JP4209565B2

JP4209565B2 - 自動分注装置

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Publication number: JP4209565B2
Application number: JP28168599A
Authority: JP
Inventors: 中陽周
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: JP2001099848A

Description

【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採取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７−７７５２７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９−７９９５３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６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８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を介して真空採血管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、血清の粘性や真空採血管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】
この問題は、採取容器へ吸引された血清量をモニタすることができれば、モニタ量が目標値に達した時点で吸引を停止させることにより改善されると考えられる。しかしこの場合にも、分注量が目標値に達したことが検知されてから吸引動作の停止制御が行われるまでには、ある程度の制御系の応答時間を要する。そのため、この応答時間中に吸引される血清量が血清流速の差異によってばらつくことによる分注精度の劣化は回避できない。
【００１０】
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。
【００１１】
【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、試料採取前における分注元容器内の分注元気体層の気体状態量を検知する気体状態検知手段と、当該気体状態量と目標試料採取量とに基づいて、分注先容器に試料採取開始時に付与すべき目標陰圧を求める陰圧決定手段とを有するものである。
【００１２】
分注元容器から分注先容器へ採取される試料の量は、分注先容器に付与される陰圧に応じて変化する。しかし、この陰圧が同じであっても、分注元容器内の分注元気体層の圧力、体積等の気体状態量が相違すると、分注先容器に採取される試料の量に差異が生じる。本発明によれば、この試料の採取量に影響を与える分注元容器の気体状態量が検知される。そして、この気体状態量を考慮に入れた上で目的試料採取量に応じた目的陰圧が決定され、当該目的陰圧値に基づいて分注先容器へ陰圧が付与される。これにより、分注先容器への陰圧付加による試料採取に際し、サンプル毎に異なり得る分注元気体層の状態の影響が排除され、精度良く目的とする試料採取量を得ることができる。
【００１３】
本発明に係る自動分注装置においては、陰圧決定手段は、試料が分注元容器から陰圧付与後の分注先容器へ目標試料採取量だけ移動することにより、分注元気体層と分注先容器内の気体とが圧力平衡することに基づいて目標陰圧を求める。
【００１４】
分注元容器と分注先容器とは互いに連通され、両容器内部の気体状態は試料の移動によって平衡状態に達する。本発明によれば、一方の容器である分注元容器の試料採取前の気体状態は気体状態検知手段により把握される。よって、他方の容器である分注先容器に付与する陰圧を定め気体状態を決定すれば、それに対応してどれだけの試料が採取されると両容器の気体が圧力平衡状態となるかを求めることができる。これに基づいて本発明では、両容器の気体が圧力平衡となるときに目標試料採取量が実現されるように目標陰圧が定められ、付与される。分注先容器へ採取された試料が目標試料採取量に達すると、両容器内部の気体が平衡状態となり、これにより分注先容器への試料採取が自律的に停止される。つまり、本装置では目標状態の検出及びそれに伴う試料採取停止動作が不要である。
【００１５】
本発明に係る自動分注装置は、試料採取前に分注元気体層の圧力を所定値に設定する気体圧力設定手段を有し、前記気体状態検知手段が、分注元気体層の体積を検知する気体体積検知手段を有する。
【００１６】
