子〕
第1撹拌子18aは、反応容器51に分注された試料と第1試薬の混合液を撹拌する。第2撹拌子18bは、反応容器51に分注された試料と第1試薬と第2試薬との混合液を撹拌する。これら撹拌子には、振動子が備えられており、液体に浸漬した振動子が振動動作を行うことによって、液体が撹拌される。
第1撹拌アーム11aは、第1撹拌子18aを移動可能に保持する。第1撹拌子18aによる液体の撹拌は、予め設定された撹拌位置において行われる。第1撹拌アーム11aが動作することにより、第1撹拌子18aが撹拌位置に移動する。これは、第2撹拌子18bに対応する第2撹拌アーム11bについても同様である。
〔洗浄槽〕
洗浄槽19d内には、例えば、洗浄液が収容されている。洗浄槽19dは、この洗浄液を用いて第1撹拌子18aの先端を含む部分を洗浄する。洗浄槽19dは、例えば、サンプル分注プローブ16を第1撹拌子18aに読み替えることで、洗浄槽19aと同様な構成とすることができる。また、この読替えによって、洗浄槽19aにおいて述べたことを洗浄槽19bに適用することができる。これは、第2撹拌子18bに対応する洗浄槽19bにも同様に適用することができる。
〔カメラユニット〕
カメラユニット40dは、構造要素600に含まれる第1撹拌子18aを光学的に撮影して画像データを生成する。この画像データには、第1撹拌子18aの外形を示す画像データが含まれている。カメラユニット40dは、第1撹拌子18aの外形を光学的に撮影することで画像データを得る。カメラユニット40dは、サンプル分注プローブ16を第1撹拌子18aに読み替え、洗浄槽19aを洗浄槽19dと読み替えることで、カメラユニット40aと同様な構成とすることができる。また、この読替えによって、カメラユニット40aで述べたことを、カメラユニット40dに適用することができる。これは、第2撹拌子18bに対応するカメラユニット40eにも同様に適用することができる。
〔カメラユニットの設置形態〕
図14は、第2撹拌子18bを撮影するカメラユニット40eの設置形態の一例を示した斜視図である。以下に示す構成は、第1撹拌子18aを撮影するカメラユニット40dにも適用することができる。図14は反応セクション400における、洗浄槽19eの近傍を拡大して示している。図中、z方向は鉛直方向、r方向はカメラユニット40eの撮影方向、θ方向は、撮影方向と鉛直方向とに直交する方向である。カメラユニット40eは、レンズ部40e1を備えている。ここで、撮影方向とは、レンズ部40e1の光軸と平行な方向である。
図15は、図14に示した構成を、第2撹拌子18bの中心軸を含みr方向に平行な平面で切断した切断面を示す断面図である。
図14及び図15に示すように、カメラユニット40eは、洗浄停止位置で停止した第2撹拌子18bの側部を撮影可能なように設けられている。カメラユニット40e及び洗浄槽19eは、例えば、第2撹拌子18bの近傍に設けられる。洗浄槽19eは、例えば、この空間内の底面であるベース19e1の面上に設置される。洗浄停止位置で停止した第2撹拌子18bの先端の鉛直方向位置は、例えば、洗浄槽19cの上面よりも上方となる。カメラユニット40eの設置形態の上記以外のことは、洗浄槽19aを洗浄槽19eに読み替え、サンプル分注プローブ16を第2撹拌子18bに読み替えることで、カメラユニット40aの設置形態と同様な形態で設置することができる。
カメラユニット40eは、例えば、カメラハウジング40e2内に収納されていてもよい。カメラハウジング40e2は、例えば、カメラハウジング40a2と同様な構成を有する。また、カメラユニット40eが収納されたカメラハウジング40e2を設置する場合、下記に示す読み替えをすることで、カメラユニット40aが収納されたカメラハウジング40a2と同様にして設置することができる。また、この読替えをすることによって、カメラユニット40aが収納されたカメラハウジング40a2の設置形態で述べたことを、カメラユニット40eが収納されたカメラハウジング40e2の設置形態に適用することができる。この場合、サンプル分注プローブ16を第2撹拌子18bに読み替え、レンズ部40a1、カメラハウジング40a2及び窓部40a3を、レンズ部40e1、カメラハウジング40e2及び窓部40e3に読み替える。
