JP5374092B2 - 自動分析装置および血液サンプル分析方法 - Google Patents

Description

本発明は、血液サンプルの分析を行う自動分析装置および血液サンプル分析方法に関するものである。

従来、血糖やヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）は、糖尿病の診断マーカとして使用されており、自動分析装置においては、被験者から採取した血液サンプルを遠心分離により血漿と血球に分離し、上澄みの血漿サンプルから血糖を、下部に沈殿する血球サンプルからＨｂＡ１ｃを分析している。一般に、血漿サンプルの分注のために、血漿の液面を分注プローブが備える液面検知機構で検知・吸引して血糖の分析を行い、血球サンプルは検体容器の底まで分注プローブを潜り込ませて吸引し、ＨｂＡ１ｃの分析を行っている。

しかしながら、遠心分離された下層の血球層は、血球自体に比重差があり、血球層上部には比重の小さい血球（幼若血球）が、血球層下部には比重の大きい血球（老化血球）が存在している。かかる血球比重の差は、ヘモグロビンへのブドウ糖の結合割合の過多により変化するものであり、老化血球ほどヘモグロビンにブドウ糖が多く結合するため、比重が大きくなると共にＨｂＡ１ｃの数値も高くなることが知られている。したがって、検体容器底部から血球サンプルを吸引採取すると、ＨｂＡ１ｃ濃度の高い老化血球を採取することになるため、血球層に発生する濃度勾配に影響されないサンプリング技術の開発が望まれていた（例えば、非特許文献１、参照）。

これに対応して、種々の分注方法が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。特許文献１では、液面検知手段により検知された液面位置と、予め設定された又は測定されたヘマトクリット値に基づいて血漿層と血球層との界面を推定し、かかる界面位置に基づいて血球層の検体を分注する方法が開示されている。

特許文献２では、血漿を吸引する電極兼用血漿吸引ノズルと、血球を吸引する電極兼用血球吸引ノズルとを有し、これら２つのノズル間のインピーダンスを検出して、血漿層と血球層の界面位置を検知する装置が開示されている。

特許文献３では、検体容器に貼られた識別ラベルの表面で反射した光の光量によって識別コードを読み取るとともに、識別ラベルの周方向の両端間に形成される隙間を通して得られる検体からの反射光量の差によって検体容器内の血液検体の血漿面及び血球面を検出する分析装置が開示されている。

特許文献４では、血漿分析部と全血分析部の間に攪拌部を設けて、全血状態の検体を吸引して分析を行う分析装置が開示されている。

特開平１０−２４６７２７号公報 特開平５−３０６９５０号公報 特開平９−８９９０２号公報 特開平９−８９９０７号公報 JJCLA 日本臨床検査自動化学会会誌 2004,VOL．29,P181-189

ところで、特許文献１の方法では、血漿−血球の境界面を推定するために、予めヘマトクリット値を測定するか、または測定しない場合はヘマトクリット値の予測値を入力する必要がある。したがって、同じ検体においてヘマトクリット値を測定している場合はよいが、測定されていない場合は、検査項目の追加となるため費用や時間の増加につながり、予測値を使用する場合は、正しい境界面の検知は困難であるという問題がある。

また、特許文献２の装置では、血漿と血球の界面検知のために、金属製サンプルプローブを２本用いる必要があるため、自動分析装置の構造が複雑となるだけでなく、サンプル容器の種類によっては２本のプローブを挿入することが困難であるという問題がある。

さらに、特許文献３の装置では、識別ラベルの読取りのために検体容器の保持、昇降および回転のための機構を設けるため構造が複雑になるだけでなく、識別ラベルの貼り付けに留意しないと識別ラベルの周方向の両端に形成される隙間ができずに検出不能になるおそれがある。

また、特許文献４の装置では、全血サンプルからＨｂＡ１ｃを分析するため前処理等の工程を要することになり、さらに余分な攪拌部の設置が必要となるため装置が複雑になるという問題を有する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で血球層内の血球サンプル吸引採取位置を正確に設定でき、安定した分析結果を得る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、本発明の自動分析装置は、検体容器内に収容された血漿層と血球層とに分離された血液サンプルを分注装置によって所定量分注し、試薬と反応させて分析する自動分析装置において、圧力検出手段を備えた前記分注装置の分注プローブを用いて、検体容器に収容された前記血液サンプル中の高さの異なる複数個所で圧力変化を検出する検出手段と、前記圧力変化をもとに血漿層と血球層との境界面を検出し、血球層の高さを算出する演算手段と、前記血球層の高さに基づき血球サンプルを吸引採取する分注手段と、前記分注手段により採取した血球サンプルの分析を行う分析手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記分析手段による分析項目は、前記血球サンプルの比重によって影響を受ける項目であることを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記分析手段による分析項目は、ＨｂＡ１ｃであることを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記検出手段は、前記分注プローブを前記血液サンプル中で上昇または下降させたときの圧力変化を検出することを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記検出手段は、前記分注プローブによる前記血液サンプルの上昇吸引時または下降吸引時の圧力変化を検出することを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記演算手段により算出された血球層の高さが許容範囲外である場合に、サンプル異常である旨の警告を出し、前記血液サンプルの分注および分析を停止するよう制御する制御手段を備えることを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記分注手段は、前記血球層内での血球サンプル吸引採取位置を任意に設定可能であることを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記分注手段は、前記分注プローブで血漿液面を検出し、血漿サンプルの分注を行なうことを特徴とする。

