JP5310073B2 - 故障箇所を回避し分析可能な分析装置 - Google Patents

Description

本願発明は、例えば血液、血清、血漿、尿等の検体中に含まれる成分を自動的に分析する装置に関するものである。

被験者から採取した検体、例えば血液、血清、血漿、尿等の検体中に含まれる特定成分の存在や濃度を分析し、その結果から病気等の診断を行なうための分析装置が広く用いられている。一般的に検体は多くの被験者から集められた後、前記検体を一度に分析装置に架設後搬送され、自動で１検体もしくは複数検体を逐次に分析を行なう。分析に要する時間は、架設された検体数、サンプリングする時間間隔、及び検体毎の分析に必要な時間で決定され、分析の全てが終了するには、その積算分の時間を要する。新たに分析を必要とする検体が生じた場合は、現在分析を行なっている検体群のサンプリング終了を待ってから分析を行なう。

一方、被験者の特別な事情により、速やかに分析結果を得たい検体が発生した場合、現在分析中の検体群の分析を一時中断し、速やかに分析結果を得たい検体を別の搬送手段で搬送することで割り込ませ、サンプリング、分析する機能を有した分析装置がある。前記分析装置は分析開始にあたり、全ての構成手段の位置取りの初期設定や各構成手段の故障診断が行なわれ、全てにおいて故障がないことを確認後、分析を開始している。

また、別の分析装置では、処理能力を増したり、構成手段の一部に故障が発生した時のバックアップのため、同一の構成手段を複数備えた装置があり、前記装置は構成手段のうちいずれか一つが故障しても他のユニットを使って同じ分析を継続できるものがある（特許文献１）。しかし、同一の構成手段を複数備えることにより、装置の大型化、製造コストの上昇を招いた。

さらに、分析装置に検体搬送手段を接続した分析システムもある。前記システムは検体搬送手段と分析装置が別の制御装置で制御されるため、検体搬送手段側が故障した場合は分析装置単体で動作させることが可能である。しかしながら、分析装置側の構成手段に故障があった場合は前記分析システムを立ち上げることができず、分析を行なうことができなかった。

特開２００４−０２８９３３号公報

バックアップ用の手段を備えていない通常の分析装置では、分析開始時に行なわれる故障診断において、検体を搬送する搬送手段を含め、いずれかの手段に故障を発見した場合、分析を開始することができなかった。つまり、故障の部位に拠らず故障を発見した際は、１検体すら分析することができないという問題があった。そこで本発明の課題は、分析装置のうちの一部が故障したとしても、検体の分析が可能な分析装置を提供することにある。

上記課題を鑑みてなされた本発明は、以下の発明を包含する：
第一の発明は、検体を採取するサンプリング手段と、
採取した検体を分析する分析手段と、
検体を前記サンプリング手段の位置まで搬送する複数の搬送手段と、
前記複数の搬送手段／サンプリング手段／分析手段の制御を行なう制御手段と、
を備えた分析装置において、
前記複数の搬送手段の一部が故障の場合、前記制御手段により、故障の搬送手段から正常な搬送手段に切り替えて分析を行なうことを特徴とする分析装置である。

第二の発明は、検体を採取する複数のサンプリング手段と、
採取した検体を分析する分析手段と、
検体を前記複数のサンプリング手段の位置まで搬送する搬送手段と、
前記搬送手段／複数のサンプリング手段／分析手段の制御を行なう制御手段と、
を備えた分析装置において、
前記搬送手段及び／または複数のサンプリング手段の一部が故障の場合、前記制御手段により、故障の搬送手段及び／またはサンプリング手段から正常な搬送手段及びサンプリング手段に切り替えて分析を行なうことを特徴とする分析装置である。

