JP4241434B2 - 自動分析システム - Google Patents

Description

本発明は、血液，尿等の生体試料の定性，定量分析を行う自動分析システムに係り、特に複数の分析モジュールを検体搬送機構を介して接続した自動分析システムに関する。

血液，尿等の生体由来の試料中の対象成分の定性・定量分析を行うため、試料に試薬を添加し反応液の色の変化を光度計等を用いて測定する自動分析装置は、測定結果の再現性向上，測定の迅速化が図れるため、大病院，検査センタ等に普及している。最近では、更なる作業効率向上のため、検体搬送ラインに複数の分析モジュールを接続した構成の自動分析システムが用いられてきている。このような自動分析システムは例えば特許文献１に開示されている。

一方で、自動分析装置の運用の自動化をより進めるため、装置の立ち上げ時刻，停止時刻をタイマーでセット可能にしたり、装置立ち上げ時に実行する分析準備動作を選択的に実行可能とする技術が特許文献２に開示されている。

特開平１０−２８２１１０号公報 特開平８−３３８８４７号公報

複数の分析モジュールから構成される従来の自動分析システムでは、システム全体を１つの制御用コンピュータが管理しており、自動分析システム全体を立ち上げたり、複数の準備動作を実行することはできた。しかし、現実の自動分析システムの使い方としては、例えば、分析すべき検体数の多い日中は全ての分析モジュールを使用して分析を行い、夜間休日等の検体数が少ない時間帯は電力，水等を節約するため一部の分析モジュールを停止して分析を行う場合が多い。

現在の自動分析システムでは、このような一部の分析モジュールのみをタイマで停止させたり、停止中の分析モジュールを設定した時間で立ち上げたり、測定のための準備動作をさせることができなかったのでオペレータが個々の分析モジュールに対し立ち上げ／立ち下げの指示を出す必要があった。また、測定のための準備動作は個々の分析モジュールの状態により異なることが予想されるため、装置立ち上げ時には個々の分析モジュールに対し個別に測定準備動作を設定する必要があった。このような動作はオペレータの負担になっていた。

本発明の目的は、複数の分析モジュールが検体搬送機構を介して接続された自動分析システムにおいて、複数の分析モジュールの内の一部のモジュールをシステムから切り離し、あるいは復帰する時間の設定、及び復帰後の測定のための準備動作を個々の分析モジュール毎に設定可能な自動分析システムを提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。

複数の分析モジュールと、該分析モジュールに検体を搬送する搬送ラインと、前記分析モジュールの分析部の電源の投入時刻，切断時刻の少なくとも１つを、それぞれの分析モジュール毎に設定する設定手段と、を備えた自動分析システム。

本発明は、分析モジュールのそれぞれでモジュールを使用しないときに電源をオフとすることで無駄な電力消費，水等の消費を低減することを目的としている。分析モジュールの中で最も電力／水等を消費するのは分析を行う分析部である。そこで、請求項では分析モジュールの分析部の電源の投入時刻，切断時刻の少なくとも１つを、それぞれの分析モジュール毎に設定できると規定した。これは少なくとも分析部の電源のオン／オフの時刻が設定できれば良いという意味であり、各分析モジュールの制御部，操作部の電源のオン／オフ状態について特に制限するものではない。

また、それぞれの分析モジュール毎に、分析部の電源投入時に測定準備のために実行する準備動作を予め設定し得る準備動作設定手段を備えていても良い。分析モジュールの電源が入っても、即分析可能となるものではなく、反応槽水の交換，反応容器の洗浄等の、いわゆる測定準備動作が必要である。また、このような測定準備動作はそれぞれの分析モジュール毎に異なる可能性がある。上記は、このような測定準備動作をそれぞれの分析モジュール毎に設定可能であることを意味する。

本発明によれば、複数の分析モジュールの内の一部のモジュールをシステム全体から切り離し、復帰する時間を設定し、かつ、復帰後に複数の準備動作を実行することで、操作者が不在であっても、分析に必要な準備動作を実行させることができる。本発明の自動分析システムは、本来の分析業務とは関係のない処理を無人化することができ、顧客の負担を軽減することができる。

