JP4598682B2

JP4598682B2 - 自動分析装置

Info

Publication number: JP4598682B2
Application number: JP2006013962A
Authority: JP
Inventors: 憲一西墻; 雅人石沢; 亘　　重範
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2026-01-23
Also published as: CN101008616A; EP1811285B1; EP1811285A1; JP2007198739A; US20070181787A1; US7521703B2

Description

本発明は、血液、尿等の生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に係わる。自動分析装置は、反応容器を挟んで光源と分光検出器を配置して反応容器の透過光量を測定する方式を備えた自動分析装置に関する。

自動分析装置は、血液、尿等の生体サンプル中の目的成分の濃度または、有無を測定するものである。用手法により検査技師が測定するのに比べ、分析速度、分析精度（再現性）が高いため、大病院、検査センターを中心に普及が進んでいる。

自動分析装置では、吸光度を測定するために、円周上に連続的に並べられた反応容器を回転させながら透過光の光軸を次々と隣りの反応容器に移動させながら吸光度を測定する。正確な吸光度を測定するためには、回転中の反応容器と測光の同期（タイミング）を合わせる必要がある。

このような目的を達成するための技術として、特許文献１（特開平９−８００５５号公報）には反応容器の円周上に、反応容器と同数の検知板（反応容器位置検知手段）を設けることにより、反応容器の位置を検知する技術が開示されている。特許文献２（特開２０００−２５８４３３号公報）にはエンコーダを有するダイレクトドライブモータのエンコーダ信号から反応容器の測光開始位置決めをする技術が開示されている。

特開平９−８００５５号公報特開２０００−２５８４３３号公報

特許文献１記載の技術は、反応容器位置検知手段の検知板によるセンサの遮断によって、反応容器の位置を検知し、測光を行う。この手法では、反応容器の数に応じた検知板が必要となり、また検知板のセンサおよび検知板の設置スペースが必要となる。

また、特許文献１および２の技術においては、反応容器と検知板間の精度が必要であり、そして、分析処理能力の増加による反応容器数の増大にともなう、反応容器の小型化や反応ディスクの大径化により、その精度への要求はより厳しくなる。

また特許文献１および２の技術においては、検知板やエンコーダからの信号を受信後、定められた一定区間の光度を測定し、平均化を行い吸光度を決定している。この手法では、反応液中に異物が存在する場合、それによる透過光の遮断された光度も平均化されてしまう。このため、結果的には反応容器中の反応液の吸光度は高値と誤って読み取られてしまう。

本発明は、吸光度の測光が誤れなく行われる自動分析装置を提供することを目的とする。

本発明は、反応容器の反応液を透過する透過光を測光する自動分析装置において、前記反応液が溜まっているところを前記反応容器の一方端から他方端に及ぶ全区間に亘って前記透過光の測光を行うことを特徴とする。

本発明によれば、反応液中の異物が存在したり、試薬の混合が不十分であっても吸光度の測光が誤れなく行われる自動分析装置を提供することができる。

また、反応容器の位置検出のために必要であった検知板が不要となる。

以下本発明の実施例について、図を引用して詳細に説明する。

まず、図１に示す本発明の実施例に係わる自動分析装置の概略から説明する。

図１において、自動分析装置１０１は、制御部１０２、格納部１０３、分析部１０４、攪拌部１０５により構成されている。

制御部１０２は、各部の詳細な動作制御を行う電子回路や記憶装置により各部の動作を制御する。

格納部１０３は、検体１０６を入れた検体格納部１０７と試薬１０９を入れた試薬格納部１１４から構成されている。

分析部１０４は、反応容器１０８、反応容器１０８を内置する反応槽１１２、光源１１７、分光検知器１１８を有する。反応容器１０８内には、検体１０６と試薬１０９が溶けて混合した反応液が貯溜する。

分析部１０４は、分析部の反応容器１０８中で、検体１０６と試薬１０９が反応させたものに光源１１７から光を透過させ、分光検知器１１８で測光され組成分析が行う。

撹拌部１０５は、反応容器１０８、圧電素子１１０を有する。圧電素子１１０は駆動回路１２０により駆動される。駆動回路１２０は制御部１０２で制御される。圧電素子１１０の振動は、駆動波形検出部で検知され、検知信号は制御部１０２に送られて圧電素子１１０の駆動制御が行われる。

