JPWO2019116751A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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Abstract

検体の分析を行う複数の分析ユニット２，３と、検体を保持する検体容器７を載置する検体ラック５を複数保持するバッファ部１０と、バッファ部１０に保持された検体ラック５を分析ユニット２，３に搬送するサンプラ部１と、複数の分析ユニット２，３に検体ラック５を受け渡し処理する際に、複数の分析ユニット２，３の全てに対して同期信号９０ｓ１，９０ｓ２，９０ｓ３，９０ｓ４を出力する制御部５０と、を備え、分析ユニット２は、同期信号９０ｓ１を起点として受け渡し処理９０ｔ１を行い、分析ユニット３は、同期信号９０ｓ４を起点として受け渡し処理９０ｔ４を行う。

Description

本発明は、血液、尿等の生体試料（以下検体と記載）の定量、定性分析を行う自動分析装置に係り、特に検体容器を分析装置に搬送する搬送装置を備えた自動分析装置に関する。
ベルトラインが迂回や延長をしても大型化せず、シンプルで低コストの検体搬送装置の一例として、特許文献１には、親検体より使用分析装置別、即ち分析計を行先とする検体ラックＣ１と、異なる分析計を行先とする検体ラックＣ２に分けて分注され、ラック合流装置によって検体ラックＣ１，Ｃ２が主搬送ライン上に合流され、主搬送ラインを搬送されてきた検体ラックＣ１と検体ラックＣ２はその使用分析装置別に設けられた分析装置用搬送ラインＤ１又は分析装置用搬送ラインＤ２にラック分岐装置によって振り分ける技術が記載されている。
特開平７−１６７８６６号公報
血液や尿の如き検体の定量、定性分析を自動で行う自動分析装置は、多くの患者検体を短時間で処理する必要のある大学病院、臨床検査センターを中心に普及が著しく、処理能力により、大型、中型、小型の各種の自動分析装置が開発されている。
特に、多数の検体を分析処理する大型の分析装置の場合には、検体の入った検体容器を検体ラックと呼称されるホルダーに保持した状態で搬送ライン（搬送装置）を介して複数の分析ユニットに搬送することで、検査技師が検体ラック投入口にラックを投入するだけで分析装置の出力まで自動で実行することを実現している。
近年においては、接続される分析ユニットも多用化し、血中のコレステロール等を測定する生化学分析装置と、感染症等を測定する免疫分析装置などもあり、これら異種の分析ユニットが複数接続される分析装置もある。
これによって、大量の検体を測定するだけであったものから、多種項目の測定をするような流れになっている。また、自動分析装置の集約化が可能となったため、従来は大型が主流であった搬送ラインで接続するという形態が、中型、小型の自動分析装置へも適用され、中規模の病院などへも普及が進んできている。
一般的に、分析装置は複数の分析工程をパイプライン処理化して平行して実現することにより処理能力の向上を実現している。つまり、一定の分析サイクルを繰り返し動作している。
このための機構の制御として、定められた時間に、同じ動作を繰り返すようなタイムチャート方式により機構の制御を行っている。
しかし、前述のような生化学分析装置と免疫分析装置とでは分析工程が異なるため、お互いに異なる分析サイクルで定義されたタイムチャート上で機構を制御して分析を行っており、お互いに異なる時間周期で平行して分析処理を行っている。
異なる分析サイクルの分析ユニットを接続して一体のシステムとして運用する場合、この分析サイクルの違いを吸収する必要が生じる。
ここで、搬送ラインは分析ユニットに接続されているが、一方の分析ユニットを優先的に動作させると、もう一方の分析ユニットの動作に支障が生じてしまう。つまり、お互いの分析ユニットと搬送ラインの間で何らかの同期を取りながら、もう一方の分析ユニットの動作に支障をきたさないように制御する必要がある。
これらの解決策として、分析ユニットに専用の搬送ラインを設け、ここをお互いの処理能力干渉用のバッファとして運用することが一般的であった。しかし、こういった専用の搬送ラインを設けることは、複雑な機構を設けることになり、生産上のコスト上昇、機構調整の難易度を高めてしまうのと同時に、緊急で測定しなければならない患者検体の測定の迅速性の低下を招くという懸念がある。
また、バッファリングされる数を制御することで、処理能力の低下を招かないようにする仕組みも検討されている。しかし、通常の病院の運用において、朝は入院患者の検体測定との大量の検体の処理、昼ごろからは外来患者の検体測定、夕方以降はまばらに到着する緊急患者の検体測定と、日中の時間帯において到着する検体数もばらばらである。また、その際に求められる緊急度合いや検査項目等が異なってくるので、安易な設定による制御では実運用上に合わないのが現実である。
従って、一方の分析ユニットが忙しいときにもう一方の分析ユニットに検体を搬送することが出来ればいいのだが、これを安易には実現することも出来ない。忙しくなかった一方の分析ユニットへの搬送中に、忙しかったもう一方の分析ユニットが忙しくなくなってしまう可能性もあるためである。
