WO2010150502A1

WO2010150502A1 - 自動分析装置

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Publication number: WO2010150502A1
Application number: PCT/JP2010/004098
Authority: WO
Inventors: 黒田顕久
Original assignee: Beckman Coulter Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2011-12-24
Also published as: JP2011007568A

Abstract

　本発明は、検体の成分によらず、血漿、血清および血球それぞれの成分を共通の分注ノズルを用いて、反応容器内に検体を規定量で確実に吐出しうる自動分析装置の提供を課題とする。本課題は、分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から前記検体を吸引し、吸引した前記検体を容器に吐出して分注する分注手段と、前記吸引した検体と試薬とを反応させる反応手段と、前記反応手段で得られた反応液の吸光度を測定する測定手段と、前記検体を分析する分析手段と、前記吸引した検体の検体情報および前記検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御する位置制御手段とを備える、検体を分析する自動分析装置によって解決される。

Description

自動分析装置

　本発明は、検体と試薬とを容器に分注し、この容器内で生じる反応液の吸光度を測定することによって検体を分析する自動分析装置に関するものである。

　従来から、血液中の血糖やヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）は、糖尿病の診断マーカとして使用されており、自動分析装置においては、被験者から採取した血液検体を遠心分離により血漿と血球とに分離し、血漿成分を含む検体から血糖値を測定する。一方、血球成分を含む検体からＨｂＡ１ｃ値を測定している。

　ところで、近年、自動分析装置においては、血漿または血清成分を分析する分析項目で分注する検体が１μＬ程度まで微量化されている。このため、高い精度で検体を分注するには、分注ノズルの先端部の内径を０．３ｍｍ程度まで細くする必要がある。しかし、血清または血清成分用の分注ノズルを用いて血球成分を分注する場合、血球成分が血漿または血清成分に比べて粘度が高いため、血球成分の吸引は可能であるが、吐出時に血球成分が分注ノズルの先端部に液滴となり、精度高く吐出することができない場合がある。このため、自動分析装置では、血漿または血清成分を分注する分注ノズルに比べ、血球成分に対して先端部の内径を太くした分注ノズルを用いて、それぞれの分析項目に応じて使い分けるのが一般的であり、装置が複雑かつ大型化するため、種々の分注方法が提案されている。

　たとえば、特許文献１では、血漿または血清成分と血球成分とを共通の分注ノズルを用いて、液面検知手段が検知した検体容器内の液面位置と分析項目毎に予め設定された分注ノズルの侵入距離とに基づいて、分注ノズルが液面から下降する下降距離を算出し、この算出した下降距離まで分注ノズルを下降させて血球成分を含む検体を吸引して分注する方法が開示されている。

　また、特許文献２では、血漿または血清成分と血球成分とを共通の分注ノズルを用いて、液面検知手段が検知した検体容器内の液面位置と検体容器の種類毎に予め設定された分注ノズルの浸入距離とに基づいて、分注ノズルが液面から下降する下降距離を算出し、この算出した下降距離まで分注ノズルを下降させて血球成分を含む検体を吸引して分注する方法が開示されている。

　また、特許文献３では、液体を分注ノズルに吸引し、吸引した液体を分注ノズルから容器に吐出後、分注ノズルの先端部を容器内の液面に接触させ、その後この液面から離すように分注ノズルを移動させることにより、検体のキャリーオ－バ－の低減を図りつつ、分注ノズルへの液滴残留または液滴形成分の液体付着による分注精度低下の防止を図る方法が開示されている。

特開２０００－４６８４３号公報特開平１１－３１６２３９号公報特開平７－３３３２３０号公報

　しかしながら、上述した特許文献１，２では、血漿または血清成分と血球成分との吸引位置をそれぞれ分け、血球成分を確実に吸引するための方法として提示されているが、血漿または血清成分と血球成分とを共通の分注ノズルで行う場合の問題点が解決されていない。つまり、血球成分を含む検体を容器内に吐出する場合、分注ノズルの先端部に検体の液滴が生じることによって、容器内に規定量の検体を吐出することができず、精度の高い分析結果を得ることができないことがあった。

　また、特許文献３では、検体として血清または血漿成分など粘性の低いものを分注する場合に、液面との接触を利用して分注ノズルの先端部への液滴の付着防止を目的としているが、検体の種類や粘性に関係なく一律に同じ動作を行うため、血球成分のように粘性の高いものと血清または血漿成分のように粘性の低いものを同一の自動分析装置内で混在して測定を行うときに、それぞれの試料の特性に合わせた分注ができないという問題がある。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検体の成分によらず、血漿、血清および血球それぞれの成分を共通の分注ノズルを用いて、容器内に検体を規定量で確実に吐出することができる自動分析装置を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から検体を吸引し、吸引した検体を容器に吐出して分注する分注装置を備え、前記容器内で検体と試薬とを反応させ、この反応液の吸光度を測定し、前記検体を分析する自動分析装置において、前記吸引した検体の検体情報と前記検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御する位置制御手段と、を備える。

　また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記検体を吸引した際に前記管路内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段が検出した圧力の時間的な変化をもとに、前記検体情報としての前記吸引した検体の粘度を算出する粘度算出手段と、前記粘度算出手段が算出した前記吸引した検体の粘度が、吐出可能な粘度であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記吸引した検体の粘度を吐出可能な粘度であると判定した場合に、前記吸引した検体の粘度に応じて検体を吐出する吐出方式を選択する選択手段と、を備え、前記選択手段は、前記吸引した検体の粘度が所定の閾値を超えた場合に、液中で検体を吐出する液中吐出方式を選択する。

