WO2023105907A1 - 自動分析装置の制御方法、および自動分析装置 - Google Patents

自動分析装置の制御方法、および自動分析装置 Download PDF

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low
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文茜 費
翔 岩佐
大輔 金井
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株式会社日立ハイテク
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices

Definitions

  • the present disclosure relates to a method of controlling an automatic analyzer and an automatic analyzer.
  • Automatic analyzers for example biochemical automatic analyzers, perform component analysis of biological samples (hereinafter referred to as "samples") such as serum and urine.
  • samples biological samples
  • Such automatic biochemical analyzers generally use a dispensing nozzle to dispense a sample and a reagent into a reaction vessel, react with each other, and measure changes in color tone and turbidity that occur in the reaction liquid with a photometric unit such as a spectrophotometer. measured optically by Therefore, contamination of the nozzle, etc. affects the accuracy of dispensing, and as a result, affects the reliability of the automatic analyzer. Therefore, after the sample or the like is dispensed, a cleaning liquid is used to wash the sample or the like adhering to the outer wall or inside of the nozzle.
  • the cleaning liquid is divided by a plurality of entrained air bubbles, which tend to scrape the inner surface of the probe as they pass, further facilitating the removal of carryover material. I will.”
  • Such anomaly detection technology based on pressure measurement is applied to relatively high-pressure, high-flow channels, and cannot be applied to low-pressure, low-flow channels.
  • attempts have been made to introduce a low-pressure, low-flow cleaning system, but in the prior art such as Patent Document 1, the detection sensitivity in a low-pressure, low-flow cleaning system has not been investigated.
  • the present disclosure proposes a technique for improving the detection sensitivity of flow measurement in a low-pressure, low-flow cleaning system in an automatic analyzer.
  • the present disclosure includes a plurality of means for solving the above problems.
  • a liquid-sending pump that sends a cleaning liquid to a cleaning mechanism of a dispensing nozzle through a flow path, and the liquid-sending pump
  • a control unit for controlling the operation of an automatic analyzer, wherein the control unit operates a liquid feed pump to supply a cleaning liquid to a low-pressure, low-flow flow path that constitutes at least a part of the flow path.
  • a control method is proposed that includes feeding a liquid, and operating a flow rate estimation mechanism installed in a low-pressure flow path by a control unit to obtain an estimated flow rate value in the low-pressure flow path.
  • an automatic analyzer it is possible to improve the detection sensitivity of flow rate measurement in a low-pressure, low-flow cleaning system.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration example of a cleaning channel of a pipetting mechanism (sample pipetting mechanism 105) in the automatic analyzer 100 according to the present embodiment;
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining dispensing operation control processing according to the present embodiment;
  • 5 is a flowchart for explaining flow rate adjustment processing according to the present embodiment;
  • This embodiment estimates the flow rate in a low-pressure, low-flow cleaning system (for example, an external cleaning channel) in an automatic analyzer, detects cleaning abnormalities based on the estimated flow rate, and executes flow rate adjustment of a liquid feed pump.
  • the low pressure can be defined as, for example, 10 kPa or less
  • the low flow rate can be defined as the flow rate due to liquid transfer at low pressure (10 kPa).
  • High pressure can also be defined as 100 kPa or higher.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic configuration example of an automatic analyzer 100 according to this embodiment.
  • the automatic analyzer 100 includes a reagent disk 102 on which a plurality of reagent containers 101 are mounted, a reaction disk 103 for mixing a reagent and a sample and measuring the reaction, a reagent dispensing mechanism 104 for aspirating and discharging the reagent, and a sample. It has a sample dispensing mechanism 105 that performs suction and ejection, and a control unit (processor) 214 that controls opening and closing of the liquid transfer pump 202 and each valve (see FIG. 2).
  • the automatic analyzer 100 may have components other than these.
  • the reagent dispensing mechanism 104 includes a reagent nozzle (not shown) for dispensing reagent.
  • the sample pipetting mechanism 105 includes a sample pipetting nozzle 110 for pipetting the sample.
  • a sample put into the automatic analyzer is placed in a sample container (test tube) 108 and carried on a rack 106 .
  • a plurality of sample containers 108 are mounted on the rack 106 .
  • the sample is a blood-derived sample such as serum or whole blood, urine, or the like.
  • the sample pipetting mechanism 105 moves the sample pipetting nozzle 110 to a suction position for sucking the sample from the sample container 108, a discharge position for discharging the sample into the cell 109, and a washing tank 107 for washing the tip of the sample pipetting nozzle 110. It is moved to the washing position by a rotary motion.
  • the sample pipetting mechanism 105 lowers the sample pipetting nozzle 110 according to the heights of the sample container 108, the cell 109, and the washing tank 107 at the suction position, the discharge position, and the washing position.
  • the sample pipetting nozzle 110 and the reagent nozzle are provided with a liquid contact detection sensor that detects the liquid surface, and contact with the target liquid (sample or reagent) can be confirmed from the sensor signal.
  • the automatic analyzer 100 analyzes the concentration of a predetermined component in the sample by photometrically measuring the mixture of the sample and the reagent contained in the cell 109 .
  • the above is the general configuration of the automatic analyzer 100 .
  • the washing system flow path of the sample dispensing nozzle 110 will be described as an example, but the technology according to the present embodiment can also be applied to reagent nozzles in which the same nozzle is washed and used repeatedly. It is also applicable to a device that dispenses a sample and a reagent with the same nozzle.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration example of a cleaning channel of a pipetting mechanism (sample pipetting mechanism 105) in the automatic analyzer 100 according to this embodiment.
