JP6494978B2 - 臨床検査装置 - Google Patents
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Description
(自動分析装置の構成)
第1実施形態にかかる自動分析装置10の全体構成の概略について、図1を参照して説明する。図1は、自動分析装置10の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、自動分析装置10は、分析部100、駆動部200、識別部300、データ処理部400、記憶部500、U/I600、温度制御部700および制御部800を含む。以下、各部の構成について説明する。
図1に示すように分析部100は、試薬ボトル111を収納する第1試薬庫110と、試薬ボトル121を収納する第2試薬庫120と、第1試薬庫110の周囲に配置され反応管131を保持する反応ディスク130とを有する。
また、分析部100においては反応ディスク130の近傍にラックサンプラ140が設けられている。ラックサンプラ140のラックトレイ140aには、サンプル容器140bが配列される。さらに分析部100は、複数のサンプル容器141aが円周方向に配置されたディスクサンプラ141を有する。これらのラックサンプラ140およびディスクサンプラ141は、各容器をサンプリングプローブ142cによる試料の吸引位置(以下、単に「吸引位置」と記載する。)へ搬送する。
また、反応ディスク130の周囲には、攪拌ユニット150、測光ユニット160および反応管洗浄ユニット170が設けられる。攪拌ユニット150は、反応管131に収容された収容物(被検試料等)の攪拌を行う。また測光ユニット160は、当該収容物の測定を行う。反応管洗浄ユニット170は、測定に関し、反応管131を洗浄する。また、自動分析装置10には、第1試薬分注部112、第2試薬分注部122およびサンプル分注部142における各プローブ(112c、122c、142c)の洗浄を行う洗浄機構(図示せず)が設けられる。この洗浄機構は、例えばプローブの回動経路等に設けられる。
また、分析部100には読取り部190等、被検試料や各種試薬の識別をするための読み取り部が複数設けられる。読取り部190等、各種読み取り部の位置は、被検試料・試薬の吸引位置、あるいはこれらの吐出位置に対応する。被検試料の識別のための手段の1つである読取り部190は、ラックサンプラ140におけるサンプル容器140bに設けられたバーコードを読み取る。
実施形態の分析部100では、制御部800により、識別情報の取得、ホーム動作および反応管洗浄ユニット170による洗浄工程を含む準備工程のうち何れかの工程と、恒温槽の温度を測定に適した範囲に到達させる温度変更工程とが並行して実行される。この並行処理については、制御部800の説明において詳述する。
次に、分析部100の各部の構成について図1を参照して説明する。
図1に示すように第1試薬庫110には、複数の試薬ボトル111が環状に配置される。試薬ボトル111それぞれには、標準試料や被検試料に含まれる特定項目の成分に対して反応する各種の第1試薬が入っている。また、第1試薬庫110は、試薬ボトル111を収容した状態で回転可能とするラック部(不図示)を有する。ラック部は、後述する試薬庫駆動部208により、回転駆動される。
また第2試薬庫120は、第1試薬庫110の近傍に配置され、第1試薬庫110と同様の構成となっている。つまり第2試薬庫120内部には、試薬ボトル121が環状に配置され、試薬ボトル121を環状の軌跡に沿って移動可能にするラック部が設けられる。また試薬ボトル121には、第1の試薬と混合された標準試料や被検試料に含まれる特定項目の成分に対して反応する各種の第2試薬が収容されている。なお自動分析装置は、複数の試薬庫を有するものに限られない。例えば自動分析装置は、第1試薬庫110のみを有する構成であってもよい。
また反応ディスク130は、第1試薬庫110の周囲を囲うように円環状に形成される。反応ディスク130には反応管131が円環状に配列される。反応管131は、自動分析装置10による測定および分析の対象となる被検試料と試薬とを収容する。例えばこの反応管131には、第1試薬、第2試薬や被検試料等が収容される。また、反応ディスク130は、後述する反応ディスク駆動部206によって駆動されると、反応管131を収容したまま回転する。
ラックサンプラ140は、複数のラックトレイ140aを有する。またラックトレイ140aそれぞれは、複数のサンプル容器140bを略直線状に配列された状態で保持している。サンプル容器140bには、各項目の標準試料や被検試料などが収容されている。ラックサンプラ140は、それら複数のサンプル容器140bを保持したまま移送するように構成される。例えばラックサンプラ140は、ベルトコンベアーのような搬送部(図示せず)を有しており、当該搬送部によってラックトレイ140aがその配列方向に移送される。さらにラックサンプラ140は、少なくとも1つのラックトレイ140aを、当該配列の外へ送り出すことができる。少なくとも1つのラックトレイ140aが当該配列の外に送り出されると、そのラックトレイ140aに収容されたサンプル容器140bが、分注位置に移動される。そして、分注位置に移動されたサンプル容器140bそれぞれから、サンプル分注部142のサンプリングプローブ142cによって被検試料が分注(吸引)される。
また自動分析装置10において、反応ディスク130の周囲にサンプル容器141aを有するディスクサンプラ141が設けられる。ディスクサンプラ141は、サンプリングプローブ142cの回動軌跡が描く円弧と交わる位置に配置される。すなわち、吸引位置から反応管131への吐出位置まで至る、サンプル分注部142の回動軌跡に対応する位置においてディスクサンプラ141が設けられる。ここで「吐出位置」とは、反応ディスク130における反応管131の配列と上記サンプル分注部142の回動軌跡とが交わる位置であって、サンプリングプローブ142cが被検試料の吐出のために停止する位置である(以下、単に「吐出位置」と記載する場合がある。)。サンプル容器141aにも、各項目の標準試料や被検試料等が収容される。なお、自動分析装置10においてディスクサンプラ141を設けない構成であってもよい。
