KR20060132729A - 혈액 튜브들을 전혈 분석기에 공급하기 위한 장치 - Google Patents

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KR20060132729A
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꽁뜨 로제 르
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호리바 에이비엑스 에스.에이.에스
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Abstract

본 발명의 장치는 예비 분석 모듈(1)을 구비하며, 예비 분석 모듈에는 혈액을 균질화하고 응고물의 형성을 방지하기 위한 적어도 하나의 튜브 교반기(8)가 제공되며, 예비 분석 모듈은, 단일 튜브 전달을 위한 라인(4)상에서, 분석되어야 하는 튜브를 저장하기 위한 영역(2)과, 적어도 하나의 단일 작동 전혈 분석기(3)와 자동 튜브 로딩/언로딩 수단(27,28,29) 사이에 배치되며, 자동 튜브 로딩/언로딩 수단은 튜브 교반기(8)와 단일 튜브 전달 라인(4) 사이에 배치된다. 본 발명은 혈액 분석기에 적절하다.

Description

혈액 튜브들을 전혈 분석기에 공급하기 위한 장치{Device for supplying blood tubes to a whole blood analyser}
본 발명은 전혈 분석기에 혈액의 튜브를 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.
전혈 분석기는, 혈액 혈장 또는 혈청에서 작용하는 분석기들과는 대조적으로, 혈액의 모든 요소들을 포함하는 혈액의 튜브에서 분석을 수행하는 분석기이다.
혈액 혈장 또는 혈청에서 수행되는 분석과는 대조적으로, 전혈 분석기에 의해서 분석되어야 하는 혈액은 분석 이전에 매우 짧은 시간 동안 주의 깊게 혼합되어야 한다. 이러한 교반의 상(phase)은 튜브의 움직임이 없을 때 자연스럽게 가라앉는 세포들이 다시 뜨게 하도록 혈액을 균질화기 위하여 절대적으로 필요하며, 이것은 표준화 위원회의 권고에 따라서 수행되어야 한다.
이러한 교반의 상은 이용된 분석기의 유형과 그것의 자동화 정도에 따라서 다르게 처리된다. 가장 단순한 분석기에서는 장치에 교반 수단이 없으며 교반은 분석 이전에 작업자에 의해서 수동으로 수행되어야 한다.
보다 정교한 분석기에서, 그리고 특히 헤마톨로지(haematology) 장비에서, 바퀴 또는 랙(rack)으로 이루어진 교반기에서 분석되기 이전에 튜브들이 설치된다.
휘일들이 제공된 교반기에서, 혈액의 튜브들은 휘일(wheel)의 주위 둘레에 배치된 만입부(indentation)에 배치된다. 각각의 튜브는 다음에 역전되며 바퀴가 회전할 때마다 최초의 위치로 복귀된다. 교반의 품질은 양호하지만 자동화는 휘일의 용량으로 제한되며, 이용되는 각각의 시간마다 휘일이 교체되어야 한다.
랙(rack)이 제공된 교반기에서, 튜브들은 분석기로 로딩(loading)되기 전체 랙 안에 배치된다. 분석기는 다음에 튜브의 분석기을 위해서 배치되며 이후에 분석 및 분석된 랙의 저장이 이어진다.
분석의 수율과 효능을 향상시키기 위하여, 분석되어야 하는 튜브를 저장 영역으로부터, 튜브들이 분석기에 의해서 취해지는 분석의 지점으로 운반하도록, 분석기에 자동화된 콘베이어 벨트를 부가하는 것이 통상적이다.
대부분의 자동화된 라인들은 랙으로써 작동되는 통과 수단과 함께 랙-유형의 이송 방법을 이용한다. 이러한 기술은 특히 Sysmex 사에서 이용되는 것인데, Sysmex 는 랙이 레일 위에 장착되고 레일이 랙을 하나의 분석기로부터 다른 분석기로 운반하며, 분석기로의 통과는 병진 운동으로 수행되는 시스템을 판매하고 있다. 랙의 저장 및 흐름 관리는 버퍼 저장 시스템(buffer storage system)에 의해서 수행된다. 이러한 기술에 대한 설명은 미국 특허 제 5,232,081 호에 개시되어 있다. 랙의 저장 및 흐름 관리는 저장 장치에 의해서 제공되는데, 저장 장치는 콘베이어상의 저장 시스템에 있는 랙의 운동을 분석 시퀀스에 적합화시킬 수 있게 한다. 랙들은 높은 분석률을 달성할 수 있게 하기 때문에, 분석기로의 제 2 의 통과를 필요로 하지 않는 분석에 대하여 효과적인 것으로 증명되었다. 그러나, 이러한 시스템은 그 어떠한 이유로 튜브가 분석기로 2 번 공급되어야 하는 경우에 대해서는 융통 성이 결여되어 있다. 이러한 경우에, 문제가 되는 튜브를 구비하는 전체의 랙은 분석기로 다시 보내지기 위하여 저장 장치로 복귀되어야 한다.
자동화된 라인에서 랙의 이용은 콘베이어 벨트에 필요한 회전 및, 방향의 변화와 관련하여 제한적인 배치를 필요로 한다. 이러한 문제점들을 해결하도록 설정된 해법의 예는 특히 미국 특허 제 5,366,062 호 및 미국 특허 제 5,380,488 호에 설명되어 있다.