撹拌部１０５は、検体格納部１０７から反応容器１０８に吐出された検体１０６と、試薬格納部１１４から反応容器１０８に吐出された試薬１０９を、圧電素子１１０で発生した超音波１１１により攪拌を行う。

撹拌部１０５と分析部１０４にある反応容器１０８は、反応槽１１２に溜められた水を代表とする保温媒体１１３に浸っており、一定の温度に保たれている。

また、これら複数の反応容器１０８は、反応ディスク１１５上に配置され、反応ディスクモータ１１６を制御部１０２で制御することにより、反応ディスク１１５と共に回転又は移動し、撹拌部１０５と分光検知器１１８との間を行き来する。

反応ディスク１１５は、反応槽１１２を有する円盤状の形状をしている。中心が反応ディスクモータ１１６で支持される反応ディスク１１５は、反応ディスクモータ１１６に駆動されて回転する。

反応ディスク１１５の反応槽１１２には、複数の反応容器１０８が円状に並ぶように配置される。

光源１１７から発した光は、反応容器１０８、反応液を透過し、分光検知器１１８に測光される。もちろん、光源１１７の光は、反応槽１１２、水の中を透過して分光検知器１１８に測光される。

図１に示されていないが、反応容器の数に応じた検知板を有する反応容器位置検知手段を設けて、測光に際し、反応容器位置検知手段により各々の反応容器の位置を検知しながらタイミングを合わせて行うことも可能である。

この反応容器位置検知手段を備えると、反応容器の数に応じた検知板が必要となり、また検知板のセンサおよび検知板の設置スペースが必要となる。しかし、各々の反応容器１０８の位置を反応容器位置検知手段で把握しながらできるので、測光がし易くなる。

図２は、本発明の実施例に係わる自動分析装置における光度測定のブロック回路図である。

光度測定器のブロック回路は、分光検知器２０２、受光部２０３、Ｌｏｇアンプ２０４、フル波形解析部２０５で構成される。

フル波形解析部２０６は、ＡＤ変換器２０７、記憶装置２０８、ＣＰＵ２０９で構成される。

反応液を透過した透過光２０１は、分光検知器２０２により波長別に分けられ、受光部２０３にて電圧に変換し、Ｌｏｇアンプ２０４にて増幅し、フル波形解析部２０５にて透過光量を決定する。

フル波形解析部２０６では、増幅された電圧データ（測光データ）を、デジタル値に変換し、記憶装置（メモリ）２０８に一時格納する。

一時格納した測光データをもとにＣＰＵ２０９にてデータ波形解析を行い、最終的な透過光量を決定する。

またデータ波形解析により非通常状態が検出された場合は、データアラーム等を出力する。

図３は、本発明の実施例に係わる自動分析装置における反応液の吸光度決定と反応容器の位置検知を示す図である。

この図は反応容器の回転方向断面図３０１、透過光の光度推移３０２を併せて示している。回転方向断面図３０１は、隣り合う二つの反応容器３０３の断面を示す。反応容器３０３には、反応液３０４が入っている。

透過光の光軸の走査３０５は、反応液３０４が存在するところをする。反応容器３０３は反応ディスク１１５に載って回転するので、透過光の走査３０５は反応容器を横切るように行われる。

分光検知器に測光される光度推移３０２、３０６の測光データより明らかなように、反応容器がないところ３１１、反応容器の壁部分（全部が壁）３１２、反応液のところ３１３で光度が違う。

反応容器がないところ３１１は、光りの吸光が少ないので光度が高い。反応容器の壁部分（全体が壁）３１２は、光りの吸光が多いので光度が低い。反応液のところ３１３は、中間的な光度である。

このような光度推移３０６の測光データより反応液のところ３１３のところを抜き出し、フル波形解析部２０５のＣＰＵ２０９で光度演算をすることによって、反応液の吸光度を決定することができる。

また、光度推移３０６の測光は、反応容器の一端から他端に及ぶ全区間に亘り行なう。全区間の測光データをＣＰＵ２０９で光度演算することにより、反応容器の壁部分（全体が壁）３１２と反応液のところ３１３では光度が明らかに違うので、反応容器の位置を検知することができる。このソフト的な反応容器の位置検知方式を採用することにより、検知板を用いる容器位置検知手段を省略することができる。

