JP2024027672A - 自動分析装置、自動分析方法、および測定シート - Google Patents

Abstract

【課題】試料に依存せず且つ容易に、測定シートに形成された流路における試料の進行速度を上げること。【解決手段】実施形態に係る自動分析装置は、測定シートと、回転部とを備える。測定シートは、親水性素材で構成された複数の流路、および複数の流路のそれぞれの一端に接続する吐出部を有する。回転部は、吐出部を回転軸として測定シートを回転させる。【選択図】 図１３

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、自動分析装置、自動分析方法、および測定シートに関する。

従来、紙などの親水性素材を基板材料として用いて、試料と試薬との反応および分析などをおこなう測定シートが知られている。このような測定シートにおいて、試料の吐出領域（吐出部）と試薬成分を含んだ反応領域（反応部）との間に流路を形成させることがある。吐出部に吐出された試料は、この流路を進行することによって反応部に到達する。

測定シートに形成された流路において、試料の進行速度を上げるためには、例えば、紙の多孔質構造を改良する方法がある。しかし、この方法では、試料の測定シートに対する依存性のために専用シートが必要となる他、専用シートの開発に伴う煩雑さがある。よって、試料に依存せず且つ容易に、測定シートに形成された流路における試料の進行速度を上げる方法が望まれる。

特開２０１５－００７６０４号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、試料に依存せず且つ容易に、測定シートに形成された流路における試料の進行速度を上げることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

実施形態に係る自動分析装置は、測定シートと、回転部とを備える。測定シートは、親水性素材で構成された複数の流路、および複数の流路のそれぞれの一端に接続する吐出部を有する。回転部は、吐出部を回転軸として測定シートを回転させる。

図１は、第１の実施形態に係る自動分析装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る測定シートの一例を示す上面図である。 図３は、図１の分析機構の構成例を示す側面図である。 図４は、図３の回転部の構成例を示す上面図である。 図５は、図４のＡ－Ａ線の断面図である。 図６は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作例を示すフローチャートである。 図７は、図３の筐体および測定部の具体例を示す断面図である。 図８は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第１の模式図である。 図９は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第２の模式図である。 図１０は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第３の模式図である。 図１１は、図２の測定シートに試料が吐出された直後の状態を説明するための図である。 図１２は、図３の回転部による回転動作を開始するタイミングを説明するための図である。 図１３は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第４の模式図である。 図１４は、図２の測定シートの回転状態を説明するための図である。 図１５は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第５の模式図である。 図１６は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第６の模式図である。 図１７は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第７の模式図である。 図１８は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第８の模式図である。 図１９は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第９の模式図である。 図２０は、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第１０の模式図である。 図２１は、図２の測定シートの第１の変形例を示す図である。 図２２は、図２の測定シートの第２の変形例を示す図である。 図２３は、図４の回転部の変形例を示す図である。 図２４は、第２の実施形態に係る自動分析装置の分析機構の構成例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、自動分析装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の構成例を示すブロック図である。自動分析装置１は、分析機構２と、解析回路３と、駆動機構４と、入力インタフェース５と、出力インタフェース６と、通信インタフェース７と、記憶回路８と、制御回路９とを備える。

分析機構２は、血液または尿などの試料（これは、「サンプル」または「検体」に言い換えられてもよい）を測定シートに吐出する。また、分析機構２は、検査項目によっては、既知の濃度の標準液を測定シートに吐出する。分析機構２は、吐出した試料と、測定シートに含まれた試薬とを反応させることによって、試料の物性値を測定する。このことは標準液の場合も同様である。測定方法には、例えば、呈色測定および電極測定がある。呈色測定は、例えば、撮像装置を用いて試薬と反応した試料の色の変化を測定する。電極測定は、電極を用いて試料に関する電位の変化を測定する。分析機構２は、測定結果を含む被検データおよび標準データを生成する。本実施形態では、分析機構２が電極測定を行う場合について説明する。

解析回路３は、分析機構２により生成される被検データおよび標準データを解析することで、分析データおよび検量データを生成するプロセッサである。解析回路３は、例えば、記憶回路８から解析プログラムを読み出し、読み出した解析プログラムに従って被検データおよび標準データを解析する。例えば、解析回路３は、分析機構２により測定された試料の色の変化や電位の変化に基づいて、試料中に含まれる特定の成分の濃度を算出する。尚、解析回路３は、記憶回路８で記憶されているデータの少なくとも一部を記憶する記憶領域を備えてもよい。

駆動機構４は、制御回路９の制御に従い、分析機構２を駆動させる。駆動機構４は、例えば、ギア、ステッピングモータ、ベルトコンベア、およびリードスクリューにより実現される。

入力インタフェース５は、例えば、操作者が測定を指示したサンプルまたは病院内ネットワークＮＷを介して測定を依頼されたサンプルに係る各検査項目の分析パラメータの設定を受け付ける。入力インタフェース５は、例えば、マウス、キーボード、操作面へ触れることで指示が入力されるタッチパッド、およびタッチパネルにより実現される。入力インタフェース５は、制御回路９に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を制御回路９へ出力する。

なお、入力インタフェース５は、本明細書において、マウスおよびキーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、入力インタフェース５には、自動分析装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路９へ出力する電気信号の処理回路が含まれてもよい。

出力インタフェース６は、制御回路９に接続され、制御回路９から供給される信号を出力する。出力インタフェース６は、例えば、表示回路、印刷回路、および音声デバイスにより実現される。

