JPS63500538A - 自動標本分析装置 - 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】 自動標本析装置 発明の背景 本発明は標本を分析するための自動分析装置に関するものである。リチャード・ ダブリュー・ハナウエイ（Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｗ、　１（ａｎａｗａｙ）の名で出 願され、同じ譲受人に譲渡された下記の３つの未決の出願についてクロスリファ レンスする。名称［タワー・フォー・アナライジング・システム（Ｔｏｗｅｒ　 ｆｏｒ　Ａｎａｌｙｚｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）Ｊ（アトーニイズ・ドケット（ａ ｔｔｏｒｎｅｙ’　ｓ　ｄｏｃｋｅｔ）０１８−８４０４２８−ＮＡ）　；名称 ［トレー・フォー・アナライジング・システム（Ｔｒａｙ　ｆｏｒ　Ａｎａｌｙ ｚｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　）　Ｊ（アトーニイス・トケット（ａｔｔｏｒｎｅｙ ’ｓ　ｄｏｃｋｅｔ）０１８−８４０４２９−ＮＡ　）　；　名称リエイジエン トーデイスベンサー・フォー拳アナライジング・システム（Ｒｅａｇｅｎｔ　Ｄ ｉｓｐｅｎ＠ｅｒｆｏｒ　Ａｎａｌｙｚｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　）　Ｊ　（アト ーニイズ・ドケット（ａｔｔｏｒｎｅｙ’ｓ　ｄｏｃｋｅｔ　０１８−８４０４ ２７−ＮＡ）。

本発明は、現在利用できる装置より人手を大幅に減少する自動標本分析装置に関 するものである。オペレータが標本トレーを本発明の装置内に入れた後で、接種 の後の培養、培養に続く試薬の添加を含めた種々の操作が、それ以上人手を介在 させるとと々しに全て自動的に行われる。種々の操作が適切な順序で行われるよ うにコンピュータ型プロセッサが装置を制御し、分析の結果が分析された標本を とくに参照して記録される。

微生物学におけるオートメーションは臨床検査室における化学および血液学より はるかに遅れている。

しかし、この分野を開発するために産業において現在広い範囲の努力が注がれて いる。自動化された抗微生物性の感受性試験を行う最良の公表されている装置は 光検出法を用いている。Ｏ，Ｓミクロンまたはそれより小さい粒子を検出する連 続流装置が１９７１年以来商業的に利用されるようになってきている。

しかし、おそらくはその装置が非常に高価であるために、検査室において広く使 用されるようにはなっていなかった。レーザ光源を用いる別の装置が提案されだ が、商業的に利用できないことが判明している。最近、下記のような３種類の装 置に注意が向けられている。

プフイッツアーΦオートバック（Ｐｆｉｚｅｒ　Ａｕｔｏｂａｃ　）１装置（米 国再発行特許第２８，８０１号）は３５度という一定の角度における光の散乱に よシ相対的な細菌成長を測定する。その装置は多数の隣接するクベットを形成す るプラスチック製の装置内に１２の試験室と１つの制御室を含む。抗性物質が含 浸紙ディスクを介して室の中に入れられる。抗微生物性感度読取器（ａｎｔｌｍ ｉｃｒｏｂｉｃ　５ｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｒｅａｄｅｒ）が恒温器、攪拌器お よびディスクをディスペンサ（ｄ　ｉ　ｓｃ　ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）とともに来 る。結果が光散乱指数（ＬＳ　Ｉ　）として表され、それらの数がカービイ＝バ ウアー（Ｋｉｒｂｙ−Ｂａｕｅｒ）［感度、中間および抵抗（５ｅｎｓｉｔｉｖ ｉｔｙ、　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅａｎｄ　ｒｅｓｉ＠ｔａｎｔ）　Ｊに関連 づけられる。この装置では日常的には利用できないＭＩＣ測定である。カービイ ＝バウアー法によシ測定された臨床培養分離（ｃｌｉｎｉｃａｌｉｓｏｌａｔｅ ）の感受性との比較においては９１チの適合（ａｇｒｅｅｍｅｎｔ　）があった 。しかし、この装置ではある種の細菌ストレイン（ｓｔｒａｉｎ）−薬物組合わ せが耐性オヨヒ同時に感度ＬＳＩ　（ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ＬＳＩ）を生ずるこ とが見出されている。

自動細菌装置（Ａｕｔｏ　Ｍｉｃｒｏｂｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍ　）は、井戸（ｗｅ 　１１　ｓ　）の４×５のプレイを含むプラスチック板を用いて、９種類の尿管 病原菌についての識別研究、計数（ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ　）研究および感受 性（ｓｕａｅｅｐｔｉｂｔｌｉｔｙ　）研究を行うためにマクドネル＝ダグラス （ＭｃＤｏｎｅｌｌ　−Ｄｏｕｇｌａｓ）によシ開発されている。（ギプソｙ　 （Ｇｊｂｓｏｎ）　他へ付与された米国特許第３，９５７，５８３号；チャール ス（ａｌａｒｌｅｓ）他へ付与された米国特許第４，１１８，２８０号；チャー ルス（Ｃｈａｒｌｅｓ）他へ付与された米国特許第４，１１６，７７５号の各明 細書参考）。標本は負圧により小さい井戸の中に引きこまれ、装置は発光ダイオ ードおよび光センサアレイにより光吸収度および光散乱の変化を監視する。各板 が１時間に１枚の速さで走査されるように機械的な装置が各版を検出スロット内 に連続して動かし、装置内のデジタルコンピュータが光データを格納する。装置 は１度に１２０個または２４０個の標本を処理する。各試験の状態はＣＲＴ−キ ーボード・コンソールによシ質間でき、任意の表示から７％　−トコビーを作成 できる。妥当な結果を生じさせるのに十分な細菌成長を装置が検出すると、走査 はプリントアウトを自動的にトリガする。４〜１３時間の確定（ｔｄｅｎｔＨｉ ｃａｔｉｏｎ）に続いて技術者は明確な培養（ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｕｌｔｕｒ ｅ　）を抗微生物性感受性（ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｔｅｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌ ｉｔｙ　）　を試験する別の装置へ移す（ｔｒａｎｓｆｅｒ）。

その結果が「Ｒ」（抵抗の（ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）　）および「Ｓ」（感受性の （ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅ）　）として表されるが、定量的なＭＩＣデータは得 られない。

ギプソン（Ｇｉｂｓｏｎ）他へ付与された米国特許第３，９５７゜５８３号は自 動化技術は含んでいないが、肉眼による検査または手動操作される比色計を用い る。したがって、走査は手動操作または機械的な操作である。

チャールス（Ｃｈａｒｌｅｓ）他へ付与された米国特許第４，１１８゜２８０号 および第４，１１６，７７５号も種々の列を読取るためにカセットを機械的に動 かすことをめている。

アボツ）　（Ａｂｂｏｔ）ＭＳ−２装置は１１個の隣接するクペットよ構成るチ ャンバで構成される。プフイツツアー・オートバック（Ｐｆｉｚｅｒ　Ａｕｔｏ ｂａｃ）１と同様に、抗微生物性化合物（ａｎｔｉｍｔｃｒｏｂｉａｌ　ｃｏｍ ｐｏｕｎｄ　）が含侵紙ディスクによシ導入される。いくつかの細菌集落（ｃｏ ｔｏｎｉｅｓ）からの有機体（ｏｒｇａｎｊ　５ｍ５）の懸濁液（ｓｕｓｐｅｎ ｓｉｏｎ）よ構成る接種物が培養基内に導入され（１ｎｔｒｏｄｕｃｅｄ）。

クペットカートリッジがその懸濁液で充される。オペレータはそのクベットカー トリッジを分析モジュールの中に入れる。その分析モジュールは８個のカートリ ッジを取扱うことができる（装置には別のモジュールを付加できる）。カートリ ッジの攪拌に続いて、装置は混濁測定（ｔｕｒｂｉｄｉｍａｔｒｙ　）によ構成 長速度を監視する。対数成長相（ｌｏｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｐｈａａｅ）が起ると 、装置は薄い培養肉汁溶液を１１個のクベットチャンバへ自動的に送る。それら のチャンバのウチのｉｏ個に抗微生物性ディスク（ａｎｔｉｍｔｃｒｏｂｉａｌ 　ｄｉｓｃ）が含まれ、１１番目は成長制御（ｇｒｏｗｔｈ　ｃｏｎｔｒｏｌ　 ）である。

