JP6081715B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液，尿等の検体の定性・定量分析を行う自動分析装置に関する。

検体の自動分析装置において、回転軸を中心に水平回転可能に構成され、試薬を収容した試薬容器を保持するための試薬容器保持部と、試薬容器保持部に保持された試薬容器から試薬を吸引する試薬吸引部と、試薬吸引部に吸引された試薬と検体とから調製された測定試料を分析する分析部と、試薬容器保持部を回転軸を中心として回転移動させる駆動部と、試薬容器から試薬を吸引するときには、試薬容器を試薬吸引部による試薬吸引位置に位置づけるために試薬容器保持部を一方方向に回転移動させ、試薬を吸引しないときには、加速と減速とを交互に繰り返しながら試薬容器保持部を一方方向へ回転移動させるように、駆動部を制御する駆動制御部とを備えたものがある（特許文献１参照）。

特開２０１１−７５４２２号公報

血液、尿等の生体サンプル（検体）の定性・定量分析を行う自動分析装置では、複数の分析項目を分析するため、それぞれの分析項目に対応する試薬を試薬容器に入れ、この試薬容器を試薬保管庫に設置する。その後、分析時に試薬保管庫を動作させて試薬吸引位置まで試薬容器を移動し、試薬ノズルで試薬を吸引する。これらの動作を分析項目毎に実施する。

このような自動分析装置では、試薬容器内の試薬を部分的に取り出して分析に用いているが、安定した分析結果を得るためには試薬の構成成分が容器内で均一であることが求められる。しかし、重力による沈殿や分子間力による凝縮などにより、時間経過に伴って容器内の試薬の構成成分に分布が生じる。

ここで、自動分析装置では、分析中での試薬保管庫の移動・停止動作により、ある程度の試薬の撹拌効果が得られる。しかし、試薬の種類によっては撹拌効果が十分でないものもある。そのため、試薬の構成成分に分布が生じた状態で分析に使用すると、試薬の構成成分が不均一なために、測定結果にバラツキが生じてしまい、分析性能に影響を与える恐れがあった。

本発明は、試薬保管庫に保管されている試薬の種類に応じて試薬容器毎に撹拌が必要か否かを判断し、必要に応じて撹拌を行うよう制御することで、試薬保管庫内の試薬のコンディションを良好に保ち、分析性能の向上を図ることができる自動分析装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の試薬容器を架設した状態で前記試薬容器を試薬吸引位置まで回転移動させる試薬保管庫と、前記試薬保管庫の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記試薬保管庫内における前記試薬保管庫の回転動作による前記試薬容器の撹拌チェック時間内における累積移送量を前記試薬保管庫内の全ての試薬容器毎に演算する演算部と、前記演算部で演算した前記試薬容器毎の累積移送量を前記試薬保管庫内の全ての試薬容器毎に記憶する累積移送量記憶部と、前記試薬容器内の試薬種に応じた累積移送量下限値を記憶する閾値記憶部と、前記累積移送量記憶部に記憶された試薬容器毎の累積移送量と前記閾値記憶部に記憶された累積移送量下限値とを比較し、前記試薬保管庫内での前記試薬保管庫の回転動作による前記試薬容器の撹拌が不足しているかどうかを判断する判断部とを有したことを特徴とする。

本発明によれば、試薬保管庫に保管されている試薬の種類に応じて試薬容器毎に撹拌が必要か否かを判断することができる。例えば、一定期間の試薬保管庫の移動による撹拌効果が不十分である試薬のみに対して試薬撹拌動作を実施するよう制御して、試薬容器内の成分を均質な状態に戻すことができる。よって、試薬保管庫内の試薬のコンディションを良好に保つことができ、分析性能を向上することができる。

本発明の自動分析装置の第１の実施形態の概略構成を示す平面図である。 図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態における試薬容器搬送機構の構成を示す概略図である。 図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態を構成するコントローラの制御の構成を説明するブロック図である。 図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態におけるコントローラに記憶された試薬情報の一例を示す図である。 図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態における試薬保管庫における移送量演算処理のフローチャート図である。 図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態における試薬撹拌の要否の判断処理のフローチャート図である。 図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態における、ある試薬に対する累積移送量と試薬撹拌チェック時間との関係を説明する特性図である。 本発明の自動分析装置の第２の実施形態を構成するコントローラの制御の構成を説明するブロック図である。 本発明の自動分析装置の第２の実施形態における試薬残量に応じた撹拌動作パラメータの概略図である。 本発明の自動分析装置の第２の実施形態における試薬残量に応じた撹拌動作パターンの判定処理のフローチャート図である。

以下に本発明の自動分析装置の実施形態を、図面を用いて説明する。

＜第１の実施形態＞
本発明の自動分析装置の第１の実施形態を、図１乃至図７を用いて説明する。図１は、本発明の自動分析装置の第１の実施形態の概略構成を示す平面図、図２は、図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態における試薬容器搬送機構の構成を示す概略図、図３は、図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態を構成するコントローラの制御の構成を説明するブロック図、図４は、図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態におけるコントローラに記憶された試薬情報の一例を示す図、図５は、図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態における試薬保管庫における移送量演算処理のフローチャート図、図６は、図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態における試薬撹拌の要否の判断処理のフローチャート図、図７は、図１に示す本発明の自動分析装置の第１の実施形態における、ある試薬に対する累積移送量と試薬撹拌チェック時間との関係を説明する特性図である。

