JP2837920B2 - インキュベータ上中心環状カートリッジ軌道アナライザ及びその使用方法 - Google Patents

インキュベータ上中心環状カートリッジ軌道アナライザ及びその使用方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は体液の成分を効率的に分析するためのアナ
ライザ及び方法に関するものであり、処理速度が大きく
しかも占有空間を最小にすることができるものである。
〔従来の技術〕
米国特許第4,512,952号に記載されている血液アナラ
イザのような大型のアナライザは“スライド”と称され
る乾燥試験エレメントを使用した体液の試験には有効で
ある。即ちこの種のアナライザは試験を高速で行うこと
ができ、得られる精度が高くすることができるからであ
る。しかしながら幾分のマイナーな欠点が残っている。
それはこの種のアナライザでは異なった三つの試験エレ
メント、即ち、比色エンド−ポイント型(colorimetric
end−point type:CM型)、レート型及び電位型(poten
tiometric type:PM型)を使用しているということに由
来するものである。各タイプは専用のインキュベーショ
ン及び読み取りステーションを具備している。その具体
的な例は上述米国特許に記載されている。三つのインキ
ュベータ及び読み取りステーションが必要なことに起因
してアナライザは大きな占有空間を必要とする。またイ
ンキュベータ及び読み取りステーションが三組必要なこ
とからそのコストが大きくなる。
従来のアナライザの別の欠点は大きなスペースが必要
となることである。従来は付加的な機能が必要となる度
にその機能を達成する装置を単に追加するだけで機械を
構成するだけであり、スペースを有効利用する試みはさ
れていなかった。
特開昭第61−209341はその第5図に回転インキュベー
タを開示しており、その第14頁の記載によればCM型の試
験エレメントもしくはレート型の試験エレメントに良い
結果が得られたとのことである。しかしながらPM型につ
いては触れられておらず、アナライザのスペース利用効
率が最大とするように試験エレメント源から試験エレメ
ントの供給を行わしめるように意図したものではない。
この発明の目的は、上述のアナライザで高速でかつ精
度高く検査を行うことができ、かつ空間を節約できると
共に費用を少なくするように、使用するステーションの
数が少なくすることにある。
〔課題を達成するための手段〕
この発明の目的は一つのインキュベータ上で前述の三
つのタイプの乾燥試験エレメントの検査を行わしめ、上
述の問題点を関係することができるアナライザを提供す
ることにある。
上記目的の達成する第1の発明では、乾燥した試験エ
レメント上で体液の験体を検査するためのアナライザは
乾燥した試験エレメントの複数のスタックを一時的に収
納する手段を具備し、いづれのスタック中の試験エレメ
ントも同一の検査のためのものであり、一方各スタック
は電位型、比色型、或いはレート型の試験エレメントの
どれか一つのタイプの試験エレメントから選択した異な
った検査のためのものであり、更にアナライザはスタッ
クから取り出された試験エレメントのためのインキュベ
ータと、該インキュベータにおいて培養した後の試験エ
レメントの変化を検出する手段とを具備する。アナライ
ザは、更に、インキュベータ上に略中心を持った全体的
に円形で水平の少なくとも一つの進路を形成する手段
と、該第1の進路の回りで前記スタック収納手段を移動
せしめる第1の移動手段と、該第1の移動手段上でスタ
ックを一時的に保持する手段とを具備し、該保持手段は
少なくとも二つの交互の状態をとることができ、その一
つはカートリッジを前記進路上に保持し、他方の状態で
はカートリッジを前記進路から開放し、更にアナライザ
は二つの状態間で保持手段を切換する手段と、前記進路
上に保持されるスタックからインキュベータに試験エレ
メントを搬送する手段とを具備し、これによりインキュ
ベータは試験エレメントの三つのタイプの全てを培養す
るのに使用することができることを特徴とする。
前記目的を達成する第2の発明では、乾燥された試験
エレメント上で体液の験体を検査するためのアナライザ
は乾燥試験エレメントの複数のスタックを一時的に収納
する手段を具備し、どのスタックであっても一つのスタ
ック中の試験エレメントは同一の検査のためのものであ
り、一方各スタックは電位型、比色型、或いはレート型
の試験エレメントのどれか一つのタイプの試験エレメン
トから選択した異なった検査のためのものであり、一つ
のスタックから取り出される試験エレメントのためのイ
ンキュベータと、該インキュベータ内での培養の後試験
エレメントにおける変化を検出する手段とを具備し、前
記収納手段は更にカートリッジ内に試験エレメントのス
タックを一時的に保持する手段を具備し、該保持手段は
前記試験エレメントのスタックの周囲に全体的にフィッ
トする形状を持っており、アナライザは更に中心の回り
の全体的として円形の進路に沿って前記保持手段を移動
させる手段と、前記円形の進路の半径上の二つの位置間
で前記保持手段を摺動移動させる手段とを具備し、前記
位置のうちの第1の位置でカートリッジの落下を行わし
め、第2の位置ではカートリッジは保持されることを特
徴とする。
前記目的を達成する第3の発明では、所定位置の平坦
なスライド状の試験エレメントのスタックを一時的に保
持する装置である。この装置は少なくとも一つの全体的
に円形の水平の進路を形成する手段と、該少なくとも一
つの進路の周囲において試験エレメントのスタックを移
動させる第1の移動手段と、該移動手段上にスタックを
一時的に保持する手段とを具備し、該保持手段は、カー
トリッジを前記スタックのため保持する第1位置と、カ
