JPH0736021B2 - 自動化学分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、直接測光方式の自動化学分析装置に関し、特
に、複数の液体試料について、洗浄使用可能な反応容
器、すなわち、測光容器兼用の反応容器を用いて、自動
的に連続して行う直接測光方式により光学的に定量する
自動化学分析装置、特に、自動臨床化学分析装置に関す
る。

（ロ）従来技術 従来の自動化学分析装置、例えば自動臨床化学分析装置
においては、反応ライン上にある測定容器兼用の反応容
器に、試料、例えば検体を一定量分注し、ついで、反応
容器を、例えば、ターンテーブルを移動させて試薬分注
工程に送り、そこで一定量の試薬を添加し、続いて攪拌
工程に送り、内容物の攪拌を行った後、反応容器を、次
いで、測光工程に送り、そこで直接光を照射されて、試
料の吸光度を測定して分析項目濃度を求めている。測光
を終えた反応容器は、内容物が吸引排出され、洗浄、水
洗及び乾燥されて、清浄な元の状態に戻り、循環使用さ
れる。

ところで、検体には例えば血液のフィブリン等の凝固成
分、或は尿の尿酸及びタン白等の沈澱成分などが含ま
れ、また、その上に、添加試薬による反応生成物の残滓
等が含れて、これらが反応容器壁に付着する。これらの
付着物は、洗浄工程における洗浄及び水洗処理によっ
て、その殆んどが除去されるが、長期間に亘って繰り返
し使用される中に、反応容器に固着し、光の透過を阻害
して、反応容器に含まれる液体試料の光学的性質を正確
に測定することができなくなる。

しかも、反応容器に加えられる血液、血漿、尿等の検体
の種類や添加試薬の種類等は、常に一定しておらず、個
々の反応容器毎に相違するので、反応容器の汚れ方は、
繰り返して使用する中に、反応ラインに並ぶ総ての反応
容器について一定するものではなくなる。

しかし、汚れた反応容器を割出すことは困難であるため
に、測定値が予想される値と明らかに相違しても、反応
容器の汚れに起因するとも考えられるので、一概に、そ
の原因を検体に求めることはできなかった。したがっ
て、このような場合には、常に再測定の結果をまって確
認しなければならず、多くの手間を要する上に操作も煩
雑となり、問題であった。

（ハ）目的 本発明は、従来の直接測光方式による自動化学分析装置
において、反応容器の汚れに起因する問題点を解消する
ものであり、反応容器の汚れを監視して、汚れにより正
確な測定ができない反応容器を割り出し測定に使用しな
いように動作する自動化学分析装置を提供するにある。

（ニ）構成 本発明は、従来の自動化学分析装置の問題点が、個々の
反応容器の汚れについて、自動化学分析装置自体が監視
していないところにあることに着目し、最初の清浄な反
応容器の光学的性質を、個別に自動化学分析装置に記憶
させ、以後、反応容器毎の光学的性質の変化を逐次又は
随時監視し、この光学的変化が一定の限度を越えたとこ
ろで、試料分注装置、試薬分注装置等の作動を停止する
などの制御を行うにある。

すなわち、本発明は、複数の液体試料について、洗浄使
用可能な反応容器を連続して直接測光して分析を行う自
動分析装置において、最初の清浄な反応容器の各々につ
いて測定波長毎に複数回測定された測光値の平均値を求
め、該平均値に基づいて一定の許容範囲を示す基準値を
算出し記憶する記憶部と、記憶部で記憶された基準値と
各反応容器の分析時のブランク値を比較し、前記許容範
囲を越えた反応容器の汚れを検出する比較部とを備える
ことを特徴とする自動分析装置にある。

本発明において使用される反応容器は、測光容器兼用の
反応容器であり、少くとも光透過或は散乱する場合の光
路の壁面は、光透過性材料で等しい厚さに形成されたも
のであり、例えば、従来の直接測光方式の自動分析装置
に使用される測光容器兼用の反応管を使用することがで
きる。