図１において、自動分析装置は、ラック搬送ライン３、検体分注プローブ４、反応ディスク９、試薬分注プローブ１１，１３、試薬容器搬送機構１４、試薬保管庫１５、試薬容器投入口１８、コントローラ２０等により概略構成されている。

ラック搬送ライン３は、サンプル容器２を載せた検体ラック１を移動するラインである。このラック搬送ライン３は、後述する反応ディスク９の近くに設置されている。サンプル容器２は、血液又は尿のような検体を収容した容器である。このサンプル容器２は、検体ラック１に保持されている。

検体分注プローブ４は、ラック搬送ライン３と反応ディスク９との間に設置されており、回転（図１の平面間で回転）および上下方向（図１の面に直交する方向）に可動可能となっている。この検体分注プローブ４はサンプル用ポンプ（図示せず）に接続されている。検体分注プローブ４は、検体ラック１上のサンプル容器２から所望量の検体を吸引し、反応ディスク９上の反応容器５内に吐出する。

試薬保管庫１５は、測定項目に応じた試薬が封入された試薬容器１６を保管するために、複数の試薬容器１６をその円周上に載置可能な多重同心円構造となっている。１つの試薬容器１６のそれぞれには最大３種類の試薬が入る。
また、試薬保管庫１５上にはレール２５，２６が配置されている。レール２５には、レールと３軸方向に移動可能な試薬分注プローブ１１と、試薬容器を開封するための試薬開封機構１２と、試薬容器投入口１８に投入された試薬容器を搬送するための試薬容器搬送機構１４が設置されている。また、レール２６には、試薬分注プローブ１３が設置されている。

これら試薬分注プローブ１１，１３は、それぞれ試薬用ポンプ（図示せず）に接続されている。試薬分注プローブ１１，１３は、試薬保管庫１５上の試薬容器１６から所望量の試薬を吸引し、反応ディスク９上の反応容器５内に吐出する。

反応ディスク９は筐体２１上に設置されている。反応ディスク９の円周上には反応容器５が並んでいる。また、反応ディスク９の周囲には、撹拌機構６，７、光源および検出光学装置１０，容器洗浄機構８が配置されている。検体分注プローブ４から吐出された検体と試薬分注プローブ１１，１３から吐出された試薬とは、反応ディスク９上の反応容器５内で混合され、撹拌機構６，７により撹拌されることで反応液に生成される。この反応液は、光源および検出光学装置１０によって検体中の成分濃度が測定される。容器洗浄機構８は、測定後の反応容器５を洗浄する。

試薬容器投入口１８は、試薬容器１６を装置内部に挿入する箇所である。試薬容器投入口１８の付近には、試薬容器１６に記されたバーコードの情報を読み取るための試薬バーコード読取装置１７が設置されている。試薬バーコード読み取り装置１７で試薬情報を読み取った後、試薬容器投入口１８に設置された試薬容器１６を試薬容器搬送機構１４によって試薬保管庫１５へ搬送する。

試薬容器搬送機構１４は、図２に示すように、試薬容器１６を保持するための試薬容器吊り下げ部１４ｃを、リニアガイド１４ｂ１に載置された上下方向駆動部１４ｂごと、リニアガイド１４ａ１に沿って水平移動させる構成となっている。水平方向駆動部１４ａのリニアガイド１４ａ１上には、上下方向駆動部１４ｂが取り付けられている。さらに、上下方向駆動部１４ｂは、試薬容器吊り下げ部１４ｃをリニアガイド１４ｂ１に沿って上下移動させるよう構成されている。

コントローラ２０は、図３に示すように、ＣＰＵ２０ａ、記憶部２０ｂ、入出力部２０ｃとを略有している。

ＣＰＵ２０ａは、演算部２０ａ１と、判断部２０ａ２を備えている。ＣＰＵ２０ａは、光源および検出光学装置１０の測定結果から検体中の成分濃度を演算し、演算結果をディスプレイ２２に出力する。また、ＣＰＵ２０ａは、検体分注プローブ４，反応ディスク９，光源および検出光学装置１０，試薬分注プローブ１１，１３，試薬容器搬送機構１４，試薬保管庫１５，図１には明示されていないサンプル用ポンプ，試薬用ポンプ，洗浄用ポンプ等の動作を制御するための信号をそれぞれ演算し、入出力部２０ｃを介してそれぞれの機器へ出力する。
演算部２０ａ１は、試薬保管庫１５内における試薬容器１６の移送量を試薬保管庫１５内の全ての試薬容器１６毎に演算する。この試薬保管庫１５における試薬容器１６の移送量は、試薬保管庫１５が試薬吸引位置まで試薬容器１６を搬送する際の搬送量であり、回転半径ｒ×回転角ｗで表される。演算部２０ａ１では、この移送量を、試薬保管庫１５が試薬吸引位置まで試薬容器１６を搬送するたびに試薬保管庫１５内の試薬容器全てに対して演算する。
判断部２０ａ２は、後述する記憶部２０ｂ内の試薬容器情報記憶部２０ｂ３に記憶された試薬容器１６毎の累積移送量と後述する記憶部２０ｂ内の試薬種類情報記憶部２０ｂ２に記憶された移送量下限値とを比較して、試薬保管庫１５内の試薬容器１６の撹拌が不足しているかどうかを判断する。また、試薬容器１６毎の累積移送量と記憶部２０ｂ内の試薬種類情報記憶部２０ｂ２に記憶された移送量上限値とを比較して、試薬保管庫１５内の試薬容器１６の撹拌が過剰であるかどうかを判断する。
この判断部２０ａ２において、試薬容器１６が撹拌が不足していると判断されると、当該試薬容器１６を撹拌するよう試薬容器搬送機構１４に信号を出力する。更に、試薬容器１６が撹拌が必要であると判断されたにもかかわらず撹拌が実施されない状態で測定に使用された場合や撹拌が過剰と判断されたにもかかわらず測定に使用された場合は、異常であると判断し、この異常を通知するために、撹拌不足や撹拌過剰の試薬が測定に使用されたことをオペレータに通知するためのアラーム（表示信号）を出力して、ディスプレイ２２に表示する。

