JPH0660903B2 - 自動化学分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は多数の反応セルに対する測定に悪影響を及ぼす
要因を判別可能な直接測光方式の自動化学分析装置に関
するものである。

［発明の技術的背景］ 最近の自動化学分析装置においては、処理能力の増加，
測光項目の増大及びランニングコスト低減のための試料
の微量化の傾向にある。

試料の微量化については、反応管直接測光方式を採用す
ることにより対処し、処理能力の増加や測定項目の増加
については反応セルや測光部の増加により対処してい
る。

ところで、上記装置において測光データの悪化する要因
を観察する。反応セルに気泡が付着し測定光を散乱させ
たり、異物が混入して測定光を遮蔽したりして試料に対
する真の透過光量が得られないことや、光度計の検知可
能な最小限の光量が一定であるにもかかわらず透過光量
が反応セルの汚れのため減少しこの結果高度計の分解能
が低下すること、さらには、試料に当った測定光が光度
計まで到達しないで迷光となる割合が多くなるため測定
データの誤差の割合が増えること等を挙げることができ
る。

このような測定データの悪化を生じさせる要因を検証す
るため、直接測光方式の自動化学分析装置においては反
応セルに純水に注入し、その反応セルを即行して得られ
る純水の透過光量（以下「１００％Ｔ値」ともいう。）
を基に反応セルの気泡付着の有無、異物の混入、汚れの
程度等を判別する検証手段が採用されている。この１０
０％Ｔ値をＩ_０、未知試料の透過光量をＩ、未知試料の
吸光度をＥとすれば、これらの関係は下記(1)式で表す
ことができる。

Ｅ＝log Ｉ_０／Ｉ …(1) 前記透過光量Ｉは、測定に悪影響を及ぼす要因をオペレ
ータが検証するために各反応セル毎に記憶し、かつ、プ
リンタ等で表示することが必要となる。前記要因は純水
の透過光量Ｉの測定時及び試料の測定時に発生するが、
特に純水の透過光量Ｉの測定は通常装置の電源投入時に
だけ行ない以降の試料測定時にその透過光量Ｉの値を毎
回使用するのでこの透過光量Ｉの記憶、表示は重要な意
味を有する。

他方、試料測定の検証においては、反応吸光度範囲や濃
度範囲でチェックしており、異常時にはデータエラーと
して情報が付加され、再測定を行なうため意外とその労
力は少ない。

［背景技術の問題点］ しかしながら、従来の検証手段においては、多数の反応
セルから得られたそれぞれの純水の透過光量をプリンタ
等によりそのまま表示していたので、オペレータは膨大
な測光データの中から異常データを探さなければなら
ず、検証漏れが起る可能性が強かった。

また、純水の透過光量Ｉの判定結果を表示する方法もあ
るが、再度純水の透過光量Ｉの測定をやり直したり、反
応セルを再洗浄したりしなければならず測定結果の精度
維持のための保守も容易ではない。

これらの問題は、最近の自動化学分析装置のように処理
速度３００検体／時間，最大項目３２項目（比色の
み）、最大反応時間４２０秒（７分）、反応セル本数１
４０８本というような高性能のものにおいて顕著であ
る。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、純水の
透過光量をオペレータが検証する必要がなく、かつ、保
守が容易で操作性，信頼性に優れた直接測光方式の自動
化学分析装置を提供することを目的とするものである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するため、本発明に係る自動化学分析装
置は、複数の反応セルに純水を注入し直接測光方式によ
り得られる個々の反応セルの測光データを基に反応セル
の適否を検証可能な自動化学分析装置において、個々の
反応セル毎の純水の測光データが許容範囲内であるか否
かを判定する検証部と、該検証部による判定情報を記憶
する記憶部と、該記憶部に格納された判定情報を基に反
応セルを選択的に試料の化学分析に供するよう制御する
制御部とを備えることを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。第１図は実施
例装置の概略構成を示すものであり、同図中１は自動化
学分析部、２は分析データ処理部である。

