CN119013567A - 自动分析装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在降低空气吸引的可能性的同时对应于多种检体容器的自动分析装置及其控制方法。自动分析装置的动作循环包含：下降步骤，使探针下降到液体中，以使从容器中液体的液面到探针的前端的距离成为第一规定值；吸引步骤，吸引第一可变吸引量的液体；以及上升步骤，使探针上升以使探针的前端从液面脱离。在液面下降量最大的容器中，在吸引了第一可变吸引量的液体的情况下，探针的前端停留在液体的内部，并且，从吸引后的液面到探针的前端的距离为第二规定值以上。在上升步骤中，探针在液面下降量最小的容器中上升，使上升后的从探针的前端到液面的距离成为第三规定值以上。

Description

自动分析装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动分析装置及其控制方法。

背景技术

由血液等生物试料构成的液体检体的分析是通过分注规定量的检体，适当地混合适量的试剂等处理后，通过光度计等测定单元进行测定来进行的，该工序自动进行直到输出分析结果为止的自动分析装置已在医疗用的检查中被使用。

检体的分注是使探针的前端有一定量浸渍到保持在检体容器内的液体检体中，通过经由配管连接的注射器泵的压力进行检体的吸引。此时，检体容器的形状不相同，另外，保持在内部的液体检体的量也不相同，因此检体的液面的高度根据检体容器而不同。因此，通常为了防止检体的空吸或探针前端的过度浸渍，使用检测液面的高度并控制探针前端的浸渍量的技术。

例如，在专利文献1中公开了一种技术，“在吸引试料液时，在移液管4离开试料液面的情况下，定量部13立即停止注射器9的吸引动作。之后，利用驱动装置7使移液管4下降至与试料液面接触，注射器9重新开始吸引动作。之后，反复进行上述动作，直到吸引了规定量的试料为止”(参照摘要)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-243749号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在检体分注时，检体吸引时的液面下降速度根据检体容器而不同。细容器液面下降较快，粗容器较慢。另外，由于截面积以圆锥状变化，液面下降速度也依赖于吸引位置。

在进行检体吸引时，需要兼顾(1)为了防止吸出气泡，探针前端不会离开液面；(2)为了防止探针污染，不会过度深入液面这两点。

在现有技术中，为了实现这一点，在吸引一定量的液体后，使探针进一步下降。但是，在应吸引的检体量较多的情况下，在液面下降速度不同的检体容器间，无法确定同时实现上述(1)(2)的通用的进一步下降条件，而是需要根据检体容器进行个别控制。

假定在无法事先知道哪种检体容器到来的情况下、或无法事先知道填充在检体容器中的检体量的情况下，因此希望探针下降的控制不依赖于检体容器而是通用的。

另外，如专利文献1所示，在预先减少探针伸入量，探针进行吸引并离开液面后进一步下降的情况下，存在以下问题：在从检测到脱离液面到停止吸引为止的时滞期间，会将空气吸引到探针内，卷入空气使得检体自身起泡，或导致排出时检体飞散。