以下、図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態による自動分析システムの構成及び動作について説明する。最初に、図１を用いて、本実施形態による自動分析システムの全体構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態による自動分析システムの全体構成を示すシステム構成図である。本実施形態による自動分析システムは、検体ラック投入部１ａ，１ｂと、ＩＤ読み取り部２と、搬送ライン３と、戻し搬送ライン４と、分析モジュール５，６，７と、検体ラック待機部８と、検体ラック回収部９ａ，９ｂと、全体管理用コンピュータ１１とを備えている。検体ラック投入部１には、複数個の検体を保持する検体ラックが投入される。検体ラック投入部１ａ，１ｂには、複数の検体ラックが投入可能である。分析モジュール５，６，７は、搬送ライン３に沿って取り外し可能に接続されている。分析モジュールの数は任意であっても良いが、図示する例では、３個の場合を示している。また、分析モジュールは生化学分析モジュールの他に免疫分析モジュールや遺伝子検査モジュール血液検査モジュールと接続できるが、図示する例では生化学分析モジュールの場合を示している。３個の分析モジュール５，６，７は２つの分析ユニットから構成されている。第１の分析ユニットは、搬送ライン３の上流側の２個、即ち、分析モジュール５と分析モジュール６の多検体処理用分析モジュールである。また、第２の分析ユニットは、下流側の１個、即ち、多項目処理用分析モジュール７で構成されている。なお、分析モジュール５，６の詳細構成については、図２を用いて後述する。また、分析モジュール７の詳細構成については、図３を用いて後述する。搬送ライン３は、検体ラック投入部１ａ，１ｂに投入された検体ラックを、分析モジュール５，６，７のうちの所定の分析モジュールに搬送し、また、その分析モジュールでの分析が終了した検体を保持する検体ラックを、検体ラック回収部９ａ，９ｂに搬送して、収納する。検体ラック投入部１ａ，１ｂは初めに１ａにセットした検体ラックが投入され、検体ラック投入部１ａの検体ラックが全て搬送されるとその後１ｂにセットした検体ラックが投入される。また、検体ラック回収部９ａ，９ｂは初めに９ａに検体ラックが回収され、９ａの回収部に検体ラックが満杯になると９ｂに回収される。分析モジュール５，６，７は、それぞれ引き込み線５ａ，６ａ，７ａ，搬送ライン３から分析モジュール５，６，７への検体ラックの搬送は、その検体ラックを引込み線５ａ，６ａ，７ａにそれぞれ引き込むことによって行われる。戻し搬送ライン４は、分析モジュール５，６，７のいずれかで分析処理した検体ラックを、再検査が必要な場合や更に別の分析モジュールで分析する必要がある場合に、搬送ライン３の入り口に戻すためのものである。検体ラック待機部８は、各分析モジュールで分析された検体をほかの分析モジュールで更に分析する場合、各分析モジュールでの分注，分析が終ってからの再検査すべきかどうかの判断結果が出るまで一時的に待機させる部分である。分析モジュール５，６，７は、それぞれの分析モジュール内の必要な処理のための制御を行うコンピュータ５ｂ，６ｂ，７ｂを有している。また、検体ラック投入部１ａ，１ｂは、検体ラック投入部１ａ，１ｂ，搬送ライン３，再検査用搬送ライン（戻し搬送ライン）４の必要な制御を行うコンピュータ１ｃを有している。更に、検体ラック回収部９ａ，９ｂは、検体ラック回収部９ａ，９ｂ内の必要な制御を行うコンピュータ９ｃを有している。これらのコンピュータ１ｃ，５ｂ，６ｂ，７ｂ，９ｃおよびＩＤ読み取り部２は、全体管理用のコンピュータ１１に接続されている。コンピュータ１１には、更に必要な情報を入力する操作部
１２および分析結果等を表示する表示部１３が接続されている。検体ラックによって保持された検体は、検体に関する情報（受付番号，患者氏名，依頼分析項目等）を示す検体
ＩＤを有し、また、検体ラックは、ラック番号等のラック識別情報を示すラックＩＤを有している。検体ラック投入部１ａ，１ｂの検体ラックは、搬送ライン３によって搬送されるが、その検体ラックが搬送ライン３に移った際に検体ＩＤや検体ラックＩＤがＩＤ読み取り部２で読み取られ、（全体管理用）コンピュータ１１に送られる。コンピュータ１１はその情報に基づいて、依頼された分析項目の分析がいずれの分析モジュールで行われるかを決定し、決定された分析モジュールのコンピュータにその情報を送る。

