JP7225382B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動分析装置に関する。

血液や尿等の生体試料（以下、試料と称する）に含まれる特定成分の定量・定性分析を行う自動分析装置は、分析結果の再現性が高く、また、処理速度が速いことから、現在の診断等には欠かせないものとなっている。

自動分析装置で用いられる測定方法としては、試料中の分析対象成分と反応することによって反応液の色が変わるような試薬を用いる分析方法（比色分析）や、試料中の分析対象成分と直接あるいは間接的に特異的に結合する物質に標識体を付加した試薬を用い、標識体をカウントする分析方法（免疫分析）などが知られているが、いずれも試料容器に収容された試料、及び試薬容器に収容された試薬を分注装置などで反応容器に分注し、混合させる工程を含む。

従来の臨床検査では、免疫血清検査、血液凝固検査等の各検査がそれぞれの専用装置で別々に実施されていた。このため、専用装置間の検体移動、各専用装置に対する検体セット、分析依頼操作、出力結果のまとめ等が必要となり、効率が悪かった。このため、生化学検査、免疫血清検査、血液凝固検査等の複数の異なる分析過程の検査を一台で測定可能な複合型自動分析装置が提案されている。

特許文献１には、生化学的分析と免疫学的分析のように測定精度の異なる複数種類の分析を単独の装置によって測定可能であり、かつ装置内の部品を共用することにより小型化を図った自動分析装置が開示されている。

特許文献２には、測光及びフロー系分析が１台で可能であって、反応及び前処理を実行するための共通ディスクを備えた自動分析装置が開示されている。

また、特許文献３には、反応容器（reaction vessel）を洗浄して繰り返し使用する場合において、洗浄後に残存する残渣が再利用時に悪影響を及ぼすこと（キャリーオーバー）を最小限に抑えるため、キャリーオーバーの影響の大きさに応じてテストタイプを区分し、例えば第１タイプのテストについてはインキュベータの偶数ポジションに配置された反応容器を使用するようにし、第２タイプのテストについてはインキュベータの奇数ポジションに配置された反応容器を使用するようにし、キャリーオーバーの影響を抑制可能な自動分析装置が開示されている。

国際公開第２００６／１０７０１６号 特開２０１０－２１７０５７号公報 国際公開第２０１５／１８３８００号

特許文献１の自動分析装置では複数の測定ユニットを持ち、第１測定ユニットでは透過光や散乱光を利用する測定を行い、第２測定ユニットでは、化学発光や蛍光を利用する測定を行うことが例示されている。ここで、これらの複数のユニットへは共通の試薬供給ユニットから試薬が供給されるように構成されており、試薬の分注は懸架型試薬分注ピペッタにより行われている。懸架型試薬分注ピペッタは、分注位置をＸ座標、Ｙ座標により定義でき自由度が高いものの、機構として規模が大きく装置の小型化の観点からは制約となる。また、第２の測定ユニットでの測定において、試料の分注や一部試薬の分注は第１の測定ユニットで行い、反応時間が異なる（長い）工程を第２の測定ユニットで行うことにしている。これは、化学発光や蛍光を利用する測定に含まれる長い反応時間を確保するためのものであり、これに対して反応時間の異なる複数の分析過程を１つの測定ユニットで行うことができれば、測定ユニットが一つ削減することができるため、装置の小型化が一層図れるはずである。

特許文献２の自動分析装置では、生化学検査、フロー系検査（免疫血清検査、血液凝固検査、電解質検査等）の反応及び前処理を共通ディスクで行う。共通ディスクの回転にはサイクルがあり、このサイクルは測光機構での分析タイミングに応じて設定されている。このため、再サンプリングを行う試料分注機構を共通ディスク上の任意の容器に制限なく移動可能な分注機構を用いている。そのような分注機構として、ＸＹレール式の分注機構が例示され、特許文献１と同様、機構として規模が大きく装置の小型化の観点からは制約となっている。

特許文献３の自動分析装置は、後述するように検査の種類に応じてインキュベータ上の反応容器の配置位置が区別される点で本発明と共通する内容を含んでいる。しかしながら、テストによって反応時間が異なる場合に、その反応時間を適切に管理する方法についての記載はない。また、特許文献３には搬送機構や分注機構についての具体的な構成の記述が含まれないため、いかなる機構により反応容器の配置位置をテストタイプにより区分するのか不明である。

