JP2020008403A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用されずに破棄される電極用溶液を低減できる自動分析装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る自動分析装置は、イオン選択性電極法を用いてイオン濃度を測定するための電極と、前記電極における測定に用いられる電極用溶液が分注される分注溶液容器と、前記分注溶液容器に前記電極用溶液を供給する電極用溶液供給路と、前記電極用溶液供給路の少なくとも一部を所定の範囲の温度となるように恒温する恒温領域部と、前記電極用溶液供給路内の前記電極用溶液を循環させる循環流路と、を備える。【選択図】図４

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、被検体から採取された被検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光ユニットで光学的に測定することにより、被検試料中の様々な検査項目成分の濃度や酵素の活性等で表される分析データを生成する。また、生化学検査項目のうち、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオン等の電解質の項目を、この電解質に選択的に反応するイオンセンサと一定の電位を発生する参照電極間を電解質測定ユニットで測定することにより、分析データを生成する。

この自動分析装置では、被検試料毎に多数の検査項目の中から選択された検査対象の項目の分析を行う。そして、分析を行うために、被検試料をサンプル分注プローブで試料容器から反応容器に分注し、各検査項目の試薬を試薬分注プローブで試薬容器から反応容器に分注する。次いで、反応容器に分注された被検試料及び試薬の混合液を撹拌子で撹拌した後、測光ユニットで測定する。また、被検試料をサンプル分注プローブで試料容器から電解質測定ユニットに分注して、電解質測定ユニットで測定する。そして、被検試料及び試薬に接触したサンプル分注プローブ及び試薬分注プローブ、並びに、混合液に接触した撹拌子及び反応容器を洗浄した後、これらの測定を繰り返す。

ここで、このような自動分析装置における電解質測定ユニットで用いられる測定方法の１つとして、イオン選択性電極法（Ion Selective Electrode：ＩＳＥ）がある。イオン選択性電極法は、被検試料と希釈液を混合した混合液と、基準となる基準液とを各々測定し、その電位差からイオン濃度を算出する測定方法である。

このイオン選択性電極法は、自動分析装置において、その他の測定法とは独立して混合液を調整するための流路を設けている場合が多く、測定に使用する希釈液や基準液などの電極用溶液を恒温して、反応容器に分注する流路がある。

この測定に使用する電極用溶液を恒温する方法として、流路の周りに恒温可能な金属ブロックを接触させる方法や、流路の周りを恒温された溶液で満たす方法などが知られている。反応容器に電極用溶液を分注するための流路は、希釈液や基準液などの電極用溶液を吸引し、恒温されている領域を通過して、反応容器に分注される。そして、この反応容器の内部で、イオン選択性電極を用いて測定が行われる。このため、希釈液を保持する希釈液容器及び基準液を保持する基準液容器から、反応容器までの流路の流れは、一方方向になっている。

しかし、イオン選択性電極法で使用する電極用溶液は、一定の温度に保たれていることが望ましい。このため、電極用溶液が恒温された場合、測定が行われない待機時間が長くなると、恒温領域に滞留している電極用溶液が、測定に適さない温度まで昇温してしまう恐れがある。このため、これまでの自動分析装置においては、待機時間が長くなった電極用溶液は、使用されずに廃棄されていた。しかし、使用されずに破棄される電極用溶液の量は、可及的に少ない方が望ましい。

特開２００６−１４５４３７号公報 特開２００８−２５６７２５号公報 特開２０１４−１４２３０７号公報

使用されずに破棄される電極用溶液を低減できる自動分析装置を提供する。

本実施形態に係る自動分析装置は、イオン選択性電極法を用いてイオン濃度を測定するための電極と、前記電極における測定に用いられる電極用溶液が分注される分注溶液容器と、前記分注溶液容器に前記電極用溶液を供給する電極用溶液供給路と、前記電極用溶液供給路の少なくとも一部を所定の範囲の温度となるように恒温する恒温領域部と、前記電極用溶液供給路内の前記電極用溶液を循環させる循環流路と、を備える。

第１実施形態に係る自動分析装置の構成を説明するブロック図。 第１実施形態に係る自動分析装置における分析部の構成を詳細に説明する図。 図２に示す分析部のサンプル分注機構におけるサンプル分注プローブが各試料を分注する位置を説明する図。 第１実施形態に係る自動分析装置の電解質測定ユニットの構成を説明する図。 第１実施形態に係る自動分析装置で実行される温度制御処理を説明するフローチャートを示す図。 第２実施形態に係る自動分析装置の電解質測定ユニットの構成を説明する図。 第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた自動分析装置の電解質測定ユニットの構成を説明する図。

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る自動分析装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る自動分析装置の構成を示したブロック図である。この図１に示すように、本実施形態に係る自動分析装置１００は、分析部２４と、分析制御部２５と、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とを備えて構成されている。

まず概略的にこれらの機能を説明すると、分析部２４は、各検査項目の標準試料や被検体から採取した被検試料と、各検査項目に該当する試薬との混合液を測定して、標準データや被検データを生成する。分析制御部２５は、分析部２４の測定に関する各分析ユニットの駆動及び制御を行う。

データ処理部３０は、分析部２４で生成された標準データや被検データを処理して、検量データや分析データの生成を行う。出力部４０は、データ処理部３０で生成された検量データや分析データを、印刷出力したり、表示出力したりする。操作部５０は、ユーザが操作をすることにより、各種のコマンド信号の入力等を行う。システム制御部６０は、分析制御部２５と、データ処理部３０と、出力部４０とを、統括して制御する。

