JP3373453B2 - 自動分注装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動分注装置に関
し、特に分注先容器に付与される陰圧により分注元容器
から試料を吸引する分注装置における分注量制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、臨床検査分野で行われる血液検査
では、被検者の血液が密閉式採血管（真空採血管）に採
取され、それを遠心分離して得られる血清が検体として
用いられるのが一般的である。この真空採血管から血清
を採取する作業は、衛生管理上、当該採血管の封止栓を
取らずに行われることがある。真空採血管から封止栓を
取らずに内部の血液試料を抜取るために、従来から各種
の装置が提案されている。例えば、特開平７−７７５２
７号公報には、遠心分離後の採血管から血清のみを採取
する装置が開示されている。この装置で血液試料の採取
を行う場合には、まず、倒立させた採血管の封止栓（中
央部がゴム部材）に対して単管型の採取針が穿刺され、
その下方に採取容器が配置される。採取針を介して採血
管内部と採取容器とは気密接続される。その状態におい
て、ポンプを利用して採取容器の気密空間に陰圧を付与
すると、血清が採取針を介して採血管から採取容器へ吸
引・採取される。

【０００３】このような血液試料を採取する装置の多く
は、採血管内の血液試料を採取容器に全量抜取るもので
ある。この場合、全量抜取りを行った後に、採取容器か
ら分注が実行され、その上で、各種の試薬を使用して血
液分析が行われる。これに対して、特開平９−７９９５
３号公報に記載される血液試料採取装置は、定量抜取り
を行うものである。定量抜取りが可能な血液試料採取装
置によれば、採血管から直接、１又は複数の採取容器へ
の分注を行うことができる。

【０００４】図７は、この従来の定量抜取り可能な血液
試料採取装置の模式的な構成図である。倒立された真空
採血管２は封止栓４で封止されており、その封止栓４に
カプラー６の単管型の採取針８が穿刺される。カプラー
６の下にはカプラー台１０を介して採取容器１２が配置
される。この採取容器１２はカプラー台１０に設けられ
るパッキング材に圧接され、その内部の気密を保つこと
ができる。この気密空間は、採取針６によって真空採血
管２に連通されるとともに、カプラー台１０に接続され
たエアチューブ１６によって当該気密空間に対する減圧
及び大気開放を周期的に行う減圧・大気開放手段につな
がる。減圧・大気開放手段は、エアチューブ１６に接続
される三方弁１８と、この三方弁１８の一つの方向に接
続された減圧ポンプ２０と、三方弁１８の残りの一方向
が大気に開放されている開放端２２とによって構成され
る。減圧ポンプ２０によって採取容器１２の気密空間に
陰圧を付与すると、採取針８を介して採血管２から血清
２４が採取容器１２へ吸引・採取される。

【０００５】この従来の装置では、減圧・大気開放手段
を制御し、一回の減圧及び大気開放を併せて基本ステッ
プとして、それを繰り返し実行させることにより、所望
量の血液試料の抜取りが行われる。このとき、一回の減
圧時間が、採取針８を通過する血清の流速が一定とみな
せる短い時間に設定される。このように、この従来の装
置は、吸引開始からの経過時間と抜取り量とが比例関係
にあるとみなすことができる範囲での吸引を繰り返すこ
とにより、採取容器１２への血清の分注量を精度良く制
御しようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】採血管から採取容器へ
血清が分注されるにつれて、採取容器内の陰圧は低減
し、採取針８を通過する血清流速も低下する。上述の従
来の装置は、この血清流速の過渡特性の影響を受けない
ようにするために一回の減圧時間を短くしている。しか
し、どんなに一回の減圧時間を短くしても、吸引を開始
してからある有限時間後の流速は微妙に変化し、分注量
の制御に関しその影響を皆無にすることはできない。こ
こで、一回の減圧時間を短くすればそれだけ、流速の過
渡特性の影響自体は軽減され得る。しかし、この場合、
一定の分注量を得るための繰り返し回数は増加するた
め、例えば減圧時間の制御ばらつき等の要因による誤差
が累積されることになる。

【０００７】また、血清流速の過渡特性は、血清の粘性
や採血管２内の空気層２６の体積の影響も受ける。よっ
て、減圧時間を一定にしても、血液サンプル毎に分注量
のばらつきが生じる。また、採取針８の管径のばらつき
等に応じて、血清流速は装置毎に異なりうる。