第三の発明は、検体を採取するサンプリング手段と、
採取した検体を分析する分析手段と、
検体を前記サンプリング手段の位置まで搬送する２つの搬送手段と、
前記２つの搬送手段／サンプリング手段／分析手段の制御を行なう制御手段と、
を備えた分析装置において、
前記２つの搬送手段の一方が故障の場合、前記制御手段により、もう一方の搬送手段に切り替えて分析を行なうことを特徴とする分析装置である。

第四の発明は、第一から第三の発明に記載の分析装置において、
前記搬送手段／サンプリング手段／分析手段の故障診断を行なう判定手段をさらに備えることを特徴とする分析装置である。

第五の発明は、検体を採取するサンプリング手段と、
採取した検体を分析する分析手段と、
通常の分析を行なう検体をサンプリング手段の位置まで搬送する搬送手段と、
臨時の分析を行なう検体をサンプリング手段の位置まで搬送する搬送手段と、
前記２つの搬送手段／サンプリング手段／分析手段の故障診断を行なう判定手段と、
前記２つの搬送手段／サンプリング手段／分析手段の制御を行なう制御手段と、
検体の分析を行なうか否かを選択する選択手段と、
を備えた分析装置において、
前記選択手段で臨時の分析を行なうことを選択した場合は、前記判定手段により、臨時に分析を行なう検体を搬送する搬送手段／サンプリング手段／分析手段の故障診断を行ない、その結果前記３つの手段とも正常と判定された場合、分析を行ない、
前記選択手段で臨時の分析を行なわないことを選択した場合は、前記判定手段により、通常の分析を行なう検体を搬送する搬送手段／サンプリング手段／分析手段の故障診断を行ない、その結果前記３つの手段とも正常と判定された場合、分析作業を行なう、
ことを特徴とする分析装置である。

第六の発明は、第四または第五の発明に記載の分析装置において、
前記判定手段により故障診断を行なった結果、及び／または前記結果から選択された実行可能な分析を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする分析装置である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の分析装置における搬送手段は、検体をサンプリング手段の位置まで搬送する手段のことをいう。前記搬送手段は本発明の分析装置中に複数備えていればよく、前記搬送手段の数に限定はないが、搬送手段の数が多くなると分析装置のサイズが大きくなり、かつ制御も複雑になることから搬送手段の数は２つが好ましい。さらに、通常の分析を行なうための大量の検体をサンプリング手段へ搬送可能な搬送手段と、臨時の分析を行なうための１から数検体をサンプリング手段へ搬送可能な搬送手段とを備えた分析装置は、前記課題を解決可能で、かつ分析装置サイズの小型化も可能な点で好ましい。複数の搬送手段を備えた本発明の分析装置の一態様として、サンプルラック、スネークチェーン、回転テーブル等に設置した検体をサンプリング手段へ搬送可能な搬送手段と、固定台または移動台等に設置した、１から数検体をサンプリング手段へ搬送可能な搬送手段とを備えた分析装置があげられる。

本発明の分析装置におけるサンプリング手段は、搬送手段により搬送された検体を検体採取部で採取し、前記採取した検体を分析手段へ導入する手段のことをいう。本発明の分析装置におけるサンプリング方法としては、
（１）複数の搬送手段により搬送された検体を、各搬送手段に共通なサンプリング手段の検体採取部によって採取し、前記採取した検体を分析手段へ導入する方法（図１）、
（２）複数の搬送手段により搬送された検体を、それぞれの搬送手段上に設置したサンプリング手段の検体採取部によって採取し、前記採取した検体を分析手段へ導入する方法（図２）、
（３）（１）の方法と（２）の方法を並立させた方法、
が例示できるが、分析装置サイズの小型化を優先する場合は、（１）の方法が比較的簡単に制御できる点もあり好ましい。

なお、前記サンプリング手段の検体採取部には、使い捨てチップを用いてもよいし、繰り返し使用可能なニードルを用いてもよい。また、前記検体採取部により採取した検体はそのまま分析手段へ導入してもよいが、前記採取した検体を適切な希釈液（検体が血液の場合は溶血液も含む）で希釈（検体が血液の場合は溶血も含む）した後に分析手段に導入してもよい。

