JPWO2019224921A1 - 分析装置 - Google Patents

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Abstract

発明は、収納部と測定部との間で検体容器を効率的に受け渡しすることにより、分析装置のスループットを向上させることを目的とするものである。本発明に係る分析装置は、測定部に対して引き渡す検体容器を保持する第1保持部と、前記測定部から受け取る前記検体容器を保持する第2保持部とを備え、前記第1保持部と前記第2保持部を一体にして移動させる(図1B参照)。

Description

本発明は、検体を検査する分析装置に関する。
従来、マイクロウェルプレートに載せられた検体は、オペレータが濁度計・吸光度・計顕微鏡などを用いて測定した後、再び測定するときまでインキュベータなどに保存される。この測定は複数回実施されるので、オペレータへの負担が大きい。また、大病院や検査請負機関においては、大量の検体を測定することが必要であるので、この作業の効率化が求められている。そこで従来、検体を自動で搬送・測定する技術が提案されている。
下記特許文献1は、被験物質を保持するトレイのための自動貯蔵・検索取出し装置について記載している。同文献は、『コンピュータシステム(105)がトレイを貯蔵ラックと自動機械との間で移動させる貯蔵ガントリを制御するようにプログラムされている。好ましい実施形態において、トレイにおける被験物質は、微視的結晶がそこにおいて成長し得る複数のマイクロウェルプレートであり(125A〜125F)、自動機械は微視的結晶を検査し分類するように構成されている。自動機械は微視的結晶をカメラ(135、155)のカメラビューに順次的に置くための割出し装置を有しており、制御コンピュータは割出し装置を制御してカメラに微視的結晶の画像を撮影させた後それらの画像を画像が分類される分類プロセッサへ転送させるようにプログラムされている。好ましい実施形態において、微視的結晶は、マイクロウェルプレートのウェルにおいて成長したタンパク質結晶である。』という技術を開示している(要約参照)。
下記特許文献2は、顕微鏡検査装置について記載している。同文献は、『多数の標本を効率的に順次検査可能な顕微鏡検査装置を提供する。』ことを課題として、『顕微鏡検査装置100は、複数枚の標本101を収納し得るカセット102と、カセット102を上下方向に昇降させるエレベーター103と、標本101を拡大観察する顕微鏡132と、標本101を観察位置に適宜配置するためのXYステージ105と、カセット102とXYステージ105の間で標本101を搬送する搬送装置104とを備えている。搬送装置104は、標本101を保持する保持部と、保持部を水平に移動させる水平移動機構と、保持部を上下に昇降させる昇降機構と、保持部を回転させる回転機構とを備えている。XYステージ105はX方向に移動可能な上テーブル119を有し、上テーブル119の上に標本101が載置される。上テーブル119は、搬送装置104のフォーク部117が上下に通過する開口部128を有している。』という技術を開示している(要約参照)。
特表2007−511753号公報 特開2006−064850号公報
特許文献1においては、既定の時間間隔で、貯蔵ガントリがマイクロウェルプレート保持トレイを貯蔵スロットからワークセル領域へ順次移送する。マイクロウェルプレート内の検体を検査した後、貯蔵ガントリはマイクロウェルプレート保持トレイをそれぞれの貯蔵スロットに戻す。以上の動作を繰り返し実施する。したがって貯蔵スロットの位置によっては、移送・戻し動作の時間に起因して、ワークセル領域において次検体が前検体の検査完了を待機する時間が発生する。これにより、検査処理のスループットが低下してしまう。
特許文献2においては、検体を順次検査部へ搬入することができるが、他方で検体を受け渡しするための専用機構を設置する領域が必要である。したがって装置サイズが大きくなり、これにより装置コストも上がる。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、収納部と測定部との間で検体容器を効率的に受け渡しすることにより、分析装置のスループットを向上させることを目的とするものである。
本発明に係る分析装置は、測定部に対して引き渡す検体容器を保持する第1保持部と、前記測定部から受け取る前記検体容器を保持する第2保持部とを備え、前記第1保持部と前記第2保持部を一体にして移動させる。
本発明に係る分析装置によれば、第1保持部と第2保持部が協調動作することにより、収納部と測定部との間で検体容器を効率的に受け渡しすることができる。これにより、分析装置のスループットを向上させることができる。
