JPH06507015A - 血清または血漿の分別方法および装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 血清または血漿の分別方法および装置 発明の分野 本発明は、有蓋すなわち閉鎖型の液体入り血液採集管力）ら所定量の液体を受け 容器に分配する方法および装置に関し、特９こ、臨床分析への使用のために血漿 または血清を血液採集管から分配する方法および装置に関する。

発明の背景 臨床実験室で最も懸念されることは、血液のような試料を分析前に準備する通常 のやり方における、安全性、費用、効率である。臨床分析用血液試料は、通常、 排気された血液採集管に採集される。

血清または血漿は、遠心力によって細胞質の成分から分離され、一つ以上の特定 の試料容器に移すことができる。これらの試料容器は、試料の一部を化学分析に まわすために使用される。

これらの分析前処置手順につきものの、危険、労力、過失は、自動化により軽減 される。

分別手順には、いくつかの点について厳重に留意する必要がある。

（１）このプロセスは、実験室の職員を、肝炎または後天性免疫不全症候群（エ イズ）のような感染性の要因を含む可能性のある体液に直接接触させる危険があ る。栓を外すことなく血液採集管から血清または血漿を自動的に取り出すことに より、直接的接触を軽減または防止する技術は、この危険を相当に軽減する。

（２）ガラス器具（注射器、血液採集管、ピペット）の手動による取り扱いは、 技術者を破損による危険に曝し、また高度な臨床上の価値を有する試料の損失を 招くことがある。理想的には、血清または血漿は、中間の移動装置を操作するこ となしに、血液採集管から容器へ直接移すべきである。

（３）よく使用される分析器には、いろいろな種類のものがある。

それらのものには、独特な採集容器を備えたものがあろう。多用途分別において は、−人の患者の血液試料を各種の分析器に用いる種々の特定の試料容器に準備 することがしばしばある。有用な科学技術により、広範囲の試料容器の使用が可 能になり、必要とする分析を識別した人力信号に応答し１次にその分別したもの を受け取る適切な容器を選別して位置決めすることができる。

たは細胞状の成分を排除することがしばしば必要になる。血清または血漿を分配 する技術の特長として、浮遊する粒状成分を除去する機械的なフィルタが望まし い。

（５）移された分量は、試料保存のため、また特殊な分析器用に最適量を供給す るため、正確に計量する必要がある。自動分別器は、血清または血漿の量を感知 して規制された量を種々の分別容器に分配することができなければならない。

（６）一つの容器から別の容器へ移す途中の試料と似た多くの他の試料を同時に 取り扱うので、ラベル等で分別容器を明確に識別することが必要である。自動化 された処理装置は元の容器（血液採集管）から各分別物の同一物の連続性を確実 にする。同一物を識別する手段としては、発生されるまたは容器に移される特殊 な識別マークのついたラベルが好ましい。

（７）試料を元の管から分別容器に運ぶために使用する装置は、−度だけ使用す るか、使用の都度完全に洗浄しなければならない。残留物を百万分の１未満とす ることが望ましく、ゼロにすることが理想的である。

（８）個別のまたはグループの試料の分析を更に行う必要が後に生じるかもしれ ないので、不使用の試料が何日も貯蔵されることがよくある。そのような試料は 、通常、冷蔵によって蒸発から保護して保存しなければならない。理想的な装置 は、試料の蒸発と偶発的な汚染を防ぐが、後に更に分別するものを容易に除去で きなければならない。

従来の試料分別は、一般に、労働集約型であり、臨床実験室における他の処置は ど自動化されていない。試料分別の自動化は、血液処理の危険から実験室職員を 引き離すとともに、全般的な分析処置の速度と効率を高めることができる。

遠心力で分離された血液試料の分析では、大抵の場合、試料の一部を分配するた めに分析用試料カップのような容器を交換することが必要である。これには種々 の方法がある。

通常の処置においては、技術者は、遠心機にかけられた血液採集管を取り、頂部 から蓋すなわち栓をはずしてそれを開ける。このため、伝染性の血清のエアロゾ ールまたは飛沫を発生することがある。多くの血液採集管はガラス製であり、栓 をはずすのに要する力で管の破損を招くことがある。栓をはずしたり破損したり した管は、試料の損失や技術者への伝染の危険を増加させる。

単純な使い捨ての移送用ピペットを一部の血清または血漿の移送に使用すること がしばしばある。試料を分散する他の一般的な方法では、追加の受け容器に分散 物を注入する。この方法を使用すると、細胞状の材料が血清または血漿とともに 注入されることを防止すべく、米国特許第３，８５２，１９４に記載されている ようなゲル状のまたは他のバリアを血液採集管に設けなければならない。

この方法では、少量の血清または血漿をこぼすことなく分散することに相当な苦 労と技能とが必要であるから、よりいっそう危険である。

これらの危険を委託することを試みるいくつかの装置が制作されている。そのよ うな装置の１つに、ヘレナ研究所（Ｈｅｌｅｎａ　Ｌａｂｏｒａｔ。

ｒｉｅｓｌ　のチップ・トップ（Ｔｉｐ−Ｔｏｐ）　という分配カップがある。

この分配カップは、遠心機にかけられた血液採集管の開放端に取り付けられ、反 転され、その後試料用カップのオリフィスを介して試料の一部を分散すべく圧搾 される。この分配カップは、他と同様に、血液採集管の栓を除去しなければなら ない、という危険な手動ステップを必要とする。

