JP7050212B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は自動分析装置に関し、たとえば電解質分析装置に関する。

自動分析装置の一種に電解質分析装置がある。電解質分析装置は、人体の血液、尿等の電解質溶液中に含まれる特定の電解質濃度を測定する装置であり、イオン選択性電極を利用して濃度測定を行う。一般的な測定の方法としては、電解質溶液としての血清を直接、あるいは希釈液により希釈したサンプル溶液を、イオン選択電極に供給する。そして、イオン選択電極と比較電極液との液間電位を測定する。次に（または前記測定に先立って）イオン選択電極に標準液を供給して同様に比較電極液との液間電位を測定し、２つの液間電位レベルからサンプル溶液の電解質濃度を算出する。

このようなフロー型電解質分析装置では、希釈液、標準液、比較電極液といった試薬が消耗品として使用されており、これらの試薬が１回の分析で使用される量は任意に設定しているパラメータによって決まっている。

特に、サンプルを希釈する希釈液は、サンプルとの希釈率が電解質の測定結果に影響を及ぼすため、使用する量の精度が重要になってくる。例えば、試薬内に溶けこんでいるガスが流路内で発泡してしまった場合には、発泡した分だけ、実際に必要な試薬量よりも少ない量でサンプルが希釈されてしまい、正常な測定結果を算出することができなくなるおそれがある。さらに、このために再分析が必要となった場合には、再分析のための検体を患者から再入手することが必要となり、患者の負担が大きくなるおそれもある。したがって、正常な測定結果を算出することが望ましく、そのためには、気泡が混入した試薬を使用せずに分析を実行することや、測定結果に影響を及ぼす気泡サイズなのかを判断し、試薬の使用可否を判定してから分析を実行することが望ましい。

特許文献１には、混入したり生成した気泡を取り除く措置として、装置に備え付けてあるマイクロスコープで流路の画像を分析し、流路中に気泡が存在するか判断し、予め制御装置に寸法や形状を記憶させてある気泡の形状と適時比較し、気泡の有無を判定する機能を備え、圧力変動により気泡を排出する機能を備えた気泡除去装置が開示されている。

特開２００７－２４５０３８号公報

しかしながら、従来の技術では、気泡のサイズを正確に判断するのが困難であるという課題があった。

たとえば特許文献１の気泡除去装置においては、流路内に混入または生成された気泡のサイズを判定するために、予め登録してある気泡の画像との比較をしている。しかしながら、登録する画像に用いる正常なサイズの気泡を予め任意で生成するのは難しく、また、狙って適当な大きさの気泡を生成することも容易ではないため、画像との比較をする方法は簡便ではない。

この発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、液体に含まれる気泡のサイズを、より容易に正確に判断す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。

この発明に係る自動分析装置は、
液体に含まれる気泡を検知する検知部と、
前記検知部を介して前記液体を送液する第１送液動作を実行する送液部と、
前記第１送液動作中に検知された前記気泡のサイズが正常か否かを、前記送液部の動作速度に基づいて判断する判断部と、
前記判断部の判断に応じて、前記送液部の動作を制御する制御部と、
を備える。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2019-085894号の開示内容を包含する。

この発明に係る自動分析装置によれば、液体に含まれる気泡のサイズを、より容易に正確に判断できる。たとえば、気泡のサイズを、事前に登録した画像との比較によらず判断することができる。

実施例１に係る電解質分析装置の全体概略図。 図１の電解質分析装置が気泡のサイズを判断する動作の流れを示すフローチャート。 第１送液動作中に検知された気泡のサイズが異常であると判断された場合に実行される動作の流れを示すフローチャート。 実施例２に係る送液部の動作速度の例を示す図。 実施例２に係る電解質分析装置の動作を示す図。 実施例３における液体の動きを示す概略図。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施例１．
図１は、実施例１に係る電解質分析装置の全体概略図である。本実施例の電解質分析装置は、自動分析装置またはその一部として構成される。このような自動分析装置としては、例えば生化学自動分析装置、免疫自動分析装置、等がある。あるいは、自動分析装置は、臨床検査に用いる質量分析装置、血液の凝固時間を測定する凝固分析装置、等であってもよい。または、自動分析装置は、質量分析装置または凝固分析装置と、生化学自動分析装置または免疫自動分析装置との複合システムであってもよく、さらにこれらを応用した自動分析システムであってもよい。

図１に示した電解質分析装置は、イオン選択電極（以下、ＩＳＥ電極（Ｉｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ））を用いたフロー型電解質分析装置である。図１には、電解質分析装置の主要な機構として、サンプル分注部、ＩＳＥ電極部、試薬部、送液部、廃液機構という５つの機構を示し、また、これらを制御するとともに、測定結果より電解質濃度の演算、表示を行う制御装置２９（制御部）を示す。

