JPH10227800A

JPH10227800A - 検体分注装置

Info

Publication number: JPH10227800A
Application number: JP2931297A
Authority: JP
Inventors: Katsushi Takahashi; 克史高橋; Hitoshi Tokieda; 仁時枝; Toshiyuki Ikeda; 俊幸池田; Yoshiaki Igarashi; 義章五十嵐
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は検体分注の効率化を図ることが
できる検体分注装置を提供することにある。【解決手段】親ラインＴにおいて分注位置１にあるラッ
クｔ１上の検体容器中の検体を子ラインＡ、Ｂにおいて
分注位置１にあるラックａ１、ｂ１上の対応する検体容
器に２つのノズルで２検体ずつ分注する。しかし、検体
を２個ずつ分注すると、ラックｔ１上の最後の検体容器
が残ってしまうので、この最後の検体容器と後続するラ
ックｔ２上の最初の検体容器から、２つのノズルを用い
て、ラックａ１、ｂ１上の対応する検体容器に同時に検
体を分注する。そうすれば、ラックｔ２上の残りの検体
容器については２個のノズルを用いて２検体ずつ全部分
注をすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は検体分注装置、特に
臨床検査において血液や尿のような検体を分注するのに
適した検体分注装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被験者から採取された血液、その他の検
体は、その含有成分等から病状を診断するための検査、
測定を行うために様々な分析装置にかけられる。この分
析装置の検査項目に応じて検体を容器に分注する必要が
生じる。この作業を行うのが検体分注装置である。

【０００３】分注装置には様々なものがあり、一般的な
ものとしては３次元方向に自由に移動することができる
１個のノズルヘッドを有するものがある。このノズルヘ
ッドに廃棄可能なチップを取り付け（ノズルヘッドそれ
自体及びチップを取り付けたノズルヘッドを以下単純に
ノズルという）、被験者から採取された検体（これを一
般に親検体という）を吸引し、別のラックに架設される
空の容器に吐出することで分注を行う。分注により新た
に生成された検体（これを一般に子検体という）は分析
装置に運ばれて分析が行われ、チップ付ノズルの場合は
分注に使用されたチップは廃棄交換される。

【０００４】しかしながら、１ノズルでの検体分注装置
の処理能力には限界があるため、複数のノズルをもつ検
体分注装置を用いて処理速度を向上させる努力がなされ
ている。特開平６−３４７４６７号公報に記載されてい
る技術によれば、可変ピッチノズルを用いた検体分注装
置によって前詰め分注等の１ラック内での効率的な分注
を行うことを可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】処理速度の向上のため
に複数のノズルを有する検体分注装置が有効であること
は上述したとおりであるが、実際の分注においては、前
詰め分注等があるため２ノズルで処理を行うのが効率的
である。しかし、２ノズルの分注装置を用いたときに問
題となるのは、ラック中に架設された検体のうち分注を
行うものが奇数本である場合に１：１の分注を行うと、
１ラックずつの分注であれば必ずラック中の最後の１検
体の分注時に１ノズル余ってしまうということである。
これは分注の非効率化をもたらし、したがって検体処理
能力を低下させる原因ともなっている。

【０００６】また、この検体分注装置を検体搬送システ
ムに接続する場合、分注の終了した親検体、子検体を下
流側にある分析装置等にできるだけ早く送ることが処理
能力向上につながるが、ラックに架設された２ｎ＋１
（ｎは自然数）個の検体の分注には、上記の理由により
必ずｎ＋１回の分注動作が必要であり、ラックを分析装
置等に送り出すのに要する時間に限界がある。

【０００７】本発明の目的は検体分注の効率化を図るこ
とができる検体分注装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の検体分注装置
は、予め定められた方向に沿って配置された複数個の検
体容器をそれぞれ有する第１及び第２のラックと、該第
１及び第２のラックを前記予め定められた方向に搬送す
ると共にその予め定められた方向に沿って同順に直列に
配置するように一時停止させる検体搬送装置と、複数個
のノズルを有し、前記第１及び第２のラックの一時停止
中に前記複数個のノズルを用いて前記第１及び第２のラ
ックの検体容器中の検体を複数個ずつ分注する検体分注
装置とを備え、前記複数個のノズルによる前記検体の複
数個ずつの分注動作の一つは前記第１及び第２のラック
にまたがって行われる分注動作であることを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】前述した問題は第１のラック（前
方のラック）の検体容器の数を複数個のノズルの数で割
った場合余りが生じるときに起こる。たとえばノズルの
数が２個の場合、第１のラックの検体容器の数がノズル
の数よりも多くかつ奇数、たとえば５個、のとき前述し
た問題が起こる。

