JP2019027838A - 自動分析装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前述の自動分析装置の課題等について補足説明する。従来技術例として、実施の形態に対する比較例の自動分析装置では、検体ディスク、検体分注機構、プローブガード等を備える。この自動分析装置は、通常時には、プローブガードが取り付けられた状態で、分注動作を含む分析動作を行い、安全性を確保する。この自動分析装置は、分析動作中に操作者がプローブガードを取り外そうとした場合、以下のような対応動作を行う。自動分析装置は、プローブガードが取り外された状態を検知し、コンピュータによる制御に基づいて、分析動作を停止させる。即ち、検体ディスクの回転や、検体分注機構のプローブの移動等の動作が停止する。操作者は、その状態で、検体ディスク上の空いている箇所に、緊急検体等の検体容器を追加設置する作業が可能である。その作業の後、操作者がプローブガードを取り付けた状態にする。自動分析装置は、その状態で分析動作を開始する。これにより、緊急検体の分析が行われる。
図1〜図14を用いて、本発明の実施の形態1の自動分析装置について説明する。実施の形態1の自動分析装置では、分注動作時にプローブガードによって安全性を確保すると共に、操作者がプローブガードを取り外して容器の作業を行う場合にも対応可能なように、機構や回路等を含む実装構成を工夫した。実施の形態1の自動分析装置では、コンピュータの処理を介さずに、言い換えると所定の回路や機構を介して直接的に、分注動作に係わる装置一部分の動作を確実に停止させるようにした。これにより、コンピュータの制御に不具合や処理遅延等があったとしても、確実に分注動作を停止できる。また、この自動分析装置では、プローブガードが取り外された場合に、検知に基づいて、装置全体の分析動作を停止させるのではなく、分注動作に係わる必要な一部のみを停止させるようにした。これにより、その時に分析途中であった検体については、分析完了となるまで分析動作が継続され、分析結果が得られる。これにより、全体的な分析効率が高められる。
図1は、実施の形態1の自動分析装置の全体の構成を示す。図1では、自動分析装置の主要な筐体を鉛直方向の上から見た場合の概略の平面図と、主要な構成要素の機能ブロック構成とを一緒に示している。なお、説明上の方向として、X方向、Y方向、Z方向を示す。X方向、Y方向は、水平面を構成する直交する2つの方向であり、Z方向は、鉛直方向である。図1では、X方向は、装置正面からみて横方向に対応し、Y方向は、装置の奥行き方向に対応し、Z方向は、装置の高さ方向に対応する。
図1の自動分析装置で、制御系や信号処理系について概要を説明する。自動分析装置は、分注動作を含む分析動作の際には、制御基板100からの制御に基づいて、コンピュータ16から、検体分注制御部11や試薬分注制御部13,14等の各部に、指令の信号を送信する。これにより、各部から、各機構の駆動制御を行わせる。即ち、検体ディスク1,2、試薬ディスク4,5、反応槽機構3のディスクの回転動作(即ち各容器の間欠回転動作)や、検体分注機構6や試薬ピペッティング9のプローブの移動動作を行わせる。これにより、検体の分注動作、及び試薬の分注動作が制御される。なお、分注動作とは、吸引動作及び吐出動作を含む。コンピュータ16は、分注動作と共に、反応槽機構3のディスクの回転動作、撹拌動作、光度計8による測光動作、洗浄動作等を制御する。自動分析装置は、規定のシーケンス制御に基づいて、各種の動作を制御する。自動分析装置は、複数の各々の検体の情報管理に基づいて、検体毎の分析動作を制御する。
図2を用いて、自動分析装置のハードウェアの外観や機構について説明する。図2は、自動分析装置の一部分として、検体分注機構6側から検体ディスク1、プローブガード24、及び検体分注機構6等を見た場合の斜視図を示す。図示のように、検体ディスク1の円周部の一部の付近には、プローブガード取り付け機構28が設けられている。プローブガード24は、プローブガード取り付け機構28に取り付けられている。プローブガード24は、プローブガード取り付け機構28の上に支持され、ねじ25等で固定されることで、検体ディスク1の所定の位置に固定されている。プローブガード24は、検体ディスク1の上面の一部の領域を覆い隠している。
図3,図4を用いて、プローブガード24の構成について説明する。図3は、プローブガード24をZ方向の真上から見たX−Y平面での上面図を示す。図4は、図3に対応する斜視図を示す。プローブガード24は、プローブ32の動作の際に、操作者の身体とプローブ32等との接触による怪我や感染等のリスクを低くするように、プローブ32の軌道を含むガード領域を防護する。プローブガード24の材質は、樹脂でもよいし、金属でもよい。プローブガード24は、水平面のX方向及びY方向で、検体ディスク1の一部の領域のプローブ32の軌道を含む領域に操作者の手指等がアクセスできないように覆い隠している。また、プローブガード24は、Z方向で、検体ディスク1の一部の領域の検体容器22及び分注位置までの領域に操作者の手指等がアクセスできないように覆い隠している。