表示回路は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、およびプラズマディスプレイを含まれる。また、表示回路には、表示対象を表すデータをビデオ信号に変換し、ビデオ信号を外部へ出力する処理回路が含まれてもよい。印刷回路は、例えば、プリンタを含む。また、印刷回路には、印刷対象を表すデータを外部へ出力する出力回路が含まれてもよい。音声デバイスは、例えば、スピーカを含む。また、音声デバイスには、音声信号を外部へ出力する出力回路が含まれてもよい。尚、出力インタフェース６は、入力インタフェース５と共にタッチパネル、或いはタッチスクリーンとして実現されてもよい。

通信インタフェース７は、例えば、病院内ネットワークＮＷと接続する。通信インタフェース７は、病院内ネットワークＮＷを介してＨＩＳ（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）とデータ通信を行う。尚、通信インタフェース７は、病院内ネットワークＮＷと接続する検査部門システム（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：ＬＩＳ）を介してＨＩＳとデータ通信を行ってもよい。

記憶回路８は、プロセッサにより読み取り可能な記憶媒体などを含む。これらの記憶媒体は、例えば、磁気的記憶媒体、光学的記憶媒体、または半導体メモリである。尚、記憶回路８は、必ずしも単一の記憶媒体（記憶装置）により実現されなくてよい。例えば、記憶回路８は、複数の記憶装置により実現されてもよい。

記憶回路８は、解析回路３で実行される解析プログラム、および制御回路９に備わる機能を実現するための制御プログラムを記憶している。記憶回路８は、解析回路３により生成される検量データを検査項目毎に記憶する。記憶回路８は、解析回路３により生成される分析データをサンプル毎に記憶する。記憶回路８は、操作者から入力された検査オーダ、または通信インタフェース７が病院内ネットワークＮＷを介して受信した検査オーダを記憶する。

制御回路９は、自動分析装置１の中枢として機能するプロセッサである。制御回路９は、記憶回路８に記憶されているプログラムを実行することで、実行したプログラムに対応する機能を実現する。尚、制御回路９は、記憶回路８で記憶されているデータの少なくとも一部を記憶する記憶領域を備えてもよい。

制御回路９は、例えば、制御プログラムを実行することで、システム制御機能９１を有する。尚、本実施形態では、単一のプロセッサによってシステム制御機能９１が実現される場合を説明するが、これに限定されない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて制御回路を構成し、各プロセッサが動作プログラムを実行することによりシステム制御機能９１を実現しても構わない。

システム制御機能９１は、入力インタフェース５から入力される入力情報に基づき、自動分析装置１における各部を統括して制御する機能である。例えば、システム制御機能９１において制御回路９は、検査項目に応じた測定を実施するように駆動機構４を駆動し、分析機構２で生成される被検データおよび標準データを解析するように解析回路３を制御する。

図２は、第１の実施形態に係る測定シート１００の一例を示す上面図である。測定シート１００は、紙などの親水性素材を基板材料とした使い捨ての検査チップである。測定シート１００は、例えば矩形であり、好適には正方形である。本実施形態では、測定シート１００が正方形の場合について説明する。

測定シート１００は、複数の流路１１０、吐出部１１１、複数の反応部１１２、および複数の固定穴１２０を備える。複数の流路１１０、吐出部１１１、および複数の反応部１１２は、例えば、疎水性素材で囲まれた一つの領域である。換言すると、この領域の輪郭は、疎水性素材によって形成されてよい。

図２では、測定シート１００の中心に吐出部１１１が設けられている。複数の流路１１０は、吐出部１１１を中心として十字の放射状に延びている。即ち、複数の流路１１０のそれぞれの一端は、吐出部１１１と接続されている。また、複数の流路１１０のそれぞれの他端は、複数の反応部１１２のそれぞれと接続されている。複数の反応部１１２は、少なくとも一部に試薬が含まれている。また、複数の固定穴１２０は、測定シート１００の四隅に形成されている。

なお、複数の流路１１０は、吐出部１１１および複数の反応部１１２を含んでもよい。即ち、複数の流路１１０の交点を吐出部１１１とし、複数の流路１１０のそれぞれの端部を反応部１１２としてもよい。よって、複数の流路１１０は、少なくとも一部に試薬が含まれてもよい。

図３は、図１の分析機構２の構成例を示す側面図である。分析機構２は、筐体２１０と、分注プローブ２２０と、試料ラック２３０とを備える。また、筐体２１０は、給紙部２１１と、回転部２１２と、測定部２１３と、廃棄部２１４とを備える。尚、筐体２１０の各部は、それぞれ独立して分析機構２に備えられてもよい。

給紙部２１１は、駆動機構４によって駆動され、測定シート１００を回転部２１２へと搬送する。具体的には、給紙部２１１は、測定シート１００を複数格納する。給紙部２１１は、例えば、給紙ローラを用いて測定シート１００を一枚だけ回転部２１２へと搬送する。

回転部２１２は、駆動機構４によって駆動され、試料が吐出された測定シート１００を回転させる。具体的には、回転部２１２は、複数の凸部を有する。複数の凸部は、測定シート１００の複数の固定穴１２０と対応する。回転部２１２は、複数の凸部によって測定シート１００を保持する。回転部２１２は、測定シート１００との設置面に垂直な方向（図３ではＺ方向）を軸として回転駆動することによって測定シート１００を回転させる。尚、回転の中心は、測定シート１００の中心（吐出部１１１）に設定される。