本発明は、専用の搬送ラインを各々に設けることなく、かつ分析ユニットの動作に影響を与えることなく複数の分析ユニットへ検体容器を搬送することが可能な自動分析装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、検体を分析する自動分析装置であって、前記検体の分析を行う複数の分析ユニットと、前記検体を保持する検体容器を複数保持する検体容器バッファ部と、前記検体容器バッファ部に保持された前記検体容器を前記分析ユニットに受け渡しする搬送装置と、前記複数の分析ユニットに前記検体容器を受け渡しする際に、前記複数の分析ユニットの全てに対して異なるタイミングで同期信号を出力する制御部と、を備え、前記分析ユニットは、前記同期信号を起点として前記検体容器の受け渡しを行うことを特徴とする。
本発明によれば、専用の搬送ラインを各々に設けることなく、かつ分析ユニットの動作に影響を与えることなく複数の分析ユニットへ検体容器を搬送することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
本発明の自動分析装置の一実施例を示した図である。 本発明の自動分析装置の一実施例において用いられる検体ラック及び検体容器の概略を示した図である。 本発明の自動分析装置の一実施例のサンプラ部および分析ユニットの分析サイクルの関係を示す図である。 本発明の自動分析装置の一実施例において用いられるサンプラ部の概略を示した図である。 従来の自動分析装置において適用される制御のタイムチャートの一例を示す図である。 本発明の自動分析装置の一実施例において適用される制御のタイムチャートの一例を示す図である。 本発明の自動分析装置の一実施例において適用される制御のタイムチャートの一例を示す図である。 本発明の自動分析装置の他の実施例を示した図である。 本発明の自動分析装置の他の実施例において適用される制御のタイムチャートの一例を示す図である。 本発明の自動分析装置の他の実施例において適用される制御のタイムチャートの一例を示す図である。
本発明の自動分析装置の実施例について図１乃至図９を用いて説明する。
最初に、自動分析装置の概要について図１乃至図４を用いて説明する。図１は本発明を適用する自動分析装置のブロック図である。図２は検体ラック及び検体容器を示した図である。図３はサンプラ部および分析ユニットの分析サイクルの関係を示す図である。図４はサンプラ部の概略を示した図である。
検体を分析する自動分析装置１００は、図１に示すように、検体ラック５を投入，回収するサンプラ部１と、サンプラ部１の一方側の分析ユニット２と、サンプラ部１のもう一方側の分析ユニット３とが配置されている。
なお、本実施例の自動分析装置１００は、図２に示すような５個の検体容器７を搭載した検体ラック５を搬送する搬送装置を備えた自動分析装置を想定している。
サンプラ部１は、自動分析装置１００内に検体ラック５を投入し、バッファ部１０に保持された検体ラック５を分析ユニット２，３に受け渡し搬送するためのユニットであり、本発明では、図３に示すように、それぞれ接続される複数の分析ユニット２，３のうち、分析サイクルの長い分析ユニット３のサイクル９３ではなく、分析サイクルの短い分析ユニット２のサイクル９２と同じサイクル９０で動作するように設定されている。
次に図４を用いて、サンプラ部１の詳細について説明する。
図４に示すように、サンプラ部１は、バッファ部１０、収納部１１、投入部１２、緊急ラック投入口１３、搬送部１４、検体バーコードリーダー１５、緊急ラック検出用センサ１６、検体有無判定用センサ１７、制御部５０を備えている。
サンプラ部１では、投入部１２に設置された検体ラック５は、搬送部１４によってバッファ部１０に搬送される。搬送部１４の途中に、検体有無判定用センサ１７があり、検体ラック５上の検体容器７の有無が認識される。ここで検体容器７が存在すると判断されれば、検体バーコードリーダー１５によって検体容器７上に貼り付けられた検体バーコード８を読み取り、検体の識別情報を認識する。実際のシステムでは、この識別情報によって、患者を特定する。
緊急ラック投入口１３は、緊急に測定を実施する必要がある検体が収容された検体容器７を保持する検体ラック５を１つ設置する部分である。緊急に測定を実施する必要がある場合、この緊急ラック投入口１３に検体ラック５を設置すると、緊急ラック検出用センサ１６により緊急であるとの情報が記録された検体ラックバーコード６を読み込むことでその存在が認識され、投入部１２に設置された検体ラック５を追い越して、バッファ部１０を介して分析ユニット２，３に搬入することが出来る。
バッファ部１０は、円軌道をするローター構造であり、外円周上に検体容器７を複数載置する検体ラック５を同心円上に放射的に複数保持するスロットを有している。このスロットをモータによって回転させることで、任意の検体ラック５を要求先に搬入・搬出するように構成されている。このような構造により、必ずしも先に入れられた検体ラック５を順に処理しなくてもよくなっている。つまり、優先度の高いものがあれば、それを先に処理することも出来るようになっている。
このバッファ部１０の放射状の円周上のある一点に対し、搬送部１４が接続されており、検体ラック５の搬入，搬出が行われる。この一点を円周上の０度の位置とすると、搬送部１４が接続された位置から円周上の＋９０度、−９０度の位置に後述する分析ユニット２への引き込みライン２１、および分析ユニット３への引き込みライン３１が接続されており、検体ラック５の搬入，搬出（受け渡し処理）が行われる。
