CN1044038C - 自动分析装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及进行生物化学或免疫学分析的简易自动分析装置，包括把多个反应容器各个间维持固定间隔，并将这些反应容器依次间歇地从试料注入位置，试剂注入位置直至光学测定位置进行传送的环带体及其驱动装置，试料注入装置，试剂注入装置和光学测定装置具有装置整体紧凑、结构简单，通过对反应容器清洗能再使用，运行成本低，更适合中小医院或紧急检查等使用等的许多优点。

Description

自动分析装置
本发明涉及可进行生物化学或免疫学分析的超简易型自动分析装置。
由于作为生物体液的血液、淋巴液、尿或者由这些得到的生成物能提供许多有关患者健康的信息，以往已开发了各种能进行生物体液的生物化学分析或血清学分析的自动分析装置。
但是，由于近年来的自动分析装置越来越倾向于要在短时间内，在一台自动分析装置上完成许多项目的检测，因而使自动分析装置复杂化、大型化、高成本和高速化。
为此，在那些没有必要进行这样多数目的检测体和检测项目的地区医院或开业医生等的中小型医院，由于缺乏设置这种大型和高性能的自动分析装置必要性，所以采取委托具有这种大型和高性能的自动分析装置的专门血液检测中心进行本病院患者的血液检查。
在这样的现状下，在上述地区医院或中小型医院，当发生有必要进行紧急检查时，需要每次的把紧急检查用血液送往专门的血液检查中心，这样，就要花很长时间才能获得分析结果，因而易发生赶不上手术等不适当情况，而且还有容易发生所谓成本浪费的问题。
本发明正是考虑到上述现状而提出的，其目的在于提供一种能在一天中检查次数不多的地区医院或中小型医院，无浪费、迅速和低成本地进行血液等检查的自动分析装置。
为达到上述目的本发明自动分析装置由把多个反应容器按规定间隔保持的环带体，将这些反应容器按规定的定时依次传送经试料注入位置、试药注入位置、搅拌位置以及光学测定位置传动的环带驱动装置，把从样品容器吸入的试料在上述试料注入位置向反应容器内注入需要量的试料注入装置，在上述试剂注入位置把从试剂容器吸入与检测项目相应的试剂向上述反应容器注入需要量的试剂注入装置，光学检测装置以及对经测定后的反应容器进行清洗的装置组成，通过连接传送构件构成具有挠性的环带体将反应容器沿轴向可自由滑动地嵌合在传送构件的保持孔内，和环带体一起移动的反应容器依次首先达到恒温槽后逐渐在此恒温槽内下沉至最低位置、用试料注入装置注入试料，同时、在保持此状态下向试剂注入位置传送，在该位置分别注入与测定项目对应的试剂后、在光学测定位置对反应容器内的反应试料进行光学比色测定，使结束光学测定后的反应容器在其头部被滑板支承条件下继续移动时逐渐反转，从而使反应容器在反转时流出的试料与试剂立即向下方流下，使这样被传送的反应容器在托板上移动时受到清洗后依次回复成竖立状态，用固定于水槽上的干燥喷嘴对反应容器进行热风干燥作业，当使其再次返回到试料注入位置后，按上述同样顺序进行传送。
实施例
以下，以附图所示的一实施例为基础对本发明作详细说明。
对附图的简单说明。
图1是表示有关本发明一实施例的自动分析装置的总体组成的立体图，图2是表示上述自动分析装置的环带驱动装置组成的剖面图，图3是表示上述环带驱动装置主要部分的放大剖面图，图4是表示传送部件一实施例的俯视图，图5是示意表示样品架组成的剖面图，图6是示意表示试剂装置组成的立体图，图7是同一试剂装置的主视图，图8是表示试剂容器的组成及其和活塞杆回转转换装置关系的剖面图，图9是沿图8Ⅸ-Ⅸ线的剖面图，图10和图11是依次表示用活塞杆回转转换装置进行的试剂供给工序的剖面图，图12是对表示经过光学测定的光通量的处理回路的一实施例进行说明的图。