【０００８】このように採血管からの定量抜き取りを行
う従来の装置は、その分注量の制御に関し様々な誤差要
因を有しており、精度の良い制御が難しいという問題を
有していた。

【０００９】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、分注先容器へ付与される陰圧によって分注
元容器から試料を吸引する際に精度の良い分注量制御が
行われる自動分注装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動分注装
置は、分注元容器に分注先容器を気密接続し、前記分注
先容器に陰圧を付与して前記分注元容器から前記分注先
容器へ試料を吸引・採取する自動分注装置であり、当該
自動分注装置において前記分注先容器内部の気体圧力を
検出する圧力検出手段と、前記陰圧付与後の気体圧力の
上昇幅に基づいて前記分注先容器への試料の採取量を制
御する採取量制御手段とを備えたものである。

【００１１】分注元容器から分注先容器へ試料が吸引さ
れると、その吸引量に応じて分注先容器の内部の気体
（例えば空気）に付与された陰圧が緩和されるととも
に、分注先容器内の当該気体の体積は減少する。ここで
分注先容器内の気体体積とその圧力とは、気体の状態方
程式によって関係付けられる。本発明によれば、圧力検
出手段が分注先容器内の気体圧力をモニタする。採取量
制御手段は、圧力検出手段の出力に基づいて、分注先容
器に付与された陰圧の初期値からの気体圧力の上昇幅を
検知し、状態方程式に基づく関係を利用して、当該圧力
上昇幅に対応する容器内の気体体積の減少幅を評価す
る。この気体体積の減少幅は、分注先容器に採取された
試料の体積に相当する。つまり、採取量制御手段は、気
体体積の減少幅に基づいて分注先容器への試料の採取量
を制御することができる。

【００１２】他の本発明に係る自動分注装置において
は、前記採取量制御手段が、前記気体圧力の上昇幅に基
づいて前記分注先容器への試料の採取量が目標値に達し
たことを判定する採取量判定手段と、前記採取量判定手
段による判定タイミングに従って前記分注先容器内部の
気体圧力を更に上昇させて、前記分注先容器への試料の
流入を停止させる採取停止手段とを有する。

【００１３】本発明によれば、採取量判定手段が、陰圧
が付与され分注元容器からの試料の吐出が開始された時
点からの気体圧力の上昇幅が所定値に達したことに基づ
いて、分注先容器への試料の採取量が目標値に達したこ
とを判定する。採取停止手段は、採取量が目標値に達し
たという採取量判定手段による判定結果を受けると、そ
れに応答して分注先容器内部の気体圧力を上昇させる。
このとき気体圧力は、分注元容器からの試料の流入が停
止される値まで増加される。その下限値は、例えば、分
注元容器内部の気体圧力、倒立時の分注元容器内の試料
の重さ、分注元容器と分注先容器との連通路のコンダク
タンス、試料の粘性といった要因の影響を受け、単純に
分注先容器の気体圧力だけでは一般に定まらない。普通
には、分注先容器の陰圧が完全に解消されなくても試料
の流入は停止され得る。ここで、流入を急峻に停止させ
るために、下限値より高い値に気体圧力を上昇させるよ
うに採取停止手段を構成することもできる。例えば、採
取停止手段は、大気圧又はそれ以上の値に気体圧力を上
昇させるように構成することができる。

【００１４】本発明の好適な態様は、前記採取停止手段
が、前記分注容器内部を外気に連通させて前記分注容器
内部の気体圧力を大気圧に戻す自動分注装置である。

【００１５】さらに他の本発明に係る自動分注装置は、
前記陰圧を発生させて前記分注先容器に付与するポンプ
と、前記採取量制御手段による採取量制御が行われてい
る間、前記ポンプを前記分注先容器から遮断するポンプ
遮断弁とを有するものである。

