JP3988306B2 - 自動測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば血液、血清、血漿、尿等の検体中に含まれる微量成分を自動的に測定する装置に関するものであり、特に、かかる検体中の微量成分を生化学的又は免疫学的に測定するための自動測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
臨床診断の分野においては、被検者から採取した血液、血清、血漿、尿等の検体中に含まれる特定成分の存在や濃度に関する測定結果に基づき、被検者の疾病を診断したり、被検者の疾病からの回復状態を判断することが行われている。
【0003】
上記のような測定では、被検者から採取した検体を有効に活用したり、複数種類の特定成分の存在等に基づいてより確実な診断を行う目的から、一検体当たり複数種類の特定成分を測定するのが一般的である。
【0004】
検体当たりの測定すべき特定成分の種類が増加すると、多数の測定操作を繰り返し実施する必要が生じるため、従来から自動測定装置を用いてかかる繰り返し測定操作を迅速かつ簡便に実施するのが普通である。例えば、検体毎に種々の特定成分を測定するため、特定成分の測定に対応した試薬を予め封入した反応容器を用意しておき、これに検体を所定量投入するとともに、必要に応じて反応容器を恒温保持したり洗浄するような自動測定装置が使用されている。
【0005】
また例えば、特定成分の測定に対応した試薬を予め封入した反応容器を選択し、搬送ライン上のトレイ等に載置する操作を自動的に行う載置装置(例えば特公平3−58668号)を備えた全自動生化学分析装置や、操作者が検体容器と反応容器を搬送ラインに載置する操作を行い、それ以後の検体容器と反応容器の搬送から測定結果の出力までを自動で行うコンベア式の自動測定装置(例えば特開平3−51762号)も知られている。
【0006】
単一の搬送手段を備えた自動測定装置は、小型軽量化、低コスト化そして可動部分が少ないためにメンテナンスが容易であること等から広く使用されている。このような装置は、例えば操作者が検体容器と反応容器をコンベア等の搬送手段上に並べた後は、検体及び反応容器の搬送から測定結果の出力までを全て自動で行うことが可能である(コンベア式の自動免疫測定装置については、例えば特開平3−1762号公報参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、コンベア等の単一の搬送手段を備えた自動測定装置には小型軽量化が可能である、低コスト化が可能である等の利点がある反面、操作者が検体容器や反応容器を誤った位置に載置したり、測定されるべき特定成分用の反応容器以外の反応容器を誤って載置してしまう可能性がある。
【0008】
このように、搬送手段上に検体容器や反応容器を誤って載置してしまうと、その後の自動測定操作中に問題がなくとも予定した測定を行うことができなかったり、また、ある特定成分用に調製された反応容器を異なる特定成分の測定に用いてしまうために、誤った測定結果が得られる可能性もある。
【0009】
そこで本発明の目的は、操作者が検体容器と反応容器を搬送手段に載置する場合であっても、上記のように検体容器や反応容器が誤った位置に載置される等という誤操作を排除し、更にはこのような誤操作が起きてしまった場合であってもそれを検知する機能を有する自動測定装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために成された本願発明は、検体を収容し、収容された検体を識別するための検体識別情報が表示された検体容器、及び検体中の特定成分を測定するための試薬を収容し、特定成分を表す特定成分情報が表示された反応容器を両者が混在した状態で単一の搬送手段により搬送しつつ検体中の特定成分を測定するための自動測定装置であって、以下の特徴を有する装置である。
【0011】
(1)前記検体識別情報と、各検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報とを含む検査依頼情報を記憶するための記憶手段、
(2)検体容器に表示された前記検体識別情報を読みとる第1識別手段、
