JPS6049258B2 - 自動分析装置に於ける検体選別機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動分析装置を使用するに際し、供すべき検体
を自動的に選別する検体選別機に関する、ものである。

自動分析装置は一般化学、医学、生化学、薬学その他の
分野において、多数の被分析試料を連続的に分析測定す
る装置であり各種の装置が既知である。特に病院、研究
所等において実施されていフる臨床化学分析は、血清中
の蛋白、糖、コレステロール、尿素その他の分析測定を
行うものであつて、これら多種目の分析が毎日多数の検
体に対して行われているのが実情である。臨床化学分析
は、検体である試料血清を一定量採取し、これを５適当
な希釈液て希釈するか又は適当な反応試液で希釈し、こ
れらを十分に混合攪拌して検液とし、次にこれを適当な
時間、適当な温度に保つた後所要に応じ他の反応試液を
加えて反応を進め、適当な時間経過後に比色計、その他
の分析測定装置に供給して所定の分析測定を行うものて
あり、斯かる工程が総て前記自動分析装置によつて自動
的に行われる事によつて測定精度及び再現性共に良好な
分析結果が得られるものである。一方毎日検診される多
数の患者の血清中の諸成分の連続検査は、例えば梅毒検
査や妊婦の抗Ｒｈ抗体検査等におけるように多数の同種
試料に対して同一分析処理操作を与えて結果を判定ずけ
ることもしばしば行われる。

従つて、病院、研究所等では一田こ検診すべき試料が膨
大となり、これらを能率良く分析処理しなければ適格な
臨床診断が得られないばかりでなく、患者の病状進行に
分析速度が追いつかないために適切な治療が得られなか
つたり、あるいは採取された試料が経時変化して分析試
料としての価値がなくなつたり、又は誤まつた分析結果
を得る等の恐るべき状況に至る事も屡々ある。このよう
な分析は上記の臨床化学分析に限定されるものではなく
、一般の有機化学、特に汚水処理の問題においても多数
の試料を繰返し分析してデータを統合的に整理すること
によつて初めて化学的、物性的な本質的挙動を把握する
事が可能となるものである。上述の問題点に対処する為
に従来から種々の対策が講じられており、いかに精度を
落さずに分析速度を増加させる事が可能かという技術的
問題が腐心されている。

即ち前述の自動分析装置に多くの改良を加える事によつ
て「多量の検体をより速く」という要望に応ずべく、測
定項目も多数とし、同時処理する機構が採用されてそれ
なりの成果を挙げる事が可能となつたものであるが、こ
の．様な装置側の改良には限界があり、無限にスピード
アップする事は不可能で、日々増大する検体に対処する
には、装置のより大規模化、複数処理化等の手段が残さ
れているにすぎない。本発明は上述の如き現実に鑑みて
、若干別の観ｊ点より考察し、検体分析速度の増大を計
る事を目的として考えたものであつて、自動分析装置の
前段において、提供すべき検体を目的とする測定項目に
応じて迅速に選別する選別機を得をとするものである。

４自動分析装置に
おける操作の一例を第１図の概略ブロック図で示すと１
は分析測定すべき試料、例えば臨床化学分析の場合には
血清を収納する収納部であり、この中に分析測定を行う
べき試料が第２図のようなラック２内に試料容器、例え
ば試験管３中に収容されている。ラック２は側面に孔部
４が穿たれて血清が外観視可能となつている。ラック２
は矢印に示す如くコンベア装置等の試料移送機構によつ
て自動的に移送されるものであり、その間に自動分析が
行われ、試料取出し部分５に到達した時に希望する分析
測定が完了する。さて、収集した分析試料（以下検体と
略称する）は、測定項目、条件等が全く異つたものが妊
フ意の状態で集合してくるのが通常である。収集した際
に、要求される測定項目に従つたカテゴリーに分類集合
するのが理想であるが、検体が数千個に亘る程多量の場
合もあり、これをマニュアルに分類集合させる事は、困
難である上、混乱によるｉ間違いも生じやすい為得策で
ない。そこで通常は収集した検体には連続した一連番号
を付加し、これに附随するデータ、即ち測定項目、条件
、番号等は検査員の手によつてワークシートに書込まれ
、次にカード６等を用いてカードリーター等の”データ
入力装置７により、記憶装置８に記憶させておくのが一
般的である。記憶装置８の記憶媒体はカセット等磁気テ
ープでも良いが通常はフロッピーと呼ばれるディスク状
磁気マイクロ記憶装置が用いられる。従つて実際の操作
に当つては該記憶装置８を駆動させて、この出力により
分析測定の為の各種項目、条件、番号等が指示される事
になる。９は反応を生じさせる為の各種試液を含む試液
ターレツトであり、１０は検体と試料とを混合反応させ
る自動分注機である。

