WO2021161704A1 - 電解質分析装置 - Google Patents

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ion
electrolyte analyzer
sample
electrolyte
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フタミラハユ ラーマ
雅文 三宅
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株式会社日立ハイテク
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Definitions

  • the present invention relates to an electrolyte analyzer.
  • the electrolyte analyzer is a device that measures the concentration of a specific electrolyte contained in an electrolyte solution (hereinafter, may be referred to as a sample) of human blood, urine, etc., and is, for example, an ion-selective electrode (ISE: Ion Selective). Some use the ion-selective electrode method, which measures the concentration using Electrode).
  • ISE Ion Selective Electrode
  • a sample solution obtained by directly diluting serum as an electrolyte solution or diluted with a sample diluent is supplied to an ion-selective electrode, and the liquid-liquid potential between the ion-selective electrode and the comparative electrode solution is measured. ..
  • a standard solution having a known electrolyte concentration is supplied to the ion-selective electrode, and the liquid-to-liquid potential with the comparative electrode solution is measured in the same manner as serum (or sample solution). Then, the electrolyte concentration of serum (or sample solution) can be calculated from the two liquid potentials of the standard solution and the serum (or sample solution).
  • a chloride ion-selective electrode and a reference electrode are immersed in a solution to be measured, and the chloride ion concentration in the solution to be measured is measured by the potential difference between the two electrodes.
  • a method for measuring the chlorine ion concentration in which a silver / silver chloride electrode is used as the chlorine ion-selective electrode and silver chloride is dissolved in a solution in contact with the electrode is disclosed.
  • Patent Document 2 has an ion-selective electrode, a comparison electrode, and a potential measuring unit, and measures the potential difference when an internal standard solution or a sample is supplied to the ion-selective electrode by the potential measuring unit.
  • a concentration value for determining whether the ion concentration of the internal standard solution obtained by the recording calculation unit is within a preset value range and correcting the ion concentration value of the internal standard solution obtained by the recording calculation unit.
  • the reagent supply unit includes a bottle storage unit that stores a plurality of bottles containing a reagent such as the internal standard solution for each type of the reagent, and a plurality of bottles stored in the bottle storage unit.
  • the concentration value correction / determination unit has a bottle switching unit that switches to a bottle in which the remaining amount of the reagent is sufficiently larger than the preset amount and supplies the reagent to the measurement unit.
  • the bottle that supplies the reagent to the measuring unit is switched between a plurality of bottles accommodating the same type of reagent in the reagent supply unit, the inside obtained by the recording calculation unit before switching the bottle. Disclosure of an electrolyte concentration measuring device that corrects the ion concentration of the internal standard solution or sample obtained by the recording calculation unit after switching the bottle containing the same type of reagent using the ion concentration information of the standard solution or sample. Has been done.
  • a silver nitrate solution (AgNO3) is used as a diluent.
  • wastewater treatment is indispensable in consideration of the environmental load, and this wastewater treatment causes an increase in treatment cost and treatment time.
  • the burden of running costs and the like becomes enormous.
  • the diluted solution is produced by mixing the undiluted solution of the diluted solution and pure water.
  • wastewater treatment becomes indispensable in consideration of the environmental load, which increases the burden.
  • pure water since pure water is not standardized, there is a possibility that an error may occur in the measurement result by the electrolyte analyzer due to unspecified ions contained in the pure water.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an electrolyte analyzer capable of suppressing a burden related to measurement while suppressing a decrease in accuracy of measurement results.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above problems.
  • an electrolyte analyzer that measures the concentration of a specific ion in a sample using a plurality of ion-selective electrodes and a comparison electrode.
  • a water supply tank for storing a diluent used for at least one of liquid feeding, probe cleaning, and temperature adjustment in the electrolyte analyzer, a sample dispensing device for dispensing a sample to be measured, and the above.
  • a diluting tank for diluting the sample dispensed by the sample dispensing device with the diluting solution a water quality measuring unit for measuring the ion concentration of the diluting solution in the water supply tank, and a control device for controlling the electrolyte analyzer.
  • the control device shall perform a water quality determination process for determining whether the water quality of the diluted solution is normal or abnormal based on the measurement result of the water quality measuring unit.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of the electrolyte analyzer according to the embodiment of the present invention.
  • a flow-type electrolyte analyzer using an ion-selective electrode (ISE: Ion Selective Electrode) (hereinafter, simply referred to as an electrolyte analyzer) will be described. ..
  • the electrolyte analyzer 100 includes a sample dispensing device 101, an ion-selective electrode group 102, a comparative electrode 103, a standard liquid bottle 104, a comparative electrode liquid bottle 105, a diluting tank 106, a water supply tank 107, and syringes 108a to 108d. , Valves 109a to 109j, a waste liquid tank 110, and a control device 111.
  • the sample dispensing device 101 includes a sample probe 101a and a sample container 101b.
  • the sample probe 101a sucks the sample (patient's sample or the like) held in the sample container 101b and discharges it into the dilution tank 106 for dispensing.
  • the sample is a general term for an analysis target collected from a patient's living body, such as blood or urine.
  • the sample may be one obtained by pretreating these analysis targets.
  • the water supply tank 107 stores high-purity water (hereinafter referred to as system water) that is generally used in the electrolyte analyzer.
  • system water high-purity water
  • the system water is supplied to the water supply tank 107 from a pure water production apparatus (not shown) via a valve 109a.
  • the system water stored in the water supply tank 107 is discharged to the dilution tank 106 via the system water nozzle 107a by the operation of the syringe (system water syringe) 108a and the valves 109b and 109c.
  • the standard solution bottle 104 contains a standard solution having a known ion concentration predetermined for the ion species to be measured by the electrolyte analyzer 100.
  • the standard solution contained in the standard solution bottle 104 is produced so as to contain, for example, sodium ion (Na +), potassium ion (K +), chloride ion (Cl ⁇ ) and the like.
  • the standard liquid contained in the standard liquid bottle 104 is discharged to the dilution tank 106 via the standard liquid nozzle 104a by the operation of the syringe (standard liquid syringe) 108b and the valves 109d and 109e.
  • a temperature regulator 116 is provided in the flow path of the system water nozzle 107a and the standard liquid nozzle 104a so that the temperature of the system water and the standard liquid passing through the flow path is within a predetermined constant temperature range. Is adjusted to.
  • the comparative electrode solution bottle 105 contains a comparative electrode solution having a predetermined known ion concentration.
  • the comparative electrode solution contained in the comparative electrode solution bottle 105 is, for example, an aqueous solution of potassium chloride (KCl) containing potassium ions (K +).
  • the comparative electrode solution contained in the comparative electrode solution bottle 105 is sent to the comparative electrode 103 by the operation of the syringe (comparative electrode solution syringe) 108c and the valves 109f, 109g, 109h.
  • the comparative electrode liquid contained in the comparative electrode liquid bottle 105 is diluted through the comparative electrode liquid nozzle 105a by the operation of the comparative electrode liquid syringe 108c and the valves 109f, 109g, 109h. It is discharged to 106.
  • the sample dispensed into the dilution tank 106 is diluted with the system water discharged from the water supply tank 107 to the dilution tank 106 via the system water nozzle 107a by the operation of the syringe (system water syringe) 108a and the valves 109b, 109c. , Stirred.
  • system water system water syringe
  • the valves 109b, 109c. Stirred.
  • the sample may be diluted with another diluent.
  • the sample diluted with the system water in the diluting tank 106 is sent to the ion-selective electrode group 102 via the sipper nozzle 102a by the operation of the syringe (sipper syringe) 108d and the valves 109i and 109j.
  • the pinch valve 112 provided in the flow path between the ion-selective electrode group 102 and the comparison electrode 103 is temporarily opened.
  • the standard solution discharged to the dilution tank 106 is also sent to the ion-selective electrode group 102 via the sipper nozzle 102a by the operation of the syringe (sipper syringe) 108d and the valves 109i and 109j in the same manner as the diluted sample. ..
  • the plurality of ion-selective electrodes constituting the ion-selective electrode group 102 have the concentration of specific ions (for example, sodium ion (Na +), potassium ion (K +), chlor ion (Cl-), etc.) in the sample solution.
