JP6928712B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液等の生体サンプルに含まれる成分を自動的に分析する自動分析装置に関する技術である。

サンプルに含まれる成分量を分析する分析装置として、光源からの光を、サンプルと試薬とが混合した反応液に照射して得られる単一または複数の波長の透過光量または散乱光量を測定して、光量と濃度の関係から成分量を算出する自動分析装置が知られている。

自動分析装置には、生化学検査や血液学検査の分野等で生体サンプル中の目的成分の定量、定性分析を行う生化学分析用の装置や、サンプルである血液の凝固能を測定する血液凝固分析用の装置等がある。

特許文献１では、サンプルと試薬を反応させる複数の移動可能な反応容器と、反応容器内にサンプルを分注するサンプル分注器と、反応容器内の反応液を分析するための分光計測器と、反応容器を洗浄する反応容器洗浄手段と、反応容器内の液体の有無を検知する液体検知器を設け、装置起動時に反応容器内の液体の有無を検出する自動分析装置が開示されている。

特許文献２では、ル−プ状に配置された反応容器の列を複数の反応容器分ずつ繰り返し回動し、その間に、前記複数の反応容器について、その反応容器がそれぞれ洗浄位置、検体分注位置及び試薬添加位置に移動したときに洗浄、検体分注及び試薬添加をそれぞれ行い得ると共に測定位置において検体測定を行い得るように構成であり、前記検体分注に先立って前記洗浄位置以降の検体分注位置までの容器位置にある反応容器が洗浄済であるかどうかを判断し、洗浄済みの場合は、前記検体分注はその洗浄済の反応容器から開始するように構成したことを特徴とする自動分析装置が開示されている。

特開平１１−３５２１３１号公報 特開平８−３１３５３７号公報

分析が終了した反応セルは、順次洗浄され、繰り返し分析に使用される。自動分析装置における洗浄機構では、洗浄機構に設けられた複数の吸引ノズル及び吐出ノズルにより、サンプル及び試薬を反応させた反応液を吸引し、洗浄液の吐出・吸引を繰り返し行うことで反応セルを洗浄する。最初の洗浄工程に対応する洗浄機構の吸引ノズルは直接反応液を吸引し、洗浄工程が後になるほど吸引ノズルはきれいな洗浄液を吸引する。最後の洗浄工程では吸引ノズルは最終仕上げの吸引および乾燥を行う。正常な動作中は、後の洗浄工程の吸引ノズルが反応液を吸引することはない。

しかし、分析動作中に停電等の理由により電源が停止した場合に関しては、電源再投入後、どの反応容器に反応液が入っているかわからないため、最後の洗浄工程で最終仕上げの吸引および乾燥を行う洗浄ノズルが、反応液を吸引し、本来きれいであるべき最終工程の洗浄ノズルが反応液に汚染され、キャリーオーバか起こってしまう可能性があった。

そのため、特許文献１では、分析装置立ち上げ後の最初の洗浄開始前に、反応セル内の液体の有無を検知して反応セル内の液体の有無を検知して反応セルを位置決めするための液体検知器を備えており、特許文献２では、反応ディスクの全動作が終了したときの容器位置とこの容器位置に保持されている反応容器との対応関係を記憶する必要があった。

本発明の目的は、反応セル位置の制御を行わずにキャリーオーバを回避し、分析性能の悪化を防止する自動分析装置を提供することにある。

サンプルと試薬を混合し反応させる反応セルと、反応セルに分注されたサンプルと試薬との混合液に光を照射する光源と、光源から照射された光を検出する検出器と、反応セルを洗浄する洗浄機構とを備え、洗浄機構は、反応セルから液を吸引する吸引ノズルと、反応セルへ液を吐出する吐出ノズルを有し、吸引ノズル及び吐出ノズルは上下に移動可能であり、洗浄液もしくは洗浄水が貯留された反応セルに、吸引ノズルを洗浄液もしくは洗浄水を吸引することなく下降させることにより、吸引ノズルを洗浄することを特徴とする自動分析装置を提供する。

本発明の自動分析装置は、分析実行前に洗浄ノズルを洗浄液で洗浄することで、キャリーオーバを回避し、分析性能の悪化が防止される。

実施例１に係る自動分析装置の基本構成を示す図。 実施例１に係る第１洗浄機構および第２洗浄機構の構成を示す図。 実施例１に係る洗浄ノズルの反応セル位置を示す図。 実施例１に係る洗浄ノズルの汚染範囲を示す図。 実施例１に係る汚染された洗浄ノズルを洗浄する動作を説明するフローチャート。 実施例１に係るアルカリ性洗浄液を貯留する洗浄機構のシーケンス。 実施例１に係る洗浄水を貯留する洗浄機構のシーケンス。 実施例１に係る分析動作のシーケンスを説明するフローチャート。 実施例２に係る分析動作のシーケンスを説明するフローチャート。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態を説明するために全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。

＜装置の基本構成について＞
図１は、本実施の形態に係る自動分析装置の基本構成を示す図である。ここでは、自動分析装置の一態様として、ターンテーブル方式の生化学分析部と血液凝固時間分析ユニットとを備えた複合型の自動分析装置の例について説明する。

本図に示すように、自動分析装置１は、その筐体上に反応ディスク１３、サンプルディスク１１、第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６、血液凝固時間分析ユニット２、吸光光度計１９が配置されている。