また、本発明の自動分析装置は、上記発明において、前記血球サンプルからＨｂＡ１ｃの分析を行い、前記血漿サンプルから血糖の分析を行うことを特徴とする。

また、本発明の血液サンプル分析方法は、検体容器内に収容された血漿層と血球層とに分離された血液サンプルを分注装置によって所定量分注し、試薬と反応させて光学的に分析する血液サンプル分析方法であって、圧力検出手段を備えた前記分注装置の分注プローブを用いて、検体容器に収容された前記血液サンプル中の高さの異なる複数個所で圧力変化を検出する検出ステップと、前記検出ステップにより検出した圧力変化をもとに、血漿層と血球層との境界面を検出し、血球層の高さを算出する演算ステップと、前記血球層の高さに基づき血球サンプルを吸引採取する分注ステップと、前記分注ステップにより採取した血球サンプルのＨｂＡ１ｃを分析する分析ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の血液サンプル分析方法は、上記発明において、前記検出ステップは、前記分注プローブを前記血液サンプル中で上昇または下降させたときの圧力変化を検出することを特徴とする。

また、本発明の血液サンプル分析方法は、上記発明において、前記検出ステップは、前記分注プローブによる前記血液サンプルの上昇吸引時または下降吸引時の圧力変化を検出することを特徴とする。

また、本発明の血液サンプル分析方法は、上記発明において、前記分注ステップは、前記演算ステップで血球層の高さを算出後、前記血液サンプル中の分注プローブを所定量血球層内に降下して血球サンプルを吸引採取することを特徴とする。

また、本発明の血液サンプル分析方法は、上記発明において、前記分注ステップは、前記分注プローブを前記血液サンプル中から引き上げ、吸引サンプルを吐出洗浄の後行なわれることを特徴とする。

また、本発明の血液サンプル分析方法は、上記発明において、前記検出ステップは、前記分注プローブにより血漿液面を検知し、前記分注ステップは、前記血漿液面の検出結果をもとに血漿サンプルの分注を行ない、その後、前記血球サンプルを分注し、前記分析ステップは、前記血漿サンプルの血糖を分析することを特徴とする。

また、本発明の血液サンプル分析方法は、上記発明において、前記検出ステップは、静電容量式液面検知機構による静電容量変化により液面を検出することを特徴とする。

本発明では、圧力検出手段を備えた分注装置の分注プローブを用いて、血液サンプル中の高さの異なる複数個所で圧力変化を検出し、演算手段が前記圧力変化により血漿層と血球槽の境界面を検出して、前記血球層の高さを算出し、前記血球層の高さに基づき血球層内の血球サンプル吸引採取位置を正確に設定できるので、簡易な構成で安定したＨｂＡ１ｃなどの分析結果が得られるという効果を奏する。

（実施の形態１）
以下に添付図面を参照して、本発明の自動分析装置の好適な実施の形態１を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる自動分析装置の概略構成図である。図２は、図１の自動分析装置で使用する検体分注装置の概略構成を示すブロック図である。

自動分析装置１は、血球成分を含む血液や尿等の検体を自動分析する装置であり、図１に示すように、第１および第２試薬テーブル２、３、反応テーブル４、第１および第２試薬分注装置６、７、検体容器移送機構８、ラック９、分析光学系１１、洗浄機構１２、第１および第２攪拌装置１３、１４、制御部１５、入力部１６、表示部１７、記憶部１９および検体分注装置２０を備えている。

第1および第２試薬テーブル２、３は、図１に示すように、それぞれ第１試薬の試薬容器２ａと第２試薬の試薬容器３ａが周方向に複数配置され、駆動手段により回転されて試薬容器２ａ、３ａを周方向に搬送する。複数の試薬容器２ａ、３ａは、それぞれ検査項目に応じた試薬が満たされ、外面には収容した試薬の種類、ロット及び有効期限等の情報を記録した情報記録媒体（図示せず）が付加されている。ここで、第１および第２試薬テーブル２、３の外周には、試薬容器２ａおよび３ａに付加した情報記録媒体に記録された試薬情報を読み取り、制御部１５へ出力する読取装置（図示せず）が設置されている。

反応テーブル４は、図１に示すように、複数の反応容器５が周方向に沿って配列されており、第１および第２試薬テーブル２、３を駆動する駆動手段とは異なる駆動手段によって矢印で示す方向に回転されて反応容器５を周方向に移動させる。反応テーブル４は、光源１１ａと分光部１１ｂとの間に配置され、反応容器５を保持する保持部４ａと光源１１ａが出射した光束を分光部１１ｂへ導く円形の開口からなる光路４ｂとを有している。保持部４ａは、反応テーブル４の外周に周方向に沿って所定間隔で配置され、保持部４ａの内周側に半径方向に延びる光路４ｂが形成されている。

反応容器５は、分析光学系１１から出射された分析光（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する光学的に透明な素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス、環状オレフィンやポリスチレン等によって四角筒状に成形されたキュベットと呼ばれる容器である。反応容器５は、近傍に設けた第１および第２試薬分注装置６、７によって第１および第２試薬テーブル２、３の試薬容器２ａ、３ａから試薬が分注される。ここで、第１および第２試薬分注装置６、７は、それぞれ水平面内を回動すると共に、上下方向に昇降されるアーム６ａ、７ａに試薬を分注するノズル６ｂ、７ｂが設けられ、洗浄水によってノズル６ｂ、７ｂを洗浄する洗浄槽（図示せず）を有している。

