JP6766155B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液や尿等の生体サンプルに含まれる成分を自動的に分析する自動分析装置に関し、特に、分析対象に対し光を照射する光源と、光源から照射された光を検出する検出器とから構成される分析ポートを備える装置、及び当該装置を用いた方法に関する。

血液等のサンプルに含まれる成分を分析する装置として、光源からの光を、分析対象である、サンプルと試薬とを混合した反応液に照射して得られる単一または複数の波長の散乱光や透過光の光量を測定する自動分析装置が知られている。

自動分析装置には、生化学検査や血液学検査の分野等で生体サンプル中の目的成分の定量、定性分析を行う生化学分析用の装置や、サンプルである血液の凝固能を測定する血液凝固分析用の装置等がある。

ここで、光源の劣化による光量低下や光路上への異物の混入が生じると、分析の信頼性が低下し、間違った結果を報告する恐れや、分析に失敗する恐れがある。そのため、洗浄して繰り返し使用する反応容器を備える生化学自動分析装置においては、分析を開始する前に反応容器を洗浄し、洗浄後の反応容器に水のみを入れた状態で透過光または散乱光の測光(ブランク測定)を行い、測定結果と基準値と比較することで、反応容器の傷や汚れ、および光路上への異物の混入を検出し、異常がある場合には当該容器を使用しないようにし、操作者に知らせる機能が採用されている。

一方で、使い捨ての反応容器を用い、散乱光を測定する血液凝固分析等の分析を行う自動分析装置においては、反応容器および反応液がない状態では検出器に光が入射しないため、分析動作ごとに行うブランク測定は実施できない。したがって、光源の劣化状態や光路上の異物の確認は、定期的に、または異常な分析結果が発生した場合に、標準液や標準散乱体と呼ばれる標準物質を設置し、検出器に入射する光の光量を測定することで行っている。

特許文献１には、光源を使い捨ての反応容器の下部に配置し、散乱光を測定する自動分析装置において、反応容器の移送機構に光の検出器を備え、光源の光量を測定する構成が記載されている。この構成においては、移送機構による反応容器の把持の有無に関わらず、どちらか一方の条件において光量を測定することにより、光源の劣化や分析ポート内の異物を検出することができる。

特開２０１３−２５０２１８号公報

臨床検査においては、分析結果の正確性と装置の信頼性が求められている。特に、血液の凝固能を測定する血液凝固分析は手術前など緊急性を要する場面で用いられることが多いため、信頼性の高い分析結果を早急に報告しなければならない。中でも、緊急検体においては検体の投入から結果報告までの時間が非常に重要となり、装置の不具合による結果報告の遅延は最小限に抑える必要がある。

特許文献１に記載された手法によれば、分析開始毎に光量の確認を行うことにより、光源の劣化や光路上への異物の混入による分析結果の間違いや報告遅延のリスクを低減することができる。

しかしながら、本技術では、分析に使用される検出器とは別に、光源の劣化や分析ポート内の異物をチェックするための検出器を反応容器の移送機構に設ける必要があるため、移送機構が大型化し、コストが上昇する。また、光源に対するチェック用の検出器と分析用の検出器の配置方向が異なっているため、分析用の検出器自体及び分析用の検出器が配置されている方向への光路上の異物は検知することができない。さらに、反応容器の個体差の影響を排除するために、移送機構が反応容器を把持しない状態において光量測定を行う場合、通常の分析では必要のないイレギュラーな動作の追加が必要となり、装置の処理能力の低下につながる。

上記課題を解決するための一態様として、サンプルと試薬との混合液を収容する反応容器を保持する反応容器保持部と、当該反応容器保持部に保持された反応容器に収容された混合液に光を照射する光源と、当該光源から混合液に光が照射されることにより生じた光を検出する検出器と、からなる分析ポートと、当該分析ポートを制御する制御部と、を備え、当該検出された光の情報に基づいてサンプルを分析する自動分析装置であって、当該反応容器保持部の表面は当該光源から照射された光の少なくとも一部を反射するように構成され、前記制御部は、前記反応容器保持部に前記反応容器を保持していない状態で前記光源から光を照射し、前記反応容器保持部の表面に反射した光を前記検出器により検出し、当該検出の結果、検出された光が予め定めた第１の値よりも小さい場合、当該分析ポートを分析に使用しないように制御することを特徴とする装置、及び当該装置を用いた方法を提供する。

上記一態様によれば、追加の検出器等の機構や、通常の分析とは異なる追加の機構動作を要することなく、かつ光源の劣化や分析に使用する検出器が配置される方向を含む、チェックが必要なすべての光路上の異物を検出することができ、緊急性を要する場合であっても正確性と信頼性の高い分析結果を提供することができる。

本実施の形態に係る自動分析装置の基本構成を示す図。 本実施の形態に係る自動分析装置における、血液凝固時間検出部の基本構成を示す図。 本実施の形態(実施例１)に係る血液凝固時間検出部の光学的構成を示す図（上面図）。 本実施の形態(実施例１)に係る光量チェック動作の一例を示すフローチャート。 本実施の形態(実施例６)に係る血液凝固時間検出部の光学的構成を示す図。 本実施の形態(実施例７)に係る血液凝固時間検出部の光学的構成を示す図（上面図）。 本実施の形態(実施例７)に係る血液凝固時間検出部の光学的構成を示す図（正面図）。 本実施の形態(実施例９)に係る血液凝固時間検出部の光学的構成を示す図（上面図）。 本実施の形態（実施例１０）に係る血液凝固時間検出部の光学的構成を示す図（上面図）。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、全体を通して、各図における同一機能を有する各構成部分については原則として同一の符号を付すようにし、説明を省略することがある。

