JP3031545B2 - 臨床分析用汎用装置 - Google Patents

臨床分析用汎用装置

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JP3031545B2 JP10214939A JP21493998A JP3031545B2 JP 3031545 B2 JP3031545 B2 JP 3031545B2 JP 10214939 A JP10214939 A JP 10214939A JP 21493998 A JP21493998 A JP 21493998A JP 3031545 B2 JP3031545 B2 JP 3031545B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サンプルの臨床分
析を完全に自動的に行うことができ、現在知られている
分析機器に比較して新規性及び進歩性を有する働きを示
すことを特徴とする、臨床分析用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
の目的は、汎用分析装置を提供することである。この装
置においては、サンプルの受け取り、そのサンプルを遠
心分離機にかけることを含むサンプルの準備、培養、及
び、分析結果の評価を行う総ての工程を完全に且つ極め
て簡単に自動的に行うことができる。本装置の要素は、
極めて簡単な態様で構成され、本装置の外形寸法は小さ
い。本装置は、分析用の試薬を担持するカードと、サン
プル及び試薬を収容するようになされたポケット又は小
さい容器のストリップの両方とに使用することができ
る。
【０００３】本発明の別の目的は、試薬及びサンプルを
保持する複式ターミナルを有する装置を提供することで
ある。本装置は、各々の試薬用薬瓶を支持してこれらを
個々に撹拌するためのシステムと、希釈液のボトルのた
めの支持部材とを備えている。上記ターミナルは、バー
コード又は他の記号の表示を読み取るためのターミナル
と組み合わされている。上記ターミナルは、該ターミナ
ルの外側部分に配され、包囲するように整合された試験
管列における開口する周縁領域に設けられている。
【０００４】また、本発明の目的は、分析装置を提供す
ることである。この分析装置には、小さい反応容器のた
めのチューブ、並びに、カード用のチューブの両方に使
用することのできる固定クランプを担持する単一の収集
ヘッドが設けられる。上記収集ヘッドは、また液体特に
試薬をハンドリングするために直接穿孔する針によって
滴定（pipetting）を行うためのシステムも担持してい
る。
【０００５】本発明の別の目的は、サンプルを分析する
ための分析用汎用装置を提供することである。本装置
は、カードの読取り、並びに、サンプルを保持するため
の小さな容器又はポケットのストリップの読取り両方に
適した、凝集の読取りを行う汎用ヘッドを備えている。
本装置は、更に、内蔵された軌道撹拌装置も備えてい
る。
【０００６】本発明の主題である本装置の更に別の目的
は、ポケットのストリップ及び／又はカードに関して無
差別に使用することのできる支持ブロック又は支持領域
を提供することである。これらブロック又は領域は、上
記ストリップ及びカードと共に使用されて、制御温度で
培養すると共に、載せておく及び待機させておく領域と
して使用される。その際には、カードを保持するための
システムを用い、上記カードが、該カードのカバーを貫
通した後の滴定針の後退運動によって取り除かれないよ
うにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の装置は、互い違いになったベースボード
（基板）の上に、試薬用の薬瓶及びサンプル用の試験管
列を保持するユニットと、上記試験管列の開口部に組み
込まれる読取りユニットによって完全に占められる側方
領域とを備えている。上記互い違いになったボードの最
も高い部分には、小さな容器のストリップ又はカードを
受け取るための領域が設けられ、載置、培養及び結果の
評価を行う隣接する別個の領域から離すことを可能とす
る。本装置は、試薬用薬瓶及び試験管列を保持するユニ
ットとは反対側の端部に、サンプル用ポケットのストリ
ップ及び試薬用カードの両方を固定するようになされた
汎用クランプを有する単一のヘッドを備えている。この
ヘッドは、滴定針及びその駆動部材も保持する。本装置
のベースボードの軸線Ｘ−Ｙと相対的な運動、及び、ヘ
ッド自体の軸線Ｚと相対的な運動を行わせ、これによ
り、上記ヘッド及び上記収集クランプを本装置のベース
ボードの上方で動かすことができると共に、上記滴定針
を上下させることのできるガイド手段が設けられる。
【０００８】遠心分離機は、試薬用薬瓶及び試験管を保
持するユニットの反対側の本装置の側部で上記試験管の
支持部材よりも幾分低いレベル（高さ）に設けられる。
上記試験管の支持部材には、立方体のサンプル又は分析
