自動臨床アナライザにおいて試薬リソースを二重にすることによって処理量を増大させる方法
処理されるべき異なった分析の混じり合った要求にも拘らず、アナライザの処理量を最大化させる方法であって、少なくとも２つの別々の試薬サーバ内において、選ばれた分析を行うために必要な試薬を二重にし、そしてまた新たに入ってくる選ばれた分析が、このような大容量分析で未処理分が少ない方の試薬サーバからの試薬を用いて行われるものである上記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の体液、たとえば、尿、血清、血漿、脳脊髄液などを自動的に処理する方法および装置に関する。特に、本発明は、多数の異なった臨床評価分析を実施するようになっている臨床アナライザにおいて患者サンプルの処理量を増大させる改良した方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
患者の感染部、体液または膿瘍部のサンプルの分析測定によって患者の診断および治療に関連した種々のタイプの検査を実施できる。このような患者サンプルは、代表的には、サンプル・バイアルに入れられ、バイアルから抽出され、特殊な反応キュベットまたは反応チューブ内で種々の試薬と混ぜ合わされ、しばしばインキュベートされてから分析され、患者の治療の助けとなる。代表的な臨床化学分析では、１つまたは２つの分析評価試薬を別々の時間に液体サンプルに添加し、このサンプル−試薬の組み合わせを反応キュベット内で混合し、インキュベートする。周知の較正技術を使用して被検物質の量を決定するのに使用できるエンドポイント値または割合値を確認するために、サンプル−試薬の組み合わせと相互作用する検査用放射線ビームを使用して分析測定、たとえば、濁度読み取り、蛍光強度読み取り、吸収率読み取りなどが実行される。
【０００３】
サンプルの化学的、免疫化学的、生物学的な検査のための自動化アナライザが利用できるが、分析臨床技術は、今、分析レベルの向上の必要性に迫られている。さらに、報告可能な結果当たりのコストを減らすよう臨床検査室への圧力が高まっていることにより、臨床アナライザの総コストパフォーマンスの向上が絶えず必要とされている。特に、評価分析処理量を増大させ、そのコストを低減することによってサンプル分析をもっと効果的にすることが可能である。
【０００４】
自動アナライザの評価分析処理量を高く維持するための重要な一要因は、種々の異なった評価分析プロセスおよび信号測定段階を通じて複数のサンプルを迅速に処理できるという能力である。健康管理施設内のスペースがそれほど高値でなければ、単に複数の堅牢な構成要素を互いに離して専用の位置に設置し、異なった評価分析技術を実行させることにより高速処理を行えるように臨床アナライザを設計できる。これは実行不可能であり、さらに、臨床アナライザの処理速度を評価する基準は種々に異なる。大量処理量測定は、すべての被検査サンプルに対してすべての評価分析を完了するにはどのくらいの時間が必要であるかということに関係する。あるいは、評価分析処理量測定は、或る特定のサンプルの或る特定の評価分析を完了するにはどのくらいの時間がかかるかに関係し得る。たとえば、大量処理量に関して言えば、１０００の患者サンプルの処理は４時間のうちに完了するかもしれないが、最初の結果は始動から３時間後にやっと利用できるかもしれないのである。しかしながら、評価分析処理量に関して言えば、サンプルをアナライザ上に置いた３０分後に最初の評価分析結果を入手できるかもしれないが、最後の結果は始動からやっと１０時間後に入手できるかもしれない。アナライザ処理量におけるこのような多様な値は、一般的に、検査室、作業員には受け入れられず、したがって、自動アナライザは、サンプル評価分析／時間ならびに最初に入手できる報告可能な結果に対する迅速なターンアラウンド時間を同時に持たなければならない。
【０００５】
処理量を最大にするために評価分析リソースをスケジューリングする普通の方法の１つは、機器内のすべての評価分析リソースが一定長の所定サイクル内で作動する所定の固定サイクルを使用することに基礎を置いている。このスケジューリング法を用いるシステム
