WO2022024424A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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WO2022024424A1
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reaction
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央 上路
英一郎 高田
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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 automatic analyzer.
  • the reaction vessel used for analysis is discarded at the end of the analysis operation so that the reaction vessel does not remain in the apparatus after the analysis operation is completed. I have to. However, if the analysis operation is interrupted without ending normally, the reaction vessel that should have been discarded when the device is stopped may remain in the device. For this reason, in an automated analyzer that uses a disposable reaction vessel, the original waste remaining in the instrument is discarded in the analysis preparation process that is executed from the user requesting the start of analysis to the start of sample measurement by the appliance. You are performing an action to dispose of the reaction vessel that should have been. As a result, the turnaround time of the sample measured immediately after the start of the apparatus is longer than the turnaround term of the sample during continuous analysis by the amount of the analysis preparation operation.
  • Patent Document 1 the presence or absence of the remaining reaction vessel is checked and discarded only for the position used for the inspection of the first sample after the start of the operation, and the operation state operation is started for the other positions. It is disclosed that the turnaround time can be shortened by performing the presence / absence check and disposal after that.
  • the presence or absence of a reaction vessel at a position on the reaction vessel installation mechanism is determined by opening and closing the grip mechanism of the reaction vessel transport mechanism, and when it is determined that the reaction vessel is present, that is, the reaction vessel is placed on the apparatus. If it remains, discard the reaction vessel. By carrying out this for all positions on the reaction vessel installation mechanism, the reaction vessel that should have been originally discarded remains and is not used for inspection. At this time, by starting the operation without waiting for the confirmation of all the positions, it is possible to substantially accelerate the start of the inspection of the first sample after the start of the operation.
  • the automated analyzer includes a reaction promotion unit having a plurality of holding positions in which reaction vessels are arranged, and a consumables transport unit that accesses the first and second positions of the reaction promotion unit.
  • the reaction promoting unit operates regularly in each operation cycle, and the holding position located at the second position during the first operation cycle moves to the first position after the n (n: integer) operation cycle and moves to the first position. Is the position where the consumables transport unit installs the reaction vessel in the reaction promotion unit, the second position is the position where the consumables transport unit discards the reaction vessel from the reaction promotion unit, and the consumables transport unit is the first.
  • the reaction vessel is discarded from the second position without installing the reaction vessel in the first position in each operation cycle, and after the first (n + 1) operation cycle, the reaction vessel is discarded. In each operation cycle, the reaction vessel is installed in the first position and the reaction vessel is discarded from the second position.
  • the figure which shows the basic structure of an automatic analyzer Schematic diagram of the consumables transport unit and the reaction promotion unit.
  • the figure which shows the timing of disposal and installation of a reaction vessel A time chart showing the operation of the consumables transport unit at the start of analysis operation.
  • the automatic analyzer to which the present invention is applied examples include an automatic biochemical analyzer, an automatic immunoanalyzer, and an automatic gene analyzer.
  • the present invention is not limited to the embodiments described below, and broadly includes an apparatus for reacting a sample with a reagent and analyzing the sample based on the result of the reaction.
  • a mass spectrometer used for clinical examination and a coagulation analyzer for measuring the coagulation time of blood are also included. It can also be applied to a complex system of these with an automatic biochemical analyzer, an automatic immunoanalyzer, etc., or an automatic analysis system to which these are applied.
  • FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an automated analyzer.
  • the automatic analyzer 100 mainly includes a sample transport unit 102 that transports a sample container 101 such as a blood collection tube containing a sample to be analyzed to a sample suction position 110, and a reagent container that contains a reagent used for analysis.
  • a reagent storage unit 104 that controls the temperature of 103 so that the reagent temperature is within a certain temperature range
  • a sample dispensing unit 105 that dispenses a sample in a sample container 101 into a reaction vessel
  • a reagent in a reagent container 103 are divided into reaction vessels.
  • a reagent dispensing unit 106 to be poured, a stirring unit 107 for stirring particles in the liquid in the reagent container 103, and a reaction container for accommodating a reaction liquid in which a sample and a reagent are mixed are installed, and the liquid temperature of the reaction liquid is set. It has a reaction accelerating unit 108 that controls to be within the temperature range, and a measuring unit 109 that optically measures the amount of a substance in the reaction solution in which the reaction is promoted by the reaction accelerating unit 108. In addition, an environmental temperature measurement sensor for measuring the temperature of the ambient environment in which the automatic analyzer is arranged is arranged. These units are controlled by the control device 115.
  • the sample transport unit 102 may be, for example, a sample rack on which one or a plurality of sample containers 101 are mounted, or a sample disk mounted on the circumference of the disk.
  • the sample rack is transported to the suction position 110 of the sample dispensing unit 105 by a transport device such as a transport belt mechanism or a robot arm.
  • the reagent storage unit 104 may have a structure in which, for example, a plurality of reagent containers 103 are arranged on the circumference and rotated to transport an arbitrary reagent container to a desired position, or the reagent containers may be arranged in a row or. It may be configured to arrange a plurality of columns vertically and horizontally.
  • the measurement unit 109 performs optical measurement on the reaction solution in the measurement flow path in the unit. At the time of the measurement, the temperature of the reaction solution in the flow path is maintained in a controlled state within a certain temperature range.
  • the contents of the measurement include measurement of the absorbance of the reaction solution, measurement of the amount of light emitted when a reagent is added to the reaction solution or voltage is applied, measurement of the number of particles in the reaction solution, and contact of the reaction solution with the electrode film. For example, measurement of fluctuations in current value and voltage value at that time.
