WO2009154049A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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WO2009154049A1
WO2009154049A1 PCT/JP2009/058864 JP2009058864W WO2009154049A1 WO 2009154049 A1 WO2009154049 A1 WO 2009154049A1 JP 2009058864 W JP2009058864 W JP 2009058864W WO 2009154049 A1 WO2009154049 A1 WO 2009154049A1
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reagent
liquid level
nozzle
reagent container
container
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PCT/JP2009/058864
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正樹 芝
智憲 三村
由子 浜住
Original Assignee
株式会社 日立ハイテクノロジーズ
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Priority to US12/996,414 priority patent/US20110104810A1/en
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    • G—PHYSICS
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    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11—Automated chemical analysis
    • Y10T436/115831—Condition or time responsive

Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer and method for performing qualitative and quantitative analysis of biological samples such as blood and urine.
  • reagent dispensing mechanisms there are two types of reagent dispensing mechanisms in automatic analyzers: a reagent dispensing method and a reagent pipetting method.
  • the reagent probe descends in the reagent bottle and detects the liquid level of the reagent. After detecting the liquid level of the reagent, the reagent amount determined for each reagent is dispensed into a nozzle, and a predetermined amount is dispensed into the reaction container.
  • the nozzle tip stops at a fixed position from the reagent liquid level in the reagent container. (2) There is little fluctuation of the liquid level in the reagent container at the time of reagent collection.
  • the reagent components in the reagent containers vary greatly depending on the items.
  • a cylindrical “cylinder” for preventing foaming is inserted in order to prevent the generation of bubbles on the surface of the reagent caused by liquid shaking of the reagent (see Patent Document 1).
  • a reagent bottle is formed with a lid and sealed. Sometimes the lid is opened and closed, and piercing is performed. In addition, calibration is frequently performed to suppress the influence of data drift.
  • the reagent probe is surely lowered to a certain level before the reagent is aspirated, or the fluctuation of the reagent liquid level is reduced, and the liquid level is reduced.
  • a sealed reagent container is used, but the cost of this sealed reagent container is high.
  • a sealed reagent container is used up to inspection items having no influence other than ALP and Ca, over-specification occurs.
  • the lid of the reagent container is pierced with a reagent probe, so that high-speed processing is difficult.
  • the object of the present invention is to enable a reagent sorting operation suitable for the reagent container when using a reagent container of a type suitable for the chemical characteristics of the reagent, and to provide high reliability of analysis data and high processing capacity. It is to realize an automatic analyzer and an automatic analysis method.
  • the present invention is configured as follows.
  • the automatic analyzer of the present invention has a reagent suction / discharge means for inserting a nozzle into the opening of the reagent container, sucking the reagent in the reagent container, and discharging the reagent into the reaction container.
  • the plurality of types of liquid level arrival detection means for detecting that the nozzle has reached the reagent liquid level in the reagent container
  • the information input from the reagent container information input means Selecting one of the plurality of types of liquid level arrival detection means, and controlling the reagent suction operation of the reagent suction and discharge means based on the liquid level arrival detection signal from the selected liquid level arrival detection means Control means.
  • the nozzle is inserted into the opening of the reagent container, the reagent in the reagent container is aspirated, discharged into the reaction container containing the sample, and the mixed liquid in the reaction container is analyzed.
  • the size of the opening of the reagent container is input, and according to the information input from the reagent container information input means, the fact that the nozzle has reached the reagent liquid level in the reagent container reaches a plurality of types of liquid levels
  • One of the detection means is selected, and the reagent suction operation of the nozzle is controlled based on the liquid level arrival detection signal from the selected liquid level arrival detection means.
  • FIG. 1 is a system block diagram showing an overall configuration of an automatic analysis system to which the present invention is applied. It is a schematic block diagram of the biochemical analysis module in the automatic analysis system to which this invention is applied. It is the figure which showed the analysis procedure in one Embodiment of this invention. It is explanatory drawing of the reagent dispensing control cycle in one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the example of the kind of reagent bottle mounted on the automatic analyzer in one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the liquid level detection system of the reagent in the automatic analyzer in one Embodiment of this invention. It is a figure which shows an example of the setting screen 500 of the analysis parameter in the automatic analyzer of one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an automatic analyzer to which the present invention is applied.
  • FIG. 1 is a system block diagram showing the overall configuration of an automatic analysis system to which the present invention is applied.
  • the automatic analysis system includes a sample rack input unit 1, an ID reading unit 2, a transfer line 3 as a rack transfer device, a reexamination transfer line 4, analysis modules 5 to 8, and a sample rack standby.
  • a section 9, a sample rack collection section 10, and an overall management computer 11 are provided.
  • the sample rack loading unit 1 is a portion for loading a plurality of sample racks each holding a plurality of samples (samples).
  • the analysis modules 5 to 8 are arranged along the rack transportation line 3 and are detachably connected to the transportation line 3.
  • the number of analysis modules may be arbitrary, and in the example shown in FIG.
  • the analysis module is a biochemical analysis module.
  • the analysis module may be configured by a combination with another analysis module, for example, an immune analysis module or a gene analysis module. .
  • the transport line 3 transports the sample rack from the sample rack input unit 1 to a predetermined analysis module among the analysis modules 5 to 8. Further, the transport line 3 transports the sample rack that holds the sample that has been analyzed by the analysis modules 5 to 8 so as to be stored in the sample rack collection unit 10.
  • the analysis modules 5 to 8 have service lines 51, 61, 71 and 81, respectively.
  • Each transport from the sample rack transport line 3 to the analysis modules 5 to 8 is performed by pulling the sample rack into the lead-in lines 51, 61, 71, 81, respectively.
  • the re-inspection transport line 4 is used when the sample rack analyzed by any of the analysis modules 5 to 8 needs to be re-inspected or analyzed by another analysis module. It is for returning to the entrance.
  • the buffer 91 installed in the transport line 3 or the reinspection transport line 4 for transporting the rack on which the quality control sample or specimen is mounted is an arbitrary sample transported by the transport line 3 or the reinspection transport line 4.
  • the rack is supplied again to the analysis modules 5 to 8 or the sample rack collection unit 10 at an arbitrary timing, and a sample for analysis at a specific time, such as a quality control sample or a standard solution, is mounted. 8 can also be supplied.
  • sample rack standby unit 9 should re-inspect after the dispensing and analysis in each of the analysis modules 5 to 8 is performed when the analysis of the samples analyzed in the respective analysis modules 5 to 8 is further performed by another analysis module This is a part for temporarily waiting until the determination result is obtained.
  • the analysis modules 5 to 8 include analysis module computers 12, 13, 14, and 15 that perform control for necessary processing in the respective analysis modules.
  • the sample rack input unit 1 includes a sample rack input unit 1, a transfer line 3, a reexamination transfer line 4, a buffer 91, and a computer 16 that performs necessary control in the sample rack collection unit 10.
  • the sample rack standby unit 9 includes a computer 17 that performs necessary control in the sample rack.
  • the analysis module computers 12 to 17 and the ID reading unit 2 are connected to the overall management computer 11.
  • the computer 11 is further connected with an operation unit 18 having an input / output device for inputting necessary information and a display unit 19 for displaying analysis results.
  • the sample held by the sample rack has a sample ID indicating information on the sample (reception number, patient name, requested analysis item, etc.).
  • the sample rack has a rack ID indicating rack identification information such as a rack number.
  • the sample rack placed in the sample rack loading unit 1 is transported by the transport line 3.
  • the sample ID and the sample rack ID are read by the ID reading unit 2. It is sent to the computer 11.
  • the computer 11 determines in which analysis module the analysis of the requested analysis item is performed, and gives the information to the computer 16 and the determined analysis module computers 12 to 15.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a biochemical analysis module in an automatic analysis system to which the present invention is applied.
  • the biochemical module 7 includes a first reagent disk 43 in which a reagent container 41 for storing a plurality of first reagents and a reagent container 42 for storing a second reagent are arranged in a circle, A reagent system including a second reagent disk 44 and first and second reagent dispensing pipettors 45 and 46 is provided.
  • a sample system including a sample dispensing pipetter 47, a reaction system in which a plurality of reaction vessels 50 are arranged on a reaction disk 49 in which constant temperature water from a constant temperature bath 48 circulates, and a multiwavelength photometer 52 are included.
  • a measurement system analysis system
  • the sample rack 30 is drawn into the lead-in line 71, held in the sample rack, and the sample (sample) positioned at the sample suction position is sucked by the sample dispensing pipettor 47, and the sample is put into the reaction container 50 of the reaction disk 49. Released at the pouring position.
  • the reaction container 50 from which the sample has been released is moved to the first reagent dispensing position by the rotation of the reaction disk 49, where the first reaction disk 50 holds the first reagent disk 43.
  • the reagent is held in the reagent bottle 41 and is dispensed by the first reagent pipetter 45.