記憶部２０ｂは、分析パラメータ記憶部２０ｂ１、試薬種類情報記憶部２０ｂ２、試薬容器情報記憶部２０ｂ３とを有する。

分析パラメータ記憶部２０ｂ１は、図４に示すような分析パラメータ２０１を記憶している。この分析パラメータ２０１は、オペレータにより分析が依頼された際に、依頼された分析項目を実行するために必要な分析条件等を示すパラメータであり、少なくとも分析項目毎に管理された分析項目コードを有している。この分析項目コードをキー情報として、オペレータから依頼された測定項目と分析パラメータ記憶部２０ｂ１に記憶された分析パラメータとをリンクさせている。分析パラメータ２０１には、他に、分析項目を分析する際に使用する測定波長，分析に必要な試薬の試薬コード，分析に必要な試薬の分注量等の情報を含む。なお図４中●印はキー情報を示している。
また、試薬保管庫１５で保管されている試薬の種類ごとに、図４に示すような試薬種類情報２０２を試薬種類情報記憶部２０ｂ２で、試薬容器情報２０３を試薬容器情報記憶部２０ｂ３で記憶している。
試薬種類情報記憶部２０ｂ２で記憶している試薬種類情報２０２は、試薬種類毎に定められた試薬コード、試薬の撹拌要否を決めるパラメータである撹拌チェック時間、撹拌チェック時間当たりの移送量上限値および移送量下限値、試薬残量閾値等の情報等である。このうち、試薬コードをキー情報として用いれば、当該試薬コードを有する試薬の撹拌要否のパラメータを検索することができる。更に、試薬容器搬送機構１４の水平方向駆動部１４ａのＸ軸方向およびＹ軸方向の動作量・速度を定義した撹拌動作パラメータが、試薬種類に応じてそれぞれの試薬種類ごとに記憶されている。なお、移送量下限値および移送量上限値は、試薬種類毎の特性（成分の分離しやすさや泡立ちやすさ等の性質）に応じた最適の撹拌量として定義される値であり、撹拌チェック時間の間における実際の移送量の累積値と比較することにより、当試薬に対して適切な撹拌が行われたかどうかを判断するための閾値である。この移送量下限値、移送量上限値は、予め試薬種類ごとに調査しておく。
試薬容器情報記憶部２０ｂ３で記憶している試薬容器情報２０３は、試薬種類毎に定められた試薬コード、試薬の製造ロット番号、シーケンス番号、試薬容器毎の試薬残量、累積移送量、最終撹拌チェック時刻、試薬容器１６の設置位置番号、撹拌が必要か不要かを記憶する撹拌状況等の情報等である。シーケンス番号とは試薬容器１６ごとに異なる番号であり、試薬容器１６毎の区別を可能としている。試薬コード、試薬の製造ロッド番号およびシーケンス番号をキー情報として用いれば、同じ種類の試薬を収容した試薬容器が複数本、試薬保管庫内に保管されている場合にも、一義的に試薬容器を特定することができる。なお、累積移送量は、ＣＰＵ２１ａで演算した試薬容器１６毎の移送量を試薬保管庫１５の移動のたびに加算したもので、試薬保管庫１５内の全ての試薬容器１６毎に記憶されている。
本実施形態では、試薬容器情報記憶部２０ｂ３が移送量記憶部、試薬種類情報記憶部２０ｂ２が閾値記憶部として機能する。

次に、上述した本発明の自動分析装置の第１の実施形態の動作を、図４乃至図７を用いて説明する。

まず、検体の分析動作について説明する。
自動分析装置に投入された検体ラック１を、ラック搬送ライン３により反応ディスク９を有する筐体２１に引き込む。
その検体ラック１に保持させた状態で、試料吸引位置に位置付けられた検体を検体分注プローブ４にて所定量吸引させ、反応ディスク９上の検体分注位置にある反応容器５に分注する。
検体が分注された反応容器５を、反応ディスク９の回転により第１試薬分注位置に移動する。同時に、試薬保管庫１５を回転させて試薬容器１６を一番目の試薬分注プローブ１１の吸引位置に移動させ、試薬分注プローブ１１で第１試薬を吸引し、反応容器５に分注する。
第１の試薬が分注された反応容器５を、撹拌位置に移動し、そこで撹拌機構６により検体と第１試薬との撹拌を行う。
更に、第２試薬の添加が必要な場合は、反応容器５を第２試薬分注位置に移動させる。同時に、試薬保管庫１５を回転させて試薬容器１６を二番目の試薬分注プローブ１３の吸引位置に移動させ、試薬分注プローブ１３で第２試薬を吸引し、反応容器５に分注する。
分注済みの反応容器５を、撹拌位置に移動し、撹拌機構７により反応容器５内の検体，第１試薬および第２試薬の撹拌を行い、反応液を生成する。
反応液が入った反応容器５を光源および検出光学装置１０の位置まで移動させ、光源からの光を反応容器５を通過させて、この通過した光を検出光学装置により検出することで、これら一連の分析過程における吸光度変化を経時的に測定し、得られた反応曲線から生化学分析項目の分析結果を演算し、出力する。

