JP4266517B2 - 血液循環計時に使用される自動分析装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体培地（fluid medium）の物理的な状態の変化の時間を判定するために使用される自動分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
それは、特に、しかし限定されるわけではないが、血液サンプルが、外部磁場の影響の下で周期的な運動で動かされる強磁性の球を含んでカップの底に配置される方法に従って、血液凝固の計時を判定することに用いられる。血液の物理的な状態の変化（例えば振幅および／または周波数の変化）を表す強磁性の球の運動の変化は、適切な手段（例えば光エレクトロニクス、誘導性、容量性、濃度計）を用いて検出される。
【０００３】
この検出の原理は、セルビオ エス・アー（SERBIO S.A.）社の名で出願された欧州特許出願第８８４０３２７９．８号に詳細に示されている。
約３６０試験/時間の高い率を有するこの種の分析装置において、１回の使用のための各々のカップは、湾曲した底部が球の回転通路を構成する小さいな平行六面体の形を有し、そして該底部の反対側の表面には開口部がある。これらのカップは並んで配置されていて、一時的にそれらの開口部をふさぐ可撓性のある支持ストリップから外れるように据えられている。カップに備えられているストリップは、ロボットの保管及び分配構成要素に備えられた装置に係合可能なコイルに巻かれることが可能である。
【０００４】
失敗率が全ての場合において、約３件の干渉（intervention）／年であるこの種の自動機械において、カップはロボット内部の適切な場所に配置されるように、ストリップから抜き取られる。それ故、これらの機械と失敗の原因は、比較的複雑で高価な移送および把握手段を含む。それらは、前述の率で実施される多数の試験を行っていて、培養菌（culture）と研究ロボットについての特別な技術を有している研究所に適している。
【０００５】
同時に、良好な信頼性（全ての場合において失敗に続く干渉の率が、約１件の干渉／１０年）を有する半自動機械又は手動のロボットについての特別な技術を有しない小さな研究所での使用も可能である。
前述の２種類の装置の間には、埋められるべきギャップがあって、６０から１２０の試験／時間の間の率で機能可能な小型で平均的大きさの自動機械に対応するものと、そして、これらの機械が目指す研究所の構造と技術のための良好な信頼性を保たなければならない必要性である。
【０００６】
しかし、オートメーションとそれに対応するコストのために用いられる解決方法の複雑さは、小規模や中規模の研究所においては欠点となる。まず第一に、この複雑さは主にカップを扱うことに起因しており、分析サイクルにおいて、カップを取り上げて、それらをフィルムから離して、計測室に運び入れて抜き出し、続いて起きる計測を、排出室に排出して行なう。そして、これらの処理が血液凝固時間を判定するのに使用される手段の性質によって、実行されなければならないことが理解されねばならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、本発明の目的はより安価な装置を実現することであって、既知の装置より単純な設計を有し、しかし、中小規模の装置の分野の一部を形成することが可能な十分な率を可能としている。この効果のために、本発明は自動分析装置に関しており、該装置は、分析される液体サンプルがカップの中に強磁性の球を含んで入れられていて、磁場の効果によって周期的に動かされる。そしてこの装置は、カップの方を向いた電子カメラを含み、そして、プロセッサはカップと球の動きの態様の画像から検出する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この装置は、検出ステーションの中を支持ストリップに固定された複数のカップが１つづつ通過し、そして、検出ステーションは最終的にカップの下に位置する１台の電子カメラを含んで、そして、電磁手段はカップの側表面の右側のストリップに対して横に配置されて、その結果、検出ステーションの中に位置しているカップに含まれた球の運動軸の内部に磁場を生成し、ストリップの外れる動きは段階的であるか或いは連続的であるという特徴を有する。
好適には、電子カメラはカップの下に配置されるべきであり、そして、外部の磁場を生成するための電磁手段は球の運動軸内部に横に配設される。
