JPWO2014112259A1 - 検体処理システム - Google Patents

Abstract

本発明は、検体処理システムにおいて、オペレーションを継続し、１つまたはそれ以上の任意に指定した特定の機構部位のみの電源供給および停止することが出来る検体処理システムを提供することを目的としたものである。具体的には、検体を投入する検体投入部と、検体を処理する検体処理部と、処理された検体を回収する検体回収部と、該検体投入部、検体処理部、検体回収部の間で検体を搬送する検体搬送ラインのそれぞれが、複数の処理（分析）ユニットで接続されている検体処理システムにおいて、前記処理（分析）ユニットは、動作を制御するＣＰＵを備え、ＣＰＵからの電気信号を受けて、処理ユニット内の機構部位を稼働させる機構制御部を備え、機構部位制御部は、ＣＰＵからの電気信号により、１つまたはそれ以上の任意に指定した特定の機構部位の電源の供給、停止が可能となる手段を有する。

Description

本発明は、血液や尿などの検体サンプルの分析や前処理を行う自動分析システム、検体前処理システム（あわせて、検体処理システムと称する）に係り、特に複数の前処理ユニット、分析ユニットなどを、搬送システムを介して接続した検体処理システムに関する。

血液、尿などの生体サンプルの分析を自動で行うための検体処理システムとしては、検査のために採取した血液や尿などの検体を遠心分離や分注処理、ラベリング処理などを行う検体前処理システムや、検体前処理システムで処理された検体を分析する自動分析システムがある。これらの処理、分析は多種のものがあるため、それぞれの処理を別々の処理（分析）ユニットとし、それら処理（分析）ユニット間で検体を搬送する検体搬送システムを介して接続した検体処理システムが用いられる。

このような検体処理システムにおいて、オペレーション中にメンテナンスや故障対応作業を行う場合は、該当機構部位の交換作業などが行うが、その機構部位にモータやセンサなどの電気を用いている箇所は、通電状態で作業したことによる電気部品の故障を防止するため、その機構部位への電源停止が必要となる。この場合、作業者は、検体処理システムの主電源開閉器で、検体処理システムの電源を停止させ、検体処理システム全体のオペレーションを停止させる。しかし、上記のように検体処理システム全体のオペレーションを停止させると、検体の処理や検査結果報告の遅延が発生する。

上記課題を解決するための手段として、特許文献１には、複数台の分析ユニットが搬送ラインで接続された自動分析装置において、分析ユニット単位で電源供給を切断することができる自動分析装置が開示されている。特許文献２には、複数の機構を有する自動分析装置において、特定の機構部位単位で電源停止を可能とするスイッチング回路を設けた自動分析装置が開示されている。

特開２００４−２８９３３号公報 特開２０１１−１３１１２号公報

特許文献１の技術は、一部の分析ユニットの電源供給を遮断しても、他の分析ユニットや搬送ラインは使用可能であるため、自動分析装置全体としてのオペレーションを継続することが可能である。しかし、メンテナンスや故障対応作業をする場合、これらの作業が必要となる分析ユニット全体の電源が停止してしまうため、メンテナンスや故障対応作業の必要としない機構部位まで電源停止してしまう。

特許文献２の技術は、自動分析装置の機構部位ごとに電源停止させることができるが、所定の機構部位が自動、かつ連動で電源停止するため、特定の機構部位を選択し、その機構部位のみの電源を停止させることは出来ない。

本発明の目的は、複数の前処理ユニット、分析ユニットなどを搬送ラインを介して接続した検体処理システムにおいて、オペレーションを継続し、１つまたはそれ以上の指定した特定の機構部位の電源供給及び停止することが出来る検体処理システムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。

検体を投入する検体投入部と、検体を処理する検体処理部と、処理された検体を回収する検体回収部と、該検体投入部、検体処理部、検体回収部の間で検体を搬送する検体搬送ラインのそれぞれが、複数の処理（分析）ユニットで接続されている、検体処理システムにおいて、前記処理（分析）ユニットは、検体処理システムを制御する制御部から電気信号を受けて処理（分析）ユニットを制御するＣＰＵを備え、ＣＰＵからの電気信号を受けて、処理ユニット内の機構部位を稼働させる機構制御部を備える。