图中，A为自动分析装置，B为环带驱动装置，G为试料注入装置，R为试剂装置，1为反应容器，2为环带体，3为传送构件，5为样品容器。
如图1所示，本实施例的自动分析装置A是由把多个反应容器1按规定间隔加以保持的环带体2，把这些反应容器1按规定的定一时依次地传送至试料注入位置、第一试药注入位置、第二试剂注入位置、搅拌位置直至光学测定位置的环带驱动装置B，把从样品容器5吸入试料，在上述试料注入位置向反应容器1内注入需要量的试料注入装置G，试剂注入装置R，把在上述试剂注入位置从试剂容器R1、R2吸入对应于检测项目的第1或第2试剂向上述反应容器1注入需要的量；光学检测装置以及对检测完了的反应容器1进行清洗的清洗装置(图中未表示)构成。
如图4所示，环带体2是通过连接传送构件3而构成，该传送构件3包含突起6，凹部7，保持孔8以及凸部9。
因此，通过使传送构件3的突起6和另一传送构件3的凹部7相嵌合而连接成带状，据此能形成具有挠性的环状传送器。此外，能使反应容器1沿其轴向自由滑动地嵌合在传送构件3的保持孔8内。
对这样构成的环带体2进行驱动的带驱动装置B的构成如图2和图3所示那样。
同图中，在用侧板10a或10b支持的辊子11a和11b上安装固定着链轮12、13，用图中未表示的回转驱动装置对该链轮12、13实行驱动。
也即，使上述链轮12、13和图4上所示的传送构件3上设置的凸部6相啮合，通过该链轮12、13的回转使环带体2朝箭头方向间歇或连续地移动。
因此，使保持在传送构件3的保持孔8内的反应容器1也随上述环带体2一道移运。
就这样，和环带体2一起移动的反应容器1首先到达恒温槽14，而到达该恒温槽14的反应容器1随着其在恒温槽14的下倾斜面上的移动而逐渐向沉入方向下降，并在下降最低位置，用试料注入装置G注入血清检体的同时，使保持此状态向第1试剂注入位置(图中未表示)和第2试剂注入位置(图中未表示)移送，在该位置分别注入与测定项目相对应的第1、第2试剂后，在光学测定位置(图中未表示)对反应容器1内的反应试料进行光学比色测定。
就这样，使结束光学测定操作的反应容器1进而沿图2的箭头方向移动，在恒温槽14的上倾斜面上移动而到达辊子11b时逐渐反转。为了在此反转不致使反应容器1从环带体2脱离而设置滑板15。
在此滑板15的中间部分形成和反应容器1的移动方向平行的细槽16，构成使在反应容器1反转时流出的被检试料或试剂立即向下方落下，把向托板17流入量限止为最少。
此外，使反应容器1的头部在保持用滑板15支承情况下移动，依次形成形，且向底部稍微倾斜的托板17移动。此托板17也和滑板一样，和反应容器1的移动方向平行地形成有细槽16，构成使反应容器1反转时流出的被检试料或试剂立即向下方落下，把流入托板17的量限制为最少，此外，此托17也和滑板15一样，构成将反应容器1的头部支承住。
此外，在上述托板17上开设有多个细长孔18，该长孔18和上述反应容器1的移动方向成直角。
这样被传送的反应容器1在托板17上移动时受到清洗。也就是使此清洗作业包含用固定在托板17上的清洗喷嘴19a从反应容器1的上方喷清洗水对反应容器的外周表面进行清洗，接着，用固定在贮水槽62上的喷嘴19b从反应容器1的下方喷清洗水，对反应容器1的内周表面进行清洗，进而用固定在贮水槽62上的喷嘴19c从反应容器1的下方喷蒸馏水，对反应容器1的内表面进行清洗。
把从清洗喷嘴19b和19c喷出的水流通过设在托板17上的长孔18喷射到反应容器后，使再通过此长孔18向下方流出。
在此托板17的下部设置有盖子20，用于防止水滴飞溅。
在结束这样的操作后，上述反应容器1被继续移送到达第2滑板60时，依次返回成竖立状态，从而再次返回到试料注入位置。反应容器1向第2滑板移动之际，用固定在水槽62上的干燥喷嘴61进行热风干燥作业，使附着在反应容器1上的水滴向下方滴落的同时，靠热风使残留的水分干燥。