【００１０】この場合、２個のノズル間距離（ピッチ）
を可変し得るようにし、そして第１及び第２のラックに
対し同時に分注処理を行うことによって前述した問題を
解決することができる。すなわち、前方のラック（第１
のラック）の最後の１検体容器中の検体の分注の際にノ
ズルのピッチを広げ、後方のラック（第２のラック）の
最初の１検体容器中の検体の分注も同時に行う。これに
より２個のノズルにより奇数個の検体の分注処理を行う
場合、常に２検体単位で分注処理を行うことができ、ノ
ズルが余るという非効率を排除することができる。

【００１１】また、ラックの検体分注位置からの搬出
は、各ラックに対する分注処理が終了後、適切なタイミ
ングで次工程へと行う。適切なタイミングとは、前方に
位置する親ラック及び子ラックの分注終了後、これら
を、後方に位置する親ラック及び子ラックの分注が行わ
れている場合でも、次工程に搬出することである。これ
により、たとえば１ラック目（第１のラック）に２ｍ＋
１個、２ラック目（第２のラック）に２ｎ＋１個（ｍ,
ｎは自然数）の検体が架設されている場合、そのラック
を検体分注位置から搬出し、分析装置等に送り出すのに
かかる時間を、各ラックに対して要する分注動作回数で
考えると、１ラック目は通常の例及び本発明の例共にｍ
＋１回と同じであるが、２ラック目においては、通常の
例ではｎ＋１回に対して本発明の例では最初の１検体の
分注が既に終了していることから残り２ｎ検体の分注を
行うｎ回でラックを送り出すことができる。すなわち、
２ラック毎に１回分の分注動作時間が短縮でき、処理速
度の向上を図ることが可能である。

【００１２】２ラック目に偶数本の検体が架設されてい
た場合は、最初の１検体が分注済みであるから残りが奇
数個となるが、上記のやり方で３ラック目との同時分注
を行えばよい。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。なお、本
実施例ではラックに５検体ラックを用い、かつ全ての親
ラックには５本の検体が架設され、１００％の分注依頼
がある場合の１：１分注の実施例を示す。

【００１４】図１は本発明にもとづく検体分注装置の一
実施例を示し、Ｙ方向に可動な２つのアーム１Ｙにそれ
ぞれＸ方向に可動なノズル取付台座２Ｘが取付られ、更
にこれらのノズル取付台座２ＸにＺ方向に可動なノズル
部３Ｚが取付けられている。ノズル部３Ｚの先端に取り
付けられる廃棄可能なノズルチップはチップラック４に
て供給され、２つのノズル部３Ｚはノズルチップを取り
付けた状態で２つのアーム１Ｙが近づくことでＸ方向に
１列に配置することができる。また、検体の入った親ラ
ックは検体分注装置より上流に位置するユニットからＴ
１を通って、あるいは検体分注装置上のＴ２から供給さ
れ、親ラインＴを通って検体分注位置へ搬送される。ま
た検体の入っていない子ラックはＡ１、Ｂ１から供給さ
れ、それぞれ子ラインＡ、子ラインＢを通って分注位置
に供給される。検体分注装置は主コントロ−ラ１１を有
し、各種の制御や分注依頼等の通信を行う。

【００１５】図２は分注ユニットの斜視図（立体図）、
図３は図２の分注ユニットの概略平面図、図４は図２の
分注ユニット中のズル取付台座の概略立面図である。

【００１６】図２〜４、特に図３及び４を参照するに、
Ｘ方向の移動については、モ−タ８ａ、８ｂを駆動させ
てそのモ−タの回転をベルト１０に伝達し、ベルト１０
に固定してあるノズル取付台２Ｘを矢印で示されるＸ方
向に動作させる。モータ８ａとモータ８ｂを連動させる
ことにより、２つのノズルがＸ方向に同時に動作するこ
とが可能になる。

