KR101348678B1 - 의료용 시험장치 및 이를 이용한 의료용 자동진단장치 - Google Patents

Abstract

의료용 시험장치를 개시한다. 병리진단검사를 위한 의료용 시험장치는 검사물질을 수용하는 시험관, 상기 시험관의 입구에 체결되며 상기 시험관의 외부와 내부를 소통시키는 관통공을 가지는 마개 및 상기 관통공을 통과하여 상기 시험관의 내부로 삽입되며 상기 검사물질을 수용하여 운반하는 피펫을 포함한다. 하나의 피펫으로 동일한 검사물질을 반복하여 추출하고 재사용할 수 있으므로, 반복적인 실험에서 피펫의 교체 및 세척에 따른 번거러움을 줄일 수 있고 일회용 피펫을 사용함에 따른 비용을 절감할 수 있다. 그리고 의료용 자동진단장치에서 피펫을 공급하는 장치를 별도로 마련할 필요가 없어 의료용 자동진단장치의 구조를 단순화할 수 있으며, 피펫을 교환할 필요가 없어 진단검사 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

의료용 시험장치 및 이를 이용한 의료용 자동진단장치{Apparatus for clinical test and apparatus for automatic medical diagnosis using the same}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 의료용 자동진단장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 의료용 자동진단장치의 검사부를 나타낸 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 시험장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 시험장치를 도시한 단면도이다.

도 5는 의료용 시험장치의 마개를 도시한 사시도이다.

도 6은 시험관으로부터 피펫을 분리한 상태를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

210 : 시험관

220 : 마개

230 : 피펫

본 발명은 의료용 시험장치 및 이를 이용한 의료용 자동진단장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 반복적인 실험에서 피펫 팁의 교체 및 세척 과정을 줄일 수 있는 의료용 시험장치 및 의료용 자동진단장치에 관한 것이다.

인류가 지구상에 나타난 이래로 인간은 병에 걸리지 않고 오래 살기 위한 생명연장의 꿈을 이루기 위해 각종 수단과 방법을 동원하고 있다. 최근에는 각종 질병을 정복하고 생명을 비약적으로 연장할 수 있는 새로운 기술들이 개발되고 있으며, 인간의 삶이 부유해짐에 따라 자신과 가족의 건강에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다.

의료기술의 발달과 의료혜택의 확대로 각종 건강검진은 정기적으로, 그리고 수시로 이루어지고 있으며, 대형 검사기관에서 이루어지던 각종 검사도 가까운 가정 의료기관에서 이루어지고 있다. 현재 각종 실험에 사용되는 시험관과 피펫은 각각 분리되어 있는 형태로, 임상병리학적 실험 및 기타 시료와 시약을 취급하는 반복적인 실험은 일회용 피펫을 이용하여 이루어진다. 시료 및 시약의 추출시 의도치 않은 오염이나 혼합에 의하여 다른 검사나 분석시 계속적인 오류가 발생할 수 있기 때문이다. 이를 방지하기 위하여 항상 새로운 피펫을 사용하거나 피펫을 세척하게 된다. 피펫의 교체 또는 피펫의 세척 과정은 시료 및 시약의 낭비와 경제적 손실을 야기한다. 또한, 다량의 검사체를 진단검사하는 시스템에 있어서 진단검사 시간을 지연시키는 원인이 된다.

따라서 피펫을 매번 교체하거나 세척하여야 하는 번거로움을 피하고, 시료 및 시약의 낭비를 방지할 수 있는 대책이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 목적은 반복적인 실험에서 피펫의 교체 및 세척에 따른 번거러움을 줄이고 시료 및 시약의 낭비를 방지할 수 있는 의료용 시험장치 및 의료용 자동진단장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 병리진단검사를 위한 의료용 시험장치는 검사물질을 수용하는 시험관, 상기 시험관의 입구에 체결되며 상기 시험관의 외부와 내부를 소통시키는 관통공을 가지는 마개 및 상기 관통공을 통과하여 상기 시험관의 내부로 삽입되며 상기 검사물질을 수용하여 운반하는 피펫을 포함한다.

