WO2007148686A1 - 分注装置および自動分析装置 - Google Patents

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WO2007148686A1
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Inventor
Hiroyuki Ogusu
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Olympus Corporation
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016—Control of the volume dispensed or introduced
    • G—PHYSICS
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    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016—Control of the volume dispensed or introduced
    • G01N2035/1018—Detecting inhomogeneities, e.g. foam, bubbles, clots

Definitions

  • the present invention relates to a dispensing device that dispenses a liquid, and an automatic analyzer that includes the dispensing device and analyzes a sample.
  • a dispensing apparatus In an automatic analyzer that analyzes a component of a specimen, a dispensing apparatus is used to dispense a specimen or a reagent into a reaction container.
  • the dispensing device connects a thin tubular probe and a syringe that generates a pressure necessary for aspirating or discharging a specimen or a reagent by the probe through a conduit, and the syringe is connected through the conduit. It has a configuration that transmits the pressure generated in the probe to the probe.
  • a dispensing device having the above-described configuration is used to detect pressure applied to the probe using a pressure sensor, and based on the detected result, dispensing abnormality such as clogging of the probe tip is detected.
  • dispensing abnormality such as clogging of the probe tip is detected.
  • Patent Document 1 There is a known technique (see, for example, Patent Document 1).
  • a threshold value of the pressure applied to the probe is set in advance, and the probe is clogged by comparing the threshold value with the actual measurement value measured by the pressure sensor. Detect.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication 2-45818
  • the threshold for detecting clogging of the probe as a dispensing abnormality has a probe tip diameter, syringe diameter, pressure sensor sensitivity, friction in the piping path, etc. Therefore, in order to obtain the same determination result regardless of the device to be used, set the value with a certain range as a threshold, considering the property difference for each device. It was difficult to improve the accuracy of dispensing abnormality detection.
  • the tip diameter of the probe is the same as the diameter of the syringe.
  • Methods such as applying pressure sensors with less variation or less sensitivity variation are also conceivable.
  • the probe, syringe, pressure sensor and the like are expensive, resulting in an increase in manufacturing cost.
  • a dispensing apparatus includes a probe that sucks or discharges liquid, and a pressure necessary for the probe to suck or discharge the liquid. Based on the characteristics unique to the apparatus by using the pressure generation means for generating the pressure, the pressure measurement means for measuring the pressure applied by the pressure generation means, and the pressure measurement means. Using the setting means for setting the correction coefficient applied when correcting the physical quantity, the storage means for storing information including the correction coefficient set by the setting means, and the correction coefficient stored in the storage means. Correction means for correcting a physical quantity.
  • the “liquid” in the present invention includes a liquid containing a trace amount of a solid component.
  • the storage means stores the reference amount to be referred to by the setting means when the correction coefficient is set.
  • the setting means sets the correction coefficient by using a result measured by the pressure measuring means and the reference amount stored in the storage means.
  • the pressure measuring unit includes a pressure sensor that detects a change in pressure applied to the probe and converts the pressure sensor into an electric signal, and the pressure sensor. And a signal processing circuit that performs signal processing including amplification and AZD conversion on the output.
  • the dispensing device is characterized in that, in the above invention, the physical quantity is an output of the pressure sensor.
  • the dispensing apparatus is characterized in that, in the above invention, the physical quantity is a signal amplification factor in the signal processing circuit.
  • the dispensing device is characterized in that, in the above invention, the physical quantity is a digital value output after AZD conversion by the signal processing circuit.
  • the dispensing apparatus further comprises an abnormality detecting means for detecting an abnormal dispensing in the apparatus by using the amount corrected by the correcting means! It is characterized by.
  • the abnormality detection unit compares the maximum value of the discharge pressure applied to the probe with a predetermined threshold value, thereby preventing clogging of the probe.
  • the presence / absence of the dispensed amount is determined by comparing the amount dispensed by the probe with a predetermined normal range.
  • the physical quantity is the threshold value and the normal range.
  • An automatic analyzer is an automatic analyzer that analyzes a sample by reacting a sample with a reagent, and the dispensing device according to the invention dispenses the sample. It is provided as a sample dispensing means.
  • a probe that sucks or discharges a liquid
  • a pressure generating unit that generates a pressure necessary for the probe to suck or discharge the liquid
  • the pressure generating unit generate the pressure
  • a correction coefficient that is applied when correcting a physical quantity based on the characteristic of the device is set.
  • Manufacturing means comprising: setting means; storage means for storing information including the correction coefficient set by the setting means; and correction means for correcting the physical quantity using the correction coefficient stored in the storage means.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a dispensing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an outline of the time change of the output voltage from the pressure sensor at the time of dispensing the reference liquid.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an outline of correction coefficient setting processing performed by the dispensing device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an outline of dispensing abnormality detection processing performed by the dispensing device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of the automatic analyzer according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a dispensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the dispensing apparatus 1 shown in FIG. 1 has a narrow tubular probe 2 that directly sucks or discharges the liquid Lq to be dispensed, and a probe 2 by causing the probe 2 to move up and down in the vertical direction and rotate in the horizontal direction. 2 is connected to the probe transfer section 3 for transferring 2, the syringe 4 for sucking and discharging the cleaning liquid Wa, which is a medium for transmitting pressure to the probe 2, and the probe 2 and the syringe 4.
  • a tube 5 forming a flow path and a pressure measuring unit 6 for detecting the pressure applied to the probe 2 are provided.
  • the cleaning liquid Wa is made of an incompressible fluid such as ion exchange water or distilled water.
  • the syringe 4 has a cylinder 4a and a piston 4b.
  • the piston 4b is slid in the vertical direction in FIG. 1 by the piston drive unit 7 in FIG. To generate pressure to be transmitted to In this sense, the syringe 4 realizes at least a partial function of the pressure generating means.
  • the syringe 4 is also connected to a tube 8 that is different from the tube 5.
  • the other end of the tube 8 is connected to an electromagnetic valve 9 that adjusts the flow rate of the cleaning liquid Wa.
  • Another tube 10 is also connected to the solenoid valve 9, and the other end of the tube 10 is connected to a pump 11 that performs the suction and discharge operation of the cleaning liquid Wa!
  • the pump 11 is connected to a further tube 12.
  • the other end of the tube 12 reaches the cleaning liquid tank 13 that stores the cleaning liquid Wa.
  • the pressure measuring unit 6 is connected to the tube 5 and detects the pressure change of the cleaning liquid Wa filled in the tube 5 and converts it into an electrical signal. And a signal processing circuit 62 for performing signal processing such as amplification and AZD conversion on the electrical signal.
  • the pressure measuring unit 6 is more preferably installed in the vicinity of the probe 2, but depending on conditions such as the sensitivity of the pressure sensor 61, it may be installed in the middle part of the probe 2 and the syringe 4, or in the vicinity of the syringe 4. May be installed.
  • Dispensing device 1 includes a correction coefficient (setting unit 14 for setting X and a correction coefficient oc set by setting unit 14) applied when correcting a predetermined physical quantity according to the characteristics unique to the device.