反応ディスク130の周囲には、第1試薬分注部112が設けられる。この第1試薬分注部112は、反応ディスク130の周囲、または反応ディスク130と第1試薬庫110の間において立設する回動軸112aを有している。回動軸112aの上端側には、回動軸112aの立設方向と略直交する方向に延びるアーム部112bが接続されている。アーム部112bは、回動軸112aを中心に回動可能に構成されている。また、回動軸112aは、アーム部112bを上下動(昇降)可能に構成されている。また、アーム部112bにおける回動軸112a側の基端部に対する先端部には、試薬プローブ112cが接続されている。
図1に示すように反応ディスク130と第2試薬庫120の間には、第2試薬分注部122が設けられている。第2試薬分注部122は、第1試薬分注部112と同様に構成されている。すなわち第2試薬分注部122には、回動軸122a、アーム部122bおよび試薬プローブ122cが設けられる。試薬プローブ122cの回動および上下動も第1試薬分注部112と同様である。また第2試薬分注部122は、試薬プローブ122cにより、第2試薬庫120の試薬ボトル121から第1の試薬と混合された標準試料や第2試薬を吸引し、さらに反応管131に吐出する。なお、自動分析装置10として第2試薬庫120が設けられない場合には、対応する第2試薬分注部122も設けられない。
図1に示すように反応ディスク130とラックサンプラ140との間には、サンプル分注部142が設けられる。サンプル分注部142も、上述した第2試薬分注部122、第1試薬分注部112と同様の構成となっている。サンプル分注部142には、回動軸142a、アーム部142bおよびサンプリングプローブ142cが設けられる。サンプリングプローブ142cの回動および上下動も、第1試薬分注部112等と同様である。さらにサンプリングプローブ142cにより、サンプル容器140bまたはサンプル容器141a等から各項目の標準試料や被検試料が吸引され、吐出位置にある反応管131に吐出される。
図1に示すように、攪拌ユニット150は反応ディスク130の回転方向におけるサンプリングプローブ142cの吐出位置より下流側に配置される。攪拌ユニット150は搬送されてきた反応管131に収容された、被検試料と試薬の混合液を攪拌する。このように被検試料と試薬とが、反応管131内で攪拌されることにより、被検試料内の特定の成分と試薬との反応が生じ、被検試料の吸光度が変化する場合がある。
図1に示すように、測光ユニット160は、反応ディスク130の回転方向における攪拌ユニット150の位置より下流側(進行方向側)に配置される。反応管131は、反応ディスク130によって、攪拌ユニット150の攪拌位置から下流側に配置された測光ユニット160の位置(図1参照)まで移動する。測光ユニット160は、反応管131の中の混合液の吸光度を測定する。これにより、被検試料内における所定の成分についての濃度等を得ることができる。
反応管洗浄ユニット170は、反応ディスク130の近傍に配置される。測光ユニット160による測定が終了された被検試料と試薬の混合液は、反応管洗浄ユニット170により反応管131から廃棄される。また混合液が廃棄された状態の反応管131は、反応管洗浄ユニット170により洗浄される。以下、反応管洗浄ユニット170の具体的構成の一例につき、図1および図2を参照して説明する。図2は、反応管洗浄ユニット170の一例を示す斜視図である。
反応管131が第1洗浄ノズル171に対応する洗浄位置に到達すると、第1洗浄ノズル171により反応管131に純水が注入され、さらに第1洗浄ノズル171により吸引され、排出される。例えば、分析部100による少なくとも1項目の測定が一旦終了した後であれば、第1洗浄ノズル171による洗浄前の反応管131には、高濃度の混合液(被検試料および試薬)が残留している場合がある。第1洗浄ノズル171は、この混合液が収容されている反応管131への純水の注入、吸引および排出を行う。これにより、反応管131に対する第1段階の洗浄(第1の純水洗浄)が完了する。
第1段階の洗浄がなされた反応管131は、次に第2洗浄ノズル172に対応する洗浄位置に到達する。この洗浄位置において、第2洗浄ノズル172により、高圧・高温の蒸気が反応管131に吐出される。この第2段階の洗浄により、反応管131内壁に付着している汚れが洗い流される。例えば被検試料に含まれていた蛋白質や酵素などが残っていても、この第2段階の洗浄(蒸気洗浄)により、これら残留物の機能が消失される。
第2段階の洗浄がなされた反応管131は、次に第3洗浄ノズル173に対応する洗浄位置に到達する。この洗浄位置において、第3洗浄ノズル173により、反応管131にアルカリ性洗剤が吐出される。その後、第3洗浄ノズル173は反応管131からこれを吸引し、排出する。以下、この一連の動作を、「第3段階の洗浄(アルカリ洗浄)」として説明することがある。
第3段階の洗浄がなされた反応管131は、次に第4洗浄ノズル174に対応する洗浄位置に到達する。この洗浄位置において、第4洗浄ノズル174により、反応管131に酸性洗剤が吐出される。その後、第4洗浄ノズル174は、反応管131からこれを吸引し、排出する。以下、この一連の動作を、「第4段階の洗浄(酸性洗浄)」として説明することがある。
第4段階の洗浄がなされた反応管131は、次に第5洗浄ノズル175に対応する洗浄位置に到達する。この洗浄位置において、第5洗浄ノズル175により、反応管131に純水が吐出される。その後、第5洗浄ノズル175は、反応管131からこれを吸引し、排出する。以下、この一連の動作を、「第5段階の洗浄(第2の純水洗浄)」として説明することがある。
第5段階の洗浄がなされた反応管131は、次に第6洗浄ノズル176に対応する洗浄位置に到達する。この洗浄位置において、第6洗浄ノズル176により、反応管131に対し、第5段階の洗浄と同様の、純水での洗浄が行われる。ただし、排出については、次のサクションノズル177により実行される。以下、この一連の動作を、「第6段階の洗浄(第3の純水洗浄)」として説明することがある。なお、第6段階の洗浄では、純水の注入された反応管131に光を当てて、その透過率を計測することによって、洗浄が十分なされた否かを検査する。
第6段階の洗浄がなされた反応管131は、次にサクションノズル177に対応する位置に到達する。この位置において、サクションノズル177により、反応管131から純水を排出して反応管131内の収容物を除去する。以下、この一連の動作を、「第7段階の洗浄(サクション)」として説明することがある。
