JPS61260165A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はサンプリングノズルによる吸入、吐出動作の状
態を正確に検知する自動化学分析装置のサンプリングモ
ニタに関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 自動化学分析装置においては、検体の希釈あるいは分注
を行なうためにサンプリングノズルを用いてこの検体を
ひとつの容器から他の容器に移すサンプリングが実行さ
れる。

このようなサンプリングの状態を監視するサンプリング
モニタとして従来液面センサが一般的に用いられている
。

この液面センナとしては、検体の主導度を利用し検体量
の多少による電気抵抗の変化を利用した電気センサやセ
ンサ自体の温度と検体の液温との差を利用する温度セン
サ等が採用されている。

しかし、電気センサの場合には対象となる検体に一定以
上の電導度が必要という制約条件がある。

また、温度センサの場合には、検体の液温とセンサ自体
の常温が一定以上離れていなければならないという制約
条件がある。

さらに、第５図＜ａ）、（ｂ）に示すようにサンプリン
グノズル１だけサンプリングカップ２内に下降させて検
体１１を吸入する場合に比べ、液面センサ１２をサンプ
リングノズル１とともにサンプリングカップ２内に入れ
なければならず、このためサンプリングカップ２の口径
を大きくしなければならないとともに自動化学分析には
使用しないが検体１１の希釈０分注に必要とされる検体
量が増えてしまうという問題がある。

さらにまた、第６図に示すように、サンプリングノズル
１と液面センサ１２との間に検体１１が残り次の検体１
１Ａとの間でキャリーオーバーやクロスコンタミネーシ
ョン等が発生したり、第７図に示すようにサンプリング
ノズル１内に吸入され、検体１１が高粘痩であるため例
えば血ｍ　ニよルフィブリン＠等の固形物１３がこのサ
ンプリングノズル１に詰り、検体１１の吸入、吐出が不
可能となるという問題がある。

このような液面センサによる欠点を解決すべ〈従来にお
いても検体１１の吸入時、吐出時の圧力を検知する圧力
センサを用いた装置も採用されている。

しかし、この圧力センサを用いたサンプリングモニタで
は検体の吸入圧の絶対値のみを採用するものであるため
、サンプリングノズルに連結したチューブの汚れ１曲が
り等に起因する圧力が吸入圧に加算されて正常な検知を
妨げること、密封された場所、標高の高い場所、天候に
よる気圧の変化等により検体の吸入圧の絶対値が影響を
受は測定結果に誤差を生じること、圧カセンサ、Ｔｉ気
回路の抵抗値客の経年変化が測定結果に悪影響を及ぼす
こと等積々の要因のため正常な判定ができないという問
題がある。

［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、ｇａの
ｍ構部品、電気回路の経年変化や外界。気圧変化等によ
る影響を排除し、正確な判定’ｉ　行すうことができる
自動化学分析装置のサンプリングモニタを提供すること
を目的とするものである。

［発明の概要１ 上記目的を達成するための本発明の概要は、サンプリン
グノズルとこのサンプリングノズルによる検体の吸入若
しくは吐出時の圧力を検知する圧力センサとを有し圧力
センサで検知した圧力を基にサンプリングノズルのサン
プリング状態を判別する自動化学分析装置のサンプリン
グモニタにおいて、前記サンプリングノズルの大気オー
プン時と検体吸入時若しくは吐出時とにおける圧力セン
サからの２個の圧力データを数値化するアナログ−デジ
タルコンバータと、数値化された２個の圧力データを基
に測定時の大気圧に対応する補正を行っ、た圧力データ
を得る演算処理手段とを具備することを特徴とするもの
である。

［発明の実施例］ 以下に本発明の詳細な説明する。第１図に示す実施例装
置は、自動化学分析−置のラインに備えた検体、希釈水
、洗浄水等の吸入、吐出を行なうサンプリング系ユニッ
ト２０と、サンプリング系ユニット２０におけるサンプ
リングノズル１の吸入圧、吐出圧を検知する圧力センサ
２１と、圧力センサ２１の出力データを数値化するＡ／
Ｄ（アナログ−デジタル）コンバータ２２と、Ａ／Ｄコ
ンバータ２２の出力を演算処理するＣＰＵ（コンピュー
タユニット）２３とを有している。

