JPWO2019073700A1 - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

自動分析装置のＴＡＴ（Turn Around Time）を短縮する。コントローラ（２１）は、測定部（４）によるサイクリックな測定が不要な期間においては、分析サイクル（５０１）よりもサイクル時間の短い洗浄サイクル（５０３）により反応容器（２）の洗浄を行い、分析サイクル及び洗浄サイクルはそれぞれ１サイクルに反応ディスク（１）の停止期間と回転期間とを含み、洗浄サイクルにおいては、その停止期間において試料分注機構（１１）、試薬分注機構（７）及び攪拌機構（５）のいずれも動作する時間をもたず、洗浄機構（３）は動作する時間をもち、洗浄サイクルの停止期間は、分析サイクルの停止期間よりも短く、分析サイクルの回転期間における反応ディスクの回転量と洗浄サイクルの回転期間における反応ディスクの回転量は等しい。

Description

本発明は、血液、尿等の生体試料を分析するＴＡＴ（Turn Around Time）を短縮する自動分析装置に関する。

血液、尿等の生体試料に含まれる特定成分の定量あるいは定性分析を行う自動分析装置は、分析結果の再現性、処理速度の高さ等から現在の診断には欠かせないものとなっている。

自動分析装置の測定方法は、試料中の分析対象成分と反応し、反応液の色が変わるような試薬を用いる分析法（比色分析）と、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法（免疫分析）に大別される。

一般的に比色分析を行う自動分析装置では回転可能なディスク上に環状に配置された複数の反応容器の回転と停止を繰り返し、血液、尿等の生体試料と試薬との反応を連続的かつサイクリックに分析されるように構成されている。

自動分析装置におけるサイクルタイムの定義としては、一般的に、１つの反応容器に測定用の試料を分注してから次の反応容器に試料を分注するまでの時間を指す。１サイクルの中で自動分析装置は試料の分注に加えて、試薬の添加や、試料と試薬の攪拌、反応液の測定、測定終了後の反応容器の洗浄等を行う。

例えば、特許文献１では４６個の反応容器がターンテーブル上に等間隔に配置され、１サイクルで１回転＋１反応容器分回転するように制御されている。この際の１サイクルの時間は３０秒であり、回転所要時間は２３秒である。よって、装置はターンテーブルが停止している７秒の間に測定用の試料、試薬の分注、測定終了後の反応容器の洗浄等の作業を行う。その後、装置は２３秒かけてターンテーブルを１回転＋１反応容器分回転し、反応容器の円周軌道を横切るように配置された光度計により吸光度測定が実施される。つまり、本装置ではある反応容器に着目した場合に、１サイクル毎に当該反応容器が反時計方向に１反応容器分ずつずれながら、およそ３０秒に１回の吸光度測定が実施され、４６サイクル後に測定および洗浄が終了した反応容器がもとの試料を分注可能な位置に戻ることになる。この自動分析装置では分析に使用した反応容器を洗浄し再利用するために、排液ノズル２箇所と洗浄ノズル１箇所の計３箇所、つまり３サイクル=１分３０秒を使用することになる。

特許文献２では、洗浄機構に洗浄水、洗剤の吐出を行う複数の吐出ノズル、また反応液や洗浄水、洗剤の吸引を行う複数の吸引ノズルの組み合わせにより合計９箇所つまり９サイクルを使用し反応容器の洗浄を行っている。

特許文献３では、装置電源立ち上げ時にあらかじめ設定された反応容器洗浄を自動的に実行することが開示されている。

特許文献４では、生化学自動分析装置において、反応検出管の測光時間を自由に設定でき、装置構成の自由度を増して最適配置を行うことを可能にするため、円周状に配置された複数の反応検出管の数をＮ、１分析サイクルで移動する反応検出管の数をＭとしたとき、Ｎ±１＝γ×Ｍ（γは２以上の整数）、またＮとＭとの間に１以外の共通因数がなく、かつＭ＜Ｎ／２とし、反応検出管の移動を繰り返し行って全ての反応検出管を順次使用して分析を行うものが開示されている。

特公昭５９−２４３８０号公報 国際公開第２０１４／１７１３４６号 特開平８−３３８８４７号公報 特開平５−１６４７６３号公報

近年の自動分析装置においては、反応容器再利用時において、前回測定した試料や試薬のキャリーオーバによる誤測定等を避けるため、一般的に反応容器の洗浄工程は洗浄水による洗浄に加えて、アルカリ、酸等を含む洗剤を使用した洗浄、使用した洗剤の洗浄水による洗浄、入念な水滴除去等を実施するためより多くの洗浄工程が必要となる。例えば特許文献２では前述の通り９つの洗浄工程が存在する。

一般的に自動分析装置は反応液の測定終了後、反応容器の洗浄を完了してから分析動作を終了し、スタンバイに遷移する。したがって、次に分析を開始する際には全反応容器は洗浄済み状態にある。しかしながら、例えばオペレータが分析用試薬の追加等により分析装置にアクセスした際、あるいは空気中の埃等が洗浄済みの反応容器内に異物として混入することで測定結果不良となることも生じ得るため、実際には、自動分析装置では分析をスタートする際に、最初に試料測定を予定する反応容器から順に洗浄機構による洗浄を再度実施してから分析に使用することが一般的である。

