JP2008122421A - 自動分析装置及びラック搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
試料を保持したラックを分析ユニットに搬送して試料を分析する装置に適用され、分析ユニットの数が１台であっても２台以上に増設されてもラックの搬送系を複雑にせずに済む自動分析装置を提供する。
【解決手段】
自動分析装置は、複数のラックを待機させた状態で回転及び停止し得るラック待機ディスクを有し、各分析ユニットとラック待機ディスクの間には専用のラック往復搬送ラインが設けられる。各ラック往復搬送ラインには単一のラックだけが導かれ、ラックは試料採取処理後にラック待機ディスクに戻される。
【選択図】図１

Description

本発明は、分析されるべき試料を保持するラックを搬送しその試料を分析ユニットに採取する自動分析装置及びそのようなラックを搬送する方法に関する。

血漿，血清，尿などの生体試料の分析結果は、病状を診断する上での多くの情報をもたらす。特開平１０−３３９７３２号公報は、そのような生体試料を自動的に分析する装置を記載している。この先行技術では、複数の分析ユニットをベルトコンベアからなる搬送ラインに沿って配置し、該搬送ラインの一端側にラック供給部を配置し他端側にラック回収部を配置している。試料を保持したラックはベルトコンベアからなる搬送ラインを介して１つ以上の分析ユニットに立ち寄った後ラック回収部に回収される。

さらに、特開平１０−３３９７３２号公報は、一般試料のラック供給部の他に、標準液ラック及びコントロール検体ラックを反復して供給するための供給部を設け、これら２つの供給部を搬送ラインに接続する構成を開示している。

また、特表平８−５１０５５４号公報は、ループ状のコンベアの周辺に、該コンベアへのサンプルキャリアの積み込み装置，コンベアからの荷下ろし装置及び複数の分析モジュールを配置し、ループ状コンベアと各分析モジュールの間には複数のサンプルキャリアを回転させ得るターンテーブルを配置する構成を開示している。

特開平１０−３３９７３２号公報 特表平８−５１０５５４号公報

上述した特開平１０−３３９７３２号公報及び特表平８−５１０５５４号公報に記載された自動分析装置のように、複数の分析ユニットへのラック搬送のために共通に使用される長大なコンベアによって多数のラックを搬送する場合には、搬送コンベア上に１個所でも障害が生じると、ラックの進行が妨げられ、装置全体のラック搬送動作が続行できなくなる。

また、上述した先行技術では、自動分析装置が分析ユニットを１台だけ備えた最小単位の構成である場合に装置全体が大型になりすぎ、分析ユニットを２台以上備えるように増設する場合には共通の搬送コンベアを変更しなければならない。

本発明の目的は、自動分析装置が１台の分析ユニットを有する最小単位で構成された場合でも装置全体を小型にでき、分析ユニットを増設する際に既存の搬送系を変更せずに済むような自動分析装置及びラック搬送方法を提供することにある。

本発明においては、試料を保持する複数のラックを待機させた状態で回転及び停止し得るラック待機ディスクにラック供給部からのラックを受け入れ、試料の分析処理を行う分析ユニットに対応して設けられたラック往復搬送装置によりラック待機ディスクから分析ユニットの試料採取位置に向けて単一のラックを搬送し、分析処理のための試料が分析ユニットの試料採取位置にて採取された後の単一の処理後ラックをラック往復搬送装置によりラック待機ディスクに戻し、該ラック待機ディスク上の処理後ラックをラック回収部に向けて搬出するように構成している。

装置全体を小型にでき、分析ユニットを増設する際に既存の搬送系を変更せずに済むような自動分析装置及びラック搬送方法が提供できる。

本発明の一実施例に関し図１〜図６を参照して説明する。この実施例における自動分析装置は、血漿，血清又は尿の試料を分析するように構成されている。図１の自動分析装置は１台のラック分配ユニット１と１台の分析ユニット２を組み合わせた最小単位の構成例であるが、図７以降に示すように１台のラック分配ユニットに対し2台以上の分析ユニットを組み合わせるように構成させることができる。１つの分析ユニットは、各々の分析されるべき試料に関して複数の分析項目を分析処理することができる。

図２は、図１の自動分析装置におけるラック供給部３及びラック回収部４付近の斜視図である。図３は、図１の自動分析装置におけるラック待機ディスク５付近の斜視図である。図４は、図１の自動分析装置におけるラック待機ディスク５と、分析ユニット２のサンプリング機構２６との関係を説明するための部分的平面図である。図５は、情報記憶部１８におけるラック管理テーブルを説明するための図である。図６は、図１の自動分析装置における蒸発保護室とラック待機ディスクの関係を説明するための概略断面図である。

ラック分配ユニット１は、採取前の試料を保持する処理前ラックをラック待機ディスク５の方へ供給し得るラック供給部３，分析ユニット２のサンプリング機構により試料採取処理がなされた処理後ラックを回収するためのラック回収部４，複数のラックを保持した状態で回転動作し所望のラックを所望位置に位置づけるように停止し得るラック待機ディスク５，処理前ラックをラック供給部３からラック待機ディスク５の方へ導くためのラック供給ライン６、及び処理後ラックをラック待機ディスクからラック回収部４の方へ導くためのラック回収ライン７を具備する。