ヘレナ研究所のボンペット（Ｐｕｍｐｅｔｔｅｌという器具は、分配可能の手動 操作の機器であり、血液採集管からの液体の分散に栓の取り外しをする必要がな い。しかし、この器具は、少量の血清または血漿を分配するだけであって、非常 に遅く、多量の試料を速やかに分別しなければならないときに、扱いにくい。

クリーンチクＳＣＩ社（Ｃ１ｅａｎＴｅｃｈ　５ＣＩＩのクリーンチク（Ｃ１ｅ ａｎＴｅｃｈ）　というシステムは、栓に突き刺すカニユーレと、カニユーレを 栓に挿入する器具と、栓を介して試料を処理するピペットと、試料を管から取り 出すべくピペットに取り付けられるポンプ等を含む複数の要素からなる。このシ ステムは、試料を分散する危険をある程度回避することはできるが、比較的複雑 であり、使用の際にいくつかのステップを必要とする。

重要な改変は、血清の機械的濾過と清潔な分離とを提供するであろう。多くの繊 維性材料を検出してその吸引を回避することまたはそれを濾過すること利点があ る。現在の分析器は、遠心分離後に形成されるまたは残る血清中を浮遊する繊維 素の小さい凝固物により容易に詰まる非常に小さいオリフィスを形成することに 向けられている。いくつかの臨床研究では、予防措置として、全ての血清を濾過 している。濾過は、遠心分離後血液採集管の開放端に挿入されて、繊維素が血清 または血漿試料中を通ることを防止するフィルタを介して、血液採集管から分離 試料容器への血清の一方向への流れを許す器具により達成される。このような濾 過器具は、例えば、米国特許４，４６４，２５４に記載されており、またダブリ ュ・サルステド社（Ｗ−５ａｒｓｔｅｄｔ　Ｉｎｃ、ｌ　により、血清／血漿フ ィルタｆｓｅｒｕｍ／ｐｌａｓｍａ　ｆｉｌｔｅｒ）として制作され、販売され ている。他の器具が米国特許４，６０２，９９５および仏画特許４，１４２，６ ６８に記載されているが、これらは、血液採集管に上手な操作を必要とし、必然 的に使用者を血液試料に暴し、試料を汚染するリスクがある。

種々の装置では、カニユーレを血液採集管の栓に挿入することにより試料のサン プリングをすることを示唆し使用している。例えば、シーバラス　ダブル　アー ル（Ｓｅｅｂａｕｇｈ　ＷＲＩ等の血清を血液採集管から無菌で吸引する自動機 械：バイオメディカル・エンジニアリング　１９８６年、ＢＭＥ第３３巻、第６ 号、６１０〜６１６頁。このような器具は、大きなカニユーレを栓に挿入した後 、（バクスタ（Ｂａｘｔｅｒｌ製のバーマックス・クローズド・コンテイナー・ サンプリング（Ｐａｒｍａｘ　（：１ｏｓｅｄ　Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ　Ｓａｍｐ ｌｉｎｇｌのような）小さいものを大きいものを介して血清中に挿入するか、ま たはメディカル・ロボティクス（Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｒｏｂｏｔｉｃｓ）のセルマ ックス（Ｓｅｒｕｍａｘｌ　のように栓に直接挿入する。このような装置は、一 部または全ての血清を吸引し、それを他の容器に移すか、または分析器に直接移 す。これらのシステムの利点は、一つに試料から他の試料への分析物の持ち越し を減するべく血清に接触する全ての表面を綿密に洗浄する必要がないことである 。

分析物と接触する構成要素の洗浄を必要とするシステムの他の欠点は、試料を希 釈してしまうことである。洗浄を必要とするシステムでは、一般に、すすぎの後 に少量の水が残留し、システム中に取り出す分析物の次の部位と混合する。この 余分の水は、分析物を希釈し、それにより分析結果を乱す。

いくつかの血液採集管は、例えば米国特許４，１６９，０６０のように、血清を 分散する手段を直接組み込むように設計されているが、これらは、全ての血液試 料をそのような管に採集することを必要とする。

血清中に達するカニュ〜しでは、いくつかのタイプの血液採集管に使用される若 干のゲル状分離材料を突き刺すまたは吸引する危険がある。ヘレナ社のボンペッ トは、操作者が微細な吸引管を管中に過度に押すと、前記のリスクを有する。シ ーバラスによる器具は、ゲル層を検出し、カニュ〜しによりその突き刺しを避け る感知器を有する。

従来の最適なシステムは、上向きの管からサンプリングをし、サンプリング深さ を感知し制御する不利を招く。このような課題を解決する１つの方法は、閉鎖さ れた反転した管からサンプリングをすることである。この方法において、試料は 、サンプリング深さを可変する必要がない手法により処理される。いくつかはこ のサンプリング法を使用しているが、これらのシステムではさらに繰り越しと希 釈の問題を有する。

血漿の分別物は、米国特許４，８４７，２０５のような装置で全ての血液から準 備される。しかし、分別物は、非常に小さく、キャピラリー中に遠心力で分散さ れ、血液を、注射器または排気した血液採集管のような他の装置により採集しこ の装置に移さなければならない。

多くの自動分別は、テカン（Ｔｅｃａｎ　ＡＣ３社のテカン・ロボティック０サ ンプル０プロセッサ（Ｔｅｃａｎ　Ｒｏｂｏｔｉｃ　Ｓａｍｐｌｅ　Ｐｒｏｃｅ ｓｓｏｒ）のような機械で実行することができる。これらの装置は、予定される 分別物用の容器および試料管を保持するラックまたはトレイを有する。

