JP2014115301A - 血液試料処理装置及び血液試料処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋で密封された検体容器を転倒攪拌した後に当該蓋を吸引管で貫通するに際し、蓋の裏側に血液試料が付着したままの状態で吸引管の貫通動作が行われるのを抑制することができる血液試料処理装置を提供する。
【解決手段】制御部は、回動駆動部を制御することにより、第１の速度で、検体容器１０１の底部が蓋１０２よりも上方に位置する第１の状態と底部が蓋よりも下方に位置する第２の状態との間で検体容器を繰り返し変位させた後、第１の速度よりも低速の第２速度で、蓋の裏側に付着した血液試料が検体容器の底部側に移動するよう第１状態から第２状態に検体容器を変位させ、第２の状態にある検体容器の蓋を検体吸引管で貫通するように貫通駆動部を制御する。
【選択図】図１０

Description

本発明は血液試料処理装置及び血液試料処理方法に関する。

従来、検体容器を密封する蓋（キャップ）に吸引管を貫通させて当該検体容器内の血液試料を吸引し、吸引した血液試料の処理を行う血液試料処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような血液試料処理装置においては、分析のために、直立状態で保持された検体容器を、当該検体容器の底部が蓋よりも上方に位置する転倒状態まで回動させ、ついで元の直立状態に戻すといった転倒攪拌動作を繰り返し行った後に血液試料を吸引するものがある。

例えば、特許文献１記載の試料分析装置は、検体を保持するためのハンド部材と、このハンド部材を回動させるための駆動部とを備えており、吸引管により検体容器から血液試料を吸引する前に、検体容器を保持したハンド部材を回動させることにより当該検体容器の転倒攪拌を行っている。

このような転倒攪拌を行う血液試料処理装置では、吸引管で血液試料を吸引する際の定量精度を確保するために、大気圧よりも高い圧力になっている検体容器内の大気開放を行った後に、血液試料の吸引が行われることがある。

大気開放は種々の方法により行われているが、例えば、長手方向に延びる溝を外周面に有する吸引管を用いて、当該吸引管により血液試料を吸引するのに先立って検体容器の大気開放を行う装置がある。かかる装置では、吸引管が検体容器の蓋を貫通したときに、検体容器の内部が前記溝を介して外気に開放されるので、検体容器内を大気開放することができる。

特開２００７−１３９４６３号公報

しかしながら、特許文献１記載の試料分析装置のように検体容器を転倒攪拌させると、蓋の種類によっては、検体容器の蓋の裏側に血液試料が付着したままの状態となることがある。密封された検体容器内の圧力は、前記のように大気圧よりも高くなっているため、蓋の裏側に血液試料が付着したままの状態で、長手方向に延びる溝を外周面に有する吸引管を検体容器の蓋に貫通させると、蓋の裏側に付着した血液試料が吸引管の溝を通って蓋の上面から漏れてしまうことがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、蓋で密封された検体容器を転倒攪拌した後に当該蓋を吸引管で貫通するに際し、蓋の裏側に血液試料が付着したままの状態で吸引管の貫通動作が行われるのを抑制することができる血液試料処理装置及び血液試料処理方法を提供することを目的としている。

本発明の第１の観点に係る血液試料処理装置は、血液試料を収容する蓋付の検体容器を保持し、当該検体容器を保持した状態で回動可能な容器保持部と、この容器保持部に回動動作を行わせる回動駆動部と、前記検体容器内の血液試料を吸引する検体吸引管と、この検体吸引管を前記検体容器の蓋に貫通させる貫通駆動部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記回動駆動部を制御することにより、第１の速度で、検体容器の底部が蓋よりも上方に位置する第１の状態と底部が蓋よりも下方に位置する第２の状態との間で前記検体容器を繰り返し変位させた後、前記第１の速度よりも低速の第２速度で、前記蓋の裏側に付着した血液試料が前記検体容器の底部側に移動するよう前記第１状態から前記第２状態に前記検体容器を変位させ、前記第２の状態にある前記検体容器の蓋を前記検体吸引管で貫通するように前記貫通駆動部を制御する、ことを特徴としている。

本発明の第１の観点に係る血液試料処理装置では、第１の速度で、検体容器の底部が蓋よりも上方に位置する第１の状態と底部が蓋よりも下方に位置する第２の状態との間で検体容器を繰り返し変位させた後、第１の速度よりも低速の第２速度で、蓋の裏側に付着した血液試料が検体容器の底部側に移動するよう第１状態から第２状態に検体容器を変位させ、第２の状態にある検体容器の蓋を検体吸引管で貫通するように構成されている。第１の速度よりも低速の第２速度で検体容器を変位させることで、検体容器の蓋の裏側に付着していた血液試料を容器底部側に移動させることができる。蓋の裏側に付着していた血液試料が容器内に流れ落ちる原理については、次のように推認することができる。

すなわち、第１の状態において蓋の裏側に移動した血液試料は、当該血液試料の界面に表面張力が働くことから、球形になろうとして蓋の裏側に付着する。第１の状態から第２の状態に検体容器をゆっくり戻すと、蓋が検体容器の底部よりも上方に位置する状態で検体容器が斜めになっている時間が長くなる。検体容器が斜めになると血液試料の表面積が大きくなり、球形が崩れ、その結果表面張力が小さくなる。すなわち、血液試料内部の圧力が小さくなり、当該血液試料表面の分子が内側に引っ張られる力が弱くなる。これにより、蓋の裏側に留まろうとする力が弱くなり、重力の影響により、検体容器の底部側に血液試料が流れ落ちるものと考えられる。