１１は制御系であり、１２は出力プリンタである。

今、一連番号を附した検体がコンベア装置等によつて順
次、ラック２によつて運ばれ、自動分注機１０の真下に
まで到達した場合、同時にフロッピー８を駆動させて制
御系１１に対して、測定番号、測定項目条件等を指示し
、この指示に従つて自動分注機１０は検体と試液との混
合反応を行わせるものであり、自動分注機１０は、通常
回転式となつている試液ターレツト９からの試料の吸入
、希釈、更に検体の吸入、排出、反応管の洗滌等の図示
しない各種装置から成つているものである。

この様にして混合された検液は、所定の条件、例えば温
度、時間を保持しながら反応が進行、完了するが、制御
系１１は分析測定装置例えば比色計その他によつて、そ
の結果を測定分析し、判定し、出力装置及びこれと連動
するプリンタ１２によつて結果がプリントアウトされる
。自動分析装置は、以上の概略説明でわかる様に従来、
人手に頼つて行つてきた各種操作を全て自動的に処理す
るという画期的なものであり、処理、の迅速性、正確性
、再現性、その他の信頼性の面からも多くの利点を持つ
ものであつて広く使用されているものであるが、しかし
、これらの利点ばかりでなく若干の欠点をも含んでいる
。すなわち集合される検体が任意且つランダムであり、
これ１を次々と分析測定を行わなければならないのが通
常である為、自動分析装置は常に一定の動作をくり返し
行う事が要求される点である。どの様な検体が次に入つ
てくるかわからないので、例えば自動分注機は、吸入、
混合反応、排出、洗滌等の動作を１個の検体に対して最
低１回行わねばならず、実際に検体及び試液の吸入、混
合反応を行うべきか否かはフロッピーからの指示の有無
に従うものである。自動分析機の処理速度は設計上決つ
てくるものてあり、例えば１時間当り２４鹸体処−理可
能の装置を使用する場合フロッピーの指示が半分の１２
０しかなかつた場合、１時間経過後の処理検体個数は１
２０てあり、残りの１頷個の検体は次段の分析測定装置
にまわされる事になる。従つて、この場合の装置の実際
稼動時間は３０分であり、残りの３紛は無益に浪費され
た事になる。これは時間当りの処理個数の増加、即ち冒
頭に述べた「多量検体をより速く」という目的に相反す
るものであり、更に能率を向上させるという要求に対す
る障害となつていた。本発明は従来の自動分析装置に存
した上述の如き欠点を除去し、装置の稼動率を１００％
にする事によつて処理効率を最高にする事を目的として
考えたものであつて、自動分析装置の前段において、本
発明に係る検体選別機を設ける事によつて、目的を達成
するものてある。

第３図は本発明に係る検体選別機の概念と時間的経過を
線図的に示すものであり、第４図は要部の斜視図てある
。

２１は検体供給機てあつて、収集した検体は一連番号を
附された上でラック２に並べられて２１″に収納される
。

一方２２は検体整列機であつて２２″部に空のラックが
収納され、２２″に整ダされた検体が得られるように意
図される。収集された検体に附随するデータ、即ち測定
項目、条件、番号等は前述の第１図の場合と同様の手段
によつて磁気記憶装置、例えばフロッピー８に読み込ま
せておく。２３は制御系であり、フロッピーからの信号
を受けて指定番号コンベア移送機構２牡段歩的コンベア
移送機構２４″及び検体差し換え機構部２５の夫々を駆
動する様に指示する機能を持つ。