それぞれの分析ユニット２，３で分注の終えた検体ラック５は、このバッファ部１０内で待機し、測定結果の出力を待機し、必要に応じて自動再検等の処理をすることもできる。また、処理の終えた場合は、搬送部１４を介して収納部１１に搬送される。
分析ユニット２，３やサンプラ部１には、制御用コンピュータ４がネットワーク回線４０によって接続されており、表示装置４ａや入力装置４ｂ等のユーザインターフェースを介して、各ユニットを操作することが出来る。
通常、投入部１２に検体容器７を搭載した検体ラック５を設置し、分析を開始すると、検体ラック５は、バッファ部１０に引き込まれる。依頼項目に応じて分析ユニット２に対しては引き込みライン２１を介して搬送され、もしくは分析ユニット３に対しては引き込みライン３１を介して搬送される。
その後、分析ユニット検体分注用プローブ２２、もしくは分析ユニット検体分注用プローブ３２によって検体が吸引される。その後、検体と試薬とを反応容器内で反応させ、反応液の特性を検出器で測定することで検体の定性、定量分析を実行する。検体の吸引の終えた検体ラック５は、引き込みライン２１，３１を逆方向に搬送させることで、バッファ部１０に戻され、最終的に収納部１１に回収される。
これらの分析に関する制御については制御用コンピュータ４により実行されるが、本発明では、複数の分析ユニット２，３に検体ラック５を搬送、搬入する受け渡し処理の詳細部分については、サンプラ部１内に設けられた制御部５０において実行する。詳細な制御内容については詳しくは後述する。
図１に戻り、分析ユニット２は生化学検査用の分析ユニット、分析ユニット３は免疫検査用の分析ユニットであり、検査の目的や処理能力（分析サイクル：単位時間当たりの分析処理能力）は異なる。例えば、本実施例においては、分析ユニット２は４５０テスト／１時間（８．０秒／１サイクル）、分析ユニット３は１２０テスト／１時間（３０．０秒／１サイクル）とする。
このように、分析ユニット２，３は、検体の分析サイクル９２，９３が全ての分析ユニット２，３で同じでなく、かつ他の分析ユニット２，３の分析サイクル９２，９３が最も分析サイクル９２，９３が短い分析ユニット２，３の公倍数となっておらず、複数の分析ユニット２，３の分析サイクル９２，９３の公倍数となる時間までに実行される予定の分析数が分析ユニット２，３に求められる単位時間当たりの分析数の３％以上と、高いと判断される水準になっている。なお、必ずしも上述のような具体的な数字である必要はなく、装置に求められる能力に応じた設定とすることができることは言うまでもない。
これら生化学検査用の分析ユニット２、および免疫検査用の分析ユニット３の構成は公知の構成とすることができる。
なお、これら検体の分析を行う複数の分析ユニット２，３の検査の目的や処理能力が異なる場合について説明するが、同じ種類の分析ユニットとすることができる。また、同一検査項目・同一処理能力とすることも可能である。なお、目的（検査項目）や処理能力が異なる場合、更には同一目的、同一処理能力であっても、各分析ユニットが持てる処理能力を最大限維持するものとする。
以下、制御部５０における制御について図５ないし図７を用いて説明する。図５は従来の自動分析装置における制御のタイムチャートの一例を示す図である。図６および図７は本実施例の自動分析装置の制御のタイムチャートの一例を示す図である。
前述のとおり、分析ユニット２は生化学分析用、分析ユニット３は免疫分析用であり、異なる検査項目を測定する分析ユニットを想定している。このような分析ユニット２，３が接続されている場合、一般的に同一の処理能力ということはなく、一方は高く、もう一方は低い処理能力である。
このように異なる処理能力の分析ユニット２，３を接続すると、一方の低い処理能力の分析ユニット３の方にシステムの処理能力は影響を受けてしまう。一つの検体に対する依頼の数に応じてその比率は変動するものであるが、検体に対する項目の依頼数は、その検体によって差が出てくるため、一律の定義は出来ない。
このような分析ユニット２，３を接続する装置構成の場合、バッファ部１０を介して両分析ユニット２，３を接続しているため、一方の分析ユニット２，３との検体ラック５の受け渡し処理を行っている間は、もう一方の分析ユニット２，３との検体ラック５の受け渡しをすることは出来ない。
その結果、図５に示すように、本来であれば分析処理を行うことが出来る分析ユニット３があったとしても、もう一方の分析ユニット２によって検体ラック５の受け渡しが出来ないため、空サイクルとなってしまい、処理能力の低下を招く恐れがある。
そこで、サンプラ部１内には設置された制御部５０は、図６、図７に示すように、複数の分析ユニット２，３に検体ラック５を受け渡し処理９０ｔ１，９０ｔ４，９０ｔ５，９０ｔ６を行う際には、複数の分析ユニット２，３の全てに対して、１運転サイクル中、接続される分析ユニット２，３数分の１だけ出力タイミングをずらした同期信号９０ｓ１，９０ｓ２，９０ｓ３，９０ｓ４，９０ｓ５，９０ｓ６を出力する。
より具体的には、制御部５０は、１運転サイクル中、受け渡し処理が干渉しない、すなわち同じ分析サイクル中で受け渡し要求が重複して入力されなかったときは、分析ユニット２に対して受け渡し処理を行う場合は、図６に示すように、同期信号９０ｓ１を分析ユニット２に対して最初に出力する。分析ユニット２はこの同期信号９０ｓ１の入力を受けて、サンプラ部１のバッファ部１０との検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１を実行する。