次に、図２を用いて、本実施形態による自動分析システムに用いる多検体処理用生化学分析モジュールである分析モジュール５，６の構成について説明する。図は、本発明の一実施形態による自動分析システムに用いる分析モジュールの構成を示すシステムブロック図である。分析モジュール５，６の反応部１７には光学セルを兼ねた反応容器１４を同心円状に２列備え、各反応容器列毎に光源１５から反応容器１４を透過した光を分光して複数波長を受光する多波長光度計１６を備える。各反応容器列に作用するように、反応部
１７の近傍には、検体用ピペッタポンプ１８に接続されたピペットノズルを有する検体分注器１９と、試薬用ディスペンサポンプ２０に接続された第１試薬ノズル群保持部２１及び第２試薬ノズル群保持部２２と、第１撹拌機構２３及び第２撹拌機構２４と、反応容器洗浄機構２５とが配置されている。試薬保冷庫２６内には、複数の分析項目のための第１試薬及び第２試薬（必要な分析項目用のみ）の試薬ボトル２７が配列されており、所定温度に冷却される。各試薬ボトル２７内の試薬液は、チューブを介して試薬用ディスペンサポンプ２０により反応容器列上の対応する試薬吐出ノズルに供給される。ラック投入部
１ａ，１ｂから供給される個々の検体ラック２８は、搬送ライン３によって搬送され、分析モジュール５，６による分析処理が必要な場合には、分析モジュール５，６の引込み線５ａ，６ａにそれぞれ引き込むことによってサンプリングラインに移載される。分注位置に来た検体ラック２８上の検体は検体分注器１９のピペットノズルによって反応容器１４に所定量ピペッティング分注される。この反応容器には、反応容器列上の所定の位置で分析項目に対応する試薬が吐出され、反応が進行される。所定時間後、反応容器１４内の反応液は多波長光度計１６によって光学的特性が測定される。多波長光度計１６から出力された信号は、コンピュータ５ｂ，６ｂによる制御下で対数変換器２９及びアナログ・ディジタル変換器３０の処理を受け、全体管理用コンピュータ１１に送信される。

次に、多項目処理用分析モジュール７の構成例を、図３を参照して説明する。分析モジュール６の反応部３１に配列された反応容器３２内では、所定の分析項目に関する検体と試薬の反応が進められる。搬送ライン３からサンプリングラインに移された検体ラック
２８は、分注位置に搬送され、検体分注器３３のピペットノズルにより検体が採取され、反応容器３２へ検体の所定量が吐出される。検体分注器３３は検体用ピペッタポンプ３４を有する。反応部３１は恒温槽３５から供給される恒温液によって一定温度（例えば３７℃）に保たれる。試薬供給部３６は、第１試薬用の試薬ディスク３６ａと第２試薬用の試薬ディスク３６ｂを具備する。多数の分析項目のために準備された各種の試薬を含む試薬ボトル３７ａ及び３７ｂには、それらの外壁面に試薬識別情報がバーコードによって表示されており、試薬ボトル３７ａ及び３７ｂが試薬ディスク３６ａ及び３６ｂに載置された後、各試薬ボトルの試薬識別情報がバーコード読取装置３８ａ及び３８ｂによって読取られ、その情報が該試薬ボトルの試薬ディスク上のセット位置，対応分析項目、該試薬ボトルがセットされた分析装置番号などと共に登録される。試薬分注器３９ａ及び３９ｂは、回転動作及び上下動可能な各ピペットノズルに接続された試薬用ピペットポンプ４６を具備する。検体を分注された反応容器３２の列は回転移動され、分析項目に応じて試薬吸入位置に位置づけられた試薬ボトル３７ａから試薬分注器３９ａにより所定量の試薬液が吸入されその第１試薬が試薬添加位置にある反応容器３２に吐出される。撹拌位置にて撹拌機構４０ａにより内容物が撹拌された後、反応容器列は複数回移送され、反応容器３２が第２試薬添加位置に達すると、試薬分注器３９ｂは分析項目に応じて試薬吸入位置に位置づけられた試薬ボトル３７ｂから試薬液を吸入し該反応容器にその試薬を吐出する。次いで反応容器の内容物は撹拌機構４０ｂによって撹拌される。その後、反応容器列の回転移送に伴って反応容器３２は光源４１からの光束を通過し、反応容器３２の反応液を透過した光が多波長光度計４２によって検出される。分析項目に対応する波長の信号は、コンピュータ７ｂによって制御される対数変換器４３及びアナログ・ディジタル変換器４４によって処理され、ディジタル信号が全体管理用コンピュータ１１へ送信される。測定済の反応容器３２は、洗浄機構４５によって洗浄され、再使用される。

