JP5903054B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液、尿等の生体試料中の成分を分析する自動分析装置に関する。

臨床検査用の自動分析装置では、検体及び試薬の吸引・吐出等を目的としたプローブを搭載している。それらのプローブは検体・試薬の微量分注等の目的から先端が細く、尖っている形状をしている。

自動分析装置においては、作業者の安全性を確保するために、プローブ先端部との接触のリスクを低減する構造や対策が必要とされる。その一つとしてプローブガードがあり、プローブ先端部へのアクセスを制限またはプローブ先端部への注意喚起を目的として、プローブの軌道周辺に設置される部品である。

特許文献１には、プローブガードとして、サンプルプローブから作業者の手指を守るための検体触手防止板が記載されている。この検体触手防止板は、平板形状であり、その平板にサンプルプローブと作業者の手指との接触を防止する縦壁が形成されている。そして、作業者が検体触手防止板を手で上方に押すと、回動しながらサンプルディスクの上方に退避し、それを検知することで、サンプルプローブの移動を停止する構造となっている。

特開２００６−２８４６０９号公報

上記特許文献１に記載のプローブガードは、プローブ先端部へのアクセス制限またはプローブ先端部への注意喚起を目的としているため、プローブ先端部の軌道周辺に固定設置されている。特許文献１に記載のプローブガードは、サンプルディスクの上方に回動可能に構成されているが、プローブガードの下方では、サンプル容器が回転移動しており、プローブガードと、サンプルディスク（検体容器架設機構）又はサンプル容器との間に作業者の指、あるいは物が挟まれた場合は、プローブガードを上方に移動するまでの間、指又は物をさらに圧迫する方向に力が作用することになる。

本発明の目的は、プローブガードと検体容器架設機構との間に作業者の手等が挟まれた場合であっても、作業者の手等をさらに圧迫することなく、検体サンプリング機構及び検体容器架設機構の動作を停止させることが可能な自動分析装置を実現することである。

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。

自動分析装置において、検体容器を移動する検体容器配置機構に配置され、検体サンプリング機構が検体容器配置機構上に位置したときに検体サンプリング機構を包囲するガード壁と、このガード壁と一体となり、検体容器配置機構の外周部に移動可能に保持される保持部とを有するプローブガードを備え、検体容器配置機構は、プローブガードが一定の位置から移動したことを検知するプローブガード有無検知センサを有し、制御部は、上記プローブガード有無検知センサが、上記プローブガードが一定の位置から移動したことを検知したときは、上記検体容器配置機構の検体移動動作及び上記と検体サンプリング機構の検体容器から検体吸引動作を停止させる。

プローブガードと検体容器架設機構との間に作業者の手等が挟まれた場合であっても、作業者の手等をさらに圧迫することなく、検体サンプリング機構及び検体容器架設機構の動作を停止させることが可能な自動分析装置を実現することができる。

本発明が適用された自動分析装置の全体概略構成図である。 本発明の一実施例における検体容器架設機構およびプローブガードの斜視図である。 本発明の一実施例において、外力によりプローブガードが固定位置から外れた際の状態を示す図である。 本発明の一実施例であるプローブガードの斜視図である。 本発明の一実施例であるプローブガードの上面図である。 本発明の一実施例であるプローブガードの底面図である。 本発明の一実施例であるプローブガードの正面図である。 本発明の一実施例であるプローブガードが設置される前の検体容器架設機構の上面図である。 本発明の一実施例であるプローブガードが設置された状態の検体容器架設機構の上面図である。 本発明の一実施例であるプローブガードが設置される前の検体容器架設機構の斜視図である。 本発明の一実施例であるプローブガードが設置された状態の検体容器架設機構の斜視図である。 プローブガードが検体容器架設機構の固定位置に配置された状態におけるサンプリングアームの移動軌道を示す図である。 プローブガードが検体容器架設機構の固定位置に配置された状態におけるサンプリングアームの移動軌道を示す図である。 プローブガードが固定位置から移動した状態を示す図である。 プローブガードが固定位置から移動した状態を示す図である。 本発明の一実施例における検体容器架設機構及び検体サンプリング機構の動作フローチャートである。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本発明の実施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すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略する。

図１は、本発明が適用された自動分析装置の全体概略構成図である。

図１において、自動分析装置は、検体容器架設機構（検体容器配置機構）１と、反応槽機構（反応容器配置機構）２と、試薬保冷機構（試薬容器配置機構）３と、光度計７と、光源２５と、タッチパネル付きＬＣＤ１６とを備える。