実施形態に係る分析装置001の全体構成を示す平面図である。 分析装置001の正面図である。 第1保持部031が検体容器を測定装置041に対して引き渡すときの動作手順を説明する図である。 測定装置041が測定完了した検体容器051を受け取り、次に測定する検体容器051を引き渡す手順を説明する図である。 測定装置041に対して検体容器051を引き渡すとともに、測定装置041から受け取った検体容器051を収納部002へ搬送する手順を説明する図である。 最後に測定する検体容器051を受け取る手順を説明する図である。 分析装置001の動作手順を説明するフローチャートである。 第1保持部031が収納部002から検体容器051を受け取る際に用いる構造を説明する図である。 第1保持部031が検体容器051を測定装置041に対して引き渡す際に用いる構造を説明する図である。 第2保持部032が測定装置041から検体容器051を受け取る際に用いる構造を説明する図である。 第2保持部032が検体容器051を収納部002に対して引き渡す際に用いる構造を説明する図である。
図1は、本発明の実施形態に係る分析装置001の全体構成を示す平面図である。分析装置001は、検体容器内に保持されている検体を測定する装置である。分析装置001は、収納部002、搬送部003、測定部004を備える。
収納部002は、後述する検体容器051を収納する収納ラック021を備える。検体容器051は、例えば検体を保持するウェルを1以上備えるマイクロウェルプレートであるが、これに限られるものではない。検体の例としては、細胞、血液、尿、細菌、組織片などが挙げられる。
測定部004は、測定ユニット042内に測定装置041を備える。測定装置041は検体容器051が収容している検体に対して所定の測定を実施する。測定方法の例としては、濁度測定、吸光度測定、蛍光測定、画像解析による測定などが挙げられる。
搬送部003は、検体容器051を収納部002と測定部004との間で搬送する。搬送部003は、第1保持部031、第2保持部032、アクチュエータ033、アクチュエータ034、搬送レーン035を備える。アクチュエータ033は、鉛直方向に延伸する搬送レーン035に沿って、第1保持部031と第2保持部032を鉛直方向に移動させる。アクチュエータ034は、水平方向に延伸する搬送レーン035に沿って、第1保持部031と第2保持部032を水平方向に移動させる。
図1Bは、分析装置001の正面図である。収納ラック021は、検体容器051を収容する収納スペース022を1以上備える。図1Bにおいては収納スペース022を上下方向に8段積層した例を示した。第1保持部031の上方に第2保持部032が配置されている。第1保持部031と第2保持部032は連結されて一体的に形成されており、一体になって収納部002と測定部004との間で移動する。第1保持部031と第2保持部032は、後述する手順にしたがって検体容器051を受け渡しする。
図2Aは、第1保持部031が検体容器を測定装置041に対して引き渡すときの動作手順を説明する図である。アクチュエータ033およびアクチュエータ034は、第1保持部031と第2保持部032を収納スペース022まで移動させ、第1保持部031は収納スペース022から検体容器051を受け取る((1))。アクチュエータ033およびアクチュエータ034は、第1保持部031と第2保持部032を測定装置041まで移動させる((2))。第1保持部031は、検体容器051を測定装置041に対して引き渡す((3))。測定装置041が検体容器051内の検体を測定している間に、アクチュエータ033およびアクチュエータ034は第1保持部031と第2保持部032を収納部002へ向かって移動させる((4))。
図2Bは、測定装置041が測定完了した検体容器051を受け取り、次に測定する検体容器051を引き渡す手順を説明する図である。アクチュエータ033およびアクチュエータ034は図2Aのステップ(4)に続いて、第1保持部031を次の収納スペース022へ移動させ、第1保持部031は収納スペース022から検体容器051を受け取る((5))。アクチュエータ033およびアクチュエータ034は、第1保持部031と第2保持部032を測定装置041まで移動させる((6))。第2保持部032は、測定装置041が測定完了した検体容器051を測定装置041から受け取る((7))。このとき第2保持部032の高さと測定装置041の高さが異なるのであれば、アクチュエータ033は両者の高さが揃うように、第1保持部031と第2保持部032を上下方向に移動させる。アクチュエータ033は、第1保持部031が検体容器051を測定装置041に対して引き渡すことができる位置まで(図2Bにおいては上方へ向かって)第1保持部031と第2保持部032を移動させる((8))。
図2Cは、測定装置041に対して検体容器051を引き渡すとともに、測定装置041から受け取った検体容器051を収納部002へ搬送する手順を説明する図である。第1保持部031は、検体容器051を測定装置041に対して引き渡す((9))。アクチュエータ033およびアクチュエータ034は、第1保持部031と第2保持部032(測定装置041から受け取った検体容器051を保持している)を収納部002へ移動させる((10))。第2保持部032は、検体容器051を収納スペース022に対して引き渡す((11))。