【００１６】本発明によれば、陰圧を発生するポンプが
分注先容器に接続され、ポンプにて陰圧が発生される
と、当該陰圧が分注先容器の内部の空間にも及ぼされ
る。これにより、分注元容器からの試料の吸引、採取が
始まり、採取量制御手段による採取量制御が開始され
る。ポンプ遮断弁は、ポンプから分注先容器へ陰圧が付
与されると速やかに閉じられ、ポンプに関わる空間が分
注先容器から遮断される。これにより、採取量制御に関
係する空間、つまり試料流入による気体圧力の変化が生
じる空間はポンプ遮断弁から分注先容器側の空間に制限
される。このように制御に関係する気体空間を抑制した
場合における当該空間への試料の流入による気体空間の
減少の割合は、ポンプ遮断弁が開放され気体空間が抑制
されない場合に比べ増大される。つまり、より大きな気
体圧力の上昇幅が得られることになり、気体圧力変動の
検出感度が増大する。なお、ポンプ遮断弁によって分注
先容器から遮断されるポンプに関係する空間には、ポン
プ自体の気室のほか、ポンプと分注先容器とをつなぐ配
管が含まれ得る。また、ポンプは分注先容器から圧力媒
体となる気体を吸引できるものであれば種類を問わず、
例えばシリンジポンプを用いることもできる。

【００１７】別の本発明に係る自動分注装置は、前記分
注先容器と共通に前記陰圧を付与される陰圧気室と、前
記採取量制御手段による採取量制御が行われている間、
前記陰圧気室を前記分注先容器から遮断する陰圧気室遮
断弁とを有し、前記圧力検出手段が、前記分注先容器と
前記陰圧気室との気体圧力の差圧を検出する差圧センサ
であるものである。

【００１８】本発明によれば、陰圧気室と陰圧気室を分
注先容器から遮断する陰圧気室遮断弁とが設けられる。
陰圧気室は陰圧気室遮断弁を開放している状態では、分
注先容器の気体空間と連通するように構成され、ポンプ
等の陰圧を発生する手段によって分注先容器と基本的に
同じ陰圧が付与される。一方、陰圧気室遮断弁を閉じる
と、分注先容器と陰圧気室とは遮断され、よって分注先
容器に試料が吸引されその内部の気体圧力が当初付与さ
れた陰圧から変動しても、陰圧気室には分注先容器に当
初付与されたと同じ陰圧が保持される。本発明では圧力
検出手段として、２つの部位の圧力の差を検出する差圧
センサが設けられ、分注先容器と陰圧気室との差圧を検
出する。分注先容器に陰圧が付与され採取量制御手段に
よる採取量制御が開始されると陰圧気室遮断弁は閉じら
れ、陰圧気室には制御開始時の分注先容器の陰圧が保持
されるので、差圧センサからは、分注先容器の制御開始
時における圧力と現在の圧力との差が出力される。

【００１９】

【発明の実施の形態】［実施形態１］次に、本発明の実
施形態について図面を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明の原理を説明する模式図で
ある。液状試料を収容した分注元容器３０と分注先容器
３２とが気密接続される。両容器３０，３２は連通管３
４を介して連通している。分注先容器３２には減圧ポン
プ３６が接続され、減圧ポンプ３６は分注先容器３２内
の空気を吸引することができる。同図（ａ）は、吸引開
始前の状態を示すものであり、このときの分注先容器３
２及びそれに連なる部分の空気で満たされた密閉空間の
容積をＶ₀とする。この状態にて減圧ポンプ３６を動作
して当該密閉空間の圧力を瞬時にＰ₀に低下させると、
密閉空間に陰圧が付与されることにより、分注元容器３
０から分注先容器３２への液状試料の吸引動作が開始さ
れる。同図（ｂ）は吸引が開始された後の状態を示す図
である。吸引動作が開始されてからの時刻ｔにおける密
閉空間の圧力をＰ(t)、密閉空間内に流入した液状試料
の体積をΔＶ(t)とすると、この密閉空間内についての
気体の状態方程式として次式が成立する。

【００２１】

【数１】 Ｐ₀Ｖ₀ ⁿ＝Ｐ(t)｛Ｖ₀−ΔＶ(t)｝ⁿ ………（１） ここでｎは１から密閉空間内の気体の比熱比γまでのい
ずれかの値をとり、特に、完全に断熱的である場合には
ｎ＝γであり、また等熱的である場合にはｎ＝１とな
る。なお、気体が空気である場合の比熱比γは１．４で
ある。ΔＶ(t)≪Ｖ₀を仮定して、ΔＶ(t)について近似
的に（１）式を解くと次式が得られる。