ートリッジを解放する第2位置との間で移動するように
前記移動手段上に設けられた部材と、前記保持手段を第
1位置と第2位置との間で移動させる第2の移動手段と
を具備する。
前記目的を達成する第4の発明では、平坦なスライド
状のエレメントのスタックを一時的に支持する装置は複
数の離間した切除部を有した平坦な全体的として環状の
リングを有し、前記切除部の各々は前記試験エレメント
のスタックを包含するカートリッジを収納するようにそ
の寸法及び形状が形成され、前記切除部の一つのエッジ
における前記リングの部分は第1の一対の内方に突出し
た肩部を形成し、各切除部に摺動嵌合されるネスティン
グフレーム部材を具備し、該ネスティングフレーム部材
はカートリッジを収容する開口を持ち、フレーム部材の
第1の部分は前記リング上に摺動可能に載置されつつ、
前記内方に突出した肩部がフレーム部材の開口に挿入可
能であり、前記フレーム部材の第2の部分は、フレーム
部材がリング上位置で第1の対と略同一レベルのところ
に位置するべき第2の対に内方に突出した肩部を形成
し、更に前記肩部の第2の対に近接したフレーム部材上
に設けた付勢手段を具備し、フレーム部材を前記支持体
に沿って一時的に付勢しており、肩部の第1の対は前記
フレームの開口に挿入され、肩部の双方の対はカートリ
ッジを保持するように協働することを特徴とする。
第5の発明は三つの異なった種類の試験エレメントか
ら一つの試験エレメントをインキュベータに供給する方
法に関し、同方法は各々が同一の試験エレメントから成
る複数のスタックとしての比色型、レート型、電位型か
ら選定したスライド状の試験エレメントを供給する段階
と、中心インキュベータを包囲する少なくとも一つの全
体的に円形の進路上にスタックを取り付けする段階と、
該スタックを前記進路の回りで選定スタックが所定位置
に到達するに至るまで移動させる段階と、前記所定位置
におけるスタックから前記インキュベータまで試験エレ
メントを搬送する段階より成る。
この発明の詳細を或る種の乾燥試験エレメントを特徴
とする好ましい実施例及び好ましい特定の機構について
説明する。ここにその機構というのは(a)検査のため
体液を供給しかつ分配し、(b)試験エレメントをカー
トリッジから取り出し、(c)生体流体を試験エレメン
ト上に滴下した後の試験エレメントをインキュベートす
るものである。また、この発明は乾燥試験エレメントに
おいて使用される化学的性質、カートリッジのタイプ、
検査を受ける生体液体如何、更には体液の供給及び分
配、試験エレメントの取り出し及び培養という上記機能
に関与する特定機構如何に拘わらず使用可能である。
“上”、“水平”、“レベル”等のこの明細書におい
て使用する用語は通常の使用の場合に好ましいものとし
て使用している。
この発明において使用する好ましい試験エレメントは
米国特許第4,336,091号(PM型)、同第3,992,158及び4,
258,001号(CM型及びレート型の共用タイプ)等に記載
される乾燥型試験エレメントである。好ましい試験エレ
メントとしてはEastman Kodak社から商標Ektachemの名
前で入手可能な上述の三つのタイプの試験エレメントを
も含むものである。
試験エレメントは以下記載される収納手段内にスタッ
クとして提供されており、各スタックは一回の検査のた
めの同一の試験エレメントより構成されるのが好まし
い。そのようなスタックを構成することができるどのよ
うな方法も使用可能である。各スタックは以下使用する
用語であるカートリッジ中に収納するのが好ましい。最
も好ましくはカートリッジとして再発行米国特許第30,5
95号、米国特許第4,187,077号、同4,151,931号、及び第
4,190,420号の構成のものがある。また、Eastman Kcdak
社からEktachemの商標で出てい特定の検査のためのスラ
イドカートリッジが使用可能である。
この発明によればアナライザ20は第1図及び第2図に
示すように試験エレメントの複数のスタックを一時的に
収納る手段がカートリッジCの形態で提供される。点c
を中心(インキュベータ及びアナライザの中心)とする
少なくとも一つ、好ましくは二つの同心配置の通路22及
び24(第4図)が設けられる。各通路24もしくは24は一
個のインキュベータ500の周囲を延びており、インキュ
ベータ500はこれらの進路内で全体的に同心をなすよう
に配置され、これによりアナライザにおける空間の利用
効率を最適とすることができる。カートリッジ装填ステ
ーション300は第1図及び第2図に示すようにインキュ
ベータ500の一側に対する進路の上方に配置される。エ
レクトロメータ(electrometer)360はインキュベータ5
00の他側で進路の上方に配置される。試験エレメント搬
送装置400はインキュベータ500の別の側方の位置で進路
の上方に配置され、進路上のどのカートリッジからも試
験エレメントをインキュベータに装填することができ
る。不動の支持表面510は進路24とインキュベータ500と
の間の環状リングとして設けられ、以下に説明するよう
に液体分配プローブと協働する。アナライザは図示しな
いが一つもしくは複数のマイクロプロセッサを具備し、
通常のように適当な入出力装置に接続される。
進路22及び24に着目すると、各進路は固定された外部
壁26及び28を有するフレーム内に夫々別個に区画され
る。最も好ましくは壁26及び28は進路22と24との間で単
一の共通の28′を提供するように組み合せられる。
各進路に沿ってそこに収納されたカートリッジを移動
させるため環状リング30もしくは32が回転可能に取り付
けられる(第3−5及び8図参照)。従動ローラ34もし
くは36は水平方向及び即ち方向で部分的に拘束を行うこ
とができるアナライザのフレームの所定位置37に配置さ