  • a storage unit 15 that stores various information
  • a correction unit 16 that reads out the correction coefficient ⁇ stored in the storage unit 15 and performs a physical quantity correction calculation, and detects a dispensing abnormality using a correction result in the correction unit 16
  • Anomaly detector 17 and various information input And an output unit 19 for performing output and output, respectively, and a control unit 20 for controlling the operation of the dispensing apparatus 1.
  • the storage unit 15 stores a reference amount that the setting unit 14 should refer to when setting the correction coefficient oc.
  • a reference amount in the present embodiment a known sensitivity S
  • a standard dispensing device Is equipped with a standard pressure sensor 61 s having 0 and a probe 2, a syringe 4 and a piping system satisfying a predetermined condition has dispensed a predetermined reference liquid Lq.
  • One example of this is the time change of the output voltage output from the standard pressure sensor 61s.
  • Fig. 2 shows the standard when the probe 2 of the standard dispensing device Is normally dispenses the reference liquid Lq.
  • the storage unit 15 distributes the reference liquid Lq in the standard dispensing device Is in order to determine the presence or absence of dispensing abnormality in consideration of the time variation of the output voltage from the standard pressure sensor 61s described above.
  • Threshold V to detect clogging of probe 2 when 0 and the standard th
  • the threshold value V and the normal range R (Lq) can be set as appropriate based on the change over time of the discharge pressure applied to the probe 0 in the standard dispensing device Is.
  • the reference liquid Lq may be any liquid having a constant viscosity, for example, the cleaning liquid Wa.
  • the configuration of the standard dispensing device Is is the same as the configuration of the dispensing device 1 according to the present embodiment.
  • the input unit 18 includes a keyboard and a mouse, but may further include a pointing device such as a trackball and a trackpad, and a user interface such as a microphone for voice input.
  • the output unit 19 has a display device such as liquid crystal, plasma, organic EL, or CRT that displays various types of information. You may further have a printer which prints and outputs information.
  • the setting unit 14, the storage unit 15, the correction unit 16, the abnormality detection unit 17, and the control unit 20 are configured using a CPU, a RAM, a ROM, and the like. Further, the storage unit 15 may include an auxiliary storage device provided with a hard disk, and an auxiliary storage device to which various storage media such as a CD-ROM and a flexible disk can be mounted.
  • the normal range R (Lq) of the 0 th amount may be input from the input unit 18 or an appropriate storage medium.
  • the data may be written and stored in advance in the body and read from the auxiliary storage device provided in the storage unit 15.
  • the dispensing device 1 having the above configuration performs the dispensing operation of the liquid Lq, under the control of the control unit 20, first, the electromagnetic valve 9 is opened, and the cleaning liquid Wa is sucked by the pump 11, After the cleaning solution Wa is sequentially introduced and filled in the order of the syringe 4, the tube 5, and the probe 2, the electromagnetic valve 9 is closed and the operation of the pump 11 is finished. Thereafter, when the liquid Lq is sucked or discharged by the probe 2, the piston driving unit 7 is driven to move the piston 4b of the syringe 4 under the control of the control unit 20, so that the cleaning liquid Wa is discharged. Appropriate suction pressure (negative pressure) or discharge pressure (positive pressure) is generated at the tip of the probe 2.
  • Dispensing device 1 starts dispensing operation for reference liquid Lq.
  • Step S1 the pressure measurement unit 6 sets the discharge pressure of the probe 2 when discharging the reference liquid Lq.
  • Step S2 The output voltage from the pressure sensor 61 corresponding to the discharge pressure measured in step S2 shows a time change substantially similar to the curve L shown in FIG. 2, but does not necessarily coincide with the curve L.
  • the sensitivity S of the pressure sensor 61 is also the sensitivity S of the standard pressure sensor 61s.
  • the setting unit 14 sets the correction coefficient ⁇ using the measurement result in step S2 (step S3).
  • the process of setting the correction coefficient ⁇ in step S3 will be described in detail.
  • the sensitivity S of the pressure sensor 61 includes a variation of about ⁇ 20 to 30%, whereas the pressure sensor 61 uses a plurality of pressure sensors 61 (including the standard pressure sensor 61s) having different sensitivities.
  • the value of the ratio of the maximum output voltage V of pressure sensor 61 V and the sensitivity S of pressure sensor 61 when Lq is dispensed normally, VZS, should be sufficiently small compared to the variation of sensitivity S of pressure sensor 61. Is splitting power. Therefore, it is assumed that the value VZS of this ratio takes a constant value regardless of the sensitivity S of the pressure sensor 61 (Assumption 1).
  • the other components of dispensing device 1 shall be the same as the conventional dispensing device and under the same conditions.
  • the sensitivity of the pressure sensor 61 provided in the dispensing device 1 is set to S, and the pressure sensor 61
  • V / S V / S (1)
  • V / V S / S (2)
  • This equation (2) is obtained by the storage unit 15 even if the sensitivity S of the pressure sensor 61 is unknown.
  • the setting unit 14 reads V from the storage unit 15 for reference.
  • step S3 The value of the correction coefficient ⁇ set in step S3 is stored and stored in the storage unit 15 under the control of the control unit 20 (step S4).
  • the setting unit 14 performs the above-described processing of step S1 to step S3 a predetermined number of times. Repeatedly, the correction coefficient obtained every time (a ( mean ) obtained by averaging the X values may be set as the correction coefficient.
  • the dispensing device 1 starts the dispensing operation of the liquid q (step S11), and measures the discharge pressure of the probe 2 when discharging the liquid Lq (step S12).
  • the correction unit 16 reads the set correction coefficient oc from the storage unit 15, and uses the read correction coefficient ⁇ to thereby adjust the pressure sensor 61 measured in step S2.
  • V (t) a XV (t) (4)
  • Step SI 3 This corrected value V ′ (t) is nothing but the value obtained by converting the output voltage from the pressure sensor 61 into the output voltage from the standard pressure sensor 61s.
  • the abnormality detection unit 17 detects an abnormality in the dispensing operation of the dispensing apparatus 1 using the corrected sensor output voltage V '(t) (step S14). Specifically, by comparing the sensor output voltage V ′ (t) with the threshold value V for clogging detection stored in the storage unit 15, the th
  • step S15 If the abnormality detection unit 17 detects a dispensing abnormality (Yes in step S15), the dispensing operation is stopped under the control of the control unit 20 (step S16), and the output unit 19 Abnormal information is output (step S17). It is more preferable that the abnormality information output in step S17 includes the specific contents of dispensing abnormality (whether there is clogging, the amount of dispensing, etc.).
  • step S15 if the abnormality detection unit 17 does not detect any dispensing abnormality (No in step S15), and there is a dispensing process to be continued (Yes in step S18), the process returns to step SI1. Repeat the process. On the other hand, if there is no subsequent dispensing process (No in step S18), the series of processes ends.
  • the physical quantity corrected by the correction unit 16 in step S13 may be other than the output voltage of the pressure sensor 61.
  • the range R (Lq) may be corrected.
  • dispenser 1 generally different from standard dispenser Is
  • V (1) is the threshold for clogging detection when dispensing with reference liquid Lq.
  • the value of the ratio to the threshold value V for detection is the pressure sensor 61 and th that each dispensing device has.