  • specific ions for example, sodium ion (Na +), potassium ion (K +), chlor ion (Cl-), etc.
  • An ion-sensitive film having the property of changing the electromotive force according to the above is attached.
  • the ion-selective electrode group 102 outputs an electromotive force corresponding to each ion concentration in the sample solution.
  • the pinch valve 112 When the pinch valve 112 is opened while the comparison electrode solution is fed to the comparison electrode 103, the sample diluted in the ion-selective electrode group 102 is compared with the diluted sample sent to the flow path.
  • the electrode liquid comes into contact with the liquid, and the ion-selective electrode group 102 and the comparison electrode 103 are electrically conductive in the flow path.
  • the potential difference between each ion-selective electrode of the ion-selective electrode group 102 and the comparison electrode 103 is measured by the voltmeter 113, and the measurement result (electric signal) is sent to the control device 111 via the amplifier 114.
  • the standard solution is measured in the same manner as the measurement of the diluted sample.
  • control device 111 controls the overall operation of the electrolyte analyzer 100, and includes an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and an HHD (Hard Disk Drive). ) And other storage devices and an input / output device such as an I / O port.
  • the storage device and the input / output device are configured so that the arithmetic hand device data can be exchanged via an internal bus or the like.
  • the input / output device is connected to each mechanism of the electrolyte analyzer 100, and the control device 111 controls the operation of each mechanism via the input / output device.
  • the control device 111 calculates the concentration of a specific electrolyte contained in the sample based on the potential difference between each ion-selective electrode of the ion-selective electrode group 102 and the comparison electrode 103. Further, by performing calibration based on the measurement result of the standard solution, the electrolyte concentration of the sample can be measured more accurately. A specific method of calibration can be appropriately designed by those skilled in the art based on known techniques and the like.
  • the control device 111 stores the ion concentration calculated for each ion in a storage unit (not shown) and outputs it to an output device (for example, a display device).
  • the sample and standard solution remaining in the dilution tank 106 are sucked by the waste liquid nozzle 115a by the operation of the vacuum bottle 115 and the valves 109k and 109l, and sent to the waste liquid tank 110.
  • the ion concentration of the system water in the water supply tank 107 is measured by the water quality measuring unit 200 (ion-selective electrode group 102, comparative electrode 103, and voltmeter 113). Then, the control device 111 performs a water quality determination process for determining whether the water quality of the system water is normal or abnormal based on the measurement result.
  • FIG. 2 shows an ion-selective electrode and a comparison electrode of system water in which potassium chloride (KCl) is dissolved (hereinafter referred to as potassium chloride solution) when system water in which potassium chloride (KCl) is dissolved is measured by an electrolyte analyzer. It is a figure which shows the relationship between the potential difference with and the concentration of potassium chloride.
  • the concentration of potassium chloride is high. Regardless of whether the concentration is low or low, the concentration log value (mmol / l) and the potential difference (mV) show a proportional relationship.
  • the concentration log value (mmol / l) and the potential difference (mV) show a proportional relationship.
  • the relationship between the concentration log value (mmol / l) and the potential difference (mV) is proportional to the concentration when the potassium chloride concentration is low.
  • the concentration of interfering ions contained in the system water is estimated by obtaining the gradient of the relationship between the degree-to-value (mmol / l) and the potential difference (mV).
  • concentration of interfering ions with respect to the system water and experimentally acquiring the slope of the relationship between the degree log value (mmol / l) and the potential difference (mV)
  • the effect on the measurement accuracy of the electrolyte analyzer 100 is affected. Since it is possible to obtain a slope at the boundary between an acceptable concentration of interfering ions and an unacceptable concentration, it is determined whether the water quality of the system water is good (normal) or abnormal by using this slope as a threshold. Water quality determination processing can be performed.
  • a plurality of types (for example, two types) of diluted standard solutions having different concentrations and known concentrations which are prepared by diluting the standard solution with system water, and the comparative electrode solution are diluted with system water.
  • the water quality determination process is performed based on the results of measuring a plurality of types (for example, two types) of diluted comparative electrode solutions having different concentrations and known concentrations.
  • the standard liquid of the standard liquid bottle 104 is discharged to the dilution tank 106 via the standard liquid nozzle 104a, and the system water of the water supply tank 107 is discharged to the dilution tank 106 via the system water nozzle 107a.
  • concentration of the diluted standard solution is, for example, two kinds of chlor ion (Cl ⁇ ) concentration of 80 (mmol / l) and 120 (mmol / l).
  • the potential difference between the ion-selective electrode group 102 and the comparison electrode 103 is measured with a voltmeter 113, and the horizontal axis is the electrolyte concentration (log) and the vertical axis is the potential difference. Plot the results. Then, a linear regression line is drawn between the two points of the measurement result, and the slope is obtained. This slope is defined as the slope at high concentration (SL1).
  • comparison electrode liquid of the comparison electrode liquid bottle 105 is discharged to the dilution tank 106 via the comparison electrode liquid nozzle 105a, and the system water of the water supply tank 107 is discharged to the dilution tank 106 via the system water nozzle 107a.
  • a comparative electrode solution having a known concentration is diluted with system water at a predetermined ratio to produce a diluted comparative electrode solution.
  • the concentration of the dilution comparison electrode solution is generated to be lower than that of the dilution standard solution. That is, the concentration of the diluted comparative electrode solution is, for example, two types of chlor ion (Cl ⁇ ) concentration of 8 (mmol / l) and 12 (mmol / 1).
  • the potential difference between the ion-selective electrode group 102 and the comparison electrode 103 was measured with a voltmeter 113, and the horizontal axis was the electrolyte concentration (log) and the vertical axis was the potential difference. Plot the measurement results. Then, a linear regression line is drawn between the two points of the measurement result, and the slope is obtained. This slope is defined as the slope at low concentration (SL2).
  • each ion-selective electrode of the ion-selective electrode group 102 is sufficiently lower than 0.2 (mmol / l), or if the system water does not contain interfering ions, a diluted standard solution is used.
  • the ratio of slope SL2 (SL2 / SL1 ⁇ 100) based on slope SL1 is 100 (%). It will be lower.
  • the threshold value of the concentration of interfering ions set in consideration of the influence of interfering ions on the measurement accuracy is 1.0 (mmol / l)
  • the ratio of slope SL2 to slope SL1 (SL2 / SL1 ⁇ 100) is 92. When it becomes (%) or less, it can be determined that the influence on the measurement accuracy is unacceptable, that is, the water quality of the system water is abnormal.
  • the slope sensitivities SL1 and SL2 described above can be obtained by the following (Equation 1) and (Equation 2), respectively.
  • EMFH is the measurement electromotive force of the high-concentration diluted standard solution
  • EMFL is the measured electromotive force of the low-concentration diluted standard solution
  • CH is the concentration specified value of the high-concentration diluted standard solution
  • CL is the low-concentration diluted standard solution. This is the specified concentration value.
  • EMFH is the measurement electromotive force of the high-concentration diluted standard solution
  • EMFL is the measured electromotive force of the low-concentration diluted standard solution
  • CH is the concentration specified value of the high-concentration diluted standard solution
  • CL is the low-concentration diluted standard solution. This is the specified concentration value.
  • the concentration of the internal standard solution is determined by the following (Equation 2) and (Equation 3).
  • CIS is the concentration of the internal standard solution
  • EMFIS is the electromotive force of the internal standard solution.
  • the concentration of the sample is calculated by the following (Equation 4).
  • E E0 + (2.303RT / zF) ⁇ logCS ... (Equation 4)
  • CS is the sample concentration
  • E is the potential difference (mV) generated between the ion-selective electrode and the comparison electrode
  • E0 is the reference potential (mV)
  • R is the gas constant (8.3144J, mol-1, K-1).
  • T is the absolute temperature (273.15 + ° C.)
  • n is the ionic valence
  • F is the Faraday constant (96.485 C ⁇ mol).
  • FIG. 3 is a flowchart showing the water quality determination process.