本発明の一実施の態様である自動分析装置は、複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、複数の反応容器を円周状のポジション上に保持するインキュベータと、回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第１分注ノズルを有し、試料または試薬をインキュベータ上の反応容器に分注する第１分注機構と、回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第２分注ノズルを有し、試料または試薬をインキュベータ上の反応容器に分注する第２分注機構と、反応容器をインキュベータに供給する搬送機構と、制御部とを有し、検査として第１検査及び第２検査を含み、第１検査及び第２検査において、試料溶液に試薬を分注してから、当該試料溶液と当該試薬との反応が完了するまでの反応時間が定められており、第１検査には第１の反応時間が定められ、第２検査には第１の反応時間よりも長い第２の反応時間が定められ、制御部は、あらかじめ定義された第１シーケンスにしたがって第１分注機構及び搬送機構を動作させ、あらかじめ定義された第２シーケンスにしたがって第２分注機構及び搬送機構を動作させ、第１シーケンスにしたがって搬送機構によって供給された反応容器と第２シーケンスにしたがって搬送機構によって供給された反応容器とはインキュベータのポジション上で交互に配置され、インキュベータ上の反応容器が配置される円周に対して、第１分注ノズルの円弧運動の第１軌跡及び第２分注ノズルの円弧運動の第２軌跡とは、それぞれ２つのポジションで交差するとともに、第１軌跡と第２軌跡とは交差せず、第１分注機構は、第１シーケンスにしたがって搬送機構によって供給された反応容器に対して第１検査における分注動作を実行し、第２分注機構は、第２シーケンスにしたがって搬送機構によって供給された反応容器に対して第２検査における分注動作を実行する。

また、本発明の他の一実施の態様である自動分析装置は、複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、複数の反応容器を円周状のポジション上に保持するインキュベータと、反応容器をインキュベータに供給する搬送機構と、制御部とを有し、検査として第１検査及び第２検査を含み、第１検査及び第２検査において、試料溶液に試薬を分注してから、当該試料溶液と当該試薬との反応が完了するまでの反応時間が定められており、第１検査には第１の反応時間が定められ、第２検査には第１の反応時間よりも長い第２の反応時間が定められ、制御部は、第１検査のためのあらかじめ定義された第１シーケンス及び第２検査のためのあらかじめ定義された第２シーケンスにしたがって搬送機構を動作させ、第１シーケンス及び第２シーケンスはそれぞれ、所定の時間の装置サイクルを偶数回含むシーケンスとして定義されるとともに、装置サイクルにおいてインキュベータは所定方向に｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝（ｋ：０以上の整数）移動するよう定義され、第１シーケンスにおいて搬送機構の動作が偶数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている場合には、第２シーケンスにおいて搬送機構の動作が奇数回目の装置サイクルで実施するよう定義され、第１シーケンスにおいて搬送機構の動作が奇数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている場合には、第２シーケンスにおいて搬送機構の動作が偶数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている。

異なる分析過程の測定をコンパクトな機構により実現可能な自動分析装置を提供する。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

自動分析装置の全体構成概略図。 インキュベータへのアクセス位置を示す図。 生化学シーケンスにおける関係機構動作表。 免疫シーケンスにおける関係機構動作表。 生化学シーケンスにおける反応容器のインキュベータ上での移動を示す図。 免疫シーケンスにおける反応容器のインキュベータ上での移動を示す図。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１に自動分析装置の全体構成を概略的に示す。図１において、インキュベータ１の円周状のポジション上には反応容器２が並んでいる。反応容器２は全ての反応で共通のものを使用し、使い捨て（ディスポーザブル）とする。反応容器２は反応容器トレイ２０に保管されており、分注チップ／反応容器搬送機構１７によりインキュベータ１に供給される。インキュベータ１は、モータなどの駆動機構により、１サイクルで所定の数の反応容器の配置位置（ポジション）に相当する距離を回転駆動するよう制御される。

試薬・試料共通収納部３には、複数の試薬ボトル４および試料容器５が載置可能とされている。この例では、試薬ボトル４が試料容器５の内周に位置しているが、試料容器５が試薬ボトル４の内周に位置していてもよいし、試薬ボトル４と試料容器５とが径方向ではなく、周方向に区分けして位置する構成であってもよい。

インキュベータ１と試薬・試料共通収納部３との間には、それぞれ円弧（回転）運動及び上下運動可能であって、分注ノズルを備えた第１分注機構８及び第２分注機構９が設置されている。分注ノズルにはそれぞれポンプ１０，１１が接続されている。

第１分注機構８と第２分注機構９とは、異なる分析過程の検査で使い分けるものとする。例えば、第１分注機構８を生化学用、第２分注機構９を免疫用とすると、第１分注機構８では生化学検査用の試料、試薬を分注し、第２分注機構９では、免疫検査用の試料、試薬を分注する。なお、生化学検査、免疫検査のどちらの検査も行う試料については、生化学検査のときは第１分注機構８が、免疫検査のときは第２分注機構９がアクセスして分注を行う。なお、免疫用の第２分注機構９では試料間のコンタミネーションを防ぐ必要性が高いため、分注の際、分注ノズルに分注チップ１８を装着する。分注チップ１８は分注チップトレイ１９に保管されており、分注チップ／反応容器搬送機構１７により分注チップ装着位置２２に供給され、分注チップ装着位置２２にて分注ノズルに装着される。

