JPH02269969A - 液体試料分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、液体試料中の成分を比色測定により分析する
ための装置に係り、主に尿について、その他、血液、体
液、一般溶液について利用できるものである。

〔背景技術〕

近年の健康管理に関する意識の高まりに伴い、医療機関
で尿中や血液中の各成分を定量分析する検査作業は年々
増大している。血液検査は自動化されているが、尿検査
は一般に試験紙を用いた作業で行われ、尿を取り扱うた
め嫌われること１多く、また衛生上がらも好ましくなく
、尿検査１完全自動化が望まれている。

尿検査を自動化した従来技術として、特公昭。

３−３４７５８、特開昭５２−１１１７７７．９公昭５
３−３６７４、特公昭５３−３６７５が２る。

特公昭５３−３４７５８は、カートリッジが６１枚ずつ
引き出された試験紙を搬送装置の搬送−ラドで保持し、
搬送装置を歯車により往復揺動２せ、これにより試験紙
を検体である尿を入れた４２＝に浸すとともに、容器か
ら引き上げられた試彫紙の試薬部を比色測定ヘッドによ
り比色測定すイようにしている。

特開昭５２−１１１７７７は、試験紙を試薬ｍが所定間
隔で配置された連続状のフィルムとし、この試験紙を一
方向へ送りながら試薬部に検体である尿を供給するとと
もに、発色反応した試薬＠１を比色測定装置により比色
測定するようにしてぃ手　　る。

う（特公昭５３−３６７４、特公昭５３−３６７５Ｄ　
　は、カートリッジから１枚ずつ引き出された試験紙を
ベルトに１頭次送り込み、このベルトと対向し５　　て
配置された他のベルトで検体である尿を入れた季　　試
験管を送り、それぞれの試験管から試験紙の試５　　架
部に尿を供給し、発色反応した試薬を比色測定ヘッドで
比色測定するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題］ 以上の従来技術においては、試薬部を単片、ま９　　た
は連続した試験紙に設け、この試！ｌＪ紙を送り移１　
　動させ、この送り移動に伴って試薬部への尿の供給、
発色した試薬部の比色測定を行うようにしているため、
装置が尿によって汚れる問題の他、多′　　数の検体を
一度に処理できないという問題があり、また、検査速度
を高速化することは困難で、検査作業に時間がかかり、
検査効率の点でも問題があった。また、試験紙を送り移
動させるための機構等が必要となるため、装置全体が大
掛かりで複雑なものとなり、装置は大型、コスト高のも
のになってしまう。

従って、これらの理由により、一部の機器は製造されて
いるものの、−船釣にはこれらの機器によらずに検査作
業は手作業で行われ、その判定も目視で行われているの
が現状である。

本発明の目的は、多数の検体を一度に検査することおよ
び検査速度の高速化を図ることが可能となり、また装置
全体の構造簡単化、小型化を図ることができる液体試料
分析装置を提供するところにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る装置は、ディスク回転手段により回転する
ディスクを有し、このディスクの表面は周方向に区画さ
れた複数の検査面となっており、それぞれの検査面に呈
色試薬部が設けられ、ディスクを回転させることにより
、呈色試薬部への液体試料の供給および発色反応した呈
色試薬部の比色測定を行うように構成したところに特徴
がある。

具体的には、本発明に係る装置は、表面に周方向に区画
された複数の検査面が設けられ、それぞれの検査面に呈
色試薬部が設けられた回転自在なディスクと、このディ
スクを回転させるディスク回転手段と、前記呈色試薬部
に液体試料を供給する液体試料供給手段と、液体試料が
供給されて発色した前記呈色試薬部を比色測定して液体
試料を分析する比色測定手段と、前記ディスク回転手段
、前記液体試料供給手段、前記比色測定手段を制御する
ための制御手段とを備えて構成される。

ディスクの検査面は水平面、または外端側が低くなった
下り傾斜面とされる。

〔作用］ ディスクを回転させることによってそれぞれの検査面は
順番に液体試料供給手段と向がい合い、これによりそれ
ぞれの検査面の試薬部に液体試料が順次供給される。ま
たディスクを回転させることによってそれぞれの検査面
の試薬部は順番に比色測定手段と向かい合い、これによ
り発色反応したそれぞれの試薬部は比色測定手段により
順次比色測定され、液体試料中の成分が定量あるいは定
性分析される。

ディスク回転手段によるディスクの回転速度、回転開始
、終了の各タイミングや、液体試料供給手段および比色
測定手段の各作動タイミング等は前記制御手段により制
御され、これによりそれぞれが小さなスペースであるデ
ィスクの検査面において試薬部への液体試料の供給、試
薬部の発色反応、発色反応した試薬部の比色測定の各工
程が自動連続作業として行われ、しかも、複数の液体試
料についての分析が同時に行われる。