反応ディスク１３は、時計回り、反時計回りに回転自在なディスク状のユニットであって、反応セル２６をその円周上に複数個配置することができる。ここで反応セル２６は生化学分析の光学的測定および、血液凝固分析用の試薬、サンプルまたは洗浄液を血液凝固試薬分注プローブ２０で吸引するための容器として使用される。

サンプルディスク１１は、時計回り、反時計回りに回転自在なディスク状のユニットであって、標準サンプルや被検サンプル等のサンプルを収容するサンプル容器２７をその円周上に複数個配置することができる。

第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６は、時計回り、反時計回りに回転自在なディスク状のユニットであって、サンプルに含まれる各検査項目の成分と反応する成分を含有する試薬を収容する試薬容器３０をその円周上に複数個配置できる。また、本図には示していないが、第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６では、保冷機構等を備えることにより、配置された試薬容器３０内の試薬を保冷可能に構成することもできる。２試薬系の場合、第１試薬ディスク１５上に試薬ｉおよび試薬ｉｉの両方を配置する構成、第２試薬ディスク１６上に試薬ｉおよび試薬ｉｉの両方を配置する構成、第１試薬ディスク１５および第２試薬ディスク１６の各々に試薬ｉまたは試薬ｉｉを配置する構成などが考えられ、試薬を第１試薬ディスク１５に配置するか、第２試薬ディスク１６に配置するかは操作者が自由に設定できる構成でもよい。

サンプルディスク１１と反応ディスク１３の間にはサンプル分注プローブ１２が配置されており、サンプル分注プローブ１２は、回転動作によって、サンプルディスク１１上のサンプル容器２７、反応ディスク１３上の反応セル２６、血液凝固時間分析ユニット２の第１の分注ポジション１８における反応容器２８、及び試薬容器（血液凝固分析用）２９に、サンプル・試薬の吸引及び分注動作が可能なように配置されている。反応容器２８は血液凝固分析の光学的測定に使用される。また、試薬容器（血液凝固分析用）２９の設置場所に保冷機構等を備えることにより、配置された試薬容器（血液凝固分析用）２９内の試薬を保冷可能に構成することもできる。サンプル分注プローブ１２の軌道上１２ａに図示しないサンプル分注プローブ用洗浄槽が配置されており、プローブの洗浄を行うことができる。なお、図１の図面上にはサンプル分注プローブ１２の軌道１２ａとして破線が記載されているが、この破線はサンプル分注プローブ１２の軌道１２ａの一部であり、当該破線だけでなく回転軌道を描くことができる。

同様に、第１試薬ディスク１５と反応ディスク１３の間には第１試薬分注プローブ１７は、第２試薬ディスク１６と反応ディスク１３の間には第２試薬分注プローブ１４が配置されており、それぞれ回転動作により反応ディスク１３上の反応セル２６と、第１試薬ディスク１５及び第２試薬ディスク１６上の試薬容器３０での吸引、吐出といった分注動作が可能なように配置されている。

反応ディスク１３には、配置された反応セル２６を洗浄する第１洗浄機構４０と第２洗浄機構５０が配置されており、各洗浄機構は複数の洗浄用ノズルを有している。各洗浄ノズルは、吸引ノズルおよび吐出ノズルの少なくとも一方を有し、各洗浄機構は上下動が可能になっている。各洗浄機構は反応セル２６内の反応液を吸引・廃棄し、洗浄液もしくは水を吐出することにより、反応セル２６を洗浄する。

血液凝固時間分析ユニット２は、主として、血液凝固時間検出部２１、血液凝固試薬分注プローブ２０、反応容器供給部２５、第１の分注ポジション１８、反応容器移送機構２３、反応容器廃棄口２４、光学治具マガジン２２、血液凝固試薬分注機構用洗浄槽３３から構成される。血液凝固時間検出部２１は、反応容器２８を保持可能な孔と、保持された反応容器２８に光を照射する光源と、照射された光を検出する光源からなる反応ポート３０１を複数備える。反応容器２８には、ディスポーザブル反応容器が用いられ、検体間でのコンタミが防止される。また、検体に対する分析項目として、血液凝固時間測定が含まれる場合では、反応容器内にフィブリンによる血餅の固化が生じるため、反応容器２８をディスポーザブル反応容器とすることが望ましい。

次に、自動分析装置１に係る制御系、及び信号処理系について簡単に説明する。コンピュータ１０５はインターフェース１０１を介して、サンプル分注制御部２０１、試薬分注制御部（１）２０６、試薬分注制御部（２）２０７、血液凝固試薬分注制御部２０４、Ａ／Ｄ変換器（１）２０５、Ａ／Ｄ変換器（２）２０３、移送機構制御部２０２、洗浄機構制御部（１）２０８、洗浄機構制御部（２）２０９に接続されており、各制御部に対して指令となる信号を送信する。

サンプル分注制御部２０１は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、サンプル分注プローブ１２によるサンプルの分注動作を制御する。

また、試薬分注制御部（１）２０６および試薬分注制御部（２）２０７は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、第１試薬分注プローブ１７、第２試薬分注プローブ１４による、試薬の分注動作を制御する。

また、移送機構制御部２０２は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、反応容器移送機構２３による、反応容器供給部２５、第１の分注ポジション１８、血液凝固時間検出部２１の反応ポート３０１、反応容器廃棄口２４の間における反応容器２８の移送動作を制御する。