  • the sensitivity ratio value of 61 s should be equal to U ⁇ . Therefore,
  • the signal amplification factor in the signal processing circuit 62 may be corrected, or the digital value after A / D conversion in the signal processing circuit 62 may be corrected.
  • the correction calculation is performed using the correction coefficient ⁇ given by Equation (3).
  • the measurement including the detection of dispensing abnormality is performed by correcting the variation due to machine difference by adjusting the inside of the device without using expensive equipment as the probe 2 or the pressure sensor 61.
  • An improvement in accuracy can be realized. Therefore, the manufacturing cost itself does not increase as compared with the conventional dispensing device, and it is economical.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of the automatic analyzer according to the embodiment of the present invention.
  • the automatic analyzer 100 shown in the figure dispenses a sample and a reagent corresponding to the liquid Lq into predetermined containers, respectively, and performs a measurement mechanism 101 for optically measuring the liquid contained in the container.
  • a control analysis mechanism 102 that controls the automatic analyzer 100 including the measurement mechanism 101 and analyzes the measurement result in the measurement mechanism 101. It is a device that performs biochemical analysis of components automatically and continuously. First, the measurement mechanism 101 of the automatic analyzer 100 will be described.
  • the measurement mechanism 101 mainly includes a sample transport unit 31 that houses and sequentially transfers a plurality of racks 22 on which sample containers 21 that contain general samples are mounted, and various types of samples other than general samples (standards for preparing calibration curves).
  • Sample container, precision control sample, emergency sample, STAT sample, retest sample, etc.) sample container holder 32 holding the sample container 23, reagent container holder 33 holding the reagent container 24, and sample
  • a photometric unit 36 for measuring the intensity of each component.
  • the measurement mechanism 101 includes a sample dispensing unit 37 that dispenses a sample contained in the sample container 21 on the sample transfer unit 31 and the sample container 23 on the sample container holding unit 32 into the reaction container 25, A reagent dispensing unit 38 for dispensing the reagent contained in the reagent container 24 on the reagent container holding unit 33 into the reaction vessel 25 and a washing unit 39 for washing the reaction vessel 25 are provided.
  • the sample dispensing unit 37 and the reagent dispensing unit 38 have the same functional configuration as the above-described dispensing apparatus 1, and the liquid level of the liquid contained in the reaction container 25 is controlled. Can be detected.
  • Each of the specimen containers 21 and 23 is affixed with an information code recording medium in which identification information for identifying the specimen contained therein is encoded and recorded in an information code such as a barcode or a two-dimensional code ( Not shown).
  • an information code recording medium in which identification information for identifying a reagent accommodated in the reagent container 24 is recorded in an information code is attached (not shown). Therefore, the measurement mechanism 101 has an information code reading unit CR1 that reads an information code attached to the sample container 21, an information code reading unit CR2 that reads an information code attached to the sample container 23, and an information code attached to the reagent container 24.
  • An information code reading unit CR3 is provided for reading the received information code.
  • the sample container holding part 32, the reagent container holding part 33, and the reaction container holding part 34 are provided with a wheel for accommodating and holding the sample container 23, the reagent container 24, and the reaction container 25, respectively, and the center of the bottom surface of the wheel. And a drive means (not shown) for rotating the wheel about a vertical line passing through the center of the wheel.
  • each container holder is kept at a constant temperature.
  • the inside of the reagent container holding unit 33 is set to a temperature lower than room temperature in order to suppress the deterioration and denaturation of the reagent.
  • reaction The inside of the container holding part 34 is set to a temperature similar to the human body temperature.
  • the photometry unit 36 receives a light source that emits white light, a spectroscopic optical system that splits the white light that has passed through the reaction vessel 25, and light that is spectrally separated by the spectroscopic optical system for each component and converts it into an electrical signal. And a light receiving element for conversion.
  • the reagent container holding unit 33 for the first reagent and the second reagent are used.
  • a reagent container holding part 33 for the reagent may be provided separately.
  • two reagent dispensing sections 38 corresponding to the individual reagent container holding sections 33 may be provided.
  • a plurality of stirring portions 35 may be provided.
  • the positional relationship between the components is not always accurate.
  • the exact positional relationship between the components is a design matter that should be determined according to various conditions such as the number of reagent container holders 33 and the rotation mode of the wheels of the reaction container holders 34 during the dispensing operation interval. .
  • the control analysis mechanism 102 includes an input unit 51 for receiving information including information necessary for sample analysis and an operation instruction signal for the automatic analyzer 100, an output unit 52 for outputting information related to sample analysis, and a measurement Based on the measurement results of mechanism 101, a data generation unit 53 that generates sample analysis data, a storage unit 54 that stores various types of information including information related to sample analysis and information related to the automatic analyzer 100, and control analysis And a control unit 55 that controls each function or each means in the mechanism 102 and controls the driving of the measurement mechanism 101.
  • the data generation unit 53 performs an analysis operation on the measurement result received from the photometry unit 36 of the measurement mechanism 101.
  • the absorbance of the liquid in the reaction vessel 25 is calculated based on the measurement results sent from the photometry unit 36, and the absorbance calculation results and various information such as calibration curves and analysis parameters are used.
  • Analytical data for each sample is generated by performing a component amount calculation process for quantitatively determining the liquid components in the reaction container 25.
  • the analysis data generated in this way is output from the output unit 52 while being written to the storage unit 54. Rarely memorized.
  • the storage unit 54 includes analysis items, sample information, reagent types, sample and reagent dispensing amounts, sample and reagent expiration dates, calibration curve information used for analysis, calibration curve expiration dates, Stores and manages parameters required for analysis, such as reference values and allowable values for analysis items, and analysis data generated by the data generator 53.
  • the input unit 51, the output unit 52, the storage unit 54, and the control unit 55 have the functions of the input unit 18, the output unit 19, the storage unit 15, and the control unit 20 of the dispensing device 1, respectively. .
  • a liquid having a solid component such as blood may be used as a specimen. Therefore, the probe is caused by the solid component adhering to the inside of the probe 2. The clogging of 2 is likely to occur, and in addition, if the washing is sufficient, there may be an error in the dispensing amount. Therefore, by applying the dispensing device 1 according to the present embodiment to the sample dispensing unit 37 and the reagent dispensing unit 38, the dispensing abnormality can be accurately detected regardless of the difference in the characteristics of each device. It becomes possible to do.
  • a probe for sucking or discharging a liquid a syringe for generating a pressure necessary for the probe to suck or discharge the liquid, Correction applied when correcting the physical quantity based on the characteristics unique to the device by using the pressure measurement unit that measures the pressure generated by the syringe and applied to the probe, and the results measured by this pressure measurement unit
  • a setting unit for setting a coefficient a storage unit for storing information including the correction coefficient set by the setting unit, and a correction unit for correcting the physical quantity using the correction coefficient stored in the storage unit.
  • the dispensing device is a sample dispensing means of an automatic analyzer of the type that performs blood type determination based on a homogeneous reaction such as an agglutination method, or detects antigens and antibodies related to infectious diseases. It is also suitable.
  • This type of autoanalyzer is a micrometer that has a well that can accommodate a plurality of specimens in a matrix after diluting specimens such as blood cells, plasma, and serum with a predetermined diluent.
