JP6058277B2

JP6058277B2 - 自動分析装置

Info

Publication number: JP6058277B2
Application number: JP2012098255A
Authority: JP
Inventors: 武彦大沼
Original assignee: Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-04-23
Also published as: JP2013224911A

Description

本発明の実施形態は、被検体から採取された試料を分注して、その試料に含まれる成分を分析する自動分析装置に関する。

自動分析装置は生化学検査項目や免疫検査項目等を対象とし、被検体から採取された被検試料と各検査項目の分析に用いる試薬との混合液の反応によって生ずる色調や濁りの変化を光学的に測定することにより分析データを得る。また、生化学検査項目に含まれるナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオン等の各電解質を検出するイオンセンサを用いて電気化学的に測定することにより分析データを得る。

この自動分析装置は、試料が収容された試料容器から試料を吸引して反応容器へ吐出する分注を行うサンプル分注プローブと、サンプル分注プローブに試料の吸引及び吐出を行わせるサンプル分注ポンプと、サンプル分注プローブを移動可能に保持するサンプル分注アームと、各試料の分注終了毎にサンプル分注プローブを洗浄する洗浄部とを備えている。

そして、試料の分注精度を確保するために、図２１に示すように、タイミングチャートに基づいて１サイクルの時間Ｔｆｃの所定のタイミングでサンプル分注アームが回動、下降及び上昇の動作を行い、サンプル分注ポンプが吸引及び吐出の動作を行う。そして、同一試料の最後の吐出を終えた後に洗浄部がサンプル分注プローブを洗浄する。

最近では、検査が必要な検査項目や試料の数が増加し、検査に時間を要するために、処理の高速化が望まれている。そして、高速処理するためには、試料の分注に要する１サイクルの時間Ｔｆｃを短縮する必要がある。

特開２００７−２２５６０４号公報

しかしながら、１サイクルの時間Ｔｆｃを短縮しようとすると、サンプル分注プローブの移動、試料の吸引、吐出等の各動作に要する時間を短縮する必要があるため、試料の分注精度が低下して分析データの悪化を招く恐れがある。

実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、分析データの悪化を招くことなく、処理時間の短縮を図ることができる自動分析装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、実施形態の自動分析装置は、試料容器に収容されている試料及びこの試料に設定された各検査項目の試薬を各反応容器に分注して、前記反応容器内の前記試料及び前記試薬の混合液を測定する自動分析装置において、前記各反応容器内に分注する各試料を前記試料容器から吸引して前記反応容器の１つに吐出する分注を１サイクルの間に１回行う分注プローブと、前記分注プローブに前記試料の吸引及び吐出を行わせる分注ポンプと、前記分注プローブを移動可能に保持する分注アームと、前記試料の分注を終了した前記分注プローブを洗浄する洗浄部と、複数の異なったタイミングチャートのいずれかに基づいて、前記分注ポンプ、前記分注アーム及び前記洗浄部を駆動制御して前記試料の分注を実行させる駆動制御部とを備え、前記複数の異なったタイミングチャートは、前記１サイクルと同じ時間の１サイクルにおける前記分注ポンプ及び前記分注アームの動作のタイミングを示す第１のタイミングチャートと、前記１サイクルと同じ時間の１サイクルにおける前記分注ポンプ、前記分注アーム及び前記洗浄部の動作のタイミングを示す第２のタイミングチャートと、前記１サイクルと同じ時間の１サイクルにおける前記洗浄部の動作のタイミングを示す第３のタイミングチャートであり、前記第１のタイミングチャートで前記分注ポンプ及び前記分注アームの動作に割り当てた時間は、前記第２のタイミングチャートで前記分注ポンプ及び前記分注アームの動作に割り当てた時間とは異なり、前記駆動制御部は、前記試料容器内の同一試料に高い分注精度が要求される第１の検査項目及びこの第１の検査項目ほど高い分注精度が要求されない第２の検査項目が設定されている場合、前記第１の検査項目の当該試料を前記第１のタイミングチャートに基づいて分注させ、前記第２の検査項目の当該試料を前記洗浄部の動作のタイミングで動作を停止させた前記第２のタイミングチャートに基づいて分注させ、前記試料容器内の同一試料の分注が終了するサイクルで前記第１のタイミングチャートに基づいて分注を行わせる場合、当該サイクルの次のサイクルで前記第３のタイミングチャートに基づいて前記洗浄部の動作のタイミングで洗浄のみを行わせ、前記試料容器内の同一試料の分注が終了するサイクルで前記第２のタイミングチャートに基づいて分注を行わせる場合、当該サイクルで前記洗浄部の動作のタイミングで洗浄を行わせることを特徴とする。

実施形態に係る自動分析装置の構成を示すブロック図。実施形態に係る分析部の構成を示す斜視図。実施形態に係るサンプル分注プローブが停止する各位置を示す図。実施形態に係るサンプル分注プローブが停止する各位置を示す図。実施形態に係るサンプル分注ポンプの吸引動作によりサンプル分注プローブが試料を吸引及び吐出する原理を説明するための図。実施形態に係る第１の分注工程の構成を示す図。実施形態に係る第１１の分注工程の分注動作を示すフローチャート。実施形態に係る第１２の分注工程の分注動作を示すフローチャート。実施形態に係る第１の分注工程における分注動作のタイミングを示す第１のタイミングチャート。実施形態に係る第２の分注工程の構成を示す図。実施形態に係る第２１の分注工程の分注動作を示すフローチャート。実施形態に係る第２２の分注工程の分注動作を示すフローチャート。実施形態に係る第２３の分注工程の分注動作を示すフローチャート。実施形態に係る第２４の分注工程の分注動作を示すフローチャート。実施形態に係る第２の分注工程における分注動作のタイミングを示す第２のタイミングチャート。実施形態に係る第１の分注工程が設定された検査項目の検査が行われる被検試料の分注の一例を示す図。実施形態に係る第２の分注工程が設定された検査項目の検査が行われる被検試料の分注の一例を示す図。実施形態に係る第１及び第２の分注工程が設定された検査項目の検査が行われる被検試料の分注の一例を示す図。従来の分注工程における分注動作のタイミングを示すタイミングチャート。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は、実施形態に係る自動分析装置の構成を示したブロック図である。この自動分析装置１００は、各検査項目の標準試料や被検試料と各検査項目の分析用の試薬との混合液を測定して標準データや被検データを生成する分析部２４と、分析部２４の測定に関る各分析ユニットを駆動制御する分析制御部２５と、分析部２４で生成された標準データや被検データを処理して検量データや分析データの生成を行うデータ処理部３０とを備えている。

