FI113703B

FI113703B - Diagnostinen mittauslaite

Info

Publication number: FI113703B
Application number: FI990559A
Authority: FI
Inventors: Aarne Heinonen; Kauko Lehtinen; Tom Javen; Vesa Sonne; Mika Routamaa
Original assignee: Innotrac Diagnostics Oy
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2004-05-31
Also published as: US6551833B1; FI990559A0; FI990559A; EP1037050A2; EP1037050A3

Description

113703

DIAGNOSTINEN MITTAUSLAITE

Keksinnön kohteena on diagnostinen mittauslaite.

Diagnostisia analyysimittauksia tehdään mm. laboratorioissa ja sairaaloissa. Tavallisesti 5 tällöin käsitellään potilaan verinäytteitä. Käytettävät mittausmenetelmät ja mittauslaitteet vaihtelevat suuresti. Esimerkiksi laboratorioissa käsitellään yleensä suuria määriä näytteitä. Varsinkin joukkotutkimuksissa analyysimittaukset tehdään siten, että näytteet kerätään tehokkaille mittauslaitteille, joissa erämittauksessa mitataan kerralla suuri määrä näytteitä. Sairaaloissa on kuitenkin myös tarve yksittäismittauksille, koska sisään tulleen potilaan 10 verinäyte tulisi saada analysoitua mahdollisimman nopeasti. Siihen joukkotutkimusmenetelmät eivät sovellu.

Erityisesti keksinnön kohteena on sellainen mittauslaite, jonka avulla sairaaloissa voidaan tutkia potilaiden verinäytteet mahdollisimman nopeasti. Eräs sairaaloissa nopeasti 15 tarvittava tutkimustulos on selvitys siitä, löytyykö potilaan verinäytteestä merkkejä äskettäin tapahtuneesta sydäninfarktista. Hoidan kannalta on ratkaisevan tärkeää se, että diagnoosi voidaan tehdä niin aikaisessa vaiheessa kuin mahdollista. Tällöin ei ole mahdollista käyttää joukkotutkimuksiin käytettäviä diagnostisia analyysilaitteita, koska niissä mitataan kerralla suuri määrä näytteitä. Yksittäisnäytteiden mittaaminen ei niissä ole mahdollista.

20

Koska yksittäisnäytteiden nopean mittauksen tarve on tunnettu, niin on yritetty kehittää , ·* näytteenkäsittelymenetelmiä ja mittauslaitteita, joissa yksittäisen näytteen mittaaminen : tapahtuu nopeasti. Tällaisen näytteenkäsittelymenetelmän ja mittauslaitteen on samalla ; .': kuitenkin oltava sellainen, että laitteeseen voidaan mittauksen aikana lisätä uusia : 25 mitattavia näytteitä ilman, että se häiritsee edellisten näytteiden jo aloitettuja . ’; ·. mittaustoimenpiteitä.

• » · * · · • * *

Eräs tunnettu diagnostinen mittauslaite on esitetty US-patentissa 5,635,364. Siinä näytteitä sisältäviä koeputkia voidaan ladata karusellityyppiseen pyörivään rumpuun, jonka ympärillä • * · ’;;; 30 on reagensseja sisältävä rumpu. Erilliselle analyysirummulle näytteet siirretään ‘ ’ siirtopipetillä. Laite on kuitenkin hyvin suurikokoinen ja monimutkainen.

; ‘; Toinen automaattinen satunnaishakuanalysaattori on esitetty US-patentissa 5,679,309.

\ Tässä mittauslaiteessa on esitetty kolme karusellistyyppistä rumpua. Keskimmäinen •;;; 35 rummuista on analyysirumpu, jonka molemmilla puolilla sijaitsevat näyterumpu ja ‘ · · * ’ reaktanssirumpu. Näytteiden ja reaktanssien siirtäminen analyysirummulle tapahtuu pipettityyppisten siirtolaitteiden avulla.

2 113703

Tunnettujen näytteenkäsittelymenetelmien ja mittauslaitteiden epäkohtana on niiden monimutkaisuus. Eri menetelmissä ja niiltä toteuttavilla laitteilla voidaan kyllä tehdä satunnaishaku jonkun tietyn näytteen hakemiseksi mitattavaksi. Kuitenkaan niissä ei ole 5 tehokkaasti mittausta nopeuttavia järjestelyjä. Näytteenkäsittelymenetelmien ja mittauslaitteiden hitaus johtuu usein siitä, että prosessissa mittaukseen liittyvät toimenpiteet tehdään vuorotellen. Peräkkäin suoritetut hitaat toimenpiteet kasvattavat mittausprosessin läpimenoaikaa olennaisesti.

