DE19742160C2 - Analysiervorrichtung mit Funktion zum Pipettieren von Proben - Google Patents

Analysiervorrichtung mit Funktion zum Pipettieren von Proben

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Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Analysiervorrichtung mit Funktion zum Pipettieren von Proben, die geeignet ist, mit vielen Probenbehältern unterschiedlicher Form umzugehen.
Beschreibung des Stands der Technik
Bei Analysiersystemen zum Pipettieren biologischer Proben, wie beispielsweise Blut, Urin usw. , die in Proben­ behältern enthalten sind, und zum Analysieren von in den Proben enthaltenen Substanzen ist eine bemerkenswerte Ten­ denz zur Verkleinerung einer pipettierten Probenmenge auf eine sehr kleine Menge sichtbar; dies hauptsächlich, um die Schmerzbelastung eines Patienten, von dem Proben genommen werden, und die verbrauchte Reagenzmenge zu verkleinern. Außerdem wurde der Bereich von Gegenständen der Analyse erweitert, und eine starke Erhöhung der Empfindlichkeit bei der Analyse biologischer Komponenten sehr niedriger Konzen­ tration war ebenfalls erforderlich. Folglich wurden in letz­ ter Zeit verschiedene Arten von Probenpipettiervorrichtun­ gen, die eine sehr geringe Probenmenge von weniger als Mi­ krolitern genauer pipettieren können, um die Kontamination zwischen Proben zu verringern, eingeführt.
Außerdem sind in einer herkömmlichen Analysiervorrich­ tung, wie der in der US-Patentschrift 5,207,986 (JP-A-27745/­ 1994) offenbarten, dieselben zwei Analysiereinheiten in einer Reihe entlang eines Förderbands für Probenbehälter angeord­ net, und eine Probe wird durch einen an jeder Analysierein­ heit bereitgestellten Pipettierer aus einem Probenbehälter pipettiert. Die pipettierte Probe wird in einen Reaktionsbe­ hälter abgegeben und durch jede Analysiereinheit analysiert.
Bei einer biologischen Untersuchung wurden im allgemei­ nen unterschiedliche Arten von Proben wie beispielsweise Blutserum, Urin usw. genommen, spezifiziert und durch Verwenden unterschiedlicher Analysiervorrichtungen analysiert. Deshalb war entsprechend den unterschiedlichen Arten biolo­ gischer Proben eine Vielzahl von Analysiervorrichtungen erforderlich.
Beim Nehmen unterschiedlicher Arten von Proben oder von Proben in unterschiedlichen Diagnoseabschnitten in Kranken­ häusern werden normalerweise unterschiedliche Typen von Probenbehältern verwendet. Außerdem werden, entsprechend der Verarbeitungsfähigkeit jeder Analysiervorrichtung und auch den Arten von Analysierverfahren, wie beispielsweise ein Verfahren unter Verwenden chemischer Reaktionen, ein Verfah­ ren unter Verwenden immunologischer Reaktionen, und so wei­ ter, verschiedene Arten von Probenpipettiervorrichtungen verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Aufgabe der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Analy­ siervorrichtung bereitzustellen, die fortlaufend Pipettier­ prozesse an in vielen Probenbe­ hältern unterschiedlicher Form gesammelten Proben durchführen kann.
Die Vorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe ist in Patent­ anspruch 1 beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 zeigt einen Aufbau einer Analysiervorrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für einen Anordnungszustand von in der in Fig. 1 gezeigten Analysiervorrichtung verwen­ deten Probenbehältern.
Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Beispiels für einen Probenständer, der verschiedene Formen von Probenbehältern, an denen Strichcodeetiketten befestigt sind, aufnimmt.
Fig. 4 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines De­ tektionsteils eines Behältertyp-Unterscheidungsteils in der in Fig. 1 gezeigten Analysiervorrichtung.
Fig. 5A zeigt einen Haltezustand verschiedener Typen von Probenbehältern und
Fig. 5B zeigt zum Detektieren von Formen der Probenbehälter verwendete Detektorsignale.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Details der vorliegenden Erfindung werden anhand einer in Fig. 1 bis Fig. 5B gezeigten Ausfüh­ rungsform beschrieben.
In Fig. 1 umfaßt eine Analysiervorrichtung (100) eine Ständerzuführeinheit (110), eine Förderstrecke (130), eine Unterscheidungseinheit (140), eine erste Analysiereinheit (150), eine zweite Analysiereinheit (160), eine Ständersam­ meleinheit (170) und einen Steuerteil (120) zum Steuern der obigen Einheiten oder Bestandteile.
Probenständer (20), die mit einer Vielzahl von Proben­ behältern (10), von denen jeder eine flüssige Probe enthält, gefüllt sind, werden in die Ständerzuführeinheit (110) ge­ setzt. Der Probenständer (20) ist ein rechtwinkliger Halter mit der Form eines Parallelepipeds und besitzt mehrere Hal­ telöcher, in die Probenbehälter eingesetzt werden. In dem gezeigten Beispiel kann der Probenständer (20) fünf Proben­ behälter (10) aufnehmen. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind an einer oder beiden Seiten des Probenständers (20) entspre­ chend den jeweiligen Löchern, in die die jeweiligen Proben­ behälter (10) eingesetzt werden, Schlitze oder Fenster (22) geformt, so daß die jeweiligen, eingesetzten Behälter von außerhalb des Ständers (20) betrachtet werden können.
