特許 7490893 自動分析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-17

(45)【発行日】2024-05-27

(54)【発明の名称】自動分析装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/04 20060101AFI20240520BHJP

【ＦＩ】

G01N35/04 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023520848

(86)(22)【出願日】2022-03-10

(86)【国際出願番号】 JP2022010485

(87)【国際公開番号】W WO2022239431

(87)【国際公開日】2022-11-17

【審査請求日】2023-09-19

(31)【優先権主張番号】P 2021079967

(32)【優先日】2021-05-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】松尾 純明

(72)【発明者】

【氏名】松岡 晋弥

【審査官】福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－１２７１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１７００６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２１８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２０６８４９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／００～３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検体と試薬とを反応させた反応液を測定する自動分析装置であって、
前記反応液を保持する複数の反応容器と、
使用前の前記反応容器を保持する反応容器トレイを輸送する反応容器トレイ昇降機構と、
使用済みの前記反応容器を廃棄するための反応容器廃棄部と、を備えた自動分析装置において、
前記反応容器廃棄部は、前記反応容器トレイ昇降機構と接触可能に構成され、前記反応容器トレイ昇降機構の動作を前記反応容器廃棄部への加振力へ変換する連結部を有する
ことを特徴とする自動分析装置。

【請求項2】

請求項１に記載の自動分析装置において、
前記連結部は、前記反応容器トレイ昇降機構の動作経路上に突出する突起部を備える
ことを特徴とする自動分析装置。

【請求項3】

請求項１に記載の自動分析装置において、
前記反応容器トレイ昇降機構は、前記反応容器廃棄部に隣接して設けられており、
前記連結部は、前記反応容器トレイ昇降機構の昇降動作を前記反応容器廃棄部への加振力へ変換する
ことを特徴とする自動分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、血液や尿といった生物学的検体中の成分の定性／定量分析を行う自動分析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

分析の信頼性を高く維持しながら、使用済みの反応容器の蓄積を均等にすることができる自動分析装置の一例として、特許文献１には、測定が終了した反応容器が廃棄される反応容器廃棄部と、当該反応容器を、反応容器保持部から反応容器廃棄部へ移送し、当該反応容器廃棄部へ廃棄する反応容器移送機構と、制御部とを備え、制御部は、反応容器廃棄部における反応容器の廃棄が所定の位置で連続して行われないように、反応容器移送機構の動作を制御する、ことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＷＯ２０１７／０４７２４０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

検体に含まれる目的の成分を分析する装置として、分析対象である検体と試薬とが混合した反応液に光源からの光を照射して得られる単一または複数の波長の透過光や散乱光の光量を測定する自動分析装置が広く用いられている。

【0005】

自動分析装置には、生化学検査や血液学検査の分野等で生体検体中の目的成分の定量、定性分析を行う生化学分析用の装置や、検体である血液の凝固能を測定する血液凝固分析用の装置等がある。

【0006】

これら自動分析装置では、検体間の意図しない混合による分析結果への影響を防ぐため、検体と試薬を反応させる反応容器を使い捨てにすることがある。使い捨ての反応容器を用いる場合、使用済みの容器は回収して廃棄する必要がある。

【0007】

ここで、使用済みの反応容器等を自然落下により廃棄部に回収した場合には、廃棄部のある特定の場所へ反応容器が堆積する。廃棄穴は装置の意匠面のスペースを広くとるために廃棄部の開口部に対して小さく設計されていることが多いことから、廃棄穴の直下に反応容器が偏って堆積してしまう傾向がある。

【0008】

このように廃棄部内で反応容器が偏って堆積した場合、ユーザーが廃棄部を取り出す際に、堆積した反応容器が廃棄部からこぼれ落ちる可能性がある。また、反応容器には検体の残渣が残っているため、オペレータが拾い集める場合には二次感染を引き起こしてしまう等の虞がある。更には、偏って堆積することにより、廃棄穴を閉塞させてしまう虞がある。

【0009】

特許文献１では、このようなある特定の場所への反応容器等の堆積を防ぐための技術として、廃棄位置をずらす、廃棄穴を複数設ける、等の技術が開示されているが、装置レイアウトに制約があり、更なる省スペース化や部品点数削減の余地があることが明らかとなった。