  • the reagent pipetter 45 has a liquid level detection function that accurately captures the liquid level of the reagent so that the reagent pipetter 45 does not penetrate into the reagent liquid at the time of reagent dispensing, so that the reagent pipetter 45 is not contaminated more than necessary. Yes.
  • the reaction vessel 50 into which the first reagent has been dispensed is moved to a stirring position, where the sample and the first reagent are stirred by the stirring device 53.
  • the stirred reaction container 50 is moved to the second reagent dispensing position, where the reaction container 50 is held on the second reagent disk 44.
  • the second reagent accommodated in the reagent bottle 42 is dispensed by the second reagent pipetter 46.
  • the dispensed reaction container 50 is moved to the stirring position, and the sample, the first reagent, and the second reagent in the reaction container 50 are stirred by the stirring device 53, and the reaction liquid is generated. .
  • the reaction vessel 50 containing the reaction solution is moved to the measurement position, where the multi-wavelength photometry of the reaction solution is performed by the multi-wavelength photometer 52, and the analysis result of the biochemical analysis item is obtained.
  • FIG. 3 is a diagram showing an analysis procedure in one embodiment of the present invention.
  • the reaction vessel 50 is first cleaned by the reaction vessel cleaning mechanism (step 701).
  • the sample 54 is dispensed by the sample dispensing pipettor 47, and the sample 54 is dispensed into the reaction container 50 (step 702).
  • the first reagent is dispensed from the reagent container by the nozzle 451 of the reagent dispensing pipetter 45 for dispensing the first reagent and dispensed into the reaction container 50 (step 703).
  • the specimen 54 and the first reagent in the reaction vessel 50 are stirred by the stirring mechanism to become the reaction solution 56 (step 704).
  • the second reagent 57 is dispensed into the reaction vessel 50 by the nozzle 461 of the reagent dispensing pipetter 46 of the second reagent (step 705), and then stirred by the stirring mechanism 53 to become the reaction solution 58 (step 706). ).
  • the light from the light source 415 passes through the reaction solution 58 and is received by the photometer 52, the absorbance of the reaction solution 58 is measured, and an analysis result is obtained (step 707).
  • reaction vessel 50 that has been analyzed is washed again (step 701), and the sequence of preparing for the next measurement is repeated.
  • reaction vessel 50 is arranged on the circumference and the photometer is rotated around the photometer a plurality of times. Since it passes, the photometry of the absorbance can be carried out a plurality of times.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a reagent dispensing control cycle in one embodiment of the present invention.
  • the reagent dispensing pipetter 46, the reagent disk 44, and the reagent bottle 42 perform the same operations as the reagent dispensing pipetter 45 and the reagent disk 443 reagent bottle 41.
  • the reagent dispensing pipetter 45 moves to the reagent dispensing position, and the reagent disk 43 rotates the reagent bottle 41 to the reagent dispensing position (state 501).
  • the liquid level inside the reagent bottle 41 is stationary before the reagent disk is rotated (state 504).
  • the liquid level in the reagent bottle 41 is not stable due to the inertial force at the time of the rotation of the reagent disk. It is necessary to wait for a note (state 505).
  • the reagent dispensing pipetter 45 After the reagent liquid level is stabilized (state 506), the reagent dispensing pipetter 45 performs a downward operation to the liquid level for reagent dispensing and dispenses the reagent (state 503).
  • the nozzle 451 of the reagent dispensing pipetter 45 descends in the reagent bottle 41 while searching for the liquid level (state 507). After the nozzle 451 of the reagent dispensing pipetter 45 comes into contact with the reagent liquid surface (state 508), the nozzle 451 continues to move downward from the liquid surface by a specified amount (state 509).
  • the descending distance from the liquid level may be a fixed amount from the liquid level because the liquid level drops by an amount proportional to the suction amount when the reagent is aspirated, or an amount proportional to the suction amount.
  • the nozzle 451 of the reagent dispensing pipetter 45 aspirates a preset amount of reagent (state 510).
  • the reagent dispensing pipetter 45 is raised (state 511), and a reagent dispensing control cycle in which the reagent dispensing pipet 45 moves away from the liquid surface to the reaction container 50 (not shown) and discharges the reagent is performed for each dispensing of each reagent bottle 41. repeat.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the types of reagent bottles mounted on the automatic analyzer according to the embodiment of the present invention.
  • the reagent bottle 301 has a wide reagent mouth 411, when the nozzle 451 of the reagent dispensing pipetter 45 sucks the reagent, the suction operation is easy even if the stop position of the reagent dispensing pipetter 45 is slightly shifted. There is a feature that can be done. Further, the bottle shape is simple, and the manufacturing cost of the reagent bottle 301 can be suppressed. However, it takes time until the liquid shaking in the reagent container is settled after the reagent disk rotates.
  • the reagent bottle 302 is provided with a cylindrical structure 412 in the reagent bottle 302 in order to suppress the liquid shaking as much as possible after the rotation of the reagent disk with respect to the reagent bottle 301 and to shorten the reagent dispensing operation time. Thereby, even when the reagent disk is rotated, the reagent liquid is less shaken in the cylindrical structure 412, and the liquid level of the reagent can be stabilized in a shorter time than the reagent bottle 301. Thus, the reagent dispensing operation can be started immediately after the reagent disk is rotated.
  • the reagent bottle 303 is for a reagent that deteriorates quickly, and has a shape in which the reagent suction opening 413 is small.
  • ALP alkaline phosphatase
  • FIG. 6 is a diagram showing a reagent liquid level detection method in the automatic analyzer according to the embodiment of the present invention.
  • a method for detecting the liquid level of the reagent an optimum method is selected according to the shape of the reagent bottle shown in FIG.
  • the capacitance method 401 sets the potential of the probe (nozzle) to V when the nozzle of the reagent dispensing pipettor 451 is in the air and when it contacts the liquid surface, grounds the reagent bottle 41, and air It is determined whether or not the reagent liquid surface has been reached by measuring the difference between the electrostatic capacity when it is inside and the electrostatic capacity when contacting the reagent.
  • the electrical resistance method 402 uses the difference between the electrostatic capacity method 401 when the nozzle of the reagent dispensing pipettor is in the air and the liquid surface for determination, whereas the electrical resistance method 402 uses the electrical resistance. This is a liquid level detection method that captures the difference between the two.
  • the capacitance method 401 and the electric resistance method 402 have high liquid level detection accuracy, but if the reagent dispensing pipetter nozzle contacts the reagent bottle 41 before reaching the liquid level, for example, the liquid level is erroneously detected. Therefore, it is preferable that the mouth opening of the reagent bottle 41 is large.
  • the pressure detection method 403 is a method for detecting the liquid level by detecting the difference in pressure between when the probe is in the air and when it is at the liquid level.
  • the nozzle of the reagent dispensing pipetter When the nozzle of the reagent dispensing pipetter is in the air, it is equal to the atmospheric pressure, but when reaching the liquid level, a difference in pressure caused by a difference in viscosity between the liquid and gas is detected.
  • the optical detection system 404 is provided with a light source 415 and an optical sensor 416 for detecting the reagent liquid level on the side surface of the reagent bottle 41, and an optical sensor for determining whether the nozzle tip of the reagent dispensing pipettor crosses the optical sensor unit 416.
  • the unit 416 detects whether the reagent pipetter has arrived at the liquid level.
  • the liquid level detection accuracy is lower than in the capacitance method and the electric resistance method, but even if the nozzle of the reagent dispensing pipetter contacts the suction port of the reagent container. Since there is little possibility of erroneous detection as the liquid level of the reagent, the present invention can also be applied to a reagent bottle with a narrow reagent mouth opening.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an analysis parameter setting screen 500 in the automatic analyzer according to the embodiment of the present invention.
  • the analysis parameters are the sample dispensing amount and reagent dispensing amount for each item when measuring a specific component contained in the sample. These are set and stored in advance in the device and registered as analysis parameters. Information is used.
  • the information regarding the shape of the reagent bottle shown in FIG. 7 is registered in a non-contact information medium such as a barcode or RFID attached to the reagent bottle, and the reagent bottle is installed in the apparatus and then stored in the apparatus.
  • the registered information written in each reagent bottle may be read and stored in the apparatus.
  • reagent bottle information is set in item units in advance.
  • the reagent suction opening information 521 of the reagent bottle, the presence / absence information 522 of the liquid shaking prevention means, the liquid level detection method information 523, the reagent disk rotates and moves to the reagent dispensing position.
  • the operator sets the stabilization time information 524 from when the liquid level becomes stable to the liquid level using an information input unit such as a keyboard.
  • the stabilization time information 524 until the stabilization is established is set by the operator using an information input unit such as a keyboard.
  • these information can be stored on a non-contact information medium such as a barcode or RFID for a reagent bottle installed in the apparatus. Information can also be stored in the device by recording it in advance.
  • the stability time of the reagent liquid level in the reagent bottle is N times the reagent dispensing control cycle.
