JP2014178315A - ピペット針の保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サンプル管の蓋に突き刺すための中空針用の保持装置を提供することであり、保持装置は、中空針の特に安定した保持を可能にし、同時に、摩耗した場合の中空針の単純な交換を可能にする。
【解決手段】自動分析機器内の採血細管の蓋に突き刺す中空針（１２）のための保持装置（１）であって、自動式に動く台板（４２）上に取り外し可能に固定することができる第１の保持要素（２）と、前記第１の保持要素（２）に接続された第２の保持要素（４）とを有し、前記保持要素（２，４）の間に固定されかつ前記中空針（１２）が埋め込まれる少なくとも１個の軸受ブッシング（１４）が提供された、保持装置（１）。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動分析機器におけるサンプル管の蓋に突き刺す中空針の保持装置に関する。

今日、体液サンプル又は他の生体サンプルの生理学パラメータを決定する多くの検出及び分析法は、生体外診断システムと呼ばれる自動分析機器で自動式に大量に行われる。

きわめて多数の試験を自動式に行うことができるようにするため、サンプル容器、反応容器及び試薬容器を空間的に移すための種々の装置（例えば、把持機能を備えた移送アーム、コンベヤベルト又は回転式コンベアホイール）が必要とされる。更に、液体を移すためにピペット装置が提供される。分析機器は、また、適切なソフトウェアによって、所望の分析のための作業ステップをほぼ独立に計画し実行できる制御ユニットを含む。

この種の自動分析機器で使用される測定システムの多くは、光学的方法に基づく。そのような方法は、液体サンプル中の検体の定性的及び定量的検出を可能にする。濃度や検体の活動状態などの臨床的に関連したパラメータは、多くの場合、反応容器内で１つ又は複数の試薬と混ぜられ、その結果、試験混合物の光学的又は他の物理的特性の測定可能な変化をもたらす生化学的反応が始まる、患者の体液（例えば、血液、血漿、血清、尿）の一部分によって決定される。

サンプルは、通常、サンプル容器（例えば、採血細管）で装置に送られる。採血細管は、通常、透明プラスティックで作成され、先端にカニューレ用の特殊なコネクタを備える。いわゆるＳａｒｓｔｅｄｔ式の場合以外、採血細管は、負圧システムとして設計されることが多い（即ち、サンプル容器内に最初から負圧力がある）。採血細管が、穿刺カニューレに接続されたアダプタに差し込まれたとき、この負圧により血液が吸い込まれる。このシステムの利点は、血液の吸込み量が比較的一定であり、したがって、採血細管に予め導入される抗凝血剤（例えば、クエン酸塩、ＥＤＴＡ、ヘパリン）の量も正確に測定できることである。採血細管は、通常、圧力を維持するために弾性シールによって密閉される。

試験を自動式に行えるようにするためには、採血細管から血液サンプルのアリコートを取り出し、それを特定試験用の反応容器に移す必要がある。この目的のため、分析機器内にピペット装置が提供される。従来のピペット装置は、中空針を備え、中空針は、保持装置によって固定され、圧力又は負圧によって操作され、規定量のサンプルを取り出し吐出することができる。この種の針は、中心中空流路を有するほぼ円筒状の基礎形状を有し、中空針は、異なる内径と外径を有する軸部分を有することができる。通常は、円筒の基礎表面領域として円が選択されるが、他の基礎形状も可能である。針の先端は、通常、円錐形に形成されるか、封止された採血細管や他の液体容器の蓋に突き刺すように意図されている場合は、斜めの縁で鋭利にされる。

サンプル容器からサンプル液を取り出すとき、中空針は、サンプル管の中心軸に沿って導かれ、弾性密閉ストッパを突き刺し、これによりサンプル液に浸漬される。浸漬は、通常、対応するセンサによって位置合わせされ、所定の量が、圧縮空気制御によって吸い出される。