このため、特許文献１に記載の自動分析装置であれば、分析スタートから３サイクル=１分３０秒を使用して最初に分析に使用する反応容器の洗浄作業をする必要がある。これが特許文献２に記載の自動分析装置のように９つの洗浄工程が存在すれば、ロスする時間は長くなる。また、特許文献３に記載される自動分析装置のように全反応容器の洗浄を行うとなると、分析スタートから実際の試料の測定を開始するまでの時間はさらに長くなってしまう。

キャリーオーバを防止するための反応容器の洗浄を徹底するほど洗浄に要する時間は増えるわけであるが、この洗浄に要する時間を長引かせるさらに別の要因がある。特許文献１〜４記載のいずれの自動分析装置もそうであるように、洗浄機構は反応ディスク付近の１か所のみに配置され、洗浄機構により洗浄される反応容器は互いに近接した位置にあることが一般的である。特許文献１の自動分析装置であればターンテーブルを１サイクルで１回転＋１反応容器分回転するため、１つの反応容器は１サイクルで１反応容器分ずれていく。このため、３つの洗浄工程であれば３サイクルで完了させられる。これに対して、特許文献４の自動分析装置においては１反応容器分ずらすためにはγサイクルが必要となる。すなわち、他の条件が同じであれば、同じ洗浄を行う場合であっても、特許文献４の自動分析装置では特許文献１の自動分析装置のγ倍の時間が必要になる。

本発明は、これらの反応容器洗浄に関わる時間を短縮することでＴＡＴを短縮し得る自動分析装置を提供する。

反応容器を円周状に複数格納する反応ディスクと、反応容器に所定量の試料を分注する試料分注機構と、反応容器に所定量の試薬を分注する試薬分注機構と、反応容器に分注された試料と試薬とを攪拌する攪拌機構と、反応容器内の試料と試薬との混合物の反応過程及び／または反応後の反応液を測定する測定部と、反応容器を洗浄する洗浄機構と、コントローラとを有する自動分析装置において、コントローラは、測定部によるサイクリックな測定が不要な期間においては、分析サイクルよりもサイクル時間の短い洗浄サイクルにより洗浄機構による反応容器の洗浄を行い、分析サイクル及び洗浄サイクルはそれぞれ１サイクルに反応ディスクの停止期間と回転期間とを含み、分析サイクルにおいては、その停止期間において、試料分注機構、試薬分注機構、攪拌機構及び洗浄機構のいずれもが動作する時間をもち、その回転期間において測定部は測定を行い、洗浄サイクルにおいては、その停止期間において試料分注機構、試薬分注機構及び攪拌機構のいずれも動作する時間をもたず、洗浄機構は動作する時間をもち、洗浄サイクルの停止期間は、分析サイクルの停止期間よりも短く、分析サイクルの回転期間における反応ディスクの回転量と洗浄サイクルの回転期間における反応ディスクの回転量は等しい。

本発明によれば、分析前後およびメンテナンスにおける洗浄時間を短くすることで、装置のＴＡＴを短縮することが可能となる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

自動分析装置の全体概略構成図である。 反応ディスクに格納される複数の反応容器の配置を説明する図である。 反応ディスクに格納される複数の反応容器の配置を説明する図である。 実施例１の自動分析装置における分析タイミングチャートを示す図である。 実施例１の自動分析装置における分析工程を示す図である。 実施例１の自動分析装置における分析、洗浄タイミングチャートを示す図である。 実施例２の反応ディスクに格納される複数の反応容器の配置を説明する図である。 実施例２の反応ディスクに格納される複数の反応容器の配置を説明する図である。 実施例２の反応ディスクに格納される複数の反応容器の配置を説明する図である。 実施例２の自動分析装置における分析工程を示す図である。 実施例２の自動分析装置における分析、洗浄タイミングチャートを示す図である。

図１に、実施の形態に係る自動分析装置の全体概略構成図を示す。自動分析装置１００は、主として、試料を収容する複数の試料容器１５を搭載するラック１６、ラック１６を所望の位置へ搬送する試料搬送機構１７、複数の反応容器２を周方向に沿って（円周状に）所定の間隔にて相互に離間するよう格納する反応ディスク１、種々の試薬を収容する試薬ボトル１０を周方向に沿って（円周状に）複数格納する試薬ディスク９、試料容器１５内の試料を反応容器２へ所定量分注する試料分注機構１１、試薬ボトル１０内の試薬を反応容器２へ所定量分注する試薬分注機構７、分注された試料と試薬を反応容器２内で攪拌し混合する攪拌機構５、反応容器２内の試料と試薬の混合物の反応過程及び／または反応後の反応液を測定する測定部４、測定が終了した後に反応容器２を洗浄する洗浄機構３、及びこれらの動作を制御するコントローラ２１より構成される。

