JP7339871B2 - 検体分析装置及びスケジューリング方法 - Google Patents

Description

本発明は、検体分析装置及びスケジューリング方法に関し、特に、検体を処理する一連の複数の工程からなる処理シーケンスのスケジューリングに関する。

検体分析装置として、免疫測定装置、生化学分析装置等が知られている。検体は、生体から採取された血液、尿、組織等である。以下においては、免疫測定装置について説明する。

免疫測定装置は、免疫反応（具体的には抗体抗原反応）を利用して、検体を分析する装置である。免疫測定装置においては、複数の分析項目に対応した複数の試薬（又は複数のセット）が用意されている。また、免疫測定装置においては、複数の分析項目を実際に実行するために、複数の処理シーケンスが用意されている。個々の処理シーケンスは、検体を処理する一連の工程により構成され、処理プロトコルに相当するものである。その構成は、使用する分析方法によって異なる。

例えば、１ステップ法においては、試薬分注工程、検体分注工程、免疫反応工程、ＢＦ（Bound / Free）洗浄工程（ＢＦ分離工程）、基質液分注工程、酵素反応工程、及び、測定工程により構成される処理シーケンスが実行される。２ステップ法（サンドイッチ法）においては、第１試薬分注工程、検体分注工程、第１免疫反応工程、第１ＢＦ洗浄工程、第２試薬分注工程、第２ＢＦ洗浄工程、基質液分注工程、酵素反応工程、及び、測定工程により構成される処理シーケンスが実行される。検体を前処理する工程を経てから、第１試薬分注工程、第１免疫反応工程、第１ＢＦ洗浄工程、・・・等が実行されることもある。個々の工程で要する時間（例えば反応時間）は、実施する分析方法や用いる試薬によって異なる。

免疫測定装置においては、例えば、スケジューリング用の予約テーブル上において、実行開始時間を段階的に異ならせた複数の予約済み処理シーケンスが管理される。また、その予約テーブル上において、新規処理シーケンスについてのスケジューリングが行われる。具体的には、新規処理シーケンスについての必要な調整を経て、予約テーブルに新規処理シーケンスが登録される。制御部は、予約テーブルの内容に従って、免疫測定装置内の各構成を制御する。処理シーケンスのスケジューリングは、処理シーケンスの割り付けとも呼ばれる。

新規処理シーケンスのスケジューリングにおいて、新規処理シーケンスと予約済み処理シーケンス群との間で、衝突が生じることもある。ここで、衝突は、同じ設備を利用する複数の工程の重複予約を意味し、つまり、物理的に見て両立しない関係を意味する。例えば、同じ洗浄設備を用いる複数の洗浄工程が同時刻に予約された状態が衝突に該当する。

衝突が生じた場合、何らかの衝突回避方法が適用される。例えば、衝突が解消されるまで、新規処理シーケンスの実行開始時間を段階的に遅らせる調整が実施される。その結果、新規処理シーケンスの予約完了まで、例えば数十サイクルタイムも実行開始時間を遅らせなければならないこともある。その調整方法によると、免疫測定装置の稼働効率の低下、又は、単位時間当たりの処理シーケンス実行数の低下、という問題が生じる。

一方、衝突が生じていない一定の関係をもった複数の処理シーケンスをまとめて予約することにより、衝突の発生を回避する方法も知られている。しかし、そのような方法では、複数の新規処理シーケンスを柔軟にスケジューリングできないという問題が生じる。

なお、特許文献１には、検体を容器に注入してからそこに試薬を注入するまでの時間間隔を調整する機能を備えた分析装置が開示されている。特許文献１には、それ以外の時間長を調整することについては記載されていない。

特開平６－２２２０６４号公報

本発明の目的は、検体分析装置において、新規処理シーケンスを効率的にスケジューリングできるようにすることにある。あるいは、本発明の目的は、検体分析装置において、新規処理シーケンスを柔軟にスケジューリングできるようにすることにある。

本発明に係る検体分析装置は、新規処理シーケンスのスケジューリングに際し、前記新規処理シーケンスと予約済み処理シーケンス群との間で生じる衝突を判定する判定手段と、前記衝突を回避するための調整を行う調整手段と、を含み、前記調整手段は、前記衝突が生じた工程よりも前にある未実行の反応工程を調整対象工程として選択する選択手段と、前記調整対象工程の時間長を変更することにより前記衝突の回避を試みる試行手段と、を含むことを特徴とする。

本発明に係るスケジューリング方法は、新規処理シーケンスのスケジューリングに際し、前記新規処理シーケンスと予約済み処理シーケンス群との間で生じる衝突を判定するステップと、前記衝突が生じた工程よりも前にある未実行の反応工程を調整対象工程として選択するステップと、前記調整対象工程の時間長を変更することにより前記衝突の回避を試みるステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、検体分析装置において、新規処理シーケンスを効率的にスケジューリングできる。あるいは、本発明によれば、検体分析装置において、新規処理シーケンスを柔軟にスケジューリングできる。

実施形態に係る免疫測定装置を示す概念図である。 スケジューラーの構成例を示すブロック図である。 衝突例を示す図である。 不十分な衝突回避例を示す図である。 衝突回避例及びその問題を示す図である。 実施形態に係る衝突回避例を示す図である。 実施形態に係る他の衝突回避例を示す図である。 第１ＢＦ洗浄工程で衝突が生じた場合における衝突回避例を示す図である。 第２ＢＦ洗浄工程で衝突が生じた場合における衝突回避例を示す図である。 短縮型シーケンスを前提とする衝突回避例を示す図である。 調整方法の選択を説明するための図である。 実測値の補正を説明するための図である。 反応時間と測光値の関係を示す図である。 測光値特性を示す図である。 実施形態に係るスケジューリング方法を示すフローチャートである。 時間長の変更方法の第１例を示すフローチャートである。 時間長の変更方法の第２例を示すフローチャートである。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（１）実施形態の概要
実施形態に係る検体分析装置は、判定手段及び調整手段を有する。判定手段は、新規処理シーケンスのスケジューリングに際し、新規処理シーケンスと予約済み処理シーケンス群との間で生じる衝突を判定する。調整手段は、衝突を回避するための調整を行う手段である。調整手段は、選択手段及び試行手段を有する。選択手段は、衝突が生じた工程よりも前にある未実行の反応工程を調整対象工程として選択する。試行手段は、調整対象工程の時間長を変更することにより衝突の回避を試みる。