は、それぞれ、各サイクルの終わりに所定位置に戻る評価分析リソースを有する。リソースのタイミングをスケジュールに組み込んでいる所定の固定サイクル法を使用する自動アナライザもまた、単一の時間順序作業（chronology operation）を行う。各サンプル容器は、同じ順序でアナライザの作業ステーションの各々を通って前進する。Stratus (R) II免疫評価分析システムがこのような自動免疫評価分析システムであり、J. Clin. Immun.の４１巻に記載されている。このStratusアナライザでは、ほぼ円形の反応回転コンベヤがシステムの各サイクルの間に一定距離前進し、インキュベーションステージ、洗浄ステージおよび読み取りステージを時計回りに通過して順次に割り出しを行う。同様のプロセスが米国特許第５,５７５,９７６号に記載されており、ここでは、各評価分析リソースが固定処理サイクル内で所定の固定作業ウィンドウを有する。したがって、１つの評価分析リソースのための制御は、他の従属、独立評価分析リソースの所定タイミングに依存し得る。したがって、可変プロトコルを有し、異なった時間順序で反応槽を移動させることにより処理される被検物質検査を、それらの評価分析リソース要求がかち合わなければ、間に挟むことができる。すなわち、処理時間が短い被検物質検査を行う前に処理時間の長い被検物質検査を行ってもよいし、そして処理時間が短い被検物質検査を最初に終わらせてもよい。これを行えるのは、評価分析成分を入れた反応槽を運ぶ手段が、実行順序とは無関係に、どんな順序が必要かに応じて必要な評価分析リソースに反応槽を与えることができるからである。
【０００６】
米国特許第５,４３４,０８３号は、反応ライン上にある反応槽の循環時間数（サイクル数）に一致するように各検査項目についての分析時間を設定する回転反応槽列を使用している。反応槽更新デバイスが、サイクル数に従って各反応槽について選択的に制御される。したがって、短い反応時間を要する検査項目は、反応ラインのより少ないサイクル数で処理され、長い反応時間を要する検査項目は、より大きいサイクル数で処理される。アナライザは、１つのサンプルについて異なった反応時間を必要とする複数の検査項目を順次に処理できる。
【０００７】
米国特許第５,４８２,８６１号は、複数の液体サンプルに同時に多数の評価分析を行うことができる自動連続・ランダムアクセス分析システムを扱っている。そこにおいては、複数の液体サンプルの種々の評価分析のスケジューリングをしてから単位投与量を決め、評価分析反応シーケンスを開始することなく最初の液体サンプルおよび試薬を反応槽に別々に移送し、次いで、使い捨て単位投与量を処理ワークステーションに物理的に転送し、インキュベーション中に単位投与量の使い捨て試薬とサンプルの混合を行う。
【０００８】
米国特許第５,５７６,２１５号は、生物学的アナライザを扱っている。ここでは、アナライザに装填された生物学的サンプルの評価分析を実施するのに使用される機器システムが、スケジューラ・ルーチンにより開発されたスケジュールに従って作動させられる。スケジューラ・ルーチンは、作業と作業の間に一定の時間間隔が必要でない限り、入力された負荷リストの関数として各生物学的サンプルについてアナライザ機器システムの実施する作業と作業の間の時間間隔を決定し、機器システム作業および決定した時間間隔をスケジューリングする。この生物学的システム・アナライザは、創り出されたスケジュールに従ってアナライザ機器システムを作動させることによって生物学的サンプルの評価分析を実施する。
【０００９】
米国特許第５,６７９,３０９号は、円周方向に間隔を置いてキュベットを有する回転可能な円形の反応回転コンベヤを含むアナライザを制御する方法を開示している。各キュベットは、アナライザのメニューに従って、反応、分析のための選定された試薬および選定されたサンプルを受け取り、分析後に再使用するために洗浄されるようになっている。駆動装置が反応回転コンベヤを割出して、試薬、サンプルの受け取り、洗浄、分析を行えるようにキュベットをメニューに従って適切なシーケンスで位置決めする。光度測定分析を使用する場合、駆動装置は、反応回転コンベヤが反応キュベットの光度測定分析のために回転するスピン・サイクルと、反応物質、サンプルの挿入および／または洗浄のためのパーク・サイクルのシーケンスで作動する。
【００１０】
米国特許第５,８４６,４９１号では、多数の反応槽のうちの１つの槽にその槽の時間サイクルの関数として評価分析リソースを割り当てる手段を備えたアナライザ制御システムを使用し、複数の異なった所定の時間順序から選んだ時間順序に従って１つの評価分析リソース・ステーションから別の評価分析リソース・ステーションへ直接的に反応槽を移送することによって処理量を増大させている。
【００１１】