因此，本公开的目的在于提供一种在降低空气吸引的可能性的同时与多种检体容器对应的探针控制技术。

用于解决技术问题的技术手段

本发明所涉及的方法的一个示例

在使用探针吸引容器中的液体的自动分析装置的控制方法中，

所述方法包含执行2次以上的动作循环，

所述动作循环包含：

下降步骤，使所述探针下降到所述液体中，以使从所述容器中所述液体的液面到所述探针的前端的距离成为第一规定值；

吸引步骤，在所述下降步骤之后，吸引第一可变吸引量的所述液体；以及

上升步骤，在所述吸引步骤之后，使所述探针上升，以使所述探针的前端从液面脱离。

本说明书包含作为本申请优先权的基础的日本专利申请号2022-073443的公开内容。

发明效果

根据本发明所涉及的自动分析装置及其控制方法，在降低空气吸引的可能性的同时，实现与多种检体容器对应的探针控制技术。

附图说明

图1是说明实施方式1的自动分析装置100的整体结构的一个示例的图。

图2是自动分析装置100的检体分注探针105a周边的结构。

图3是表示本实施方式所涉及的自动分析装置100的控制方法的流程图。

图4是说明根据图3的方法的检体分注探针105a的动作例的图。

图5是第一规定值的决定方法的一个示例。

图6是每个通常动作循环的第一可变吸引量的具体例。

图7是第一可变吸引量的决定方法的具体例。

图8是实施方式2中的每个动作循环的第一可变吸引量的具体例。

图9是实施方式3中的每个动作循环的第一可变吸引量的具体例。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的实施方式。

[实施方式1]

使用图1说明实施方式1所涉及的自动分析装置100的整体结构的一个示例。自动分析装置100包括检体传送部102、试剂盘104、检体分注部105、试剂分注部106、反应盘107、测定部108、清洗槽110和控制装置113。以下，对各部分进行说明。

检体传送部102将容纳血液、尿等检体(液体)并载置在检体架109上的检体容器101传送到检体分注部105能够达到的位置。

检体分注部105将检体从由检体传送部102传送来的检体容器101分注到配置在反应盘107上的反应容器111。在检体分注时，使用检体分注部105所具备的检体分注探针105a。为了便于图示，局部省略地表示出检体分注探针105a的形状，有时与其他图所示的形状不同。

检体分注探针105a插入到检体容器101中并吸引检体后，向反应容器111移动并排出检体。由此，自动分析装置100包括检体分注探针105a，使用检体分注探针105a吸引检体容器101的检体。

反应盘107将圆周上设置的多个反应容器111保温在规定的温度范围内，并且将分注了检体的反应容器111传送到试剂分注部106能够达到的位置。试剂盘104在规定的温度范围内保管对用于分析的试剂(液体)进行收纳的试剂容器103。

试剂分注部106将试剂从试剂盘104所保管的试剂容器103分注到分注了检体的反应容器111。在试剂分注时，使用试剂分注部106所具备的试剂分注探针106a。即，试剂分注探针106a插入到试剂容器103中并吸引试剂后，向反应容器111移动并排出试剂。

分注了检体和试剂的反应容器111被反应盘107传送到搅拌部112能够达到的位置。搅拌部112搅拌反应容器111中的检体和试剂。通过反应盘107的保温和搅拌部112的搅拌，促进反应容器111中的检体与试剂的反应，生成反应液。反应盘107将收纳有反应液的反应容器111向测定部108传送。

测定部108测定收纳在反应容器111中的反应液的物理特性，例如发光量、散射光量、透射光量、电流值、电压值等。测定的物理特性不限于此。由测定部108测定的物理特性被发送到控制装置113。

控制装置113是接收从测定部108发送的物理特性并输出分析结果，并且控制自动分析装置100所具备的各部分的装置，例如由所谓的计算机构成。

检体分注部105的检体分注探针105a和试剂分注部106的试剂分注探针106a在分注检体或试剂后，在清洗槽110中使用清洗液进行清洗。清洗液可以使用有机溶剂等挥发性较高的溶液、碱性溶液、含有表面活性剂的中性溶液等。由此，清洗槽110作为清洗检体分注探针105a和试剂分注探针106a的清洗装置发挥功能，从而抑制污染的发生。

以下，对自动分析装置100吸引液体(检体或试剂)时的动作进行说明。以下，以使用检体分注探针105a吸引检体容器101的检体的情况为例，但也同样适用于使用试剂分注探针106a吸引试剂容器103的试剂的情况。

图2是自动分析装置100的检体分注探针105a周边的结构。检体容器101固定支承在自动分析装置100的支承机构(未图示)上。在检体容器101中收纳检体120。检体分注探针105a朝向下方(例如铅直下方)开口。