ＣＰＵ２０９の光度演算より得た前記反応液の吸光度は、反応液のところ３１３（反応液が存在する区間）の全体の平均値になるので、精度の高い吸光度である。

光度推移３０６の測光は、反応容器を斜に横切るに走査や縦方向、あるいは反応容器の上段、中段、下段を走査して行なうことも可能である。

また、上述した反応容器位置検知手段を併せて備えることにより、反応容器１０８の特定区間の測光を行なうことができる。多数の反応容器の測光後に再度特定の反応容器について測定する場合等に好都合である。

図４は、本発明の実施例に係わるもので、自動分析装置におけるフル波形解析による反応液中の異物検知を示す。

反応液３０４中の光軸の走査３０５上に気泡などの異物４０１が存在すると、透過光は妨げられ、光度は減少する。光度推移３０６上で気泡などの異物の部分４０２のようになることから、光度推移３０６の波形解析を行うことにより、異物の検知を行ったり、それを表示したりすることができる。

また、反応液部分３１３の光度データから、異物部分４０２の光度データを除外することにより、異物に影響されずに吸光度を求めることができる。このように、反応容器の一端から他端に及ぶ全区間に亘り測光した測光データを用いることに混入する異物の有無に係わらず、精度の良い吸光度を決定することができる。

図５は、本発明に実施例に係わるもので、自動分析装置におけるフル波形解析による反応液の混ざり具合の検知を示す。

反応液３０４中の光軸の走査３０５上に、試薬などが混ざっていない部分５０１が存在すると、混ざっている部分に対して光度が異なる。光度推移３０６上で反応液混合が不十分な部分５０２のようになることから、光度推移３０６の波形解析を行うことにより、反応液の混ざり具合が不十分であることの検知を行ったり、それを表示したりすることができる。

この表示は、試薬混ざり具合を表示する表示手段により行なう。反応液の混合が不十分であると判定された場合は、再撹拌等の動作の指標とすることができる。

本発明の実施例に係わるもので、自動分析装置の概略構成を示す図。本発明の実施例に係わるもので、吸光度測定と全波形解析のブロック回路図。本発明の実施例に係わるもので、反応容器の位置と透過光光度を示す図。本発明の実施例に係わるもので、反応容器の位置と透過光光度を示す異物混入時の図。本発明の実施例に係わるもので、反応容器の位置と透過光光度を示す試薬混合不十分時の図。

符号の説明

１０８…反応容器、１１７…光源、１１８…分光検知器、２０８…メモリ、２０９…ＣＰＵ。

Claims

反応液を貯留する反応容器と、
前記反応液に透過させる透過光を発光する光源と、
前記透過光を測光する分光検知器と、
前記分光検知器で測光した測光データを記憶するメモリと、
前記メモリに記憶された測光データを光度演算するＣＰＵとを有する自動分析装置において、
前記分光検知器による測光は、前記反応液が溜まっているところを前記反応容器の一方端から他方端に及ぶ全区間に亘って行い、測光した測光データを前記メモリに記憶し、
前記メモリに記憶する測光データより前記反応液が存在する区間のデータを求めて前記光度演算をする際に、測光された全区間の測光データより透過光の光度の減少に基づいて異物を検知することを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
検知した異物が存在する測光データを除いて光度演算することを特徴とする自動分析装置。
反応液を貯留する反応容器と、
前記反応液に透過させる透過光を発光する光源と、
前記透過光を測光する分光検知器と、
前記分光検知器で測光した測光データを記憶するメモリと、
前記メモリに記憶された測光データを光度演算するＣＰＵとを有する自動分析装置において、
前記分光検知器による測光は、前記反応液が溜まっているところを前記反応容器の一方端から他方端に及ぶ全区間に亘って行い、測光した測光データを前記メモリに記憶し、
前記メモリに記憶する測光データより前記反応液が存在する区間のデータを求めて前記光度演算をする際に、測光された全区間の測光データより透過光の光度の減少または増加に基づいて試薬混ざり具合の不良を検知することを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記異物の有無を表示する表示手段を設けたことを特徴とする自動分析装置。
請求項３に記載された自動分析装置において、
前記試薬混ざり具合を表示する表示手段を設けたことを特徴とする自動分析装置。
請求項３に記載された自動分析装置において、
前記試薬混ざり具合が不十分の際には、前記反応液の撹拌を再度実行することを特徴とする自動分析装置。