ポンプに接続されたカニユーレまたは試料プローブは、試料の吸引および分散の ために自動的に操縦される。これらの装置は、一般に、試料の分散用としては変 更不能でありすぎる。それらは、制限されたサイズおよび形状を有する分別容器 および試料の特定分析用の最終的な分散、試料準備および希釈に最適である。米 国特許４．９２７，５４５に記載されているような類似のロボティックシステム は、各種の容器に適用する能力においてより変更可能であるが、複雑なプログラ ミングを必要とし、また大きな空間を使用する。

受は入れ分散容器または試料カップは、元の管と一致するようにラベルを付さね ばならない。１以上の分別物を分散した後、元の管は、漏洩および蒸発を防止す べ（蓋をされ、数日間貯蔵される。

時々、この管は貯蔵部から取り出され、血清または血漿は他の試験のために取り 出される。付加的なカップは費用を高め、また元の栓を使用すると、危険な生物 的流体に接する機会が増大する。

及肛Ω皿示 本発明は、有蓋すなわち閉鎖型の液体入り血液採集管から、血液、血清、血漿の ような液体を分散する方法および装置に関する。

本発明の装置は、血液採集管に注入する気体用通路と血液採集管から分散する液 体用通路とを備える２通路手段と、前記２通路手段を血液採集管に挿入する手段 と、血液採集管を垂直で上向きの姿勢から回転させる手段と、気体供給手段を気 体用通路に接続する手段と、所定量の液体を試料採集管から分散させるべく気体 用通路を介して気体を血液採集管に移す手段とを含む。また、装置の動作を制御 する手段も記載されている。

本発明の方法は、発生された信号に応答して２通路手段を血液採集管に挿入し、 気体供給手段を気体用通路に接続し、血液採集管を垂直で上向きの姿勢から回転 させ、気体用通路を介して気体を血液採集管に注入し、所定量の液体を血液採集 管から２通路手段の液体用通路を介して受け、気体供給手段を気体用通路から外 すことを含む。また、プロセスを制御する方法も記載されている。

さらに、血液採集管に収容された液体量を表す信号を発生する液体感知手段と、 血液採集管から分散すべき液体量を表すデータ入力手段と、液体感知手段および データ入力手段により提供された両信号を比較することにより、血液採集管への 気体の注入を調整する制御手段とが記載されている。

ｌ１り固単皇韮朋 第１ａ図は、分析用カップを含む分析用トレイの位置を示す自動分別器モジュー ルを示す図である。

第１ｂ図は、血液採集管のための人出カ用トレイを示す他の自動分別器モジュー ルを示す図である。

第２ａ図は、血液採集管からの血清／血漿の分散を容易にすべく、自動分別器モ ジュールまたは手動分別器モジュールの実施例に使用する使い捨てピペットを示 す図である。

第２ｂ図は、遠心機にかけられた血液採集管に使用した使い捨てピペットを示す 図である。

第３ａ図は、使い捨てピペットを閉鎖型血液用管の栓に挿入する自動分別器モジ ュールを示す図である。

第３ｂ図は、使い捨てピペットを血液用管の栓に挿入した状態を示す図である。

第３ｃ図は、血液用管を装着した自動分別器モジュールから分析用カップに使い 捨てベビットを介して液体を分散する状態を示す図である。

第３ｄ図は、内容物の一部を分散した血液用管を自動分別器モジュールから取り 外した状態を示す図である。

第４図は、血液用管を処理してその血液用管から液体を分散させる自動分別器モ ジュールの一例を示す図である。

第５ａ図は、入力範囲にある血液用管と、分別すべき単一の血液用管を受ける状 態にある自動分別器モジュールとを示す図である。

第５ｂ図は、使い捨てピペットを受けるべく血液用管を垂直に位置決める自動分 別器を示す図である。

第５ｃ図は、収容した液体の一部を分析用カップに分散するために血液用管を反 転させる分別器モジュールを示す図である。

第５ｄ図は、分別した血液用管を取り出す分別器モジュールを示す図である。

第６図は、非自動化機器への使用のための分別器モジュールの手動操作器具を示 す図である。

第７図は、非自動化分別器の機能を説明するための断面図である。

第８図は、自動分別器モジュールのプロセス制御システムを示す図である。

第９図は、セル／血清バリアを有しない試料の分散のために反転させて使用する 本発明の他の実施例を示す図である。

口ましい　例のう日 本発明は、蓋すなわち栓で閉鎖された容器から液体試料を分配しかつその液体を １以上の補助容器に供給する方法および装置に関する。特に、本発明は、血液、 血漿または血清を、血液採集容器すなわち血液採集管から、各種の自動血液分析 器で使用する試料分析用カップに分散する方法および装置に関する。以下の説明 においておよび本発明において、使い捨て要素を使い捨てピペットといい、機械 要素を分別器モジュールという。

第１ａ図は、本発明の好ましい一実施例を示し、機械要素の一般的な形を示す。

分析用トレイ１２は、これが分別器モジュール２の出力ペイ（ｏｕｔｐｕｔ　ｂ ａｙｌ　ｌ　８に配置されているように示す。分析用トレイ１２は、分別器モジ ュール２内で処理される血液採集管すなわち血液用管から液体すなわち血液の一 部を受ける多数の小さな分析用カップ１６を保持している。多くの分析用カップ １６が液体を受けると、分析用トレイ１２は、分別器モジュール２がら手動で取 り出されて、各種の臨床実験に共通である自動分析器に配置され、分散された液 体は分析される。第１ｂ図は、入力用トレイ８と出力用トレイ１０とを有する他 の分別器モジュール２の実施例を示す。入力用トレイ８は、それぞれが分別器モ ジュール２に受けられて処理される１以上の血液用管４を受ける。出力用トレイ １０は、１つの血液用管の内容物すなわち血液が分散されるたびに、分別器モジ ュール２から血液用管４を１つづつ受ける。出力用トレイ１０内の血液用管は、 後の参照のために保存すべく手により周期的に取り出されるか、または処理され る。