また、血液凝固試薬分注制御部２０４は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、反応ポート３０１に移載された、サンプル分注プローブ１２によって分注されたサンプルを収容する反応容器２８に対して、血液凝固試薬分注プローブ２０によって血液凝固用の試薬の分注を行う。２試薬系の場合、反応セル２６内で混合されたサンプルと血液凝固分析用の試薬ｉとの混合液である前処理液を、血液凝固試薬分注プローブ２０によって空の反応容器２８に対して分注する。この場合、その後前処理液を収容する反応容器２８に対して、血液凝固分析用の試薬ｉｉの分注を行う。

また、洗浄機構制御部（１）２０８および洗浄機構制御部（２）２０９は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、第１洗浄機構４０、第２洗浄機構５０による、洗浄動作を制御する。

なお、本実施例においては、コンピュータ１０５からの指令に基づいて複数の制御部が各々複数の機構を制御しているが、コンピュータ１０５が複数の機構を直接制御するような構成でもよい。

Ａ／Ｄ変換器（１）２０５によってデジタル信号に変換された反応セル２６内の反応液の透過光または散乱光の測光値、およびＡ／Ｄ変換器（２）２０３によってデジタル信号に変換された反応容器２８内の反応液の透過光または散乱光の測光値は、コンピュータ１０５に取り込まれる。

インターフェース１０１には、測定結果をレポート等として出力する際に印字するためのプリンタ１０６、記憶装置であるメモリ１０４や外部出力メディア１０２、操作指令等を入力するためのキーボードなどの入力装置１０７、画面表示するための表示装置１０３が接続されている。表示装置１０３には、例えば液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等がある。

この自動分析装置１による生化学項目の分析は、次の手順で行われる。まず、操作者はキーボード等の入力装置１０７を用いて各サンプルに対し検査項目を依頼する。依頼された検査項目についてサンプルを分析するために、サンプル分注プローブ１２は分析パラメータに従ってサンプル容器２７から第２の分注ポジションに位置づけられた反応セル２６へ所定量のサンプルを分注する。

サンプルが分注された反応セル２６は、反応ディスク１３の回転によって移送され、試薬分注ポジションに停止する。第１試薬分注プローブ１７、第２試薬分注プローブ１４は、該当する検査項目の分析パラメータにしたがって、反応セル２６に所定量の試薬液を分注する。サンプルと試薬の分注順序は、サンプルより試薬が先であってもよい。

その後、図示しない攪拌機構により、サンプルと試薬との攪拌が行われ、混合される。この反応セル２６が、測光位置を横切る時、光度計により反応液の透過光または散乱光が測光される。測光された透過光または散乱光は、Ａ／Ｄ変換器（１）２０５により光量に比例した数値のデータに変換され、インターフェース１０１を経由して、コンピュータ１０５に取り込まれる。

この変換された数値を用い、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、濃度データが算出される。各検査項目の分析結果としての成分濃度データは、プリンタ１０６や表示装置１０３の画面に出力される。

また、サンプルと試薬が混合された反応セル２６が、反応ディスク１３の回転によって移送され、第３の分注ポジション３２に位置づけられたタイミングで、サンプル分注プローブ１２で混合液を吸引し、第２の分注ポジション３１に位置づけられた別の反応セル２６に分注することもできる。

ここで、第２の分注ポジションおよび第３の分注ポジションはそれぞれ、サンプル分注プローブの軌道１２ａと反応ディスク１３の円周上に配置された反応セル２６の回転軌道の交点にそれぞれ配置される。

以上の測定動作が実行される前に、操作者は、分析に必要な種々のパラメータの設定や試薬およびサンプルの登録を、表示装置１０３の操作画面を介して行う。また、操作者は、測定後の分析結果を表示装置１０３上の操作画面により確認する。

＜洗浄機構の構成について＞
図２は第１洗浄機構４０および第２洗浄機構５０の構成を示す図である。各洗浄機構は、各反応セル２６から洗浄液を吸引したり吐出したりする複数の洗浄ノズルを保持するノズル保持部４０１、５０１、洗浄用のアルカリ性洗浄液を貯えておくアルカリ性洗浄液タンク４０２、アルカリ性洗浄液タンクから各ノズルにアルカリ性洗浄液を供給する送水ポンプ４０３、洗浄用の酸性洗浄液を貯えておく酸性洗浄液タンク５０２、酸性洗浄液タンクから各ノズルに酸性洗浄液を供給する送水ポンプ５０３、各反応セルから反応液、洗浄液および洗浄水を各ノズルで吸引するための吸引ポンプ６０１、吸引ポンプで吸引した反応液および洗浄液を廃棄する廃棄タンク６０２、洗浄液を洗い流すための洗浄水を貯えておく洗浄水タンク６０３、洗浄水タンクから各ノズルに洗浄水を供給する送水ポンプ６０４から構成される。

第１洗浄機構４０の洗浄ノズルは、反応液を吸引する反応液吸引ノズル４０４、アルカリ性洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズル４０５、酸性洗浄液を吸引する洗浄液吸引ノズル４０６、洗浄液を洗う洗浄水を吐出する洗浄水吐出ノズル４０７、ノズルチップ４１１で洗浄水と気泡を吸引する洗浄水・気泡吸引ノズル４０８、セルブランク液を吸引するセルブランク液吸引ノズル４０９から構成される。