サンプリング系ユニット２０は、サンプリングノズル１
を垂直配置に支持するノズルホルダ２４に駆動モータ２
５の回転力をギヤ２６を介して伝達することによりサン
プリングノズル１を上下動させるノズルエレベータ２７
とこのノズルエレベータ２７に固定した筒体２８を水平
配置のサンプリングアーム２９に嵌合させるとともに水
平駆動モータ３０の原動軸３０ａに固着した原動プーリ
３１及びノズルエレベータ２７のさらに外方に配置した
従動プーリ３２間に張設した条体３３を前記ノズルホル
ダ２４に結合することによリコノ。

ズルエレベータ２７を水平方向に駆動する水平駆動機構
３４とからなるノズル駆動部３５と、三方弁３６及び二
方向に切替可能な電磁弁３７をそれぞれ配管中に接続し
た第１のサンプリングチューブ３８Ａにより前記サンプ
リングノズル１に連通する分注ポンプ３９と、電磁弁３
７の切替えにより分注ポンプ３９の吸入圧、吐出圧が伝
達される第２のサンプリングチューブ３８Ｂとを具備し
、この第２のサンプリングチューブ３８Ｂの先端を脱気
水を貯留した脱気水カップ４０内に臨ませている。

前記電磁弁３７は分注ポンプ３９に、三方弁３６は圧力
センサ２１にそれぞれ取り付けられている。また、三方
弁３６と圧力センサ２１との間に接続された圧力伝達チ
ューブ４１の内部には、流動性あるシリコンが封入され
、第１のサンプリングチューブ３８Ａ内の圧力を圧力セ
ンサ２１に伝達するとともに分注ポンプ３９による吸入
圧、吐出圧をサンプリングノズル１に伝達する際に圧力
センサ２１による影響が生じないようになつ工。、る。

前記Ａ／Ｄコンバータ２２は、８ビツト（ｏ〜２５５）
の機能を有し、圧力センサ２１．よ。検出圧力４ａ／ｃ
ｎ２に対しＡ／Ｄ値が１となるように設定されている。

そして、このＡ／Ｄ：＋ンバータ２２は圧力センサ２１
により圧力−電圧変換された電圧値をディジタルの数値
に変換して出力するようになっている。

前記ＣＰＵ２３は、Ａ／Ｄコンバータ２２からのＡ　／
　Ｄ　１１を塁に下記（１）式による演算を実行し、こ
の演算結果を図示しないプリンタやＴＶモニタ上に送出
するようになっている。

Ｐｊ　＝　Ｐｓ　−Ｐｗ　　　　　　　　　　　・［１
）ここに、Ｐｓはサンプリングノズル１による検体吸入
時の吸入圧に対応するＡ／Ｄ値、ρＷはサンプリングノ
ズル１の大気オープン時の吸入圧に対応するＡ／Ｄ値、
Ｐｊは上記（１）式の演算により得られる零補正（測定
環境に対応した補正）されたＡ／Ｄ値である。

尚、上述した実施例装置においては、サンプリングノズ
ル１の先端の内径は０．４２５ｎｖ、　第１゜第２のサ
ンプリングチューブ３８Ａ、３８Ｂの内径は１．５ｇｇ
＋、脱気水の吸入は６２５１１１／ｓａｃ。

検体の吸入は３７５μｌ／ＳｅＯ等の条件により測定を
行なうものとする。

次に上記構成の装置の作用を説明する。初期状態として
第１．第２のサンプリングチューブ３８Ａ、３８Ｂ、サ
ンプリングノズル１及び分注ポンプ３９は脱気水で満た
され、また、サンプリングノズル１の先端はこの装置の
ラインに沿って設けたドレインカップ４２の上方に位置
しているものとする。

まず、電磁弁３７を分注ポンプ３９が第２のサンプリン
グチューブ３８Ｂを介して脱気水を吸入するように切替
える。

このとき、サンプリングノズル１．第１のサンプリング
チューブ３８ＡはＷｉｔ弁３７により一端は閉じた状態
、もう一端のサンプリングノズル１は大気オープンの状
態となる。