図２は、分析部２４の構成を示した斜視図である。この図２に示すように、分析部２４は、試薬庫１と、試薬庫２と、反応ディスク４と、サンプルディスク５とを、備えている。試薬庫１は、試薬容器６を回動可能に保持する試薬ラック１ａを有している。試薬容器６は、各試料に含まれる検査項目の成分と反応する１試薬系及び２試薬系の第１試薬を収容する。

試薬庫２は、試薬容器７を回動可能に保持する試薬ラック２ａを有している。試薬容器７は、２試薬系の第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、円周上に配置された複数の反応容器３を回転可能に保持する。サンプルディスク５は、標準試料や被検試料塔の各試料を収容する試料容器１７を保持する。

また、本実施形態に係る自動分析装置１００は、電解質測定ユニット２３をさらに備えている。電解質測定ユニット２３は、検査項目のうち、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及び、塩素イオン等の電解質項目を分析するための測定を行う。

さらに、自動分析装置１００は、サンプル分注機構１０と、第１試薬分注機構８と、第２試薬分注機構９と、第１撹拌機構２０と、第２撹拌機構２１とを備えている。サンプル分注機構１０は、サンプル分注アーム１０ａと、サンプル分注プローブ１６と、洗浄槽１６ａを備えている。サンプル分注アーム１０ａは、サンプル分注プローブ１６を回動及び上下移動可能に保持する。サンプル分注プローブ１６は、サンプルディスク５に保持された試料容器１７の各試料をサンプル分注プローブ１６内に吸引して、反応容器３や電解質測定ユニット２３へ吐出する分注を行う。洗浄槽１６ａは、各試料の分注終了毎にサンプル分注プローブ１６を洗浄するための溶液槽である。

第１試薬分注機構８は、第１試薬分注アーム８ａと、第１試薬分注プローブ１４と、洗浄槽１４ａを備えている。第１試薬分注アーム８ａは、第１試薬分注プローブ１４を回動及び上下移動可能に保持する。第１試薬分注プローブ１４は、試薬庫１に収納された試薬容器６内の第１試薬を吸引して、各試料が吐出された反応容器３内に吐出する分注を行う。洗浄槽１４ａは、第１試薬の分注終了毎に第１試薬分注プローブ１４を洗浄するための溶液槽である。

第２試薬分注機構９は、第２試薬分注アーム９ａと、第２試薬分注プローブ１５と、洗浄槽１５ａを備えている。第２試薬分注アーム９ａは、第２試薬分注プローブ１５を回動及び上下移動可能に保持する。第２試薬分注プローブ１５は、試薬庫２に収納された試薬容器７内の第２試薬を吸引して、各試料及び第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。洗浄槽１５ａは、第２試薬の分注終了毎に第２試薬分注プローブ１５を洗浄するための溶液槽である。

第１撹拌機構２０は、第１撹拌アーム２０ａと、第１撹拌子１８と、洗浄槽１８ａを備えている。第１撹拌アーム２０ａは、第１撹拌子１８を回動及び上下移動可能に保持する。第１撹拌子１８は、反応容器３内に吐出された各試料と第１試薬の混合液を撹拌する。洗浄槽１８ａは、混合液の撹拌終了毎に第１撹拌子１８を洗浄するための溶液槽である。

第２撹拌機構２１は、第２撹拌アーム２１ａと、第２撹拌子１９と、洗浄槽１９ａを備えている。第２撹拌アーム２１ａは、第２撹拌子１９を回動及び上下移動可能に保持する。第２撹拌子１９は、反応容器３内に吐出された各試料と第１試薬と第２試薬の混合液を撹拌する。洗浄槽１９ａは、混合液の撹拌終了毎に第２撹拌子１９を洗浄するための溶液槽である。

さらに、自動分析装置１００は、反応容器３内の混合液に光を照射して光学的に測定する測光ユニット１３と、測光ユニット１３で測定を終了した反応容器３内を洗浄する洗浄ユニット１２とを備えている。

測光ユニット１３は、光路を通過する反応容器３に光を照射し、その反応容器３内の標準試料や被検試料を含む混合液を透過した各検査項目の波長光を検出する検出信号に基づいて、例えば吸光度データで表される標準データや被検データを生成する。また、電解質測定ユニット２３は、標準試料や被検試料に含まれる各検査項目成分に選択的に応答するイオンセンサと、一定の電位を発生する参照電極との間を流れる電流量を測定することにより、例えば起電力データで表される標準データや被検データを生成する。そして、自動分析装置１００は、測光ユニット１３や電解質測定ユニット２３で生成した標準データや被検データをデータ処理部３０に出力する。

分析制御部２５は、分析部２４の各分析ユニットを駆動する機構を有する機構部２６と、機構部２６の各機構を制御して分析部２４の各分析ユニットを作動させる制御部２７とを備えている。そして、機構部２６は、分析サイクル毎に、サンプルディスク５と、試薬庫１の試薬ラック１ａと、試薬庫２の試薬ラック２ａとを、それぞれ回動した後に停止する機構や、反応ディスク４を回転した後に停止する機構を備えている。

