专利名称：自动分析装置的制作方法
技术领域：
本实施形态涉及自动分析装置。
背景技术：
自动分析装置用分光器将透过了试样与试剂的混合液的光分光，用受光部接受从分光器来的光。从分光器来的光根据物理位置不同而波长不同。受光部具有多个受光兀件。各受光元件接受有关与其配置位置相对应的波长的光。在装置的组装时等有受光元件从本来的位置偏离的情况。这被称为波长准确度偏差。在产生了波长准确度偏差的情况下，进行受光元件的位置调整。但是，受光元件的位置调整对使用者来说要花费很多的劳力和时间。先行技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-327923号公报

发明内容
发明要解决的课题目的是要提供一种能够削减有关受光元件的位置调整的劳力和时间的自动分析
>J-U ρ α装直。用于解决课题的手段本实施形态的自动分析装置具备光源，产生光；分光器，将从上述光源产生、透射了试样与试剂的混合液的光按波长分解；受光部，具有接受来自上述分光器的光的多个受光元件，上述多个受光元件的每一个接受有关与配置位置相对应的波段的光，产生与上述接受的光相对应的信号；存储部，将有关上述多个受光元件的多个受光元件标识符与多个波段标识符建立关联地存储；选择部，从上述多个受光元件中选择与确定的受光元件标识符相对应的确定的受光元件，所述确定的受光元件标识符同与上述试样的测量项目相对应的波段的波段标识符建立了关联；以及计算部，根据从上述选择的确定的受光元件来的信号，计算有关上述测量项目的吸光度。发明的效果能够提供能削减有关受光元件的位置调整的劳力和时间的自动分析装置。


图I为表示本实施形态的自动分析装置的大致结构的图；图2为示意地表示图I的测光部中包含的光学系统的结构的图；图3为表示图2的受光部中包含的受光元件的排列形态的一例的图；图4为表示图I的测光部的整体结构的图；图5为表示本实施形态的自动分析装置的元件 波长数据库的制作阶段中的处理的典型流程的图；图6为用来说明由图4的设定部进行的将受光元件的标识符与波段的标识符建立起关联的图；图7为表示本实施形态的自动分析装置的测光阶段中的处理的典型流程的图；图8为图7的步骤SB3中的吸光度计算所利用的曲线；
图9为表示本实施形态的变形例I的自动分析装置的测光阶段中的处理的典型流程的图；图10为表示本实施形态的变形例2的测光部的整体结构的图。
具体实施例方式下面参照

本实施形态的自动分析装置。图I为表示本实施形态的自动分析装置100的大致结构的图。如图I所示，在自动分析装置100的承载台(stage)的大致中央部设置有反应盘20。反应盘20保持被排列在圆周上的多个反应容器(反应单元)22。反应盘20以规定的周期反复进行转动和停止。在反应盘20的附近设置有圆盘状的试样盘30。试样盘30保持被排列在同心圆上的多个试样容器32。试样容器32中收容有试样。试样盘30围绕旋转轴旋转，将收容了分注对象的试样的试样容器32配置在试样盘30上的试样吸入位置。在反应盘20的附近配置有第I试剂库40。第I试剂库40具有圆盘状的第I试剂盘。第I试剂盘保持被排列在同心圆上的多个第I试剂容器42。第I试剂容器42收容与包含在试样中的与各测量项目相对应的成分进行化学反应的第I试剂。第I试剂盘围绕旋转轴旋转，将收容了分注对象的第I试剂的第I试剂容器42配置到第I试剂库40上的第I试剂吸入位置上。在反应盘20的内侧配置第2试剂臂50。第2试剂臂50具有圆盘状的第2试剂盘。第2试剂盘保持被排列在同心圆上的多个第2试剂容器52。第2试剂容器52收容与第I试剂相对应的第2试剂。第2试剂盘围绕旋转轴旋转，将收容了分注对象的第2试剂的第2试剂容器52配置到第2试剂臂50上的第2试剂吸入位置上。在反应盘20与试样盘30之间配置取样臂34。在取样臂34的顶端安装有取样探针36。