DE60307009T2

DE60307009T2 - Automatischer Analysator

Info

Publication number: DE60307009T2
Application number: DE60307009T
Authority: DE
Inventors: Hitachi Science Systems Tetsuya Isobe; Katsuaki Hitachi Science Systems Ltd Takahashi; Hitachi High-Tech.Corporation Isao Yamazaki
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi Science Systems Ltd; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi Science Systems Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2023-10-02
Also published as: JP2004125677A; JP3990965B2; US7625524B2; EP1406093A3; US20040067165A1; EP1406093A2; EP1406093B1; DE60307009D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen automatischen Analysator für die klinische Untersuchung zum Durchführen von qualitativen und quantitativen Analysen an Proben des lebenden Körpers, etwa Blut und Urin. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen automatischen Analysator für die Verwendung mit Reagensgefäßen mit an Öffnungen des Gefäßes angebrachten Verschlüssen, die zu Beginn der Analyse bei der Verwendung der Reagensgefäße durchstochen werden.
2. Beschreibung des Stand der Technik
Bei automatischen Analysatoren werden vor allem zwei Arten von Reagensgefäßen verwendet, das heißt ein mit einer Verschlußkappe versehenes Reagensgefäß, das von einer Bedienungsperson zu Beginn der Analyse nach Entfernen der Kappe in den automatischen Analysator eingesetzt wird, und Reagensgefäße mit einem Verschluß zum Beispiel aus Kunststoff, der an einer Gefäßöffnung angebracht ist, um ein Verdampfen und eine Verschlechterung des Reagens zu verhindern, und der von der Bedienungsperson vor Beginn der Analyse aufgerissen wird. Bei einer Verwendung der letzteren Art von Reagensgefäß wird im allgemeinen das Reagensgefäß von der Bedienungsperson in den automatischen Analysator eingesetzt, nachdem der Verschluß mit einer dafür vorgesehenen Schneidvorrichtung, einem Dorn oder dergleichen aufgerissen wurde. Es wurden auch bereits verschiedene Verfahren zum automatischen Durchstechen des Verschlusses durch den Analysator selbst, wenn sich das Reagensgefäß im Analysator befindet, vorgeschlagen. Das Patentdokument 1 (JP A 11-183484) beschreibt ein Verfahren zum Durchstechen eines Verschlusses mit einer Wegwerfspitze, die am Vorderende eines Reagensentnahmemundstücks (eines Reagensentnahmearms) angebracht ist und deren vorderes Ende eine Form hat, mit der der Verschluß durchstochen werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn die Bedienungsperson den Verschluß mit einer dafür vorgesehenen Schneidvorrichtung, einem Dorn oder ähnlichem aufreißt, muß die Stelle, an der der Verschluß aufgerissen wird, so ausgerichtet sein, daß der Reagensentnahmearm den aufgerissenen Abschnitt des Verschlusses passiert. Wenn die Größe des aufgerissenen Abschnitts erhöht wird, ist für die Stelle des aufgerissenen Abschnitts keine besonders gute Ausrichtung erforderlich, die Verschlußfunktion zur Verhinderung des Verdampfens und einer Verschlechterung des Reagens ist jedoch vermindert.
Das in der JP A 11-183484 beschriebene Verfahren erfordert keine Ausrichtung der Durchstechposition, da das vordere Ende des Reagensentnahmearms gleichzeitig auch das vordere Ende der Wegwerfspitze zum Durchstechen des Verschlusses ist. Da jedoch so wohl die Wegwerfspitze als auch der Verschluß des Reagensgefäßes aus Kunststoff bestehen, kann die Kunststoffspitze Schwierigkeiten beim Durchstechen des Kunststoffverschlusses haben. Aber auch wenn die Wegwerfspitze den Verschluß durchstechen kann, besteht das Risiko, daß das vordere Ende der Spitze verformt wird und sich die Genauigkeit z.B. bei der Aufnahme des Reagens verringert. Wenn die Wegwerfspitze aus Metall gemacht wird, damit die Spitze den Verschluß leichter durchstoßen kann, steigen die Herstellungskosten dafür an.
Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen automatischen Analysator mit einem einen Verschluß durchstechenden und ein Reagens aufnehmenden Mechanismus zu schaffen, der mit geringeren Kosten in der Lage ist, den Verschluß eines Reagensgefäßes sicher zu durchstechen und bei dem es nicht erforderlich ist, eine Ausrichtung zwischen einer Verschlußdurchstoßposition und einer Reagensentnahmeposition vorzunehmen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die vorliegende Erfindung wie im Patentanspruch 1 angegeben ausgestaltet. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen.
Es können ein oder mehrere Reagensgefäße mit jeweils einer oder mehreren Öffnungen angeordnet werden, und der automatische Analysator kann des weiteren einen Bewegungsmechanismus für den Reagensentnahmearm aufweisen, um den Reagensentnahmearm auf einer geraden Linie zu bewegen, längs der sich die Öffnungen des oder der Reagensgefäße, die Behälter und die Reagensabgabeposition der Reaktionszelle befinden.
Der Verschluß kann aus jedem Material sein, das geeignet ist, das Reagens vor der äußeren Atmosphäre sicher abzuschirmen. Im allgemeinen besteht der Verschluß zum Beispiel aus Papier, Kunststoff oder einer Metallfolie. Der obige Ausdruck "ein oder mehr Reagensgefäße mit jeweils einer oder mehr Öffnungen" wird deshalb verwendet, weil ein Reagensgefäß, das ein Reagens enthält, eine Anzahl von Öffnungen aufweisen kann. Im allgemeinen ist jedoch eine Anzahl von Reagensgefäßen zusammen als eine Einheit ausgebildet, wobei die einzelnen Reagensgefäße jeweils eine entsprechende Öffnung haben. Da das Verschlußdurchstechwerkzeug wiederholt verwendet wird, besteht vorzugsweise wenigstens der Abschnitt des Verschlußdurchstechwerkzeugs, der mit dem Verschluß in Kontakt kommt, aus einem harten Material wie Metall oder Keramik, so daß sich auch nach wiederholtem Gebrauch die Fähigkeit zum Durchstechen des Verschlusses nicht verringert. Der Kontaktabschnitt des Verschlußdurchstechwerkzeugs, an dem es mit dem Verschluß in Kontakt kommt, weist vorzugsweise eine spitze Form auf, die zum Durchstechen des Verschlusses geeignet ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt schematisch die Anordnung des mechanischen Systems eines biochemischen automatischen Analysators mit der erfindungsgemäßen Reagensgefäßdurchstechfunktion;
2 einen Teil der Anordnung eines Reagensentnahmemechanismusses des Analysators der 1;
3 die relativen Positionen und einen Teil der Anordnung eines Durchstechwerkzeuges und eines Abstreifers des Analysators der 1;
4 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise beim Ansetzen des Durchstechwerkzeugs des Analysators der 1;
5 eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise beim Entfernen des Durchstechwerkzeugs des Analysators der 1; und
6A und 6B zeigen ein Durchstechwerkzeug, das zusätzlich mit einem Führungsrohr ausgestattet ist, das auf das Werkzeug aufgesetzt wird und das die Außenseite entlang gleiten kann.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Anhand der 1 bis 5 wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die 1 bis 3 zeigen schematisch den Aufbau eines Reagensentnahmemechanismusses 1, ein Reagensgefäß 3 und einen Abstreifer 2. Diese Komponenten sind so angeordnet, daß sie auf einer geraden Linie liegen. Der Reagensentnahmemechanismus 1 saugt ein Reagens aus dem Reagensgefäß 3, das sich auf einer Reagensscheibe 4 befindet, befördert das aufgesaugte Reagens zu der Position einer Reaktionsscheibe 5 und gibt dann das Ragens in eine Reaktionszelle 9 ab, die eine zu untersuchende Probe enthält.