　また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記容器内に収容された液体の液面高さを算出する液面算出手段を備え、前記位置制御手段は、前記選択手段が選択した吐出方式と前記液面算出手段が算出した液面高さに応じて、前記吸引した検体の吐出位置を制御する。

　また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記分析項目は、血球成分を含む検体を分析する項目である。

　別の局面において、本発明は、検体を分析する自動分析装置であって、前記自動分析装置は、分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から前記検体を吸引し、吸引した前記検体を容器に吐出して分注する分注手段と、　前記吸引した検体と試薬とを反応させる反応手段と、前記反応手段で得られた反応液の吸光度を測定する測定手段と、前記検体を分析する分析手段と、前記吸引した検体の検体情報および前記検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御する位置制御手段と、を備える、自動分析装置を提供する。

　本発明の一つの実施形態において、本発明の自動分析装置は、前記検体を吸引した際に前記管路内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段が検出した圧力の時間的な変化をもとに、前記検体情報としての前記吸引した検体の粘度を算出する粘度算出手段と、前記粘度算出手段が算出した前記吸引した検体の粘度が、吐出可能な粘度であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記吸引した検体の粘度を吐出可能な粘度であると判定した場合に、前記吸引した検体の粘度に応じて検体を吐出する吐出方式を選択する選択手段と、をさらに備え、前記選択手段は、前記吸引した検体の粘度が所定の閾値を超えた場合に、液中で検体を吐出する液中吐出方式を選択する。

　本発明の別の実施形態において、本発明の自動分析装置は、前記容器内に収容された液体の液面高さを算出する液面算出手段を備え、前記位置制御手段は、前記選択手段が選択した吐出方式と前記液面算出手段が算出した液面高さに応じて、前記吸引した検体の吐出位置を制御する。

　本発明の別の実施形態において、本発明の自動分析装置では、前記分析項目は、血球成分を含む検体を分析する項目である。

　１つの局面において、本発明は、分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から検体を吸引し、吸引した検体を容器に吐出して分注する分注装置を備え、前記容器内で検体と試薬とを反応させ、この反応液の吸光度を測定し、前記検体を分析する自動分析装置を制御する方法であって、前記方法は、前記吸引した検体の検体情報および該検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得するステップと、前記情報を取得するステップにおいて取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御するステップと、を包含する方法を提供する。

　本発明の一つの実施形態において、本発明の方法は、前記検体を吸引した際に前記管路内の圧力を検出するステップと、前記検出した圧力の時間的な変化をもとに、前記検体情報としての前記吸引した検体の粘度を算出するステップと、前記算出した前記吸引した検体の粘度が、吐出可能な粘度であるか否かを判定するステップと、前記判定において前記吸引した検体の粘度を吐出可能な粘度であると判定した場合に、前記吸引した検体の粘度に応じて検体を吐出する吐出方式を選択するステップであって、前記吸引した検体の粘度が所定の閾値を超えた場合に、液中で検体を吐出する液中吐出方式を選択するステップとを包含する。

　本発明の別の実施形態において、本発明の方法は、前記容器内に収容された液体の液面高さを算出するステップと前記吐出位置を制御するステップは、前記選択した吐出方式および前記算出した液面高さに応じて、前記吸引した検体の吐出位置を制御するステップとを包含する。

　本発明の別の実施形態において、本発明の方法では、前記分析項目は、血球成分を含む検体を分析する項目である。

　別の局面において、本発明は、分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から検体を吸引し、吸引した検体を容器に吐出して分注する分注装置を備え、前記容器内で検体と試薬とを反応させ、この反応液の吸光度を測定し、前記検体を分析する自動分析装置において用いられる制御プログラムであって、前記制御プログラムは、前記自動分析装置を制御する方法を実装するためのものであり、前記方法は、前記吸引した検体の検体情報および該検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得するステップと、前記情報を取得するステップにおいて取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御するステップと、を包含する制御プログラムを提供する。

　種々の実施形態において、本発明のプログラムは、本発明の自動分析装置またはその制御方法の上記のいずれか一つまたは複数の特徴を含む。

　別の局面において、本発明は、分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から検体を吸引し、吸引した検体を容器に吐出して分注する分注装置を備え、前記容器内で検体と試薬とを反応させ、この反応液の吸光度を測定し、前記検体を分析する自動分析装置において用いられる制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記制御プログラムは、前記自動分析装置を制御する方法を実装するためのものであり、前記方法は、前記吸引した検体の検体情報および該検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得するステップと、前記情報を取得するステップにおいて取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御するステップと、を包含する記録媒体を提供する。

　種々の実施形態において、本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の自動分析装置またはその制御方法の上記のいずれか一つまたは複数の特徴を含む。

　本発明にかかる自動分析装置は、分注装置が吸引した検体の検体情報および／またはこの検体に対して予め設定された分析項目の情報をもとに、分注ノズルにより吸引した検体の吐出位置を制御することによって、検体の成分によらず、容器内に検体を規定量で確実に吐出することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる自動分析装置の構成を示す模式図である。図２は、検体分注機構および位置制御部の構成を示す模式図である。図３は、血球成分を含む検体に対して分注ノズルが吸引した際の圧力変化図である。図４は、検体分注機構の動作の概要を示す動作図である。図５は、位置制御部による検体分注処理の概要を示すフローチャートである。図６は、位置制御部による特別分注処理の概要を示すフローチャートである。