ラック９は、ほぼ矩形の箱状の保持体であって、好ましくは複数の試料容器を装填し得る複数の受け入れ室を有する。患者検体のような一般試料を収容した一般試料容器，検量線作成用のキャリブレータの液（標準液）を収容したキャリブレータ容器，精度管理（quality control）用の検体であるコントロール検体を収容した精度管理用容器，特殊な洗剤を含む洗浄液を収容した洗浄液容器などには、外壁に収容液の識別情報を示す識別情報媒体が設けられる。試料容器内の検体情報としての識別情報は、受付番号，受付年月日，患者氏名，患者番号，検体種別，依頼分析項目などである。各種容器が装填された患者検体用の一般ラック，キャリブレータラック，精度管理用ラック，洗浄液ラックなどにはラック識別情報を示す識別情報媒体が設けられる。ラックの識別情報は、収容液名，ラック番号，製造ロット番号などである。識別情報媒体としては、バーコードラベルや磁気記録媒体などが用いられる。

ラック供給部３及びラック回収部４は、図２に示すように、処理前ラックを１ピッチずつ移動させる押し出しレバー１０，３５を有する。ラック供給ライン６に移されたラックに関しては、ラック識別情報及び／又はそのラック上の容器の容器識別情報（検体識別情報）がバーコード読取装置１７により読み取られ、制御部１９に伝達される。ラック供給部３において、多数のラックが並べられるエリアを形成するトレイ５４上のラックの列の最後尾のラックの後面が押し出しレバー１０によって押されることによりラックの列が移
動され、先頭のラックがラック供給ライン６の入口位置Ｐ１に押し出されて突き当たりの壁に設けられたラック検知器１３に接触すると、その信号が制御部１９に伝達され押し出しレバー１０の動作が停止される。押し出しレバー１０は回動するベルト１２ａに取り付けられており、そのベルト１２ａはモータ１１ａにより駆動される。

ラック回収ライン７により送られてきた処理後ラックがそのラインの出口位置Ｐ４に到達すると、出口Ｐ４の背面で待機していた押し出しレバー３５がラック押し出し動作をする。ラック回収部４は多数の処理後ラックを受け入れるエリアを有するトレイ５５を備える。押し出しレバー３５は回動するベルト１２ｂに取り付けられており、ベルト１２ｂはモータ１１ｂにより駆動される。トレイ５５上に既にいくつかのラックが存在していれば、押し出しレバー３５は１ピッチずつラック列を後方から押し出す。

ラック分配ユニット１と分析ユニット２との間のラックの移動は、図３に示すような分析側接続ライン２２を介して実行される。分析側接続ライン２２は１つの分析ユニットに専用のものであり、単一のラックだけを受け入れるように制御部１９により動作制御される。分析側接続ライン２２の先端付近には分析ユニット２の試料採取位置Ａ１が形成されており、単一のラックはラック待機ディスク５と試料採取位置Ａ１の間を往復する。

ラック待機ディスク５は、処理前ラック，処理後ラック，コントロールラック，キャリブレータラック，洗浄液ラック，再測定待ちラックなどを混在状態で、保持できるように制御部１９により動作制御される。図３に示すように、ラック待機ディスク５は、仕切り部材２０によって仕切られた複数のラック受入れ部５７を備えており、各ラック受入れ部５７が、ラック供給部３側から処理前ラックを受け入れるための処理前ラック受入れ位置と、保持している処理後ラックをラック回収部の方へ搬出するための処理後ラック搬出位置と、分析ユニット２に向けて処理前ラックを搬出するための分析用アクセス位置と、電解質分析項目用の測定部６５の試料採取位置へのラック出し入れ位置に停止できるように
、回転動作を制御部１９により制御される。分析用アクセス位置は試料採取位置Ａ１からのラックを受け入れる位置を兼ねている。ラック待機ディスク５の位置決めのために駆動機構２１は、ポジションセンサを備えている。

ラック待機ディスク５は、蒸発保護室６０の内部に回転可能に配置されている。蒸発保護室６０内は、後述する加湿器３６によって室内の空気の湿度が外気より高められている
。この場合の湿度は、例えば８０パーセント以上に維持される。図２，図３，図４から理解されるように、ラック供給ライン６においては、処理前ラックがモータ１５ａによって駆動されるベルト１６に取り付けられたラック移動爪１４によってラック待機ディスク５のラック受入れ部５７の方へ移動される。また、ラック回収ライン７においては、処理後ラックがモータ１５ｂによって駆動されるベルトに取り付けられたラック移動爪３４によってラック待機ディスク５上から出口位置Ｐ４の方へ移動される。図３の例では、ラック待機ディスク５に１５個のラックを保持することができる。ラック待機ディスク５の側面、仕切り部材２０、ディスクの底板などはラック及びラック移動爪が出入り可能に形成されている。ラック待機ディスクは駆動機構２１により正回転及び逆回転が可能に駆動される。

蒸発保護室６０には、ラック供給ライン６及びラック回収ライン７の他に、分析側接続ライン２２も接続される。ラック待機ディスク５の分析用アクセス位置Ｔ３と分析側接続ライン２２上の試料採取位置Ａ１との間のラックの移動は、モータ２４によって駆動されるベルト２５に取り付けられたラック移動爪２３によって実行される。これらの移動動作は制御部１９によって制御される。