  • the measurement unit 109 is provided with a photomultiplier tube, a photometer or other photometer, an image pickup element such as a CCD, an ammeter for measuring fluctuations in current value or voltage value, a voltmeter, and the like. ..
  • the reaction promotion unit 108 promotes a stable reaction by keeping the temperature of the reaction vessel within a predetermined temperature range.
  • a predetermined temperature range For example, it may be an incubator in which the temperature is controlled by heating the surroundings with a heater or the like in a state where a plurality of reaction vessels are arranged on the circumference, or in a tank in which a liquid controlled in a certain temperature range circulates. It may be a constant temperature bath in which the reaction vessel is immersed in the water.
  • the reaction promotion unit 108 includes a plurality of holding positions in which the reaction vessel is arranged.
  • sample dispensing unit 105 when the sample dispensing unit 105 dispenses the sample, it can be replaced every time the sample changes to the part in contact with the sample, considering the effect of carryover between the samples.
  • An unused reaction vessel may be used every time the dispensing chip is used or the reaction vessel for reacting the sample and the reagent is used. Dispose of dispensing tips and reaction vessels after they have been used. In this case, new dispensing chips and reaction vessels required to perform the analysis for a certain period of time are stored in the consumables storage unit 111, and are timely transported or used by the consumables transport unit 112 to the place where they are used. It is transported from the place where it was made to the disposal department and discarded.
  • reagent dispensing unit 106 and the stirring unit 107 are also provided with a reagent dispensing nozzle cleaning unit 113 and a stirring rod cleaning unit 114 for cleaning the portion immersed in the reagent in consideration of the influence of carryover.
  • the consumables transport unit 112 has at least one installation position for installing the reaction vessel and at least one disposal position for disposal with respect to the holding position on the reaction promotion unit 108 that operates regularly.
  • the process of confirming the presence or absence of the reaction vessel that should be originally discarded for all the holding positions is not performed as a preparatory operation, but is executed in a normal analysis operation (operation).
  • the reaction vessel, which should have been originally discarded, is discarded by utilizing the reaction vessel installation operation and disposal operation.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the consumables transport unit 112 and the reaction promotion unit 108.
  • the reaction promotion unit 108 has a plurality of holding positions for holding the reaction vessel. In the figure, this holding position is indicated by a solid circle.
  • the positions accessible to the consumables transport unit 112 with respect to the reaction promotion unit 108 are the reaction container installation position 201 and the disposal position 202 indicated by the broken line circles, respectively.
  • the consumables transport unit 112 installs the reaction vessel at the holding position that has reached the installation position 201, and takes out the reaction vessel at the holding position that has reached the disposal position 202 and discards it.
  • the holding position on the reaction promoting unit 108 shall be specified by the numerical value in the circle indicating the holding position. In the example of the figure, the holding position reaching the installation position 201 is position 1, and the holding position reaching the disposal position 202 is position 4.
  • the holding positions of the installation position 201 and the disposal position 202 are updated by the operation of the reaction promotion unit 108. For example, if one operation of the reaction promotion unit 108 rotates clockwise by the number of holding positions on the reaction promotion unit 108 + 1, the same position is reached by one operation of the reaction promotion unit 108.
  • the holding position to be held increases by one position. For example, in the example of FIG. 2, after one operation of the reaction promotion unit 108, the holding position reaching the installation position 201 is the position 2, and the holding position reaching the disposal position 202 is the position 5.
  • the number of positions moved by the reaction promotion unit 108 at one time is not limited, and the location and number of holding positions where the consumables transport unit 112 can access the reaction promotion unit 108 are not limited.
  • FIG. 2 illustrates the disk-shaped reaction promoting unit 108, the shape of the reaction promoting unit 108 is not limited. For example, it may have a rack shape.
  • the consumables transport unit 112 installs an unused reaction vessel at the holding position reaching the installation position 201 during one operation cycle, and from the holding position reaching the disposal position 202. Discard the reaction vessel. By repeating the regular operation of the consumables transport unit 112, the holding position located at the disposal position 202 arrives at the installation position 201 after a few seconds.
  • FIG. 3 is a diagram (301) showing the timing of disposal and installation of the reaction vessel. It is assumed that the reaction promotion unit 108 has 64 holding positions, and the timing of disposal and installation of the reaction vessel with respect to the holding positions (positions 1 to 64) in the operation cycle of the apparatus is shown. In the operation cycle 1, the consumables transfer unit 112 executes the disposal operation of the reaction vessel for the position 1 located at the disposal position 202, and in the operation cycle 4 three cycles later, the consumables transfer unit 112 is installed. The reaction vessel installation operation is executed for the position 1 moved to the position 201. By repeating regular operations of the reaction promoting unit 108 and the consumables transport unit 112 according to the operation cycle, the holding position reaching the installation position must be such that the reaction vessel is disposed of before the predetermined cycle. become.
  • FIG. 4 shows the operation of the consumables transport unit 112 at the start of the analysis operation.
  • This time chart is premised on the automatic analyzer shown in FIG. 3, which requires three operation cycles for the holding position located at the disposal position 202 to move to the installation position 201.
  • the consumables transfer unit 112 does not install the reaction vessel.
  • the installation of the reaction vessel is started from the operation cycle 4, and since the disposal operation of the position 1 located at the installation position 201 at this time is performed before the 3 operation cycles, the reaction vessel is set to the position 1 after the end of the previous analysis operation.
  • the consumables transport unit 112 continuously installs and disposes of the reaction vessel.