次いで、制御部５０は、図６に示すように、分析ユニット３に対しては、検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１の後に速やかに同期信号９０ｓ２を出力する。しかし、分析ユニット３は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ２を無視する。
同様に、分析ユニット３に対してのみ受け渡し処理を実行する場合は、図６に示すように、制御部５０は、同期信号９０ｓ３を分析ユニット２に対して最初に出力する。しかし、分析ユニット２は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ３を無視する。
次いで、制御部５０は、図６に示すように、分析ユニット３に対して、分析ユニット２への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ４を出力する。分析ユニット３はこの同期信号９０ｓ４の入力を受けて、サンプラ部１のバッファ部１０との検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ４を実行する。
更に、制御部５０は、１運転サイクル中、受け渡し処理が干渉する、すなわち同じ分析サイクル中で受け渡し要求が重複して入力されたときは、図７に示すように、制御部５０は、同期信号９０ｓ５を分析ユニット２に対して最初に出力する。分析ユニット２はこの同期信号９０ｓ５の入力を受けて、サンプラ部１のバッファ部１０との検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ５を実行する。
また、制御部５０は、図７に示すように、分析ユニット３に対しては、検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ５後に速やかに同期信号９０ｓ６を出力する。分析ユニット３はこの同期信号９０ｓ６の入力を受けて、サンプラ部１のバッファ部１０との検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ６を実行する。
なお、図７に示すように、サンプラ部１と分析サイクルが同じでない分析ユニット３からの検体ラック５の受け渡し要求が分析サイクルの切れ目に重なることが想定される場合は、制御部５０は、受け渡し処理をひとつ前の分析サイクルにおいて同期信号９０ｓ７ａを出力して受け渡し処理９０ｔ７ａを実行するよう制御する。もし、受け渡し処理がひとつ前の分析サイクルで実行できない場合は、ひとつ後の分析サイクルにおいて同期信号９０ｓ７ｂを出力して受け渡し処理９０ｔ７ｂを実行するよう制御する。
なお、図１では、２台の分析ユニットが接続される場合を想定したが、異なる位相で接続されるのであれば、これ以外の角度であっても構わない。また接続される分析ユニット数は２つに限られず、例えば、後述するように図８に示すように３つの分析ユニットを９０度間隔で設定することができるし、それ以上であってもよい。
以下、３つの分析ユニット２，３，９が接続される場合について図８乃至図１０を用いて説明する。図８は本発明を適用する自動分析装置のブロック図の他の概要を示す図である。
図８に示すように、自動分析装置１００Ａは、図１に示す自動分析装置１００の構成である検体ラック５を投入，回収するサンプラ部１Ａと、サンプラ部１の右側に分析ユニット２、サンプラ部１の左側に分析ユニット３に加えて、分析ユニット２と分析ユニット３との間のサンプラ部１の反対側に分析ユニット９を配置している。
分析ユニット９についても、分析ユニット２，３と同様に生化学検査用、あるいは免疫検査用の分析ユニットであり、その処理能力は、例えば、９０テスト／１時間（４０．０秒／１サイクル）とする。分析ユニット９は、引き込みライン９１を有しており、バッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理に用いる。
複数の分析ユニット２，３，９は、検体の分析サイクル９２，９３，９９（図９参照）が全ての分析ユニット２，３，９で同じでない点や、サンプラ部１Ａが最も分析サイクルの短い分析ユニット２と同じサイクルで動作する点などは図１に示す自動分析装置１００の場合と同じである。
図８に示す自動分析装置１００Ａにおいても、制御用コンピュータ４により分析を含めた全体処理が実行されるが、複数の分析ユニット２，３，９に検体ラック５を搬送、搬入する受け渡し処理の詳細部分については、制御部５０Ａにおいて実行する。
次に、制御部５０Ａにおける検体ラック５の受け渡し処理について図９および図１０を用いて説明する。図９および図１０は制御部５０Ａによる制御のタイムチャートの一例を示す図である。
図８に示すような３つの分析ユニット２，３，９が接続された場合であっても、制御部５０Ａは、複数の分析ユニット２，３，９に対する検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ８，９０ｔ１２，９０ｔ１６，９０ｔ１７，９０ｔ１９を実行する際には、複数の分析ユニット２，３，９の全てに対して出力タイミングをずらした同期信号９０ｓ８，９０ｓ９，９０ｓ１０，９０ｓ１１，９０ｓ１２，９０ｓ１３，９０ｓ１４，９０ｓ１５，９０ｓ１６，９０ｓ１７，９０ｓ１８，９０ｓ１９を出力する。
