JPS60207062A - 自動化学分析装置における吸引吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、診断のための医療１幾器の技術分野に属し、
自動化学分析装置における吸引吐出装置に関する。

１発明の技術的費用とその問題点」 従来、知られている自動化学分析装置における吸引吐出
装置として第１図に示９装Ｋがある（特願昭５６−２０
３９８５号、１１間昭５８−１０５（１６１３＞。

第１図に示す吸引吐出装置は、ポンプたとえばシリンダ
６およびプランジャ７を有する注射器型のシリンジポン
プ１ど、水を収容づる容器２と、患者等から採取した試
別（以下サンプルと言うこともある。）を収容でるサン
プルカップ３と、酵素反応等の生化学反応を行なう反応
管４と、一端を前記容器２内の水中に段部る第１のパイ
プ８と、一端に吸引吐出ノズル５を装着して、この吸引
吐出ノズル５をシンプルカップ３と反応管４とに移動さ
せることがでさると共に、サンプルカップ３内および反
応管４内それぞれに吸引吐出ノズル５を挿入することが
できるようになっている第２のバイブ９と、第１のバイ
ブ８を介してシリンジポンプ１内に水を吸引し、また、
シリンジポンプ１内より第２のパイプ９へと水を送り込
むように開閉する開閉弁１０と、さらに、圧力検出手段
２０と、制御装置２１と、制御装置２１から出力される
指令信号により動作するポンプ駆動手段２２及び吸引吐
出ノズル駆動手段２３とを具備している。

圧ノ〕検出手段２０は、シリンダ６内の水圧を検出する
ものであり、たとえば開閉弁１０とシリンジポンプ１と
を連結するバイブに設けた第２の開閉弁２ＯＡと、水を
充満していると共に第２の開閉弁２ＯＡと水圧！ｉｔ　
２０　Ｂとを連結するパイプ２０Ｃと、バイブ２０Ｃ内
の水を介してシリンダＧ内の圧力を検出し、検出した圧
力値をディジタル信号に変換してこれを出力りる水圧ｎ
＋　２０１３とを少なくとも具備し、第２の開閉弁２Ｏ
Ａを駆動してシリンジポンプ１とパイプ１とバイブ２０
Ｃどを水を介して連結することにより、シリンジポンプ
１内の圧力を水圧＃ｌ　２０８により検出ブることがで
きるように構成されている。制りｎ装置２１は、水圧ｉ
ｔ　２０　Ｂより出力されるディジタル信号に基づき、
あらかじめ記憶している例えば所定の圧力−粘度データ
に照らして吸引吐出ノズル５にお番プる吸引状態を判別
し、あらかじめ定められた手順に従って自動化学分析装
置各部を動作させるように構成されている。ポンプ駆動
手段２２は、たとえばパルスモータを具備してプランジ
ｖ７をシリンダ６内で往復動さＵるようになっている。

また、吸引吐出ノズル駆動手段２３は、制ｍ＠Ｎ２１よ
り出力される判別信号に基づき、吸引吐出ノズル５をサ
ンプルカップ３内に下降あるいはシンプルカップ３内か
ら上昇させ、吸引吐出ノズル５をサンプルカップ３、洗
浄槽１１および反応管４の上方の軌跡１２に従って移動
し、また、吸引吐出ノズル５を洗浄槽１１および反応管
４に対して上昇させるように構成されている。

以上のように構成される第１図に示す従来の吸引吐出装
置は、吸引吐出ノズル５のサンプル吸引状態を、圧力検
出手段２０によるシリンジポンプ１内の圧力の検出より
判断する制御ｌ装置２１を介して、ポンプ駆動手段２２
及び吸引吐出ノズル駆動手段２３の動作を制御１１１ｊ
ることによって、種々のサンプル吸引状態に対応プる処
理を自動的に行い、生化学分析に供づる液を反応管４内
に正確に吐出しようとりるものである。。

しかしなから、第１図に示づ従来装置によると、周囲の
大気圧の変化もそのまま圧力検出手段２゜が検出し、そ
のデータに基づき制御ｌｌ装置２１が吸引吐出ノズル５
の吸引状態を判断して各駆動手段２２．２３に動作指令
を出し一〇いたため、正確且つ適切な分注動作ができな
いという問題点があった。何故ならば、周囲の大気圧変
化によってデータに影響を生じ、ｊＦシい吸引状態が判
別できないからである。

Ｆ発明の目的Ｊ 本発明は前記事情に基づいてなされたものであり、周囲
の大気圧の変化によっても彩管を受けることなく、生化
学分析に供する液を反応管内に正確且つ適切に分注でき
得る自動化学分析装置にお、ける吸引吐出装置を促供す
ることを目的どσる。

