JP7206090B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、自動分析装置に関する。

自動分析装置は、生化学検査項目や免疫検査項目等を対象として、被験体から採取された被検試料等の試料と各検査項目の試薬との混合液の反応によって生ずる色調や濁りの変化を、分光光度計や比濁計等の測定部で光学的に測定する。この光学的な測定により、資料中の各検査項目成分の濃度や酵素の活性等で表される検査結果を示す被検データを生成する。

この自動分析装置は、セル内で検体と試薬を反応させて測定を行う仕組み上、セルには、サンプリングプローブ、試薬プローブ等の各種プローブ、又は、撹拌子、洗浄ユニットのノズル等、検査及び検査の前後処理に必要となるものが挿入される。これらのプローブ等がセルの位置に移動した場合には、先端がセルの中心に位置することが理想である。

しかし、プローブの清掃時、試薬補充時等に偶発的な接触により誤って先端が曲がることや、プローブの個体差によりプローブ交換前後で位置が異なる可能性は０ではない。このような場合、先端がセルの中心から外れてしまい、被検データに影響を及ぼす可能性があるが、その検知手段がない。

特開２０１６－０１７７７５号公報

そこで、本発明の実施形態は、プローブ等がセルにおける望ましい位置に存在するか否かを検出することのできる自動分析装置を提供する。

一実施形態によれば、自動分析装置は、分注された溶液を反応させる反応容器と前記反応容器に挿入されるノズルと、前記反応容器を移動させる移動機構と、前記ノズルが前記反応容器に挿入される位置を検出する、複数の検出センサと、前記移動機構により前記反応容器が前記ノズルの挿入位置に移動された場合に、前記検出センサが前記ノズルの挿入位置を検出する制御をする、制御部と、を備える。

一実施形態に係る自動分析装置の構成の一例を示すブロック図。 図１に示す自動分析装置における分析部の具体的構成の一例を示す斜視図。 図１に示す自動分析装置におけるセンサの一例を概念的に示す平面図。 図３に示すセンサの側面視の一例を示す図。 図３に示すセンサの側面視の一例を示す図。 図３に示すセンサの側面視の一例を示す図。 図３に示すセンサの側面視の一例を示す図。 図１に示す自動分析装置におけるセンサの一例を概念的に示す平面図。 図１に示す自動分析装置におけるセンサの一例を概念的に示す平面図。 図１に示す自動分析装置におけるセンサの一例を概念的に示す平面図。

以下、図面を参照して、本実施形態に係る自動分析装置について説明する。なお、以下の説明において、ほぼ同一の機能及び構成を有する要素については、同一符号を付し、特に断りの無い限り重複した説明は行わない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る自動分析装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。自動分析装置１００は、分析部２４と、駆動部２６と、分析制御部２７と、判定部２８と、を備えている。

分析部２４は、ブランク測定によるブランクデータの生成や、各検査項目の標準試料と各検査項目の分析に用いる試薬との混合液を測定する標準測定による標準データの生成、被検試料と試薬との混合液を測定する被検測定による被検データの生成等を行う。駆動部２６は、分析部２４の各種構成ユニットを駆動する。分析制御部２７は、駆動部２６の制御を行う。判定部２８は、分析部２４で生成されたブランクデータに基づいて、所定のユニットが使用可能であるか否かの判定を行う。

また、自動分析装置１００は、さらに、データ処理部３０と、出力部４０と、操作部５０と、システム制御部６０と、を備えている。データ処理部３０は、分析部２４で生成された標準データ、被検データ、又は、ブランクデータを処理し、検量データ、分析データ等を生成する。演算部３１は、これらを処理するにあたり必要な演算を行い、データ記憶部３２には、これらの処理をするにあたって必要とされるデータ、生成されるデータが適宜格納される。出力部４０は、データ処理部３０で生成された検量データ、分析データ等を印刷部４１で印刷したり、表示部４２で表示したりする。

操作部５０は、使用者が指示、情報を入力する入力部である。具体的には、使用者は、この操作部５０を操作して、各検査項目の分析パラメータとして試料の分注量、試薬の分注量、及び、光源の波長等の設定をするための入力を行う。また、使用者は、操作部５０を操作して、被検試料ごとに検査に必要な各検査項目を設定するための入力等を行う。システム制御部６０は、分析制御部２７と、判定部２８と、データ処理部３０と、出力部４０と、を統括して、自動分析装置１００の全体的な制御を行う。

図２は、図１に示す自動分析装置１００における分析部２４の具体的構成の一例を示す斜視図である。分析部２４は、サンプルディスク５と、試薬庫１と、試薬庫２と、反応ディスク４と、第１試薬分注機構１４と、第２試薬分注機構１５と、試料分注機構１６と、第１撹拌機構１８と、第２撹拌機構１９と、を備える。

サンプルディスク５は、複数の試料容器１７を保持しており、この試料容器１７には、標準試料、血清等の被検試料等が収容される。試薬庫１には、複数の試薬容器６を回動可能に保持する試薬ラック１ａを備えており、この試薬ラック１ａは、試薬容器６に収容された第１試薬を保冷しつつ保持する。すなわち、試薬容器６は、標準試料、被検試料等の各試料に含まれる検査項目の成分と反応する、例えば、１試薬系及び２試薬系の第１試薬を収容する。

試薬庫２には、複数の試薬容器７を回動可能に保持する試薬ラック２ａを備えており、この試薬ラック２ａは、試薬容器７に収容された第２試薬を保冷しつつ保持する。すなわち、試薬容器７は、第１試薬と対をなす第２試薬を収容する。

反応ディスク４は、複数のホルダ３ａを着脱可能に円周上に保持する。このホルダ３ａは、複数の反応容器３を所定の間隔を開けて円弧状に保持する。本実施形態においては、反応容器３は、上下方向に着脱可能にホルダ３ａに保持される。すなわち、反応ディスク４は、複数の反応容器３を移動可能に保持する。

