JP2017194325A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学的測定による測定精度の低下を防ぐことができる自動分析装置を提供する。【解決手段】 試料及び試薬を収容する反応容器３と、反応容器３を回転移動させる駆動部６０と、反応容器３の外面と接触して混合液を一定の温度に保つための熱媒体２９を保持する恒温槽３１と、恒温槽３１の外側に配置され、恒温槽３１内に配置された反応容器３に向けて光を照射し、恒温槽３１に設けた開口部を閉塞する透過窓３２、熱媒体２９、当該反応容器３及びこの反応容器３内の混合液を透過した光を検出して測定を行う測定部１３と、透過窓３２の熱媒体２９と接触している面を清掃する清掃部２３とを備え、清掃部２３は、反応容器３が停止しているときに熱媒体２９に接触している透過窓３２の面の清掃を行い、反応容器３が回転移動しているときに当該面の清掃を停止する。【選択図】 図４

Description

本発明の実施形態は、試料及び試薬を反応容器に分注し、反応容器に光を照射して試料及び試薬の混合液を測定する自動分析装置に関する。

自動分析装置は生化学検査項目や免疫検査項目等を対象とし、被検体から採取された試料と各検査項目の試薬との混合液の反応によって生ずる色調や濁りの変化を光学的に測定する。この測定により、試料に含まれる各検査項目成分の濃度や酵素の活性等で表される分析データを生成する。

この自動分析装置は、反応容器内の混合液を一定の温度に保つために液体や気体等の熱媒体を保持する恒温槽を備えている。また、恒温槽内に配置された反応容器に光を照射して混合液を光学的に測定する、恒温槽の外側に配置された測定部を備えている。そして、反応容器を照射可能なように、恒温槽には測定部からの光の光路に開口部及びこの開口部を閉塞する窓が設けられている。

特開２０１４−１０６０３３号公報 特開２０１４−１１９４２５号公報

しかしながら、長期間使用していると、恒温槽内の熱媒体と接触している窓の面に熱媒体に混入するごみ等の汚れが付着する。また、熱媒体が液体である場合、熱媒体に溶存していた気体が発生して窓に付着する。窓に汚れや気泡が付着すると、測定部からの光の妨げとなって、混合液の測定の精度が低下する問題がある。

実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、光学的測定による測定精度の低下を防ぐことができる自動分析装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、実施形態の自動分析装置は、試料及び試薬を反応容器に分注し、前記反応容器内の前記試料及び前記試薬の混合液を測定する自動分析装置において、前記反応容器の外面と接触して前記混合液を一定の温度に保つための熱媒体を保持する恒温槽と、前記反応容器を移動した後、停止させる駆動部と、前記恒温槽の外側に配置され、前記恒温槽内に配置された前記反応容器に向けて光を照射し、前記恒温槽に設けた開口部を閉塞する透過窓、前記熱媒体、当該反応容器及びこの反応容器内の前記混合液を透過した光を検出して測定を行う測定部と、前記反応容器が停止しているときに前記熱媒体に接触している前記透過窓の面の清掃を行い、前記反応容器が移動しているときに当該面の清掃を停止する清掃部とを備える。

実施形態に係る自動分析装置の構成を示すブロック図。 実施形態に係る分析部の構成を示す図。 実施形態に係る恒温部及び測定部の構成を示す平面図。 実施形態に係る清掃部の構成を示す図３のＡ―Ａ線矢視断面図。 実施形態に係る第１の透過窓面上を摺動している第１の摺動部材を示す図。 実施形態に係る第１の摺動部材の停止位置を示す図。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

図１は、実施形態に係る自動分析装置の構成を示したブロック図である。この自動分析装置１００は、各検査項目の標準試料や被検試料等の試料と各検査項目の試薬とを分注し、試料及び試薬の混合液を測定して標準データや被検データを生成する分析部２４を備えている。また、分析部２４の各種ユニットを駆動する駆動部６０を備えている。また、駆動部６０を制御して、分析部２４の各種ユニットを作動させる分析制御部６１を備えている。

また、自動分析装置１００は、分析部２４で生成された標準データや被検データを処理して、各検査項目の検量データや分析データを生成するデータ処理部７０を備えている。また、データ処理部７０で生成された検量データや分析データを出力する出力部８０を備えている。