検体分析において個々の反応工程における時間長は測定精度や測定感度を左右する重要なファクタである。それ故、その時間長を所定値又は固定値としつつ、新規処理シーケンスのスケジューリングを行うのが通常である。しかし、一般に、反応時間の増大に伴って反応結果は平衡状態に近づき又は平衡状態となる。また、通常の検体測定においては、反応工程の時間長として十分なものが設定されている。反応工程の時間長を若干短縮しても反応処理結果に有意な差が生じない場合が多い。時間長の短縮により反応処理結果が変わるのであれば、測定データや測定条件等の補正で対処することも可能である。これと同様に、一般に、反応工程の時間長を延長しても反応処理結果に有意な差が生じない場合が多い。時間長の延長により反応処理結果が変わるのであれば、測定データや測定条件等の補正で対処することも可能である。

上記構成は、以上のような考え方に基づくものである。すなわち、上記構成は、いずれかの未実行の反応工程を調整対象工程として選択し、その時間長の変更により、衝突原因となった工程を時間軸上でシフトさせ、これにより衝突の回避を試みるものである。新規シーケンスそれ全体をシフトさせる場合に比べて、効率的に又は柔軟にスケジューリングを行える。

例えば、免疫測定装置においては、調整対象工程の候補として、前処理工程、免疫反応工程、酵素反応工程、等が挙げられる。特に、前処理工程は、その時間長を変更してもそれによる影響が生じ難い工程であり、調整対象工程の有力な候補である。前処理工程が他のユニットから独立したユニットにおいて実行される場合には、それはより有力な候補と言える。時間長を変えることが困難な反応工程については、その時間長を変更不可として取り扱えばよい。時間長の変更によっても衝突を回避できない場合、従前から利用されている１つ又は複数の衝突回避方法が選択的に適用され得る。

実施形態において、衝突は、同じ分注設備を用いる複数の分注工程の同時刻予約、同じ洗浄設備を用いる複数の洗浄工程の同時刻予約、及び、同じ測定設備を用いる複数の測定工程の同時刻予約、の内の少なくとも１つを意味する。複数の衝突が同時に生じた場合、時間軸上において上流側の衝突から下流側の衝突にかけて逐次的に個々の衝突の回避が試みられてもよい。あるいは、複数の衝突の一括回避が試みられてもよい。

新規処理シーケンスのスケジューリングに際して衝突が生じなかった場合には、その処理シーケンスの構成及び予約が確定し、それは予約済み処理シーケンスとなる。新規処理シーケンスのスケジューリングに際して衝突が生じたがそれが回避できた場合にも、回避後の新規処理シーケンスの構成及び予約が確定し、回避後の新規処理シーケンスは予約済み処理シーケンスとなる。

実施形態において、選択手段は、新規処理シーケンス及び予約済み処理シーケンス群の内で新規処理シーケンスの中から調整対象工程を優先的に選択する。衝突の回避に当たっては、一般に、新規処理シーケンス中のいずれかの反応工程を調整対象工程とした方が調整を容易に行えるが、予約済み処理シーケンス中のいずれかの反応工程を調整対象工程とすることも考えられる。いずれにしても、未実行の反応工程が調整対象工程として選択される。

実施形態において、時間長の変更には、時間長の短縮及び延長の内の少なくとも一方が含まれる。処理効率の観点からは、時間長の短縮を優先的に利用した方がよい。精度の観点からは、時間長の延長を優先的に利用した方がよい。稼働状況やユーザー指示に応じて、いずれの方法を優先させるのかを決定してもよい。

実施形態において、試行手段は、調整対象工程で使用する試薬に対して定められている時間範囲内において時間長を変更する。試薬によって時間長を変更可能な時間範囲が異なる場合、上記構成が採用される。個々の試薬ボトル等に時間情報を付与しておき、その時間情報を読み取って上記制御に役立ててもよい。

実施形態において、調整対象工程は、前処理工程、免疫反応工程、及び／又は、酵素反応工程である。特に、前処理工程の時間長は比較的変更し易く、その性質を衝突回避で活用するものである。前処理工程も試薬を用いる反応工程である。

実施形態に係る検体分析装置は、時間長が変更された調整対象工程を含む処理シーケンスの実行により得られた測定値を直接的又は間接的に補正する補正手段を含む。例えば、反応時間と実測値との関係を事前に調査しておき、その関係から補正曲線を定めてもよい。最終的な測定値を直接的に補正する方法、最終的な測定値を基礎付ける数値を間接的に補正する方法、等が考えられる。測定値は検体分析結果に相当するものである。

実施形態において、選択手段は、衝突が生じていない関係にある複数の新規処理シーケンスのまとめ予約に際し、複数の新規処理シーケンスの中のいずれかと予約済み処理シーケンス群との間で衝突が判定された場合に、衝突が生じた工程を含む新規処理シーケンスの中から調整対象工程を選択する。例えば、同じ検体に対する複数の分析指示に対応する複数の新規処理シーケンスをまとめ予約の対象としてもよい。

実施形態においては、複数種類の分析指示に対応する複数種類の処理シーケンスが用意されている。複数種類の処理シーケンスの中には短縮型処理シーケンスが含まれる。短縮型処理シーケンスには初期時間長として最短の時間長が定められた反応工程が含まれる。
スケジューリング試行手段は、新規処理シーケンスが短縮型処理シーケンスであり、且つ、調整対象工程が短縮型処理シーケンス中の反応工程である場合には、調整対象工程の時間長を延長することにより、衝突の回避を試みる。