中空針が、比較的頑強な設計を有し、サンプル管の弾性ストッパが、最大１ｃｍの厚さの固形ゴムで作成されるので、密閉ストッパを突き刺すには比較的大きい力が必要である。この場合、針のずれは、サンプリング操作の誤りと、それに対応する後のサンプルの評価の誤りをもたらすことがある。更に、針は、多数の突き刺し操作で磨耗し、したがって中空針は、定期的に交換されなければならない。

したがって、本発明の目的は、サンプル管の蓋に突き刺すための中空針用の保持装置を提供することであり、保持装置は、中空針の特に安定した保持を可能にし、同時に、摩耗した場合の中空針の単純な交換を可能にする。

本発明によれば、この目的は、保持装置が、自動式に動く台板上に取り外し可能に固定できる第１の保持要素と、第１の保持要素に取り外し可能に接続された第２の保持要素とを備え、保持要素の間に固定され中空針が取り付けられた少なくとも１個の軸受ブッシングを提供することによって達成される。

この結果、軸受けが良好になり、これにより保持が安定し、高精度の中空針の突き刺しに必要な半径方向の中空針の位置決めが正確になる。更に他の利点は、中空針の交換し易さと、交換後に針を再調整しなくもよいことによる。ここで、自動分析機器の台板上に保持装置を取り外し可能に接続することにより（台板は、自動式に動く）、安定した位置決めが保証され、その結果、新しい中空針が、前の中空針と同じように正確に位置決めされる。接続を解放することによって、磨耗した中空針を保持装置と一緒に取り外すことができ、保持装置と共に新しい中空針を取り付けることができる。新しい保持装置の接続は、少なくとも１個の軸受ブッシング内に新しい中空針を固定する。

有利な実施形態では、第１の保持要素は、軸受ブッシング内の中空針の動きが制限されるように、中空針上に固定された当接部材を取り囲む空洞を有する。実際に、軸受ブッシングは、中空針の軸方向の動きが可能という更なる利点を有する。これにより、例えば採血細管の内壁との針の意図しない接触（いわゆる、衝突）の検出が可能になる。衝突した場合、空洞内の針が、軸方向に撓み、対応する検出器によってこれを検出することができる。しかしながら、他の状況では、中空針の位置決めと安定性が損なわれるので、この撓む動きは制限されなければならない。更に、望み通りに接触した場合、即ち、採血細管のシールを突き刺した際、十分な力を軸方向に働かせることができる。このため、中空針は、半径方向に有利に延在する当接部材を有する。第１の保持要素は、空洞を有し、空洞は、当接部材を取り囲むが固定せず、その代わりに幅に対してのみ制限された軸方向の動きを可能にする。

中空針に復帰要素が付与されると好都合である。それにより、中空針の軸方向の動きにもかかわらず、例えば衝突の結果として中空針が撓んだ後で、外力をかけることなく中空針が自然に戻る所定の標準位置が存在するようになる。また、所定の標準位置は、対応する衝突センサによるそのような衝突の検出を容易にする。

復帰要素は、有利には、当接部材と第１の保持要素との間に固定されたばねである。これにより、力がない状態で、即ち、針との接触と抵抗がない状態で、標準位置が、技術的視点から特に単純な方式で規定される。

別の有利な実施形態では、当接部材は、軸受上のレバーに接続されたボルトを有する。レバーは、保持装置の外部から操作できるように配置され設計されると好都合である。これにより、自動分析機器上の対応するレバーの操作装置によって、針の位置を軸方向に正確に設定することができる。詳細には、採血細管上のシールを突き刺す際に、レバーが、自動式に操作され、針が、その当接部材と共に最大撓み位置まで動かされ、その結果、針が、空洞内に支持され、突き刺し操作で更に動くことがなく、それにより安定化される。

