JPH11500217A - 体積確認装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本明細書に開示する実施の形態は、流体の体積を確認する装置および方法を提供する。一実施の形態によれば、装置は、流体を収容するレセプタクルと、レセプタクルと動作可能に関連する第一の導体と、第一の導体からオフセットされたレセプタクルと動作可能に関連する第二の導体とを含む。第一の電気信号の発生源は、第一の導体と電気的に接続されている。第二の導体で生成される第二の電気信号を検出するために、モニタが第二の導体と電気的に接続されている。別の実施の形態では、流体の体積を確認する方法は、ノズルから分与された流体がレセプタクルに入るように、流体分与ノズルに隣接してレセプタクルを配置する段階を含む。レセプタクルと動作可能に接続された第一の導体に第一の電気信号が入力される。第一の電気信号に応答するレセプタクルと動作可能に接続された第二の導体で生成される第二の電気信号について、モニタリングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】 体積確認装置および方法 発明の背景 本発明の実施の形態は、一般に、流体の体積を検査または確認する装置および 方法に関し、特に、自動機器に使用する流体体積の確認装置および確認方法に関 する。 自動機器を利用して、多数の作業を実行することができる。このような自動機 器の一つとして、分析機器がある。分析機器では、サンプルに対して医学的診断 試験などの試験を実施することができる。例えば、このような試験では、血液サ ンプル中のＡＩＤＳウイルスや、生物学的サンプル中のその他の対象を特定する 。 そのような試験を実施するには、分析機器で、生物学的サンプルと、試薬など の物質とを混合する。このような試薬が流体である実施の形態もある。医療用機 器では、流体システムにより、流体を生物学的サンプルに添加する。流体システ ムは、流体源、ポンプ、分与ノズル、および前記構成要素を流体接続するコンジ ットを含む。流体源は、容器などである。ポンプは、コンジットを介して容器か ら分与ノズルに流体を移動する。適 当な容器に保持したサンプルは、分与ノズルに隣接して配置される。ポンプを作 動させると、容器から供給された流体はノズルから出てサンプル容器に入る。必 要な場合、サンプル容器内への流体の移動で流体とサンプルとを混合できる。 所与の機器で血液分析を行う例を上げてさらに説明する。機器は、所定体積の 流体を所定体積の血液サンプルに添加する。流体は血液サンプルと反応する。サ ンプルと流体とが反応するため、サンプルと流体との混合物から、電磁信号また は化学光学的信号あるいは光が出る。機器内の検出器が、混合物から出る光を検 出、または読み取る。コンピュータなど、機器の適当な構成要素は、検出器で得 た情報を解釈し、血液サンプルに関する情報をオペレータに知らせる。 この装置が予定通り作動し、正確な結果を出すには、特定の所定量すなわち所 定体積の流体をサンプルと混合することが望ましい。サンプルに添加する流体が 多すぎたり、少なすぎたりすると、所定体積の流体を添加した時に混合物から出 る適正な光とは異なる光が混合物から出る。混合物から異なる光が出ても、コン ピュータは、適正な光の場合と同様の解釈を行う。したがって、コンピュータは 、機器のオペレータに不正確な情報 を知らせる。 機器が提供する情報が不正確になる恐れがあることは、問題である。例えば、 単位量の血液がＡＩＤＳウイルスに感染しているかどうか調べる試験を考える。 血液がＡＩＤＳウイルスに感染していたと仮定し、血液サンプルに添加する流体 が不足していたり、過剰であったりすれば、機器は、単位量の血液がＡＩＤＳウ イルスに感染していないという情報をオペレータに提供することもある。したが って、分析機器の作動時に、流体システムの構成要素をチェックし、適正な所定 量の流体が分与ノズルから流出し、容器に入ったことを確認する分析機器と接続 可能な装置を備えておくことが望ましいものと理解されたい。発明の概要 本明細書に開示する実施の形態は、流体の体積を確認する装置および方法を提 供するものである。一実施の形態によれば、装置は、流体を収容するレセプタク ルと、レセプタクルと動作可能に関連する第一の導体と、第一の導体からオフセ ットされたレセプタクルと動作可能に関連する第二の導体とを含む。第一の電気 信号の発生源は、第一の導体と電気的に接続されてい る。