  • the cleaning system channel of the automatic analyzer 100 includes, for example, an inner cleaning channel 206 and an outer cleaning channel 207, a cleaning liquid storage container 201, a liquid sending pump 202 for sending the cleaning liquid, and an outer wall cleaning of the nozzle.
  • a washing tank 107 for performing sample aspiration and discharge, a sample syringe 203 for aspirating and discharging a sample, a sample dispensing nozzle (hereinafter abbreviated as a dispensing nozzle) 110, and a three-way nozzle provided downstream of the liquid feed pump 202 It can be configured by a solenoid valve 204 and a three-way solenoid valve 208 provided upstream of the dispensing nozzle 110 .
  • the three-way electromagnetic valve 204 has an inner washing channel 206 that supplies the cleaning liquid to the inside of the dispensing nozzle 110 and a cleaning liquid supply channel 205 that sends the cleaning liquid by the liquid sending pump 202, and cleans the outer wall of the dispensing nozzle 110. It selectively connects with the external washing channel 207 that supplies to the washing tank 107 .
  • connection source of the dispensing nozzle 110 can be switched by the three-way electromagnetic valve 208 .
  • the washing liquid can be supplied to the dispensing nozzle 110 to wash the inside.
  • the sample syringe 203 can be used to suck or discharge the sample.
  • the insides of the sample syringe 203 and the dispensing channel 209 are filled with deaerated water supplied via a two-way electromagnetic valve 210 .
  • an air bubble generating section composed of a three-way electromagnetic valve 211 is provided. are placed with a space between them. Bubbles (air) can be introduced into the outer washing channel 207 via the three-way electromagnetic valve 211 (by opening the air release valve NC), and the bubbles (boundary surface between the washing liquid and the air) are detected by the bubble sensor. do. Since the outer washing channel 207 is a channel that operates at a low pressure (for example, 10 kPa or less, as described above) and a low flow rate, introducing bubbles (air) onto the outer washing channel 207 makes it difficult for the bubbles to collapse. Easier to detect. In addition, it is possible to avoid the risk of degraded dispensing accuracy due to air bubbles entering the sample syringe 203 .
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining dispensing operation control processing according to this embodiment.
  • the dispensing operation includes an inner washing operation, an outer washing operation, and a sample dispensing operation, and in this embodiment, the flow rate of the liquid sending pump 202 is estimated during the outer washing operation.
  • Step 301 The control unit 214 first operates the liquid sending pump 202 to supply the cleaning liquid from the cleaning liquid storage container 201 to the inner cleaning channel 206 via the cleaning liquid supply channel 205 to clean the inside of the dispensing nozzle 110 .
  • step 302 The control unit 214 switches the three-way electromagnetic valve 204 to connect the cleaning liquid supply channel 205 to the external cleaning channel 207 . If the external washing channel 207 is not filled with the cleaning liquid, the controller 214 operates the liquid sending pump 202 to fill the external washing channel 207 (for example, the channel to the cleaning tank 107) with the cleaning liquid.
  • Step 303 The control unit 214 switches the three-way electromagnetic valve 211, which is a bubble generating unit, to the open air side for a certain period of time. During this time, the cleaning liquid inside the outer cleaning channel 207 is discharged from the cleaning tank 107 by dropping under its own weight.
  • Step 305 The control unit 214 compares the estimated flow rate Q with a preset target flow rate Q0 to determine whether it is within the normal range. Specifically, it is determined whether
  • step 306 The control unit 214 operates the liquid-sending pump 202 to supply the cleaning liquid to the external cleaning channel 207 to externally clean the dispensing nozzle 110 .
  • the external washing can be performed by spraying a washing liquid onto the tip of the dispensing nozzle 110 in the washing tank 107 .
  • step 307 The control unit 214 controls the three-way electromagnetic valve 208 to close the cleaning liquid supply side and open the sample liquid supply side, thereby switching to the dispensing channel.
  • Step 308 The controller 214 moves the dispensing nozzle 110 to the sample container 108 to perform a dispensing operation. When the dispensing operation ends, the process ends.
  • Step 309 The control unit 214 notifies the cleaning abnormality (for example, notifies by voice or by displaying a warning message on the display screen), and terminates the process without performing the dispensing operation.
  • Flow adjustment operation For example, when the flow rate determination result is determined to be outside the normal range in the process of FIG. 3 (NO in step 305), it is possible to adjust the flow rate so that it falls within the normal range (flow rate adjustment process). Further, even when the process of FIG. 3 is not executed, the flow rate adjustment process may be executed by the operator (user) inputting an instruction to execute the flow rate adjustment process when the flow rate is to be adjusted. .
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining flow rate adjustment processing according to this embodiment.
  • Step 401 The control unit 214 performs the same operations as in steps 303 and 304, measures the moving speed V of air bubbles (the interface between the cleaning liquid and the air), and calculates the estimated flow rate Q.
  • step 401 need not be executed when the flow rate adjustment process is executed following the washing abnormality notification process (step 309 in FIG. 3). In this case, the value of the estimated flow rate Q calculated in step 304 can be used.
  • the drive voltage (pump drive voltage) of the liquid transfer pump 202 is set.
