JP6076075B2 - 検体分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液や尿などの検体を吸引して分析する検体分析装置に関するものである。

従来、検体分析装置においては、検査者は検体が入った検体容器を持った状態において、筐体外に露出した吸引管の先端から検体容器内へ吸引管を導くようにするものである。ここにおいて、検体容器から検体を吸引する吸引管はステンレス製のものが多く、このような構成によると、検体容器内へ吸引管を導いて検体を吸引させる過程において吸引管に塑性変形を生じさせる問題があった。

これに対し、吸引管を超弾性金属により構成したものが知られている（特許文献１参照）。この構成によれば、吸引管が塑性変形するという問題は解消される。しかしながら、この特許文献１に記載の装置にあっては、吸引管を洗浄する洗浄部が洗浄管と共に移動する構成となっており、所定位置に設けられた洗浄部に吸引管が挿抜される構成とはなっていない。

上記構成の洗浄部には、洗浄用の溶液を供給するためのチューブと、廃液を排出するためのチューブとが、それぞれ接続され、しかも洗浄部が吸引管と共に移動するため、洗浄部とチューブが移動する際の十分な空間が必要である。つまり、他の構成によって、装置の筐体内において洗浄部とチューブとの移動が妨げなく行われる必要があり、このために大きな空間が必要となり、装置が大型化することがあった。また、洗浄部の上部開口部と吸引管に隙間を設ける必要があり、効果的な洗浄を行うことが難しかった。

特許第４７８１０７５号明細書

本発明は上記のような従来の検体分析装置の問題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は、検査者が検体吸引過程において吸引管を塑性変形させることがなく、また、吸引管の洗浄を効果的に行うことが可能な小型で安価な装置を提供することである。

本発明に係る検体分析装置は、超弾性金属により構成され、検体を検体容器から吸引する吸引管と、吸引された検体に対する分析を行う分析部と、
所定の範囲内で水平方向に自由に移動できるように筐体内の所定位置に固定され、前記吸引管をすり鉢状の開口部から内部へ導いて洗浄する洗浄部と、前記吸引管表面に付着させるリンス液を貯液させるリンス槽と、前記吸引管について移動停止させ、前記検体容器から検体を吸引する第１の位置と、前記洗浄部における前記開口部に対応する第２の位置とを移動させると共に、前記吸引管の洗浄の前に前記吸引管を前記リンス槽の位置へ移動させて位置付け、前記吸引管表面にリンス液を付着させる移動停止手段とを具備することを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置では、前記洗浄部における開口部から内部へ到る内壁面には、挿入される吸引管を囲繞するようにシールするパッキンが設けられていることを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置は、吸引管の先端が鋭角の傾斜を持つように形成されていることを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置では、移動停止手段は、装置立ち上げ時または検体吸引前に吸引管を前記洗浄部位置へ移動させて位置付け、吸引管を洗浄部に貫通させる前に洗浄部の開口部にリンス液を付着させることを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置では、移動停止手段は、装置立ち上げ時または検体吸引前に吸引管を前記洗浄部位置へ移動させて位置付け、吸引管を洗浄部に貫通させながらリンス液を吸引管表面に付着させることを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置は、洗浄部は、開口部から下方へ貫通した貫通口を有し、上記貫通口の下側に位置付けられた状態の検体容器から吸引管によって検体を吸引することを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置によれば、吸引管が超弾性金属により構成されているので、塑性変形する心配がなく吸引の作業効率を高めることができる。洗浄部が筐体内の所定位置に配置されているので、大きな空間を必要とせず装置を小型化することができる。また、洗浄部の頭部が鉢状の開口部となっていることと洗浄部が半固定式であることから、吸引管を洗浄部内部へ挿入する際に、開口部の中心に正確に吸引管の下降ラインを合わせなくとも吸引管を適切に洗浄部内部へ挿入することができ、設計を容易にすることができ、安価な製品の供給が可能となる。

