JP4102739B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は血液，尿等の生体成分の定量あるいは定性分析を行う自動分析装置に係り、特に検体希釈機能を備えた自動分析装置に関する。

自動分析装置においては、測定に異常がありデータにアラームが付いたりした時に自動再検が必要となる。再検が必要な場合は種々考えられるが最も多いのは検体濃度が測定レンジをオーバーすることである。この場合の再検は試料を希釈し濃度が測定レンジ内になるようにした後に再度測定を行うことが有効である。再検が容易にできる装置の従来例としては、特許文献１に示されるように検体試料をあらかじめ反応容器にストックしておく方法がある。

さらに、近年ランニングコストの低減から試薬の微量化の要求が強い。試薬の微量化に伴い相対的に検体試料分注量の微量化も必須となる。試料の分注量の微量化に対しては試料を反応容器で前希釈して相対的に微量化する方法が採られており、従来例では特許文献２記載の技術がある。特許文献１記載の技術では再検のみに効果的であり試料の微量化対応ができない。一方、特許文献２記載の技術は検体の前希釈による検体の微量化のみに有効であり再検容易化に対応できないという欠点があった。

特開２０００−１４６９８７号公報 特公平４−７９５６号公報

反応ディスクの円周上に複数の反応容器を列状に並べた自動分析装置において、反応セルに入っている試料を反応ディスク上で希釈する場合、従来の装置ではサンプルプローブを用いて希釈液の添加、希釈されたサンプルを他の空いている反応容器に吐出していた。一方、サンプルプローブは、反応ディスクの外周部近傍に設置されており、反応ディスク上の特定位置の反応容器にしかアクセス（試料の吸引／吐出）できなかった。このような装置では、再検しようとするサンプルがサンプルプローブのアクセス可能な位置に来るように反応ディスクを回転させる必要があるが、反応ディスク上の他の反応容器中の試料も並行して分析を行っているため、再検必要な試料のためだけに反応ディスクを回転させることはできず、迅速な再検の対応が難しい場合があった。

本発明の目的は、上記従来装置の欠点に鑑み、すばやく検体を他の装置に移送開放でき、検体容器保持ラックを自動再検のために移送する大掛りな機構部を用いなくても簡単に再検が可能な自動分析装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。

「円周上に複数の反応容器を列状に並べた反応ディスクと、該反応ディスク上の反応容器に試料を分注する試料分注機構と、を備えた自動分析装置において、前記試料分注機構が試料を分注する分注ノズルと、該分注ノズルを支持する支持機構からなり、該支持機構が前記反応ディスクの反応容器列の円周内に配置されていることを特徴とする自動分析装置。」発明対象の自動分析装置は、従来の構成である反応ディスク上の反応容器に試薬を分注する試薬分注機構、該反応ディスク上の反応容器中での反応を分析する分析機構を備えても良い。

実際の運用に当たっては、試料を反応容器に分注する時に、再検が必ず発生するものと考え、その試料の分注の最後に再検用として反応容器にあらかじめ原液試料のみ分注しておくと良い。あるいは、試料を反応容器に分注してそれに試薬分注機構で希釈液を添加してあらかじめ希釈して希釈した状態でストックしておいてもよい。あるいは、原液試料ストックと希釈試料の両方をストックしても良い。その際は２ヶの反応容器をストックに使用することになる。

反応容器が停止する複数の位置のどの位置からでも吸引できるようにサンプリングプローブ移動機構を構成し、第一次の分析が終了して分析結果が得られ、その結果、再検が必要である時には、先程あらかじめストック分注しておいた反応容器の試料より再度分取して別の反応容器に分注し、それにさらに試薬の添加攪拌，測定等を行い再検を実施できるように上記の構成を用いる。

さらに試薬の微量化に伴った試料の微量化に対しては、あらかじめ反応容器で希釈した試料をストックしているので、そこから希釈済み試料をサンプリングプローブにて吸引して別の反応容器に分取し、それにさらに試薬の添加攪拌，測定等を行い分析を実施するようにする。

本発明によれば、検体をストックしている反応容器が何処にあろうと何処からでも試料を吸引できるので、アラームが発生次第、即再検のスタートが可能である。また、試料の微量化対応として希釈済み試料をストックした１ヶの反応容器から何回も再分注できるので、第一次の分析時から多数の項目分の希釈済み試料の分注ができ、試料の相対的微量化が図れる。