  • step 403 The control unit 214 performs the same operations as in steps 303 and 304 again, measures the moving speed V of the air bubbles (the interface between the cleaning liquid and the air), and calculates the estimated flow rate Q.
  • V of the air bubbles the interface between the cleaning liquid and the air
  • Step 404 The control unit 214 compares the estimated flow rate Q with a preset target flow rate Q0 to determine whether it is within the normal range. Specifically, it is determined whether
  • Step 405 The control unit 214 notifies the cleaning abnormality (for example, notifies by voice or by displaying a warning message on the display screen), and terminates the process without performing the dispensing operation.
  • the cleaning abnormality is notified, but the cleaning abnormality is not notified and the process proceeds to step 402.
  • the pump drive voltage adjustment may be performed until the difference between the estimated flow rate Q and the target flow rate Q0 becomes less than the flow rate error allowable width ⁇ Q (loop processing from step 402 to step 404).
  • the pressure loss differs due to the difference in the diameter and length of the piping that constitutes the flow path .
  • the wash channel flow rate QB is different.
  • it is mainly the internal elements of the liquid transfer pump 202, such as the number of motor revolutions, that are affected by changes over time, and the external channel pipe diameter and pipe length do not change. Therefore, it is expected that the correlation between the inner washing channel flow rate QA and the outer washing channel flow rate QB will not change significantly over time.
  • the flow rate in the external washing channel 207 may be estimated by a thermal flow meter equipped with a heater and a temperature sensor or a Coriolis flow meter utilizing the Coriolis force.
  • the liquid-sending pump is operated to supply a cleaning liquid to a low-pressure, low-flow, low-pressure channel (for example, a channel that delivers liquid at 10 kPa) that constitutes at least a part of the channel.
  • a flow rate estimation mechanism installed in a low-pressure flow path for example, a mechanism that introduces air (bubbles) and estimates the flow rate from its movement speed, a mechanism that estimates the flow rate with a thermal flow meter, a Coriolis flow meter
  • a mechanism for estimating the flow rate, etc. is operated to obtain an estimated flow rate value in the low-pressure flow path.
  • the estimated flow rate in the low-pressure flow path is obtained by controlling the air introduction mechanism to introduce air into the low-pressure flow path, A sensor detects the movement of the interface between the air and the cleaning liquid, and it is obtained based on the moving speed of the interface in the low-pressure flow path and the volume of the low-pressure flow path calculated based on the detection signal from the sensor. Since a three-way solenoid valve can be used as the air introduction mechanism, the flow rate estimation mechanism can be realized at low cost, and the size of the automatic analyzer can be reduced.
  • the interface between the air and the cleaning liquid is created by introducing air into the outer cleaning channel corresponding to the low-pressure channel.
  • the functionality of the embodiments of the present disclosure can also be implemented by software program code.
  • a storage medium recording the program code is provided to the system or device, and the computer (or CPU or MPU) of the system or device reads the program code stored in the storage medium.
  • the program code itself read from the storage medium implements the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and the storage medium storing it constitute the present disclosure.
  • Storage media for supplying such program code include, for example, flexible disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-Rs, magnetic tapes, non-volatile memory cards, and ROMs. etc. are used.
  • the OS operating system
  • the CPU of the computer performs part or all of the actual processing based on the instructions of the program code. may implement the functions of the above-described embodiment.
  • the program code of the software that realizes the functions of the embodiment can be transferred to storage means such as the hard disk and memory of the system or device, or storage media such as CD-RW and CD-R.
  • storage means such as the hard disk and memory of the system or device, or storage media such as CD-RW and CD-R.
  • the computer (or CPU or MPU) of the system or device may read and execute the program code stored in the storage means or the storage medium at the time of use.
  • control lines and information lines indicate those that are considered necessary for explanation, and not all the control lines and information lines are necessarily indicated on the product. All configurations may be interconnected.