本発明に係る検体分析装置によれば、洗浄部における開口部から内部へ到る内壁面には、挿入される吸引管を囲繞するようにシールするパッキンが設けられているので、パッキンと当接する吸引管の壁面から空気を吸引することがなく、吸引管の洗浄効率を高めることができる。また、吸引管の先端が鋭角の傾斜を持つように形成されているので、試薬セルのシール面に突き刺さるようにして貫通するので、貫通力が弱くても良く、大きなパワーを持つ駆動手段を用いる必要がないため、小型で安価な駆動部品を使用できるというという利点がある。

本発明に係る検体分析装置によれば、洗浄部は、開口部から下方へ貫通した貫通口を有し、上記貫通口の下側に位置付けられた状態の検体容器から吸引管によって検体を吸引する構成となっているので、洗浄部の下方において検体を吸引して、その後に上部の洗浄部において洗浄を行うことができ、検体により汚れた吸引管を適切に洗浄することが期待できる。

本発明に係る検体分析装置の実施形態を示す斜視図。 本発明に係る検体分析装置の実施形態を示す正面図。 本発明に係る検体分析装置の実施形態に用いられる吸引管の要部を示す拡大断面図。 本発明に係る検体分析装置の実施形態に用いられる洗浄部を示す拡大断面図。 本発明に係る検体分析装置の実施形態に用いられる洗浄部を示す拡大断面図 本発明に係る検体分析装置の実施形態に用いられる吸引管の屈曲を示す一部省略図 本発明に係る検体分析装置の実施形態の動作を説明するためのフローチャート。

以下、添付図面を参照して本発明に係る検体分析装置の実施形態を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１に本発明に係る検体分析装置の実施形態の要部斜視図を示し、図２に正面図を示す。この検体分析装置は、図示しない筐体に固定される平板状の上シャーシ１１と下シャーシ１２との間に、これらを連結して支持する支持ポール１３を有する。上シャーシ１１の一端部には、２つのステッピングモータ１４、１５が備えられている。ステッピングモータ１４の回転軸にはプーリー１６が嵌着され、ステッピングモータ１５の回転軸にはプーリー１７が嵌着されている。

プーリー１６にはタイミングベルト１８が嵌着され、このタイミングベルト１８は上シャーシ１１の対向辺側端部のプーリー１９に嵌着されている。また、プーリー１７にはタイミングベルト２１が嵌着され、このタイミングベルト２１は上シャーシ１１のプーリー１９に隣接する位置に設けられたプーリー２２に嵌着されている。

プーリー１９は軸２３に軸止されている。この軸２３は下シャーシ１２まで延びて、回転可能に上シャーシ１１と下シャーシ１２に嵌合されている。プーリー２２は軸２４に軸止されている。この軸２４は下シャーシ１２まで延びて、上シャーシ１１と下シャーシ１２に回転可能に嵌合されている。軸２４の側壁にはネジ２４Ａが形成されている。軸２４には、ネジ２４Ａに螺合するねじ部を内壁に備えた移動管２５が外側に螺着されている。

軸２３の外周には、軸方向に対してはフリーであるが、軸２３の回転に追従する移動ブロック２６が嵌着されている。この移動ブロック２６には移動管２５から延びる結合ブリッジ２７が結合されている。このため、ステッピングモータ１５の回転により軸２４が回転し、移動管２５が上下に移動するときには、この移動に追従して移動ブロック２６も上下移動する。

移動ブロック２６の上部には、外周付近の所定位置に幾つかの穴が穿設された円盤体２８が設けられている。この円盤体２８の外周付近の穴を、円盤体２８の上下方向から挟むようにフォトインタラプタ２９が設けられており、ステッピングモータ１４の回転に応じて軸２３が回転したときの回転位置検出が可能となっている。フォトインタラプタ２９の信号は制御部８０へ送られて回転制御に用いられる。

移動ブロック２６には、軸２３からラジアル方向に離れる側に延びる支持アーム３１が取り付けされている。支持アーム３１は、軸２３から平坦に延在し、上方へ屈曲する部分を経て再び平坦に形成されている。軸２３における下シャーシ１２側には、支持アーム３１と大略同形状のガイドアーム３２が設けられている。ガイドアーム３２には補助ポール３３が設けられ、この補助ポール３３はガイドアーム３２から支持アーム３１を貫通して移動ブロック２６の上部まで延びて固定されている。

