JPH04329362A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は反応容器中で試料と分析
試薬を所定の割合で混合し一定条件下で反応させ、その
光学的変化に基づいて試料成分の定量を行なう反応容器
直接測光方式の自動分析装置に関するものである。その
ような自動分析装置は、例えば血液や尿などの検体の生
化学検査を行なう自動生化学分析装置などとして利用さ
れている。

【０００２】

【従来の技術】自動分析装置で、検体を分注した反応容
器に分析試薬を分注するには、試薬吸引兼分注用プロー
ブにより試薬ボトル内の試薬を吸引して反応容器へ分注
する。その際、分注前に試薬ボトル内の試薬の液面を検
出することは行なわれている。しかし、試薬分注動作の
確認は直接には行なっていない。本発明者は、試薬分注
後の試薬液面に分注ノズルを保持して試薬液面の有無を
検知することにより、試薬分注が正常であったかどうか
を判断する方法を既に提案している（特開平２−４０５
６２号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者が提案してい
る方法は、分注ノズルを試薬液面以下に保持することが
必要であるので、分注ノズルを反応容器内に挿入するこ
とのできる自動分析装置に適用されるものである。その
ため、反応容器の開口部の上方で試薬分注を行なう高速
試薬分注型の自動分析装置や、試薬分注を反応容器に直
結した送液ラインで行なうクローズド型自動分析装置に
は適用することはできない。本発明は反応容器内へ分注
された試薬を直接モニタして試薬分注動作が正常に行な
われたか否かを判断することができるようにすることを
目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示され
るように、反応容器中の溶液に光照射を行なって近赤外
領域で光吸収を測定する分光器４０の測定値のうち、反
応容器に水又は水溶液を充填した状態での近赤外領域の
水の吸収波長光の測定値と、反応容器に試料と分析試薬
を分注した状態での近赤外領域の水の吸収波長光の測定
値とを比較して、液量が試料成分の定量のための正常な
液量状態であるか否かを判定する比較判定部４２を備え
ている。

【０００５】

【作用】近赤外領域の水の吸収波長光を反応容器に照射
したときの測定値と、予め設定してある反応容器の光路
長（反応容器内の溶液の厚み）の水の吸収値、又は反応
容器が水浴中にある場合には水浴の水の厚みに相当する
水の吸収値とを比較して反応容器中の試薬液量が十分か
否かを判定する。試薬分注の前と後に試薬液量が十分で
あるか否かの判定を行ない、試薬分注が正常に実行され
たか否かを判断する。試薬分注が異常の場合、それが単
発的に発生するときはその分のみを再検査し、連続する
ときは分注器が異常であることを示す警報を出すなどの
処置を採ることができる。

【０００６】空気を対照として水の吸収を測定すると、
水の厚みが１ｃｍのとき測定波長９７５ｎｍでは吸光度
は０．２３Ａｂｓ、１０７０ｎｍでは０．０３４Ａｂｓ
、１２００ｎｍでは０．５２４Ａｂｓ、１２６０ｎｍで
は０．４４３Ａｂｓである。図２（Ａ），（Ｂ）に示さ
れるように、反応槽４６が水浴になっている反応容器浸
漬型自動分析装置の場合、反応容器４４が空のときの吸
光度は反応槽４６に満たされた水の厚みから反応容器４
４相当の長さを差し引いた値になる。４５，４７は窓板
である。通常、反応容器に用いられるガラスやアクリル
樹脂などには９００〜１３００ｎｍ近辺に大きな吸収帯
はない。他方、図２（Ａ）に示されるように反応容器４
４内に水溶液４８が満たされた場合、測定光束５０全体
が水溶液４８中を通過するときの吸光度はほぼ反応槽４
６の水の厚みに相当することになる。もちろん、反応容
器４４の壁の厚み分の吸光度は少なくなる。したがって
、反応槽４６中の反応容器４４に照射した水の吸収波長
での光束の吸光度は、図２（Ｃ）に示されるように、反
応容器４４が空の場合のＡｗｏから測定に支障のない液
面高さになった場合の吸光度Ａｗｆまでの間の吸光度を
示すことになる。

【０００７】本発明を適用するに当って、反応容器が空
の場合の吸光度（Ａｗｏ）と、測定に支障のない液面高
さにできる十分な液量の場合の吸光度（Ａｗｆ）を入力
して設定しておくか、反応容器に液量がＶ１及びＶ２の
水（試薬でもよい）を分注し、そのときの吸光度Ａｖ１
，Ａｖ２を測定して液量対吸光度の関係を求めておく。