サンプル分注部は、サンプルプローブ１４およびサンプル容器１５を含む。サンプルプローブ１４によって、サンプル容器１５内に保持されたサンプル（患者の検体など）を分注し、自動分析装置内に引き込む。ここで、検体とは患者の生体から採取される分析対象の総称であり、例えば血液や尿などである。また、検体は、これらの分析対象に対して前処理を行ったものであってもよい。

ＩＳＥ電極部は、希釈槽１１、シッパノズル１３、希釈液ノズル２４、内部標準液ノズル２５、ＩＳＥ電極１、比較電極２、ピンチ弁２３、電圧計２７、アンプ２８を含む。サンプル分注部にて分注されたサンプルは、希釈槽１１に吐出され、希釈液ノズル２４から希釈槽１１内へ吐出される希釈液によって希釈され、撹拌される。シッパノズル１３はＩＳＥ電極１に流路によって接続され、希釈槽１１から吸引された希釈されたサンプル溶液は当該流路によってＩＳＥ電極１へ送液される。

一方、比較電極液ボトル５に収容された比較電極液は、ピンチ弁２３が閉鎖した状態でシッパシリンジ１０を動作させることで、比較電極２へ送液される。その後、ピンチ弁２３が開放されると、ＩＳＥ電極流路に送液された希釈されたサンプル溶液と、比較電極流路に送液された比較電極液とが接液し、ＩＳＥ電極１と比較電極２とが電気的に導通する。ＩＳＥ電極部は、ＩＳＥ電極１と比較電極２との間の電位差（液間電位）に基づき、サンプルに含まれる特定の電解質の濃度を測定する。

具体例として、ＩＳＥ電極１にはサンプル溶液中の特定のイオン（例えば、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、カリウムイオン（Ｋ＋）、クロールイオン（Ｃｌ－）など）の濃度に応じて起電力が変化する性質を持つイオン感応膜が貼り付けられている。これによって、ＩＳＥ電極１はサンプル溶液中の各イオン濃度に応じた起電力を出力し、電圧計２７及びアンプ２８により、ＩＳＥ電極１と比較電極２との間の起電力を取得する。制御装置２９では、各イオンにつき、取得した起電力から検体中のイオン濃度を演算し、出力する（たとえば表示する）。希釈槽１１に残ったサンプル溶液は、後述の廃液機構により排出される。

試薬部は、試薬容器から試薬を吸引する吸引ノズル６を含み、測定に必要な試薬を供給する。また、試薬部は、脱ガス機構７およびフィルタ１６を含んでもよい。電解質測定を行う場合には、試薬として内部標準液、希釈液、比較電極液の３種の液体が使用され、内部標準液を収容する試薬容器として、内部標準液ボトル３、希釈液を収容する希釈液ボトル４、比較電極液を収容する比較電極液ボトル５が試薬部にセットされる。図１はこの状態を示している。また、装置の洗浄を行う場合には、試薬部に、洗浄液を格納する洗浄液ボトルがセットされてもよい。

内部標準液ボトル３および希釈液ボトル４はそれぞれフィルタ１６を介して流路を通じて内部標準液ノズル２５、希釈液ノズル２４に接続され、各ノズルは希釈槽１１内に先端を導入した形状で設置されている。また、比較電極液ボトル５はフィルタ１６を介して流路を通じて比較電極２に接続されている。希釈液ボトル４と希釈槽１１との間の流路、および比較電極液ボトル５と比較電極２との間の流路には、それぞれ脱ガス機構７が接続されており、希釈槽１１内および比較電極２内へは脱ガス処理が施された試薬が供給される。

脱ガス機構７は、試薬内に気泡が表れた場合に、その気泡がそのまま希釈槽１１や比較電極２に供給されないようにするための機構である。送液部の各シリンジ（後述）では、流路を陰圧にして各ボトルから試薬を吸い上げるため、試薬中に溶け込んでいたガスが試薬内に気泡として表れる場合があるが、脱ガス機構７により、試薬に気泡が入ったまま希釈槽１１や比較電極２に供給される事態がある程度抑制される。

送液部は、内部標準液シリンジ８、希釈液シリンジ９、シッパシリンジ１０、電磁弁１７，１８，１９，２０，２１，２２，３０を含み、各機構内または各機構間の送液等の動作を担う。また、送液部は、プレヒート１２を含んでもよい。例えば、内部標準液および希釈液は、それぞれ内部標準液シリンジ８および希釈液シリンジ９と、流路に設けられた対応する電磁弁との動作により、希釈槽１１へ送液される。プレヒート１２は、ＩＳＥ電極１へ至る内部標準液および希釈液の温度を一定範囲内に制御することで、ＩＳＥ電極１への温度の影響を抑制している。

廃液機構は、第１廃液ノズル２６、第２廃液ノズル３６、真空ビン３４、廃液受け３５、真空ポンプ３３、電磁弁３１，３２を含み、希釈槽１１に残ったサンプル溶液やＩＳＥ電極部の流路に残った反応液を排出する。