れる(第4図参照)。最終的な駆動は駆動モータ38もし
くは40により行われる(第3,4図)。各駆動モータは、
アナライザのフレーム部材43に取り付けられる通常のス
プリング42(第4図)により付勢され、このスプリング
はリングに対して半径方向力F2もしくはF1を発揮する。
駆動連結はリング30の外側でリング32の上側に取り付け
られるリング歯車44と、駆動モータ上のピニオン歯車46
とにより行われる。モータ38及び40は通常のピッチ−ラ
インモータが好ましく、即ち、ピニオン歯車に加えて、
ピニオン歯車と一体にその上方に取り付けられるスムー
スローラ48が設けられ、このローラの半径rはピニオン
歯車の歯50がリング歯車の歯52にピッチラインで常に係
合するのを確保するように設定される(第5A図参照)。
各モータ38,40は回転ディスク54を備えており、この回
転ディスクはリングの下側垂直支持体を構成する(第3
図及び第4図参照)。
リング30及び32の各々は試験エレメントカートリッジ
を収容する形状及び寸法を持った切除部60を有する(第
8図)。リング30内において35個のそのような切除部60
が設けられるが、リング32に関してはその数はこれより
少ない(第3図)。
この発明によれば保持手段が各進路22及び24、並びに
各リング30及び32に備えられ、カートリッジをリング上
に一時的に、好ましくは垂直の向きで保持することがで
きる。この保持手段は少なくとも二つの交互の状態の間
を作動するように構成される。その一つの状態では前記
のようにカートリッジの保持を行い、他方の状態ではカ
ートリッジをリングから解放し(好ましくはリングから
落下させる)。
どのような保持手段であっても使用することができる
が、すこぶる好ましいものは各リングの上部と協働しか
つ各リングに対してカートリッジを解放するように移動
するものである。もっと詳細に説明すると、水平支持体
61は切除部の回りにおいて各リング上に設けられる(第
4図参照)。各切除部60の側壁59はリング30もしくは32
の中心に関して全体として半径方向に整列している。第
6図に平面図にて示すように各切除部はその外端部で一
対の肩部63を有し、この肩部は通常はカートリッジの上
端によって占有される全長領域に突出している。切除部
60の内端において、二つの対角線状のガイドフランジ65
が設けられる(第4図及び第6図)、肩部63が以下説明
するネスティング(nesting:入れ子型)フレーム部材に
関して正規状態で離間している場合は、肩部63はカート
リッジを垂直方向に保持する手段として機能する。
最も好ましくは、切除部に吊り下げられることにより
(第8図参照)カートリッジは一時的に各リングに保持
される。そのような保持手段もしくは吊り下げ手段の好
ましい形態は、肩部63と協働する各切除部のためのネス
ティングフレーム部材62を構成する(第4図及び第6−
8図)。最も詳細に説明すると、各ネスティングフレー
ム部材62は二つの全体的に垂直の側壁66,68と、二つの
全体として垂直の端部壁70,72とから成る(第4図)。
各側壁は好ましくは二つの突起74を有し(第4図、第6
−7図)、これらの突起74はリングの上部支持平面61
(第7図)上に載置され、フレーム部材62が切除部60を
介して落下するのを防止するものである。加えて、各側
壁は好ましくは弾性フィンガ76を形成しており、この弾
性フィンガ76は第5B図に示すように係止肩部78を有して
いる。フィンガは切除部60内でフレーム部材62を解放可
能に保持するため外方に付勢されている。
カートリッジを垂直に保持する手段の一部を構成する
ため、端部壁70は少なくとも一つの、好ましくは一対の
カートリッジ支持肩部80を有し、このカートリッジ支持
肩部80は第6図に示すように支持表面82を有する。表面
82はフレーム部材62の上面64の下方の距離hのところに
位置され(第4図)、この距離は上面64からリング30及
び32の支持面61までの距離に等しい。肩部80及び表面82
は表面61と大体同一の水平高さで切除部60に突出する。
対向端部壁72が露出した表面61の肩部63上に押し付けら
れると、ネスティングフレーム62の表面82は肩部63の表
面61と整列し、かつカートリッジを第8図のように保持
するべく協働する。
対向した端部壁72は下方に垂れ下がったプッシャリッ
プ64を微え、このリップ84は、第4図及び第7−8図に
示すように、進路の共通壁28′及び壁26に取り付けられ
るオーバライド手段(overridemeans)86と協働する。
オーバライド手段86は図示のようにソレノイド、又はモ
ータ作動のレバー又はそれ以外のどのような自動的な通
常のアクチュエータとすることができる。
ネスティングフレームを第8図のノーマルもしくは吊
り下げ位置に付勢するため、スプリング手段が端部壁に
取り付けられる(第4図)。最も好ましくは、スプリン
グ手段は圧縮至スプリング90より成り、このスプリング
90は二つの内部脚92(第6図)を有し、この脚92は本体
部94まで延びており、この本体部94から上方に中間脚96
まで突出する(第4図)。脚部92の端部は端部壁70の開
口98と係合し(第6,8図)、一方脚部96の端部は二つの
案内フランジ65(第4図)間の位置99で表面61上に載置
される。
以上の構成とは別にスプリング90はフレーム62の一部
として構成することができる。
使用時、第8図において、スプリング90(この図では
概略的に示す)は通常はネスティングフレーム62をリン
グの外方に向かって、大体はリングの半径方向に沿って
付勢し、カートリッジCの一つのエッジがリングの肩部
表面63によって支持もしくは吊り下げられ、他方のエッ
ジはネスティングフレーム62の肩部80によって支持され
る。オーバライド手段82がどちらかの進路22もしくは24
