WO2002059624A1 - Automatic analyzer - Google Patents

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reagent container
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Takeshi Shibuya
Hiroyasu Uchida
Katsuhiro Kambara
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Hitachi, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer suitable for performing an analysis process on a sample by stirring and mixing a reagent and a sample provided in a reagent table.
  • the automatic analyzer is a device that analyzes the serum, urine, etc. of a patient, and mixes a sample and a reagent with a sample table equipped with a sample container for holding a sample such as serum, a sampling mechanism for dispensing the sample, and the like.
  • a reaction table having a reaction container for reacting the reaction solution, a stirring mechanism for stirring and mixing the reaction solution, a photometer for measuring the absorbance of the reaction solution, and a washing mechanism for washing the reaction container.
  • two reagent tapes are provided to bridge the first reagent and the second reagent as reagents to be added to the sample, and a drive mechanism for independently rotating and moving each reagent, and a reagent dispensing for aspirating the reagents Mechanism.
  • a rotating table for mounting the reagent for the increasing number of reagents, a plurality of concentric circular reagent containers There has been proposed a reagent storage that can read a reagent barcode when it is arranged.
  • the reagent containers are such that fan-shaped reagent containers are arranged in a ring on the reagent table, or rectangular containers are arranged in a matrix, and the reagent dispensing mechanism for the former is a rotating mechanism, and the XY mechanism for the latter. The reagent is dispensed efficiently using and the analysis is performed.
  • the number of reagents that can be installed on the reagent table is determined by the size of the reagent table itself, two reagent tables are independently arranged as in the past, and the reagent dispensing mechanism uses the reagent table from each reagent table.
  • the size of the reagent table increased, and as a result, the size of the automatic analyzer itself and the reagent dispensing mechanism increased.
  • a reagent storage in which a plurality of reagent containers can be arranged in a ring shape, and a reagent container along the radial direction of the reagent storage. And a reagent container unloading means for unloading the reagent container from the reagent storage along the radial direction of the reagent storage, so that the reagent container can be discharged and loaded even during sample analysis.
  • An automatic analyzer is shown.
  • the number of reagent containers to be installed can be increased without substantially increasing the size of the reagent storage.
  • An object of the present invention is to suppress an increase in the size of an apparatus due to an increase in the number of reagents to be installed, and to realize an inexpensive automatic analyzer that can cope with high throughput.
  • the present invention is configured as follows.
  • a reagent dispensing mechanism is provided for a specific reagent.
  • a reagent dispensing mechanism transfer means for moving via a space above the reagent table from the suction position to the reagent discharge position to the reaction container; loading the reagent container from the reagent container transfer standby position to the reagent container installation position; and A reagent container loading / unloading means for carrying out the reagent container from the erection position to the reagent container discharging position via the space above the reagent table, a reagent table, a reagent dispensing mechanism, a reagent dispensing mechanism transferring means, and a reagent container loading / unloading means.
  • Control means for controlling the operation of the unloading means.
  • the reagent table has a plurality of concentric annular reagent container holders, and the plurality of annular reagent container holders are rotatable independently of each other. Be moved.
  • a reagent container transport means for transporting the reagent container placed at the specific position to the reagent container movement standby position, and a reagent container transported by the reagent container transport means are displayed.
  • a reading unit for reading the reagent-specific information read from the reagent container, and an information storage unit for storing the reagent-specific information read by the reading unit.
  • the control unit is configured to detect the reagent-specific information from the reagent container movement standby position based on the reagent-specific information. An instruction to carry the reagent container into the reagent container erection position is issued.
  • the control means includes a judgment means for judging whether or not the reagent container on the reagent table should be carried out from the reagent table, and the control means stores the reagent specific information stored in the information storage unit. If it is determined that the reagent container should be transported based on the remaining amount of reagent or the expiration date of the reagent calculated from the information, the reagent container on the reagent table is moved from the reagent container installation position using the reagent container loading / unloading means. It is transported to the reagent container discharge position.
  • a display means is provided for displaying the contents of the movement of the reagent container when the operation of erection or carrying out of the reagent container on the reagent table is performed. .
  • control means gives priority to the empty area of the inner peripheral side holder of the annular reagent container holder over the empty area of the outer peripheral side holder. The operation of installing the reagent container on the reagent table is controlled.
  • an annular reaction table in which the reaction vessel is arranged is provided, and the reaction table is rotationally controlled by a control means, and the reagent dispensing mechanism is provided with an addition timing. Different reagents are controlled to be added to the reaction vessel during the same stop cycle of the reaction table.
  • reagent management including reagent transport can be automated, a highly reliable automatic analyzer can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an automatic analyzer to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a detailed view of the first reagent container transport mechanism shown in FIG.
  • FIG. 3 is a detailed view of the second reagent container transport mechanism shown in FIG.
  • FIG. 4 is an operation explanatory view of the second reagent container transport mechanism shown in FIG.
  • FIG. 5 is an operation explanatory view of the second reagent container transport mechanism shown in FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory view of the installation, discharge position, and reagent suction position of the reagent cassette of the automatic analyzer to which the present invention is applied.
  • FIG. 7 is a plan view of the first and second reagent dispensing and transferring mechanisms of FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart of a reagent cassette erection operation according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart of a reagent cassette discharging operation according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a time chart according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of an automatic analyzer to which the present invention is applied. This example shows an analyzer including two units, a rack sampler 1 and an analyzer 2 (100).
  • a sample container 4 for storing a sample is set and installed in a rack 5, and when the analysis of the sample is started, the racks 5 are sequentially passed through a rack supply line 6. Is transported to the analysis unit 2 side.
  • the barcode reader 7 reads the sample ID or rack ID displayed on the sample container 4,
  • the control section 9 compares the information with each other, and stores the analysis information for the sample in the information storage section 8.