　以下、図面を参照して、本発明の自動分析装置にかかる実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。

　図１は、本発明の実施の形態にかかる自動分析装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の実施の形態にかかる自動分析装置１は、試薬と検体とを反応容器２０に分注し、反応容器２０内で反応させ、この反応液の吸光度を測定する測定機構２と、測定機構２を含む自動分析装置１全体の制御を行うとともに測定機構２における測定結果の分析を行う制御機構３と、を備える。自動分析装置１は、これらの２つの機構が連携することによって複数の検体の分析を自動的に行う。

　まず、測定機構２について説明する。図１に示すように、測定機構２は、血液や尿等の液体である検体を収容した複数の検体容器１１ａを保持する検体ラック１１ｂを図中の矢印方向に順次移送する検体移送部１１と、検体移送部１１上の検体吸引位置Ｐ１で停止した検体容器１１ａから検体を吸引して反応容器２０に検体を吐出して分注する検体分注機構１２と、検体と接触した部分を洗浄する洗浄部１３と、反応容器２０内に分注される試薬が収容された試薬容器１４ａを複数収納する試薬庫１４と、試薬庫１４内の試薬吸引位置Ｐ２で停止した試薬容器１４ａから第１試薬または第２試薬を吸引して反応容器２０に試薬を吐出して分注する試薬分注機構１５と、反応容器２０内に分注された試薬と検体とを攪拌する攪拌部１６と、反応容器２０内に分注された液体の吸光度を測定する測光部１７と、測光部１７による測定が終了した反応容器２０を洗浄する洗浄部１８と、反応容器２０への検体や試薬の分注、攪拌、測光および洗浄を行うために反応容器２０を所定の位置まで搬送する反応槽１９と、を備える。

　また、検体容器１１ａおよび検体ラック１１ｂには、内部に収容する検体を識別する識別情報を記憶した記録媒体がそれぞれ貼付されている（図示せず）。このため、検体移送部１１には、検体容器１１ａおよび検体ラック１１ｂに貼付された記録媒体を読み取る検体容器読取部１１ｃが設けられている。

　つぎに、制御機構３について説明する。制御機構３は、ＣＰＵ等によって実現され、自動分析装置１の各部の処理および動作を制御する制御部３１と、キーボード、マウス、入出力機能を備えたタッチパネル等によって実現され、検体の分析に必要な情報や自動分析装置１の操作情報が入力される入力部３２と、測光部１７によって測定された吸光度の測定結果に基づいて検体の成分分析を行う分析部３３と、吸引した検体を吐出する際に反応容器２０内の鉛直方向における吸引した検体の吐出位置および検体分注機構１２の動作を制御する位置制御部３４と、ハードディスクやメモリ等によって実現され、自動分析装置１の各部の処理および動作にかかる各種プログラムや検体の分析に関する情報を含む各種情報を記憶する記憶部３５と、ディスプレイやプリンタ等によって実現され、検体の分析に関する情報等を出力する出力部３６と、を備える。

　以上のように構成された自動分析装置１では、反応槽１９上で順次移送される複数の反応容器２０に対して、試薬分注機構１５が試薬庫１４の試薬容器１４ａから第１試薬を分注後、検体分注機構１２が検体吸引位置Ｐ１で停止した検体容器１１ａから検体を分注する。その後、試薬分注機構１５が試薬庫１４の試薬容器１４ａから第２試薬を反応容器２０に分注する。さらに、測光部１７が第１試薬、検体および第２試薬を反応させた状態の反応液の吸光度を測定し、この測定結果をもとに分析部３３が分析することによって、検体の成分分析等が自動的に行われる。その後、洗浄部１８が測光部１７による測定が終了した後に搬送される反応容器２０を搬送させながら洗浄し、反応容器２０を再利用する。その後、洗浄された反応容器２０を再利用し、複数の分析処理を行う。

　つぎに、図１に示した検体分注機構１２および位置制御部３４について詳細に説明する。図２は、検体分注機構１２および位置制御部３４の構成を示す模式図である。検体分注機構１２は、図２に示すように、分注ノズル４１、分注ポンプ４６および洗浄水ポンプ５０を有する。

　分注ノズル４１は、ステンレス等によって棒管状に形成されたものからなり、アーム４２に装着されている。アーム４２は、駆動部４３の駆動によって動作し、アーム４２と駆動部４３とを連結する連結部４４を介して、鉛直方向の昇降および連結部４４を通る鉛直軸を中心とする回転を自在に行う。駆動部４３は、位置制御部３４による制御のもと、アーム４２を駆動させ、分注ノズル４１の先端部を検体容器１１ａ内または反応容器２０内に下降させる。

　分注ポンプ４６は、シリンジポンプで実現され、配管４５を介して分注ノズル４１と、配管４５内の圧力を検出する圧力センサ４８と、洗浄水Ｗａの流量を調整する電磁弁４９とに接続されている。分注ポンプ４６は、プランジャ駆動部４７によるプランジャ４６ａの往復動によって、分注ノズル４１内に検体を吸引し、吸引した検体を反応容器２０に吐出して分注を行う。プランジャ駆動部４７は、位置制御部３４による制御のもと、プランジャ４６ａを駆動することによって、検体の分注量を調整する。電磁弁４９には、別の配管５２が接続され、この配管５２の他端には、洗浄水Ｗａを供給する洗浄水ポンプ５０が接続されている。さらに、洗浄水ポンプ５０には、別の配管５３が接続され、この配管５３の他端は、洗浄水Ｗａを収容する洗浄水タンク５１に達している。

