JP4749526B2 - 脱着可能なインサートを有する光学検査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的に検査しようとする体液サンプルについて試験をする装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射分光器を利用して、体液サンプルを分析すること、例えば、人の尿の色を測定することは、様々な医学的診断の目的に有用である。従来の分光器は、白色の非反応性パッド上に置かれた尿サンプルの色を、パッドを照明し、可視光の異なる波長に対応したそれぞれの強度を有する、パッドからの多数の反射率の示度を読取ることにより測定することができる。パッド上の尿の色は、次いで、赤、緑、青及び赤外線の反射率信号の相対強度に基づいて測定することができる。
【０００３】
従来の分光器は、多数の異なる試薬パッドを配置した試薬ストリップを用いて、多数の異なる尿分析試験を実施するのに使用することができる。各試薬パッドは、白血球（白色の血球）又は赤血球のような尿中のある種の成分の存在に応答して変色を生じる、異なる試薬を備えることができる。そのような試薬ストリップは、１０又はそれ以上の異なる種類の試薬パッドを有することができる。
【０００４】
従来の分光器では、試薬ストリップを検査する工程は、試薬ストリップを尿サンプルに浸し、試薬ストリップから過剰な尿を拭き取り、試薬ストリップを分光光度計の指定された場所に置き、そして分光器が試薬ストリップの自動処理及び検査を開始するスタートボタンを押すことにより、実施することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、先行技術の問題点を克服することである。この目的は、主クレイムの特徴を組合せることにより解決される。副クレイムは、本発明のさらに有利な実施態様を開示する。
【０００６】
本発明の概要は、必ずしも本発明の必要なすべての特徴を述べるものではなく、本発明は、記載された特徴の副次的な組合せにも存在する。こうしてまとめられた「本発明の概要」は、したがって一例のみを提示するにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【０００７】
本発明は、異なる種類の液体キャリアを、単純かつ簡便に光学検査装置で使用することを可能にする装置及び方法を対象とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による装置は、液体サンプル、例えば体液サンプルを検査するための光学検査装置を対象とする。この装置は、第１の液体サンプルキャリア及び第２の液体サンプルキャリアに物理的に接続するようにしたトレーを含み、第１および第２の液体サンプルキャリアのそれぞれが液体サンプルを保持する。第１の液体サンプルキャリアは第１の形式のものであり、第２の液体サンプルキャリアは第１形式とは異なる第２形式のものである。その装置は、液体サンプルキャリアの一方がある検査位置でトレーに接続するとき、その液体サンプルキャリアーに対応した液体サンプルの一方を照明するための光源と、その液体サンプルがその光源により照明されているとき、その液体サンプルからの光を受光するための検出器とを有する。
【０００９】
第１の液体サンプルキャリアは、使い捨ての試薬カセットの形態をとることができ、そして第２の液体サンプルキャリアは、複数の試薬パッドがそれに配置された、試薬ストリップを支持するようにすることができ、第１の液体サンプルキャリアには、試薬ストリップを収納する大きさの細長い溝が形成されている。
【００１０】
本発明は、検査する液体サンプルを支持する支持トレーと、その支持トレーがある検査位置にあるとき、その支持トレーにより支持された液体サンプルを照明する光源と、その液体サンプルから受光した光を検出する検出器とを有する光学検査装置を使用する方法をも対象とする。
【００１１】