この装置は５分間隔で読取シを行い、データをマイクロプロセッサに格納する。

成長制御の汚濁（ｔｕｒｂｉｄｔｔｙ　）の予め設定されている増大に続いて、 プロセッサは各チャンバのために成長速度定数（ｇｒｏｗｔｈｒａｔｅ　ｃｏｎ ｓｔａｎｔ　）を設定する。抗微生物性成長速度定数と制御成長速度定数の比較 により感受性計算の基礎が形成される。プリントアウトが結果を耐性または感受 性として表し、もし中間でちれば、感受性情報がＭＩＣとして表される。

感受性試験において抗微生物性感度（ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉｅｓｅｎｓｉｔｉ ｖｉｔｙ）を測定するために非光学的方法も用いらへまたは提案されている。そ れらの方法にはラジオ呼吸計（ｒａｄｉｏ　ｒｅｓｐｉｒｏｍｅｔｒｙ）、電気 的インピーダンス、生物発光および微小熱量計（ｍｉｃｒｏｃａｌｏｒｉｍｅｔ ｒｙ）が含まれている。ラジオ呼吸計は、細菌が新陳代謝した炭水化物および炭 水化物炭素（ｃａｒｂｏｈｙｄｏｒａｔｅ　ｃａｒｂｏｎ）を、それがＣＯ２と して放出された後で検出できるという原理を基にして、炭水化物中に同位元素ｃ 　１４を含ませることを含む。放出されたＣ”０２ガスは捕えられ、同位元素を 検出するためにベータカウント技術が用いられる。

しかし、同位元素検出装置を感受性試験に適用する際の大きな困難は、抗微生物 剤（ａｎｔｉｍｊｃｒｏｂｉｅ　ａｇｅｎｔ）が細菌種（５ｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ 　ｂａｃｔｅｒｉａ）の成長を停止させることはできるが、炭水化物の新陳代謝 は依然として続けられることである。あまシ起ることではないが、ある種の炭水 化物を新陳代謝機構（ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｍａｃｈｉｎｅｒｙ）を与えられた 薬剤で停止できるが、成長は続けられる。新陳代謝と細胞成長の間のこの分離に よシ、抗微生物性感受性を検出するための測定が、新陳代謝ではなくて細胞の質 量または細胞の数の決定に依存するという事実が強調される。

電気的インピーダンス装置は、細菌の細胞の正味の電荷が小さく、周囲の電解質 細胞成長媒質（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ　ｂａｃｔｅｒｉａｌ　ｇｒｏｗｔｈ 　ｍｅｄｉａ）よジインピーダンスが高いという事実を基にしている。細胞数を 数えるためにパルスインピーダンス細胞カウント装置を使用できる。しかし、利 用できるカウント装置は１群の標本を自動的に取扱うことができず、生きている 細菌の細胞と死んでいる細菌の細胞を識別する能力を一般に有しない。

電気的インピーダンスの別のやシ方は、細菌の成長段階中に媒質の導電度の変化 を監視することである。細菌は栄養物を利用するので、細菌は天然の培養肉汁（ ｎａｔｉｖｅ　ｂｒｏｔｈ　）より導電度が高い新陳代謝産物を生ずるから、新 陳代謝が行われるとインピーダンスは低くなる。しかし、この技術は細胞の質量 では々くて細胞の新陳代謝を測定するから、抗微生物性感受性検出へのそれの応 用にはラジオ呼吸計の欠点と同じ欠点がある。

顕微鏡的微生物を検出するために生物発光も提案されている。生物発光は、生き ている生物（ｌｉｖｅ　ｏｒｇａｎｔｓｍ）のほぼ共通の性質として、高エネル ギーリン酸塩（アデノシン三リン酸塩（ａｄｅｎｏｓｉｎ＠ｔｒｉｐｈｏｓｐｈ ａｔｅ）。

ＡＴＰ）の形でエネルギーを貯蔵するという原理を基にしている。それは蛍のル シフェラーゼとの反応によシ検出できる。その反応によシ光エネルギーが発生さ れ、その光エネルギーは電子的光センサによυ高感度で検出できる。尿中の細菌 の存在を検出するために臨床検査室は生物発光装置を得ることができるが、蛍の ルシフェラーゼの供給量が限られているためにこの技術は高くつき、この装置を 標準化する際に問題が生じている。

微少熱量計は細菌の新陳代謝によシ発生された微少な熱を測定するものである。

この原理にはいくつかの欠点があるが、研究室においてはその装置を採用してお らず、１つの大きい欠点はこの装置は細菌の質量または数ではなくて新陳代謝活 動を測定することにある。

１９７９年１０月５日付でワーノ（Ｗｅｒ　Ｌ　Ｚ　）、ハサウエイ（Ｈａｔｈ ａｗａｙ）およびクック（Ｃｏｏｋ）により出願され、現在は１９８４年５月１ ４日に付与されて米国特許第４，４４８，５３４号になっておシ、本発明の譲受 人に譲渡されている、米国特許出願第　８２，２２８号においては、液状標本に 対して光密度試験を行う自動走査装置と、抗微生物性感受性を試験し、微生物を 識別する方法が開示されている。従来の出願の装置は、多くの液状標本を含む多 重井戸トレーの各井戸を電子的に自動的に走査する装置が含まれる光源、なるべ く単一の光源、が井戸を通って感光セルのアレイまで送られる。各井戸に感光セ ルが１個設けられる。

光を受ける較正セルまたは比較セルもある。電子装置がどの部品も物理的に動か すことなしに各セルを順次読取って、走査を迅速に終る。その結果得られた信号 が比較セルからの信号と比較され、および他の信号または格納されているデータ と比較され、決定がされて、表示またはプリントアウトされる。

この従来の出願に開示されているような種類の装置が、イリノイ州マグロー〇バ ーク（ＭｃＧｒａｗ　Ｐａｒｋ）所在のアメリカン−サイエンティフィック・プ ロダクツ−ディビジョン・オブ・アメリカン・ホスピタル・サプライ・コーボレ −’／　ヨ７　（Ａｍｅｒｉｃａｎ　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃＰｒｏｄｕｃｔｓ　 Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｈｏ５ｐｉｔａｌ　５ｕｐｐｌｙ 　Ｃｏｒｐ。

ｒａｔｉｏｎ　）によシ「マイクロスキヤニｙ　（Ｍｉ　ｅｒｏ　５ｃａｎ）Ｊ および［オートスキャン（ＡｕｔｏＳｃａｎ　）−３４という商標で販売されて いる。

マイクロスキャン装置についての説明が、１９８１年に出版され、それを含むパ ンフレットに見られる。

マイクロスキャン装置は微生物学的分析における大幅な進歩を示すものであるが 、培養、試薬の添加および自動走査分析操作のための挿入のような操作を行うた めにオペレータを介在させることを依然として必要とする。いいかえると、現在 使用されているマイクロスキャン装置のためには、希望する期間だけ培養するた めに適当な装置にトレイを置くこと、および培養の後で試薬を添加し、トレイを 分析装置内に挿入するという操作を行わねばならない。本発明に従って、トレイ を装置内に挿入した後のそれら全ての操作は完全かつ自動的に行わねばならない 。

発明の概要 本発明に従って、希望に応じて選択的に処理された標本を分析する自動装置が得 られる。それらの標本は複数の標本トレイの中に配置される。各トレイは複数の 標本を含むようにされる。この装置は複数の標本トレイを支持するために１つま たはそれ以上のトレイ塔を含む。標本を選択的に処理し、分析するために、ワー クステーションがトレイ塔に隣接して配置される。そのワークステーションに関 連する選択的に操作できるトレイ移動装置が、トレイ塔からトレイを除去して、 それをワークステーションまで動かすため、またはワークステーションにおける 操作が終った後でトレイ塔の内部にトレイを再び挿入するために設けられる。

少くとも１種類の試験を希望の量だけトレイ内の希望する１種類の標本に選択的 に投与するために、独特の試薬投与装置がワークステーションに設けられる。本 発明において用いられる分析装置は従来の米国特許第４，４４８，５３４号に記 載されているのとはぼ同じである。この分析装置は、トレイ内の希望する１種類 の標本の少くとも１つと光学的性質を決定するためにワークステーションに配置 される。制御装置が装置の動作を一緒に結びつける。