  • the sample and reagent are mixed and stirred using a cloplate, and after a predetermined reaction time has elapsed in the well, the sample is analyzed by taking a reaction image (aggregated image) with a high-precision CCD camera. Do.
  • a reaction image aggregated image
  • CCD camera high-precision CCD camera
  • the dispensing device may be applied to an automatic analyzer that performs an immunoassay based on a heterogeneous reaction.
  • a BZF cleaning unit that performs BZF cleaning necessary for immunoassay using a heterogeneous reaction, and a photomultiplier tube that counts the amount of luminescence of the luminescent substance may be provided as a photometric unit.
  • the configuration of the automatic analyzer is almost the same as the configuration of the automatic analyzer 100 described above, except that air is used instead of the cleaning liquid as the pressure transmission medium, and the sample is adjusted by adjusting the pressure with the air.
  • it may be configured to dispense reagents and reagents.
  • the present invention can include various embodiments and the like not described herein, and V, V, within the scope not departing from the technical idea specified by the claims. It is possible to make various design changes.
  • the present invention is useful for analyzing the components of a specimen, and is particularly suitable for detecting an abnormality in dispensing a specimen or a reagent into a reaction container with high accuracy.

Abstract

　製造コストを維持しつつも、装置ごとの特性によらずに分注異常を高い精度で検知することができる分注装置および当該分注装置を備えた自動分析装置を提供する。 　液体を吸引または吐出するプローブ２と、プローブ２が前記液体を吸引または吐出するために必要な圧力を発生するシリンジ４と、シリンジ４によって発生し、プローブ２に加えられる圧力を測定する圧力測定部６と、圧力測定部６で測定した結果を用いることにより、当該装置固有の特性に基づいた物理量の補正を行う際に適用される補正係数を設定する設定部１４と、設定部１４で設定した補正係数を含む情報を記憶する記憶部１５と、記憶部１５で記憶する補正係数を用いて前記物理量の補正を行う補正部１６と、を備える。

Description

分注装置および自動分析装置
技術分野
[0001] 本発明は、液体を分注する分注装置、および当該分注装置を備えて検体の分析を 行う自動分析装置に関する。
背景技術
[0002] 検体の成分を分析する自動分析装置では、検体や試薬を反応容器へ分注するた めに分注装置が用いられる。分注装置は、細管状のプローブと、このプローブによつ て検体や試薬を吸引または吐出するのに必要な圧力を発生するシリンジとを管路に よって接続し、その管路を介してシリンジで発生した圧力をプローブへ伝達する構成 を有する。
[0003] 従来、前述した構成を有する分注装置にぉ 、て、圧力センサを用いてプローブに 加えられる圧力を検出し、この検出した結果に基づいてプローブ先端の詰まりなどの 分注異常を検知する技術が知られている (例えば、特許文献 1を参照)。この従来技 術では、プローブの詰まりの有無を判定するためにプローブにカ卩わる圧力の閾値を 予め設定しておき、その閾値と圧力センサで測定した実測値と比較することによって プローブの詰まりを検出して 、る。
[0004] 特許文献 1 :実公平 2— 45818号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、上述した従来技術では、分注異常としてのプローブの詰まりを検出 するための閾値が、プローブの先端径、シリンジの径、圧力センサの感度、配管経路 内の摩擦などの装置ごとの特性差に応じて変化するため、使用する装置によらずに 同じ判定結果を得るには、閾値として装置ごとの特性差を考慮し、ある程度の幅を持 たせた値を設定をせざるを得ず、分注異常の検知精度を向上させることが難しかった
[0006] このような従来技術の課題を解決するため、プローブの先端径ゃシリンジの径のバ ラツキを少なくしたり、感度のバラツキが少な 、圧力センサを適用するなどの方法も考 えられる。し力しながら、この場合には、プローブ、シリンジ、圧力センサなどが高価と なり、製造コストの上昇を招く結果となっていた。
[0007] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストを維持しつつも、装置ご との特性によらずに分注異常を高い精度で検知することができる分注装置および当 該分注装置を備えた自動分析装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る分注装置は、液体 を吸引または吐出するプローブと、前記プローブが前記液体を吸引または吐出する ために必要な圧力を発生する圧力発生手段と、前記圧力発生手段によって発生し、 前記プローブに加えられる圧力を測定する圧力測定手段と、前記圧力測定手段で 測定した結果を用いることにより、当該装置固有の特性に基づいた物理量の補正を 行う際に適用される補正係数を設定する設定手段と、前記設定手段で設定した補正 係数を含む情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段で記憶する補正係数を用い て前記物理量の補正を行う補正手段と、を備えたことを特徴とする。
[0009] 本発明における「液体」には、微量の固体成分を含有する液体も含まれる。
[0010] また、本発明に係る分注装置は、上記発明にお!/、て、前記記憶手段は、前記補正 係数の設定を行うときに前記設定手段が参照すべき参照量を記憶し、前記設定手段 は、前記圧力測定手段で測定した結果と、前記記憶手段で記憶する前記参照量とを 用いることによって補正係数を設定することを特徴とする。
[0011] また、本発明に係る分注装置は、上記発明において、前記圧力測定手段は、前記 プローブに加えられる圧力の変化を検出して電気信号に変換する圧力センサと、前 記圧力センサの出力に対し、増幅および AZD変換を含む信号処理を施す信号処 理回路と、を有することを特徴とする。
