JPH1194842A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地域病院や中小病院のニーズに適合する小型
で、しかも、高性能で有りながら操作及び構成も極めて
簡易であり、さらには価格も低コストな自動分析装置を
提供する。 【解決手段】 反応テーブルにセットされた反応容器デ
ィスクの反応容器をサンプル分注位置、試薬分注位置及
び光学測定位置へと移送する自動分析装置において、上
記反応容器を、反応テーブルの円周を複数に均等分割し
た形状の反応容器ディスクに保持させ、また、撹拌装置
の作動をサンプリングピペットと試薬ピペットの回転軌
跡と同じに設定し、各ピペットの運転サイクル時間内で
撹拌作業を行なうように構成すると共に、サンプル容器
及び試薬容器の識別情報をミラー手段を介して１台の読
取装置で読み取るように自動分析装置を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、免疫学的分析や
生化学的分析を行う操作性及び構成が極めて簡易で小型
な自動分析装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来より、免疫学的分析や生化
学的分析を行う自動分析装置は種々提案されているが、
近年の多くの自動分析装置にあっては、装置が大変に複
雑化・大型化・高価格化・高速化されており、しかも、
操作が非常に複雑であることから専門の作業者を常設し
ておかなけばならず、それほど多くの血液検査を必要と
しない地域病院や中小病院では、この種の大型自動分析
装置を設置する必然性に乏しいことから、専門血液検査
センターに自病院担当の患者の血液検査を依頼している
のが現状である。

【０００３】このため緊急性を必要とする場合には、す
ぐに検査結果が得られない、という問題を有し、より小
型で低価格であり、高性能でありながら操作も簡便で病
（医）院内設置に好適な自動分析装置の出現が強く要望
されていた。

【０００４】この発明は、かかる現状に鑑み創案された
ものであって、その目的とするところは、地域病院や中
小病院のニーズに適合する小型で、しかも、高性能で有
りながら操作及び構成も極めて簡易であり、さらには価
格も低コストな自動分析装置を提供しようとするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明にあっては、自動分析装置を、反応テーブ
ルの円周を複数に均等分割した形状の反応容器ディスク
と、該反応容器ディスクに保持された複数個の反応容器
と、上記反応容器ディスクを反応テーブルに着脱する手
段と、上記反応容器ディスクをディスク着脱位置へと供
給し、かつ、測定が終了した反応容器ディスクを廃棄位
置へと移送する手段と、上記反応テーブルにセットされ
た各反応容器ディスクに保持された各反応容器をサンプ
ル分注位置、試薬分注位置及び光学測定位置まで移送す
る手段と、サンプル吸引位置までサンプル容器を移送す
る手段と、上記サンプル吸引位置で所要量のサンプルを
吸引し反応容器に分注する手段と、測定項目に対応する
試薬容器を試薬吸引位置まで移送する手段と、上記試薬
吸引位置で吸引された所要量の試薬を試薬分注位置で反
応容器内に分注する手段と、上記サンプル吸引分注手段
および試薬吸引分注手段と同じ軌跡で作動する撹拌手段
と、上記反応容器内の試料を光学的に測定する手段と、
上記サンプル容器及び試薬容器の識別情報を１つのリー
ダで読み取る手段と、上記各手段を有機的に連係作動制
御する手段と、を有して構成したことを特徴とするもの
である。