Gibt ein Bediener einen Befehl zum Starten eines Pro­ benanalysierprozesses an den Steuerteil (120), so steuert der Steuerteil (120) die Förderstrecke (130), um so den Proben­ ständer (20) zu der Position der Unterscheidungseinheit (140) zu fördern. Das bedeutet, daß eine Vielzahl von Pro­ benständern in der Ständerzuführeinheit (110) der Reihe nach in der durch eine Pfeilmarkierung A angedeuteten Richtung gefördert und auf die Förderstrecke (130) gelegt werden. Jeder auf die Förderstrecke (130) gelegte Probenständer (20) wird durch Bewegen der Förderstrecke (130) zu der Position der Unterscheidungseinheit (140) gefördert. Die Bewegungs­ richtung der Probenständer (20) ist durch eine Pfeilmarkie­ rung B angedeutet. Die Förderstrecke (130) besitzt einen durch einen in der Figur nicht gezeigten Impulsmotor ange­ triebenen Bandförderer.
Die Unterscheidungseinheit (140) enthält einen Strich­ codeleser (142) zum Lesen eines Ständer-Strichcodeetiketts (24) zur Angabe von Information über den Probenständer, das an jedem Probenständer (20) befestigt ist, einen Strichcode­ leser (144) zum Lesen eines Probenbehälter-Strichcodeeti­ ketts (18), um Information über eine Probe in dem Behälter (10) usw. anzugeben, das an jedem Probenbehälter (10) befe­ stigt ist, und einen Behälterform-Unterscheidungsteil (146) zum Messen einer Größeninformation über die Länge und die Breite (den Durchmesser) jedes Probenbehälters. Die Form jedes Probenbehälters wird durch den Behälterform-Unterscheidungsteil und den Steuerteil (120) bestimmt. Die Positionen, an denen das Ständer-Strichcodeetikett und das Probenbehälter-Strichcodeetikett angebracht sind, sind in Fig. 3 gezeigt.
Nachdem die Form jedes Probenbehälters (10) im Probenständer (20) unterschieden wurde, wird der Ständer (20) durch die Förderstrecke (130) zu der Position der ersten Analysiereinheit (150) oder der zweiten Analy­ siereinheit (160) gefördert. Jede der ersten, und zweiten Analysiereinheiten (150) und (160) enthält eine bewegliche Reaktionsscheibe, auf der eine Vielzahl von Reaktionsküvet­ ten (Behältern) angeordnet sind, eine Reagenz-Zuführvorrich­ tung zum Zuführen von Reagenzien zu jeder Reaktionsküvette auf der beweglichen Reaktionsscheibe entsprechend einem Analysegegenstand für jede Reaktionsküvette und eine photo­ metrische Vorrichtung zum optischen Messen von Reaktionser­ gebnissen in der in jeder Reaktionsküvette enthaltenen Lö­ sung.
Probenpipettiermechanismen (152) und (162) können je­ weilige, bereitgestellte Pipettenspitzen an eine Pipettier­ position oder eine Abgabeposition heben und senken und die Pipettenspitze in einer horizontalen Ebene rotieren, um sie so zwischen den Pipettier- und Abgabepositionen zu bewegen.
Der Probenpipettiermechanismus (152) in der ersten Analysiereinheit (150) setzt vier Pipettenspitzen in einen Probenbehälter (10) ein und pipettiert eine Probenlösung im Behälter (10) in die vier Pipettenspitzen. Der Probenpipet­ tiermechanismus (152) rotiert ferner jede der vier Spitzen zu der Abgabeposition (155) auf der Reaktionsscheibe und gibt die pipettierte Probenlösung in jede von vier Reak­ tionsküvetten ab.
Der Probenpipettiermechanismus (162) in der zweiten Analysiereinheit (160) setzt eine Pipettenspitze in einen Probenbehälter (10) ein und pipettiert eine Probenlösung in dem Behälter (10) in die Pipettenspitze. Der Mechanismus (162) rotiert ferner jede der vier Düsen zu der Abgabeposi­ tion (165) auf der Reaktionsscheibe und gibt die pipettierte Probenlösung in eine der Reaktionsküvetten ab.
Der Probenpipettiermechanismus (152) besitzt mehrere Spitzen, deren Anzahl und Größe sich von denen des Proben­ pipettiermechanismus (162) unterscheidet, und die unter­ schiedlichen Arten von Probenpipettiermechanismen (152) und (162) werden bereitgestellt, um verschiedenen Arten von erforderlichen Pipettiereinrichtungen zu entsprechen.
Nachdem der Pipettierprozeß für den Ständer (20) durch die Analysiereinheit (150) oder die Analysiereinheit (160) vollendet wurde, wird der Ständer (20) durch die Förder­ strecke (130) gefördert und schließlich in der Ständersam­ meleinheit (170) gesammelt.
Im Folgenden wird ein in dem Behälterform-Unterscheidungsteil (146) verwendetes Verfahren zum Unterscheiden der Form jedes Probenbehälters mit Bezug auf Fig. 2 bis Fig. 5 erläutert.