プレートの単位を収集又は載置をするための上記クラン
プを保持するようになされたカバーの固定窓を介しての
み接近することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の理解を図るために、本発
明に従って構成された汎用分析装置の一形態を非制限的
な代表例として図面に示している。
【００１０】図１から分かるように、本発明により提供
される分析装置は、種々の高さすなわちレベルを有する
ベースボードを備えている。このベースボードは、本装
置の自動ハンドリング機能を改善すると共に、寸法を低
減するように構成されている。ベースボードは、中央領
域１と、これよりも低いレベルに設けられている２つの
周辺領域２、３とを備えている。第１の領域１は、サー
モスタットブロック４を保持するようになされている。
サーモスタットブロック４には、複数の収容（ハウジン
グ用）溝５が設けられている。これら収容溝は、図７に
概略的に示すように、使い捨てされる試薬の小さな容器
のストリップ６又は分析カードを収容するようになされ
ている。中央領域１自体には、結合剤用の汎用リーダー
８と、疑わしいケースを留めておくことのできる載置領
域又はブロック９とが設けられている。第３のレベル３
には、遠心分離機１０が装着されている。上記第３のレ
ベルは、上方カバー４８を有しており、この上方カバー
は、ヘッド１１が着脱可能に取り付けられる別のレベル
を形成している。上記ヘッド１１は、プレート及び使い
捨て可能なストリップを固定して搬送するためのクラン
プ１２を保持している。上記ヘッドは、また、穿孔用針
１３が設けられている滴定システムを保持している。ヘ
ッド１１は、装置フレームの座標軸の上を移動する。ヘ
ッド１１は、第２の対の座標軸に関するガイドを内部に
備えており、これにより、クランプ１２及び滴定針１３
は、該滴定針の制御装置１４と共に、任意に移動するこ
とができる。
【００１１】レベル２の上には、試薬ターミナル１５及
びサンプル用円形コンベヤ（carousel）１６を備えた装
置が設けられている。希釈液又は他の物質の如き液体
が、数を変更することのできるボトル１７、１８、１９
を介して供給される。これらボトルは、ボードの中間領
域１の下方に設けられている。
【００１２】図面に示すように、図示の装置の主要な特
徴の一つは、ポケットの使い捨て可能なストリップのハ
ンドリングあるいは分析カードのハンドリングを行うた
めに無差別に使用できるという点である。図４及び図５
を参照すると、搬送ヘッド１１が、ストリップ及びカー
ドを受け取るブロック９の上方に位置していることが分
かる。従って、クランプ１２は、分析ポケットの使い捨
て可能なストリップ２０を収集するので、例えば、その
垂直方向の運動経路の下方の部分に設けられる。図５を
参照すると、分離可能なストリップ及び分析カードを収
容するようになされたポケット２１の一つに対するクラ
ンプの相対的な位置が分かる。
【００１３】図６を参照すると、クランプ１２自体が分
析プレート２２を拾い上げている状態が分かる。上述の
二重の機能を確保するために、装置の種々のブロックの
上記クランプ及び収容ポケットは共に、上述の２つの要
素（すなわち、小さな分析容器の使い捨て可能なストリ
ップ、又は、カード）のいずれでも無差別に受け取るこ
とができなければならないことを理解する必要がある。
【００１４】図７及び図８から分かるように、ブロック
４は、種々の溝５を備えており、これら溝は、使い捨て
型のストリップ２３又はカード２４のいずれでも無差別
に収容することができる。カード２４の場合には、後退
運動をする際の滴定針によってカードが抽出されること
がないように、装置は、下方ブロック２５を備えるよう
に設計されている。上記下方ブロックには、複数の溝２
６が設けられている。これらの溝の断面は、非常に小さ
な鋭角のＶ字形状の形態を有しており、これにより、カ
ード２４各々の下縁部２７を保持することができるよう
になっている。従って、カードは、対応する溝の中に若
干締め付けられるようになり、これにより、上記溝から
不必要に取り除かれることがない。
【００１５】試薬及びサンプルのターミナル１５は、図
９及び図１０に詳細に示されている。図９及び図１０
は、ターミナル１５が、中央プレートを備える構成を示
している。この中央プレートは、下方の駆動ユニット２
８によって、その対称軸線の回りで回転する。上記中央
プレートには、複数の周辺開口２９が設けられていて、
これら周辺開口は、外側に向かって傾斜した状態で配列
されている。従って、上記開口又はハウジングの軸線
は、プレート１５の幾何学的な回転軸線と鋭角を形成す
る。同時に、上記ハウジング２９の外側部分３０は、自
由になっているすなわち開口されており、これにより、
試薬用容器３２の基部３１の一部を露出させている。こ
の構造は、試薬ユニット用のプレートの下方に回転ディ