第２洗浄機構５０の洗浄ノズルは、アルカリ性洗浄液を吸引する洗浄液吸引ノズル５０４、酸性洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズル５０５、洗浄水を吸引する洗浄水吸引ノズル５０６、洗浄液を洗う洗浄水を吐出する洗浄水吐出ノズル５０７、セルブランク液を吐出するセルブランク液吐出ノズル５０８、洗浄工程の最後に洗浄液を吸引するノズルチップ５１１を備えた仕上げ吸引ノズル５０９、ノズルチップ５１１を洗浄するためのチップ洗浄水吐出ノズル５１０から構成される。

また、各洗浄ノズルの反応セル位置を図３に示す。反応液吸引ノズル４０４および洗浄液吐出ノズル４０５（ノズルＮｏ．Ａ）がセル位置（１）にあるとき、洗浄液吸引ノズル４０６、洗浄水吐出ノズル４０７（ノズルＮｏ．Ｃ）はセル位置（１５７）、洗浄水・気泡吸引ノズル４０８（ノズルＮｏ．Ｅ）はセル位置（１５３）、セルブランク液吸引ノズル４０９（ノズルＮｏ．Ｇ）はセル位置（１３７）、洗浄液吸引ノズル５０４、洗浄液吐出ノズル５０５（ノズルＮｏ．Ｂ）はセル位置（７９）、洗浄水吸引ノズル５０６、洗浄水吐出ノズル５０７（ノズルＮｏ．Ｄ）はセル位置（７５）、セルブランク液吐出ノズル５０８（ノズルＮｏ．Ｆ）はセル位置（７１）、仕上げ吸引ノズル５０９、チップ洗浄水吐出ノズル５１０（ノズルＮｏ．Ｈ）はセル位置（５５）に配置される。なお、このとき吸光光度計１９はセル位置（３４）、第２の分注ポジション３１はセル位置（１４）、第３の分注ポジション３２はセル位置（１０）、第１試薬分注ポジションはセル位置（９６）、第２試薬分注ポジションはセル位置（１１７）に配置される。

なお、ノズルＮｏ．Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは吸引ノズルと吐出ノズルが同一のセルに下降するが、洗浄シーケンスの順番に従えば、吸引ノズルと吐出ノズルを分けることもできる。また、洗浄液および洗浄水による洗浄回数も適宜増減させることができる。

なお、本実施例において反応セル２６は合計１６０個配置されており、反応セル２６の番号が時計回りに順に採番されており、反応ディスク１３は反時計周りに回転する。しかし、反応セルの個数や反応セルの採番の順や反応ディスクの回転方向は、適宜選択すれば良い。

＜洗浄機構の動作について＞
各洗浄ノズルは反応セル２６内に下降し、反応液、洗浄液または洗浄水があれば吸引する。引き続き各洗浄ノズルは洗浄液、洗浄水を吐出し、再び反応セル２６の上まで上昇する。洗浄ノズルが上下する間の反応セルの停止中に、第２の分注ポジション３１では、サンプルが吐出される。洗浄ノズルが反応セルの上まで上昇すると、反応セル２６は移動する。このとき反応セルは１サイクル（分注から次の分注まで）で反応セル総数の１／４＋１個分移動する。反応セルが合計１６０個の場合は４１個分になる。これにより、２サイクル毎に順に反応セルは洗浄工程を進んで行く。

最初の洗浄工程では、分析の終了した各反応セル２６は、まず反応液吸引ノズル４０４で反応液を吸引され、洗浄液吐出ノズル４０５で最初のアルカリ性洗浄液が吐出される。次の洗浄工程では、前の洗浄工程で吐出されたアルカリ性洗浄液を洗浄液吸引ノズル５０４が吸引し、洗浄液吐出ノズル５０５で酸性洗浄液を吐出する。次の洗浄工程でも同様に、洗浄液吸引ノズル４０６で酸性洗浄液を吸引し、洗浄水吐出ノズル４０７で洗浄水を吐出し、洗浄液をすすぐ。続いてもう一度、洗浄水吸引ノズル５０６で洗浄水を吸引し、洗浄水吐出ノズル５０７で洗浄水を吐出する。このように洗浄液の吸引吐出を複数回繰り返し、洗浄水にて複数回すすぐことにより、反応セル２６が徐々に洗浄されていく。なお、このときアルカリ性洗浄液、酸性洗浄液の順番は逆でもよく、また、使用する洗浄液は適宜選択することができる。

次の洗浄工程では、反応セル壁面に付着した気泡を除去するためのノズルチップ４１１を備えた洗浄水・気泡吸引ノズル４０８で洗浄水および反応セル壁面に付着した気泡を除去・吸引する。洗浄水・気泡吸引ノズル４０８で洗浄水を吸引した反応セルに対して、次の洗浄工程ではセルブランク液をセルブランク液吐出ノズル５０８で吐出する。吐出されたセルブランク液を吸光光度計で測光した後に、セルブランク液吸引ノズル４０９でセルブランク液を吸引する。最後の洗浄工程では、ノズルチップ５１１を備えた仕上げ吸引ノズル５１０でセルブランク液を吸引し洗浄工程を終了する。洗浄が完了した反応セルは、サンプル吐出位置に移動し、サンプルが吐出され、分析される。

