JP5055258B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は血液等の成分を自動的に分析する自動分析装置に関し、特に試料をラックによって搬送する装置に適用して有効な技術である。

血液や尿の生体試料が入った検体試料容器から試料を分取し、分取した試料から複数の項目を分析する自動分析装置では、例えばヘモグロビンＡ１ｃ分析のように、分析を行う前に専用の前処理液を試料に混合し、所定の時間だけ前処理反応を行わせた後に、分析装置での分析を行わせる測定項目が存在する。

これまでの自動分析装置では、この前処理を操作者の用手法にて試料と前処理液とを混合し、所定時間だけ保管することによって行った後、混合液を自動分析装置で分析する方法が採られていた。

また、自動分析装置によっては、試料および必要とする前処理液を配置するための円盤状の保持機構を設けておくことにより、自動分析装置により自動で試料および前処理液を分注し、前処理を行う方法が採られていた(特許文献１参照)。

円盤状の保持機構を有する自動分析装置では、具体的には図４に示す自動分析装置５０のように、円盤状の形状の試料保持機構部５１を有し、この試料保持機構部５１に試料容器５２が保持されている。そして、試料保持機構部５１が回転することにより、試料容器５２は試料分注位置５３まで移動し、試料分注機構５４により試料容器５２内の試料を分注する。前処理が必要な場合は、前処理液を試料保持機構部５１上へ配置し、試料分注機構５４によって試料とともに、或いは別々に吸引して、反応容器部５５の反応容器へと吐出、混合し、その後に測定部５６によって測定を行う。
特開２００６−１２５９５３号公報

しかしながら、操作者の用手法による前処理では、前処理作業を行うための人員を必要としてしまい、作業効率を悪化させるばかりでなく、試料、試薬の取り違えや操作者の習熟度によって分析結果に影響を与えてしまうなど、信頼性において問題を抱えていた。

特許文献１に記載の自動分析装置のように、円盤状の保持機構を有する場合は、保持機構が保持できる試料の数に制限があり、試料の大量処理に対応することは難しい。また、設置スペースに限りがあるため、保持機構を設けることで省スペース化の要請に対応できない虞がある。さらには、試料をラックにより搬送することで処理するラック方式の自動分析装置では、試料の分注後にラックが試料分注位置から離れてしまうため、円盤状の保持機構を適用することができない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、試料をラックによって搬送する自動分析装置であっても、分析項目に応じた所定の前処理液による前処理を自動で行うことを可能にすることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明の自動分析装置は、試料と試薬とを混合した混合液の測光データにより前記試料に含まれる成分を分析し、前記試薬と混合する複数の前記試料を試料搬送ラックによって搬送する自動分析装置であって、前記試料を入れる試料容器と前記試料の分析項目に応じた所定の前処理液を入れる前処理液容器とが配置される前処理用ラックを有する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

すなわち、試料を入れる容器と試料の分析項目に応じた所定の前処理液を入れる容器とが配置される前処理用ラックを有するので、前処理用ラックのそれぞれの容器に入れた試料と前処理液とを分注、混合することにより、分析項目に応じた所定の前処理液による試料の前処理作業を行うことができる。

これにより、試料をラックによって搬送する自動分析装置であっても、分析項目に応じた所定の前処理液による前処理を自動で行うことが可能となる。

以下、本発明の実施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の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。

図１は本発明の自動分析装置の一実施の形態の概略を示す概略図、図２（ａ）は標準ラックを示す斜視図、（ｂ）は前処理用ラックを示す斜視図である。

図１に示すように、自動分析装置１は、装置本体２とこれに接続された制御部３とから構成されている。装置本体２は、長手方向に，試料投入部４、自動分析部５、再検バッファ部６（再検待機位置）および試料収納部７をこの順に備えており、当該長手方向には、試料を順方向に搬送する試料搬送部８と逆方向に搬送する戻り搬送部９とが架設されている。なお、制御部３は図示のように装置本体２に外部から接続せずに、装置本体２に設けてもよい。

試料投入部４には、試料が注入された複数の試料容器１０を配置した試料搬送ラック１１が並べて保持されている。

試料搬送ラック１１としては通常、図２（ａ）に示す標準ラック１１ａを使用する。図２（ａ）に示すように、標準ラック１１ａは、５本の試料容器１０が収容されており、各試料容器１０には試料を識別するための試料バーコード１２が、標準ラック１１ａ自体には分析項目を確認するためのラックバーコード１３が貼り付けられている。なお、試料搬送ラック１１は、図２の標準ラック１１ａでは試料容器１０の収容可能本数は５本であるが、これより多くしてもよいし、少なくしてもよい。また、収容可能本数全部を収容しなくてもよい。