スク３３を設けることによって、各々の容器３２を定期
的に回転させることを可能にする。上記回転ディスク
は、減速モータ３４によって回転され、上記回転ディス
クの周辺部を介して、図９に示すように、容器３２の基
部又はフロア３１の縁部に隣接する点に接触する。この
ようにすると、試薬を保持するプレートが、その旋回経
路の中でディスク３３に対応する位置を通過する度毎
に、対応する容器又は薬瓶がキャビティ２９の上方で反
転され、これにより、試薬を効果的に撹拌することがで
きる。
【００１６】駆動ユニット３４は、減速機を有するモー
タを備えているので、試薬の薬瓶又は容器は可変速度で
撹拌されることになる。上述の構成によって、試薬の薬
瓶を自動的に整合させることが可能となり、これによ
り、バーコード、試薬のレベル、薬瓶のサイズ及び撹拌
プロセスの質をＣＣＤ装置によって読み取ることが可能
になる。そのような読取り作業は総て、装置のレベル２
に設けられたＣＣＤカメラ３５によって行われる。ま
た、この構成は、希釈液のボトル３６を自動的に整合さ
せ、これにより、図１０で詳細に示すように、バーコー
ド、希釈液のレベル、ボトルのサイズ及び他のデータの
ＣＣＤによる読取り作業を容易にすることができる。異
なる速度で赤血球を撹拌する機能を得ることもできる。
【００１７】薬瓶及び希釈液の容器は、同じＣＣＤ３５
によって共通のポイントで読み取られる。ＣＣＤ３５
は、図１に示すように種々の試験管３７を保持するサン
プル保持回転ラック１６の窓を通して試薬を読み取る機
能を有している。ＣＣＤによる読取り作業を容易にする
ために、複式の照明システムを採用し、前方の照明シス
テムによって、バーコードの読取りを可能とし、撹拌プ
ロセスの質及び薬瓶／ボトルのサイズの決定を行い、ま
た、後方の照明システムによって、各々の薬瓶／ボトル
の中に残っている液体のレベルを決定する。
【００１８】上述のように、可動ヘッド１１は、滴定シ
ステムをベースボードの適正な領域に位置決めし、ま
た、カード又はストリップを適正な位置まで搬送すると
いう両方の目的を果たすように設計されている。このよ
うにすると、分配針１３を動かして、回転ラック、希釈
液ターミナル及びブロックに到達させることができる。
クランプ１２は、ブロック、撹拌ユニット、リーダーす
なわち読取装置及び遠心分離機に到達することができ
る。
【００１９】図１１、図１２及び図１３に示す凝集を読
み取る本汎用リーダーは、図１１に参照符号３８、３９
でそれぞれ示すカード及びスリップの両方を無差別に読
み取るように設計されている。本リーダーは、単一のＣ
ＣＤリーダー３８と、独立した照明システムを有する２
つの別個の読取システムとから基本的に構成されてい
る。カード４１を読み取る場合には、そのようなカード
を読取位置に置き、写真撮影を行う間に搬送システムに
よって目標を定められる。小さな容器は、ＬＥＤ及び拡
散器４０から成るシステムによって、後方から照明され
る。前方に設けられる第２の照明システム４２が、バー
コードの読み取りを可能にする。
【００２０】使い捨て型のストリップ４３は、該ストリ
ップを適切なベースに突き差し、適正に傾斜したミラー
４４によって当該ストリップをベースから読み取った後
に、読み取ることができる。矢印４６で示す方向に運動
可能な照明システム４５は、搬送装置によって、上記ス
トリップの上方部分に関連して位置決めされる。
【００２１】各ストリップは、その表面の総ての点にお
いて同一の軌道で揺動される。この揺動機構は、モータ
の軸線と確実に一致して回転する偏心ホイールに接続さ
れたスタンドの中に収容されている。このスタンドは、
ベースに弾性的に取り付けられたその端部によって支持
されている。
【００２２】軌道撹拌ユニットが、保持ボード４９を示
す図１４に示されている。この保持ボードには、４つの
支持脚５０、５１、５２、５３が設けられている。これ
ら支持脚は、「サイレントブロック（silentbloc）」の
名称で一般に知られている種類の弾性ブロックを備えて
いる。これら弾性ブロックは、ボード４９自体の下方部
分に収容されていると共に半径方向に取り付けられた偏
心マス５５に接続されているモータ５４の回転によっ
て、上記ボードに軌道振動を発生させることができるよ
うに構成されている。
【００２３】上述の組み合わされた手段を用いることに
より、ゲル（gel）カード及び使い捨て可能なストリッ
プを単一の装置で処理することが可能になり、その理由
は、必要とされる総ての要素がゲルカード又はストリッ
プを収容してハンドリングすることができるからであ
る、ということは理解されよう。また、試薬、希釈液及
びサンプルを確実に特定し、ロードセルに基づいて洗浄
液及び廃棄溶液のレベルを問題なく追跡することも可能
である。更に、本装置は、カード及びストリップを積極
的に特定し、ゲルのレベル等を照合することによって、
支持部材の品質管理を行うことも可能にする。また、本