  • the reagent dispensing operation is stopped and only the reagent dispensing operation is stopped for one cycle before starting the reagent dispensing operation. It has become. During this time, the entire apparatus is not stopped, and the reaction vessel may be washed or the absorbance of the reaction solution may be measured.
  • FIG. 8 is a diagram showing a reagent dispensing operation determination flow in the automatic analyzer of one embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a functional block diagram for executing the flow shown in FIG.
  • the automatic analyzer shows an example in which an actual reagent dispensing operation is determined after an operator selects a reagent dispensing operation and a liquid level detection method on the screen 500 according to the shape of the reagent bottle.
  • the actual reagent dispensing operation may be determined according to the information stored on the apparatus side by storing it in a non-contact type information medium such as a barcode or RFID attached to each reagent bottle.
  • step 601 The operation is started in step 601 and before the reagent dispensing starts, the liquid level determination unit (computer) 419 first sets the reagent bottle shape information for each item set by the reagent bottle information input unit 500 to the reagent bottle. The presence or absence of a liquid shaking prevention mechanism is checked (step 602). If there is no liquid leakage prevention mechanism in step 602, the process proceeds to step 604, and it is determined whether the opening of the reagent bottle is small or large.
  • step 604 the process proceeds to step 607 where the liquid level determination unit 419 determines whether one cycle has elapsed after the reagent disk drive unit 418 stopped the reagent disk. . After one cycle of stopping the reagent disk, the liquid level determination unit 419 notifies the operation control unit 9 to that effect.
  • the operation control unit controls the reagent dispensing nozzle driving unit 422 according to the transmission signal from the liquid level determination unit 419, inserts the nozzle 451 into the reagent bottle 41, and lowers it.
  • the liquid level determination unit 419 determines whether or not the nozzle 451 has reached the liquid level from the capacitance value detected by the capacitance detection unit 417. To the unit 420.
  • step 604 determines whether one cycle has elapsed after the reagent disk drive unit 418 stops the reagent disk. to decide. After one cycle of stopping the reagent disk, the liquid level determination unit 419 notifies the operation control unit 9 to that effect.
  • the operation control unit controls the reagent dispensing nozzle driving unit 422 according to the transmission signal from the liquid level determination unit 419, inserts the nozzle 451 into the reagent bottle 41, and lowers it.
  • the liquid level determination unit 419 determines whether or not the nozzle 451 has reached the liquid level from the pressure value detected by the pressure sensor 414, and if it determines that the liquid level has been reached, transmits the fact to the operation control unit 420. .
  • step 603 determines whether the opening of the reagent bottle is small or large.
  • the opening of the reagent bottle has a large or small opening shape such as the reagent bottle 303 shown in FIG. 5, the opening is small, and the opening in the case of the reagent bottles 301 and 302 is large.
  • step 603 If it is determined in step 603 that the opening of the reagent bottle is large, the process proceeds to step 605, where the liquid level determination unit 419 determines whether the reagent disk drive unit 418 has just stopped the reagent disk. Immediately after the reagent disk is stopped, the liquid level determination unit 419 notifies the operation control unit 9 to that effect.
  • the operation control unit controls the reagent dispensing nozzle driving unit 422 according to the transmission signal from the liquid level determination unit 419, inserts the nozzle 451 into the reagent bottle 41, and lowers it.
  • the liquid level determination unit 419 determines whether or not the nozzle 451 has reached the liquid level from the capacitance value detected by the capacitance detection unit 417. To the unit 420.
  • step 603 if it is determined in step 603 that the opening of the reagent bottle is small, the process proceeds to step 606, where the liquid level determination unit 419 determines whether the reagent disk drive unit 418 has just stopped the reagent disk. Immediately after the reagent disk is stopped, the liquid level determination unit 419 notifies the operation control unit 9 to that effect.
  • the operation control unit controls the reagent dispensing nozzle driving unit 422 according to the transmission signal from the liquid level determination unit 419, inserts the nozzle 451 into the reagent bottle 41, and lowers it.
  • the liquid level determination unit 419 determines whether or not the nozzle 451 has reached the liquid level from the pressure value detected by the pressure sensor 414, and if it determines that the liquid level has been reached, transmits the fact to the operation control unit 420. .
  • the pressure sensor 414 is attached in the vicinity of the pump 423 that controls the reagent suction and discharge of the nozzle, and detects the pressure in the nozzle.
  • the liquid level detection method is set in the setting unit 500. If so, give priority to it.
  • the nozzle level is determined from the output signals of both the capacitance detection unit 417 and the pressure sensor 414. It can also be configured to determine that it has been reached. For example, when the capacitance type is used, a reagent liquid level is generated, and when the tip of the probe comes into contact with the bubble, the capacitance value may change even though it does not reach the liquid level. .
  • the pressure in the nozzle is also detected, and if the pressure in the nozzle does not fluctuate more than a certain value, it is determined that the liquid level is erroneously detected, the nozzle is further lowered, and then the capacitance value changes It can also be determined that the time has reached the liquid level.
  • the liquid level stabilization time can be set automatically depending on whether or not the reagent bottle is provided with a liquid shaking prevention means. If the liquid level stabilization time is set by the setting unit 500, The liquid level stabilization time can also be given priority.
  • FIG. 10 is a diagram showing a reagent dispensing operation determination flow in the automatic analyzer of the second embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a functional block diagram for executing the flow shown in FIG.
  • the information about the reagent bottle is determined in advance only by the liquid level detection means provided in the apparatus without requiring information from the non-contact type information medium added to the setting screen of the apparatus or the reagent bottle. It is tightening.
  • step 711 the operation is started.
  • the reagent dispensing mechanism 703 moves down to the liquid level of the reagent bottle 701.
  • step 712 the apparatus recognizes the liquid level by the optical liquid level detection means (702a / b), and reports to the liquid level judgment unit 706 that the liquid level has been recognized.
  • step 713 the pressure detection mechanism 704 provided in the flow path of the reagent dispensing mechanism 703 determines whether or not the liquid has actually reached the liquid level, and reports the result to the liquid level determination unit 706. .
  • step 714 the reagent in the reagent bottle is actually aspirated.
  • the operation control unit 707 controls the reagent dispensing nozzle drive unit 708 in accordance with the transmission signal from the liquid level determination unit 706.
  • the reagent dispensing mechanism 703 further returns by a certain amount and then returns to step 713 to reach the liquid level
  • the operation control unit 707 controls the reagent dispensing nozzle driving unit 708 according to the transmission signal from the liquid level determination unit 706.
  • 10 and 11 show a determination flow based on a combination of the optical detection method and the pressure detection method, but the selection may be made in combination with a capacitance method, an electric resistance method, or the like.
  • an appropriate liquid level detection method and liquid level stabilization time are selected according to the type of reagent bottle to be used (size of reagent suction opening, presence / absence of liquid shaking prevention means). Since the reagent dispensing operation is controlled, the reagent dispensing operation suitable for the reagent container is possible when using a reagent container of a type suitable for the chemical characteristics of the reagent. It is possible to realize an automatic analyzer and an automatic analysis method with high reliability and high processing capability.
  • the above-described example is an example in the case where the present invention is applied to an automatic analysis system having a plurality of analysis modules, but can also be applied to an automatic analysis apparatus.
  • FIG. 12 is a diagram showing the overall configuration of the automatic analyzer described above.
  • a reaction disk 101 provided so as to be intermittently rotated has a large number of reaction vessels 120 made of a translucent material mounted along the circumference.
  • the reaction vessel 120 is maintained at a predetermined temperature (for example, 37 ° C.) by the thermostatic chamber 141.
  • the temperature of the fluid in the constant temperature bath 141 is adjusted by the constant temperature maintaining device 161.
  • a large number of specimen containers 221 containing biological samples such as blood or urine are arranged on the sample disk 201.
  • a pipette nozzle 261 attached to the movable arm 241 sucks a predetermined amount of sample from the specimen container 221 positioned at the suction position of the sample disk 201, and the sample is in the reaction container 120 at the discharge position on the reaction disk 101. To discharge.
  • a plurality of reagent bottles 32A and 32B with labels displaying reagent identification information such as barcodes are arranged on the reagent disks arranged in the reagent cold storages 30A and 30B, respectively.
  • These reagent bottles 32A and 32B contain reagent solutions corresponding to analysis items that can be analyzed by the analyzer.
  • the barcode reader attached to each reagent cooler 30A, 30B reads the barcode displayed on the outer wall of each reagent bottle at the time of reagent registration.
  • the read reagent information is registered in the memory 56 described later together with the position on the reagent disk.
  • each reagent dispensing mechanism 36A, 36B sucks the reagent solution from the reagent bottle corresponding to the inspection item positioned at the reagent receiving position on the reaction disk 101 and discharges it into the corresponding reaction container 120.
  • the mixture of the sample and the reagent accommodated in the reaction vessel 120 is stirred by the stirring mechanisms 38A and 38B.
  • the rows of reaction vessels 120 are rotationally moved so as to pass through a photometric position sandwiched between the white light source 401 and the multi-wavelength photometer 421.