取样探针36在未图示的电动式泵的驱动下吸入或吐出试样。取样臂34使取样探针36在试样盘30上的试样吸入位置与反应盘20上的试样吐出位置之间转动。并且，取样臂34使取样探针36上下运动。在反应盘20与第I试剂库40之间配置有第I试剂臂44。在第I试剂臂44的顶端安装有第I试剂探针46。第I试剂探针46在未图示的泵的驱动下吸入或吐出第I试剂。第I试剂臂44使第I试剂探针46在第I试剂库40上的第I试剂吸入位置与反应盘20上的第I试剂吐出位置之间转动。并且，第I试剂臂44使第I试剂探针46上下运动。在反应盘20的外周附近配置有第2试剂臂54。在第2试剂臂54的顶端安装有第2试剂探针56。第2试剂探针56在未图示的泵的驱动下吸入或吐出第2试剂。第2试剂臂54使第2试剂探针56在第2试剂臂50上的第2试剂吸入位置与反应盘20上的第2试剂吐出位置之间转动。并且，第2试剂臂54使第2试剂探针56上下运动。在反应盘20的外周附近设置有搅拌部臂60。搅拌部60用搅拌件62搅拌反应盘20上的搅拌位置的反应单元22内的试样和第I试剂的混合液、或者试样、第I试剂和第2试剂的混合液。在承载台的内部设置有测光部I。测光部I为了计算有关测量对象的测量项目的吸光度而进行测光。图2为示意地表示测光部I中包含的光学系统的结构的图。如图所示，测光部I搭载产生光的光源2。作为光源2，使用卤素灯或钨灯等灯。另外，作为光源2，也可以使用LED(light emitting diode,发光二极管)。利用反应盘的转动,反应容器22经过光学系统内的规定位置(测光位置)PP。在灯2与测光位置PP之间的光路上从灯2侧开始依次设置有热线吸收过滤器3、透镜4和缝隙5。热线吸收过滤器3适当地吸收从灯2来的主要是测量所不必要的红外光。透镜4汇聚透过了热线吸收过滤器3的光。缝隙5限制被透镜4汇聚的光的宽度。经过了缝隙5的光透射反应单元22内的混合液。透射了混合液的光通过各种光学器件6、7被受光部8接受。在测光位置PP与受光部8之间的光路上，从测光位置PP侧开始依次设置有缝隙6和分光器7。缝隙6限制透射了反应单元22内的混合液的光的宽度。分光器7将经过了缝隙6的光分光。作为分光器7，采用例如衍射光栅。衍射光栅由例如在镜面上形成了等间隔地形成的多条沟槽(网格线)的凹面镜构成。照射到衍射光栅上的光被衍射光栅上的网格线按波长色散。换言之，光被衍射光栅分解成有关多个波长的多束光线(单色光)。从衍射光栅来的多束光线(一次衍射光)被受光部8接受。受光部8能够全部覆盖吸光度计算所利用的波长宽度地配置在从分光器7来的多束光线(一次衍射光)的光路上。受光部8具有多个受光元件。图3为表示受光元件81的排列形态的一例的图。如图3所示，多个受光元件81呈二维形状排列在受光部8的基台82等上。作为受光元件81,使用将(XD (charge coupleddevice,电荷耦合器件)或光电二极管等能够光电转换的元件排列成二维形状的CCD图像传感器或光电二极管阵列(PDA photo detector arry :光检测器阵列)。受光元件81采用对近紫外光或可见光、近红外光起感应的元件。典型为，受光部8中包含的所有的受光元件81使用相同性能的元件。受光元件81的一个排列方向与波长的色散方向(光谱的排列方向)平行。波长的色散方向由受光元件81的信道方向规定。受光元件81沿信道方向排列例如125个(125信道的量)。受光元件81的另一个排列方向例如平行于与信道方向和从分光器7来的一次衍射光的光轴方向正交的方向。理想情况下，从分光器7来的多束光线的波长沿该正交方向不变化。属于同一个信道的受光兀件81接受关于大致相同波长的光。以下将属于同一个信道的多个受光元件81称为受光元件列83。并且，将该正交方向称为列方向。另外，沿信道方向排列的受光元件81的数量并不局限于125个，既可以是250个等125个以上，也可以是80个等125个以下。