第二の導体で生成する第二の電気信号を検出するために、第二の導体にはモ ニタが電気的に接続されている。 別の実施の形態では、流体の体積を確認する方法に、ノズルを通して分与され る流体がレセプタクルに入るようにレセプタクルを流体分与ノズルに隣接して配 置する段階が含まれる。第一の電気信号は、レセプタクルと動作可能に接続され た第一の導体に入力される。第一の電気信号に応答してレセプタクルと動作可能 に接続された第二の導体で生成する第二の電気信号について、モニタリングを行 う。 さらに別の実施の形態では、流体の体積を確認する方法に、ある体積の流体を レセプタクルに入れる段階が含まれる。第一の導体は、前記ある体積の流体と接 触しないようにレセプタクルに隣接して配置される。第二の導体は、前記ある体 積の流体或は第一の導体と接触しないようにレセプタクルに隣接して配置される 。第一の電気信号は、第一の導体に入力される。第一の電気信号に応答する第二 の導体で生成される第二の電気信号についてモニタリングを行い、レセプタクル 内の流体の体積を確認する。 さらに別の実施の形態では、流体の体積を確認する装置が、 流体を収容するレセプタクルを備えている。第一の導体は、流体と接触しないよ うに、レセプタクルと動作可能に関連している。また、第二の導体は、第一の導 体が流体と接触しないように、第一の導体からオフセットされたレセプタクルと 動作可能に関連している。第一の電気信号の発生源は、第一の導体と電気的に接 続されている。また、モニタは、第二の導体で生成される第二の電気信号を検出 するために、第二の導体と電気的に接続されている。図面の簡単な説明 第１図は、本明細書で開示する体積確認装置のブロック線図である。 第２図は、第１図に示した装置の一部の拡大平面図である。 第３図は、第２図の線３−３についての断面図である。 第４図は、第２図および第３図に示した装置の一部の拡大断面図である。 第５図は、第４図に示した装置の構成要素の平面図である。 第６図は、第５図に示した構成要素の一部の側面図である。 第７図は、第１図に示した装置の一部の略ブロック線図である。 第８図は、第１図に示した装置の一部の総合ブロック線図である。 第９Ａ図および第９Ｂ図は、第７図に示した部分の構成要素の略図である。 第１０図は、第７図に示した部分の構成要素の略図である。 第１１図は、第７図に示した部分の構成要素の略図である。 第１２図は、第７図に示した部分の構成要素の略図である。好ましい実施の形態の詳細な説明 本明細書に開示する実施の形態は、流体の体積を確認する装置および方法に関 する。本実施の形態は、適切な変更を行って、例えば非反応性など、所望の流体 との適合性を提供すれば、所望の流体に使用することができる。また、本実施の 形態は、適切であればどんな用途にも利用できる。本発明について明らかにする ため、本実施の形態を分析機器に適用した場合に関して述べる。当該分析機器に 類似した分析機器が、米国特許第５００６３０９号、第５０１５１５７号、第５ ０８９４２４号、第５１２０１９９号、Ｄｅｓ３３２８３４号、第５１８５２６ ４号、第５１９８３６８号、第５２３２６６９号、第５２４４６３０号、第５２ ４６３５４号、第５２８３１７８号、第５２９ ９４４６号、および第５１５１５１８号に開示されている。前記特許は、本発明 の出願人に付与されたものであり、前記特許の開示を参照により本明細書に組み 込むものとする。本明細書に開示する実施の形態に所望の変形を行い、その他の 実施の形態を構成することもできる点に留意されたい。例えば、ある方法の段階 を別の方法の段階と所望の順序で組み合わせて、さらに別の方法にすることがで きる。 第１図は、試薬、サンプルなど、流体の体積を確認する体積確認装置１０を示 す図である。装置１０では、電極や導体が、体積確認の対象である流体と物理的 に接触せずに流体体積を確認する点に留意されたい。装置１０のこの特性、すな わち流体の残留が少ないという点が、本発明の利点である。 一般に装置１０は、センサユニット１２、フィードバック機構１４、および電 気エネルギー源１６を備えている。センサユニット１２は、分析機器１８に関連 する流体体積を確認するために分析機器１８に動作可能に接続することができる 。また、センサユニット１２は、導体２０によりフィードバック機構１４と電気 的に接続されている。導体２２は、フィードバック機構１４およびセンサユニッ ト１２に電気エネルギーが供給さ れるように、フィードバック機構１４を電気エネルギー源１６に電気的に接続し ている。