JPWO2018155049A1 - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

簡素かつ少量の機構により、測定を継続しながらも消耗品の供給を連続的に実施することができる自動分析装置を実現する。サンプルの分析に必要な処理を実行するユニットと、前記ユニットにサンプルの分析に必要な消耗品を供給する消耗品供給ユニットと、前記ユニットおよび前記消耗品供給ユニットの動作を制御する制御装置と、を備えた自動分析装置であって、前記消耗品供給ユニットは、消耗品を整列して収容した消耗品収納容器を保持する消耗品容器保持部、消耗品収納容器から取り出された前記消耗品を一時的に保持する予備収納部、消耗品を前記ユニットへ搬送する搬送機構を備え、前記制御装置は、前記消耗品収納容器から取り出された消耗品の少なくとも一部を前記予備収納部へ搬送して収納させる。

Description

本発明は、消耗品を用いて血液等の生体由来サンプルを分析する自動分析装置およびその消耗品の供給方法に関する。

従来の自動分析装置には、分注に使用するチップや反応容器などをディスポーザブルな消耗品として使用するものがある。これらの消耗品は使用者によって装置へ供給され、その後装置の搬送機構により所定の部位に供給される。これらの消耗品は依頼された測定数以上装置内に存在している必要があり、不足した場合には測定が停止する。消耗品不足により測定を停止させないためには、装置が測定動作中であっても使用者が装置へ消耗品を供給できるようにしなければならない。しかし、使用者が供給する場所と搬送機構がアクセスする場所が同一であった場合、安全上の観点から使用者が供給動作をしている場合は搬送機構が停止しなければならず、測定を一時的に停止する必要があった。しかし近年、迅速に検査の結果を出力することへの要求が高まっており、消耗品不足による結果報告遅延のリスクを低減させる必要がある。
特許文献１には、「未使用部品を保持している部品ラックは、供給用昇降機により最大下降位置からラック分離ステーションＡまで上昇され、積み重ねられている最上段の部品ラックだけがラック分離ステーション上に残るように分離される。分離された部品ラックは部品取り出しステーションＢに移動され、その場所で部品ラック上の部品が可動把持部により次々と取り出される。部品消費後、部品取り出しステーションＢの床部を開くことにより、使用済みの部品ラックは落下され、回収用昇降機の昇降台上に回収される」ようにした自動分析装置が開示されている。

国際公開０１／０６９２６３

特許文献１記載の技術では、反応容器や分注チップを搭載している消耗品収納容器の交換のために、供給用昇降機および分離ステーションから取り出しステーションへの移動機構、回収用昇降機など多数の複雑な機構を要している。また、自動分析装置内部でこれらの機構部は上下方向かつ平面方向に大きな面積を占めており、大きさが限られる自動分析装置において内部の機構の配置など設計の自由度の低下を招く。

本発明の目的は、簡易かつ少ない機構により、測定中も使用者による消耗品供給を可能にし、消耗品不足による結果報告遅延のリスクを低減する自動分析装置を提供することである。

上記課題を解決するための本願発明の構成は以下の通りである。すなわち、サンプルの分析に必要な処理を実行するユニットと、前記ユニットにサンプルの分析に必要な消耗品を供給する消耗品供給ユニットと、前記ユニットおよび前記消耗品供給ユニットの動作を制御する制御装置と、を備えた自動分析装置であって、前記消耗品供給ユニットは、消耗品を整列して収容した消耗品収納容器を保持する消耗品容器保持部、消耗品収納容器から取り出された前記消耗品を一時的に保持する予備収納部、消耗品を前記ユニットへ搬送する搬送機構を備え、前記制御装置は、前記消耗品収納容器から取り出された消耗品の少なくとも一部を前記予備収納部へ搬送して収納させることを特徴としている。

本発明によれば、消耗品不足による結果報告遅延のリスクを低減することができる自動分析装置を提供することができる。

本特許で示す消耗品供給方式を搭載した自動分析装置の概略図を示している。 本特許で示す消耗品供給ユニットと周辺ユニットの概略図を示している。 実施例１に示す測定動作中の搬送機構の典型的な動作フローチャートを示している。 実施例１に示す測定動作中に使用者が消耗品収納容器を交換する場合の消耗品搬送ユニットの動作フローチャートを示している。 実施例１に示す測定動作中に使用者が消耗品収納容器を交換する場合の消耗品搬送ユニットの動作フローチャートを示している。 実施例１に示す測定動作中に使用者が消耗品収納容器を交換する場合の消耗品搬送ユニットの動作フローチャートを示している。 使用者が収納容器を交換可能になった際に表示部に表示する画面の一例を示している。 実施例１に示す予備収納部上の反応容器や分注チップの時間管理のフローチャートを示している。 実施例２に示す測定開始前準備動作中に反応容器や分注チップを予備収納部へ供給する場合の動作フローを示している。 実施例２に示す測定動作開始直後に予備収納部へ反応容器および分注チップを供給する場合の動作フローを示している。 実施例２に示す測定動作中に使用者により収納容器の交換が実施された場合に予備収納部へ反応容器および分注チップを供給する動作フローを示している。 実施例３に示す常に予備収納部を経由して反応容器や分注チップを供給する場合の搬送機構の基本動作フローを示している。 実施例３に示す使用者による消耗品収納容器の交換要求があった場合の消耗品搬送ユニットの動作フローを示している。 実施例３に示す使用者による消耗品収納容器の交換要求があった場合の消耗品搬送ユニットの動作フローを示している。 実施例３に示す使用者による消耗品収納容器の交換要求があった場合の消耗品搬送ユニットの動作フローを示している。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施例では、自動分析装置を一例として説明する。自動分析装置には、例えば生化学自動分析装置、免疫自動分析装置、などが挙げられる。ただし、これは本発明の単なる一例であって、本発明は以下説明する実施の形態に限定されるものではなく、サンプルと試薬を反応させて当該反応の結果に基づいてサンプルの分析を行う装置を広く含む。例えば、臨床検査に用いる質量分析装置や血液の凝固時間を測定する凝固分析装置なども含まれる。また、これらと生化学自動分析装置、免疫自動分析装置との複合システム、またはこれらを応用した自動分析システムにも適用可能である。