自动分析装置100能够使检体分注探针105a上下(例如铅直方向上下)移动，由此，检体分注探针105a开口的前端能够浸渍在检体120中。另外，在检体分注探针105a上连接有未图示的配管及吸引机构(注射器泵等)，能够吸引检体120。由此，自动分析装置100能够使用检体分注探针105a吸引检体容器101中的检体120。

自动分析装置100包括液面检测装置130。液面检测装置130与检体容器101关联设置，能够检测检体容器101内的检体120的液面的位置(例如高度位置)。由此，能够进行后述的检体分注探针105a的动作控制。液面检测装置130可以是公知的结构，例如可以使用静电电容式、光学式、超声波式等。

图3是表示本实施方式所涉及的自动分析装置100的控制方法的流程图。另外，图4是说明根据该控制方法的检体分注探针105a的动作例的图。

图3的控制方法是使用检体分注探针105a吸引检体容器101中的检体120(液体)时的控制方法。该控制方法例如基于控制装置113的控制，由自动分析装置100执行。

控制方法包括包含步骤S2至S4的规定的动作循环。动作循环例如是后述的通常动作循环或修正动作循环。另外，控制方法包含决定动作循环和通常动作循环的执行次数(重复次数)的步骤S1。可以多次重复地执行动作循环，尤其是通常动作循环可以执行一次或多次。由于动作循环的执行由控制装置113控制，因此不需要自动分析装置的使用者的手动操作，作业效率化。

自动分析装置在吸引液体时，首先决定通常动作循环的执行次数(步骤S1、次数决定步骤)。次数的具体决定方法将在后面阐述。

在通常动作循环中，自动分析装置检测检体容器101中的液体的液面位置，使检体分注探针105a下降到液体中，以使从液面到检体分注探针105a的前端的距离(伸入量)成为规定值(第一规定值)(步骤S2、下降步骤)。

如图4所示，在自动分析装置100中，可以用形状或尺寸不同的多种检体容器101。图4(a)表示作为检体容器101的一个示例的微杯，图4(b)表示作为检体容器101的另一示例的Φ16管。由此，在自动分析装置100中不限定检体容器101。

图4(a)的微杯的直径小于Φ16管。因此，在吸引相同量的液体的情况下，微杯的液面下降量大于Φ16管的液面下降量。另外，Φ16管的直径固定为一定值(例如16mm)，但微杯的直径根据深度位置而变化。因此，在微杯中吸引了相同量的液体的情况下，液面下降量根据吸引前的液面位置而变化。

在步骤S2中，在图4(a)(b)的任一种情况下，伸入量(第一规定值)为5mm。伸入量可以基于任意的基准来决定，以下说明基准的一个示例。

图5表示第一规定值的决定方法的一个示例。第一规定值可以决定为在检体分注探针105a的外壁上与检体120接触的范围(例如从检体分注探针105a的前端到第一规定值以内的范围)在自动分析装置100的清洗槽110(参照图1)中能够清洗的范围内的值。如果在这样的范围内，则能够适当地清洗在液体吸引后附着在检体分注探针105a的外壁上的液体。

返回图3，在步骤S2之后，自动分析装置使用检体分注探针105a吸引规定吸引量(第一可变吸引量)的液体(步骤S3、吸引步骤)。步骤S3中的吸引量也可以按每个通常动作循环而变化。

图6表示每个通常动作循环的第一可变吸引量的具体例。图6是从微杯吸引130μL液体的情况的示例，假设在吸引前微杯中有足够量的液体(例如200μL)。

在该示例中，第一可变吸引量根据通常动作循环的执行状况而不同。该第一可变吸引量通过如下方式计算：在吸引液体后，检体分注探针105a的前端停留在离液面足够深的位置，而与检体容器101的种类无关。