  • the control unit 9 temporarily stores the rack 5 on the rack rotation table 10 and then conveys the rack 5 to the sampling mechanism 11 side, and also stores the analysis information of the information storage unit 8 previously stored. Then, the sample is analyzed. After the analysis, the rack 5 is collected again on the rack rotation table 10 and stored in the rack storage unit 12 via the rack supply line 6.
  • the sample is analyzed by dispensing the sample contained in the reagent container 4 into the reaction vessel 14 held in an annular shape on the reaction table 13 by the sampling mechanism 11 and further by the reagent dispensing mechanism 15.
  • the reagent contained in the reagent container 16 arranged on the reagent table 25 is appropriately added. Thereafter, although not shown here, the mixture is stirred and mixed by a stirring mechanism, and the mixture is measured by measuring the absorbance with a photometer 17.
  • the reaction container 14 for which measurement has been completed is sequentially washed by the washing mechanism 18 to prepare for the next measurement.
  • the control system 200 includes a control unit 9, an information storage unit 8 for storing various information related to analysis, an input unit 19 for inputting information, and a display unit 20 for displaying information.
  • analysis of the analyzer 100 and control of the mechanism are performed via the interface 21.
  • FIG. 1 shows a second reagent dispensing mechanism 15 and a second reagent cassette 22 in which a plurality of reagent containers 16 can be installed.
  • FIG. 2 is a detailed view of the first reagent container transport mechanism 23, and FIG. 3 is a detailed view of the second reagent container transport mechanism 24.
  • 4 and 5 are explanatory diagrams of the operation of the second reagent container carry-in / carry-out mechanism 24.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the position where the reagent cassette 22 is erected and discharged
  • FIG. 7 is a diagram showing the first and second reagent dispensing mechanism transfer means 26, 27 for dispensing the first reagent.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the construction of the reagent cassette 22. In FIG.
  • Step 8 when a new reagent cassette 22 is installed on the reagent table 25, the reagent cassette 22 is inserted into the reagent container insertion position P1 (FIG. 6) (Step 1).
  • the insertion sensor 28 (FIG. 2) detects the insertion of the reagent cassette 22 (Step 2)
  • the motor 29 starts rotating and is transmitted to the belt 31 via the pulley 30 and the device 29
  • the transfer of the reagent cassette 22 to the inside is started (Step 3).
  • the reagent unique information is read by the barcode reader 32 (Step 4), and stored in the information storage unit 8.
  • the arrival sensor 33 detects the reagent cassette 22 (Step 5), and stops the rotation of the motor 29 to stop the reagent. Stop the transfer of cassette 22 (Step 6).
  • Step 7 if it is determined that the unique information of the reagent read earlier is inappropriate or that a reading error has occurred (Step 7), the motor 29 is rotated in a manner opposite to the case described above. (Step 8), the reagent cassette 22 is transported to the reagent container insertion position side P1, and after the insertion sensor 28 detects the reagent cassette 22 (Step 9), the transport operation is stopped. (Step l 0).
  • Step 7 If there is no abnormality in the unique information of the reagent (Step 7), the second reagent container loading / unloading mechanism 2 which is attached to the reagent dispensing mechanism 15 and can fix and lift the reagent cassette 2 2 In step 4, the reagent cassette 22 is lifted from the reagent container transfer standby position P2 (Ste1 1).
  • FIG. 1 the configuration and operation of the second reagent container carry-in / carry-out mechanism 24 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
  • FIG. 1 the configuration and operation of the second reagent container carry-in / carry-out mechanism 24 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
  • FIG. 1 the configuration and operation of the second reagent container carry-in / carry-out mechanism 24 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
  • the second reagent container loading / unloading mechanism 24 includes a motor 39, and the belt 41 reciprocates between the two pulleys 40 by the motor 39 and the pulleys 40, 40. You.
  • the reciprocating direction of the belt 41 is substantially the same as the direction of the rotation axis of the reagent table 25.
  • a reagent cassette lifting section 43 is attached to the belt 41. With the movement of the belt 41, the reagent cassette lifting section 43 also substantially moves with respect to the rotation axis direction of the reagent table 25. It is possible to move in the same direction.
  • a hook 42 for lifting the reagent cassette 22 is formed in the reagent cassette lifting section 43. It is movable.
  • a hole for lifting is formed in the reagent cassette 22 at a position corresponding to the hook 42.
  • the hook 42 is inserted into the hole of the reagent cassette 22 and hooked, thereby lifting the reagent cassette 22 to a height at which it can be moved in a horizontal plane (FIGS. 4 and 5).
  • the reagent cassette 22 is configured to be moved from the reagent container movement standby position P2 to the reagent container erection position P3, or from the reagent container erection position P3 to the reagent container discharge position P4.
  • the reagent dispensing mechanism 15 to which the second reagent container loading / unloading mechanism 24 is attached is automatically controlled by the first and second reagent dispensing mechanism transfer means 26 and 27. It is configured to be able to move in a horizontal plane of the dynamic analyzer.
  • the first reagent dispensing mechanism transfer means 26 is driven by the motor 34 via the transmission mechanism 35,
  • the transmission mechanism 35 For example, it has a moving mechanism composed of a ball screw 36 and a guide 37, and can move the second reagent dispensing mechanism transfer means 27 fixed to the moving mechanism to the left and right (X direction) in the figure. It is possible.
  • the second reagent dispensing mechanism transfer means 27 is also provided with a movement mechanism constituted by, for example, a ball screw 36 and a guide 37 via the transmission mechanism 35 by driving the motor 34, and The reagent dispensing mechanism 15 fixed to the mechanism can be moved in the vertical direction (Y direction) in the figure.
  • the reagent cassette 22 is transported from the reagent container standby position P2 to the reagent container erection position P3 of the reagent table 25 in a suspended state (Step l2).
  • the configuration example of the reagent table 25 shown here has a double annular reagent container holder 38, each of which has one erection position.
