特開 2025-2374 自動分析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025002374

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】自動分析装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20241226BHJP

【ＦＩ】

G01N35/10 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023102511

(22)【出願日】2023-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】江藤 隼

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 洋一郎

(72)【発明者】

【氏名】中島 慧

(72)【発明者】

【氏名】越智 学

【テーマコード（参考）】

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G058EA02

2G058EA04

2G058EA07

2G058EA14

2G058EB01

2G058ED15

2G058ED21

2G058ED31

2G058ED38

2G058GB05

2G058GB06

2G058GB10

(57)【要約】

【課題】
本発明は、自動分析装置に対して、分注される微量な液体の分注量を安定して高精
度の下にモニタすることが可能な自動分析装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
液体を分注する分注プローブを含む分注機構と、前記液体を分注される反応容器と、前記液体の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、自動分析装置は、プローブ１１３が前記反応セル１０４に前記液体１０００を吐出する様子が観察可能な場所に位置する撮像装置２０１と、撮像装置２０１が取得した画像を用いて前記液体の形状や輪郭情報を抽出する画像処理部２１１と、前記画像処理部２１１と光学的特性の測定結果とを紐づけた情報が保存された記憶部２２０と、画像処理部２１１と記憶部２２０を用いて前記液体の液量を測定する演算部２１２とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定量の液体を分注する分注プローブと、
前記分注プローブから液体を分注する反応容器と、
前記反応容器中の液体の成分を分析する分析機構と、
を備えた自動分析装置において、
前記分注プローブから前記反応容器中に分注される液体の該反応容器との接触状態を検出する分注検出部と、
前記接触状態を撮像する撮像装置と、
前記分注検出部からの情報に基づき、前記撮像装置が撮像した画像の中から前記反応容器に分注された液体の量を判定するための画像を選択し、選択された画像から液体の特徴量を抽出する画像処理部と、
前記液体の特徴量と前記分析機構で分析された液体の成分量の情報とを関連付けたデータベースを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されたデータベースに基づき、抽出された前記特徴量から前記分注機構で分注された液体の量を演算する液体量演算部と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。

【請求項2】

請求項１記載の自動分析装置において、
前記特徴量は少なくとも液体の形状、または輪郭の情報を含むことを特徴とする自動分析装置。

【請求項3】

請求項１記載の自動分析装置において、
前記分注検出部は前記分注プローブ内の圧力を検出する圧力センサ、または前記分注プローブが前記反応容器中の液体に接触したことを検出する液面センサのいずれかであることを特徴とする自動分析装置。

【請求項4】

請求項１記載の自動分析装置において、
前記分析機構は、前記反応容器中の液体の吸光度を測定する光度計であることを特徴とする自動分析装置。

【請求項5】

請求項１記載の自動分析装置において、
前記画像処理部が選択する画像は、前記分注プローブが前記反応容器中の液体から離脱したことを前記分注検出部が検出した時点の直前の時点での画像であることを特徴とする自動分析装置。

【請求項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、
前記液体量演算部が演算した液体の量が、前記制御部が設定した分注量と異なる場合に、前記自動分析装置の異常を報知する報知手段を備える判定部を有していることを特徴とする自動分析装置。

【請求項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、
前記記憶部に記憶されている関連付けたデータベースは、分注する液体の物性毎に異なる関連付けとなっていることを特徴とする自動分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試料容器に収容された血液や尿などの生体試料の定性・定量分析を行う自動分析装置に係り、特に分析が異常なく行われたかどうかの検証が可能な自動分析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動分析装置、例えば生化学自動分析装置では、血清や尿などの生体試料（以下試料と称する）の定性・定量分析を行う。こうした生化学自動分析装置では、一般に、分注プローブを用いて試料や試薬を反応容器などに所定量分注して反応させ、反応液に生じる色調や濁りの変化を、分光光度計等の測光ユニットにより光学的に測定することで分析を行っている。

【0003】

正確な分析結果を得るためには、各容器から反応容器へ予め設定された量を正確に分注することが必要不可欠である。そのため、各種センサを用いて反応容器への分注が正常に行われていることを確認できる装置を備えることが提案されている。