なお、回転部２１２は、任意の位置に形成された穴から吸気することによって測定シート１００を保持してもよい。これにより、回転部２１２に測定シート１００を吸着させることができる。また、回転部２１２は、測定シート１００を挟む固定部（図面には図示せず）を用いて測定シート１００を保持してもよい。固定部を用いる場合、例えば、回転部２１２は、測定シート１００の四隅を挟むことにより測定シート１００を保持する。

図４は、図３の回転部２１２の構成例を示す上面図である。また、図５は、図４のＡ－Ａ線の断面図である。回転部２１２は、複数の凸部２１２１と、複数の穴２１２２とを備える。回転部２１２の上面は、例えば、測定シート１００と同じ大きさである。複数の凸部２１２１は、測定シート１００の複数の固定穴１２０に対応し、回転部２１２の上面に形成される。複数の穴２１２２は、回転部２１２の上面の任意の位置に形成される。尚、複数の凸部２１２１は、回転部２１２の内部に格納可能な可動式でもよい。

測定部２１３は、回転後の測定シート１００を測定する。具体的には、測定部２１３は、例えば、一つの参照電極と、一つ以上のイオン選択性電極（Ｉｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：ＩＳＥ）とを備える。測定部２１３は、駆動機構４によって駆動され、測定シート１００が固定された回転部２１２の上部へと移動する。測定部２１３は、測定シート１００の反応部１１２に電極を固定し、反応部１１２に含まれる試料の特定の電解質に関する電位の変化を測定する。尚、測定部２１３は、測定シート１００を保持する保持部（図面には図示せず）を有してもよい。

廃棄部２１４は、測定済みの測定シート１００を格納する。具体的には、廃棄部２１４は、取り外し可能な容器である。これにより、ユーザは、測定済みの測定シート１００に触れること無く廃棄することができる。

分注プローブ２２０は、駆動機構４によって駆動され、試料容器から試料を吸引し、吸引した試料を測定シート１００上に吐出する。具体的には、分注プローブ２２０は、図示していないアームに支持され、このアームが移動することによって、試料ラック２３０に設定された試料吸引位置と、回転部２１２の中心に設定された試料吐出位置とを移動する。また、分注プローブ２２０は、試料吸引位置および試料吐出位置において上下方向に移動する。また、分注プローブ２２０は、試料吸引位置において試料を吸引し、試料吐出位置において吸引した試料を吐出する。

試料ラック２３０は、複数の試料容器を格納する。複数の試料容器のそれぞれには、試料が入れられている。尚、分析機構２では、試料ラック２３０に変えて、複数の試料容器を円環状に配列させたサンプルディスクが用いられてもよい。

図６は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の動作例を示すフローチャートである。図６のフローチャートは、測定シート１００を用いた測定に関する一連の動作を示している。尚、図６のフローチャートは、図７の断面図を用いて具体的な動作について説明される。

図７は、図３の筐体２１０および測定部２１３の具体例を示す断面図である。図７において、給紙部２１１は、昇降台２１１１と、給紙ローラ２１１２とを備える。昇降台２１１１は、複数の測定シート１００を載置し、測定シート１００が排出される毎に、次の測定シート１００を給紙ローラ２１１２に接触させるように稼働する。給紙ローラ２１１２は、測定シート１００と接触し、回転動作を行うことで測定シート１００を給紙部２１１から排出する。尚、給紙部２１１は、測定シート１００を一枚だけ排出させるため、排出口の近傍に分離パッドまたは分離ローラを備えてもよい。

回転部２１２は、支持部２１２３の一端に支持され、支持部２１２３の他端に設けられた回転駆動部２１２４により軸ｒ（図７ではＺ方向）を中心に回転する。尚、回転部２１２は、設置面に測定シート１００を吸着させるための吸引機構を備えてもよい。

なお、以降では、分注プローブ２２０などの動作において、駆動機構４が各部を駆動させる際の「駆動機構４により」という文言、或いは「駆動機構４によって駆動され」などの文言の記載を省略する場合がある。また、特に記載しない限り、各部の動作は、制御回路９が制御するものとする。

（ステップＳＴ１１０）
制御回路９は、測定シート１００を給紙部２１１から回転部２１２へ搬送させる。具体的には、給紙部２１１に設けられた給紙ローラ２１１２は、回転動作を行うことで測定シート１００を給紙部２１１から排出する。この動作に関して、図８を用いて説明する。

図８は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の動作を説明するための第１の模式図である。図８には、給紙ローラ２１１２によって測定シート１００が排出される様子が示されている。給紙ローラ２１１２は、例えば測定シート１００を排出する方向Ｄ１（図８ではＸ方向）と水平に直交する方向（図８ではＹ方向）を軸として回転駆動することによって測定シート１００を排出する。排出された測定シート１００は、例えば、図示しないベルトコンベアを用いて搬送され、回転部２１２へ載置される。

（ステップＳＴ１２０）
測定シート１００を回転部２１２へ搬送させた後、制御回路９は、分注プローブ２２０を測定シート１００の中心へ移動させる。具体的には、分注プローブ２２０は、予め吸引していた試料を保持し、測定シート１００の中心へ移動する。この動作に関して、図９を用いて説明する。

図９は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の動作を説明するための第２の模式図である。図９には、回転部２１２に測定シート１００が固定され、測定シート１００の中心に分注プローブ２２０が位置している様子が示されている。分注プローブ２２０は、測定シート１００の中心に移動した後、測定シート１００へ近づく方向Ｄ２（図９では－Ｚ方向）に移動する。そして、分注プローブ２２０は、測定シート１００との距離が所定の距離となる位置で静止する。