図１は、本実施例の消耗品補充方式を適用した自動分析装置２０１の概略構成図である。

図１において、自動分析装置２０１は、ラック２０２を搬送するラック搬送ライン２０３と、試薬保冷ユニット２０４と、インキュベータディスク（反応ディスク）２０５と、サンプル分注機構（試料分注機構）２０６と、試薬分注機構２０７と、消耗品搬送ユニット２０８と、検出部ユニット２０９とを備えている。以上の各構成要素をユニットと呼ぶこともある。

ラック２０２は、血液や尿などの生体サンプル（サンプル）を収容する複数のサンプル容器（試料容器）２１０が収納されるものであり、サンプル容器２１０が収納された状態でラック搬送ライン２０３上を搬送される。

試薬保冷ユニット２０４には、試薬容器保管部であってサンプル（試料）の分析に用いる種々の試薬が収容された複数の試薬容器２１１が収納・保冷されている。試薬保冷ユニット２０４の上面の少なくとも一部は試薬ディスクカバー２１２により覆われている。

インキュベータディスク２０５は、サンプルと試薬を反応するための複数の反応容器２１３が配置される反応容器配置部２１４と、反応容器２１３の温度を所望の温度に調整する温度調整機構を有している。

サンプル分注機構２０６は、回転駆動機構や上下駆動機構を有し、これらの駆動機構によりサンプル容器２１０からインキュベータディスク２０５に収容された反応容器２１３にサンプルを分注することが可能である。また、試薬分注機構２０７も同じく回転駆動機構や上下駆動機構を有し、これらの駆動機構により試薬容器２１１からインキュベータディスク２０５に収容された反応容器２１３に試薬を分注する。検出部ユニット２０９は、光電子増倍管や光源ランプ、分光器、フォトダイオードを備え、それらの温度を調整する機能を持ち、反応液の分析を行う。

次に、上記自動分析装置２０１が備える消耗品搬送ユニット２０８の詳細について図２に基づいて説明する。

消耗品搬送ユニット２０８は、反応容器や分注チップなど試料の分析に用いられる消耗品を複数収納する消耗品収納容器２１６を保持する収納容器保持部２１７、これらの消耗品を一時的に保持する予備収納部２１８、消耗品を把持して搬送する搬送機構２１９から構成され、搬送機構２１９により消耗品収納容器２１６や予備収納部２１８上の反応容器２１３や分注チップ２１５を所定の位置へ搬送する機能を有する。

消耗品容器２１６は、マガジンとも呼ばれ、上面に複数の凹部または穴が設けられており、この凹部または穴に消耗品が１つずつ収納された状態でオペレータへ供給される。これらの消耗品は使い捨てのため、オペレータは定期的に消耗品容器２１６を自動分析装置に供給するとともに、すべての消耗品が消費された空の消耗品容器２１６を装置から排出する必要がある。

搬送機構２１９は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向（図示せず）に設けられたレールに移動可能に設けられ、消耗品収納容器２１６や予備収納部２１８に収納された反応容器２１３をインキュベータディスク２０５に搬送したり、分注チップ２１５をチップ装着位置２２０に搬送する。また、インキュベータディスク２０５上の使用済み反応容器２１８を廃棄孔２２１に破棄する。さらに搬送機構２１９は消耗品収納容器２１６上の未使用の反応容器２１３や分注チップ２１５を予備収納部２１０へ搬送したり、予備収納部２１０上の反応容器２１３や分注チップ２１５をそれぞれインキュベータディスク２０７やチップ装着位置２２０へ搬送する。そのため、搬送機構２１９には反応容器や分注チップを掴むアーム構造を有する。

予備収納部２１８は反応容器２１３や分注チップ２１５を消耗品収納容器２１６と同様の形態で保持する。搬送機構２１９は、反応容器２１３や分注チップ２１５を予備収納部２１８へ設置し、また、予備収納部２１８上に保持された反応容器２１３や分注チップ２１５をインキュベータディスク２０５や分注チップ供給位置２２０へ移送可能である。

収納容器保持部２１７はその他の機構部と独立して装置前面、背面もしくは側面方向へ引き出すことが可能で、その他の機構が消耗品収納容器２１６へアクセスしない状態で使用者による消耗品収納容器２１６の交換を可能とする。なお、収納容器保持部２１７は扉や蓋を設け、これらの扉や蓋を開閉することでオペレータのアクセスを許容するものであってもよい。また、収納容器保持部２１７はロック機構を備え、ロック機構により搬送機構２１９などの機構が消耗品収納容器２１６へアクセスしている場合には引き出すことを防止することが可能である。さらに、収納容器保持部２１７は消耗品収納容器２１６が設置されているかを検知するためのセンサを有し、収納容器保持部２１７が引き出された際に消耗品収納容器２１６が交換されたかを検知することができる。

なお、自動分析装置２０１のうち、以上で説明したラック搬送ライン２０２、試薬容器ディスク２０４、インキュベータディスク２０５、サンプル分注機構２０６、試薬分注機構２０７、消耗品搬送ユニット２０８、検出部ユニット２０９、等を分析動作部と称する。

さらに、自動分析装置２０１は、以上で説明した分析動作部に加えて、自動分析装置２０１全体の動作を制御する制御装置（制御部）２２２と、操作部２２３と、を備えている。制御部２２２は例えばハードウェア基板からなり、コンピュータなどの制御装置２２４やハードディスクなどの記憶装置２２５に接続されている。操作部２２３は、例えばディスプレイである表示部や、マウス、キーボードなどの入力装置から構成されている。記憶装置２２５には例えば各ユニットに対応した温度範囲が記憶されている。制御部２２２、制御装置２２４は、専用の回路基板によってハードウェアとして構成されていてもよいし、自動分析装置２０１に接続されたコンピュータで実行されるソフトウェアによって構成されてもよい。ハードウェアにより構成する場合には、処理を実行する複数の演算器を配線基板上、または半導体チップまたはパッケージ内に集積することにより実現できる。ソフトウェアにより構成する場合には、コンピュータに高速な汎用ＣＰＵを搭載して、所望の演算処理を実行するプログラムを実行することで実現できる。このプログラムが記録された記録媒体により、既存の装置をアップグレードすることも可能である。また、これらの装置や回路、コンピュータ間は有線又は無線のネットワークで接続され、適宜データが送受信される。