Die 4 zeigt die Abfolge der aufeinanderfolgenden Schritte beim Aufsetzen eines Durchstechwerkzeugs 6 und die 5 die Abfolge der aufeinanderfolgenden Schritte beim Entfernen des Durchstechwerkzeugs 6. Das Durchstechwerkzeug 6 wird in dem Stadium vor Beginn der Analyse verwendet, d.h. zu einem Zeitpunkt, wenn eine Bedienungsperson das Reagensgefäß 3 auf die Reagensscheibe 4 setzt. Gewöhnlich befindet sich das Durchstechwerkzeug 6 im Abstreifer 2 und wird dort von zwei Blattfedern 8 (siehe auch 2) festgehalten. Vor Beginn der Analyse setzt die Bedienperson durch eine vorgegebene Ladeöffnung eine Anzahl von Reagensgefäßen 3 nacheinander in die Reagensscheibe 4 ein. Die Reagensgefäße 3 sind jeweils mit Identifikationsinformationen versehen und werden vom Analysator durch Auslesen der Identifikationsinformationen registriert, bevor die Reagensgefäße in die Reagensscheibe 4 eingesetzt werden. Nach dem Einordnen der Reagensgefäße 3 bewegt sich der Reagensentnahmemechanismus 1 aus einer Standby-Position zu der Position des Abstreifers 2. Dort wird dann, wie in der 4 gezeigt, das Durchstechwerkzeug 6 an einem Mundstück 7 angebracht. Das Durchstechwerkzeug 6 weist einen hohlen Innenraum auf, in den das Mundstück 7 eingesetzt wird. Wenn das Mundstück 7 in das Durchstechwerkzeug 6 eingesetzt ist, kommt der Körper 11 des Mundstücks 7 mit einem Hebel 10 in Kontakt, der am Durchstechwerkzeug 6 vorgesehen ist (siehe auch 2). Der Teil des Körpers 11, der mit dem Hebel 10 in Kontakt kommt, ist so geformt, daß er eine abgeschrägte Fläche aufweist, so daß der Hebel 10 längs der schrä gen Fläche geöffnet wird. Der Körper 11 weist einen eingeformten Schlitz auf, in den der Hebel 10 einrastet, wobei der Hebel 10 durch Federkraft im Schlitz des Körpers 11 gehalten wird. Dadurch wird das Durchstechwerkzeug 6 auf das Mundstück 7 aufgesetzt.
Daraufhin bewegt sich der Reagensentnahmemechanismus 1 mit dem auf das Mundstück 7 aufgesetzten Durchstechwerkzeug 6 zu der Entnahmeposition an der Reagensscheibe 4. Dort wird der Reagensentnahmemechanismus 1 vertikal bewegt, um die Verschlüsse der Reagensgefäße 3 nacheinander zu durchstoßen. Nach dem Durchstoßen des Verschlusses eines Reagensgefäßes 3 wird die Reagensscheibe 4 gedreht, und der Reagensentnahmemechanismus 1 beginnt mit dem Durchstoßen des Verschlusses des nächsten Reagensgefäßes.
Wenn das Durchstoßen der Verschlüsse bei allen Reagensgefäßen 3 beendet ist, bewegt sich der Reagensentnahmemechanismus 1 zu der Position des Abstreifers 2, wo das Durchstechwerkzeug 6 wie in der 5 gezeigt entfernt wird. Der Abstreifer 2 weist in seiner Wandung eine Öffnung auf, die ein Einsetzen eines Teils des Hebels 10 erlaubt. Nur eine seitliche Bewegung des Reagensentnahmemechanismusses 1 löst daher den Hebel 10 des Durchstechwerkzeugs 6 nicht vom Körper 11 des Mundstücks 9. Wenn sich jedoch der Reagensentnahmemechanismus 1 nach oben bewegt, kommt der untere Teil des Hebels 10 mit dem oberen Rand der Öffnung in der Abstreiferwand in Kontakt, wodurch sich der Hebel 10 zu öffnen beginnt. Nach dem vollen Öffnen des Hebels 10 kommt der Hebel 10 vom Mundstückkörper 11 frei, und das Durchstechwerkzeug 6 wird vom Mundstückkörper 11 entfernt. Das entfernte Durchstechwerkzeug 6 wird nach unten bewegt, wobei es von den Blattfedern 8 geführt wird, und kehrt so in die ursprünglich vorgegebene Ausgangsposition zurück. Der Abstreifer 2 weist eine Hebelführung auf, die verhindert, daß sich das Durchstechwerkzeug 6 nicht in der ursprünglich vorgegebenen Ausgangsposition befindet, wenn es dorthin zurückgegeben wird.