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Abstract

自動分析装置において、低圧・低流量の洗浄系での流量計測の検出感度を向上させるため、本開示は、流路を介して分注ノズルの洗浄機構に洗浄液を送液する送液ポンプと、当該送液ポンプの動作を制御する制御部と、を備える自動分析装置の制御方法であって、制御部によって送液ポンプを動作させ、流路の少なくとも一部を構成する低圧かつ低流量の低圧流路に洗浄液を送液することと、制御部によって低圧流路に設置された流量推定機構を動作させ、低圧流路における流量推定値を求めることと、を含む、制御方法を提案する（図２参照）。

Description

自動分析装置の制御方法、および自動分析装置
　本開示は、自動分析装置の制御方法、および自動分析装置に関する。
　自動分析装置、例えば生化学自動分析装置では、血清や尿などの生体試料（以下、「試料」と称する）の成分分析を行う。こうした生化学自動分析装置では、一般に、分注ノズルを用いて試料と試薬とをそれぞれ反応容器に分注して反応させ、反応液に生じる色調や濁りの変化を、分光光度計等の測光ユニットにより光学的に測定する。そのため、ノズルの汚れ等は、分注の精度に影響し、結果として自動分析装置の信頼性にも影響を与える。したがって、試料等を分注した後は、洗浄液を用いてノズルの外壁や内部に付着した試料等の洗浄を行っている。
　例えば、特許文献１には「前記洗浄液は前記洗浄セルを経てしたがって前記プローブの外部の周囲を循環し、より完全に前記プローブの外部を洗浄する。同様に、洗浄液を流して前記プローブに通すことが知られている。好ましくは、前記洗浄液は複数の連行される気泡で分割されることであり、前記気泡は前記プローブの内面を前記気泡が通るときにこすり易く、さらに繰り越し物質の除去を促進する。」と記載されている。
実公平６－４３７２３号公報
　自動分析装置において、ノズルを洗浄するための洗浄液を供給するポンプの性能が経年劣化により低下したり、ポンプから洗浄液の吐出口までの流路が詰まっていたりすると、洗浄液の流量が変化してくる。洗浄液量が少ない場合、例えば、ノズルを十分洗浄できず、キャリーオーバー等が発生する可能性がある。このような洗浄液量の変化に対応するため、一般的には、主に流路の圧力を測定して異常検知を行っていた。
　このような圧力測定による異常検知技術は、比較的高圧・高流量の流路に適用され、低圧・低流量の流路に適用できない。近年、低圧・低流量の洗浄系を導入しようする試みがなされているが、特許文献１のような従来技術では、低圧・低流量の洗浄系での検出感度についての検討はなされていない。
　本開示はこのような状況に鑑み、自動分析装置における低圧・低流量の洗浄系での流量計測の検出感度を向上させる技術を提案する。
　上記課題を解決するために、例えば請求の範囲に記載の構成を採用する。
　本開示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、流路を介して分注ノズルの洗浄機構に洗浄液を送液する送液ポンプと、当該送液ポンプの動作を制御する制御部と、を備える自動分析装置の制御方法であって、制御部によって送液ポンプを動作させ、流路の少なくとも一部を構成する低圧かつ低流量の低圧流路に洗浄液を送液することと、制御部によって低圧流路に設置された流量推定機構を動作させ、低圧流路における流量推定値を求めることと、を含む、制御方法を提案する。
　本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本開示の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される請求の範囲の様態により達成され実現される。
　本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではないことを理解する必要がある。
　本開示によれば、自動分析装置において、低圧・低流量の洗浄系での流量計測の検出感度を向上させることができる。
本実施形態による自動分析装置１００の全体概略構成例を示す図である。 本実施形態による、自動分析装置１００における分注機構（試料分注機構１０５）の洗浄流路の概略構成例を示す図である。 本実施形態による分注動作制御処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態による流量調整処理を説明するためのフローチャートである。
　本実施形態は、自動分析装置における低圧・低流量の洗浄系（例えば、外洗流路）における流量を推定し、推定流量に基づいて洗浄異常を検知したり、送液ポンプの流量調整を実行したりする技術を開示する。なお、本実施形態において、低圧とは、例えば、１０ｋＰａ以下、低流量とは低圧（１０ｋＰａ）での送液による流量と定義することができる。また、高圧は、１００ｋＰａ以上と定義することができる。
　以下、添付図面を参照して本開示の実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。
　＜自動分析装置の構成例＞
　図１は、本実施形態による自動分析装置１００の全体概略構成例を示す図である。自動分析装置１００は、試薬容器１０１を複数搭載する試薬ディスク１０２と、試薬と試料を混ぜ合わせて反応を測定する反応ディスク１０３と、試薬の吸引や吐出を行う試薬分注機構１０４と、試料の吸引や吐出を行う試料分注機構１０５と、送液ポンプ２０２や各バルブ（図２参照）の開閉などを制御する制御部（プロセッサ）２１４と、を備える。自動分析装置１００は、これら以外の構成要素を備えていてもよい。
　試薬分注機構１０４は、試薬を分注するための試薬用ノズル（図示せず）を備える。試料分注機構１０５は、試料を分注するための試料用分注ノズル１１０を備える。