다른 문제는, 자동화된 라인이 랙을 통하여 각각의 튜브에 있는 라벨을 판독하기 위한 판독기를 가져야만 한다는 사실 때문에, 각각의 튜브에 있는 라벨에 씌어진 정보를 판독하는 것에 관련된 것이다. 다수의 해법이 이러한 문제를 해결하도록 제안되었다. 따라서, 예를 들면, 미국 특허 제 6,081,326 호 및 미국 특허 제 5,286,959 호는, 랙에 있는 슬롯의 전방에 위치된 광학 판독기의 앞에 튜브의 라벨을 위치시키도록 랙의 내부에 자체적으로 튜브를 회전시키는 장치를 설명하고 있다. 미국 특허 출원 2002/0100806 에 설명된 다른 구현예에 따르면, 튜브를 포함하느 만입부에 위치된 돌기는 튜브의 라벨이 윈도우 앞에 위치될 수 있게 하여 광학 판독기가 라벨의 내용을 판독할 수 있다. 이러한 특허들은 명백히 랙에 저장된 튜브의 라벨을 판독하는 것이 복잡하고 곤란하다는 것을 나타낸다.
더욱이, 자동화된 라인에서 랙을 이용하는 것은 일련의 새로운 시험을 수행하기 위하여 특정의 튜브를 조작하거나 또는 선택할 필요가 있을 때 한계를 드러낸다. 진단 및 새로운 측정 기술은 나타내는 것으로서, 튜브가 다시 테스트 될 수 있어야 하거나, 또는 논란이 된 처음의 분석 이후에 새로운 일련의 테스트를 겪어야 한다. 이와 관련하여, 랙을 이용하는 자동화된 라인은 쓸모가 없으며 모노-튜브 지지부(mono-tube support)를 가진 자동화된 라인이 현대적인 실험실의 필요성에 보다 더 적합한 것으로 보인다.
대부분의 경우에서 모노-튜브 지지부를 가진 자동화된 라인은 콘베이어 벨트를 구비하는 라인들이다. 이러한 유형의 라인에 대한 설명은 미국 특허 제 6,374,989 호 및 제 5,941,366 호에 개시되어 있다. 미국 특허 제 5,224,585 호에서, 콘베이어 벨트는 수평 및 수직 운동 동안에 지지부가 벨트에 부착되어 유지될 수 있는 자기 지지부로서 이용된다.
자동화된 라인의 분야에서, 특히 생화학적 장치에 대하여, 체인 연결 기술이 이용된다. 그러나, 이러한 장치의 반응 시간은 매우 느리다. 튜브 지지부를 체인에 일체로 부착시킨 수용기와 결합시키고 화학적 반응이 유지될 수 있는 복잡한 체인 시스템은 특히 미국 특허 제 6,358,471 호에 설명되어 있다. 튜브들을 전혈 분석기로 운반하기 위하여 튜브들을 이송시키는데 이용될 수 있는 다른 체인 시스템은 미국 특허 제 4,944,924 호에 개시되어 있다. 미국 특허 제 5,582,795 호도 튜브를 벨트와 결합시킨 튜브 체인을 개시한다.
이러한 체인(chain) 기술들은 자동화된 라인에 적용되는 것이 곤란한데, 이는 명백하게 튜브의 흐름에서 문제를 일으키지 않으면서 튜브 또는 튜브와 그것의 지지부를 제거하는 것이 가능하지 않기 때문이다. 마찬가지로, 튜브를 장치들중 하나로 복귀시키는 것은 체인 전체가, 이용될 장치로 주행되는 것을 필요로 한다. 상기 언급된 특허들에 설명된 체인은 융통성이 없는 기술적인 해법으로 보이며 특히 전혈을 가지고 작용하는 현대적인 자동화 라인에 적합화되지 않는 것으로 보인다.
미국 특허 제 5,623,415 호, 제 4,039,288 호, 제 5,623,415 호, 국제 출원 WO 95/03548 및 WO 98/01760 와 같은 다른 특허 또는 특허 출원들은 모노 튜브 레일을 구비하는 분석 장비의 이용을 개시하지만, 이들은 단지 튜브들을 이송하도록 의도된 것으로 보이며, 예를 들면 분석 이전에 튜브들이 교반될 수 있는 그 어떤 예비 분석 수단(pre-analytical means)을 개시하고 있지 않다.
단일 라인(unitary line)의 카테고리에서는, 각각의 튜브가 다른 튜브와 상이한 실체로서 다루어질 수 있다는 장점이 있다. 이러한 것이 수행되려면, 분석, 점검 및 부가적인 시험과 관련된 자체의 필요성이 충족될 것이 요구되며, 만약 보완의 시험이 논리적으로 진단을 보조할 수 있다면, 보완의 시험을 자동적으로 수행하는 것으로 이루어지는 "조절된 분석(conditioned analysis)" 또는 "반사의 실험(reflex testing)"이 용이하게 이용될 수 있는 가능성이 충족될 것이 요구된다. 이러한 점은 진단과 관련된 그 어떤 부가적인 시험을 제거함으로써, 비용을 절감시키는 것과, 진단에 도달하는 것에 있어서의 효율성을 향상시키는 근원이다.
본 발명은 자동화된 모노 튜브 라인으로 전혈 튜브(tube of whole blood)를 위한 전용 예비 분석 수단을 도입하여, 자동화 라인에 단일 모드로 설치된 각각의 전혈 분석기가 혈액 혈장 또는 혈청 분석기처럼 단순하게 연결될 수 있는 것을 개시한다.