具体地说，该第一可变吸引量是以如下方式计算的值：在自动分析装置中可利用的检体容器101中液面下降量最大的容器(例如微杯)中，在吸引了该第一可变吸引量的液体的情况下，检体分注探针105a的前端停留在液体的内部，并且，从吸引后的液面到检体分注探针105a的前端的距离为规定的剩余伸入量(第二规定值，在图4(a)的示例中为2mm)以上。在本实施方式中，该第二规定值能够决定为在所有的通常动作循环中为相同的值。通过这样确保剩余伸入量，能够防止因液体摇晃等而突发地吸引空气。

第一可变吸引量和第二规定值的具体值可以根据在自动分析装置中可利用的所有容器的形状和尺寸等适当地事先决定。更具体地说，可以根据液面的位置(高度)和容器(在本实施方式中为微杯)的形状，事先定义函数。

在图6的示例中，在4次动作循环中完成必要量的吸引，但在吸引更多或更少量的情况下，也可以定义更多或更少的动作循环。

该第二规定值(在图4(a)的示例中为2mm)可以设计为吸引后检体分注探针105a的前端还有一定程度的余量停留在液体内的值。另外，在检体容器101的截面积如微杯那样变化的情况下(例如圆锥状、更深位置的直径变得更细的情况)，第一可变吸引量也可以根据其液面位置而变化。另外，在检体容器101中液面下降量最大的容器根据液面位置而不同的情况下，也可以根据检体容器101和液面位置的组合而变化。

图7表示第一可变吸引量的决定方法的具体例。在该示例中，作为前提，决定了伸入量(第一规定值)为5mm、剩余伸入量(第二规定值)为2mm。即，在1次动作循环中，能够吸引与高度3mm对应的容积的液体。

在第1次的动作循环中，液面处于比较高的位置，液面附近的检体容器101的截面积比较大。因此，在液面降低3mm的期间，可吸引50μL。在第2次的动作循环中，液面降低，检体容器101的截面积稍微减少。因此，在液面降低3mm的期间，可吸引40μL。在第3次的动作循环中，液面进一步降低，检体容器101的截面积进一步减少。因此，在液面降低3mm的期间，可吸引30μL。

由此，随着吸引的进行，截面积减少，液面的下降速度变大，因此与此相对应，设计第一可变量变少。

如上所述，通过决定第一规定值、第二规定值以及第一可变吸引量，在降低空气吸引的可能性的同时，实现与多种容器对应的探针控制技术。

在图4(b)的示例中，由于与图4(a)的示例相比检体容器101的直径更大，因此从吸引后的液面到检体分注探针105a的前端的距离超过2mm，但不需要准确地测定此时的距离。

返回图3，在步骤S3之后，自动分析装置使检体分注探针105a上升，以使检体分注探针105a的前端从液面脱离(步骤S4、上升步骤)。此时的上升距离可以事先决定为不依赖于检体容器101及液面位置的值。

在步骤S4中，检体分注探针105a在自动分析装置中可利用的检体容器101中液面下降量最小的容器(例如Φ16管)中上升，使得上升后的检体分注探针105a的前端到液面的距离为第三规定值(在图4(b)的示例中为4mm)以上。该第三规定值是为了在步骤S4之后由液面检测装置准确地进行液面位置的检测，在步骤S4中用于使检体分注探针105a的前端可靠地从液面脱离而有余量的值。由此，通过以一定程度的余量使检体分注探针105a从液面脱离，能够更准确地进行其后的液面位置的测定。

在图4(a)的示例中，由于检体容器101的直径更小，液面的下降量更大，因此从吸引后的液面到检体分注探针105a的前端的距离超过4mm，但不需要准确地测定此时的距离。

由此，1次通常动作循环结束。

以下说明步骤S1中的动作循环的执行次数(重复次数)的决定方法的示例。如图6所示，根据第一可变吸引量和应吸引液体的必要的合计量(指定的吸引量)，决定执行次数。从第1次的动作循环开始依次累计第一可变吸引量，在达到指定吸引量以上的时刻，该动作循环成为最后的动作循环。

