JP4005081B2 - 手動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、分析測定装置と、分析用消耗品、特に試験ストリップを含むことができる交換可能のドラムマガジンを収容する装填開口部を有し、かつドラムマガジンの前面に少なくとも１つの取出開口部を有するハウジングと、装填開口部を閉鎖するためのカバーと、ドラムマガジンの幾何学的縦軸周りにドラムマガジンの回転を可能にするドラムマガジン用の軸受と、ドラムマガジンから分析用消耗品を取り出すための取出装置とを備え、前記ハウジングが外側に消費手段の一つを取出装置を利用して押し進めることができる引渡開口部を有する、医学的に重要な試料、特に生物学的液体の成分を分析するための携帯式手動分析装置に関する。

固体や液体の試料物質の化学的および生物学的分析のために該試料物質に特殊化した実験室や、特に設置型実験室の外部でも使用するために運搬体接続式の高速試験が定着している。このような運搬体接続式の高速試験は、専用に開発されたドライケミストリを基礎とし、敏感な試薬の関与による複雑な反応が多いにもかかわらず、非専門家でも簡単かつ面倒なしに実施することができる。

運搬体接続式の高速試験の周知の一例は、糖尿病患者の血糖値を決定する試験エレメントである。ストリップ状に形成された診断用試験エレメントは試験ストリップとも呼ばれる。周知の実施形態は、たとえば尿分析や種々の指示薬紙用の一区画または多区画試験ストリップである。ストリップ形態の試験エレメントのほかに、運搬体接続式の高速試験の別の形態も存在するので、より一般的には分析用消耗品が対象である。

このような分析用消耗品は、たとえば光、湿度または機械的作用のような有害な影響から該分析用消耗品を保護し、滅菌条件下に保管するために貯蔵容器の中に包装されている。分析用消耗品には、試験ストリップのほかに、ランセットや試料取出エレメントも含まれる。

この種の分析用消耗品は、先行技術に包括的に記載されており、当業者に多数の実施形態で熟知されているので、ここでは詳細な説明を省く。分析用消耗品は、たとえば欧州特許出願公開第１０２２５６５号明細書に記載されているように、ドラムマガジンの中に保管されている。

たとえば血糖濃度を決定するための装置のような、生物学的液体を分析する携帯式手動分析装置は、しばしば病気や年齢のために手の器用さが制限されている人物によって使用されている。そのためこのような分析装置は、取り扱いが容易であり、不具合条件を広範囲に排除することが重要である。これに関連して、分析装置内へのドラムマガジンの挿入や交換が問題点であることが明らかになった。この場合、一方でドラムマガジンの位置決めを正確に行い、それによってドラムマガジンの中に含まれる分析用消耗品が確実に分析装置の分析センサーと協働することができる必要があり、他方で、ドラムマガジンの交換は分析装置の利用者に極く僅かな手先の器用さを要求するべきである。

市販のもので入手できる手動分析装置は、たとえば米国特許第５，６３２，４１０号明細書または米国特許第５，５１０，２６６号明細書に記載されているような構造を有する。このような分析装置の場合は、ドラムマガジンを全長にわたって貫通する軸上にドラムマガジンが軸支されている。この方法により、充分なドラムマガジンの位置決めを達成することができる。しかしながら、軸をドラムマガジンの中心孔を通して押し出す必要があり、指先の器用さがかなり要求されるので、ドラムマガジンの交換に骨が折れることが欠点である。

さらに、(Accu-Check) Compact Blood Glucose Systems（参照マニュアル第０３３０７６８９００１（２００２年８月）、ロッシュダイアグノスティクス、マンハイム、２００２年）の分析装置が一般に使用されていることで知られている。該公知である装置は、開口部がカバーによって閉鎖されうるドラムマガジンを収容する装填開口部を備えている。軸は、ドラムマガジンが滑り動く方向へ向けられて、装填開口部内に据え付けられている。カバーは旋回運動によって閉鎖され、そして閉鎖時にはドラムマガジンの前面を押圧しドラムマガジンを作動位置に固定する。しかしいくつかの測定においては、より正確な軸の位置決めがされることがのぞましい。また、ドラムマガジンが装填開口部装置開放時に落下することもあり一層不便である。

