JP2011519423A - 検査システム - Google Patents
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Abstract
本発明は、血糖検査を実行するための検査システムであって、検体を検出するための、巻くことのできる解析検査テープ（５０）と、検査テープ（５０）を収容するカセットハウジング（４８）とを具備する、診断に用いるテープカセット（１２）と、テープカセット（１２）の出し入れのための装置ハウジング（１６）と、検査テープ（５０）上の検体を検出するための測定ユニット（２２）とを有する検査装置（１０）とを具備する、検査システムに関する。本発明によれば、テープカセット（１２）が、装置ハウジング（１６）内に取り付けられるプラットフォーム（２０）上に位置決め要素（２４）によって取り外し可能に留められることができ、測定ユニット（２２）が、プラットフォーム（２０）に固定して取り付けられ、又はプラットフォームに係合されることができることが提案される。
Description
本発明は、検査システム、具体的には血糖検査を実行するための検査システムであって、検体を検出するための巻くことのできる解析検査テープと検査テープを収容するカセットハウジングとを具備する診断に用いるテープカセットと、テープカセットの出し入れのための装置ハウジングと検査テープ上の検体を検出するための好ましくは光学的な測定ユニットとを有する検査装置とを有する、検査システムに関する。
個別の検査ストリップは、以前より糖尿病患者の自己診断のために実際に使用されてきており、できる限り正確かつ信頼できるように、血中グルコース含有量を検出するために少量のサンプルを適用した後に測光的に検査される。この工程において、測定ストリップは通常、手持式装置のハウジングの部品である保持構造によって測定中は保持される。測定ストリップはハウジング要素にも取り付けられるので、これにより、検査ストリップの測定領域が走査光学測定システムに対して比較的精度よく位置されることが確保される。使用された個別のストリップは、測定完了後に装置から取り除かれ、捨てられる。装置内部に捨てないことによって、小型手持式装置内の空間が節約され、比較的大きな構造許容誤差を有するハウジングは、さらなる主要なシステム機能に関与する必要がない。これに関連して、装置ハウジングが通常、いくつかの機能、つまり被覆（システムの保護）、設計表現（ｄｅｓｉｇｎ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）、互いに他に対する個々の要素の位置決め、及び機械的な補剛を同時に満足しなければならないことが考慮されるべきである。多くの機能の１つの構成要素内部へのこの移行は、いくつかの相反する要求をもたらし、主要な機能性（被覆及び設計表現）の導入がより難しくなる一方で、同時に、他の機能的要求、つまりシステム組立体ユニットの機械的な補剛と正確な相対的位置決めとの達成が不十分であるという影響を有する。
さらなる応用による利点を達成するために、複数の検査を、テープカセットの形の検査テープ上に提供し、再び捨てることがすでに提案されている。そのようなテープカセットは、全ての必要な解析段階が自動的かつ迅速に実行されることを可能にするために、使い捨て部分として小型の手持式装置内部に挿入されることが意図される。
これに基づき、本発明の目的は、先行技術において提案される検査システムをさらに改善することと、テープカセット使用時に高い位置決め精度及び特別なユーザの使い易さを小型のデザインで達成することとにある。
請求項１〜１１に記載の特徴の組み合わせが、この目的の達成のために提案される。本発明の有利な実施形態及び更なる発展は、従属請求項から生じる。
本発明は、測定ユニットと結合要素によってそれと接続される消耗品との間に形状的に直接に測定工程を実行するという思想に基づく。したがって、テープカセットが装置ハウジング内に取り付けられるプラットフォームに位置決め要素により取り外し可能に留められることができ、かつ測定ユニットがプラットフォームに固定して取り付けられ、又はプラットフォームと係合されることができることが、本発明により提案される。このように、測定ユニットは、ハウジング要素を直接に関与させることなしに、留められたテープカセットに対して定められた相対位置に配置される。プラットフォームは、測定ユニットの取り付け又はドッキングを可能にし、テープマガジンが狭い範囲内に再現性を持って位置決めされることを可能にする、機械的な骨格のようなものを作り出す。