一个受光元件81的关于信道方向的受光面的长度设计成例如I 4nm。受光元件81由于受光面具有物理上不能忽视的长度的宽度，因此不能只接受单一波长的光，接受与关于信道方向的受光面的长度相对应的波长宽度内的光。将以单一受光元件81接受的光的中心波长为中心的波长宽度内的波长范围称为波段。波段根据受光元件81在空间上的配置位置或受光面的信道方向长度决定。例如，在中心波长为340nm、波长宽度为±2nm、的情况下，波段为338nm 342nm。另外，受光部8内所有的受光元件81具有相同的受光面面积。因此，关于受光元件81的波段根据受光元件81在空间上的配置位置决定。受光元件81上连接有用来与后段的放大器电连接的信号线84。在沿信道方向排列125个受光元件81、吸光度计算所利用的波段为330nm 830nm的情况下，平均每个受光元件81的波长宽度相当于4nm。因此，在能够将受光元件81无间隙排列的情况下，受光元件81的受光面积的宽度可以为4nm。但是，如图3所示，受光元件81被隔开间隙85排列。间隙85设定为等间隔。在间隙85过大的情况下，所希望的波长的光不被受光的概率变高。因此，为了降低该概率，希望受光元件81的受光面积SI与沿信道方向的间隙85的面积SO满足(S1/S1+S0) < O. 2地排列受光元件81。换言之，间隙85使其波长宽度比单一受光元件81的波长宽度的20%小地设计就可以。另外，在本实施 形态中，间隙85不一定要满足(S1/S1+S0) < O. 2地排列，只要满足(S1/S1+S0) < O. 5地排列就可以。另外，受光元件81也可以无间隙地排列。在后段的吸光度计算中，不仅利用测量波长的光，还利用以测量波长为中心的规定波长宽度的量的光。例如，利用以测量波长为中心±10nm左右的波长宽度的光。因此，对于一个测量波长，来自沿信道方向4或5个受光元件81的输出被利用于吸光度计算。下面参照图4说明本实施形态的测光部I的整体结构。如图4所示，本实施形态的测光部I以系统控制部10为中枢，具备存储部11、受光部8、放大器12、选择部13、A/D转换器14、吸光度计算部15、设定部16、操作部17和显示部18。存储部11将多个受光元件的标识符(以下称为受光元件标识符)与多个波段的标识符(以下称为波段标识符)建立关联地存储。各标识符采用例如其编号或名称。存储部11典型地存储将受光元件标识符与波段标识符建立了关联的数据库(以下称为元件 波长数据库)。如上所述，受光部8具有排列成二维形状的多个受光元件81。各受光元件81接受关于与该受光元件81相对应的波段的光线，生成与接受的光线强度相对应的电信号。多个受光元件81上通过信号线84分别连接有多个放大器12。多个放大器12设置在例如单一的电路板上。放大器12将从受光元件81来的电信号放大。多个放大器12上通过选择部13连接有A/D转换器14。选择部13利用元件·波长数据库选择属于测量对象的测量项目的吸光度计算所利用的波段的受光元件。具体为，选择部13从多个受光元件81中选择与在元件·波长数据库上与试样的测量项目所对应的波段的波段标识符建立了关联的受光元件标识符相对应的受光元件81。更详细为，选择部13由切换部131和收集数据控制部132实现。切换部131设置在受光部8与A/D转换器14之间。切换部131为切换受光部8内的多个受光元件81与A/D转换器14之间的电连接的部件，能够利用多路转接器(multiplexer)这样的电子电路元件。收集数据控制部132为了将由选择部13选择的受光元件81与A/D转换器14电连接而控制切换部131。A/D转换器14对从连接在被选择部13选择的受光元件81上的放大器12来的模拟电信号实施A/D转换，生成数字电信号。A/D转换器14上连接有吸光度计算部15。吸光度计算部15根据从A/D转换器14提供的数字电信号计算有关测量对象的测量项目的吸光度。
