JP2611609B2 - 臨床用複合分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は病院などの医療機関にお
いて血液や尿などの検体の臨床検査を行なう分析装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動生化学分析装置においては、検体を
入れた検体容器を収容したサンプルラックを置くスター
トヤード（検体受付場所）からサンプルラックを分析装
置へ搬送するためにベルトラインを付設したものが使用
されている。検体容器はサンプルラックに入れられてベ
ルトラインによって分析装置の検体分注位置まで搬送さ
れ、検体が分析装置に分注される。

【０００３】臨床用の分析目的では生化学分析装置の他
に血球などを測定する血液測定装置や尿測定装置などが
使用されているが、それらの異種装置の間では分析対象
検体が異なり、検体容器も異なっている。それらの異種
分析装置はそれぞれ独立したものとして使用されてお
り、それらをベルトラインで結んで複合分析装置として
利用することは行なわれていない。その理由としては、
各分析装置ごとに検体容器を並べるサンプルラックが異
なっていること、各分析装置にはその分析装置に必要で
ない検体がきた場合にそれを識別する機能が設けられて
いないこと、またベルトラインで結ぶとすればその分析
装置に必要でない検体が搬送されてきたときにそれを迂
回させるための迂回路が必要になるが、そのような迂回
路を含む搬送路をベルトラインで構成するとすれば、ベ
ルトラインの構造が複雑になるなどの点を挙げることが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は測定対象検体
の種類が異なる複数種類の分析装置を統合し、その複数
種類の分析装置用の任意の検体容器をスタートヤードに
装着したときにそれを該当する分析装置に振り分けて搬
送し、複数種類の分析を行なえるようにすることを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では検体容器がス
タートヤードに置かれたときにその検体容器に付された
識別情報を読み取って、その検体を分析する分析装置に
分配して搬送する。識別情報に従って該当する分析装置
に検体容器を搬送するために、ベルトラインでは構造が
複雑となって実現が難しいので、本発明では自走式多関
節ロボット（以下、搬送ロボットという）を用いて検体
容器の分配と搬送を行なう。そのため、本発明の複合分
析装置は、測定対象検体の種類が異なる複数種類の分析
装置と、検体容器に付された識別情報を読み取る読取り
装置と、検体容器の種類によって高さを異ならせて検体
容器が置かれるスタートヤードと、スタートヤードに置
かれた検体容器をつかんだ高さを検知し、その高さによ
り認識される検体容器の種類に応じて検体容器に付され
た識別情報を読取り装置の位置に合わせて読み取らせ、
読取り装置が読み取った識別情報に従って検体容器を分
析装置ごとのサンプルラックに分配するとともに、それ
らのサンプルラックを該当する分析装置へ搬送する搬送
ロボットとを備えている。

【０００６】分析装置に生化学分析装置を含んでいる場
合には、その検体容器はゴム栓で封止されているので、
そのゴム栓を取り外した後、用手法分析のために検体を
サンプルカップに分注する必要がある。そのため、本発
明の好ましい対応では分注のための開栓機構をさらに備
えている。その開栓機構はゴム栓が上になるように採血
管を立てて固定する固定機構と、ゴム栓より下部を中心
とする円運動をしてゴム栓を一方から押すレバーとを備
え、搬送ロボットによりそのレバーを駆動するととも
に、その駆動はゴム栓が一部外れる位置まで押した後、
一度戻し、今度はゴム栓が完全に外れる位置までゴム栓
を押すように行なう。

【０００７】

【実施例】図１は一実施例の構成図であり、図２は分析
装置その他の各部を配置した例を表わしたものである。
分析装置として生化学分析装置２、血液分析装置４及び
尿分析装置６が配置され、それらの分析装置にサンプル
ラックに収容された検体容器を搬送するために、走行軸
２６に沿って移動する搬送ロボット２４が設けられてい
る。検体が入れられ、識別情報がバーコードとして付さ
れた検体容器を置くためにスタートヤード１０が設けら
れ、スタートヤード１０でバーコードを識別するため
に、スタートヤード１０の近くにバーコードリーダー１
６が配置されている。スタートヤード１０でバーコード
リーダー１６により情報が識別され、その検体容器のゴ
ム栓を取り除く必要がある場合には開栓するための開栓
機構（キャップキラー）１２も配置されている。開栓さ
れた検体容器から生化学分析での分析依頼内容によって
は生化学分析装置２で分析しない項目を用手法分析する
ための他の分析装置８のために、その分析に必要な検体
を検体カップ１５に分注するために自動分注器１４が開
栓機構１２の近くに配置されている。

