JP5250050B2 - 自動分析装置および自動分析方法 - Google Patents

Description

本発明は、臨床検査用の自動分析装置および自動分析技術に関し、特に、分析用サンプルが格納されたサンプル容器の搬送に適用して有効な技術に関するものである。

臨床検査用の自動分析装置は、血清、尿および血球成分などの液体サンプルが収められたサンプル容器がセットされると、そのサンプル容器を分析部のサンプル分注位置まで移動する必要があり、多くの自動分析装置では、サンプル容器を搬送専用の特別なラックに搭載して搬送する。ラックを搬送する機構は、主に機能別に次の３種類のモジュールから構成されている。
（１）サンプル容器を搭載したラックを架設するラック投入モジュール。
（２）ラック投入モジュールに投入されたラックをサンプル分注位置まで移動するラック
搬送モジュール。
（３）サンプル分注が終了したラックを回収および収納するラック収納モジュール。

特開２０００−１０５２４６号公報（特許文献１）は、サンプルを搭載したラックを搬送する方式の自動分析装置において、ラック搬送ライン上にループ状のラックバッファ部を配置して複数のラックの格納を行い、格納されたラックを任意の順番で分析し、また、任意の期間ラックを収納することにより、優先的に分析する必要のあるサンプルを先に搬送されたサンプルより早く分析できる技術を開示している。

特開２０００−１０５２４６号公報

自動分析装置におけるラック搬送モジュールは、通常１本のラインで形成されており、ラック投入モジュールに架設した順番に従って、ラックを順次サンプル分注位置まで搬送する。

ここで、ユーザーの使用環境においては、緊急度が高く、優先的に分析を行いたいサンプルを取り扱う必要が散発的に発生するが、前述のラック搬送モジュールではラックを単純に順番通りに処理するため、緊急度の高いサンプルを迅速に処理することができない。このような課題に対する対策として、緊急度の高いラックを専用に搬送するラック搬送ラインを設置することも考えられるが、設備敷設コスト上昇となることが予想されるため実施は困難となっている。

本発明の目的は、自動分析装置におけるサンプル容器の搬送に関して、緊急度が高く優先的に分析を行いたいサンプルが収められたサンプル容器を短時間でサンプル分注ポジションへ移動できる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

（１）本発明による自動分析装置は、
分析用サンプルを収容したサンプル容器を架設する第１のサンプル容器投入モジュールと、
前記第１のサンプル容器投入モジュールに架設された前記サンプル容器をサンプル分注位置まで搬送するためのサンプル容器搬送モジュールと、
サンプル分注が終了した前記サンプル容器を回収および収納するサンプル容器収納モジュールと、を有する自動分析装置であって、
前記サンプル容器を架設する前記第１のサンプル容器投入モジュールとは別の第２のサンプル容器投入モジュールを有し、
前記サンプル容器搬送モジュール中に、前記第２のサンプル容器投入モジュールに架設された前記サンプル容器とサンプル分注途中の前記サンプル容器とを入れ替えるサンプル容器入れ替えモジュールを有し、前記第２のサンプル容器投入モジュールに架設された前記サンプル容器の前記分析用サンプルを優先してサンプル容器入れ替えモジュールの位置とは異なるサンプル分注ポジションまで搬送し、サンプル分注するものである。

すなわち、本発明の自動分析装置は、通常のラック投入モジュール（第１のサンプル容器投入モジュール）とは別に、緊急度が高く、優先的にサンプル分注および分析を行う必要のあるサンプルが搭載されたラックを投入するための緊急ラック投入部（第２のサンプル容器投入モジュール）を有し、さらにラック搬送モジュール（サンプル容器搬送モジュール）上にラックを入れ替えることができるラック入れ替え部（サンプル容器入れ替えモジュール）を設けたものである。このラック入れ替え部を介してサンプル分注途中のラックと、緊急ラック投入部に架設されたラックとを入れ替え、緊急度の高いサンプルを優先的に分注し、その緊急度の高いサンプルの分析を行うものである。