［発明の概要ｊ 上記目的を達成するための本発明の概要は、生化学分析
に供づる液をポンプの駆動により吸引吐出ノズル内に吸
引した後、反応管内に吐出り゛る自動化学分析ｉＡ買に
お番プる吸引吐出Ｓ置において、ポンプの駆動中及び駆
動後の吸引圧力を検出する第１の圧力検出手段と、その
時にお【プる大気圧を検出する第２の圧力検出手段と、
第１及び第２の両氏力検出手段により検出した圧力から
吸引吐出ノズルにお【プる吸引状態を判別し且つそれに
応じて前記ポンプ及び吸引吐出ノズルの動作を１ｂ１１
１［ｌ？ｌる制御手段とを具備したことを特徴とする。

「発明の実施例」 以下、本発明にお（ブる実施例を図面を参照しながら具
体的に説明づる。

第２図は本発明に係る自動化学分析装置における吸引吐
出装置の一実施例を示す説明図である。

本発明の一実施例である吸引吐出装置が第１図に示す吸
引吐出装Ｐｉと相違するところは、吸引圧力を検出する
圧力検出手段（第１の検出手段）２０とは別個に、さら
に吸引時における周囲の大気圧を検出する第２の検出手
段２４を設け、第２の検出手段２４からの気圧信号が制
御Ｉ装置２１に出力されているところである。第２の圧
力検出手段２４は、例えばＩＣ形半導体圧力センリｒ：
構成されている。

次に１以上の構成を有する木装Ｗの作用について説明す
る。

まず、従来の吸引吐出装置と同様の動作によって、サン
プルカップ３内のサンプルを吸引吐出ノズル５内に吸引
すると、パイプ９．シリンダ６及びパイプ２ＯＣ内に充
填されている水゛を介して、プランジャ７の駆動による
吸引圧が水圧ｉｔ　２０　Ｂに伝達されて検出され、デ
ィジタル信号に変換された後に制御装置２１に吸引圧力
データが出力される。一方、前記したサンプル吸引中に
おける大気圧が第２の圧力検出手段２４により検出され
、ディジタル信号に変換された後に制ｔｉｌ＋装置１２
１に気圧データが出力される。この吸引中にｄ３　ＧＪ
る大気圧の圧力変化がある状態の気圧データが制御装置
２１に入力された場合には、その変化部分において吸引
圧力データの値がその変化に応じた影響を受１ノでいる
ため、制ｍ＋装置２１内に内蔵された所定のプログラム
を介して大気圧の変化のない状態に吸引圧力データの値
が補正され、正確な吸引圧力の適正圧力データに是正さ
れる。例えば、第３図に示す矢印へは人気圧の圧力変化
部分であり、その部分を気圧変化のない状態、換言すれ
ば第３図における矢印Ａに示す凹部を持ち上げて直線に
なる状態での吸引圧力の適正データが得られる。

一方、吸引中におりる大気圧の圧力変化がない状態（第
３図では直線になる状態）の気圧データが制御装置２１
に入力された場合には、制御１装＠２１内に内蔵された
所定のプログラムに基づいて吸引圧力データの値がその
まま適正圧力データとして決定される。このようにして
吸引圧力データ及び気圧データが入力された制御装置２
１においては、その内蔵された所定のプログラムに基づ
いて吸引圧力データが、気圧データの値に応じて大気圧
の変化のない状態における吸引中の適正圧力データとし
て決定される。

制御装置２１において吸引圧力データが適正圧力データ
にされた後、制御ｌＩ装置２１は第４図に示すような手
順に従って動作する。すなわら、サンプルの種類たとえ
ば血液や尿についての吸引圧ツノとその粘度との第４図
に示すような関係をディジタル（ｆｆｊであらかじめ多
数のフレームメモリに記憶しており、図示しない操作盤
により入力したリンプルの種類の指定により、フレーム
メモリから該当リンプルに該当するページメモリを決定
する。

次いで、吸引中の適正圧力データと決定したベージメモ
リ中のデータとを比較対照する。たとえば第４図に示づ
関係に従って比較対照の結果、吸引中の適正圧ツノデー
タによりサンプルの粘度が０．８〜２．５ｃ　、ｐ　、
の範囲内にあるときは、吸引吐出ノズル５は正常の吸引
状態であると判断りる。