  • reaction liquid of the sample and the reagent in each reaction container 120 is photometrically measured while the reaction disk 101 is rotating.
  • the analog signal measured for each sample is input to the A / D converter 441.
  • the reaction container cleaning mechanism 180 disposed in the vicinity of the reaction disk 101 allows the reaction container to be used repeatedly by cleaning the inside of the used reaction container 120.
  • the computer 501 is connected to the sample dispensing control unit 281, the reagent dispensing control unit 391, and the A / D converter 441 via the interface 521.
  • the computer 501 sends a command to the sample dispensing control unit 281 to control the sample dispensing operation.
  • the computer 501 also sends a command to the reagent dispensing control unit 391 to control the reagent dispensing operation.
  • the photometric value converted into a digital signal by the A / D converter 441 is taken into the computer 501.
  • the interface 521 is connected to a printer 54 for printing, a memory 56 as a storage device, a flexible magnetic disk drive 58, a keyboard 60 for inputting operation commands and the like, and a CRT display 100 for screen display.
  • the memory 56 is configured by, for example, a hard disk memory or an external memory.
  • the memory 56 stores information such as the password of each operator, the display level of each screen, analysis parameters, analysis item request contents, calibration results, and analysis results.
  • Analysis parameters relating to items that can be analyzed by the automatic analyzer are previously input via an information input device such as the keyboard 60 and stored in the memory 56.
  • the operator selects an inspection item requested for each sample using an operation function screen described later.
  • information such as a patient ID is also input from the keyboard 60.
  • the pipette nozzle 261 dispenses a predetermined amount of sample from the specimen container 221 to the reaction container 120 according to the analysis parameter.
  • the reaction container that has received the sample is transferred by the rotation of the reaction disk 101 and stops at the reagent receiving position.
  • the pipette nozzles of the reagent dispensing mechanisms 36A and 36B dispense a predetermined amount of reagent solution into the reaction container 120 according to the analysis parameter of the corresponding inspection item.
  • the dispensing order of the sample and the reagent may be reversed from this example, and the reagent may precede the sample.
  • the sample and the reagent are agitated and mixed by the agitating mechanisms 38A and 38B.
  • the absorbance of the reaction solution is measured by the multi-wavelength photometer 421.
  • the measured absorbance is taken into the computer 501 via the A / D converter 441 and the interface 521.
  • This absorbance is converted into concentration data based on a calibration curve measured in advance by an analysis method designated for each inspection item. Component concentration data as an analysis result of each inspection item is output to the screen of the printer 54 or the CRT 100.
  • the operator sets various parameters necessary for analytical measurement and registers the sample via the operation screen.
  • the operator confirms the analysis result after measurement on the operation screen on the CRT 100.
  • the present invention is also applicable to the automatic analyzer shown in FIG.

Abstract

　試薬に適合した試薬容器を使用する際その試薬容器に適した試薬分取動作が可能で分析データの信頼性が高く処理能力の高い自動分析装置を実現する。 動作が開始されると試薬ボトルに液揺れ防止機構の有無をチェックし（ステップ６０１、６０２）、液漏れ防止機構がない場合は試薬ボトルの開部の大小を判断し（ステップ６０４）、大の場合は静電容量方式（ステップ６０７）で小の場合は圧力検知方式（ステップ６０８）で試薬ディスク停止後１サイクル経過したとき試薬ボトル内にノズルを挿入し下降させ各検出方式によりノズルの液面到達を判断する。液漏れ防止機構がある場合は試薬ボトルの開口部の大小を判断し（ステップ６０４）、大の場合は静電容量方式（ステップ６０５）で小の場合は圧力検知方式（ステップ６０６）で試薬ディスク停止直後に試薬ボトル内にノズルを挿入し下降させ各検出方式によりノズルの液面到達を判断する。

Description

自動分析装置
　本発明は、血液、尿等の生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置及び方法に関する。
　自動分析装置における試薬分注機構には、試薬ディスペンシング方式と試薬ピペッティング方式との２種類がある。試薬ピペッティング方式では試薬ボトルに試薬プローブが下降し試薬の液面を検出する。試薬の液面を検出した後、試薬ごとに決められた試薬量をノズルに分取し、一定量を反応容器に分注する。
　試薬ピペッティング方式では精度良く分取するために以下の点が重要である。
　（１）ノズル先端が試薬容器内の試薬液面から一定位置で停止すること。　
