JP4729594B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液，尿等の生体サンプルの成分の分析を自動的に実行する自動分析装置に係り、特に検体ラックに収容されたサンプル容器を分析部に搬送し、該サンプル容器からサンプルを採取して検査し、必要に応じてサンプルを再検査する自動分析装置に関する。

臨床検査のための自動分析装置では、血液，血漿，血清，尿、その他の体液等の検体（サンプル）に対して、指示された分析項目を自動的に分析検査する。自動分析装置は、サンプルと試薬を混合，反応させた反応液を分析する分析部を有し、その分析部にサンプルを供給する方法としては、サンプル容器を収容した検体ラックを搬送ライン経由で分析部のサンプル吸入位置に位置づける方法がある。これらの方式を用いる自動分析装置の中には、分析の結果によって再検査を自動的に行うものも知られている。すなわち、サンプルの濃度が適切でなかった等の原因で、１回の検査で分析結果が得られなかった場合、同じサンプルを自動的に分析装置に戻し、同じ検査項目を実行できるものが知られている。

検体ラックを帰還ラインによって搬送ライン入口まで移送し自動的に再検査を行う自動分析装置は、例えば特許文献１に記載されている。この自動分析装置は、搬送ラインの終端部にラックの搬入，搬出及び待機を行うＵ字形のラインで形成されたラック待機部がラック収納部に隣接して設けられており、コントロール検体用ラック，標準試料用ラック、及び洗浄液用ラック等、再検査の必要が無い検体ラックは搬送ラインからそのままラック収納部に送られ、再検査の可能性があるものはラック待機部の搬入ラインへ送られベルトコンベア式の搬出ラインにて待機する。ベルトコンベアを前進させることにより再検査が必要な検体ラックは帰還ラインへ、再検査が不要な検体ラックはラック収納部入口へ送られるようになっている。さらに、検体ラックはベルトコンベアを後退させて搬入ラインから取り込まれ、搬出ラインに必ず前詰めされるように移送されるため、搬出ラインに待機する検体ラックの管理が容易である。

特開平１０−２１３５８６号公報

特許文献１に記載の技術による自動分析装置では、ラック待機部において搬入側のラインも待機部として使用するため待機できるラック数は多くでき、さらに再検査の必要の無い検体ラックはラック待機部を通ることなくラック収納部へ送られるため、搬送ライン上の検体ラックの渋滞は少ない。

しかし、ラック待機部の検体ラック処理方法は、各々のサンプルに対して指示されている分析の項目及び数が様々で先頭の検体ラックから再検査の要否が決定するとは限らないにもかかわらず、前詰めされ待機している先頭の検体ラックの再検査要否が決定しないと後続の検体ラックの処理が進まない。特に、生化学分析部と免疫分析部など分析に要する時間が極端に異なる分析部同士を同一の搬送ラインで接続した装置の場合は、分析に時間がかかる免疫分析等が依頼されている検体ラックが待機部で待機している先頭の検体ラックである場合は、免疫分析等の検査結果が出るまで、後続の検体ラックの処理を行うことができず、装置全体の検体処理能力が著しく低下してしまう可能性があった。

本発明の目的は、分析処理速度の異なる分析装置を同一の搬送ラインに接続した場合でも、分析を効率よく行うことができる自動分析装置を提供することである。

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。

検体ラックに収容されているサンプル容器から採取したサンプルを検査する分析部と、検体を収容した検体ラックを分析部に搬送し、該分析部にてサンプルを採取した検体ラックを出口まで搬送する搬送ラインと、該搬送ラインに検体ラックを供給するラック供給部と、再検査の可能性がある検体ラックを待機させる待機部と、検査が終了した検体ラックを収納するラック回収部と、再検査の必要がある検体ラックを前記分析部に戻すための帰還ラインと、を備えた自動分析装置において、
前記ラック待機部で待機している検体ラックのうち再検査の要否が決定した検体ラックを、該ラック待機部の任意の位置から抜き出して目的位置へ移送するラック分配機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。