検体容器移送機構８は、図１に示すように、配列された複数のラック９を矢印方向に沿って１つずつ歩進させながら移送する。ラック９は、検体を収容した複数の検体容器９ａを保持している。ここで、検体容器９ａは、収容した検体の情報を記録したバーコード等が貼付され、検体容器移送機構８によって移送されるラック９の歩進が停止するごとに、検体分注装置２０によって検体が各反応容器５へ分注される。血糖やヘモグロビンＡ１ｃを分析項目とする血液検体は、予め検体容器９ａに収容された状態で遠心分離が行なわれ、血漿層と血球層に分離された血液サンプルから血漿サンプルと血球サンプルが分析項目に応じて個別に分注される。ここで、ラックの外周には、検体容器９ａに貼付された情報記録媒体（図示せず）に記録された、検体情報や検体容器９ａの容器情報を読み取り、制御部１５へ出力する読取装置（図示せず）が設置されている。

分析光学系１１は、試薬と検体とが反応した反応容器５内の液体試料に分析光（３４０〜８００ｎｍ）を透過させて分析するための光学系であり、光源１１ａ、分光部１１ｂ及び受光部１１ｃを有している。光源１１ａから出射された分析光は、反応容器５内の液体試料を透過し、分光部１１ｂと対向する位置に設けた受光部１１ｃによって受光される。受光部１１ｃは、制御部１５と接続されている。

洗浄機構１２は、ノズル１２ａによって反応容器５内の液体試料を吸引して排出した後、ノズル１２ａによって洗剤や洗浄水等の洗浄液等を繰り返し注入し、吸引することにより、分析光学系１１による分析が終了した反応容器５を洗浄する。

第１および第２攪拌装置１３、１４は、分注された検体と試薬とを攪拌棒１３ａ、１４ａによって攪拌し、反応を促進させる。

制御部１５は、第１および第２試薬テーブル２、３、第１および第２試薬分注装置６、７、検体容器移送機構８、分析光学系１１、洗浄機構１２、第１および第２攪拌装置１３、１４、入力部１６、表示部１７、記憶部１９および検体分注装置２０等と接続される。これら各部の作動を制御するため、制御部１５には、マイクロコンピュータ等が使用される。制御部１５は、受光部１１ｃから入力される波長ごとの光量信号をもとに各反応容器５内の液体試料の波長ごとの吸光度を求め、検体の成分濃度等を分析する。また、制御部１５は、試薬容器２ａ、３ａに付加した情報記録媒体から読み取った情報に基づき、試薬のロットが異なる場合や有効期限外等の場合に分析作業を停止するように自動分析装置１を制御し、或いはオペレータに警報を発する。

さらに、制御部１５は、モード切替手段１５ａを有している。モード切替手段１５ａは、検体分注装置２０の分注モードを切り替えるためのものである。分注モードとしては、特別分注モードと通常分注モードとがある。特別分注モードは、検体が血漿および血球を分注するためのモードである。また、通常分注モードは、検体が全血サンプルや尿等の血液以外のサンプルを分注するモードである。そして、制御部１５は、図２に示すように、処理部１８ａ、検出部１８ｂおよび演算部１８ｃからなる境界面検出部１８と接続される。

図２は、検体分注装置の概略構成を示すブロック図である。検体分注装置２０は、図２に示すように、分注プローブ２０ｂ、分注ポンプ２３、ポンプ駆動部２４、圧力検出手段である圧力センサ２５、洗浄水ポンプ２７、増幅回路２８、液面検知部３１、制御部１５および境界面検出部１８を備えている。

検体分注装置２０は、図１に示すように、それぞれ水平面内を回動すると共に、上下方向に昇降されるアーム２０ａに検体を分注する分注プローブ２０ｂが設けられ、洗浄水によって分注プローブ２０ｂを洗浄する洗浄槽（図示せず）を有している。図２に示すように、分注プローブ２０ｂは、配管２２によって分注ポンプ２３、圧力センサ２５及び洗浄水ポンプ２７と接続されている。分注プローブ２０ｂは、プローブ駆動部２１によって図中矢印Ｘで示す水平方向およびＺで示す上下方向に移動され、分注プローブ２０ｂの下部に順次搬送されてくる検体容器９ａから検体を吸引し、この検体を反応テーブル４上の反応容器５に吐出することによって検体を分注する。

分注ポンプ２３は、分注プローブ２０ｂに検体容器９ａ内の検体を吸引した後、反応テーブル４により搬送されてくる反応容器５に吸引した検体を吐出するシリンジポンプであり、ポンプ駆動部２４によってピストン２３ａが往復動される。

圧力センサ２５は、配管２２内の圧力を検出し、圧力信号（アナログ）として増幅回路２８へ出力する。

洗浄水ポンプ２７は、タンク２９に貯留された脱気した洗浄水３０を吸い上げ、圧力センサ２５との間に設けた電磁弁２６を介して配管２２内に圧送する。このとき、電磁弁２６は、制御部１５からの制御信号によって、吸い上げた洗浄水３０を配管２２内に圧送する場合には「開」に切り替えられ、分注ポンプ２３によって分注プローブ２０ｂが液体試料を吸引し、吐出する場合には「閉」に切り替えられる。