チップ洗浄水吐出ノズル５１０は分析動作が開始する前の準備動作の間に洗浄水を吐出し、ノズルチップ５１１を洗浄する。分析動作やメンテナンス動作時には動作しない。

＜洗浄機構の課題について＞
洗浄動作が正常に作動している場合には、洗浄工程が各反応セルに対して順次繰り返される。しかし、分析動作の途中にストップボタンが押下された場合、もしくは、機構アラーム等によって途中で停止した場合、もしくは、停電等の理由により電源が停止した場合には、動作を再スタートさせた後、もしくは、電源再投入後の反応セルの位置は停止直前の位置ではない。洗浄液を吸引する洗浄ノズルは、洗浄工程が後になるほどきれいな洗浄液を吸引する。例えば、最後の洗浄工程で使用する仕上げ吸引ノズル５０９は、ほとんど反応液に汚染されないセルブランク液を吸引するノズルである。仮に仕上げ吸引ノズル５０９およびノズルチップ５１１が反応液を吸引して汚染されると、次の洗浄時に反応セルを汚染する可能性がある。

このときの洗浄ノズルの汚染範囲を図４に示す。図４（ａ）は試薬吸引前、図４（ｂ）は試薬吸引後を示す。反応液吸引ノズル４０４、洗浄液吸引ノズル４０６、洗浄水・気泡吸引ノズル４０８、セルブランク液吸引ノズル４０９、洗浄液吸引ノズル５０４、洗浄水吸引ノズル５０６および仕上げ吸引ノズル５０９の吸引ノズルは試薬６０を吸引しながら下降するため、試薬６０と触れる先端部のみが汚染される。また、洗浄水・気泡吸引ノズル４０８、仕上げ吸引ノズル５０９はノズルチップをそれぞれ備えているため、汚染される先端部の面積が他の洗浄ノズルと比較して広くなる。セルブランク液吐出ノズル５０８は吸引ノズルを備えないため、広い範囲が汚染される。また、自動分析装置の制御によらない場合、例えば洗浄機構を手動で反応セル内に下降させた場合には、洗浄ノズルの汚染範囲はさらに広い範囲となる可能性がある。

しかし、反応液吸引ノズル４０４は洗浄液吐出ノズル４０５からアルカリ性洗浄液を吐出する際にアルカリ性洗浄液に触れるため試薬６０で汚染される範囲は、アルカリ性洗浄液に触れるため、アルカリ性洗浄液での洗浄が可能である。また、洗浄液吐出ノズル４０５で吐出されたアルカリ性洗浄液を吸引するため試薬６０で汚染される範囲は、同様にアルカリ性洗浄液に触れるため、アルカリ性洗浄液での洗浄が可能である。また、洗浄液吐出ノズル４０５、洗浄液吐出ノズル５０５、洗浄水吐出ノズル４０７、洗浄水吐出ノズル５０７、チップ洗浄水吐出ノズル５１０は、ノズルの先端が吸引ノズルよりも高い位置に設けられているため、試薬６０に触れることはなく汚染されない。

一方で、洗浄液吸引ノズル４０６、洗浄水・気泡吸引ノズル４０８、セルブランク液吸引ノズル４０９、洗浄水吸引ノズル５０６、仕上げ吸引ノズル５０９およびセルブランク液吐出ノズル５０８はアルカリ性洗浄液での洗浄ができないため、一度汚染されてしまった場合、洗浄することができない。そこで、本実施例では、洗浄ノズルの洗浄を行う。

＜発明の特徴について＞
図５に汚染された洗浄ノズルを洗浄する動作（洗浄ノズル洗浄動作）を説明するフローチャートを示す。洗浄ノズル洗浄動作が開始されると（図５（ａ））、まず、分析動作時に使用する反応セルおよび洗浄ノズル洗浄動作で使用する反応セルを洗浄する（図５（ｂ））。反応セルの洗浄後、洗浄液吐出ノズル４０５でアルカリ性洗浄液を反応セル内に貯留する（図５（ｃ））。

ここでアルカリ性洗浄液を貯留する際の洗浄機構の動作について、図６を用いて説明する。洗浄ノズルが上限点にいる状態から（図６（ａ））、洗浄ノズルがセル底に接するまで下降する（図６（ｂ））。続いて、アルカリ性洗浄液を吐出しながら洗浄ノズルが上昇する（図６（ｃ））。なお、洗浄ノズルが上昇した後に、アルカリ性洗浄液を吐出することでも同様の効果を得ることができる。必要な量よりもアルカリ性洗浄液が多くなるオーバーフロー吸引高さで洗浄ノズルは停止し、余分なアルカリ性洗浄液を吸引することで、洗浄液の液面高さを制御する（図６（ｄ））。つづいて、洗浄ノズルは上限点まで上昇する（図６（ｅ））。これを複数回、望ましくは合計４回実施することで、アルカリ性洗浄液を貯留することができる。なお、図２に示したように吸引ポンプを１台のみ備えている装置構成の場合においては、図５（ｂ）の工程においてアルカリ性洗浄液を貯留するために使用する反応セル内は空にしておくことが望ましい。これは、１台の吸引ポンプで複数の洗浄ノズルを制御しているため、複数の洗浄ノズルが同じタイミングで、吸引及び吐出を行うためである。ただし、電磁弁もしくは吸引ポンプを複数台備えている場合は、反応液吸引ノズル４０４の吸引動作を単独で実行できるため、この限りではない。順次、反応セルを回転させ、洗浄ノズルを洗浄液が貯留された反応セルに下降させ浸漬する（図５（ｃ））。これによりノズルを洗浄液で洗浄ことができる。

アルカリ性洗浄液貯留後、洗浄ノズルをアルカリ性洗浄液が貯留された反応セルに下降させ浸漬する（図５（ｄ））。このとき、吸引ノズルの吸引は行わないため、洗浄ノズルの上部までアルカリ性洗浄液で浸漬することができる。洗浄液への浸漬後、洗浄水吐出ノズル４０７、洗浄水吐出ノズル５０７で反応セル内に洗浄水を貯留する（図５（ｅ））。

