JPH02196963A - 自動分注装置のショートサンプル検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は自動分注装置のショートサンプル検出方法、特
に検体チューブ内に注入されている液体試料の量不足感
知精度を改善した自動分注装置のシａ−）サンプル検出
方法に関する。 ［従来の技術］ 病院の生体検査部門における受付検体の大分は分注や生
化学などの前処理分注、あるいはＲＩＡ・ＥＩＡ等の検
査前分注を目的とした自動分注装置が開発されており、
大量の液体試料に対する分注を高精度・高速度で処理で
きることから各種検査・研究分野で非常に重用されてい
る。 自動分注装置の動作モードには、吸引ポンプに連接され
たエアホース先端のノズルチップを内部に血清等が吸引
された検体チューブが複数個整列配置されてなる血清ラ
ックの個々の検体チューブ内に挿入して所定量の液体試
料（血清）を吸入採取し、これを空の検体チューブが複
数個整列配置してなる血清ラックの各検体チューブに吐
出して移し替えるというようなシーケンシャル分注が周
知である。 また、他の例として仕分は分注があり、これが例えばパ
ーソナルコンピュータからのワークシート情報などに従
って前記シーケンシャル分注の場合と同様の血清ラック
の各液体チューブ内の試料をグループ仕分けして行くも
のであり、生化学その他分析装置への仕分は分注やＲＩ
Ａ、ＥＩＡのセット検査分注等が挙げられる。 いずれの場合でも基本的な装置の動作原理は共通してい
るわけであるが、その場合に問題となるのが検体チュー
ブ内に予め吸入されている試料の量不足であり、これが
見過ごされた場合には実験・検査値の誤差発生並びに精
度低下を来たしてしまう。 ［発明が解決しようとする課題］ こうした液体試料の量不足、すなわちショートサンプル
検出方法として、従来では試料吸入時にエアホース内の
圧力を監視するという手法を採用していた。 すなわち、検体チューブ内における液体試料の量が予め
定められた吸引量に満たないような場合には、検体チュ
ーブ内の試料が全て吸入されてしまった時点でエアホー
ス内圧がそれまで吸引作用によって負圧となり、連続的
な低下を示していたものが急に大気圧へ復帰するため、
このときの大きな圧力変化が発見された場合にショート
サンプルであると判定するという原理に基づく。 ところが、こうした方式ではショートサンプルの検出感
度が非常に低く、微妙な試料不足に対してはほとんどそ
の作用を発揮できないという問題があった。 すなわち、上記従来の方法では検体チューブ内の試料の
量が基準量よりも大幅に少ないような場合には確実な検
出が可能となるわけであるが、はんのわずかたけ試料が
不足しているようなときには単に試料の量だけでなく温
度や試料の種類などその他種々の条件によってエアホー
ス内の大気圧への復帰時点が若干ずれることもあり、正
常とショートサンプルとの間に境界線を引くことは非常
に困難となる。 発明の目的 本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、検体チューブ内の試料がごくわずかたけ不足
しているような場合にでもこれを正常時と区別して確実
にショートサンプルであると検出判定することのできる
自動分注装置のショートサンプル検出方法を提供するこ
とにある。 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、吸引ポンプに連接
されたエアホース先端のノズルチップを検体チューブ内
に挿入して所定量の液体試料を吸収採取する自動分注装
置のショートサンプル検出方法において、検体チューブ
内の液体試料採取時における吸引時間に対して変化する
エアホース内圧力レベルを積算し、該積算値が所定の基
準値以下であるときには当該検体チューブ内の液体試料
不足を検出判定することを特徴とする。 ［作用］ 以上のように構成される本発明方法によれば、検体チュ
ーブ内の液体量に不足があるか否か、すなわちショート
サンプル検出のパラメータとして吸引作用開始後のエア
ホース内圧力レベル積算値が用いられる。この積算値は
、縦軸にエアホース内圧力、そして横軸に吸引時間を取
った圧力変化グラフの面積に相当する。そして、ショー
トサンプルである場合には吸引途中で試料が尽きてしま
う形となり、前記グラフ常では時間の経過と共に低下し
ていく吸引開始後のエアホース内圧力の大気圧への復帰
時点が早くなるために面積値の減少という形で現われる
こととなる。 この結果、本発明方法によれば、従来のように単にホー
ス内圧力変化の傾きだけでショートサンプルを判定する
のではなく、時々刻々変化していく圧力値を積分した面
積量をその指標とするために正常サンプルとショートサ
ンプルとの判別を確実に行うことができ、検出精度の画
期的な向上を実現可能である。

【実施例】

以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。 第１図に本発明方法を実行するための装置構成を示す。 吸引ポンプ１０に連接されたエアホース１２を先端には