  • the reaction vessel is installed at the position 1 and the reaction vessel is discarded at the position 4.
  • the consumables transport unit 112 first transports and installs a new reaction vessel at the holding position located at the installation position 201, and then disposes of it as it is without returning to the home position. It is preferable to move to 202, take out the reaction vessel installed in the holding position located at the disposal position 202, transport it to the disposal section, and dispose of it. This makes it possible to easily perform the installation operation and the disposal operation of the reaction vessel with one consumables transport unit in one operation cycle. As a result, it is not necessary to mount a consumables transport unit for each of the installation and disposal of the reaction vessel, and it is possible to optimize the mechanism arrangement and reduce the equipment cost.
  • the reaction vessel being measured is discarded by defining and managing the state for each holding position on the reaction promotion unit. It makes it possible to determine which reaction vessel should not be used.
  • the temperature of the reaction vessel holding the reaction solution being measured, the sample, and the reagent are raised.
  • the reaction vessel held for this purpose reaches the disposal position 202 after a predetermined operation cycle has elapsed. If these reaction vessels are discarded even though the analysis has not been completed, there are problems such as interruption of measurement and loss of the sample or reagent being analyzed. Therefore, in this embodiment, we propose an automatic analyzer that can determine the reaction vessel that should not be discarded, such as the reaction vessel being measured, by defining the state for each holding position of the reaction promotion unit 108.
  • FIG. 5 is a flowchart for determining the reaction container installation and disposal operation of the consumables transport unit 112 executed by the control device 115.
  • the control device 115 sets the states (referred to as "positional states") of all the holding positions on the reaction promotion unit 108 to "unknown” (step). 502).
  • the position state "unknown” means that it is unknown that the reaction vessel is arranged at the holding position.
  • the reaction promotion unit 108 operates (step 503)
  • the holding position accessed by the consumables transport unit 112 is updated.
  • the consumables transport unit 112 confirms the position state of the holding position located at the updated installation position 201 (step 504).
  • the consumables transport unit 112 installs the reaction vessel at the holding position located at the installation position 201 (step 505), and the consumables transport unit 112 is at the holding position.
  • the position state is changed to "Yes” (step 506).
  • the position state "Yes” indicates that the reaction vessel installed at the holding position is the reaction vessel installed in this analysis operation.
  • step 504 when the position state of the installation position 201 is confirmed (step 504), if the position state is other than "none", that is, “unknown”, “yes”, “in use”, or “disposable”, the installation position.
  • the consumables transport unit 112 moves to the disposal position without doing anything about 201 (step 507). Similar to step 504, the consumables transport unit 112 confirms the position state of the holding position located at the disposal position 202 (step 508). When the position state of the holding position reaching the disposal position 202 is "unknown” or "disposable”, the consumables transport unit 112 discards the reaction vessel from the disposal position 202 (step 509), and the position of the holding position. Change the state to "none" (step 510).
  • step 508 when the position status of the disposal position 202 is confirmed (step 508), if the position status is other than "unknown” or “disposable", that is, “none", “yes”, or “in use”, the disposal position For 202, the process proceeds to the analysis end determination (step 511) without doing anything. In the analysis end determination (step 511), it is determined whether to continue or end the analysis. When continuing the analysis, the process returns to the operation of the reaction promotion unit 108 (step 503), and when the analysis is completed, the analysis end operation is executed (step 512), and the analysis operation is ended.
  • FIG. 6 is a transition diagram of the position state of the reaction promotion unit 108 at each holding position. Regardless of the actual state of the position state when the automatic analyzer is started and the analysis operation by the device is started, the position state of all the holding positions is set to "unknown” (601). When the reaction vessel is disposed of at a certain holding position by the consumables transport unit 112, the position state is changed to "none" (602). In the case of "unknown", the consumables transport unit 112 executes the disposal operation of the reaction vessel regardless of the actual presence or absence of the reaction vessel at the holding position.
  • the sample or reagent is dispensed into the reaction vessel in the holding position where the position state is "Yes” by the sample dispensing unit 105 or the reagent dispensing unit 106, so that the position state becomes "in use” (604). Transition.
  • the consumables transport unit 112 cannot perform the installation operation and the disposal operation of the reaction vessel. It is permissible for the sample dispensing unit or reagent dispensing unit to perform the required dispensing operation.
  • the reaction vessel in the holding position where the position state is “in use” (604) shifts to "disposable” (605) after the holding period in the reaction promotion unit 108 such as the end of measurement or the end of temperature rise. do.
  • the consumables transport unit 112 can execute the disposal operation of the reaction vessel for the reaction vessel in the holding position of the position state "disposable” (605), but cannot execute the installation operation of the reaction vessel. Note The unit's dispensing operation cannot also be performed.
  • the position state changes to “none” (602).
  • FIG. 7 is a diagram (701) summarizing whether or not it can be installed, whether or not it can be used, and whether or not it can be disposed of for each position.
  • the control device 115 confirms the position and state of the holding position accessed by the consumables transport unit 112, and determines whether or not the reaction vessel can be disposed of, whether or not it can be used, or whether or not it can be installed. If it is determined that the operation is not possible, the operation is controlled so as to skip the operation.
  • the consumables transport unit 112 can determine the permissible operation with respect to the holding position. For example, the reaction vessel is being re-installed at the holding position where the reaction vessel is already installed, or the reaction vessel is being measured. It is possible to reduce the risk of discarding the reaction vessel holding the reaction solution in the middle of measurement or performing an erroneous dispensing operation.
