特許 7761751 分注装置及び自動分析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-10-20

(45)【発行日】2025-10-28

(54)【発明の名称】分注装置及び自動分析装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20251021BHJP

   G01N 35/00 20060101ALI20251021BHJP

【ＦＩ】

G01N35/10 C

G01N35/00 F

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2024505958

(86)(22)【出願日】2023-02-08

(86)【国際出願番号】 JP2023004090

(87)【国際公開番号】W WO2023171209

(87)【国際公開日】2023-09-14

【審査請求日】2024-08-26

(31)【優先権主張番号】P 2022036941

(32)【優先日】2022-03-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】篠田 智和

(72)【発明者】

【氏名】高橋 健一

【審査官】鴨志田 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２７４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５３９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８８５９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２１７０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－４２２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－８４１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７４８７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／００－３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を分注するプローブを備えた分注機構と、
前記プローブの先端と基準電位面との間の静電容量を測定して静電容量信号を出力する液面センサを備える検知部と、
前記静電容量信号の時間波形の変化に基づいて前記プローブの状態を判定する信号処理部とを有し、
前記信号処理部は、前記プローブの交換直後における前記分注機構の分注動作中の前記静電容量信号の時間波形を基準静電容量信号波形として記憶しており、
前記信号処理部は、前記分注機構の分注動作中の前記静電容量信号の時間波形の前記基準静電容量信号波形からの変化を表す波形変化指標に基づいて前記プローブの状態を判定する分注装置。

【請求項3】

請求項１において、
前記信号処理部は、前記プローブの交換直後における前記分注機構の分注動作中の所定区間における前記基準静電容量信号波形の面積を基準面積として記憶しており、
前記分注機構の分注動作中の前記静電容量信号の時間波形の前記所定区間における面積の前記基準面積に対する面積比を波形変化指標とする分注装置。

【請求項4】

請求項３において、
前記所定区間は、前記プローブの前記液体の吸引開始から前記プローブの洗浄終了までの区間とされる分注装置。

【請求項5】

請求項１において、
前記信号処理部は、前記分注機構の分注動作中の前記静電容量信号の時間波形に含まれるスパイクを検出する分注装置。

【請求項6】

請求項１において、
前記分注機構は、ＬＥＤランプを備え、
前記信号処理部は、判定した前記プローブの状態に応じて前記ＬＥＤランプを発光させる分注装置。

【請求項7】

請求項１記載の分注装置を試料または試薬の分注に用いる自動分析装置であって、
前記波形変化指標の値に応じたメンテナンス対応を使用者に推奨する自動分析装置。

【請求項8】

請求項７において、
表示装置を有し、
前記表示装置に、前記メンテナンス対応を使用者に推奨する前記波形変化指標の値の範囲を設定する設定画面を表示する自動分析装置。

【請求項9】

請求項７において、
前記波形変化指標の値が所定の閾値を超えている場合に、当該分注動作によって前記液体を分注した測定について、再測定を行う自動分析装置。

【請求項10】

請求項９において、
前記再測定における前記分注機構の分注動作による前記波形変化指標の値が前記所定の閾値を超えている場合には、再度の再測定を行うことなく、使用者にアラームを出力する自動分析装置。

【請求項11】

請求項７において、
前記波形変化指標の値が所定の閾値を超えており、前記分注機構の分注動作中の前記静電容量信号の時間波形にスパイクが含まれている場合に、当該分注動作によって前記液体を分注した測定について、再測定を行う自動分析装置。

【請求項12】

請求項１１において、
前記再測定における前記分注機構の分注動作による前記波形変化指標の値が前記所定の閾値を超えており、前記再測定における前記分注機構の分注動作中の前記静電容量信号の時間波形にスパイクが含まれている場合には、再度の再測定を行うことなく、使用者にアラームを出力する自動分析装置。

【請求項13】

請求項７において、
表示装置を有し、
前記表示装置に、日内時系列管理図を表示し、
前記日内時系列管理図は、横軸を当日の前記分注装置の稼働時間、縦軸を前記波形変化指標の値とし、前記分注装置の前記稼働時間における前記波形変化指標の値がプロットされている自動分析装置。

【請求項14】

請求項７において、
表示装置を有し、
前記表示装置に、日間時系列管理図を表示し、
前記日間時系列管理図には、横軸を前記分注装置のプローブ交換からの経過日数、縦軸を前記波形変化指標の値とし、前記分注装置の前記経過日数における１日の前記波形変化指標の値の平均値がプロットされている自動分析装置。