第１試薬分注機構１４は、第１試薬分注プローブ１４ａと、第１試薬分注アーム８と、洗浄槽１４ｂと、を備える。第１試薬分注プローブ１４ａは、試薬ラック１ａに保持された試薬容器６内の第１試薬を吸引して、試料が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う。第１試薬分注アーム８は、第１試薬分注プローブ１４ａを回動及び上下移動可能に保持する。洗浄槽１４ｂは、第１試薬分注プローブ１４ａから１つの試薬の分注が終了するごとに、この第１試薬分注プローブ１４ａの洗浄を行う。

第２試薬分注機構１５は、第２試薬分注プローブ１５ａと、第２試薬分注アーム９と、洗浄槽１５ｂと、を備える。第２試薬分注プローブ１５ａは、試薬ラック２ａに保持された試薬容器７内の第２試薬を吸引して、第１試薬が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う。第２試薬分注アーム９は、第２試薬分注プローブ１５ａを回動及び上下移動可能に保持する。洗浄槽１５ｂは、第２試薬分注プローブ１５ａから１つの試薬の分注が終了するごとに、この第２試薬分注プローブ１５ａの洗浄を行う。

試料分注機構１６は、サンプル分注プローブ１６ａと、サンプル分注アーム１０と、洗浄槽１６ｂと、を備える。サンプル分注プローブ１６ａは、サンプルディスク５に保持された試料容器１７に収容された試料を吸引して、反応容器３内へ吐出する分注を行う。サンプル分注アーム１０は、サンプル分注プローブ１６ａを回動及び上下移動可能に保持する。洗浄槽１６ｂは、サンプル分注プローブ１６ａから１つの試料の分注が終了するごとに、このサンプル分注プローブ１６ａの洗浄を行う。

第１撹拌機構１８は、第１撹拌子１８ａと、第１撹拌アーム２０と、洗浄槽１８ｂと、を備える。第１撹拌子１８ａは、反応容器３に分注された試料と第１試薬との混合液を撹拌する。第１撹拌アーム２０は、第１撹拌子１８ａを回動及び上下移動可能に保持する。洗浄槽１８ｂは、混合液の撹拌終了ごとに、第１撹拌子１８ａの洗浄を行う。

第２撹拌機構１９は、第２撹拌子１９ａと、第２撹拌アーム２１と、洗浄槽１９ｂと、を備える。第２撹拌子１９ａは、反応容器３に分注された試料と第１試薬と第２試薬との混合液を撹拌する。第２撹拌アーム２１は、第２撹拌子１９ａを回動及び上下移動可能に保持する。洗浄槽１９ｂは、混合液の撹拌終了ごとに、第２撹拌子１９ａの洗浄を行う。

また、自動分析装置１００は、さらに、洗浄機構１２と、測定部１３と、を備える。洗浄機構１２は、被検測定の終了した反応容器３の洗浄処理を行う。具体的には、洗浄機構１２は、反応容器３の洗浄を行い、次の被検測定のためのブランク測定用のブランク水を分注し、その後、乾燥を行う。

測定部１３は、水、混合液等の溶液を収容する反応容器３に照射した光のうち、反応容器３を透過した光を測定する。洗浄機構１２は、測定部１３で混合液の測定を終了した反応容器３の内部を洗浄し、乾燥する洗浄処理を行う。また、洗浄機構１２は、ブランク測定のために、洗浄を行った反応容器３に純水等の液体であるブランク液を吐出する。

また、測定部１３は、ブランク液が分注された反応容器３を透過した光を検出するブランク測定により、ブランクデータを生成する。また、測定部１３は、標準試料及び試薬が分注された反応容器３内の混合液を透過した光を検出する標準測定により、標準データを生成する。さらに、被検試料及び試薬が分注された反応容器３内の混合液を透過した光を検出する被検測定により、被検データを生成する。

図１及び図２に基づいて、自動分析装置１００の構成をより詳細に説明すると、まず、駆動部２６は、上述したように、分析部２４における各種構成ユニットを駆動する。より詳しくは、サンプルディスク５と、試薬ラック１ａと、試薬ラック２ａと、を個別に回動駆動して、試料容器１７と、試薬容器６と、試薬容器７と、をそれぞれ移動する。また、駆動部２６は、反応ディスク４を回転駆動して、反応容器３を移動する。さらに、駆動部２６は、サンプル分注アーム１０と、第１試薬分注アーム８と、第２試薬分注アーム９と、第１撹拌アーム２０と、第２撹拌アーム２１と、を個別に上下及び回動駆動して、サンプル分注プローブ１６ａと、第１試薬分注プローブ１４ａと、第２試薬分注プローブ１５ａと、第１撹拌子１８ａと、第２撹拌子１９ａと、をそれぞれ移動する。

分析制御部２７は、上述したように、駆動部２６を制御して、分析部２４の各種構成ユニットを動作させる。より詳しくは、分析制御部２７は、検査を行うために、洗浄機構１２で洗浄処理が行われた反応容器３に、操作部５０から被検試料ごとに入力された検査項目を順次割り当てる。そして、検査項目を割り当てた反応容器３に、その検査項目の分析パラメータとして設定される試料の分注量と試薬の分注量とを合計した合計量のブランク液を、洗浄機構１２に吐出させる。続いて、ブランク液を吐出させた反応容器３のブランク測定を測定部１３に行わせて、ブランクデータを生成させる。

判定部２８は、測定部１３で生成されたブランクデータに基づいて、その反応容器３が検査項目用として使用可能であるか否かを判定する。この場合、ブランクデータは、複数回収集されるので、この収集された複数のブランクデータに基づいて、反応容器３が検査に使用可能な状態であるか否かを判定する。