カメラおよび電磁手段のこの連携は、カップに含まれる球の移動の線検出（line detection）に特に適している。
【０００９】
この場合、可撓性のある支持ストリップに据えられたままのカップは、段階的な又は実際上は連続的な運動に従って通路に沿って移送される。該通路は、反応性の生成物が注入されるピペットステーション、ストリップのどちらかの側の横に配置される電磁手段を含む検出ステーション、および磁場の放射領域の中のカップの通路の下に配置された少なくとも１つの電子カメラ、及び、使用されたカップを収容するステーションをうまく通過する。
【００１０】
ピペットステーションは、好適には、移動ピペットと、垂直かつ水平に円形の両方に沿った経路とを含んでカップの通路の右側の注入位置を占めることが可能であって後者の内部に試薬を注入可能となり、洗浄カップの右に位置する洗浄位置と、反応性の薬剤の分配器のサンプリング領域の右に位置する少なくとも１の再反応薬剤サンプリング位置と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
この反応性の薬剤分配器は、サンプリング領域に連続して搬送されることが可能な円形の経路に沿って移動可能な反応性の薬剤の複数のカップを含む円形コンベアを含むことも可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
そこで、添付の図面に関して非限定的な実施例として本発明の１つの実施例を説明する。
この例では、自動分析装置１は、カップの供給を案内し、複数のカップＣを運ぶストリップＢがその上に巻かれるコイル２を含んでいる。
【００１３】
図２に示されるように、透明なプラスチック材料で成型されて形作られたカップＣは、それぞれ平坦な平行六面体を有してその内側に曲げられた底部ＦＩには強磁性の球ＢＥのための転がり経路がある。この底部ＦＩの反対側に、カップＣは開口部を有して、その高さで２つの対向する端部ＢＯ_１とＢＯ_２とがそれぞれの肩部Ｒ_１、Ｒ_２と互いに直角をなして伸びて、本体の対向側面から伸びる円筒突出部ＰＣに適合している。これら２つの突出部は、ストリップＢの２本の横の境界上にそれぞれ提供された２つのそれぞれの穴部ＴＲの内部に強制的に係合させられている。
【００１４】
コイル２は、容器の内部に回転して載置されて、その結果、ストリップＢが直線的な通路に沿って巻かれない状態にあって、（該ストリップが予め切り目を入れられていない場合）ストリップＢの切り目（incision）ステーション３と、ピペットステーション４と、検出ステーション５と、それから使用済みのカップを備えられているストリップＢの回収ステーション６と、をうまく通過する。
【００１５】
これらのさまざまなステーションの機能は、スクリーン８／キーボード９のような周辺装置と中心装置を含んでいるプロセッサＰによって制御される。
その進路に沿ったストリップＢの駆動は段階的ドライブ機構により保証され、該機構は、ストリップＢによって運ばれるカップＣの側面を支持するローラによって案内される２つの無限ストリップＢ_１、Ｂ_２を導入する。
【００１６】
ピペットステーション４は、上方へ移動させうる自動化した垂直ピペット１０によって機能を発揮させられ、その結果、底部ピペット即ち洗浄位置及び上部位置を持ち上げて水平面内でその動作を可能にさせる。
このピペット１０は、垂直スピンドル１２のまわりの他の末端部において回転的に取り付けられるアーム１１の末端の１つに固定される。アーム１１の回転駆動は、プロセッサＰにより制御されるサーボモータによって保証される。
【００１７】
この単純な機構によってピペット１０は、連続的にピペットステーション４のピペット領域と、１又は数個の洗浄カップを備えた正反対の洗浄領域１３と、ピペット領域４と洗浄領域１３とを通過する軸に関して対称に配置された２のサンプリング領域１４、１５と、に運ばれる。
サンプリング領域１４、１５は、容器Ｒ_１及びＲ_２の経路の内側に位置し、容器Ｒ_１とＲ_２とはプロセッサＰにより制御される２台のサーボモータによってそれぞれ制御される２つの円形コンベアＣＲ_１、ＣＲ_２によって２つの垂直スピンドル１７、１８の周りに回転移動される。
【００１８】
これらの円形コンベアのうちの１つの円形コンベアＣＲ_１は分析される血液サンプルの容器Ｒ_１を含むために用いられ、一方、他の円形コンベアＣＲ_２は実行される分析の一部として使われ得るさまざまな反応性の薬剤に割り当てられる容Ｒ_２を含む。