　圧力センサ４８は、配管４５内における洗浄水Ｗａの圧力を検出し、アナログ圧力信号として増幅回路４８ａへ出力する。増幅回路４８ａは、圧力センサ４８から出力されるアナログ圧力信号を増幅し、増幅した圧力信号を処理部４８ｂへ出力する。処理部４８ｂは、Ａ／Ｄ変換器によって実現され、増幅回路４８ａから入力されるアナログ圧力信号をデジタル信号に変換して処理し、検出部４８ｃに出力する。検出部４８ｃは、処理部４８ｂによって変換された圧力信号における所定時間の圧力、たとえば、分注ノズル４１内に検体を吸引し終えた時点の圧力を検出し、制御部３１を介して記憶部３５へ出力する。

　洗浄水ポンプ５０は、洗浄水タンク５１に貯蔵された洗浄水Ｗａを吸い上げ、圧力センサ４８との間に設けた電磁弁４９を介して配管４５内に洗浄水Ｗａを供給する。ここで、電磁弁４９は、位置制御部３４の制御のもと、吸い上げた洗浄水Ｗａを配管４５内に供給する場合には開かれ、分注ポンプ４６によって分注ノズル４１が検体を吸引する場合には閉じられる。なお、洗浄水Ｗａは、脱気されたイオン交換水または蒸留水等の非圧縮性流体である。

　位置制御部３４は、取得部３４ａ、粘度算出部３４ｂ、判定部３４ｃ、選択部３４ｄ、液面算出部３４ｅおよび駆動制御部３４ｆを有する。取得部３４ａは、制御部３１を介して、検体分注機構１２が分注ノズル４１内に吸引した検体の検体情報と吸引した検体に対して予め設定された分析項目の情報を記憶部３５から取得する。具体的には、検体容器読取部１１ｃが読み取った検体の識別情報をもとに設定された検体の分析項目を記憶部３５から取得する、および／または分注ノズル４１内に検体を吸引した際に生じる様々な検体の検体情報を記憶部３５から取得する。

　粘度算出部３４ｂは、制御部３１を介して、検体分注機構１２が分注ノズル４１内に検体を吸引した際に圧力センサ４８が検出する圧力を取得し、取得した圧力の時間的な変化をもとに吸引した検体の粘度を算出する。具体的には、圧力センサ４８が検出する圧力に対応する出力電圧の時間変化と検体の粘度との関係を示す検量線を参照して、吸引した検体の粘度を算出する。なお、検量線は、記憶部３５に記憶されている。

　判定部３４ｃは、粘度算出部３４ｂが算出した分注ノズル４１内に吸引した検体の粘度が、吐出可能な粘度であるか否かを判定する。判定部３４ｃは、粘度算出部３４ｂが算出した分注ノズル４１内に吸引した検体の粘度が、吐出不可能な粘度である場合、吸引した検体の粘度が異常であると判定する。

　選択部３４ｄは、判定部３４ｃが分注ノズル４１内に吸引した検体の粘度が吐出可能な粘度であると判定した場合に、分注ノズル４１内に吸引した検体の粘度に応じて検体を吐出する吐出方式を選択する。選択部３４ｄは、分注ノズル４１内に吸引した検体の粘度が所定の閾値を超えた場合に、液中で検体を吐出する液中吐出方式を選択する。なお、選択部３４ｄは、分注ノズル４１内に吸引した検体に対して予め設定された分析項目の情報に応じて検体を吐出する吐出方式を選択してもよい。

　液面算出部３４ｅは、反応容器２０内に収容された液体の液面高さを算出する。具体的には、液面算出部３４ｅは、制御部３１を介して、分注ノズル４１内に吸引した検体の分析項目に対応して反応容器２０内に分注される第１試薬の液量を記憶部３５から取得し、この取得した液量と反応容器２０の形状とに基づいて、反応容器２０内に収容された液体の液面高さを算出する。

　駆動制御部３４ｆは、取得部３４ａが取得した吸引した検体の検体情報および／または吸引した検体に対して予め設定された分析項目の情報をもとに、分注ノズル４１により吸引した検体の吐出位置を制御する。吸引した検体の吐出位置は、検体の吐出方式によって決定される。このため、駆動制御部３４ｆは、取得部３４ａが取得した検体の検体情報、検体の分析項目の情報および選択部３４ｄが選択した吐出方式の少なくともいずれか一つを用いて、分注ノズル４１による吸引した検体の吐出位置を制御する。具体的には、駆動制御部３４ｆは、選択部３４ｄが液中吐出方式を選択した場合、駆動部４３を駆動させ、反応容器２０内に収容された液体液面より下方の位置まで分注ノズル４１の先端部を下降させて吸引した検体を吐出する。また、駆動制御部３４ｆは、選択部３４ｄが空中吐出方式を選択した場合、駆動部４３を駆動させ、反応容器２０内に収容された液体液面より上方の位置まで分注ノズル４１の先端部を下降させて吸引した検体を吐出させる。

　つぎに、図３を参照して、血球成分を含む検体を分注ノズル４１内に吸引させた際に圧力センサ４８が検出する配管４５内における洗浄水Ｗａの圧力変化について説明する。折れ線Ｌ１は、少なくとも血球成分を含む検体を分注ノズル４１内に吸引させた際に圧力センサ４８が検出する配管４５内における洗浄水Ｗａの圧力変化を示す。また、図３において、横軸は、時間を示し、縦軸は、圧力センサ４８が検出する圧力信号の出力電圧を示す。時点ｔ１は、検体の吸引開始時を示し、時点ｔ２は、検体の吸引終了時を示す。

　図３に示すように、少なくとも血球成分を含む検体を分注ノズル４１内に吸引した際に配管４５内における洗浄水Ｗａの圧力値が負圧状態となる。この圧力値は、吸引した検体の粘度によって変化する。具体的には、吸引した検体の粘度が高いほど、配管４５内の圧力における負圧が大きくなるため、圧力センサ４８が検出する出力電圧が低く検出される。