【請求項15】

請求項７において、
表示装置を有し、
前記信号処理部は、前記プローブのメンテナンス後の前記分注機構の分注動作による前記波形変化指標に基づいて前記プローブの状態を判定し、
前記表示装置は、前記信号処理部による判定結果を表示する自動分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分注装置及び分注装置を備える自動分析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動分析装置において、例えば、生化学自動分析装置では、生体試料などの成分分析を行うために、被検試料と試薬とを反応させ、それによって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で光学的に測定する。被検試料の液面を検出する手段としては、プローブが液面に触れたときの静電容量の変化を検知する静電容量変化方式が最も一般的に用いられている。しかし、このような液面センサを用いる場合、プローブの先端に汚れが付着している場合やプローブに傷などがある場合は、正確に液面を検知できないことがある。この際、サンプルの持帰りや空吸いなど、正確なサンプリングができず分注異常が発生する。

【0003】

特許文献１は、キャリーオーバの抑制のため、プローブ表面にフッ素含有ダイアモンドカーボン層を形成することを開示する。何らかの衝撃や接触でプローブの表面処理層に割れや傷が発生すると、金属ノズルが空気と直接触れることになるため、静電容量が大幅に変化することから、プローブ異常を検知できる。表面処理層に割れや傷が生じたプローブではキャリーオーバが発生するおそれがあることから、異常が検知されたときに分析したサンプルを記憶し、プローブ交換後に分析データを再取得することを可能にしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－４４６２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１で検知するプローブ異常は、プローブの表面処理層の異常である。しかしながら、分注異常は汚れの付着やより微細な傷、あるいは劣化等によっても引き起こされる。また、特許文献１では発生したプローブの異常を検知するものであるが、プローブの劣化や異常を早期の段階で検知してメンテナンスが行えるようにして、再検査が必要になるようなデータ異常を未然に抑止することが望まれる。

【0006】

本発明は、プローブの異常の発生前に劣化等のプローブの変化を検知可能な分注装置及びそれを用いた自動分析装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施の態様である分注装置は、液体を分注するプローブを備えた分注機構と、プローブの先端と基準電位面との間の静電容量を測定して静電容量信号を出力する液面センサを備える検知部と、静電容量信号の時間波形の変化に基づいてプローブの状態を判定する信号処理部とを有する。

【発明の効果】

【0008】

分注異常の発生を未然に抑制する分注装置または自動分析装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】分注装置の概略構成を示すブロック図である。

【図1B】液面センサが検出する静電容量信号を説明するための図である。

【図2A】静電容量信号Ｃｓ及びプローブ動作判定信号Ｓの時間波形である。

【図2B】静電容量信号Ｃｓ及びプローブ動作判定信号Ｓの時間波形である。

【図2C】静電容量信号Ｃｓ及びプローブ動作判定信号Ｓの時間波形である。

【図2D】静電容量信号Ｃｓ及びプローブ動作判定信号Ｓの時間波形である。

【図3】基準静電容量信号ＳＣｓを取得するフローチャートである。

【図4】アラーム表示設定画面の例である。

【図5】使用中プローブの状態判定を行うフローチャートである。

【図6】使用中プローブの状態判定を行うフローチャートである。

【図7】日内時系列管理図の表示画面例である。

【図8】日間時系列管理図の表示画面例である。

【図9】プローブ状態評価画面の例である。

【図10】自動分析装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１０は生化学分析を行う自動分析装置１００の概略図である。分析対象の血液や尿などの生体試料（以下、単に試料と称する）は試料容器１５に収容される。１つ以上の試料容器１５が試料ラック１６に搭載され、試料搬送機構１７によって搬送される。試料の分析に用いる試薬は試薬ボトル１０に収容され、複数の試薬ボトル１０が試薬ディスク９に周方向に並べて配置されている。試料と試薬とは反応容器２内で混合して反応させられる。複数の反応容器２が反応ディスク１の周方向に並べて配置されている。試料は、試料搬送機構１７により試料分注位置に搬送された試料容器１５から、第１または第２の試料分注機構１１，１２により、反応容器２に試料を分注する。一方、試薬は試薬ボトル１０から、試薬分注機構７，８により、反応容器２に試薬を分注する。反応容器２に分注された試料と試薬の混合液（反応液）は、攪拌機構５，６によって攪拌され、分光光度計４により、図示しない光源から反応容器２の反応液を介して得られる透過光を測定することにより、反応液の吸光度が測定される。自動分析装置１００における分析処理として、分光光度計４が測定した混合液（反応液）の吸光度から試薬に応じた分析項目の所定成分の濃度等などが算出される。測定済みの反応容器２は洗浄機構３により洗浄される。