図３に測定動作中の搬送機構２１９の一般的な動作フローチャートを示す。

搬送機構２１９は測定開始後、搬送機構２１９をホーム位置から消耗品収納容器２１６の上方へと水平移動させる（Ｓ３０１）。次に、消耗品収納容器２１６上の任意のポジションに対して下降して設置された反応容器をアームで把持してから（Ｓ３０２）、上昇する。次に、インキュベータディスク２０５の反応容器設置位置に水平移動し（Ｓ３０３）、当該位置に搬送した反応容器を設置する（Ｓ３０４）。

次に、搬送機構２１９を再度消耗品収納容器２１６の上方に水平移動させ（Ｓ３０５）、任意のポジションに対して下降して設置された分注チップ２１５を把持してから（Ｓ３０６）上昇する。取り出された分注チップは搬送機構２１９によって分注チップ設置位置２２０へ搬送され（Ｓ３０７）、当該設置位置へ設置される（Ｓ３０８）。

次に搬送機構２１９はインキュベータディスクの使用済み反応容器廃棄位置へと移動し、使用済みの反応容器を把持する（Ｓ３１０）。把持した使用済み反応容器をインキュベータディスク２０５から廃棄孔２２１へ移動し（Ｓ３１１）、廃棄孔２２１へと廃棄する（Ｓ３１２）。ここまでの動作を終了させると搬送機構２１９は廃棄孔２２１からホーム位置へと戻される（Ｓ３１３）。

次に測定動作中に使用者が消耗品収納容器２１６を交換する場合の消耗品搬送ユニット２０８の動作フローチャートを図４−１〜図４−３にて示す。

図４−１はスタンバイ状態からオペレータによる消耗品収納容器２１６の交換要求があるまでの動作フローチャートである。

自動分析装置２０１はスタンバイ中（Ｓ４０１）に測定依頼を受け付けると（Ｓ４０２）、測定準備動作を開始する（Ｓ４０３）。測定前準備動作では各機構部のリセット動作やサンプル分注機構２０６や試薬分注機構２０７に接続しているシリンジや流路中のシステム水の入れ替え等を実施する。その際、消耗品搬送ユニット２０８は予備収納部２１８の充填状況のチェックを実施する（Ｓ４０４）。充填状況のチェックでは、搬送機構２１９を使用して予備収納部２１８上の反応容器２１３および分注チップ２１５といった消耗品の充填状態を確認する。具体的には、搬送機構２１９は予備収納部２１８の反応容器２１３や分注チップ２１５を保持する各ポジションに対して把持動作を実施し、実際に掴むことができればそのポジションに反応容器または分注チップが保持されており（充填状態）、掴むことができない場合はそのポジションは空いていると判定する。この動作は予備収納部２１８の全ポジションに対して実施してもよく、予め決められた複数のポジションのみを確認してもよい。また、搬送機構２１９による把持動作に替えて、予備収納部２１８上方にカメラを設置し、画像解析から消耗品の有無を確認してもよく、搬送機構２１９にレーザー変位計の様な距離計測機器を取付け、搬送機構２１９と予備収納部２１８との距離計測によって消耗品の有無を確認してもよい。

制御部２２２は、予備収納部２１８の充填状況が、記憶装置が記憶している前回の充填状況と差異があるかの判定をする（Ｓ４０５）。記憶装置２２５は前回測定終了時の予備収納部２１８の充填状況を記憶しており、記憶装置２２５に記憶された充填状況と、搬送機構２１９により確認された充填状況とを比較し、充填状況が一致している場合は消耗品搬送ユニット２０８の測定前準備動作を終了する。

一方、充填状況が異なっていた場合、予備収納部２１８内の分注チップや反応容器に対してなんらかの操作がされたと判断して、予備収納部２１８上に保持されているすべての消耗品を廃棄する（Ｓ４０６）。これは使用者により消耗品が操作されることにより、反応容器２１３が破損し、搬送機構２１９が把持を失敗する恐れや、分注チップ２１５の先端が閉塞し、サンプルの分注が正確に行われなくなる恐れがあるためである。

消耗品搬送ユニット２０８およびその他のユニットの測定前準備動作が終了すると、自動分析装置２０１は測定動作を開始する（Ｓ４０７）。測定動作中、消耗品搬送ユニット２０８は、図３に示した一般的な動作フローチャートを繰り返し実施する（Ｓ４０８〜Ｓ４１１）。制御部２２２は、装置動作サイクルごとに、使用者が操作部２２３や装置上に設けられた固定のボタンを入力することにより、消耗品収納容器２１６を交換する要求が発生したか否かをチェックする（Ｓ４１０）。

交換要求がない場合、消耗品収納容器上の消耗品の残数をチェックし（Ｓ４１１）、次動作サイクルに消耗品を供給可能な場合はＳ４０７に戻ってＳ４０８からの動作を繰り返す。Ｓ４１１にて消耗品収納容器上の消耗品の残数がゼロと判断された場合は、反応容器および分注チップの供給を停止し、新規の測定を停止する（Ｓ４１２）。