図１に示した電解質分析装置の動作例として、電解質濃度の測定動作を説明する。測定動作は、制御装置２９により制御される。

まず、サンプル分注部のサンプルプローブ１４によりサンプル容器１５から分注したサンプルを、ＩＳＥ電極部の希釈槽１１に吐出する。その後、送液部（とくに希釈液シリンジ９）の動作によって、希釈液ボトル４から希釈液ノズル２４を介して希釈槽１１に希釈液を吐出する。希釈槽１１内において、希釈液によってサンプルを希釈する。前述の通り、流路内の希釈液の温度や圧力変化により気泡が発生することを防ぐため、希釈液流路の途中に取り付けられた脱ガス機構７で脱ガス処理を行ってもよい。希釈されたサンプル溶液は、送液部（とくにシッパシリンジ１０および電磁弁２２）の動作により、ＩＳＥ電極１へ吸引される。

一方、送液部（とくにピンチ弁２３およびシッパシリンジ１０）の動作により、比較電極液ボトル５から比較電極２へと比較電極液が送液される。比較電極液は例えば、所定濃度の塩化カリウム（ＫＣｌ）水溶液である。比較電極液が送液された後、ピンチ弁２３が開放されてサンプル溶液と比較電極液とが接することにより、ＩＳＥ電極１と比較電極２とが電気的に導通する。比較電極電位を基準としたＩＳＥ電極電位（液間電位）を電圧計２７とアンプ２８を用いて計測する。

なお、サンプル溶液を送液している間の濃度変動の影響を抑制するためには、比較電極液の電解質濃度を高濃度とすることが望ましい。一方で、飽和濃度付近では結晶化し流路詰まりの原因となる可能性がある。これらを総合的に考慮すると、比較電極液の電解質濃度は、０．５ｍｍｏｌ／Ｌから３．０ｍｍｏｌ／Ｌの間であることが望ましい場合がある。

また、サンプル溶液を用いた測定の前または後に、試薬部にセットされた内部標準液ボトル３の内部標準液を内部標準液シリンジ８により希釈槽１１へ吐出し、サンプル溶液を用いた測定と同様に、内部標準液の電解質濃度測定を行う。

サンプル溶液について計測されたＩＳＥ電極電位を用いて制御装置２９にて演算を行い、サンプル溶液中の電解質濃度を算出する。このとき、内部標準液について計測されたＩＳＥ電極電位に基づく較正を行うことで、より正確な電解質濃度の測定が行える。較正処理の具体的な演算内容は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計可能である。

制御装置２９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算手段と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段と、Ｉ／Ｏポート等の入出力手段とを備えたコンピュータとして構成することができる。記憶手段および入出力手段は、内部バス等を介して、演算手段とデータ交換可能なように構成される。入出力手段は、電解質分析装置の上述した各機構に接続されており、制御装置２９は、入出力手段を介して各機構の動作を制御する。

記憶手段は、電解質分析装置の動作を規定するプログラムを格納していてもよく、制御装置２９はこのプログラムを実行することによって電解質分析装置の動作を制御してもよい。このプログラムは、記憶手段に読み込まれ、演算手段によって実行される。また、制御装置２９には入出力装置が接続されてもよく、電解質分析装置はこの入出力装置を介してユーザからの入力や測定結果の表示を行ってもよい。

次に、本実施例の電解質分析装置において気泡を検知する検知部について説明する。本実施例の検知部は、図１に示す検知器１０２として構成される。検知器１０２は、内部標準液ボトル３と希釈槽１１とを接続する流路と、希釈液ボトル４と希釈槽１１とを接続する流路と、比較電極液ボトル５と比較電極２とを接続する流路とに、それぞれ設けられる。流路に脱ガス機構７またはフィルタ１６が設けられる場合には、検知器１０２は、脱ガス機構７またはフィルタ１６よりも下流側に設けられてもよい。

前述の通り、流路内の希釈液の温度や圧力変化により気泡が発生することを防ぐため、希釈液流路の途中に取り付けられた脱ガス機構７で脱ガス処理が行われる場合もあるが、そのような場合でも、必ずしも全てのガスを取除くことができないことも想定される。そのような場合において、検知器１０２は脱ガス機構７で取り除ききれなかった気泡を検知できるように備え付けられる。

検知器１０２は、液体が通過する流路において、その流路を通過する当該液体に含まれる気泡を検知することができる。検知器１０２の具体的な構成は任意であり、当業者が公知技術に基づいて適宜設計することができるが、本実施例では光学式のものとする。たとえば、流路内を通過する光（または一般的に電磁波）の波長を検出し、検出した波長を電気信号に変換して出力する。ここで、一般的に、流路内が液体で満たされている状態と、気泡が混入した状態とでは、光の波長が変化するので、この波長の違いに基づいて気泡を検知することができる。

