JPH09274047A - 臨床用生化学自動分析装置および分注装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】任意形状の容器内の液量と液面高さの関係を実
測によって求めて記憶する機能を分注装置に持たせ、正
確な分注を行い、確実に残液不足の警告を発する。 【解決手段】液面の接触検知器と、障害物の接触検知器
を設けた分注ノズル４を含む分注装置８，分注装置８の
上下および回転用モータ１７，１８をそれぞれ駆動する
コントローラ１１，コントローラ１１を制御するマイク
ロコンピュータ１２と、マイクロコンピュータ１２が必
要とする情報を保持する記憶装置１３，分析データのプ
リンタ１４と、装置の状態および機能を表示するモニタ
１５，各種分析依頼を入力するキーボード１６からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は臨床用生化学自動分
析装置および分注装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】臨床用生化学自動分析装置では、一般に
試薬は試薬ボトルに、試料はサンプルカップまたは試験
管に収容し、それぞれを分注ノズルによって吸引して反
応容器に分注している。分析操作中、分注を繰り返すに
つれて容器内の試料もしくは試薬の残量が減少し、分注
量が不足したり全く分注ができなくなると分析結果に重
大な誤りが生じる。このような事態は医療現場において
致命的な事故となるため、残量不足の際には警告を発す
るか分注を行わないようにしている。

【０００３】このような事例の一つとして、特公平5−6
2305号公報に記載されている方法では、横断面積の一定
な容器を用いた場合に、一回の液面高さの測定後は、容
器内の液量と液面高さの比例関係を利用して、累積分注
量から液面高さを常時管理することによって事前に残液
不足の警告を発するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】臨床用生化学自動分析
装置では、試料および試薬の分注量が正確さを欠くこと
は重大な問題である。吸引の際、ノズルの液面への挿入
量が少ない場合には空気を吸引する恐れがあり、逆に多
過ぎる場合にはノズル外壁に付着した液が分注精度を狂
わせる原因になる。これは微量の液体を分注する際に顕
著に問題となる。そこで、容器内の液量の減少に伴って
下降する液面へのノズルの挿入量を制御する必要があ
る。特に半球面状の試験管底部等では液量の変化に対し
て液面の高さが急激に変化するため制御が難しい。この
ため、容器に固有な液面高さと残液量の関係を求める必
要がある。従来技術では、容器の断面形状が一定で、液
面高さと残液量の関係が既知であり、更に、あらかじめ
自動分析装置に登録されている容器しか分析に使用でき
ない。

【０００５】本発明の目的は、任意形状の容器内の液量
と液面高さとの関係を実測によって求めて記憶する機能
を分注装置に持たせ、これによって任意の容器を使用し
ても、それが一度実測を行い記憶されている容器であれ
ば、液体の吸引に伴う液面の下降量を予測してノズルの
挿入量を制御することを可能とし、更に、残液不足の警
告を確実に発することを可能にすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は液体の有無検知および容器底部の検知機
能を有する分注装置を用いて、分注ノズルが試料容器ま
たは試薬容器中の液体内へ下降し、液体を吸引するとい
う動作に際し、液面を検知するまでの分注ノズルの下降
量と一回当たりの液体の吸引量とをマイクロコンピュー
タへ送信する。更に、本動作を複数回に分割し、液体が
無くなり容器底部が検知されるまで繰り返し行う。

【０００７】自動分析装置のマイクロコンピュータは、
以上の動作により液体吸引時の分注ノズルの各下降位置
を容器底部からの高さへ変換し、これと液体の吸引量の
累積値から、容器底部からの液面の高さと容器内の液量
との関係を細分化したデータとして記憶する。

【０００８】上記手段により任意の容器のデータをマイ
クロコンピュータに登録した後、実際の分析に際して、
自動分析装置は、容器のデータを参照することにより、
分注ノズルが各下降位置において指定された液量を吸引
した後の液面の下降量を予め算出することができる。

【０００９】これにより、分注ノズルの液面への挿入量
を最適に制御し、空気の吸引もしくは分注ノズルへの液
体の過度の付着を防止して、正確な分注を行うことがで
きる。

【００１０】また、分注ノズルが検知した液面の高さか
ら容器内の液体の残量を算出することが可能となり、必
要量の試料または試薬が残っていない場合には、これを
アラームとして表示することにより、オペレータが、そ
の試料に関する分析または、その試薬に関する項目の分
析が行えないことを認識することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１２】図１は本発明の分注装置を用いて試料およ
び試薬の分注を実施する臨床用生化学自動分析装置の一
例を示す説明図である。また、図２は本自動分析装置に
装備される分注装置の斜視図である。更に、図３は断面
形状が複雑に変化する容器の一例を示す説明図である。