また、自動分析装置１００は、データ処理部３０で生成された検量データや分析データを印刷出力や表示出力する出力部４０と、各種コマンド信号の入力等を行う操作部５０と、分析制御部２５、データ処理部３０、及び出力部４０を統括して制御するシステム制御部６０とを備えている。

図２は、分析部２４の構成を示した斜視図である。この分析部２４は、標準試料や被検試料等の各試料を収容する試料容器１７と、試料容器１７を保持するサンプルディスク５と、各試料に含まれる検査項目の成分と反応する１試薬系及び２試薬系の第１試薬を収容する試薬容器６と、この試薬容器６を回動可能に保持する試薬ラック１ａと、試薬ラック１ａに保持された試薬容器６を保冷する試薬庫１とを備えている。また、２試薬系の第１試薬と対をなす第２試薬を収容する試薬容器７と、この試薬容器７を回動可能に保持する試薬ラック２ａと、試薬ラック２ａに保持された試薬容器７を保冷する試薬庫２と、円周上に配置された複数の反応容器３を回転可能に保持する反応ディスク４とを備えている。

また、サンプルディスク５に保持された試料容器１７内の各試料を吸引して反応容器３等へ吐出する分注を行うサンプル分注プローブ１６と、サンプル分注プローブ１６に各試料の吸引及び吐出を行わせるサンプル分注ポンプ１６ｂと、サンプル分注プローブ１６を回動及び上下移動可能に保持するサンプル分注アーム１０と、各試料の分注終了毎にサンプル分注プローブ１６を洗浄する洗浄部１６ａとを備えている。

また、試薬ラック１ａに保持された試薬容器６内の第１試薬を吸引して各試料が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う第１試薬分注プローブ１４と、第１試薬分注プローブ１４を回動及び上下移動可能に保持する第１試薬分注アーム８と、第１試薬の分注終了毎に第１試薬分注プローブ１４を洗浄する洗浄部１４ａとを備えている。

また、反応容器３内に吐出された各試料と第１試薬の混合液を撹拌する第１撹拌子１８と、第１撹拌子１８を回動及び上下移動可能に保持する第１撹拌アーム２０と、混合液の撹拌終了毎に第１撹拌子１８を洗浄する洗浄部１８ａとを備えている。

また、試薬ラック２ａに保持された試薬容器７内の第２試薬を吸引して各試料及び第１試薬が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う第２試薬分注プローブ１５と、第２試薬分注プローブ１５を回動及び上下移動可能に保持する第２試薬分注アーム９と、第２試薬の分注終了毎に第２試薬分注プローブ１５を洗浄する洗浄部１５ａとを備えている。

また、反応容器３内の各試料、第１試薬、及び第２試薬の混合液を撹拌する第２撹拌子１９と、第２撹拌子１９を回動及び上下移動可能に保持する第２撹拌アーム２１と、混合液の撹拌終了毎に第２撹拌子１９を洗浄する洗浄部１９ａとを備えている。

また、反応容器３に光を照射して光学的に測定する測光ユニット１３と、サンプル分注プローブ１６より吐出された試料を希釈可能に収容する希釈容器を有し、この希釈容器で試料が希釈された混合液を吸引してナトリウムイオン、カリウムイオン、及び塩素イオン等の電解質項目を測定する電解質測定ユニット２３と、測光ユニット１３で測定を終了した反応容器３を洗浄する洗浄ユニット１２とを備えている。

そして、測光ユニット１３は、反応容器３に光を照射し、その反応容器３内の標準試料や被検試料を含む混合液を透過した光を検出する検出信号に基づいて、例えば吸光度データで表される標準データや被検データを生成する。また、電解質測定ユニット２３は、標準試料や被検試料に含まれる各検査項目成分に選択的に応答するイオンセンサと一定の電位を発生する参照電極を備え、各イオンセンサと参照電極間を測定することにより例えば起電力データで表される標準データや被検データを生成する。そして、測光ユニット１３や電解質測定ユニット２３で生成した標準データや被検データをデータ処理部３０に出力する。

分析制御部２５は、分析部２４の各分析ユニットが動作するタイミングを示すタイミングチャートを記憶する制御記憶部２６と、制御記憶部２６に記憶されたタイミングチャートに基づいて分析部２４の各分析ユニットを駆動制御する駆動制御部２７とを備えている。

駆動制御部２７は、分析部２４の各分析ユニットを駆動する駆動機構及びこの駆動機構を制御する制御部を備えている。そして、サンプルディスク５、試薬ラック１ａ、及び試薬ラック２ａを１サイクル毎に夫々回動した後に停止させる。また、反応ディスク４を１サイクル毎に回転した後に停止させる。また、サンプル分注ポンプ１６ｂを１サイクル毎に吸引及び吐出駆動する。また、第１試薬分注プローブ１４に１サイクル毎に第１試薬の吸引及び吐出を行わせる。また、第２試薬分注プローブ１５に１サイクル毎に第２試薬の吸引及び吐出を行わせる。また、サンプル分注アーム１０、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１サイクル毎に夫々回動及び上下駆動する。また、洗浄ユニット１２を１サイクル毎に上下駆動する。また、電解質測定ユニット２３を複数サイクル毎に駆動する。

図１のデータ処理部３０は、分析部２４の測光部１３や電解質測定ユニット２３から出力された標準データや被検データを処理して各検査項目の検量データや分析データを生成する演算部３１と、演算部３１で生成された標準データや分析データを保存するデータ記憶部３２とを備えている。