특히 본 발명은, 샘플이 전혈 분석기로 들어가기 전에 샘플에서 수행되었던 처리 및 작용을 예비 분석 모듈로 이전시키는 것으로서, 상기 예비 분석 모듈은 전혈 분석기에서의 분석 준비가 되어 있는 튜브로 샘플을 전달하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 특징에 따르면, 전혈 분석기는 분석 터미널의 특성들을 가지며, 분석 터미널의 기능은 혈장이나 또는 전혈로써 작용되는 분석기와 같이, 분석 자체를 수행하는 것에 제한되고, 분석 터미널의 작동 모드는 단일 모드(unitary mode)이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 예비 분석 모듈은 자동화된 라인에 연결된 모든 전혈 분석기들로부터 오는 요청에 응답하도록 제공된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 장치가 모노-튜브 전달 라인상에서, 분석되어야 하는 튜브를 위한 저장 영역과 단일 모드에서 작동하는 적어도 하나의 전혈 분석기 사이에 배치된 예비 분석 모듈을 구비하며, 따라서 전혈 튜브들이 분석기로 진입하기 이전에 전혈 튜브들을 준비하는데 필요한 기능과 작용을 조합하고 최적화시킬 수 있다.
이전에는 상기의 기능들과 작용이 전혈 분석기에 의해서 또는 수작업으로 수행되었다. 예비 분석 모듈은 자동화 라인에 존재하는 분석기를 가지고 이론적으로 조화된 방식으로 상기의 작용과 기능들을 관리할 수 있게 한다.
예비 분석 모듈은 교반된 튜브들을 전혈 분석기에 제공함으로써 분석의 과정중에 보다 큰 융통성을 제공하지만, 또한 매우 짧은 시간에 다른 분석기를 위한 품질 관리 튜브를 공급할 수도 있다.
예비 분석 모듈은 또한 실험실에서의 표준화를 유효하게 따르면서, 수동으로 수행되었던 작용들을 완전히 자동으로 이루어지게 한다.
제 1 의 다른 구현예에 따르면, 예비 분석 모듈은 튜브의 공기 노출 및 인식 장치, 분석 이전에 혈액을 균질화시키는 튜브 교반기 및, 이송 라인과 튜브의 공기 노출 및 인식 장치와 튜브 교반기 사이에 각각 배치된 튜브의 자동 로딩 및 언로딩 수단을 구비한다.
제 2 의 다른 구현예에 따르면, 예비 분석 모듈은, 한편으로는 이송 라인과 품질 관리 튜브를 보유하고 제공하기 위한 구획부 사이, 다른 한편으로는 튜브 교반기 사이에 각각 위치된 튜브의 자동적인 로딩 및 언로딩 수단 뿐만 아니라, 모니터 작용을 필요로 하는, 분석기를 위한 품질 관리 튜브를 보유하고 제공하는 구획부 및, 분석되어야 하는 튜브들과 관리 튜브들 안에 있는 혈액을 균질화시키는 튜브 교반기를 구비한다.
상기 2 개의 구현예와 유사한 제 3 의 구현예에 따르면, 튜브 교반기에 근접하여 품질 관리 튜브를 분석기에 제공하는 구획부, 튜브의 공기 노출 및 인식 장치, 이송 라인과 품질 관리 튜브를 보유하고 제공하는 구획부 사이와, 튜브의 공기 노출 및 인식 장치와 튜브 교반기 사이에 각각 위치된 튜브의 자동 로딩 및 언로딩 수단을 구비된다.
바람직한 구현예에 있어서, 튜브의 공기 노출 및 인식을 위한 장치는 튜브를 천공시켜서 튜브를 공기 노출시키는 장치와, 튜브 라벨에 표시된 정보를 인식하기 위한 판독 장치를 구비한다.
분석기에 품질 관리 튜브를 공급하도록 의도된 구획부는 단열 콘테이너를 구비하고, 단열 콘테이너의 내부는, 제어 피드백 모듈이 원격 유지 관리 센터 또는 인터넷 또는 인트라넷 유형의 정보 네트워크로부터 명령을 수신할 수 있도록 하기 위하여 조절 파라미터를 네트워크 인터페이스 모듈을 통해 전달하기 위한 스위치 장치 및 조절 모듈에 의해 일정한 온도로 유지된다.
바람직한 구현예에 따르면, 조절 모듈은 공지의 펠티어 효과 유형의 조절 모듈이다.
다른 유리한 특징에 따르면, 이송 라인은 상향 트랙 또는 하향 트랙을 형성하기 위하여 자체적으로 접혀지며, 예비 분석 모듈과 분석기 사이에 배치된 튜브 교환기/적재기(loader)에 결합되어, 튜브들이 하나의 트랙으로부터 다른 트랙으로 이전될 수 있거나, 또는 같은 트랙에서 튜브들의 앞에 있는 튜브를 따라잡을 수 있다.
상기의 구현예에서, 튜브 교환기/적재기 장치는 2 개 트랙의 각각을 2 개의 부분으로 분리시키고, 4 개의 구획부로 분할된 서랍으로 이루어지며, 서랍은 이송 레일의 길이 방향 축에 직각인 방향으로 병진 운동할 수 있다. 이러한 방식으로, 튜브를 포함하는 구획부를 다른 트랙의 2 개 부분들 사이에 위치시킴으로써 튜브가 하나의 트랙으로부터 다른 트랙으로 이전되는 것이 가능하다.