また、反応ディスク１と試薬ディスク９との間に設置される試薬分注機構７は、試薬ノズル７ａを備え、試薬ノズル７ａには試薬用ポンプ１８ａが接続している。ここで、試薬用ポンプ１８ａとして、例えば、シリンジポンプ等が用いられる。反応ディスク１と試料搬送機構１７との間に設置され円弧状に回転及び上下動可能な試料分注機構１１は、試料ノズル１１ａを備えている。試料ノズル１１ａには試料用ポンプ１８ｃが接続されており、試料ノズル１１ａは試料分注機構１１の回転軸を中心に円弧を描きながら移動して試料容器１５或いは反応容器２から試料を吸引し、反応ディスク１上の他の反応容器２へ試料を吐出し、試料分注を行う。ここで、試料用ポンプ１８ｃとして、例えば、シリンジポンプ等が用いられる。

測定部４は、反応ディスク１の内側に配される光源（図示せず）と、反応容器２を挟むよう光源に対向して配される分光光度計を備え、光源から発せられた照射光が反応容器２内の試料と試薬の混合液である反応液を透過する透過光を検出し、吸光度を測定する。なお、測定部４は分光光度計による吸光度の測定に限られるものではなく、例えば、分光光度計に代えて、透過光及び散乱光を検出する検出器を用いても良い。

攪拌機構５は、例えば、先端に設けられた攪拌翼或いはへら状の棒（図示せず）を備え、攪拌翼或いはへら状の棒を反応容器２内の反応液に浸潤させて回転することにより攪拌する。

洗浄機構３には、洗浄用ポンプ２０及び真空ポンプ２２が接続されている。また、反応ディスク１と試薬ディスク９の間には、試薬分注機構７の試薬ノズル７ａを洗浄するための洗浄槽１３が設置されている。反応ディスク１と試料搬送機構１７との間には、試料分注機構１１の試料ノズル１１ａを洗浄するための洗浄槽３０、反応ディスク１と攪拌機構５の間には、攪拌機構５の攪拌翼或いはへら状の棒を洗浄するための洗浄槽３２が設置されており、コンタミ防止が図られている。

以下では、図１に示すように、自動分析装置が試料を収容する複数の試料容器１５を搭載するラック１６及びラック１６を所望の位置へ搬送する試料搬送機構１７を備える場合を一例として説明するが、これに限られるものではない。例えば、試料ディスクに周方向に沿って（円周状に）複数の試料容器１５を格納する構成としても良く、また、同心円状に内周側及び外周側に周方向に沿って複数の試料容器１５を格納する試料ディスクを有する構成としても良い。

図２Ａ，Ｂを用いて、実施例１の自動分析装置１００の反応ディスク１に格納される複数の反応容器の配置を説明する。図２Ａに示すように、自動分析装置１００は反応ディスク１の周方向に沿って（円周状に）所定の間隔にて相互に離間するよう２８個の反応容器２−１〜２−２８が格納されている。反応ディスク１は、矢印にて示すように、１サイクルで時計回りに反応容器２で１７個分の回転と停止を繰り返す。なお、本明細書では、反応ディスク１に格納される特定の反応容器を示す場合、反応容器２−１〜２−２８のうちの何れかを示し、任意の反応容器或いは反応容器を総称する場合、反応容器２と称する。また、１サイクルとは、１つの反応容器２に試料容器１５から測定用の試料を試料分注機構１１が分注してから反応ディスク１が回転及び停止し、次の反応容器２に試料を分注するまでの時間と定義する。従って、図２Ａに示す例では、試料分注機構１１により試料容器１５から反応容器２へ試料が分注されるポジションが試料吐出位置４１であることから、１サイクル目には反応容器２−１が、２サイクル目には反応容器２−１２（反応容器２−１から反時計回りに１７個離れた位置にある）が、３サイクル目には反応容器２−２３（反応容器２−１２から反時計回りに１７個離れた位置にある）が、試料容器１５から測定用の試料が試料分注機構１１により分注された状態となる。

上記の動作を繰り返し、反応容器は２８サイクルで同一の位置に戻る。本実施例においては、反応ディスク１に格納される反応容器２の総数をＮ、１サイクルで回転する回転量をＭ個の反応容器分とすると、β（β＞２の整数）サイクル後に反応ディスク１がα（α＞１の整数）回転±１個の反応容器分移動して、β×Ｍ＝α×Ｎ±１が成り立つ。具体的には、Ｎ＝２８、Ｍ＝１７、α＝３、β＝５のとき、５×１７＝３×２８−１＝８４であり、１つの反応容器に着目すると、５サイクル後に隣接する停止位置に移動する。

図２Ａにおいて反応ディスク１の外周側にカッコ内に示した数、すなわち、［１］〜［２８］は、試料分注機構１１による試料吐出位置４１において試料分注が行われた反応容器２（この例では反応容器２−１）が、試料分注が行われたサイクルをサイクル［１］として、サイクル［１］〜サイクル［２８］において、それぞれどの停止位置に停止しているかを示している。先に述べた通り、反応容器２はサイクルが１加算されるごとに、時計回りに１７個離れた位置に停止する。