　（２）試薬分取時に試薬容器内の液面の揺れが少ないこと。
　一方、試薬容器内の試薬は項目により試薬成分は大きく異なる。界面活性剤が多量に含まれる試薬では試薬の液揺れを原因とする試薬表面の泡の発生防止として泡立ち防止の円筒形の「筒」を挿入している（特許文献１参照）。
特開２００５－８３７７７号公報
　ところで、Ｃａ（カルシウム）、ＡＬＰ（アルカリフォスフォターゼ）など空気中に存在する二酸化炭素を吸収することでｐＨが変化し、データがドリフトする項目では試薬ボトルを蓋を形成して密閉し、必要時にその蓋の開閉、ピアッシングをする方法などが実施される。また、データドリフトの影響を抑える為に頻繁にキャリブレーションを実施している。
　一方、試薬ボトルの形状を工夫するだけでなく、例えば試薬の液揺れが原因による試薬吸引不足を防ぐ為に予め試薬の残量を算出しておき、試薬分注の回数に応じて規定量だけ試薬吸引プローブの下降距離を下げることで試薬の液面が揺れていても確実に試薬のある高さまで試薬プローブを下降してから試薬を吸引したり、試薬液面の揺れが収まり、液面が安定するまで一定時間待ってから試薬の吸引を開始するなど装置動作を工夫することで対処しているものもある。
　上述のように、密閉式の試薬容器の使用がされているが、この密閉式の試薬容器のコストが高い。また、ＡＬＰ、Ｃａ以外の影響の無い検査項目まで密閉式の試薬容器を使用すると、オーバースペックとなってしまう。さらに、密閉式の試薬容器（ボトル）では試薬容器の蓋を試薬プローブで突き刺す為、高速処理が困難である。
　また、多検体処理が可能な高速動作を行う自動分析装置では下記の課題がある。
　つまり、多検体処理が可能な高速動作の自動分析装置では試薬ボトルの揺れが大きくなり試薬液面に発生する泡の量が増えるため試薬ボトル内に「筒」を挿入しているが試薬容器のコストが高くなる。多検体処理の自動分析装置では大容量の試薬ボトルが必要になるが、大容量の試薬ボトルでは発生する泡の量が多くなる。さらに、密閉式の試薬ボトルでは試薬ボトルを試薬プローブで突き刺す為、高速処理が困難である。
　本発明の目的は、試薬の化学的特徴に適合した種類の試薬容器を使用する際、その試薬容器に適した試薬分取動作が可能であり、分析データの信頼性が高く、処理能力の高い自動分析装置及び自動分析方法を実現することである。
　上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
　本発明の自動分析装置は、ノズルを試薬容器の開口部に挿入し、試薬容器内の試薬を吸引し、反応容器内に吐出する試薬吸引吐出手段を有し、試薬容器の開口部の大小が入力される試薬容器情報入力手段と、上記ノズルが上記試薬容器内の試薬液面に到達したことを検出する複数種類の液面到達検出手段と、上記試薬容器情報入力手段から入力された情報に従って、上記複数種類の液面到達検出手段のうちのいずれかを選択し、選択した液面到達検出手段からの液面到達検出信号に基づいて、上記試薬吸引吐出手段の試薬吸引動作を制御する動作制御手段とを備える。
　また、本発明の自動分析方法は、ノズルを試薬容器の開口部に挿入し、試薬容器内の試薬を吸引し、試料を収容する反応容器内に吐出し、反応容器内の混合液を分析する自動分析方法において、試薬容器の開口部の大小を入力し、試薬容器情報入力手段から入力された情報に従って、上記ノズルが上記試薬容器内の試薬液面に到達したことを複数種類の液面到達検出手段のうちのいずれかを選択し、選択した液面到達検出手段からの液面到達検出信号に基づいて、上記ノズルの試薬吸引動作を制御する。
　試薬の化学的特徴に適合した種類の試薬容器を使用する際、その試薬容器に適した試薬分取動作が可能であり、分析データの信頼性が高く、処理能力の高い自動分析装置及び自動分析方法を実現することができる。
本発明が適用される自動分析システムの全体構成を示すシステムブロック図である。 本発明が適用される自動分析システムにおける生化学分析モジュールの概略構成図である。 本発明の一実施形態における分析手順を示した図である。 本発明の一実施形態における試薬分注制御サイクルの説明図である。 本発明の一実施形態における自動分析装置に架される試薬ボトルの種類の例を示す図である。 本発明の一実施形態における自動分析装置での試薬の液面検知方式を示す図である。 本発明の一実施形態の自動分析装置における分析パラメータの設定画面５００の一例を示す図である。 本発明の一実施形態の自動分析装置における試薬分注動作決定フローを示す図である。 図８に示したフローを実行するための機能ブロック図である。 本発明の一実施形態の自動分析装置における試薬分注動作決定フローを示す図である。 図１０に示したフローを実行するための機能ブロック図である。 本発明が適用される自動分析装置の全体構成図である。
　以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
　図１は本発明が適用される自動分析システムの全体構成を示すシステムブロック図である。
　図１において、自動分析システムは、検体ラック投入部１と、ＩＤ読取部２と、ラック搬送装置である搬送ライン３と、再検査用搬送ライン４と、分析モジュール５～８と、検体ラック待機部９と、検体ラック回収部１０と、全体管理用コンピュータ１１とを備えている。
　検体ラック投入部１は、それぞれ複数個の検体（試料）を保持する複数個の検体ラックを投入する部分である。分析モジュール５～８は、ラック搬送ライン３に沿って配置されているとともに、この搬送ライン３に取り外し可能に接続されている。分析モジュールの数は任意でよく、図１に示した例では、４個の場合である。
　なお、図１に示した例では、分析モジュールは生化学分析モジュールの場合を示しているが、その他の分析モジュール、例えば、免疫分析モジュールや、遺伝子分析モジュールとの組み合わせで構成されていても良い。
　搬送ライン３は、検体ラック投入部１からの検体ラックを、分析モジュール５～８のうち所定の分析モジュールに搬送する。また、搬送ライン３は、分析モジュール５～８での分析が終了した検体を保持する検体ラックを、検体ラック回収部１０に収納するように搬送する。分析モジュール５～８は、それぞれ、引込線５１、６１、７１、８１を有している。
　検体ラックの搬送ライン３から分析モジュール５～８に対するそれぞれの搬送は、その検体ラックを引込線５１、６１、７１、８１にそれぞれ引き込むことによって行われる。
　再検査用搬送ライン４は、分析モジュール５～８のいずれかで分析処理した検体ラックを、再検査が必要である場合や、更に別の分析モジュールで分析する必要のある場合に、搬送ライン３の入り口に戻すためのものである。
　また、精度管理試料や検体を搭載したラックが搬送される搬送ライン３又は再検査用搬送ライン４に設置されるバッファ９１は、搬送ライン３又は再検査用搬送ライン４により搬送される任意の試料を搭載したラックを任意の時間格納する。任意のタイミングにて再びラックを分析モジュール５～８もしくは検体ラック回収部１０に対して供給し、更に、精度管理試料や標準液など特定の時間に分析を行う試料を搭載し、分析モジュール５～８に対して供給する事も可能である。
　検体ラック待機部９は、各分析モジュール５～８で分析された検体を他の分析モジュールで更に分析する場合、各分析モジュール５～８での分注、分析が終ってから再検査すべきかどうかの判断結果が出るまで一時的に待機させる部分である。
　分析モジュール５～８は、それぞれの分析モジュール内の必要な処理のための制御を行う分析モジュール用コンピュータ１２、１３、１４、１５を備えている。また、検体ラック投入部１は、検体ラック投入部１、搬送ライン３、再検査用搬送ライン４、バッファ９１および検体ラック回収部１０内の必要な制御を行うコンピュータ１６を備えている。
　さらに、検体ラック待機部９は、検体ラック内の必要な制御を行うコンピュータ１７を備えている。分析モジュール用コンピュータ１２～１７およびＩＤ読取部２は、全体管理用コンピュータ１１に接続されている。コンピュータ１１には、更に必要な情報を入力する入出力装置を備えた操作部１８および分析結果を表示する表示部１９が接続されている。
　検体ラックによって保持された検体は、検体に関する情報（受付番号、患者氏名、依頼分析項目等）を示す検体ＩＤを有する。また、検体ラックは、ラック番号等のラック識別情報を示すラックＩＤを有する。検体ラック投入部１に置かれた検体ラックは、搬送ライン３によって搬送されるが、検体ラックが搬送ライン３に移った際に、検体ＩＤや検体ラックＩＤが、ＩＤ読取部２で読み取られ、コンピュータ１１に送られる。コンピュータ１１は、その情報に基づいて、依頼された分析項目の分析がいずれの分析モジュールで行われるかを決定し、コンピュータ１６や決定された分析モジュール用コンピュータ１２～１５にその情報を与える。
　図２は、本発明が適用される自動分析システムにおける生化学分析モジュールの概略構成図である。
　図２において、生化学モジュール７は、複数の第１の試薬を収容する試薬容器４１と第２の試薬を収容する試薬容器４２が、それぞれ円状に配列された第１の試薬ディスク４３と、第２の試薬ディスク４４と、第１および第２の試薬分注ピペッタ４５、４６とを含む試薬系を備えている。
　また、試料分注ピペッタ４７を含むサンプル系と、恒温槽４８からの恒温水が循環する反応ディスク４９上に複数個の反応容器５０が配列されている反応系と、多波長光度計５２を含む測定系（分析系）とを備えている。
　検体ラック３０が引込線７１に引き込まれ、その検体ラックに保持されて、試料吸引位置に位置付けられた検体（試料）は、試料分注ピペッタ４７により吸引され、反応ディスク４９の反応容器５０に試料分注位置において放出される。試料が放出された反応容器５０は、反応ディスク４９の回転により、第１の試薬分注位置に移動され、そこで、その反応容器５０には第１の試薬ディスク４３に保持されている第１の試薬は試薬ボトル４１に保持されており第１の試薬ピペッタ４５により分注される。