10 Eräs ongelma tunnetuissa näytteenkäsittelymenetelmissä ja mittauslaitteissa on se, että näytteen siirtyminen mittausprosessissa tapahtuu yleensä pipettien avulla. Tällaiset näytteensiirtoelimet laitteen sisällä ovat hitaita ja monimutkaisia. Lisäksi niitä on hankala pitää puhtaina.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena aikaansaada nopea ja tehokas näytteenkäsittelymenetelmä edullisimmin sairaalakäyttöön. Edelleen keksinnön tarkoituksena on aikaansaada yksinkertainen ja tehokas mittauslaite, jolla ei ole edellä esitettyjen tunnettujen laitteiden epäkohtia.

20 Keksinnön mukaiseen diagnostiseen mittauslaitteeseen näytekuppiin sijoitetun näytteen käsittelemiseksi, siirtämiseksi analyysivaiheesta toiseen ja mittaamiseksi kuuluu ' - näytekuppivarasto, : ': - ainakin kaksi pyörivää rumpua, • - syöttölaite näytekupin syöttämiseksi näytekuppivarastosta ylhäältä päin ensimmäiselle .1 ’'. 25 pyörivälle rummulle, . : , - siirtolaite näytekupin siirtämiseksi ensimmäiseltä rummulta toiselle pyörivälle « · 1 rummulle, • · » * - ja laite näytekupin poistamiseksi toiselta rummulta.

· ·: 30 Keksinnön mukaiselle mittauslaitteelle on tunnusomaista se, • · 4 '... * - että mittauslaitteessa on kolmen pyörivän rummun yhdistelmä, jotka rummut ovat ; ’ ·, j näytekuppivarasto, inkubaattorirumpu ja käsittelyrumpu, * , · ”, - että mainitut kolme rumpua sijaitsevat toistensa suhteen osittain päällekkäin siten, että t * * näytekuppivarasto ja käsittelyrumpu ovat yläpuolella ja inkubaattorirumpu niiden ► * » ··: 35 alapuolella, :: - että rummut ovat toistensa suhteen kierrettävissä siten, että näytekuppi on siirrettävissä näytekuppivaraston halutusta kohdasta ylhäältä alaspäin 113703 3 inkubaattorirummun haluttuun syvennykseen, ja siitä edelleen alhaalta ylöspäin käsittelyrummun haluttuun syvennykseen ja että mittauslaiteessa näyteastiaa käsitellään ainakin kahdessa itsenäisesti toimivassa käsittelyelimessä siten, että mittauslaiteessa tehdään ainakin kaksi eri 5 käsittelyvaihetta samanaikaisesti.

Keksinnön mukaisen mittauslaitteen erään edullisen sovellutusmuodon mukaan ensimmäisessä rummussa eli näytekuppivarastorummussa näytekupit on sijoitettu päällekkäin pystysuuntaisiin, putkimaisiin näytekuppikasetteihin, näytekuppivarastorummun yhteydessä on mäntä, jonka avulla syöttöaseman kohdalle 10 kierretystä näytekuppikasetista on syötettävissä näytekuppi ylhäältä alaspäin inkubaattorirummun syvennykseen.

Keksinnön mukaisen mittauslaitteen erään toisen edullisen sovellutusmuodon mukaan inkubaattorirummun yhteydessä on mäntä, jonka avulla näytekuppi on syötettävissä 15 inkubaattorirummulta alhaalta ylöspäin käsittelyrummun syvennykseen, ja käsittelyrumpuun kuuluu pohjalevy, joka käsittelyrumpua kierrettäessä lukitsee näytekupin paikoilleen käsittelyrummun syvennykseen.

Keksinnön mukaisen mittauslaitteen erään kolmannen edullisen sovellutusmuodon mukaan 20 - käsittelyrummun pohjalevyssä on aukko, jonka kohdalla käsittelyrumpua kierrettäessä näytekuppi pääsee putoamaan pois käsittelyrummun syvennyksestä.

> · f : Keksinnön mukaisen mittauslaitteen erään neljännen edullisen sovellutusmuodon mukaan i · · 1 j - että näytekuppeja sisältävän, putkimaisen näytekuppikasetin kyljessä on 25 viivakooditunniste, » · . ·: ·. - että pyörivän näytekuppivarastorummun keskellä on viivakoodilukija halutun

* · I

t ’; · ( näytekuppikasetin tunnistamiseksi, • · ’ - ja että viivakooditunnisteen perusteella näytekuppivarastorumpu on kierrettävissä niin, että haluttu näytekuppikasetti tulee näytekuppien syöttöaseman kohdalle.

• ·: 30 • t ’... 1 Keksinnön mukaisen mittauslaitteen erään viidennen edullisen sovellutusmuodon mukaan ; ‘ ·, j inkubaattorirumpuun on liitetty pyörityslaite, jolla inkubaattorirumpu on saatettavissa . · ’·, värähdysliikkeeseen lyhyin edestakaisin pyörimisliikkein.

· 1; 35 Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 113703 4

Kuvio 1 esittää näytekuppikasettia sivulta päin nähtynä ja leikattuna.