反応槽機構２は、間欠回転可能なディスクを有し、このディスク上に透光性材料からなる多数の反応セル１９が周方向に沿って配置される。反応セル１９は、恒温槽４により所定温度（例えば３７°Ｃ）に維持されている。恒温槽４内の流体は、恒温維持装置２０により温度調整されている。

検体容器架設機構１は、回転駆動されるディスクを有し、このディスク上に、血液、尿等の生体サンプルを収容する多数の検体容器２１が、図示の例では二重に、周方向に沿って配置されている。また、検体容器架設機構１の近傍には、検体サンプリング機構５が配置されている。この検体サンプリング機構５は、可動アーム２２と、これに取り付けられたサンプリングノズル２３とを備えている。

検体サンプリング機構５は、サンプル分注時にはサンプリングノズル２３が可動アーム２２により分注位置に適宜移動して、検体容器架設機構１の吸入位置に位置する検体容器２１から所定量のサンプルを吸入し、そのサンプルを反応槽機構２上の吐出位置にある反応セル１９内に吐出する。

試薬保冷機構３には、複数の試薬ボトル２４が試薬保冷機構３の周方向に沿って配置される。これらの試薬ボトル２４には、自動分析装置により分析され得る分析項目に対応する試薬液が収容されている。

また、試薬保冷機構３の近傍には、検体サンプリング機構５と概ね同様の機構をなす試薬ピペッティング機構９が配置されている。試薬分注時には、これが備えるピペットノズルにより、反応槽機構２上の試薬受け入れ位置に位置付けられる検査項目に応じた試薬ボトル２４から試薬を吸入し、該当する反応セル１９内へ吐出する。

反応槽機構２、試薬保冷機構３および試薬ピペッティング機構９に囲まれる位置には、攪拌機構８が配置されている。反応セル１９内に収容されたサンプルと試薬との混合液は、この攪拌機構８により攪拌されて反応が促進される。

ここで、光源２５は反応槽機構２の中心部付近に、光度計７は反応槽機構２の外周側に配置されており、攪拌を終えた反応セル１９の列は光源２５と光度計７とによって挟まれた測光位置を通るように回転移動する。なお、光源２５と光度計７は光検出系を構成する。光度計７は、透過光または散乱光を検出する多波長光度計である。

各反応セル１９内におけるサンプルと試薬との反応液は、反応槽機構２の回転動作中に光度計７の前を横切る度に測光される。サンプル毎に測定された散乱光のアナログ信号は、インターフェイス１３を介してＬｏｇ変換・Ａ／Ｄ変換器１５に入力される。使用済みの反応セル１９は、反応槽機構２の近傍に配置された反応セル洗浄機構６により、内部が洗浄されて繰り返しの使用を可能にする。

次に、図１に示した自動分析装置における制御系及び信号処理系について簡単に説明する。

タッチパネル付きＬＣＤ１６は、インターフェイス１３を介して、サンプル分注制御部１０、試薬分注制御部１２、洗浄水ポンプ１１に接続されている。タッチパネル付きＬＣＤ１６は、サンプル分注制御部１０に対して指令を送り、サンプルの分注動作を制御する。また、タッチパネル付きＬＣＤ１６は、試薬分注制御部１２に対して指令を送る。

タッチパネル付きＬＣＤ１６には、印字するためのプリンタ１７、記憶媒体１８が接続されている。記憶媒体１８は、例えばハードディスクメモリまたは外部メモリにより構成される。記憶媒体１８には、各画面の表示レベル、分析パラメータ、分析項目依頼内容、キャリブレーション結果、分析結果等の情報が記憶される。マイクロコンピュータ（制御部）１４は、インターフェイス１３を介して、検体容器架設機構１、反応槽機構２、試薬保冷機構３、検体サンプリング機構５、試薬ピペッティング機構９、サンプル分注制御部１０、試薬分注制御部１２、洗浄水ポンプ１１に接続され、これらの動作を制御する。

次に、図１の自動分析装置におけるサンプルの分析動作を説明する。自動分析装置によって分析可能な項目に関する分析パラメータは、予めタッチパネル付きＬＣＤ１６等の情報入力装置を介して入力されておリ、記憶媒体１８に記憶されている。操作者は、操作機能画面を用いて各サンプルに依頼されている検査項目を選択する。

この際に、患者ＩＤなどの情報もタッチパネル付きＬＣＤ１６から入力される。各サンプルに対して指示された検査項目を分析するために、検体サンプリング機構５のサンプリングノズル２３は、分析パラメータにしたがって、検体容器２１から反応セル１９へ所定量のサンプルを分注する。