自動化学分析部１は、多数の反応セル４を円形状に支持
し、かつ、後述する分析データ処理部２のＣＰＵ５０に
より制御される反応ディスク駆動部５５によって駆動さ
れ同図矢印Ａ方向に１反応セル間隔で間欠的に回転する
反応ディスク３と、各種の試料を収納した多数の試料容
器６を円形状に支持し前記反応ディスク駆動部５５によ
り駆動されて反応ディスク３と同様同図矢印Ａ方向に回
転するサンプルディスク５と、純水で満たされた純水ボ
トル７，ＣＰＵ５０により制御される純水供給ポンプ８
及び純水注入ノズル９を具備し前記各反応セル４に純水
を注入する純水注入部１０と、試薬で満たされた試薬ボ
トル１１，ＣＰＵ５０により制御される試薬ポンプ１２
及び試薬注入ノズル１３を具備し前記各反応セル４に試
薬を注入する試薬注入部１４と、ＣＰＵ５０により制御
されて前記サンプルディスク５上の試料容器６と反応デ
ィスク３上の反応セル４間を移動するサンプリングノズ
ル１５及びサンプリングポンプ１６を具備し試料の吸
引、吐出を行うサンプリング部１７と、前記反応セル４
の移動経路を挟んで配置された光源ランプ１８及び高度
計１９を有しＣＰＵ５０により制御される測光系２０
と、ＣＰＵ５０により制御される洗浄用シリンジ２１及
びノズル２２を具備し前記反応セル４の洗浄乾燥を行う
洗浄乾燥部２３と、前記反応セル４内の反応液の排液を
行う反応排出手段（図示せず）と、前記反応セル内の反
応液を撹拌する撹拌部２４とを有して構成されている。

ここで、前記反応ディスク３についてさらに詳述する。
いま、第２図に示すような４８個の反応セル４が同図に
示す位置にあるとき各反応セル４の位置をＰ_１〜Ｐ₄₈で
表し、試料分注位置をＰ_１、試料分注位置をＰ_２、純水
供給位置をＰ₁₈、撹拌位置をＰ₁₈、測光位置をＰ₂₂、反
応液排液位置をＰ_{３ ６}、洗浄乾燥位置をＰ_{３ ７}〜Ｐ_{４ ０}
でそれぞれ表すものとする。

前記反応ディスク駆動部５５は、ＣＰＵ５０により制御
され、反応ディスク３及びサンプリングディスク５を駆
動するとともに反応ディスク３上の特定の反応セル４に
対応する信号（反応セル番号）を後述する分析データ処
理部２の純水値検証部３６へ送出するようになってい
る。

尚、第２図に示すような位置に各反応セル４があると
き、この位置を「ホームポジション」と称するものとす
る。そして、ＣＰＵ５０は各反応セル４のホームポジシ
ョン及びその後の回転位置をそれぞれ認識できるように
なっている。

前記測光系２０は第３図に示すように光源ランプ１８か
ら光度計１９への光路が前記測光位置Ｐ₂₂において反応
セル４を透過するように配置されている。そして、光度
計１９は光源ランプ１８からの光を受光する回折格子２
５と、この回折格子２５からの回折光を通過させるスリ
ット２６と、スリット２６を経た回折光を受光し電気信
号に変換して反応セル４の測光データとして送出する検
知器２７を具備している。

次に、前記分析データ処理部２について詳述する。

分析データ処理部２は、第４図に示すように前記測光系
２０からの測光データをアナログデジタル変換するＡ／
Ｄ変換器３１と、デジタル信号に変換された測光データ
を取り込み、これを送出するデータ取り込み部３２と、
前記測光データを基に個々の測光データの累積回数，累
積値，累積平均の算出及び記憶を行い、かつ、これら累
積データの初期化をも行う累積データ算出制御部３３
と、前記累積平均，測光データと前記反応ディスク駆動
部５５からの特定の反応セル４を表わす反応セル番号と
を入力し、これらのデータを基に特定の反応セル４の測
光データと累積平均との偏差を算出する偏差算出部３４
及びこの偏差が予め設定された許容値の範囲内にあるか
否かを判定し、許容範囲内であれば良とし許容範囲外で
あれば不良とする判定情報を送出する判定部３５からな
る純水値検証部３６と、前記判定部３５からの判定情報
を第６図に示すように反応セルごとに例えば良＝０，不
良≠０というような２値化した信号で記憶する記憶手段
としての反応セル判定表３７と、この反応セル判定表３
７から良と判定された反応セル番号のみ選択し、これを
基に前記試薬注入部１４，サンプリング部１７，反応デ
ィスク駆動部５５及び測光系２０を制御する分注・測光
制御部４７と、前記測光データ，判定情報等を表示する
表示手段であるプリンタ４６とを有して構成されてい
る。

