JP6279234B2

JP6279234B2 - 自動分析装置

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Publication number: JP6279234B2
Application number: JP2013137995A
Authority: JP
Inventors: 良平石神; 悟郎吉田; 中村　和弘; 和弘中村
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2033-07-01
Also published as: JP2015010986A

Description

本発明は、血液等の生化学的分析や免疫学的分析を行う自動分析装置に関し、特に光源と光検出器を使用して分析結果を出力または報告する装置に関する。

血液等の検体を分析する自動分析装置に使用する光源ランプは、高い出力安定性が得られるようになっている。一方、光源ランプを長時間点灯していると光を放出するフィラメントが劣化するため、一定の点灯時間又は一定の期間で光源ランプは交換される。

ここで、光源ランプは、測定結果の信頼性に影響する。また、光源ランプは、一般的に高価であり、ランニングコストに大きく影響する。そのため、光源ランプの長寿命化が必要とされている。

ところで、自動分析装置が設置される検査室では、一般に午前中に１日の大部分の被検試料がまとめて測定される。また、一晩中スタンバイ状態にして運用している検査室もある。

このような運用に対し、測定時には測定電圧を光源ランプに印加し、待機時には測定電圧よりも低い待機電圧を光源ランプに印加し、光源ランプが安定であると判定した時に、測光部による測定を開始させる自動分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、光源ランプの長寿命化を図ることができる。

特開２００７−１２７５８３号公報

特許文献１に開示されるような自動分析装置では、光源ランプに印加する電圧を変化させるときに、光源ランプに突入電流が流れることがある。このため、従来の自動分析装置では、突入電流により光源ランプが劣化するという問題があった。

本発明の目的は、光源ランプの長寿命化を図りつつ、突入電流により光源ランプが劣化することを抑制することができる自動分析装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、反応セルに光を照射する光源ランプと、前記光源ランプに印加する電圧を調整する電圧調整部と、前記光源ランプに印加する電圧を０から分析時に用いられる第１の電圧値へ徐々に変化させるように前記電圧調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記光源ランプに印加する電圧を０から分析時に用いられる第１の電圧値へ徐々に変化させる期間において、前記光源ランプに印加する電圧の変化率が時間の経過とともに大きくなるように前記電圧調整部を制御する自動分析装置であって、前記制御部は、前記自動分析装置の電源がＯＮになった後に実行されるべきメンテナンスを実行する場合、前記メンテナンスに必要な時間Ｔ１を計算し、計算された時間Ｔ１及び前記メンテナンスに前記光源ランプを点灯させる必要があるメンテナンスが含まれているか否かに基づいて、スタンバイ状態に遷移するまでの時間Ｔ２を計算し、時間Ｔ２からダウンカウントしたカウント値ＴＤＣが所定時間Ｔｓになったときに、前記光源ランプに印加する電圧を０から前記第１の電圧値へ徐々に変化させるように前記電圧調整部を制御するようにしたものである。

本発明によれば、光源ランプの長寿命化を図りつつ、突入電流により光源ランプが劣化することを抑制することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態である自動分析装置の構成図である。本発明の実施形態である自動分析装置のモジュール接続例を示す図である。本発明の実施形態である自動分析装置に用いられる光学系とその周辺に配置される装置を説明するための図である。本発明の実施形態である自動分析装置の起動時における動作を説明するための図である。本発明の実施形態である自動分析装置の分析終了後のスタンバイ状態（ラックレセプションモード）における動作を説明するための図である。本発明の実施形態である自動分析装置に用いられる光源ランプの電圧変化を説明するための図である。本発明の実施形態である自動分析装置に用いられる光源ランプの電流変化を説明するための図である。本発明の実施形態である自動分析装置の比色分析動作を説明するための図である。本発明の実施形態である自動分析装置に用いられる表示部に表示される操作画面の構成図の一例である。

以下、図１〜図８を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の構成及び動作を説明する。自動分析装置１００は、以下に示すように、生化学反応を利用した比色分析を行う。

最初に、図１を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の全体構成を説明する。図１は、本発明の実施形態である自動分析装置１００の構成図である。

自動分析装置１００は、搬送ライン１０１（１０１_１〜１０１_２）、ローター１０２、試薬ディスク１０３、反応ディスク１０４、分注機構１０５（１０５_１〜１０５_２）、攪拌機構１０６、分光器１０７、反応セル洗浄機構１０８、ノズル洗浄機構１０９（１０９_１〜１０９_２）、制御部１１５、入力部１２３、表示部１２４等から構成される。

搬送ライン１０１_１は、検体を入れた検体容器１１０を保持する検体ラック１１１を、検体分注位置１２１まで必要量だけ移送する。分注機構１０５_１は、検体分注位置１２１で検体容器１１０から反応セル１１２へ検体を分注する。

