WO2021186902A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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    • G01N2035/0444—Rotary sample carriers, i.e. carousels for cuvettes or reaction vessels

Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer.
  • the automatic analyzer is a device that analyzes specific components contained in samples such as blood and urine provided by patients, and is used in hospitals and testing facilities. Prior to analyzing a specific component in a sample, it is necessary to react a mixed solution of the sample and the reagent over a predetermined time within a target temperature range. Since the mixture is housed in a container held by the incubator, temperature fluctuations in the incubator with respect to the target temperature range destabilize the reaction of the mixture and reduce analytical accuracy.
  • Patent Document 1 discloses an automatic analyzer that can control the temperature of an incubator with high accuracy without performing complicated program control. That is, in the automatic analyzer of Patent Document 1, the difference value between the first temperature and the second temperature, which are the outputs of the first temperature sensor and the second temperature sensor provided at different positions of the incubator, and the first temperature. The output heat quantity of the heat source is controlled based on the difference value between the temperature and the target temperature.
  • improper temperature control may be performed in response to the local temperature fluctuation of the incubator. For example, when a low-temperature reagent is dispensed near the temperature sensor, the heat source overheats the incubator based on the difference between the target temperature and the measured temperature, causing most of the temperature other than near the temperature sensor to rise too much. In some cases.
  • an object of the present invention is to provide an automatic analyzer capable of appropriately controlling the temperature of most of the incubator even when a local temperature fluctuation occurs.
  • the present invention is an automatic analyzer for analyzing a sample, which heats or cools an incubator holding a plurality of containers containing a mixed solution of the sample and a reagent, and the incubator.
  • an automatic analyzer capable of appropriately controlling the temperature of most of the incubator even when a local temperature fluctuation occurs.
  • the schematic which shows the structural example of an incubator. The figure which shows an example of the operation flow of an incubator.
  • FIG. The figure which gives a supplementary explanation about a moving average value.
  • the automatic analyzer is a device that analyzes specific components contained in a sample such as blood or urine provided by a patient, and is a rack transport path 13, a tray 6, a reagent disk 3, an incubator 1, an analysis unit 18, and a main body cover 7. , The control circuit 10, and the computer 11. Each part will be described below.
  • the rack transport path 13 transports the sample rack 15 on which a plurality of sample containers 14 for accommodating the sample are mounted to a position accessible to the sample probe 2A.
  • the sample contained in the sample container 14 is dispensed into the reaction cell 4 held in the incubator 1 by the sample probe 2A.
  • the reaction cell 4 and the dispensing chip 5, which are consumables, are arranged on the tray 6.
  • the dispensing tip 5 is attached to the tip of the sample probe 2A and is replaced each time the sample probe 2A dispenses the sample.
  • the reaction cell 4 is transferred from the tray 6 to the incubator 1 by the consumable gripper 12, and is used for accommodating a mixed solution of the sample and the reagent.
  • a plurality of reagent containers 16 for accommodating reagents are stored in the reagent disk 3.
  • the inside of the reagent disk 3 is kept lower than normal temperature in order to reduce the deterioration of the reagent.
  • the reagent disc 3 is covered with the reagent disc cover 17. Note that FIG. 1 shows only a part of the reagent disc cover 17 in order to show an arrangement example of the reagent container 16.
  • the reagent contained in the reagent container 16 is dispensed into the reaction cell 4 into which the sample is dispensed by the reagent probe 2B.
  • the incubator 1 holds a plurality of reaction cells 4 in which a mixed solution of a sample and a reagent is housed, and is kept within a target temperature range which is a temperature range for reacting the mixed solution.
  • the mixed solution becomes a reaction solution used for analysis by being reacted over a predetermined time within a target temperature range in the process of holding the reaction cell 4 in the incubator 1.
  • the shape of the incubator 1 may be a circular shape as shown in FIG. 1, or a shape in which the reaction cells 4 are linearly arranged. In the case of a circular shape, the reaction cells 4 are arranged along the outer circumference at the edge of the incubator 1, and the rotation of the incubator 1 transfers the sample probe 2A, the reagent probe 2B, and the analytical gripper 19 to accessible positions. ..
  • the configuration related to the temperature control of the incubator 1 will be described later with reference to FIG.
  • the analysis unit 18 analyzes a specific component contained in the reaction solution contained in the reaction cell 4.
  • the reaction cell 4 containing the reaction solution to be analyzed is transferred from the incubator 1 to the analysis unit 18 by the analysis gripper 19.
  • the main body cover 7 houses the rack transport path 13, the tray 6, the reagent disk 3, the incubator 1, and the analysis unit 18 to prevent dust and the like from being mixed.
  • the control circuit 10 is a temperature control circuit for controlling the temperature of the incubator 1.
  • the control circuit 10 may be dedicated hardware composed of an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or the like, or may be an MPU (Micro-Processing Unit) that executes software. The flow of the temperature control process by the control circuit 10 will be described later with reference to FIG.
