JP6088315B2 - 検体分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液や尿などの検体を分析する検体分析装置に関するものである。

従来、この種の検体分析装置においては、試薬セル槽をいくつか備えた試薬カートリッジを用いて、検体分析を行うに構成されている。一方、各種分析装置の分析部には通常光が用いられている（特許文献１参照）。

ところが、試薬カートリッジは運搬途中の揺れなどによってその試薬セル槽に充填されている試薬の反転が生じることがあった。試薬が反転した状態では、上記分析部にセットすると試薬無しなどの誤検出を行うことが考えられる。また、光による分析では、試薬カートリッジに結露が生じると正確な分析が行えない可能性がある。

特開平１０−６２３４９号公報

本発明は上記のような従来の検体分析装置が有している問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光による分析部を備えた検体分析装置において、適切な分析を行うことを確保することのできる検体分析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、試薬カートリッジを着脱可能に保持する保持手段と、前記試薬カートリッジの試薬を用いて検体に対する分析を行う分析手段と、前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジにおける一方の側面から他方の側面に向けて光を照射して、前記他方の側面において光を検出して測定を行う光測定手段と、前記光測定手段による測定結果に基づいて前記試薬カートリッジにおける試薬の反転を検出することにより、前記試薬カートリッジを用いた測定の可否を判定する判定手段と具備することを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置は、試薬カートリッジを着脱可能に保持する保持手段と、前記試薬カートリッジの試薬を用いて検体に対する分析を行う分析手段と、前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジにおける一方の側面から他方の側面に向けて光を照射して、前記他方の側面において光を検出して測定を行う光測定手段と、前記光測定手段による測定結果に基づいて前記試薬カートリッジにおける結露を検出することにより、前記試薬カートリッジを用いた測定の可否を判定する判定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、前記試薬カートリッジは、複数のセル槽を有し、
前記光測定手段は、各セル槽毎に光照射及び光検出を行うことを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置では、前記光測定手段は、各セル槽毎に上下の少なくとも２位置において光照射及び光検出を行うことを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置は、連なった複数のセル槽を有する試薬カートリッジを着脱可能に保持する保持手段と、前記試薬カートリッジの試薬を用いて検体に対する分析を行う分析手段と、前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジにおける前記連なった複数のセル槽の各セル槽毎に一方の側面から他方の側面に向けて光を照射して、前記他方の側面において光を検出して測定を行う光測定手段であって、各セル槽毎に上下の少なくとも２位置において光照射及び光検出を行う光測定手段と、前記光測定手段による測定結果に基づいて前記試薬カートリッジを用いた測定の可否を判定する判定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、前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジを加温する加温手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置では、前記分析手段は、前記試薬カートリッジのセル槽に検体を分注し、所要の吸引、吐出、攪拌を行って測定液を作成する測定液作成手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る検体分析装置は、前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジにおける一方の側面から他方の側面に向けて光を照射して、前記他方の側面において光を検出して測定を行う光測定手段と、前記光測定手段による測定結果に基づいて前記試薬カートリッジを用いた測定の可否を判定する判定手段とを具備するので、光による分析部を備えた検体分析装置において、適切な分析を行うことを確保することができる。特に、試薬の反転と試薬カートリッジの結露を検出して、適切な分析を行うことを確保することができる。

また、本発明に係る検体分析装置では、前記試薬カートリッジは、複数のセル槽を有し、前記光測定手段は、各セル槽毎に光照射及び光検出を行うので、正確な分析が可能である。また、前記光測定手段は、各セル槽毎に上下の少なくとも２位置において光照射及び光検出を行うので、特に試薬カートリッジにおける試薬の反転を検出しやすく、適切な分析を行うことを確保することができる。

また、前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジを加温する加温手段を備えるので、結露に対してもこれを素早く取り除くことができ、適切な分析を行うことを確保することができる。また、本発明に係る検体分析装置では、分析手段は、前記試薬カートリッジのセル槽に検体を分注し、所要の吸引、突出、攪拌を行って測定液を作成する測定液作成手段を備えるので、このような測定液を作成する測定液作成手段を備える装置において、適切な分析を行うことを確保することができる。

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にセットされる試薬カートリッジを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図。 本発明に係る検体分析装置の実施形態にセットされる試薬カートリッジについて、第１槽のセルの結露を検出することを示す側面図。 本発明に係る検体分析装置の実施形態にセットされる試薬カートリッジについて、第３槽のセルにおける液反転を検出することを示す側面図。