Kuvio 2 esittää sivulta päin nähtynä näytekuppikasetin asettamista kasettirumpuun.

Kuvio 3 esittää kasettirumpua päältä päin nähtynä.

Kuvio 4 esittää kaaviollisesti laitejärjestelyä sivulta päin nähtynä ja leikattuna.

5 Kuvio 5 esittää kaaviollisesti laitejärjestelyä päältä päin nähtynä.

Kuvio 6 esittää kaaviollisesti näytekupin käsittelyrumpua päältä päin nähtynä.

Kuvio 7 vastaa kuviota 6 ja esittää näytekupin käsittelyrumpua toisessa asennossa.

Kuviossa 1 on esitetty putkimainen näytekuppikasetti 31, johon kuppimaiset, yksittäiset 10 näytekupit 32 on asetettu peräkkäin. Näytekuppikasetti 31 asetetaan mittauslaitteen kasettirumpuun pystyasentoon niin, että näytekupit sijaitsevat oikeinpäin pystyasennossa. Mittauksessa käytettävästä menetelmästä riippuen näytekupit 31 voivat olla täysin tyhjiä kuppeja tai näytekuppien seinämät voivat olla pinnoitetut mittauksessa tarvittavilla tunnisteaineilla.

15

Kuvion 1 näytekuppikasetin 31 alapään suu on hieman kavennettu siten, että yksittäiset näytekupit 32 eivät tule kasetista 31 pois itsestään. Näytekupin 32 poistaminen kasetista yksi kerrallaan tehdäänkin työntömännän avulla. Kuviossa 1 on kaaviollisesti esitetty työntömäntä 33, joka mittauslaiteessa sijaitsee näytekasettirummun yhteydessä, kuten on 20 tarkemmin esitetty seuraavissa kuvioissa.

v : Näytekuppikasetin 31 ulkopinnalle on muodostettu kavennuskohta 35, jonka alapuolella : : : kasetin 31 alapäässä sen ulkohalkaisija on pienempi. Kavennus on tehty sitä varten, että : näytekuppikasetti 31 on asetettavissa tämä kapea pää edellä näytekasettirummun > ” ‘: 25 vastaavasti mitoitettuun pitimeen. Tämä rakenne on esitetty tarkemmin seuraavassa :·, kuviossa.

Kuviossa 2 on esitetty kaaviollisesti yksittäisiä näytekuppeja 32 sisältävän näytekuppikasetin 31 asettaminen mittauslaitteen kasettirumpuun 30. Kuviossa 2 ;;; 30 kasettirummusta 30 on esitetty vain se osa, joka muodostaa näytekuppikasetin 31 pitimen.

• - ·' Näytekuppikasetti 31 asetetaan paikoilleen niin, että kavennuskohdan 35 alapuolella oleva ‘ , j kapeampi osa työnnetään rajoittimien 36a ja 36b väliseen aukkoon. Aukko on sopivan väljä :" ·. niin, että näytekuppikasetti 31 voidaan työntää paikoilleen hieman vinossa asennossakin, ·. jolloin kasetti 31 jää kavennuskohdastaan 35 rajoittimien 36a ja 36b varaan. Kun kasetti 31 ;;; 35 painetaan pystyasentoon, niin se lukkiutuu sen yläpään kohdalla olevaan ' ·. *' pidikekynnykseen 37.

5 1 13703

Kuviosta 2 nähdään, että näytekuppikasetti 31 on varustettu viivakoodilla 34, jonka avulla kasetissa olevat näytekupit 32 tunnistetaan. Viivakoodin 34 lukemista varten kasettirummun 30 pitimeen on muodostettu aukko 38 rummun keskellä olevaa viivakoodilukijaa 39 varten. Näytekuppien tunnistus on välttämätöntä silloin, kun 5 kasettirummussa 30 on erilaisilla pinnoitteilla varustettuja näytekuppeja. Silloin yhdessä näytekuppikasetissa 31 on aina vain samalla tavoin pinnoitettuja näytekuppeja 32. Näin ollen käyttöön tuleva näytekuppi 32 tunnistetaan aina näytekuppikasetin 31 viivakoodista 34. Itse näytekupeissa 32 ei ole mitään tunnistemerkkejä. Mittauslaitteessa voidaan kuitenkin käyttää myös tyhjiä ja pinnoittamattomia näytekuppeja, jolloin niiden tunnistus ei 10 tietenkään ole tarpeen.