図１及び図４に示すように、分析ユニット２は、円状に多数配列された反応容器２８の列を所定の方向に所定角度回転し停止することを繰り返す反応ディスク２７を有する。この反応ディスクは、正逆両方向に回転可能であってもよい。また、分析ユニット２は、複数の分析項目のために用いられる試薬を収容した複数の試薬容器２９を乗せた試薬ディスク５０、試薬容器２９から反応容器２８へ分析項目に応じた試薬液を分注する試薬分注機構３０、及び試料採取位置Ａ１に到達したラックに保持されている試料容器８から反応容器２８へピペットノズルによって分析項目に応じた試料を分注する試料サンプリング機構２６を具備する。反応容器２８内にて試料と試薬の混合により生じた反応液は、光源５１から発せられ反応容器２８を透過した光を受光する多波長光度計５２により測定され、測定データが制御部１９により処理されて分析結果がプリンタ３３及び画面表示装置３１に表示される。

患者検体のような試料を収容した試料容器８が検査施設に受け付けられると、それらの試料容器はラック９に装填され、操作パネル３２から制御部１９に操作者により検体情報及び分析情報が入力される。検体情報は少なくとも検体番号及び試料毎の分析すべき項目の情報を含む。ラック供給部３には、一般試料のラックよりも先頭側に、精度管理用ラック（コントロールラック），キャリブレータラック，洗浄液ラックなどの特定のラックが投入される。図１の自動分析装置の分析動作の開始前に、これらの特定のラックがラック待機ディスク５に搬送される。ラック供給ライン６による搬送の途中で、特定のラックに関しバーコード読取装置１７により容器及び／又はラックの識別情報が読み取られ、制御部１９に伝達される。制御部１９は、読み取り情報に基づいて特定ラック上に保持されている液の種類を判断して記憶し、その後の特定ラックの搬送制御に役立てる。

自動分析装置による分析動作が開始されると、ラック供給部３にセットされている複数の一般ラック全体が押し出しレバー１０によりラック供給ラインの方へ移動され、先頭のラックがラック検知器１３により検知されると移動が停止される。ラック供給ライン６におけるラック９の移動方向は、ラック供給部３における移動方向とほぼ直行し、ラック回収ラインにおけるラックの移動方向は、ラック回収部４における移動方向とほぼ直行している。ラック供給ライン６にて搬送されるラック９は、バーコード読み取り装置１７により検体識別情報又はラック識別情報が読み取られ、制御部１９に伝達される。制御部１９は、予め操作パネル３２から入力され情報記憶部１８に記憶されている各分析すべき試料に関する情報と読み取られた情報を照合し、分析ユニット２に対して各試料のための分析項目に応じた分析動作をするように制御する。

ラック移動爪１４によりラック供給ライン６に沿って移動されたラックが、ラック供給ライン６の出口位置Ｐ２まで搬送される間に、制御部１９は、記憶されている情報に基づいてラック待機ディスク５において空いているラック受入れ部５７を探して記憶し、空いている受入れ部を搬入位置Ｔ１に位置づけるようにラック待機ディスク５を回転動作する
。出口位置Ｐ２上の処理前ラックは対向する搬入位置Ｔ１に位置づけられた空の受入れ部５７にラック移動爪１４により搬入される。

ラック待機ディスク５に形成されている複数のラック受入れ部５７は、ラックの進入方向が、法線方向とは交差し且つ該法線方向に直行する方向とも交差するように配置されている（図４参照）。このようなラック受入れ部の配置形態によれば、ディスクの直径が小さくても数多くのラックを収容できる。処理前ラックをラック待機ディスク５に移し終えたラック移動爪１４は、ラック供給ライン６の入口位置Ｐ１側の端部にある待機位置まで戻り、次の新たなラックの搬送に備える。ラック待機ディスク５上に処理が終了した回収待ちの処理後ラックがあれば、そのラックをラック回収ライン７の入口位置Ｐ３に対向する搬出位置Ｔ２に位置づけ、ラック移動爪３４により待機ラックをラック待機ディスク５からラック回収ライン７へ搬出する。

ラック待機ディスク５に受け取られた処理前ラックは、ラック待機ディスク５の回転により分析用アクセス位置Ｔ３まで移動される。分析用アクセス位置Ｔ３に停止された単一の処理前ラックは、ラック移動爪２３によりラック待機ディスク５から引き出され、さらに分析側接続ライン２２に沿って移動し、分析側接続ライン２２上の試料採取位置Ａ１に導かれる。これにより、単一のラックはその全長がラック待機ディスク５の回転を妨害しない離れた位置に置かれるので、ラックが試料採取位置Ａ１にて試料採取操作を受けている間に、ラック待機ディスク５は他のラックの搬送のための回転動作を実行することができる。

分析ユニット２の試料採取位置Ａ１では、旋回するアームにより上下方向及び水平方向に動き得るピペットノズルを有する試料サンプリング機構２６により試料採取が実行される。ラック９に保持されている複数の試料容器８の内、まず先頭の試料容器内の試料が分析項目に応じて所定量ピペットノズル内に吸入され、その吸入された試料が反応ディスク２７の反応容器２８内へ吐出される。同じ試料につき複数の分析すべき項目があれば、同じ試料容器の試料が反応容器を違えて同様に吸入及び吐出される。先頭の試料容器の試料採取が済むと、ラック９はラック移動爪２３により１ポジション分移動され、２番めの試料容器に対して同じような試料採取動作が実行される。以下順次サンプリング機構２６による試料採取動作が行われ、最後の試料容器に関する採取動作が終わると、この単一のラックは、ラック移動爪２３により、ラック待機ディスク５の方へ戻るように分析側接続ライン２２を経て搬送される。ラックがラック待機ディスク５に到達する前に、制御部１９は、空いているラック受入れ部５７を分析用アクセス位置Ｔ３に位置づけるように、ラック待機ディスクの回転動作を制御する。

