JPH0894639A - 分析装置及び分析方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分析装置に関し、使用頻度が低くなる環境下
で使用する場合であっても、検出器の正常・異常状態に
かかわらず、一旦採取した被分析試料を装置内部に蓄
え、これを使って分析すること、分析精度を向上させる
こと、及び、医療機関への通信条件を確実に格納する。 【構成】 被分析試料１７を取り込む試料取得手段１１
と、試料取得手段１１からの被分析試料１７を一時蓄え
る試料備蓄手段１２と、試料備蓄手段１２又は試料取得
手段１１からの被分析試料１７を分析する分析手段１３
とを備える。試料取得手段１１又は試料備蓄手段１２か
らの被分析試料１７を分析手段１３に送り込む送液速度
及び分析手段１３を校正する標準液１８を該分析手段１
３に送り込む送液速度を調整する送液手段１４が設けら
れる。通信条件をプログラム可能な不揮発性メモリに格
納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分析装置及び分析方法
に関するものであり、更に詳しく言えば、健康管理や病
状の経過管理を主目的として血液や尿などの分析を行う
装置及び方法の改善に関するものである。近年、この種
の分析を目的として、従来から種々の分析装置が用いら
れており、血液や尿などの生化学的分析装置において
は、糖、総タンパク質、尿素（窒素）、あるいはＧＰ
Ｔ、ＧＯＴなどの酵素活性、あるいは、ナトリウム、カ
リウム、塩素などのイオンが測定されている。

【０００２】これらの分析装置を用途別にみると、通常
の日々の検査以外にも緊急検査用に限定した装置も用い
られている。このように、医療目的の分析装置は患者の
病状を把握するための手段として重要な役割を果たして
いる。一方、近年社会の高齢化の進行により、治療より
も予防の重要性が認識され、さらに、情報通信網の整備
に支えられて、このような分析装置を家庭などに設置
し、例えば、在宅地から病院などの医療機関へ分析デー
タを通信網を利用して送ることが考えられている。

【０００３】しかし、一般家庭用として分析装置が導入
された場合、医療機関の分析装置に比べ使用頻度がはる
かに低く、実際に使用する段階で初めて検出器の異常に
気づくことになる。分析装置が検出器の異常を報告し、
試料の再測定を要求しても、すでに、試料を廃棄してし
まった場合には、せっかく採取した試料そのものが無駄
になる。また、血液のような量の確保が難しい検査で
は、再取得は困難である。

【０００４】さらに、試料が吸引されてから検出器まで
移動する時間が、分析時間に加算され、結果が表示され
るまで時間を要したり、医療機関へ分析データを送る場
合、その通信条件をいかに格納するか等の問題がある。
そこで、使用頻度が低くなる一般家庭で使用する場合
に、検出器の正常・異常状態にかかわらず、一旦採取し
た被分析試料を装置内部に蓄え、これを使って分析する
こと、分析時間を短縮すること、及び、医療機関への通
信条件を確実に格納することができる装置及び方法が望
まれている。

【０００５】

【従来の技術】図８は、本発明の特許出願人が先に出願
した分析装置（特願平６−９０８０２）に見られる分析
装置の構成図を示している。例えば、医療機関で適用可
能な分析装置１０は、図８に示すように、試料吸引部
１，標準液格納器２，検出器３，希釈液格納器４，温度
調整器５，送液駆動部６，ドレイン用バルブ７及び制御
装置８を備える。

【０００６】送液駆動部６は切り換えバルブ６Ａ，ポン
プ６Ｂ，６Ｃ，混合部６Ｄを有する。また、制御装置８
には分析結果を格納する随時書込み／読出し可能なメモ
リ（ＲＡＭ）８Ａが設けられる。当該装置の機能は、例
えば、尿検査をする場合、まず、切り換えバルブ６Ａに
より、標準液側が選択され、ポンプ６Ｂが動作すること
により、標準液が検出器３に送液され、該検出器３が校
正される。次に、切り換えバルブ６Ａにより試料吸引側
が選択されると、ポンプ６Ｂが動作して検尿用コップ２
７から被分析試料１７を検出器３に送液する。この際
に、ポンプ６Ｃが動作して希釈液４Ａを検出器３に同時
に送液することにより、混合部６Ｄで二液が混合され、
ここで希釈された被分析試料１７が温度調整器５によっ
て、一定温度が保たれ、それが検出器３により分析され
る。その廃液はドレイン用バルブ７が開栓されること
で、廃棄される。また、分析結果は、制御装置８のＲＡ
Ｍ８Ａに格納され、検査結果はプリントアウト等され
る。以後、検出器３の洗浄・校正及び被分析試料１７の
分析が繰り返されることで、多数人を対象とした尿検査
が実行される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例の分
析装置によれば、病院などの医療機関で使用される場合
には、使用頻度が高く、処理能力も高い。このような分
析装置では、主に酵素反応、化学反応、あるいは電気化
学反応を原理とした検出器、すなわち化学センサにより
被分析試料１７が測定されている。

【０００８】しかし、化学センサは、一般的に寿命が短
く、頻繁な手入れが必要であり、さらに、血液や尿など
を対象にした場合は、ダメージを受けることもあり、寿
命の管理が重要となる。また、分析装置を操作するの
は、医師、看護婦、臨床検査技師のように専門知識を有
している者であるため、当該装置がどのような原理で動
作しており、どういう操作が必要であり、どのような注
意が必要であるか等の機器取扱い知識が十分であると期
待できる。

【０００９】一方、近年社会の高齢化の進行により、治
療よりも予防の重要性が認識され、さらに、情報通信網
の整備に支えられて、このような分析装置を家庭などに
設置し、例えば、通信網を利用して在宅地から病院など
の医療機関へ分析データを送ることが考えられている。
しかし、次のような問題がある。 一般家庭用として分析装置が導入された場合、処理
能力の高度性は必要なく、使用頻度も医療機関の分析装
置に比べるとはるかに低いといえる。