【００１３】本実施例では数種の試料容器２内に収容さ
れた試料、または数種の試薬容器３内に収容された試薬
中に、分注ノズル４を指定された順番で所定量だけ挿入
させて、各試料、または試薬をそれぞれ指定された量だ
け反応容器５内に分注する。全ての試料容器２または試
薬容器３はモータの回転軸に固定した試料ディスク６、
または試薬ディスク７上に同心円上に配置する。

【００１４】分注装置８には、試料または試薬内に下降
し、液体を吸引する分注ノズル４が取り付けられてお
り、更に図２に示すように、分注ノズル４を容器２，３
内に挿入させる上下動用モータ１７、及び容器２，３と
反応容器５との間を回転移動させるための回転用モータ
１８が取り付けられている。

【００１５】分注ノズル４と定量器９はチューブ１０に
より接続されており、チューブ１０内の流体を介して定
量器９の動作量に従った流体の移動が行われ、これによ
り所望の試料もしくは試薬の分注を行う。

【００１６】分注ノズル４の先端には、液面に接触した
ことを電気的に検知する電極を装備し、また分注ノズル
４が障害物に接触した場合に、その下降動作に伴ってノ
ズルが押し上げられたことを検知する接触検知器を設け
る。

【００１７】また、指定した容器２，３から指定量の試
料、または試薬を反応容器５に分注するために、前述の
各モータ１７，１８をそれぞれ駆動するためのモータコ
ントローラ１１を設ける。

【００１８】さらに、これらのコントローラ１１を同時
に制御して必要な一連の動作をさせるためにマイクロコ
ンピュータ１２を設け、また、このマイクロコンピュー
タ１２が必要とする情報を保持するための記憶装置１３
を設ける。

【００１９】また、オペレータに対して分析データをプ
リントアウトするプリンタ１４と、装置の状態および機
能等を表示するモニタ１５があり、更に各種分析依頼等
を入力するキーボード１６を設ける。

【００２０】次に、図１に示す自動分析装置の分注装置
を用いて、任意の容器内の液体の残量と液面高さとの関
係を測定し、これを登録する動作について説明する。

【００２１】オペレータは、分析に使用する容器２，３
に導電性の液体を満たし、これを分析装置１にセットす
る。分注装置８は、回転用のモータ１８を駆動し、容器
２，３上部に分注ノズル４を移動させる。

【００２２】続いて、上下動用のモータ１７を駆動し、
分注ノズル４を容器２，３内の液体内に下降させる。分
注装置８は、分注ノズル４に取り付けられた液面検知電
極が液体に接触するまで下降し一旦停止する。ここで、
モータの回転数、すなわち、分注ノズル４の下降量をマ
イクロコンピュータ１２へ送信する。その後分注装置８
は、再び上下動用モータを駆動し、液面検知電極の先端
が液面より下側（一例として１mm）の位置になるまで分
注ノズル４を追加下降させて停止する。

【００２３】この位置で定量器９を動作させ、容器２，
３内の液体を吸引する。吸引は、分注ノズル４の液面検
知電極が液面から離れるまで行う。ここで定量器９を停
止させ、この時の吸引量をマイクロコンピュータ１２へ
送信する。

【００２４】液体の吸引を終えた分注ノズル４は、分注
装置８の上下動用モータ１７により上昇し、更に、回転
用モータ１８により分注ノズル４の洗浄位置まで移動す
る。洗浄位置で定量器９を作動させ、分注ノズル４内か
ら先に吸引した液体を廃液し、また、分注ノズル４の洗
浄を行う。

【００２５】この一連の動作を繰り返し行い、最終的に
容器２，３内の液体が無くなることによって、容器２，
３の底部に分注ノズル４が接触し、接触検知器により容
器底部が認識された時点で反復動作を終了し、この時点
での分注ノズル４の下降量をマイクロコンピュータ１２
へ送信する。

【００２６】マイクロコンピュータ１２は、液面を検知
するまでの分注ノズル４の下降量、容器底部を検知する
までの下降量、および、各吸引位置における液体の吸引
量とにより、各容器底部からの液面高さに従った液体の
残量を細分化したデータとして記憶装置１３に記憶す
る。

