JPH07239335A

JPH07239335A - 自動分析装置

Info

Publication number: JPH07239335A
Application number: JP2926894A
Authority: JP
Inventors: Yuuhachirou Masuko; 有八郎益子
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】試料分注機構による試料分注を行う自動分析装
置において、試料不足かどうかの判定処理の中で補正処
理を行うことにより、デッドボリュームを機構差によら
ず一定に保持し、装置の信頼性を向上させることにあ
る。【構成】空の試料容器１０１内に試料分注プローブ１０
５Ａを下降させ、その時の残駆動パルス数と、この場合
における設計上の残駆動パルス数との差を求め、その値
を、試料容器内の試料の量がデッドボリューム以上の量
であるかどうかの判定を行う際に用いる基準値ｄに対す
る補正値ｈとする。この補正値ｈを用いて基準値ｄに対
し、ｄ´＝ｄ＋ｈという補正を行い、この補正後の基準
値ｄ´を、記憶装置１２２に記憶させる。以後は、この
補正後の基準値ｄ´を用いて試料不足の判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動分析装置に係り、
特に、試料分注機構によって試料容器内の試料を反応容
器内へ分注することにより試料内の成分分析を行う自動
分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の臨床生化学検査の大幅な自動化に
伴い、生化学自動分析装置も、より高機能，より高性能
へと大きな進歩を遂げている。この進歩に伴い、社会の
ニーズも、高速処理，多項目分析などのほかに、多数の
微量検体試料を正確に分析するという要求も高まってき
ている。

【０００３】このような背景の中、最近の生化学自動分
析装置に対しては、微量検体試料の成分分析の実現を図
る一方で、デッドボリュームに対する検討が、一つの大
きな課題となってきている。

【０００４】検体試料の量がデッドボリューム未満の場
合には、その検体に対する正確な成分分析は保証できな
いため、その検体の測定データには試料不足のデータア
ラームを付加して警告を発する必要がある。

【０００５】従来、試料容器内の試料を反応容器内へ分
注する試料分注機構を有する自動分析装置では、試料分
注プローブを試料容器の真上の最上点位置に移動させ、
試料分注プローブを駆動するパルスモータに規定パルス
を与えることにより試料分注プローブを試料容器内の試
料に向かって下降させ、試料分注プローブの先端が試料
液面まで下降してさらに一定量液面内に突っ込んだ後、
下降を停止させていた。そしてその時の、前記パルスモ
ータが使いきらずに残したパルス数（以下、残パルス数
と称する。）を読みだし、そのパルス数が所定の基準値
未満であった場合には、その試料の量がデッドボリュー
ム未満であったと判断し、その検体の測定データに試料
不足のデータアラームを付加していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、試
料分注プローブの最上点位置から試料容器の底までの設
計距離に基づいて、試料分注プローブが試料容器の真上
の最上点位置からどれだけ下降したかによって、試料の
量がデッドボリューム以上か未満かを判定しており、試
料分注プローブの最上点位置から試料容器の底までの実
距離についての配慮はされていなかった。そのため、試
料分注機構の調整不良や、自動分析装置の長期間にわた
る連続稼働過程における試料分注機構の微妙な位置ずれ
によって、試料分注プローブの最上点位置から試料容器
の底までの実距離が設計距離からずれてしまった場合に
おいては、試料不足にならない最低限の試料の量、つま
りデッドボリュームの値が、設計値からずれることにな
る。この場合、実際には試料の量が極端に少なく測定デ
ータも悪いにも関わらず試料不足のデータアラームが付
かない、または、実際には試料の量は十分有り測定デー
タも良いにも関わらず試料不足のデータアラームが付い
てしまうといった問題が生じることになる。そして、こ
ういった問題が生じた場合、従来は、試料分注機構を再
度人為的に調整するしか手段が無く、調整作業効率が悪
いといった問題もあった。

【０００７】本発明の目的は、試料容器内の試料の量が
デッドボリューム以上の量であるかどうかの判定を行う
際に用いる基準値に対し、補正処理を行うことにより、
デッドボリュームを、試料分注機構の機構差，調整差等
に依存せず、常に一定値に保持することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、前記補正処理を外部
入出力装置を介して実行可能とすることにより、調整作
業の効率を向上させることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、試料分注プローブを、試料が入っていない空の試料
容器の真上の最上点位置に移動させ、試料分注プローブ
を駆動するパルスモータに規定パルスを与え試料分注プ
ローブを空の試料容器内に向かって下降させる。試料分
注プローブの先端が試料容器の底にぶつかった時点で下
降を停止させ、その時の、残パルス数を読みだす。そし
て、前記の場合における設計上の残パルス数と前記読み
だした残パルス数との差を求め、この値を補正値とし、
実際の分析時に、試料容器内の試料の量がデッドボリュ
ーム以上の量であるかどうかの判定を行う際に用いる基
準値に対し、前記補正値を加えるという補正処理を施す
ようにしたものである。