第１ａ図および第１ｂ図を再度参照するに、分別器モジュール２は、液体を収容 した血液用管４を入力用トレイ８に受け、血液用管４を入力用トレイ８かも引き 取り、バーコード読取り器を使用して血液用管４を識別し、血液用管４内の液体 の量を計測し、収容した液体を分析用トレイ１２に配置された１以上の分析用カ ップ１６に分散し、処理済の血液用管４を出力用トレイ１０に排出する。各分散 操作で分散される液体の量は、分析物の容量、試料の特質、試験の要求度、試験 の優先度等、試料に関する情報を基に予め定められる。分析器モジュール２は、 所定量の液体が１以上の血液用管４から所定数の分析用カップ１６に分散される と、血液用管４を分別器モジュールから出力用トレイ１０に排出する。分析用ト レイ１２は、次いで、分析用カップ１６に収容された液体の分析のために適宜な 分析器に配置すべく操作者により装置から除去される。

さらに第１ｂ図を参照するに、分別器モジュール２の好ましい実施例は、情報入 力用のキーボード２０と、重要な情報を操作者に中継する表示スクリーン２２と を有する。キーボード２０は、使用者が機械のパラメータを制御することと、装 置により分別すべき血液試料に関する情報を入力することとを許す。表示スクリ ーン２２は、血液試料に関するメツセージおよび情報が誤って供給されたことと 、キーボードにより入力した情報とを確認することを提供する。装置のキーボー ドの部位と表示部分とは、各種の電子機器に備えられている種類のものである。

第２ａ図は、第１ａ図および第１ｂ図の分別器モジュール２、または閉鎖された 液体入りの血液採集管から液体の一部を分散する第６図に示す手動操作の分別器 に使用する使い捨てピペット２４を示す。使い捨てピペット２４は、好ましくは 、ポリスチレンまたは本質的に硬い他のプラスチックの１つの片に射出成型によ り制作される。使い捨てピペット２４は、液体を液体用通路すなわち血清用導管 部３０を介して血液用管から急速排出させるように、空気のような気体を血液用 管に強制的に供給して血液用管の内圧を高めることにより、液体が血液用管から 急速流出することを許す。使い捨てピペットは、栓スパイク２６、ベースプレー ト２８、血清用導管部３０、空気入力部３２、気体用通路すなわち空気用溝３４ 、血清用噴出部３６を含む。空気用溝３４は、血液用管への加圧気体の通過は許 すが血液用管からの液体の流出は阻止するように、充分に小さく作られている。

第２ｂ図は、使い捨てピペット２４の使用状態を示す。栓スパイク２６は血液用 管柱１４に刺し通され、ピペット２４は、ベースプレート２８が栓リム４０に受 けられるまで、血液用管柱１４に押し込まれる。使い捨てピペット２４は第３図 および第４図に示す機構により血液用管柱１４に維持され、ベースプレート２８ は栓リム４０に当接して気密的シール３９を形成し、栓リム４ｏはベースプレー ト２８に係合する。使い捨てピペット２４が配置されると、その血液用管４は反 転され、血液用管４内に収容された液体４４は図示のように使い捨てピペット２ ４の栓スパイク２６の上で血液用管の枠端に受けられる。血液用管を反転させた 状態で、その中に収容された液体の量は光学的に測定することができる。血液用 管を反転させないと、血液用管の底のセルラーメータ（ｃｅｌｌｕｌａｒ　ｍａ ｔｔｅｒｌの未知の量が液体の表面レベルに影響を与えるので、血液用管内の血 清または血漿の量を測定することが困難になる。血液用管を反転させた状態にお いては、液体の量は、栓の情報から常に測定することができる。液体の量は、次 いで、液体レベル感知器４１により測定される。計量された空気は、空気入力部 ３２を介して空隙４２に供給され、さらに空気用溝３４を介して血液用管４の内 部を加圧する。血液用管４内が加圧されると、液体４４は、付勢されて血清用導 管部３０を通り、それにより血液用管４から分析用カップ１６に分配される。栓 スパイク２６は、血清用導管部３０が血液用管柱１４の内面の基部に配置された 開放部で血液用管の内側に達するように丁度よい充分な長さに作られており、そ の結果液体を分散するとき、血液用管内の本質的に全ての液体を処理することが できる。栓スパイクが長すぎると、ある程度の液体が液体通路の開放部と栓の内 側面との間に残るから、所定量の液体を処理することができない。それゆえに、 栓スパイク２６の長さは、処理すべき最も厚い栓の内側に丁度達するように、丁 度よい充分な長さに作られている。血液用管を最も薄い栓で処理すると、処理不 能の液体が少量残る。栓スパイク２６の先端は、流出の多い材料で作られており 、また血清用導管部３０を曲げるように作られて、栓スパイク２６にフィルタの 機能を提供する。フィルタ機能は、また、非常に小さい血清用導管部３０の開放 部を形成することによっても、達成することができる。これは、試料用カップ１ ６中の分散される繊維素および他の微粒子を維持する効果的な方法である。