サンプルが分注された反応セル１９は、反応槽機構２の回転によって移送され、試薬受け入れ位置に停止する。試薬ピペッティング機構９のピペットノズルは、該当する検査項目の分析パラメータにしたがって、反応セル１９に所定量の試薬液を分注する。サンプルと試薬の分注順序は、この例とは逆に、サンプルより試薬が先であってもよい。

その後、攪拌機構８により、サンプルと試薬との攪拌が行われ、混合される。この反応セル１９が、測光位置を横切る時、光度計７により反応液の透過光または散乱光が測光される。測光された透過光または散乱光は、Ｌｏｇ変換・Ａ／Ｄ変換器１５により光量に比例した数値に変換され、タッチパネル付きＬＣＤ１６を経由して、記憶媒体１８に取り込まれる。

この変換された数値を用い、検査項目毎に指定された分析法により予め測定しておいた検量線に基づき、濃度データが算出される。各検査項目の分析結果としての成分濃度データは、プリンタ１７に出力される。

以上の測定動作が実行される前に、操作者は、分析測定に必要な種々のパラメータの設定や試料の登録を、タッチパネル付きＬＣＤ１６を介して行う。また、操作者は、測定後の分析結果をタッチパネル付きＬＣＤ１６またはプリンタ１７からの印字により確認する。

図１において、検体容器架設機構１には、プローブガード２６が取り付けられている。

図２は検体容器架設機構１およびプローブガード２の斜視図である。図２において、プローブガード２６は検体容器架設機構１の中心部４７および外周部４８に支持されることで検体容器架設機構１の上部に位置させる。プローブガード２６は検体サンプリング機構５の軌道に沿って検体サンプリング機構５へのアクセスを遮るためのガード壁２７が形成されている。このガード壁２７は、検体サンプリング機構５の検体容器架設機構１上における移動軌道に対して平行であり、かつ垂直方向に立ち上がる壁状部材である。

プローブガード２６は、外周部４８に沿って移動可能となっているが、外周部４８には、プローブガードストッパ３５、３６が形成されており、プローブガード２６の移動範囲が制限されている。また、図２に示したプローブガード２６の位置が、正常状態の固定位置であり、この固定位置の状態で、サンプルノズル２３がガード壁２７の間を通過し、さらに下方向に移動して検体容器２１にアクセスする。

プローブガード２６の外周部４８は、正常状態の固定位置からプローブガードストッパ３５に向けて傾斜して上昇する形状となっている。また、外周部４８は、正常状態の固定位置からプローブガードストッパ３６に向けて傾斜して上昇する形状となっている。

図３は、外力によりプローブガード２６が固定位置から、外れた際の状態を示す図である。プローブガード２６に水平方向に外力が働いた場合、プローブガード２６は検体容器架設機構１の中心部４７を軸にして外力から逃げる方向に移動する。そして、プローブガード２６は固定位置から外れる。その際、サンプリングノズル２３の移動軌跡である検体サンプリング機構軌道２８上にプローブガード２６の外周壁２９が入り込み、この外周壁２９により検体容器架設機構１上に検体サンプリング機構５のサンプリングノズル２３が侵入するリスクを回避することができる。

また、後述するように、プローブガード２６が固定位置から外れた場合には、それが検知され、検体サンプリング機構５及び検体容器架設機構１の動作が停止される。

プローブガード２６が外力により固定位置から外れた場合、外力が除外されると、固定位置に自動復帰可能となっている。これは、外周部４８が固定位置に向かって傾斜形状となっているからである。

プローブガード２６は検体容器架設機構１から取り外すことが可能となっている。図４は、検体容器架設機構１から取り外された状態のプローブガード２６の斜視図である。また、図５はプローブガード２６の上面図、図６はプローブガード２６の底面図である。さらに、図７は、プローブガード２６の正面図である。

図４、図５、図６、図７において、プローブガード２６は、検体容器架設機構１の中心部４７に取り付けられる孔４０を有し、水平方向に延びる第１アーム部４１と、この第１アーム部４１の端部から垂直方向に延びるガード壁２７を有する第２アーム部４２と、ガード壁２７と連続し、孔４０を中心とした円弧状の外周壁２９と、外周壁２９から孔４０方向に突出し、逆Ｌ字形状の容器カバー部４９、５０と、外周壁２９と連続し外周壁２９の垂直方向に延びる保持部４４とが形成されている。

保持部４４が、検体容器架設機構１の外周部４８上に乗せられる。この保持部４４の下面部には、突起状の設置位置決め部３０が形成されている。この設置位置決め部３０は、外周部４８に形成されたプローブガード位置決め溝３７（後述する）に挿入され、プローブガード２６の固定位置での位置決めがなされる。