(3)第1識別手段で読みとった検体識別情報に基づき、その検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報を前記記憶手段に記憶された検査依頼情報の中から抽出し、検体の検体識別情報と当該検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報からなるワークリストを作成するワークリスト作成手段、
(4)前記ワークリストに基づき、前記単一の搬送手段に載置すべき検体容器及び反応容器の順序を指定する載置順序指定手段、
(5)搬送手段による搬送中に、反応容器に表示された特定成分情報を自動的に読みとる第2識別手段、及び、
(6)第2識別手段で読みとった特定成分情報と指定した順序を比較し、両者が一致した場合及び/又は両者が一致しない場合にその旨を表示する照合手段。
【0012】
本願発明は、特定成分毎又は一連の特定成分群毎に異なる試薬を使用してこれを測定する装置であって、該試薬の全て又は一部を予め収容した反応容器を用いる自動測定装置に適用可能である。このような自動測定装置として、例えば免疫反応を利用して検体中の特定成分を測定するための自動免疫測定装置、例えば生化学反応を利用して検体中の特定成分を測定するための自動生化学測定装置等を例示できるが、以下、本願発明を自動免疫測定装置として構成した場合について、図面に基づき詳細に説明する。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本願発明の自動測定装置の一実施形態の概要を示すものであり、1は検査依頼情報、2は記憶手段、3は検体容器、4は検体識別情報、5は第1識別手段、6はワークリスト作成手段、7は表示装置、8は第2識別手段、9は第3識別手段、10は単一の搬送手段、11は反応・検出装置、12は照合手段、13は測定結果出力装置である。また図2は反応容器の概要を示すものである。
【0014】
検体容器3は、血液、血清、血漿、尿等の検体を収容する容器であり、第1識別手段を用いて各検体を識別するために、検体識別情報が例えば側面等の外部表面に表示される。検体識別情報は、各検体を識別可能なものであれば良く、例えば重複しないアルファベット、数字又はこれらの組合せ、或いはそれ自体は無意味なパターン等を用いることができる。本願発明では、アルファベットや数字等をコード化したバーコードや前記パターン等をシールに印字した上で、これを側面に貼付した採血管や、磁気記録媒体を表面に備えた検体容器を好適な例として例示できる。本願発明では、検体容器を操作者が搬送手段に載置する際の目安とするため、検体識別情報は前記コード等とともに目視で検体識別情報を識別し得るようにしておくことが好ましい。
【0015】
反応容器には、図2に例示したように、特定成分に対応した試薬が予め収容されている。自動生化学測定装置においては、該試薬として特定成分と生化学反応を生じて発色する化学試薬等を例示することができ、自動免疫測定装置においては、該試薬として特定成分と免疫反応を生じる抗体(抗原)や酵素等を例示できる。
【0016】
図2に例示した反応容器は、血液や血清等の検体中に存在する蛋白質であるフェリチン(FER)をヘテロジニアス1ステップサンドイッチEIAで測定するための試薬を収容するものである。詳しくは、FERと特異的に結合する抗体が固定化された水不溶性の磁性ビーズ、FERと特異的に結合する酵素標識された抗体が凍結乾燥状態で収容されている。なお、このような反応容器の構成はサンドイッチEIA以外にも、競合測定法によるEIAや、標識物質として酵素に代えて蛍光物質や化学発光物質等を採用する測定にも適用可能である。
【0017】
反応容器に収容される試薬は、液体状態であっても、前記した図2の例のように凍結乾燥状態であっても良い。また反応容器にはその反応容器を用いて測定しようとする特定物質に対応する試薬のみを収容し、例えば全特定物質の測定において共通に使用される試薬は搬送手段による容器搬送中に別途添加されるように構成することもできる。
【0018】
