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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Analysevorrichtung,
die automatisch qualitative/quantitative Analysen von Blut-, Urin- und
sonstigen biologischen Proben durchführt, und insbesondere auf eine
automatische Analysevorrichtung, die eine Funktion zum Abgeben einer
Flüssigkeit
aus einem Gefäß in ein
anderes mit einer Pipettiersonde aufweist.
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Die
automatische Analysevorrichtung gibt eine Blut-, Urin- oder sonstige
biologische Probe aus einem Gefäß in ein
Reaktionsgefäß, gibt
sodann ein Reagens aus seinem Gefäß in das Reaktionsgefäß, das die
abgegebene biologische Probe enthält, und misst die Farbänderungen
in einem Gemisch der Probe und des Reagens mit einem Photometer
oder einer anderen Messeinrichtung.
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Wenn
die Probe und das Reagens abgegeben werden sollen, wird das Ende
einer Pipettiersonde in die abzugebende Flüssigkeit eingetaucht. Je größer die
Eintauchtiefe, desto größer die
Menge der auf der Außenwand
der Sonde anhaftenden Flüssigkeit
und desto größer der
Grad der Verunreinigung zwischen verschiedenen Proben und Reagenzien. Ein
allgemein angewendetes Verfahren zur Verringerung der Eintauchtiefe
der Pipettiersonde besteht darin, das Absenken der Sonde zu stoppen,
wenn sich ihr Ende kurz unter dem Flüssigkeitsspiegel befindet, nachdem
der Spiegel der enthaltenen Flüssigkeit
erfasst worden ist, und dann eine solche Betriebssteuerung durchzuführen, um
eine spezifizierte Flüssigkeitsmenge
zum Überführen in
die Sonde anzusaugen. In diesem Fall ist ein Verfahren zum exakten
Erfassen des Flüssigkeitsspiegels
wesentlich. Zu diesem Zweck sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen
worden, darunter ein Verfahren zum Messen von Änderungen der Kapazität zwischen
einer Pipettiersonde und einer Flüssigkeit und ein Verfahren
zum Messen von Änderungen
des Drucks in einer Pipettiersonde.
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Während eine
Probe oder ein Reagens abgegeben wird, kann die umgebende Luft eingesaugt werden,
so dass sich Blasen auf dem Flüssigkeitsspiegel
bilden. In diesem Fall kann ein Kapazitätsmessverfahren (das sich eine
deutliche Kapazitätsänderung
zunutze macht, die auftritt, wenn eine Pipettiersonde mit einer
Flüssigkeit
in Kontakt kommt) fälschlicherweise
zu dem Ergebnis kommen, dass der Flüssigkeitsspiegel erreicht ist,
wenn die Pipettiersonde mit der Blasenoberfläche in Kontakt kommt, wodurch
es unmöglich
ist, eine spezifizierte Menge des Reagens oder der Probe abzugeben.
Die in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift
Hei 148207 beschriebene automatische Analysevorrichtung
verfügt über eine
Funktion zum Ausschalten einer Flüssigkeitsspiegel-Erfassungsschaltung,
damit nicht fälschlicherweise
eine Blase als der Flüssigkeitsspiegel
erfasst wird, und umfasst eine Einrichtung zum Berechnen der nötigen Pipettiersonden-Absenkposition, um
den Kontakt zwischen einem Reagens oder einer anderen Flüssigkeit
in einem Reaktionsröhrchen
und der Pipettiersonde zum Abgeben der Probe entsprechend der zuvor
in das Reaktionsröhrchen
gegebenen Menge des Reagens oder der anderen Flüssigkeit zu minimieren, und
zum Stoppen des Absenkens der Pipettiersonde entsprechend dem berechneten
Wert.