【0010】

本発明の目的は、省スペース化を維持しつつ使用済みの反応容器の堆積を従来に比べて簡易に抑制することが可能な自動分析装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、自動分析装置は、反応液を保持する複数の反応容器と、使用前の反応容器を保持する反応容器トレイを輸送する反応容器トレイ昇降機構と、使用済みの反応容器を廃棄するための反応容器廃棄部と、を備え、反応容器廃棄部は、反応容器トレイ昇降機構と接触可能に構成され、反応容器トレイ昇降機構の動作を反応容器廃棄部への加振力へ変換する連結部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、省スペース化を維持しつつ使用済みの反応容器の堆積を従来に比べて簡易に抑制することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例１の自動分析装置の全体構成の概略を示す図。

【図2】実施例１に関わる自動分析装置のうち、反応容器廃棄部を含む断面を模式的に示した図。

【図3】実施例１に係わる自動分析装置の反応容器トレイ昇降機構と反応容器廃棄部との概略を示す図。

【図4】実施例１に係わる自動分析装置のうち、反応容器廃棄部側の連結部の構造を示す上面図。

【図5】実施例１に係わる自動分析装置の連結部の構造を示す側面図。

【図6】本発明の実施例２に係わる自動分析装置のうち、反応容器廃棄部側の連結部の構造を示す上面図。

【図7】本発明の実施例２に係わる自動分析装置の連結部の構造を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に本発明の自動分析装置の実施例を、図面を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一、または類似の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

【0015】

＜実施例１＞
本発明の自動分析装置の実施例１について図１乃至図５を用いて説明する。

【0016】

図１は試薬ディスク（以下、試薬容器ホルダ、ないしドラムと称することがある）を含む自動分析装置の平面図である。

【0017】

また、以下の説明において、上下左右前後の方向は図１中に示す上下左右前後の方向を基準とする。

【0018】

図１に示す本実施形態に係る自動分析装置１において、鉛直軸のまわりに回転自在に支持された円筒形の試薬ディスク２の外周壁の内側に沿って、複数の試薬容器（以下、試薬コンテナ、試薬ボトル、ないし単にボトルと称する場合がある）を収納し、それぞれの試薬ボトル３から所定の試薬を所定量だけ、分注ピペットによって吸引して、反応容器に分注された血液や尿といった生物学的検体に供給して分析する機能を備える。

【0019】

まず、分析を行う検体の搬送経路について説明する。

【0020】

分析を行う検体５ａは、ベルトコンベヤやラックハンドラ等の検体搬送機構５によって自動分析装置１内を移動し、検体を分注する分注ピペットを備えた検体分注機構６まで搬送されて分注される。

【0021】

複数の反応容器は、反応容器トレイ７に載置された状態で自動分析装置１内に供給される。

【0022】

自動分析装置１は、前面に設けられた前面開口２０を経由して、閉止位置から全開位置まで水平移動可能に支持され、１つないし複数の反応容器トレイ７（保持部材とも称する）を載置可能な引出し２１内に設けられた、反応容器トレイ昇降機構２１Ａ，２１Ｂを備える。引出し２１の全開位置において反応容器トレイ昇降機構２１Ａに反応容器トレイ７を載置した後、引出し２１を後方に押して閉じることにより、前面開口２０を介して反応容器トレイ７を自動分析装置１に供給することができる。自動分析装置１に供給された反応容器トレイ７は、上面開口１０を介して反応容器移送機構８に対して露出する。引出し２１内には、後述する反応容器廃棄部２６も載置される。

【0023】

反応容器１４は反応容器トレイ７から反応容器移送機構８によって一つずつ把持された後、上昇して、インキュベータ９（培養ディスクと称することがある）へ移動させる。

【0024】

このような移動を可能とするため、反応容器移送機構８は、Ｘ軸（左右方向）、Ｙ軸（前後方向）およびＺ軸（上下方向）方向に移動可能に構成されており、その移動範囲としては、反応容器廃棄口１２、反応液撹拌機構１３、反応容器トレイ７およびインキュベータ９の一部の上方、の範囲を移動可能に構成されている。