　そこで、この実施の形態では、圧力センサ４８が検出する出力電圧と検体の粘度との関係をもとに、吐出可能な粘度を設定するとともに、検体の粘度に応じて検体の吐出する吐出方式を選択する範囲を設定する。具体的には、Ｖ１を検体の吸引前後の出力電圧とする場合に、圧力センサ４８が検出する出力電圧をＶとしたとき、圧力センサ４８が検出する出力電圧の時間的な変化の絶対値をΔＶ＝｜Ｖ―Ｖ１｜とする。これにより、圧力センサ４８が検出する出力電圧の時間的な変化の絶対値がΔＶ＞｜Ｖ３－Ｖ１｜の場合に吐出が不可能な粘度とし、｜Ｖ２－Ｖ１｜≦ΔＶ＜｜Ｖ３―Ｖ１｜の範囲を液中吐出方式の範囲として、ΔＶ＜｜Ｖ２―Ｖ１｜の範囲を空中吐出方式の範囲とする。ここで、Ｖ２およびＶ３は、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３を満たす所定の定数である。なお、図３の範囲は、検体の種類、分析項目および自動分析装置１の能力等によって変更してもよい。

　ここで、検体分注機構１２の動作について詳細に説明する。図４は、検体分注機構１２の動作の概要を示す図である。なお、少なくとも血球成分を含む検体に対して分注する場合の検体分注機構１２の動作について説明する。まず、検体分注機構１２は、血漿層Ｒ１と血球層Ｒ２とに層分離した検体を収容した検体容器１１ａ内に分注ノズル４１を下降する（図４（ａ））。この場合、分注ノズル４１による吸引位置は、血漿層Ｒ１で停止しているが、分注ノズル４１による吸引位置は、検体の分析項目、液量や種類等によって設定される。

　その後、検体分注機構１２は、分注ノズル４１内に検体を吸引する（図４（ｂ））。この際、圧力センサ４８は、配管４５内の圧力変化を検出し、制御部３１を介して記憶部３５に出力する。その後、検体分注機構１２は、分注ノズル４１を上昇し（図４（ｃ））、反応容器２０上に分注ノズル４１を移送する。

　その後、検体分注機構１２は、吸引した検体の粘度が吐出可能な粘度の場合において、空中で分注可能な検体の粘度の範囲内であるとき、分注ノズル４１を反応容器２０内に収容された試薬Ｌａの液面の上方まで下降し（図４（ｄ））、分注ノズル４１内に吸引した検体を反応容器２０内に吐出する（図４（ｅ））。この場合、吸引した検体の粘度が低く、空中で吐出が可能であるため、分注ノズル４１の先端部に液滴が生じず、吸引した検体を規定量で確実に吐出することができる。なお、この吐出は、通常の分析項目における吐出方法と同様である。その後、検体分注機構１２は、反応容器２０内から分注ノズル４１を上昇し（図４（ｆ））、洗浄部１３に分注ノズル４１を移送後、分注ノズル４１を洗浄し（図４（ｇ））、検体の分注処理を終了する。

　これに対して、検体分注機構１２は、吸引した検体の粘度が吐出可能な粘度の場合において、液中で分注可能な検体の粘度の範囲内であるとき、分注ノズル４１の先端部を反応容器２０内に収容された試薬Ｌａ中に潜り込ませるように下降し（図４（ｈ））、吸引した検体を試薬Ｌａ中に吐出する（図４（ｉ））。この場合、分注ノズル４１の先端部に生じる液滴Ｓを試薬Ｌａの吸着力を利用することによって除去することができ、検体の粘度が高くても反応容器２０内に確実に吐出することができる。なお、この検体の吐出方法を液中吐出方式とする。その後、検体分注機構１２は、反応容器２０内から分注ノズル４１を上昇し（図４（ｊ））、洗浄部１３に分注ノズル４１を移送後、分注ノズル４１を洗浄し（図４（ｇ））、検体の分注処理を終了する。

　また、検体分注機構１２は、吸引した検体の粘度が吐出可能な粘度の場合において、空中で分注可能な検体の粘度の範囲内であり、反応容器２０内が空であるとき、分注ノズル４１の先端部を反応容器２０内の底面近傍まで下降し（図４（ｋ））、吸引した検体を吐出する（図４（ｌ））。この場合、分注ノズル４１の先端部に生じる液滴Ｓを反応容器２０内の底面に吸着させることによって、分注ノズル４１の先端部に生じる液滴Ｓを除去することができ、検体の粘度が高くても反応容器２０内に確実に分注することができる。なお、この検体の吐出方法を底面吐出方式とする。その後、検体分注機構１２は、反応容器２０内から分注ノズル４１を上昇し（図４（ｍ））、洗浄部１３に分注ノズル４１を移送後、分注ノズル４１を洗浄し（図４（ｇ））、検体の分注処理を終了する。

　さらに、検体分注機構１２は、吸引した検体の粘度が吐出可能な粘度を超える場合、分注ノズル４１の先端部を反応容器２０内に下降し（図４（ｎ））、吸引した検体を吐出する際に分注ノズル４１の先端部に吸引した検体による液滴Ｓが生じる（図４（ｏ））。この場合、分注ノズル４１の先端部に生じる液滴Ｓによって反応容器２０内に規定量で検体を分注することができない（図４（ｐ））。このため、吸引した検体の粘度が吐出可能な粘度を超える場合、検体分注機構１２は、分注ノズル４１を洗浄部１３に移送し、分注ノズル４１を洗浄し（図４（ｇ））、検体の分注処理を終了する。