【0011】

第１（第２）の試料分注機構１１（１２）は、その先端を下方に向けて配置された試料プローブ１１ａ（１２ａ）を有しており、試料プローブ１１ａ（１２ａ）には、試料用ポンプ１９が接続されている。第１（第２）の試料分注機構１１（１２）は、水平方向への回転動作及び上下動作が可能なように構成されており、試料プローブ１１ａ（１２ａ）を試料容器１５に挿入して試料を吸引し、試料プローブ１１ａ（１２ａ）を反応容器２に挿入して試料を吐出することにより、試料容器１５からから反応容器２への試料の分注を行う。第１（第２）の試料分注機構１１（１２）の稼動範囲には、試料プローブ１１ａ（１２ａ）を洗浄液により洗浄する超音波洗浄器２３（２４）が配置されている。洗浄液として水以外を用いた場合に、水により洗浄に用いた洗浄液を取り除くため、試料プローブ１１ａ（１２ａ）を洗浄する洗浄槽１３（１４）が配置されている。

【0012】

試薬分注機構７，８は、その先端を下方に向けて配置された試薬プローブ７ａ，８ａを有しており、試薬プローブ７ａ，８ａには、試薬用ポンプ１８が接続されている。試薬分注機構７，８は、水平方向への回転動作及び上下動作が可能なように構成されており、試薬プローブ７ａ，８ａを試薬ボトル１０に挿入して試薬を吸引し、試薬プローブ７ａ，８ａを反応容器２に挿入して試薬を吐出することにより、試薬ボトル１０からから反応容器２への試薬の分注を行う。試薬分注機構７，８の稼動範囲には、試薬プローブ７ａ，８ａを洗浄液により洗浄する洗浄槽３２，３３が配置されている。

【0013】

攪拌機構５，６は、水平方向への回転動作及び上下動作が可能なように構成されており、反応容器２に挿入することにより試料と試薬の混合液（反応液）の攪拌を行う。攪拌機構５，６の稼動範囲には、攪拌機構５，６を洗浄液により洗浄する洗浄槽３０，３１が配置されている。また、洗浄機構３には、洗浄用ポンプ２０が接続されている。

【0014】

これら自動分析装置１００の全体の動作は制御装置２１により制御される。また、制御装置２１には入出力装置２２が接続されている。入出力装置２２は、使用者の指示を入力するためのキーボードやボタン等の入力部、使用者に自動分析装置の稼働状態や指示を入力するためのＧＵＩを表示するための表示部を含んでいる。なお、図１においては、図示の簡単のため、自動分析装置１００を構成する各機構と制御装置２１との接続を一部省略して示している。

【0015】

図１Ａは、本実施例の分注装置の概略構成を示すブロック図である。分注機構１０１は、図８に示した試料分注機構１１，１２や試薬分注機構７，８に相当する。分注装置は、分注機構１０１、検知部１０２、信号処理部１０３を備える。検知部１０２は、プローブ１０１ｐの状態をモニタするためのセンサを含み、容器１０１ｖに収容された液体１０１ｓの液面を検知する液面センサ、プローブ１０１ｐ内の圧力を検知する圧力センサなどを含んでいる。ここでは、液面センサは静電容量式液面検知を行うものとする。この場合、液面センサは図１Ｂに示すように、プローブ１０１ｐ先端とアース（基準電位面）と間の静電容量Ｃｓを測定する。静電容量Ｃｓは、プローブ１０１ｐ先端と液体１０１ｓとの間の静電容量Ｃ１と液体１０１ｓとアースとの間の静電容量Ｃ２との合成容量となっている。プローブ１０１ｐ先端が液体１０１ｓに接触した後は、静電容量Ｃｓ＝Ｃ２となるため、この変化からプローブ１０１ｐと液体１０１ｓの液面との接触を検知することができる。圧力センサは、プローブ１０１ｐ内の圧力Ｐを検出する。プローブ１０１ｐが実行する吸引動作、あるいは吐出動作に応じてプローブ内の圧力が変化する。したがって、検知部１０２からのセンシング情報に基づき、プローブ動作が正常に実行されているかについての情報が得られる。

【0016】

信号処理部１０３は、例えば、マイクロプロセッサやメモリを搭載する信号処理モジュールとして実装される。信号処理部１０３の制御部１０４は、検知部１０２からの液面センサの出力である静電容量信号Ｃｓ及び圧力センサの出力である圧力信号Ｐに基づき、プローブ動作を制御するとともに、プローブ動作をモニタし、プローブ動作状況を示すプローブ動作判定信号Ｓを装置の制御装置２１に出力する。

