JP4223395B2 - 臨床分析装置用タンデム式インキュベータ - Google Patents

Description

本発明は、分析試料検査の分野に関し、特に臨床分析装置用の連続タンデム式インキュベータに関する。

一般的に臨床分析装置は、患者試料の処理に使用する少なくとも一つのインキュベータを具備している。例えば、一般的な「乾式」化学インキュベータは、円周方向に配置された複数の装填ステーションを備えた回転駆動される一つのリングを有するロータ・アセンブリによって画成される。各装填ステーションは、ある量の患者試料が計量供給されうる乾式エレメントを収容できる大きさに作られている。

少なくとも一種の乾式インキュベータによると、スライドエレメントが一回に一つずつ、インキュベータに隣接した計量供給ステーションに供給される。試料流体が計量供給された後、前記ロータ・アセンブリが次の空の装填ステーションを、次の計量済みスライドエレメントを受け入れるための所定位置へ進めると、往復プッシャーブレードを使用するなどして、スライドエレメントが前記インキュベータの空の装填ステーションへ往復搬送されるか、あるいは別の態様で投入される。

電位差試験、レート化学試験、及びエンドポイント試験を含む各種の試料検査が、任意の患者試料に対して必要であるかもしれず、前記インキュベータ内で異なる培養間隔と試験装置の両方が必要となるであろう。そのため、多種類の患者試料試験を予定することは、装置の全体的なスループットに対して確実かつ大幅に影響を及ぼすであろう。スループットの問題に対する可能な解決法として、幾つかの専用インキュベータ・アセンブリを分析装置内に設けることができるが、この分野においては、臨床分析装置の全体的な占有面積をできるだけ小さく保つという同様に対抗する必要性が存在する。

一般に、インキュベータ・アセンブリの効率を向上させるために様々な試みがなされてきた。例えば、図１を参照し、さらにミラー(Miller)による米国特許第５，５２３，０５６号に記載されているように、インキュベータ・アセンブリ５０は、垂直に積み重ねられた一対のロータ・アセンブリ５４、５８を具備し、各ロータ・アセンブリは、追加的な数の乾式スライドエレメントを収容可能にするエレベータにより、計量供給ステーション（図示せず）にアクセス可能である。この参考文献の教示するところによると、この垂直に配置された積み重ねにより、分析装置に利用可能な空間が節約される。効率を向上させる他の試みとして、要求される異なる種類の試験に対処するため、インキュベータ・アセンブリ内に多数の読取りステーションを組込んだ。

本発明のひとつの主要な目的は、前記従来技術の問題点を解決することである。

本発明の他の主要な目的は、インキュベータ・アセンブリの大きさを著しく増大させることなしにその全体的なスループットを向上させることである。

本発明のさらに別の主要な目的は、多数の試験読取りステーションを必要としないインキュベータ・アセンブリを提供することである。

そのため、本発明のある好ましい側面によれば、少なくとも一つの試験試料を収容する少なくとも一つの装填ステーションと、インキュベータ筐体内に配置された少なくとも一つの固定読取りステーションとを有するインキュベータ筐体を具備するインキュベータが開示されている。前記少なくとも一つの試験試料と前記装填ステーションのうちの少なくとも一つを第１の方向に駆動する第１の駆動手段が設けられる。前記少なくとも一つの装填ステーションは、前記第１の方向に実質的に直交する第２の方向に配置された少なくとも二つの可動装填位置を含む。第２の駆動手段は、前記装填位置と、そこに収容された前記少なくとも一つの試験試料の少なくとも一つを、前記少なくとも一つの試験試料を読み取る前記少なくとも一つの読取りステーションに対して、選択的に前記第２の方向に駆動する。

好ましい実施例によると、前記インキュベータは、筐体内に配置された少なくとも二つの同心円リングを有するリング・アセンブリを具備する。前記同心円リングの各々は、共通の中心回転軸を中心に回転するよう支持されていることが好ましく、円周方向に配置された複数の装填ステーションを有する。第１の駆動手段は、試験エレメントまたは試料容器を培養するため、前記各装填ステーションを前記回転軸を中心に円周方向に駆動し、第２の駆動手段は、読取りステーションにおいて検体に関連した信号を検出するために前記試験エレメントまたは試料容器のうちの一つを移動させるため、少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器、あるいは少なくとも一つの対応する装填ステーションを選択的に半径方向に駆動する。より詳細には、前記第２の駆動手段は、少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器を、装填ステーションの第１の装填位置と第２の装填位置の間で移動または移送させる。

好ましい実施例において、読取りステーションは前記同心円リングの一つに関して配置されて、該リングが第１の試験エレメントと位置合せされるように回動されると該第１の試験エレメントまたは試料容器が読取られるようになる。この読取りステップに続き、半径方向に隣接した第２の試験エレメントまたは試料容器を、その読み取りのために前記読取りステーションと位置合せされるよう前記第２の駆動手段によって移動することができる。

好ましい実施例によると、試料流体が試験エレメント上に計量供給され、少なくとも一つの往復プッシャーブレードが前記第２の駆動手段として働いて、少なくとも一つの試験エレメントを、前記読取りステーションと位置合せされるよう、前記リング・アセンブリ上の一つの装填位置から隣接した装填位置へ半径方向に移動する。前記各試験エレメントはその後、廃棄することができる。つまり前記試験エレメントを前記インキュベータから投棄し、新しい試験エレメントを追加することができる。好ましい実施例において、一つまたは複数のプッシャーブレードを用いて、一対の試験エレメントを同時に前記インキュベータ筐体に追加することができる。アセンブリ全体の効率及びスループットを向上させるため、必要に応じて、前記リング・アセンブリの周辺に配置された追加的な数量のプッシャーブレードを使用して、前記インキュベータ筐体内における最初の配置に続いて前記試験エレメントの半径方向の位置を移動させることができる。

前記インキュベータは、少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器をリング・アセンブリの装填ステーションから選択的に半径方向に取り外し、後に前記リング・アセンブリに再挿入する第三の駆動手段も備えることができる。