Ｓ４１０にて使用者による交換要求を受け付けると、図４−２のフローチャートへ移行する。

図４−２では、搬送機構２１９は、一般的な動作フローを実施しつつ（Ｓ４１３，Ｓ４１４）、消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８へ反応容器２１３と分注チップ２１５を搬送する（Ｓ４１５，Ｓ４１６）。具体的には、搬送機構２１９は同一装置動作サイクル内で予め決められたタイミングＡで消耗品収納容器２１６から反応容器２１３と分注チップ２１５をインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０へ搬送する（Ｓ４１３、Ｓ４１４）。さらに、Ｓ４１３，Ｓ４１４の動作がないタイミングＢにて、消耗品収納容器２１６から反応容器２１３と分注チップ２１５を予備収納部２１８へ搬送する（Ｓ４１５、Ｓ４１６）。なお、タイミングＡにて消耗品収納容器２１６からインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０への消耗品搬送がスケジュールされなかった場合は、搬送装置はタイミングＡでもＳ４１５およびＳ４１６の動作を実施する。

Ｓ４１３からＳ４１６の動作は同一装置動作サイクルにて実施される。制御部２２２は装置動作サイクルごとに予備収納部２１８上の充填状況を確認し（Ｓ４１７）、反応容器２１３と分注チップ２１５が予備収納部２１８へ充填されるまでＳ４１３からＳ４１７の動作を繰り返す。

所定量の反応容器２１３と分注チップ２１５が予備収納部２１８へ搬送されると、搬送機構２１９はインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０への反応容器２１３と分注チップ２１５の供給元を消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８へ変更する。供給元が変更されると制御部２２２は収納容器保持部２１７のロックを解除し、オペレータによる消耗品収納容器の交換が可能な状態にする（Ｓ４１８）。さらに、オペレータに対して、消耗品収納容器２１６が交換可能になった旨の通知を行う（Ｓ４１９）。通知としては、画面上に図５に示すメッセージを出力してもよいし、ブザーなどのアラーム音で通知してもよいし、ＬＥＤやパトライト（登録商標）などの光による通知を行ってもよい。

オペレータに対する通知が出されると、搬送機構２１９は予備収納部２１８から消耗品の供給を開始する（Ｓ４２０、Ｓ４２１）。

制御部２２２は収納容器保持部２１７を監視し、装置動作サイクルごとに、オペレータによる消耗品収納容器の交換作業が実施されたか否かを判定する。交換作業の実施は公知の種々の手段を適用可能である。たとえば、収納容器保持部２１７が抽斗構造を有する場合は、その抽斗が引き出されたか否かをセンサにより監視して判定する。また収納容器保持部２１７が扉により開閉される場合は、当該扉の開閉状態を監視して判定してもよい。また、操作部２２３や固定のボタンによる使用者からの交換終了の合図をトリガーとして判定してもよい。いずれかの方法によってオペレータが消耗品収納容器の交換を実施したことを検知すると、新たに交換された消耗品収納容器２１６のチェック動作を実行すべく、図４−３の動作フローチャートへ移行する。

一方、Ｓ４２２にて収納容器保持部２１７が格納されたことが検知されなかった場合、予備収納部２１８上の反応容器２１３と分注チップ２１５の残数を確認し（Ｓ４２３）、残数がある場合はＳ４２０からＳ４２２の動作を繰り返す。一方、残量がない場合は、新規の測定を停止する（Ｓ４２４）。

図４−３では、搬送機構２１９により、新たに供給された消耗品収納容器２１６が未使用のものかどうかをチェックする（Ｓ４２６）。Ｓ４２６では、搬送機構２１９は、予め決められた複数のポジションに対して、反応容器２１３と分注チップ２１５の把持動作を実行する事により消耗品収納容器２１６が未使用の物かを判別する。または、消耗品収納容器２１６上方にカメラを設置し、画像解析から消耗品の有無を確認してもよく、搬送機構２１９にレーザー変位計の様な距離計測機器を取付け、搬送機構２１９と消耗品収納容器２１６との距離計測によって消耗品の有無を確認してもよい。

なお、Ｓ４２６は装置動作サイクルの空きタイミングに実施され、Ｓ４２７およびＳ４２８、Ｓ４３２およびＳ４３３の予備収納部２１８からインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０への供給と平行して実施される。そのため、Ｓ４２６の動作により測定動作が中断されることはない。

Ｓ４２６にて交換された消耗品収納容器２１６が未使用と判断された場合には、予備収納部２１８上の反応容器および分注チップを供給する（Ｓ４２７、Ｓ４２８）。予備収納部２１８上の反応容器および分注チップがすべて消費されたか否かをチェックし（Ｓ４２９）、予備収納部２１８が空になったと判定すると、新たに供給された消耗品収納容器２１６からインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０へ反応容器２１３や分注チップ２１５を供給する（Ｓ４３０、Ｓ４３１）。

一方、Ｓ４２６にて交換された消耗品収納容器が未使用と判断されなかった場合（つまり、少なくとも一部が使用済みであると判断された場合）、予備収納部２１８上の消耗品の使用を継続する（Ｓ４３２、Ｓ４３３）。搬送機構２１９は、再度交換された消耗品収納容器２１６のチェックを実施する（Ｓ４３４）。このとき、Ｓ４２６でチェックした消耗品収納容器２１６上のポジションとは異なるポジションに対して、搬送機構２１９による把持動作を実施し、交換された消耗品収納容器は、収納容器保持部２１７に対して交換作業が実施される前に使用されていた消耗品収納容器２１６であるか、もしくはすでに使用済で空きポジションがある消耗品収納容器２１６かどうかをチェックする（Ｓ４３５）。この際Ｓ４２６でのチェック結果を使用してもよい。

設置されている消耗品収納容器２１６が、収納容器保持部２１７に対する交換作業が実施される前に使用されていた消耗品収納容器２１６と判定された場合には、予備収納部２１８上の消耗品を消費するまで測定を継続する（Ｓ４３６、Ｓ４３８）。すべて使用した場合、供給元を予備収納部２１８から消耗品収納容器２１６へ変更し、消耗品のインキュベータディスク２０５および分注チップ装着位置２２０への供給を継続する（Ｓ４４１、Ｓ４４２）。

一方、Ｓ４３５にて使用済みの消耗品収納容器が搭載されたと判断した場合、予備収納部２１８上の消耗品の残数を確認し（Ｓ４４３）、残量がある場合には予備収納部２１８から消耗品を供給する（Ｓ４４４、Ｓ４４５）。一方、Ｓ４４３にて残量がないと判断された場合は新規の測定を停止する。