【００１０】したがって、前回の分析から、使用間隔が
開き過ぎて、検出器３の寿命が無くなっていたとして
も、それを計画的に知ることは困難である。すなわち、
実際の分析操作を行った結果、始めて、その異常から検
出器３のトラブルが判明することになる。しかし、血液
のように量の確保が難しく再測定が困難な血液検査が対
象となる場合、検出器３の異常が報告されてから再測定
を要求されても、被分析試料１７を廃棄した場合は、せ
っかく採取した試料そのものが無駄になる。

【００１１】 当該分析装置で、液体状の試料１７を
吸引してそれを検出器３に供給する場合、試料送液時間
が検出器３の分析時間に加算され、分析結果が医療機関
の場合に比べて劣ることとなる。ここで、試料送液時間
とは試料１７が吸引部１から検出器３まで移動する時間
であり、この時間が分析時間に加算されたものが分析所
要時間となってしまう。

【００１２】この点医療機関の分析装置では、続けて試
料１７を与えることができ、試料１７の移動時間はあま
り問題とならない。しかし、家庭用などの場合は、間欠
的な使用のため、試料送液時間が使用者にはっきりと認
識されることとなる。 また、分析装置を家庭などに設置し医療機関へ分析
データを送る場合、その通信条件を分析装置に設定する
必要がある。この情報は重要であるため、消去・破壊さ
れずに保存できる方法が必要である。この場合、バック
アップ電源の必要なＲＡＭ８Ａを適用する方法が考えら
れるが、操作ミスや停電等により情報が消失してしまい
好ましくない。

【００１３】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、使用頻度が低くなる一般家庭で使
用する場合に、検出器の正常・異常状態にかかわらず、
一旦採取した被分析試料を装置内部に蓄え、これを使っ
て分析すること、分析精度を向上させること、及び、医
療機関への通信条件を確実に格納することが可能となる
分析装置及び分析方法の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明に係る分
析装置の原理図を示している。本発明の第１の分析装置
は、図１に示すように、被分析試料１７を取り込む試料
取得手段１１と、前記試料取得手段１１からの被分析試
料１７を一時蓄える試料備蓄手段１２と、前記試料備蓄
手段１２又は試料取得手段１１からの被分析試料１７を
分析する分析手段１３とを備えることを特徴とする。

【００１５】本発明の第２の分析装置は、少なくとも、
前記試料取得手段１１又は試料備蓄手段１２からの被分
析試料１７を分析手段１３に送り込む送液速度及び前記
分析手段１３を校正する標準液１８を該分析手段１３に
送り込む送液速度を調整する送液手段１４が設けられる
ことを特徴とする。本発明の第３の分析装置は、前記分
析手段１３からの分析結果を通信により伝送するときの
通信条件を格納したプログラム可能な不揮発性メモリ５
０が設けられることを特徴とする。

【００１６】本発明の第４の分析装置は、前記試料取得
手段１１が、２個のＴ字型アームと、前記Ｔ字型アーム
を係合する補助アームと、前記補助アームの一部に設け
られた試料取込部から成る、少なくとも２個の位相のず
れたパンタグラフ構造を有し、前記Ｔ字型アームの概略
反回転の駆動によって、常に、試料取込部が鉛直方向を
向くことを特徴とする。

【００１７】本発明の第１〜第４の分析装置において、
前記試料取得手段１１又は試料備蓄手段１２から分析手
段１３に送り込む被分析試料１７及び前記分析手段を校
正する標準液１８の温度を調整する温度調整手段１６が
設けられることを特徴とする。本発明の分析方法は、被
分析試料１７を分析する分析処理系の状態にかかわら
ず、該被分析試料１７を取得して一時蓄え、前記分析処
理系の状態に応じて前記一時蓄えた被分析試料１７又は
直接取り込んだ被分析試料１７のいずれかを選択して該
被分析試料１７を分析することを特徴とする。

【００１８】本発明の分析方法において、前記被分析試
料１７を分析処理系に送り込む送液速度及び前記分析処
理系を校正する標準液１８を送り込む送液速度は、前記
被分析試料１７の分析時及び分析処理系の校正時の送液
速度よりも早くすることを特徴とし、上記目的を達成す
る。

【００１９】

【作用】次に、図１を参照しながら本発明の分析装置の
動作を説明をする。被分析試料１７が試料取得手段１１
により取り込まれると、分析手段１３の正常、異常に関
わらず、被分析試料１７が試料備蓄手段１２に一時蓄え
られる。その後、分析手段１３の状態に応じて一時蓄え
られた被分析試料１７又は直接，試料取得手段１１によ
り取り込んだ被分析試料１７のいずれかを選択して分析
手段１３により該被分析試料１７が分析される（本発明
の分析方法）。

【００２０】このため、使用者が開始の指示を与えてか
ら、分析手段１３の校正に必要な時間が経過してから被
分析試料１７の吸引を開始するといった不自然さを解消
することができる。さらに、吸引終了後は分析結果を待
つことなく、被分析試料１７を片付けることができる。
このため、例えば、尿を長時間放置する必要がなくな
り、衛生上も好ましい。

【００２１】また、分析手段１３が異常であるとされた
場合でも、被分析試料１７が試料備蓄手段１２に蓄えら
れており、それを誤って廃棄した場合も、採取した試料
を損なうことなく分析でき、血液のように量の確保が難
しい検査であっても、十分対処すること可能となる。こ
れにより、当該分析装置を一般家庭用に導入した地域医
療の拡充を図ることが可能となる。