上記の目的位置とは、再検査の要否によって振り分けられる振り分け先により異なる位置である。再検査要の検体ラックの場合は、再び分析部に戻すため帰還ラインに移送できるような位置（帰還ライン入口）であり、再検査不要の検体ラックの場合はラックの回収部またはラックの回収部までラックを移送可能な位置（ラック回収部入口）となる。

分析部は搬送されてきた検体ラックに収容されているサンプル容器中のサンプルを分取するサンプルプローブを備えていることが望ましい。分析部は血液，尿中の特定成分の量を定量的に分析する生化学分析装置、あるいは特定の抗原・抗体の量を測定する免疫分析装置，ＤＮＡ分析装置など、生体サンプルを分析可能なものであれば何でも良い。

検体ラックの搬送はベルトコンベア方式，ラックの後端部を押し出して移送する押し出しアーム方式等、ラックを移動させることができるものであればどのような方法でも適用可能である。再検査の要否を判断するため、各分析部の分析結果をモニターし、分析結果を記憶する制御装置を備えることが好ましい。

本発明によれば、再検査の要否判定待ちの検体ラックを効率よく自動的に処理する自動分析装置を提供できる。

以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明する。図１は本発明の自動分析装置の全体構成を示す概略図である。ラック供給部１に並べられた検体ラック２は、搬送ライン３に移載された後、検体ラック２及び検体ラック２に収容されるサンプル容器に貼り付けられたバーコードラベル等の識別媒体を識別部４で識別装置５により読み取ることで、検体ラック番号及びサンプル容器番号が認識される。識別装置５によって認識された検体ラック番号及びサンプル容器番号は、制御部３３に伝達され、検体ラック２の種別，各サンプル容器に対し指示されている分析項目の種類等が、検体受付番号と対応させて操作部３５から予め指示されている分析情報と照合され、その照合結果に基づいて検体ラック２の送り先が制御部３３によって決定され、記憶部３４に記憶されてその後の検体ラック２の処理に利用される。

ラック供給部１の上流部には、緊急検体ラック投入部３２が備わっており、ラック供給部１に検体ラック２がある状態で緊急検体ラック投入部３２に検体ラック２が置かれた場合には、ラック供給部１にある検体ラック２に優先して緊急検体ラック投入部３２にある検体ラック２が、搬送ライン３に移載される。

搬送ライン３に沿って配置される第１分析部６，第２分析部１４は、搬送ライン３から検体ラック２を受け取りサンプリング処理後の検体ラック２を再び搬送ライン３に戻すサンプリングエリア８，１６と、円周上に並べて配置された各反応容器内で各種の分析項目に応じたサンプルと試薬の反応を進める反応ディスク１０，１８と、各種の分析項目に応じた試薬を試薬吸入位置に位置づけるように動作する試薬ディスク１１，１９を具備する。また、第１分析部６，第２分析部１４は、サンプリングエリア８，１６から反応ディスク１０，１８上の反応容器へサンプル容器内のサンプルを分注する検体分注機構９，１７と、試薬ディスク１１，１９上の試薬ボトルから反応ディスク１０，１８上の反応容器へ分析項目に応じた試薬を分注する試薬分注機構１２，２０を具備する。

第１分析部６によって分析検査される項目が指示されているサンプルを保持する検体ラック２は、ラック取込機構７により搬送ライン３上からサンプリングエリア８に移載される。移載された検体ラック２は、サンプリングエリア８内のサンプル採取位置に移動され、必要なサンプル容器内に検体分注機構９の分注ノズルが挿入されて反応容器への分注がなされる。同じサンプル容器について２項目以上の検査が指示されている場合、及び同じ検体ラック２上の他のサンプル容器に対し検査項目が指示されている場合は、引き続いてサンプル採取動作が繰り返される。

指示されている総ての分析項目に関するサンプルの採取が終了した検体ラック２は、ラック排出機構１３の対応位置まで移動され、ラック排出機構１３によって搬送ライン３上へ移載される。一方、反応ディスク１０上の反応容器に採取されたサンプルは、試薬分注機構１２によって分注された試薬と反応され、所定時間後に測定された各分析項目に対応するデータが制御部３３へ出力される。制御部３３は、予め設定されている判定規準と分析検査データを照合し、測定データが不適性な場合は、再検査が必要な検体であることを検体ラック番号及びサンプル容器番号と対応させて記憶部３４に記憶する。