ここで、反応容器２に対して所定の処理がなされる位置は、自動分析装置１００の機構の配置位置によって定められている。先に述べた反応容器２へ試料が分注されるポジションである試料吐出位置４１の他に、図２Ａに示すように、前処理（例えば希釈等）済み試料を試料分注機構１１により反応容器２から吸引する試料吸引位置４２、試薬分注機構７による第１試薬分注位置４３、試薬分注機構７による第２試薬分注位置４４、第１試薬吐出後の反応容器２内の試料と第１試薬との混合液である反応液を攪拌機構５により攪拌を行う第１攪拌位置４５、第２試薬吐出後の反応容器２内の試料と第１試薬と第２試薬との混合液である反応液を攪拌機構５により攪拌を行う第２攪拌位置４６、反応液の吸光度測定を行う測定部４としての分光光度計による吸光度測定位置４７がそれぞれ配置されている。図２Ｂは、図２Ａの反応ディスク１を抜き出したものである。反応ディスク１の内周に示す数字は、試料吐出位置４１となる反応容器停止位置を反応容器位置番号＝１として、時計回りに反応容器停止位置を定義したものである。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、反応容器２−１に着目した場合、サイクル［１］では、試料吐出位置４１（反応容器位置番号１）にて試料分注機構１１により、試料容器１５あるいは試料吸引位置４２から所定量の試料が反応容器２−１に分注される。次に、サイクル［２］では、第１試薬分注位置４３（反応容器位置番号１８）にて既に所定量の試料が分注された反応容器２−１に、試薬分注機構７により所定量の第１試薬が分注される。サイクル［３］では、試料と第１試薬の混合液である反応液を収容する反応容器２−１が第１攪拌位置４５（反応容器位置番号７）に移動する間に、反応容器２−１は吸光度測定位置４７を通過する。このとき測定部４としての分光光度計により吸光度が測定される。第１攪拌位置４５（反応容器位置番号７）にて、攪拌機構５により反応容器２−１内の試料と第１試薬の混合液である反応液が攪拌混合される。続いて、反応容器２−１は、サイクル［４］では、反応容器位置番号２４へ移動する。このとき、反応容器２−１は吸光度測定位置４７を通過する際に、測定部４としての分光光度計により吸光度が測定される。サイクル［６］では、反応容器２−１は試料吸引位置４２（反応容器位置番号２）まで移動し停止する。この間においても吸光度測定位置４７を通過する際に、測定部４としての分光光度計により吸光度が測定される。以降、２８サイクル目まで、反応容器２−１は順次移動し、サイクル［２８］での反応容器位置番号１２において洗浄機構３により反応容器２−１は洗浄され、その後、反応容器２−１は再び試料吐出位置４１である反応容器位置番号１まで移動する。

図３は、１サイクルにおける自動分析装置の反応ディスク１、洗浄機構３、測定部４、試料分注機構１１、試薬分注機構７、攪拌機構５の動作タイミングチャートの一例である。１サイクルのサイクル時間は３３秒とする。１サイクルには反応ディスク１の停止期間と回転期間とが含まれる。サイクル［１］においては、反応ディスク１が停止中に、洗浄機構３は反応容器２−１１，１２の洗浄を行うと共に、試料分注機構１１が反応容器２−１に試料分注を、試薬分注機構７が反応容器２−１８に第１試薬分注を、攪拌機構５が反応容器２−７に分注された第１試薬の攪拌作業を行う。試薬分注機構７は第１試薬分注後に試薬ノズル７ａの洗浄を洗浄槽１３で行う（図示せず）。また、攪拌機構５は第１試薬を攪拌後、洗浄槽３２によりへら状の棒等の洗浄を行う（図示せず）。その後、試薬分注機構７が反応容器２−２０に第２試薬分注を、攪拌機構５が反応容器２−９に分注された第２試薬の攪拌作業を行う。全ての作業終了後、反応ディスク１が反応容器２で１７個分、時計回りに回転する。この間に測定部４が通過する反応容器２の吸光度測定を行う。反応ディスク１の回転動作と測定部４の吸光度測定終了後に自動分析装置１００は次のサイクルに移る。

図４では、横軸にサイクル［１］〜［２８］をとり、ある反応容器２が各サイクルで実施される分析工程を示している。サイクル［１］で試料分注を行った後、試薬分注、攪拌等を実施し、サイクル［１８］まで試料と試薬との反応を測定する。この区間を反応液測定区間とする。このため、サイクル［１９］からサイクル［２８］の間は反応容器の洗浄が可能となり、図２の洗浄機構３の設置例では、前述の通りサイクル［２３］，［２８］で反応容器の洗浄が実施される。

ここで、分析をスタートした際に、最初に使用する反応容器が図２Ａに示す反応容器２−１であるとすると、反応ディスク１は反応容器２−１を図２Ｂの反応容器位置番号１１に移動させ、図４で示すところのサイクル［２３］の反応容器洗浄から開始することになる。分析をスタートしてから反応容器２−１の洗浄を行い、サイクル［２３］からサイクル［２８］を経て、サイクル［１］に至るまでの６サイクルにおいても、図３に示した分析タイミングに従い反応容器洗浄を行うとなると、反応容器２−１が試料吐出位置４１に到達し試料分注機構１１が試料吐出可能な状態となるまでに３分１８秒（１９８秒＝６サイクル×３３秒）要することになる。前述の通り、図４の反応液測定区間が１８サイクル（＝９分５４秒）であるので、結果、分析スタートから１３分１２秒経過しなければ最初の測定結果が得られないことになる。特に、分析スタートから３分１８秒間は試料分注可能な反応容器２が存在せず、したがって試薬吐出、攪拌が必要な試料、試薬が吐出された反応容器２も存在しないため、試料分注機構１１、試薬分注機構７、攪拌機構５については各々動作を停止した状態にある。測定部４についても測定するものがない区間では吸光度測定はしていない（なお、洗浄機構３等で水を反応容器２に分注し、測定部４を通過時に反応容器の基準吸光度を測定する機能がある場合においては洗浄区間の終盤から吸光度測定が実施される場合がある）。つまり、分析スタートから６サイクルの間は、図３に示す分析タイミングチャートにおいて、反応ディスク１の停止時間の最初に洗浄機構３が反応容器の洗浄を行った後は実質的に無駄な空き時間となっており、これがＴＡＴ（Turn Around Time）短縮の妨げとなる。