ここで、洗浄水を貯留する際の洗浄機構の動作を、図７を用いて説明する。洗浄ノズルが上限点にいる状態から（図７（ａ））、洗浄ノズルはオーバーフロー吸引高さまで下降した後、停止し、洗浄水を吐出する（図７（ｂ））。続いて、余分な洗浄水をオーバーフロー吸引することで洗浄水の液面高さを制御する（図７（ｃ））。このときのオーバーフロー吸引高さは、洗浄液をすすぐため、図５（ｄ）のオーバーフロー吸引高さよりも高い位置で停止する。つづいて、洗浄ノズルは洗浄ノズルがセル底に接するまで下降する（図７（ｄ））。下降後、洗浄ノズルは上限点まで上昇する（図７（ｅ））。これにより、ノズルＮｏ．Ｃ，Ｄを自身で貯留した洗浄水ですすぐことができる。

順次、反応セルを回転させ、洗浄ノズルを洗浄水が貯留された反応セルに下降させ浸漬する（図５（ｆ））。これによりノズルＮｏ．Ｅ，Ｆ，ＧおよびＨを洗浄水ですすぐことができる。いずれのノズルも複数回洗浄水ですすぐことで、洗浄効果を高めることができる。

なお、洗浄液の吐出量は反応液の最大量よりも多く、洗浄水の吐出量よりも少なくし、洗浄水の吐出量は洗浄液の吐出量よりも多くすることが望ましい。例えば、反応液の最大量が２００μｌのとき、洗浄液の吐出量を２５０μｌ、洗浄水の吐出量を３００μｌとする。

図８に分析動作のシーケンスを説明するフローチャートを示す。分析動作が開始されると（図８（ａ））、まず、反応セルの使用頻度を平準化するために反応セル平準化動作が実行される（図８（ｂ））。これにより反応セルの使用開始のセル位置は適宜変更される。なお、反応セル平準化動作はスキップすることもできる。続いて、洗浄ノズルの洗浄が必要か判定する（図８（ｃ））。ここでは前回の分析終了時のフラグが１の場合、洗浄が必要であり、フラグが０の場合は洗浄が不要としている。洗浄が必要な場合は、洗浄ノズル洗浄動作を実行する（図８（ｄ））。洗浄ノズル洗浄動作が実行後、フラグを０に変更する（図８（ｅ））。その後、分析を開始する（図８（ｆ））。サンプル分注機構がサンプルを吸引する（図８（ｇ））。正常に吸引できた場合はフラグを１に変更する。サンプル不足やつまりが発生した場合には、フラグは変更されず、０のままとなる。（図８（ｉ））。次の分析がある場合は引き続きサンプル分注機構がサンプルを吸引する。次の分析が無い場合は（図８（ｊ））、使用した全てのセルの洗浄が完了しているかを判定し（図８（ｋ））、完了している場合は、フラグを０に変更する（図８（ｌ））。何らかの理由によりセルの洗浄が完了していないまま分析が終了した場合は、フラグが１のままとなる（図８（ｍ））。フラグが１のまま終了した場合、次の分析開始指示に洗浄ノズル洗浄動作が実行される。すなわち、反応セル内に反応液が残っている可能性がある場合は、洗浄ノズルは汚染されたものと判定し、洗浄ノズル洗浄動作を実行する。

なお、ここで洗浄ノズルの洗浄要否を判定するフラグは不揮発性メモリ、例えばＦＲＡＭ（登録商標）に書き込むことが望ましい。これにより、たとえ分析動作の途中で停電などにより装置の電源が停止した場合においても、洗浄要否のフラグは記憶されるため、再度装置の電源を入れた場合でも、洗浄が必要な場合には洗浄ノズル洗浄動作が実行される。

本発明によれば、洗浄ノズルが汚染された場合においても分析実行前に洗浄ノズルを洗浄液で洗浄することができるため試薬のキャリーオーバを回避することができ、分析性能の悪化を防止することができる。また、分析動作前の洗浄ノズル洗浄動作を洗浄液にて洗浄が必要な試薬が使用されたときのみ実行することで、分析動作前に必要な時間の延長を必要最小限に抑えることができる。また、自動分析装置の制御によらない場合、例えば洗浄機構を手動で反応セル内に下降させた場合などにおいても、試薬が残っている場合には洗浄するため、試薬のキャリーオーバを回避することができる。また、セルブランク測定などの洗浄ノズルが反応セル内に下降する必要があるメンテナンスを実行する際には、特殊な洗浄動作や、反応セル位置の制御は不要となり、メンテナンス時間の低減に寄与することができる。また、洗浄ノズルもしくは液面検知器を新たに追加する必要がないため、装置の肥大化、高コスト化を抑えることができる。

実施例１では、分析時に使用されうる検体、試薬の全てを洗浄の対象とした場合について説明した。ここで、実施例２では、特定の項目のみを洗浄の対象とした場合について、図９を用いて説明する。

例えば、血液凝固分析項目のひとつである血漿中のフィブリノーゲン定量に使用されるトロンビン試薬のようなタンパク質の成分を含む試薬は、アルカリ性洗浄液での洗浄が必要であり、水だけでは洗浄ができない。反応セル内に洗浄液での洗浄が必要な試薬が貯えられた状態で、装置が停止した後に動作を再開した場合、洗浄ノズルが洗浄液での洗浄が必要な試薬に汚染される可能性がある。この特定の項目は、ユーザが適宜選択することも、選択しないこともできる。