  • control device 111 when the analysis start is instructed, the control device 111 first performs a reset operation (step S100).
  • a diluting standard solution and a dilution comparison electrode solution having a plurality of concentrations are generated and measured by the water quality measuring unit 200 (ion-selective electrode group 102, comparison electrode 103, voltmeter 113), and the electromotive force (potential difference) of each is measured. Is measured (step S110).
  • the slopes SL1 and SL2 are calculated with the dilution standard solution and the dilution comparison electrode solution (step S120), and it is determined whether or not the slope SL2 is within the reference range (step S130).
  • whether or not the slope SL2 is within the reference range is, for example, whether or not the ratio of the slope SL2 to the slope SL1 (SL2 / SL1 ⁇ 100) is 92 (%) or more, as described above. ..
  • step S130 If the determination result in step S130 is YES, it is determined that the water quality of the system water is normal (good), the concentration measurement operation of the sample is performed (step S140), and the measurement result is output (step S150). ), End the process. At this time, since the water quality of the system water is guaranteed, the measurement result can be obtained with high accuracy.
  • step S130 If the determination result in step S130 is NO, it is determined that the water quality of the system water is abnormal, an alarm for water quality abnormality is issued (step S131), and the operation of the device is stopped (step S132). ), End the process. At this time, since it is detected that the water quality of the system water is abnormal and the sample is not measured, it is possible to prevent the measurement with low accuracy (low reliability), and the operator is abnormal. It is possible to promptly improve and recover from the abnormal state by notifying.
  • the electrolyte analysis device 100 measures the concentration of specific ions in the sample by using the plurality of ion-selective electrodes of the ion-selective electrode group 102 and the comparison electrode 103.
  • a water supply tank 107 for storing system water used for at least one of liquid feeding, probe cleaning, and temperature control in the device 100, a sample dispensing device 101 for dispensing a sample to be measured, and a sample.
  • a diluting tank 106 for diluting the sample dispensed by the dispensing device 101 with system water, a water quality measuring unit 200 for measuring the ion concentration of the system water in the water supply tank 107, and a control device 111 for controlling the electrolyte analyzer 100.
  • the control device 111 is configured to perform a water quality determination process for determining whether the water quality of the system water is normal or abnormal based on the measurement result of the water quality measurement unit 200. While suppressing it, the burden related to measurement can be suppressed.
  • This embodiment illustrates a case where a spectrophotometer 117 is provided as a water quality measuring unit 200A of the electrolyte analyzer 100A.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the overall configuration of the electrolyte analyzer according to the embodiment of the present invention.
  • the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the electrolyte analyzer 100A includes a sample dispensing device 101, an ion-selective electrode group 102, a comparative electrode 103, a standard liquid bottle 104, a comparative electrode liquid bottle 105, a diluting tank 106, a water supply tank 107, and syringes 108a to 108d. , Valves 109a to 109j, a waste liquid tank 110, and a control device 111.
  • the electrolyte analyzer 100A is provided as a water quality measuring unit 200A with a spectrophotometer 117 for measuring the absorbance or emission intensity of system water to which a predetermined reagent is added.
  • the spectrophotometer 117 has a reagent bottle (not shown) that houses a reagent for photometry, and the reagent for photometry is placed in the dilution tank 106 via the spectrophotometer nozzle 117a by the operation of the valve 109m and the syringe (not shown). It is discharged.
  • the system water in the dilution tank 106 to which the reagent for measuring the photometry is added is sent to the spectrophotometer 117 via the spectrophotometer nozzle 117a.
  • the control device 111 performs a water quality determination process based on the measurement result of the spectrophotometer 117.
  • the ion concentration of the system water in the water supply tank 107 is measured by the water quality measuring unit 200A (spectrophotometer 117), and the control device 111 is based on the measurement result.
  • the water quality judgment process for judging whether the water quality of the system water is normal or abnormal is performed.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the interfering ion concentration and the absorbance when the system water to which the reagent for measuring the luminous intensity is added is measured.
  • a reagent for measuring photometry for example, when measuring absorbance, a reagent using an enzyme that consumes sodium ions (Na +) and decomposes a substrate is used. Further, for example, when measuring the emission intensity, a reagent called optode, which uses a molecule that fluoresces by binding to a specific ion considered to be an interfering ion, is used.
  • the relationship between the interfering ion concentration (mmol / l) and the absorbance (Abs) of the system water is a proportional relationship such that the absorbance increases as the interfering ion concentration increases. Is shown.
  • the concentration of interfering ions contained in the system water is estimated by measuring the absorbance of the system water to which the reagent for photometry is added.
  • the threshold value of the concentration of interfering ions set in consideration of the influence of interfering ions on the measurement accuracy is set to 1.0 (mmol / l) and the corresponding absorbance threshold value is set, the absorbance becomes equal to or higher than the absorbance threshold value. In this case, it can be determined that the influence on the measurement accuracy is unacceptable, that is, the water quality of the system water is abnormal. In this way, the water quality determination process for determining whether the water quality of the stem water is good (normal) or abnormal can be performed.
  • the water quality determination process can also be performed in the same manner when measuring the emission intensity of system water to which a reagent for measuring luminous intensity is added. That is, when measuring the emission intensity, the relationship between the interfering ion concentration of the system water and the emission intensity shows a proportional relationship such that the emission intensity increases as the interfering ion concentration increases, so that the emission intensity is predetermined.
  • the luminescence threshold for example, based on the interfering ion concentration of 1.0 mmol / l
  • FIG. 6 is a flowchart showing the water quality determination process according to the present embodiment.
  • control device 111 when the analysis start is instructed, the control device 111 first performs a reset operation (step S200).
  • a reagent for measuring photometricity is added to the system water, measurement is performed by the water quality measuring unit 200A (spectrophotometer 117), and the concentration of interfering ions is calculated from the absorbance (step S210).
  • the sample concentration measurement operation is performed (step S230), the measurement result is output (step S240), and the process is terminated. At this time, since the water quality of the system water is guaranteed, the measurement result can be obtained with high accuracy.
  • step S220 If the determination result in step S220 is NO, it is determined that the water quality of the system water is abnormal, the correction coefficient is calculated (step S221), the sample measurement operation is performed (step S222), and the measurement is performed. The result is corrected by applying a correction coefficient (step S223), and the process ends.
  • the correction coefficient corrects the fluctuation of the measurement result of the sample due to the influence of the interfering ion.
  • the amount of the fluctuation of the measurement result of the sample with respect to the concentration of the interfering ion is experimentally obtained in advance and measured.
  • a correction coefficient according to the concentration of interfering ions is experimentally obtained in advance and measured.
  • This embodiment illustrates a case where the electric conductivity measuring device 118 is provided as the water quality measuring unit 200B of the electrolyte analyzer 100B.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing the overall configuration of the electrolyte analyzer according to the embodiment of the present invention.
  • the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the electrolyte analyzer 100B includes a sample dispensing device 101, an ion-selective electrode group 102, a comparative electrode 103, a standard liquid bottle 104, a comparative electrode liquid bottle 105, a diluting tank 106, a water supply tank 107, and syringes 108a to 108d. , Valves 109a to 109j, a waste liquid tank 110, and a control device 111.
  • the electrolyte analyzer 100B includes an electrical conductivity measuring device 118 that measures the electrical conductivity of the system water stored in the water supply tank 107 as a water quality measuring unit 200B.
  • the electric conductivity measuring device 118 has an electric conductivity measuring terminal 118a inserted in the water supply tank 107, and measures the electric conductivity of the system water stored in the water supply tank 107.
  • the control device 111 performs a water quality determination process based on the measurement result of the electric conductivity measuring device 118.
  • the electric conductivity of the system water of the water supply tank 107 is measured by the water quality measuring unit 200B (electrical conductivity measuring device 118), and the control device 111 measures the electric conductivity. Based on the result, a water quality determination process is performed to determine whether the water quality of the system water is normal or abnormal.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the interfering ion concentration and the electric conductivity when the electric conductivity of the system water is measured.