本発明の目的は、携帯式の手動分析装置における取り扱い、特に分析用消耗品を有する付属のドラムマガジンの交換をどのように容易にすることができ、かつ同時に手動分析装置内のドラムマガジンの正確な位置決めをどのように達成できるかの方法を提示し、それによってドラムマガジンの消費手段が手動分析装置の分析測定装置と協働できる方法を提示することである。

この課題は、ドラムマガジンがその幾何学的縦軸周りに回転できる作動位置に前記ドラムマガジンを移動する押出し部の直線運動がカバーの閉鎖によって行なわれる冒頭に挙げた形式の分析装置によって解決される。

本発明に係る手動分析装置において、好ましくはその作動位置のドラムマガジンの位置決めと、唯一の操作ステップによるカバーの閉鎖とが統合される。本発明に係る手動分析装置の利用者は、もはやドラムマガジンの正確な位置決めを気遣う必要がなく、ドラムマガジンの挿入後に部品の精密な位置決めや正確な調節なしに行うことができ、簡単に手動分析装置の装填開口部がカバーで閉鎖され、それによってドラムマガジンが位置決めされる。これは、手先の器用さが大幅に制限された身体に障害のある人間でも難なく行うことができる。

また本発明に係る手動分析装置のその他の利点は、位置決めエレメントと位置決め装置とを介して正確かつ信頼性のある、ドラムマガジンの軸線方向および半径方向の位置決めが押出し部によって保証されていることである。そのため、この分析測定装置は、確実にドラムマガジンの中に含まれる分析用消耗品と協働することができる。

特に、本発明に係る手動分析装置において、ドラムマガジンの軸線方向の位置決めは、（好ましくは）ドラムマガジンに取り付けたコード、たとえばバーコードが、確実にコード読取装置で読み取ることができるような充分に高い精度で行うことができる。この方法により、たとえばドラムマガジンの装入コードを読み取ることができ、その中に含まれる消費手段の情報を評価する際に考慮することができる。誤って読み取ったコードは評価する際に間違った分析結果を生じ得る。そのため間隔に高感度のコード読取装置が非常に確実に機能する必要があり、これが本発明に係る分析装置で与えられているような、ドラムマガジンの精密な位置決めを必要とする。特に、本発明に係る分析装置におけるコード読取装置は、その電気接続線と共に分析装置のハウジング内部に固定して配設してもよい。好ましくは、この場合、カバーをコード読取装置の全構成要素から独立させることができ、これがコード読取装置の構造を簡素にし、その故障発生率を低減する。

本発明に係る分析装置の場合は、位置決めエレメントと位置決め装置とを利用して、ドラムマガジンを貫通する軸を省いてもよく、それにもかかわらずドラムマガジンの軸受装置を利用して該ドラムマガジンの対向端で位置決め装置と組み合わせて精密な位置決めを達成することができる。特に、好適にはドラムマガジンが軸受を押圧する位置決め装置を介して製造公差も補正することができ、これがコスト的に有利な製造を可能にする。

本発明に係る分析装置は携帯式であり、内蔵型電源を有するため、電気系統網から独立している。この電源は、好ましくは１個または複数個の市販の電池として構成されているが、たとえば太陽電池を含んでもよい。

本発明のその他の詳細および利点は、模範的な形態をもとに添付の図面を参照して説明する。ここで同一および対応する部分は、同一の参照符号で表している。その中に示されている特徴は、本発明の好ましい形態を構築するために、個別的にまたは組み合わせて使用することができる。

図１は、コンパクトな携帯式手動分析装置１として構成された分析装置の一実施形態を示しており、この分析装置は、医学的に重要な試料、特に、たとえば血液、血漿、血清、尿、唾液、精子、リンパ液、滑液、羊水、涙液、嚢腫液、汗腺分泌物または胆汁のような生物学的液体の成分の分析に利用される。分析装置１は、長手側３に交換可能のドラムマガジン５を収容する装填開口部４を有するハウジング２を有する。