また、機構部２６は、サンプル分注機構１０と、第１試薬分注機構８と、第２試薬分注機構９と、第１撹拌機構２０と、第２撹拌機構２１とを駆動させ、サンプル分注アーム１０ａと、第１試薬分注アーム８ａと、第２試薬分注アーム９ａと、第１撹拌アーム２０ａと、第２撹拌アーム２１ａとを、それぞれ回動及び上下移動させる機構や、サンプル分注プローブ１６と、第１試薬分注プローブ１４と、第２試薬分注プローブ１５とを、それぞれ吸引及び吐出させる機構等を備えている。

続いて、これら図１及び図２に基づいて、自動分析装置１００の構成と動作をより詳しく説明すると、データ処理部３０は、演算部３１と、データ記憶部３２とを備えている。演算部３１は、分析部２４の測光ユニット１３や電解質測定ユニット２３から出力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や分析データを生成する。データ記憶部３２は、演算部３１で生成された標準データや分析データを記憶して保存する。

すなわち、演算部３１は、測光ユニット１３や電解質測定ユニット２３から出力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予め設定された標準値から、各検査項目成分の濃度や活性と標準データとの関係を表す検量データを生成し、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、測光ユニット１３や電解質測定ユニット２３から出力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、この読み出した検量データを用いて、その被検データから濃度値や活性値として表される分析データを生成し、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から出力された検量データを検査項目毎に保存する。また、データ記憶部３２は、演算部３１から出力された各検査項目の分析データを被検試料毎に保存する。

出力部４０は、データ処理部３０の演算部３１から出力された検量データや分析データを印刷出力する印刷部４１と、表示出力する表示部４２とを備えている。印刷部４１は、プリンタなどを備え、演算部３１から出力された検量データや分析データを予め設定されたフォーマットに従って、プリンタ用紙などに印刷する。

表示部４２は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶パネルなどのモニタを備え、演算部３１から出力された検量データや分析データを表示する。また、自動分析装置１００で検査可能な検査項目の被検試料を反応容器３や電解質測定ユニット２３に吐出する量（吐出量）等の分析パラメータを設定するための分析パラメータ設定画面や、各検査項目に該当する試薬の試薬情報を設定するための試薬情報設定画面、分析部２４のサンプル分注プローブ１６内に測定に使用しない被検試料（ダミー用試料）を吸引する条件を設定するためのダミー用試料設定画面、被検試料毎にこの被検試料を識別する氏名やＩＤ等の識別情報及び検査対象の検査項目を設定するための被検試料情報設定画面等を表示する。

操作部５０は、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの入力デバイスを備えている。ユーザは、この操作部５０を操作して、検査項目毎の分析パラメータの設定や、試薬情報の設定、ダミー用試料の吸引条件の設定、被検試料の識別情報及び検査項目の設定等の操作を行う。

システム制御部６０は、プロセッサ及び記憶回路等を備えている。そして、システム制御部６０は、操作部５０からの操作により入力されたコマンド信号や、各検査項目の分析パラメータの情報、試薬情報、ダミー用試料の吸引条件、被検試料の識別情報、検査項目の情報等の入力情報を記憶回路に記憶した後、これらの入力情報に基づいて、分析制御部２５と、データ処理部３０と、出力部４０とを統括して、システム全体を制御する。

図３は、分析部２４のサンプル分注機構１０におけるサンプル分注プローブ１６が、各試料を分注する位置を説明する図である。この図３に示すように、分析部２４のサンプル分注機構１０におけるサンプル分注アーム１０ａは、回動軸ＣＴ１を中心として、上停止位置における高さで、時計方向及び反時計方向に回動して、各試料の分注を行うために、サンプル分注プローブ１６を破線で示した円形の軌道ＴＲ１に沿って移動させる。そして、サンプル分注アーム１０ａの先端に位置するサンプル分注プローブ１６は、サンプルディスク５に収納された試料容器１７内の標準試料を吸引する位置である標準試料吸引位置Ｔ１、及び、試料容器１７内の被検試料を吸引する位置である被検試料吸引位置Ｔ２のそれぞれの上方の上停止位置で停止する。また、サンプル分注プローブ１６は、試料容器１７から吸引した標準試料や被検試料を反応容器３内に吐出する位置である反応容器吐出停止位置Ｔ３、及び、電解質測定ユニット２３に吐出する位置である電解質ユニット位置Ｔ４のそれぞれの上方の上停止位置で停止する。さらに、サンプル分注プローブ１６は、サンプル分注プローブ１６を洗浄槽１６ａで洗浄する位置である洗浄位置Ｔ５の上方の上停止位置で停止する。そして、停止した各上停止位置でサンプル分注プローブ１６を上下移動させる。

すなわち、サンプル分注プローブ１６は、標準試料吸引位置Ｔ１に停止して、試料容器１７内の標準試料をサンプル分注プローブ１６内に吸引し、次いで、反応容器吐出停止位置Ｔ３又は電解質ユニット位置Ｔ４に移動して、この吸引した標準試料を吐出する。また、サンプル分注プローブ１６は、被検試料吸引位置Ｔ２に停止して、試料容器１７内の被検試料をサンプル分注プローブ１６内に吸引し、次いで、反応容器吐出停止位置Ｔ３又は電解質ユニット位置Ｔ４に移動して、この吸引した被検試料を吐出する。

以上が本実施形態に係る自動分析装置１００の全体的な構成であるが、次に、本実施形態に係る自動分析装置１００における電解質測定ユニット２３の構成を詳しく説明する。図４は、図１の自動分析装置１００における電解質測定ユニット２３の構成を説明するブロック図である。

