WO2023132156A1 - 自動分析装置、分注方法 - Google Patents

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WO2023132156A1
WO2023132156A1 PCT/JP2022/043870 JP2022043870W WO2023132156A1 WO 2023132156 A1 WO2023132156 A1 WO 2023132156A1 JP 2022043870 W JP2022043870 W JP 2022043870W WO 2023132156 A1 WO2023132156 A1 WO 2023132156A1
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WO
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liquid level
range
liquid
dispensing
detected
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/043870
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English (en)
French (fr)
Inventor
大樹 亀山
高通 森
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社日立ハイテク filed Critical 株式会社日立ハイテク
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Classifications

    • 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 invention relates to an automatic analyzer equipped with a dispensing probe for dispensing liquid.
  • An automatic analyzer is a device that analyzes the concentration of a predetermined component in liquid samples such as blood and urine.
  • An automatic analyzer analyzes a sample by mixing and reacting with the biological sample a reagent that specifically reacts with a component to be measured in the biological sample to change its physical properties.
  • reagents In the dispensing of reagents, it is required to improve the efficiency of dispensing as the speed of automatic analyzers increases, and stable and accurate dispensing is required to improve the accuracy of analysis.
  • the liquid level can be detected by detecting contact between the tip of the dispensing probe and the liquid.
  • Patent Document 1 describes a technique for improving dispensing efficiency.
  • a dispensing probe that dispenses a reagent is provided with a liquid level detection mechanism, the detected liquid level height is stored, and a predetermined amount above the stored liquid level height is set as the lowering speed switching height of the probe, and switching is performed. A fast descent of the probe to the height and a slow descent from the switching height is described.
  • Patent Document 2 describes a technique for stable and accurate dispensing.
  • the document stores the liquid level height detected by a dispensing probe equipped with a liquid level detection mechanism, compares the stored liquid level height with the actually detected liquid level height, and finds that the difference is within a predetermined range. It describes a method for determining abnormal conditions during analysis by whether or not
  • Patent Document 2 determines an abnormal state based on whether the difference between the liquid level height at the time of previous dispensing and the actual liquid level detection height is within a predetermined range. Therefore, an abnormality that cannot be determined without comparing changes in the liquid level from when the reagent was first used or from the time of dispensing several times before (for example, if an abnormality occurs in the dispensing system while the reagent is in use and the amount of reagent aspirated is less than a set value) are difficult to detect.
  • the present invention has been made in view of the problems described above, and it is possible to accurately determine whether or not the liquid level height of a liquid is abnormal when dispensing a liquid using a dispensing probe.
  • the purpose is to provide technology that can
  • the automatic analyzer sets the normal range and the abnormal range above and below the liquid level detected last time, and when the liquid level is detected in the normal range, the liquid level is regarded as normal, When the surface is detected, the liquid level height is regarded as abnormal. Even when the liquid level is detected above and below the previously detected liquid level height with variation added, it is regarded as normal under the predetermined conditions.
  • the automatic analyzer of the present invention it is possible to provide an automatic analyzer capable of appropriately detecting abnormalities and dispensing without affecting dispensing efficiency. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
  • FIG. 1 is a perspective view of an automatic analyzer 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing the probe lowering speed and lowering amount from a reference point during reagent dispensing when a pulse motor is used as a power source for vertically moving (longitudinal movement) the reagent probe 7a in Embodiment 1; 3 shows the reagent liquid level obtained from the previous liquid level stored in the storage unit 21a in the first embodiment, and the determination range set for the liquid level actually detected.
  • FIG. 11 is a graph illustrating changes over time in liquid level height when reagent aspiration is repeated with respect to a reagent bottle; FIG. FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing the detailed structure of the reagent bottle 10 and changes in the reagent liquid surface; It is a graph which shows the time-dependent change of the liquid level height in the process demonstrated by FIG. 5 (2) (3).
  • FIG. 11 is a graph illustrating changes over time in liquid level height when reagent aspiration is repeated with respect to a reagent bottle;
  • FIG. 11 is a graph illustrating changes over time in liquid level height when reagent aspiration is repeated with respect to a reagent bottle;
  • FIG. The results of obtaining the height of the reagent liquid level from the previous liquid level height stored in the storage unit 21a when the liquid level is detected at the upper and lower limits of the range 2 are shown.
  • FIG. 11 is a graph illustrating changes over time in liquid level height when reagent aspiration is repeated with respect to a reagent bottle;
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a procedure for the controller 21 to detect the liquid level height;
  • FIG. 10 is a diagram showing probe descent speeds and descent amounts from a reference point during reagent dispensing in Embodiment 2;
  • FIG. 1 is a perspective view of an automatic analyzer 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the automatic analyzer 100 is a device that dispenses a sample and a reagent into a plurality of reaction containers 2, causes them to react, and measures the reacted liquid.
  • the automatic analyzer 100 includes a reaction disk 1, a reagent disk 9, a sample transport mechanism 17, reagent pipetting mechanisms 7 and 8, a reagent syringe 18, a sample pipetting mechanism 11, a sample syringe 19, a washing mechanism 3, a light source 4a, A spectrophotometer 4, agitation mechanisms 5 and 6, a cleaning pump 20, cleaning tanks 13, 30, 31, 32 and 33, and a controller 21 are provided.
  • the controller 21 controls each unit included in the automatic analyzer 100 .
  • Reaction containers 2 are arranged on the circumference of the reaction disk 1.
  • a sample transport mechanism 17 for moving a rack 16 carrying sample containers 15 is installed near the reaction disk 1 .
  • the sample dispensing mechanism 11 includes a sample probe 11a and a liquid level detection mechanism 11b.
  • a sample syringe 19 is connected to the sample probe 11a.
  • the sample probe 11a moves while drawing an arc around the rotating shaft to dispense the sample from the sample container 15 to the reaction container 2.
  • a detergent 14 for washing the sample probe 11a is placed on the sample probe 11a rotation trajectory. There are cases where the detergent is used in a bottle, and there are cases where the detergent is automatically supplied using a detergent container.
  • a plurality of reagent bottles 10 can be mounted on the circumference of the reagent disk 9 .
  • the reagent disk 9 is kept cool.
  • reagent dispensing mechanisms 7 and 8 are installed, each having reagent probes 7a and 8a and liquid level detection mechanisms 7b and 8b.
  • a reagent syringe 18 is connected to the reagent probes 7a and 8a.
  • the reagent probes 7 a and 8 a move in an arc around the rotation axis to access the inside of the reagent disk 9 and dispense the reagent from the reagent bottle 10 to the reaction container 2 .
  • a washing mechanism 3, a light source 4a, a spectrophotometer 4, and stirring mechanisms 5 and 6 are further arranged around the reaction disk 1.
  • a cleaning pump 20 is connected to the cleaning mechanism 3 .
  • Washing tanks 13, 30, 31, 32, and 33 are installed above the operating ranges of the reagent pipetting mechanisms 7 and 8, the sample pipetting mechanism 11, and the stirring mechanisms 5 and 6, respectively.
  • the cleaning tanks 13 , 30 , 31 , 32 , 33 use the cleaning liquid supplied from the cleaning pump 20 to clean the probes and the stirring mechanism.
  • a test sample (specimen) such as blood is contained in the sample container 15 , placed on a rack 16 and transported by a sample transport mechanism 17 . Further, each mechanism is connected to a controller 21 including a storage section 21a and a control section 21b.
  • the liquid level detection mechanisms 7b, 8b, and 11b include a method that detects changes in the capacitance and resistance of samples and reagents, a method that utilizes refraction and reflection of light and ultrasonic waves, and a method that uses changes in the pressure of the liquid in the probe. can be used. Although any of them can be used in the present invention, it is assumed that the capacitance change detection method is used in the first embodiment for the sake of convenience, and detailed description of the method itself is omitted because it is well known.
  • FIG. 2 is a diagram showing the descending speed of the probe during reagent dispensing and the amount of descending from the reference point when a pulse motor is used as the power source for vertically moving (vertically moving) the reagent probe 7a in the first embodiment.