好ましい実施例によると、一つの読取りステーションが、比色試料検査及び電位差試料検査のそれぞれに対して設けられ、該読取りステーションにおいて前記スライドエレメントを前記リング・アセンブリの同心円リングの間で移動させることができる。さらに、効率及び試験スケジューリングをさらに最大化するため、前記各同心円リングは独立して駆動されうる。

本発明の好ましい側面によれば、臨床分析装置で使用されるインキュベータが開示されており、該インキュベータは、
試験エレメントまたは試料容器を受け入れるための少なくとも二つの隣接した半径方向の装填位置をそれぞれ有する、円周方向に画成された複数の装填ステーションを備えた回転軸を中心に回転するよう支持されたインキュベータ・リング・アセンブリと、
少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器を読取り位置において読取る少なくとも一つの読取りステーションと、
前記インキュベータ・リング・アセンブリを前記回転軸を中心に回転させる、該リング・アセンブリに動作可能に連結された第１の駆動手段であって、円周方向に配置された第１の複数の装填位置が、選択的に前記読取り位置と位置合せされうるよう、前記少なくとも一つの読取りステーションが配置された、第１の駆動手段と、
装填ステーションの少なくとも一つの装填位置から前記読取り位置へと、試験エレメントまたは試料容器を半径方向に移動させる第２の駆動手段とを備える。

本発明のさらに別の好ましい側面によれば、分析装置筐体と該分析装置筐体内に配置されたインキュベータとを備えた臨床分析装置が開示されている。前記インキュベータは、少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器を収容する少なくとも一つの装填ステーションと、少なくとも一つの読取りステーションとを有する。前記少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器と前記装填ステーションの少なくとも一つを第１の方向に駆動する第１の駆動手段が設けられ、前記少なくとも一つの装填ステーションは前記第１の方向に対し実質的に直交する第２の方向に配置された少なくとも二つの装填位置を有し、前記装填位置と、そこに収容された前記少なくとも一つの試験エレメントまたは他の試料容器の少なくとも一つを、前記少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器を検査する前記読取りステーションに対して選択的に駆動する第２の駆動手段が設けられる。

本発明のさらに別の好ましい側面によれば、臨床分析装置のために試験試料を培養して読取る方法が提供されていて、該インキュベータは、少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器を収容する少なくとも一つの装填ステーションと、インキュベータ筐体内に配置された読取りステーションとを備え、該方法は、
試験エレメントまたは試料容器と前記装填ステーションの少なくとも一つを第１の方向に駆動し、前記少なくとも一つの装填ステーションは前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に配置された少なくとも二つの装填位置を有するステップと、
少なくとも一つの前記装填ステーションと、そこに収容された前記少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器を前記第２の方向に選択的に駆動して、少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器を、前記少なくとも一つの試験エレメントまたは試料容器を読取る前記読取りステーションに対して配置するステップとを備える。

本発明の利点は、多数の同心円リング構成材を有するインキュベータに、隣接した半径方向の装填位置と、これらの位置間における試験試料の交換を可能にするための複数のシャトル・アセンブリとを備えることにより、多種類の試験を予定し効率的に行う潜在的機会の数を増大させることである。その結果、前記インキュベータの全体的な効率が最大化され、該インキュベータを利用した分析装置の全体的なスループットが向上する。

前記インキュベータは、回動または直線運動（第１の方向）、及び半径方向または直線運動（第２の方向）を用いて駆動されうるエレメント受入ステーションを備えることが出来、最小限の数の読取りステーションでスループットを最大にすることができるということが、次に続く説明より容易に明らかになるであろう。

本発明の他の利点は、培養され検査されるエレメントや試料容器の向きが、以前から公知である任意の装置よりもはるかに柔軟性を有し効率的であることである。

さらに別の利点は、ここに説明されるインキュベータが、電位差試料検査及び比色試料検査をそれぞれ行う単一読取りステーションを有することにより、全体の組立てと費用を簡略化することである。

これら及び他の目的、特徴、及び利点は、添付図面と共に読まれるべき下記の「発明を実施するための最良の形態」により、容易に明らかになるであろう。

以下の説明は、本発明に関連して製造される連続装填されるインキュベータの特定の実施形態に関する。説明の全過程に渡り、添付の図面に関する座標系を提供するために「内部」、「外部」、「横方向」、「垂直」、「水平」、「上方」、「下方」等の用語が使用されている。しかしながら、これらの語は、特に指示のない限り、ここに請求される発明に関する限定と解釈されるべきでない。

また、説明の全体に渡り、「エレメント」という語が試験試料に関連して使用される。ここに定義されるように、この語は、乾式スライドエレメントだけでなく、何らかの他の形態の試料容器をも指す。この特許が、スループットを向上させるため、インキュベータ（回転式、線形等）内にそのような容器を有利に配置することを述べていることは、容易に明らかになるであろう。

背景として、そして下記の説明を円滑にするために、下記は主に、メインフレーム、デスクトップ、またはその他の種類の臨床分析装置に使用される「乾式」インキュベータに関する。各実施の形態によるインキュベータは、患者試料が計量供給される乾式スライドエレメントを使用する。このスライドエレメントは、プシビロヴィクツ(Przybylowicz)らによる米国特許第３，９９２，１５８号に記載されているようなものであり、参照によりその特許の全内容を本明細書に引用したものとする。下記の説明のためには、一般に二つの異なる種類のスライドエレメントが存在し、それぞれ、要求される患者試料の検査の形態と関連する。本明細書中に全体を引用したものとする米国特許第４，１８４，９３６号（ポール(Paul)ら）、及び第４，２１４，９６８号（バッタリア(Battaglia)ら）に記載されているような、図６の「電位差」スライドエレメント１４０は、付着された試験試料によって発生する電気的特性を検出可能な電位計または他の適切な検査装置に接続することのできる一組の電極を有する。一方、図８の「比色」スライドエレメント１４４は、検査装置の光学窓と位置合せされたスライドエレメント１４４上に設けられた読取領域を介し、該エレメントによって発生する、または該エレメント上に付着された光学的特性を検出することのできる反射率計、または他の適切な装置により読み取られることができる。比色スライドエレメントは、要求される検査の種類に関してさらに分類される。例えば、エンドポイント試験では、所定の培養期間の後に一度の光学的読取のみが必要とされるが、レート化学試験では、培養周期の種々の時点で、複数回の光学的読取が必要である。