気体の体積を非接触で検知することは比較的容易であるが、圧力を非接触で検知することはそれほど容易ではない。本発明によれば、分注元気体層の圧力は所定値に設定されるため、気体状態検知手段は分注元気体層の体積を検知すればよく、気体状態検知手段の構成が単純・容易化される。
【００１７】
本発明に係る自動分注装置においては、前記気体圧力設定手段は、分注元容器を大気開放する。本発明によれば、分注元気体層の圧力設定が容易な構成により実現される。本発明の好適な態様においては、分注先容器は、分注元容器との気密接続時に内部圧力を大気圧にされる。本発明によれば、分注元容器と分注先容器との気密接続時に分注元気体層と分注先容器内との双方の圧力を測定するための手段を特別に設ける必要がなく、構成の簡素化が図られる。
【００１８】
本発明に係る自動分注装置は、分注元容器と分注先容器とを分離する際に分注先容器の内部圧力を大気圧とする大気圧付与手段を有するものである。本発明によれば、試料採取後に分注先容器に大気圧が付与されることにより分注先容器内と分注元気体層との双方が陰圧を解消され、その後、両容器が分離される。両容器の内外の圧力が等しくされた後、分離されることにより容器からの試料の飛散が防止される。
【００１９】
本発明に係る自動分注装置は、分注先容器に接続される陰圧源と、分注先容器と陰圧源との接続を制御する制御弁と、制御弁開放時に分注先容器の内部圧力が前記目標陰圧となるように前記陰圧源の気体状態量を制御弁開放前に制御する陰圧源制御手段と、分注先容器への試料の採取動作の開始に際して陰圧源を一時的に分注先容器に接続させ、採取動作中は陰圧源を分注先容器から遮断するように制御弁を制御する弁制御手段とを有する。
【００２０】
分注先容器に陰圧を付与するために陰圧源が用いられる。陰圧源にはシリンジポンプ等の機械的動作を伴うポンプが用いられる。陰圧源の容積は、その機械的動作や、分注元気体層の気体状態に応じた目標陰圧の相違に起因して変動し得る。本発明によれば、採取動作中は、陰圧源が制御弁によって分注先容器から遮断され、所定の容積を有する分注先容器の気体と分注元気体層との間の圧力差を縮小するように採取動作が進行する。この場合、分注先容器の容積が所定値であるという条件の下で目標陰圧を決定することができ、当該条件下では、目標陰圧決定の処理・手段が簡素化される。本発明では、この条件を満たすために、分注先容器への陰圧の付与は次のように行われる。陰圧源制御手段は陰圧源を目標陰圧より低い圧力とし、次いで短時間だけ制御弁が開かれる。制御弁を開くことにより、陰圧源と分注先容器との気体状態が平均化され、分注先容器内に目標陰圧が実現される。その後、制御弁は閉じられ試料採取期間中、陰圧源は分注先容器から遮断される。
【００２１】
【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。
【００２２】
図１、図２は、本発明の原理を説明する模式図である。図１は、分注先容器に付与された陰圧による試料の採取動作の原理を示すものである。液状試料を収容した分注元容器３０は分注先容器３２と連通管３４を介して気密接続される。
【００２３】
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、分注先容器３２への試料採取前、採取後の状態を示すものである。本発明では、分注元容器３０内の試料は、分注先容器３２に付与した陰圧によって吸い出され、分注先容器３２に採取される。この採取動作は、分注元容器３０内の空気層３６と分注先容器３２内の空気とが圧力平衡に達することにより終了する。以下、分注元容器３０内の空気層３６の圧力、体積は試料採取前においてＰ_０，Ｖ_０、試料採取後においてＰ_０’，Ｖ_０’で表し、また分注先容器３２内の空気で満たされた密閉空間の圧力、体積は試料採取前においてＰ_１，Ｖ_１、試料採取後においてＰ_１’，Ｖ_１’で表す。
【００２４】
空気層３６と分注先容器３２の空気とに関して、それぞれ気体状態方程式から次式が得られる。
【００２５】
【数１】
Ｐ_０Ｖ_０＝Ｐ_０’Ｖ_０’ ………（１）
Ｐ_１Ｖ_１＝Ｐ_１’Ｖ_１’ ………（２）
ここで、採取後においては圧力平衡が達成されることから、
【数２】
Ｐ_０’＝Ｐ_１’
が成り立つ。また分注先容器３２に採取された試料の体積をΔＶとすると、
【数３】
Ｖ_０’＝Ｖ_０＋ΔＶ ………（３）
Ｖ_１’＝Ｖ_１−ΔＶ ………（４）
である。（１）〜（４）式から、
【数４】
ΔＶ＝Ｖ_０Ｖ_１（Ｐ_０−Ｐ_１）／（Ｐ_０Ｖ_０＋Ｐ_１Ｖ_１） ………（５）
または、
【数５】
Ｐ_１＝Ｐ_０Ｖ_０（Ｖ_１−ΔＶ）／｛Ｖ_１（Ｖ_０＋ΔＶ）｝ ………（６）
が得られる。Ｐ_０，Ｖ_０，Ｖ_１が既知の場合には、分注先容器３２に陰圧Ｐ_１を付与したときの実現が期待される試料採取量ΔＶを（５）式から求めることができ、また目標試料採取量ΔＶに対応して付与すべき目標陰圧Ｐ_１を（６）式から求めることができる。