また、自動分析装置１００は、各検査項目の分析パラメータを設定するための入力、検量データを生成させるためのキャリブレーション開始の入力、分析データを生成させるための検査開始の入力等を行う操作部９０を備えている。また、分析制御部６１、データ処理部７０及び出力部８０を統括して制御するシステム制御部９１を備えている。

図２は、分析部２４の構成を示した斜視図である。この分析部２４は、標準試料や被検試料等の試料を収容する試料容器１１と、試料容器１１を保持するサンプルディスク５とを備えている。また、試料に含まれる各検査項目の成分と反応する成分を含有する試薬である例えば１試薬系及び２試薬系の第１試薬を収容する試薬容器６と、この試薬容器６を回動可能に保持する試薬ラック１ａとを備えている。

また、分析部２４は、試薬ラック１ａに保持された試薬容器６を保冷する試薬庫１を備えている。また、２試薬系の第１試薬と対をなす第２試薬を収容する試薬容器７と、試薬容器７を回動可能に保持する試薬ラック２ａとを備えている。また、試薬ラック２ａに保持された試薬容器７を保冷する試薬庫２を備えている。また、円周上に一定の間隔をあけて配置された複数の反応容器３と、この反応容器３を回転移動可能に支持する反応ディスク４とを備えている。

また、分析部２４は、サンプルディスク５に保持された試料容器１１内の試料を検査項目毎に吸引して反応容器３内へ吐出する分注を行う試料分注プローブ１６と、この試料分注プローブ１６を回動及び上下移動可能に支持する試料分注アーム１０とを備えている。

また、分析部２４は、試薬ラック１ａに保持された試薬容器６内の第１試薬を吸引して試料が分注された反応容器３内に吐出する分注を行う第１試薬分注プローブ１４と、この第１試薬分注プローブ１４を回動及び上下移動可能に支持する第１試薬分注アーム８とを備えている。

また、分析部２４は、反応容器３内に吐出された試料と第１試薬の混合液を撹拌する第１撹拌子１７と、この第１撹拌子１７を回動及び上下移動可能に支持する第１撹拌アーム１８とを備えている。また、試薬ラック２ａに保持された試薬容器７内の第２試薬を吸引して第１試薬が分注された反応容器３内に吐出する分注を行う第２試薬分注プローブ１５を備えている。

また、分析部２４は、第２試薬分注プローブ１５を回動及び上下移動可能に支持する第２試薬分注アーム９を備えている。また、反応容器３内に吐出された試料、第１試薬及び第２試薬の混合液を撹拌する第２撹拌子１９と、この第２撹拌子１９を回動及び上下移動可能に支持する第２撹拌アーム２０とを備えている。また、反応ディスク４に支持された反応容器３内の混合液を一定の温度に保つ恒温部２２を備えている。

また、分析部２４は、反応容器３に光を照射して、反応容器３内の第１撹拌子１７により撹拌された混合液や、第２撹拌子１９により撹拌された混合液を測定する測定部１３を備えている。また、測定部１３により測定が終了した反応容器３内を洗浄する洗浄部１２を備えている。

洗浄部１２は、測定が終了した反応容器３内の混合液を吸引する廃液ノズル、混合液が吸引された後の反応容器３内に洗浄液を吐出してから吸引することにより洗浄を行う洗浄ノズル、洗浄が行われた反応容器３内に水ブランクの測定を行う水を吐出する水ブランクノズル、及び反応容器３内の水ブランク測定用の水を吸引する乾燥ノズルを備えている。

測定部１３は、回転移動している反応容器３に光を照射し、当該反応容器３を透過した光のうち、所定の波長域の光を検出して測定を行う。先ず、反応容器３内の水ブランク測定用の水を透過した光を検出して吸光度の基準となる水ブランクデータを生成する。そして、水ブランクデータが予め設定された範囲内である場合に水ブランク測定が行われた反応容器３に試料が分注されることになる。

そして、測定部１３は、反応容器３内の標準試料を含む混合液を透過した光を検出して、水ブランクデータに基づいて吸光度で表わされる標準データを生成する。また、反応容器３内の被検試料を含む混合液を透過した光を検出して、水ブランクデータに基づいて吸光度で表わされる被検データを生成する。