分注ノズルは回転軸を中心に円弧を描きながら移動して試料容器から反応容器への試料分注を行う。それぞれの分注ノズルの軌道上には、試薬・試料共通収納部３上の試薬吸引位置６及び試料吸引位置７と、インキュベータ１上の第１分注位置及び第２分注位置と、分注ノズルを洗浄するための洗浄槽１２（１３）が存在する。第２分注機構９では分注チップを使用するため、それらに加えて分注チップ装着位置２２及び分注チップ廃棄位置２３もその軌道上に存在する。第１分注機構８と第２分注機構９とは、それぞれの分注ノズルの軌道同士や機構同士が物理的に干渉しないように配置されている必要がある。

生化学検査のときは分注ノズル、免疫検査のときは分注ノズルに装着された分注チップにより試料と試薬とを吸引し、反応容器２内での分注ノズルまたは分注チップによる吸引吐出動作により試料と試薬とが攪拌され、混合される。このように、試料と試薬との攪拌を分注ノズルまたは分注チップによるピペッティング動作によって行うことにより、試料と試薬との攪拌のための攪拌機構を不要としている。試料と試薬が混合された反応液を収容した反応容器２は、インキュベータ１により所定温度に管理され、所定の時間、反応を促進される。

インキュベータ１の周囲には、生化学検査用の分光光度計１５が配置されている。分光光度計１５は、図示しない光源や検出器を備えており、試料と試薬が混合された反応液に光源を照射して得られる透過光を分光して検出することにより、反応液の吸光度を測定する。

また、インキュベータ１により所定の時間、反応させた反応液を免疫検査用の検出機構１６で測定する。免疫検査では、標識物質を検出する方式として電気化学発光や化学発光を原理とするものがあり、各々に適する第２液体や標識物質、検出領域の構造と物性が選択され、その標識物質の発光反応に由来する発光量を、光電子増倍管を検出器として測定する。

生化学検査において、インキュベータ１で吸光度の測定が完了した反応容器２は分注チップ／反応容器搬送機構１７により分注チップ／反応容器廃棄ボックス２１に廃棄される。免疫検査において、インキュベータ１により所定の時間反応させた反応液が入った反応容器２の検出機構１６への移動、及び検出機構１６で測定完了した反応容器２の分注チップ／反応容器廃棄ボックス２１への移動も、分注チップ／反応容器搬送機構１７によって行われる。

自動分析装置の各機構は制御部２８に接続されている。制御部２８は、インキュベータの回転駆動や、試薬・試料共通収納部内部の回転動作、試料ノズルの駆動、試料吸引、試料吐出の動作などの各種機構を制御する。なお、図１においては、図示の簡単のため、自動分析装置を構成する各機構と制御部との接続は省略して示している。

自動分析装置の各機構の動作は、検査の個別内容にかかわらず、サイクル単位に定義された動作シーケンスにしたがって行われる。一方、自動分析装置による検査においては、複数の試薬（以下、先に入れる試薬を「第１試薬」、第１試薬の次に入れる試薬を「第２試薬」という）を分注する場合、第１試薬を分注してから第１試薬との反応が完了するまでの時間や第２試薬を分注してから第２試薬との反応が完了するまでの時間などが定められており、適正な検査結果を得るためにはこれらの反応時間を守るように動作シーケンスが設定されている必要がある。また、本実施例の自動分析装置は反応を行うインキュベータを生化学検査と免疫検査とで共用するものであるが、反応時間は生化学検査と免疫検査とで大きく異なる。反応時間の異なる生化学検査と免疫検査とをインキュベータ１など共通の機構を用いる動作シーケンスに落とし込んで実行できるよう、自動分析装置の各機構は設計されている必要がある。

例えば、生化学検査においては、第１試薬を分注してから第２試薬を分注するまでの反応時間が約５分、全反応時間が約１０分であるとする。全反応時間とは、第１試薬を分注してから試料に対して分注した試薬との反応が完了するまでの時間である。また、免疫検査においては、第１試薬を分注してから第２試薬を分注するまでの反応時間が約９分、全反応時間が約１８分であるとする。なお、生化学検査の場合、試料と試薬が分注された反応容器２がインキュベータ１に載せられた状態で、分光光度計１５による測定が行われるため、全反応時間経過後に検査を終了し、インキュベータ１から当該反応容器は取り出される。一方、免疫検査の場合は全反応時間経過後に、インキュベータ１から当該反応容器が取り出されて、検出機構１６へ移動させられる。

図２は、図１のインキュベータ１を拡大した図である。インキュベータ１内の複数の丸は反応容器２の配置位置（ポジション）を示しており、最大６４の反応容器２を配置可能である。丸内の数字により反応容器２が配置されるポジションを特定する。ここでは、生化学検査における第１試薬分注位置Ａ１をポジション１とし、時計回りにポジション番号１～６４を振っている。この例ではインキュベータ１は時計回りに回転することを想定しているところから、インキュベータ１の回転方向に合わせたものである。以下の説明では、インキュベータ１のポジション１が生化学検査における第１試薬分注位置Ａ１に位置している状態（図２の状態）を基準状態と称することがある。