ラック排出機構１３によって搬送ライン３上に移載された検体ラック２に対し、第２分析部１４に設定されている分析項目を分析検査する必要があるサンプルが収容されているか否かが制御部３３によって判断され、検体ラック２上に検査すべきサンプルがあれば該検体ラック２をラック取込機構１５の対応位置まで搬送ライン３によって運ぶ。搬送ライン３上に停止された検体ラック２はラック取込機構１５によりサンプリングエリア１６内に移載され、次いでサンプル採取位置にて反応ディスク１８上の反応容器にサンプルを分注する。必要なサンプル容器のすべてのサンプル採取を終えた検体ラック２は、ラック排出機構２１により搬送ライン３上に移載される。そして、検体ラック２は搬送ライン３出口直後にあるラック振分機構２２まで搬送される。

搬送された検体ラック２の検体ラック番号は記憶部３４に記憶されている為、コントロール検体用ラック，標準試料用ラック、及び洗浄液用ラック等の再検査が不要な検体ラック２か、再検査の可能性のある検体ラック２かは制御部３３により既に判断されている。検体ラック２はその判断に基づいて制御部３３の制御信号を受けたラック振分機構２２により、再検査が不要で有ればラック引込機構２８に移送され、ラック引込機構２８によりラック収納部２３入口に送られ、ラック押込機構２９により検体ラック収納部２３へ収納される。検体ラック２に再検査の可能性が有れば、ラック待機部２４へ運ばれ、再検査の要否が決定するまで待機する。

第１分析部６または第２分析部１４の測定結果と制御部３３により再検査が必要と判断された検体ラック２は、ラック分配機構２５にて搬出ライン２６に移送され、搬出ライン２６にて帰還ライン３０まで運ばれ、帰還ライン３０出口に移送され、ラック戻し機構３１により検体投入部１にある検体ラック２に優先して搬送ライン３に移載され、前述の手順で再び検査を行う。

再検査が不要と判定された検体ラック２は、ラック分配機構２５にて搬出ライン２６に移送され、搬出ライン２６にてラック引込機構２８まで搬送され、ラック収納部２３入口に引き込まれ、ラック押込機構２９にてラック収納部２３に収納される。第１回目の分析検査データ及び再検査の分析検査データは、表示部３６に表示される。

図２は、図１の自動分析装置において搬出ライン２６付近における検体ラック２及び機構の動作を説明するための図である。ラック振分機構２２は、図２中に二点鎖線で示されている。ラック振分機構２２は、検体ラック２をラック待機部２４に押し込む方向に往復動作するラック押込機構２７と、検体ラック２の後端を押すための爪を回動ベルト等によって移動するラック送機構４１と、ラック振分機構２２に到達した検体ラック２の先端に当接して検体ラック２の動きを止める部材をソレノイド等で駆動する収納式ラックストッパ４５を具備する。ラック引込機構２８は、搬出ライン２６との交差位置に位置付けられた再検査が不要な検体ラック２の後端を押して該検体ラック２を収納ライン４７のベルト上に乗せるための爪を有するラック送り機構から構成されている。帰還ライン３０の入口には搬出ライン２６から搬送されてきた再検査が必要な検体ラック２の端部を押して帰還ライン３０に移載するための爪を回動ベルト等によって移動するラック送機構４３が具備されている。