説明を具体的にする為に、今２「においてラック２によ
つて収納されている検体の中で、次段の分析測定に供す
べき試料ＮＯ．が１、５、１０、１５、・・であるとす
る。

コンベア移送機構２４，２４″を働かせるか、又は手動
によつて、先ず図示のＡ−Ｎ直線上にラックの先端が並
ぶようにセットする。ここをスタートラインとして選別
機の駆動を開始するものであるが、先ずフロッピー８に
は前記の試料ＮＯ、及び測定項目が既に読み込まれてい
るので、試料ＮＯ．ｌを制御系２３に対して出力する。
制御系２３は指示されたナンバーの試料が所定の位置ま
て移送されるように２４及び２４″を駆動してラックを
移送させる。この際コンベア移送機構２４と２４″は若
干異なつた移送手段を有するものであり、２４はフロッ
ピー８から出力された指定番号の位置のみ停止するよう
にコンベｑアを駆動し、２『はラックの試料容器例えば
試験管の存在すべき全ての位置に順次停止するようにコ
ンベアを駆動する段歩的コンベア移送機構である。試料
ＮＯ．ｌの時は前述のように制御系２３の指示を受けて
、２４，２４″が働いて図示の位置で２個のラックがス
トップすると同時に、同じく制御系２３の指示によつて
検体差し換え機構部２５が動作を開始する。この動作の
態様はアーム２６が先ず検体供給機２１側へ移動してラ
ック内のＮＯ．ｌの試料容器の真上で差し換えヘッド２
７が停５止した後、静かに下降し、該試料容器をしつか
りと把持した後、上昇して今度は検体整列機側へ移動し
、ラック上のＮＯ．ｌ番目上で該差し換えヘッドが停止
した後、静かに下降し、試料容器をラック内に収納した
後、把持を解いて上昇し、再び回転″θ移動して中央の
位置で停止する。これてＮＯ．ｌの試料容器のラック差
し換えが終了するものであるが、次にコンベア移送機構
２４によつて検体供給機側のラックは、フ咄ンピーによ
つて指定される次に測定分析すべき試料ＮＯ．５の位置
までノンストノブで移動が行われる。一方検体整列機側
のラックはコンベア移送機構２４″により、試料ＮＯ．
ｌ個分丈、段歩的に移動する。以下同様にしてＮＯ．ｌ
Ｏ、ＮＯｌ飄と順次操作を行う事によつて、測定分析を
行うべき検体のみが検体供給機側のラックから検体整列
機側ラックへと差し換えが行われるものであり、差し換
えの終了したラックは各２ビ及び２２″部分に取出され
て次段の処理操作に移行する。同図中、空白の円は空ラ
ックを示し、斜線の入つた円は検体の入つた容器が収納
されている事を示す。図でわかる通り２ビのラックは、
測定を行うべき試料だけが欠落した状態で残り、２２″
のラックは全てのラックが、測定分析すべき検体て満さ
れた状態となつているのが特徴である。第３図及ひ第４
図て示した実施態様において、コンベア移送機構２４と
２Ｃの動作特性を異ならしめる事が本発明を構成する一
要素であり、その為の手段は種々考えられるが、検体供
給機側は、フロッピーから番号が指定されない検体は訊
速に通過させ、指定のあつた時、即ち所定の信号を感知
した時のみコンベアを停止させる様にし、一方検体整列
機側の場合は、フロッピーから番号の指定のあつた時、
即ち所定の信号を感知した時のみコンベアを試料１個分
丈進行させれば良い。

第５図は検体差し換え機構部を構成する部分の一実施例
概略図であり制御系からの信号によつて駆動される図示
しないピストン駆動装置によつて上下運動するピストン
ロッド２８の動作がアーム２６及び固定された支点２９
によつて方向転換さ！れ、アームの先端に設けた該アー
ムの上下運動に連動して開閉し、且つ試料容器を把持す
る機能をもつ任意の形状を持つ挾部３０と、希望する任
意の方向に回転自在に設定された基体部３１とから成る
。挟部３０の先端は、第６図に示す如く本体３３２の内
面にスポンジ状の緩衝材３３を設置した構造とするも可
であり、本体３２が矢印に示す方向に開閉運動を行う事
によつて同じ目的を達成する。第７図は更に別の実施例
の一部断面図であり、イ今まで述べてきた実施例中の検
体差し換え機構部２５のメカを省略してより簡単にした
場合である。