上記構成は、調整対象工程の候補となる反応工程の初期時間長として最短の時間長を定めておき、その時間長の調整に際しては延長のみを行うものである。調整を行わない場合には短縮型処理シーケンスがそのまま予約されることになるので、全体として見て、検体分析装置のスループットを高められる。複数種類の処理シーケンスの全部又は一部を短縮型処理シーケンスとしてもよい。短縮型処理シーケンス中の複数の反応工程の全部又は一部を、最短時間長が定められた反応工程としてもよい。

実施形態に係るスケジューリング方法は、判定ステップ、選択ステップ、及び、試行ステップを含む。判定ステップでは、新規処理シーケンスのスケジューリングに際し、新規処理シーケンスと予約済み処理シーケンス群との間で生じる衝突が判定される。選択ステップでは、衝突が生じた工程よりも前にある未実行の反応工程が調整対象工程として選択される。試行ステップでは、調整対象工程の時間長を変更することにより衝突の回避が試みられる。上記各ステップは検体分析装置において自動的に実行されるものである。

上記方法は、ハードウエアの機能としてあるいはソフトウエアの機能として実現され得る。後者の場合、上記方法を実行するプログラムが可搬型記憶媒体を介して又はネットワークを介して情報処理装置にインストールされる。情報処理装置の概念には、検体分析装置が含まれる。検体分析装置は、例えば、免疫測定装置、生化学分析装置等である。

（２）実施形態の詳細
図１には、実施形態に係る検体分析装置としての免疫測定装置１０が示されている。免疫測定装置１０は、１ステップ法、２ステップ法等を含む複数の免疫測定方法に対応している。それらの測定方法を実行するため複数種類の処理シーケンス（以下、単に「シーケンス」という。）が用意されている。各シーケンスの構成及びスケジューリングに関しては後に詳述する。なお、免疫測定装置１０は、具体的には、化学発光酵素免疫測定法（ＣＬＥＩＡ：Chemiluminescent Enzyme Immunoassay）に従う全自動免疫測定装置である。

図１の下段（符号１０Ｂを参照）には、免疫測定装置１０の上面図に相当する物理的なレイアウトが示されている。その内容は例示であり、様々な物理的なレイアウトを採用し得る。図１の上段（符号１０Ａを参照）には、免疫測定装置１０の制御に関する構成が複数のブロックとして示されている。

図１の下段において、本体１２の上面には、検体ラック供給部１４、検体ラック排出部１６、搬送路２０、搬送路２２等が設けられている。検体ラック供給部１４上に複数の検体ラック１８が載置される。個々の検体ラック１８により複数の検体（正確には検体を収容した容器）が保持されている。各検体は、生体から採取された血液、尿等である。検体ラック供給部１４から搬送路２０へ個々の検体ラック１８が送り込まれる。送り込まれた各検体ラック１８が搬送路２０によって搬送される。搬送路２０の途中には、バーコードラベルリーダー（ＢＣＲ）１９が設けられている。ＢＣＲ１９により、各検体に貼付されたバーコードラベルの内容つまりバーコードが光学的に読み取られる。これにより、検体ごとに、１つ又は複数の分析項目を特定し得る。図１において、符号１８Ａは、検体吸引ポジションに位置決められた検体ラックを示している。

搬送路２０は送り搬送路であり、搬送路２２は戻し搬送路である。それらの搬送路２０，２２は、それぞれベルトコンベアにより構成される。搬送路２０，２２の間には横送り機構２４が設けられている。搬送路２２から検体ラック排出部１６へ検体ラックが送り出される。検体ラック排出部１６上には、分析処理を経た複数の検体ラックが蓄積される。

本体１２には、中央処理部２６、前処理部２８、免疫反応処理部２９、第１試薬保冷庫３０及び第２試薬保冷庫３２が設けられている。中央処理部２６は、ターンテーブルを有する。ターンテーブルには、例えば、リング状の第１孔列及びリング状の第２孔列が設けられており、それらは同心円状に配置されている。第１孔列はリング状に並んだ複数の孔により構成され、第２孔列もリング状に並んだ複数の孔により構成される。個々の孔には、検体容器であるキュベットが差し込まれる（符号３８を参照）。符号３６はキュベット供給部を示している。第１孔列及び第２孔列は、互いに独立して回転運動する。中央処理部２６においては、例えば、検体分注（具体的には検体吐出）、試薬分注（具体的には試薬吐出）、基質液分注（具体的には基質液吐出）、ＢＦ洗浄（ＢＦ分離）、攪拌、等が実行される。符号４０は検体分注を示している。

前処理部２８においては前処理が実行される。前処理部２８はターンテーブルを有し、そこにはリング状に並んだ複数の孔からなる孔列が形成されている。前処理の対象となった検体を収容するキュベットが中央処理部２６から前処理部２８へ移送される（符号４２を参照）。具体的には、そのキュベットが移送先の孔に差し込まれる。前処理後のキュベットが前処理部２８から中央処理部２６へ移送される（符号４２を参照）。前処理は、免疫反応処理を実行する前に検体に対して適用される処理である。前処理においても試薬が用いられる。前処理も反応処理の一種である。前処理として様々な処理を挙げることができる。その中には、例えば、検体中の特定蛋白質に作用する処理が含まれ、また、検体中の特定複合体に乖離を生じさせる処理が含まれる。加熱下において前処理が実行されてもよい。その場合、前処理後の検体が冷却部（不図示）において冷却されてもよい。加熱された検体は中央処理部２６へ移送される前に、冷却部等において一定時間待機することがある。この待機工程も前処理工程の一部であり、調整対象工程に含まれる。

免疫反応処理部２９は、ターンテーブルを有し、そこにはリング状に並んだ複数の孔からなる孔列が形成されている。中央処理部２６から免疫反応処理部２９へ、検体を収容したキュベットが移送される（符号４８を参照）。免疫反応処理後のキュベットが免疫反応処理部２９から中央処理部２６へ移送される（符号４８を参照）。免疫反応処理部２９においては、試薬を用いた免疫反応処理が実行される。２ステップ法の場合、免疫反応処理には、第１免疫反応処理工程及び第２免疫反応処理工程が含まれる。