そこで実施例１におけるＴＡＴ短縮方法を図５に示す。分析サイクル５０１は図３と同じであり、分析サイクル５０２は分析サイクル５０１において洗浄機構３で反応容器２の洗浄のみを行う場合のタイミングチャートである。分析サイクル５０２では先に述べたようにＴＡＴ短縮の妨げとなる。これに対し、洗浄サイクル５０３として、洗浄機構３で反応容器２の洗浄のみを行い、試料分注機構１１、試薬分注機構７、攪拌機構５の動作のために反応ディスク１を停止していた時間をスキップして反応ディスク１の回転を開始するサイクルを定義する。これにより、空き時間分を短縮できるため、洗浄サイクルは分析サイクルよりもサイクル時間を短くすることが可能となり、図５の例では１分析サイクル33.0秒に対して、１洗浄サイクル16.5秒とする。この洗浄サイクルは測定部４によるサイクリックな吸光度測定を必要としない時間帯であれば測定結果に影響を及ぼすことなく適用することができる。すなわち、生体試料の分析においては、サイクリックな吸光度測定の実施を反応容器が２サイクル（２サイクル×３３秒）に１度、吸光度測定位置４７を通過することで担保しているためサイクル時間を変更できないが、洗浄サイクルは試料の吐出前のサイクルであるため問題ない。

例えば、分析をスタートした際に、最初に使用する反応容器が図２Ａに示す反応容器２−１であるとすると、反応ディスク１は反応容器２−１を図２Ｂの反応容器位置番号１１に移動させ、図４で示すところのサイクル［２３］の反応容器洗浄から開始することになる。この場合、分析をスタートしてから反応容器２−１の洗浄を行い、サイクル［２３］からサイクル［２８］を経て、サイクル［１］に至るまでの６サイクルにおいて、洗浄サイクル５０３を適用することが可能である。その結果、反応容器２−１が試料吐出位置４１に到達し試料分注機構１１が試料吐出可能な状態となるまでに１分３９秒（９９秒＝６サイクル×１６．５秒）で済み、試料分注までの待ち時間を半分にすることが可能となる。前述の通り図４の反応液測定区間が１８サイクル（９分５４秒）であるので、分析スタートから１１分３３秒で最初の測定結果を得ることが可能となる。

また、洗浄サイクル５０３は全ての試料容器１５の測定が終了した後、反応容器を洗浄し分析を終了して装置を停止させるまでの時間を短縮することにも有効である。図４の例では最後の反応容器２の測定がサイクル［１８］で終了した後、サイクル［１９］〜［２８］で最後の反応容器２の洗浄を行ってから分析を終了させる必要がある。この反応容器２の洗浄を分析サイクル（洗浄動作のみ）５０２で実施すると、洗浄を完了し、分析を終了して装置を停止するまでに５分３０秒（３３０秒＝１０サイクル×３３秒）要する。これに対して洗浄サイクル５０３を適用することで、この時間を２分４５秒（１６５秒＝１０サイクル×１６．５秒）に短縮できる。

また、洗浄サイクル５０３は装置電源ＯＮの直後等に全ての反応容器２の洗浄を行うようなメンテナンス時間の短縮にも適用できる。例えば図２Ａのように２８個の反応容器２を洗浄機構３により分析サイクル（洗浄動作のみ）５０２で洗浄するには、１つの反応容器２に対してサイクル［２３］とサイクル［２８］の２回の洗浄動作が行われるため、計３３サイクル（＝１８分９秒）必要になるが、洗浄サイクル５０３を適用することで、３３サイクルに要する時間をその半分に短縮することが可能となる。

なお、サイクリックに動作する自動分析装置１００においては、分析をスタートしてから最初の反応容器２が試料分注可能となるまでを洗浄サイクル５０３で動作させた後、空き時間なく分析サイクル５０１に移行するために、
Ａ：洗浄に必要なサイクル数、Ｂ：洗浄サイクル時間、Ｃ：分析サイクル時間、ｋ：整数（＞１）とすると、
Ａ×Ｂ＝ｋ×Ｃ
の関係が成り立つことが望ましい。