図2Dは、最後に測定する検体容器051を受け取る手順を説明する図である。第2保持部032が検体容器051を収納スペース022に対して引き渡した後、アクチュエータ033およびアクチュエータ034は第1保持部031と第2保持部032(ともに空)を測定装置041まで移動させる((12))。第2保持部032は測定装置041から測定完了後の検体容器051を受け取る((13))。アクチュエータ034は、第1保持部031と第2保持部032(測定装置041から受け取った検体容器051を保持している)を収納部002へ移動させる((14))。第2保持部032は検体容器051を収納スペース022に対して引き渡す((15))。
図3は、分析装置001の動作手順を説明するフローチャートである。分析装置001は図2A(1)〜図2C(11)までの手順を順に実施する。最後に測定する検体容器051については図2C(11)に続いて図2D(12)〜図2D(15)を実施し、それ以外の検体容器0051については図2C(11)の後に図2B(5)へ戻って次の検体容器0051について同様の手順を繰り返す。以上の手順を測定サイクルごとに繰り返す。
図4Aは、第1保持部031が収納部002から検体容器051を受け取る際に用いる構造を説明する図である。図4A上段は正面図である。図4A下段はAA断面における平面図である。第1保持部031は、収納部002から第1保持部031へ検体容器051を引き込む引込機構を備える。引込機構は、ベース401、引込爪402、アクチュエータ403、ベルト404を有する。アクチュエータ403は、ベルト404を介して引込爪402を第1保持部031から押し出し、または第1保持部031に対して引き込む。
図2A(1)において説明したように、搬送部003は、第1保持部031を収納スペース022まで移動させる((1,1)(1,2))。アクチュエータ403は、引込爪402を検体容器051の下方に挿入し、爪が検体容器051に引っかかる位置まで引込爪402を移動させる((2,2)の位置関係を参照)。アクチュエータ033は、第1保持部031を上昇させることにより、検体容器051を引込爪402上に載置する((2,1)参照)。アクチュエータ403は、引込爪402を第1保持部031内に引き込むことにより、検体容器051を第1保持部031内に引き込む((3,1)(3,2))。
図4Bは、第1保持部031が検体容器051を測定装置041に対して引き渡す際に用いる構造を説明する図である。図4B上段は正面図である。図4B下段はAA断面における平面図である。第1保持部031はさらに、第1保持部031から測定装置041へ検体容器051を押し込む押込機構を備える。押込機構は、ベース401、アクチュエータ405、ベルト407、押込部406を有する。アクチュエータ405は、ベルト407を介して押込部406を測定装置041に対して押し出し、または第1保持部031に対して引き込む。
図2A(2)(3)において説明したように、搬送部003は、第1保持部031を測定装置041まで移動させる。アクチュエータ405は、押込部406を測定装置041に向かって押し出すことにより、検体容器051を第1保持部031から測定装置041に対して引き渡す((4,1)(4,2))。アクチュエータ405は、検体容器051を測定装置041に対して引き渡した後、押込部406を第1保持部031内に引き戻す((5,1)(5,2))。
図5Aは、第2保持部032が測定装置041から検体容器051を受け取る際に用いる構造を説明する図である。図5A上段は正面図である。図5A下段はBB断面における平面図である。第2保持部032は、測定装置041から第2保持部032へ検体容器051を引き込む引込機構を備える。引込機構は、ベース501、引込爪502、アクチュエータ503、ベルト504を備える。押込部505、アクチュエータ506、ベルト507については後述する。アクチュエータ503は、ベルト504を介して引込爪502を第2保持部032から押し出し、または第2保持部032に対して引き込む。
図2B(6)(7)において説明したように、搬送部003は、第2保持部032を測定装置041まで移動させる((1,1)(1,2))。アクチュエータ503は、引込爪502を第2保持部032から押し出し、爪が検体容器051に引っかかる位置まで引込爪502を移動させる((2,1)(2,2))。アクチュエータ033は、第2保持部032を下降させることにより、引込爪502を検体容器051に引っ掛ける((2,1))。
図5Bは、第2保持部032が検体容器051を収納部002に対して引き渡す際に用いる構造を説明する図である。図5B上段は正面図である。図5B下段はBB断面における平面図である。第2保持部032はさらに、第2保持部032から収納部へ検体容器051を押し込む押込機構を備える。押込機構は、ベース501、アクチュエータ506、ベルト507、押込部505を有する。