  • This embodiment is a particularly effective configuration for a composite automated analyzer that realizes multiple measurements with one unit.
  • one mechanism may be shared by a plurality of measurement systems in order to optimize the mechanism arrangement and reduce the equipment cost. For example, when the reaction promotion unit 108 is shared by a plurality of measurement systems, there is a high risk that erroneous processing will be performed only by the operation sequence.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications.
  • the above-mentioned examples have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, it is possible to add a part of the configuration of a certain embodiment to the configuration of another embodiment, and it is possible to add, delete, replace, etc. another configuration with respect to a part of the configuration of each embodiment. Is.
  • 100 Automatic analyzer, 101 ... Specimen container, 102 ... Specimen transfer unit, 103 ... Reagent container, 104 ... Reagent storage unit, 105 ... Specimen dispensing unit, 106 ... -Reagent dispensing unit, 107 ... Stirring unit, 108 ... Reaction promotion unit, 109 ... Measurement unit, 110 ... Specimen suction position, 111 ... Consumables storage unit, 112 ... Consumable Product transfer unit, 113 ... Reagent dispensing nozzle cleaning unit, 114 ... Stirring rod cleaning unit, 115 ... Control device, 201 ... Installation position, 202 ... Disposal position.

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Abstract

事前に装置上の反応容器を廃棄する準備動作を不要とし、効率よく分析動作に遷移できる自動分析装置を提供する。このため、反応促進ユニット（１０８）は、第１動作サイクル時に反応容器の廃棄位置（２０２）に位置する保持位置は、ｎ（ｎ：整数）動作サイクル後に反応容器の設置位置（２０１）に移動し、消耗品搬送ユニット（１１２）は、第１～第ｎ動作サイクルまでは、動作サイクルごとに、設置位置への反応容器の設置動作を行うことなく、廃棄位置からの反応容器の廃棄動作を行い、第（ｎ＋１）動作サイクル以降は、動作サイクルごとに、設置位置への反応容器の設置動作と廃棄位置からの反応容器の廃棄動作とを行う。

Description

自動分析装置
　本発明は自動分析装置に関する。
　検体と試薬の混合液を保持する容器に使い捨ての反応容器を使用する自動分析装置では、分析動作終了時に分析に使用した反応容器を廃棄し、分析動作終了後に装置内に反応容器が残存しないようにしている。しかし、分析動作が正常終了せずに中断すると、本来装置停止時には廃棄されているべき反応容器が装置内に残ってしまう場合がある。このため、使い捨ての反応容器を使用する自動分析装置では、ユーザが分析スタートを要求してから装置が検体の測定を開始するまでに実行する分析準備プロセスにおいて、装置内に残存している本来廃棄されているべき反応容器を廃棄する動作を実行している。これにより、装置のスタート直後に測定される検体のターンアラウンドタイムが、連続分析時検体のターンアラウンドタームよりも分析準備動作の分だけ長くかかることになる。
　これに対して、特許文献１では、オペレーション開始後最初の検体の検査に使用するポジションについてのみ、残存する反応容器の有無のチェックと廃棄を実行し、他のポジションについては、オペレーション状態動作に入ってから有無のチェックと廃棄を実行することにより、ターンアラウンドタイムを短縮することが開示されている。
国際公開第２０１１／０７８１１８号
　特許文献１では、反応容器搬送機構のつかみ機構を開閉させることで反応容器設置機構上のポジションにおける反応容器の有無を判定し、反応容器ありと判定された場合、すなわち、反応容器が装置上に残存していた場合には反応容器を廃棄する。これを反応容器設置機構上の全ポジション分について実施することで、本来廃棄されているべき反応容器が残存したまま検査に使用されないようにしている。このとき、全ポジションの確認を待つことなくオペレーションを開始することによって、オペレーション開始後最初の検体の検査の開始を実質的に早めることを可能にしている。
