DE3504955A1

DE3504955A1 - Automatischer chemischer analysator

Info

Publication number: DE3504955A1
Application number: DE19853504955
Authority: DE
Inventors: Nagahiro Hachioji Tokio/Tokyo Gocho
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-02-13
Filing date: 1985-02-13
Publication date: 1985-08-14
Also published as: JPS60168052A; JPH0723895B2; US4754414A; DE3504955C2

Description

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DIPL.-ING. GERHARD PULS (l9S2-197I^

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DR.-ING. DIETER BEHRENS O C! Γ) / Ο Γ Γ DIPL.-ING. DIPL.-TIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 Olympus Optical Company Limited schweigerstrasse 2

lA-59 100 telefon: (089)6620 ji

TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: J 24 070

telefax: via (089) 2 71 60 63 (in)

Automatischer chemischer Analysator

Die Erfindung betrifft einen automatischen chemischen Analysator mit einer Reagens-Vorratsstation zum Aufbewahren von einem oder mehreren Reagenzien.

In chemischen Analysat«ren werden unterschiedliche Flüssigkeiten, wie Reagenzien und Pufferlösungen, für eine automatische chemische Analyse gehandhabt. Zu einer Probenflüssigkeit wird zumindest ein Reagens zugefügt, um eine Reaktion einzuleiten, worauf die reagierende oder reagierte Lösung mittels eines Kolorimeters oder ionenselektiver Elektroden geprüft wird. Von derartigen chemischen Analysatoren wird heutzutage verlangt, daß die Menge der verwendeten Reagenzien so klein wie möglich ist. Soll z.B. ein Serum geprüft werden, so beträgt die Probenmenge etwa 5 bis 25 μΐ und der Betrag des Reagens beträgt etwa 50 bis 200 μΐ. Um die Wartung zu vereinfachen, wird das Reagens in einem Kühlfach aufbewahrt, welches im Analysator vorgesehen ist. Das Reagens kann dort mehr als eine Woche aufbewahrt werden. In einigen Analysatoren wird ein Reagens hoher Konzentration in einem Behälter gespeichert und verdünntes Reagens in ein Reaktionsgefäß eingegeben. Damit läßt sich die Anzahl der Untersuchungen, die mit der im Behälter aufbewahrten Reagensmenge durchgeführt werden können, um das Verdünnungsverhältnis erhöhen.

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Bei älteren automatischen chemischen Analysatoren war es gebräuchlich, die erforderliche Menge an Reagenzien am Anfang eines Arbeitstages einzugeben, jedoch ist es heute wünschenswert, die Reagenzien nur einmal pro Woche auszutauschen oder zu ergänzen, weil die erforderlichen Mengen an Reagenzien zum einen erheblich gesenkt werden können und weil zum anderen das Reagens über längere Zeiten unbeschädigt gehalten werden kann. Hierdurch entsteht allerdings ein anderes Problem dadurch, daß die Bedienungsperson vergessen könnte, die Reagenzien richtig zu handhaben.

Aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 82,769/82 ist eine Vorrichtung zum Handhaben von Reagenzien in einem automatischen chemischen Analysator bekannt. Dort werden die Restmengen der in den Behältern enthaltenen Reagenzien automatisch aus Signalen ermittelt, welche von Flüssigkeitsspiegel-Detektoren geliefert werden sowie von Signalen, welche die Strecke wiedergeben, über die sich die Spitze einer Pipette im betreffenden Behältnis absenkt, woraus die Restmengen der Reagenzien berechnet werden, welche auf einem Bildschirm angezeigt werden können.

Um bei diesem bekannten automatischen chemischen Analysator eine hinreichende Meßgenauigkeit zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß sowohl der Flüssigkeitsspiegel-Detektor als auch die Einrichtung zum Auf- und Abwärtsbewegen der Ansaugspitze, wie beispielsweise ein Puls-Motor, mit hoher Präzision arbeiten, überdies sind der Flüssigkeitsspiegel-Detektor und die Einrichtung zum Bewegen der Pipette aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen automatischen chemischen Analysator zu schaffen, welcher zur zuverlässigen Handhabung der Reagenzien keiner besonderen Meßeinrichtungen und teueren Antriebseinrichtungen bedarf.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem automatischen chemischen Analysator mit einer Reagens-Vorratsstation zum Aufbewahren von einem oder mehreren Reagenzien gelöst durch eine Eingabeeinheit, in welche die Mengen der anfänglich in die Reagens-Vorratsstation eingebrachten Reagenzien eingebbar sind, einen ersten Speicher mit einem RAM zum speichern der in die Eingabeeinheit eingegebenen Mengen, eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der im ersten Speicher gespeicherten Mengen, und einen zweiten, leistungslosen Speicher, also einen Speicher mit nicht löschbarem Datenträger, zur Übernahme der Daten aus dem ersten Speicher, wobei bei jeder Abgabe eines Bruchteils eines Reagens aus der Reagens-Vorratsstation in ein Reaktionsgefäß ein diesem Reagens entsprechender Wert um eine Einheit geändert und in dem ersten Speicher gespeichert sowie mittels der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Ein automatischer chemischer Analysator mit einem Speicher, einem Rechner und einer Eingabe-Tastatur läßt sich mit wenig Aufwand erfindungsgemäß umgestalten. Eine Nachrüstung bekannter automatischer chemischer Analysatoren mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen ist also einfach und kostengünstig.