  • the relationship between the interfering ion concentration (mmol / l) and the electric conductivity (S / m) of the system water is a proportional relationship such that the electric conductivity increases as the interfering ion concentration increases. Is shown.
  • the concentration of interfering ions contained in the system water is estimated by measuring the electrical conductivity of the system water.
  • the threshold value of the concentration of interfering ions set in consideration of the influence of interfering ions on the measurement accuracy is set to 1.0 (mmol / l), and the corresponding electrical conductivity (for example, 0.01 S / m) is set.
  • the electric conductivity becomes equal to or higher than the electric conductivity threshold value, it can be determined that the influence on the measurement accuracy is unacceptable, that is, the water quality of the system water is abnormal. In this way, the water quality determination process for determining whether the water quality of the stem water is good (normal) or abnormal can be performed.
  • a water quality abnormality alarm is issued to stop the operation of the apparatus (step S131 in FIG. 3).
  • a correction coefficient is calculated and applied to the measurement result of the sample. (See steps S221 to S223 in FIG. 6). This also applies to the third embodiment.
  • a correction coefficient is calculated and applied to the measurement result of the sample (steps S221 to S223 in FIG. 6).
  • a water quality abnormality alarm is issued and the operation of the device is stopped (Fig.). 3) may be configured as described in steps S131 and S132).
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications and combinations within a range that does not deviate from the gist thereof. Further, the present invention is not limited to the one including all the configurations described in the above-described embodiment, and includes the one in which a part of the configurations is deleted. Further, each of the above configurations, functions and the like may be realized by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit. Further, each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function.
  • Electrolyte analyzer 101 ... Sample dispensing device, 101a ... Sample probe, 101b ... Sample container, 102 ... Ion-selective electrode group, 102a ... Shipper nozzle, 103 ... Comparative electrode, 104 ... Standard liquid bottle, 104a ... Standard liquid nozzle, 105 ... Comparative electrode liquid bottle, 105a ... Comparative electrode liquid nozzle, 106 ... Diluting tank, 107 ... Water supply tank, 107a ... System water nozzle, 108a ... System water syringe, 108b ... Standard liquid syringe, 108c ... Comparative electrode liquid syringe, 108d ...

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Abstract

イオン選択性電極群１０２の複数のイオン選択性電極と比較電極１０３とを用いて試料中の特定イオンの濃度を測定する電解質分析装置１００において、電解質分析装置１００における液体の送液、プローブの洗浄、および温度調整の少なくともいずれか１つに使用するシステム水を貯留する給水タンク１０７と、測定対象の試料を分注する検体分注装置１０１と、検体分注装置１０１により分注された試料をシステム水で希釈する希釈槽１０６と、給水タンク１０７のシステム水のイオン濃度を測定する水質測定部２００と、電解質分析装置１００を制御する制御装置１１１とを備え、制御装置１１１は、水質測定部２００の測定結果に基づいて、前記システム水の水質が正常か異常かを判定する水質判定処理を行う。これにより、測定結果の精度の低下を抑制しつつ、測定に係る負担を抑制することができる。

Description

電解質分析装置
　本発明は、電解質分析装置に関する。
　電解質分析装置は、人体の血液、尿等の電解質溶液（以下、検体と称することがある）中に含まれる特定の電解質濃度を測定する装置であり、例えば、イオン選択性電極（ＩＳＥ： Ion Selective Electrode）を利用して濃度測定を行うイオン選択性電極法を用いるものがある。電解質分析装置としては、例えば、フロー型電解質分析装置が知られている。フロー型電解質分析装置では、電解質溶液としての血清を直接、あるいは検体希釈液により希釈したサンプル溶液を、イオン選択性電極に供給し、イオン選択性電極と比較電極液との液間電位を測定する。続いて（又は測定に先立って）、イオン選択性電極に電解質濃度が既知である標準液を供給し、血清（又はサンプル溶液）と同様に比較電極液との液間電位を測定する。そして、標準液の液間電位と血清（又はサンプル溶液）の液間電位の２つの液間電位から血清（又はサンプル溶液）の電解質濃度を算出することができる。
　このような電解質分析装置による測定方法として、例えば、特許文献１には、塩素イオン選択性電極及び基準電極を被測定液に浸し、前記両電極の電位差により被測定液中の塩素イオン濃度を測定するにあたり、前記塩素イオン選択性電極として銀／塩化銀電極を用い、かつ電極に接触する溶液には塩化銀が飽和濃度溶存している塩素イオン濃度の測定方法が開示されている。