装置は、サンプル及び試薬を加熱ブロックの中に合理的
に滴定することも可能にすると共に、知能型のレベル検
知器、凝集検知器、デジタルポンプ等も提供することが
できる。
【００２４】また、本装置のボードを種々のレベルに構
成し、その一体型のユニットを正確に配列することは、
種々のハンドリング操作を容易にし、特に、可動ヘッド
の清掃作業、並びに、固定及び搬送を行うクランプの清
掃作業を低減することを目的としている。
【００２５】上述の構造は、また、本発明の主題である
本装置がストリップ及びカードの両方を搬送することが
できるようにし、また、ストリップ及びカードの２つの
スタンドに関して単一のＣＣＤ装置に基づいて読取り作
業を行うことができるようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の装置を簡略化して示す斜視図
である。
【図２】図２は、図１の装置の平面図である。
【図３】図３は、収集クランプ及び遠心分離機の位置に
対応する本装置の領域を示す斜視図である。
【図４】図４は、収集ヘッドを簡略化して示す斜視図で
ある。
【図５】図５は、図４の一部を拡大してクランプを詳細
に示す斜視図である。
【図６】図６は、ストリップ及び試薬のカードを取り扱
うためのクランプを拡大して詳細に示す斜視図である。
【図７】図７は、分析トレイ及びプレートを載置し整合
を維持する領域を示す断面図である。
【図８】図８は、図７の一部を拡大して示す断面図であ
る。
【図９】図９は、薬瓶及び試薬のボトルを保持するユニ
ットを簡略化して示す断面図である。
【図１０】図１０は、試薬のボトルの配列を示す図９と
同様の断面図である。
【図１１】図１１は、サンプルを保持するポケットのス
トリップ及び分析カードの両方に適した分析用読取りヘ
ッドを簡略化して示す断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の装置の斜視図である。
【図１３】図１３は、分析の結果を評価するためにポケ
ットのストリップ又は分析カードを撮影するために設け
られるカメラの位置を示す平面図である。
【図１４】図１４は、サンプルの軌道撹拌を行う支持ユ
ニットの斜視図である。
【符号の説明】
１ 中央領域（レベル） ２、３ 周辺領域（レベル） ６ ストリップ ７ カード ８ 汎用リーダー ９ ブロック １０ 遠心分離機 １１ ヘッド １２ クランプ １３ 針 １５ ターミナル １６ 回転ラック １７、１８、１９ ボトル

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 臨床サンプルの準備、ハンドリング及び
    分析を行うためのユニットを備えるタイプの臨床分析用
    汎用装置であって、３つの主要なレベルを有するベース
    ボードを備えており、試薬及びサンプルのターミナルを
    保持する第１のレベルは、個々の薬瓶の周期的な撹拌を
    行う手段と、薬瓶及びボトルの外側の図形記号、並び
    に、内容物のレベルの如き前記薬瓶及びボトルの内側の
    特性を認識する手段とを有しており、第２のレベルは、
    小さな分析容器を含む使い捨て可能なストリップ、及
    び、分析カードを無差別に収容する複数の溝が設けられ
    た内蔵型のサーモスタットブロックと、凝集用の汎用リ
    ーダーと、カード及びストリップに適した軌道撹拌装置
    とを有しており、第３のレベルは、ストリップ及びカー
    ドの両方を収集し、搬送し且つ適所に位置決めするため
    の単一のクランプを保持するヘッドからストリップ及び
    カードを無差別に受け取ることのできる遠心分離機を支
    持しており、前記クランプの前記ヘッドには、該ヘッド
    に組み込まれている針を有する滴定システムが設けられ
    ており、前記ヘッドは、２つの座標軸の回りで前記ベー
    スボードと相対的に動くことができ、前記ヘッドは、ま
    た、第３の軸線と相対的に動いて、前記滴定針を保持す
    るユニット並びにストリップ又はカードを保持するユニ
    ットを共に動かすことができ、前記滴定針を保持するユ
    ニット及び前記ストリップ又はカードを保持するユニッ
    トは共に、前記ヘッド自体に含まれるように構成された
    こと、を特徴とする臨床分析用汎用装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の臨床分析用汎用装置に
    おいて、前記試薬ターミナルは、中央プレートとディス
    クとを備え、該中央プレートは減速モータによって前記
    中央プレートの対称軸線の回りで回転することができ、
    前記中央プレートの周辺部には、複数の円筒形の孔（ca
    vity）が設けられており、これらキャビティの軸線は、
    前記中央プレートの回転軸線と相対的に若干傾斜して各