において作動されと事情は変化する。即ち、オーバライ
ド手段82が作動されると、第9図の矢印101に示すよう
にネスティングフレーム62は左側に移動されスプリング
90は圧縮せしめられる。カートリッジCの上部リップは
ネスティングフレーム62の左行するリップ84によってリ
ップ63の表面61上を押される。フレーム62の左行が継続
すると、対向する肩部80と63の対の間の間隔が次第に増
大され、その間隔WはカートリッジCをして矢印103の
ように落下せしめるのに充分となる。しかしながら、こ
のカートリッジをリングから完全に除去せしめるには後
で説明する出口ドア326の起動を必要とする。以上の代
わりに図示しないが切除部60及びフレーム部材62は90゜
回転することが可能であり、円弧に沿って(フレームを
担持するリングによりトラバースされる進路の部分に沿
って)相互に摺動してカートリッジの保持もしくは解放
を行う。
ノッチ105は好ましくはリング32の外側フランジエッ
ジ上及びリング30の上側フランジエッジ107上(第3
図)に設けられ、センサ(図示しない)をして特定のカ
ートリッジが特定の位置、即ちカートリッジの装填/排
出ステーション300にあるか否かが検出される。最も好
ましくは各ノッチは対応する切除部60(第4図)の中央
と整列しているが、他の位置でもよい(第3図にはフラ
ンジエッヂ107の部分だけが図示される。)各切除部60
のトラッキングは通常の方式であるが切除部の一つをホ
ームポジションとして標識しておき、このホーム位置か
らのオフセットを計数することにより可能である。
更に、カートリッジのための保持手段はリング内の切
除部に着座し移動する単品のフレームである必要はな
い。その代わりに第10及び11図に示すようにカートリッ
ジを保持する単なるソレノイド起動のフィンガとするこ
とができる。以前に説明したのと類似の部品は同一の参
照符号を付すものとし、区別のため添字Aを追加する。
各リング30Aは切除部60Aを有し、この切除部60Aの内
部寸法はカートリッジCの上端の外部寸法より大きい
(第11図)。その結果、切除部60Aを包囲する表面61Aの
どの部分もカートリッジを支持することができない。実
際、以下説明するフィンガを設けないとすればカートリ
ッジCは部分60Aの開口を通して落下することになろ
う。この実施例ではカートリッジ保持手段は、ソレノイ
ド114,116により駆動される対向配置されたフィンガ11
0,112を具備する。第10図に示す実線位置にある時は、
フィンガは伸張され、カートリッジを保持する。矢印に
よち示すように破線第1図まで収縮すると、フィンガと
カートリッジとは離間され、カートリッジを保持するに
は離れ過ぎ、隙間Gはカートリッジをして落下せしめ
る。別の方式として、図示しないが、フィンガ110及び1
12の一方は突出位置に固定され、他方はそのような隙間
を形成するに充分な距離収縮せしめられる。
ソレノイド駆動のフィンガは回転リングと動力源との
間にブラシレスの連結手段を必要とする。また別の方式
としては、フィンガ110及び112は旋回可能であり、不動
フレームに固定されたソレノイド部材により二つの位置
の間で駆動させることができる。以前に説明したものと
同様の物品は同一の参照符号を使用するものとし、区別
のためサフィックスBを付すものとする。
リング30Bは切除部30Bを有し(第12図)、この切除部
12Bを介して第11図と同様にカートリッジCは落下可能
である。正し、対向するフィンガ110B及び112Bが二つの
交互状態の間を移動するように119の位置で旋回可能に
取り付けられている点が相違する。その一つの状態では
軸線に示すようにカートリッジの進路に突出しておりカ
ートリッジの保持を行う。フィンガは直角で曲がってお
り、その一端120はカートリッジの下側に位置すること
が可能であり、対向端122はピボット119の周囲を90゜回
ったところに位置する。スプリング付勢手段、例えば圧
縮スプリング124もしくはトーションスプリングはフィ
ンガ110B及び112Bを図示のように保持する。しかしなが
らリング30Bがカートリッジ取り出しステーション300
(第1図)に位置したとき、フィンガは不動フレーム上
に取り付けたソレノイド126,128のところに来る。ソレ
ノイドはアーム130を具備し、そのアームは端部122を超
えて位置した場合は端部122と干渉することはないが、
端部122を矢印132のように外方に加圧すると、フィンガ
を矢印134のように破線位置まで回動される。これによ
りフィンガはカートリッジCを解放し、リングに対する
図示位置から落下する。ステーション300におけるトラ
ップドアは後述するように落下カートリッジをそのトラ
ックハウジングから完全に解放せしめる。
以上とは別に図示しないが進路22及び24は環状トラッ
クとして形成され、そのトラック上を一連の部材が載置
せしめられる。電動モータはアナライザの制御回路と適
当に接続される。
各進路22及び24に対してカートリッジを装填し、排出
するため、装填及び排出ステーション300が設けられ
る。第1及び13図参照。ステーション300はハウジング3
02を有し、このハウジング300は二つの進路のハウジン
グ上に載置される(第13図)。開口304及び306はハウジ
ング302(第1図)の上面に形成され、リングが適当に
芯出された状態では各開口はその下方のリングの開口と
整列している。開口304及び306の下方に第13図に示すよ
うに水平壁310が位置され、その水平壁310に形成される
開口312はリングの切除部60と整列するようにされ、か
つ開口304もしくは306と整列される。環状肩部314は開
口312から***しており。その上にバーコードリーダ316