ノズルチップ１４が装着されており、このノズルチップ
１４を検体チューブ１６内に挿入してその内部に注入さ
れている液体試料を所定量吸入採取し、不図示の別容器
に移し替えるという作業を行う。 図示例では省略したが、こうした分注作業は通常それぞ
れ内部に液体試料が満たされた多数の検体チューブ１６
に対して行われることが多い。 ここで、分注の第１段階として親容器から複数の検体チ
ューブ１６に分注する際に液体の注入がなされていない
からの検体チューブや注入された液体量が所定値に満た
ないショートサンプルが種々の理由によって生じること
がある。こうしたショートサンプルが見過ごされてその
ままその後の検体試験に供されたならば、たとえその数
が少なくとも検査結果に重大な誤差その他の悪影響を及
ぼし、たった一つのショートサンプルが紛れていたため
にそれに係わる試験全体が水泡に帰するという事態が起
こり得る。 従来におけるショートサンプル検出手法はエアホース内
圧をモニタし、液体量が所定の吸引量以下であるときに
はエアホース内圧が大気圧に復帰する時期が早まること
に着目し、これが発見された場合にショートサンプルで
あるとの判定を下すという構成をとっていた。 しかしながら、これでは微妙な試料不足の弁別が出来な
いという問題があった。 本発明方法において特徴的なことは、吸引開始後のエア
ホース内圧のレベルを定期的に積算し、これによって得
られる吸引時間軸に対する圧力変化を表わすグラフとの
面積値変化をその指標としたことにある。 この結果、正常吸引時とショートサンプル時とを明確に
分離することが可能となり、また両者の弁別精度は規定
の吸引量を増大させ、−旦吸引した後これを再度検体チ
ューブ内に突出させることによって用意に向上させるこ
とができる。 図において、エアホース１２途上には吸引作用中におけ
るエアホース１２内圧をモニタするための圧力センサ１
８が接続され、該圧力センサ１Ｂの出力はＤＣアンプ２
０にて増幅作用を受けた後、リミッタ２２へ向かう。 以上の吸引ポンプ１０からリミッタ２２の各素子からな
る素子列単位をチャンネルＣＨと称し、図示例に係る装
置は５個のチャンネルからなるが簡略化のため単一チャ
ンネルのみを図示することとした。各チャンネルにおい
て、リミッタ２２の出力はＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）
２４に入力し、ここでデジタル値に変換された検出信号
はＬＳＵ（液体感知ユニット）２６に入り、後述するシ
ョートサンプル検出処理作用に供されてその結果がホス
トＭＰＵ２ｇに伝送されて行く。 また同時に、該ＬＳＵ２６内における分析の結果ショー
トサンプルであ゛ると判定された場合には不図示の吸引
ポンプ１０制御部に向けて所定のノズル−ポンプ停止信
号あるいは警報信号等を出力する。 また、ホストＭＰＵ２ｇからはエアホース１２内圧をモ
ニタすべき１チヤンネルを指令するためのコマンドがＬ
ＳＵ２６へ向けて出力され、これを受けたＬＳＵ２６は
Ａ／Ｄフンバータ２４に対してチャンネル指定信号を供
給し、これにしだがってＡ／Ｄコンバータ２４は単数あ
るいは複数の所定チャンネルを動作させ、吸引作業中の
エアホース１２内圧を開始してショートサンプル発見作
用を開始することとなる。 次に第２図以下を参照しつつ本発明装置の動作を説明す
る。 同図（Ａ）は制御吸引時、すなわち検体チューブ１６内
の必要量の液体試料が満たされていた場合の圧力変化を
示し、エアホース１２内圧は吸引開始後時間の経過と共
に約２段階の傾き変化を示しながら低下してゆき、所定
量の吸引完了と同時にノズルチップ１４は液面から離れ
るためにエアホース１２内圧は急速に大気圧へ復帰する
という形をとる。 これに対し、検体チューブ１６内に満たされている液体
試料の量に不足が生じしている場合には同図（Ｂ）のよ
うな圧力変化となる。 すなわち、試料不足のときには吸引開始からノズルチッ
プ１４の吸入口が液体から離れるまでの時間が短くなり
、図面上では大気圧を表わす点線と圧力変化グラフとの
実線とで囲まれる面積の減少という形を取ることが理解
できる。 また、検体チューブ１６内に試料が全く存在しない場合
、すなわちエア吸引時には同図（Ｃ）のようなグラフと
なり、エアホース１２内圧は１及引ポンプ１０の作用を
受けている分だけ低くなるが、その変化の割合は非常に
小さくなっている。 従って、こうした面積値を算出してこれを所定値と比較
することによって非常に正確に検体チューブ１６内の試
料不足を検出判定することが可能である。 上記面積値の算出手法としては、正確にサンプリングし
たエアホース１２の内圧レベルを積算し、例えば図示例
のような５連ＬＳＵでは５ｓｅｃ毎に行うことにより得
ることができる。なお、こうして算出された面積値が装
置間のばらつきがなければ表示面積やエア吸引時の面積
との比較によりショートサンプル検出も可能であるが、
実際には同一ロット内でもばらつきは生じることがあり
、また実際には液体試料の粘性により基準となる面積が
変わることもある。そこで、ユーザーレベルでエア／レ