（ステップＳＴ１３０）
分注プローブ２２０を測定シート１００の中心へ移動させた後、制御回路９は、測定シート１００の中心に試料を吐出させる。具体的には、分注プローブ２２０は、測定シート１００の中心に試料を吐出する。この動作に関して、図１０を用いて説明する。

図１０は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の動作を説明するための第３の模式図である。図１０には、分注プローブ２２０が測定シート１００の中心に試料Ｓを吐出する様子が示されている。また、試料Ｓの吐出直後の測定シート１００について図１１を用いて説明する。

図１１は、図２の測定シート１００に試料Ｓが吐出された直後の状態を説明するための図である。吐出直後の試料Ｓは、測定シート１００の吐出部１１１内に広がる。そして時間経過と共に、試料Ｓは、毛細管現象により複数の流路１１０を進行する。

（ステップＳＴ１４０）
測定シート１００の中心に試料Ｓが吐出された後、制御回路９は、回転部２１２の回転開始に関する所定の条件を満たすか否かを判定する。所定の条件を満たしている場合、処理はステップＳＴ１５０へと進む。所定の条件を満たしていない場合、所定の条件を満たすまでステップＳＴ１４０の処理を繰り返す。

所定の条件は、例えば、所定の時間経過である。例えば、試料Ｓの吐出直後では吐出した試料Ｓが測定シート１００に完全に吸収されない恐れがあり、この状態で回転動作を行うと、吸収されていない分の試料Ｓが測定シート１００外へ飛び散る可能性がある。よって、回転部２１２は、試料Ｓが吐出されてからある程度の時間を待機した後に回転するのが望ましい。

具体的には、制御回路９は、測定シート１００に試料Ｓを吐出してからの時間を計測し、所定の時間が経過したか否かを判定する。所定の時間は、例えば、１秒である。

また例えば、所定の条件は、流路１１０における所定の位置でもよい。具体的には、制御回路９は、複数の流路１１０を進行する試料Ｓの位置が所定の位置に到達したか否かを判定する。所定の条件が試料の進行状況の場合の具体例について、図１２を用いて説明する。

図１２は、図３の回転部２１２による回転動作を開始するタイミングを説明するための図である。ここで、測定シート１００の中心から反応部１１２までの距離をＬ１とし、測定シート１００の中心から流路１１０の途中までの距離をＬ２とする。距離Ｌ２は、試料Ｓおよび測定シート１００の組み合わせに応じて設定されてよく、例えば、距離Ｌ１の半分である。制御回路９は、試料Ｓが距離Ｌ２の位置に到達したか否かを判定する。試料Ｓの位置の確認は、例えば、分析機構２に備えたカメラ（図面には図示せず）で行ってもよい。

（ステップＳＴ１５０）
所定の条件を満たしていると判定された後、制御回路９は、回転部２１２を回転させる。具体的には、回転部２１２は、試料Ｓが吐出された測定シート１００を回転させる。この動作に関して、図１３を用いて説明する。

図１３は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の動作を説明するための第４の模式図である。図１３には、測定シート１００を載せた回転部２１２が回転している様子が示されている。回転部２１２は、支持部２１２３を介して、回転駆動部２１２４により軸ｒを中心に回転する。次に、回転する測定シート１００の上面図が図１４に示される。

図１４は、図２の測定シート１００の回転状態を説明するための図である。測定シート１００は、吐出部１１１を中心に、例えば右回りの方向Ｄ３のように回転する。このように、測定シート１００の中心である吐出部１１１を中心に回転することにより、流路１１０を進行する試料Ｓは、遠心力を受ける。遠心力を受けている試料Ｓは、そうではない状態よりも、流路１１０を速く進行することができる。

なお、制御回路９は、回転部２１２を回転させる時間として、全ての反応部１１２に試料Ｓが行き渡るのに十分な時間が設定されてよい。また、制御回路９は、前述のようにカメラを用いて、試料Ｓの進行状況を観測し、全ての反応部１１２に試料Ｓが行き渡った時点で回転を止めるようにしてもよい。

（ステップＳＴ１６０）
回転部２１２を回転させた後、制御回路９は、測定部２１３を回転部２１２の上部へ移動させる。具体的には、測定部２１３は、回転部２１２の上部へ移動する。この動作に関して、図１５を用いて説明する。

図１５は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の動作を説明するための第５の模式図である。図１５には、回転部２１２の回転を停止させた後の様子が示されている。廃棄部２１４の上部に待機している測定部２１３は、回転部２１２へ近づく方向Ｄ４（図１５では－Ｘ方向）に移動する。そして、測定部２１３は、回転部２１２の上部で静止する。

（ステップＳＴ１７０）
測定部２１３を回転部２１２の上部へ移動させた後、制御回路９は、測定シート１００を測定する。具体的には、測定部２１３は、回転部２１２に載置された測定シート１００の反応部１１２に電極を押し当て、反応部１１２に含まれる試料Ｓの特定の電解質に関する電位の変化を測定する。この動作に関して、図１６および図１７を用いて説明する。

