JP2011075356A - 検体処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の検体処理システムにおけるコンテナ供給ユニットは、コンテナ供給ユニットの設置面積の拡張や、コンテナ供給機構の多段化などによりコンテナの保管数量を増やすことで対応していた。しかし、前者は、顧客ニーズに相反するものであり、後者は、供給機構の配置がユニット奥側となるため、トラブルが発生した場合のメンテナンス性の悪さ、システムへの供給不可となる可能性のリスクがあった。
【解決手段】コンテナを横置きにして縦に積み重ねて収納する構造で、コンテナ供給機構の配置をユニット下部にすることができ、従来品と同等のコンテナ供給ユニットのスペースで従来以上のコンテナ数を保持することが可能となる。また、メンテナンス性及びリスクの回避が容易なコンテナ供給機構の構造とすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は特に臨床検査の分野において病院等で患者から採取した血液・尿などの検体を検査室で検査を行う際に、検体の処理を自動的に行うのに適した自動検体処理システムに関する。

検体処理システムは、搬送部が内蔵されている種々の検体処理ユニット（投入，遠心分離，開栓，分注，バーコードラベリング，閉栓，分類，収納等）とそれらの検体処理ユニットを結合する搬送ラインを含み、検体処理ユニットと検体処理ユニット、または搬送ラインと検体処理ユニット、あるいは搬送ラインと搬送ラインという組み合せで接続することで検体処理システムを構築している。患者から採取した血液や尿などの検査対象となる検体の検体情報を予め、検体情報管理コンピュータに検体情報として登録設定し、検体の搭載されたコンテナを検体処理システムにて、検体情報に従い各検体処理ユニットへ立寄り、ユニットごとに該当処理動作を行った後、自動分析装置等へ検体の搭載されたコンテナを自動的に搬送し、自動分析装置による分析が終了後、分析が終了した検体の搭載されたコンテナを再度、自動的に検体処理システムに戻し、検体の保存もしくは、破棄のための処理を行う。

従来の技術による検体処理システムの技術は、特許文献１や、特許文献２などに記載されている。

特開平１１−１４８９４０号公報 特開平１１−２５３０１４号公報

検体処理システムにおける空コンテナを必要とする検体処理ユニットに供給を行うためのコンテナ供給ユニットは、コンテナ供給量を増やすための手段として、コンテナ供給ユニット内へのコンテナの保管数量を増やすことで対応している。具体的には、コンテナ供給ユニットの設置面積の拡張やコンテナ保管機構の多段化などにより、コンテナ保管機構の保管面積を増加させる事で保管数量を増やし対応をしている。しかし、これらの手段では前者においては、検査室内の検体処理システムの設置面積を増加させることになり、設置面積に限度のある検査室によっては前者方式によるコンテナ供給ユニットのコンテナ供給量の増加は難しい。また、顧客ニーズとして、小型で大量処理を求められているのに対し、相反するものである。

後者においては、コンテナ保管機構を多段化することにより、検査室内の検体処理システムの設置面積を増加させること無く、コンテナ保管機構の保管面積を増加させ、コンテナの保管数量を増やすことは可能である。しかし、コンテナ保管構造が多段構造の場合には、コンテナ保管機構内からコンテナを供給する際に必ず、コンテナの昇降移動が発生する事になる。

通常、多段構造のコンテナ供給機構部の場合には、供給ユニットの前面よりコンテナ保管機構内へのコンテナの補充を行うため、コンテナ昇降機構は、コンテナ供給ユニット奥行きの一番奥側となってしまう。そのため、コンテナの昇降動作時に、コンテナが昇降機構内にて引っ掛かってしまうなどのトラブルが発生した場合に、コンテナ昇降機構の修理，メンテナンスを行おうとすると、ユニット内の一番奥側の修理，メンテナンスを行わなければならないため、作業性がとても悪く、非常に修理，メンテナンスが大変なものとなる。また、多段構造の場合には、コンテナ昇降機構はコンテナ供給ユニットの奥側にエレベータ状の構造をしたコンテナ昇降機構が、１箇所配置されているのが通常であり、コンテナ昇降機構に動作異常があった場合には、すべてのコンテナの供給が停止してしまう恐れもある。そうなると、検体処理システムすべてが使用停止し、検査室業務に異常をきたすなどのリスクがでてくる。