この図４に示すように、本実施形態に係る電解質測定ユニット２３は、希釈液容器７０と、希釈液ポンプ７２と、第１溶液流路７４と、基準液容器８０と、基準液ポンプ８２と、第２溶液流路８４と、反応容器９０と、電極９２と、廃液ポンプ９４と、廃液容器９６と、廃液流路９８と、恒温領域部１１０と、希釈液循環流路１２０と、基準液循環流路１２２とを備えて構成されている。

希釈液容器７０には、希釈液が収納されて保持されており、希釈液ポンプ７２により吸引されて、第１溶液流路７４に送り出される。希釈液容器７０と第１溶液流路７４との間には、第１希釈液弁Ｖ１が設けられている。第１希釈液弁Ｖ１は、例えば電磁弁等で構成されている。

基準液容器８０には、基準液が収納されて保持されており、基準液ポンプ８２により吸引されて、第２溶液流路８４に送り出される。基準液容器８０と第２溶液流路８４との間には、第１基準液弁Ｖ２が設けられている。第１基準液弁Ｖ２は、例えば電磁弁等で構成されている。

第１溶液流路７４に送り出された希釈液と、第２溶液流路８４に送り出された基準液とは、反応容器９０に分注される。また、この反応容器９０には、上述したサンプル分注機構１０により、試料容器１７に保持された被検試料が分注される。そして、イオン選択性電極である電極９２を用いて、イオン濃度の測定が行われる。

すなわち、まず、被検試料がサンプル分注機構１０により反応容器９０に分注され、さらに、第１溶液流路７４から希釈液が、被検試料の分注された反応容器９０に分注される。これにより、反応容器９０に吐出した被検試料が希釈され、混合液が生成される。そして、混合液は、電極９２に送り出される。

電極９２には、イオン選択性電極と基準電極とが設けられており、被検試料を希釈液で希釈した混合液は、イオン選択性電極側に送出される。そして、イオン選択性電極と基準電極との間の電位差が測定される。この測定された電位差は、上述したデータ処理部３０に、被検データとして出力される。

一方、第２溶液流路８４から送り出された基準液も、反応容器９０に分注される。反応容器９０に分注された基準液は、そのままイオン選択性電極に送り出される。そして、イオン選択性電極と基準電極との間の電位差が測定される。この測定された電位差は、上述したデータ処理部３０に、標準データとして出力される。すなわち、反応容器９０には、被検試料を希釈液で希釈した混合液と、基準液とが、交互に生成される収容される。データ処理部３０では、電解質測定ユニット２３から出力された被検データと標準データとを用いて、試料濃度を算出する。

電極９２には、測定する電解質の種類によって、複数のイオン選択性電極が設けられている。本実施形態においては、例えば、ナトリウムイオンの濃度を測定するためのナトリウムイオン選択性電極と、カリウムイオンの濃度を測定するためのカリウムイオン選択性電極と、塩素イオンの濃度を測定するための塩素イオン選択性電極とが設けられている。そして、それぞれのイオン選択性電極と、基準電極との間の電位差に基づいて、ナトリウムイオンの濃度、カリウムイオンの濃度、塩素イオンの濃度が算出される。イオン濃度の測定が終了した混合液又は基準液は、廃液ポンプ９４により吸引されて、廃液容器９６に排出される。すなわち、電極９２と廃液ポンプ９４との間の廃液流路９８に設けられている廃液弁Ｖ３と流路切替弁Ｖ４とが廃液である混合液又は基準液を廃液容器９６に流す状態となり、廃液ポンプ９４の吸引により、電極９２から混合液又は基準液が、廃液容器９６に排出される。なお、廃液弁Ｖ３と流路切替弁Ｖ４とは、例えば電磁弁で構成されている。

また、本実施形態においては、反応容器９０と、電極９２と、反応容器９０の周囲の第１溶液流路７４と第２溶液流路８４は、恒温領域部１１０に位置している。すなわち、第１溶液流路７４と第２溶液流路８４の少なくとも一部は、恒温領域部１１０の内側に位置している。これは、イオン選択性電極法では、生成される電位が測定時の温度により変化してしまうため、測定時における被検試料を含む混合液の温度と、基準液の温度とが、いずれも所定の範囲内に収まるようにするためである。このため、反応容器９０に送り込まれる希釈液の温度と基準液の温度が所定の範囲になるように、恒温領域部１１０を設けている。

この恒温領域部１１０を生成する手法は任意であるが、例えば、流路の周りに恒温可能な金属ブロックを接触させる方法や、流路の周りを恒温された溶液で満たす方法などがある。また、どの程度の範囲を恒温領域部１１０とするかも任意である。すなわち、第１溶液流路７４を流れる希釈液が、所定の範囲内の温度となるために必要な第１溶液流路７４の長さが、恒温領域部１１０に含まれるようにする。また、第２溶液流路８４を流れる基準液が、所定の範囲内の温度となるために必要な第２溶液流路８４の長さが、恒温領域部１１０に含まれるようにする。無論、第１溶液流路７４と第２溶液流路８４の全体が、恒温領域部１１０の内側に含まれるようにしてもよい。

しかし、測定が行われずに、この第１溶液流路７４に希釈液が滞留している時間が長くなった場合や、第２溶液流路８４に基準液が滞留している時間が長くなった場合には、これら希釈液や基準液の温度が、所定の範囲を超えた高温になってしまう恐れがある。このため、本実施形態に係る電解質測定ユニット２３においては、希釈液循環流路１２０と、基準液循環流路１２２とが設けられている。