같은 트랙 위에서, 하나의 튜브 앞에서의 다른 튜브의 운동은, 따라잡혀야 하는 튜브를 포함하는 구획부를 그것의 트랙 밖에 위치시킴으로써, 같은 트랙에서 제 2 단계로 계속 전진하기 이전에, 제 1 단계에서 같은 트랙 위에 있는 그 튜브의 뒤에 있는 튜브가 근접한 구획부를 점유할 수 있게 하여 이루어진다.
이송 라인과 예비 분석 모듈 사이에서 튜브의 자동 로딩/언로딩이 가능하도록, 콘베이어 라인은 콘베이어 벨트들로 이루어진 부분들로 분할되는데, 콘베이어 벨트는 서랍 형태의 로딩/언로딩 장치들에 의해 서로로부터 분리되고, 서랍 형태의 로딩/언로딩 장치들은 각각의 경우에 튜브와 그것의 지지부를 수용하는 치수로써 이송 레일의 길이 방향(XX')에 평행하게 배치된 2 개의 격벽들에 의해서 제한된 구획부들로 나뉜다.
바람직한 구현예에서 서랍의 형태인 로딩 및 언로딩 장치들은 3 개의 구획부들로 분할되는데, 이것은 예비 분석 모듈에서 튜브 로딩 및 언로딩을 위한 단부 구획부 및, 상향 트랙과 하향 트랙의 2 개의 근접한 부분들 사이에서 각각 튜브를 이송시키는 2 개의 전용 구획부이다.
교반기에 대한 최적의 작동 비율을 달성하고 실험실에서의 이용에 관한 NCCLS에서 규정한 조건들에 부합하기 위하여, 교반기에는 튜브를 각각 수용할 수 있는 특정한 수의 만입부(indentations)가 제공되며, 교반되어야 하는 각각의 튜브는 로딩 장치에 의해서 만입부로 로딩된다.
마지막으로, 저장 영역으로부터 이송 라인으로 튜브를 자동으로 로딩할 수 있도록, 저장 영역은 콘베이어 위에서 각각의 튜브를 지지부로 할당하는 조작 아암을 구비한다. 지지부에 있는 튜브들은 콘베이어에 의해서 이송 라인을 따라 이송된다.
예비 분석기가 튜브 교반기에 더하여 튜브 안에 포함된 액체의 레벨을 검출하는 검출기를 구비하면 유리하다.
예비 분석 모듈은, 튜브 교반기에 더하여, 펠티어 효과(Peltier effect)로 튜브 교반기상의 튜브를 가열하는 가열 수단을 구비할 수도 있다.
위에서 언급된 보유 구획부는 분석이 의도된 튜브를 포함할 수 있다. 예비 분석 모듈은 품질 관리 튜브 또는 분석이 의도된 튜브들에 대하여 의도된 몇 개의 저장 구획부를 구비할 수도 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 예비 분석 모듈은 혈액의 튜브에서 덩어리의 존재를 검출하기 위한 검출기를 구비한다. 이러한 검출기가 바람직스럽게는 광학 수단이나 음향 파동 또는 전기 수단을 구비한다.
다음의 설명에서는 첨부한 도면을 참조하여 구현예가 하나의 예로서 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 장치의 구현예의 평면도로서, 이것은 혈액의 튜브가 자동적으로 모노 튜브(mono-tube) 전혈 분석기로 공급될 수 있게 한다.
도 2 는 도 1 의 장치의 일부를 확대된 축척으로 도시한다.
도 3 은 도 2 에 대응하는 정면도이다.
도 4 는 도 1 및 도 2 에 도시된 장치에 제공된 저장 영역과 전달 라인 사이에서 튜브를 파지하기 위한 로봇 아암의 사시도이다.
도 5 는 도 1 내지 도 3 의 전달 라인에 설치된 튜브 지지용 부재의 구현예를 도시하는 도면이다.
도 6 은 도 1 내지 도 3 의 장치에 제공된 보유 구획부의 구현예이다.
도 7 및 도 8 은 본 발명에 따른 장치의 2 개의 다른 구현예들을 도시하는 2 개의 도면이다.
도 9 는 본 발명에 따른 장치의 작동 방법을 도시하는 순서도이다.
도 10 및 도 11 은 액체 레벨 검출기의 평면도 및 정면도이다.
도 12 는 펠티어 효과(Peltier-effect) 가열 부재가 제공된 튜브 교반기의 정면도이다.
도 13 은 분석용으로 의도된 튜브들이나 또는 품질 관리 튜브를 위해서 의도된, 도 6 의 것과 유사한 저장 구획부의 평면도이다.
도 14 및 도 15 는 튜브 안의 응고물의 존재를 식별하도록 의도된 검출기의 평면도 및 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 대응하는 요소들은 같은 참조 번호로 표시되었으며, 본 발명에 따른 장치의 제 1 구현예를 도시한다. 이러한 장치는 분석되어야 하는 혈액 튜브를 위한 저장 영역(2)과 적어도 하나의 모노-튜브 분석기(3) 사이에 배치된 예비 분석 모듈(1)을 구비한다. 레일 형태의 모노 튜브 이송 라인(4)은 튜브(5)를 저장 영역(2)으로부터 그것의 목적지로 운반하며, 예비 분석 모듈(1)이나 또는 하나 또는 그 이상의 모노 튜브 분석기(3)로 운반한다. "모노 튜브"라는 용어는 문제되는 작동(이송, 분석등)이 개별적인 튜브로써 수행되며 복수개의 튜브들로써 수행되지 않는다는 것을 의미한다.
