JPWO2011093030A1

JPWO2011093030A1 - 自動分析装置

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Publication number: JPWO2011093030A1
Application number: JP2011551744A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　幸一; 幸一鈴木; 渡辺　洋; 洋渡辺; 渋谷　武志; 武志渋谷; 信一長良
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2013-05-30
Also published as: CN102762988A; CN102762988B; US8728395B2; WO2011093030A1; EP2530470A1; EP2530470A4; EP2530470B1; US20120328476A1

Abstract

血液，尿などの検体を分析する自動分析装置において、試薬交換のために測定中の自動分析装置を停止させることなく、またオペレータの負担を軽減するため、試薬の交換を自動で行う。検体ラックを搬送する機構と試薬を保管，搬送する機構を２階建て構造にすることにより自動分析装置が分析中であっても試薬交換を可能とし、装置全体の省スペース化を可能とした。また、試薬残量が一定値になった場合においてセンサの検知により試薬交換の自動化を実現した。さらに、分析ユニットの試薬保管機構にない試薬を使用する場合、検体ラックの測定依頼を検知することで試薬交換の自動化を実現した。

Description

本発明は血液，尿などの検体を分析する自動分析装置に係り、特に測定処理数が多い自動分析装置に関する。

血液，尿などの検体を分析する自動分析装置は、処理検体数の増加，測定項目の増加に伴い、試薬の消費も速くなり、試薬容器交換の機会が増加している。一方、人件費等のコストを低減させるため可能な限りオペレータへの作業低減が求められている。

また、特許文献１では分析ユニットに交換用の試薬保管機構を設けることにより試薬容器交換の実現を図っている。

特開２００５−３７１７１号公報

上記のように検体処理数増加，測定項目の増加に伴い試薬交換機会が多くなってきている。さらに、測定を高速に行うために機構部の動作についても高速化してきている。そのために、試薬交換を装置の動作を停止させることなく実現することが必要である。また、人件費等のコスト面からも試薬交換の自動化が必要である。

課題を解決するにあたり、本発明ではバッファ機構に検体ラックを一時保管する機構と分析ユニットの試薬容器を交換するための試薬保管機構を２階建て構造にすることにより、分析ユニットの試薬残量が一定値になり、センサで検知した場合、および分析ユニットで使用している試薬と異なる測定項目依頼があった場合において、バッファ機構より交換するための試薬容器を分析ユニットに搬送することを可能とした。さらに試薬容器の交換中において、自動分析装置を停止することなく試薬容器交換を実現することを可能とした。また、バッファ機構の試薬保管機構を直線状ではなく、円形状にすることで試薬交換を迅速に行うことを可能とした。

自動分析装置の稼動中に試薬残量が一定値になった際にセンサで検知し自動分析装置が試薬容器を自動交換、または分析ユニット内の試薬と異なる試薬の交換をオペレータではなく、自動分析装置が交換することにより経済性の向上を実現できる。また、バッファ機構の試薬保管機構と検体ラックを一時保管する機構が２階建て構造にすることにより省スペース化を実現できる。

分析装置およびバッファ機構上面図。バッファ機構側面図。自動分析装置の上面図。

以下に本発明の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は自動分析装置の上面図の一部である。項番１分析ユニットおよび項番２バッファ機構，項番１３検体ラック搬送経路より構成しており、分析ユニットは、回転可能な円形状で外周に検体と試薬を反応させるための項番３反応機構、内周に試薬容器を一定温度で保管するための試薬保管機構をそれぞれ２ヶ備えている。分析ユニットで保管している試薬の吸引，吐出を行う項番５試薬サンプリング機構，検体の吸引，吐出を行う項番６検体サンプリング機構をそれぞれ備えている。もしくは、反応機構と試薬保管機構をそれぞれ別の円形状に設け、検体，試薬の吸引，吐出をする機構をそれぞれ設けてもよいこととする。