図２を参照すると、本発明の幾つかの本質的な概念を示すインキュベータ・アセンブリ１０の第１の実施の形態が簡略された形で示されている。ここでは、わかりやすくするため、インキュベータ・アセンブリ１０の内部のみを図示し、説明する。

装填ステーション１４の線形アレイ１２が第１の方向２０に沿って配置される。各装填ステーション１４は、第２の方向３４に沿って配置される一組の溝すなわち受入領域１５，１７を有する。図２において明らかなように、第２の方向３４は、第１の方向２０に対してほぼ垂直である。線形アレイ１２の受入領域１５，１７の、少なくとも１つの列１３，１６は、駆動ベルト（図示せず）や他の従来の適切な手段を使用することで、第１の方向２０に沿った直線移動が可能である。つまり、各列１３，１６は、第１の方向２０に沿った単独移動または連結移動が可能である。読取りステーション２６がインキュベータ１０の一端に固定的に配置されており、該読取りステーションは、反射率計や他の適切な検査装置等、試験エレメントの光学的特性またはその他の特性を検査する検査機器（図示せず）を有する。読取りステーション２６は、装填ステーション１４の線形アレイ１２の移動面の下に配置される。

各装填ステーション１４は、参照によりその全内容を本明細書に引用したものとするプシビロヴィクツ(Przybylowicz)らによる米国特許第３，９９２，１５８号に記載されているような一対の乾式スライドエレメント１８を受け入れる大きさに作られている。装填ステーション１４の各受入領域１５，１７は、計量供給ステーション３２において患者試料がまず計量供給または一定量供給されるスライドエレメント１８の読取領域に対応する、各開口１９を有する。スライドエレメント１６，１８が読取位置２６に移動されると、開口１９は検査機器と位置合せされる。読取りステーション２６に隣接しているのは排出溝すなわちダンプステーション３８で、第２の方向３４に沿って反対側に配置されているのがスライド移送装置２５である。もう一つのスライドエレメント移動装置２３が、インキュベータ１０の反対側の端部に位置し、ここに説明するように第２の方向３４に沿ったスライドエレメント１８の移動が可能になるよう、スライド移送装置２５に平行に配置されている。

動作の際には、この実施の形態によると、一対のスライドエレメント１８Ａ、１８Ｂは、スライド移送装置２３を用い、インキュベータ１０及び装填ステーション１４の対応する空の受入位置１５，１７に同時に装填されうる。図示されている各スライド移送装置２３，２５は、図２に部分的に示す往復プッシャーブレード、または他の適切な手段を具備している。

第１のスライドエレメント１８Ａは、スライド供給器３１から計量供給ステーション３２へ往復搬送され、試料流体は計量供給ヘッド（図示せず）から計量供給される。試料流体の乾式スライドエレメント上への計量供給の詳細は従来から公知であり、本発明の主要部分を成すものではない。そのため、これ以上の説明を要さない。計量供給に続き、スライドエレメント１８Ａを、往復プッシャーブレード等の、スライドエレメントをステージング位置３３へ進めるために該エレメントの端に係合するスライドエレメント移送装置（図示せず）を用いて、第２の方向３４に前進させる。ステージング位置において、点着されたスライドエレメント１８Ａを乾燥することが可能であり、その間に第２のスライドエレメント１８がスライド供給器３１から進められ、計量供給ステーション３２で計量供給される。上述したように、患者試料流体の計量供給及び計量供給機構に関する詳細は、従来から公知であり、本発明の重要部を成すものではない。

各スライドエレメント１８Ａ、１８Ｂ上への試料流体の計量供給に続き、各スライドエレメントは、線形シャトル、線形プッシャー、ベルト、または他の従来から公知の手段を用いて、スライド移送装置２３に隣接した装填位置へ往復搬送される。そして各スライドエレメント１８Ｂ、１８Ａは、線形アレイ１２の対応する受入領域１５、１７に同時に装填される。

そして、線形アレイ１２の各列を第１の方向２０に前進させて、さらなるスライドエレメント１８Ａ、１８Ｂを同様の態様で装填するためにさらなる空の受入領域１５，１７を前進させる。

この実施の形態により示される唯一のスライドエレメントは、説明の簡単化のために、比色スライドエレメントであることに留意すべきである。上述したように、このスライドエレメントはレート化学試験やエンドポイント試験を必要とするであろう。簡潔に言うと、エンドポイント試験は、培養期間の終わりに一度の光学的読取りを必要とするだけだが、レート化学試験は、個々の培養期間の間に複数回の読取り動作を必要とする。そのため、ここに説明する本発明のために、１８Ａとして示すスライドエレメントはレート化学試験またはエンドポイント化学試験のいずれかを必要とする可能性があり、線形アレイ１２の列１６に装填されるが、１８Ｂで示すスライドエレメントは、エンドポイントを必要とし、列１３に配置される。

線形アレイ１２は第１の方向２０に沿って往復移動され、これによりスライドエレメント１８Ａは、読取りステーション２６において、適切な回数読取られることが可能になる。要求された最後の読取りに続いて、スライドプッシャーブレード等のスライド移送装置２５は、スライドエレメント１８Ｂを読取りステーション２６へ前進させ、スライドエレメント１８Ａを廃棄のために排出溝３８へ往復搬送する。スライドエレメント１８Ｂ上で要求される検査によっては、スライド移送装置を再び使用して、読取りの後にスライドエレメント１８Ｂを排出溝３８に移動させることが可能であり、あるいはスライドエレメント１８Ｂはさらなる検査及び培養のためそこに残っても良い。その結果、１つまたは２つの空の溝が形成されるであろう。