シートサンプル、ショートサンプル／正常サンプル吸引
間の境界を指定できるように構成されている。このうち
前者をエア判定レベル、後者をショートサンプル判定レ
ベルと呼び、ショートサンプル判定レベル以下であれば
、ショートサンプルと、またエア判定レベル以下であれ
ばエア（サンプルなし）と判定されることとなる。 更に、分注量が単一である場合には面積値をそのまま判
定レベルに使用することも可能であるが、これでは複数
分注量に対応できなくなってしまう。 そこで、標準面積との比（百分率）を求めてこれを判定
レベルとすることが好適である。 こうした方法により、分注量毎にエア判定レベル、ショ
ートサンプル判定レベルを設定する必要が省かれ、仕分
は分注にも対応できることとなり、更に装置によって面
積値がばらついたとしても判定レベルを増減させること
により容易に対応可能である。 また、正常、ショートサンプル及びエアの各表示面積は
予めデータを取った上でテーブル化するかあるいは計算
式を求めておけば良い。これらを基にチップ１４の形式
や吸引スピード、分注量（パルス）等から標準面積を求
めることができる。 また、こうした方法によって機種は変わっても表示面積
の特性が変化してなければ判定レベルを変動させるだけ
で対処し得る。 第３図に圧力波形の面積のばらつき、すなわち正常吸引
時の圧力波形の最少面積値を１００とした場合の各場合
における各検体チューブ１６毎の面積頻度を示す。 図より明らかなごとく、正常吸引時（Ａ）に対するエア
吸引時（Ｂ）の面積値は大きくかけ離れており、これの
判別には何らの問題もないことが判る。 他方、ショートサンプル時（Ｃ）の場合には液体試料の
不足量が大きい場合、すなわちエア量が多い場合には正
常吸引時（Ａ）とは確実に隔たるので正確な判定が可能
となるが、エア量が少なくなるにつれて正常吸引（Ａ）
に近くなってゆき、判別が難しくなることが判る。 そこで、液体試料の吸引量を必要量より若干多めに設定
して正常吸引時にはこの増加分を吸引後速やかに検体チ
ューブ１６へ戻すという手法を採用することによりショ
ートサンプル時の吸引エア量が相対的に大きくなり、微
妙な液体試料の量不足であってショートサンプルである
と確実に判定することを実現した。 すなわち、この余剰吸引操作により、検体チューブ１６
内に必要量の液体試料が満たされている正常吸引の場合
には吸引液体料が多くなるために、前記第２図における
面積値が増大する。 他方、ショートサンプルの場合には正常吸引時における
吸引量を多くした分に対応する時間だけ空気を吸入して
いる時間が長くなるが、これは実質的に殆どその面積値
増大には結びつかない。 従って、正常吸引時とショートサンプル時との面積値の
差が大きくなり、これによって両者の弁別を確実に行う
ことが可能となるわけである。そして、正常吸引時の余
剰吸引量は吸引後退速に検体チューブ１６へ向けて戻さ
れるため、圧力センサ１８により検出される内圧値には
余剰吸引時に対応した変化が現われるが実際に分注され
る液体材としては変わるところがないのはいうまでもな
い。 このようにして、本発明方法によれば、エアホース内の
圧力レベルを定期的にサンプリングしてこれを積分する
ことにより面積値を求め、これを標準値と比較すること
によって正常吸引時とショートサンプルとの確実な弁別
を可能とし、また両者の区別を明確化するために、余剰
吸引してその直後に検体チューブに戻すという操作を実
行することによって微妙な試料不足であってもこれを確
実に発見することを実現できる。 【発明の効果１ 以上説明したように本発明によれば、エアホース内圧を
定期的にサンプリングしてこれを積分することにより得
られる面積値をショートサンプル判定のパラメータとし
て用いたので、微妙な試料不足であってもこれを逃すこ
となく確実に発見することが可能となり、所定量に満た
ない試料サンプルが混入することに起因する試験結果に
おける誤差発生を確実に回避可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を適用した装置構成図、第２図は
、エアホース内圧変化を示すグラフ図、第３図は、圧力
波形の面積値のばらつきを示すグラフ図である。 １０　・・・　吸引ポンプ １２　・・・　エアホース １４　・・・　ノズルチップ １６　・・・　検体チューブ １８　・・・　圧力センサ ２０　・・・　ＤＣアンプ ２２　・・・　リミッタ ２４　・・・　ＡＤＣ ２６・・・　ＬＳＵ ２８　・・・　ホストＭＰＵ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸引ポンプに連接されたエアホース先端のノズル
   チップを検体チューブ内に挿入して所定量の液体試料を
   吸収採取する自動分注装置のショートサンプル検出方法
   において、 検体チューブ内の液体試料採取時における吸引時間に対
   して変化するエアホース内圧力レベルを積算し、 該積算値が所定の基準値以下であるときには当該検体チ
   ューブ内の液体試料不足を検出判定することを特徴とす
   る自動分注装置のショートサンプル検出方法。