位置測定装置の要素は、ボルトに接続されると好都合である。この要素は、位置測定装置の性質により異なってもよく、例えば、マイクロスイッチ、又は光バリア用のリフレクタ要素を提供することができる。あらゆる場合に、保持装置に対するボルトの動きを決定することができ、その結果、衝突の検出が、特に単純な方法で可能になる。

述べた保持装置の第１の保持要素は、有利には、自動分析機器の台板に接続され、この台板は、自動式に移動可能である。

有利には、台板への第１の保持要素の接続は、接続部を有し、この接続部は、第１の位置で、形状適合によって第１の保持要素の解放を防ぎ、第２の位置で、第１の保持要素の解放を可能にする。この種の設計は、中空針の安定した位置決めと脱着性の要件を特に単純な方法で組み合わせる。第１の位置で、形状適合によって解放が不可能にされ、その結果、安定した位置決めが保証される。接続部が、手動で第２の位置にされたとき、保持装置を針と一緒に容易に取り外すことができる。

別の有利な実施形態では、接続は、接続要素を有し、この接続要素は、第１の保持要素を台板に形状適合によって接続し、力を加えたときに、再び閉じることができるように開く。したがって、接続要素は、第１の保持要素の接続部を台板に第１の位置で固定する働きをする。接続部に働く対応する力によって、接続部を第２の位置に動かすことができ、保持装置を台板から取り外すことができる。新しい中空針を備えた新しい保持装置を再び嵌め、接続部が、第１の位置に回転される。接続要素が再び閉じることができるので、保持装置は、単純に再び固定される。

接続要素として、再び閉じることができる様々な構造が可能である。接続要素が、静止位置から自動復帰式に動かすことができるローラを有する場合に、位置決めが正確で特に安定した保持が達成され好都合である。そのようなローラは、保持装置が引っ張られたときの力の作用でずらされ、これにより、接続部の第２の位置への動きと保持装置の取り外しが可能になるように構成されなければならない。

本発明は、更に、中空針を有するピペット装置を備えた自動分析機器に関し、ピペット装置は、中空針用の前述の保持装置を有する。

本発明により達成される利点は、特に、中空針が、前述の保持装置に取り外し可能に取り付けられるので、一方では安定した保持と高度な位置決め精度が達成され、他方では磨耗した中空針の容易な交換が可能になることである。したがって、構造は、自動分析機器内の密封サンプル容器からのサンプル液体の自動取り出しを容易にする。

本発明は、図面を参照して更に詳細に説明される。

中空針が挿入された保持装置の第１の保持要素と第２の保持要素を、要素が互いから解放された位置で示す図である。 第１の保持要素を前方から空洞と共に示す図である。 第１の保持要素を後方から中空針の位置を操作するためのレバーと共に示す図である。 台板が接続された状態の保持装置を示す図である。 接続部が解放された状態の保持装置を示す図である。 接続部が解放された状態の保持装置の接続要素の詳細を示す図である。

全ての図において同一部品は同じ参照符号が付けられる。

図１は、第１の保持要素２と第２の保持要素４を備えた保持装置１を示す。第１の保持要素２は、ほぼ矩形で平坦な基礎形状を有し、突出部６が、血液採取管の収容位置（図示せず）の方向に延在している。突出部６から、突出部６と反対側にある第１の保持要素２の縁８まで、その中央部に、円筒状中空針１２をガイドする溝１０が延在する。後で使用される軸方向と半径方向という用語は、常に、中空針の円筒形状に対するものである。

中空針１２は、縁８の領域内と突出部６上に配列された２個の軸受ブッシング１４内に取り付けられる。中空針１２は、溝１０の範囲を超えて延在する。縁８の側には、中空針１２の空洞に正又は負の圧力をかける管のための取付部１５を有する。突出部６の側には、中空針１２が、採血細管のシールを突き刺すために、その先端（図示せず）まで延在する。