本発明の分析装置における分析手段としては、
（１）サンプリング手段から導入された検体（希釈された検体も含む）と反応試薬とを反応させる反応槽、及び検出器からなる分析手段、
（２）液体クロマトグラフィーといった分離手段と検出器からなる分析手段
が例示できる。前記分析手段に用いる検出器としては吸光度検出器、蛍光検出器、示差屈折率検出器、質量分析器といった通常の分析で用いられる検出器を例示することができる。また、前記検出器は反応槽や分離手段毎に一つずつ備えてもよいし、分析原理や分析手法に応じて複数の異なる検出器を連結して備えてもよい。

本発明の分析装置は起動時、または測定を開始する前に、制御手段によって搬送手段／サンプリング手段を初期位置に戻す操作や往復動作といった試運転を行なうが、前記試運転時に初期位置に戻らない、所定の往復動作ができないといった不具合が発生したかどうか確認し、前記不具合が発生した時に故障と判定する判定手段をさらに備えているのが好ましい。前記不具合の確認方法としては、動作経路上に設置したセンサが返す信号が所定パターンを示すかどうかを識別し、所定パターンを示さない時不具合が発生しているものと判定する方法が例示できる。なお、前記判定手段は搬送手段／サンプリング手段／分析手段が正常に機能しているかについての故障診断も行ない、診断の結果不具合が発生していると判断された場合も故障と判定する。また、前記判定手段は検体の分析中に所定の動作ができない場合や、温度や圧力などの測定が所定の値を示さない場合に故障と判定してもよい。

前記判定手段により分析手段が故障と判定された場合に、分析装置を用いた分析が不可能となる場合には、制御手段によりサンプリング手段の位置まで検体を搬送する搬送手段を停止することで分析を停止する。

一方、前記判定手段により搬送手段またはサンプリング手段が故障と判定された場合は、分析装置の構成により、それぞれ下記に示す制御を行なう。

（１）複数の搬送手段により搬送された検体を、各搬送手段に共通なサンプリング手段の検体採取部によって採取後、前記採取した検体を分析手段へ導入し、分析手段で分析する構成の場合（図１）
前記サンプリング手段が故障と判定された場合は、分析装置を用いた分析が不可能となるため、制御手段によりサンプリング手段の位置まで検体を搬送する搬送手段を停止することで分析を停止する。一方、複数の搬送手段の一部が故障と判定された場合は、制御手段により故障と判定された搬送手段から正常と判定された搬送手段に切り替えることで分析可能な状態を維持する。

（２）複数の搬送手段により搬送された検体を、それぞれの搬送手段上に設置したサンプリング手段の検体採取部によって採取後、前記採取した検体を分析手段へ導入し、分析手段で分析する構成の場合（図２）
前記サンプリング手段及び／または前記複数の搬送手段の一部が故障と判定された場合は、制御手段により故障と判定された搬送手段及び前記搬送手段上に設置したサンプリング手段（あるいは故障と判定されたサンプリング手段及び前記サンプリング手段へ検体を搬送する搬送手段）から、正常と判定された搬送手段及び前記搬送手段上に設置したサンプリング手段に切り替えることで分析可能な状態を維持する。

なお、採取した検体を希釈可能なサンプリング手段を備えた分析装置において、サンプリング手段の希釈機能に故障が発生した場合は、前記希釈機能を切り離すことで、希釈を必要としない分析を継続することもできる。また、前記判定手段及び制御手段は分析装置内に個別に備えてもよいし、両手段の機能を合わせた手段を備えてもよい。