【0004】

例えば、特許文献１には、「分注対象の液体を収容した容器に分注プローブを挿入して液体を吸引した後、分注プローブを反応容器に挿入して液体を吐出することにより、分注対象の液体を分注する分注装置と、分注プローブの先端から反応容器に液体が吐出される位置を撮像する撮像装置と、反応容器を挟んで撮像装置と対向するように配置され、撮像装置により撮像される領域の少なくとも中央部に上下方向に延在するよう配置された明部と、明部の少なくとも側方の一方側に配置され、明部よりも明度の低い暗部とを有する背景部とを備える。」ことが開示されている。

【0005】

また特許文献２には、「検体と試薬を反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する自動分析装置であって、分注される前記液体に対する非親和性処理が施された壁面からなる保持部を有し、前記保持部によって前記液体を略球形に保持するモニタ容器と、前記保持部に保持された液体の形状を撮像し、この撮像された液体の形状をもとに前記液体の液量を算出する液量算出手段と、を備える」ことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－９５３２号公報

【特許文献2】特開２００９－１５６７９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、反応容器に液体を分注した後に画像を撮像するため、反応容器内の液体が微量な場合、液体の形状を観測できずに液量を読み間違える可能性がある。

【0008】

また、特許文献２に記載の方法では、保持部に施された非親和性処理によって保持部内に付着している液体が略球体を維持しているため、保持部の非親和性処理が劣化してしまうと保持部内の液体が略球体を維持するのが困難となる。そのため、保持部の非親和性処理が十分に行われているかを監視する必要がある。

【0009】

そして、モニタ容器に液体を分注した後に、液体を撮像する位置にモニタ容器を移動する場合、モニタ容器の振動等により保持部内の液体も移動し、液体が略球体を維持することが困難となる。略球体を維持できなくなった液体を撮像画像のみで液量を算出する場合、液量を読み間違える可能性がある。

【0010】

本発明の目的は、液体の分注量を検証することができ、分析の信頼性を向上することができる自動分析装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。

【0012】

所定量の液体を分注する分注プローブと、前記分注プローブから液体を分注する反応容器と、前記反応容器中の液体の成分を分析する分析機構と、を備えた自動分析装置において、前記分注プローブから前記反応容器中に分注される液体の該反応容器との接触状態を検出する分注検出部と、前記接触状態を撮像する撮像装置と、前記分注検出部からの情報に基づき、前記撮像装置が撮像した画像の中から前記反応容器に分注された液体の量を判定するための画像を選択し、選択された画像から液体の特徴量を抽出する画像処理部と、前記液体の特徴量と前記分析機構で分析された液体の成分量の情報とを関連付けたデータベースを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたデータベースに基づき、抽出された前記特徴量から前記分注機構で分注された液体の量を演算する液体量演算部と、を備えた自動分析装置。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、液体の分注量を検証することができ、分析の信頼性を向上することができる自動分析装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態の自動分析装置の概略構成図である。

【図2】本発明の実施例１の自動分析装置における分注装置の構成を示す図である。

【図3】本発明の実施例１の自動分析装置における分注液量測定装置の構成を示す図である。

【図4】本発明の実施例１の自動分析装置における測定ユニットの構成を示す図である。

【図5】本発明の実施例１の液量測定のキャリブレーション処理を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施例１の撮像装置が撮像した画像の一例を示す図である。

【図7】本発明の実施例１の液体特徴量抽出の対象となる画像の選択に関する説明図である。

【図8】本発明の実施例１の吸光度と液量の関係性に関する説明図である。

【図9】本発明の実施例１の記憶部に格納した液体量参照データの一例を示す図である。

【図10】本発明の実施例１の液量測定処理を示すフローチャートである。

【図11】本発明の実施例２の液体特徴量抽出の対象となる画像を選択する処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

【0016】

図１は、本実施形態の自動分析装置の概略構成図である。自動分析装置１０は、反応セル１０４内で試料と試薬とを化学反応させた反応液を測定して成分分析を行うための装置である。

【0017】

この自動分析装置１０は、主要な構成として、試料容器１００、試料ラック１０１、試薬容器１０２、試薬ディスク１０３、反応セル１０４、反応ディスク１０５、試料分注機構１０６、試薬分注機構１０７、攪拌ユニット１０８、測定ユニット１０９、洗浄ユニット１１０、制御部１１１、表示部１１２を有している。