演算部３１は、測光部１３や電解質測定ユニット２３から出力された標準データ及びこの標準データの標準試料に予め設定された標準値から、各検査項目成分の濃度や活性と標準データの関係を表す検量データを生成する。そして、生成した検量データを出力部４０に出力すると共にデータ記憶部３２に保存する。

また、測光部１３や電解質測定ユニット２３から出力された被検データに対応する検査項目の検量データをデータ記憶部３２から読み出し、読み出した検量データを用いて測光部１３により生成された被検データから濃度値や酵素の活性値として表される分析データを生成する。そして、生成した分析データを出力部４０に出力すると共にデータ記憶部３２に保存する。

データ記憶部３２は、ハードディスク等のメモリデバイスを備え、演算部３１から出力された検量データを検査項目毎に保存する。また、演算部３１から出力された各検査項目の分析データを被検試料毎に保存する。

出力部４０は、データ処理部３０の演算部３１から出力された検量データや分析データを印刷出力する印刷部４１及び表示出力する表示部４２を備えている。そして、印刷部４１は、プリンタなどを備え、検量データや分析データを予め設定されたフォーマットに従って、プリンタ用紙などに印刷する。

表示部４２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、演算部３１から出力された検量データや分析データを表示する。また、自動分析装置１００で検査可能な各検査項目の分析パラメータを設定するための分析パラメータ設定画面、検査する被検試料毎にこの被検試料を識別する氏名やＩＤ等の被検識別情報の入力及び検査項目の選択入力を行うための被検試料情報設定画面等を表示する。

操作部５０は、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの入力デバイスを備え、各検査項目の分析パラメータ、検査対象の被検試料の被検識別情報及び検査項目等の検査情報の入力を行う。

システム制御部６０は、ＣＰＵ及び記憶回路を備え、操作部５０からの操作により入力されたコマンド信号、各検査項目の分析パラメータの情報、被検識別情報及び検査項目の情報等の入力情報を記憶回路に記憶した後、これらの入力情報に基づいて、分析制御部２５、データ処理部３０、及び出力部４０を統括してシステム全体を制御する。

次に、図２乃至図５を参照して、分析部２４における試料の分注動作の概略を説明する。そして、図３及び図４は、サンプル分注プローブ１６が試料を分注するときに停止する各位置を示した図である。

図３において、サンプル分注プローブ１６は、サンプル分注アーム１０の上死点における回動により、破線で示した円形の軌道に沿って矢印Ｒ１方向及びＲ１方向とは反対方向の矢印Ｒ２方向へ移動する。そして、例えば洗浄部１６ａの洗浄位置Ｐ１で停止する。また、サンプルディスク５に保持された試料容器１７上方の試料位置Ｐ２で停止する。また、反応容器３上方の容器位置Ｐ３や電解質測定ユニット２３上方の容器位置Ｐ４で停止する。

図４において、サンプル分注プローブ１６は、先端部が試料位置Ｐ２下方のサンプルディスク５に保持された試料容器１７内の試料内に進入して吸引が可能な吸引位置Ｐ２１で停止する。また、容器位置Ｐ３下方の反応ディスク４に保持された反応容器３内の底面近傍に先端が位置する吐出位置Ｐ３１や容器位置Ｐ４下方の電解質測定ユニット２３により試料の吸引が可能な吐出位置Ｐ４１で停止する。

図５は、サンプル分注ポンプ１６ｂの吸引動作によりサンプル分注プローブ１６が試料を吸引及び吐出する原理を説明するための図である。サンプル分注ポンプ１６ｂとサンプル分注プローブ１６間はチューブ１６１で接続されている。また、サンプル分注ポンプ１６ｂ、チューブ１６１、及びサンプル分注プローブ１６内には、サンプル分注ポンプ１６ｂの吸引及び吐出動作によりサンプル分注プローブ１６内へ試料を吸引して吐出が可能なように、圧力伝達媒体として例えば純水が封入されている。

そして、サンプル分注プローブ１６が試料を吸引したとき、サンプル分注プローブ１６の内壁に残存する圧力伝達媒体の試料への混入や試料の圧力伝達媒体への拡散により、吸引した試料が希釈されて各検査項目の分析対象成分の濃度が低下する問題がある。この問題を避けるために、サンプル分注プローブ１６に所定量の空気を吸引させた後に、検査対象の試料を吸引させる。

次に、図２乃至図１５を参照して、分析部２４で試料を分注する分注工程の一例を説明する。この分注工程は、第１の分注工程及び第２の分注工程により構成される。そして、第１の分注工程は、分析データの誤差要因で試料の分注精度の誤差の占める割合が大きく、高い分注精度が要求される検査項目や分注量の多い検査項目の分析パラメータとして設定される。また、第２の分注工程は、試料の分注精度の誤差の占める割合が小さく、第１の分注工程ほど高い分注精度を必要としない検査項目の分析パラメータとして設定される。

図６は、第１の分注工程の構成を示した図である。この第１の分注工程７０は、同一試料を複数回分注する場合の１回目に分注する工程である第１１の分注工程７１と、同一試料を複数回分注する場合の２回目以降に分注する工程である第１２の分注工程７２とにより構成される。

図７は、第１１の分注工程７１の分注動作を示したフローチャートである。この第１１の分注工程７１は、１サイクルの間に実行されるステップＳ１乃至Ｓ１０により構成される。以下では、試料容器１７内の試料を反応容器３に分注する場合の例を説明する。

サンプル分注アーム１０は、上死点で回動する。そして、サンプル分注プローブ１６を洗浄位置Ｐ１からＲ１方向へ移動し、試料位置Ｐ２で停止させる（ステップＳ１）。

サンプル分注プローブ１６の洗浄位置Ｐ１からの移動に応じて、サンプル分注ポンプ１６ｂは、吸引動作を行う。そして、図４（ａ）に示すように、サンプル分注プローブ１６に空気を吸引させる（ステップＳ２）。

サンプル分注プローブ１６が試料位置Ｐ２で停止し、サンプル分注ポンプ１６ｂの吸引動作が終了した後、サンプル分注アーム１０は、上死点から下降して、サンプル分注プローブ１６を試料位置Ｐ２から下方向へ移動させる。そして、吸引位置Ｐ２１で停止させる（ステップＳ３）。

