JP2590405Y2 - 自動分注装置 - Google Patents

自動分注装置

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JP2590405Y2
JP2590405Y2 JP1993029988U JP2998893U JP2590405Y2 JP 2590405 Y2 JP2590405 Y2 JP 2590405Y2 JP 1993029988 U JP1993029988 U JP 1993029988U JP 2998893 U JP2998893 U JP 2998893U JP 2590405 Y2 JP2590405 Y2 JP 2590405Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、界面検出を行う自動分
注装置、特に比重の異なる複数の試料の各々の界面の位
置を検出し、所望の試料のみ分注する界面検出を行う自
動分注装置に関する。
【0002】
【従来の技術】試料の分注を行う分注装置が知られてお
り、例えば人体から採取された血液を複数の容器に分配
する装置として用いられている。
【0003】一般に、血液を検査する場合には、図1に
示すように、採取した血液(全血ともいう)14を遠心
分離し、血餅20と血清18に分けてそれぞれに対して
検査を行う。その際、この分離された状態を維持するた
めに、分離剤16が用いられている。分離剤16は、糊
状のもの、粉末状のもの等があるが、いずれも血液採取
用試験管12内に予め挿入されており、血液の遠心分離
時に、丁度血餅20と血清18の中間の比重を有するよ
うに調整されたものである。
【0004】従って、採血時の分離剤16と全血14が
入っている試験管12(図1(a))を遠心分離器にか
けると、図1(b)に示すように、比重の重い順に下か
ら血餅20、分離剤16、血清18の3層に分離するこ
とができ、この状態を維持することができる。
【0005】このように分離された各成分をそれぞれ検
査する場合には、上記試験管12内から個別に各層を他
の容器に分注する必要がある。なお、試料を分注する際
に、試料の吸引は、例えばディスポーザブル化されたチ
ップを有するノズルチップ等(以下、ノズルと略す)に
よって行われる。
【0006】従来の分注装置は、例えば最上層の血清1
8を分注する場合、ノズルに接続されている圧力センサ
の圧力を監視しながら、血清18を吸引しノズルを下降
させてゆく。そして、血清18と接する分離剤16の上
面(血清と分離剤の界面)にノズル先端が到達した時の
圧力上昇の変化を検知することにより、ノズルチップの
下降及び吸引を停止させるものであった。
【0007】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなノズルチップの圧力差を監視して吸引する場合、例
えば、分離剤が柔らかいものであった場合は、分離剤の
層にノズルの先端が潜り込み、分離剤の一部を吸引して
しまう可能性があった。一方、分離剤の吸引防止を図る
ために圧力が大幅に変わる前に吸引を停止させるとすれ
ば、血清残量が多くなり分注精度は著しく劣化してしま
う。この分注精度の劣化は、例えば高年齢の被検者の場
合大きな問題となる。すなわち、分注量が減少すること
により採血量を増加させなければならず、高年齢の被検
者には大きな負担となってしまう。従って、採血量は増
やさず、分注精度を向上させる必要があった。
【0008】そこで、試験管の側面から分離された層の
界面を光学的に検知し、血清を吸引することも考えられ
るが、試験管にはラベルが貼られており、試験管の側面
から界面を検出することは困難であった。従って、適当
な界面を検出する方法がないため、分注精度を向上させ
ることはできなかった。
【0009】本考案は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、血液を遠心分離した後の各成
分の界面の位置を検出して、採血量は増やさず分注精度
を向上させる界面検出を行う自動分注装置を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、試料を吸引する吸引手段と、比重の異な
る複数の試料が収容されている容器の下方から超音波ビ
ームを送受波する超音波ビーム送受波手段と、前記超音