【0025】

鉛直の中心軸のまわりに回転自在に軸支された円板状のインキュベータ９は、複数の反応容器１４を外周近傍の円周上に係止する構成であり、インキュベータ９を回転することによって各々の反応容器１４を所定位置まで移動させることができる。

【0026】

次に検体分注機構６は検体の上部領域に移動し、検体を吸引した後、インキュベータ９上の反応容器１４の上部領域へ移動し、検体を反応容器１４内に吐出する。この後、検体分注機構６は、図示しない洗浄機構によって分注ピペットのノズルを洗浄する。ノズルに代えて交換可能なチップを用いる場合は、図示しない交換機構によってチップを交換してもよい。

【0027】

次に、反応容器１４内の検体に加える試薬の搬送経路について説明する。

【0028】

鉛直の中心軸のまわりに回転自在に軸支された円筒状、かつ内側を空洞とした試薬ディスク２は、内側空洞の外周壁に沿って複数の試薬ボトル３を放射状に保持するスロットを形成しており、試薬ディスク２を回転することで、各試薬ボトル３を円周上の所定位置へ移動させる。なお、試薬ボトル３の一部には、撹拌のための磁気粒子を多数含んだ試薬も含まれる。試薬ボトル３を一定の温度に制御するために、試薬ディスク２は断熱機能を有してもよい。

【0029】

試薬分注ピペット１５は、試薬ボトル３内の試薬を吸引して所定の位置まで移動できるよう、移動可能に構成されている。まず、試薬ディスク２上の所定の種類の試薬の上部領域へ試薬分注ピペット１５が移動して所定の量の試薬を吸引した後、インキュベータ９上の所定の反応容器１４の上部領域へ移動して試薬を反応容器１４内に排出する。

【0030】

試薬ディスク２の上部には、試薬の撹拌機構１６が設けられている。この撹拌機構１６には、鉛直軸のまわりに回転可能な磁気粒子撹拌アーム（スティラーとも称される）が設けられている。この磁気粒子撹拌アームは、磁気粒子を含んだ撹拌するべき試薬が入っている試薬ボトル３の上部領域へ移動し、磁気粒子撹拌アームの下端に設けられた例えばパドル状ないし螺旋状の磁気粒子撹拌機構を試薬内に下降させ、この磁気粒子撹拌機構を回転させることによって磁気粒子溶液を撹拌する。溶液内の磁気粒子が自然沈殿しないようにするために、磁気粒子撹拌アームは、試薬が分注される直前に磁気粒子を撹拌する。撹拌後、磁気粒子撹拌アームは、試薬ボトル３の上部まで上昇した後、洗浄液が入った洗浄機構１７の上部領域へ移動し、洗浄液内に降下した後、磁気粒子撹拌機構を回転させ、この撹拌機構に付着している磁気粒子を取り除く。

【0031】

検体と所定の試薬を分注してから所定の反応時間が経過した後に、反応液が形成される。この反応液を反応液吸引ノズル１８によって反応容器１４から吸引し、さらに検出機構１９へ供給する。この検出機構１９は反応液を分析する。

【0032】

次に、分析された反応液を保持していた反応容器１４は反応容器移送機構８によって反応容器廃棄口１２の上部領域まで移動され、反応容器廃棄口１２を介して反応容器１４を反応容器廃棄部２６（図２等）へ廃棄する。

【0033】

装置のこれらの一連の動作は、制御部２００によって制御される。

【0034】

この自動分析装置は上記動作を組み合わせ、ないし繰り返すことで、複数の分析項目に関して複数の検体を効率的に分析することができる。

【0035】

また、自動分析装置は図１に示すような単一の分析モジュール構成とする形態に限られず、様々な同一あるいは異なる分析項目を測定可能な分析モジュールや前処理を行う前処理モジュールを搬送装置で２つ以上接続する構成とすることができる。

【0036】

次いで、反応容器廃棄部２６の構成について図２乃至図５を用いて説明する。図２は実施例１に関わる自動分析装置のうち、反応容器廃棄部を含む断面（図１のＡ－Ａ′断面の一部）を模式的に示した図、図３は反応容器トレイ昇降機構と反応容器廃棄部との概略を示す図、図４は反応容器廃棄部側の連結部の構造を示す上面図、図５は連結部の構造を示す側面図である。