예비 분석 모듈(1)은 차후의 분석 이전에 특정한 수의 작동들을 수행하도록 의도된다. 이것은 튜브(5)의 공기 노출 및 인식 장치(6), 튜브를 저장하고 품질 관리를 제공하기 위한 구획부(7) 및, 교반기(8)로 이루어지는데, 상기 교반기는 도시된 구현예에서 수평축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 3 개의 휘일(8a,8b,8c)에 의해 튜브들이 동시에 교반될 수 있게 한다. 저장 구획부(7)는 분석을 위해 의도된 튜브(5)들을 포함할 수도 있다.
예비 분석 모듈(1)도 키이보드(9b)에 결합된 제어 피드백 모듈(9a)(도 1 및 도 2)과 디스플레이 스크린(9c)(도 3)을 구비한다. 디스플레이 스크린은 예비 분석 모듈(1)을 이루고 있는 요소들의 작동을 모니터하고 관찰할 수 있게 한다. 제어 피드백 모듈(9a)은 네트워크 인터페이스 모듈(10)에 결합되어, 제어 피드백 모듈(9a)이 예를 들면 인터넷 또는 인트라넷 정보 네트워크를 통하여 원격 유지 관리 센터(미도시)로부터 명령을 받을 수 있게 한다.
저장 영역(2)(도 1)은 분석되어야 하는 튜브(5)를 저장하기 위한 영역(2a), 튜브(4)를 위한 지지부(11)를 저장하기 위한 영역(2b) 및, 조립 영역(2c)을 구비하는데, 조립 영역은 분석되어야 하는 튜브(5)를 그들의 지지부(11)상에 조립하도록, 그리고 분석되어야 하는 튜브들이 운반될 수 있도록 의도된 것으로서, 콘베이어(12)에서 튜브들의 지지부들은 이송 레일(4)을 향하여 지그재그(zigzag) 형상으로 접혀져 있다. 튜브(5)를 지지부(11)와 조합시키는 것은 도 4 에 도시된 바와 같이 수행되는데, 이것은 조립 영역(2c)에 있는 콘베이어(12)상에서, 튜브를 위한 저장 영역(2a)에 위치된 분석되어야 하는 튜브(5)를, 지지부를 위한 저장 영역(2b)에 있는 지지부(11)에 할당하는 로봇 조작 아암(13)을 이용하여 수행된다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 튜브(5)들에는 개별적인 정지부(14)들이 제공되며, 튜브들은 지지부(11)의 내측에서 수직으로 배치되는데, 여기에서 튜브들은 스프링 플레이트(15)에 의해 유지된다.
분석기(3)는 샘플링 수단(sampling means,17)에 결합된 혈액 분석 장치(16)를 구비하는데, 샘플링 수단은 분석되어야 하는 각각의 튜브(5)를 샘플링 바늘(20)과 정렬시켜서 유지하기 위한 만입부(19)를 구비한다. 분석기(3)는 또한 키이보드(22)와 결합된, 분석용 장치를 제어하기 위한 수단(21)과 모니터 스크린(23)을 구비한다.
유리하게는, 모노-튜브 이송 라인(4)이 서로 반대 방향으로 움직이는 2 개의 평행한 트랙(4a,4b)을 형성하기 위하여 자체적으로 접혀지며, 튜브들이 2 개의 트랙 사이에서 전달될 수 있도록 하기 위하여, 또는 하나의 트랙 위에 있는 튜브가 같은 트랙에 있는 그 앞의 튜브를 따라잡을 수 있도록 하기 위하여, 2 개의 트랙(4a,4b)을 가로질러 배치된 튜브 교환/로딩(loading) 장치(24)를 구비한다.
제 1 의 트랙은 이후에 상향 트랙으로 지칭되며 이것은 튜브(5)를 저장 영역(5c)으로부터 분석기(3)로 움직이고, 제 2 의 트랙(4b) 또는 하향 트랙은 튜브들을 분석기와 저장 영역(2) 사이에서 반대 방향으로 움직인다.
지지부상에 장착된 튜브들을 이송 레일로 로딩시키거나 또는 예비 분석기(1)를 구성하는 다른 모듈과 분석기(3)로 언로딩시킬 수 있도록, 이송 라인(4)은 제 1 트랙(4a)에 있는 T1a 내지 T6a 로 표시된 부분들과, 제 2 트랙(4b)에 있는 T1b 내지 T6b 로 나뉘어지는데, 이들은 구획부(25a,25b,25c;...;30a,30b,30c)로 나뉘어진 서랍의 형태인, 도면 번호 25 내지 30 으로 표시된 로딩/언로딩 장치에 의해 서로로부터 분리된다.
이송 라인(4)의 각각의 부분(25a,25b,25c;...;30a,30b,30c)은 2 개의 측벽(31a,32a;31b,32b)들 사이에서 각각 움직이는 콘베이어 벨트의 형태이다. 각각의 로딩/언로딩 장치들의 구획부(25a,25b,25c;...;30a,30b,30c)는 이송 레일(4)의 길이 방향 축(XX')에 수직인 방향으로 정렬되고 근접한 레일의 부분으로부터 오는 튜브(5)와 지지부(11)를 각각 수용하도록 치수가 정해진다.
