JPH076996B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、生化学的分析や免疫学的分析等、各種の血
液分析を行う自動分析装置に係り、特に測定項目数を実
質的に増加させることができる自動分析装置に関する。

〔従来技術〕

従来の自動分析装置には、第１試薬とこの第１試薬に対
応する第２試薬が収容された各容器を夫々列状に配設し
たものが種々提案されている。

このような自動分析装置にあっては、その測定可能な項
目数は、第１試薬列と第２試薬列に配設された容器数が
一般的には同数であることから、第１試薬列に配設可能
な容器数によって名目的に決定されているのが現状であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、必要とされる検査項目は、自動分析装置
が使用される各検査所において種々異なり、必ずしも全
ての項目が２試薬系反応を必要とするものばかりではな
く、１試薬系反応ですむものも多い。このような場合、
第２試薬容器列には、対応する第２試薬を配置する必要
がないわけであるから、所謂歯抜け状態が発生すること
となるが、従来のこの種の自動分析装置にあっては、こ
のような不具合を改善する対策が全く講じられていない
のが現状であり、自動分析装置の稼働コストをアップす
る要因ともなっているという問題を有していた。

〔問題点を解決するための構成及び作用〕

この発明は、かかる現状に鑑み創案されたものであっ
て、その目的とするところは、１試薬系反応を必要とす
る項目と２試薬系反応を必要とする項目とが混在してセ
ットされる自動分析装置の測定項目を、実質上増加させ
ることができ、以って自動分析装置の実質的稼働効率を
大幅にアップでき、しかも当該自動分析装置の構成（ハ
ード部分）を新たに付加、若しくは複雑化することもな
く、さらにはコストも大幅にアップすることもない自動
分析装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するため、この発明にあっては、１種類
の第１試薬のみ或は第１試薬と第２試薬の２種類の試薬
を用いて分析を行ない、これら第１試薬が収容された第
１試薬容器と第２試薬が収容された第２試薬容器とが試
薬液貯留部に列状に画成されて収容され、これらの各容
器に収容された試薬を、測定項目に対応させて第１試薬
用ピペットと第２試薬用ピペットで吸引して分注するよ
うに構成されてなる自動分析装置を技術的前提とし、上
記試薬液貯留部の第１試薬容器収納列には、第１試薬の
みを用いる測定項目に対応する第１試薬容器および上記
第２種類の試薬を用いる測定項目に対応する第１試薬容
器を配設する共に、上記試薬液貯留部の第２試薬容器収
納列には、納列には、上記２種類の試薬を用いる測定項
目に対応する第２試薬容器および第１試薬のみを用いる
測定項目に対応する第１試薬容器を混在させて配設し、
上記第２試薬用ピペットは、上記第２試薬容器からの第
２試薬の吸引・吐出作業の他に、必要に応じて上記第２
試薬容器列に配設された第１試薬容器から測定項目に対
応する第１試薬を吸引し吐出するように駆動制御したこ
とを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、添付図面に示す一実施例に基き、この発明を詳細
に説明する。

第１図は、この発明の第１実施例に係る自動分析装置の
概略的な構成を示している。同図において、サンプラー
10は試料テーブル11と、これを回転させる駆動部を備え
ている。試料テーブル11には、外周側の複数の孔に分析
すべき試料を装填した普通試料容器列12と、内周側の複
数の孔に緊急検査用試料や標準試料を装填し配列した特
殊試料容器列13が形成されており、これらの試料容器は
必要に応じて試料吸入位置44および44′に回転移送され
る。

サンプラーは普通試料を配列した普通試料列移送路と、
標準試料や緊急用試料等の特殊試料を配列した特殊試料
列移送路とを別々に設け、これらの移動路上を横切るよ
うに、ピペットに接続された試料吸排管もしくは試料吸
入プローブを移動可能に配設する。そして、普通試料列
移送路上の試料は、１つあるいは複数ずつ順次定常的に
サンプリングされるように、普通試料の移送タイミング
と試料吸入プローブの動作とが関係づけられる。また、
特殊試料列移送路上の試料は、必要に応じて普通試料の
サンプリングの合い間にサンプリングされる。すなわ
ち、普通試料の一連のサンプリング動作の途中に割り込
んで特殊試料がサンプリングされるように、所定の特別
の動作プログラムあるいはオペレータの意志に基づい
て、特殊試料列移送路上に置かれた特定の特殊試料を、
試料吸入プローブが上下動される基準位置に移送し、こ
の移送動作と試料吸入プローブの動作とが関係づけられ
る。