フィードバック機構１４をコンピュータ２６に電気的に接続する導体２ ４を設けた実施の形態もある。また、コンピュータ２６を、分析機器１８と電気 的に並列に接続する導体２８を設けた実施の形態もある。さらに別の実施の形態 では、導体２８が、フィードバック機構１４を分析機器１８と電気的に直接接続 し、分析機器はコンピュータ２６と一体になっている。 センサユニット１２は、体積確認の対象である流体を収容するレセプタクル３ ０を少なくとも一つ含む。また、センサユニット１２は、適合性を実現するため 、分析機器１８の相補的な構成に対応する構成を備えている。フィードバック機 構１４は、確認した流体体積をオペレータに対してフィードバック表示するディ スプレイ３２などの構成を含む。また、フィードバック機構は、センサユニット １２と電気エネルギー源１６との間の電気接続を切り替えるスイッチ３４を備え ている。装置１０の操作を制御し、フィードバック機構１４が行うフィードバッ クを利用するために、コンピュータ２６は、適切なルーチンを格納し実行するメ モリを含む。 第２図は、センサユニット１２をさらに詳細に示す図である。センサユニット １２は、体積確認対象である流体を収容するレセプタクル３０を少なくとも一つ と、回路基板３５とを備えている。レセプタクル３０は、センサユニット１２上 の開口部３１により画定されている。レセプタクル３０の数およびその配置は、 分析機器１８の関連部分の構成によって決まる。回路基板３５は、適切な構造物 によりハウジング３６内部で支持されている。ハウジング３６に着脱可能なパネ ル３８を通して、ハウジング３６の外部から回路基板３５にアクセスすることが できる。また、ハウジング３６は、導体２０を収容し、回路基板３５とフィード バック機構１４と間の電気的接続を可能にするポート４０を備えている。一実施 の形態において、ハウジング３６は、長さ約６．５インチ、幅約３インチ、高さ 約０．９インチのほぼ直方体になっている。図示した実施の形態では、ハウジン グ３６にレセプタクル３０が六個設けてあるが、それ以外の個数にすることも可 能である。 第４図に示したレセプタクル３０の例は、動作可能に開口部３１と関連する第 一の導体４４および第二の導体４６を備えている。一実施の形態では、第一の導 体４４が送信器、第二の導 体４６が受信器になっている。第一の導体４４および第二の導体４６は、それぞ れ接点５４および５６を含み、この接点により第一の導体４４および第二の導体 ４６と電気的接続を行うことができる。 接点５４および５６により、それぞれ導体４４および４６と電磁気信号の送受 信を行うことができる。第一の導体４４および第二の導体４６は、第一の導体４ ４と第二の導体４６との間での電磁信号の伝送が、流体の体積など、第一の導体 ４４と第二の導体４６との間に作動可能に配置した物質によって決まるように電 磁的にカップリングしてある。導体４４と４６との間の電磁信号の伝送を適切に 調整することによって、オペレータは、レセプタクル３０に入っている流体の体 積、すなわち分析機器１８が分与した流体の体積を決定あるいは確認することが できる。 第５図および第６図に、導体４４および４６の構造例を示す。導体４４および ４６は、銅など、適切な金属の切片またはシートから形成される。導体４４およ び４６は、ほぼ半円筒状に湾曲させて形成してある。一実施の形態において、導 体４４および４６は、直径約０．５インチ、高さ約０．５インチ、厚さ約 ０．０１インチの寸法になっている。接点５４および５６は、導体４４および４ ６のほぼ半円筒状本体から下方に突き出ている。接点５４および５６は、幅約０ ．０８インチ、長さ約０．１２５インチになっている。第５図に示すように、第 一の導体４４は、第二の導体４６から約０．０５インチの間隙６０で隔てられて いる。 第一の導体４４および第二の導体４６が受ける電磁干渉を抑えるため、それぞ れ第一の導体４４および第二の導体４６と動作可能に関連させた第三の導体４８ および第四の導体５０を含む実施の形態もある。このような実施の形態では、第 一の導体４４と第三の導体４８との間、および第二の導体４６と第四の導体５０ との間に、絶縁体５２を電気的に配置してある。また、第三の導体４８と第四の 導体５０とを、単一の導体として一体化してある実施の形態もある。 特定のレセプタクル３０に関連する開口部３１は、導体４４から５０および絶 縁体５２を支持している。導体４４から５０および絶縁体５２を、関連する開口 部３１から取り外して、清掃、交換などを行うことができる実施の形態もある。 