　つぎに、図５に示すフローチャートを参照して、位置制御部３４による検体分注処理について説明する。図５において、まず、位置制御部３４は、制御部３１を介して、新たに受付された検体があるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。具体的には、検体容器１１ａが検体容器読取部１１ｃを横切った際に、検体容器読取部１１ｃが検体容器１１ａに貼付された情報を読み込んだ情報が記憶部３５に記憶されているか、または操作者によって入力部３２に入力された情報に基づいて新たに受付された検体があるか否かを判断する。新たに受付された検体がないと判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、このステップＳ１０１の判断処理を繰り返す。一方、新たに受付された検体がある場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、取得部３４ａは、制御部３１を介して、新たに受付された検体の種類およびこの検体に対して設定された分析項目の情報を記憶部３５から取得する（ステップ
Ｓ１０２）。

　その後、位置制御部３４は、取得部３４ａが取得した検体に対して設定された分析項目の情報が血球成分を含む検体の分析項目、たとえば、ＨｂＡ１ｃであるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。血球成分を含む検体の分析項目でない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、位置制御部３４は、検体分注機構１２を駆動させ、通常の分注処理を実行する（ステップＳ１０４）。一方、血球成分を含む検体の分析項目である場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、位置制御部３４は、検体分注機構１２を駆動させ、後述する特別分注処理を実行する（ステップＳ１０５）。

　その後、位置制御部３４は、制御部３１から分析終了の指示があるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。分析終了の指示がない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に移行し、上述した処理を繰り返す。一方、分析終了の指示がある場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。

　ここで、図６に示すフローチャートを参照して、位置制御部３４による特別分注処理について説明する。図６において、駆動制御部３４ｆは、駆動部４３およびプランジャ駆動部４７を駆動させ、検体吸引位置で静止している検体容器１１ａ内に収容された検体を分注ノズル４１内に吸引させる（ステップＳ２０１）。

　その後、粘度算出部３４ｂは、分注ノズル４１内に検体を吸引する際に圧力センサ４８が検出した配管４５内における洗浄水Ｗａの圧力変化波形における出力電圧を記憶部３５から取得し（ステップＳ２０２）、取得した圧力変化波形における出力電圧の時間変化をもとに、吸引した検体の粘度を算出する（ステップＳ２０３）。

　その後、判定部３４ｃは、吸引した検体の粘度が吐出可能な粘度であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。吸引した検体の粘度が吐出可能な粘度である場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０６に移行する。一方、吸引した検体の粘度が吐出不可能な粘度である場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、位置制御部３４は、異常処理を行う（ステップＳ２０５）。具体的には、駆動制御部３４ｆは、駆動部４３およびプランジャ駆動部４７を駆動させ、吸引した検体を洗浄部１３に吐出させるとともに、分注ノズル４１を洗浄する。その後、位置制御部３４は、制御部３１を介して出力部３６に吸引した検体の粘度に異常が生じていることを示す情報を出力させる。

　その後、液面算出部３４ｅは、吐出対象の反応容器２０内の液体の液面高さを算出する（ステップＳ２０６）。具体的には、取得部３４ａが取得した検体の種類または分析項目に対応して反応容器２０内に分注される第１試薬の液量と吸引した検体を吐出する反応容器２０の形状とに基づいて、反応容器２０内に収容された液体の液面高さを算出する。

　その後、選択部３４ｄは、吸引した検体の粘度が空中で吐出可能な粘度の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。吸引した検体の粘度が空中で吐出可能な粘度の範囲外である場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、位置制御部３４は、液面算出部３４ｅが算出した液面高さをもとに反応容器２０内に試薬が分注されているか否かを判断する（ステップＳ２０８）。反応容器２０内に試薬が分注されていない場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、選択部３４ｄは、底面吐出方式（図４に示した（ｋ）～（ｍ））を選択し、駆動制御部３４ｆが駆動部４３を駆動させ、反応容器２０内の底面まで分注ノズル４１の先端部を下降させ（ステップＳ２０９）、ステップＳ２１２に移行する。一方、反応容器２０内に試薬が分注されている場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、選択部３４ｄは、液中吐出方式（図４に示した（ｈ）～（ｊ））を選択し、駆動制御部３４ｆが駆動部４３を駆動させ、反応容器２０内に収容された液体液面より下方の位置まで分注ノズル４１の先端部を下降させ（ステップＳ２１０）、ステップＳ２１２に移行する。

　これに対して、吸引した検体の粘度が空中で吐出可能な粘度の範囲内である場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、選択部３４ｄは、空中吐出方式（図４に示した（ｄ）～（ｆ））を選択し、駆動制御部３４ｆが駆動部４３を駆動させ、反応容器２０内に収容された液体液面より上方の位置まで分注ノズル４１の先端部を下降させ（ステップＳ２１１）、ステップＳ２１２に移行する。

　その後、駆動制御部３４ｆは、プランジャ駆動部４７を駆動させ、分注ノズル４１内に吸引した検体を反応容器２０内に吐出させる（ステップＳ２１２）。その後、駆動制御部３４ｆは、駆動部４３を駆動させ、分注ノズル４１を洗浄部１３に移送し、分注ノズル４１を洗浄させ（ステップＳ２１３）、本処理を終了する。

　この実施の形態では、検体分注機構１２が吸引した検体の情報および／またはこの吸引した検体に対して予め設定された分析項目をもとに、検体を反応容器２０内に吐出する際に分注ノズル４１の吐出位置を制御することによって、検体の成分によらず、血漿、血清および血球それぞれの成分を共通の分注ノズルを用いて、反応容器内に検体を規定量で確実に吐出することができる。