例えば、分析をスタートしてから最初に使用する反応容器２を反応容器２−１であるとすると、反応ディスク１は、反応容器２−１を図２Ｂに示す反応容器位置番号１１に移動させ、サイクル［２３］の反応容器洗浄から開始する（図４を参照）。分析をスタートしてから反応容器２−１の洗浄を行い、試料吐出位置４１に至るまで６サイクルが必要となるので、Ａ＝６、図５に示す通り、洗浄サイクル５０３はＢ=16.5秒、分析サイクル５０１はＣ=33秒とすると、ｋ=３でＡ×Ｂ＝ｋ×Ｃの関係が成り立つ。すなわち、Ａ×Ｂは洗浄サイクルによる洗浄時間に相当し、これが分析サイクル時間Ｃの整数倍となる。自動分析装置１００のコントローラ２１は、分析をスタートしてからのサイクルを分析サイクル５０１に従い管理しているので、所定の洗浄サイクル終了後に空き時間なく分析サイクルに乗り換えることが可能となる。

なお、実施例においては洗浄工程として２工程の例を示しているが、これに限定されるものではなく、ｍ個（ｍ：整数）の反応容器のそれぞれに対して第１〜第ｍの洗浄工程を実施できる洗浄機構を備えていれば、ｍ工程の洗浄工程を含むサイクルを実現することが可能である。この場合もｍ工程の洗浄に必要なサイクル数をＡとしたとき、前述の関係が成り立つように設定することが望ましい。

以上の通り実施例１によれば、例えば洗浄機構３を増設することなく、洗浄時間の短縮を行うことで、ＴＡＴの短い自動分析装置を提供することが可能となる。

実施例２は、実施例１とは異なる分析サイクルを有する。図６〜８を用いて実施例２の自動分析装置１００ｂにおける分析サイクルについて説明する。実施例２においても、実施例１と同様に、反応ディスク１に２８個の反応容器２−１〜２−２８が格納されており、反応ディスク１は１サイクルで時計回りに反応容器２で１７個分の回転と停止を繰り返す。

実施例２においては、１サイクル内において複数の停止期間と複数の回転期間とを有する。具体的には、図１０に示す分析サイクル１００１に示されるように、停止期間と回転期間とが３回繰り返される。図６は、最初の停止期間１０１０において、反応容器２−１が試料吐出位置４１に位置している状態を示している。ここで、反応ディスク１の外周には、サイクル［１］の停止期間１０１０において試料分注機構１１による試料吐出位置４１において試料分注が行われた反応容器２−１が、サイクル［１］〜サイクル［２８］の停止期間１０１０において、それぞれどの停止位置に停止しているかを示している。また、反応ディスク１の内周に示す数字は、図２Ｂと同様に試料吐出位置４１となる反応容器停止位置を反応容器位置番号＝１として、時計回りに反応容器停止位置を定義したものである。

この状態から、反応ディスク１は時計回りに反応容器２で９個分移動した後、停止する。この状態（２回目の停止期間１０１１）を図７に示す。図７において、反応ディスク１の外周には、サイクル［１］の停止期間１０１０において試料分注機構１１による試料吐出位置４１において試料分注が行われた反応容器２−１が、サイクル［１］〜サイクル［２８］の停止期間１０１１において、それぞれどの停止位置に停止しているかを示している。

さらにその後、反応ディスク１は反応容器２で１個分移動した後、停止する。この状態（３回目の停止期間１０１２）を図８に示す。図８において、反応ディスク１の外周には、サイクル［１］の停止期間１０１０において試料分注機構１１による試料吐出位置４１において試料分注が行われた反応容器２−１が、サイクル［１］〜サイクル［２８］の停止期間１０１２において、それぞれどの停止位置に停止しているかを示している。

その後、反応ディスク１は、残る反応容器７個分の移動を行った後に停止し、１サイクルの動作を終える。

実施例２の自動分析装置１００ｂの基本構成は実施例１と同様であり、各機構はコントローラ２１により制御される。ただし、機構の配置位置が実施例１とは異なっている（実施例１と同一の配置については同じ符号で示し、詳細な説明も省略する）。具体的には、図６〜８に示すように、反応容器２へ試料を分注（吐出）する試料吐出位置４１（反応容器位置番号１）、前処理済み試料を試料分注機構１１により反応容器２から吸引する試料吸引位置４２（反応容器位置番号２）、試薬分注機構７による第１試薬分注位置７１（反応容器位置番号１０）、試薬分注機構７による第２試薬分注位置７２（反応容器位置番号８）、試薬分注機構７による第３試薬分注位置７３（反応容器位置番号９）、攪拌機構１１５により攪拌を行う試薬攪拌位置７５（反応容器位置番号１８）、反応液の吸光度測定を行う測定部４としての分光光度計による吸光度測定位置４７がそれぞれ配置されている。実施例２での攪拌機構１１５は超音波素子が発振する音響波によって反応容器内の試料と試薬とを攪拌する固定式の形態をとっているものとし、反応液の攪拌は試薬攪拌位置７５でしか実施できないものとする。

図９では、横軸にサイクル［１］〜［２８］を取り、各サイクルで実施される分析工程を示している。実施例２では、サイクル［１］で試料分注を行った後、試薬分注、攪拌等を実施し、サイクル［１８］まで試料と試薬との反応を測定する。この区間が反応液測定区間となり、サイクル［１９］からサイクル［２８］の間に反応容器の洗浄が可能となり、図６〜８の洗浄機構３の設置例では、サイクル［２３］，［２８］で反応容器の洗浄が実施される。