電解質分析装置の判断部（図示しないが、たとえば検知器１０２のそれぞれに対応して制御装置２９に構成される）は、この電気信号を受信し、これに基づいて、気泡のサイズが正常か否かを判断する。検知器１０２が気泡を検出していないか、または、検知器１０２が気泡を検出しているがその気泡のサイズが基準値未満である場合には、気泡のサイズが正常であると判断される。一方、検知器１０２が気泡を検出しておりその気泡のサイズが基準値以上である場合には、気泡のサイズが正常ではない（または異常である）と判断される。

気泡のサイズの判断方法は、当業者が適宜設計することができるが、たとえば検知時間に基づいて判断する方法が可能である。具体例として、所定の検出時間帯中、所定の閾値時間以上の時間にわたって検知器１０２が気泡を検出した場合には、気泡のサイズが基準値以上であると判断する。一方、検知器１０２が気泡を検出しないか、または気泡を検出した時間が所定の検出時間帯中で閾値時間未満であった場合には、気泡のサイズが基準値未満であると判断する。この閾値時間は、閾値を表すパラメータとして制御装置２９に設定しておくことができ、このパラメータに基づいて気泡のサイズを判断することができる。

また、制御装置２９は、送液部の動作速度を制御することができる。たとえば、内部標準液シリンジ８、希釈液シリンジ９およびシッパシリンジ１０それぞれの動作速度を、個別に制御することができる。ここで、流路内の気泡の移動速度は流速に依存するので、制御装置２９は送液部の動作速度に応じて閾値時間を変更する。動作速度は、たとえば体積／時間（たとえば液体の体積を時間で除算した値）で表されるが、距離／時間（たとえばシリンジの移動距離を時間で除算した値）または他の単位の値を用いてもよい。

たとえば、送液部が所定の高速動作を行っている時には閾値時間をＴ１秒とし、所定の低速動作を行っている時には閾値時間をＴ２秒とすることができる（ただしＴ１＜Ｔ２である）。または、送液部の動作速度が第１範囲内である時には閾値時間をＴ３秒とし、第１範囲より遅い側の第２範囲内である時には閾値時間をＴ４秒とすることもできる（ただしＴ３＜Ｔ４である）。

また、閾値時間を表す関数として、送液部の動作速度を変数に持つ関数を記憶部に定義しておいてもよい。その場合には、随時の動作速度をこの関数に代入することによって閾値時間を算出することができる。具体例として、動作速度に反比例する関数を用いることができる。

閾値時間は、さらに、各液体が通過する各流路の断面積に基づいて変更されてもよい。「流路の断面積」の厳密な定義は、当業者が適宜決定可能である。たとえば、流路の断面が円形である場合には、断面積は内径の２乗に比例するので、内径によって断面積を表すことができる。また、流路の断面積が一定でない場合には、断面積が最も小さくなる部分の断面積を用いることができる。

断面積と閾値時間との関係は、当業者が適宜設計することができる。上述の動作速度を体積／時間で表す場合の一例として、流路の内径が所定値（たとえば１．０ｍｍ）である場合には閾値時間をそのまま用い、流路の内径がより大きい値（たとえば１．５ｍｍ）である場合には、閾値時間をより短くするよう補正した値を用いることができる。このように断面積を用いることにより、より適切な気泡のサイズ判断が可能になる。

図２は、本実施例に係る電解質分析装置が気泡のサイズを判断する動作の流れを示すフローチャートである。この動作は、たとえば送液部が、流路において検知器１０２を介して液体を送液する動作（第１送液動作）を実行している間に実行される。

図２の動作は、検知器１０２が、第１送液動作中に、流路を通過する液体に含まれる気泡を検知することに応じて開始される（ステップＳ１）。判断部は、対応する送液部の動作速度を取得する（ステップＳ２）。たとえば、内部標準液ボトル３からの流路に設けられた検知器１０２に係る判断部は、内部標準液シリンジ８の動作速度を取得する。

次に、判断部は、気泡のサイズを判断するための判断基準を決定する（ステップＳ３）。判断基準は、上述の例では送液部の動作速度に基づいて変更される閾値時間である。また、この閾値時間は、上述のように流路の断面積に基づいて変更されてもよい。その場合には、制御装置２９は、各液体に対応する流路の断面積を表す値を記憶していてもよく、この値を適宜取得する処理を実行してもよい。

次に、判断部は、検知された気泡のサイズが正常か否かを、前記送液部の動作速度に基づいて判断する（ステップＳ４）。たとえば、ステップＳ１において検知器１０２が気泡を検出していた時間と、ステップＳ３で取得した閾値時間とを比較し、気泡を検出していた時間が閾値時間未満であれば気泡のサイズは正常であると判断し、気泡を検出していた時間が閾値時間以上であれば気泡のサイズは正常でない（または異常である）と判断する。

