JPH03272467A - 自動化学分析装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、複数の試料容器に対して同時に挿入可能な複
数のサンプリングノズルを有する自動化学分析装置に関
する。

（従来の技術） 例えば人体から採取した血清等を試料（サンプル）とし
て用い、これに所望の試薬を反応させてこの反応液内の
特定成分の濃度を例えば比色法により測定して所望項目
例えば総蛋白（ＴＰ）。

尿酸（ＵＡ）、中性脂肪（Ｔ　Ｇ）等の項目を化学分析
して診断に供するようにした自動化学分析装置が知られ
ている。このような化学分析を行うにあたってはほとん
どの場合、１種類の試料（検体）について複数の項目の
検査依頼がなされるので検査の効率化が望まれており、
通常分析装置の能力を示す目安として１時間当りどの程
度の検査（テスト）が行えるかが示される。

例えば１時間当り３０人の患者に対して各々２０項目の
検査が可能な分析装置があるとすると、この分析装置の
能力は６００テスト／時間となる。

同様に１時間当り５０人の患者に対して各々２５項目の
検査が可能な分析装置があるとすると、この分析装置の
能力は１２５０テスト／時間となる。

例えば６００テスト／時間の能力を有する分析装置の場
合、検査の１サイクルに要する時間は６秒になるので、
この６秒間で試料の分注、試薬の分注、撹拌、測光、洗
浄等の分析作業に必要な一連の工程を終了させなければ
ならない。この１サイクルの時間は能力の高い分析装置
はど短くなる。

また検査の高速化を図るため、複数の反応ラインで各々
特定の項目の検査を並列的に行う専用チャンネル方式が
あるが、例えば２４乃至３２項目が同時に検査できる分
析装置の場合を例にとると、実際の稼働状況を観察して
みるとこの依頼項目数の割合は能力の５０％程度であり
、平均１２乃至１６項目／検体に止まっている。すなわ
ち実際の稼働状況は最高能力の↑／２に止まっており、
ランダムアクセス方式に比べて実質的に１／２程度の能
力しか発揮されていない実状にある。

第６図は従来のランダムアクセス方式の分析装置の試料
サンプリング機構を示すもので、７は試料搬送を行うサ
ンプラ部で異なった試料が収容されている試料容器８（
８，，８□、８３．・・・）がセットされて一定のサイ
クルごとに矢印方向に間欠送りされる。１５は反応ライ
ンでサンプラ部７に対向して配置され、分析すべき試料
が分注される多数の反応容器２（２，，２°、２３．・
・・）がセットされている。１０は１本のサンプリング
ノズルで直線り上を往復運動して、試料容器８から試料
を吸入して対応した反応容器２に分注する。

サンプリングノズル１０による試料の吸入及び分注は各
サイクルにおける停止期間のタイミングに合わせて行わ
れる。ところでこのように１本のサンプリングノズル１
０を有する分析装置では、試料サン−プリング速度に限
度があるので処理能力を高くできない欠点かある。例え
ば３００乃至６００テスト／時間が能力の限界であり、
この場合１サイクルの時間は１２秒乃至６秒となり、こ
れらの時間の停止タイミングで試料サンプリングを行わ
なければならない。

このため６００テスト／時間を超す処理能力を要求され
る場合、第４図及び第５図に示すように、サンプリング
ノズルをＩＯＡとＩＯＢの２個設けるようにした分析装
置が提供されるに至っている。

第４図は２個のサンプリングノズルＩＯＡ、１０Ｂを同
一の試料容器８４に挿入し、吸入した試料を反応容器に
分注するときは、各サンプリングノズルＩＯＡ、ＩＯＢ
を開いて隣接した異なった２個の反応容器２６，２ｂに
挿入して同時に分注するように構成したものである。ま
た第５図は２個のサンプリングノズルＩＯＡ、ＩＯＢを
隣接した異なる２つの試料容器８４．８５に挿入し、吸
入した試料を反応容器に分注するときは、各サンプリン
グノズルＩＯＡ、ＩＯＢをそのままの間隔で開いた状態
で隣接した異なる２個の反応容器２５゜２６に挿入して
同時に分注するように構成したものである。ここで対象
にとり上げた試料容器及び反応容器は特定のものに限ら
ない。

このように第４図及び第５図の分析装置のように２個の
サンプリングノズルＩＯＡ、ＩＯＢを設けるようにすれ
ば、サンプリング時間を１／２に減少することができる
ので、この分処理能力を高めることができるようになる
ため、より高速処理速度に対処させることが可能となる
。