このようにして、攪拌動作が終了した時点において、検体容器の蓋の裏側へ血液試料が付着している状態を解消又は抑制することができるので、吸引管を蓋に貫通させたときに検体容器内の血液試料が容器外に漏れるのを解消又は抑制することができる。

また、本発明の第２の観点に係る血液試料処理方法は、蓋付の検体容器内に収容された血液試料を攪拌する攪拌工程と、前記蓋に検体吸引管を貫通させて前記血液試料を吸引する吸引工程とを含む血液試料処理方法であって、前記攪拌工程は、第１の速度で、検体容器の底部が蓋よりも上方に位置する第１の状態と底部が蓋よりも下方に位置する第２の状態との間で前記検体容器を繰り返し変位させた後、前記第１の速度よりも低速の第２速度で、前記蓋の裏側に付着した血液試料が前記検体容器の底部側に移動するよう前記第１状態から前記第２状態に前記検体容器を変位させることを特徴としている。

本発明の血液試料処理装置及び血液試料処理方法によれば、蓋で密封された検体容器を転倒攪拌した後に当該蓋を吸引管で貫通するに際し、蓋の裏側に血液試料が付着したままの状態で吸引管の貫通動作が行われるのを抑制することができる。

本発明の血液試料処理装置の一実施の形態の全体構成を示す斜視図である。 図１に示される血液試料処理装置の各部の詳細を示す斜視図である。 図１に示される血液試料処理装置の測定ユニット及び検体搬送装置を示す概略説明図である。 図１に示される血液試料処理装置のピアサ近傍を示す斜視図である。 図１に示される血液試料処理装置の測定ユニット及び検体搬送装置を示す斜視図である。 図１に示される血液試料処理装置の制御装置を説明するためのブロック図である。 検体容器で用いられる蓋の一例を上方から見た斜視図である。 図７に示される蓋を下方から見た斜視図である。 図７に示される蓋の縦断面図である。 本発明における転倒攪拌動作の例を説明する図である。 蓋の裏側に付着した血液が底部側に流れる状態を説明する図である。 ピアサの外観を示す正面図である。 本実施の形態の血液試料処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。 本実施の形態の攪拌動作の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の血液試料処理装置及び血液試料処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
〔血液試料処理装置〕
まず、血液試料処理装置の全体構成について説明する。

図１に示される血液試料処理装置１は、被験者から採取した血液試料中の血球を計数する血球計数装置であり、図１及び図２に示されるように、第１測定ユニット２及び第２測定ユニット３の２つの測定ユニットと、第１測定ユニット２及び第２測定ユニット３の前面側（矢印Ｙ１方向側）に配置された検体搬送装置（サンプラ）４と、第１測定ユニット２、第２測定ユニット３及び検体搬送装置４に電気的に接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）からなる制御装置５とを備えている。また、血液試料処理装置１は、制御装置５によりホストコンピュータ６（図３参照）に接続されている。

また、図１〜３に示されるように、第１測定ユニット２及び第２測定ユニット３は、実質的に同種類の測定ユニットであり、互いに隣接して配置されている。具体的には、本実施の形態では、第２測定ユニット３は、第１測定ユニット２と同じ測定原理を使用して、同一の測定項目について検体を測定する。さらに、第２測定ユニット３は、第１測定ユニット２が分析しない測定項目についても測定する。また、図３に示されるように、第１測定ユニット２及び第２測定ユニット３は、それぞれ、検体である血液を検体容器１０１から吸引するピアサ２１１（３１１）と、当該ピアサ２１１（３１１）により吸引した血液から検出用試料を調製する試料調製部２２、３２と、当該試料調製部２２、３２により調製された検出用試料から血液の血球を検出する検出部２３、３３等とを含んでいる。

また、第１測定ユニット２及び第２測定ユニット３は、それぞれ、試料調製部２２、３２などを内部に収容するユニットカバー２４、３４と、検体容器１０１をユニットカバー２４、３４の内部に取り込み、ピアサ２１１（３１１）による吸引位置６００、７００（図３参照）まで検体容器１０１を搬送する検体容器搬送部２５、３５と、検体容器搬送部２５、３５により内部に搬送される検体容器１０１の有無を検知する有無検知部２６、３６と、吸引位置６００、７００（図３参照）で検体容器１０１を固定保持するチャック部２７、３７とをさらに含んでいる。また、図１及び図２に示されるように、ユニットカバー２４、３４の前面部２４１、３４１の外側表面には、それぞれ、検体セット部開閉ボタン２８、３８と、優先検体測定開始ボタン２９、３９と、検体容器搬送部２５、３５の後述する移動部２５５ｄ、３５５ｄが通過する開口部２４１ａ、３４１ａとが設けられている。