상기 마개는 상기 시험관의 외부로 돌출되는 돌출부, 상기 시험관의 내부로 삽입되는 삽입부 및 상기 시험관의 내벽과 접하는 오링(Oring)을 상기 삽입부에 고정시키는 오링용 홈을 포함할 수 있다.

상기 피펫은 상기 검사물질을 수용하는 몸체, 상기 몸체의 직경보다 작은 직경으로 상기 몸체의 일단에 마련되어 상기 검사물질과 접하는 접촉부 및 상기 접촉부에서 상기 검사물질이 용이하게 흡입될 수 있도록 상기 몸체의 타단에 마련되어 상기 접촉부를 시험관의 내부 바닥으로부터 일정 거리에 위치시키는 지지부를 포함 할 수 있다.

상기 지지부는 상기 피펫에 소정의 압력을 제공하는 피펫필러의 지그(jig)와 결합할 수 있다.

상기 피펫은 상기 검사물질의 흡입량을 측정할 수 있는 표선(scale)이 표시될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따른 시료와 시약을 플레이트에서 혼합하여 병리진단검사를 수행하는 의료용 자동진단장치는 상기 플레이트를 공급하는 플레이트 공급부, 상기 시약을 공급하는 시약 저장부, 상기 시료를 공급하는 시료 공급부, 상기 플레이트를 받아 상기 병리진단검사를 수행하는 검사부 및 상기 시약 저장부로부터 상기 시약을 공급받고 상기 시료 공급부로부터 상기 시료를 공급받아 상기 플레이트로 상기 시료와 상기 시약을 배출하며, 상기 플레이트를 상기 검사부로 이송하는 핸드부를 포함하되, 상기 시약 저장부의 시약 및 상기 시료 공급부의 시료는 피펫이 삽입되어 있는 시험관에 적재된다.

상기 피펫은 상기 핸드부에 장착되어 상기 플레이트로 상기 시약 및 상기 시료를 배출하고, 상기 핸드부에서 탈착되어 다시 자신의 시험관으로 삽입될 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 의료용 자동진단장치를 나타낸 사시도이 다.

도 1을 참조하면, 의료용 자동진단장치는 자동병리진단검사를 수행하기 위하여 수반되는 로봇 아암(arm, 110), 로봇 아암(110)에 장착된 핸드부(120), 시약 저장부(130), 시료 공급부(140), 플레이트 공급부(150), 검사부(160) 및 배출부(170)를 구비한다.

로봇 아암(110)은 프레임(90)에 장착되며 시약 및 시료를 추출/배출하기 위한 이동이 가능하고, 시약과 시료가 혼합된 플레이트(P)를 검사부(160)에 이동시킬 수 있다. 로봇 아암(110)은 상하운동과 회전운동이 가능하며, 실험작업을 수행하기 위한 핸드부(120)가 장착된다.

핸드부(120)는 시약 저장부(130)로부터 시약을 추출하여 플레이트(P)로 배출할 수 있다. 핸드부(120)는 시료 공급부(140)로부터 시료를 추출하여 플레이트(P)로 배출할 수 있다.

시료 공급부(140)의 시료는 환자의 체액이 될 수 있다. 시료는 컨베이어(미도시)에 의해 지속적으로 공급된다. 시약 저장부(130)는 다수의 시약 용기를 지지하도록 구성 및 배열되며 자체 회전이 가능하다. 시약 저장부(130)은 원형의 구조를 가지며 시약을 임의의 온도로 유지하고, 하단에는 시약 용기에 부착된 마크를 식별하기 위한 리더기(미도시)가 구비된다. 마크에는 시약의 종류와 시약에 관한 정보가 기록될 수 있다. 또한 항온을 유지하기 위하여 상단에 커버(미도시)가 마련될 수 있다. 시약 저장부(130)의 시약 및 시료 공급부(140)의 시료를 수용하는 용기는 피펫이 삽입되어 있는 시험관이 될 수 있다. 이에 대하여는 후술한다.