　また、上述した実施の形態では、分注ノズル４１内に吸引した検体の検体情報をもとに、吸引した検体の吐出方式を選択していたが、これに限らず、吸引した検体の分析項目の情報、たとえば、血球成分を含む検体の分析項目の情報に応じて検体の吐出方式を選択してもよい。この場合、血球成分を含む検体を分析する分析項目では、液中吐出方式を選択するようにしてもよい。

　また、上述した実施の形態では、吸引した検体の粘度が異常の場合、この検体に対応した第２試薬を分注しないため、試薬の無駄を防止することができる。

　また、上述した実施の形態では、吸引した検体を反応容器２０に吐出する場合、分注ノズル４１を吐出位置まで下降させて吸引した検体を吐出していたが、これに限らず、検体の種類、分析項目および吸引した検体の液量に対応させて、分注ノズル４１を吐出位置まで下降後、再度、分注ノズル４１を吐出位置から下降または上昇させながら検体を吐出してもよい。

　また、上述した実施の形態では、液中吐出方式で吸引した検体を反応容器２０内で吐出する場合、分注ノズル４１の先端部を反応容器２０内の液体液面より下方の位置まで下降させて吐出させていたが、たとえば、反応容器２０内の液体液面に分注ノズル４１の先端部を接触させて吸引した検体を吐出する液面吐出方式でもよい。これによって、分注ノズル４１の先端部に生じる液滴Ｓを反応容器２０内に収容された液体の吸着力を利用することによって除去することができる。なお、液面吐出方式を選択する場合、分析項目に応じて選択し、または分析の開始前に操作者が液面吐出方式を選択するように設定してもよい。

　また、上述した実施の形態では、血球成分を含む検体の吐出を行っていたが、これに限らず、分析までの時間の相違に起因して沈降する検体の吐出、たとえば、赤血球、白血球また血小板を含む検体の吐出にも適用できる。

　また、上述した実施の形態では、検体容器１１ａに収容された検体を吸引し、吸引した検体を反応容器２０に吐出する場合の検体分注処理であったが、これに限らず、試薬容器１４ａに収容された試薬を吸引し、吸引した試薬を反応容器２０に吐出する試薬分注処理であってもよい。試薬容器１４ａ内に収容された試薬は、時間の経過に伴って水分が蒸発し、粘度が高くなる場合がある。このため、従来の自動分析装置は、規定量で試薬を反応容器に分注することができない場合があった。これに対して、試薬分注機構１５が試薬容器１４ａ内から反応容器２０内に試薬を分注する際に圧力センサ４８が検出する圧力値に基づいて、試薬分注機構１５における分注ノズル４１の先端部の位置を制御することによって、規定量で試薬を確実に分注することが可能となる。

　また、上述した実施の形態では、検体容器１１ａに収容された検体を吸引し、吸引した検体を反応容器２０に吐出する場合の検体分注処理であったが、これに限らず、吸引した検体を反応容器２０に吐出する前に、一旦、希釈容器等の別の容器に吐出して希釈し、希釈した検体を反応容器２０内に分注するようにしてもよい。

　また、上述した実施の形態では、検体の分注毎に分注ノズル４１の先端部の位置を制御しているため、吐出動作に対応した洗浄処理をすることができ、分注ノズル４１を洗浄する洗浄液を削減することができる。

　また、上述した実施の形態では、試薬庫および試薬分注機構を１つ備えた場合であったが、試薬庫および試薬分注装置それぞれが２つであってもよい。

　図１に示される制御機構３の記憶部３５（図２にも記憶部が示される）には、自動分析装置１によって実行される処理を制御する制御プログラムがインストールされている。一般に、このような制御プログラムをコンピュータのメモリにインストールすることによって、そのコンピュータを制御機構３（図１。なお、図２では図示されていない）の一部または全部として機能させることが可能である。このような制御プログラムは、コンピュータの出荷前にメモリにインストールされてもよいし、コンピュータの出荷後にメモリにインストールされてもよい。記録媒体に記録されたプログラムを読み出すことによってプログラムをコンピュータのメモリにインストールしてもよいし、インターネット等のネットワーク経由でダウンロードされたプログラムをコンピュータのメモリにインストールしてもよい。コンピュータとしては任意のタイプのコンピュータを使用することが可能である。　上記に詳述した図５および図６の全部または一部の機能は、ソフトウェア（例えば、プログラムによって実現されることに限定されない。図５および図６に示される各ステップの機能をハードウェア（例えば、回路、ボード、半導体チップ）によって実現してもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって実現してもよい。

　以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

　本出願は、日本国出願特願２００９－１５００３４に対して優先権を主張するものであり、その全体の内容は、具体的に本明細書に記載されているのと同様に本明細書の一部を構成するものとして援用されるべきであることが理解される。

　以上のように、本発明の分注装置、自動分析装置およびその制御方法は、検体と試薬との反応物を分析する分析装置に有用であり、特に、検体の成分によらず、容器内に検体を規定量で確実に吐出することが要求される分野に適している。