第7段階の洗浄がなされた反応管131は、最後に、乾燥ノズル178に対応する位置に到達する。この位置において、乾燥ノズル178により、純水(洗浄液)で濡れている反応管131を乾燥させる。
読取り部190は、サンプル容器140bに設けられたバーコード等の情報記録媒体を読取り、被検試料の識別情報を取得する。読取り部190としては例えば、バーコードリーダーが用いられる。サンプル容器140bに設けられた情報記録媒体は、RFIDであってもよい。図1における読取り部190は、ラックサンプラ140における被検試料の吸引位置に対応する位置に示されている。ただし、図1において図示を省略しているが、ディスクサンプラ141、第1試薬庫110および第2試薬庫120のそれぞれの吸引位置、ならびに反応ディスク130における吐出位置に対応する位置にも、識別情報を取得するための読み取り部が設けられる。読取り部190等の各読み取り部は、読み取った被検試料、試薬等の識別情報を後述の識別部300に送る。
駆動部200の概要を説明する。駆動部200は、試薬庫(110,120)、反応ディスク130、各種分注を行う分注部(112,122,142)および各サンプラ(140,141)の各種動作のための駆動を行うモータやポンプである。駆動部200は、サンプラ駆動部202、分注部駆動部204、反応ディスク駆動部206、試薬庫駆動部208および洗浄駆動部210を含んで構成される。
サンプラ駆動部202は、ラックサンプラ140およびディスクサンプラ141それぞれに個別に設けられている。制御部800が既定の制御プログラムに基づき、各サンプラ駆動部202を駆動させると、ラックサンプラ140やディスクサンプラ141が、例えば当該制御プログラムにおいて設定された移動量だけ回転する。その結果、ラックサンプラ140におけるサンプル容器140bや、ディスクサンプラ141におけるサンプル容器141aが、サンプリングプローブ142cによる吸引位置までそれぞれ移送される。
分注部駆動部204は、第1試薬分注部112、第2試薬分注部122およびサンプル分注部142にそれぞれ設けられる。また、各アームにおける分注部駆動部204は、各アームの回動動作のための駆動を行う第1駆動部、昇降動作のための駆動を行う第2駆動部、分注動作のための駆動を行う第3駆動部(それぞれ図示せず)に分けられる。以下、各動作を行う駆動部毎に説明する。
制御部800が既定の制御プログラムに基づき、反応ディスク駆動部206を駆動させることにより、反応ディスク130が当該プログラムに既定された移動量(回転角度等)だけ回転する。また、この反応ディスク130の回転動作は、各試薬プローブ(112c、122c)、サンプリングプローブ142cにおける分注動作や、攪拌ユニット150、測光ユニット160、反応管洗浄ユニット170の各動作に対応して(例えば同期して)行われる。また、試薬庫駆動部208は、ラック部を介して反応ディスク130を所定角度ずつ回転するように駆動され、回転後、暫時停止するという動作を繰り返す。
試薬庫駆動部208は、第1試薬庫110と第2試薬庫120にそれぞれ設けられている。試薬庫駆動部208は、図示しない第1試薬庫110のラック部と第2試薬庫120のラック部とをそれぞれ駆動する。制御部800が既定の制御プログラムに基づき、試薬庫駆動部208に、第1試薬庫110、第2試薬庫120のラック部(不図示)をそれぞれ個別に所定角度回転させる。試薬庫駆動部208はラック部を介して各試薬庫を回転させ、その後、暫時停止するという動作を繰り返す。
制御部800が既定の制御プログラムに基づき、洗浄駆動部210を駆動させることにより、反応管洗浄ユニット170における各洗浄用ノズル(171〜178)を介して、反応管131の洗浄動作が行われる。具体的には、洗浄駆動部210は、各ノズルの上下動、ポンプの吸引・吐出動作等の駆動を行う。後述するが、分析部100における一連の測定動作の前に、測定の準備動作の一部として反応管洗浄ユニット170による反応管131の洗浄工程が実行される。すなわち、制御部800が洗浄駆動部210を駆動させることにより、反応管洗浄ユニット170の各洗浄ノズルによる一連の洗浄工程が実行される。また、反応管洗浄ユニット170による反応管131の洗浄は、異なる検査の間、次の測定項目間でも実行される。すなわち、洗浄駆動部210は準備動作のときだけでなく、1つの測定および分析が完了し、次の測定へ移行する移行期間においても駆動される。
識別部300は、読取り部190等の各種読み取り部により読み取られた識別情報それぞれを受ける。読取り部190から受けた識別情報としては、被検試料に関する検査オーダ等の検査関連情報(被検者ID、検査ID、測定項目等)である。また、各試薬庫に設けられた読取り部(図示せず)から受けた識別情報としては、その試薬ボトルに収容された試薬に関する情報と、試薬ボトルそれぞれの、各試薬庫における位置を示す位置情報等である。
データ処理部400は、分析部100による分析結果としての標準試料のデータや被検試料のデータを処理して検量線の作成や分析データの生成を行う。これらのデータは、記憶部500に送信され、記憶される。また、これらのデータは測定者の指示によって、U/I600としての表示部に表示される。
記憶部500は、分析部100による被検試料の測定に必要な各種の情報を記憶する。例えば、記憶部500は測定前の準備工程から測定のための測定工程の完了までの各部の処理の実行順序を記憶している。また、記憶部500は分析部100の各部を動作させるときの駆動部200の各部の駆動時間(駆動量)を記憶している。また、記憶部500は、恒温槽132の温度を一定の範囲に保つための閾値情報を記憶している。また、記憶部500は、識別部300により取得された識別情報を少なくとも一時的に記憶する。識別情報の例としては、サンプル容器140bやサンプル容器141aの情報記録媒体から読み取られた検査オーダ等の検査関連情報、および試薬ボトル(111,121)から読み取られた試薬関連情報(試薬種別、位置情報等)が挙げられる。また、記憶部500は、データ処理部400から受けた検量線や分析データを記憶する。なお、上記閾値情報および一定の範囲の少なくともいずれかは「所定の範囲」の一例に相当する。