本方法は、（ａ）液体サンプルを担持する第１形式の脱着可能なインサートを支持トレーに載せる段階と、（ｂ）その液体サンプルが光源により照明する段階と、（ｃ）その液体サンプルから受光した光を検出器により検出する段階と、（ｄ）その脱着可能なインサートを支持トレーから取り出す段階と、（ｅ）第１形式の脱着可能なインサートとは異なる物理的構造を有する、第２形式の液体サンプルを担持する脱着可能なインサートを支持トレーに載せる段階と、（ｆ）第２形式の脱着可能なインサート上の液体サンプルを光源により照明する段階と、（ｇ）その液体サンプルから受光した光を検出器により検出する段階とを含む。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴と利点は、以下に示される図面を参照して、詳細に説明した好適な実施態様を考慮すると、当業者には明白であろう。
【００１３】
図１は、体液サンプルのような液体サンプルを光学的に検査するための検査装置１０、例えば反射分光器を示す。図１を参照すると、検査装置１０は、使用者が押すことができる多数の入力キー１４を備えた統合キーボード１２を有する。キーボード１２の上方には、検査装置１０の操作に関する様々なメッセージを表示する表示ディスプレー１６が配置されている。
【００１４】
検査装置１０は、支持トレー２０を引き込むことができる開口１８を中に設けたハウジング１７を有する。図１及び２を参照すると、支持トレー２０は、試薬カセット２２の形をとることができる、第１形式の液体キャリア又は脱着可能なインサートを受けるようにしてある。試薬カセット２２は、例えば妊娠試験を通常の方法で実施するための、使い捨ての、１回使用のカセットであってよい。試薬カセット２２には、体液サンプル、例えば尿を入れる開口又は穴（ウェル）２４が上面２６に形成されている。試薬カセット２２の内部には、穴２４に入れた体液サンプルと反応することができる試薬ストリップ（図示せず）がある。試験結果に応じて、試薬ストリップは、色を変えることができ（例えば、着色された縞模様が現れてもよい）、試薬カセット２２の上面２６に形成された窓２８を通して試薬ストリップを検査することにより、色を測定することができる。
【００１５】
図２に示したように、支持トレー２０には、矩形の凹部３０が形成されている。凹部３０は、試薬カセット２２を中に収納することができるような大きさである。図１及び３に示したとおり、試薬カセット２２は、凹部３０より長いため、試薬カセット２２を凹部３０に挿入すると、試薬カセット２２の一部が、支持トレー２０の末端の外側に張り出し、使用者が試薬カセット２２の張り出した末端を掴み、それを凹部３０から摘まみ上げることを可能にする。
【００１６】
図２を参照すると、凹部３０の上面３２には、例えば、ピンの形をとることができる、上方に伸びた複数の位置決め部材３４がある。試薬カセット２２を支持台２０に挿入すると、位置決め部材３４は、試薬カセット２２の底面に形成された複数の間隙又は穴の中に定置される。位置決め部材３４がそのように定置されると、それは、試薬カセット２２が凹部３０から自然に滑り出るのを防止する。支持トレー２０は、通常の方法での測定を容易にするために、上面に配置された一定の色、例えば白色の通常のキャリブレーションチップ３８を備えることができる。
【００１７】
図４及び５を参照すると、支持トレー２０は、試薬ストリップホルダー４０の形をとることができる、第２形式の液体キャリア又は脱着可能なインサートを挿入するようにしてある。試薬ストリップホルダー４０の外形寸法は、通常試薬カセット２２の外形寸法と同じであるため、試薬ストリップホルダー４０も、凹部３０に納まる。試薬ストリップホルダー４０は、位置決め部材３４を挿入するように定置された、複数の間隙又は穴がその底面に形成されていて、試薬カセット２２について上述したとおり、試薬ストリップホルダー４０が凹部３０から自然に滑り出るのを防止する。
【００１８】
図５に示したように、試薬ストリップホルダー４０は、凹部３０より長いため、試薬ストリップホルダー４０を凹部３０に挿入すると、試薬ストリップホルダー４０の一部が、支持トレー２０の末端の外側に張り出して、使用者が試薬カセット２２の張り出した末端を掴み、それを凹部３０から摘まみ上げるのを可能にする。試薬ストリップホルダー４０（及び試薬ストリップカセット２２）は、試薬ストリップホルダー４０の末端を容易に掴むための指の握り部として働く、一対の弧状の湾曲部分４２を備えることができる。