  • a pulse motor used as the power source for vertically moving (vertically moving) the reagent probe 7a in the first embodiment.
  • the reagent probe 7a is positioned above the reagent bottle 10 to be dispensed by the rotation mechanism of the reagent dispensing mechanism 7.
  • the vertical position of the reagent probe 7a is set so that it does not interfere with other mechanisms or the reagent bottle 10 due to the rotational movement, and this height is used as the reference point (point A in FIG. 2) for the vertical movement.
  • the reagent probe 7a accelerates from the reference point (point A in FIG. 2) of the vertical movement until it reaches the first speed, and descends to point B in FIG. 2 at the first speed.
  • Point B is set based on the previous liquid level height stored in the storage unit 21a, including a margin value so that the liquid level can be detected at the second speed by decelerating to a second speed that is lower than the first speed. is the speed switching height.
  • the speed is reduced to the second speed, and after the liquid level is detected at the second speed (point C in FIG. 2), the predetermined liquid level required for aspirating the reagent is detected and then lowered to a lower position. (Point D in FIG. 2) and stop.
  • the controller 21 stores the height when the liquid surface is detected in the storage unit 21a.
  • the liquid level detection height is stored for each dispensing.
  • the pulse applied to this downward movement (the lowest position during downward movement) is set including a margin value, taking into consideration that the reagent liquid surface fluctuates due to shaking of the reagent liquid surface, for example.
  • FIG. 3 shows the height of the reagent liquid level obtained from the previous liquid level height stored in the storage unit 21a in the first embodiment, and the determination range set for the actually detected liquid level height.
  • LC is the distance from the reference point A of the vertical movement to the reagent liquid level obtained from the previous liquid level height stored in the storage unit 21a.
  • L1 is the distance from the vertical motion reference point A to the point where the deceleration to the second speed is completed.
  • L2 is the distance to descend at the second speed.
  • the predetermined post-detection descent necessary for aspirating the reagent is performed at the second speed. does not include the required distance to descend after detecting the predetermined liquid level.
  • the reagent probe 7a descends at the second speed to detect the liquid level.
  • Range 1 is a range in which it is determined that the liquid level has been detected normally, taking into account various variations such as the vertical movement mechanism of the reagent dispensing mechanism 7, the liquid level detection mechanism 7b, and the shake of the reagent liquid level. Since the variation is the same in the vertical direction, range 1 is a symmetrical range with respect to the reagent liquid level obtained from the previous liquid level height.
  • the controller 21 determines that the liquid level is normal, and lowers the liquid level (for example, 5 mm) after detecting the predetermined liquid level necessary for aspirating the reagent. to aspirate the reagent.
  • Range 2 is when the liquid level is detected below range 1 (Fig. 3 (3)).
  • the controller 21 determines that the liquid level is normally detected. Since it is normal, the reagent is aspirated by descending after detecting the predetermined liquid level necessary for aspirating the reagent.
  • Range 3 is when the liquid level is detected above range 1 (Fig. 3 (4)). If the controller 21 detects the liquid level in range 2 before detecting the liquid level in range 3 (the previous liquid level was detected in range 2), it determines that the liquid level has been detected normally. The judgment criteria for range 3 will be explained again together with the reasons for providing ranges 2 and 3. Since it is normal, the reagent is aspirated by descending after detecting the predetermined liquid level necessary for aspirating the reagent.
  • Range 4 is the case where the liquid level is detected above range 3 or above range 1 without a history of falling under range 2 (the liquid level detected last time is not range 2, but the liquid level detected this time is range 4). There is (Fig. 3 (5)).
  • the controller 21 determines that the liquid level detection is abnormal due to, for example, bubbles. issue.
  • Range 5 is the case where the liquid level is detected below range 2 (Fig. 3 (6)).
  • the controller 21 determines that the liquid level is abnormal due to, for example, excessive evaporation of the reagent. and issue an alert.
  • the controller 21 detects the liquid level detection mechanism 7b. does not detect the liquid level, it issues an alert to the effect that the liquid level is abnormal.
  • FIG. 4 is a graph exemplifying changes over time in the liquid level when repeatedly sucking the reagent from the reagent bottle.
  • This example shows the case where the liquid level is detected within range 1 in each suction.
  • the relationship between the height of the reagent liquid level and the number of times of dispensing is such that the liquid level gradually decreases within the range 1 while having fluctuations in the vertical direction.
  • FIG. 5 is a diagram showing the detailed structure of the reagent bottle 10 and changes in the reagent liquid surface. The reason why the range 2 and the range 3 are provided will be described with reference to FIG. 5 and FIG. 6 to be described later.
  • the reagent bottle 10 is mounted on the reagent disk 9 and moved to the dispensing position by the rotational motion of the reagent disk 9 .
  • the rotation of the reagent disk 9 causes the reagent in the reagent bottle 10 to bubble, so that bubbles enter the opening 10d of the reagent bottle main body 10a into which the reagent probe 7a enters in order to prevent the liquid level detection mechanism 7b from making an erroneous detection due to bubbles.
  • a partition 10b may be installed for the purpose of preventing Since the partition 10b is provided with an air hole 10c, the liquid level outside the partition 10b and the liquid level inside the partition 10b are lowered following the dispensing.
  • the air hole 10c may be clogged with bubbles due to the liquid properties of the reagent and the effect of mixing by overturning the reagent bottle 10 before it is installed in the apparatus.
  • the reagent is dispensed in this state, only the liquid level in the partition is lowered (FIG. 5(2)) compared to the case where the air hole 10c is not clogged with bubbles. Yes, but the liquid level can be assumed to be normal and dispense continues. Since the rate of decrease is constant while the air hole 10c is blocked, it falls within the range 1 in subsequent dispensing.
  • FIG. 6 is a graph showing changes over time in the liquid level in the processes described in FIGS. 5(2) and 5(3).
  • the two-dot chain line is the change in the theoretical liquid level height.
  • ⁇ in FIG. 6 the liquid level drops beyond the variation range, resulting in a large drop beyond the theoretical range ( ⁇ in FIG. 6). This corresponds to range 2 and is considered normal.
  • the liquid level rises from the time of the previous detection ( ⁇ in FIG. 6). Since this means that the liquid level is detected in range 3 after passing through range 2, it is regarded as normal.
  • FIG. 7 is a graph exemplifying the change over time of the liquid level when repeatedly sucking the reagent from the reagent bottle. This example shows the case where the liquid level is detected within range 4 in each suction. Range 4 corresponds to a case where the liquid level becomes above range 1 ( ⁇ in FIG. 7) at a certain point in the process of repeating reagent aspiration.
  • FIG. 8 is a graph exemplifying the change over time of the liquid level when repeatedly sucking the reagent from the reagent bottle. This example shows the case where the liquid level is detected within range 5 in each suction. Range 5 corresponds to a case where the liquid level becomes below range 1 ( ⁇ in FIG. 8) at a certain point in the process of repeating reagent aspiration.
  • FIG. 9 shows the result of obtaining the height of the reagent liquid level from the previous liquid level height stored in the storage unit 21a when the liquid level is detected at the upper and lower limits of the range 2.
  • range 1 is 2.0 mm
  • range 2 is 1.5 mm
  • range 3 is 2.0 mm
  • range 4 is 4.0 mm
  • range 5 is 1.0 mm. The reason why it is desirable to set range 3 wider than range 2 will be described with reference to FIG.
  • the ranges 1 to 5 are set based on the height 101 of the reagent liquid level obtained from the previous liquid level height (Fig. 9 (1)).
  • the height of the reagent liquid level obtained from the previous liquid level height in the next dispensing is 102.
  • the liquid level in the reagent bottle 10 may rise from the time of the previous dispensing. For example, it is assumed that the reagent liquid level obtained from the previous liquid level is 102, and the reagent liquid level rises to 103 next time. At this time, the difference between the liquid levels 102 and 103 is 2.5 mm.