Formen von Probenbehältern, die in der in Fig. 1 ge­ zeigten, automatischen Analysiervorrichtung (100) verwendet werden können, sind in Fig. 2 gezeigt. Reguläre Behälter (12), Kleinmengenmeßbehälter (14) und Reagenzgläser (16a), (16b), (16c) und (16d) werden in der Analysiervorrichtung (100) als Probenbehälter verwendet. Ein Außendurchmesser (eine Breite) für jede Art von oben erwähntem Behälter (10) und eine auf jede Art von Probenbehälter (10) anwendbare Art von Probenpipettiermechanismus sind in Tabelle 1 zusam­ mengefaßt.
Wie in Tabelle 1 gezeigt, besitzen ein regulärer Behäl­ ter (12) und ein Kleinmengenmeßbehälter (14) denselben Au­ ßendurchmesser und dieselbe Länge. Der Durchmesser eines Öffnungsteils und der Innendurchmesser in einem Kleinmengen­ meßbehälter (14) sind jedoch, wie in Fig. 2 gezeigt, kleiner als die eines regulären Behälters (12). Deshalb ist die Probenmenge, die ein Kleinmengenmeßbehälter (14) enthalten kann, kleiner.
Außerdem haben ein Reagenzglas (16a) und ein Reagenz­ glas (16b), wie in Fig. 2 gezeigt, dieselbe Länge, aber jeweils unterschiedliche Außendurchmesser. Ein Reagenzglas (16c) und ein Reagenzglas (16d) haben ebenfalls dieselbe Länge, aber, wie in Fig. 2 gezeigt, jeweils unterschiedliche Außendurchmesser. Außerdem ist die Länge von Reagenzgläsern (16a) und (16b) größer als die Länge von Reagenzgläsern (16c) und (16d).
In Tabelle 1 geben (A/B) und (B), die unter dem Punkt Pipettiermechanismus angegeben sind, Arten von Pipettierme­ chanismen an, die auf die jeweiligen Formen von Probenbehäl­ tern (10) anwendbar sind. Das bedeutet, daß in der Ausfüh­ rungsform zwei Arten von Pipettiermechanismen, nämlich die Mechanismen A und B, vorbereitet sind, und beide Mechanismen A und B auf einen regulären Behälter (12) und Reagenzgläser (16a) und (16c) anwendbar sind. Andererseits ist der Pipet­ tiermechanismus B nur auf einen Kleinmengenmeßbehälter (14) und Reagenzgläser (16b) und (16d) anwendbar.
Tabelle 1
Der Grund dafür ist folgender. Der Pipettiermechanismus B ist auf einen kleinen Durchmesser eines Öffnungsteils eines Probenbehälters wie beispielsweise eines Kleinmengen­ meßbehälters (14), eines Reagenzglases (16b), eines Reagenz­ glases (16d) und so weiter anwendbar, und der Pipettierme­ chanismus A ist nur auf einen großen Durchmesser eines Öff­ nungsteils eines Probenbehälters, wie beispielsweise eines regulären Behälters (12), eines Reagenzglases (16a), eines Reagenzglases (16c) und so weiter, anwendbar. Deshalb sind beide Pipettiermechanismen A und B auf einen regulären Be­ hälter (12), ein Reagenzglas (16a) und ein Reagenzglas (16c) anwendbar. Die Probenpipettiermechanismen A und B entspre­ chen jeweils dem Probenpipettiermechanismus (152) und dem Probenpipettiermechanismus (162), die in Fig. 1 gezeigt sind.
Eine Form eines Probenbehälters kann nun, zum Beispiel für einen Behälter, in dem eine Probe einen Bodensatz bil­ det, nicht einfach nur über seinen Außendurchmesser und seine Länge spezifiziert werden. Deshalb ist ein Behälter, in dem eine Probe einen Bodensatz bildet, so geformt, daß sein unterer Teil spitz zuläuft, und in einem für eine Urin­ probe verwendeten Behälter ist der Durchmesser eines Öff­ nungsteils vergrößert, so daß der Prozeß des Pipettierens einer Urinprobe aus einem Urinsammelbecher leicht durchgeführt werden kann. Für Behälter mit den oben erwähnten For­ men ist es manchmal nötig, die Durchmesser an einer Vielzahl von Höhen zu detektieren.
Im Folgenden wird die Unterscheidung von Formen von in einem Ständer (20) gehaltenen Probenbehältern mit Bezug auf Fig. 3 erläutert. In dem in Fig. 3 gezeigten Ständer werden zum Beispiel eine Vielzahl von Arten von Probenbehältern gehalten. Das bedeutet, daß fünf Reagenzgläser (16a), (16b), (16c), (16d) und (16c) in dem Ständer (20) gehalten werden. Ein Spalt (schmale Kerbe) (22), der schmaler als die Breite (der Außendurchmesser) jedes Behälters ist, ist in beiden Seitenwänden des Ständers (20) an der jedem Behälter ent­ sprechenden Position geformt, so daß ein Teil eines gehalte­ nen Behälters durch den Spalt (22) sichtbar ist.