튜브(5)를 지지부(11)와 함께 구획부 안으로 설치할 수 있도록, 각각의 구획부는 2 개의 콘베이어 벨트들의 평면과 같은 평면에 위치된 베이스(33)를 가지는데, 상기 콘베이어 벨트는 그에 근접한 레일의 2 개 부분들에 속하고 상기 베이스(33)에 직각인 2 개의 격벽(34,35)에 의해 제한되며 이송 라인(4)의 부분(T1a 내지 T6a 및 T1b 내지 T6b)들을 한정하는 측벽(31,32)과 각각 정렬된다. 구획부 안에서 튜브 지지부(11)의 운동은 튜브 지지부(11)와 접촉하는 구동 롤러(36)에 의해 보장된다.
튜브 교환기/적재기(loader,24)는 서랍의 형태이며, 이것은 이송 레일(4)의 길이 방향 축(XX')에 수직인 방향으로 병진 운동될 수 있다. 로딩/언로딩 장치와는 달리, 이것은 4 개의 구획부(24a,24b,24c,24d)로 이루어지는 것으로서, 로딩/언로딩 장치의 것들과 같은 방식으로, 베이스(37)에 수직인 2 개의 격벽(38,39)에 의해 경계가 정해지고 이송 라인(4)의 길이 방향 축(XX')의 방향으로 연장된 베이스(37)를 구비한다. 하나의 트랙으로부터 다른 트랙으로의 튜브(5)의 전달은, 이송 레 일(4)의 길이 방향 축(XX')에 수직인 방향으로 튜브 교환기/적재기 장치(24)를 움직이고, 튜브를 포함하는 구획부의 격벽을 튜브가 각각 이전되어야 하는 트랙으로부터 다른 트랙의 측벽(31,32)과 정렬함으로써 이루어진다. 제어 피드백 장치(9)의 제어하에 발생하는 이러한 움직임은, 콘베이어 레일(4) 위에서 튜브(5)와 지지부(11)의 이동 방향을 역전시킬 수 있다. 그러나, 튜브와 지지부를 같은 트랙위에서 따라잡기 위하여, 같은 트랙에서 구획부의 뒤에 이동하는 튜브와 그것의 지지부가 각각 근접한 구획부(24b,24c)로 움직일 수 있도록 서랍의 일 단부에 각각 위치하는 구획부(24a,24d) 안에 튜브(5)와 그것의 지지부(11)를 배치시킴으로써, 튜브(5)와 지지부(11)를 그것이 이동하는 트랙의 바깥으로 움직일 수 있다.
튜브의 공기 노출 및 인식 장치(6)와 구획부(7)에는, 로딩/언로딩 장치(25,26)를 이용하여 모노-튜브 이송 라인(4)에 의해 튜브들이 공급된다.
로딩/언로딩 장치(26)는, 튜브의 공기 노출 및 인식 장치(6)에 통과시키지 않으면서 튜브를 연속적으로 각각의 트랙(4a,4b)으로 전달할 수 있거나, 또는 튜브의 공기 노출 및 인식 장치로 전달하기 위하여 튜브(5)를 트랙(4a)으로부터 집어올릴 수 있게 하는데, 상기 튜브의 공기 노출 및 인식 장치의 위치에서는 튜브를 공기 노출시키도록 천공 장치(40)(도 3)로 천공할 수 있고 적절한 판독기(미도시)에 의해서 튜브(5)에 부착된 라벨에 표시된, 튜브의 특성을 나타내는 데이터를 판독함으로써 튜브의 표시부가 인식될 수 있다. 이러한 정보는 특히 어떠한 종류의 분석과 어떠한 종류의 작용이 각각의 튜브 안에 있는 내용물에 대하여 수행되어야 하는지를 분석기로 제공한다. 일단 튜브가 공기 노출되고 식별되었다면, 교반기(8)로 또는 직접적으로 분석기(3)로 조향되도록 이송 레일(4)을 따라서 튜브를 가져가게 된다.
혈액을 저장하고 관리 제어하도록 의도된 구획부(7)는 벨트(42)에 배치된 특정한 수의 튜브 설치부(41i)(도 2)를 포함하는데, 이것은 로딩/언로딩 장치(25)를 통하여 이송 레일(4)로 튜브를 공급하게 하여 각각의 트랙(4a,4b)으로의 튜브들의 연속적인 전달을 가능하게 하거나, 또는 벨트(42)로부터 튜브를 집어올려서 튜브를 이송 레일의 트랙(4a)으로 전달하거나, 또는 그 역으로 되어 이송 레일의 트랙(4a,4b)들중 하나로부터 집어올리기 위하여 튜브를 벨트(42) 위의 비어 있는 설치부(4i) 안으로 전달하는 것을 가능하게 한다.
도 6 에 도시된 구현예에서, 구획부(7)는 단열 콘테이너(43)를 가지며 단열 콘테이너의 내부는 예를 들어 펠티어 효과(Peltier effect)에 의해 작동되는 공지 종류의 조절 모듈(44)에 의해서 일정한 온도로 유지된다. 이는 또한 조절 파라미터를 도 1 및 도 2 의 네트워크 인터페이스 모듈(10)로 전달하기 위한 스위치 장치(45)를 구비한다. 튜브(5)들은 제어 피드백 장치(9)에 의해 제어되는 기계적이거나 또는 자기적인 고정 수단(46)에 의해서 벨트(42)에 고정된다.