また、バッファ機構は検体容器が複数入っている項番７検体ラックを一時的に複数保管する項番１４検体ラック保管機構および項番８試薬保管機構を備えている。本バッファ機構の試薬保管機構は円形状で、１方向に回転可能な機構となっている。円形状で且つ回転可能な試薬保管機構は試薬容器を複数保管することを可能としている。また、試薬容器は劣化等を防止するために一定温度で保管することが必要である。そのため試薬保管機構は温度制御されている。さらに試薬には期限管理，測定するために試薬の名称を登録する必要があることから項番９試薬の自動登録機構を備えている。

装置がオペレーション状態の場合において、分析ユニットでは試薬サンプリング機構が試薬の吸引を行う際に試薬の残量確認を行う。試薬の残量が交換に必要な一定値になった場合、センサ検知によって分析ユニットの試薬保管機構に搭載されている試薬容器は項番１１試薬収納機構に搬送される。試薬容器が試薬収納機構に搭載したのを検知したことにより、試薬保管機構の試薬容器が項番１２試薬容器搬送経路を通り、分析ユニットの試薬保管機構に搭載される。もしくは、試薬サンプリング機構が試薬の吸引した際のセンサ検知によって分析ユニットの試薬容器移動およびバッファ機構の試薬容器移動が同時に開始してもよいこととする。試薬交換の動作中において、分析ユニット，バッファ機構，検体ラック搬送機構等の自動分析装置機構部は停止することなく継続して動作していることとする。

もしくは、検体ラックがバーコードの検知によって測定項目を決定した場合において、分析ユニットに測定に必要な試薬容器が搭載されていない場合、試薬容器を分析ユニットの試薬保管機構より試薬収納機構へ搬送し、バッファ機構の試薬保管機構から試薬搬送経路を通り、分析ユニットの試薬保管機構へ搬送する。試薬交換の動作中において、分析ユニット，バッファ機構，検体ラック搬送機構等の自動分析装置機構部は停止することなく継続して動作していることとする。

図２はバッファ機構の側面図を示す。バッファ機構において、項番１５バッファ機構架台は数段の階段形状となっている。その架台の上段に試薬保管機構を備え、別段に検体ラックを一時保管できる機構を備えている。

従来の自動分析装置においては試薬搬送経路と検体ラック搬送経路が同じ平面上に設置されていたため装置面積を多く必要としていた。本発明では、試薬保管機構，試薬搬送経路と検体ラック保管機構，検体ラック搬送経路を別段にすることにより省スペース化を可能とした。また、試薬保管機構，試薬搬送経路と検体ラック保管機構，検体ラック搬送経路を別段に設けることによりバッファ機構の試薬保管機構から分析ユニットの試薬保管機構に移動する場合、検体ラックの搬送動作を停止することなく試薬容器を搬送することを可能とした。本バッファ機構では試薬容器を項番１６試薬容器投入部に設置する。設置することによりセンサ検知によって試薬保管機構に引き込まれる。試薬保管機構に搭載された試薬容器は試薬の自動登録機構のバーコード検知によって試薬登録完了となり、分析ユニットに搬送されるまで待機している。検体ラックは、別機構よりバッファ機構に搬送される。搬送された検体ラックは分析ユニットに搬送されるまでの間、一時的に保管している。また、分析ユニットにおいて測定を終了し再検が必要になった場合においてもバッファ機構に検体ラックを搬送し、一時的に保管することとする。本バッファ機構では検体ラックを一時的に保管しているため検体が劣化してしまう場合がある。検体の劣化は正しい測定結果を算出できない可能性があるため、本バッファ機構の検体ラックの一時的保管場所に項番１７保冷機構を備えている。もしくは、バッファ機構の試薬保管機構は試薬劣化を防止することを目的に一定温度で管理している。本自動分析装置では検体ラック保管機構と試薬保管機構が別段に備えている構成である。従い、別段に構成された検体ラック保管機構と試薬保管機構の中間位置に温度制御機構を設けることにより両段の温度制御を可能とした。

図３は自動分析装置の上面図である。項番１分析ユニットと項番２バッファ機構，項番８検体ラック搬送経路から構成しており、分析ユニットには２つの円形である項番９，項番１０試薬保管機構と１つの項番１１反応機構を備えている。本図においては１つの試薬保管機構の外周上に反応機構を設ける構成としている。また、２つの試薬保管機構は同軸上でない構成である。２つの試薬保管機構を同軸上でなくすることで省スペースを確保できる。