  • the upper limit of range 3 is 3.0 mm above the reagent liquid level height 102 obtained from the previous liquid level height. Therefore, in this case, the liquid level is detected within range 3 ((2) in FIG. 9). Considering the relationship between the lower limit of range 2 and range 3 shown in this example, when the liquid level rises after the liquid level is detected at the lower limit of range 2, if range 3 is wider than range 2, the liquid after the rise There is a high probability that the surface will be considered normal.
  • range 2 and range 3 are set to the same height (1.5 mm).
  • the upper limit of range 3 is 2.5 mm above the reagent liquid level height 102 obtained from the previous liquid level height.
  • the liquid level is detected at the upper limit of range 3. If the liquid level detected at this time is regarded as range 3, it means that the liquid level is normal.
  • the upper limit of the range 3 will be exceeded and the upper limit of the range 3 will be judged to be a further upper range 4 (abnormal) due to minute fluctuations in the reagent liquid surface and errors in the vertical movement mechanism of the reagent dispensing mechanism 7 . In this case, even if the actual liquid level is at the upper limit of range 3, it is regarded as abnormal and dispensing is not continued.
  • the liquid level when the liquid level is detected at the upper limit of range 2, the height of the reagent liquid level obtained from the previous liquid level height at the time of the next dispensing is 104. Similarly, when the liquid level rises, the actual reagent liquid level becomes 105. In this case, even if minute fluctuations in the reagent liquid surface and errors in the vertical movement mechanism of the reagent dispensing mechanism 7 are taken into account, the range 1 or range 3 (normal) is determined. Therefore, it is possible to continue dispensing (Fig. 9 (3)). That is, when the liquid level is detected at the upper limit of the range 2, the problem that occurs when the liquid level is detected at the lower limit of the range 2 does not occur.
  • range 3 it is desirable to set range 3 wider than range 2 if the case where the liquid level is detected in range 2 and then detected in range 3 is regarded as normal as much as possible. This corresponds to allowing the phenomenon described in FIG. 5(2) as much as possible. Since this phenomenon often occurs in the actual reagent bottle 10, range 3 is made wider than range 2 if it is desired to continue dispensing as much as possible even if FIG. 5(2) occurs temporarily. It is desirable that
  • FIG. 10 is a graph exemplifying changes over time in the liquid level when repeatedly aspirating the reagent from the reagent bottle.
  • the two-dot chain line is the change in the theoretical liquid level height.
  • the change in the liquid level is almost equal to the theoretical liquid level, but in the range ⁇ , the amount of liquid level drop per dispensing is smaller than the theoretical value. Cage reagent may not be aspirated properly.
  • the difference between the liquid level height at the time of the previous dispensing and the actual liquid level detection height is within a predetermined range (within range 1) or not, the abnormality is judged to be normal, and the abnormality is detected. Impossible to detect.
  • the controller 21 can recognize that the actual liquid level differs from the theoretical liquid level obtained from the dispensed amount. Based on this, the controller 21 can detect the liquid level as abnormal.
  • a possible cause of the change in the rate of change in the liquid level is, for example, clogging of the channel of the dispensing system and a decrease in the amount of reagent aspirated.
  • the determination method shown in FIG. 10 can be used together with the determination methods described in FIGS. For example, even if the liquid level height is considered normal by the determination methods of FIGS. 3 to 9, if the determination method shown in FIG.
  • the controller 21 may send an alert to that effect.
  • the liquid level used may be limited, such as by using the liquid level from the front. That is, the controller 21 may perform the determination method shown in FIG. 10 using only part of the history of the liquid level measurement results.
  • FIG. 11 is a flow chart explaining the procedure for the controller 21 to detect the liquid level.
  • the controller 21 detects the liquid level height according to the principle explained above.
  • the target for liquid level detection may be any liquid that is repeatedly aspirated by the dispensing probe. In this flow chart, it is assumed that reagents are to be dispensed. Each step in FIG. 11 will be described below.
  • the controller 21 confirms whether or not the storage unit 21a stores liquid level information of the reagent to be dispensed (S101). If there is no liquid level height information, the liquid level detection mechanism 7b is used to acquire the liquid level detection height (S102).
  • the controller 21 determines the speed switching height from the first speed to the second speed slower than the first speed (S103), and operates the liquid level detection mechanism 7b at the first speed.
  • the reagent probe 7a is lowered (S104).
  • Fig. 11 Steps S105-S106
  • the controller 21 moves the dispensing probe after the slow-down operation (operation starting from point B in FIG. 2) is completed so as not to adversely affect the vertical movement mechanism of the reagent dispensing mechanism 7 (for example, the vertical movement motor is out of step). stop. Further, the controller 21 issues an alert indicating that the liquid level is abnormal (S106).
  • Fig. 11 Steps S111-S112
  • the controller 21 performs a predetermined post-detection descent necessary for aspirating the reagent (S111), stops lowering the dispensing probe, and detects the detected liquid level. It is stored in the storage unit 21a (S112).
  • the controller 21 determines whether or not the liquid level detection position is normal (S113). The determination in this step is based on the height of the reagent liquid level obtained from the previous liquid level stored in the storage unit 21a, the range 1 to range 5 set for the actually detected liquid level, and the This is carried out by judging abnormality based on the degree of change and the amount of increase/decrease in the liquid level stored for each note. If it is determined that there is an abnormality, the controller 21 issues an alert (S114).
  • Steps S115-S116 If the controller 21 determines that the condition is normal in S113, the reagent is aspirated (S115), and the next liquid level is determined based on the detected liquid level and the reagent aspiration amount (S116).
  • the automatic analyzer 100 has a reagent liquid level height obtained from the previous liquid level height stored in the storage unit 21a and a range 1 set for the liquid level actually detected. - Based on the range 5, an abnormality determination of the liquid level height is carried out. Accordingly, it is possible to accurately determine whether or not the liquid level height is abnormal. Furthermore, since the pipetting probe is lowered to the speed switching height at the first speed at high speed, the pipetting efficiency can be maintained.
  • the first embodiment can also exhibit the following effects.
  • the speed of automated analyzers has increased and the number of reagents that can be installed in automated analyzers has increased.
  • the ⁇ axis may have a biaxial structure of ⁇ 1 axis and ⁇ 2 axis.
  • the moment of inertia increases due to the weight of the arm mounted on the Z-axis that moves up and down.
  • a more powerful and large motor is used in order to accurately stop the reagent at a predetermined post-detection lowering amount (generally about 3 to 5 mm) necessary for aspirating the reagent.
  • the accuracy of determining whether or not the liquid level is abnormal is improved. Therefore, even if the movement speed of the probe is increased without using such a large motor, the problem of operation accuracy is eliminated. can be avoided.
  • FIG. 12 is a diagram showing the descending speed of the probe during reagent dispensing and the amount of descending from the reference point in Embodiment 2 of the present invention.
  • the liquid level is detected in the second slowdown section of FIG. 12 in order to improve the dispensing efficiency.
  • the configuration of the automatic analyzer 100 is the same as that of the first embodiment.
  • the reagent probe 7a is accelerated from the reference point of the vertical movement (point A in FIG. 12, which may be the same as point A in FIG. 2) until it reaches the first speed, It descends to the B point of 12.
  • the liquid level is detected in the second slow-down section (section D in FIG. 12) via the first slow-down section (section C in FIG. 12) based on the previous liquid level height stored in the storage unit 21a. It is the speed switching height that is set including the margin value so that it is possible.
  • the liquid level is detected in the second slow-down section through the first slow-down section (point E in FIG.
  • the liquid level detection height is stored for each dispensing.
  • the second slowdown section is set to a low speed that does not affect the liquid level detection accuracy.