また、外周壁２９は下方に延びる縦壁部４５、４６を有し、縦壁部４５の下方縁部には、下方に突出するプローブガード有無検知部３１が形成されている。このプローブガード有無検知部３１は、後述するプローブガード有無検知センサ３９により検知されることにより、プローブガード２６が固定位置に配置されているか否かが検知される。

また、第２アーム部４２には分注口３２と３３とが形成されており、検体サンプリング機構５のサンプルノズル２３が、これら分注口３２、３３を通過して検体容器内に挿入される。

図８は、プローブガード２６が設置される前の検体容器架設機構１の上面図であり、図９は、プローブガード２６が設置された状態の検体容器架設機構１の上面図である。また、図１０は、プローブガード２６が設置される前の検体容器架設機構１の斜視図であり、図１１は、プローブガード２６が設置された状態の検体容器架設機構１の斜視図である。

図８に示すように、プローブガード位置決め溝３７が外周部４８に形成されており、このプローブガード位置決め溝３７にプローブガード２６の設置位置決め部３０が挿入されることにより、位置決めされ、図９に示すようにプローブガード２６が検体容器架設機構１に配置される。

図１０において、検体容器架設機構１には、プローブガード有無検知用窓３８が形成されている。また、図１１に示すように、検体容器架設機構には、プローブガード有無検知センサ３９が取り付けられ、プローブガード有無検知用窓３８を通して、固定位置に配置されたプローブガード２６のプローブガード有無検知部３１が検知される。なお、図１０において、プローブガード有無検知センサ３９は図示を省略している。

図１２、図１３は、プローブガード２６が検体容器架設機構１の固定位置に配置された状態における検体サンプリング機構５のサンプリングアーム２２の移動軌道３４を示す図である。図１２、図１３に示すように、サンプリングアーム２２が移動するため、サンプリングアーム２２のサンプリングノズル２３は、ガード壁２７によりガードされ、操作者のサンプリングノズル２３への接触が防止される。

図１４、図１５は、プローブガード２６に、例えば、操作者の手が当たり、プローブガード２６が固定位置から移動した状態を示す図である。図１４は、プローブガード２６が反時計方向に移動された場合を示し、図１５は、プローブガード２６が時計方向に移動された場合を示す。

図１４、図１５に示す状態となった場合、プローブガード有無検知センサ３９はプローブガード２６が固定位置に配置されていないことを検知し、それをマイクロコンピュータ１４に伝達する。マイクロコンピュータ１４は、プローブガード有無検知センサ３９からプロードガード無検知信号を受けて、検体容器架設機構１の検体容器回動動作を停止させるとともに、検体サンプリング機構５の動作も停止させる。

ストッパ３５及び３６の位置は、これらストッパ３５又は３７にプローブガードが接触した場合にも、外周壁２９で可動アーム２２の移動を停止することができるように決定される。

図１６は、検体容器架設機構１、検体サンプリング機構５の動作フローチャートである。

図１６のステップＳ１において、検体容器架設機構１の動作準備（検体の容器の設置、設置された検体の配置確認）及び検体サンプリング機構５の動作準備が行われる。そして、ステップＳ２において、プローブガード有無検知センサ３９がオンとされ、検知動作が開始される。

次に、ステップＳ３において、マイクロコンピュータ１４は、プローブガード有無検知センサ３９からの検知信号により、プローブガード２６が固定位置にあるか否かを判断する。プローブガード２６が固定位置に位置していることを判断すると、ステップＳ４において、マイクロコンピュータ１４は、各部を制御して通常動作を行わせる。

ステップＳ３において、プローブガード２６が固定位置に位置していないと判断すると、ステップＳ５に進む。そして、ステップＳ５において、マイクロコンピュータ１４は、検体容器架設機構１のディスクの回転駆動を停止させ、検体サンプリング機構５の動作も停止させる。

続いて、マイクロコンピュータ１４は、ステップＳ６において、ディスプレイであるＬＣＤ１６にアラームを発生する画面を表示する。このとき、音声を発生することも可能である。そして、ステップＳ７において、プローブガード２６が固定位置に戻されたことをプローブガード有無検知センサ３９が検知すると、ステップＳ８で、アラームを解除し、ステップＳ１に戻る。

以上のように、本発明の一実施例によれば、プローブガード２６は、検体容器架設機構１の検体容器移動方向に対して平行移動可能であり、固定位置から移動した場合は、それが検知され、検体容器架設機構１のディスクの回転駆動を停止させ、検体サンプリング機構５の動作も停止される。