支持アーム３１の先端には、検体を吸引するための吸引管３４が吊下された状態で設けられている。吸引管３４は、超弾性金属により構成され、吸引管３４の先端がガイドアーム３２の先端に設けられた貫通穴３２Ａを介して下降上昇可能となっている。図３に示すように、吸引管３４の先端が鋭角の傾斜角θを持つように形成されている。より詳細には、吸引管３４の先端に進むほど径が小径となるようにされ、例えば、テーパ面によって形成される角度αは、１２度程度とすることができる。傾斜角θは、吸引管３４の長手方向に直交する線分と、吸引管３４の傾斜した先端面とによって構成される角度である。この傾斜角θは、１０度から４０度が好適である。

ステッピングモータ１４の回転により軸２３が回転すると、支持アーム３１とガイドアーム３２と補助ポール３３は、一体的に回転する。このとき、支持アーム３１の先端に設けられた吸引管３４もガイドアーム３２の貫通穴３２Ａに入った状態で回転する。

下シャーシ１２における矩形面より外側へ突出した位置には、洗浄部４０が設けられている。図４、図５に示すように、洗浄部４０は、筒状の基部４１の下端部が下シャーシ１２に埋め込まれた状態で下シャーシ１２に半固定状態で取り付けられている。すなわち、洗浄部４０は下シャーシ１２に対して隙間の範囲内で水平方向に自由に移動することができる。基部４１の上部には、蓋体４２が螺合されている。蓋体４２の上部中央には、すり鉢状の開口部４３が形成されている。開口部４３から基部４１の中心に形成された貫通口４４が形成されている。上記開口部４３から基部４１内部へ到る内壁面には、挿入される吸引管３４を囲繞するようにシールするパッキン４５が設けられている。つまり、貫通口４４の上端部には、パッキン４５が介装されている。

更に、基部４１の下側の外側壁から、基部４１の中心に形成された貫通口４４に向けてリンス液供給口４６が形成されている。また、基部４１の上側の外側壁から、基部４１の中心に形成された貫通口４４に向けてリンス液吸引口４７が形成されている。リンス液供給口４６には、図１のコネクタ４８が結合されリンス液供給チューブ５２が接続されている。リンス液吸引口４７には、コネクタ４９が結合されリンス液吸引チューブ５３が接続されている。

下シャーシ１２における洗浄部４０とは反対方向の端辺付近には、平板６１が立設されており、上端が上シャーシ１１に固定されている。この平板６１の軸２４側には、高さの異なる３か所にフォトインタラプタ６２、６３、６４が設けられている。このフォトインタラプタ６２、６３、６４の発光部・受光部間に対して、移動管２５から突出して設けられた上下位置の支持板２５Ａが移動する。フォトインタラプタ６２、６３、６４からの信号は、ＣＰＵなどにより構成される制御部８０に送られる。フォトインタラプタ６２、６３、６４に対する支持板２５Ａの通過・遮断状態によって、吸引管３４を最上部まで引き上げたホームポジション、検体容器７１や試薬セル７２更にはリンス槽７３より吸引を行う位置、洗浄部４０において洗浄を行う位置などが検出可能である。

洗浄部４０が設けられた位置における下シャーシ１２の外側は、図示しない筐体の外側であり、検体の吸引のときに検体容器７１が検査者により位置付けられる。筐体内であって、ステッピングモータ１４の回転により軸２３が回転したとき吸引管３４の先端が描く円弧上の第１所定点に対応する位置には、筒状のリンス槽７３が設けられている。リンス槽７３の底部には、吸引用のチューブ５４が設けられている。筐体内であって、ステッピングモータ１４の回転により軸２３が回転したとき吸引管３４の先端が描く円弧上の第２所定点に対応する位置には、試薬セル７２がセットされる。筐体内であって、ステッピングモータ１４の回転により軸２３が回転したとき吸引管３４の先端が描く円弧上の第１及び第２所定点以外の所定点に対応する位置には、分析処理部や必要に応じて混合処理部などがセットされる。