第２の保持要素４は、ねじ１６をねじ込むことができる孔を有する。これと対応する第１の保持要素２のねじ孔１８によって、第２の保持要素４を第１の保持要素に固定することができる。第２の保持要素４は、第１の保持要素２の溝１０全体に沿って延在し、第１の保持要素２上の溝１０と一致する溝２０を有するように設計される。接続された状態で、中空針１２は、保持要素２，４の間で軸受ブッシング１４内に保持され、軸方向にだけ動くことができる。

第２の保持要素は、保持装置１を取り外し易くするための取っ手２２を有する。図４〜図６で取り外し手順を説明する。既に図１に示された他の特徴も以下に詳細に説明される。

図２は、第１の保持要素２の下側部分を拡大図で示す。第１の保持要素２は、溝１０を分断するブロック状の空洞２４を有する。同様にブロック状の当接部材２６が、中空針１２の表面に保持されるように配置され、半径方向の平面で空洞２４を完全に塞ぐが、軸方向には空洞２４より低い高さを有する。したがって、溝１０内での中空針１２の軸方向の動きは、当接部材２６と空洞２４の高さの差に限定される。

ばね２８が、当接部材２６と第１の保持要素２を接続されており、それにより、中空針１２の位置が、軸方向に自動復帰する。図１は、静止位置、即ち、力が加えられていない状態を示し、図２は、突刺し状態の位置、即ち、針先端に力が加えられた状態を示す。

図３は、図２と反対の、第１の保持要素２の上側部分の背面を示す。ボルト３０が、当接部材２６の背面に固定され、軸方向に移動可能なブロック３４の孔３２に取り付けられる。ブロック３４は、前面に向けられた肩部３６を有する。肩部３６とボルト３０の間に、レバー３８の端が係合する隙間が設けられ、レバー３８は、シャフト４０によって第１の保持要素２に取り付けられ、第１の保持要素２の縁よりも突出する自由端を有する。したがって、レバー３８の自由端で、保持装置１の外部から中空針１２の軸方向位置を動かすことができる。これは、例えば、採血細管のシールを突き刺すとき行われる。レバー３８は、自動分析機器の装置（詳細に示されない）によって、中空針１２が、図２に示された位置になるように操作される。このようにして、中空針１２は、突き刺しの際に安定化される。

ブロック３４上に、位置測定装置の素子（詳細に示されない）が配置される。例えば、この素子は、光バリア用のリフレクタ、マイクロスイッチなどでよい。このようにして、保持要素２に対する中空針１２の位置を決定することができ、突刺しを確実に検出することができる。

図４は、ねじ１６によって接続されており、台板４２に接して保持装置１として配置されたときの、図１と同じ方向から見た保持要素２，４を示す。台板４２は、電気又は油圧モータ（図示せず）に接続されており、したがって、分析中に、自動分析機器の制御ユニットによって自動式に動かすことができる。

中空円筒部材４４を介して、第１の保持要素２により、保持装置１が台板４２へ固定されるようになっており、中空円筒部材４４は、第１の保持要素２の縁８の両端に固定式に配置されている。中空円筒部材４４は、軸受４６の内側に係合するようになっており、軸受４６は、台板４２に台形状に切欠きされ、中空円筒部材４４に適応する。軸受４６の台形部は、中空円筒形状部と接触して、軸受けを特に正確に位置決めできる。第１の保持要素２は、その下側部分に突出部４８を有し、突出部４８は、台板４２の方向に向かって延在し、可動式の自動復帰ローラ４９と共に接続要素５０を構成している。接続要素５０は、第１の保持要素２を台板４２に保持し、力を受けたときに解放され、再び保持することもできる。ここでも、ローラ４９の円形状部は、突出部４８のくさび形の凹みと接触して、正確な自動調整を保証する。図４に示された中空円筒部材４４と軸受４６とで構成された接続部５２の第１の位置で、保持要素２は、台板４２に形状適合によって接続されている。