【０００６】

【発明の実施の形態例】以下、添付図面に示す一形態例
に基づき、この発明を詳細に説明する。

【０００７】この形態例に係る自動分析装置は、例え
ば、１時間８０テストで１５項目が測定可能に構成され
ており、具体的には、図１に示すように、反応テーブル
１の円周を複数に均等分割した形状の反応容器ディスク
２と、該反応容器ディスク２に保持された複数個の反応
容器３と、上記反応容器ディスク２を反応テーブル１に
着脱するディスク脱着機構４と、図示しないカセットに
積層された未使用の上記反応容器ディスク２をディスク
着脱位置ａから反応テーブル１の開いた場所に供給し、
かつ、測定が終了した反応容器ディスク２をディスク着
脱位置ａへ戻した後に廃棄位置ｂへと移送するベルトコ
ンベア５と、上記反応テーブル１にセットされた各反応
容器ディスク２に保持されてなる各反応容器３をサンプ
ル分注位置ｃ、試薬分注位置ｄ₁ ，ｄ₂ 及び光学測定位
置ｅまで移送する反応テーブル駆動装置（図示せず）
と、サンプル吸引位置ｆまでサンプル容器６を移送する
サンプル容器テーブル移送装置（図示せず）と、上記サ
ンプル吸引位置ｆで所要量のサンプルを吸引し反応容器
３に分注するサンプリングピペット装置７と、測定項目
に対応する試薬容器８を試薬吸引位置ｇまで移送する試
薬テーブル移送装置（図示せず）と、上記試薬吸引位置
ｇで吸引された所要量の試薬を試薬分注位置ｄ₁，ｄ₂
で反応容器３内に分注する試薬ピペット装置９と、上記
サンプリングピペット装置７と試薬ピペット装置９のピ
ペット移動軌跡と同じ軌跡で回転運動する撹拌装置１
１，２６と、上記反応容器３内の試料を光学測定位置ｅ
で光学的に測定する光学測定装置１０と、上記サンプル
容器６及び試薬容器８に貼着されたバーコードラベルの
識別情報を回転して切り換え作動するミラー１１を介し
て情報を読み取る１台のバーコードリーダ装置１２と、
上記各装置を有機的に連係作動制御する制御装置（図示
せず）と、から構成されている。

【０００８】反応テーブル１は、反応容器３を所定のタ
イミングでサンプル分注位置ｃ、試薬分注位置ｄ₁ ，ｄ
₂ 及び光学測定位置ｅまで移送するように構成されてお
り、３６０度±１反応容器分回転した後に停止する工程
を繰り返し行うことで、反応容器３を１反応容器分づつ
間欠移送するように、例えば、公知のパルスモータが駆
動制御されている。

【０００９】反応容器ディスク２は、上記反応テーブル
１の円周を均等に６分割した平面形状が略三ヵ月状に形
成されており、各反応容器ディスク２には、反応容器３
が５個づつ着脱自在に装着されている。勿論、上記反応
容器ディスク２の一つを緊急検査用ディスクとして用い
ることもできる。

【００１０】反応容器３は、公知の反応容器と同様、透
光性材質で角セル状に形成されており、上記反応容器デ
ィスク２に形成された反応容器保持孔と直交する方向に
開設された測定孔に照射された測定光が透過するように
構成されている。

【００１１】ディスク脱着機構４は、図示しないカセッ
トに積層された状態でストックされている使用前の反応
容器ディスク２をディスク着脱位置ａから反応テーブル
１の所定開き位置に装着し、或は、測定が終了した反応
容器ディスク２をディスク着脱位置ａのらベルトコンベ
ア５へと戻すもので、例えば、クランプ機構を備えた公
知のピックアップアームロボット等で構成されている。

【００１２】ベルトコンベア５は、上記反応容器ディス
ク２をディスク着脱位置ａへと戻された反応容器ディス
ク２を、上記廃棄位置ｂへと移送するように前後進駆動
制御される。

【００１３】サンプル容器６は、円板状に形成されたサ
ンプル容器テーブル１３の周方向に沿って１５容器が所
定間隔毎に着脱自在に保持されており、該サンプル容器
列の内周側には、各サンプル容器６と対となる１５個の
希釈容器１４が着脱自在に保持されている。勿論、対と
なる上記サンプル容器６と希釈容器１４は、上記サンプ
リングピペット装置７のピペットの移動軌跡上に位置す
るように保持されている。

【００１４】このようにサンプル容器６を保持してなる
サンプル容器テーブル１３は、公知のパルスモータによ
り上記サンプル容器６を順次サンプル吸引位置ｆまで間
欠移送する。