ハウジング２は、外側に、好ましくは前面６に、ドラムマガジン５の中に保管されている分析用消耗品８（図３参照）用の引渡開口部７を有する。この消費手段８は、好ましくは、たとえば血液滴を塗布できる試験ストリップとして構成されている。試験ストリップ内に含まれる試薬は、医学的に重要な試料成分と反応し、それによって反応結果を分析装置１の分析測定装置９で評価することができる。このような分析測定装置９は、たとえば試験ストリップとして構成された消費手段８の変色を検出する光学センサー、または試料の導電率変化を検出する電子センサーとしてよい。

分析結果は、表示装置１０、好ましくは液晶ディスプレイで表示される。表示装置１０に隣接して分析装置１を操作するためのキー１１が配置されている。このキー１１および表示装置１０を保護するために、旋回可能の覆い１２をハウジング２に取り付けてもよい。

ドラムマガジン５を収容する装填開口部４は、ハウジング２に旋回可能に取り付けられた、カバー１３で閉鎖することができる。

図２に示したカバー１３は、以下、より詳しく説明する位置決めエレメント１４を有し、ドラムマガジン５がカバー１３の閉鎖時にその幾何学的縦軸に沿って該ドラムマガジンの作動位置に押し出されるように構成されている。したがって、カバー１３の旋回運動が位置決めエレメントによってドラムマガジンの直線運動に変換される。

図１に見られるように、カバー１３はその後端領域でハウジング２に取り付けられており、位置決めエレメント１４はカバー１３の前端領域に配置されている。位置決めエレメント１４は、カバー１３の閉鎖時にハウジング２の内部に突出する突起体として形成されている。

特に図２に見られるように、位置決めエレメント１４は傾斜面１５を有する。カバー１３の閉鎖時に前記傾斜面１５が以下さらに詳述する位置決め装置１６に係合し、該位置決め装置１６に押圧され、それによってカバー１３の旋回運動が位置決め装置１６の長手方向運動、つまりドラムマガジン５の幾何学的縦軸方向に変換される。傾斜面１５はカバー１３の閉鎖時に挿入したドラムマガジン５の幾何学的縦軸に対して傾斜し、ひいては、ドラムマガジン５がカバー１３の閉鎖時に押し出される方向に向かって傾斜しており、挿入したドラムマガジン５に対向する。

図３は、上部ハウジング部を取り外した分析装置１を示しており、それによって位置決め装置１６とドラムマガジン５がそれらの作動位置で見られる。位置決め装置１６は、作動位置で、その幾何学的縦軸周りにドラムマガジン５の回転を可能にする軸受１７に対してドラムマガジン５を押圧する。しかしながら、あるいは、位置決め装置１６が作動位置で押圧力なしにドラムマガジン５を保持することも可能である。軸受１７は、軸線方向クリアランス１９の中にドラムマガジン５の前面で噛み合い、その位置決めを支持する支持体を有する。電動モータ２０によって、ドラムマガジン５をその前面で係合するドラムホイール２１を介して運動させることができる。あるいは、ドラムマガジン５をその側面に係合するローラによって回転させることも可能である。電動モータ２０用の電源２２として、電池または蓄電池が利用され、また、たとえば電源２２として太陽電池も可能である。

ドラムマガジン５は、その幾何学的縦軸周りに配置した複数の環状に配置されたチャンバ２３を有し、このチャンバは分析用消耗品８を含むことができる。ドラムマガジン５を徐々に回転させることによって、当該列の消費手段８を必要に応じてドラムマガジン５の各チャンバ２３から順次取り出すことができる。このチャンバ２３の数は適宜任意に選ぶことができる。通常１０〜１００チャンバ２３が目的に適しており、好ましくは１５〜３０のチャンバ２３を設けている。特に図４に明らかなように、各チャンバ２３は、一つの消費手段８を取り出す取出開口部２４と、前記取出開口部２４に対向する、欧州特許出願公開第１０２２５６５号明細書に記載されているような、消費手段８の輸送用の、取出装置４５の押し棒２６を挿入する一つの挿入開口部２５とを有する。挿入および取出開口部２４、２５は、消費手段８を保護するために保護フィルムで密閉される。消費手段８は、使用するために押し棒２６によってチャンバ２３から押し出すことができ、保護フィルムが突き破られる。それぞれ消費手段８の大きさと形状に応じて、ドラムマガジン５は、長く延びる円筒形状または円盤状の形状を有することができる。