【0017】

本実施例においては、検出方法の詳細は後述するが、プローブの状態を信号処理部１０３において、液面センサからの検知信号Ｃｓに基づき検出する。このため、信号処理部１０３は、演算部１０５、記憶部１０６、判定部１０７を備えている。演算部１０５は例えば静電容量信号Ｃｓの面積に基づく波形変化指標を算出し、記憶部１０６は、静電容量信号Ｃｓの面積や演算部１０５の演算結果を記憶し、判定部１０７は波形変化指標に基づきプローブの状態を判定する。詳細については後述する。

【0018】

図２Ａの上段に、液面センサの出力である静電容量信号Ｃｓの時間波形、下段に信号処理部１０３の制御部１０４が出力するプローブ動作判定信号Ｓの時間波形を示す。図２Ａのプローブは、例えば交換直後の正常なプローブを動作させたときの信号波形である。プローブ動作判定信号Ｓは、実質的に二値化され、プローブが吸引動作を行う吸引区間２０１及びプローブが吐出動作を行う吐出区間２０２がハイレベルの信号、それ以外の区間がローレベルの信号として出力される。このように、従来、信号処理部１０３から装置の制御装置２１に入力されているプローブ動作判定信号Ｓは実質的に二値化されているが、静電容量信号Ｃｓと比較すると、静電容量信号Ｃｓにはより多くの情報が含まれていることが分かる。例えば、プローブが分注機構により移動させられている移動区間２０３、プローブが洗浄されている洗浄区間２０４では、いずれもプローブ動作判定信号Ｓはローレベルの信号で変化がないが、静電容量信号Ｃｓには異なる値が出力されている。また、吸引区間２０１と吐出区間２０２とでプローブ動作判定信号Ｓの値は等しい（ハイレベル）が、吸引区間２０１の静電容量信号Ｃｓと吐出区間２０２の静電容量信号Ｃｓとでは異なる値が出力されている。

【0019】

発明者らは、プローブ動作判定信号Ｓの生成過程で捨象される、このような静電容量信号Ｃｓの情報を用いて、プローブの状態が判定できることを見出した。例えば、プローブとアース間の静電容量を示す静電容量信号Ｃｓは、プローブ交換直後と継続使用後では、継続使用後のプローブの方が汚れや傷、経年劣化などから、プローブ交換直後のプローブと比べて信号波形が変化する。図２Ａに示されるように静電容量信号Ｃｓは、少しの電圧変化を連続的に検出しているので、実動作中のプローブの状態をリアルタイムに把握することが可能になる。

【0020】

図２Ｂには、プローブに途中で汚れが付着した場合の静電容量信号Ｃｓの時間波形（上段）、プローブ動作判定信号Ｓの時間波形（下段）を示している。吸引区間２１１ではプローブは汚れが付着していない状態で吸引動作が行われ、吸引区間２１２ではプローブに汚れが付着した状態で吸引動作が行われている。この場合、汚れの付着によってプローブ動作判定信号Ｓには変化がないのに対し、吸引区間２１２の静電容量信号Ｃｓの振幅は、吸引区間２１１の静電容量信号Ｃｓの振幅に対して低下していることがみてとれる。

【0021】

図２Ｃには、プローブに傷がついた場合の静電容量信号Ｃｓの時間波形（上段）、プローブ動作判定信号Ｓの時間波形（下段）を示している。この場合、静電容量信号Ｃｓには傷に起因する三角形状のノイズ波形２３３が繰り返し表れていることが分かる。このようなノイズ波形の影響は必ずしもプローブ動作判定信号Ｓにあらわれるわけではない。例えば、ノイズ波形２３４は本来プローブの吐出動作を示す静電容量信号Ｃｓの波形に重畳されることによってプローブ動作判定信号Ｓには吐出区間２３２を示すハイレベルの信号が出力されていない。自動分析装置の動作シーケンスにより、分注機構が分注動作を行う動作タイミングは決められている。このため、自動分析装置の制御装置２１は、プローブ動作判定信号Ｓから吐出動作が適切に行われなかったと判定し、分注エラーの警告を行うことになる。しかし、図２Ｃにおいてこれ以外の区間では、プローブ動作判定信号Ｓから吸引区間２３１、吐出区間２３２を示すハイレベルの信号が出力されているので、制御装置２１が分注エラーの警告を行うことはない。

【0022】

このように、静電容量信号Ｃｓの時間波形からはプローブ動作判定信号Ｓには必ずしも表れないプローブの異常、あるいはその予兆を早期に発見できる可能性がある。ノイズ波形の存在に限られず、図２Ａの静電容量信号Ｃｓの時間波形と比較すると、吸引区間２３１の静電容量信号Ｃｓの振幅が低下していることもみてとれる。