また、検体の開放を試料分注後即行う事ができ、検体容器保持ラックなどの複雑な戻し移送機構も必要なくなる。

通常は分析用として利用する反応容器を、原液試料のストックあるいは希釈試料のストックとして利用する。反応容器に試料をあらかじめ原液のまま、あるいは希釈して分取しておき、この原液のまま、あるいは希釈して分取された試料液が入った該反応容器が停止する複数の位置のどの位置からでも吸引できるようにサンプリングプローブの移動軌跡にしてあるので、必要な時にいつでも原液、あるいは希釈された試料をサンプリングプローブにて吸引して新たな反応容器に分取し、それに試薬を添加して測定できるようになる。ストックに使用する反応容器は１ヶないしは２ヶ程度で良く、反応容器の無駄使いが少なくて済む。第１次の分析結果は項目によっては最長反応時間（約１０分）まで測定しなくても早く結果が出る場合もあるし、検体によっては測定項目の含有濃度が高すぎるため急激に反応が進み短時間（約１分程度）で再検要というアラームが発生する場合もある。検体をストックしている反応容器が何処にあろうと何処からでも試料を吸引できるので、アラームが発生次第、即再検のスタートが可能である。また、試料の微量化対応として希釈済み試料をストックした１ヶの反応容器から何回も再分注できるので、第一次の分析から多数の項目分の希釈済み試料の分注ができ、試料の相対的微量化が図れる。

このようにする事により、検体の開放を試料分注後即行う事ができ、検体容器保持ラックの複雑な戻し移送機構も必要なくなる。

以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１に本発明を実施する自動分析装置の概略を示す。反応容器１を円周上に配列した反応ディスク２を１サイクルに１回転＋１反応容器分回転し停止を繰り返す自動分析装置に適用した例である。図２はそのときに反応容器内に充填される反応液の内容を示したものである。

サンプリングプローブ移動機構のアーム５の回転中心位置６を反応ディスク中心あるいは中心付近に配置させ、アーム回転中心位置はシフト位置７まで移動できるようにした。そうすることによりサンプリングプローブ駆動はプローブ上下，アーム回転，アーム回転中心シフト移動の３軸駆動となり、反応容器の停止する位置の何処からでも吸引分取できることになる。

反応容器１内の反応液の吸光度を反応容器が光度計３の光軸４を横切る瞬間に測光する。検体（１）に分析依頼された項目は、Ａ，Ｂ，Ｃの３項目である。

サンプリングアーム５の先端に設置されたサンプリングプローブ（図示略）によりアーム回転中心位置６はシフト位置７にシフトしてサンプリングプローブを検体（１）の入った試料容器１８に下降挿入し、項目Ａ分析用の試料５μｌを吸引し、上昇してアーム中心を６の位置に戻して反応容器イ内に分注する。その後、反応ディスクは１回転＋１反応容器回転して停止する。試薬分注機構１７にて項目Ａ用の試薬を試薬容器８から吸引して反応容器イに添加する。同様にして、反応容器ロには検体（１）の３μｌとＢ試薬（試薬容器９）が、反応容器ハには検体（１）の４μｌとＣ試薬（試薬容器１０）が添加され反応の過程を測定する。更に反応容器ニにはサンプリングプローブにて検体（１）を原液状態で４０μｌ分取しておく。

これが分析結果で再検が必要な場合のあらかじめ用意した再検用のストック試料になる。

次に、反応容器ホには検体（２）を分取し、それに試薬分注機構にて希釈液８０μｌを容器２１から吸引添加する。反応容器ホには５倍に希釈された試料が１００μｌ存在することになる。反応容器へには検体（２）の原液５μｌとＡ試薬が混合され反応の過程が測定される。

次に、反応容器ホにサンプリングプローブを挿入して希釈済み検体（２）を４μｌ吸引し、反応容器トに吐出する。この動作はサンプリングアームの中心を６の位置に置き、アームを回転させることにより可能である。この反応容器ホで５倍希釈した試料を反応容器トに４μｌ吐出（再分注）することで、反応容器トには０.８μｌ の原液試料が吐出されたことと等価な分注になる。これが試料分注量の微量化対応である。

反応容器ホに希釈済み検体があるかぎり、第１次の分析において多数の項目用の試料希釈分注が可能で、余った希釈済み試料は再検にも使用できる。

検体（１）のように原液のままストックするより、希釈してストックしておき、原液の試料濃度が必用な場合は再分注量を多くして分析すればよい。そのほうが無駄になる試料が少なくて済むのと、反応容器も無駄にしなくて済む。