U/I600は、操作部および表示部を含む。操作者は操作部を介して、各項目の標準試料や検量線などの分析条件の入力操作、各種コマンド信号の入力操作等、あるいは選択操作等を行う。後述するが、本実施形態においてU/I600の表示部は、温度制御部700により測定された恒温槽132の温度を表示する。また、恒温槽132の温度の時系列変化を示すグラフを表示する場合がある。
温度制御部700について図3を参照して説明する。図3は、自動分析装置10と自動分析装置10の温度制御部700の構成の概略を示すブロック図である。温度制御部700は、恒温槽132の温度を一定の範囲に保つために恒温槽132の温度を測定し、予め設定された温度に到達したかを判定する。このような処理を実行するため、温度制御部700は、第1温度測定部710と、温度調整部720と、判定部730とを含む。なお、第1温度測定部710は「第1測定部」の一例に相当する。
第1温度測定部710は、温度センサを備えており、温度センサにより検出された恒温槽132の温度を数値情報として判定部730に送る。第1温度測定部710の温度センサは、恒温槽132の内部、外部の近傍または外部に接して設けられる。第1温度測定部710は、恒温槽132の温度の測定開始指示を受けると、時間変化に応じて測定を連続的または断続的に行っていく。
温度調整部720は、恒温槽132に収容された反応管131の温度を調整するための媒体(水、油、または空気等)に対して、加熱または冷却等の温度調整を行う。この温度調整部720として、例えばペルチェ素子のような熱電素子が用いられる。あるいは、加熱手段として電熱線を用い、冷却手段としてファンを用いる等、加熱手段と冷却手段とが分けられていてもよい。
判定部730は、第1温度測定部710からの温度の数値情報を受けると、制御部800を介して記憶部500から各種の温度の閾値情報を読み出す。この閾値情報としては、第1〜第3の許可温度が挙げられる。温度調整部720の処理の説明にあたり、第1〜第3の許可温度について説明する。
第1実施形態において分析部100は、各反応管131に対する洗浄工程の完了時点と、分析部100による測定工程の開始時点が対応(例えば、一致)するように、反応管洗浄ユニット170等、分析部100の各部を動作させる。そのため、第1実施形態においては、分析部100による測定の開始前において、洗浄工程の開始の契機となる恒温槽132の温度の閾値が設定されている。この閾値が第1の許可温度である。なお、洗浄工程とは、反応管洗浄ユニット170が反応管131を洗浄する一連の処理(上記第1〜第8段階の洗浄)を示す。
分析部100における被検試料の測定においては、反応管131内の液体(被検試料、被検試料と試薬の混合液等)を測定に適した温度に調整する必要がある場合(室温が低い場合等)がある。その温度の調整のため、測定工程においては恒温槽132内の温度が一定の範囲に保たれる。その範囲を規定するのが、第2の許可温度、第3の許可温度である。なお、第2の許可温度は、測定工程に適した温度の下限値である。第3の許可温度は、測定工程に適した温度の上限値である。
判定部の処理の例につき、図5を参照して説明する。図5は、準備動作から測定工程の完了までにおける、恒温槽132の温度の時間変化を示すグラフである。図5において、横軸は時間を、縦軸は温度を示している。また、横軸における「t0」は温度測定開始時点を示し、「t1、t1’、t1”」は洗浄工程の開始時点を示し、「t2」は測定工程の開始時点を示している。判定部730は、分析部100による測定前の準備開始時点において予め記憶部500から第1〜第4の許可温度の数値情報を読み出しておく。これら記憶部500に記憶されている数値情報が、例えば測定項目や被検試料の種別等に対応付けられている場合、判定部730は、測定項目や被検試料の種別等に応じて、そのときの測定に適した情報を読み出す。温度制御部700は、準備工程および測定工程を含む検査の開始指示等に応じて、第1温度測定部710に恒温槽132の温度の測定を開始させる。
制御部800は、記憶部500に記憶された制御プログラム、情報テーブル等の設定情報や、U/I600を介した指示に基づいて、分析部100、駆動部200、識別部300、データ処理部400および温度制御部700を制御する。また、制御部800は、U/I600における各種表示制御も行う。制御部800は、識別情報の取得、ホーム動作および洗浄工程の少なくとも何れかを含む準備工程と、上記温度制御部700により恒温槽132の温度を変更(加熱/冷却)させる温度変更工程とを並行して実行させる。この並行処理を説明するにあたり、準備工程に含まれる各工程から洗浄工程を経て測定工程までに至る一連の処理につき図6A〜図6Dを参照して説明する。
制御部800は、自動分析装置10における検査開始の指示を受けると、一連の検査を行うための制御プログラムを記憶部500から読み出す。さらに制御部800は、駆動部200にホーム動作αの開始を指示する。この指示により、駆動部200の各部は、ホーム動作αのための駆動を行う。検査開始の指示は、例えば各サンプラへの被検試料のセットや各試薬庫における試薬ボトルへの試薬のセットが完了した後に、操作者によりU/I600を介して行われる。なお、検査開始の指示の時点で、ユニット(分析部100の上記構成部分)が、すでにホーム位置にある場合もありうる。その場合、制御部800は、ホーム位置にある当該ユニットを一度ホーム位置から外し、再度ホーム位置に移動させるという制御を行う。
制御部800は、全てのホーム動作αの完了にかかる所要時間の経過、あるいは駆動部200における各駆動部の所定量の駆動の完了を契機として、識別情報の取得(β,γ)にかかる制御を行う。例えば、制御部800は、読取り部190等の各読み取り部に対し、各試料容器、各試薬ボトルの読み取りを指示する。制御部800は、各読み取り部から各識別情報を受けて、記憶部500に記憶させる。制御部800は、各識別情報のリスト(不図示)を作成し、記憶部500に記憶させてもよい。なお、図6Cあるいは図6Dのような状況を含め、ホーム動作αと並行して行われた温度上昇(または下降)工程によっても、測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度(第1の許可温度/第4の許可温度)まで至らない場合、温度調整工程と識別情報の取得(β,γ)と記憶部500への記憶の処理とが並行して実行されることになる。