次に、図６のフローチャートに基づいて、予備収納部２１８上の反応容器２１３や分注チップ２１５の管理について説明する。

予備収納部２１８上に反応容器２１３や分注チップ２１５が充填された状態で、使用者が測定動作停止中に消耗品収納容器２１６を常に交換した場合、予備収納部２１８上の反応容器２１３や分注チップ２１５は使用されずに長期間放置された状態になる恐れがある。長期間放置されると、使用者がメンテナンスのために予備収納部２１８上を通過して、予備収納部２１８よりも背面側のユニットにアクセスしようとした場合に、意図せずに予備収納部２１８へ接触し、免疫反応やその他測定に必要な反応を阻害する物質が消耗品に付着する可能性がある。そのため、本実施例では測定動作中の消耗品収納容器２１６の交換が実施されずに、予備収納部２１８上の反応容器２１３や分注チップ２１５が長期間放置されることを防ぐため、反応容器２１３や分注チップ２１５が予備収納部２１８に充填されてから一定期間経過した場合には、消耗品収納容器２１６の交換が測定動作中に実施されなくても搬送装置２１９は予備収納部２１８上の反応容器２１３や分注チップ２１５をインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０へ供給するようにすることが望ましい。

測定動作が開始されると（Ｓ６０１）、制御部２２２は装置動作サイクルごとに、予備収納部２１８上の反応容器２１３や分注チップ２１５が予備収納部２１８へ充填されてからどれだけの時間経過したかを確認する（Ｓ６０２）。

経過時間があらかじめ設定された時間Ｘを超過した場合、搬送装置２１９は消耗品収納容器２１６からインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０への供給を停止し、予備収納部２１８からインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０へ消耗品を供給するように消耗品の供給元を切り替える（Ｓ６０５、６０６）。制御部２２２は装置動作サイクルごとに、予備収納部２１８上の消耗品の残数をチェックし（Ｓ６０７）する。

Ｓ６０７で残数があると判定された場合はＳ６０５へ戻って予備収納部２１６上の消耗品がなくなるまで供給を継続する。予備収納部２１６上のすべての消耗品を消費した場合は、搬送機構２１９は同一装置動作サイクル内で予め決められたタイミングＡで、消耗品収納容器２１６から反応容器２１３と分注チップ２１５をインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０へ搬送する（Ｓ６０８、Ｓ６０９）。さらに、Ｓ６０８およびＳ６０９の動作がないタイミングＢで、消耗品収納容器２１６から反応容器２１３と分注チップ２１５を予備収納部２１８へ搬送する（Ｓ６１０、Ｓ６１１）。

さらに、タイミングＡにてインキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０への消耗品搬送がスケジュールされなかった場合は、搬送装置２１９はタイミングＡでもＳ６１０およびＳ６１１の動作を実施する。これらＳ６０８からＳ６１１の動作は同一装置動作サイクルにて実施される。

制御部２２２は装置動作サイクルごとに予備収納部２１８上の充填状況を確認し（Ｓ６１２）、所定量の反応容器２１３と分注チップ２１５が予備収納部２１８へ充填されるまでＳ６０８からＳ６１２の動作を繰り返す。

なお、図６では１つの設定時間Ｘに基づいて動作を切り替える動作フローを示したが、複数の設定時間を持ってもよい。例えば、設定時間Ｘ１は予備収納部２１８から消耗品を使用開始するためのパラメータとして使用し、設定時間Ｘ２は予備収納部２１８から消耗品を使用せずに廃棄するためのパラメータとして使用することもできる。これにより、予備収納部２１６上に充填された反応容器２１３や分注チップ２１５を定期的に自動でリフレッシュ出来、予期せぬ汚染による再検査が発生するリスクを低減する事が出来る。

以上より、実施例１では予備収納部２１８への消耗品の供給を使用者の消耗品収納容器２１６の交換要求時に行った。本実施例１によれば、使用者は消耗品収納容器２１６上の反応容器２１３や分注チップ２１５が無くなる前に、消耗品収納容器２１６を交換できるため、消耗品収納容器２１６が空になるまで使用者が交換を待つ必要がなく、使用者に都合の良いタイミングで消耗品の供給が可能となる。また、消耗品収納容器２１６の交換のために特別な機構を設ける必要がなく、簡素な機構により、測定動作中も測定動作を停止させることなく消耗品収納容器２１６を交換することができ、消耗品不足による結果報告遅延のリスクを低減させることが出来る。

次に実施例１の変形例である実施例２について説明する。実施例２では、装置が予備収納部２１８への消耗品の供給を、測定開始前の準備動作中や測定中といった、所定のタイミングで自動的に実施することにより、測定動作中に使用者が消耗品収納容器２１６の交換を要求した場合には直ちに供給元を消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８へ切り替え、使用者の消耗品収納容器２１６の交換を可能にする。予備収納部２１８への消耗品の供給タイミングは測定開始前の準備動作中または測定動作開始直後、使用者による消耗品収納容器２１６交換終了直後である。

図７に測定開始前の準備動作中に予備収納部２１８へ消耗品を供給する場合の動作フローを示す。

自動分析装置２０１は測定依頼を受け付けると（Ｓ７０１）、測定前準備動作開始する（Ｓ７０２）。実施例１に記載した方法により予備収納部２１８の充填状況を確認し、すでに記憶されている充填状況に差異があるか否かを判定し（Ｓ７０３、Ｓ７０４）、差異がある場合には予備収納部上の反応容器および分注チップをすべて廃棄する（Ｓ７０５）。

次に、予備収納部内に空きポジションがあるか否かをチェックする（Ｓ７０６）。空きポジションがある場合、搬送機構２１９は消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８へ消耗品を搬送し、すべてのポジションが充填されるまでその動作を継続する（Ｓ７０７、Ｓ７０８）。すべてのポジションが充填されると、消耗品搬送ユニット２０８は測定前準備動作を終了して（Ｓ７０９）、その他のユニットの測定前準備動作が終了すると、測定動作を示す図８へ移行する。搬送機構２１９は図３に示した一般的な動作フローに従い、測定動作を実行する。