より具体的には、制御部５０Ａは、分析ユニット２に対してのみ受け渡し処理を行う場合は、図９に示すように、同期信号９０ｓ８を分析ユニット２に対して最初に出力する。分析ユニット２はこの同期信号９０ｓ８の入力を受けて、サンプラ部１Ａのバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ８を実行する。
次いで、制御部５０Ａは、図９に示すように、分析ユニット３に対しては、検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ８後に速やかに同期信号９０ｓ９を出力する。しかし、分析ユニット３は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ９を無視する。
更に、制御部５０Ａは、分析ユニット９に対しては、分析ユニット３への検体ラック５の受け渡し処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１０を出力する。しかし、分析ユニット９は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ１０を無視する。
同様に、分析ユニット３に対してのみ受け渡し処理を実行する場合は、図９に示すように、制御部５０Ａは、同期信号９０ｓ１１を分析ユニット２に対して最初に出力する。しかし、分析ユニット２は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ１１を無視する。
次いで、制御部５０は、図９に示すように、分析ユニット３に対して、分析ユニット２への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１２を出力する。分析ユニット３はこの同期信号９０ｓ１２の入力を受けて、サンプラ部１のバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１２を実行する。
更に、制御部５０Ａは、分析ユニット９に対しては、受け渡し処理９０ｔ１２が完了するタイミングで同期信号９０ｓ１３を出力する。しかし、分析ユニット９は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ１３を無視する。
同様に、分析ユニット９に対してのみ受け渡し処理を実行する場合は、図９に示すように、制御部５０Ａは、同期信号９０ｓ１４を分析ユニット２に対して最初に出力する。しかし、分析ユニット２は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ１４を無視する。
次いで、制御部５０は、図９に示すように、分析ユニット３に対して、分析ユニット２への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１５を出力する。しかし、分析ユニット３は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ１５を無視する。
更に、制御部５０Ａは、分析ユニット９に対しては、分析ユニット３への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１６を出力する。分析ユニット９はこの同期信号９０ｓ１６の入力を受けて、サンプラ部１のバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１６を実行する。
更に、制御部５０Ａは、１運転サイクル中、受け渡し処理が干渉する、すなわち分析ユニット２，９から同じ分析サイクル中で受け渡し要求が重複して入力されたときは、図１０に示すように、制御部５０Ａは、同期信号９０ｓ１７を分析ユニット２に対して最初に出力する。分析ユニット２はこの同期信号９０ｓ１７の入力を受けて、サンプラ部１のバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１７を実行する。
次いで、制御部５０Ａは、図１０に示すように、分析ユニット３に対しては、検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１７後に速やかに同期信号９０ｓ１８を出力する。しかし、分析ユニット３は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ１８を無視する。
また、制御部５０Ａは、図１０に示すように、分析ユニット９に対しては、分析ユニット３への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１９を出力する。分析ユニット９はこの同期信号９０ｓ１９の入力を受けて、サンプラ部１のバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１９を実行する。
次に、本実施例の効果について説明する。