【００１５】サンプリングピペット装置７は、公知のサ
ンプリングピペットの構成と同様、一端が軸１５に軸支
されたアーム１６と、このアーム１６の他端に配設され
たピペット１７と、このピペット１７に連通接続され上
記サンプルを所要量吸引して反応容器３に吐出するサン
プリングポンプ１８と、上記アーム１６をサンプル吸引
位置ｆからサンプル分注位置ｃさらには洗浄位置（図示
せず）へと所定のタイミングで回動制御し各位置で昇降
制御する駆動装置（図示せず）と、から構成されてい
る。尚、上記アーム１６に並設されているのは攪拌装置
１９であり、該攪拌装置１９は、上記ピペット１７と共
に駆動制御され、該ピペット１７と移動軌跡と同じ軌跡
に沿って、サンプルの吐出直後に、該ピペット１７と同
じ運転サイクル時間内に攪拌作業を行うように構成され
ている。

【００１６】また、上記サンプルの計量方式は、吸上系
内を水で満たしておき、空気を介して試料と水とを隔離
した状態で吸引計量した後、試料のみを吐出させ、この
後、内部から洗浄水を通してピペット１７の内部を洗浄
する。この洗浄のとき、ピペット１７は、勿論ピペット
洗浄位置にセットされており、該ピペット１７の外表面
に付着した試料は同位置で洗浄される。

【００１７】測定項目に対応する第１試薬或は第２試薬
が収容された複数個の各試薬容器８は、例えば、パルス
モータにより正逆回転自在な試薬テーブル２０にセット
されており、各サンプルに対応する第１試薬及び第２試
薬を試薬吸引位置ｇまで移送するように構成されてい
る。勿論、上記試薬テーブル２０に配設される各試薬容
器８は、予め定められた位置にセットされ、これらの位
置はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）で構成された制御装
置に各々メモリーされている。また、各試薬容器８内の
試薬は、例えば、ペルチェ素子を利用した公知の冷却方
法によって摂氏１０〜１２℃に冷却されている。

【００１８】このようにして測定項目に対応する試薬容
器８が前記試薬吸引位置ｇに到来すると、試薬ピペット
２１を介して試薬分注位置ｄ₁ ，ｄ₂ に到達した反応容
器３内に対応する第１及び第２試薬が所要量毎に夫々分
注される。

【００１９】この試薬ピペット装置９は、公知のピペッ
ト装置の構成と同様、一端が軸２２に軸支されたアーム
２３と、このアーム２３の他端に配設されたピペット２
１と、このピペット２１に連通接続され所要量の第１ま
たは第２の試薬を吸引して反応容器３に吐出するポンプ
２５と、上記アーム２３を各試薬吸引位置ｇから試薬分
注位置ｄ₁ ，ｄ₂ さらには洗浄位置（図示せず）へと所
定のタイミングで回動制御し各位置で昇降制御する各駆
動装置（図示せず）とから構成されている。

【００２０】この試薬の計量方式は、吸上系内を水で満
たしておき、空気を介して試薬と水とを隔離した状態で
吸引計量した後、試薬のみを吐出させ、この後内部から
洗浄水を通してピペット２１の内部を洗浄する。この洗
浄のとき、ピペット２１は、勿論ピペット洗浄位置にセ
ットされており、該ピペット２１の外表面に付着した試
料は同位置で洗浄される。

【００２１】尚、上記アーム２３には撹拌装置２６が同
軸に軸支されており、該攪拌装置２６は、上記アーム２
３の回動に伴って移送され、試薬が分注された直後に反
応容器３内の試料を撹拌し、その後、ピペット２１の洗
浄位置で洗浄される。また、試薬が分注された直後に撹
拌する場合には、上記ピペット２１と同じ回転軌跡上を
回転し作動するように構成し、同一運転サイクル時間内
に撹拌作業を行なうように構成することができる。この
ように、撹拌装置１１，２６をピペット１７，２１の回
転軌跡と同じ軌跡で駆動制御し、かつ、ピペット１７，
２１の運転サイクル時間内に撹拌作業を行なわせること
で、従来のこの種の自動分析装置のように、液体分注後
に反応テーブルを１回転させて次の撹拌位置へと移送さ
せる必要がなく、反応が早い検査項目にも的確に対応す
ることができる。

【００２２】光学測定装置１０は、公知の自動分析装置
で用いられている分光光度計で構成されており、光源２
７と、回折格子および複数個の受光素子２８と、で構成
されており、測定項目に対応する受光素子２８で受光さ
れた光量を電圧変換し、所定の法則に従ってその分析値
が演算処理され、かつ、該データを記憶するマイクロプ
ロセッサ（ＭＰＵ）で構成された制御装置と、から構成
されている。