  • the number of the annular reagent container holders 38 constituting the reagent table 25 may be one or three or more, and the reagent container erection position P 3 is relative to one annular reagent container holder 38. At least one place.
  • annular reagent container holders 38 When there are two or more annular reagent container holders 38, these are rotationally controlled independently of each other.
  • the reagent cassette 22 is hung down (Step l3). After the operation is completed, the reagent dispenser is normally in a standby position. Move 1 5 (Step l 4). If there is an empty space in the inner holder 38 of the annular reagent container holder 38, the empty space of the outer holder 38 is prioritized to the reagent table 25. Controls the operation of installing the reagent cassette 22 or the reagent container 16.
  • the installation of the reagent cassette 22 with respect to the reagent table 25 should be performed in a free space on the inner circumference closer to the rotation center of the reagent table 25. It is desirable to control the control unit 9 so as to give priority to the empty area on the outer periphery.
  • the reagent cassette 22 When the reagent cassette 22 is installed, it moves to the display unit 20 such as a monitor or a printer. The contents are displayed and displayed so that the user of the device can understand it.
  • FIG. 9 shows a flowchart for discharging the reagent force set 22.
  • the controller 9 determines to eject the reagent cassette 22 from the reagent table 25 (Step l5).
  • the controller 9 rotates the reagent table 25 so that the corresponding reagent cassette 22 is located at the above-described reagent container installation position P3, and at the same time, installs the second reagent container loading / unloading mechanism 24. Move to position P3 (Step l6).
  • the reagent cassette 22 is lifted from the erection position P 3 (Step l 7), moved to the reagent container discharge position P 4 (Step 9), and then suspended at the reagent container discharge position P 4 (Step l 9). ).
  • Step 20 the second reagent container carry-in / carry-out mechanism 24 is moved to a washing tank position not shown in the figure (Step 20).
  • the reagent cassette 22 is discharged, the contents of the movement are displayed on a display unit 20 such as a monitor or a printer so that the user of the apparatus can recognize the movement.
  • the reagent container transfer standby position P2 described above may also serve as the reagent container discharge position P4, and by using the first reagent container transport mechanism 23, the reagent cassette 2 is moved to the reagent container insertion position P1.
  • the reagent cassette 22 can be automatically discharged by providing a storage container for discharge outside.
  • the reagent can be automated from the stage of loading the reagent into the device, and a more reliable automatic analyzer can be configured.
  • FIG. 10 shows a time chart when an embodiment of the present invention is applied to an automatic analyzer at a processing capacity of 600 test Z.
  • the inner and outer peripheral two annular reagent container holders 38 are controlled by one driving mechanism, and the reagent cassette 22 containing the first reagent and the second reagent is a reagent table. It is erected without dividing the area on 25.
  • the reaction table 13 is rotated to the first reagent discharge position P6a (FIG. 6) ((A) in FIG. 10).
  • the first reagent dispensing mechanism 15 is moved to the above position P5a using the first and second reagent dispensing mechanism transfer means 26 and 27, and the reagent is dispensed from the reagent container 16
  • the reagent is aspirated, and the reagent is discharged at the first reagent discharging position P6a from which the reaction container 14 has moved (FIG. 10).
  • the reagent table 25 is rotated to the second reagent suction position P5b to dispense the second reagent at the timing of dispensing the second reagent, and the dispensing mechanism 15 for the second reagent is moved to the first and second positions.
  • the reagent dispensing mechanism transfer means (26, 27) the reagent is moved to the position described above, aspirated from the reagent container (16), and the reagent is transferred to the reaction container (14) moved to the second reagent discharge position (P6a). Discharge ((F), (G,), (H) in Fig. 10).
  • reaction table 25 performs two stop operations during a 6-second rotation cycle, one for adding the sample and the reagent, and the other for stirring and mixing. In other words, both the first reagent and the second reagent are added to the reaction container 14 at the former reagent addition timing.
  • the reagent table 25 is rotated and stopped only twice during the 6-second cycle described above, and one is used for aspirating the first reagent and the other is used for aspirating the second reagent.
  • the first reagent and the second reagent are suctioned at the reagent suction position P5 of, and the reagent is discharged to the reaction container 14 during the same stop cycle of the reaction table 13.
  • the reagent table 25 in which the reagent containers 16 are arranged in a ring, the reagent dispensing mechanism 15 using the XY mechanism, the first and second dispensing mechanism transfer means 26, 27, and the second By combining the reagent container loading / unloading mechanism 24, it is possible to always aspirate the reagent at a fixed position, and it is also possible to always transport and unload the reagent container 16 at a fixed position. .
  • the reagent dispensing mechanism 15 using the XY mechanism is configured to move the upper part of the reagent table 25 to carry in and carry out the reagent cassette 22.
  • the means can be reduced in the horizontal direction of the automatic analyzer as compared with the case in which the means is provided in the radial direction of the reagent table 25 as in the prior art, and the automatic analyzer can be moved to a predetermined position of the reagent container. The movement can be performed in a shorter time by combining the rotation of the reagent table 25 and the movement of the XY mechanism.
  • the transfer time of the transfer mechanism is shortened by shortening the transfer distance of the transfer mechanism, compared to the case where reagent dispensing is performed using a reagent dispensing transfer mechanism using a matrix of reagent containers. This makes it possible to configure an analyzer compatible with high-throughput machines with short cycle times.
  • a reagent table in which reagent containers are arranged in a ring and a reagent dispensing mechanism using an XY mechanism are combined to perform dispensing of reagents and loading and unloading of reagent cassettes to and from the reagent table. It is configured. As a result, the size of the automatic analyzer due to the increase in the number of reagent containers and reagent cassettes to be used can be suppressed, and an automatic analyzer capable of high-speed processing can be realized at low cost.
  • reagent management including reagent transport can be automated, a highly reliable automatic analyzer can be realized.