サンプル分注プローブ１６が吸引位置Ｐ２１で停止した後、サンプル分注ポンプ１６ｂは、吸引動作を行う。そして、サンプル分注プローブ１６にサンプルディスク５に保持された試料容器１７内の試料を吸引させる（ステップＳ４）。

サンプル分注プローブ１６が試料の吸引を終了した後、サンプル分注アーム１０は、上昇する。そして、サンプル分注プローブ１６を吸引位置Ｐ２１から上方向へ移動し、試料位置Ｐ２で停止させる（ステップＳ５）。

サンプル分注プローブ１６が試料位置Ｐ２で停止した後、サンプル分注アーム１０は、上死点で回動する。そして、サンプル分注プローブ１６を試料位置Ｐ２からＲ２方向へ移動し、容器位置Ｐ３で停止させる（ステップＳ６）。

サンプル分注プローブ１６が容器位置Ｐ３で停止した後、サンプル分注アーム１０は上死点から下降して、サンプル分注プローブ１６を容器位置Ｐ３から下方向へ移動させる。そして、吐出位置Ｐ３１で停止させる（ステップＳ７）。

サンプル分注プローブ１６が吐出位置Ｐ３１で停止した後、サンプル分注ポンプ１６ｂは、吐出動作を行う。そして、サンプル分注プローブ１６に反応容器３内へ試料を吐出させる（ステップＳ８）。

サンプル分注プローブ１６が試料を吐出した後、サンプル分注アーム１０は、上昇する。そして、サンプル分注プローブ１６を吐出位置Ｐ３１から上方向へ移動し、容器位置Ｐ３で停止させる（ステップＳ９）。

サンプル分注プローブ１６が容器位置Ｐ３で停止した後、サンプル分注アーム１０は、上死点で回動する。そして、サンプル分注プローブ１６を容器位置Ｐ３から移動して洗浄位置Ｐ１で停止させる（ステップＳ１０）。

図８は、第１２の分注工程７２の分注動作を示したフローチャートである。この第１２の分注工程７２が第１１の分注工程７１と異なる点は、同一試料を分注する動作の２回目以降では不要となるステップＳ２を除いたステップＳ１及びステップＳ３乃至Ｓ１０により構成される点である。そして、第１２の分注工程７２では、図４（ｂ）に示すように、第１１の分注工程７１におけるステップＳ２でサンプル分注プローブ１６が吸引した空気をサンプル分注プローブ１６内に残した状態で、２回目以降の分注を行う。

図９は、第１の分注工程７０における分注動作のタイミングを示した第１のタイミングチャートである。この第１のタイミングチャートＴＣ１は、第１の分注工程７０で動作するサンプル分注アーム１０及びサンプル分注ポンプ１６ｂのタイミングであり、洗浄部１６ａの動作を不可能にするサンプル分注アーム１０及びサンプル分注ポンプ１６ｂの１サイクルの時間Ｔｃにおける動作タイミングを示している。そして、第１のタイミングチャートＴＣ１は分析制御部２５の制御記憶部２６に記憶される。

サンプル分注アーム１０における１回目の「回動」は、ステップＳ１における回動動作のタイミングであり、時間Ｔ１を割り当てる。また、２回目の「回動」は、ステップＳ６における回動動作のタイミングであり、時間Ｔ６を割り当てる。また、３回目の「回動」の前側は、ステップＳ１０における回動動作のタイミングであり、時間Ｔ１０を割り当てる。また、３回目の「回動」の後側は、ステップＳ１１における回動動作のタイミングであり、時間Ｔ１１を割り当てる。

また、サンプル分注アーム１０における１回目の「下降」は、ステップＳ３における下降動作のタイミングであり、時間Ｔ３を割り当てる。また、１回目の「上昇」は、ステップＳ５における上昇動作のタイミングであり、時間Ｔ５を割り当てる。また、２回目の「下降」は、ステップＳ７における下降動作のタイミングであり、時間Ｔ７を割り当てる。また、２回目の「上昇」は、ステップＳ９における上昇動作のタイミングであり、時間Ｔ９を割り当てる。

また、サンプル分注ポンプ１６ｂにおける１回目の「吸引」は、ステップＳ２における吸引動作のタイミングであり、時間Ｔ１よりも長い時間Ｔ２を割り当てる。また、２回目の「吸引」は、ステップＳ４における吸引動作のタイミングであり、時間Ｔ４を割り当てる。また、「吐出」は、ステップＳ８における吐出動作のタイミングであり、時間Ｔ８を割り当てる。

そして、第１の分注工程７０の各第１１及び第１２の分注工程７１，７２には１サイクルの時間Ｔｃを割り当てる。１サイクルの時間Ｔｃは、時間Ｔ２、時間Ｔ３、時間Ｔ４、時間Ｔ５、時間Ｔ６、時間Ｔ７、時間Ｔ８、時間Ｔ９及び時間Ｔ１０を合計したステップＳ１乃至Ｓ１０の動作に要する時間と一致する。

なお、１サイクルの時間Ｔｃの間に、サンプル分注アーム１０及びサンプル分注ポンプ１６ｂが動作するタイミングにより、洗浄部１６ａが動作するタイミングを設けることができない。このため、同一試料の分注が複数回行われ、最後の分注が第１のタイミングチャートＴＣ１に基づいて行われた場合、最後の分注が行われたサイクルの次のサイクルで、洗浄部１６ａにおける「洗浄」の動作タイミングで洗浄を行う（図９のステップＳ１１）。この洗浄部１６ａにおける「洗浄」には、時間Ｔ１１を割り当てる。そして、時間Ｔ２、時間Ｔ３、時間Ｔ４、時間Ｔ５、時間Ｔ６、時間Ｔ７、時間Ｔ８、時間Ｔ９、時間Ｔ１０及び時間Ｔ１１を合計したステップＳ１乃至Ｓ１１の動作に要する時間は、例えば図１９に示す１サイクルの時間Ｔｆｃに一致する。また、各ステップＳ１乃至Ｓ１１の動作のタイミングは、図１９に示す「サンプル分注アーム」、「サンプル分注ポンプ」及び「洗浄部」の動作タイミングと一致する。