前記機構制御部は、ＣＰＵからの電気信号により、特定の機構部位への電源の供給、停止が可能となる手段を有する。

前記検体処理システムは検体前処理ユニットのみを備えた構成、検体分析ユニットのみを備えた構成の他、前処理ユニットと分析ユニットが混在するシステムであっても良い。
前記検体処理部とは、検体の前処理、検体の分析処理のいずれかの処理をするユニットを意味する。検体は、検体容器に収容されて前記検体搬送ライン上を搬送されるが、搬送にあたっては、検体容器そのものを搬送する方式１つの検体容器を保持する検体ホルダーを搬送する方式、複数本の検体容器を保持する検体ラックを搬送する方式のいずれの搬送方式をとっても良い。

本発明によれば、複数の処理（分析）ユニットを備えた検体処理システムにおいて、１つまたはそれ以上の任意に指定した特定の機構部位のみの電源供給および停止をして、メンテナンスや故障対応作業をしながら、検体処理システムのオペレーションが可能となる。

本発明のシステムの例を示す模式図である。 本発明の一実施例を示す模式図である。 本発明の一実施例を示す模式図である。 本発明の一実施例で、チャック機構電源停止フローを示す図である。 本発明のシステムの例を示す模式図である。 本発明の一実施例を示す模式図である。 本発明のシステムの例を示す模式図である。 本発明のシステムの例を示す模式図である。 本発明のシステムの例を示す模式図である。

以下、本発明のシステムの例を図１に示す一例により説明する。

図１は、血液や尿などの検体サンプルの入った試験管を搬送ラインに投入する検体投入部１、血液や尿などの検体サンプルの遠心分離処理、血液や尿などの検体サンプルの入った試験管の開栓処理や閉栓処理、血液や尿などの検体サンプルを小分けにするための試験管へのラベル貼付処理、血液や尿などの検体サンプルの分注処理など、検体の前処理をする検体処理部２、処理された試験管を分類や収納する検体回収部３、それらを制御する制御部４を備えている検体処理システムの前処理ユニットである。

一般的な検体処理部２の構成を図２に示す一例により説明する。図２はある検体処理部２の模式的なブロック図で、チャック５２、搬送ライン５３、その他機構部５４には、機構制御部５１、また、機構制御部５１にはＣＰＵ５０が接続され、ＣＰＵ５０には制御部４が接続される。なお、検体処理部２の構成は図２に限られるものではない。

ここで、チャック５２は検体容器を掴んで別の場所に移動させる、あるいは検体や試験管に何らかの処理を施すために固定するための機構であり、検体処理部だけでなく、検体投入部や検体回収部にも備わる機構である。例えば、遠心分離処理を行う検体処理部の場合には、搬送ラインを搬送されてきた検体をチャックにより掴み、遠心分離用のアダプタやバケット内に移載する。また、閉栓処理や開栓処理を行う検体処理部の場合には、開栓・閉栓処理中に試験管を固定させるために用いられる。

搬送ラインは検体処理部ごとに設けられているものであり、端部が隣接する検体処理部の搬送ラインと接続されることで、検体処理システム全体にわたる搬送システムを構成する。搬送ラインにより検体は所望のユニットに搬送される。

その他機構部５４には、後述するように、検体投入機構、遠心分離機構、開栓機構、栓廃棄機構、ラベル発行機構、ラベル貼付機構、分注ヘッド機構、分注ヘッド移動機構、閉栓機構、閉栓用栓供給機構、検体回収機構がある。

なお、本発明において機構とは、一つの機能を達成するための構成を意味する。例えば、チャック５２は、検体容器を掴む機能を達成するための構成であり、一つの機構である。また、搬送ライン５３は検体容器を搬送する機能を達成するための構成であり、一つの機構である。