識別情報の取得(β,γ)等の処理が完了した時点で測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度(第1の許可温度/第4の許可温度)になっていない場合、制御部800は、温度調整工程(加熱/冷却)を継続しつつ、準備工程の進行を一時的に停止する。すなわち、制御部800は洗浄工程δを開始せず、許可温度に到達するまで反応管洗浄ユニット170の駆動指示を待機状態とする。
温度制御部700による測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度(第1の許可温度/第4の許可温度)になった場合、制御部800は、洗浄駆動部210を駆動することにより、反応管洗浄ユニット170による洗浄工程δを開始させる。具体的には、制御部800は洗浄駆動部210を駆動し、第1洗浄ノズル171、第2洗浄ノズル172、第3洗浄ノズル173、第4洗浄ノズル174、第5洗浄ノズル175、第6洗浄ノズル176、サクションノズル177および乾燥ノズル178の上下動、吸引、吐出等を行わせる。反応管131は、この記載順に、第1〜第8段階による8の洗浄工程δを経て洗浄される。詳細は、反応管洗浄ユニット170の説明において記載した通りである。図6Cあるいは図6Dのような状況を含め、識別情報の取得(β,γ)の完了までに測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度になっていなければ、温度調整工程と洗浄工程δとが並行して実行されることになる。
温度制御部700による測定温度が測定工程εを開始可能な温度(第2の許可温度〜第3の許可温度の範囲内)になった場合、制御部800は、キャリブレーション工程を経て、分析部100による被検試料の分注、試薬の分注、撹拌、測定、分析を行う一連の測定工程εを開始させる。具体的には、制御部800が、サンプラ駆動部202および分注部駆動部204を駆動させることにより、サンプリングプローブ142cを吸引位置に移動させ、被検試料を吸引させる。また制御部800により、分注部駆動部204および反応ディスク駆動部206を駆動することにより、反応管131を吐出位置に移動させ、かつサンプリングプローブ142cを吐出位置に移動させる。また制御部800により分注部駆動部204が駆動され、反応管131に被検試料が吐出される。
以上は図6Cに示すような、検査開始指示の時点で測定温度が測定工程および洗浄工程を可能とする温度(第2の許可温度・第1の許可温度)を下回っている場合についての説明である。しかしながら、自動分析装置10の外部環境(外気温度等)によって他の状況も生じうる。例えば、図6Aに示すように、検査開始指示の時点で、すでに測定温度が測定工程の開始許可温度(第2の許可温度〜第3の許可温度の範囲内)になっている場合もある。この場合、制御部800は、温度制御部700を介した温度調整部720による加熱や冷却を行わない。制御部800は、温度制御部700に恒温槽132の温度の定常調整、すなわち当該温度を第2の許可温度〜第3の許可温度の範囲内に保つ調整を行わせる。
制御部800による制御の他の例を説明する。自動分析装置10の外部環境によって、図6Bに示すように、検査開始指示の時点で、すでに測定温度が洗浄工程の開始許可温度(第1の許可温度/第4の許可温度)になっている場合もある。この場合、ホーム動作αを経て識別情報の取得(β,γ)が完了されるまで、制御部800は、温度制御部700に温度調整工程(加熱/冷却)を実行させない。つまり制御部800は、準備工程のうち、洗浄工程δの開始に対応して温度調整工程を開始させる。この例において、洗浄工程δの開始以降は、上記図6Cの例と同様である。
図6Cにかかる説明においては、検査開始指示の時点で測定温度が洗浄工程を可能とする温度を下回っている場合を想定したものであるが、外気温度が高い等の状況によって、例えば図6Dに示すような場合も生じうる。すなわち検査開始指示の時点で、測定温度が測定工程および洗浄工程を可能とする温度(第2の許可温度・第1の許可温度)を上回っている場合である。その場合、図6Cにかかる説明と逆の制御がなされる。まず、ホーム動作αの開始に対応して、制御部800は、温度制御部700を介して恒温槽132の冷却を開始させる。以降は、図6Cの説明における加熱に関する部分を冷却として読み替えることで、準備工程と温度調整工程とが並行して行われる。
温度制御部700における判定部730は、制御部800から洗浄工程の完了を示す情報を受け、その時点の測定温度が、測定工程εを開始可能な温度になっているかを判定してもよい。判定の結果、測定工程εを開始可能な温度になっていないと判定された場合、判定部730はその判定結果を制御部800に送る。この構成において、制御部800は、最初に分注される反応管131の洗浄(第1〜第8段階の洗浄の全て)が完了していても、洗浄工程εを継続する。また温度制御部700による温度調整の制御、判定も継続される。
次に、第1実施形態にかかる自動分析装置10の動作について説明する。図7および図8は、第1実施形態における自動分析装置10の動作の概略を示すフローチャートである。図7および図8は、準備工程の開始から、測定工程に至るまでの動作について主に示している。
制御部800は、検査開始の指示を受け、一連の検査工程を行うための制御プログラムを記憶部500から読み出す。さらに制御部800は、駆動部200にホーム動作αの開始を指示する。これに応じて制御部800は温度制御部700に恒温槽132の温度測定の開始を指示する。
温度制御部700の判定部730は、ステップ01で第1温度測定部710により測定された温度が、測定工程εを開始可能な温度(第2の許可温度〜第3の許可温度の範囲内)であるか判定する。いずれの判定結果であっても、判定の結果の情報は制御部800に送られる。
ステップ02の判定の結果、測定温度が測定工程εを開始可能な温度でないと判定された場合(S02;No)、判定部730は、ステップ01で測定された温度が、洗浄工程δを開始可能な温度(第1の許可温度/第4の許可温度)になっているか判定する。なお、測定温度が第2の許可温度以下であれば、第1の許可温度以上になっているかを判定し、測定温度が第3の許可温度以上であれば、第4の許可温度以下になっているかを判定する。また、いずれの判定結果であっても、判定の結果の情報は制御部800に送られる。