Wird bei einem erfindungsgemäßen chemischen Analysator die Stromversorgung unterbrochen weil die Analyse beendet ist oder aus anderem Grunde, so hat der zweite Speicher die restlichen Mengen der Reagenzien unlöschbar gespeichert. Die derart im zweiten Speicher festgehaltenen Daten können also wieder in den ersten Speicher eingelesen werden, sobald die Stromversorgung wieder eingeschaltet ist. Auf diese Weise lassen sich die Restmengen der Reagenzien jeweils erneut in der Anzeigeeinrichtung darstellen, ohne daß bei jeder Inbetriebnahme des Analysators die Restmengen neu eingegeben werden müssen. Auf diese Weise lassen sich die Reagenzien leicht und mit hoher Genauigkeit handhaben. Darüberhinaus läßt sich durch Vergleich der gespeicherten Daten mit Grenzwerten ein Alarmsignal erzeugen oder es wird der Analysatorbetrieb gestoppt, sobald irgendeine Restmenge von Reagenzien unter einen vorbestimmten Wert abfällt.

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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines automatischen chemischen Analysators gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des automatischen chemischen Analysators und

Fig. 3 ein Beispiel einer Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung des Analysators.

Der in Fig. 1 gezeigte automatische chemische Analysator ist vom sogenannten "Vielfach-Folge-Typ". Reaktiongsgefäße 1 werden aus einer Reaktionsgefäß-Vorratseinheit 2 einer Reaktionsreihe 3 nacheinander stückweise bei jeder einzelnen Analyse zugeführt. Das Reaktionsgefäß 1 hat ein Aufnahmevermögen von etwa 2 ml und besteht aus einem durchsichtigen Material, beispielsweise Kunststoff. Kunststoff-Küvetten werden bevorzugt als Reaktionsgefäße verwendet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden Einweg-Reaktionsgefäße 1 verwendet, doch lassen sich die Reaktionsgefäße nach Waschungen auch mehrfach benutzen.

Probengefäße 4 mit den zu prüfenden Proben werden durch einen Probengefäß-Halter 6 abgestützt, wie beispielsweise eine Schneckenkette 5. Der Probengefäß-Halter 6 wird entsprechend der vorzunehmenden Messung oder den Messungen angetrieben. Eine vorgegebene Menge der Probe, welche in demjenigen Probengefäß 4 enthalten ist, welches gerade in der Proben-Ansaugstation A in der Probenstation 5 angeordnet ist, wird mittels einer Proben-Abgabeeinrichtung 7 entnommen und der entnommene Bruchteil wird in das Reaktionsgefäß gegeben, welches sich in der Proben-Abgabestellung B in der Reaktionsreihe 3 befindet. Nach der Abgabe

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der Probe werden die Außen- und Innenwände der Pipette 9 der Proben-Abgabeeinrichtung 7 in einem Waschgefäß 8 gewaschen und gereinigt. Der Analysator weist weiterhin einen Behälter 10 zur Aufnahme einer Verdünnungsflüssigkeit, wie beispielsweise destilliertes Wasser, auf, welches zum Waschen sowie zum Verdünnen der Proben dient. Hierzu sind insbesondere eine Proben-Abgabe-Pumpe 11 und eine Proben-Verdünnungs-Pumpe 12 vorgesehen.