なお、免疫反応処理部２９において、酵素反応処理が行われてもよいし、中央処理部２６において、酵素反応処理が行われてもよいし、それらとは別の場所で酵素反応処理が行われてもよい。

第１試薬保冷庫３０は恒温槽として構成されており、その内部には、複数の試薬を収容する複数の試薬ボトルが設けられている。複数の試薬は、それぞれ、抗体又は抗原が結合した磁性粒子を含む試薬である。それらの試薬は免疫反応処理（２ステップ法の場合、第１免疫反応処理）で使用されるものである。試薬分注が符号４４で示されている。

第２試薬保冷庫３２は、第１試薬保冷庫３０と同様に、恒温槽として構成されており、その内部には、複数の試薬を収容した複数の試薬ボトルが設けられている。それらの複数の試薬には、免疫反応処理（２ステップ法の場合、第２免疫反応処理）で使用される試薬、前処理で使用される試薬、酵素反応処理で使用される試薬、等が含まれ得る。試薬分注が符号４６で示されている。

測定部３４は、検体中で生じる光を測定するユニットである。事前に作成される検量線に基づいて、発光量から分析対象物質の濃度が演算される。符号５０は、中央処理部２６から測定部３４へのキュベットの移送を示している。

なお、図１においては、キュベット移送機構、分注機構、ＢＦ洗浄機構、攪拌機構、等の図示が省略されている。図１においては、複数のターンテーブルが示されているが、それらを統合してもよいし、更に、ターンテーブルを増やしてもよい。

制御部５２は、プロセッサ、例えばプログラムに従って動作するＣＰＵにより構成される。制御部５２は、図１に示されている各構成の動作を制御するものである。また、制御部５２は、個々のシーケンスについてのスケジューリングを行う機能を有しており、その機能が図１においてスケジューラー５４として示されている。

制御部６４は、各検体から読み取ったバーコード情報に基づいて検体情報を取得する。制御部６４から上位システムへ検体情報を送ると、上位システムから制御部６４へ、分析項目等を含む分析指示が送られる。制御部６４は、分析指示に基づいて、分析項目や分析方法等を特定する。続いて、分析指示に対応するシーケンスを選択し、そのスケジューリングを実行する。上位システムへの照会を行わずに、免疫測定装置１０自身が検体情報から分析項目等を特定してもよい。

制御部５２には記憶部５６が接続されている。記憶部５６は、半導体メモリ、ハードディスク等により構成される。記憶部５６上には予約テーブル５８が構築される。予約テーブル５８は、複数の予約済みシーケンスをその内容とするものである。制御部５２は、予約テーブル５８の内容に基づいて、免疫測定装置１０内の各構成の動作を制御する。制御部５２には入力部６０及び表示器６２が接続されている。入力部６０はキーボード、ポインティングデバイス等により構成される。表示器はＬＣＤ等により構成される。

一般に、新規シーケンスのスケジューリングにおいては、新規シーケンスと予約済みシーケンス群との間において、検体分注、試薬分注、ＢＦ洗浄等で、衝突が生じる可能性がある。すなわち、同じ設備又は同じ機材を複数の工程で同時に利用する重複予約が生じてしまう可能性がある。上記スケジューラー５４は、そのような衝突が生じた場合にそれを解消させる機能を備えている。これに関し、図２以降の各図を参照しながら詳述する。

図２には、上記スケジューラー５４で実行される一連の処理が模式的に示されている。図２には、予約テーブル５８の内容をなす予約済みシーケンス群７２も示されている。

新規に受け付けられた分析指示６８に従って、指定された分析項目（及び指定された分析方法）を実行するためのシーケンス７０が特定、選択される。それは新規シーケンスとも言い得る。以下に説明する時間長の変更を経ていないデフォルト状態のシーケンス７０は規定シーケンスと言い得る。既に説明したように複数種類のシーケンスが用意されており、その中から、分析項目に対応するシーケンス７０が選択される。１つの分析項目に対して互いに構成の異なる複数の規定シーケンスが用意されてもよい。

新規シーケンスが選択されると、その新規シーケンスの予約が試みられる（符号７４を参照）。具体的には、予約テーブル５８上において、新規シーケンスの仮予約が行われる。
仮予約後、新規シーケンスと複数の予約済みシーケンス群７２との間での衝突の有無が判定される（符号７６を参照）。衝突なしの場合（符号Ｂを参照）、仮予約の内容が確定する。これにより新規シーケンスが予約済みシーケンスとなり、それが予約済みシーケンス群７２に追加される。

一方、衝突ありの場合（符号Ａを参照）、調整制御が実行される（符号７８を参照）。衝突回避のために、複数の方法を選択的に適用可能である。それらの中には、新規シーケンスの中から選択される調整対象工程の時間長の変更（符号８０を参照）、及び、予約済みシーケンス群の中から選択される調整対象工程の時間長の変更（符号８８を参照）、が含まれる。

新規シーケンス変更（符号８０を参照）には、２つのステップが含まれる。第１ステップは、変更対象の選択であり（符号８２を参照）、第２ステップは、変更方向の選択である（符号８４を参照）。より詳しく説明すると、第１ステップでは、新規シーケンスの中に含まれる反応工程（前処理工程、免疫反応工程等）であって衝突が発生した工程よりも前にある反応工程が調整対象工程として選択される。続いて、第２ステップでは、調整対象工程の時間長を短縮するか延長するかが選択され、それが実行される。調整対象工程の時間長の変更により新規シーケンスの構成が部分的且つ試行的に変化する。続いて、時間長変更後の新規シーケンスについての仮予約が実行され（符号７４を参照）、時間長変更後の新規シーケンスと予約済みシーケンス群との間での衝突の有無が判定される（符号７６を参照）。衝突が生じた場合（衝突を回避できなかった場合）には、上記の時間長変更が再び実施される。個々の時間長には変更可能範囲が定められており、その範囲内において時間長の変更が許容される。時間長変更の繰り返し数に上限を設けておいてもよい。