도 1 내지 도 3 에 도시된 구성에 있어서, 교반기(8)는 3 개의 로딩/언로딩 장치(27,28,29)에 의해서 각각 공급되는 휘일(8a,8b,8c)에 있는 만입부에 의해서 동시에 3 개의 튜브를 교반한다. 그러나, 한편으로는 제공되어야 하는 분석기 또는 분석기들의 용량의 함수가 증가함에 따라서, 다른 한편으로는 각각의 튜브 안에서의 분석을 위하여 혈액 세포를 만족스러운 범위로 다시 부유(re-suspend)시키는데 필요한 튜브의 최소 교반 시간을 고려하여, 상기의 숫자가 동등하게 감소될 수 있다.
도 7 및 도 8 에 도시된 본 발명에 따른 장치의 예시적인 구현예들은 도 1 내지 도 3 의 구현예에 대한 상이한 변형을 도시한다. 도 7 에 도시된 장치에 대한 대안인 제 2 의 구현예에서, 도 1 내지 도 3 의 구성 요소에 대응하는 요소들은 같은 참조 번호로서 표시되어 있으며, 예비 분석 모듈(1)은 도 1 내지 도 3 과 같은 구성 요소를 가지지만, 튜브의 공기 노출 및 인식을 위한 장치(6)가 없다. 이처럼 단순화된 시스템은 분석기에서 제어 작용을 수행하는데 특히 적절하다.
도 8 에 도시된 대안의 제 3 구현예에 따르면, 도 1 및 도 2 의 구성 요소에 대응하는 구성 요소들은 같은 참조 번호로 표시되어 있으며, 예비 분석 모듈은 혈액을 균질화시키고 응고를 방지하기 위하여 튜브를 교반하기 위한 모듈(8)과 튜브의 공기 노출 및 인식 장치(6)로만 형성된다.
도 9 는 상이한 이용자들로부터 비롯될 수 있는 분석 요청으로부터 시작되는 예비 분석 모듈(1)의 작동 방법을 설명한다. 도시된 예에서, 워크스테이션(46)으로부터 요청이 올 수 있고, 자동화 라인(4)에 연결되거나 또는 존재하는 전혈 분석 모듈(47)로부터 요청이 올 수 있으며, 예를 들어 유지 관리 작용을 담당해줄 것을 희망하는, 예비 분석 모듈(1)의 인터페이스를 이용하는 작업자에 의해서 송신된 수동 요청(48)이 올 수 있으며, 마지막으로, 예를 들어 품질 관리의 시작을 초기화하도록 원격 유지 관리 센터의 인트라넷 또는 인터넷을 통해서 네트워크로부터 오는 요청(49)이 있을 수 있다.
단계(50)에서 예비 분석 모듈(1)에 의한 요청이 수신되었을 때, 그것은 요청의 타당성을 검증하기 위하여 단계(51)에서 해석된다. 다음에 단계(52)에서, 예비 분석 모듈(1)이 실제로 특정의 기간내에 새로운 요청을 처리하는 용량을 가지고 있는지를 점검하기 위하여, 프로그램되었던 작용과 발생되고 있는 작용에 대한 기록이 작성된다. 일단 분석이 완료되고, 새로운 요청을 수용하는 것에 대한 조건이 충족되었다면, 예비 분석 모듈은 단계(53)에서 우선 순서에 따라서 새로운 요청을 그것의 계획(planning)에 통합시킨다. 다음에 예비 분석 모듈은 단계(54)에서 예비 분석 작용을 시작하도록 새로운 요청을 받아들임으로써 업데이트(update)된 새로운 계획을 고려하여, 요청을 계속 수행한다. 다음에, 단계(55)에서 예비 분석 모듈(1)은 새로운 상태를 요청의 발신자에게 보고한다.
도 10 및 도 11 에 도시된 구현예에서, 예비 분석 모듈은 튜브 교반기에 더하여, 튜브(5) 안에 포함된 액체의 레벨을 검출하도록 설계된 검출기(56)를 구비한다. 상기 예에서 검출기(56)는 이전에 설명된 것과 유사한 샘플링 수단(17)과 결합된다. 검출기(56)는 광 파동을 조사하도록 설계된 에미터(emitter,57)와, 튜브를 통하여 통과되었던 광 파동을 수신하도록 설계된 수신부(58)를 구비함으로써, 튜브 안에 포함된 액체의 레벨을 측정한다.
도 12는 3 개의 휘일(8a,8b,8c)을 구비하는 튜브 교반기(8)를 도시하는데, 휘일들 각각은 튜브 교반기의 튜브(5)를 가열하기 위한 가열기(59)를 유지한다. 도시된 구현예에서, 히터(59)들은 각각 펠티어 효과에 의해서 작동되는 플레이트의 형태로 만들어진다.
도 13 은 도 6을 참조하여 이전에 설명된 것과 유사한 저장 구획부(60)를 도시하지만, 구획부의 단열 콘테이너(43)는 이 경우에 분석이 의도된 튜브(5)를 수용하도록 제공된다. 일반적으로 설명하자면, 예비 분석 모듈(1)은 분석되어야 하는 튜브들이나 또는 품질 관리 튜브들에 대하여 의도된 몇 개의 저장 구획부(7 또는 60)를 구비할 수 있다.