水圧計２０８は、プランジドアがシリンダ６より所定量
引き１友かれた後のプランジャ７の停止中にお番ブるシ
リンジポンプ１内の圧力をも検出し、圧力データとして
制御装置２１に出）〕する。一方、第２の検出手段２４
は、前記停止中における大気圧の圧力を検出し、気圧デ
ータとしＵ　ｍｉｌ＋御装置２１に出力りる。このプラ
ンジドアの停止中にお番ブる大気圧の圧力変化がある状
態の気圧データが制御装置２１に入力された場合には、
所定のプログラムに基づいて気圧データの値により圧力
データを補正することによって、停止中の適正圧力デー
タに是正される。また、プランジャ７の停止中におｔプ
る大気圧の圧力変化がない状態の気圧データが制御装置
２１に入力された場合には、所定のプログラムに基づい
てその圧力データのｌｉＱがそのまま停止中の適正圧力
データとして決定される。このようにし−Ｃ圧力データ
及び気圧データが入力された制御装置２１においては、
その内蔵されたプログラムに基づいて圧力データが、気
圧データの値に応じて大気圧の変化のない状態における
停止中の適正圧力データとして決定される。

制御装置２１は、種々の圧ノコに応じてサンプルカップ
３内の１ノンプル残存Ｆをフレームメモリにあらかじめ
記憶しているので、第５図に示ずように、プランジャ７
の停止中のシリンジポンプ１内の適正圧力を判別後、サ
ンプルカップ３内の４ノンプル残存聞を決定りる。次い
で、リンプル残存量が必要量以上であると判別したとき
は、従来にお（ブるのと同様の吸引吐出波間の動作を行
なわける動作指令信号を出力覆る。また、サンプル残存
第が必要量よりも少ないと判別しｌ〔どさ、たとえば（
反応管チャンネル数Ｘ反゛応管１本あたりの吐出ｆｆ１
）、Ｌりも少ないと判別したζさは、反応？′Ａ１本あ
たりの可能な吐出量と希釈イ８率とをｉｔ　Ｉ７ｂ、ポ
ンプ駆動手段２２および吸引吐出ノズル駆動手段２３に
動作指令信号を出ノｊして、一定の希釈倍率で反応管４
内で反応を行なわけるＪ：うにりる。なお、希釈倍率は
、図示しない吸光度分析の後、吸光度の演算装置に転送
され、吸光度削りの？ｉｌｉ　ｉｌｇに用いられる。

制御装置ご２１は、第５図に示ＩＪ：うに、ページメモ
リ中のデータと比較対照の結果、プランジャ７の駆動時
におけるシリンジポンプ１内の適正圧力データからサン
プルの粘度が０．８ｃ　、　ｐ　、よりも小さいと判Ｉ
Ｉ　するときは、リーンプルカップ３内が空になってい
て吸引吐出ノズル５はリンプルを吸引していないと判１
υｉして、１ノンプル補充のための警告信号を出力する
ことにより、たとえば表示ランプを点検させ、あるいは
表示装置１ｃとえはＣＲＴ画面に警告文をプロップで表
示する。同時に、制御装置２１はポンプ駆動手段２２お
よび吸引吐出ノズル駆動手段２３に動作停止信号を出力
して、サンプリング装置の４ノｊ作を止める。

制御装置２１は、第５図に示１ように前記比較対照の結
果、サンプルの粘度が２．５〜ＣＯｃ　、　ｐ　。

の範囲内にあるときは、サンプルが高粘度であることに
より通常のプランジャ７の駆動では吸引吐出ノズル５が
正確に所定量のサンプルを吸引することができないの（
゛、ポンプ駆動手段２２に、プランジャ７の駆動量を増
加させるための動作指令信号を出ツノする。プランジャ
７をシリンダ６から引き汰くためのプランジャ７の駆動
用は、制御装置２１内のフレームメモリにあらかじめ記
憶されているところのサンプルの種類に応じた粘度とプ
ランジャ７の駆動Ｉｎとの対応データに基づき決定され
る。動作指令信号を入力したポンプ駆動手段２２はプラ
ンジャ７を通常の場合よりも大きくシリンダ６より引き
扱くことによりシリンジポンプ１内に人さな吸引圧力を
発ｑユさけ、吸引田川ノズル５内に粘度の高いサンプル
を所定巾吸引さける。

そしく−１従来にお（〕るのと同様の動作をもって、高
粘度のリンプルを反応管４内に吐出りる。

また、制御装置２１（Ｊ、第５図に示り」、うに、ｏｆ
ｉ記比較対照の結果、粘度がａ、ｏｃ　、　ＩＩ　、よ
りも高いとき、何らかの原因にＪ：り吸引吐出ノズル５
内が閉塞していると判断し、ブンブ駆動手段２２Ｊ３よ
び吸引吐出ノズル２３に次に示Ｊ動作を４１りように動
作指令信号を出）〕する。１なわら、吸引］（１出ノズ
ル５を゛リーンプルカップ３の」一方に」−貸させ、次
いで、第２図に示すように軌跡１２に従って洗浄槽１１
内に吸引吐出ノズル５を１Φ入配置’Ｊる。そして、ポ
ンプ駆動手段２２により、プランジレフを大きく往復動
さけることにより、吸引吐出ノズル５の閉塞原因である
汚れ物質を吸引吐出ノズル５外へ排出する、。