図９（ａ）〜（ｇ）までは実施例１と同様である。サンプル分注機構がサンプルを吸引した後（図９（ｇ））、そのサンプルの分析項目が、洗浄液での洗浄が必要な試薬を使用するかどうかを判定する（図９（ｈ））。洗浄液での洗浄が必要な試薬である場合は、フラグを１に変更し、洗浄液での洗浄が不要な試薬である場合は、フラグは変更されない図９（ｉ）。以降の図９（ｉ）〜（ｍ）は実施例１と同様である。これによると、洗浄ノズル洗浄動作の実行を必要最低限にすることができるため、分析動作前の時間を最小限に抑えることができる。

また、血液凝固分析のサンプル分注が２サイクルごとに行われる場合、使用される反応セルはセル位置が偶数セルもしくは奇数セルのみに固定される。このとき、洗浄ノズル洗浄動作の対象となるセルも偶数セルもしくは奇数セルのみになるため、洗浄ノズル洗浄動作に必要な実行時間が１／２となり、分析動作前の時間をより低減することができる。

実施例１、２では、洗浄の対象として洗浄ノズルのみの場合について説明した。ここで、実施例３では、洗浄ノズルに加えて、サンプル分注プローブ、第１試薬分注プローブ、第２試薬分注プローブ、血液凝固試薬分注プローブも洗浄の対象とした場合について説明する。これらのプローブにおいても、分析動作の途中にストップボタンが押下された場合、もしくは、機構アラーム等によって途中で停止した場合、もしくは、停電等の理由により電源が停止した場合には、サンプルもしくは試薬を保持したままとなる可能性がある。プローブ洗浄等のメンテナンスを実行することなく、動作を再スタートさせた場合、試薬、検体がキャリーオーバする可能性がある。そのため、洗浄ノズル洗浄動作中に各プローブを洗浄液で洗浄することでキャリーオーバを防止することができる。

サンプル分注プローブの洗浄は洗浄ノズル洗浄動作中に洗浄液で吸引、吐出し、内洗水を吐出することで、洗浄を行う。

第１試薬分注プローブおよび第２試薬分注プローブの洗浄は洗浄ノズル洗浄動作中に洗浄液で吸引、吐出し、内洗水を吐出することで、洗浄を行う。

また、血液凝固試薬分注プローブの洗浄は、洗浄ノズル洗浄動作で洗浄された反応セルに、洗浄が終了した第１試薬分注プローブによって洗浄液を吐出する。洗浄液が吐出された反応セルが凝固試薬吸引位置に移動した際に、血液凝固試薬分注プローブで吸引する。その後、洗浄液を吐出、内洗水を吐出することで洗浄を行う。

これにより、新たに洗浄時間を設けることなく、各プローブの洗浄をすることができ、キャリーオーバによる分析性能の悪化を防止することができる。

実施例１、２では、洗浄機構の洗浄ノズルを使用して反応セル内に洗浄液および洗浄水を貯留する構成について説明したが、第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６、または、サンプル分注プローブの軌道１２ａに、洗浄液及び洗浄水の容器を設けることで、サンプル分注プローブ、第１試薬分注プローブ、第２試薬分注プローブまたは血液凝固試薬分注プローブの少なくともいずれかを使用して、反応セル内に洗浄液および洗浄水を貯留することができる。これにより、洗浄機構の動作を簡単にすることができる。

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１・・・自動分析装置
２・・・血液凝固時間分析ユニット
１１・・・サンプルディスク
１２・・・サンプル分注プローブ
１２ａ・・・サンプル分注プローブの軌道
１３・・・反応ディスク
１４・・・第２試薬分注プローブ
１５・・・第１試薬ディスク
１６・・・第２試薬ディスク
１７・・・第１試薬分注プローブ
１８・・・第１の分注ポジション
１９・・・吸光光度計
２０・・・血液凝固試薬分注プローブ
２１・・・血液凝固時間検出部
２２・・・光学治具マガジン
２３・・・反応容器移送機構
２４・・・反応容器廃棄口
２５・・・反応容器供給部
２６・・・反応セル（生化学分析用）
２７・・・サンプル容器
２８・・・反応容器（血液凝固分析用）
２９・・・試薬容器（血液凝固分析用）
３０・・・試薬容器
３１・・・第２の分注ポジション
３２・・・第３の分注ポジション
３３・・・血液凝固試薬分注機構用洗浄槽
４０・・・第１洗浄機構
５０・・・第２洗浄機構
６０・・・試薬
１０１・・・インターフェース
１０２・・・外部出力メディア
１０３・・・表示装置
１０４・・・メモリ
１０５・・・コンピュータ
１０６・・・プリンタ
１０７・・・入力装置
２０１・・・サンプル分注制御部
２０２・・・移送機構制御部
２０３・・・Ａ／Ｄ変換器（２）
２０４・・・血液凝固試薬分注制御部
２０５・・・Ａ／Ｄ変換器（１）
２０６・・・試薬分注制御部（１）
２０７・・・試薬分注制御部（２）
２０８・・・洗浄機構制御部（１）
２０９・・・洗浄機構制御部（２）
３０１・・・反応ポート
４０１・・・ノズル保持部（第１洗浄機構）
４０２・・・アルカリ性洗浄液タンク
４０３・・・送水ポンプ（アルカリ性洗浄液タンク）
４０４・・・反応液吸引ノズル
４０５・・・洗浄液吐出ノズル（アルカリ性洗浄液）
４０６・・・洗浄液吸引ノズル（酸性洗浄液）
４０７・・・洗浄水吐出ノズル
４０８・・・洗浄液・気泡吸引ノズル
４０９・・・セルブランク液吸引ノズル
４１１・・・ノズルチップ
５０１・・・ノズル保持部（第２洗浄機構）
５０２・・・酸性洗浄液タンク
５０３・・・送水ポンプ（酸性洗浄液タンク）
５０４・・・洗浄液吸引ノズル（アルカリ性洗浄液）
５０５・・・洗浄液吐出ノズル（酸性洗浄液）
５０６・・・洗浄水吸引ノズル
５０７・・・洗浄水吐出ノズル
５０８・・・セルブランク液吐出ノズル
５０９・・・仕上げ吸引ノズル
５１０・・・チップ洗浄液吐出ノズル
５１１・・・ノズルチップ
６０１・・・吸引ポンプ
６０２・・・廃棄タンク
６０３・・・洗浄水タンク
６０４・・・送水ポンプ（洗浄水タンク）