　自動分析装置に投入された試料は、試料容器（試験管）１０８に入った状態で、ラック１０６に搭載されて搬送される。ラック１０６には複数の試料容器１０８が搭載される。なお、試料は血清や全血などの血液由来の試料又は尿などである。
　試料分注機構１０５は、試料用分注ノズル１１０を、試料容器１０８から試料吸引を行う吸引位置、セル１０９に吐出を行う吐出位置、洗浄槽１０７で試料用分注ノズル１１０の先端を洗浄する洗浄位置へ回転動作によって移動させる。
　さらに、試料分注機構１０５は、吸引位置、吐出位置、および、洗浄位置では試料容器１０８、セル１０９、洗浄槽１０７の高さの夫々に合わせて、試料用分注ノズル１１０を下降させる。試料用分注ノズル１１０と試薬用ノズルは、液面を検知する液接触検知センサを備えており、対象の液（試料や試薬）に接触したことがセンサ信号から確認できる。
　自動分析装置１００は、セル１０９内に収容された試料と試薬との混合液を測光することで、試料内の所定成分の濃度などを分析する。以上が自動分析装置１００の一般的な構成である。
　＜洗浄系流路の構成例＞
　本実施形態では、試料用分注ノズル１１０の洗浄系流路を例として説明するが、同一ノズルを洗浄して繰り返し使用する試薬用ノズルの場合も本実施形態に係る技術は適用可能である。また、試料と試薬を同じノズルで分注する装置においても同じく適用可能である。
　図２は、本実施形態による、自動分析装置１００における分注機構（試料分注機構１０５）の洗浄流路の概略構成例を示す図である。
　自動分析装置１００の洗浄系流路は、例えば、内洗流路２０６と、外洗流路２０７とを含み、洗浄液保存容器２０１と、洗浄液を送液する送液ポンプ２０２と、ノズルの外壁洗浄を行う洗浄槽１０７と、試料の吸引及び吐出を行う試料用シリンジ２０３と、試料用分注ノズル(以下、分注ノズルと略する)１１０と、送液ポンプ２０２の下流側に設けられた三方電磁弁２０４と、分注ノズル１１０の上流側に設けられた三方電磁弁２０８と、によって構成することができる。
　三方電磁弁２０４は、洗浄液を送液ポンプ２０２で送液する洗浄液供給流路２０５に対して、洗浄液を分注ノズル１１０の内部へ供給する内洗流路２０６と、分注ノズル１１０外壁を洗浄する洗浄槽１０７へ供給する外洗流路２０７とを選択的に接続するものである。
　また、三方電磁弁２０８により、分注ノズル１１０の接続元を切り替えられる。内洗流路２０６に接続すると、洗浄液を分注ノズル１１０に供給して内部を洗浄することができる。分注流路２０９に接続すると、試料用シリンジ２０３を用いて試料の吸引または吐出を行うことができる。試料用シリンジ２０３および分注流路２０９の内部は、二方電磁弁２１０を介して供給される脱気水で満たされている。
　外洗流路２０７の所定位置（上流側）には、三方電磁弁２１１から構成される気泡発生部が設けられ、三方電磁弁２１１の下流側には気泡センサ２１２と気泡センサ２１３を一定の間隔を空けて配置される。外洗流路２０７には、三方電磁弁２１１を介して（大気開放弁ＮＣを開くことにより）気泡（空気）を導入することができ、気泡センサで気泡（洗浄液と空気の境界面）を検知する。外洗流路２０７は低圧（上述のように、例えば、１０ｋＰａ以下）・低流量で動作する流路であるので、外洗流路２０７上に気泡（空気）を導入することにより気泡がつぶれにくく検知が容易となる。また、試料用シリンジ２０３に気泡が混入して分注精度が悪化するリスクを回避できる。
　＜分注動作の制御処理＞
　図３は、本実施形態による分注動作制御処理を説明するためのフローチャートである。分注動作は内洗動作、外洗動作、および試料分注動作を含み、本実施形態では、外洗動作中に送液ポンプ２０２の流量推定を行う。
（i）ステップ３０１
　制御部２１４は、まず、送液ポンプ２０２を動作させ、洗浄液保存容器２０１から洗浄液供給流路２０５経由で洗浄液を内洗流路２０６に供給し、分注ノズル１１０の内部洗浄を行う。
（ii）ステップ３０２
　制御部２１４は、三方電磁弁２０４を切り替えて、洗浄液供給流路２０５を外洗流路２０７に接続する。外洗流路２０７に洗浄液が満たされていない場合、制御部２１４は送液ポンプ２０２を動作させ、外洗流路２０７（例えば、洗浄槽１０７までの流路）を洗浄液で満たす。
（iii）ステップ３０３
　制御部２１４は、気泡発生部である三方電磁弁２１１を一定時間、大気開放側に切り替える。この間、外洗流路２０７内部の洗浄液は、自重落下により洗浄槽１０７から排出される。
（iv）ステップ３０４
　その後、制御部２１４は、三方電磁弁２１１を閉状態に戻して送液ポンプ２０２により洗浄液を送液する。すると、洗浄液と空気の境界面（気泡における洗浄液と空気の境界面であってもよい）が外洗流路内を移動する。そして、制御部２１４は、洗浄液と空気の境界面が気泡センサ２１２と気泡センサ２１３をそれぞれ通過する時間差を求め、気泡移動速度Ｖを算出する（気泡センサは１つであってもよい）。
　気泡移動速度Ｖを算出した後、制御部２１４は、外洗流路２０７の断面積Ｓから流量推定式Ｑ＝Ｖ・Ｓにより推定流量Ｑを求める。
（v）ステップ３０５
　制御部２１４は、推定流量Ｑと予め設定されている目標流量Ｑ０とを比較して、正常範囲内であるか判定する。具体的には、｜Ｑ－Ｑ０｜が流量誤差許容幅ΔＱ未満であるか判定される。｜Ｑ－Ｑ０｜＜ΔＱである場合（ステップ３０５でＹＥＳの場合：流量が正常範囲内である場合）、処理はステップ３０６に移行する。一方、｜Ｑ－Ｑ０｜≧ΔＱである場合（ステップ３０５でＮＯの場合：流量が正常範囲外である場合）、処理はステップ３０９に移行する。
（vi）ステップ３０６
　制御部２１４は、送液ポンプ２０２を動作させて洗浄液を外洗流路２０７へ供給し、分注ノズル１１０の外洗を実施する。なお、外洗は、洗浄槽１０７において、洗浄液を分注ノズル１１０の先端に吹き付けることにより実施することができる。