次に分注ポンプ３９を駆動し、第２のサンプリングチュ
ーブ３８Ｂにより所定量の脱気水を希釈水Ａ及び洗浄水
Ｂとして分注ポンプ３９内ニ吸入する。

このとき分注ポンプ３９の吸入圧は、第１のサンプリン
グチューブ、三方弁３６及び圧力伝達チューブ４１を介
して圧力センサ２１に伝達されて検知される。Ａ／Ｄコ
ンバータ２２はこのときの圧力センサ３６の出力データ
を取り込みＡ／Ｄ変換を実行してその結果をＣＰｔＪ２
３に送出する。

ＣＰＵ２３はこのＡＩＤ値をベース値ｐｗとして記憶す
る。

次に電磁弁３７を切替る。すると、分注ポンプ３９内の
洗浄水Ａと希釈水Ｂと初期状態でサンプリングチューブ
３８Ａに満たされている脱気水とつながり、もし、吐出
動作に移った場合、分注ポンプ３９内の脱気水Ａ、希釈
水Ｂの液量が第２図（ａ）、（ｂ）に示すようなサンプ
リングノズル１の先端からの脱気水の液量に対応する。

次に電磁弁３７をそのままの状態にして分注ボンブ３９
を駆動し、ドレインカップ４２上のサンプリングノズル
１内に微量の空気を吸入した後、さらにノズル駆動機構
３５を駆動してサンプリングノズル１をサンプリングカ
ップ２内に入れ、第２図（ｂ）に示すように前記希釈水
Ａと等量の検体１１を吸入する。検体１１の吸入性に空
気を吸入するのは検体１１と希釈水Ａとの混合を防止す
るためである。

サンプリングノズル１による検体１１の吸入圧は、第１
のサンプリングチューブ３８Ａ、三方弁３６及び圧力伝
達チューブ４１を介して圧力センサ２１に伝達され検知
される。圧力センサ２１の出力データはＡ／Ｄコンバー
タ２２によりＡ／Ｄ値に変換された後ＣＰＵ２３に検体
１１の吸入時のＡ／Ｄ値Ｐｓとして取り込まれる。

ＣＰＵ２３は、このＡ／Ｄｌ［Ｐｓと予め記憶している
前記Ａ／Ｄ（直ｐｗとを基に前記（１）式による演算を
実行し、この結果を零補正されたＡ／Ｄ値Ｐｊとして表
示手段に送って表示する。

検体１１の吸入後、ノズルエレベータ２７を駆動じてサ
ンプリングノズル１を上昇させざラニ゛水平駆動機構３
４によりサンプリングノズル１をラインに沿って設けた
反応カップ４３上に移動する。

そして、再び分注ポンプ３９を駆動し検体１１及び希釈
水Ａを反応カップ４３内に吐出する。これにより、検体
１１は２倍に希釈される。

その後、さらに水平駆動ｅｆｉ４４３４によりサンプリ
ングノズル１をドレインカップ４２上に移動し分注ポン
プ３９を駆動して洗浄水Ｂをドレインカップ４２内に吐
出する。これにより、サンプリングノズル１及び第１の
サンプリングチューブ３８Ａ内部が洗浄される。

以上の手順により零補正されたＡ　／　Ｄ　ＩＩ　Ｐ　
ｊが求められる。

このようにして得られた判定結果であるＡ／Ｄ（直Ｐｊ
は、装置の機構部品、電気部品等による経年変化や測定
環境の相違に基く誤差が除去され、第３図に示すように
検体１１の粘度に対し正確に比例したものとなる。尚、
同図は横軸に検体１１としての血清の粘度を、縦軸にＡ
　／　Ｄ　（！！　Ｐ　ｊをと゛す、人体より得られた
血清の粘度−八／　Ｄ　ｉｔｉ　Ｐ　ｊ〕標準的な対応
範囲を斜線部で、また、予め粘度が判明している標準血
清の粘度−Ａ／Ｄ（ｉｉＰｊ　（Ｄ関係を破線で示すも
のである。同図からＡ／Ｄ値Ｐｊと粘度とは比例関係が
成立することが判明する。また、第４図は本実施例装置
を用い、から吸い、水、プール血清及び標準血清につい
てそれぞれ測定個数Ｎ＝１０として求めたＡ／Ｄ値Ｐｊ
を示すものであり、同図からそれぞれの場合のＡＺＤ値
は再現性があることが判明する。