  • the second embodiment it is possible to shorten the probe lowering time during reagent dispensing as compared with the first embodiment, and to further improve the dispensing efficiency. Since other items are the same as those of the first embodiment, the description is omitted.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present disclosure in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • the controller 21 can be configured by hardware such as a circuit device implementing the function, or the software implementing the function can be executed by an arithmetic device such as a CPU (Central Processing Unit). It can also be configured by
  • FIGS. 4 to 8 are examples, and the rate of change in the liquid level (slope of the graphs shown in FIGS. 4 to 8) varies depending on the size of the reagent bottle and the filling amount of the reagent. Varies from reagent to reagent depending on the amount.
  • Range 1 to Range 5 used for determining whether the liquid level height is normal, but the number of determination ranges is limited to this. Not. For example, when the previously detected liquid level is range 2 and the next detected liquid level is above range 1, range 3 may be further divided by subdividing the conditions considered to be normal.
  • the cross-sectional shape of the reagent bottle 10 is not constant. Therefore, by preparing a plurality of cross-sectional shapes of the reagent bottle 10, detecting the liquid level in the reagent bottle 10, and selecting the cross-sectional shape of the reagent bottle 10, it is possible to calculate the next liquid level more accurately. good too.
  • the cross-sectional area of the reagent bottle 10 is sufficiently large and a predetermined amount of reagent is aspirated, if the drop in the reagent liquid level is, for example, about 0.1 mm, the cross-sectional shape is not used to calculate the next liquid level height.
  • information about the liquid level at the time of the previous dispensing is required. Although there is no liquid level information at the time of the first aspiration, for example, in the initialization operation executed immediately after the apparatus is started, the liquid levels of all the reagent bottles 10 placed on the reagent disk 9 are measured. If the detection mechanism 7b performs the operation to acquire, it is possible to acquire the liquid level information before the first suction.
  • the amount of liquid aspirated by the probe may differ for each type of liquid.
  • the sizes of range 1 to range 5 may be changed for each liquid type.
  • the present invention can also be applied when the probe aspirates other liquids.
  • the present invention can also be applied when other liquid containers have the same structure as the reagent bottle 10 instead of the reagent bottle 10 .
  • Reagent probe 7b, 8b Liquid level detection mechanism 9 Reagent disk 10 Reagent bottle 10 a Reagent bottle main body 10 b Partition 10 c Air hole 10 d Opening 11 Sample pipetting mechanism 11 a Sample probe 11 b Liquid level detection mechanism 13 Cleaning tank 14 Detergent 15 Sample container 16 Rack 17 Sample conveying mechanism 18 Reagent syringe 19 Sample syringe 20 Cleaning pump 21 Controller 21a Storage unit 21b Control unit 30 Cleaning tank 31 Cleaning tank 32 Cleaning tank 33... Cleaning tank

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Abstract

本発明は、分注プローブによって液体を分注する際に、液体の液面高さが異常であるか否かを精度よく判定することができる技術を提供することを目的とする。本発明に係る自動分析装置は、前回検出した液面高さの上下において正常範囲と異常範囲をセットし、正常範囲において液面検知したときは液面高さが正常とみなし、異常範囲において液面検知したときは液面高さが異常とみなす。前回検出した液面高さにばらつきを加えた範囲の上下において液面検知した場合も、所定条件の下で正常とみなす（図３参照）。

Description

自動分析装置、分注方法
　本発明は、液体を分注する分注プローブを備えた自動分析装置に関する。
　自動分析装置は、血液、尿等の液体試料中の所定成分の濃度等を分析する装置である。自動分析装置は、生体サンプル中の測定対象成分と特異的に反応して物性を変化させる試薬を生体サンプルと混合・反応させることにより、サンプルを分析する。試薬の分注においては、自動分析装置の高速化に伴い分注効率を高めることが求められ、かつ分析精度の向上のためには安定した正確な分注が求められる。
　分注効率や分注精度を高めるためには、分注する液体の液面（または液面高さ）を検知する精度を高めることが重要である。例えば分注プローブの先端と液体が接触したことを検知することにより液面を検知することができる。
　特許文献１は、分注効率を高める技術を記載している。同文献は、試薬を分注する分注プローブに液面検出機構を具備し、検出した液面高さを記憶し、記憶した液面高さより所定量上方をプローブの下降速度切替高さとし、切替高さまではプローブを高速で下降させ、切替高さからは低速で下降する方法を記載している。
　特許文献２は、安定した正確な分注をするための技術を記載している。同文献は、液面検出機構を具備した分注プローブにより検出した液面高さを記憶し、記憶した液面高さと実際に検出した液面高さを比較し、その差が所定内であるか否かにより分析中の異常状態を判断する方法を記載している。
特開２０１２－００７９９８号公報 特開２００４－０２８６７３号公報