増幅回路２８は、圧力センサ２５から出力される圧力信号（アナログ）を増幅し、増幅した圧力信号は制御部１５を介して境界面検出部１８へ出力される。

境界面検出部１８は、処理部１８ａ、検出部１８ｂおよび演算部１８ｃを備えており、圧力センサ２５により検出された圧力変化に基づき血漿層と血球層の境界面を検出し、血球層の高さを算出するが、空気と血漿の界面についても同様に検出することができる。境界面検出部１８は、例えば、コンピュータ装置が使用される。

処理部１８ａは、増幅回路２８から入力される圧力信号（アナログ）をデジタル信号に変換処理する部分で、例えばＡ／Ｄ変換器が使用される。検出部１８ｂは、処理部１８ａによってデジタル信号に変換された圧力信号から配管２２内の圧力を検出する。演算部１８ｃは、検出部１８ｂが検出した圧力変化から血漿層と血球層の境界面を検出し、読取部（図示せず）で読取った検体容器の情報から検体容器のサイズを取得し、これらに基づき血球層の高さを算出する。血球層の高さは制御部１５に出力され、制御部１５は、前記血球層の高さに基づき、プローブ駆動部２１を駆動制御して検体容器９ａ中の血漿−血球境界面に停止している分注プローブ２０ｂを設定量分降下させ、ポンプ駆動部２４を駆動させて血球サンプルを吸引採取する。

液面検知部３１は、空気と血漿層界面、すなわち血漿液面を検知し、図３に示すように、発振回路１０１、微分回路１０２及び電圧検出回路１０３を備えている。

図３は、静電容量式の液面検知部３１の概略構成を示すブロック図である。発振回路１０１は、交流信号を発振し、微分回路１０２に入力する。微分回路１０２は、図３に示すように、抵抗１０２ａ、１０２ｂ、コンデンサ１０２ｃ、１０２ｄ及びオペアンプ１０２ｅを有し、発振回路１０１が発振する交流信号の周波数によって入力感度が高くなるように調整されている。微分回路１０２の＋側入力端は、リード線１０ａを介して分注プローブ２０ｂに接続されている。電圧検出回路１０３は、微分回路１０２の出力端に接続されて微分回路１０２の出力電圧Ｖoutを検出し、この値に応じて分注プローブ２０ｂの下端が検体容器９ａ内の液体の液面に接したか否かを検知する。電圧検出回路１０３が検出したこの出力電圧信号は、制御部１５へ出力され、検体容器９ａ内の血漿液面（空気−血漿界面）が検出される。

分注プローブ２０ｂが液体の液面に非接触状態の静電容量値により発振回路１０１の周波数で入力感度が高くなるように調節された微分回路１０２は、接触状態の静電容量値では感度が低下する。従って、電圧検出回路１０３は、出力電圧Ｖoutの変化により液面を検知する。

前記液面検知部３１または境界面検出部１８により、検体容器９ａ内の液面高（空気−血漿界面）が検出されると、制御部１５は血漿サンプル分注のために、所定量分注プローブ２０ｂを降下後、血漿サンプルが吸引採取される。

次に、分注プローブ２０ｂによる分注動作について説明する。図４は、分注プローブ２０ｂの分注動作を示すフローチャートであり、図５は、実施の形態１にかかる血液サンプル分注方法の分注動作を示すフローチャート（特別分注モード）であり、図６は、血漿−血球に層分離した血液サンプル中を分注プローブで降下吸引させたときの圧力変化図であり、図７は、実施の形態１にかかる血液サンプル分注方法の動作図（特別分注モード）である。

図４に示すように制御部１５は、記憶部１９から検体の種類や分析項目等の分析情報１５ｂを取得する（ステップＳ１００）。制御部１５は、分析情報１５ｂに基づきモード切替手段１５ａによって分注モードを切り替える（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において分析項目が血糖およびＨｂＡ１ｃである場合、特別分注モードに切り替える（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）。制御部１５は、実施の形態１にかかる血液サンプル分注方法としての特別分注モードを実行して本制御を終了する（ステップＳ１０２）。一方、ステップＳ１０１において、通常分注モードに切り替えた場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、制御部１５は、通常分注モードを実行して本制御を終了する（ステップＳ１０３）。

図５に示すように特別分注モード（ステップＳ１０２）では、先ず、血球層から血球サンプルを吸引採取する位置を入力する（ステップＳ２００）。血漿―血球に層分離された血液サンプルの血球層から血球サンプルを吸引してＨｂＡ１ｃの分析を行う場合、吸引する位置によりＨｂＡ１ｃの数値が変化するため、最適な吸引採取の位置を分注前に設定する。血球サンプルの吸引採取は血球層の２０〜８０％で吸引採取することが望ましく、通常、中央値の５０％の位置で吸引採取するが、血液サンプルに応じて変更することも可能である。次に血漿―血球に層分離した血液サンプルを収容した検体容器９ａの情報を、読取部（図示せず）を通じて確認する（ステップＳ２０１）。自動分析装置１は、記憶部１９に使用される検体容器９ａのサイズ等の情報を有しており、サンプル分注前に容器情報を取得して、後に検出・演算される血球層の高さに基づき分注プローブ２０ｂの降下量を決定する。その後、分注プローブ２０ｂを検体吸引位置にある検体容器９ａの開口部の上方に移動させ、分注プローブ２０ｂを検体容器９ａ中に降下させて液面検知部３１により血漿液面を検知する（ステップＳ２０２）。血漿液面検知後、血漿サンプルを分注するために所定量分注プローブ２０ｂを降下し（ステップＳ２０３）、血漿サンプルを吸引して（ステップＳ２０４）、吸引した血漿サンプルを反応容器５に吐出する（ステップＳ２０５）。