【００２６】
図２は、分注先容器に目標陰圧を付与する原理を示すものである。分注先容器３２には、配管３８を介して減圧ポンプ等の陰圧源４０が接続される。配管３８には弁４２が設けられ、この弁４２を開くことにより、陰圧源４０から分注先容器３２に陰圧が付与される。ここで、弁４２を閉じた状態での陰圧源４０の圧力，体積をＰ_２，Ｖ_２で表す。弁４２を開く前の分注先容器３２内の空気圧力をＰ_１”とすると、弁４２開放後に目標陰圧Ｐ_１を実現する陰圧源４０の圧力Ｐ_２は次の関係式から求めることができる。
【００２７】
【数６】
Ｐ_１（Ｖ_１＋Ｖ_２）＝Ｐ_１”Ｖ_１＋Ｐ_２Ｖ_２ ………（７）
図３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の上には採血管空気層５８が存在する。真空採血管５０は開口端を封止栓６０で封止され、分注容器７０に気密接続される。この気密接続は次に述べるようにカプラー７２を用いて行われる。真空採血管５０の封止栓６０にカプラー７２の単管型の採取針７４が穿刺される。カプラー７２の下にはカプラー台７６を介して分注容器７０が配置される。この分注容器７０はカプラー台７６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とともに、採取針７４により真空採血管５０と連通される。
【００２８】
カプラー台７６の側部に設けられ分注容器７０内部と連通する空気孔８０には、チューブ８２、ポンプ弁８４及びチューブ８６を介してシリンジポンプ８８が接続される。チューブ８２の途中に接続される分岐管９０には大気開放弁９２が設けられる。後述するように、分注容器７０に陰圧を付与して真空採血管５０から血清５４を採取する動作においては、大気開放弁９２とポンプ弁８４と双方が閉じられる。
【００２９】
カプラー台７６に立設された支柱１００には静電容量センサ１０２が設けられる。この静電容量センサ１０２は走査機構１０３により支柱１００に沿って上下に移動可能である。静電容量センサ１０２の位置は、静電容量センサ走査制御回路１０４によって検知され、制御部１０６へ入力される。
【００３０】
静電容量センサ１０２はその先端部を真空採血管５０の側面と一定距離に保ちつつ移動され、真空採血管５０内部に形成される物質層に応じた静電容量の変動を検知する。静電容量センサ１０２の出力信号は静電容量センサ出力回路１０８に入力される。静電容量センサ出力回路１０８は、入力信号の変動から採血管空気層５８の境界位置を検知し、その境界位置情報を制御部１０６へ入力する。
【００３１】
制御部１０６は、後述するように本装置各部の制御に必要な演算を行い、大気開放弁９２の開閉、ポンプ弁８４の開閉、及びシリンジポンプ８８の駆動機構１１０の制御を行う。
【００３２】
次に本装置の動作について図４のフロー図を用いて説明する。真空採血管５０と分注容器７０とを気密接続して図３に示す構成とするために、まず真空採血管５０にカプラー７２が取り付けられる。これにより、真空採血管５０の内部は採取針７４を介して大気開放される。真空採血管５０の内部は一般に陰圧状態で封止栓６０により封止されるので、採取針７４を通して外部から真空採血管５０内部へ空気が流入することにより、採血管空気層５８の圧力（血清採取前の圧力Ｐ_０）は大気圧に設定される（Ｓ２００）。カプラー７２を取り付けられた真空採血管５０と、分注容器７０とはカプラー台７６を介して圧接される。分注容器７０は圧接前に大気開放状態にあり、よって圧接された時点での分注容器７０内の空気の圧力（陰圧付与前の圧力Ｐ_１”）は大気圧に設定される（Ｓ２０５）。
【００３３】
分注容器７０に陰圧が付与される前に、静電容量センサ１０２を用いて採血管空気層５８の境界面の位置が検知され（Ｓ２１０）、制御部１０６はこの境界面位置情報から採血管空気層５８の厚さを求め、さらに予め設定される真空採血管５０の内径を用いて採血管空気層５８の体積Ｖ_０を算出する（Ｓ２１５）。
【００３４】
次に分注容器７０に陰圧を付与する過程を説明する。まず、ポンプ弁８４が閉じられ分注容器７０とシリンジポンプ８８とが遮断される（Ｓ２２０）。この時点でのシリンジポンプ８８のシリンジ室の圧力、体積をそれぞれＰ_２”、Ｖ_２”とすると、Ｐ_２”はポンプ弁８４閉止前の圧力である大気圧に設定される。またＶ_２”は、駆動機構１１０が検知するピストンの位置に基づいて決定される（Ｓ２２５）。
【００３５】
続いて、制御部１０６は設定された目標血清採取量ΔＶに応じた目標陰圧Ｐ_１を（６）式に基づいて計算する（Ｓ２３０）。この計算においては、予め制御部１０６に設定される分注容器７０の容積と、分注容器７０から各弁８４，９２までの配管系の容積との合計値が求められ、これがＶ_１として用いられる。
【００３６】