波ビーム送受波手段によって受信されたエコー信号に基
づいて前期複数の試料の各界面の位置を検出する界面検
出手段と、前記超音波ビーム送受波手段によって受信さ
れたエコー信号に基づいて前記吸引手段の位置を検出す
る位置検出手段と、前記界面検出手段によって検出され
た各界面の位置と前記位置検出手段によって検出された
吸引手段の位置との距離を演算する演算手段と、前記演
算手段によって算出された距離に基づいて前記吸引手段
を所望の試料吸引開始位置及び終了位置に制御する制御
手段と、を有することを特徴とする。
【0011】また、本考案は、試料を吸引する吸引手段
と、比重の異なる複数の試料が収容されている容器の下
方から超音波ビームを送受波する超音波ビーム送受波手
段と、前記超音波ビーム送受波手段によって受信された
エコー信号に基づいて前期複数の試料の各界面の位置を
検出する界面検出手段と、前記界面検出手段によって検
出された各界面の間の距離と予め入力されている容器の
断面積から一試料の容量を演算する容量演算手段と、前
記容量演算手段によって算出された試料の容量に基づい
て前記吸引手段の吸引量を制御する制御手段と、を有す
ることを特徴とする。
【0012】
【作用】上記請求項1及び2記載の構成によれば、比重
の異なる複数の試料が収容されている容器の下方から超
音波ビームを送受波する超音波ビーム送受波手段と、前
記超音波ビーム送受波手段によって受信されたエコー信
号に基づいて各界面の位置を検出する界面検出手段とを
有しているので、容器側面にラベルが貼られていても、
また容器上面にキャップがされていても、各試料の界面
の位置を検出することができる。
【0013】また、上記請求項1記載の構成によれば、
超音波ビーム送受波手段によって受信されたエコー信号
に基づいて吸引手段の位置を検出する位置検出手段と、
上記界面検出手段によって検出された各界面の位置と前
記位置検出手段によって検出された吸引手段の位置との
距離を演算する演算手段と、前記演算手段によって算出
された距離に基づいて上記吸引手段を所望の試料吸引開
始位置及び終了位置に制御する制御手段とを有するの
で、他の試料を吸引することがなく、所望の試料を有効
に吸引することができる。
【0014】更に、上記請求項2記載の構成によれば、
上記界面検出手段によって検出された各界面の間の距離
と予め入力されている容器の断面積から一試料の容量を
演算する容量演算手段と、前記容量演算手段によって算
出された試料の容量に基づいて上記吸引手段の吸引量を
制御する制御手段とを有するので、他の試料を吸引する
ことがなく、所望の試料を有効に吸引することができ
る。
【0015】
【実施例】以下、本考案の好適な実施例を図に基づいて
説明する。
【0016】図1には、上述したように、採血された血
液の遠心分離の前後の試験管12が示されている。図1
(a)には、採血された血液14と分離剤16が入りキ
ャップ10がされている試験管12が示されている。こ
の試験管12を遠心分離すると、図1(b)に示すよう
に比重の重い順から血餅20、分離剤16、血清18と
分離し、分離剤16の作用によりこの分離状態が保持さ
れる。
【0017】図2には、本考案の実施例の概略構成が示
されている。
【0018】図1(b)に示した3層に分離された試験
管12の上部をマニピュレータ24で挟み、超音波プロ
ーブ26上に配設する。その際、超音波プローブ26の
上部に付設されている超音波カプラ22に試験管12の
下部が密着するように配設する。
【0019】本考案の特徴は、上述のように配設された
試験管12に超音波プローブ26により超音波を送受波
して得られたAモード信号から各層の界面の位置を検出
することである。従って、検出された界面の位置と予め
入力されている試験管12の断面積から所望の層の試料
量を求めることができる。この試料量に基づいて、ノズ
ルの吸引量を制御して、所望の試料を有効に吸引するこ
とができる。
【0020】また、受信回路30により受信されたエコ
ー信号から、試料の吸引を行うノズル(図示せず)の先
端位置を検出することもできるので、所望の試料の界面
位置及びノズル先端位置によってノズルの位置制御を行
い、他の試料を吸引することがなく所望の試料を有効に
吸引することができる。
【0021】従って、例えば血清18のみを分注したい
場合には、分離剤16との界面及び気相との界面、すな
わち超音波エコー信号c点及びd点を検出し、上記の処