Die Reagenzgläser (16a) und (16b) werden direkt im Ständer (20) gehalten. Die Oberseiten der Reagenzgläser (16c) und (16c) werden alle auf einheitliche Höhe gebracht, indem unten an den Behälterhaltelöchern, wie in Fig. 3 ge­ zeigt, Höheneinstelladapter (30) zur Einstellung der Höhen der Oberseiten der Behälter bereitgestellt werden. Das an der am weitesten rechts liegenden Halteposition im Ständer (20) gehaltene Reagenzglas (16c) wird direkt in einem Behäl­ terhalteloch gehalten. Adapterunterscheidungslöcher (32a) und (32b) sind an jedem Behälterhöheneinstelladapter (30) geformt. Die Adapterunterscheidungslöcher (32a) und (32b) werden, wie später erläutert wird, so verwendet, daß ein Typ eines eingesetzten Adapters durch den Behälterform-Unter­ scheidungsteil (146) unterschieden werden kann.
Zum Unterscheiden der Ständernummer jedes Ständers wird außerdem zum Beispiel ein Strichcodeetikett (24) am vorbe­ stimmten Platz an der Seitenwand des Ständers (20) befe­ stigt. Im Etikett (24) wird zum Beispiel ein vierstelliger Strichcode angegeben.
Außerdem wird ein Strichcodeetikett (18) zum Unter­ scheiden von ID-Nummer und anderer Information auf jedem Probenbehälter an der äußeren Oberfläche jedes Probenbehäl­ ters befestigt. In der Ausführungsform wird ein dreizehnstelliger Code als Strichcodeetikett (18) verwendet, in dem die ID-Nummer einer Probe, der ID-Code eines ausführenden Diagnoseabschnitts, ein Entnahmedatum einer Probe usw. angegeben sind.
Im Folgenden wird der Aufbau des Behälterform-Unterschei­ dungsteils (146) mit Bezug auf Fig. 4 erläutert.
Ein im Unterscheidungsteil (146) verwendeter Detektor besteht aus einem Lichtemissionsteil (146A) und einem Licht­ empfangsteil (146B), die einander gegenüberliegen und die Förderstrecke (130) umgeben. Der Lichtemissionsteil (146A) besteht aus Leuchtdioden A1, A2, A3, A4 und A5, die an un­ terschiedlichen Höhenpositionen senkrecht zu der Förder­ strecke (130) gruppiert sind. Der Lichtempfangsteil (146B) besteht aus Fotodioden B1, B2, B3, B4 und B5, die ebenfalls an unterschiedlichen Höhenpositionen senkrecht zu der För­ derstrecke (130) gruppiert sind. A1 und B1 bilden ein Paar und sind in derselben Höhe angeordnet. Entsprechend sind jedes Paar aus Leuchtdioden A2, A3, A4 und A5 und Fotodioden B2, B3, B4 und B5 in derselben Höhe angeordnet.
Durch das Paar aus A1 und B1 wird Information über die Form eines Probenbehälters in der Höhe (dem Niveau) 1 zu jedem Halteloch erhalten. Durch die Paare aus Leuchtdioden A2, A3, A4 und A5 und Fotodioden B2, B3, B4 und B5 werden außerdem Informationen über die Form des Probenbehälters jeweils in den Höhen 2, 3, 4 und 5 erhalten.
Der Behälterform-Unterscheidungsteil (146) unterscheidet, basierend auf der Information über die Form des Probenbehälters in den Höhen 1, 2, 3, 4 und 5, die durch die Paare aus Leuchtdioden A1, A2, A3, A4 und A5 und Fotodioden B1, B2, B3, B4 und B5 erhalten wird, die Form eines jeden in dem auf der Förder­ strecke (130) geförderten Ständer (20) gehaltenen Probenbe­ hälters.
Fig. 5A ist eine vereinfachte Darstellung eines Halte­ zustands eines Reagenzglases (16b), eines Reagenzglases (16a), eines Reagenzglases (16d), eines auf einem Behälter­ höheneinstelladapter (30) gehaltenen Reagenzglases (16c) und eines Kleinmengenmeßbehälters (14) im Ständer (20). Das in Fig. 4 gezeigte Verhältnis zwischen den Detektionshöhen und jedem Probenbehälter ist auch in Fig. 5A gezeigt. Außerdem zeigt Fig. 5B Ausgangssignale, die vom Lichtempfangsteil des Behälterunterscheidungsteils (146) bezüglich des in Fig. 5A gezeigten, gehaltenen Probenbehälters ausgegeben werden.
Die Höhen 1 und 2 sind so festgelegt, daß das Vorhan­ densein eines Probenbehälters in zwei Höhen über der ober­ sten Höhe des Ständers (20) detektiert wird. Die Höhen 3 bis 5 sind so festgelegt, daß das Vorhandensein oder der Typ von Probenbehälter in dem Ständer (20) und der Höheneinstell­ adapter (30) detektiert wird.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Unterscheiden einer Form jedes Probenbehälters erläutert.
Zunächst wird das Unterscheiden des Reagenzglases (16b) erläutert.