此外，在上述托板17的下方，如图2和图3所示那样，贮水槽62固定设置在已固定在侧板10a、10b上的基板63上，从上方落下来的水滴以及测定完毕的检体试料或试剂被收集在此水槽62内。
就这样，收集在水槽62内的液体，通过导管64向设置在装置外部的排液槽(图中未表示)排放。
此外，恒温槽14的阶梯上部14a和托板17如图3所示那样用于支承环带体2的同时兼用于对其移动方向进行导向。此外，在该恒温槽14的下部固定设置遮挡板14b，从而构成使因清洗喷嘴19b、19c产生的水滴不会向恒温槽14飞溅。
因此，有关本实施例的反应容器1的传送就是构成使沿轴向能自由滑动地保持在环带体2上的传送构件3上的多个反应容器1依次在恒温槽14中被加热的同时注入检体试料、第1和第2试剂，经规定时间后，进行用光学测定装置的比色测定，之后使其反转，将残存液放弃，在倒立状态下进行清洗干燥作业后，再次使其竖立返回到注入试料的位置，其后按同样的顺序进行传送。此时，由于上述反应容器1靠恒温槽14，滑板15，托板17以及滑板60在移动的全过程中经常从下面受到支承，故反应容器1不会从环带体2脱落。
如图1和图5所示，试料注入装置G，包含嵌装在滑动槽21内的样品架22，在吸入位置从保持在此样品架22内的样品容器5内吸入需要量试料的采样吸管23。
如图5所示，将上述样品架22形成多个并列排列的容纳部，该容纳部的纵剖面略呈凹状，用于被为将上述样品容器5保持住的杯形保持体25嵌装，与此同时，在沿其深度方向的侧壁部上开设天窗26。
开设此天窗26的目的是为了用光学读取装置(未图示)读取粘贴在上述采样杯形夹持体25上、输入指令标记(order mark)体27内的信息。
在指令标记体27上，把有关保持在该采样杯形夹持体25上的容器5内的试料的ID信息，表示成以能进行光学读取的形态，例如、患者识别编号，或测定项目的其它顺序号码等。
此外，在上述样品容器5内，除容纳一般试料外，还容纳为进行数据修正用的检量线用的试料。
将上述样品架22构成通过手动或传统的驱动装置使样品容器5能被放置在采样吸引位置上。
这样，当将规定的样品容器5传送到采样吸引位置时，该样品容器5内的试料通过采样吸管23被吸取需要量后注入反应容器1内。
和传统的采样吸管的组成一样，采样吸管23包含其一端能自由回转地支承在轴24上的臂28，配置在此臂28的另一端上的吸管23，和此吸管23连通连接，吸入需要量的上述试料而后向反应容器1放出的采样泵(未图示)以及驱动装置(图中未表示)，它使上述臂28从样品吸引位置到试料注入位置进而向清洗位置(图中未表示)按规定的定时进行回转控制，以及在各位置进行升降控制。
此试料的计量方式是用水预先向吸引系统内充满，在通过空气使试料和水相隔开的状态进行吸引计量后，仅使试料排出，其后使清洗水从内部通过，对吸管23的内部进行清洗。在进行此清洗时，不用说将吸管23固定在吸管清洗位置，使附着在该吸管23外表面上的试料在该位置上被清洗。
如图6和7所示，试剂装置R为沿上述反应容器1的传送路线的正方按并列排列配置所需数目的第1试剂容器R1和第2试剂容器R2，这些第1试剂容器R1和第2试剂容器R2配置成可沿轨道30，朝图7的左右方向移动。
这样配置而成的试剂容器R1,R2，包含容纳试剂的室部31，从此室部31内吸引需要量试剂而后进行注入的泵部32，且使两者形成一体，在上述室部31的上部形成液体注入口，在该液体注入口上安装着能自由装折的帽子33。此外，图中的34为在帽子上形成的空气通孔。