第２ｂ図を再度参照するに、液体レベル感知器４１は、配置用に光学的ファイバ ３７ａ、３７ｂを使用する複数の光学的感知器４７と交互に重ねられた複数の発 光ダイオード４３と、レベル感知器４１内の高度な直線的アレイの複数の光源と のグループからなる。

発光ダイオード４１からの光線は、光学的ファイバ３７ａを介して血液用管４の 内側に達し、血液用管の内容物に照射する。光学的感知器４７は、ファイバに最 も近い血液粗管内容物を示す光学的ファイバ３７ｂを通る反射光線を受ける。血 液用管内壁が空気に接している血液用管部位の近くに配置されたファイバは、血 液用管内壁が液体に接している血液用管部位の近くに配置されたファイバと異な る光量を受ける。この手法において、空気と液体との接触面を示す光学的ファイ バの位置と、栓１４の内面の位置とを知ることにより、血液用管４内に収容され た液体４の量を計算することができる。利用可能の液体の量は、分析のための血 清または血漿を分別するための情報の重要な一部である。血清または血漿が所望 の全ての試験の実行に不十分であると、自動分別器（または操作者）は、最も重 要な試験を実行するために液体を最適に分散する量に関して決定しなければなら ない。各種の試料特性パラメータを決定するために、多色のフィルタをレベル感 知器４１に使用してもよい。例えば、溶血（赤い血清により特徴付けられる）、 黄痘（非常に黄色い血清により特徴付けられる）、脂肪血症（汚れた血清により 特徴付けられる）は、適宜な多色フィルタを組み込んだレベル感知器４１により 感知することができ、また公知の多色法により測定することができる。

第３ａ図〜第３ｄ図は、本発明の方法に従って試料を分別するために必要なステ ップを示す。

第３ａ図は、使い捨てピペット２４を分離状態にある血液用管４の栓に挿入する 第１のステップを示す。血液用管４は、図示のように、臨床実験における血液の 収集および分離に共通に使用するタイプのものであり、かつ米国ニュージャージ 州のベクトン・ティキンソンにより制作された商標名″ＳＳＴ　Ｖａｃｔｕｔａ ｊｎｅｒ”に見られるような物理的バリア４５を有するタイプのものである。使 い捨てピペット２４は、ピペットホルダ４６に保持されている。ピペットホルダ ４６は、内側シール４８と、外側シール５０と、空気供給部５２とを含む。ピペ ットホルダ４６と血液用管４とは、使い捨てピペット２４が血液用管柱を通して 差し込まれてベースプレート２８が栓リム４０に対して安定するような充分な力 の基に結び付けられている。

第３ｂ図は、使い捨てピペット２４が血液用管柱１４に差し込まれて安定位置に ある状態を示す。

使い捨てピペット２４が栓１４に差し込まれると、血液用管４、ピペットホルダ ４６、および使い捨てピペット２４を統合した組立体は、第３ｃ図のように反転 される。その組立体が一度反転されると、液体４４は、図示の位置おいて栓１４ および使い捨てピペット２４の上方で安定する。次いで、利用可能の液体量が液 体レベル感知器４１により測定される。分析用カップ１６は、血清用噴出部３６ の下方に配置されて、血清用噴出部３６から血清または血漿のような液体を受け る準備をする。制御された量の空気が空気入力部３２に供給され、その空気が空 気供給部５２を介して空隙４２に供給され、そして血液用管４内が空気用溝３４ を介して加圧される。血液用管４内が加圧されると、多くの液体が血清用導管部 ３０を通り、血清用噴出部３６から分析用カップ１６に分散される。引き続く分 散操作において液体４４を分散することにより、単一の血液用管につき複数の分 析用カップ１６を使用してもよい。内側シール４８と外側シール５ｏとは、空気 供給部５２がら空気入力部３２を通る気体を制限するように、使い捨てピペット ２４に対するシールをする。

所定量の血清または血漿が血液用管から１以上の試料用カップに分散されると、 ピペットホルダ４６は血液用管４から移動され、その血液用管４は、使い捨てピ ペット２４とともに、ピペットホルダ４６から外され、後の試験のために貯蔵さ れるかまたは廃棄される。第３ｄ図は、その取り外し動作を示す。この操作の段 階では血液用管が立てられているように示しているが、そのようにする必要はな い。

第４図は、装置に重要な機械要素を示す簡略化した形の自動分別器モジュールを 示す。血液用管４は、第３ａ図および第３ｂ図に示す手法にしたがって液体を分 散するために軸５８に関して回転する血液用管受は台５６に配置されている。ピ ペットホルダ４６は、血液用管受は台５６に配置されており、また受け台５６が 回転されたとき、栓１４に刺し通すべくピペット２４を押しかつピペット２４と 血液用管４とを適所に保持するように、電動機の作用の基に図示のように移動さ れる。ピペットホルダ４６の移動と他の機械の運動とは、空気圧手段、油圧手段 または手動手段のような他の手段により与えてもよく、それゆえに本発明は電動 機を使用することに限定されない。また、同図には、ガスシリンダ６０が示され ている。このガスシリンダ６０は駆動用リニアモータ６２により作動され、それ により注入すべき所定量の気体が血液用管４に供給され、液体が本発明に従って 分散される。ピペット用キャリッジ６４は、装置が１つの血液用管につき１つの ピペットを使用するように、複数の使い捨てピペット２４をピペットホルダ６４ に自動的に順次供給する。キャリッジ用モータ６６は、ピペットホルダ４６に対 して取り扱い可能の位置に使い捨てピペット２４を移動させる。さらに同図には 、複数の分析用カップ１６を保持する分析用トレイ１２が示されている。分析用 トレイ１２は、受は台５６により反転された血液用管の血清用噴出部３６に位置 決めかつその血液用管から内容物の分散を受けるように、分析用カップ１６を中 心軸線の周りに回転される。