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Description

明細書 自動分析装置 技術分野
本発明は、 試薬テーブル内に架設した試薬と試料とを攪拌混合し、 試料を分析処 理するに適した自動分析装置に関する。 背景技術
自動分析装置は、 患者の血清や尿等を分析する装置であり、 血清等の試料を収容 する試料容器を備えた試料テーブルと、 試料を分注するサンプリング機構と、 試料 と試薬とを混合させた反応液を反応させる反応容器を有する反応テーブルと、 反応 液を撹拌混合させる撹拌機構と、 反応液を吸光度測定する光度計と、 反応容器を洗 浄する洗浄機構とを備えている。
また、 試料に添加する試薬として、 第 1試藥及び第 2試薬を架設する試薬テープ ルを 2個備え、 それぞれ独立に回転移動するための駆動機構と、 試薬を吸引するた めの試薬分注機構とを備えている。
最近では、 従来、 別々の専用分析装置でおこなつていた生化学分析と免疫分析と を 1台の分析装置で行なう要求が高まってきており、 生化学分析から免疫分析まで を含めた広範囲に亘る分析を精度良く行なうことが必要となっている。
したがって、 自動分析装置に架設可能な分析項目数、 つまり試薬数の増加要求が 高まってきている。
そこで、 特開平 9一 7 2 9 1 5号公報に記載された技術のように、 増加する試薬 数に対して試薬載置用の回転台を、 試薬容器が同心円状の複数の円状に、 配置した 場合の試薬バーコードを読取りを可能にする試薬収納庫の提案がなされている。 一般に、 試薬容器は、 扇型の試薬容器を試薬テーブルに環状に配置したり、 ある いは矩形容器をマトリックス状に配置し、 前者に対する試薬分注機構は回転機構、 後者に対しては X Y機構を使用して効率良く試薬の分注を行い、 分析を実行してい る。 しかし、 試薬テーブルに架設可能な試薬数は試薬テーブル自体の大きさで決定し てしまうため、 従来のように試薬テーブルを、 独立に 2個配置し、 試薬分注機構で それぞれの試薬テーブルから試薬を吸引吐出していたのでは、 試薬架設数が増加す るのにしたがい試薬テーブルが大型化してしまい、 その結果、 自動分析装置本体や 試薬分注機構が大型化してしまっていた。
また、 矩形容器をマトリックス状に配列しても、 試薬架設数が増加すれば X Y機 構の移動距離が長くなつてしまうため、 サイクル時間の短い高処理能力機には適さ なくなってしまう。
このため、 多くの試薬架設数を必要とする多項目分析装置であっても、 小形でし かも処理能力が高く、 更には信頼性の高い装置が求められていた。
そこで、 特開平 4— 3 6 6 5 8号公報に記載された技術においては、 複数の試藥 容器を環状に配置可能な試薬庫と、 この試薬庫の径方向に沿って試薬容器を試薬庫 に搬入する試薬容器搬入手段と、 試薬庫の径方向に沿って試薬容器を試薬庫から搬 出する試薬容器搬出手段とを備え、 試料の分析中においても、 試薬容器の排出及び 搬入が可能な自動分析装置が示されている。
そして、 この構成により、 実質上、 試薬庫を大型化すること無く、 試薬容器の架 設数を増加することができる。
なお、 自動分析装置に関する同様な技術は、 その他に、 特開平 4一 4 3 9 6 2号 公報、 特開平 4— 5 0 6 5 4号公報等に記載されたものがある。 発明の開示
しかしながら、 上記特開平 4— 3 6 6 5 8号公報に記載された技術にあっては、 上述したように、 試薬庫の径方向に沿って試薬容器を試薬庫に搬入及び搬出する構 成となっているため、 試薬庫を、 同心円状に配置され別個に回転駆動し得る 2つの 部分とすることができず、 試薬容器の搬入、 搬出の回数の増加に限度があり、 これ 以上の試薬架設数の増加に対応するためには、 装置の大型化をともなってしまうと いう問題があった。
また、 試薬庫の径方向に沿って試薬容器を試薬庫に搬入及び搬出する構成となつ ているため、 搬入手段と搬出手段とが別個に必要であるとともに、 これらの設置領 域が必要なため、 装置の小型化が困難であり、 高処理能力機に適さないといった問. 題があった。
本発明の目的は、 試薬架設数の増加に伴う装置の大型化を抑制し、 高処理能力に 対応可能な自動分析装置を安価に実現することである。
本発明によれば、 試薬搬送を含めた試薬管理を自動化できるので信頼性の高い自 動分析装置を実現することができる。
さらには、 本発明によれば、 複雑な反応シーケンスを持つ分析項目に対しても柔 軟に対応できる自動分析装置を実現することができる。
上記目的を達成するため、 本発明は次のように構成される。
( 1 ) 試薬容器を複数個架設可能な試薬テーブルと、 試薬容器から試薬を吸引し反 応容器に吐出可能な試薬分注機構とを有する自動分析装置において、 試薬分注機構 を、 特定の試薬吸引位置から反応容器への試薬吐出位置に、 試薬テーブルの上方空 間を介して移動させる試薬分注機構移送手段と、 試薬容器移動待機位置から試薬容 器架設位置への試薬容器の搬入、 及び試薬容器架設位置から試薬容器排出位置への 搬出を、 試薬テーブルの上方空間を介して行なう試薬容器搬入搬出手段と、 試薬テ 一ブル、 試薬分注機構、 試薬分注機構移送手段及び試薬容器搬入搬出手段の動作を 制御する制御手段とを備え、 試薬テーブルは、 同心円の複数の環状試薬容器保持体 を有し、 これら複数の環状試薬容器保持体は、 互いに独立して回転駆動される。
( 2 ) 好ましくは、 上記 (1 ) において、 特定位置に置かれた試薬容器を試薬容 器移動待機位置に搬送する試薬容器搬送手段と、 この試薬容器搬送手段により搬送 される試薬容器に表示された試薬固有情報を読取る読取り手段と、 この読み取り手 段により読み取られた試薬固有情報を記憶する情報記憶部とを、 さらに備え、 制御 手段は、 試薬固有情報に基づいて、 試薬容器移動待機位置から試薬容器架設位置へ の試薬容器の搬入指示を行なう。