次に、図８に測定動作開始後に予備収納部２１８へ消耗品を供給する場合の動作フローを説明する。

測定依頼を受け付けると（Ｓ８０１）、自動分析装置は測定開始前の準備動作を開始する（Ｓ８０２）。消耗品搬送ユニット２０８は実施例１に記載した方法により予備収納部２１８の充填状況を確認する（Ｓ８０４）。充填状況に差異がある場合は予備収納部２１８上の全ポジションの消耗品を廃棄し（Ｓ８０５）、測定準備動作を終了して（Ｓ８０６）、測定動作へ移行する（Ｓ８０７）。充填状況が記憶装置２２５の記憶しているものと一致する場合は測定前準備動作を終了し（Ｓ８０６）、その他のユニットの測定前準備動作が終了した後、測定動作へ移行する（Ｓ８０７）。

測定動作が開始されると、搬送機構２１９は消耗品収納容器２１６からインキュベータディスク２０５およびチップ装着位置２２０へ消耗品を供給する（Ｓ８０８、Ｓ８０９）。

Ｓ８０３にて充填状況を確認した結果、空きポジションが有ると判断された場合や、Ｓ８０４にて充填状況を照合した結果、記憶した充填状況と実際の充填状況が異なるために全ポジションの反応容器と分注チップを廃棄した場合は、さらに、インキュベータディスク２０５やチップ装着位置２２０への消耗品供給と同一の動作サイクル中に予備収納部２１８の空きポジションに消耗品を供給する（Ｓ８１１、Ｓ８１２）。搬送機構２１９は同一装置動作サイクル内で予め決められたタイミングＡで、インキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０への消耗品搬送を実施し（Ｓ８０８，Ｓ８０９）、それらの動作がないタイミングＢで予備収納部２１８への消耗品搬送を実施する（Ｓ８１１、Ｓ８１２）。また、タイミングＡに消耗品搬送がスケジュールされなかった場合は、搬送装置はタイミングＡでも予備収納部への消耗品搬送を実施する。予備収納部２１８のポジションがすべて充填されるまで、インキュベータディスク２０５やチップ装着位置２２０への供給と予備収納部２１８への供給を平行して実施する。予備収納部２１８への供給が終了すると、搬送機構２１９は図３に示した一般的な動作フローに従い、測定動作を継続する（Ｓ８１３）。

次に、図９に、測定動作中に使用者により消耗品収納容器２１６の交換が実施された場合における、予備収納部２１８へ消耗品供給動作フローを示す。

測定前準備動作から使用者による消耗品収納容器２１６の交換までの動作フローは実施例１および図４−２までのフローチャートに従うため、詳細な説明は割愛する。

使用者による消耗品収納容器２１６の交換作業が終了すると、搬送機構２１９はインキュベータディスク２０５やチップ装着位置２２０への消耗品供給を実施し（Ｓ９０１、Ｓ９０２）、その同一の動作サイクル中に予備収納部２１８の空きポジションに対する消耗品供給を実施する（Ｓ９０３、Ｓ９０４）。なお、搬送機構２１９は同一装置動作サイクル内で予め決められたタイミングＡでＳ９０１およびＳ９０２の動作を実施し、それらの動作がないタイミングＢでＳ９０３およびＳ９０４の動作を実施する。また、タイミングＡにて消耗品供給がスケジュールされなかった場合は、搬送装置はタイミングＡでもＳ９０３およびＳ９０４を実施する。予備収納部２１８のポジションがすべて充填されるまで、インキュベータディスク２０５やチップ装着位置２２０への供給と予備収納部２１８への供給を平行して実施する。

予備収納部２１８のすべての空きポジションへ消耗品の供給が終了したか否かを判定し（Ｓ９０５）、予備収納部２１８上に空きポジションがないと判定した場合は図３に示した一般的動作フローへ移行して測定動作を継続する。一方、空きポジションがまだ残っていると判定した場合は、Ｓ９０１へ戻って予備収納部への消耗品供給を継続する。

本実施例では、実施例１の変形例として消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８への反応容器２１３や分注チップ２１５の充填開始タイミングを変更した例を説明した。消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８への反応容器２１３や分注チップ２１５の充填開始タイミング以外の部分に関しては実施例１に記載した例に従う。

本実施例では予備収納部２１８に予め反応容器２１３や分注チップ２１５は充填されているため、実施例１の効果に加えて、使用者は消耗品の交換のための準備動作を待つ必要がなく、消耗品の交換に要する時間を節約することが出来る。

実施例３では、消耗品収納容器２１６に保持されたすべての消耗品を、常に予備収納部２１８を一旦経由してからインキュベータディスク２０５およびチップ装着位置２２０へ供給する場合の動作フローについて説明する。なお、本実施例における予備収納部２１８は、実施例１や２の予備収納部２１８よりも反応容器２１３や分注チップ２１５の充填可能数が多く設定されていることが望ましい。

本実施例３における搬送機構２１９の一般的な動作フローを図１０に示す。なお、図３の動作フローと共通する部分については説明を省略する。

測定動作を開始すると、搬送機構２１９は、消耗品収納容器２１６上の未使用の反応容器２１３や分注チップ２１５を把持し、予備収納部２１６へ供給する（Ｓ１００１〜１００９）。さらに、Ｓ１０１０〜Ｓ１０１６にて搬送機構２１９は予備収納部２１６への消耗品の供給動作を繰り返す。

その後、搬送機構２１９は予備収納部２１６上の消耗品を把持し、それぞれインキュベータディスク２０５およびチップ装着位置２２０へ供給し（Ｓ１０１７〜Ｓ１００２４）、分析動作を実行する。分析動作が完了したインキュベータディスク２０５上の使用済み反応容器２１８については、搬送機構２１９により廃棄孔２２１へ搬送して破棄する（Ｓ１０２５〜Ｓ１０２９）。次なる測定がある場合には、Ｓ１００１へ戻り、再び消耗品収納容器２１６から予備収納部２１６への消耗品搬送から動作フローを繰り返す。