上記の調整制御において（符号７８を参照）、予約済みシーケンス変更が選択された場合（符号８８を参照）、予約済みシーケンス群の中から、衝突よりも前にある未実行の反応工程が調整対象工程として選択され、その時間長が短縮され又は延長される。すなわち、上記同様に、第１ステップ及び第２ステップが実行される。その上で、新規シーケンスと予約済みシーケンス群７２との間での衝突の有無が再び判定される。必要に応じて、予約済みシーケンス変更８８が繰り返し実行される。

時間長の変更によって衝突を回避できた時点で、新規シーケンスの仮予約が確定し、それが予約済みシーケンスとして予約済みシーケンス群７２に追加される。なお、予約済みシーケンス中の反応工程の時間長を変更することにより衝突が回避された場合にはその変更が確定する。

時間長の変更によっても衝突を回避できなかった場合、あるいは、タイムアウトとなった場合、衝突回避のための別の方法が実施される。具体的には、衝突が解消されるまで、新規シーケンスの開始時間を段階的に遅らせながら、新規シーケンスの仮予約が繰り返される（符号８６及び符号７４を参照）。

実施形態に係るスケジューラー５４は、まとめ予約を行う機能も有している（符号９２を参照）。例えば、同じ検体についての複数の分析指示に対応する複数の新規シーケンスが、それらの中で衝突が生じていないことを前提として、一括して仮予約される。それらと予約済みシーケンス群との間で衝突が発生した場合、それを解消するために上記同様の時間長変更が実行される。まとめ予約に先立って、複数の新規シーケンス間で衝突が生じている場合、事前にその衝突が解消されるように、時間長変更等の調整を行えばよい。

調整方法選択条件、時間長変更条件等を事前に指定しておいてもよい。状況に応じて自動的にそれらの条件が定められてもよい。予約済みシーケンス群に基づいて免疫測定装置における各構成の動作が制御される（符号９４を参照）。時間長の変更の結果、測定値の補正が必要となった場合、スケジューラー５４から図示されていない補正部へ、変更後の時間長を示す情報９６が渡される。

図２において、符号７６で特定されるブロックが判定手段に相当する。符号７４，７８，８０，８８，９２で特定されるブロックが調整手段（選択手段及び試行手段）に相当する。なお、図１に示した制御部は補正手段として機能する。

図３には、衝突例が示されている。縦軸はシーケンス並び方向を示しており、横軸は時間軸に相当している。図示の例では、＃１～＃４が予約済みシーケンスを示している。＃５が新規シーケンスを示している。新規シーケンスの予約が試行されている状況、つまり新規シーケンスが仮予約された状況にある。横軸は工程並び方向を示しており、時間軸に相当している。

図３において、Ｒは試薬分注工程を示しており、Ｓは検体分注工程を示している。Ｉ－１は免疫反応工程又は第１免疫反応工程を示しており、Ｉ－２は第２免疫反応工程を示している。ＢＦ１は洗浄工程又は第１ＢＦ洗浄工程を示しており、ＢＦ２は第２ＢＦ洗浄工程を示している。Ｅは酵素反応工程を示しており、Ｍは測定工程（測光工程）を示している。以上の事項は、図４以降の各図においても同様である。

ちなみに、シーケンス＃１は、２ステップ法に対応した構成を有し、そこに含まれる第１免疫反応工程Ｉ－１の時間長及び第２免疫反応工程Ｉ－２の時間長は比較的に長い。シーケンス＃２も、シーケンス＃１と同様の構成を有している。シーケンス＃３は、２ステップ法に対応した構成を有し、そこに含まれる第１免疫反応工程Ｉ－１の時間長及び第２免疫反応工程Ｉ－２の時間長は比較的に短い。シーケンス＃４は、１ステップ法に対応した構成を有し、そこに含まれる免疫反応工程Ｉ－１の時間長は比較的に長い。新規シーケンス＃５は、１ステップ法に対応した構成を有し、その初期構成において、免疫反応工程Ｉ－１の時間長は比較的に短い。

なお、Δｔは、時間的な基本単位である。それは通常、装置の最小動作単位であり、サイクルタイムとも呼ばれる。個々の工程は、その基本単位の整数倍に相当する時間長を有する。Δｔは例えば１５秒である。図３においては、以下に説明する衝突を分かり易く説明するために、各工程の時間長が正確に表現されていない。例えば、実際のＢＦ洗浄工程の時間長は４～８個のサイクルタイムに相当するが、同じ設備（具体的には同じキュベット位置）上での衝突を考える上では、それらの内で先頭サイクルタイムを考えるだけでよいので、図３においては先頭サイクルタイムのみが示されている。測定工程についても、上記同様に、先頭のサイクルタイムのみが示されている。このことは図４以降の各図においても同様である。

図３において、新規シーケンス＃５の仮予約状態では、新規シーケンス＃５中のＢＦ洗浄工程１００と、シーケンス＃１中のＢＦ洗浄工程（第１ＢＦ洗浄工程）１１２との間で、衝突１０２が生じている。衝突１０２が生じているタイミングはｔ１である。

図４には、新規シーケンス＃５の実行開始時間をΔｔだけ遅らせた上で、新規シーケンス＃５の仮予約を行った状態（仮予約の変更状態とも言い得る）が示されている。元の実行開始時間がｔｓ１で示され、新たに設定された実行開始時間がｔｓ２で示されている。新規シーケンス＃５中のＢＦ洗浄工程１００Ａと、予約済みシーケンス＃１中のＢＦ洗浄工程１１２との間での衝突は解消されたが、今度は、新規シーケンス＃５中のＢＦ洗浄工程１００Ａと、予約済みシーケンス＃２中のＢＦ洗浄工程１１４との間で、別の衝突１０４が生じている。衝突１０４のタイミングがｔ２で示されている。

図５には、新規シーケンス＃５の実行開始時間を２Δｔだけ遅らせた上で、新規シーケンス＃５の仮予約を行った状態が示されている。新たに設定された実行開始時間がｔｓ３で示されている。新規シーケンス＃５（ＢＦ洗浄工程１００Ｂを含む）と、予約済みシーケンス群＃１～＃４（ＢＦ洗浄工程１１２，１１４を含む）との間で、衝突は生じていない。すなわち、衝突が解消されている。

