JP2009210444A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線ＩＣタグを用いて試薬を識別処理する手段を備えた自動分析装置であっても、情報を正確に読み取ることが可能な自動分析装置を提供する。
【解決手段】試薬を保持する試薬容器と、複数の試薬容器を保持する試薬容器保持部と、該試薬容器保持部を回転する回転手段を備えた自動分析装置において、前記試薬容器保持部は同心円状に複数列、試薬容器を配置するように構成されるとともに、収容する試薬に関する情報を記録した記録部を試薬容器側面部に備え、前記記録部に記録した情報を読み取る読取部を前記試薬容器保持部のそれぞれの試薬容器列に対応して、該列の円周側側面に備えた自動分析装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、血液・尿等の生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に係り、特に複数の試薬容器を搭載可能な試薬ディスクを備えた自動分析装置に関する。

血液，尿などの生体サンプルの分析項目は医学の発達に伴い増加し、それに対応して分析試薬の種類も増加している。血液，尿などの生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置においても、できるだけ多くの試薬を装置上に搭載できることが求められている。これに対応して、試薬容器を搭載する試薬ディスクも円周上に１列に並べて配置するものから、同心円状に二重，三重に配置するものが提案されてきている。一方で、試薬の種類を自動で識別する為、試薬容器にバーコードなどの識別子を貼付し、バーコードリーダで読み取る手段を備えることが一般的になっている。バーコードリーダはレーザ光をバーコードに照射してバーコード情報を読み取るものであるため、内周側の試薬ディスク上に配置された試薬容器のバーコードを読み取るために工夫が必要である。引用文献１には、外周側の試薬ディスクに配置された試薬容器列に試薬容器を配置しない部分を設け、その隙間部分を介してレーザ光を照射することで、内周側の試薬容器に貼付されたバーコードを読み取る技術が開示されている。また、試薬の識別子にＲＦ−ＩＤを用いた上で、識別子を試薬容器上面に貼付し、内周側，外周側のそれぞれに識別子読み取り手段を設ける事が特許文献２に記載されている。

特開２００２−１３９５０３号公報 特開２００５−１０１１５号公報

特許文献２に記載のような無線ＩＣタグなどの電波情報にて試薬を識別処理する場合、もし、試薬容器がアンテナ部正面に無い場合でも、読取可能範囲にある情報記録部を読取ってしまう可能性がある。また、試薬容器の設置向きを誤ると、情報記録部を読取り不可となるため、試薬容器の誤設置防止が必要である。

本発明の目的は、無線ＩＣタグを用いて試薬を識別処理する手段を備えた自動分析装置であっても、情報を正確に読み取ることが可能な自動分析装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の構成は以下の通りである。

試薬を保持する試薬容器と、複数の試薬容器を保持する試薬容器保持部と、該試薬容器保持部を回転する回転手段を備えた自動分析装置において、前記試薬容器保持部は同心円状に複数列、試薬容器を配置するように構成されるとともに、収容する試薬に関する情報を記録した記録部を試薬容器側面部に備え、前記記録部に記録した情報を読み取る読取部を前記試薬容器保持部のそれぞれの試薬容器列に対応して、該列の円周側側面に備えた自動分析装置。

具体例としては例えば以下のようなものがある。

試薬保冷庫の中に、試薬容器を内・外周２列に配置できる試薬容器保持部を設置する。試薬情報を管理する試薬情報記録部は無線ＩＣタグなどで構成され、試薬容器のそれぞれに取付けられる。情報読取り・書込み部からの信号により、試薬情報を読取るための電波を発信するアンテナ部は試薬保冷庫の内・外周壁それぞれに取付けられる。また、アンテナ部の設置箇所は２箇所以上であってもよい。アンテナ部正面位置での試薬容器の有無を検知するセンサを取付ける。もし、アンテナ部の正面位置に試薬容器の存在が検知されない場合、情報読取り・書込み部は、読取り・書込みを実施しない。また、試薬容器の背面か表面どちらかにラベルを貼付する。あるいは、センサからの試薬容器への反応時間の差があるように、試薬容器の表面または背面の形状が構成されている。