本発明の自動化学分析装置における測光装置は、反応容
器に直接光を照射して、反応容器からの光を測光する直
接測光形式のものであり、例えば、分析位置と反応容器
の汚れが確認できる位置の二箇所、つまり、清浄工程を
挟んでその直後の箇所に設けられている。このように二
箇所で測光する場合、測光装置を二基別々に固定して設
けてもよいが、二箇所における測光を、一個の測光装置
で兼用できるように、反応容器の移動列すなわち反応ラ
インに沿って、測光装置を移動自在に設けてもよい。測
光装置を反応ラインに沿って移動自在に設けるには、反
応ラインに沿って、案内部材を設けて案内移動させる。
例えば、ターンテーブルの場合には、反応ラインに沿っ
て環状の案内部材を設け、この案内部材に測光装置の移
動部を係合させて、往復移動自在に駆動源に接続して設
ける。測光装置を複数の測定位置間を往復動させて、例
えば、分析用の吸光度測光と反応容器の汚れ確認用の吸
光度測光を繰り返し行う場合、反応容器移動装置の移動
と測光装置の移動を同期装置を介して同期させるのが好
ましい。

このような同期装置の位置検出部には、適宜公知の位置
検出装置が使用できるが、例えば、スリット部材に発光
ダイオードとフォトトランジスタを組合わせ配置したも
のも使用できる。ターンテーブルの場合には、環状の板
の反応容器の位置に対応した箇所にスリット状の切欠き
を設けたスリット部材を設け、このスリット部材を挟ん
で、発光ダイオードとフォトトランジスタを組合せた位
置検出装置が使用できる。したがて、例えば、このよう
な検出装置を、反応容器移動装置又はその駆動源に設け
ると共に測光装置の移動装置又はその駆動源に設けて、
夫々のフォトトランジスタからの信号を制御データ処理
装置にデジタル入力し、夫々の信号を比較してその同期
をはかることができる。

しかし、本発明の自動化学分析装置においては、以上の
ように、分析用の測光と反応容器の汚れ確認用の測光
を、特に別個の位置で行わないで、分析用の測光位置を
兼用して使用することができるように測光装置を設けて
もよい。例えば、一週間或は一ケ月の間反応容器を使用
した後に、反応ラインに並ぶ反応容器全体に、例えば、
液体試料分注器を使用して、純水を分注して、反応容器
の汚れを分析位置で測光して、反応容器の汚れ確認用の
測光を行うことができる。

何れの形式を採用するとしても、測光装置による反応容
器の汚れ確認は、反応容器毎にまた使用する波長毎に複
数回宛行われる。

このように測光装置の検出部からの測光信号は、デジタ
ル変換器によってデジタル信号化し、マルチプレクサを
介して、清浄時の平均値を求める測光と汚れ確認測光信
号とに分けられて、夫々別個のチャンネルを介して、制
御データ処理装置又はモニタ装置に送られる。

本発明の自動化学分析装置においても、制御データ処理
装置は、プログラムされた情報、例えば、項目選択情報
等により反応容器移動装置及び液体試料分注装置を駆動
し、測光装置からの分析用の吸光度をアナログデジタル
変換器を介して、デジタル信号化し、所定の試料番号及
び分析項目と対応した分析値を演算して求める機能を有
するが、本発明の自動化学分析装置における制御データ
処理装置は、この他に、夫々の反応容器の清浄な時点
で、夫々の反応容器について複数回に亙って測光された
吸光度を、夫々の反応容器について夫々の測定波長毎に
平均化して記憶する機能を有している。この平均化及び
記憶呼出しは、制御データ処理装置に平均回路を設ける
ことによって行われる。