Da, was das im Ständer (20) gehaltene Reagenzglas (16b) angeht, von den Leuchtdioden A3 bis A5 emittiertes Licht durch das Reagenzglas (16b) in den Höhen 3 bis 5 abgefangen wird, bleiben die Werte von Ausgangssignalen der Fotodioden B3 bis B5 "0". Andererseits geben die Werte von Ausgangs­ signalen der Fotodioden B1 und B2 in den Höhen 1 und 2 nur "0" an, während sich das Reagenzglas (16b) zwischen den Leuchtdioden A1 und A2 sowie den Fotodioden B1 und B2 befin­ det; andernfalls bleiben die Werte der Ausgangssignale "1". Da die Fördergeschwindigkeit des Ständers (20) konstant ist, ist der Zeitraum T1, währenddessen von der Leuchtdiode A1 emittiertes Licht durch das sich vor der Unterscheidungsein­ heit (140) bewegende Reagenzglas (16b) abgefangen wird und der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B1 "0" ist, proportional zu einem Außendurchmesser des Reagenzglases (16b).
Als Nächstes wird das Unterscheiden des Reagenzglases (16a) erläutert.
Da, was das im Ständer (20) gehaltene Reagenzglas (16a) anbelangt, von den Leuchtdioden A3 bis A5 emittiertes Licht in den Höhen 3 bis 5 durch das Reagenzglas (16a) abgefangen wird, bleiben die Werte von Ausgangssignalen der Fotodioden B3 bis B5 "0". Andererseits geben die Werte von Ausgangs­ signalen der Fotodioden B1 und B2 in den Höhen 1 und 2 nur "0" an, während sich das Reagenzglas (16a) zwischen den Leuchtdioden A1 und A2 und den Fotodioden B1 und B2 befin­ det, andernfalls bleiben die Werte der Ausgangssignale "1". Der Zeitraum T2, währenddessen von der Leuchtdiode A1 emit­ tiertes Licht durch das Reagenzglas (16a) abgefangen wird und der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B1 "0" ist, ist jedoch länger als der Zeitraum T1. Deshalb kann, obwohl ein Änderungsmuster der Werte von Ausgangssignalen der Foto­ dioden B1 bis B5 für das Reagenzglas (16a) dasselbe wie das für das Reagenzglas (16b) ist, das Reagenzglas (16a) vom Reagenzglas (16b) unterschieden werden, indem der Unter­ schied zwischen den Zeiträumen T1 und T2, während derer die Pegel von Ausgangssignalen der Fotodioden B1 und B2 "0" angeben, detektiert wird.
Außerdem wird das Unterscheiden des Reagenzglases (16d) erläutert. Da, was das im Ständer (20) gehaltene Reagenzglas (16d) anbelangt, von den Leuchtdioden A3 bis A5 emittiertes Licht durch das Reagenzglas (16d) abgefangen wird, bleiben die Werte von Ausgangssignalen der Fotodioden B3 bis B5 in den Höhen 3 bis 5 "0". In der Höhe 1 bleibt der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B1 "1". Andererseits gibt der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B1 in der Höhe 1 nur "0" an, während sich das Reagenzglas (16d) zwischen der Leuchtdiode A1 und der Fotodiode B1 befindet; andernfalls bleibt der Wert des Ausgangssignals "1". Der Zeitraum, wäh­ renddessen von der Leuchtdiode A2 emittiertes Licht durch das Reagenzglas (16d) abgefangen wird, und der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B2 "0" ist, ist T1. Obwohl ein Änderungsmuster des Werts eines Ausgangssignals der Fotodi­ ode B2 für das Reagenzglas (16b) dasselbe wie das für das Reagenzglas (16d) ist, kann das Reagenzglas (16b) vom Rea­ genzglas (16c), basierend auf den detektierten Änderungsmu­ stern von Ausgangssignalen der Fotodiode B1 für die beiden Reagenzgläser unterschieden werden, das heißt, nur das Änderungsmuster für das Reagenzglas (16b) in der Höhe 1 gibt während des Zeitraums T1 einen Pegel von "0" an.
Außerdem wird das Unterscheiden des auf dem Behälter­ höheneinstelladapter (30) gehaltenen Reagenzglases (16c) erläutert. Was das im Ständer (20) gehaltene Reagenzglas (16c) anbelangt, geben die Werte von Ausgangssignalen der Fotodioden B1 und B2 in den Höhen 1 und 2 nur "0" an, wäh­ rend sich das Reagenzglas (16c) zwischen den Leuchtdioden A1 und A2 sowie den Fotodioden B1 und B2 befindet; andernfalls bleiben die Werte der Ausgangssignale "1". Da das emittierte Licht in der Höhe 3 durch das Reagenzglas (16c) abgefangen wird, ist der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B3 "0". Obwohl das emittierte Licht in den Höhen 4 und 5 durch den Behälterhöheneinstelladapter (30) abgefangen wird, gibt der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B4 während des Zeitraums T3 "1" an, da das von der Leuchtdiode A4 emittier­ te Licht durch das Adapterunterscheidungsloch (32a) gelangt. Deshalb kann der Typ des verwendeten Adapters (30), basierend auf dem detektierten Ausgangssignal der Fotodiode B4, be­ stimmt werden, und das Reagenzglas (16c) kann, basierend auf dem detektierten Zeitraum T2 des Werts "0" in Ausgangssigna­ len der Fotodioden B1 und B2, ebenfalls unterschieden wer­ den.