図４は、ピアサ２１１（３１１）の近傍を示す図である。図４に示されるように、血液試料処理装置１は、検体吸引管であるピアサ２１１（３１１）と、このピアサ２１１（３１１）を検体容器１０１の蓋に貫通させる貫通駆動部であるピアサ移動部２１２（３１２）とを含んでいる。ピアサ２１１（３１１）は、先端が検体容器１０１の後述する密閉蓋１０２（図７〜９参照）を貫通可能なように形成されている。また、図１２に示すように、ピアサ２１１（３１１）の外周面には、ピアサ２１１（３１１）の長手方向に延びる溝２１１ａが形成されており、ピアサ２１１（３１１）を検体容器１０１の蓋に貫通させた際に、検体容器１０１の内部が上記の溝２１１ａを介して外気に開放されるようになっている。ピアサ移動部２１２（３１２）は、ピアサ２１１（３１１）を鉛直方向（矢印Ｚ１及びＺ２方向）に移動させる機能を有している。ピアサ移動部２１２（３１２）は、ピアサ２１１（３１１）を固定保持する水平アーム２１３（３１３）と、水平アーム２１３（３１３）を鉛直方向（矢印Ｚ１およびＺ２方向）に貫通するネジ軸２１４（３１４）と、ネジ軸２１４（３１４）に螺合するナット２１５（３１５）とを有している。さらに、ピアサ移動部２１２（３１２）は、ネジ軸２１４（３１４）と平行（矢印Ｚ１及びＺ２方向）に配置されたスライドレール２１６（３１６）と、スライドレール２１６（３１６）に摺動可能に取り付けられた摺動部材２１７（３１７）と、ステッピングモータ２１８（３１８）とを有している。また、水平アーム２１３（３１３）は、ナット２１５（３１５）と、摺動部材２１７（３１７）とに固定されている。

検出部２３（３３）は、ＲＢＣ検出（赤血球の検出）及びＰＬＴ検出（血小板の検出）をシースフローＤＣ検出法により行うとともに、ＨＧＢ検出（血液中の血色素の検出）をＳＬＳ−ヘモグロビン法により行うように構成されている。また、検出部２３（３３）は、ＷＢＣ検出（白血球の検出）を半導体レーザを使用したフローサイトメトリー法により行うようにも構成されている。

検出部２３（３３）で得られた検出結果は、検体の測定データ（測定結果）として、制御装置５に送信される。なお、この測定データは、ユーザに提供される最終的な分析結果（赤血球数、血小板数、ヘモグロビン量、白血球数など）のもととなるデータである。

検体容器搬送部２５（３５）（図３参照）は、図５に示されるように、検体容器１０１を把持することが可能な、容器保持部であるハンド部２５１（３５１）と、このハンド部２５１（３５１）を開閉させる開閉部２５２（３５２）と、ハンド部２５１（３５１）を鉛直方向（矢印Ｚ１およびＺ２方向）に直線移動させる鉛直移動部２５３（３５３）と、ハンド部２５１（３５１）を、その直立状態と転倒状態との間で振り子状に移動（回動）させる回動駆動部である攪拌モータ部２５４（３５４）とを有している。攪拌モータ部２５４（３５４）は、ステッピングモータによる動力により、ハンド部２５１（３５１）を、その直立状態と転倒状態との間で振り子状に移動（回動）するように構成されている。さらに、検体容器搬送部２５（３５）は、図３に示されるように、検体容器１０１を矢印Ｙ１及びＹ２方向に実質的に水平移動させる検体容器移送部２５５（３５５）と、バーコード読取部２５６（３５６）とを有している。

ハンド部２５１（３５１）は、検体搬送装置４が搬送するラック１１０の搬送路の上方に配置されている。また、ハンド部２５１（３５１）は、検体搬送装置４により第１取出位置４３ａ及び第２取出位置４３ｂ（図３参照）に検体容器１０１が搬送されると、下方（矢印Ｚ２方向）に移動した後、開閉部２５２、３５２により開閉されてラック１１０に収容された検体容器１０１を把持するように構成されている。

また、ハンド部２５１（３５１）は、把持した検体容器１０１を上方（矢印Ｚ１方向）に移動することによりラック１１０から検体容器１０１を取り出し、その後、攪拌モータ部２５４（３５４）により振り子状に移動される（例えば、１０往復）ように構成されている。これにより、ハンド部２５１（３５１）は、把持する検体容器１０１内の血液を攪拌することが可能である。また、攪拌終了後、ハンド部２５１（３５１）は、下方（矢印Ｚ２方向）に移動した後、開閉部２５２（３５２）により検体容器１０１の把持を開放するように構成されている。具体的には、ハンド部２５１（３５１）は、検体容器移送部２５５（３５５）により検体セット位置６１０（７１０）（図３参照）に移動された第１検体セット部２５５ａ（３５５ａ）に、検体容器１０１をセットするように構成されている。なお、図３に示されるように、平面的に見て、第１取出位置（検体容器取出位置）４３ａと検体セット位置（検体容器セット位置）６１０とは、重なるように配置されているとともに、第２取出位置４３ｂ（検体容器取出位置）と検体セット位置（検体容器セット位置）７１０とは、重なるように配置されている。

開閉部２５２（３５２）は、エアシリンダ２５２ａ（３５２ａ）による動力により、検体容器１０１を把持するようにハンド部２５１（３５１）を開閉するように構成されている。

鉛直移動部２５３（３５３）は、ステッピングモータ２５３ａ（３５３ａ）による動力により、レール２５３ｂ（３５３ｂ）に沿ってハンド部２５１（３５１）を鉛直方向（矢印Ｚ１およびＺ２方向）に移動するように構成されている。

チャック部２７（３７）は、吸引位置６００（７００）に移送された検体容器１０１を固定保持するように構成されている。

分析前ラック保持部４１は、ラック送込部４１１を有し、ラック送込部４１１が矢印Ｙ２方向に移動することによって、分析前ラック保持部４１に保持されたラック１１０を１つずつラック搬送部４３上に押し出すように構成されている。ラック送込部４１１は、分析前ラック保持部４１の下方に設けられた図示しないステッピングモータによって駆動するように構成されている。また、分析前ラック保持部４１は、ラック搬送部４３近傍に規制部４１２（図５参照）を有し、一度ラック搬送部４３上に押し出されたラック１１０が分析前ラック保持部４１内に戻されないようにラック１１０の移動を規制するように構成されている。