　また、特許文献２には、イオン選択性電極と比較電極と電位測定部とを有して前記イオン選択性電極に内部標準液又は検体を供給した際の電位差を前記電位測定部で測定する測定部と、前記測定部に前記内部標準液を含む試薬を供給する試薬供給部と、前記測定部で測定した電位差の情報を処理して前記内部標準液又は検体のイオン濃度を求める記録演算部と、前記記録演算部で求めた前記内部標準液のイオン濃度が予め設定した値の範囲に入っているかを判断するとともに前記記録演算部で求めた前記内部標準液のイオン濃度値を補正する濃度値補正・判断部と、前記濃度値補正・判定部で判定した結果を出力する出力部と、前記測定部と前記記録演算部と前記濃度値補正・判定部と前記出力部とを制御する制御部とを備え、前記試薬供給部は前記内部標準液などの試薬を収容するボトルを前記試薬の種類ごとにそれぞれ複数収納するボトル収納部と、前記ボトル収納部に収納された複数のボトルのそれぞれの内部の前記試薬の残量を検知して前記測定部に前記試薬を供給することにより前記試薬の残量が予め設定した量よりも少なくなったボトルについて前記ボトル収納部に収納した同じ種類の試薬を収容するボトルで前記試薬の残量が前記予め設定した量よりも十分に多いボトルに切替えて前記測定部に前記試薬を供給するボトル切替え部を有し、前記濃度値補正・判定部は、前記試薬供給部において前記同じ種類の試薬を収容する複数のボトル間で前記測定部に前記試薬を供給するボトルを切り替えたときに、前記ボトルを切り替える前に前記記録演算部で求めた前記内部標準液又は検体のイオン濃度の情報を用いて前記同じ種類の試薬を収容するボトルを切り替えた後に前記記録演算部で求めた前記内部標準液又は検体のイオン濃度を補正する電解質濃度測定装置が開示されている。
特開平８－２１１０１６号公報 特開２０１８－１７５４３号公報
　上記特許文献１に記載の従来技術においては、硝酸銀溶液（ＡｇＮＯ３）を希釈液として用いている。しかしながら、希釈液に硝酸銀溶液を用いる場合には、環境負荷を考慮して排水処理が必要不可欠となり、この排水処理が処理コストや処理時間の増大を招いてしまう。特に、多くの測定処理を行う大規模な病院や臨床検査センターなどでは、希釈液の使用量や排水量が多くなるため、ランニングコストなどの負担が膨大なものとなってしまう。
　また、上記特許文献２に記載の従来技術においては、希釈液の原液と純水とを混合することによって希釈液を生成している。しかしながら、この場合においても環境負荷を考慮すると排水処理が必要不可欠となってしまい、負担が大きくなってしまう。また、臨床検査分野においては、純水は規格化されたものではないため、その純水に含まれる不特定のイオンによって、電解質分析装置での測定結果に誤差が生じてしまう可能性がある。
　本発明は上記に鑑みてなされたものであり、測定結果の精度の低下を抑制しつつ、測定に係る負担を抑制することができる電解質分析装置を提供することを目的とする。
　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、複数のイオン選択性電極と比較電極とを用いて試料中の特定イオンの濃度を測定する電解質分析装置において、前記電解質分析装置における液体の送液、プローブの洗浄、および温度調整の少なくともいずれか１つに使用する希釈液を貯留する給水タンクと、測定対象の試料を分注する検体分注装置と、前記検体分注装置により分注された前記試料を前記希釈液で希釈する希釈槽と、前記給水タンクの前記希釈液のイオン濃度を測定する水質測定部と、前記電解質分析装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記水質測定部の測定結果に基づいて、前記希釈液の水質が正常か異常かを判定する水質判定処理を行うものとする。
　測定結果の精度の低下を抑制しつつ、測定に係る負担を抑制することができる。
第１の実施の形態に係る電解質分析装置の全体構成を概略的に示す図である。 電解質分析装置で塩化カリウムを溶かしたシステム水を測定した場合の、塩化カリウムを溶かしたシステム水イオン選択性電極と比較電極との間の電位差と塩化カリウムの濃度との関係を示す図である。 第１の実施の形態に係る水質判定処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る電解質分析装置の全体構成を概略的に示す図である。 光度測定用試薬を添加したシステム水を測定した場合の、妨害イオン濃度と吸光度との関係を示す図である。 第２の実施の形態に係る水質判定処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る電解質分析装置の全体構成を概略的に示す図である。 システム水の電気伝導率を測定した場合の、妨害イオン濃度と電気伝導率との関係を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
　＜第１の実施の形態＞
  本発明の第１の実施の形態を図１～図３を参照しつつ詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る電解質分析装置の全体構成を概略的に示す図である。なお、本実施の形態においては、電解質分析装置の一例として、イオン選択性電極（ＩＳＥ：Ion Selective Electrode）を用いたフロー型電解質分析装置（以降、単に電解質分析装置と称する）を示して説明する。
　図１において、電解質分析装置１００は、検体分注装置１０１、イオン選択性電極群１０２、比較電極１０３、標準液ボトル１０４、比較電極液ボトル１０５、希釈槽１０６、給水タンク１０７、シリンジ１０８ａ～１０８ｄ、バルブ１０９ａ～１０９ｊ、廃液タンク１１０、及び制御装置１１１から概略構成されている。
　検体分注装置１０１は、サンプルプローブ１０１ａおよびサンプル容器１０１ｂを含む。サンプルプローブ１０１ａによって、サンプル容器１０１ｂ内に保持された試料（患者の検体など）を吸引して希釈槽１０６に吐出する分注処理を行う。ここで、検体とは、患者の生体から採取される分析対象の総称であり、例えば血液や尿などである。また、検体は、これらの分析対象に対して前処理を行ったものであってもよい。
　給水タンク１０７には、電解質分析装置内で汎用的に使用される純度の高い水（以下、システム水と称する）が貯留されている。システム水は、図示しない純水製造装置などからバルブ１０９ａを介して給水タンク１０７に供給される。給水タンク１０７に貯留されたシステム水は、シリンジ（システム水シリンジ）１０８ａ及びバルブ１０９ｂ，１０９ｃの動作により、システム水ノズル１０７ａを介して希釈槽１０６に吐出される。
　標準液ボトル１０４には、電解質分析装置１００で測定対象とするイオン種について予め定めた既知のイオン濃度の標準液が収容されている。標準液ボトル１０４に収容される標準液は、例えば、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、カリウムイオン（Ｋ＋）、クロールイオン（Ｃｌ－）などを含むように生成されている。標準液ボトル１０４に収容された標準液は、シリンジ（標準液シリンジ）１０８ｂ及びバルブ１０９ｄ，１０９ｅの動作により、標準液ノズル１０４ａを介して希釈槽１０６に吐出される。
　システム水ノズル１０７ａおよび標準液ノズル１０４ａの流路には、温度調整器１１６が設けられており、流路内を通るシステム水や標準液の温度は、予め定めた一定の温度範囲内となるように調整される。
　比較電極液ボトル１０５には、予め定めた既知のイオン濃度の比較電極液が収容されている。比較電極液ボトル１０５に収容される比較電極液は、例えば、カリウムイオン（Ｋ＋）を含む、塩化カリウム（ＫＣｌ）の水溶液である。比較電極液ボトル１０５に収容された比較電極液は、シリンジ（比較電極液シリンジ）１０８ｃ及びバルブ１０９ｆ，１０９ｇ，１０９ｈの動作により、比較電極１０３に送液される。また、後述する水質判定処理においては、比較電極液ボトル１０５に収容された比較電極液は、比較電極液シリンジ１０８ｃ及びバルブ１０９ｆ，１０９ｇ，１０９ｈの動作により、比較電極液ノズル１０５ａを介して希釈槽１０６に吐出される。
　希釈槽１０６に分注された試料は、給水タンク１０７からシリンジ（システム水シリンジ）１０８ａ及びバルブ１０９ｂ，１０９ｃの動作により、システム水ノズル１０７ａを介して希釈槽１０６に吐出されるシステム水によって希釈され、撹拌される。なお、本実施の形態においては、試料を希釈する希釈液としてシステム水を用いる場合を例示しているが、他の希釈液を用いて試料の希釈を行っても良い。希釈槽１０６でシステム水により希釈された試料は、シリンジ（シッパシリンジ）１０８ｄ及びバルブ１０９ｉ，１０９ｊの動作により、シッパノズル１０２ａを介してイオン選択性電極群１０２に送液される。なお、このとき、イオン選択性電極群１０２と比較電極１０３の間の流路に設けられたピンチ弁１１２は一時的に開状態となる。
　また、希釈槽１０６に吐出された標準液も希釈された試料と同様にシリンジ（シッパシリンジ）１０８ｄ及びバルブ１０９ｉ，１０９ｊの動作により、シッパノズル１０２ａを介してイオン選択性電極群１０２に送液される。