理を行えばよい。
【0022】次に、本考案の超音波による界面検出及び
試料の分注について詳細に説明する。
【0023】まず、図3には、本考案の自動分注装置の
第1の実施例のブロック図が示されている。本実施例の
場合、試験管12に超音波を送受波する超音波プローブ
26と、超音波プローブ26にパルス信号を送受信する
送受信回路40と、送受信回路40からのエコー信号か
ら各分離層の界面の位置を検出する界面検出回路42
と、前記エコー信号によりノズル位置を検出するノズル
位置検出回路44と、界面検出回路42及びノズル位置
検出回路44の情報に基づいて、分注を制御する分注制
御部50を有する。
【0024】本実施例の動作について以下に説明する。
【0025】まず、送受信回路40からの送信パルスに
より励振された超音波プローブ26から超音波ビームが
試験管12に送波され、試験管12からのエコーが超音
波プローブ26にて受信エコー信号に変換され送受信回
路40で受信される。この受信されたエコーから図2に
示したエコー信号a点、b点、c点、d点、e点が得ら
れる。なお、これらは、それぞれ試験管12底部、血餅
20上面、分離剤16上面、血清18上面、キャップ底
面に相当する。
【0026】また、界面検出回路42内には、サンプル
ホールド回路とコンパレータが配置されており、ノイズ
信号を除去するためにしきい値レベル28(図2中)が
設定されている。従って、送受信回路40からのエコー
信号としてa点、b点、c点、d点が得られる。一方、
ノズル位置検出回路44により、ノズル56の先端の位
置が同時に検出される。
【0027】また、ノズル56は、XYZロボット54
によって保持されており、ノズル56は、三次元的に自
在に移動可能とされている。
【0028】従って、血清18を分注する場合には、界
面検出回路42からのエコー信号c点及びd点の位置信
号と、ノズル位置検出回路44からのノズル56先端位
置信号とが演算回路46に送られる。そして、演算回路
46において、ノズル56先端−血清18上面(d点)
間の距離及びノズル56先端−血清18下面(c点)間
の距離が算出される。この算出結果を基に、分注制御部
50において、ノズル56の吸引開始位置及び吸引終了
位置が決定され、XYZロボット54を介してノズル位
置が制御される。また、吸引開始から終了に合わせてポ
ンプ62の吸引も制御される。なお、ポンプ62は、シ
リンダ60とピストン58とから成り、吸引時はピスト
ン58の吸引量が制御されることとなる。
【0029】このため、血清18と接する分離剤16を
吸引することなく、血清18のみを有効に分注すること
ができる。
【0030】図4には、本考案の自動分注装置の第2の
実施例のブロック図が示されている。本実施例におい
て、超音波プローブ26、送受信回路40及び界面検出
回路42は先の実施例と同様である。
【0031】従って、血清を分注する場合には、界面検
出回路42からのエコー信号c点及びd点の位置信号が
試料容量演算回路70に送られ、この試料容量演算回路
70において、この位置信号と予め入力されている試験
管12の断面積とから血清18の容量が算出される。こ
の算出結果に基づいて、分注制御部50において、ポン
プ62の吸引量が制御される。また、この吸引量に基づ
いて、ノズルの下降位置をXYZロボット54を介して
制御することができる。
【0032】本実施例の場合は、血清18の容量を算出
した後吸引するので、血清18を余すことなく分注する
ことができる。従って、高年齢の被検者の少ない採血量
であっても、有効に複数の検査を行うことができる。ま
た、本実施例の場合は、キャップ10をしたまま試験管
12に超音波を送受波することができ、その後分注工程
に移行させることもできる。
【0033】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
比重の異なる複数の試料が収容されている容器の下方か
ら超音波ビームを送受波する超音波ビーム送受波手段
と、前記超音波ビーム送受波手段によって受信されたエ
コー信号に基づいて各界面の位置を検出する界面検出手
段とを有しているので、容器側面にラベルが貼られてい
ても、また容器上面にキャップがされていても各試料の
界面の位置を正確に検出することができる。
【0034】また、超音波ビーム送受波手段によって受
信されたエコー信号に基づいて吸引手段の位置を検出す