米国特許第５,９８５,６７２号も、同心に位置したインキュベート用、処理用回転コンベヤを使用してサンプル内の被検物質についてサンプルの免疫評価分析を実施するためのプレプロセッサを使用することによって高速処理要望に応えている。ここでは、ただ１つの移送ステーションで、サンプルおよび試薬を入れた反応槽を回転コンベヤ間で移動させることができる。サンプルは、処理用回転コンベヤ上で分離、洗浄、混合され、インキュベート用回転コンベヤ上でインキュベートされる。こうして、処理速度を上げている。
【００１２】
自動アナライザで使用される別のスケジューリング法は固定サイクルを使用せず、その代わりに「キット化（kitting）」と呼ばれるスケジューリング法を使用する。米国特許第６,０９６,５６１号は、複数の液体サンプルに同時に複数の評価分析を行うことができ、種々の評価分析を複数の液体サンプルについてスケジューリングする自動連続・ランダムアクセス分析システムを開示している。キット化により、このシステムは、評価分析反応シーケンスを開始することなく、液体サンプルおよび試薬を別々に反応槽に移送することによって単位投与量を決めることができる。キット化手段から、多数のキット化された使い捨て単位投与量がプロセス領域へ移送される。ここでは、アリコートを反応槽において異なった時刻に各独立したサンプルについて１つまたはそれ以上の液体試薬と混ぜてアリコートとし、独立した反応混合物を形成する。キット化および混合の独立したスケジューリングが、多数の反応混合物のインキュベーション中に同時にかつ独立して行われる。このシステムは、複数のスケジューリングされた評価分析を行う任意の順序で複数のスケジューリングされた評価分析を実施できる。インキュベートされた反応混合物は、予めスケジューリングされた少なくとも２つの評価分析手順に従って独立して個別に分析される。
【００１３】
自動臨床アナライザにおける技術水準についての上記の説明から明らかなように、アナライザ処理量を増大させるべくかなりの進展があったが、特に、健康管理施設内での異なったピーク負荷時間についての処理量が、どのような評価分析を行うことを要請されているか、そして、これらの評価分析を１つのアナライザでどのように実施するかに応じて変わり得るという事実に鑑みて、異なったタイプの評価分析に対して高い大量処理量を与えるシステムおよび装置についての要望は満たされないままである。特に、早朝の患者サンプルについての評価分析需要パターンが、通常、昼のサンプルについての評価分析需要パターンとは異なっていることはわかっているのに、評価分析需要パターンのこの不一致をどのようにして有利に扱うかにはほとんど注意が払われていなかった。
【発明の開示】
【００１４】
臨床アナライザは、普通、一定の円形方向の段階的運動において回転する反応キュベットを保持する評価分析反応回転コンベヤを含み、この段階的な移動は間に停止時間を挟んでおり、この停止時間中に、評価分析作業デバイスが、反応キュベット内に入っている評価分析混合物について種々の作業を実施できる。本発明を実施できるアナライザは、少なくとも２つの個別の試薬サーバまたは試薬在庫目録ならびに複数の在来の評価分析作業ステーション（たとえば、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーション、分離ステー
ションなど）を有する。健康管理施設は、普通、一日の始めに最初の需要パターンを、一日の中頃までに異なった第２の需要パターンを経験するので、混ざり合った異なる評価分析と関係なくアナライザ処理量を最大にするという目的は達成が難しい。ほとんどの場合一日の始まりに新しい患者サンプルについて決まりきった評価分析を実施するという実務により、一日の始まりにアナライザによって「決まりきった午前（routine morning）」の大量評価分析の大部分が行われる。それに対して、その日の遅くには「難儀な午後（esoteric afternoon）」の少量評価分析の大部分が要求される。需要パターンにおけるこの差は、一連の「決まりきった午前」の評価分析を医師が行った後、その結果は付加的な診断検査の必要を示すことが多く、したがって、「難儀な午後」の評価分析が注文されるということで説明できる。本発明の主目的は、一日の異なった時刻にアナライザで行わなければならない種々の評価分析需要パターンと関係なく最高大量処理量を達成するように自動臨床アナライザを使用する方法を提供することにある。本発明は、少なくとも２つの個別の試薬サーバで少なくとも１つの大量評価分析を行うのに必要とする試薬を二重にし、入ってくる評価分析需要パターンが、第１群の評価分析の大部分（たとえば、「決まりきった午前」の大量の評価分析）または第２群の異なった評価分析の大部分（たとえば、（「難儀な午後」の少量評価分析）を有するかどうかに無関係に処理量を増大させることにより、この目的を達成する。さらに、本発明は、少なくとも２つの試薬サーバのうちの評価分析未処理分が少ない方の試薬サーバからの試薬を使用して新しく入ってくる大量評価分析を行うことを可能にする。