リンス液タンク８１には、リンス液が蓄積されており、ピストン８２及びバルブ８３を介してチューブ５１、５２が接続されている。チューブ５１は、吸引管３４の上端部に接続され、吸引管３４の内部へリンス液を供給可能である。

廃液槽８４には、洗浄後の廃液やリンス処理後のリンス液が貯液される。廃液槽８４には、ポンプ８５及びバルブ８６を介してチューブ５３、５４に接続されている。ＣＰＵなどにより構成される制御部８０は、ピストン８２、バルブ８３、８６を制御して洗浄液（リンス液）の供給・吸引の制御を行う。

なお、図１における制御部８０、リンス液タンク８１、ピストン８２、バルブ８３、８６、ポンプ８５、チューブ５１〜５４は、筐体内の所定位置に設けられるもので、図は構成の存在を示したものである。これらの構成は、図２においては省略してある。

以上の通りに構成された検体分析装置においては、図７に示すフローチャートに対応するプログラムにより制御部８０が動作し、各部を制御して検体分析処理を行う。以下、このフローチャートに基づき動作を説明する。図示しない電源スイッチにより電源が投入され、分析処理がスタートする。制御部８０は、ステッピングモータ１４、１５の回転を制御してリンス槽７３の上部へ吸引管３４の先端を位置付け、更にリンス槽７３に向かって下降させてリンス槽７３内の所定位置に先端を位置付ける。制御部８０は、バルブ８３を吸引管３４側へ切り換え、ピストン８２を駆動してリンス液タンク８１からリンス液を吸引管３４を介してリンス槽７３内に供給し、吸引管３４の表面をリンス液により濡らす（Ｓ１１）。このときバルブ８６が閉じられており、リンス槽７３内からの吸引は行われず、後にバルブ８６及びポンプ８５が制御されてリンス槽７３内のリンス液が吸引されて廃液槽８４に導かれる。

ステップＳ１１に続いてリンス槽７３内から吸引管３４を引き上げ、回転させて洗浄部４０の開口部４３の上方に吸引管３４を位置付ける。このときの状態を図４に示す。更に、図５に示すように吸引管３４を下降させる（Ｓ１２）。このとき、吸引管３４の表面がリンス液により濡れているため、パッキン４５の部分を通過する際に摩擦による不快音の発生を防止することができる。吸引管３４を更に下降させ筐体の外部へ露出させて検体の吸引位置へ位置付ける（Ｓ１３）。

検査者は検体が入った検体容器７１を持って、吸引管３４の先端から検体容器７１内に導き吸引可能な状態とする。このとき、超弾性金属により構成された吸引管３４の筐体から露出した部分を図６（ａ）に示すように屈曲させることができる。この状態となっても吸引管３４は屈曲による塑性変形が生じることなく、検体容器７１を取り外した後には、図６（ｂ）に示すように元に復旧する。吸引管３４を検体容器７１内の検体に入れた状態で検査者が吸引のスタートスイッチを操作すると、制御部８０によるバルブ８３とピストン８２の制御により、吸引管３４へ検体が所定量吸引され、吸引管３４が引き上げられて洗浄位置へ位置付けられる（Ｓ１４）。図５は、このときの状態を示すものであっても良い。

洗浄位置に吸引管３４が位置付けられると、制御部８０によってバルブ８３が切り換えられ、ピストン８２によってリンス液タンク８１からリンス液が供給される状態とされると共に、バルブ８６とポンプ８５が制御されて洗浄部４０に供給されたリンス液が吸引されるようにする。このとき、吸引管３４が洗浄部４０内で上下させられて洗浄が行われる（Ｓ１５）。

洗浄が終了すると、リンス液の供給及び吸引も終了され、吸引管３４が上昇されて洗浄部４０から引き抜かれ、回転される。この回転により吸引管３４が試薬セル７２の上方位置へ位置付けられ、下降されて試薬セル７２のシール面を貫通して所定の深さまで下降させられる。このとき、吸引管３４の先端が鋭角の傾斜を持つように形成されているので、試薬セル７２のシール面を大きな貫通力を要せずに貫通する。吸引管３４が所定位置にあるとき、試薬セル７２への検体吐出、検体と試薬の混合攪拌、更には試薬セル７２から試薬が混合された検体の吸引が行われる（Ｓ１６）。なお、試薬セル７２は、所要の試薬が入ったものが予め検査者によってセットされる。