また、図２には、分注動作において、インキュベータ１上の反応容器２に対して関係機構がアクセスするポジションを示している。基準状態において、第１分注機構８（生化学検査用）の第１試薬分注位置Ａ１はポジション１、第１分注機構８の第２試薬分注位置Ａ２はポジション４、第２分注機構９（免疫検査用）の第１試薬分注位置Ｂ１はポジション４７、第２分注機構９の第２試薬分注位置Ｂ２はポジション５５である。また、生化学検査における分注チップ／反応容器搬送機構１７による反応容器設置位置Ｃ１はポジション３４、反応容器取出位置Ｃ２はポジション３６であり、免疫検査における分注チップ／反応容器搬送機構１７による反応容器設置位置と反応容器取出位置とはともに生化学検査における反応容器取出位置Ｃ２と同じである。

図３Ａに、生化学検査における１分注シーケンス（生化学シーケンスという）における関係機構の動作を表３０１として示す。装置サイクルは例えば１０秒とする。生化学シーケンスは２回の装置サイクルからなる。インキュベータ１は各装置サイクルで１．５回転－１ポジション（＝９５ポジション）だけ時計回りに回転する（この例では、図２に示すように１回転＝６４ポジションである）。第１分注機構８は、第１装置サイクルにおいて第１試薬分注位置Ａ１の反応容器に対して第１試薬分注動作を行い、第２装置サイクルにおいて第２試薬分注位置Ａ２の反応容器に対して第２試薬分注動作を行う。なお、図１において説明したように、第１試薬分注動作には、試料及び第１試薬の分注動作、分注ノズルによるピペッティングによる攪拌動作が含まれ、第２試薬分注動作には、第２試薬の分注動作、分注ノズルによるピペッティングによる攪拌動作が含まれるものとする。分注チップ／反応容器搬送機構１７は第２装置サイクルにおいて反応容器設置位置Ｃ１に反応容器を設置するとともに反応容器取出位置Ｃ２から反応容器を取り出す。

図３Ｂに、免疫検査における１分注シーケンス（免疫シーケンスという）における関係機構の動作を表３０２として示す。免疫シーケンスは６回の装置サイクルからなる。第２分注機構９は、第４装置サイクルにおいて第１試薬分注位置Ｂ１の反応容器に対して第１試薬分注動作を行い、第６装置サイクルにおいて第２試薬分注位置Ｂ２の反応容器に対して第２試薬分注動作を行う。なお、図１において説明したように、第１試薬分注動作には、試料及び第１試薬の分注動作、分注チップによるピペッティングによる攪拌動作が含まれ、第２試薬分注動作には、第２試薬の分注動作、分注チップによるピペッティングによる攪拌動作が含まれるものとする。分注チップ／反応容器搬送機構１７は第１装置サイクルにおいて反応容器設置位置Ｃ２に反応容器を設置し、第３装置サイクルにおいて反応容器取出位置Ｃ２から反応容器を取り出す。

本実施例の自動分析装置においては表３０１の生化学検査の分注サイクルと表３０２の免疫検査の分注サイクルとが並行して実行される。したがって、例えば第１免疫シーケンスの第１～２装置サイクルにおいて第１生化学シーケンスが、第１免疫シーケンスの第３～４装置サイクルにおいて第２生化学シーケンスが、第１免疫シーケンスの第５～６装置サイクルにおいて第３生化学シーケンスが実行されている。両分注シーケンスに対して、分注チップ／反応容器搬送機構１７が共用されているが、生化学シーケンスには偶数回目の装置サイクルにおいてのみ、免疫シーケンスには奇数回目の装置サイクルにおいてのみ使用され、問題なく使用できる。また、免疫シーケンスの第４装置サイクルまたは第６装置サイクルでは免疫検査用の第２分注機構９が試薬や試料の吸引を行う一方、生化学検査用の第１分注機構８も試薬や試料の吸引を行うことになるため、同じ装置サイクルにおいて、試薬・試料共通収納部３に第１分注機構８及び第２分注機構９の双方がアクセスすることになる。このため、両分注機構が干渉しないよう、試薬・試料共通収納部３にアクセスするタイミングが重ならないように制御される。このため、免疫シーケンスの第１～第３装置サイクルにおいて、第１試薬分注動作の一部を準備動作として実行するようにしてもよい。準備動作として、分注チップの装着、さらに試料や第１試薬の吸引を含めることができる。同様に、免疫シーケンスの第５装置サイクルにおいて、第２試薬分注動作の一部を準備動作として実行するようにしてもよい。