したがって、プローブガードと検体容器架設機構との間に作業者の手等が挟まれた場合であっても、作業者の手等をさらに圧迫することなく、検体サンプリング機構及び検体容器架設機構の動作を停止させることが可能な自動分析装置を実現することができる。

また、プローブガード２６は取り外しが可能であるが、プローブガード２６を検体容器架設機構１に配置していない状態で、装置を動作しようとした場合、プローブガード有無検知センサ３９がプローブガード２６が配置されていないことを検知するので、これをアラーム表示させることが可能である。

なお、プローブガード２６の材質は、樹脂製、金属製であってもよい。

１・・・検体容器架設機構、２・・・反応槽機構、３・・・試薬保冷機構、４・・・恒温槽、５・・・検体サンプリング機構、６・・・反応セル洗浄機構、７・・・光度計、８・・・攪拌機構、９・・・試薬ピペッティング機構、１０・・・サンプル分注制御部、１１・・・洗浄水ポンプ、１２・・・試薬分注制御部、１３・・・インターフェイス、１４・・・マイクロコンピュータ、１５・・・Ｌｏｇ変換・Ａ／Ｄ変換器、１６・・・タッチパネル付きＬＣＤ、１７・・・プリンタ、１８・・・記憶媒体、１９・・・反応セル、２０・・・恒温維持装置、２１・・・検体容器、２２・・・可動アーム、２３・・・サンプリングノズル、２４・・・試薬ボトル、２５・・・光源、２６・・・プローブガード、２７・・・ガード壁、２８・・・検体サンプリング機構軌道、２９・・・外周壁、３０・・・設置位置決め部、３１・・・プローブガード有無検知部、３２、３３・・・分注口、３５、３６・・・プローブガードストッパ、３７・・・プローブガード位置決め溝、３８・・・プローブガード有無検知用窓、３９・・・プローブガード有無検知用センサ、４０・・・孔、４１・・・第１アーム部、４４・・・保持部、４５、４６・・・縦壁部、４７・・・中心部、４８・・・外周部、４９、５０・・・逆Ｌ字形状の容器カバー部

Claims (7)

1. 検体容器が配置され、配置された検体容器を移動する検体容器配置機構と、
   試薬容器が配置される試薬容器配置機構と、
   検体と試薬を反応させる反応容器が配置される反応容器配置機構と、
   検体容器配置機構に配置された検体容器から検体を吸引し、反応容器配置機構に配置された反応容器に吐出する検体サンプリング機構と、
   試薬容器配置機構に配置された試薬容器から試薬を吸引し、反応容器配置機構に配置された反応容器に吐出する試薬サンプリング機構と、
   反応容器配置機構に配置された反応容器内の検体を分析する光学的分析計と、
   上記検体容器配置機構、上記試薬容器配置機構、上記反応容器配置機構、上記検体サンプリング機構、及び上記試薬サンプリング機構の動作を制御する制御部と、
   上記検体容器配置機構に配置され、上記検体サンプリング機構が上記検体容器配置機構上に位置したときに上記検体サンプリング機構を包囲するガード壁と、このガード壁と一体となり、上記検体容器配置機構の外周部に移動可能に保持される保持部とを有するプローブガードと、
   を備え、上記検体容器配置機構は、上記プローブガードが一定の位置から移動したことを検知するプローブガード有無検知センサを有し、上記制御部は、上記プローブガード有無検知センサが、上記プローブガードが一定の位置から移動したことを検知したときは、上記検体容器配置機構の検体移動動作及び上記と検体サンプリング機構の検体容器から検体吸引動作を停止させることを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記プローブガードのガード壁は、上記検体容器配置機構上における上記検体サンプリング機構の移動軌道に対して平行であり、かつ垂直方向に立ち上がる壁状部材であることを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記プローブガードは、上記検体容器配置機構の中心部と上記外周部で保持され、上記検体容器配置機構の中心部を中心として移動することを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記プローブガードの保持部には、位置決め用突起が形成され、上記検体容器配置機構には、上記位置決め用突起が挿入される位置決め溝が形成されていることを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記検体容器配置機構の外周部には、上記プローブガードの移動範囲を規制する突起状のストッパが形成されていることを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   上記プローブガードは、上記検体容器配置機構から着脱可能であることを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   さらに表示部を備え、上記制御部は、上記プローブガード有無検知センサが、上記プローブガードが一定の位置から移動したことを検知したときは、上記表示部にアラームを表示させることを特徴とする自動分析装置。

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