Ｓ１００１からＳ１０２９の動作はすべて同一動作サイクル内で実施される。なお、本実施例では、一つの動作サイクル内で、消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８への供給を２回繰り返す場合について説明したが、同一動作サイクル内で３回以上実施してもよい。同一動作サイクル内で複数回消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８への供給が実施することにより、予備収納部２１８から消費される反応容器２１３や分注チップ２１５の数よりも消耗品収納容器２１６から供給される反応容器２１３や分注チップ２１５の数が多くなるため、予備収納部２１８上の反応容器２１３や分注チップ２１５の数は増加していく。

本実施例では、予備収納部２１８の充填可能数が実施例１や２よりも多いため、消耗品収納容器２１６上の消耗品が消費されても、予備収納部２１８上の反応容器２１３や分注チップ２１５で長時間測定を継続する事が可能である。そのため、使用者は消耗品収納容器２１６が空になるまで交換を待つ事が出来、未使用の反応容器２１３や分注チップ２１５を廃棄しなければいけない機会を減らすことができる。

次に、図１１に、使用者から消耗品収納容器２１６の交換要求があった場合の動作フローを示す。

使用者からの測定依頼を受け付けると（Ｓ１１０１）、自動分析装置２０１は各ユニットの測定前の準備動作を開始する（Ｓ１１０２）。測定前準備動作中に各機構部のリセット動作やサンプル分注機構２０６や試薬分注機構２０７に接続しているシリンジや流路中のシステム水の入れ替え等を実施する。その際、消耗品搬送ユニット２０８は搬送機構２１９を使用して予備収納部２１８上の消耗品の充填状態を確認する（Ｓ１１０３）。搬送機構２１９は予備収納部２１８上の各ポジションに対して把持動作を実行することで充填状態を確認する。その際、予備収納部２１８の全ポジションの充填状況を確認してもよく、予め決められた複数のポジションのみを確認してもよい。また、充填状況は、予備収納部２１８上方にカメラを設置し、画像解析から消耗品の有無を確認してもよく、搬送機構２１９にレーザー変位計の様な距離計測機器を取付け、搬送機構２１９と予備収納部２１８との距離計測によって消耗品の有無を確認してもよい。

記憶装置２２５は前回測定終了時の予備収納部２１８の充填状況を記憶しており、記憶装置２２５は充填状況が記憶している状態と搬送機構２１９により確認して実際の充填状況とを比較して差異があるか否かを判定する（Ｓ１１０４）。充填状況に変化がない場合は消耗品搬送ユニット２０８の測定前準備動作を終了する。一方、充填状況が変化していた場合は、使用者により充填状況が操作されたと判断して、予備収納部２１８上のすべての消耗品を廃棄する（Ｓ１１０５）。

消耗品搬送ユニット２０８およびその他のユニットの測定前準備動作が終了すると、自動分析装置２０１は測定動作を開始する（Ｓ１１０６）。消耗品搬送ユニット２０８は使用者により消耗品収納容器２１６の交換意思が操作部２２３上もしくは固定のボタン等により示されるまでは、図１０に示した一般的な動作を実施する（Ｓ１１０７〜Ｓ１１１０）。

制御部２２２は動作サイクルごとに、使用者から消耗品収納容器の交換要求がされたかどうかを確認する（Ｓ１１１１）。交換要求があった場合は図１１−２の動作フローチャートへ移行する。交換要求がない場合は、Ｓ１１０７からＳ１１１１の動作を繰り返す。

オペレータからの交換要求がされたことを認識すると、搬送機構２１９は消耗品収納容器２１６から予備収納部２１８への消耗品供給を停止し、予備収納部２１８からの消耗品供給に切り替える（Ｓ１１１２、Ｓ１１１３）。制御部２２２は収納容器保持部２１７のロック機構を解除し（Ｓ１１１４）、操作部２２３へ消耗品収納容器２１６が交換可能になった旨の通知を行う（Ｓ１１１５）。なお、通知の方法はいかなる手段であってもよい。

その後、収納容器保持部２１７に対してオペレータがアクセスしたことを検知するまで、搬送機構２１９は予備収納部２１８から消耗品の供給を継続する（Ｓ１１１６、Ｓ１１１７）。オペレータのアクセスが検知されると、図１１−３の動作フローへ移行する。なお、図１１−３へ移行するトリガーは操作部２２３や固定のボタンによる使用者からの交換終了の合図としてもよい。

一方、収納容器保持部に対するアクセスを検知しない場合は、予備収納部２１８上の反応容器２１３及び分注チップ２１５の残数を確認し（Ｓ１１１９）、残量がある場合はＳ１１１６からＳ１１１９の動作を繰り返す。Ｓ１１１９にて残量がないと判断された場合は新規の測定動作を停止する。なお、Ｓ１１１６からＳ１１１９の動作は同一の装置動作サイクルで実施する。

図１１−３の動作フローでは、収納容器保持部２１７へのアクセスによって、新しい消耗品収納容器２１６に交換された可能性があるとして、収納容器保持部２１７上に保持されている消耗品収納容器２１６が未使用のものかどうかを搬送機構２１９によってチェックする（Ｓ１１２１）。なお、Ｓ１１２１は装置動作サイクルの空きタイミングに実施され、予備収納部２１８からの消耗品供給と平行して実施される。そのため、Ｓ１１２１の動作により測定動作が中断されることはない。

搬送機構２１９は、消耗品収納容器２１６上の予め決められた複数のポジションに対して把持動作を実施する事により消耗品収納容器２１６が未使用の物かを判別する。他の方法として、消耗品収納容器２１６上方にカメラを設置し、画像解析から消耗品の有無を確認してもよく、搬送機構２１９にレーザー変位計の様な距離計測機器を取付け、搬送機構２１９と消耗品収納容器２１６との距離計測によって消耗品の有無を確認してもよい。