【００１５】
本発明は、本出願の一部をなす添付図面と関連して解釈される以下の詳細な説明からより完全に理解して貰えよう。
図１は、本発明を実施できる自動アナライザの概略平面図である。
図２は、図１のアナライザの一部を示す簡略平面図である。
図３は、図１のアナライザの自動アリコート容器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
図４は、図１のアナライザで役に立つアリコート容器アレイの斜視図である。
図５は、図１のアナライザで役に立つ反応容器の斜視図である。
図５Ａは、図１のアナライザで役に立つバイアル・キャリアの斜視図である。
図６は、図１のアナライザで役に立つランダムアクセス試薬容器管理システムの頂面図である。
図７は、図１のアナライザの行った種々の評価分析について行った種々の作業事象に対するタイム・シーケンスを示すチャートである。
図８は、クリニック内で一日２４時間にわたって評価分析を行った入ってくる患者サンプルの代表的な比率を示している。
図９は、図１のアナライザでの評価分析および試薬サーバの非最適化区分けを示している。
図９Ａは、本発明に従った、図１のアナライザでの評価分析および試薬サーバの最適化区分けを示している。
【００１６】
図１は、図２と共に、本発明を有利に実行できる自動化学アナライザ１０の諸要素を概略的に示している。このアナライザ１０は、キュベット・ポート２０を形成した外側キュベット回転コンベヤ１４と、容器ポート２２を形成した内側キュベット回転コンベヤ１６とを支持している反応回転コンベヤ１２を含む。外側キュベット回転コンベヤ１４と内側キュベット回転コンベヤ１６は開放溝１８により分離されている。キュベット・ポート２０は、在来の臨床評価分析および免疫測定評価分析のための種々の試薬およびサンプル液を収容している複数の反応キュベット２４を受け入れるようになっている。一方、容器ポート２２は、超高感度発光免疫測定専用の試薬を収容している複数の反応容器２５を受け入れるようになっている。反応回転コンベヤ１２は、一定方向に段階的に移動するように回転可能であり、この段階的移動は間に一定の停止時間を挟んでおり、この停止時間中に、回転コンベヤ１２が静止状態に保たれ、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーションなどのコンピュータ制御評価分析作業デバイス１３が、必要に応じて作動してキュベット２４内に入っている評価分析混合物に対して臨床評価分析を実施するのに必要な複数の作業を実施する。これらのデバイスおよび在来のマイクロプロセッサ・ベースのコンピュータ１５による運用制御は、この技術分野では周知であるからここで説明する必要はない。
【００１７】
反応回転コンベヤ１２のための割り出し駆動装置が、一定方向に所定数の増分段階で反応キュベットを移動させる。キュベット回転コンベヤ１４、１６の円周長、キュベット・ポート２０、２１間、更に、ポート２２間の分離距離、キュベット・ポート２０、２１、２２の数および１割り出し当たりの増分数は、任意の所与のキュベット・ポート２０、２１または２２が或る一定の増分段階数の後にその当初の出発位置に戻るように選ぶ。こうして、反応回転コンベヤ１２上のすべてのキュベット・ポート２０、２１、２２は、完全な作業サイクル時間（以後、「ＣＴ」とする）で当初の位置に戻る。このＣＴは、一定数の増分段階×各評価分析デバイスでの停止時間の合計および段階的運動について必要な時間で決まる。この所定の運動サイクルにより、すべての反応キュベット２４で行われる評価分析タイプに関する履歴データを含めて、コンピュータ１５によるすべてのキュベット・ポート２０、２１、２２およびその中に入っている反応キュベット２４の精密な追跡が容易になる。
【００１８】