[自動分析装置の動作]
図16は、この実施形態の自動分析装置10の動作の一例を示したフローチャートである。図16は、この実施形態の自動分析装置10の反応セクション400における制御及び動作の流れを示している。このフローチャートにおいて、第1撹拌子18aの動作を示すが、第2撹拌子18b、第2撹拌子18bに対応する第2撹拌アーム11bも同様に動作する。
第1撹拌子18aは、回動機構と上下移動機構とを有する。第1撹拌アーム11aの制御回路は、回動機構を制御することによって第1撹拌アーム11aを水平方向に回動する。第1撹拌アーム11aの制御回路は、上下移動機構を制御することによって第1撹拌アーム11aを鉛直方向に上下移動する。
まず、第1撹拌子18aを用いて反応容器51内の混合液(液体)を撹拌する(ステップS020)。具体的に、制御部27に備えられた各制御回路は、回動機構と上下移動機構を制御し、さらに、第1撹拌子18aを制御して、反応容器51内の液体を撹拌する。
この撹拌動作は、例えば、以下の示すようにして行われる。第1撹拌アーム11aの制御回路は、まず、回動機構を制御して第1撹拌子18aを水平移動させ、予め設定された撹拌前停止位置に移動させる。撹拌前停止位置は、第1撹拌子18aが、反応容器51に収容された液体を撹拌するために停止する位置である。
撹拌前停止位置で停止した第1撹拌子18aの下端部の位置は、例えば、反応容器51の開口と所定距離離れて対向するような位置となる。撹拌前停止位置で停止した第1撹拌子18aの下端部(先端部)の水平方向位置は、例えば、反応容器51の開口の水平方向領域に含まれるような位置となる。また、撹拌前停止位置で停止した第1撹拌子18aの中心軸は、例えば、反応容器51の中心軸と同一直線上となる。
次に、第1撹拌アーム11aの制御回路は、上下移動機構を制御して第1撹拌子18aを鉛直下方向に移動させ、予め設定された撹拌位置に移動させる。撹拌位置において、第1撹拌子18aの先端部は反応容器51内に挿入される。撹拌位置において、第1撹拌子18aの先端部を含む部分は、反応容器51内に収容された液体に浸漬される。
次に、第1撹拌子18aの制御回路は第1撹拌子18aを制御して振動を発生させ、反応容器51内の液体を撹拌する。撹拌の制御が終了すると、第1撹拌アーム11aの制御回路は、再び上下移動機構を制御して第1撹拌子18aを鉛直上方向に移動させ、撹拌後停止位置で停止させる。
撹拌後停止位置は、第1撹拌子18aが、液体を撹拌後に次の工程(第1撹拌子18aの洗浄工程)に移るまでに待機(停止)する位置である。撹拌後停止位置は、例えば、撹拌前停止位置と同じ位置となる。
撹拌前停止位置及び撹拌後停止位置の鉛直方向位置は、第1撹拌子18aが水平移動する際に各分析機構に衝突しないような位置であれば、どのような位置であってもよい。撹拌前停止位置及び撹拌後停止位置の鉛直方向位置は、例えば、第1撹拌子18aの先端部が上死点となる位置が挙げられる。
次に、第1撹拌子18aを、洗浄前停止位置に停止させる(ステップS021)。具体的に、第1試薬分注アーム8の制御回路は、回動機構を制御して、第1撹拌子18aを撹拌後停止位置から水平移動させ、予め設定された洗浄前停止位置に移動させ停止させる。
洗浄前停止位置は、第1撹拌子18aの先端部を含む部分を、洗浄槽19dによって洗浄するために停止する位置である。洗浄前停止位置で停止した第1撹拌子18aの先端部の鉛直方向位置は、例えば、撹拌後停止位置における先端部の鉛直方向位置と同位置となる。洗浄前停止位置で停止した第1撹拌子18aの先端部の鉛直方向位置は、例えば、洗浄槽19dの開口の位置と所定距離離れて対向するような位置となる。洗浄前停止位置で停止した第1撹拌子18aの先端部の水平方向位置は、例えば、洗浄槽19dの開口の水平方向領域に含まれるような位置となる。また、洗浄前停止位置で停止した第1撹拌子18aの中心軸は、例えば、洗浄槽19dの中心軸と同一直線上となる。
次に、第1撹拌アーム11aの制御回路は、上下移動機構を制御して第1撹拌子18aを鉛直下方向に移動させ、予め設定された洗浄位置に移動させる。洗浄位置において、第1撹拌子18aの先端部は洗浄槽19d内に挿入される。洗浄位置において、第1撹拌子18aの先端部を含む部分は、例えば、洗浄槽19d内に収容された洗浄液に浸漬される。