　しかしながら、この構成では、準備動作とオペレーション動作との両方が重なる動作サイクルにおいては、１動作サイクル期間中にこれらの機構が行わなければならない動作が、そうでない動作サイクルよりも増加してしまう。これにより、例えば、１動作サイクルの期間を長くしなければならなくなったり、機構を多重化、あるいは高速化する必要が生じたりするおそれがある。前者の場合は検査時間の増加に、後者の場合は装置コストの上昇につながる。
　本発明の一実施の態様である自動分析装置は、反応容器が配置される保持位置を複数有する反応促進ユニットと、反応促進ユニットの第１位置及び第２位置にアクセスする消耗品搬送ユニットとを有し、反応促進ユニットは、動作サイクルごとに規則正しく動作し、第１動作サイクル時に第２位置に位置する保持位置は、ｎ（ｎ：整数）動作サイクル後に第１位置に移動し、第１位置は、消耗品搬送ユニットが反応促進ユニットに反応容器を設置する位置であり、第２位置は、消耗品搬送ユニットが反応促進ユニットから反応容器を廃棄する位置であり、消耗品搬送ユニットは、第１～第ｎ動作サイクルまでは、動作サイクルごとに、第１位置への反応容器の設置動作を行うことなく、第２位置からの反応容器の廃棄動作を行い、第（ｎ＋１）動作サイクル以降は、動作サイクルごとに、第１位置への反応容器の設置動作と第２位置からの反応容器の廃棄動作とを行う。
　分析準備動作などにより、事前に装置上の反応容器を廃棄する必要がなくなり、効率よく分析動作に遷移することができる。
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
自動分析装置の基本構成を示す図。 消耗品搬送ユニットおよび反応促進ユニットの概要図。 反応容器の廃棄と設置のタイミングを示す図。 分析動作開始時における消耗品搬送ユニットの動作を示すタイムチャート。 消耗品搬送ユニットの反応容器設置および廃棄動作の判定フローチャート。 反応促進ユニットの各保持位置における位置状態の遷移図。 位置状態ごとの設置可否、使用可否、廃棄可否を示す図。
　本発明が適用される自動分析装置には、例えば生化学自動分析装置、免疫自動分析装置や遺伝子自動分析装置などが挙げられる。ただし、以下に説明する実施の形態に限定されるものではなく、サンプルと試薬を反応させて当該反応の結果に基づいてサンプルの分析を行う装置を広く含む。例えば、臨床検査に用いる質量分析装置や血液の凝固時間を測定する凝固分析装置なども含まれる。また、これらと生化学自動分析装置、免疫自動分析装置などとの複合システム、またはこれらを応用した自動分析システムにも適用可能である。
　図１は、自動分析装置の基本構成を示す図である。自動分析装置１００は、主要な構成として、分析対象の試料が収容された採血管等の検体容器１０１を検体吸引位置１１０まで搬送する検体搬送ユニット１０２、分析に使用する試薬が入っている試薬容器１０３を試薬温度がある温度範囲内になるよう温度制御する試薬保管ユニット１０４、検体容器１０１内の試料を反応容器に分注する検体分注ユニット１０５、試薬容器１０３内の試薬を反応容器に分注する試薬分注ユニット１０６、試薬容器１０３内の液中の粒子等を撹拌する撹拌ユニット１０７、検体と試薬が混合された反応液を収容する反応容器を設置し、反応液の液温がある温度範囲内に入る様に制御する反応促進ユニット１０８、反応促進ユニット１０８で反応が促進された反応液中の物質の量を、光学的に測定する測定ユニット１０９を有している。また、自動分析装置が配置された周囲環境の温度を測定するための環境温度測定センサが配置されている。これらのユニットは制御装置１１５によって制御される。
　検体搬送ユニット１０２は、例えば検体容器１０１を１本あるいは複数本搭載する検体ラックや、ディスクの円周上に搭載する検体ディスクでもよい。検体ラックである場合、搬送ベルト機構やロボットアーム等の搬送装置によって、検体ラックは検体分注ユニット１０５の吸引位置１１０まで搬送される。
　試薬保管ユニット１０４は、例えば複数本の試薬容器１０３を円周上に配置させ、回転させることで所望の位置に任意の試薬容器を搬送する構造であってもよいし、試薬容器を１列あるいは縦横に複数列ずつ配置する構成であってもよい。
　測定ユニット１０９は、ユニット内の測定流路内の反応液を対象に光学的な測定を行う。その測定に際しては、流路内の反応液の温度がある温度範囲内に制御された状態に保持する。測定の内容としては、反応液の吸光度の測定、反応液に試薬を添加する、あるいは電圧を印加したときの発光量の測定、反応液中の粒子数の測定、反応液が電極膜に接触したときの電流値や電圧値の変動の測定などがあげられる。このため、測定ユニット１０９内には、光電子増倍管や光度計等の測光器や、ＣＣＤなどの撮像素子、電流値や電圧値の変動を測定する電流計、電圧計などが設けられている。
　反応促進ユニット１０８は、反応容器の温度を所定の温度範囲内に保つことによって、安定した反応を進行させる。例えば、円周上に複数の反応容器を配置した状態でヒータ等により周囲を加温することにより温度コントロールするインキュベータであってもよいし、一定の温度範囲にコントロールされた液体が循環する槽内に反応容器を浸漬させる恒温槽であってもよい。反応促進ユニット１０８は、反応容器が配置される保持位置を複数備えている。
　分析装置に要求される分析性能によっては、検体間のキャリーオーバの影響を考慮して、検体分注ユニット１０５が検体を分注する際、検体と接触する部分に検体が変わるごとに交換可能な分注チップを使用する、あるいは検体と試薬とを反応させる反応容器に、毎回、未使用の反応容器を用いる場合がある。分注チップや反応容器は、一度使用された後に廃棄する。この場合、ある時間分の分析を実行するのに必要な新しい分注チップや反応容器が消耗品保管ユニット１１１に保管され、消耗品搬送ユニット１１２によって適時、それらを使用する場所に搬送、あるいは使用された場所から廃棄部に搬送して廃棄される。また、試薬分注ユニット１０６や撹拌ユニット１０７においてもキャリーオーバの影響を考慮して、試薬への浸漬部位を洗浄する試薬分注ノズル洗浄ユニット１１３、撹拌棒洗浄ユニット１１４を備える。