反応容器は、前記試薬を収容するとともに検体と当該試薬との反応空間を提供するものであり、特定成分情報が例えば側面や図2に示したように上部開口を覆うシール箔に表示される。特定成分情報は、反応容器に収容された試薬が対応する特定成分を識別可能であれば良く、例えばアルファベットや数字又はこれらの組合せ、或いは或いはそれ自体は無意味なパターン等を用いることができる。本願発明では、アルファベットや数字等をコード化したバーコードや前記パターン等をシールに印字した上で、これを側面に貼付したプラスチック製容器や、磁気記録媒体を表面に備えた容器を好適な例として例示できる。なお図2に示した反応容器では、FER測定に対応する試薬が収容されているため、その上部開口を覆うシール箔に「FER」を意味するドットコードとともに「FER」という文字及びその製造ロット番号をも表示し、操作者の目視による確認等が可能なように構成してある。
【0019】
反応容器に表された特定成分情報は、該反応容器がいかなる特定成分の測定に対応したものであるかを示す機能以外に、測定に供すべき検体量、検体に添加すべき希釈液の量、反応容器に収容された試薬以外に追加的に添加すべき試薬の内容及び量、最終段階で使用すべき検量線の種類等、その特定成分を測定するために必要な測定パラメーターを特定する役割をも果たすものである。
【0020】
上記した検体容器と反応容器は、単一の搬送手段10に載置され、搬送される。搬送手段は、例えばベルトコンベアやスネークチェイン等の無限軌道、スプロケット等の駆動装置及び無限軌道を支持する支持体により構成することができる。
【0021】
搬送手段10は、検体容器と反応容器を混在した状態で搬送するものである。このため本願発明の自動測定装置は、容器の種類毎に異なる搬送手段を配置する装置と比較した場合、装置の小型化が可能である。図1の例では、後に詳しく説明するように、検体容器Aの上流には検体容器Aに収容された検体について測定されるべき特定成分に対応した試薬を収容した反応容器Bが続き、更に検体容器Cと検体容器Cに収容された検体について測定されるべき特定成分に対応した試薬を収容した反応容器D、Eが続く。このように、検体容器は2個連続して載置されず、必ず反応容器を挟んで載置される。
【0022】
本願発明の自動測定装置では、例えば生化学反応や免疫反応等の特定成分を測定するために行われる反応を生じさせたり、反応の結果生じる、特定成分に関連する信号を測定するための各種装置11を具備する。各種装置は、本願発明の自動測定装置で採用する測定に応じて適宜配置すれば良いが、例えば実施形態として示した酵素を標識として使用するヘテロジニアスな免疫測定を採用する自動免疫測定装置では、反応容器を一定温度に保温するためのインキュベーター装置、検体容器から一定量の検体を吸引して反応容器に吐出するピペット装置、反応容器内に予め収容された水不溶性の磁性ビーズを運動させて容器内部を撹拌するための磁石振動装置、免疫反応の後に不溶性磁性ビーズに結合しなかった標識抗体等を分離するための洗浄装置(いわゆるB/F分離装置)、標識酵素の基質を反応容器に添加するための分注装置、標識酵素の活性を測定するための蛍光、吸光、発光等の検出装置、そして搬送手段の駆動やピペット装置の駆動及び吐出量等を制御するための制御装置である。更に、図2に示したように、上部開口がシール箔で覆われた反応容器を用いる場合には、シール箔を破開ためのシール箔ブレーカー装置等をも配置する。
【0023】
記憶手段2は、前記検体識別情報と、各検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報とを含む検査依頼情報を記憶するためのものである。例えば図の例では、検査依頼情報1は、8つの検体に対して与えられたアルファベットと数字を組み合わせ(S.ID01、・・、S.ID08)である検体識別情報と、各検体について測定されるべき特定成分を意味するアルファベット(FER、AFP等)である特定成分情報とを含む。なお、検査依頼情報は少なくとも検体識別情報と特定成分情報を含む以外に、被検者の個人情報(氏名、生年月日、性別等)や医療機関名を含んでもよい。
【0024】
記憶手段2は検体識別情報及び特定成分情報の入力用インターフェースとして入力装置を含むが、コンピューターを利用して記憶手段を構成する場合には、該コンピューターにキーボードやタッチパネル等を利用して入力装置とすることができる。なお、コンピューターを用いて記憶手段を構成する場合、例えば本願発明の自動測定装置本体から分離してコンピューターを設置することもできる。このような外部コンピューターとしては、例えば医療機関の検査情報を一括管理するホストコンピューターを利用することも例示できる。