試料搬送ラック１１は、制御部３から操作者によって分析の依頼が入力されると、図示しない搬送機構によって試料搬送部８を通って自動分析部５へと搬送される。

自動分析部５は、長手方向に沿って分析部内搬送部１４が設けられており、この分析部内搬送部１４の傍らにはＩＤ読取部１５が備えられている。また、中央には反応容器部１６が設けられており、この反応容器部１６の回転方向には、試料分注機構１７、測定部１８、試薬分注機構１９ａ，１９ｂがこの順に配置されている。なお、試薬分注機構１９ａ，１９ｂはいずれか一方のみを使用したり、配置してもよい。

自動分析部５へ搬送された試料搬送ラック１１は、分析部内搬送部１４を搬送されながら、ＩＤ読取部１５において図２（ａ）に示した試料容器１０の試料バーコード１２および標準ラック１１ａのラックバーコード１３が読み取られ、依頼された試料の識別、および依頼されている分析項目が確認される。確認が終了した試料搬送ラック１１は、次に分析部内搬送部１４上の試料分注位置２０へと搬送される。

試料分注位置２０では、搬送された試料容器１０から試料分注機構１７によって試料を吸引し、反応容器部１６内の図示しない反応容器へ吐出することにより分注が行われる。反応容器に試料が分注された反応容器部１６は回転動作を行い、所定の位置において試薬分注機構１９ａ，１９ｂにより項目に応じた試薬が反応容器に吐出され、図示しない攪拌機構により試料と試薬との攪拌が行われる。試薬との攪拌が行われた試料（試料と試薬とを混合した混合液）は比色反応などを示し、この反応を測定部１８によって検出し、検出した結果（測光データ）を制御部３のモニタ或いはプリンタなどの結果表示部へと出力する。

試料の前処理が必要な項目の依頼があった場合には、操作者は図２（ｂ）に示す前処理用ラック１１ｂを準備する。図２（ｂ）に示すように、前処理用ラック１１ｂの第１のポジション２１へ試料の分析項目に応じた所定の前処理液の入った前処理液容器２２を、第１のポジション２１と隣り合う第２のポジション２３へ試料容器１０を配置する。前処理用ラック１１ｂは、図１に示した自動分析装置１において、試料投入部４に保持した後、試料搬送部８により自動分析部５へ搬送される。自動分析部５では、ＩＤ読取部１５において、試料容器１０および前処理液容器２２に貼り付けられた試料バーコード１２と、前処理用ラック１１ｂに貼り付けられたラックバーコード１３とを読み取ることにより、配置された試料が前処理を必要とする項目であることを識別する。

次に、前処理用ラック１１ｂは、分析部内搬送部１４により試料分注位置２０まで搬送され、試料分注機構１７により第１のポジション２１に配置された前処理液容器２２から前処理液の吸引を行う。試料分注機構１７は、前処理液吸引後に試料分注位置２０上に上昇し、停止する。試料分注機構１７の停止中に、前処理用ラック１１ｂは、第２のポジション２３の試料容器１０位置へと１ポジション移動する。そうすると、試料分注位置２０に停止していた試料分注機構１７は、再び下降して試料容器１０中の試料の吸引を行う。試料分注機構１７は、試料吸引後に上昇を行い、反応容器部１６の位置へと回転移動し、再び下降動作を行い、先に吸引した前処理液および試料を反応容器部１６の反応容器へと吐出する。

反応容器に試料および前処理液が吐出された反応容器部１６は回転動作を行い、試薬分注機構１９ａによって試薬またはシステム水が吐出され、図示しない攪拌機構により反応容器部１６内の前処理液、試料と試薬またはシステム水との攪拌作業が行われ、試料の前処理作業が完了する。

前処理が終了した試料と試薬またはシステム水との混合液は再び、試料分注機構１７によって吸引が行われ、前処理作業が行われた反応容器部１６の反応容器とは別の反応容器へと吐出される。混合液を吐出された反応容器には、試薬分注機構１９ａ，１９ｂによって試薬が吐出され、図示しない攪拌機構によって試薬との混合が促進されて試料と試薬との反応が行われる。反応が進む過程または完了後の反応液（混合液）の吸光度変化を測定部１８によって検出し、得られた測光データを制御部３にて処理することで、試料の分析が行われる。