<装置の基本構成>
図１は、本実施の形態に係る自動分析装置の基本構成を示す図である。ここでは、自動分析装置の一態様として、ターンテーブル方式の生化学分析部と血液凝固時間分析ユニットとを備えた複合型の自動分析装置の例について説明する。

本図に示すように、自動分析装置１は、その筐体上に反応ディスク１３、サンプルディスク１１、第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６、血液凝固時間分析ユニット２、光度計１９が配置されている。

反応ディスク１３は、時計回り、反時計回りに回転自在なディスク状のユニットであって、反応容器（生化学分析用）２６をその円周上に複数個配置することができる。

サンプルディスク１１は、時計回り、反時計回りに回転自在なディスク状のユニットであって、標準サンプルや被検サンプル等のサンプルを収容するサンプル容器２７をその円周上に複数個配置することができる。

第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６は、時計回り、反時計回りに回転自在なディスク状のユニットであって、サンプルに含まれる各検査項目の成分と反応する成分を含有する試薬を収容する試薬容器をその円周上に複数個配置できる。また、本図には示していないが、第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６では、保冷機構等を備えることにより、配置された試薬容器内の試薬を保冷可能に構成することもできる。

サンプルディスク１１と反応ディスク１３の間にはサンプル分注プローブ１２が配置されており、サンプル分注プローブ１２の回転動作によってサンプルディスク１１上のサンプル容器２７、反応ディスク１３上の反応容器（生化学分析用）２６、及び血液凝固時間分析ユニット２のサンプル分注ポジション１８における反応容器（血液凝固分析用）２８においてサンプルの吸引および分注動作が可能なように配置されている。

同様に、第１試薬ディスク１６と反応ディスク１３の間には第１試薬分注プローブ１７が、第２試薬ディスク１５と反応ディスク１３の間には第２試薬分注プローブ１４が配置されており、それぞれ回転動作により反応ディスク１３上の反応容器（生化学分析用）２６と第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６上の試薬容器内の吸引、吐出といった分注動作が可能なように配置されている。

血液凝固時間分析ユニット２は、主として、血液凝固時間検出部２１、血液凝固試薬分注プローブ２０、反応容器マガジン２５、サンプル分注ポジション１８、反応容器移送機構２３、反応容器廃棄口２４から構成される。

次に、自動分析装置１に係る制御系、及び信号処理系について簡単に説明する。コンピュータ１０５はインターフェース１０１を介して、サンプル分注制御部２０１、試薬分注制御部(１)２０６、試薬分注制御部(２)２０７、血液凝固試薬分注制御部２０４、Ａ/Ｄ変換器(１)２０５、Ａ/Ｄ変換器(２)２０３、移送機構制御部２０２に接続されており、各制御部に対して指令となる信号を送信する。

サンプル分注制御部２０１は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、サンプル分注プローブ１２によるサンプルの分注動作を制御する。

また、試薬分注制御部(１)２０６および試薬分注制御部(２)２０７は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、第１試薬分注プローブ１７、第２試薬分注プローブ１４による、試薬の分注動作を制御する。

また、移送機構制御部２０２は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、反応容器移送機構２３による、反応容器マガジン２５、サンプル分注ポジション１８、血液凝固時間検出部２１の分析ポート３０４、反応容器廃棄口２４の間における使い捨ての反応容器（血液凝固分析用）２８の移送動作を制御する。

また、血液凝固試薬分注制御部２０４は、コンピュータ１０５から受けた指令に基づいて、分析ポート３０４の反応容器保持部保持された、サンプル分注プローブ１２によって分注されたサンプルを収容する反応容器（血液凝固分析用）２８に対して、血液凝固試薬分注プローブ２０によって血液凝固用の試薬の分注を行う。あるいは、反応容器（生化学分析用）２６内で混合されたサンプルと血液凝固分析用の第１試薬との混合液である前処理液を、血液凝固試薬分注プローブ２０によって空の反応容器（血液凝固分析用）２８に対して分注する。この場合、その後前処理液を収容する反応容器２８に対して、血液凝固分析用の第２試薬の分注を行う。ここで、血液凝固分析用の試薬は第１試薬ディスク１５、第２試薬ディスク１６に配置されており、第１試薬分注プローブ１７、第２試薬分注プローブ１８によって、必要に応じて反応ディスク１３上の反応容器（生化学分析用）２６に一旦分注されたのち、血液凝固分析に用いられる。

Ａ／Ｄ変換器（１）２０５によってデジタル信号に変換された反応容器（生化学分析用）２６内の反応液の透過光または散乱光の測光値、およびＡ/Ｄ変換器（２）２０３によってデジタル信号に変換された使い捨ての反応容器（血液凝固分析用）２８内の反応液の透過光または散乱光の測光値は、コンピュータ１０５に取り込まれる。

インターフェース１０１には、測定結果をレポート等として出力する際に印字するためのプリンタ１０６、記憶装置であるメモリ１０４や外部出力メディア１０２、操作指令等を入力するためのキーボードなどの入力装置１０７、画面表示するための表示装置１０３が接続されている。表示装置１０３には、例えば液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等がある。

この自動分析装置１による生化学項目の分析は、次の手順で行われる。まず、操作者はキーボード等の入力装置１０７を用いて各サンプルに対し検査項目を依頼する。依頼された検査項目についてサンプルを分析するために、サンプル分注プローブ１２は分析パラメータに従ってサンプル容器２７から反応容器（生化学分析用）２６へ所定量のサンプルを分注する。