しかし、新規シーケンスの実行開始時間の遅れにより、スループット低下という問題が生じる。予約済みシーケンス数が多数（例えば２０個）の場合、実行開始時間を定常的にかなり遅らせないと、新規シーケンスについてのスケジューリングを行えなくなる。

図６には、実施形態に係る第１衝突回避例が示されている。図３で示した衝突が発生した場合、新規シーケンス＃５の中で、衝突が生じた工程よりも前に存在する反応工程（当然ながら未実行）が調整対象工程として選択される。その調整対象工程の時間長がサイクルタイム単位で変更される。具体的には、時間長が短縮又は延長される。

図示の例では、免疫反応工程１０６が調整対象工程として選択され、その時間長を上記Δｔだけ（つまり一単位分）短縮することにより、短縮された時間長を有する免疫反応工程１０６Ａを含む新規シーケンス＃５が試行的に再構成されている。その仮予約状態において、ＢＦ洗浄工程１００Ｃとの関係で生じていた衝突は解消されており、また、他にも衝突が生じていない。よって、再構成された新規シーケンスの予約が確定される。その新規シーケンスは予約済みシーケンスになる。

なお、図６に示す例において、免疫反応工程１０６の時間長を２単位分、延長させて衝突を回避することも考えられる。その場合にも、新規シーケンス＃５の実行開始時間を維持できる。複数の衝突が生じてしまった場合には、時間軸上の上流側から下流側にかけて各衝突を段階的に回避する調整を実行すればよい。また、複数の反応工程が調整対象工程の候補となる場合、事前に指定された選択条件に従って又はランダムに、順次、調整対象工程が選択される。

図７には、実施形態に係る第２衝突回避例が示されている。図３で示した衝突が発生した場合、衝突関係にある予約済みシーケンス＃１の中で、衝突が生じた工程よりも前に存在する未実行の反応工程が調整対象工程として選択される。その調整対象工程の時間長がサイクルタイム単位で短縮又は延長される。

図示の例では、第１免疫反応工程１１０が調整対象工程として選択され、その時間長を１単位分、短縮することにより、短縮された時間長を有する第一免疫反応工程１１０Ａを含む予約済みシーケンス＃１が試行的に再構成されている。その再構成状態においては、衝突に係るＢＦ洗浄工程１１２が時間軸上、１単位前進している。新規シーケンス＃５中のＢＦ洗浄工程１００と予約済みシーケンス＃１中のＢＦ洗浄工程１１２Ａとの間で、衝突は生じていない。つまり、衝突が解消されている。その時点で、新規シーケンス＃５の予約が確定され、同時に、再構成された予約済みシーケンス＃１の内容が確定する。

一般に、予約済みシーケンスの構成を変更する場合、新たな衝突が発生する可能性が高い。よって、その手法は望ましくは限定的に利用される。例えば、新規シーケンスについての時間長の変更を優先し、それを繰り返しても衝突を回避できなかった場合に、予約済みシーケンスについて時間長の短縮及び延長をそれぞれ１回限り試行してもよい。

図８には、新規シーケンスに含まれる第１ＢＦ洗浄工程１１６で衝突が生じた場合における幾つかの時間長変更例が示されている。（Ａ０）は新規シーケンスを示している。Ｐは前処理工程を示している。それらの事項は後に説明する図９及び図１０においても同様である。

（Ａ１）は、第１ＢＦ洗浄工程１１６よりも前にある前処理工程を１単位短縮することにより（符号１１８を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第１ＢＦ洗浄工程１１６が時間軸上、１単位、前に前進している（符号１１６Ａを参照）。（Ａ２）は、前処理工程を１単位延長することにより（符号１２０を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第１ＢＦ洗浄工程１１６が時間軸上、１単位、後へずれている（符号１１６Ｂを参照）。（Ａ３）は、第１ＢＦ洗浄工程１１６よりも前にある第１免疫反応工程を１単位短縮することにより（符号１２２を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第１ＢＦ洗浄工程１１６が時間軸上、１単位、前に前進している（符号１１６Ｃを参照）。（Ａ４）は、第１免疫反応工程を１単位延長することにより（符号１２４を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第１ＢＦ洗浄工程１１６が時間軸上、１単位、後へずれている（符号１１６Ｄを参照）。

時間長変更後において衝突が解消されるならば、再構成された新規シーケンスの構成及び予約が確定する。時間長変更後において衝突が解消されない場合（新たな衝突が生じる場合を含む）、変更条件を変えながら時間長変更を伴う仮予約が繰り返される。

図９には、新規シーケンスに含まれる第２ＢＦ洗浄工程１２６で衝突が生じた場合における幾つかの時間長変更例が示されている。上記同様に（Ａ０）は新規シーケンスを示している。

（Ａ１）は、第２ＢＦ洗浄工程１２６よりも前にある前処理工程を１単位短縮することにより（符号１３０を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１２６が時間軸上、１単位、前へ前進している（符号１２６Ａを参照）。（Ａ２）は、前処理工程を１単位延長することにより（符号１３２を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１２６が時間軸上、１単位、後へずれている（符号１２６Ｂを参照）。（Ａ３）は、第２ＢＦ洗浄工程１２６よりも前にある第１免疫反応工程を１単位短縮することにより（符号１３４を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１２６が時間軸上、１単位、前へ前進している（符号１２６Ｃを参照）。（Ａ４）は、第１免疫反応工程を１単位延長することにより（符号１３６を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１２６が時間軸上、１単位、後へずれている（符号１２６Ｄを参照）。

（Ａ５）は、第２ＢＦ洗浄工程１２６よりも前にある第２免疫反応工程を１単位短縮することにより（符号１３８を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１２６が時間軸上、１単位、前へ前進している（符号１２６Ｅを参照）。（Ａ６）は、第２免疫反応工程を１単位延長することにより（符号１４０を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１２６が時間軸上、１単位、後へずれている（符号１２６Ｆを参照）。