【００１０】さらに、外部入出力装置により、前記基準
値に対する補正処理の実行指定を行う画面を設け、この
画面にて実行指定を行うことにより、随時、基準値の補
正を即座に行えるようにしたものである。

【００１１】また、基準値に対する補正処理の実行指定
を行う前記画面内に、一つ以上の試料分注機構を指定す
る欄を設けることにより、前記試料分注機構を複数個有
する場合においても、各試料分注機構ごとに、前記基準
値の補正処理を行えるようにしたものである。

【００１２】

【作用】実測値と設計値との差を補正値として、試料容
器内の試料の量がデッドボリューム以上の量であるかど
うかの判定を行う際に用いる基準値に対し補正処理を行
うため、デッドボリュームを、試料分注機構の機構差，
調整差等に依存せず、常に一定値に保持することがで
き、自動分析装置としての信頼性を向上させることがで
きる。

【００１３】さらに、前記補正処理を外部入出力装置を
介して随時実行することが可能であり、また、複数の試
料分注機構を有する場合でも各試料分注機構ごとに補正
処理の実行が可能であるため、調整作業の効率向上が図
れる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１５】図１は、自動分析装置の原理的な全体構成
概略図である。１０９は反応ディスクであり、その同心
円周上に反応容器１０６が複数個設置されている。反応
ディスク１０９は、回転自在に取り付けられており、回
転駆動機構（図示せず）を備えている。反応ディスク１
０９は、恒温槽１０８に連絡された保温槽１２６によっ
て所定の温度に保持されている。１１２Ａは試薬ディス
クであり、その同心円周上に種々の試薬が入った試薬ビ
ン１１２が複数個設置されている。反応ディスク１０９
及び試薬ディスク１１２Ａの周囲には、試料分注機構１
０５，試薬分注機構１１０，撹拌装置１１３，洗浄装置
１１９，光源１１４，多波長光度計115が、各々配置さ
れている。また、試料分注機構１０５の回転円周上で且
つ反応ディスク１０９の接線方向に沿って、ラック搬送
装置１２３が設置されており、その搬送ラインに沿っ
て、ラック番号読み取り装置１２４及び検体ＩＤ読み取
り装置１２５が配置されている。そして、これらの機構
動作は全て、インターフェイス１０４を介してコンピュ
ータ１０３により制御されている。

【００１６】試料を入れた試料容器１０１は、検体ラッ
ク１０２の中に複数個設置される。検体ラック１０２
は、ラック搬送装置１２３により搬送ライン上を運ばれ
ていく。検体ラック１０２には、ラック一つずつに各々
通し番号が付けられており、搬送ライン上を運ばれてい
く途中、まず最初に、ラック番号読み取り装置１２４に
よってこの通し番号が読み取られる。その後引き続き、
もし検体ラック１０２に保持された試料容器一つ一つに
各々ＩＤ番号が割り付けてあった場合には検体ＩＤ読み
取り装置１２５によってそのＩＤ番号を検体ごとに読み
取った後、検体ラック１０２は、ラック上に保持された
第一番目の試料容器１０１が試料分注機構１０５の試料
分注プローブ１０５Ａの真下の位置に来るところまで移
動する。なお、ラック番号読み取り装置１２４及び検体
ＩＤ読み取り装置１２５によって読み取った情報は、全
てインターフェイス１０４を介してコンピュータ１０３
に送られる。試料分注機構１０５は、コンピュータ１０
３の制御のもと、試料分注プローブ１０５Ａを用いて、
試料容器１０１の中に入った試料を所定量だけ反応容器
１０６の中に分注する。一つの試料容器１０１に対して
分注が終了したら、その次の試料容器１０１が試料分注
プローブ１０５Ａの真下の位置に来るように検体ラック
１０２が移動する。試料を分注された反応容器１０６
は、反応ディスク１０９の回転動作により、反応ディス
ク１０９上を回転移動する。その間に、反応容器１０６
の中の試料に対し、試薬分注機構１１０による試薬ビン
１１２内の試薬の分注，撹拌装置１１３による反応液の
撹拌，光源１１４及び多波長光度計１１５による吸光度
の測定が行われ、その後洗浄装置１１９によって分析の
終了した反応容器１０６が洗浄される。測定された吸光
度信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１６を経由し、インター
フェイス１０４を介してコンピュータ１０３に入り、試
料中の測定対象成分の濃度に変換される。濃度変換され
たデータは、インターフェイス１０４を介して、CRT118
に画面表示されるかプリンタ１１７から印字出力され、
記憶装置１２２に格納される。