Nachfolgend wird die Probenabgabe im einzelnen beschrieben. Zunächst wird die Proben-Abgabe-Pipette 9 abwärts in die Stellung A in der Probenstation 5 gesenkt, wo sie mit Hilfe der Proben-Abgabe-Pumpe 11 eine gegebene Menge der im Probengefäß 4 enthaltenen Probe ansaugt. Sodann wird die Pipette 9 aufwärts bewegt und in die Proben-Agabestellung B in der Reaktionsreihe 3 geschoben. Zuvor wurde eine bestimmte Menge einer Verdünnungsflüssigkeit aus dem Behälter 10 mittels der Proben-Verdünnungs-Pumpe 12 angesaugt. Sodann werden der Proben-Bruchteil und die Verdünnungsflüssigkeit nacheinander in das Reaktionsgefäß eingegeben, welches sich in der Proben-Abgabestellung B befindet. Danach wird die Pipette 9 in das Waschgefäß 8 bewegt und mittels der Proben-Abgabe-Pumpe 11 wird Verdünnungsflüssigkeit durch die Pipette gespült, um ihre Innenwände zu reinigen. Sodann wird Verdünnungsflüssigkeit in das Waschgefäß 8 mittels der Wasch-Pumpe 13 eingegeben, um die Außenwände der Pipette 9 zu reinigen. Nach dem Waschen wird die Pipette 9 mittels der Proben-Verdünnungs-Pumpe 12 mit Verdünnungsflüssigkeit gefüllt, um die nächste Probenabgabe vorzubereiten.

Nachfolgend wird die Abgabe eines Reagens beschrieben. Die Reagens-Abgabeeinrichtung 14 weist erste und zweite Reagens-Pipetten 15, 16 auf. Erste und zweite Reagens-Behältergruppen 18 und 19 sind konzentrisch in einer Reagens-Vorratsstation 17 angeordnet. Die erste Reagens-Pipette 15 ist mit einer ersten Reagens-Abgabepumpe 22 und einer ersten Reagens-Verdünnungspumpe 23 verbunden, während die zweite Reagens-Pipette 16 mit einer zweiten Reagens-Agabepumpe 24 und einer zweiten Reagens-

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Verdünnungspumpe 25 verbunden ist. Die ersten und zweiten Reagens-Behältergruppen 18 bzw. 19 der Reagens-Vorratsstation 17 sind getrennt voneinander drehbar mittels eines geeigneten Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) und das gewünschte Reagens-Behältnis der Gruppen 18 und 19, welches dem gewünschten Test entspricht, kann mittels einer Rechnersteuerung in die Reagens-Saugstellungen C bzw. C gebracht werden. Die in die Pipetten 15 und 16 gesaugten Reagenzien werden in ein einziges Reaktionsgefäß 1 in einer Reagens-Abgabestellung D eingegeben. Weiterhin ist ein Waschgefäß 26 und eine Hebepumpe 27 vorgesehen, um die Verdünnungsflüssigkeit in das Waschgefäß 26 einzugeben, so daß die Reagens-Abgabe-Pipetten 15 und 16 in gleicher Weise gewaschen und gereinigt werden können, wie es oben bezüglich der Proben-Abgabe-Pipette 9 erläutert wurde.

Entlang dem Umfang der Reaktionsreihe 3 sind fünfzehn Photosensoren P_ bis P-₄ angeordnet. Der Photosensor P_Q ist in bezug auf die Reagens-Abgabeposition D stromab an der Reaktionsreihe 3 angeordnet und führt eine photometrische Messung an dem Reagens aus, welches in dem Reaktionsgefäß zunächst enthalten ist. Die übrigen Photosensoren P₁ bis P,. sind in bezug auf die Proben-Abgabeposition B stromab angeordnet und voneinander jeweils um Abstände getrennt, die vier Einheiten der Reaktionsreihe 3 entsprechen. Wird die Reaktionsgefäß-Eingabestellung als erste Stellung in der Reaktionsreihe 3 angesehen, so befindet sich der Photosensor P_Q in der neunten Stellung und die Photosensoren P. bis P₁- sind in der sechzehnten bis zur achtundsechzigsten Position gemäß Fig. 1 angeordnet. Nachdem ein oder auch mehrere Reagenzien in der Position D in ein Reaktionsgefäß eingefüllt sind, wird in das betreffende Reaktionsgefäß in der Position B eine Probe eingefüllt, um die Prüfflüssigkeit herzustellen. Die derart hergestellte Prüfflüssigkeit wird mit bekannten Einrichtungen gerührt. Mittels der Photosensoren P₁ bis P.. wird der Reaktionsverlauf in den Reaktionsgefäßen photometrisch vermessen und die Änderung der Absorption der Testflüssigkeit festgestellt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird

die Reaktionsreihe 3 schrittweise in Zeitintervallen von 9 sek gedreht, wonach jede Testflüssigkeit mittels der Photosensoren P.-P-. in Zeitintervallen von 36 sek vermessen wird, um insgesamt vierzehn Meßwerte zu erhalten.

An der Reaktionsreihe 3 sind weiterhin Lichtquellen L_Q bis L-. sowie Filter, wie beispielsweise Interferenz-Filter F_Q bis F.. an Positionen angeordnet, die denjenigen der Photosensoren P. bis P₁₄ entsprechen. Jeder Filter wählt eine aus zehn Wellenlängen entsprechend der durchzuführenden Messung aus.