複数の試薬容器列を備えた試薬ディスクであっても、試薬情報を正確に読み取ることが可能な自動分析装置を提供することができる。

たとえば、試薬容器を内・外周２列に対称に設置できる試薬容器保持部を備え、情報記録部は無線ＩＣタグ等により、それぞれの試薬容器に取付ける。一方、情報読取り・書込み部からの信号により、電波を発信するアンテナ部は試薬保冷庫内・外周壁に少なくとも２箇所に設置される。また、アンテナ部正面位置での試薬容器の有無を検知するセンサを備える。また、試薬容器の表面・背面のどちらかにラベルを貼付するか、試薬容器の表面と背面の形状が、センサからの距離が異なるような形状になっている。

以下に本発明の実施例を図１から順を追って説明する。

図１は一般的な自動分析装置の分注機構周辺部概略図を示す。各部の機能は公知のものである為、詳細についての記述は省略する。サンプリング機構１のサンプリングアーム２は上下すると共に回転し、サンプリングアーム２に取り付けられたプローブ１０５を用いて、左右に回転するサンプルディスク１０２に配置されたサンプル容器１０１内の試料７を吸引し、反応容器１０６へ吐出するように構成されている。本図からもわかるように試料容器１０１のサンプルディスク１０２への配置はサンプルディスク１０２上へ直接配置する場合や試験管（図示は無い）上にサンプル容器１０１を載せる事も可能なユニバーサルな配置に対応可能な構造のものが一般的である。

図１における自動分析装置の構成をさらに説明する。回転自在な試薬ディスク１２５上には分析対象となる複数の分析項目に対応する試薬のボトル１１２が配置されている。可動アームに取り付けられた試薬分注プローブ１１０は、試薬ボトル１１２から反応容器１０６へ所定量の試薬を分注する。

サンプル分注プローブ１０５は、サンプル用シリンジポンプ１０７の動作に伴ってサンプルの吸引動作、及び吐出動作を実行する。試薬分注プローブ１１０は、試薬用シリンジポンプ１１１の動作に伴って試薬の吸引動作、及び吐出動作を実行する。各サンプルのために分析すべき分析項目は、キーボード１２１、又はＣＲＴ１１８の画面のような入力装置から入力される。この自動分析装置における各ユニットの動作は、コンピュータ１０３により制御される。

サンプルディスク１０２の間欠回転に伴ってサンプル容器１０１はサンプル吸引位置へ移送され、停止中のサンプル容器内にサンプル分注プローブ１０５が降下される。その下降動作に伴って分注プローブ１０５の先端がサンプルの液面に接触すると液面検出回路１５１から検出信号が出力され、それに基づいてコンピュータ１０３が可動アーム２の駆動部の下降動作を停止するよう制御する。次に分注プローブ１０５内に所定量のサンプルを吸引した後、分注プローブ１０５は上死点まで上昇する。分注プローブ１０５がサンプルを所定量吸引している間は、分注プローブ１０５とサンプル用ポンプ１０７流路間の吸引動作中の流路内圧力変動を圧力センサ１５２からの信号を用い圧力検出回路１５３で監視し、吸引中の圧力変動に異常を発見した場合は所定量吸引されていない可能性が高い為、当該分析データに対しアラームを付加する。

次にサンプリングアーム２が水平方向に旋回し反応ディスク１０９上の反応容器１０６の位置でサンプル分注プローブ１０５を下降し反応容器１０６内へ保持していたサンプルを吐出する。サンプルが入った反応容器１０６が試薬添加位置まで移動された時に、該当する分析項目に対応した試薬が試薬分注プローブ１１０から添加される。サンプル、及び試薬の分注に伴って試料容器１０１内のサンプル、及び試薬ボトル１１２内の試薬の液面が検出される。サンプル、及び試薬が加えられた反応容器内の混合物は、攪拌器１１３により攪拌される。混合物が収納された反応容器が測定手段１６２に移送され、同時にアクチュエータ１６０による遮蔽手段が開口し、各混合物の発光値、或いは吸光度が測定手段としてのフォトマルチプライヤ１６１、或いは光度計により測定される。発光信号は、Ａ／Ｄ変換器１１６を経由しインターフェース１０４を介してコンピュータ１０３に入り、分析項目の濃度が計算される。分析結果は、インターフェース１０４を介してプリンタ１１７に印字出力するか、又はＣＲＴ１１８に画面出力すると共に、メモリとしてのハードディスク１２２に格納される。測光が終了した反応容器１０６は、洗浄機構１１９の位置にて洗浄される。洗浄用ポンプ１２０は、反応容器へ洗浄水を供給すると共に、反応容器から廃棄を排出する。図１の例では、サンプルディスク１０２に同心円状に３列のサンプル容器１０１がセットできるように３列の容器保持部が形成されており、サンプル分注プローブ１０５によるサンプル吸引位置が各々の列に１個ずつ設定されている。