[0012] また、本発明に係る分注装置は、上記発明にお 、て、前記物理量は、前記圧力セ ンサの出力であることを特徴とする。
[0013] また、本発明に係る分注装置は、上記発明にお!/、て、前記物理量は、前記信号処 理回路における信号の増幅率であることを特徴とする。 [0014] また、本発明に係る分注装置は、上記発明にお!/、て、前記物理量は、前記信号処 理回路で AZD変換後に出力されるディジタル値であることを特徴とする。
[0015] また、本発明に係る分注装置は、上記発明にお!/、て、前記補正手段で補正した量 を用いて当該装置における分注異常を検知する異常検知手段をさらに備えたことを 特徴とする。
[0016] また、本発明に係る分注装置は、上記発明において、前記異常検知手段は、前記 プローブに加わる吐出圧の最大値を所定の閾値とを比較することによって前記プロ ーブの詰まりの有無を判定し、前記プローブによる分注量を所定の正常範囲と比較 することによって前記分注量の多寡を判定することを特徴とする。
[0017] また、本発明に係る分注装置は、上記発明において、前記物理量は、前記閾値お よび前記正常範囲であることを特徴とする。
[0018] 本発明に係る自動分析装置は、検体と試薬とを反応させることによって前記検体の 分析を行う自動分析装置であって、上記発明に係る分注装置を、前記検体を分注す る検体分注手段として備えたことを特徴とする。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、液体を吸引または吐出するプローブと、前記プローブが前記液 体を吸引または吐出するために必要な圧力を発生する圧力発生手段と、前記圧力 発生手段によって発生し、前記プローブに加えられる圧力を測定する圧力測定手段 と、前記圧力測定手段で測定した結果を用いることにより、当該装置固有の特性に 基づいた物理量の補正を行う際に適用される補正係数を設定する設定手段と、前記 設定手段で設定した補正係数を含む情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段で 記憶する補正係数を用いて前記物理量の補正を行う補正手段と、を備えたことにより 、製造コストを維持しつつも、装置ごとの特性によらずに分注異常を高い精度で検知 することができる分注装置および当該分注装置を備えた自動分析装置を提供するこ とが可能となる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]図 1は、本発明の一実施の形態に係る分注装置の構成を模式的に示す図であ る。 [図 2]図 2は、基準液体分注時における圧力センサからの出力電圧の時間変化の概 要を示す図である。
[図 3]図 3は、本発明の一実施の形態に係る分注装置が行う補正係数設定処理の概 要を示すフローチャートである。
[図 4]図 4は、本発明の一実施の形態に係る分注装置が行う分注異常検知処理の概 要を示すフローチャートである。
[図 5]図 5は、本発明の一実施の形態に係る自動分析装置要部の構成を模式的に示 す図である。
符号の説明
1 分注装置
Is 標準分注装置
2 プローブ
3 プローブ移送部
4 シリンジ
4a シリンダ
4b ピストン
5、 8、 10、 12 チューブ
6 圧力測定部
7 ピストン駆動部
9 電磁弁
11 ポンプ
13 洗浄液タンク
14 設定部
15、 54 記憶部
16 補正部
17 異常検知部
18、 51 入力部
19、 52 出力部 20、 55 制御部
21、 23 検体容器
22 ラック
24 試薬容器
25 反応容器
31 検体移送部
32 検体容器保持部
33 試薬容器保持部
34 反応容器保持部
35 攪拌部
36 測光部
37 検体分注部
38 試薬分注部
39 洗浄部
53 データ生成部
61 圧力センサ
61s 標準圧力センサ
62 信号処理回路
100 自動分析装置
101 測定機構
102 制御分析機構
CR1、CR2、CR3 情報コード読取部
L 曲線
Lq 液体
Lq 基準液体
0
Wa 洗浄液
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形 態」と称する)を説明する。図 1は、本発明の一実施の形態に係る分注装置の構成を 模式的に示す図である。同図に示す分注装置 1は、分注対象の液体 Lqを直接吸引 または吐出する細管状のプローブ 2と、プローブ 2に鉛直方向の昇降動作や水平方 向の回転動作を行わせることによってプローブ 2を移送するプローブ移送部 3と、プロ ーブ 2に圧力を伝達する圧力伝達用媒体である洗浄液 Waの吸排動作を行うシリン ジ 4と、プローブ 2とシリンジ 4とを接続し、洗浄液 Waの流路をなすチューブ 5と、プロ ーブ 2に加わる圧力を検出する圧力測定部 6と、を備える。ここで、洗浄液 Waは、ィ オン交換水や蒸留水等の非圧縮性流体から成る。
[0023] シリンジ 4は、シリンダ 4aとピストン 4bとを有し、ピストン駆動部 7によってピストン 4b がシリンダ 4aの内部を図 1で鉛直上下方向に摺動することにより、洗浄液 Waを介し てプローブ 2に伝達すべき圧力を発生する。この意味で、シリンジ 4は、圧力発生手 段の少なくとも一部の機能を実現する。シリンジ 4は、チューブ 5とは異なるチューブ 8 にも接続されている。このチューブ 8の他端は、洗浄液 Waの流量を調整する電磁弁 9に接続されている。電磁弁 9には、別のチューブ 10も接続されており、このチューブ 10の他端は洗浄液 Waの吸排動作を行うポンプ 11に接続されて!、る。ポンプ 11は、 さらに別のチューブ 12に接続されている。このチューブ 12の他端は、洗浄液 Waを収 容する洗浄液タンク 13に達して 、る。
[0024] 圧力測定部 6は、チューブ 5に接続されてチューブ 5の内部に充填された洗浄液 W aの圧力変化を検出して電気信号に変換する圧力センサ 61と、圧力センサ 61から出 力された電気信号に対して増幅や AZD変換などの信号処理を施す信号処理回路 62とを有する。圧力測定部 6は、プローブ 2の近傍に設置すればより好ましいが、圧 力センサ 61の感度などの条件によってはプローブ 2とシリンジ 4の中間部に設置して もよいし、シリンジ 4の近傍に設置してもよい。
[0025] 引き続き、分注装置 1の構成を説明する。分注装置 1は、装置固有の特性に応じて 所定の物理量の補正を行う際に適用される補正係数 (Xの設定を行う設定部 14と、設 定部 14で設定した補正係数 ocを含む各種情報を記憶する記憶部 15と、記憶部 15 で記憶する補正係数 αを読み出して物理量の補正演算を行う補正部 16と、補正部 1 6での補正結果を用いて分注異常を検知する異常検知部 17と、各種情報の入力お よび出力をそれぞれ行う入力部 18および出力部 19と、分注装置 1の動作を制御する 制御部 20と、を備える。
[0026] 記憶部 15は、補正係数 exの他、その補正係数 ocを設定する際に設定部 14が参照 すべき参照量を記憶する。本実施の形態における参照量としては、既知の感度 S
0を 有する標準圧力センサ 61 sを具備するとともに、所定の条件を満たすプローブ 2、シリ ンジ 4、配管系を具備する標準分注装置 Isが所定の基準液体 Lqの分注を行ったと
0
きに、標準圧力センサ 61sから出力された出力電圧の時間変化が挙げられる。
[0027] 図 2は、標準分注装置 Isのプローブ 2が基準液体 Lqを正常に分注したときの標準
0