【０００８】搬送ロボット２４は図１の記号２８で示さ
れる範囲、すなわちスタートヤード１０から各分析装置
を含む範囲にわたって検体容器及び検体容器の入ったサ
ンプルラックを搬送するように、走行軸２４によって走
行範囲が規定されている。各分析装置２，４，６にはサ
ンプルラックに収容されて搬送されてきた検体容器の識
別情報を読み取って確認するためのバーコードリーダー
１８，２０，２２がそれぞれ設けられている。

【０００９】ワークステーション３４は分析依頼を登録
するとともに、バーコードラベルを発行し、依頼情報を
データ収集コントローラ３６を介して生化学分析装置２
へ送る。生化学分析装置２は送られてきた依頼情報に従
って必要な項目の分析動作を行ない、その検査データは
データ収集コントローラ３６を介してワークステーショ
ン３２へ送られる。血液分析装置４の検査データもデー
タ収集コントローラ３６を介してワークステーション３
２へ送られる。尿分析装置６の検査データはデータ収集
コントローラ３８を介してワークステーション３２へ送
られる。ワークステーション３２では各分析装置の検査
データに基づいて報告書等を作成する。

【００１０】分注器１４の分注動作を制御するために制
御コンピュータ３０が配置されており、ワークステーシ
ョン３４からの指令によって分注依頼が分注器１４へ出
され、分注結果がワークステーション３２へ送られる。
搬送ロボット２４の検体分配動作、開栓機構への搬送動
作及び各分析装置への搬送などを制御するためにロボッ
トドライブユニット４０が設けられており、ロボットド
ライブユニット４０は分注器と同様に制御コンピュータ
３０により制御される。

【００１１】開栓機構１２の一例を図３に示す。搬送ロ
ボット２４により運ばれてきた検体容器４２をゴム栓４
６を上にして固定するためにホルダー４４が設けられて
いる。ホルダー４４に固定された検体容器４２のゴム栓
４６に当るように、検体容器４２の下部付近に回転中心
４８をもつレバー５０が設けられ、レバー５０の上部に
はゴム栓４６に当る大きな爪５２とその下側に小さな爪
５４が設けられ、レバー５０の上端には搬送ロボット２
４により駆動される突出部５６が設けられている。搬送
ロボット２４により突出部５６が図で時計方向に押され
ることによって爪５２が中心点４８を回転中心として円
運動をしてゴム栓４６を押して外す。ゴム栓４６の有無
を光学的に検出するために、ゴム栓４６の高さの位置に
光を通すセンサ５９が設けられている。

【００１２】レバー５０の動きは、図４に示されている
ように、爪５２がゴム栓４６を一部外す位置まで図で時
計方向に回転した後（Ｂ）、一度反時計方向に戻され
（Ｃ）、その後再び時計方向に回転することによってゴ
ム栓４６を完全に検体容器４２から外す（Ｄ）。小さな
爪５４はゴム栓４６が検体容器４２の上部に残ったとき
に、それを落すための補助的な爪である。

【００１３】図５から図７により本実施例で検体容器を
スタートヤード１０に置くためのサンプルパレットを示
す。臨床用分析装置で用いる検体容器としては、図５
（Ａ）に示されるように、生化学分析用検体（血清）に
は外形が１６ｍｍで高さが１００ｍｍの採血管ａ、血液
分析装置用検体（全血）には外形が１３ｍｍで高さが７
５ｍｍの採血管ｃ、尿分析用検体には外形が１６ｍｍ、
高さが１００ｍｍで、底部が細くなった尿スピッツｂが
使用されている。採血管ａ，ｃはゴム栓で封止されてい
る。そこで、これらの検体容器をスタートヤードに置く
ためのパレット６０としては、（Ｂ）に示されるように
その台に直径が１３ｍｍの穴をあけたものを用いる。