このようにして、平均化されたデータに基いて一定の許
容範囲を示す基準値が設定される。この基準値は、各反
応容器毎及び測光用の各波長毎に設定され、フロッピー
ディスク、磁気ドラム、その他大容量記憶媒体等の不発
揮性記憶装置に記憶される。

モニタ装置は、マルチプレクサを介して送られてくる反
応容器の汚れ確認用測光信号を、平均回路を介して送ら
れてくる基準値の信号と比較する比較回路から形成され
ている。モニタ装置で汚れ確認の測光値が基準値を越え
た場合は、その反応容器は、汚れを有するものと判断さ
れ、その信号は制御データ処理装置に送られ、その反応
容器に対する試料分注装置、試薬分注装置、攪拌装置等
の作動が停止される。

また、適宜警報装置と結合することによって、汚れ反応
容器の検出の警報が出たところで、その汚れた反応容器
を清浄な反応容器と変換してもよく、また、反応ライン
全体の反応容器を分析を終えた時点で清浄な反応容器と
変換してもよい。変換された汚れた反応容器は超音波洗
浄等の洗浄処理に掛けて清浄化して再使用するか或は廃
棄処理される。

（ホ）実施例 添付図面は、本発明の自動化学分析装置の一実施例にお
ける概略のブロック線図を示す。以下、この図を参照し
て、本発明の自動化学分析装置の一実施例について説明
するが、本発明の技術的範囲は、この例に限定されるも
のではない。

自動化学分析装置１は、駆動源２及び回動軸３によって
回転するターンテーブル４を備える形式のものであり、
テーブル面上に反応容器５を支持する支持孔６及び底板
７が設けられている。反応容器５は、この支持孔６に着
脱自在に取り付けられる。この底板７の内側には、スリ
ット板８が突き出て設けられており、スリット板８には
反応容器５と対応する位置にスリット９が設けられてい
る。スリット板８を挟んで上方に発光ダイオードを備え
た下方にフォトトランジスタを備える位置検出器10が基
板11に固定して設けられており、反応容器５の移動を一
個毎検出することができる。このフォトトランジスタの
出力側はデジタル入力装置12に信号線13を介して接続し
ており、デジタル入力装置12は、信号線14を介して、位
置検出信号回路15に接続している。

位置検出信号回路15は信号線16を介して制御データ処理
装置17に接続している。

一方、測光装置18は、反応ラインの容器５の両側に検出
器19を備えている。検出器19からの検出信号は、測光装
置18の増巾回路（図示されていない。）に送られる。こ
の測光装置18の増巾回路の出力端は、信号線20を介して
アナログデジタル変換器21の入力側に接続している。ア
ナログデジタル変換器21の出力側は信号線22を介してマ
ルチプレクサ23の入力端の一に接続している。マルチプ
レクサ23の出力端の一は信号線24を介して制御データ処
理装置17の入力端に接続しており、マルチプレクサ23の
出力端の他の一は信号線25を介してモニタ装置26の入力
端の一に接続している。モニタ装置26の出力端は信号線
26′を介して制御データ処理装置17の入力端に接続して
おり、モニタ装置26の入力端の他の一は、平均回路27の
出力端に信号線28を介して接続している。平均回路27の
入力端は、信号線27′を介して制御データ処理装置17の
出力端の一に接続している。制御データ処理装置17に
は、ターンテーブルの駆動源２、測光装置18の駆動源29
及び位置決め部（図示されていない。）は、夫々、信号
線（ステッピング駆動信号線。）30,31,32及び33を介し
て制御データ処理装置17と接続している。

ターンテーブル４の駆動源２と測光装置18の駆動源29と
は同期させるために、信号線34で接続している。

本発明の自動化学分析装置１は、このように形成されて
いるので、反応容器５の汚れを検出して、生化学分析又
は免疫測定等の上で、反応容器５の汚れによる異常値の
発生が防止される。