この装置の変形が可能であることは容易に明らかであろう。例えば、電位差スライドエレメントを検査する電位計を含む追加的な読取ステーションを設けることができるであろう。他の代替設計によると、より効率的に空の装填位置を埋めるため、スライド移送装置２３をスライド移送装置２５に隣接して配置することができるであろう。

さらに、前記アセンブリ、及びここに説明される他のアセンブリは、乾式スライドエレメントの利用に限定されるものでもないということに留意すべきである。例えば、液体試験試料を試験容器（図示せず）内に保持し、例えば分光光度計（図示せず）や他の装置を備えた読取りステーションに対して移動させることができるであろう。そのため、「エレメント」が下記の説明において述べられ、そうして請求されているという事実にかかわらず、上述したようにエレメントという語はスライドエレメントのみならず他の試料容器をも含むことに留意すべきである。

図３〜図１２を参照すると、本発明の好ましい第２の実施の形態によるインキュベータ１００は、一対の同心円リング、つまり第１すなわち内部リング１０８と第２すなわち外部リング１１２とを有するリング・アセンブリ１０４を具備する。内部及び外部リング１０８、１１２はそれぞれ、円周方向に離間された複数の培養位置を有する。

この実施の形態によると、内部リング１０８は、半径方向に隣接したスライドエレメント位置１１６、１１８の対からなるアレイにより構成される円形プラテンにより画成され、外部リング１１２は、スライドエレメント位置１２２からなる一つの円形アレイを有する。それにより複数の円周方向の装填ステーションが画成され、各装填ステーションは、それぞれ内部リング１０８上に設けられた内部スライドエレメント位置１１６及び中央または中間スライドエレメント位置１１８と、外部リング１１２上に設けられた外部スライドエレメント位置１２２とで構成されている。合計３６個のスライドエレメント位置が各リング１０８，１１２に対して設けられているが、このパラメータは用途に応じて簡単に変更することができるということは容易に明らかであろう。

内部リング１０８により画成される各内部及び中間スライドエレメント位置１１６、１１８は、試験試料の光学的特性を検出することのできる反射率計や他の装置による読取りアクセスを可能にする貫通口１１１を有する。反射率計１５３（図７）は、下記のように、内部読取りステーション１５０において内部リング１０８の下に位置する。この特定の実施の形態によると、外部リング１２２のどの外部スライドエレメント位置１２２に対しても開口が設けられていないが、その理由は以下で明らかになるであろう。

図３に部分的に示すように、カバー１２６がリング・アセンブリ１０４に設けられる。カバー１２６は、インキュベータ１００の内部の温度調節に役立つように断熱を行う。

本実施の形態によると、内部リング１０８及び外部リング１１２は、それぞれ共通の中心回転軸を中心として別々に駆動される。先に述べたように、内部リング１０８は、ベルト・ドライブ１３０によって駆動される一つの円形の板状部材であり、外部リング１１２は、円形トラック１３８（図９）上へギア・ドライブを用いて回転される。図７及び図９に部分的に示すように、各リング１０８、１１２は一組のＶ字軸受１３４により周囲を支持されており、前記インキュベータはさらに、各リング１０８、１１２が装着されたホットプレート１０５を有している。前記ホットプレートは、例えば図９の円形トラック１３８を備える。ここに説明するリング・アセンブリ１０４の各リング１０８、１１２に対する特定の駆動機構は、それ自体単独では本発明の主要部分を成すものでないということに注意すべきである。つまり、多数の異なる駆動機構を代用することができる。しかしながら、スライドエレメント１４０、１４４の各スライドエレメント位置１１６、１１８、１２２への装填、及びこれらの位置間での往復移動における自由度がさらに高くなるという点において、各内部及び外部リング１０８、１１２の独立した駆動機能を設けることは本発明の重要な側面である。このスライドエレメントのインキュベータ１００への装填、及び該インキュベータ内における往復搬送については、下記でさらに詳細に説明されるであろう。

一対の読取りステーション１５０、１６０（図４及び図７）がインキュベータ１００に設けられている。内部読取りステーション１５０は、図７に部分的に示す反射率計１５３を有しており、この反射率計は、回転移動可能な内部スライドエレメント位置１１６のアレイと位置合せされるよう、内部リング１０８に対して所定の円周位置１５４の下に固定的に設置されている。そのため、内部読取りステーション１５０は、位置合せされた内部スライドエレメント位置１１６の開口１１１を介し、読取位置１５４において、レート化学およびエンドポイント比色スライドエレメント１４４のいずれかの読み取りを可能にする。反射率計１５３の具体的な動作、及び一般的な検査エレメントの読取りに関する詳細は、参照によりその全内容を本明細書に引用したものとする米国特許第５，０３４，０９１号に記載されているように、本分野において公知である。

外部リング１１２に半径方向に隣接した外部読取りステーション１６０も設けられている。さらに詳細には、該読取りステーション１６０は、各外部スライドエレメント位置１２２にすぐに隣接しており、読取りステーションはまた所定の円周位置１６４に配置されている。下記に詳述するように、電位計１６３（図４に部分的に示す）が外部読取りステーション１６０に設けられ、エレメントが外部読取りステーション１６０に到達した時、所定の培養時間の後に電位差スライドエレメント１４０に対する選択的なアクセスが可能になる。

内部及び外部読取りステーション１５０、１６０に加え、図３〜図６、図８及び図９に示すように、ここに説明するインキュベータ１００はまた、内部リング１０８の内周内に位置する洗浄モジュール１７０を有し、イムノレート試験機能を可能にする。洗浄モジュール１７０は、スライドプッシャーブレードアセンブリ１８８と位置合せされた入口溝１７６を有し、これによりスライドエレメント１４４をロータ・アセンブリ１０４から直接洗浄ステーション１７０に装填することが可能になる。洗浄ステーション１７４はさらに、洗浄を行う洗浄液計量供給システム（図示せず）に対し、装填されたスライドエレメント１４４を図６に示すように洗浄位置１７２へ往復搬送できるようにする枢動シャトルアセンブリ１７５を有する。そして、洗浄されたスライドエレメント１４４を内部プッシャーブレードアセンブリ１７８によって移動して内部リング１０８に戻すことができるように、該スライドエレメントを往復搬送してその投入位置に戻すことができる。