【００２２】本発明の第２の分析装置によれば、試料取
得手段１１又は試料備蓄手段１２からの被分析試料１７
を分析手段１３に送り込むとき、及び、分析手段１３を
校正する標準液１８を該分析手段１３に送り込むときに
は、制御手段１５を介して送液手段１４により被分析試
料１７及び標準液１８の送液速度を早めることができる
（本発明の分析方法）。また、被分析試料１７の分析時
及び分析手段１３の校正時の送液速度を前者の速度に比
べて遅くする送液速度調整をすることができる。

【００２３】このため、試料１７もしくは校正に必要な
標準液１８を分析手段１３まで早送りすることにより、
従来例に比べて、試料送液時間が分析時間に影響を与え
なくなり、分析所要時間を短縮することができる。これ
により、使用頻度が低く、間欠的な分析となる一般家庭
に当該分析装置が置かれた場合であっても、分析所要時
間を短縮することが可能となる。

【００２４】本発明の第３の分析装置によれば、分析手
段１３からの分析結果を通信により伝送するときの通信
条件を格納したプログラム可能な不揮発性メモリ５０が
制御手段１５に設けられる。このため、分析装置を家庭
などに設置し医療機関へ分析データを送る場合、利用者
のＩＤ番号，相手先医療機関の電話番号等の通信条件を
ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ５０によって、消去・
破壊されずに確実に保存することができ、この通信条件
に基づいて、分析手段１３からの分析結果を相手先医療
機関に正確に伝送することができる。なお、バックアッ
プ電源の必要なＲＡＭを適用する場合に比べて、操作ミ
スや停電等により情報が消失する恐れが無くなる。

【００２５】これにより、医療機関と在宅地とを確実に
リンクすることができ、高信頼度の医療通信ネットワー
クを構築することが可能となる。本発明の第４の分析装
置によれば、パンタグラフ構造を有する試料取得手段１
１が設けられ、Ｔ字型アームの概略反回転の駆動によっ
て、常に、試料取込部が鉛直方向を向く。

【００２６】このため、この状態で、装置内部に試料取
込部のホームポジションを設けることができ、試料取得
手段１１を完全に装置内部に収納することが可能とな
り、装置のコンパクト化を図ることが可能となる。な
お、本発明の第１〜第４の分析装置において、温度調整
手段１６を設けることにより、試料備蓄手段１２等で温
度が低下した被分析試料１７を体温もしくは分析手段１
３で必要な温度に調整することが可能となる。

【００２７】これにより、使用頻度が低く、間欠的な分
析となる一般家庭に当該分析装置が置かれた場合であっ
ても、分析精度を確保することが可能となる。

【００２８】

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の各実施例に
ついて説明をする。図２〜７は、本発明の実施例に係る
分析装置及び分析方法を説明する図である。 （１）第１の実施例の説明 図２は、本発明の第１の実施例に係る分析装置の構成図
であり、図３はその試料吸引部の構成図である。図４は
その制御装置の内部構成図であり、図５はその動作説明
図をそれぞれ示している。

【００２９】例えば、本発明の第１〜第４の装置を組み
合わせた一般家庭用で適用可能な分析装置100 は、図２
に示すように、試料吸引部２１，試料タンク２２，検出
器２３，バルブ24Ａ〜24Ｃ，ポンプ24Ｄ，希釈液用ポン
プ24Ｅ，混合部24Ｆ，制御装置２５，温度調節器２６，
標準液格納器２８，希釈液格納器２９及びドレイン用バ
ルブ３０を備える。

【００３０】すなわち、試料吸引部２１は図１の試料取
得手段１１の一例であり、容器２７から被分析試料（以
下単に試料という）１７を吸引し、それを装置100 内部
に取り込むものである。試料吸引部２１については、図
３において詳述する。試料タンク２２は試料備蓄手段１
２の一例であり、試料吸引部２１からの試料１７を一時
蓄えるものである。試料タンク２２はバルブ24Ａ及び24
Ｂ間に取付けられる。

【００３１】検出器２３は分析手段１３の一例であり、
試料タンク２２又は試料吸引部２１からの試料１７を分
析するものである。本発明の実施例の検出器２３につい
ては、各種センサ、たとえばバイオセンサあるいはイオ
ン電極を使用することができる。例えば、グルコースオ
キシダーゼを酸素電極に固定化したグルコースセンサが
検出器２３として使用できる。

【００３２】その詳細は、「イオン電極と酵素電極」鈴
木周一編 講談社（１９８１）、「バイオセンサ」」鈴
木周一編 講談社（１９８４）、「バイオテクノロジー
の新展開」福井三郎他編 化学同人社（１９８４）、
「バイオセンシングとそのシステム」日本化学会編 学
術出版センター（１９８８）などに記載されている。本
実施例に適した構成については、特願平０６−０９０８
０２を参照願いたい。

【００３３】バルブ24Ａ〜24Ｃ，ポンプ24Ｄ，24Ｅ及び
混合部24Ｆは送液手段１４の一例を構成するものであ
る。バルブ24Ａは試料吸引部２１からの試料１７を試料
タンク２２又はバルブ24Ｂに切り換えるものである。バ
ルブ24Ｂは試料タンク２２からの試料１７又は試料吸引
部２１からの試料１７を切り換えるものである。バルブ
24Ｃはバルブ24Ｂからの試料１７又は標準液格納器２８
からの標準液試料１８を切り換えるものである。

【００３４】ポンプ24Ｄは試料１７又は標準試料（標準
液）１８を検出器２３に送液するものである。ポンプ24
Ｅは希釈液格納器２９からの希釈液１９を検出器２３に
送液するものである。ポンプ24Ｄは制御装置２５からの
制御信号に基づいて検出器２３に送り込む試料１７や標
準液試料１８の送液速度を調整する。これらのポンプ24
Ｄ，24Ｅとしては、ペリスタリックポンプ（チューブポ
ンプ、ローラーポンプ）、シリンジポンプ、定量ポンプ
などを用いる。ポンプ24Ｄ，24Ｅの駆動源にＤＣモータ
を使用した場合は、供給電圧を切り替えることにより速
度調節をする。これにより、試料１７あるいは標準液試
料１８の高速送液を行うことができる。