  • the computer 11 controls the operation of each part, accepts data input necessary for analysis, and displays and stores the analysis result.
  • the incubator 1 of FIG. 2 has a circular shape, holds a plurality of reaction cells 4 along the outer circumference of the circle, and rotates at a predetermined angle every time a predetermined time elapses with the center of the circle as the rotation axis.
  • the incubator 1 is provided with a heater 9 used for temperature control and a plurality of temperature sensors 8.
  • the heater 9 is a heat source for heating the incubator 1, and is provided along the outer circumference of the incubator 1. That is, the heater 9 is provided along the direction in which the plurality of reaction cells 4 are arranged.
  • the temperature sensor 8 is a device that measures the temperature at a position provided in the incubator 1 at predetermined time intervals. In order to measure the temperature of the reaction cell 4 held by the incubator 1 more accurately, it is desirable that the temperature sensor 8 is provided in the vicinity of the reaction cell 4, and is arranged along the outer periphery of the incubator 1, for example. Further, in order to grasp the temperatures of the plurality of reaction cells 4, it is desirable that the plurality of temperature sensors 8 are arranged at equal intervals. That is, it is preferable that each of the plurality of temperature sensors 8 is arranged at rotationally symmetric positions with respect to the incubator 1 having a circular shape, and if there are three temperature sensors 8, they are spaced by 120 degrees as illustrated in FIG. Placed in. The temperature measured by each of the plurality of temperature sensors 8 is transmitted to the control circuit 10.
  • the control circuit 10 controls the output of the heater 9 so that the incubator 1 is kept within the target temperature range based on each measured temperature transmitted from the plurality of temperature sensors 8.
  • the output of the heater 9 is controlled so as not to overheat the incubator 1 in response to a local temperature fluctuation, for example, a local temperature drop due to dispensing of a low temperature reagent. That is, by avoiding excessive heating of the incubator 1 due to a local temperature drop, the reaction of the mixed solution contained in most of the reaction cells 4 other than the position where the temperature is lowered is stabilized, and the analysis accuracy is maintained.
  • the sample is dispensed from the sample container 14 into the reaction cell 4 by the sample probe 2A.
  • the reaction cell 4 reaches a position accessible to the sample probe 2A by the rotation of the incubator 1.
  • the reagent is dispensed from the reagent container 16 by the reagent probe 2B into the reaction cell 4 into which the sample is dispensed, and a mixed solution of the sample and the reagent is generated.
  • the reaction cell 4 into which the sample is dispensed reaches a position accessible to the reagent probe 2B by further rotation of the incubator 1.
  • the mixed solution contained in the reaction cell 4 is reacted over a predetermined time within a target temperature range while the incubator 1 rotates while holding the reaction cell 4, so that the mixed solution is used for the analysis. Become.
  • the reaction cell 4 containing the reaction solution is transferred to the analysis unit 18 by the analytical gripper 19, and the analysis unit 18 analyzes the reaction solution in the transferred reaction cell 4.
  • the control circuit 10 controls the temperature of the incubator 1.
  • An example of the flow of the process of this step that is, the process of temperature control of the incubator 1, will be described step by step with reference to FIG. Note that FIG. 4 shows a case where the incubator 1 has a local temperature drop below the lower limit of the target temperature range.
  • the plurality of temperature sensors 8 measure the temperature at the current time, and transmit the measured temperature to the control circuit 10.
  • the control circuit 10 extracts and stores the maximum temperature at the current time from the plurality of measured temperatures transmitted from each of the plurality of temperature sensors 8.
  • the control circuit 10 calculates a moving average value between the maximum temperature extracted in S402 and the past maximum temperature. This step may be skipped if necessary.
  • the horizontal axis of FIG. 5 is the time when the temperature is measured and is arranged in the order of t1, t2, ..., And A, B, and C correspond to each of the three temperature sensors 8. Further, the temperature sensor 8 that measures the maximum temperature at each time is marked with ⁇ , and the maximum temperature at each time is expressed in a format such as C (t1) or B (t2). Note that C (t1) is the temperature measured by the temperature sensor 8 of C at time t1, and B (t2) is the temperature measured by the temperature sensor 8 of B at time t2.
  • FIG. 5 shows an example in which the average value of the maximum temperature at the current time and the two maximum temperatures in the past is calculated as the moving average value.
  • the moving average value at time t3 is calculated as the average value of C (t1), B (t2), and C (t3), which are the maximum temperatures at time t1, t2, and t3, respectively, and the moving average value at time t4 is calculated.
  • the average value is calculated from the maximum temperatures B (t2), C (t3), and B (t4) at times t2, t3, and t4. Since there is no past maximum temperature at time t1, C (t1) is used as the moving average value, and at time t2, the past maximum temperature is only C (t1), so the average of C (t1) and B (t2). The value is used. Also, the number of past maximum temperatures used to calculate the moving average is not limited to two.