（発明が解決しようとする課題） ところで従来のように２個のサンプリングノズルを有す
る分析装置では、試料の検査依頼項目数によっては空き
の反応容器を生じさせるようになるので、検査の効率が
低下するという問題がある。すなわち試料の検査依頼項
目数が奇数の場合は一方のサンプリングノズルが空いて
しまうので、これに対応した反応容器も空いてしまうこ
とになる。

第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び第８図（ａ）（ｂ）
、　（Ｃ）はこの様子を説明するものである。先ず第７
図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第４図の分析装置の場合を
説明するもので、（ａ）は各試料容器８の試料に対して
血糖負荷試料時のグルコース測定等のように単項目検査
を行う場合を示している。なおＡ□とは試料Ａを１項目
検査することを示しており、Ｂ１とは試料Ｂを１項目検
査することを示しており、以下Ｃ２以降も同様な意味を
持たせている。この（ａ）のように各試料ごとに１項目
の検査しか行わない場合は、２個のサンプリングノズル
ＩＯＡ、ＩＯＢのうち１個のみ試料吸入を行って対応し
た１個の反応容器に試料分注を行うので、隣接した２個
の反応容器のうち１個分しか反応には寄与しないので図
のように反応容器は１個おきに☆印のように空いてしま
うことになる。また（ｂ）のようにＡ２．Ｂ、、Ｃ２゜
・・・の各検査を行う場合は、先ずＡ２は２個のサンプ
リングノズルＩＯＡ、ＩＯＢによって各々２項目分の試
料Ａの吸入を行い、対応した隣接する２個の反応容器に
各々試料分注を行うので空きの反応容器は生じない。し
かしＢ１の場合は（ａ）と同じ理由によって隣接した反
応容器が空いてしまうことになる。以下同じ理由によっ
てＤｌのように検査項目数が奇数の場合は必ず隣接した
反応容器は空くことになる。さらに（Ｃ）のようにＡ５
゜Ｂ　ｌ　＋　　Ｃ３＋　・・・の各検査を行う場合、
先ずＡ、は２個のサンプリングノズルＩＯＡ、ＩＯＢに
よって各々２項目分の試料Ａの吸入を行い、対応する２
個の反応容器に各々試料分注を行う。そしてこの操作を
あと２度繰返すが、検査項目数が５という奇数になって
いるので空きの反応容器が生じる。

モしてＢ１の場合も奇数なので同様に空きの反応容器が
生じてしまうことになる。なお反応容器２におけるＡ１
とは試料Ａの１項目目の検査予定のもの、Ａ２とは試料
Ａの２項目目の検査予定のものを示しており、以下これ
に準じている。

次に第８図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第５図の分析装置
の場合を示すもので、Ｃａ’）は各試料をＡｌ、Ｂユ、
Ｃ１，・・・のように単項目検査を行う場合を示してい
る。この場合は２個のサンプリングノズルＩＯＡ、ＩＯ
Ｈによって各々試料Ａ、　　Ｂが吸入され、各試料Ａ、
　　Ｂは対応した隣接する２個の反応容器に分注される
。以下試料Ｃ以降についても２種類の試料を組として同
様な吸入９分注が行われるので空きの反応容器は生じな
い。また（ｂ）のようにＡ２　＋　　Ｂ１　＋　　Ｃ２
＋　・・・の各検査を行う場合は、先ずＡ２．Ｂｌは２
個のサンプリングノズルＩＯＡ、ＩＯＢによって同時に
各試料Ａ。

Ｂの吸引を行い、対応した隣接する２個の反応容器に各
々試料分注を行う。続いて試料Ａの残り４項目分のうち
先ず１項目分について１個のサンプリングノズルＩＯＡ
によって試料Ａの吸引が行われるが、これと同時に他の
１個のサンプリングノズルＩＯＢによって吸入予定の試
料Ｂは既に吸入済みなため今回は不要なので、試料Ａの
みが反応容器２．に分注される。従って隣接して空きの
反応容器２４が生じてしまうことになる。以下同様な理
由によって反応容器２８も空いてしまうことになる。さ
らに（Ｃ）のようにＡ５．Ｂｌ、Ｃ３゜・・・の各検査
を行う場合は、先ずＡ５．Ｂ、は２個のサンプリングノ
ズルＩＯＡ、ＩＯＨによって同時に各試料Ａ、Ｂの吸引
を行い、対応した隣接する２個の反応容器に各々試料分
注を行う。続いて試料Ａの残り４項目分のうち先ず１項
目分について１個のサンプリングノズル１０Ａによって
試料Ａの吸引が行われるが、これと同時に他の１個のサ
ンプリングノズルＩＯＨによって吸入予定の試料Ｂは既
に吸入済みなため今回は不要なので、試料Ａのみが反応
容器２３に分注される。以下このような１個のサンプリ
ングノズルＩＯＡによる試料Ａのみの吸入がＡ、に至る
まで繰返されることになり、反応容器２は１個おきに空
いてしまうことになる。これはＣ３の検査を行う場合も
同様であり、Ｃ３と組まれるＤｌは検査項目数が２つ少
ないのでこの分空きの反応容器が生ずることになる。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
複数のサンプリングノズルを用いる場合でも反応容器に
空きを生じないようにした自動化学分析装置を提供する
ことを目的とするものである。