例如，在图6中，由于在第4次合计量达到指定吸引量，因此动作循环的执行次数为4次。根据这样的决定方法，不需要自动分析装置的使用者输入动作循环的次数的作业，作业效率化。

在第4次的动作循环中，在之前吸引的合计量达到指定吸引量的时刻结束吸引，因此第4次的动作循环中的吸引量与第一可变吸引量不同。因此，严格地说，第4次的动作循环不是通常动作循环，例如可以称为“修正动作循环”，因此严格地说，“通常动作循环”自身的执行次数为3次。

另外，在本实施方式中，最后的修正动作循环中的吸引量根据指定吸引量和在此之前的通常动作循环中吸引的量的合计自动计算。因此，最后的修正动作循环中的吸引量如图所示，有时与第一可变吸引量不同。例如，在图6的示例中，第4次动作循环中的第一可变吸引量也可以是15μL。在第1～3次的通常动作循环中吸引第一可变吸引量的液体，但在第4次的修正动作循环中，根据指定吸引量，吸引量变更为10μL。

在步骤S5之后，自动分析装置判定在步骤S1中决定的动作循环的执行次数是否完成(步骤S5)。如果完成，则图3的处理结束。如果未完成，则处理返回到步骤S2，开始下一动作循环。由此，在指定吸引量的吸引完成之前，反复执行动作循环。

如以上说明的那样，本发明的实施方式1所涉及的自动分析装置，由于在吸引过程中检体分注探针105a的前端不会露出到液面上，因此空气吸引的可能性降低。另外，能够对应于多种检体容器101。

[实施方式2]

实施方式2是在实施方式1中变更最后的动作循环中的伸入量的实施方式。以下，有时省略与实施方式1共同的部分的说明。

图8表示实施方式2中的每个动作循环的第一可变吸引量的具体例。实施方式2所涉及的控制方法除了实施方式1的通常动作循环之外，还包含实施方式1中不包含的修正动作循环。特别地，修正动作循环包含修正下降步骤来代替步骤S2的下降步骤。

最后执行修正动作循环。即，修正下降步骤替换最后的通常动作循环中执行的下降步骤而执行。在图8的示例中，第4次的动作循环是修正动作循环。

在修正下降步骤中，自动分析装置使检体分注探针105a下降到液体中，使得从检体容器101中的液体的液面到检体分注探针105a的前端的距离成为与第一规定值(图8的示例中为5mm)不同的第四规定值(图8的示例中为3mm)。第四规定值例如是小于第一规定值的值。

第四规定值根据修正下降步骤之前的检体容器101中的液体量来决定。例如，可以通过从第1次动作循环开始之前的初始液体量(可以预先输入或测定)减去到目前为止吸引的液体量来获得检体容器101中的液体量。

决定第四预定值的方法可以适当设计，例如可以使用基于液体量的函数或表来预先定义。例如，在图8的示例中，如下划线所示，在液体量为80μL的情况下为3mm。

根据这样的控制，在液体量减少的情况下(例如检体容器101的死区容积附近)，能够使伸入量更浅，因此能够防止检体分注探针105a的前端与检体容器101的底部接触。

[实施方式3]

实施方式3是在实施方式1中变更最后的动作循环中的吸引量的实施方式。以下，有时省略与实施方式1共同的部分的说明。

图9表示实施方式3中的每个动作循环的第一可变吸引量的具体例。在实施方式3中，除了实施方式1中的通常动作循环之外，控制方法还包含实施方式1中不包含的修正动作循环。特别地，修正动作循环包含修正吸引步骤来代替步骤S3的吸引步骤。

在本实施方式中，修正动作循环(包含修正吸引步骤)替换最后的通常动作循环之前的通常动作循环中执行的吸引步骤而执行。在图9的示例中，第3次的动作循环是修正动作循环，但也可以将第1次或第2次作为修正动作循环。