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。本発明の実施形態に係る検体分析装置の斜視図が図１に示されている。この検体分析装置には、検体や試薬の吸引・吐出を行うためのポンプなどに接続された吸引管１１が備えられている。この吸引管１１は、超弾性金属により構成することができる。

吸引管１１は、垂直方向に長い状態でアームやリニアブッシュなどにより保持されている。アームやリニアブッシュなどは、吸引管１１を保持した状態で上下移動される。この上下移動の駆動源は、第１のステッピングモータなどにより構成することができる。また、吸引管１１の上下移動した位置を検出するための幾つかのセンサが設けられている。

上記アームやリニアブッシュなどは、吸引管１１を保持した状態で垂直方向と直交する平面において回転される。このため、吸引管１１も上記平面において回転する。この回転の駆動源は、第２のステッピングモータなどにより構成することができる。吸引管１１の回転した位置を検出するための幾つかのセンサが設けられている。

検体分析装置には、上記回転により上記吸引管１１が描く円弧に対する法線方向に直線状に延びるスライドレール１２が設けられている。スライドレール１２上には、スライドレール１２において摺動するキャリア１３が設けられている。キャリア１３の上には試薬カートリッジ２０を収容保持するための保持手段であるセルホルダ１４が載置され固定されている。セルホルダ１４にはリニアステッピングモータ１５が接続されている。このリニアステッピングモータ１５はスライドレール１２上でセルホルダ１４を往復運動させるように機能する。

キャリア１３には結合部材を介してセンサ板１６が設けられている。このセンサ板１６は、先端が鉤状に形成され、外側に突出した突起部１６Ａを備える。このセンサ板１６における突起部１６Ａを検出し、セルホルダ１４の位置検出を行うためのフォトセンサ１７、１８が、突起部１６Ａが通過する所定位置に設けられている。フォトセンサ１７はセルホルダ１４のイニシャル位置を検出するためのセンサである。フォトセンサ１８はセルホルダ１４に収納された試薬カートリッジ２０におけるセルに対するイジェクト位置を検出するためのセンサである。

試薬カートリッジ２０は、例えば、図２（ｂ）に示すように透光性材料により構成される４槽のセル２１〜２４を備える。第１槽のセル２１、第２槽のセル２２、第３槽のセル２３、第４槽のセル２４は、試薬カートリッジ２０の長手方向に並べられて結合されており、それぞれの横幅（試薬カートリッジ２０の長手方向）の寸法がそれぞれの縦幅方向の寸法よりも短く形成されている。また図２（ａ）に示すように、第１槽のセル２１の横幅の寸法ｄ１と第４槽のセル２４の横幅の寸法ｄ４とは異なる。これに対応して、セルホルダ１４の第１槽のセル２１と第４槽のセル２４が収納される孔部の寸法が設定されているため、セルホルダ１４に試薬カートリッジ２０を収納する際に左右の向きの取り違えを防止することができる。

第１槽のセル２１、第２槽のセル２２、第３槽のセル２３には、それぞれ試薬が所要量入れられ、第４槽のセル２４は反応槽とされるため、空室とされる（図３、図４）。このように、第４槽のセル２４が空室とされているので、試薬カートリッジ２０を冷蔵庫などに冷却保存しておき、使用時に室内空気に触れさせてセルホルダ１４にセットする場合にも、周囲が結露し難く構成されている。従って、後述する測光による分析の場合に結露除去のための待機時間を短縮することができる。第１槽のセル２１、第２槽のセル２２、第３槽のセル２３、第４槽のセル２４は、表面がシール２５により封止されている。