が設けられる。バーコードリーダは通常構造のものとす
ることができ、入ってくるカートリッジ上のバーコード
のスキャン可能な位置に設けられる。
開口312は通常はドア320によって閉鎖され、このドア
はモータ322及びドア320とそのモータとの間の適当なリ
ング324によって自動的に作動される。リング32内の空
の部分60が図示のように位置し、カートリッジC′がド
ア320上に位置したときモータ322はドアを開けるため起
動される。カートリッジC′は、第6−12図に記載され
る構造によって支持されるリング内の位置に向け落下さ
れる。それから、リング32は搬送装置400でカートリッ
ジを移動させるため前進される。他方では消費されたカ
ートリッジは以下説明するドア326を使用して取り出さ
れる。
試験エレメントをカートリッジC内のエレメントEも
しくはE′のスタックから搬送するため装置400が使用
される(第1,8及び14図参照)。特に、第14図を参照す
ると、そのような装置はハウジング352と、ハウジング
内のスロット350内を可動のプッシャブレード414とを具
備する。プッシャブレードとしてどのような種類のもの
でも使用可能であるが、次のものが好ましい。即ち、ブ
レード414はその前端部を例外に全体がフレキシブルで
あり、ブレードの長さ方向に延びる一つもしくは複数の
リブ416によって剛直とされている。ブレードのフレキ
シブルな部分はノッチもしくはラックを有し、ノッチも
しくはラックはハウジング352の部分430において駆動さ
れるピニオン歯車と係合している。その結果、ブレード
414のフレキシブル部分が湾曲状のスロット350によって
曲られる。そのためハウジング352は曲率半径Rを持っ
ている。そのような湾曲配置によって装置が占有する横
方向の寸法を最小とすることができる。
ブレード414はカートリッジC及びC′によって提出
されるエレメントEもしくはE′のスタックの上方の進
路198を進む。カートリッジC及びC′は、所望される
エレメントのタイプに応じて進路198に向かって矢印47
0,472のように交互に上昇もしくは下降する。カートリ
ッジの選定は、インキュベータ500及び不動表面510の回
りで保持リング(第14図には示さない)を回転すること
により行われる。
第8図において、リング30及び32の雰囲気を制御し、
さらにその制御を別々に行うことが好ましい。例えば相
対湿度を適当な機構によって制御することができる。ほ
とんどのステーション20については二つの進路20及び24
間で完全な障壁となっている壁28′によって容易に達成
することができる。しかしながら、雰囲気を別に維持し
ようとすると、各進路が必然的にブレード進路198と交
叉する時に雰囲気の相互混合を防止する必要がある。望
ましくはシールがブレード通路と接合するように上部に
維持され、二つの進路22及び24間で空気の混合を最小と
するのを確保するようにする。この結果を達成するため
の好ましい実施例は以下のようである。
ハウジングの上部201はブレード414及びリング30もし
くは32からのスタックの上部から分配された試験エレメ
ントの通過を許容する。詳しく説明すると、頂部201は
ハウジング内に固定されたブレード入口部202と出口部2
04、並びに浮動部材210,212を具備する。浮動部材210,2
12は開口216の回りに配置される環状弁座214に変位可能
に着座され、この開口216はカートリッジをして進路198
に対して上昇せしめブレード414を溝217に係合せしめる
ことができる。部材210もしくは212は各々伸張スプリン
グ218によってシート214に対して下方に付勢される。各
部材210もしくは212はそのカートリッジが持ち上ってい
ない時は代替用ブレードガイドとして機能するものであ
り、溝220は部材210,212を介して水平に延びる。各部材
210,212は、カートリッジが持ち上げられている場合は
ブレード進路198から押し上げられ、空間228が部分200
に形成され、スプリング218の圧縮時に部材210もしくは
212を収容することができる。ロッド234によるスタック
エレメントEの上方運動によりカートリッジCは浮動部
材210及び212に対して上昇せしめられる。
本質的なことではないが部材210もしくは212は次のよ
うに構成される。即ち、スプリング218を収容するボス
部231が延びる部材210もしくは212の頂部230は底部232
(図示しない)から容易に取り外すことができ、その結
果試験エレメントのジャムがあっても容易に対策するこ
とができる。
エレメントEもしくはE′は支持表面510(第8図)
まで装置400によって搬送することができ、ここで分配
ブロー550は患者のサンプルを搬送された試験エレメン
ト上に滴下するのに使用される。プローブとしてはどの
ようなものであっても良いが、Eastoman Kodak社製のア
ナライザでEktachem E−70という商標を付して販売され
るアナライザに使用される自動プローブがある。
サンプル分配プローブによってサンプルをどのように
得るかはこの発明にとってクリティカルな事柄ではな
い。サンプル分配プローブは図示しない加圧手段を具備
し、この加圧手段はここに説明するアナライザの残りの
部分と一体にするか、又はこのアナライザと関連して挙
動するように調和させた別の独立型のサンプル供給ステ
ーションに設けるようにしてもよい。例えば、サンプル
分配手段及びこれを装填する機構として、特開平2−10
5062号(1988年8月25日にAnalyzer Using Linear Samp
le Trays with Random Accessの名称をもって出願され
た米国特許出願第236,588号に対応)に記載したものを
使用することができる。いづれにしても、アナライザ20