図２に示すように、分注、あるいは反応容器の設置、取出が可能なように関係機構を配置し、図３Ａ及び図３Ｂに示す分注シーケンスを採用することにより、例示したような反応時間を満たす生化学検査及び免疫検査の分注シーケンスを実現可能である。以下に詳細に説明する。

まず、本実施例の分注シーケンスによれば、生化学検査に使用される反応容器は例えば、基準状態での奇数ポジションに配置され、一方、免疫検査に使用される反応容器は基準状態での偶数ポジションに配置される。すなわち、偶数個のポジションを有するインキュベータ１において、生化学検査に使用される反応容器と免疫検査に使用される反応容器とが交互に配置されるようになっている。その理由は以下の通りである。

インキュベータ１は各装置サイクルで１．５回転－１ポジション（＝９５ポジション）だけ時計回りに回転する。表３０１に示されるように、生化学検査では反応容器の設置は２装置サイクルごとに行われるため、ある生化学シーケンスにおいて反応容器が奇数ポジション、例えばポジション（ｉ－１）（ｉ：４以上の偶数）に配置されたとすると、次の生化学シーケンスではポジション（ｉ－３）に配置されることになる。このように、生化学シーケンスを繰り返すことにより、インキュベータ１の奇数ポジションが生化学検査に使用される反応容器によって埋められる一方、偶数ポジションには配置されない。

一方、表３０２に示されるように、免疫検査では反応容器の設置が第１装置サイクルに行われる。ここで、第２装置サイクルにおいて、生化学検査における反応容器設置位置Ｃ１（図２参照）が奇数ポジションであれば、２ポジション離れた免疫検査における反応容器設置位置Ｃ２も奇数ポジションである。このため、その１装置サイクル前の第１装置サイクルにおいては、反応容器設置位置Ｃ２は偶数ポジションである。反応時間が生化学検査に比べて長い免疫検査では、反応容器の設置は６装置サイクルごとに行われるため、ある免疫シーケンスにおいて反応容器が偶数ポジション、例えばポジションｉ（ｉ：８以上の偶数）に配置されたとすると、次の免疫シーケンスではポジション（ｉ－６）に配置されることになる。このように、免疫シーケンスを繰り返すことにより、インキュベータ１の偶数ポジションが免疫検査に使用される反応容器によって埋められる一方、奇数ポジションには配置されない。

以上のような、インキュベータ１の各ポジションに、生化学検査と免疫検査とで区分して反応容器を交互に配置可能とするポイントを整理すると以下の通りである。

（１）反応時間の短い生化学シーケンスが完了するごとに、２ポジションずつずれるようインキュベータ１を回転させるとともに、１生化学シーケンスを２回の装置サイクルで定義する。この限りにおいて、インキュベータ１の回転方向は時計回りでも反時計回りでもよく、－２ポジションずれても、＋２ポジションずれても構わない。

生化学シーケンスの２回の装置サイクルのうち、いずれか一方の装置サイクルで第１試薬分注を行い、他方の装置サイクルで第２試薬分注と反応容器の設置・取出を行うよう分注シーケンスを決定する。これにより、反応容器を設置した次の装置サイクルで第１試薬の分注、攪拌が行える。

（２）１装置サイクルにおけるインキュベータ１の回転量を｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝（ｋ：０以上の整数）とする。これにより、分注位置と反応容器設置・取出位置との距離を離すことができ、分注関係機構の配置が容易になる。

（３）免疫シーケンスも偶数回の装置サイクルで定義する。なお、免疫シーケンスを構成する装置サイクル数を２で割った商は奇数となるようにする。例えば、表３０２の場合、装置サイクル数は６であるため、商は３（奇数）である。これにより、インキュベータ１の偶数ポジションを免疫検査で使用する反応容器で埋めることが可能になる。

（４）インキュベータ１に加え、反応容器の設置、取出を行う分注チップ／反応容器搬送機構１７も生化学シーケンスと免疫シーケンスとで共有しているため、生化学シーケンスにおいて反応容器の設置、取出を偶数回目（奇数回目）の装置サイクルで実施する場合には、免疫シーケンスにおいて反応容器の設置、取出を奇数回目（偶数回目）の装置サイクルで実施する。

図４に、自動分析装置において、生化学シーケンスに着目し、第１生化学シーケンスの第１装置サイクルにおいてポジション１にある反応容器がインキュベータ１上でどのように移動するかを示す。生化学シーケンスは表３０１に示したものである。タイミングは図中に［生化学シーケンス－装置サイクル］の形式で示す。例えば、ポジション６３に［２－１］と表示しているが、第２生化学シーケンスの第１装置サイクルにおいて、当該反応容器がポジション６３に位置していることを表す。