血漿サンプル分注の後、血球サンプルを分注するために、分注プローブ２０ｂを再度検体容器９ａ中に降下させる。分注プローブ２０ｂを血液サンプル中で降下させながら、分注ポンプ２３によりサンプルを吸引して、吸引時の圧力を圧力センサ２５等により検出する（ステップＳ２０６）。図６は、血漿−血球に層分離した血液サンプル中を分注プローブ２０ｂで吸引しながら降下させるときの圧力変化図である。分注プローブ２０ｂを降下吸引させると、血漿液面で吸引圧力が変化し（ｔ１〜ｔ２）、血漿中を吸引降下しているときは（ｔ２〜ｔ３）、圧力は一定（Ｖ１）となる。さらに分注プローブ２０ｂを降下吸引させると、血漿−血球境界面近傍で圧力が変化し（ｔ３〜ｔ４）、完全に血球サンプル層に挿入されると（血漿−血球境界面）再度吸引圧力が一定となる（Ｖ２）。したがって、制御部１５は、血漿−血球境界面と認識した後に（ｔ５）、分注プローブ２０ｂの降下および吸引を一旦停止させる。また、図６で明らかなように、分注プローブ２０ｂを吸引降下させていくと、分注プローブ２０ｂが血漿サンプルを吸引した時点（ｔ１）で吸引圧力が変化するので、当該圧力変化を検出することにより血漿液面を検出することも可能である。

前記圧力変化に基づき検出部１８ｂは血漿−血球境界面を検出し、検体容器９ａのサイズ情報をもとに演算部１８ｃは血球層の高さを算出する（ステップＳ２０７）。血球層の高さが許容範囲内の場合は（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、算出した血球層の高さと、ステップＳ２００で入力した血球サンプルの吸引採取位置から分注プローブ２０ｂの降下量を決定し、所望の血球サンプルを分注するために、ステップＳ２００で設定入力した位置まで分注プローブ２０ｂを降下させる（ステップＳ２０９）。通常、血漿と血球の割合は５５：４５であり、かかる割合を考慮して血球層の高さの許容範囲は設定される。

その後、分注プローブ２０ｂにより血球サンプルを吸引し（ステップＳ２１０）、吸引した血球サンプルを別の反応容器５に吐出する（ステップＳ２１１）。分注が終了した分注プローブ２０ｂは、分注プローブ洗浄槽で洗浄が行なわれ（ステップＳ２１２）、反応容器５に分注された血漿サンプルから血糖の分析を行い、血球サンプルからＨｂＡ１ｃの分析が行われる。一方、血球層の高さが許容範囲外の場合は（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、赤血球の溶血等による血漿層−血球層境界面の低下または不検出が考えられるため、制御部１５は、表示部１７によりサンプル異常の告知を行い（ステップＳ２１３）、血球サンプルの分注の中止およびステップＳ２０４で吸引した血漿サンプルの分析を中止するよう制御する（ステップＳ２１４）。

次に、図７の本発明の実施の形態１の動作図により特別分注モードをさらに説明する。図７（ａ）では、分注プローブ２０ｂを血漿層と血球槽に層分離した血液サンプルを収容する検体容器９ａ中に降下させて、分注プローブ２０ｂの先端部が液面に接触した際の電圧により液面検知部３１が血漿液面を検知する。または分注プローブ２０ｂを分注ポンプ２３によりサンプル吸引しながら降下させて、空気−血漿層界面での圧力変化により血漿液面を検出してもよい。血漿液面検出後、分注プローブ２０ｂの降下は停止されるが、図７（ｂ）に示すように、サンプルを確実に吸引採取するために所定量分注プローブ２０ｂを降下させて血漿サンプルを吸引する。サンプル吸引後、分注プローブ２０ｂは反応テーブル４内に保持される反応容器５にサンプルを吐出するためプローブ駆動部２１により搬送され、図７（ｃ）に示すように、反応容器５内に血漿サンプルを吐出する。当該反応容器５には、第１試薬分注装置６により第１試薬テーブル２に保持される試薬容器２ａ内の第１試薬がすでに分注され、血漿サンプル分注後、さらに第２試薬分注装置７により第２試薬テーブル３に保持される試薬容器３ａ内の第２試薬が分注される。血漿サンプルおよび第２試薬の分注後には、第１または第２攪拌装置１３、１４で攪拌が行なわれ、その後、反応容器５内の血漿サンプルの分析が分析光学系１１で行われる。

さらに、血漿層と血球槽に層分離した血液サンプルを収容する検体容器９ａから血球サンプルを分注するために、図７（ｄ）に示すように、検体容器９ａ中で分注プローブ２０ｂを分注ポンプ２３により降下しながらサンプル吸引させて、吸引時の圧力変化により血漿−血球界面を検出し、血球層の高さを算出する。分注プローブ２０ｂの降下吸引は血漿−血球界面の検出後停止されるが、所望の血球サンプルを吸引するために、分注プローブ２０ｂは図７（ｅ）に示すように設定分降下される。分注プローブ２０ｂによる血球サンプル吸引後、分注プローブ２０ｂは反応テーブル４内に保持される反応容器５にサンプルを吐出するため搬送され、図７（ｆ）に示すように、血漿サンプルを分注した反応容器５とは別の反応容器５内にサンプルを吐出する。当該反応容器５には、血漿サンプルと同様に、第１試薬分注装置６により第１試薬テーブル２に保持される試薬容器２ａ内の第１試薬がすでに分注され、血球サンプル分注後、さらに第２試薬分注装置７により第２試薬テーブル３に保持される試薬容器３ａ内の第２試薬が分注される。血球サンプルおよび第２試薬の分注後には、第１または第２攪拌装置１３、１４で攪拌が行なわれ、その後、反応容器５内の血球サンプルの分析が分析光学系１１で行われる。