サンプルが分注された反応容器（生化学分析用）２６は、反応ディスク１３の回転によって移送され、試薬受け入れ位置に停止する。第１試薬分注プローブ１７、第２試薬分注プローブ１４のピペットノズルは、該当する検査項目の分析パラメータにしたがって、反応容器（生化学分析用）２６に所定量の試薬液を分注する。サンプルと試薬の分注順序は、この例とは逆に、サンプルより試薬が先であってもよい。

その後、図示しない攪拌機構により、サンプルと試薬との攪拌が行われ、混合される。この反応容器（生化学分析用）２６が、測光位置を通過する際、光度計１９により、反応容器（生化学分析用）２６に収容されたサンプルと試薬との混合液である反応液の透過光または散乱光が測光される。測光された透過光または散乱光は、Ａ／Ｄ変換器（１）２０５により光量に比例した数値のデータに変換され、インターフェース１０１を経由して、コンピュータ１０５に取り込まれる。

この変換された数値を用い、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、濃度データが算出される。各検査項目の分析結果としての成分濃度データは、プリンタ１０６や表示装置１０３の画面に出力される。

以上の測定動作が実行される前に、操作者は、分析に必要な種々のパラメータの設定や試薬およびサンプルの登録を、表示装置１０３の操作画面を介して行う。また、操作者は、測定後の分析結果を表示装置１０３上の操作画面により確認する。

また、自動分析装置１による血液凝固時間項目の分析は、主に次の手順で行われる。

まず、操作者はキーボード等の入力装置１０７を用いて各サンプルに対し検査項目を依頼する。依頼された検査項目についてサンプルを分析するために、反応容器移送機構２３は使い捨ての反応容器（血液凝固分析用）２８を反応容器マガジン２５からサンプル分注ポジション１８へ移送する。サンプル分注プローブ１２は分析パラメータに従ってサンプル容器２７から反応容器（血液凝固分析用）２８へ所定量のサンプルを分注する。

サンプルが分注された反応容器（血液凝固分析用）２８は、反応容器移送機構２３によって血液凝固時間検出部２１の分析ポート３０４へ移送され、所定の温度へ昇温される。第１試薬分注プローブ１７は、該当する検査項目の分析パラメータにしたがって、反応ディスク１３上の反応容器（生化学分析用）２６に所定量の試薬液を分注する。反応ディスク１３には、図示しない恒温槽が設けられているため、反応容器（生化学分析）２６に分注された試薬液は３７℃に温められる。

その後、血液凝固試薬分注プローブ２０は反応セル（生化学分析用）２６に分注されている試薬を吸引し、血液凝固試薬分注プローブ２０内で、図示しない昇温機構により所定の温度に昇温した後、反応容器（血液凝固分析用）２８に吐出する。

試薬が吐出された時点から、反応容器（血液凝固分析用）２８に照射された光の透過光または散乱光の測光が開始される。測光された透過光または散乱光は、Ａ／Ｄ変換器（２）２０３により光量に比例した数値のデータに変換され、インターフェース１０１を経由して、コンピュータ１０５に取り込まれる。

この変換された数値を用い、血液凝固反応に要した時間（以下、単に血液凝固時間ということがある）を求める。例えば、ＡＴＰＰ（活性化部分トロンボプラスチン時間）等の検査項目については、このようにして求めた血液凝固時間を分析結果として出力する。ここで、Ｆｂｇ（フィブリノーゲン）等の検査項目については、求めた血液凝固時間に対して、さらに、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、成分濃度のデータを求めて分析結果として出力する。各検査項目の分析結果としての血液凝固時間や成分濃度のデータは、プリンタ１０６や表示装置１０３の画面に出力される。

ここで、上記の測定動作が実行される前に、操作者は、分析に必要な種々のパラメータの設定や試薬、サンプルの登録を、表示装置１０３の操作画面を介して予め行う。また、操作者は、測定後の分析結果を表示装置１０３上の操作画面により確認することができる。

また、サンプル分注プローブ１２によって吐出されるサンプルの吐出先は反応容器（生化学分析用）２６であってもよい。この場合、上述したように予め反応容器（生化学分析用）２６内で前処理液と反応させたのちに、サンプル分注プローブ１２によって、反応容器（血液凝固分析用）２８に分注することもできる。

血液凝固試薬分注プローブ２０では、先に反応容器（血液凝固分析用）２８に収容されているサンプルに対して、試薬が吐出されたときの勢いによって、反応容器（血液凝固分析用）２８内におけるサンプルとの混合を行う手法である、吐出攪拌と呼ばれる撹拌を行う。サンプルと試薬の分注順序は、この例とは逆に、サンプルより試薬の方が先であってもよく、この場合はサンプルが吐出されたときの勢いによって、試薬との混合を行うことができる。

次に、血液凝固時間検出部２１の構造を説明する。詳細は図２を用いて後述するが、血液凝固時間検出部２１は、使い捨ての反応容器（血液凝固分析用）２８を設置可能な１つまたは複数の分析ポート３０４において、光源３０２と、散乱光の検出器３０３を有し、反応容器（血液凝固分析用）２８内の反応液に照射された光の散乱光の強度を検出することができる。