【0023】

図２Ｄも、プローブに傷がついた場合の静電容量信号Ｃｓの時間波形（上段）、プローブ動作判定信号Ｓの時間波形（下段）の例である。この例では、静電容量信号Ｃｓの時間波形にスパイク２４１が表れていることが分かる。スパイク２４１の発生タイミングは、分注機構によりプローブが移動させられている途中のタイミングであるため、傷面に静電気などの環境因子が影響していると考えられる。スパイク２４１は、プローブ動作判定信号Ｓには表れないが、プローブに傷がついていることを示す指標となる。

【0024】

このように、静電容量信号Ｃｓの時間波形はプローブの状態に応じて変動するため、この変動を捉えることで、実動作中のプローブの状態をリアルタイムに捕捉することが可能になる。

【0025】

図３は基準静電容量信号ＳＣｓを取得するフローチャートである。基準静電容量信号ＳＣｓは、プローブ交換直後の静電容量信号Ｃｓとする。プローブの交換（Ｓ０１）後、自動分析装置は分注動作を開始し、信号処理部１０３の制御部１０４は、検知部１０２の液面センサから出力される静電容量信号Ｃｓの記録を開始する。

【0026】

信号処理部１０３の制御部１０４は、プローブによる液体の吸引（Ｓ０３）から、液体の吐出（Ｓ０４）後のプローブ洗浄までの一定区間の静電容量信号Ｃｓの時間波形を記録し、演算部１０５は、静電容量信号Ｃｓの時間波形の面積を計算する（Ｓ０５）。制御部１０４は、記録した静電容量信号Ｃｓの時間波形とその面積を、基準静電容量信号ＳＣｓの時間波形とその面積（基準面積）として記憶部１０６に記憶する（Ｓ０６）。基準静電容量信号ＳＣｓの時間波形と基準面積は、次回のプローブ交換時に同じ手順で更新される。

【0027】

本実施例では、液体の分注から洗浄までの一定区間における、プローブ交換直後の静電容量信号Ｃｓ（基準静電容量信号ＳＣｓ）と、使用中プローブの静電容量信号Ｃｓとの波形の変化に基づいてプローブの状態を判定する。

【0028】

一定区間（ａ≦ｔ≦ｂ、ｔ：時間）は、図２Ａに示すように、ａ：液体の吸引開始時、ｂ：プローブ洗浄終了時までとし、この場合、静電容量信号Ｃｓの大きさをｆ（ｔ）（ｆ（ｔ）≧０，ａ≦ｔ≦ｂ）とすると、静電容量信号Ｃｓの波形面積ＷＡは（数１）により求めることができる。

【0029】

【数1】

【0030】

ここで、（数２）に示す使用中プローブの静電容量信号Ｃｓの波形面積ＷＡ２の基準静電容量信号ＳＣｓの波形面積ＷＡ１（基準面積）に対する面積比ＡＲ（％）を、波形の変化の指標とすることができる。面積比ＡＲ（％）は信号処理部１０３の演算部１０５が算出する。

【0031】

【数2】

【0032】

信号処理部１０３の判定部１０７では面積比ＡＲ（％）に基づき、プローブの状態判定を行う。

【0033】

以上説明した波形の変化の指標によりプローブの状態判定を行う例を以下に説明するが、静電容量信号Ｃｓの波形の変化の指標の算出方法は上記に限定されるものではない。例えば、静電容量信号Ｃｓの波形を記憶する一定区間の範囲も上記の例に限られない。静電容量信号Ｃｓはリアルタイムに連続して信号処理部１０３に入力されている。このため、上記した一定区間以外の任意の区間を設定して状態判定を行ってもよい。また、波形の変化の指標は、面積比に限られず、例えば、波形面積ＷＡ２と波形面積ＷＡ１（基準面積）との差とすることも可能である。また、波形の変化を面積ではなく、プローブが液体を吸引し吐出するまでの波形のピークや、一定区間の波形の平均値を用いて把握してもよい。単一の指標で判断するのではなく、複数の指標を組み合わせて使用してもよい。