本発明の目的は、検体の保持に使用されるコンテナを横置きにして縦に重ねて収納することにより、従来と同等のコンテナ供給機構部の領域で従来よりも数多くのコンテナを保持することが可能でかつ、メンテナンス及びリスク回避が容易なコンテナ供給ユニットを含んだ検体処理システムを提供することにある。

本発明では検体処理システムにおいて、検体の保持に使用されるコンテナを横置きにして縦に積み重ねて収納することにより、従来と同等のコンテナ供給機構部の領域で従来よりも数多くのコンテナを保持することが可能なコンテナ供給機構部であり、コンテナをユニット内に一時的に保管しておくための１個以上のコンテナ保管機構，コンテナ保管機構に保管されていたコンテナを搬送ラインと同等の高さまで昇降させるための１個以上のコンテナ昇降機構，コンテナ昇降機構により搬送ラインと同等の高さまで上昇させたコンテナの分離を行う１個以上のコンテナ分離機構，コンテナ分離機構により分離されたコンテナを搬送ライン上にまで移動させるための１個以上のコンテナ移動機構，横置き状態のコンテナを起立させるための１個以上のコンテナ起立機構，コンテナを他ユニットに移動させる際に用いる１個以上の供給ライン機構を用いることで、コンテナを必要とする検体処理ユニットへ、コンテナの自動供給を行うことが可能なコンテナ供給構造とする。

検体処理システムにおいて、検体の保持に使用されるコンテナを横置きにして縦に積み重ねて収納する構造により、コンテナ供給機構部は、従来と同等のコンテナ供給機構部の領域で従来よりも数多くのコンテナを保持することが可能となる。

コンテナを横置きにして縦に重ねて収納するコンテナ供給ユニット構成図。 パンタグラフ方式の昇降構造を用いたコンテナ昇降機構構成図。 （ａ）コンテナ分離時に発生するコンテナ突起部引掛り図、（ｂ）本発明によるコンテナ分離図。 本発明におけるコンテナ起立機構図。 コンテナ補充時におけるコンテナ保管機構引出し図。 コンテナ昇降機構にベルト方式による昇降機構を採用した場合のコンテナ供給機構構成図。 ベルト駆動方式の昇降構造を用いたコンテナ昇降機構構成図。

以下に発明の実施の形態として本発明に基づく実施例を示す。

図１は、検体の保持に使用されるコンテナ７を横置きにして縦に積み重ねて収納するコンテナ供給機構部において回転運動を行うモータ等のアクチュエータ１２と、そのアクチュエータの回転運動の伝達を行う、螺旋形状に溝が切られたシャフト８と、回転運動により螺旋形状に溝が切られたシャフトをスライドするスライド受けベース１３と、複数の同等長さのアームを×状に組み合せた構造のものを複数個繋げた、組合せ構造の全長が変化するリンク機構物のアーム組合せ骨組み部９と、リンク構造物の上面を支える上面ベース１０と、リンク構造物の下面を支え、モータ，シャフト，スライド受けベースなどが設置された下面ベース１４により構成された、電車の集電装置などに採用されているパンタグラフ方式をコンテナ昇降機構に用いた実施例を示している。