ここでは、分析データの誤差要因のうち試料の分注精度の誤差の占める割合が大きく、高い分注精度が要求される検査項目や分注量の多い検査項目の分析に必要な試料の分注では、空気を吸引する時間、サンプル分注プローブ１６が試料位置Ｐ２から吸引位置Ｐ２１まで移動する時間、サンプル分注プローブ１６が試料を吸引する時間、及びサンプル分注プローブ１６等が試料を吐出する時間が短いと分注精度が低下する傾向にある。このため、少なくともステップＳ２乃至Ｓ４，Ｓ８の動作の時間を短縮することなく、従来と同様に余裕を持たせた時間Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ８を割り当てる。

このように、第１のタイミングチャートＴＣ１に基づいて、各分析ユニットに割り当てる動作時間のうちの試料の分注精度の誤差要因となる動作時間を短縮することなく、洗浄時間を除いた１サイクルの動作タイミングで、分注精度の誤差の占める割合が大きく、高い分注精度が要求される検査項目や分注量の多い検査項目の分析に必要な試料の分注を行うことにより、試料の分注精度を低下させることなく分注時間を短縮することができる。そして、最後の分注が行われた次のサイクルでサンプル分注プローブ１６の洗浄を行うことができる。

次に、図２乃至図１７を参照して、第２の分注工程について説明する。
図１０は、第２の分注工程の構成を示した図である。この第２の分注工程８０は、同一試料を複数回分注する場合の１回目に分注する工程である第２１の分注工程８１と、同一試料をｎ回（ｎは３以上の整数）分注する場合の（ｎ―１）回目に分注する工程である第２２の分注工程８２と、同一試料を複数回分注する場合の最後に分注する工程である第２３の分注工程８３と、同一試料を１回分注する工程である第２４の分注工程８４とにより構成される。

図１１は、第２１の分注工程８１の分注動作を示したフローチャートである。この第２１の分注工程８１は、１サイクルの間に実行され、第１の分注工程７０における第１１の分注工程７１のステップＳ１乃至Ｓ１０と同様に動作するステップＳ２１乃至Ｓ３０により構成される。

そして、ステップＳ２１では、サンプル分注アーム１０がステップＳ１の場合と同様に動作する。また、ステップＳ２２では、サンプル分注ポンプ１６ｂがステップＳ２の場合と同様に動作する。また、ステップＳ２３では、サンプル分注アーム１０がステップＳ３の場合と同様に動作する。また、ステップＳ２４では、サンプル分注ポンプ１６ｂがステップＳ４の場合と同様に動作する。また、ステップＳ２５では、サンプル分注アーム１０がステップＳ５の場合と同様に動作する。また、ステップＳ２６では、サンプル分注アーム１０がステップＳ６の場合と同様に動作する。

また、ステップＳ２７では、サンプル分注アーム１０がステップＳ７の場合と同様に動作する。また、ステップＳ２８では、サンプル分注ポンプ１６ｂがステップＳ８の場合と同様に動作する。また、ステップＳ２９では、サンプル分注アーム１０がステップＳ９の場合と同様に動作する。また、ステップＳ３０では、サンプル分注アーム１０がステップＳ１０の場合と同様に動作する。

図１２は、第２２の分注工程８２の分注動作を示したフローチャートである。この第２２の分注工程８２が第２１の分注工程８１と異なる点は、同一試料を分注する動作の２回目以降では不要となるステップＳ２２を除いたステップＳ２１及びステップＳ２３乃至Ｓ３０により構成される点である。そして、第２２の分注工程８２では、第２１の分注工程８１におけるステップＳ２２でサンプル分注プローブ１６が吸引した空気をサンプル分注プローブ１６内に残した状態で、（ｎー１）回目の試料の分注を行う。

図１３は、第２３の分注工程８３の分注動作を示したフローチャートである。この第２３の分注工程８３は、１サイクルの間に実行され、洗浄部１６ａによる洗浄を停止させた第２２の分注工程８２に同一試料の分注終了後に必要となるステップＳ３１が追加された工程により構成される。そして、第２２の分注工程８２のステップＳ３０においてサンプル分注プローブ１６が洗浄位置Ｐ１で停止した後、洗浄部１６ａは、サンプル分注プローブ１６を洗浄する（ステップＳ３１）。

図１４は、第２４の分注工程８４の分注動作を示したフローチャートである。この第２４の分注工程８４は、１サイクルの間に実行され、第２１の分注工程８１及びステップＳ３１により構成される。

図１５は、第２の分注工程８０における分注動作のタイミングを示した第２のタイミングチャートである。この第２のタイミングチャートＴＣ２は、第２の分注工程８０で動作するサンプル分注アーム１０、サンプル分注ポンプ１６ｂ及び洗浄部１６ａのタイミングであり、洗浄部１６ａの動作を可能にするサンプル分注アーム１０及びサンプル分注ポンプ１６ｂの１サイクルの時間Ｔｃにおける動作タイミングを示している。そして、第２のタイミングチャートＴＣ２は分析制御部２５の制御記憶部２６に記憶される。

サンプル分注アーム１０における１回目の「回動」は、ステップＳ２１における回動動作のタイミングであり、図９のステップＳ１と同じ時間Ｔ１を割り当てる。また、２回目の「回動」は、ステップＳ２６における回動動作のタイミングであり、ステップＳ６と同じ時間Ｔ６を割り当てる。また、３回目の「回動」は、ステップＳ３０における回動動作のタイミングであり、ステップＳ１０と同じ時間Ｔ１０を割り当てる。