　試薬分注時には試薬ピペッタ４５が試薬液中に侵入し過ぎないように試薬の液面を的確に捉える液面検知機能を有しており試薬ピペッタ４５が必要以上に汚れることが無いようになされている。
　第１の試薬が分注された反応容器５０は、攪拌位置に移動され、そこで攪拌装置５３により試料と第１の試薬との攪拌が行われる。
　さらに、第２の試薬の添加が必要な場合は、攪拌処理済みの反応容器５０は、第２の試薬分注位置に移動され、そこで、反応容器５０には、第２の試薬ディスク４４に保持されている試薬ボトル４２に収容された第２の試薬が第２の試薬ピペッタ４６によって分注される。分注済みの反応容器５０は、攪拌位置に移動され、そこで、攪拌装置５３により反応容器５０内の試料、第１の試薬及び第２の試薬の攪拌が行われ、その反応液が生成される。
　反応液が入った反応容器５０は、測定位置に移動され、そこで、多波長光度計５２により、反応液の多波長吸光度測定が行われ、生化学分析項目の分析結果が得られる。
　図３は本発明の一実施形態における分析手順を示した図である。図３において、反応容器５０は最初に反応容器洗浄機構により洗浄される（ステップ７０１）。次に、試料分注ピペッタ４７により検体５４が分取され、反応容器５０に検体５４は分注される（ステップ７０２）。次に、第１試薬を分注する試薬分注ピペッタ４５のノズル４５１により第１試薬が試薬容器から分取されて反応容器５０に分注される（ステップ７０３）。
　次に、反応容器５０中の検体５４と第一試薬は攪拌機構により攪拌され、反応液５６となる（ステップ７０４）。次に、第２試薬の試薬分注ピペッタ４６のノズル４６１により第２試薬５７が反応容器５０に分注され（ステップ７０５）、その後に攪拌機構５３により攪拌され、反応液５８となる（ステップ７０６）。
　次に、光源４１５からの光が反応液５８を通過して光度計５２に受光され、反応液５８の吸光度測定が行われて分析結果が得られる（ステップ７０７）。
　分析が終了した反応容器５０は、再び洗浄され（ステップ７０１）、次の測定に備えるというシーケンスを繰り返す。
　なお、図３に示した例では、１つのセルに対して第１試薬、第２試薬の２つの試薬を反応容器５０に分注し、最後に反応液５８の吸光度を測定し分析結果を算出しているが反応容器５０に分注される試薬は１つ以上であれば良く、また本発明の一実施形態の装置では、反応容器５０は円周上に配置され光度計の廻りを複数回通過することから吸光度の測光は複数回実施することも可能である。
　図４は、本発明の一実施形態における試薬分注制御サイクルの説明図である。図４において、試薬分注ピペッタ４６、試薬ディスク４４、試薬ボトル４２は、試薬分注ピペッタ４５、試薬ディスク４４３試薬ボトル４１と同様な動作を行うものである。
　試薬を分注する際には、試薬分注ピペッタ４５は試薬分注ポジションに移動すると共に試薬ディスク４３は試薬ボトル４１を試薬分注ポジションに回転移動する（状態５０１）。このとき、試薬ボトル４１内部の液面は試薬ディスク回転前には静止している（状態５０４）。試薬ディスク４３の回転直後（状態５０２）、試薬ボトル４１内の液面は試薬ディスク回転時の慣性力により液面は安定していないため試薬液面が安定するまで試薬分注ピペッタ４５は試薬分注を待つ必要がある（状態５０５）。
　試薬液面が安定した後（状態５０６）、試薬分注ピペッタ４５は試薬分注のため液面まで下降動作を実施し、試薬分注を行う（状態５０３）。試薬分注ピペッタ４５のノズル４５１は液面を探しながら試薬ボトル４１内を下降する（状態５０７）。試薬分注ピペッタ４５のノズル４５１は試薬液面に接触した後に（状態５０８）、液面から規定量だけさらに下降動作を継続する（状態５０９）。
　この動作では、液面からの下降距離は、試薬の吸引動作を行うと吸引量に比例した量だけ液面が下がることから液面から固定の量だけとしても良いし、吸引量に比例した量だけとしても良い。その後、試薬分注ピペッタ４５のノズル４５１は予め設定した量の試薬を吸引する（状態５１０）。その後、試薬分注ピペッタ４５は上昇し（状態５１１）、液面から離れて図示されていない反応容器５０に移動し試薬を吐出するという試薬分注制御サイクルを各試薬ボトル４１の分注ごとに繰り返す。
　図５は、本発明の一実施形態における自動分析装置に架される試薬ボトルの種類の例を示す図である。図５において、試薬ボトル３０１は試薬の吸い口部分４１１が広いため試薬分注ピペッタ４５のノズル４５１が試薬を吸引する際に試薬分注ピペッタ４５の停止位置が多少、ずれても吸引動作が容易に行えるという特徴がある。また、ボトル形状が単純であり試薬ボトル３０１の製造コストを抑えることができる。ただし、試薬ディスクが回転した後に試薬容器内の液揺れが収まるまでの時間を必要とする。
　試薬ボトル３０２は試薬ボトル３０１に対して試薬ディスク回転後にできる限り短時間で液揺れを抑え試薬分注動作時間を短くするために筒状の構造物４１２を試薬ボトル３０２内に設けている。これにより、試薬ディスク回転時も筒状の構造物４１２内では試薬の液揺れが少なく、試薬ボトル３０１よりも短時間で試薬の液面を安定させることが出来る。これにより試薬ディスク回転後、速やかに試薬分注動作を開始することができる。
　試薬ボトル３０３は劣化が早い試薬のためのものであり、試薬吸引開口部４１３が小となる形状を有している。例えばＡＬＰ（アルカリフォスフォターゼ）は空気中に存在する炭酸ガスを吸う事で試薬のＰＨ（水素イオン指数）が変化し反応性が変わってしまうため試薬分注のための試薬吸い口の開口部を極力減らすことで劣化を抑えることができる。
　図６は、本発明の一実施形態における自動分析装置での試薬の液面検知方式を示す図である。試薬の液面を検知する方式は図５に示した試薬ボトルの形状により最適な方式が選択される。
　図６において、静電容量方式４０１は、試薬分注ピペッタ４５１のノズルが空気中にあるときと液面に接触した時とでプローブ（ノズル）の電位をＶとし試薬ボトル４１を接地し、空気中にあるときの静電容量と試薬に接触した時の静電容量との差を測定することで試薬液面に到着したかどうかを判定している。
　電気抵抗方式４０２は、静電容量方式４０１が試薬分注ピペッタのノズルが空気中にあるときと液面にあるときの静電容量の差を判定に使用していたのに対して、電気抵抗の差として捉える液面検知方式である。
　静電容量方式４０１と電気抵抗方式４０２とは、液面検知精度は高いが、試薬分注ピペッタのノズルが液面に到達する前に例えば試薬ボトル４１に接触してしまうと液面と誤検知する可能性もあるため試薬ボトル４１の吸い口の開口部は大きい方が好ましい。
　圧力検知方式４０３はプローブが空気中にあるときと液面にあるときとの圧力の差を検知することで液面を検知する方式である。試薬分注ピペッタのノズルが空気中にあるときには大気圧に等しいが、液面到達時には液体と気体の粘性の差などにより生じる圧力の差分を検知している。
　光学的検知方式４０４は、試薬ボトル４１の側面に光源４１５と試薬液面を検知する光学的センサ４１６とを設け、試薬分注ピペッタのノズル先端部が光学センサ部４１６を横切ったかどうかを光学センサ部４１６で検知して試薬ピペッタが液面に到着したかどうかをチェックしている。
　圧力検知方式４０３および光学的検知方式４０４では、静電容量方式及び電気抵抗方式に比較して、液面検知精度は低いが、試薬分注ピペッタのノズルが試薬容器の吸い口と接触しても試薬の液面と誤検知する可能性が少ない為、試薬の吸い口開口部の狭い試薬ボトルにも適用可能である。
　図７は、本発明の一実施形態の自動分析装置における分析パラメータの設定画面５００の一例を示す図である。分析パラメータとは検体中に含まれる特定成分を測定する際には項目毎に検体分注量、試薬分注量であり、これらを設定し、予め装置に記憶させておき、分析パラメータとして登録された情報を使っている。
　また、図７に記載された特に試薬ボトルの形状に関する情報は、例えば試薬ボトルに付加されたバーコードやＲＦＩＤなど非接触型情報媒体に登録しておき、装置に試薬ボトルを架設した後に装置にて各試薬ボトルに書き込まれた登録情報を読み取り、装置に記憶させても良い。
　本発明の一実施形態においては、予め試薬の分注量等だけでなく、試薬ボトルの情報も項目単位で設定する。図７において、本発明の一実施形態では試薬ボトルの試薬吸引開口部情報５２１、液揺れ防止手段の有無情報５２２、液面検知方式情報５２３、試薬ディスクが回転し試薬分注ポジションに移動してから液面が安定するまでの安定時間情報５２４をオペレータがキーボード等の情報入力部により設定している。
　図７記載の実施例では、試薬ボトルの試薬吸引開口部情報５２１、液揺れ防止手段の有無情報５２２、液面検知方式情報５２３、試薬ディスクが回転し試薬分注ポジションに移動してから液面が安定するまでの安定時間情報５２４はオペレータがキーボード等の情報入力部を使って設定しているが、装置に架設する試薬ボトルに対してバーコードやＲＦＩＤなど非接触型情報媒体に、これらの情報を事前に記録しておくことで装置に記憶することも出来る。
　試薬ボトル内における試薬液面の安定時間は試薬分注制御サイクルのＮ倍で規定することが望ましい。本発明の一実施形態では、試薬ディスク回転直後に分注するのでは無く、試薬分注制御サイクル上、１サイクル分、試薬分注動作のみ停止してから試薬の分注動作を開始する設定となっている。この間、装置全体は停止せず反応容器の洗浄や反応液の吸光度の測定などは実施していても構わない。