( 3 ) また、 好ましくは、 上記 (1 ) において、 制御手段は、 試薬テーブル上の 試薬容器を試薬テーブル上から搬出すべきかどうかを判断する判断手段を備え、 情 報記憶部に記憶した試薬固有情報から算出された試薬残量または試薬有効期限によ り試薬容器を搬出すべきと判断した場合には、 試薬容器搬入搬出手段を用いて、 試 薬テーブル上の試薬容器を試薬容器架設位置から試薬容器排出位置まで搬送する。 ( 4 ) また、 好ましくは、 上記 (1 ) 又は (2 ) において、 試薬テーブル上への 試薬容器の架設または搬出動作が行なわれた場合に、 試薬容器の移動内容を表示す る表示手段を備える。
( 5 ) また、 好ましくは、 上記 (1 ) において、 制御手段は、 環状試薬容器保持 体のうちの、 内周側の保持体の空き領域を、 外周側の保持体の空き領域に優先させ て、 試薬テーブルへの試薬容器の架設動作を制御する。
( 6 ) また、 好ましくは、 上記 (1 ) において、 反応容器が配置される環状の反 応テ一ブルを備え、 この反応テーブルは、 制御手段により回転制御され、 試薬分注 機構は、 添加タイミングの異なる試薬を反応テ一ブルの、 同一停止サイクル中に反 応容器に添加するように制御される。
これにより、 試薬容器を環状に配列した試薬テーブルと XY機構を用いた試薬分 注機構とを組み合わせて装置の大型化を抑え、 高処理能力に対応可能な自動分析装 置を安価に提供できる。
また、 試薬搬送を含めた試薬管理を自動化できるので信頼性の高い自動分析装置 を提供することができる。
さらには、 複雑な反応シーケンスを持つ分析項目に対しても柔軟に対応できる自 動分析装置を提供できる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明が適用される自動分析装置の一実施例を示す概略構成図である。 図 2は、 図 1に示した第 1試薬容器搬送機構の詳細図である。
図 3は、 図 1に示した第 2試薬容器搬送機構の詳細図である。
図 4は、 図 1に示した第 2試薬容器搬送機構の動作説明図である。
図 5は、 図 1に示した第 2試薬容器搬送機構の動作説明図である。
図 6は、 本発明が適用される自動分析装置の試薬カセットの架設、 排出位置及び 試薬吸引位置の説明図である。
図 7は、 図 1の第 1、 第 2試薬分注移送機構の平面図である。
図 8は、 本発明の実施例である試薬カセッ卜架設動作のフローチャートである。 図 9は、 本発明の実施例である試薬カセット排出動作のフローチャートである。 図 1 0は、 本発明の実施例におけるタイムチャートである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図 1は、 本発明が適用された自動分析装置の一実施例の概略構成図である。 この 例では、 ラックサンブラ 1と分析部 2 ( 1 0 0 ) との 2ユニットを備える分析装置 を示している。
ラックサンブラ 1のラック供給部 3には、 試料を収容する試料容器 4がラック 5 にセットされて架設されており、 試料の分析が開始されると、 ラック供給ライン 6 を経由して順次ラック 5が分析部 2側へ搬送される。
ラック供給ライン 6により分析部 2に試料容器 4が搬送される途中、 バーコ一ド リーダ 7で、 試料容器 4に表示された、 検体 I Dまたはラック I Dが読み込まれた 後、 試料と分析依頼項目との照合が制御部 9により行なわれ、 試料に対する分析情 報を情報記憶部 8に記憶する。
制御部 9は、 ラック回転テーブル 1 0上に、 一旦ラック 5を収納させた後、 サン プリング機構 1 1側にラック 5を搬送させ、 先に記憶された情報記憶部 8の分析情 報をもとに試料の分析を行なう。 そして、 分析の終了したラック 5は再びラック回 転テーブル 1 0に回収され、 ラック供給ライン 6を経由してラック収納部 1 2へ収 納される。
試料の分析は、 反応テーブル 1 3上に円環状に保持された反応容器 1 4にサンプ リング機構 1 1で、 試薬容器 4に収容された試料を分注し、 さらに試薬分注機構 1 5で、 試薬テーブル 2 5に配置された試薬容器 1 6に収容された試薬を適宜添加す る。 その後、 ここでは図示していないが攪拌機構で攪拌混合し、 混合液を光度計 1 7で吸光度測定することにより行なわれる。
測定の終了した反応容器 1 4は、 洗浄機構 1 8により逐次洗浄が行なわれ、 次の 測定に備えられる。
制御系 2 0 0は、 制御部 9と、 分析に関する種々の情報を記憶する情報記憶部 8 と、 情報を入力するための入力部 1 9と、 情報を表示するための表示部 2 0とを備 え、 インタフェース 2 1を介して分析部 1 0 0の分析および機構制御を行なう。 また、 図 1には 2つの試薬分注機構 1 5の他に、 複数の試薬容器 1 6が架設可能 な試薬カセット 2 2を分析部 2の内部に搬入し、 かつ試薬の固有情報を読取る第 1 試薬容器搬送機構 2 3と、 上述の試薬分注機構 1 5に付加する形で取付き、 試薬力 セットを固定し吊り上げる第 2試薬容器搬入搬出機構 2 4と、 試薬力セット 2 2を 円環状に架設可能な試薬テーブル 2 5と、 試薬を試薬容器 1 6から反応容器 1 4に 添加可能かつ試薬カセット 2 2を上記第 1試薬容器搬送機構 2 3から試薬テーブル 2 5に搬送可能なように構成された第 1および第 2試薬分注機構移送手段 2 6 , 2 7の構成を示している。
以下、 本発明の一実施例である自動分析装置の動作を詳細に説明する。
先ず、 試薬カセット 2 2の架設方法について説明する。