［発明の構成コ （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、試料容器から試料
を反応容器に移送し検査項目に応じた試薬をこれに添加
して所定の化学反応を行わせる自動化学分析装置におい
て、複数の試料容器に対して同時に挿入可能な複数のサ
ンプリングノズルを有し、検査依頼項目情報に応じて前
記複数のすンプリングノズルを同一試料容器に挿入する
か異なった試料容器に挿入するかを切換え、各サンプリ
ング、ノズルによって吸入した試料を各々対応する異な
った反応容器に分注させる試料サンプリング制御手段を
備えたことを特徴とするものである。

（作　用） 検査依頼項目情報に応じて複数のサンプリングノズルを
同一試料容器に挿入するか異なった試料容器に挿入する
かを切換える。そして各サンプリングノズルによって吸
入した試料を各々対応する異なった反応容器に分注する
。これによって試料の検査依頼項目数に関係なく、空き
の反応容器が生じることがないので、検査の効率を向上
させることができる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の自動化学分析装置の実施例を示す構成
図で、ｌは恒温槽でこれには複数の反応容器２が収容さ
れて反応ライン１５が構成され、この反応ライン１５は
一定のサイクルで図示しない駆動源によって矢印方向に
間欠的に移動されている。恒温槽１の周囲のＡ位置には
試薬庫３が配置され、この試薬庫３には分析に必要な複
数種類の試薬が試薬容器４に収容されており、試薬分注
アーム５に設けられた試薬分注ノズル６によって対向位
置の反応容器２に分注可能になっている。

恒温槽１の周囲のＢ位置にはサンプラ部７か配置され、
このサンプラ部７には分析すべき複数種類の試料が試料
容器８に収容されており、試料分注アーム９に設けられ
た複数の例えば２個の試料サンプリングノズルＩＯＡ、
ＩＯＢによって対向位置の反応容器２に分注可能になっ
ている。恒温槽１の周囲のＣ位置には撹拌子１１が配置
され、対向位置の反応容器２の反応液を撹拌するように
なっている。

１２は側光系で反応容器２の移動経路の途中位置に配置
され、反応容器２を挟んで光源１３と光検出器１４とが
対向して設けられており、間欠的に移動している反応容
器２が光軸１を横切ったとき反応液の吸光度が測定され
ることにより、特定成分の濃度が求められて所望項目の
分析が行われるように構成されている。１６はＣＰＵ　
（中央演算処理装置）で分析装置の全体の制御動作を司
っており、分析に先立って検査依頼項目情報等が操作部
１７から入力されると、必要な制御を行うと共に測光系
１２から測光データが入力されると、データ処理を行っ
てその結果をデイスプレィ１８に表示したり、プリンタ
１９からプリントアウトする等の制御を行う。特に本実
施例の場合検査依頼項目情報が入力されると、ＣＰＵ１
６はその情報に基いて前記反応ライン１５．試薬庫３及
び試薬分注アーム５．試薬分注ノズル６と共に、サンプ
ラ部７及び試料分注アーム９．２個の試料サンプリング
ノズルＩＯＡ、ＩＯＢに対して、依頼項目が確実に検査
されるように必要な制御動作を行う。その中でも特に反
応ライン１５．サンプラ部７及び２個の試料サンプリン
グノズルＩＯＡ。

１０Ｂに対しては、検査依頼項目情報に応じて反応ライ
ン１５の反応容器２に空きが生じないような制御動作を
行うように構成されている。

第２図（ａ）、（ｂ）はさらに詳細に本実施例分析装置
の動作を説明するものである。本実施例分析装置は、試
料分注アーム９の２個の試料サンプリングノズルＩＯＡ
、ＩＯＢを（ａ）に示すように同一の試料容器８４に挿
入して試料吸入を行った後、各ノズルＩＯＡ、ＩＯＢを
ラインＬ□。