そのうちのいくつかが図７及び図８に部分的に図示されているスライドすなわち蒸発器キャップ１７４、１７９を、インキュベータ１００内の全てのスライド位置１１６、１１８、１２２に対して設け、各スライドエレメント１４０、１４４に対する蒸発及び温度制御を施す。キャップホルダー１７７を介して蒸発器キャップを筐体へ装填したり筐体から取り外すための該蒸発器キャップの引き上げを含む、臨床分析装置インキュベータにおける蒸発器キャップの一般的な動作及び機能に関する詳細は、参照により全体を本明細書に引用したものとする例えば、ポルト(Porte)による米国特許第５，０３４，１９１号やショー(Shaw)らによる米国特許第４，９６３，３３３号に記載されているように、本分野において公知であるため、請求される本発明の主要部分を成すものでない。下記の理由で、電位差スライドエレメント１４０に使用する蒸発器キャップ１７９は、各外部スライドエレメント位置１２２に対して設けられ、比色スライドエレメント１４４に使用する蒸発器キャップ１７４は、内部リング１０８の各スライドエレメント位置１１６、１１８に対して設けられる。

ここに記載するインキュベータ１００の内部へ及び内部において任意のスライドエレメント１４０、１４４を効率的に往復搬送するため、一連のスライドエレメント移動装置を設ける。

この特定の実施の形態によると、図３、図５〜図７、及び図１０〜図１２に示すように、計量供給ステーション１９６に対し、合計５つのスライド移送装置１８０、１８３、１８８、１９２、１９４が設けられる。

図１０〜図１２に図示するのみであるが、初めに電位差または比色スライドエレメント１４０、１４４のいずれかの計量供給されたスライドエレメントを、スライドカートリッジからインキュベータ・ロータ・アセンブリ１０４へ往復搬送するため、一つのスライド移送装置１８３を計量供給ステーション１９６の範囲内に直接設置する。このスライド移送装置１８３は、望ましくは往復プッシャーブレードを用いて、公知の態様で動作する。

計量供給ステーション１９６は、図１０〜図１２の計量供給レール２１０の全長に沿って配置された計量供給ヘッド１９８を有する。図１０〜図１２に部分的に図示された計量供給機構は、吻状部及び使い捨て計量供給チップ（図示せず）を用い、患者試料を試料容器（図示せず）から計量供給レール２１０に沿って送出することを可能にし、スライド供給器２０４から提供されたスライドエレメント１４０、１４４上へ試料を一定量供給または計量供給する。この実施の形態によると、スライド供給器２０４は、インキュベータ１００の下のカルーセルに装填された、複数の垂直に配置された試料カートリッジ（図示せず）を保持する。公知の態様では、スライドエレメントは計量供給ヘッド１９８へ一つずつ増やされ、そしてインキュベータ１００の外部リング１１２へ往復搬送される。インキュベータ１００に装填されたスライドエレメントを適切に識別するため、一連のバーコード読取装置２０６がスライド供給器２０４に対して配置される。

残りの３つのスライド移送装置１８０、１９２、１９４は、外部リング１１２に装填されたスライドエレメント１４０、１４４を半径方向に移動させるため、計量供給ステーション１９６に隣接して配置される。さらに詳細には、スライド移送装置１８０、１９２、及び１９４は、非電位差スライドエレメント１４４（レート化学またはエンドポイント）を内部リング１０８の中間および内部スライドエレメント位置のいずれか、あるいは洗浄ステーション１７０へ移動させるために利用される。残りのスライド移送装置１８０は、読取ステーション１５４に隣接した計量供給ステーション１９６の反対側に配置される。この特定の移動装置１８０は、好ましくは内部読取ステーション１５０に隣接しており、その最後の読取りの後に、もう必要ないスライドエレメントを処分し、さらに内部リング１０８に空のスライドエレメント位置１１６を形成するために、比色（例えばレート）スライドエレメント１４４を内部排出溝１８４へ往復搬送するのに使用される。

この実施の形態のため、三つのスライド移送装置１８０、１９２、１９４は、独立した駆動機構を有する往復プッシャーブレード２００を備えている。プッシャーブレード２００は、該ブレードの端部がスライドエレメント１４０、１４４の縁部に係合し、該スライドエレメントを内部及び外部リング１０８、１１２のいずれか一つの指定されたスライド位置に移動させることのできる長さ寸法を有する。スライド移送装置１８８もまた、他のプッシャーブレード２００よりも長い往復プッシャーブレード２０２を有し、この装置は洗浄ステーション１７４の入口溝１７６と半径方向に位置合せされる。

その種類が電位差１４０であろうと比色１４４であろうと、全ての試料エレメントは、最初に、計量供給ステーション１９６に設置された図１０〜図１２のスライド移送装置１８３を用いて、外部リング１１２に装填される。本実施の形態によってここに意図されるように、外部スライド位置１２２は、電位差スライドエレメント１４０だけでなく、所定の培養期間（例えば、約５分）の後に内部読取りステーション１５０において読取りを一度だけ行う必要のあるエンドポイント試験を要求するもの等、特定の比色スライドエレメント１４４に対して、培養領域を提供する。レート化学を要求するもの等、他の比色スライドエレメント１４４は、反射率計により複数回の読み取りを行う必要があり、好ましくは、該スライドエレメント１４４が外部リング１１２に装填された後、プッシャーブレード装置１９２、１９４のいずれかにより、内部スライドエレメント位置へ往復搬送される。

好ましい動作方法において、図４〜図１２を参照すると、本実施の形態のインキュベータ１００は下記の態様で動作する。

この特定の実施の形態によると、初めに、スライド移送装置１８３を用いて、全ての点着された（計量供給された）スライドエレメント１４０、１４４を、ロータ・アセンブリ１０４の外部リング１１２へ装填する。外部読取りステーション１６０は外部リング１１２に対して配置されているので、電位差スライドエレメント１４０は、常に、外部リング１１２から移動することはない。そのため、これらのスライドエレメント１４０は、培養の全培養工程の間、外部リング１１２に保持され、内部スライド位置１１６、１１８のいずれに対しても往復搬送されない。