  • the control circuit 10 controls the output of the heater 9 based on the difference between the moving average value calculated in S403 and the target temperature. That is, the larger the difference between the moving average value and the target temperature, the larger the output of the heater 9.
  • control circuit 10 controls the output of the heater 9 based on the difference between the maximum temperature extracted in S402 and the target temperature. By skipping S403, the processing time for temperature control can be shortened.
  • the temperature of the incubator 1 is controlled based on the maximum temperature among the temperatures measured by the plurality of temperature sensors 8, so that the incubator 1 does not excessively respond to a local temperature drop. Most of the temperature can be kept within the target temperature range. As a result, the reaction of the mixed solution contained in most of the reaction cells 4 held in the incubator 1 is stabilized, and the analysis accuracy can be maintained.
  • FIG. 6 is a diagram showing the time course of temperature at each position number of the reaction cell 4 held by the circular incubator 1, and a region outside the target temperature range is shown by a shaded portion.
  • the temperature lowering factor 1 and the temperature lowering factor 2 are events due to the dispensing of the low temperature reagent and the sample, and are attached to the time when the low temperature reagent and the sample are dispensed into the reaction cell 4 having a certain position number.
  • the shape of the shaded portion indicating outside the target temperature range is, in detail, a staircase shape, but is roughly a parallelogram as illustrated in FIG.
  • the width of the parallelogram which is the length in the time direction, is calculated from the temperature difference between the liquid to be dispensed and the incubator 1, the amount of the liquid, and the thermal conductivity of the incubator 1.
  • the slope of the hypotenuse of the parallelogram is calculated by the rotation speed of the incubator 1.
  • FIG. 7 shows a case where three temperature sensors 8 are arranged at positions A, B, and C of the incubator 1 having a region outside the range of the target temperature illustrated in FIG.
  • the solid line indicates that it is within the target temperature range
  • the dotted line indicates that it is outside the target temperature range.
  • the temperature of the incubator 1 can be controlled based on the maximum temperature of the incubator 1. That is, at least one of the plurality of temperature sensors 8 is located within the target temperature range at an arbitrary time based on the size of the parallelogram obtained from the temperature and amount of the liquid to be dispensed. As described above, the temperature sensor 8 may be arranged. It is desirable that the number of temperature sensors 8 is smaller from the viewpoint of cost.
  • the computer 11 may notify the abnormality. Further, the computer 11 may notify the abnormality and correct the measured temperature outside the target temperature range by the difference value from the target temperature.
  • the substance introduced into the incubator 1 may be a substance having a temperature higher than that of the incubator 1.
  • a heat source for cooling the incubator 1 for example, a Perche element is provided in the incubator 1 instead of the heater 9 for heating the incubator 1, and the maximum temperature is replaced with the minimum temperature in the temperature control of FIG. Be done.
  • the temperature of the incubator 1 is controlled based on the lowest temperature among the measured temperatures of the plurality of temperature sensors 8, so that most of the incubator 1 can be operated without excessively responding to a local temperature rise. It can be kept within the target temperature range. As a result, the reaction of the mixed solution contained in most of the reaction cells 4 held in the incubator 1 is stabilized, and the analysis accuracy can be maintained.
  • the temperature control may be other than the temperature control based on the maximum temperature or the minimum temperature among the measured temperatures of the plurality of temperature sensors 8.
  • the temperature of the incubator 1 may be controlled based on the measurement temperatures of a specific order when the measurement temperatures of the plurality of temperature sensors 8 are arranged in ascending or descending order. Since the output of the heat source is suppressed in the temperature control based on the maximum temperature and the minimum temperature, it takes time for the temperature of the reaction cell 4 outside the target temperature range to reach the target temperature. Therefore, by controlling the temperature based on a specific order, for example, the second measurement temperature among the plurality of measurement temperatures, the temperature of the reaction cell 4 outside the target temperature range can be reached within the target temperature range at a higher speed. Can be made to.
  • the temperature sensor 8 does not have to be fixed to the incubator 1. That is, the temperature of the incubator 1 may be measured in a non-contact manner by using an infrared sensor or the like as the temperature sensor 8.
  • the temperature sensor 8 is fixed to the main body cover 7 and moves relative to the incubator 1.
  • at least one of the plurality of temperature sensors 8 is located at the position farthest from the position where the reagent that causes local temperature fluctuation is dispensed, for example, if the incubator 1 has a circular shape, the dispensing position and the center of the circle are set. It is desirable to measure the temperature of the opposite positions through the pipe. By measuring the temperature at the position farthest from the dispensing position, the effect of local temperature fluctuations is reduced.
  • Example 1 it has been described that the temperature of the incubator 1 is controlled based on the maximum temperature or the minimum temperature among the measured temperatures of the plurality of temperature sensors 8.
  • the temperature control of the incubator 1 that does not respond sensitively to local temperature fluctuations is not limited to the first embodiment.