図１６および図１７は、第１の実施形態に係る自動分析装置１の動作を説明するための第６の模式図および第７の模式図である。図１６には、測定部２１３を測定シート１００に近づける様子が示されている。測定部２１３は、測定シート１００へ近づく方向Ｄ５（図１６では－Ｚ方向）に移動する。図１７には、測定部２１３と測定シート１００とが接触している様子が示されている。測定部２１３は、試料Ｓの特定の電解質に関する電位の変化を測定する。

図２の測定シート１００のように、４つの反応部１１２が設けられた場合、測定部２１３は、４つの電極を有する。４つの電極は、４つの反応部１１２にそれぞれ対応し、試料に含まれる所定の成分（電解質）と反応する電解質電極（Ｎａ，Ｋ，Ｃｌ電極）と比較電極とを含む。これらの電極を用いて、測定部２１３は、試料に含まれるナトリウムイオン、カリウムイオン、および塩素イオンの三つの電解質の測定を行うことができる。

（ステップＳＴ１８０）
測定シート１００の測定が終了した後、制御回路９は、測定シート１００を廃棄部２１４へ搬送させる。具体的には、測定部２１３は、測定シート１００の測定が終了した後、測定シート１００をそのまま保持し、回転部２１２から離脱する。そして、測定部２１３は、測定シート１００を保持したまま廃棄部２１４の上部へ移動し、測定シート１００を解放する。これにより、測定シート１００は、回転部２１２から廃棄部２１４へ搬送される。これらの動作に関して、図１７から図２０までを用いて説明する。

図１７から図２０までは、第１の実施形態に係る自動分析装置の動作を説明するための第７の模式図から第１０の模式図までである。測定部２１３は、測定シート１００を保持したまま、回転部２１２から離れる方向Ｄ６（図１７ではＺ方向）に移動する。所定の高さまで移動した後、測定部２１３は、測定シート１００を保持したまま、廃棄部２１４へ近づく方向Ｄ７（図１８ではＸ方向）に移動する。廃棄部２１４の上部へ移動した後、測定部２１３は、測定シート１００を解放する。

測定シート１００は、測定部２１３の保持が解放されることにより、重力の方向Ｄ８（図１９では－Ｚ方向）に落下する。落下先が廃棄部２１４になっているため、これにより測定シート１００は廃棄される。

ステップＳＴ１８０の後、図６のフローチャートは終了する。尚、図７の構成に拘泥されない場合、ステップＳＴ１３０は、ステップＳＴ１１０の前に行われてもよい。即ち、測定シート１００は、試料が吐出された後に、回転部２１２に搬送されてよい。

以上説明したように、第１の実施形態に係る自動分析装置は、親水性素材で構成された複数の流路、および複数の流路のそれぞれの一端に接続する吐出部を有する測定シートと、吐出部を回転軸として測定シートを回転させる回転部とを備える。

従って、第１の実施形態に係る自動分析装置は、紙などの親水性素材で構成された流路を進行する試料に遠心力が加わることにより、試料の進行速度を上げることができる。

（測定シートの第１の変形例）
図２１は、図２の測定シート１００の第１の変形例を示す図である。図２１の測定シート１００Ａは、吐出部１１１Ａの少なくとも一部に撥水加工が施されている点において、図２の測定シート１００と異なる。測定シート１００Ａは、吐出部１１１Ａに撥水加工を施すことにより、吐出部１１１Ａに吐出された試料Ｓを複数の流路１１０へ効率的に移送させることができる。

（測定シートの第２の変形例）
図２２は、図２の測定シート１００の第２の変形例を示す図である。図２２の測定シート１００Ｂは、円形である点において、図２の測定シート１００と異なる。測定シート１００Ｂが円形の場合であっても、吐出部１１１が回転中心に設けられるため、正方形の場合と同様の効果が得られる。

（回転部の変形例）
図２３は、図４の回転部２１２の変形例を示す図である。図２３の回転部２１２Ａは、測定部２１３の構成（電極）を有する点において、図４の回転部２１２と異なる。回転部２１２Ａは、測定シート１００の反応部１１２に対応する位置にそれぞれ電極２１２５を更に有する。図２３の回転部２１２Ａでは、説明の便宜上、測定シート１００における吐出部および反応部を含む流路１１０を破線で示している。電極２１２５は、回転部２１２Ａに測定シート１００が載置された際、反応部に重なる位置に設けられる。回転部２１２Ａに電極を設けることにより、回転後の測定だけでなく、例えば、回転中であっても測定を行うことができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、測定シートによる測定のみを行う自動分析装置について説明した。他方、第２の実施形態では、サイクル動作を行う反応ディスクを利用した自動分析装置に対して、測定シートによる測定を組み込むことについて説明する。

図２４は、第２の実施形態に係る自動分析装置の分析機構２Ａの構成例を示す図である。分析機構２Ａは、第１の実施形態で説明した分析機構２の構成に加えて、次の構成が含まれる。分析機構２Ａは、血液または尿などの試料と、各検査項目で用いられる試薬溶液とを混合する。また、分析機構２は、検査項目によっては、所定の倍率で希釈した標準液と、この検査項目で用いられる試薬溶液とを混合する。分析機構２は、試料（サンプル）または標準液と、試薬溶液との混合液の光学的な物性値を測定する。この測定により、例えば、透過光強度または吸光度、および散乱光強度などで表される標準データおよび被検データが生成される。