Weiterhin ist eine Einrichtung 28 zum Entfernen der Reaktionsgefäße aus der Reaktionsreihe 3 nach Durchführung der Messung vorgesehen und entfernte Reaktionsgefäße werden in einem-Behelter 29 gesammelt.

Fig. 2 illustriert die Funktion des zuvor beschriebenen automatischen chemischen Analysators. Der Analysator ist mit dem Bezugszeichen 31 angedeutet. Die verschiedenen Motoren, Pumpen, elektromagnetischen Ventile, Lichtquellen etc. des automatischen chemischen Analysators 31 werden durch eine Steuereinheit 33 angetrieben und gesteuert, welche ihrerseits durch Befehle des Computers 32 gesteuert wird, so daß der Analysator 31 in der oben beschriebenen Weise zur Durchführung kolorimetrischer Messungen angetrieben wird.

Die Ausgangssignale der Photosensoren P_n bis P.. des Analysators 31 werden in eine Photometrie-Verarbeitungseinheit 34 eingegeben, welche einen Multiplexer, einen Verstärker, einen Analog-Digital-Wandler etc. aufweist. Die Photometrie-Verarbeitungseinheit 34 liefert Informationen hinsichtlich des Meßverfahrens, der Absorptionswerte etc., welche sodann in den Rechner 32 eingegeben werden.

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Der Rechner 32 ist mit einer Eingabeeinheit 35 verbunden, welche eine Tastatur aufweist, mittels der Analysebedingungen, Meßverfahren, Mengen von Reagenzien, welche anfänglich in den Analysator 31 eingegeben sind, Grenzwerte für Alarmgebung etc. eingebbar sind. Ein leistungsloser Speicher 36 zum Speichern von Daten, welche auch bei Ausfall der Stromversorgung nicht gelöscht werden, ist vorgesehen. Der leistungslose Speicher 36 weist einen Floppy-Disc-Speicher auf, doch lassen sich auch andere Speichermedien verwenden, wie Hart-Platten-Speicher, Blasenspeicher, Kernspeicher, batteriegetriebene CMOS-RAM etc. Weiterhin ist ein Speicher 37 mit einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) zum Speichern von Daten und Programmen vorgesehen, welche für die Steuerung und die Berechnung der Daten erforderlich sind. Die Programme können permanent in einem programmierbaren ROM (Festwertspeicher) abgelegt werden. Eine Anzeigeeinrichtung 38 weist eine Kathodenstrahlröhre auf, auf welcher verschiedene, vom Rechner 32 ermittelte Daten anzeigbar sind, wie beispielsweise die Reagens-Mengen für bestimmte Meßarten, Alarm, Informationen, Befehle etc.. Einige der auf der Anzeigeeinrichtung 38 dargestellten Informationen können mittels eines Druckers 39 ausgedruckt werden.

Nachfolgend wird der Betrieb des Analysators 31 im einzelnen beschrieben.

Zu untersuchende Proben enthaltende Probengefäße 4 werden zunächst dem Probengefäßhalter 6 in der Probenstation 5 zugeführt. Sodann werden diejenigen Meßarten, welche an diesen Proben ausgeführt werden sollen, in den Rechner 32 mittels der Eingabeeinheit 35 eingegeben. Diese Daten werden im Speicher 37 gespeichert. Sodann wird ein Startknopf gedrückt, um mit der Analyse zu beginnen. Die Probenstation 5 wird gemäß den Befehlen des Rechners 32 mittels der Steuereinheit 33 gesteuert und ein erstes Probengefäß wird in die Proben-Absaugposition A gebracht. Das betroffene Probengefäß wird in der Position A für ein Zeitintervall gestoppt, welches der Anzahl der Messungen

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entspricht, die mit der in dem Probengefäß enthaltenen Probe
durchgeführt werden sollen. In ähnlicher Weise werden nachfolgende Probengefäße in die Proben-Ansaugposition A schrittweise
gebracht. Gleichzeitig wird die Reaktionsgefäß-Vorratseinheit 2 mittels der Steuereinheit 33 gesteuert und Reaktionsgefäße werden nacheinander in Zeitintervallen von 9 sek in die Reaktionsreihe 3 eingeführt. Die Reaktionsreihe 3 wird intermittierend
gegen den Uhrzeigersinn in Zeitintervallen von 9 sek gedreht um die Reaktionsgefäße schrittweise vorzuschieben.