　特許文献１記載の技術は、前回分注時の液面高さの所定量上方をプローブの下降速度切替高さとする。したがって、前回分注時の液面高さの検出時に誤差が生じ液面を高く検出した場合は、下降速度切替高さと実際の液面との間の距離が長くなることにより分注プローブが低速で下降する距離も長くなり、分注効率に対して悪影響を与える可能性がある。同様に液面を低く検出した場合は、下降速度切替高さと実際の液面との間の距離が短くなり、減速途中または高速で液面検知する可能性がある。これを防ぐためには、速度切替高さに余裕値を大きく確保する必要があり、これにより分注効率に対して悪影響を与える。したがって、液面検知精度は分注効率に対して影響する場合がある。
　特許文献２記載の技術は、前回分注時の液面高さと実際の液面検知高さのとの間差が所定範囲内であるかにより異常状態を判断する。したがって、試薬の使用開始時、あるいは数回前の分注時からの液面変化を比較しないと判断不可能な異常（例えば試薬の使用中に分注系の異常が発生し、試薬の吸引量が設定された値より減少した場合などの異常）は、検出することが困難である。
　本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、分注プローブによって液体を分注する際に、液体の液面高さが異常であるか否かを精度よく判定することができる技術を提供することを目的とする。
　本発明に係る自動分析装置は、前回検出した液面高さの上下において正常範囲と異常範囲をセットし、正常範囲において液面検知したときは液面高さが正常とみなし、異常範囲において液面検知したときは液面高さが異常とみなす。前回検出した液面高さにばらつきを加えた範囲の上下において液面検知した場合も、所定条件の下で正常とみなす。
　本発明に係る自動分析装置によれば、分注効率に影響を与えずに異常を適切に検出し分注することが可能な自動分析装置を提供することができる。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。
実施形態１に係る自動分析装置１００の斜視図である。 実施形態１において試薬プローブ７ａを上下動（縦方向移動）させる動力源としてパルスモータを用いた場合の試薬分注時のプローブ下降速度と基準点からの下降量を示す図である。 実施形態１において記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから求めた試薬液面の高さと、実際に液面検知した高さに対して設定する判定範囲とを示す。 試薬ボトルに対して試薬吸引を繰り返すときにおける液面高さの経時変化を例示するグラフである。 試薬ボトル１０の詳細構造および試薬液面の変化を示した図である。 図５（２）（３）で説明した過程における液面高さの経時変化を示すグラフである。 試薬ボトルに対して試薬吸引を繰り返すときにおける液面高さの経時変化を例示するグラフである。 試薬ボトルに対して試薬吸引を繰り返すときにおける液面高さの経時変化を例示するグラフである。 範囲２の上限および下限で液面検知した場合において、記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから試薬液面の高さを求めた結果を示す。 試薬ボトルに対して試薬吸引を繰り返すときにおける液面高さの経時変化を例示するグラフである。 コントローラ２１が液面高さを検出する手順を説明するフローチャートである。 実施形態２において、試薬分注時のプローブ下降速度と基準点からの下降量を示す図である。
＜実施の形態１＞
　図１は、本発明の実施形態１に係る自動分析装置１００の斜視図である。自動分析装置１００は、複数の反応容器２に試料と試薬を各々分注して反応させ、この反応させた液体を測定する装置である。自動分析装置１００は、反応ディスク１、試薬ディスク９、試料搬送機構１７、試薬分注機構７と８、試薬用シリンジ１８、サンプル分注機構１１、試料用シリンジ１９、洗浄機構３、光源４ａ、分光光度計４、攪拌機構５と６、洗浄用ポンプ２０、洗浄槽１３、３０、３１、３２、および３３、コントローラ２１、を備えている。コントローラ２１は、自動分析装置１００が備える各部を制御する。
　反応ディスク１上には反応容器２が円周上に並んでいる。反応ディスク１の近くには試料容器１５を載せたラック１６を移動する試料搬送機構１７が設置されている。
　反応ディスク１と試料搬送機構１７の間には、回転および上下動可能なサンプル分注機構１１が設置されている。サンプル分注機構１１は、サンプルプローブ１１ａおよび液面検出機構１１ｂを備えている。サンプルプローブ１１ａには試料用シリンジ１９が接続している。サンプルプローブ１１ａは回転軸を中心に円弧を描きながら移動して試料容器１５から反応容器２へ試料を分注する。
　サンプルプローブ１１ａを洗浄するための洗剤１４をサンプルプローブ１１ａ回転軌跡上に配置する。洗剤はボトルに入れて使用するケース、洗剤容器を用いて自動で供給するケースなどがある。
　試薬ディスク９の中には複数の試薬ボトル１０が円周上に載置可能である。試薬ディスク９は保冷されている。
　反応ディスク１と試薬ディスク９の間には、回転および上下動可能な試薬分注機構７と８が設置されており、それぞれ試薬プローブ７ａ、８ａおよび液面検出機構７ｂ、８ｂを備えている。試薬プローブ７ａ、８ａには試薬用シリンジ１８が接続している。試薬プローブ７ａ、８ａは回転軸を中心に円弧を描きながら移動して、試薬ディスク９内にアクセスし、試薬ボトル１０から反応容器２へ試薬を分注する。
　反応ディスク１の周囲には、さらに、洗浄機構３、光源４ａ、分光光度計４、攪拌機構５と６が配置されている。洗浄機構３には洗浄用ポンプ２０が接続されている。試薬分注機構７と８、サンプル分注機構１１、攪拌機構５と６の動作範囲上に洗浄槽１３、３０、３１、３２、３３がそれぞれ設置されている。洗浄槽１３、３０、３１、３２、３３は洗浄用ポンプ２０からの供給される洗浄液を用いて各プローブの洗浄や攪拌機構の洗浄を実施する。試料容器１５には血液等の検査試料（検体）が含まれ、ラック１６に載せられて試料搬送機構１７によって運ばれる。また、各機構は記憶部２１ａ、制御部２１ｂを含むコントローラ２１に接続されている。
　液面検出機構７ｂ、８ｂ、 １１ｂとしては、サンプルや試薬のもつ静電容量や抵抗値の変化を検出する方式、光や超音波による屈折や反射を利用する方式、プローブ内の液体の圧力変化を検出する方式、などの周知手法を用いることができる。本発明ではそれらのいずれも用いることができるが、本実施形態１においては便宜上静電容量変化検出方式が用いられているものとし、かつそれ自体の詳細説明は公知のため省略する。
　図２は、本実施形態１において試薬プローブ７ａを上下動（縦方向移動）させる動力源としてパルスモータを用いた場合の試薬分注時のプローブ下降速度と基準点からの下降量を示す図である。試薬分注機構は７と８の２系統があるが機能および動作は同一であるので、試薬分注機構７を例に説明する。
　まず、試薬プローブ７ａは試薬分注機構７の回転機構により、分注する試薬ボトル１０の上に位置決めされる。このとき、試薬プローブ７ａの上下方向位置は、回転動作により他の機構または試薬ボトル１０と干渉しない位置とし、この高さを上下方向動作の基準点（図２のＡ点）とする。
　続いて、試薬プローブ７ａは上下方向動作の基準点（図２のＡ点）から第１速度に到達するまで加速し、第１速度で図２のＢ点まで下降する。Ｂ点は、記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さにもとづき、第１速度より遅い第２速度まで減速し、第２速度で液面検知可能となるように余裕値を含み設定された速度切替高さである。速度切替高さ（図２のＢ点）以降は第２速度まで減速し、第２速度で液面検知（図２のＣ点）後、試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降位置（図２のＤ点）まで下降し停止する。コントローラ２１は、液面検知した時の高さを記憶部２１ａに格納する。液面検知高さは分注毎に記憶される。
　この下降動作に付与されるパルス（下降時の最下端位置）は、例えば試薬液面の揺れなどにより試薬液面が変動することを考慮し、余裕値を含み設定される。
　図３は、本実施形態１において記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから求めた試薬液面の高さと、実際に液面検知した高さに対して設定する判定範囲とを示す。ＬＣは、上下方向動作の基準点Ａから、記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから求めた試薬液面までの距離である。Ｌ１は、上下方向動作の基準点Ａから、第２速度への減速が完了する点までの距離である。Ｌ２は、第２速度で下降する距離である。実際の分注動作においては液面検知後に試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降を第２速度で実施するが、説明を簡単にするために図３に示すＬ２には試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降する距離は含まれていない。
　試薬プローブ７ａは第２速度で下降し、液面検知する。記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから求めた試薬液面と実際に液面検知した液面高さとの間の差にしたがって、液面検知後の動作が異なる範囲１から範囲５を設ける。
　範囲１は、試薬分注機構７の上下移動機構、液面検出機構７ｂ、試薬液面の揺れなどの種々のばらつきを考慮し正常に液面検知したと判断する範囲である。ばらつきは上下方向に対して同等であるので、範囲１は前回の液面高さから求めた試薬液面に対し対称な範囲である。範囲１で液面検知した場合（図３（２））、コントローラ２１は液面高さが正常であると判断し、試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降（例えば５ｍｍ）を実施して試薬を吸引する。