上述泵部32包含一有底圆筒状的阀室37，将其上垂直穿通形成一条流槽35的活塞杆36能自由进退地密封嵌装入此室内，其一端和该阀室37连通连接，其另一端和上述室部31连通连接的一条液体吸引通路38，以及其一端和上述室部31连通连接的一条液体吸引通路38，以及其一端和上述室部31连通连接，其另一端和排出管P连通连接的一条液体注入流路39，且构成通过用后述的活塞杆回转转换装置T使上述活塞杆36每次作180°的回转转换，在一边的液体吸引流路38和流槽35连通时，使流体注入流路39因活塞杆36的周面而被密封住，此外，在液体注入流路39和流槽35连通时，使液体吸引流路38因活塞杆36的周面而被密封住。
此外，将上述排出管P装折自由地拧合在上述泵部32的下端上，使排出管P的流路和上述液体注入流路39连通连接的同时，将该排出管P的下端设置在面临设于上述传送路线上的反应容器1的位置上。
此外，在上述实施例中，对把容纳第1试剂容器R1和第2试剂R2的试剂的室部31和从此室部31内吸引需要量的试剂进行注入的泵部32形成一体为例进行说明，然而，本发明并不限于此，例如，为了防止试剂交换时容器的运行成本以及制造成本提高，也可以分开形成上述室部和泵部，可以仅进行室部调换。
此外，在上述实施例中，把第1试剂容器R1和第2试剂容器R2沿着一条轨道30按直线排列为例进行说明、然而本发明并不限于此，通过构成使第1试剂容器R1和第2试剂容器R2分别沿各别的轨道按直线排列，使各轨道有可能沿传送路线方向移动，从而能配置更多的试剂，不用说也是可以的。
另外，将活塞杆回转转换装置T配置在试剂注入装置的正上方，且由配置在活塞杆36的上端部的上部齿轮40，在该上部齿轮40的下方，隔开规定间隔配置的下部齿轮41，配置在上部活塞杆36上端的按压体42构成，在该按压体42的结合槽43上分别构成使形成略呈L字形的活塞杆按压体44在规定位置结合。
此外，构成使配置在上述活塞杆36上的两齿轮40,41和设置在规定位置上的电动机45的齿轮46在规定位置啮合。此外，此两齿轮40,41的配置间隔由与注入液体量的相对关系决定。
此外，还构成用图中未表示的公知的升降驱动装置使活塞杆按压体44在适宜的冲程范围内产生升降动作。不用说，此活塞杆按压体44的冲程量由与注入液体量的相对关系决定。
接下来对用以上构成的试剂容器R1,R2，向该试剂容器R1,R2内注入需要量试剂的情况进行说明。
首先，当试剂容器R1,R2被送至各试剂注入位置时，如图8所示，上述活塞杆按压体44和活塞杆36的按压体42相结合，此后，使活塞杆36上升。此时，下部齿轮41和电动机45的齿轮46相啮合，此外，液体吸引通路38和流槽35相连通，另一方面，由于液体注入通路39因活塞杆36的周表面36a而形成液密闭，使室部31内的试剂1随着活塞杆36上升，从液体吸引通路38经流槽35向阀室37内流入。
就这样，当活塞杆36一上升到图10所示的位置时，使阀室37内充满一定量的试剂，而且使电动机45的齿轮46和上部齿轮46相啮合。
从上述状态起，接下来当使电动机45驱动回转，从而使上述活塞杆36如图11所示那样回转180°时，使液体注入通路39和流槽35连通，另一方面由于液体吸引通路38因活塞杆36的周表面36a而被液密封住，故此后，当活塞杆36因活塞杆按压体44被按压而下降时，使阀室37内的试剂从流槽35经液体注入通路39从排出管P向反应容器1注入。
在此注入作业结束后，使上部齿轮40通过电动机45的齿轮46再次被回转控制，从而使液体吸引通路38和流槽35被设置在相连通的状态。
在这样使上述试剂注入作业结束后，随着上述试剂容器R1,R2的移动，使活塞杆按压体44和活塞杆36的按压体42的结合状态被解除，使容纳了对应下一测定项目试剂的试剂容器R1,R2被向试剂注入位置传送，再按照上述顺序进行试剂注入作业。
此外，将上述第1和第2试剂容器R1,R2设置在被预先决定的位置，使这些位置分别储存在控制装置CPU内的同时，使此试剂容器R1,R2内的试剂被冷却到10-12℃。