使用において、第４図に示す装置は、以下のように機能する。ピペット２４は、 分別器モジュール２の操作の準備において、自動処理器（図示せず）または手に よりピペット用キャリッジ６４に配置される。分析用カップ１６に分散する内容 物を有する血液用管４は、第５ａ図に示す自動化手段または手により受け台５６ に配置される。ピペットホルダ４６は、使い捨てピペット２４をピペット用キャ リッジ６４から受ける。血液用管４が血液用管受は台５６に配置され、ピペット ホルダ４６が図示のように使い捨てピペット２４を位置決めると、ピペットホル ダ４６は、使い捨てピペット２４を移動させて、使い捨てピペット２４を血液用 管４の栓１４に刺し通し、その血液用管を受け台５６に保持させる力を供給し、 栓リム４０に対するベースプレート２８のシールをさせる。次いで、統合された 組立体５４は、血清用噴出部３６を分析用カップ１６の上方に位置決めるように 、反転される。組立体５４が反転されると、複数の補助容器に分割すべき試料の 量の決定をする目的で、血液用管内の分散可能の液体量を光学的に測定すること ができる。組立体５４が１度反転されると、駆動用リニアモータ６２は、自動制 御または手動制御の基に、空気供給部５２と使い捨てピペットとを介して加圧空 気を反転された血液用管に作用させるように、ピストン６８を移動させる。空気 が血液用管４内を加圧すると、その血液用管内の液体は、血清用導管部３０を介 して分析用カップ１６に分散される。もし、追加の分析用カップを満たすことが 必要ならば、駆動用リニアモータ６２は、液体が血液用管からさらに流出するこ とを防止するように、停止され、また分析用トレイ１２は、他の分析用カップを 血清用噴出部３６の下方に位置決めるように、回転される。新たな分析用カップ が血清用噴出部３６の下方に位置決められると、駆動用リニアモータ６２は、上 記の手順に従って液体を再度分配すべく再度作動される。この手順は、複数のカ ップを満たすように継続してもよい。充分な量の液体４４が血液用管４から分散 されると、その血液用管４と使い捨てピペット２４とは、手動または自動取り扱 い手段により装置から取り去られる。その血液用管４と使い捨てピペット２４と は、後の使用のために貯蔵されるか廃棄される。

第５ａ図〜第５ｄ図は、自動分別器モジュールの他の操作を示す。図のそれぞれ は、血液用管受は台５６、血液用管４およびピペットホルダ４６の側部下方の正 面図である。

第５ａ図を参照するに、血液用管４は、入力用トレイ８から重力により、血液用 管受は台５６に配置される。この手法により、単一の血液用管がその血液用管の 収容物を分散する準備のために配置される。血液用管受は台５６は、第５ｂ図に 示す位置まで回転される。第５ｂ図においては、使い捨てピペット２４を血液用 管４の栓１４に挿入する状態のピペットホルダ４６を示す。ピペット２４が第４ 図のピペット用キャリッジ６４により図示のように一度位置決められると、クラ ンプ用モータ８６は、ピペットホルダ４６を血液用管４に向けて移動させるべく 、リードスクリュー８８により回転される。ピペットホルダ４６は、ピペット用 キャリッジ６４が邪魔にならない位置に移動することを許すように、使い捨てピ ペット２４を把持するとき、短時間停止される。ピペットホルダ４６は、締まり 嵌め用穴９０によりピペット２４を把持する。次いで、ピペットホルダ４６は、 ピペット２４が血液用管柱１４に突き通されてその栓にクランプされるまで、血 液用管４に向けて連続的に移動される。使い捨てピペット２４が栓１４に突き刺 されてクランプされると、血液用管受は台５６は、血液用管４と使い捨てピペッ ト２４とを第５ｃ図のように位置決めるように、回転される。第５ｃ図に示す位 置に達すると、利用可能の液体量を液体レベル感知器４１により測定することが できる。次いで。制御用コンピュータ（または操作者）は、複数の試料用カップ への液体の最適な分割量を決定すべく、試料用カップの種類、試験の要求、試料 の特性、試験の優先度等に関する情報とともに、液体量の情報を使用する。液体 ４４は、次いで、制御用コンピュータまたは操作者により提供される信号に対応 する量だけ分散される。所望量の液体が１以上の補助容器に分散されると、血液 用管受は台５６は、さらに、第５ｄ図に示す位置に回転される。第５ｄ図は、分 別された血液用管が分別器から排出される状態を示す。血液用管受は台５６が図 示の位置に回転されると、ピペットホルダ４６は、使い捨てピペット２４を血液 用管柱１４に残した状態で血液用管４から移動される。使い捨てピペット２４を 付着した血液用管４は、重力の作用下で出力用トレイ１０に移動される。出力用 トレイ１０内の血液用管は、貯蔵または廃棄のために手動で取り除かれる。