反応時間が過ぎた反応容器は反応容器洗浄機構１６により洗浄用ノズル１１，１２，
１３，１４，１５が挿入されて洗浄水の注入，吸引を繰返して洗浄が行われる。洗浄が済んだ反応容器は新たな分析に再使用される。反応容器洗浄ノズルとサンプリングプローブは物理的に衝突するので、サンプリングアームの回転旋回領域を限定してある。

試薬分注機構１７とサンプリングプローブの衝突は時間的に反応容器上に来るタイミングをずらして回避することができる。

分析結果がでたら（検体についての全ての項目の分析結果が出ていなくても良い）、再検を実施するために、原液あるいは希釈済み状態でストックされている反応容器より再検のために試料を再吸引して図１のハの位置にて新たな反応容器に吐出しさらに試薬を添加して再検測定ルートをたどる。サンプリングアームが旋回すると反応容器が配列された上をサンプリングプローブは移動するので、反応容器洗浄ノズルが配置されている位置ヘ，ホ，ニ以外の全ての位置から吸引できるのでこのような動作ができる。

実施例として、サンプリングアーム回転駆動中心を反応ディスク中心あるいは中心付近に配置した例を示したが、変形例として、サンプリングプローブを運動させる駆動機構をＸＹＺ方向の３軸駆動にして、反応容器の何れのポジションからも分取出来るようにしてもよい。（図示略）この場合でもサンプルノズル支持機構は反応ディスク内部に設けると反応ディスク上のいずれの反応容器に対しても（反応容器の外側に支持機構を設ける場合に比べ）アクセスが容易となる。また、スイング式のサンプリングアームではなく、分注ノズルをＸＹＺ軸方向に自由に移動できる試料分注機構であっても良い。また前記説明ではサンプリングアーム回転駆動中心を半径方向に移動（シフト位置７）すると説明しているが、中心位置を移動させるのでなく、アームのみを伸縮させる機構であっても良いことは言うまでもない。

なお、比較のため本発明の対象としている自動分析装置であって、従来のサンプル分注ノズルの支持機構が反応ディスクの外側にある自動分析装置を図３に示す。図３において分注ノズルの支持機構の配置以外は本発明も同様の構成を備えるものである。自動分析装置の主な機構系としては検体ディスク３２，反応ディスク３１，試薬ディスク３３から構成されている。

検体ディスクには分析処理を開始する前に、予め幾つかの検体が架設される。分析が開始されると検体分注機構３４によって所定量の検体が吸引され、反応ディスクの所定の位置に吐出される。

反応ディスク３１を中心とした各機構部の動作位置を図１に示す。反応ディスクの内周には検体の吸光度を測定するための光源ランプ５０が設けられており、外周には光度計ユニット３７が設置されている。光源と光度計の間に反応ディスク上の反応容器４２が通過するたびに、吸光度が測定される。吸光度の測定は反応ディスクの回転が開始し、一定速度になるまで加速されてから行われる。反応ディスクは毎サイクル、一定の角度で回転と停止を繰り返しており、所定の反応時間において、何度も測定されることになる。

これらの機構系の制御は主に制御部４１と呼ばれる計算機ユニットで実行されるが、検体情報や試薬管理情報および検査依頼受付などを行うための操作用計算機４５が接続されており、各々が協調して動作している。

本発明を実施する自動分析装置の装置構成。 本発明実施時の各反応容器内に分注された液体の内容例。 従来の自動分析装置の一般的構成を示す図。

符号の説明

１…反応容器、２…反応ディスク、３…光度計、４…光軸、５…サンプリングアーム、６…回転中心、７…シフト位置、８…Ａ試薬容器、９…Ｂ試薬容器、１０…Ｃ試薬容器、１１，１３，１５…吸上げノズル、１２，１４…洗浄ノズル、１６…反応容器洗浄機構、１７…試薬分注機構、１８…検体（１）試料容器、１９…検体（２）試料容器、２０…ランプ、２１…希釈液容器。

Claims (1)

1. 円周上に複数の反応容器を列状に並べた反応ディスクと、
   該反応ディスク上の反応容器に試料を分注する試料分注機構と、
   を備えた自動分析装置において、
   前記試料分注機構が試料を分注する分注ノズルと、該分注ノズルを支持する支持機構からなり、該支持機構が前記反応ディスクの反応容器列の円周内に配置されており、
   更に、前記支持機構は１点を中心に前記分注ノズルを回転移動させる機構であり、かつ該中心が前記反応ディスクの反応容器列の円周内で移動する移動機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。

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