플레이트 공급부(150)는 컨베이어(미도시)에 의해 플레이트(P)를 지속적으로 공급한다. 플레이트(P)의 상부에는 핸드부(120)에서 추출한 시료와 시약이 담길 수 있는 홈이 형성되어있다. 플레이트(P)는 핸드부(120)에 의해 붙잡혀 로봇 아암(110)에 의해 검사부(160)로 이동되어 병리진단검사를 진행한다.

검사부(160)는 이송부(162)와 진단챔버(163)를 포함한다. 이송부(162)는 검사부(160)로 이송된 플레이트(P)를 이동시킨다. 진단챔버(163)는 병리진단검사를 수행한다. 배출부(170)는 검사가 끝난 플레이트(P)를 폐기하기 위하여 수용한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 의료용 자동진단장치의 검사부를 나타낸 평면도이다.

검사부(160)는 시료와 시약의 혼합액이 담긴 플레이트(P)를 이동시키는 이송부(162), 시료와 시약의 혼합액이 담긴 플레이트(P)를 검사하는 검사챔버(163)로 구성된다.

이송부(162)는 팔각형 모양으로 각 변에 검사챔버(163)들이 배치된다. 이송부(162)에는 로봇 아암(110)에 의해 시료와 시약이 혼합된 플레이트(P)가 안착된다. 이송부(162)는 검사부(160)의 내부로 삽입된 플레이트(P)가 놓여지는 삽입위치(162a), 검사위치(162c)로 이동 전에 플레이트(P)가 대기하는 대기위치(162b), 대기위치(162b)에서 이동된 플레이트(P)의 홈에 담긴 시료와 시약의 혼합액을 검사챔버(163)가 진단검사하는 검사위치(162c), 검사위치(162c)에서 병리진단검사를 마친 플레이트(P)가 이동되는 추출위치(162d)가 형성된다.

검사챔버(163)는 검사위치(162c)에 이동된 플레이트(P)에 담긴 시료와 시약 혼합액을 병리진단검사한다. 검사챔버(163)은 모듈화 구조로 이송부(162)에 탈부착이 가능하다. 병리진단검사는 플레이트(P)의 설정된 임의의 홈을 선택하여 임의의 혼합액만을 진단하는 것이 가능하다. 또한 병리진단검사는 분광분석기를 이용할 수 있으며 방출한 빛의 양으로 생물학적 항원의 존재 및 양, 세포이상, 병원체 관련 질환의 병원균에 대한 진단 분석이 가능하다. 이송부(162)와 검사챔버(163)의 배치는 이송부(162)의 형태에 따라 다양하게 달라질 수 있다.

병리진단시 핸드부(120)는 시료 공급부(140)에 저장되어있는 시료를 추출한다. 핸드부(120)는 시약 저장부(130)에 저장된 시약을 추출한다. 시약과 시료의 추출과정을 마친 후 핸드부(120)는 플레이트(P)를 공급하는 플레이트 공급부(150)로 이동하여 플레이트(P)의 정해진 홈에 시약과 시료를 배출하여 혼합시킨다.

계속해서 핸드부(120)는 시약과 시료의 혼합액이 담긴 플레이트(P)를 붙잡아 검사부(160)로 이동시킨다. 시약과 시료의 혼합물이 담긴 플레이트(P)는 검사부(160)의 이송부(162)로 이동된다. 이동된 플레이트(P)는 삽입위치(162a)에 안착되며 이송부(162)에 의해 대기위치(162b)로 이동된다.

이후 플레이트(P)는 대기 위치(162b)를 거쳐 검사 위치(162c)로 이동된다. 플레이트(P)가 검사 위치(162c)에 도달하면 검사챔버(163)에 의해 병리진단검사가 수행된다.

병리진단검사를 마친 플레이트(P)는 추출위치(162d)로 이동되어 검사부(160)의 외부로 추출된다. 추출된 플레이트(P)는 핸드부(120)에 의해 배출부(170)로 이송되어 폐기된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 진단검사장치를 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 진단검사장치를 도시한 단면도이다. 도 5는 의료용 진단검사 장치의 마개를 도시한 사시도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 의료용 진단검사장치는 소정의 검사물질을 수용할 수 있는 시험관(210), 시험관(210)의 입구에 체결되는 마개(220) 및 검사물질을 흡입하여 추출하는 피펫(230)을 포함한다.