本発明の分析装置の好ましい態様として、分析装置で実行可能な複数の分析方法のうち、
（１）分析方法毎に使用する手段の種類
（２）判定手段により分析装置を構成する手段の一部に故障が発生したときに実行可能なまたは実行不可能な、分析方法及び／または分析項目
を記録する記録手段をさらに備えることにより、特定の手段が故障した時に、記録手段に記録された情報を参照することが可能であり、かつ故障した手段を用いずに実行可能な分析であれば分析作業を実行することができる。また、前記実行可能な分析方法及び／または分析項目を操作画面に表示する表示手段をさらに備えることで、分析者が前記分析方法及び／または分析項目を選択することができる。

本発明の分析装置は、構成手段のうちの一部が故障した場合であっても、分析に必要な手段が正常であれば、分析を行なうことができる。従って、バックアップのために分析装置全体を多重化する必要がないため、装置の大型化や製造コストの増大を招くことなく分析装置の稼働率を上げることができる。特に、本発明の分析装置は駆動負荷が大きく、故障が発生しやすい搬送手段またはサンプリング手段の一部に故障が発生したとしても、分析を継続することができる。

また、本願発明の分析装置は、構成手段のうちの一部が故障した場合に、残された手段を最大限に発揮することができるため、故障による分析への損害を最小にすることができる。

本発明の分析装置の一態様の概略図。 本発明の分析装置の別の態様の概略図。 図１に示す本発明の分析装置における分析操作の一態様のフローチャート図。 図２に示す本発明の分析装置における分析操作の一態様のフローチャート図。 図１に示す本発明の分析装置における分析操作の別の態様のフローチャート図。 図１に示す本発明の分析装置における分析操作のさらに別の態様のフローチャート図。

以下、図面に基づき本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の分析装置の一態様の概略図を図１に示す。

通常の分析を行なう検体は検体設置部１１に設置後、搬送手段２１によりサンプリング手段３１の検体採取部の位置まで搬送する。前記位置に移動した検体は検体採取部により採取し、必要に応じて希釈液で希釈された後、分析手段４０へ導入され検体の分析を行なう。一方、臨時の分析を行なうときは、検体を１から数検体分の設置可能な検体設置部１２に設置後、制御手段５０により搬送手段２１による搬送の停止と、検体設置部１２からサンプリング手段３１の検体採取部の位置まで搬送する搬送手段２２の駆動を行なうことで、臨時の分析を行なう検体をサンプリング手段３１まで搬送する。その後、サンプリング手段３１による検体採取、必要に応じて検体の希釈、分析手段４０への導入を行ない、分析手段４０にて検体の分析を行なう。

本発明の分析装置の別の態様の概略図を図２に示す。

通常の分析を行なう検体は検体設置部１１に設置後、搬送手段２１によりサンプリング手段３１の検体採取部の位置まで搬送する。前記位置に移動した検体は検体採取部により採取し、必要に応じて希釈液で希釈された後、分析手段４０へ導入され検体の分析を行なう。一方、臨時の分析を行なうときは、検体を１から数検体分の設置可能な検体設置部１２に設置後、制御手段５０によりサンプリング手段３１によるサンプリングの停止と搬送手段２１による搬送の停止、ならびにサンプリング手段３２の駆動と検体設置部１２からサンプリング手段３２の検体採取部の位置まで搬送する搬送手段２２の駆動を行ない、臨時の分析を行なう検体をサンプリング手段３２まで搬送する。その後、サンプリング手段３２による検体採取、必要に応じて検体の希釈、分析手段４０への導入を行ない、分析手段４０にて検体の分析を行なう。

図１に示す本発明の分析装置における分析操作の一態様を図３のフローチャートを用いて説明する。

検体の分析を開始する前に、判定手段６０により、搬送手段２１及びサンプリング手段３１中の試料採取部の初期位置の確認、ならびに搬送手段２１、サンプリング手段３１及び分析手段４０の故障診断を行なう。前記診断の結果、サンプリング手段３１または分析手段４０のいずれかが故障であると判定された場合は制御手段５０により分析を中止する。また、サンプリング手段３１及び分析手段４０は正常であるものの、搬送手段２１が故障であると判定された場合は、臨時分析用の検体設置部に設置した検体を分析するか否かを分析者が選択し、臨時分析用の検体設置部に設置した検体を測定することを選択した場合は、判定手段６０により搬送手段２２の故障診断を行なう。搬送手段２２が正常であると判定された場合は、検体設置部１２にある検体を搬送手段２２によりサンプリング手段３１の試料採取部の位置まで搬送し分析する。一方、搬送手段２２が故障であると判定された場合は、制御手段５０により分析作業を終了する。