搬送ライン１０１_１は更に、ローター１０２と接続されている。ローター１０２を回転させることにより、他の搬送ライン１０１_２との間で検体ラック１１１のやり取りが行われる。

試薬ディスク１０３は、試薬を入れた試薬容器１１３を保持し、分注機構１０５_２が分注動作を行えるポジションまで試薬容器１１３を回転移送する。分注機構１０５_２は、試薬分注位置１２２で試薬容器１１３から反応セル１１２へ試薬を分注する。なお、試薬は、比色分析に必要な量だけ反応セル１１２へ分注され、分析対象となる検体中の成分と反応する。

反応ディスク１０４は、反応セル１１２を保持し、比色分析を行う分光器１０７、攪拌機構１０６、反応セル洗浄機構１０８等がそれぞれ動作する位置を示す動作ポジションまで各動作の対象となる反応セル１１２を回転移送する。なお、反応セル１１２は、水などの恒温媒体によって保温される。これにより、検体と試薬との混合物である反応液において、検体中の成分と試薬の化学反応が促進される。

分注機構１０５_１は、比色分析を行う検体を検体容器１１０から吸引し、反応セル１１２に吐出する。分注機構１０５_２は、分析対象に応じた試薬を試薬容器１１３から吸引し、反応セル１１２に吐出する。

分注機構１０５（１０５_１〜１０５_２）は、アーム１１８、ノズル１１６、分注機構用モーター１１９を備える。

アーム１１８は、ノズル１１６と液面センサ１１７を保持する。ノズル１１６は、液面センサ１１７に接続されている。液面センサ１１７は、静電容量変化により液体の有無を検出する。分注機構１０５が分注動作を行うポジションの近傍には、シールド部１１４が設置される。分注機構用モーター１１９は、分注機構１０５を上下方向、または回転方向に移動させる。

攪拌機構１０６は、検体容器１１０から反応セル１１２に吐出された検体中の分析対象成分と、試薬容器１１３から反応セル１１２に吐出された試薬の反応を促進するために、反応セル１１２中の反応液を攪拌する。

光源ランプ１２０は、攪拌機構１０６により攪拌され化学反応した反応液に出力光を照射する。分光器１０７は、反応液を通過した透過光を分光する。分光された透過光に基づいて、吸光度測定による比色分析が行われる。

反応セル洗浄機構１０８は、比色分析が終了した反応セル１１２から反応液の吸引を行い、洗剤などを吐出し、反応セル１１２の洗浄を行う。

ノズル洗浄機構１０９（１０９_１〜１０９_２）は、検体又は試薬を分注した分注機構１０５（１０５_１〜１０５_２）のノズル１１６の先端を洗浄する。これにより、ノズル１１６に付着した残留物が取り除かれ、次の分析対象に影響を及ぼさない。

制御部１１５は、プロセッサ、メモリ等から構成され、各機構及び装置等を制御する。入力部１２３は、キーボード、マウス、タッチパネル等から構成され、ユーザーからの指示を制御部１１５に入力する。表示部１２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から構成され、操作画面等を表示する。

次に、図２を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００のモジュール接続例を説明する。図２は、本発明の実施形態である自動分析装置１００のモジュール接続例を示す図である。

自動分析装置１００は、投入・収納部２０１、ＩＳＥ部２０２（電解質測定部）、検体搬送部２０３、比色分析部２０４を備える。

投入・収納部２０１は、検体ラック１１１を投入及び収納するために用いられる。投入・収納部２０１へ投入された検体ラック１１１は、検体搬送部２０３へ移動される。

この後、検体ラック１１１は、ローター１０２（図２で不図示）を経由して、ＩＳＥ部２０２へ搬送される。ＩＳＥ部２０２では、光源ランプ１２０を使用しない項目のみが測定される。測定後、検体ラック１１１は、ローター１０２を経由して、検体搬送部２０３へ戻される。検体搬送部２０３へ戻された検体ラック１１１は、比色分析部２０４の検体分注位置１２１まで搬送される。

反応セル１１２が洗浄され、セルブランク測定が実行された後、分注機構１０５_１は分注動作を行う。その後、比色分析部２０４は、光源ランプ１２０を使用して比色分析を行う。セルブランク測定の詳細は、図３を用いて後述する。

次に、図３を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる光学系とその周辺に配置される装置を説明する。図３は、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる光学系とその周辺に配置される装置を説明するための図である。

光源ランプ１２０からの光は、反応ディスク１０３の動作中に、光源ランプ１２０と回折格子３０４間の測光位置を通過する反応セル１１２に照射される。反応セル１１２内の混合液では、被検試料の測定項目成分と試薬とが反応して、その測定項目成分の濃度に比例して測光対象物質が生成又は消費される。なお、反応槽３０３と反応セル１１２の間には、反応槽水（恒温媒体）がある。

