JP5452120B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液や尿等の生体試料中の成分の定性・定量分析を行う臨床検査用自動分析装置に係り、特に検体を搭載した検体搬送容器を搬送する検体容器搬送機構を備えた自動分析装置に関する。

血液，尿等の生体サンプル中の特定成分の分析を行う自動分析装置はその特定成分と反応し光学的特性が変化する試薬、あるいはその特定成分と特異的に反応する標識を備えた試薬を用い、検体と試薬の反応液の光学的特性変化を測定、あるいは標識の数のカウントにより、定性・定量分析を自動化したものである。この自動化の動作として、検体を分析装置の分析可能位置まで搬送する経路を搭載した分析装置が考案されている。図３に示す自動分析装置では検体搬送容器を設置した場所から、順々に検体搬送容器が搬送される。この搬送経路を搬入経路とすると、分析を行う分析経路ではひとつ前の検体搬送容器分の分析が終了すると、その検体搬送容器は搬出経路のほうに搬送されて、次に待機している検体搬送容器が分析経路に搬送され、分析開始となる。この動作が繰り返され、分析が行われる。
検体の分析結果によっては、同じ検体を再度検査し、分析結果を確認することがある（再検査）。再検査を自動で行うため、一度分析した検体を待機させる待機部（検体バッファ）を設けた自動分析装置が知られている。このような検体バッファは、分析が終了した検体を保持する検体回収部と分析部の間に設けられることもある。例えば、特許文献１には、回転するディスク上に複数の検体を待機させ、待機中の検体の中から任意の検体を搬出できる機構を備えた自動分析装置が記載されている。

特開２０００−１０５２４６号公報

自動分析装置では、後から分析依頼がなされた検体であっても、救急車で運ばれた患者の検体など、至急分析を行わなければならない検体が発生する場合がある。従来の分析装置では、そのような緊急検体が発生した場合は、分析中の検体がある場合、その検体搬送容器にセットされている検体分の分析の終了を待ってから、搬出経路に移動させるか、途中で一度止め、搬出経路に移動させて、緊急の検体をセットした検体搬送容器を優先させて分析可能位置まで送込み、測定しなければならなかった。分析を終了させてからという方法では、緊急を要するにも関わらず、時間がかかってしまう。途中で分析を終了させるという方法では、搬出後、再度分析を依頼するということをしなければならないため、人為的な作業が必要になる、このため手間と時間がかかってしまう。そこで、分析途中の検体があったとしても、緊急の検体が素早く、自動で分析を開始できる機能が課題となっている。特許文献１記載の技術では、先に投入した検体をディスク上に一時的に退避させることで、後から投入された検体を迅速に分析することができるが、このようなディスクは装置の大型化，コスト上昇の懸念があり、小型の分析装置への適用は現実的には困難であった。

本発明の目的は、緊急検体の分析依頼にも迅速に対応でき、かつ小型の分析装置でも採用可能な検体待機機構を備えた自動分析装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。

検体を分析する検体分析機構と、該分析機構に検体を搬送する検体搬送ラインを備えた検体搬送機構と、該検体搬送機構に検体を供給する検体供給機構と、を備えた自動分析装置において、前記検体分析機構と前記検体供給機構の間の検体搬送機構に検体搬送の方向を変更する搬送方向変更部を備え、該搬送方向変更部は、
ａ）搬送方向を変更する前の搬送ライン上の検体を保持可能な検体保持ラインと、
ｂ）搬送方向を変更した後の搬送ライン上へ検体を供給可能な検体供給ラインと、
の少なくとも２つのラインを備え、かつ該２つのラインを、前記搬送ラインに接続したり、接続を離したりするように移動させるライン移動機構と、を備えた自動分析装置。

前記検体搬送ラインで搬送される検体は、検体容器に収容されて搬送されるが、検体容器を保持するため、ホルダーと呼ばれる、１つのみの検体容器を保持する容器保持具を用いても良いし、複数の検体容器を搭載可能なラックと呼ばれる容器保持具を用いても良い。ラックには通常、５〜１０個の検体容器が搭載される。検体搬送ラインは、ベルトコンベア上に検体容器保持具を載せて、ベルトを移動させることにより、検体容器保持具を移動させるもの、検体容器保持具を押し出す、または引っ張るような爪を用いて、台上を滑らせて移動させるものなどが代表的なものであるが、検体容器保持具を移動させるものであればどのようなものであっても良い。検体供給機構とは、複数の検体容器保持具を待機させることが可能で、並んでいる検体容器保持具のうち、検体搬送ラインに近い方の検体容器保持具から順に検体搬送ラインに押し出すもの、任意の検体容器保持具をロボットアームなどにより、検体搬送ラインに移動させるものなどが代表的なものである。