　範囲２は、範囲１より下方で液面検知した場合（図３（３））である。範囲２で液面検知した場合、コントローラ２１は、正常に液面検知したと判断する。正常であるので、試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降を実施して試薬を吸引する。
　範囲３は、範囲１より上方で液面検知した場合（図３（４））である。コントローラ２１は、範囲３において液面検知する前に、範囲２において液面検知した（前回検知した液面が範囲２であった）場合は、正常に液面検知したと判断する。範囲３における判断基準については、範囲２と３を設ける理由と併せて改めて説明する。正常であるので、試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降を実施して試薬を吸引する。
　範囲４は、範囲３より上方または、範囲２に該当した履歴無く範囲１の上方で液面検知した（前回検知した液面が範囲２ではなく今回検知した液面が範囲４である）場合である（図３（５））。コントローラ２１は、範囲４で液面検知した場合、例えば泡などによる液面検知異常と判定し、試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降は実施するが試薬は吸引せず、アラートを発出する。
　範囲５は、範囲２の下方で液面検知した場合である（図３（６））。コントローラ２１は、範囲５で液面検知した場合、例えば試薬の過度な蒸発による液面高さの異常と判定し、試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降は実施するが試薬は吸引せず、アラートを発出する。
　コントローラ２１は、試薬プローブ７ａが最下点（Ｌ１、Ｌ２、および試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降量から設定される最下方の位置）に到達しても液面検出機構７ｂが液面を検知しなかった場合は、液面が異常である旨のアラートを発出する。
　図４は、試薬ボトルに対して試薬吸引を繰り返すときにおける液面高さの経時変化を例示するグラフである。この例は、各吸引において液面を範囲１内で検知した場合を示す。この場合、試薬液面高さと分注回数の関係は、範囲１の範囲内で上下にばらつきを持ちながら液面が徐々に低下する関係となる。
　図５は、試薬ボトル１０の詳細構造および試薬液面の変化を示した図である。図５および後述する図６を用いて、範囲２と範囲３を設ける理由を説明する。
　試薬ボトル１０は試薬ディスク９に搭載され、試薬ディスク９の回転運動により分注位置へ移動される。試薬ディスク９の回転により、試薬ボトル１０内の試薬が泡立ち液面検出機構７ｂが泡により誤検知することを防ぐために、試薬ボトル本体１０ａの試薬プローブ７ａが侵入する開口部１０ｄに、泡の侵入を防ぐ目的で仕切１０ｂを設置する場合がある。仕切１０ｂには空気穴１０ｃが設けられているので、分注により仕切１０ｂの外の液面と仕切１０ｂの中の液面は追従して低下する。
　しかしながら試薬の液性や試薬ボトル１０を装置へ設置する前における転倒混和の影響で、空気穴１０ｃが泡で塞がってしまう場合もある。この状態で試薬が分注されると、空気穴１０ｃが泡で塞がっていない場合に比べ、仕切内の液面のみが低下する（図５（２））ので、液面検知位置は範囲２に該当するが、液面は正常であるとみなすことができるので分注は継続する。空気穴１０ｃが塞がっている間は低下する割合は一定であるので、以降の分注では範囲１内となる。
　分注を継続する過程において、例えば泡が消えるなどによって空気穴１０ｃの塞がりが解消されると、仕切１０ｂの外の試薬が仕切１０ｂ内に流入し、仕切１０ｂ内の液面は前回分注時より上昇することになる（図５（３））。これは範囲３に該当することになる。この場合の液面は正常であるとみなすことができるので、分注は継続する。
　図６は、図５（２）（３）で説明した過程における液面高さの経時変化を示すグラフである。２点鎖線は理論上の液面高さの変化である。図５（２）に示すように空気穴１０ｃが塞がっているとき、液面高さはばらつき範囲を超えて低下するので、理論範囲を超えて大きく低下することになる（図６のα）。これは範囲２に相当するので正常とみなす。続いて図５（３）のように空気穴１０ｃの塞がりが解消されると、液面高さは前回検知時よりも上昇する（図６のβ）。これは範囲２を経由した次に範囲３において液面検知したことになるので、正常とみなす。
　このように、空気穴１０ｃが塞がるケースにおいては、前回分注時の液面高さと、実際の液面検知高さとの間の差が所定範囲内であるかのみによって異常判断をすると異常となるが、範囲２と３を設定しておくことに加え、分注毎に記憶した液面高さの変化度合および増減量にもとづき異常判断することにより、そのような場合であっても正常とみなして分注を継続することが可能となる。
　図７は、試薬ボトルに対して試薬吸引を繰り返すときにおける液面高さの経時変化を例示するグラフである。この例は、各吸引において液面を範囲４内で検知した場合を示す。試薬吸引を繰り返す過程において、ある時点で液面高さが範囲１の上方（図７のα）となった場合が、範囲４に相当する。
　図８は、試薬ボトルに対して試薬吸引を繰り返すときにおける液面高さの経時変化を例示するグラフである。この例は、各吸引において液面を範囲５内で検知した場合を示す。試薬吸引を繰り返す過程において、ある時点で液面高さが範囲１の下方（図８のα）となった場合が、範囲５に相当する。
　図９は、範囲２の上限および下限で液面検知した場合において、記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから試薬液面の高さを求めた結果を示す。この例においては、範囲１を２．０ｍｍ、範囲２を１．５ｍｍ、範囲３を２．０ｍｍ、範囲４を４．０ｍｍ、範囲５を１．０ｍｍとした。図９を用いて、範囲３は範囲２より広く設定することが望ましい理由を説明する。
　これまで述べた通り、前回の液面高さから求めた試薬液面の高さ１０１を基準として、範囲１から５を設定する（図９（１））。範囲２の下限で液面検知した場合、次回の分注時の前回の液面高さから求めた試薬液面の高さは１０２となる。図５を用いて説明したように、試薬ボトル１０内の液面は前回分注時より上昇する場合がある。例えば、前回の液面高さから求めた試薬液面の高さは１０２であり、次に試薬液面高さが上昇して１０３になったと仮定する。このとき液面１０２と１０３との間の差は２．５ｍｍとなる。図９のように各範囲を設定した場合、範囲３の上限は前回の液面高さから求めた試薬液面の高さ１０２から３．０ｍｍ上方となる。したがってこの場合は、範囲３内において液面検知することになる（図９（２））。この例が示す範囲２の下限と範囲３の関係に鑑みると、範囲２の下限において液面検知した次に液面が上昇した場合、範囲３のほうが範囲２よりも広ければ、上昇後の液面が正常とみなされる可能性が大きいことになる。
　次に、範囲２と範囲３を同じ高さ（１．５ｍｍ）に設定したと仮定する。範囲３の上限は前回の液面高さから求めた試薬液面の高さ１０２から２．５ｍｍ上方となる。液面が同様に上昇した場合、範囲３の上限で液面検知することになる。このとき検知した液面が範囲３とみなされれば正常であることになる。しかし、微小な試薬液面の変動や試薬分注機構７の上下移動機構の誤差により、範囲３の上限を超えてさらに上方の範囲４（異常）と判断される可能性が発生する。この場合は、実際の液面高さが範囲３の上限であっても、異常とみなされて分注は継続されないこととなる。
　上記例とは異なり、範囲２の上限で液面検知した場合、次回の分注時の前回の液面高さから求めた試薬液面の高さは１０４となる。同様に液面が上昇した場合、実際の試薬液面高さは１０５となる。この場合、微小な試薬液面の変動や試薬分注機構７の上下移動機構の誤差を考慮しても、範囲１または範囲３（正常）と判断されることなる。したがって分注を継続することが可能である（図９（３））。すなわち、範囲２の上限で液面検知した場合は、範囲２の下限で液面検知した場合のような不都合は生じない。
　以上に鑑みると、範囲２で液面検知した次に範囲３で液面検知した場合をなるべく正常とみなすのであれば、範囲３は範囲２より広く設定することが望ましいことになる。これは図５（２）で説明した現象をなるべく許容することに相当する。実際の試薬ボトル１０においてはこの現象はしばしば発生するので、図５（２）が一時的に生じた場合であってもなるべく分注を継続したいのであれば、範囲３を範囲２よりも広くすることが望ましいといえる。
　図１０は、試薬ボトルに対して試薬吸引を繰り返すときにおける液面高さの経時変化を例示するグラフである。２点鎖線は理論上の液面高さの変化である。図１０を用いて、分注毎に記憶した液面高さの変化度合および増減量にもとづき異常判断することにより異常と判断可能な例を説明する。
　図１０の範囲αにおいては理論上の液面高さとほぼ等しい液面高さの変化を示しているが、範囲βにおいては分注１回あたりの液面低下量が理論値よりも小さくなっており試薬が正常に吸引されていない可能性がある。この場合、前回分注時の液面高さと、実際の液面検知高さとの間の差が所定範囲内（範囲１内）であるか否かのみにしたがって異常判断をすると正常となり、異常を検出することは不可能である。
　記憶部２１ａは分注毎の液面高さを記憶しているので、図１０の範囲αと範囲βとの間で液面高さ変化割合が変化していること、または、試薬残量と分注量から得られる理論上の液面高さから実際の液面高さが乖離していることを、コントローラ２１は認識することが可能である。コントローラ２１は、これを根拠として液面高さを異常として検出することが可能である。液面高さの変化の割合が変化する要因としては、例えば分注系の流路に詰りが発生し、試薬吸引量が低下した場合が考えられる。
　図１０に示す判定手法は、図３～図９において説明した判定手法と併用することができる。例えば図３～図９の判定手法によって液面高さが正常とみなされる場合であっても、図１０に示す判定手法を別途実施し、これにより液面高さが異常とみなされるのであればコントローラ２１はその旨のアラートを発信してもよい。