図 2は、 第 1試薬容器搬送機構 2 3の詳細図であり、 図 3は、 第 2試薬容器搬送 機構 2 4の詳細図である。 また、 図 4及び図 5は、 第 2試薬容器搬入搬出機構 2 4 の動作説明図である。 また、 図 6は、 試薬カセット 2 2の架設および排出位置を示 す概略図であり、 図 7は、 第 1試薬分注用の第 1および第 2試薬分注機構移送手段 2 6、 2 7の概略構成図、 図 8は、 試薬カセット 2 2の架設フローチャートである。 図 8において、 新規に試薬カセット 2 2を試薬テーブル 2 5に架設する場合、 試 薬容器挿入位置 P 1 (図 6 ) に試薬カセット 2 2を挿入する (Step l )。 次に、 試 薬カセット 2 2の挿入を挿入センサ 2 8 (図 2 ) が検知すると (Step 2 )、 モータ 2 9が回転を開始し、 プーリ 3 0を介してベルト 3 1に伝達され、 装置内部へ試薬 カセット 2 2の搬送を開始する (Step 3 )。
試薬カセット 2 2の搬送途中、 バーコードリーダ 3 2による試薬の固有情報の読 取りが行われ (Step 4 )、 情報記憶部 8に記憶される。 試薬カセット 2 2は試薬容 器移動待機位置 P 2 (図 6 ) まで搬送されると、 到達センサ 3 3が試薬カセット 2 2を検知し (Step 5 )、 モータ 2 9の回転を停止させて試薬カセット 2 2の搬送を 停止させる (Step 6 )。
ここで、 先に読取った試薬の固有情報が不適切であったり、 読取り間違いを発生 したと判断した場合には (Step 7 )、 モータ 2 9を、 上述した場合とは反対に回転 を行なうことで (Step 8 )、 試薬カセット 2 2を試薬容器挿入位置側 P 1へ搬送し、 挿入センサ 2 8が試薬カセット 2 2を検知した後 (Step 9 )、 搬送動作を停止する (Step l 0 )。
これにより、 試薬を取り出して再確認することが可能となる。
試薬の固有情報に異常がなければ (Step 7 )、 試薬分注機構 1 5に付加する形で 取付けられ、 試薬カセット 2 2を固定して吊り上げることが可能な第 2試薬容器搬 入搬出機構 2 4で、 試薬カセット 2 2を試薬容器移動待機位置 P 2から吊り上げる (Ste l 1 )。
ここで、 図 3、 図 4及び図 5を参照して、 第 2試薬容器搬入搬出機構 2 4の構成 及び動作を説明する。
この第 2の試薬容器搬入搬出機構 2 4は、 モータ 3 9を備えており、 このモータ 3 9及びプ一リ 4 0、 4 0により、 ベルト 4 1が 2つのプーリ 4 0間を往復運動す る。 このベルト 4 1の往復運動方向は、 試薬テーブル 2 5の回転軸方向と、 ほぼ同 一の方向となっている。
また、 ベルト 4 1には、 試薬カセット吊り上げ部 4 3が取り付けられており、 ベ ルト 4 1の移動に伴って、 この試薬カセット吊り上げ部 4 3も、 試薬テーブル 2 5 の回転軸方向と、 ほぼ同一の方向に移動可能となっている。
そして、 試薬カセット吊り上げ部 4 3には、 試薬カセット 2 2を吊り上げるため のフック 4 2が形成されており、 このフック 4 2により、 吊り上げられた試薬カセ ットは、 自動分析装置の上下方向に移動可能となっている。
一方、 試薬カセット 2 2には、 上記フック 4 2に対応する位置に、 吊り上げ用の 穴が形成されている。 このフック 4 2を試薬カセット 2 2の穴に挿入し、 引っ掛け ることにより、 試薬カセット 2 2を水平面内で移動可能な高さまで持ち上げる (図 4及び図 5 )。
そして、 試薬容器移動待機位置 P 2から試薬容器架設位置 P 3まで、 あるいは、 試薬容器架設位置 P 3から試薬容器排出位置 P 4まで試薬カセッ卜 2 2を移動させ るように構成されている。
また、 図 7に示すように、 第 2試薬容器搬入搬出機構 2 4が取り付けられている 試薬分注機構 1 5は、 第 1および第 2試薬分注機構移送手段 2 6、 2 7により、 自 動分析装置の水平面内を移動することが可能なように構成されている。
第 1試薬分注機構移送手段 2 6はモータ 3 4の駆動により伝達機構 3 5を介して、 例えばボールネジ 3 6およびガイド 3 7で構成された移動機構を備え、 上記移動機 構に固定された第 2試薬分注機構移送手段 2 7を、 図の左右 (X方向) に移動させ ることが可能である。
また、 同様に、 第 2試薬分注機構移送手段 2 7もモータ 3 4の駆動により伝達機 構 3 5を介して、 例えばボールネジ 3 6およびガイド 3 7で構成された移動機構を 備え、 上記移動機構に固定された試薬分注機構 1 5を、 図の上下方向 (Y方向) に 移動させることが可能である。
これにより、 試薬分注機構 1 5およびこれに付加する第 2試薬容器搬入搬出機構 2 4を水平面内に移動することが可能である。
上述したように、 試薬カセット 2 2は吊り下げられた状態で試薬容器待機位置 P 2から試薬テーブル 2 5の試薬容器架設位置 P 3に搬送される (Step l 2 )。
ここに示す試薬テーブル 2 5の構成例では、 2重の環状試薬容器保持体 3 8を有 し、 それぞれに 1箇所の架設位置を持つように構成されている。 ここで、 試薬テー ブル 2 5を構成ずる環状試薬容器保持体 3 8は、 1つあるいは 3つ以上であっても 良く、 試薬容器架設位置 P 3は 1つの環状試薬容器保持体 3 8に対して少なくとも 1箇所あれば良い。
環状試薬容器保持体 3 8が 2つ以上の場合は、 これらは互いに独立して回転制御 される。