次に、制御装置２９は、ステップＳ４における判断部の判断に応じて、送液部の動作を制御する（ステップＳ５）。一例として、気泡のサイズが異常であると判断された場合の制御の例を図３に示す。

図３は、第１送液動作中に検知された気泡のサイズが異常であると判断された場合に実行される動作の流れを示すフローチャートである。気泡のサイズが異常である場合にそのまま分析動作を継続すると、分析結果に影響を及ぼすおそれがある。図３の動作はこのような事態を回避するための動作である。

気泡のサイズが異常であると判断されると（ステップＳ１１）、測定動作を停止させ、制御装置２９に備え付けられている図示しない表示部へアラームを表示させる（ステップＳ１２）。

次に、試薬プライム動作を実行するために試薬プライムマスクを設定する（ステップＳ１３）。試薬プライムマスクの設定は、任意の方式で実行することができるが、たとえば制御装置２９の記憶手段に記憶される特定の状態変数またはフラグを用いて実行してもよい。制御装置２９は、試薬プライムマスクが設定されている状態では、液間電位の測定を実施しない。このように試薬プライムマスクを設定することにより、試薬プライムを実行しない状態での不適切な測定が防止される。

次に、気泡が検知された流路内の気泡を排出するために、試薬プライムを実行する（ステップＳ１４）。試薬プライムにより流路内の気泡を排出させることで、再度分析動作が可能となる。

試薬プライムの具体的な動作は任意に設計可能であるが、例を以下に説明する。たとえば内部標準液の試薬プライムを行う場合には、内部標準液シリンジ８を用いて希釈槽１１へ内部標準液を吐出させる。その後、第１廃液ノズル２６にて希釈槽１１内の内部標準液を真空ポンプ３３で吸引し廃液させる。これを複数回繰り返すことにより、流路内全てを新しい試薬に入れ替えることができる。

同様に、希釈液の試薬プライムを行う場合には、希釈液シリンジ９を用いて希釈槽１１へ内部標準液を吐出させる。その後、第１廃液ノズル２６にて希釈槽１１内の希釈液を真空ポンプ３３で吸引し廃液させる。これを複数回繰り返すことによって、流路内全てを新しい試薬に入れ替えることができる。

また、比較電極液の試薬プライムを行う場合には、ピンチ弁２３を閉にし、電磁弁２２を開にした後、シッパシリンジ１０を用いて比較電極液を廃液受け３５へ流出させる。これを複数回繰り返すことにより、流路内全てを新しい試薬に入れ替えることができる。

試薬プライムの実行時にも、異常サイズの気泡が混入していないことを確認する（ステップＳ１５）。この確認は、上述の第１送液動作と同様に図２の動作によって行ってもよいし、他の方法で行ってもよい。試薬プライムの際に気泡を検知しないか、または気泡サイズが正常であれば、試薬プライムマスクを解除する（ステップＳ１６）。これによって、再度測定が可能になる。試薬プライムの際に検知された気泡のサイズが異常であった場合には、動作がステップＳ１４に戻り、再度試薬プライムが実行される。

以上説明するように、実施例１に係る電解質分析装置によれば、液体に含まれる気泡のサイズを、より容易に正確に判断できる。たとえば、気泡のサイズを、事前に登録した画像との比較によらず判断することができる。

実施例２．
実施例２は、実施例１において、気泡サイズの異常が検知された場合に、より精度の高い判断動作を追加実行するように変更したものである。

図４に、送液部の動作速度（たとえばシリンジの動作速度）の例を示す。内部標準液シリンジ８、希釈液シリンジ９、シッパシリンジ１０の動作速度は、それぞれ任意に設定することができるが、たとえば、図４（Ａ）のように定速で動作するように設計することもでき、図４（Ｂ）のように動作速度を変化させながら動作するように設計することもできる。図４（Ｂ）の例では、加速動作後に定速動作に移行し、次に減速動作に移行して停止する。

図４（Ｂ）の例では、図４（Ａ）の例と比較して、機械要素（モータ等）への負荷が小さく、たとえばモータの脱調等が発生しにくい。反面、図４（Ｂ）の例では、加速動作中または減速動作中に気泡が検知器１０２を通過した場合には、流速の変化が発生しているため、検知結果が安定しない場合がある。たとえば、ステップＳ２で取得される動作速度と、実際の動作速度とに乖離が発生し、気泡のサイズが実際には閾値未満であっても、閾値以上であると誤判断してしまうことがある。または、逆に、気泡のサイズが実際には閾値以上であっても、閾値未満であると誤判断してしまうことがある。

また、図４（Ａ）のような定速動作であっても、動作開始時（または動作開始直後）および動作終了時（または動作終了直前）の流速は不安定さが残り、必ずしも定速状態になっているとは限らない。そのため、検知結果が安定しない場合がある。たとえば、シリンジの動作タイミングによって、気泡のサイズが実際には閾値未満であっても、閾値以上であると誤判断してしまうことがある。または、逆に、気泡のサイズが実際には閾値以上であっても、閾値未満であると誤判断してしまうことがある。