次に、洗浄槽19dによって第1撹拌子18aを洗浄する(ステップS022)。洗浄槽19dの制御回路は、洗浄液に流れを発生させる。この流れが、第1撹拌子18aのうち洗浄液に浸漬された部分に衝突することで当該部分が洗浄される。第1撹拌子18aのうち洗浄液に浸漬された部分とは、例えば、第1撹拌子18aの先端部を含む部分である。この洗浄によって第1撹拌子18aが洗浄される。また、洗浄槽19aは、例えば、洗浄槽19aの内部にサンプル分注プローブ16の先端を含む部分洗浄液を供給する機構を備えている。洗浄槽19aは、この機構から、例えば、サンプル分注プローブ16の先端を含む部分に洗浄液が噴射されることで洗浄を行う。
次に、第1撹拌子18aを洗浄後停止位置で停止させる(ステップS023)。具体的に、この洗浄制御が終了すると、第1試薬分注アーム8の制御回路は、再び上下移動機構を制御して第1撹拌子18aを鉛直上方向に移動させ、洗浄後停止位置で停止させる。
洗浄後停止位置は、第1撹拌子18aを洗浄後に次の工程に移るまでに待機(停止)する位置である。洗浄後停止位置は、例えば、洗浄前停止位置と同じ位置となる。
その後の処理は、第1試薬分注プローブ14を第1撹拌子18aと読み替え、洗浄槽19aを洗浄槽19dに読み替えることで、図11に示したフローチャートのステップS005〜S010と同様に処理することができる(ステップS024〜S29)。
[自動分析装置の作用、効果]
この実施形態の自動分析装置10は、構造要素600を撹拌子が含まれると構成として、この撹拌子の異常を検知する構成とした。この場合、自動分析装置10は、撹拌子の正常な形状を示す参照映像を撮影部40で予め取得し、測定動作中に参照映像に対応する撹拌子を撮影部40で撮影して比較映像を取得する。判定部60は、参照映像と比較映像とを比較して、その差異から撹拌子の異常を判定する。
撮影部40による比較映像の取得において、撮影部40は、洗浄後停止位置に停止した撹拌子を撮影する。また、撮影部40は、洗浄後停止位置に撹拌子が停止して所定時間経過後に撮影を行って比較映像を取得する。
洗浄後停止位置に撹拌子が停止した直後は、撹拌子は振動している。この時、撮影部40が撹拌子の撮影を行うと、振動によって反った撹拌子の像が取得され、撹拌子に異常があるとご認識されるおそれがある。
撮影部40は、この振動が収まる所定時間後に撮影を行って比較映像を取得するので、撹拌子の静止像を得ることができる。これにより、撹拌子の異常を判定の確度が向上する。
これにより、変形した撹拌子が反応容器51内に接触し、さらに撹拌動作することで反応容器51を傷つけてしまうことを減少させることができる。その結果、傷ついた反応容器51に対して吸光測定が行われること起因する測定結果の異常を減少させることができる。
<第3の実施形態>
[自動分析装置]
この実施形態の自動分析装置10は、構造要素600に洗浄機構が含まれる構成として、この洗浄機構の異常を検知する構成とした。
[全体構成]
この実施形態の自動分析装置10の全体構成は、構造要素600が洗浄機構であること以外の構成は、第1及び第2の実施形態と同様な構成とすることができる。撮影部40、記憶部50及び判定部60は、分注プローブを洗浄機構に含まれる洗浄プローブ及び/又は乾燥チップに読み替えることで、第1の実施形態と同様な構成とすることができ、第1の実施形態と同様に、洗浄機構の異常を検出することができる。
ここで、洗浄後停止位置における洗浄プローブの振動の振幅は、例えば、第1の実施形態において示した分注プローブの振動の振幅と同様である。
撮影部40によって取得された映像に基づいて撹拌子の振動を検知する場合、撮影部40は、例えば、乾燥チップの振動の周波数の大きさを検知可能な映像を取得できる構成のものが選ばれる。つまり、この場合、撮影部40は、乾燥チップの時間的な変化を検出可能な構成を有するものが選ばれる。
[分析部の詳細構成]
次に、図17を参照して分析部24の構成の一例について詳細に説明する。分析部24において、この説明において述べること以外の構成は、例えば、第1及び第2の実施形態と同様な構成を有する。
分析部24は、構造要素600含んでいる。この構造要素600は、洗浄セクション500を備える。この実施形態において、構造要素600のうち洗浄乾燥工程を行うための構成である洗浄セクション500について説明する。