【０００８】実際の分析では、第１分析試薬（Ｒ１）に
続いて、一定時間経過後に第２分析試薬（Ｒ２）を追加
分注する場合が多いので、Ｒ１分注後Ｒ２分注前の吸光
度Ａ１とＲ２分注後の吸光度Ａ２について図２（Ｃ）に
示された関係から試料反応液が正しく調整されたか否か
（所定量のＲ１とＲ２が正しく分注されたか否か）を判
断する。判断の例としては、正常な測定が可能な液量か
どうかを判断する場合、Ａ１（Ａ２）≧Ａｗｏならば正
常、Ａ１＜ＡｗｏならばＲ１分注ミス（１試薬法）、２
試薬法のときＡ１からＲ１液量、Ａ２からＲ２液量をそ
れぞれ求めてＲ１，Ｒ２の分注ミスを判定する。

【０００９】反応槽が空気浴になっている自動分析装置
の場合、空気は近赤外領域において吸収を示さないので
、反応容器が空のときの吸光度は図２（Ｃ）の関係で考
えるとＡｗｏ＝吸光度０と考えることができるので、液
量対吸光度の関係は図２（Ｄ）のようになる。分注され
た液量が正常か否かの判断は上記と同様に行なうことが
できる。液量が正常か否かを判断する測定波長は近赤外
領域の２波長であり、そのうち少なくとも一方は水の吸
収波長であり、例えば９７５ｎｍ付近や１２００ｎｍ付
近を選ぶ。１波長測定では測定光束内に液面や気泡が入
った場合、液面が正確に検知できないことがあるためで
ある。

【００１０】

【実施例】図３は自動分析装置の一例のブロック図であ
る。反応ラインに配列された反応容器に試料を分注する
ために試料分注ノズル機構が設けられており、そのピペ
ッタにより試料の分注を行なうピペッタポンプ４４は、
サンプラ制御部４６からインターフェイス４８を経てＣ
ＰＵ５０より制御される。反応容器中で試料と反応させ
る分析試薬を反応容器に分注するために、ディスペンサ
が設けられており、そのディスペンサにより試薬を分注
するディスペンサポンプ５２は試薬分注器制御部５４か
らインターフェイス４８を経てＣＰＵ５０より制御され
る。反応ラインの反応容器内の溶液を撹拌したり、反応
終了後の反応容器を洗浄する洗浄機構を制御するために
、反応部制御部５６が設けられており、反応部制御部５
６もインターフェイス４８を経てＣＰＵ５０より制御さ
れる。反応容器内の試料と分析試薬との反応を光学的に
検出するために分光器４０が設けられており、分光器４
０の紫外可視域での検出出力は濃度演算部６０からイン
ターフェイス４８を経てＣＰＵ５０に取り込まれる。 また、分光器４０は反応容器の液量を判定するために水
の吸収波長でも測定を行ない、その測定信号はインター
フェイス４８を経てＣＰＵ５０に取り込まれる。図１に
おける比較判定部４２はＣＰＵ５０により実現される。 インターフェイス４８には更にプリンタ６２，キーボー
ド６４、ＣＲＴ６６及びフロッピーディスクドライブ６
８が接続されている。

【００１１】図４に自動分析装置の基本反応ステップを
示す。洗浄された反応容器に水が充填されて水の吸収測
定波長（９００〜１２００ｎｍ領域）でＡｗｆが測定さ
れ、反応成分の定量を行なうために紫外可視域の吸収波
長の２波長（λｓ，λｒ）でセルブランクＡｃｂが測定
される。次に水が排出されてＡｗｏが測定される。その
後、反応容器に試料が分注され、第１試薬Ｒ１が分注さ
れる。第２試薬Ｒ２が分注される前に水の吸収測定Ａ１
と反応成分の定量域での測定Ａｆが測定される。その後
、第２試薬Ｒ２が分注され、反応終点で水の吸収測定Ａ
２と反応成分の定量測定Ａｂがなされる。水の測定Ａｗ
ｆとＡｗｏは反応容器ごとに測定してもよいし、予め先
に測定して記憶装置に記憶させておいてもよい。