  • temperature control based on the mode which is the mode among the measured temperatures of the plurality of temperature sensors 8, will be described. Since the difference from the first embodiment is the flow of the temperature control process of the incubator 1, other explanations will be omitted.
  • Each of the plurality of temperature sensors 8 measures the temperature and transmits the measured temperature to the control circuit 10.
  • the control circuit 10 classifies a plurality of measured temperatures transmitted from each of the plurality of temperature sensors 8 into a plurality of classes. For example, it can be classified into two classes, high temperature or low temperature, according to a preset threshold value, or TH1 or less, between TH1 and TH2, and TH2 or more using two threshold values having a relationship of TH1 ⁇ TH2. Classify into two classes. Each class has a representative value of temperature.
  • the control circuit 10 extracts the mode, which is the mode among the plurality of classes classified in S802. For example, when two of the three temperature sensors 8 are in the high temperature class and one is in the low temperature class, the representative value of the high temperature class is the mode. When one of the four temperature sensors 8 is TH1 or less, two are between TH1 and TH2, and one is TH2 or more, the representative value of the class corresponding between TH1 and TH2 is the mode.
  • the two threshold values TH1 and TH2 may be set to a lower limit value and an upper limit value in the range of the target temperature. It is desirable that the number of classes classified in S802 is smaller than the number of temperature sensors 8 so that the mode temperature can be easily extracted.
  • the control circuit 10 controls the output of a heat source such as a heater 9 or a Pelche element based on the difference between the most frequent temperature extracted in S803 and the target temperature. That is, the larger the difference between the mode temperature and the target temperature, the larger the output of the heater 9 and the Pelche element.
  • a heat source such as a heater 9 or a Pelche element
  • the temperature of the incubator 1 is controlled based on the most frequent temperature among the temperatures measured by the plurality of temperature sensors 8, so that the incubator does not excessively respond to local temperature fluctuations.
  • Most of 1 can be kept within the target temperature range. As a result, the reaction of the mixed solution contained in most of the reaction cells 4 held in the incubator 1 is stabilized, and the analysis accuracy can be maintained.