本発明の他の実施例を第６図に示す。この実施例は手動操作の１つではあるが、 本発明において以下のように機能する。使い捨てピペット２４が血液用管４に刺 し込まれると、その血液用管は反転され、空気のような気体は、その血液用管内 の液体４４を使い捨てピペット２４から分析用カップ１６に分散させるべく、血 液用管４に注入される。血液用管４への使い捨てピペット２４の刺し込みは、手 動で行なってもよい。この他の実施例を、第１図に示す自動分別器（第１図参照 ）により一部の内容物を分散した試料の再度分別に使用するときは、使い捨てピ ペットが血液用管４の栓にすでに挿入されているから、それを再度使用してもよ い。

第７図は、他の実施例として示した分別器モジュールの断面図である。手動分別 器モジュール７ｏは、トリガ７２と、空気ポンプ７４と、空気供給ライン７６と 、ハンドル７８と、血液用管ホルダ８０と、内側シール８２と、外側シール８４ とを含む。また、図には、血液用管４と、使い捨てピペット２４と、分析用カッ プ１６とが示されている。

使用時、使い捨てピペット２４は、血液用管４に収容された液体の一部を分析用 カップ１６に分散する準備のために、血液用管４の栓１４に手動で刺し込まれる 。血液用管４とピペット２４との結合体からなる組立体８６は、組立体８６のど ベット端を、内側シール８２を含む血液用管ホルダー８０の端に挿入し１次いで 組立体８６を図示の位置に押すことにより、手動分別器モジュール７ｏに配置さ れる。組立体８６が手動分別器モジュール７ｏに配置されると、内側シール８２ と外側シール８４とは、使い捨てピペット２４のベースプレート２８に押圧され て空気ポンプ７４がらピペット２４を介して血液用管４に供給される空気用の制 限通路を形成し、それにより液体を組立体８６から分析用カップ１６に分散する ことができる。組立体８６が位置決められ、両シールが本質的に図示のように位 置決められると、手動分別器モジュール７０は、液体が図示のように栓１４の上 方となるように、配置される。次いで、トリガ７２が矢印で示す方向に押され、 空気ポンプ７４が空気を、空気供給ライン７６介して、内側シール８２と外側シ ール８４との間に移動させ、さらに使い捨てピペット２４を介して血液用管４に 供給する。このように空気が血液用管４に供給されると、液体４４は血清用噴出 部３６から分析用カップＩ６に排出される。この手法により、本発明の方法およ び装置を使用する閉鎖型血液採集管から液体を容易にかつ安全に分散させること ができる。

第８図は、自動分別器モジュール用のプロセス制御システムのブロック図を示す 。制御用コンピュータ１００は、使用者が供給する情報と、感知器が発生する情 報と、実験用データテーブルの情報とを使用する自動分別器を制御する。好まし い実施例においては、使用者が供給する情報は、英数字キーボードを含む使用者 用入出力ボート１０２を介して入力される。制御用コンピュータ１００は、また 、プロセスおよび制御情報を、使用者用人出力ボート１０２を介して、使用者に 中継する。実験用データテーブルに格納された試料の識別および患者に関する情 報は、実験用情報システム１０４を介して、制御用コンピュータにまたはこれか ら中継される。実験用情報システム１０４は、多くの大型実験用の典型的な形式 のものである。運動制御卸モジュール１０６ば、制御用コンピュータ１００によ り提供される信号に従って各種モータのパワーを制御することにより、分別器に おける各種の機械的運動をさせる。前記モータは、所定量の液体４４を分散させ る信号を受ける第４図に示す駆動用リニアモータ６２を含む。運動システムのス ティタスに関する位置および他の情報は、運動制御モジュール１０６を介して制 御用コンピュータ１００に帰還される。試料識別モジュール１０８は、バーコー ド読取り器リーダ１１４が血液用管と試料カップとの一致を確認する目的で、制 御用コンピュータ１００と相互作用をすることを許す。これは、試料の識別が血 液試料を、試験の要求が現在の試料に実行すべきであることと、試料が分割され るべきであることとを決定するために必要な情報に結びつけるので、制御システ ムの重要な形態である。感知器用インターフェース１１０は、各種の感知器から の信号を受け、これらの信号を、制御用コンピュータ１ｏｏで使用可能の形に変 換する。これらの感知器は、各種のプロセス感知器およびスティタス感知器とと もに、血清量感用器１１２および液体レベル感知器１１４を含む。血清量感用器 １１２および液体レベル感知器１１４は、各種の試験を実行するための複数の試 料用カップの中の試料を分割すべき量に関する決定をするために、情報を制御用 コンピュータ１００に提供する。これらは、複数の血清量感用器１１２とするこ とができ、それぞれは異なり試料パラメータの徴候を提供する形態に作られてい てもよい。

第９図は、本発明の方法および装置の他の実施例を示す。この実施例において、 修正した使い捨てピペット１２０は、角度を付けられたスパイク１２２と、曲げ られた血清用噴出部１２４とを有する。スパイク１２２が角度を付けられている ことと、血清用噴出部１２４ガ投げられていることとを除いて、修正された使い 捨てピペット１２０は、第２ａ図の使い捨てピペット２４と同じである。