Nachdem ein Reaktionsgefäß der Reaktionsreihe 3 in einer ersten Position zugeführt ist und das betroffene Reaktionsgefäß in die Reagens-Abgabeposition D in der fünften Position eingeführt
ist, werden die Reagens-Behältergruppen 18 und 19 der Reagens-Speichereinheit 17 unter Steuerung durch die Steuereinheit 3J3
gedreht und Reagens-Behälter 20 und 21 mit den Reagenzien, welche der Meßart entsprechen, die an der Probe vorgenommen werden soll, welche in der Position B in das betroffene Reaktionsgefäß eingefüllt wird, werden in die Reagens-Ansaugpositionen C und
C¹ gebracht. Sodann werden vorgegebene Mengen an Reagenzien aus den Behältern 20 und 21 in die Pipetten 15 und 16 gesaugt und
zusammen mit einer vorgegebenen Menge einer Verdünnungsflüssigkeit in das betroffene Reaktionsgefäß in der Reagens-Abgabeposition D eingefüllt.

Falls nur ein einziges Reagens erforderlich ist, bleibt eine
der beiden Pipetten 15 oder 16 der Reagens-Abgabeeinheit 14 unbetätigt.

In der soeben beschriebenen Weise werden die erforderlichen
Reagenzien für nacheinander an verschiedenen Proben durchzuführende Messungen zusammen mit den entsprechenden Mengen Verdünnungsflüssigkeit in die Reaktionsgefäße eingegeben, welche
nacheinander unter Steuerung durch den Rechner 32 in die Reagens-Abgabeposition D eingeführt werden.

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Nachdem ein oder mehrere Reagenzien in das Reaktionsgefäß abgegeben worden sind, wird das reine Reagens in der neunten Position der Reaktionsreihe 3 mittels des ersten Photosensors P_Q, der Lichtquelle L₀ und dem Filter F_ vermessen. Sodann wird in der Proben-Abgabeposition B, also in der fünfzehnten Position der Reaktionsreihe 3, eine vorgegebene Menge an Probe zusammen mit einer bestimmten Menge an Verdünnungsflüssigkeit in das Reaktionsgefäß eingegeben.

In der oben beschriebenen Weise werden nacheinander Proben aus den Gefäßen 4 in der Position A der Probenstation 5 in Reaktionsgefäße 1 in der Position B der Reaktionsreihe 3 eingeführt. Die derart gebildeten Testflüssigkeiten werden in den Reaktionsgefäßen photometrisch mittels der Photosensoren gemäß der gewünschten Meßart vermessen. Nach^der Messung werden die in die siebzigste Position der Reaktionsreihe 3 gebrachten Reaktionsgefäße 1 nacheinander aus der Reaktionsreihe 3 mittels der Reaktionsgefäß-Entfernungseinrichtung 28 entfernt.

Die von den Photosensoren P- bis P₁₄ gelieferten Signale werden durch die Photometrie-Verarbeitungseinheit 34 digitalisiert und die digitalen Daten werden in den Rechner 32 eingegeben. Diese Daten werden getrennt für die jeweiligen Testflüssigkeiten verarbeitet um entsprechende Absorptionsdaten zu gewinnen. Sodann wird die Änderung der Absorption für die verschiedenen Testflüssigkeiten berechnet und die Konzentrationen der in den Proben enthaltenen Substanzen werden mittels Eichkurven berechnet, welche zuvor in den Speicher 37 eingegeben worden sind. Die derart gewonnenen Konzentrationswerte werden mittels der Anzeigeeinheit 38 angezeigt und/oder durch den Drucker 39 ausgedruckt.

Nachfolgend soll die Handhabung der in den Reagens-Behältern der ersten und zweiten Reagens-Behältergruppen 18 bzw. 19 der Reagens-Vorratseinheit 17 enthaltenen Reagenzien beschrieben werden.

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Es sei angenommen, daß die Reagens-Behälter anfänglich in die Reagens-Vorratsstation 17 eingeführt wurden. Sodann werden die Mengen der in den einzelnen Reagens-Behältern enthaltenen Reagenzien mittels der Tastatur der Eingabeeinheit 35 in den Rechner 32 eingegeben. Die Mengen können in beliebigen Einheiten eingegeben werden, beispielsweise auch entsprechend der Anzahl der Tests, die mit der in einem Behälter angeordneten Reagensmenge durchführbar sind. Die Anzahl der Tests ergibt sich aus dem Quotienten aus der Gesamtmenge des Reagens und der für die Durchführung eines einzelnen Tests erforderlichen Teilmenge. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der Tests in den Computer 32 eingegeben und in einem vorgegebenen Bereich des Speichers 37 gespeichert. Die Anzahl der Tests wird ebenfalls in einem vorgegebenen Bereich des leistungslosen Speichers 36 gespeichert. Anfänglich können die Daten bezüglich der Reagensmengen anstatt mittels der Eingabeeinheit 35 auch über ein Floppy-Disc in den leistungslosen Speicher 36 eingegeben werden. In diesem Falle wird die Anzahl der Tests gespeichert, welche mit der maximal in einem ReagensbehSlter enthaltenen Reagensmenge durchgeführt werden kann. Diese Daten bezüglich der Reagensmengen können dann anfänglich in den Speicher 37 überspielt werden. Dabei versteht sich, daß die Reagensbehälter anfänglich vollständig mit den Reagenzien gefüllt werden müssen, bevor sie in die Reagens-Vorratsstation 17 eingeführt werden.