Ｌ２上を移動しながら開いて、対応した隣接する２個の
反応容器２１，２６に試料分注を行う第１のサンプリン
グモードと、（ｂ）に示すように２個の試料サンプリン
グノズルＩＯＡ、ＩＯＢを隣接する２個の異なった試料
容器８４．８５に同時に挿入して２種類の試料吸入を行
った後各ノズル１０Ａ、ＩＯＢをラインＬ、、Ｌ２上を
この間隔のまま移動して対応する隣接した２個の異なる
反応容器２６．２６に試料分注を行う第２のサンプリン
グモードとを備えている。そしてこれら第１及び第２の
サンプリングモードを適宜選択して試料のサンプリング
を行うことにより、反応ライン１５上の各反応容器２に
空きを生じさせないようにすることができる。なお第２
図（ａ）、　　（ｂ）では説明を理解し易くするため、
各試料容器８は直線状に配列されているものとして示し
ている。

恒温槽１の周囲のＤ位置には洗浄具２０が配置され、測
光が終了した反応容器２の洗浄、乾燥を行って、再び人
位置に移動したとき以上と同様な分析動作が繰返し行わ
れるようになっている。

次に本実施例の作用を説明する。

第３図（ａ）は各試料をＡ工、Ｂ工、Ｃ１，・・・のよ
うに単項目検査を行う場合を示している。この場合ＣＰ
Ｕ１６は検査依頼項目情報に応じて２個のサンプリング
ノズルＩＯＡ、ＩＯＢに対して前記第２のサンプリング
モードを選択させる制御を行うので、１回目のサンプリ
ング動作で各試料Ａ、Ｂが試料容器８０，８°から吸入
されて各々反応容器２□、２□に分注される。また２回
目のサンプリング動作で各試料Ｃ，Ｄが試料容器８３゜
８４から吸入されて各々反応容器２３．２４に分注され
る。同様にして４回目のサンプリング動作で全ての試料
が対応した反応容器２に連続的に分注されることになる
ので、反応容器２に空きは生じない。

また第３図（ｂ）はＡ２．Ｂ、、Ｃ２，・・・のように
単項目検査と複数項目検査とを混ぜて検査を行う場合を
示している。先ずＡ２の場合は、ＣＰＵＩ　６は検査依
頼項目情報に応じて２個のサンプリングノズルＩＯＡ、
ＩＯＨに対して前記第１のサンプリングモードを選択さ
せる制御を行うので、１回目のサンプリング動作で同一
試料Ａが試料容器８□から吸入されて各々反応容器２□
。

２°に分注される。これによって試料容器８１の２項目
分の試料Ａは１度のサンプリングで分注が終了する。次
にＢ１．Ｃ２の場合は、ＣＰＵ１６は検査依頼項目情報
に応じて２個のサンプリングノズルＩＯＡ、ＩＯＢに対
して前記第２のサンプリングモードを選択させる制御を
行うので、２回目のサンプリング動作で各試料Ｂ、Ｃが
各々試料容器８□、８３から吸入されて各々反応容器２
３゜２４に分注される。続いて試料容器８３に残ってい
る１項目分の試料ＣとＤｌの場合は、ＣＰＵ１６によっ
て第２のサンプリングモードが選択されることにより、
３回目のサンプリング動作で各試料Ｃ，Ｄが各々試料容
器８３．８４から吸入されて各々反応容器２６．２６に
分注される。次にＢ２の場合はＣＰＵＩ　６によって第
１のサンプリングモードが選択されることにより、４回
目のサンプリング動作で同一試料Ｅが試料容器８５から
吸入されて各々反応容器２□、２８に分注される。

続いてＦｌの場合は、ＣＰＵ１６によって第２のサンプ
リングモードが選択されることにより、５回目のサンプ
リング動作で試料Ｆが試料容器８６から吸入されて反応
容器２９に分注される。このように５回目のサンプリン
グ動作で全ての試料が対応した反応容器２に連続的に分
注されるので、反応容器２に空きは生じない。