液体試料供給手段による試薬部への液体試料の供給は試
薬部に直接滴下することによって行ってもよいが、多量
の液体試料を試薬部に確実に供給できるようにするため
に、液体試料をディスクの検査面上を流すことによって
行ってもよい。

すなわち、液体試料供給手段の流体試料吐出部をディス
クの検査面における試薬部配置位置よりも内周側に配置
し、ディスクの検査面を水平とした場合には、ディスク
を回転させることにより液体試料を遠心力で流動させて
試薬部に供給し、ディスクの検査面を外端側が低くなっ
た下り傾斜面とした場合には、液体試料をこの下り傾斜
面を流下させて試薬部に供給する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例に係る装置を示し、この装置
は液体試料である尿に含まれる蛋白質、ブドウ糖、ケト
ン体、潜血、さらにはｐＨを検査するために使用される
。検体の尿が供給される水平なディスクｌは例えばポリ
カーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン等を材料とする射出成形品等によって作られ、必要に
より親水化等の表面処理がなされている。

第２図の通りディスクｌの表面には放射状に延びる複数
の突条２が形成され、これらの突条２によりディスク１
の表面には周方向に等間隔で区画された合計８個の検査
面３が設けられる。この検査面３の外端近くには複数個
の呈色試薬部４が円周方向に並べられて設けられ、これ
らの試薬部４は、尿中の前記成分と呈色反応する試薬を
例えばフェルト、濾紙等に含浸させた含浸物質を検査面
３に貼着したものである。検査面３の内周側には尿が供
給、収納される窪み部５が形成される。これらの呈色試
薬部４、窪み部５は全ての検査面３に設けられる。

第１図の通りディスク１の下部外周にはディスクｌから
落ちる尿を受けるための受は皿６が配置さ゛れ、受は皿
６から尿は回収タンク７に回収されるようになっている
。

ディスク１にはパルスモータ等によりサーボモータ８が
接続され、このサーボモータ８は駆動制御回路９で駆動
制御され、これらのサーボモータ８、駆動制御回路９に
よりディスク１を回転させるためのディスク回転手段１
０が構成される。ディスク１の前記呈色試薬部４の配置
位置よりも内周側の前記富み部５の上方には尿を吐出す
る吐出ノズル１１が配置され、このノズル１１にはノズ
ル１１に検査すべきそれぞれの尿を順番に送るための尿
送り装置１２が接続され、これらのノズル１１、尿送り
装置１２によりそれぞれの検査面３の窪み部５毎に異な
る尿を供給するための液体試料供給手段１３が構成され
る。

ディスク１における試薬部４の上方には比色４（１ｊ定
ヘツド１４が配置され、このヘッド１４は投光部と受光
部を有し、投光部からの光は尿と接触して発色反応した
それぞれの試薬部４に照射、反射されて受光部で受けら
れる。ヘッド１４には信号処理装置１５が接続され、こ
の信号処理装置１５は、所定信号の入力でヘッド１４の
投光部の光源を点灯させて比色測定を開始する機能と、
ヘッド１４の受光部で受けられた光をフィルタで波長処
理する機能と、波長処理された光を光電変換する機能と
、この光電変換によって得られた電気信号を処理して尿
中の前記各成分を定量あるいは定性分析する機能とを有
する。信号処理装置１５にはデイスプレィ装置１６と記
録装置１７とが接続され、信号処理装置１５によって得
られた定量あるいは定性分析結果はデイスプレィ装置１
６で画面表示されるとともに、記録装置１７によってプ
リントアウトされるようになっている。これらのヘッド
１４、信号処理装置Ｉ５、デイスプレィ装置１６、記録
装置１７により、尿中の各成分を発色反応する試薬部４
の比色測定によって分析し、かつ、画面表示等するため
の比色測定手段１８が構成される。

なお、ヘッド１４は１個の検査面３における試薬部４と
同数設けてもよく、また１個のヘッド４で全ての試薬部
４の発色反応を測定するようにしてもよい。

前記ディスク回転手段１０の駆動制御回路９、前記液体
試料供給手段１３の尿送り装置１２、前記比色測定手段
１８の信号処理装置１５のそれぞれはＣＰＵ　（中央処
理装置）１９に接続され、このＣＰＵ１９によりディス
ク回転手段１０．液体試料供給手段１３、比色測定手段
１８は予め設定されたプログラムに従って作動されるよ
うになっている。具体的には、ディスク回転手段１０の
回転速度や、回転開始、終了の各タイミング、液体試料
供給手段１３および比色測定手段１８の各作動タイミン
グ等の尿検査自動化のために必要な各制御がＣＰＵ１９
によりプログラム通りに行われるようになっている。こ
のプログラムは操作装置２０により設定され、記↑α装
置２１に記ｆαされる。