【００２３】それ故、この光学測定装置１０は、反応容
器３の光学測定位置ｅを通過する全ての反応容器３を所
要時間毎に連続測定し、各反応容器３の反応タイムコー
スを得ることができる。

【００２４】また、特に図示はしないが、上記各サンプ
ル容器６には、収容されている試料の検体情報が入力さ
れたバーコードラベルが貼着されている一方、各試薬容
器８には、収容されている試薬の種類等の情報が入力さ
れたバーコードラベルが貼着されている。そして、これ
ら各バーコードラベルは、各容器を回転させることなく
読み取ることができるように各容器の長軸方向に沿って
縦に貼着されており、これら各バーコードラベルの識別
情報は、三角柱状に構成されたミラー１１を介して１台
のバーコードリーダ装置１２で読み取られるように構成
されている。

【００２５】即ち、上記バーコードリーダ装置１２は、
上記ミラー１１に写し出される各サンプル容器６及び試
薬容器８に貼着されたバーコードラベルの情報を高速で
読み取り、これを位置情報として制御装置に入力し利用
することで、各容器を所定の位置まで正確に、かつ、所
望のタイミングで高速に移送し位置決めることができる
ように構成されている。

【００２６】尚、上記各サンプル容器６及び試薬容器８
に貼着されたバーコードラベルを読み取る場合には、同
時にこれを読み取る場合には、構成が非常に複雑となる
ため、この形態例では、一方のバーコードラベルを読み
取る場合には、他方のバーコードラベルの読み取りを行
なわないように構成されており、具体的には、サンプル
容器テーブル１３と試薬テーブル２０の移送タイミング
をずらし、例えば、サンプル容器６のバーコードラベル
情報をバーコードリーダ装置１２が読み取る場合には、
ミラー１１がサンプル容器テーブル１３側に開設された
読取孔軸とバーコードリーダ１２との入光軸とを結ぶ角
度にセットされ、また、試薬容器８に貼着されたバーコ
ードラベル情報を読み取る場合には、ミラー１１が試薬
容器テーブル２０側に開設された読取孔軸とバーコード
リーダ装置１２との入光軸とを結ぶ角度にセットされる
ように上記制御装置によって駆動制御される。これを交
互に繰り返すことで、１台のバーコードリーダ装置１２
で２方向の異なる情報を読み取ることができるので、こ
の種の自動分析装置におけるバーコードリーダ装置の台
数を削減することができ、機構を大幅に簡略化すること
ができると共に、大幅なコストダウンを図ることもでき
る。この場合、上記ミラー１１を回転駆動する手段とし
ては、パルスモータが好適である。勿論、近年では、上
記バーコードリーダ装置１２が大幅に小型化されている
ため、この１台のバーコードリーダ装置１２自体を回転
させてサンプル容器６及び試薬容器８に貼着されたバー
コードラベルの情報を読み取るように構成してもよい。

【００２７】尚、上記制御装置ＭＰＵは、自動分析装置
の動作制御と測定信号の演算及び判定等を行う。

【００２８】次に、上記のように構成されてなる自動分
析装置の作動を説明する。

【００２９】先ず、測定すべきサンプルが収容されたサ
ンプル容器６をサンプル容器テーブル１３にセットした
後、スタートスイッチをオンさせると、未使用の反応容
器３がベルトコンベア５を介してディスク着脱位置ａへ
と供給され、該ディスク着脱位置ａでディスク脱着機構
４を介して６個の反応容器ディスク２が反応テーブル１
にセットされる。

【００３０】この後、各反応容器３は、前記手順に従っ
てサンプル分注位置ｃへと移送され、該位置ｃでサンプ
ル吸引位置ｆに到達したサンプル容器６内から所要量の
サンプルが吸引吐出される。このとき、サンプルを所定
倍率まで希釈して反応容器３に分注する場合には、希釈
容器１４内に予め希釈液を分注しておき、サンプルを吸
引したサンプルピペットを希釈容器１４まで移送し、所
要量の希釈液を吸引させた後、該希釈液とサンプルとを
同時に反応容器３へと吐出することで、サンプルを所定
倍率まで希釈することができる。