ギア駆動機構は、外部リング１１２を段階的に駆動する。これは、外部リングを１段階あたりスライド位置１つ分、前進させることを意味する。一方、内部リング１０８は、駆動ベルト１３０により、Ｎ＋１（Ｎ＝該リングの一回転）段階にて駆動され、これにより該内部リングを、外部リング１１２に対し、その所定の移動ごとに進ませる。

これにより、スライドをインキュベータに装填して該インキュベータ内部にて前進させるための独自の高性能な手段が提供される。つまり、外部リング１１２を所定の間隔（例えば、約４．５秒）で、位置一つずつ進ませたり割送ることができる。独立して駆動される内部リング１０８は、外部リング１１２の所定の時間間隔の２倍（約９秒）の間にわたって、丸１回転＋１位置（Ｎ＋１）分だけ駆動されうる。各外部及び内部リング１１２、１０８は、停止位置において同期できる。そのため、内部リングが位置１つ分進む間に、外部リング１１２は位置２つ分進んでいることになるであろう。例えば、前記同期

内部リング１０８が停止すると、ブレード１９２、１９４を用いて、二つまでのスライドエレメントを外部リング１１２から内部リング１０８へ装填することができる。特定のプロトコルに従って、ブレード１９４は、スライドエレメントを外部スライドエレメント位置１２２から中央スライド位置１１８へ移動させ、ブレード１９２はスライドエレメントを、外部スライドエレメント位置１２２から最内周スライド位置１１６へ移動させる。このようにタンデム式装填技術を使用することにより、インキュベータで処理可能なスライド数を最大化する。時間間隔の長さは適宜変更可能であるということはさらに明らかであろう。

使用の際には、所定の培養期間の後、電位差スライドエレメント１４０は、外部読取り位置１６４を通過する時に、外部読取りステーション１６０において、電位計１６３により従来から公知の態様で検査される。この実施の形態によると、読取りの後で、電位差スライドエレメント１４０はもはや必要でない。そのためスライドエレメント１４０は、その後、読取りステーション１６０に隣接した円形トラック１３８の溝部分として設けられた、図９に示す外部ダンプステーション１４８の上方を通過する。図面によると、外部リング１１２は反時計方向に回転するため、溝部分は露出し、読取られたスライドエレメント１４０がダンプステーション１４８に落下可能となる。

一方、反射率計による全ての読み取りは、内部スライドエレメント位置１１６が図７の反射率計１５３の上方を回動する際に内部スライドエレメント位置１１６と位置合せされて配置された読取りステーション１５０において行われる。スライドエレメント移動装置１９２、１９４の一つを用いて、レート化学スライドエレメントを、できるだけ早く内部リング１０８に到達させることが望ましい。エンドポイントスライドエレメントは、スライドエレメント移動装置１９２、１９４のいずれかを用いて、中間スライドエレメント位置１１８に、次いで内部スライドエレメント位置１１６へ往復搬送され、そして該スライドエレメントを読取り、図４のステーション１５０における反射率計の読取りの後に、スライド移送装置１８０のプッシャーブレード２００を用いて排出溝１８４から、あるいはスライド移送装置１８８のプッシャーブレード２０２を用いて、洗浄ステーション１７０の入口溝１７６に隣接して配置された隣接した排出溝１８６（図８）から処分される。

免疫洗浄が要求される場合、点着された比色スライドエレメント１４４は、初めに計量供給ステーション１９６で外部リング１１２に装填される。外部リング１１２がギア駆動機構により逐次に前進されると、スライドエレメント１４４は、内部スライドエレメント位置１１６に位置するスライドエレメントをイムノレート洗浄のための入口溝１７６から洗浄ステーション１７２へと直接押し込むスライドエレメント移動装置１８８のプッシャーブレード２０２と係合する。好ましくは、外部リング装填ステーション１２２は、内部リング１０８の装填ステーションよりも高くされ、図８により詳細に示すように、プッシャーブレード２０２が電位差エレメント１４０と係合することなく該電位差エレメントの下を通過できるようにする。

先に述べたように、洗浄中、スライドエレメント１４４は、入力位置上部のプッシャーブレード２０２によって入口溝１７６を通り洗浄ステーション１７０へ移動される。そしてスライドエレメント１４４は、枢動シャトル１７５によって洗浄ステーションへ移動され、該スライドエレメントが枢動して入力位置に戻り、プッシャーブレード１７８を用いて溝１７６を通り内部リング１０８に再挿入される前に洗浄される。この特定のステップを行うため、洗浄されたスライドエレメント１４４の再挿入に先立ち、内部リング１０８において空の内部スライドエレメント位置１１６を確保しておかねばならないだろうことに留意すべきである。

ある特定の実施の形態に関して先に述べたが、本発明の発明概念をやはり具体化する幾つかの変形及び修正が可能であることは明らかであろう。例えば、任意の読取りステーションを別に配置することができる。例えば、外部インキュベータリングに対して固定的に保持された反射率計を読取り位置内に設置することができる。この変形において、電位計はインキュベータ内、つまり内部リングの半径方向内側に設置できる。電位差スライドエレメント１４０は、従来から公知のピッカ・アセンブリ（図示せず）により、外部スライドエレメント位置１２２から選択的に取り出すことができ、読取りステーション（図示せず）へ移動されて電位計によって読み取られる。そして、電位差スライドエレメント１４０は、読取り動作の後に、処分されるために公知の手段により外部ダンプステーション（図示せず）へ往復搬送されうる。

