JP6560016B2

JP6560016B2 - 自動分析装置

Info

Publication number: JP6560016B2
Application number: JP2015090639A
Authority: JP
Inventors: 茂哉山内
Original assignee: Canon Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2035-04-27
Also published as: JP2016206113A

Description

本発明の実施形態は、被検体から採取された試料等の液体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。この測定により、被検試料中の様々な検査項目成分の濃度や酵素の活性等で表される分析データを生成する。

この自動分析装置では、被検体を検査する各検査項目の試薬を収容する試薬容器が試薬庫内に格納され、検査項目毎に試薬容器から反応容器へ試薬の分注が行われる。試薬庫内は試薬の劣化を防ぐために保冷され、試薬庫の蓋の内側で結露した水が落下して試薬容器内に混入することがある。そして、試薬容器内への混入による試薬の希釈や汚染等の悪影響を防ぐために、蓋の内側を傾斜させて試薬容器以外の場所に水を導く方法や、試薬庫に吸湿剤を配置して内部の湿度を下げる方法が知られている。

特開平８−２６２０３０号公報特開２０１０−２７６５５５号公報

しかしながら、蓋の内側を傾斜させる方法の場合、蓋の内側の表面状態が変化すると、途中で滞留して落下する問題がある。また、試薬庫内に吸湿剤を配置する方法では、吸湿剤を交換する必要があり手間がかかると共に吸湿剤の効果の持続する期間を見極める必要があり細心の注意を払う必要がる。

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、手間を低減して試薬への悪影響を防ぐ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、試料及び試薬の混合液を測定する自動分析装置において、前記試薬を収容する試薬容器が格納され、前記試薬容器内の試薬を保冷する試薬庫と、前記試薬庫内に配置され、前記試薬容器を移動可能に保持する試薬ラックと、前記試薬庫内の前記試薬ラックに保持された前記試薬容器上方に下面が位置し、前記下面以外の少なくとも一部の面が前記試薬庫外の空気と接して位置するように配置され、前記下面で結露する水を吸収して前記試薬庫外に蒸発可能なように保持する吸水部材とを備えたことを特徴とする。

第１の実施形態に係る自動分析装置の構成を示すブロック図。第１の実施形態に係る分析部の構成を示す斜視図。第１の実施形態に係る試薬庫の構成を示す平面図。図３のＡ−Ａ線矢視断面図。第２の実施形態に係る試薬庫の構成を示す平面図。図５のＡ−Ａ線矢視断面図。第３の実施形態に係る試薬庫の構成を示す断面図。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
（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１０と、分析部１０の測定に関る各分析ユニットを移動する移動機構部６１と、移動機構部６１を制御する分析制御部６２とを備えている。

また、自動分析装置１００は、分析部１０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７０と、データ処理部７０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８０と、各検査項目の分析パラメータを設定するための入力等を行う操作部９０と、分析制御部６２、データ処理部７０及び出力部８０を統括して制御するシステム制御部９１とを備えている。

図２は、分析部１０の構成を示した斜視図である。この分析部１０は、標準試料や被検試料等の各試料を収容する試料容器１１と、この試料容器１１を移動可能に保持するサンプルラック１２とを備えている。また、各検査項分析用の例えば１試薬系及び２試薬系の第１試薬並びに２試薬系の第２試薬を収容する試薬容器１３、試薬容器１３を移動可能に保持する試薬ラック１４、並びに試薬ラック１４に保持された試薬容器１３を保冷する試薬庫１５を有する試薬部４０を備えている。また、円周上に配置された複数の反応容器１６と、反応容器１６を回転移動可能に保持する反応ディスク１７とを備えている。

また、サンプルラック１２に保持された試料容器１１内の試料を吸引して反応容器１６内へ吐出する分注を行うサンプル分注プローブ１８と、サンプル分注プローブ１８を回動移動及び上下移動可能に保持するサンプル分注アーム１９とを備えている。また、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内の第１試薬を吸引して各試料が吐出された反応容器１６内に吐出する分注を行う第１試薬分注プローブ２０と、第１試薬分注プローブ２０を回動移動及び上下移動可能に保持する第１試薬分注アーム２１とを備えている。