図２は、本発明による自動分析装置の実施例を示す構成図である。試薬保冷庫２０１内に、試薬容器保持部２０２があり、円周上に試薬容器１１２を内・外周２列に対称に設置できる構造となっている。これにより、試薬容器１１２の実装密度を向上可能であり、且つ、内・外周の試薬容器に取付けられた情報記録部２０５を同時に情報処理することにより、試薬情報管理効率も向上可能となる。

図３は図２中の試薬保持部２０２の断面図である。試薬保持部２０２の円周の内・外周２列に配置された試薬容器１１２は対称に設置可能な構造となっている。試薬情報等を記録するため、無線ＩＣタグなどの情報記録部２０５を試薬容器１１２全てに貼り付ける。その際、情報記録部２０５は内周に配置された試薬容器１１２の内周側へ、外周へ配置された試薬容器１１２の外周側へ貼り付けられる。試薬情報の情報読取り・書込み部２０３は試薬保持部２０２とは別に設置される。この情報読取り・書込み２０３はアンテナ部２０４と接続されており、アンテナ部２０４は情報読取り・書込み部２０３からの信号によって、情報記録部２０５へ電波を発信する。この電波が情報記録部２０５から、再びアンテナ部２０４へ返ってくる。情報記録部２０５から返ってきた電波はアンテナ部２０４から、情報読取り・記録部２０３へ送られる。これにより、試薬情報の読取り書込み作業は、情報読取り・記録部２０３で管理する。さらに、情報読取り・記録部２０３はコンピュータ１０３等に接続されており、記録・管理も可能である。２０６は内周・外周それぞれのアンテナ部２０４の正面位置に試薬容器１１２の有無を検知するためのセンサである。試薬分注動作は回転する試薬容器保持部２０２がある位置で停止し、試薬分注プローブ１１０を下降させ、試薬容器１１２から試薬を吸引する必要があり、この際、試薬保持部内２０２での試薬容器の設置位置が正確に管理できないと、誤った試薬容器から分注動作を行ってしまう可能性がある。したがって、試薬の分注動作のためには、試薬保持部２０２の試薬容器設置箇所の情報と、試薬の情報をセットで管理する必要がある。しかしながら、無線ＩＣタグは、その特性上、読取り可能範囲であるタグを読取り可能である。もし、アンテナ部２０４正面に試薬容器１１２が無い場合、隣接する試薬容器の情報を読取ってしまう可能性がある。この場合、試薬保持部の試薬容器設置箇所の情報と試薬情報が誤って組み合わされた情報となり、誤った試薬容器から分注動作を行ってしまう恐れがある。これを回避するため、アンテナ部２０４正面位置での試薬容器の有無を検知するセンサ２０６を設置する。センサ２０６は試薬容器の有無を検知し、試薬容器が在ると判断した場合は、通常の分注動作を実行する。もし、試薬容器が無い、と判断した場合は、試薬情報読取り・書込み部２０３はアンテナ部２０４へ信号を発信せず、試薬情報の読取り・書込み動作は実施されない。これにより、誤った試薬容器からの分注動作を回避可能となる。