【0018】

反応ディスク１０５には、反応セル１０４が円周状に配置されている。反応セル１０４は試料と試薬とを混合させた混合液を収容するための容器であり、反応ディスク１０５上に複数並べられている。反応ディスク１０５の近くには、試料を収めた試料容器１００を複数搭載した試料ラック１０１が配置されている。

【0019】

反応ディスク１０５と試料容器１００との間には、回転及び上下動可能な試料分注機構１０６が配置されている。試料分注機構１０６は回転軸を中心に円弧を描きながら水平移動し、上下移動して試料容器１００から反応セル１０４への試料分注を行う。

【0020】

試薬ディスク１０３は、その中に試薬を収容した試薬容器１０２等が複数個円周上に載置可能となっている保管庫である。試薬ディスク１０３は保冷されている。

【0021】

反応ディスク１０５と試薬ディスク１０３の間には、回転及び上下動が可能な試薬分注機構１０７が設置されている。試薬分注機構１０７は、上下および水平移動が行い、試薬容器１０２、希釈液ボトル、前処理用試薬容器等から吸引した試薬、洗剤、希釈液、前処理用試薬等を反応セル１０４に分注する。

【0022】

反応ディスク１０５の周囲には、反応セル１０４内部を洗浄する洗浄ユニット１１０、反応セル１０４内の反応液に光を照射し、通過した光の吸光度を測定するための測定ユニット１０９、反応セル１０４へ分注した試料と試薬とを混合する攪拌ユニット１０８等が配置されている。

【0023】

各機構は制御部１１１に接続され、制御部１１１によりその動作が制御され、反応液の成分量分析を行う。制御部１１１は記憶部２２０に接続され、自動分析装置内の上述した各機構の制御のパラメータ、各シーケンスごとの位置、測定ユニット１０９の測定結果であるところの吸光度データ等が記憶されている。

【0024】

上述のような自動分析装置１０による検査試料の分析処理は、以下の順に従い実行される。まず、反応ディスク１０５近くに搬送された試料ラック１０１の上に載置された試料容器１００内の試料を、試料分注機構１０６により反応ディスク１０５上の反応セル１０４へと分注する。次に、分析に使用する試薬を、試薬ディスク１０３上の試薬容器１０２から試薬分注機構１０７により、先に試料を分注した反応セル１０４に対して分注する。続いて、攪拌ユニット１０８で反応セル１０４内の試料と試薬との混合液の攪拌を行う。

【0025】

その後、光源から発生させた光を混合液の入った反応セル１０４に透過させ、透過光の吸光度を測定ユニット１０９により測定する。測定ユニット１０９により測定された反応液の吸光度により、制御部１１１が検量線データやランベルト・ベアーの法則に基づき成分量を分析する。なお、測定ユニット１０９を用いて所定の成分の濃度を求める自動分析装置を例として説明するが、後述の実施例にて開示される技術は他の光学的手段を用いて試料を測定する免疫自動分析装置や凝固自動分析装置に用いても良い。

【実施例0026】

図２は、本実施例１における分注装置の構成図である。この分注装置は、図１の試料分注機構１０６、試薬分注機構１０７のいずれに対しても適用することができる。プローブ１１３を保持し、回転駆動可能なアーム１１４が、上下に駆動可能なシャフト１１５上に設置されている。プローブ１１３、圧力センサ１１６、シリンジポンプ１１７は配管１１８を介して接続されている。この分注流路は先端側がプローブ１１３により開放されていて、基部側が電磁弁１１９により開放・閉止できるよう構成されている。

【0027】

液面検知センサ１２０はプローブ１１３と接続されている。液体を分注する際は、プローブ１１３の先端を液面検知センサ１２０の信号に基づいて試料・試薬に浸漬させ、電磁弁１１９を閉止して、シリンジポンプ１１７により液体（試料や試薬）を吸引・吐出する。

【0028】

分注動作終了後は基部側から電磁弁１１９を開放し洗浄水を供給する。センサ信号の受信やモータ駆動信号の送信は制御部１１１が制御する。液面検知センサ１２０は一般的には静電容量の変化に基づき、プローブ１１３が容器中の液体に接触したか否かを判定する。