混合液に照射された光のうち、測光対象物質に応じた吸収領域の波長の光は測光対象物質に吸収される。反応液を透過した光は、凹状の回折格子３０４に入射する。回折格子３０４は、入射光を波長毎に分光し、分光された光を光検出器３０５に出力する。光検出器３０５は光量を電気信号に変換し、その電気信号を吸光度判定部３０６に出力する。吸光度判定部３０６は、光検出器３０５から出力された電気信号に基づいて吸光度を算出し、算出した吸光度を制御部１１５へ出力する。制御部１１５は、吸光度判定部３０６から出力された吸光度に基づいて比色分析を行う。

比色分析を実施する際は、全反応セルに対し、セルブランク水を分注し、３４０〜８００ｎｍの各波長の吸光度を測定する（セルブランク測定）。制御部１１５は、この測定結果をセルブランク値として保持（記憶）する。制御部１１５は、セルブランク値と分析対象の混合液の吸光度を比較して吸光度を補正し、補正した吸光度を測定データとしてユーザーインターフェース（表示部１２４に表示された画面等）に出力する。なお、制御部１１５は、分析開始前に測定されたセルブランク値と、前回のセルブランク値と比較し、乖離があるか確認する機能を有する。

電流検出部３０７は光源ランプ１２０に流れる電流を監視（測定）する。電圧調整部３０８は、分析に影響しないタイミングで、光源ランプ１２０に印加する電圧を低下させる、または光源ランプ１２０の電源をＯＦＦにする回路を有する。

ここで、光源ランプ１２０の電源をＯＦＦの状態から分析時の測定電圧に復帰させる場合、光量が安定するまで約５分程度の時間がかかることが自動分析装置では大きな課題となる。よって、電圧調整部３０８で光源ランプ１２０に印加する電圧を切り替えるタイミングが重要となる。ただし、電圧を急激に上昇させると突入電流が流れてしまう。突入電流はランプ劣化の１つの要因でもある。

次に、図４を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の起動時における動作を説明する。図４は、本発明の実施形態である自動分析装置１００の起動時における動作を説明するための図である。

まず、自動分析装置１００を立ち上げると（自動分析装置１００の電源をＯＮにすると）、制御部１１５は、イニシャライズ動作を行う（ステップＳ４００）。イニシャライズ動作は必要最小限の初期化及び試薬の残量チェックを行うものであり、光源ランプ１２０を点灯する必要性がない。そのため、制御部１１５は、電圧調整部３０８を制御して、光源ランプ１２０の電源をＯＦＦ状態にさせる。

制御部１１５は、立ち上げ時に一括準備をするように登録されているか否かを判断する（ステップＳ４０５）。ここで、一括準備とは、立ち上げ時（始業時）に必要なメンテナンスを意味する。ユーザーは、一括準備を自動で行うかを予め登録することができる。また、ユーザーは一括準備において実行されるメンテナンス項目を選択して予め登録することもできる。

制御部１１５は、立ち上げ時に一括準備をするように登録されていないと判断した場合（ステップＳ４０５；ＮＯ）、自動分析装置１００をスタンバイ状態に遷移させる（ステップＳ４１０）。次に、表示部１２４に表示された操作画面を介して、ユーザーはメンテナンスの実行指示を、入力部１２３を用いて入力する。制御部１１５は、ユーザーからの実行指示に応答し、メンテナンスを実行する（ステップＳ４１５）。

立ち上げ時（始業時）は、ユーザーが装置前にいることが明確であり、分析開始までこの状態が維持される可能性が高い。制御部１１５は、メンテナンス実行をトリガとし、電圧調整部３０８を制御して、光源ランプ１２０に印加する電圧を０から測定電圧Ｖｓに切り替える。これにより、光源ランプ１２０の電源をＯＮにする（ステップＳ４２０）。なお、電圧を切替える動作の詳細は、図６Ａを用いて後述する。

一方、立ち上げ時に一括準備をするように登録されている場合（ステップＳ４０５；ＹＥＳ）、制御部１１５は、予め登録されている一括準備動作を実行する（ステップＳ４２５）。一括準備動作が完了した後、自動分析装置１００は分析を行うことができる。

ユーザーは、一括準備動作の直後に、自動分析装置１００を用いて分析を行う可能性がある。そこで、本実施形態では、制御部１１５は、電圧調整部３０８を制御して、一括準備動作が完了する前に光源ランプ１２０の電源をＯＮにする。

具体的には、制御部１１５は、一括準備に必要な時間Ｔ１を計算し（ステップＳ４３０）、時間Ｔ１に基づいてスタンバイ状態遷移までの時間Ｔ２を計算する（ステップＳ４３５）。