図１において、血液凝固試薬分注プローブ２０は、反応ディスク１３上の反応容器（生化学分析用）２６に収容される試薬の吸引動作、及び、血液凝固時間検出部２１に反応容器移送機構２３によって設置された使い捨ての反応容器（血液凝固分析用）２８への分注動作を行う。反応容器マガジン２５は、複数の使い捨ての反応容器（血液凝固分析用）２８を整列して設置するために使われる。サンプル分注ポジション１８は、サンプルディスク１１に設置された分析対象のサンプルを、反応容器（血液凝固分析用）２８に分注するために設けられており、ここで、反応容器（血液凝固分析用）２８は反応容器移送機構２３によって反応容器マガジン２５から移送される。

ここで、図２は、本実施の形態に係る自動分析装置における、血液凝固時間検出部の基本構成、すなわち分析ポートにおける反応容器と光源と検出器の配置の構成を示す図である。

図２（ａ）は、光源と検出器の配置の構成の上面からの断面図であり、図２（ｂ）は、同配置構成の正面（図２（ａ）におけるＸ−Ｘ’面）からの断面図である。ここで、図１における血液凝固時間検出部２１は、上述の通り、光源３０２、散乱光検出器３０３を含み、上面から使い捨ての反応容器（血液凝固分析用）２８を設置できる反応容器保持部を有する分析ポート３０４を１つないし複数備えている。また、本形態においては、検出器３０３は光源３０２から反応容器（血液凝固分析用）２８内の反応液に照射された光の散乱光を検出できるように、反応容器（血液凝固分析用）２８の側面に配置される。そして、光源３０２と反応容器（血液凝固分析用）２８との間には、光源３０２から照射された光の照射範囲を調節する照射スリット３０７が、反応容器（血液凝固分析用２８）と散乱光検出器３０３との間には、散乱光検出器３０３に検出される光の範囲を調節する受光スリット３０８がそれぞれ設けられる。

＜分析ポート壁面での反射光測光による光量チェックの方法＞
図３は、本実施の形態に係る血液凝固時間検出部の光学的構成の一例である。図３(ａ)は、反応容器(血液凝固分析用)２８が分析ポート３０４の反応容器保持部に設置されている場合の光線を示す。光源３０２から照射された光は、反応容器（血液凝固分析用）２８に入射する際に屈折し、一部は散乱、一部は透過する。このとき散乱した散乱光３０５は、散乱光検出器３０３に入射する。散乱光検出器３０３に入射しなかった光は、光が僅かに反射するように表面処理された分析ポート３０４の内側の壁面に当たり、反射・吸収されて減衰する。図３(ｂ)は、反応容器(血液凝固分析用)２８が分析ポート３０４の反応容器保持部に設置されていない場合の光線を示す。本図に示すように、反応容器（血液凝固分析用）２８が設置されていない場合には、上述した光の屈折が起きないため、光源３０２から照射された光は大きく広がって分析ポート３０４の反応容器保持部の壁面に照射される。このとき、壁面で僅かに反射した光の一部は散乱光検出器３０３に入射する。

従って、壁面の反射率が常に一定という条件下であれば、分析ポート３０４の反応容器保持部に反応容器（血液凝固分析用）２８が設置されていない状態で、散乱光検出器３０３の出力、すなわち光量を測光することにより、反応容器（血液凝固分析用）２８が設置されている状態よりも積極的に光源３０２の照射光の強度を測定することができる。測定の結果、光量が予め定めた基準（第１の値）よりも低い場合には、光源３０２の劣化、または光路上への異物の混入が原因として考えられる。一方、光量が第１の値よりも高い値である基準（第２の値）よりも高い場合には、分析ポート３０４の表面処理の劣化や磨耗が原因として考えられる。

図４は、本実施の形態に係る光量チェック動作の一例を示すフローチャートである。図４を用いて、上述した構成における、光量チェック動作と、これに基づく分析ポートのマスキング動作の方法について説明する。

まず、ステップＳ４０１にて分析動作の開始を指示する(Ｓ４０１)。次に装置が各機構のリセット動作(Ｓ４０２)を行った後、前回の分析に使用した反応容器の廃棄動作(Ｓ４０３)を行う。

次に、光源３０２が点灯、かつ反応容器（血液凝固分析用）２８が分析ポート３０４の反応容器保持部に設置されていない状態で散乱光検出器３０３の測光を行う（Ｓ４０４）。測光の結果、光量が予め設定した基準であるしきい値以上であるかどうかを判定する（Ｓ４０５）。なお、しきい値としては１点の値のみならず、上述したように、所定の範囲の幅、すなわち低値側の第１の基準値と、高値側の第２の基準値からなる範囲内として設定することができる。本フローチャートでは、第１の基準値をしきい値として設定した場合について以下説明する。

図４に戻り、判定の結果、しきい値以上であれば当該分析ポート３０４を使用して反応容器（血液凝固分析用）２８を反応容器保持部に設置し、反応容器（血液凝固分析用）２８内に分注されたサンプルと試薬との混合液である反応液に対して分析動作を実行する（Ｓ４０６）。分析が終了次第、結果を報告し(Ｓ４０７)、次の分析があるかどうかを判断する（Ｓ４１０）。ここで、次の分析がある場合にはステップＳ４０３に戻り、反応容器廃棄動作(Ｓ４０３)以降のステップを繰り返す。

一方、ステップＳ４０５にて光量がしきい値未満であった場合、上述の通り、光源３０２の劣化や当該分析ポート３０４における光路上への異物の混入が原因として考えられるため、アラームを発生して操作者に知らせる(Ｓ４０８)と共に、当該分析ポート３０４をマスク(Ｓ４０９)して使用しないように制御し、別の分析ポート３０４を使用してステップＳ４０３以降の動作を実施する。