分析後ラック保持部４２は、ラック搬送部４３の近傍に規制部４２１（図４参照）を有し、一度分析後ラック保持部４２内に移動されたラック１１０がラック搬送部４３側に戻されないようにラック１１０の移動を規制するように構成されている。

ラック搬送部４３は、図３に示されるように、第１測定ユニット２に検体を提供するための第１取出位置４３ａ、及び、第２測定ユニット３に検体を提供するための第２取出位置４３ｂに、ラック１１０に保持された検体容器１０１を移送するためにラック１１０を搬送するように構成されている。さらに、ラック搬送部４３は、有無検知センサ４５が検体を収容する検体容器１００の有無を確認するための検体有無確認位置４３ｃ、及び、バーコード読取部４４が検体を収容する検体容器１０１のバーコードを読み取るための読取位置４３ｄまで検体容器１０１が移送されるようにラック１１０を搬送するように構成されている。

また、図５に示されるように、ラック搬送部４３は、互いに独立して動くことが可能な第１ベルト４３１及び第２ベルト４３２の２つのベルトを有している。

有無検知センサ４５は、接触型のセンサであり、のれん形状の接触片４５１（図５参照）、光を出射する発光素子（図示せず）および受光素子（図示せず）を有している。有無検知センサ４５は、接触片４５１が検知対象の被検知物に当接されることにより屈曲され、その結果、発光素子から出射された光が接触片４５１により反射されて受光素子に入射されるように構成されている。これにより、有無検知センサ４５の下方をラック１１０に収容された検知対象の検体容器１０１が通過する際に、接触片４５１が検体容器１０１により屈曲されて、当該検体容器１０１の存在を検知することが可能である。

ラック送出部４６は、ラック搬送部４３を挟んで分析後ラック保持部４２に対向するように配置されており、矢印Ｙ１方向に水平に移動するように構成されている。これにより、分析後ラック保持部４２とラック送出部４６との間にラック１１０が搬送された場合に、ラック送出部４６を分析後ラック保持部４２側に移動することによって、ラック１１０を押圧して分析後ラック保持部４２内に移動することが可能である。

制御装置５は、図１〜３および図６に示されるように、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからなり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる制御部５１（図６参照）と、表示部５２と、入力デバイス５３とを含んでいる。また、表示部５２は、第１測定ユニット２及び第２測定ユニット３から送信されたデジタル信号のデータを分析して得られた分析結果などを表示するために設けられている。

また、制御装置５は、図６に示されるように、制御部５１と、表示部５２と、入力デバイス５３とから主として構成されたコンピュータ５００によって構成されている。制御部５１は、ＣＰＵ５１ａと、ＲＯＭ５１ｂと、ＲＡＭ５１ｃと、ハードディスク５１ｄと、読出装置５１ｅと、入出力インタフェース５１ｆと、通信インタフェース５１ｇと、画像出力インタフェース５１ｈとから主として構成されている。ＣＰＵ５１ａ、ＲＯＭ５１ｂ、ＲＡＭ５１ｃ、ハードディスク５１ｄ、読出装置５１ｅ、入出力インタフェース５１ｆ、通信インタフェース５１ｇ、および画像出力インタフェース５１ｈは、バス５１ｉによって接続されている。

ＣＰＵ５１ａは、ＲＯＭ５１ｂに記憶されているコンピュータプログラムおよびＲＡＭ５１ｃにロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、後述するようなアプリケーションプログラム５４ａ、５４ｂおよび５４ｃをＣＰＵ５１ａが実行することにより、コンピュータ５００が制御装置５として機能する。

ＲＯＭ５１ｂは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどによって構成されており、ＣＰＵ５１ａに実行されるコンピュータプログラムおよびこれに用いるデータなどが記録されている。

ＲＡＭ５１ｃは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどによって構成されている。ＲＡＭ５１ｃは、ＲＯＭ５１ｂ及びハードディスク５１ｄに記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ５１ａの作業領域として利用される。

ハードディスク５１ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなど、ＣＰＵ５１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。第１測定ユニット２用の測定処理（１）プログラム５４ａ、第２測定ユニット３用の測定処理（２）プログラム５４ｂ及び検体搬送装置４用のサンプラ動作処理プログラム５４ｃも、このハードディスク５１ｄにインストールされている。ＣＰＵ５１ａにより、これらのアプリケーションプログラム５４ａ〜５４ｃを実行することによって、第１測定ユニット２、第２測定ユニット３及び検体搬送装置４の各部の動作が制御される。また、ハードディスク５１ｄには、測定結果データベース５４ｄもインストールされている。

読出装置５１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどによって構成されており、可搬型記録媒体５４に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体５４には、アプリケーションプログラム５４ａ〜５４ｃが格納されており、コンピュータ５００がその可搬型記録媒体５４からアプリケーションプログラム５４ａ〜５４ｃを読み出し、そのアプリケーションプログラム５４ａ〜５４ｃをハードディスク５１ｄにインストールすることが可能である。