さらに別の実施の形態では、ライナ５８を、開口部３１の内 部であって、開口部３１の、導体４４および４６に隣接する側とは反対側に配設 している。ライナ５８は、装置１０により体積を確認する対象である流体と適合 する材料、例えば非反応性の材料でできている。ライナ５８を取り外して、清掃 、交換などを行うことができる実施の形態もある。また、ライナ５８が、開口部 ３１に加えられたコーティングその他の処理である実施の形態もある。さらには 、着脱可能に開口部３１と接続できる着脱可能インサートの内面にライナ５８を 設けた実施の形態もある。インサートは、Ｍｏｎｓａｎｔｏ Ｌｕｓｔｒａｎ２ ４８など、適切な非導電性ポリマーでできている。 一実施の形態において、ライナ５８は、ライナ５８内、ひいてはレセプタクル ３０内に収容される流体が形成するメニスカスの曲率を少なくするため、シリコ ーンなど、低摩擦物質を含む。一実施の形態において、ライナ５８には、ジメチ ルヒドロキシルアルキレンオキサイドメチルシロキサン（Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｈｅ ｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ♯ＰＳ８３５，Ｂｒｉｓｔｏｌ，ＰＡ ）などのポリマーコーティングが施してある。着脱可能インサートを使用する場 合、一実施の形態では、シリコーンまたは約２．０グラムのジメチルヒドロキシ ルアル キレンオキサイドメチルシロキサンと、約９８グラムのトリクロロトリフルオロ エタン（Ｂａｘｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ＭＳ−８０ ９０２、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）との混合物にインサートを少なくとも一つ 入れてから取り出し、インサートから混合物を落とす。インサートは、約８０℃ で、約２時間乾燥させてから洗浄する。次にインサートを蒸留水の浴に約５分間 つけてから、蒸留水を切る。次に、やはり約８０℃で約２時間インサートを乾燥 させる。ライナ５８またはインサートあるいはその両方は、ほぼ円筒状であり、 開放端と閉鎖端とを備え、内径約０．５１インチ、外径約０．５９インチ、高さ 約０．５６インチである。 第７図に、センサユニット１２に結合した電気的構成、すなわち回路６１の実 施の形態を示す。第８図から第１２図には、詳細な略電気的構成図を示す。発振 器６２は、ほぼ無線周波数範囲にある周期的な電気信号を生成する。一実施の形 態では、発振器６２が、周波数約１００ＫＨｚで、オフセット約３．６Ｖ（直流 ）、ピークピーク電圧約１．５８Ｖのほぼ矩形波を生成する。第９Ａ図および第 ９Ｂ図に、発振器６２の実施の形態を示す。 発振器６２は、約１００ＫＨｚを中心として通過帯域が約６０ＫＨｚの、フィ ルタ６４（帯域通過）に電気的に接続されている。フィルタ６４は、発振器６２ からの周期信号を、ほぼ周波数が同じでほぼ正弦形状の電気信号に変換する。第 ９Ａ図および第９Ｂ図にフィルタ６４の構成を示す。フィルタ６４は、第９Ａ図 および第９Ｂ図に詳細を示した増幅器６６と電気的に接続されている。この増幅 器は、電気信号の振幅を約７．５倍に増幅し、約１００ＫＨｚ、ピークピーク電 圧（交流）約１１．０Ｖの信号を生成する。 増幅器６６の電気出力は、マルチプレクサなどのスイッチ６８（第１０図）に 電気的に接続され、このスイッチが、少なくとも一つのレセプタクル３０（第４ 図）と関連した導体４４、または二つの基準抵抗回路７０の一方に信号を導く。 流体の導電特性が少なくとも一因になって生じる導体４４と導体４６との間の電 磁的カップリングにより、導体４６が電気信号を受信する。導体４６が受信した 電気信号の振幅は、レセプタクル３０内にある流体の体積によって決まる。基準 抵抗回路７０は、例えば、約１０ＫΩの抵抗と約７００Ωの抵抗とを電気的に直 列に接続した分圧器であり、入力電圧に対してほぼ一定の割合 の既知の値となる出力電圧を生成する。 導体４６が受信した電気信号は、バッファ７２（第１２図）を介してスイッチ ６８に電気的に接続される。スイッチ６８は、選択したレセプタクル３０から回 路６１の残りの部分に導体４６を電気的に接続する。