ラック移動爪２３の動作によりラック待機ディスク５の空のラック受入れ部５７に装填された１回目の試料採取を終えたラックは、分析ユニット２による採取済み試料の各分析項目に関する分析結果が得られるまで、ラック待機ディスク５上にて待機される。分析結果が思わしくなく再度の分析測定が必要な試料がある場合には、該当するラックが分析用アクセス位置Ｔ３に再び位置づけられ、分析ユニット２の試料採取位置に搬送され、必要な試料に対する採取動作が実行され、再度分析測定され、採取動作を終えたラックがラック待機ディスクに戻される。

１回目の試料採取を終えたラックに関し再度の測定の必要がないという分析結果が得られた場合には、そのラックは搬出位置Ｔ２に位置づけられ、ラック移動爪３４によりラック回収部４の方へ搬出される。再度の試料採取を終えたラックも同様にラック回収部４の方へ搬出される。ラック移動爪３４は、搬出位置Ｔ２からの処理後ラックをラック回収ライン７の出口位置Ｐ４まで搬送する。出口位置Ｐ４のラックは押し出しレバー３５によりラック回収部４のトレイ５５上に押し出され、回収される。

一方、試料サンプリング機構２６から分析項目毎に試料を受け取った反応容器２８には試薬分注機構３０によって分析項目に応じた所定量の試薬が添加され、試料と試薬の混合液の反応が開始される。反応容器２８内の反応液は、多波長光光度計５２により反応生成物の測定に適した波長で測定され、その吸収特性，蛍光特性，発光特性などから分析すべき項目の試料中の濃度が演算され、算出された分析結果が画面表示装置（例えばＣＲＴ）３１及び／又はプリンタ３３に出力される。

制御部１９は、情報記憶部１８に記憶されている各ラック毎の情報に基づいて作成されるラック管理テーブルを用いて、各ラックの搬送を制御し管理する。ここで、図５を参照してラック管理テーブルについて説明する。図５のテーブルでは、ラック待機ディスク５が後述する図７又は図８に示されるように２台の分析ユニットにそれぞれ専用の分析側接続ラインにより接続されている場合を想定している。

ラック待機ディスク５の各ラック受入れ部（ラックポジション）５７におけるラックの有無は、ラック管理テーブルに対して制御部１９により１又は０で設定される。各分析ユニットに専用の分析側接続ライン上のラックの有無に関しても、制御部はラック管理テーブルに対し１又は０で設定する。１はラックが存在することを示し、０はラックが無いことを示す。ラック待機ディスク５上のラック受入れ部の数は１５個を想定しているが、図５の例では、ラック待機ディスク５上に８個のラックが存在し、１番の分析ユニットにだけ単一のラックが存在することを示している。つまり、ラック待機ディスクと分析側接続ラインの合計で、９個のラックが存在することが認識されている。

制御部１９は、この合計のラックの数Ｎがラック待機ディスク５に保持可能なラックの数、すなわちラック受入れ部の数Ｍを超えないように、ラック供給部３からのラックの供給タイミング及びラック回収部４へのラックの回収のタイミングを判断し、ラックの搬送を制御する。言い換えれば、制御部は、ラック待機ディスク上に実際に保持されているラックの数と全部の専用の往復搬送路に存在するラックの数との総数が、ラック待機ディスク上に保持可能なラックの数よりも少ないときに限り、ラック供給部からの新たなラックをラック待機ディスクが処理前ラック受入れ位置にて受け入れるように、ラックの搬送を制御する。

この場合のラックの総数には、自動分析装置の分析動作の間中ラック待機ディスクからラック回収部の方へ回収されることがないように管理される精度管理用ラック（コントロールラック），キャリブレータラック（校正用ラック），洗浄液ラックなどの特定のラックも含まれる。制御部は、ラック待機ディスクにいつでも緊急ラックを受け入れられるように、少なくとも１つの空のラックポジション（ラック受入れ部）を確保するようにラックの数を管理する。

緊急に分析測定を要する試料の容器が装填された緊急ラックは、他のラックの試料処理中であっても、ラック供給部３のラック列の先頭に割り込むようにセットされる。この緊急ラックはバーコード読み取り装置１７により検体ＩＤ又はラックＩＤの読み取りがなされた後、直ちにラック待機ディスク５に搬送される。制御部１９は読み取り情報と情報記憶部１８に予め記憶されている緊急検体の分析情報とに基づいて、緊急ラックの分析対象試料が現在ラック供給ライン６上にあることを情報記憶部１８に記憶させると共に、その後の緊急ラックの搬送動作を制御する。