従来のインキュベータの部分上面斜視図である。 本発明の実施の形態１に従って製造されたインキュベータの内部の部分上面簡略図である。 本発明の実施の形態２に従って製造されたインキュベータ・アセンブリの部分上面斜視図である。 図３のインキュベータの部分平面図である。 リング・アセンブリの内部リングが図示された、図４のインキュベータの平面図である。 図４のインキュベータの拡大図である。 計量供給ステーションを含む、図３〜図６のインキュベータの部分上面斜視図である。 図３〜図７のインキュベータの内部の拡大部分上面斜視図である。 図３〜図８のインキュベータの外周部分（リングは取り除く）の拡大上面斜視図である。 試験試料装填とインキュベータ内における試験試料の配置との特定の相互関係を示す、図３〜図９のインキュベータの図解である。 試験試料装填とインキュベータ内における試験試料の配置との特定の相互関係を示す、図３〜図９のインキュベータの図解である。 試験試料装填とインキュベータ内における試験試料の配置との特定の相互関係を示す、図３〜図９のインキュベータの図解である。

符号の説明

１０ インキュベータ
１２ 線形アレイ
１３ 列
１４ 装填ステーション
１５ 溝すなわち受入領域
１６ 列
１７ 溝すなわち受入領域
１８ スライドエレメント
１８Ａ スライドエレメント
１８Ｂ スライドエレメント
１９ 開口
２０ 第１の方向
２３ スライドエレメント移動装置
２５ スライドエレメント移動装置
３０ 読取りステーション
３１ スライド供給器
３２ 計量供給ステーション
３３ ステージング位置
３４ 第２の方向
３８ ダンプステーション
５０ インキュベータ・アセンブリ
５４ ロータ・アセンブリ
５８ ロータ・アセンブリ
１００ インキュベータ
１０４ ロータ・アセンブリ
１０５ ホットプレート
１０８ 内部リング
１１２ 外部リング
１１６ 内部スライドエレメント位置
１１８ 中間スライドエレメント位置
１２２ 外部スライドエレメント位置
１２６ カバー
１３０ 駆動ベルト
１３４ Ｖ字軸受
１３８ トラック
１４０ 電位差スライドエレメント
１４２ ダンプステーション
１４４ 比色スライドエレメント
１４８ 溝部
１５０ 内部読取りステーション
１５３ 反射率計
１５４ 読取り位置
１６０ 外部読取りステーション
１６３ 電位計
１６４ 読取り位置
１７０ 洗浄ステーション
１７２ 洗浄位置
１７４ 蒸発器キャップ
１７５ シャトル・アセンブリ
１７６ 入口溝
１７７ 蒸発器キャップのホルダー
１７８ プッシャーブレード
１７９ 蒸発器キャップ
１８０ スライド移送装置
１８３ スライド移送装置
１８４ 排出溝
１８６ 排出溝
１８８ スライド移送装置
１９２ スライド移送装置
１９４ スライド移送装置
１９６ 計量供給ステーション
１９８ 計量供給ヘッド
２００ 往復プッシャーブレード
２０２ 往復プッシャーブレード
２０４ スライドエレメント供給器
２０６ バーコード読取装置
２１０ 計量供給レール

Claims (27)