【００２２】

【数２】 ΔＶ(t)＝（Ｐ(t)−Ｐ₀）Ｖ₀／ｎＰ(t) ………（２） この式は、連通管３４からの液状試料の流入が開始され
てからの密閉空間内の圧力変化Ｐ(t)をモニタすること
によって、その時刻の液状試料の流入体積ΔＶ(t)を知
ることができることを示している。したがって、圧力変
化Ｐ(t)が、目標とする分注量に応じた圧力レベルに達
したタイミングで、密閉空間を大気開放する等の手段に
よって液状試料の流入を停止させることにより、所望の
量の定量分注を達成することができる。

【００２３】図２は、本発明の第一の実施形態である血
清自動分注装置の構成を示す模式図である。分注元容器
となる真空採血管５０には血液試料が採取されている。
この試料は遠心分離により血餅５２と血清５４とが分離
材５６を介して異なる層に分離されている。また、血清
５４の上には空気層５８が存在する。真空採血管５０は
開口端を上部に向けて配置され、開口端は封止栓６０で
封止される。また分注先容器となる分注容器７０もその
開口端を上部に向けて配置され、その開口端は封止栓７
２で封止される。

【００２４】真空採血管５０と分注容器７０とは連通管
７４によって連通され、連通管７４の真空採血管５０側
の端部は血清５４の層内に差し込まれる。分注容器７０
の封止栓７２には、チューブ７６の一方端が差し込まれ
る。チューブ７６の他方端には分注先容器に陰圧を付与
する手段である減圧ポンプ８０、圧力検出手段である圧
力センサ８２、及び大気開放弁８４が互いに並列に接続
される。圧力センサ８２により検出される圧力変動信号
は、増幅器８６によって増幅された後、制御部８８へ入
力される。また、大気開放弁８４の開閉は制御部８８に
よって制御することができる。

【００２５】図３は、減圧ポンプ８０により陰圧を付与
した場合の分注容器７０内の気体圧力（ここでは空気
圧）の変化を示す模式的なグラフである。時刻ｔ_Sにて
減圧ポンプ８０を動作して、分注容器７０内の空気圧を
大気圧Ｐ_ATから所定の陰圧Ｐ₀まで速やかに低下させる
（圧力曲線１００）。分注容器７０を含む密閉空間の空
気圧が所定の陰圧Ｐ₀に達したことは圧力センサ８２の
出力に基づいて制御部８８により検知され、その時点
（ｔ＝ｔ₀）で減圧ポンプ８０は停止される。

【００２６】分注容器７０内に陰圧が付与されると、真
空採血管５０内の血清５４が連通管７４を介して吸い上
げられ分注容器７０へ流入する。血清の流入とともに、
分注容器７０内の空間容積が減少し、上述した原理によ
り空気圧は徐々に上昇していく（圧力曲線１０２）。な
お、図３には、３通りの圧力曲線１０２-1，１０２-2，
１０２-3が示されているが、これらは順に真空採血管５
０内の空気層５８の体積が大、中、小の場合に対応して
いる。空気層５８の体積が大きいほど、血清５４の吸引
に伴う当該空気層５８の圧力低下幅が小さいので、血清
５４が真空採血管５０から流出されやすい。そのため、
空気層５８の体積が大きいほど、分注容器７０へ流入す
る血清の体積ΔＶ(t)の増加が速やかで、空気圧も速や
かに上昇することとなる。また、吸引される液状試料の
粘性等の他の要因に応じても同様の圧力曲線１０２の相
違が生じ得る。例えば、粘性が小さいほど圧力曲線１０
２は速やかに上昇する。

【００２７】次に図４は、本装置の分注動作時の分注容
器７０内の空気圧の変化を示す模式的なグラフである。
制御部８８は減圧ポンプ８０の停止される時刻ｔ₀後、
真空採血管５０から分注容器７０への血清の採取量の制
御を開始する。具体的には、制御部８８は圧力センサ８
２の出力Ｐ(t)と、あらかじめ制御部８８に設定された
閾値Ｐ_thとを比較し、Ｐ(t)≧Ｐ_thとなったことを検知
すると、分注容器７０への血清の採取量が目標値に達し
たと判定する。そして、制御部８８は大気開放弁８４を
開放して分注容器７０内の圧力Ｐを大気圧Ｐ_ATに戻す
（圧力曲線１０４）。これにより、真空採血管５０から
の血清の吸引が停止される。