図４，図５は、試薬容器と検知センサの概略図である。前記したとおり、情報記録部２０５はそれぞれの試薬容器１１２へ貼付されるが、試薬情報読取り動作の正確性向上のため、情報記録部２０５とアンテナ部２０４はなるべく近距離にあるのが望ましい。そのためには、試薬容器１１２の設置向き、つまり情報記録部２０５の貼付位置がアンテナ部２０４と正対する位置にある必要がある。これを実現するため、試薬容器１１２の設置向きを検知する機構が必要である。

図４の試薬容器１１２には、試薬容器の表面、または背面どちらかに検知用のラベル２０７が貼付されており、検知センサ２０６からの光がこのラベル２０７へ当たると、試薬容器の表面・背面であることを認識する。たとえば、情報記録部２０５を表面へ貼付し、同じく検知ラベル２０７も表面へ貼付した場合、誤った向きで試薬容器を設置した場合、つまり試薬容器１１２の表面とアンテナ部２０４とが正対しない向きで試薬容器を設置した場合、表面で無いことを認識し、アラームを発信する。または分注動作を実施しない。

図５の試薬容器１１２は表・背面でセンサ２０７からの距離が異なる形状をしている。このため、試薬容器１１２の設置向きによってセンサ試薬容器有無の検出時間に差が発生する。もし、正しい向きに試薬容器が設置されていないと、検出時間に差が発生し、この場合も同様にアラームを発信するか、分注動作を実施せず、これによって試薬容器の誤設置が防止可能である。

本発明が適用される自動分析装置の分析部全体構成を示す概略図。 本発明の一実施形態で試薬保冷庫の概略図。 図１、及び図２中の試薬保冷庫の断面図。 図３中の試薬容器検知センサの概略図。 図３中の試薬容器検知センサの概略図。

符号の説明

１ サンプリング機構
２ サンプリングアーム
７ 試料
１０１ サンプル容器
１０２ サンプルディスク
１０３ コンピュータ
１０４ インターフェース
１０５ サンプル分注プローブ
１０６ 反応容器
１０７ サンプル用シリンジポンプ
１１０ 試薬分注プローブ
１１１ 試薬用シリンジポンプ
１１２ 試薬容器
１１３ 攪拌器
１１６ Ａ／Ｄ変換器
１１７ プリンタ
１１８ ＣＲＴ
１１９ 洗浄機構
１２０ 洗浄用ポンプ
１２１ キーボード
１２２ ハードディスク
１２５ 試薬ディスク
１５１ 液面検出回路
１５２ 圧力センサ
１５３ 圧力検出回路
１６２ 測定手段
１６０ アクチュエータ
１６１ フォトマルチプライヤ
２０１ 試薬保冷庫
２０２ 試薬容器保持部
２０３ 情報読取り・書込み部
２０４ アンテナ部
２０５ 情報記録部
２０６ 試薬容器検知センサ
２０７ 試薬容器設置向き検知用ラベル

Claims (7)

1. 試薬を保持する試薬容器と、複数の試薬容器を保持する試薬容器保持部と、該試薬容器保持部を回転する回転手段を備えた自動分析装置において、
   前記試薬容器保持部は同心円状に複数列、試薬容器を配置するように構成されるとともに、収容する試薬に関する情報を記録した記録部を試薬容器側面部に備え、
   前記記録部に記録した情報を読み取る読取部を前記試薬容器保持部のそれぞれの試薬容器列に対応して、該列の円周側側面に備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記記録部は無線電波で情報の読取が可能な無線タグであることを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記試薬容器保持部は二列の試薬容器列を備え、前記読取部は内周側の試薬容器列用は内周側、外周側の試薬容器列用は外周側の側面に設けられていることを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１記載の自動分析装置において、
   試薬容器の有無を検知するセンサを備えたことを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項４記載の自動分析装置において、
   前記読取部の対向位置に試薬容器が無いことを前記センサが検知した場合、情報読取りを行わないように前記読取部を制御する制御手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項５記載の自動分析装置において、
   前記センサは、バーコードリーダであり、バーコード読取可否の情報に基づき試薬の設置向きを検知する機能を備えたことを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項５記載の自動分析装置において、
   前記センサは、光センサであり、試薬容器からの光の反射時間により、試薬容器の設置向きを検知することを特徴とする自動分析装置。

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