目標陰圧Ｐ_１が定まると、それを得るために必要なシリンジポンプ８８のピストンの移動量が計算される（Ｓ２３５）。ここでシリンジポンプ８８のピストンの移動前後での気体状態方程式に基づいて成り立つ次の関係式が用いられる。
【００３７】
【数７】
ピストン移動後のシリンジ室の圧力、体積をＰ_２、Ｖ_２とすると、
Ｐ_２Ｖ_２＝Ｐ_２”Ｖ_２” ………（８）
既知の値Ｐ_１”，Ｖ_１，Ｐ_２”，Ｖ_２”及び（８）式を用いて、（７）式からピストン移動後のシリンジ室の体積Ｖ_２が求まる。制御部１０６は所与のシリンジポンプ８８の内径と（Ｖ_２−Ｖ_２”）とからピストンの移動量を算定する。
【００３８】
駆動機構１１０がこの移動量だけピストンを移動させ、シリンジ室が圧力Ｐ_２の陰圧状態にされると（Ｓ２４０）、ポンプ弁８４が一瞬だけ開かれ、再び閉じられる（Ｓ２４５）。このポンプ弁８４の開放により分注容器７０側に瞬時に目標陰圧Ｐ_１が付与される。
【００３９】
分注容器７０に陰圧が付与されることにより、真空採血管５０から分注容器７０への血清５４の移動が開始される。真空採血管５０から分注容器７０への移動した血清の量が目標血清採取量ΔＶに達すると、採血管空気層５８と分注容器７０内の空気の圧力とが平衡し、それに伴い血清の移動は自然に停止する（Ｓ２５０）。
【００４０】
血清の移動が停止しても採血管空気層５８及び分注容器７０内の圧力は陰圧であるので、大気開放弁９２を開いてそれらの圧力を大気圧に戻し、しかる後、分注容器７０がカプラー台７６から取り外される（Ｓ２５５）。
【００４１】
同じ真空採血管５０から引き続いて別の分注容器７０への血清５４の採取を行う場合には（Ｓ２６０）、新たな分注容器７０をカプラー台７６に当接して真空採血管５０に気密接続する工程Ｓ２０５から同様の動作が繰り返される。なお、このとき、採血管空気層の体積Ｖ_０と目標血清採取量ΔＶとの和（Ｖ_０＋ΔＶ）を新たな採血管空気層の体積Ｖ_０として用いることとすれば、静電容量センサ１０２を用いて採血管空気層の厚さを求める処理を省略することができる。
【００４２】
ちなみに、ポンプ弁８４は以下の意義を有する。一つには、ピストンを移動させてシリンジ室に所定の陰圧を形成する過渡的な過程において分注容器７０へ血清５４が流入することによる処理の複雑化、精度良い制御の困難化を回避することができる。もう一つは、採血管空気層５８の体積Ｖ_０が各真空採血管５０に採取された血液サンプル毎に異なり、その相違に伴いピストン移動後のシリンジ室の体積Ｖ_２も血液サンプル毎に変動することに関係する。分注容器７０に目標陰圧を付与した後、速やかにポンプ弁８４を閉じて、血清採取動作中、シリンジポンプ８８を分注容器７０から遮断することができる。このことにより、分注先容器の体積として、ピストン移動後のシリンジ室の体積Ｖ_２の相違を考慮する必要がなくなり、計算式が簡単になる。
【００４３】
なお、上記実施形態の装置では、採血管空気層５８の体積を検知するためのセンサとして静電容量センサを使用したが、この他、光の透過、屈折率、色等を利用した光学方式のセンサや、誘電率、電位の違いを検知できる他方式のセンサを使用した構成とすることもできる。
【００４４】
また、上記実施形態の装置では、陰圧源は、シリンジポンプのシリンジ室の体積を増やすことにより実現されるが、陰圧源となる気室を他の真空ポンプで減圧する構成も可能である。この場合、圧力センサで当該気室の圧力をモニタし、その圧力が所定値に到達したらポンプを停止するという方法で、圧力Ｐ_２、体積Ｖ_２を有する陰圧源を実現できる。
【００４５】
また、真空採血管５０を正立としても、同様の分注を行う装置を構成できる。
【００４６】
［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。同図において、第一の実施形態のと同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４７】
この装置が構成上、第一の実施形態と相違する点は、ポンプ弁８４より分注容器７０側に陰圧気室３００が設けられ、陰圧気室３００と分注容器７０との間に陰圧付与弁３０２が設けられる。陰圧付与弁３０２は、制御部１０６によって開閉を制御される。
【００４８】
本装置の動作を、第一実施形態に関するフロー図である図４を参照しながら説明する。本装置では、シリンジポンプ８８を動作させて所定圧力の陰圧を形成する際に、ポンプ弁８４は開放状態に保たれ、一方、陰圧付与弁３０２が閉じられる。この点で、上記実施形態のステップＳ２２０と相違する。これにより、陰圧気室３００がシリンジ室と同じ陰圧に設定される。しかる後、ポンプ弁８４を閉じて陰圧気室３００がシリンジポンプ８８から遮断され、続いて陰圧付与弁３０２が開放され、分注容器７０に目標陰圧が付与される。これにより分注容器７０への血清採取動作が開始されるが、陰圧付与弁３０２はこの血清採取動作中、開放状態に維持される。このようにしても、シリンジ室はポンプ弁８４によって遮断されているので、血液サンプル毎に変動を生じるシリンジ室の体積の影響は分注容器７０側に及ばないからである。