【００１７】Ｙ方向の移動については、モータ７ａ、７
ｂを駆動させてそのモ−タの回転をベルト１０に伝達
し、ベルト１０に固定してあるア−ム１Ｙを矢印で示さ
れるＹ方向に動作させる。２つのラックにまたがり検体
分注動作を行うときは、モータ７ａとモ−タｂの回転方
向を逆にして２つのノズル間距離を変える。１つのラッ
クの範囲内で検体の分注を行うときは、モータ７ａとモ
ータ７の回転方向を同じにして２つのノズル間距離を固
定して分注を行う。モータ７ａとモータ７ｂを連動させ
ることにより、２つのノズルがＹ方向に同時に動作する
ことが可能になる。Ｚ方向の移動については、モータ
９ａ、９ｂを駆動させてそのモ−タの回転をベルト１０
に伝達し、ベルト１０に固定してあるノズル部３Ｚを矢
印で示されるＺ方向に動作させる。モータ９ａとモータ
９ｂを連動させることにより、２つのノズルがＺ方向に
同時に動作することが可能になる。

【００１８】図５は分注位置における親ラック及び子ラ
ックの配置状況を示す。親ラインＴを通って搬送されて
きた親ラックｔ１、ｔ２は、ストッパー５（図７〜図１
４参照）によって分注位置で一定の間隔を保って停止す
る。また、子ラインＡを通って供給される子ラックａ
１、ａ２及び子ラインＢを通って供給される子ラックｂ
１、ｂ２も同様にストッパー５によって親ラックｔ1、
ｔ2と同じ間隔で停止する。親ラックｔ１、ｔ２、子ラ
ックａ１、ａ２及び子ラックｂ１、ｂ２はそれぞれＴラ
イン、Ａライン及びＢラインに沿って直列に配置され、
かつそれらのラックの各々は対応するラインに沿って配
置された５個の検体容器を有する。ノズルｎ１及びｎ２
は、既に述べたように、Ｘ、Ｙ及びＺ方向に動作するこ
とができる。

【００１９】図６及び図７は図１に示される装置の動作
フローを示す。同図を参照するに、まずはじめに分注位
置にＴライン、Ａライン、Ｂラインとも２ラックずつラ
ックが搬送されてくる（１）。この２つのラックは各ラ
インの２2つのストッパにより分注位置に停止する。こ
のとき分注機は２ノズルにチップが装着されているいな
いに関らず、チップ廃棄動作を行う（２）。

【００２０】また、このとき主コントロ−ラ１１から２
ラック（１０検体）分の分注情報、分注先の検体容器情
報、及び分注開始の指示情報が送信される（３）。分注
回数Ｎの初期値を１とする（４）。分注機はこれらの情
報を受け取った後、第１、第２の両方のノズルにノズル
チップの装着を行い（５）、Ａライン、Ｂラインへの分
注量の計算を行う（６）。

【００２１】この後、両方のノズルを親検体上に移動さ
せる（７）。ここで、ノズル間のピッチを決める必要が
あるが、本発明における分注アルゴリズムにより２ラッ
クの分注は５回の分注動作により行われ、３回目の分注
動作時のみ他の場合と異なり、２ラックにまたがる分注
であるため、２ノズル間のピッチを後述のピッチp2に広
げる必要がある。また、それ以外の分注動作時は同一ラ
ック内での２個の検体容器のピッチｐ１で分注が行われ
る。すなわち、分注回数Ｎの判断が行われ（８）、ノズ
ル間ピッチを、Ｎ≠３の場合は、ｐ１とし（９）、Ｎ＝
３の場合はＰ２とするる以下検体分注動作が開始される
が、はじめに検体の液面の検出が行われ（１１）そして
その判断が実行される（１２）。検出が行われた場合
は、検体液量の推定が行われる（１３）。検体がないた
めに液面が検出できない場合や検体液量が少ないため分
注が行えない場合はチップを廃棄する。（１４）。

【００２２】さて、検体液量が充分である場合には、ノ
ズルが検体を吸引する（１５）が、ここで検体吸引結果
のチェックが行われる（１６）。検体吸引過程でノズル
が血清と血餅の間に存在する分離剤に突刺さるなどの異
常が検出された場合は、一度吸引した検体を吐き戻し
（１７）、チップ廃棄を行う（１４）。また正常であれ
ば、ノズルがＡライン上に移動し、検体吐出を行い（１
８）、更にＢライン上に移動し、検体吐出を行い（１
９）、その後チップの廃棄を行う（１４）。

【００２３】ここで１回目の分注すなわち１ラック目の
先頭の２検体の検体分注が終了するが、ここで分注回数
がチェックされ（２０）、分注が３回目である場合は前
方に位置するラックは既に１ラック分の５検体の分注が
終了しているので、分注位置から搬出され、後方に位置
するラックは前方にあったラックの位置へと移動され
（２１）分注回数Ｎ＝４として（２２）上記の手順が繰
り返される（ステップ１−２へ戻る）。