スイッチ６８は、フィード バック機構１４からのアドレス入力７４（第１０図）を伴うデュアルマルチプレ クサ、または所与のレセプタクル３０と関連した導体４４および４６が両方同時 に回路６１に接続されるように制御される二つのマルチプレクサになっている。 スイッチ６８からの電気信号は、増幅器７６を介してフィルタ７８（帯域通過 ）に電気的に接続される。増幅器７６のゲインは、約２０である。フィルタ７８ は、中心が約１００ＫＨｚにくる約６０ＫＨｚの通過帯域を備えている。フィル タ７８はバッファ８０と電気的に接続されている。バッファ８０の出力は、整流 器８２（全波）および積分器８４（アクティブ）に供給される。第９Ａ図および 第９Ｂ図に、増幅器７６、フィルタ７８、およびバッファ８０の詳細を示す。第 １１図には、整流器８２および積分器８４の詳細を示す。 積分器８４の出力は、ほぼ一定した直流電圧であり、導体 ４６が受信する電気信号の振幅との関係がほぼ線形になっている。この出力は、 選択したレセプタクル３０に収容されている流体の体積を示す。この直流電圧は 、増幅器８６（第１１図）に印加され、ゲインは約５となる。増幅器は、約８． ８Ｖ（直流）程度の調整可能なオフセットを印加する。調整可能な基準電圧回路 ８８（第１１図）が制御する前記オフセットの設定は、脱ガス消イオン水など、 約３５０μｌの流体で関連するレセプタクル３０すべてをほぼ満たし、すべての レセプタクル３０の出力電圧が約０．０Ｖ（直流）となるようにオフセットを調 整して装置１０の使用前に行う。増幅器８６の出力は、約０Ｖ（直流）から約＋ ５Ｖ（直流）の範囲で変化する電気信号である。増幅器８６の出力は、導体９０ を通ってフィードバック機構１４に伝達される。 第８図に示すフィードバック機構１４は、一般にアナログ／デジタルコンバー タ９２を内蔵し、本実施の形態では、符号付の１７ビットコンバータになってい る。コンバータ９２は、センサユニット１２からくる出力電圧を数値に変換する 。フィードバック機構１４は、コンバータ９２からの数値や、その他の数値を表 示するディスプレイ３２も含む。また、フィードバッ ク機構１４は、電気エネルギー源１６から電気エネルギーを受けてフィードバッ ク機構１４およびセンサユニット１２の構成要素に電気エネルギーを供給するエ ネルギー供給ユニット９４を含む。さらに、フィードバック機構１４は、装置１ ０の作動を制御するマイクロコントローラなどのデータ処理回路９６と、フィー ドバック機構１４とセンサユニット１２との間のインタフェースの働きをする入 出力回路９８と、さらなる処理、評価、記憶を行うためにデータをコンピュータ ２６または他の装置に送る通信回路１００（ＲＳ−２３２直列伝送装置など）を 内蔵している。 本実施の形態では、マイクロコントローラ９６が、入出力回路９８を介して、 所望のレセプタクル３０または基準抵抗回路７０に対応するセンサユニット１２ に３ビットの２進アドレス信号を送る。この３ビットの２進アドレス信号は、ス イッチ６８のアドレス線７４に入力される。選択したレセプタクル３０に入って いる流体の体積を示す電気信号は、アナログ／デジタルコンバータ９２に入力さ れる。アナログ／デジタルコンバータ９２は、デジタル数値信号を生成し、この 信号は、通信装置１００を介してコンピュータ２６に送信され、ディスプレ イ３２に表示される。 以上、流体の体積を確認する装置の実施の形態の構造について詳細に開示した 。次に、流体の体積を確認する方法の実施の形態や装置１０の作動について以下 説明する。明瞭な説明を行うため、装置１０と関連させて前記方法について述べ る。ただし、この方法は、その他の適切な機構と併用することもできる。複数の 方法について詳細に述べる。 一般に、流体の体積を検査または確認する方法は、以下のような段階を備えて いる。レセプタクル３０が分析機器１８の流体分与ノズルと動作可能に接続され るように、装置１０を分析機器１８に対して配置する。レセプタクル３０は、分 与ノズル内にある流体がレセプタクル３０に流れ込むように分与ノズルと動作可 能に接続する。 流体は分与ノズルから流れ出してレセプタクル３０に流れ込む。導体４４に電 気信号が入力される。導体４４に入力された電気信号に応答する導体４６で、電 気信号が生成される。導体４６で生成した電気信号のモニタリングを行う。導体 ４６で生成した電気信号に関連する振幅または電圧は、レセプタクル３０に入っ ている流体の体積に関係があるため、導体４６で生 成された電気信号を正確にモニタリングすると、レセプタクル３０内の流体の体 積がわかる。装置１０は、オペレータまたはコンピュータに対して、レセプタク ル３０内の流体の体積に対応するフィードバックを行う。 