　図８は、本発明の一実施形態の自動分析装置における試薬分注動作決定フローを示す図であり、図９は、図８に示したフローを実行するための機能ブロック図である。
　本発明の一実施形態の自動分析装置では、試薬ボトルの形状により試薬分注動作および液面検知方式を画面５００によりオペレータが選択してから実際の試薬分注動作を決定する例を示しているが、各試薬ボトルに付加したバーコードやＲＦＩＤなど非接触型の情報媒体に記憶させておくことで装置側が記憶された情報に従い、実際の試薬分注動作を決定しても良い。
　ステップ６０１で動作が開始され、試薬分注開始前は、液面判断部（コンピュータ）４１９が試薬ボトル情報入力部５００により設定された各項目での試薬ボトルの形状情報に関して最初に当該試薬ボトルに液揺れ防止機構の有無をチェックする（ステップ６０２）。ステップ６０２で液漏れ防止機構がない場合は、ステップ６０４に進み、試薬ボトルの開口部が小か大かを判断する。
　ステップ６０４で試薬ボトルの開口部が大と判断した場合は、ステップ６０７に進み、液面判断部４１９は、試薬ディスク駆動部４１８が試薬ディスクを停止後、１サイクル経過したか否かを判断する。試薬ディスクの停止の１サイクル後、液面判断部４１９は、動作制御部９にその旨を伝達する。動作制御部は、液面判断部４１９からの伝達信号に従って、試薬分注ノズル駆動部４２２を制御し、試薬ボトル４１内にノズル４５１を挿入し下降させる。液面判断部４１９は、静電容量検出部４１７が検出した静電容量値から、ノズル４５１が液面に到達したか否かを判断し、液面に到達したと判断するとその旨を動作制御部４２０に伝達する。
　一方、ステップ６０４で試薬ボトルの開口部が小と判断した場合は、ステップ６０８に進み、液面判断部４１９は、試薬ディスク駆動部４１８が試薬ディスクを停止後、１サイクル経過したか否かを判断する。試薬ディスクの停止の１サイクル後、液面判断部４１９は、動作制御部９にその旨を伝達する。動作制御部は、液面判断部４１９からの伝達信号に従って、試薬分注ノズル駆動部４２２を制御し、試薬ボトル４１内にノズル４５１を挿入し下降させる。液面判断部４１９は、圧力センサ４１４が検出した圧力値から、ノズル４５１が液面に到達したか否かを判断し、液面に到達したと判断するとその旨を動作制御部４２０に伝達する。
　また、ステップ６０２で液漏れ防止機構がある場合は、ステップ６０３に進み、試薬ボトルの開口部が小か大かを判断する。なお、試薬ボトルの開口部が大か小かの図５に示した試薬ボトル３０３のような開口形状を有する場合を、開口部が小であり、試薬ボトル３０１、３０２の場合の開口部は大であるとする。
　ステップ６０３で試薬ボトルの開口部が大と判断した場合は、ステップ６０５に進み、液面判断部４１９は、試薬ディスク駆動部４１８が試薬ディスクを停止した直後か否かを判断する。試薬ディスクの停止直後に、液面判断部４１９は、動作制御部９にその旨を伝達する。動作制御部は、液面判断部４１９からの伝達信号に従って、試薬分注ノズル駆動部４２２を制御し、試薬ボトル４１内にノズル４５１を挿入し下降させる。液面判断部４１９は、静電容量検出部４１７が検出した静電容量値から、ノズル４５１が液面に到達したか否かを判断し、液面に到達したと判断するとその旨を動作制御部４２０に伝達する。
　一方、ステップ６０３で試薬ボトルの開口部が小と判断した場合は、ステップ６０６に進み、液面判断部４１９は、試薬ディスク駆動部４１８が試薬ディスクを停止した直後か否かを判断する。試薬ディスクの停止直後に、液面判断部４１９は、動作制御部９にその旨を伝達する。動作制御部は、液面判断部４１９からの伝達信号に従って、試薬分注ノズル駆動部４２２を制御し、試薬ボトル４１内にノズル４５１を挿入し下降させる。液面判断部４１９は、圧力センサ４１４が検出した圧力値から、ノズル４５１が液面に到達したか否かを判断し、液面に到達したと判断するとその旨を動作制御部４２０に伝達する。
　なお、圧力センサ４１４は、ノズルの試薬吸引吐出を制御するポンプ４２３の近辺に取り付けられており、ノズル内の圧力を検出する。
　上述した例では、液揺れ防止機構の有無、試薬ボトル開口部の大小で静電容量方式か圧力検知方式かを選択するように構成したが、設定部５００に液面検知方式が設定されている場合は、それを優先して採用する。
　また、設定部５００に設定された液面検知方式と、自動的に選択した液面検知方式とが異なる場合、静電容量検出部４１７及び圧力センサ４１４の両者の出力信号から、ノズルが液面に到達したと判断するように構成することもできる。例えば、静電容量式を用いた場合、試薬液面発生し、その泡にプローブ先端が接触した場合、液面に到達していないにも拘らず、静電容量値が変化する場合が考えられる。この場合、ノズル内の圧力も検知しておき、ノズル内圧力が一定値以上変動していない場合は液面誤検知と判断し、さらにノズルを下降させて、その後に静電容量値が変化したときを液面に到達したと判断することもできる。
　さらに、液面安定時間も、試薬ボトルが液揺れ防止手段を備えているか否かにより、自動的に設定することもできるし、設定部５００により液面安定時間が設定されていれば、それを優先して液面安定時間とすることもできる。
　また、図８、図９には、静電容量方式、圧力検知方式の２つのみ示しているが、光学的検知方式、電気抵抗方式など別の方式を選択しても良いし、液面安定時間に関しても試薬分注制御サイクルを１サイクル停止するだけでなく任意の倍数の分注制御サイクルだけ停止しても良い。
　図１０は、本発明における第二の実施形態の自動分析装置における試薬分注動作決定フローを示す図であり、図１１は、図１０に示したフローを実行するための機能ブロック図である。
　本実施例では、事前に試薬ボトルの情報を装置の設定画面上あるいは試薬ボトルに付加された非接触型情報媒体からの情報を必要とせず装置が備えた液面検知手段のみで判断する例をしめしている。
　ステップ７１１で動作が開始される。試薬分注機構７０３は試薬ボトル７０１の液面まで下降動作を行う。ステップ７１２において光学的液面検知手段（７０２ａ／ｂ）により装置は液面を認識し、液面を認識したことを液面判断部７０６に報告する。次にステップ７１３において試薬分注機構７０３の流路に備えられた圧力検知機構７０４にて、実際に液面に到着しているのか圧力にて判断し、結果を液面判断部７０６に報告する。次に、液面であると判断した場合にはステップ７１４により実際に試薬ボトル内の試薬を吸引する。この際、動作制御部７０７は、液面判断部７０６からの伝達信号に従って、試薬分注ノズル駆動部７０８を制御する。
一方、ステップ７１３にて圧力検知機構７０４の判断により、液面でないと判断した場合にはステップ７１５にて試薬分注機構７０３は更に一定量、下降した後にステップ７１３に戻り液面に到着したか確認した後に動作制御部７０７は、液面判断部７０６からの伝達信号に従って、試薬分注ノズル駆動部７０８を制御する。
なお図１０，１１には、光学的検知方式と圧力検知方式の組み合わせによる判断フローを示しているが、静電容量方式、電気抵抗方式などと組み合わせて選択しても良い。
　以上のように、本発明の実施形態によれば、使用する試薬ボトルの種類（試薬吸引開口部の大小、液揺れ防止手段の有無）に従って、適切な液面検知方式及び液面安定時間を選択して、試薬分注動作を制御するように構成したので、試薬の化学的特徴に適合した種類の試薬容器を使用する際、その試薬容器に適した試薬分取動作が可能であり、分析データの信頼性が高く、処理能力の高い自動分析装置及び自動分析方法を実現することができる。
　なお、上述した例は、本発明を複数の分析モジュールを有する自動分析システムに適用した場合の例であるが、自動分析装置についても適用可能である。
　本発明が適用される自動分析装置について以下に説明する。
　図１２は、上述した自動分析装置の全体構成を示す図である。図１２において、間欠回転可能に設けられた反応ディスク１０１には、透光性材料からなる多数の反応容器１２０が円周に沿って装着されている。反応容器１２０は、恒温槽１４１によって所定の温度（例えば３７°Ｃ）に維持される。恒温槽１４１内の流体は、恒温維持装置１６１により温度調整される。
　サンプルディスク２０１上には、血液又は尿のような生体サンプルを収容した多数の検体容器２２１が配置される。可動アーム２４１に取り付けられたピペットノズル２６１は、サンプルディスク２０１の吸入位置に位置付けられた検体容器２２１から所定量のサンプルを吸入し、そのサンプルを反応ディスク１０１上の吐出位置にある反応容器１２０内に吐出する。
　試薬保冷庫３０Ａ、３０Ｂ内にそれぞれ配置されている試薬ディスク上には、バーコードの如き試薬識別情報を表示したラベルが貼られた複数の試薬ボトル３２Ａ、３２Ｂが配置される。これらの試薬ボトル３２Ａ、３２Ｂには、分析装置によって分析され得る分析項目に対応する試薬液が収容されている。
　各試薬保冷庫３０Ａ、３０Ｂに付属されたバーコード読み取り装置は、試薬登録時に、各試薬ボトルの外壁に表示されているバーコードを読み取る。読み取られた試薬情報は、試薬ディスク上のポジションと共に後述するメモリ５６に登録される。
　各試薬分注機構３６Ａ、３６Ｂにおける試薬用ピペットノズルは、反応ディスク１０１上の試薬受け入れ位置に位置付けられる検査項目に応じた試薬ボトルから試薬液を吸入し、該当する反応容器１２０内へ吐出する。反応容器１２０内に収容されたサンプルと試薬の混合物は、撹拌機構３８Ａ、３８Ｂにより撹拌される。反応容器１２０の列は、白色光源４０１と多波長光度計４２１とによって挟まれた測光位置を通るように回転移動される。
　各反応容器１２０内におけるサンプルと試薬との反応液は、反応ディスク１０１の回転動作中に測光される。サンプル毎に測定されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器４４１に入力される。反応ディスク１０１の近傍に配置されている反応容器洗浄機構１８０は、使用済みの反応容器１２０の内部を洗浄することにより、反応容器の繰り返しの使用を可能にする。