【００２４】また、この分注が５回目であった場合は後
方に位置していたラック（実際は３回目の分注動作終了
後前方に移動されているので、このとき前方の位置にあ
る）に対する分注も終了し、2ラック分全ての検体分注
が終了したことになり、このラックも分注位置から搬出
される（２３）。この段階で合計１０検体容器からの検
体の分注が終了したので、これら１０検体に対して行わ
れた分注結果情報が主コントロ−ラ１１に送られ一連の
分注動作が完了する（ステップ１−１へ戻る）。Ｎが
１、２又は４の場合は、Ｎがそれぞれ２、３及び５とし
て（２２）蒸気手順が繰り返される（ステップ１−２へ
戻る）。

【００２５】図８から図１５はラックの移動状況を示
す。これらの図を参照して検体の分注動作及びラックの
搬出について説明する。親ラインＴ上を搬送されてきた
親ラックについては、まず、バーコードリーダＲ１にて
検体ＩＤおよびラックＩＤが読み取られ、これによりラ
ックのそれぞれのポジションにどういう検体が入った検
体容器があるかということを示すラック情報を作成す
る。

【００２６】その後、図８に示されるように、親ラック
ｔ１は分注位置１で、また、親ラックｔ２は分注位置２
でストッパー５によって一定間隔で停止させられる。こ
れらのストッパー５はラック検知器６を兼ねており、ラ
ックがストッパー５と接触することで、ラックの到着を
検知する。また、これに伴い子ラインＡを通って子ラッ
クａ１及び子ラックａ２が、また子ラインＢを通って子
ラックｂ１及び子ラックｂ２が供給され、子ラックａ１
及び子ラックｂ１はそれぞれ子ラインＡ、子ラインＢの
分注位置１で、また子ラックａ２及び子ラックｂ２はそ
れぞれ子ラインＡ、子ラインＢの分注位置２で、同じく
ストッパー５によって停止させられる。このとき、親ラ
インＴ、子ラインＡ、子ラインＢ上のラックのＸ方向の
２つのラックの間隔は同じである。

【００２７】分注装置は先に読み込んだ検体ＩＤ及びラ
ックＩＤを元に主コントロ−ラ１１に分注内容を問い合
わせ、検体分注を開始する。すなわち、図９に示される
ように、まず、分注装置は２個のノズルｎ１及びノズル
ｎ２のピッチを検体容器のピッチｐ１に合わせ、親ラッ
クｔ１の１番目の検体から２検体ずつ、子ラックａ１及
び子ラックｂ１への分注を開始する。このノズルのピッ
チｐ１及び後述のピッチｐ２は、予め行われたラック及
び検体の位置の登録により既知のものである。ノズルｎ
１及びノズルｎ２は１回の分注が終了する度にチップを
廃棄し、新しいチップに交換する。

【００２８】図１０に示されるように、以上のようにし
て２回の分注動作により親ラックｔ１の４番目の検体ま
で分注を行った後、図１１に示されるように、２個のノ
ズルのピッチを検体容器のピッチｐ１からｐ２へ変化さ
せ、親ラックｔ１の５番目の検体と親ラックｔ２の１番
目の検体の分注を同時に行う。この段階で親ラックｔ１
から子ラックａ１、子ラックｂ１への分注は終了したの
で、図１２に示されるように、親ラックｔ１、子ラック
ａ１、子ラックｂ１の分注位置１からの搬出を行う。

【００２９】この後、親ラックｔ１、子ラックａ１、子
ラックｂ１は下流に位置するユニットに搬送され分析等
が行われる。また、分注位置２にあった親ラックｔ２、
子ラックａ２、子ラックｂ２を分注位置１へ移動する。
この際、図１３に示されるように、上流に位置するユニ
ットから次の親ラックｔ３が搬送されてきている場合
は、親ラックｔ３及び子ラックａ３、子ラックｂ３を分
注位置２に待機させる。分注位置１に搬送された親ラッ
クに対する分注は１番目の検体の分注が済んでいるた
め、分注機の２個のノズルのピッチをｐ１に戻し、親ラ
ックの２番目の検体から２検体ずつ子ラックａ２、子ラ
ックｂ２への分注を行う。図１４に示されるように、２
回の分注動作により親ラックｔ２の５番目の検体までの
全ての分注が終了するため、図１５に示されるように、
親ラックｔ２及び子ラックａ２、子ラックｂ２を分注位
置１より搬出し、下流に位置するユニットに搬送する。