判定部２８で反応容器３が使用可能であると判定された場合、分析制御部２７は、その反応容器３に割り当てた検査項目用の試料と試薬を分注させる。一方、判定部２８で反応容器３が使用不可能であると判定された場合、分析制御部２７は、その反応容器３に割り当てた検査項目用の試料と試薬の分注を中止させる。この場合、さらに、判定部２８により使用不可能であると判定された反応容器３の次に洗浄される反応容器３に、中止になった検査項目を割り当てる。

データ処理部３０は、上述したように、演算部３１と、データ記憶部３２と、を備える。より詳しくは、演算部３１は、分析部２４の測定部１３で生成された標準データや被検データを処理して、各検査項目の検量データ、分析データ等を生成する。データ記憶部３２は、収集した標準データ、被検データ等を格納して保持するとともに、演算部３１で生成された検量データ、分析データ等を保存する。

演算部３１は、測定部１３で生成された標準データと、この標準データの標準試料に対してあらかじめ設定された標準値から、標準値と標準データとの関係を表す検量データを検査項目ごとに生成する。そして、生成した検量データを出力部４０に出力するとともに、データ記憶部３２に保存する。

また、演算部３１は、測定部１３で生成された被検データに対応する検査項目の検量データをデータ記憶部３２から読み出し、その検量データと被検データとから、濃度値や活性値で表される分析データを生成する。そして、生成した分析データを、出力部４０に出力するとともに、データ記憶部３２に保存する。

データ記憶部３２は、ハードディスク等のメモリデバイスを備え、演算部３１で生成された検量データを、検査項目ごとに保持する。また、演算部３１で生成された各検査項目の分析データを被検試料ごとに保存する。

出力部４０は、上述したように、印刷部４１と、表示部４２と、を備える。印刷部４１は、データ処理部３０の演算部３１で生成された検量データ、分析データ等を印刷出力する。すなわち、印刷部４１は、例えば、プリンタ等を備えており、検量データ、分析データ等をあらかじめ設定されたフォーマットにしたがってプリンタ用紙等に印刷する。

表示部４２は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶パネル等のモニタを備え、検量データ、分析データ等を表示出力する。また、表示部４２は、分析パラメータ設定画面、検査項目設定画面等を表示して、使用者に各種情報を入力させる。例えば、分析パラメータ設定画面では、使用者に、各検査項目の分析パラメータである、試料の分注量、第１試薬の分注量又は第１及び第２試薬の分注量等を入力させる。また、検査項目設定画面では、使用者に、分析パラメータ設定画面で設定された検査項目を被検試料ごとに設定させる。

操作部５０は、上述したように、使用者が指示、情報等を入力するための装置であり、例えば、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル等の入力デバイスを備える。そして、各検査項目の分析パラメータとしての試料の分注量、第１試薬の分注量、第１及び第２試薬の分注量等を設定するための入力を可能にする。また、検査が行われる各被検試料の情報、この情報ごとに検査対象となる検査項目等を設定するための入力等を行う。

システム制御部６０は、上述したように、自動分析装置１００の全体的な制御を行う。より詳しくは、システム制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び記憶回路等を備え、操作部５０からの操作により入力された各検査項目の分析パラメータ、検査項目等の入力情報を、記憶回路に保存する。そして、保存した入力情報に基づいて、分析制御部２７、判定部２８、データ処理部３０及び出力部４０を、統括して、この自動分析装置１００全体を制御する。

以下、試薬の分注、吐出等に用いる各種プローブ、混合液の撹拌に用いる各種撹拌子、洗浄に用いるユニット等の反応容器に挿入されるものをノズルと記載する。各種ノズルは、例えば、反応ディスク４のホルダ３ａの存在する領域において、反応容器３内に挿入される。

図３は、反応容器３の配置の一例を示す平面図である。ここで、平面図とは、例えば、自動分析装置１００を鉛直方向上方から描いた図であることを示す。すなわち、反応容器３等の高さを考慮せずに、ノズルが挿入される方向（挿入方向）と交わる、例えば、ほぼ直交する水平面における関係を示した図である。水平とは、厳密に水平であることを意味せず、実質的に水平である面であってもよい。また、以下の説明において、平面視とは、ノズルが挿入される方向から反応容器３を見た場合における高さを考えない視点から見ていることを言う。例えば、ノズルの上下方向をｙ軸とする場合に、ｙ軸と直交する平面において直交するｘ軸とｚ軸を、ｙの値によらずに考えたｘ、ｚの状態を示す。すなわち、本実施形態では、ノズルが挿入される望ましい領域を（ｘ、ｚ）を含む座標で表し、ノズルが挿入される位置（ｘ、ｚ）が望ましい領域にあるか否かを検出する。上記同様に、厳密に直交する平面ではなくてもよい。

なお、この図３を含め、以下の説明に用いる図面は、概念的に示したものであり、各要素の位置、大きさ、形状、角度等の関係は、これに限られるものではない。例えば、反応容器３同士の間隔は、もっと狭くても、もっと広くてもよいし、反応容器３の大きさと反応容器３が並べられている円の大きさとの関係も、この図に示すものと一致するものではない。さらに、反応容器３の各辺の比率も図に示すものであるとは限られない。また、説明の要点をわかりやすくするために、他の部位の図示は、例えば、ホルダ３ａ等の図示は省略している。

中央に図示している反応容器３００に着目する。図３において、反応容器３００に、例えば、第１試薬分注プローブ１４ａが挿入され、第１試薬が反応容器３００に吐出されるものとする。上述したように、第１試薬分注プローブ１４ａ等のノズルは、反応容器３００の中央に位置するのが望ましい。この望ましい挿入位置は、１点を示すものではなく、所定の領域にあることを意味する。例えば、反応容器３を上方から見た場合に、各辺を３分し、双方の辺に対して中央の３分の１の領域としてもよい。この領域の設定は、３分した点に基づいた領域とは限られず、使用者及び管理者が自由に変更できるようにしてもよい。