これにより、分析の実行毎に当該分析ポート３０４が正常な状態であるかどうかを判定することができるため、分析結果を間違うリスクや、再検または緊急メンテナンスにより報告が遅延するリスクを低減することができる。

上述した構成において、分析動作ごとの光量確認だけでなく、装置起動時、手動でのメンテナンス項目実行時、オペレーション開始時など、他の任意のタイミングで実行しても良い。また、どのタイミングで実施するかをユーザーが設定できるようにしても良い。タイミングの設定は、例えば、ユーザーが表示装置１０３上の表示内容を確認しながら入力装置１０７等の条件設定手段を介して入力、選択すること等により行うことができる。

本実施例では、上述した実施例１に対して、さらに、分析動作ごとに取得される光量のデータをメモリ１０４に記憶し、初期状態からの光源３０２の経時的な劣化の進行状況を表示装置１０３にて時系列に表示・確認することができる機能を備え、ユーザーまたはサービスパーソンが当該状況を確認することにより分析に影響が出るよりも前に光源３０２の交換を実施できるようにする。 これにより、一部の分析ポート３０４がマスク状態となって処理能力が低下する前に、予防処置として光源３０２の交換やメンテナンスを行うことができ、検査業務の信頼性を向上することができる。

第２の実施の形態において、初期状態からの光源３０２の経時的な劣化の進行状況と装置の稼働状況から、光源３０２の光量が、上述した基準となる所定範囲の幅の低値側のしきい値（第１の値）を下回る時期を予測し、ユーザーに光源３０２の交換を促す機能を備える。

これにより、一部の分析ポート３０４がマスク状態となって処理能力が低下する前に、確実にメンテナンスを行うことができ、検査業務の信頼性を向上することができる。また、サービスパーソンによる光量確認の頻度を下げることができるため、コスト削減および装置停止時間の短縮に寄与する。

上述した実施例１において、使用する光源３０２の種類により、電源投入から安定するまでに時間を要する場合がある。このような場合、光源３０２が安定する前に分析を実行してしまうと分析結果の信頼性が低下する。そこで、光源点灯時から連続的に光量を測光することで、光源３０２が安定したかどうかを判定し、安定状態になるまで分析のオペレーションを実行できないように制御する機能を備えることができる。

これにより、光源３０２が安定する前に分析を実行してしまうことによる分析結果の信頼性低下を防ぐとともに、実際に光源３０２が安定したかどうかを判定することにより、適切なタイミング、すなわち安定直後から使用できるようになる。よって、光源３０２が十分に安定する時間が経過するまで余分な待ち時間を設けて分析を開始する運用よりも時間を短縮することができる。

上述した実施例１において、分析毎に行う光量確認の結果を、過去の結果のデータも含めてメモリ１０４に記憶し、前回値と比較して著しく、例えば予め定めた範囲を超えるほど大きく異なる値となった場合、光路上に異物が混入した可能性があると判定して、当該分析ポート３０４をマスクして使用しないように制御し、分析ポート３０４を複数備える装置の場合には、別の分析ポート３０４を使用して分析動作を実行するように構成することができる。ここで、予め定めた範囲とは、上述した第１、第２の基準値とは別途設けられるものであり、前回値と比較したときの差分に基づくものである。

図５は、本実施の形態に係る血液凝固時間検出部の光学系構成の一例であり、図２にて上述した使い捨ての反応容器（血液凝固分析用）２８と、散乱光を検出する散乱光検出器３０３に加え、さらに透過光を検出する透過光検出器３０９を追加した自動分析装置における光学系構成の形態を示す。

図５（ａ）は、光源と検出器の配置の構成の上面からの断面図であり、図５（ｂ）は、同配置構成の正面（図５（ａ）におけるＸ−Ｘ’面）からの断面図である。透過光検出器３０９は光源３０２の対面（分析ポート３０４における反応容器保持部を挟んで光源３０２に対して反対側）に配置し、散乱光検出器３０３は光源３０２から反応容器（血液凝固分析用）２８内の反応液に照射された光の散乱光を検出できる位置、例えば本図に示すように透過光検出器３０９に対して約９０°の位置に配置する。また、反応容器（血液凝固分析用）２８と透過光検出器３０９との間には、反応容器（血液凝固分析用）２８を透過した光の範囲を調節する透過光スリット３１０が設けられている。

動作シーケンスは図４にて上述した内容と同様であるが、光量確認のための測光動作(Ｓ４０４)では散乱光検出器３０３と透過光検出器３０９の両方を用い、分析動作(Ｓ４０６)では散乱光検出器３０３または透過光検出器３０９のいずれかを使用する。光源３０２の劣化や光路上の異物混入の検出はいずれの検出器によっても実行できるが、透過光検出器３０９を用いると分析ポート３０４の表面の影響を受けずに検出できるため、より高精度、高感度な判定を実施できる。

一方、散乱光検出器３０３を用いる構成では、光量がしきい値よりも高い場合には分析ポート３０４の表面処理の劣化や磨耗も検出することができる。

図６は、本実施の形態に係る血液凝固時間検出部の光学的構成（上面図）を示す。本図に示すように、上述した実施例１において、さらに、分析ポート３０４における光源３０２の対面（分析ポート３０４の反応容器保持部を挟んで光源３０２に対して反対側）に透過光吸収穴３１２を備えている。ここで、透過光吸収穴３１２は、図６（ｂ）に示す、分析ポート３０４の反応容器保持部に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されていない場合において、光源３０２から照射された光のうち、分析ポート３０４の内壁に衝突、反射することなく通過した光３１４が到達する位置に配置され、かつ、照射された光のうち、分析ポート３０４の内壁に衝突して反射した光３１５が散乱光検出器３０３の受光スリット３０８内に含まれるように構成される。さらに、透過光吸収穴３１２は、図６（ａ）に示す、分析ポート３０４に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されている場合には、光源３０２から照射され、反応容器２８を透過した光の照射範囲Ａよりも大きい。そして、図６（ｂ）に示す、分析ポート３０４に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されていない場合には、透過光吸収穴３１２は、光源３０２から照射された光の照射範囲Ｂよりも小さい。