　次に、図１２に示した自動分析装置における制御系及び信号処理系について簡単に説明する。
　コンピュータ５０１は、インターフェース５２１を介して、サンプル分注制御部２８１、試薬分注制御部３９１、Ａ／Ｄ変換器４４１に接続されている。コンピュータ５０１は、サンプル分注制御部２８１に対して指令を送り、サンプルの分注動作を制御する。また、コンピュータ５０１は、試薬分注制御部３９１に対して指令を送り、試薬の分注動作を制御する。
　Ａ／Ｄ変換器４４１によってディジタル信号に変換された測光値は、コンピュータ５０１に取り込まれる。インターフェース５２１には、印字するためのプリンタ５４、記憶装置であるメモリ５６やフレキシブル磁気ディスクドライブ５８、操作指令等を入力するためのキーボード６０、画面表示するためのＣＲＴディスプレイ１００が接続されている。
　画面表示装置としては、ＣＲＴディスプレイの他に液晶ディスプレイなどを採用できる。メモリ５６は、例えばハードディスクメモリ又は外部メモリにより構成される。メモリ５６には、各操作者のパスワード、各画面の表示レベル、分析パラメータ、分析項目依頼内容、キャリブレーション結果、分析結果等の情報が記憶される。
　次に、図１２に示した自動分析装置におけるサンプルの分析動作を説明する。自動分析装置によって分析可能な項目に関する分析パラメータは、予めキーボード６０の如き情報入力装置を介して入力されておリ、メモリ５６に記憶されている。操作者は、後述する操作機能画面を用いて各サンプルに依頼されている検査項目を選択する。この際に、患者ＩＤなどの情報もキーボード６０から入力される。各サンプルに対して指示された検査項目を分析するために、ピペットノズル２６１は、分析パラメータにしたがって、検体容器２２１から反応容器１２０へ所定量のサンプルを分注する。
　サンプルを受け入れた反応容器は、反応ディスク１０１の回転によって移送され、試薬受け入れ位置に停止する。試薬分注機構３６Ａ、３６Ｂのピペットノズルは、該当する検査項目の分析パラメータにしたがって、反応容器１２０に所定量の試薬液を分注する。サンプルと試薬の分注順序は、この例とは逆に、サンプルより試薬が先であってもよい。
　その後、撹拌機構３８Ａ、３８Ｂにより、サンプルと試薬との撹拌が行われ、混合される。この反応容器１２０が、測光位置を横切る時、多波長光度計４２１により反応液の吸光度が測光される。測光された吸光度は、Ａ／Ｄ変換器４４１、インターフェース５２１を経由して、コンピュータ５０１に取り込まれる。この吸光度は、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、濃度データに変換される。各検査項目の分析結果としての成分濃度データは、プリンタ５４やＣＲＴ１００の画面に出力される。
　以上の測定動作が実行される前に、操作者は、分析測定に必要な種々のパラメータの設定や試料の登録を、操作画面を介して行う。また、操作者は、測定後の分析結果をＣＲＴ１００上の操作画面により確認する。
　図１２に示した自動分析装置に対しても、本発明は適用可能である。
　１・・・検体ラック投入部、２・・・ＩＤ読取部、３・・・ラック搬送ライン、４・・・再検査用搬送ライン、５～・・・分析モジュール、９・・・検体ラック待機部、１０・・・検体ラック回収部、１１・・・全体管理用コンピュータ、１２～１７・・・分析モジュール用コンピュータ、１８・・・操作部、１９・・・表示部、４１・・・試薬容器、５１、６１、７１、８１・・・引込線、９１・・・バッファ部、４１４・・・圧力センサ、４１７・・・静電容量検出部、４１８・・・試薬ディスク駆動部、４１９・・・液面判断部、４２０・・・動作制御部、４２２・・・試薬分注ノズル駆動部、４２３・・・ポンプ、４５１、４６１・・・ノズル（プローブ）

Claims (8)

  1. 　ノズル（４５１）を試薬容器（４１）の開口部に挿入し、試薬容器（４１）内の試薬を吸引し、反応容器（５０）内に吐出する試薬吸引吐出手段（４５、４６）を有する自動分析装置において、
    　試薬容器（４１）の開口部の大小が入力される試薬容器情報入力手段（５００）と、
    　上記ノズル（４５１）が上記試薬容器（４１）内の試薬液面に到達したことを検出する複数種類の液面到達検出手段（４１４、４１７）と、
    　上記試薬容器情報入力手段（５００）から入力された情報に従って、上記複数種類の液面到達検出手段（４１４、４１７）のうちのいずれかを選択し、選択した液面到達検出手段（４１４、４１７）からの液面到達検出信号に基づいて、上記試薬吸引吐出手段（４５、４６）の試薬吸引動作を制御する動作制御手段（４２０）と、
    　を備えることを特徴とする自動分析装置。
  2. 　請求項１記載の自動分析装置において、上記試薬容器（４１）を上記試薬吸引吐出手段（４５、４６）が試薬を吸引する試薬吸引位置に移動させる試薬容器移動手段（４３、４４）を備え、上記試薬容器情報入力手段（５００）には、試薬容器（４１）が液揺れ防止手段（４１２）を有するか否かの情報が入力され、上記動作制御手段（４２０）は、上記試薬容器情報入力手段（５００）から入力された、液揺れ防止手段（４１２）を有するか否かの情報に従って、上記試薬容器移動手段（４３、４４）が試薬容器（４１）を上記試薬吸引位置に移動させた後から上記試薬吸引吐出手段（４５、４６）による試薬吸引動作を開始するまでの試薬吸引動作開始時間を変更することを特徴とする自動分析装置。
  3. 　請求項２記載の自動分析装置において、上記動作制御手段（４２０）は、上記試薬容器（４１）が液揺れ防止手段（４１２）を有する場合における、上記試薬吸引動作開始時間を、上記試薬容器（４１）が液揺れ防止手段（４１２）を有していない場合の上記試薬吸引動作開始時間より短時間とすることを特徴とする自動分析装置。
  4. 　請求項２記載の自動分析装置において、上記複数種類の液面到達検出手段（４１４、４１７）は、上記ノズル（４５１）と上記試薬容器（４１）との間の静電容量値を検出し、検出した静電容量値の変化に基づき上記ノズル（４５１）が試薬液面に到達したことを検知する静電容量式液面到達検出手段（４１７）と、上記ノズル（４５１）内の圧力を検出し、検出した圧力の変化に基づき上記ノズル（４５１）が試薬液面に到達したことを検知する圧力検知式液面到達検出手段（４１４）とであり、上記動作制御手段（４２０）は、上記試薬容器（４１）の開口部が大の場合は、上記静電容量式液面到達検出手段（４１７）からの液面検出信号に基づいて上記試薬吸引吐出手段（４５、４６）の試薬吸引動作を制御し、上記試薬容器（４１）の開口部が小の場合は、上記圧力検知式液面到達検出手段（４１４）からの液面検出信号に基づいて上記試薬吸引吐出手段（４５、４６）の試薬吸引動作を制御することを特徴とする自動分析装置。
  5. 　ノズル（４５１）を試薬容器（４１）の開口部に挿入し、試薬容器（４１）内の試薬を吸引し、試料を収容する反応容器（５０）内に吐出し、反応容器（５０）内の混合液を分析する自動分析方法において、
    　試薬容器（４１）の開口部の大小を入力し、試薬容器情報入力手段（５００）から入力された情報に従って、上記ノズル（４５１）が上記試薬容器（４１）内の試薬液面に到達したことを複数種類の液面到達検出手段（４１４、４１７）のうちのいずれかを選択し、選択した液面到達検出手段（４１４、４１７）からの液面到達検出信号に基づいて、上記ノズル（４５１）の試薬吸引動作を制御することを特徴とする自動分析方法。
  6. 　請求項５記載の自動分析方法において、上記試薬容器（４１）は、上記ノズル（４５１）が試薬を吸引する試薬吸引位置に試薬容器移動手段（４３、４４）により移動され、上記試薬容器情報入力手段（５００）には、試薬容器（４１）が液揺れ防止手段（４１２）を有するか否かの情報が入力され、上記試薬容器情報入力手段（５００）から入力された、液揺れ防止手段（４１２）を有するか否かの情報に従って、上記試薬容器移動手段（４３、４４）が試薬容器（４１）を上記試薬吸引位置に移動させた後から上記ノズル（４５１）による試薬吸引動作を開始するまでの試薬吸引動作開始時間を変更することを特徴とする自動分析方法。
  7. 　請求項６記載の自動分析方法において、上記試薬容器（４１）が液揺れ防止手段（４１２）を有する場合における、上記試薬吸引動作開始時間を、上記試薬容器（４１）が液揺れ防止手段（４１２）を有していない場合の上記試薬吸引動作開始時間より短時間とすることを特徴とする自動分析方法。
  8. 　請求項６記載の自動分析方法において、上記複数種類の液面到達検出手段（４１４、４１７）は、上記ノズル（４５１）と上記試薬容器（４１）との間の静電容量値を検出し、検出した静電容量値の変化に基づき上記ノズル（４５１）が試薬液面に到達したことを検知する静電容量式液面到達検出手段（４１７）と、上記ノズル（４５１）内の圧力を検出し、検出した圧力の変化に基づき上記ノズル（４５１）が試薬液面に到達したことを検知する圧力検知式液面到達検出手段（４１４）とであり、上記試薬容器（４１）の開口部が大の場合は、上記静電容量式液面到達検出手段（４１７）からの液面検出信号に基づいて上記ノズル（４５１）の試薬吸引動作を制御し、上記試薬容器（４１）の開口部が小の場合は、上記圧力検知式液面到達検出手段（４１４）からの液面検出信号に基づいて上記ノズルの試薬吸引動作を制御することを特徴とする自動分析方法。
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