【0029】

すなわち、プローブ１１３と容器は疑似的にコンデンサを形成するため、プローブ１１３が容器の上方にある場合は、その距離に応じた空気の静電容量であるが、プローブ１１３が容器中の液体に接触した場合、液体の静電容量（その値は空気の静電容量に比して小さい）に変化する。この静電容量の変化に基づきプローブ１１３が容器中の液面に接触したか否かを判定する。

【0030】

図３は、本実施例１における分注装置の分注液量測定装置の構成図である。分注液量算出部２００は、反応セル１０４に分注プローブ１１３から吐出される液体１０００の液量を測定する部分である。

【0031】

分注液量算出部２００は、撮像装置２０１と撮像制御部２１０を有している。撮像装置２０１は、反応セル１０４の底面付近が観測可能な箇所に配置されている。例えば、反応セル１０４の側面や下方、上方に撮像装置２０１を配置することで反応セル１０４の底面は観測可能である。ただし、反応セル１０４の側面、下方から反応セル１０４の底面付近を観測するためには反応ディスク１０５に加工が必要である。

【0032】

撮像制御部２１０は、撮像装置２０１による液体１０００の撮像を制御すると共に、撮像した液体の画像信号を処理するＥＣＵ等を用いた制御手段である。画像処理部２１１は、撮像装置２０１が撮像した画像信号を処理し、液体１０００の特徴量を出力する。

【0033】

特徴量とは、液体の形状や輪郭等の情報を指している。演算部２１２は、画像処理部２１１が処理して得た液体１０００の形状をもとに液体の液量を演算する。判定部２１３は、演算部２１２が演算した液体１０００の液量と制御部１１１が設定した分注量に対して異常値でないかを判定する。画像処理部２１１で取得した液体の特徴量と、演算部２１２が演算した液体の液量と、判定部２１３の結果は、制御部１１１を介して表示部１１２に表示される。

【0034】

図４は、本実施例１における自動分析装置の測定ユニット１０９の構成図を示す。測定ユニット１０９は光源３１０と、分光器３２０と、検出部３３０と、増幅器３４０と、信号処理部３５０と、で構成される。

【0035】

分析時には、光源ランプ３１０から発せられた入射光３１１が、反応セル１０４内に格納されている液体１０００を透過してきた透過光３１２が分光器３２０により各波長に分けられ、検出部３３０で波長ごとに受光した光の強度に応じた電流に変換し、増幅器３４０で微弱な電流信号を取扱しやすい電圧信号に増幅後、信号処理部３５０で補正等の処理を行い最終的な吸光度として出力される。

【0036】

出力された吸光度の結果データは表示部１１２に表示される。また、出力された吸光度は液量演算部３６０を用いて分注装置が分注した液体の量を算出する。そして、算出した液体量は記憶部２２０に保存される。

【0037】

図５は、本実施例１における液量測定のキャリブレーション処理を示すフローチャートである。これは、装置を稼働する前に行う処理であり、この処理で測定されたデータは記憶部２２０に保存される。装置稼働時は、この処理で保存されたデータに基づいて液量の測定が行われる。

【0038】

本図によれば、制御部１１１により、分注装置が試料容器１００から反応セル１０４へ試料を分注することを指令されることで処理が開始される。

【0039】

処理が開始されると直ちに、液量測定キャリブレーションモードに遷移する（ステップＳ１０１）。

【0040】

ステップＳ１０２では、制御部１１１が試料分注機構１０６を動作させ、試料容器１００に移動させ、プローブ１１３に試料容器１００に格納されている液体を吸引（注入）することを指示する。

【0041】

ステップＳ１０３では、制御部１１１が撮像装置２０１に反応セル１０４の様子を撮像することを指示する。これは、試料分注機構１０６が反応セル１０４へ液体１０００を吐出する前の反応セル１０４を確認するための画像であり、反応セル１０４内にコンタミ等の付着物がないかを確認する。

【0042】

ステップＳ１０４では、制御部１１１が試料分注機構１０６を動作させ、試料容器１００から反応セル１０４に移動させる。そして、プローブ１１３から反応セル１０４に液体を吐出することを指示する。ここで、試料容器１００から反応セル１０４へ吐出される液体の量は数μＬオーダーと微量である。