図5は、検体ディスク1の上面(X−Y平面)の一部に対するプローブガード24等の配置例を概略的に示す。本例では、検体ディスク1は、二重の円周部として、外周部1Aと内周部1Bとを有し、それぞれ、円周方向に複数の容器設置部22Aが設けられている。容器設置部22Aを丸で示し、検体容器22の設置の有無の例を示す。各容器設置部22Aには、操作者が検体容器22を挿入して架設するようにして設置可能となっている。なお、図5では、形状等を単純化し、容器設置部22Aを少数として図示しているが、実際には図2のように多数を設けることができる。検体容器22の形状は、円形断面に限らず可能である。
図6は、実施の形態1の自動分析装置における特徴に係わる機構及び回路等のブロック構成を示す。図6では、プローブガード24の状態に応じた分注動作の制御を実現するための機構及び回路を示す。図6では、主に、検体ディスク1、プローブガード24、及び検体分注機構6と、それらに対して接続される検体分注制御部11と、電源部110と、制御基板100、コンピュータ16、及び表示装置18とを示す。検体分注制御部11及び電源部110等において、大別して、第1機構201、第2機構202を有する。検体分注制御部11は、モータ39、スイッチ44、パルスモータ駆動回路36、センサ26、波形整形回路37、入力制御回路41を有する。電源部110は、各部に直流(DC)電力を供給するDC電源40と、DCヒューズ38とを含む。DC電源40は例えばDC24VのDC電力を供給する。
図7は、実施の形態1の自動分析装置で、分注動作に係わる部分を含む全体での動作や処理、及び操作者の作業を含むフローを示す。図7は、ステップS0〜S9を有する。以下、ステップの順に説明する。
図8は、実施の形態1の自動分析装置の特徴に係わる部分のタイミング図を示す。図8では、横軸を時間として、縦方向に示す各機構や回路の状態の変化を示す。縦方向では、上から順に、プローブガード24、突起45、スイッチ44、インターロック機構29、モータ39、ねじ25、センサ26、分注動作、及び後述のプローブガードロック機構80の各状態を示す。なお、プローブガードロック機構80については、実施の形態2で用いる。図8では、状態遷移の例として、プローブガード24の取り付け状態から非取り付け状態への変化に対応して、通常動作状態から動作停止状態に変化し、更に、プローブガード24の非取り付け状態から取り付け状態への変化に対応して、動作停止状態から通常動作状態に変化する場合を示す。
図9,図10を用いて、第1機構201に関する、プローブガード24のねじ25の状態を検知するねじ状態検知機構60の詳細について説明する。
図11〜図14を用いて、第2機構202に関する、プローブガード24の突起45の状態を検知して駆動電力を制御するインターロック機構29等について説明する。
上記のように、実施の形態1の自動分析装置によれば、プローブガード24を備える場合に、操作者の安全性確保と共に、検体容器22の作業に関する利便性や容易性を実現でき、全体的な分析効率を高めることができる。通常の分注動作時には、プローブガード24によって、操作者の手指とプローブ32とが接触しないように防護される。操作者がプローブガード24を取り外した場合には、2段階の検知に基づいて、分注動作が確実に停止される。その停止状態で、緊急検体等の容器の追加設置作業等が可能であり、操作者による容器の作業に係わる利便性や容易性が高い。また、2段階の検知に基づいて、装置一部分を停止させるので、分析途中であった検体についても損なわれず、全体的な分析効率が良い自動分析装置を提供できる。
図15〜図17及び図8を用いて、本発明の実施の形態2の自動分析装置について説明する。実施の形態2の自動分析装置の基本的な構成は実施の形態1と同様である。以下では、実施の形態2の自動分析装置における実施の形態1とは異なる構成部分について説明する。
図15は、実施の形態2の自動分析装置における特徴に係わる機構及び回路等のブロック構成を示す。実施の形態2の自動分析装置は、実施の形態1の構成要素に加え、更に、第3機構203として、プローブガードロック機構80等を備えている。検体分注制御部11において、前述の第1機構201、第2機構202に加え、第3機構203を構成するプローブガードロック機構80等を備える。プローブガードロック機構80は、分注動作の状態に応じて、プローブガード24が取り外し、移動等ができないように、ロックする機構である。プローブガードロック機構80は、分注動作の実行中には、プローブガード24をロック状態にし、分注動作の停止中にはプローブガード24を非ロック状態にする。プローブガードロック機構80は、ソレノイド(電磁石)81等を備える。ソレノイド81は、入力制御回路41に接続されている。コンピュータ16等から入力制御回路41を介してソレノイド81の励磁の状態を制御可能となっている。