【００３５】ＡＣモータやステッピングモータを使用す
る場合には、電源周波数やパルス間隔をそれぞれ調節し
て送液速度を調整する。混合部24Ｆは、Ｔ字あるいはＹ
字状のジョイントであり、試料１７あるいは標準液試料
１８を希釈混合するものである。このジョイントあるい
はその下流側配管の内部に、例えば、螺旋状の突起を設
けると、混合効率を高める効果があり望ましい。同様
に、ジョイントあるいはその下流側にスターラにより攪
拌子を配管内で回転させると確実な混合が期待できる。

【００３６】制御装置２５は制御手段１５の一例であ
り、検出器２３，バルブ24Ａ〜24Ｃ，ポンプ24Ｄ，24
Ｅ，温度調節器２６及びドレイン用バルブ３０の入出力
を制御するものである。また、制御装置２５は通信条件
を格納したＥＥＰＲＯＭ５０を有する。制御装置２５の
内部構成については、図４において詳述する。温度調節
器２６は温度調整手段１６の一例であり、試料吸引部２
１又は試料タンク２２から検出器２３に送り込む試料１
７及び標準液試料１８の温度を調整するものである。温
度調節器２６は、温度調節を行った水中や金属ブロック
の内部に試料１７及び標準液試料１８を通し、例えば、
それを常温２５°Ｃに維持する。一般的に検出器２３の
特性は温度によって変化するため、液の温度を一定の値
に調節することが望ましい。

【００３７】なお、標準試料格納器２８は、検出器２３
を校正する標準液試料１８を貯蔵する。希釈液格納器２
９は試料１７を希釈する希釈液１９を貯蔵する。希釈液
１９は、試料中の成分濃度を検出器２３の検出範囲に合
わせる役割と、試料１７のｐＨなどを調節する役割とが
ある。ドレイン用バルブ３０は、検出器２３からの廃液
をドレインから外部に排出する。ドレインが開放されて
いると、装置停止時に分析装置内部の液が流れ出す可能
性があり、検出器２３が乾燥して特性の劣化を招く。こ
れを防ぐためにバルブ３０を流路の途中に設けている。
バルブ３０は、ポンプ24Ｄと希釈液用ポンプ24Ｅが動作
している間だけ開く。

【００３８】次に、試料吸引部２１について図３を参照
しながら説明をする。試料吸引部２１は、図３に示すよ
うに、２個のＴ字型アーム202, 203と、当該アーム202,
203を係合する補助アーム204, 205，211 と、補助アー
ム204 の一部に設けられた試料取込部（以下吸引パイプ
という）201 から成る位相のずれた２個のパンタグラフ
構造を有する。その他、前部スイッチ206 ，前部ストッ
パ207, 後部スイッチ208 及び後部ストッパ209 を備え
る。

【００３９】ストッパ207, 209は、Ｔ字型アーム202, 2
03の移動を制限するものである。本発明の実施例では、
アーム202, 203がストッパ 209に到達した位置をホーム
ポジションとしている。スイッチ206, 208は、アーム20
2, 203がどの位置にいるかを検出するものであり、その
ＯＮ／ＯFF動作によって、制御装置２５にて認識され
る。スイッチ206,208には、リミットスイッチ、マイク
ロスイッチ、光電スイッチ、フォトマイクロセンサなど
を使用する。

【００４０】当該吸引部２１の機能は、例えば、Ｔ字型
アーム202, 203のホームポジションからの概略反回転の
駆動によって、吸引パイプ201 が容器２７の試料１７ま
で降下する。これにより、コップ、試験管、サンプルビ
ン、ビーカー又はフラスコ等の容器２７に入れられた液
体状の試料１７が、吸引パイプ201 によって吸引され
る。

【００４１】この際に、パンタグラフ構造のＴ字型アー
ム202, 203は弧を描いて動くが、吸引パイプ201 は常
に、鉛直方向を向く。さらに、図３に示すようにアーム
202, 203がストッパ209 に当たって停止する。なお、ア
ーム202, 203が単純な直線状である場合、図３におい
て、回転したアーム202, 203が直立する位置でパンタグ
ラフ構造が消失する。さらに、アーム202, 203が回転し
た場合、再びパンタグラフ構造が形成されずに平行であ
るべきアーム202, 203が交差してしまい、吸引部201 が
鉛直方向を向かなくなる可能性がある。そこで、アーム
202, 203をＴ字型として、位相のずれた２個のパンタグ
ラフ構造を設け、アーム202, 203が直立する位置でも１
個のパンタグラフ構造が残るようにすることにより、常
に、吸引パイプ201 が鉛直方向を向くようになってい
る。

【００４２】Ｔ字型アーム202, 203の駆動は手動でも、
自動でも良い。手動の場合は、使用者がアーム202, 203
を操作して、後部スイッチ208 が離れたことを開始命令
とすることができ、前部スイッチ206 が入ったことで吸
引可能とする。自動の場合は、たとえば分析装置100 に
設けられたスタートスイッチを使用者が操作すること
で、アーム202, 203をモータにより駆動する。スイッチ
206, 208が入ったことで位置の認識をすると共に、モー
タの駆動を停止する。