第１試薬分注プローブ１４ａが反応容器３００の中央に挿入されるかを確認するために、自動分析装置１００は、確認するノズルが挿入される理想的な位置において、２対の検出センサである、第１検出センサ３１０と、第２検出センサ３１２を備える。第１検出センサ３１０は、第１投光センサ３１０ａと、第１受光センサ３１０ｂとを備える。これらの各センサは、反応容器３の移動に依存せず、例えば、自動分析装置１００内において固定されるように設置される。投光センサと受光センサの間に示される点線は、光の経路を示す。

第１投光センサ３１０ａは、ノズルが挿入される理想的な位置を介して第１受光センサ３１０ｂに向けて光、望ましくは指向性のある光を射出するデバイスであり、例えば、ＬＥＤ（Light Emitted Diode）、ＬＤ（Laser Diode）を備える。第１受光センサ３１０ｂは、第１投光センサ３１０ａが射出した光を受光するデバイスであり、例えば、フォトダイオードを備える。第１投光センサ３１０ａが射出する光は、反応容器３００の大きさと比べて十分小さな光線の幅を有している。少なくとも、ノズルの理想的な挿入領域においては、反応容器３００の大きさと比べて小さな光線の幅を有する。

第２投光センサ３１２ａは、ノズルが挿入される理想的な位置を介して第２受光センサ３１２ｂに向けて光、望ましくは指向性のある光を射出するデバイスであり、例えば、ＬＥＤ、ＬＤを備える。第２受光センサ３１２ｂは、第２投光センサ３１２ａが射出した光を受光するデバイスであり、例えば、フォトダイオードを備える。第２投光センサ３１２ａが射出する光は、反応容器３００の大きさと比べて十分小さな光線の幅を有している。少なくとも、ノズルの理想的な挿入領域においては、反応容器３００の大きさと比べて小さな光線の幅を有する。

光線の幅が十分小さいとは、例えば、ノズルが理想的な領域において反応容器３００に挿入されている場合に第１受光センサ３１０ｂにより受光される光の強度が、ノズルが挿入されていない場合と比較して有意に小さくなる、例えば、８０％の強度になるような光線の幅のことを言う。なお、８０％等は、一例として記載したものであり、この限りではなく、９０％といったより大きい値であっても、５０％といったより小さい値であってもよい。例えば、受光センサが受光した投光センサからの光の強度に対して、しきい値を設け、ノズルが望ましい領域にあるか否かを検出する。このため、ノズルの検出を行う前に、投光センサから光を発しない状態において、バックグラウンド処理を行ってもよい。

第１検出センサ３１０の光路と第２検出センサ３１２の光路が平面視において交わる方向に、第１検出センサ３１０と第２検出センサ３１２は、設置される。すなわち、第１投光センサ３１０ａの射出する光と、第２投光センサ３１２ａの射出する光の交差する領域において、ノズルが挿入されるのが望ましい。相互の光路は、９０°に近い角度で交わることが望ましいが、これには限られず、測定の精度により、２つの光路を用いることにより位置ズレが２次元的に判断できる状態であれば、平行でなければ構わない。

ノズルが理想的な領域にある場合、第１投光センサ３１０ａから射出された光は、ノズルに遮蔽され、第１受光センサ３１０ｂにその一部又は全部が到達しない。そこで、ノズルが理想的な領域に存在することを判断できるような所定のしきい値を設定し、第１受光センサ３１０ｂが受信した光の強度が当該しきい値よりも小さければ、第１検出センサ３１０の光路と直交する方向において、ノズルが理想的な領域に存在すると検出できる。第２検出センサ３１２についても同様であり、第２検出センサ３１２の光路と直交する方向において、ノズルが理想的な領域に挿入されるか否かを検出できる。

このように、２対の検出センサを用いることにより、各検出センサの光路に直交する方向において、ノズルが理想的な領域に挿入されるかを検出でき、各検出センサの光路が平行でなければ、ノズルが反応容器３００の平面視において、理想的な領域に挿入されるか否かを検出することが可能となる。

例えば、第１検出センサ３１０においてはノズルが望ましい位置にあると検出された場合であっても、第１検出センサ３１０の光路上にノズルが存在してはいるが、望ましい領域からは外れていることがある。このような場合、第１検出センサ３１０の光路と交差するような光路を有する第２検出センサ３１２の検出結果を参照することにより、望ましい位置にノズルが存在しないことが検出できる。一方で、ノズルが望ましい領域に挿入されている場合においては、いずれのセンサにおいても望ましい領域に存在していると検出されるため、望ましい領域に挿入されていることが検出できる。

図４は、図３におけるＡ－Ａ断面図である。すなわち、図３における反応容器３００及び検出センサの側面視を示す図である。この図４に示すように、第１投光センサ３１０ａ、第１受光センサ３１０ｂ、第２投光センサ３１２ａ、第２受光センサ３１２ｂは、同一の水平面上に備えられていてもよい。この場合、同一とは、必ずしも厳密な意味ではなくてもよい。また、厳密に水平面ではなくてもよく、鉛直方向に対して直角よりも少しずれている方向で交わっていてもよい。