시험관(210)은 소정의 검사물질을 수용할 수 있는데, 소정의 검사물질은 검사를 위한 시료 및 특정 시약이 될 수 있다. 시험관(210)은 적용되는 분석 장비에 따라 다양한 크기로 제작될 수 있고, 일반적으로 시험관(210)의 내부를 관측할 수 있도록 투명 유리 재질로 제작된다. 시험관(210)이 유리 재질로 마련되는 것은 제한이 아니며, 시험관(210)은 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성을 가지는 테프론(teflon), 폴리에틸렌(polyethylene) 등으로 제작될 수 있다.

마개(220)는 시험관(210)의 내부와 외부를 차단하며, 피펫(230)을 시험관(210)의 내부로 통과시키는 관통공(222)을 구비한다. 관통공(222)의 직경은 피펫(230)이 삽입되고 분리되는데 무리가 없어야 하고 피펫(230)이 흔들리지 않고 고정될 수 있는 크기로 마련되는 것이 바람직하다.

마개(220)는 시험관(210)의 외부로 돌출되는 돌출부(221), 시험관(210)의 내부로 삽입되는 삽입부(223) 및 시험관의 내벽과 접하는 오링(Oring, 126)을 삽입부(223)에 고정시키는 오링용 홈(224)을 포함한다. 오링용 홈(224)은 둘 이상의 다수로 마련될 수 있다. 오링(126)은 천연고무, 합성고무, 합성수지 등으로 제작될 수 있다. 마개(120)는 시험관(110)의 내부와 외부를 밀폐시키고 피펫(130)을 통과시킬 수 있는 것으로, 마개(120)가 시험관(110)으로 삽입되지 않고 마개(120)가 시험관(110)의 외주를 감싸는 형태가 될 수도 있으며, 당업자로서 자명한 형태의 시험관(110)과 마개(120)를 제작하여 유사한 효과를 얻을 수 있을 것이며, 이는 본 발명의 기술을 벗어나지 않을 것이다.

피펫(230)은 검사물질을 수용하는 몸체(231), 몸체(231)의 일단에 마련되어 검사물질과 접하는 접촉부(233) 및 몸체(231)의 타단에 마련되어 피펫(230)을 지지하는 지지부(235)를 포함한다. 접촉부(233)는 추출된 검사물질이 흘러내리지 않도록 몸체(231)의 직경보다 작은 직경으로 구성될 수 있다. 피펫(230)의 몸체(231) 및 접촉부(233)는 유리, 테프론(teflon), 폴리에틸렌(polyethylene) 등으로 제작될 수 있다. 접촉부(233)는 시험관(210)의 내부 바닥으로부터 일정 거리에 위치하여야 한다. 즉, 접촉부(233)는 시험관(210)의 내부 바닥에 닿아 검사물질의 흡입을 방해받지 않으며 시험관(210)에 수용된 적은 양의 검사물질까지 흡입할 수 있는 지점에 위치하여야 한다.

접촉부(233)를 특정 위치에 유지하기 위하여, 몸체(231)의 타단에는 접촉부(233)의 위치가 일정하도록 고정시킬 수 있는 지지부(235)가 마련된다. 지지부(235)는 마개(220)의 관통공(222)의 직경보다 큰 직경으로 마련되어, 지지부(235)가 마개(120)의 상부에 안착되도록 한다. 지지부(235)는 피펫(230)에 소정의 압력을 형성시켜 액체의 흡입 및 배출을 조절하는 피펫필러(pipette filler)의 지그(jig; 240)와 결합하는 체결부로서의 역할을 할 수 있다. 이때, 피펫필러는 사 용자가 직접 손으로 조작할 수 있는 이동형 피펫필러일 수 있다. 또한, 피펫필러는 대량의 검사물질을 진단검사할 수 있는 의료용 진단검사장치의 로봇 아암(110)의 핸드부(120)일 수 있다.