図２は、「Ｃ」というマークを付けたポート２２がタイプＣ評価分析（後に説明する）を行う専用となっており、半径方向に位置合わせをしてキュベット環１６の円周に沿って等間隔に隔たっており、別のキュベット・ポート２０がキュベット環１４の円周に沿って等間隔に隔たっている回転コンベヤ１２のレイアウトをさらに示している。それと対照的に、キュベット・ポート２０および２１は、タイプＣ評価分析ならびにタイプＢ評価分析およびタイプＡ評価分析（これも後に説明する）に役に立つ。有利な実施形態では、すべての他のキュベット・ポート２０は、タイプＣ評価分析専用であり、これにも「Ｃ」というマークが付けてある。そして、間に挟まれた別のキュベット・ポート２１は、タイプＢ専用であって「Ｂ」というマークが付けてあるが、タイプＡの評価分析専用でもある。説明のために、ただ１つのキュベット・ポート２１に「Ｂ／Ａ」のマークが付けてあり、これは、或るポート２１を最初に使用して或るタイプＢ評価分析をそこで実行することができ、このタイプＢ評価分析が完了した後、そのポート２１を続いて使用して、一回の完全作業サイクル時間ＣＴ中に或るタイプＡ評価分析をそこで実行できることを示している。
【００１９】
アナライザ１０は、イリノイ州ディアフィールドのDade Behring Inc.が販売しているDimension(R)臨床化学アナライザで使用され、コンピュータ・ベースの電気機械制御プログラミングの分野で当業者によって広く使用されているような機械言語で書かれたコンピュータ・プログラムに基づいてコンピュータ１５により実行されるソフトウェアにより制御される。コンピュータ１５は、アナライザ１０内の種々の分析ステーション１７により行われる評価分析を実施するためのアプリケーション・ソフトウェア・プログラムも実行する。分析ステーション１７は、外側反応回転コンベヤ１２の近傍に設置することができ、種々の波長でのキュベット２４内の吸光度またはそこからの発光度を測定するようになっている。これらの吸光度、発光度から、周知の分析手法を使用してサンプル液内の被検物質の存在を決定できる。ステーション１７は、普通は、反応回転コンベヤ１２が静止している任意の便利な時間間隔で問い合わせ測定（interrogating measurement）を実施するようになっている在来の光度測定デバイス、蛍光光度測定デバイスまたは発光測定デバイスを含む。
【００２０】
温度制御式試薬保管領域２６、２７、２８は、図５に示され、かつ本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の出願第０９／９４９１３２号に記載されているような複数のマルチ
・コンパートメント式の細長い試薬カートリッジ３０、または図５Ａに示すバイアル・キャリア３０Ａを格納しており、試薬カートリッジは、所与の評価分析を実施する必要に応じてウェル３２内に試薬を収容している。使用済みの試薬容器３０を不注意で再利用してしまうのを防ぐためにロックアウトデバイス３１が設けてある。後述するように、試薬保管領域２６は、第１の試薬操作回転コンベヤ２６Ａを含み、ここから、試薬カートリッジ３０を、水和および再混合のような試薬調製作業のために移動させることができる。また、第２の試薬操作回転コンベヤ２６Ｂを含み、ここでは、試薬カートリッジ３０を、試薬吸引・計量分配アーム６０によるアクセスができるように格納している。図１は、第１の試薬操作回転コンベヤ２６Ａと第２の試薬操作回転コンベヤ２６Ｂが同心円に配置してある実施形態を示しており、第１の試薬操作回転コンベヤ２６Ａが第２の試薬操作回転コンベヤ２６Ｂの内側にある。試薬容器３０または試薬バイアル・キャリア３０Ａは、それら容器３０またはキャリア３０Ａを後述する往復動位置に自動的に移送するようになっている装填トレイ２９内に置くことによって作業者が装填できる。試薬バイアル・キャリア３０Ａには、バイアル３０Ｖ内に既知の被検物質濃度の溶液が入っており、アナライザ１０が較正・品質管理作業で使用する。
【００２１】
入力レーン３４Ａおよび出力レーン３４Ｂを有する双方向装入・送出サンプル・チューブ移送システム３６が、試験しようとしている検体液を収容し、サンプル・チューブ・ラック４２内に装着された個々の装入サンプル・チューブ４０を液体サンプル採取アーム４４のサンプル採取円弧内へ移送する。サンプル・チューブ４０に収容された検体液は、そこに記録されたバーコード記号を在来のバーコード・リーダを用いて読み取ることにより識別され、項目の中でも特に患者の身元、実施されるべき検査、サンプルアリコートをアナライザ１０内に保持するかどうか、およびその場合にどのくらいの期間保持したいのかという諸点を決定する。また、サンプル・チューブ・ラック４２上にバーコード記号を設け、アナライザ１０全体にわたって据え付けた多数のバーコード・リーダを使用してサンプル・チューブ４０およびサンプル・チューブ・ラック４２の位置を確認、制御、追跡することも普通の方法である。このようなリーダ・デバイスおよび追跡技術は、この技術分野では周知のものであるから、図１に示していないし、さらに説明することもない。