【００４３】次に、図４を参照しながら、制御装置２５
の内部構成及びその機能を説明する。本発明の各実施例
に係る分析装置の制御装置２５は、図４に示すようなマ
イクロコンピュータシステムから成り、ＥＥＰＲＯＭ５
０，検出用アンプ５１，Ａ／Ｄ変換器５２，表示器５
３，パラレルインターフェース５４，ＲＯＭ（読出し専
用メモリ）５５，ＲＡＭ５６，リアルタイムクロックユ
ニット５７，シリアルインターフェース５８，５９，Ｒ
Ｓ−２３２Ｃドライバ510 及びＣＰＵ（中央処理装置）
511 を有する。

【００４４】ＥＥＰＲＯＭ５０はプログラム可能な不揮
発性メモリの一例であり、医療機関などの電話番号、分
析装置あるいは使用者の認識用のＩＤ番号、通信手順等
の通信条件を記憶する媒体である。ＥＥＰＲＯＭ５０
は、さらに、一定時刻に分析結果を送信するシステムを
構築する場合にはそのタイムスケジュールを記憶する。
ＥＥＰＲＯＭ５０は、記憶保持に電源を必要としないた
め、このような重要な情報の格納に適している。ＥＥＰ
ＲＯＭ５０はＣＰＵ511 のバスには直結せずに、シリア
ルインターフェース５９を介して接続する。これによ
り、万一ＣＰＵ511が制御不能な状態になったとして
も、ＥＥＰＲＯＭ５０内の情報が破壊されなくなる。

【００４５】検出用アンプ５１は検出器２３を駆動する
電圧を発生したり、その分析電圧を増幅するものであ
る。Ａ／Ｄ変換器５２はアナログ分析電圧をデジタル信
号に変換するものである。表示器５３は分析結果を表示
するものである。例えば、表示器５３には液晶表示パネ
ル等を用いる。パラレルインターフェース５４は内部バ
スと、ポンプ24Ｄ，24Ｅ，切り替えバルブ24Ａ〜24Ｃ，
バルブ３０，前部スイッチ206 及び後部スイッチ208 と
それぞれ接続し、これらを駆動する制御信号を伝送す
る。

【００４６】ＲＯＭ（読出し専用メモリ）５５は検出器
２３を駆動する分析制御プログラムや吸引部２１を駆動
する駆動制御プログラムを格納する媒体である。ＲＡＭ
５６は分析結果をユニット５７からの日時と共に格納す
るものであり、バックアップ用電源に接続される。ユニ
ット５７は、実際の暦及び実際の時刻に基づく日時情報
を出力するものである。シリアルインターフェース５
８，５９は情報をシリアル・パラレル変換するインター
フェースであり、ＲＳ−２３２Ｃドライバ510 は医療機
関等に接続された通信線と当該分析装置とを接続するモ
ジュールである。

【００４７】ＣＰＵ（中央処理装置）511 は、Ａ／Ｄ変
換器５２，表示器５３，パラレルインターフェース５
４，ＲＯＭ５５，ＲＡＭ５６，リアルタイムクロックユ
ニット５７，シリアルインターフェース５８，５９の入
出力を制御するものである。当該ＣＰＵ511 の制御手順
を説明する。本発明の実施例に係る分析装置では、 （１）使用者からの開始命令により、希釈液用ポンプ24
Ｅを動かし検出器２３に新しい希釈液１９を送る。同時
にドレイン用バルブ３０を開放する。 （２）吸引部２１のスイッチが吸引可能な位置であるこ
とを確認後、試料１７を試料タンク２２にポンプ24Ｄを
高速にして吸引する。 （３）バルブ24Ｃを標準試料側に切り替え、それを検出
器２３に送り校正を行う。標準液試料１８が検出器２３
に到達するに必要なだけ、ポンプ24Ｄを高速として時間
を短縮する。 （４）バルブ24Ｃを試料側に切り替え、切り替えバルブ
24Ａを図２のＢの方向に切り替え、検出器２３に試料１
７を送る。試料１７が検出器２３に到達するに必要なだ
け、ポンプ24Ｄを高速として時間を短縮する。 （５）分析が終わったら、ポンプ24Ｄ，24Ｅ、バルブ24
Ａ〜24Ｃ及び３０等を停止する。ただし、ドレイン用バ
ルブ３０は閉じる時間を遅らせる。これは、流路を液が
流れていくのに時間を要するため、ポンプ停止と同時で
は流路内の圧力が高まることがあるためである。分析完
了後、ポンプ24Ｄを逆転させ、希釈液１９を吸引部２１
側へ送り込み、試料タンク２２等の洗浄を行っても良
い。

【００４８】次に、図５を参照しながら本発明の実施例
に係る分析方法について本発明の装置の動作を説明をす
る。図５は本発明の実施例に係る分析装置の動作波形図
であり、送液制御チャート及び検出器の出力電流変化特
性を示している。例えば、検出器２３としてグルコース
センサを用いて、尿中のグルコース（ブドウ糖）を測定
し、それを通信回線を利用して医療機関に送信する場合
を説明する。

【００４９】まず、図３に示したような試料（尿）１７
が入れられたコップ等の容器２７を当該分析装置100 に
セットし、ポンプ24Ｄの吸引力により試料１７を試料タ
ンク２２に取り込む。この際に、パンタグラフ構造を有
する試料吸引部２１がホームポジションから装置外部に
引き出される。吸引パイプ201 はＴ字型アーム202, 203
の概略反回転の駆動によって、常に、鉛直方向を向き、
吸引パイプ201 が試料１７に挿入される。

【００５０】また、この時、分析装置内部ではバルブ24
Ａ、24ＢはＡの位置にされ、図５に示すように、試料１
７の分析時及び校正時の送液速度よりも早くポンプ24Ｄ
の送液速度が設定される。これにより、試料タンク２２
に分析に必要な量だけの試料１７が一時蓄えられる。次
に、バル24Ｃを標準液試料１８側に切り替え、検出器２
３に標準液試料１８を送って校正する。標準液試料１８
が検出器２３に到達するまではポンプ24Ｄを高速に設定
すると所要時間が短縮できる。