緊急ラックがラック待機ディスク５に受け入れられたときに、分析ユニット２の試料採取位置Ａ１にて先の一般試料に対する試料採取処理が実行中であれば、その一般試料の採取操作を一時的に中断させる。すなわち、試料採取位置Ａ１上の一般ラックがラック待機ディスクの空いているラック収納部に一時的に退避するようにラック待機ディスクに戻され、続いて緊急ラックが対応する分析ユニット用の分析用アクセス位置Ｔ３に位置づけられる。これらの位置情報は情報記憶部に記憶される。そして、ラック往復搬送手段としてのラック移動爪２３により緊急ラックを試料採取位置Ａ１まで搬送し、緊急分析項目用の試料採取をサンプリング機構２６により実行する。

緊急試料の採取動作を終了した緊急ラックはラック移動爪２３によりラック待機ディスク５に戻される。続いて、一時的にラック待機ディスクに退避していた一般ラックを分析用アクセス位置に位置づけ、一切のラックが存在しなくなった分析側接続ライン２２にラック移動爪２３でもって一般ラックを試料採取位置Ａ１に戻し、中途になっていた試料採取動作を再開する。この間に、緊急ラックはラック待機ディスク５からラック回収部４の方へ搬出され、回収される。試料採取位置Ａ１にて採取動作の完了した一般ラックはラック待機ディスク５に戻され、再測定の必要がなければ搬出位置Ｔ２に位置づけられラック回収部４に向けて搬出される。

図３に示す蒸発保護室６０は、保護室内の空気の湿度を外気の湿度よりも高めてラック待機ディスク５上の各種ラックに保持されている各種試料及び洗浄液の蒸発を防止するための加湿器３６を具備する。加湿器を備えた蒸発保護室の例を図６に示す。蒸発保護室６０は、上部に開閉可能な透光性の蓋６１を有し、外部とは実質的に隔離された部屋６２を備える。部屋６２内には、ラック待機ディスク５が駆動機構２１によって回転可能であるように配置されている。蒸発保護室６０は、ラック供給ライン６，ラック回収ライン７，分析側接続ライン２２などのラック搬送路に接続されているが、それらとの境界には空気の出入りを制限する遮蔽物が設けられている。

そのような遮蔽物の１つの例は、ラックの通過時に開くように動作制御される開閉扉である。この場合、扉は横方向にスライド可能になっており、ラックの通過タイミングに合わせて駆動機構によりスライドされる。ラックの通過後はスライド扉が駆動機構により閉じられる。遮蔽物の他の例は、複数の短冊状の柔軟な合成樹脂製のシートを境界に並べたものである。シートは上端部のみ固定し、下端及び両側端はフリーの状態にされる。ラックが境界を通過する際には、ラック自体がシートを押しのけて進むことができるので、駆動機構が不要である。

図６に示す加湿器３６は、上部が開放された水収容皿３７と、下端が水収容皿内の水に浸漬されている多孔性で表面積の大きい蒸発補助部材３８と、送風用のファン３９と、水位を調節するために液面を検出する水位センサ４１を備える。水収容皿には電磁弁４２を介して水槽６３からの水が送液ポンプ６４により供給される。送液ポンプ６４の動作は水位センサ４１による検出信号に応じて制御される。蒸発補助部材３８は例えば布である。この布には毛細管現象によって水収容皿３７から水が吸い上げられ、ファン３９によって送り込まれる空気が張設されている複数枚の布の面に沿って部屋６２の方へ流れる。空気が布の張設領域を通過するときに湿気を帯びるので、部屋６２には湿度が高められた空気が送り込まれる。

部屋６２内には湿度センサ４０が配置されており、部屋６２内の湿度を監視する。湿度が予め設定されている値以下になると、制御部１９は、湿度センサ４０からの検出信号が設定値以下であることを判断し、ファン３９を稼動させ、部屋６２に向けて高湿度空気を送り込むように制御する。また、制御部１９は、水位が所定値以下になった場合に、電磁弁４２を開にし送液ポンプ６４を駆動して水収容皿に水を補給させる。このようにして、部屋６２内は一定以上の高い湿度に保たれるので、ラック待機ディスク５に架設されている各ラックに保持された試料の乾燥を低減でき、試料を長時間にわたって変質させないように保つことができる。

ラック待機ディスク５上には、精度管理試料，キャリブレータ，洗浄液などの必要の都度に分析ユニットに反復して供給される液を収容した容器を装填した特定のラックが常時保持されている。これらのラックは長時間にわたり各容器のキャップが外された状態で蒸発保護室６０内に置かれる。しかし、蒸発保護室６０内が高い湿度に保たれているので、コントロール検体やキャリブレータの蒸発を阻止でき、結果的に長期間の間にわたり変質されずに済む。また、蒸発保護室６０内は、室温よりも低温（摂氏５〜１０度の一定温度）に保たれるように温度制御されるので、試料等のさらなる劣化防止が可能である。

図１の自動分析装置の構成は、１台のラック分配ユニット１に対して１台の分析ユニット２を組み合わせただけの最小単位の構成を示している。この図１の自動分析装置は、さらに分析ユニットを増設することが簡単である。増設される分析ユニットの専用の分析側接続ラインをラック待機ディスク５と連絡できるように配置し、ラック待機ディスク５を増設用の分析用アクセス位置にもラックが停止されるように動作制御するだけでよい。