在修正吸引步骤中，自动分析装置吸引与第一可变吸引量不同的第二可变吸引量的液体。该第二可变吸引量决定为：到最后(第4次)的吸引步骤为止的累积的吸引量与指定吸引量(130μL)相等。

在图9的示例中，修正吸引步骤包含在第3次的动作循环中。由于第1、2、4次的动作循环中累积的吸引量为50+40+15＝105[μL]，指定吸引量为130μL，因此第二可变吸引量如下划线所示为130-105＝25[μL]。

由此，通过在不是最后的动作循环中调节吸引量，能够将最后的动作循环设为通常动作循环，即吸引第一可变吸引量。

根据这样的控制，在最后的动作循环之前，能够在容器中残留更多量的液体，因此不需要如实施方式2那样修正最后的动作循环的伸入量。另外，在最后的动作循环之前，能够将更多的液体留在检体容器101内，因此液面检测的精度提高。

标号说明

100自动分析装置，

101检体容器(容器)

102检体传送部

103试剂容器(容器)

104 试剂盘

105 检体分注部

105a检体分注探针(探针)

106试剂分注部

106a试剂分注探针(探针)

107 反应盘

108 测定部

109 检体支架

110清洗槽(清洗装置)

111 反应容器

112 搅拌部

113 控制装置

120检体(液体)

130液面检测装置

本说明书中引用的所有出版物、专利和专利申请均应通过引用直接并

入本说明书。

Claims (11)

1.一种方法，使用探针吸引容器中的液体的自动分析装置的控制方法，其特征在于，

所述方法包含执行2次以上的动作循环，

所述动作循环包含：

下降步骤，使所述探针下降到所述液体中，以使从所述容器中的所述液体的液面到所述探针的前端的距离成为第一规定值；

吸引步骤，在所述下降步骤之后，吸引第一可变吸引量的所述液体；以及

上升步骤，在所述吸引步骤之后，使所述探针上升，以使所述探针的前端从液面脱离，

所述第一可变吸引量是以如下方式计算的值：在所述自动分析装置所能利用的容器中液面下降量最大的容器中，吸引了所述第一可变吸引量的所述液体的情况下，所述探针的前端停留在所述液体的内部，且从吸引后的液面到所述探针的前端的距离为第二规定值以上，

在所述上升步骤中，所述探针在所述自动分析装置所能利用的容器中液面下降量最小的容器中上升，使得上升后的所述探针的从前端到液面的距离为第三规定值以上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法还包含决定所述动作循环的执行次数的次数决定步骤，

在所述次数决定步骤中，根据所述第一可变吸引量及指定吸引量决定执行次数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一规定值是所述探针的外壁上与所述液体接触的范围在所述自动分析装置中能够清洗的范围内的值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法还包含修正下降步骤，使所述探针下降到所述液体中，使得从所述容器中的所述液体的液面到所述探针的前端的距离成为与所述第一规定值不同的第四规定值，

所述修正下降步骤替换最后的所述动作循环中执行的下降步骤而执行，所述第四规定值根据所述修正下降步骤之前在所述容器中的所述液体的量而决定。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法还包含修正吸引步骤，吸引与所述第一可变吸引量不同的第二可变吸引量的所述液体，

所述修正吸引步骤替换最后的所述动作循环之前的所述动作循环中执行的吸引步骤而执行，

决定所述第二可变吸引量，使得到最后的所述吸引步骤为止累积的吸引量与指定吸引量相等。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述自动分析装置包括控制所述动作循环的执行的控制装置。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述自动分析装置中，能够利用形状或尺寸不同的多种容器。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述自动分析装置包括检测液面的位置的液面检测装置。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述第三规定值是在所述上升步骤之后能够利用所述液面检测装置来检测液面位置的值。

10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述自动分析装置包括清洗所述探针的清洗装置。

11.一种自动分析装置，包括探针，并使用所述探针吸引容器中的液体，其特征在于，

执行如权利要求1所述的方法。