JPH0340343B2 - - 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おける吸引吐出装置
に関する。

発明の技術的背景およびその問題点 自動化学分析装置における吸引吐出装置たとえ
ば患者等から採取した試料を吸引吐出するサンプ
リング装置について先ず説明する。

自動化学分析装置におけるサンプリング装置
は、第１図に示すように、ポンプたとえばシリン
ダ６およびプランジヤ７を有する注射器型のシリ
ンジポンプ１と、水を収容する容器２と、患者等
から採取した試料（以下サンプルと言うこともあ
る。）を収容するサンプルカツプ３と、酵素反応
等の生化学反応を行なう反応管４と、一端を前記
容器２内の水中に没する第１のパイプ８と、一端
に吸引吐出ノズル５を装着して、この吸引吐出ノ
ズル５をサンプルカツプ３と反応管４とに移動さ
せることができると共に、サンプルカツプ３内お
よび反応管４内それぞれに吸引吐出ノズル５を挿
入することができるようになつている第２のパイ
プ９と、第１のパイプ８を介してシリンジポンプ
１内に水を吸引し、また、シリンジポンプ１内よ
り第２のパイプ９へと水を送り込むように開閉す
る開閉弁１０とを具備し、吸引吐出ノズル５より
サンプルカツプ３内のサンプルを吸引する前の初
期状態においては、第１のパイプ８、第２のパイ
プ９および吸引吐出ノズル５の先端まで水が充填
されている。そして、サンプリング装置は次のよ
うに動作する。吸引吐出ノズル５がサンプルカツ
プ３上に移動しはじめると開閉弁１０を操作し
て、第１のパイプ８とシリンジポンプ１との間を
流通状態にすると共に第２のパイプ９とシリンジ
ポンプ１との間を閉鎖状態にしておき、プランジ
ヤ７を引くことにより第１のパイプ８を介してシ
リンジ６内に容器２内の水を所定量吸引する。こ
の時吸引吐出ノズル５はサンプルカツプ３上にあ
る。次いで、再び開閉弁１０を操作して、第１の
パイプ８とシリンジポンプ１との間を閉鎖状態に
すると共に第２のパイプ９とシリンジポンプ１と
の間を流通状態にしておき、水とサンプルとの混
合を防止するために、プランジヤ７をさらに引い
て吸引吐出ノズル５の先端内に一定量の空気を吸
引する。この後、吸引吐出ノズル５の先端内に空
気を保持したまま吸引吐出ノズル５を下降させ
て、第２図Ａに示すように、サンプルカツプ３内
のサンプル中にその先端を没入させる。そして、
プランジヤ７を引くことにより、吸引吐出ノズル
５の先端内に所定量のサンプルを吸引した後、第
２図Ｂに示すように、吸引吐出ノズル５を上昇さ
せてサンプルカツプ３の上方に位置させる。次い
で、吸引吐出ノズル５を軌跡１２のように移動し
て、第２図Ｃに示すように、反応管４内に挿入
し、プランジヤ７を押圧することにより吸引吐出
ノズル５の先端内に保持するサンプルを反応管４
内に吐出すると共に、吸引吐出ノズル５内のサン
プルを完全に反応管４内に分注する為に一定量の
水をも吐出する。サンプル及び水を吐出後、吸引
吐出ノズル５を反応管４より上昇させ、次に吸引
吐出ノズル５を第１図の軌跡１２上を移動させ、
図示しない洗浄用控内にて吸引吐出ノズル５の内
外面を洗浄水で洗浄して、初期状態にもどる。

しかしながら、一般に、サンプルは、その種類
や被験者の健康状態によつて、その粘性は様々で
ある。前記サンプリング装置の動作において、吸
引吐出ノズル５によりサンプルを吸引する際、シ
リンジポンプ１の吸引力により吸引吐出ノズル５
内に所定量のサンプルが吸引される程度のサンプ
ルの粘性であれば何ら問題はない。それに対し、
サンプルの粘性が非常に大きい場合には、シリン
ジポンプ１の所定の吸引力によつて吸引吐出ノズ
ル５内に所定量以下のサンプルしか吸引されなく
なる。そうすると、前記サンプリング装置は手順
どおりに動作していながら、実は反応管４内に所
定量のサンプルが吐出されていないことになり、
その結果、自動化学分析装置による分析データは
極めて不正確となる。このような事態は、サンプ
ルの粘性の大小によつて生ずるものではなく、吸
引吐出ノズル５内が詰つている場合や、サンプル
カツプ３内が空になつている場合にも起り得る。
このような事態に全く気付かずに自動化学分析装
置を操作して、得られる分析データを診断情報と
して医師等に提供すると、誤診という重大な問題
を招来することになる。