本発明の実施の形態１に係る分析装置では、分注プローブ２０ｂの血液サンプル中での降下吸引による血漿−血球界面の検出後、分注プローブ２０ｂ内に境界面検出のために吸引されたサンプルを吐出することなく、引き続き血球サンプルを吸引する。分注プローブ２０ｂ内では、吸引された血液サンプルは血漿と血球とに層分離しているため、余分に血球サンプルを吸引することで血漿を混入させることなく所定量の血球サンプルを反応容器５に吐出できる。したがって、分注プローブ２０ｂ内に吸引されたサンプルの吐出および洗浄にかかる時間を省略でき、迅速な分注ならびに分析を可能にする。

一方、ステップＳ２０９で設定分分注プローブ２０ｂを降下して、血球サンプルを吸引する（ステップＳ２１０）前に、分注プローブ２０ｂ内の吸引したサンプルを分注プローブ洗浄槽（図示せず）に廃棄して、分注プローブ２０ｂの洗浄を行なうことも可能である。当該工程を経ることにより、血球サンプルへの血漿の混入を完全に防止することが可能となるとともに、過剰量のサンプルを吸引する必要がなくなるため、微量サンプルへの対応も可能となる。

実施の形態１では、分注プローブを上または下方向に連続的に移動させながら複数の箇所の圧力を測定しているが、連続的に移動しながら圧力測定するほか、分注プローブを上または下方向に移動し、一旦停止して複数の箇所の圧力を測定することも可能である。なお、検体分注装置２０内に検体分注用に備える圧力センサ２５を使用して、分注プローブ２０ｂを降下吸引させることにより血漿−血球境界面を検出する実施の形態１の変形例として、新たな圧力センサを備えた分注プローブ２０ｂを血液サンプル中で上昇または下降させることにより圧力変化を検出して、血漿−血球境界面や、空気−血漿境界面での圧力変化を検出する分析装置が変形例として例示される。

（実施の形態２）
実施の形態１では、血漿サンプルを先に分注し、その後血球サンプルを分注する形態について説明したが、実施の形態２では、血球サンプルを先に分注し、その後血漿サンプルの分注・分析を行う点で実施の形態１と異なる。図８は、血球・血漿サンプルを分注する実施の形態２の特別分注モードの分注動作を示すフローチャートであり、図９は、実施の形態２の特別分注モードの動作図である。特別分注モードか通常分注モードかの判断は、実施の形態１と同様に、図４に示すフローチャートのようにして行なう。

図８に示すように特別分注モード（ステップＳ１０２）では、先ず、血球層から血球サンプルを吸引採取する位置を入力する（ステップＳ３００）。血漿―血球に層分離された血液サンプルの血球層から血球サンプルを吸引してＨｂＡ１ｃの分析を行う場合、吸引する位置によりＨｂＡ１ｃの数値が変化するため、最適な吸引採取の位置を分注前に設定する。血球サンプルの吸引採取は血球層の２０〜８０％で吸引採取することが望ましく、通常、中央値の５０％の位置で吸引採取するが、血液サンプルに応じて変更することも可能である。次に血漿―血球に層分離した血液サンプルを収容した検体容器９ａの情報を、読取部（図示せず）を通じて確認する（ステップＳ３０１）。自動分析装置１は、記憶部１９に使用される検体容器９ａのサイズ等の情報を有しており、サンプル分注前に容器情報を取得して、後に行なう血球層の高さ情報に基づき分注プローブ２０ｂの降下量を決定する。その後、分注プローブ２０ｂを検体吸引位置にある検体容器９ａの開口部の上方に移動させ、分注プローブ２０ｂを検体容器９ａ中に降下させて液面検知部３１により血漿液面を検知する（ステップＳ３０２）。

血漿液面検知後、分注プローブ２０ｂを、血液サンプル中を降下させながら分注ポンプ２３によりサンプルを吸引して、吸引圧力を圧力センサ２５により検出する（ステップＳ３０３）。図６に示すように、分注プローブ２０ｂを吸引降下させると、血漿液面で吸引圧力が変化し（ｔ１〜ｔ２）、血漿中を吸引降下しているときは（ｔ２〜ｔ３）、圧力は一定（ｖ１）となる。さらに分注プローブ２０ｂを吸引降下させると、血漿−血球境界面近傍で圧力が変化し（ｔ３〜ｔ４）、完全に血球サンプル層に挿入されると（血漿−血球境界面）再度吸引圧力が一定となる（ｖ２）。したがって、血漿−血球境界面と認識した後に（ｔ５）、分注プローブ２０ｂの降下および吸引を停止させる。検出した圧力変化により検出部１８ｂは血漿−血球境界面を検出し、検体容器９ａのサイズ情報をもとに演算部１８ｃは血球層の高さを算出する（ステップＳ３０４）。血球層の高さが許容範囲内の場合は（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、算出した血球層の高さと、ステップＳ３００で入力した血球サンプルの吸引採取位置から分注プローブ２０ｂの降下量を決定し、所望の血球サンプルを分注するために、所定量分注プローブ２０ｂをさらに降下させる（ステップＳ３０６）。