図7及び図８は、１台のラック分配ユニット１に２台の分析ユニット２ａ及び２ｂを組み合わせたそれぞれの例を示しており、図９及び図１０は、１台のラック分配ユニット１に３台の分析ユニット２ａ，２ｂ及び２ｃを組み合わせたそれぞれの例を示している。いずれの場合も、ラック分配ユニット１に機械的な変更を加えることなく、分析ユニットの増設が可能である。

図７のような組み合わせ例を図７及び図４を参照して説明する。ラック供給部３からラック供給ライン６に移されたラックは、バーコード読取装置１７により検体ＩＤ又はラックＩＤが読み取られ、制御部１９により各試料と依頼されている分析項目の関係が照合され、分析情報が情報記憶部１８に記憶される。制御部１９は、情報記憶部１８に記憶された分析情報に基づいて、各ラックをどちらの分析ユニットに搬送すべきかを判断し、その結果を情報記憶部１８に記憶させる。ラック供給ライン６から搬入位置Ｔ１にてラック待機ディスク５に引き渡されたラックの搬送先の分析ユニットが、ラック待機ディスク５から遠い方に配置されている分析ユニット２ｂであった場合、ラック待機ディスク５は、分析ユニット２ｂの専用の往復搬送路である分析側接続ライン２２ｂに対応する分析用アクセス位置Ｔ４に該当ラックを位置づけるように制御部１９により回転制御される。

ラック搬送機構としての分析側接続ライン２２ｂは、図３に示したと同様のラック移動爪を有するので、該当する単一のラックがラック移動爪により分析側接続ライン２２ｂの一端側に移され、さらに分析ユニット２ｂの試料採取位置Ａ２まで搬送される。試料採取位置Ａ２は分析側接続ライン２２ｂの他端側にある。分析ユニット２ｂにより分析処理すべき試料は、試料採取位置Ａ２にて試料サンプリング機構２６ｂのピペットノズルによってラック上の試料容器から反応ディスク２７ｂの反応容器に分注される。試料採取を終了した処理後ラックは元の分析側接続ライン２２ｂによりラック待機ディスク５の方へ搬送される。ラック待機ディスク上の空いているラック受入れ部５７にラック移動爪により移された処理後ラックは、ラック待機ディスク５の回転動作により搬出位置Ｔ２に位置づけられ、ラック回収ライン７を経てラック回収部４に回収される。

ラック供給部３からラック待機ディスク５に受け入れられた処理前ラックが、もう１つの分析ユニット２ａにより分析処理されるべきものである場合は、図１を用いて説明した例と同様に搬送処理動作されるので、重複を避けるためにここでは説明を省く。図８の例は、図７の例とは増設した分析ユニット２ｂの配置方向が異なるだけであり、ラックの搬送動作は図７の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。図８の例では、分析ユニット２ｂが分析ユニット２ａに対して回転対称に配置されているので、専用の分析側接続ラインを極めて短くすることができる。

２つの分析ユニット２ａと２ｂは、分析処理動作が互いに独立して実行されるので、全体で多種類の分析項目を効率的に測定することができる。また、ラック待機ディスク５から２つの分析ユニットへラックを搬送する場合は、一方の分析ユニットが先のラックに関し試料採取処理を行っている間に、他方の分析ユニットに後のラックを搬送するように、制御部１９により搬送制御される。これにより、それぞれの分析ユニットにおける試料処理能力が低下されない。また、各分析ユニットは、共通のラック待機ディスクとの間の専用の往復搬送装置をそれぞれ備えているので、一方の分析ユニットの往復搬送装置が搬送処理上のトラブルによりラック搬送が困難になった場合であっても、他方の分析ユニットに一方の分析ユニットと同じ分析項目を処理できるように設定しておくことにより、全体の分析操作を続行することが可能である。これにより、自動分析装置全体が使用できないというダメージを避けることができる。

図９及び図１０の例は、図７又は図８の例の構成にさらに分析ユニット２ｃを増設したものである。増設した分析ユニット２ｃも、専用の往復搬送装置を備えており、先に述べた例と同様なラック搬送処理がなされる。自動分析装置を設置する検査施設における利用できる床面積の実状に応じて、図９のような配置にするか図１０のような配置にするかが適宜選ばれる。

図７乃至図１０に示されるように複数の分析ユニットをラック分配ユニットに接続する場合には、その内の１台又は２台を異なる分析手法を用いる分析ユニットとすることが可能である。例えば、図９のような配置構成の自動分析装置であれば、分析ユニット２ａ及び２ｂに生化学分析項目を分析処理する生化学分析ユニットを配置し、分析ユニット２ｃに免疫分析項目を分析処理する免疫分析ユニットを配置するようにできる。

生化学分析ユニットと免疫分析分析ユニットを含んでいる自動分析装置では、生化学分析項目と免疫分析項目の両方を分析すべき試料を保持する両分析用ラックに対し、制御部１９は特殊な取り扱いをする。すなわち、バーコード読取装置１７による読み取り情報に基づいて両分析用ラックであることが判断されると、制御部１９は、両分析用ラックがラック分配ユニット１のラック待機ディスク５に受け入れられたとき、その両分析用ラックを生化学分析ユニット２ａ及び２ｂに向けて搬送するのに先立って、ラック待機ディスク５から免疫分析用の分析ユニット２ｃの分析用アクセス位置に位置づけて分析ユニット２ｃの試料採取位置に専用の往復搬送装置によって搬送し、先ず免疫分析項目用の試料を採取させる。その後、免疫分析ユニットにて試料採取処理を受けた両分析用ラックをラック待機ディスク５に戻し、生化学分析ユニット２ａ又は２ｂに対応する分析用アクセス位置にそのラックを位置づけ、ラック待機ディスクから試料採取位置まで搬送し生化学分析項目用の試料を採取させる。その後、両分析用ラックを回収のためにラック待機ディスクに戻す。