Als letztes wird das Unterscheiden des Kleinmengenmeß­ behälters (14) erläutert. Was den im Ständer (20) gehaltenen Kleinmengenmeßbehälter (14) anbelangt, bleibt der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B1 in der Höhe 1 "0". Anderer­ seits bleibt der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B2 in der Höhe 2 "1". Andererseits gibt der Wert eines Aus­ gangssignals der Fotodiode B2 in der Höhe 2 nur "0" an, während sich der Kleinmengenmeßbehälter (14) zwischen der Leuchtdiode A2 und der Fotodiode B2 befindet; andernfalls bleibt der Pegel des Ausgangssignals "1". Da das von der Leuchtdiode A3 emittierte Licht in der Höhe 3 durch den Kleinmengenmeßbehälter (14) abgefangen wird, bleibt der Wert eines Ausgangssignals der Fotodiode B3 "0". Da das emittier­ te Licht in den Höhen 4 und 5 nicht durch den Behälter (14) abgefangen wird, geben die Werte von Ausgangssignalen der Fotodioden B4 und B5 "0" an, während das emittierte Licht durch den dem Behälter (14) entsprechenden Spalt (22), der am Ständer (20) geformt ist, gelangt. Der reguläre Behälter (12) und der Kleinmengenmeßbehälter (14) werden von anderen Arten von Probenbehältern durch Detektieren von Ausgangs­ signalen mit dem Pegel "1" der Fotodioden B4 und B5 während des Zeitraums T5 unterschieden. Der Kleinmengenmeßbehälter (14) kann, basierend auf dem Unterschied zwischen beiden Zeiträumen mit Pegel "0" in den Ausgangssignalen der Fotodi­ ode B2 für die Behälter (14) und (12) vom regulären Behälter (12) unterschieden werden.
Wie oben erwähnt, kann in der in Fig. 4 und Fig. 5A und 5B gezeigten Ausführungsform durch den Steuerteil (120) eine Form jedes Behälters, basierend auf der Kombination von "1/­ 0" Mustern in Zeitreihen von Ausgangssignalen der Fotodioden B1 bis B5 unterschieden werden.
Die Information über die Außendurchmesser in den vorbe­ stimmten Detektionshöhen, für jeden Probenbehälter die durch den Behälterform-Unterscheidungsteil (146) detektierten Au­ ßendurchmesser, wird an den Steuerteil (120) gesendet. Ein Speicher im Steuerteil (120) speichert Beziehungen zwischen der Information über die Außendurchmesser in den vorbestimm­ ten Detektionshöhen und die Zeiträume von Pegeln "1" oder "0" in Ausgangssignalen in den entsprechenden Detektionshö­ hen vom Lichtempfangsteil (146b) für jede Behälterform im voraus als Tabelle.
Durch Untersuchen der Entsprechung zwischen der detek­ tierten Information und der gespeicherten Information hin­ sichtlich des zu unterscheidenden Probenbehälters kann der Steuerteil (120) ferner die Form des unterschiedenen Proben­ behälters bestätigen.
Der Steuerteil bestimmt außerdem, welche Einheit von den ersten und zweiten Analysiereinheiten einen für die unterschiedene Form jedes Probenbehälters geeigneten Pipet­ tiermechanismus enthält, und bringt durch Bewegen der För­ derstrecke (130) den den Probenbehälter haltenden Ständer (20) zu der als geeignet zu bestimmenden Analysiereinheit, so daß eine Probe im Probenbehälter durch den geeigneten Pipettiermechanismus pipettiert wird. Was zum Beispiel die in Fig. 5A gezeigten Reagenzgläser (16a) und (16c) anbe­ langt, wird die Probe im Behälter durch den Probenpipettier­ mechanismus (152) an der Probenpipettierposition (154) pipettiert, wenn jeder dieser Behälter zu der ersten Analy­ siereinheit gefördert wird. Andererseits wird, was die Rea­ genzgläser (16b) und (16d) und den in Fig. 5A gezeigten Kleinmengenmeßbehälter (14) anbelangt, die Probe im Behälter durch den Probenpipettiermechanismus (162) an der Proben­ pipettierposition (164) pipettiert, wenn jeder dieser Behäl­ ter zu der zweiten Analysiereinheit gefördert wird.
Obwohl in der obigen Ausführungsform das Unterscheiden von fünf Arten von Probenbehältern durch Verwenden der fünf Lichtsensoren aus Dioden erläutert wird, ist die Anzahl von Arten von Probenbehältern nicht auf fünf beschränkt, und die Anzahl kann durch Ändern der Anzahl von Lichtsensoren, was der Detektionsauflösung in der Höhenrichtung entspricht, die für die Anzahl von Arten von Probenbehältern erforderlich ist, und einer Halteweise von Probenbehältern im Ständer (20) verändert werden.
Außerdem wird in der obigen Ausführungsform der Außen­ durchmesser oder die Breite jedes Probenbehälters durch Verwenden der Beziehung zwischen der Bewegungsgeschwindig­ keit der Förderstrecke (130) und den zeitlichen Änderungen von Ausgangssignalen der eindimensionalen Lichtsensoranord­ nung detektiert. Der Außendurchmesser oder die Breite jedes Probenbehälters kann jedoch durch Vorsehen einer zweidimen­ sionalen Lichtsensoranordnung auch ohne Bewegen des Proben­ behälters detektiert werden.