ステップ03の判定の結果、測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度でないと判定された場合(S03;No)、制御部800は、判定部730の当該判定結果を受け、ホーム動作αの制御を行いつつ、温度制御部700に温度調整(加熱/冷却)を行わせる。
ステップ03の判定の結果、測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度であると判定された場合(S03;Yes)、制御部800は、判定部730の当該判定結果を受け、ホーム動作αの制御を行いつつ、温度制御部700に恒温槽132の温度の定常調整の制御を行わせる。
ステップ02の判定の結果、検査開始指示に応じて測定した温度が測定工程εを開始可能な温度であると判定された場合(S02;Yes)、制御部800は、判定部730の当該判定結果を受け、ホーム動作αの制御を行いつつ、温度制御部700に恒温槽132の温度の定常調整の制御を行わせる(図8参照)。
判定部730は、ステップ05のホーム動作αが完了すると、測定温度が、洗浄工程δを開始可能な温度になっているか判定する。
ステップ05の判定の結果、ホーム動作αの完了時に測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度でないと判定された場合(S05;No)、制御部800は、判定部730の当該判定結果を受け、識別情報の取得(β,γ)の制御を開始しつつ、温度制御部700に温度調整(加熱/冷却)を行わせる。
ステップ05の判定の結果、ホーム動作αの完了時に測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度であると判定された場合(S05;Yes)、制御部800は、判定部730の当該判定結果を受け、識別情報の取得(β,γ)の制御を開始しつつ、温度制御部700に恒温槽132の温度の定常調整を行わせる。ステップ04−2のホーム動作αの完了の後も同様の制御が行われる。
ステップ04−2のホーム動作αの完了の後、制御部800は識別情報の取得(β,γ)の制御を行いつつ、恒温槽132の温度の定常調整の制御を継続させる(図8参照)。
判定部730は、ステップ06の識別情報の取得(β,γ)が完了すると、測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度になっているか判定する。
ステップ07の判定の結果、識別情報の取得(β,γ)の完了時に測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度でないと判定された場合(S07;No)、制御部800は、判定部730の当該判定結果を受け、準備工程を一時的に停止(洗浄工程δの開始を待機)させつつ、温度制御部700に温度調整(加熱/冷却)を行わせる。
ステップ08の温度調整に応じて、判定部730は、測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度になっているか判定する。ステップ09の判定の結果、未だ測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度でないと判定された場合(S09;No)、温度制御部700は、温度調整と判定部730の判定(S08〜S09)を繰り返す。
ステップ09の判定の結果、測定温度が洗浄工程δを開始可能な温度になったと判定された場合(S09;Yes)、温度制御部700は、測定工程εが開始可能な温度まで、温度調整(加熱/冷却)を行わせつつ、制御部800に判定結果を送る。制御部800は当該判定結果を受けて、洗浄工程δを開始する。
ステップ06−3の識別情報の取得(β,γ)の完了の後、制御部800は洗浄工程δの制御を行いつつ、恒温槽132の温度の定常調整の制御を継続させる。
判定部730は、ステップ10−1または10−2における、少なくとも最初に分注される反応管131の洗浄工程δが完了した時点で、測定温度が測定工程εを開始可能な温度になっているか判定する。
ステップ11の判定の結果、洗浄工程完了時に測定温度が測定工程εを開始可能な温度でないと判定された場合(S12;No)、制御部800は、判定部730の当該判定結果を受け、洗浄工程δを継続させつつ、温度制御部700に温度調整(加熱/冷却)を継続させる。
ステップ12の温度調整に応じて、判定部730は、測定温度が測定工程εを開始可能な温度になっているか判定する。ステップ13の判定の結果、未だ測定温度が測定工程εを開始可能な温度でないと判定された場合(S13;No)、温度制御部700は、温度調整と判定部730の判定(S12〜S13)を繰り返す。
ステップ13の判定の結果、測定温度が測定工程εを開始可能な温度になったと判定された場合(S13;Yes)、判定部730は判定結果を制御部800に送り、かつ温度制御部700は、恒温槽132の温度を定常調整する制御に移行する。あるいはステップ11の判定の結果、洗浄工程完了時に測定温度が測定工程εを開始可能な温度になったと判定された場合(S12;Yes)も同様である。あるいはステップ10−2の洗浄工程δの完了の後も同様の制御(測定開始)が行われる。ただし、この場合は恒温槽132の温度の定常調整が、前のステップ10−2において既に実行されている。このステップ14における測定工程εの完了により一連の処理を終了する。
自動分析装置10の外部環境により、洗浄工程δの完了時に測定温度が測定開始可能な温度にならない場合がある。この場合、温度調整工程の継続と並行して洗浄工程の継続(予備洗浄)が行われることについては上述の通りである。ただし、これら並行処理が所定期間の経過後も続く場合は、自動分析装置10に何らかの異常が発生している場合が想定される。この場合、制御部800はU/I600の表示部にエラーの発生を表示させる等のエラー処理を行うように構成されていてもよい。
以上説明した第1実施形態にかかる自動分析装置10の作用および効果について説明する。
第1実施形態においては、経験的に得られた、恒温槽132の温度変化の程度(変化率等)を基に、ある時点の温度から測定工程を開始可能な温度(例えば、36.7℃)までにかかる所要時間を求めることが可能であることを前提としている。またその前提において、洗浄工程にかかる所要時間と同じ時間において変化する温度(例えば、1.7℃の上昇)を想定している。そして、その想定した変化温度を、測定工程εを開始可能な温度から差し引き、差し引かれた後の温度を第1の許可温度(例えば、35℃)としている。しかしながら、第1実施形態はこれに限らず、例えば、次のような構成とすることが可能である。