上記試薬カートリッジ２０は、図１に示されるようにセルホルダ１４に収容される。セルホルダ１４の両側面には、少なくとも第１槽のセル２１、第２槽のセル２２、第３槽のセル２３、第４槽のセル２４に対応する位置に上下に２箇所ずつの孔１ａ、１ｂ、・・・、４ａ、４ｂが形成されている。図１では、一側面の孔１ａ、１ｂ、・・・、４ａ、４ｂが現れている。これらの孔１ａ、１ｂ、・・・、４ａ、４ｂの高さに対応して、表側面側には発光素子２８ａ、２８ｂが設けられ、裏側面側には受光素子２９ａ、２９ｂが設けられている。発光素子２８ａ、２８ｂから射出された光が上記孔１ａ、１ｂ、・・・、４ａ、４ｂを介してセル内を通過し受光素子２９ａ、２９ｂにおいて受光されたときの光電変換信号に基づいて、試薬カートリッジ２０を用いた測定の可否判定(判定手段)、各セルにおける作業監視や測光による分析などが行われる。以上のようにセルホルダ１４により試薬カートリッジ２０の側面が覆われ、発光素子２８ａ、２８ｂから射出された光が孔１ａ、１ｂ、・・・、４ａ、４ｂを介して受光素子２９ａ、２９ｂへ向かうので、光が不要な方向へ散乱したり放射されたりすることが少なく、適切な光測定を確保することができる。

本実施形態に係る検体分析装置には、試薬カートリッジ２０を加温する加温手段が備えられている。以下に限定されるものではないが、セルホルダ１４の周囲に、図示しない薄膜のシートヒータを巻回して設けることができる。シートヒータにも、上記孔１ａ、１ｂ、・・・、４ａ、４ｂの位置に孔が穿孔されている。このシートヒータによって、例えば金属性のセルホルダ１４を加熱することにより試薬カートリッジ２０を加温することができる。このため、冷却保存されて結露し易い状態の試薬カートリッジ２０を素早く加温して結露により測定待ち時間を短縮することが可能である。

スライドレール１２上において最先端側にセルホルダ１４が押し出されたイジェクト位置では、セルホルダ１４は、当該検体分析装置の筐体の図示しないドア近傍まで移動した状態となる。この状態において、オペレータはドアを開けて試薬カートリッジ２０をセルホルダ１４に収納保持させることができる。また、当該検体分析装置の検体吸引位置は、装置筐体の外側であり、吸引管１１の先端部が露出される位置である。この検体吸引位置では、検体が入れられた検体容器をオペレータが持って筐体から露出した吸引管１１の先端を検体容器内に導き、検体の吸引を行わせることができる。

制御手段３０は、ＣＰＵなどにより構成することができる。この制御手段３０は、前述のセンサなどからの信号に基づき各部を制御して検体分析の処理進行を実行する。具体的には、例えば電源が投入されオペレータによりインジェクトキーが押されると、制御手段３０はリニアステッピングモータ１５を制御してセルホルダ１４を前方へ移動させインジェクト位置へ位置付けてドアを開閉する。オペレータは未使用の試薬カートリッジ２０を用意し、当該検体分析装置のセルホルダ１４へセットし、ドアを閉成する。

上記ドアの閉成を検出して制御手段３０は、試薬カートリッジ２０がセットされたセルホルダ１４をイニシャル位置に移動させる。

例えば、この位置において図３に示すように、発光素子２８ａ、２８ｂから射出された光が孔１ａ、１ｂを介して受光素子２９ａ、２９ｂに受光させる状態なる。この図３は、第１槽のセル２１のみについて、孔１ａ、１ｂの部分が重なった状態で示した図である。このとき、第１槽のセル２１について、下側の孔１ｂを用いて、発光素子２８ｂにより射出させた光を受光素子２９ｂにて受光し、光量などの変化に基づき結露を検出することができる。勿論、上側の孔１ａを用いて、発光素子２８ａにより射出させた光を受光素子２９ａにて受光し、光量などの変化に基づき結露を検出するようにしてもよい。このような検出結果に基づき、測定可否を判定し(判定手段)、必要なアラームを表示するなど出力することができる。

上記では、第１槽のセル２１について、結露の検出を行ったが、キャリア１３を動作させてセルホルダ１４を移動させ、第２槽のセル２２、第３槽のセル２３、第４槽のセル２４についても、結露の検出を行っても良い。勿論、この検出結果に基づいても、測定可否を判定し(判定手段)、必要なアラームを表示するなど出力することができる。

また、例えば、図４に示すように、発光素子２８ａ、２８ｂから射出された光が孔３ａ、３ｂを介して受光素子２９ａ、２９ｂに受光させる状態なったとする。この図４は、第３槽のセル２３のみについて、孔３ａ、３ｂの部分が重なった状態で示した図である。このとき、第３槽のセル２３の試薬について、上下の孔３ａ、３ｂを用いて、発光素子２８ａ、２８ｂにより射出させた光を受光素子２９ａ、２９ｂにて受光し、上下の光量などの比較に基づき液反転を検出することができる。このような検出結果に基づき、測定可否を判定し(判定手段)、必要なアラームを表示するなど出力することができる。