図１に示した駆動部６０は、分析部２４のサンプルディスク５を駆動して試料容器１１を回動移動させる。また、試薬ラック１ａを駆動して試薬容器６を回動移動させる。また、試薬ラック２ａを駆動して試薬容器７を回動移動させる。また、反応ディスク４を駆動して各反応容器３を回転移動させる。また、試料分注アーム１０を駆動して試料分注プローブ１６を試料容器１１と反応容器３の間で移動させる。

また、駆動部６０は、第１試薬分注アーム８を駆動して第１試薬分注プローブ１４を試薬容器６と反応容器３の間で移動させる。また、第１撹拌アーム１８を駆動して第１撹拌子１７を反応容器３内に移動させる。また、第２試薬分注アーム９を駆動して第２試薬分注プローブ１５を試薬容器７と反応容器３の間で移動させる。また、第２撹拌アーム２０を駆動して第２撹拌子１９を反応容器３内に移動させる。

分析制御部６１は、操作部９０からキャリブレーションや検査開始の入力が行われると、各検査項目の分析パラメータに基づいて分析部２４の各種ユニットを作動させる。そして、各反応容器３を１サイクル毎に回転移動させた後、停止させる。また、試料の分注、第１試薬の分注、第２試薬の分注、試料及び第１試薬の混合液の撹拌、並びに試料、第１試薬及び第２試薬の混合液の撹拌を、それぞれ１サイクル毎に行わせる。

データ処理部７０は、演算部７１及びデータ記憶部７２を備えている。そして、演算部７１は、分析部２４の測定部１３で生成された標準データ及びこの標準データの標準試料に設定された標準値から、標準値と標準データの関係を示す検量データを生成する。また、測定部１３で生成された被検データから、この被検データに対応する検査項目の検量データを用いて濃度値や活性値として表される分析データを生成する。また、データ記憶部７２は、ハードディスク等のメモリデバイスを備え、演算部７１で生成された検量データを検査項目毎に保存する。また、演算部７１で生成された各検査項目の分析データを被検試料毎に保存する。

出力部８０は、データ処理部７０で生成された標準データや分析データを印刷出力する印刷部８１及び表示出力する表示部８２を備えている。そして、印刷部８１は、プリンタなどを備え、検量データや分析データを予め設定されたフォーマットに従って、プリンタ用紙などに印刷出力する。

表示部８２は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、検量データや分析データを表示する。また、検査項目毎に反応容器３へ分注させる試料の量、第１試薬の量及び第２試薬の量等の分析パラメータを設定するための分析パラメータ設定画面を表示する。また、被検試料毎にこの被検試料を識別する氏名やＩＤ等の識別情報及び検査項目を設定するための検査項目設定画面を表示する。

操作部９０は、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの入力デバイスを備え、検査項目毎に分析パラメータを設定するための入力を行う。また、検量データを生成するためのキャリブレーション開始の入力を行う。また、被検試料毎に識別情報及び検査項目を設定するための入力を行う。また、分析データを生成するための検査開始の入力を行う。また、試料や試薬と接触する各種ユニットの洗浄を行うための洗浄開始の入力を行う。

システム制御部９１は、ＣＰＵ及び記憶回路を備え、操作部９０から入力された各検査項目の分析パラメータの情報、被検試料毎の識別情報及び検査項目の情報等の入力情報を記憶回路に記憶した後、これらの入力情報に基づいて、分析制御部６１、データ処理部７０及び出力部８０を統括してシステム全体を制御する。

以下、図１乃至図６を参照して、分析部２４における恒温部２２及び測定部１３の構成及び動作の一例について説明する。

図３は、恒温部２２及び測定部１３の構成を示した平面図である。この恒温部２２は、反応容器３の外面に接触して反応容器３内の混合液を一定の温度に保つための熱媒体２９を備えている。また、熱媒体２９を所定の温度に調整する温度調整部３０を備えている。また、反応容器３が配置され、熱媒体２９を保持するドーナツ状の恒温槽３１を備えている。また、測定部１３から照射された光が恒温槽３１を通過可能なように恒温槽３１に設けた開口部を閉塞する透過窓３２を備えている。また、透過窓３２を清掃する清掃部２３を備えている。

熱媒体２９は、測定部１３で検出可能な波長域の光を透過する液状の例えば水により構成される。また、温度調整部３０は、恒温槽３１の下側に配置され、恒温槽３１内の熱媒体２９を恒温槽３１から流出させ、所定の温度に調整してから恒温槽３１内に流入させて循環させる。