もちろん、プロセッサＰはプログラム制御されて、実行されるべき分析の性質にふさわしいピペット順序を実行し、連続的に： ピペット１０の事前洗浄行程と、 円形コンベアＣＲ_１の容器Ｒ_１のうちの１に含まれる試料のサンプルの投与量のサンプリング行程と、
この投与量をピペットステーション４に位置しているカップＣへ注入する行程と、 ピペット１０を洗浄する行程と、 円形コンベアＣＲ_２の容器Ｒ_２のうちの１つに含まれる反応性の薬剤の投与量を採取する行程と、 この反応性の薬剤の投与量をカップＣへ注入する行程と、分析される血液サンプルを識別する行程と、並びに、円形コンベアＣＲ_１、ＣＲ_２によって運ばれた容器Ｒ_１、Ｒ_２のバーコードを読み込むことが可能なバーコードリーダー１９によって自動的に反応性の薬剤を識別する行程と、を含む。
【００１９】
この例ではこれらの読み込みのために、単一のバーコードリーダー１９が、垂直スピンドル２１のまわりに枢支されたアーム２０の端部に取り付けられて使用され、３つの位置を占めることが可能である。即ち、その３つの位置は、 円形コンベアＣＲ_１の容器Ｒ_１のバーコード読み取り位置Ｐ_１と、 円形コンベアＣＲ_２の容器Ｒ_２のバーコード読み込み位置Ｐ_２と、 操作者によって読出位置に配置された容器を読み込むための位置であって、例えば、装置における機能の一部としてプロセッサにより利用される情報を読みとる位置Ｐ_３と、である。
【００２０】
測定ステーション４は、ここでは３つの連続した測定単位を含んで（図３および４）、各々は、 カップＣの右側面のストリップＢの両側に位置している一対の同軸電磁石Ｅ_１とＥ'_１、Ｅ_２とＥ'_２、Ｅ_３とＥ'_３と、 ストリップＢによって搬送されるカップＣの下に位置するレンズを有する電子カメラＣＭ_１からＣＭ_３とを含む。
【００２１】
電磁石Ｅ_１とＥ'_１、Ｅ_２とＥ'_２、Ｅ_３とＥ'_３は、パルス磁場を生成するためにプロセッサＰにより制御される動力回路ＰＲにより起動され、球ＢＥをカップＣの底部の択一的な運動に従って動かす。
カメラＣＭ_１からＣＭ_３はプロセッサＰに結合してリアルタイムで適当なソフトウェアによって画像を分析し、その結果、球ＢＥの振動の振幅を計ってこの振幅が特定の閾値（例えば最初の振幅の５０％）以下に下がるとき、臨界的瞬間であると判定する（図５および６）。
【００２２】
もちろん、プロセッサＰが、反応性の薬剤がカップＣに注入された時とこの臨界的瞬間との間の時間を計時して、それから凝固時間を推定する。
ストリップＢの経路にいくつかの測定装置を配設して使用すると、柔軟な操作の適用が可能になり、特に分析すべき血液サンプルの凝固時間の範囲を相当に延長できるという利点を可能にする。
【００２３】
もちろん、ストリップの段階的な動作は、各々の装置の動作時間に同期し、特にコイルにより発生する磁場パルスに同期する。
ピペットステーションは測定位置と同じ場所に位置し得る。
もちろん、本発明は先に述べた実施例に限定されない。
それ故、例えば、各々のカメラは、各々が別の対の電磁石により励起される幾つかのカップを含む磁場を有して、その結果、様々なカップの球の動作を同時に検出するようにプロセッサＰがプログラムするいくつかの段階の距離を設定して、カップが前進することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 平均的規模の自動分析装置の模式図である。
【図２】 ストリップ上に載置されたカップの模式的斜視図である。
【図３】 カップが載置されたストリップが、切り目、ピペットおよび検出ステーションを通過するときの上から見た模式図である。
【図４】 図３のＡ−Ａに沿った垂直模式断面図である。
【図５】 カメラの領域内のカップに含まれる球の動きを示している線図である。
【図６】 時間による球の移動の振幅を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 自動分析装置
２ コイル
５ 検出ステーション
６ 回収ステーション
８ スクリーン
９ キーボード
１１ アーム
１４ サンプリング領域
Ｂ ストリップ
Ｂ₁ 無限ストリップ
Ｃ カップ
ＣＲ₁、ＣＲ₂ 円形コンベア
Ｒ₁、Ｒ₂ 容器

Claims (8)