Ｓ１１２１のチェックの結果に基づき交換された消耗品収納容器２１６が未使用の物かどうかを判定する（Ｓ１１２２）。未使用と判断した場合、搬送装置２１９は図１０にて説明した一般的な供給動作をＳ１１２３からＳ１１２６で実施する。

一方、Ｓ１１２２にて交換された消耗品収納容器が未使用と判断されなかった場合、予備収納部２１８上の消耗品を使用し、インキュベータディスク２０５や分注チップ装着位置２２０への供給を継続する（Ｓ１１２７、Ｓ１１２８）。搬送機構２１９は、装置動作サイクルごとに交換された消耗品収納容器２１６のチェックを実施し（Ｓ１１２９）、Ｓ１１２１でチェックした消耗品収納容器２１６上のポジションとは異なるポジションに対して、充填状況チェックを行い、この消耗品収納容器２１６が交換作業前に使用していた消耗品収納容器２１６であるか否かをチェックする（Ｓ１１３０）。この際Ｓ１１２２でのチェック結果を使用してもよい。

設置されている消耗品収納容器２１６が、交換作業前に使用していた消耗品収納容器２１６と同じであると判定された場合には、図１０で説明した一般的な供給動作を実施する（Ｓ１１３１〜Ｓ１１３４）。

一方、Ｓ１１３０にて、交換作業前に使用していた消耗品収納容器２１６とは異なる使用済みの消耗品収納容器であると判断した場合、予備収納部２１８上の消耗品の残数を確認し（Ｓ１１３５）、残数がある場合には予備収納部２１８から消耗品を供給する（Ｓ１１３６、Ｓ１１３７）。一方、Ｓ１１３５にて残量がないと判断された場合は新規の測定を停止する。

本実施例によれば、常に予備収納部２１８に消耗品が保持されている状態のため、オペレータは交換したいタイミングでいつでも消耗品収納容器２１６を交換することが可能である。

２０１：自動分析装置、２０２：検体ラック、２０３：ラック搬送ライン、２０４：試薬保冷ユニット、２０５：インキュベータディスク、２０６：サンプル分注機構（試料分注機構）、２０７：試薬分注機構、２０８：消耗品搬送ユニット、２０９：検出部ユニット、２１０：サンプル容器（試料容器）、２１１：試薬容器、２１２：試薬ディスクカバー、２１３：反応容器、２１４：反応容器配置部、２１５：分注チップ、２１６：消耗品収納容器、２１７：収納容器保持部、２１８：予備収納部、２１９：搬送機構、２２０：チップ装着位置、２２１：廃棄孔、２２２：制御部、２２３：操作部、２２４：制御装置、２２５：記憶装置

Claims (13)

1. サンプルの分析に必要な処理を実行するユニットと、
   前記ユニットにサンプルの分析に必要な消耗品を供給する消耗品供給ユニットと、
   前記ユニットおよび前記消耗品供給ユニットの動作を制御する制御装置と、を備えた自動分析装置であって、
   前記消耗品供給ユニットは、消耗品を整列して収容した消耗品収納容器を保持する消耗品容器保持部、消耗品収納容器から取り出された前記消耗品を一時的に保持する予備収納部、消耗品を前記ユニットへ搬送する搬送機構を備え、
   前記制御装置は、前記消耗品収納容器から取り出された消耗品の少なくとも一部を前記予備収納部へ搬送して収納させる、自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記制御装置は、前記消耗品収納容器または前記予備収納部内に保持された消耗品を前記ユニットに搬送するよう、前記搬送機構を制御する、自動分析装置。
3. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記搬送機構は、オペレータによる消耗品収納容器の交換要求がされた場合に、前記予備収納部に対する消耗品の供給を実施する、自動分析装置。
4. 請求項３記載の自動分析装置において、
   オペレータによる消耗品収納容器の交換要求は、操作部への入力あるいは固定のボタンの入力である、自動分析装置。
5. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記搬送機構は、前記ユニットに対する消耗品の搬送と、前記予備収納部に対する消耗品の搬送を、同一の装置サイクル内で実行する、自動分析装置。
6. 請求項３記載の自動分析装置において、
   前記消耗品容器保持部に対するオペレータのアクセスを制限するためのロック機構を備え、
   前記制御装置は、前記オペレータによる消耗品収納容器の交換要求があった後、前記ロック機構を解除する、自動分析装置。
7. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記消耗品収納容器設置部に対してオペレータのアクセスがあったか否かを監視する監視部を備え、
   前記制御装置は、前記監視部により前記消耗品収納容器設置部に対してオペレータのアクセスがあったことを検出した場合には、新たに消耗品収納容器設置部に設置された消耗品収納容器が未使用か否かを判定する判定動作を実施するよう制御する、自動分析装置。
8. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記制御装置は、測定前の準備動作を実施するタイミングで前記予備収納部の充填状況チェックを実施し、
   充填状況のチェック結果が装置内に記憶されている充填状況と異なる場合には、前記予備収納部内に収納されているすべての消耗品を廃棄するよう、前記制御装置を制御する、自動分析装置。
9. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記搬送機構は、前記予備収納部に空きポジションが有る場合、測定開始前の準備動作、または測定動作中に前記予備収納部に対する消耗品の供給を自動的に実施する、自動分析装置。
10. 請求項１記載の自動分析装置において、
    前記搬送機構は、前記消耗品供給ユニットから供給された消耗品を、いったん前記予備収納部に収納させてから前記ユニットに供給する、自動分析装置。
11. 請求項１０記載の自動分析装置において、
    前記搬送機構は、同一の装置動作サイクル内で前記予備収納部に複数回消耗品の供給動作を実施する、自動分析装置。
12. 請求項１に記載の自動分析装置であって、
    前記制御部は前記消耗品が前記予備収納部上に設置されてからの時間を管理し、所定の時間が経過した際には優先的に予備収納部上の消耗品を使用する、自動分析装置。
13. 請求項１に記載の自動分析装置であって、
    前記制御部は前記消耗品が前記予備収納部上に設置されてからの時間を管理し、所定の時間が経過した際には廃棄する、自動分析装置。

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