　イオン選択性電極群１０２を構成する複数のイオン選択性電極には、サンプル溶液中の特定のイオン（例えば、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、カリウムイオン（Ｋ＋）、クロールイオン（Ｃｌ－）など）の濃度に応じて起電力が変化する性質を持つイオン感応膜が貼り付けられている。これによって、イオン選択性電極群１０２は、サンプル溶液中の各イオン濃度に応じた起電力を出力する。
　イオン選択性電極群１０２に希釈された試料が、比較電極１０３に比較電極液がそれぞれ送液された状態でピンチ弁１１２が開放されると、流路に送液された希釈された試料と比較電極液とが接液し、イオン選択性電極群１０２と比較電極１０３とが流路において電気的に導通する。
　イオン選択性電極群１０２の各イオン選択性電極と比較電極１０３との間の電位差は電圧計１１３によって計測され、計測結果（電気信号）はアンプ１１４を介して制御装置１１１に送られる。また、希釈した試料の測定の前または後に、希釈した試料の測定と同様に、標準液の測定を行う。
　制御装置１１１は、図示は省略するが、電解質分析装置１００の全体の動作を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＨＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置と、Ｉ／Ｏポート等の入出力装置とを備えたコンピュータにより構成することができる。記憶装置および入出力装置は、内部バス等を介して演算手装置データ交換可能に構成される。入出力装置は、電解質分析装置１００の各機構に接続されており、制御装置１１１は、入出力装置を介して各機構の動作を制御する。
　制御装置１１１では、イオン選択性電極群１０２の各イオン選択性電極と比較電極１０３との間の電位差に基づいて、試料に含まれる特定の電解質の濃度を算出する。また、標準液についての測定結果に基づいて較正を行うことで、より正確に試料の電解質濃度を測定することができる。なお、較正の具体的な方法は、当業者であれば公知技術等に基づいて適宜設計可能である。制御装置１１１は、各イオンについて算出したイオン濃度を図示しない記憶部に記憶するとともに、出力装置（例えば、表示装置）に出力する。
　希釈槽１０６に残った試料や標準液は、真空ビン１１５及びバルブ１０９ｋ，１０９ｌの動作により廃液ノズル１１５ａにより吸引され、廃液タンク１１０に送られる。
　以上のように構成した本実施の形態の電解質分析装置１００では、給水タンク１０７のシステム水のイオン濃度を水質測定部２００（イオン選択性電極群１０２、比較電極１０３、及び電圧計１１３）で測定し、制御装置１１１はその測定結果に基づいてシステム水の水質が正常か異常かを判定する水質判定処理を行う。
　まず、本実施の形態の水質判定処理の原理を説明する。
　図２は、電解質分析装置で塩化カリウム（ＫＣｌ）を溶かしたシステム水を測定した場合の、塩化カリウム（ＫＣｌ）を溶かしたシステム水（以降、塩化カリウム溶液と称する）イオン選択性電極と比較電極との間の電位差と塩化カリウムの濃度との関係を示す図である。
　図２に示すように、例えば、塩化カリウム溶液にイオン選択性電極群１０２のイオン選択性を阻害するイオン（以降、妨害イオンと称する）が含まれていない場合には、塩化カリウムが高濃度であるか低濃度であるかによらず、濃度対数値（ｍｍｏｌ／ｌ）と電位差（ｍＶ）とは、比例関係を示す。一方、塩化カリウム溶液に一定量以上の妨害イオンが含まれている場合には、塩化カリウムが低濃度である場合に、濃度対数値（ｍｍｏｌ／ｌ）と電位差（ｍＶ）の関係が比例関係から外れ、濃度対数値（ｍｍｏｌ／ｌ）と電位差（ｍＶ）の関係の傾きが変化する。この傾きの変化は、妨害イオンの濃度が高いほど顕著となる。なお、塩化カリウムが高濃度である場合には、妨害イオンの有無によらず（ただし、塩化カリウムの濃度に比べて妨害イオンの濃度が十分に低い場合）には、度対数値（ｍｍｏｌ／ｌ）と電位差（ｍＶ）の関係の傾きはほぼ変化しない。
　そこで、システム水を用いて、異なる濃度であって既知の濃度の複数種類の塩化カリウム溶液を高濃度と低濃度のそれぞれについて生成し、イオン選択性電極群１０２と比較電極１０３との間の電位差を測定して、度対数値（ｍｍｏｌ／ｌ）と電位差（ｍＶ）の関係の傾きを得ることにより、システム水に含まれる妨害イオンの濃度を推定する。また、システム水に対する妨害イオンの濃度を変化させて度対数値（ｍｍｏｌ／ｌ）と電位差（ｍＶ）の関係の傾きを実験的に取得することで、電解質分析装置１００の測定精度への影響が許容できる妨害イオンの濃度と許容できない濃度との境界における傾きを得ることができるため、この傾きを閾値とすることで、システム水の水質が良好（正常）であるか異常であるかを判定する水質判定処理を行うことができる。
　本実施の形態においては、標準液をシステム水により希釈して作成した、異なる濃度であって既知の濃度の複数種類（例えば、２種類）の希釈標準液と、比較電極液をシステム水により希釈して作成した、異なる濃度であって既知の濃度の複数種類（例えば、２種類）の希釈比較電極液とを測定した結果に基づいて、水質判定処理を行う。
　具体的には、標準液ボトル１０４の標準液を標準液ノズル１０４ａを介して希釈槽１０６に吐出しするとともに、給水タンク１０７のシステム水をシステム水ノズル１０７ａを介して希釈槽１０６に吐出することにより、既知の濃度の標準液をシステム水によって所定の倍率で希釈して希釈標準液を生成する。希釈標準液の濃度は、例えば、クロールイオン（Ｃｌ－）濃度が８０（ｍｍｏｌ／ｌ）および１２０（ｍｍｏｌ／ｌ）の２種類である。この２種類の濃度の希釈標準液について、イオン選択性電極群１０２と比較電極１０３の間の電位差を電圧計１１３によりそれぞれ測定し、横軸を電解質濃度（対数）、縦軸を電位差として、測定結果をプロットする。そして、測定結果の２点間に一次回帰直線を引き、その傾き（スロープ）を求める。この傾きを高濃度時の傾き（ＳＬ１）とする。
　また、比較電極液ボトル１０５の比較電極液を比較電極液ノズル１０５ａを介して希釈槽１０６に吐出するとともに、給水タンク１０７のシステム水をシステム水ノズル１０７ａを介して希釈槽１０６に吐出することにより、既知の濃度の比較電極液をシステム水によって所定の倍率で希釈して希釈比較電極液を生成する。希釈比較電極液の濃度は、希釈標準液よりも低くなるように生成する。すなわち、希釈比較電極液の濃度は、例えば、クロールイオン（Ｃｌ－）濃度が８（ｍｍｏｌ／ｌ）および１２（ｍｍｏｌ／１）の２種類である。この２種類の濃度の希釈比較電極液について、イオン選択性電極群１０２と比較電極１０３の間の電位差を電圧計１１３によりそれぞれ測定し、横軸を電解質濃度（対数）、縦軸を電位差として、測定結果をプロットする。そして、測定結果の２点間に一次回帰直線を引き、その傾き（スロープ）を求める。この傾きを低濃度時の傾き（ＳＬ２）とする。
　例えば、イオン選択性電極群１０２の各イオン選択性電極の測定下限値が０．２（ｍｍｏｌ／ｌ）よりも十分に低い場合、システム水に妨害イオンが含まれない場合には、希釈標準液で求めたスロープＳＬ１と希釈比較電極液で求めたスロープＳＬ２とは同じ値を示す。そのため、スロープＳＬ１を基準としたスロープＳＬ２の比率は(ＳＬ２／ＳＬ１×１００)＝１００（％）となる。一方、システム水に妨害イオンが含まれる場合、妨害イオンの影響により低濃度域における測定感度が低下する為、スロープＳＬ１を基準としたスロープＳＬ２の比率(ＳＬ２／ＳＬ１×１００)は１００（％）より低くなる。例えば、妨害イオンによる測定精度への影響を考慮して設定した妨害イオンの濃度の閾値を１．０（ｍｍｏｌ／ｌ）とすると、スロープＳＬ１に対するスロープＳＬ２の比率（ＳＬ２／ＳＬ１×１００）が９２（％）以下となった場合に、測定精度への影響が許容できない、すなわち、システム水の水質が異常であると判定することができる。
　なお、上述したスロープ感度ＳＬ１，ＳＬ２は、下記の（式１）（式２）によりそれぞれ求めることができる。
　ＳＬ１＝（ＥＭＦＨ－ＥＭＦＬ）／（ＬｏｇＣＨ－ＬｏｇＣＬ）…（式1）
　ただし、ＥＭＦＨは高濃度の希釈標準液の測定起電力、ＥＭＦＬは低濃度の希釈標準液の測定起電力、ＣＨは高濃度の希釈標準液の濃度規定値、ＣＬは低濃度の希釈標準液の濃度規定値である。
　ＳＬ２＝（ＥＭＦＨ－ＥＭＦＬ）／（ＬｏｇＣＨ－ＬｏｇＣＬ）…（式1）
　ただし、ＥＭＦＨは高濃度の希釈標準液の測定起電力、ＥＭＦＬは低濃度の希釈標準液の測定起電力、ＣＨは高濃度の希釈標準液の濃度規定値、ＣＬは低濃度の希釈標準液の濃度規定値である。
　また、内部標準液濃度の濃度は、下記の（式２）（式３）により求められる。
　ＣＩＳ＝ＣL×１０ａ…（式２）
　ａ＝（ＥＭＦＩＳ－ＥＭＦＬ）／ＳＬ…（式３）
　ただし、ＣＩＳは内部標準液濃度、ＥＭＦＩＳは内部標準液の起電力である。
　また、試料の濃度算出は、下記の（式４）により行う。
　Ｅ＝Ｅ０＋（２．３０３ＲＴ／ｚＦ）・ｌｏｇＣＳ…（式４）