【００３０】更に、図１５に示されるように、分注位置
２に親ラックｔ３、子ラックａ３、子ラックｂ３が待機
している場合は、これらを分注位置１に移動し、また、
上流に位置するユニットから親ラックｔ４が搬送されて
いる場合は、親ラックｔ４、子ラックａ４、子ラックｂ
４を分注位置２に搬送する。

【００３１】以下、上記の分注動作を繰り返す。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、検体分注の効率化を図
ることができる検体分注装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のもとづく一実施例を示す検体分注装置
の斜視図。

【図２】図１の装置中の分注ユニットの斜視図である。

【図３】図２の分注ユニットの概略斜視図である。

【図４】図２の分注ユニットのノズル取付台座の概略立
面図である。

【図５】図１に示される装置中の親ラック及び子ラック
の分注位置における配置状況を示す斜視図である。

【図６】図１の装置の動作フロ−チャ−トである。

【図７】図１の装置の動作フロ−チャ−トで、図６の動
作フロ−チャ−トの後につながるものである。

【図８】図１に示される装置中のラックの移動状況を示
す概略平面図である。

【図９】図１に示される装置中のラックの移動状況を示
す概略平面図である。

【図１０】図１に示される装置中のラックの移動状況を
示す概略平面図である。

【図１１】図１に示される装置中のラックの移動状況を
示す概略平面図である。

【図１２】図１に示される装置中のラックの移動状況を
示す概略平面図である。

【図１３】図１に示される装置中のラックの移動状況を
示す概略平面図である。

【図１４】図１に示される装置中のラックの移動状況を
示す概略平面図である。

【図１５】図１に示される装置中のラックの移動状況を
示す概略平面図である。

【符号の説明】

１Ｙ：アーム、２Ｘ：ノズル取付台座、３Ｚ：ノズル
部、４：チップラック、５：ストッパー、６：ラック検
知器、７ａ：７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ：モータ、９ａ、
９ａモータ、１０：ベルト、Ｒ１：バーコードリーダ、
Ｔ：親ライン、Ａ、Ｂ：子ライン、ｔ１、ｔ２：親ラッ
ク、ａ１、ａ２：子ラック、ｂ１、ｂ２：子ラック、ｎ
１、ｎ２：ノズル、ｐ１、ｐ２：検体容器間ピッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者五十嵐義章茨城県ひたちなか市大字市毛882番地株式会社日立製作所計測器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め定められた方向に沿って配置された複
数個の検体容器をそれぞれ有する第１及び第２のラック
と、該第１及び第２のラックを前記予め定められた方向
に搬送すると共にその予め定められた方向に沿って同順
に直列に配置するように一時停止させる検体搬送装置
と、複数個のノズルを有し、前記第１及び第２のラック
の一時停止中に前記複数個のノズルを用いて前記第１及
び第２のラックの検体容器中の検体を複数個ずつ分注す
る検体分注装置とを備え、前記複数個のノズルによる前
記検体の複数個ずつの分注動作の一つは前記第１及び第
２のラックにまたがって行われる分注動作であることを
特徴とする検体分注装置。
【請求項２】前記複数個のノズルによる検体の分注動作
が前記第１及び第２のラックにまたがって行われるとき
の前記複数個のノズルのピッチは前記分注動作が前記第
１及び第２のラックの各々の範囲内で行われるときのそ
れと異なることを特徴とする請求項１に記載された検体
分注装置。
【請求項３】前記複数個のノズルによる検体の分注動作
が前記第１及び第２のラックにまたがって行われるとき
の前記複数個のノズルのピッチは前記分注動作が前記第
１及び第２のラックの各々の範囲内で行われるときのそ
れよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載された
検体分注装置。
【請求項４】前記第１のラックの検体容器の数は奇数
で、前記ノズルの数は２であることを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載された検体分注装置。
【請求項５】前記奇数は５であることを特徴とする請求
項４に記載された検体分注装置。
【請求項６】前記分注された検体をそれぞれ受け入れる
複数の子検体容器をそれぞれ有する第１及び第２の子ラ
ックを備え、前記子検体容器は前記予め定められた方向
と平行な方向に沿って配置され、前記検体搬送装置は前
記第１及び第２の子ラックを前記予め定められた方向と
平行な方向に沿って搬送すると共にその平行な方向に沿
って直列にかつ前記第１及び第２のラックとそれぞれ並
列に配置するように一時停止させることを特徴とする請
求項１〜５のいずれかに記載された検体分注装置。