设定部16根据从使用者通过操作部17来的指示来设定元件 波长数据库上的受光元件标识符与波段标识符之间的关联。并且，设定部16能够根据从使用者通过操作部17来的指示来改变受光元件标识符与波段标识符的关联。操作部17接受从使用者来的各种指令或信息输入。作为操作部17可以适当利用键盘或鼠标、开关等。
显示部18显示元件·波长数据库的制作画面或吸光度的计算结果。作为显示部18，可以适当利用例如CRT显示器或液晶显示器、有机EL显示器、等离子显示器等。首先参照图5说明元件·波长数据库制作阶段中的自动分析装置100的动作例。图5为表示元件·波长数据库的制作阶段中的处理的典型流程的图。元件·波长数据库的制作在测光部I的组装时或者波长准确度产生了偏差的情况等下进行。在步骤SAl开始前，受光部8将从分光器7来的光线设定到能够受光的位置上。例如，假设340nm 804nm的波段是吸光度计算所必须的，那么受光部8被设置在至少能够覆盖该波段的位置上。另夕卜，为了防止产生波长准确度偏差、不能够覆盖吸光度计算所必须的波段，受光部8也可以设置为能够覆盖比该波段宽的波段。如图5所示，当设置受光部8时，首先用已知波长的光进行测光。即，从灯2产生关于已知波长的光，将由灯2产生的光通过分光器7照射到受光部8(步骤SAl)。此时，测量各受光元件的信号强度，计测各受光元件对已知波长的受光灵敏度，从多个受光元件81中确定接受了光的受光元件81 (步骤SA2)。受光元件81的确定方法例如如下地确定。首先，监视从多个受光元件81来的电信号的强度。然后，将产生了比既定的临界值大的强度的电信号的受光元件81确定为接受了光的受光元件81。并且，存储确定的各受光元件对已知波长的受光灵敏度。在步骤SA2中确定的受光元件81和对已知波长的受光灵敏度在设定部16中将受光元件标识符与已知波长所属的波段的波段标识符建立起关联并记录到元件 波长数据库中(步骤SA3)。具体说明步骤SA3。在元件 波长数据库的制作阶段，显示部18显示元件 波长数据库的制作画面。在制作画面中配置有用来将受光元件标识符与波段标识符建立起关联的各种GUI等。受光元件能够接受的光的波段例如根据已知波长和与受光面的大小相对应的波长宽度决定。使用者通过操作部17进行将在步骤SAl中确定的受光元件标识符和有关已知波长的波段标识符建立关联的操作。设定部16根据该操作建立受光元件标识符和有关已知波长的波段标识符的关联。并且，设定部16将该关联的内容设定(记录)到元件 波长数据库Dl中。典型为，属于同一信道的多个受光兀件81中相同波段建立关联。但是,本实施形态并不局限于此。例如，多个波段也可以与属于相同信道的多个受光元件81建立关联。图6为用来说明设定部16进行的受光元件标识符与波段标识符建立的关联的图。如图6所不,假设信道方向上排列125个受光兀件81,列方向上排列5个受光兀件81。为了建立关联，在信道方向的配置位置和列方向的配置位置上设定好名称。设定部16在将同一波段标识符与同一信道上关于多个受光元件81的多个受光元件标识符建立关联的情况下，即在将波段与每个受光元件列83建立关联的情况下，将波段标识符与Cl或C2、……、C125等名称(受光元件标识符)建立关联。此时，选择部13通过Cl或C2、……、C125等名称选择受光元件列83。并且，在将波段标识符与每个受光元件81建立关联的情况下，设定部16将波段标识符与Rl-Cl或R1-C2、……、R5-C125等名称(受光元件标识符)建立关联。此时，选择部13用Rl-Cl或R1-C2、……、R5-C125等名称选择受光元件81。步骤SAl SA3为了将波段标识符与所有的受光元件标识符建立关联而改变波长反复进行。例如，在全部测量波段为340nm到800nm、并且各受光元件的波长宽度为±2nm的情况下，已知波长的光使相对于各中心波长的波长宽度为±2nm，使中心波长从340nm到800nm每4nm改变的同时反复进行计测。