このような誤判断は、測定動作の不要な中断や、測定精度の低下につながるため、避けることが好ましい。本実施例は、このような誤判断を抑制し、判断の精度をより高めるために構成される。

図５に、本実施例に係る電解質分析装置の動作を示す。図５（Ａ）は、第１送液動作中に検知された気泡のサイズが異常であると判断された場合に実行される動作の流れを示すフローチャートである。図５（Ｂ）および図５（Ｃ）は、流路における検知器１０２および気泡の位置を示す図である。

図５（Ｂ）および図５（Ｃ）では、流路の例として内部標準液の流路を示しており、流路に関連して内部標準液ボトル３、フィルタ１６、検知器１０２、電磁弁３０、内部標準液シリンジ８、電磁弁１９および希釈槽１１が示される。以下の説明では、液体の例として内部標準液を用いる。しかしながら、以下の説明は、希釈液の流路および比較電極液の流路についても同様に当てはまる。

なお、流路において、フィルタ１６（および存在する場合には脱ガス機構７）でも取り除くことができなかった気泡が、検知器１０２によって検知されることが想定されるため、検知器１０２はフィルタ１６（および存在する場合には脱ガス機構７）に近い位置に設置すると、より安定した気泡のサイズ判断が可能となる。

第１送液動作中に、図５（Ａ）の処理において、気泡のサイズが異常であると判断されると（ステップＳ２１）、送液部は、第１送液動作を終了し、内部標準液シリンジ８等を用いて内部標準液を逆送する動作（逆送液動作）を実行する（ステップＳ２２）。すなわち、内部標準液を内部標準液ボトル３側に送り戻す。この動作により、図５（Ｃ）に示すように、気泡は検知器１０２より上流側まで送り戻される。

次に、送液部は、流路において検知器１０２を介して液体を送液する動作（第２送液動作）を実行する（ステップＳ２３）。この第２送液動作は、第１送液動作と同じ方向に向けて行われる。第２送液動作により、気泡は再び検知器１０２を通過し、図５（Ｂ）に示す位置まで送られる。この第２送液動作は、検知器１０２の動作中、検知器１０２を通過する液体の流速を所定の流速範囲内に維持する送液動作である。

「流速を所定の流速範囲内に維持する」とは、たとえば流速を一定値に維持する場合をいうが、検知器１０２の検知性能に実質的影響を与えない程度の許容範囲内に維持する場合を含む。この許容範囲の具体的な値は、当業者が適宜決定可能である。

たとえば、送液部の動作速度が図４（Ａ）のように定速である場合には、動作開始および終了のタイミングが、検知器１０２による気泡検知時間帯に含まれないように制御される。また、送液部の動作速度が図４（Ｂ）のように加速部分および減速部分を含む場合には、加速部分および減速部分が、検知器１０２による気泡検知時間帯に含まれないように制御される。

このような送液部の制御の詳細は、当業者が適宜設計することができる。たとえば、第１送液動作において送液される内部標準液の量と、逆送液動作において逆送される内部標準液の量と、第１送液動作において検知器１０２が気泡を検知していた時間帯Ｔ５とに基づいて、検知器１０２が第２送液動作中に動作する時間帯Ｔ６を決定することができる。

より具体的な例としては、まず気泡が第２送液動作において検知器１０２を通過すると予想される通過時間帯Ｔ７を算出する。そして、この通過時間帯Ｔ７と、通過時間帯Ｔ７前の余裕時間と、通過時間帯Ｔ７後の余裕時間とを含む検知時間帯として、上記の時間帯Ｔ６を決定する。この時間帯Ｔ６において検知器１０２を動作させることができる。なお、第２送液動作は、上述のように、この時間帯Ｔ６において流速を一定（または所定の流速範囲内）に維持するよう実行される。

このように、再確認に係る逆送動作および第２送液動作によって、流速が安定しない部分と検知器１０２の検知タイミングとが重ならないようになり、より確実に、流速が安定しているタイミングで気泡のサイズを判断することができる。

判断部は、この第２送液動作中に検知された気泡のサイズが正常か否かを判断する（ステップＳ２４）。この判断は、たとえば第１送液動作における判断と同様に、送液部の動作速度および気泡の検知時間に基づいて行うことができる。たとえば、気泡が検出されないか、または気泡を検出していた時間が閾値時間未満であれば気泡のサイズは正常であると判断し、気泡を検出していた時間が閾値時間以上であれば気泡のサイズは正常でない（または異常である）と判断する。このようにして、気泡のサイズについて再判断が行われる。ただし、ステップＳ２４における判断は、送液部の動作速度および気泡の検知時間に基づかずに行われるものであってもよい。