上述した本実施例の自動分析装置１００，１００Ａは、検体の分析を行う複数の分析ユニット２，３，９と、検体を保持する検体容器７を載置する検体ラック５を複数保持するバッファ部１０，１０Ａと、バッファ部１０，１０Ａに保持された検体ラック５を分析ユニット２，３，９に搬送するサンプラ部１，１Ａと、複数の分析ユニット２，３，９に検体ラック５を受け渡し処理する際に、複数の分析ユニット２，３，９の全てに対して異なるタイミングで同期信号を出力する制御部５０，５０Ａと、を備え、分析ユニット２，３，９は、同期信号を起点として検体ラック５の受け渡し処理を行う。
このような制御によって、検体ラック５の受け渡し動作は、サンプラ部１，１Ａが発行する同期信号以下の動作で行われるように制御される。すなわち、接続される複数の分析ユニットのうち、同期信号を起点として、同期信号が出力された一つの分析ユニットと同期して検体ラック５の受け渡し処理を行うので、お互いの分析ユニットの時間軸上の衝突が生じることを防止し、あたかも専用のバッファが設けられているように扱うことが出来る。従って、サンプラ部１，１Ａの動作サイクル９０内に複数の検体ラック５の受け渡し動作が生じたとしても、お互いの分析ユニットの動作を止めることなく制御可能となる。従って、一方の分析ユニットが忙しくても、もう一方の分析ユニットへの処理に影響しない装置を提供することが出来、システム全体の処理能力を最大限に維持することが出来る。
このような処理は、異なる処理能力の複数（２〜３）の分析ユニットが１つのバッファ部に接続された中型、小型の自動分析装置に特に好適なものとなる。
また、サンプラ部１，１Ａは、それぞれ接続される複数の分析ユニット２，３，９のうち、最も短い分析サイクル９２の分析ユニット２と同じサイクル９０で動作するため、最も検体ラック５の受け渡し要求が高いことが想定される分析ユニット２を基準として同期信号を出力し、受け渡し処理を行うように制御することができ、システム全体の処理能力をより容易に最大限に維持することができる。
更に、制御部５０，５０Ａは、１運転サイクル中、複数の分析ユニット２，３，９に対して出力する同期信号の出力タイミングを、接続される分析ユニット２，３，９の数分の１だけずらすことで、より確実にお互いの分析ユニットの動作を止めることなく検体ラック５の受け渡し処理を行うことができる。
また、制御部５０，５０Ａは、１運転サイクル中、同期信号を最も分析サイクル９２の短い分析ユニット２に対して最初に出力し、最も分析サイクル９２の短い分析ユニット２以外の他の分析ユニット３，９に対しては、検体ラック５の受け渡し処理に要する時間の経過後に速やかに同期信号を順次出力ことにより、時間に余裕のない分析ユニット２に対して最初に検体ラック５の搬送を行うことができ、安定した検体ラック５の受け渡し処理を実行することができる。
更に、複数の分析ユニット２，３，９は、検体ラック５の受け渡し処理の要求がないときに同期信号が入力されたときは、その同期信号を無視することで、不必要な同期信号に対する対処動作を実行する必要がなく、システムの負荷を軽減することができる。
また、複数の分析ユニット２，３，９が、検体の分析サイクル９２，９３，９９が同じでない、もしくは検体の分析サイクル９２，９３，９９が全ての分析ユニット２，３，９で同じでなく、かつ他の分析ユニット２，３，９の分析サイクル９２，９３，９９が最も分析サイクル９２，９３，９９が短い分析ユニット２，３，９の公倍数となっていない、あるいは検体の分析サイクル９２，９３，９９が全ての分析ユニット２，３，９で同じでなく、かつ複数の分析ユニット２，３，９の分析サイクル９２，９３，９９の公倍数となる時間までに実行される予定の分析数が分析ユニット２，３，９に求められる単位時間当たりの分析数の３％以上である、自動分析装置であっても、お互いの分析ユニットの動作を止めることなく検体ラック５の受け渡し処理や分析処理を行うことができる。
更に、バッファ部１０，１０Ａはローター構造であり、検体ラック５を同心円上に放射的に保持することで、複雑な構造とすることなく、複数の分析ユニット２，３，９に対して任意の検体ラック５を順不同で受け渡し処理することができる。
また、複数の分析ユニット２，３，９は、サンプラ部１，１Ａに対して９０度間隔で配置されることにより、干渉が生じることなく複数の分析ユニット２，３，９を配置することができる。
＜その他＞
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。
例えば、上述の実施例では図２に示すような検体容器７を複数保持する検体ラック５を受け渡し搬送する場合について説明したが、検体容器７を一本保持する検体ホルダーを受け渡し搬送する搬送装置を備える自動分析装置にも本発明を適用することができる。
また、制御部５０，５０Ａがサンプラ部１，１Ａに配置される場合について説明したが、制御部５０，５０Ａは制御用コンピュータ４内に配置されていてもよい。
１，１Ａ：サンプラ部（搬送装置）
２，３，９：分析ユニット
４：制御用コンピュータ
４ａ：表示装置
４ｂ：入力装置
５：検体ラック
６：検体ラックバーコード
７：検体容器
８：検体バーコード
１０，１０Ａ：バッファ部（検体容器バッファ部）
１１：収納部
１２：投入部
１３：緊急ラック投入口
１４：搬送部
１５：検体バーコードリーダー
１６：緊急ラック検出用センサ
１７：検体有無判定用センサ