【0043】

ステップＳ１０５では、制御部１１１が撮像装置２０１にプローブ１１３が反応セル１０４へ液体１０００を吐出する様子を撮像することを指示する。ここで、撮像装置２０１が撮像を開始するタイミングは、試料分注機構１０６の状態によって判定する。

【0044】

例えば、圧力センサ１１６の値をトリガ―にして撮像を開始する。そして、撮像装置２０１は試料分注機構１０６が反応セル１０４への液体の吐出動作が完了するまでは撮像を続ける。

【0045】

ステップＳ１０６では、制御部１１１が液体１０００の吐出動作が完了したことを受けて、撮像装置２０１に撮像の停止を指示する。

【0046】

ステップＳ１０７では、撮像装置２０１が撮像した画像を画像処理部に送信する。

【0047】

ステップＳ１０８では、画像処理部２１１が撮像した画像の中から特徴量を抽出する画像を選択し、選択した画像に基づいて、液体の特徴量を取得する。特徴量とは、液体の形状や輪郭等の情報を指している。液体の形状とは、例えば液体の形に加えて、液体が反応セル１０４のどこに吐出されているかという情報を示す。輪郭情報とは、例えば吐出した液体の形が回転楕円面の半部であるとき、反応セル１０４の底面に付着した液体の長半径と短半径と、反応セル１０４の底面からの液体の高さ等を示す。

【0048】

図６は、撮像装置２０１が取得した画像の一例を示した図である。本実施例では、反応セル１０４の側面のみを撮像装置２０１で撮像した画像４００について説明する。

【0049】

反応セル１０４の側面のみを撮像装置２０１で撮像した場合、液体の特徴量として取得できる主な情報は、液体１０００が反応セル１０４のどこに吐出されているかという情報と反応セル１０４の底面からの液体１０００の高さ情報である。

【0050】

例えば、画像４００は液体１０００が反応セル１０４の底面のみに接触しており、側面には接触していないという情報と反応セル１０４底面に付着している液体の長さａ、反応セル１０４底面からの液体１０００の高さｂという情報が取得できる。

【0051】

ここで、液体の特徴量を取得する用の分注画像は、プローブ１１３が液体１０００から離脱する直前の画像を使うことで液体の特徴量が安定して取得することができる。

【0052】

図７は、撮像装置２０１が取得した画像を時系列順に示した一例の図である。本実施例では、反応セル１０４の側面を撮像装置２０１で撮像した例について説明する。反応セル１０４内に液体１０００を吐出している最中の画像５１０では、プローブ１１３内に液体１０００がまだ残留している状態であるため、最終的な反応セル１０４内の液体１０００の量を測定することは不可能である。

【0053】

その一方で、反応セル１０４内への液体１０００の吐出が完了し、プローブ１１３が液体１０００から離脱した後の画像５３０は、液体１０００が反応セル１０４の底面に濡れ拡がってしまうため、液体の接触角θが小さくなってしまい液体の形状や輪郭情報を取得することが困難となる。

【0054】

それに対し、反応セル１０４内への液体１０００の吐出が完了しているが、プローブ１１３が液体１０００から離脱していない画像５２０は、接触角θが大きくなるため液体の形状、輪郭情報の取得が容易となる。

【0055】

反応セル１０４内への液体１０００の吐出が完了しているが、プローブ１１３が液体１０００から離脱していない画像５２０は、試料分注機構１０６内の圧力センサ１１６の値から反応セル１０４内への液体１０００の吐出が完了していることを判定し、制御部１１１で撮像装置２０１で取得した画像から、プローブ１１３と液体１０００が離脱した最初の画像をトリガ―にその前の画像を液体の特徴量を取得するための画像として採用することにより、取得できる。

【0056】

ステップＳ１０９では、記憶部２２０に画像処理部２１１にて取得した液体の特徴量を保存する。

【0057】

ステップＳ１１０では、制御部１１１が試薬分注機構１０７を動作させ、試薬ディスク１０３上の試薬容器１０２に格納されている液体を反応セル１０４へ分注させる。

【0058】

ステップＳ１１１では、制御部１１１が測定ユニット１０９を動作させ、試料容器１００の液体と試薬容器１０２の液体が分注された反応セル１０４に光源を照射する。

【0059】

ステップＳ１１２では、制御部１１１が測定ユニット１０９を動作させ、信号処理部３５０から出力された吸光度のデータを演算部に送信する。

【0060】

ステップＳ１１３では、液量演算部３６０にて測定ユニット１０９から得られた吸光度データに基づいて、反応セル１０４内に分注された試料容器１００の液体の液量を算出する。