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Einige
Reagenzien enthalten Bestandteile, die sich leicht absetzen, sowie
einen grenzflächenaktiven
Stoff, der zur Blasenbildung neigt. Um mit einem solchen Reagens
konstante Analyseergebnisse zu erhalten, muss es während des
Analysevorgangs der Analysevorrichtung in regelmäßigen Abständen umgerührt werden, um eine einheitliche
Konzentration des Reagens in dem Reagenzgefäß zu erhalten. Daher bilden
sich nach einem solchen Umrühren
Blasen auf dem Flüssigkeitsspiegel
des Reagens. Nachdem das Umrühren
eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt worden ist, kann sich
eine Schicht von Blasen auf dem Reagens-Flüssigkeitsspiegel gebildet haben.
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Wenn
versucht wird, den Reagens-Flüssigkeitsspiegel
in dem Reagenzgefäß zu erfassen,
kann folglich die Blasenschicht fälschlicherweise anstelle des
wahren Reagens-Flüssigkeitsspiegels
erfasst werden, so dass ein Abgabevorgang gestartet wird, bevor
das Ende der Sonde den Flüssigkeitsspiegel erreicht.
Mit anderen Worten können
Reagensblasen anstelle der Reagensflüssigkeit abgegeben werden, so
dass eine unzureichende Reagensmenge abgegeben wird. Letztlich kann
es dadurch zu Analysefehlern kommen.
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Bei
dem im vorstehenden Patentdokument 1 beschriebenen Verfahren wird
die in ein Reaktionsröhrchen
abgegebene Menge eines Reagens oder einer sonstigen Flüssigkeit
verwendet, um den Spiegel des Reagens oder der sonstigen Flüssigkeit
in dem Reaktionsröhrchen
zu berechnen. Dieses Verfahren kann den Reagens-Flüssigkeitsspiegel
jedoch nicht berechnen, wenn sich auf dem Spiegel einer anfangs
in einem Reagenzgefäß enthaltenen
Reagensflüssigkeit
Blasen befinden.
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EP 526210 beschreibt eine
Analysevorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Daher
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer
automatischen Analysevorrichtung, die eine Einrichtung zum Erfassen
des Flüssigkeitsspiegels
aufweist, auch wenn die in einem Reagenzgefäß enthaltene Reagensflüssigkeit
Blasen bildet.
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Der
Spiegel eines Reagens in einem Reagenzgefäß weist gewöhnlich unmittelbar nach dem Einsetzen
des Reagenzgefäßes in eine
automatische Analysevorrichtung keine Blasenbildung auf. Später wird
das Reagens jedoch während
des Analysebetriebs der automatischen Analysevorrichtung in regelmäßigen Abständen umgerührt, um
eine einheitliche Konzentration des Reagens in dem Reagenzgefäß zu erhalten.
Bei jedem regelmäßigen Umrühren tritt
Blasenbildung auf, so dass die Flüssigkeitsspiegel-Erfassungsoperation
fehlerhaft wird. Zur Erreichung des vorstehend genannten Ziels stellt
die vorliegende Erfindung eine automatische Analysevorrichtung bereit,
die in der Lage ist, die Änderungen des
Flüssigkeitsspiegels
zu speichern, die auftreten, wenn das Abgeben mit einer begrenzten
Anzahl von Rührvorgängen durchgeführt wird,
die späteren Änderungen
des Flüssigkeitsspiegels
zu extrapolieren und den gegenwärtigen
Flüssigkeitsspiegel
abzuschätzen,
auch wenn Blasenbildung vorliegt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung
der Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen ersichtlich.
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1 zeigt
ein Schemadiagramm des Gesamtaufbaus einer automatischen Analysevorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt,
wie sich der Reagens-Flüssigkeitsspiegel
bei Blasenbildung ändert
und wie sich der ideale Reagens-Flüssigkeitsspiegel ändert.
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3 zeigt Änderungen
des Reagens-Flüssigkeitsspiegels
nach der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt Änderungen
des Reagens-Flüssigkeitsspiegels
nach der vorliegenden Erfindung und optimierte Änderungen des Reagens-Flüssigkeitsspiegels.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der anliegenden Zeichnungen
beginnend mit 1 beschrieben.
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1 zeigt
ein Schemadiagramm des Abgabemechanismus einer allgemeinen automatischen Analysevorrichtung.