位置決め装置１６は、カバー１３の閉鎖時にドラムマガジン５を図３に示した作動位置に押し出す押出し部２７を有する。押出し部２７は、位置決めエレメント１４がカバー１３の閉鎖時に係合する傾斜面２８を有する。この場合、位置決めエレメント１４の傾斜面１５が押出し部２７の傾斜面２８に対して押圧され、それによってカバー１３の旋回運動が押出し部２７の直線運動に変換される。押出し部２７は、次にドラムマガジン５をその縦軸に沿って作動位置に押し出し、軸受１７に対して押圧する。このドラムマガジン５の押し出しは、押出し部案内時に合わせてドラムマガジンの小さな回転ステップと結合させることができる。

押出し部２７は、ドラムマガジン５の軸線方向クリアランス３０の中に噛み合い、このようにドラムマガジン５の軸線方向の位置決めを生ぜしめるピボット２９を有する。

図４は、下方から図示した分析装置１のハウジング２を取り外した位置決め装置１６およびドラムマガジン５を示す。押出し部２７は、その前端でピボット２９を形成する外部スリーブ３１を有する。ドラムマガジン５の軸線方向クリアランス３０の中の噛み合いをピボット２９によって正確な位置に改善するために、ピボット２９は、好ましくは面取り部３２を備えており、またはその前面の、噛み合い端部で円錐形に形成されており、これは特に図５に明らかである。

図５に、位置決め装置１６を詳しく示しており、ここで外部スリーブ３１の一部を省いているため、押出し部２７の構造をより良く識別できる。押出し部２７のスリーブ３１の中に、外部スリーブ３１に対する一端と、プランジャ３２に対する該外部スリーブ３０の他端とによって押圧するコイルばね３４を備えたプランジャ３２がある。プランジャ３２は、押出し部２７の外部スリーブ３１に向かって移動し、それによって押出し部２７の長さが変化する。また、ばね３４はピボット２９と傾斜面２８の間にも備えられている。このようにばね３４を利用して、軸線方向に製造公差を補正することができる。プランジャ３２は、その外部スリーブ３１から離間する端部に、カバー１３に取り付けた位置決めエレメント１４と協働する位置決め装置１６の前記傾斜面２８を有する。

特に図５に識別されるように、位置決め装置１６は、渦巻ばねとして形成された第２ばね３５を有する。第２ばね３５はハウジング２に固定して支持されており、位置決めエレメント１４に対して押圧され、それによって押出し部２７がカバー開放時にリセットされ、ドラムマガジン５を取り出すことができる。第２ばね３５は該第２ばねが押出し部２７に対して押圧される第１脚部３６を有する。ばね３５は第２脚部３７でハウジング２に固定して支持される。

カバー１３に配置した位置決めエレメント１４をドラムマガジン５の長手方向に作用する両ばね３４、３５の押圧から解除するために固定エレメント３８が有り、該固定エレメントを用いて押出し部２７をその図３に示した位置に固定することができる。この固定エレメント３８は、この場合特に、カバー１３の開放時に押出し部２７またはドラムマガジン５が制御されずに分析装置１の装填開口部４からジャンプすることを阻止する。固定エレメント３８を利用して、ドラムマガジン５がその図３に示した作動位置に移動したとき、押出し部２７を固定することができる。