[洗浄セクション]
洗浄セクション500は、鉛直方向に移動可能な構成を含む。また、洗浄セクション500は、洗浄動作が可能に構成されている。
この実施形態において構造要素600は、洗浄手段(洗浄機構)を少なくとも含む。また、反応セクション400は、反応容器洗浄ユニット13を備える。反応容器洗浄ユニット13は、洗浄機構を含み、測光部12で測定を終了した反応容器51内を洗浄乾燥することで洗浄動作を行う。また、洗浄動作後の反応容器洗浄ユニット13の外形を撮影するカメラユニット40fを備えている。
〔反応容器洗浄ユニット〕
反応容器洗浄ユニット13は、測光部12で測定を終了した反応容器51内を洗浄乾燥する。反応容器洗浄ユニット13は、複数の洗浄プローブと乾燥チップを備えた、洗浄機構である。反応容器洗浄ユニット13は、例えば、図18に示すように、第1洗浄プローブ13a、第2洗浄プローブ13b、第3洗浄プローブ13c及び乾燥チップ13dを備えている。以下において、第1洗浄プローブ13a、第2洗浄プローブ13b、第3洗浄プローブ13cをまとめて洗浄プローブと呼ぶ場合がある。洗浄プローブは、反応容器51内の液体を吸引したり、洗浄プローブからそれぞれ、酸、アルカリ、水等の液体が反応容器51の内部に吐出及び吸引したりすることで反応容器51の内部が洗浄される。また、この洗浄の後に、乾燥チップ13dが反応容器51内に挿入されることで反応容器51の内部が乾燥される。
〔カメラユニット〕
カメラユニット40fは、構造要素600に含まれる反応容器洗浄ユニット13を光学的に撮影して画像データを生成する。この画像データには、反応容器洗浄ユニット13の外形を示す画像データが含まれている。また、この画像データには、洗浄プローブの先端を含む少なくとも一部の外形を示す画像データが含まれている。この画像データには、洗浄プローブの像は少なくとも1本含まれていればよいが、好適には、反応容器洗浄ユニット13に備えられた全ての洗浄プローブの像が含まれる。また、この画像データには、乾燥チップ13dの先端を含む少なくとも一部の外形を示す画像データが含まれている。この場合、画像データには乾燥チップ13dの像が含まれていればよいが、好適には、この画像データに洗浄プローブの像が含まれている。画像データには、例えば、反応容器洗浄ユニット13に備えられた全ての洗浄プローブの像と、乾燥チップ13dの像が含まれる。つまり、画像データには複数の機構によって構成された洗浄機構が示される。
カメラユニット40fは、サンプル分注プローブ16を洗浄プローブ及び/又は乾燥チップ13dに読み替え、洗浄槽19aを反応容器51と読み替えることで、カメラユニット40aと同様な構成とすることができる。また、この読替えによって、カメラユニット40aで述べたことを、カメラユニット40fに適用することができる。
〔カメラユニットの設置形態〕
図18は、反応容器洗浄ユニット13を撮影するカメラユニット40fの設置形態の一例を示した斜視図である。図19は、反応容器洗浄ユニット13を撮影するカメラユニット40fの設置形態の一例を示した上面図である。図18及び図19は洗浄セクション500における、反応容器洗浄ユニット13の近傍を拡大して示している。図19中の斜線部は、カメラユニット40fを示すもので断面を示すものではない。図18及び図19中、z方向は鉛直方向、r方向はカメラユニット40fの撮影方向、θ方向は、撮影方向と鉛直方向とに直交する方向である。カメラユニット40fは、レンズ部40f1を備えている。ここで、撮影方向とは、レンズ部40f1の光軸と平行な方向である。洗浄プローブ及び乾燥チップ13dは、例えば、直線状に配列される。撮影方向rは、例えば、この配列方向に直交する方向となるようにカメラユニット40fが設置される。また、洗浄プローブ及び乾燥チップ13dは、例えば、円周状に配列される。撮影方向rは、例えば、この配列方向の半径方向となるようにカメラユニット40fが設置される。また、カメラユニット40fは、例えば、反応容器洗浄ユニット13の近傍に設けられる。