また、反応容器１６内に吐出された試料と第１試薬の混合液を撹拌する第１撹拌子２２と、第１撹拌子２２を回動移動及び上下移動可能に保持する第１撹拌アーム２３とを備えている。また、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内の第２試薬を吸引して第１試薬が吐出された反応容器１６内に吐出する分注を行う第２試薬分注プローブ２４と、第２試薬分注プローブ２４を回動移動及び上下移動可能に保持する第２試薬分注アーム２５とを備えている。また、反応容器１６内の各試料並びに第１及び第２試薬の混合液を撹拌する第２撹拌子２６と、第２撹拌子２６を回動移動及び上下移動可能に保持する第２撹拌アーム２７と、反応容器１６内の混合液に光を照射して光学的に測定する測定部２８と、測定部２８で測定を終了した反応容器１６内を洗浄する洗浄ノズル２９とを備えている。

そして、測定部２８は、反応容器１６に光を照射し、反応容器１６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や吸光度データの変化量で表される標準データや被検データを生成する。そして、生成した標準データや被検データをデータ処理部７０に出力する。

移動機構部６１は、分析部１０の各分析ユニットを駆動する機構や、各ポンプ及びこのポンプを駆動する機構等を備えている。そして、サンプルラック１２を駆動して試料容器１１を移動する。また、試薬ラック１４を回動駆動して試薬容器１３を移動する。また、反応ディスク１７を回転駆動して反応容器１６を移動する。また、サンプル分注アーム１９、第１試薬分注アーム２１、第２試薬分注アーム２５、第１撹拌アーム２３、及び第２撹拌アーム２７を夫々回動駆動及び上下駆動して、サンプル分注プローブ１８、第１試薬分注プローブ２０、第２試薬分注プローブ２４、第１撹拌子２２、及び第２撹拌子２６をそれぞれ移動する。また、洗浄ノズル２９を上下移動する。

また、移動機構部６１は、各ポンプを駆動する。そして、サンプル分注プローブ１８に試料の吸引及び吐出を行わせる。また、第１試薬分注プローブ２０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２４に第２試薬の吸引及び吐出を行わせる。また、洗浄ノズル２９に反応容器１６内の混合液の吸引、反応容器１６内の洗浄を行うための洗浄液の吐出及び吸引等の洗浄を行わせる。また、第１撹拌子２２を駆動して反応容器１６内の混合液の撹拌を行わせる。また、第２撹拌子２６を駆動して反応容器１６内の混合液の撹拌を行わせる。

図１のデータ処理部７０は、分析部１０の測定部２８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７１と、演算部７１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７２とを備えている。

演算部７１は、測定部２８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の関係を示す検量データを生成し、生成した検量データを出力部８０に出力すると共にデータ記憶部７２に保存する。

また、測定部２８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７２から読み出し、読み出した検量データを用いて被検データから濃度値や酵素の活性値で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８０に出力すると共にデータ記憶部７２に保存する。

データ記憶部７２は、ハードディスク等のメモリデバイスを備え、演算部７１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７１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８０は、データ処理部７０の演算部７１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８１及び表示出力する表示部８２を備えている。そして、印刷部８１は、プリンタなどを備え、演算部７１から出力された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８２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、演算部７１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、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、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設定及び検査に必要な検査項目を設定するための検査項目設定画面等を表示する。

操作部９０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を設定するための入力、被検試料の被検識別情報及び検査項目を設定するための入力等を行う。

システム制御部９１は、ＣＰＵ及び記憶回路を備え、操作部９０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６２、データ処理部７０、及び出力部８０を統括してシステム全体を制御する。

次に、図２乃至図４を参照して、分析部１０における試薬部４０の構成の一例を説明する。
図３及び図４は、試薬部４０の構成を示した図である。そして、図３は試薬部４０の平面図を示し、図４は図３のＡ−Ａ線矢視断面図を示している。
試薬部４０は、第１及び第２試薬を収容する試薬容器１３と、この試薬容器１３を移動可能に保持する試薬ラック１４とを備えている。また、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内の第１及び第２試薬を保冷する試薬庫１５と、試薬庫１５内で結露した水を吸収して蒸発可能なように保持する吸水部材４１とを備えている。