Weil die Funktionen der in der Abbildung gezeigten Komponenten in
der Technik bekannt sind, werden sie hier [nicht] im Detail beschrieben.
Ein Probenahmearm 2 eines Probenahmemechanismus 1 bewegt
sich nicht nur auf und ab, sondern dreht sich auch. Der Probenahmearm 2 weist
eine Sonde 105 auf, die an dem Probenahmearm 2 befestigt
ist, saugt eine Probe 7 in ein Probengefäß 101 ein,
das auf einem Probenteller 102 angeordnet ist, der sich
sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn dreht,
und gibt dann die angesaugte Probe in ein Reaktionsgefäß 106 ab.
Wie aus der Abbildung ersichtlich, gestattet ein üblicherweise
verwendeter Aufbau ein universelles Layout, bei dem das Probengefäß 101 direkt
auf dem Probenteller 102 oder an einem Teströhrchen (nicht
gezeigt) angeordnet werden kann.
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Der
Aufbau der in 1 gezeigten automatischen Analysevorrichtung
wird nachstehend beschrieben. Reagenzflaschen 112 für mehrere
durchzuführende
Analysen sind auf einem frei drehbaren Reagenzteller 125 angeordnet.
Eine Reagens-Pipettiersonde 110, die an einem beweglichen
Arm befestigt ist, gibt eine spezifizierte Reagensmenge aus einer
Reagenzflasche 112 in das Reaktionsgefäß 106 ab.
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Eine
Proben-Pipettiersonde 105 führt einen Proben-Ansaug-/Abgabevorgang
entsprechend der Funktion einer Proben-Spritzenpumpe 107 durch. Die
Reagens-Pipettiersonde 110 führt einen Reagens-Ansaug-/Abgabevorgang
entsprechend der Funktion einer Reagens-Spritzenpumpe 111 durch. Eine
Tastatur 121, ein Bildschirm auf einer Kathodenstrahlröhre 118 oder
eine sonstige Eingabevorrichtung wird verwendet, um die für eine Probe
zu untersuchenden Analysegegenstände
einzugeben. Ein Computer 103 steuert alle Funktionen der
Komponenten der automatischen Analysevorrichtung.
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Wenn
sich der Probenteller 102 intermittierend dreht, wird das
Probengefäß 101 in
eine Proben-Ansaugposition gebracht. Die Proben-Pipettiersonde 105 wird
abgesenkt, um in das Probengefäß einzutauchen,
während
dieses angehalten wird. Wenn das Ende der sich absenkenden Pipettiersonde 105 mit
dem Flüssigkeitsspiegel
der Probe in Kontakt kommt, erzeugt eine Flüssigkeitsspiegel-Erfassungsschaltung 151 ein
Erfassungssignal. Wenn ein solches Erfassungssignal erzeugt wird, übt der Computer 103 die
Kontrolle aus, um das Absenken des Antriebsabschnitts für einen
beweglichen Arm 2 zu stoppen. Als Nächstes nimmt die Pipettiersonde 105 durch
Saugkraft eine spezifizierte Probemenge auf und wird dann bis zum
oberen Totpunkt angehoben. Während
die Pipettiersonde 105 eine spezifizierte Probemenge ansaugt,
verwendet eine Druckerfassungsschaltung 153 ein Signal
von einem Drucksensor 152, um die internen Druckänderungen
in einem Strömungsweg
zwischen der Pipettiersonde 105 und der Proben-Spritzenpumpe 107 zu überwachen. Wenn
während
des Ansaugens eine abnormale Druckänderung festgestellt wird,
versieht die Druckerfassungsschaltung 153 die betreffenden
Analysedaten mit einem Alarm, weil es sehr wahrscheinlich ist, dass
die spezifizierte Probemenge nicht angesaugt worden ist.
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Als
Nächstes
wird der Probenahmearm 2 waagerecht geschwenkt, senkt die
Proben-Pipettiersonde 105 an einer Position des Reaktionsgefäßes 106 auf
einem Reaktionsteller 109 ab, und gibt die enthaltene Probe
in das Reaktionsgefäß 106 ab. Wenn
das Reaktionsgefäß 106,
das die Probe enthält,
in eine Reagens-Zugabeposition gebracht worden ist, wird ein Reagens
für einen
zu untersuchenden Analysegegenstand aus der Reagens-Pipettiersonde 110 zugegeben.