第１生化学シーケンスの第１装置サイクルにおいてポジション１に位置する反応容器は、分注位置Ａ１において第１試薬分注動作が行われ、第１５生化学シーケンスの第２装置サイクルにおいて分注位置Ａ２に移動し、第２試薬分注動作が行われる。第１試薬分注位置Ａ１から第２試薬分注位置Ａ２に移動するために３０装置サイクルを要し、１装置サイクルを１０秒としているので、第１試薬分注動作から第２試薬分注動作までに３００秒、５分が経過している。

また、当該反応容器は、第３１生化学シーケンスの第２装置サイクルにおいて反応容器取出位置Ｃ２に移動し、インキュベータ１から取り出され、廃棄される。第１試薬分注位置Ａ１から反応容器取出位置Ｃ２に移動するために６２装置サイクルを要し、１装置サイクルを１０秒としているので、第１試薬分注動作から反応容器取り出し動作までに６２０秒、約１０分が経過している。このように、生化学検査における全反応時間分、反応容器はインキュベータ１に配置され、その間、分光光度計１５による吸光度の測定が行われる。

さらに、その２装置サイクル後には空になったポジションが反応容器設置位置Ｃ１に移動し、新たに反応容器が設置され、その１装置サイクル後に第１試薬分注動作が可能な状態になる。

図５に、自動分析装置において、免疫シーケンスに着目し、第１免疫シーケンスの第４装置サイクルにおいてポジション４７にある反応容器がインキュベータ１上でどのように移動するかを示す。免疫シーケンスは表３０２に示したものである。上述の通り、インキュベータ１上では免疫検査に使用されるポジションと生化学検査に使用されるポジションとは分離できているため、生化学検査とは独立に免疫検査に必要な反応時間を満たすようにシーケンスを設定できる。図４と同様に、タイミングは図中に［免疫シーケンス－装置サイクル］の形式で示す。例えば、ポジション６３に［９－４］と表示しているが、第９免疫シーケンスの第４装置サイクルにおいて、当該反応容器がポジション６３に位置していることを表す。

第１免疫シーケンスの第４装置サイクルにおいてポジション４７に位置する反応容器は、分注位置Ｂ１において第１試薬分注動作が行われ、第１０免疫シーケンスの第６装置サイクルにおいて分注位置Ｂ２に移動し、第２試薬分注動作が行われる。第１試薬分注位置Ｂ１から第２試薬分注位置Ｂ２に移動するために５６装置サイクルを要し、１装置サイクルを１０秒としているので、第１試薬分注動作から第２試薬分注動作までに５６０秒、約９分が経過している。

また、当該反応容器は、第１９免疫シーケンスの第３装置サイクルにおいて反応容器取出位置Ｃ２に移動し、インキュベータ１から取り出され、検出機構１６へ移動される。第１試薬分注位置Ｂ１から反応容器取出位置Ｃ２に移動するために１０７装置サイクルを要し、１装置サイクルを１０秒としているので、第１試薬分注動作から第２試薬分注動作までに１０７０秒、約１８分が経過している。このように、免疫検査における全反応時間分、反応容器はインキュベータ１に配置され、その後、分注チップ／反応容器搬送機構１７により検出機構１６に移動される。

なお、第１免疫シーケンスの第４装置サイクルにおいてポジション４７にある反応容器は第（－２）免疫シーケンス（すなわち、第１免疫シーケンスの３シーケンス前）の第１装置サイクルにおいて反応容器設置位置Ｃ２に位置しておき、このときに、反応容器が当該ポジションに設置される。

本実施例の自動分析装置では、インキュベータ１上の反応容器２に対して分光光度計１５による測定が行われるため、インキュベータ１は規則正しく回転運動することが要請されている。一方、試料や試薬の分注に使用される第１分注機構８と第２分注機構９は機構を小型化できる、回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な分注ノズルを有する分注機構を用いる。このため、インキュベータ１に対して分注可能な位置の自由度が大幅に制約されている。この状況下において、１つのインキュベータ上で反応時間の異なる分析過程を実現するためのポイントを整理すると以下の通りである。

（１）第１の反応時間をもつ検査の分注動作を行う分注機構を第１分注機構８、第２の反応時間をもつ検査の分注動作を行う分注機構を第２分注機構９に割り当てる。すなわち、同じ試薬であったとしても、第１の反応時間をもつ分析過程において用いる場合には第１分注機構８により、第２の反応時間をもつ分析過程において用いる場合には第２分注機構９により分注処理を行うものとする。また、複数の試薬が分注できるように、インキュベータ１上の反応容器２が配置される円周に対して、第１分注機構８の分注ノズルの円弧運動の軌跡、第２分注機構９の分注ノズルの円弧運動の軌跡はそれぞれ２つのポジションで交差するように配置されるものとする。