Der Reagensentnahmemechanismus 1, von dem das Durchstechwerkzeug 6 entfernt wurde, bewegt sich dann in die Standby-Position, in der es auf den nächsten Arbeitsschritt wartet.
Die 6A und 6B zeigen eine andere Ausführungsform gemäß Patentanspruch 8. In dieser Ausführungsform ist auf das Durchstechwerkzeug 6 zusätzlich ein gleitendes Führungsrohr 12 aufgesetzt. Das Führungsrohr 12 wird von einer Feder 13 nach unten vorgespannt und damit in einem Pufferzustand gehalten. Seitens des Reagensgefäßes ist ein Kunststoffverschluß mit einer konischen Vertiefung 14 an einer Öffnung des Gefäßes angebracht.
Die 6A zeigt den Zustand während der Abwärtsbewegung des Durchstechwerkzeugs 6. Die 6B zeigt einen Zustand, in dem das Durchstechwerkzeug 6 weiter nach unten bewegt wurde und das Führungsrohr 12 mit der konischen Vertiefung 14 in Eingriff steht. Bei dem Zustand der 6B ist das Führungsrohr 12 gestoppt, und das Durchstechwerkzeug 6 wird gegen eine Federwirkung, d.h. unter Zusammendrücken der Feder 13, nach unten gedrückt. Der Durchstechvorgang wird dann durch die spitze Nadel des Durchstechwerkzeugs 6 abgeschlossen. Wenn ein Reagensgefäß mit einem Verschluß mit einer solchen konischen Vertiefung 14 verwendet wird, ist es sehr wichtig, die spitze Nadel und das Reagensgefäß genau aufeinander auszurichten. Ohne das Führungsrohr 12 kann die spitze Nadel in die geneigte Fläche der Vertiefung 14 stechen anstatt in die Mitte der konischen Vertiefung 14, d.h. in den mittigen untersten Abschnitt davon, wenn die spitze Nadel und das Reagensgefäß gegeneinander verschoben sind. Wenn auf diese Weise in der geneigten Fläche der Vertiefung 14 ein Loch entsteht, ergeben sich die folgenden Schwierigkeiten. Wenn bei dem Schritt der Entnahme des Reagens das Entnahmemundstück 7 auch nur leicht aus der Mitte der konischen Vertiefung 14 verschoben ist, bewegt sich das Mundstück nach unten und gleitet dabei an der geneigten Fläche entlang, bis es auf den mittigen untersten Abschnitt der konischen Vertiefung 14 (nun ohne Loch) trifft, wodurch das Mundstück gebogen wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform können durch das Vorsehen des Führungsrohrs 12, wie es in der 6 gezeigt ist, die spitze Nadel und das Reagensgefäß genau aufeinander ausgerichtet werden, auch wenn sie gegeneinander etwas verschoben sind. Im Ergebnis wird das Loch immer in der Mitte der konischen Vertiefung 14 gebildet.
Erfindungsgemäß wird bei dem automatischen Analysator bei der Verwendung eines Reagensgefäßes mit einem Verschluß das Durchstechwerkzeug 6 zum Durchstechen des Verschlusses des Reagensgefäßes 3 auf das Reagensentnahmemundstück 7 des Reagensentnahmemechanismusses 1 aufgesetzt und dann der Vorgang des Durchstechens des Verschlusses des Reagensgefäßes auf der Reagensscheibe 4 durchgeführt. Es wird so ein sehr zuverlässiger, nicht teurer und kleiner automatischer Analysator geschaffen, bei dem kein zusätzlicher Raum für das Durchstechen des Verschlusses erforderlich ist, wobei eine Abweichung zwischen der Position des Durchstoßungsloches und der Position des Mundstücks 7 verhindert wird.