上記第1実施形態またはその変形例1において、測定工程εの開始が可能な温度範囲(第2の許可温度〜第3の許可温度の範囲等)を、反応管131に吐出される試料または試薬の温度による恒温槽132の温度変化の影響に対応して設定してもよい。
上記第1実施形態において、判定部730は第1温度測定部710において測定された測定温度そのものでなく、所定期間の測定温度の平均値に基づいて、判定を行ってもよい。
第1実施形態の変形例4において温度制御部700は、検査開始の指示に応じた準備工程の開始時点において第1温度測定部710により恒温槽132の温度を測定させる。これを開始温度とする。さらに開始温度の測定後、温度制御部700は、第1温度測定部710に恒温槽132の温度を所定間隔で複数回測定させる。温度制御部700はこれら測定温度を記憶部500等の記憶手段に記憶させる。また、温度制御部700は、第1温度測定部710による恒温槽132内の温度測定が実行される度に、記憶させた各測定温度に基づいて恒温槽温度の平均値、差分、変化率または比を求める。温度制御部700は、当該算出した結果に基づき、洗浄工程の開始可能な温度(第2の許可温度〜第3の許可温度の範囲内)に到達するまでの所要時間(「第3の所要時間」の一例に相当する。)を推定する。温度制御部700は、推定時間のデータを制御部800に送る。
第1実施形態では、温度調整工程の継続と並行して予備洗浄の並行処理が所定期間の経過後も続く場合にエラー処理が行われる場合があることについて説明した。このエラー処理を変形例1に適用したのが変形例5である。変形例1における第1温度測定部710では、所定間隔で当該温度測定を実行し、判定部730がその平均値を算出する。さらに判定部730は、その平均値を求める度に、その変化率等に応じて、測定工程εの開始が可能な温度(第2の許可温度〜第3の許可温度の範囲内)に到達するまでの時間を推定する。
次に、第2実施形態にかかる自動分析装置10について説明する。第2実施形態においては、第1実施形態と比較して恒温槽132の外気温度を考慮する点で異なる。その他の部分は第1実施形態にかかる自動分析装置10と同様である。以下、これらの相違点について説明する。
以上説明した第2実施形態にかかる自動分析装置の作用および効果について説明する。
この第2実施形態の変形例を変形例6として説明する。第2実施形態における自動分析装置10は、恒温槽132の外部温度を測定し、その測定値に基づき記憶部500に記憶された測定工程開始の許可温度や、洗浄工程開始の許可温度を補正する。変形例6においても温度制御部700は、第2温度測定部740に、所定間隔で外部温度の測定を実行させ、判定部730がその平均値等を算出する。さらに、温度制御部700は、第1温度測定部710に、所定間隔で恒温槽132内の温度測定を実行させ、判定部730がその平均値等を算出する。なお、判定部730は、直前に測定された温度との平均値を求めてもよく、あるいはそれまでに測定された温度全体の平均値を求めてもよい。これら各時点の測定温度は記憶部500等の記憶手段に記憶される。変形例6における判定部730は、それら平均値を求める度に、双方の変化率等に応じて、測定工程εの開始が可能な温度(第2の許可温度〜第3の許可温度の範囲内)に到達するまでの時間(「第2の所要時間」の一例に相当する。)を推定する。
次に、上述した第1実施形態および第2実施形態の自動分析装置10の変形例を変形例7として説明する。上述した第1実施形態および第2実施形態においては、洗浄工程δの完了時点と、測定工程εの開始可能な温度に達する時点とを対応させている。しかしながら、検査サイクルを短くするという観点からは、必ずしもそのような構成に限られない。例えば、自動分析装置において洗浄工程δの開始が可能な温度が設定されない構成を採用することも可能である。この構成において、判定部730は、検査開始指示に対応して、測定温度が、第2の許可温度〜第3の許可温度までの範囲内にあるかのみを判定すればよい。
次に、上述した第1実施形態および第2実施形態の自動分析装置10の変形例8について説明する。変形例8は、恒温槽132内の温度が所定範囲(第2の許可温度〜第3の許可温度)に到達した後に、恒温槽温度の定常調整が行われている状況で、恒温槽132の温度が当該所定範囲から外れた場合を想定している。この場合において、温度制御部700および制御部800は、準備工程と温度変更工程とを並行して実行させる制御を再び行う。例えば温度制御部700が定常調整の制御を行っているにもかかわらず、第1温度測定部710から受けた測定温度が、当該所定範囲から外れた場合がありうる。その場合、上記各実施形態および変形例のいずれの構成においても、判定部730はその事実を判定可能である。定常調整に入った後に、判定部730が測定温度を所定範囲外であると判定した場合、制御部800は、その結果に基づきさらにエラー処理を行ってもよい。
上述した第1実施形態および第2実施形態ならびにこれらの変形例において、温度調整部720の出力を変更させるように構成されていてもよい。すなわち、準備工程の開始時点または準備工程中に測定された温度が、第2の許可温度または第3の許可温度に対して隔たりが大きい場合、温度調整部720の出力を高めることにより、加熱または冷却の速度を高めて、温度調整にかかる所要時間を低減させることが可能である。
110 第1試薬庫
120 第2試薬庫
130 反応ディスク
131 反応管
132 恒温槽
170 反応管洗浄ユニット
200 駆動部
202 サンプラ駆動部
204 分注部駆動部
206 反応ディスク駆動部
208 試薬庫駆動部
210 洗浄駆動部
500 記憶部
700 温度制御部
710 第1温度測定部
720 温度調整部
730 判定部
740 第2温度測定部
800 制御部
Claims (17)
- 測定工程において反応容器内の収容物の測定を行う臨床検査装置であって、
前記反応容器を移動可能に複数保持し、前記収容物の温度を調整するための恒温槽を含む反応庫と、
前記恒温槽の温度が所定範囲となるように調整する温度調整部と、
前記反応容器を洗浄する洗浄部と、
前記反応庫が前記反応容器を初期位置へ移動する移動工程および前記洗浄部が前記反応容器を洗浄する洗浄工程を少なくとも含む準備工程と、前記温度調整部が前記恒温槽の温度を前記所定範囲に到達させる温度変更工程とを並行して実行させる制御部とを有し、