上記では、第３槽のセル２３の試薬について、液反転の検出を行ったが、キャリア１３を動作させてセルホルダ１４を移動させ、第１槽のセル２１、第２槽のセル２２についても、結露の検出を行っても良い。勿論、この検出結果に基づいても、測定可否を判定し(判定手段)、必要なアラームを表示するなど出力することができる。

次に、制御手段３０は、吸引管１１を上昇させて回転させて検体吸引位置に位置付け、ここで吸引管１１を下降させてその先端部を検体分析装置の筐体の外部へ露出させ、検体の吸引を行う。即ち、検体が入れられた検体容器をオペレータが持ち、筐体から露出した吸引管１１の先端を検体容器内に導き、スイッチを操作して検体の吸引を行わせる。

検体の吸引が終了すると、制御手段３０は吸引管１１を上昇させて回転させて、試薬カートリッジ２０の所要のセル（例えば、第１槽のセル２１）に位置付け、更に吸引管１１を下降させて検体を吐出させる。

本実施形態に係る検体分析装置には、試薬カートリッジ２０の試薬を用いて検体に対する分析を行う分析手段が備えられる。この分析手段は、ＣＰＵなどにより構成される制御手段３０やポンプや吸引管１１を含んで構成される。分析手段は、上記試薬カートリッジ２０の所要槽のセルに検体を分注し、所要の吸引、吐出、攪拌を行って測定液を作成する測定液作成手段を備えることができる。

測定液作成手段は、この測定液を第４槽に作成することができる。反応槽である第４槽において発光素子２８ａ、２８ｂ及び受光素子２９ａ、２９ｂを用いて測光による分析を行うことができる。

２１〜２４ セル
１１ 吸引管
１２ スライドレール
１３ キャリア
１４ セルホルダ
１５ リニアステッピングモータ
１６ センサ板
１７、１８ フォトセンサ
２０ 試薬カートリッジ
３０ 制御手段

Claims (7)

1. 試薬カートリッジを着脱可能に保持する保持手段と、
   前記試薬カートリッジの試薬を用いて検体に対する分析を行う分析手段と、
   前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジにおける一方の側面から他方の側面に向けて光を照射して、前記他方の側面において光を検出して測定を行う光測定手段と、
   前記光測定手段による測定結果に基づいて前記試薬カートリッジにおける試薬の反転を検出することにより、前記試薬カートリッジを用いた測定の可否を判定する判定手段と
   具備することを特徴とする検体分析装置。
2. 試薬カートリッジを着脱可能に保持する保持手段と、
   前記試薬カートリッジの試薬を用いて検体に対する分析を行う分析手段と、
   前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジにおける一方の側面から他方の側面に向けて光を照射して、前記他方の側面において光を検出して測定を行う光測定手段と、
   前記光測定手段による測定結果に基づいて前記試薬カートリッジにおける結露を検出することにより、前記試薬カートリッジを用いた測定の可否を判定する判定手段と
   を具備することを特徴とする検体分析装置。
3. 前記試薬カートリッジは、複数のセル槽を有し、
   前記光測定手段は、各セル槽毎に光照射及び光検出を行う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. 前記光測定手段は、各セル槽毎に上下の少なくとも２位置において光照射及び光検出を行うことを特徴とする請求項３項に記載の検体分析装置。
5. 連なった複数のセル槽を有する試薬カートリッジを着脱可能に保持する保持手段と、
   前記試薬カートリッジの試薬を用いて検体に対する分析を行う分析手段と、
   前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジにおける前記連なった複数のセル槽の各セル槽毎に一方の側面から他方の側面に向けて光を照射して、前記他方の側面において光を検出して測定を行う光測定手段であって、各セル槽毎に上下の少なくとも２位置において光照射及び光検出を行う光測定手段と、
   前記光測定手段による測定結果に基づいて前記試薬カートリッジを用いた測定の可否を判定する判定手段と
   を具備することを特徴とする検体分析装置。
6. 前記保持手段に保持された前記試薬カートリッジを加温する加温手段を備え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。
7. 前記分析手段は、前記試薬カートリッジのセル槽に検体を分注し、所要の吸引、吐出、攪拌を行って測定液を作成する測定液作成手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の検体分析装置。

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