Claims

Automatischer Analysator mit einem Reagensgefäß (3), das ein flüssiges Reagens enthält und das eine Öffnung aufweist, durch die das Reagens entnommen wird, wobei die Öffnung durch einen Verschluß verschlossen ist, um das Reagens von der äußeren Umgebung abzuschirmen; einem Reagensentnahmearm zum Entnehmen des flüssigen Reagens in dem Reagensgefäß (3) durch die Öffnung nach außen; einer Reaktionszelle (9), in der eine Probe mit dem durch den Reagensentnahmearm entnommenen Reagens gemischt wird; und mit einer Meßeinrichtung zum Messen der Reaktion zwischen der Probe und dem Reagens, gekennzeichnet durch ein Verschlußdurchstoßwerkzeug (6), das auf ein Mundstück (7) des Reagensentnahmearms aufgesetzt werden kann, um den Verschluß des Reagensgefäßes (3) zu durchstoßen; einen stationären Behälter (2) zur Aufnahme des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6), wenn dieses nicht gebraucht wird; und durch einen Mechanismus zum Herausnehmen des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) aus dem Behälter (2) und zum Aufsetzen des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) auf den Reagensentnahmearm, bevor das Durchstoßen des Verschlusses des Reagensgefäßes (3) beginnt, und zum Zurückbringen des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) in den Behälter (2), nachdem das Durchstoßen des Verschlusses beendet ist, so daß das Verschlußdurchstoßwerkzeug (6) mehrmals benutzt werden kann.
Analysator nach Anspruch 1, ferner mit einem Mechanismus zum Aufsetzen des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) auf das Mundstück (7) des Reagensentnahmearms, wobei das Mundstück (7) von oben in das im Behälter (2) befindliche Verschlußdurchstoßwerkzeug (6) aufgesetzt wird, wenn das Verschlußdurchstoßwerkzeug (6) aufzusetzen ist, und zum Entfernen des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) vom Mundstück (7) des Reagensentnahmearms, wobei der Reagensentnahmearm einschließlich des auf das Mundstück (7) aufgesetzten Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) in den Behälter (2) eingesetzt wird, wenn das Verschlußdurchstoßwerkzeug (6) zu entfernen ist.
Analysator nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verschlußdurchstoßwerkzeug (6) einen feststellbaren Hebel (10) aufweist, um ein Abrutschen des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) vom Reagensentnahmearm zu verhindern.
Analysator nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer drehbaren Scheibe (4), wobei mehrere der Reagensgefäße (3) längs des Umfangs der Scheibe (4) angeordnet sind; und mit einem Mechanismus, um den Reagensentnahmearm einschließlich des auf das Mundstück (7) aufgesetzten Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) zu einer Reagensentnahmeposition zu bewegen, den Reagensentnahmearm abzusenken, um den Verschluß eines ersten Reagensgefäßes (3) zu durchstoßen, und den Vorgang des Durchstoßens des Verschlusses bei dem nächsten Reagensgefäß (3) zu wiederholen, nachdem die Scheibe (4) gedreht wurde.
Analysator nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem Mechanismus zum Bewegen des Reagensentnahmearms auf einer geraden Linie, längs der eine oder mehrere Öffnungen von einem oder mehreren Reagensgefäßen (3), der Behälter (2) und eine Reagensabgabeposition in die Reaktionszelle (9) angeordnet sind.
Analysator nach Anspruch 5, wenn abhängig von Anspruch 2, wobei der Aufsetzmechanismus das Verschlußdurchstoßwerkzeug (6) und den Reagensentnahmearm mit einer Kombination einer Bewegung des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) längs der geraden Linie und einer vertikalen Bewegung verbindet und voneinander löst.
Analysator nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Anzahl von Verschlußdurchstoßwerkzeugen (6); und mit einem Mechanismus zum wahlweisen Benutzen eines der Verschlußdurchstoßwerkzeuge (6) in Abhängigkeit von der Art des Reagensgefäßes (3) und dem zu durchstoßenden Verschluß.
Analysator nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verschlußdurchstoßwerkzeug (6) eine gleitfähige Führung (12) aufweist, das Reagensgefäß (3) eine Führung (14) zum Führen des Verschlußdurchstoßwerkzeugs (6) aufweist, und das Verschlußdurchstoßwerkzeug (6) und das Reagensgefäß (3) durch einen Eingriff der beiden Führungen (12, 14) in einem Verschlußdurchstoßvorgang aufeinander ausgerichtet sind.