また、サンプル分注アーム１０における１回目の「下降」は、ステップＳ２３における下降動作のタイミングであり、ステップＳ３の時間Ｔ３よりも短い時間Ｔ２３を割り当てる。また、１回目の「上昇」は、ステップＳ２５における上昇動作のタイミングであり、ステップＳ５と同じ時間Ｔ５を割り当てる。また、２回目の「下降」は、ステップＳ２７における下降動作のタイミングであり、ステップＳ７と同じ時間Ｔ７を割り当てる。また、２回目の「上昇」は、ステップＳ２９における上昇動作のタイミングであり、ステップＳ９と同じ時間Ｔ９を割り当てる。

また、サンプル分注ポンプ１６ｂにおける１回目の「吸引」は、ステップＳ２２における吸引動作のタイミングであり、ステップＳ２の時間Ｔ２よりも短い時間Ｔ２２を割り当てる。また、２回目の「吸引」は、ステップＳ２４における吸引動作のタイミングであり、ステップＳ４の時間Ｔ４よりも短い時間Ｔ２４を割り当てる。また、「吐出」は、ステップＳ２８における吐出動作のタイミングであり、ステップＳ８の時間Ｔ８よりも短い時間Ｔ２８を割り当てる。

また、洗浄部１６ａにおける「洗浄」は、ステップＳ３１における洗浄動作のタイミングであり、ステップＳ１１と同じ時間Ｔ１１を割り当てる。

そして、各第２１乃至第２４の分注工程８１乃至８４には１サイクルの時間Ｔｃを割り当てる。そして、ステップＳ２１乃至Ｓ３１の動作に要する時間は、時間Ｔ２２、時間Ｔ２３、時間Ｔ２４、時間Ｔ５、時間Ｔ６、時間Ｔ７、時間Ｔ２８、時間Ｔ９及び時間Ｔ１０を合計した時間であり、１サイクルの時間Ｔｃと一致する。

ここでは、分析データの誤差要因のうち試料の分注精度の誤差の占める割合が小さく、第１の分注工程７０ほど高い分注精度を必要としない検査項目や多くの分注量を必要としない検査項目の分析に必要な試料の分注では、第１のタイミングチャートＴＣ１で余裕をもたせた時間Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ８を短縮して、ステップＳ３１の時間Ｔ１１に割り当てる。

このように、各分析ユニットに割り当てる動作時間のうちの第１のタイミングチャートＴＣ１で割り当てた時間Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ８を短縮して洗浄の時間Ｔ１１を設けた第２のタイミングチャートＴＣ２に基づいて、分注精度の誤差の占める割合が小さく、第１のタイミングチャートＴＣ１の場合ほど高い分注精度が要求されない検査項目や多くの分注量を必要としない検査項目の分析に必要な試料の分注を行うことにより、分析データの悪化を招くことなく分注時間を短縮することができる。

以下、図１乃至図１８を参照して、自動分析装置１００の動作の一例を説明する。

表示部４２に分析パラメータ設定画面が表示され、自動分析装置１００で検査可能な検査項目Ａ１乃至Ａｐ（ｐは４以上の整数）及び検査項目Ｂ１乃至Ｂｑ（ｐは４以上の整数）の分析パラメータを設定する入力が操作部５０から行われる。

分析パラメータとしては、試料、第１試薬、及び第２試薬の分注量、第１の分注工程７０又は第２の分注工程８０が含まれる。そして、高い分注精度が要求される検査項目Ａ１乃至Ａｐには第１の分注工程７０が設定され、検査項目Ａ１乃至Ａｐほど高い分注精度が要求されない検査項目Ｂ１乃至Ｂｑには第２の分注工程８０が設定される。そして、検査を行う被検試料毎に検査項目Ａ１乃至Ａｐ及び検査項目Ｂ１乃至Ｂｑの中から検査に必要な項目が選択入力される。

図１６は、第１の分注工程７０が設定された検査項目Ａ１乃至Ａｐの検査が行われる被検試料の分注の一例を示した図である。この被検試料Ａには、第１の分注工程７０が設定された各検査項目Ａ１乃至Ａｐのみが選択されている。従って、分析制御部２５の駆動制御部２７は、被検試料Ａの分注を行う各検査項目Ａ１乃至Ａｐの順番を決定する。次いで、第１１及び第１２の分注工程７１，７２の中から各検査項目Ａ１乃至Ａｐに対する分注工程を選択する。

ここで、例えば検査項目Ａ１、検査項目Ａ２、・・・、検査項目Ａ（ｐ−１）、検査項目Ａｐの順に被検試料Ａの分注を行うと決定する。そして、１番目の検査項目Ａ１に対してサンプル分注ポンプ１６ｂにより空気の吸引が行われる空気吸引工程を含み、洗浄部１６ａによる洗浄を停止させることにより洗浄工程を除いた第１１の分注工程７１を選択する。また、１番目と最後以外の検査項目Ａ２乃至Ａｐに対して、空気の吸引工程及び洗浄工程を除いた第１２の分注工程７２を選択する。

駆動制御部２７は、制御記憶部２６に記憶された第１のタイミングチャートＴＣ１及び各第１１及び第１２の分注工程７１，７２に基づいて、分析部２４の各分析ユニットを駆動制御して被検試料Ａの分注を実行させる。

サンプル分注プローブ１６は、第１のタイミングチャートＴＣ１及び第１１の分注工程７１に基づいて、被検試料Ａの分注における１サイクル目に１回目の分注を行う。また、第１のタイミングチャートＴＣ１及び第１２の分注工程７２に基づいて、２サイクル目乃至ｐサイクル目に被検試料Ａの２回目乃至ｐ回目の分注を行う。

洗浄部１６ａは、最後の分注が行われたｐサイクル目の次の（ｐ＋１）サイクル目にサンプル分注プローブ１６の洗浄を行う。

このように、第１１及び第１２の分注工程７１，７２及び第１のタイミングチャートＴＣ１に基づいて分注を行うことにより、各検査項目Ａ１乃至Ａｐの分析に必要な被検試料Ａの分注精度を低下させることなく、被検試料Ａの分注時間を短縮することができる。