　実施例１では、消耗品搬送ユニット１１２は、規則的に動作する反応促進ユニット１０８上の保持位置に対して、反応容器を設置する設置位置と廃棄する廃棄位置とをそれぞれ少なくとも１つずつ有する。実施例１の自動分析装置では、本来廃棄されているべき反応容器の有無を全保持位置に対して確認する処理を準備動作として行うことなく、通常の分析動作（オペレーション）の中で実行される反応容器の設置動作と廃棄動作を利用して、本来廃棄されているべき反応容器を廃棄するものである。
　図２は消耗品搬送ユニット１１２および反応促進ユニット１０８の概要図である。反応促進ユニット１０８は反応容器を保持する保持位置を複数有する。図中では、この保持位置を実線の丸で示す。反応促進ユニット１０８に対して、消耗品搬送ユニット１１２がアクセス可能な位置は、それぞれ破線の丸で示す反応容器の設置位置２０１と廃棄位置２０２である。消耗品搬送ユニット１１２は設置位置２０１に到達した保持位置に反応容器を設置し、廃棄位置２０２に到達した保持位置の反応容器を取り出して廃棄する。図２の説明上、反応促進ユニット１０８上の保持位置は保持位置を示す丸中の数値により特定するものとする。図の例では、設置位置２０１に到達している保持位置はポジション１、廃棄位置２０２に到達している保持位置はポジション４である。
　設置位置２０１、廃棄位置２０２の保持位置は、反応促進ユニット１０８の動作によって更新される。例えば、反応促進ユニット１０８の１回の動作が右回りに反応促進ユニット１０８上の保持位置の数＋１だけ回転動作する場合であれば、反応促進ユニット１０８の１回の動作により、同じ位置に到達する保持位置は１ポジションずつ増加する。例えば、図２の例では、反応促進ユニット１０８の１回の動作後、設置位置２０１に到達している保持位置はポジション２、廃棄位置２０２に到達している保持位置はポジション５になる。
　なお、１回の反応促進ユニット１０８で移動するポジションの数や、消耗品搬送ユニット１１２が反応促進ユニット１０８にアクセスできる保持位置の場所や数について限定するものではない。さらに、図２ではディスク状の反応促進ユニット１０８を例示しているが、反応促進ユニット１０８の形状を限定するものではない。例えば、ラック形状であってもよい。
　分析動作において、消耗品搬送ユニット１１２は１動作サイクルの間に、設置位置２０１に到達している保持位置に対して未使用の反応容器を設置し、廃棄位置２０２に到達している保持位置から反応容器を廃棄する。消耗品搬送ユニット１１２が規則的な動作を繰り返すことにより、廃棄位置２０２に位置していた保持位置は、数秒後に設置位置２０１に到着する。
　図３は反応容器の廃棄と設置のタイミングを示す図（３０１）である。反応促進ユニット１０８が６４の保持位置を備えるものとし、装置の動作サイクルにおける保持位置（ポジション１～６４）に対する反応容器の廃棄、設置のタイミングを示している。動作サイクル１において、消耗品搬送ユニット１１２は廃棄位置２０２に位置しているポジション１に対して反応容器の廃棄動作を実行し、その３サイクル後の動作サイクル４では、消耗品搬送ユニット１１２は設置位置２０１に移動したポジション１に対して反応容器の設置動作を実行する。反応促進ユニット１０８、消耗品搬送ユニット１１２が動作サイクルにしたがって規則的な動作を繰り返すことにより、設置位置に到達する保持位置は、かならずその所定サイクル前に反応容器の廃棄動作が行われていることになる。
　本実施例ではこの関係を利用して、本来廃棄されているべき反応容器の廃棄を実行する。図４は、分析動作開始時における消耗品搬送ユニット１１２の動作を示している。本タイムチャートは、図３に示した、廃棄位置２０２に位置している保持位置が設置位置２０１に移動するのに３動作サイクル要する自動分析装置であることが前提である。分析動作における最初の３動作サイクル分の期間においては、消耗品搬送ユニット１１２は反応容器の設置を行わない。反応容器の設置は、動作サイクル４から開始され、このときの設置位置２０１に位置するポジション１は３動作サイクル前に廃棄動作が行われているため、前回の分析動作終了後にポジション１に反応容器が残存していたとしても、動作サイクル４の段階では廃棄されている。このように、前回の分析動作終了時に本来廃棄されるべき反応容器が装置上に残ってしまった場合であっても、反応容器の設置の数秒前にその保持位置上の反応容器の廃棄が実行されていることにより、分析動作の前に反応促進ユニットの全保持位置を逐一確認する必要がなくなり、効率よく分析動作に遷移することができる。
　また、この例では、同じ動作サイクルにおいて、消耗品搬送ユニット１１２は反応容器の設置と廃棄とを連続して行っている。例えば、動作サイクル４ではポジション１に対して反応容器の設置動作を行い、ポジション４に対して反応容器の廃棄動作を行うことになっている。この２つの動作を効率的に行うため、消耗品搬送ユニット１１２はまず、設置位置２０１に位置する保持位置に新規の反応容器を搬送、設置し、続いてホーム位置に戻ることなく、そのまま廃棄位置２０２に移動し、廃棄位置２０２に位置する保持位置に設置されている反応容器を取り出し、廃棄部に搬送して廃棄するとよい。これにより、１動作サイクルの間に１台の消耗品搬送ユニットで、反応容器の設置動作と廃棄動作とを容易に行うことができる。これにより、反応容器の設置と廃棄のためにそれぞれ消耗品搬送ユニットを実装する必要がなく、機構配置の最適化、装置コストの削減を図ることができる。