【００１７】図２は、試料分注機構１０５による試料の
分注方法について示したものである。図２(ａ)は、試料
分注機構１０５の機構構成図である。試料分注機構１０
５には、上下駆動用パルスモータ２０１Ａ、及び、回転
駆動用パルスモータ２０１Ｂが取り付けられており、こ
の二つのモータにより、上昇・下降動作、及び、左右回
転動作ができるようになっている。上下駆動用パルスモ
ータ２０１Ａ、及び、回転駆動用パルスモータ２０１Ｂ
は、インターフェイス１０４を介してコンピュータ１０
３からパルスモータ駆動コントローラ２０２に命令を与
えることにより制御する。試料分注機構１０５の一端に
は、試料分注プローブ１０５Ａが取り付けられており、
このプローブにより、試料を分注する。試料分注プロー
ブ105Aには、液面センサー２０３、及び、衝撃センサー
２０４が取り付けられており、各センサーの信号は、パ
ルスモータ駆動コントローラ２０２へ取り込まれる。パ
ルスモータ駆動コントローラ２０２は、この信号によっ
ても、上下駆動用パルスモータ２０１Ａ、及び、回転駆
動用パルスモータ２０１Ｂを制御することができる。試
料分注機構１０５は、回転動作により、試料分注プロー
ブ１０５Ａが試料容器１０１の真上の最上点位置に来る
ように移動する。ここで、上下駆動用パルスモータ２０
１Ａに規定の付与駆動パルス数ｘを与え、試料分注プロ
ーブ105Aを試料容器１０１内の試料に向かって下降させ
る。試料分注プローブ１０５Ａの先端が試料液面に触れ
た時点で液面センサー２０３が試料液面を検知し、その
信号が、パルスモータ駆動コントローラ２０２に取り込
まれる。もし、試料容器１０１内に試料が入っていない
場合には、試料分注プローブ１０５Ａの先端が試料容器
１０１の底にぶつかった時点で衝撃センサー２０４が衝
撃を検知し、その信号が、パルスモータ駆動コントロー
ラ２０２に取り込まれる。ここで、パルスモータ駆動コ
ントローラ２０２は、図２（ｂ）に示すように、試料分
注プローブ105Aが、試料液面からさらに一定の深さまで
下降するのを待った後、上下駆動用パルスモータ２０１
Ａを停止させ、試料分注プローブ１０５Ａの下降を停め
る。衝撃センサーからの信号を取り込んだ場合には、即
座に上下駆動パルスモータ２０１Ａを停止させ、試料分
注プローブ１０５Ａの下降を停める。ここで、コンピュ
ータ１０３は、インターフェイス１０４を介してパルス
モータ駆動コントローラ202に対し、その時点での、上
下駆動用パルスモータ２０１Ａが使いきらずに残した残
駆動パルス数の読みだし命令を発行し、残駆動パルス数
ｙを読みだす。一方、図２（ｃ）に示すように、デッド
ボリュームと同量の試料を分注する際に、この場合に上
下駆動用パルスモータ２０１Ａが使う駆動パルス数ｚを
設計値から算出し、この値ｚと、下降動作前に上下駆動
用パルスモータ２０１Ａに与える規定の付与駆動パルス
数ｘの値とから、この場合に上下駆動用パルスモータ２
０１Ａが使いきらずに残す残駆動パルス数ｄを、ｄ＝ｘ
−ｚとして算出し、この値ｄを、試料容器内の試料の量
がデッドボリューム以上の量であるかどうかの判定を行
う際に用いる基準値として、記憶装置１２２に記憶させ
ておく。そして、実際の分析動作中、各試料の分注動作
ごとに読みだす前記残駆動パルス数ｙの値を、あらかじ
め記憶装置に記憶させておいた前記基準値ｄの値と比較
し、ｙ≧ｄならば、その試料の量はデッドボリューム以
上であると判断し、ｙ＜ｄならば、その試料の量はデッ
ドボリューム未満であると判断してその試料の測定デー
タに対し試料不足のデータアラームを付加する。図３
は、図２で述べた試料分注機構１０５による試料分注時
の、残駆動パルス数ｙと試料の量との関係を示したもの
である。次に、本発明に係る、試料容器内の試料の量が
デッドボリューム以上の量であるかどうかの判定を行う
際に用いる基準値に対し、補正処理を行うことにより、
デッドボリュームを、試料分注機構の機構差，調整差等
に依存せず、常に一定値に保持する方法について説明す
る。