ポンプ駆動手段２２および吸引吐出ノズル駆動手段２’
３１．；ｉ、制御部２１より指令される手順に従って、
シリンジポンプ１および吸引吐出ノズル５を動作さける
。尚、その動作は、従来の動作の手順とほぼ同様である
から、その詳細な説明を省略する。

以上のように、シリンジポンプ１内の圧力を検出する手
段と、大気圧の圧力を検出する手段とを設りておくと、
第１図の気圧の影響を受りない正確な吸引圧力データを
得ることができるので、吸引吐出ノズル５の吸引状態を
的！ｉＴに判別し、種々の吸引状態に対応づる処謬を自
動的に行うことができる。

以−１］、本発明の一実施例について詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨の範囲内で種々の変形例を包含していることは言うま
でもない。

例えば、第２の圧力検出手段２４から検出した気圧デー
タを直接に制御装置２］に出力づる代わりに、ポンプの
駆動中及び駆動後の吸引圧力を検出づる第１の圧力検出
手段２０に出力し、第１のｌｆノ〕検出手段２０にＪ３
いて入ツノされる気圧データの値により吸引圧力データ
を適正圧力データに補正した後、その適ｉＬ−Ｈ７Ｊデ
ータを制御２１１装置に出力してもよい。

−１，ｌこ、第１の圧力検出手段２０を１Ｃ形半導体圧
力センサｌ〔とえばダイヤフラム形３ｉ圧力センリで構
成し、グイレフラｌ＼形３ｉ圧力ヒン１）をシリンジポ
ンプ１内の圧力測定可能な位置に装着するようにしてｂ
よい。ＩＣＣ形動動体圧力ビン４ノ用いると、前記実施
例のような圧力伝達物質である水の充満りるバイブを省
略して装置の小形化を図ることができるばかりか、シリ
ンジポンプ１内の圧力を高精度で検出することが′Ｃさ
る。

さらに、前記実施例における水圧計が、前記ＩＯ形半導
（ホ圧力セン４」を具備し、これにｊ：リシリンジ内の
水圧を検出するように構成したマノメータぐあってもよ
い。

前記実施例にＪ５いては、生化学反応に供する液が忠石
等Ｊ：り採取した試別（リンプル）であったが、生化学
反応に供する試薬たとえば酵素試薬を反応管内に吐出Ｊ
−る吸引吐出装置にもこの弁明を好適に実施することが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、吸引圧力を検出する第１
の圧力検出手段の作動と同期して作動する大気圧を検出
する第２の圧力検出手段を設けることにより正確な吸引
圧力データを得ることができるように構成したので、外
部の気圧変化に影響されることなく、生化学分析に供す
る液を反応管に正確且つ適切に分注でき得る自動化学分
析装面における吸引吐出装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸引吐出装置を示す説明図、第２図は本
発明に係る吸引吐出′Ｖｉ置の一実施例を示す説明図、
第３図は大気圧の圧力変化の一例を示す説明図、第４図
は吸引圧力と試別の粘度との関係を示すグラフ、第５図
は本発明の一実施例にお（プる制御装置の手順を示す説
明図である。 １・・・・・・シリンジポンプ（ポンプ）、４・・・・
・・反応管、 ５・・・・・・吸引吐出ノズル、 ２０・・・・・・第１の圧力検出手段、２１・・・・・
・制御装置（制御手段）、２４・・・・・・第２の圧力
検出手段。 代理人　弁理士　則　近　ｖｉ＜ｊ＜はが１名）Ｉ 第　２　°図 ／ １ 弔４図 起慶（Ｃ，Ｐ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 生化学分析に供づる液をポンプの駆動により吸引吐出ノ
   ズル内に吸引した後、反応管内に吐出する自動化学分析
   装置にお（）る吸引吐出ｌＡ首にｉＩ３いて、ポンプ駆
   動中及び駆動後の吸引圧力を検出する第１の圧力検出手
   段と、その１１・１におりる大気圧を検出する第２の圧
   力検出手段と、第１及び第２の周圧力検出手段により検
   出した圧力から吸引吐出ノズルにおりる吸引状態を判別
   し且つそれに応じて前記ポンプ及び吸引吐出ノズルの動
   作を制６１１する制御手段とを具備したことを特徴とり
   る自動化学分析装置にお（プる吸引叶出装Ｖ１３゜