プラットフォームは、有利には、ユーザがテープカセットを簡単に挿入し、簡単に取り除くことができるように、装置ハウジング内にカセット室の底部を形成する。
他の有利な実施形態は、プラットフォームが、接続手段によって装置ハウジング内に保持される機械的に自己安定した支持板によって形成されることを提供する。これは、特に有利には、アウトサート成形部分としてのプラットフォームが金属支持体及びその上に形成されるプラスチック部品からなるときに、製造されることができる。
テープカセットのための傾きのない平坦な支持体を作り出すために、位置決め要素がプラットフォーム上に配置される、いくつかの好ましくは３つの突端状の支持体又は線形に持ち上げられる支持体を具備すると、有利である。さらに、プラットフォーム上に配置される位置決め要素が変位遊びをなくしつつ、テープカセットの位置決め要素と対で係合されることができるという事実により、移動の自由度を制限することができる。簡易な事前の位置決めを可能にすべきであるそのような変位遊びは、有利には、１〜３ｍｍである。
好ましい実施形態において、位置決め要素は、少なくとも１つの位置決めピンを具備し、この基部は、円筒形であり、ユーザによるカセットの直感的な配置をそれにより可能にするためにピンの自由端に向かって先細っている。これに関連してさらに、位置決め要素が位置決めピンの係合のために少なくとも１つの楕円孔又は円孔を有すると有利である。
本発明のさらに好ましい態様は、テープカセットが挿入されると、テープカセットが緩い挿入位置からばね構造体の作用を受けて、装置内に定められた固定される測定位置に移動することである。このことにより、ユーザによって特に簡易に取り扱うことが可能になり、この場合、経路依存（ｐａｔｈ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）のやり方で切り替えられるカセットのそのような固定作用も、手持式装置の小さな取り付け空間に簡易に導入されることができる。
取り扱いでの他の改善点は、テープカセットを挿入軸の方向に単軸への動きでの動作で検査装置内に挿入できるという事実に起因する。
最終的な位置決めをほぼ自動化するために、ばね構造体が挿入軸の方向に圧縮されることができる少なくとも１つの圧縮ばねを有し、かつばね構造体が検査装置のハウジングカバーを閉じることによって作動させられることができると、有利である。このことは、ハウジングカバーが閉じられると、検査装置のハウジングカバーの内側から突出するばね構造体の圧縮ばねが挿入されたテープカセット上に支持されるという事実により、達成されることができる。
さらなる機能を実現するために、ばね構造体の圧縮ばねがテープカセットの巻き取りスプールと係合すると有利である。
ばね構造体がテープカセットの把持接続を生じるために挿入軸を横切って偏向されることができる少なくとも１つの圧力ばねを有するという事実により、所望の最終的な位置を狭い許容誤差範囲内に画定することができる。他の改善点は、好ましくは板ばねの形である圧力ばねにテープカセットの傾斜面によってあらかじめ張力を付与することができることを提供する。
装置内に留まることを避けるために、挿入されたテープカセットが少なくとも２つの互いに離間した支持箇所においてばね力が付与されると有利である。
特に小型の構造は、測定ユニットが挿入軸の方向に、検査装置内部へ挿入されるテープカセットの自由空間に係合するという事実により、達成されることができる。これに関連して、測定ユニットがプラットフォーム上に取り付けられる反射測光測定ヘッド（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ−ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｈｅａｄ）によって形成されるとさらに有利であり、ここで、測定ヘッドの光路は、測定位置に置かれるテープカセットのテープ移送の方向に対して横切っている。