【００２７】以上の一連の動作によって、オペレータに
より設置された任意の容器の、容器底部からの液面の高
さと容器内の液体の残量との関係を、本実施例では、１
mm刻みで測定し、記憶することができる。

【００２８】一例として、図３に示す容器のように、断
面形状が円柱・円錐・球面と変化することにより、単位
高さ当たりの容積が容器底部からの高さにより異なるよ
うな場合でも、それぞれの高さに応じた容積のデータを
実測により求め記憶することができる。

【００２９】次に本機能を備えた、自動分析装置１の分
析時の動作について説明する。

【００３０】オペレータは分析に先立ち前述の手順で任
意の容器２，３について液体の残量と容器底部からの高
さとの関係を測定し、あらかじめこれを自動分析装置１
に登録する。

【００３１】実際の分析では、オペレータは、試料の分
析の依頼と共に、試料ディスク６上のどの位置にどの種
類の試料容器２が、また、試薬ディスク７上のどの位置
にどの種類の試薬容器３がそれぞれどの様な設置高さに
置かれていて、そこからどれだけの量を分注するのかを
キーボード１６から自動分析装置１に入力する。

【００３２】分注動作開始後は、分注ノズル４が下降す
る度に容器内の液面の高さを検知する。分注ノズル４の
液面への挿入量が少ないと、吸引中にノズルが液面上に
出て空気を吸い込むため分注量が減少してしまう。ま
た、逆に挿入量が多すぎるとノズルの周りに液体が付着
して分注量が増加してしまう。そこで、吸引に際して
は、容器について登録されているデータを用いて、吸引
時に検知された液面高さで指定された量の液体を吸引し
た場合の液面の下降量を予め算出する。そして、この値
をもとに分注ノズル４の液面への挿入量を最適化し、ノ
ズルを追加下降させることにより、正確な量の分注を行
う。

【００３３】更に、自動分析装置１は、分注ノズル４の
下降量と試料容器２，試薬容器３の設置高さとから、容
器底部からの液面の高さに従った容器内の試料および試
薬の残量を計算して、これが所望の吸引量に満たない場
合には、事前に試料および試薬不足の警告を発し、分注
結果が正しくないことをモニタ１５に表示し、また、プ
リンタ１４からの分析データのプリントアウトにもその
旨印字し、オペレータに知らせる。

【００３４】このように、本実施例によれば、試料容器
および試薬容器の形状寸法が未知、または複雑に変化す
るような場合でも、実測に基づいてこれを決定して自動
分析装置に記憶・登録することによって、任意の容器を
使用しても、試料および試薬の正確な分注を行うことが
でき、なおかつ、試料および試薬の不足を正確に検知
し、オペレータに知らせることできる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、任意の容器内の液面高
さと残液量との関係を実測によって求め、これを登録・
保持することにより、液面検知位置から残液量と液量の
変化に伴う液面高さの変化量を算出することが可能とな
る。これによって任意の試料容器および試薬容器を使用
して、その任意の高さの液面において吸引を行っても正
確な分注を行うことが可能となる。

【００３６】さらに、任意の容器に対して残量不足を正
確に判定し、アラームを表示することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の動作の説明図。

【図２】本発明で使用する分注装置の斜視図。

【図３】断面形状の変化する容器の説明図。

【符号の説明】

１…臨床用生化学自動分析装置、２…試料容器、３…試
薬容器、４…分注ノズル、５…反応容器、６…試料ディ
スク、７…試薬ディスク、８…分注装置、９…定量器、
１０…チューブ、１１…モータコントローラ、１２…マ
イクロコンピュータ、１３…記憶装置、１４…プリン
タ、１５…モニタ、１６…キーボード。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試薬を添加して試料を反応させ、上記試料
   の分析を行う臨床用生化学自動分析装置において、試料
   容器および上記試薬容器内の液体の有無の検知手段と、
   容器底部に接したことを検知する手段とを有した分注ノ
   ズルを用い、液体を吸引しつつ液体の有無の検知を行
   い、吸引されることによって下降する液面に追随して上
   記分注ノズルを繰返し下降させることにより、任意の容
   器内の液量の変化に従った液面高さの変化を測定し、そ
   の結果をもとに該容器内の残液量と容器底部からの液面
   高さとの関係を求めて記憶することを特徴とする分注装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の上記分注装置を有し、任
   意の容器を分析に使用しても、上記分注ノズルの液面へ
   の挿入量を最適化して正確な分注を行うことを可能とす
   ると共に、上記試料又は上記試薬の残量不足に対する警
   告を発することを可能とする臨床用生化学自動分析装
   置。