    々のキャビティの外側部分を開放させ、これにより、前
    記孔の内側に載置され、試薬を保持する薬瓶を露出させ
    ており、該ディスクは、減速モータによって駆動され、
    該ディスクの周辺部は、前記薬瓶の基部と接するように
    構成されており、これにより、各々の薬瓶は、該薬瓶が
    回転して前記ディスクに対応する位置を通過する際に、
    該薬瓶の傾斜した位置へ旋回し、該薬瓶の内容物を撹拌
    するように構成されたこと、を特徴とする臨床分析用汎
    用装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の臨床分析用汎用装置に
    おいて、前記試薬システム用の前記プレートには、希釈
    液及び他の物質のボトル用のハウジングが設けられてお
    り、該ハウジングは、前記薬瓶のためのハウジングと同
    心状に構成され、且つ、それぞれの軸線を前記プレート
    の回転軸線に対して平行に構成されていること、を特徴
    とする臨床分析用汎用装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一に記載の臨
    床分析用汎用装置において、固定された外部回転ラック
    が、該試薬を保持する前記プレート上に構成されてお
    り、前記回転ラックは、前記プレートと同心状の関係で
    あって、試験管を支持するようになされており、前記回
    転ラックは、前記試薬の薬瓶及び前記ボトルの単一の読
    取りを行うようになされたＣＣＤ装置を装着するための
    開口を有していること、を特徴とする臨床分析用汎用装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一に記載の臨
    床分析用汎用装置において、前記試薬及びサンプルを保
    持する前記ユニットに接続された２つの照明システムを
    備えており、第一の照明システムは外部照明を目的とし
    ており、該ＣＣＤ装置によってバーコードの読み取りを
    行うことができ、また、他の照明システムは内部照明で
    あり、該内容物のレベル及び他のパラメータの読み取り
    を容易にするように構成されたこと、を特徴とする臨床
    分析用汎用装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の臨床分析用汎用装置に
    おいて、サーモスタットブロックは複数の溝を備えてお
    り、前記サーモスタットブロックの各溝の下には、鋭角
    のＶ字形状の断面を有する溝が別個のブロックに設けら
    れており、前記Ｖ字形状の溝は、各々の該分析プレート
    の下縁部を保持して、該分析プレートが滴定針の後退に
    よって抽出されないようにするように構成されたこと、
    を特徴とする臨床分析用汎用装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の臨床分析用汎用装置に
    おいて、結合剤リーダーが、所定のセンタリングを有す
    るカードを読み取るためのシステムを備えており、前記
    リーダーは、前記搬送システム自体によって所定位置に
    位置決めされ且つ該搬送システムによって支持されてお
    り、前記リーダーは、ＬＥＤ及び拡散器を含む後方の照
    明システム、及び、バーコードを読み取るための第２の
    前方の照明システムと組み合わされていること、を特徴
    とする臨床分析用汎用装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の臨床分析用汎用装置に
    おいて、前記リーダーには、使い捨て可能なストリップ
    のための別のセンタリングが設けられており、読取り
    は、適宜に傾斜したミラーを介して、また、前記搬送シ
    ステムによって前記ストリップの該上方部分に沿って運
    動可能な移動式変動照明システムの助けによって行われ
    るように構成されたこと、を特徴とする臨床分析用汎用
    装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の臨床分析用汎用装置に
    おいて、カード及びストリップのための前記軌道撹拌装
    置は、複数の脚部によって該装置のフレームに固定され
    たボードを含み、前記脚部は、弾性要素を含んでおり、
    該弾性要素は、前記ベースボード自体に内蔵されている
    と共に偏心マスを組み込むモータの作動によって、前記
    ボードユニットを軌道振動させる構成とされたこと、を
    特徴とする臨床分析用汎用装置。
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