２１，３１，９１：引き込みライン
２２，３２：分析ユニット検体分注用プローブ
４０：ネットワーク回線
５０，５０Ａ：制御部
９０：サンプラ部１動作サイクル
９２：分析ユニット２動作サイクル
９３：分析ユニット３動作サイクル
９９：分析ユニット９動作サイクル
９０ｔ１，９０ｔ４，９０ｔ５，９０ｔ６，９０ｔ７ａ，９０ｔ７ｂ，９０ｔ８，９０ｔ１２，９０ｔ１６，９０ｔ１７，９０ｔ１９：受け渡し処理
９０ｓ１，９０ｓ４，９０ｓ５，９０ｓ６，９０ｓ７ａ，９０ｓ７ｂ，９０ｓ８，９０ｓ１２，９０ｓ１６，９０ｓ１７，９０ｓ１９：同期信号（有効）
９０ｓ２，９０ｓ３，９０ｓ９，９０ｓ１０，９０ｓ１１，９０ｓ１３，９０ｓ１４，９０ｓ１５，９０ｓ１８：同期信号（無効）
１００，１００Ａ：自動分析装置
【０００３】
しかし、こういった専用の搬送ラインを設けることは、複雑な機構を設けることになり、生産上のコスト上昇、機構調整の難易度を高めてしまうのと同時に、緊急で測定しなければならない患者検体の測定の迅速性の低下を招くという懸念がある。
［００１４］
また、バッファリングされる数を制御することで、処理能力の低下を招かないようにする仕組みも検討されている。しかし、通常の病院の運用において、朝は入院患者の検体測定との大量の検体の処理、昼ごろからは外来患者の検体測定、夕方以降はまばらに到着する緊急患者の検体測定と、日中の時間帯において到着する検体数もばらばらである。また、その際に求められる緊急度合いや検査項目等が異なってくるので、安易な設定による制御では実運用上に合わないのが現実である。
［００１５］
従って、一方の分析ユニットが忙しいときにもう一方の分析ユニットに検体を搬送することが出来ればいいのだが、これを安易には実現することも出来ない。忙しくなかった一方の分析ユニットへの搬送中に、忙しかったもう一方の分析ユニットが忙しくなくなってしまう可能性もあるためである。
［００１６］
本発明は、専用の搬送ラインを各々に設けることなく、かつ分析ユニットの動作に影響を与えることなく複数の分析ユニットへ検体容器を搬送することが可能な自動分析装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［００１７］
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、検体を分析する自動分析装置であって、前記検体の分析を行う複数の分析ユニットと、前記検体を保持する検体容器を複数保持する検体容器バッファ部と、前記検体容器バッファ部に保持された前記検体容器を前記分析ユニットに受け渡しする搬送装置と、前記複数の分析ユニットに前記検体容器を受け渡しする際に、前記搬送装置の１つの運転サイクルの間に、前記分析ユニットからの受け渡し要求の入力の有無に係わらず、前記複数の分析ユニットの全てに対して異なるタイミングで同期信号を出力する制御部と、を備え、前記分析ユニットは、前記検体容器の受け渡し要求を出力していた場合は前記同期信号を起点として前記検体容器の受け渡しを行うことを特徴とする。
発明の効果
これらの分析に関する制御については制御用コンピュータ４により実行されるが、本発明では、複数の分析ユニット２，３に検体ラック５を搬入、搬出する受け渡し処理の詳細部分については、サンプラ部１内に設けられた制御部５０において実行する。詳細な制御内容については詳しくは後述する。
図８に示すように、自動分析装置１００Ａは、図１に示す自動分析装置１００の構成である検体ラック５を投入，回収するサンプラ部１Ａと、サンプラ部１Ａの右側に分析ユニット２、サンプラ部１Ａの左側に分析ユニット３に加えて、分析ユニット２と分析ユニット３との間のサンプラ部１Ａの反対側に分析ユニット９を配置している。
図８に示す自動分析装置１００Ａにおいても、制御用コンピュータ４により分析を含めた全体処理が実行されるが、複数の分析ユニット２，３，９に検体ラック５を搬入、搬出する受け渡し処理の詳細部分については、制御部５０Ａにおいて実行する。
次いで、制御部５０Ａは、図９に示すように、分析ユニット３に対して、分析ユニット２への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１２を出力する。分析ユニット３はこの同期信号９０ｓ１２の入力を受けて、サンプラ部１Ａのバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１２を実行する。
次いで、制御部５０Ａは、図９に示すように、分析ユニット３に対して、分析ユニット２への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１５を出力する。しかし、分析ユニット３は、検体ラックの受け渡し要求がないため、この同期信号９０ｓ１５を無視する。
更に、制御部５０Ａは、分析ユニット９に対しては、分析ユニット３への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１６を出力する。分析ユニット９はこの同期信号９０ｓ１６の入力を受けて、サンプラ部１Ａのバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１６を実行する。