空のコンテナ７を必要とする検体処理ユニットへ空のコンテナ７の自動供給を行う目的で、コンテナ供給ユニット内に一時的にコンテナを保管しておくためのコンテナ保管機構１−１〜１−５が５つ配置され、その中にコンテナ供給ユニットへのコンテナ７の補充性を高めることを特徴としたカートリッジ式の収納トレイ１５に複数の空のコンテナ７が保管されている。コンテナ７は、それぞれ独立して昇降動作が可能なコンテナ昇降機構２−１〜２−５により、搬送ライン高さと同等の高さまでコンテナ７を上昇させる。コンテナ昇降機構２−１〜２−５は、図２に詳細を記載しているように回転運動を行うモータ等のアクチュエータ１２と、そのアクチュエータの回転運動の伝達を行う、螺旋形状に溝が切られたシャフト８と、回転運動により螺旋形状に溝が切られたシャフトをスライドするスライド受けベース１３と、複数の同等長さのアームを×状に組み合せた構造のものを複数個繋げた、組合せ構造の全長が変化するリンク機構物のアーム組合せ骨組み部９と、リンク構造物の上面を支える上面ベース１０と、リンク構造物の下面を支え、モータ，シャフト，スライド受けベースなどが設置された下面ベース１４により構成された、電車などの集電装置などに採用されているパンタグラフ方式の昇降構造を用いており、昇降機構の下部にあるシャフト８をモータなどのアクチュエータ１２により回転させることで、シャフト８に切られた螺旋形状に溝により機構内部のアーム組合せ骨組み部９がスライドし、アーム組合せ分の幅が変化することによりコンテナ７との上面ベース１０が上昇下降の動作を行う。コンテナ昇降機構２−１〜２−５により、コンテナ供給ライン６面と同等の高さまで上昇させたコンテナ７の分離をコンテナ分離機構３により行う。

図１のコンテナ分離機構３は、アクチュエータ数の低減や、大量のコンテナを効率よくコンテナ供給ライン６側に供給を行うなどの目的により、各コンテナ昇降機構２−１〜２−５ごとにコンテナ分離機構３が配置される構造ではなく、コンテナ供給ライン６のライン面の高さと同等の高さまで上昇させた各コンテナ７を５箇所同時にコンテナ移動機構４側へ分離する構造を用いている。

コンテナ分離機構３とコンテナ移動機構４がそれぞれ独立して存在している理由として、図３に示すように、コンテナ移動機構４は、コンテナ７の分離動作時に、横置きで縦に重ねたコンテナ７同士の突起部の引掛りによって互いに干渉し、コンテナ７の分離ができなくなるトラブルを招く恐れがある（図３（ａ））。分離ができなくなるトラブルを避けるために、コンテナを起立させた状態の時、搬送ライン上を流れるコンテナ７の進行方向と同じ方向で、横置きで縦に重ねたコンテナ７から１つのコンテナ７をスライドさせて分離する構造（図３（ｂ））によりコンテナ同士の突起部の引掛りによって互いに干渉する分離トラブルを軽減する目的がある。

コンテナ移動機構４側へ分離されたコンテナ７は、コンテナ移動機構４によりコンテナ７を他ユニットに移動させる際に用いるコンテナ供給ライン機構６側へ移動させる。図４に示すように、コンテナ供給ライン機構６側へ移動したコンテナ７は、横置きになっているコンテナ７を保持し、縦向きの回転運動によりコンテナ７を起立させかつ、コンテナの回転運動上にコンテナ供給ライン機構６を設けることにより、コンテナの起立状態と同時に供給ライン上にコンテナを移動させることを特徴とする。横置きの状態のコンテナを起立させるためのコンテナ起立機構５によりコンテナ供給ライン機構６に起立設置される。コンテナ供給ライン機構６に起立設置されたコンテナ７はコンテナ供給ライン機構を流れて、コンテナ７を必要とする各検体処理モジュールへ搬送されていく。

また本発明においては、コンテナの補充性やメンテナンス作業性の観点から見るとコンテナの縦置き収納による構造の場合にはコンテナ移動手段であるコンテナ昇降機構２−１〜２−５が各コンテナ保管機構１−１〜１−５の下部に配置する構造となるため、コンテナ保管機構１−１〜１−５をそれぞれ取り出し、各コンテナ保管機構１−１〜１−５にコンテナ７を補充できる構造にすることから、図５に示すようにコンテナ供給ユニット前方側から、コンテナ保管機構１−１〜１−５引き出せる構造が可能となる。これにより、コンテナ保管機構へのカートリッジ式の収納トレイによるコンテナ供給ユニットのコンテナ供給機構部への補充作業も容易となるため、コンテナ供給ユニットへのコンテナの補充性や、メンテナンス作業性を向上することが可能となる。