ここで４０は検体供給機側のラックであり、収集した検
体の試料容器４１が先の例と同じく一連番号を附された
上で収納されている。ラック４０は孔部４３を有するコ
ンベア装置４２上に載置される。コンベア装置は矢印の
方向にラックを運搬する。一 一方、４４は検体整列機
側のラックであり、前記孔部４３の真下に試料容器が収
納され得る様に停止するコンベア装置４５によつて動作
コントロールされる。

要すればコンベア装置４２は第３図の実施例における２
４に相当し、コンベア装置４９５は同じく２４″に相当
する。４６は制御系２３の信号によつて駆動される図示
しないピストン駆動装置によつて上下運動するピストン
ロッドである。

本実施例の場合指示されたナンバーの検体がコンベア装
置４２及びラック４０によつてピスト７ンロツド４６の
真下にきた時停止し、第７図Ａの状態となる。次にピス
トンロッドの押し下げ動作によつて検体は孔部４３を経
て、検体整列機側のラックへと差し換えが行われて同図
Ｂの状態となる。ピストンロッドが上昇して元の位置に
戻つたｊ後、コンベア装置４２は、フロッピーによつて
指示される次の指定番号まで連続的に移送を開始し、コ
ンベア装置４５は、次の検体を使納すべく１個分だけの
段歩的移送を行う。本例の場合、試料容器である試験管
が急激に落下しない様に緩衝材４７，４７″がラックの
試料容器を収納する部分の内壁に設けられる。４７，４
７″は例えばラセン状に構成したバネ材かあるいは適当
な弾性を有するスポンジ状物質又はゴム材であつても良
い。ピストンロッドによる押し下げがない時は試料容器
がラック内に滞留し、押し下げられた時のみ、該容器は
下側のラックへと差し換えられる様な硬度をもつ物質を
適当な厚みて設ける事が必要である。これによつて試験
管等の試料容器が、ピストン動作に伴うショックで急激
に移動したり、試料のこぼれ乃至容器の損傷等を予防す
る事ができる。以上本発明に係る自動分析装置における
検体選別機を実施の態様に基づいて説明したが、本装置
を用いる事によつて多くの利点をもたらす事が可能とな
る。