図２４に示される分析機構２Ａは、反応ディスク３０１、恒温部３０２、サンプルディスク３０３、第１試薬庫３０４、および第２試薬庫３０５を備える。また、分析機構２Ａは、サンプル分注アーム３０６、サンプル分注プローブ３０７、第１試薬分注アーム３０８、第１試薬分注プローブ３０９、第２試薬分注アーム３１０、第２試薬分注プローブ３１１、電極ユニット３１２、測光ユニット３１３、洗浄ユニット３１４、および攪拌ユニット３１５を備える。また、分析機構２Ａは、筐体２１０（給紙部２１１、回転部２１２、および廃棄部２１４）と測定部２１３とを備える。

まず、反応ディスク３０１、恒温部３０２、サンプルディスク３０３、第１試薬庫３０４、第２試薬庫３０５について説明する。

反応ディスク３０１は、複数の反応容器３０１１を、環状に配列させて保持する。反応ディスク３０１は、複数の反応容器３０１１を所定の経路に沿って搬送する。具体的には、反応ディスク３０１は、駆動機構４により、既定の時間間隔（以下、１周期、或いは１サイクルと称する）、例えば４．５秒または９秒ごとに回動と停止とが交互に繰り返される。反応容器３０１１は、例えば、ガラス、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ＰＰ）またはアクリルにより形成されている。尚、反応ディスク３０１上の複数の位置には、第１サンプル吐出位置、第１試薬吐出位置、第２試薬吐出位置、および攪拌位置などが設定されている。

恒温部３０２は、所定の温度に設定された熱媒体を貯留し、貯留する熱媒体に反応容器３０１１を浸漬させることで、反応容器３０１１に収容される混合液を昇温する。

サンプルディスク３０３は、測定を依頼されたサンプルを収容する複数のサンプル容器を、環状に配列させて保持する。サンプルディスク３０３は、複数のサンプル容器を所定の経路に沿って搬送する。図２４に示す例では、サンプルディスク３０３は、反応ディスク３０１と隣り合って配置されている。尚、サンプルディスク３０３上の所定の位置には、サンプル吸引位置が設定されている。また、サンプルディスク３０３は、着脱自在なカバーにより覆われてもよい。

第１試薬庫３０４は、サンプルに含まれる所定の成分と反応する第１試薬を収容する試薬容器を複数保冷する。図２４に示す例では、第１試薬庫３０４は、反応ディスク３０１と隣り合って配置されている。第１試薬庫３０４内には、第１試薬ラックが回転自在に設けられている。第１試薬ラックは、複数の試薬容器を円環状に配列して保持する。第１試薬ラックは、駆動機構４により回動される。尚、第１試薬庫３０４上の所定の位置には、第１試薬吸引位置が設定されている。試薬容器は、試薬ボトルと呼ばれてもよい。また、第１試薬庫３０４は、着脱自在な試薬カバーにより覆われてもよい。

第２試薬庫３０５は、第２試薬を収容する試薬容器を複数保冷する。図２４に示す例では、第２試薬庫３０５は、反応ディスク３０１の内側に配置されている。第２試薬庫３０５内には、第２試薬ラックが回転自在に設けられている。第２試薬ラックは、複数の試薬容器を円環状に配列して保持する。第２試薬ラックは、駆動機構４により回動される。尚、第２試薬庫３０５上の所定の位置には、第２試薬吸引位置が設定されている。また、第２試薬庫３０５は、着脱自在な試薬カバーにより覆われてもよい。

次に、サンプル分注アーム３０６、サンプル分注プローブ３０７、第１試薬分注アーム３０８、第１試薬分注プローブ３０９、第２試薬分注アーム３１０、第２試薬分注プローブ３１１、電極ユニット３１２、測光ユニット３１３、洗浄ユニット３１４、および攪拌ユニット３１５について説明する。

サンプル分注アーム３０６は、反応ディスク３０１とサンプルディスク３０３との間に設けられている。サンプル分注アーム３０６は、駆動機構４により、鉛直方向に上下動自在、且つ水平方向に回動自在に設けられている。サンプル分注アーム３０６は、一端にサンプル分注プローブ３０７を保持する。

サンプル分注プローブ３０７は、サンプル分注アーム３０６の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、第１サンプル吐出位置、第２サンプル吐出位置、およびサンプル吸引位置がある。第１サンプル吐出位置は、例えば、サンプル分注プローブ３０７の回動軌道と、反応ディスク３０１に円環状に配列される反応容器３０１１の移動軌道との交点に相当する。第２サンプル吐出位置は、回転部２１２の中心である。サンプル吸引位置は、例えば、サンプル分注プローブ３０７の回動軌道と、サンプルディスク３０３に円環状に配列されるサンプル容器の移動軌道との交点に相当する。

サンプル分注プローブ３０７は、駆動機構４によって駆動され、反応ディスク３０１に保持される反応容器３０１１の開口部の直上（第１サンプル吐出位置）、回転部２１２の中心（第２サンプル吐出位置）、およびサンプルディスク３０３に保持されるサンプル容器の開口部の直上（サンプル吸引位置）においてそれぞれ上下方向に移動する。

また、サンプル分注プローブ３０７は、制御回路９の制御に従い、サンプル吸引位置の直下に位置するサンプル容器からサンプルを吸引する。また、サンプル分注プローブ３０７は、制御回路９の制御に従い、吸引したサンプルを、第１サンプル吐出位置の直下に位置する反応容器３０１１、或いは第２サンプル吐出位置の直下に位置する測定シート１００へ吐出する。サンプル分注プローブ３０７は、サンプルの吸引および吐出の一連の分注動作を、例えば、１サイクルの間に実施する。