このような自動分析システムにおける本発明での、本実施形態を図４，図５のフローチャートを用いて説明する。図４は分析モジュールの一部を、システム全体の制御から切り離す時間を設定し、切り離された分析モジュールの一部をシステム全体に復帰する時間を設定する処理動作、および切り離された分析モジュールが電源ＯＮ後に実施する準備動作の登録処理についての説明である。図５は図４でシステム全体の制御から切り離した分析モジュールがシステム全体に復帰する処理の説明である。なお、以下の説明では、本実施形態による自動分析システムにおいて分析モジュール５，６をシステム全体の制御から切り離す場合を例にして説明する。他の分析モジュールの場合も同様である。なお分析モジュールの一部をシステム全体の制御から切り離す作業（それぞれの分析モジュールの制御部の電源は入っており、分析部を含む制御部以外の電源を切断する作業）をスリープと、切り離された分析モジュールの一部をシステム全体に復帰する作業をスリープ解除と称して以下説明を行う。

図４のステップｓ３において、操作者がスリープの設定をするか判定し、設定する場合には操作者が全体管理用コンピュータ１１に接続されている操作部１２を操作し、スリープ設定画面を表示部１３に表示する（ステップｓ４）。図６に示す画面例のように画面上のスリープボタン６１を操作者が選択し、画面をスリープウィンドウ６２を表示する。スリープウィンドウ６２には、分析モジュールの構成例が表示され、現在の各分析モジュールの使用状況（使用中かスリープ中か）を表示し、また、スリープ指定時刻・解除時刻
６３を表示し、操作者に分かり易く表示する。続いて、スリープを指定する分析モジュールと指定時刻およびスリープ解除時刻を設定し（ステップｓ５）かつ、スリープ解除後に実施する準備動作を登録する（ステップｓ６）。設定は、図６の画面例のようにＯＮ／
ＯＦＦ時間設定ボタン６４を操作者が選択し、図７に示す画面例のように、ＯＮ／ＯＦＦ時間設定ウィンドウ６５を表示させる。操作者がスリープを指定する場合は、初めにＯＮ／ＯＦＦ時間設定ウィンドウ６５の曜日を選択し、続いてスリープを指定する分析モジュールを選択する。このとき、スリープ指定したか否かを操作者が分かり易くするために分析モジュールの表示色を変えるようにしておく。続いてスリープ指定時刻（ＯＦＦ時間）を設定し、かつ解除時刻（ＯＮ時間）を設定する。また、スリープ解除時の準備動作を設定する場合は、準備動作登録ボタン６６を選択し、図８に示す画面例のように準備動作登録ウィンドウ６７を表示させる。準備動作の設定は、操作者が準備動作リスト６８から、目的の準備動作を選択し、続いて何時実施するかを選択し、設定ボタンを選択後、準備動作実行リスト６９に表示する。なお、複数の準備動作を登録した場合は登録順に実施し、何時実施するかを選択する場合に、（１）“電源ＯＮ後”（スリープが解除されて所定の初期動作終了後に実施する）か、（２）“続けて”（先に登録した準備動作実施後直に実施する）か、および（３）“「 」分後”（先に登録した準備動作実施後時間を空けてから実施する）かを選択できるようにしておく。操作者は設定後に登録ボタン７０を選択し、ＯＮ／ＯＦＦ時間設定ウィンドウ６５に戻り、画面上に実施する準備動作名と順番を表示する。全ての設定終了後登録ボタン７１を操作者が選択することにより、設定が完遂する。操作者がスリープの設定後、管理用コンピュータがスリープ指定時刻か判定し（ステップｓ１）、操作者が指定した分析モジュールはスリープ状態（電源ＯＦＦ）になる（ステップｓ７）。なお、操作者が指定時刻になる前にスリープの実行をするか判断し（ステップｓ２）、操作者の手動による指定も可能である。その場合は画面例６に示すようにスリープウィンドウ６２中で実行ボタン７２を選択することにより実行される。