前記温度調整部は、前記恒温槽の温度を測定する第1測定部と、測定された前記温度と前記所定範囲とを比較判定する判定部とを含み、
前記制御部は、前記測定された温度が洗浄工程の開始の契機となる前記恒温槽の温度になった時に前記洗浄工程を実行させ、前記測定された温度が前記洗浄工程の開始の契機となる前記恒温槽の温度より高い第1の値になった時に前記測定工程を実行させること
を特徴とする臨床検査装置。 - 前記所定範囲は、前記第1の値と第2の値により規定され、
前記制御部は、前記温度調整部により前記恒温槽の温度が前記第1の値に達したことによって、前記測定工程を開始可能と判断すること
を特徴とする請求項1に記載の臨床検査装置。 - 前記制御部は、前記収容物が最初に分注される前記反応容器についての洗浄が完了する時点と、前記恒温槽の温度が前記第1の値に到達する時点とが対応するように、前記洗浄工程を開始させること
を特徴とする請求項2に記載の臨床検査装置。 - 前記制御部は、前記温度調整部による温度変化の変化率を基に前記収容物が最初に分注される前記反応容器についての洗浄の開始から完了までにかかる第1の所要時間と同じ時間において変化すると想定された温度を、前記第1の値から差し引いて前記洗浄工程の開始の契機となる前記恒温槽の温度を求めること
を特徴とする請求項2に記載の臨床検査装置。 - 前記制御部は、
前記準備工程が開始された後、前記温度調整部に含まれる第1測定部に前記恒温槽の温度を複数回測定させ、
前記第1測定部による測定が実行される度に、当該測定により取得された温度が前記第1の値に到達するまでの第2の所要時間を求め、
前記第1の所要時間を前記第2の所要時間からを差し引いた時間を前記洗浄工程の開始タイミングとし、前記開始タイミングと温度の変化率に基づいて、前記洗浄工程の開始の契機となる前記恒温槽の温度を求めること
を特徴とする請求項4に記載の臨床検査装置。 - 前記制御部は、
前記準備工程が開始された後、前記温度調整部に含まれる第1測定部に前記恒温槽の温度を複数回測定させ、
前記第1測定部による測定が実行される度に、当該測定により取得された温度が前記第1の値に到達するまでの第2の所要時間を求め、
前記第1の所要時間を前記第2の所要時間からを差し引いた時間を求めて前記洗浄工程の開始タイミングとすること
を特徴とする請求項4に記載の臨床検査装置。 - 前記第1の値は、前記反応容器に分注される試料または試薬の温度による前記恒温槽の温度変化の影響に対応して設定されること
を特徴とする請求項2に記載の臨床検査装置。 - 前記第1測定部は、前記恒温槽の温度の測定を所定期間に複数回実行し、
前記判定部は、前記複数回の測定により取得された複数の温度の平均値を算出し、算出された平均値に基づいて前記判定を実行すること
を特徴とする請求項1に記載の臨床検査装置。 - 前記温度調整部は、前記恒温槽の外部温度を測定する第2測定部を含み、
前記制御部は、前記第1測定部による複数回の測定により取得された温度と、前記第2測定部により取得された前記外部温度とに基づいて、前記洗浄工程を開始する契機となる温度を補正すること
を特徴とする請求項5に記載の臨床検査装置。 - 前記温度調整部は、前記恒温槽の外部温度を測定する第2測定部を含み、
前記制御部は、前記恒温槽の前記外部温度に基づいて、前記第2の所要時間を求めること
を特徴とする請求項5または請求項6に記載の臨床検査装置。 - 前記制御部は、前記準備工程の開始時点において前記第1測定部に前記恒温槽の温度を測定させ、さらに前記準備工程が開始された後、前記第1測定部に前記恒温槽の温度を複数回測定させ、
前記第1測定部による測定が実行される度に、当該測定により取得された温度が前記洗浄工程の開始の契機となる前記恒温槽の温度に到達するまでの第3の所要時間を求め、
前記第3の所要時間を表示手段に表示させ、または、少なくとも前記準備工程の開始時点から前記洗浄工程の開始の契機となる時点までの期間における前記恒温槽の温度の推定時間変化を表すグラフを表示手段に表示させること
を特徴とする請求項5に記載の臨床検査装置。 - 前記制御部は、
前記準備工程の開始以降、前記洗浄工程の開始の契機となる前記温度または前記測定工程を開始可能な温度に達するまで、所定時間ごとに前記第1測定部に前記恒温槽の温度を測定させ、
所定時間または所定の動作サイクル数が経過したときに当該温度が所定値まで達していない場合に報知を行うこと
を特徴とする請求項5に記載の臨床検査装置。 - 前記制御部は、
前記準備工程の開始以降、前記測定工程を開始可能な温度に達するまで、所定時間ごとに前記第1測定部に前記恒温槽の温度を測定させ、
前記第1測定部による測定が実行される度に、当該測定により取得された温度に基づき前記第2の所要時間を求め、当該第2の所要時間が予め設定された時間を超える場合に報知を行うこと
を特徴とする請求項6に記載の臨床検査装置。 - 前記判定部は、前記恒温槽の温度が前記洗浄工程の開始の契機となる前記恒温槽の温度に達した時点で、前記洗浄工程の前の工程が完了しているか判断し、
完了していると判断された場合、前記温度の調整を継続させ、
前記洗浄工程の前の工程が完了していないと判断された場合、前記制御部は前記温度調整部に前記恒温槽の温度の定常調整を行わせ、その後前記洗浄工程の前の工程の完了に応じて、前記制御部は、前記温度調整部に前記温度調整を行わせること、
を特徴とする請求項1に記載の臨床検査装置。 - 前記準備工程には、さらに試薬収容容器または試料収容容器を識別する識別工程とが含まれること
を特徴とする請求項14に記載の臨床検査装置。 - 前記測定工程を実行する測定ユニットは、試料収容容器を保持して搬送するための試料搬送部と、試薬庫における試薬収容部と、試薬分注部と、試料分注部と、撹拌部とを含む複数の要素を備え、
前記移動工程は、前記複数の要素それぞれを初期位置へ移動させる動作を含むこと
を特徴とする請求項1に記載の臨床検査装置。 - 前記準備工程において前記恒温槽の温度が前記所定範囲に到達した後に前記恒温槽の温度が前記所定範囲から外れた場合、前記制御部は、前記準備工程と前記温度変更工程とを並行して実行させる制御を再び行うこと、
を特徴とする請求項1に記載の臨床検査装置。
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