テープカセットは、有利には、連結器により装置のテープ駆動部に接続されることができ、ここで、連結器は噛み合いを用いるフォームフィット要素を有し、このフォームフィット要素はテープカセットが挿入されると分離初期位置から回転が固定される係合位置に、偏位移動によって移動されることができる。フォームフィット要素のデッドポジションを、偏位移動によって避けることができ又は克服することができる。このように、挿入時のカセットの遮断を防ぐことができる。同時に、定められた検査の位置決めのための永続的なテープの張力を受けて保持されるテープカセットが装置内部に容易に挿入されることができることを確保する。
本発明はさらに、供給スプールと巻き取りスプールとこれらスプール同士の間に解析検査テープの定められた移送のためのテープガイドとを有するテープカセットであって、このテープカセットが、本発明による検査システム内で消耗品として使用されるように設計され又は使用されることに適し、かつこのように使用されるように意図される、テープカセットに関する。
本発明は、図面に概略的に示される実施形態の実施例に基づいて以下においてさらに明らかにされる。
図面に示される血糖検査装置１０は、患者自身によって局部的に集められる血液サンプルを使用して複数回の自己診断を実行するためにテープカセット１２が解析に関する消耗品として挿入されることを、手持式装置の形で可能にする。
図１は、カセット室１８を開放するためにハウジング１６のカバー１４が開けられた血糖検査装置１０を示す。カセット室１８の底部は、光学測定ユニット２２の定められたマウントのための装置筐体を形成し、かつ測定ユニットに対してテープカセット１２を正確に位置決めするための、プラットフォーム２０によって区切られる。この目的のために、いくつかの位置決め要素２４が、プラットフォーム２０及びテープカセット１２の上に配置され、これらはばね構造体２６と共に、カセットが交換されるときに正確な位置決めだけでなく簡易な取り扱いも確保する。
ばね構造体２６は、カバーばね２８を具備し、内側から突出するリング構造の形をしたカバーばね２８は、シート状の材料から打ち出されると共にあらかじめ曲げられる。蝶番３０に蝶着されるカバー１４は、カバーばね２８がプラットフォーム２０に向かって指向されるテープカセットの上にばね力を及ぼすように、挿入されたテープカセット１２に向かって揺動されることができる。プラットフォーム２０上で、コイルばね３１によって軸方向にばね力が付与されるテープ駆動部の回転式駆動ピン３２は、テープカセットと係合することができる。検査テープの材料は、血液が適用された後にハウジング開口３４の領域でグルコース検査を実行するために、当該領域内部にテープ駆動部によって移送されることができる。検査手順の詳細は例えば特許文献１により公知であり、ここでは特許文献１が明確に参照される。
図２は、プラットフォーム２０であって、検査装置１０の個々の構造ユニットとしてプラットフォーム２０の上に組み立てられる機能的な部品を有するプラットフォーム２０を示す。金属支持体３６及び支持体３６上に射出成形されるプラスチック部品３８からアウトサート成形部品としてプラットフォーム２０を形成するのにアウトサート技術が使用される。アウトサート技術において、金属支持体は、閉じることのできる成形機の金型空洞内に置かれ、好ましくは射出成形によって、好ましくは硬化プラスチック配合物と共に結合される。この工程において、形成されたプラスチックは、アンダーカットと開口とによって金属支持体に永続的に固定される。その工程自体は当業者には既知であるので、この工程の更なる詳細がここで説明される必要はない。
検査システム内の中心的な要素としてのプラットフォーム２０は、本質的な装置の機能を確保する全ての機能的部品を組み込むことができ、それゆえに中心組立体となる。その結果、全ての機能は、装置の製造の過程においてこの中心組立体上で適切に個々に検査されることができる。測定ユニット２２の測定機能のために必要な全ての要素は、有利には、プラットフォーム２０に組み立てられ、したがって、測定機能は、装置ハウジング１６のマウントから独立して検査されることができる。他の利点は、例えば装置ハウジング１６の設計についての変更が必ずしもプラットフォーム２０内及びそれに組み立てられる機能的な部品の形状変更を伴うものではないことである。