Kuviossa 3 on esitetty kasettirumpu 30 päältä päin. Kuviosta nähdään, että näytekuppikasetit 31 on sijoitettu rummun 30 kehälle niin, että niiden viivakoodit 34 ovat rummun 30 keskellä olevaa viivakoodilukijaa 39 kohti. Näin viivakoodilukija 39 voi lukea 15 rummulla 30 olevat näytekuppikasetit 31 aukkojen 38 kautta. Kun tiedetään minkälainen analyysimittaus tullaan seuraavaksi suorittamaan, niin mittauslaitetta ohjaavalle tietokoneelle annetaan ohje hakea käyttöön mittausmenetelmää vastaava näytekuppi 32. Tällöin kasettirumpua 30 pyöritetään niin, että vastaavalla tunnisteella varustettu näytekuppikasetti 32 tulee kasettirummun 30 syöttöaseman kohdalle. Sen jälkeen tästä 20 näytekasetista 31 otetaan käytettävään mittausmenetelmään sopiva näytekuppi.

: Kuviossa 4 on esitetty kaaviollisesti mittauslaitteen 20 rakenne ja kaaviollisesti yksittäisen ; näytekupin 32 kulku mittauslaitteessa 20 erään esimerkin mukaisena. Siksi mittauslaite 20 : ;on havainnollisuuden vuoksi yksinkertaistettu ja mittauslaitteen 20 eri rumpujen 30, 40 ja .'". 25 50 leikkaukset eivät myöskään esitä mitään todellista leikkaustasoa. Näytekupin 32 kulku . 1: 1, mittauslaitteessa 20 voi kuitenkin vaihdella huomattavasti koska rumpujen 30, 40 ja 50 _ ;. _ liikkeitä ja toimintaa voidaan muuttaa. Tällöin näytekupin 32 kulku mittauslaitteessa 20 poikkeaa kuviossa 4 esitetystä.

· ·: 30 Kuviossa 4 oikealla on esitetty mittauslaitteen 20 kasettirumpu 30, jossa näytekuppikasetit 31 sijaitsevat. Uuden näytteen mittausta varten kasettirumpua 30 pyöritetään niin, että :' ·, j haluttu näytekuppikasetti 31 tulee näytekuppien 32 syöttökohtaan. Viivakoodilukija 39 . · · . tarkistaa näytekuppikasetin 31 viivakoodista, että syöttökohdalla olevassa kasetissa on juuri tämän näytteen mittaukseen tarkoitettuja näytekuppeja 32. Sen jälkeen * 1· 35 näytekuppikasetista 31 otetaan uusi näytekuppi 32a käyttöön siten, että rummun 30 yhteydessä oleva mäntä 31 painaa kasetin 31 sisällä olevia näytekuppeja alaspäin. Tällöin kasetissa 31 alimmaisena oleva näytekuppi 32a syötetään mittauslaitteen 20 113703 6 ensimmäiselle käsittelyrummun 40 näytekuppiasemaan.

Tässä sovellutusesimerkissä ensimmäistä käsittelyrumpua 40 kutsutaan inkubaattorirummuksi, koska siinä tehdään vain näytteen dispensointi sekä inkubointi ja 5 ravisteluvaihe. Kuitenkin on myös mahdollista, että mittauslaitteen 20 eri käsittelyrummuille 40 ja 50 jaetaan suoritettavat tehtävät aivan toisella tavoin.

Kun uusi näytekuppi 32a on syötetty ensimmäiselle käsittelyrummulle 40 eli inkubaattorirummulle 40, niin rumpu 40 pyörähtää siten, että näytekuppi 32a siirtyy 10 dispensointiasemaan näytteen annostelulaitteen 41 kohdalle. Kuviossa 4 annostelulaitteen 41 kohdalle siirtynyttä näytekuppia on merkitty viitenumerolla 32b. Kun annostelulaitteen 41 annostelupipetti 42 on annostellut nestemäisen näyteliuoksen näytekuppiin 32b, niin käynnistetään inkubaattorirummun 40 edestakainen värähtelyliike näytteen inkuboimiseksi. Näin ollen inkubaattorirumpu 40 on samalla värähtelijä. Inkubointivaiheessa näytettä 15 ravistellaan esimerkiksi 15 minuuttia 36°C lämpötilassa.

Kun näytteen inkubointi on suoritettu, niin inkubaattorirummun 40 värähtelyliike pysäytetään. Sen jälkeen rumpu 40 pyörähtää asentoon, jossa inkuboidun näyteliuoksen sisältävä näytekuppi siirretään mittauslaitteen 20 toiselle käsittelyrummulle 50. Kuviossa 4 20 on esitetty mittauslaitteen 20 tässä kohdassa oleva mäntä 43, joka nostaa näytekupin ylöspäin käsittelyrummulle 50. Käsittelyrummulle 50 siirrettyä näytekuppia on merkitty v : viitenumerolla 32c.