（２）また、本発明による自動分析方法は、第１のサンプル容器投入モジュールと、サンプル容器搬送モジュールと、サンプル容器収納モジュールと、前記第１のサンプル容器投入モジュールとは別の第２のサンプル容器投入モジュールと、前記サンプル容器搬送モジュール中のサンプル容器入れ替えモジュールと、を有する自動分析装置により分析用サンプルの分析を行う自動分析方法であって、
（ａ）前記第１のサンプル容器投入モジュールに前記分析用サンプルを収容したサンプル容器を架設する工程、
（ｂ）前記サンプル容器搬送モジュールにより、前記第１のサンプル容器投入モジュールに架設された前記サンプル容器をサンプル分注位置まで搬送する工程、
（ｃ）前記サンプル容器収納モジュールにより、サンプル分注が終了した前記サンプル容器を回収および収納する工程、
（ｄ）前記第２のサンプル容器投入モジュールに前記サンプル容器が架設された場合に、前記サンプル容器入れ替えモジュールによって、前記第２のサンプル容器投入モジュールに架設された前記サンプル容器とサンプル分注途中の前記サンプル容器とを入れ替え、前記第２のサンプル容器投入モジュールに架設された前記サンプル容器の前記分析用サンプルを優先してサンプル容器入れ替えモジュールの位置とは異なるサンプル分注位置まで搬送し、サンプル分注する工程、
を含むものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

緊急度の高いサンプルを優先的に分析することができ、サンプル分析終了および分析結果出力までに要する時間を短縮することができる。また、サンプル容器入れ替えモジュールの位置とは異なる位置でサンプル分注を行うことで、サンプル容器入れ替えモジュールの動作とサンプル分注動作が干渉することなく、独立して動作することができる。

本発明の一実施の形態である臨床検査用の自動分析装置について、装置上面から見た全体構成を示す説明図である。 ラックにサンプル容器（試験管）を搭載した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態である臨床検査用の自動分析装置におけるラックの流れを示す説明図である。 図３に続くラックの流れを示す説明図である。 図４に続くラックの流れを示す説明図である。 図５に続くラックの流れを示す説明図である。 本発明の一実施の形態である臨床検査用の自動分析装置におけるラックの流れを示す説明図である。 図７に続くラックの流れを示す説明図である。 図８に続くラックの流れを示す説明図である。 図９に続くラックの流れを示す説明図である。 本発明の他の実施の形態である臨床検査用の自動分析装置について、装置上面から見た全体構成を示す説明図である。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、実施例等において構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

また、材料等について言及するときは、特にそうでない旨明記したとき、または、原理的または状況的にそうでないときを除き、特定した材料は主要な材料であって、副次的要素、添加物、付加要素等を排除するものではない。

また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施の形態の臨床検査用の自動分析装置の全体構成を示す説明図である。図１に示すように、本実施の形態の臨床検査用の自動分析装置は、血清、尿および血球成分などの分析用液体サンプルが収容されたサンプル容器（試験管）１を搭載したラック２、ラック投入モジュール（第１のサンプル容器投入モジュール）３、ラック搬送モジュー（サンプル容器搬送モジュール）４、５、ラック収納モジュール（サンプル容器収納モジュール）６、緊急サンプル投入モジュール（第２のサンプル容器投入モジュール）７、およびラックバッファユニット（サンプル容器入れ替えモジュール）８等から構成されたサンプル搬送系を有している。また、サンプル分注ポジション９が、ラックバッファユニット８の位置とは異なる位置に設定されている。なお、図２は、ラック２にサンプル容器１を搭載した状態を示す斜視図である。

ラック投入モジュール３は、架設されたラック２をラック搬送モジュール４へ投入する機能を有する。ラック２がラック投入モジュール３に架設される際には、複数のラック２がトレイに載置された状態で架設され、そのトレイに載置された状態でラック搬送モジュール４までラック投入モジュール３中を搬送される。

ラック搬送モジュール（第１のサンプル容器搬送モジュール）４はラック投入モジュール３と接続し、ラックバッファユニット８を介して接続するラック搬送モジュール（第２のサンプル容器搬送モジュール）５と共に、投入されたラック２のサンプル分注ポジション９までの搬送を行う。また、ラック搬送モジュール５については、ラック２をラック収納モジュール６の方向およびラックバッファユニット８の方向のいずれの方向へも搬送できる構造となっている。

ラック収納モジュール６は、ラック搬送モジュール５と接続し、サンプル分注が終了したラック２の回収および収納を行う。

緊急サンプル投入モジュール７は、優先的に分析を行いたいサンプルを収容したサンプル容器１を搭載したラック２を架設し、ラック搬送モジュール４へ投入するためのものである。