Die Detektion des Vorhandenseins und die Unterscheidung des Typs eines Behälterhöheneinstelladapters (30) kann, wie in Fig. 3 gezeigt, durch Formen eines oder mehrerer Adap­ terunterscheidungslöcher (32), die zu Lichtwegen im Adapter (30) werden, realisiert werden.
Der Steuerteil (120) steuert die Förderstrecke (130), um im Ständer (20) gehaltene Probenbehälter zur ersten Ana­ lysiereinheit (150) oder zur zweiten Analysiereinheit (160) zu bewegen, und steuert den Pipettierprozeß einer Probe in jedem Probenbehälter. Für den Fall des Pipettierens einer in einem Probenbehälter enthaltenen Probe in der ersten Analy­ siereinheit wird der Ständer (20), wie durch eine Pfeilmar­ kierung C gezeigt, bewegt und vor der Analysiereinheit (150) angehalten, weiter zur Position des Pipettiermechanismus (152) bewegt, und die Probe im Probenbehälter wird durch den Probenpipettiermechanismus (152) pipettiert. Nachdem das Pipettieren der Probe beendet ist, wird der Ständer (20), wie durch eine Pfeilmarkierung D gezeigt, bewegt und wieder durch die Förderstrecke (130) gefördert. Für den Fall, daß eine in einem Probenbehälter enthaltene Probe nicht in der ersten Analysiereinheit (150) pipettiert wird, gelangt der Ständer (20) an der Vorderseite der ersten Analysiereinheit (150) vorbei und wird zur Position der zweiten Analysierein­ heit (160) bewegt. Die Bewegung des Ständers (20) in der Analysiereinheit (160) ähnelt der in der Analysiereinheit (150).
Die erste Analysiereinheit (150) ist zum Beispiel eine Analysiereinheit eines zur Analyse vieler Proben geeigneten Typs, in der vier Pipettierspitzen bereitgestellt sind, um so gleichzeitig vier Proben zu pipettieren. Die Analysier­ einheit (150) von dem obigen Typ wird dazu verwendet, Blut­ serum oder Urin zu pipettieren und allgemeine Analysegegen­ stände, wie beispielsweise Blutzucker, GOT, GPT, TP usw., zu analysieren.
Die zweite Analysiereinheit (160) ist zum Beispiel eine Analysiereinheit von einem für das Analysieren von Analyse­ gegenständen niedriger Frequenz, zum Beispiel durch Verwen­ den eines immunonephelometrischen Analyseverfahrens analy­ sierte Gegenstände, geeigneten Typ.
Nachdem der Pipettierprozeß der Probe in den Behältern beendet ist, wird der Ständer (20), in dem die Probenbehäl­ ter gehalten werden, durch die Förderstrecke (130) zum Behältersammelteil (170) befördert, und der Analysierprozeß für den Ständer (20) ist abgeschlossen.
Obwohl keine Details eines in den Analysiereinheiten ausgeführten Probenanalysierverfahrens erläutert werden, kann ein herkömmliches Analysierverfahren auf den Proben­ analysierprozeß angewendet werden.
Außerdem ist Information über den Typ eines Probenbe­ hälters, zum Beispiel ein Einsatzgebiet jedes Probenbehäl­ ters, wie "Behälter für Blutserum", "Behälter für Urin", "Behälter für Blutzucker" usw. lesbar direkt auf jeden Probenbehälter gedruckt, und durch Lesen der gedruckten Information zusammen mit der Etikettinformation über eine Probe im Probenbehälter durch eine Leseeinrichtung, wie bei­ spielsweise eine Strichcode-Lesevorrichtung, kann die gele­ sene Information über einen Probenbehälter zusätzlich dazu verwendet werden, den Typ eines Probenbehälters zu unter­ scheiden. Da jeder Typ von Probenbehälter im allgemeinen in Beziehung zu Analysegegenständen in jedem Analysiersystem steht, kann jedes Analysiersystem die Beziehung zwischen dem unterschiedenen Typ eines Probenbehälters und dem Typ ent­ sprechenden Analysegegenständen bestätigen, was eine fälsch­ liche Anwendung eines Probenbehälters auf eine im Analysier­ system zu analysierende Probe verhindern kann.
Falls die Information über den Typ eines Probenbehäl­ ters nicht am Probenbehälter befestigt oder darauf gedruckt werden kann, kann die Möglichkeit in Betracht gezogen wer­ den, einen Behälterhöheneinstelladapter für den Probenbehäl­ ter zur Angabe von Information über den Typ eines Probenbe­ hälters auf einer Oberfläche des Adapters zu verwenden.
Falls außerdem die unterschiedene Form eines Probenbehälters nicht in einer Liste von Typen von Probenbehältern, die im vorliegenden Ständer gehalten werden dürfen, gefunden wird, wobei die Liste im Speicher des Steu­ erteils (120) gespeichert wird, wird die irrtümliche Durch­ führung des Pipettierprozesses verhindert, indem der Pipet­ tiermechanismus so gesteuert wird, daß er keine Pipettier­ vorgänge ausführt. Werden Pipettiervorgänge durch den Steu­ erteil (120) untersagt, wird für den Bediener ein Alarm erzeugt, der das Auftreten eines fälschlichen Haltens des Probenbehälters im Ständer angibt.