Entsprechend der Abgabe der Probe und des Reagens werden die Flüssigkeitsspiegel
der Probe in dem Probengefäß 101 und
des Reagens in der Reagenzflasche 112 erfasst. Ein Rührwerk 113 rührt das
Gemisch in dem Reaktionsgefäß um, zu
dem die Probe und das Reagens zugegeben werden. Während eine
Reihe von Reaktionsgefäßen weitertransportiert
wird, blockieren mehrere Reaktionsgefäße einen von einer Lichtquelle 114 ausgesandten
Lichtstrahl, so dass ein Photometer 115, das als Messeinrichtung
vorgesehen ist, den Absorptions- oder Lumineszenzwert des jeweiligen
Gemischs misst. Ein Absorptionssignal wird aus der Messung gewonnen
und über
einen Analog-Digital-Wandler 116 und eine Schnittstelle 104 in
den Computer 103 eingegeben. Der Computer 103 berechnet
die Konzentration des Analysegegenstands. Das Ergebnis der Analyse
wird über
die Schnittstelle 104 auf einem Drucker 117 ausgedruckt
oder auf der Kathodenstrahlröhre 118 angezeigt.
Außerdem
wird das Analyseergebnis auf einer Festplatte 122 gespeichert,
die als Speicher dient. Nach Abschluss der Photometrie wird das
Reaktionsgefäß 106 an
einer Position eines Reinigungsmechanismus 119 gereinigt.
Eine Reinigungspumpe 120 fördert nicht nur Wasser zur
Reinigung in das Reaktionsgefäß, sondern
entsorgt auch Abfall und Reste aus dem Reaktionsgefäß. Bei dem
in 1 gezeigten Beispiel sind drei Reihen von Gefäßhaltern
vorgesehen, so dass drei Reihen von Probengefäßen 101 konzentrisch auf
dem Probenteller 102 angeordnet werden können, und
eine Proben-Ansaugposition ist für
jede Reihe festgelegt, um der Proben-Pipettiersonde 105 das Ansaugen
der Probe zu gestatten.
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Ein
nachteiliger Effekt der in einem Reagenzgefäß erzeugten Luftblasen wird
nachstehend anhand von 2 beschrieben. Wie bereits erwähnt, enthalten
einige Reagenzien Bestandteile, die sich leicht absetzen, sowie
einen grenzflächenaktiven Stoff,
der zur Blasenbildung neigt. Um mit einem solchen Reagens konstante
Analyseergebnisse zu erhalten, muss es während des Analysevorgangs der Analysevorrichtung
in regelmäßigen Abständen umgerührt werden,
um eine einheitliche Konzentration des Reagens in dem Reagenzgefäß zu erhalten.
Obwohl der Flüssigkeitsspiegel
in dem Reagenzgefäß nach einem
Rührvorgang
letztlich zum Ansaugen erfasst wird, bilden sich durch das Umrühren Blasen auf
dem Reagens-Flüssigkeitsspiegel.
Nachdem das Umrühren
eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt worden ist, kann sich
eine Blasenschicht auf dem Reagens-Flüssigkeitsspiegel gebildet haben.
In 2 gibt die Kurve „Reagens-Flüssigkeitsspiegel nach
Blasenbildung" die Änderung
des Reagens-Flüssigkeitsspiegels
an. Wie in 2 gezeigt, kommt es aufgrund
des Umrührens
zur Blasenbildung auf dem Reagens-Flüssigkeitsspiegel, wenn die
Anzahl der durchgeführten
Tests zunimmt. Schließlich
bildet sich eine Blasenschicht, die mehrere Zentimeter dick ist.