なお、前記アプリケーションプログラム５４ａ〜５４ｃは、可搬型記録媒体５４によって提供されるのみならず、電気通信回線（有線、無線を問わない）によってコンピュータ５００と通信可能に接続された外部の機器から上記電気通信回線を通じて提供することも可能である。例えば、前記アプリケーションプログラム５４ａ〜５４ｃがインターネット上のサーバコンピュータのハードディスク内に格納されており、このサーバコンピュータにコンピュータ５００がアクセスして、そのアプリケーションプログラム５４ａ〜５４ｃをダウンロードし、これをハードディスク５１ｄにインストールすることも可能である。
また、ハードディスク５１ｄには、例えば、米マイクロソフト社が製造販売するＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などのグラフィカルユーザインタフェース環境を提供するオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、アプリケーションプログラム５４ａ〜５４ｃは前記オペレーティングシステム上で動作するものとしている。

入出力インタフェース５１ｆは、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４などのパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器などからなるアナログインタフェースなどから構成されている。入出力インタフェース５１ｆには、入力デバイス５３が接続されており、ユーザがその入力デバイス５３を使用することにより、コンピュータ５００にデータを入力することが可能である。

通信インタフェース５１ｇは、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インタフェースである。コンピュータ５００は、その通信インタフェース５１ｇにより、所定の通信プロトコルを使用して第１測定ユニット２、第２測定ユニット３、検体搬送装置４及びホストコンピュータ６との間でデータの送受信が可能である。

画像出力インタフェース５１ｈは、ＬＣＤ又はＣＲＴなどで構成された表示部５２に接続されており、ＣＰＵ５１ａから与えられた画像データに応じた映像信号を表示部５２に出力するようになっている。表示部５２は、入力された映像信号にしたがって、画像（画面）を表示するように構成されている。

制御部５１は、前述した構成により、第１測定ユニット２及び第２測定ユニット３から送信された測定結果を用いて分析対象の成分を解析するとともに、分析結果（赤血球数、血小板数、ヘモグロビン量、白血球数など）を取得するように構成されている。

〔血液試料処理方法〕
つぎに前述した血液試料処理装置１を用いた、本発明の血液試料処理方法の一実施の形態を、図１３，１４を用いて、特徴的な操作である転倒攪拌動作を中心に説明する。なお、第１測定ユニット２及び第２測定ユニット３は、互いに同様の動作で検体の攪拌、吸引を含む分析が行われるので、以下では第１測定ユニット２による血液試料処理方法について説明し、第２測定ユニット３による血液試料処理方法については説明を省略する。

まず、分析対象となる血液試料が内部に収容された蓋付の検体容器１０１を架設したラック１１０がユーザによって検体搬送装置４上にセットされる。次に、制御装置５のＣＰＵ５１ａは、スタートボタンの押下などにより分析開始の指示がなされたと判定すると（ステップＳ１）、検体搬送装置４によるラック１１０の搬送を制御し、前記検体容器１０１を、第１取出位置（検体容器取出位置）４３ａに位置づける（ステップＳ２）。

ついで、ＣＰＵ５１ａは、ハンド部２５１を用いてラック１１０からの検体容器１０１の取り出しを行う（ステップＳ３）。具体的には、ＣＰＵ５１ａが鉛直駆動部２５３を駆動させることで、ハンド部２５１が開いた状態で上方から下降し、検体容器１０１を保持し得る検体容器保持位置で停止する。
ついで、ＣＰＵ５１ａが開閉部２５２を駆動させることで、ハンド部２５１が閉じて検体容器１０１が保持される。そして、再度、ＣＰＵ５１ａが鉛直駆動部２５３を駆動させることで、ハンド部２５１が検体容器１０１を保持した状態で上昇し、当該検体容器１０１がラック１１０から取り出され、ついで所定の位置で停止する。この状態において、検体容器１０１は、その長手方向の軸がほぼ鉛直方向に沿った直立状態である。

<攪拌工程>
ついで、ＣＰＵ５１ａは、攪拌モータ部２５４を駆動させることで検体容器１０１の転倒攪拌動作を行う（ステップＳ４）。この攪拌動作の流れについては図１４を用いて後述する。この攪拌工程においては、検体容器１０１を保持したハンド部２５１が正逆回転運動を行い、当該検体容器１０１内に収容されている血液試料を攪拌する。図１０は、ハンド部２５１による検体容器１０１の転倒攪拌動作を示す図であり、検体容器１０１が直立状態でハンド部２５１に保持されている様子、及び、検体容器１０１が転倒状態でハンド部２５１に保持されている様子の両方の様子を示している。図１０に示されるように、ハンド部２５１は、検体容器１０１の底部が当該検体容器１０１の密閉蓋１０２よりも上方に位置する転倒状態に至るまで回転する第１回転工程と、検体容器１０１が転倒状態から直立状態に戻るまで逆回転する第２回転工程とを含む転倒攪拌動作を行う。

前記転倒状態において、検体容器１０１の長手方向の軸Ｌと鉛直線Ｖとのなす角度θは、約１２７度である（図１０参照）。

ハンド部２５１は、前記第１回転工程及び第２回転工程を１サイクルとする転倒攪拌動作を１０回繰り返して行う。そして、最後のサイクルにおける第２回転工程を０．８秒以上（本実施形態では、約１．８７秒）かけて行う。また、本実施の形態では、最後のサイクルにおける第２回転工程以外の第２回転工程および第１回転工程を当該最後のサイクルにおける第２回転工程よりも短時間、例えば、０．４〜０．６秒程度（本実施形態では、約０．４３秒）で行っている。このように、最後のサイクルにおける第２回転工程以外の第２回転工程を当該最後のサイクルにおける第２回転工程よりも短時間で行うことで、複数回の転倒攪拌動作の全体に要する時間を短くすることができる。