３つの上向突出プラスチック支持体４０は、傾きのないやり方でテープカセット１２を支持するためにプラットフォーム２０の上に成形される。これら支持体は、形状的に明確なやり方で位置決め平面に広がる。テープカセット１２は、テープカセット１２の開口に係合する２つのピン４２，４４によりこの平面内に固定される。この場合において、以下により詳細に明らかになるように、ばね構造体２６のＵ字形板バネの形である２つの圧力ばね４６は、意図される最終的な位置で把持接続を確保する。
図３は、下から見た、長手方向半分が除去されたテープカセット１２を示す。検査テープ５０は、カセットハウジング４８内において保管スプール５２から引っ張られ、巻き取りスプール５４に巻き取られることができる。検査テープ５０は、体液（血液又は組織液）が前部に適用され、反射光測定が後側で行われることを可能にするためにスプール同士の間の適用チップ５８の上へテープガイドフレーム５６によって偏向される。この目的のために、適用された体液内の検体（グルコース）と反応する乾燥薬品が備えられた検査領域６０は、検査テープ１２の区域に取り付けられ、その後側が光を当てられたときに、それらの結果、後方へ放射される光が測定可能に変化する。測定ヘッド２２が後側での測定を行うことを可能にするために、自由空間６２が適用チップ５８の後ろに確保される。
検査テープ５０を進めるために、巻き取りスプール５４のハブ６４は、回転が固定されるやり方で駆動ピン３２と接続される。これに関連して、カセットハウジング４８のカバー側に支持される圧力ばね６６は、駆動ピンばね３１に逆らって働く。
プラットフォーム２０のピン４２，４４に差し込むための楕円孔６８及び円孔７０が、さらなる位置決め要素としてカセットハウジング４８に設けられる。先細りのチップを有するピンは、最初には、テープカセットがその上に置かれたときに、大きい程度の遊びを確保する一方で、ピンの円筒形の基部の領域において減少した間隙のみを未だに残したままである。圧力ばね４６のための２つの傾斜面７２が、この残っている間隙を除去するためにカセットハウジングに形成される。
図４に示されるように、以下に説明される構成は、検査装置１０内部へのテープカセット１２の簡易化した挿入を可能にすると同時に、装置内のカセットの“緩い”及び“固定”の状態の経路依存の切り替えにより、意図される測定位置の高い位置決め精度を可能にする。初めに、テープカセット１２は、プラットフォーム２０に対して垂直である線形移動でユーザによってカセット室１８内部に直接に挿入され、先細りのピン４２，４４の上にまだ緩く置かれることができる。その後に、ハウジングカバー１４を閉じることによって、カセットは、その所望の最終的な位置に押し入れられ、カバーばね２８の力を受けてそこに固定される。この工程において、様々な位置決め要素及びばねは、測定ユニット２２に対して狭い許容誤差内にカセットを位置決めするために相互に協調的なやり方で動作する。
支持体４０，４２は、位置決め平面を画定し、ひいてはテープカセット１２の移動の可能性に関して可能性のある６自由度のうち３自由度を減少させる。ピン４４と円孔７０との組み合わせは、さらに２自由度を減少させる。残っている回転の自由度は、楕円孔６８と共にピン４２によって妨げられる。
挿入の間の初期詰まりを避けるために、位置決め要素の対４４，７０及び４２，６８は、カセットの長手方向に約１ｍｍの変位遊びを許容する。この変位遊びは、円孔７０とピン４４との間の直径の違いによって決定される一方で、楕円孔６８は、少々さらに大きい孔の長さを有する。最終的な位置の再現性を確実にするために、傾斜面７２に衝突する圧力ばね４６は、ピン４４の基部でピン４４の把持正接係合を確実にする。これに関連して、駆動ピン３２は、さらに十分な横方向の遊びを有し、前方駆動機構（ｆｒｏｎｔａｌ ｄｒｉｖｅｒ）は、回転が固定されるフォームフィットを、ばね３１，６６の力を受けてハブ６４と共に形成する。
挿入された最終的な位置又は測定位置において、測定ヘッド２２の光路は、テープカセットのテープの移送の方向に対して直角に走り、検査場の再現性のある検出が、非常に正確な位置決めによって確保される。