ラック搬送モジュール４とラック搬送モジュール５との間に配置されたラックバッファユニット８は、ラック２を格納する３つ以上のスロットを有し（図１では３つのスロットがある場合を図示）、ラック搬送モジュール４で搬送されているラック２と、ラック搬送モジュール５で搬送されているラック２とを入れ替える機能を有する。また、ラックバッファユニット８は、スライド動作することによって所望のスロットへラック２を格納できる構造となっている。

また、本実施の形態の自動分析装置は、上記のサンプル搬送系に加えて、分析に使用する試薬が充填された試薬ボトル１０を収納および保冷する試薬保冷庫１１、一定間隔のサイクルで回転動作する反応ディスク１２、サンプルの吸引を行うサンプリング装置１３、反応セル１４、試薬サンプリング装置１５、および分光光度計１６等から構成される分析部を有する。

サンプル容器１に収容されたサンプルは、サンプル分注ポジション９でサンプリング装置１３によって吸引され、反応ディスク１２上に環状に配列された反応セル１４へ分注される。このサンプルに試薬ボトル１０から試薬サンプリング装置１５で試薬を吸引して添加し、反応セル１４でサンプルと試薬を反応させた後、分光光度計１６を用いて反応液の吸光度を測定する。測定データは、自動分析装置に接続されたコンピュータ１７に取り込まれ、分析結果が出力される。また、コンピュータ１７は、図１に示した自動分析装置全体の動作制御も行う。

次に、図３〜図１０を用いて分析動作中のラック２の流れを説明する。

通常、ラック２は、複数個をトレイに載置した状態で、同時にラック投入モジュール３に架設される（図３参照）。

次いで、ラック投入モジュール３に架設された順番（トレイに載置された順番）に従って、バーコードリーダー１８でラック２に付与されたバーコード情報の読み取りを行ってラック２を識別し、そのラック２をラック搬送モジュール４でラックバッファユニット８へ移動する（図４参照）。ここで、本実施の形態において、ラックバッファユニット８は、ラック２を格納可能な３つのスロット８Ａ〜８Ｃに分かれている。このようなスロット８Ａ〜８Ｃを有するラックバッファユニット８が前後（スライド動作）することで、ラック搬送モジュール４側およびラック搬送モジュール５側のいずれの方向からもスロット８Ａ〜８Ｃのそれぞれにラック２を格納できる構造となっている。

次に、ラックバッファユニット８のスロット８Ｃに格納されたラック２は、ラック搬送モジュール５によってサンプル分注ポジション９まで搬送される。ラックバッファユニット８のスロット８Ｃのラック２が移動すると、前記ラック２と同様に、次のラック２についてもバーコードリーダー１８によるバーコード情報の読み取りが実施され、ラックバッファユニット８のスロット８Ｃへ搬送される（図５参照）。

次に、サンプル分注ポジション９におけるサンプル容器１からのサンプル分注が終了したラック２は、ラック収納モジュール６によって順次回収および収納される（図６参照）。

ここで、緊急度が高く、優先的にサンプル分注し、優先的に分析を実施したいラック２が緊急サンプル投入モジュール７に架設された場合（図７参照）には、まず緊急サンプル投入モジュール７に架設されたラック２をラックバッファユニット８のスロット８Ａに移動し（図８参照）、さらにサンプル分注ポジション９でサンプル分注途中のラック２を一旦ラックバッファユニット８のスロット８Ｂに移動する（図９参照）。

その後、ラック搬送モジュール５でスロット８Ａにある緊急度の高いラック２をサンプル分注ポジション９まで移動し、優先的にサンプル分注を行う（図１０参照）。

緊急度の高いラック２のサンプル分注が終了した後は、前述のサンプル分注途中でラックバッファユニット８のスロット８Ｂに格納されたラック２を引き出し、再度サンプル分注ポジション９まで移動し、サンプル分注を継続する。

このように、自動分析装置のサンプル搬送系にスロット８Ａ〜８Ｃを備えたラックバッファユニット８を配置することにより、緊急度が高く、優先的にサンプル分注し分析を行いたいラック２を短時間でサンプル分注ポジション９まで搬送し、サンプル分注することができるようになる。その結果、サンプル分析終了および分析結果出力までに要する時間を短縮することが可能となる。

上記の本実施の形態で説明したようなラック２の入れ替え処理を行うには、ラックバッファユニット８にスロットは３つ以上必要だが、ラック２の入れ替えの観点およびラックバッファユニット８の設置スペース（フットプリント）を縮小する観点から、スロットは８Ａ〜８Ｃの３つであることが好ましい。