即ち、多くの測定項目を迅速に処理する為に、高度且つ
複雑なメカニズムを有する自動分析装置に対して、あら
かじめ測定項目にない無駄な試料を取除いてこれを分析
に処する事が可能となる為、自動分析機の稼動効率が１
００％となつて無益な動作が全くなくなり、これに伴つ
て必要とする分析測定データが、極めて迅速に得る事が
できるという利点を得るものである。これは本装置に係
る検体選別機が比較的簡単な機構から成つている為、自
動分析装置の分析スピードに比較してはるかに速い選別
処理が可能であり、よつて従来のように直ちに自動分析
操作に入る前に、本発明に係る自動選別を行う事によつ
て生ずる時間的損失は問題にならないものである。更に
本発明に係る検体選別機は複数台並列又は直列に用いた
場合にも、より効果を大とする事ができる。即ち、収集
した試料検体を、測定項目による選別基準の異なる検体
選別機に順次通過させて、選別を行つたり、あるいは検
体の多い場合は複数台並列に用いて作業効率を高める外
、一度自動選別の終了した装置に対してフロッピーのみ
交換して、再度別項目の自動選別を行わしめて、分類さ
れた検体を各々別個の自動分析機にかけて測定効率を高
める等の使用方法か可能となるものてある。又、自動分
析装置に用いられるコンベア装置と、本発明に係る装置
の検体整列機側のコンベア装置を結合させて両者を一体
化させてより作業の効率向上を計る事も可能となるもの
てある。以上詳細に説明を行つた如く、本発明に係る自
動分析装置に於ける検体選別機は、多数の被分析試料を
連続的に分析する事が要求される各種研究所、病院等て
これを用いる事によつてより多大の効果を発揮する事が
期待され、作業効率の増大に寄与する所大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動分析装置における操作の一例を示す概略ブ
ロック図、第２図はラックに収納され試料容器の状態を
示す斜視図、第３図は本発明に係る検体選別機の動作態
様を説明する概略図、第４図は同じくその要部を示す斜
視図、第５図は検体差し換え機構部を構成する部分の一
実施例概略図、第６図はその挾部を構成する他の一実施
例図、第７図は検体差し換え機構部の他の一実施例を示
す一部断面図である。 １・・・・・・試料、２・・・・・・ラック、３・・・
・・・試料容器、４・・・・・・孔部、５・・・・・・
試料取出し部分、６・・・・・・カード、７・・・・・
・データ入力装置、８・・・・・・磁気記憶装置、９・
・・・・試液ターレツト、１０・・・・・・自動分注機
、１１・・・・・・制御系、１２・・・・・・プリンタ
、２１・・・・検体供給機、２２・・・・・・検体整列
機、２３・・・・・・制御系、２４・・・・・・指定番
号コンベア移送装置、２ノ４″・・・・段歩的コンベア
移送装置、２５・・・・検体差し換え機構部、２６・・
・・・・アーム、２７・・・・・差し換えヘッド、２８
・・・・・ゼストンロツド、２９・・支点、３０・・・
・・・挾部、３１・・・・・・基体部、３３・・スポン
ジ物質、４０・・・・・・供給機構ラック、４１・・・
・試料容器４２，４５・・・・コンベア装置、４３・・
・・・孔部、４４・・・・・検体整列機側ラック、４６
・・・・ピストンロッド、４７，４７″・・・・緩衝材
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分析測定すべき検体を収納した試料容器を複数本積
   載するラックと、該ラックを運搬するコンベア装置と、
   該コンベア装置の中途に設けられ、試料及び試液の吸入
   、排出、混合を行う自動分注機及び試液ターレツト及び
   これらの動作を指令し、測定し、判定し、出力する制御
   系とを主構成要素とする自動分析装置において、前記コ
   ンベア装置の前段において試料容器を積載するラックを
   、検体供給機、検体整列機、検体差し換え機構部及びこ
   れらを制御する記憶装置を含む制御系から成る選別機に
   よつて測定分析すべき容器のみ自動選別するに際し、検
   体供給機、検体整列機の夫々一部を構成する二本のコン
   ベア装置を並行して配置し、前記供給機側のコンベア装
   置は前記制御系によつて指示される容器指定番号のみ所
   定の位置に停止する移送機構を有し、前記整列機側のコ
   ンベア装置は検体の各容器毎に停止する段歩的移送機構
   を有し、試料容器を収納したラックは前記供給機側のコ
   ンベア装置に順次収容され、一方整列機側には空ラック
   を配置し、各ラックが前記所定の位置に停止した時、検
   体差し換え機構の動作によつて供給機側の試料容器を整
   列機側の空ラックに差し換える事によつて分析測定すべ
   き検体のみ整列機側のラックに順次整列する事を特徴と
   する自動分析装置に於ける検体選別機。 ２ 検体供給機側のラックは試料容器が上下に貫通する
   様な構成とし、該試料容器が通過するに充分な面積を有
   する孔部を持ち、且つ検体の指定番号のみ所定の位置に
   停止する移送機構を持つコンベア装置上に積載され、検
   体整列機側の空ラックは、前記孔部の真下において試料
   容器が収納され得る様に停止する段歩的移送機構を持つ
   コンベア装置上に積載され、各コンベア装置が前記所定
   の位置に停止した時に上下運動するピストン駆動装置に
   よつて、供給機側の試料容器が整列機側のラック中に上
   部より押し込まれる事によつて差し換えられるような検
   体差し換え機構部である事を特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の自動分析装置に於ける検体選別機。