すでに言及されたように、巻き取りスプール５４は、カセット１２が挿入されたとき、駆動ピン３２と共にフォームフィット連結器を形成する。概して、前記連結器の駆動側（入力）および被駆動側（出力）はそれぞれ、一方では、２つの側が互いに他に対して中心合わせ（同軸合わせ）を可能にし、他方では、入力側の回転動作を出力側の回転動作に変換する要素を有するのが有利である。これに関連して、回転が固定される接続は、それぞれの相手要素とフォームフィットをもたらすことのできるフォームフィット要素によって確保されることができる。この工程において、入力側の要素は、出力側の２つの要素同士の間の間隙内部に係合する。フォームフィット要素は、カセットが挿入されたときに、“「歯」対「間隙」状態（ｔｏｏｔｈ ｔｏ ｇａｐ）”ではなくむしろ“「歯」対「歯」状態（ｔｏｏｔｈ ｔｏ ｔｏｏｔｈ）”にある場合がある。フォームフィット連結器の入力及び出力側の要素のこの方向性は、カセットが装置内の所望の最終的な位置に達することのないように挿入工程を妨げ、又は遮断する。その結果、ユーザは、さらなる改善措置なしに装置を作用状態にできないおそれがある。このことを避けるために、フォームフィット要素のうちの１つは、降伏するように設計される。現在の構造において、降伏する要素は、ドライバ３２の形での装置１０の一部である。選択された降伏する動作は軸方向である。降伏する要素は、円筒ばねとして構成される駆動ばね３１により軸方向にばね力が付与される。
この機能のための他の実施形態が、選択される実施形態を問わず考えられる。降伏する要素はまた、（例えばハブ６４内部の部分として）カセットの部分でもあり得る。フォームフィット要素が“「歯」対「歯」状態”から“「歯」対「間隙」状態”にねじるように、降伏する動作は、挿入工程の間にフォームフィット要素の“強制ねじり”によって、半径方向に行われ又は回転であり得る。降伏する要素は、本件の場合のように（付設されるばねを有する）分離した要素であってもよく、しかし、挿入の間の降伏する作用と動作中のトルクの伝達とが、設計及び材料の選択の両方又は一方によって行われることができるように、当該要素は、入力側又は出力側の一部となることもできる。
使用されたテープカセット１２を取り除くために、ひいては、あらかじめ張力が付与されているばね３１，６６，４６によりカセットの自動的な上昇を引き起こすために、ユーザはハウジングカバー１４を開けるだけでよい。ばね同士の相互作用は、カセットが互いに離間する２つの支持箇所で平行に持ち上げられることを確保し、ひいては、位置決めピン４２，４４の円筒領域に留まることを防止する。その後、カバー１４がさらなる力の印加なしに重力を受けて単独で下方を向くとき、カセット１２がカセット室１８から落ちることを許容することができる。
Claims (23)
- 検査システム、具体的には、血糖検査を実行するための検査システムであって、
検体を検出するための、巻くことのできる解析検査テープ（５０）と、
検査テープ（５０）を収容するカセットハウジング（４８）と
を具備する、診断に用いるテープカセット（１２）と、
テープカセット（１２）の出し入れのための装置ハウジング（１６）と、
検査テープ（５０）上の検体を検出するための好ましくは光学的な測定ユニット（２２）と
を有する、検査装置（１０）と
を備える検査システムにおいて、
テープカセット（１２）が、装置ハウジング（１６）内に取り付けられるプラットフォーム（２０）上に位置決め要素（２４）によって取り外し可能に留められることができ、
測定ユニット（２２）が、プラットフォーム（２０）に固定して取り付けられ、又はプラットフォームに係合されることのできる、
検査システム。 - プラットフォーム（２０）が、装置ハウジング（１６）内にカセット室（１８）の基部を形成する、
請求項１に記載の検査システム。 - プラットフォーム（２０）が、接続手段によって装置ハウジング（１６）内に保持される機械的に自己安定した支持板（３６）によって形成される、
請求項１又は２に記載の検査システム。 - アウトサート成形部品としてのプラットフォーム（２０）が、金属支持体（３６）及びその上に形成されるプラスチック部品（３８）からなる、
請求項１〜３の一に記載の検査システム。 - 位置決め要素（２４）が、テープカセット（１２）のための傾きのない支持のためにプラットフォーム（２０）に配置されるいくつかの、好ましくは３つの突端状の支持体（４０）、又は線形に持ち上げられる支持体（４０）を具備する、
請求項１〜４の一に記載の検査システム。 - プラットフォーム（２０）上に配置される位置決め要素（２４；４２，４４）が、変位遊びをなくす一方で、テープカセット（１２）の位置決め要素（２４；６８，７０）と対で係合されることのできる、
請求項１〜５の一に記載の検査システム。 - 変位遊びが１〜３ｍｍである、