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Abstract

局所的な温度変動が生じた場合であってもインキュベータの大部分の温度を適切に制御可能な自動分析装置を提供する。検体を分析する自動分析装置であって、前記検体と試薬との混合液が収容される複数の容器を保持するインキュベータと、前記インキュベータを加熱または冷却する熱源と、前記インキュベータの異なる位置に設けられ、温度を測定する複数の温度センサと、前記温度センサの各測定温度の中の最高温度または最低温度と目標温度との差異に基づいて前記熱源の出力を制御する制御部を備えることを特徴とする。

Description

自動分析装置
　本発明は、自動分析装置に関する。
　自動分析装置は、患者から供される血液や尿等の検体に含まれる特定成分を分析する装置であり、病院や検査施設で用いられる。検体中の特定成分を分析するに先立ち、検体と試薬を混合させた混合液を目標温度の範囲内で所定の時間をかけて反応させる必要がある。混合液はインキュベータが保持する容器に収容されるので、目標温度の範囲に対するインキュベータの温度変動は混合液の反応を不安定にさせ分析精度を低下させる。
　特許文献1には、複雑なプログラム制御をすることなく、インキュベータの温度を高精度に制御できる自動分析装置が開示される。すなわち、特許文献1の自動分析装置は、インキュベータの異なる位置に設けられた第一温度センサと第二温度センサとの各出力である第一温度と第二温度との差分値と、第一温度と目標温度との差分値とに基づいて熱源の出力熱量を制御する。
特開２０１７－２６５２２号公報
　しかしながら特許文献１では、インキュベータの局所的な温度変動に過敏に応答して、不適切な温度制御がなされる場合がある。例えば温度センサ近傍に低温の試薬が分注されたとき、目標温度と測定温度との差分値に基づいて熱源がインキュベータを過剰に加熱することにより、温度センサ近傍以外の大部分の温度が上がり過ぎる場合がある。
　そこで本発明は、局所的な温度変動が生じた場合であってもインキュベータの大部分の温度を適切に制御可能な自動分析装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、検体を分析する自動分析装置であって、前記検体と試薬との混合液が収容される複数の容器を保持するインキュベータと、前記インキュベータを加熱または冷却する熱源と、前記インキュベータの異なる位置に設けられ、温度を測定する複数の温度センサと、前記温度センサの各測定温度の中の最高温度または最低温度と目標温度との差異に基づいて前記熱源の出力を制御する制御部を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、局所的な温度変動が生じた場合であってもインキュベータの大部分の温度を適切に制御可能な自動分析装置を提供することができる。
自動分析装置の構成例を示す概略図。 インキュベータの構成例を示す概略図。 インキュベータの動作の流れの一例を示す図。 実施例１のインキュベータの温度制御処理の流れの一例を示す図。 移動平均値について補足説明する図。 インキュベータの各ポジション番号における温度の経時変化を示す図。 温度センサの本数と位置について補足説明する図。 実施例２のインキュベータの温度制御処理の流れの一例を示す図。
　以下、添付図面に従って本発明に係る自動分析装置の好ましい実施例について説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
　図１を用いて自動分析装置の全体構成の一例を説明する。自動分析装置は、患者から供される血液や尿等の検体に含まれる特定成分を分析する装置であり、ラック搬送路１３、トレー６、試薬ディスク３、インキュベータ１、分析部１８、本体カバー７、制御回路１０、コンピュータ１１を有する。以下、各部について説明する。
　ラック搬送路１３は、検体を収容する複数の検体容器１４が搭載される検体ラック１５を検体用プローブ２Ａがアクセス可能な位置へ搬送する。検体容器１４に収容される検体はインキュベータ１に保持される反応セル４へ検体用プローブ２Ａによって分注される。
　トレー６には消耗品である反応セル４や分注用チップ５が配置される。分注用チップ５は検体用プローブ２Ａの先端に取り付けられ、検体用プローブ２Ａが検体を分注する毎に交換される。反応セル４は消耗品用グリッパ１２によってトレー６からインキュベータ１へ移送され、検体と試薬との混合液の収容に用いられる。
　試薬ディスク３には試薬を収容する複数の試薬容器１６が保管される。試薬の劣化を軽減するために試薬ディスク３の内部は常温よりも低温に保たれる。また試薬ディスク３は試薬ディスクカバー１７によって覆われる。なお図１では試薬容器１６の配置例を表すために、試薬ディスクカバー１７の一部のみが示される。試薬容器１６に収容される試薬は、検体が分注された反応セル４へ試薬用プローブ２Ｂによって分注される。
　インキュベータ１は、検体と試薬との混合液が収容される複数の反応セル４を保持するとともに、混合液を反応させるための温度範囲である目標温度の範囲内に保たれる。混合液は、インキュベータ１に反応セル４が保持される過程で目標温度の範囲内で所定の時間をかけて反応させられることによって、分析に用いられる反応液になる。インキュベータ１の形状は、図１に示されるような円形状であっても良いし、反応セル４が直線状に配列される形状であっても良い。円形状である場合、反応セル４はインキュベータ１の縁に外周に沿って配列され、インキュベータ１の回転により検体用プローブ２Ａや試薬用プローブ２Ｂ、分析用グリッパ１９がアクセス可能な位置へ移送される。インキュベータ１の温度制御に関する構成については図２を用いて後述される。