試薬投与装置によシ試薬を投与するため、トレイ塔へ戻すため、分析装置による 分析のための希望の培養時間の後でワークステーションへ再び動かすため、およ びトレイ塔へ戻すために各十レイが少くとも順次ワークステーションへ動かされ るように、制御装置はトレイを順次作動させる。本発明に従って、々るべく複数 のトレイ塔を用いる。それらのトレイ塔はワークステーションを囲むトレイ塔移 動装置上に配置される。トレイ塔移動装置は、ワークステーションを中心として 回転するように配置されたカルーセルをなるべく有するようにする。トレイ塔は そのカルーセルに放すことができるように連結することが好ましい。

本発明に従って、標本トレイは前記マイクロスキャン装置で用いられている種類 のコンテナトレイと、トレイ移動装置によりトレイコンテナが塔内に貯蔵された 時にトレイコンテナが自身で位置することを助けるために構成された新規々カバ 一部材とを有する。更に、蒸発の発生を減少するために、コンテナ）　１／イが 塔内にある時に、カバーをコンテナトレイに対して偏倚させるための手段を含む 。カバーが塔内に保持されている間に、コンテナトレイのみがワークステーショ ンへ動かされるように、塔はカバ一部材を捕える手段をなるべく含むようにする 。

本発明の試薬投与装置は複数の遠隔試薬供給コンテナと、対応する供給コンテナ から希望する量の試薬を選択的に投与する手段とを利用する。この投与装置は、 それぞれのトレイ内の標本に試薬を投与するためにワークステーションに配置さ れる遠隔の投与ヘッドを含む。投与装置は投与部をなるべく含むようにし、それ ぞれの試薬コンテナは、希望のコンテナが投与部に配置されている時に投与部を 過ぎて動くために配置され、計量された試薬を投与するだめの手段が設けられる 。好適な面に従って、試薬コンテナはカルーセル内に取外すことができるように して支持される注射器を有する。制御装置はそれぞれの試薬コンテナの動きを投 与部と、試薬を受けるように構成されている標本に投与され試薬の量に統合する 。

したがって、本発明はオペレータの介在を減少させる自動標本分析装置を提供す るものである。本発明は、上記のように、オペレータが標本トレイを装置内に取 付けた後で、試薬を添加する、培養する、および分析するというよう々操作がオ ペレータの介在なしに全て順次、自動的に行われるよう々前記した装置も提供す るものである。本発明のそれらの面およびその他の面は以下の説明および図面か ら一層明らかとなるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の自動標本分析装置の概略表現、第２図は第１図に示す装置に用 いられている種類のトレイ塔の概略表現、 第３図は第１図の装置に採用できる標本コンテナトレイの概略斜視図、 第４図は第３図の標本コンテナに用いるカバ一部材の斜視口、 第５図は第３図におけるようなトレイコンテナと、第４図におけるようなカバ一 部材とを備える本発明の標本トレイの横断面図、 第６図は第５図の横断面の方向に垂直にとった第５図のカバ一部材の横断面図、 第７図は本発明のカルーセルおよび走査組立体の概略斜視図、 第８Ａ図および第８Ｂ図は本発明のカルーセルおよび走査組立体の分解図、 第９Ａ図および第９Ｂ図は本発明の走査装置のよシ詳しい分解図、 第１０図は本発明のトレイ移動装置の動作を示す部分斜視図、 第１１図は本発明のトレイ移動装置の動作を示す、一部を断面で示す部分側面図 、 第１２図はトレイ移動動作の後の段階における第１１図に示されているような部 分側面図、第１３図はトレイ移動動作のよシ後の段階における第１１図に示され ているような部分側面図、第１４図はトレイ移動動作の一層後の段階における第 １１図に示されているような部分側面図、第１５図は投与装置の斜視図、 第１６図は本発明の投与装置の分解図である。

まず自動標本分析装置１０が概略的に示されている第１図を参照する。装置１０ は希望に応じて選択的に処理されている生物学的標本を分析するようにされてい る。標本は標本トレイの中に配置される。

各トレイは複数の標本を含む。オペレータが標本トレイを装置１０の内部に取付 けた後で、試薬添加、培養および分析のような操作を装置１０は自動的に行うよ うにされている。

標本トレイは複数の標本トレイ支持塔１１の中にオペレータによシ取付けられる 。この装置で利用される塔の正確な数は希望に応じて設定できる。しかし、この 装置は複数のそのような塔１１を使用するのにとくに適する。塔１１によシ支持 されているトレイ内の標本を選択的に処理または分析するために、ワークステー ション１２がトレイ塔１１に組合わせて配置される。選択的に動作できるトレイ 移動装置１３がワークステーションに支持され、トレイ支持塔から標本トレイを 除去し、それをワークステーション１２へ動かすように機能する。トレイ移動装 置１３はトレイをトレイ支持塔１１の中に再挿入するようにも機能する。試薬投 与装置１４に遠隔試薬投与ヘッド１５が連結される。その遠隔試薬投与ヘッドは ワークステーション１２によシ支持される。試薬投与装置１４は少くとも１種類 の試薬を遠隔投与ヘッド１５を介してトレイ内の希望する１つの標本に希望の量 だけ投与するために選択的に動作できる。

ハウジングＨが自動走査分析装置１０の環境に敏感な要素をなるべく囲み込むよ うにする。それらの要素はトレイ支持塔１１と、ワークステーションと、トレイ 移動手段１３と、試薬投与装置１４と、遠隔投与手段１５とを含む。それらの部 品はハウジングの無い制御された環境の部屋の内部で使用できる力ζ本発明の自 動標本分析装置は、標本を適切に培養するための温度および湿度を制御するため にそのようなハウジングを含むことを意図するものである。

ハウジング内の温度と湿度を制御するために環境制御装置Ｅがハウジングに連結 される。環境制御装置はハウジングＨ内の雰囲気の湿度と温度を制御するための 通常の手段を有する。ハウジングＨはワークステーションとトレイ塔領域、およ び遠隔投与領域を囲むことが好ましいが、希望によってはハウジングはワークス テーションとトレイ塔領域のみを囲むことができる。

オペレータがトレイ塔を分析装置１０から除去できるようにするために、１つま たはそれ以上の接近ドア（図示せず）がハウジングに設けられる。保守のために 、ハウジングを装置から完全に外すことができるようにハウジングを作ることが できる。希望によっては、制御装置１６をハウジングに組込むことができ、ハウ ジングＨはＬＥＤパネルＤのような指示パネルを含むことができる。希望によっ ては、ハウジングＨに他の種々のゲージおよび指示器を取付けることができる。

ワークステーション１２はトレイ内の希望する１種類の標本の少くとも１つの光 学特性を決定するための分析手段も含む。試薬投与装置１４にょシ試薬を投与す るため各トレイがワークステーション１２へ少くとも順次動かされ、それからト レイ支持塔１１へ戻され、希望の培養時間だけそこに保持されるように、制御手 段１６がトレイ移動手段１３を順次作動させられるようになっている。したがっ て、制御手段はトレイをトレイ塔１１から再び除去させ、かつ分析のためにワー クステーションへ戻させる。

それから制御手段はトレイ移動手段にトレイをトレイ支持塔１１へ戻させる。貯 蔵または廃棄のためにそのトレイ支持塔からオペレータがそのトレイを除去でき る。

標本ｌ・レイ自体は第１図に示されていないが、これから第２図〜第５図を参照 して標本トレイについて説明する。標本分析装置トレイ組立体１Ｔは、標本を分 析するために自動装置１ｏで使用するようにされている組立体を有する。各トレ イ組立体１７は複数の別々の標本を含むようにされている。このトレイ組立体１ ７は、離隔された格子状パターンで配置された複数の微小クベット・１９を有す るコンテナトレイ１８で構成される。コンテナトレイ１８は第３図に最も良く示 されている。このコンテナトレイは、この出願の背景についての項で述べたよう に、マイクロスキャン標本パネルに対応する。カバ一部材２０がコンテナトレイ １８の上面２１の上に置かれるようにされる。カバ一部材２０は前記第２図、第 ４図および第５図を参照することにより明らかに示される。カバ一部材２０はタ ブ部２２と２３を含む。それらのタブ部は、カバ一部材２０の面内で、部材の第 １の縁部２４と、それに向き向う縁部２５とから外側へ延びる。トレイ組立体１ ７がトレイ塔１１の中に挿入された時に、カバ一部材の無いトレイ塔１１からト レイ１８を容易に除去できるように、タブ部２２と２３はカバ一部材２０の動き を制御するようにされる。コンテナトレイ１８内の標本に対して試薬添加または 分析の前記操作を容易に行うことができるように、カバ一部材はトレイ塔の左側 にある。