図１０には、変形例が示されている。この変形例では、新規シーケンスとして最短型シーケンスが用いられている。それを前提として、調整対象工程の時間長が延長される。

具体的には、（Ａ０）に示す新規シーケンスは、最短の時間長を有する前処理工程１４３、最短の時間長を有する第１免疫反応工程１４４、及び、最短の時間長を有する第２免疫反応工程１４５を有する。そのような新規シーケンスの仮予約状態において、第２ＢＦ洗浄工程において、他のシーケンス中の他のＢＦ洗浄工程との間で、衝突が生じている。この衝突を回避するための時間長変更例を以下に説明する。

（Ａ１）には、前処理工程１４３を１単位延長することにより（符号１４６を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１４２が時間軸上、１単位、後へずれている（符号１４２Ａを参照）。（Ａ２）は、前処理工程１４３を２単位延長することにより（符号１４８を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１４２が時間軸上、２単位、後へずれている（符号１４２Ｂを参照）。（Ａ３）は、前処理工程１４３を３単位延長することにより（符号１５０を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１４２が時間軸上、３単位、後へずれている（符号１４２Ｃを参照）。

（Ａ４）は、第１免疫反応工程１４４を１単位延長することにより（符号１５２を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１４２が時間軸上、１単位、後へずれている（符号１４２Ｄを参照）。（Ａ５）は、前処理工程１４３及び第１免疫反応工程１４４をそれぞれ１単位延長することにより（符号１５４，１５６を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１４２が時間軸上、２単位、後へずれている（符号１４２Ｅを参照）。

（Ａ６）は、第２免疫反応工程１４５を１単位延長することにより（符号１５８を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１４２が時間軸上、１単位、後へずれている（符号１４２Ｆを参照）。（Ａ７）は、前処理工程１４３及び第２免疫反応工程１４５をそれぞれ１単位延長することにより（符号１６０，１６２を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１４２が時間軸上、２単位、後へずれている（符号１４２Ｇを参照）。（Ａ８）は、前処理工程１４３、第１免疫反応工程１４４及び第２免疫反応工程１４５をそれぞれ１単位延長することにより（符号１６４，１６６，１６８を参照）再構成された新規シーケンスを示している。第２ＢＦ洗浄工程１４２が時間軸上、３単位、後へずれている（符号１４２Ｈを参照）。

以上のように、実施形態によるスケジューリング方法によれば、新規シーケンスの実行開始時間を遅らせる方法に比べて、柔軟かつ効率的に新規シーケンスの予約を行える。結果として、スループットの向上を図れる。

図１１に示されるように、複数の調整方法Ａ１～Ａｎが存在する場合、それぞれについて評価値Ｅ１～Ｅｎを演算し（符号１７０を参照）、その中から最も良い評価値を特定することにより調整方法を選択してもよい（符号１７２を参照）。評価値を計算する際には、短縮の場合には延長の場合よりもペナルティを小さくしてもよく、時間長の変更量の増大に応じてペナルティを大きくしてもよい。

図１２には、補正方法が示されている。具体的には、時間長の変更に伴って実測値の補正を行う構成が示されている。通常、換算部１７６では、検量線１７８に基づいて、発光測定により得られた実測値１７４から測定値（例えば測定対象物質濃度）１８０が演算される。補正を行う場合、補正テーブル１８４を備える補正部１８２により、時間長の変更量に応じて、実測値が補正される。補正テーブル１８４は、時間長の変更量に対応する補正値を管理するためのテーブルであり、補正曲線に相当するものである。補正後の実測値１７４に基づいて換算部１７６において測定値１８０が演算される。このような間接的な補正に代えて測定値を直接的に補正してもよく、あるいは、検出感度の調整等の他の間接的な補正を行ってもよい。

図１３には、反応時間（時間長）と測光値の関係が示されている。同図において、サイクルは測定開始からの経過時間つまり測定時間を示している。各測定値はカウント値である。標準測定時間が８サイクルである場合、それに対応する測光値が基準値（１００％）とされる（符号１８８を参照）。図１３には、基準値に対する個々の測光値の割合も示されている。基準値に対する－１０％から＋１０％の範囲が符号１９０で示されている。

図１４には、図１３に示された測光値をプロットすることにより構成される測光値特性１９２が示されている。横軸は反応時間つまり測定時間を示しており、縦軸はカウント値を示している。上記のように、８サイクルを基準とした場合（符号１９４を参照）、例えば、－１０％から＋１０％の範囲が測光値変化の許容範囲１９６（図１３において符号１９０を参照）とされる。その許容範囲１９６に対応する横軸上の範囲が時間長を変更することが可能な時間範囲（変更可能時間範囲）１９８となる。

例えば、個々の試薬ボトルに付与されたバーコード情報中に、各反応工程に対応する変更可能時間範囲を示す情報を含めてもよい。その構成によれば、バーコード読み取り時に、変更可能時間範囲を特定し、それに基づいて制御を行える。バーコードに代えてＲＦタグ等の他の媒体が用いられてもよい。変更可能時間範囲を示す情報がネットワーク上のサーバーによって管理されてもよい。

図１５には、実施形態に係るスケジューリング方法がフローチャートとして示されている。Ｓ１０では、新たな分析指示が受け付けられる。Ｓ１２では、分析指示に基づいて新規シーケンスが特定され、その仮予約が行われる。Ｓ１４では、新規シーケンスと予約済みシーケンス群との間での衝突の有無が判定される。衝突が生じていない場合、Ｓ１６において、新規シーケンスの予約が確定される。その新規シーケンスは予約済みシーケンスとなる。

一方、Ｓ１４において、衝突の発生が判定された場合、Ｓ１８において、新規シーケンス及び予約済みシーケンス群の中から、衝突発生工程よりも前の反応工程であって未実施のものが調整対象工程として選択され、その時間長が変更される。その際においては、調整対象工程で使用する試薬について定められている変更可能時間範囲が参照され、その範囲内において時間長が変更される。所定の条件に従って、時間長の変更方向を切り替えながら且つ調整対象工程を切り替えながら、時間長の変更が繰り返される。