【0037】

上述の自動分析装置１では、分析開始の際などに、未使用の反応容器１４が搭載された反応容器トレイ７を反応容器移送機構８がアクセス可能な位置（反応容器待機部１１）に１つ以上セットする。自動分析装置１では、反応容器トレイ７に搭載された未使用の反応容器１４が無くなった場合は、使用済みの反応容器トレイ７を反応容器移送機構８が反応容器待機部１１から反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの昇降動作により撤去し、新たな未使用の反応容器１４が搭載された反応容器トレイ７を反応容器トレイ昇降機構２１Ａの昇降動作と図示しない反応容器トレイ移動機構により反応容器待機部１１に移送する。

【0038】

反応容器１４が搭載されていない使用済みの反応容器トレイ７がある程度の数に達したときは、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂ上の使用済みの反応容器トレイ７を引出し２１から取り出す。

【0039】

図２に示すように、反応容器廃棄部２６は、その上部が開口しており、図１に示した反応容器廃棄口１２の直下に設けられている反応容器廃棄部保持部材２５に設置可能に構成されている。

【0040】

図３に示すように、反応容器廃棄部保持部材２５は並んで２つ設けられており、装置内では２つの反応容器廃棄部２６が保持可能になっている。反応容器廃棄部２６は反応容器トレイ昇降機構２１Ｂに壁２３を挟んで隣接して設けられている。壁２３には、２本のスリット２４が設けられている。

【0041】

ここで、反応容器移送機構８が反応容器１４を廃棄する箇所が常に同じである場合、反応容器廃棄部２６内にて反応容器１４は一定の箇所に蓄積されてしまうことになる。

【0042】

そこで、本実施例では、各々の反応容器廃棄部保持部材２５内には、Ｌ字状の廃棄部側連結部材２９が配置される。この廃棄部側連結部材２９には、図４に示すように、壁２３のスリット２４に挿入されるよう突出している突起部３０が設けられている。更に、突起部３０の壁２３を挟んで反応容器トレイ昇降機構２１Ｂ側に突出する部分には、接続部材３１および突起部３２が設けられている。

【0043】

更に、図２や図５に示すように、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂは、廃棄部側連結部材２９の突起部３２と干渉する位置に突起部３２側に凸部２８が設けられている昇降機構側連結部材２７が取り付けられている。すなわち、突起部３２は、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの動作経路上に突出していることになる。

【0044】

この廃棄部側連結部材２９が、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの昇降機構側連結部材２７と接触可能に構成され、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの動作を反応容器廃棄部２６への加振力へ変換する連結部に相当する。

【0045】

そして、使用済みの反応容器トレイ７を反応容器待機部１１から撤去する際の反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの昇降動作の際、図５に示すように昇降機構側連結部材２７の凸部２８が突起部３２に干渉して突起部３２が上下左右に揺さぶられる。この突起部３２が上下左右に揺さぶられると、突起部３２、接続部材３１、および突起部３０を介して廃棄部側連結部材２９も上下左右に振動する。すなわち、連結部は、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの昇降動作を反応容器廃棄部２６への加振力へ変換する。

【0046】

上述のようにＬ字状の廃棄部側連結部材２９には反応容器廃棄部２６が載っているため、廃棄部側連結部材２９が上下左右に振動すると、同時に反応容器廃棄部２６も上下左右に振動する。このため、反応容器廃棄部２６内の一定の箇所に使用済みの反応容器１４が偏って堆積したとしても、この振動の際に堆積した使用済みの反応容器１４の山が崩れてなだらかになり、反応容器廃棄部２６内で平らにならされる。

【0047】

反応容器トレイ昇降機構２１Ｂは専用のモータにより駆動される機構のため、使用済みの反応容器トレイ７を回収する際に昇降する以外にも、反応容器廃棄部２６を加振するために単独で昇降させることができる。単独で動作させる場合は、分析に影響がない範囲で昇降させることが望ましい。

【0048】

次に、本実施例の効果について説明する。

【0049】

上述した本発明の実施例１の自動分析装置１は、反応液を保持する複数の反応容器１４と、使用前の反応容器１４を保持する反応容器トレイ７を輸送する反応容器トレイ昇降機構２１Ｂと、使用済みの反応容器１４を廃棄するための反応容器廃棄部２６と、を備え、反応容器廃棄部２６は、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂと接触可能に構成され、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの動作を反応容器廃棄部２６への加振力へ変換する連結部を有する。