【００１４】サンプルパレット６０に検体容器を置く
と、採血管ａはその穴６２には入らず、サンプルパレッ
ト上に全てが突出する。尿スピッツｂでは底部の一部が
その穴６２に入り、高さが採血管ａよりも低くなる。採
血管ｃはその穴に入り、高さが最も低くなる。その結
果、（Ｂ）に示されるように、各検体容器で高さが異な
り、搬送ロボットで上方から検体容器をつかむときに高
さの差によって検体容器の種類を識別することができ
る。つまり、搬送ロボットでつかむときにＡ位置でつか
めるものは採血管ａ、Ｂ位置でつかめるものは尿スピッ
ツｂ、Ｃ位置まで降りてこないとつかめないものは採血
管ｃであると識別される。

【００１５】図６はサンプルパレット６０に検体容器を
並べた状態を示したものである。検体容器が倒れないよ
うに支持するために、内径が１６ｍｍより大きな穴の支
持部材６４，６６が設けられている。図７はこのような
サンプルパレット６０を示したものである。

【００１６】次に、この実施例の動作について説明す
る。図８は検査が依頼されたところからの検査業務の流
れを概略的に示したものである。ワークステーション３
４で検査依頼書に従って依頼登録がなされると、ワーク
ステーション３４では検体種別情報を盛り込んだ検体識
別情報のバーコードラベルが発行される。患者について
採血や採尿がなされ、その検体を入れた検体容器にバー
コードラベルが貼りつけられる。生化学分析を行なうと
きは検体が遠心分離器にかけられて採血管に血清が採取
される。血清、全血、尿などの検体が入れられたそれぞ
れの検体容器はスタートヤード１０でサンプルパレット
６０に置かれる。スタートヤードではバーコードリーダ
ー１６が検体容器に貼りつけられたバーコードを読み取
る。この時、サンプルパレット６０に置かれた検体容器
を搬送ロボットがつかんでバーコードリーダー１６で読
み取るために回転させるが、搬送ロボットがどの高さの
位置で検体容器をつかむことができたかによって、制御
コンピュータ３０でその検体容器の種類が認識される。
これにより、バーコードラベルの貼付位置も分かり、正
確に読み取ることが可能となるとともに、その検体を分
析する分析装置及びその検体容器を収容する空のサンプ
ルラックの設置位置も分かり、検体容器をそこまで搬送
することができるようになる。

【００１７】生化学分析用の検体であれば生化学分析装
置用のサンプルラックへ検体容器を分配する前に開栓機
構１２によって採血管のゴム栓が取り除かれ、分析依頼
内容によっては、搬送ロボット２４で接続していない分
析装置８での分析が必要な検体があるので、そのような
検体に関しては自動分注器１４を利用して分析装置８用
の検体カップに検体を分注するとともに、その分析装置
用のワークシート（データ採取時のマッチング情報）を
内部情報として作成する。その後、開栓した採血管を空
ラック設置位置１７の該当する生化学分析用の空のサン
プルラックに搬送して収容する。

【００１８】スタートヤード１０にサンプルパレット６
０が置かれてからの動作を、図９から図１１のフローチ
ャートを参照して説明する。図９に示されるように、ス
タートヤード１０にサンプルパレット６０が置かれる
と、そのサンプルパレットに実際に検体容器があるとき
は、Ａに進んでバーコード読取りがなされ、検体容器が
ないときは他のサンプルパレットがあるかどうかが判断
されて、次のサンプルパレットの検体についてバーコー
ド読出しがなされる（ステップＳ１〜Ｓ３）。他のサン
プルパレットにも検体容器がないときは、次のサンプル
パレットがくるまで３０秒間待つ（ステップＳ４）。そ
れでもサンプルパレットがこないときは、検体容器を収
容したサンプルラックがあるかどうかが判断され、あれ
ばそのサンプルラックを搬送する分析装置の分析準備が
できているかどうかが判断され（ステップＳ５，Ｓ
６）、まだ前の検体を分析中であるなど、新しい検体に
ついての分析準備がなされていなければ警報を発する
（ステップＳ７）。準備がなされておれば、そのサンプ
ルラックを該当する分析装置のスタート部に搬送し（ス
テップＳ８）、その分析装置に起動信号を送出した後
（ステップＳ９）。次の検体用の空ラックを準備する。
空ラックがなければ警報を出す（ステップＳ１０〜１
２）。