この分析動作中における、試薬の撹拌の要否を判断する制御の動作の詳細について、図３乃至図７を参照して以下説明する。

まず、分析依頼がされた検体が検体ラック１に搭載され、自動分析装置内に投入されると、コントローラ２０は、その検体に依頼された分析項目の分析項目コードをキー情報として分析パラメータ２０１を検索し、依頼された分析を実施するために必要な分析条件を取得する。

次に、コントローラ２０は、当該分析依頼を実行するために必要な試薬が試薬保管庫１５内に存在しているか否かを、記憶部２０ｂに記憶された試薬容器情報２０３から検索する。例えば、先に参照した分析パラメータ中にある、試薬コード情報を元にして、当該試薬コードと同じ試薬コードを有する試薬容器１６が試薬保管庫１５内に存在しているかを検索する。同じ試薬コードを有する試薬容器１６が複数存在する場合には、試薬容器情報２０３中の試薬残量情報や、試薬の使用可否情報も参照して、使用する試薬容器１６を特定する。

その後、図５に示すように、コントローラ２０は、試薬を分注するために特定した試薬容器１６を試薬保管庫１５を回転させて試薬吸引位置まで移送させる（ステップＳ５０１）。

次に、コントローラ２０は、試薬保管庫１５の各々の試薬容器保管スペースに試薬容器１６が保管されているかどうかを判断し、保管されているときはステップＳ５０３へ移行し、保管されていないときはステップＳ５０６に移行する（ステップＳ５０２）。

その後、コントローラ２０は、当試薬容器情報２０３の設置位置番号から試薬保管庫１５の内周か外周のどちらに当該試薬容器１６が設置されているかを判断し、内周ならばステップＳ５０４に移行し、外周ならばステップＳ５０５へ移行する（ステップＳ５０３）。これは試薬保管庫１５が図１に示すような多重同心円状試薬ディスクタイプであるため、特定の試薬吸引ポジションまで試薬容器１６を搬送するにあたり、試薬保管庫１５内の内周側の試薬容器設置位置に対して外周側の試薬容器設置位置は動く距離が長いことにより移送速度が速いためであり、これを考慮している。

ステップＳ５０３で内周と判断されれば、コントローラ２０は、ＣＰＵ２０ａにおいて内周の半径ｒ１と試薬保管庫１５の移送による回転角から得た移送量を演算し、記憶部２０ｂの試薬容器情報２０３の累積移送量に加算する（ステップＳ５０４）。

ステップＳ５０３で外周と判断されれば、コントローラ２０は、ＣＰＵ２０ａにおいて外周の半径ｒ２と試薬保管庫１５の移送による回転角から得た移送量を演算し、記憶部２０ｂの試薬容器情報２０３の累積移送量に加算する（ステップＳ５０５）。

次に、コントローラ２０は、試薬保管庫１５の全ての試薬容器保管位置に対してステップＳ５０２〜Ｓ５０５の演算処理を行ったかどうかチェックし、演算した場合は処理を終了し、演算していない試薬容器１６がある場合はステップＳ５０２に処理を戻す（ステップＳ５０６）。

このステップＳ５０１〜Ｓ５０６の処理を、試薬保管庫１５を回転させて試薬吸引位置まで試薬容器１６を移送するたびに行い、コントローラ２０の記憶部２０ｂの試薬容器情報記憶部２０ｂ３に記憶する移送量に加算して、累積していく。

また、コントローラ２０は、定期的に試薬保管庫１５上の全ての試薬容器１６に対して、累積した移送量と移送量下限値，移送量上限値とを比較する。この詳細を図６を参照して説明する。

まず、コントローラ２０は、試薬保管庫１５内のある位置に、試薬容器１６が存在するかどうかを判断し、存在するときはステップＳ６０３に移行し、存在しないときはステップＳ６１０に移行する（ステップＳ６０１）。

ステップＳ６０１において試薬容器が存在すると判断されれば、コントローラ２０は、現在時刻と試薬容器情報記憶部２０ｂ３で記憶する最終撹拌チェック時刻との差分が、試薬種類情報記憶部２０ｂ２で記憶する撹拌チェック時間を越えたかどうかを判定する。現在時刻と最終撹拌チェック時刻との差分が撹拌チェック時間を越えた場合、撹拌チェックを実施するためにステップＳ６０３へ移行する。撹拌チェック時間以下の場合は、まだ撹拌チェックを行うには十分時間が経過していないと判断し、ステップＳ６１０へ移行する（ステップＳ６０２）。

次に、コントローラ２０は、現在の累積移送量と移送量下限値を比較し、累積移送量が移送量下限値以下の場合はステップＳ６０７に移行し、移送量下限値より大きい場合はステップＳ６０４に移行する（ステップＳ６０３）。

累積移送量が移送量下限値より大きい場合、コントローラ２０は、累積移送量と移送量上限値を比較し（ステップＳ６０４）、累積移送量が移送量上限値未満の場合はステップＳ６０５に移行し、移送量上限値以上の場合はステップＳ６０６に移行する。