制御部１１５は、タイマーのカウント値Ｔ_ＤＣをＴ２にセットし、ダウンカウントを開始させる（ステップＳ４４０）。

制御部１１５は、タイマーのカウント値Ｔ_ＤＣが光源ランプ１２０の光量が安定するまでの時間Ｔ_ｓ（例えば、５分）と同じになったか否かを判断する（ステップＳ４４５）。

制御部１１５は、タイマーのカウント値Ｔ_ＤＣが光源ランプ１２０の光量が安定するまでの時間Ｔ_ｓと同じとなった時に（ステップＳ４４５；ＹＥＳ）、光源ランプ１２０の電源をＯＮとする（ステップＳ４５０）。但し、一括準備に光源ランプ１２０を点灯させる必要があるメンテナンスが含まれていた場合、制御部１１５は、このメンテナンスが開始される一定時間前（少なくとも、Ｔ_ｓ時間前）に光源ランプをＯＮにする。

制御部１１５は、自動分析装置１００をスタンバイ状態に遷移させる（ステップＳ４５５）。一般的に、ステップＳ４５５においてスタンバイ状態に遷移した後、長時間分析しない状況が続くことはない。装置の電源をＯＮにし、所定のメンテナンスを実行したのは、自動分析措置１００を使用するためだからである。よって、ステップＳ４５５において、制御部１１５は、電圧調整部３０８を制御して、光源ランプ１２０に印加する電圧を低減したり、光源ランプ１２０の電源をＯＦＦにしたりしないものとする。

次に、ユーザーは、入力部１２３を用いて分析の実行指示を入力する。制御部１１５は、ユーザーからの実行指示に応答して、分析を開始し（ステップＳ４６０）、所定のタイミングで分析を終了する（ステップＳ４６５）。

制御部１１５は、自動分析装置１００をスタンバイ状態（ラックレセプションモード）に遷移させる（ステップＳ４７０）。ここで、ラックレセプションモードとは、分析終了後に各反応セル１１２が洗浄され、全ての反応セル１１２が洗浄された後も洗浄動作が繰り返し行われるモードである。この間、光源ランプ１２０を点灯する必要はない。

次に、図５を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の分析終了後のスタンバイ状態（ラックレセプションモード）における動作を説明する。図５は、本発明の実施形態である自動分析装置１００の分析終了後のスタンバイ状態（ラックレセプションモード）における動作を説明するための図である。なお、ユーザーは、ラックレセプションモードの有効／無効を選択できる。

図５のステップＳ４７０に示される分析終了後のスタンバイ状態（ラックレセプションモード）においては、光源ランプ１２０の点灯が必要な比色分析をいつユーザーが実施するか不明である。よって、スタンバイ状態（ラックレセプションモード）に遷移すると同時に、光源ランプ１２０の劣化を防ぐため、光源ランプ１２０の印加電圧を低減（例えば５０％）させる（ステップＳ５００）。なお、ステップＳ５００において光源ランプ１２０に印加する電圧は測定電圧Ｖ_ｓの０％より大きく１００％より小さい電圧値であればよい。

電圧を５０％に低減させた場合、光源ランプ１２０の光量が安定するまでの時間は、電源ＯＦＦの場合に比較して、約半分である２分３０秒となる。この状態から分析開始依頼があっても、比色分析開始までに十分光量は安定する。

制御部１１５は、光源ランプ１２０の印加電圧を低減させてから一定時間（例えば５分）以内に、分析依頼及び各種メンテナンス依頼があったか否かを判断する（ステップＳ５０５）。

光源ランプ１２０の印加電圧を低減させてから一定時間以内に、分析依頼及び各種メンテナンス依頼があった場合（ステップＳ５０５；ＹＥＳ）、制御部１１５は、光源ランプ１２０の印加電圧を測定電圧Ｖ_ｓに戻し（ステップＳ５４０）、分析またはメンテナンスを開始する。なお、ステップ５４０以降の動作については、後述する。

光源ランプ１２０の印加電圧を低減させてから一定時間以内に、分析依頼及び各種メンテナンス依頼がない場合（ステップＳ５０５；ＮＯ）、装置前にユーザーがいない可能性が非常に高い。そのため、ステップ５０５でＮＯの場合に光源ランプ１２０の電源をＯＦＦにするモードを示す光源ランプＯＦＦモードにするか否かをユーザーが予め設定可能とする。

ここで、光源ランプ１２０の電源をＯＦＦとしても、光源ランプ１２０が安定するまでの時間と比色分析開始までの時間が共に約５分でほぼ同じなため通常の使用では問題はない。ただし、ユーザーの使用方法によっては直ちに比色分析結果を得たい場合もあるため、選択可能とした。