【００２８】大気開放弁８４開放後の圧力曲線１０４-1
〜１０４-3はそれぞれ圧力曲線１０２-1〜１０２-3に対
応している。それぞれの場合の大気開放弁８４の開放タ
イミングはｔ_R1，ｔ_R2，ｔ_R3となり、互いに異なるタイ
ミングで弁の開放が行われることになる。すなわち本装
置では、分注容器７０内の空気圧上昇が所定の幅に達し
たことに基づいて血清の流入を停止させるので、種々の
要因に起因する圧力曲線１０２の相違にかかわらず、分
注容器７０への血清の採取量は一定に保たれる。

【００２９】［実施形態２］図５は、本発明の第二の実
施形態である血清自動分注装置の構成を示す模式図であ
る。図において実施形態１と同様の機能を有する構成要
素には同一の符号を付し説明の簡略化を図る。

【００３０】本装置では真空採血管５０は倒立されて分
注容器７０に気密接続される。この構成では、倒立され
た真空採血管５０の開口を封止する封止栓１５０にカプ
ラー１５２の単管型の採取針１５４が穿刺される。カプ
ラー１５２の下にはカプラー台１５６を介して採取容器
７０が配置される。この採取容器７０はカプラー台１５
６のパッキング材に圧接され、その内部の気密を保つこ
とができる。

【００３１】カプラー台１５６の側部に設けられ分注容
器７０内部と連通する空気孔１６０には、チューブ１６
２、ポンプ弁１６４及びチューブ１６６を介してシリン
ジポンプ１６８が接続される。チューブ１６２の途中に
接続される分岐管１７０には大気開放弁８４が設けられ
る。

【００３２】また本装置では圧力検出手段として差圧セ
ンサ１７２が用いられる。差圧センサ１７２はその２つ
のポート（検知端）がポンプ弁１６４の前後に接続さ
れ、ポンプ弁１６４の前後、すなわち分注容器７０の内
部とシリンジポンプ１６８側の空間との圧力差を検出す
る。なお、差圧センサ１７２は両ポート間の気密を保つ
構造を有している。

【００３３】この差圧センサ１７２により検出される圧
力差信号は、増幅器８６によって増幅された後、制御部
１８０へ入力される。また、制御部１８０は大気開放弁
８４の開閉、ポンプ弁１６４の開閉、及びシリンジポン
プ１６８の駆動機構１８２の制御を行う。

【００３４】図６は、本装置の分注動作時の差圧センサ
１７２の出力である差圧値Ｄの時間変化を示す模式的な
グラフである。ここで差圧値Ｄは差圧センサ１７２の分
注容器７０側のポートでの空気圧Ｐ_Fとシリンジポンプ
１６８側のポートでの空気圧Ｐ_Bとの差（Ｐ_F−Ｐ_B）で
定義される。

【００３５】初期状態では、大気開放弁８４とポンプ弁
１６４の両方が開放され、分注容器７０及びそれにつな
がるチューブ１６２，１６６、分岐管１７０、差圧セン
サ１７２内部はすべて大気圧Ｐ_ATとなっている。この状
態では差圧センサ１７２の両端には圧力差はないので、
差圧値Ｄ＝０である。

【００３６】本装置の分注の開始動作において、制御部
１８０はポンプ弁１６４を閉じ（時刻ｔ＝ｔ_S1）、シリ
ンジポンプ１６８のピストンを引いてポンプ弁１６４か
らシリンジポンプ１６８に至る空間（ポンプ側空間と称
し、その体積をＶ_Sで表す）を所定の陰圧Ｐ_Sにする（時
刻ｔ＝ｔ_S2）。この所定の陰圧は差圧センサ１７２の出
力ＤがＰ_AT−Ｐ_S（≡Ｄ_S）となることから検知すること
ができる。

【００３７】次に、大気開放弁８４を閉じた状態でポン
プ弁１６４を開くと、ポンプ弁１６４から分注容器７０
側の空間（分注容器側空間と称する）と上記ポンプ側空
間との圧力が平均化される。平均化が完了すると差圧セ
ンサ１７２の出力値Ｄは０となり、それと同時にポンプ
弁１６４が閉じられる（時刻ｔ＝ｔ₀）。この気圧の平
均化によって分注容器側空間の気圧は陰圧となり、真空
採血管５０からの血清の吸引、吐出が始まる。よって実
施形態１の原理の説明で述べた吸引開始時の気圧Ｐ
₀は、ポンプ側空間と分注容器側空間との平均化気圧と
なる。すなわち、吸引開始時点での分注容器側空間の容
積をＶ₀とすると、