第１試薬分注アーム３０８は、例えば、反応ディスク３０１と第１試薬庫３０４との間に設けられている。第１試薬分注アーム３０８は、駆動機構４により、鉛直方向に上下動自在、且つ水平方向に回動自在に設けられている。第１試薬分注アーム３０８は、一端に第１試薬分注プローブ３０９を保持する。

第１試薬分注プローブ３０９は、第１試薬分注アーム３０８の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、第１試薬吸引位置および第１試薬吐出位置がある。第１試薬吸引位置は、例えば、第１試薬分注プローブ３０９の回動軌道と、第１試薬ラックに円環状に配列される試薬容器の開口部の移動軌道との交点に相当する。また、第１試薬吐出位置は、例えば、第１試薬分注プローブ３０９の回動軌道と、反応ディスク３０１に円環状に配列される反応容器３０１１の移動軌道との交点に相当する。

第１試薬分注プローブ３０９は、駆動機構４によって駆動され、第１試薬ラックに保持される試薬容器の開口部の直上（第１試薬吸引位置）、または反応ディスク３０１に保持される反応容器３０１１の開口部の直上（第１試薬吐出位置）において上下方向に移動する。

また、第１試薬分注プローブ３０９は、制御回路９の制御に従い、第１試薬吸引位置の直下に位置する試薬容器から第１試薬を吸引する。また、第１試薬分注プローブ３０９は、制御回路９の制御に従い、吸引した第１試薬を、第１試薬吐出位置の直下に位置する反応容器３０１１へ吐出する。第１試薬分注プローブ３０９は、吸引および吐出の一連の分注動作を、例えば、１サイクルの間に１回実施する。尚、これら一連の分注動作は、第１試薬分注プローブ３０９が第２試薬を分注する場合も同様である。

第２試薬分注アーム３１０は、例えば、反応ディスク３０１と第２試薬庫３０５との間に設けられている。第２試薬分注アーム３１０は、駆動機構４により、鉛直方向に上下動自在、且つ水平方向に回動自在に設けられている。第２試薬分注アーム３１０は、一端に第２試薬分注プローブ３１１を保持する。

第２試薬分注プローブ３１１は、第２試薬分注アーム３１０の回動に伴い、円弧状の回動軌道に沿って回動する。この回動軌道上には、第２試薬吸引位置および第２試薬吐出位置がある。第２試薬吸引位置は、例えば第２試薬分注プローブ３１１の回動軌道と、第２試薬ラックに円環状に配列される試薬容器の開口部の移動軌道との交点に相当する。また、第２試薬吐出位置は、例えば、第２試薬分注プローブ３１１の回動軌道と、反応ディスク３０１に円環状に配列される反応容器３０１１の移動軌道の交点に相当する。

第２試薬分注プローブ３１１は、駆動機構４によって駆動され、第２試薬ラックに保持される試薬容器の開口部の直上（第２試薬吸引位置）、または反応ディスク３０１に保持される反応容器３０１１の開口部の直上（第２試薬吐出位置）において上下方向に移動する。

また、第２試薬分注プローブ３１１は、制御回路９の制御に従い、第２試薬吸引位置の直下に位置する試薬容器から第２試薬を吸引する。また、第２試薬分注プローブ３１１は、制御回路９の制御に従い、吸引した第２試薬を、第２試薬吐出位置の直下に位置する反応容器３０１１へ吐出する。第２試薬分注プローブ３１１は、吸引および吐出の一連の分注動作を、例えば、１サイクルの間に１回実施する。

電極ユニット３１２は、反応ディスク３０１の外周近傍に設けられている。電極ユニット３１２は、反応容器３０１１内に吐出されたサンプルと試薬との混合液の電解質濃度を測定する。電極ユニット３１２は、イオン選択性電極（Ｉｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：ＩＳＥ）および参照電極を有する。電極ユニット３１２は、制御回路９の制御に従い、測定対象のイオンを含む混合液について、ＩＳＥと参照電極との間の電位を測定する。電極ユニット３１２は、電位を測定したデータを標準データまたは被検データとして解析回路３へと出力する。

測光ユニット３１３は、反応ディスク３０１の外周近傍に設けられている。測光ユニット３１３は、反応容器３０１１内に吐出されたサンプルと試薬との混合液における所定の成分を光学的に測定する。測光ユニット３１３は、光源および光検出器を有する。測光ユニット３１３は、制御回路９の制御に従い、光源から光を照射する。照射された光は、反応容器３０１１の第１側壁から入射され、第１側壁と対向する第２側壁から出射される。測光ユニット３１３は、反応容器３０１１から出射された光を、光検出器により検出する。

具体的には、例えば、光検出器は、反応容器３０１１内の標準試料（標準サンプル）と試薬との混合液を通過した光を検出し、検出した光の強度に基づき、吸光度などにより表される標準データを生成する。また、光検出器は、反応容器３０１１内の被検試料（被検サンプル）と試薬との混合液を通過した光を検出し、検出した光の強度に基づき、吸光度などにより表される被検データを生成する。測光ユニット３１３は、生成した標準データおよび被検データを解析回路３へ出力する。