【００５１】本発明では検出器２３のチェックは使用者
の分析指示により行われる。検出器２３のチェック方法
は、一般的には標準液試料１８による校正が行われる。
これは、バルブ24Ｃを標準試料側に切り替え、標準液試
料１８を検出器２３に送ることで行う。標準液試料１８
に対する検出器２３の応答が期待される範囲内であれ
ば、正常と判断する。校正で異常と判断された場合は、
検出器２３の交換や調整を要求する。その場合も、試料
１７は試料タンク２２に残っており、再吸引を必要とし
ない。

【００５２】検出器２３が正常であれば、蓄えた試料１
７を検出器２３に送って分析する。すなわち、バルブ24
Ｃを試料側に、バルブ24Ａ、24ＢをＢの位置にそれぞれ
切り替えて、検出器２３に試料タンク２２内の試料１７
を送って分析する。この場合も試料１７が検出器２３に
到達するまでは図５に示すようにポンプ24Ｄを高速に設
定する。これにより分析所要時間が短縮できる。

【００５３】ポンプ24Ｄにより送られた試料１７あるい
は標準液試料１８が混合部24Ｆにより、希釈液１９と混
合される。なお、試料１７あるいは標準液試料１８の希
釈倍率は、ポンプ24Ｄと希釈液用ポンプ24Ｅの送液量の
比で決定される。希釈を必要としない場合は、試料１７
あるいは標準液試料１８を送液している間、ポンプ24Ｅ
を停止する。

【００５４】さらに、検出器２３の特性が温度に依存す
る場合は、温度調節部２６により温度調節されて検出器
２３に導入される。検出器２３を経た後、ドレイン用バ
ルブ３０を通り、ドレインから排出される。なお、流路
の洗浄が必要な場合は、分析が終わったら、ポンプ24Ｄ
を逆転させて希釈液１９を吸引部２１へ送り込む。おの
とき、アーム202, 203はホームポジションにあり、排出
された希釈液１９は廃液受皿210 に受けられる。

【００５５】また、検出器２３によって、図５の下段の
出力電流特性に示すような試料１７および標準試料に応
じた出力が得られる。ここで、グルコース濃度は、（試
料１７における出力変化量）÷（標準液試料１８におけ
る出力変化量）×（標準液試料１８の濃度）の関係を用
いて求められる。検出器２３からの分析電圧は、図４に
示すような検出用アンプ５１により増幅され、Ａ／Ｄ変
換器５２によりディジタル化される。分析結果がＲＡＭ
５６に格納される。

【００５６】また、医療機関に分析データを送る場合に
は、契約医療機関の電話番号、分析装置のＩＤコード、
通信手順、通信時刻等がＥＥＰＲＯＭ５０から読み出さ
れ、ＲＳ−２３２Ｃドライバ510 を介して医療機関と通
信回線が接続され、該分析データが伝送される。これに
より、医療機関では通信回線により伝送されてくる在宅
者の尿中のグルコース（ブドウ糖）の濃度を分析結果を
把握すること可能となり、適切な医療アドバイスをする
ことが可能となる。

【００５７】このようにして、本発明の第１の実施例に
係る分析装置によれば、試料吸引部２１からの試料１７
を一時蓄える試料タンク２２を備える。このため、使用
者が開始の指示を与え、検出器２３の校正動作が終了し
てから試料１７の吸引を開始するといった不自然さを解
消することができる。さらに、吸引終了後は分析結果を
待つことなく、試料１７を片付けることができる。この
ため、尿を長時間放置することなく、衛生上も好まし
い。

【００５８】また、検出器２３が異常であるとされた場
合でも、試料１７が試料タンク２２に蓄えられており、
それを誤って廃棄した場合も、採取した試料を損なうこ
となく分析でき、血液のように量の確保が難しい検査で
あっても、十分対処することが可能となる。これによ
り、当該分析装置を一般家庭用に導入した地域医療の拡
充化を図ることが可能となる。

【００５９】また、本発明の第１の実施例によれば、試
料１７や標準液試料１８を検出器２３に送り込む送液速
度を調整するポンプ24Ｄや制御装置２５が設けられる。
このため、試料１７もしくは標準液試料１８を検出器２
３まで早送りすることにより、従来例に比べて、試料送
液時間が分析時間に影響を与えなくなり、分析所要時間
を短縮することができる。

【００６０】これにより、使用頻度が低く、間欠的な分
析となる一般家庭に当該分析装置が置かれた場合であっ
ても、分析所要時間を短縮することが可能となる。本発
明の第３の分析装置の例によれば、検出器２３からの分
析結果を通信により伝送するときの通信条件を格納した
ＥＥＰＲＯＭ５０が設けられる。このため、分析装置を
家庭などに設置し医療機関へ分析データを送る場合、利
用者のＩＤ番号，相手先医療機関の電話番号等の通信条
件をＥＥＰＲＯＭ５０によって、消去・破壊されずに確
実に保存することができ、この通信条件に基づいて、検
出器２３からの分析結果を相手先医療機関に正確に伝送
することができる。なお、バックアップ電源の必要なＲ
ＡＭを適用する場合に比べて、操作ミスや停電等により
情報が消失する恐れが無くなる。

【００６１】これにより、医療機関と在宅地とを確実に
リンクすることができ、高信頼度の医療通信ネットワー
クを構築することが可能となる。本発明の第４の分析装
置の例によれば、パンタグラフ構造を有する試料吸引部
２１が設けられ、Ｔ字型アーム202, 203の概略反回転の
駆動によって、常に、吸引パイプ201 が鉛直方向を向く
ことから、この状態で、装置内部に吸引パイプ201 のホ
ームポジションを設けることができる。