ステップＳ６０４において累積移送量が移送量上限値未満の場合、コントローラ２０は、撹拌状況を「撹拌不要」にセットする（ステップＳ６０５）。

ステップＳ６０４において累積移送量が移送量上限値以上の場合、コントローラ２０は、撹拌状況を「撹拌過剰」にセットする（ステップＳ６０６）。

ステップＳ６０３において累積移送量が移送量下限値以下と判断される場合、コントローラ２０は、撹拌状況を「撹拌要」にセットし、当該試薬容器１６を撹拌するよう試薬容器搬送機構１４に撹拌信号を出力する（ステップＳ６０７）。

このステップＳ６０３，Ｓ６０４における累積移送量と移送量下限値，移送量上限値との比較の一例について図７を参照して説明する。
コントローラ２０は、試薬種類情報２０２に記憶された撹拌チェック時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３において、図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０７のフローチャートにより加算された累積移送量と試薬種類情報２０２中の移送量下限値および上限値とを比較して撹拌要否チェックを行う。
まず、測定開始から撹拌チェック時間Ｔ１が経過した後のタイミングで撹拌チェックを行う。撹拌チェック時間Ｔ１における累積移送量Ａは、移送量下限値を下回っているため、撹拌不足のため撹拌が必要とみなす。次のチェック時間Ｔ２における累積移送量Ｂは、移送量上限値を上回っているため、撹拌が過剰で泡立ちの可能性ありとみなす。次のチェック時間Ｔ３における累積移送量Ｃは、移送量上限値と下限値の間に入っているので撹拌が十分であるとみなす。

図６に戻って、当該試薬容器１６に対して撹拌チェック（ステップＳ６０３〜Ｓ６０７）が終了すると、コントローラ２０は、最終撹拌チェック時刻を現時刻に更新し、試薬容器情報記憶部２０ｂ３で記憶する（ステップＳ６０８）。

その後、コントローラ２０は、累積移送量を０にリセットし、試薬容器情報記憶部２０ｂ３を更新する（ステップＳ６０９）。

その後、コントローラ２０は、試薬保管庫１５の全ての試薬容器保管位置に対してステップＳ６０２〜Ｓ６０９のチェック処理を行ったかどうかチェックし、チェックした場合は処理を終了し、チェックしていない試薬容器１６がある場合はステップＳ６０１に処理を戻す（ステップＳ６１０）。

コントローラ２０は、ステップＳ６０７において「撹拌要」と判断された試薬容器１６に対して、試薬撹拌動作を計画し、実施する。この撹拌動作を実際に行うのは、撹拌動作が計画された後の任意のタイミングであるが、撹拌実施信号を受けた直後か、使用することが決定した直前が好適であるものの、自動分析装置の分析作業状況に応じて適宜実施すればよい。
但し、試薬撹拌動作を計画する時に、既に「撹拌要」の試薬を使用する測定が計画済みである場合や、試薬撹拌動作よりも検体の測定計画の優先度が高いために試薬撹拌動作が遅れそうな場合は、試薬撹拌動作前に「撹拌要」状態の試薬を使用して測定を実施してしまう恐れがある。このため、試薬の分注時に当該試薬の撹拌状況を参照するよう制御して、撹拌状況が「撹拌要」であった場合は、異常であると判断して、撹拌不足のアラームを出力してディスプレイ２２で表示するか、またはディスプレイ２２で表示する測定結果に試薬撹拌不足のアラームを付加してオペレータに注意を促す。

同様に、試薬の分注時に撹拌状況が「撹拌過剰」であれば、コントローラ２０は、ステップＳ６０６において「撹拌過剰」と判断された試薬容器１６に対して、異常が生じているとして、試薬泡立ち注意のアラームを出力してディスプレイ２２で表示するか、またはディスプレイ２２で表示する測定結果に試薬泡立ち注意のアラームを出力し、オペレータに注意を促す。

次に試薬容器搬送機構１４における実際の撹拌動作について説明する。

まず、試薬保管庫１５を回転させて試薬容器１６の取出し位置まで撹拌する試薬容器１６を移送する。同時に水平方向駆動部１４ａを駆動して試薬容器搬送機構１４を試薬容器取り出し位置まで移動させる。次に試薬容器吊り下げ部１４ｃの吊り下げ爪１４ｃ１を上下動駆動部１４ｂを駆動させて試薬容器１６の爪掛け穴に挿入して撹拌する試薬容器１６を試薬保管庫１５から取り上げる。その後、コントローラ２０から入力した撹拌動作パラメータに従って水平方向駆動部１４ａを駆動して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への往復動作を行うことで試薬を撹拌する。この試薬撹拌動作を実施後、当該試薬に対する試薬容器情報２０３の撹拌状況を「撹拌不要」に更新し、また試薬容器１６を試薬保管庫１５に戻して撹拌動作を終了する。