すなわち、本発明の自動化学分析装置１のターンテーブ
ル４の支持孔６には反応容器５が反応ライン全体し亘っ
て挿着される。

スリット板８のスリット９の位置検出器10により検出さ
れる位置を原点とすると、分析位置にある測光装置18の
検出器19の位置は自動的に確定する。

液体試料列37の駆動装置（図示されていない。）につい
ては、制御データ処理装置17にプログラムされた項目選
択情報をステッピング駆動信号線（図示されていな
い。）を介して送り駆動させる。この駆動と同期して、
ターンテーブル４及び液体試料分注装置38が作動するよ
うに、ステッピング駆動信号が、信号線30,31,33,35及
び36を介して送られる。したがって、ターンテーブル４
及び試料分注装置38は、例えば10秒に１回0.5秒間作動
して、ターンテーブル４の反応容器５に液体試料が分注
される。ターンテーブル４の回転移動と共に反応容器５
は順次送られ、続く液体試料分注装置38の作動により、
試料が分注され、分析位置に送られて測光される。測光
装置18はターンテーブルの静止中に十分に測光できるよ
うに、分析位置と、汚れ確認位置の間を10秒に１回往復
動する。

分析位置における測光データは、アナログデジタル変換
器に信号線20を介して送られ、デジタル信号化され、制
御データ処理装置17に送られる。一方、ターンテーブル
４の移動に伴い分析位置の試料番号は変るが、位置検出
器10を通過するスリット板８のスリット９の数により確
認され、分析値は制御データ処理装置17で対応する試料
番号と合わせて表示される。

一方、洗浄工程で清浄となった反応容器５には、最後の
水洗過程で純水が分注され、汚れ測定位置に送られる。
分析位置での測光を終えた測光装置18は、そこで汚れ測
定位置に送られ、そこに送られて来る反応容器５につい
て、洗浄値を測定する。この洗浄値つまり清浄値は、前
の分析位置の測定値のブランク値として取り扱われると
共に清浄値が測定波長及び反応容器毎に制御データ処理
装置17に記憶される。このように、本例の自動化学分析
装置では通常の分析用の測定とは別に汚れ確認用の測定
が行われる。

汚れ確認用の吸光度測光は、複数測定波長の夫々の測定
波長毎に一個の反応容器当たり数回繰り返されて、一個
の反応容器について、夫々の測定波長毎に平均値を求
め、この夫々の平均値に基づいて一定の許容範囲を示す
基準値が夫々算出されて、制御データ処理装置17に記憶
される。この過程は総てプログラムに従って行われる。

１カ月使用後に、プログマムに従って、汚れ確認用の測
定が行われる。ここにおいても、位置検出器10の位置の
試料番号に基いて、分析位置及び汚れ確認位置の試料番
号が割り出される。

汚れ確認位置における測定値は、測光装置18から、汚れ
確認信号として、信号線20を介してアナログデジタル変
換器21の入力側に送られ、デジタル信号化されて、その
出力側から信号線22を介してマルチプレクサ23の入力側
に一に送られる。マルチプレクサ23では、その出力側の
一からこの汚れ確認信号にもとづいたブランク値用の信
号が、制御データ処理装置17に信号線24を介して送ら
れ、他方、その出力側の他の一から、汚れ確認信号が信
号線25を介してモニタ装置26に送られる。汚れ確認信号
がモニタ装置26に送られたところで、平均回路27は、信
号線27′を介して制御データ処理装置17に記憶されてい
る汚れ確認信号がモニタ装置26に送られた反応容器につ
いて、汚れ確認の測定波長の吸光度についての基準値を
取出し、モニタ装置に送る。モニタ装置26は平均回路か
らの基準値信号と、マルチプレクサ23からの汚れ確認信
号とを比較する。汚れ確認信号値が基準値信号値を越え
たところで、その差すなわち汚れ検出信号がモニタ装置
26から制御データ処理装置17に信号線26′を介して送ら
れる。基準値を安全圏一杯に設定しておけば、その汚れ
が検出された分析値は一応有効であり異常値にはならな
い。しかし、液体試料分注装置38は、汚れが検出された
反応容器５には、試料分注しないで、つまり汚れた反応
容器は空の侭次の工程へ順次送られ、異常値の発生が回
避される。このようにして、反応ラインに並ぶ反応容器
の中、汚れが検出された反応容器の割合が一定値に達し
たところで、反応ラインの反応容器を全部清浄なものと
交換し、使用されていて汚れた反応容器５は超音波清浄
等による洗浄処理工程（図示されていない。）に送られ
る。