またリスク回避の観点では、各コンテナ保管機構１−１〜１−５に対して各コンテナ昇降機構２−１〜２−５がそれぞれ対となり配置されるため、例えば２−１のコンテナ昇降機構もしくは、１−１のコンテナ保管機構にトラブルが発生し、１箇所のコンテナ昇降機構及びコンテナ保管機構機構が停止したとしても、残りの４箇所のコンテナ保管機構１−２〜１−５及び、コンテナ昇降機構２−２〜２−５にはその影響が無いため正常に作動する事ができ、検体処理システムが使用停止することで、検査室業務に異常をきたすなどのリスクを回避することが可能となる。

図６においては、コンテナ昇降機構２−１〜２−５をパンタグラフ方式ではなく、移動機構として最も一般的なベルト駆動方式を使用したコンテナ昇降機構１１−１〜１１−５のコンテナ供給ユニットの例である。１個のアクチュエータ８と１個以上のベルト駆動プーリ１６，１個以上のベルト受動プーリ１７，１個のスライダ１８，昇降動作を行う１個のコンテナ受け板１９，１個のベルト機構ベース２０，ベルト２１によりベルト駆動方式を使用したコンテナ昇降機構が構成されている。パンタグラフ方式のコンテナ昇降機構の場合、安定した昇降動作が可能ではあるが、複数の同等長さのアームを×状に組み合せた構造のものを複数個繋げた組合せ構造の全長が変化するリンク機構物のアーム組合せ骨組み部９を使用するため、アーム組合せ骨組み部９の組立ての時間がかかってしまうことや、他構造に比べると部品点数が増加してしまうことも考えられる。組立て時間を短縮し、部品点数を少なくする構造として、ベルト駆動方式によるコンテナ昇降機構１１−１〜１１−５を特徴としたコンテナ供給ユニットである。

本発明の方式と従来の多段構造方式でのコンテナ供給機構部の収納率を比較する。

例えば、高さ５００mm×横１５０mm×奥行き４５０mmのコンテナ供給機構部の領域があった仮定する。コンテナは、１個が高さ７０mm×横１２０mm×幅２０mmであると仮定する。従来の多段構造の場合には、各段ごとにコンテナ移動機構，コンテナ保管機構を組み込む構造が必要となるため、各段がコンテナ移動機構及び、コンテナ保管機構により各機構の構構成部品を持ってしまうため、コンテナ供給機構部の高さ方向の領域で使用効率が悪くなってしまっている。そのため、１段あたり奥行き方向に２０個、段数で高さ方向に４段、横方向に１列のコンテナ収納数で限界となり、コンテナ収納数約８０個程度である。

一方、本発明におけるコンテナの縦置き収納による構造のコンテナ供給機構部の場合は、コンテナ昇降機構とコンテナ保管機構を各コンテナの縦置き列ごとに配置する構造とすることにより、コンテナ保管機構の下部にコンテナ昇降機構が配置される構造となる。これにより、横方向及び奥行き方向に関して、コンテナ供給機構部の領域を有効に使うことが可能となる。そのため、上記仮定の高さ５００mm×横１５０mm×奥行き４５０mmのコンテナ供給機構部の領域及び、コンテナ１個が高さ７０mm×横１２０mm×幅２０mmである場合には、横方向に１列、奥行き方向に６列、高さ方向に２０個でコンテナ収納数は１２０個を収納することが可能となるため、従来と同等のコンテナ供給機構部の領域であったとしても、従来よりも数多くのコンテナを保持することが可能となる。