カバ一部材をコンテナトレイ上に正しく置くように、カバ一部材はコンテナトレ イをカバ一部材に対して自動的に心出しする手段も含む。第５図を参照して、心 出し手段は、第１０周壁２８を有するカバ一部材２０の底面２７にくぼみ２６を なるべく備えるようにする。その第１の周壁２８はコンテナトレイ１８の第２の 周壁２９の周囲に位置させられるようにされる。カバ一部材２０が整列させられ ていないコンテナトレイ１８に対して押しつけられた時に、傾斜させられている 第１の周壁２８がコンテナトレイ１８の第２の周壁２９に作用して、コンテナト レイをカバ一部材に対して中心を合わせて整列させるように、カバ一部材内の第 １の周壁２８をカバ一部材の内側へ傾斜させることによシ心出し作用が行われる 。本発明の斗レイ組立体のこの心出し特徴は、コンテナトレイ１８をトレイ塔１ １から正しく除去し、かつトレイ塔１１の中に正しく再挿入することに関して重 要な役割を演する。この機能については後で詳しく説明する。コンテナトレイ１ ８内のクペット１９の内容が不当に蒸発することが無いようにするために、カバ 一部材２０をコンテナトレイ１８の上に正しく置くことが重要である。

カバ一部材２０は、それの上面３１に沿って互いに全体として平行に図示のよう に配置され、それぞれのタブ部２２と２３の間を長手方向に延長する補強リブ３ １をなるべく含むようにする。カバ一部材２０をコンテナトレイ１８に弾性的に 押して、後で述べるように蒸発に対して効果的なシールを行うことができるよう に、カバ一部材を補強するためにそのよう々補強リブ３０が複数個用いられる。

したがって、補強リプ３０はカバ一部材２００曲りを阻止する。蒸発を減少させ 、コンテナトレイ１８がトレイ塔１１から除去される時にコンテナトレイ１８に よる妨害を阻止するためには、カバ一部材２０のそのよう々曲シを避けることが 好ましい。

本発明の好適な実施例に従って、コンテナトレイ１８は９６個のクペットすなわ ち井戸１９を有する。

更に、第３図に示すように、各コンテナトレイ１８は、遠隔投与ヘッド１５に面 するコンテナトレイの側壁３３に設けられているバーコード３２によシ認識およ び識別できる。そのバーコードは、トレイ内の特定の試料す々わち標本を制御装 置１６の内部に置く時にコンテナトレイ１８に取付けられ、それで表されている 各トレイに関連する情報を有する。制御装置は、情報が装置内にある時に希望の バーコードをプリントアウトできるプログラム可能なコンピュータをなるべく備 える。

再び第２図を参照して、トレイ支持塔１１はトレイ組立体１７を支持するように なっていることは明らかである。トレイ組立体１７の正確な数は希望に応じて設 定できる。締付はボルト３４をゆるめることによシ、各トレイ塔１１は自動標本 分析装置１０から容易に除去できる。それによυトレイ塔１１を自動標本分析装 置に取外すことができるようにして連結できる。

各トレイ組立体１Ｔは棚３５の上に置かれる。その棚をトレイ塔の第１の側壁３ Ｔと第２の側壁３８の各側壁内の第１のスロット３６の中に取外すことができる ように、棚３５はすべることができるようにして支持される。スロット３６は、 図が描かれている紙面内の第１の開放面３９から、その第１の開放面３９のうし ろの第２の開放面（図示せず）まで離隔して、全体として平行になって延長する 。後で詳しく説明するように、それらのスロットは開放面の１つに隣接する端部 が閉じられる。平行に離隔されて、重なシ合う棚３５のアレイを設けるために、 各欄３５は第１の側壁３７と第２の側壁３８内の第１のスロット内に取外しがで きるようにして支持される。棚の間隔は標本トレイ組立体１７を受けるような間 隔である。

第１の側壁３７と第２の側壁３８内の対応する複数のスロット４０が離隔されて 、全体として平行に第１の開放面３９から第２の開放面（図示せず）へ延長する 。第１のスロット３６に隣接する開放面と同じでおるように選択された１つの開 放面に隣接する第２のスロット端部が閉じられる。第２のスロットはカバ一部材 ２０を受け、スロットの幅Ｗ内での上方または下方へのカバ一部材２０の動きを 支持するようにされる。その幅Ｗは、後で詳しく説明するように、スロットの幅 の方向にカバ一部材２０が動けるようにするように選択される。

開放面を一部ふさいで、トレイ塔内に入れられているトレイ組立体１７がその面 の開口部から押し出されることを阻止するために、少くとも１つの側壁３７の１ つの開放面３９に選択的に作動できる手段４１が設けられる。その選択的に作動 できる手段４１は多重タブ付き部材４２をなるべく有するようにする。その部材 ４２は側壁３Ｔの縁部に適当な手段（図示せず）によシすべることができるよう にして取付けられる。トレイ組立体１７を塔１１の中に挿入し、および塔１１か ら抜き出し、または所定位置に固定できるように、タブ部材は上下に動かすこと ができる。部材４２のタブ４３は、トレイ組立体１７を固定したい場合にカバ一 部材２０を妨げ、部材４２が阻止位置から上方へ動かされた時にカッく一部材を 自由に通すことができるようにするために部材４２は機能する。その動きはオペ レータを介在させることによシ手動で、またはプログラム可能な制御装置１６に より制御される適当なソレノイド４４を用いて自動的に行うことができる。

連結ボルト３４が塔１１のそれぞれの側壁３７゜３８により支持され、それらの 連結ボルトは上部４５および下部４６とともにトレイ塔のフレームを形成する。

連結ボルト３４は１．第１図に示すように、トレイ塔移動力ルーセル４７にねじ こまれるようにされる。

トレイ塔を殺菌したい場合には、標本トレイ組立体１７を塔から除去する。希望 によっては、棚３５も塔から除去して殺菌できる。上部４５と、下部４６と、側 壁３７．３８とを含むフレームをほぼ備える塔自体を殺菌することもできる。

次に第７図〜第９図を参照して、自動標本分析装置１０を更に詳しく説明する。

とくに、それらの図はトレイ塔１１をワークステーションに対する動作位置へ選 択的に動かすための種々の装置と、トレイ組立体移動装置の種々の要素と、ワー クステーション自体とを示す。トレイ塔移動装置すなわちカルーセル４Ｔの上に 配置される複数のトレイ塔１１を用いることが望ましい。カルーセル４７はワー クステーション１２を囲むドーナツ形の板を有する。カルーセル４Ｔの上面に穴 ４８が設けられる。トレイ塔１１をカルーセル４７に取付けるために、それぞれ のトレイ塔１１の連結ボルト３４をそれにねじこむことができるように、それら の穴はテーノ（−状にされる。自動標本分析装置１０の他の面を良く示すために 、トレイ塔は第８図と第９図には示されていない。

駆動プーリ４９と歯付きプーリ５１の周囲に配置されている歯付きベルト５０に よシカルーセル駆動プーリ４９が駆動される。ステッピングモータ５２が減速歯 付きプーリおよびベルト機構５３を介して歯付きプーリ５１を駆動する。ステッ ピングモータの動作は制御装置１６によシ制御され、ワークステーション１２に 関連して希望のトレイ塔を動作位置に置くためにカルーセル４γを回転させるよ うに機能スる。カルーセル４ＴはＶ−）ラック軸受５５にヨシベースフレーム５ ４の上に回転できるようにして支持される。しかし、希望によっては、カルーセ ル４７を回転できるようにして支持する適切な手段を用いることができる。同様 に、希望する１つのトレイ塔をワークステーション１２に関連して動作させる位 置に選択的に置くようにするため希望する任意の駆動装置を用いることもできる 。