【0025】
第1識別手段5は、検体容器に表示された検体識別情報を読みとり、その結果をワークリスト作成手段に出力する。第1識別手段は検体識別情報を読み取れるものであれば特に制限はなく、例えば、検体識別情報をバーコードで表示した場合にはバーコードリーダーを、検体識別情報を文字や記号で表示した場合には小型スキャナーやビデオカメラ等の光学的な読み取り装置を、検体識別情報を磁気記録媒体に表示した場合には磁気読み取り装置を使用することが例示できる。なお第1識別手段は、本願発明の自動測定装置に接続されたハンディタイプのものであっても良いし、測定装置上の特定箇所に設けられた検体容器を担持する担持具と担持された検体容器を識別する手段とで構成しても良い。
【0026】
第1識別手段5で読み取られた検体識別情報を受け取ったワークリスト作成手段6は、記憶手段2に記憶された検査依頼情報の中からその検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報を抽出し、検体の検体識別情報と当該検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報からなるワークリストを作成する。ワークリスト作成手段6は、作成したワークリストを表示したり、出力するための表示又は出力装置を含んでいても良い。
【0027】
このようにして作成されたワークリストに基づき、載置順序指定手段は、操作者に対して搬送手段に載置すべき検体容器及び反応容器の順序を指定する。載置順序指定手段による指定は、例えば表示装置に載置順序を表示したり、出力装置から載置順序を出力する等することにより達成される。なお載置順序指定手段は、前記ワークリスト作成手段6を併用することにより省略することも可能である。図1ではワークリスト作成手段が載置順序指定手段を兼ねており、ワークリスト作成と同時に表示装置7に検体容器及び反応容器の載置順序を表示する。
【0028】
載置順序指定手段は、単に第1識別手段で読み取った検体識別情報の順序に従って搬送手段に載置する検体容器及び反応容器の順序を指定するものでも良いが、読み取った全検体識別情報とこれらに基づき記憶手段から抽出した特定成分情報から、最も効率よく測定を行い得るような検体順序を計算したうえで、搬送手段に載置する検体容器及び反応容器の順序を指定するように構成することが好ましい。例えばコンピューターで載置順序指定手段を構成し、一の検体容器と当該検体について測定すべき特定成分に対応する反応容器からなる容器群の中で検体の希釈が要求される特定成分用の反応容器の順序を最後に指定したり、異なる容器群間で検体の希釈が要求される特定成分の測定を含まない容器群の順序を先に指定するようなプログラムを入れておくことが例示できる。
【0029】
載置順序指定手段が指定した容器の順序のうち、反応容器の順序、即ち測定すべき特定成分の順序を前記した制御装置に出力し、この出力により制御装置が自動測定装置全体を制御するように構成することが特に好ましい。このような構成により、操作者は単に載置順序指定手段の指示に従って検体容器と反応容器を搬送手段に載置するのみで、後は全て装置が自動的に測定を行って結果を出力するようにできる。むろん、載置順序指定手段からの出力ではなく、反応容器に表示された特定成分情報を識別するための装置を別個に設けたり、後述する第3識別手段の出力を利用して、これらからの出力に基づいて制御装置がピペット装置等を駆動するように構成することもできる。
【0030】
載置順序指定手段が指定した順序で容器を搬送手段に載置し、測定を開始すると、載置された容器は搬送手段によって前記したような自動測定装置を構成する各装置に運ばれる。本願発明の自動測定装置では、搬送手段による搬送経路の近傍に第2識別手段8を設け、搬送手段による搬送中に少なくとも反応容器に表示された特定成分情報を順次自動的に読み取り、照合手段12に出力する。照合手段12は、第2識別手段8で順次読み取られた特定成分情報を前記載置順序指定手段が指定した反応容器の載置順序と比較し、両者が一致した場合及び/又は両者が一致しない場合、好ましくは両方の場合にその旨を表示装置又は出力装置により表示し又は出力する。
【0031】