【数３】 Ｐ₀＝｛Ｐ_ATＶ₀＋（Ｐ_AT−Ｐ_S）Ｖ_S｝／（Ｖ₀＋Ｖ_S） ………（３） である。ポンプ弁１６４を開放している時間はチューブ
１６２などの配管系のコンダクタンス等によって変動し
得るが、通常は数ｍＳ〜数十ｍＳといった時間である。

【００３８】以下の動作は上述した実施形態１と基本的
に同様であり、真空採血管５０からの血清の流入による
分注容器側空間の減少に伴う当該空間の気圧Ｐ(t)の上
昇（圧力曲線２００）を差圧センサ１７２によってモニ
タする。なお、時刻ｔ₀以降における分注容器側空間の
気圧Ｐ(t)と差圧センサ１７２の出力Ｄとは、Ｄ＝Ｐ(t)
−Ｐ₀の関係を有している。制御部１８０は、差圧セン
サ１７２の出力値Ｄがあらかじめ設定された閾値Ｐ_thに
対応する値Ｄ_th（＝Ｐ_th−Ｐ₀）に達したことを検知す
ると（時刻ｔ＝ｔ_R）、大気開放弁８４を開放して、分
注容器７０内の陰圧を解消して真空採血管５０からの血
清の流入を停止させる。なお、このときの差圧センサ１
７２の出力値Ｄ_EはＰ_AT−Ｐ₀となる。

【００３９】本装置では、ポンプ弁１６４によって分注
容器側空間をポンプ側空間から遮断可能である。このポ
ンプ弁１６４の第１の作用として、血清流入による圧力
変動の及ぶ空間が制限される。分注容器７０内の空間の
容積変化に伴う圧力変動は、その変動が及ぶ空間が狭い
ほど大きくなるので、上述のように血清の分注容器７０
への吸引量の制御を行う際に、ポンプ弁１６４を閉止し
てポンプ側空間を遮断することにより、差圧センサ１７
２において大きな出力が得られる。これにより、制御部
１８０は差圧センサ１７２の出力に基づく圧力変化の高
感度な検知が可能であり、その圧力変化に基づく制御を
高精度に行うことができる。

【００４０】ポンプ弁１６４の第２の作用として、分注
容器７０に付与された陰圧と共通の陰圧を有するポンプ
側空間が、吸引量の制御を行う間、当該初期の陰圧に保
持されることが挙げられる。すなわち、ポンプ弁１６４
を閉じることにより、ポンプ弁１６４からシリンジポン
プ１６８側のチューブ１６６、シリンジポンプ１６８の
シリンダ空間が、血清の吸引が開始される時点で分注容
器７０に付与された陰圧を保持する陰圧気室となる。差
圧センサ１７２を用いて、この陰圧気室と分注容器７０
内部との気体圧力差を検知する構成とすることにより、
吸引開始後の差圧センサ１７２の出力値Ｄがそのまま、
吸引が開始されてからの分注容器７０における圧力変動
幅を表す。これにより、定量分注における閾値の設定が
容易となる。また制御部１８０において、例えば吸引開
始時の気体圧力を記憶し、現在得られる気体圧力と記憶
された吸引開始時の気体圧力との差を計算するといった
構成をとる必要がなく、制御部１８０での処理が容易と
なる。ちなみにポンプ弁１６４は分注容器７０からシリ
ンジポンプ１６８を遮断するポンプ遮断弁としての機能
と、分注容器７０から陰圧気室を遮断する陰圧気室遮断
弁としての機能とを果たしている。

【００４１】

【発明の効果】採取量の時間変化は分注元容器内の空気
体積や液状試料の粘性等の種々の要因で異なり得るが、
本発明の自動分注装置によれば、試料の採取量が当該採
取に伴う分注先容器の容積変化と直接の関係を有する当
該分注先容器の気体圧力に基づいて検知されるので、上
記種々の要因によって影響を受けない精度のよい定量分
注が可能となる。さらに圧力をモニタすることにより、
例えば血清中のフィブリン等による分注元容器と分注先
容器との連通部分の詰まり状態を監視することが可能と
なり、高精度かつ信頼性の高い分注制御が実現される効
果もある。