113703 7 viitenumerolla 32d. Pesuasemassa 51 näytekupista 32d poistetaan näyteliuos ja näytekuppia 32d pestään esimerkiksi 30 sekuntia. Sen jälkeen näytekuppi 32d tyhjennetään ja kuivataan. Pesuasemassa 51 näytekupin 32d tyhjennys sekä pesuaineen syöttö ja poisto suoritetaan pipeteillä 52. Käytännössä syöttö- ja poistopipetit ovat 5 edullisimmin erillisiä, mutta kuviossa 4 on yksinkertaistuksen vuoksi esitetty vain yksi pesuaseman 51 pipetti 52. Myös näytekupin kuivausasema on edullisimmin erillinen asema, kuten on esitetty seuraavassa kuviossa, mutta kuviossa 4 sitä ei ole esitetty. Kun näytekuppi 32d on pesty ja kuivattu, niin suoritetaan mittaus.

10 Kuvion 4 esimerkkitapauksessa mittaus suoritetaan kuivan näytekupin sisäosan pinnoituskerroksesta. Vaihtoehtoisesti voidaan kuvion 4 mittauslaiteessa mitata kuitenkin myös sellaisia näytekuppeja, joissa on nestettä. Tällöin näytekuppiin lisätään reagenssiliuos ennen mittausta. Reagenssin lisäysasema voi tällöin olla kuviossa 4 esimerkiksi viitenumerolla 59 merkityn kuivausaseman kohdalla tai sen vieressä.

15

Mittausta varten mittauslaiteen 20 käsittelyrumpu 50 pyörähtää niin, että näytekuppi tulee mittausaseman 53 kohdalle. Mittausasemassa 53 olevaa näytekuppia on merkitty viitenumerolla 32e. Mittauksen aikana mittausaseman 53 mittauspää 54 on näytekupin 32e yläpuolella ja mittauspään 54 valosuoja 55 on painettuna alaspäin käsittelyrummun 50 20 pintaa vasten. Kuviosta 4 nähdään myös, että valotiiviyden varmistamiseksi on jokaisen näytekupin kohdalle käsittelyrummun 50 pintaan muodostettu rengasmainen ura 56.

Kun mittaus on suoritettu, niin mittauslaiteen 20 käsittelyrumpu 50 pyörähtää jälleen. Nyt '. mitattu näytekuppi tulee poistoaseman kohdalle. Poistettavaa näytekuppia on kuviossa 4 , 1 ·. 25 merkitty viitenumerolla 32f. Kuviosta 4 nähdään, että näytekupin poistoasemassa , ' *, käsittelyrummun 50 alapuolella olevassa pohjalevyssä 57 on aukko, jolloin näytekuppi 32f !,. ^ pääsee putoamaan alaspäin. Männän 58 liike alaspäin varmistaa, että näytekuppi 32f on ' ’ varmasti poistettu mittauslaitteesta 20.

t » » .: 30 Kuviossa 5 on esitetty mittauslaitteen 20 laitejärjestely päältä päin nähtynä. Mitattavan > · * 1... * näytteen sisältävä näyteastia, joka yleensä on koeputki, tuodaan pipetointiyksikköön 21 ja j v; asetetaan näyteasemaan 22, jota tässä esimerkissä kutsutaan koeputkiasemaksi.

. * ·. Pipetointiyksikössä 21 koeputkiaseman 22 vieressä on näytteen laimennusasema 23 ja • · t ” koeputkiaseman 22 vastakkaisella puolella pipetin pesupaikka 24. Pipetointiyksikön ·' ’ 35 21 annostelulaitteen 41 pipetillä 42 suoritetaan näytteen annostelu näytekuppiin ja » * *.' : mahdollinen laimennus.

β 113703

Ennen mittauksen aloittamista mittauslaitteelle 20 annetaan mitattavan näytteen sisältävän koeputken tunnistus koodi tai -numero. Tunnistus voidaan myös lukea koeputken viivakoodista. Kun koeputki on asetettu koeputkiasemaan 22, niin valitaan mittaustapa. Jos tehdään useampia testejä kuin yksi, niin ohjauslaitteelle annetaan ohjeet hakea vastaava 5 määrä näytekuppeja mittauksia varten.

Kun mittaus käynnistetään, niin kasettirumpu 30 käännetään sellaiseen asentoon, että juuri tähän mittaukseen sopivia näytekuppeja 32 sisältävä näytekuppikasetti 31 on näytekuppien syöttöaseman kohdalla. Sen jälkeen näytekuppi 32 syötetään ensimmäiselle 10 käsittelyrummulle 40 eli inkubaattorirummulle. Heti sen jälkeen inkubaattorirumpu 40 pyörähtää ja siirtää tämän näytekupin dispensointiasemaan 25. Jos rummulle 40 on otettu useita näytekuppeja, niin ne siirtyvät vuorotellen dispensointiaseman 25 kohdalle.

Kuviossa 5 mittauksen eri työvaiheet etenevät siten, että annostelulaitteen 41 15 annostelupipetti 42 ottaa koeputkesta 22 näyteliuosta ja annostelee 10μΙ liuosta ja 20μΙ puskuriliuosta dispensointiasemassa 25 olevaan ensimmäiseen näytekuppiin. Ennen annostelua pipetointikärki sisältää jo bufferin eli puskurin, joka pipetointikärjessä erotetaan näytteestä pienellä ilmaraolla. Vastaavasti näyteliuosta ja puskuriliuosta annostellaan myös muihin näytekuppeihin, jotka tuodaan vuorollaan dispensointiasemaan 25.