恒温槽３１は、反応容器３の回転移動の軌道に沿って形成され、温度調整部３０により流入した熱媒体２９が流動する円形の流路を有する。また、上部に開口部を有し、上部の開口部全体が反応ディスク４及びこの反応ディスク４に支持された反応容器３で覆われている。また、外周側の側壁に設けた第１の開口部及び内周側の側壁に設けた第２の開口部を有する。

透過窓３２は、測定部１３から照射された光が入射する恒温槽３１の第１の開口部を閉塞する第１の透過窓３２１と、第１の透過窓３２１、熱媒体２９及び反応容器３を透過した光が入射する恒温槽３１の第２の開口部を閉塞する第２の透過窓３２２とにより構成される。そして、第１及び第２の透過窓３２１，３２２は、測定部１３で検出可能な所定の波長域の光を透過する例えばガラス材により形成され、恒温槽３１内側の面が熱媒体２９に接触している。

図４は、清掃部２３の構成を示した図３のＡ―Ａ線矢視断面図である。この清掃部２３は、恒温槽３１内の透過窓３２と反応容器３との間に配置され、熱媒体２９と接触している透過窓３２の面上を摺動する摺動部材４０を備えている。また、摺動部材４０を摺動可能に支持するアーム４１と、このアーム４１を揺動駆動するモータ４２とを備えている。そして、反応容器３が停止しているときに透過窓３２の清掃を行い、反応容器３が回転移動しているときに透過窓３２の清掃を停止する。

摺動部材４０は、第１の透過窓３２１と反応容器３との間に配置され、第１の透過窓３２１の面上を摺動する第１の摺動部材４０１と、反応容器３と第２の透過窓３２２との間に配置され、第２の透過窓３２２の面上を摺動する第２の摺動部材４０２とにより構成される。

第１及び第２の摺動部材４０１，４０２は、第１及び第２の透過窓３２１，３２２の面上を摺動する例えばゴム材と、このゴム材を保持するブレードとにより構成される。なお、第１及び第２の摺動部材４０１，４０２として、ブラシを用いるように実施してもよい。

アーム４１は、恒温槽３１内外に亘って配置され、恒温槽３１内では反応容器３の下方に配置される。そして、第１及び第２の摺動部材４０１，４０２のブレードの下端部を支持している。また、モータ４２の駆動軸に回動可能に支持されている。

そして、図５に示すように、モータ４２の回動駆動によって矢印Ｒ１方向及び矢印Ｒ２方向にアーム４１が揺動することにより、第１の摺動部材４０１が第１の透過窓３２１の面上を摺動し、第２の摺動部材４０２が第１の摺動部材４０１の摺動と同じタイミングで第２の透過窓３２２の面上を摺動する。また、図６に示すように、モータ４２の停止によって、第１の摺動部材４０１が測定部１３から照射された光の破線で示す光路から離間する位置Ｔに停止し、第２の摺動部材４０２が第１の摺動部材４０１の停止と同じタイミングで測定部１３から照射された光の光路から離間する位置に停止する。

このように、摺動部材４０を、熱媒体２９と接触している透過窓３２の面上を摺動させることにより、外部から熱媒体２９に混入して透過窓３２に付着する汚れや熱媒体２９から発生して透過窓３２に付着する気泡等の、測定部１３から照射された光の妨げとなる妨害物質を、透過窓３２から除去することができる。

なお、熱媒体２９と接触している透過窓３２の面に向けて熱媒体２９を噴射可能な噴射口とこの噴射口から熱媒体２９を噴射させるポンプとを設け、反応容器３が停止しているとき、恒温槽３１内を流動している熱媒体２９の速度よりも速い速度で透過窓３２の面に向けて熱媒体２９を噴射させて、透過窓３２から妨害物質を除去するように実施してもよい。

図３に示した測定部１３は、恒温槽３１を挟んで対向配置された光源部１３１及び検出部１３２を備えている。そして、光源部１３１は、恒温槽３１内の反応容器３に向けて光を照射する。また、検出部１３２は、光源部１３１から照射された光の、図４に破線で示した光路上の第１の透過窓３２１、熱媒体２９、反応容器３の一側の側壁、混合液、当該反応容器３の他側の側壁、熱媒体２９、第２の透過窓３２２の順に透過した光のうち、所定の波長域の光を検出する。そして、反応容器３が回転移動しているとき、光源部１３１から照射された光の光路を横切った反応容器３内の水ブランク測定用の水や混合液を測定する。