さらに具体的には、装置１０またはこれに相当する装置と以下の方法とを併用 して、流体の体積を確認することができる。システムの較正 装置１０の較正は、以下の手順を経て行う。 １．精密試験ポンプが分与した流体の体積を、マスバランスを使って測定する。 一実施の形態では、流体の体積が約５０μｌである。試験ポンプとしては、例え ば米国特許第５２４６３５４号に記載されているバルブレス計量ポンプがある。 前記特許は、本発明の出願人に付与されたものであり、その開示を参照により本 明細書に組み込む。使用前にポンプのプライミングを行う。 ２．センサユニット１２の開口部３１にライナ５８を取り付け、ライナ５８を洗 浄する。 ３．全てのレセプタクル３０に脱ガス消イオン水を約３５０μｌ入れる。 ４．アナログ／デジタルコンバータ９２のデジタル出力が、すべてのチャネルに ついて約−４５，０００以上となるように基準回路８８を調整する。 ５．脱ガス消イオン水を一回に約５０μｌずつ六回精密試験ポンプで各レセプタ クル３０に加える。この作業を行うのと並行して、アナログ／デジタルコンバー タ９２の出力をモニタリングする。 ６．各レセプタクル３０に脱ガス消イオン水を追加する都度、アナログ／デジタ ルコンバータ９２の出力の平均変化を計算する。傾きは、最初に約３５０μｌの 水を分与した後の期間と、約六回水を追加分与した後の期間との間のカウントの 差に５０を乗じ、実際の分与量で割った商（精密試験ポンプの分与量の六倍）に ほぼ等しい。この傾きを体積の確認に利用するとともに、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰ ＲＯＭ、ＳＲＡＭなど、適切なメモリに保存する。メモリは、フィードバック機 構１４にある。体積の確認 装置１０が付いた分析機器１８にポンプが分与した流体の体積を確認するには 、装置１０を以上の手順で較正する。較正後、以下の手順を実行する。 １．新しいライナ５８をセンサユニット１２に取り付ける。 ２．分与ポンプから少なくとも１０回流体を分与して、分与ポンプをプライミン グする。 ３．較正中に求めた傾きのデータをセンサユニット１２が利用できるようにする 。 ４．各レセプタクル３０に脱ガス消イオン水を約３５０μｌ追加する。 ５．脱ガス消イオン水を一回に約５０ｔｌずつ六回精密試験ポンプで各レセプタ タル３０に加える。この作業を行うと並行して、アナログ／デジタルコンバータ ９２の出力をモニタリングする。 ６．分与するごとに、分与前後のアナログ／デジタルコンバータ９２のカウント の差に５０μｌを乗じ、次に、較正作業で求めた傾きで割って、分与した水の体 積を計算する。 ７．分与した体積の平均および変動率を計算する。 上記の手順例では、試験ポンプを調整し、マスバランスで測定して約４７．５ μｌの脱ガス消イオン水を分与した。１２回の確認作業で、装置１０が検出した 平均誤差は、約０．２１μｌ、すなわち約０．４２％（約０．０μｌから約０． ６３ μｌの範囲、すなわち約０．０％から約１．２６％の範囲）であった。１２回の 確認作業での分与された体積の指示値の変動率は、平均約０．８８％（約０．１ ８％から約１．９５％の範囲）であった。自動読み取り装置 本記述の末尾、すなわち請求の範囲の記載のすぐ前に、装置１０からの情報を 演算する或は処理するのに使用するソフトウェアの例を示す。前記ソフトウェア は、ストラクチャードＢＡＳＩＣで書いてあり、コンピュータ２６が実行する。 コンピュータは、分析機器１８と一体になっている場合となっていない場合があ る。ルーチンは以下の手順を実行する。ルーチンの関連部分には、ＳＴＥＰとフ ラッグを立てられ、以下の項目番号に対応する手順番号を付けてある。 １．ソフトウェアのルーチンを実行するコンピュータ２６とフィードバック機構 １４との間にある通信回路１００を介して通信を確立する。 ２．レセプタクル３０を選択する。このレセプタクル３０を示すデータパケット が、フィードバック機構１４に送られる。フィードバック機構１４は、このデー タパケットを３ビットのデ ジタルアドレス信号に変換し、この信号は、アドレスライン７４を介してセンサ ユニット１２に送られる。 ３．コンピュータ２６は、フィードバック機構１４のアナログ／デジタルコンバ ータ９２から出るデジタル出力を通信回路１００を介して受信する。このステッ プは、“ＲＣＶ”と称するサブルーチンで実行する。このサブルーチンは、以下 の二つのステップを実行する。 ３ａ．フィードバック機構１４の通信回路１００から送出される各シリアルデー タパケットは、文字値として受信される。一実施の形態では、１バイトでＡＳＣ ＩＩの文字一つを表わす。 ３ｂ．通信回路１００から受信したデータを、それ以前のデータパケットに追加 して、文字列を形成する。通常、信号は、一連のＡＳＣＩＩ文字で構成されてい る。この文字のうち最初の８つは、アナログ／デジタルコンバータ９２の出力の １０進値であり、９つ目は、分析機器１８上の位置に対応するチャネル番号の１ ０進値である。アナログ／デジタルコンバータ９２の出力の上位７桁は、体積の 計算に使用する。 ４．文字列は、アナログ／デジタルコンバータ９２の出力およびチャネル番号を 表わす二つの数値に変換される。 ５．分与された流体の体積の表示またはプリントあるいはその両方を行う。流体の分与体積の自動確認 流体の体積の確認を行う装置の実施の形態とともに使用されるソフトウェアル ーチンを、請求の範囲の記述の前に示す。このソフトウェアルーチンは、ストラ クチャードＢＡＳＩＣで書いてあり、コンピュータ２６で実行する。アナログ／ デジタルコンバータ９２の出力を求めるために、このルーチンは、以下の手順を 実行することを含む追加のルーチンを組み入れている。 １．ソフトウェアルーチンを実行するコンピュータ２６と、フィードバック機構 １４との間のシリアルデータリンクを介して通信を確立する。 ２．既存のデータファイルから様々なレセプタクル３０の較正用の傾きの値を読 み取る。このデータファイルは、システムの較正について説明したのと同様の手 順により作成したものである。 ３．ソフトウェアルーチンを実行するコンピュータ２６と分析機器１８の間の通 信を確立する。 ４．流体の分与体積確認を行うレセプタクル３０を選択する。選択は、オペレー タが直接行うか、または分析測定装置１８に関連したルーチンによって行う。 ５．初めて流体約４５０μｌをレセプタクル３０に分与する間に、ルーチンがア ナログ／デジタルコンバータ９２の出力をモニタリングする。出力値は、上記の ルーチンを利用して読み取る。 ６．アナログ／デジタルコンバータ９２の出力が安定する。 ７．基準抵抗回路７０から読み取りが行われる。 ８．流体約５０μｌをレセプタクル３０に分与する間に、ルーチンがアナログ／ デジタルコンバータ９２の出力をモニタリングする。この分与は複数回行われる 。出力値の読み取りは、サブルーチン“ＤＢＬＲＥＡＤ”および“ＲＣＶ”内に ある上記のルーチンを利用して行われる。 ９．アナログ／デジタルコンバータ９２の出力が安定する。 １０．アナログ／デジタルコンバータ９２の出力の数値が、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｅ ＰＲＯＭ、ＳＲＡＭなど、適当なメモリに保存される。 １１．選択したレセプタクル３０へ流体を所望回数、例えば六 回分与する場合について、ステップ８から１０が繰り返される。 １２．基準抵抗回路７０から読み取りが行われる。 １３．各分与作業に関連した流体の体積を示すアナログ／デジタルコンバータ９ ２の出力の差の計算が行われる。 １４．各個別の分与作業ごとに、平均からの偏差とともに、平均分与体積および 分与体積の標準偏差の計算が行われる。このステップは、サブルーチン“ＣＡＬ ＣＵＬＡＴＥ”内で実行される。 １５．分与作業の実行、確認の都度、流体の分与体積の計算、プリントまたは表 示あるいはその両方、および記録ファイルへの保存が行われる。 １６．分与作業すべてについて、分与体積の平均および標準偏差をプリントする 。 １７．平均および変動率を所定の「合格」基準と比較する。 本明細書に述べた方法は、手作業、またはコンピュータ２６などの制御装置に より制御または実行される。或は、分析機器１８に含まれるメモリに常駐しメモ リ内で作動するソフトウェアにより制御される。流体の分与体積を確認すること により、流体源、ポンプ、流体移動コンジット、分与ノズルなどを備え た流体送出しシステムに対する暗黙試験を行う。したがって、本明細書に述べた 装置および方法により、オペレータは、分析機器１８に関連した流体システムの 構成要素の状態を知ることができる。 以下に、前記のソフトウェアルーチンのリストを示す。