救急救命センターなどでは、緊急に検査を要する緊急検体等の、特定の比色項目（測定項目）のみ早急に測定結果を得たい場合もある。また、上記施設において、比色分析部２０４が多モジュールで構成される場合、例えば１つのモジュールのみ光源ランプ１２０をＯＦＦしない構成とすることで、緊急依頼にも対応可能となり、その他のモジュールでは光源ランプ１２０をＯＦＦにすることより完全に劣化を防ぐことができる。そのため、光源ランプＯＦＦモードにするモジュールをユーザーが選択可能とする。

図５に戻り、光源ランプ１２０の印加電圧を低減させてから一定時間以内に、分析依頼及び各種メンテナンス依頼がない場合（ステップＳ５０５；ＮＯ）、制御部１１５は、光源ランプＯＦＦモードが設定されているか否かを判断する（ステップＳ５１０）。

光源ランプ電源ＯＦＦモードが設定されていない場合（ステップＳ５１０；ＮＯ）、制御部１１５は、分析依頼や各種メンテナンス依頼があるまで、光源ランプ２１０の印加電圧を低減した状態を維持する（ステップＳ５１５）。制御部１１５は、分析依頼や各種メンテナンス依頼（ステップＳ５２０）をトリガにして光源ランプを測定電圧Ｖ_ｓに切り替える（ステップＳ５４０）。

一方、光源ランプ電源ＯＦＦモードが設定されている場合（ステップＳ５１０；ＹＥＳ）、制御部１１５は、光源ランプ１２０の電源をＯＦＦ状態にする（ステップＳ５２５）。制御部１１５は、分析依頼や各種メンテナンス依頼があるまで、光源ランプ１２０電源をＯＦＦ状態に維持する（ステップＳ５３０）。制御部１１５は、分析依頼や各種メンテナンス依頼（ステップＳ５３５）をトリガにして光源ランプの電源をＯＮにする。すなわち、制御部１１５は、光源ランプ１２０の印加電圧を測定電圧Ｖ_ｓに戻す（ステップＳ５４０）。

光源ランプ１２０の印加電圧を測定電圧Ｖ_ｓにした後、ラック搬送、及びセルブランク測定等の比色分析前動作が行われる（ステップ５４５又はステップＳ５５０）。なお、ステップＳ５４５は、緊急に検査を要する場合（緊急時）の処理フローを示し、ステップＳ５５０は、通常の検査の場合の処理フローを示す。

比色分析前動作が完了した後、比色分析部２０４は測定（分析）を開始する（ステップＳ５５５）。分析が終了した後、制御部１１５は、自動分析装置１００をスタンバイ状態（ラックレセプションモード）に遷移させる（ステップＳ４７０）。

次に、図６Ａを用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる光源ランプ１２０の電圧変化を説明する。図６Ａは、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる光源ランプ１２０の電圧変化を説明するための図である。図６Ａにおいて、縦軸は光源ランプ１２０に印加される電圧Ｖを示し、横軸は時間Ｔを示す。

これまで、図４及び図５を用いて、光源ランプ１２０の電源がＯＮとなるタイミング、光源ランプ１２０の印加電圧を低減させるタイミング、光源ランプ１２０の電源をＯＦＦにするタイミングについて説明した。これにより、光源ランプ使用頻度（使用時間）を減らすことが可能である。

しかし、光源ランプ１２０の印加電圧を瞬時に切り替えると大きな突入電流が発生する。突入電流は、光源ランプ１２０の劣化の原因となる。また、この突入電流により一瞬でフィラメントが切れてしまうこともある。その理由は次の通りである。フィラメントは金属のため、温度上昇に伴い電気抵抗が大きくなる。よって、光源ランプ１２０が点灯している定常状態に比べ、電圧値を上昇させた瞬間は大きな電流が流れてしまうためである。

このような不都合を解消するため、図３に示される電圧調整部３０８は、光源ランプ１２０の印加電圧を切り替える際に、図６Ａに示すように一定時間（例えば１秒）かけて電圧を徐々に変化させる。

具体的に、図６Ａでは、０≦Ｔ≦ｔ１において、光源ランプ１２０の印加電圧Ｖは、０からＶｓに徐々に変化する。ｔ１≦Ｔにおいて、光源ランプ１２０の印加電圧Ｖは、一定の測定電圧Ｖ_ｓとなる。なお、図６Ａは、光源ランプ１２０の印加電圧を０から測定電圧Ｖ_ｓに変化させる場合を示しているが、光源ランプ１２０の印加電圧をＶ_ｓ／２からＶ_ｓに変化させる場合も同様である。

これにより突入電流を抑え、出力電圧の切り替えによる光源ランプ１２０の劣化を抑制することが可能となる。突入電流の詳細については、図６Ｂを用いて後述する。

次に、図６Ｂを用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる光源ランプ１２０の電流変化を説明する。図６Ｂは、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる光源ランプ１２０の電流変化を説明するための図である。図６Ｂにおいて、縦軸は光源ランプ１２０に流れる電流Ｉを示し、横軸は時間Ｔを示す。