Nach der anfänglichen Eingabe der Daten über die Reagens-Mengen werden diese in jedem Falle in dem leistungslosen Speicher 36 gespeichert und sobald die Stromversorgung des Analysators eingeschaltet wird, werden die Daten aus dem leistungslosen Speicher 36 mittels des Rechners 32 in den Speicher 37 mit wahlfreiem Zugriff überführt.

Wie oben bereits erläutert, sind in einem vorgegebenen Bereich des Speicher 37 die Daten bezüglich der Reagensmengen gespeichert, welche in der Reagens-Vorratsstation 17 aufbewahrt werden. Diese Daten beinhalten jeweils die Anzahl der Tests,

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welche mit den Reagensmengen durchgeführt werden können, welche jeweils in der Reagens-Vorratsstation 17 aufbewahrt sind. Wird die Reagens-Abgabeeinrichtung 14 des Analysators 31 betätigt, um eine gegebene Menge eines Reagens abzugeben, so wird die Anzahl der Tests, die mit dem betroffenen Reagens durchgeführt werden kann, um 1 erniedrigt. Entsprechend wird die in dem Speicher 37 gespeicherte Anzahl von Tests um die neue, um 1 reduzierte Zahl ersetzt. Wird beispielsweise eine GOT-Messung durchgeführt mit ersten und zweiten Reagenzien und beträgt für beide Reagenzien die anfänglich gegebene Anzahl von Tests 600, so wird diese Zahl auf 599 geändert, nachdem eine GOT-Messung an einer Probe ausgeführt wurde. Wird anschließend eine GPT-Messung mit einem dritten Reagens ausgeführt, deren anfängliche Testzahl 450 beträgt, so wird diese Zahl auf 449 geändert, sobald eine GPT-Analyse mit einer weiteren Probe durchgeführt worden ist. Dementsprechend reduziert sich nach jeder Messung die Anzahl der mit dem entsprechenden Reagens noch durchzuführenden Tests um eine Einheit.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein Anzeigefeld der Anzeigeeinrichtung 38. Eine Spalte 41 gibt die Nummer der Meßart an, die Spalte 42 bezeichnet die Meßart, die Spalte 43 die Anzahl der Tests des Reagens, welches der ersten Reagens-Behältergruppe 18 zugeordnet ist, die Spalte 44 die Anzahl der Tests der Reagenzien der zweiten Reagens-Behältergruppe 19 und die Spalte 45 gibt die Alarm- und Grenzwerte wieder, welche später noch näher erläutert werden sollen. In der zweiten Spalte 43 zeigt [20], daß die Anzahl der Tests, die mit der verbleibenden Restmenge des Reagens durchgeführt werden kann, den Alarm-Grenzwert 20 erreicht hat, so daß die Zahl "20" in einer besonders hervorgehobenen Weise erscheint. Wie der in Fig. 3 wiedergegebenen Anzeigetabelle zu entnehmen ist, benötigen nur die Meßarten GOT, GPT, LDH und AMY das zweite Reagens.

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Bei dem in Fig. 2 gezeigten chemischen Analysator können die zu den bevorrateten Reagenzien gespeicherten Daten zwischen dem Speicher 37 mit wahlfreiem Zugriff und dem leistungsunabhängigen Speicher 36 zu jeder Zeit ausgetauscht werden. Deshalb werden vor jedem Ausschalten der Stromversorgung nach Durchführung einer Reihe von Analysen oder bei Auftreten eines Fehlers die im Speicher 37 gespeicherten Daten in den leistungsunabhängigen Speicher 36 eingelesen und dort gespeichert. Wird die Stromversorgung wieder eingeschaltet, so werden die im leistungsunabhängigen Speicher 36 gespeicherten Werte in den Speicher 37 überführt. Somit braucht der Benutzer nicht bei jedem neuen Einschalten des Gerätes die Restmengen der Reagenzien einzugeben. Der Transfer der Daten zwischen den beiden Speichern 36 und 3 7 erfolgt bevorzugt automatisch in Ansprache auf ein An- bzw. Abschalten der Stromversorgung. Um auch einem plötzlichen Ausfall der Spannung Rechnung zu tragen, werden die im Speicher 37 gespeicherten Daten jederzeit in den leistungsunabhHngigen Speicher 36 überführt.