【００１２】反応成分の定量は図４のようにエンドポイ
ント法で試薬ブランク補正法にて定量されるときは、濃
度Ｃは Ｃ＝Ｋ・［｛（Ａｂ−Ａｃｂ）−ｆｖ（Ａｆ−Ａｃｂ）
｝−（Ａｒｂ−Ａｃｂ）］　　（１）となる。ここでＫ
は濃度換算係数、ｆｖは液量補正係数、Ａｒｄは試薬ブ
ランクを表わしている。

【００１３】反応液量チェック用の動作を図５に示す。 図４に示された基本反応ステップで得られた測定値から
１試薬法のときはＡ１がＡｗｆ±α（αは許容範囲）と
比較され、２試薬法のときはＡ２がＡｗｆ±αと比較さ
れ、それぞれの条件を満たすときに濃度Ｃが計算されて
出力される。もし液量が不足しているときは再度測定を
行ない、再測定においてもやはり試薬液量が正常でない
ときには警報を発して測定を中断する。濃度Ｃの計算で
は、１試薬法のときは次式 Ｃ＝Ｋ・｛（Ａｂ−Ａｃｂ）−（Ａｒｂ−Ａｃｂ）｝　
　（２）により計算され、２試薬法のときは（１）式に
より計算される。

【００１４】本発明が適用される具体的な自動分析装置
の一例は図６に示されるものである。　　血液などの検
体は検体容器に入れられ、複数本の検体容器が配置され
た検体ラック２がベルトコンベア式の搬送路４に沿って
移動させられる。搬送路４は図で左から右方向に検体ラ
ック２を移送する往路４ａと、逆に右から左方向へ検体
ラックを移送する復路４ｂとからなっている。図で往路
４ａの左端部分には検体ラック２を往路４ａに送り出す
検体ラック供給部６が設けられており、復路４ｂの左端
部分には測定終了後の検体ラック２を収納する収納部８
が設けられている。図で搬送路４の右端部分には往路４
ａを送られてきた検体ラック２を一次収容し、復路４ｂ
に送り出すラック待機部１０が設けられている。検体ラ
ック２は往路４ａを移送中に分析ユニット２６ａ，２６
ｂの検体分注位置で停止させられ、分析ユニット２６ａ
，２６ｂの反応管に分注される。復路４ｂでは往路４ａ
で分注されて測定された検体の測定結果に従って、再検
査の必要のある検体が再分注される。

【００１５】搬送路４に沿って２台の分析ユニット１２
ａと１２ｂが配置されている。いずれも同じ構造をして
いる。各分析ユニットにはキュベットを兼ねる反応容器
１５が配置された反応ディスク１４が搬送路４の近くに
配置されており、搬送路４ａ，４ｂには反応ディスク１
４の近傍の検体分注位置で検体ラック２を停止させる停
止装置（図示略）が設けられている。搬送路４ａ又は４
ｂ上に停止させられた検体ラック２から検体を反応容器
１５に分注するために、ノズルを備えたピペッタ１６が
配置されている。各分析ユニット１２ａ，１２ｂには反
応容器１５に試薬を分注するために２台のターンテーブ
ル式試薬庫１８ａ，１８ｂが配置されており、各試薬庫
１８ａ，１８ｂには試薬を反応容器１５に分注するディ
スペンサ２０ａ，２０ｂが設けられている。反応ディス
ク１４で分析終了後の反応容器を洗浄するために洗浄機
構２２が設けられている。反応ディスク１４には検体と
試薬が入れられた反応容器１５の反応を測定するために
、光学式分析部が設けられているが図示は省略されてい
る。

【００１６】検体ラック供給部６と収納部８にはインタ
ーフェースとＣＰＵ２４が設けられており、各分析ユニ
ット１２ａと１２ｂにもそれぞれインターフェースとＣ
ＰＵ２６ａ，２６ｂが設けられており、待機部１０にも
インターフェースとＣＰＵ２８が設けられている。それ
らのＣＰＵ２４，２６ａ，２６ｂ，２８はメインＣＰＵ
３０と接続されている。メインＣＰＵ３０にはさらにＣ
ＲＴ３２、キーボード３４及びプリンタ３６が接続され
ている。