機構制御部５１を図３に示す実施例により説明する。

図３は機構制御部５１の模式的な例で、チャック５２、搬送ライン５３、その他機構部５４へ供給する電源１００は、回路の開閉が可能な電源切り替え部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを通してチャック５２、搬送ライン５３、その他機構部５４に供給する。電源切り替え部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの回路を閉じた場合は、チャック５２、搬送ライン５３、その他機構部５４に電源１００を供給し、電源切り替え部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの回路を開いた場合は、チャック５２、搬送ライン５３、その他機構部５４に電源１００の供給を停止する。電源切り替え部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの回路の開閉は、ＣＰＵ５０の出力する電気信号によりコントロールされるデコーダ１０１が電気信号の出力により回路の開閉が可能となる。ＣＰＵ５０の出力する電気信号の組み合わせにより、デコーダ１０１が出力する電気信号を変化させることで、電源切り替え部１０２ａのみの回路の開閉と電源１００の供給や停止、電源切り替え部１０２ａと電源切り替え部１０２ｂなどの自由な組み合わせの回路の開閉と電源１００の供給や停止が可能となる。デコーダ１０３は入力部がチャック５２、搬送ライン５３、その他機構部５４とそれぞれ並列に接続され、電源切り替え部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの開閉によりデコーダ１０３へ入力される電気信号が変化し、また、ＣＰＵ５０へ出力される電気信号が変化することで電源切り替え部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの開閉が検出できる。

図４に例としてチャック５２の電源停止／供給フローを示す。

検体処理システムのオペレーション中において、制御部４より、検体処理部２のオフライン設定を実行すると、検体処理部２内のチャック５２、搬送ライン５３、その他機構部５４の電源停止操作が可能となる。

次に、操作部４よりチャック５２を選択すると、操作部４よりＣＰＵ５０を通じて電気信号がデコーダ１０１に出力され、この電気信号を受けたデコーダ１０１は、電源切り替え部１０２ａに電気信号を出力し、電源切り替え部１０２ａの回路を切断する。これにより、チャック５２への電源１００の供給が停止され、デコーダ１０３入出力される電気信号が変化し、ＣＰＵ５０が電源切り替え部１０２ａの回路の切断を検出する。その後、操作部４は、チャック５２の電源の異常監視、ＦＵＳＥ監視及びこれらのアラーム出力を停止させ、メンテナンスが可能な状態となる。

メンテナンス終了後、制御部４より、検体処理部２のオンライン設定を実行すると検体処理部２内のチャック５２の電源供給操作が可能となる。

そして、操作部４よりチャック５２を選択すると、操作部４よりＣＰＵ５０通じて電気信号がデコーダ１０１に出力され、この電気信号を受けたデコーダ１０１は、電源切り替え部１０２ａに電気信号を出力し、電源切り替え部１０２ａの回路を接続する。これにより、チャック５２への電源１００の供給が開始され、デコーダ１０３入出力される電気信号が変化し、ＣＰＵ５０が電源切り替え部１０２ａの回路の接続を検出する。その後、操作部４は、チャック５２の電源の異常監視、ＦＵＳＥ監視及びこれらのアラーム出力を開始させ、検体処理システムはオペレーションに戻る。

図５に、本発明の検体処理システムの一例におけるブロック図を示す。また、図６〜９に図５の検体処理システムを構成する各ユニットの例を示す。

本件体処理システムでは、検体投入部１から投入された検体が、検体処理部２（遠心分離ユニット２−１、開栓ユニット２−２、ラベル貼付ユニット２−３、分注ユニット２−４、閉栓ユニット２−５）を経て検体回収部３に到着するものとする。なお、検体投入部１および検体回収部３は本検体処理システムの左から３番目と２番目に位置しており、検体は搬送ラインＲ１〜Ｒ７を介してループを描くように搬送される。