　本実施例では、反応容器廃棄動作と設置動作とを連続して実施することに加え、反応促進ユニット上の保持位置ごとに状態を定義して管理することにより、測定中の反応容器など廃棄してはいけない反応容器を判定することを可能にする。
　実施例１の自動分析装置の場合、各動作サイクルにおいて反応容器の設置動作、廃棄動作を規則的に実施するため、測定中の反応液を保持している反応容器や、検体、試薬を昇温するために保持している反応容器は、所定の動作サイクルが経過したところで廃棄位置２０２に到達してしまう。分析が終了していないにもかかわらず、これらの反応容器を廃棄してしまうと、測定が中断する、分析中の検体や試薬が失われるといった問題が生じる。このため、本実施例では反応促進ユニット１０８の保持位置ごとに状態を定義することにより、測定中の反応容器など廃棄してはいけない反応容器を判定することができる自動分析装置を提案する。
　図５は、制御装置１１５が実行する消耗品搬送ユニット１１２の反応容器設置および廃棄動作の判定フローチャートである。自動分析装置のオペレータが分析動作開始を指示する（ステップ５０１）と、制御装置１１５は反応促進ユニット１０８上の全ての保持位置の状態（「位置状態」という）を「不明」に設定する（ステップ５０２）。位置状態「不明」とは、保持位置に反応容器が配置されていることが不明であることを示す。反応促進ユニット１０８が動作する（ステップ５０３）と、消耗品搬送ユニット１１２がアクセスする保持位置が更新される。まず、消耗品搬送ユニット１１２は、更新後の設置位置２０１に位置する保持位置の位置状態を確認する（ステップ５０４）。当該保持位置に反応容器が配置されていない（位置状態＝「無し」）場合、消耗品搬送ユニット１１２は設置位置２０１に位置する保持位置に反応容器を設置し（ステップ５０５）、その保持位置の位置状態を「有り」に変更する（ステップ５０６）。位置状態「有り」とは、保持位置に設置された反応容器が今回の分析動作において設置された反応容器であることを示す。
　一方、設置位置２０１の位置状態確認時（ステップ５０４）において、位置状態が「無し」以外、すなわち、「不明」、「有り」、「使用中」、「廃棄可」である場合は、設置位置２０１については何もすることなく、消耗品搬送ユニット１１２は廃棄位置へ移動する（ステップ５０７）。ステップ５０４と同様に、消耗品搬送ユニット１１２は廃棄位置２０２に位置する保持位置の位置状態を確認する（ステップ５０８）。廃棄位置２０２に到達している保持位置の位置状態が「不明」もしくは「廃棄可」の場合、消耗品搬送ユニット１１２は廃棄位置２０２から反応容器を廃棄し（ステップ５０９）、その保持位置の位置状態を「無し」に変更する（ステップ５１０）。一方、廃棄位置２０２の位置状態確認時（ステップ５０８）において、位置状態が「不明」または「廃棄可」以外、すなわち、「無し」、「有り」、「使用中」である場合は、廃棄位置２０２については何もすることなく、分析終了判定（ステップ５１１）に遷移する。分析終了判定（ステップ５１１）では分析を継続するか、終了するか判定する。分析を継続する場合は、反応促進ユニット１０８の動作（ステップ５０３）に戻り、分析を終了する場合は分析終了動作を実行し（ステップ５１２）、分析動作を終了する。
　図６は反応促進ユニット１０８の各保持位置における位置状態の遷移図である。自動分析装置起動時および装置による分析動作開始時には位置状態が実際にどのような状態であるかにかかわらず、全保持位置の位置状態を「不明」（６０１）とする。消耗品搬送ユニット１１２により、ある保持位置に対して反応容器の廃棄動作が行われた場合、位置状態を「無し」（６０２）に遷移させる。なお、「不明」の場合、消耗品搬送ユニット１１２は保持位置における反応容器の実際の有無に関わらず、反応容器の廃棄動作を実行する。位置状態が「無し」（６０２）となった保持位置に対して、消耗品搬送ユニット１１２が反応容器の設置動作を実行することで位置状態は「有り」（６０３）に遷移する。位置状態が「有り」の場合は、消耗品搬送ユニット１１２は当該保持位置に対して、反応容器の設置動作および廃棄動作を実行することができない。
　位置状態が「有り」の保持位置の反応容器には、検体分注ユニット１０５または試薬分注ユニット１０６により、検体または試薬が分注されることにより、位置状態が「使用中」（６０４）に遷移する。位置状態が「使用中」の保持位置には、消耗品搬送ユニット１１２は反応容器の設置動作および廃棄動作を実行することができない。検体分注ユニットまたは試薬分注ユニットが必要な分注動作を実行することは認められる。
　位置状態が「使用中」（６０４）の保持位置の反応容器は、測定終了もしくは、昇温終了など反応促進ユニット１０８での保持期間終了後に、その位置状態が「廃棄可」（６０５）に遷移する。位置状態が「廃棄可」（６０５）の保持位置の反応容器に対して、消耗品搬送ユニット１１２は反応容器の廃棄動作を実行することはできるが、反応容器の設置動作は実行できないし、分注ユニットによる分注動作も実行することはできない。位置状態が「廃棄可」（６０５）の保持位置の反応容器が廃棄されることにより、位置状態は「無し」（６０２）に遷移する。
　図７は位置状態ごとの設置可否、使用可否、廃棄可否をまとめた図（７０１）である。設置状態は「不明」、「無し」、「有り」、「使用中」、「廃棄可」の５種類があり、それぞれ反応容器の設置可否、使用可否、廃棄可否が定義されている。制御装置１１５は、消耗品搬送ユニット１１２がアクセスする保持位置の位置状態を確認し、反応容器が廃棄可か否か、使用可か否か、もしくは設置可か否かを判定する。不可と判定される場合には、当該動作はスキップするよう動作を制御する。