の外部のサンプル位置から第1図のステーションAに向
け矢印560のようにプローブの移動を効率的に行うこと
ができるものであればどのような装置であっても使用す
ることができる。
550と類似した分配器(図示しない)がステーション
Aの同一の位置でPMエレメントに550と同じやり方で液
体を滴下するのに使用することができる。そのような基
準液体分配器は通常のものが好ましい。
プローブは、図示しない患者サンプルを処理するアナ
ライザの他の部分、又はサンプルを位置Aに供給する他
の装置から最初は矢印560に沿って水平に移動する。そ
れからプローブは第8図の矢印562のように下降しサン
プルの分配を行う位置に至る。
それから装置400からのブレード414が試験エレメント
を矢印570のように第1図のインキュベータ570に向かっ
て押し出す。
次にインキュベータ500に着目すると、このインキュ
ベータは好ましくは回転型インキュベータであり、この
型ではその周囲に各々が試験エレメントを保持するステ
ーションを具備する。このようなタイプの任意のインキ
ュベータを使用することができ、公知技術として種々の
ものが知られている。最も好ましいものとして、インキ
ュベータ500はロータ604を有し、このロータ604はシャ
フト614上の612の箇所で軸支されている。ロータに形成
される複数のステーションのうちステーションA′が図
示されている。スプリング620がこのステーションにお
いて設けられ、カバー640は力Fをもって押し下げるよ
うに付勢される。このスプリング620はカバー係合脚部6
22と、垂直脚部624とを具備しており、脚部622はロータ
640のリッジ628の背後に保持されている。ボス650はカ
バー640の上面に取り付けられ、脚部621の開口652と解
放自在に係合される。垂直脚部624は支持プレート662に
載置され、この支持プレート662は比色型若しくはレー
ト型の試験エレメントのため664の箇所で開口を形成し
ている。プレート662は他のステーションでの試験エレ
メントEもしくはE′の支持のために役立っている。プ
レート662の下側は666の箇所で開口を形成した不動表面
672において離間した三つのボタン670に載置せしめられ
る。これらののボタンは試験エレメントを反射計(refl
ectometer)680に対して高さを慎重に調整するため位置
される。この反射計680は試験エレメントの読み取りを
開口664及び666を介して行うためのものである。センサ
682およびフラッグ684はステーションがその読み取り等
のための正規の位置にあることを正確に検出するのに使
用することができる。通常のようにリフレクトメータ68
0は光源686と検出ステーション688とを具備し、検出ス
テーション688は試験エレメントEからの矢印690のよう
な反射光の検出を行うものである。
単一のインキュベータ500にて三つの全ての試験エレ
メント(CM型、レート型及びPM型)の計測を検査を可能
とするため、インキュベータ500の構造をはこれらの三
つをするように適当に修正することが好ましい。例え
ば、反射計を取り付けした読み取りステーションは、イ
ンキュベータ上に静止している時にレート型及CM型の試
験エレメントの読み取りを行う。インキュベータ上の各
ステーションは三つのタイプの試験エレメントのいづれ
の一つでも取り扱うものであるから、各ステーションで
の蒸発カバーのような部分は試験エレメントのタイプに
拘わらず有効に作動するように変更する必要がある。
あるCM型エレメントの場合は光に対して感応するエン
ドポイントの化学的特性を持っており、好ましくはチョ
ッパー(図示しない)が光源656と各開口666との間に配
置され、エンドポイントにあるときのみどのステーショ
ンでもCM型試験エレメントに光ビームを当てることがで
きるようになっている。
蒸発カバー640は第15図に示すように692の箇所で溝を
有すのが好ましく、PM型の試験エレメント(図示する
E)上の液滴のための隙間を提供することができ、一方
同時に後部エッジ692に対して充分な長さlを提供する
ことができ、溝を持たない表面部分693がCMもしくはレ
ート型試験エレメントの液体支持部をシールするのを確
保することができる。CMもしくはレート型の試験エレメ
ントからは液体が出ることはないので、クリヤランス溝
は必要がない。最も好ましくは表面部693及びカバー全
体はポリエチレンのような非多孔性の材料から作るもの
とする。
リフレクトメータ680としては適当なものであればど
のようなものでも使用可能である。特に好適なのは第17
図に示すような回折格子型のリフレクトメータ680′で
ある。この種のリフレクトメータは通常型のホログラフ
ィック回折格子700を有し、この回折格子はマスク704中
のスリット702を使用し、光源706からの試験エレメント
Eによって反射された反射露光線を検出することができ
る。図示しない光ファイバを光像の搬送に使用すること
ができる。格子700はイメージをイメージ平面710上の直
線列を構成する波長λ=λからλの連続スペクトル
に分解する。波長列を検出するためイメージ検出器712
の適当な列が使用される。ここで検出器712の各エレメ
ントは波長λにおいてその波長内の全体イメージを検
出する。検出器712からの信号はA−Dコンバータ714に
よって処理され、演算手段716を介して適当な入出力ユ
ニット718例えばCRTディスプレイに送られる。回折格子
の詳細は米国特許第4,544,271号に記載がある。全ての
試験エレメントがリフレクトメータによって読み取りさ
れるわけではない。PM型の試験エレメントは第1および
2図に示すようなエレクトロメータ360が必要である。
このようなエレクトロメータは通常のものであり、図示
しない二つの電気的プローブを使用し、これらのプロー