固定エレメント３８は、同様に可能な摩擦係合よりも形状嵌合が確実な安全性を生じるので、好ましくは形状嵌合式に押出し部２７と噛み合う。特に図５に明らかなように、固定エレメント３８は、ばね３９を利用して弾性支承されており、Ｕ字状に押出し部周りに配置されている。改善措置のために図示した実施形態においてボタン４０を備えている固定エレメント３８の端部へ手で押すことによって、固定エレメント３８の他端が押出し部２７から持ち上げられ、このように押出し部２７の固定位置４１と該押出し部の噛み合いから解除される。

固定エレメント３８周りに配置されたコイルばねとして形成されたばね３９が支持ウェブ４２に支持され、このように押出し部２７に対して固定エレメント３８を押圧する。

押出し部２７の固定位置４１は袋穴として形成されている。押出し部２７がカバー１３の閉鎖時に固定位置４１と共に固定エレメント３８で押し出されて通過すると、固定エレメント３８がばね３９によって固定位置４１へ押圧され、それによって形状嵌合が生じる。

特に図３に識別できるように、ドラムマガジン５はバーコード４３を有することができる。消費手段８は、たとえば血糖値を決定する試験ストリップとして形成されており、バーコード４３の中に含まれる装入コードを試験ストリップによって発生したカラーシグナルの評価時に考慮することができる。ハウジングに対して固定して配置したバーコード読取装置４４は、新規のドラムマガジン５の挿入時に自動的にバーコード４３を読み取ることができ、それによってその中に含まれる情報を測定結果の評価時に考慮することができる。このように測定精度を好適に改善することができ、対応する情報を手で入力する必要がない。前記分析装置１の中にドラムマガジン５の精密な位置決めは、好ましくは間隔に高感度のバーコード読取装置４４の使用を可能にし、読み取り誤りを心配する必要がない。

図１ないし５を利用して説明した実施形態において、ドラムマガジン５は、カバー１３の閉鎖時に分析装置１の引渡開口部７から離れて後方へ軸受１７の固定した支持体１８に押し出される。渦巻ばね３５はカバー１３の閉鎖時に圧力で負荷され、開放時に弛緩する。しかし、この構造は必須ではない。図６に示したように、ドラムマガジン５がカバー１３の閉鎖時に引渡開口部７と共に分析装置１の前面６に向かって押し出されることも同様に良好に可能である。このような二者択一的な構造において、軸受１７の押出し部２７および支持体１８は、ドラムホイール２１でドラムマガジン５を駆動するために、図１ないし５を利用して説明した実施形態が該当する場合と異なる側にそれぞれ配置されている。

図６に示した実施形態において、ばね３５は、該ばねがカバー１３の開放時に引張りによって、たとえば位置決めエレメント１４が押出し部２７に噛み合い、該押出し部２７を引張ることによって負荷されるように配置されている。カバー１３の閉鎖時に、ばね３５は押出し部２７を引き戻し、それによってドラムマガジン５がその作動位置に保持される。

図７は、ドラムマガジン５がカバー１３の閉鎖時に引渡開口部７に向かって押し出される図６を利用して説明した二者択一的な構造をどのように実現できるかを詳しく示している。図７に挿入したドラムマガジン５と閉鎖したカバー１３とで示した実施形態は、カバー１３が関節式に分析装置１のハウジング２と連結されるカバー１３の張出し部に取り付けたカム板として位置決めエレメント１４が形成されている。押出し部２７はＵ字状に形成されており、カム板として形成した位置決めエレメント１４に対して弾性力によって押圧される。この場合、Ｕ字状の押出し部２７の脚部がカム板１４に当接し、それに対して他方の脚部はドラムマガジン５に対して押圧される。

カバー１３が開放されると、カム板１４が回転する。この場合、球形以外のカム板１４の外面によって、押出し部２７が弾性力に抗して後方へ、すなわち引渡開口部７から離間して押圧される。その際に押出し部２７がドラムマガジン５の軸線方向クリアランス３０の中へ噛み合うことから解除され、それによって該ドラムマガジンが開放された分析装置１から取り出され、新規のドラムマガジン５を挿入することができる。それに続きカバー１３が再び閉鎖されると、カム板１４が再び図７に示した位置を占め、押出し部２７を弾性力によって前方へ移動させることができる。その際、Ｕ字状に形成した押出し部２７がその脚部でドラムマガジン５と噛み合い、該ドラムマガジンをその作動位置へ押し出す。