【００１９】
試薬ストリップホルダー４０には、試薬ストリップ４６（図６）の形状に合う大きさの、中央溝４３が形成されている。試薬ストリップホルダー４０は、試薬ストリップホルダー４０の周縁に配置された、一段高い縁部（リップ）４４を有してよく、体液サンプルが、支持トレー２０を汚染する可能性を減じる。
【００２０】
図６を参照すると、試薬ストリップ４６は、薄い、非反応性の基板４８を有することができ、多数の試薬パッド５０がその上に取り付けられる。各試薬パッド５０は、それぞれの試薬を含浸した、比較的吸収性である材料で構成することができ、各試薬及び試薬パッド５０は、実施しようとする個々の試験に対応する。尿試験を実施するときは、例えば、尿中の白血球についての試験、尿のpHの試験、尿中の血液についての試験などを含むことができる。各試薬パッド５０が尿サンプルに接触すると、使用する試薬、及び尿サンプルの特徴に応じて、パッドは、経時的に変色する。試薬ストリップ４６は、例えば、Bayer Corporationから商業的に入手できるMultistix（登録商標）という試薬ストリップであることができる。
【００２１】
図７は、検査装置１０の電子部品および他の構成部品のブロック線図である。図７を参照すると、検査装置１０の操作は、コントローラ１００により制御される。コントローラ１００は、支持トレー２０の、図１に示す張り出し位置と、トレー（２０）が検査装置１０のハウジング１７に引き込まれた光学検査位置との間の動きを制御する。この動きは、トレー２０及びモータ１０４、例えばステップモータに機械的に接続された、通常のポジショナ１０２により制御され、モータ１０４は、コントローラ１００に接続する駆動装置回路１０６が発生する駆動信号により駆動される。
【００２２】
試薬カセット２２又は試薬ストリップホルダー４０のいずれかが検査装置１０のある検査位置に配置されるように、支持トレー２０を配置すると、コントローラ１００は、例えば電球又は発光ダイオードであることができる光源１０８を、コントローラ１００に接続されたスイッチ１１０を介して点灯する。光源１０８は、充分に予熱されるよう、光学検査を行う前のある時間に点灯することができる。光源１０８が、試験後のある時間内に照明を与える必要がないときは、その寿命を保つために消灯することができる。
【００２３】
試薬カセット２２中の、又は試薬ストリップホルダー４０上のいずれかにある液体サンプルが、光源１０８により照明されると、検出装置１１２を用いて、その液体サンプルからの光を検出する。検出装置１１２は、例えば、検出器配列として配置された多数の検出器で構成することができ、各検出器は、例えばマルチプレクサ１１４の形の経路指示回路に与えられる、それぞれの電気的な反射率信号を発生する。
【００２４】
各反射率信号は、対応する検出器が検出した光の量に依存する、ある強度を有している。コントローラ１００は、選択信号をマルチプレクサ１１４に伝送することにより、反射率信号のいずれか一つを選択的に読取ることができる。マルチプレクサ１１４は、次いで、選択された反射率信号を増幅器１１６、及びアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１８に伝送し、それが、増幅器１１６によるアナログの反射率信号の出力に対応する二進信号をコントローラ１００に伝送する。
【００２５】
検査装置１０は、複数の試薬カセット２２、及び複数の試薬ストリップ４６を、使用者が望むいかなる順序でも、光学的に検査するのに使用することができるが、それは、試薬カセット２２と試薬ストリップホルダー４０とが同じ外形寸法を有し、支持トレー２０の凹部３０に納まるからである。
【００２６】