【００２２】
サンプル採取アーム４４は、回転可能シャフト４８に装着された液体サンプル採取プローブ４６を支持しており、サンプル採取アーム４４の動きは、サンプル・チューブ移送システム３６および図３に示すようなアリコート容器アレイ移送システム５０を横切る円弧を描く。サンプル採取アーム４４は、必要な評価分析を実施するのに必要なサンプルの量に応じてサンプル・チューブ４０から液体サンプルを吸い込み、図４に示すようにアリコート容器アレイ５２に設けた複数の容器またはウェル５２Ｗのうち１つまたはそれ以上にアリコート・サンプルを計量分配し、アナライザ１０によって環境室３８内に保持されるべきサンプル・アリコートを提供するように作動可能である。
【００２３】
アリコート容器アレイ移送システム５０は、アリコート容器アレイ保管・計量分配モジュール５６と、反応回転コンベヤ１２に接近して設置したサンプル吸引・計量分配アーム５４の下方にある多数のアリコート容器アレイ・トラック５７内でアリコート容器アレイ５２を双方向に平行移動させるようになっている多数のリニア駆動モータ５８とを含む。サンプル吸引・計量分配アーム５４は、コンピュータ１５によって制御され、在来の液体プローブ５４Ｐを使用して、トラック５７内のサンプル採取位置に位置した個々の容器またはウェル５２Ｗから制御された量のサンプルを吸引するようになっている。次いで、液体プローブ５４Ｐが計量分配位置に動かされ、ここにおいて、適切な量の吸引サンプルがキュベット・ポート２０にある１つまたはそれ以上のキュベット２４に計量分配され、１つまたはそれ以上の被検物質についてアナライザ１０が検査を行う。サンプルが反応キュベット２４に計量分配された後、在来の移送手段が、必要に応じて、アリコート容器アレイ移送システム５０、環境室３８、廃棄領域（図示せず）間でアリコート容器アレイ５２を動かす。
【００２４】
それぞれ在来の液体試薬プローブ、６０Ｐ、６１Ｐ、６２Ｐからなる多数の試薬吸引・計量分配アーム６０、６１、６２が独立して装着してあり、試薬保管領域２６、２７、２８のそれぞれと外側キュベット回転コンベヤ１４との間を並進できる。プローブ６０Ｐ、６２Ｐは、試薬添加位置で適切な試薬カートリッジ３０にあるウェル３２から指定評価分析を行うのに必要な試薬を吸引する在来の機構を含む。次いで、プローブ６０Ｐ、６１Ｐ、６２Ｐは試薬計量分配位置に戻され、そこにおいて、試薬が外側キュベット回転コンベヤ１４にあるキュベット・ポート２０に収容されている反応キュベット２４に計量分配される。所望に応じて、融通性を向上させるために付加的なプローブを設けてもよい。多数の試薬カートリッジ３０は、試薬保管領域２６、２７および２８内部の制御された環境条件で保管される。アナライザ１０の大量評価分析処理量を維持する際の主要な要因は、試薬保管領域２６Ａおよび２６Ｂ、２７および２８内に多種多様な試薬カートリッジ３０を格納し、次いで、プローブ６０Ｐ、６１Ｐ、６２Ｐがアクセスできるように試薬カートリッジ３０をランダムに試薬添加位置に迅速に移送する能力である。
【００２５】
反応キュベット装填ステーション６３および反応槽装填ステーション６５が、それぞれ、外側キュベット回転コンベヤ１４および内側容器回転コンベヤ１６に接近して設置してあり、そして、たとえば並進可能なロボットアーム６７を使用して、後に説明するように反応キュベット２４を横向きにキュベット・ポート２０に装填し、また、反応容器２５を容器ポート２２に装填するようになっている。操作に当たって、評価分析を最終的に行った使用済みのキュベット２４は、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の出願第１０／６２３,３６０号に開示されるように洗浄ステーション７１で洗浄、乾燥させられる。本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の出願第１０／３１８,８０４号に開示されているような理由のために命令されない限り、以降の評価分析が清掃された使用済みのキュベット２４で行われる。キュベット取り出しステーション５９が、再び装填ステーション６３、６５に示すような並進可能なロボットアーム６７を使用してキュベット・ポート２０から使用不可な反応キュベット２４を取り出すようになっている。
【００２６】