すなわち、廃液流路９８に設けられた流路切替弁Ｖ４と、第１溶液流路７４に設けられた第２希釈液弁Ｖ５との間に、希釈液循環流路１２０が設けられている。特に、本実施形態においては、冷却効果を向上させるべく、希釈液循環流路１２０は恒温領域部１１０の外側に配置されている。また、廃液流路９８に設けられた流路切替弁Ｖ４と、第２溶液流路８４に設けられた第２基準液弁Ｖ６との間に、基準液循環流路１２２が設けられている。特に、本実施形態においては、冷却効果を向上させるべく、基準液循環流路１２２は恒温領域部１１０の外側に配置されている。また、これら第２希釈液弁Ｖ５と第２基準液弁Ｖ６は、それぞれ、例えば電磁弁で構成されている。

そして、電極９２から廃液容器９６に混合液又は基準液を排出する場合には、流路切替弁Ｖ４は、電極９２からの液体を廃液容器９６に流すように切り替わるが、反応容器９０に分注された希釈液又は基準液を循環させて温度上昇を回避する場合は、反応容器９０に分注された希釈液又は基準液を、電極９２を介して、希釈液循環流路１２０又は基準液循環流路１２２に流すように切り替わる。

この場合、反応容器９０に分注された希釈液を、電極９２から希釈液循環流路１２０で循環させるには、第２希釈液弁Ｖ５が希釈液循環流路１２０からの希釈液を恒温領域部１１０に流すように切り替わり、第２基準液弁Ｖ６は閉状態となる。一方、反応容器９０に分注された基準液を、電極９２から基準液循環流路１２２で循環させるには、第２基準液弁Ｖ６が基準液循環流路１２２からの基準液を恒温領域部１１０に流すように切り替わり、第２希釈液弁Ｖ５は閉状態となる。

なお、流路切替弁Ｖ４は、電極９２から流れ込む液体を、３つの異なる方向に切り替えて流出させる四方切替弁で構成することができる。この場合、流路切替弁Ｖ４は、電極９２から流れ込む液体を、１）廃液容器９６に向かう廃液流路９８に流出させる状態と、２）第１溶液流路７４に向かう希釈液循環流路１２０に流出させる状態と、３）第２溶液流路８４に向かう基準液循環流路１２２に流出させる状態とを有する。そして、流路切替弁Ｖ４を、これら３つの状態のいずれかに切り替えることにより、上述した混合液又は基準液の排出、希釈液の循環、及び、基準液の循環を、実現する。

上述のように、恒温領域部１１０にある希釈液が所定の範囲の温度を超えてしまいそうな場合に、一旦、希釈液を反応容器９０に分注し、希釈液循環流路１２０を介して循環させて、希釈液が恒温領域部１１０から一旦離れるようにすることにより、希釈液の温度を低下させることができる。また、恒温領域部１１０にある基準液が所定の範囲の温度を超えてしまいそうな場合に、一旦、基準液を反応容器９０に分注し、基準液循環流路１２２を介して循環させて、基準液が恒温領域部１１０から一旦離れるようにすることにより、基準液の温度を低下させることができる。

図５は、上述した温度制御を実現するために、自動分析装置１００で実行される温度制御処理を説明するフローチャートを示す図である。例えば、この温度制御処理は、図１のシステム制御部６０でソフトウェア的に実現されてもよいし、或いは、分析制御部２５における制御部２７でハードウェア的に実現されてもよい。

温度制御処理がシステム制御部６０でソフトウェア的に実現される場合は、この温度制御処理を実現するためのプログラムを、システム制御部６０の備えるプロセッサが読み込んで実行する。ここで、プロセッサという文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、システム制御部６０における記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより温度制御処理を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成して構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、プロセッサは、プロセッサ単一の回路として構成されている場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて、１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合して、その機能を実現するようにしてもよい。

また、温度制御処理が分析制御部２５における制御部２７でハードウェア的に実現される場合は、温度制御処理が、上述した特定用途向け集積回路や、複合プログラマブル論理デバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ等の回路で実行される。

図５に示す温度制御処理は、自動分析装置１００における電解質測定ユニット２３が稼働している間は定常的に実行されている処理である。そして、この図５に示すように、この温度制御処理では、自動分析装置１００は、希釈液の循環が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。本実施形態においては、例えば、恒温領域部１１０にある第１溶液流路７４に温度計が設定されており、その温度計の温度が所定の閾値を超えた場合は、希釈液の循環が必要であると判定する。この閾値は、上述したイオン選択性電極法で適正にイオン濃度が測定できる所定の範囲の上限であってもよいし、或いは、マージンをとって、所定の範囲の上限より低い温度であってもよい。

また、例えば、第１溶液流路７４にある希釈液が使用されずに経過した時間が、閾値として定められた時間を経過した場合に、希釈液の循環が必要であると判定するようにしてもよい。恒温領域部１１０における希釈液を恒温する能力にも依存するが、例えば、希釈液が使用されずに恒温領域部１１０に５分以上滞留した場合には、希釈液の循環が必要であると判定するようにしてもよい。