20

Annostelun jälkeen käynnistetään inkubaattorirummun 40 edestakainen värähtelyliike v' : näytteiden inkuboimiseksi. Inkubointivaiheessa näytteitä ravistellaan esimerkiksi 15 ; minuuttia 36°C lämpötilassa. Inkuboinnin jälkeen inkubaattorirumpu 40 pyörähtää • sellaiseen asentoon, että ensimmäinen näytekuppi tulee hissiaseman 26 kohdalle, jossa .'1 1. 25 näytekuppi nostetaan käsittelyrummulle 50. Myös muut näytekupit voidaan nostaa samalla , : ·. tavoin käsittelyrummulle 50 jo ennen pesun, kuivauksen ja mittauksen aloittamista.

‘ Kun näytekupit on nostettu toiselle käsittelyrummulle 50, niin käsittelyrumpua 50 pyöräytetään niin, että ensimmäinen näytekuppi tulee pesuaseman 51 kohdalle.

• · 30 Näytekuppia pestään esimerkiksi 30 sekuntia. Pesun jälkeen käsittelyrumpu 50 pyörähtää ' ·.. ‘ jälleen niin, että pesty näytekuppi tulee kuivausaseman 59 kohdalle ja seuraava näytekuppi : \ 1 pesuaseman 51 kohdalle. Ensimmäisen näytekupin pesu ja toisen näytekupin kuivaus » · . . voidaan tällöin tehdä samanaikaisesti ja ne kestävät tällöin molemmat 30 sekuntia.

'· 35 Kuivauksen jälkeen toinen käsittelyrumpu 50 pyörähtää taas niin, että kuivattu näytekuppi ..: tulee mittausaseman 53 mittauspään 54 kohdalle. Vastaavasti pesussa ollut toinen näytekuppi siirtyy kuivausasemaan 59 ja kolmas näytekuppi pesuasemaan. Jos näytekupin g 113703 mittaus ehditään tekemään samassa ajassa kuin pesu ja kuivaus, niin käsittelyrumpua 50 voidaan pyöräyttää niin, että näytekupit etenevät säännöllisin väliajoin käsittelyvaiheesta toiseen. Tällöin ensimmäisen näytekupin mittaus, toisen näytekupin kuivaus ja kolmannen näytekupin pesu tapahtuvat samanaikaisesti. Näin jokainen näytekuppi pestään, kuivataan 5 ja mitataan vuorollaan ja poistetaan mittauksen jälkeen poistoasemasta 60. Jokaisen näytekupin konsentraatio ja mittaustulokset esitetään näytöllä sekä tulostetaan myös paperille.

Edellä esitetystä mittausprosessin selostuksesta havaitaan, että näytekuppi 32 etenee 10 koko mittausprosessin läpi, mutta kaikkia eri työvaiheita ei suinkaan tehdä peräkkäin vuorollaan, kuten tunnetuissa mittauslaiteissa. Keksinnön mukaan mittausprosessi saadaan suoritettua olennaisesti nopeammin kun eri käsittelyrummuilla 40 ja 50 tehtävien samanaikaisten työvaiheiden lisäksi myös samalla käsittelyrummulla 50 tehdään eri työvaiheita samanaikaisesti. Toisin sanoen esitetyssä esimerkissä tehtäväjako on 15 sellainen, että keksinnön mukaisessa mittauslaiteessa 20 tehdään samanaikaisesti kaikkia seuraavia työvaiheita. Ensinnäkin ensimmäisellä käsittelyrummulla 40 tehdään osalle näytekupeista 32 inkubointia ja toisella käsittelyrummulla 50 tehdään prosessissa pidemmälle ehtineille, eri vaiheissa oleville näytekupeille 32 pesu, kuivaus, mittaus ja poisto samanaikaisesti. On selvää, että tämä menettely nopeuttaa mittausprosessia ja 20 näytekupin 32 läpimenoa mittauslaiteessa 20 olennaisesti.

' t · : Aina ei toisen käsittelyrummun 50 käyttäminen edellä esitetyllä tavalla kuitenkaan ole I : mahdollista. Esimerkiksi näytteen käsittelyn kannalta voi olla myös joitakin syitä, joiden • :\· perusteella inkubaattorirummulta 40 voidaan esimerkiksi ottaa käsittelyrummulle 50 vain * * · * . ·. 25 yksi näytekuppi kerrallaan. Siksi eri toimintojen järjestystä voidaan muunnella tarpeen mukaan. Myös toiselle käsittelyrummulle 50 kerrallaan otettavien näytekuppien määrä on « * · t rajallinen. Esimerkiksi kuviossa 5 käsittelyrummulle 50 mahtuu selvästi vähemmän • * · näytekuppeja kuin inkubaattorirummulle 40.