図18に示すように、カメラユニット40fは、反応ディスク4と第1試薬庫1とに挟まれた平面領域であるベース19f1上に設けられている。カメラユニット40fは、洗浄停止位置で停止した反応容器洗浄ユニット13を撮影する。カメラユニット40fは、例えば、第1洗浄プローブ13a、第2洗浄プローブ13b、第3洗浄プローブ13c、乾燥チップ13dごとに撮影が可能な構成を有する。この場合、カメラユニット40fは、例えば、複数の撮像素子とそれに対応する光学系を有している。また、カメラユニット40fは、例えば、洗浄プローブと、乾燥チップ13dを一括に撮影が可能な構成を有する。洗浄プローブと、乾燥チップ13dとを1つの撮影範囲に収めることで、カメラユニット40fの撮像素子が1つで済み、カメラユニット40fが大型化することがない。
図20は、反応容器洗浄ユニット13を撮影するカメラユニット40fの設置形態の一例を示した断面図である。図20は、図18に示した構成を、第3洗浄プローブ13cを含みzr平面と平行な平面で切断したものを示している。カメラユニット40fは、洗浄停止位置で停止した洗浄プローブ及び/又は乾燥チップ13dの側部を撮影可能なように設けられている。洗浄停止位置で停止した洗浄プローブ及び乾燥チップ13dの先端の鉛直方向位置は、例えば、反応容器51の上面よりも上方となる。カメラユニット40fの設置形態の上記以外のことは、洗浄槽19aを反応容器51に読み替え、サンプル分注プローブ16を洗浄プローブ及び/又は乾燥チップ13dに読み替えることで、カメラユニット40aの設置形態と同様な形態で設置することができる。
また、カメラユニット40fは、例えば、カメラハウジング40f2内に収納されていてもよい。カメラハウジング40f2は、カメラユニット40fを包むことで保護する覆いである。カメラハウジング40f2は、カメラユニット40fを、例えば、液体から保護したり、外部からの衝撃から保護したりする。カメラハウジング40f2は、窓部40f3を備えており、カメラユニット40fに備えられたレンズ部40f1は、窓部403を介して洗浄プローブ及び/又は乾燥チップ13dを撮影する。
[自動分析装置の動作]
図21は、この実施形態の自動分析装置10の動作の一例を示したフローチャートである。図21は、この実施形態の自動分析装置10の洗浄セクション500における制御及び動作の流れを示している。
反応容器洗浄ユニット13は、上下移動機構を有する。反応容器洗浄ユニット13の制御回路は、上下移動機構を制御することによって反応容器洗浄ユニット13に備えられた、洗浄プローブ及び乾燥チップ13dを鉛直方向に上下移動する。
制御部27に備えられた各制御回路は、この上下移動機構を制御し、さらに、洗浄プローブ及び乾燥チップ13dを制御して、反応容器51内を洗浄及び乾燥する(ステップS040)。
この洗浄動作は、例えば、以下の示すようにして行われる。反応ディスク4の制御回路は、まず、回動機構を制御して、吸光測定が終了した反応容器51を移動させ、予め設定された洗浄前停止位置に移動させる。洗浄前停止位置は、反応容器洗浄ユニット13が、反応容器51を洗浄及び乾燥するために停止する位置である。
第1洗浄プローブ13aは、第1洗浄プローブ13aの下端部開口に所定距離離れて対向する位置に、洗浄がされる反応容器51が停止することで、相対的に洗浄前停止位置に停止することとなる。洗浄前停止位置で停止した第1洗浄プローブ13aの中心軸と、反応容器51の中心軸とは、例えば、同一直線上となる。
次に、反応容器洗浄ユニット13の制御回路は、上下移動機構を制御して第1洗浄プローブ13aを鉛直下方向に移動させ、予め設定された洗浄位置に移動させる。洗浄位置において、第1洗浄プローブ13aの端部開口は反応容器51内に挿入される。このとき、第1洗浄プローブ13aの端部開口は、反応容器51に収容された液体に浸漬される。
次に、第1洗浄プローブ13aの制御回路は第1洗浄プローブ13aを制御して第1洗浄プローブ13aの端部開口から、反応容器51に収容された液体を吸引する。また、第2洗浄プローブ13bの制御回路は、第2洗浄プローブ13bは、液体の吸引がされた反応容器51に、洗浄液を吐出することで洗浄動作を行い、この洗浄動作後に該洗浄液を吸引する。また、第3洗浄プローブ13cの制御回路は、第3洗浄プローブ13cは、洗浄液による洗浄がされた反応容器51に、蒸留水を吐出することで濯ぎ動作を行い、この濯ぎ動作後に該蒸留水を吸引する。また、乾燥チップ13dの制御回路は、反応容器51に乾燥チップ13dを挿入して、反応容器51内の液体を吸引する。これら洗浄の制御は、隣り合う反応容器51において同時に行われてもよいし、それぞれ別個に行われてもよい。