圧力センサ 61sの出力電圧の時間変化を模式的に示す図である。同図において、横 軸 (t)は時間であり、縦軸 (V)は標準圧力センサ 61sの出力電圧である。一般に、プ ローブ 2の吐出圧と圧力センサ 61の出力電圧とは、誤差を除けば線形な関係にある 。このため、プローブ 2の吐出圧は、標準圧力センサ 61sの出力電圧とほぼ同様の時 間変化すなわち図 2に示す曲線 Lのような時間変化を示す。したがって、標準圧力セ ンサ 61sの出力電圧の最大値 Vは、プローブ 2の吐出圧 (正圧）の最大値に対応す
0
る。
[0028] 記憶部 15は、上述した標準圧力センサ 61sからの出力電圧の時間変ィ匕にカ卩えて、 分注異常の有無を判定するため、標準分注装置 I sにおいて基準液体 Lqを分注す
0 るときにプローブ 2の詰まりを検知する閾値 V、および標準分注装置 Isにおいて基 th
準液体 Lqを分注するときのプローブ 2の分注量の正常範囲 R (Lq )を記憶している
0 0
。これらの閾値 Vや正常範囲 R (Lq )については、標準分注装置 Isにおいてプロ th 0 一 ブ 2に加わる吐出圧の正常時の時間変化に基づいて適宜設定することができる。
[0029] なお、基準液体 Lqは、粘性が一定である液体であればよぐ例えば洗浄液 Waと
0
同様にイオン交換水や蒸留水などを用いることができる。また、標準分注装置 Isの構 成が本実施の形態に係る分注装置 1の構成と同じであることはいうまでもない。
[0030] 入力部 18は、キーボードやマウスを有するが、トラックボール、トラックパッドなどの ポインティングデバイスや、音声入力用のマイクロフォン等のユーザインターフェース をさらに有してもよい。また、出力部 19は、各種情報を表示する液晶、プラズマ、有機 EL、 CRT等のディスプレイ装置を有するが、音声出力用のスピーカや、紙などに情 報を印刷して出力するプリンタをさらに有してもよい。
[0031] 設定部 14、記憶部 15、補正部 16、異常検知部 17、および制御部 20は、 CPU, R AM、および ROMなどを用いて構成されている。また、記憶部 15として、ハードディ スクを具備した補助記憶装置や、 CD—ROMやフレキシブルディスクなどの各種記 憶媒体を装着可能な補助記憶装置を具備してもよ ヽ。
[0032] なお、記憶部 15で記憶する出力電圧の最大値 V、詰まり検知用の閾値 V、分注
0 th 量の正常範囲 R(Lq )は、入力部 18から入力するようにしてもよいし、適当な記憶媒
0
体に予め書き込んで記憶させておき、記憶部 15が具備する補助記憶装置から読み 込むようにしてもよい。
[0033] 以上の構成を有する分注装置 1が液体 Lqの分注動作を行う際には、制御部 20の 制御のもと、まず電磁弁 9を開き、ポンプ 11によって洗浄液 Waを吸引し、シリンジ 4、 チューブ 5およびプローブ 2の順に洗浄液 Waを順次流入し充填させた後、電磁弁 9 を閉じてポンプ 11の動作を終了する。その後、プローブ 2で液体 Lqの吸引または吐 出を行う際には、制御部 20の制御のもと、ピストン駆動部 7が駆動してシリンジ 4のピ ストン 4bを移動させることにより、洗浄液 Waを介してプローブ 2の先端部に適当な吸 引圧 (負圧)または吐出圧 (正圧)を発生させる。なお、プローブ 2の先端部で液体 Lq を吸引したとき、液体 Lqと洗浄液 Waとの間には空気層が介在するため、液体 Lqを 吸弓 Iまたは吐出するときに液体 Lqが洗浄液 Waと混合することはな ヽ。
[0034] 次に、設定部 14における補正係数 αの設定処理の概要を、図 3に示すフローチヤ ートを参照して説明する。分注装置 1では、基準液体 Lqに対する分注動作を開始し
0
(ステップ S1)、基準液体 Lqを吐出する際のプローブ 2の吐出圧を圧力測定部 6で
0
測定する (ステップ S2)。ステップ S2で測定する吐出圧に対応する圧力センサ 61か らの出力電圧は、概ね図 2に示す曲線 Lと同様の時間変化を示すが、曲線 Lと一致 するとは限らない。また、圧力センサ 61の感度 Sも標準圧力センサ 61sの感度 Sと
0 一 致するとは限らない。実際、本実施の形態に係る分注装置 1で使用する圧力センサ 6 1の感度は、 ± 20〜30%程度のバラツキが想定される。このため、ステップ S2にお ける測定によって圧力センサ 61から出力される出力電圧の最大値 Vが図 2の最大値 Vと同じであるとは限らない。 [0035] その後、設定部 14では、ステップ S2における測定結果を用いて補正係数 αを設定 する（ステップ S3)。以下、このステップ S3における補正係数 αの設定処理について 詳述する。圧力センサ 61の感度 Sは、上述したように ± 20〜30%程度のバラツキが 含まれるのに対し、互いに異なる感度を有する複数の圧力センサ 61 (標準圧力セン サ 61sを含む）を用いて液体 Lqを正常に分注したときの圧力センサ 61の出力電圧の 最大値 Vと圧力センサ 61の感度 Sの比の値 VZSは、圧力センサ 61の感度 Sのバラ ツキと比較して十分に小さいことが分力つている。そこで、この比の値 VZSは、圧力 センサ 61の感度 Sによらずに一定値を取ると仮定する (仮定 1)。なお、分注装置 1の 他の構成要素に関しては、従来の分注装置と同程度で同じ条件下にあるものとする
[0036] 以後、分注装置 1が具備している圧力センサ 61の感度を Sとし、この圧力センサ 61
1
で基準液体 Lqを正常に分注したときの出力電圧の最大値が Vであったとすると、前
0 1
述した仮定 Iにより、
V /S = V /S (1)
0 0 1 1
が成り立つ。式（1)から
V /V =S /S (2)
0 1 0 1
が得られる。この式（2)は、圧力センサ 61の感度 Sが不明であっても、記憶部 15で
1
記憶している値 Vと圧力センサ 61の出力電圧の最大値 Vを用いることによって、標
0 1
準圧力センサ 61sの感度 Sと圧力センサ 61の感度 Sの比の値に等しい量が得られ
0 1
ることを意味している。このため、設定部 14は、記憶部 15から Vを読み出して参照す
0
るとともにステップ S2における圧力測定部 6の測定結果を得ることによって、補正係 数 α
a =V /V (3)
o 1
として算出し、設定する。式 (3)からも明らかなように、圧力センサ 61の感度 Sが標準
1 圧力センサ 61sの感度 Sと等しい場合 (S =S )には、《= 1となる。
0 1 0
[0037] ステップ S3で設定した補正係数 αの値は、制御部 20の制御のもと、記憶部 15へ 格納され、記憶される (ステップ S4)。
[0038] なお、設定部 14では、上述したステップ S1〜ステップ S3の処理を所定の回数だけ 繰り返し行い、 1回ごとに求めた補正係数 (Xの値を平均することによって得られる a (m ean)を補正係数として設定するようにしてもょ 、。
[0039] 続いて、異常検知部 17における液体 Lq分注時の分注異常検知処理の概要につ いて、図 4に示すフローチャートを参照して説明する。まず、分注装置 1では、液体し qの分注動作を開始し (ステップ S 11)、液体 Lqを吐出する際のプローブ 2の吐出圧 を測定する (ステップ S 12)。
[0040] ステップ S 12の後、補正部 16は、記憶部 15から設定済みの補正係数 ocを読み出 し、この読み出した補正係数 αを用いることによって、ステップ S2で測定した圧力セ ンサ 61の出力電圧 V(t)を
V (t) = a XV(t) (4)
と補正する (ステップ SI 3)。この補正後の値 V' (t)は、圧力センサ 61からの出力電圧 を標準圧力センサ 61sからの出力電圧へと換算した値にほかならない。
[0041] その後、異常検知部 17では、補正後のセンサ出力電圧 V' (t)を用いて分注装置 1 の分注動作の異常検知を行う（ステップ S14)。具体的には、センサ出力電圧 V' (t) を記憶部 15で記憶する詰まり検知用の閾値 Vと比較することによってプローブ 2の th