手動分析装置の一実施形態である。 図１に示した実施形態のカバーである。 図１に示した上部ハウジング部のない実施形態である。 下方からの図示によるハウジングなしの図１に示した実施形態である。 図１ないし４に示した実施形態の位置決め装置である。 位置決め装置の別の実施形態である。 位置決め装置の別の実施形態である。

符号の説明

１ 手動分析装置
２ ハウジング
３ 縦側
４ 装填開口部
５ ドラムマガジン
６ 手動分析装置の前面
７ ハウジングの引渡開口部
８ 消費手段
９ 分析測定装置
１０ 表示装置
１１ キー
１２ 覆い
１３ カバー
１４ 位置決めエレメント
１５ 位置決めエレメントの傾斜面
１６ 位置決め装置
１７ 軸受
１８ 支持体
１９ ドラムマガジンのクリアランス
２０ 電動モータ
２１ ドラムホイール
２２ 電源
２３ チャンバ
２４ ドラムマガジンの取出開口部
２５ 挿入開口部
２６ 押し棒
２７ 押出し部
２８ 押出し部の傾斜面
２９ ピボット
３０ ドラムマガジンのクリアランス
３１ スリーブ
３２ 面取り部
３３ プランジャ
３４ ばね
３５ ばね
３６ 第１脚部
３７ 第２脚部
３８ 固定エレメント
３９ ばね
４０ ボタン
４１ 固定位置
４２ 支持ウェブ
４３ バーコード
４４ バーコード読取装置
４５ 取出装置

Claims (5)

1. 分析測定装置（９）と、分析用消耗品（８）として試験ストリップを含むことができる交換可能のドラムマガジン（５）を収容する装填開口部（４）を有し、かつドラムマガジン（５）の前面に少なくとも１つの取出開口部（２４）を有するハウジング（２）と、装填開口部（４）を閉鎖するためのカバー（１３）と、ドラムマガジン（５）の幾何学的縦軸周りにドラムマガジン（５）の回転を可能にするドラムマガジン（５）用の軸受（１７）と、ドラムマガジン（５）から分析用消耗品（８）の一つを取り出すための取出装置（４５）において、前記ハウジング（２）が外側に分析用消耗品（８）の一つを取出装置（４５）を利用して押し出すことができる引渡開口部（７）を有する取出装置とを備えた、医学的に重要な試料として生物学的液体の成分を分析するための携帯式手動分析装置であって、
   ドラムマガジン（５）がその幾何学的縦軸周りに回転できる作動位置に前記ドラムマガジン（５）を移動する押出し部（２７）の直線運動がカバー（１３）の閉鎖によって行なわれ、
   前記カバー（１３）が閉鎖時に位置決めエレメント（１４）の閉鎖によって押出し部（２７）に作用し、かつ
   前記カバー（１３）の閉鎖時に前記カバーの旋回運動が縦軸およびドラムマガジンの直線運動方向に対して垂直であり、
   前記位置決めエレメント（１４）によって前記ドラムマガジン（５）の垂直直線運動に変換される
   ことを特徴とする手動分析装置。
2. 押出し部（２７）がドラムマガジン（５）の軸線方向クリアランス（３０）に係合されていることを特徴とする、請求項１記載の手動分析装置。
3. 手動分析装置が固定エレメント（３８）を利用して押出し部（２７）を固定できる固定エレメント（３８）を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の手動分析装置。
4. 押出し部（２７）が挿入されたドラムマガジン（５）の幾何学的縦軸方向に押圧されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の手動分析装置。
5. 押出し部（２７）が位置決め装置（１６）の一部であり、位置決め装置（１６）が押出し部（２７）へ長手方向に力を行使し、製造公差を軸線方向に補正するばね（３４）を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の手動分析装置。

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