試薬容器１３は、第１及び第２試薬を吸引するために第１及び第２試薬分注プローブ２０，２４が進入する上部に突出した開口部を有する。また、試薬ラック１４は、試薬庫１５内に配置され、２つの同心円の外側の円周上に例えば第１試薬を収容する複数の試薬容器１３を放射状に保持する。また、内側の円周上に例えば第２試薬を収容する複数の試薬容器１３を放射状に保持する。そして、試薬庫１５の中心に配置された移動機構部６１により回動駆動され、各試薬容器１３を円軌道を描いて移動する。

試薬庫１５は、試薬容器１３が格納される外面が断熱材で覆われた円筒状のケース４２を備えている。また、ケース４２の上側に設けた開口部を覆うように着脱自在に配置され、例えば４つの開口４３１を有する蓋４３を備えている。また、試薬容器１３内の第１及び第２試薬を保冷するための冷却器４４を備えている。そして、ケース４２底部の中央に設けた開口部を貫通して移動機構部６１の駆動軸が配置される。

吸水部材４１は円形のシート状をなし、例えば多孔質構造の親水性ポリウレタンスポンジにより構成される。そして、試薬庫１５内の試薬ラック１４に保持された試薬容器１３上方に下面が位置し、下面以外の少なくとも一部の面が試薬庫１５外の空気と接して位置するように配置されている。ここでは、上面の一部の面が蓋４３に設けた各開口４３１を閉塞して位置するように配置されている。

吸水部材４１には、第１試薬分注プローブ２０が試薬庫１５内に進入して試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内の第１試薬の吸引が可能なように貫通孔４１１が設けられている。また、第２試薬分注プローブ２４が試薬庫１５内に進入して試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内の第２試薬の吸引が可能なように貫通孔４１２が設けられている。

なお、吸水部材４１の材質としては、多孔質構造の親水性ポリウレタンスポンジに限定されるものではなく、水の吸収、分散及び保持に優れたものであればよい。

このように、試薬庫１５内の試薬ラック１４に保持された試薬容器１３上方に下面が位置するように吸水部材４１を配置することにより、試薬容器１３の上方で結露する水を吸収して分散させることができる。また、試薬庫１５外の空気と接する蓋４３の各開口４３１に上面が位置するように吸水部材４１を配置することにより、分散した水を各開口４３１から自然蒸発させることができる。これにより、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内への結露水の落下を防ぐことができる。また、保冷のために試薬庫１５に設けた開口部を、多孔質構造の吸水部材４１で塞ぐことにより、断熱材としての機能を持たせることができる。

また、第１及び第２試薬分注プローブ２０，２４が進入する貫通孔４１１，４１２を、蓋４３の開口４３１の位置の吸水部材４１に設けることにより、外気と接する吸水部材４１の表面積を増やすことができる。これにより、吸水部材４１から水の蒸発を促進させることができる。

以上述べた第１の実施形態によれば、試薬庫１５内の試薬ラック１４に保持された試薬容器１３の上方に下面が位置し、試薬庫１５外の空気と接する蓋４３の各開口４３１に上面の一部が位置するように吸水部材４１を配置することにより、試薬容器１３の上方で結露する水を吸収して分散させ、分散した水を試薬庫１５外に自然蒸発させることができる。これにより、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内への結露水の混入による第１及び第２試薬への悪影響を防ぐことができる。また、試薬容器１３内への結露水の混入を防ぐための手間を低減することができる。

（第２の実施形態）
図５及び図６は、第２の実施形態に係る自動分析装置の試薬部の構成を示した図である。この試薬部４０ａの平面図を図５に示し、図５のＡ−Ａ線矢視断面を図６に示している。この試薬部４０ａでは、図２乃至図４に示した第１の実施形態に係る分析部１０の各ユニットと同じ構成及び同じ機能を有するユニットについては同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

試薬部４０ａは、第１及び第２試薬を収容する試薬容器１３及び試薬容器１３を移動可能に保持する試薬ラック１４を備えている。また、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３を保冷する試薬庫１５ａと、試薬庫１５ａ内で結露した水を吸収して蒸発が可能なように保持する吸水部材４１ａとを備えている。

試薬庫１５ａは、ケース４２、ケース４２の上側の開口部を覆うように着脱自在に配置された蓋４３ａ及び冷却器４４を備えている。そして、蓋４３ａは、試薬ラック１４に保持された外周側の試薬容器１３の開口部上方に設けた複数の円弧状の第１の開口４３ａ１と、試薬ラック１４に保持された内周側の試薬容器１３の開口部上方に設けた複数の円弧状の第２の開口４３ａ２とを有する。