　分析部１８は、反応セル４に収容される反応液に含まれる特定成分を分析する。分析される反応液を収容する反応セル４は分析用グリッパ１９によってインキュベータ１から分析部１８へ移送される。
　本体カバー７は、ラック搬送路１３、トレー６、試薬ディスク３、インキュベータ１、分析部１８を収納し、塵埃等の混入を防止する。
　制御回路１０は、インキュベータ１の温度を制御するための温調回路である。制御回路１０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等で構成される専用のハードウェアでも良いし、ソフトウェアを実行するＭＰＵ（Micro-Processing Unit）でも良い。制御回路１０よる温度制御の処理の流れについては図４を用いて後述される。
　コンピュータ１１は、各部の動作を制御するとともに、分析に必要にデータの入力を受け付けたり、分析の結果を表示したり記憶したりする。
　図２を用いてインキュベータ１の構成例について説明する。図２のインキュベータ１は円形状を有し、複数の反応セル４を円の外周に沿って保持し、円の中心を回転軸として所定の時間が経過する毎に所定の角度で回転する。インキュベータ１には、温度制御に用いられるヒータ９と複数の温度センサ８が備えられる。
　ヒータ９は、インキュベータ１を加熱する熱源であり、インキュベータ１の外周に沿って設けられる。すなわちヒータ９は複数の反応セル４が配列される方向に沿って設けられる。
　温度センサ８は、インキュベータ１に設けられた位置の温度を所定の時間間隔で測定する装置である。インキュベータ１が保持する反応セル４の温度をより正確に測定するため、温度センサ８は反応セル４の近傍に設けられることが望ましく、例えばインキュベータ１の外周に沿って配置される。また複数の反応セル４の温度を把握するために、複数の温度センサ８は等間隔に配置されることが望ましい。すなわち円形状を有するインキュベータ１に対して、複数の温度センサ８のそれぞれが回転対称な位置に配置されることが好ましく、三つの温度センサ８であれば図２に例示されるように１２０度間隔で配置される。複数の温度センサ８のそれぞれによって測定された温度は制御回路１０へ送信される。
　制御回路１０は複数の温度センサ８から送信される各測定温度に基づいて、インキュベータ１が目標温度の範囲内に保たれるようにヒータ９の出力を制御する。なお本実施例では、局所的な温度変動、例えば低温の試薬の分注による局所的な温度低下に過敏に応答して、インキュベータ１を過剰に加熱しないようにヒータ９の出力が制御される。すなわち局所的な温度低下にともなうインキュベータ１の過剰な加熱を避けることにより、温度低下した位置以外の大部分の反応セル４に収容される混合液の反応を安定化させ、分析精度を維持する。
　図３を用いてインキュベータ１に係わる処理の流れの一例についてステップ毎に説明する。
　（Ｓ３０１）
　消耗品用グリッパ１２によってトレー６から移送される反応セル４がインキュベータ１に搭載される。
　（Ｓ３０２）
　反応セル４に検体用プローブ２Ａによって検体容器１４から検体が分注される。なお反応セル４はインキュベータ１の回転によって検体用プローブ２Ａがアクセス可能な位置へ到達する。
　（Ｓ３０３）
　検体が分注された反応セル４に試薬用プローブ２Ｂによって試薬容器１６から試薬が分注され、検体と試薬との混合液が生成される。なお検体が分注された反応セル４はインキュベータ１のさらなる回転によって試薬用プローブ２Ｂがアクセス可能な位置に到達する。
　（Ｓ３０４）
　反応セル４に収容される混合液は、インキュベータ１が反応セル４を保持しながら回転する間、目標温度の範囲内で所定の時間をかけて反応させられることによって、分析に用いられる反応液になる。反応液を収容する反応セル４は分析用グリッパ１９によって分析部１８へ移送され、移送された反応セル４の中の反応液を分析部１８が分析する。
　（Ｓ３０５）
　Ｓ３０１～Ｓ３０４の処理の流れと並行して、制御回路１０はインキュベータ１の温度制御を行う。図４を用いて、本ステップの処理、すなわちインキュベータ１の温度制御の処理の流れの一例についてステップ毎に説明する。なお図４では、目標温度の範囲の下限値を下回る局所的な温度低下がインキュベータ１に生じた場合が示される。
　（Ｓ４０１）
　複数の温度センサ８は、現時刻の温度をそれぞれ測定し、測定温度を制御回路１０へ送信する。
　（Ｓ４０２）
　制御回路１０は、複数の温度センサ８のそれぞれから送信された複数の測定温度の中から現時刻における最高温度を抽出し記憶する。
　（Ｓ４０３）
　制御回路１０は、Ｓ４０２にて抽出された最高温度と過去の最高温度との移動平均値を算出する。なお本ステップは必要に応じてスキップされても良い。
　図５を用いて、現時刻の最高温度と過去の最高温度との移動平均値の算出について説明する。図５の横軸は温度が測定される時刻であってｔ１、ｔ２、…の順に並び、Ａ、Ｂ、Ｃは三つの温度センサ８のそれぞれに対応する。また、各時刻での最高温度を測定した温度センサ８に◎が付され、各時刻での最高温度はＣ（ｔ１）やＢ（ｔ２）といった形式で表される。なおＣ（ｔ１）はＣの温度センサ８が時刻ｔ１で測定した温度であり、Ｂ（ｔ２）はＢの温度センサ８が時刻ｔ２で測定した温度である。