搬出ライン２６にて搬送された検体ラック２は、図１で説明したとおりラック振分機構２２に到達するとき既に、ラック収納部２３に収納されるかラック待機部２４へ搬入されるかの判断が制御部３３にて下されている。ラック収納部２３へ収納される場合は、収納式ラックストッパ４５は作動せず、ラック送機構４１，ラック引込機構２８を経て収納ライン４７まで運ばれる。収納ライン４７に移載された検体ラック２はラック収納部２３入口まで運ばれ、ラック押込機構２９によりラック収納部２３に収納される。一方、ラック待機部２４に搬入される場合は、収納式ラックストッパ４５が作動し、検体ラック２はラック待機部２４入口で止められ、ラック押込機構２７によりラック待機部２４へ搬入される。ラック待機部２４入口にはラックセンサ７０が設けてあり確実に検体ラック２が収納されたことを確認する。前記の手順で検体ラック２を順次検体ラック待機部２４に搬入し、ラックセンサ７１が検体ラック２を検知するまで、またはある一定時間検体ラック２がラック振分機構２２に運ばれない場合に、収納された検体ラック２は複数個まとめてラック送機構４２によりラック待機部２４終端部に運ばれ前詰される。ラック待機部２４終端部に前詰された検体ラック２は、記憶部３４により検体ラック番号，サンプル容器番号が記憶されており、どのポジションにどの検体ラック２が待機しているか制御部３３によって管理されている。図２においては、ラックセンサ７０，ラックセンサ７１で一度に運ぶラックの数を規定しているが、ラックセンサ７０で検体ラック２をカウントして、ラック数の規定をしてもよい。もちろんラック待機部２４に収納された検体ラック２を一つずつ運んでもよい。

図２において破線で示されている搬出ライン２６について述べる。ラック分配機構２５は、ラック待機部２４から搬出ライン２６に検体ラック２を移送するラック送り機構と、そのラック送り機構をラック待機部２４に待機する目的の検体ラック２に位置付けるための搬出ライン２６に平行な移動機構から成っており、ラック待機部２４終端部に前詰されて待機している検体ラック２に対しランダムにアクセスできるようになっている。検体ラック２の再検査要否が制御部３３によって決定されると、搬出ライン２６のラック搬出アーム４４は目的の検体ラック２を受け取る位置に移動し待機する。ラック分配機構２５はラック送り機構を目的の検体ラック２に位置付け、該検体ラック２を受け取り位置にて待機しているラック搬出アーム４４に移送する。ラックセンサ７２により検体ラック２の受け取りを確認し、検体ラック２はラック搬出アーム４４にて把持される。再検査が必要な場合、検体ラック２はラック搬出アーム４４にて帰還ライン３０の入口まで搬送され、ラック送機構４３にて帰還ライン３０に移載される。再検査が不要な場合、検体ラック２は収納ライン４７入口まで搬送され、ラック引込機構２８にて収納ライン４７に移載される。ラック待機部２４から検体ラック２が引き抜かれた後、ラック送機構４２によって検体ラック２は再び前詰され、ラック待機部２４の終端部における検体ラック２の位置情報は制御部３３により再構築され、記憶部３４に記憶される。

前記作業中も、検体ラック２は搬送ライン３よりラック振分機構２２に運ばれ、随時検体ラック押込機構２７により、ラック待機部２４へ収納され、搬送ライン３の滞りをさける。ただし、再検査の判定待ちの検体ラック２によってラック待機部２４が埋まったことをラックセンサ７０が検知すると、ラック待機部２４への検体ラック２の搬入を一時的に停止させ、ラックセンサ７０によって検体ラック２が無いことが確認されると再び検体ラック２を搬入する。

本実施例では、再検査の要否が決定した検体ラック２から順に処理するため、従来のように待機中の先頭の検体ラック２が搬出されない限り待機している検体ラック２の処理が進まないという状態に比べ、大幅な処理の迅速化が望める。

待機部２４における検体ラック２の処理をさらに迅速化する方法としては、ラック待機部２４に待機している検体ラック２の各々の検体に対して指示されている分析の項目及び数から、検体ラック２の再検査要否の決定順を制御部３３により計算し、最も早く再検査要否が決定される検体ラック２を予めラック搬出アーム４４に移送しておき、ラック搬出アーム４４を収納ライン４７入口まで移動させ待機させる方法が考えられる。