（ヘ）効果 本発明は、以上のようにモニタ装置を設け、更に、制御
データ処理装置内に平均値算出回路、基準値記憶装置及
び平均回路を設けて、記憶部に記憶された基準値と各反
応容器の分析時のブランク値を比較するので、清浄時の
例えば吸光度について、反応容器毎にまた使用波長毎
に、その平均値を求め記憶させることができるので、反
応容器毎に及び使用波長毎に、適宜に許容される基準値
をこの平均値に基いて適宜算出して、設定させることが
容易となる。したがって、汚れ確認モードを、経験にも
とづく異常値発生危険期間、例えば、使用後１ケ月に、
制御データ処理装置にプログラムを設定しておけば、制
御データ処理装置は、１ケ月使用後に自動的に、測定装
置を分析位置と汚れ確認位置とに送り、夫々の箇所で測
光して、例えば、その吸光度を、反応容器毎に及び使用
波長毎に設定した基準値と比較して、汚れ検出を容易に
行うことができる。

したがって、基準値を充分に安全圏内に設定しておけ
ば、反応容器の汚れに起因する異常値の発生を回避する
ことができるために、分析値がより正確となり、測定精
度も高くなり、より信頼できる値が得られる。

しかもモニタ装置は制御データ処理装置から平均回路に
よって自動的に呼び出された基準値と比較して、簡単に
汚れた反応容器の存在を知ることができるので、反応容
器の交換が容易となる。さらに基準値を洗浄可能な範囲
に設定すれば、反応容器は、著しく汚れないうちに洗浄
に付されることも可能となるために、反応容器の洗浄に
よる清浄化が容易となり、反応容器の使用期間を長くす
ることができ、経済的にもすぐれる。

以上のように、本発明の自動化学分析装置は、反応容器
の汚れを、装置の作動を停止することなく、必要に応じ
て、逐次又は随時に監視でき、反応容器の汚れに起因す
る種々のトラブルが回避できるので、従来装置に比し
て、そのすぐれたところが多く、その与える影響は大き
い。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の自動化学分析装置の一実施の説明のため
に一部ブロック化した概略の図である。 図中の符号については、１は自動化学分析装置、２は駆
動源、３は回動軸、４はターンテーブル、５は反応容
器、６は支持孔、７は底板、８はスリット板、９はスリ
ット、10は位置検出器、11は基板、12はデジタル入力装
置、13,14,16,20,22,24,25,26′,27′,28,34,35及び36
は信号線、15は位置検出信号回路、17は制御データ処理
装置、18は測光装置、21はアナログデジタル変換器、23
はマルチプレクサ、26はモニタ装置、27は平均回路、29
は測光装置18の駆動源、30,31,32及び33はステッピング
駆動信号線、37は液体試料列、38は液体試料分注装置で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の液体試料について、洗浄使用可能な
   反応容器を連続して直接測光して分析を行う自動分析装
   置において、最初の清浄な反応容器の各々について測定
   波長毎に複数回測定された測光値の平均値を求め、該平
   均値に基づいて一定の許容範囲を示す基準値を算出し記
   憶する記憶部と、記憶部で記憶された基準値と各反応容
   器の分析時のブランク値を比較し、前記許容範囲を越え
   た汚れを有する反応容器を検出する比較部とを備えるこ
   とを特徴とする自動分析装置。