【００３１】以上の作業が終了すると、反応容器３は試
薬分注位置ｄ₁ ，ｄ₂ へと移送され、該反応容器３が試
薬分注位置ｄ₁ ，ｄ₂ に到来すると、これと同期して試
薬テーブル２０が回転制御され、測定項目に対応する第
１試薬または第２試薬が収納されてなる試薬容器８が試
薬吸引位置ｇまで移送され、第１試薬または第２試薬が
試薬ピペット装置９によって所要量吸引されて、上記試
薬分注位置ｄ₁ ，ｄ₂に到来した反応容器３内に所要量
分注される。尚、本形態例においては２試薬系の反応を
採用しているため、第１試薬が第１試薬分注位置ｄ₁ で
分注された後、再び試薬ピペット装置９が第２試薬分注
位置ｄ₂ で反応容器３内に第２試薬を分注するように構
成されている。

【００３２】この後、反応容器３は、光学測定位置ｅへ
と移送され、該位置ｅでは、反応テーブル１に保持され
た各反応容器３が光学測定装置１０の光束を横切り、こ
れにより測定項目に対応する所定の光学測定が行われ、
各反応容器３の反応タイムコースが求められる。

【００３３】このようにして光学測定作業が終了した反
応容器３を保持した反応容器ディスク２は、再びディス
ク着脱位置ａへと到達し、該位置ａで前記ディスク脱着
機構４が上記反応容器ディスク２を反応テーブル１から
取り外しベルトコンベア５に移し替える。

【００３４】このようにしてベルトコンベア５に移し替
えられた反応容器ディスク２は、該ベルトコンベア５に
よって廃棄位置ｂまで移送された後、廃棄される。

【００３５】以上のようにして得られた分析値は、制御
装置ＭＰＵに入力され、必要な演算処理が施された後、
例えば、フロッピィディスクに保存され、或は、プリン
ターでプリントアウトされる。

【００３６】

【発明の効果】この発明に係る自動分析装置は、以上説
明したように構成されているので、地域病院や中小病院
のニーズに適合する小型で、しかも、高性能で有りなが
ら操作及び構成も極めて簡易であり、さらには、廉価に
提供することができる等の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態例に係る自動分析装置
の概略的な構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 反応テーブル ２ 反応容器ディスク ３ 反応容器 ４ ディスク脱着機構 ５ ベルトコンベア ６ サンプル容器 ７ サンプリングピペット装置 ８ 試薬容器 ９ 試薬ピペット装置 １０ 光学測定装置 １１ ミラー １２ バーコードリーダ装置 ａ ディスク着脱位置 ｂ ディスク廃棄位置 ｃ サンプル分注位置 ｄ₁ ，ｄ₂ 試薬分注位置 ｅ 光学測定位置 ｆ サンプル吸引位置 ｇ 試薬吸引位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応テーブルの円周を複数に均等分割し
   た形状の反応容器ディスクと、該反応容器ディスクに保
   持された複数個の反応容器と、上記反応容器ディスクを
   反応テーブルに着脱する手段と、上記反応容器ディスク
   をディスク着脱位置へと供給し、かつ、測定が終了した
   反応容器ディスクを廃棄位置へと移送する手段と、上記
   反応テーブルにセットされた各反応容器ディスクに保持
   された各反応容器をサンプル分注位置、試薬分注位置及
   び光学測定位置まで移送する手段と、サンプル吸引位置
   までサンプル容器を移送する手段と、上記サンプル吸引
   位置で所要量のサンプルを吸引し反応容器に分注する手
   段と、測定項目に対応する試薬容器を試薬吸引位置まで
   移送する手段と、上記試薬吸引位置で吸引された所要量
   の試薬を試薬分注位置で反応容器内に分注する手段と、
   上記サンプル吸引分注手段および試薬吸引分注手段と同
   じ軌跡で作動する撹拌手段と、上記反応容器内の試料を
   光学的に測定する手段と、上記サンプル容器及び試薬容
   器の識別情報を１つのリーダで読み取る手段と、上記各
   手段を有機的に連係作動制御する手段と、を有して構成
   されてなる自動分析装置。