図１０に示す分析サイクル１００１を、図９に示す分析工程を参照しながら説明する。

サイクル［１］の停止期間１０１０において、試料分注機構１１が試料容器１５あるいは試料吸引位置４２より試料を吸引し、試料吐出位置４１に停止している反応容器２−１に対して試料を吐出する（図６）。その後、サイクル［１］の停止期間１０１１において、反応容器２−１は第１試薬分注位置７１に停止する（図７）。試薬分注機構７は試薬ディスク９に架設された試薬ボトル１０より試薬を採取し、第１試薬分注位置７１に停止している反応容器２−１に対して試薬吐出を行う。その後、サイクル［１］の停止期間１０１２において、反応容器２−１は反応容器位置番号１１に停止する（図８）が、この停止期間には洗浄機構３は動作しない。その後、サイクル［２］の停止期間１０１０において、反応容器２−１は試薬攪拌位置７５に移動し、第１試薬を分注された反応容器２−１は攪拌機構１１５により攪拌される（図６）。

分析サイクル１００１では試料と第１試薬との反応液に対して、第２試薬または第３試薬のどちらかが分注可能とされている。

反応容器２−１に第２試薬が分注される場合、反応容器２−１はサイクル［８］の停止期間１０１０において、第２試薬分注位置７２に停止する（図６）。試薬分注機構７は試薬ディスク９に架設された試薬ボトル１０より試薬を採取し、第２試薬分注位置７２に停止している反応容器２−１に対して試薬吐出を行う。その後、サイクル［８］の停止期間１０１１において、反応容器位置番号１７に停止し（図７）、さらに、サイクル［８］の停止期間１０１２において、試薬攪拌位置７５に移動し、第２試薬を分注された反応容器２−１は攪拌機構１１５により攪拌される（図８）。

一方、反応容器２−１に第３試薬が分注される場合、反応容器２−１はサイクル［１３］の停止期間１０１０において、第３試薬分注位置７３に停止する（図６）。試薬分注機構７は試薬ディスク９に架設された試薬ボトル１０より試薬を採取し、第３試薬分注位置７３に停止している反応容器２−１に対して試薬吐出を行う。その後、サイクル［１３］の停止期間１０１１において試薬攪拌位置７５に移動し、第３試薬を分注された反応容器２−１は攪拌機構１１５により攪拌される（図７）。サイクル［１３］の停止期間１０１２において、反応容器位置番号１９に停止する（図８）。

図１０の分析サイクル１００１に示されるように、第２試薬分注と第３試薬分注とは停止期間１０１０において選択的に行われる。そのため、第２試薬分注が行われた場合に第２試薬攪拌が行われ、第３試薬攪拌は行われない。また、第３試薬分注が行われた場合に第３試薬攪拌が行われ、第２試薬攪拌は行われない。また、洗浄機構３による反応容器の洗浄と試料分注機構１１による試料の吐出は停止期間１０１０においてのみ行われる。また、測定部４による吸光度測定は３度の回転期間においてそれぞれ実施される。

このように１つの分析サイクルにおいて、回転期間と停止期間を繰り返す形態においても、実施例１と同様の問題が生じる。すなわち、最初に使用する反応容器が反応容器２−１であるとすると、反応ディスク１は反応容器２−１を図６の反応容器位置番号１１に移動させ、図９で示すところのサイクル［２３］の反応容器洗浄から開始することになる。これを図１０に示す分析サイクル（洗浄動作のみ）１００２で実施するとＴＡＴ短縮の妨げとなる。そこで、図１０の洗浄サイクル１００３として、洗浄機構３で反応容器２の洗浄のみを行い、試料分注機構１１、試薬分注機構７、攪拌機構１１５のために反応ディスク１を停止していた空き時間をスキップして反応ディスク１の回転を開始する洗浄サイクルを定義する。空き時間分を短縮できるため、洗浄サイクルは分析サイクルよりもサイクル時間を短くすることが可能となり、図１０の例では１分析サイクル33.0秒に対して、１洗浄サイクル16.5秒とする。なお、反応ディスク１の回転を９反応容器分、１反応容器分、７反応容器分を空き時間なく動作してもよいし、反応ディスク１を１７反応容器分、一度に動作するようにしてもよい。実施例２においても、分析をスタートしてから最初の反応容器２が試料分注可能となるまでを洗浄サイクル１００３で動作させた後、空き時間なく分析サイクル１００１に移行するために、
Ａ：洗浄に必要なサイクル数、Ｂ：洗浄サイクル時間、Ｃ：分析サイクル時間、ｋ：整数（＞１）とすると、
Ａ×Ｂ＝ｋ×Ｃ
の関係が成り立つことが望ましい。

この洗浄サイクルは測定部４によるサイクリックな吸光度測定を必要としない時間帯、すなわち、分析をスタートした際に、最初に使用する少なくとも一つの反応容器が洗浄を完了するまで、全ての試料容器１５の測定が終了した後、反応容器２を洗浄し分析を終了して装置を停止させるまで、あるいは装置電源ＯＮの直後等に全ての反応容器２の洗浄を行うようなメンテナンス時間の短縮といった部分で測定結果に影響を及ぼすことなく適用することができる。短縮可能な時間については実施例１と同様であるので省略する。

このように、１サイクルにおいて複数回反応ディスク１を回転動作させるような自動分析装置においてもＴＡＴの短縮が可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は実施の形態の記載に限定されるものではなく、種々変更可能である。