【００６２】これにより、試料吸引部２１を完全に装置
内部に収納することが可能となり、装置のコンパクト化
を図ることが可能となる。なお、本発明の第１の実施例
において、温度調節器２６を設けることにより、検出器
２３に送り込む試料１７及び標準液試料１８の温度が調
整される。このため、試料タンク２２等で温度が低下し
た試料１７を体温もしくは検出器２３で必要な温度に調
整することが可能となる。

【００６３】これにより、使用頻度が低く、間欠的な分
析となる一般家庭に当該分析装置が置かれた場合であっ
ても、分析精度を向上させることが可能となる。 （２）第２の実施例の説明 図６は、本発明の第２の実施例に係る分析装置の構成図
を示している。第２の実施例では第１の実施例と異な
り、試料タンク２２に代わって、サンプルループ３２か
ら成るものである。

【００６４】すなわち、本発明の第２の分析装置200
は、図６に示すように、試料吸引部３１，サンプルルー
プ３２，検出器３３，バルブ34Ａ, ポンプ34Ｂ，希釈液
用ポンプ34Ｃ，混合部34Ｄ，制御装置３５，温度調節器
３６，標準液格納器３８，希釈液格納器３９及びドレイ
ン用バルブ４０を備える。サンプルループ３２は被分析
試料１７を一時蓄えるものであり、試料吸引部３１とバ
ルブ34Ａとの間に設けられる。サンプルループ３２は例
えば、合成樹脂や塩化ビニール等の螺旋状のパイプから
成る。その他、第１の実施例と同じ名称のものは同じ機
能を有するため、その説明を省略する。このようにし
て、本発明の第２の実施例に係る分析装置によれば、図
６に示すように、被分析試料１７を一時蓄えるサンプル
ループ３２を備える。

【００６５】このため、被分析試料１７が試料吸引部３
１により取り込まれると、検出器３３の正常、異常に関
わらず、被分析試料１７がサンプルループ３２に一時蓄
えられる。その後、検出器３３の状態に応じて一時蓄え
られた被分析試料１７を検出器３３により分析すること
ができる。これにより、第１の実施例と同様に、検出器
３３の校正に必要な時間が経過してから被分析試料１７
の吸引を開始するといった不自然さを解消することがで
きる。さらに、吸引終了後は分析結果を待つことなく、
被分析試料１７を片付けることができ、衛生上も好まし
い。

【００６６】また、検出器３３が異常であるとされた場
合でも、被分析試料１７がサンプルループ３２に蓄えら
れており、それを誤って廃棄した場合も、採取した試料
１７を損なうことなく分析でき、血液のように量の確保
が難しい検査であっても、十分対処すること可能とな
る。これにより、第１の実施例と同様に、当該分析装置
を一般家庭用に導入した地域医療の拡充を図ることが可
能となる。なお、第２の実施例では、第１の実施例に比
べ、試料タンク２２および２つのバルブを取り除くこと
ができ、その分だけ機構が単純になって、低コスト化が
図れる。

【００６７】（３）第３の実施例の説明 図７は、本発明の第３の実施例に係る分析装置の構成図
を示している。第３の実施例では第１，第２の実施例と
異なり、試料タンク２２およびサンプルループ３２が省
略され、制御装置４５にＥＥＰＲＯＭ５０が適用される
ものである。すなわち、通信回線を利用した医療機関同
士での分析結果を送受可能な分析装置300 は、図７に示
すように、試料吸引部４１，検出器４３，バルブ44Ａ,
ポンプ44Ｂ，希釈液用ポンプ44Ｃ，混合部44Ｄ，制御装
置４５，温度調節器４６，標準液格納器４８，希釈液格
納器４９及びドレイン用バルブ６０を備える。

【００６８】制御装置４５は、図４に示したようなマイ
クロコンピュータシステムから成り、ＥＥＰＲＯＭ５０
を有する。ＥＥＰＲＯＭ５０は相手先医療機関などの電
話番号、分析装置あるいは自己の医療機関のＩＤ番号、
通信手順等の通信条件を記憶する媒体であり、万一、中
央処理装置が暴走状態に陥ったとしても、ＥＥＰＲＯＭ
５０内の情報が確保される。その他、第１，第２の実施
例と同じ名称のものは同じ機能を有するため、その説明
を省略する。

【００６９】このようにして、本発明の第３の実施例に
係る分析装置によれば、図７に示すように、ＥＥＰＲＯ
Ｍ５０を有する制御装置４５が設けられる。このため、
医療機関同士に分析結果データを送受する場合、自己の
医療機関のＩＤ番号，相手先医療機関のコード番号等の
通信条件をＥＥＰＲＯＭ５０によって、消去・破壊され
ずに確実に保存することができ、この通信条件に基づい
て、検出器４３からの分析結果を相手先医療機関に正確
に伝送することができる。なお、バックアップ電源の必
要なＲＡＭを適用する場合に比べて、操作ミスや停電等
により情報が消失する恐れが無くなる。

【００７０】これにより、医療機関同士を確実にリンク
することができ、高信頼度の医療通信ネットワークを構
築することが可能となる。なお、試料タンク２２および
サンプルループ３２が省略されたことで、試料１７を蓄
えない分、１回の分析時間が短くて済み、医療機関用向
け分析装置として十分機能が発揮できる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の分析装置
によれば、試料取得手段からの被分析試料を一時蓄える
試料備蓄手段を備える。このため、試料備蓄手段に蓄え
られた被分析試料を使用して分析をすることができ、使
用者が動作開始指示を与え、分析手段の校正動作が経過
してから被分析試料の吸引を開始するという不自然さを
解消することができる。さらに、吸引終了後は分析結果
を待つことなく、被分析試料を片付けることができ、衛
生上も好ましい。

