JPH0125424B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は、診断のための医療機器の技術分野
に属し、自動化学分析装置に装備される検出装置
に関する。

発明の技術的背景とその問題点 自動化学分析装置に装備されている検出装置た
とえばイオン選択性電極による測定時間は、通
常、１検体あたり約１分である。したがつて、１
時間あたり自動化学分析装置の処理能力は60検体
となる。ところで、近年、検体数の増加に伴い、
自動化学分析装置の処理能力の向上が望まれてい
る。そのような要望に応じて、たとえば、１時間
あたり180検体の処理能力を有する自動化学分析
装置として第１図に示すようなものがある。

第１図において、１で示すのは反応ラインであ
り、多数の反応容器２が無端ベルト上に行列とな
つて配置され、図中の矢印方向に間欠移動たとえ
ば20秒毎に１ステツプの移動をするように構成さ
れている。そして、この反応ライン１において、
たとえば図中のＨの位置にある反応容器２内に図
示しない検体分注装置により所定量の血液、尿な
どの検体を分注し、その反応容器２が間欠移動し
て図中のＦの位置に達すると、その反応容器２内
に図示しない試薬分注装置により所定量の試薬を
分注し、その後、図示しない恒温槽内にその反応
容器２を浸漬し、反応容器２内で検体と試薬との
混合が行われる。一定時間の経過後、反応容器２
内の試料液中のイオン濃度の測定は、次に述べる
３組の検出装置により行なわれる。すなわち、第
１の検出装置は、図示しない適宜の駆動手段によ
りたとえば図中のＡ位置にある反応容器２内に出
入可能になつている第１の吸引ノズル３ａと、試
料液中の流通路中にたとえばカリウム電極４Ｋ、
ナトリウム電極４Ｎおよび参照電極４Ｒを配置し
てなる第１のフローセル４ａと、試料液を吸引吐
出するための第１のシリンジポンプ５ａと、第１
のフローセル４ａからシリンジポンプ５ａへある
いはシリンジポンプ５ａから図示しない排液処理
容器へと試料液の流れを振り分ける第１の三方コ
ツク６ａとを少なくとも具備してなる。第２の検
出装置は、図中のＢ位置にある反応容器２内に出
入可能になつている第２の吸引ノズル３ｂを有す
るほか、第１の検出装置と同様に構成されてお
り、また、第３の検出装置も、図中のＣ位置にあ
る反応容器２内に出入可能になつている第３の吸
引ノズル３ｃを有するほか、第１の検出装置と同
様に構成されている。そして、一定時間の経過
後、所定の位置たとえば図中のＡ，Ｂ，Ｃ位置に
ある３本の反応容器２内に第１〜第３の吸引ノズ
ル３ａ，３ｂ，３ｃを同時に挿入し、第１〜第３
のシリンジポンプ５ａ，５ｂ，５ｃの駆動により
反応容器２内の試料液を吸引し、次いで、吸引し
た試料液それぞれを第１〜第３のフローセル４
ａ，４ｂ，４ｃに流通させることにより３本の反
応容器２内にあつた試料液それぞれ内のたとえば
カリウムイオン、ナトリウムイオンの測定を行な
うように、３組の検出装置が動作する。この場
合、反応ライン１中の反応容器２は20秒ごとに１
ステツプの間欠移動をするので、第１〜第３の吸
引ノズル３ａ，３ｂ，３ｃは１分ごとに試料液の
吸引動作をする。したがつて、３組の検出装置
は、全体として１分間あたり３検体、すなわち、
１時間に180検体の処理能力を有することになる。

しかしながら、前記の自動化学分析装置は、処
理能力を高めたとは言え、３組の検出装置を装備
しなければならないので、自動化学分析装置の大
型化、製造工程の複雑化、製造原価の高騰を避け
ることができない。

発明の目的 この発明は、自動化学分析装置において、従来
の検出装置におけるように吸引ノズルで吸引した
試料液を検出器に導く場合よりもクロスコンタミ
ネーシヨンが少なく、微量の検体であつても安定
して精度の高い測定データが得られる検体装置を
提供することを目的とするものである。

発明の概要 前記目的を達成するためのこの発明の概要は、
検出器を反応容器内に出入可能にする昇降手段に
より、複数の反応容器内それぞれに複数の検出器
それぞれを挿入し、反応ライン中を間欠移動して
いる反応容器に追従して検出器を移動する水平移
動手段により、間欠移動する反応容器内の試料液
中に検出器を浸漬したまま反応容器と共に検出器
を移動させ、長時間検出器を試料液に浸漬するこ
とにより、微量の検体につき安定して精度の高い
データを得ることができるようにした反応容器追
従式検出装置である。