ワークステーション１２を軸５６の軸線に沿って垂直に上下させるために、一対 の垂直軸５６がワークステーション１２を支持する。軸５６はフレーム５４の内 部で、両端が軸マウント５７によシ支持される。ワークステーション・キャリヤ フレーム５８が、適当なブッシングまたは軸受を有する穴５９を含み、キャリヤ フレーム５８を軸５６に沿って滑動させる。ワークステーション１２を支持して いるキャリヤフレーム５Ｂを軸５６に沿って上下に垂直方向に駆動するために垂 直軸駆動ねじ６０が設けられる。駆動ねじ６０は、軸マウント５Ｔ内で球軸受６ １によシ回転するためにジャーナル連結され、かつフレーム５４内で軸受６２に より回転するためにジャーナル連結される。駆動ねじ６０のうち、ジャーナル連 結される部分はねじ部を含まない。また、ベースフレーム内でジャーナル連結さ れる下側部分は、歯付き駆動プーリ６３を含む。この駆動プーリは歯付キベルト ６４と、ステッピングモータ６６の軸に取付けられているプーリ６５とによシ駆 動される。

減速駆動を行うために、歯付き駆動プーリ６３の直径はプーリ６５の直径よシ長 い。ステッピングモータ６６は制御装置１６により制御されて、要求に応じてワ ークステーション１２を上下に進ませ、自動標本分析装置の動作を行わせる。こ れについては後で説明する。

次に第９図を参照してワークステーション自体について詳しく説明する。前記ワ ークステーション・キャリヤフレーム５８が、軸５６に沿って直線軸受６７によ り動かされるように構成される。軸５６と駆動ねじ６０により与えられる動き平 面に対して垂直女子面を動くように遠隔投与ヘッド１５が構成される。これは案 内棒６８と投与ヘッド駆動ねじ６９によシ行われる。投与ヘッド１５はオイルレ ス軸受ＴＯによシ棒６８の上を滑動するように構成される。

投与ヘッド１５をキャリヤフレーム５８に対して横へ希望の動きを行わせるよう に、駆動ねじ６９は穴７１にねじこまれる。遊び防止ナラ）７２，７３を駆動ね じ６０，６９に対して設けると好適である。

駆動ねじ６９は回転するために端部支持ブロック７４．７５内でジャーナル連結 される。それらの端部支持ブロックはキャリヤフレーム５８に取付けられる。駆 動ねじが回転するために軸受７Ｇ、７７によシ端部ブロック７４．７５にジャー ナル連結される。駆動ねじ６９の一端に歯付き駆動プーリ７８が固定される。キ ャリヤフレーム５８に取付けられているステッピングモータ７９が、駆動ねじ６ ９を歯付きプーリ８０およびベルト８１により駆動する。

歯付きプーリ８０の直径は駆動プーリ７８の直径よシ比較的長く、それによシ駆 動装置で増速を行う。

キャリヤフレーム５８の下側にフォトダイオード読取器カード組立体８２が支持 される。この読取器カード組立体８２はワークステーションの分析機能を行って 、トレイ組立体１７内の標本の光学的性質を決定する。

この自動標本分析装置１０の重要な要素は、試薬を標本に投与し、または標本を 分析するためにトレイ塔からトレイコンテナ１８を除去して、それをワークステ ーション１２の中に動かし、トレイコンテナ１８を要求に応じてトレイ塔１１へ 戻す、選択的に動くことができるトレイ移動装置１３である。トレイ移動装置１ ３はキャリヤフレーム５８により支持され、キャリヤ７レーム５８に固定される トレイ駆動マウント８３を有する。そのマウント８３はその内部に２本の平行に 離隔されたらせん駆動ねじ８４を支持する。それらの駆動ねじは軸受８５によシ マラント内で回転するようにジャーナル連結される。

駆動ねじ８４の一端にトレイ駆動マウント８３が配置される。

駆動ねじ８４の周囲に動くキャリッジすなわちトレイピックアップボデー８６が 、遊び防止ナツト組立体８７によシ駆動されるように支持される。キャリッジ８ ６は２本の平行に離隔されているトレイピックアップ歯８８．８９を支持する。

駆動ねじの両端に駆動プーリ９０が取付けられる。それらの駆動プーリは歯付き ベルト９１によシ歯付きプーリ９２を介して駆動される。その歯付きプーリ９２ はステッピングモータ９３により駆動される。歯８８と８９を前進または後退さ せて、コンテナトレイ１８をキャリヤフレーム５８が動く平面に対して垂直な平 面内を、遠隔投与ヘッド１５の動く方向に対して垂直な方向に前後にそれぞれ動 かすように、ステッピングモータ９３が制御装置１６により制御される。

トレイ移動装置の上と下に、トレイブロック９５と、アパーチャ９６と、ファイ バ束ブロック９７と、フォトダイオード読取器カード８２とを備える標本分析装 置すなわち走査装置９４．９２が支持される。

標本分析装置９４．８２は、この明細書の背景の項において述べたマイ久ロスキ ャン装置に商業的に用いられているものと同じである。トレイブロック９５と、 アパーチャ板９６およびファイバ束ブロック９７は、キャリヤフレーム５８と同 じ方向に、ただしキャリヤフレーム５８に対して垂直方向に前後に動くように構 成される。前記要素は光学的マウント９９を介して光学ブロックフレーム９８に 取付けられる。

トレイブロック９５と、ファイバ束ブロック９１およびアパーチャ９６は、マウ ント９９に対してばねによシ押しつけられている歯車ラック１００によシ、光学 的ブロックフレーム９８の上で垂直運動するように構成される。マウント９９は ２個のツーリングボールと１個の配置ボタンによシ３本の位置ポストを通じて配 置される。３本の位置ポストはフレーム９８にボルト止めされる。歯車ランク１ ００が光学ブロックフレーム９８の穴１０１の中に滑るようにして支持される。

軸１０２がブロックフレーム９８内で回転するために軸受１０３によシジャーナ ル連結される。

歯車ラック１００にそれぞれ整列している駆動歯車１０４が軸１０２によシ支持 される。この軸１０２の軸線は歯車ラック１００の動く方向に対して垂直に配置 される。軸１０２の一端に歯付きプーリ１０５が支持されて軸を駆動する。プー リ１０５はステッピングモータ１０６と歯付きベルト１０７によシ駆動される。

ステッピングモータ１０６は制御装置１６によシ制御されて、歯車ラック１００ を上または下に進ませることによシ、標本分析装置９４を上下させて、ワークス テーション１２に配置されているそれぞれのコンテナトレイ１８の底に接触させ たシ、引離したシするために、軸１０２、を時計回りまたは逆時計口シに回転さ せる。

それぞれのトレイ塔１１をワークステーション１２との動作関係に入れるために 、トレイ塔１１を動かすカルーセル型構造について説明したが、種々のベルト型 機構を含めて希望する任意の移動手段を用いることができる。前記したように、 トレイ塔は全体として長方形のフレームを有する。それらの長方形フレームには 複数の支持棚３５が取外すことができるようにして支持される。

次に第１０図〜第１４図を参照して、塔１１は、カバ一部材２０とコンテナトレ イ１８が塔内に位置させられた時に、カバ一部材２０をコンテナトレイ１８へ偏 倚させる手段１０８もなるべく含むようにする。偏倚手段１０８と、トレイ移動 装置１３とワークステーション１２との動作を第１０図〜第１４図を参照して次 に説明する。

第１０図に示すように、トレイ塔１１は前記のようにそれぞれのスロッ）３６． ４０を有する側壁３Ｔを含む。スロット３６の中にトレイ棚３５が支持され、カ バ一部材２０がトレイ塔の第２のスロット４０によシ捕えられて保持される。第 ２のスロット４０の端部が、開放スペース１０が閉じられているために、カバ一 部材２０は捕えられて保持される。

同様に、トレイ棚３５は開放スペース１０９におけるスロット３６の閉じた端部 によシ捕見られる。トレイの歯８８，８９が前縁部に傾斜面１１０を含む。その 傾斜面はタブ部２２または２３に接触して、それラノ歯がステッピングモータ９ ３によシ伝見られる駆動によシトレイ塔の中へ進むにつれて、カバ一部材２０を コンテナトレイ１８から上昇させる。第１１図に示すように１弾力のある偏倚手 段が圧縮ばね１０８を有する。その圧縮ばねは次に上の棚３５の底によシ支持さ れる。偏倚手段すなわちばね１０８の目的は、カバ一部材２０とコンテナトレイ １８の間をできるだけ封止するように接触させることである。