気泡のサイズが正常であると判断された場合には、その液体（試薬）をそのまま使用して測定動作を継続する（ステップＳ２５）。この場合の動作は、公知の自動分析装置と同様に設計することができる。なお、この場合には、気泡が存在していても分析結果への影響は小さいと考えられる。

気泡のサイズが異常であると判断された場合には、その液体（試薬）を廃棄する（ステップＳ２６）。すなわち、試薬は使用不可となる。この場合の動作もまた、公知の自動分析装置と同様に設計することができる。この場合には分析動作が実行されないので、気泡による誤差の発生を回避することができる。

以上説明するように、実施例２に係る電解質分析装置よれば、異常なサイズの気泡が検出された場合に、流速を安定させて再送を行うことにより、気泡のサイズについてより精度の高い再判断を行うことができる。

実施例３．
実施例３は、実施例１において、試薬の逆送および再送を行い、常に２回の判断機会を設けるように変更したものである。

図６は、実施例３における液体の動きを示す概略図である。図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）それぞれに流路における検知器１０２の位置を示す。「送液方向」は、試薬容器（内部標準液ボトル３等）から測定箇所（希釈槽１１、ＩＳＥ電極１、比較電極２等）へ向かう方向を示す。実施例３では、試薬を使用する前に、検知器１０２に複数回液体を通過させる。

本実施例に係る電解質分析装置は、試薬として１回の分析動作に所定量の液体を用いるものである。図６の試薬Ｒ１（第１液体部分）、試薬Ｒ２（第２液体部分）および試薬Ｒ３（第３液体部分）は、それぞれ１回の分析動作に用いられる所定量の液体を含む液体部分である。なお、試薬Ｒ１～Ｒ３は互いに物理的に区分されている必要はない。

まず図６（Ａ）に示すように、複数回分（この例では３回分）の液体を吸引する。次に、図６（Ｂ）に示すように、送液部は、第１送液動作において、試薬Ｒ１および試薬Ｒ２を、検知器１０２を介して送液する。次に、図６（Ｃ）に示すように、送液部は、試薬Ｒ２を、検知器１０２を介して逆送する逆送液動作を実行する。

次に、図６（Ｄ）に示すように、送液部は、試薬Ｒ２を、検知器１０２を介して送液する第２送液動作を実行する。図６の例では試薬Ｒ２の後に試薬Ｒ３が存在しているので、第２送液動作において試薬Ｒ２および試薬Ｒ３が送液される。この試薬Ｒ２に対する第２送液動作は、試薬Ｒ３に対する第１送液動作に対応する。試薬Ｒ３は、この後さらに逆送液動作および第２送液動作の対象となる。

これらの送液動作により、試薬Ｒ２は、検知器１０２を３回通過することになる。ここで、試薬Ｒ２は、第１送液動作、逆送液動作および第２送液動作のうち少なくとも１つにおいて、検知器１０２を定速で通過するよう制御される。すなわち、送液部は、第１送液動作、逆送液動作および第２送液動作のうち少なくとも１つにおいて、検知器１０２の動作中、検知器１０２を通過する試薬Ｒ２の流速を、所定の流速範囲内（または一定値）に維持する。この際の具体的なタイミング制御等は、当業者が適宜決定することができる。たとえば実施例２と同様の手法で、適切なパラメータに基づいて設計してもよい。

判断部は、各試薬が所定の流速範囲内で検知器１０２を通過する際に、気泡のサイズを判断する。たとえば、試薬Ｒ２に含まれる気泡のサイズについては、試薬Ｒ２が検知器１０２を所定の流速範囲内で通過する際に判断が行われる。

図６は、気泡のサイズが正常であると判断された場合の動作のみ示しているが、気泡のサイズが異常であると判断された場合には、当該試薬の廃棄等の動作が行われてもよい。

たとえば第１送液動作において試薬Ｒ１が検知器１０２を定速で通過するよう制御されていた場合には、第１送液動作において試薬Ｒ２が定速とならない場合があるが、その場合には逆送液動作または第２送液動作において試薬Ｒ２が定速となるよう制御される。とくに、逆送液動作において試薬Ｒ２が定速であった場合には、第２送液動作において試薬Ｒ２を定速とする必要がなく、試薬Ｒ３を定速とするよう制御することができる。

一方、第１送液動作において試薬Ｒ１を定速に制御する必要がない場合には、第１送液動作において試薬Ｒ２が定速となるよう制御することができ、その場合には、逆送液動作および第２送液動作において試薬Ｒ２を定速とする必要はない。

以上説明するように、実施例３に係る電解質分析装置によれば、常に所定の流速範囲内で気泡のサイズを判断することができるので、判断の精度がより高いものとなる。

一般的に、電解質分析装置の測定動作については、測定項目が依頼されたときにスケジュールが組まれる。このスケジュールに従い、制御装置２９にて、各機構の動作を制御し、測定動作を実行している。そのため、検知器１０２で検知された気泡のサイズが異常であると判断された場合には、気泡が検知された試薬を使用して測定するようにスケジュールが組まれていた検体は測定不可能となる。その検体は、別の測定項目の依頼があれば、その項目について測定が実行された後、サンプルを回収する装置（図示せず）まで送られる。一方、別の測定項目の依頼がなければ、検体は使用されずにサンプルを回収する装置まで戻され、再測定の依頼が必要となる。