図６Ｂでは、光源ランプ１２０の印加電圧が図６Ａに示されるように変化した場合における、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる光源ランプ１２０の電流変化を実線で表す。ここで、Ｔ＝ｔ_１（約１分）は、図６Ａにおいて、光源ランプ１２０の印加電圧Ｖが測定電圧Ｖ_ｓになったタイミングを示す。一方、Ｔ＝ｔ_２（約５分）は、光源ランプ１２０の光量が安定したタイミングを示す。

一方、比較例として、光源ランプ１２０の印加電圧を０から電圧Ｖ_ｓに瞬時に切り替えた場合における、光源ランプ１２０の電流変化を破線で表す。

実線と破線を比較すると、実線における突入電流の値Ｉ_ｒ１は、破線における突入電流の値Ｉ_ｒ２よりも小さい。つまり、図６Ａに示されるように、光源ランプ１２０の印加電圧を徐々に変化させることにより、突入電流を抑制することができる。

次に、図７を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００の比色分析動作を説明する。図７は、本発明の実施形態である自動分析装置１００の比色分析動作を説明するための図である。

前述したように、光源ランプ１２０が安定するまでの時間は、電源ＯＦＦから測定電圧に切り替えた場合は約５分、電圧半減状態から測定電圧に切り替えた場合は約２分半である。ただし、光源ランプ１２０の個体差や使用状況により、バラつきがある。よって、本実施形態では、制御部１１５に、光源が安定しているか監視する機能を設ける。

この手段として、光源ランプ１２０に流れる電流のモニタリング、及び分析前動作のセルブランク測定に使用する全波長の吸光度測定を行い、光源ランプ１２０の安定度を監視する。

ここで、図３に示される電流検出部３０７は、光源ランプ１２０に流れる電流のモニタリング（以下、電流モニタと記載する。）を行う。これにより、光源ランプ１２０のフィラメントの状態が監視される。吸光度判定部３０６は吸光度を測定（算出）する。これにより、光源ランプ１２０から吸光度判定部３０６の間の状態が監視される。

図７に示すように、光源ランプ１２０の印加電圧が測定電圧Ｖ_ｓに戻された後（ステップＳ５４０）、電流検出部３０７は、電流モニタを行い、吸光度判定部３０６は、全波長の吸光度を監視する（ステップＳ５４０−０５）。電流検出部３０７の電流モニタによって測定された光源ランプ１２０の電流値と、吸光度判定部３０６によって測定（算出）された吸光度は制御部１１５に供給される。

制御部１１５は、光源ランプ１２０の電流値（電流モニタ値）のバラつきが一定範囲内であり、かつ、吸光度のバラつきが一定範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ５４０−１０）。

制御部１１５は、光源ランプ１２０の電流値（電流モニタ値）のバラつきが一定範囲内であり、かつ、吸光度のバラつきが一定範囲内である場合（ステップＳ５４０−１０；ＹＥＳ）、セルブランク中の全波長の吸光度が仕様内（仕様で定められた範囲）かを判断する（ステップＳ５４０−１５）。

セルブランク中の全波長の吸光度が仕様内である場合（ステップＳ５４０−１５；ＹＥＳ）、制御部１１５は、比色分析を開始する（ステップＳ５５５）。

一方、セルブランク中の全波長の吸光度が仕様内でない場合（ステップＳ５４０−１５；ＮＯ）、仕様外の波長で測定をする項目を除いて比色分析を行う（ステップＳ５４０−２０）。つまり、吸光度が仕様で定められた範囲内の波長で測定する項目のみ比色分析を行う。この理由は、セルブランク状態でも各波長の吸光度は大きく異なる。仕様内の波長については分析結果の信頼性に問題ないことから、分析可能とする。

光源ランプ１２０の電流値（電流モニタ値）のバラつきが一定範囲外、又は、吸光度のバラつきが一定範囲外である場合（ステップＳ５４０−１０；ＮＯ）、制御部１１５は、分析時の測定電圧Ｖ_ｓに戻してからの時間経過が一定時間以内（例えば、光源ランプ１２０の光量が安定するまでの時間Ｔ_ｓ（約５分））であるか否かを判断する（ステップＳ５４０−２５）。

制御部１１５は、制御部１１５は、分析時の測定電圧Ｖ_ｓに戻してからの時間経過が一定時間以内である場合（ステップＳ５４０−２５；ＹＥＳ）、処理をステップＳ５４０−０５に戻す。これにより、電流モニタと吸光度の監視が継続される。

一方、この時間経過が一定時間外である場合（ステップＳ５４０−２５；ＮＯ）、制御部１１５は、比色分析を行わない（ステップＳ５４０−３０）。つまり、データの信頼性がないため分析不可とする。