図16,図17を用いて、第3機構203に関する、プローブガードロック機構80等について説明する。図16は、プローブガードロック機構80の非ロック状態での斜視図を示す。図17は、プローブガードロック機構80のロック状態での斜視図を示す。図16及び図17では、プローブガード24、プローブガード取り付け機構28、及びプローブガードロック機構80の部分をほぼ側面から見た斜視図を示す。
上記のように、実施の形態2によれば、実施の形態1の効果に加え、動作タイムラグの期間に分注動作停止への遷移が終了する前に操作者がプローブガード24を取り外してしまうことを防止できる。即ち、より確実に分注動作停止を実現できる。
Claims (9)
- 検体が格納された検体容器が設置される検体容器設置機構と、
試薬が格納された試薬容器が設置される試薬容器設置機構と、
前記検体と前記試薬との反応液が格納される反応容器が設置される反応容器設置機構と、
前記検体容器設置機構の前記検体容器から前記検体を吸引して前記反応容器設置機構の前記反応容器に吐出する分注動作のためのプローブを含む検体分注機構と、
前記試薬容器設置機構の前記試薬容器から前記試薬を吸引して前記反応容器設置機構の前記反応容器に吐出する試薬分注動作のための試薬プローブを含む試薬分注機構と、
前記反応容器設置機構の前記反応容器の前記検体を光学測定する光度計と、
前記光学測定の信号に基づいて分析処理を行うコンピュータと、
前記分注動作を含む分析動作を制御する制御部と、
前記検体容器設置機構の分注位置を含む一部の領域に対して操作者によって取り付け及び取り外しが可能であり、前記プローブの軌道の周辺にガード壁を有するプローブガードと、
前記プローブガードに設けられた、前記一部の領域に対する固定部及び挿入部と、
前記プローブガードが取り付けまたは取り外しされる場合に、前記固定部の状態を検知する第1機構、及び前記挿入部の状態を検知する第2機構と、
を備え、
前記プローブガードが取り外しされる際に、前記固定部の非固定状態が検知された時に、前記分注動作を停止状態へ遷移させ、前記挿入部の非挿入状態が検知された時に、前記分注動作に係わる機構への駆動電力を遮断させ、
前記プローブガードが取り付けされる際に、前記挿入部の挿入状態が検知された時に、前記分注動作に係わる機構への駆動電力を供給させ、前記固定部の固定状態が検知された時に、前記分注動作を実行状態へ遷移させる、
自動分析装置。 - 請求項1記載の自動分析装置において、
前記分注動作の実行状態では前記プローブガードが取り外しできないようにロック状態にし、前記分注動作の停止状態では前記プローブガードが取り外しできるように非ロック状態にするプローブガードロック機構を備える、
自動分析装置。 - 請求項1記載の自動分析装置において、
前記検体容器設置機構は、
前記検体容器を間欠回転移動させる検体ディスクと、
前記検体ディスクの一部に設けられたプローブガード取り付け機構と、
を有し、
前記プローブガード取り付け機構に前記プローブガードが取り付け及び取り外し可能である、
自動分析装置。 - 請求項1記載の自動分析装置において、
前記第1機構は、前記コンピュータを介して、前記分注動作を停止状態へ遷移させ、
前記第2機構は、前記コンピュータを介さずに、前記分注動作に係わる機構への駆動電力を遮断させる、
自動分析装置。 - 請求項3記載の自動分析装置において、
前記固定部は、ねじを有し、
前記プローブガード取り付け機構は、前記ねじに対応するねじ穴を有し、
前記第1機構は、前記ねじの締め状態及び緩み状態を検知するセンサを有する、
自動分析装置。 - 請求項3記載の自動分析装置において、
前記挿入部は、位置決め及び挿入用の突起を有し、
前記プローブガード取り付け機構は、前記突起に対応する突起穴を有し、
前記第2機構は、前記突起の挿入状態及び非挿入状態に応じて切り替えられるスイッチを有する、
自動分析装置。 - 請求項1記載の自動分析装置において、
前記固定部の非固定状態が検知された時に、前記分注動作を停止状態へ遷移させると共に、前記操作者に対してアラームを出力し、前記操作者による所定の入力操作、または前記分注動作の実行状態への遷移に応じて前記アラームを解除する、
自動分析装置。 - 請求項1記載の自動分析装置において、
前記プローブガードが取り外しされる際に、分析途中であった前記検体の前記検体容器については、前記分注動作を停止状態へ遷移させる遷移時間中に分析動作を完了させる、
自動分析装置。 - 請求項2記載の自動分析装置において、
前記プローブガードロック機構は、ソレノイドと、前記ソレノイドの励磁の状態に応じて前記挿入部を移動できない状態にする金属板と、を有する、
自動分析装置。
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