【００１８】図４は、本発明の請求項１の実施例であ
り、この図について詳述する。まず、試料分注機構１０
５を回転させ、試料分注プローブ１０５Ａを試料が入っ
ていない空の試料容器１０１の真上の最上点位置に移動
させる。ここで、上下駆動用パルスモータ２０１Ａに規
定の付与駆動パルス数ｘを与え、試料分注プローブ105A
を空の試料容器１０１内に向かって下降させる。試料分
注プローブ１０５Ａの先端が試料容器１０１の底にぶつ
かった時点で衝撃センサー２０４が衝撃を検知し、その
信号が、パルスモータ駆動コントローラ２０２に取り込
まれる。ここで、パルスモータ駆動コントローラ２０２
は、即座に上下駆動パルスモータ２０１Ａを停止させ、
試料分注プローブ１０５Ａの下降を停める。ここで、コ
ンピュータ１０３は、インターフェイス１０４を介して
パルスモータ駆動コントローラ202に対し、その時点で
の、上下駆動用パルスモータ２０１Ａが使いきらずに残
した残駆動パルス数の読みだし命令を発行し、残駆動パ
ルス数ｙ₁(実測値)を読みだす。一方、この場合に上下
駆動用パルスモータ２０１Ａが使う駆動パルス数ｚ´を
設計値から算出し、この値ｚ´と、下降動作前に上下駆
動用パルスモータ201Aに与える規定の付与駆動パルス数
ｘの値とから、この場合に上下駆動用パルスモータ２０
１Ａが使いきらずに残す残駆動パルス数ｙ₂（設計値）
を、ｙ₂＝ｘ−ｚ´として算出し、この値ｙ₂を、記憶
装置１２２に記憶させておく。そして、前記残駆動パル
ス数ｙ₁（実測値）を読みだした際に、前記残駆動パル
ス数ｙ₂（設計値）を記憶装置１２２から読みだし、こ
の残駆動パルス数ｙ₁の値と残駆動パルス数ｙ₂の値と
から、試料容器内の試料の量がデッドボリューム以上の
量であるかどうかの判定を行う際に用いる基準値ｄに対
する補正値ｈを、ｈ＝ｙ₁−ｙ₂として算出する。そし
て、この補正値ｈを用いて前記基準値ｄに対し、ｄ´＝
ｄ＋ｈという補正を行い、この補正後の基準値ｄ´を、
記憶装置１２２に記憶させる。そして以後は、この補正
後の基準値ｄ´を、試料容器内の試料の量がデッドボリ
ューム以上の量であるかどうかの判定を行う際に用いる
基準値として使用する。つまり、実際の分析動作中、各
試料の分注動作ごとに読みだす残駆動パルス数ｙの値
を、前記補正後の基準値ｄ´の値と比較し、ｙ≧ｄ´な
らば、その試料の量はデッドボリューム以上であると判
断し、ｙ＜ｄ´ならば、その試料の量はデッドボリュー
ム未満であると判断してその試料の測定データに対し試
料不足のデータアラームを付加する。図５は、図４で述
べた基準値に対する補正処理を行った際の、残駆動パル
ス数ｙと試料の量との関係を示したものである。このよ
うな補正処理を行うことにより、デッドボリュームを、
試料分注機構の機構差，調整差等に依存せず、常に一定
値に保持することが可能となる。

【００１９】例えば、図６に示すように、試料分注機構
１０５の実際の最上点位置が、設計上の最上点位置より
も、移動に要する駆動パルス数に換算してｐという値
分、ずれている場合を考える。この場合、上下駆動用パ
ルスモータ２０１Ａ(図示せず)に規定の付与駆動パルス
数ｘを与え、デッドボリュームと同量の試料を分注する
際に、上下駆動用パルスモータ２０１Ａ（図示せず）が
使いきらずに残す残駆動パルス数の値は、試料分注機構
１０５の最上点位置が設計位置にある場合における残駆
動パルス数ｄよりも、ｐという値分ずれることになる。
つまり、この場合における残駆動パルス数は、ｄ＋ｐと
いうことになる。既述のように、試料分注時には、この
残駆動パルス数を、試料容器内の試料の量がデッドボリ
ューム以上の量であるかどうかの判定を行う際に用いる
基準値として用いるため、この場合には、ｄ＋ｐが、基
準値ということになる。ここで、ｐという値は、本発明
によれば、前述にて算出した補正値ｈと同値となり、ｐ
＝ｈとして取り扱うことができる。つまり、この場合に
おける基準値は、ｄ＋ｈとなり、設計上の基準値ｄに対
し、ｄ´＝ｄ＋ｈという補正をかける形となる。従っ
て、この補正後の基準値ｄ´を用いて、実際の分析動作
中、各試料の分注動作ごとに読みだす残駆動パルス数ｙ
の値を、ｙ≧ｄ´ならば、その試料の量はデッドボリュ
ーム以上であると判断し、ｙ＜ｄ´ならば、その試料の
量はデッドボリューム未満であると判断することによ
り、デッドボリュームを、試料分注機構の機構差，調整
差等に依存せず、常に一定値に保持することが可能とな
る。