検体投入部１は、チャック機構Ｍ１，検体投入機構Ｍ２，その他の機構Ｍ３、搬送ラインＲ１の、４つの機構部を備える。検体処理部２（遠心分離ユニット２−１、閉栓ユニット２−２、ラベル貼付ユニット２−３、分注ユニット２−４、閉栓ユニット２−５）は、チャック機構Ｍ４、遠心分離機構Ｍ５，その他の機構Ｍ６、搬送ラインＲ２，開栓機構Ｍ７，栓廃棄機構Ｍ８，その他の機構Ｍ９，搬送ラインＲ３，ラベル発行機構Ｍ１０，ラベル貼付機構Ｍ１１，その他の機構Ｍ１２、搬送ラインＲ４、分注ヘッド機構Ｍ１３、ＸＹＺ機構Ｍ１４、その他の機構Ｍ１５、閉栓機構Ｍ１６，栓設置機構Ｍ１７、その他の機構Ｍ１８、搬送ラインＲ６を備える。検体回収部３は、チャック機構Ｍ１９，検体収納機構Ｍ２０、その他の機構Ｍ２１、搬送ラインＲ７の機構部位を備える。

従来のシステム構成では、各ユニットへの電源供給は、電源開閉器１０、電源開閉器１１ａ〜１１ｇを通して行なわれる。この場合は、オペレーション中にチャック機構Ｍ４のメンテナンスや交換作業を行う場合、チャック機構Ｍ４への電源を停止するためには、電源開閉器１１ｄで回路を切断する、または、主電源開閉器１０で回路を切断する必要がある。しかし、電源開閉器１１ｄで回路を切断すると、遠心分離機構Ｍ５や、その他の機構Ｍ６、搬送ラインＲ２の機構部位の電源まで停止し、遠心分離機構Ｍ５での処理や、搬送ラインＲ１とＲ３の間の検体の受け渡しが出来ず、検体処理システム全体の処理の遅延が発生してしまう。また、主電源開閉器１０で回路を切断すると、検体投入部１、検体処理部２、検体回収部３の全ての機構部位の電源が切断されてしまうため、検体処理システムのオペレーションが停止してしまう。

一方、図３に示すように、各機構に対して電源切り替え部１０２を備える場合、検体処理部２の遠心分離機構Ｍ５やその他の機構Ｍ６，搬送ラインＲ２を停止させることなく、チャック機構Ｍ４のみ電源を切断出来るため、搬送ラインＲ１とＲ３の間の検体の搬送や実行中の遠心分離処理は継続実施可能となる。検体処理システムは遠心分離済の検体の処理が可能となり、処理の遅延を短縮させることが出来る。

また、検体処理部が一つのユニット内に複数のチャック機構Ｍ４を備えている場合は、メンテナンスが必要なチャック機構Ｍ４への電源供給のみを停止し、それ以外のチャック機構Ｍ４の電源供給は継続できる。チャックＭ４の処理能力は低下するが、検体処理システム全体としてのオペレーションは継続出来る。このように、機構部位Ｍ１〜Ｍ２１において、同一ユニット内に同種の機構を複数個、備えている場合は、特定の機構の電源供給のみを停止させ、それ以外の機構へは電源供給を継続できるため、処理能力が低下したとしても、検体処理システム全体のオペレーションを継続させることが可能となり、処理の遅延を短縮させることが出来る。

また、検体処理部２の閉栓機構Ｍ１６の電源を停止した場合は、閉栓機構Ｍ１６での処理は停止するが、搬送ラインＲ６は電源を供給している。そのため、検体を搬送ラインＲ６、Ｒ７を通して、検体回収部３の検体収納機構Ｍ２０で収納させることができる。また、メンテナンス等が終了し、閉栓Ｍ１６の電源の供給を再開した後、検体を搬送ラインＲ７、Ｒ６を通して、閉栓機構Ｍ１６での処理をさせることができる。

また、検体処理部２の搬送ラインＲ４の電源を停止した場合は、ラベル発行機構Ｍ１０，ラベル貼付機構Ｍ１１は電源を供給しているため、処理を継続することができ、既に搬送されている検体についてはラベル発行、貼付の処理を続行することができる。