Beim Erfassen des Flüssigkeitsspiegels
wird die Pipettiersonde jedoch bis kurz unter den Flüssigkeitsspiegel
in die Reagensflüssigkeit
eingetaucht, um eine Verunreinigung zu vermeiden. Im Einzelnen erfolgt
eine Steuerung, um das Absenken der Pipettiersonde zu stoppen, wenn
das Ende der Pipettiersonde bis zu einer Tiefe von etwa 2 bis 4
mm eingetaucht ist, und dann eine spezifizierte Flüssigkeitsmenge
zum Überführen in
die Pipettiersonde anzusaugen.
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Daher
ist, wenn aufgrund der Blasenbildung bzw. des Schäumens der
Reagensflüssigkeit
eine Differenz, von mehreren Millimetern oder genau genommen etwa
5 mm oder mehr zwischen dem „idealen
Reagens-Flüssigkeitsspiegel", das heißt dem wahren
Flüssigkeitsspiegel,
und dem „Reagens-Flüssigkeitsspiegel
nach Blasenbildung" besteht,
wie in 2 gezeigt, die vorstehend genannte Reagens-Eintauchtiefe
für eine
Flüssigkeitsspiegel-Erfassungsoperation
nicht ausreichend, um den wahren Flüssigkeitsspiegel zu erreichen.
Daher wird die Reagensflüssigkeit
nicht von dem wahren Flüssigkeitsspiegel
angesaugt, und die auf dem wahren Flüssigkeitsspiegel gebildeten
Reagensblasen werden abgegeben. Letztlich kann es dadurch zu einem Analysefehler
kommen.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von 2 und 3 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, nimmt die Differenz zwischen dem „idealen
Reagens-Flüssigkeitsspiegel", das heißt dem wahren Flüssigkeitsspiegel,
und dem „Reagens-Flüssigkeitsspiegel
nach Blasenbildung" mit
zunehmender Anzahl der durchgeführten
Tests zu. Wenn jedoch die Anzahl der durchgeführten Tests etwa 40 beträgt, das heißt wenn
das Umrühren
eine geringe Anzahl von Malen wiederholt worden ist, ist der Grad
der Blasenbildung nicht signifikant, so dass keine scheinbare Flüssigkeitsspiegeldifferenz
vorliegt. Die vorliegende Erfindung bedient sich der Änderungen
des idealen Flüssigkeitsspiegels,
die während
eines Zeitraums der ersten zig Analysetests auftreten, während dessen
es zu keiner signifikanten Blasenbildung kommt, und schätzt den
Reagens-Flüssigkeitsspiegel,
der sich mit der späteren
Zunahme der Anzahl der durchgeführten
Tests ändert,
anhand der Änderungen
des Flüssigkeitsspiegels
in dem vorstehend genannten Zeitraum. Das in 3 gezeigte
Beispiel zeigt die Kurve „Reagens-Flüssigkeitsspiegel
nach Blasenbildung" und
die Kurve „anhand
einer Näherungsformel hergeleiteter
Flüssigkeitsspiegel", die erhalten werden,
wenn eine Näherungsformel
nach der Methode der kleinsten Quadrate angewendet wird und die während der
ersten 20 Analysetests erfolgten Änderungen des Flüssigkeitsspiegel
verwendet werden. Wie aus 3 ersichtlich,
entspricht die Kurve „anhand
einer Näherungsformel
hergeleiteter Flüssigkeitsspiegel" dem in 2 gezeigten „idealen
Reagens-Flüssigkeitsspiegel". Es ist festzuhalten,
dass die Kurve „anhand
einer Näherungsformel
hergeleiteter Flüssigkeitsspiegel" in 3 die Änderungen des
wahren Flüssigkeitsspiegels
angibt. Die mit der Näherungsformel
berechneten Änderungen
des wahren Flüssigkeitsspiegels
können
zum Beispiel als ein erwarteter Wert während eines Analysevorgangs überwacht
werden. Bei einem Vorgang zum Erfassen des erwarteten Flüssigkeitsspiegels
wird die Pipettiersonde um einen bestimmten Betrag von dem Flüssigkeitsspiegel
weiter abgesenkt, der aufgrund der Blasen auf dem Reagens erwartet
wird, bis der erwartete Flüssigkeitsspiegel
erreicht ist und ohne zu stoppen, auch wenn vorher ein Flüssigkeitsspiegel-Erfassungssignal
eingegeben wird. Außerdem wird
die Pipettiersonde mehrere Millimeter tief in das Reagens eingetaucht.
