JP4654259B2

JP4654259B2 - 自動分析装置

Info

Publication number: JP4654259B2
Application number: JP2008074835A
Authority: JP
Inventors: 重範亘
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2023-06-23
Also published as: JP2008157970A

Description

本発明は血液，尿等の生体サンプルの定性・定量分析を自動で行う自動分析装置の試薬分注システム、および該分注システムを使用した自動分析装置に係り、特に試薬容器に収容された試薬に関する情報を記録した情報記録媒体を設けた試薬容器を用い、単位面積当たりの試薬容器の実装密度を向上しつつ、前記情報記録媒体に記録された情報を確実に読取り可能な機構を備えた自動分析装置に関する。

血液，尿等の生体サンプルの定性・定量分析を自動で行う自動分析装置は、分析結果の定量性向上，分析の高速化が期待できるため検査センタ，大規模病院を中心として普及している。自動分析装置の測定原理はサンプル中の分析対象成分と反応することにより色の変化する試薬を、サンプルと混合し、サンプルの色の変化を測定するというものであり、従来、検査技師が比色表を用いて測定していたものを光度計を用いて測定することにより、定量性向上，分析の高速化を果たしているものである。

近年では装置のオペレータの使い勝手向上のため、種々の技術が提案されている。その１つに試薬の種類等の情報をバーコード等の情報記録媒体に記録し、装置がこの情報記録媒体を読取ることにより試薬の種類を自動的に識別する技術がある。オペレータが試薬の種類をコンピュータに入力する必要がある場合は、間違って入力した場合等、誤った分析結果を報告する可能性があったが、上記のような情報記録媒体を使う方式だとオペレータの負荷も減り、かつ分析結果の誤りの可能性も少なくなることが期待される。

一方、分析項目の多様化に伴い、より多くの試薬を搭載可能、かつコンパクトな自動分析装置が市場から要求されている。しかし、従来の情報記録媒体の主流であるバーコードは情報を工学的に読み込む方式のため、試薬容器を高密度に実装すると、バーコードを読取ることができなくなるという問題点があった。この問題を解決するため特許文献１では、試薬ディスクを二重同心円の円周上に配置するとともに、内周側の試薬容器のバーコードを読取るために、外周側の試薬容器列に試薬をおかない部分を設け、その部分から内周側の試薬容器のバーコードを読取ることを提案している。この方式により、試薬容器の実装密度を向上すると共にバーコードによる試薬の識別を両立している。

特許第３２７４３２５号公報

特許文献１記載の方式では、内周側の試薬容器のバーコードを読取るために、外周側の試薬容器の動作が制限されることになる。二重同心円上程度であれば、その制限もそれほど問題にならないと考えられるが、より実装密度を向上するため三重同心円以上にした場合は、そのデメリットが顕著になると推測される。

本発明の目的は、試薬を識別するための情報記録媒体を備えた試薬容器を使用しつつ、より高密度に試薬容器を実装可能とした自動分析装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。

試薬を保持する試薬容器と、複数の該試薬容器を低温に保持する試薬保冷庫と、該試薬保冷庫に保持された任意の試薬容器から該試薬容器中の試薬を吸引する試薬分注装置と、を備えた試薬分注システムにおいて、前記試薬保冷庫の蓋部を前記試薬容器取り出し用の開閉可能な可動部と、保冷庫に対し固定的に設けられ開閉できない固定部の少なくとも２つに分け、前記固定部には前記試薬容器に設けられた試薬容器内の試薬情報を含む情報を記録した記録部の情報を読取るための情報読取部を設けた試薬分注システム。

上記において、記録部は試薬容器の上面に設けられていることが好ましい。

更に、記録部は電波で情報の交信を行うものであっても良い。

前記蓋の固定部には、試薬容器から試薬分注装置が試薬を吸引するための開口部が設けられ、かつ情報読取部は開口部の近傍に設けられていても良い。

情報読取部は、試薬分注装置が試薬容器から試薬を吸引する直前に該試薬容器の情報記録部の情報を読取り、該試薬が所望の試薬であるかどうか確認された後に、試薬分注装置が試薬を吸引する機能を備えても良い。

安価な機構で装置の価格を下げると同時に、装置の処理数及び処理項目数の向上が可能な自動分析装置が提供できる。

一般に、自動分析装置では、分析対象である検体の成分を分析する為に使用する薬品を格納する試薬容器の側面に、識別目的若しくは、試薬の運用に必要な情報を記録可能なバーコードラベルが付けられている。又は、電気的に又は、磁気的に若しくはこれらの複合方法を利用して情報を書込み又は読出しを行う記憶媒体を設置することも考えられる。前記、バーコードラベルを含む記憶媒体に記憶された情報を読取るための、バーコードリーダーや、電気的又は、磁気的結合若しくはこれらの複合方法を利用した書込み読取り機構は、前記試薬容器の側面に設置され、試薬容器の側面方向から、試薬の種類や、分析に必要な情報を、試薬ボトルを装置にセットする際に手動若しくは自動で読出していた。又は装置の電源を投入した際には、既に搭載されている試薬の確認のため自動で再読出しを実行することが一般的であった。