検体分析機構と前記検体供給機構の間の検体搬送機構とは、検体搬送機構が、複数の領域に分割されており、その複数の領域の間という意味である。搬送方向変更部は、搬送の方向を変えられれば、どのような角度で変えても良いが、装置を小型化するためには、９０度以上１８０度未満の角度で搬送方向を変えることが望ましい。

小型の自動分析装置でも、迅速に緊急検体の分析対応が可能になる。

本発明に関する分析装置概要図１。 本発明に関する分析装置概要図２。 一般的な分析装置概要図。 円形，長方形の検体収納機構を持つ分析装置。 経路変更機構構造図。

検体搬送容器の搬入箇所と回収箇所が隣り合った配置にあり、そこにつながる搬入搬出の経路は同一の機構を用いる。扇形の経路変更機構は２個以上の検体搬送容器を収納できる能力を有する物である。分析を実施するために検体搬送容器を配置する分析経路がその搬入出経路と角度をつけて配置されている構造の装置にて、扇形の経路変更機構は、回転動作により、搬入出経路と分析経路との橋渡しを実施する。この橋渡し時、扇形の経路変更機構の回転動作時に、検体搬送容器が遠心力で外側に飛び出してしまうのを防止するため、回転の起動と同じレールを配置し、検体搬送容器をそのレールに沿わせることで、起動を維持させる。また、回転動作時には、搬入出経路，分析経路のどちらかの橋渡し口の先が、開いた状態となり、ソフト誤動作やセンサの故障が発生してしまうと、検体搬送容器の落下や転倒を引き起こし、検体をこぼしてしまう恐れがあるため、橋渡し口には、回転動作連動のメカストッパを配置する。

図１は本発明に関する、扇形の経路変更機構１を搭載した分析装置の概略図である。図１を用いて、本発明の分析装置の分析手順を説明する。まず初めに、測定したい検体を試験管やカップに入れ、検体搬送容器２にその試験管やカップをセットする。この検体搬送容器２には分析対象として五つの検体をセットすることが可能になっている。その後検体搬送容器２を装置の搬入経路３に搭載する。この時、投入経路３は複数個の検体搬送容器２を搭載することができる、搬送準備が終了した検体搬送容器２は、搬送が開始される。搬入出経路４を通過し、経路変更機構１に移動する。図２のように、扇形の経路変更機構１が回転し、分析経路５へと検体搬送容器２が移動する。分析経路５で、分析をするための検体が、分注機６を用いて、分析測定部７の反応容器内に分注され、試薬と混合され、測定される。その分析がされている間に、次の検体搬送容器２を送り出し、搬入出経路４を経て、扇形の経路変更機構１に搭載，収納され待機となる。分析経路５直前まで検体搬送容器２を移動させておくことで次の分析への切換時間が短縮となる。前の検体搬送容器２の分析終了後、扇形の経路変更機構に検体搬送容器２が搭載される。扇形の経路変更機構１に２個の検体搬送容器２を収納したら、次の分析の検体搬送容器２を分析経路５に送り出し、その後、分析の終了した検体がセットされている検体搬送容器２を、搬入出経路４をへて、搬出経路８へ送り出す。そして新しい検体のセットされた検体搬送容器２を扇形の経路変更機構１へ搬入し待機させる。この繰返しをすることで、一連の分析動作ができ上がる。

特に、緊急の検体が依頼された場合、一般的に採用されているような図３の様な一方通行の搬送経路しか搭載していない分析装置であると、分析途中の検体があった場合、途中で止めて、搬出経路８へ送り出してしまい、再度、オペレーターの作業が発生してしまう。もし、双方向に移動可能な経路だとしても、検体搬送容器２の搬入出時間分はロスしてしまう。さらに、その経路上に、円形や長方形の検体搬送容器２収納部を設ける案も考えられるが、これでは、構造物の数の増加や、経路上からの外露出部９が多くなってしまうため、装置の大型化になってしまう。扇形の経路変更機構１を用いることで、構造物の数の削減で装置価格の低減や、外露出部９の最小化で装置の小型化を測ることが可能となった。

この扇形の経路変更機構１は図４に示すような構造をしている。搬入出経路４と分析経路５の延長線上、交わる部分に回転軸１０を配置し、それにベルト１１をかけ、ステッピングモータ１２により駆動させる。停止制御には、透過型のセンサ１３を用い、検知板１４でセンサの光を遮ることで、検知し停止の合図とするプログラムを組み込んである。検体搬送容器２を収納し回転動作を行うため遠心力で検体搬送容器２が飛び出してしまう可能性も考えられるため、レール１５を配置し、検体搬送容器２をそれに沿わせて移動させる構造にしている。また、プログラムの誤作動やセンサの故障などで、搬入出経路４，分析経路５と経路変更機構１の位置が定位置でないときに、もし検体搬送容器２が動いてしまった場合でも、検体搬送容器２の転倒や、検体こぼしを防止するためメカストッパ１６を取り付けている。このメカストッパは扇形の経路変更機構１に取り付けられていて、回転動作とともに機能を有効，無効にすることができる。メカストッパバネにより、通常時は経路変更機構１と一体型として動作し、搬入出経路４を越えた位置まで回転するときは、経路外壁に接触しメカストッパ機構の回転が止まり、検体搬送容器２の動作線上に露出し、メカストッパとしての効力を発揮する。