如图12所示，形成检测部或观测点的光学测定装置包含光源50，把从此光源50照射的测定光变换成对应测定项目波长的过滤装置(未图示)，受光元件52，该受光元件接受被选择波长的测定光透过反应容器1后的光通量，A/D变换装置53，它把用受光元件52接受的光通量变换成电压，上述控制装置CPU，它对从A/D变换装置53来的数据进行运算，储存该数据的储存部54，由CRT等组成的显示部55，打印机57，稳定电源/检测回路(未图示)，容纳该稳定电源/检测回路、光源50，过滤装置51以及受光元件52的装置56，检测器移动装置(未图示)，它使装置56沿上述反应容器1的传送路线进行往复滑动。
不用说，将上述光源50和受光元件52设置在把上述反应容器1的传送路线挟住那样的相对峙的位置上。
将此光学测定装置配置成使反应容器1横切光通路，横切光通路的反应容器1内的试料在横切光束之际被进行比色测定。
另外，也可以将此光学测定装置(未图示)构成通过传统的由滚珠螺杆，滑动导轨和缆索等组成的直线滑动导向机构，使其在例如光学测定位置到第1试剂注入位置之间进行往复滑动，让光束被存在其间的各反应容器横切，且对反应容器1的自身间隔进行测定，用此测定值对分析数据值进行修正的同时，获取各试料的反应时间过程，或者也能构成用上吸机构将反应液上吸到光度计的流通容器内，以测定此吸光度，不用说，衍射光栅的方式也能适用作为光学测定装置。
由于本发明如上述那样构成，使装置全体十分紧凑，且结构简单，其结果能提供故隙少价格低的自动分析装置的同时，由于构成通过对反应容器进行清洗能再使用，因而能把检测运行成本抑制得很低，故能提供适合中小医院等请求或紧急检查和夜间检查等的自动分析装置，具有许多优良效果。

Claims (2)

1．一种自动分析装置，由把多个反应容器(1)按规定间隔保持的环带体(2)，将这些反应容器(1)按规定的定时依次传送经试料注入位置、试药注入位置、搅拌位置以及光学测定位置传动的环带驱动装置，把从样品容器(5)吸入的试料在上述试料注入位置向反应容器(1)内注入需要量的试料注入装置，在上述试剂注入位置把从试剂容器吸入与检测项目相应的试剂向上述反应容器(1)注入需要量的试剂注入装置，光学检测装置以及对经测定后的反应容器(1)进行清洗的装置组成，其特征在于通过连接传送构件(3)构成具有挠性的环带体(2)将反应容器(1)沿轴向可自由滑动地嵌合在传送构件(3)的保持孔(8)内，和环带体(2)一起移动的反应容器(1)依次首先达到恒温槽(14)后逐渐在此恒温槽内下沉至最低位置、用试料注入装置注入试料，同时、在保持此状态下向试剂注入位置传送，在该位置分别注入与测定项目对应的试剂后、在光学测定位置对反应容器(1)内的反应试料进行光学比色测定，使结束光学测定后的反应容器(1)在其头部被滑板(15)支承条件下继续移动时逐渐反转，从而使反应容器(1)在反转时流出的试料与试剂立即向下方流下，使这样被传送的反应容器(1)在托板(17)上移动时受到清洗后依次回复成竖立状态，用固定于水槽(62)上的干燥喷嘴(61)对反应容器(1)进行热风干燥作业，当使其再次返回到试料注入位置后，按上述同样顺序进行传送。
2．根据权利要求1所述装置，其特征在于所述试料注入装置由嵌装在滑动槽(21)内的样品架(22)和在样品吸入位置、从保持在此样品架(22)内的样品容器(5)内吸入需要量试料的采样吸管(23)组成，样品架(22)具有多个并列排列、用于被为将样品容器(5)保持的保持体(25)嵌入的容纳部，在其侧壁部上开设天窗(26)，用于用光学读取装置读取粘贴在上述保持体(25)上的输入指令标记体(27)内的信息。
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