（２）第１分注機構８の分注ノズルの円弧運動の軌跡及び第２分注機構９の分注ノズルの円弧運動の軌跡同士は交差しないようにする。このためには、一方の分注機構の分注ノズルの円弧運動の軌跡とインキュベータ１上の反応容器２が配置される円周との重なりをできるだけ小さくすることが望ましい。ここで、１装置サイクルにおけるインキュベータ１の回転量を｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝であり、反応時間の短い生化学シーケンスを２回の装置サイクルで定義されていることが利用できる。図３Ａに示す分注シーケンスでは、奇数回目の装置サイクルで第１試薬分注動作を行い、偶数回目の装置サイクルで第２試薬分注動作を行う。図２に示したインキュベータ１は６４ポジションを有するため、およそ３０装置サイクル後の奇数回目の装置サイクルにおいて、第１試薬分注位置Ａ１で第１試薬を分注した反応容器が、第１試薬分注位置Ａ１付近のポジションに位置することになる。そのポジションを第２試薬分注位置Ａ２として、生化学シーケンスの反応時間に適合するように装置サイクルの時間等を設定することにより、生化学シーケンスを実行する第１分注機構８の分注ノズルの円弧運動の軌跡とインキュベータ１上の反応容器２が配置される円周との重なりを最小化することができる。

このため、より長い反応時間をもつ免疫シーケンスのための第２分注機構９の分注ノズルの円弧運動の軌跡を配置する自由度を大きくでき、かつ免疫シーケンスが、生化学シーケンスよりも多くの装置サイクルで構成されているところから、第２分注機構９を適切に配置可能な免疫シーケンスを定義することが容易化されている。

１：インキュベータ、２：反応容器、３：試薬・試料共通収納部、４：試薬ボトル、５：試料容器、６：試薬吸引位置、７：試料吸引位置、８：第１分注機構、９：第２分注機構、１０：第１分注機構用ポンプ、１１：第２分注機構用ポンプ、１２：第１分注ノズル洗浄槽、１３：第２分注ノズル洗浄槽、１４：試薬撹拌機構、１５：分光光度計、１６：検出機構、１７：分注チップ／反応容器搬送機構、１８：分注チップ、１９：分注チップトレイ、２０：反応容器トレイ、２１：分注チップ／反応容器廃棄ボックス、２２：分注チップ装着位置、２３：分注チップ廃棄位置、２８：制御部、３０１，３０２：表。

Claims (15)