Auf diese Weise kann die Pipettiersonde die Blasenschicht problemlos
durchdringen, den Flüssigkeitsspiegel
ordnungsgemäß erreichen
und eine bestimmte Reagensmenge abgeben.
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Bei
dem vorstehenden Beispiel wird eine ungefähre Kurve nach der Methode
der kleinsten Quadrate zur Berechnung des „anhand einer Näherungsformel
hergeleiteten Flüssigkeitsspiegels" erzeugt. Die Methode
der kleinsten Quadrate muss jedoch nicht immer verwendet werden.
Alternativ kann die Näherungsformel
entsprechend einem Gradienten erstellt werden, der anhand der Differen zen
der Reagens-Flüssigkeitsspiegel
berechnet wird, die aus den Tests gewonnen werden. Die vorliegende
Erfindung schreibt kein bestimmtes Verfahren zur Berechnung der
Näherungsformel
vor.
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Als
Nächstes
wird die vorstehend genannte Position des wahren Flüssigkeitsspiegels
mit einem idealen Verfahren zum Erhalten eines optimalen Werts weiter
angepasst. Mehrere Einrichtungen werden jetzt unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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Es
ist vorstellbar, dass die Genauigkeit der Berechnung mit der Näherungsformel
zum Beispiel durch die folgenden Faktoren verringert werden kann:
- (1) Daten für
eine abnormale Änderung
des Flüssigkeitsspiegels
unter den Daten für
die Berechnung der Näherungskurve
- (2) Verschleppen von auf der Außenumfangsfläche der
Pipettiersonde verbleibendem Reagens
- (3) Verdampfen von Reagens in der Reagenzflasche
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Der
erste Faktor wird nachstehend ausführlich beschrieben. Wenn die
vorliegenden Daten für die
Berechnung der Näherungskurve
eine signifikante Änderung
des Flüssigkeitsspiegels
angeben, kann dies den Gradienten der Näherungskurve übermäßig erhöhen oder
verringern. Wenn das verwendete System jedoch einen normalen Änderungsbereich
oder einen normalen Datenbereich für Solldaten festlegt und dieser
Bereich von bestimmten Daten überschritten
wird, können
diese Daten aus der Berechnung der Näherungskurve ausgeschlossen
werden. Auf diese Weise kann der wahre Flüssigkeitsspiegel ohne Beeinträchtigung
der Genauigkeit der Näherungskurve
berechnet werden.
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Der
zweite Faktor wird nachstehend ausführlich beschrieben. Der „anhand
einer Näherungsformel
hergeleitete Flüssigkeitsspiegel", der wie in 4 angegeben
berechnet wird, ist ein erwarteter Wert. Wenn jedoch die Pipettiersonde
in die durch das Umrühren
gebildete Blasenschicht eingetaucht und die Flüssigkeit von der Position des
wahren Flüssigkeitsspiegels
angesaugt wird, ist ohne weiteres vorstellbar, dass die auf der
Außenumfangsfläche der
Pipettiersonde verbleibende Restmenge (die Menge an Reagens, die
an der Außenumfangsfläche der
Pipettiersonde verbleibt, verschleppt wird und aufgrund der Reinigung
mit einem Sondenreinigungsmechanismus verlorengeht) im Vergleich
zu einem Zeitraum der ersten zig Analysetests für die Berechnung der Näherungsformel
deutlich zunimmt und dass die erhaltene Position niedriger als die
nach der Näherungsformel
berechnete Position des Flüssigkeitsspiegels
ist. Daher kann der wahre Flüssigkeitsspiegel
ohne weiteres optimiert werden, wie durch die in 4 gezeigte
Kurve „durch
Korrektur der Restmenge optimierter Flüssigkeitsspiegel" angegeben, indem
der erwartete Flüssigkeitsspiegel
durch Subtrahieren der Restmenge von der in 4 gezeigten
Kurve „anhand
einer Näherungsformel
hergeleiteter Flüssigkeitsspiegel" korrigiert wird.