　図５には、移動平均値として、現時刻の最高温度と過去の二つの最高温度との平均値が算出される例が示される。例えば時刻ｔ３での移動平均値は、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３のそれぞれでの最高温度であるＣ（ｔ１）、Ｂ（ｔ２）、Ｃ（ｔ３）の平均値として算出され、時刻ｔ４での移動平均値は時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４での最高温度Ｂ（ｔ２）、Ｃ（ｔ３）、Ｂ（ｔ４）から算出される。なお時刻ｔ１では過去の最高温度がないのでＣ（ｔ１）が移動平均値として用いられ、時刻ｔ２では過去の最高温度がＣ（ｔ１）だけであるのでＣ（ｔ１）とＢ（ｔ２）の平均値が用いられる。また移動平均値の算出に用いられる過去の最高温度の数は二つに限定されない。
　（Ｓ４０４）
　制御回路１０は、Ｓ４０３にて算出された移動平均値と目標温度との差異に基づいて、ヒータ９の出力を制御する。すなわち移動平均値と目標温度との差異が大きいほど、ヒータ９の出力が大きくなる。移動平均値が温度制御に用いられることにより、測定温度に含まれるノイズの影響を低減できる。
　なおＳ４０３がスキップされた場合、制御回路１０は、Ｓ４０２にて抽出された最高温度と目標温度との差異に基づいて、ヒータ９の出力を制御する。Ｓ４０３がスキップされることにより、温度制御の処理時間を短縮できる。
　以上説明した処理の流れにより、複数の温度センサ８によって測定された温度の中の最高温度に基づいてインキュベータ１が温度制御されるので、局所的な温度低下に過剰に応答することなく、インキュベータ１の大部分を目標温度の範囲内に保つことができる。その結果、インキュベータ１に保持される大部分の反応セル４に収容される混合液の反応が安定化され、分析精度を維持できる。
　図６と図７を用いて、複数の温度センサ８の配置の仕方について説明する。図６は、円形状を有するインキュベータ１が保持する反応セル４の各ポジション番号における温度の経時変化を示す図であり、目標温度の範囲外となる領域が網掛け部で示される。降温要因１や降温要因２は、低温の試薬や検体の分注等によるイベントであり、あるポジション番号の反応セル４に低温の試薬や検体が分注された時刻に付される。降温要因１や降温要因２によって、あるポジション番号の反応セル４の温度は目標温度の範囲外まで降下するものの、周辺からの熱伝導等によって所定の時間をかけて目標温度の範囲内に復帰する。目標温度の範囲外を示す網掛け部の形状は、詳細には階段形状であるが、おおよそは図６に例示されるように平行四辺形である。時刻方向の長さである平行四辺形の幅は分注される液体とインキュベータ１との温度差や、液体量、インキュベータ１の熱伝導率によって算出される。また平行四辺形の斜辺の傾きはインキュベータ１の回転速度によって算出される。
　図７には、図６に例示された目標温度の範囲外となる領域を有するインキュベータ１のＡ、Ｂ、Ｃの位置に三つの温度センサ８が配置された場合が示される。各センサ位置において、実線は目標温度の範囲内にあることを示し、点線は目標温度の範囲外にあることを示す。図７に例示される温度センサ８の配置によれば、いずれの時刻においても三つの温度センサ８のうちの少なくとも一つが目標温度の範囲内にあるので、三つの温度センサ８の測定温度の中の最高温度に基づいてインキュベータ１が温度制御できる。すなわち、分注される液体の温度や量等から求められる平行四辺形の大きさに基づいて、複数の温度センサ８のうちの少なくとも一つが任意の時刻において目標温度の範囲内である位置になるように、温度センサ８が配置されれば良い。なお温度センサ８の数は、コスト面からより少ない方が望ましい。
　なお目標温度の範囲外から範囲内に復帰する時刻を分注される液体の温度や量等から予測し、予測された時刻においても温度センサ８の測定温度が目標温度の範囲外である場合に、コンピュータ１１が異常を報知しても良い。またコンピュータ１１は異常の報知とともに、目標温度の範囲外である測定温度を、目標温度との差分値によって補正するようにしても良い。
　以上の説明では、インキュベータ１にインキュベータ１よりも低温の物質が導入される場合について述べた。インキュベータ１に導入される物質はインキュベータ１よりも高温のものであっても良い。高温の物質が導入される場合、インキュベータ１を加熱するヒータ９の代わりに、インキュベータ１を冷却する熱源、例えばペルチェ素子がインキュベータ１に設けられ、図４の温度制御では最高温度が最低温度に置き換えられる。
　このような置き換えにより、複数の温度センサ８の測定温度の中の最低温度に基づいてインキュベータ１が温度制御されるので、局所的な温度上昇に過剰に応答することなく、インキュベータ１の大部分を目標温度の範囲内に保つことができる。その結果、インキュベータ１に保持される大部分の反応セル４に収容される混合液の反応が安定化され、分析精度を維持できる。
　なお、複数の温度センサ８の測定温度の中の最高温度や最低温度に基づいた温度制御以外であっても良い。例えば、複数の温度センサ８の測定温度を昇順または降順に並べたときの特定の順位の測定温度に基づいてインキュベータ１が温度制御されても良い。最高温度や最低温度に基づいた温度制御では熱源の出力が抑制されるため、目標温度の範囲外にある反応セル４の温度は目標温度に達するまでに時間を要する。そこで特定の順位、例えば複数の測定温度の中の二位の測定温度に基づいて温度制御することにより、目標温度の範囲外にある反応セル４の温度をより高速に目標温度の範囲内に到達させることができる。
　また温度センサ８はインキュベータ１に固定されなくても良い。すなわち、温度センサ８として赤外線センサ等を用いて、インキュベータ１の温度を非接触で測定しても良い。特にインキュベータ１が円形状であって回転する場合、温度センサ８は本体カバー７に固定され、インキュベータ１に対して相対移動する。また複数の温度センサ８の少なくとも一つは、局所的な温度変動の要因となる試薬が分注される位置から最も遠い位置、例えばインキュベータ１が円形状であれば、分注位置と円中心を介して対向する位置の温度を測定することが望ましい。分注位置から最も遠い位置の温度が測定されることにより、局所的な温度変動の影響が軽減される。