【0061】

図８に信号処理部３５０から出力された吸光度データの一例を示す。反応セル１０４内の内容物が同じである場合、吸光度のピークができる波長も同じとなる。

【0062】

本実施例では、吸光度は所定の成分の濃度を示しているため、試料容器１００の液体の量を測定する場合、反応セル１０４内に分注された試薬容器１０２から分注される試薬の量が一定値であれば、試料容器１００の液体の量によって液体中に含まれる測定対象成分の濃度が濃くなる。よって、反応セル１０４内の試薬容器１０２の液体の量が一定値であれば、吸光度のピークの大きさによって反応セル１０４内の試料容器１００の液体の量を演算できる。

【0063】

ステップＳ１１４では、記憶部２２０に演算部で吸光度のデータから算出した反応セル１０４内の試料容器１００の液体の液量情報を保存する。

【0064】

ステップＳ１１５では、記憶部２２０に保存した液体の特徴量と液体の液量情報を紐づけて、液体量参照データとして再度記憶部に保存する。

【0065】

図９に記憶部に格納した液体量参照データの一例を示す。本実施例では、反応セル１０４の側面を撮像装置２０１で撮像し、液体の特徴量として、液体１０００の付着位置と形状、輪郭の面積を対象とする。

【0066】

例えば、液体１０００は反応セル１０４の底面のみに付着しており、反応セル１０４の側面から見て半楕円の形をしている場合、反応セル１０４底面に付着している長さａと反応セル１０４底面からの液体の高さｂによって輪郭の面積Ｓ（＝πａｂ）を導出することができる。

【0067】

導出した輪郭の面積Ｓと液体の液量情報との関係性を保存する。これを繰り返し行うことで、輪郭の面積Ｓと液量の相対関係を統計的に導出することが可能となる。液体量参照データのサンプルが多いほど測定の精度は増す。

【0068】

画像処理部２１１で取得した液体の特徴量と演算部２１２が吸光度のデータに基づいて算出した液体の液量を表示部１１２に出力させ、処理が終了する。

【0069】

図１０は、本実施例１における撮像装置を用いた分注液量測定の方法を示すフローチャートである。

【0070】

制御部１１１により、分注装置が試料容器１００から反応セル１０４へ試料を分注することを指令されることで処理が開始される。

【0071】

ステップＳ２０１では、制御部１１１が試料分注機構１０６を動作させ、試料容器１００に移動させ、プローブ１１３から試料容器１００に格納されている液体を注入することを指示する。

【0072】

ステップＳ２０２では、制御部１１１が撮像装置２０１に反応セル１０４の様子を撮像することを指示する。これは、試料分注機構１０６が反応セル１０４へ液体１０００を吐出する前の反応セル１０４を確認するための画像であり、反応セル１０４内にコンタミ等の付着物がないかを確認する。

【0073】

ステップＳ２０３では、制御部１１１が試料分注機構１０６を動作させ、試料容器１００から反応セル１０４に移動させる。そして、プローブ１１３から反応セル１０４に液体を吐出することを指示する。

【0074】

ステップＳ２０４では、制御部１１１が撮像装置２０１にプローブ１１３が反応セル１０４へ液体１０００を吐出する様子を撮像することを指示する。ここで、撮像装置２０１が撮像を開始するタイミングは、試料分注機構１０６の状態によって判定する。

【0075】

例えば、圧力センサ１１６の値をトリガ―にして撮像を開始する。そして、撮像装置２０１は試料分注機構１０６が反応セル１０４への液体の吐出動作が完了するまでは撮像を続ける。

【0076】

ステップＳ２０５では、制御部１１１が液体１０００の吐出動作が完了したことを受けて、撮像装置２０１に撮像の停止を指示する。

【0077】

ステップＳ２０６では、撮像装置２０１が撮像した画像を画像処理部に送信する。

【0078】

ステップＳ２０７では、画像処理部２１１が撮像した画像に基づき、液体の特徴量を取得する。特徴量とは、液体の形状や輪郭等の情報を指している。

【0079】

液体の形状とは、例えば液体の形に加えて、液体が反応セル１０４のどこに吐出されているかという情報を示す。輪郭情報とは、例えば吐出した液体の形が回転楕円面の半部であるとき、反応セル１０４の底面に付着した液体の長半径と短半径と、反応セル１０４の底面からの液体の高さ等を示す。