これにより、分析動作中のように、図６（ａ）に示す、分析ポート３０４の反応容器保持部に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されている場合おいては、反応容器（血液凝固分析用）２８を透過した光３１１が透過光吸収穴３１２に入り、内面で反射・吸収を繰り返して減衰することにより、反応容器（血液凝固分析用）２８側に反射する光を低減するので、分析のために測定すべき散乱光量が不正確となるのを防ぐことができる。さらに、図６（ｂ）に示す、分析ポート３０４の反応容器保持部に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されていない場合には、上述した光の照射範囲Ｂのうち、透過光吸収穴３１２の範囲外に照射された光が分析ポート３０４の内壁に衝突、反射することにより、発生した反射光３１５が散乱光検出器３０３に入射する。

ここで、図７は本実施の形態に係る血液凝固時間検出部の光学的構成（正面図、すなわち図６におけるＸ−Ｘ’面からの断面図）を示す。図７（ａ）に示すように、分析ポート３０４の反応容器保持部に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されている場合において、紙面上の上下方向には、光源３０２から照射され、反応容器（血液凝固分析用）２８に入射する際の光の屈折が小さく、分析動作中にも分析ポート３０４の壁面に光が反射されるが、配置構成上、分析ポート３０４の壁面で反射した光は散乱光検出器３０３に入射しない位置関係となるため、散乱光検出器３０３の検出値から求められる分析結果には影響しない。また、分析ポート３０４の壁面で反射した光の一部は、反応容器（血液凝固分析用）２８に収容された反応液中で散乱して散乱光を生じるが、配置構成上、その大部分は散乱光検出器３０３に入射しない位置関係となるため、分析動作及び分析結果への影響は無視できる。すなわち、分析ポート３０４の壁面への光の反射に起因して生じる光については、散乱光検出器３０３はほとんど検出することがないので、本来分析結果として検出すべき光の対象、すなわち反応容器（血液凝固分析用）２８に収容されるサンプルと試薬との混合液である反応液中の目的成分を求めるための光を正確にかつ効率良く検出することができる。

一方、図７（ｂ）に示すように、分析ポート３０４の反応容器保持部に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されていない場合にも、紙面上の上下方向において、光源３０２から照射された光が分析ポート３０４の壁面に反射しても、配置構成上、この反射した光は散乱光検出器３０３に入射しない。 このことから、上述の構成のように、透過光吸収穴３１２を備えることにより、光源３０２の光量チェックのために反応容器（血液凝固分析用）２８を分析ポート３０４の反応容器保持部に配置しない状態で測光を実行する際には、光源３０２から照射された光のうち、分析ポート３０４に衝突、反射して生じた光を散乱光検出器３０３によって検出することができ、一方分析動作時には、散乱光検出器３０３はこれらの反射光を検出することなく、目的成分の分析に必要な散乱光量を正確に検出することができる。

ここで、上述した構成において、図６（ａ）に示すように反応容器（血液凝固分析用）２８の上面から見た照射光が、反応容器（血液凝固分析用）２８内で平行となる位置に光源３０２を配置し、さらに、照射スリット３０７の幅と透過光吸収穴３１２の直径とが等しくなるように構成することができる。すなわち、反応容器（血液凝固分析用）２８がレンズに相当すると考えた場合に、焦点の位置に光源３０２を配置することにより、反応容器（血液凝固分析用）２８内を通る光が平行となる。

この構成により、より確実に、反応容器（血液凝固分析用）２８が分析ポート３０４の反応容器保持部に配置されていない場合の光の照射範囲を、透過光吸収穴３１２よりも大きく、反応液を収容した反応容器（血液凝固分析用）２８が分析ポート３０４の反応容器保持部に配置されている場合の光の照射範囲を、透過光吸収穴３１２よりも小さくすることができるので、分析動作時の反射光の分析への影響を低減しつつ、光量チェック動作を確実に実施できる。

上述した実施例１、６、７において、さらに、光源３０２の光量チェックの結果をコンピュータ１０５によってフィードバックすることで、光源３０２に与える駆動電流を制御し、常に一定の照射光量が得られるように光量を自動的に調整するように構成することもできる。

本実施の形態によれば、光源３０２の劣化や光路上の異物混入を検出するだけではなく、常に一定の照射光量を保つように調整することで分析結果をより安定的に得ることができ、また製品出荷時や光源３０２交換時の光量調整の手間を低減することができる。

図８は、本実施の形態に係る血液凝固時間検出部の光学的構成（上面図）を示す図である。上述した実施例１、６、７において、さらに、本図に示すように、分析ポート３０４の反応容器保持部において、その内壁の表面を散乱光検出器３０３の対面側の領域（第１の領域）に、マスキングや切削により意図的に反射率を高めるように構成することもできる。この反射率を高めるための処理が施される領域は、分析ポート３０４に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されていない場合にのみ、光源３０２の照射範囲内であってかつこの領域に衝突、反射した光が散乱光検出器３０３に到達する範囲３１６となる表面とすることが望ましい。そして、それ以外の領域（第２の領域）においては、分析ポート３０４の内壁の表面に対して反射率が低くなるように塗装や表面処理を施すことができる。