また、本実施の形態のように、ラックバッファユニット８のスライド動作によってラック２が格納されるスロットが選択される構成とすることで、スロットに格納された時点の向きのままでラック２を再びスロットから引き出すことができる。それにより、ラック２の搬送途中でラック２の向きを変える必要がなくなるので、ラック２の搬送処理を容易にすることができ、ラック２の向きを変えるユニットの設置も省略できる。その結果、本実施の形態の自動分析装置を小型化することができる。

また、上記の本実施の形態では、通常の搬送が行われているラック２はスロット８Ｃに格納され、緊急度の高いラック２はスロット８Ａに格納され、サンプル分注ポジション９からラックバッファユニット８へ戻されるラック２はスロット８Ｂに格納される例を説明したが、どのスロットにどのラック２が格納されるかは、この例に限定されるものではない。すなわち、コンピュータ１７によってラック２およびラックバッファユニット８の動作を逐次把握しておくことにより、どのスロットにどのラック２が格納されているかを管理することができる。しかしながら、前述の本実施の形態のように、予めどのスロットにどのラック２が格納されるかを割り当てておくことにより、ラックバッファユニット８の動作制御を容易にすることができ、各スロットに格納されたラック２の管理も容易にすることができる。

また、サンプル分注ポジション９の位置をラックバッファユニット８の位置と異ならせているので、ラックバッファユニット８の動作中にサンプル分注を行うこともできるし、サンプル分注動作中にラックバッファユニット８を動作させることもできる。つまり、ラックバッファユニット８の動作とサンプル分注動作が干渉することなく、独立して動作することができる。

また、図１１に示す他の実施の形態の自動分析装置のように、ラック搬送モジュール４、５と離間して、これらと平行するように独立してラック搬送モジュール（サンプル容器搬送モジュール、第３のサンプル容器搬送モジュール）１９を設けてもよい。つまり、ラックバッファユニット８がラック搬送モジュール１９に接続され、ラック２をラック搬送モジュール５に引き込むことが可能な構成としてもよい。このような構成とすることで、ラックバッファユニット８の本来の機能であるラックの入れ替え機能の他に、複数のラック搬送モジュールから任意のラックを分析部に引き込み、サンプルを分析することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明の自動分析装置および自動分析方法は、血清、尿および血球成分などの液体サンプルの分析を行う自動分析装置および自動分析工程に適用することができる。

１ サンプル容器
２ ラック
３ ラック投入モジュール（第１のサンプル容器投入モジュール）
４ ラック搬送モジュール（サンプル容器搬送モジュール、第１のサンプル容器搬送モジュール）
５ ラック搬送モジュール（サンプル容器搬送モジュール、第２のサンプル容器搬送モジュール）
６ ラック収納モジュール（サンプル容器収納モジュール）
７ 緊急サンプル投入モジュール（第２のサンプル容器投入モジュール）
８ ラックバッファユニット（サンプル容器入れ替えモジュール）
９ サンプル分注ポジション
１０ 試薬ボトル
１１ 試薬保冷庫
１２ 反応ディスク
１３ サンプリング装置
１４ 反応セル
１５ 試薬サンプリング装置
１６ 分光光度計
１７ コンピュータ
１８ バーコードリーダー
１９ ラック搬送モジュール（サンプル容器搬送モジュール、第3のサンプル容器搬送モジュール）

Claims (9)