累積データ算出制御部３３は、第５図に示すように４８
個の反応セル４毎の累積回数及び累積値を記憶するメモ
リである累積表３８と、前記データ取り込み部３２から
の測光データ及び累積表３８から読み出した対応する反
応セル４の累積回数を入力し、累積回数が初期値（＝
０）ならば入力した測光データを累積表３８に対応する
反応セル４の累積値として書き込み、かつ、その累積回
数を１とするとともに、測光データを前記累積表３８か
ら各反応セル４毎の累積回数及び累積値を読み出し除算
処理して累積平均を求めこれを前記偏差算出部３４へ送
出する累積平均算出部４０と、判定部３５からの測光デ
ータを入力しこの測光データを基に累積表３８の対応す
る反応セル４の累積回数及び累積値を更新する累積操作
部４１と、前記累積表３８の各反応セル４毎の累積回数
及び累積値を初期化する初期化部４２とを有して構成さ
れている。

尚、前記分析データ処理部２は第１図に示すように操作
パネル４３及び各構成部間の信号の伝送を受け持つイン
ターフェース４４を含み、前記初回累積部３９，累積平
均算出部４０，累積操作部４１、初期化部４２、純水値
検証部３６及び分注・測光制御部４７はＣＰＵ５０に含
まれて構成されている。

次に上記構成の実施例装置の作用を第７図に示すこの装
置全体の処理過程を示すフローチャート及び第８図に示
す通常の反応セル４と汚れた反応セル４の１００％Ｔ値
の相違を示すグラフをも参照して説明する。尚、光源ラ
ンプ１８から放射される光の波長をλとし、このときの
通常の反応セル４の１００％Ｔ値をＴ_０、汚れた反応セ
ル４の１００％Ｔ値をＴ_１とする。

また、第２図に示すホームポジションにおいて測光位置
Ｐ₂₂にある反応セル４には既に純水注入部１０により純
水が注入されているものとする。

測光系２０の光源ランプ１８は波長λの光を測光位置Ｐ
₂₂にある反応セル４に放射する。

この光は反応セル４及びその中の純水を透過し光度計１
９の回折格子２５で回折してスリット２６を経て検知器
２７で検知されるが、このとき反応セル４が汚れていた
場合には検知器２７により検知される１００％Ｔ値はＴ
_１となり、この値が測光データとしてＡ／Ｄ変換器３１
に入力する。一方、反応セル４が汚れていない場合には
そのときの１００％Ｔ値はＴ_０となりこの値が測光デー
タとしＡ／Ｄ変換器３１に入力する。

Ａ／Ｄ変換器３１は入力した測光データをデジタル信号
に変換しデータ取り込み部３２を経て初回累積部３９へ
送出する。

初回累積部３９は入力した測光データに対応する反応セ
ル４の累積回数を累積表３８から読み出し、もし累積回
数が初期値であれば、この測光データを累積表３８に書
き込みとともに累積回数を１にする。

一方、累積表３８から読み出した累積回数が初期値でな
い場合には、初回累積部３９はその測光データを偏差算
出部３４へ送出する。

この初回累積部３９の動作と並行して累積平均算出部４
０は測光データに対応する反応セル４の累積回数及び累
積値を累積表３９から読み出し、累積値／累積回数の除
算を実行して累積平均を算出しその値を偏差算出部３４
へ送出する。

偏差算出部３４は、反応セル駆動部５５からの反応セル
番号を基に前記測光データ及び累積平均の間の偏差を算
出し、測光データ及び算出した偏差を判定部３５へ送出
する。判定部３５は、入力した偏差及び測光データを基
に偏差が予め設定された所定の範囲（例えば５mAbs以
内）にあるか否かを判別し、この範囲内であれば測光デ
ータを累積操作部４１へ送出して累積表３８の対応する
反応セル４の累積値，累積回数を更新するとともに判定
結果が良であることを示す判定情報を反応セル判定表３
７へ送出する。