【００２０】図７は、本発明の請求項２の実施例であ
り、基準値に対する補正処理の実行指定画面を示す。本
画面にて、入力欄７０１にて、基準値に対する補正処理
の実行指定を行うことにより、随時、基準値の補正を即
座に行うことが可能となる。

【００２１】図８は、本発明の請求項３の実施例であ
り、一つ以上の試薬分注機構のそれぞれの基準値に対す
る補正処理の実行指定画面を示す。本画面にて、入力欄
８０１にて、各試薬分注機構に対し、それぞれ基準値に
対する補正処理の実行指定を行うことにより、一つ以上
の試薬分注機構一つ一つに対し、随時基準値の補正を即
座に行うことが可能となる。これによれば、例えば図９
に示すような複数の試料分注機構を有する自動分析装置
においても、各試料分注機構に対する基準値の補正処理
が即座に行えるため、調整作業の効率向上が図れる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
試料容器内の試料の量がデッドボリューム以上の量であ
るかどうかの判定を行う際に用いる基準値に対し、実測
値と設計値との差を補正値として補正処理を行うため、
デッドボリュームを、試料分注機構の機構差，調整差等
に依存せず、常に一定値に保持することが可能となり、
自動分析装置としての信頼性を向上させることができ
る。

【００２３】さらに、前記補正処理を外部入出力装置を
介して随時実行することが可能であり、また、複数の試
料分注機構を有する場合でも各試料分注機構ごとに補正
処理の実行が可能であるため、調整作業の効率向上が期
待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動分析装置の概略構成図であ
る。

【図２】試料分注機構による試料分注方法の原理図であ
る。

【図３】試料分注時の残駆動パルス数ｙと試料の量との
補正前の関連図である。

【図４】基準値に対する補正処理方法の原理１を示す図
である。

【図５】試料分注時の残駆動パルス数ｙと試料の量との
補正後の関連図である。

【図６】基準値に対する補正処理方法の原理２を示す図
である。

【図７】基準値に対する補正処理の実行指定画面１を示
す図である。

【図８】基準値に対する補正処理の実行指定画面２を示
す図である。

【図９】試料分注機構を複数個有する自動分析装置の概
略機構構成図である。

【符号の説明】

１０１…試料容器、１０２…検体ラック、１０３…コン
ピュータ、１０４…インターフェイス、１０５…試料分
注機構、１０５Ａ…試料分注プローブ、１１８…ＣＲ
Ｔ、１２１…キーボード、１２２…記憶装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体試料中の諸成分濃度の測定を行うため
に、試料容器内の試料を反応容器内に分注する試料分注
機構を有する分析部と、前記試料容器を試料分注位置に
輸送する搬送機構と、分析条件及び測定データを記憶す
る記憶装置と、分析条件及び測定データの入出力を行う
外部入出力装置と、前記分析部，搬送機構，記憶装置，
外部入出力装置の制御を行う制御部とから成る自動分析
装置において、試料容器内の試料の量が、試料分注機構
による分注が可能で、かつ信頼のある測定データが保証
できる最低限の試料の量（以下、デッドボリュームと称
する。）以上の量であるかどうかの判定を行う際に用い
る基準値に対し、補正処理を行うことにより、前記デッ
ドボリュームを、試料分注機構の機構差，調整差等に依
存せず、常に一定値に保持することを可能とすることを
特徴とする自動分析装置。
【請求項２】請求項１に記載の自動分析装置において、
前記外部入出力装置により、前記基準値に対する補正処
理の実行指定を行う画面を設け、この画面にて実行指定
を行うことを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】請求項２に記載の自動分析装置において、
基準値に対する補正処理の実行指定を行う前記画面内
に、一つ以上の前記試料分注機構を指定する欄を設ける
ことにより、前記試料分注機構を複数個有する場合にお
いても、各試料分注機構ごとに、前記基準値の補正処理
を行うことを特徴とする自動分析装置。