In einem modifizierten Ausführungsbeispiel eines automatischen chemischen Analysators sind eine Vielzahl von Reagens-Vorratsstationen vorgesehen und die Reagenzien werden in eine Vielzahl von Gruppen entsprechend der Häufigkeit ihres Gebrauches eingeordnet. Jede derart gebildete Gruppe von Reagenzien ist in einer entsprechenden Reagens-Vorratsstation untergebracht. Diese Anordnung ist insbesondere bei einem Analysator vorzuziehen, der eine Vielzahl von unterschiedlichen Meßarten ausführt. In diesem Falle weisen der Speicher 37 mit wahlfreiem Zugriff und der leistungsunabhängige Speicher 36 jeweils eine Anzahl von Speicherbereichen auf, welche der Anzahl der Meßarten in einer einzigen Umdrehung multipliziert mit der Anzahl der Umdrehungen entspricht. Entsprechende Identifizierungscodes werden an den betroffenen Reagens-Vorratsstationen sowie den darin angeordneten Reagensbehältern angebracht. Der Analysator 31 weist eine Einrichtung auf, mit der die Identifizierungscodes der Reagens-Vorratsstation, welche gerade im Analysator angeordnet ist,

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nachgewiesen werden, worauf die ermittelten Identifizierungscodes in den Rechner 32 eingegeben werden. Sodann werden die Meßarten und die Daten über die zu dieser Meßrunde gehörenden Reagenzien auf der Anzeigeeinrichtung 38 in der bereits beschriebenen Weise dargestellt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel können sogar dann, wenn der Analysator eine Vielzahl von Testarten durch Wechsel der Meßrunden ausführt, alle benutzten Reagenzien für sämtliche Meßarten sehr ökonomisch bevorratet und abgerufen werden. Es sind keine komplizierten Arbeitsgänge zum Eingeben der Reagenzmengen auch beim Wechsel der Meßart erforderlich.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines chemischen Analysators werden Alarm-Grenzwerte in Form von Restzahlen von Tests für die betreffenden Reagenzien mittels der Eingabeeinheit 35 in den Rechner gemäß Fig. 3 eingegeben. Die tatsächlichen Werte der noch verfügbaren Anzahl von Tests werden jederzeit mit den Grenzwerten verglichen und bei Gleichheit der Zahlen wird ein Alarm ausgelöst. Mit anderen Worten: Bei jeder Benutzung des betroffenen Reagens wird die Anzahl der noch verfügbaren Tests um eine Einheit reduziert und diese reduzierte Zahl wird mit dem eingegebenen Grenzwert verglichen. Entspricht die reduzierte Zahl dem Grenzwert, so ertönt ein Wecker und die Anzahl der noch verfügbaren Tests für das betreffende Reagens wird blinkend angezeigt oder in anderer Weise kenntlich gemacht, beispielsweise durch Umkehrung der Anzeigeart. Auf diese Weise wird der Benutzer gewahr, daß ein Reagens knapp wird, bevor es vollständig verbraucht ist. Somit kann der Benutzer rechtzeitig Reagens nachfüllen oder den betroffenen Reagensbehälter austauschen. Hierdurch werden Fehler bei der Analyse oder auch unnütze Durchläufe verhindert.

Wird der Alarm-Grenzwert relativ niedrig angesetzt, so kann zwar das Reagens relativ weitgehend ausgenutzt werden, doch kann es vorkommen, daß der tatsächlich im Behälter verbliebene

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Rest an Reagens kleiner ist als der angezeigte Wert, beispielsweise durch Fehler beim Zuführen, durch Verdampfung etc.. Wird dann ein Alarm ausgelöst, so ist die Reagensmenge geringer als der Grenzwert, weshalb Fehlanalysen auftreten könnten. Um dies zu vermeiden, wird bei Auslösung eines Alarms die Analyse bezüglich der betroffenen Meßart kurzzeitig eingestellt. Sobald der Benutzer das Reagens nachgefüllt hat oder auch den Reagensbehälter durch einen neuen ausgetauscht hat, nachdem die Analyse abgeschlossen ist, und die Menge des nachgefüllten Reagens in den Rechner mittels der Eingabeeinheit 35 eingegeben worden ist, wird die Sperre für die Analyse gemäß dem betroffenen Meßverfahren automatisch freigegeben. Weiterhin wird die Alarmanzeige auf der Anzeigeeinrichtung 38 aufgehoben.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Anzahl der (noch zur Verfügung stehenden) Tests bei jeder Benutzung des entsprechenden Reagens um eine Einheit erniedrigt. Es ist aber auch möglich die Anzahl der Reagens-Abgaben aufzusummieren. In diesem Falle wird der Grenzwert derart festgelegt, daß eine Anzahl bestimmt wird, bis zu der die Abgabe des Reagens mit Sicherheit gewährleistet ist. Sobald die aufsummierte Anzahl von Reagens-Abgaben dem Grenzwert entspricht, wird der Alarm ausgelöst.