なお、分析データの許容誤差のうち試料の分注精度の誤差の占める割合が大きく、高い分注精度が要求される検査項目には、電解質測定ユニット２３により測定が行われる電解質項目がある。そして、電解質測定ユニット２３による測定は、２サイクル以上の時間を必要とする。従って、検査項目Ａｐが電解質項目である場合、（ｐ＋１）サイクル目に行われる洗浄工程は、電解質測定ユニット２３による測定のサイクルに含まれるため、処理速度が低下することはない。

図１７は、第２の分注工程８０が設定された検査項目Ｂ１乃至Ｂｑの検査が行われる被検試料の分注の一例を示した図である。この被検試料Ｂには、第２の分注工程８０が設定された各検査項目Ｂ１乃至Ｂｑのみが選択されている。従って、駆動制御部２７は、被検試料Ｂの分注を行う各検査項目Ｂ１乃至Ｂｑの順番を決定する。次いで、第２１乃至第２３の分注工程８１乃至８３の中から各検査項目Ｂ１乃至Ｂｑに対する分注工程を選択する。

ここで、例えば検査項目Ｂ１、検査項目Ｂ２、・・・、検査項目Ｂ（ｑ−１）、検査項目Ｂｑの順に被検試料Ｂの分注を行うと決定する。１番目の検査項目Ｂ１に対して空気の吸引工程を含み、洗浄工程を除いた第２１の分注工程８１を選択する。また、１番目と最後以外の検査項目Ｂ２乃至Ｂ（ｑ−１）に対して、空気吸引工程及び洗浄工程を除いた第２２の分注工程８２を選択する。更に、最後の検査項目Ｂｑに対して、空気吸引口手を除き、洗浄工程を含む第２３の分注工程８３を選択する。

駆動制御部２７は、制御記憶部２６に記憶された第２のタイミングチャートＴＣ２及び第２１乃至第２３の分注工程８１乃至８３に基づいて、分析部２４の各分析ユニットを駆動制御して被検試料Ｂの分注を実行させる。

サンプル分注プローブ１６は、第２のタイミングチャートＴＣ２及び第２１の分注工程８１に基づいて、被検試料Ｂの分注における１サイクル目に１回目の分注を行う。また、第２のタイミングチャートＴＣ２及び第２２の分注工程８２に基づいて、２サイクル目乃至（ｑ−１）サイクル目に被検試料Ｂの２回目乃至（ｑ−１）回目の分注を行う。

サンプル分注プローブ１６は、第２のタイミングチャートＴＣ２及び第２３の分注工程８３に基づいて、ｑサイクル目に被検試料Ｂのｑ回目の分注を行う。洗浄部１６ａは第２のタイミングチャートＴＣ２及び第２３の分注工程８３に基づいて、ｑサイクル目の被検試料Ｂの分注が行われた後にサンプル分注プローブ１６の洗浄を行う。

このように、被検試料Ｂを複数回分注する場合、第２のタイミングチャートＴＣ２並びに第２１乃至第２３の分注工程８１乃至８３に基づいて分注を行うことにより、各検査項目Ｂ１乃至Ｂｑの分析データの悪化を招くことなく、被検試料Ｂの分注時間を短縮することができる。

図１８は、第１及び第２の分注工程７０，８０が設定された検査項目Ａ２，Ａ３，Ｂ１乃至Ｂ３の検査が行われる被検試料の分注の一例を示した図である。この被検試料ＡＢには、第１及び第２の分注工程７０，８０が設定された各検査項目Ａ２，Ａ３，Ｂ１乃至Ｂ３が選択されている。

従って、駆動制御部２７は、第１及び第２の分注工程７０，８０が設定された各検査項目Ａ２，Ａ３，Ｂ１乃至Ｂ３の順番を決定する。次いで、決定した順番に基づいて第１１及び第１２の分注工程７１，７２並びに第２１乃至第２３の分注工程８１乃至８３の中から、各検査項目Ａ２，Ａ３，Ｂ１乃至Ｂ３の分注工程を選択する。

ここで、先ず第１の分注工程７０が設定された検査項目Ａ２，Ａ３を、最後以外の順番にする。そして、検査項目Ａ３を例えば１番目に決定し、また検査項目Ａ２を２番目に決定する。次いで、第２の分注工程８０が設定された検査項目Ｂ１乃至Ｂ３のいずれかの検査項目を最後に決定する。そして、検査項目Ｂ３を例えば３番目に決定し、検査項目Ｂ１を例４番目に決定し、検査項目Ｂ２を最後となる５番目に決定する。

次に、１番目の検査項目Ａ３に対して空気吸引工程を含み、洗浄工程を除いた第１１の分注工程７１を選択し、２番目の検査項目Ａ２に対して空気吸引工程及び洗浄工程を除いた第１２の分注工程７２を選択する。また、３番目の検査項目Ｂ３に対して空気吸引工程及び洗浄工程を除いた第２２の分注工程８２を選択し、４番目の検査項目Ｂ１に対して空気吸引工程及び洗浄工程を除いた第２２の分注工程８２を選択する。また、５番目の検査項目Ｂ２に対して空気吸引工程を除き、洗浄工程を含む第２３の分注工程８３を選択する。

駆動制御部２７は、制御記憶部２６に記憶された第１及び第２のタイミングチャートＴＣ１，ＴＣ２、第１１及び第１２の分注工程７１，７２並びに第２２及び第２３の分注工程８１，８３に基づいて、分析部２４の各分析ユニットを駆動制御して被検試料ＡＢの分注を実行させる。

サンプル分注プローブ１６は、第１のタイミングチャートＴＣ１及び第１１の分注工程７１に基づいて、被検試料ＡＢの分注における１サイクル目に１回目の分注を行う。また、第１のタイミングチャートＴＣ１及び第１２の分注工程７２に基づいて、２サイクル目に被検試料ＡＢの２回目の分注を行う。

また、サンプル分注プローブ１６は、第２のタイミングチャートＴＣ２及び第２２の分注工程８２に基づいて、３サイクル目及び４サイクル目に被検試料ＡＢの３回目及び４回目の分注を行う。更に、第２のタイミングチャートＴＣ２及び第２３の分注工程８３に基づいて、５サイクル目に被検試料ＡＢの５回目の分注を行う。更に、洗浄部１６ａは、第２のタイミングチャートＴＣ２及び第２３の分注工程８３に基づいて、被検試料ＡＢの最後の分注が行われた５サイクル目に、サンプル分注プローブ１６の洗浄を行う。