以上のように、本実施形態によれば、２対の投光センサ及び受光センサという簡易なデバイスの追加により、ノズルの挿入位置が理想的な領域に存在しているか否かを検出することが可能となる。投光センサは、例えば、ＬＥＤであり、受光センサは、例えば、フォトダイオードであり、レーザ装置、カメラ等と比較して小さなサイズであるため、自動分析装置１００において設置領域の自由度を高めることが可能であり、さらに、他のデバイスに及ぼす影響も小さい状態で設置することが可能である。また、カメラを用いる場合と異なり、受光センサにおいて受光した光の強度から検出が可能であるので、カメラでの撮影及び当該撮影された画像の画像処理等を行うことなくノズルの検出を行うことが可能である。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る自動分析装置１００の反応容器３００及び各センサの設置位置の例を示す図である。平面図は、前述の実施形態と同様に図３に示すものと同様である。第１投光センサ３１０ａ、第１受光センサ３１０ｂ、第２投光センサ３１２ａ、第２受光センサ３１２ｂの全てが同じ水平面に存在するのではなく、異なる水平面に存在するものである。このように、必ずしも全てのセンサが同一の平面上にある必要は無く、平面視において、ノズルが存在する望ましい領域で交わるように設置されていればよい。

図５においては、第１受光センサ３１０ｂと、第２投光センサ３１２ａとが同じ高さにあるが、これには限られず、第１投光センサ３１０ａと、第１受光センサ３１０ｂとの位置は逆であってもよい。この場合、投光センサ同士、受光センサ同士で同じ高さにあることとなる。この他の組み合わせ、例えば、投光センサが受光センサよりも低く設置されている組み合わせであってもよい。また、２つずつ同じ高さにあるがこれには限られず、例えば、全てのセンサの高さが異なっていてもよいし、３つのセンサが同じ高さにあり、残りのセンサが異なる高さにあってもよい。これらの高さの設定は、自動分析装置１００内の他の構成要素と、各センサとの設置位置との関係により任意に変更できる。

（第３実施形態）
前述した第１実施形態及び第２実施形態においては、ノズルの挿入位置に置いてノズルを固定した状態で検出を行うものとしたが、これには限られない。例えば、検出の動作を行っている状態において、ノズルを上下に移動させてもよい。

図６は、図５のセンサ位置において第１試薬分注プローブ１４ａを上下に動かした例を示す図である。例えば、図６に示すように第１試薬分注プローブ１４ａが途中で曲がっている（湾曲、屈曲している）場合を考える。このような場合、前述の実施形態のように、静止した状態では、先端が曲がっていることを検出することができない。

そこで、本実施形態においては、ノズルを静止させた状態ではなく、ノズルを上下に移動させる状態において、センサによるノズルの検出を行う。第１試薬分注プローブ１４ａが、実線で示す位置においては少なくとも一方のセンサには検出されず、点線で示す位置においては双方のセンサで検出されるとする。

実線の位置にある場合に、ノズルの長さとアームの位置との関係において、望ましい位置にある場合には双方センサに検出されるはずであるのに少なくとも一方のセンサにおいて検出されず、一方で、点線の位置にある場合には双方のセンサに検出されている。このような場合、図６に示すように、ノズルの先端が曲がっていることを検出することが可能である。

特に、本実施形態によれば、一方のセンサにおいて実線の位置で検出され、双方のセンサにおいて点線の位置で検出される場合には、ノズルの挿入位置が望ましい領域にないということではなく、ノズルの挿入位置自体は望ましい位置にあっても、ノズルの先端が曲がっている等、ノズル自体の問題についても検出することが可能となる。

なお、上記においては、ノズルの望ましい上下方向の位置が事前に取得できている場合を説明したが、これには限られない。例えば、ノズルの挿入方向の移動距離を設定しておき、当該移動方向に沿ってノズルを移動させた場合における受光の度合いを感知することにより、ノズルの曲がり（湾曲、屈曲）等を検出するようにしてもよい。

（第４実施形態）
図７は、図３における各センサのさらに別の配置について示す図である。この図７に示すように、第１検出センサ３１０と、第２検出センサ３１２とは、それぞれ異なる高さに位置していてもよい。すなわち、第１投光センサ３１０ａと第１受光センサ３１０ｂの投光部及び受光部を繋ぐ領域と、第２投光センサ３１２ａと第２受光センサ３１２ｂの透光部及び受光部を繋ぐ領域とは、高さ方向において必ずしも交わらなくてもよい。ただし、この場合であっても、平面視においては、図３に示すように、ノズルが挿入される領域において交わる関係にある。

このように、各センサの位置は、それぞれの対となるセンサ同士における光線が、平面視、すなわち、反応容器３００を鉛直方向上方からみると交わっているが、高さ方向においては、必ずしも交わっている必要は無い。この関係を用いることにより、各センサの位置を、より自由に設定することが可能となる。

なお、図５において説明したのと同様に、第１投光センサ３１０ａと、第１受光センサ３１０ｂとの位置、及び、第２投光センサ３１２ａと、第２受光センサ３１２ｂとの位置は、それぞれ交換可能である。

（第５実施形態）
前述した各実施形態においては、ノズルが単体で構成されている場合について説明したが、本実施形態においては、ノズルが複数並んでいる場合について説明する。図８は、本実施形態に係る検出センサの平面視における位置について示す図である。

自動分析装置１００のノズルは、前述した各実施形態のように、１本だけ単独で存在していることもあるが、複数、例えば、２本のノズルが隣り合わせの反応容器３に対して並べられている場合もある。図８においては、となり合わせに設置された反応容器３００、３０２に対して、それぞれノズルが挿入される。このような場合、反応容器３００に対して２対の検出センサ、反応容器３０２に対して２対の検出センサを用いることにより、前述の実施形態と同様に、ノズルの位置の検出を行うことが可能である。

しかしながら、それぞれの反応容器に対して２対の検出センサを設置するには、設置する場所が不足する場合がある。また、反応容器の位置関係によっては、検出センサ同士の設置位置が重なる場合もあり、簡単に設置できない場合もある。

このような場合、図８に示すように、３対の検出センサ３１０、３１２、３１４を用いることにより、２つの反応容器３００、３０２のノズルの挿入の検出を行うことも可能である。