図６に検体処理部の機構部位選択画面１５０を示す。

制御部４は例えば制御用コンピュータであり、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力装置と、液晶ディスプレイやＣＲＴなどの表示装置を備えている。表示装置の画面上には、機構部位選択画面１５０が表示される。機構部位選択画面１５０には、検体処理部ごとに電源ＯＮ／ＯＦＦできる機構がボタンＢ１〜Ｂ２１として表示されている。例えば、電源停止、供給する機構部位を選択するためのチャックボタンＢ１，検体投入ボタンＢ２，その他ボタンＢ３、チャックボタンＢ４，遠心分離ボタンＢ５，その他ボタンＢ６、開栓ボタンＢ７，栓廃棄ボタンＢ５，その他ボタンＢ９、ラベル発行ボタンＢ１０、ラベル貼付ボタンＢ１１、その他ボタンＢ１２、分注ヘッドボタンＢ１３、ＸＹＺボタンＢ１４、その他ボタンＢ１５、閉栓ボタンＢ１６、栓設置Ｂ１７、その他ボタンＢ１８、チャックＢ１９、検体回収Ｂ２０、その他ボタンＢ２１がこれに相当する。

その他のボタンとして、オフラインボタン２００、オンラインボタン２０１、取消ボタン２０２、実行ボタン２０３が備えられている。機構部位選択画面１５０内には、オフライン操作中のアラームを出力するアラーム出力画面２０４が備えられている。

機構部位選択画面１５０でチャックボタンＢ４を選択した後に、オフラインボタン２００を押下し、実行ボタン２０３を押すと、検体処理部２のオフライン設定が行われ、チャックＭ４への電源供給が停止される。チャック機構Ｍ４のみ電源停止のため、その他の検体処理部２、検体投入部１、検体回収部３には電源供給し、検体処理システムはチャック機構Ｍ４以外はオペレーションを継続したまま、チャック機構Ｍ４のメンテナンス作業や故障対応作業が可能となる。作業終了後、オンラインボタン２０１を押下し、実行ボタン２０３を押すことで、検体処理部２のチャック機構Ｍ４への電源供給が再開される。操作の取消の場合は、取消ボタン２０２を押すと選択が解除出来る。オフライン設定にて電源供給を停止後、その電源供給を停止させた機構部位に対して動作指示があった場合、アラーム画面２０４には「以下のオフライン操作にて電源切断中のため動作出来ません」と出力される。

機構部位選択画面１５０により、機構制御部５１にて、指定した任意の機構への電源供給の停止および再開が可能となるため、オペレーションを継続しつつ動作確認作業を実施することが可能となる。また、検体処理部２において、分注ヘッドボタンＢ１３のみ指定してオフラインボタン２０１と実行ボタン２０３を押下すれば、分注処理を停止させるが、他の検体処理部２の機構は稼動しているため、たとえば、ラベル貼付等の次工程の処理対応ができ、既に分注が終了している検体や分注が不要な検体までも、処理を遅延させることを防ぐことが可能となる。

機構制御部５１の電源切り替え部１０２は、検体投入部１、検体処理部２、検体回収部３が備える、複数のモータ、センサなど電気を用いる箇所の数だけ備えることが出来る。
これらの電源切り替え部を組合せることにより、機構全体としての電源ＯＮ／ＯＦＦを実現することもできる。また、本実施例では、検体処理部２として、検体に対して前処理を実施する遠心分離ユニット等について説明したが、例えば、検体の分析を実行する分析ユニットであっても良い。