【0080】

ステップＳ２０８では、演算部２１２が画像処理部２１１にて取得した液体の特徴量と記憶部２２０に保存されている液体量参照データと照合し、反応セル１０４内の試料容器１００から分注された液体の量を導出する。

【0081】

ステップＳ２０９では、判定部２１３が制御部１１１が試料分注機構１０６に指令した分注量に対して、ステップＳ２０８で導出した試料容器１００から分注された液体の量が異常値でないかを判定する。

【0082】

異常値でない場合は、画像処理部２１１で取得した液体の特徴量と、演算部２１２が導出した液体の液量と、判定部２１３の結果を表示部１１２に出力させ、処理が終了する。

【0083】

異常値であった場合、ステップＳ２１０に移行する。

【0084】

ステップＳ２１０は、ステップＳ２０９で判定部２１３が制御部１１１が試料分注機構１０６に指令した分注量に対して、ステップＳ２０８で導出した試料容器１００から分注された液体の量が異常値と判定した時に行われる。

【0085】

表示部１１２が、試料分注機構１０６に分注異常が発生していることを報知する。また、画像処理部２１１で取得した液体の特徴量と演算部２１２が導出した液体の液量を表示部１１２に出力させ、処理が終了する。

【0086】

このように、反応セル１０４内に吐出される液体１０００をプローブ１１３と液体１０００が離脱する直前の画像５１０を撮像装置２０１を用いて取得し、取得した画像を用いて液体の形状や輪郭情報等の特徴量を抽出し、この特徴量とあらかじめ記憶部２２０に格納された液体の特徴量と吸光度のデータから算出した液量情報を紐づけた液体量参照データとをもとに分注された液体の液量を演算することで、数μＬオーダーと微量である反応セル１０４内の液体の分注量を安定して高精度の下にモニタすることができる。

【0087】

これにより自動分析装置１０は、分注精度を担保および確認することが可能となり、高品位で信頼性に優れたものとなる。

【実施例0088】

実施例１では、液体の特徴量を取得する用の分注画像を取得するため、撮像装置２０１でプローブ１１３が液体１０００から離脱する最初の画像をトリガ―とすることで画像を取得していたが、液面検知センサ１２０を用いて画像を取得することも可能である。

【0089】

図１１は、液面検知センサ１２０を用いた分注画像取得の工程を示すフローチャートである。

【0090】

ステップＳ３０１では、制御部１１１が試料分注機構１０６を動作させ、試料容器１００から反応セル１０４に移動させる。そして、プローブ１１３から反応セル１０４に液体を吐出することを指示する。

【0091】

ステップＳ３０２では、圧力センサ１１６の値が閾値に達するか否かを判別する。閾値の詳細については後述する。圧力センサ１１６の値が閾値に達した場合、ステップＳ３０３に移行し、達していない場合、再度判別を行う。

【0092】

ステップＳ３０３では、制御部１１１が撮像装置２０１に撮像を開始することを指示する。

【0093】

ステップＳ３０４では、液面検知センサ１２０の値が閾値に達するか否かを判別する。

【0094】

プローブ１１３が液体１０００から離脱するときに液面検知センサ１２０の値は変化する。そのため、液面検知センサ１２０の値を監視すれば、プローブ１１３が液体１０００から離脱したか否かを判別することが可能である。液面検知センサ１２０の値が閾値に達した場合、ステップＳ３０５に移行し、達していない場合、再度判別を行う。

【0095】

ステップ３０５では、制御部１１１が、撮像装置２０１に撮像の停止を指示する。

【0096】

ステップ３０６では、画像処理部２１１が、撮像装置２０１が撮像した最後の画像より一つ前の画像に基づき、液体の特徴量を取得する。

【0097】

実施例２によれば、分注機構に既に備わっている液面検知センサ１２０でプローブ１１３が液体１０００から離脱する判定をすることが可能となり、画像処理部２１１への負荷を軽減することができ、演算速度を向上することが可能となる。