免疫分析項目は、生化学分析項目に比べて試料同士のコンタミネーションの影響を受けやすいのであるが、このような搬送上の制御を行うことにより免疫分析項目に関する分析結果に対する精度低下をもたらす悪影響を低減することができる。

上述した実施例によれば、ラック分配ユニットに接続する分析ユニットを増設する際に種々の配置形態を選択できるので、設置される検査施設のニーズに合わせて柔軟に対応できる自動分析装置を提供できる。

本発明を適用した自動分析装置における特徴の１つは、試料を保持している試料採取処理前ラックを分析ユニットに向けてラック供給部から搬出し、該分析ユニットにより試料採取処理を受けた処理後ラックをラック回収部に回収するようにラックを搬送する方法に関係する。読取装置による試料又はラックの識別情報の読み取り結果に基づいて読み取り対象とされたラックが一般試料を保持する一般ラックであるか又は精度管理用検体を保持するコントロールラックであるかが判断される。この場合、コントロールラック、処理前ラック及び処理後ラックは複数ラックを保持し得るラック待機ディスクに混在状態で保持される。そして、一般ラックは、ラック待機ディスクから分析ユニットの試料採取位置へ搬送し、試料採取処理後にラック待機ディスクに戻した後、ラック待機ディスクからラック回収部に向けて搬出される。しかし、コントロールラックは、ラック待機ディスクから分析ユニットの試料採取位置へ搬送して精度管理用検体の採取処理後にラック待機ディスクに戻した後、次の測定時期までラック待機ディスク上にて待機させられる。

このような構成により搬送系の構成を簡素化でき、精度管理用検体のように必要に応じ反復使用される特定試料と患者検体のような一般試料とを容易に管理できる。望ましい実施例では、ラック待機ディスクには精度管理用ラックの他に校正用試料を保持する校正用ラック又は洗浄液を保持する洗浄液ラックが保持され、分析ユニットが校正用試料又は洗浄液を次に必要とする時期まで、校正用ラック又は洗浄液ラックはラック待機ディスク上に待機させられる。

自動分析装置における他の特徴は、試料容器を保持しているラック上から試料を採取し該採取された試料に関し分析指示されている分析項目を分析する分析ユニットと、該分析ユニットによる試料採取前の処理前ラックを分析ユニットに向けて供給し分析ユニットに対し試料採取処理された処理後ラックを回収するラック分配ユニットと、処理前ラックに関し試料又はラックの識別情報を読み取る読取装置とを備えた自動分析装置に関係する。ラック待機ディスクは、精度管理用検体を保持しているコントロールラックと処理前ラックと処理後ラックとを混在状態で待機させ得るものであり、ラック供給部からの処理前ラックを受け入れ得る処理前ラック受入れ位置と、分析ユニットへのアクセス位置と、ラック回収部に向けて処理後ラックを搬出し得る処理後ラック搬出位置とに停止するように回転動作する。分析ユニットへのアクセス位置と分析ユニットの試料採取位置との間では往復搬送装置によりラックが往復移動される。制御部は、読取装置による読み取り情報に基づいて読み取り対象のラックが一般試料を保持する一般ラックであるか又はコントロールラックであるかを判断すると共に、アクセス位置にて受け取ったラックが一般ラックであるときは該一般ラックを処理後ラック搬出位置からラック回収部に向けて搬出させ、アクセス位置にて受け取ったラックがコントロールラックであるときは次の測定時期までラック待機ディスク上に待機させるようにラックの搬送を制御する。

ラック待機ディスクを適正に配置することにより、分析ユニットが1台だけの最小単位の自動分析装置の構成であっても装置全体が小型になる。また、分析ユニットを増設するときは最小単位の構成をそのまま利用できる。

望ましい実施例では、ラック待機ディスクは上記ラック分配ユニット内に配置されており、さらに取り扱い易くなっている。処理前ラック受入れ位置と処理後ラック搬出位置とを共用させることにより搬送路数が減ぜられる。特に望ましい形態では、ラック待機ディスクが外気よりも空気湿度が高い状態に保たれる蒸発保護室内に配置される。これにより患者検体のような一般試料が万一ラック待機ディスクに長時間保持されたとしても乾燥を防止でき、反復使用される精度管理検体のような特定試料は乾燥による成分濃度の変化を防止できる。蒸発保護室は湿度センサを有する加湿器を具備しており、該加湿器は蒸発保護室内を所定湿度以上に保つように動作制御される。

緊急に測定を要する試料を保持する緊急ラックがラック待機ディスクに受け入れられたときは、分析ユニットにて試料採取処理中のラックへの処理を中断させて該中断ラックを一時的にラック待機ディスクに退避させた後、緊急ラックをラック待機ディスクから分析ユニットの試料採取位置へ搬送し試料採取処理後に緊急ラックをラック待機ディスクに戻し、次いで中断ラックをラック待機ディスクから分析ユニットの試料採取位置へ搬送して中断ラックに対する試料採取処理が再開される。