Der entsprechende Korrekturwert für den praktischen Gebrauch
beträgt
etwa 5 μl
pro Ansaugvorgang. Selbstverständlich
nimmt die Restmenge proportional zur Höhe der Blasenschicht zu oder
ab. Das System kann jedoch abschätzen,
ob Blasen gebildet werden, und kann die Höhe der Schicht aus dem erwarteten Wert
schätzen,
der aus dem „anhand
einer Näherungsformel
hergeleiteten Flüssigkeitsspiegel" und aus dem bei
Vorliegen dieses Flüssigkeitsspiegels erfassten
Flüssigkeitsspiegel
hergeleitet wird. Daher ist es leicht, eine Konfiguration zu schaffen,
die die Restmenge optimiert, die proportional zur Höhe der Blasenschicht
ist.
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Der
dritte Faktor wird nachstehend ausführlich beschrieben. Wenn die
vorliegenden Daten für die
Berechnung der Näherungskurve
ein verdampfungsbedingtes abnormales Absinken des erfassten Flüssigkeitsspiegels
anzeigen, kann dies den Gradienten der Näherungskurve übermäßig erhöhen oder verringern.
In diesem Fall kann das System auch eine Überwachung während eines
Zeitintervalls zwischen der letzten Erfassung des Flüssigkeitsspiegels und
der aktuellen Erfassung des Flüssigkeitsspiegels durchführen, um
festzustellen, ob die Erfassung des Flüssigkeitsspiegels über längere Zeit
nicht erfolgt ist, während
der Verdampfung auftreten kann, oder über einen Zeitraum von mehreren
Wochen oder ob die vorstehenden Daten unerwartet aufgetreten sind. Wenn
die Daten als solche erkannt werden, die eine verdampfungsabhängige Differenz
darstellen, die nach längerem
Stehen aufgetreten ist, kann die Näherungskurve auch im Falle
von Verdampfung ohne Verminderung ihrer Genauigkeit berechnet werden, indem
alle zuvor erfassten Minimaldaten für die Näherungskurve verringert werden,
bis sie mit den später
erfassten Änderungen
des Flüssigkeitsspiegels übereinstimmen,
und die resultierenden Daten als die Daten für die Näherungsformel erfasst werden. Wenn
die Daten hingegen unerwartet aufgetreten sind, kann die Genauigkeit
der Näherungskurve
aufrechterhalten werden, indem sie von der Berechnung ausgeschlossen
werden, wie im Falle des ersten Faktors.
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Weiter
kann bei der ersten Flüssigkeitsspiegel-Erfassungsoperation,
die durchgeführt
wird, nachdem der Flüssigkeitsspiegel über längere Zeit nicht
erfasst worden ist, angenommen werden, dass auch wenn nach der Berechnung
der Näherungskurve
ein Verdampfen stattfindet, natürlich
keine Blasen mehr vorliegen und dass die Position des Flüssigkeitsspiegels
zuverlässig
ist. Daher kann der wahre Flüssigkeitsspiegel,
wie bereits erwähnt,
ohne weiteres verfolgt werden, indem die Näherungsformel korrigiert wird,
so dass sie mit den später
erfassten Änderungen
des Flüssigkeitsspiegels übereinstimmt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
wird der von dem vorstehend genannten „anhand einer Näherungsformel
hergeleiteten Flüssigkeitsspiegel" hergeleitete erwartete
Wert bei jeder Erfassung mit der durch Erfassung des Flüssigkeitsspiegels
bestimmten Position des Flüssigkeitsspiegels
verglichen. Wenn eine ungewöhnlich
hohe Position des Flüssigkeitsspiegels
erfasst wird, zum Beispiel wegen abnormaler Blasenbildung, ist es
denkbar, dass das Reagens aufgrund der Verwendung eines ungewöhnlichen
Schaufelblatts zum Umrühren
nicht gleichmäßig ist.