ただし、特定の反応セル１１２のみ、電流モニタ値若しくは吸光度がバラつくまたは吸光度の特定の波長が仕様外となる場合は、対象の反応セル１１２自体に問題があると判断し、その反応セル１１２を除いて分析可能とする。その際、操作画面上にシステムアラームを出力し、ユーザーに反応セル１１２の交換が必要な旨を伝える。

また、電流モニタ値と吸光度を共に監視することで図７のステップＳ５４０−３０において分析不可となった時の原因分析の確度が上がる。吸光度のみで監視を行うとすると、図３に示した光源ランプ３０１、反応セル３０２、反応槽３０３、光検出器３０５（受光部）、反応槽内水のどこに原因があるかわからないため、手当たり次第に部品交換をするしかない。

電流モニタ値と吸光度を共に監視する場合、光源ランプ１２０のフィラメント監視も行える。フィラメントが劣化すると電流値が低下する。よって電流値が低く吸光度が高い（暗い）状態は、光源ランプ１２０のフィラメントに原因があると特定できる。この条件で、制御部１１５は、光源ランプを交換する旨のアラームを表示部１２４の操作画面上に出力する。

また、フィラメントが切れた場合も電流モニタ値がほぼ０となるため、制御部１１５は、光源ランプ１２０を交換する旨のアラームを表示部１２４の操作画面上に出力する。フィラメントが切れているか目視で確認することは難しいことに加え、光源ランプ１２０はユーザーが交換することが多い。そのため、光源ランプ１２０を交換したのに分析精度がでないという問題を解決することができる。

また、電流値が正常で吸光度が高い（暗い）状態はフィラメント以外に原因があると特定できる。

次に、図８を用いて、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる表示部１２４に表示される操作画面を説明する。図８は、本発明の実施形態である自動分析装置１００に用いられる表示部１２４に表示される操作画面１２４ａの構成図の一例である。

図８に示される操作画面１２４ａは、光源ランプ１２０の交換周期を予測できる手段をユーザーに提供する。予備の光源ランプ１２０をユーザーが持っていなかった場合は、分析が行えない、または正しい分析結果が得られない状態となってしまう。これを防ぐことが本目的である。

図８の例では、操作画面１２４ａは、吸光度を表示する領域（ペイン）１２４ａ−１と、電流モニタ値を表示する領域１２４ａ−２とを備える。ただし、どちららか一方のみを備えるようにしてもよい。

制御部１１５は、セルブランク中の吸光度の変化を日付別（所定の時間間隔毎）にグラフ化し、操作画面の領域１２４ａ−１に吸光度のグラフを表示する。領域１２４ａ−１において、縦軸は吸光度（単位：カウント）を示し、横軸は日時を示す。

制御部１１５は、表示部１２４に光源ランプ１２０を交換する基準となる吸光度Ａ_Ｔｈ（例えば、１４０００カウント）を表示する。ユーザーは、吸光度が光源ランプを交換する基準となる吸光度Ａ_Ｔｈ以上になった場合、光源ランプ１２０を交換する必要があると予測することができる。

なお、測定された吸光度とＡ_Ｔｈの差が所定範囲内となった場合、制御部１１５は、表示部１２４の操作画面上に光源ランプ１２０を交換する必要がある旨を表示してもよい。図８の例では、ユーザーは、３月末頃に光源ランプ１２０を交換する必要があると予測することができる。

これにより、ランプ交換のアラームが出る前に予備の光源ランプ１２０を準備することが可能となる。

同様に、制御部１１５は、電流モニタ値の変化を日付別（所定の時間間隔毎）にグラフ化し、操作画面の領域１２４ａ−２に電流モニタ値のグラフを表示する。領域１２４ａ−２において、縦軸は電流モニタ値を示し、横軸は日時を示す。

制御部１１５は、表示部１２４に光源ランプ１２０を交換する基準となる電流値Ｉ_Ｔｈを表示する。ユーザーは、電流モニタ値が光源ランプを交換する基準となる電流値Ｉ_Ｔｈ以下となった場合、光源ランプ１２０を交換する必要があると予測することができる。なお、電流モニタ値とＩ_Ｔｈの差が所定範囲内となった場合、制御部１１５は、表示部１２４の操作画面上に光源ランプ１２０を交換する必要がある旨を表示してもよい。

（変形例）
図３の電圧調整部３０８は、電流検出部３０７の測定結果をフィードバックし意図した電流が流れるように調整する手段を有してもよい。

図５のステップＳ５０５でＮＯの場合、光源ランプ１２０の印加電圧を常に測定電圧Ｖ_ｓとするモードを設けてもよい。

また、光源ランプ１２０のフィラメントが切れたことを検出するのみであれば、電流モニタ値ではなく、光源ランプ１２０の電圧を監視するのみでも良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、光源ランプの長寿命化を図りつつ、突入電流により光源ランプが劣化することを抑制することができる。また、電流モニタ値と吸光度を共に監視することで分析不可となった時の原因分析の確度が上がる。さらに、表示部１２４に表示された操作画面１２４ａにより光源ランプ１２０の交換周期を予測することができる。

