JP4876027B2 - 分注装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液，尿等の生体サンプルを所定量、他の容器に移し替える、所謂、分注処理を行う分注装置に関する。

血液や尿などの検体を一方の容器から他方の容器に分析・検査に必要な量だけ自動的に取り分けるため、検体を一旦ノズル内に吸い込んだ後、目的の容器に吐出（吐き戻し）する分注処理装置が用いられる。ノズルは異なる検体間で共通に使用されるため、異なる検体どうしが混ざり合う可能性があり、検体毎に使い捨てのノズルチップをノズル先端に装着し、検体をノズルチップ内に吸引することで混ざり合わないようにするのが一般的である。このような分注装置は例えば特許文献１に記載されている。

特許第３４１００１８号

血液の生化学分析においては血液中の血清部分のみを利用するのが一般的であるため、分析の前処理として血液を遠心分離し、比重差を利用して上澄みの血清と、血餅に分離する処理を行う。遠心分離して血清と血餅部分に分けても、時間がたつと元に戻ってしまうことを防止するため、従来の採血管はゲル状の血清／血餅分離剤の入ったものを用いていた。近年、その分離剤が特定の分析項目の分析結果に影響を与える可能性があることが指摘され、ユーザの選択により分離剤の入っていないものも使われるようになった。

採血管に入った元検体（親検体とも呼称される）を吸引する場合、分離剤や血餅を吸引してしまい、検体詰まりとなることがある。この場合、一旦吸引した検体を親検体容器に吐き戻しするが、分離剤を使用していない採血管では、吐き戻しの際に血清と血餅が混じりあってしまう場合がある。詰りが発生し吐き戻した後に手分注により検体を取り出し、分析を行った場合、血清と血餅が混じりあった検体では分析結果が影響を受ける可能性がある。

本発明の目的は、詰りなどが発生し、吐き戻しを行った場合でも、血清と血餅が混合することを防ぐことができる分注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。

血液試料を分注する分注装置において、一旦ノズル内に吸引した血液試料を吐き戻す場合、分離剤が使われていない血液試料の場合には、分離剤が使われている血液試料の場合に比べ、吐き戻し速度を小さくするように制御する制御手段を備えた分注装置。

分注装置は通常、シリンジ，ダイアフラムなどの圧力変化機構を備え、ノズル内の圧力を負圧にすることで、ノズル内に液体を吸引し、ノズル内を正圧にすることで吸引した液体を吐出する。シリンジ，ダイアフラムはパルスモータなどの変位量を正確に調整できるモータを用いて制御することが好ましい。これにより、吐き戻し速度（単位時間当たりの吐出量）を変化させることができる。分離剤とは、血清と血餅の比重の中間の比重を持った、ゲル状，ビーズ状の物質で、一旦分離した血清と血餅が再び混じりあわないようにするものである。通常は採血管に封入されており、採血後に遠心分離することで作用する。

以上説明したように、分注処理中の検体詰まり検知時の検体吐き戻し処理を行った際、通常に吐き戻し速度から分注処理装置に設定した吐き戻し速度を変更することで、分析結果に影響を及ぼす事を回避することができる。

本発明を図面を用いて実施例により説明する。図１は制御系の構成の一例を示す図である。分注ヘッド１は、複数個（図１では＃１，＃２）がＸＹＺ移動機構に取り付けられ、血清や尿等の検体の分注動作を行う。ここで分注ヘッド１は、主に、ノズルチップ２を装着するノズル基部と検体を吸引吐き戻しするための真空吸引部及び、吸引・吐き戻し時の圧力変化を電気信号に変換する圧力検出器，信号処理回路等から構成され、ノズルチップ２の先端孔から検体を吸引・吐き戻しする。信号処理回路は図示していないが、マイクロプロセッサ等により、分注ヘッド１内に取り付けた圧力検出器の出力信号を処理し、分注処理，異常検出，処理等が行われる。ホストＣＰＵ(Central Processing Unit) と搬送路制御ＣＰＵ，分注制御ＣＰＵはローカル・データ通信回線で結合されている。搬送路制御ＣＰＵは検体ラックの搬送制御を行う。分注制御ＣＰＵは、ラックＩＤ（Identity：識別符号）によるホストＣＰＵへの分注指示情報問合せ及び分注結果情報の送信，分注機のＸＹＺ機構や分注ヘッド，分注機内の検体搬送機構を制御して、一連の分注動作を行う。親検体を入れた親検体容器３は検体容器搬送用ラック１０に１または複数本搭載されてラック単位で搬送される。

図２は、分注処理に使用する親検体容器についての一実施例の概要を説明する図である。図２（ａ）に示す親検体容器１０１は、従来のゲル状の分離剤を使用した親検体容器であり、検体を入れた親検体容器を遠心分離機にかけて、血清と血餅及び分離剤に分ける。比重１.０８ の血餅は親検体容器の下部に沈み、比重１.０２ の血清は親検体容器の上部に移動する。比重１.０５ の分離剤は血餅の比重より軽く、血清の比重より重い為、血清と血餅の中間になる。図２（ｂ）に示すビーズ方式親検体容器１０２において、ビーズは分離剤と同じ比重があり、遠心分離を行うことで、血清と血餅に分離し、ビーズはその血清と血餅の中間の位置となる。図２（ｃ）に示す親検体容器１０３においては、分離剤やビーズを使用しない親検体容器で、遠心分離を行うため比重の重い血餅が親検体容器下部に移動し、比重１.０２ の血清は親検体容器の上部に移動し、血清と血餅の２つに分離される。図３に吸引詰まりが発生して吐き戻しを行う様子の一例を示す。ビーズを使用した親検体容器１０２の場合には、上澄み液が少量となった血清を吸引中にビーズもしくは、血餅を吸引し、吸引詰まりを検知する。それまでに吸引していた検体を吐き戻すとき、血清と血餅が混合される。