以下、第１反応容器３００に第１ノズルが挿入され、第１ノズルの検出を、第１検出センサ３１０及び第２検出センサ３１２で行い、第２反応容器３０２に第２ノズルが挿入され、第２ノズルの検出を、第１検出センサ３１０及び第３検出センサ３１４で行う場合について説明する。

第１検出センサ３１０は、例えば、検出に用いる光が、第１反応容器３００、第２反応容器３０２において、それぞれ第１ノズル、第２ノズルの望ましい挿入領域を通過するように設置される。第２検出センサ３１２は、検出に用いる光路が、第１反応容器３００における第１ノズルの望ましい挿入領域において、第１検出センサ３１０の光路と交わるように設置される。第３検出センサ３１４は、検出に用いる光路が、第２反応容器３０２における第２ノズルの望ましい挿入領域において、第１検出センサ３１０の光路と交わるように設置される。

このように第１検出センサ３１０、第２検出センサ３１２、第３検出センサ３１４を設置し、第１反応容器３００の第１ノズルについて検出を行う場合には、第１検出センサ３１０と第２検出センサ３１２を用い、第２反応容器３０２の第２ノズルについて検出を行う場合には、第１検出センサ３１０と第３検出センサ３１４を用いる。各反応容器に挿入されるノズルに対して、それぞれ別のタイミングにおいて検出を行うことにより、３対の検出センサを用いて、２つの反応容器のノズルについて検出することが可能となる。

以上のように、本実施形態に係る自動分析装置によれば、本来であれば、１つのノズルの検出に２対の検出センサが必要となるところ、ノズル同士が隣接する反応容器に挿入される場合には、３対の検出センサにより、２つの反応容器に対する検出を行うことが可能となる。図８のように検出センサを設置することにより、各センサの必要数を削減することを可能とするとともに、各センサの設置する領域を確保することが可能となる。なお、各センサの高さ方向の位置は、前述した各実施形態のように、種々の位置にすることが可能である。

（第６実施形態）
前述した各実施形態においては、検出センサは、投光センサと受光センサの対を備えて構成されていたが、これには限られない。本実施形態においては、投光センサから出た光をノズルにより反射させ、その反射光を用いることによりノズルの検出を行う。

図９は、本実施形態に係る検出センサの平面視における位置について示す図である。第１検出センサ３１０は、第１投受光センサ３１０ｃを備える。第１投受光センサ３１０ｃは、投光センサと受光センサとを備えるセンサである。投光センサと受光センサは同一のデバイスであってもよいし、別々のデバイスであってもよい。

同一のデバイスである場合には、投光した光線が、ノズルで反射して、同一のデバイスへと戻るように設置する。例えば、ノズルの望ましい設置位置、方向に対して、垂直となる平面上に光線が出るようにデバイスを設置する。

別々のデバイスである場合には、投光センサから投光し、ノズルにおいて反射した光線が、受光センサへと戻ってくる位置に設置する。例えば、ノズルの望ましい設置位置、方向に対して、垂直となる平面と、逆の角度を有するように、投光センサと受光センサの位置及び角度が設定されるように設置する。

以上のように、本実施形態によれば、前述した実施形態と同様に、ノズルが存在する望ましい領域にノズルが挿入されるか否かを検出するとともに、各センサの設置箇所を削減することが可能となる。図９においては、反応容器が並べられる内側にセンサが位置しているが、これには限られず、反応容器が並べられる円周の外側にセンサが位置するようにしてもよい。各センサの個数を減らすことにより、各センサの設置の自由度を高めることが可能となる。

（第７実施形態）
前述した各実施形態においては、例えば、ＬＥＤであるように、ある程度指向性を有する強度の強い光を発するセンサを投光センサとしたが、これには限られず、ビーム径に拡がりを持つようなセンサを用いてもよい。

図１０は、本実施形態に係る検出センサの平面視における位置について示す図である。第１投光センサ３１０ａは、ＬＥＤほどビーム径が拡がらないものではなくともよく、ある程度ビーム径が拡がるデバイスである。このような場合、例えば、マスク３１０Ｍをセンサの両側に設置することにより、ビーム系を狭めておき、第１受光センサ３１０ｂへと光が届くようにする。同様に、第２投光センサ３１２ａは、マスク３１２Ｍによりそのビーム径が狭められる。

このように、マスクを用いて投光センサを形成してもよい。マスクを用いることにより、ビーム径が元々広い光源を投光センサとして用いることも可能となる。また、投光センサに対するマスクは、ＬＥＤを光源として用いる場合にも利用することが可能である。

以上のように、本実施形態によれば、ＬＥＤ等のデバイスが準備できない、又は、何あらかの原因により接続できない場合においても、より簡易な投光センサと、マスクとを用いることにより、前述の各実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

（第８実施形態）
前述の各実施形態においては、ノズルの検出を行ったが、この検出結果を用いてノズルの位置修正を行うことも可能である。

例えば、図３において、第１検出センサ３１０においてノズルが検出されていない場合には、第１検出センサ３１０によりノズルが検出される位置までノズルの位置を微調整する。その上で、第２検出センサ３１２においてノズルの検出を行う。第１検出センサ３１０によりノズルが検出され、第２検出センサ３１２によりノズルが検出されていない場合、第１検出センサ３１０の光路上を移動するように、ノズルを移動させる。この移動により第２検出センサ３１２によりノズルが検出される位置まで移動する。このように移動させると、第１検出センサ３１０、第２検出センサ３１２の双方によりノズルが検出され、すなわち、ノズルが望ましい位置に移動したと推定できる。

以上のように、本実施形態によれば、前述した各実施形態における検出センサをもちいることにより、ノズルの位置の調整、修正を行うことが可能となる。この位置修正は、使用者が手動で行ってもよいし、センサ及び移動機構を用いて自動で行ってもよい。