本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０１…搬送ライン
１０２…ローター
１０３…試薬ディスク
１０４…反応ディスク
１０５…分注機構
１０６…攪拌機構
１０７…分光器
１０８…反応セル洗浄機構
１０９…ノズル洗浄機構
１１０…検体容器
１１１…検体ラック
１１２…反応セル
１１３…試薬容器
１１４…シールド部
１１５…制御部
１１６…ノズル
１１７…液面センサ
１１８…アーム
１１９…分注機構用モーター
１２０…光源ランプ
１２１…検体分注位置
１２２…試薬分注位置
１２３…入力部
１２４…表示部
２０１…投入・収納部
２０２…ＩＳＥ部
２０３…検体搬送部
２０４…比色分析部
３０１…光源ランプ
３０２…反応セル
３０３…反応槽
３０４…回折格子
３０５…検知器
３０６…吸光度判定部
３０７…電流検出部
３０８…電圧調整部

Claims

反応セルに光を照射する光源ランプと、前記光源ランプに印加する電圧を調整する電圧調整部と、前記光源ランプに印加する電圧を０から分析時に用いられる第１の電圧値へ徐々に変化させるように前記電圧調整部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記光源ランプに印加する電圧を０から分析時に用いられる第１の電圧値へ徐々に変化させる期間において、前記光源ランプに印加する電圧の変化率が時間の経過とともに大きくなるように前記電圧調整部を制御する自動分析装置であって、
前記制御部は、
前記自動分析装置の電源がＯＮになった後に実行されるべきメンテナンスを実行する場合、前記メンテナンスに必要な時間Ｔ１を計算し、
計算された時間Ｔ１及び前記メンテナンスに前記光源ランプを点灯させる必要があるメンテナンスが含まれているか否かに基づいて、スタンバイ状態に遷移するまでの時間Ｔ２を計算し、
時間Ｔ２からダウンカウントしたカウント値ＴＤＣが所定時間Ｔｓになったときに、前記光源ランプに印加する電圧を０から前記第１の電圧値へ徐々に変化させるように前記電圧調整部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。
請求項１に記載の自動分析装置であって、
前記制御部は、
分析が終了した後に、分析をしていない状態を示すスタンバイ状態になったときに、前記光源ランプに印加する電圧を前記第１の電圧値から、前記第１の電圧値の０％より大きく１００％より小さい第２の電圧値へ切り替えるように前記電圧調整部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。
請求項２に記載の自動分析装置であって、
前記制御部は、
前記光源ランプに印加する電圧を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値へ切り替えた後、所定時間Ｔｓ内に分析及びメンテナンスの依頼がない場合、前記光源ランプの電源をＯＦＦにするように前記電圧調整部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。
請求項２に記載の自動分析装置であって、
前記制御部は、
前記光源ランプに印加する電圧を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値へ変化させた後、所定時間Ｔｓ内に分析及びメンテナンスの依頼があった場合、前記第２の電圧値から前記第１の電圧値へ徐々に変化させるように前記電圧調整部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。
請求項１に記載の自動分析装置であって、
前記光源ランプの電流値を測定する電流検出部と、
前記反応セルを透過した光に基づいて吸光度を算出する吸光度判定部と、を備え、
前記制御部は、
前記電流値及び前記吸光度に基づいて比色分析を行う
ことを特徴とする自動分析装置。
請求項５に記載の自動分析装置であって、
前記制御部は、
前記電流値のバラつきが一定範囲内であり、前記吸光度のバラつきが一定範囲内であり、かつ、全波長のうちのいずれかの波長の前記吸光度が、仕様で定められた範囲内でない場合、前記吸光度が仕様で定められた範囲内の波長で測定する項目のみ比色分析を行う
ことを特徴とする自動分析装置。
請求項５に記載の自動分析装置であって、
前記制御部は、
前記電流値のバラつきが一定範囲内でない、又は前記吸光度のバラつきが一定範囲内でない場合、かつ、前記光源ランプに印加する電圧を前記第１の電圧値から第２の電圧値へ変化させてから経過した時間が所定時間Ｔｓを超えた場合、比色分析を行わない
ことを特徴とする自動分析装置。
請求項５に記載の自動分析装置であって、
第１の領域と第２の領域を備えた画面を表示する表示部を備え、
前記制御部は、
所定の時間間隔毎の前記吸光度と前記光源ランプを交換する基準となる吸光度Ａｔｈを前記第１の領域に表示させ、
所定の時間間隔毎の前記電流値と前記光源ランプを交換する基準となる電流値Ｉｔｈを前記第２の領域に表示させる
ことを特徴とする自動分析装置。