ＳＴＥＰ番号は、上記 の説明で使用した番号に対応している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウロブルウスキー，ミクジスロー アメリカ合衆国、イリノイ・60045、レイ ク・フオレスト、ノース・エルム・24052 (72)発明者 スレスジンスキー，ニール・テイ アメリカ合衆国、ウイスコンシン・53143、 カノーシヤ、エイテイース・プレイス・ 2521 (72)発明者 フアウラー，ジヨン・ポール アメリカ合衆国、テキサス・75067、ルイ スビル、カシオン・994 (72)発明者 シヤピラ，トーマス・ジエラルド アメリカ合衆国、ウイスコンシン・53104、 ブリストル、ワンハンドレツドセブンス・ ストリート・21616 (72)発明者 スミス，ケネス・チヤールズ アメリカ合衆国、テキサス・75052、グラ ンド・プレアリー、フエンウイツク・2853

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体の体積を確認する装置であって、 （ａ）流体を収容するレセプタクルと、 （ｂ）前記レセプタクルと動作可能に関連する第一の導体と、 （ｃ）前記第一の導体からオフセットされた前記レセプタクルと動作可能に関 連する第二の導体と、 （ｄ）前記第一の導体と電気的に接続された、第一の電気信号の発生源と、 （ｅ）前記第二の導体で生成される第二の電気信号を検出するために前記第二 の導体と電気的に接続されたモニタとを備える装置。 ２．（ｆ）フィードバック機構が第二の電気信号を示すフィードバックを与える ように、モニタと動作可能に接続された前記フィードバック機構をさらに備える 、請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．（ｆ）第一の導体および第二の導体のうち少なくとも一方と電気的に接続さ れ、前記第一の導体および第二の導体のうち少なくとも一方を電磁的にシールド する第三の導体をさらに備 える、請求の範囲第１項に記載の装置。 ４．（ｇ）第三の導体と、第一の導体および第二の導体のうち少なくとも一方と の間に電気的に配設された電気絶縁体をさらに備える、請求の範囲第３項に記載 の装置。 ５．（ｆ）レセプタクルと接続することができるライナをさらに備える、請求の 範囲第１項に記載の装置。 ６．（ｆ）レセプタクルと着脱可能に接続することができるライナをさらに備え る、請求の範囲第１項に記載の装置。 ７．（ｆ）第一の導体および第二の導体のうち少なくとも一方と電気的に接続さ れたコンピュータをさらに備える、請求の範囲第１項に記載の装置。 ８．ノズルから分与される流体の体積を確認する方法であって、 （ａ）レセプタクルを、前記ノズルから分与される流体が前記レセプタクルに 入るように前記ノズルに隣接して配置する段階と、 （ｂ）前記レセプタクルと動作可能に接続された第一の導体に第一の電気信号 を入力する段階と、 （ｃ）前記第一の電気信号に応答する前記レセプタクルと動作可能に接続され た第二の導体で生成される第二の電気信号を モニタリングする段階とを備える方法。 ９．（ｄ）所望の体積の流体が示す条件をあらかじめ決定する段階と、 （ｅ）第二の電気信号を前記条件と比較して、前記所望の体積の流体がレセプ タクルに入っているかどうかを判断する段階とをさらに備える、請求の範囲第８ 項に記載の方法。 １０．モニタリングステップ（ｃ）が、 ｉ．第二の電気信号と関連する振幅および電圧のうち少なくとも一方をモニタ リングする段階を備える、請求の範囲第８項に記載の方法。 １１．流体の体積を確認する方法であって、 （ａ）ある体積の流体をレセプタクルに入れる段階と、 （ｂ）前記流体に接触しないように、前記レセプタクルに隣接して第一の導体 を配置する段階と、 （ｃ）前記流体および前記第一の導体に接触しないように、前記レセプタクル に隣接して第二の導体を配置する段階と、 （ｄ）第一の電気信号を前記第一の導体に入力する段階と、 （ｅ）前記第一の電気信号に応答する第二の導体で生成される第二の電気信号 をモニタリングして、前記レセプタクル内の 前記流体の体積を確認する段階とを備える方法。 １２．流体の体積を確認する装置であって、 （ａ）流体を収容するレセプタクルと、 （ｂ）前記流体と接触しないように、前記レセプタクルと動作可能に関連する 第一の導体と、 （ｃ）前記第一の導体が前記流体と接触しないように、前記第一の導体からオ フセットされた前記レセプタクルと動作可能に関連する第二の導体と、 （ｄ）前記第一の導体と電気的に接続された、第一の電気信号の発生源と、 （ｅ）前記第二の導体で生成される第二の電気信号を検出するために前記第二 の導体と電気的に接続されたモニタとを備える装置。