1. 自動分析装置であって、分析されるべき液体試料は、並んで配置され且つストリップに固定された複数の透明カップのアッセンブリの透明カップの各々に入れられ、前記カップは、フラットな形状の平行六面体の本体を有し、前記本体は、２つの平行なメイン面と、２つの両側の側面と、前記カップに挿入される強磁性の球のための回転経路を含む内方に曲げられた底部と、前記底部の反対側に配置された開口部と、前記開口部の２つの対向する側面から外方向に伸張する２つの両側のショルダ部とを有し、前記ショルダ部は前記ストリップに前記カップを取り外し自在に固定する手段を備え、前記メイン面は前記ストリップの長手軸に垂直に伸張し、前記装置は、前記ストリップを駆動する手段と、前記カップが前記ストリップにより１つずつ導入されるステーションとをさらに有し、前記ステーションは、前記開口部を介して前記カップに反応性薬剤を注入する手段と、前記ストリップに対して側方すなわち前記ステーションに存在する複数のカップの内の１つの前記カップの前記側面の前に配置された電磁手段と、前記カップの底部の下方に配置され且つプロセッサに結合された少なくとも１つの電子カメラと、をさらに有し、前記電磁手段は前記カップの前記メイン面に平行な磁場を生成し、前記カップに含まれる前記強磁性の球を駆動し、前記強磁性の球を前記カップの前記回転経路に沿って周期的に運動させ、前記プロセッサは、前記カメラにより生成された画像をリアルタイムで分析し、前記画像に存在する前記球の振動の振幅を測定し、前記振幅が特定の閾値より小さくなるときの最初の瞬間を判断する手段を含んでいることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、
   前記ステーションにおいて、前記ストリップは直線的経路に従って、ピペットステーションと、検出ステーションと、使用されたカップを有する前記ストリップの回収ステーションと、を通過することを特徴とする装置。
3. 請求項１に記載の装置であって、
   前記ピペットステーションには垂直ピペットが供給され、前記垂直ピペットは上方に移動でき、アームの複数の先端部の１つに取り付けられ、前記アームは垂直スピンドルの周りを回転するように載置されて、その結果、連続的に回転しながらピペットステーション、洗浄ステーション、及び２つの試料領域に搬送され得ることを特徴とする装置。
4. 請求項３に記載の装置であって、
   前記試料領域は、２つのサーボモータによって制御された２つの垂直なスピンドルの周りを回転運動可能である２つの円形コンベアでそれぞれ搬送される容器の経路上に位置し、
   １つの前記円形コンベアは血液試料容器を含むために使われ、他の前記円形コンベアは実行される分析の一部に用いられ得る前記反応性薬剤に割り当てられた前記容器を含むことを特徴とする装置。
5. 請求項４に記載の装置であって、前記プロセッサは、ピペットの順序を制御するようにプログラムされており、前記順序は、以下の連続する行程を含み、前記行程は、
   前記ピペットの事前の洗浄行程と、
   前記円形コンベアの前記容器の１つに含まれる試料の所定の投与量を採取する行程と、
   この投与量を前記ピペットステーション上に位置するカップの中に注入する行程と、
   前記ピペットを洗浄する行程と、
   前記円形コンベアの前記容器の１つに含まれる前記反応性薬剤の所定の投与量を採取する行程と、
   この反応性薬剤を前記カップに注入する行程と、であることを特徴とする装置。
6. 請求項５に記載の装置であって、
   分析されるべき血液試料及び前記反応性薬剤は、前記円形コンベアにより搬送される前記容器に付けられたバーコードを読み取り可能なバーコードリーダにより、自動的に識別されることを特徴とする装置。
7. 請求項６に記載の装置であって、垂直スピンドルの周りを回転するアームの前記先端部に取り付けられた単一のバーコードリーダを含み、前記単一のバーコードリーダは３つの位置、即ち、
   １つの前記円形コンベアの前記容器のバーコードを読み取る位置と、
   別の前記円形コンベアの別の容器のバーコードを読み取る位置と、
   前記操作者によって読み取りステーションに置かれた前記容器を読み取る位置、すなわち、前記装置の機能の一部として前記プロセッサにより利用される情報を取得する位置と、
   を占めることが可能であることを特徴とする装置。
8. 請求項１に記載された装置であって、
   前記カメラの領域は、別々の電磁気的手段によって各々励起させられた幾つかのカップを含み、前記プロセッサは、前記カップの前記球の前記動作を同時に検出するようにプログラムされていることを特徴とする装置。

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