【0034】

プローブの状態の程度に応じて適切なメンテナンスを行うことで、検査効率を向上させることができる。そこで、波形の変化の指標に基づくプローブの状態判定基準を判定部１０７にあらかじめ設定しておく。図４にプローブの状態に応じて自動分析装置の表示部にアラームを表示するためのアラーム表示設定画面４０１を示す。プローブ選択部４０２により、プローブごとに状態判定基準を設定することができる。プローブ状態設定部４０３において、正常なプローブの面積比ＡＲ（％）＝１００からの乖離を元に、段階的にプローブの状態を設定する。例えば、使用可（±Ａ％）４０４、清掃推奨（±Ｂ％）４０５、使用注意（±Ｃ％）４０６、交換推奨（±Ｄ％）４０７、警告（±Ｅ％）４０８に、それぞれ値を設定する。例えば、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅとなる値を設定し、正常値からの乖離の程度に応じたメンテナンス対応を使用者に推奨する。なお、以上の設定は、取消ボタン４０９により取り消したり、更新ボタン４１０により設定値を更新したりすることもできる。

【0035】

信号処理部１０３は、判定結果は自動分析装置の制御装置２１に出力し、使用可、清掃推奨、使用注意、交換推奨、警告の表示を行ったり、使用注意、交換推奨、警告の場合にアラーム表示を行ったりできる。または、分注機構１０１のプローブヘッドカバーにLEDランプを取り付けて、信号処理部１０３は、プローブの状態判定に従って、LEDランプを点灯や点滅させることにより使用者へプローブの状態を通知してもよい。

【0036】

本実施例では、判定部１０７がプローブの状態判定を行うごとに取得する使用中プローブの静電容量信号Ｃｓとの波形と静電容量信号Ｃｓの波形面積ＷＡは記憶部１０６に一時保存しておく。また、判定部１０７による指標の乖離の判定結果が使用注意（±Ｃ％）以上であれば、制御装置２１は、プローブに異常が発生したと判断し、アラーム表示するとともに、自動再検を行い、液体の分注動作開始より再測定を行う。静電容量信号Ｃｓの異常値はプローブの異常のみならず、静電気や気泡などによる突発的な原因によっても生じ得る。このような場合には、再測定を行うと、２回目は正常な分注動作に戻ることが多い。このような例として、プローブの持ち帰りと呼ばれる現象がある。持ち帰り現象とは、液体吐出時に液体がプローブの外側へ回り込むことで容器に液体を点着することができず、プローブ外側に液体を付けたまま持ち帰ってしまう現象をいう。この場合、静電容量信号Ｃｓの波形に異常が生じるが、再測定時には、通常、正常な分注動作に戻る。

【0037】

図５に使用中プローブの状態判定を行うフローチャートを示す。測定が開始される（Ｓ１１）と、信号処理部１０３の制御部１０４は、検知部１０２の液面センサから出力される静電容量信号Ｃｓの記録を開始する（Ｓ１２）。使用中プローブの静電容量信号Ｃｓを記録する区間は、基準静電容量信号ＳＣｓを取得した一定区間と同一区間とされる。制御部１０４は、プローブによる液体の吸引（Ｓ１３）から、液体の吐出（Ｓ１４）後のプローブ洗浄までの一定区間の静電容量信号Ｃｓの時間波形を記録し、演算部１０５は、静電容量信号Ｃｓの時間波形の面積を計算する（Ｓ１５）。制御部１０４は、記録した静電容量信号Ｃｓの時間波形とその面積を、使用中プローブの静電容量信号Ｃｓの時間波形とその面積として記憶部１０６に一時保存する（Ｓ１６）。

【0038】

演算部１０５は、記憶部１０６に記憶されている基準静電容量信号ＳＣｓの波形面積ＷＡ１と使用中プローブの静電容量信号Ｃｓの波形面積ＷＡ２とを用いて波形変化指標、ここでは面積比ＡＲ（％）を算出する。判定部１０７は、面積比ＡＲ（％）が閾値を超えているかを判定する（Ｓ１７）。閾値としては例えば、清掃推奨の設定値（±Ｂ％、図４参照）を用いることができる。波形変化指標が閾値を超えていなければ（Ｓ１７でNO）、制御部１０４は、取得した使用中プローブの波形変化指標の値を記憶部１０６に一時保存する（Ｓ２１）。

【0039】

これに対して、波形変化指標が閾値を超えているならば（Ｓ１７でYES）、自動分析装置の制御装置２１は、再測定を行うか判断する（Ｓ１８）。例えば、制御装置２１は、波形変化指標が使用注意の設定値（±Ｃ％、図４参照）を超えている場合に、再測定を行うと判断する。再測定を行わない場合は、制御部１０４は、取得した使用中プローブの波形変化指標の値を記憶部１０６に一時保存する（Ｓ２１）。