自動分析装置におけるもう１つの特徴は、自動分析装置が複数の分析ユニットを有するものに関係する。この場合、ラック待機ディスクは、複数の分析ユニットの夫々へのアクセス位置にも停止するように回転動作される。各分析ユニット毎に専用に設けられた往復搬送路では、ラック待機ディスク上における各分析ユニットに対応するアクセス位置と各分析ユニットの試料採取位置との間にラックを往復移動する。制御部は、各専用の往復搬送路によって単一のラックだけが往復搬送され、先のラックが搬送先の分析ユニットの試料採取位置からラック待機ディスクに戻った後に、同じ搬送先分析ユニット向けの次のラックを専用の往復搬送路を介して搬送するようにラックの搬送を制御する。

このような構成により、共通の搬送系を変更することなく、分析ユニットの増設が可能であり、分析装置全体を大型化せずに済む。また、ラックを送るべき分析ユニットを簡単に選択することができ、予定している分析ユニットへ混乱なくかつ迅速に適正なラックを提供することができる。

望ましい実施例では、制御部は、ラック待機ディスクに実際に保持されているラックの数と全部の専用の往復搬送路に存在するラックの数との総数が、ラック待機ディスク上に保持可能なラック数よりも少ないときに限り、ラック供給部からの新たなラックがラック待機ディスクに処理前ラック受入れ位置にて受け入れられるように、ラックの搬送を制御する。これにより、ラック搬送処理上の混乱を避けることができる。

自動分析装置における複数の分析ユニットが、生化学分析項目を分析する生化学分析ユニット及び免疫分析項目を分析する免疫分析ユニットを含んでいる場合には、制御部は、生化学分析項目と免疫分析項目の両方を分析すべき試料を保持する両分析用ラックがラック待機ディスクに受け入れられたとき、生化学分析ユニットに向けて搬送するのに先立って両分析用ラックをラック待機ディスクから免疫分析ユニットへ搬送し、その後免疫分析ユニットにて試料採取処理を受けた両分析用ラックをラック待機ディスクに戻した後、その両分析用ラックをラック待機ディスクから生化学分析ユニットの試料採取位置に搬送するように、ラックの搬送を制御する。これにより、試料同士のキャリオーバによる影響を受けやすい免疫分析項目の分析結果を信頼できるように保つことができる。

また、制御部は、いずれかの分析ユニットにて採取された試料の分析結果に基づいて再測定すべきか否かが決定されるまでの間、試料採取処理を受けたラックをラック待機ディスク上にて待機させ、再測定が必要なときに該待機ラックを再びラック待機ディスクから該当分析ユニットの試料採取位置へ搬送するように、ラックの搬送を制御する。

本発明を適用した一実施例としての自動分析装置の概略構成を示す平面図。 図１の自動分析装置におけるラック供給部及びラック回収部付近の構成を説明するための斜視図。 図１の自動分析装置におけるラック待機ディスク付近の概略構成を説明するための斜視図。 ラック待機ディスクと分析ユニットのサンプリング機構との関係を説明するための部分的平面図。 ラック管理テーブルを説明するための図。 図１の自動分析装置における蒸発保護室付近の概略断面図。 ２台の分析ユニットを組み合わせた配置の一例を示す概略平面図。 ２台の分析ユニットを組み合わせた配置の他の例を示す概略平面図。 ３台の分析ユニットを組み合わせた配置の一例を示す概略平面図。 ３台の分析ユニットを組み合わせた配置の他の例を示す概略平面図。

符号の説明

１ ラック分配ユニット
３ ラック供給部
４ ラック回収部
５ ラック待機ディスク
６ ラック供給ライン
７ ラック回収ライン
９ ラック

Claims (2)

1. 試料を保持する複数のラックを待機させた状態で回転及び停止し得ると共にラック供給部からのラックを受け入れるラック待機ディスクと、
   試料の分析処理を行う分析ユニットに対応して設けられており上記ラック待機ディスクから単一のラックを受け入れて上記分析ユニットの試料採取位置に向けて、該単一のラックがその全長がラック待機ディスクの回転を妨害しない離れた位置に置かれるように該単一のラックを搬送し、分析処理のための試料が上記試料採取位置にて採取された後の上記単一のラックを上記ラック待機ディスクに戻すように動作するラック往復搬送装置と、
   上記ラック待機ディスク上の試料採取済みのラックをラック回収部に向けて搬出する搬出装置と、
   上記ラック待機ディスク，上記ラック往復搬送装置及び上記搬出装置におけるラックの搬送動作を制御する制御部とを備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 試料を保持する複数のラックを待機させた状態で回転及び停止し得るラック待機ディスクにラック供給部からのラックを受け入れ、試料の分析処理を行う分析ユニットに対応して設けられたラック往復搬送装置により上記ラック待機ディスクから上記分析ユニットの試料採取位置に向けて、該単一のラックがその全長がラック待機ディスクの回転を妨害しない離れた位置に置かれるように該単一のラックを搬送し、分析処理のための試料が上記試料採取位置にて採取された後の単一の処理後ラックを上記ラック往復搬送装置により上記ラック待機ディスクに戻し、該ラック待機ディスク上の上記処理後ラックをラック回収部に向けて搬出することを特徴とするラック搬送方法。

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