請求項６に記載の検査システム。 - 位置決め要素（２４）が、少なくとも１つの位置決めピン（４２，４４）を具備し、
位置決めピンの基部が、円筒形であると共にその自由端に向かって先細っている、
請求項１〜７の一に記載の検査システム。 - 位置決め要素（２４）が、位置決めピン（４２，４４）と係合するための少なくとも１つの楕円孔（６８）又は円孔（７０）を有する、
請求項１〜８の一に記載の検査システム。 - テープカセット（１２）が挿入されたときに、テープカセット（１２）が、ばね構造体（２６）の動作によって装置内の緩い挿入位置から所望の固定測定位置に移動する、
請求項１〜９の一に記載の検査システム。 - 検査システム、具体的には、血糖検査を実行するための検査システムであって、
検体を検出するための、巻くことのできる解析検査テープ（５０）と、
検査テープ（５０）を収容するカセットハウジング（４８）と
を具備する、診断に用いるテープカセット（１２）と、
テープカセット（１２）の出し入れのための装置ハウジング（１６）と、
検査テープ（５０）上の検体を検出するための好ましくは光学的な測定ユニット（２２）と
を有する、検査装置（１０）と
を備える検査システムにおいて、
テープカセット（１２）が挿入されたときに、テープカセット（１２）が、ばね構造体（２６）の動作を受けて装置内の緩い挿入位置から所望の固定測定位置に移動する、
検査システム。 - テープカセット（１２）が、挿入軸の方向に単軸の動きで検査装置（１０）に挿入されることができる、
請求項１〜１１の一に記載の検査システム。 - ばね構造体（２６）が、挿入軸の方向に圧縮されることのできる少なくとも１つの圧縮ばね（２８，６６）を有する、
請求項１０〜１２の一に記載の検査システム。 - ばね構造体（２６）は、検査装置（１０）のハウジングカバーを閉じることによって作動されることができる、
請求項１０〜１３の一に記載の検査システム。 - 検査装置（１０）のハウジングカバーの内側から突出するばね構造体（２６）の圧縮ばね（２８）が、ハウジングカバーが閉じたときに、挿入されたテープカセット（１２）上に支持される、
請求項１４に記載の検査システム。 - ばね構造体（２６）の圧縮ばね（６６）が、テープカセット（１２）の巻き取りスプール（５４）と係合する、
請求項１０〜１５の一に記載の検査システム。 - ばね構造体（２６）が、テープカセット（１２）の把持接続を形成するために挿入軸に対し横切って偏向されることができる少なくとも１つの圧力ばね（４６）を有する、
請求項１０〜１６の一に記載の検査システム。 - 好ましくは板ばねの形である圧力ばね（４６）は、テープカセット（１２）の傾斜面（７２）によってあらかじめ張力が付与されることができる、
請求項１７に記載の検査システム。 - 挿入されたテープカセット（１２）には、互いに離間した少なくとも２つの支持箇所でばね構造体（２６）によってばね力が付与される、
請求項１０〜１８の一に記載の検査システム。 - 挿入軸の方向に関し、測定ユニット（２２）が、検査装置（１０）内部に挿入されたテープカセット（１２）の自由空間（６２）内に係合する、
請求項１２〜１９の一に記載の検査システム。 - 測定ユニット（２２）は、プラットフォーム（２０）に取り付けられる反射測光測定ヘッドによって形成され、この測定ヘッドにおいて、測定ヘッドの光路は測定位置に置かれたテープカセット（１２）のテープ移送の方向に対して横切っている、
請求項１〜２０の一に記載の検査システム。 - テープカセット（１２）は、連結器によって装置のテープ駆動部に接続されることができ、
連結器がフォームフィット要素（３２，６４）を有し、テープカセット（１２）が挿入されると、これらフォームフィット要素（３２，６４）は、降伏する動作によって互いに回転が固定される係合位置に至らされることができる、
請求項１〜２１の一に記載の検査システム。 - 供給スプール（５２）と、
巻き取りスプール（５４）と、
スプール（５２，５４）同士の間の解析検査テープ（５０）の定められた移送のためのテープガイド（５６）と、
を有するテープカセット（１２）であって、
請求項１〜２２の一に記載の検査システムのための消耗品として設計される
テープカセット。
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