以上のＣＰＵ１９、操作装置２０、記憶装置２１により
、ディスク回転手段１０、液体試料供給手段Ｉ３、比色
測定手段１８のそれぞれをプログラム通りに制御し、自
動的に尿検査作業を行うための制御手段２２が構成され
る。

なお、ディスク１のそれぞれの検査面３を検出するセン
サをＣＰＵ１９に接続し、このセンサからの信号に基づ
き、所定の検査面３への所定の尿の供給、および所定の
検査面３における尿の比色測定手段１８による検査の確
認を行いながら、尿自動検査作業を行なえるようにして
もよい。

次に、プログラムに基づき行われる尿の比色測定検査作
業について説明する。

制御手段２２の操作装置２０に設けられたスタートスイ
ンチを操作すると、ディスク回転手段１Ｏにより低速で
ディスク１は回転し、これによりディスク１のそれぞれ
の検査面３の窪み部５に液体試料供給手段１３の吐出ノ
ズル１４から検体である異なる尿が順番に供給される。

この後、ディスク１の回転速度は高速化し、これにより
それぞれの窪み部５に供給された尿は遠心力により検査
面３に沿って外周方向へ流動し、このためそれぞれの呈
色試薬部４に尿が供給されて試薬部４は発色反応し、余
分の尿はディスク１から落ちて前記受は皿６で受けられ
、回収タンク７に回収される。

なお、それぞれの検査面３を周方向に区画する前記突条
２は図示例では直線状であったが、これを例えば曲線状
とし、これによりディスク回転による遠心力で尿の流動
をスムーズに行えるようにしてもよい。

次いで、ディスク１の回転は停止し、尿と接触した試薬
部４が十分に発色反応してから、ディスク１はディスク
回転手段１０により再び低速で回転する。ディスク１が
低速で回転すると同時に、ＣＰＵ１９からの信号に基づ
いて比色測定手段１８のヘッド１４による試薬部４の発
色反応の検出が開始され、この発色反応の検出はディス
ク１の回転によりそれぞれの検査面３について行われ、
比色測定手段１日の信号処理装置１５において、ディス
ク回転手段１０を駆動制御しているＣＰＵ１９からの信
号または前記検査面検出用センサからＣＰＵ１９を介し
て送られてくる信号に基づいてそれぞれの検査面３が判
別されながら、尿中の各成分の定量あるいは定性分析が
行われ、この結果がデイスプレィ装置１６で画面表示さ
れ、また記録装置１’１７でプリントアウトされる。

以上のように本実施例では、回転するディスク１に周方
向に区画された複数の検査面３を設け、それぞれの検査
面３に試薬部４を設けたため、ディスクｌを回転させる
だけでそれぞれの検査面３を順番に液体供給手段１３の
吐出ノズル１１と向かい合わせ、これによりそれぞれの
検査面３に尿を順次供給することができ、またディスク
１を回転させるだけでそれぞれの検査面３の試薬部４を
順番に比色測定手段１８のヘッド１４と順番に向かい合
わせ、これにより発色反応したそれぞれの試薬部を順番
に比色測定できることになる。しかも、試薬部４への尿
の供給、試薬部４の発色反応、発色反応した試薬部４の
比色測定の各工程がディスクｌ上の小さなスペースであ
る検査面３おいて全て行われることになり、分析装置全
体を構造間車で小型に構成できる。

また、ディスク回転手段１０、液体試料供給手段１３、
比色測定手段１８はそれぞれ制御手段２２で制御されて
いるため、前記各工程からなる尿の分析検査作業を自動
連続作業として行え、検査面３と同数の異なる尿につい
ての検査作業を同時に行なえる。

なお、比色測定手段１８のヘッド１４による試薬部４の
比色測定はディスク１を断続回転させて回転が停止した
ときに行ってもよく、あるいはディスクｌを連続回転さ
せながら行ってもよい。

以上の検査作業が終了した後、次の尿についての検査作
業を行なえるようにするためには、ディスク１をディス
ク回転手段１０のサーボモータ８の駆動軸に対し着脱自
在とし、これによりディスク１の交換をできるようにし
てもよく、あるいはディスク１を下側のディスク本体と
上側の薄板状の検体板とで構成し、表面に検査面３が設
けられる検体板をディスク本体に対し着脱自在とし、こ
れにより検体板の交換をできるようにしてもよく、さら
には前の尿検査作業終了後、ディスク１全体を洗浄装置
で洗浄することにより次の尿検査作業を行なえるように
してもよい。