上述した本発明の自動分析装置の第１の実施形態によれば、試薬容器１６毎の累積移送量と移送量下限値とを比較して撹拌が不足しているかどうかを判断し、撹拌が不足していると判断された試薬容器１６を撹拌するよう制御する。よって、一定期間内における試薬保管庫１５の移動に基づく撹拌効果が不十分である試薬が入った試薬容器１６に対しては試薬撹拌動作を実施するよう制御するため、試薬容器１６内の試薬の成分に分布が生じた試薬の状態を撹拌動作によって均質な状態に戻すことができ、試薬保管庫１５内の試薬のコンディションを良好に保つことができる。従って、均質でない状態で分析に使用される可能性を大きく抑制することができ、安定した検体中の成分分析が可能となり、分析性能を向上することができる。そのうえ、不必要な撹拌動作を行うことを防ぐことができ、スループットの向上を図ることも可能であるとの効果も奏する。

また、撹拌が必要と判断されたにもかかわらず撹拌が実施されない状態で測定に使用された場合は、測定結果に、試薬撹拌不足のまま使用された旨のアラームを出力するよう制御するため、その測定結果の精度に問題があるかどうかを容易に把握することができる。よって再検査の必要性などを容易に判断することができ、分析精度を高め、分析性能の更なる向上を図ることができる。

更に、試薬容器１６毎の累積移送量と移送量上限値とを比較して撹拌が過剰かどうかを判断することで、試薬の泡立ちの有無を考慮することができる。例えば、試薬保管庫に設置された全試薬に対して撹拌が行われる試薬保管庫の回転や移動による撹拌方式において、液面検知機構を使用して試薬を吸引しているタイプの自動分析装置では、泡立ちによって液面の検知精度が低下し、試薬の吸引量が安定せず、所望の分析結果が得られなくなるとの問題がある。しかし本実施形態のように泡立ちがあることが予めわかっていれば、泡立ちを考慮に入れて液面検知を行うことができ、試薬の吸引量が安定しなくなるとの問題を抑制でき、所望の測定結果が得られずに測定結果に影響が出る恐れも防ぐことができる。
その上、撹拌が過剰であると判断されたにもかかわらず当該試薬容器１６が測定に使用されたときは測定した結果に試薬泡立ち注意のアラームを出力するため、その測定結果の精度に問題があるかどうかを容易に把握することができ、再検査の必要性などを容易に判断することができるため、分析性能のさらなる向上を図ることができる。

また、試薬容器搬送機構１４により試薬容器１６を撹拌することにより、コントローラ２０の制御を更新するだけで別途新たな撹拌用の機構を設ける必要なく上記制御が実現可能となり、本発明の制御の実施が容易となる。

なお、撹拌状況が「撹拌要」または「撹拌過剰」である試薬容器１６に対しては、同一の試薬種類の試薬容器１６が試薬保管庫１５内に複数ある場合、撹拌状況が「撹拌不要」である試薬容器１６を優先して使用して測定を継続するよう制御することができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の自動分析装置の第２の実施形態を図８乃至図１０を用いて説明する。図８は、本発明の自動分析装置の第２の実施形態を構成するコントローラの制御の構成を説明するブロック図、図９は、本発明の自動分析装置の第２の実施形態における試薬残量に応じた撹拌動作パラメータの概略図、図１０は、本発明の自動分析装置の第２の実施形態における試薬残量に応じた撹拌動作パターンの判定処理のフローチャート図である。

自動分析装置の第２の実施形態は、コントローラ２０の構成以外は自動分析装置の第１の実施形態と略同じ構成であり、詳細は省略する。

図８において、本発明の自動分析装置の第２の実施形態に係るコントローラ２０は、ＣＰＵ２０ａ、記憶部２０ｂ、入出力部２０ｃとを備えている。

ＣＰＵ２０ａは、演算部２０ａ１、判断部２０ａ２に加えて、試薬容器情報記憶部２０ｂ３で記憶する試薬残量に応じた撹拌動作を決定し、試薬容器搬送機構１４に決定した動作を行うよう信号を出力する動作決定部２０ａ３を有する。

記憶部２０ｂは、分析パラメータ記憶部２０ｂ１、試薬種類情報記憶部２０ｂ２、試薬容器情報記憶部２０ｂ３を備え、このうち、試薬容器情報記憶部２０ｂ３で記憶する試薬容器情報２０３として試薬容器１６毎の試薬残量を記憶している。また、試薬種類情報記憶部２０ｂ２において、試薬種類情報２０２として図９に示すような試薬残量閾値Ｘ，Ｙごとの試薬撹拌動作パラメータを記憶している。これらの動作パラメータは、例えば、試薬残量が多いとより多く撹拌し、少ないとより少なく撹拌するように定義してある。更に、試薬残量閾値Ｘ，Ｙを試薬種類情報２０２として試薬種類情報記憶部２０ｂ２で記憶している。本実施形態では、試薬容器情報記憶部２０ｂ３が移送量記憶部および残量記憶部、試薬種類情報記憶部２０ｂ２が閾値記憶部として機能する。

このような自動分析装置の第２の実施形態におけるコントローラ２０は、自動分析装置の第１の実施形態のコントローラ２０と同様の制御に加えて、更に試薬残量を加味する制御を行う。その制御の詳細について図１０を参照して以下説明する。

コントローラ２０は、試薬を分注するために特定した試薬容器１６を試薬保管庫１５を回転させて試薬吸引位置まで移送するステップＳ５０１〜Ｓ５０６（図５参照）を処理する間に、試薬分注動作を行うたびに、試薬容器１６毎に試薬容器内に残る試薬残量を、ＣＰＵ２０ａにおいて（試薬分注回数）×（一回の試薬分注量）の式で演算する。そして演算した試薬残量を記憶部２０ｂにおける試薬容器情報記憶部２０ｂ３で記憶し、試薬容器情報２０３の試薬残量を更新していく。