【0050】

これによって、反応容器廃棄口１２の直下に反応容器１４が偏って堆積したとしても、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの動作に伴って偏って堆積した山をなだらかにすることができ、反応容器１４が偏って堆積してしまうことを従来に比べて容易に抑制することができる。また、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの動作に伴って偏った堆積を防げるため、追加構成が少なくて済み、装置レイアウトの制約も小さいものとすることができる。

【0051】

更に、連結部は、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの動作経路上に突出する突起部３２を備えることで、容易に反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの動作を加振力に変換することができる構造とすることができる。

【0052】

また、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂは、反応容器廃棄部２６に隣接して設けられており、連結部は、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの昇降動作を反応容器廃棄部２６への加振力へ変換することにより、連結部の構造を最小化することができる。

【0053】

＜実施例２＞
本発明の実施例２の自動分析装置について図６および図７を用いて説明する。図６は本実施例２に係わる自動分析装置のうち、反応容器廃棄部側の連結部の構造を示す上面図、図７は連結部の構造を示す側面図である。

【0054】

本実施例の自動分析装置では、連結部の構造が実施例１とは異なる以外は構造、動作は同じであり、その詳細は省略する。

【0055】

図６および図７に示すように、本実施例の自動分析装置における廃棄部側連結部材２９Ａは、反応容器廃棄部保持部材２５内に配置されるが、スリット２４に向かって突出している突起部３０Ａが設けられている。更に、突起部３０Ａの壁２３を挟んで反応容器トレイ昇降機構２１Ｂ側に突出する部分には、歯車３１Ａが設けられている。

【0056】

更に、図７に示すように、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂは、廃棄部側連結部材２９Ａの突起部３０Ａの歯車３１Ａと干渉する位置に昇降機構側連結部材２７Ａが取り付けられている。すなわち、突起部３０Ａは、反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの動作経路上に突出していることになる。

【0057】

本実施例も、使用済みの反応容器トレイ７を反応容器待機部１１から撤去する際の反応容器トレイ昇降機構２１Ｂの昇降動作の際に、図７に示すように昇降機構側連結部材２７Ａが歯車３１Ａに干渉して歯車３１Ａを介して突起部３０Ａが上下左右に揺さぶられる。この突起部３０Ａが上下左右に揺さぶられることで廃棄部側連結部材２９Ａも上下左右に振動し、同時に反応容器廃棄部２６も上下左右に振動する。

【0058】

このため、反応容器廃棄部２６内の一定の箇所に使用済みの反応容器１４が偏って堆積したとしても、この振動の際に堆積した使用済みの反応容器１４の山が崩れてなだらかになり、反応容器廃棄部２６内で平らにならされる。

【0059】

その他の構成・動作は前述した実施例１の自動分析装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0060】

本発明の実施例２の自動分析装置においても、前述した実施例１の自動分析装置とほぼ同様な効果が得られる。

【0061】

＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

【0062】

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

【符号の説明】

【0063】

１…自動分析装置
２…試薬ディスク
３…試薬ボトル
５…検体搬送機構
６…検体分注機構
７…反応容器トレイ
８…反応容器移送機構
９…インキュベータ
１０…上面開口
１１…反応容器待機部
１２…反応容器廃棄口
１３…反応液撹拌機構
１４…反応容器
１５…試薬分注ピペット
１６…撹拌機構
１７…洗浄機構
１８…反応液吸引ノズル
１９…検出機構
２１Ａ，２１Ｂ…反応容器トレイ昇降機構
２３…壁
２４…スリット
２５…反応容器廃棄部保持部材
２６…反応容器廃棄部
２７，２７Ａ…昇降機構側連結部材（連結部）
２８…凸部
２９，２９Ａ…廃棄部側連結部材（連結部）
３０，３０Ａ…突起部（連結部、突起部）
３１…接続部材（連結部）
３１Ａ…歯車（連結部）
３２…突起部（連結部、突起部）
１００…自動分析装置
２００…制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】