ブは第2図に示す通常型のプッシャブレード363によっ
てインキュベータから支持表面510に向かって矢印362の
ように取り出される。
PMエレメントの読み取り後、支持表面510の開口364の
箇所まで移動され、ここでアナライザから落下する。同
様の排出開口がCM及びレート試験エレメントのため設け
られる。試験エレメントはインキュベータから矢印368
のように通常のプッシャブレードにより開口366に押し
出される。
カートリッジがアナライザ上で出合う最後のステーシ
ョンは第13及び16図に示すステーションの放出部300で
ある。この部分は二つの進路22および24の各々にドア32
6,326′を有し、これが第16図からよく理解されよう。
各ドアは開口327を開放及び閉鎖し、第13図のモータ330
によって独立に操作可能である。これとは別に一挙に動
作させることも可能であり、一挙動作はたとえ双方が消
費されたカートリッジを同時に放出することが必要にな
ることがあり得なくても行ってよい。
ドア326,326′の有益な構造としては以下のものがあ
る。ハウジング302の床部材332はその下側から第13図に
示すようにモータ330を懸架し、このモータは第16図の
駆動軸338からのピニオン歯車336を作動させる。歯車33
6は一端にポスト342を有するラック340を作動させる。
ポスト342はドア326もしくは326′に交互に当接し、ド
アを引っ張りスリット344に抗して押し、ここにスリッ
ト344は夫々のドアを閉鎖駆動するものである。センサ3
46はドア349もしくは349′の位置を検出し、センサ348
はラック340におけるフラグ349もしくは349′を検出す
る。このような作動により一個のモータにて二つの独立
のドアをカートリッジの放出を行わしめることができ
る。
〔効果〕
この発明の技術的な効果は三種類の試験エレメント用
のアナライザをその占有空間を最小としかつ検査速度を
全然犠牲にすることがないことである。
これに関連する効果としてアナライザの効率が高くな
り、必要となる空間が少なくなる。
別の効果としてこの発明の装置及び方法は三つの異な
った種類の試験エレメントのどの一つのものであっても
単一のインキュベータに効率的にかつ容易に装填するこ
とを可能とする。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明により構成されるアナライザの斜視
図。 第2図はアナライザの部品の全体配置を部分的に略示し
て示す平面(簡明のためインキュベータのカバー及びロ
ータは図示を省略している)。 第3図はこの発明のカートリッジ取り付け手段の部分の
分解的斜視図(ネスティングフレームは簡明のため図示
を省略している)。 第4図は第3図の4−4線に沿う分解的、部分的断面図
(ネスティングフレームは追加して示している)。 第5A図は第4図の5A−5A線に沿って示す部分的断面図。 第5B図は第4図の5B−5b線に沿って示す部分的断面図。 第6図は第4図の6−6線に沿って示す断面図。 第7図は第6図の7−7線に沿って示す断面図(簡明の
ためスプリングは図示を省略している)。 第8図は第1図に示す搬送装置400の背後から見たとこ
ろを示す部分的断面図であり、試験エレメントをインキ
ュベータに分配するため装置400のプッシャブレードと
協働するように所定位置に組立られたカートリッジ取り
付け手段を示している。 第9図は第8図と類似しているが、カートリッジ解放位
置における部品を説明する部分的側面図。 第10図は第8図と類似しているが別実施例を示す部分的
側面図。 第11図は第10図のXI−XI線に沿って使用する部分的上面
図。 第12図は第10図と類似するが他の実施例の示す部分的側
面図。 第13図はカートリッジを第8図の取り付け手段に装填す
る機構の部分的断面図。 第14図はこの発明に有益なブレード、ハウジング及び駆
動手段の配置を説明する概略的側面図。 第15図はこの発明に有益なインキュベータの部分的、概
略的断面図。 第16図は第10図に一部示されるドアを使用して第8図に
おける取り付け手段からカートリッジを取り出しする機
構の概略的側面図。 第17図はこの発明におけるリフレクトメータのシステム
構成を示す概略図。 C……カートリッジ 20……アナライザ 22,24……カートリッジ搬送用環状進路 30,32;30A;30B……カートリッジ進路22,24上で移動させ
るリング 38,40……リング30,32の駆動手段 60,60A,60B……リング30,32の切除部 62……カートリッジを二つの位置の一つでリング内に一
時的に保持する手段 86,90;110,114;110B,126……手段62を二つの位置間で移
動させる手段 300……カートリッジ装填ステーション 400……試験エレメントを搬送する手段 500……中心インキュベータ 550……液体分配手段 360,680;680′……変化を検出する手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−61957(JP,A) 特開 昭59−20858(JP,A) 特開 昭53−76095(JP,A) 特開 昭53−81292(JP,A) 特開 昭57−28261(JP,A) 米国特許4336091(US,A) 米国特許3992158(US,A) 米国特許4258001(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 35/00 - 35/10 G01N 21/78

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】乾燥した試験エレメント上で体液の験体を
    検査するためのアナライザであって、前記アナライザは