図６において、コントローラ２０で、ステップＳ６０７において撹拌状況が「撹拌要」にセットされて試薬容器搬送機構１４に撹拌実施信号が出力された後に、図１０に示すような試薬残量による撹拌動作パターン判定処理を実施する。

まず、図１０に示すように、コントローラ２０は、試薬容器情報２０３から試薬容器１６内の試薬残量の情報を取得する（ステップＳ９０１）。

その後、コントローラ２０は、取得した試薬残量情報と、当該試薬種類情報２０２の試薬残量閾値Ｘ，Ｙとを比較し、試薬残量が閾値Ｙより多い場合はステップＳ９０３に移行し、閾値Ｘ以上Ｙ以下であればステップＳ９０４に移行し、閾値Ｘ未満であればステップＳ９０５に移行する（ステップＳ９０２）。

ステップＳ９０２における比較結果から、コントローラ２０は、ＣＰＵ２０ａにおける動作決定部２０ａ３において、該当する動作パターンを選択する。具体的には、試薬残量が閾値Ｙより多い場合は動作パターン１（ステップＳ９０３）、閾値Ｘ以上Ｙ以下であれば動作パターン２（ステップＳ９０４）、閾値Ｘ未満であれば動作パターン３（ステップＳ９０５）を選択して、試薬種類情報２０２からそれぞれの撹拌動作パラメータを呼び出し、試薬容器搬送機構１４に信号を出力して、それぞれの撹拌動作に従って撹拌を実施する。

本発明の自動分析装置の第２の実施形態においても、前述した自動分析装置の第１の実施形態とほぼ同様な効果が得られる。すなわち、試薬容器１６内の試薬の成分を撹拌動作によって均質な状態に戻すことができ、試薬保管庫１５内の試薬のコンディションを良好に保つことができ、均質でない状態で分析に使用される可能性を大きく抑制することができる。加えて、不必要な撹拌動作を行うことを防ぐことができ、スループットの向上を図ることも可能である。

更に、コントローラ２０が、試薬容器１６毎に試薬残量を記憶し、この試薬残量に応じた撹拌動作を決定するため、試薬残量が少ないときに過剰な撹拌を行うこと（泡立ちの問題）や試薬残量が多いときに不十分な撹拌を実施してしまうこと（成分の不均一を解消しきれないとの問題）を防止でき、より試薬容器１６内の試薬の状態に応じた撹拌動作を決定・実行できるようになる。よって、試薬保管庫１５内の試薬のコンディションをより良好に保つことができ、分析性能をより向上させることができる。

なお、試薬残量を（試薬分注回数）×（一回の試薬分注量）で演算したが、試薬残量の検出方法はこれに限られず、試薬液面検知機構を設け、この液面検知機構の液面の検出値を用いて残量を演算することができる。

＜第３の実施形態＞
本発明の自動分析装置の第３の実施形態を説明する。

自動分析装置の第３の実施形態は、コントローラ２０における試薬分注時の当該試薬の撹拌状況を参照した後の制御以外は自動分析装置の第１の実施形態と略同じ構成および制御であり、詳細は省略する。

本発明の自動分析装置の第３の実施形態に係るコントローラ２０は、試薬の分注時に当該試薬の撹拌状況を試薬種類情報記憶部２０ｂ２で記憶する試薬種類情報２０２の撹拌状況を参照するにあたって「撹拌要」であった際に撹拌不足のアラームを出力するとともに、撹拌を実際に実施するまでその試薬の測定への使用を中止するよう制御する。例えば、当該分析依頼を実行するために必要な試薬が試薬保管庫１５内に存在しているか否かを検索する際に「撹拌要」の試薬を除外するか、試薬保管庫１５を回転させて試薬吸引位置まで移送させない、試薬分注プローブ１１，１３による試薬吸引を行わないようにする等の方法を取る。
同様に、試薬の分注時に撹拌状況が「撹拌過剰」であれば、試薬泡立ち注意のアラームを出力し、その試薬の測定への使用を泡立ちが収まるまで中止するよう制御する。この泡立ちを収める方法としては、筐体２１に設けられた退避場に一定時間退避させることや試薬保管庫１５の泡立ちにくい箇所に泡立ちの生じた試薬容器１６を移動させる方法等がある。

本発明の自動分析装置の第３の実施形態においても、前述した自動分析装置の第１の実施形態とほぼ同様な効果が得られる。

更に、コントローラ２０が、試薬容器１６が撹拌が必要と判断された場合は、当該試薬容器１６内の試薬の使用を中止するよう制御することにより、一定期間の試薬保管庫１５の移動による撹拌効果が不十分である試薬が入った試薬容器１６が試薬撹拌動作を行うまで使用されることを防止することができる。従って、均質でない状態で分析に使用される可能性を強く抑制することができ、安定した検体中の成分分析が可能となり、分析性能の更なる向上を図ることができる。

また、コントローラ２０が、試薬容器１６が撹拌が過剰と判断された場合は、当該試薬容器１６内の試薬の使用を中止するよう制御することにより、一定期間の試薬保管庫１５の移動による撹拌効果が過剰である試薬は、試薬撹拌動作を実施せずに泡立ちのおさまりを待つよう制御することで、不要な撹拌を抑制することでスループットの低下を防ぐとともに、試薬コンディションを良好に保つことができる。