普通試料列移送路と特殊試料列移送路とは、同じ移送手
段上に形成することもできる。

しかし、この場合、一方の試料列がサンプリング動作に
あるときは、他方の試料列のサンプリングは停止され
る。試料吸入プローブは、普通試料列移送路上と、特殊
試料列移送路上と、反応容器が多数配列された反応ライ
ン上との間を移動し得る。試料吸入プローブに吸入され
た試料は、反応容器内に吐出され、その後所定試薬との
反応後光学的に測定されて特定成分濃度が求められる。

反応部20は、ドーナツ状の恒温通路23とその上に配設さ
れた反応テーブル21を備えており、反応テーブル21の高
さ位置は、試料テーブル11とほぼ同じである。恒温通路
23は恒温浴槽からなり、恒温水供給部29から恒温液が循
環される。反応テーブル21には多数の孔があり、それら
の孔に角形透明セルからなる反応容器22が装填され、反
応容器列を形成する。反応容器の下部は恒温液に浸され
る。

図示しない駆動機構によって連続的および間欠的に回転
される反応テーブル21の内側には光源25があり、光源25
からの光束26は恒温通路23内の反応容器22を通過して光
度計27に導かれ、光度計27内で回折格子によって光分散
された後、特定の波長光が光検知機を介して取り出され
る。反応容器22内の内容物は攪拌機28によって攪拌され
る。

反応容器列上には純粋吐出管および液体吐出管をそれぞ
れ複数備えた洗浄機24があり、反応テーブル21の停止時
にこれらの管が反応容器内に挿入されて洗浄操作が行な
われる。

サンプリング機構40は、試料吸排管41を保持した回転腕
と、この回転腕の上下機構と、サンプル用ピペット42を
備えており、試料吸排管41を試料吸入位置44および44′
と、試料吐出位置45の間に移動し得、各位置において試
料吸排管41を上下動し得る。

試薬液貯留部30は、反応部20と近接して配設され、第１
試薬容器31及び第２試薬容器31′の高さ位置は反応テー
ブル21とほぼ同じにされる。貯留部30は冷蔵庫から成
り、内部に直方体形状の第１及び第２試薬容器31,31′
が直列に２列並べられている。各試薬容器31,31′は分
析項目に応じて準備される。各容器31,31′には開口32,
32′があるが、これらの開口は、反応容器22の列との関
係で、特定位置に向かって直列に並べられている。

この場合、第１試薬容器31列中には、１試薬系の試薬が
収容された容器31aが第１図＊印で示すように５容器
（図面では若干浮かして示した容器）配設されていたと
すると、第２試薬容器31′列中に配列される第２試薬容
器数は５容器分少なくなり、歯抜け状態となる。これを
一方につめて、５容器分の空隙部（図示せず）を形成
し、この空隙部には１試薬系試薬が収容された試薬容器
31b（図面では若干浮かして示した容器）が直列に配設
されている。

試薬用ピペット装置35は、図示しないレール上を移送さ
れる試薬ピペッテイング部36,37を備えており、これら
のピペッテイング部36,37には試薬吸排管38,39が取り付
けられている。これらの試薬吸排管38と39は、それぞれ
独立に往復移動される。試薬吸排管38は開口32の列に沿
って移動され、試薬吐出位置46まで移動される。試薬吸
排管39は開口32′の列に沿って移動され、試薬吐出位置
47まで移動される。試薬容器31の列と31′の列は平行に
配列され、開口32と32′の列も平行に配列されている。
試薬容器31,31′は直方体であるので、極めて密に隣接
して多数並べることができる。試薬吸排管38,39は分析
項目に応じて適切な試薬容器31,31′の開口上に停止さ
れ、下降して試薬液を吸入保持し、上昇後、保持した試
薬液を反応管22内に吐出し得る。この動作制御はマイク
ロコンピュータ51により行う。また、このマイクロコン
ピュータ51は、第２試薬容器31′列に配設された前記第
１試薬容器31bの試薬を、ピペッテング部37が吸引する
よう駆動制御する。勿論、この場合、他のピペッテイン
グ部36の作動は停止状態にセットされる。ピペット装置
35は周知のシリンジ機構を備えている。