这样制作元件 波长数据库D1。另外，实际上不必对于所有的受光元件，都通过照射已知波长的光进行受光元件标识符与波段标识符建立关联。例如，也可以从受光元件标识符与波段标识符的已知的对应关系推定未知的受光元件标识符与波段标识符的对应关系O下面参照图7说明测光时自动分析装置100的动作例。图7为表示测光阶段中的自动分析装置100的处理的典型流程的图。另外，测光在反应单元22每次经过测光部I内的测光位置时进行。反应单元22中根据使用者通过操作部17来的指示用系统控制部10等预先设定测量项目。另外，本实施形态的吸光度计算可以适用利用一个波段的计算方法(I波长计算)和利用离散的2个波段的计算方法(2波长计算)这两种方法。但是，为了使以下的说明简单，吸光度计算只要没有特别说明，是指I波长计算。吸光度计算所利用的波段典型的比一信道的量的波段宽。因此即使在I波长计算的情况下，吸光度计算所利用的波段也包含连续的多个信道量的波段。例如，在吸光度计算所利用的波段为360nm 374nm的情况下，包含360nm 364nm、365nm 369nm、370nm 374nm这连续的3个信道的量的波段。在测量对象的反应单元22经过测光位置PP的前阶段，选择部13选择受光元件81 (步骤SBl)。下面对步骤SBl详细说明。首先，选择部13的收集数据控制部132确定吸光度计算所利用的波段。吸光度计算所利用的波段根据测量项目决定。波段一被确定，收集数据控制部132就将确定的波段的标识符作为检索关键词检索元件·波长数据库D1，确定在元件 波长数据库Dl上与检索关键词建立了关联的受光元件标识符。接着，收集数据控制部132仅将从与确定的标识符相对应的受光元件81来的电信号提供给A/D转换器14地控制切换部131。根据收集数据控制部132进行的控制，切换部131将确定的受光元件81与A/D转换器14电连接。由此机械地选择与测量项目相对应的受光元件81。另外，切换部131能够瞬间地切换电连接。受光元件81的选择一进行，就进行测光(步骤SB2)。S卩，灯2产生光。从灯2来的光透射反应单元22内的混合液。透射了混合液的光经过分光器7被受光元件81接受。接受了光的受光元件81产生与接受的光相对应的电信号。产生的电信号提供给放大器12。放大器12将提供的电信号放大。仅有属于吸光度计算所利用的波段的受光元件81经过放大器12与A/D转换器14电连接。S卩，由属于吸光度计算所利用的波段的受光元件81产生的电信号通过放大器12提供给A/D转换器14。属于吸光度计算不利用的波段的受光元件 81不通过放大器12与A/D转换器14电连接。因此，由属于吸光度计算不利用的波段的受光元件81产生的电信号不提供给A/D转换器14，例如被删除。A/D转换器14将从属于吸光度计算所利用的波段的受光元件81来的电信号从模拟信号变换成数字信号。数字电信号提供给吸光度计算部15。数字电信号一被提供，吸光度计算部15就根据该电信号计算吸光度(步骤SB3)。吸光度计算部15在将从多个信道来的多个电信号利用于吸光度计算的情况下，也可以通过数值计算将多个电信号相加。并且，如图8所示，一般情况下，光对用于测光的所希望的波长(波段)的受光灵敏度因信道不同而异。因此，吸光度计算部15也可以对多个信道的电信号实施与测量波长的受光灵敏度相对应的加权相加计算。例如，在对从N个信道来的电信号实施加权相加计算时，吸光度Abs根据以下的公式(I)计算。另外，公式(I)中的Xn为η信道的电信号的强度，an为往η信道的电信号的加权系数(对规定波长的受光灵敏度系数)。[公式I]
权利要求