希釈液の循環が必要であると判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）には、自動分析装置１００は、希釈液の循環を行う（ステップＳ１２）。具体的には、上述したように、希釈液循環流路１２０を用いて、希釈液の循環を行い、希釈液の温度を低下させる。図４の例では、希釈液を反応容器９０に分注するとともに、流路切替弁Ｖ４と第２希釈液弁Ｖ５とを希釈液循環流路１２０に接続されるように切り替えて、且つ、第２基準液弁Ｖ６を閉止して、廃液ポンプ９４を駆動させる。これにより、第２希釈液弁Ｖ５と反応容器９０との間の第１溶液流路７４にある希釈液が反応容器９０に分注され、そして、電極９２、廃液弁Ｖ３、廃液流路９８、流路切替弁Ｖ４、希釈液循環流路１２０、第２希釈液弁Ｖ５の順に流れて循環する。この循環により、希釈液の温度を下げることができる。

この希釈液の循環が完了した後、或いは、上述したステップＳ１０で希釈液の循環の必要がないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）には、自動分析装置１００は、基準液の循環が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。本実施形態においては、例えば、恒温領域部１１０にある第２溶液流路８４に温度計が設定されており、その温度計の温度が所定の閾値を超えた場合は、基準液の循環が必要であると判定する。この閾値は、上述したイオン選択性電極法で適正にイオン濃度が測定できる所定の範囲の上限であってもよいし、或いは、マージンをとって、所定の範囲の上限より低い温度であってもよい。

また、例えば、第２溶液流路８４にある基準液が使用されずに経過した時間が、閾値として定められた時間を経過した場合に、基準液の循環が必要であると判定するようにしてもよい。恒温領域部１１０における基準液を恒温する能力にも依存するが、例えば、基準液が使用されずに恒温領域部１１０に５分以上滞留した場合には、基準液の循環が必要であると判定するようにしてもよい。

さらには、このステップＳ１４における判断を省略することも可能である。すなわち、上述したステップＳ１０において、希釈液の循環が必要であると判断した場合には、自動的に、基準液の循環も必要であると判断するようにしてもよい。この場合、これとは逆に、基準液の循環が必要であると判断した場合には、自動的に、基準液の循環も必要であると判断するようにしてもよい。

次に、図５の温度制御処理において、基準液の循環が必要であると判断した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）には、自動分析装置１００は、基準液の循環を行う（ステップＳ１６）。具体的には、上述したように、基準液循環流路１２２を用いて、基準液の循環を行い、基準液の温度を低下させる。図４の例では、基準液を反応容器９０に分注するとともに、流路切替弁Ｖ４と第２基準液弁Ｖ６とを基準液循環流路１２２に接続されるように切り替えて、且つ、第２希釈液弁Ｖ５を閉止して、廃液ポンプ９４を駆動させる。これにより、第２基準液弁Ｖ６と反応容器９０との間の第２溶液流路８４にある基準液が反応容器９０に分注されて、そして、電極９２、廃液弁Ｖ３、廃液流路９８、流路切替弁Ｖ４、基準液循環流路１２２、第２基準液弁Ｖ６の順に流れて循環する。この循環により、基準液の温度を下げることができる。

この基準液の循環が完了した後、或いは、上述したステップＳ１４で基準液の循環の必要がないと判断した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）には、自動分析装置１００は、上述したステップＳ１０に戻り、この温度制御処理を繰り返す。

以上のように、本実施形態に係る自動分析装置１００によれば、電解質測定ユニット２３に希釈液循環流路１２０と基準液循環流路１２２とを設けたので、希釈液や基準液などの電極用溶液が恒温領域部１１０に長く滞留し、イオン選択性電極法で適正にイオン濃度の測定ができる範囲を超えてしまいそうな場合には、電極用溶液を反応容器９０に一旦分注した上で、希釈液循環流路１２０又は基準液循環流路１２２を用いて、再び恒温領域部１１０に戻すことにより、温度を下げることができる。このため、電極用溶液がイオン選択性電極法の測定に適さない温度まで上昇してしまい、電極用溶液を破棄しなければならなくなるのを回避することができる。これにより、測定に使用せずに破棄される希釈液や基準液などの電極用溶液を低減することができる。

なお、本実施形態においては、反応容器９０が分注溶液容器を構成しており、第１溶液流路７４と第２溶液流路８４が、電極用溶液供給路をそれぞれ構成しており、希釈液循環流路１２０と基準液循環流路１２２が、循環流路をそれぞれ構成している。また、本実施形態においては、分析制御部２５の制御部２７又はシステム制御部６０が、図５の温度制御処理を実行する循環制御部を構成している。さらに、第１希釈液弁Ｖ１、第１基準液弁Ｖ２、廃液弁Ｖ３、流路切替弁Ｖ４、第２希釈液弁Ｖ５、及び、第２基準液弁Ｖ６が、制御弁をそれぞれ構成している。

〔第２実施形態〕
第２実施形態に係る自動分析装置１００では、上述した第１実施形態に係る自動分析装置１００における電解質測定ユニット２３の希釈液循環流路１２０と基準液循環流路１２２の配置を変更して、反応容器９０を介在させることなく、希釈液と基準液とを一旦、恒温領域部１１０の外側に送り出し、温度が低下した後に、再び恒温領域部１１０に戻すようにしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。

図６は、本実施形態に係る自動分析装置１００における電解質測定ユニット２３の構成を説明する図である。この図６に示すように、本実施形態に係る電解質測定ユニット２３においては、第１溶液流路７４自体に希釈液循環流路２００が設けられており、また、第２溶液流路８４自体に基準液循環流路２０２が設けられている。