【００１９】検体容器が収容されたサンプルラックがあ
る限り、それらのサンプルラックを該当する分析装置に
搬送する動作が行なわれ、全てのサンプルラックについ
て搬送が完了すると、再びスタートヤード１０に新しい
検体容器のサンプルパレット６０が置かれるのを待つ。

【００２０】スタートヤード１０で検体容器があること
が認識されると、図１０に示されるように、バーコード
リーダー１６によって検体容器のバーコードが読み取ら
れ、その読取りが不良であれば検体容器を元の位置に戻
し、警報を発してステップＳ２に戻る（ステップＳ２
１，２２）。バーコード読取りが正しく行なわれたとき
は、その読み取った識別情報に従い、その検体が生化学
分析用であれば、図１１に示されるフローへ進む（ステ
ップＳ２３）。生化学分析用でなければ、血液分析用で
あるかどうかが判断され（ステップＳ２４）、血液分析
用であれば血液分析装置用のサンプルラックにその検体
容器が挿入され、バーコードの向きが揃えられて挿入さ
れる。血液分析用でなければ、尿分析用であると判断さ
れ、バーコードの向きを揃えて尿分析装置用のサンプル
ラックに挿入される（ステップＳ３５）。

【００２１】サンプルラックに挿入された後は、サンプ
ルラックが満杯になると、分析装置が分析可能であれ
ば、サンプルラックを該当する分析装置のスタート部へ
設置し、分析起動信号を送出して次のサンプル用の空サ
ンプルラックを準備する。空サンプルラックがなければ
警報を出す。サンプルラックが満杯になって搬送すると
きに、分析装置が分析可能な状態でなければ、次回の処
理に回すことを示すフラッグを立て、警報を発する（ス
テップＳ２６〜Ｓ３３，Ｓ３６〜Ｓ４６）。

【００２２】図１１はバーコード読取りによりその検体
が生化学分析用の検体であると判断された場合の処理手
順である。生化学分析用検体はその検体容器が開栓機構
１２に搬送され、開栓処理がなされる（ステップＳ５
０，Ｓ５１）。キャップが取れると、用手法分析が含ま
れているときは、その用手法分析用の検体カップへ分注
処理がなされ、その後バーコードの向きを揃えて生化学
分析用サンプルラックに挿入される（ステップＳ５２〜
Ｓ５５）。ステップＳ５２において採血管のキャップが
取れないときは、その採血管をスタートヤード１０へ戻
して警報を発する（ステップＳ６３，６４）。サンプル
ラックが満杯になると生化学分析装置が分析可能である
かどうかが判断され、可能であればサンプルラックが生
化学分析装置のスタート部へ搬送され、分析起動信号が
送られる（ステップＳ５６〜５９）。その後、次の検体
用に空のサンプルラックが準備される（ステップＳ６
０）。空ラックがなければ警報が発せられる（ステップ
Ｓ６１，Ｓ６２）。サンプルラックが満杯になった時点
で生化学分析装置がまだ前の分析を行なっているとき
は、次回処理のためのフラッグを立てて警報を発する
（ステップＳ５７，Ｓ６５）。この複合分析装置に含ま
れる異種分析装置の種類や数、開栓機構や分注器などの
機能部分の組合せは、実施例のものに限定されることな
く、種々に変更することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明では検体容器がスタートヤードに
置かれると、その検体容器に付された識別情報を読み取
り、搬送ロボットによってその検体を該当する分析装置
用のサンプルラックに分配し、サンプルラックが満杯に
なると搬送ロボットによってそのサンプルラックを該当
する分析装置に搬送するようにしたので、複数種類の分
析装置を統合することができ、複数種類の検体をスター
トヤードに置くだけで、それぞれの検体を該当する分析
装置に自動的に分配して分析することができるようにな
る。このとき、検体容器は種類によって高さを異ならせ
てスタートヤードに置かれているので、搬送ロボットが
検体容器をつかんで識別情報を読取り装置で読み取らせ
る際、搬送ロボットがどの高さの位置で検体容器をつか
むことができたかによってその検体容器の種類を認識す
ることができる。これにより、識別情報の位置も分か
り、正確に読み取ることが可能となるとともに、その検
体を分析する分析装置及びその検体容器を収容する空の
サンプルラックの設置位置も分かり、検体容器をそこま
で搬送することができるようになる。