各実施形態に係る検出は、任意のタイミングにおいて実施することが可能である。例えば、分析装置を用いて分析を行う直前に各ノズルの位置を確認するために実施してもよい。別の例として、分析が終了した後に、次の分析に備えて実施してもよい。さらに別の例として、ノズルを付け替えた後に、実施してもよい。その他、検査中、あるいは、装置のメンテナンス後等のタイミングにおいて実施してもよい。

前述した各実施形態の説明において、ノズルは第１試薬分注プローブ１４ａであったが、これには限られず、他のプローブ、撹拌子、洗浄ユニットのノズルであっても構わない。また、挿入される先は、反応容器３であったが、これには限られず、各種ノズルが挿入される、試薬容器、試料容器、洗浄槽であっても構わない。対応するノズル及び当該ノズルが挿入される先について、適切に前述の検出センサが設置されることにより、当該ノズルの当該挿入先に対する位置の検出を行うことが可能である。

また、各センサは、自動分析装置１００にセンサ用のステージを備え、当該ステージに設置されてもよい。例えば、反応ディスク４により移動されないように、第１試薬分注プローブ１４ａの挿入される位置において固定されて設置されてもよい。第１試薬分注アーム８と、反応容器３００との位置合わせができている状態であれば、各センサは、第１試薬分注アーム８に付随して回動するように、第１試薬分注アーム８に設置されているものであってもよい。

各センサ及びノズルが接続されているアームの制御は、システム制御部６０により行われてもよい。すなわち、処理回路により行われるものであってもよいし、ソフトウェアによる処理により当該処理回路を介して各センサが制御されるものであってもよい。この処理回路は、前述したようにＣＰＵであってもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実装されていてもよい。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

例えば、前述した各実施形態においては、可視光を用いるセンサを用いることを前提としたが、これには限られず、紫外光、赤外光、マイクロ波等、各種電波を用いることも可能である。また、これには限られず、指向性のある超音波を用いてもよい。

１…試薬庫、１ａ…試薬ラック、２…試薬庫、２ａ…試薬ラック、３…反応容器、３ａ…ホルダ、４…反応ディスク、５…サンプルディスク、６…試薬容器、７…試薬容器、８…第１試薬分注アーム、９…第２試薬分注アーム、１０…サンプル分注アーム、１２…洗浄機構、１３…測定部、１４…第１試薬分注機構、１４ａ…第１試薬分注プローブ、１４ｂ…洗浄槽、１５…第２試薬分注機構、１５ａ…第２試薬分注プローブ、１５ｂ…洗浄槽、１６…試料分注機構、１６ａ…サンプル分注プローブ、１６ｂ…洗浄槽、１７…試料容器、１８…第１撹拌機構、１８ａ…第１撹拌子、１８ｂ…洗浄槽、１９…第２撹拌機構、１９ａ…第２撹拌子、１９ｂ…洗浄槽、２０…第１撹拌アーム、２１…第２撹拌アーム、２４…分析部、２６…駆動部、２７…分析制御部、２８…判定部、３０…データ処理部、３１…演算部、３２…データ記憶部、３２ａ…ブランクデータ記憶部、３２ｂ…測定データ記憶部、３２ｃ…判定用パラメータ記憶部、３２ｄ…被検データ記憶部、４０…出力部、４１…印刷部、４２…表示部、５０…操作部、６０…システム制御部、１００…自動分析装置、３００…反応容器、３１０…第１検出センサ、３１０ａ…第１投光センサ、３１０ｂ…第１受光センサ、３１０ｃ…第１投受光センサ、３１０Ｍ…マスク、３１２…第２検出センサ、３１２ａ…第２投光センサ、３１２ｂ…第２受光センサ、３１２ｃ…第２投受光センサ、３１２Ｍ…マスク、３１４…第３検出センサ、３１４ａ…第３投光センサ、３１４ｂ…第３受光センサ

Claims (14)