歯が矢印１１１の向きにトレイ塔１１の中に入るように動くと、トレイカバーが 第１２図に示すように僅かに上昇して、ばね１０８は圧縮される。

次に第１３図を参照して、歯８８．８９がトレイ塔の中に十分に進められた後で 、垂直駆動ステッピングモータ６６が作動させられて、歯８８と８９を僅かに上 昇させる。これによりトレイカバ一部材２０がコンテナトレイ１８から十分に上 昇させられ、トレイの歯８８および向き合うトレイの歯８９（図示せず）によシ その位置に保持される。これによシ歯８８と８９の下側縁部に設けられているく ぼみ１１２の中にコンテナトレイ１８を捕えるようにも機能する。そうするとば ね１０８は十分に圧縮される。

コンテナトレイ１８をくぼみすなわちポケット１１２の中に捕えるために必要な 全てのことは、矢印１１３の向きに少し垂直に押すことである。それから、歯８ ８と８９を第１４図に示されている矢印１１４の向きに動かすことによシ、コン テナトレイがトレイ塔１１から引きこめられる。コンテナトレイ１８がトレイ塔 １１から引きこめられると、偏倚ばね１０８がカバ一部材２０を第２のスロット ４０の底におけるそれの正常な位置まで戻す。トレイカバ一部材２０のタブ部を 捕える第２のスロット４０の閉じられている端部１０９のために、トレイカバ一 部材２０はトレイ塔からの歯８８と８９に追従しない。

コンテナトレイ１Ｂをトレイ塔１１へ戻すためにはこの操作が逆にされる。歯８ ８と８９がトレイ塔１１の中に進むと、トレイカバ一部材２０は上昇させられて 、トレイコンテナ１８が入ることができるようにする。歯がトレイ塔１１の中に 完全に挿入された後で、ステッピングモータ６６が駆動されて歯を垂直方向下向 きに押し、トレイコンテナを放す。

それから歯紘トレイ塔から引きこめられる。そうするとワークステーションを上 または下へ動かして別のトレイをトレイ塔から除去できる。

これまで説明した装、置の動作においては、標本トレイ組立体１Ｔがオペレータ によシトレイ塔１１の中に挿入される。コンピュータ制御装置１６が前記ステッ ピングモータの動作を制御して、希望のトレイ組立体ＩＴを１度に１つずつトレ イ塔から引き出し、それらをワークステーション１２へ送る。適切な時刻に）ト レイ組立体１１がトレイ塔から引き出され、トレイコンテナ内の標本に適当な試 薬を投与することを意図する。この試薬投与プロセスは、トレイ移動装置と遠隔 投与ヘッド移動装置を用いることによって達成できるＸ軸運動およびＹ軸運動そ れぞれを用いて行われる。たとえば、Ｘ運動は、ステッピングモータ９３が投与 ヘッド１５の下側の歯８８と８９内に支持されているトレイコンテナラ歩進させ るために、ステッピングモータ９３を適切に制御することによシ行わせることが できる。Ｙ運動は、ステッピングモータ７９の作動の下にキャリヤフレーム５８ の横から横へ投与ヘッドを歩進させることによシ行われる。コンピュータ制御装 置１６はステッピングモータのそれぞれの作動を制御して、投与ヘッドをトレイ コンテナ１８内の希望のクベット１９へ動かし、その中に試薬が計られて入れら れる。

投与ヘッド１５はコンテナトレイ１８の側面２９上のバーコード３２を読取るた めの読取器手段Ｒも含む。これは、投与ヘッド１５をバー読取器手段Ｒを横切っ て横方向に走査することによシ達成される。

読取シ手段Ｒはバーコードを読取るための遠隔投与ヘッド上のセンサを備え、そ のセンサは制御装置１６へ適切に接続されて分析される標本を識別する。

それぞれのトレイ移動装置１３のＸ軸運動とＹ軸運動と、投与ヘッド１５の運動 とにより試薬投与が終ッた後で、ステッピングモータ９３が附勢されて、第１０ 図〜第１４図を参照して述べたように、コンテナトレイ１８をトレイ塔１１のそ れぞれのスロットの中に戻して挿入する向きに歯を進ませる。それから、コンピ ュータ制御装置１６は添加された試薬の接種を受けた標本を希望の時間だけ培養 できるようにする。その後でコンテナトレイ１８は、第１０図〜第１４図を参照 し述べた操作を繰返えすことにより塔から再び除去され、ワークステーション１ ２へ引き出される。

この時に、この出願の背景の項においてマイクロスキャン装置について説明した のに類似するやシ方で分析が行われる。コンテナトレイがワークステーション１ ２にある時は、それぞれのトレイブロック、アパーチャ板および光学ブロックフ レームが作動ステッピングモータ１０６により動かされてコンテナトレイ１８の 底に接触する。分析が従来のやり方で行われ、その結果がコンピュータ制御装置 １６に記録された後で、ステッピングモータ１０６の作動によりトレイブロック は下降させられ、トレイ歯がトレイコンテナをトレイ塔へ再び戻す。この点にお いて、希望に応じて貯蔵または廃棄のためにトレイコンテナを除去できる。ある いは、希望によっては付加培養期間の間トレイコンテナをトレイ塔内に保持でき 、述べたばかりの分析動作を培養期間に続けて繰返えすことができる。

トレイカバ一部材２０は、カバ一部材に対してコンテナトレイを心出しするよう に機能する傾斜した周壁２８を形成するくぼみ２６を含むことを先に述べた。こ の動作は、第１０図〜第１４図に示すように、偏倚ばね１０８の作用の下に行わ れる。カバ一部材２０から僅かに位置を狂わせてトレイコンテナ１８を塔１１の 中に再び挿入するものとすると、カバ一部材２０をそれに正しく整列できる。こ れが可能な理由は、歯８８と８９が引き出された時にカバ一部材２０がコンテナ トレイ１８に係合して、コンテナトレイを中心に位置させて、カバ一部材とコン テナトレイの間で良い封止保合を行わせるために、動くことを側壁によシ阻止さ れているカバ一部材に対してコンテナトレイを傾斜面２８が動かすように機能す るからである。

本発明の装置における培養はなるべく摂氏約３７度プラスマイナス３度で行う。

異なる試験では異なる培養時間を必要とするから、それぞれのコンテナトレイ１ ８内の標本に対して望ましい試験を基にして各トレイ組立体１７が読取られるよ うに、コンピュータ制御装置１６が設定される。本発明の装置１０は、分析機能 と、試薬投与機能と、培養期間とがソフトウェアにより決定されるから、種々の 試験を有するトレイを読取るように構成される。本発明の装置１０では、種々の 読取りをある時間にわたって行うことができるから活動的な読取りを行い、それ により特定の任意のクベット１９において成長速度の研究を行うことが可能であ る。

分析のための読取器組立体は光源からの９６本の光ファイバ線を備える光源組立 体を含む。各光ファイバ線はトレイ内の各井戸の下に設けられる。トレイの上で はアパーチャ板または単なる光センナが用いられる。光は光源によシ与えられる その光源は光ファイバ束の端部から、種々の試験による光の濾波を行う適切な色 軸によシ隔てられる。色軸は９色を含むと好適であるが、通常は７色だけが用い られる。

前記したように、色軸と光源の組立体は、この出願の背景の項で先に述べたオー トスキャン装置に以前用いられていた種類のものである。各クペット１９に対し て全部で７回の読取りが行われ、制御装置１６の関連するソフトウェアが各井戸 の不必要な読取りを放棄する。特定のトレイ１８の読取シが完了した後で、ハウ ジングＨ上の発光ダイオードＤが発光また社消光させられて、トレイが分析され たこと、を指示する。

遠隔投与ヘッド１５の動作について詳しく説明したが、ここで、試薬投与装置１ ４が詳しく示されている第１５図と第１６図を参照する。試薬投与装置１４は、 ワークステーション１２から離れて配置されている複数の試薬供給コンテナ１５ と、対応する１つの試薬供給コンテナ１５から希望の量の試薬を選択的に投与す る手段とを備える。第１図に示されている適当な導管１１７がそれぞれの各コン テナ１１５を、第９図に示されている投与ヘッド１５のそれぞれの投与穴１１８ に連結する。したがって、試薬投与装置１４に設けられているコンテナ１１５と 同数の導管１１７および投与穴１１８がある。