しかし、自動分析は、より多項目の分析を実施するために、より多くの種類の試薬の搭載が求められ、試薬容器の搭載数を増やす必要があり、又、装置全体の大きさは、施設の床面積の問題から、小さくすることが望まれている、よって試薬容器の搭載密度を高くする必要がある。

そのためには、図５のように、試薬容器と試薬容器との間隔を限りなく少なく配置する必要があるが、図５の構成を取った場合、従来例のように、試薬容器の側面に情報をもたせる方法では、電源投入時の試薬運用情報の再読出しを行うためには、一度試薬容器を取り出し、別の場所へ移動してから、情報の再読出しを行う以外なく、多くの時間を必要とした。

又、一般に試薬容器の側面に情報をもたせる方法では、図６の様に、試薬容器を円形に配列し、円形に配置した外側に読出し／書込み機構を設ける方法が用いられているが、試薬容器が直方体又は立方体の場合は、円形の試薬収納庫では、無駄なスペースが多くなる。前記問題を解決するために、一部の試薬容器には扇形の試薬容器が採用されているが、搭載数を多くするために図６のように外周と内周に分けて試薬容器を収納する場合は、内周の試薬容器の情報を読取るためには、光を利用したバーコードリーダーを利用し、さらに外周に配置された試薬容器と試薬容器との隙間は、内周の試薬容器のバーコードが読取り可能な間隔にまで広げて設置する必要があり、前記構造は、試薬容器実装密度を低下させる。

この問題を解決することを目的とする本発明について、以下実施例により詳細に説明する。

［実施例１］
図１は、本発明による自動分析装置に搭載される、検体の分析に必要な試薬を格納するための、試薬容器（１）の一実施例の概略図である、試薬容器（１）は装置の仕様によって、直方体若しくは扇形の計上を有する。試薬容器（１）の上面には、試薬の運用に必要な情報を格納可能な試薬ＩＤ（２）が付けられている。試薬ＩＤ（２）は、バーコードや、半導体記憶媒体や、磁気記憶媒体や、光記憶媒体などで構成される。

試薬容器（１）は、図３において、試薬保管部（２１）の試薬ディスク（９）に搭載される。又、試薬保管部（２１）の一実施例の概略図を図２に示す。図２において試薬容器（１）は、円形の試薬ディスク（９）の上に複数個搭載が可能であり、前記試薬容器（１）と試薬ディスク（９）は、試薬保冷庫（７）と試薬保冷庫蓋（８）によって断熱されている。試薬保冷庫蓋（８）には、読取り／書込み機構（５）が複数個設置されており、試薬容器（１）の上面に付けられた、試薬ＩＤ（２）に格納された、検体の分析に必要な情報を、電磁波、又は磁気、又は光等を利用し非接触又は接触方式により読出し、若しくは書込むことが出来る。読取り／書込み機構（５）によって読出された、分析に必要な試薬の情報は、通信線（１６）によって、情報制御部（６）に送られ、自動分析装置による分析動作に利用される。又、本自動分析装置が動作することによって発生した、試薬使用回数情報や試薬開封日時や試薬有効期限などを代表とする試薬の運用情報を、情報制御部（６）は読取り／書込み機構（５）によって、試薬ＩＤ（２）に書込む。試薬ディスク（９）は試薬ディスク回転用モータ（１１）により水平方向に回転し、試薬容器（１）を試薬容器（１）内部の試薬を試薬ノズル（１４）によって、吸引可能な所定位置、若しくは、読取り／書込み機構（５）によって、試薬ＩＤ（２）内部の分析に必要な情報を読出し、又は書込み可能な所定位置まで移動する。前記の機構を有する自動分析装置は、図３において、サンプラー部（２３）にあるサンプルラック（２９）に搭載されたサンプル容器（３０）に格納された、検体をサンプルプローブ（２４）によって、分析部（２０）の反応セル（２２）に分注し、試薬プローブ（２５）によって、試薬保管部（２１）上の試薬を前記反応セル（２２）に分注し、攪拌機構（２８）により、前記の検体と試薬とを攪拌及び混合し、検体と試薬の化学反応過程を検出器（２７）によって、検体含まれる成分を分析する。本実施例では、試薬ＩＤ（２）は試薬容器（１）の上面に付けられているが、装置の構成によっては、試薬ＩＤ（２）は試薬容器（１）の下面に取り付け、読取り／書込み機構（５）も試薬容器の下方に取り付ける構造でも、又、上面及び下面の両方に取り付ける構造でも良い。