【００４９】
なお、本装置における目標陰圧Ｐ_１やシリンジポンプ８８のピストン移動量等の計算式は上記実施形態と相違するが、上記実施形態と同様にして容易に導出することができる。
【００５０】
本装置では、分注容器７０に目標陰圧を付与する際に、陰圧付与弁３０２を継続開放すればよく、短時間での開閉制御が要求されない。つまり、本装置の分注精度は弁のレスポンスの影響を受けない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の自動分注装置によれば、分注元容器の気体層の状態量と目標試料採取量とに基づいて目標陰圧を定め、これを分注先容器に付与することにより分注元容器から分注先容器への試料採取が行われる。分注先容器への試料採取量が目標試料採取量となるとともに、分注先気体層と分注先容器内の気体とは平衡状態に達し、分注先容器への試料の流入が自然と停止する。すなわち、本発明では、目標試料採取量を目指して自立的な制御が行われる。これにより、分注元容器から分注先容器への試料の流速などの要因の影響を受けずに、分注先容器への精度の高い試料採取を行うことが可能である。また圧力監視や時間計測を行い、それに基づいて例えば弁の開閉を行うといった制御が不要であるので、装置構成及び制御動作が単純となる効果がある。またそれ故に例えば弁の開閉のレスポンス等に起因する精度の低下が回避され、この点でも精度の向上が図られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における分注先容器に付与された陰圧による試料の採取動作の原理を示す模式図である。
【図２】本発明における分注先容器に目標陰圧を付与する原理を説明するための模式図である。
【図３】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４】本発明の第一の実施形態である血清自動分注装置の動作のフロー図である。
【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】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空気層、４０陰圧源、５０真空採血管、５４血清、５８採血管空気層、６０封止栓、７０分注容器、７２カプラー、７４採取針、７６カプラー台、８２，８６チューブ、８４ポンプ弁、８８シリンジポンプ、９２大気開放弁、１０２静電容量センサ、１０４静電容量センサ走査制御回路、１０６制御部、１０８静電容量センサ出力回路、１１０駆動機構、３００陰圧気室、３０２陰圧付与弁。

Claims

連通路を介して分注元容器に分注先容器を気密接続し、分注先容器に陰圧を付与して分注元容器内の試料を分注先容器へ採取する自動分注装置において、
試料採取前における分注元容器内の分注元気体層の気体状態量を検知する気体状態検知手段と、
当該気体状態量と目標試料採取量とに基づいて、分注先容器に試料採取開始時に付与すべき目標陰圧を求める陰圧決定手段と、
を有し、
前記陰圧決定手段は、試料が分注元容器から陰圧付与後の分注先容器へ目標試料採取量だけ移動することにより、分注元気体層と分注先容器内の気体とが圧力平衡することに基づいて目標陰圧を求め、
試料採取前に分注元気体層の圧力を所定値に設定する気体圧力設定手段を有し、
前記気体状態検知手段は、分注元気体層の体積を検知する気体体積検知手段を有する、
ことを特徴とする自動分注装置。
請求項１記載の自動分注装置において、
前記気体圧力設定手段は、分注元容器を大気開放することを特徴とする自動分注装置。
請求項１又は請求項２に記載の自動分注装置において、
分注先容器は、分注元容器との気密接続時に内部圧力を大気圧にされることを特徴とする自動分注装置。
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、
分注元容器と分注先容器とを分離する際に分注先容器の内部圧力を大気圧とする大気圧付与手段を有することを特徴とする自動分注装置。
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、
分注先容器に接続される陰圧源と、
分注先容器と陰圧源との接続を制御する制御弁と、
制御弁開放時に分注先容器の内部圧力が前記目標陰圧となるように、前記陰圧源の気体状態量を制御弁開放前に制御する陰圧源制御手段と、
分注先容器への試料の採取動作の開始に際して陰圧源を一時的に分注先容器に接続させ、採取動作中は陰圧源を分注先容器から遮断するように制御弁を制御する弁制御手段と、
を有することを特徴とする自動分注装置。