（vii）ステップ３０７
　制御部２１４は、三方電磁弁２０８を制御して洗浄液供給側を閉、試料液供給側を開とすることにより、分注流路に切り替える。
（viii）ステップ３０８
　制御部２１４は、分注ノズル１１０を試料容器１０８まで移動して分注動作を行う。分注動作が終了すると、処理は終了する。
（ix）ステップ３０９
　制御部２１４は、洗浄異常を報知（例えば、音声での通知や表示画面上への警告メッセージ表示による通知）し、分注動作を行わずに処理を終了させる。
　＜流量調整動作＞
　例えば、図３の処理において流量判定結果が正常範囲外と判断された場合（ステップ３０５でＮＯの場合）、流量が正常範囲内となるように調整する（流量調整処理）ことも可能である。また、図３の処理を実行していない場合であっても流量を調整したいときには操作者（ユーザ）が流量調整処理実行の指示を入力することにより、流量調整処理を実行するようにしてもよい。図４は、本実施形態による流量調整処理を説明するためのフローチャートである。
（i）ステップ４０１
　制御部２１４は、ステップ３０３およびステップ３０４と同様の動作を実行し、気泡（洗浄液と空気の境界面）の移動速度Ｖを測定し、推定流量Ｑを算出する。なお、洗浄異常報知処理（図３のステップ３０９）の後に続けて流量調整処理を実行する場合には、ステップ４０１を実行しなくてもよい。この場合、ステップ３０４で算出された推定流量Ｑの値を用いることができる。
（ii）ステップ４０２
　制御部２１４は、推定流量Ｑと目標流量Ｑ０の比と、調整前ポンプ駆動電圧Ｅから、式Ｅ’＝Ｅ＊（Ｑ０／Ｑ）により調整後ポンプ駆動電圧Ｅ’を求め、これを送液ポンプ２０２の駆動電圧（ポンプ駆動電圧）に設定する。
（iii）ステップ４０３
　制御部２１４は、再度、ステップ３０３およびステップ３０４と同様の動作を実行し、気泡（洗浄液と空気の境界面）の移動速度Ｖを測定し、推定流量Ｑを算出する。
（iv）ステップ４０４
　制御部２１４は、推定流量Ｑと予め設定されている目標流量Ｑ０とを比較して、正常範囲内であるか判定する。具体的には、｜Ｑ－Ｑ０｜が流量誤差許容幅ΔＱ未満であるか判定される。｜Ｑ－Ｑ０｜＜ΔＱである場合（ステップ４０４でＹＥＳの場合：流量が正常範囲内である場合）、流量調整処理は終了する。一方、｜Ｑ－Ｑ０｜≧ΔＱである場合（ステップ４０４でＮＯの場合：流量が正常範囲外である場合）、処理はステップ４０５に移行する。
（v）ステップ４０５
　制御部２１４は、洗浄異常を報知（例えば、音声での通知や表示画面上への警告メッセージ表示による通知）し、分注動作を行わずに処理を終了させる。なお、本実施形態では推定流量Ｑと目標流量Ｑ０の差異が流量誤差許容幅ΔＱ以上である場合に洗浄異常を報知するようにしているが、洗浄異常を報知せずに、ステップ４０２に移行し、推定流量Ｑと目標流量Ｑ０の差異が流量誤差許容幅ΔＱ未満になるまでポンプ駆動電圧調整を行ってもよい（ステップ４０２からステップ４０４のループ処理）。
　＜変形例＞
　本開示に係る技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述の実施形態は、本開示に係る技術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置き換えることが可能であり、また、本実施形態における構成要素に他の構成要素を加えることも可能である。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。以下、変形例について例示する。
（i）変形例１
　上述の実施形態では、外洗流路２０７の流量（内洗流量）に基づく流量異常判定処理や流量調整処理について説明した。しかし、条件（例えば、内洗流路２０６の流量（内洗流量）の方が外洗流量よりも重要な場合や内洗流量をコントロールしたい場合）によっては内洗流量に基づく流量異常判定や流量調整が必要となる場合がある。
　このような場合、送液ポンプ２０２の駆動電圧が同じであっても、流路を構成する配管の径や配管の長さの違いにより圧力損失が異なるため、内洗流路流量ＱＡと外洗流路流量ＱＢは異なる。一方、経時変化の影響を受けるのは主にモータ回転数など送液ポンプ２０２の内部の要素であり、外部の流路配管径や配管長は変わらない。このため、内洗流路流量ＱＡと外洗流路流量ＱＢの相関関係は、経時的に大きく変化しないと予想される。
　したがって、自動分析装置１００を製品出荷する前に、流量計等を用いて内洗流路流量ＱＡと外洗流路流量ＱＢの相関係数ｋ＝ＱＡ／ＱＢを求め、制御部２１４の内部メモリ（図示せず）に記憶させておく。このようにすることにより、内洗流量推定式ＱＡ＝ｋＱＢにより外洗流量の推定値から内洗流量を推定することが可能である。この推定内洗流量ＱＡを用いることで、上述の実施形態と同様の手順で内洗流量に基づく流量異常判定処理や流量調整処理を実行することが可能となる。
（ii）変形例２
　分注機構と送液ポンプが複数ある場合、各流量推定機構を洗浄流路の最上流である洗浄液供給流路２０５の１箇所にまとめる構成を採ることができ、このような構成に対しても上述の流量推定処理は適用可能である。複数の流量推定機構を一箇所にまとめることにより、分注機構および洗浄機構を小型化することが可能となる。
（iii）変形例３
　分注機構と送液ポンプが複数ある場合、各流量推定機構を洗浄流路の最下流の洗浄槽１０７と接続する廃液タンク（図示せず）の一箇所にまとめる構成を採ることができ、このような構成に対しても上述の流量推定処理は適用可能である。複数の流量推定機構を一箇所にまとめることにより、分注機構および洗浄機構を小型化することが可能となる。
（iv）変形例４