1.一种自动分析装置，具备 光源，产生光； 分光器，将从上述光源产生、透射了试样与试剂的混合液的光按波长分解； 受光部，具有接受来自上述分光器的光的多个受光元件，上述多个受光元件的每一个接受有关与配置位置相对应的波段的光，产生与上述接受的光相对应的信号； 存储部，将有关上述多个受光元件的多个受光元件标识符与多个波段标识符建立关联地存储； 选择部，从上述多个受光元件中选择与确定的受光元件标识符相对应的确定的受光元件，所述确定的受光元件标识符同与上述试样的测量项目相对应的波段的波段标识符建立了关联；以及 计算部，根据从上述选择的确定的受光元件来的信号，计算有关上述测量项目的吸光度。
2.如权利要求I所述的自动分析装置，上述选择部具有切换上述多个受光元件与上述计算部之间的连接的切换部，以及为了将上述确定的受光元件与上述计算部连接而控制上述切换部的控制部。
3.如权利要求2所述的自动分析装置， 上述切换部设置在多个放大器与A/D转换器之间； 上述多个放大器分别与上述多个受光元件连接，将来自上述多个受光元件的上述多个信号放大； 上述A/D转换器仅将从上述多个放大器中的与上述确定的受光元件连接的确定的放大器来的信号从模拟信号变换成数字信号。
4.如权利要求I所述的自动分析装置， 上述确定的受光元件包含多个受光元件； 上述计算部根据上述确定的受光元件中包含的多个受光元件对测量波长的受光灵敏度，产生将上述多个受光兀件各自的信号强度加权相加后的加权相加信号，根据上述产生的加权相加信号计算上述吸光度。
5.如权利要求I所述的自动分析装置，还具备根据来自使用者的指示设定或变更上述存储部内的上述受光元件标识符与上述波段标识符的关联的设定部。
6.如权利要求I所述的自动分析装置， 上述存储部还将上述多个波段标识符与有关多个测量项目的多个测量项目标识符建立关联地存储； 上述选择部确定上述存储部上与关于测量对象的测量项目的测量项目标识符建立了关联的波段标识符，选择与上述存储部上与上述确定的波段标识符建立了关联的上述确定的受光元件标识符相对应的上述确定的受光元件。
7.如权利要求I所述的自动分析装置，上述存储部还将上述多个受光元件标识符与有关多个测量项目的多个测量项目标识符建立关联地存储； 上述选择部选择与同有关测量对象的测量项目的测量项目标识符建立了关联的上述确定的波段标识符相对应的上述确定的受光元件。
8.如权利要求I所述的自动分析装置，上述确定的受光元件包含多个受光元件； 上述计算部根据上述确定的受光元件中包含的多个受光元件对测量波长的受光灵敏度和测量项目的吸光频谱信息，产生将上述受光元件各自的信号强度加权相加后的加权相加信号，根据上述产生的加权相加信号计算上述吸光度。
9.如权利要求I所述的自动分析装置， 上述多个受光元件以等间隔排列； 上述多个受光元件中相邻的2个受光元件之间的宽度设定在上述受光元件各自的宽度的大致20%以下。
全文摘要
本发明提供自动分析装置。削减关于受光元件的位置调整的劳力和时间。光源产生光。分光器将从光源产生、透射了试样与试剂的混合液的光按波长分解。受光部(8)具有接受从分光器来的光的多个受光元件(81)。多个受光元件(81)的每一个接受有关与配置位置相对应的波段的光，产生与接受的光相对应的信号。存储部(11)将多个受光元件标识符与多个波段标识符建立关联地存储。选择部(13)从多个受光元件中选择与确定的受光元件标识符相对应的确定的受光元件，所述确定的受光元件标识符同与上述试样的测量项目相对应的波段的波段标识符建立了关联。计算部(15)根据从所选择的确定的受光元件来的信号计算有关测量项目的吸光度。
文档编号G01N35/00GK102640005SQ201180003355
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月2日 优先权日2010年12月3日
发明者岩村佳名子, 金山省一 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