る位置検出手段と、上記界面検出手段によって検出され
た各界面の位置と前記位置検出手段によって検出された
吸引手段の位置との距離を演算する演算手段と、前記演
算手段によって算出された距離に基づいて上記吸引手段
を所望の試料吸引開始位置及び終了位置に制御する制御
手段とを有するので、他の試料を吸引することがなく、
所望の試料を有効に吸引することができる。
【0035】更に、上記界面検出手段によって検出され
た各界面間の距離と予め入力されている容器の断面積か
ら一試料の容量を演算する容量演算手段と、前記容量演
算手段によって算出された試料の容量に基づいて上記吸
引手段の吸引量を制御する制御手段とを有するので、他
の試料を吸引することがなく、所望の試料を有効に吸引
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】採血された血液が入った試験管の遠心分離の前
後の状態を示す説明図である。
【図2】本考案の実施例の概略構成を示す説明図であ
る。
【図3】本考案の自動分注装置の第1の実施例のブロッ
ク図である。
【図4】本考案の自動分注装置の第2の実施例のブロッ
ク図である。
【符号の説明】
10 キャップ 12 試験管 16 分離剤 18 血清 20 血餅 22 超音波カプラ 24 マニピュレータ 26 超音波プローブ 28 しきい値レベル 30 受信回路

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料を吸引する吸引手段と、 比重の異なる複数の試料が収容されている容器の下方か
    ら超音波ビームを送受波する超音波ビーム送受波手段
    と、 前記超音波ビーム送受波手段によって受信されたエコー
    信号に基づいて前記複数の試料の各界面の位置を検出す
    る界面検出手段と、 前記超音波ビーム送受波手段によって受信されたエコー
    信号に基づいて前記吸引手段の位置を検出する位置検出
    手段と、 前記界面検出手段によって検出された各界面の位置と前
    記位置検出手段によって検出された吸引手段の位置との
    距離を演算する演算手段と、 前記演算手段によって算出された距離に基づいて前記吸
    引手段を所望の試料吸引開始位置及び終了位置に制御す
    る制御手段と、 を有することを特徴とする自動分注装置。
  2. 【請求項2】 試料を吸引する吸引手段と、 比重の異なる複数の試料が収容されている容器の下方か
    ら超音波ビームを送受波する超音波ビーム送受波手段
    と、 前記超音波ビーム送受波手段によって受信されたエコー
    信号に基づいて前記複数の試料の各界面の位置を検出す
    る界面検出手段と、 前記界面検出手段によって検出された各界面の間の距離
    と、予め入力されている容器の断面積から一試料の容量
    を演算する容量演算手段と、 前記容量演算手段によって算出された試料の容量に基づ
    いて前記吸引手段の吸引量を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする界面検出を行う自動分注装
    置。
JP1993029988U 1993-06-04 1993-06-04 自動分注装置 Expired - Lifetime JP2590405Y2 (ja)

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JPH0687870U JPH0687870U (ja) 1994-12-22
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CN101438151B (zh) * 2006-02-09 2012-08-29 爱科来株式会社 液体色谱仪装置
JP5121615B2 (ja) * 2008-07-23 2013-01-16 日立アロカメディカル株式会社 分注装置
JP5396505B2 (ja) 2012-04-12 2014-01-22 日立アロカメディカル株式会社 検体処理装置
JP7417463B2 (ja) * 2020-04-24 2024-01-18 株式会社日立ハイテク 分注装置、自動分析装置、分注方法

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