より具体的には、恒温領域部１１０の内側の第１溶液流路７４に第３希釈液弁Ｖ１０が設けられており、恒温領域部１１０の外側の第１溶液流路７４に第４希釈液弁Ｖ１１が設けられている。第４希釈液弁Ｖ１１は、第１希釈液弁Ｖ１と第３希釈液弁Ｖ１０との間に位置している。そして、これら第３希釈液弁Ｖ１０と第４希釈液弁Ｖ１１との間に、希釈液循環流路２００が配設されている。

また、恒温領域部１１０の内側の第２溶液流路８４に第３基準液弁Ｖ１２が設けられており、恒温領域部１１０の外側の第２溶液流路８４に第４基準液弁Ｖ１３が設けられている。第４基準液弁Ｖ１３は、第１基準液弁Ｖ２と第３基準液弁Ｖ１２との間に位置している。そして、これら第３基準液弁Ｖ１２と第４基準液弁Ｖ１３との間に、基準液循環流路２０２が配設されている。

本実施形態においては、測定が行われずに、この第１溶液流路７４に希釈液が滞留している時間が長くなった場合や、第２溶液流路８４に基準液が滞留している時間が長くなった場合には、希釈液循環流路２００や基準液循環流路２０２を用いて、希釈液や基準液の循環を行い、温度を下げる。

すなわち、第１溶液流路７４については、希釈液を循環させない場合は、第３希釈液弁Ｖ１０と第４希釈液弁Ｖ１１が希釈液を希釈液容器７０から反応容器９０に流せる状態になっており、希釈液ポンプ７２により、希釈液容器７０から希釈液を反応容器９０に向けて送り出す。一方、希釈液を循環させる場合は、第３希釈液弁Ｖ１０を、第３希釈液弁Ｖ１０と第４希釈液弁Ｖ１１との間の第１溶液流路７４にある希釈液が、希釈液循環流路２００に流せる状態に切り替え、第４希釈液弁Ｖ１１を、希釈液循環流路２００に希釈液ポンプ７２の駆動力が伝わる状態に切り替える。そして、希釈液ポンプ７２を駆動させて、第３希釈液弁Ｖ１０と第４希釈液弁Ｖ１１の間の第１溶液流路７４にある希釈液を、希釈液循環流路２００まで移送する。これにより、希釈液は恒温領域部１１０の外側に出るので、希釈液の温度を下げることができる。そして、希釈液循環流路２００にある希釈液を、再び、第１溶液流路７４に送り出す。

また、第２溶液流路８４については、基準液を循環させない場合は、第３基準液弁Ｖ１２と第４基準液弁Ｖ１３が基準液を基準液容器８０から反応容器９０に流せる状態になっており、基準液ポンプ８２により、基準液容器８０から基準液を反応容器９０に向けて送り出す。一方、基準液を循環させる場合は、第３基準液弁Ｖ１２を、第３基準液弁Ｖ１２と第４基準液弁Ｖ１３との間の第２溶液流路８４にある基準液を、基準液循環流路２０２に流せる状態に切り替え、第４基準液弁Ｖ１３を、基準液循環流路２０２に基準液ポンプ８２の駆動力が伝わる状態に切り替える。そして、基準液ポンプ８２を駆動させて、第３基準液弁Ｖ１２と第４基準液弁Ｖ１３との間の第２溶液流路８４にある基準液を、基準液循環流路２０２まで移送する。これにより、基準液は恒温領域部１１０の外側に出るので、基準液の温度を下げることができる。そして、基準液循環流路２０２にある基準液を、再び、第２溶液流路８４に送り出す。

本実施形態に係る自動分析装置１００で実行される温度制御処理は、上述した第１実施形態の図５と同様である。但し、図５のステップＳ１２における希釈液の循環と、ステップＳ１４における基準液の循環は、上述のように実行される。

以上のように、本実施形態に係る自動分析装置１００においても、電解質測定ユニット２３に希釈液循環流路２００と基準液循環流路２０２とを設けたので、希釈液や基準液などの電極用溶液が恒温領域部１１０に長く滞留し、イオン選択性電極法で適正にイオン濃度の測定ができる範囲を超えてしまいそうな場合には、電極用溶液を希釈液循環流路２００と基準液循環流路２０２を介して、再び恒温領域部１１０に戻すことにより、温度を下げることができる。このため、電極用溶液がイオン選択性電極法の測定に適さない温度まで上昇してしまい、電極用溶液を破棄しなければならなくなるのを回避することができる。これにより、測定に使用せずに破棄される希釈液や基準液などの電極用溶液を低減することができる。

なお、本実施形態においては、第３希釈液弁Ｖ１０と反応容器９０との間の希釈液と、第３基準液弁Ｖ１２と反応容器９０との間の基準液は、希釈液循環流路２００や基準液循環流路２０２を用いても、循環されないため、所定の範囲の上限以上の温度になってしまう可能性がある。このため、この希釈液と基準液は、反応容器９０に分注して測定を行う際の初期動作で、破棄してしまうようにすることもできる。

また、上述した第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて、第３希釈液弁Ｖ１０と反応容器９０との間の希釈液と、第３基準液弁Ｖ１２と反応容器９０との間の基準液とを、ぞれぞれ、反応容器９０に分注して循環させるようにしてもよい。