次に、洗浄プローブ等を洗浄後停止位置で停止させる(ステップS041)。具体的に、これら洗浄の制御が終了すると、反応容器洗浄ユニット13の制御回路は、再び上下移動機構を制御して第1洗浄プローブ13aを鉛直上方向に移動させ、洗浄後停止位置で停止させる。
洗浄後停止位置は、各洗浄プローブ、乾燥チップ13dが、反応容器51を洗浄後に次の工程(別の反応容器51の洗浄工程)に移るまでに待機(停止)する位置である。洗浄後停止位置は、例えば、撹拌前停止位置と同じ位置となる。
その後の処理は、第1試薬分注プローブ14を各洗浄プローブ及び/又は乾燥チップ13dと読み替え、洗浄槽19aを洗浄槽19dに読み替えることで、図11に示したフローチャートのステップS005〜S010と同様に処理することができる(ステップS042〜S047)。
ステップS043及びステップS044において、洗浄プローブ及び乾燥チップ13dが一括に撮影される場合、取得判定部43は、以下のようにして比較映像の取得可否を判断する。取得判定部43は、洗浄プローブ及び乾燥チップ13dのうち少なくとも1つが振動している場合、その振動が停止又は振動が停止しているとみなせた場合に、比較映像の取得可能と判断する。
[自動分析装置の作用、効果]
この実施形態の自動分析装置10は、構造要素600を洗浄機構が含まれると構成として、この洗浄機構の異常を検知する構成とした。この場合、自動分析装置10は、洗浄機構の正常な形状を示す参照映像を撮影部40で予め取得し、測定動作中に参照映像に対応する洗浄機構を撮影部40で撮影して比較映像を取得する。判定部60は、参照映像と比較映像とを比較して、その差異から洗浄機構の異常を判定する。この洗浄機構は、例えば、洗浄プローブ、乾燥チップ13d等である。
撮影部40による比較映像の取得において、撮影部40は、洗浄後停止位置に停止した洗浄機構を撮影する。また、撮影部40は、洗浄後停止位置に洗浄機構が停止して所定時間経過後に撮影を行って比較映像を取得する。
洗浄後停止位置に洗浄機構が停止した直後は、洗浄機構は振動している。この時、撮影部40が洗浄機構の撮影を行うと、振動によって反った洗浄機構の像が取得され、洗浄機構に異常があるとご認識されるおそれがある。
撮影部40は、この振動が収まる所定時間後に撮影を行って比較映像を取得するので、洗浄機構の静止像を得ることができる。これにより、洗浄機構の異常を判定の確度が向上する。
これにより、洗浄機構を構成する乾燥チップ13dが変形し、この変形した乾燥チップ13dが反応容器51内に接触することで反応容器51を傷つけてしまうことを減少させることができる。その結果、傷ついた反応容器51に対して吸光測定が行われること起因する測定結果の異常を減少させることができる。
上記実施形態の自動分析装置10は、第1の実施形態〜第3の実施形態のうち少なくとも1つの構成を有することができ、これら実施形態を組み合わせて構成することもできる。つまり、構造要素600は、例えば、分注プローブ、撹拌子を備える撹拌手段、洗浄プローブ及び乾燥チップ13dを備えた洗浄機構のうち、少なくとも1つを含んでいればよい。
上記実施形態において説明した構成は、自動分析装置以外の臨床検査装置にも適用することができる。
臨床検査装置としては、例えば、自動分析装置や血液ガス分析装置や電気泳動装置や液体クロマトグラフィー装置などの臨床化学分析機器、ラジオイムノアッセイ装置などの核医学機器、ラテックス凝集反応測定装置やネフェロメータなどの免疫血清検査機器、自動血球計数装置、血液凝固測定装置などの血液検査機器、微生物分類同定装置や血液培養検査装置やDNA・RNA測定装置などの細菌検査機器、尿分析装置や便潜血測定装置などの尿検査機器、自動組織細胞染色装置などの病理検査機器、生理機能検査機器、マイクロピペットや洗浄装置分注装置や遠心分離装置などのその他の臨床検査機器等が挙げられる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。