Nun ist es im Pipettierprozeß durch Einstellen des Betriebsbereichs des Pipettiermechanismus und des Suchbe­ reichs der Flüssigkeitsoberfläche einer Probe, entsprechend jedem Typ von Probenbehälter, möglich, den Pipettierprozeß genauer und sicherer zu steuern. Das bedeutet, daß ein Pipettiermechanismus im allgemeinen einen Flüssigkeitsober­ flächendetektor am oberen Teil einer Pipettierspitze ent­ hält und nach dem Detektieren der Flüssigkeitsoberfläche der Probe durch Verwenden des Flüssigkeitsoberflächendetektors Pipettiervorgänge einer Probe startet. Falls jedoch die Pipettiervorgänge ungeachtet dessen, daß das Ende der Pipet­ tierspitze die Flüssigkeitsoberfläche nicht erreicht, durch Störsignale usw. gestartet werden, dann wird die Probe nicht pipettiert, und Analyseergebnisse geben "0" an. In einer sol­ chen Situation besteht deshalb die Möglichkeit, daß manche Analysegegenstände irrtümlich für normal gehalten werden. Um einen derartigen Fehler zu verhindern, werden zum Beispiel der Betriebsbereich des Pipettiermechanismus und der Bereich der Suche nach der Flüssigkeitsoberfläche für die Reagenz­ gläser (16a) und (16b) anders als die Bereiche für die Rea­ genzgläser (16c) und (16d) eingestellt. Der Steuerteil (120) steuert somit derart, daß er den Pipettiermechanismus inner­ halb der im voraus eingestellten Bereiche, entsprechend der unterschiedenen Form eines Probenbehälters, betreibt, was den oben erwähnten Fehler im Pipettierprozeß verhindern kann.
Wie oben erwähnt, muß ein Bediener bei der in Fig. 1 gezeigten Analysiervorrichtung lediglich Probenständer in die Ständerzuführungseinheit laden, und danach werden die Unterscheidung der Form jedes Probenbehälters und das Pipet­ tieren und Analysieren jeder Probe automatisch durchgeführt. Deshalb kann, auch wenn erforderlich ist, daß in einer Ana­ lysiervorrichtung unterschiedliche Formen von Probenbehältern gefördert werden, eine automatische Untersuchung von Proben durch Einsatz der in Fig. 1 gezeigten, automatischen Analy­ siervorrichtung der vorliegenden Erfindung einfach reali­ siert werden.

Claims (5)

1. Analysiervorrichtung mit:
verschiedenen Analyseeinheiten (150, 160), die entlang einer Fördereinrichtung (130) angeordnet sind, wobei jede Analyseeinheit (150, 160) wenigstens eine von mehreren Typen von Probenpipettiereinrichtungen (152, 162) aufweist und die unterschiedlichen Typen von Probenpipettiereinrichtungen (152, 162) mit unterschiedlichen Größen und gegebenenfalls einer unter­ schiedlichen Anzahl von Pipettenspitzenstücken versehen sind,
einer Fördereinrichtung (130) zum Fördern von Probenbe­ hältern (10) unterschiedlicher Form zu den Analyseeinheiten (150, 160),
einer Unterscheidungseinrichtung (140) zum Bestimmen der Form eines Probenbehälters (10) mittels eines Behälterform-Unterscheidungsteils (146), die mittels zumindest eines optischen Sensors (A1 bis A5, B1 bis B5) erhalten wird,
einer Steuereinrichtung (120) zum Steuern der Förderein­ richtung derart, daß, nachdem die Form eines Probenbehälters (10) bestimmt wurde, der Probenbehälter (10) zu einer der Probenpipettiereinrichtungen (152, 162) bewegt wird,
wobei in einem Speicher der Steuereinrichtung (120) Daten über die Form des Probenbehälters (10) gespeichert sind und
wobei die Zuordnung eines Probenbehälters (10) zu einer der Probenpi­ pettiereinrichtungen (152, 162) mittels dieser Daten bestimmt wird.
2. Analysiervorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Stän­ derzuführeinheit (110) und einer Markierungsleseeinheit (142, 144) zum Lesen von auf einer Oberfläche eines Ständers (20) und eines Probenbehälters (10) angegebenen Markierungen, wobei die Markierungsleseeinheit (142, 144) zwischen der Ständerzuführeinheit (110) und den Analysiereinheiten (150, 160) angeordnet ist.
3. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Breite des Probenbehälters (10), dessen Typ zu unterscheiden ist, basierend auf einer durch eine optische Detektionseinrichtung (146) detektierten Zeitdauer, während der ein in der optischen Detektionseinrichtung (146) emittierter Lichtstrahl durch den Probenbehälter (10), der bewegt wird, unterbrochen wird, bestimmt wird.
4. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Unterscheidungseinrichtung (140) eine Codemarkie­ rungs-Leseeinrichtung (144) zum Lesen von im voraus auf einer Oberfläche eines Probenbehälters (10) angegebenen Codemarkie­ rungen enthält.
5. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (120) eine der Probenpipet­ tiereinrichtungen (152, 162) so steuert, daß sie eine Probe in einem Probenbehälter (10) nicht pipettiert, falls der Typ des Probenbehälters (10), der durch die Unterscheidungsein­ richtung (140) bestimmt wird, nicht unter den in der Spei­ chereinrichtung gespeicherten Typen von Probenbehältern ist.
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