吸水部材４１ａは、図３に示した第１の実施形態の吸水部材４１と同じ材質の環状をなすシート状の２つの第１及び第２の吸水部材４１ａ１，４１ａ２により構成される。そして、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３の開口部上方に下面が位置し、下面以外の少なくとも一部の面が試薬庫１５ａ外の空気と接して位置するように配置されている。

第１の吸水部材４１ａ１は、試薬ラック１４の外周側に保持された試薬容器１３の開口部上方に下面が位置し、上面の一部の面が蓋４３ａの第１の開口４３ａ１を閉塞して位置するように配置されている。そして、第１の吸水部材４１ａ１には、第１試薬分注プローブ２０が試薬庫１５ａ内に進入して試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内の第１試薬を吸引可能なように貫通孔４１１ａが設けられている。

第２の吸水部材４１ａ２は、試薬ラック１４の内周側に保持された試薬容器１３の開口部上方に下面が位置し、上面の一部の面が蓋４３ａの第２の開口４３ａ２を閉塞して位置するように配置されている。そして、第２の吸水部材４１ａ２には、第２試薬分注プローブ２４が試薬庫１５ａ内に進入して試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内の第２試薬を吸引可能なように貫通孔４１２ａが設けられている。

このように、試薬庫１５ａ内の試薬ラック１４に保持された外周側の試薬容器１３の開口部上方に下面が位置するように第１の吸水部材４１ａ１を配置することにより、試薬容器１３上方で結露した水を吸収して分散させることができる。また、試薬庫１５ａ外の空気と接する蓋４３ａの第１の開口４３ａ１に上面が位置するように第１の吸水部材４１ａ１を配置することにより、分散した水を第１の開口４３ａ１から自然蒸発させることができる。

また、試薬庫１５ａ内の試薬ラック１４に保持された内周側の試薬容器１３の開口部上方に下面が位置するように第２の吸水部材４１ａ２を配置することにより、試薬容器１３上方で結露した水を吸収して分散させることができる。また、試薬庫１５ａ外の空気と接する蓋４３ａの第２の開口４３ａ２に上面が位置するように第２の吸水部材４１ａ２を配置することにより、分散した水を第２の開口４３ａ２から自然蒸発させることができる。

これにより、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内への結露水の落下を防ぐことができる。

更に、第１及び第２試薬分注プローブ２０，２４が進入する貫通孔４１１ａ，４１２をａ、蓋４３ａの第１及び第２の開口４３ａ１，４３ａ２の位置の第１及び第２の吸水部材４１ａ１，４１ａ２に設けることにより、外気と接する吸水部材４１の表面積を増やすことができる。これにより、吸水部材４１から水の蒸発を促進させることができる。

以上述べた第２の実施形態によれば、試薬庫１５ａ内の試薬容器１３の上方に下面が位置し、上面の一部の面が試薬庫１５ａ外の空気と接する蓋４３ａの第１及び第２の開口４３ａ１，４３ａ２に位置するように吸水部材４１ａを配置することにより、試薬容器１３の上方で結露する水を吸収して分散させ、分散した水を試薬庫１５ａ外に自然蒸発させることができる。これにより、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内への結露水の混入による第１及び第２試薬への悪影響を防ぐことができる。また、試薬容器１３内への結露水の混入を防ぐための手間を低減することができる。

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る自動分析装置の試薬部の構成を示した断面図である。この試薬部１５ｂでは、図２乃至図４に示した第１の実施形態に係る分析部１０の各ユニットと同じ構成及び同じ機能を有するユニットについては同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

試薬部４０ｂは、第１及び第２試薬を収容する試薬容器１３と、この試薬容器１３を移動可能に保持する試薬ラック１４とを備えている。また、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内の第１及び第２試薬を保冷する試薬庫１５ｂと、試薬庫１５ｂ内で結露した水を吸収して分散可能なように保持する吸水部材４１ｂと、吸収部材４１ｂにより吸収された水を試薬庫１５ｂ外へ排出する排出部４５とを備えている。

試薬庫１５ｂは、試薬容器１３が格納される外面が断熱材で覆われた円筒状のケース４２ａを備えている。また、ケース４２ａの上側に設けた開口部を覆うように着脱自在に配置された蓋４３ｂ及び冷却器４４を備えている。そして、ケース４２ａには、側部に排出部４５の一部が配置される貫通孔４２ａ１が設けられている。