１−１〜１−５ コンテナ保管機構
２−１〜２−５ コンテナ昇降機構
３ コンテナ分離機構
４ コンテナ移動機構
５ コンテナ起立機構
６ コンテナ供給ライン機構
７ コンテナ
８ コンテナ昇降機構シャフト
９ コンテナ昇降機構アーム組合せ骨組み
１０ 上面ベース
１１−１〜１１−５ ベルト駆動方式によるコンテナ昇降機構
１２ アクチュエータ
１３ スライド受けベース
１４ 下面ベース
１５ 収納トレイ
１６ ベルト駆動プーリ
１７ ベルト受動プーリ
１８ スライダ
１９ コンテナ受け板
２０ ベルト機構ベース
２１ ベルト

Claims (7)

1. 少なくとも１本以上の検体を保持するコンテナと、
   搬送部が内蔵された複数の検体前処理ユニットと、
   該検体前処理ユニットを結合する搬送ラインと、を備え、
   前記検体前処理ユニットと前記検体前処理ユニット、または前記搬送ラインと前記検体前処理ユニット、あるいは前記搬送ラインと前記搬送ライン、という組み合せで接続され、前記検体もしくは該検体を保持した前記コンテナの処理情報に従い前記検体処理ユニットへ前記コンテナを搬送し、処理が終了した検体を保持するコンテナを前記検体処理ユニットから搬送する検体処理システムにおいて、
   空の前記コンテナを横置きにして縦に重ねて収納し、
   前記空のコンテナを必要とする前記検体前処理ユニットへ該空のコンテナを自動で供給するコンテナ供給機構部を有するコンテナ供給ユニットを含む検体処理システム。
2. 請求項１記載の検体処理システムにおいて、
   前記コンテナ供給機構部は、前記空のコンテナをシステムへ供給するために、該空のコンテナを前記コンテナ供給機構部内に一時的に保管する１個以上のコンテナ保管機構と、
   該コンテナ保管機構に保管されていたコンテナを昇降させる１個以上のコンテナ昇降機構と、
   該コンテナ昇降機構により搬送ラインと同等の高さまで上昇させたコンテナを分離させる１個以上のコンテナ分離機構と、
   分離された前記コンテナを前記搬送ライン上にまで移動させる１個以上のコンテナ移動機構と、
   横置きの状態の前記コンテナを起立させる１個以上のコンテナ起立機構と、
   前記コンテナを他ユニットに移動させる１個以上の供給ライン機構と、を有することを特徴とした検体処理システム。
3. 請求項２記載の検体処理システムにおいて、
   前記コンテナ保管機構は、複数個の空のコンテナをカートリッジ式の収納トレイに収納し、
   該カートリッジ式の収納トレイごと前記コンテナ供給機構部に装填することを特徴とした検体処理システム。
4. 請求項２記載の検体処理システムにおいて、
   前記コンテナ昇降機構は、回転運動を行う１個以上のアクチュエータと、
   該アクチュエータの回転運動の伝達を行う、螺旋形状に溝が切られたシャフトと、
   回転運動により前記シャフトをスライドするスライド受けベースと、
   複数の同等長さのアームを組み合せ、構造の全長が変化するリンク機構物のアーム組み合せ骨組み部と、
   前記リンク構造物の上面を支える上面ベースと、
   前記リンク構造物の下面を支える下面ベースとを備えることを特徴とする検体処理システム。
5. 請求項２記載の検体処理システムにおいて、
   前記コンテナ分離機構は、コンテナ分離動作時に前記コンテナを起立させた状態において該コンテナが前記搬送ライン上を進行する方向と同じ方向で、横置きで縦に重ねた複数のコンテナから１つのコンテナをスライドさせて分離することを特徴とする検体処理システム。
6. 請求項２記載の検体処理システムにおいて、
   前記コンテナ起立機構は、横置きの前記コンテナを保持し、縦向きの回転運動により前記コンテナを起立させ、該コンテナの回転運動上に前記供給ライン機構を設けることにより、該コンテナを起立させるのと同時に前記供給ライン上に前記コンテナを移動させることを特徴とした検体処理システム。
7. 請求項２記載の検体処理システムにおいて、
   前記コンテナ供給機構部は、空空のコンテナの供給を必要とする前記検体前処理ユニットに直接の組み込みが可能であることを特徴とした検体処理システム。

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