ここで、上記範囲３０６における反射率を高めるための処理としては、僅かに照射光を反射するように塗装もしくは表面処理を施し、それ以外の分析ポート３０４の内壁の表面に対しては反射率が低くなるように塗装や表面処理を施すことができる。

この構成により、分析ポート３０４に反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されていない光源３０２の光量チェック動作に必要な反射光の光量を確保しながら、反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されている分析動作時には、照射光や散乱光の反射を最小限に抑えることで、分析性能の向上と安定化を実現できる。

図９は、本実施の形態に係る血液凝固時間検出部の光学的構成（上面図）を示す図である。上述した実施例１、６、７において、さらに、本図に示すように、反応容器（血液凝固分析用）２８が分析ポート３０４に配置されている状態において、光源３０２と反応容器（血液凝固分析用）２８との間に、照射光を集束して、分析ポート３０４の壁面に照射光が当たらないように設計されたレンズ３１３を備え、図９（ａ）のように反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されている分析動作時にはレンズ３１３が光源３０２から照射された光の光路上に位置するようにレンズ３１３を挿入し、図９（ｂ）のように反応容器（血液凝固分析用）２８が配置されていない光量確認時にはレンズ３１３を収納して光源３０２からの照射される光の光路上から退避するようにレンズ３１３の移動機構を備えることもできる。

本構成によれば、分析動作時にはレンズ３１３の効果によって光源３０２から照射された光が紙面の上下方向にも広がらないので、上述した実施例よりもさらに正確な散乱光量が得られる。また、光量チェック時にはレンズを収納して光源３０２から照射された光の光路上から退避させることにより、照射光を分析ポート３０４の内壁の表面に衝突、反射させるようにすることで、この反射した光を検出することにより光源３０２の光量を確認することができる。

１・・・自動分析装置
２・・・血液凝固時間分析ユニット
１１・・・サンプルディスク
１２・・・サンプル分注プローブ
１３・・・反応ディスク
１４・・・第２試薬分注プローブ
１５・・・第１試薬ディスク
１６・・・第２試薬ディスク
１７・・・第１試薬分注プローブ
１８・・・サンプル分注ポジション
１９・・・光度計
２０・・・血液凝固試薬分注プローブ
２１・・・血液凝固時間検出部
２３・・・反応容器移送機構
２４・・・反応容器廃棄口
２５・・・反応容器マガジン
２６・・・反応容器（生化学分析用）
２７・・・サンプル容器
２８・・・反応容器（血液凝固分析用）
１０１・・・インターフェース
１０２・・・外部出力メディア
１０３・・・表示装置
１０４・・・メモリ
１０５・・・コンピュータ
１０６・・・プリンタ
１０７・・・入力装置
２０１・・・サンプル分注制御部
２０２・・・移送機構制御部
２０３・・・Ａ／Ｄ変換器（２）
２０４・・・血液凝固試薬分注制御部
２０５・・・Ａ／Ｄ変換器（１）
２０６・・・試薬分注制御部（１）
２０７・・・試薬分注制御部（２）
３０２・・・光源
３０３・・・散乱光検出器
３０４・・・分析ポート
３０５・・・散乱光
３０６・・・照射光
３０７・・・照射スリット
３０８・・・受光スリット
３０９・・・透過光検出器
３１０・・・透過光スリット
３１１・・・透過光
３１２・・・透過光吸収穴
３１３・・・レンズ
３１４・・・光源から照射された光（反応容器が配置されていない場合）
３１５・・・分析ポートの内壁に衝突、反射した光（反応容器が配置されていない場合）３１６・・・反射率を高めるための処理が施される範囲

Claims (20)