　実施例１では、複数の温度センサ８の測定温度の中の最高温度または最低温度に基づいてインキュベータ１の温度制御をすることについて説明した。局所的な温度変動に過敏に応答することのないインキュベータ１の温度制御は実施例１に限定されるものではない。本実施例では、複数の温度センサ８の測定温度の中の最頻値である最頻温度に基づく温度制御について説明する。なお実施例１との違いは、インキュベータ１の温度制御の処理の流れであるので、それ以外の説明を省略する。
　図８を用いて本実施例の温度制御の処理の流れについてステップ毎に説明する。
　（Ｓ８０１）
　複数の温度センサ８のそれぞれは温度を測定し、測定温度を制御回路１０へ送信する。
　（Ｓ８０２）
　制御回路１０は、複数の温度センサ８のそれぞれから送信された複数の測定温度を複数のクラスに分類する。例えば、予め設定される閾値によりも高温か低温かの二つのクラスに分類したり、ＴＨ１＜ＴＨ２の関係にある二つの閾値を用いてＴＨ１以下と、ＴＨ１とＴＨ２の間と、ＴＨ２以上の三つのクラスに分類したりする。各クラスは温度の代表値を有する。
　（Ｓ８０３）
　制御回路１０は、Ｓ８０２にて分類された複数のクラスの中の最頻値である最頻温度を抽出する。例えば三つの温度センサ８のうちの二つが高温のクラスであって一つが低温のクラスである場合、高温のクラスの代表値が最頻温度となる。また四つの温度センサ８のうち一つがＴＨ１以下、二つがＴＨ１とＴＨ２の間、一つがＴＨ２以上である場合、ＴＨ１とＴＨ２の間に対応するクラスの代表値が最頻温度となる。二つの閾値ＴＨ１とＴＨ２には、目標温度の範囲の下限値と上限値が設定されても良い。なお、最頻温度の抽出が容易になるように、Ｓ８０２にて分類されるクラスの数は、温度センサ８の数よりも少ないことが望ましい。
　（Ｓ８０４）
　制御回路１０は、Ｓ８０３にて抽出された最頻温度と目標温度との差異に基づいて、ヒータ９やペルチェ素子等の熱源の出力を制御する。すなわち最頻温度と目標温度との差異が大きいほど、ヒータ９やペルチェ素子の出力が大きくなる。
　以上説明した処理の流れにより、複数の温度センサ８によって測定された温度の中の最頻温度に基づいてインキュベータ１が温度制御されるので、局所的な温度変動に過剰に応答することなく、インキュベータ１の大部分を目標温度の範囲内に保つことができる。その結果、インキュベータ１に保持される大部分の反応セル４に収容される混合液の反応が安定化され、分析精度を維持できる。
　以上、本発明の複数の実施例について説明した。本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形しても良い。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせても良い。さらに、上記実施例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。
１：インキュベータ、２Ａ：検体用プローブ、２Ｂ：試薬用プローブ、３：試薬ディスク、４：反応セル、５：分注用チップ、６：トレー、７：本体カバー、８：温度センサ、９：ヒータ、１０：制御回路、１１：コンピュータ、１２：消耗品用グリッパ、１３：ラック搬送路、１４：検体容器、１５：検体ラック、１６：試薬容器、１７：試薬ディスクカバー、１８：分析部、１９：分析用グリッパ

Claims (7)

  1. 　検体を分析する自動分析装置であって、
    　前記検体と試薬との混合液が収容される複数の容器を保持するインキュベータと、
    　前記インキュベータを加熱または冷却する熱源と、
    　前記インキュベータの異なる位置の温度を測定する複数の温度センサと、
    　前記温度センサの各測定温度の中の最高温度または最低温度と目標温度との差異に基づいて前記熱源の出力を制御する制御部を備えることを特徴とする自動分析装置。
  2. 　請求項１に記載の自動分析装置であって、
    　前記制御部は、現時刻における最高温度または最低温度と、過去の最高温度または最低温度との移動平均値を算出し、前記移動平均値と前記目標温度との差異に基づいて前記熱源の出力を制御することを特徴とする自動分析装置。
  3. 　請求項１に記載の自動分析装置であって、
    　前記温度センサの少なくとも一つは、任意の時刻において前記インキュベータが前記目標温度の範囲内である位置に固定されることを特徴とする自動分析装置。
  4. 　請求項３に記載の自動分析装置であって、
    　前記インキュベータは円形状を有し、前記円形状の縁に前記容器を保持し、
    　前記温度センサのそれぞれは、前記インキュベータの回転対称な位置に固定されることを特徴とする自動分析装置。
  5. 　請求項１に記載の自動分析装置であって、
    　前記温度センサの少なくとも一つは、前記インキュベータに対して相対移動し、前記検体または前記試薬が分注される前記インキュベータの位置から最も遠い位置の温度を測定することを特徴とする自動分析装置。
  6. 　検体を分析する自動分析装置であって、
    　前記検体と試薬との混合液が収容される複数の容器を保持するインキュベータと、
    　前記インキュベータを加熱または冷却する熱源と、
    　前記インキュベータの異なる位置に設けられ、温度を測定する複数の温度センサと、
    　前記温度センサの各測定温度を複数のクラスに分類し、複数のクラスの中の最頻値である最頻温度と目標温度との差異に基づいて前記熱源の出力を制御する制御部を備えることを特徴とする自動分析装置。
  7. 　請求項６に記載の自動分析装置であって、
    　前記温度センサの数は、前記クラスの数よりも多いことを特徴とする自動分析装置。
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