また、バッファ機構には分析ユニットの試薬を自動交換するために設けられた１つの円形である試薬保管機構を備えている。バッファ機構の試薬保管機構と分析ユニットの試薬保管機構は同軸上でない。バッファ機構の試薬容器を分析ユニットの試薬保管機構へ搬送するために項番４および項番５試薬容器搬送機構を備えている。

バッファ機構の試薬容器は項番１３試薬容器保持位置移動機構により保持位置まで移動する。保持位置まで移動した試薬容器は試薬容器保持機構により試薬搬送を行う。試薬容器を搬送する際には、試薬搬送機構がＸ，Ｙ方向に移動することを可能にしている。また、項番７試薬容器保持機構に関してはＺ方向への移動が可能である。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向への移動を自由にできることにより、同軸上にない各々の試薬保管機構への試薬容器搬送を実現した。また、試薬は劣化を防止するために一定温度で保管する必要がある。そこで、バッファ機構および分析ユニットの試薬保管機構は一定温度で管理し、さらに試薬交換を行う際に項番６試薬保管開閉機構を備えることで試薬容器が試薬保管開閉機構に接近することで自動開閉し試薬保管機構へ搬送する。

オペレーション中において、試薬サンプリング機構，検体サンプリング機構が動作しているためバッファ機構の試薬容器を分析ユニットの試薬保管機構へ搬送することは困難である。分析ユニットの試薬保管機構で試薬残量が少なくなってきた場合、センサの検知によって、バッファ機構に保管されている試薬容器の搬送を行う。搬送する際には検体・試薬サンプリング機構は試薬搬送機構との接触を避けるために待機位置へ一時的に移動する。一時的に待機位置へ移動した後、試薬容器を保持した搬送機構は２つ備えられた試薬保管機構のうち一方へ試薬容器を搬送する。

もしくは項番７試薬容器保持機構もしくは試薬・検体サンプリング機構にセンサを設けることで、試薬・検体サンプリング機構に接触しそうな場合、センサが検知しＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動し、もしくは試薬・検体サンンプリング機構が接触を防止する位置へ移動することにより回避することを可能にした。従来の自動分析装置においては、試薬交換は人力で行っていた。

１分析ユニット
２バッファ機構
３反応機構
４分析ユニット部試薬保管機構
５試薬サンプリング機構
６検体サンプリング機構
７検体ラック
８バッファ機構部試薬保管機構
９試薬読み取り機構
１０試薬容器
１１試薬容器収納部
１２試薬容器搬送経路
１３検体ラック搬送経路
１４バッファ機構部検体ラック保管機構
１５バッファ機構架台
１６試薬容器投入部
１７検体ラック保冷機構

Claims

分析に用いる試薬を収容する試薬容器を複数保管する第一の試薬保管庫と、該第一の試薬保管庫に供給するための試薬容器を保管する第二の試薬保管庫と、該第一の試薬保管庫と、該第二の試薬保管庫の間で試薬容器を搬送する試薬容器搬送機構と、を備えた自動分析装置であって、
前記第一の試薬保管庫が設置されている面の高さと、前記第二の試薬保管庫が設置されている面の高さが異なり、かつ該第二の試薬保管庫が該第一の試薬保管庫の上方に設置されていることを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の試薬保管庫に保管されている試薬容器に収容された試薬の残量が予め定めた量以下になったか否かを検知するセンサを備え、該センサが検知した試薬容器を前記試薬容器搬送機構を介して自動で交換するよう制御する制御機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
分析依頼があった分析項目に使用する試薬が前記第一の試薬保管庫に保管されていない場合は、分析を自動分析装置が認識することにより前記第二の試薬保管庫から前記第一の試薬保管庫に対し、前記試薬容器搬送機構を介して自動で試薬交換を行うように制御する制御機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の自動分析装置において、
前記第二の試薬保管庫は試薬保冷機能を備えたことを特徴とする自動分析装置。
請求項１〜４のいずれかに記載の自動分析装置において、
前記第二の試薬保管庫は円形状であることを特徴とする自動分析装置。