アクチュエータ503は、引込爪502が検体容器051に引っかかった後、引込爪502を第2保持部032へ引き込むことにより、検体容器051を第2保持部032へ引き込む((3,1)(3,2))。搬送部003は第2保持部032を収納部002まで移動させる。アクチュエータ506は、ベルト507を介して押込部505を第2保持部032から押し出すことにより、検体容器051を収納スペース022に対して引き渡す((4,1)(4,2))。
<本発明のまとめ>
分析装置100は第1保持部031と第2保持部032を備え、搬送部003は第1保持部031と第2保持部032を一体にして収納部002と測定部004との間で搬送する。これにより、測定部004に対して検体容器051を引き渡す動作と、測定部004から検体容器051を受け取る動作を、1往復の間でともに実施することができるので、分析装置001のスループットが向上する。
第2保持部032が測定装置041から検体容器051を受け取った後、第1保持部031が収納部002へ向かって移動し始めるまでの間に、第1保持部031は次に測定する検体容器051を測定装置041に対して引き渡す。これにより、第1保持部031と第2保持部032が収納部002と測定部004との間で1往復する間に、検体容器051を測定部004に対して引き渡す動作と測定部004から検体容器051を受け取る動作をともに実施することができる。
第1保持部031と第2保持部032は、単一の搬送レーン035上を往復することにより、収納部002と測定部004との間で移動する。これにより、往路と復路それぞれの搬送レーンを設ける必要がなくなるので、分析装置001のサイズを小型化することができる。
第1保持部031と第2保持部032は、鉛直方向に互いに隣接して一体的に形成されている。搬送部003は、第2保持部032が測定装置041から検体容器051を受け取った後、第1保持部031を上方に向かって移動させることにより、第1保持部031が測定装置041に対して次の検体容器051を引き渡すことができるようにする。このように第1保持部031と第2保持部032を上下方向に隣接して配置することにより、分析装置001のスループットを向上させるとともに、分析装置001の平面サイズを抑制することができる。
図1Aに示すように、第1保持部031または第2保持部032と収納部002との間で検体容器051を受け渡しするとき、検体容器051は図1Aの上下方向に移動し、第1保持部031または第2保持部032と測定装置041との間で検体容器051を受け渡しするとき、検体容器051は図1Aの左右方向に移動する。すなわち搬送部003と収納部002は、互いに直交する位置に配置されている。これにより、収納部002/搬送部003/測定部004を直線状に配置した場合と比較して、分析装置001の平面サイズを抑制することができる。必ずしも搬送部003と収納部002が必ずしも直交している必要はなく、搬送部003と収納部002が少なくとも同一直線状に配置されていなければ、その限りにおいて分析装置001の平面サイズをある程度は抑制することができる。
<本発明の変形例について>
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態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るものではない。
以上の実施形態においては、第1保持部031を第2保持部032の下に配置しているが、これに限られるものではなく、上下反転して配置してもよい。この場合は例えば図2B(8)のように第1保持部031と第2保持部032を鉛直方向に移動させる動作においても、上下の動作を以上の説明とは反対にすればよい。さらに、第1保持部031と第2保持部032を水平方向に隣接配置して一体的に移動させることもできる。この場合は例えば図2B(8)のように第1保持部031と第2保持部032を鉛直方向に移動させる動作において、鉛直方向に代えて水平方向に移動させればよい。ただし分析装置001の平面サイズを抑制するためには、第1保持部031と第2保持部032を上下方向に隣接させることが望ましい。
以上の実施形態においては、収納部002は1つであるが、複数の収納部002を有する構成においても本発明を適用することができる。この場合は、収納部002間で第1保持部031と第2保持部032を移動させる機構を設けた上で、各収納部002と測定部004との間で以上の実施形態と同様の動作を実施すればよい。
以上の実施形態において、引込爪402は検体容器051の下方から検体容器051に対して接近することとしたが、検体容器051の上方から検体容器051に対して接近することとしてもよい。同様に引込爪502は検体容器051の上方から検体容器051に対して接近することとしたが、検体容器051の下方から検体容器051に対して接近することとしてもよい。
以上の実施形態において、押込機構と引込機構はそれぞれベルトを介して各部を駆動することとしたが、これに代えて適当な機構(例えばボールねじ)を用いて各部を駆動してもよい。
001:分析装置
002:収納部
003:搬送部
004:測定部
021:収納ラック
022:収納スペース