도 14 및 도 15 에 있어서, 예비 분석 모듈은 혈액의 튜브(5)에서 응고물의 존재를 검출하도록 배치된 검출기(61a,61b,61c,61d,61e 및 61f)를 구비한다. 이들 6 개의 검출기들은 광학 수단이나, 또는 음향 파동 또는 전기적인 수단을 구비할 수 있다.
본 발명은 혈액 분석의 분야에서 이용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 혈액의 튜브(5)를 전혈 분석기(3)로 공급하기 위한 장치로서,
    한편으로는 분석 이전에 혈액을 균질화시키는 적어도 하나의 튜브 교반기(8)를 구비하는 예비 분석 모듈(1)로서, 분석되어야 하는 튜브를 위한 저장 영역(2)과 단일 모드에서 작동하는 적어도 하나의 전혈 분석기(3) 사이에서 모노-튜브 전달 라인(mono tube transfer line, 4)에 배치된 예비 분석 모듈(1) 및, 다른 한편으로는 튜브 교반기(8)와 모노 튜브 전달 라인(4) 사이에 배치된 튜브의 자동 로딩 및 언로딩 수단(27,28,29)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    예비 분석 모듈(1)은 튜브 교반기(8)에 더하여 튜브의 공기 노출 및 인식을 위한 장치(6)를 구비하고, 상기 튜브의 공기 노출 및 인식을 위한 장치에는, 튜브 인식 모듈(8)과 튜브의 공기 노출 및 인식을 위한 장치와 전달 라인(4) 사이에 각각 배치된 튜브의 자동 로딩 및 언로딩 수단(27,28,29)에 의해 튜브(5)들이 공급되는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    튜브의 공기 노출 및 인식을 위한 장치(6)는 튜브들이 공기 노출될 수 있게 하는 튜브의 천공 장치(40) 및, 튜브에 있는 라벨의 정보를 인식하기 위한 판독 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    예비 분석 모듈(1)은 한편으로 전달 라인(4)과 품질 관리 튜브의 저장 및 제공을 위한 구획부와, 다른 한편으로 튜브 교반기(8) 사이에 각각 배치된 자동의 튜브 로딩 및 언로딩 수단 뿐만 아니라, 전혈 분석기(3)에서 시험용으로 이용되는 품질 관리 튜브의 저장 및 제공을 위한 구획부(7)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    분석기에 품질 관리 튜브를 제공하도록 의도된 구획부(7)는 단열 콘테이너(43)를 구비하며, 단열 콘테이너의 내부는 조절 모듈(44)과 조절 파라미터를 네트워크 인터페이스 모듈(10)로 전달하는 스위치 장치(45)에 의해서 일정한 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    품질 관리 튜브는 제어 피드백 장치(9)에 의해서 제어되는 기계적 또는 자기적 고정 수단(46)에 의해서 벨트(42)상의 단열 콘테이너(43) 안에 고정되는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    조절 모듈(44)은 펠티어 효과 조절 모듈인 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 있어서,
    교반기(8)는 튜브(5)를 각각 수용할 수 있는 특정한 수의 만입부가 제공된 휘일을 구비하고, 교반되어야 하는 각각의 튜브는 로딩 및 언로딩 장치에 의해서 만입부 안으로 로딩되는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항의 어느 한 항에 있어서,
    예비 분석 모듈(1)은 제어 피드백 모듈(9)이 원격 유지 관리 센터나 또는 인터넷 또는 인트라넷 유형의 정보 네트워크로부터 명령을 수신할 수 있는 네트워크 인터페이스 모듈(10)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항의 어느 한 항에 있어서,
    저장 영역(2)은 콘베이어(12)상에 각각의 튜브(5)를 지지부(11)와 결합시키 기 위한 조작 아암(13)을 구비하고, 콘베이어(12)는 콘베이어 라인(4)에서 튜브를 지지부와 함께 운반하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항의 어느 한 항에 있어서,
    분석기(3)는 샘플링 수단(17)에 결합된 혈액 분석 장치(16)를 구비하고, 샘플링 수단은 분석되어야 하는 각각의 튜브(5)를 샘플링 바늘(20)과 수직으로 정렬시켜서 유지하기 위한 만입부(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항의 어느 한 항에 있어서,
    예비 분석 모듈(1)은, 튜브 교반기(8)에 더하여, 튜브(5) 안에 포함된 액체의 레벨을 검출하기 위한 검출기(56)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항의 어느 한 항에 있어서,
    예비 분석 모듈(1)은 튜브 교반기(8)에 더하여 펠티어 효과 튜브 교반기(8)상에서 튜브(5)를 가열하기 위한 히터(59)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  14. 제 4 항 내지 제 13 항의 어느 한 항에 있어서,
    예비 분석 모듈(1)은 분석이 의도된 튜브들이나 또는 품질 관리 튜브들에 대하여 의도된 다수의 저장 구획부(7,60)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항의 어느 한 항에 있어서,
    예비 분석 모듈(1)은 혈액(5)의 튜브 안에 응고물의 존재를 검출하기 위한 검출기(61a-61f)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    검출기(61a-61f)는 광학 수단이나, 음향 파동 또는 전기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 혈액의 튜브를 전혈 분석기로 공급하기 위한 장치.
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