図２に示す本発明の分析装置における分析操作の一態様を図４のフローチャートを用いて説明する。

検体の分析を開始する前に、判定手段６０により、搬送手段２１及びサンプリング手段３１中の試料採取部の初期位置の確認、ならびに搬送手段２１、サンプリング手段３１及び分析手段４０の故障診断を行なう。前記診断の結果、分析手段４０が故障であると判定された場合は制御手段５０により分析を中止する。また、分析手段４０は正常であるものの、搬送手段２１及び／またはサンプリング手段３１が故障であると判定された場合は、臨時分析用の検体設置部に設置した検体を分析するか否かを分析者が選択し、臨時分析用の検体設置部に設置した検体を測定することを選択した場合は、判定手段６０により搬送手段２２及びサンプリング手段３２の故障診断を行なう。搬送手段２２及びサンプリング手段３２が正常であると判定された場合は、検体設置部１２にある検体を搬送手段２２によりサンプリング手段３２の試料採取部の位置まで搬送し分析する。一方、搬送手段２２またはサンプリング手段３２が故障であると判定された場合は、制御手段５０により分析作業を終了する。

図１に示す本発明の分析装置における分析操作の別の態様を図５のフローチャートを用いて説明する。

検体の分析を開始する際に、分析者が臨時分析用の検体設置部に設置した検体を分析するか否かの選択を行なう。臨時分析用の検体設置部に設置した検体を分析することを選択した場合は、判定手段６０により、搬送手段２２及びサンプリング手段３１の試料採取部の初期位置の確認、ならびに搬送手段２２、サンプリング手段３１及び分析手段４０の故障診断を行なう。前記診断の結果、いずれの手段も正常と判定された場合は、検体設置部１２にある検体を搬送手段２２によりサンプリング手段３１の試料採取部の位置まで搬送し、いずれかの手段が故障と判定された場合は制御手段５０により分析を中止する。一方、臨時分析用の検体設置部に設置した検体を分析しないことを選択した場合は、判定手段６０により、搬送手段２１及びサンプリング手段３１の試料採取部の初期位置の確認、ならびに搬送手段２１、サンプリング手段３１及び分析手段４０の故障診断を行なう。前記診断の結果、いずれの手段も正常と判定された場合は、検体設置部１１にある検体を搬送手段２１によりサンプリング手段３１の試料採取部の位置まで搬送し、いずれかの手段が故障と判定された場合は制御手段５０により分析を中止する。

図１に示す本発明の分析装置における分析操作のさらに別の態様を図６のフローチャートを用いて説明する。

検体の分析を開始する前に、判定手段６０により、搬送手段２１、搬送手段２２及びサンプリング手段３１中の試料採取部の初期位置の確認、ならびに搬送手段２１、搬送手段２２、サンプリング手段３１及び分析手段４０の故障診断を行なう。前記診断の結果、いずれの手段も正常と判定された場合において、臨時分析用の検体設置部１２に検体が設置されているときは制御手段５０により検体設置部１２にある検体を搬送手段２２によりサンプリング手段３１の試料採取部の位置まで搬送し分析を行ない、臨時分析用の検体設置部１２には検体が設置されてなく通常分析用の検体設置部１１に検体が設置されているときは制御手段５０により検体設置部１１にある検体を搬送手段２１によりサンプリング手段３１の試料採取部の位置まで搬送し分析を行なう。