上記ではＶ字形状（扇形）の搬送方向変更部（経路変更機構）を記載したが、搬送方向変更部において検体を収納する位置が略平行に接続され、ラインに略垂直方向に移動させる移動機構を備えたものであっても同様の効果を得ることができる。

１ 経路変更機構
２ 検体搬送容器
３ 搬入経路
４ 搬入出経路
５ 分析経路
６ 分注機
７ 分析測定部
８ 搬出経路
９ 外露出部
１０ 回転軸
１１ ベルト
１２ ステッピングモータ
１３ センサ
１４ 検知板
１５ レール
１６ メカストッパ
１７ メカストッパバネ

Claims (8)

1. 検体を双方向に搬送する固定された第一搬送ラインと、
   検体を双方向に搬送する固定された第二搬送ラインと、
   前記第二搬送ライン上にある検体に処理を施す処理部と、
   前記第一搬送ラインと前記第二搬送ラインの間で検体を移送する搬送方向変更部を備え、
   該搬送方向変更部は、
   前記第一搬送ライン又は前記第二搬送ラインに沿って搬送される検体を受け取り、当該検体を第二搬送ライン又は第一搬送ラインに受け渡すことが可能となるよう、検体を双方向に搬送可能な可動式の第三搬送ライン及び第四搬送ラインの少なくとも２つのラインを備え、
   前記第三搬送ライン及び前記第四搬送ラインの少なくともいずれかを、前記第一搬送ライン又は前記第二搬送ラインに接続したり、接続を離したりするように一体として移動させるライン移動機構と、
   を備えた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、
   前記第一搬送ラインと前記第二搬送ラインとは所定の角度をなして配置された直線ラインであって、
   前記搬送方向変更部は、前記第三搬送ラインと前記第四搬送ラインの一端が連結されたＶ字形状をなし、
   接続された端部近傍を回転中心軸として前記ライン移動機構を回転移動させることにより、連結されていない他端が前記第一搬送ライン又は第二搬送ラインとの接続及び解除を行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、
   前記搬送方向変更部は、前記第三搬送ラインと前記第四搬送ラインはそれぞれ略平行に配置され、
   前記移動機構は、前記第三搬送ライン及び前記第四搬送ラインを、前記第一搬送ライン又は前記第二搬送ラインに対して略垂直方向に移動させることを特徴とする自動分析装置。
   
4. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記第三搬送ライン，第四搬送ラインのいずれかは、少なくとも２個以上の検体を載置可能であ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、
   前記検体を当該自動分析装置に投入する投入部と、
   前記検体を回収する回収部と、を備え、
   前記第一搬送ラインは前記投入部、前記搬送方向変更部、及び前記回収部の間で検体を搬送することを特徴とする自動分析装置。
   
6. 検体を双方向に搬送する固定された第一搬送ラインと、
   検体を双方向に搬送する固定された第二搬送ラインと、
   少なくとも二つの可動式ラインを有し、前記第一の搬送ラインと前記第二の搬送ラインの間で検体を双方向に搬送する搬送方向変更部を備え、
   検体を、前記第一搬送ラインを介して前記搬送方向変更部のラインの一つに搬送し、
   前記搬送方向変更部の前記ラインが前記第二搬送ラインと接続するように駆動させて、当該検体を前記第二搬送ラインへ搬送し、
   前記搬送方向変更部の前記第二搬送ライン上で当該検体に所定の処理を施し、
   処理が終了した当該検体を、前記第二搬送ラインを介して前記搬送方向変更部の前記ラインに搬送し、
   前記搬送方向変更部の前記ラインが前記第一搬送ラインと接続するように駆動することで、当該検体を前記第一搬送ラインへ搬送するよう、制御する制御部を備えたことを特徴とする自動分析装置。
   
7. 請求項６記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、前記第二搬送ライン上で検体に所定の処理を施している間に、前記搬送方向変更部の他のラインに次に分析すべき検体を搬入するよう制御すうことを特徴とする自動分析装置。
   
8. 請求項６記載の自動分析装置において、
   優先して処理すべき検体が前記第一搬送ライン上にある場合には、当該検体を前記搬送方向変更部のラインの一つに搬入し、
   前記第二搬送ライン上にある他の検体を、前記搬送方向変更部の他のラインに退避させ、
   優先して処理すべき検体を前記第二搬送ラインへと搬送することを特徴とする自動分析装置。

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