発明の目的 この発明は、吸引吐出ノズルが適切にサンプル
あるいは試薬を吸引しているかどうかを検知し、
適切に吸引していないときには、その事態に応じ
た処置を自動的に行なうことのできる自動化学分
析装置におけるサンプリング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、
試料容器内に挿入される吸引吐出ノズルを先端に
備えたパイプと、水収容容器に挿入されているパ
イプ及びポンプ機構に連結されたパイプとがそれ
ぞれ接続され、前者２流路のいずれかをポンプ機
構に連結されたパイプに接続するように流路を切
換える開閉弁を有し、前記ポンプ機構の動作によ
り試料容器内の試料を前記吸引吐出ノズルによつ
て所定反応管内に順次分注する自動化学分析装置
の吸引吐出装置において、前記ポンプ機構に連結
されたポンプ内の流体の圧力を検出するための圧
力検出手段及び該圧力検出手段による検出結果か
ら前記流体の粘性を判断する手段を設け、かつこ
の粘性判断手段からの出力に応じて前記ポンプ機
構の動作を制御するための制御手段を設けたこと
を特徴とするものである。

発明の実施例 第３図はこの発明の一実施例を示す説明図であ
り、第４図は吸引圧力と試料の粘度との関係を示
すグラフである。

この発明の一実施例であるサンプリング装置が
第１図に示すサンプリング装置と相違するところ
は、圧力検出手段２０と、制御装置２１と、制御
装置２１から出力される指令信号により動作する
ポンプ駆動手段２２および吸引吐出ノズル駆動手
段２３とが設けられていることである。圧力検出
手段２０は、シリンダ６内の水圧を検出するもの
であり、第３図に示すように、たとえば開閉弁１
０とシリンジポンプ１とを連結するパイプに設け
た第２の開閉弁２０Ａと、水を充満していると共
に第２の開閉弁２０Ａと水圧計２０Ｂとを連結す
るパイプ２０Ｃと、パイプ２０Ｃ内の水を介して
シリンダ６内の圧力を検出し、検出した圧力値を
デイジタル信号に変換してこれを出力する水圧計
２０Ｂとを少なくとも具備し、第２の開閉弁２０
Ａを駆動してシリンジポンプ１とパイプ２０Ｃと
を水を介して連結することにより、シリンジポン
プ１内の圧力を水圧計２０Ｂにより検出すること
ができるように構成されている。制御装置２１
は、水圧計２０Ｂより出力されるデイジタル信号
に基づき、あらかじめ記憶している第４図に示す
ような圧力−粘度データに照らして吸引吐出ノズ
ル５における吸引状態を判別し、吸引物の粘性を
判断し、その結果によりあらかじめ定められた手
順に従つて自動化学分析装置各部を動作させるよ
うに構成されている。（即ち、粘性判別手段を含
んでいる）。ポンプ駆動手段２２は、たとえばパ
ルスモータを具備してプランジヤ７をシリンダ６
内で往復動させるようになつている。また、吸引
吐出ノズル駆動手段２３は、制御装置２１より出
力される判別信号に基づき、吸引吐出ノズル５を
サンプリングカツプ３内に下降あるいはサンプル
カツプ３内から上昇させ、吸引吐出ノズル５をサ
ンプルカツプ３、洗浄槽１１および反応管４の上
方の軌跡１２に従つて移動し、また、吸引吐出ノ
ズル５を洗浄槽１１および反応管４に対して昇降
させるように構成されている。