　分注毎に記憶した液面高さの変化度合および増減量にもとづき異常判定をする場合、必ずしも当該試薬ボトルの初回吸引時から全ての記憶した液面高さを用いる必要は無く、例えば５回前からの液面高さを用いるなど使用する液面高さを制限してもよい。すなわちコントローラ２１は、液面高さの計測結果の履歴のうち一部のみを用いて、図１０に示す判定手法を実施してもよい。
　図１１は、コントローラ２１が液面高さを検出する手順を説明するフローチャートである。コントローラ２１は、以上説明した原理にしたがって、液面高さを検知する。液面検知する対象は、分注プローブが繰り返し吸引する任意の液体であってよい。本フローチャートにおいては試薬を分注することを想定する。以下図１１の各ステップを説明する。
（図１１：ステップＳ１０１～Ｓ１０２）
　コントローラ２１は、分注しようとする試薬の液面高さ情報を記憶部２１ａが格納しているか否かを確認する（Ｓ１０１）。液面高さ情報が無い場合は液面検出機構７ｂを用いて液面検知高さを取得する（Ｓ１０２）。
（図１１：ステップＳ１０３～Ｓ１０４）
　コントローラ２１は、液面高さ情報にもとづき、第１速度から第１速度より遅い第２速度への速度切替高さを決定し（Ｓ１０３）、液面検出機構７ｂを作動させながら第１速度で試薬プローブ７ａを下降させる（Ｓ１０４）。
（図１１：ステップＳ１０５～Ｓ１０６）
　第１速度で下降中に液面を検知した場合（Ｓ１０５：Ｙ）、通常であれば第１速度で下降中に液面を検知することは無いので、例えばコントローラ２１は、大量の泡の発生や試薬の継ぎ足しが実施されたと判断する。コントローラ２１は、試薬分注機構７の上下移動機構に悪影響（例えば、上下移動モータの脱調）を与えないようにスローダウン動作（図２のＢ点から開始する動作）終了後に分注プローブを停止させる。さらにコントローラ２１は、液面が異常である旨のアラートを発信する（Ｓ１０６）。
（図１１：ステップＳ１０７～Ｓ１０８）
　第１速度において液面を検知せず、速度切替高さに到達した場合（Ｓ１０７）、コントローラ２１は、第２速度に切り替えて下降を継続する（Ｓ１０８）。
（図１１：ステップＳ１０９～Ｓ１１０）
　第２速度において液面検知することなく最下点に到達した場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、コントローラ２１は例えば、試薬の過大な蒸発や液面検出機構７ｂに不具合が生じたと判断し、アラートを発信する（Ｓ１１０）。
（図１１：ステップＳ１１１～Ｓ１１２）
　第２速度において液面検知した場合、コントローラ２１は、試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降を実施後（Ｓ１１１）、分注プローブの下降を停止し、検知した液面高さを記憶部２１ａに記憶する（Ｓ１１２）。
（図１１：ステップＳ１１３～Ｓ１１４）
　コントローラ２１は、液面検知位置が正常であるか否かを判定する（Ｓ１１３）。本ステップにおける判定は、記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから求めた試薬液面の高さと、実際に液面検知した高さに対し設定された範囲１～範囲５と、分注毎に記憶した液面高さの変化度合および増減量にもとづき異常判断することにより実施される。異常と判断した場合、コントローラ２１はアラートを発信する（Ｓ１１４）。
（図１１：ステップＳ１１５～Ｓ１１６）
　コントローラ２１は、Ｓ１１３において正常と判断した場合は、試薬を吸引し（Ｓ１１５）、検知した液面高さと試薬の吸引量より次回の液面高さを決定する（Ｓ１１６）。
＜実施の形態１：まとめ＞
　本実施形態１に係る自動分析装置１００は、記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから求めた試薬液面の高さと、実際に液面検知した高さに対し設定された範囲１～範囲５とにもとづき、液面高さの異常判定を実施する。これにより、液体の液面高さが異常であるか否かを精度よく判定することができる。さらに、速度切替高さまでは第１速度で高速に分注プローブを下降させるので、分注効率を維持することができる。
　本実施形態１は、以下のような効果も発揮できる。近年の自動分析装置の高速化や自動分析装置に搭載可能とする試薬数の増加により、試薬分注プローブを移動させる試薬分注機構は、上下動作するＺ軸と回転動作するθ軸の２軸構造に代えて、θ軸をθ１軸とθ２軸の２軸構造とする場合がある。この場合、上下動作するＺ軸に搭載されるアームが重くなることにより慣性モーメントが増加する。そうすると、高速で液面を検知した後に試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降量（一般的に３から５ｍｍ程度）で精度良く停止させるにはより強力で大形のモータを使用する必要があり、試薬分注機構の大型化、高コストにつながる。本実施形態１によれば、液面が異常であるか否かの判定精度が高まることにより、そのような大型のモータを用いずにプローブの移動速度を高めたとしても、動作精度に関する問題を回避できる。
＜実施の形態２＞
　図１２は、本発明の実施形態２において、試薬分注時のプローブ下降速度と基準点からの下降量を示す図である。本実施形態２においては、分注効率の向上のため、実施形態１で説明した第２速度において液面検知することに代えて、図１２の第２スローダウン区間において液面検知する。自動分析装置１００の構成は実施形態１と同様である。
　本実施形態２においては、試薬プローブ７ａは上下方向動作の基準点（図１２のＡ点、図２のＡ点と同じでもよい）から第１速度に到達するまで加速し、第１速度で図１２のＢ点まで下降する。Ｂ点は、記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さにもとづき、第１スローダウン区間（図１２の区間Ｃ）を経て第２スローダウン区間（図１２の区間Ｄ）で液面検知可能となるように余裕値を含み設定された速度切替高さである。速度切替高さ（図１２のＢ点）以降は第１スローダウン区間を経て第２スローダウン区間で液面検知（図１２のＥ点）後、試薬の吸引に必要な所定の液面検知後下降位置（図２のＦ点）まで下降して停止し、液面検知した時の高さを記憶部２１ａに記憶する。液面検知高さは分注毎に記憶される。第２スローダウン区間は液面検知精度に影響を与えない低速度に設定される。
　本実施形態２によれば、試薬分注時のプローブ下降時間を実施形態１よりも短縮することが可能となり、分注効率をより向上させることができる。その他の事項に関しては実施形態１と同様であるため、記述は省略する。
＜本発明の変形例について＞
　本発明は、前述した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、上記した実施形態は本開示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、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各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。
　以上の実施形態において、コントローラ２１は、その機能を実装した回路デバイスなどのハードウェアによって構成することもできるし、その機能を実装したソフトウェアをＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などの演算装置が実行することによって構成することもできる。
　以上の実施形態において、図４～図８は１例であり、液面高さの変化の割合（図４～図８に示すグラフの傾き）は、試薬ボトルの大きさや試薬の充填量に対する吸引量によって試薬ごとに異なる。
　以上の実施形態において、液面高さが正常であるか否かを判定するために用いる範囲１～範囲５の５範囲を設けることを説明したが、判定範囲の個数はこれに限定されるものでは無い。例えば前回検出した液面が範囲２であり、次に検出した液面が範囲１の上方である場合において、正常とみなす条件を細分化することにより、範囲３をさらに分割することが考えられる。
　以上の実施形態において、各範囲のサイズおよび閾値の決定に当たっては、試薬ボトル１０の形状や試薬分注機構７の上下方向動作の精度、異常とする程度（すなわち分注を継続することを優先するか、異常を検出することを優先するか）など複数の検討要素が存在するので、実験を含めた種々の検討により決定することが望ましい。
　以上の実施形態において、記憶部２１ａに記憶された前回の液面高さから次回液面高さを求める際には、試薬ボトル１０の断面形状が一定では無いことも想定される。そこで、試薬ボトル１０の断面形状を複数用意し、試薬ボトル１０内の液面高さを検出するとともに試薬ボトル１０の断面形状を選択することにより、さらに正確な次回液面高さを算出可能としてもよい。あるいは、試薬ボトル１０の断面積が十分大きく所定量の試薬を吸引した場合でも試薬液面の低下が例えば０．１ｍｍ程度である場合は、断面形状を用いて次回液面高さを算出しなくてもよい。
　以上の実施形態においては、前回分注時の液面高さについての情報が必要である。初回の吸引時においては液面高さ情報は無いが、例えば、装置が起動した直後に実行される初期化動作において、試薬ディスク９に設置された試薬ボトル１０すべての液面高さを液面検出機構７ｂによって取得する動作を実行すれば、初回吸引前に液面高さ情報を取得することが可能である。
　以上の実施形態において、プローブが吸引する液体量は液体の種類ごとに異なってもよい。その場合、範囲１～範囲５のサイズは、液体種類ごとに変更してもよい。
　以上の実施形態において、プローブが吸引する液体は試薬である例を主に説明したが、本発明はその他の液体をプローブが吸引する場合においても適用可能である。同様に試薬ボトル１０に代えてその他の液体容器が試薬ボトル１０と同様の構造を備える場合においても本発明を適用できる。
１００…自動分析装置
１…反応ディスク
２…反応容器
３…洗浄機構
４…分光光度計
４ａ…光源