発明の実施例 次に、この発明の一実施例につき第２図ないし
第４図を参照しながら説明する。第２図はこの発
明に係る反応容器追従式検出装置を示す概略斜視
図、第３図は検出器の移動を示す説明図および第
４図は検出器を示す概略斜視図である。なお、自
動化学分析装置の、反応容器追従式検出装置以外
の各部は従来のものと同様であるのでその詳細な
説明を省略する。

反応容器追従式検出装置は、検出器を反応容器
に追従して水平移動する水平移動手段と、検出器
を反応容器に出し入れする昇降手段とを少なくと
も具備している。

水平移動手段は、反応ラインにおいて第２図中
の矢印Ａ方向に配列された反応容器２相互の間隔
に対応する間隔で３本の複合電極体１０を支持す
る取付板１１と、取付板１１を支持すると共に取
付板１１の移動を可能にするチエーン１２と、チ
エーン１２を懸架すると共に基板１３に枢支され
た駆動スプロケツト１４および従動スプロケツト
１５と、駆動スプロケツト１４を第２図中の矢印
方向（時計方向および反時計方向）に回動するパ
ルスモータ１６と、取付板１１の初期位置たとえ
ば３本の複合電極体１０が第２図中のＣ，Ｄ，Ｅ
位置にあるときの取付板１１の位置を検出するホ
ームポジシヨン検出センサ１７とを少なくとも具
備し、反応容器２の間欠移動と同期するパルスモ
ータ１６の駆動により、回動するチエーン１２に
支持された取付板１１に固定された３本の複合電
極体１０が、間欠移動する反応容器２に追従して
移動するように構成されている。なお、チエーン
１２は、さらに、３本の第２の複合電極体１０Ａ
を固定する第２の取付板１１Ａを支持している。
取付板１１と第２の取付板１１Ａとの配置関係
は、第１の複合電極体１０が反応容器２に追従し
て間欠移動しているときに、第２の複合電極体１
０Ａは容器１８内を流れる較正液に浸漬され、較
正液中を移動しており、逆に、第２の複合電極体
１０Ａが反応容器２に追従して間欠移動している
ときに、第１の複合電極体１０は容器１８中の較
正液中を移動するように設定されている。また、
複合電極体１０，１０Ａは、第４図に示すように
略円筒形のケース１０Ｂ内に、その底面にカリウ
ムイオンを検出するカリウム電極１０Ｃ、ナトリ
ウムイオンを検出するナトリウム電極１０Ｄおよ
び参照電極１０Ｅが露出するように、３本の電極
を収納しており、ケース１０Ｂの頂部からは３本
の電極に接続された導線１０Ｆが引き出されるよ
うにして構成されている。

昇降手段は、立設されたガイド軸１９を軸受２
０を介して第２図中の矢印Ｃ方向に上下動する基
板１３（この基板１３の上面には前述のようにチ
エーン１２を懸架する駆動スプロケツト１４およ
び従動スプロケツト１５を枢支している。）と、
基板１３に連結されたブロツク２１と、ブロツク
２１に穿設された横長孔２１Ａを挿通するカムフ
オロア２２と、カムフロオア２２を回動するレバ
ーシブルモータ２３とを少なくとも具備し、レバ
ーシブルモータ２３の駆動によりカムフオロア２
２が回動するとブロツク２１が上昇することによ
り基板１３はガイド軸１３に沿つて上昇し、基板
１３の上昇により取付板１１に固定する検出器１
０が上昇し、ブロツク２１が下降すると前記とは
逆の動作で複合電極体１０が下降するように構成
されている。なお、２４で示すのはブロツク２１
の上死点を検出する上死点検出センサであり、２
５で示すのはブロツク２１の下死点を検出する下
死点検出センサである。

また、複合電極体１０，１０Ａの反応容器２内
への出し入れ、および反応容器２に追従する複合
電極体１０，１０Ａの間欠移動のタイミングは、
図示しない制御装置により制御されている。

なお、第２図において、２６で示すのは、反応
容器２内に所定量の試薬を分注する試薬分注ノズ
ルであり、２７で示すのは反応容器２内の試薬と
検体とを均一に混合するための撹拌装置である。

次に、前記構成を有する反応容器追従式検出装
置の作用につき説明する。

反応容器追従式検出装置の初期状態として、先
ず、取付板１１に固定された３本の複合電極体１
０それぞれは、第２図中のＣ，Ｄ，Ｅで示す位置
の反応容器２の上方に位置しているものとする。
なお、Ｃ，Ｄ，Ｅで示す位置にある反応容器２そ
れぞれは、図示していない適宜の位置で図示しな
いサンプル分注装置により所定量の検体が分注さ
れ、Ｊで示す位置で試薬分注装置２６により所定
量の試薬が分注され、次いでＨで示す位置で撹拌
装置２７により検体と試薬との混合が行なわれた
後、図示しない恒温槽内に浸漬され、検体と試薬
との反応が行なわれるように、反応ライン１中を
第２図中の矢印Ａ方向に間欠移動たとえば20秒間
に１ステツプの移動を行なつて来たものである。