次に以上の構成を有する装置の作用について説
明する。

先ず、従来のサンプリング装置と同様の動作に
よつて、サンプルカツプ３内のサンプルを吸引吐
出ノズル５内に吸引すると、パイプ９、シリンダ
６およびパイプ２０Ｃ内に充填されている水を介
して、プランジヤ７の駆動による吸引圧が水圧計
２０Ｂに伝達されて検出され、デイジタル信号に
変換された後制御装置２１に圧力データが出力さ
れる。制御装置２１は第５図に示すような手順に
従つて動作する。すなわち、サンプルの種類たと
えば血液や尿についての吸引圧力とその粘度との
第４図に示すような関係をデイジタル値であらか
じめ多数のフレームメモリに記憶しており、図示
しない操作盤により入力したサンプルの種類の指
定により、フレームメモリから該当サンプルに該
当するページメモリを決定する。次いで、水圧計
２０Ｂより出力された圧力データと決定したペー
ジメモリ中のデータとを比較対照する。たとえば
第４図に示す関係に従つて比較対照の結果、水圧
計２０Ｂより出力された圧力データにより、サン
プルの粘度が0.8〜2.5c.p.の範囲内にあるときは、
吸引吐出ノズル５は正常の吸引状態であると判断
する。一方、水圧計２０Ｂは、プランジヤ７がシ
リンダ６より所定量引き抜かれた後のプランジヤ
７停止中におけるシリンジポンプ１内の圧力をも
検出し、圧力データとして制御装置２１に出力す
る。制御装置２１は、種々の圧力に応じてサンプ
ルカツプ３内のサンプル残存量をフレームメモリ
にあらかじめ記憶しているので、第５図に示すよ
うに、プランジヤ７の停止中のシリンジポンプ１
内の圧力を判別後、サンプルカツプ３内のサンプ
ル残存量を決定する。次いで、サンプル残存量が
必要量以上であると判別したときは、従来におけ
るのと同様のサンプリング装置の動作を行なわせ
る動作指令信号を出力する。また、サンプル残存
量が必要量よりも少ないと判別したとき、たとえ
ば〔反応管チヤンネル数×反応管１本あたりの吐
出量〕よりも少ないと判別したときは、反応管１
本あたりの可能な吐出量と希釈倍率とを計算し、
ポンプ駆動手段２２および吸引吐出ノズル駆動手
段２３に動作指令信号を出力して、一定の希釈倍
率で反応管４内で反応を行なわせるようにする。
なお、希釈倍率は、図示しない吸光度分析の後、
吸光度の演算装置に転送され、吸光度計算の補正
に用いられる。

制御装置２１は、第５図に示すように、ページ
メモリ中のデータと比較対照の結果、プランジヤ
７の駆動時におけるシリンジポンプ１内の圧力か
らサンプルの粘度が0.8c.p.よりも小さいと判断す
るときは、サンプルカツプ３内が空になつていて
吸引吐出ノズル５はサンプルを吸引していないと
判断して、サンプル補充のための警告信号を出力
することにより、たとえば表示ランプを点滅さ
せ、あるいは表示装置たとえばCRT画面に警告
文をテロツプで表示する。同時に、制御装置２１
はポンプ駆動手段２２および吸引吐出ノズル駆動
手段２３に動作停止信号を出力して、サンプリン
グ装置の動作を止める。

制御装置２１は、第５図に示すように前記比較
対照の結果、サンプルの粘度が2.5〜4.0c.p.の範
囲内にあるときは、サンプルが高粘度であること
により通常のプランジヤ７の駆動では吸引吐出ノ
ズル５が正確に所定量のサンプルを吸引すること
ができないので、ポンプ駆動手段２２に、プラン
ジヤ７の駆動量を増加させるための動作指令信号
を出力する。プランジヤ７をシリンダ６から引き
抜くためのプランジヤ７の駆動量は、制御装置２
１内のフレームメモリにあらかじめ記憶されてい
るところのサンプルの種類に応じた粘度とプラン
ジヤ７の駆動量との対応データに基づき決定され
る。動作指令信号を入力したポンプ駆動手段２２
はプランジヤ７を通常の場合よりも大きくシリン
ダ６より引き抜くことによりシリンジポンプ１内
に大きな吸引圧力を発生させ、吸引吐出ノズル５
内に粘度の高いサンプルを所定量吸引させる。そ
して、従来におけるのと同様の動作をもつて、高
粘度のサンプルを反応管４内に吐出する。

また、制御装置２１は、第５図に示すように、
前記比較対照の結果、粘度が4.0c.p.よりも高いと
き、何らかの原因により吸引吐出ノズル５内が閉
塞していると判断し、ポンプ駆動手段２２および
吸引吐出ノズル２３に次に示す動作をなすように
動作指令信号を出力する。すなわち、吸引吐出ノ
ズル駆動手段２３により、吸引吐出ノズル５をサ
ンプルカツプ３の上方に上昇させ、次いで、第３
図に示すように軌跡１２に従つて洗浄槽１１内に
吸引吐出ノズル５を挿入配置する。そして、ポン
プ駆動手段２２により、プランジヤ７を大きく往
復動させることにより、吸引吐出ノズル５の閉塞
原因である汚れ物質を吸引吐出ノズル５外へ排出
する。