前記転倒攪拌動作によって、検体容器１０１の密閉蓋１０２の裏側に血液試料が付着するが、最後のサイクルにおける下降工程をゆっくりと０．８秒以上かけて行うことで、検体容器１０１の密閉蓋１０２の裏側に付着していた血液試料を容器底部側に移動させることができる。密閉蓋１０２の裏側に付着していた血液試料が容器内に流れ落ちる原理については、次のように推認することができる。

図７は、密閉蓋１０２を上方から見た斜視図であり、図８は、同じく下方から見た斜視図であり、図９は、図７〜８に示される密閉蓋１０２の縦断面図である。
密閉蓋１０２は、弾性を有するシリコンゴムなどの合成樹脂で作製されており、検体容器１０１の開口に挿入される蓋本体１０３を有している。この蓋本体１０３の下面には凹部ないしは凹所１０４が形成されており、また、蓋本体１０３の周面上端部には鍔部１０５が形成されている。蓋本体１０３の上面にも凹部ないしは凹所１０６が形成されており、この凹部１０６の底面１０６ａにピアサ２１１が穿刺される。

このような構成の密閉蓋１０２で封止された容器本体１０１に転倒攪拌動作を加えると、転倒状態において密閉蓋１０２の凹部１０４内に移動した血液試料は、当該血液試料の界面に表面張力が働くことから、球形になろうとして密閉蓋１０２の裏面１０２ａ及び蓋本体１０３の内周面１０３ａに付着する（図１１の（ａ）参照）。

ついで、転倒状態から直立状態に検体容器１０１を０．８秒以上かけてゆっくり戻すと、図１１の（ｂ）に示されるように、密閉蓋１０２が検体容器１０１の底部よりも上方に位置する状態で検体容器１０１が斜めになっている時間が長くなる。密閉蓋１０２が検体容器１０１の底部よりも上方に位置する状態で検体容器１０１が斜めになると血液試料の表面積が大きくなり、球形が崩れ、その結果表面張力が小さくなる。すなわち、血液試料内部の圧力が小さくなり、当該血液試料表面の分子が内側に引っ張られる力が弱くなる。これにより、密閉蓋１０２の裏側に留まろうとする力が弱くなり、重力の影響によって検体容器１０１の底部側に血液試料が流れ落ち、その結果、密閉蓋１０２の裏側へ付着して残っている血液試料の量を大幅に減らすこと可能になるものと考えられる（図１１の（ｃ）参照）。

表１は、１０サイクルの転倒攪拌動作を行う場合において、最後のサイクルにおける第２回転工程に要する時間を種々変えたときの血液漏出状況（攪拌後にピアサで蓋を貫通したときに、当該ピアサ外周面に形成した長手方向溝から血液が漏出するか否か）を調べた結果を示している。密閉蓋としては、図７〜９に示されるタイプの蓋を使用し、また、検体容器内に収容した血液の量は４ｍｌであった。

また、転倒攪拌動作はパルスモータを用いて行い、最後のサイクルにおける第２回転工程での設定パルス値は、表１に示される低速値及び高速値とした。より詳細には、「設定パルス値」とは、１秒あたりにパルスモータに印加する駆動パルス数（パルス速度）を指し、低速値で示される設定パルス値から高速値で示される設定パルス値までパルス速度が加速するようにパルスモータを駆動し、所定時間経過後、高速値で示される設定パルス値から低速値で示される設定パルス値までパルス速度が減速するようにパルスモータを駆動する。これにより、回転開始後所定時間と回転終了前所定時間は低速でハンド部が回動し、残りの時間においては高速でハンド部が回動するように設定した。換言すれば、横軸に時間をとり、縦軸にパルス速度をとったときに、台形状にパルス速度が変化するようにパルス値を変化させた。なお、表１における「処理時間」とは、最後のサイクルにおける第２回転工程に要する時間を指しており、表１に示される実験では、最後のサイクルにおける第２回転工程以外の第２回転工程、及び第１回転工程を０．４３秒で行った。

表１から分かるように、１０サイクルの転倒攪拌動作におけるすべての第２回転工程及び第１回転工程をそれぞれ０．４３秒で行った場合（実験Ｎｏ．１）は、１０本の検体容器のすべてで血液の漏出が観察されたが、最後のサイクルにおける第２回転工程を０．８秒以上である０．９４秒で行った場合（実験Ｎｏ．３）は、１０本の検体容器のすべてで血液の漏出が観察されなかった。また、最後のサイクルにおける第２回転工程を１．４秒以上である１．５６秒で行った場合（実験Ｎｏ．５）は、１０本の検体容器のすべてで血液の漏出が観察されず、また、検体容器の数を１００本に増やしても、わずかに１本だけで血液の漏出が観察されたに過ぎなかった。

このことより、最後のサイクルにおける第２回転工程に要する時間を０．８秒以上にすることで、蓋の裏側に付着して残っている血液試料の量を大幅に減らすことができることが分かり、さらに、前記時間を１．４秒以上にすることで、蓋の裏側に付着して残っている血液試料の量をより多く減らすことができることが分かる。