30 Kuviosta 5 nähdään myös edellisessä kuviossa esitetty yksityiskohta. Käsittelyrummun 50 ... ‘ pintaan on näytekuppien 32 ympärille muodostetut rengasmaiset urat 56, joihin ’ ·, j mittauspään 54 yhteydessä oleva valosuoja painuu mittauksen ajaksi varmistaen . “ ·, mittauspään 54 ja näytekupin 32 välin valotiiviyden.

35 Kuviossa 6 on esitetty toinen käsittelyrumpu 50 päältä päin nähtynä. Näytekupit nostetaan ,..: käsittelyrummulle 50 hissiaseman 26 kohdalta. Kuviosta 6 nähdään myös pesuaseman 51, kuivausaseman 59, mittauspään 54 ja poistoaseman 60 sijainti käsittelyrummun 50 113703 10 suhteen. Kuvion 6 esimerkissä käsittelyrummulla 50 on kahdeksan näytekupin paikkaa säännöllisesti ryhmiteltynä. Tällöin käsittelyrummun 50 pyörähdyskulma a on aina 45° kun näytekuppi etenee käsittelyvaiheesta toiseen.

5 Kuviosta 6 nähdään kuitenkin myös käsittelyrummulla 50 olevat toiset käsittelyasemat 61, 62 ja 63, jotka on sijoitettu näytekuppien käsittelyasemien väleihin. Nämä käsittelyasemat ovat pesukärkien pesuasema 61, referenssikaivo 62 ja tunnistinmännän aukko 63. Ne on tarkoitettu käytettäväksi tarvittaessa edellä kuvattujen käsittelyvaiheiden väleissä, kuten seuraavassa kuviossa on esitetty.

10

Kuviosta 7 nähdään, että käsittelyrumpu 50 on käännetty kulman al2 eli 22,5°, jolloin pesukärkien pesuasema 61 on pesuaseman 51 kohdalla, referenssikaivo 62 on mittausaseman 53 mittauspään 54 kohdalla ja aukko 63 on poistoaseman 60 tunnistinmännän kohdalla. Tätä käsittelyrummun 50 väli asentoa voidaan käyttää milloin 15 tahansa kun halutaan suorittaa pesuaseman 51 pesukärkien pesu tai vertailureferenssin tarkistusmittaus. Aukko 63 on tämän esimerkin esittämässä sovellutusmuodossa siksi, että poistoaseman 60 tunnistinmännän liike alaspäin tapahtuu samanaikaisesti mittauspään 54 näytekuppia kohti tapahtuvan liikkeen kanssa.

20 Olennaista edellä esitetylle mittauslaitteelle 20 on se, että näytekuppeja sisältävää kasettirumpua 30, värähtelyliikkeellä varustettua inkubaattorirumpua 40 ja näytteen •, ·' käsittelyrumpua 50 voidaan jokaista pyörittää erikseen kumpaan suuntaan tahansa. Tällöin j ; jokainen näistä rummuista 30, 40 ja 50 voi toimia itsenäisesti ja suorittaa omaa • tehtäväänsä muista rummuista riippumatta. Tällä aikaan saadaan se, että esimerkiksi f · I · ." 25 ensimmäisten näytteiden mittaus ja seuraavien näytteiden inkubointi voidaan tehdä . ·: ·, samanaikaisesti. Luonnollisesti kuitenkin silloin, kun näytekuppi 32 siirtyy rummulta toiselle, * * * _ ·;näiden rumpujen liike on koordinoitava ja pysäytettävä hetkeksi sellaiseen asentoon, että näytekupin siirtyminen voi tapahtua.

•;;; 30 Edellä esitetyssä mittauslaitteen 20 sovellutusmuodossa näytekuppien 32 siirtoon ja » · ' · · · ‘ käsittelyyn käytettävät elimet ovat rumpuja 30, 40 ja 50. Nämä elimet voidaan kuitenkin tehdä liikkumaan myös xy-koordinaatistossa eli tasossa mihin suuntaan tahansa. Myös * 4 . ‘ . sillä tavoin näytekuppien käsittelyelimien liikkeet saadaan koordinoitua niin, että näytekuppi • t voi siirtyä kasettivarastosta inkubaattorille ja siitä edelleen käsittelyelimelle ja * ·;: 35 mittausaseman luo. Olennaista tällöinkin on se, että käsittelyelimet pystyvät toimimaan ...: itsenäisesti ja tekemään eri toimintoja samanaikaisesti.