ポンプ駆動手段２２および吸引吐出ノズル駆動
手段２３は、制御部２１より指令される手順に従
つて、シリンジポンプ１および吸引吐出ノズル５
を動作させる。なお、その動作は、従来の動作の
手順とほぼ同様であるから、その詳細な説明を省
略する。

以上のように、シリンジポンプ１内の圧力を検
出する手段を設けておくと、吸引吐出ノズル５の
吸引状態を判別し、種々の吸引状態に対応する処
置を自動的に行なうことができる。

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種々変形して実
施することができる。

圧力検出手段をIC形半導体圧力センサたとえ
ばダイヤフラム形Si圧力センサで構成し、ダイヤ
フラム形Si圧力センサをシリンジポンプ１内の圧
力測定可能な位置に装着するようにしてもよい。
IC形半導体圧力センサを用いると、前記実施例
のような圧力伝達物質である水の充満するパイプ
を省略して装置の小型化を図ることができるばか
りか、シリンジポンプ１内の圧力を高精度で検出
することができる。

また、前記実施例における水圧計が、前記IC
形半導体圧力センサを具備し、これによりシリン
ジ内の水圧を検出するように構成したマノメータ
であつてもよい。

前記実施例においては、生化学反応に供する液
が患者等より採取した試料（サンプル）であつた
が、生化学反応に供する試薬たとえば酵素試薬を
反応管内に吐出する吸引吐出装置にもこの発明を
好適に実施することができる。

発明の効果 以上詳述したこの発明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、この発明によ
ると、吸引吐出ノズルのサンプル吸引状態を、シ
リンジポンプ内の圧力の検出により判断して、
種々のサンプル吸引状態に対応する処置を自動的
に行なうことができる。したがつて、従来におけ
るように、サンプリング装置自体は手順どおりに
動作していながら、実際は反応管内に所定量のサ
ンプルが吐出されていないという事態の発生を防
止することができ、この発明を適用する自動化学
分析装置は正確な分析データを提供することがで
きることになる。しかも、この発明を適用する自
動化学分析装置を操作するオペレータは、従来に
おけるように、サンプルカツプ内に残るサンプル
量はどの程度かとか吸引吐出ノズルにつまりが生
じていないかどうか等の配慮をする必要がなくな
り、煩雑な操作、保守点検から解放される。特に
本発明では圧力検出手段をポンプ機構と開閉弁と
の間に連結されたパイプ部分に設けているので、
微量の流体（試料）を吸引した状態も検出するこ
とができ、検出精度が高いという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサンプリング装置を示す説明
図、第２図Ａ，Ｂ，Ｃは吸引吐出ノズルの動きを
示すための説明図、第３図はこの発明の一実施例
を示す説明図、第４図は吸引圧力と試料の粘度と
の関係を示すグラフ、第５図はこの発明の一実施
例ににおける制御装置の手順を示す説明図であ
る。 １……シリンジポンプ、５……吸引吐出ノズ
ル、４……反応管、２０……圧力検出手段、２１
……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料容器内に挿入される吸引吐出ノズルを先
   端に備えたパイプと、水収容容器に挿入されてい
   るパイプ及びポンプ機構に連結されたパイプとが
   それぞれ接続され、前者３流路中の２流路のいず
   れかを選択してポンプ機構に連結されたパイプに
   接続するように切換える開閉弁を有し、前記ポン
   プ機構の動作により試料容器内の試料を前記吸引
   吐出ノズルによつて所定反応管内に順次分注する
   自動化学分析装置の吸引吐出装置において、前記
   ポンプ機構に連結されたポンプ内の流体の圧力を
   検出するための圧力検出手段及び該圧力検出手段
   による検出結果から前記流体の粘性を判断する手
   段を設け、かつこの粘性判断手段からの出力に応
   じて前記ポンプ機構の動作を制御し希釈分注する
   ための制御手段を設けたことを特徴とする自動化
   学分析装置における吸引吐出装置。