分析制御部６１では、清掃部２３のモータ４２を駆動制御する。そして、１サイクル毎に反応容器３が停止しているとき、摺動部材４０を、熱媒体２９と接触している透過窓３２面上を摺動させて清掃を行わせる。また、１サイクル毎に反応容器３が回転移動しているとき、摺動部材４０を、測定部１３から照射された光の光路から離間する位置に位置させる。

このように、反応容器３の停止毎に、摺動部材４０を、熱媒体２９と接触している透過窓３２の面上を摺動させて清掃を行わせ、反応容器３が回転移動しているとき、測定部１３から照射された光の妨げとなる摺動部材４０を、測定部１３から照射された光の光路から離間する位置に停止させることができる。これにより、反応容器３が回転移動しているとき、反応容器３内の混合液を精度良く測定することができる。

なお、回転移動しているときに測定部１３で反応容器３毎に生成された水ブランクデータが予め設定された範囲を外れた場合、その回転移動から停止したときに透過窓３２の清掃を行わせるように実施してもよい。この場合、回転移動しているときの測定により水ブランクデータが生成された反応容器３への試料及び試薬の分注を停止させる。また、回転移動しているときの測定により生成された標準データや被検データにエラーフラグを付加させる。そして、エラーフラグが付加された標準データを用いて検量データを生成させる場合や、エラーフラグが付加された被検データを用いて分析データを生成させる場合には、その検量データや分析データにもエラーフラグを付加させる。

また、熱媒体２９として空気を用いる場合、熱媒体２９と接触している透過窓３２の面に向けて熱媒体２９を噴射可能な噴射口とこの噴射口から熱媒体２９を噴射させるポンプとを設け、反応容器３が停止しているとき、恒温槽３１内を流動している熱媒体２９の速度よりも速い速度で透過窓３２の面に向けて熱媒体２９を噴射させて、透過窓３２から妨害物質を除去するように実施してもよい。

以上述べた実施形態によれば、透過窓３２と反応容器３の間に摺動部材４０を配置した清掃部２３を設ける。そして、反応容器３が停止しているとき、摺動部材４０を、熱媒体２９と接触している透過窓３２面上を摺動させて清掃を行わせ、反応容器３が回転移動しているとき、摺動部材４０を、測定部１３から照射された光の光路から離間する位置に停止させることができる。これにより、測定部１３から照射された光の妨げとなる妨害物質を、熱媒体２９と接触している透過窓３２から除去することが可能となり、反応容器３内の混合液を精度よく測定することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

３ 反応容器
１３ 測定部
２３ 清掃部
２９ 熱媒体
３１ 恒温槽
３２ 透過窓
４０ 摺動部材
３２１ 第１の透過窓
３２２ 第２の透過窓
４０１ 第１の摺動部材
４０２ 第２の摺動部材

Claims (4)

1. 試料及び試薬を反応容器に分注し、前記反応容器内の前記試料及び前記試薬の混合液を測定する自動分析装置において、
   前記反応容器の外面と接触して前記混合液を一定の温度に保つための熱媒体を保持する恒温槽と、
   前記反応容器を移動した後、停止させる駆動部と、
   前記恒温槽の外側に配置され、前記恒温槽内に配置された前記反応容器に向けて光を照射し、前記恒温槽に設けた開口部を閉塞する透過窓、前記熱媒体、当該反応容器及びこの反応容器内の前記混合液を透過した光を検出して測定を行う測定部と、
   前記反応容器が停止しているときに前記熱媒体に接触している前記透過窓の面の清掃を行い、前記反応容器が移動しているときに当該面の清掃を停止する清掃部とを
   備える自動分析装置。
2. 前記清掃部は、前記透過窓と前記反応容器との間に配置され、前記熱媒体に接触している前記透過窓の面上を摺動する摺動部材を有することを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記摺動部材は、前記反応容器が停止しているときに前記熱媒体に接触している前記透過窓の面上を摺動し、前記反応容器が移動しているときに前記測定部から照射された光の光路から離間する位置に停止していることを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
4. 前記測定部は、移動している前記反応容器に光を照射して測定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動分析装置。

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