試薬容器架設位置 P 3で試薬カセット 2 2は吊り下ろしが行われ (Step l 3 )、 動作終了後、 通常待機している、 図には示されていない洗浄槽の位置に試薬分注機 構 1 5を移動させる (Step l 4 )。 なお、 環状試薬容器保持体 3 8のうちの、 内側 の保持体 3 8に空き領域がある場合には、 外周側の保持体 3 8の空き領域に優先さ せて、 試薬テーブル 2 5への試薬カセット 2 2又は試薬容器 1 6の架設動作を制御 する。
つまり、 試薬テーブル 2 5内の試薬カセット 2 2の過度の片寄りを防止するため に、 試薬カセット 2 2の試薬テーブル 2 5に対する架設を試薬テーブル 2 5の回転 中心により近い内周の空き領域を外周の空き領域に優先するように、 制御部 9で制 御することが望ましい。
試薬カセット 2 2が架設された際に、 モニタ、 プリンタなどの表示部 2 0に移動 内容を表示し、 装置使用者に判るように表示する。
次に、 試薬カセット 2 2の排出方法について説明する。
図 9に試薬力セット 2 2の排出フローチャートを示す。
図 9において、 キーボードなどの外部入力部より入力した試薬カセット排出指示、 あるいは上述した試薬固有情報から算出される試薬残量があらかじめ設定された値 を超えた場合や、 試薬有効期限を超えた場合には、 制御部 9で試薬カセット 2 2を 試薬テ一ブル 2 5から排出する判断が行なわれる (Step l 5 )。
制御部 9では、 該当する試薬カセット 2 2が、 上述した試薬容器架設位置 P 3の 位置となるように、 試薬テーブル 2 5を回転駆動させ、 同時に第 2試薬容器搬入搬 出機構 2 4を架設位置 P 3に移動させる (Step l 6 )。 試薬カセット 2 2は架設位 置 P 3から吊り上げられ (Step l 7 )、 試薬容器排出位置 P 4まで移動した後 (S tep l 8 )、 試薬容器排出位置 P 4に吊り下ろされる (Step l 9 )。
その後、 図には示されていない洗浄槽位置まで第 2試薬容器搬入搬出機構 2 4を 移動する (Step 2 0 )。 試薬カセット 2 2が排出された際に、 モニタ、 プリンタな どの表示部 2 0に移動内容を表示し、 装置使用者に判るように表示する。
なお、 上述した試薬容器移動待機位置 P 2が試薬容器排出位置 P 4を兼ねていて も良く、 第 1試薬容器搬送機構 2 3を利用することにより、 試薬容器揷入位置 P 1 まで試薬カセット 2 2を搬送することが可能となり、 外部に排出用収納容器を設け ることにより試薬カセット 2 2の排出を自動的に行なうことができる。
以上の動作により、 試薬を装置への搬入段階から自動化することができ、 より信 頼性の高い自動分析装置を構成することができる。
図 1 0に、 本発明の一実施例を、 処理能力 6 0 0テスト Z時の自動分析装置に適 用した場合のタイムチヤ一トを示す。
図 1 0に示した例では、 内外周 2つの環状試薬容器保持体 3 8を 1つの駆動機構 で制御した例であり、 第 1試薬、 第 2試薬を収容した試薬カセット 2 2が試薬テー ブル 2 5上に領域を分けることなく架設されている。
先ず、 サンプリング機構 1 1で試料を反応容器 1 4に分注した後、 第 1試薬吐出 位置 P 6 a (図 6 ) まで反応テーブル 1 3を回転させる (図 1 0の (A) )。 第 1試 薬を分注するため試薬テーブル 2 5を第 1試薬吸引位置 P 5 aまで回転させ (図 1 0の (B) )、 第 1試薬用分注機構 1 5を第 1、 第 2試薬分注機構移送手段 2 6、 2 7用いて上記位置 P 5 aに移動させて、 試薬容器 1 6から試薬を吸引し、 前記反応 容器 1 4が移動してきた第 1試薬吐出位置 P 6 aで試薬を吐出する (図 1 0の
( C)、 (D)、 (E) )。
その後、 第 2試薬を分注するタイミングで第 2試薬を分注するため試薬テーブル 2 5を第 2試薬吸引位置 P 5 bまで回転させ、 第 2試薬用分注機構 1 5を第 1、 第 2試薬分注機構移送手段 2 6、 2 7用いて前記位置に移動させて試薬容器 1 6から 試薬を吸引し、 第 2試薬吐出位置 P 6 aに移動してきた上記反応容器 1 4に試薬を 吐出する (図 1 0の (F )、 (G、)、 (H) )。
この一連の動作はサイクル的に行なわれるため、 図 1 0に示すタイムチャートで 表すことができる。 ここでは、 反応テ一ブル 2 5は 6秒の回転サイクル中に 2回停 止動作を行ない、 一方では試料および試薬の添加、 もう一方では攪拌混合を行なう。 つまり、 前者の試薬添加タイミングで反応容器 1 4に第 1試薬および第 2試薬両方 の添加を行なっている。
これを実現するため、 上述した 6秒のサイクル中に試薬テーブル 2 5を 2回だけ 回転 ·停止動作を行ない、 一方を第 1試薬吸引に、 もう一方を第 2試薬吸引に使用 して、 それぞれの試薬吸引位置 P 5で第 1試薬および第 2試薬の吸引を行ない、 反 応テーブル 1 3の同一停止サイクル中に反応容器 1 4に試薬を吐出している。
上述したように、 試薬容器 1 6を環状に配列した試薬テーブル 2 5と、 XY機構 を用いた試薬分注機構 1 5、 第 1、 第 2分注機構移送手段 2 6、 2 7、 第 2試薬容 器搬入搬出機構 2 4を組み合わせることで、 常に決まった位置で試薬を吸引するこ とが可能となるとともに、 常に決まった位置で試薬容器 1 6の搬送及び搬出を行う ことが可能となる。