Ein automatischer chemischer Analysator der vorstehend beschriebenen Art läßt sich einfach und kostengünstig dadurch herstellen, daß ein gewöhnlicher automatischer Analysator mit Rechner, Tastatur und Anzeigeeinrichtung um einen leistungsunabhängigen Speicher ergänzt wird. Die Reagenzien lassen sich höchst einfach im Analysator handhaben, ohne daß jeweils ihre Menge geprüft und entsprechende Eingaben bezüglich der Restmengen jedesmal dann eingegeben werden müssen, wenn die Stromversorgung an- bzw. ausgeschaltet wird.

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Claims

DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-IO71) EUROPEANPATENTATTORNEYS , . D1H.-CHEM.DR. E. FREIHERR VON PECHMANN D-8000 MÜNCHEN 90 Olympus Optical Company Limited schweigerstrasse 2 lA-59 100 telefon: (089)662051 TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX! J24O7O ! *■*!<;■ telefax: via (089) 27t 6063 (in) Patentansprüche :

1. Automatischer chemischer Analysator mit zumindest einer Reagens-Vorratsstation zum Aufbewahren von einem oder mehreren Reagenzien,

gekennzeichnet durch

- eine Eingabeeinheit (35) , in welche die Mengen des- anfänglich in die Reagens-Vorratsstation eingebrachten Reagenzien eingebbar sind,

- einen ersten Speicher (37) mit wahlfreiem Zugriff zum Speichern der in die Eingabeeinheit eingegebenen Mengen,

- eine Anzeigeeinrichtung (38, 39) zum Anzeigen der im ersten Speicher (37) gespeicherten Mengen, und

- einen zweiten, leistungsunabhängigen Speicher (36) zur Übernahme der Daten aus dem ersten Speicher (37) , wobei bei jeder Abgabe eines Bruchteils eines Reagens aus der Reagens-Vorratsstation (17) in ein Reaktionsgefäß ein diesem Reagens zugeordneter Wert um eine Einheit geändert und in dem ersten Speicher gespeichert sowie mittels der Anzeigeeinrichtung (38, 39) angezeigt wird.

2. Analysator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der dem Reagens zugeordnete Wert der Gesamtmenge des in der Reagens-Vorratsstation aufbewahrten Reagens entspricht und daß bei jeder Entnahme des Reagens von der Gesamtmenge ein Bruchteil subtrahiert wird, welcher dem abgegebenen Bruchteil entspricht.

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3. Analysator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß der dem Reagens zugeordnete Wert der Anzahl der mit dem in der Reagens-Vorratsstation aufbewahrten Reagens durchführbaren Messungen entspricht und daß bei jeder Entnahme dieses Reagens die Anzahl der noch durchführbaren Tests um Eins reduziert wird.

4. Analysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die in dem ersten Speicher gespeicherten Werte in den zweiten Speicher überführt und dort jedesmal dann gespeichert werden, wenn die Stromversorgung abgeschaltet wird, und daß die im zweiten Speicher (36) gespeicherten Daten jedesmal dann in den ersten Speicher (37) überführt^werden, wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird.

5. Analysator nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennze ichnet,

daß die im ersten Speicher (37) gespeicherten Daten jeweils in den zweiten Speicher (36) überführt und dort gespeichert werden, und daß bei jedem Einschalten der Stromversorgung die im zweiten Speicher (36) gespeicherten Daten in den ersten Speicher (37) überführt und dort gespeichert werden.

6. Analysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der zweite, leistungsunabhängige Speicher (36) ein Floppy-Disc, eine Hart-Scheibe, einen Blasenspeicher, einen Kernspeicher oder ein batteriebetriebenes CMOS-RAM aufweist.

7. Analysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der oder die jeweils einem Reagens zugeordneten Werte jeweils mit einem zugeordneten Alarm-Grenzwert verglichen werden und daß bei Gleichheit des zugeordneten Wertes mit dem Alarm-Grenzwert ein Alarm ausgelöst wird.

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8. Analysator nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Alarm durch Änderung der Art der Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung (38) gegeben wird.

9. Analysator nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet ,

daß der Alarm durch ein akustisches Signal gegeben wird.

10. Analysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,

daß eine Vielzahl von Reagens-Speichereinrichtungen mit jeweils zugeordneten Identifizierungscodes austauschbar in der Reagens-Vorratsstation angeordnet sind und daß jeweils diesen Reagenzien zugeordnete Werte, welche ihrer Menge entsprechen, gemäß den Identifizierungscodes verarbeitet werden, wenn eine Meßreihe geändert wird.