1. サンプルと試薬との混合液を収容する反応容器を保持する反応容器保持部と、当該反応容器保持部に保持された反応容器に収容された混合液に光を照射する光源と、当該光源から混合液に光が照射されることにより生じた光を検出する検出器と、からなる分析ポートと、
   当該分析ポートを制御する制御部と、を備え、当該検出された光の情報に基づいてサンプルを分析する自動分析装置であって、
   当該反応容器保持部の内壁の表面は当該光源から照射された光の少なくとも一部を前記検出器に向けて反射するように構成され、
   前記制御部は、
   前記反応容器保持部に前記反応容器を保持していない状態で前記光源から光を照射し、前記反応容器保持部の内壁の表面に反射した光を前記検出器により検出し、
   当該検出の結果、検出された光が予め定めた第１の値よりも小さい場合、
   当該分析ポートを分析に使用しないように制御す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において、
   前記制御部は、
   当該検出の結果、検出された光が前記第１の値よりも大きい場合であって、かつ、予め定めた第２の値よりも大きい場合、
   当該分析ポートを分析に使用しないように制御することを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項２に記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、
   当該検出の結果、検出された光が前記第１の値よりも小さい場合、あるいは前記第２の値よりも大きい場合、アラームを発生することを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項２または３に記載の自動分析装置において、
   当該検出の結果、検出された光が前記第１の値よりも小さい場合、あるいは前記第２の値よりも大きい場合、当該分析ポートを分析に使用しないように制御するタイミングを設定できる設定部を備えることを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項４に記載の自動分析装置において、
   前記タイミングは、装置起動時、オペレーション開始時、メンテナンス開始時の少なくともいずれかを含むことを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の自動分析装置において、
   当該検出の結果、検出された光の強度に関する情報を記憶する記憶部と、
   当該記憶した情報に基づいて、当該検出の結果を時系列に表示する表示部と、を備えることを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の自動分析装置において、
   当該検出の結果、検出された光の強度に関する情報を記憶する記憶部と、
   表示部と、を備え、
   前記制御部は、
   当該記憶された情報に基づいて、当該検出された光の強度が前記第１の値よりも小さくなる時期を予測し、
   当該予測された時期に前記光源の交換を促す表示を前記表示部に表示することを特徴とする自動分析装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、
   前記反応容器保持部に前記反応容器を保持していない状態で前記光源から光を照射し、当該光の照射後、前記反応容器保持部の内壁の表面に反射した光を前記検出器により断続的に検出し、
   当該検出の結果に基づいて、前記光源の強度が安定しているかどうかを判定し、
   当該判定の結果、前記光源の強度が安定したのちにオペレーションの実行が可能となるように制御することを特徴とする自動分析装置。
9. 請求項８に記載された自動分析装置において、
   前記制御部は、
   当該判定の結果、前記光源の強度が安定した直後から前記オペレーションを実行することを特徴とする自動分析装置。
10. 請求項１〜３のいずれかに記載の自動分析装置において、
    当該検出の結果、検出された光の強度に関する情報を記憶する記憶部を備え、
    前記制御部は、
    当該検出の結果、検出された光の強度と、当該記憶部に記憶された、前回検出された光の強度とを比較し、
    当該比較の結果、前記検出された光の強度が、前記前回検出された光の強度と、予め定めた範囲を超えて異なる場合には、当該分析ポートを分析に使用しないように制御することを特徴とする自動分析装置。
11. 請求項１０に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、
    当該比較の結果、前記検出された光の強度が、前記前回検出された光の強度と、予め定めた範囲を超えて異なる場合には、当該分析ポートとは別の分析ポートを使用するように制御することを特徴とする自動分析装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の自動分析装置において、
    前記検出器は、前記光源から前記反応容器に収容された混合液に光が照射されることにより生じた散乱光を検出する第１の検出器であって、
    さらに、
    当該光源から前記反応容器に収容された混合液に光が照射されることにより生じた透過光を検出する第２の検出器を備え、
    前記制御部は、 当該第１の検出器または第２の検出器のいずれかによって検出された光の情報に基づいてサンプルを分析することを特徴とする自動分析装置。
13. 請求項１〜１１のいずれかに記載の自動分析装置において、
    前記分析ポートは、前記反応容器を挟んで前記光源と対向するように、前記光源から照射された光を吸収する穴部を備え、
    前記穴部は、
    前記反応容器保持部に前記反応容器を保持している状態において、前記光源から照射され、前記反応容器を透過した光の範囲よりも大きく、
    前記反応容器保持部に前記反応容器を保持していない状態において、前記光源から照射された光の照射範囲よりも小さくなるように構成されることを特徴とする自動分析装置。
14. 請求項１３に記載の自動分析装置において、
    前記光源は、照射した光が前記反応容器内において平行となるように配置されることを特徴とする自動分析装置。
15. 請求項１３または１４に記載の自動分析装置において、
    前記光源から照射される光の範囲を調整する照射スリットを備え、
    前記穴部の直径は、前記照射スリットの幅と等しくなるように構成されることを特徴とする自動分析装置。
16. 請求項１３〜１５のいずれかに記載の自動分析装置において、
    前記光源と、前記反応容器保持部との間であって、前記光源から照射された光の光路上に、移動可能なレンズを備え、
    前記制御部は、
    前記反応容器保持部に前記反応容器が保持されている状態において、
    前記レンズを前記光路上に位置させ、
    前記反応容器保持部に前記反応容器が保持されていない状態において、
    前記レンズを前記光路上から退避するように、前記レンズの動作を制御することを特徴とする自動分析装置。
17. 請求項１〜１６のいずれかに記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、
    当該検出の結果に基づいて、前記光源の光の強度が一定となるように前記光源の駆動電流を制御することを特徴とする自動分析装置。
18. 請求項１〜１７のいずれかに記載の自動分析装置において、
    当該反応容器保持部における内壁の表面の第１の領域は、前記第１の領域以外の第２の領域よりも、光源から照射された光の反射率が高くなるように構成され、
    前記第１の領域は、
    前記反応容器保持部に前記反応容器が保持されていない状態において、
    前記光源から照射される光の照射範囲内であって、かつ、前記第１の領域に衝突することで反射した光が前記検出器に到達するように構成されることを特徴とする自動分析装置。
19. 請求項１８に記載の自動分析装置において、
    さらに、前記第２の領域は、光源から照射された光の反射率が前記第１の領域より低くなるように構成されることを特徴とする自動分析装置。
20. サンプルと試薬との混合液を収容する反応容器を保持する反応容器保持部と、当該反応容器保持部に保持された反応容器に収容された混合液に光を照射する光源と、当該光源から混合液に光が照射されることにより生じた光を検出する検出器と、からなる分析ポートと、
    当該分析ポートを制御する制御部と、を備え、当該検出された光の情報に基づいてサンプルを分析する自動分析装置を用いた分析方法であって、
    当該反応容器保持部の内壁の表面は当該光源から照射された光の少なくとも一部を前記検出器に向けて反射するように構成され、
    前記制御部は、
    前記反応容器保持部に前記反応容器を保持していない状態で前記光源から光を照射し、前記反応容器保持部の内壁の表面に反射した光を前記検出器により検出し、当該検出の結果、検出された光が予め定めた第１の値よりも小さい場合、
    当該分析ポートを分析に使用しないように制御することを特徴とする分析方法。

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