図７は、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた電解質測定ユニット２３の構成を説明する図である。すなわち、第２実施形態に係る電解質測定ユニット２３に、希釈液循環流路１２０と基準液循環流路１２２とを併設する。そして、反応容器９０近傍の第１溶液流路７４にある希釈液を、反応容器９０に分注し、希釈液循環流路１２０を介して、第１溶液流路７４に戻すようにしてもよい。また、反応容器９０近傍の第２溶液流路８４にある基準液を、反応容器９０に分注し、基準液循環流路１２２を介して、第２溶液流路８４に戻すようにしてもよい。

なお、図６及び図７に示す実施形態においては、希釈液循環流路２００と基準液循環流路２０２が、循環流路をそれぞれ構成しており、第３希釈液弁Ｖ１０と、第４希釈液弁Ｖ１１と、第３基準液弁Ｖ１２と、第４基準液弁Ｖ１３とが、制御弁をそれぞれ構成している。

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。

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、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試薬分注機構、８ａ：第１試薬分注アーム、９：第２試薬分注機構、９ａ：第２試薬分注アーム、１０：サンプル分注機構、１０ａ：サンプル分注アーム、１２：洗浄ユニット、１３：測光ユニット、１４：第１試薬分注プローブ、１４ａ：洗浄槽、１５：第２試薬分注プローブ、１５ａ：洗浄槽、１６：サンプル分注プローブ、１６ａ：洗浄槽、１７：試料容器、１８：第１撹拌子、１８ａ：洗浄槽、１９：第２撹拌子、１９ａ：洗浄槽、２０：第１撹拌機構、２０ａ：第１撹拌アーム、２１：第２撹拌機構、２１ａ：第２撹拌アーム、２３：電解質測定ユニット、２４：分析部、２５：分析制御部、２６：機構部、２７：制御部、３０：データ処理部、３１：演算部、３２：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、７０：希釈液容器、７２：希釈液ポンプ、７４：第１溶液流路、８０：基準液容器、８２：基準液ポンプ、８４：第２溶液流路、９０：反応容器、９２：電極、９４：廃液ポンプ、９６：廃液容器、９８：廃液流路、１００：自動分析装置、１１０：恒温領域部、１２０：希釈液循環流路、１２２：基準液循環流路、２００：希釈液循環流路、２０２：基準液循環流路、ＣＴ１：回動軸、Ｔ１：標準試料吸引位置、Ｔ２：被検試料吸引位置、Ｔ３：反応容器吐出停止位置、Ｔ４：電解質ユニット位置、Ｔ５：洗浄位置、ＴＲ１：軌道、Ｖ１：第１希釈液弁、Ｖ２：第１基準液弁、Ｖ３：廃液弁、Ｖ４：流路切替弁、Ｖ５：第２希釈液弁、Ｖ６：第２基準液弁、Ｖ１０：第３希釈液弁、Ｖ１１：第４希釈液弁、Ｖ１２：第３基準液弁、Ｖ１３：第４基準液弁

Claims (10)

1. イオン選択性電極法を用いてイオン濃度を測定するための電極と、
   前記電極における測定に用いられる電極用溶液が分注される分注溶液容器と、
   前記分注溶液容器に前記電極用溶液を供給する電極用溶液供給路と、
   前記電極用溶液供給路の少なくとも一部を所定の範囲の温度となるように恒温する恒温領域部と、
   前記電極用溶液供給路内の前記電極用溶液を循環させる循環流路と、
   を備える自動分析装置。
2. 前記循環流路を用いた前記電極用溶液の循環が必要であるか否かを判断し、循環が必要な場合に前記電極用溶液の循環を行うように制御する循環制御部を、さらに備える請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記循環制御部は、前記電極用溶液の温度が所定の閾値を超えた場合に、前記電極用溶液の循環が必要であると判断する、請求項２に記載の自動分析装置。
4. 前記循環制御部は、前記電極用溶液の前記電極用溶液供給路に滞留している時間が所定の閾値を超えた場合に、前記電極用溶液の循環が必要であると判断する、請求項２に記載の自動分析装置。
5. 前記循環流路は、前記電極で測定を終えた液体が廃棄される廃液流路と、前記電極用溶液供給路との間に設けられている、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の自動分析装置。
6. 前記循環制御部は、前記電極用溶液を循環させる場合には、前記電極用溶液を前記分注溶液容器に分注し、前記分注溶液容器と前記電極とを介して、前記循環流路に前記電極用溶液を循環させる、請求項５に記載の自動分析装置。
7. 前記循環流路は、前記恒温領域部の外側に配置されている、請求項５又は請求項６に記載の自動分析装置。
8. 前記循環流路は、前記恒温領域部の内側にある前記電極用溶液供給路と、前記恒温領域部の外側にある電極用溶液供給路との間に設けられている、請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の自動分析装置。
9. 前記循環制御部は、前記電極用溶液を循環させる場合には、前記電極用溶液供給路に滞留する前記電極用溶液が前記循環流路に送り出されるように、前記電極用溶液供給路に設けられた制御弁を切り替えて、前記電極用溶液を前記循環流路に循環させる、請求項８に記載の自動分析装置。
10. 前記電極用溶液は、希釈液と基準液であり、
    前記電極用溶液供給路には、前記希釈液用の第１溶液流路と、前記基準液用の第２溶液流路とが設けられており、
    前記循環流路には、前記希釈液用の希釈液循環流路と、前記基準液用の基準液循環流路とが設けられている、
    請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の自動分析装置。

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