これに対し、実施例１～３によれば対象の検体を用いた測定動作の前に、比較的容易かつ正確に、試薬の使用可否を判定することができるようになる。よって、試薬が使用不可と判定されたとしても、検体にそのような試薬が添加される事態を防止し、使用可能な試薬が供給されるまで検体の移動を停止することができる。このため、正常に測定できるように再スケジューリングをすることができるようになり、再測定の依頼の手間を無くすことがき、また、患者からの検体の再入手が不要となるという効果が得られる。

このように、試薬流路中に異常なサイズの気泡が混入または生成された場合でも、気泡の有無またはサイズを比較的容易かつ正確に判定することにより、不適切な分析動作を事前に防止することができる。

実施例１～３では、内部標準液、希釈液および比較電極液という３種類の液体すべてについて気泡のサイズ判断を行うが、用いる液体は１種類以上であればよく、気泡のサイズ判断はいずれか１種類のみについて行われてもよい。また、４種類以上の液体を用いてもよい。

また、電解質分析装置等の自動分析装置において、気泡のサイズ判断に係る構成を除く部分（たとえば測定動作または分析動作に係る部分）は、公知の装置と同様に構成することができる。

１：ＩＳＥ電極、２：比較電極、３：内部標準液ボトル、４：希釈液ボトル、５：比較電極液ボトル、６：吸引ノズル、７：脱ガス機構、８：内部標準液シリンジ（送液部）、９：希釈液シリンジ（送液部）、１０：シッパシリンジ（送液部）、１１：希釈槽、１２：プレヒート、１３：シッパノズル、１４：サンプルプローブ、１５：サンプル容器、１６：フィルタ、１７～２２，３０：電磁弁（送液部）、２３：ピンチ弁、２４：希釈液ノズル、２５：内部標準液ノズル、２６：第１廃液ノズル、２７：電圧計、２８：アンプ、２９：制御装置（判断部、制御部）、３３：真空ポンプ、３４：真空ビン、３５：廃液受け、３６：第２廃液ノズル、１０２：検知器（検知部）、Ｒ１：試薬（第１液体部分）、Ｒ２：試薬（第２液体部分）、Ｒ３：試薬。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (6)

1. 液体に含まれる気泡を検知する検知部と、
   前記検知部を介して前記液体を送液する第１送液動作を実行する送液部と、
   前記第１送液動作中に検知された前記気泡のサイズが正常か否かを、前記送液部の動作速度に基づいて判断する判断部と、
   前記判断部の判断に応じて、前記送液部の動作を制御する制御部と、
   を備える、自動分析装置。
2. 前記気泡のサイズが正常でないと判断された場合に、
   前記送液部は、前記第１送液動作の後に、前記検知部を介して前記液体を送液する第２送液動作を実行し、
   前記判断部は、前記第２送液動作中に検知された前記気泡のサイズが正常か否かを判断する、
   請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記判断部は、さらに前記液体が通過する流路の断面積に基づいて、前記気泡のサイズが正常か否かを判断する、請求項１に記載の自動分析装置。
4. 前記気泡のサイズが正常でないと判断された場合に、
   前記送液部は、前記第１送液動作および第２送液動作の間に、前記液体を逆送する逆送液動作を実行し、
   前記第２送液動作は、前記検知部の動作中、前記検知部を通過する前記液体の流速を所定の流速範囲内に維持する送液動作である、
   請求項２に記載の自動分析装置。
5. 前記検知部が前記第２送液動作中に動作する時間帯は、前記第１送液動作において送液される前記液体の量と、前記逆送液動作において逆送される前記液体の量と、前記第１送液動作において前記検知部が前記気泡を検知していた時間帯とに基づいて決定される、請求項４に記載の自動分析装置。
6. 前記自動分析装置は、１回の分析動作に所定量の液体を用いるものであり、
   前記送液部は、前記第１送液動作において、前記所定量の液体を含む第１液体部分と、前記所定量の液体を含む第２液体部分とを、前記検知部を介して送液し、
   前記送液部は、前記第１送液動作の後に、前記第２液体部分を、前記検知部を介して逆送する逆送液動作を実行し、
   前記送液部は、前記逆送液動作の後に、前記第２液体部分を、前記検知部を介して送液する第２送液動作を実行し、
   前記送液部は、前記第１送液動作、前記逆送液動作および前記第２送液動作のうち少なくとも１つにおいて、前記検知部の動作中、前記検知部を通過する前記第２液体部分の流速を所定の流速範囲内に維持する、
   請求項１に記載の自動分析装置。

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