Ｓ２０では、衝突が解消されたか否か（新たな衝突が生じていないか否か）が判定される。衝突が解消された場合、Ｓ１６が実行される。時間長の変更によっても衝突が解消されない場合、Ｓ２２において、他の方法により衝突が解消される。例えば、衝突が解消されるまで、新規シーケンスの実行開始時間を繰り下げる処理が実行される。その上で、Ｓ１６が実行される。Ｓ２４では本処理を継続するか否かが判断される。

図１６及び図１７には、図１５に示したＳ１８の一部分の具体例が示されている。図１６において、Ｓ３０では、調整対象工程の時間長が１単位短縮される。Ｓ３２では衝突が解消されたか否かが判定される。解消されていないと判定された場合、Ｓ３４で時間長の下限（最小値）に達したか否かが判断される。下限を超えるまで、Ｓ３０が繰り返し実行される。Ｓ３４において時間長がその下限を超えたと判断された場合、Ｓ３６で、調整対象工程の時間長が１単位延長される。Ｓ３８では、衝突が解消されたか否かが判定される。衝突が解消されていないと判定された場合、Ｓ４０で時間長が上限（最大値）を超えたか否かが判定される。時間長が上限を超えるまで、Ｓ３６が繰り返し実行される。図１６に示す方法は、短縮を延長よりも優先させるものである。

図１７において、Ｓ５０では、調整対象工程の時間長が１単位短縮される。Ｓ５２では、衝突が解消されたか否かが判定される。衝突が解消されていないと判定された場合、Ｓ５４において、調整対象工程の時間長（初期時間長）が１単位延長される。Ｓ５６では、衝突が解消されたか否かが判定される。衝突が解消されていないと判定された場合、Ｓ５８において、調整対象工程の時間長が２単位短縮される。Ｓ６０では、衝突が解消されたか否かが判定される。衝突が解消されていないと判定された場合、Ｓ６２において、調整対象工程の時間長が２単位拡大される。以降、短縮及び拡大を交互に選択しながら、衝突が解消されるまで時間長が変更される。

実施形態に係るスケジューリング方法の実施に際し、時間長変更の範囲を大きくすると制御が複雑になり、また精度の維持が難しくなることから、例えば、１単位に限り時間長の短縮及び延長を認めるようにしてもよい。また、時間長を調整しても比較的に影響が生じ難い、しかも最上流に位置する前処理工程の時間長を優先的に変更してもよい。調整対象工程を新規シーケンス及び予約済みシーケンス群中の前処理工程に限定することも考えられる。実施形態に係るスケジューリング方法が免疫測定装置以外の検体分析装置に対して適用されてもよい。

１０ 免疫測定装置、２６ 中央処理部、２８ 前処理部、２９ 免疫反応処理部、３０ 第１試薬保冷庫、３２ 第２試薬保冷庫、３４ 測定部、５４ スケジューラー、５８ 予約テーブル。

Claims (9)

1. 新規処理シーケンスのスケジューリングに際し、前記新規処理シーケンスと予約済み処理シーケンス群との間で生じる衝突を判定し、これにより当該衝突が生じた工程を特定する判定手段と、
   前記衝突を回避するための調整を行う調整手段と、
   を含み、
   前記調整手段は、
   前記衝突が生じた工程を含む処理シーケンスにおいて前記衝突が生じた工程よりも前にある未実行の反応工程を調整対象工程として選択する選択手段と、
   前記調整対象工程の時間長を変更することにより前記衝突の回避を試みる試行手段と、
   を含むことを特徴とする検体分析装置。
2. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記衝突は、同じ分注設備を用いる複数の分注工程の同時刻予約、同じ洗浄設備を用いる複数の洗浄工程の同時刻予約、及び、同じ測定設備を用いる複数の測定工程の同時刻予約、の内の少なくとも１つを意味する、
   ことを特徴とする検体分析装置。
3. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記選択手段は、前記新規処理シーケンス及び前記予約済み処理シーケンス群の内で前記新規処理シーケンスの中から前記調整対象工程を優先的に選択する、
   ことを特徴とする検体分析装置。
4. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記時間長の変更には、前記時間長の短縮及び延長の内の少なくとも一方が含まれる、
   ことを特徴とする検体分析装置。
5. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記試行手段は、前記調整対象工程で使用する試薬に対して定められている時間範囲内において前記時間長を変更する、
   ことを特徴とする検体分析装置。
6. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記時間長が変更された調整対象工程を含む処理シーケンスの実行により得られた測定値を直接的又は間接的に補正する補正手段を含む、
   ことを特徴とする検体分析装置。
7. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記選択手段は、衝突が生じていない関係にある複数の新規処理シーケンスのまとめ予約に際し、前記複数の新規処理シーケンスの中のいずれかと前記予約済み処理シーケンス群との間で衝突が判定された場合に、前記衝突が生じた工程を含む新規処理シーケンスの中から前記調整対象工程を選択する、
   ことを特徴とする検体分析装置。
8. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記新規処理シーケンスとして複数種類の分析指示に対応する複数種類の処理シーケンスが用意されており、
   前記複数種類の処理シーケンスの中には短縮型処理シーケンスが含まれ、
   前記短縮型処理シーケンスには初期時間長として最短の時間長が定められた反応工程が含まれ、
   前記試行手段は、前記新規処理シーケンスが前記短縮型処理シーケンスであり、且つ、前記調整対象工程が前記短縮型処理シーケンス中の前記反応工程である場合には、前記調整対象工程の時間長を延長することにより、前記衝突の回避を試みる、
   ことを特徴とする検体分析装置。
9. 新規処理シーケンスのスケジューリングに際し、前記新規処理シーケンスと予約済み処理シーケンス群との間で生じる衝突を判定し、これにより当該衝突が生じた工程を特定するステップと、
   前記衝突が生じた工程を含む処理シーケンスにおいて前記衝突が生じた工程よりも前にある未実行の反応工程を調整対象工程として選択するステップと、
   前記調整対象工程の時間長を変更することにより前記衝突の回避を試みるステップと、
   を含むことを特徴とするスケジューリング方法。

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