【0040】

波形変化指標が再測定の閾値を超えている場合（Ｓ１８でYES）、制御装置２１は、使用中プローブで液体を再測定する。再測定は、１回目か、２回連続で再測定の閾値を超えたかで振り分けられる。１回目の再測定（Ｓ１９でYES）では、静電容量信号Ｃｓの記録から開始する。２回連続で再測定の閾値を超えた場合（Ｓ１９でNO）は、制御装置２１は再測定を行わずに装置の表示部に警告のアラーム表示を行い、使用中プローブがサンプリングした検査項目に対して、「プローブの異常のため、測定未実施」のコメントを付与する（Ｓ２０）。使用者は、使用中プローブの状態を自動分析装置の表示部で確認できる（Ｓ２３）。

【0041】

演算部１０５は、記憶部１０６に一時保存された使用中プローブの波形変化指標の値から、使用中プローブについて、日内及び日間の時系列管理表を作成する（Ｓ２２）。時系列管理表については後述する。時系列管理表も自動分析装置の表示部に表示することができ、使用者は使用中プローブの状態を確認することができる（Ｓ２３）。なお、ステップＳ２２とステップＳ２３における時系列管理表の作成は、信号処理部１０３から制御装置２１に波形変化指標の値を転送し、制御装置２１にて実施するようにしてもよい。時系列管理表の作成はリアルタイム性が低いので、これにより、信号処理部１０３の処理負荷が低減される。

【0042】

図６に、図２Ｄに示したスパイクのような波形異常から使用中プローブの状態判定を行うフローチャートを示す。図５のフローチャートにおける同じ処理を行うステップについては、同じ符号を付して重複する説明は省略する。

【0043】

波形変化指標が閾値を超えている場合（Ｓ１７でYES）、自動分析装置の制御装置２１は、再測定を行うか判断する（Ｓ１８）。例えば、制御装置２１は、波形変化指標が使用注意の設定値（±Ｃ％、図４参照）を超えている場合に、再測定を行うと判断する。再測定を行わない場合は、制御部１０４は、取得した使用中プローブの波形変化指標の値を記憶部１０６に一時保存する（Ｓ２１）。

【0044】

波形変化指標が再測定の閾値を超えている場合（Ｓ１８でYES）、判定部１０７は静電容量信号Ｃｓの波形にスパイクのような異常な波形がみられるかどうかを判定する（Ｓ３１）。異常波形がみられる場合（Ｓ３１でYES）、制御装置２１は、使用中プローブで液体を再測定する。図５のフローチャートと同様に、再測定の実施は１回とし、２回連続で異常波形が検出された場合（Ｓ１９でNO）は、制御装置２１は再測定を行わずに装置の表示部に「○○プローブにスパイク発生」といったコメントともに警告のアラーム表示を行う（Ｓ３２）。使用者は、使用中プローブの状態を自動分析装置の表示部で確認し（Ｓ２３）、プローブのメンテナンスまたは交換を実施する。

【0045】

図７に自動分析装置の表示部に表示される日内時系列管理図の表示画面例を示す。日内時系列管理図は図５または図６のフローチャートのステップＳ２１において記憶部１０６に保存された使用中プローブの波形変化指標を用いて作成される。日内時系列管理図は、ステップＳ２１の実行ごとに更新されるとよい。

【0046】

表示画面７０１は、プローブ選択部７０２、前回交換日表示部７０３及び日内時系列管理図表示部７０４を含む。プローブ選択部７０２で選択されたプローブについての前回交換日と日内時系列管理図がそれぞれ表示部７０３、７０４に表示される。

【0047】

日内時系列管理図は、横軸に電源ONから電源OFFまでの分注装置の稼働時間をとり、縦軸に波形変化指標（ここでは、面積比ＡＲ（％））をとり、ステップＳ２１の実行ごとに、当日の当該稼働時間での波形変化指標の値がプロットされる。なお、２４時間稼働の自動分析装置の場合、２４時間を超えた時点で新しい日内時系列管理を作成するようにするとよい。

【0048】

また、日内時系列管理図には、アラーム表示設定画面４０１で設定した数値（％）が表記される。プローブの時系列管理（日内）では、アラーム表示設定画面４０１（図４参照）で設定したアラーム設定７０５が表示される。一般に、使用中プローブが劣化すると、新品プローブよりも静電容量信号Ｃｓの波形の振幅が減少し、面積比ＡＲ（％）が低下する。これに対して、汚れや傷などの異常が起こると図２Ｃに示したような静電容量信号Ｃｓのノイズ波形により面積比ＡＲ（％）が増大する場合もある。このため、使用プローブの異常により、面積比ＡＲ（％）は理想値である１００％から乖離する。