その後、分注プローブ２０ｂにより血球サンプルを吸引し（ステップＳ３０７）、吸引した血球サンプルを反応容器５に吐出する（ステップＳ３０８）。続いて分注プローブ２０ｂの洗浄を行なうために、分注プローブ２０ｂを分注プローブ洗浄槽に搬送して、プローブ内の吸引サンプルを廃棄し、洗浄する（ステップＳ３０９）。洗浄後、分注プローブ２０ｂを検体吸引位置まで搬送し、検体容器９ａ中に降下させて液面検知部３１により再度血漿液面を検知する（ステップＳ３１０）。血漿サンプルを分注するために所定量分注プローブ２０ｂを降下し（ステップＳ３１１）、血漿サンプルを吸引して（ステップＳ３１２）、吸引した血漿サンプルを別の反応容器５に吐出する（ステップＳ３１３）。

血漿サンプル分注が終了した分注プローブ２０ｂは、再度洗浄が行なわれ（ステップＳ３１４）、分注された血漿サンプルから血糖の分析を行い、血球サンプルからＨｂＡ１ｃの分析が行われる。一方、血球槽の高さが許容範囲外の場合は（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、赤血球の溶血等による血漿層−血球層境界面の低下または不検出が考えられるため、制御部１５は、表示部１７によりサンプル異常の告知を行い（ステップＳ３１５）、本検体からの血漿・血球サンプルの分注・分析を中止する（ステップＳ３１６）。

次に、図９の動作図により血漿−血球に層分離した血液サンプルの特別分注モードをさらに説明する。図９（ａ）では、分注プローブ２０ｂを血漿層と血球槽に層分離した血液サンプルを収容する検体容器９ａ中に降下させて、分注プローブ２０ｂの先端部が液面に接触した際の電圧により液面検知部３１が血漿液面を検知する。血漿液面検知後、図９（ｂ）に示すように、検体容器９ａ中で分注プローブ２０ｂを分注ポンプ２３により血液サンプルを降下しながら吸引採取させて、吸引時の圧力変化により血漿−血球界面を検出し、検体容器９ａのサイズ情報をもとに血球層の高さを算出する。分注プローブ２０ｂの降下吸引は血漿−血球界面の検出後停止されるが、さきに設定した吸引採取位置で血球サンプルを吸引するために、分注プローブ２０ｂは図９（ｃ）に示すように所定量降下される。分注プローブ２０ｂで血球サンプル吸引後、分注プローブ２０ｂは反応テーブル４内に保持される反応容器５にサンプルを吐出するため搬送され、図９（ｄ）に示すように反応容器５内にサンプルを吐出する。当該反応容器５には、第１試薬分注装置６により第１試薬テーブル２に保持される試薬容器２ａ内の第１試薬がすでに分注され、血球サンプル分注後、さらに第２試薬分注装置７により第２試薬テーブル３に保持される試薬容器３ａ内の第２試薬が分注される。血球サンプルおよび第２試薬の分注後には、第１または第２攪拌装置１３、１４で攪拌が行なわれ、その後、反応容器５内の血球サンプルの分析が分析光学系１１で行われる。

次に、図９（ｅ）に示すように、分注プローブ２０ｂは検体容器移送機構８と反応テーブル４の中間位置に配置された分注プローブ洗浄槽まで搬送され、分注プローブ洗浄槽で分注プローブ２０ｂ内のサンプルを廃棄し、分注プローブ２０ｂの洗浄が行なわれる。洗浄後、分注プローブ２０ｂを検体吸引位置まで搬送し、図９（ｆ）に示すように検体容器９ａ中に降下させて、液面検知部３１により再度血漿液面を検知する。検知後、図９（ｇ）に示すように、サンプルを確実に吸引採取するために、所定量分注プローブ２０ｂを降下させて血漿サンプルを吸引する。サンプル吸引後、分注プローブ２０ｂは反応テーブル４内に保持される反応容器５にサンプルを吐出するためプローブ駆動部２１により搬送され、図９（ｈ）に示すように、血球サンプルを吐出した反応容器５とは別の反応容器５内に血漿サンプルを吐出する。当該反応容器５には、第１試薬分注装置６により第１試薬テーブル２に保持される試薬容器２ａ内の第１試薬がすでに分注され、血漿サンプル分注後、さらに第２試薬分注装置７により第２試薬テーブル３に保持される試薬容器３ａ内の第２試薬が分注される。血漿サンプルおよび第２試薬の分注後には、第１または第２攪拌装置１３、１４で攪拌が行なわれ、その後、反応容器５内の血漿サンプルの分析が分析光学系１１で行われる。

一方、本発明の自動分析装置は、試薬分注装置を２つ備えた場合について説明したが、試薬分注装置は１つであってもよい。また、本発明の自動分析装置は、自動分析装置１を１ユニットとして複数のユニットが組み合わされて構成されていてもよい。