図示しない制御装置よりの指令によりレバーシ
ブルモータ２３の駆動によりカムフオロア２２が
回転してブロツク２１が下降することにより、基
板１３上に懸架されているチエーン１２に支持さ
れている取付板１１が下降するに伴い、３本の複
合電極体１０それぞれが、Ｃ，Ｄ，Ｅで示す位置
にある反応容器２内に挿入される。そして、複合
電極体１０におけるカリウム電極１０Ｃ、ナトリ
ウム電極１０Ｄおよび参照電極１０Ｅが、反応容
器２内の試料液に浸漬する。ブロツク２１が下降
してその下死点に達したことを検出した下死点検
出センサ２５よりの出力信号が図示しない制御装
置に入力されると、制御装置はレバーシブルモー
タ２３に停止信号を出力し、レバーシブルモータ
２３が停止する。

次いで、図示しない制御装置よりの指令信号に
よりパルスモータ１６が駆動され、反応容器２の
間欠移動に同期してチエーン１２も時計方向に間
欠移動することにより、反応容器２中に挿入され
ている３本の複合電極体１０それぞれが、第２図
中のＣ，Ｄ，Ｅの位置からＢ，Ｃ，Ｄの位置へ、
Ｂ，Ｃ，Ｄの位置からＡ，Ｂ，Ｃの位置へと反応
容器２に追従して間欠移動をする。そして、この
間欠移動中、複合電極体１０内の３本の各電極１
０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅは試料液中のイオンを検出
して、電気信号を図示しないデータ処理装置に出
力している。したがつて、試料液中に各電極１０
Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅは60秒間浸漬されていること
になるので、測定に十分な時間をとることがで
き、複合電極体１０より出力される信号は安定し
たものとなる。なお、複合電極体１０が反応容器
２に追従して間欠移動している時、第２の取付板
１１に固定されている第２の複合電極体１０Ａ
は、容器１８内の較正液中に浸漬されている。そ
して時計方向に間欠移動しつつ、第２の複合電極
体１０Ａの底部に露出する３本の各電極１０Ｃ，
１０Ｄ，１０Ｅが洗浄され、かつ較正されてい
る。

間欠移動する反応容器２が第２図中のＡ，Ｂ，
Ｃで示す位置に達すると、図示しない制御装置よ
りの指令信号によりパルスモータ１６の駆動が停
止し、複合電極体１０の間欠移動も停止する。次
いで、制御装置よりの指令信号によりレバーシブ
ルモータ２３の駆動によりカムフオロア２２が回
転してブロツク２１が上昇することにより、複合
電極体１０が反応容器２内から上方へと引き出さ
れる。ブロツク２１が上昇してその上死点に達し
たことを検出した上死点検出センサ２４よりの出
力信号が制御装置に入力されると、制御装置はレ
バーシブルモータ２３に停止信号を出力し、レバ
ーシブルモータ２３の駆動は停止する。このと
き、３本の複合電極体１０は、第２図中のＡ，
Ｂ，Ｃの位置にある反応容器２の上方に位置し、
一方、３本の第２の複合電極体１０Ａも、前記複
合電極体１０と同様の動作の結果、容器１８の上
方に位置している。そして、複合電極体１０と第
２の複合電極体１０Ａとの配置関係は、第３図ｂ
のようになつている。

次いで、図示しない制御装置よりの指令信号に
より、パルスモータ１６が駆動され、チエーン１
２の時計方向の回動により、取付板１１に固定す
る複合電極体１０が、第２図中Ａ，Ｂ，Ｃで示す
位置にある反応容器２の上方から容器１８の上方
へと移動し、また、第２の複合電極体１０Ａは、
容器１８の上方から第２図Ｃ，Ｄ，Ｅで示す位置
にある反応容器２の上方（初期状態）へと移動す
る。その結果、複合電極体１０と第２の複合電極
体１０Ａとの配置関係は、第３図ｃに示すように
なつている。

初期状態にある３本の第２の複合電極体１０Ａ
は、複合電極体１０の前記と同様の動作を行な
い、反応容器２の間欠移動に追従して試料液の測
定を行なつた後、第２図Ａ，Ｂ，Ｃで示す位置に
ある反応容器２の上方に位置する。そして、第２
の複合電極体１０Ａと複合電極体１０との配置関
係は第３図ｄに示すようになる。