修正したピペット１２０は第４図に記載してすでに述べた手順に従って血液用管 ４に刺し込まれ、血液用管４は曲げられた血清用噴出部１２４の近くに配置され た軸線１２６に関して回転され、液体は回転方向に向けて血液用管４の側にあげ られる。この回転は、液体が角度付きスパイク１２２に形成された血清用導管部 に最終的に到達するまで継続される。次いで、空気が第４図に記載した手法に従 って中部４に注入され、液体が変形したピペット１２０を介して血清用カップ１ ６に移される。液体が移されるとき、血液用管受は台５６は、垂直上向きの姿勢 から離れる方向に連続的に回転される。この方法において、スパイク１２２の先 端は、液体４４中に没したままであり、液体の分散は継続する。分散と回転とは 、液体モニタ１２８に応答するマイクロコンピュータの制御の基で連続する。液 体感知器１２８は、第２ｂ図および第３ｃ図の液体レベル感知器４１のようなフ ァイバ光学発光器および検出器のアレイである。液体感知器がスパイク１２２の 先端の近くを中空層１３０を感知すると、血液用管４とピペット１２０とは、と もに装置から取り去られる。この実施例においては、血液相聞に固定のバリアを 設けることなく、試料を分散することができる。

本発明の範囲から逸脱することなしに、上記の使い捨てピペット、分別器モジュ ール、および感知装置の構成、ならびに本発明の適用を種々変更することができ 、上記の説明および図面に示す内容は説明のためのものであり、本発明はそれら に限定されない。例えば、使い捨てピペットの形状、制御システム、血液用管受 は台やクランプ機構の形状等は任意に変更することができる。

国際調査報告　ｏｒｖｚｒａ　０２／ｎｌ’ＨＩｌ＋１工ｍＡ―〜・　ＰＣＴ／ Ｃ＾　９２１００１８１フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＰＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、ＡＵ、ＣＡ 、ＪＰ （７２）発明者　コーデュアーヴオン　スペクト、ウィオーナ カナダ　Ｖ７Ｍ　ＩＥＩ　ブリティッシュコロンビア　ノース　バンク−バー　 ウェスト　セカンド　ストリート３０８　ナンバー　２０３ （７２）発明者　パイアズ、デイヴイド　パトリックカナダ　Ｖ７Ｌ　ＩＨ８ブ リティッシュコロンビア　ノース　バンク−バー　イースト　フォース　ストリ ート１７５　ナンバー　２０３ （７２）発明者　キラム、ジェフリー　トマスカナダ　Ｖ６ＨＩＦ５　ブリティ ッシュコロンビア　バンク−バー　ウエスト フォーティーンス　アヴエニュ−１０４５ナンバー　３０９ （７２）発明者　マツクユーイン、ジェームズ　エイカナダ　Ｖ７Ａ　ＩＫ６　 ブリティッシュコロンビア　リッチモンド　バンパートン　ドライヴ　１０５５ １

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．閉鎖型血液採集管から所定量の液体を分散する装置であって、 （ａ）血液採集管に注入する気体用の通路を提供する第１の通路部と、前記血液 採集管から受け容器に分散する液体用の通路を提供する第２の通路部とを有する ２通路手段と、（ｂ）前記２通路手段を前記血液採集管に挿入するための挿入信 号に応答する挿入手段と、 （ｃ）本質的に垂直な面で前記血液採集管を回転させるための回転信号に応答す る管回転手段と、 （ｄ）気体供給手段を前記２通路手段の第１の通路部に接続し、所定量の液体を 前記血液採集管から分散させた後に前記気体供給手段を前記２通路手段の第１の 通路部から切り離す接続手段と、（ｅ）分散信号に応答する移し手段であって所 定量の気体を前記２通路手段の第１の通路部を介して前記血液採集管に注入して 所定量の液体を前記血液採集管から前記２通路手段の第２の通路部を介して分散 させる移し手段と、 （ｆ）前記血液採集管を回転させるべく前記回転信号を発生するとともに前記血 液採集管への前記２通路手段の挿入を制御すべく前記挿入信号を発生する制御手 段であって前記血液採集管から分散させるべき所定量の液体を表す信号を受けて 前記血液採集管から所定量の液体を分散させるべく分散信号を発生する制御手段 と、を含む、血液分散装置。
2. ２．前記血液採集管から分散させる所定液体量を表す信号を発生すべく前記液体 の表面を監視する液体監視手段と、前記血液採集管から分散すべき液体量を表す 信号と前記液体収集管から分散された液体量を表す前記液体監視手段からの信号 とを受け、前記血液採集管から所定量の液体を分散させるべく分散信号を発生す べく前記第１および第２の信号を比較する手段とを含む、請求の範囲１に記載の 装置。
3. ３．閉鎖型血液採集管から液体を分散する方法であって、（ａ）２通路手段を挿 入することにより液体入り血液採集管に気体用通路と液体用の通路とを提供し、 （ｂ）前記血液採集管に前記気体用通路を介して気体を供給するための気体供給 手段を前記気体用通路に接続し、（ｃ）前記気体用通路と前記液体用通路とを形 成した後、前記液体用通路の端を前記血液採集管内の液体に沈めるべく前記血液 収集用管を回転させ、 （ｄ）分散信号に応答して前記液体用通路を介して気体を前記血液採集管に注入 することにより、所定量の液体を前記液体用通路を介して前記血液採集管の外に 分散させ、（ｅ）所定量の液体を分散させた後、前記血液採集管とともに前記２ 通路手段を残す気体供給手段から前記気体用通路を切り離す、ことを含む、血液 分散方法。
4. ４．分散された液体量に関する液体分散情報を発生し、前記発生情報と基準情報 とを比較して分散を継続または停止させるべく前記液体分散信号を変更すること を含む、請求の範囲３に記載の方法。
5. ５．前記血液採集管を本質的に上向きの姿勢で前記２通路手段を前記血液採集管 に挿入する、請求の範囲３に記載の方法。
6. ６．前記分散信号は分散すべき所定量の液体を表す、請求の範囲３に記載の方法 。