分析すべき試料を載置した試料テーブル11をサンプラー
10に設置して、操作パネル52のスタートボタンを押す
と、分析装置の動作が開始される。サンプリング機構40
の試料吸排管41が試料吸入位置44または44′から試料を
吸入保持し、試料吐出位置45に保持試料を吐出すると、
反応容器22の列は光束26を横切るように移送され、反応
テーブル21が１回転と１ステップして試料を受入れた反
応容器の次の反応容器が試料吐出位置45に位置づけられ
る。このサンプリング動作は連続的にくり返される。反
応テーブル21が停止している間に、攪拌機28の攪拌棒や
洗浄機24の各管等が、それぞれ所定位置の反応容器内に
挿入され、必要な動作がなされる。

反応テーブル21が停止している間に、試薬吐出位置46お
よび47の位置で反応容器に試薬が添加され、呈色反応が
開始される。反応テーブル21上には種々の分析項目用の
試料を並べることができる。１つのやり方は、１つの試
料を分析項目の数だけ反応容器に分配したあと、次の試
料も同様にして複数の反応容器例えば20個の反応容器に
分配し、各分析項目に対応した試薬を試薬ピペッテイン
グ部36,37によって必要な反応容器に添加するものであ
る。

試薬ピペッテイング部36,37はそれぞれレールに垂下さ
れており、レールに沿って移動するが、これらは、レー
ルとともに上下動することができる。試薬吸排管38,39
は各試薬容器の開口32,32′の位置に必要に応じて停止
し得る。ピペッテイング部36,37の駆動部の動作はマイ
クロコンピュータ51によって制御される。吐出位置46,4
7に来た試料の分析項目に対応する試薬が試薬ピペッテ
イング部36,37によって選択され、対応する試薬容器31,
31′の上で吸排管38,39が一旦停止する。続いてピペッ
テイング部36,37が下降して試薬用ピペット装置35の動
作により、吸排管38,39内に所定量の試薬液を吸入保持
した後ピペッテイング部36,37を上昇し、吸排管38,39を
試薬吐出位置46,47まで水平移動して、対応する反応容
器内へ吸排管内に保持していた試薬液を吐出する。

反応容器内の試料は、反応テーブル21がサンプリング動
作の都度回転されるから、サンプリング動作にともなっ
て光束26を横切り、呈色状態を観測できる。つまり、反
応容器が洗浄機24の位置に達するまでの間複数回にわた
って同じ試料について光学的特性が観測される。

光度計27の光電検出器によって受光された光は、図示し
ない波長選択回路により分析項目に応じた必要な波長が
選択され、透過光強度に応じた大きさの信号が対数変換
器53に導かれる。アナログ信号はその後A/D変換器54に
よってデジタル信号に変換され、インターフェース50を
介してマイクロコンピュータ51に導かれ、必要な演算が
行なわれ、結果がメモリに記憶される。特定分析項目に
ついての複数回にわたる測光動作のすべてが終了したと
き、複数回の測光データが比較され、必要な演算がなさ
れて、当該分析項目の濃度値がプリンタ55に印字され
る。CRT56は、分析結果や統計データを表示できる。

本実施例では、比色法による分析および反応速度法によ
る分析を行なえる。図示していないが、試料テーブル11
および試薬液貯留部30の付近には吸排管洗浄部が配置さ
れている。反応容器の移送路となる恒温層23は、25〜37
℃の一定温度に維持される。この実施例では装置の分析
動作条件がカセットテープに記憶され、このカセットテ
ープを読ませて試薬液層を交換すれば分析項目を変更で
きる。試薬交換時に流路系の洗浄をする必要がなくな
る。CRTと項目キー、プロファイルキーおよびテンキー
により、分析項目および項目別分析条件の入力を行なう
ことができる。

第２図は、この発明の第２実施例に係る自動分析装置の
構成を概略的に示している。この実施例において、第１
試薬容器131,131′は、夫々ループ状に配列されてい
る。

即ち、この実施例に係る自動分析装置は、測定用の試料
を所定量毎に収容してなる容器を複数個（実施例では一
般用検体を収容してなる10個の容器と比較用検体を収容
してなる１個の容器との11個の容器を配列している。）
保持してなる複数本の一般検体用サンプルカセット60
と、緊急用検体を保持してなる緊急検体用サンプラー70
と、上記一般検体用サンプルカセット60に保持された容
器内の一般用検体又は緊急検体用サンプラー74の緊急用
検体を所定位置で所定量吸引し、これを反応容器22′に
分注するピペット装置Ｐと、上記反応容器22′を複数本
ループ状に保持してなる送り装置80と、この送り装置80
の内周側に送り装置80と同心状に配設され、測定項目に
対応する試薬を収容してなる複数の試薬容器131,131′
をループ状に配列してなる試薬装置130,130′と、上記
所定量の一般用又は緊急用検体と所定種・所定量の試薬
が注入された反応容器22′を送り装置80から測定用ター
レット100へと移送するチェンジ装置110と、上記測定用
ターレット100に保持された反応容器22′内の検体等を
比色測定する光学装置125と、この光学装置125で測定さ
れたデータを表示し記憶する信号処理装置150と、上記
測定作業が終了した反応容器22′を洗浄する洗浄装置16
0とから構成されている。