【0049】

このように、日内時系列管理図には、選択したプローブの１日分の分注項目数がプロットされることにより、使用中プローブの状態管理ができる。検査終了時に日内時系列管理図のプロットが複数乱れていれば、何らかの異常が使用中プローブに起こっていることを示唆する。日内時系列管理図にプロットされたマーカーを選択したとき、信号処理部１０３の記憶部１０６に記憶された静電容量信号Ｃｓの時間波形とその面積を表示できるようにするとよい。使用者は、これらの情報から、液体の持ち帰りや空吸いの発生、スパイクなどの異常を推定、予測できる。

【0050】

図８に自動分析装置の表示部に表示される日間時系列管理図の表示画面例を示す。日間時系列管理図は図５または図６のフローチャートのステップＳ２１において記憶部１０６に保存された使用中プローブの波形変化指標を用いて作成される。日間時系列管理図では、１日分の波形変化指標の平均値がプロットされる。

【0051】

表示画面８０１は、プローブ選択部８０２、前回交換日表示部８０３及び日間時系列管理図表示部８０４を含む。プローブ選択部８０２で選択されたプローブについての前回交換日と日間時系列管理図がそれぞれ表示部８０３、８０４に表示される。さらに、選択したプローブの交換後経過日数８０６と前回清掃後経過日数８０７が情報として表示される。

【0052】

図８に示す日内時系列管理図では、横軸にプローブ交換からの経過日数を表示し、縦軸に波形変化指標（ここでは、面積比ＡＲ（％））をとり、１日の波形変化指標の値の平均値がプロットされる。また、アラーム表示設定画面４０１で清掃推奨として設定した数値８０５が表記される。使用者は、これらの情報から使用中プローブの汚れの付着や傷、経年劣化などを察知することができ、メンテナンスのタイミングを検討することができる。

【0053】

ここでは、波形変化指標をグラフ化して画面表示する例を示したが、波形変化指標の値を説明変数とするモデルを作成して使用中プローブの交換推奨時期を予測するようにしてもよい。

【0054】

また、使用者は、波形変化指標を用いて、メンテナンス後のプローブ状態を客観的に評価することができる。図９にプローブ状態評価画面９０１の例を示す。

【0055】

プローブ選択部９０２にてメンテナンスを実施したプローブを選択し、テスト実行ボタン９０４を押下すると、自動分析装置はダミー検体やシステム水を用いて、分注機構１０１のテストを行い、信号処理部１０３が算出した波形変化指標（ここでは、面積比ＡＲ（％））と判定結果がそれぞれ評価値表示部９０３、判定表示部９０５に表示される。ここでは、９０％以上を合格として判定する例を示している。このとき、結果確認ボタン９０６を押下すると、信号処理部１０３の記憶部１０６に記憶された静電容量信号Ｃｓの時間波形とその面積を表示できる。

【符号の説明】

【0056】

１：反応ディスク、２：反応容器、３：洗浄機構、４：分光光度計、５，６：攪拌機構、７，８：試薬分注機構、７ａ，８ａ：試薬プローブ、９：試薬ディスク、１０：試薬ボトル、１１，１２：試料分注機構、１１ａ，１２ａ：試料プローブ、１３，１４，３０，３１，３２，３３：洗浄槽、１５：試料容器、１６：試料ラック、１７：試料搬送機構、１８：試薬用ポンプ、１９：試料用ポンプ、２０：洗浄用ポンプ、２１：制御装置、２２：入出力装置、２３，２４：超音波洗浄器、１００：自動分析装置、１０１：分注機構、１０１ｐ：プローブ、１０１ｖ：容器、１０１ｓ：液体、１０２：検知部、１０３：信号処理部、１０４：制御部、１０５：演算部、１０６：記憶部、１０７：判定部、２０１，２１１，２３１：吸引区間、２０２，２３２：吐出区間、２０３：移動区間、２０４：洗浄区間、２３３，２３４：ノイズ波形、２４１：スパイク、４０１：アラーム表示設定画面、４０２：プローブ選択部、４０３：プローブ状態設定部、４０４：使用可、４０５：清掃推奨、４０６：使用注意、４０７：交換推奨、４０８：警告、４０９：取消ボタン、４１０：更新ボタン、７０１：表示画面、７０２：プローブ選択部、７０３：前回交換日表示部、７０４：日内時系列管理図表示部、７０５：アラーム設定、８０１：表示画面、８０２：プローブ選択部、８０３：前回交換日表示部、８０４：日間時系列管理図表示部、８０５：清掃推奨設定数値、８０６：交換後経過日数、８０７：前回清掃後経過日数、９０１：プローブ状態評価画面、９０２：プローブ選択部、９０３：評価値表示部、９０４：テスト実行ボタン、９０５：判定表示部、９０６：結果確認ボタン。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】