1. 分注された溶液を反応させる反応容器と、
   前記反応容器に挿入されるノズルと、
   前記ノズルが前記反応容器に挿入される位置を検出する、複数の検出センサであって、前記ノズルの挿入の有無を検出可能な位置が交わる位置を、前記ノズルの挿入される望ましい領域とするように配置された、複数の検出センサと、
   を備え、
   複数の前記検出センサは、
   第１投光センサと、前記第１投光センサが投光した光を受光する第１受光センサと、を備える第１検出センサと、
   第２投光センサと、前記第２投光センサが投光した光を受光する第２受光センサと、を備える第２検出センサと、
   を備え、
   前記第１投光センサが投光する光と、前記第２投光センサが投光する光は、前記ノズルが挿入される方向からの平面視において、前記反応容器に前記ノズルが挿入される望ましい領域において交わる、
   自動分析装置。
2. 分注された溶液を反応させる反応容器と、
   前記反応容器に挿入されるノズルと、
   前記ノズルが前記反応容器に挿入される位置を検出する、複数の検出センサであって、前記ノズルの挿入の有無を検出可能な位置が交わる位置を、前記ノズルの挿入される望ましい領域とするように配置された、複数の検出センサと、
   を備え、
   前記ノズルは、
   隣り合う２つの前記反応容器である第１反応容器及び第２反応容器に対してそれぞれ挿入される第１ノズル及び第２ノズルを備え、
   複数の前記検出センサは、
   第１投光センサと、前記第１投光センサが投光した光を受光する第１受光センサと、を備える第１検出センサと、
   第２投光センサと、前記第２投光センサが投光した光を受光する第２受光センサと、を備える第２検出センサと、
   第３投光センサと、前記第３投光センサが投光した光を受光する第３受光センサと、を備える第３検出センサと、
   を備え、
   前記第１投光センサが投光する光と前記第２投光センサが投光する光は、挿入方向からの平面視において、前記第１反応容器に前記第１ノズルが挿入される望ましい領域において交わり、
   前記第１投光センサが投光する光と前記第３投光センサが投光する光は、前記平面視において、前記第２反応容器に前記第２ノズルが挿入される望ましい領域において交わる、
   自動分析装置。
3. 分注された溶液を反応させる反応容器と、
   前記反応容器に挿入されるノズルと、
   前記ノズルが前記反応容器に挿入される位置を検出する、複数の検出センサであって、前記ノズルの挿入の有無を検出可能な位置が交わる位置を、前記ノズルの挿入される望ましい領域とするように配置された、複数の検出センサと、
   を備え、
   複数の前記検出センサは、
   光を投光し、投光した光が前記ノズルにおいて反射し、反射した光を受光して前記ノズルが望ましい領域にあるか否かを検出する、
   自動分析装置。
4. 前記第１投光センサが射出する光の経路と、前記第２投光センサが射出する光の経路とは、物理的に交わる、請求項１に記載の自動分析装置。
5. 前記第１投光センサが射出する光の経路と、前記第２投光センサが射出する光の経路とは、物理的に交わらない、請求項１に記載の自動分析装置。
6. 前記第１投光センサが射出する光の経路と、前記第２投光センサが射出する光の経路、及び、前記第１投光センサが射出する光の経路と、前記第３投光センサが射出する光の経路は、いずれも物理的に交わる、請求項２に記載の自動分析装置。
7. 前記第１投光センサが射出する光の経路と、前記第２投光センサが射出する光の経路、及び、前記第１投光センサが射出する光の経路と、前記第３投光センサが射出する光の経路、のうち少なくとも１つは、物理的に交わらない、請求項２に記載の自動分析装置。
8. 前記ノズルは、前記反応容器の洗浄処理を行う場合に前記反応容器に挿入される洗浄ユニット、前記反応容器に溶液を分注する分注プローブ、又は、前記反応容器に分注された前記溶液を撹拌する撹拌子である、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の自動分析装置。
9. 前記ノズルを挿入方向に移動させ、移動中の検出結果に基づいて前記ノズルが湾曲又は屈曲していることを検出する、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の自動分析装置。
10. 前記反応容器を、前記ノズルが挿入される挿入方向と交差する平面方向に移動させる移動機構と、
    前記移動機構により前記反応容器が前記ノズルの挿入位置に移動された場合に、前記検出センサが前記ノズルの挿入位置を検出する制御をする、制御部と、
    をさらに備える、請求項１乃至請求項９いずれかに記載の自動分析装置。
11. 前記制御部は、前記ノズルの検出結果に基づいて、前記ノズルの前記反応容器に対する位置を調整する、請求項１０に記載の自動分析装置。
12. 分注された溶液を反応させる反応容器に分注する試料又は試薬が備えられる容器と、
    前記容器に挿入されるノズルと、
    前記容器を移動させる移動機構と、
    前記ノズルが前記容器に挿入される位置を検出する、複数の検出センサと、
    前記移動機構により前記容器が前記ノズルの挿入位置に移動された場合に、前記検出センサが前記ノズルの挿入位置を検出する制御をする、制御部と、
    を備え、
    複数の前記検出センサは、
    第１投光センサと、前記第１投光センサが投光した光を受光する第１受光センサと、を備える第１検出センサと、
    第２投光センサと、前記第２投光センサが投光した光を受光する第２受光センサと、を備える第２検出センサと、
    を備え、
    前記第１投光センサが投光する光と、前記第２投光センサが投光する光は、前記ノズルが挿入される方向からの平面視において、前記反応容器に前記ノズルが挿入される望ましい領域において交わる、
    自動分析装置。
13. 分注された溶液を反応させる反応容器に分注する試料又は試薬が備えられる容器と、
    前記容器に挿入されるノズルと、
    前記容器を移動させる移動機構と、
    前記ノズルが前記容器に挿入される位置を検出する、複数の検出センサと、
    前記移動機構により前記容器が前記ノズルの挿入位置に移動された場合に、前記検出センサが前記ノズルの挿入位置を検出する制御をする、制御部と、
    を備え、
    前記ノズルは、
    隣り合う２つの前記反応容器である第１反応容器及び第２反応容器に対してそれぞれ挿入される第１ノズル及び第２ノズルを備え、
    複数の前記検出センサは、
    第１投光センサと、前記第１投光センサが投光した光を受光する第１受光センサと、を備える第１検出センサと、
    第２投光センサと、前記第２投光センサが投光した光を受光する第２受光センサと、を備える第２検出センサと、
    第３投光センサと、前記第３投光センサが投光した光を受光する第３受光センサと、を備える第３検出センサと、
    を備え、
    前記第１投光センサが投光する光と前記第２投光センサが投光する光は、挿入方向からの平面視において、前記第１反応容器に前記第１ノズルが挿入される望ましい領域において交わり、
    前記第１投光センサが投光する光と前記第３投光センサが投光する光は、前記平面視において、前記第２反応容器に前記第２ノズルが挿入される望ましい領域において交わる、
    自動分析装置。
14. 分注された溶液を反応させる反応容器に分注する試料又は試薬が備えられる容器と、
    前記容器に挿入されるノズルと、
    前記容器を移動させる移動機構と、
    前記ノズルが前記容器に挿入される位置を検出する、複数の検出センサと、
    前記移動機構により前記容器が前記ノズルの挿入位置に移動された場合に、前記検出センサが前記ノズルの挿入位置を検出する制御をする、制御部と、
    を備え、
    複数の前記検出センサは、
    光を投光し、投光した光が前記ノズルにおいて反射し、反射した光を受光して前記ノズルが望ましい領域にあるか否かを検出する、
    自動分析装置。

Images