検査装置１０を用いる際は、使用者は、体液サンプルを穴２４に入れ、次いで、カセット２２を支持トレー２０に形成された凹部３０に挿入することにより、光学検査用の試薬カセット２２を準備することができる。次いで、使用者は、キーボード１２上のスタートボタン１４を押して、コントローラ１００に支持トレー２０を引き込み、その結果、試薬カセット２２の窓２８が光源１０８により照明され、そして一又はそれ以上の反射率信号が、検出装置１１２により発生する。反射率信号が発生し、コントローラ１００により処理された後、試験結果は、ディスプレー１６（図１）に表示されるか、及び／又はプリンタ１２０（図７）により、紙の帯１２２に印刷することができる（図１）。
【００２７】
次いで、試薬ストリップ４６に対して一又はそれ以上の光学検査を実施するには、使用者は、試薬カセット２２を支持トレーの凹部３０から取り出し、そのカセット２２を廃棄し、試薬ストリップホルダー４０を支持トレー２０の凹部３０に入れる。
【００２８】
光学検査用の試薬ストリップ４６を準備するには、使用者は、試験する体液サンプルに試薬ストリップ４６を浸し、その結果、試薬パッド５０がサンプルに浸漬されるか、さもなければサンプルをパッド５０に塗布することになる。試薬ストリップ４６の側面を拭き取って、過剰な液体を除去した後、使用者は、ストリップ４６をホルダー４０の中央溝４３に挿入し、スタートキー１４を押して、試薬ストリップ４６の光学検査を開始する。次いで、試薬ストリップホルダー４０は、ハウジング１７に自動的に引き込まれ、検査装置１０中の複数の位置に連続的に定置されるため、それぞれの試薬パッド５０は、検査位置で光学的に検査される。
【００２９】
異なる種類の液体キャリアを使用するための支持台２０を備えることは、検査装置が、異なる種類の液体担持機構の光学検査を可能にしつつ、使用者が、液体キャリアを迅速かつ簡便に変更することを可能にする。１種類の液体キャリアを他の種類の液体キャリアに交換するために、支持トレー２０を検査装置から取り出す必要がないことは、注目に値する。
【００３０】
検査装置１０の改変は、当業者には明らかであろう。例えば、支持トレー２０に凹部３０を設ける代わりに、支持トレー２０は、これに代わる方法でそれぞれの液体キャリア（２２、４０）と物理的に接続することができると思われる。
【００３１】
本発明の無数のさらなる改変や代替的な実施態様は、上記の説明から、当業者には明らかであろう。この説明は、例示にしかすぎないものとして解されるべきであり、本発明を実施する最良の態様を当業者に教示する目的のためにある。構造及び方法の詳細は、本発明の思想から逸脱することなく実質的に変更することができ、付記されたクレイムの技術的範囲にあるすべての改変の独占的使用は、保護される。
【図面の簡単な説明】
【図１】体液サンプルの様々な試験を実施するのに使用することができる光学検査装置の斜視図である。
【図２】装置の支持トレー、及び支持トレーに挿入することができる試薬カセットの斜視図である。
【図３】支持トレー内の試薬カセットを示す、図２の支持トレーの斜視図である。
【図４】分光器の支持トレー、及び支持トレーに挿入することができる試薬ストリップホルダーの斜視図である。
【図５】支持トレー内の試薬ストリップホルダーを示す、図２の支持トレーの斜視図である。
【図６】図５の試薬ストリップホルダーとともに使用することができる試薬ストリップの斜視図である。
【図７】図１の装置の電子部品と他の構成部品のブロック線図である。
【符号の説明】
１０ 検査装置
１７ ハウジング
２０ 支持トレー
２２ 試薬カセット
３０ 凹部
３４ 位置決め部材
４０ 試薬ストリップホルダー
４３ 中央溝
４６ 試薬ストリップ
５０ 試薬パッド
１０８ 光源
１１２ 検出器

Claims (28)

1. 液体サンプルを検査するための装置であって、
   第１のインサート（２２）と第２のインサート（４０）を支持するための、そして前記第１および第２のインサート（２２、４０）のそれぞれが支持トレー（２０）から脱着可能であり、前記第１および第２の脱着可能なインサート（２２、４０）のそれぞれが液体サンプルを保持するようにしてあり、前記第１のインサート（２２）は第１形式の液体担持機構であり、前記第２のインサート（４０）は前記第１形式とは異なる第２形式の液体担持機構である、支持トレー（２０）と；