５…攪拌機構
６…攪拌機構
７、８…試薬分注機構
７ａ、８ａ…試薬プローブ
７ｂ、８ｂ…液面検出機構
９…試薬ディスク
１０…試薬ボトル
１０ａ…試薬ボトル本体
１０ｂ…仕切
１０ｃ…空気穴
１０ｄ…開口部
１１…サンプル分注機構
１１ａ…サンプルプローブ
１１ｂ…液面検出機構
１３…洗浄槽
１４…洗剤
１５…試料容器
１６…ラック
１７…試料搬送機構
１８…試薬用シリンジ
１９…試料用シリンジ
２０…洗浄用ポンプ
２１…コントローラ
２１ａ…記憶部
２１ｂ…制御部
３０…洗浄槽
３１…洗浄槽
３２…洗浄槽
３３…洗浄槽

Claims (13)

  1. 　液体を分注する分注プローブを備えた自動分析装置であって、
    　前記液体の液面を検知する液面検知部、
    　前記分注プローブが前記液体を吸引することによって前記液面が下降し終えたときの液面高さを記憶する記憶部、
    　前記分注プローブを制御する制御部、
    　を備え、
    　前記制御部は、前記記憶部が記憶している前記液面高さの下方の第１ばらつき範囲と上方の第２ばらつき範囲によって形成された第１範囲において前記液面を検知した場合は、前記液面が正常であると判定し、
    　前記制御部は、前記第１ばらつき範囲よりも下方の第２範囲において前記液面を検知した場合は、前記液面が正常であると判定し、
    　前記制御部は、前記第２ばらつき範囲よりも上方の第３範囲において前記液面を検知するとともに所定条件を満たす場合は、前記液面が正常であると判定し、
    　前記制御部は、前記第３範囲よりも上方の第４範囲または前記第２範囲よりも下方の第５範囲において前記液面を検知した場合は、前記液面が異常であると判定する
    　ことを特徴とする自動分析装置。
  2. 　前記分注プローブは、液体容器が収容している前記液体を２回以上連続して吸引し、
    　前記液体容器は、前記分注プローブを挿入する開口部と、前記液体容器の内部を前記開口部の下方の領域とその外側の領域とに区分する仕切とを備え、
    　前記所定条件は、前記分注プローブが前記液体容器から前記液体を前回吸引したとき前記記憶部が記憶した前記液面高さが前記第２範囲内にあることであり、
    　前記制御部は、前記第３範囲において前記液面を検知するとともに、前記液体容器に基づき規定された前記所定条件を満たす場合は、前記液面が正常であると判定する
    　ことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
  3. 　前記制御部は、前記所定条件を満たすことなく前記第３範囲において前記液面を検知した場合は、前記液面が異常であると判定する
    　ことを特徴とする請求項２記載の自動分析装置。
  4. 　前記制御部は、前記分注プローブが最下点に達するまでの間に前記液面を検知しなかった場合は、前記液面が異常であると判定する
    　ことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
  5. 　前記第３範囲は前記第２範囲よりも広い領域である
    　ことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
  6. 　前記制御部は、前記分注プローブが前記液体を吸引することにより前記液面が低下するときにおける、分注ごとの前記液面高さの変化率にしたがって、前記液面が正常であるか否かを判定する
    　ことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
  7. 　前記制御部は、前記分注プローブが分注ごとに前記液体を吸引する量を指定し、
    　前記制御部は、前記指定した吸引量にしたがって前記液面が低下するときの液面高さの第１変化率と、前記液面検知部が検知した前記液面の液面高さの第２変化率との間の差分が閾値以上である場合は、前記液面が異常であると判定する
    　ことを特徴とする請求項６記載の自動分析装置。
  8. 　前記制御部は、前記液面高さの検出結果の履歴のうち一部のみを用いて前記判定を実施する
    　ことを特徴とする請求項６記載の自動分析装置。
  9. 　前記制御部は、前記記憶部が記憶している前記液面高さよりも上方の速度切替高さまで前記分注プローブを第１速度で前記液体に向かって下降させ、
    　前記制御部は、前記分注プローブが前記速度切替高さに到達した以降は前記第１速度よりも低速な第２速度で前記分注プローブを下降させながら、前記液面検知部によって前記液面を検知する
    　ことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
  10. 　前記制御部は、前記第２速度の絶対値を時間経過にともなって次第に小さくし、
    　前記制御部は、前記第２速度の絶対値が変化している期間内において、前記液面検知部が前記液面を検知するように、前記第２速度を制御する
    　ことを特徴とする請求項９記載の自動分析装置。
  11. 　前記分注プローブは、液体ボトルが収容している前記液体を吸引し、
    　前記制御部は、前記分注プローブが前記液体を前記液体ボトルから吸引するごとに前記液面が低下する量を、前記液体ボトルの形状ごとに計算する
    　ことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
  12. 　前記第１範囲、前記第２範囲、前記第３範囲、前記第４範囲、または前記第５範囲のうち少なくともいずれかは、前記液体の種類ごとに異なる
    　ことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
  13. 　液体を分注する分注プローブを用いて前記液体を分注する分注方法であって、
    　前記液体の液面を検知するステップ、
    　前記分注プローブが前記液体を吸引することによって前記検知した液面が下降し終えたときの液面高さを記憶部に記憶するステップ、
    　前記分注プローブを制御するステップ、
    　を有し、
    　前記制御するステップにおいては、前記記憶部が記憶している前記液面高さの下方の第１ばらつき範囲と上方の第２ばらつき範囲によって形成された第１範囲において前記液面を検知した場合は、前記液面が正常であると判定し、
    　前記制御するステップにおいては、前記第１ばらつき範囲よりも下方の第２範囲において前記液面を検知した場合は、前記液面が正常であると判定し、
    　前記制御するステップにおいては、前記第２ばらつき範囲よりも上方の第３範囲において前記液面を検知するとともに所定条件を満たす場合は、前記液面が正常であると判定し、
    　前記制御するステップにおいては、前記第３範囲よりも上方の第４範囲または前記第２範囲よりも下方の第５範囲において前記液面を検知した場合は、前記液面が異常であると判定する
    　ことを特徴とする分注方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0514889U (ja) * 1991-08-01 1993-02-26 東亜医用電子株式会社 試薬分取装置における泡検知装置
JP2004170279A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置
US20070240505A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 Charles Cammarata Fluid level detector and analyzer
JP2008224691A (ja) * 2002-08-07 2008-09-25 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置
JP2016027309A (ja) * 2013-12-16 2016-02-18 株式会社島津製作所 液採取装置及びその液採取装置を備えた自動分析装置
JP2016125879A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社東芝 自動分析装置
CN110926566A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种液面检测方法、样本分析仪和计算机存储介质

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0514889U (ja) * 1991-08-01 1993-02-26 東亜医用電子株式会社 試薬分取装置における泡検知装置
JP2008224691A (ja) * 2002-08-07 2008-09-25 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置
JP2004170279A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置
US20070240505A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 Charles Cammarata Fluid level detector and analyzer
JP2016027309A (ja) * 2013-12-16 2016-02-18 株式会社島津製作所 液採取装置及びその液採取装置を備えた自動分析装置
JP2016125879A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社東芝 自動分析装置
CN110926566A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种液面检测方法、样本分析仪和计算机存储介质

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