続いて、スリープからの解除の流れを図５により説明する。まず、全体管理用コンピュータ１１がスリープ解除時刻（電源ＯＮ時刻）か判断し（ステップｓ１１）、電源ＯＮ時刻であった場合にスリープを解除し（ステップｓ１２）、所定の初期動作終了後、準備動作を実行する（ステップｓ１３）。準備動作実行後、全体管理用コンピュータ１１は、図９に示す画面例のように電源ＯＮの時刻、および準備動作実行時刻等を表示する。なお、操作者は指定解除時刻になる前にスリープを解除するか判断し、操作者の手動による解除も可能である。その場合は画面例６に示すようにスリープウィンドウ６２中で解除ボタン７３を選択することにより実行される。

本発明における自動分析システムの全体構成を示す図。 本発明における多検体処理用生化学分析モジュールを示す図。 本発明における多項目処理用生化学分析モジュールを示す図。 本発明における請求項１の操作フローの一例を示す図。 本発明における請求項２の操作フローの一例を示す図。 本発明におけるスリープウィンドウの一例を示す図。 本発明におけるＯＮ／ＯＦＦ時間設定ウィンドウの一例を示す図。 本発明における準備動作登録ウィンドウの一例を示す図。 本発明における電源ＯＮ時の動作内容表示の一例を示す図。

符号の説明

１ａ，１ｂ…検体ラック投入部、１ｃ，５ｂ，６ｂ，７ｂ，９ｃ…コンピュータ、２…ＩＤ読み取り部、３…搬送ライン、４…戻し搬送ライン、５，６，７…分析モジュール、８…検体ラック待機部、９ａ，９ｂ…検体ラック回収部、１１…全体管理用コンピュータ、１２…操作部、１３…表示部、１４…光学セルを兼ねた反応容器、１５，４１…光源、１６，４２…多波長光度計、１７，３１…反応部、１８，３４…検体用ピペッタポンプ、１９，３３…検体分注器、２０…試薬用ディスペンサポンプ、２１…第１試薬ノズル群保持部、２２…第２試薬ノズル群保持部、２３…第１撹拌機構、２４…第２撹拌機構、２５…反応容器洗浄機構、２６…試薬保冷庫、２７，３７，３７ａ，３７ｂ…試薬ボトル、
２８…検体ラック、２９，４３…対数変換器、３０，４４…アナログ・ディジタル変換器、３２…反応容器、３５…恒温槽、３６…試薬供給部、３６ａ…第１試薬用の試薬ディスク、３６ｂ…第２試薬用の試薬ディスク、３８ａ，３８ｂ…バーコード読取装置、３９ａ，３９ｂ…試薬分注器、４０ａ，４０ｂ…撹拌機構、４５…洗浄機構、４６…試薬用ピペットポンプ。

Claims (4)

1. 分析部の電源投入時に測定準備のために実行する、反応槽水の交換，反応容器の洗浄の何れかを含む準備動作を予め設定し得る準備動作設定手段を備えた自動分析装置であって、
   前記準備動作設定手段が、自動分析装置の電源投入後に前記準備動作を実行するタイミングを、（１）所定の初期動作終了後に実施する、（２）先に登録した準備動作実施後実施する、（３）先に登録した準備動作実施後時間を空けてから実施する、のいずれかから選択し得る設定手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記分析部を備えた分析モジュールを複数備え、
   該分析モジュールに検体を搬送する搬送ラインと、
   前記分析モジュールの分析部の電源の投入時刻，切断時刻の少なくとも１つを、夫々の分析モジュール毎に設定する設定手段と、
   を備えたことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項２記載の自動分析装置において、
   夫々の分析モジュール毎に、分析部の電源投入時に測定準備のために実行する準備動作を予め設定し得る準備動作設定手段を備えたことを特徴とする自動分析システム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の自動分析装置において、
   前記分析モジュールの分析部の電源の投入時刻，準備動作実施時刻の少なくとも一方を表示する表示手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。

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