【００１７】図６の自動分析装置の動作について説明す
る。各項目の測定に必要な試薬は分析ユニットの試薬庫
１８ａ，１８ｂにセットされる。検体ラック２を供給部
６に並べ、キーボード３４から動作を開始させると、反
応容器１５は洗浄機構２２で洗浄水により洗浄される。 洗浄をすませた反応容器１５には水が入れられてブラン
ク測定がなされる。ブランク測定をすませた反応容器１
５が検体分注位置に移動したとき、検体ラック２が搬送
路の往路４ａを送られてきて、検体分注位置で停止させ
られ、まず最初に分析する測定項目のためにピペッタ１
６によって検体が測定項目ごとに定められた検体量だけ
反応容器１５に分注される。検体分注後のピペッタ１６
のノズルは図には現れていない洗浄ポットに移動してノ
ズルの内外が純水により洗浄される。その後、順次次の
同一検体の次の項目又は次の別の検体の分注が他の反応
容器１５に行なわれる。反応ディスク１４で検体の分注
された反応容器１５が試薬分注位置へ移動してくると、
ディスペンサ２０ａ又は２０ｂによって所定の試薬が所
定量吸引されて反応容器１５に分注される。分注後、デ
ィスペンサ２０ａ，２０ｂのプローブは図には現われて
いない洗浄位置に移動してプローブの内外が純水で洗浄
される。その後、ディスペンサ２０ａ，２０ｂは次の試
薬の分注動作に移る。

【００１８】検体ラック２は往路を進んで待機部１０で
待機し、検体の分析結果を待って復路４ｂへ送り出され
、収納部８へ収納される。復路４ｂを移動中に、再検査
の必要のある検体は検体分注位置で停止させられて再び
検体分注が行なわれる。反応ディスク１４では検体と試
薬が混ぜられた反応液の吸光度が測定部により測定され
る。分析の終了した反応容器１５は洗浄位置で反応液が
吸引されて排出され、水洗され、反応容器内の水切りが
行なわれて新たな検体の反応容器として準備される。 　　図６のように往路と複路のベルトライン試料搬送シ
ステムを有する自動分析装置に本発明を適用すれば、往
路で試薬分注ミスが生じても複路で再検査を行なうとい
った対応を素早く行なうことができるようになる。

【００１９】

【発明の効果】本発明では試薬分注動作が正常に行なわ
れたか否かを反応容器中の液量から直接に測定して判断
することができる。その結果、不正確な分析値の発生を
防止することができる。試薬分注直後に反応容器内の反
応液（全体に占める割合としては試薬が大部分である）
量をチェックすることができ、試薬分注異常を迅速にキ
ャッチすることができ、再分析を迅速に行なうことがで
きる。試薬分注ミスが連続した場合、例えば３回続発し
た場合など、試薬分注器が異常であるとして試料の採取
を中断し、貴重な試料の無駄使いを防ぐことができる。 本発明の自動分析装置は、クローズド型試薬送液分注方
式の自動分析装置にも適用することができ、また、反応
容器の開口部の上方で試薬分注を行なうオープン型の高
速試薬分注型自動分析装置にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示すブロック図である。

【図２】本発明の動作を説明する図であり、（Ａ）は反
応容器に液が十分入っている場合、（Ｂ）は反応容器が
空の場合を表わし、（Ｃ）は反応槽が水浴になっている
場合の液量と吸光度の関係を示す図、（Ｄ）は反応槽が
空気浴の場合の液量と吸光度の関係を示す図である。

【図３】自動分析装置の一例のブロック図である。

【図４】自動分析装置の基本反応ステップを示す図であ
る。

【図５】動作の一例を示すフローチャートである。

【図６】本発明が適用される自動分析装置の具体例を示
す構成図である。

【符号の説明】

４０　　　　　　　　分光器 ４２　　　　　　　　比較判定部 ４４　　　　　　　　反応容器 ４６　　　　　　　　反応槽 ４８　　　　　　　　反応溶液 ５０　　　　　　　　測定光束

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　反応容器中で試料と分析試薬を所定の
   割合で混合し一定条件下で反応させ、その光学的変化に
   基づいて試料成分の定量を行なう反応容器直接測光方式
   の自動分析装置において、反応容器に水又は水溶液を充
   填した状態での近赤外領域の水の吸収波長光の測定値と
   、反応容器に試料と分析試薬を分注した状態での近赤外
   領域の水の吸収波長光の測定値とを比較して、液量が試
   料成分の定量のための正常な液量状態であるか否かを判
   定する比較判定部を備えたことを特徴とする自動分析装
   置。