　上述の実施形態では各種処理を１つの制御部２１４で行う形態で説明したが、これらの各種処理は複数の制御部で分割して行ってもよい。また、これら複数の制御部は自動分析装置１００に組み込むようにしてもよいし、自動分析装置１００の外部に設けるようにしてもよい。
（v）変形例５
　気泡を発生させてその移動速度から流量を推定する形態の他、ヒータと温度センサを備える熱式流量計やコリオリ力を利用するコリオリ式流量計によって外洗流路２０７における流量を推定するようにしてもよい。
　＜まとめ＞
（i）本実施形態による自動分析装置では、送液ポンプを動作させ、流路の少なくとも一部を構成する低圧かつ低流量の低圧流路（例えば、１０ｋＰａで送液する流路）に洗浄液を送液し、低圧流路に設置された流量推定機構（例えば、空気（気泡）を導入し、その移動速度から流量を推定する機構、熱式流量計により流量を推定する機構、コリオリ式流量計により流量を推定する機構など）を動作させ、低圧流路における流量推定値を求める動作が実行される。このようにすることにより、分注機構を備える自動分析装置において、低圧・低流量の洗浄系での流量計測の検出感度を向上させることが可能となる。
（ii）空気（気泡）と洗浄液の境界面の移動速度から流量を推定する機構を用いる場合、低圧流路における流量推定値は、空気導入機構を制御して低圧流路に空気を導入し、空気と洗浄液との境界面の移動をセンサによって検知し、当該センサからの検知信号に基づいて算出した低圧流路内における境界面の移動速度と低圧流路の体積に基づいて求められる。空気導入機構として三方電磁弁を用いることができるので、流量推定機構を安価で実現でき、自動分析装置を小型化することも可能である。ここで、空気と洗浄液との境界面は、低圧流路に相当する外洗流路に空気を導入して生成される。
（iii）推定した流量値は、その値が予め設定された流量正常範囲内にあるか判定し、判定結果を出力するようにしてもよいし、送液ポンプの流量を調整する流量調整処理を実行するようにしてもよい。
（iv）本開示の実施形態の機能は、ソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本開示を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどが用いられる。
　また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。
　さらに、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することにより、それをシステム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はＣＤ－ＲＷ、ＣＤ－Ｒ等の記憶媒体に格納し、使用時にそのシステム又は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしても良い。
　最後に、ここで述べたプロセス及び技術は本質的に如何なる特定の装置に関連することはなく、コンポーネントの如何なる相応しい組み合わせによってでも実装できることを理解する必要がある。更に、汎用目的の多様なタイプのデバイスがここで記述した教授に従って使用可能である。ここで述べた方法のステップを実行するのに、専用の装置を構築するのが有益であることが判るかもしれない。また、実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。本開示は、具体例に関連して記述したが、これらは、すべての観点に於いて限定の為ではなく説明の為である。本分野にスキルのある者には、本開示を実施するのに相応しいハードウェア、ソフトウェア、及びファームウエアの多数の組み合わせがあることが解るであろう。例えば、記述したソフトウェアは、アセンブラ、Ｃ／Ｃ＋＋、ｐｅｒｌ、Ｓｈｅｌｌ、ＰＨＰ、Ｊａｖａ（登録商標）等の広範囲のプログラム又はスクリプト言語で実装できる。
　さらに、上述の実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていても良い。
　１００　自動分析装置
　１０１　試薬容器
　１０２　試薬ディスク
　１０３　反応ディスク
　１０４　試薬分注機構
　１０５　試料分注機構
　１０６　ラック
　１０７　洗浄槽
　１０８　試料容器
　１０９　セル
　１１０　試料用分注ノズル（分注ノズル）
　２０１　洗浄液保存容器
　２０２　送液ポンプ
　２０３　試料用シリンジ
　２０４，２０８，２１１　三方電磁弁
　２０５　洗浄液供給流路
　２０６　内洗流路
　２０７　外洗流路
　２０９　分注流路
　２１０　二方電磁弁
　２１２，２１３　気泡センサ
　２１４　制御部

Claims (15)

  1. 　流路を介して分注ノズルの洗浄機構に洗浄液を送液する送液ポンプと、当該送液ポンプの動作を制御する制御部と、を備える自動分析装置の制御方法であって、
    　前記制御部によって前記送液ポンプを動作させ、前記流路の少なくとも一部を構成する低圧かつ低流量の低圧流路に前記洗浄液を送液することと、
    　前記制御部によって前記低圧流路に設置された流量推定機構を動作させ、前記低圧流路における流量推定値を求めることと、
    を含む、制御方法。
  2. 　請求項１において、
    　前記流量推定機構は、前記低圧流路に空気を供給する空気導入機構であり、
    　前記低圧流路における流量推定値を求めることは、
    　　前記制御部によって前記空気導入機構を制御し、前記低圧流路に空気を導入し、空気と前記洗浄液との境界面を生成することと、
    　　前記制御部によってセンサを動作させ、前記低圧流路における前記境界面を検知することと、
    　　前記制御部によって、前記センサからの検知信号に基づいて、前記低圧流路内における前記境界面の移動速度を算出することと、