洗浄ユニット３１４は、反応ディスク３０１の外周近傍に設けられている。洗浄ユニット３１４は、電極ユニット３１２または測光ユニット３１３において混合液の測定が終了した反応容器３０１１の内部を洗浄する。この洗浄ユニット３１４は、反応容器３０１１を洗浄するための洗浄液を供給する洗浄液供給ポンプ（図示せず）を備えている。また、洗浄ユニット３１４は、洗浄液供給ポンプから供給された洗浄液の反応容器３０１１内への吐出や、反応容器３０１１内の混合液、及び洗浄液の各液体の吸引を行う洗浄ノズルを備えている。

攪拌ユニット３１５は、反応ディスク３０１の外周近傍に設けられている。攪拌ユニット３１５は、攪拌子を有し、この攪拌子により、反応ディスク３０１上の攪拌位置に位置する反応容器３０１１内に収容されているサンプルと第１試薬との混合液を攪拌する。または、攪拌ユニット３１５は、反応容器３０１１内に収容されているサンプル、第１試薬、および第２試薬の混合液を攪拌する。

なお、給紙部２１１、回転部２１２、測定部２１３、および廃棄部２１４は、第１の実施形態の分析機構２と略同様である。第２の実施形態の分析機構２Ａは、測定シートに対して、サンプル分注プローブ３０７がサンプル（試料）を吐出する点において、第１の実施形態の分析機構２と異なる。

以上説明したように、第２の実施形態に係る自動分析装置は、動作を行う反応ディスクを利用した自動分析装置であって、親水性素材で構成された複数の流路、および複数の流路のそれぞれの一端に接続する吐出部を有する測定シートと、吐出部を回転軸として測定シートを回転させる回転部とを備える。

従って、第２の実施形態に係る自動分析装置は、第１の実施形態と同様の効果が見込める。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、試料に依存せず且つ容易に、測定シートに形成された流路における試料の進行速度を上げることができる。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、或いは、ＡＳＩＣ、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））の回路を意味する。プロセッサは記憶回路８に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路８にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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、実施形態同士の組み合わせ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。

１ 自動分析装置
２，２Ａ 分析機構
３ 解析回路
４ 駆動機構
５ 入力インタフェース
６ 出力インタフェース
７ 通信インタフェース
８ 記憶回路
９ 制御回路
９１ システム制御機能
１００，１００Ａ，１００Ｂ 測定シート
１１０ 流路
１１１，１１１Ａ 吐出部
１１２ 反応部
１２０ 固定穴
２１０ 筐体
２１１ 給紙部
２１２，２１２Ａ 回転部
２１３ 測定部
２１４ 廃棄部
２２０ 分注プローブ
２３０ 試料ラック
３０１ 反応ディスク
３０１１ 反応容器
３０２ 恒温部
３０３ サンプルディスク
３０４ 第１試薬庫
３０５ 第２試薬庫
３０６ サンプル分注アーム
３０７ サンプル分注プローブ
３０８ 第１試薬分注アーム
３０９ 第１試薬分注プローブ
３１０ 第２試薬分注アーム
３１１ 第２試薬分注プローブ
３１２ 電極ユニット
３１３ 測光ユニット
３１４ 洗浄ユニット
３１５ 攪拌ユニット
２１１１ 昇降台
２１１２ 給紙ローラ
２１２１ 凸部
２１２２ 穴
２１２３ 支持部
２１２４ 回転駆動部
２１２５ 電極
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８ 方向
Ｌ１，Ｌ２ 距離
ＮＷ 病院内ネットワーク
ｒ 軸
Ｓ 試料

Claims (15)

1. 親水性素材で構成された複数の流路、および前記複数の流路のそれぞれの一端に接続する吐出部を有する測定シートと、
   前記吐出部を回転軸として前記測定シートを回転させる回転部と
   を具備する、自動分析装置。
2. 前記吐出部は、前記測定シートの中心である、
   請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記複数の流路は、前記吐出部を中心として放射状に延びている、
   請求項２に記載の自動分析装置。
4. 前記複数の流路の輪郭は、疎水性素材によって形成される、
   請求項１に記載の自動分析装置。
5. 前記測定シートは、矩形または円形である、
   請求項１に記載の自動分析装置。
6. 前記吐出部は、少なくとも一部に撥水加工が施される、
   請求項１に記載の自動分析装置。
7. 前記複数の流路は、少なくとも一部に試薬が含まれる、
   請求項１に記載の自動分析装置。
8. 前記測定シートは、複数の固定穴を有し、
   前記回転部は、複数の凸部を有し、
   前記複数の固定穴は、前記複数の凸部と対応する、
   請求項１に記載の自動分析装置。
9. 電極を有し、前記電極を用いて前記測定シートを測定する測定部
   を更に具備する、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の自動分析装置。
10. 前記測定部は、前記回転部の回転後に前記測定シートを測定する、
    請求項９に記載の自動分析装置。
11. 前記回転部は、電極を有し、前記電極を用いて前記測定シートを測定する、
    請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の自動分析装置。
12. 前記回転部は、回転中または回転後に前記測定シートを測定する、
    請求項１１に記載の自動分析装置。
13. 前記吐出部に試料を吐出する分注プローブ
    を更に具備する、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の自動分析装置。
14. 親水性素材で構成された複数の流路と、前記複数の流路のそれぞれの一端と接続する吐出部とを有する測定シートを用いた自動分析装置の分析方法であって、
    前記吐出部を回転軸として前記測定シートを回転させること
    を具備する、自動分析方法。
15. 親水性素材で構成された複数の流路と、
    前記複数の流路のそれぞれの一端と接続する吐出部と
    を具備し、
    前記複数の流路は、前記吐出部を中心として放射状に延びている、
    測定シート。