１・・・反応ディスク、２・・・反応容器、３・・・洗浄機構、４・・・測定部、５・・・攪拌機構、７・・・試薬分注機構、７ａ・・・試薬ノズル、９・・・試薬ディスク、１０・・・試薬ボトル、１１・・・試料分注機構、１１ａ・・・試料ノズル、１３・・・洗浄槽、１５・・・試料容器、１６・・・ラック、１７・・・試料搬送機構、１８ａ・・・試薬用ポンプ、１８ｃ・・・試料用ポンプ、２０・・・洗浄用ポンプ、２１・・・コントローラ、 ２２・・・真空ポンプ、３０，３２・・・洗浄槽、４１・・・試料吐出位置、４２・・・試料吸引位置、４３・・・第１試薬分注位置、４４・・・第２試薬分注位置、４５・・・第１攪拌位置、４６・・・第２攪拌位置、４７・・・吸光度測定位置、７１・・・第１試薬分注位置、７２・・・第２試薬分注位置、７３・・・第３試薬分注位置、７５・・・試薬攪拌位置、１００，１００ｂ・・・自動分析装置、１１５・・・攪拌機構、５０１，１００１・・・分析サイクル、５０２，１００２・・・分析サイクル（洗浄動作のみ）、５０３，１００３・・・洗浄サイクル、１０１０，１０１１，１０１２・・・停止期間。

Claims (10)

1. 複数の反応容器を円周状に格納する反応ディスクと、
   前記反応容器に所定量の試料を分注する試料分注機構と、
   前記反応容器に所定量の試薬を分注する試薬分注機構と、
   前記反応容器に分注された試料と試薬とを攪拌する攪拌機構と、
   前記反応容器内の試料と試薬との混合物の反応過程及び／または反応後の反応液を測定する測定部と、
   前記反応容器を洗浄する洗浄機構と、
   コントローラとを有し、
   前記コントローラは、前記測定部によるサイクリックな測定が不要な期間においては、分析サイクルよりもサイクル時間の短い洗浄サイクルにより前記洗浄機構による前記反応容器の洗浄を行い、
   前記分析サイクル及び前記洗浄サイクルはそれぞれ１サイクルに前記反応ディスクの停止期間と回転期間とを含み、
   前記分析サイクルにおいては、その停止期間において、前記試料分注機構、前記試薬分注機構、前記攪拌機構及び前記洗浄機構のいずれもが動作する時間をもち、その回転期間において前記測定部は測定を行い、
   前記洗浄サイクルにおいては、その停止期間において前記試料分注機構、前記試薬分注機構及び前記攪拌機構のいずれも動作する時間をもたず、前記洗浄機構は動作する時間をもち、前記洗浄サイクルの停止期間は、前記分析サイクルの停止期間よりも短く、
   前記分析サイクルの回転期間における前記反応ディスクの回転量と前記洗浄サイクルの回転期間における前記反応ディスクの回転量は等しい自動分析装置。
2. 請求項１において、
   前記洗浄機構は、前記分析サイクルまたは前記洗浄サイクルの１サイクルにおいて、ｍ個の反応容器のそれぞれに対して、第１〜第ｍの洗浄工程を実施する自動分析装置。
3. 請求項２において、
   前記第１〜第ｍの洗浄工程の実施に必要なサイクル数をＡ、前記洗浄サイクルのサイクル時間をＢ、前記分析サイクルのサイクル時間をＣとするとき、Ａ×Ｂ＝ｋ×Ｃ（ｋは１より大きい整数）の関係が成り立つ自動分析装置。
4. 請求項１において、
   前記分析サイクルは、１サイクルにおいて複数の停止期間と複数の回転期間とを含む自動分析装置。
5. 請求項１において、
   前記コントローラは、最初に前記試料分注機構により試料が吐出される反応容器に対する前記洗浄機構による洗浄工程が完了するまで、前記洗浄サイクルにより前記洗浄機構による前記反応容器の洗浄を実施する自動分析装置。
6. 請求項１において、
   前記コントローラは、前記反応ディスクに搭載されたすべての反応容器に対する反応液計測区間経過後は、前記洗浄サイクルにより前記洗浄機構による前記反応容器の洗浄を実施する自動分析装置。
7. 請求項１において、
   前記コントローラは、自動分析装置の電源ＯＮ直後に前記反応ディスクに搭載されたすべての反応容器に対して前記洗浄機構による洗浄を実施する場合に、前記洗浄サイクルにより前記洗浄機構による前記反応容器の洗浄を実施する自動分析装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項において、
   前記反応ディスクの所定の位置に停止する反応容器は、所定の複数サイクル後に前記所定の位置に隣接する位置に停止する自動分析装置。
9. 請求項８において、
   前記コントローラは、β（βは２より大きい整数）サイクル後に前記反応ディスクがα（αは１より大きい整数）回転±１個の反応容器分移動するよう前記反応ディスクを回転させる自動分析装置。
10. 請求項９において、
    前記反応ディスクに格納される前記反応容器の総数をＮ、１サイクルの前記反応ディスクの前記回転量をＭ個の反応容器分とすると、β×Ｍ＝α×Ｎ±１が成り立つ自動分析装置。

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