本発明の実施の形態１にかかる血液サンプルの分注方法を使用する自動分析装置の概略構成図である。 図１の自動分析装置で使用する検体分注装置の概略構成を示すブロック図である。 図1の自動分析装置で使用する液面検知部の概略構成を示すブロック図である。 分注プローブの分注動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１にかかる血液サンプルの分注方法（特別分注モード）の分注動作を示すフローチャートである。 血漿−血球に層分離した血液サンプル中を分注プローブで降下吸引させたときの圧力変化図である。 本発明の実施の形態１にかかる血液サンプルの分注方法（特別分注モード）の動作図である。 本発明の実施の形態２にかかる血液サンプルの分注方法（特別分注モード）の分注動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２にかかる血液サンプルの分注方法（特別分注モード）の動作図である。

符号の説明

１ 自動分析装置
２、３ 第１および第２試薬テーブル
４ 反応テーブル
４ａ 保持部
４ｂ 光路
４ｃ 金属板
５ 反応容器
６、７ 第１および第２試薬分注装置
８ 検体容器移送機構
９ ラック
９ａ 検体容器
１１ 分析光学系
１２ 洗浄機構
１３、１４ 第１および第２攪拌装置
１５ 制御部
１５ａ モード切替手段
１６ 入力部
１７ 表示部
１８ 境界面検出部
１８ａ 処理部
１８ｂ 検出部
１８ｃ 演算部
１９ 記憶部
２０ 検体分注装置
２１ プローブ駆動部
２２ 配管
２３ 分注ポンプ
２４ ポンプ駆動部
２５ 圧力センサ
２６ 電磁弁
２７ 洗浄水ポンプ
２８ 増幅回路
２９ タンク
３０ 洗浄水
３１ 液面検知部
１０１ 発振回路
１０２ 微分回路
１０３ 電圧検出回路

Claims (13)

1. 検体容器内に収容された血漿層と血球層とに分離された血液サンプルを分注装置によって所定量分注し、試薬と反応させて分析する自動分析装置であって、
   分注前に、前記血球層内の血球サンプルの吸引採取位置を入力する入力手段と、
   圧力検出手段を備えた前記分注装置の分注プローブを用いて、検体容器に収容された前記血液サンプル中の高さの異なる複数個所で圧力変化を検出する検出手段と、
   前記圧力変化をもとに血漿層と血球層との境界面を検出し、血球層の高さを算出する演算手段と、
   前記入力された前記血球サンプルの吸引採取位置と前記算出された血球層の高さとに基づいて、前記血球サンプルを吸引採取する位置を決定し、前記決定された位置において前記血球サンプルを吸引採取する分注手段と、
   前記分注手段により採取した血球サンプルの分析を行う分析手段と
   を備えた自動分析装置。
2. 前記分析手段による分析項目は、前記血球サンプルの比重によって影響を受ける項目である、請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記分析手段による分析項目は、ＨｂＡ１ｃである、請求項１または２に記載の自動分析装置。
4. 前記検出手段は、前記分注プローブによる前記血液サンプルの上昇吸引時または下降吸引時の圧力変化を検出する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動分析装置。
5. 前記演算手段により算出された血球層の高さが許容範囲外である場合に、サンプル異常である旨の警告を出し、前記血液サンプルの分注および分析を停止するよう制御する制御手段をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一つに記載の自動分析装置。
6. 前記分注手段は、前記分注プローブで血漿液面を検出し、血漿サンプルの分注を行う、請求項１〜５のいずれか一つに記載の自動分析装置。
7. 前記自動分析装置は、前記血球サンプルからＨｂＡ１ｃの分析を行い、血漿サンプルから血糖の分析を行う、請求項６に記載の自動分析装置。
8. 検体容器内に収容された血漿層と血球層とに分離された血液サンプルを分注装置によって所定量分注し、試薬と反応させて分析する自動分析方法であって、
   分注前に、前記血球層内の血球サンプルの吸引採取位置を入力する入力ステップと、
   圧力検出手段を備えた前記分注装置の分注プローブを用いて、検体容器に収容された前記血液サンプル中の高さの異なる複数個所で圧力変化を検出する検出ステップと、
   前記圧力変化をもとに血漿層と血球層との境界面を検出し、血球層の高さを算出する演算ステップと、
   前記入力された前記血球サンプルの吸引採取位置と前記算出された血球層の高さとに基づいて、前記血球サンプルを吸引採取する位置を決定し、前記決定された位置において前記血球サンプルを吸引採取する分注ステップと、
   前記分注ステップにより採取した血球サンプルの分析を行う分析ステップと
   を含む自動分析方法。
9. 前記検出ステップにおいて、前記分注プローブによる前記血液サンプルの上昇吸引時または下降吸引時の圧力変化が検出される、請求項８に記載の自動分析方法。
10. 前記分注ステップにおいて、前記演算ステップで血球層の高さを算出後、前記血液サンプル中の分注プローブが所定量血球層内に降下され、血球サンプルが吸引採取される、請求項８または９に記載の自動分析方法。
11. 前記分注ステップは、前記分注プローブを前記血液サンプル中から引き上げ、吸引サンプルを吐出洗浄の後、行なわれる、請求項９または１０に記載の自動分析方法。
12. 前記検出ステップにおいて、前記分注プローブにより血漿液面が検知され、
    前記分注ステップにおいて、前記血漿液面の検出結果をもとに血漿サンプルの分注が行なわれ、その後、前記血球サンプルの分注が行われ、
    前記分析ステップにおいて、前記血漿サンプルの血糖の分析が行われる、請求項８〜１１のいずれか一つに記載の自動分析方法。
13. 前記検出ステップにおいて、静電容量式液面検知機構による静電容量変化により液面が検出される、請求項１２に記載の自動分析方法。

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