図３は、図２の自動分析装置において複数の搬出ライン２６を備えた場合について、搬出ライン２６を３本配置した自動分析装置を例に、搬出ライン２６付近の検体ラック２及び機構の動きを示した図である。搬出ライン２６を複数備えることで、再検査の要否が決定した検体ラック２の搬出能力を向上することができる。さらに、検体ラック２の移動エリアを互いに重ねるように搬出ライン２６を配置することでスペース効率を向上させ、本実施例においては搬出ライン２６の２倍強の幅で、３倍のラック搬出能力を実現できる。図３に示すように、搬出ライン２６を重ねて配置する場合、ラック搬出アーム４４が搬送中の検体ラック２に接触しないような幅の狭いラック搬出アーム４４を採用すると、帰還ライン３０入口、または収納ライン４７入口に検体ラック２を運び終えたラック搬出アーム４４が、後続の検体ラック２の搬出を妨げることはない。ラック搬出アーム４４に検体ラック２を供給するとき、複数のラック搬出アーム４４に空きがある場合、ラック待機部２４に近い搬出ライン２６を優先して検体ラック２の供給を行うことで、ラック分配機構２５による搬出ライン２６への検体ラック２の供給時間を短縮することができる。また、再検査要否が決定される順番に予め検体ラック２をラック搬送アームに供給する場合、最も早く再検査要否が決定される検体ラック２をラック引込機構２８のアーム移動エリアに待機させ、２番目，３番目の順でラック引込機構２８のアーム移動エリア近い位置で待機させることで、再検査が遅い検体ラック２に邪魔されることなく処理を進めることができる。

図４は、図２の自動分析装置において偶数個の搬出ライン２６を備えた場合について、搬出ライン２６を２本配置した自動分析装置を例に、搬出ライン２６付近の検体ラック２及び機構の動きを示した図である。搬出ライン２６を偶数個配置する場合、隣り合う２本の搬出ライン２６をセットにし、左側の搬出ライン２６のラック搬出アーム４４が検体ラック２の左端を把持し、右側の搬出ライン２６のラック搬出アーム４４が検体ラック２の右端を把持するようにし、左右の搬出ライン２６も大きく重ねることで、スペース効率をさらに向上させることができる。

本発明の一実施例である自動分析装置の全体構成を示す概略図である。 本発明の一実施例について搬出ラインが複数存在する場合について搬出ライン付近における動作を説明するための図である。 本発明の一実施例の搬出ラインが偶数個存在する場合について搬出ライン付近における動作を説明するための図である。 本発明の一実施例の搬出ラインが２本配置した自動分析装置での搬出ライン付近の検体ラック及び機構の動きを示した図である。

符号の説明

１…ラック供給部、２…検体ラック、３…搬送ライン、４…識別部、５…識別装置、６…第１分析部、７，１５…ラック取込機構、８，１６…サンプリングエリア、９，１７…検体分注機構、１０，１８…反応ディスク、１１，１９…試薬ディスク、１２，２０…試薬分注機構、１３，２１…ラック排出機構、１４…第２分析部、２２…ラック振分機構、２３…ラック収納部、２４…ラック待機部、２５…ラック分配機構、２６…搬出ライン、２７，２９…ラック押込機構、２８…ラック引込機構、３０…帰還ライン、３１…ラック戻機構、３２…緊急検体ラック投入部、３３…制御部、３４…記憶部、３５…操作部、３６…表示部、４１〜４３…ラック送機構、４４…ラック搬出アーム、４５…収納式ラックストッパ、４６…収納ライン、７０〜７４…ラックセンサ。

Claims (1)

1. 検体ラックに収容されているサンプル容器から採取したサンプルを検査する分析部と、
   検体を収容した検体ラックを分析部に搬送する搬送ラインと、
   を備えた自動分析装置において、
   検体ラックを分析のために待機させるラック待機部と、
   該待機部で待機している任意の検体を該待機部から前記搬出ラインに移送する送り機構
   と、
   前記待機部に待機する検体のうち、分析の項目及び数に基づいて決定された、最も早く再検査要否が決定される検体に、予め前記送り機構を位置付けるように制御する制御機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。

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