１ 検体投入部
２ 検体処理部
３ 検体回収部
４ 制御部
１０ 主電源開閉器
１１ａ〜ｇ 電源開閉器
５０ ＣＰＵ
５１ 機構制御部
５２ チャック
５３ 搬送ライン
５４ その他機構部
１００ 電源
１０１ デコーダ
１０２ａ〜ｃ 電源切り替え部
１０３ デコーダ
１５０ 機構部位 選択画面
２００ オフラインボタン
２０１ オンラインボタン
２０２ 取消ボタン
２０３ 実行ボタン
２０４ アラーム画面
Ｍ１ チャック機構
Ｍ２ 検体投入機構
Ｍ３ その他機構
Ｍ４ チャック機構
Ｍ５ 遠心分離機構
Ｍ６ その他機構
Ｍ７ 開栓機構
Ｍ８ 栓廃棄機構
Ｍ９ その他機構
Ｍ１０ ラベル発行機構
Ｍ１１ ラベル貼付機構
Ｍ１２ その他機構
Ｍ１３ 分注ヘッド機構
Ｍ１４ ＸＹＺ機構
Ｍ１５ その他機構
Ｍ１６ 閉栓機構
Ｍ１７ 栓設置機構
Ｍ１８ その他機構
Ｍ１９ チャック機構
Ｍ２０ 検体回収機構
Ｍ２１ その他機構
Ｒ１〜Ｒ６ 搬送ライン
Ｂ１ チャックボタン、
Ｂ２ 検体投入ボタン
Ｂ３ その他ボタン
Ｂ４ チャックボタン
Ｂ５ 遠心分離ボタン
Ｂ６ その他ボタン
Ｂ７ 開栓ボタン
Ｂ８ 栓廃棄ボタン
Ｂ９ その他ボタン
Ｂ１０ ラベル発行ボタン
Ｂ１１ ラベル貼付ボタン
Ｂ１２ その他ボタン
Ｂ１３ 分注ヘッドボタン
Ｂ１４ ＸＹＺボタン
Ｂ１５ その他ボタン
Ｂ１６ 閉栓ボタン
Ｂ１７ 栓設置ボタン
Ｂ１８ その他ボタン
Ｂ１９ チャックボタン
Ｂ２０ 検体回収ボタン
Ｂ２１ その他ボタン
Ｂ２２〜Ｂ２７ 搬送ラインボタン

Claims (7)

1. 一つの機能を有する機構を複数備え、検体を処理する検体処理装置において、
   前記検体処理装置を構成する複数の機構に電気を供給する電源と、
   前記機構ごとに電気の供給と停止を切り替える電源切り替え部と、
   前記機構のうち、任意の機構への電気の供給を停止するよう指示する指示手段と、を備えたことを特徴とする、検体処理装置。
   
2. 請求項１記載の検体処理装置であって、
   前記電源切り替え部は、電気を用いる機構ごとに電気の供給と停止を切り替えることを特徴とする検体前処理装置。
   
3. 請求項１記載の検体処理装置であって、
   前記指示手段を画面表示する表示装置を備えたことを特徴とする検体前処理装置。
   
4. 請求項１記載の検体処理装置であって、
   前記検体処理装置は、検体の遠心分離処理を行う遠心分離ユニット、検体の開栓処理をおこなう開栓ユニット、検体に発行したバーコードラベルを貼付するラベラユニット、検体を子検体容器に分注する分注ユニット、検体に閉栓処理をおこなう閉栓ユニット、の少なくともいずれかであることを特徴とする検体前処理装置。
   
5. 一つの機能を有する機構を複数備え、検体を処理する検体処理ユニットと、
   前記検体処理ユニットに検体を搬送可能な搬送ラインと、
   前記機構および搬送ラインに電気を供給する電源と、
   前記機構および搬送ラインごとに電気の供給と停止を切り替える電源切り替え部と、を備えた検体処理システムであって、
   前記機構のうち、任意の機構への電気の供給を停止するよう指示する指示手段と、を備えたことを特徴とする、検体処理システム。
   
6. 請求項５記載の検体処理システムにおいて、
   当該検体処理システムに検体を投入する検体投入ユニットと、
   当該検体処理システムでの全ての処理が終了した検体を回収する検体回収ユニットと、を備え、
   前記電源切り替え部は、前記検体投入ユニットおよび前記検体回収ユニットに対して、これらのユニットが有する機構ごとに電気の供給と停止を切り替えることを特徴とする検体処理システム。
   
7. 検体を処理する複数の機構を有する検体前処理装置の動作を制御する制御装置であって、
   前記検体前処理装置の複数の機構ごとに電気の供給および停止を指示する指示画面を表示する表示装置を備えたことを特徴とする制御装置。

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