このように、被検試料ＡＢを複数回分注する合、第１の分注工程７０が設定された検査項目Ａ２，Ａ３に対する分注を最後以外の順番に決定し、第２の分注工程８０が設定された検査項目Ｂ１乃至Ｂ３のいずれかを最後の順番に決定することにより、各検査項目Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２の分析に必要な被検試料ＡＢの分注精度を低下させることなく、被検試料ＡＢの分注時間を短縮することができる。また、検査項目Ｂ２の分析データの悪化を招くことなく、被検試料ＡＢの分注時間を短縮することができる。

なお、３番目及び４番目の検査項目Ｂ３，Ｂ１に対して第１２の分注工程７２を選択し、第１のタイミングチャートＴＣ１及び第１２の分注工程７２に基づいて、３サイクル目及び４サイクル目に被検試料ＡＢの３回目及び４回目の分注を行うように実施してもよい。

以上述べた実施形態によれば、１サイクルの各分析ユニットに割り当てる動作時間のうちの分注精度の誤差要因となる動作時間を短縮することなく、洗浄時間を除いた第１のタイミングチャートＴＣ１に基づいて、分注精度の誤差の占める割合が大きく、高い分注精度が要求される検査項目や分注量の多い検査項目の分析に必要な試料の分注を行うことにより、試料の分注精度を低下させることなく分注時間を短縮することができる。これにより、分析データの悪化を招くことなく、処理時間の短縮を図ることができる。

また、１サイクルの各分析ユニットに割り当てる動作時間のうちの第１のタイミングチャートＴＣ１で割り当てた時間Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ８を短縮して洗浄時間Ｔ１１を設けた第２のタイミングチャートＴＣ２に基づいて、分注精度の誤差の占める割合が小さく、第１のタイミングチャートＴＣ１の場合ほど高い分注精度が要求されない検査項目や多くの分注量を必要としない検査項目の分析に必要な試料の分注を行うことにより、分析データの悪化を招くことなく分注時間を短縮することができる。これにより、処理時間の短縮を図ることができる。

本発明の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を意図していない。これら新規な実施形態は、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共に、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。

ＴＣ１第１のタイミングチャート
１０サンプル分注アーム
１６サンプル分注プローブ
１６ａ洗浄部
１６ｂサンプル分注ポンプ
２５分析制御部
２６制御記憶部
２７駆動制御部

Claims

試料容器に収容されている試料及びこの試料に設定された各検査項目の試薬を各反応容器に分注して、前記反応容器内の前記試料及び前記試薬の混合液を測定する自動分析装置において、
前記各反応容器内に分注する各試料を前記試料容器から吸引して前記反応容器の１つに吐出する分注を１サイクルの間に１回行う分注プローブと、
前記分注プローブに前記試料の吸引及び吐出を行わせる分注ポンプと、
前記分注プローブを移動可能に保持する分注アームと、
前記試料の分注を終了した前記分注プローブを洗浄する洗浄部と、
複数の異なったタイミングチャートのいずれかに基づいて、前記分注ポンプ、前記分注アーム及び前記洗浄部を駆動制御して前記試料の分注を実行させる駆動制御部とを備え、
前記複数の異なったタイミングチャートは、前記１サイクルと同じ時間の１サイクルにおける前記分注ポンプ及び前記分注アームの動作のタイミングを示す第１のタイミングチャートと、前記１サイクルと同じ時間の１サイクルにおける前記分注ポンプ、前記分注アーム及び前記洗浄部の動作のタイミングを示す第２のタイミングチャートと、前記１サイクルと同じ時間の１サイクルにおける前記洗浄部の動作のタイミングを示す第３のタイミングチャートであり、
前記第１のタイミングチャートで前記分注ポンプ及び前記分注アームの動作に割り当てた時間は、前記第２のタイミングチャートで前記分注ポンプ及び前記分注アームの動作に割り当てた時間とは異なり、
前記駆動制御部は、
前記試料容器内の同一試料に高い分注精度が要求される第１の検査項目及びこの第１の検査項目ほど高い分注精度が要求されない第２の検査項目が設定されている場合、前記第１の検査項目の当該試料を前記第１のタイミングチャートに基づいて分注させ、前記第２の検査項目の当該試料を前記洗浄部の動作のタイミングで動作を停止させた前記第２のタイミングチャートに基づいて分注させ、
前記試料容器内の同一試料の分注が終了するサイクルで前記第１のタイミングチャートに基づいて分注を行わせる場合、当該サイクルの次のサイクルで前記第３のタイミングチャートに基づいて前記洗浄部の動作のタイミングで洗浄のみを行わせ、
前記試料容器内の同一試料の分注が終了するサイクルで前記第２のタイミングチャートに基づいて分注を行わせる場合、当該サイクルで前記洗浄部の動作のタイミングで洗浄を行わせることを特徴とする自動分析装置。
前記第１のタイミングチャートで割り当てた前記分注ポンプによる前記試料の吸引動作の時間は、前記第２のタイミングチャートで割り当てた前記試料の吸引動作の時間よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
前記分注アームは、下降して前記試料容器の上方の試料位置から前記試料の吸引が可能な吸引位置まで前記分注プローブを下方へ移動し、
前記第１のタイミングチャートで割り当てた前記分注アームの下降動作の時間は、前記第２のタイミングチャートで割り当てた前記下降動作の時間よりも長いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動分析装置。
前記分注ポンプは、前記試料容器内の同一試料の１回目の分注において、前記分注アームが前記試料容器の上方の試料位置から前記試料の吸引が可能な吸引位置まで前記分注プローブを下方へ移動するために下降する前に前記分注プローブに空気を吸引させ、
前記第１のタイミングチャートで割り当てた前記分注ポンプによる前記空気の吸引動作の時間は、前記第２のタイミングチャートで割り当てた前記空気の吸引動作の時間よりも長いことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動分析装置。