1. 複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、
   複数の反応容器を円周状のポジション上に保持するインキュベータと、
   回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第１分注ノズルを有し、試料または試薬を前記インキュベータ上の前記反応容器に分注する第１分注機構と、
   回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第２分注ノズルを有し、試料または試薬を前記インキュベータ上の前記反応容器に分注する第２分注機構と、
   前記反応容器を前記インキュベータに供給する搬送機構と、
   制御部とを有し、
   前記検査として第１検査及び第２検査を含み、前記第１検査及び前記第２検査において、試料溶液に試薬を分注してから、当該試料溶液と当該試薬との反応が完了するまでの反応時間が定められており、前記第１検査には第１の反応時間が定められ、前記第２検査には前記第１の反応時間よりも長い第２の反応時間が定められ、
   前記制御部は、あらかじめ定義された第１シーケンスにしたがって前記第１分注機構及び前記搬送機構を動作させ、あらかじめ定義された第２シーケンスにしたがって前記第２分注機構及び前記搬送機構を動作させ、
   前記第１シーケンスにしたがって前記搬送機構によって供給された前記反応容器と前記第２シーケンスにしたがって前記搬送機構によって供給された前記反応容器とは前記インキュベータのポジション上で交互に配置され、
   前記インキュベータ上の前記反応容器が配置される円周に対して、前記第１分注ノズルの円弧運動の第１軌跡及び前記第２分注ノズルの円弧運動の第２軌跡とは、それぞれ２つのポジションで交差するとともに、前記第１軌跡と前記第２軌跡とは交差せず、
   前記第１分注機構は、前記第１シーケンスにしたがって前記搬送機構によって供給された前記反応容器に対して前記第１検査における分注動作を実行し、前記第２分注機構は、前記第２シーケンスにしたがって前記搬送機構によって供給された前記反応容器に対して前記第２検査における分注動作を実行する自動分析装置。
2. 請求項１において、
   前記第１シーケンス及び前記第２シーケンスはそれぞれ、所定の時間の装置サイクルを偶数回含むシーケンスとして定義され、前記装置サイクルにおいて前記インキュベータは所定方向に｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝（ｋ：０以上の整数）移動するよう定義されている自動分析装置。
3. 請求項２において、
   前記第１シーケンスは、前記試料溶液に第１試薬を分注する第１試薬分注動作と前記第１試薬分注動作後に前記試料溶液に第２試薬を分注する第２試薬分注動作とを含み、
   前記第１シーケンスは、前記装置サイクルを２回含むシーケンスとして定義され、前記第１試薬分注動作を行う装置サイクルとは異なる装置サイクルにおいて、前記搬送機構による前記反応容器の前記インキュベータへの設置及び取り出しを行うよう定義されている自動分析装置。
4. 請求項３において、
   前記第２シーケンスは、前記装置サイクルを偶数回含むシーケンスとして定義され、前記第２シーケンスを構成する前記装置サイクルの数を２で割った商は奇数となるように定義されている自動分析装置。
5. 請求項４において、
   前記第２シーケンスにおいて、前記第１シーケンスにおいて前記搬送機構による前記反応容器の前記インキュベータへの設置及び取り出しを行うよう定義されている装置サイクルとは異なる装置サイクルにおいて、前記搬送機構による前記反応容器の前記インキュベータへの設置または取り出しを行うよう定義されている自動分析装置。
6. 請求項１において、
   前記第１検査は生化学検査であり、前記第２検査は免疫検査である自動分析装置。
7. 請求項６において、
   前記第１分注機構は、前記第１分注ノズルによるピペッティングにより前記試料溶液と前記試薬との攪拌動作を行い、
   前記第２分注機構は、前記第２分注ノズルに装着した分注チップによるピペッティングにより前記試料溶液と前記試薬との攪拌動作を行う自動分析装置。
8. 請求項１において、
   前記反応容器はディスポーザブルである自動分析装置。
9. 複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、
   複数の反応容器を円周状のポジション上に保持するインキュベータと、
   前記反応容器を前記インキュベータに供給する搬送機構と、
   制御部とを有し、
   前記検査として第１検査及び第２検査を含み、前記第１検査及び前記第２検査において、試料溶液に試薬を分注してから、当該試料溶液と当該試薬との反応が完了するまでの反応時間が定められており、前記第１検査には第１の反応時間が定められ、前記第２検査には前記第１の反応時間よりも長い第２の反応時間が定められ、
   前記制御部は、前記第１検査のためのあらかじめ定義された第１シーケンス及び前記第２検査のためのあらかじめ定義された第２シーケンスにしたがって前記搬送機構を動作させ、
   前記第１シーケンス及び前記第２シーケンスはそれぞれ、所定の時間の装置サイクルを偶数回含むシーケンスとして定義されるとともに、前記装置サイクルにおいて前記インキュベータは所定方向に｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝（ｋ：０以上の整数）移動するよう定義され、
   前記第１シーケンスにおいて前記搬送機構の動作が偶数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている場合には、前記第２シーケンスにおいて前記搬送機構の動作が奇数回目の装置サイクルで実施するよう定義され、前記第１シーケンスにおいて前記搬送機構の動作が奇数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている場合には、前記第２シーケンスにおいて前記搬送機構の動作が偶数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている自動分析装置。
10. 請求項９において、
    回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第１分注ノズルを有し、試料または試薬を前記インキュベータ上の前記反応容器に分注する第１分注機構と、
    回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第２分注ノズルを有し、試料または試薬を前記インキュベータ上の前記反応容器に分注する第２分注機構とを有し、
    前記インキュベータ上の前記反応容器が配置される円周に対して、前記第１分注ノズルの円弧運動の第１軌跡及び前記第２分注ノズルの円弧運動の第２軌跡とは、それぞれ２つのポジションで交差するとともに、前記第１軌跡と前記第２軌跡とは交差せず、
    前記第１分注機構は、前記第１シーケンスにしたがって前記搬送機構によって供給された前記反応容器に対して前記第１検査における分注動作を実行し、前記第２分注機構は、前記第２シーケンスにしたがって前記搬送機構によって供給された前記反応容器に対して前記第２検査における分注動作を実行する自動分析装置。
11. 請求項１０において、
    前記制御部は、前記第１シーケンスにしたがって前記第１分注機構及び前記搬送機構を動作させ、前記第２シーケンスにしたがって前記第２分注機構及び前記搬送機構を動作させる自動分析装置。
12. 請求項１１において、
    前記第１シーケンスは、前記試料溶液に第１試薬を分注する第１試薬分注動作と前記第１試薬分注動作後に前記試料溶液に第２試薬を分注する第２試薬分注動作とを含み、
    前記第１シーケンスは、前記装置サイクルを２回含むシーケンスとして定義され、前記第１試薬分注動作を行う装置サイクルとは異なる装置サイクルにおいて、前記搬送機構による前記反応容器の前記インキュベータへの設置及び取り出しを行うよう定義されている自動分析装置。
13. 請求項１２において、
    前記第２シーケンスを構成する前記装置サイクルの数を２で割った商は奇数となるように定義されている自動分析装置。
14. 請求項１０において、
    前記第１検査は生化学検査であり、前記第２検査は免疫検査である自動分析装置。
15. 請求項１４において、
    前記第１分注機構は、前記第１分注ノズルによるピペッティングにより前記試料溶液と前記試薬との攪拌動作を行い、
    前記第２分注機構は、前記第２分注ノズルに装着した分注チップによるピペッティングにより前記試料溶液と前記試薬との攪拌動作を行う自動分析装置。

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