検体設置部１２に設置された検体の分析中に搬送手段２２に故障が発生した場合は、制御手段５０により搬送手段２２による検体の搬送を停止し、検体設置部１１に検体が設置されていることを確認後、搬送手段２１による検体の搬送に切り替える。一方、検体設置部１１に設置された検体の分析中に搬送手段２１に故障が発生した場合は、制御手段５０により搬送手段２１による検体の搬送を停止し、検体設置部１２に検体が設置されていることを確認後、搬送手段２２による検体の搬送に切り替える。なお、分析中に搬送手段２１及び搬送手段２２に故障が発生した場合は、制御手段５０により分析作業を終了する。

１１、１２：検体設置部
２１、２２：搬送手段
３１、３２：サンプリング手段
４０：分析手段
５０：制御手段
６０：判定手段

Claims (6)

1. 検体を採取するサンプリング手段と、
   採取した検体を分析する単一の分析手段と、
   検体を前記サンプリング手段の位置まで搬送する複数の搬送手段と、
   前記複数の搬送手段／サンプリング手段／単一の分析手段の制御を行なう制御手段と、
   を備えた分析装置において、
   前記複数の搬送手段の一部が故障の場合、前記制御手段により、故障の搬送手段から正常な搬送手段に切り替えて分析を行なうことを特徴とする分析装置。
2. 検体を採取する複数のサンプリング手段と、
   採取した検体を分析する単一の分析手段と、
   検体を前記複数のサンプリング手段の位置までそれぞれ搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段／複数のサンプリング手段／単一の分析手段の制御を行なう制御手段と、
   を備えた分析装置において、
   前記搬送手段及び／または複数のサンプリング手段の一部が故障の場合、前記制御手段により、故障の搬送手段及び／またはサンプリング手段から正常な搬送手段及びサンプリング手段に切り替えて分析を行なうことを特徴とする分析装置。
3. 検体を採取するサンプリング手段と、
   採取した検体を分析する単一の分析手段と、
   検体を前記サンプリング手段の位置まで搬送する２つの搬送手段と、
   前記２つの搬送手段／サンプリング手段／単一の分析手段の制御を行なう制御手段と、
   を備えた分析装置において、
   前記２つの搬送手段の一方が故障の場合、前記制御手段により、もう一方の搬送手段に切り替えて分析を行なうことを特徴とする分析装置。
4. 請求項１から３に記載の分析装置において、
   前記搬送手段／サンプリング手段／分析手段の故障診断を行なう判定手段をさらに備えることを特徴とする分析装置。
5. 検体を採取するサンプリング手段と、
   採取した検体を分析する単一の分析手段と、
   通常の分析を行なう検体をサンプリング手段の位置まで搬送する搬送手段と、
   臨時の分析を行なう検体をサンプリング手段の位置まで搬送する搬送手段と、
   前記２つの搬送手段／サンプリング手段／単一の分析手段の故障診断を行なう判定手段と、
   前記２つの搬送手段／サンプリング手段／単一の分析手段の制御を行なう制御手段と、
   検体の分析を行なうか否かを選択する選択手段と、
   を備えた分析装置において、
   前記選択手段で臨時の分析を行なうことを選択した場合は、前記判定手段により、臨時に分析を行なう検体を搬送する搬送手段／サンプリング手段／分析手段の故障診断を行ない、その結果前記３つの手段とも正常と判定された場合、分析を行ない、
   前記選択手段で臨時の分析を行なわないことを選択した場合は、前記判定手段により、通常の分析を行なう検体を搬送する搬送手段／サンプリング手段／分析手段の故障診断を行ない、その結果前記３つの手段とも正常と判定された場合、分析作業を行なう、
   ことを特徴とする分析装置。
6. 請求項４または５に記載の分析装置において、
   前記判定手段により故障診断を行なった結果、及び／または前記結果から選択された実行可能な分析を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする分析装置。

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