第2識別手段は特定成分情報を読み取れるものであれば特に制限はなく、例えば、特定成分情報をバーコードで表示した場合にはバーコードリーダーを、特定成分情報を文字や記号で表示した場合にはスキャナーやビデオカメラ等の光学的な読み取り装置を、特定成分情報を磁気記録媒体に表示した場合には磁気読み取り装置を使用することが例示できる。なお第2識別手段は、搬送手段により搬送されてくる反応容器に表示された特定成分情報を読み取ることから、反応容器への特定成分情報の表示はかかる第2識別手段による読み取りを可能とする位置とする。このような位置としては、図2に示したように、反応容器の上部開口を覆うシール箔上が例示できる。なおシール箔で上部開口を覆った反応容器を使用する場合には、測定に先だってシール箔を破開する必要があるため、第2識別手段はシール箔破開装置より前方に配置する。
【0032】
本願発明では、第2識別手段に加えて、第3識別手段9を搬送手段による搬送経路の近傍に設け、搬送手段による搬送中に検体容器に表示された検体識別情報を順次自動的に読み取るようにすることが好ましい。順次読み取られた検体識別情報を照合手段12に出力することにより、前記載置順序指定手段が指定した検体容器及び反応容器の載置順序と比較し、両者が一致した場合及び/又は両者が一致しない場合、好ましくは両方の場合にその旨を表示装置又は出力装置により表示し又は出力することができる。
【0033】
照合手段12は、載置順序指定手段が指定した反応容器の順序と第2識別手段からの出力が一致しない場合にその旨を表示装置又は出力装置により表示し又は出力すること以外に、例えば、自動測定装置の制御装置に対して測定操作を中止するように指令するように構成することもできる。
【0034】
例えば検体識別情報及び/又は特定成分情報の中に両者を区別するための情報を含ませることにより、一の識別手段に第2識別手段と第3識別手段を兼用させることができるが、この場合には検体識別情報及び特定成分情報の両者がほぼ同じ位置にくるように検体容器又は反応容器上の表示位置を考慮する必要がある。ここで、検体容器と反応容器は通常大きさや形状が異なるため、検体識別情報と特定成分情報の両者を一の識別手段で読み取るのは困難な場合が多い。このような場合には第2識別手段に加えて第3識別手段を配置することが好ましいが、両者による読み取り結果が混同されないようにするために、例えば検体識別情報は検体容器の側面に表示し、特定成分情報は反応容器の上部開口に表示する等して、前記識別手段による識別が異なる方向からなされるようにすることが好ましい。
【0035】
以上のような構成を採用する本願発明の自動測定装置では、検体容器及び/又は反応容器を搬送手段に載置するときに生じ得る人為的誤操作を検知できる。特に搬送手段へ容器を載置する場所を制限して第2識別手段又は第3識別手段による読み取り位置より下流では容器の載置及び取り出しができないようにしておくことが好ましい。
【0036】
次に、測定装置を操作する者の観点から図1に例示した自動測定装置を説明する。例えば操作者は、測定しようとする検体を収容した、S.ID01との検体識別情報を示すバーコードが貼られた検体容器3をバーコードリーダーで構成された第1識別手段5に供する。第1識別手段5は検体識別情報を読み取りワークリスト作成手段6に出力する。
【0037】
ワークリスト作成手段6は、S.ID01との検体識別情報に基づき、記憶手段2に登録された検査依頼情報の中から、検体識別情報S.ID01について測定すべき特定成分を示す特定成分情報(FER)を抽出し、検体識別情報(S.ID01)と特定成分情報(FER)を含むワークリストを作成する。記憶装置が外部コンピュータシステムであれば、自動測定装置と該外部コンピュータシステムを外部通信手段で連絡しておき、検体識別情報に対する特定成分情報の問い合わせ及び取得を行わせ、ワークリストを作成する。
【0038】
本例ではワークリスト作成手段が載置順序指示手段を兼ねており、表示装置7から操作者に対して搬送手段10に載置する容器の順序を指定する。この場合、まず検体識別情報S.ID01の検体容器を載置し、次に特定成分情報がFERの反応容器を載置するように指示する。操作者は指示に従い、搬送手段10の先頭Aの位置にS.ID01の検体容器を、次いでその後ろBの位置にFER測定用の反応容器を載置する。
【0039】