【００４２】また、本発明によれば分注元容器からの試
料の採取に伴う気体圧力の変動を検出する際に、ポンプ
遮断弁によって気体圧力の変動が及ぶ空間範囲が限定さ
れる。これにより、比較的大きな気体圧力の変動幅が得
られ、高感度の気体圧力の検出が可能となり、一層、高
精度の分注制御が可能となる。

【００４３】また、本発明によれば分注元容器からの試
料の採取開始時の陰圧が陰圧気室に保持され、差圧セン
サによってその陰圧気室と分注先容器との気体圧力差を
検知する構成とすることにより、採取開始時からの気体
圧力の変動幅の値そのものを差圧センサの出力として得
ることができ、制御手段の構成が簡単になるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理を説明する模式図である。

【図２】 本発明の第一の実施形態である血清自動分注
装置の構成を示す模式図である。

【図３】 本発明の第一の実施形態において減圧ポンプ
により陰圧を付与した場合の分注容器内の気体圧力の変
化を示す模式的なグラフである。

【図４】 本装置の第一の実施形態における分注動作時
の分注容器内の気体圧力の変化を示す模式的なグラフで
ある。

【図５】 本発明の第二の実施形態である血清自動分注
装置の構成を示す模式図である。

【図６】 本装置の第二の実施形態における分注動作時
の差圧センサの出力の時間変化を示す模式的なグラフで
ある。

【図７】 従来の定量抜取り可能な血液試料採取装置の
模式的な構成図である。

【符号の説明】

３０ 分注元容器、３２ 分注先容器、３４ 連通管、
３６ 減圧ポンプ、５０ 真空採血管、５４ 血清、５
８ 空気層、６０，７２ 封止栓、７０ 分注容器、７
４ 連通管、７６，１６２，１６６ チューブ、８０
減圧ポンプ、８２ 圧力センサ、８４ 大気開放弁、８
８，１８０ 制御部、１５２ カプラー、１５４ 採取
針、１５６ カプラー台、１６４ ポンプ弁、１６８
シリンジポンプ、１７２ 差圧センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 1/00 - 1/44 G01N 33/00 - 33/98 G01N 35/00 - 35/10 G01F 1/00 - 1/90 G01F 17/00 A61B 5/00 - 5/22 B01L 3/00 - 3/18 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分注元容器に分注先容器を気密接続し、
   前記分注先容器に陰圧を付与して前記分注元容器から前
   記分注先容器へ試料を吸引・採取する自動分注装置にお
   いて、 前記分注先容器内部の気体圧力を検出する圧力検出手段
   と、 前記陰圧付与後の気体圧力の上昇幅に基づいて前記分注
   先容器への試料の採取量を制御する採取量制御手段と、 を有することを特徴とする自動分注装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動分注装置において、 前記採取量制御手段は、前記気体圧力の上昇幅に基づい
   て前記分注先容器への試料の採取量が目標値に達したこ
   とを判定する採取量判定手段と、 前記採取量判定手段による判定タイミングに従って前記
   分注先容器内部の気体圧力を更に上昇させて、前記分注
   先容器への試料の流入を停止させる採取停止手段と、 を有することを特徴とする自動分注装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の自動分注装置において、 前記採取停止手段は、前記分注容器内部を外気に連通さ
   せて前記分注容器内部の気体圧力を大気圧に戻すもので
   あることを特徴とする自動分注装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の自動分注装置において、 前記陰圧を発生させて前記分注先容器に付与するポンプ
   と、 前記採取量制御手段による採取量制御が行われている
   間、前記ポンプを前記分注先容器から遮断するポンプ遮
   断弁と、 を有することを特徴とする自動分注装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の自動分注装置において、 前記分注先容器と共通に前記陰圧を付与される陰圧気室
   と、 前記採取量制御手段による採取量制御が行われている
   間、前記陰圧気室を前記分注先容器から遮断する陰圧気
   室遮断弁と、 を有し、 前記圧力検出手段は、前記分注先容器と前記陰圧気室と
   の気体圧力の差圧を検出する差圧センサであること、 を特徴とする自動分注装置。