［実施例２］
図７は、試薬容器（１）の自動分析装置への搭載数を多くする目的で、図６の様に試薬ディスク（９）の外周及び内周に同心円状に配置した場合の一実施例の概略図である、図７の実施例では、自動分析装置は、読取り／書込み機構（５）の位置を移動するため、読取り／書込み機構移動機構（３３）を有しており、読取り／書込み機構移動機構（３３）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向及びＺ軸方向及び回転方向などに読取り／書込み機構（１）を移動し、任意な位置にある試薬容器（１）上の試薬ＩＤ（２）内部に格納された、分析に必要な試薬の情報を読出すことが可能な位置に移動する。

本実施例における試薬ディスク（９）は、前記、読取り／書込み機構移動機構（３３）の動作範囲に制限がある場合や、読取り／書込み機構移動機構（３３）の移動距離若しくは移動時間の低減が必要な場合に、試薬ディスク回転用モータ（１１）により水平方向に回転し、試薬容器（１）を試薬容器（１）内の試薬を試薬ノズル（１４）によって、吸引する位置若しくは、読取り／書込み機構（５）によって、試薬ＩＤ（２）内部の分析に必要な情報を読出し、又は書込み可能な位置まで移動する。

［実施例３］
図８は、実施例１において、読取り／書込み機構（５）の数量を少なくすることを目的とした自動分析装置の一実施例の概略図である。本実施例の場合は、回転方式の試薬ディスク（９）及び、試薬容器（１）の上方に位置する、読取り／書込み機構（５）の検出部が、複数個の試薬容器（１）の試薬ＩＤ（２）に跨る大きさを有し、試薬ディスク（９）の回転及び読取り／書込み機構（５）の移動を伴わない状態で、一個の試薬ＩＤ（２）の読取り、若しくは複数庫の試薬ＩＤ（２）の読取りを行う。

［実施例４］
図９は、試薬容器（１）の自動分析装置への搭載数を多くする目的で、図５の様に試薬容器（１）を同心円状でない方法で配置する自動分析装置の一実施例の概略図である。本実施例の場合は、図２及び図７にあるような回転方式の試薬ディスク（９）は無く、試薬容器（１）は、試薬保冷庫（７）上に格子状に並べられている。読取り／書込み機構（５）は、読取り／書込み機構移動機構（３３）によって、自動分析装置上の固定位置に配置された任意な位置にある試薬容器（１）上の試薬ＩＤ（２）内部に格納された、分析に必要な試薬の情報を読出すことが可能な位置に移動する。

［実施例５］
図１０及び図１１は、試薬容器（１）の自動分析装置への搭載を多くする目的で、図６の様に試薬ディスク（９）の外周及び内周に同心円状に配置した場合、さらに、読取り／書込み機構（５）の数量を少なくすることを目的とした自動分析装置の一実施例の概略図である。本実施例に搭載される読取り／書込み機構（５）は、バーコードリーダーを代表とする、光を用いた試薬ＩＤ（２）を読取る機構を搭載する。試薬保冷庫蓋（８）には、読取り／書込み機構（５）が一個設置されており、更に固定型ミラー（３７）が２個と、可動型ミラー（３６）が一個設置されている。可動型ミラー（３６）はミラーを２枚ペントルーフ型に組合せ反射面は外側を向いている。又、可動型ミラー（３６）はミラー稼動機構（３８）に固定されており、ミラー稼動機構（３８）が動作することにより固定型ミラー（３７）に、接近したり離れたりする。２個の固定型ミラー（３７）は、それぞれ、試薬ディスク（９）の内周の試薬容器（１）と、外周の試薬容器（１）の上面に付けられている。読取り／書込み機構（５）は可動型ミラー（３６）のミラーを２枚ペントルーフ型に組合せた頂点の上方付近に位置している。又、これら読取り／書込み機構（５）固定型ミラー（３７）可動型ミラー（３６）は、試薬容器（１）の上面に配置された試薬ＩＤ（２）の検体の分析に必要な情報を、光路（３９）をとおして読取り／書込み機構（５）に送ることが可能な配置を取る。更に可動型ミラー（３６）はミラー稼動機構（３８）によって、図１０のように、試薬ディスク（９）の内周の試薬容器（１）の上面に配置された試薬ＩＤ（２）の検体の分析に必要な情報を読取る位置、若しくは、図１１のように、試薬ディスク（９）の、外周の試薬容器（１）の上面に配置された試薬ＩＤ（２）の、検体の分析に必要な情報を読取る位置に移動する構造を持つ。