ピペット装置Ｐは、ループ状のピペットホルダに所定間
隔毎に４本保持されており、図示外のモータ及び公知の
カム機構等により90°ずつ間歇運動するよう回転制御さ
れる。すなわち、上記各ピペットは所定位置で一般用検
体を所定量吸引して回動し、又は所定位置で緊急用検体
を所定量吸引した後、反応容器22′に一般用又は緊急用
検体を分注し、この後再びピペットホルダーは間歇回動
して洗浄が行なわれ、再び原位置まで間歇回動する。

このように一般用又は緊急用検体を分注されてなる反応
容器22′は、ジュネバ機構等の駆動装置（図示せず）を
介して間歇的に回動するループ状の送り装置80に保持さ
れつつ、試薬分注位置まで移送され、該試薬分注位置で
測定項目に対応する第１試薬が第１試薬装置130を介し
て反応容器22′へと注入される。

第１試薬装置130は、透光性材質で形成されたターレッ
ト板上に配設されてなる第１試薬容器131と、この第１
試薬容器131を第１試薬分注位置まで高速で移送する駆
動装置（図示せず）と、第１試薬を第１試薬容器131か
ら反応容器22′へと秤取し注入する第１試薬ピペット
（図示せず）とから構成されている。すなわち、上記タ
ーレット板は、前記送り装置80の内側に同心状に配設さ
れており、このターレット板上には、複数の第１試薬容
器131が放射状に、かつ着脱可能に装着されており、こ
れらの第１試薬容器131内には分析項目に対応する各種
の試薬が収容されている。

このようにして、所定の第１試薬分注位置まで測定項目
に対応する第１試薬を収納してなる試薬容器131を高速
で移送すると、各試薬容器131の個々に装着された伸縮
可能な第１試薬ピペットは、把持装置132を介して引き
出され、該試薬ピペットは反応容器22′位置まで案内さ
れ、第１試薬は所定量反応容器22′に分注される。

すなわち、上記各試薬容器131の後方には、図示はしな
いがポンプと、このポンプに接続され、伸縮可能に保持
されてなるピペットチューブと、このピペットチューブ
の先端に接続された試薬ピペットとからなる試薬秤取・
分注装置が取り付けられており、上記ポンプは、正逆回
転するカムの突起と係合し下降することにより吸引作動
し、これにより試薬ピペットには所定量の第１試薬が吸
引されると共に、この後上記カムはポンプとの係合を解
除して中立位置へと復動し、把持装置132のアームが伸
張して試薬ピペットを把持することで、第１試薬容器13
1に浸漬する試薬ピペットを、試薬器Ｃの外側へと引き
出して反応容器22′内へと案内し、第１試薬を反応容器
22′内へと所定量分注するように構成されている。

このようにして検体及び第１試薬が分注されてなる反応
容器22′は所定位置まで間歇移送され、チェンジ装置11
0による交換作業が行なわれる。

すなわち、上記チェンジ装置110は、上記位置にセット
されている反応容器22′と、この反応容器22′と対峙す
る位置で測定用ターレットＥに保持されている反応容器
22′とを同時に持ち上げ、180°回転して各反応容器2
2′を移し換えるように構成されている。

このようにして測定用ターレット100に移しかえられた
反応容器22′は、送り装置80と同期して間歇回動する測
定用ターレット100により第２試薬分注位置まで送られ
る。

この第２試薬装置130′の構成・作用は、第１試薬装置1
30と全く同一であるので、同一の符号を用いてその詳細
な説明をここでは省略するが、第２図＊印で示すよう
に、第１試薬装置130に配列された第１試薬容器131中に
１試薬系の試薬が収容されてなる容器131aが５容器アト
ランダムに配置されていたとすると、第２試薬装置13
0′には、第２図（Ａ）の範囲で示されるように５容器
分の空間が形成される。従って、この空間には、前記第
１実施例と同様、第１試薬装置130にセットされていな
い項目に対する１試薬系の試薬が収容された容器131bを
５項目分配置し、かつ第１試薬装置130にセットされて
おらず、しかも第２試薬装置130′にはセットされてい
る第１試薬系の検査項目の指定がなされた場合には、第
１試薬装置130の作動を停止させ、当該反応容器22′が
第２試薬分注位置へ移送されたときに、同ピペット把持
装置132′を駆動させ、試薬容器131b内の試薬が同反応
容器22′内へと分注されるよう駆動制御されている。