一方、判定部３５において偏差が許容範囲外であると判
定されたり、あるいはその測光データがミスデータやデ
ータ無し（０値）と判別された場合には、その測光デー
タに対応する反応セル情報、例えば反応セル番号がプリ
ンタ３６へ送られプリントアウトされるとともに反応セ
ル判定表３７に不良であることを示す判定情報が格納さ
れる。この場合には判定部３５から累積操作部４１へ測
光データは送られず累積表３８の更新は行われない。

分注・測光制御部４７は、試料分注ポジションＰ_１にあ
る反応セルの番号を呼び出すと共に、前記判定表３７か
らその反応セルが良であるか不良であるかの信号を呼び
出し、良と判定された反応セル４のみを使用して前記試
料分注を行うように各部を制御する。このとき、分注・
測光制御部４７により制御されるサンプリング部１７が
作動し、試料分注位置Ｐ_１にある反応セル４に試料が分
注される。

次に、上述した動作と同様な順序で試料が分注された反
応セル４は試料分注位置Ｐ_２に送られここで試薬注入部
１４による試薬の注入が行なわれる。

そして、分注・測光制御部４７は反応ディスク駆動部５
５を制御し試料及び試薬が注入された反応セル４を撹拌
部２４で撹拌した後測光位置Ｐ₂₂まで回転移動させると
ともに、測光系２０を制御して測光位置Ｐ₂₂にある反応
セル４の測光を行なう。

尚、上述したある特定の反応セル４に対する純水の１０
０％Ｔ値の測定から試料の分注に至るまでの過程におい
て、純水で満たされたその反応セル４は一旦洗浄乾燥位
置Ｐ_{３ ７}〜Ｐ_{４ ０}に送られ純水の放出，乾燥が行なわれ
ることはいうまでもない。

前記工程において、分注・測光制御部４７の検査対象と
なる反応セルが判定表３７内の不良に該当する場合は分
注・測光制御は行われず、次の反応セルが検査対象に供
されるように間欠移動され、良の反応セルが到達する迄
繰り返される。

このようにして、本実施例装置によれば純水検証部３６
において測定に悪影響を及ぼす要因が無いと判定された
反応セル４に対してのみ自動的に試料，試薬が注入され
測定に供されるので、１００％Ｔ値自体の検証が不要と
なり、装置の保守の容易化と操作の容易化が図れ、か
つ、測光データの信頼性の向上を図ることが可能とな
る。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなくその
要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、累積表に逐次書き込まれる累積回数，累積値や
累積平均算出部で算出する累積平均の値、偏差算出部で
算出される偏差の値、さらには判定部による判定結果を
各反応セルに対応付けて表示手段例えばＣＲＴの画面上
に表示することも容易に行なうこともできる。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、試料の測定に悪影響を及
ぼす要因がないと判定された反応セルのみを使用して試
料の測定を行なうようにしたことによって、純水の透過
光量自体をオペレータが検証する必要がなく、保守が容
易で操作性及び測定データの信頼性に優れた直接測光方
式の自動化学分析装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の概略説明図、第２図は同
装置における反応ディスクのホームポジションの状態を
示す説明図、第３図は同装置の測光系及び分析データ処
理部の概略説明図、第４図は同装置の分析データ処理部
の構成を示すブロック図、第５図は同装置の累積表の一
例を示す説明図、第６図は同装置の反応セル判定表を示
す説明図、第７図は同装置の全体の作用を示すフローチ
ャート、第８図は通常の反応セルと汚れた反応セルとの
１００％Ｔ値を示すグラフである。 １……自動化学分析部、２……分析データ処理部、 ４……反応セル、２０……測光系、 ３３……累積データ算出制御部、 ３６……純水値検証部、３７……反応セル判定表、 ４７……分注・測光制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の反応セルに純水を注入し直接測光方
   式により得られる個々の反応セルの測光データを基に反
   応セルの適否を検証可能な自動化学分析装置において、
   個々の反応セル毎の純水の測光データが許容範囲内であ
   るか否かを判定する検証部と、該検証部による判定情報
   を記憶する記憶部と、該記憶部に格納された判定情報を
   基に反応セルを選択的に試料の化学分析に供するよう制
   御する制御部とを備える自動化学分析装置。