前処理が必要な分析項目では、試料と前処理液との混合後に、所定の時間、前処理液と反応させることが必要な項目がある。

この前処理液との反応時間を必要とする項目を測定する場合には、操作者は図２（ｂ）に示した前処理用ラック１１ｂにおいて、第２のポジション２３と隣り合う第３のポジション２４に、試料と前処理液との混合液を保管するための空容器である混合液保管容器２５を配置する。それぞれの容器を配置した前処理用ラック１１ｂは、試料投入部４に保持する。

前処理用ラック１１ｂが試料投入部４に保持されると、試料搬送部８によって自動分析部５に搬送され、ＩＤ読取部１５において次のことを判断する。ｉ）搬送されてきた試料搬送ラック１１が前処理用ラック１１ｂであること。ii)搬送された試料は前処理が必要な検体であり、前処理液との混合後に反応時間が必要な分析項目であること。iii)配置された前処理液は要求されている分析に合致した前処理液であり、混合液保管容器２５が必要なポジション、つまり第３のポジション２４に配置されていること。

次いで、前処理用ラック１１ｂは、分析部内搬送部１４によって試料分注位置２０へと搬送され、第１のポジション２１の位置を試料分注位置２０に停止させる。そして、試料分注位置２０に停止した第１のポジション２１に配置された前処理液容器２２の前処理液を、試料分注機構１７によって所定の液量分だけ吸引する。次に、分析部内搬送部１４によって前処理用ラック１１ｂを第２のポジション２３へ１ポジション移動させ、再び試料分注機構１７により試料容器１０中の試料を所定の液量分だけ吸引する。その後、前処理用ラック１１ｂを第３のポジション２４へ１ポジション移動させ、先に吸引した前処理液および試料を混合液保管容器２５へ、試料分注機構１７内のシステム水によって押し出し、吐出および混合を行う。

混合液吐出が行われた前処理用ラック１１ｂは、図１に示すように、分析部内搬送部１４から試料搬送部８に搬送され、この試料搬送部８によって再検バッファ部６へと搬送され保管される。前処理用ラック１１ｂは、再検バッファ部６において、他の前処理は必要としないが再検は必要とする試料を保持する標準ラック１１ａと共に、１０分程度の間、保管され、この保管時間の間に試料と前処理液との前処理反応が行われる。

前処理反応が完了した混合液を保持する前処理用ラック１１ｂは、再検バッファ部６内で自動分析部５側のエリアから試料収納部７側のエリアへ移動して戻り搬送部９に入る。そして、戻り搬送部９および試料搬送部８を経由して再び分析部内搬送部１４へと搬送され、試料分注位置２０に停止する。試料分注機構１７によって混合液保管容器２５に分注されている混合液を吸引し、反応容器部１６へと吐出され、混合液の分析動作が行われる。なお、前処理液の反応時間は、装置構成によっては１０分に限定されない。例えば、任意に試料搬送ラック１１の収納や取り出しを行える構成である場合は、１０分より多い時間または少ない時間で前処理を行うことが可能である。

最後に、試料の分析が終了した試料搬送ラック１１は、図１に示すように、試料搬送部８により試料収納部７に搬送され、この試料収納部７に収納される。

図３は、本発明の自動分析装置による分析手順のフローを示すフロー図である。以上説明した試料の分析手順を、図３を参照しながら要約して説明する。

図３に示すように、分析が行われる試料は、まず試料搬送ラックおよび試料容器のＩＤが読み取られる（Ｓ１）。読み取られたＩＤにより、前処理の要否が判断される（Ｓ２）。

前処理が必要な場合は、前処理液が吸引される（Ｓ３）。前処理液の吸引後には、試料が吸引される（Ｓ４）。前処理液および試料が吸引されると、予め読み取られたＩＤにより判断された前処理反応時間の要否（Ｓ５）に基き異なる手順がとられる。

前処理反応時間が必要な場合は、前処理液および試料が混合液保管容器に吐出される（Ｓ６）。その後、試料搬送ラックは、再検バッファ部に保管される（Ｓ７）。前処理反応の終了後、試料搬送ラックは、試料分注位置に搬送される（Ｓ８）。試料分注位置に搬送されると、混合液保管容器から混合液が吸引される（Ｓ９）。吸引された混合液は、反応容器に吐出される（Ｓ１０）。そして、反応容器に吐出された混合液について分析がされる（Ｓ１１）。