続いて測定する検体例えばS.ID05との検体識別情報を示すバーコードが貼られた検体容器3を前記同様に第1識別手段5に供して検体識別情報を読みとる。図1の表示装置7の例に示すように、ワークリストには、検体識別情報S.ID01に対応する特定成分情報FERに、検体識別情報S.ID05に対応する特定成分情報TSH及びFT4が加えられる。操作者は表示装置7の表示に従って搬送手段10のCの位置にS.ID05の検体容器を載置し、次いでDの位置にTSH測定用の反応容器、Eの位置にFT4測定用の反応容器を載置する。
【0040】
【発明の効果】
本願発明の自動測定装置では、(1)〜(6)の各手段を採用することにより、操作者が装置の搬送手段に検体容器と反応容器を誤った順序で載置した場合であっても、対応していない反応容器を用いて行った特定成分の測定結果が出され、これに基づいて誤った診断が行われるという可能性を排除することができる。
【0041】
記憶手段を具備することにより、本願発明の自動測定装置は、第1識別手段によって読みとった検体識別情報の読みとりミスをチェックすることも可能である。第1識別手段を具備することにより、本願発明の自動測定装置では、操作者自身が検体容器に表示された検体識別情報を目視してキーボード等の入力装置から入力する必要がなく、目視によるミスや入力ミスを排除することが可能であると共に、操作者の負担を軽減することも可能である。ワークリスト作成手段及び載置順序指定手段を具備することにより、本願発明の自動測定装置では、実施者が検体容器及び反応容器を搬送手段に載置する際に誤った順序で載置する可能性を減少させることができる。
【0042】
また本願発明の自動測定装置では、第2識別手段や好ましくは第3識別手段を具備することにより、操作者が誤った順序で検体容器や反応容器を搬送手段に載置してしまった場合に当該過ちを速やかに表示等し、測定を停止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本願発明自動免疫測定装置に適用した場合の概略を示す図である。
【図2】図2は、反応容器の概略を示す図である。
【符号の説明】
1;検査依頼情報、2;記憶手段、3;検体容器、4;検体識別情報、5;第1識別手段、6;ワークリスト作成手段、7;表示装置、8;第2識別手段、9;第3識別手段、10;搬送手段、11;反応・検出部、12;照合手段、13;測定結果出力部
Claims (2)
- 検体を収容し、収容された検体を識別するための検体識別情報が表示された検体容器、及び検体中の特定成分を測定するための試薬を収容し、特定成分を表す特定成分情報が表示された反応容器を両者が混在した状態で単一の搬送手段により搬送しつつ検体中の特定成分を測定するための自動測定装置であって、以下の特徴を有する装置;
(1)前記検体識別情報と、各検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報とを含む検査依頼情報を記憶するための記憶手段、
(2)検体容器に表示された前記検体識別情報を読みとる第1識別手段、
(3)第1識別手段で読みとった検体識別情報に基づき、その検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報を前記記憶手段に記憶された検査依頼情報の中から抽出し、検体の検体識別情報と当該検体について測定されるべき1以上の特定成分を表す特定成分情報からなるワークリストを作成するワークリスト作成手段、
(4)前記ワークリストに基づき、前記単一の搬送手段に載置すべき検体容器及び反応容器の順序を指定する載置順序指定手段、
(5)搬送手段による搬送中に、反応容器に表示された特定成分情報を自動的に読みとる第2識別手段、及び、
(6)第2識別手段で読みとった特定成分情報と指定した順序を比較し、両者が一致した場合及び/又は両者が一致しない場合にその旨を表示する照合手段。 - 第2識別手段が更に前記搬送手段による搬送中に検体容器に表示された検体識別情報を自動的に読みとるものであるか、又は、前記搬送手段による搬送中に検体容器に表示された検体識別情報を自動的に読みとる第3の識別手段を具備し、前記照合手段が特定成分情報及び検体識別情報を前記ワークリストと比較するものである、請求項1に記載の自動測定装置。
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