한편, 피펫(230)은 하나의 표선(scale, 137)이 표시된 홀피펫일 수 있고, 세밀한 표선(137)이 표시된 몰피펫일 수 있다. 홀피펫은 하나의 표선(137)으로 검사물질의 일정 용량을 추출할 수 있는 반면, 몰피펫은 액체의 배출 도중에 액체의 용량을 확인할 수 있다. 그리고, 피펫(230)은 미량의 액체를 추출하는 마이크로 피펫이 될 수 있다. 상기 피펫(230)의 종류는 한정이 아니며, 다양한 종류의 피펫(230)이 적용될 수 있다. 또한, 시험관(210)에 수용되는 검사물질은 액체뿐만이 아니라, 기체가 될 수도 있다. 기체가 시험관(210)에 수용된 경우 가스피펫을 적용할 수 있을 것이다.

도 6은 시험관으로부터 피펫을 분리한 상태를 도시한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 의료용 시험장치의 피펫(230)이 피펫필러의 지그(240)에 결합되어 시험관(210)으로부터 분리된 경우이다. 이때, 피펫(230)에는 소정의 압력이 형성되어 시험관(210)에 수용되어 있는 검사물질의 일정량을 흡입한 상태가 유지될 수 있다. 시험관(210)으로부터 분리된 피펫(230)은 흡입한 검사물질을 배출 후 다시 마개(220)의 관통공(222)으로 삽입되어 고정된다. 따라서, 피펫(230)은 사용 후 폐기되는 것이 아니라, 해당 검사물질을 수용하고 있는 시험관(210)으로 재삽입되어 재사용될 수 있다. 즉, 피펫(230)은 피펫용 지그(240)를 사용하여 수동 또는 자동으로 시험관(210)에 장착 및 탈착할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

하나의 피펫으로 동일한 검사물질을 반복하여 추출하고 재사용할 수 있으므로, 반복적인 실험에서 피펫의 교체 및 세척에 따른 번거러움을 줄일 수 있고 일회용 피펫을 사용함에 따른 비용을 절감할 수 있다. 그리고 의료용 자동진단장치에서 피펫을 공급하는 장치를 별도로 마련할 필요가 없어 의료용 자동진단장치의 구조를 단순화할 수 있으며, 피펫을 교환할 필요가 없어 진단검사 시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 병리진단검사를 위한 의료용 시험장치에 있어서,

   검사물질을 수용하는 시험관;

   상기 시험관의 입구에 체결되며 상기 시험관의 외부와 내부를 소통시키는 관통공을 가지는 마개; 및

   상기 관통공을 통과하여 상기 시험관의 내부로 삽입되며 상기 검사물질을 추출하여 운반하는 피펫을 포함하되,

   상기 관통공은 상기 피펫의 외경과 동일한 내경을 가지는 것을 특징으로 하는 의료용 시험장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마개는 상기 시험관의 외부로 돌출되는 돌출부;

   상기 시험관의 내부로 삽입되는 삽입부; 및

   상기 시험관의 내벽과 접하는 오링(Oring)을 상기 삽입부에 고정시키는 오링용 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 시험장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 피펫은 상기 검사물질을 수용하는 몸체;

   상기 몸체의 직경보다 작은 직경으로 상기 몸체의 일단에 마련되어 상기 검사물질과 접하는 접촉부; 및

   상기 접촉부에서 상기 검사물질이 용이하게 흡입될 수 있도록 상기 몸체의 타단에 마련되어 상기 접촉부를 시험관의 내부 바닥으로부터 일정 거리에 위치시키는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 시험장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 지지부는 상기 피펫에 소정의 압력을 제공하는 피펫필러의 지그(jig)와 결합하는 것을 특징으로 하는 의료용 시험장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 피펫은 상기 검사물질의 추출량을 측정할 수 있는 표선(scale)이 표시된 것을 특징으로 하는 의료용 시험장치.
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