この後、図示しない制御装置の指令信号により
パルスモータ１６が駆動され、チエーン１２が反
時計方向に回動し、第２の複合電極体１０Ａが、
第２図中Ａ，Ｂ，Ｃで示す位置にある反応容器２
の上方から容器１８の上方へと反時計方向に移動
し、また、複合電極体１０は、容器１８の上方か
ら第２図中Ｃ，Ｄ，Ｅで示す位置にある反応容器
２の上方へと、第３図ｄで示すように反時計方向
に移動する。そして、複合電極体１０と第２の複
合電極体１０Ａとの配置関係は、第３図ａに示す
ようになる。チエーン１２を反時計方向に回動す
るので、複合電極体１０，１０Ａより引き出され
ている導線１０Ｆの捩れの発生を防止することが
できる。

以上の動作を１サイクルとして、複合電極体１
０と第２の複合電極体１０Ａとによる測定が順次
に行なわれていく。

以上に詳述した反応容器追従式検出装置による
と次のような効果を奏することができる。すなわ
ち、複合電極体が試料液中に浸漬している時間が
従来のものより長いので、それだけ安定した高精
度のデータを得ることができる。しかも、１分間
に180検体の測定処理を行なうことができる。３
本の複合電極体を２組用意し、一組の複合電極体
が測定しているときに、他方の複合電極体の洗
浄、較正を行なつているので、正確な測定を行な
うことができる。チエーンにより移動する複合電
極体は反転動作をするので、複合電極体より引き
出された導線の捩れを防止することができる。

以上この発明の一実施例について詳述したが、
この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨の範囲内で様々に変形して実
施することができる。

たとえば、前記実施例における検出器は、イオ
ンを検出する複合電極体であつたが、変形例とし
て、検出器が第５図に示すような液浸式比色計で
あつてもよい。第５図に示す液浸式比色計は、、
硬質ガラス製支持体３１Ａと、発光および受光部
２１Ｃと、反射部２１Ｂとからなり、支持体２１
Ａの切欠部２１Ｄに入り込む試料液中の成分の濃
度を検出するものであり、第２図中の容器１８で
純水により洗浄が行なわれるものである。

また、以上における反応ライン１は複数の反応
容器２を一列に配置して巡回させるものである
が、反応容器２の列が複数配列されたマルチチヤ
ンネルの反応ラインであつてもよい。

発明の効果 この発明によると以下のような効果を奏するこ
とができる。

すなわち、間欠移動する反応容器に追従して検
出器も移動するので、試料液中に検出器が浸る時
間が長くなり、それだけ安定した、かつ精度の高
い測定を行なうことができる。試料液を吸引し、
パイプ内を流通させてフローセル内へと試料液を
移送する方式ではないから、パイプ内やフローセ
ル内のコンタミネーシヨンによる測定精度の低下
を防止することができる。複数組の検出装置を組
み込まずに、検出器の数を増加させるだけで、装
置を大型化することなく、単位時間当りの処理件
数を増加させることができる。したがつて、この
発明を実施する自動化学分析装置は、近年におけ
る検体処理件数の増大に対する高速処理能力を具
備することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動化学分析装置の一部を示す
概略説明図、第２図はこの発明に係る反応容器追
従式検体装置を示す概略斜視図、第３図は検出器
の移動を示す説明図並びに第４図および第５図そ
れぞれは検出器を示す概略斜視図である。 ２…反応容器、１０，１０Ａ…検出器（複合電
極体）、１０Ｂ…ケース、１０Ｃ…カリウム電極、
１０Ｄ…ナトリウム電極、１０Ｅ…参照電極、１
０Ｆ…導線、１１，，１１Ａ…取付板、１２…チ
エーン、１３…基板、１４…駆動スプロケツト、
１５…従動スプロケツト、１６…パルスモータ、
１７…ホームポジシヨン検出センサ、１８…容
器、１９…ガイド軸、２０…軸受、２１…ブロツ
ク、２１Ａ…横長孔、２２…カムフオロア、２３
…レバーシブルモータ、２４…上死点検出セン
サ、２５…下死点検出センサ、２６…試薬分注ノ
ズル、２７…撹拌装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイスクリート方式により間欠移動する反応
   容器内の試料液を分析する、自動化学分析装置に
   装備された検出装置において、反応容器の間欠移
   動に追従して検出器を水平移動させる水平移動手
   段と、検出器を反応容器内に出し入れする昇降手
   段とを具備し、検出器を反応容器内の試料液に浸
   漬し、間欠移動しながら試料液の分析を行なうこ
   とを特徴とする反応容器追従式検出装置。 ２ 検出器を複数設け、複数の反応容器内それぞ
   れに検出器を挿入し、複数の反応容器内の試料液
   を同時に分析することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の反応容器追従式検出装置。 ３ 複数の検出器を二組に分割し、一組の検出器
   が複数の反応容器内の試料液を分析中、他の一組
   の検出器を洗浄しておくことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の反応容器追従式検出装
   置。 ４ 検出器がイオン選択性電極であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れかに記載の反応容器追従式検出装置。 ５ 検出器が液浸式比色計であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項および第３項のいずれか
   に記載の反応容器追従式検出装置。