    乾燥した試験エレメントの複数のスタックを一時的に収
    納する手段を具備し、いづれのスタック中の試験エレメ
    ントも同一の検査のためのものであり、一方各スタック
    は電位型、比色型、或いはレート型の試験エレメントの
    どれか一つのタイプの試験エレメントから選択される異
    なった検査のためのものであり、更にアナライザはスタ
    ックから取り出された試験エレメントのためのインキュ
    ベータと、該インキュベータにおいて培養した後の試験
    エレメントの変化を検出する手段と、インキュベータ上
    に略中心を持った全体的に円形で水平の少なくとも一つ
    の進路を形成する手段と、該第1の進路の回りで前記ス
    タック収納手段を移動せしめる第1の移動手段と、該第
    1の移動手段上でスタックを一時的に保持する手段とを
    具備し、該保持手段は少なくとも二つの交互の状態をと
    ることができ、その一つはカートリッジを前記進路上に
    保持し、他方の状態ではカートリッジを前記進路から開
    放し、更にアナライザは二つの状態間で保持手段を切換
    する手段と、前記進路上に保持されるスタックからイン
    キュベータに試験エレメントを搬送する手段とを具備
    し、これによりインキュベータは試験エレメントの三つ
    のタイプの全てを培養するのに使用することができるこ
    とを特徴とするアナライザ。
  2. 【請求項2】乾燥された試験エレメント上で体液の験体
    を検査するためのアナライザであって、前記アナライザ
    は乾燥試験エレメントの複数のスタックを一時的に収納
    する手段を具備し、どのスタックであっても一つのスタ
    ック中の試験エレメントは同一の検査のためのものであ
    り、一方各スタックは電位型、比色型、或いはレート型
    の試験エレメントのどれか一つのタイプの試験エレメン
    トから選択した異なった検査のためのものであり、一つ
    のスタックから取り出される試験エレメントのためのイ
    ンキュベータと、該インキュベータ内での培養の後試験
    エレメントにおける変化を検出する手段とを具備し、前
    記収納手段は更にカートリッジ内に試験エレメントのス
    タックを一時的に保持する手段を具備し、該保持手段は
    前記試験エレメントのスタックの周囲に全体的にフィッ
    トする形状を持っており、アナライザは更に中心の回り
    の全体的として円形の進路に沿って前記保持手段を移動
    させる手段と、前記円形の進路の半径上の二つの位置間
    で前記保持手段を摺動移動させる手段とを具備し、前記
    位置のうちの第1の位置でカートリッジの落下を行わし
    め、第2の位置ではカートリッジは保持されることを特
    徴とするアナライザ。
  3. 【請求項3】所定位置の平坦なスライド状の試験エレメ
    ントのスタックを一時的に保持する装置であって、少な
    くとも一つの全体的に円形の水平の進路を形成する手段
    と、該少なくとも一つの進路の周囲において試験エレメ
    ントのスタックを移動させる第1の移動手段と、該移動
    手段上にスタックを一時的に保持する手段とを具備し、
    該保持手段は、カートリッジを前記スタックのため保持
    する第1位置と、カートリッジを解放する第2位置との
    間で移動するように前記移動手段上に設けられた部材
    と、前記保持手段を第1位置と第2位置との間で移動さ
    せる第2の移動手段とを具備する装置。
  4. 【請求項4】平坦なスライド状のエレメントを一時的に
    支持する装置であって、複数の離間した切除部を有した
    平坦な全体的として環状のリングを有し、前記切除部の
    各々は前記試験エレメントのスタックを包含するカート
    リッジを収納するようにその寸法及び形状が形成され、
    前記切除部の一つのエッジにおける前記リングの部分は
    第1の一対の内方に突出した肩部を形成し、各切除部に
    摺動嵌合されるネスティングフレーム部材を具備し、該
    フレーム部材はカートリッジを収容する開口を持ち、フ
    レーム部材の第1の部分は前記リング上に摺動可能に載
    置されつつ、前記内方に突出した肩部がフレーム部材の
    開口に挿入可能であり、前記フレーム部材の第2の部分
    は、フレーム部材がリング上に位置するとき第1の対と
    略同一レベルのところに位置するべき第2の対の内方に
    突出した肩部を形成し、更に前記肩部の第2の対に近接
    したフレーム部材上に設けた付勢手段を具備し、フレー
    ム部材を前記支持体に沿って一時的に付勢しており、肩
    部の第1の対は前記フレームの開口に挿入され、肩部の
    双方の対はカートリッジを保持するのに協働することを
    特徴とする装置。
  5. 【請求項5】三つの異なった種類の試験エレメントから
    一つの試験エレメントをインキュベータに供給する方法
    であって、各々が同一の試験エレメントから成る複数の
    スタックとしての比色型、レート型、電位型から選定し
    たスライド状の試験エレメントを供給する段階と、中心
    インキュベータを包囲する少なくとも一つの全体的に円
    形の進路上にスタックを取り付けする段階と、該スタッ
    クを前記進路の回りで選定スタックが所定位置に到達す
    るに至るまで移動させる段階と、前記所定位置における
    スタックから前記インキュベータまで試験エレメントを
    搬送する段階より成る方法。
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