詰まりの有無を判定するとともに、センサ出力電圧 v' (t)を用いて算出されるプロ一 ブ 2の分注量を記憶部 15で記憶する分注量の正常範囲 R (Lq )と比較することによ
0
つてプローブ 2の分注量の多寡を判定する。
[0042] 異常検知部 17が分注異常を検知した場合 (ステップ S 15で Yes)には、制御部 20 の制御のもと、分注動作を中止し (ステップ S 16)、出力部 19から異常情報を出力す る (ステップ S17)。ステップ S17で出力する異常情報としては、分注異常の具体的な 内容 (詰まりの有無、分注量の多寡など）が含まれるようにすればより好ましい。
[0043] 他方、異常検知部 17が分注異常を検知しな力つた場合 (ステップ S 15で No)、続 いて行うべき分注処理があれば (ステップ S18で Yes)、ステップ SI 1に戻って処理を 繰り返す。他方、続いて行うべき分注処理がなければ (ステップ S18で No)、一連の 処理を終了する。
[0044] なお、ステップ S13において補正部 16が補正する物理量は、圧力センサ 61の出力 電圧以外でもよぐ例えば、プローブ 2の詰まり検知用の閾値 Vや分注量の正常範 囲 R (Lq )を補正してもよい。この場合、分注装置 1 (一般に標準分注装置 Isとは異
0
なる）において基準液体 Lqを用いて分注したときの詰まり検知用の閾値を V (1)とす
0 th ると、この閾値 V (1)と標準分注装置 Isで基準液体 Lqを用いて分注したときの詰まり th 0
検知用の閾値 V との比の値は、各分注装置がそれぞれ備える圧力センサ 61および th
61 sの感度の比の値と等 Uヽはずである。したがって、
V /V (1)=S /S =V /V (5)
th th 0 1 0 1
が成立する。ここで、最後の等式は式 (2)による。式 (5)により、閾値 V (1)は、標準分 th
注装置 Isにおける既知の閾値 Vを用いて
th
V (1)= (V /V ) XV = a _1 XV (6)
th 1 0 th th
と表される。ここで、最後の等式は式（3)による。分注装置 1における分注量の正常範 囲 R(1) (Lq )についても、標準分注装置 Isにおける分注量の正常範囲 R (Lq )を、補
0 0 正係数ひを用いて上記同様の補正演算を実行することによって求めることができる。
[0045] また、他の物理量として、例えば信号処理回路 62における信号の増幅率を補正し てもよ 、し、信号処理回路 62における A/D変換後のディジタル値を補正してもよ ヽ 。その際にも、式 (3)で与えられる補正係数 αを用いて補正演算を行うことはいうまで もない。
[0046] 以上説明した分注装置 1によれば、プローブ 2や圧力センサ 61として高価な機器を 使用することなぐ装置内部の調整によって機差によるバラツキを補正し、分注異常 の検知を含む測定精度の向上を実現することができる。したがって、製造コスト自体 が従来の分注装置と比較して上昇してしまうこともなく、経済的である。
[0047] 本実施の形態に係る分注装置 1は、検体の成分の分析を行う自動分析装置に適用 することができる。図 5は、本発明の一実施の形態に係る自動分析装置要部の構成 を模式的に示す図である。同図に示す自動分析装置 100は、液体 Lqに相当する検 体と試薬とを所定の容器にそれぞれ分注し、その容器内部に収容された液体に対し て光学的な測定を行う測定機構 101と、この測定機構 101を含む自動分析装置 100 の制御を行うとともに測定機構 101における測定結果の分析を行う制御分析機構 10 2とを有し、これら二つの機構が連携することによって複数の検体の成分の生化学的 な分析を自動的かつ連続的に行う装置である。 [0048] 最初に、自動分析装置 100の測定機構 101について説明する。測定機構 101は、 主として一般検体を収容する検体容器 21が搭載された複数のラック 22を収納して順 次移送する検体移送部 31と、一般検体以外の各種検体 (検量線作成用のスタンダ ード検体、精度管理検体、緊急検体、 STAT検体、再検査用検体等)を収容する検 体容器 23を保持する検体容器保持部 32と、試薬容器 24を保持する試薬容器保持 部 33と、検体と試薬とを反応させる容器である反応容器 25を保持する反応容器保持 部 34と、反応容器 25の内部に収容された液体を攪拌する攪拌部 35と、反応容器 25 内部を通過した光の波長成分ごとの強度等を測定する測光部 36と、を備える。
[0049] また、測定機構 101は、検体移送部 31上の検体容器 21や検体容器保持部 32上 の検体容器 23に収容された検体を反応容器 25に分注する検体分注部 37と、試薬 容器保持部 33上の試薬容器 24に収容された試薬を反応容器 25に分注する試薬分 注部 38と、反応容器 25の洗浄を行う洗浄部 39と、を備える。このうち、検体分注部 3 7および試薬分注部 38は、上述した分注装置 1と同様の機能構成を有しており、反 応容器 25内部に収容されて 、る液体の液面を検知することができる。
[0050] 検体容器 21および 23には、内部に収容する検体を識別する識別情報をバーコ一 ドまたは 2次元コード等の情報コードにコード化して記録した情報コード記録媒体が それぞれ貼付されている（図示せず)。同様に、試薬容器 24にも、内部に収容する試 薬を識別する識別情報を情報コードにコードィヒして記録した情報コード記録媒体が 貼付されている（図示せず)。このため、測定機構 101には、検体容器 21に貼付され た情報コードを読み取る情報コード読取部 CR1、検体容器 23に貼付された情報コー ドを読み取る情報コード読取部 CR2、および試薬容器 24に貼付された情報コードを 読み取る情報コード読取部 CR3が設けられて 、る。
[0051] 検体容器保持部 32、試薬容器保持部 33、および反応容器保持部 34は、検体容 器 23、試薬容器 24および反応容器 25をそれぞれ収容保持するホイールと、このホ ィールの底面中心に取り付けられ、その中心を通る鉛直線を回転軸としてホイールを 回転させる駆動手段とを有する（図示せず)。
[0052] 各容器保持部の内部は一定の温度に保たれて ヽる。例えば、試薬容器保持部 33 内は、試薬の劣化や変性を抑制するために室温よりも低温に設定される。また、反応 容器保持部 34内は、人間の体温と同程度の温度に設定される。
[0053] 測光部 36は、白色光を照射する光源と、反応容器 25を透過してきた白色光を分光 する分光光学系と、分光光学系で分光した光を成分ごとに受光して電気信号に変換 する受光素子とを有する。
[0054] なお、検体の成分の生化学的な分析を行う際には一つの検体に対して 2種類の試 薬を用いることが多いため、第 1試薬用の試薬容器保持部 33と第 2試薬用の試薬容 器保持部 33とを別個に設けてもよい。この場合には、個々の試薬容器保持部 33〖こ 対応した試薬分注部 38を 2個設ければよい。また、検体または試薬の分注後の適当 なタイミングで複数の反応容器 25内部の液体の攪拌を同時に行うため、攪拌部 35を 複数個設けてもよい。
[0055] ところで、図 5では、測定機構 101の主要な構成要素を模式的に示すことを主眼と しているため、構成要素間の位置関係は必ずしも正確ではない。正確な構成要素間 の位置関係は、試薬容器保持部 33の数や分注動作のインターバルにおける反応容 器保持部 34のホイールの回転態様などの各種条件に応じて定められるべき設計的 事項である。
[0056] 次に、自動分析装置 100の制御分析機構 102について説明する。制御分析機構 1 02は、検体の分析に必要な情報や自動分析装置 100の動作指示信号などを含む 情報の入力を受ける入力部 51と、検体の分析に関する情報を出力する出力部 52と 、測定機構 101における測定結果に基づ 、て検体の分析データを生成するデータ 生成部 53と、検体の分析に関する情報や自動分析装置 100に関する情報を含む各 種情報を記憶する記憶部 54と、制御分析機構 102内の各機能または各手段の制御 を行うとともに測定機構 101の駆動制御を行う制御部 55と、を備える。