【００２４】検体容器に付されたバーコードのような識
別情報を読取り装置が読み取って分析動作を自動的に実
行するので、検体の取違いなどの人為的ミスをなくすこ
とができ、検体採取から報告までの時間を短縮すること
ができて迅速検査が可能になり、伝票の簡素化、ワーク
シートレス運用が可能になり、自動化による省力化を図
ることができる。この分析装置だけで、スクリーリング
検査の大半を処理することができる。さらに開栓機構を
備えて採血管の開栓を自動的に行なうようにすれば、開
栓後の検体に触れる必要がなくなり、院内感染を予防す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】一実施例を示す概略斜視図である。

【図３】同実施例で用いる開栓機構を示す側面断面図で
ある。

【図４】図３の開栓機構における開栓動作を示す図であ
る。

【図５】検体容器の種類を示す正面図（Ａ）と、スター
トヤードに置かれるサンプルパレットの概要を示す正面
断面図（Ｂ）である。

【図６】サンプルパレットに検体容器を並べた状態を示
す正面図である。

【図７】サンプルパレットを示す斜視図である。

【図８】一実施例における前処理と検体搬送を示すフロ
ーチャート図である。

【図９】スタートヤードに検体が置かれてからの動作を
示すフローチャート図である。

【図１０】スタートヤードでバーコード読取りを行なっ
てからの動作を示すフローチャート図である。

【図１１】検体が生化学分析用検体であると判断された
ときの動作を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

２ 生化学分析装置 ４ 血液分析装置 ６ 尿分析装置 １０ スタートヤード １２ 開栓機構 １４ 分注器 １６，１８，２０，２２ バーコードリーダー ２４ 搬送ロボット ２６ 走行軸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象検体の種類が異なる複数種類の
   分析装置と、 検体容器に付された識別情報を読み取る読取り装置と、 検体容器の種類によって高さを異ならせて検体容器が置
   かれるスタートヤードと、 前記スタートヤードに置かれた検体容器をつかんだ高さ
   を検知し、その高さにより認識される検体容器の種類に
   応じて検体容器に付された識別情報を前記読取り装置の
   位置に合わせて読み取らせ、前記読取り装置が読み取っ
   た識別情報に従って検体容器を分析装置ごとのサンプル
   ラックに分配するとともに、それらのサンプルラックを
   該当する分析装置へ搬送する自走式多関節ロボットとを
   備えたことを特徴とする臨床用複合分析装置。
2. 【請求項２】 前記検体容器はゴム栓で封止された採血
   管を含んでおり、そのゴム栓を取り外す開栓機構を更に
   備え、その開栓機構はゴム栓が上になるように採血管を
   立てて固定する固定機構と、ゴム栓より下部を中心とす
   る円運動をしてゴム栓を一方から押すレバーとを備え、
   前記自走式多関節ロボットにより前記レバーを駆動する
   とともに、その駆動はゴム栓が一部外れる位置まで押し
   た後、一度戻し、今度はゴム栓が完全に外れる位置まで
   ゴム栓を押すように行なうものである請求項１に記載の
   臨床用複合分析装置。