したがって、第３図に示すＡ／ＤｌｉｉＰｊと粘度との
関係から、Ａ／ＤｉＰｊが一定値以上の場合その検体１
１の粘度が異常に高いか又はサンプリングノズル１内に
固形物が混入し正常な吸入動作ができないことを判別す
ることができる。

一方、Ａ　／　Ｄ　（ａ　Ｐ　ｊが一定値以下の場合検
体１１の粘度が異常に低いことを判別することができる
。さらに、Ａ／Ｄ値Ｐｊが零に近い場合には検体母不足
のためサンプリングノズル１の吸入動作の最後の方で空
気を吸入しており、そのため正常な吸入動作が行なわれ
ていないと判別すルコトカできる。

本発明は上述した実施例に限定されるもの１．よなく、
その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、上述した実施例では検体を２倍に希釈する場合
について説明したが任意の希釈倍率とすることもできる
。

また、サンプリングカップ２からサンプリングノズル１
により吸入した検体を実施例装置のように１個の反応カ
ップに吐出する場合のほか、他の任意数の反応カップに
任意量吐出するようにしてもよい。

さらに、第２のサンプリングチューブにより脱気水を吸
入して希釈水、洗浄水とする場合について説明したが、
第１図に示すようにラインに沿って脱気水を貯留した吸
水カップ４４を配置し、サンプリングノズルにより直接
吸水カップ４４から脱気水を吸入して希釈水、洗浄水と
することもできる。

さらにまた、サンプリングノズルにより検体ヲ吸入ザる
際の吸入圧を利用する場合のほか、別の基準値を設は検
体吐出時の吐出圧を利用してＡ／ＤＩを得るようにする
こともできる。

し発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、サンプリングノズルの大
気オープン時及び検体の吸入若ししくは吐出時のそれぞ
れの圧力データを得てこれらの差を取るようにしたちの
であるから、装置の機構部品、電気部品の経年変化や環
境条件の影響を排除し正確な監視を行うことができる自
動化学分析装置のサンプリングモニタを提供することが
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構成を示す説明図、
第２図（ａ　）は同装置におけるサンプリングノズルの
希釈水及び洗浄水を吸入した状態を示す断面図、第２図
（ｂ）は第２図（ａ　）に示す状態からさらに空気及び
検体を吸入したサンプリングノズルを示す断面図、第３
図は実施例装置により得られた検体のＡ／Ｄ値と粘度と
の関係を示すグラフ、第４図は実施例装置により得られ
た各種状態におけるＡ／Ｄ値の再現性を示す表、第５図
（ａ＞はサンプリングノズルによりサンプリングカップ
から検体を吸入する状態を示す正面図、第５図（ｂ）は
サンプリングノズル及び液面センサとサンプリングカッ
プとの関係を示す正面図、第６図はサンプリングノズル
及び液面センサを用いて異なる検体を吸入する状態を示
す正面図、第７図はサンプリングノズル内に固形物が詰
った状態を示す正面図である。 １・・・勺ンブリングノズル、１１・・・検体、２０・
・・サンプリング系ユニット、 ２１・・・圧力センサ、２２・・・Ａ／Ｄコンバータ、
２３・・・ＣＰＵ、２７・・・ノズルエレベータ、弔３
図 鋪りうＡシＣＣＤン 第５ ＣＧ） 第６図 図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サンプリングノズルとこのサンプリングノズルに
   よる検体の吸入若しくは吐出時の圧力を検知する圧力セ
   ンサとを有し圧力センサで検知した圧力を基にサンプリ
   ングノズルのサンプリング状態を判別する自動化学分析
   装置のサンプリングモニタにおいて、前記サンプリング
   ノズルの大気オープン時と検体吸入時若しくは吐出時と
   における圧力センサからの２個の圧力データを数値化す
   るアナログ−デジタルコンバータと、数値化された２個
   の圧力データを基に測定時の大気圧に対応する補正を行
   った圧力データを得る演算処理手段とを具備することを
   特徴とする自動化学分析装置のサンプリングモニタ。
2. （２）前記演算処理手段は、大気オープン時に対応する
   数値化された圧力データをＰｗ、検体吸入時に対応する
   数値化された圧力データをＰｓ、補正された圧力データ
   をＰｊとするとき、式 Ｐｊ＝Ｐｓ−Ｐｗ の演算を行なう特許請求の範囲第１項記載の自動化学分
   析装置のサンプリングモニタ。