前処理反応時間が必要でない場合は、前処理液および試料が直接反応容器に吐出され（Ｓ１０）、分析がされる（Ｓ１１）。

また、Ｓ２にて前処理が必要ない試料は、試料のみが吸引される（Ｓ１２）。吸引後、反応容器に吐出され（Ｓ１０）、分析がされる（Ｓ１１）。

このように、本発明の自動分析装置１は、試料の入った試料容器１０と前処理液の入った前処理液容器２２とを配置できる前処理用ラック１１ｂを備えたので、試料の分析項目に応じて前処理を必要とする場合に、試料分注機構１７により試料および前処理液を吸引して反応容器等に吐出することにより、任意の前処理液で前処理を行うことができる。

つまり、試料搬送ラック１１により試料を搬送することで大量の試料を処理するラック型の自動分析装置１では、自動分析部５内に全ての試料に対応する前処理液を保持する機構を設けるスペースがない。また、試料搬送ラック１１は試料の分注後に搬送されて試料分注位置２０から離れてしまうので、当該機構を適用することができない。そこで、前処理用ラック１１ｂを備えることにより、ラック型の自動分析装置１であっても任意の前処理を自動に行えるようにしたのである。

また、本発明の自動分析装置１は、前処理の反応時間が必要な分析項目では、試料と前処理液との混合液を保管する混合液保管容器２５を前処理用ラック１１ｂに併せて配置し、試料分注機構１７により混合液保管容器２５に試料および前処理液を分注して再検バッファ部６にて前処理用ラック１１ｂを所定の反応時間、保管する。この保管により前処理反応を行わせた後、前処理用ラック１１ｂを試料分注位置２０へと再度搬送する。そのため、再検バッファ部６において試料と前処理液との反応時間を確保しつつ、自動で前処理および試料の分析を行うことができる。

さらに、自動分析装置によって前処理を行うので、用手法で行ってきた作業を自動化でき、検査室における作業効率、データ信頼性の向上を図ることができる。

本発明は、血液等の成分を自動的に分析する自動分析装置に利用可能である。

本発明の自動分析装置の一実施の形態の概略を示す概略図である。 （ａ）は標準ラックを示す斜視図、（ｂ）は前処理用ラックを示す斜視図である。 本発明の自動分析装置による分析手順のフローを示すフロー図である。 円盤型の自動分析装置を示す概略図である。

符号の説明

１ 自動分析装置
２ 装置本体
３ 制御部
４ 試料投入部
５ 自動分析部
６ 再検バッファ部(再検待機位置)
７ 試料収納部
８ 試料搬送部
９ 戻り搬送部
１０ 試料容器
１１ 試料搬送ラック
１１ａ 標準ラック
１１ｂ 前処理用ラック
１２ 試料バーコード
１３ ラックバーコード
１４ 分析部内搬送部
１５ ＩＤ読取部
１６ 反応容器部
１７ 試料分注機構
１８ 測定部
１９ａ 試薬分注機構
１９ｂ 試薬分注機構
２０ 試料分注位置
２１ 第１のポジション
２２ 前処理液容器
２３ 第２のポジション
２４ 第３のポジション
２５ 混合液保管容器

Claims (1)

1. 試料と試薬とを混合した混合液の測光データにより前記試料に含まれる成分を分析し、前記試薬と混合する複数の前記試料を試料搬送ラックによって搬送する自動分析装置であって、
   前記試料を入れる試料容器と前記試料の分析項目に応じた所定の前処理液を入れる前処理液容器とが配置される前処理用ラックを有し、
   前記前処理用ラックに配置した前記試料容器および前記前処理液容器のそれぞれに、前記試料または前記前処理液を入れて自動分析部に搬送し、この自動分析部において試料分注機構により前記試料および前記前処理液を吸引し、前記試料と前記前処理液とを反応させる反応容器に吐出し、
   前記前処理用ラックに空容器をさらに配置し、前記試料と前記前処理液との混合後に所定の反応時間が必要な場合は、前記空容器に前記試料分注機構により吸引した前記試料および前記前処理液を吐出し、前記前処理用ラックを再検待機位置に搬送し、この再検待機位置において前記所定の反応時間待機させた後に、前記自動分析部に再度搬送し、前記試料分注機構により前記試料と前記前処理液との混合液の吸引および前記反応容器への吐出を行うことを特徴とする自動分析装置。

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