1. 臨床分析装置で使用される連続タンデム式インキュベータであって、
   第１の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域および第２の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域の各々は共通の水平面上で互いに各々半径方向に近接しており、前記第１の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域を含む外部リングおよび前記第２の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域を含む内部リングと、
   少なくとも１つの軸の回りに前記共通の水平面内で、少なくとも１つの前記内部リングおよび前記外部リングを回転駆動する少なくとも１つの第１の駆動機構と、
   スライドエレメントを上記共通の水平面内で半径方向のみに上記インキュベータの内側へおよび外側へかつ前記第１および第２の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域の間で上記インキュベータのスループットを増加するために選択的に駆動させ、各々はスライドエレメントを上記内部リングおよび外部リングの１つに装填し上記内部リングおよび外部リングの間に移動させる、少なくとも１つの往復運動するプッシャーブレードアセンブリを含む少なくとも２つの第２の駆動機構と、を備えた、
   ことを特徴とするインキュベータ。
2. 請求項１に記載のインキュベータにおいて、
   上記少なくとも２つの第２の駆動機構の上記少なくとも１つの往復運動するプッシャーブレードアセンブリは、後のその中への再挿入のために、選択的にかつ半径方向に少なくとも１つのスライドエレメントを上記インキュベータから取り除くことが可能である、
   ことを特徴とするインキュベータ。
3. 請求項１に記載のインキュベータにおいて、
   上記リングアセンブリは、複数のドライ側エレメントを含み、
   上記ドライ側エレメントの各々は上記インキュベータに入れる前に測定された患者のサンプル液を有する、
   ことを特徴とするインキュベータ。
4. 請求項１に記載のインキュベータにおいて、
   上記少なくとも１つの第１の駆動メカニズムは、上記内部および外部リングの少なくとも１つの外周に巻かれた駆動ベルトを含む、
   ことを特徴とするインキュベータ。
5. 請求項１に記載のインキュベータにおいて、
   上記内部および外部リングは、上記少なくとも１つの第１の駆動機構により互いに独立して駆動される、
   ことを特徴とするインキュベータ。
6. 請求項１に記載のインキュベータにおいて、
   上記スライドエレメント受け領域の少なくとも２つの装填位置は、互いにその高さが異なる、
   ことを特徴とするインキュベータ。
7. 請求項１に記載のインキュベータにおいて、
   上記少なくとも１つの往復運動するプッシャーブレードアセンブリは、上記内部リングの内側に半径方向に配置されている、
   ことを特徴とするインキュベータ。
8. 請求項１に記載のインキュベータにおいて、
   上記の複数の第２の駆動機構の各々は、上記内部および外部リングに隣接した所定の外周位置に配置されており、
   上記第２の駆動機構は、往復運動するプッシャーブレードアセンブリを含む、
   ことを特徴とするインキュベータ。
9. 請求項８に記載のインキュベータにおいて、
   上記複数の第２の駆動機構の各々は、上記外部リングの回りの所定位置の回りに配置され、
   上記複数の第２の駆動機構の少なくとも２つの往復運動するプッシャーブレードアセンブリは、上記インキュベータに関して少なくとも１つのスライドエレメントを装填および取り外しでき、上記第１および第２の複数のスライドエレメント受け領域が上記第２の駆動機構を登録するよう移動するために内部リングと外部リングが第１の駆動機構により回転されるように少なくとも１つのスライドエレメントをスライドエレメント受け領域の間に移動可能である、
   ことを特徴とするインキュベータ。
10. 請求項１に記載のインキュベータにおいて、
    上記内部および外部リングの各々は、インキュベータハウジングの中心軸の回りの、上記少なくとも１つの第１の駆動機構による回転のために支持されている、
    ことを特徴とするインキュベータ。
11. 請求項１０に記載のインキュベータにおいて、
    上記第１および第２の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域の少なくとも１つは、上記第２の駆動機構の１つの上記少なくとも１つの往復運動するプッシャブレードアセンブリが上記少なくとも１つのスライドエレメントを上記少なくとも２つの近接したスライドエレメント受け領域の間に選択的に移動可能な少なくとも２つの半径方向に近接したスライドエレメント受けステーションを含む、
    ことを特徴とするインキュベータ。
12. 請求項１１に記載のインキュベータにおいて、
    上記少なくとも２つの駆動機構の少なくとも１つの往復運動するプッシャブレードアセンブリは、上記内部および外部リングの少なくとも一方の周囲に配置されている、
    ことを特徴とするインキュベータ。
13. 請求項１２に記載のインキュベータにおいて、
    上記少なくとも２つの第２の駆動機構の少なくとも２つは、上記内部リングおよび外部リングの少なくとも一方に関してその周囲に配置されている、
    ことを特徴とするインキュベータ。
14. 請求項１２に記載のインキュベータにおいて、
    上記少なくとも１つの第２の駆動機構の各々の往復運動するプッシャブレードアセンブリの少なくとも１つは、少なくとも１つのスライドエレメントを少なくとも１つのスライドエレメント受けステーションに往復搬送させるため上記インキュベータに関連して配置されている、
    ことを特徴とするインキュベータ。
15. 請求項１２に記載のインキュベータにおいて、
    前記２つの駆動機構の各々の前記少なくとも１つの往復運動するプッシャブレードアセンブリは、少なくとも２つの半径方向に配置されたスライドエレメントを、半径方向に近接したスライドエレメント受け領域あるいは受けステーションに同時に移動可能である、
    ことを特徴とするインキュベータ。
16. 請求項１２に記載のインキュベータにおいて、
    積層スライドエレメントを含み、
    少なくとも１つの上記第２の駆動機構は、上記スライドエレメントサプライに近接して配置されている、
    ことを特徴とするインキュベータ。
17. 請求項１１に記載のインキュベータにおいて、
    上記少なくとも１つの第１の駆動機構が１つのスライドエレメント受け領域を読取り位置に移動できるように、上記内部および外部リングに関連して配置された少なくとも１つのリードステーションを含み、
    上記少なくとも１つの往復運動するプッシャブレードアセンブリは、スライドエレメントが、近接したスライドエレメント受け領域からリード位置に選択的にかつ半径方向に移動させることを可能にする
    ことを特徴とするインキュベータ。
18. 請求項１７に記載のインキュベータにおいて、
    上記リードステーションは、スライドエレメントの電気的特性を測定可能な装置を含む、
    ことを特徴とするインキュベータ。
19. 請求項１８に記載のインキュベータにおいて、
    上記装置は、電位計である、
    ことを特徴とするインキュベータ。
20. 請求項１７に記載のインキュベータにおいて、
    上記リードステーションに半径方向に近接したダンプステーションを含む、
    ことを特徴とするインキュベータ。
21. 請求項１７に記載のインキュベータにおいて、
    上記リードステーションは、試験スライドエレメントの光学的特性を検出可能な装置を含む、
    ことを特徴とするインキュベータ。
22. 請求項２１に記載のインキュベータにおいて、
    上記装置は、反射計である、
    ことを特徴とするインキュベータ。
23. 臨床分析装置で使用される連続タンデム式インキュベータを用いて試験スライドエレメントをインキュベートし読取る方法において、
    上記連続タンデム式インキュベータは、
    内部リングおよび外部リングを備え、
    前記外部リングは前記第１の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域を含み、
    前記内部リングは前記第２の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域を含み、
    前記第１および第２の複数の周囲に配置されたスライドエレメント受け領域の各々は、共通の水平面内で互いに近接しており、
    該方法は、
    上記少なくとも１つのスライドエレメントを空白のスライドエレメント受け領域に半径方向に装填するステップと、
    上記内部および外部リングの少なくとも１つを共通の水平面内で回転させるステップと、
    上記少なくとも１つのスライドエレメントを半径方向に、上記インキュベータのスループットを改善するように上記水平面内でかつ上記インキュベータの上記第１および第２の複数の半径方向に近接したスライドエレメント受けエリアの間で移動するステップと、を含み、
    上記半径方向に装填するステップと、上記半径方向に移動するステップとは、上記インキュベータに関連して上記水平面内で配置された少なくとも２つの往復運動するプッシャブレードアセンブリを用いて行う、
    ことを特徴とする方法。
24. 請求項２３に記載の方法において、
    読取りステーションに沿って回転する第１のスライドエレメントを読取るステップと、
    上記往復運動するプッシャブレードアセンブリの少なくとも１つを用いて、近接した第２のスライドエレメントを読取りステーションに沿って半径方向に駆動するステップと、
    上記第２のスライドエレメントを読取るステップとをさらに含む、
    ことを特徴とする方法。
25. 請求項２４に記載の方法において、
    上記読取りステップの後、上記内部リングから上記スライドエレメントの各々をダンプするステップを含む、
    ことを特徴とする方法。
26. 請求項２５に記載の方法において、
    上記ダンプステップの後に、少なくとも１つの往復運動するプッシャブレードアセンブリを用いて、少なくとも１つのスライドエレメントを、外部リングから内部リングに半径方向に装填するステップを含む、
    ことを特徴とする方法。
27. 請求項２６に記載の方法において、
    上記装填ステップは、少なくとも２つの試験スライドエレメントを半径方向に近接したスライドエレメント受け領域に同時に半径方向に往復搬送させるステップを含む、
    ことを特徴とする方法。

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