＜その他＞
なお、本発明は上記の実施形態に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。

例えば、試薬容器１６を分注プローブ１１，１３まで移動させる方法は、円周上に設置した試薬保管庫１５ごと試薬容器１６を回転させる方法を例に挙げたが、直線的な並行移動や上下移動によっても移動することが可能である。試薬保管庫１５の形状も、多重同心円上に限られず、円形や矩形とすることも可能である。

更に、試薬ごとの移送量の下限値や上限値は、オペレータによって設定可能にすること、予め試薬毎に設定してある情報を試薬容器１６に貼付されたバーコードに記憶させておいてバーコードリーダによって読み取る方法、ネットワークから取得する方法とすることができる。

また、コントローラ２０において撹拌が必要と判断された試薬容器１６の試薬撹拌の手段としては、試薬容器搬送機構１４により試薬保管庫１５から取り出し、その試薬容器１６を左右動作または回転動作させることにより撹拌を実施する例を示したが、撹拌動作の詳細はこれに限定されず、別途撹拌用の容器保持アクチュエータを設けてこのアクチュエータで容器を移動させて撹拌することができ、他にも撹拌用の棒を別途設けてこの撹拌用の棒によって撹拌することも可能である。

更に、図５、図６のフローチャートにおいて、ある試薬容器の演算・チェックを行った後に次の試薬容器の演算・チェックを行うように制御しているが、各ステップを試薬保管庫１５内の全ての試薬容器１６に対して行った後に次のステップに移行するように処理することも可能である。

１…検体ラック、
２…検体（サンプル）容器、
３…ラック搬送ライン、
４…検体分注プローブ、
５…反応容器、
６，７…撹拌機構、
８…洗浄機構、
９…反応ディスク、
１０…光源および検出光学装置、
１１，１３…試薬分注プローブ、
１２…試薬開封機構、
１４…試薬容器搬送機構、
１５…試薬保管庫、
１６…試薬容器
１７…試薬バーコード読取装置、
１８…試薬容器投入口、
２０…コントローラ、
２０ａ…ＣＰＵ、
２０ａ１…演算部、
２０ａ２…判断部、
２０ａ３…動作決定部、
２０ｂ…記憶部、
２０ｂ１…分析パラメータ記憶部、
２０ｂ２…試薬種類情報記憶部、
２０ｂ３…試薬容器情報記憶部、
２１…筐体、
２２…ディスプレイ。

Claims (9)

1. 複数の試薬容器を架設した状態で前記試薬容器を試薬吸引位置まで回転移動させる試薬保管庫と、
   前記試薬保管庫の動作を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記試薬保管庫内における前記試薬保管庫の回転動作による前記試薬容器の撹拌チェック時間内における累積移送量を前記試薬保管庫内の全ての試薬容器毎に演算する演算部と、
   前記演算部で演算した前記試薬容器毎の累積移送量を前記試薬保管庫内の全ての試薬容器毎に記憶する累積移送量記憶部と、
   前記試薬容器内の試薬種に応じた累積移送量下限値を記憶する閾値記憶部と、
   前記累積移送量記憶部に記憶された試薬容器毎の累積移送量と前記閾値記憶部に記憶された累積移送量下限値とを比較し、前記試薬保管庫内での前記試薬保管庫の回転動作による前記試薬容器の撹拌が不足しているかどうかを判断する判断部とを有した
   ことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   前記試薬保管庫の回転動作による撹拌とは別に前記試薬容器を撹拌する撹拌部と、
   前記判断部において撹拌が不足していると判断された試薬容器を撹拌するよう前記撹拌部に信号を出力する制御部とを更に備えた
   ことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項２に記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、
   前記試薬容器毎に試薬残量を記憶する残量記憶部と、
   前記残量記憶部に記憶された前記試薬残量に応じた撹拌動作を決定し、前記試薬容器に撹拌実施信号を出力する動作決定部とを更に備えた
   ことを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、
   前記試薬容器内の試薬種に応じた累積移送量上限値を記憶する閾値記憶部と、
   前記累積移送量記憶部に記憶された試薬容器毎の累積移送量と前記累積移送量上限値とを比較し、前記試薬保管庫内の前記試薬容器の撹拌が過剰であるかどうかを判断する判断部とを更に備えた、
   ことを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、
   前記試薬容器が前記判断部において撹拌が不足していると判断されたにもかかわらず撹拌が実施されない状態で測定に使用された場合は、異常と判断し、この異常を表示信号として出力する
   ことを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項４に記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、
   前記試薬容器が前記判断部において撹拌が過剰と判断されたにもかかわらず測定に使用された場合は、異常と判断し、この異常を表示信号として出力する
   ことを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、
   前記試薬容器が前記判断部において撹拌が不足していると判断された場合は、当該試薬容器内の試薬の使用を撹拌するまで中止するよう試薬分注動作を制御する
   ことを特徴とする自動分析装置。
8. 請求項４に記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、
   前記試薬容器が前記判断部において撹拌が過剰と判断された場合は、当該試薬容器内の試薬の使用を中止するよう試薬分注動作を制御する
   ことを特徴とする自動分析装置。
9. 請求項２または３に記載の自動分析装置において、
   前記試薬容器を投入する投入口と、
   前記投入口から投入された前記試薬容器を前記試薬保管庫に搬送しつつ前記試薬容器を撹拌する搬送部とを更に備えた
   ことを特徴とする自動分析装置。

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