[0057] データ生成部 53は、測定機構 101の測光部 36から受信した測定結果の分析演算 を行う。この分析演算では、測光部 36から送られてくる測定結果に基づいて反応容 器 25内部の液体の吸光度を算出したり、吸光度の算出結果と検量線や分析パラメ ータ等の各種情報とを用いて反応容器 25内部の液体の成分を定量的に求める成分 量算出処理等を行ったりすることにより、検体ごとの分析データを生成する。このよう にして生成された分析データは、出力部 52から出力される一方、記憶部 54に書き込 まれて記憶される。
[0058] 記憶部 54は、分析項目、検体情報、試薬の種類、検体や試薬の分注量、検体や 試薬の有効期限、分析に使用する検量線に関する情報、検量線の有効期限、各分 析項目の参照値や許容値などの分析に必要なパラメータ、およびデータ生成部 53 で生成した分析データなどを記憶、管理する。
[0059] なお、入力部 51、出力部 52、記憶部 54および制御部 55は、分注装置 1の入力部 18、出力部 19、記憶部 15および制御部 20の機能をそれぞれ兼備している。
[0060] このような自動分析装置 100においては、検体として血液等の固形成分を有する液 体を用 、ることがあるため、それらの固形成分がプローブ 2の内部に付着することによ つてプローブ 2の詰まりを生じやす 、上、洗浄が十分でな 、場合には分注量の誤差 も生じる可能性がある。したがって、検体分注部 37や試薬分注部 38に対して本実施 の形態に係る分注装置 1を適用することにより、装置ごとの特性差によらず、分注異 常を適確に検知することが可能となる。
[0061] 以上説明した本発明の一実施の形態によれば、液体を吸引または吐出するプロ一 ブと、このプローブが前記液体を吸引または吐出するために必要な圧力を発生する シリンジと、このシリンジによって発生し、プローブに加えられる圧力を測定する圧力 測定部と、この圧力測定部で測定した結果を用いることにより、当該装置固有の特性 に基づいた物理量の補正を行う際に適用される補正係数を設定する設定部と、この 設定部で設定した補正係数を含む情報を記憶する記憶部と、この記憶部で記憶する 補正係数を用いて物理量の補正を行う補正部と、を備えたことにより、製造コストを維 持しつつも、装置ごとの特性によらずに分注異常を高い精度で検知することができる 分注装置および当該分注装置を備えた自動分析装置を提供することが可能となる。
[0062] ここまで、本発明を実施するための最良の形態を詳述してきたが、本発明は上記一 実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本発明に係る分注 装置は、凝集法等の均一系反応に基づいて血液型の判定を行ったり、感染症関連 の抗原や抗体の検出を行うタイプの自動分析装置の検体分注手段としても好適であ る。このタイプの自動分析装置は、血球および血漿、血清などの検体を所定の希釈 液によって希釈した後、複数の検体をマトリックス状に収容可能なゥエルを有するマイ クロプレートを用いて検体と試薬との混合および攪拌を行 ヽ、ゥエル内で所定の反応 時間を経過させた後、反応像 (凝集像)を高精度 CCDカメラで撮影することによって 検体の分析を行う。この場合、検体の分注量は微量であるため、分注異常を高精度 で検知する必要がある。したがって、本発明に係る分注装置を用いることにより、装置 ごとの特性によらずに分注異常を適確に検知し、誤判定を防止することができる。
[0063] また、本発明に係る分注装置を、不均一系反応に基づく免疫分析を行う自動分析 装置に適用してもよい。この場合には、不均一系反応を用いた免疫分析に必要な B ZF洗浄を行う BZF洗浄部と、測光部として発光物質の発光量をカウントする光電 子増倍管とを設ければよい。これらの点を除く自動分析装置の構成は、上述した自 動分析装置 100の構成とほぼ同様であるが、圧力伝達用媒体として洗浄液の代わり にエアーを適用し、そのエアーによる圧力の加減によって検体や試薬を分注する構 成としてもよい。さらに、プローブの先端にデイスポーザブルチップを取り付け可能な 構成としてもよい。このタイプの自動分析装置で免疫分析などを行う場合にも、検体 の分注量は微量であることが多いため、上述した均一系反応に基づく分析を行う自 動分析装置と同様の効果を得ることができる。
[0064] このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうる ものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内にお V、て種々の設計変更等を施すことが可能である。
産業上の利用可能性
[0065] 以上のように、本発明は、検体の成分の分析に有用であり、特に、検体や試薬を反 応容器へ分注する際の異常を高精度で検知するのに適している。

Claims

請求の範囲
[1] 液体を吸引または吐出するプローブと、
前記プローブが前記液体を吸引または吐出するために必要な圧力を発生する圧 力発生手段と、
前記圧力発生手段によって発生し、前記プローブに加えられる圧力を測定する圧 力測定手段と、
前記圧力測定手段で測定した結果を用いることにより、当該装置固有の特性に基 づいた物理量の補正を行う際に適用される補正係数を設定する設定手段と、 前記設定手段で設定した補正係数を含む情報を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段で記憶する補正係数を用いて前記物理量の補正を行う補正手段と、 を備えたことを特徴とする分注装置。
[2] 前記記憶手段は、前記補正係数の設定を行うときに前記設定手段が参照すべき参 照量を記憶し、
前記設定手段は、前記圧力測定手段で測定した結果と、前記記憶手段で記憶す る前記参照量とを用いることによって補正係数を設定することを特徴とする請求項 1 記載の分注装置。
[3] 前記圧力測定手段は、
前記プローブに加えられる圧力の変化を検出して電気信号に変換する圧力センサ と、
前記圧力センサの出力に対し、増幅および AZD変換を含む信号処理を施す信号 処理回路と、
を有することを特徴とする請求項 1または 2記載の分注装置。
[4] 前記物理量は、前記圧力センサの出力であることを特徴とする請求項 3記載の分 注装置。
[5] 前記物理量は、前記信号処理回路における信号の増幅率であることを特徴とする 請求項 3記載の分注装置。
[6] 前記物理量は、前記信号処理回路で AZD変換後に出力されるディジタル値であ ることを特徴とする請求項 3記載の分注装置。
[7] 前記補正手段で補正した前記物理量を用いて当該装置における分注異常を検知 する異常検知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 1〜3のいずれか一項記載 の分注装置。
[8] 前記異常検知手段は、
前記プローブに加わる吐出圧の最大値を所定の閾値とを比較することによって前 記プローブの詰まりの有無を判定し、
前記プローブによる分注量を所定の正常範囲と比較することによって前記分注量 の多寡を判定することを特徴とする請求項 7記載の分注装置。
[9] 前記物理量は、前記閾値および前記正常範囲であることを特徴とする請求項 8記 載の分注装置。
[10] 検体と試薬とを反応させることによって前記検体の分析を行う自動分析装置であつ て、
請求項 1〜9のいずれか一項に記載の分注装置を、前記検体を分注する検体分注 手段として備えたこと特徴とする自動分析装置。
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