検体と試薬の混合攪拌が終了すると、吸引管３４が上昇されて回転され、図示しない分析処理部の上部へ位置付けられ、所定の高さまで下降されて、検体と試薬の混合攪拌された分析対象液が吐出される。分析処理部は制御部８０の制御下で分析を行い（Ｓ１７）、結果を自装置の表示部へ表示し、プリンタから印刷出力し、或いはパーソナルコンピュータへ送って表示などの処理を可能とすることができる。

以上の通り、超弾性金属製の吸引管と、半固定的に設けられた洗浄部４０を備えた検体分析装置において、検査者が検体吸引過程において吸引管を塑性変形させることがなく、また、吸引管の洗浄を効果的に行うことが可能な小型で安価な装置を提供することができる。

本実施形態では、リンス液タンク８１にはリンス液が蓄積されているが、リンス液の代りに洗浄液を蓄積し、これを使用しても良い。また、本実施形態では、吸引管３４を洗浄部４０に通す前にリンス槽７３内のリンス液によって吸引管３４の表面を濡らすようにしたが、これに限定されない。例えば、当該装置の立ち上げ時または検体吸引前に、吸引管３４を洗浄部４０の位置へ移動させて位置付け、リンス液を吸引管３４から開口部４３に吐出させる。或いは吸引管３４を洗浄部４０に貫通させながらリンス液を洗浄部４０のリンス液供給口４６から吐出させリンス液吸引口４７から吸引する。これにより、洗浄部４０の開口部４３や貫通口４４の内壁、更には吸引管３４の表面にリンス液を付着させ、摩擦によって生じる不快音の発生を防止する構成としても良い。

１１ 上シャーシ
１２ 下シャーシ
１４、１５ ステッピングモータ
２３、２４ 軸
２５ 移動管
３１ 支持アーム
３２ ガイドアーム
３４ 吸引管
４０ 洗浄部
４３ 開口部
４５ パッキン
５２ リンス液供給チューブ
５３ リンス液吸引チューブ
７２ 試薬セル
７３ リンス槽
８０ 制御部

Claims (6)

1. 超弾性金属により構成され、検体を検体容器から吸引する吸引管と、
   吸引された検体に対する分析を行う分析部と、
   所定の範囲内で水平方向に自由に移動できるように筐体内の所定位置に固定され、前記吸引管をすり鉢状の開口部から内部へ導いて洗浄する洗浄部と、
   前記吸引管表面に付着させるリンス液を貯液させるリンス槽と、
   前記吸引管について移動停止させ、前記検体容器から検体を吸引する第１の位置と、前記洗浄部における前記開口部に対応する第２の位置とを移動させると共に、前記吸引管の洗浄の前に前記吸引管を前記リンス槽の位置へ移動させて位置付け、前記吸引管表面にリンス液を付着させる移動停止手段と
   を具備することを特徴とする検体分析装置。
2. 前記洗浄部における開口部から内部へ到る内壁面には、挿入される前記吸引管を囲繞するようにシールするパッキンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の検体分析装置。
3. 前記吸引管の先端が鋭角の傾斜を持つように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の検体分析装置。
4. 前記移動停止手段は、装置立ち上げ時または検体吸引前に前記吸引管を前記洗浄部位置へ移動させて位置付け、前記吸引管を洗浄部に貫通させる前に前記洗浄部の前記開口部にリンス液を付着させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検体分析装置。
5. 前記移動停止手段は、装置立ち上げ時または検体吸引前に前記吸引管を前記洗浄部位置へ移動させて位置付け、前記吸引管を前記洗浄部に貫通させながらリンス液を前記吸引管表面に付着させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検体分析装置。
6. 前記洗浄部は、開口部から下方へ貫通した貫通口を有し、
   上記貫通口の下側に位置付けられた状態の前記検体容器から前記吸引管によって検体を吸引することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検体分析装置。

Images