   前記一方の脱着可能なインサート（２２又は４０）が検査位置で前記支持トレー（２０）により支持されているとき、前記脱着可能なインサートの一方（２２又は４０）に対応する前記液体サンプルの一方を照明するための光源（１０８）と；
   前記一方の液体サンプルが前記光源（１０８）により照明されているとき、前記一方の液体サンプルからの光を受光するための検出器（１１２）と
   を含む装置。
2. 前記第１の脱着可能なインサート（２２）が試薬カセットを含む、請求項１記載の装置。
3. 前記第２の脱着可能なインサート（４０）が、上に配置された複数の試薬パッド（５０）を有する試薬ストリップ（４６）を支持するようにした、請求項１記載の装置。
4. 前記第２の脱着可能なインサート（４０）が、前記試薬ストリップ（４６）を収納する大きさで中に形成された細長い溝（４３）を有する、請求項３記載の装置。
5. 前記装置がさらにハウジング（１７）を含み、そして前記支持トレー（２０）が前記ハウジング（１７）に対して可動である、請求項１記載の装置。
6. 前記装置がさらにハウジングを含み、そして前記支持トレー（２０）が前記ハウジングの中に引込み式である、請求項１記載の装置。
7. 前記支持トレー（２０）が中に形成された凹部を有し、前記第１の脱着可能なインサート（２２）の少なくとも一部分が前記凹部（３０）に納まる大きさであり、そして前記第２の脱着可能なインサート（４０）の少なくとも一部分が前記凹部（３０）に納まる大きさである、請求項１記載の装置。
8. 位置決め部材（３４）が前記凹部（３０）の中に配置され、前記脱着可能なインサート（２２、４０）のそれぞれが前記位置決め部材（３４）を挿入する大きさに形成された穴を有し、そして前記位置決め部材（３４）は前記脱着可能なインサート（２２、４０）が前記支持トレー（２０）から滑り出るのを防ぎ前記インサート（２２、４０）を正確に定置する、請求項７記載の装置。
9. 前記脱着可能なインサート（２２、４０）のそれぞれの一部が、前記支持トレー（２０）の末端の外側に張り出している、請求項１記載の装置。
10. 液体サンプルを検査するための装置であって、
    第１の液体サンプルキャリア（２２）と第２の液体サンプルキャリア（４０）とに物理的に接続するための、そして前記第１および第２の液体サンプルキャリア（２２、４０）のそれぞれが液体サンプルを保持するようにしてあり、前記第１の液体サンプルキャリア（２２）は第１形式の液体担持機構であり、前記第２の液体サンプルキャリア（４０）は前記第１形式とは異なる第２形式の液体担持機構である、トレー（２０）と；
    前記一方の液体サンプルキャリア（２２又は４０）が検査位置で前記トレー（２０）に接続されているとき、前記液体サンプルキャリアの一方（２２又は４０）に対応する前記液体サンプルの一方を照明するための光源（１０８）と；
    前記一方の液体サンプルが前記光源（１０８）により照明されているとき、前記一方の液体サンプルからの光を受光するための検出器（１１２）と
    を含む装置。
11. 前記第１の液体サンプルキャリア（２２）が試薬カセットを含む、請求項１０記載の装置。
12. 前記第２の液体サンプルキャリア（４０）が、上に配置された複数の試薬パッド（５０）を有する試薬ストリップ（４６）を支持するようにした、請求項１０記載の装置。
13. 前記第２の液体サンプルキャリア（４０）が、前記試薬ストリップ（４６）を収納する大きさで中に形成された細長い溝（４３）を有する、請求項１２記載の装置。
14. 検査する液体サンプルを支持する支持トレー（２０）と、前記支持トレー（２０）がある検査位置にあるとき前記支持トレー（２０）で支持された前記液体サンプルを照明する光源（１０８）と、前記液体サンプルから受光した光を検出する検出器（１１２）とを有する光学検査装置（１０）を使用する方法であって、
    （ａ）液体サンプルを担持する第１形式の脱着可能なインサート（２２）を前記支持トレー（２０）に載せる段階と；
    （ｂ）前記段階（ａ）の前記液体サンプルを前記光源（１０８）により照明する段階と；
    （ｃ）前記段階（ａ）の前記液体サンプルから受光した光を前記検出器（１１２）により検出する段階と；