さらに第３図（Ｃ）はＡ５　＋　Ｂ１　＋　Ｃ３＋・・
・のように単項目検査と複数項目検査とを混ぜて検査を
行う場合を示している。先ずＡ５の場合は、ＣＰＵ１６
によって第１のサンプリングモードが選択されることに
より、１回目のサンプリング動作で同一試料Ａが試料容
器８１から吸入されて各々反応容器２１．２２に分注さ
れる。続いて同様な第１のサンプリングモードで２回目
のサンプリング動作が行われて、同一試料Ａが試料容器
８、から吸引されて各々反応容器２３．２４に分注され
る。次に試料容器８□に残っている１項目分の試料Ａと
８１の場合は、ＣＰＵＩ　６によって第２のサンプリン
グモードが選択されることにより、３回目のサンプリン
グ動作で各試料Ａ、　　Ｂが各々試料容器８．．８２か
ら吸入され各々反応容器２５．２６に分注される。続い
てＣ３の場合は、ＣＰＵ１６によって第１のサンプリン
グモードが選択されることにより、４回目のサンプリン
グ動作で同一試料Ｃが試料容器８３から吸入されて各々
反応容器２７．２８に分注される。次に試料容器８３に
残っている１項目分の試料ＣとＤｌの場合は、ＣＰＵ１
６によって第２のサンプリングモードが選択されること
により、５回目のサンプリング動作で各試料Ｃ，Ｄが各
々試料容器８３゜８４から吸引され各々反応容器２９　
＋　　２１０に分注される。このように５回目のサンプ
リング動作で全ての試料が対応した反応容器２に連続的
に分注されるので、反応容器２に空きは生じない。

このように本発明実施例によれば、２個のサンプリング
ノズルＩＯＡ、ＩＯＢをＣＰＵ１６によって制御して第
１のサンプリングモード又は第２のサンプリングモード
の機能を持たせ、これら第１及び第２のサンプリングモ
ードを検査依頼項目情報に応じて適宜選択して試料のサ
ンプリングを行うようにしたので、試料の検査依頼項目
数に関係なく空きの反応容器を生じさせることはなくな
る。従って検査の効率を向上させることができる。

またこのように反応容器に空きがなくなることによって
、専用チャンネル方式に比べて１／２程度の処理能力の
ランダムアクセス方式であっても、実質的に同等の分析
を行うことができるようになるので分析装置の小型化を
図ることができるようになる。

実施例では２個のサンプリングノズルのみを制御する例
で示したが、実際はこれらのサンプリングノズルの試料
吸入２分注速度に応じて試料容器８及び反応容器２の間
欠送り速度も制御することになるが、これらの制御は通
常の慣用技術によって容易に実現することができる。ま
たサンプリングノズルの数は２個に限らず３個以上設け
ることも可能である。さらに実施例では試料の種類及び
検査項目については限られた例で説明したが、何らこれ
らに限定されることなく目的、用途等に応じて任意の設
定が可能である。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、複数のサンプリング
ノズルの動作を試料の検査依頼項目情報に応じて異なる
サンプリング機能を持つように制御するようにしたので
、反応容器に空きが生ずることがなくなり検査効能の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動化学分析装置の実施例を示す構成
図、第２図（ａ）、　　（ｂ）は本実施例装置のサンプ
リング動作の基本的原理の説明図、第３図（ａ）、　　
（ｂ）、　　（ｃ）は本実施例による作用の説明図、第
４図乃至第６図は従来の分析装置の主要部の説明図、第
７図（ａ）、（ｂ）。 （Ｃ）は第４図の分析装置の作用の説明図、第８図（ａ
）、　　（ｂ）、（ｃ）は第５図の分析装置の作用の説
明図である。 ２．２１．２２，２３．・・・　・・・反応容器、７・
・・サンプラ部、 ８．８□、８□、８３．・・・、・・・試料容器、９・
・・試料分注アーム、 １０Ａ、ＩＯＢ・・・試料サンプリングノズル、１２・
・・測光系、　１５・・・反応ライン、１６・・・ＣＰ
Ｕ　（中央演算処理装置）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　試料容器から試料を反応容器に移送し検査項目に応じ
   た試薬をこれに添加して所定の化学反応を行わせる自動
   化学分析装置において、複数の試料容器に対して同時に
   挿入可能な複数のサンプリングノズルを有し、検査依頼
   項目情報に応じて前記複数のサンプリングノズルを同一
   試料容器に挿入するか異なった試料容器に挿入するかを
   切換え、各サンプリングノズルによって吸入した試料を
   各々対応する異なった反応容器に分注させる試料サンプ
   リング制御手段を備えたことを特徴とする自動化学分析
   装置。