選択的投与手段は投与部１１６を備えている。その投与部１１６においては、試 薬コンテナ１１５は投与部を過ぎて動くように配置される。選択された試薬コン テナ１１５から投与される試薬の量を制御するために、投与部には計量手段が設 けられる。試薬コンテナ１１５はコンテナボデー１２０とプランジャ１２１を備 える注射器を有することが好ましい。注射器１１５を導管１１７に連結するため に適当な注射器ノズル１２２が用いられる。

本発明に従って、投与部１１６を過ぎて注射器を回転させるように構成されたカ ル−セル１２３内に注射器を支持することにより、注射器を投与部１１６を過ぎ て動かすことが好ましい。希望する１つの注射器１１５を投与部１１６に位置さ せるために、カルーセル１２３を選択的に動かす手段が設けられる。支持ベース １２５内で軸受１２６により回転するためにジャーナル連結されている軸１２４ にカルーセル１２３が取付けられる。ベース１２５内のステッピングモータ（図 示せず）が軸１２４にそれを駆動するようにして連結され、制御装置１６の作用 の下にカルーセル１２３を歩進させて、希望する１つのコンテナ１１５を投与部 １１６に位置させる。制御装置１６は希望する１つの試薬コンテナの動きを投与 部１１６に統合させるばかシでなく、投与部においてそれから計量された試薬の 量を、試薬を受けるように配置されている標本に対応させて制御する。

注射器１１５は放すことができるようにしてカル−セル１２３内に支持される。

これは、軸１２４の周囲に投与装置ボデーハウジング支持カラー１２７と、この カラー１２７の上からはめられた投与装置ボデーハウジング１２８とを設けるこ とによシ達成される。それから、カルーセル１２３は軸１２４の端部に支持され る。

注射器コンテナボデー１２０のフランジ１３０を下から係合することによシ注射 器を支持するために、可動注射器取付はブロック１２９が配置される。互いに平 行に配置されて投与装置ボデーハウジング１２８の穴１３２の中を滑動するため に配置された２本のドエルビン１３１に取付はブロック１２９が取伺けられる。

注射器解放軸１３３がばね１３４により上方へ偏倚させられるように、その注射 器解放軸１３３もハウジング１２８内に滑動できるようにして取付けられる。軸 １３３の下端部が取付はブロック１２９に固定される。

カルーセル１２３はそれの周縁に一連のスロット１３５を含み、それらのスロッ トの中を注射器のノズル１２２が通ることができるが、注射器の肩部カルーセル 板に下から接触する。したがって、動作時には、軸１３３が押されて取付はブロ ック１２９を下げる。そうすると注射器１１５が挿入されてノズル１２２がスロ ット１３５の中を通り、軸１３３が解放されて、ばねの偏倚の示にブロック１２ ９がフランジ１３０に係合して、注射器を取付はブロック１２９とカルーセル板 １２３の間にばねにより偏倚させることにより、注射器をカルーセル組立体内に 固定して装着するようにする。

カルーセル板１２３は、それの寸法に応じて、希望する任意の数の注射器を含む ことができる。投与部１１６に計量手段１１９が設けられる。その投与部自体は カルーセル１２３に対して接線方向に配置される。

計量手段１１９はアンビル１３γを有する。このアンビルは、投与部１１６にお いて希望する１本の注射器の長手方向に動くように構成される。アンビルは可動 キャリッジの上に支持される。そのキャリッジは垂直軸１３９に沿って滑るよう にして動くように構成される。その垂直軸の一端はベース１２５内で支持され、 他端部が、ベースに固定されているフレーム内で支持される。そのフレームは側 方棒１４０と上部棒１４１を有する。キャリッジ１３８を軸１３９に取付けるた めにスリーブすなわちまっすぐな軸受が用いられる。

駆動ねじ１４２が上部棒１４１内で回転するようにジャーナル連結される。その 駆動ねじはベース１２５を通って延び、そこでも回転のためにジャーナル連結さ れる。駆動ねじはステッピングモータ（図示せず）に駆動されるように連結され る。そのステッピングモータは駆動ねじとキャリッジ１３８の間の駆動連結によ シ、制御装置により制御されて、キャリッジ１３８とアンビル１３７を垂直方向 に前後に、すなわち、垂直方向に上下に動かす。希望の量の試薬を投与するため に、アンビルを注射器１１５の長手方向に動かすことにより、プランジャ１２１ をボデー１２０の中に押しこむことが可能である。

制御装置１６は、駆動ねじ１４２に連結されているステッピングモータを制御し て、アンビル１３８をそれぞれの位置の間で動かす。それらの位置は、注射器に 全く触れない第１の原（ホーム）位置と、最初にプランジャ１２１に接触する第 ２のスタート位置と、プランジャをボデー１２０の中に押しこんで、希望の量の 試薬を投与させる、第３の終シ位置とを含む。制御装置１６はカルーセル１２３ の動きを統合して、希望する１本の注射器を投与部に位置させ、かつステッピン グモータ（図示せず）を介して、アンビル１３８の種々の位置の間におけるアン ビル１３８の動きを制御し、希望の量の試薬を投有する。制御装置１６は、アン ビルとプランジャ１２１の間の最初の接触を検出し、それに応答してアンビルを −ｔｔｔｏｇ３の位置へ動かす位置センサ１４３を含む。この実施例においては 、カルーセル板は試薬コンテナを投与部に対して整列させる時に、いずれの向き にもちょうど３６０度以下だけ回転させられるようになっている。

原位置はもちろん、各注射器位置もコード化される。

特定の注射器を探す際には、センサはスロット１３５により作動させられ、どの 注射器が投与部にあるかをコンピュータは識別できる。センサが原スロットに達 する前に特定の注射器が投与部に置かれていないとすると、カルーセルはその特 定の注射器を見つけるまで向きを反転させられる。

本発明の装置はトレイコンテナ１８をトレイ塔１１に約７秒で取付けることがで き、トレイ塔からトレイコンテナを約７秒で取外すことができ、かクトレイ内の 標本を分析するためにはほぼ同じ位の時間を要する。この装置は、位置センサ１ ４３に加えて、制御装置が装置の動作を前記したようにして制御できるようにす るためのいくつかの他の検出装置および符号化装置を含むことができる。たとえ ば、投与動作中にＸ軸駆動およびＹ軸駆動に符号器が用いられる。種々の光遮断 型センサがコンテナトレイ縁部と歯の原位置と、投与装置原位置等を検出するた めに用いられる。

本発明に従って、第８Ａ図に示すように、フレーム９８によシ支持されるころ軸 受Ｂを用いることが好適である。トレイをトレイ塔からとるために延びた時に歯 ８８と８９がフレーム９８の上に載る。これによシトレイ移動装置の安定度を高 くすることを助けられる。

制御装置１６については詳しく説明しなかったが、この分野において良く知られ ているように、制御装置１６はプログラム可能なコンピュータ制御装置をなるべ く備えるようにする。前記した希望の動作を実行するために、そのような装置を プログラムすることは当業者にとっては明らかなことであると信ぜられる。

この出願の背景の項において引用した特許、出願および出版物は参考のためにこ こに含ませるものである。

以上説明した本発明の実施例は単に例示であシ、その実施例の変更は当業者が行 うことができることを理解すべきである。したがって、本発明はここで開示した 諸実施例に限定されるのではなく、附附した請求の範囲によシ定められるものに よってのみ限定されるものである。

ＦＩＧ、　２゜ ＩＧ−７ ＦＩＧ、　ｔｏ。

ＦＩＧ、　１２゜ ＦＩＧ、　１４゜ 、−よ」 手続補正書（方式） ２、発明の名称 自動標本分析装置 ３、補正をする者 事件との関係　特　許　出願人 補正命令 ５、□の日付　昭和６２年１０月１３日−こ　”′□ ６、補正の対象 （１，）　特許法第１８４条の５第１項の規定による書面の（２）明細書・請求 の範囲の翻訳文の浄書（内容に変更なし）国際調査報告 ｉｍｗすｍａａ＋　Ａｏｅｈｃｓｂｈｓ　嚇Ｐ　Ｃτ／ＵＳ８６バ■０６０