図５と図６に、中空針１２を交換するため保持要素２が解放された状態を示す。取っ手２２を手で引っ張ったとき、シャフト５４によって自動復帰機能で取り付けられたローラ４９が移動する。このようにして、保持要素２は、接続要素５０で解放され、接続部５２で回転される。接続要素５０の形状適合が失われた状態で、中空円筒部材４４を軸受４６から離すことができる。したがって、十分に引っ張ると、保持装置１を取り外すことができる（図５を参照）。

図６は、シャフト５４に取り付けられた自動復帰ローラ４９の拡大図を示す。

新しい保持装置１内の交換用針が、ユーザに直接供給される。取り付けは、逆の順序で行われる。これにより、磨耗した中空針１２の単純な交換が可能であり、引き続き正確な位置決めが保証される。

１ 保持装置
２ 第１の保持要素
４ 第２の保持要素
６ 突出部
８ 縁
１０ 溝
１２ 中空針
１４ 軸受ブッシング
１５ 取付部
１６ ねじ
１８ ねじ孔
２０ 溝
２２ 取っ手
２４ 空洞
２６ 当接部材
２８ ばね
３０ ボルト
３２ 孔
３４ ブロック
３６ 肩部
３８ レバー
４０ シャフト
４２ 台板
４４ 中空円筒部材
４６ 軸受
４８ 突出部
４９ ローラ
５０ 接続要素
５２ 接続部
５４ シャフト

Claims (11)

1. 自動分析機器内の採血細管の蓋に突き刺す中空針（１２）のための保持装置（１）であって、
   自動式に動く台板（４２）上に取り外し可能に固定することができる第１の保持要素（２）と、前記第１の保持要素（２）に接続された第２の保持要素（４）とを有し、
   前記第１の保持要素（２）と前記第２の保持要素（４）の間に固定され、かつ前記中空針（１２）が埋め込まれる少なくとも１個の軸受ブッシング（１４）を備えた、保持装置（１）。
2. 前記第１の保持要素（２）は、空洞（２４）を有し、
   前記空洞（２４）内で、前記中空針（１２）に固定された当接部材（２６）が、前記少なくとも１個の軸受ブッシング（１４）内の前記中空針（１２）の動きが制限されるように取り囲まれた、請求項１に記載の保持装置（１）。
3. 前記中空針（１２）に復帰要素（２８）が付与された、請求項１又は２に記載の保持装置（１）。
4. 前記復帰要素（２８）が、当接部材（２６）と第１の保持要素（２）との間に固定されたばね（２８）である、請求項３に記載の保持装置（１）。
5. 前記当接部材（２６）が、軸受に取り付けられたレバー（３８）に接続されたボルト（３０）を有する、請求項２〜４のいずれかに記載の保持装置（１）。
6. 前記ボルト（３０）に位置測定装置の要素が接続された、請求項５に記載の保持装置（１）。
7. 前記第１の保持要素（２）が、前記自動分析機器の台板（４２）に取り外し可能に接続され、前記台板（４２）が、自動式に動くことができる、請求項１〜６のいずれかに記載の保持装置（１）。
8. 前記台板（４２）への前記第１の保持要素（２）の前記接続が、接続部（５２）を有し、
   前記接続部（５２）が、第１の位置で、前記第１の保持要素（２）の解放を形状適合によって防ぎ、かつ第２の位置で、前記第１の保持要素（２）の解放を可能にする接続部（５２）を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の保持装置（１）。
9. 前記接続が、接続要素（５０）を有し、
   接続要素（５０）が、前記第１の保持要素（２）を前記台板（４２）に形状適合により接続し、力が作用した状態で再び閉じることを可能にするように開く、請求項８に記載の保持装置（１）。
10. 前記接続要素（５０）が、自動復帰式に静止位置から動くことができるローラ（４９）を有する、請求項９に記載の保持装置（１）。
11. 中空針を有するピペット装置を備えた自動分析機器であって、
    前記ピペット装置が請求項１〜１０のいずれかに記載の中空針のための保持装置（１）を有することを特徴とする自動分析機器。

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