　ただし、ＣＳは試料濃度、Ｅはイオン選択性電極と比較電極との間に生じる電位差（ｍＶ）、Ｅ０は基準電位（ｍＶ）、Ｒは気体定数（８．３１４４Ｊ・ｍｏｌ－１・Ｋ－１）、Ｔは絶対温度（２７３．１５＋℃）、ｎはイオン価数、Ｆはファラデー定数（９６．４８５Ｃ・ｍｏｌ）である。
　図３は、水質判定処理を示すフローチャートである。
　図３において、制御装置１１１は、分析開始が指示されると、まず、リセット動作を行う（ステップＳ１００）。
　続いて、複数濃度の希釈標準液および希釈比較電極液を生成して水質測定部２００（イオン選択性電極群１０２、比較電極１０３、電圧計１１３）で測定を行い、それぞれの起電力（電位差）を測定する（ステップＳ１１０）。
　続いて、希釈標準液と希釈比較電極液とでスロープＳＬ１，ＳＬ２を算出し（ステップＳ１２０）、スロープＳＬ２が基準範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、スロープＳＬ２が基準範囲内であるか否かとは、例えば、上述したように、スロープＳＬ１に対するスロープＳＬ２の比率（ＳＬ２／ＳＬ１×１００）が９２（％）以上であるか否かである。
　ステップＳ１３０での判定結果がＹＥＳの場合には、システム水の水質が正常（良好）であると判定して、検体の濃度測定動作を行い（ステップＳ１４０）、測定結果を出力して（ステップＳ１５０）、処理を終了する。このとき、システム水の水質が担保されているため、測定結果を高い精度で得ることができる。
　また、ステップＳ１３０での判定結果がＮＯの場合には、システム水の水質が異常であると判定して、水質異常アラームを発報し（ステップＳ１３１）、装置の動作を停止して（ステップＳ１３２）、処理を終了する。このとき、システム水の水質が異常であることを検出して、検体の測定を行わないため、精度の低い（信頼性の低い）測定を行うことを防止することができ、また、オペレータに異常を報知することで速やかな異常状態の改善および復帰を促すことができる。
　以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。
　硝酸銀溶液（ＡｇＮＯ３）を希釈液として用いるような従来技術においては、環境負荷を考慮して排水処理が必要不可欠となり、この排水処理が処理コストや処理時間の増大を招いてしまう。特に、多くの測定処理を行う大規模な病院や臨床検査センターなどでは、希釈液の使用量や排水量が多くなるため、ランニングコストなどの負担が膨大なものとなってしまう。希釈液の原液と純水とを混合することによって希釈液を生成するような従来技術においては、純水は規格化されたものではないため、その純水に含まれる不特定のイオンによって、電解質分析装置での測定結果に誤差が生じてしまう可能性がある。
　これに対して本実施の形態においては、イオン選択性電極群１０２の複数のイオン選択性電極と比較電極１０３とを用いて試料中の特定イオンの濃度を測定する電解質分析装置１００において、電解質分析装置１００における液体の送液、プローブの洗浄、および温度調整の少なくともいずれか１つに使用するシステム水を貯留する給水タンク１０７と、測定対象の試料を分注する検体分注装置１０１と、検体分注装置１０１により分注された試料をシステム水で希釈する希釈槽１０６と、給水タンク１０７のシステム水のイオン濃度を測定する水質測定部２００と、電解質分析装置１００を制御する制御装置１１１とを備え、制御装置１１１は、水質測定部２００の測定結果に基づいて、前記システム水の水質が正常か異常かを判定する水質判定処理を行うように構成したので、測定結果の精度の低下を抑制しつつ、測定に係る負担を抑制することができる。
　＜第２の実施の形態＞
  本発明の第２の実施の形態を図４～図６を参照しつつ説明する。
　本実施の形態は、電解質分析装置１００Ａの水質測定部２００Ａとして、分光光度計１１７を設けた場合を例示するものである。
　図４は、本発明の実施の形態に係る電解質分析装置の全体構成を概略的に示す図である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
　図４において、電解質分析装置１００Ａは、検体分注装置１０１、イオン選択性電極群１０２、比較電極１０３、標準液ボトル１０４、比較電極液ボトル１０５、希釈槽１０６、給水タンク１０７、シリンジ１０８ａ～１０８ｄ、バルブ１０９ａ～１０９ｊ、廃液タンク１１０、及び制御装置１１１から概略構成されている。
　また、電解質分析装置１００Ａは、水質測定部２００Ａとして、予め定めた試薬を添加したシステム水の吸光度または発光強度を測定する分光光度計１１７を備えている。分光光度計１１７は、光度測定用試薬を収容する図示しない試薬ボトルを有しており、バルブ１０９ｍ及び図示しないシリンジの動作により、分光光度計ノズル１１７ａを介して希釈槽１０６に光度測定用試薬を吐出される。また、バルブ１０９ｍ及び図示しないシリンジの動作により、光度測定用試薬が添加された希釈槽１０６でのシステム水が分光光度計ノズル１１７ａを介して分光光度計１１７に送液される。制御装置１１１は、分光光度計１１７の計測結果に基づいて水質判定処理を行。
　以上のように構成した本実施の形態の電解質分析装置１００Ａでは、給水タンク１０７のシステム水のイオン濃度を水質測定部２００Ａ（分光光度計１１７）で測定し、制御装置１１１はその測定結果に基づいてシステム水の水質が正常か異常かを判定する水質判定処理を行う。
　まず、本実施の形態の水質判定処理の原理を説明する。
　図５は、光度測定用試薬を添加したシステム水を測定した場合の、妨害イオン濃度と吸光度との関係を示す図である。
　光度測定用の試薬としては、例えば、吸光度を測定する場合には、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を消費して基質を分解する酵素を用いた試薬を用いる。また、例えば、発光強度を測定する場合には、オプトードとよばれる、妨害イオンであると考えられる特定のイオンと結合して蛍光を発する分子を用いた試薬を用いる。
　図５に示すように、吸光度を測定する場合、システム水の妨害イオン濃度（ｍｍｏｌ／ｌ）と吸光度（Ａｂｓ）との関係は、妨害イオン濃度が大きくなるにしたがって吸光度が大きくなるような比例関係を示す。
　そこで、光度測定用試薬を添加したシステム水の吸光度を測定することにより、システム水に含まれる妨害イオンの濃度を推定する。
　例えば、妨害イオンによる測定精度への影響を考慮して設定した妨害イオンの濃度の閾値を１．０（ｍｍｏｌ/ｌ）とし、これに対応する吸光度閾値を設定すると、吸光度が吸光度閾値以上となった場合に、測定精度への影響が許容できない、すなわち、システム水の水質が異常であると判定することができる。このようにして、ステム水の水質が良好（正常）であるか異常であるかを判定する水質判定処理を行うことができる。
　なお、光度測定用試薬を添加したシステム水の発光強度を測定する場合にも同様に水質判定処理を行うことができる。すなわち、発光強度を測定する場合、システム水の妨害イオン濃度と発光強度との関係は、妨害イオン濃度が大きくなるにしたがって発光強度が大きくなるような比例関係を示すので、発光強度が予め定めた発光度閾値（例えば、妨害イオン濃度１．０ｍｍｏｌ／ｌを基準とする）以上となった場合に、システム水の水質が異常であると判定することができる。
　図６は、本実施の形態に係る水質判定処理を示すフローチャートである。
　図６において、制御装置１１１は、分析開始が指示されると、まず、リセット動作を行う（ステップＳ２００）。
　続いて、希釈槽１０６においてシステム水に光度測定用試薬を添加して水質測定部２００Ａ（分光光度計１１７）で測定を行い、吸光度から妨害イオン濃度を算出する（ステップＳ２１０）。
　続いて、妨害イオン濃度が基準範囲内であるか否か、すなわち、吸光度が吸光度閾値以下であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳの場合には、システム水の水質が正常（良好）であると判定して、検体の濃度測定動作を行い（ステップＳ２３０）、測定結果を出力して（ステップＳ２４０）、処理を終了する。このとき、システム水の水質が担保されているため、測定結果を高い精度で得ることができる。
　また、ステップＳ２２０での判定結果がＮＯの場合には、システム水の水質が異常であると判定して、補正係数を算出し（ステップＳ２２１）、検体の測定動作を行い（ステップＳ２２２）、測定結果に補正係数を適用することで補正し（ステップＳ２２３）、処理を終了する。
　ここで、補正係数とは、妨害イオンの影響による検体の測定結果の変動を補正するものであり、例えば、妨害イオン濃度に対する検体の測定結果の変動量を予め実験的に求めておき、測定された妨害イオンの濃度に応じた補正係数を検体の測定結果に適用することで、より精度の高い測定結果を得ることができる。すなわち、システム水の水質が異常であることを検出した場合にも、検体の測定結果を妨害イオン濃度に応じて補正するため、検体の測定動作を停止することなく、精度の高い測定を行うことができる。