Ist die erfasste Position des Flüssigkeitsspiegels
aufgrund von beträchtlicher
Verdampfung ungewöhnlich
niedriger als erwartet, ist es denkbar, dass die Konzentration aufgrund
eines konzentrierten Reagens abnormal ist. In diesen Situationen
können
abnormale Daten als Analyseergebnisse erhalten werden. Daher lässt sich
ohne weiteres ein System einrichten, das automatisch einen Alarm
gibt, um die Meldung abnormaler Daten zu verhindern.
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Wie
aus den vorstehenden Ausführungsformen
ersichtlich, kann die wahre Position des Flüssigkeitsspiegels mit einem
Verfahren zum Abschätzen des
verbleibenden Flüssigkeitsspiegels,
der anhand von Änderungen
des Flüssigkeitsspiegels,
die bei der Erfassung des Flüssigkeitsspiegels
erfasst worden sind, erwartet werden kann, mit hoher Genauigkeit berechnet
werden, das heißt
mit dem Verfahren zur Berechnung des wahren Flüssigkeitsspiegels mit einer
Näherungsformel
nach Ausgleich individueller Differenzen wie zum Beispiel physikalischer
Schwankungen in der Genauigkeit des Spritzenpumpen-Saugvolumens,
einem Reagenzflaschen-Formfehler und einem Reagenzteller-Ebenheitsfehler.
Daher lässt
sich ohne weiteres eine Vorrichtung hoher Zuverlässigkeit konstruieren, weil
verschiedene angewandte Funktionen implementiert werden können, um
Einrichtungen zur problemlosen Feststellung der Abnormalität einer
Vorrichtung bereitzustellen, indem man das System die erwartete
Position des Flüssigkeitsspiegels überwachen
lässt.
Wenn der geschätzte
Flüssigkeitsspiegel
von dem mit der Pipettiersonde gemessenen Flüssigkeitsspiegel abweicht,
ist es denkbar, dass Blasen gebildet werden. In diesem Fall wird
der Bereich der Reagensablagerungen auf der Außenumfangsfläche der
Pipettiersonde durch die Blasenhöhe
vergrößert. Derartige
Reagensablagerungen können
mit einer Verunreinigung des Reagens verbunden sein. Wenn ein solcher
Zustand entdeckt wird, kann daher eine gewünschte Wirkung erzielt werden,
indem der Bereich der normalen Reini gung der Reagens-Pipettiersonde
vergrößert wird. Daher
können
durch Einrichten eines Programms, das den Reinigungsbereich für die Reagens-Pipettiersonde
vergrößert, wenn
die Differenz zwischen dem geschätzten
Flüssigkeitsspiegel
und dem gemessenen Flüssigkeitsspiegel
größer als
zuvor festgelegt ist, bessere Ergebnisse erzielt werden.
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Wie
vorstehend beschrieben wird, wenn sich auf einer Reagensflüssigkeit
in einem Reagenzgefäß Blasen
bilden oder diese mit einer Blasenschicht bedeckt ist, die Blasenschicht
anstelle des wahren Reagens-Flüssigkeitsspiegels
erfasst, so dass das Ende der Reagens-Pipettiersonde einen Abgabevorgang
startet, bevor es den Flüssigkeitsspiegel
erreicht. Mit anderen Worten, anstelle der Reagensflüssigkeit
werden Reagensblasen abgegeben, so dass es letztlich zu einem Analysefehler
kommen kann. Die vorliegende Erfindung stellt jedoch eine automatische
Analysevorrichtung bereit, die die Reagens-Pipettiersonde veranlasst,
den Reagens-Flüssigkeitsspiegel
zu erreichen, auch wenn das Reagens mit einer Blasenschicht bedeckt
ist, die erwartete Reagensmenge ordnungsgemäß ansaugt und konstante Analyseergebnisse
erzeugt.
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Während die
Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden
ist, können Änderungen
im Umfang der anliegenden Ansprüche vorgenommen
werden, ohne vom wahren Umfang der Erfindung abzuweichen.