　反応促進ユニット１０８の保持位置に位置状態を定義することにより、実施例１として示した図４の分析開始時の動作が実現できるばかりでなく、分析動作中においても効率的な反応容器廃棄を実現することができる。消耗品搬送ユニット１１２は、保持位置に対して許容される動作が判定することができるようになり、例えば、既に反応容器を設置している保持位置に反応容器を再設置したり、測定中の反応液を保持している反応容器を測定の途中で廃棄したり、誤った分注動作をしたりするリスクを低減することができる。
　本実施例は、１台で複数の測定を実現する複合型自動分析装置にとって特に有効な構成である。複合型自動分析装置では機構配置の最適化や装置コスト削減のため、１つの機構を複数の測定系で共有することがある。例えば、反応促進ユニット１０８が複数の測定系で共有する場合、動作シーケンスだけでは誤った処理がなされてしまうリスクが高くなりやすい。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも、説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に加えることも可能であるし、各実施例の一部の構成について、他の構成を追加、削除、置換等することが可能である。
１００・・・自動分析装置、１０１・・・検体容器、１０２・・・検体搬送ユニット、１０３・・・試薬容器、１０４・・・試薬保管ユニット、１０５・・・検体分注ユニット、１０６・・・試薬分注ユニット、１０７・・・撹拌ユニット、１０８・・・反応促進ユニット、１０９・・・測定ユニット、１１０・・・検体吸引位置、１１１・・・消耗品保管ユニット、１１２・・・消耗品搬送ユニット、１１３・・・試薬分注ノズル洗浄ユニット、１１４・・・撹拌棒洗浄ユニット、１１５・・・制御装置、２０１・・・設置位置、２０２・・・廃棄位置。

Claims (9)

  1. 　反応容器が配置される保持位置を複数有する反応促進ユニットと、
    　前記反応促進ユニットの第１位置及び第２位置にアクセスする消耗品搬送ユニットとを有し、
    　前記反応促進ユニットは、動作サイクルごとに規則正しく動作し、第１動作サイクル時に前記第２位置に位置する保持位置は、ｎ（ｎ：整数）動作サイクル後に前記第１位置に移動し、
    　前記第１位置は、前記消耗品搬送ユニットが上記反応促進ユニットに反応容器を設置する位置であり、前記第２位置は、前記消耗品搬送ユニットが上記反応促進ユニットから反応容器を廃棄する位置であり、
    　前記消耗品搬送ユニットは、前記第１～第ｎ動作サイクルまでは、動作サイクルごとに、前記第１位置への反応容器の設置動作を行うことなく、前記第２位置からの反応容器の廃棄動作を行い、第（ｎ＋１）動作サイクル以降は、動作サイクルごとに、前記第１位置への反応容器の設置動作と前記第２位置からの反応容器の廃棄動作とを行う自動分析装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記消耗品搬送ユニットは、前記第（ｎ＋１）動作サイクル以降は、動作サイクルごとに、新規の反応容器を前記第１位置へ搬送し、前記第１位置に位置する保持位置に前記新規の反応容器を設置した後、前記第２位置へ移動し、前記第２位置に位置する保持位置に設置された反応容器を取り出し、廃棄部に搬送して廃棄する自動分析装置。
  3. 　請求項１において、
    　前記反応促進ユニットは、円周上に反応容器を設置し、動作サイクルごとに所定量の回転動作を行う自動分析装置。
  4. 　反応容器が配置される保持位置を複数有する反応促進ユニットと、
    　前記反応促進ユニットの第１位置及び第２位置にアクセスする消耗品搬送ユニットと、
    　前記反応促進ユニットの保持位置ごとの位置状態を管理する制御装置とを有し、
    　前記位置状態には、反応容器が配置されていることが不明であることを示す第１状態、反応容器が配置されていないことを示す第２状態とを含み、
    　前記第１位置は、前記消耗品搬送ユニットが上記反応促進ユニットに反応容器を設置する位置であり、前記第２位置は、前記消耗品搬送ユニットが上記反応促進ユニットから反応容器を廃棄する位置であり、
    　前記消耗品搬送ユニットは、前記第１位置に位置する保持位置の位置状態が前記第２状態であるときに反応容器の設置動作を行い、前記第２位置に位置する保持位置の位置状態が前記第１状態であるときに反応容器の廃棄動作を行う自動分析装置。
  5. 　請求項４において、
    　前記制御装置は、分析動作開始時に、前記反応促進ユニットの全ての保持位置の位置状態を前記第１状態とする自動分析装置。
  6. 　請求項５において、
    　前記消耗品搬送ユニットは、動作サイクルごとに、前記第１位置に位置する保持位置が前記第２状態であるときに新規の反応容器を前記第１位置へ搬送し、前記第１位置に位置する保持位置に前記新規の反応容器を設置した後、前記第２位置へ移動し、前記第２位置に位置する保持位置の位置状態が前記第１状態であるときに前記第２位置に位置する保持位置に設置された反応容器を取り出し、廃棄部に搬送して廃棄する自動分析装置。
  7. 　請求項６において、
    　前記制御装置は、前記消耗品搬送ユニットが反応容器の設置動作をおこなった保持位置の位置状態を前記第２状態から第３状態に遷移させ、前記消耗品搬送ユニットが反応容器の廃棄動作をおこなった保持位置の位置状態を前記第２状態に遷移させる自動分析装置。
  8. 　請求項７において、
    　前記制御装置は、前記第３状態である保持位置の位置状態を、設置された反応容器に分注ユニットが分注動作を行ったことにより第４状態に遷移させ、前記第４状態である保持位置の位置状態を、前記反応促進ユニットにおける保持期間の終了により第５状態に遷移させる自動分析装置。
  9. 　請求項８において、
    　前記消耗品搬送ユニットは、さらに前記第２位置に位置する保持位置の位置状態が前記第５状態であるときに反応容器の廃棄動作を行う自動分析装置。
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