　その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
　以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　＜第３の実施の形態＞
  本発明の第３の実施の形態を図７及び図８を参照しつつ説明する。
　本実施の形態は、電解質分析装置１００Ｂの水質測定部２００Ｂとして、電気伝導率測定装置１１８を設けた場合を例示するものである。
　図７は、本発明の実施の形態に係る電解質分析装置の全体構成を概略的に示す図である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
　図７において、電解質分析装置１００Ｂは、検体分注装置１０１、イオン選択性電極群１０２、比較電極１０３、標準液ボトル１０４、比較電極液ボトル１０５、希釈槽１０６、給水タンク１０７、シリンジ１０８ａ～１０８ｄ、バルブ１０９ａ～１０９ｊ、廃液タンク１１０、及び制御装置１１１から概略構成されている。
　また、電解質分析装置１００Ｂは、水質測定部２００Ｂとして、給水タンク１０７に貯留されたシステム水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置１１８を備えている。電気伝導率測定装置１１８は、給水タンク１０７内に電気伝導率測定端子１１８ａを挿入しており、給水タンク１０７に貯留されているシステム水の電気伝導率を測定する。制御装置１１１は、電気伝導率測定装置１１８の計測結果に基づいて水質判定処理を行。
　以上のように構成した本実施の形態の電解質分析装置１００Ｂでは、給水タンク１０７のシステム水の電気伝導率を水質測定部２００Ｂ（電気伝導率測定装置１１８）で測定し、制御装置１１１はその測定結果に基づいてシステム水の水質が正常か異常かを判定する水質判定処理を行う。
　まず、本実施の形態の水質判定処理の原理を説明する。
　図８は、システム水の電気伝導率を測定した場合の、妨害イオン濃度と電気伝導率との関係を示す図である。
　図８に示すように、システム水の妨害イオン濃度（ｍｍｏｌ／ｌ）と電気伝導率（Ｓ／ｍ）との関係は、妨害イオン濃度が大きくなるにしたがって電気伝導率が大きくなるような比例関係を示す。
　そこで、システム水の電気伝導率を測定することにより、システム水に含まれる妨害イオンの濃度を推定する。
　例えば、妨害イオンによる測定精度への影響を考慮して設定した妨害イオンの濃度の閾値を１．０（ｍｍｏｌ/ｌ）とし、これに対応する電気伝導率（例えば、０．０１Ｓ／ｍ）を閾値として設定すると、電気伝導率が電気伝導率閾値以上となった場合に、測定精度への影響が許容できない、すなわち、システム水の水質が異常であると判定することができる。このようにして、ステム水の水質が良好（正常）であるか異常であるかを判定する水質判定処理を行うことができる。
　その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
　以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　＜その他の実施の形態＞
  本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。
　（１）例えば、第１の実施の形態においては、システム水の水質が異常であると判定した場合に、水質異常アラームを発報して装置の動作を停止する場合（図３のステップＳ１３１，Ｓ１３２参照）を例示して説明したが、第２の実施の形態に示したように、システム水の水質が異常であると判定した場合に、補正係数を算出して検体の測定結果に適用する（図６のステップＳ２２１～Ｓ２２３参照）ように構成しても良い。これは、第３の実施の形態においても同様である。
　（２）また、第２の実施の形態においては、システム水の水質が異常であると判定した場合に、補正係数を算出して検体の測定結果に適用する場合（図６のステップＳ２２１～Ｓ２２３参照）を例示して説明したが、第１の実施の形態のように、システム水の水質が異常であると判定した場合に、水質異常アラームを発報して装置の動作を停止する（図３のステップＳ１３１，Ｓ１３２参照）ように構成してもよい。
　＜付記＞
  なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。また、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。
　１００，１００Ａ，１００Ｂ…電解質分析装置、１０１…検体分注装置、１０１ａ…サンプルプローブ、１０１ｂ…サンプル容器、１０２…イオン選択性電極群、１０２ａ…シッパノズル、１０３…比較電極、１０４…標準液ボトル、１０４ａ…標準液ノズル、１０５…比較電極液ボトル、１０５ａ…比較電極液ノズル、１０６…希釈槽、１０７…給水タンク、１０７ａ…システム水ノズル、１０８ａ…システム水シリンジ、１０８ｂ…標準液シリンジ、１０８ｃ…比較電極液シリンジ、１０８ｄ…シッパシリンジ、１０９ａ～１０９ｍ…バルブ、１１０…廃液タンク、１１１…制御装置、１１２…ピンチ弁、１１３…電圧計、１１４…アンプ、１１５…真空ビン、１１５ａ…廃液ノズル、１１６…温度調整器、１１７…分光光度計、１１７ａ…分光光度計ノズル、１１８…電気伝導率測定装置、１１８ａ…電気伝導率測定端子、２００，２００Ａ，２００Ｂ…水質測定部

Claims (10)

  1. 　複数のイオン選択性電極と比較電極とを用いて試料中の特定イオンの濃度を測定する電解質分析装置において、
    　前記電解質分析装置における液体の送液、プローブの洗浄、および温度調整の少なくともいずれか１つに使用する希釈液を貯留する給水タンクと、
    　測定対象の試料を分注する検体分注装置と、
    　前記検体分注装置により分注された前記試料を前記希釈液で希釈する希釈槽と、
    　前記給水タンクの前記希釈液のイオン濃度を測定する水質測定部と、
    　前記電解質分析装置を制御する制御装置とを備え、
    　前記制御装置は、前記水質測定部の測定結果に基づいて、前記希釈液の水質が正常か異常かを判定する水質判定処理を行うことを特徴とする電解質分析装置。
  2. 　請求項１記載の電解質分析装置において、
    　前記水質測定部は、前記複数のイオン選択性電極と前記比較電極とを含む電解質分析部であり、
    　前記制御装置は、前記給水タンクから供給された前記希釈液を前記電解質分析部で測定したイオン濃度の測定結果に基づいて前記水質判定処理を行うことを特徴とする電解質分析装置。
  3. 　請求項２記載の電解質分析装置において、
    　前記試料中の特定のイオンの測定において測定前記比較電極に接する比較電極液を前記希釈液により複数の濃度に希釈し、前記電解質分析部でそれぞれ測定した測定結果から得られる傾きに基づいて前記水質判定処理を行うことを特徴とする電解質分析装置。
  4. 　請求項３記載の電解質分析装置において、
    　前記比較電極液を前記希釈槽に吐出する比較電極液ノズルを有することを特徴とする電解質分析装置。
  5. 　請求項３記載の電解質分析装置において、
    　前記水質測定部の複数のイオン選択性電極は、塩化カリウムイオンを選択的に検出するイオン選択性電極を有し、
    　前記比較電極液は、塩化カリウムを含むことを特徴とする電解質分析装置。
  6. 　請求項１記載の電解質分析装置において、
    　前記水質測定部は、予め定めた試薬を添加した前記希釈液の吸光度または発光強度を測定する分光光度計であり、
    　前記制御装置は、前記分光光度計の計測結果に基づいて前記水質判定処理を行うことを特徴とする電解質分析装置。
  7. 　請求項１記載の電解質分析装置において、
    　前記水質測定部は、前記希釈液の電気伝導率を測定する電気伝導率測定装置であり、
    　前記制御装置は、前記電気伝導率測定装置の計測結果に基づいて前記水質判定処理を行うことを特徴とする電解質分析装置。
  8. 　請求項１～７の何れか一項に記載の電解質分析装置において、
    　前記制御装置は、前記水質判定処理において、前記希釈液の水質が異常であると判定された場合に、前記希釈液のイオン濃度に応じて予め定めた補正係数を用いて、前記試料の測定結果を補正することを特徴とする電解質分析装置。
  9. 　請求項１～７の何れか一項に記載の電解質分析装置において、
    　前記水質判定処理において、前記希釈液の水質が異常であると判定された場合に、アラームを発することを特徴とする電解質分析装置。
  10. 　請求項１～７の何れか一項に記載の電解質分析装置において、
    　前記希釈液はシステム水であることを特徴とする電解質分析装置。
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