図４は、分注制御ＣＰＵの吸引処理フローの一実施例の概要を説明する図である。分注制御ＣＰＵは、親検体から指定の吸引量を吸引するため、親検体容器内に分注ヘッドを下降して検体の液面検知を行う。下降中に検体の液面を分注ヘッドが検知して、分注ヘッドの下降を一旦停止する。吸引処理として検体の液面を検知して一旦停止した地点から指定された検体の吸引を開始し、吸引と同時に分注ヘッドを下降する。分注ヘッドは、吸引を行い指定した吸引量に達するかまたは、分離剤や血餅を吸引して吸引詰まりを検知後に吸引処理を停止する。吸引量に達した場合においては、次の工程に移る処理として、分注ヘッドを上限まで上昇させる。吸引詰まりを検知した場合においては、それまでノズルチップに吸引した検体を子検体容器に吐出するか、親検知容器に吐き戻し処理を行う。吐き戻しを行うとき、登録された吐き戻し速度で血清と血餅が混合しないように吐き戻し処理を行いながら、分注ヘッドを吐き戻し速度に合わせて上昇を行う。ノズルチップに吸引した量を吐き戻し終了後、分注ヘッドを上限まで上昇させて吸引処理を終了する。分離剤の代わりにビーズの入った容器についても同様である。

親検体容器の状態の情報（（１０１）分離剤入り（１０２）ビーズ入り（１０３）分離剤，ビーズなし）は容器コードとしてホストＣＰＵに設定され、ホストＣＰＵから分注制御ＣＰＵに送られる。または容器の種類を識別する機構を備え、識別された情報に基づき吐き戻し速度を可変させる、親検体容器の状態の情報を入力手段を備えてもよい。分離剤入りのものは、通常の吐き戻し速度と同じにしても混合することはない。図５に通常吐出動作と詰まり後の吐き戻し動作の一例を示す。図５（ａ）は通常の吐出動作で、吐出速度Ｖ１で吐出時間ｔ１で吐出量Ｑ０を吐出する。図５（ｂ）は吐き戻し動作で、吐出速度Ｖ２で吐出時間ｔ２で吐出量Ｑ０を吐出する。吐き戻し動作では吐き戻し速度の一例として、通常の子検体容器への吐き戻し速度の１／２，１／５，１／１０等とする。または、逆に混合を起さない速度をデフォルト値として設定しておき、分離剤の状態により２倍，５倍，１０倍等としてもよい。

このように吐き戻し速度を低速にすることで検体の血清と血餅の混合を回避する事ができ、検体の検査結果に対して影響を及ぼす事を回避することができる。

また分離剤の有無に係らず、吐き戻しの際に血清と血餅の混合を回避するように、容器中の血清の量、吐き戻しの量の双方またはいずれかの情報に基づいて吐き戻し速度を可変制御また血清の液面と分離剤面の距離に応じて可変しても良い。

制御系の構成の一例を示す図である。 検体容器の例を示す図である。 本発明の上澄み液が少量となった場合、吐き戻しを行う一実施例を示す図である。 本発明の分注処理途中での吸引処理及び吐き戻し処理フローを示す図である。 本発明の吐出動作の一例を示す図である。

符号の説明

１ 分注ヘッド
２ ノズルチップ
３ 親検体容器
４ 親検体
５ 分離剤
６，７ 子検体容器
１０ 検体容器搬送用ラック
１０１ 分離剤入り検体容器
１０２ ビーズ入り検体容器
１０３ 分離剤，ビーズなし容器

Claims (8)

1. 血液試料を分注する分注装置において、
   一旦ノズル内に吸引した血液試料を吐き戻す場合、分離剤が使われていない血液試料の場合には、分離剤が使われている血液試料の場合に比べ吐き戻し速度を小さくするように制御する制御手段を備えたことを特徴とする分注装置。
2. 請求項１記載の分注装置において、
   前記制御手段は、分離剤が使われている血液試料の場合の吐き戻し速度を複数種類の中から選択して制御することを特徴とする分注装置。
3. 請求項２記載の分注装置において、
   前記複数種類の吐き戻し速度は、分離剤の状態に基づいて選択されることを特徴とする分注装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の分注装置において、
   分離剤が使われているか否かを血液試料容器の種類に基づき判断する判断手段を備えたことを特徴とする分注装置。
5. 請求項４記載の分注装置において、
   血液試料容器の種類の情報はホストコンピュータから送信されることを特徴とする分注装置。
6. 請求項４記載の分注装置において、
   血液試料容器の種類を識別する識別手段を備えたことを特徴とする分注装置。
7. 血液試料を分注する分注装置において、
   一旦ノズル内に吸引した血液試料を吐き戻す場合、血液試料容器中の血清量、及び吐き戻し量の少なくともいずれかに基づいて吐き戻し速度を制御する制御手段を備えたことを特徴とする分注装置。
8. 血液試料を分注する分注装置において、
   一旦ノズル内に吸引した血液試料を吐き戻す場合、血液試料容器中の血清の液面と分離剤面の距離に基づいて吐き戻し速度を制御する制御手段を備えたことを特徴とする分注装置。

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