031:第1保持部
032:第2保持部
033:アクチュエータ
034:アクチュエータ
035:搬送レーン
041:測定装置
042:測定ユニット
051:検体容器
401:ベース
402:引込爪
403:アクチュエータ
404:ベルト
405:アクチュエータ
406:押込部
407:ベルト
501:ベース
502:引込爪
503:アクチュエータ
504:ベルト
505:押込部
506:アクチュエータ
507:ベルト

Claims (11)

  1. 検体を測定する分析装置であって、
    前記検体を保持する検体容器を収容する収納部、
    前記検体を測定する測定部、
    前記収納部と前記測定部との間で前記検体容器を搬送する搬送部、
    を備え、
    前記搬送部は、
    前記測定部に対して引き渡す前記検体容器を保持する第1保持部、
    前記測定部から受け取る前記検体容器を保持する第2保持部、
    前記第1保持部と前記第2保持部を一体にして移動させるアクチュエータ、
    を備える
    ことを特徴とする分析装置。
  2. 前記第1保持部は、前記収納部から第1検体容器を受け取り、
    前記第2保持部は、前記測定部から第2検体容器を受け取り、
    前記搬送部は、前記第2保持部が前記測定部から前記第2検体容器を受け取った後、前記第1保持部が前記収納部から第3検体容器を受け取るまでの間に、前記第1保持部が保持している前記第1検体容器を前記測定部に対して引き渡す
    ことを特徴とする請求項1記載の分析装置。
  3. 前記アクチュエータは、前記第2保持部が前記測定部から前記第2検体容器を受け取った後、前記第1保持部が前記収納部から前記第3検体容器を受け取ることができる位置まで前記第1保持部を移動させる前に、前記第1保持部が前記第1検体容器を前記測定部に対して引き渡すことができる位置まで前記第1保持部を移動させる
    ことを特徴とする請求項2記載の分析装置。
  4. 前記搬送部は、前記収納部から前記測定部まで延伸し、前記第1保持部と前記第2保持部を載置する搬送レーンを備え、
    前記搬送部は、前記第1保持部が前記収納部から前記第1検体容器を受け取るとき、前記第1保持部と前記第2保持部を一体にして前記搬送レーンに沿って前記収納部まで移動させ、
    前記搬送部は、前記第1保持部が前記第1検体容器を受け取った後、前記第1保持部と前記第2保持部を一体にして前記搬送レーンに沿って前記測定部まで移動させ、
    前記搬送部は、前記第1保持部が保持している前記第1検体容器を前記測定部に対して引き渡した後、前記第1保持部と前記第2保持部を一体にして前記搬送レーンに沿って前記収納部まで移動させる
    ことを特徴とする請求項2記載の分析装置。
  5. 前記第1保持部の上に前記第2保持部が載置され、または前記第2保持部の上に前記第1保持部が載置されており、
    前記第1保持部と前記第2保持部は、互いに接合して一体的に形成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の分析装置。
  6. 前記第1保持部の上に前記第2保持部が載置され、または前記第2保持部の上に前記第1保持部が載置されており、
    前記アクチュエータは、前記第2保持部が前記測定部から前記第2検体容器を受け取った後、前記第1保持部が前記収納部から前記第3検体容器を受け取ることができる位置まで前記第1保持部を移動させる前に、前記第1保持部と前記第2保持部を上下方向に移動させることにより、前記第1保持部が前記第1検体容器を前記測定部に対して引き渡すことができる位置まで前記第1保持部を移動させる
    ことを特徴とする請求項3記載の分析装置。
  7. 前記第1保持部は、前記収納部から前記第1検体容器を受け取るとき、前記第1検体容器を第1方向に沿って前記収納部から前記第1保持部へ移動させ、
    前記搬送部は、前記第1保持部が前記第1検体容器を受け取った後、前記第1検体容器を保持している前記第1保持部を、前記第1方向とは異なる第2方向に沿って、前記測定部まで移動させる
    ことを特徴とする請求項2記載の分析装置。
  8. 前記第1保持部は、前記収納部が保持している前記検体容器を前記第1保持部に対して引き込む引込機構を備える
    ことを特徴とする請求項1記載の分析装置。
  9. 前記第1保持部は、前記第1保持部が保持している前記検体容器を前記測定部に対して押し込む押込機構を備える
    ことを特徴とする請求項1記載の分析装置。
  10. 前記第2保持部は、前記測定部が保持している前記検体容器を前記第2保持部に対して引き込む引込機構を備える
    ことを特徴とする請求項1記載の分析装置。
  11. 前記第2保持部は、前記第2保持部が保持している前記検体容器を前記収納部に対して押し込む押込機構を備える
    ことを特徴とする請求項1記載の分析装置。
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