    （ｄ）前記段階（ｃ）の後に、前記脱着可能なインサート（２２）を前記支持トレー（２０）から取り出す段階と；
    （ｅ）前記段階（ａ）の前記脱着可能なインサート（２２）とは異なる物理的構造を有する、第２形式の液体サンプルを担持する脱着可能なインサート（４０）を前記支持トレー（２０）に載せる段階と；
    （ｆ）前記段階（ｅ）の前記液体サンプルを前記光源（１０８）により照明する段階と；
    （ｇ）前記段階（ｅ）の前記液体サンプルから受光した光を前記検出器（１１２）により検出する段階と
    を含む方法。
15. 前記段階（ａ）が、前記支持トレー（２０）に形成された凹部（３０）に前記脱着可能なインサート（２２）を載せる段階を含む、請求項１４記載の方法。
16. 前記段階（ａ）の後でかつ前記段階（ｂ）の前に、前記支持トレー（２０）を前記検査装置（１０）のハウジング（１７）に引き込む段階（ｈ）をさらに含む、請求項１４記載の方法。
17. 前記段階（ｄ）及び（ｅ）は、前記検査装置（１０）から前記支持トレー（２０）を取り外すことなく実施する、請求項１４記載の方法。
18. 液体サンプルを検査するための装置と共に使用されるトレー組立体であって、
    液体サンプルを保持するための第１形式の液体担持機構である第１のインサートと；
    液体サンプルを保持するための前記第１形式とは異なる第２形式の液体担持機構である第２のインサートと；
    前記第１および第２のインサートを脱着可能かつ交互に支持するようにした支持トレーにして、前記液体サンプル検査装置の中の検査位置に挿入され、前記第１又は第２のインサートが前記検査位置で前記支持トレーにより支持されているとき、前記装置の光源が前記インサートに対応する液体サンプルを照明するようにする、支持トレーとを含む組立体。
19. 前記第１のインサートが試薬カセットを含む、請求項１８記載の組立体。
20. 前記第２の脱着可能なインサートが、上に配置された複数の試薬パッドを有する試薬ストリップを支持するようにした、請求項１８記載の組立体。
21. 前記第２の脱着可能なインサートが、前記試薬ストリップを収納する大きさである細長い溝を有する、請求項２０記載の組立体。
22. 前記支持トレーが中に形成された凹部を有し、前記第１の脱着可能なインサートの少なくとも一部分が前記凹部に納まる大きさであり、そして前記第２の脱着可能なインサートの少なくとも一部分が前記凹部に納まる大きさである、請求項１８記載の組立体。
23. 位置決め部材が前記凹部の中に配置され、前記脱着可能なインサートのそれぞれが前記位置決め部材を挿入する大きさに形成された穴を有し、そして前記位置決め部材は前記脱着可能なインサートが前記支持トレーから滑り出るのを防ぎ前記インサートを正確に定置する、請求項２２記載の組立体。
24. 前記脱着可能なインサートのそれぞれの一部が、前記支持トレーの末端の外側に張り出している、請求項１８記載の組立体。
25. トレー組立体であって、
    試薬カセットを含む第１のインサートと；
    試薬ストリップを支持するための第２のインサートと；
    前記第１および第２のインサートを脱着可能かつ交互に支持するようにした支持トレーにして、前記支持トレーは中に形成された凹部を有し、前記第１の脱着可能なインサートの少なくとも一部分が前記凹部に納まる大きさであり、そして前記第２の脱着可能なインサートの少なくとも一部分が前記凹部に納まる大きさである、組立体。
26. 位置決め部材が前記凹部の中に配置され、前記脱着可能なインサートのそれぞれが前記位置決め部材を挿入する大きさに形成された穴を有し、そして前記位置決め部材は前記脱着可能なインサートが前記支持トレーから滑り出るのを防ぎ前記インサートを正確に定置する、請求項２５記載の組立体。
27. 前記脱着可能なインサートのそれぞれの一部が、前記支持トレーの末端の外側に張り出している、請求項２５記載の組立体。
28. 前記第２の脱着可能なインサートが、前記試薬ストリップを収納する大きさの細長い溝を有する、請求項２５記載の組立体。

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