【００７２】本発明の他の分析装置によれば、被分析試
料や標準液の送液速度を調整する送液手段が設けられる
ため、これらを早送りすることにより、分析所要時間を
短縮することができる。本発明の他の分析装置によれ
ば、分析結果を伝送するときの通信条件を格納したプロ
グラム可能な不揮発性メモリが設けられため、分析装置
を家庭などに設置し医療機関へ分析データを送る場合、
利用者のＩＤ番号，相手先医療機関のコード番号等の通
信条件を消去・破壊されずに確実に保存することができ
る。

【００７３】本発明の他の分析装置によれば、パンタグ
ラフ構造を有する試料取得手段が設けられるため、装置
内部に試料取込部のホームポジションを設けることがで
き、試料取得手段を完全に装置内部に収納することが可
能となる。本発明の分析方法によれば、被分析試料が試
料取得手段により取り込まれると、分析手段の正常、異
常に関わらず、被分析試料が試料備蓄手段に一時蓄えら
れる。

【００７４】このため、分析手段が異常であるとされた
場合や、採取した試料を誤って廃棄した場合も、分析手
段の交換又はその調整中も、試料を保持することがで
き、これによって蓄えられた試料を使用して分析をする
ことができ、血液検査等に十分対処することが可能とな
る。これにより、一般家庭用分析装置としての分析精度
を確保すること、及び、地域医療の向上を図ることが可
能となる。このことで、医療機関と在宅地等とを確実に
リンクすることができ、高信頼度の医療通信ネットワー
ク等に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る分析装置の原理図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る分析装置の構成図
である。

【図３】本発明の各実施例に係る分析装置の試料吸引部
の機構図である。

【図４】本発明の各実施例に係る分析装置の制御装置の
内部構成図である。

【図５】本発明の第１の実施例に係る分析装置の動作説
明図である。

【図６】本発明の第２の実施例に係る分析装置の構成図
である。

【図７】本発明の第３の実施例に係る分析装置の構成図
である。

【図８】従来例に係る分析装置の構成図である。

【符号の説明】

100, 200, 300 …分析装置、 １１…試料取得手段、 １２…試料備蓄手段、 １３…分析手段、 １４…送液手段、 １５…制御手段、 １６…温度調整手段、 ２１…試料吸引部、 ２２…試料タンク ２３，３３，４３…検出器、 ２６，３６，４６…温度調節器、 24Ａ〜24Ｃ，34Ａ，44Ａ…バルブ、 24Ｄ〜24Ｅ，34Ｂ，34Ｃ，44Ｂ, 44Ｃ…ポンプ、 24Ｆ，34Ｄ，44Ｄ…混合部、 １９…希釈液、 ３０，４０，６０…ドレイン用バルブ ２８，３８，４８…標準液格納器、 ２９，３９，４９…希釈液格納器、 ３２…サンプルループ、 ５０…プログラム可能な不揮発性メモリ、 ５１…検出器用アンプ、 ５２…Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）、 ５３…表示器、 ５４…パラレルインターフェース（ＰＩＯ）、 ５５…ＲＯＭ、 ５６…ＲＡＭ、 ５７…リアルタイムクロック（ＲＴＣ）、 ５８，５９…シリアルインターフェース（ＳＩＯ）、 510 …ＲＳ−２３２Ｃドライバ、 511 …ＣＰＵ、 201 …吸引パイプ、 202, 203…Ｔ字型アーム、 204, 205，211 …補助アーム、 206 …前部スイッチ、 207 …前部ストッパ、 208 …後部スイッチ、 209 …後部ストッパ、 210 …廃液受皿。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被分析試料を取り込む試料取得手段と、
   前記試料取得手段からの被分析試料を一時蓄える試料備
   蓄手段と、前記試料備蓄手段又は試料取得手段からの被
   分析試料を分析する分析手段とを備えることを特徴とす
   る分析装置。
2. 【請求項２】 少なくとも、前記試料取得手段又は試料
   備蓄手段からの被分析試料を分析手段に送り込む送液速
   度及び前記分析手段を校正する標準液を該分析手段に送
   り込む送液速度を調整する送液手段が設けられることを
   特徴とする請求項１記載の分析装置。
3. 【請求項３】 前記分析手段からの分析結果を通信によ
   り伝送するときの通信条件を格納したプログラム可能な
   不揮発性メモリが設けられることを特徴とする請求項１
   記載の分析装置。
4. 【請求項４】 前記試料取得手段は、２個のＴ字型アー
   ムと、前記Ｔ字型アームを係合する補助アームと、前記
   補助アームの一部に設けられた試料取込部から成る、少
   なくとも２個の位相のずれたパンタグラフ構造を有し、
   前記Ｔ字型アームの概略反回転の駆動によって、常に、
   試料取込部が鉛直方向を向くことを特徴とする請求項１
   記載の分析装置。
5. 【請求項５】 前記試料取得手段又は試料備蓄手段から
   分析手段に送り込む被分析試料及び前記分析手段を校正
   する標準液の温度を調整する温度調整手段が設けられる
   ことを特徴とする請求項１記載の分析装置。
6. 【請求項６】 被分析試料を分析する分析処理系の状態
   にかかわらず、該被分析試料を取得して一時蓄え、前記
   分析処理系の状態に応じて前記一時蓄えた被分析試料又
   は直接取り込んだ被分析試料のいずれかを選択して該被
   分析試料を分析することを特徴とする分析方法。
7. 【請求項７】 前記被分析試料を分析処理系に送り込む
   送液速度及び前記分析処理系を校正する標準液を送り込
   む送液速度は、前記被分析試料の分析時及び分析処理系
   の校正時の送液速度よりも早くすることを特徴とする請
   求項６記載の分析方法。