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の標本をおのおのが含むようにされている複数の標本トレイの中に配置 され、希望に応じて選択的に処理される標本を分析する自動装置において、 複数の標本トレイを支持する手段と、 前記標本を選択的に処理または分析するために前記トレイ支持手段に組合わされ るワークステーシヨンと、 このワークステーシヨンに組合わされ、前記トレイ支持手段からトレイを除去し 、かつそれを前記ワークステーシヨンへ動かし、更に前記トレイ支持手段内に前 記トレイを再び挿入するために選択的に動作できるトレイ移動手段と、 前記ワークステーシヨンに組合わされ、少くとも１種類の試薬を希望の量だけ前 記トレイ内の希望する１種類の前記標本に供給する試薬供給手段と、この試薬供 給手段に組合わされ、前記トレイ内の前記標準の希望する１種類の少くとも１つ の光学的特性を決定する分析手段と、 各前記トレイが、前記試薬供給手段により前記試薬を供給するために前記ワーク ステーシヨンへ順次動かされ、前記トレイ支持手段へ戻され、前記分析手段によ る分析のための希望の時間の後で前記ワークステーシヨンへ動かされ、かつそれ から前記トレイを貯蔵または廃棄のために除去で選るようた前記トレイ支持手段 へ戻されるように、前記トレイ移動手段を順次作動させる制御手段と を備える標本を分析する自動装置。
2. ２．請求の範囲第１項記載の装置であつて、希望する１つの前記トレイ支持手段 が前記トレイ移動手段との動作伝達関係で配置されるように、前記トレイ支持手 段を選択的に動かすために複数の前記別々の標本トレイ支持手段とトレイ支持移 動手段を含み、前記制御手段は前記希望する１つの前記トレイ支持手段を位置さ せるために前記トレイ支持移動手段を選択的に作動させるように動作する装置。
3. ３．請求の範囲第２項記載の装置であつて、前記トレイ支持手段は前記トレイ支 持移動手段の上に配置され、前記トレイ支持移動手段は前記ワークステーシヨン と前記トレイ移動手段を囲む装置。
4. ４．請求の範囲第３項記載の装置であつて、前記トレイ支持移動手段は前記ワー クステーシヨンを中心として回転するように構成されたカルーゼルを備え、前記 トレイを前記カルーゼルに支持するための前記複数の前記手段を放すことができ るようにして固定する手段が設けられる装置。
5. ５．請求の範囲第４項記載の装置であつて、前記トレイ支持手段は前記複数のト レイをほぼ平行な重なり合う関係で支持する塔手段を備える装置。
6. ６．訴求の範囲第５項記載の装置であつて、前記塔手段は全体として長方形のフ レームを備え、このフレームのスロツトには複数のトレイ支持棚が外すことがで きるようにして支持され、前記トレイを間に置くことができるように前記棚は十 分な広さで離隔され、前記棚は前記フレーム内にほぼ平行な重なり合う関係で配 置される装置。
7. ７．請求の範囲第６項記載の装置であつて、前記各トレイは前記複数の標本を保 持するコンテナトレイと、標本の損失または汚染を防ぐためにコンテナトレイの 上に置かれるカバー部材を備え、前記コンテナトレイは前記棚の１つにより前記 塔手段の中に支持でき、前記塔手段は前記トレイが前記塔手段の中に位置させら れた時に、前記カバー部材を前記コンテナトレイに対して偏倚させる手段を含む 装置。
8. ８．請求の範囲第７項記載の装置であつて、コンテナトレイのみが前記トレイ移 動手段により前記塔手段から前記塔手段へ動かされるように、前記塔手段は前記 カバー部材を捕える手段を含む装置。
9. ９．請求の範囲第８項記載の装置であつて、前記塔手段は、オペレータが前記標 本トレイを前記塔手段の中に挿入するために通ることができる開口部を一方の側 に形成し、かつ、前記コンテナトレイを除去して前記ワークステーシヨンへ動か すために通ることができる対応する開口部を他方の側に形成し、前記標本トレイ が前記トレイ移動手段により前記一方の側から押し出されることを阻止するため に、選択的に動作できる保持手段が前記一方の側に設けられる装置。
10. １０．請求の範囲第９項記載の装置であつて、前記カバー部材を前記コンテナト レイから上昇させ、かつ前記コンテナトレイを選択的に捕えるために、前記他方 の側の前記開口部の希望する１つの開口部を通つて前記希望する１つの前記塔手 段の中に挿入できる歯手段を含み、その歯手段は前記塔手段と前記ワークステー シヨンの間で往復するために構成される装置。
11. １１．請求の範囲第１０項記載の装置であつて、前記トレイ移動手段は前記ワー クステーシヨンにより支持され、前記歯手段は、第１の平面内を、その平面内の 第１の向きに、前記塔手段と前記ワークステーシヨンの間で往復できるように前 記歯手段を選択的に動かす手段を含む装置。
12. １２．請求の範囲第１１項記載の装置であつて、前記トレイ移動手段は前記歯手 段を前記第１の平面に垂直な第２の平面内で動かす手段を含む装置。
13. １３．請求の範囲第１２項記載の装置であつて、前記試薬供給手段は、前記ワー クステーシヨンから離れている複数の供給コンテナと、対応する１つの前記試薬 供給コンテナから希望する量の試薬を選択的に投与する手段とを備える装置。
14. １４．請求の範囲第１３項記載の装置であつて、前記投与手段は、前記標本へ前 記試薬を供給するために前記ワークステーシヨンにおける投与ヘツド手段と、そ の投与ヘツド手段を歩進させる手段と、前記投与ヘツドと前記選択的投与手段を 通じさせる導管手段とを備え、前記投与ヘツド手段は前記第１の平面内を前記第 １の向きに垂直な第２の向きに動かすために構成され、前記歩進手段は前記投与 ヘツドを前記第１の平面内で第２の向きに往復動させる装置。
15. １５．請求の範囲第１４項記載の装置であつて、前記選択的投与手段は投与部を 含み、前記試薬コンテナは前記投与部を通つて動くために構成され、前記投与部 において前記試薬コンテナから投与される前記試薬の量を計る手段が前記投与部 に設けられる装置。
16. １６．請求の範囲第１５項記載の装置であつて、試薬コンテナは注射器を備え、 それらの注射器は、前記投与部を通つてそれらの注射器を回転させるように構成 されたカルーゼル内に除去できるようにして支持され、希望する１本の注射器を 前記投与部に位置させるために前記カルーゼルを選択的に動かすための手段が設 けられる装置。
17. １７．請求の範囲第１５項記載の装置であつて、前記制御手段は前記投与部への 希望する１つの試薬コンテナの動きと、それから計量された前記試薬の量とを、 前記試薬を受けるように配置された標本に統合するようにされる装置。
18. １８．請求の範囲第１項記載の装置であつて、前記試薬供給手段は、前記ワーク ステーシヨンから離れた複数の試薬供給コンテナと、対応する１つの前記試薬供 給コンテナから前記希望の量の試薬を選択的に投与する手段とを備える装置。
19. １９．請求の範囲第１８項記載の装置であつて、前記選択的投与手段は投与部を 含み、前記試薬コンテナは前記投与部を通つて動くために構成され、前記投与部 において前記試薬コンテナから投与される前記試薬の量を計る手段が前記投与部 に設けられる装置。
20. ２０．請求の範囲第１９項記載の装置であつて、試薬コンテナは注射器を備え、 それらの注射器は、前記投与部を通つてそれらの注射器を回転させるように構成 されたカルーゼル内に除去できるようにして支持され、希望する１本の注射器を 前記投与部に位置させるために前記カルーゼルを選択的に動かすための手段が設 けられる装置。
21. ２１．請求の範囲第２０項記載の装置であつて、前記制御手段は前記投与部への 希望する１つの試薬コンテナの動きと、それから計量された前記試薬の量とを、 前記試薬を受けるように配置された標本に統合する上うにされる装置。
22. ２２．請求の範囲第１項記載の装置であつて、前記標本トレイを支持する手段と 、前記ワークステーシヨンと、前記選択的に動作できるトレイ移動手段と、前記 試薬供給手段と、前記分析手段とは、制御される環境を与えるために囲むハウジ ングの内部に配置され、前記ハウジング内部の環境を制御して、標本を正しく培 養するのに適する希望の温度および湿度を与える手段を含む装置。