更に、制御部５０Ａは、１運転サイクル中、受け渡し処理が干渉する、すなわち分析ユニット２，９から同じ分析サイクル中で受け渡し要求が重複して入力されたときは、図１０に示すように、制御部５０Ａは、同期信号９０ｓ１７を分析ユニット２に対して最初に出力する。分析ユニット２はこの同期信号９０ｓ１７の入力を受けて、サンプラ部１Ａのバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１７を実行する。
また、制御部５０Ａは、図１０に示すように、分析ユニット９に対しては、分析ユニット３への検体ラック５の受け渡し処理の処理に要すると想定される時間の経過後に速やかに同期信号９０ｓ１９を出力する。分析ユニット９はこの同期信号９０ｓ１９の入力を受けて、サンプラ部１Ａのバッファ部１０Ａとの検体ラック５の受け渡し処理９０ｔ１９を実行する。

Claims (12)

  1. 検体を分析する自動分析装置であって、
    前記検体の分析を行う複数の分析ユニットと、
    前記検体を保持する検体容器を複数保持する検体容器バッファ部と、
    前記検体容器バッファ部に保持された前記検体容器を前記分析ユニットに受け渡しする搬送装置と、
    前記複数の分析ユニットに前記検体容器を受け渡しする際に、前記複数の分析ユニットの全てに対して異なるタイミングで同期信号を出力する制御部と、を備え、
    前記分析ユニットは、前記同期信号を起点として前記検体容器の受け渡しを行う
    ことを特徴とする自動分析装置。
  2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記搬送装置は、それぞれ接続される前記複数の分析ユニットのうち、最も分析サイクルの短い分析ユニットと同じサイクルで動作する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  3. 請求項２に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、１運転サイクル中、前記複数の分析ユニットに対して出力する同期信号の出力タイミングを、接続される分析ユニット数分の１だけずらす
    ことを特徴とする自動分析装置。
  4. 請求項２に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、１運転サイクル中、前記同期信号を前記最も分析サイクルの短い分析ユニットに対して最初に出力し、前記最も分析サイクルの短い分析ユニット以外の他の分析ユニットに対しては、前記検体容器の受け渡し処理に要する時間の経過後に速やかに前記同期信号を順次出力する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  5. 請求項３または４に記載の自動分析装置において、
    前記複数の分析ユニットは、前記検体容器の受け渡しの要求がないときに前記同期信号が入力されたときは、その同期信号を無視する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  6. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記複数の分析ユニットは、前記検体の分析サイクルが全ての分析ユニットで同じでない
    ことを特徴とする自動分析装置。
  7. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記分析ユニットは、前記検体の分析サイクルが全ての分析ユニットで同じでなく、かつ他の分析ユニットの分析サイクルが最も分析サイクルが短い分析ユニットの公倍数となっていない
    ことを特徴とする自動分析装置。
  8. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記分析ユニットは、前記検体の分析サイクルが全ての分析ユニットで同じでなく、かつ前記複数の分析ユニットの分析サイクルの公倍数となる時間までに実行される予定の分析数が前記分析ユニットに求められる単位時間当たりの分析数の３％以上である
    ことを特徴とする自動分析装置。
  9. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記検体容器バッファ部はローター構造であり、前記検体容器を同心円上に放射的に保持する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  10. 請求項９に記載の自動分析装置において、
    前記複数の分析ユニットは、前記搬送装置に対して９０度間隔で配置される
    ことを特徴とする自動分析装置。
  11. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記制御部および検体容器バッファ部は、前記搬送装置内に配置された
    ことを特徴とする自動分析装置。
  12. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記分析ユニットは、生化学分析を行うユニットと免疫分析を行うユニットからなる
    ことを特徴とする自動分析装置。
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