次に、検体容器１０１の転倒攪拌動作の流れについて、図１４を用いて説明する。なお、以下の説明では、直立状態の検体容器１０１を転倒状態にする回転工程を「第１回転工程」、転倒状態の検体容器１０１を直立状態に戻す回転工程を「第２回転工程」と呼び、最後のサイクルにおいて転倒状態の検体容器１０１を直立状態に戻す第２回転工程を特に「第２低速回転工程」と呼ぶ。
まず、ＣＰＵ５１ａは、検体容器１０１を直立状態から転倒状態へと回動させる第１回転工程を行い（ステップＳ４１）、続いて、検体容器１０１を転倒状態から直立状態に戻す第２回転工程を行う（ステップＳ４２）。第１回転工程および第２回転工程は、それぞれ０．４３秒かけて行われる。次に、ＣＰＵ５１ａは、第１回転工程および第２回転工程を１サイクルとする転倒攪拌動作が９回目に達したか否かを判断し（ステップＳ４３）、転倒攪拌動作が９回目に達していない場合には、ＣＰＵ５１ａは、ステップＳ４１とステップＳ４２の動作を繰り返す。

転倒攪拌動作が９回目に達している場合には、ＣＰＵ５１ａは、再度第１回転工程を行った後に（ステップＳ４４）、第２低速回転工程を行い（ステップＳ４５）、処理をリターンする。ステップＳ４５における第２低速回転工程では、転倒状態の検体容器１０１を他の工程よりも長い時間である１．８７秒かけて直立状態に戻す動作が行われる。

検体容器１０１の攪拌動作中にラック１１０が検体容器取出位置４３ａから退避し、ついで検体容器搬送部２５５の駆動によって検体セット部２５５ａが、ハンド部２５１下方の所定位置まで前方に移動する。
攪拌終了後、ＣＰＵ５１ａがハンド部２５１を下降させてハンド部２５１を開放させることにより、ハンド部２５１に保持されていた検体容器１０１が検体セット部２５５ａにセットされる（ステップＳ５）。

ついで、ハンド部２５１が上昇し、検体セット部２５５ａが検体容器搬送部２５５の駆動によって装置内に引き込まれて所定位置で停止する。
<吸引工程>
ついで、ＣＰＵ５１ａは、検体容器１０１からの検体の吸引動作を行う（ステップＳ６）。具体的には、ＣＰＵ５１ａの制御により、検体容器１０１が移動しないようにチャック部２７によって保持された状態で上方からピアサ２１１がピアサ駆動部２１２により駆動されて下降し、検体容器１０１の密閉蓋１０２を貫通して所定位置で停止する。この貫通動作において、前述のように、転倒攪拌動作時に蓋１０２の裏側に付着した血液試料は容器の底部側に移動して当該蓋１０２の裏側には残っていないので、大気開放用のピアサ２１１の外周面の溝２１１ａから外部に漏れ出ることがない。

ピアサ２１１が検体容器１０１内の所定位置で停止した後に、ピアサ２１１によって所定量の血液試料が吸引される。
吸引後、ピアサ２１１が上昇するとともに、吸引された血液試料は試料調製部２２の反応容器内で試薬類と混合されて測定用の試料が調製される。調製された測定用試料は、その後、検出部２３に移送され、当該検出部２３において所定項目が検出（測定）される。検出結果は、制御部５１に送信され当該制御部５１において分析対象の成分が解析される。得られた分析結果は、表示部５２に表示される。

ピアサ２１１が上昇したした後に、ＣＰＵ５１ａは、検体容器１０１を元のラック１１０に戻すための動作を行う（ステップＳ７）。具体的には、ＣＰＵ５１ａの制御により、前記検体セット部２５５ａが検体容器搬送部２５５の駆動によって再び前方に移動し、検体容器セット位置にて停止する。
ついで、上方からハンド部２５１が下降し検体容器保持位置で停止する。

ついで、ハンド部２５１が閉じて、検体セット部２５５ａの検体容器１０１を保持し、その後当該ハンド部２５１が上昇して所定位置で停止する。
検体容器１０１を保持したハンド２５１が上昇中に、検体セット部２５５ａが検体容器搬送部２５５の駆動によって装置内に引き込まれる。そして、後退していたラック１１０が前進して所定位置で停止する。

ついで、ハンド部２５１が下降しラック１１０に検体容器１０１を挿入し、その後、開閉部２５２を開放駆動させることでハンド部２５１が開き、これにより検体容器１０１がラック１１０にセットされる。
ついで、ハンド部２５１が上昇する。その後、ＣＰＵ５１ａは、次に分析される血液試料を収容した検体容器があるか否かを判断し（ステップＳ８）、次の検体容器がある場合には、ステップＳ２に移行してラック１１０を移動させ、つぎに分析される血液試料を収容した検体容器１０１を検体容器取出位置に配置させる。以下、同様にして、開いた状態のハンド部２５１の下降から始まる前述した一連の動作が繰り返して行われる。ステップＳ８において、次に分析される血液試料を収容した検体容器がないと判断した場合には、ＣＰＵ５１ａは処理を終了する。

なお、前述した血液試料処理方法において、ピアサによる穿刺直前に行われる第２回転工程を０．８秒以上かけてゆっくりと実施する以外、他の第２回転工程及び第１回転工程に要する時間については特に限定されるものではないが、全体の処理時間を短くするという観点からは、他の第２回転工程及び第１回転工程を、ピアサによる穿刺直前に行われる第２回転工程よりも短時間で行うようにするのが好ましい。