第３図〜第６図は本発明の別実施例を示す。

第３図はディスク１の検査面３における試薬部４の配置
位置に関する別実施例である。この実施例では試薬部４
は検査面３の径方向に並べられている。

第４図は比色測定手段１８の比色測定ヘッドの別実施例
を示す。この実施例における比色測定ヘッド３４はディ
スク３工および呈色試薬部４が透明材料で形成されてい
る場合に適用され、ヘッド３４の投光部３４Ａと受光部
３４Ｂはディスク３１の上下に別れて配置される。

第５図はディスクの形状についての別実施例を示す。こ
め実施例ではディスク４１は中心部が高くなった縦断面
三角形状となっており、従ってそれぞれの検査面３は外
端側が低くなった下り傾斜面となっており、尿は液体試
料供給手段１３のノズル１１から検査面３における試薬
部４よりもディスク内周側で供給され、尿は下り傾斜面
の検査面３を流下して試薬部４に供給されるようになっ
ている。従ってこの実施例によれば、尿を遠心力で試薬
部４に供給するためのディスク４１の高速回転を省略で
きる−ようになる。

第６図は試薬部４に尿を供給する方法の別実施例を示す
。この実施例では液体試料供給手段１３のノズル１１は
検査面３における試薬部４の真上に位置するように配置
され、ノズル１１から尿が試薬部４に直接滴下されるよ
うになっている。

以上の各実施例は液体試料が尿の場合であったが、本発
明に係る装置はこれ以外に、例えば血液、体液、その他
一般の溶液についての比色測定を行う場合にも適用でき
る。

また、前記実施例の液体試料供給手段１３はノズル１１
を使用するものであったが、尿などを入れた各カップ等
の個別容器から直接、あるいは使い捨てスポイトなどの
手段を用いて液体試料を供給するようにしてもよい。

さらに、前記実施例では受は皿６、回収タンク７が使用
されていたが、ディスクの外周端部に吸水性材料による
液体試料吸収部を設けて余分な液体試料゛を吸収するよ
うにし、これにより液体試料の飛散防止、衛生的な検査
作業の達成を図りながら、受は皿、回収タンクの廃止に
よる装置の簡単化を実現できるようにしてもよい。

（発明の効果〕 本発明によれば、多数の液体試料の検査を一度に行え、
またディスクを回転させるだけでこれらの液体試料の検
査を自動連続的に行なえるため、検査速度の高速化を図
ることができるようになり、さらに検査作業の全ての工
程はディスク上において行われるため、装置全体の構造
簡単化、小型化を達成できるとともに、検査作業を衛生
的に行えるようにもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る装置を示す図で、ディ
スクを断面図で示し、各手段の構成要素をブロックで示
した図、第２図はディスクの平面図、第３図は試薬部の
配置位置に関する別実施例を示す第２図と同様の図、第
４図は比色測定手段のヘッドの別実施例を示す図、第５
図は検査面が外端側が低い下り傾斜面となっている別実
施例を示す図、第６図は試薬部への液体試料の供給方法
に関する別実施例を示す図である。 １．３１．４１・・・ディスク、３・・・検査面、４・
・・呈色試薬部、８・・・サーボモータ、９・・・駆動
制御回路、１０・・・ディスク回転手段、１１・・・吐
出ノズル、１２・・・尿送り装！、１３・・・液体試料
供給手段、１４．３４・・・比色測定ヘッド、１５・・
・信号処理装置、■６・・・デイスプレィ装置、Ｉ７・
・・記録装置、１８・・・比色測定手段、１９・・・Ｃ
ＰＵ、２０・・・操作装置、２１・・・記憶装置、２２
・・・制御手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に周方向に区画された複数の検査面が設けら
   れ、それぞれの検査面に呈色試薬部が設けられた回転自
   在なディスクと、このディスクを回転させるディスク回
   転手段と、前記呈色試薬部に液体試料を供給する液体試
   料供給手段と、液体試料が供給されて発色した前記呈色
   試薬部を比色測定して液体試料を分析する比色測定手段
   と、前記ディスク回転手段、前記液体試料供給手段、前
   記比色測定手段を制御するための制御手段とを備えて構
   成されることを特徴とする液体試料分析装置。
2. （２）請求項１において、前記ディスクの検査面は水平
   面であって、前記液体試料供給手段から供給された液体
   試料は前記ディスクの回転による遠心力で前記呈色試薬
   部に供給されることを特徴とする液体試料分析装置。
3. （３）請求項１において、前記ディスクの検査面は外端
   側が低くなった下り傾斜面であって、前記液体試料供給
   手段から供給された液体試料はこの下り傾斜面上を流れ
   て前記呈色試薬部に供給されることを特徴とする液体試
   料分析装置。
4. （４）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記液体試料
   は尿であることを特徴とする液体試料分析装置。