113703 11

Keksinnön mukainen mittauslaite 20 voidaan tehdä tietokoneohjattuna täysin automaattiseksi. Laitteen käyttäjän tarvitsee vain asettaa näytteen sisältävä näyteastia näyteasemaan 22. Tässä esimerkissä näyte on koeputkessa, joka tuodaan koeputkiasemaan 22, mutta näyte voi olla myös muunlaisessa astiassa. Mittauslaiteen 20 5 ohjauslaitteita ei ole esitetty piirustuksissa. Mittauslaite 20 voidaan tehdä myös itsenäiseksi ja jatkuvatoimiseksi siten, että siihen liitetään näytteiden syöttölaite, joka syöttää näytteitä sisältäviä koeputkia tai muita näyteastioita mittauslaiteen näyteasemaan 22.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot voivat vaihdella 10 jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.

* 1 · 1 ϊ » t f ’ I t t * t 1 I 1

Claims

113703 12

1. Diagnostinen mittauslaite (20) näytekuppiin (32) sijoitetun näytteen käsittelemiseksi, siirtämiseksi analyysivaiheesta toiseen ja mittaamiseksi, johon mittauslaitteeseen kuuluu 5 - näytekuppivarasto (30), ainakin kaksi pyörivää rumpua (40, 50), syöttölaite(33) näytekupin (32) syöttämiseksi näytekuppivarastosta (30) ylhäältä päin ensimmäiselle pyörivälle rummulle (40), siirtolaite (43) näytekupin (32) siirtämiseksi ensimmäiseltä rummulta (40) toiselle 10 pyörivälle rummulle (50), ja laite näytekupin poistamiseksi toiselta rummulta (50), tunnettu siitä, että mittauslaitteessa (20) on kolmen pyörivän rummun (30, 40, 50) yhdistelmä, jotka rummut ovat näytekuppivarasto (30), inkubaattorirumpu (40) ja käsittelyrumpu (50), 15. että mainitut kolme rumpua (30, 40, 50) sijaitsevat toistensa suhteen osittain päällekkäin siten, että näytekuppivarasto (30) ja käsittelyrumpu (50) ovat yläpuolella ja inkubaattorirumpu (40) niiden alapuolella, että rummut (30, 40, 50) ovat toistensa suhteen kierrettävissä siten, että näytekuppi (32) on siirrettävissä näytekuppivaraston (30) halutusta kohdasta (31) ylhäältä 20 alaspäin inkubaattorirummun (40) haluttuun syvennykseen, ja siitä edelleen alhaalta ylöspäin käsittelyrummun (50) haluttuun syvennykseen : ‘: ja että mittauslaiteessa näyteastiaa käsitellään ainakin kahdessa itsenäisesti toimivassa käsittelyelimessä (40, 50) siten, että mittauslaiteessa tehdään ainakin kaksi eri käsittelyvaihetta samanaikaisesti. 25

.’!! 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittauslaite (20), tunnettu siitä, * » * ' ' I I f - että ensimmäisessä rummussa (30) eli näytekuppivarastorummussa näytekupit (32) ·’ on sijoitettu päällekkäin pystysuuntaisiin, putkimaisiin näytekuppikasetteihin (31), että näytekuppivarastorummun (30) yhteydessä on mäntä (33), jonka avulla ...: ’ 30 syöttöaseman kohdalle kierretystä näytekuppikasetista (31) on syötettävissä ’,,,: näytekuppi (32) ylhäältä alaspäin inkubaattorirummun (40) syvennykseen.

, · ·' 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittauslaite (20), tunnettu siitä, ” * - että inkubaattorirummun (40) yhteydessä on mäntä (43), jonka avulla näytekuppi (32) ...: ’ 35 on syötettävissä inkubaattorirummulta alhaalta ylöspäin käsittelyrummun (50) :: syvennykseen, ja että käsittelyrumpuun (50) kuuluu pohjalevy (57), joka käsittelyrumpua kierrettäessä 113703 13 lukitsee näytekupin (32) paikoilleen käsittelyrummun syvennykseen.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen mittauslaite (20), tunnettu siitä, että käsittelyrummun (50) pohjalevyssä (57) on aukko, jonka kohdalla käsittelyrumpua 5 kierrettäessä näytekuppi (32) pääsee putoamaan pois käsittelyrummun syvennyksestä.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen mittauslaite (20), tunnettu siitä, että näytekuppeja (32) sisältävän, putkimaisen näytekuppikasetin (31) kyljessä on viivakooditunniste (34), 10. että pyörivän näytekuppivarastorummun (30) keskellä on viivakoodilukija (39) halutun näytekuppikasetin (31) tunnistamiseksi, ja että viivakooditunnisteen perusteella näytekuppivarastorumpu (30) on kierrettävissä niin, että haluttu näytekuppikasetti (31) tulee näytekuppien (32) syöttöaseman kohdalle. 15

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen mittauslaite (20), tunnettu siitä, että inkubaattorirumpuun (40) on liitetty pyörityslaite, jolla inkubaattorirumpu on saatettavissa värähdysliikkeeseen lyhyin edestakaisin pyörimisliikkein. I * · 1 » * · * * * I · ! ‘ » ! % 113703 14