また、前述した実施の形態では、転倒攪拌動作を、直立状態から、検体容器の軸と鉛直線とのなす角度が約１２７度の転倒状態まで往復する動作としているが、検体容器の底部が蓋よりも上方に位置する転倒状態が存在する限り、例示された動作に限定されることなく、種々の転倒攪拌動作が可能である。例えば、前記角度θとしては、１２７度よりも小さくてもよく、また、１２７度よりも大きくても良い。また、本実施形態のように鉛直線Ｖから見た一方向側の空間だけでハンド部２５１を回動させるのではなく、上記の空間に加えて、鉛直線Ｖから見た他の方向側の空間でハンド部２５１を回動させてもよい。

また、前述した実施の形態では、直立状態の検体容器１０１を一方方向に回転させて転倒状態に移行させた後、検体容器１０１を反対方向に回転させて元の直立状態に戻しているが、本発明はこれに限らない。例えば、直立状態の検体容器１０１を一方方向に回転させて転倒状態に移行させ、その転倒状態からさらに検体容器１０１を上記一方方向に回転させて元の直立状態に戻してもよい。

また、前述した実施の形態では、直立状態の検体容器１０１を転倒状態に移行させて検体容器１０１を一旦停止させた後、検体容器１０１を元の直立状態に戻すという動作を繰り返すことにより検体容器１０１の攪拌を行っているが、本発明はこれに限らない。例えば、直立状態の検体容器１０１を回転させて転倒状態に移行させた後、検体容器１０１を停止させずにそのまま一回転させて元の直立状態に戻すという動作を連続的に繰り返してもよい。この攪拌動作の場合には、最後のサイクルにおいて転倒状態の検体容器を直立状態に戻す工程を他の工程よりも低速で行うことにより、検体容器１０１の蓋の裏面に付着して残っている血液試料の量を減らすことができる。

また、前述した実施の形態では、吸引管は、一度の下降動作で大気開放及び所定の吸引位置への移動を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、最初の下降動作で大気開放だけを行い、一旦上昇後に再度下降することで所定の吸引位置に移動する二度刺しタイプの吸引管など、他の吸引管であってもよい。

また、前述した実施の形態では、血液試料処理装置として血球計数装置が用いられているが、塗抹標本作製装置を血液試料処理装置として用いてもよい。

また、前述した実施の形態では、ピアサによる穿刺直前に行われる第２回転工程を、他の工程よりも短時間で行っているが、全ての工程を、ピアサによる穿刺直前に行われる第２回転工程と同じ時間で行ってもよい。

また、前述した実施の形態では、１０サイクルの転倒攪拌動作を行っているが、１０サイクル以外でもよく、例えば８サイクルの転倒攪拌動作を行ってもよい。

１ 血液試料処理装置
２ 第１測定ユニット
３ 第２測定ユニット
４ 検体搬送装置
５ 制御装置
２１ 検体吸引部
２２ 試料調製部
２３ 検出部
２５ 検体容器搬送部
３１ 検体吸引部
３２ 試料調製部
３３ 検出部
３５ 検体容器搬送部
４２ ラック保持部
４３ ラック搬送部
４６ ラック搬送部
１０１ 検体容器
１０２ 密閉蓋
１１０ ラック
２１１ ピアサ
２１２ ピアサ移動部
２５１ ハンド部
２５４ 攪拌モータ部
３１１ ピアサ
３１２ ピアサ移動部
３５１ ハンド部
３５４ 攪拌モータ部

Claims (6)

1. 血液試料を収容する蓋付の検体容器を保持し、当該検体容器を保持した状態で回動可能な容器保持部と、
   この容器保持部に回動動作を行わせる回動駆動部と、
   前記検体容器内の血液試料を吸引する検体吸引管と、
   この検体吸引管を前記検体容器の蓋に貫通させる貫通駆動部と、
   制御部とを備え、
   前記制御部は、前記回動駆動部を制御することにより、第１の速度で、検体容器の底部が蓋よりも上方に位置する第１の状態と底部が蓋よりも下方に位置する第２の状態との間で前記検体容器を繰り返し変位させた後、前記第１の速度よりも低速の第２速度で、前記蓋の裏側に付着した血液試料が前記検体容器の底部側に移動するよう前記第１状態から前記第２状態に前記検体容器を変位させ、
   前記第２の状態にある前記検体容器の蓋を前記検体吸引管で貫通するように前記貫通駆動部を制御する、
   ことを特徴とする血液試料処理装置。
2. 前記蓋は、前記検体容器の開口に挿入される蓋本体を有しており、この蓋本体の下面には凹部が形成されている請求項１に記載の血液試料処理装置。
3. 前記検体吸引管の外周面に、当該検体吸引管の長手方向に延びる溝が形成されている請求項１又は２に記載の血液試料処理装置。
4. 前記血液試料が全血である請求項１〜３のいずれかに記載の血液試料処理装置。
5. 前記全血と試薬とからなる測定試料を調製する試料調製部と、
   前記測定試料中の血球を検出する検出部と、をさらに備えている請求項４に記載の血液試料処理装置。
6. 蓋付の検体容器内に収容された血液試料を攪拌する攪拌工程と、前記蓋に検体吸引管を貫通させて前記血液試料を吸引する吸引工程とを含む血液試料処理方法であって、
   前記攪拌工程は、
   第１の速度で、検体容器の底部が蓋よりも上方に位置する第１の状態と底部が蓋よりも下方に位置する第２の状態との間で前記検体容器を繰り返し変位させた後、前記第１の速度よりも低速の第２速度で、前記蓋の裏側に付着した血液試料が前記検体容器の底部側に移動するよう前記第１状態から前記第２状態に前記検体容器を変位させる
   ことを特徴とする血液試料処理方法。

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