1. 分析用サンプルを収容したサンプル容器を架設する第１のサンプル容器投入モジュールと、
   前記第１のサンプル容器投入モジュールに架設された前記サンプル容器をサンプル分注位置まで搬送するためのサンプル容器搬送モジュールと、
   サンプル分注が終了した前記サンプル容器を回収および収納するサンプル容器収納モジュールと、
   前記サンプル容器を架設する前記第１のサンプル容器投入モジュールとは別の緊急度の高い前記サンプル容器を架設する第２のサンプル容器投入モジュールと、
   前記サンプル容器搬送モジュール上の前記サンプル分注位置の手前に配置され、前記サンプル分注位置とは異なる位置で、前記第２のサンプル容器投入モジュールに架設された前記緊急度の高いサンプル容器とサンプル分注途中の前記サンプル容器とを入れ替えるサンプル容器入れ替えモジュールと、を備え、
   前記第２のサンプル容器投入モジュールに前記緊急度の高いサンプル容器が架設された場合、前記第２のサンプル容器投入モジュールに架設された前記緊急度の高いサンプル容器を前記サンプル容器入れ替えモジュールの内部に格納して、前記サンプル分注位置でサンプル分注途中の前記サンプル容器を前記サンプル容器入れ替えモジュールの内部に格納し、前記緊急度の高いサンプル容器を優先して前記サンプル分注位置まで搬送し、サンプル分注することを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記サンプル容器入れ替えモジュールは、３つ以上のスロットを有し、
   前記サンプル容器入れ替えモジュールのスライド動作によって前記スロットのうちの選択された１つへ前記サンプル容器を導入することを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記サンプル容器搬送モジュールは、間に前記サンプル容器入れ替えモジュールを介して、前記第１および第２のサンプル容器投入モジュールと接続する第１のサンプル容器搬送モジュールと、前記サンプル容器収納モジュールと接続する第２のサンプル容器搬送モジュールとに分かれ、
   前記第２のサンプル容器搬送モジュールは、前記サンプル容器入れ替えモジュールの方向、および前記サンプル容器収納モジュールの方向の、いずれの方向へも前記サンプル容器を搬送することを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１記載の自動分析装置において、前記サンプル容器搬送モジュールとは異なるサンプル容器搬送モジュールを有し、前記サンプル容器入れ替えモジュールがそれぞれの前記サンプル容器搬送モジュールに接続され、前記サンプル容器が搭載されるラックを、前記サンプル容器入れ替えモジュールを介して前記サンプル容器搬送モジュールに引き込み、前記サンプル分注位置まで搬送することを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記分析用サンプルは、医用液体サンプルであることを特徴とする自動分析装置。
6. 第１のサンプル容器投入モジュールと、サンプル容器搬送モジュールと、サンプル容器収納モジュールと、前記第１のサンプル容器投入モジュールとは別の緊急度の高い前記サンプル容器を架設する第２のサンプル容器投入モジュールと、前記サンプル容器搬送モジュール上のサンプル分注位置の手前に配置され、前記サンプル分注位置とは異なる位置で、前記第２のサンプル容器投入モジュールに架設された前記緊急度の高いサンプル容器とサンプル分注途中の前記サンプル容器とを入れ替えるサンプル容器入れ替えモジュールと、を有する自動分析装置により分析用サンプルの分析を行う自動分析方法であって、
   （ａ）前記第１のサンプル容器投入モジュールに前記分析用サンプルを収容したサンプル容器を架設する工程、
   （ｂ）前記サンプル容器搬送モジュールにより、前記第１のサンプル容器投入モジュールに架設された前記サンプル容器を前記サンプル分注位置まで搬送する工程、
   （ｃ）前記サンプル容器収納モジュールにより、サンプル分注が終了した前記サンプル容器を回収および収納する工程、
   （ｄ）前記第２のサンプル容器投入モジュールに前記緊急度の高い前記サンプル容器が架設された場合に、前記サンプル容器入れ替えモジュールによって、前記第２のサンプル容器投入モジュールに架設された前記緊急度の高いサンプル容器を内部に格納して、前記サンプル分注位置でサンプル分注途中の前記サンプル容器を内部に格納し、前記緊急度の高いサンプル容器を優先して前記サンプル分注位置まで搬送し、サンプル分注する工程、
   を含むことを特徴とする自動分析方法。
7. 請求項６記載の自動分析方法において、
   前記サンプル容器入れ替えモジュールは、３つ以上のスロットを有し、
   前記サンプル容器入れ替えモジュールのスライド動作によって前記スロットのうちの選択された１つへ前記サンプル容器を導入することを特徴とする自動分析方法。
8. 請求項６記載の自動分析方法において、
   前記サンプル容器搬送モジュールは、間に前記サンプル容器入れ替えモジュールを介して、前記第１および第２のサンプル容器投入モジュールと接続する第１のサンプル容器搬送モジュールと、前記サンプル容器収納モジュールと接続する第２のサンプル容器搬送モジュールとに分かれ、
   前記第２のサンプル容器搬送モジュールは、前記サンプル容器入れ替えモジュールの方向、および前記サンプル容器収納モジュールの方向の、いずれの方向へも前記サンプル容器を搬送することを特徴とする自動分析方法。
9. 請求項６記載の自動分析方法において、
   前記分析用サンプルは、医用液体サンプルであることを特徴とする自動分析方法。

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