以上のようにして第２試薬又は第１試薬のみが分注され
た反応容器22′は攪拌位置へと移送される。

この攪拌位置で反応容器22′は測定用ターレット100の
間歇回動の支障とならないよう前記チェンジ装置100の
交換作業と同期して持ち上げられ公知の超音波振動機構
140により攪拌される。

一方、この測定用ターレット100に配設された光学装置1
25は、図示はしないが、光源ランプからの光束が、レン
ズ群によって集束されて筒状部内を進み、測定用ターレ
ット100に開設された孔より反応容器22′を透過して該
測定光が感応素子へと入射するよう構成されている。

このようにして比色測定されたデータは信号処理装置15
0へと送られる。この信号処理装置150は、公知のものと
同様で、対数変換器と、この対数変換器へと入力された
データをデジタル信号に変換するA/D変換器と、インタ
ーフェースと、これらのデータ信号をメモリするマイク
ロコンピュータとから構成されている。そして特定の分
析項目について複数回にわたる測光動作の全てが終了し
たとき、該複数回の測光データが比較され、必要な演算
がなされて当該分析項目の濃度値がプリンタにて記録表
示される。

このようにして測定が終了した反応容器22′は、前記し
たようにチェンジ装置110により送り装置80へと移し換
えられ、送り装置80に配設された洗浄装置160へと送ら
れる。

この洗浄装置160は、公知のものと同様、洗浄処理水を
吸い上げて排出する真空ポンプと、この真空ポンプに接
続された真空タンクと、この真空タンクに連結され洗浄
時に反応容器22′内へと降下する洗浄ノズルと、この洗
浄ノズルに洗浄水を圧送する送水ポンプと、上記洗浄ノ
ズルの排水側と真空タンクとを連結する送液管中に介装
された電磁弁と、上記真空ポンプと真空ポンプとを結ぶ
各送液管中に介装された逆止弁とで構成されている。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したように、第１試薬と第２試薬
とを別列に保持し、かつ、第１試薬と第２試薬を各ピペ
ット装置で分注するように構成してなる自動分析装置に
おける試薬容器の歯抜け状態を解消することができるの
で、同自動分析装置における測定項目数を実質的に増加
させることができ、従って同自動分析装置の実質的稼働
効率を大幅にアップできるとともに、駆動制御も容易で
新たな機構も必要としないので、廉価に提供することが
できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例に係る自動分析装置の構
成説明図、第２図はこの発明の第２実施例に係る自動分
析装置の構成説明図である。 〔符合の説明〕 Ａ……空間（空隙部） 22,22′……反応容器 30……試薬貯留部 130……第１試薬装置 130′……第２試薬装置 31,131……第１試薬容器 31′,131′……第２試薬容器 31b,131b……他の第１試薬が収容された容器 35……試薬用ピペット装置 38,39……ピペット（試薬吸排管）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１種類の第１試薬のみ或は第１試薬と第２
   試薬の２種類の試薬を用いて分析を行ない、これら第１
   試薬が収容された第１試薬容器と第２試薬が収容された
   第２試薬容器とが試薬液貯留部に列状に画成されて収容
   され、これらの各容器に収容された試薬を、測定項目に
   対応させて第１試薬用ピペットと第２試薬用ピペットで
   吸引して分注するように構成されてなる自動分析装置に
   おいて、上記試薬液貯留部の第１試薬容器収納列には、
   第１試薬のみを用いる測定項目に対応する第１試薬容器
   および上記２種類の試薬を用いる測定項目に対応する第
   １試薬容器を配設すると共に、上記試薬液貯留部の第２
   試薬容器収納列には、上記２種類の試薬を用いる測定項
   目に対応する第２試薬容器および第１試薬のみを用いる
   測定項目に対応する第１試薬容器を混在させて配設し、
   上記第２試薬用ピペットは、上記第２試薬容器からの第
   ２試薬の吸引・吐出作業の他に、必要に応じて上記第２
   試薬容器収納列に配設された第１試薬容器から測定項目
   に対応する第１試薬を吸引し吐出するように駆動制御さ
   れていることを特徴とする自動分析装置。