吸水部材４１ｂは、図３に示した第１の実施形態の吸水部材４１と同じ材質の部材により構成され、試薬庫１５ｂ内に配置されている。そして、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３上方に水平面に対して傾斜する下面が位置し、試薬容器１３以外の上方に下端部が位置するように配置されている。ここでは、下面は上端部である頂点が中央に位置する円錐面状をなし、下端部は試薬ラック１４に保持された試薬容器１３の外周の上方に位置する。

なお、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３上方に水平面に対して単調に傾斜する下面を有する吸水部材４１ｂを、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３外周の上方に上端部が位置し、試薬容器１３内周の上方に下端部が位置するように配置して実施してもよい。

このように、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３上方に傾斜した下面が位置するように吸水部材４１ｂを配置することにより、水平面に対して大きく傾斜させることなく試薬容器１３上方で結露した水を吸収して傾斜した面に沿って誘導することができる。また、試薬容器１３以外の上方に下端部が位置するように吸水部材４１ｂを配置することにより、吸収した水を誘導して試薬容器１３以外の上方に誘導して落下させることができる。

なお、図示はしないが、第１及び第２試薬分注プローブ２０，２４が試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内に進入可能なように、試薬庫１５ｂの蓋４３ｂ及び吸水部材４１ｂに貫通孔が設けられている。

排出部４５は、吸水部材４１ｂ下端部から滴下する水を受ける試薬庫１５ｂのケース４２ａ内に配置された環状の樋４５１と、吸水部材４１ｂの下端部から樋４５１に滴下した水を試薬庫１５ｂ外に排出するためのケース４２ａの貫通孔４２１に配置された管４５２とにより構成される。なお、ケース４２ａの底部に貫通孔を設け、排出部４５を当該貫通孔に替えて実施するようにしてもよい。この場合、吸水部材４１ｂ下端部から滴下した水は、ケース４２ａ底部に設けた貫通孔から試薬庫１５ｂ外に排出される。

以上述べた第３の実施形態によれば、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３の上方に傾斜した下面が位置し、下端部が試薬ラック１４に保持された試薬容器１３以外の上方に位置するように吸水部材４１ｂを試薬庫１５ｂ内に配置することにより、試薬容器１３の上方で結露する水を吸収して分散させ、分散した水を試薬庫１５ｂ外に自然蒸発させることができる。これにより、試薬ラック１４に保持された試薬容器１３内への結露水の混入による第１及び第２試薬への悪影響を防ぐことができる。また、試薬容器１３内への結露水の混入を防ぐための手間を低減することができる。

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。

１３試薬容器
１４試薬ラック
１５，１５ａ，１５ｂ試薬庫
４０試薬部
４１，４１ａ，４１ｂ吸収部材
４２ケース
４３，４３ａ，４３ｂ蓋
６１移動機構部
４４冷却器
４３１開口
１００自動分析装置

Claims

試料及び試薬の混合液を測定する自動分析装置において、
前記試薬を収容する試薬容器が格納され、前記試薬容器内の試薬を保冷する試薬庫と、
前記試薬庫内に配置され、前記試薬容器を移動可能に保持する試薬ラックと、
前記試薬庫内の前記試薬ラックに保持された前記試薬容器上方に下面が位置し、前記下面以外の少なくとも一部の面が前記試薬庫外の空気と接して位置するように配置され、前記下面で結露する水を吸収して前記試薬庫外に蒸発可能なように保持する吸水部材と
を備え、
前記試薬庫は、前記試薬容器が格納される上側に開口部が形成されたケース及び前記開口部を覆う蓋を有し、
前記蓋は、前記試薬ラックで保持可能な複数の試薬容器の上部に設けられた開口部の上方のいずれかの領域に開口を有し、
前記吸水部材は、下面が前記複数の試薬容器の開口部の上方に少なくとも配置され、上面の一部の面が前記蓋の開口を閉塞して位置するように配置されていることを特徴とする自動分析装置。
前記試薬容器内の試薬を吸引する試薬分注プローブを有し、
前記吸水部材には、前記試薬分注プローブが前記試薬庫内に進入して前記試薬ラックに保持された前記試薬容器内の試薬を吸引可能なように貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。