つまり、 XY機構を用いた試薬分注機構 1 5等は、 試薬テーブル 2 5の上方部分 を移動し、 試薬カセット 2 2の搬入及び搬出を行うように構成されているので、 試 薬カセット搬入搬出手段を、 従来技術のように試薬テーブル 2 5の半径方向に設け る場合と比較して、 自動分析装置の水平方向の面積を低減することができるととも に、 試薬容器の所定の位置への移動は試薬テーブル 2 5の回転と、 XY機構の移動 動作とを組み合わせて行うことにより、 より短時間に実行することができる。 従来 の技術のように、 マトリックス状に配列された試薬容器を、 試薬分注移送機構を使 用して試薬分注を行なう場合に比べ、 移送機構の移動距離を短くすることで移動時 間を短くすことができ、 サイクル時間の短い高処理能力機に対応した分析装置を構 成することができる。
したがって、 試薬架設数の増加に伴う装置の大型化を抑制し、 高処理能力に対応 可能な自動分析装置を安価に実現することである。
また、 反応容器 1 4に対して試薬を添加する位置を比較的自由に設定することが できるので複雑な反応シーケンスを持つ分析項目でも柔軟に対応できる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 試薬容器を環状に配列した試薬テーブルと X Y機構を用いた試 薬分注機構とを組み合わせて、 試薬の分注、 試薬カセットの試薬テーブルへの搬入 及び搬出を行うように構成されている。 これにより、 使用する試薬容器、 試薬カセ ッ卜の増加に伴う自動分析装置の大型化を抑制できるとともに、 高速処理能力に対 応可能な自動分析装置を安価に実現することができる。
また、 試薬搬送を含めた試薬管理を自動化できるので信頼性の高い自動分析装置 を実現することができる。
さらには、 複雑な反応シーケンスを持つ分析項目に対しても柔軟に対応できる自 動分析装置を実現することができる。

Claims

請求の範囲
1. 試薬容器 (16) を複数個架設可能な試薬テーブル (25) と、 試薬容器 (16) から試薬を吸引し反応容器 (14) に吐出可能な試薬分注機構 (15) と を有する自動分析装置において、
上記試薬分注機構 (15) を、 特定の試薬吸引位置 (P 5 a、 P 5 b) から反応 容器 (14) への試薬吐出位置 (P 6 a、 P 6 b) に、 上記試薬テーブル (25) の上方空間を介して移動させる試薬分注機構移送手段 (26、 27) と、
試薬容器移動待機位置 (P 2) から試薬容器架設位置 (P 3) への試薬容器 (1 6) の搬入、 及び試薬容器架設位置 (P 3) から試薬容器排出位置 (P4) への搬 出を、 上記試薬テーブル (25) の上方空間を介して行なう試薬容器搬入搬出手段 (24、 26、 27) と、
上記試薬テーブル (25)、 上記試薬分注機構 (15)、 上記試薬分注機構移送手 段 (26、 27) 及び上記試薬容器搬入搬出手段 (24、 26、 27) の動作を制 御する制御手段 (200) と、
を備え、 上記試薬テーブル (25) は、 同心円状の複数の環状試薬容器保持体 (38) を有し、 これら複数の環状試薬容器保持体 (38) は、 互いに独立して回 転駆動されることを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項 1記載の自動分析装置において、 特定位置 (P 1) に置かれた試薬容器 (16) を試薬容器移動待機位置 (P 2) に搬送する試薬容器搬送手段 (23) と、 この試薬容器搬送手段 (23) により搬送される試薬容器 (16) に表示された試 薬固有情報を読取る読取り手段 (32) と、 この読み取り手段 (32) により読み 取られた試薬固有情報を記憶する情報記憶部 (8) とを、 さらに備え、 上記制御手 段 (200) は、 上記試薬固有情報に基づいて、 上記試薬容器移動待機位置 (P 2) から試薬容器架設位置 (P 3) への試薬容器 (16) の搬入指示を行なうこと を特徴とする自動分析装置。
3. 請求項 1記載の自動分析装置において、 上記制御手段 (200) は、 試薬テ 一ブル (25) 上の試薬容器 (16) を試薬テ一ブル (25) 上から搬出すべきか どうかを判断する判断手段 (9) を備え、 上記情報記憶部 (8) に記憶した試薬固 有情報から算出された試薬残量または試薬有効期限により試薬容器 (16) を搬出 すべきと判断した場合には、 上記試薬容器搬入搬出手段 (24、 26、 27) を用 いて、 試薬テーブル (25) 上の試薬容器 (16) を試薬容器架設位置 (P 3) か ら試薬容器排出位置 (P4) まで搬送することを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項 1又は 2記載の自動分析装置において、 試薬テーブル (25) 上への 試薬容器 (16) の架設または搬出動作が行なわれた場合に、 試薬容器 (16) の 移動内容を表示する表示手段 (20) を備えることを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項 1記載の自動分析装置において、 上記制御手段 (200) は、 上記環 状試薬容器保持体 (38) のうちの、 内周側の保持体の空き領域を、 外周側の保持 体の空き領域に優先させて、 試薬テーブル (25) への試薬容器 (16) の架設動 作を制御することを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項 1記載の自動分析装置において、 上記反応容器 (14) が配置される 環状の反応テーブル (13) を備え、 この反応テーブル (13) は、 上記制御手段
(200) により回転制御され、 上記試薬分注機構 (15) は、 添加タイミングの 異なる試薬を上記反応テーブル (13) の、 同一停止サイクル中に反応容器 (1 4) に添加するように制御されることを特徴とする自動分析装置。
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