　１　　　　　　　　自動分析装置
　２　　　　　　　　測定機構
　３　　　　　　　　制御機構
　１１　　　　　　　検体移送部
　１１ａ　　　　　　検体容器
　１１ｂ　　　　　　検体ラック
　１１ｃ　　　　　　検体容器読取部
　１２　　　　　　　検体分注機構
　１３，１８　　　　洗浄部
　１４　　　　　　　試薬庫
　１４ａ　　　　　　試薬容器
　１５　　　　　　　試薬分注機構
　１６　　　　　　　攪拌部
　１７　　　　　　　測光部
　１９　　　　　　　反応槽
　２０　　　　　　　反応容器
　３１　　　　　　　制御部
　３２　　　　　　　入力部
　３３　　　　　　　分析部
　３４　　　　　　　位置制御部
　３４ａ　　　　　　取得部
　３４ｂ　　　　　　粘度算出部
　３４ｃ　　　　　　判定部
　３４ｄ　　　　　　選択部
　３４ｅ　　　　　　液面算出部
　３４ｆ　　　　　　駆動制御部
　３５　　　　　　　記憶部
　３６　　　　　　　出力部
　４１　　　　　　　分注ノズル
　４２　　　　　　　アーム
　４３　　　　　　　駆動部
　４４　　　　　　　連結部
　４５，５２，５３　配管
　４６　　　　　　　分注ポンプ
　４６ａ　　　　　　プランジャ
　４７　　　　　　　プランジャ駆動部
　４８　　　　　　　圧力センサ
　４８ａ　　　　　　増幅回路
　４８ｂ　　　　　　処理部
　４８ｃ　　　　　　検出部
　４９　　　　　　　電磁弁
　５０　　　　　　　洗浄水ポンプ
　５１　　　　　　　洗浄水タンク
　Ｌａ　　　　　　　試薬
　Ｒ１　　　　　　　血漿層
　Ｒ２　　　　　　　血球層
　Ｓ　　　　　　　　液滴
　Ｗａ　　　　　　　洗浄水

Claims

検体を分析する自動分析装置であって、前記自動分析装置は、
　分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から前記検体を吸引し、吸引した前記検体を容器に吐出して分注する分注手段と、
　前記吸引した検体と試薬とを反応させる反応手段と、
　前記反応手段で得られた反応液の吸光度を測定する測定手段と、
　前記検体を分析する分析手段と、
　前記吸引した検体の検体情報および前記検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得する取得手段と、
　前記取得手段が取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御する位置制御手段と、
　を備える、自動分析装置。
　前記検体を吸引した際に前記管路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
　前記圧力検出手段が検出した圧力の時間的な変化をもとに、前記検体情報としての前記吸引した検体の粘度を算出する粘度算出手段と、
　前記粘度算出手段が算出した前記吸引した検体の粘度が、吐出可能な粘度であるか否かを判定する判定手段と、
　前記判定手段が前記吸引した検体の粘度を吐出可能な粘度であると判定した場合に、前記吸引した検体の粘度に応じて検体を吐出する吐出方式を選択する選択手段と、
　をさらに備え、
　前記選択手段は、前記吸引した検体の粘度が所定の閾値を超えた場合に、液中で検体を吐出する液中吐出方式を選択する、請求項１に記載の自動分析装置。
　前記容器内に収容された液体の液面高さを算出する液面算出手段を備え、
　前記位置制御手段は、前記選択手段が選択した吐出方式と前記液面算出手段が算出した液面高さに応じて、前記吸引した検体の吐出位置を制御する、請求項２に記載の自動分析装置。
　前記分析項目は、血球成分を含む検体を分析する項目である、請求項１に記載の自動分析装置。
分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から検体を吸引し、吸引した検体を容器に吐出して分注する分注装置を備え、前記容器内で検体と試薬とを反応させ、この反応液の吸光度を測定し、前記検体を分析する自動分析装置を制御する方法であって、前記方法は、
　）前記吸引した検体の検体情報および前記検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得するステップと、
　）前記情報を取得するステップにおいて取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御するステップと、を包含する方法。
前記検体を吸引した際に前記管路内の圧力を検出するステップと、
前記検出した圧力の時間的な変化をもとに、前記検体情報としての前記吸引した検体の粘度を算出するステップと、
前記算出した前記吸引した検体の粘度が、吐出可能な粘度であるか否かを判定するステップと、
前記判定において前記吸引した検体の粘度を吐出可能な粘度であると判定した場合に、前記吸引した検体の粘度に応じて検体を吐出する吐出方式を選択するステップであって、前記吸引した検体の粘度が所定の閾値を超えた場合に、液中で検体を吐出する液中吐出方式を選択するステップと
を包含する、請求項５に記載の方法。
前記容器内に収容された液体の液面高さを算出するステップと
前記吐出位置を制御するステップは、前記選択した吐出方式および前記算出した液面高さに応じて、前記吸引した検体の吐出位置を制御するステップと
を包含する、請求項６に記載の方法。
前記分析項目は、血球成分を含む検体を分析する項目である請求項５に記載の方法。
分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から検体を吸引し、吸引した検体を容器に吐出して分注する分注装置を備え、前記容器内で検体と試薬とを反応させ、この反応液の吸光度を測定し、前記検体を分析する自動分析装置において用いられる制御プログラムであって、前記制御プログラムは、前記自動分析装置を制御する方法を実装するためのものであり、前記方法は、
　）前記吸引した検体の検体情報および前記検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得するステップと、
　）前記情報を取得するステップにおいて取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御するステップと、を包含する制御プログラム。
分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し、前記分注ポンプを吸排動作させることによって前記分注ノズル内に検体容器内から検体を吸引し、吸引した検体を容器に吐出して分注する分注装置を備え、前記容器内で検体と試薬とを反応させ、この反応液の吸光度を測定し、前記検体を分析する自動分析装置において用いられる制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記制御プログラムは、前記自動分析装置を制御する方法を実装するためのものであり、前記方法は、
　）前記吸引した検体の検体情報および前記検体に対して予め設定された分析項目の情報を取得するステップと、
　）前記情報を取得するステップにおいて取得した前記検体情報および／または前記分析項目の情報をもとに、前記分注ノズルによる前記吸引した検体の吐出位置を制御するステップと、を包含する記録媒体。