Claims (10)

1. サンプルと試薬を混合し反応させる反応セルが円周上に複数配置された回転可能な反応ディスクと、
   前記反応ディスクに配置された前記反応セルに分注された前記サンプルと前記試薬との混合液に光を照射する光源と、
   前記光源から照射された前記光を検出する検出器と、
   前記反応セルを洗浄する洗浄ノズルを複数有する洗浄機構と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記洗浄機構における一の洗浄ノズルを、前記反応セルに向かって下降させ、当該反応セルに洗浄液または洗浄水を吐出して貯留する動作と、
   前記貯留する動作ののちに、前記反応ディスクを回転させる動作と、
   前記回転させる動作ののちに、前記洗浄機構における他の洗浄ノズルを、当該他の洗浄ノズルによる前記洗浄液または前記洗浄水の吸引を実行させることなく前記反応セルに向かって下降させて、前記一の洗浄ノズルによって当該反応セルに貯留された前記洗浄液または前記洗浄水に浸漬させる動作と、を行うことにより、前記洗浄ノズルの洗浄を実施する
   ことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置であって、
   前記制御部は、前記洗浄ノズルの洗浄を実施するために行う前記各動作とは別に、
   前記反応セルに対して、前記洗浄ノズルを下降または上昇させかつ当該洗浄ノズルによって前記洗浄液または前記洗浄水を吐出または吸引させる動作を繰り返すことにより、当該反応セルを洗浄する
   ことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項２に記載の自動分析装置であって、
   前記制御部は、
   前記サンプルの分析が、前記反応セルの洗浄が完了しない状態で終了した場合に、前記洗浄ノズルの前記洗浄を実施する
   ことを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の自動分析装置であって、
   前記複数の洗浄ノズルの各々は、
   前記反応セルから前記洗浄液または前記洗浄水を吸引する吸引ノズル及び前記反応セルへ前記洗浄液または前記洗浄水を吐出する吐出ノズルの少なくとも一方から構成され、
   前記一の洗浄ノズルは、少なくとも前記吐出ノズルを有する
   ことを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項２または３を引用する請求項４に記載の自動分析装置であって、
   前記サンプルの分析開始時に前記反応セル内に液体が収容されている場合、
   前記反応セルに貯留された前記洗浄液または前記洗浄水は、前記制御部が、前記吸引ノズルによって前記反応セル内の前記液体を吸引させ、当該吸引ののちに、前記吐出ノズルによって当該反応セル内に吐出させて貯留されたものである
   ことを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項１に記載の自動分析装置であって、
   前記制御部は、
   前記試薬が前記洗浄水では洗浄できない試薬である場合に、前記洗浄ノズルの前記洗浄を実施する
   ことを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項６に記載の自動分析装置であって、
   前記洗浄水では洗浄できない前記試薬は、たんぱく質の成分を含む試薬である
   ことを特徴とする自動分析装置。
8. 請求項３に記載の自動分析装置であって、
   前記制御部は、
   前記反応セルの洗浄が完了して前記サンプルの分析が終了したか否かに関する情報を、不揮発性メモリに書き込む
   ことを特徴とする自動分析装置。
9. 請求項１に記載の自動分析装置であって、
   前記洗浄液は、アルカリ性洗浄液である
   ことを特徴とする自動分析装置。
10. サンプルと試薬を混合し反応させる反応セルが円周上に複数配置された回転可能な反応ディスクと、前記反応セルを洗浄する洗浄ノズルを複数有する洗浄機構とを備えた自動分析装置における洗浄方法であって、
    前記洗浄機構における一の洗浄ノズルが、前記反応セルに向かって下降し、当該反応セルに洗浄液または洗浄水を吐出して貯留する第１ステップと、
    前記第１ステップののちに、前記反応ディスクを回転させる第２ステップと、
    前記第２ステップののちに、前記洗浄機構における他の洗浄ノズルが、当該他の洗浄ノズルによる前記洗浄液または前記洗浄水の吸引を実行することなく前記反応セルに向かって下降し、前記一の洗浄ノズルによって当該反応セルに貯留された前記洗浄液または前記洗浄水に浸漬して当該他の洗浄ノズルを洗浄する第３ステップと、
    を有する洗浄方法。

Images