［実施例６］
図１２は、試薬容器（１）の自動分析装置への搭載を多くする目的で、図６の様に試薬ディスク（９）の外周及び内周に同心円状に配置した場合、さらに、読取り／書込み機構（５）の数量を少なくすることを目的とした自動分析装置の一実施例の概略図である。本実施例に搭載される読取り／書込み機構（５）は、バーコードリーダーを代表とする、光を用いた試薬ＩＤ（２）を読取る機構を搭載する。試薬保冷庫蓋（８）若しくは、試薬保冷庫蓋（８）の上部に、読取り／書込み機構（５）が一個設置されており、更に可動型ミラー（３６）が一個設置されている。可動型ミラー（３６）は基本的に１枚であるが、ミラー稼動機構（３８）に固定されており、ミラー稼動機構（３８）が動作することにより、ミラーの反射面の向きを変更することが出来る構造をとっている。又、これら読取り／書込み機構（５）及び可動型ミラー（３６）は、試薬容器（１）の上面に配置された試薬ＩＤ（２）の検体の分析に必要な情報を、光路（３９）をとおして読取り／書込み機構（５）に送ることが可能な配置を取る。更に可動型ミラー（３６）はミラー稼動機構（３８）によって、図１２のように、試薬ディスク（９）の内周の試薬容器（１）の上面に配置された試薬ＩＤ（２）の検体の分析に必要な情報を読取る位置、若しくは、試薬ディスク（９）の、外周の試薬容器（１）の上面に配置された試薬ＩＤ（２）の、検体の分析に必要な情報を読取る位置に移動する構造を持つ。

本発明の自動分析装置に搭載する試薬容器の一実施例の概略構成図。図１の自動分析装置の試薬保冷庫の断面図。図１の自動分析装置の概略構成図。従来の試薬容器の概観図。試薬容器の効率的配置の例。試薬容器の試薬ディスク上での配置例の上面図。図６の試薬容器配置を持つ自動分析装置の試薬保冷庫の実施例の断面図。図６の試薬容器配置を持つ自動分析装置の試薬保冷庫の実施例の断面図。図５の試薬容器配置を持つ自動分析装置の試薬保冷庫の断面図。ミラーを有する機構を搭載した、自動分析装置の試薬保冷庫の実施例の断面図。ミラーを有する機構を搭載した、自動分析装置の試薬保冷庫の実施例の断面図。ミラーを有する機構を搭載した、自動分析装置の試薬保冷庫の実施例の断面図。

符号の説明

１…試薬容器、２…試薬ＩＤ、３…試薬容器開口部、４…扇形試薬容器、５…読取り／書込み機構、６…情報制御部、７…試薬保冷庫、８…試薬保冷庫蓋、９…試薬ディスク、１０…試薬ディスク回転軸、１１…試薬ディスク回転用モータ、１２…モータ制御線、１３…モータ制御回路、１４…試薬ノズル、１５…試薬ノズル動作機構、１６…通信線、２０…分析部、２１…試薬保管部、２２…反応セル、２３…サンプラー部、２４…サンプルプローブ、２５…試薬プローブ、２６…可動式反応ディスク、２７…検出器、２８…攪拌機構、２９…サンプルラック、３０…サンプル容器、３１…試薬ディスク外周、３２…試薬ディスク内周、３５…読取り／書込み機構移動機構、３６…可動型ミラー、３７…固定型ミラー、３８…ミラー稼動機構、３９…光路。

Claims

複数の試薬容器を同心円状に複数列で保持する試薬保冷庫と、
該試薬保冷庫に保持された試薬容器から試薬を吸引する試薬分注装置と、
を備えた自動分析装置において、
前記試薬容器は、該試薬容器内の試薬情報を含む情報を記録した記録部を該試薬容器の上面に有し、
更に、前記試薬保冷庫の上部に設けられた蓋部に、（１）前記試薬容器の記録部に記録された情報を読取るバーコードリーダ、及び（２）該バーコードリーダからの光を屈曲させて、前記試薬容器の記録部に記録された情報を読取るための反射器、を備え、
かつ該反射器は、前記試薬保冷庫の複数列に保持された試薬容器の、それぞれの列の試薬容器上面の記録部に記録された情報を読取るための可動機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記反射器の可動機構は、前記試薬保冷庫の同心円状に保持された試薬容器の半径方向に、該反射器を移動する機構であることを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記反射器の可動機構は、前記複数列のいずれかの試薬容器列に前記バーコードからの光を振り分ける角度可変機構であることを特徴とする自動分析装置。