    　　前記制御部によって、前記低圧流路の体積と前記境界面の移動速度とに基づいて、前記送液ポンプによる前記低圧流路の流量を推定することと、
    を含む、制御方法。
  3. 　請求項１において、
    　前記低圧流路では、１０ｋＰａ以下の圧力で洗浄液が送液され、
    　さらに、前記制御部によって、前記流量推定値が予め設定された流量正常範囲内にあるか判定し、判定結果を出力することを含む、制御方法。
  4. 　請求項１において、
    　前記低圧流路では、１０ｋＰａ以下の圧力で洗浄液が送液され、
    　さらに、前記制御部によって、前記送液ポンプの流量を調整する流量調整処理を実行することを含む、制御方法。
  5. 　請求項２において、
    　前記空気と前記洗浄液との境界面を生成することは、前記制御部によって、前記分注ノズルの内部に洗浄液を供給する内洗流路と前記分注ノズルの外壁を洗浄する洗浄槽に洗浄液を供給する外洗流路とを備える前記流路のうち、前記低圧流路に相当する前記外洗流路に前記空気を導入して前記境界面を生成する、制御方法。
  6. 　請求項２において、
    　前記空気導入機構は大気開放電磁弁を含み、
    　前記制御部は、前記低圧流路に設けられた前記大気開放電磁弁を開放させることにより、前記空気を前記低圧流路に導入する、制御方法。
  7. 　請求項６において、
    　前記流量推定値を求めることは、
    　　前記制御部によって前記大気開放電磁弁を開放させ、当該大気開放電磁弁の下流に充填している前記洗浄液を排出させることと、
    　　前記制御部によって、前記送液ポンプによる送液を開始させ、前記洗浄液と前記空気の前記境界面を前記低圧流路内で移動させることと、
    　　前記制御部によって、前記センサが検知した前記境界面の移動の情報を取得することと、
    　　前記制御部によって、前記境界面の移動の時間情報に基づいて、当該境界面の移動速度を算出することと、
    　　前記制御部によって、前記移動速度に前記低圧流路の断面積を乗算して前記低圧流路の流量推定値を算出することと、
    を含む、制御方法。
  8. 　請求項４において、
    　前記制御部は、前記流量推定値と所与の目標流量値との比率から前記送液ポンプの駆動電圧値を調整することにより前記流量調整処理を実行する、制御方法。
  9. 　請求項５において、さらに、
    　前記制御部によって、前記送液ポンプの前記外洗流路における前記流量推定値を算出することと、
    　前記制御部によって、予め設定された、前記内洗流路の流量と前記外洗流路の流量との相関式に基づいて、前記外洗流路の前記流量推定値から前記内洗流路の流量推定値を算出することと、
    　前記制御部によって、前記内洗流路の前記流量推定値が正常範囲外の場合、前記内洗流路の前記流量推定値が所与の目標流量に一致するように前記送液ポンプの流量を調整することと、
    を含む、制御方法。
  10. 　請求項１において、
    　前記制御部は、前記流路に含まれる、廃液流路あるいは洗浄液供給流路において前記送液ポンプの前記流量推定値を算出する、制御方法。
  11. 　分注ノズルと、
    　洗浄液を蓄える洗浄液槽と、
    　前記分注ノズルを洗浄する洗浄機構と、
    　前記洗浄液槽から前記洗浄機構に繋がる、低圧かつ低流量の低圧流路と、
    　前記低圧流路を介して洗浄液を前記洗浄機構に送液する送液ポンプと、
    　前記送液ポンプと、前記低圧流路に設置された流量推定機構とを動作させ、前記低圧流路における流量推定値を求める制御部と、
    を備える、自動分析装置。
  12. 　請求項１１において、
    　前記流量推定機構は、前記低圧流路に空気を供給する空気導入機構であり、
    　前記制御部は、
    　　前記空気導入機構を制御して前記低圧流路に空気を導入し、当該空気と前記洗浄液との境界面を生成する処理と、
    　　センサを動作させ、前記低圧流路における前記境界面を検知する処理と、
    　　前記センサからの検知信号に基づいて、前記低圧流路内における前記境界面の移動速度を算出する処理と、
    　　前記低圧流路の体積と前記境界面の移動速度とに基づいて、前記送液ポンプによる前記低圧流路の流量を推定する処理と、
    を実行する、自動分析装置。
  13. 　請求項１１において、
    　前記低圧流路では、１０ｋＰａ以下の圧力で洗浄液が送液され、
    　前記制御部は、さらに、前記流量推定値が予め設定された流量正常範囲内にあるか判定し、判定結果を出力する処理を実行する、自動分析装置。
  14. 　請求項１１において、
    　前記低圧流路では、１０ｋＰａ以下の圧力で洗浄液が送液され、
    　前記制御部は、さらに、前記送液ポンプの流量を調整する流量調整処理を実行する、自動分析装置。
  15. 　請求項１２において、
    　前記制御部は、
    　　前記分注ノズルの内部に洗浄液を供給する内洗流路と前記分注ノズルの外壁を洗浄する洗浄槽に洗浄液を供給する外洗流路とを備える流路のうち、前記低圧流路に相当する前記外洗流路に前記空気を導入して前記境界面を生成する処理と、
    　　前記送液ポンプの前記外洗流路における前記流量推定値を算出する処理と、
    　　予め設定された、前記内洗流路の流量と前記外洗流路の流量との相関式に基づいて、前記外洗流路の前記流量推定値から前記内洗流路の流量推定値を算出する処理と、
    　　前記内洗流路の前記流量推定値が正常範囲外の場合、前記内洗流路の前記流量推定値が所与の目標流量に一致するように前記送液ポンプの流量を調整する処理と、
    を実行する、自動分析装置。
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