図６は、試薬容器シャトル７２下方の装填位置に容器３０を自動的に位置させるモータ駆動式レーキ７３を有する試薬容器装填トレイ２９から試薬容器３０を取り出すようになっているただ１つの双方向直線試薬容器シャトル７２を示している。試薬容器３０は、在来のバーコード状記号と試薬容器装填トレイ２９に接近して設けたバーコード・リーダ４１とを使用して、ウェル３２内に収容されている評価分析化学物質のタイプに従って識別される。コンピュータ１５は、試薬容器３０のどれもこれもがアナライザ１０内で移送されるにつれてその位置を追跡するようにプログラムされる。シャトル７２は、さらに、少なくとも１つの試薬保管領域２７または２８内にある少なくとも１つのスロット付き試薬容器トレイ２７Ｔまたは２８Ｔのスロット内に試薬容器３０を配置するようになっている。同じように、シャトル７２は、またさらに、試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔから試薬容器３０を取り出し、試薬保管領域２６内の２つの同心の試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂのいずれかにこの試薬容器３０を配置するようになっている。シャトル７２は、また、２つの同心の試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂ間で試薬容器３０を移動させるようにもなっている。双頭円弧状矢印で示すように、試薬用回転コンベヤ２６Ａは、左右両方向に回転してそこに配置された試薬容器３０のうちの任意特定のものを試薬吸引アーム６０下方に置くことができる。試薬用回転コンベヤ２６Ｂもまた試薬吸引アーム６０によってアクセスできる試薬容器３０を収容していてもよいが、回転コンベヤ２６Ｂは、試薬容器３０および較正溶液または品質管理溶液を収容したバイアル・キャリア３０Ａの過剰分を格納するだけになっていてもよい。試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔ内に配置された試薬容器３０のうち任意のものを、試薬保管領域２７、２８のそれぞれにある試薬容器シャトル２７Ｓ、２８Ｓによって試薬容器シャトル７２下方にある装填位置または吸引・計量分配アーム６１、６２下方の試薬吸引位置で装填できる。以下、「サーバ」なる用語は、試薬容器シャトルのいずれか２７Ｓまたは２８Ｓと、試薬保管領域のいずれか２７または２８と、試薬容器トレイのいずれか２７Ｔまたは２８Ｔとの組み合わせを定義することを意味するものとする。試薬容器シャトル２７Ｓ、２８Ｓは、設計が試薬容器シャトル７２と同様である。試薬吸引アーム６０、６１、６２は点線で示してあり、これは回転コンベヤ２６Ｂおよび試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔのそれぞれに格納された試薬容器３０の表面より上方に位置していることを表している。外側キュベット回転コンベヤ１４に支持された反応キュベット２４も点線で示してあるが、これは試薬容器３０の表面よりも上方に位置していることを同様に表している。
【００２７】
前述の説明から明らかなように、シャトル７２は、試薬容器装填トレイ２９、試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔ、試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂ間で試薬容器３０を移動させることができる。さらに、シャトル２７Ｓ、２８Ｓは、２６Ａ、試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔ内の試薬容器３０を適切な吸引位置へ（または、シャトル７２下方の装填位置へ）移動させることができ、試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂは、任意の試薬容器３０を試薬吸引アーム６０下方に置くことができる。したがって、アナライザ１０は、異なった吸引位置に多数の異なった試薬容器３０を位置させる融通性を持ったランダムアクセス試薬供給システムを備えていることになる。シャトル７２、２７Ｓ、２８Ｓは、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の出願第１０／６２３,３１１号に開示されているような自動張力制御器を備えており、アナライザ１０での試薬供給に必要な時間が処理量制限となることはない。
【００２８】
アナライザ１０の作動に際して、本発明によれば、アナライザ１０は、評価分析についての入ってくる需要またはアナライザ１０に与えられる種々のサンプルについて行わなければならない種々の評価分析の混ぜ合わさった評価分析負荷とは無関係に高い処理量を達成するように作動する。さらなる説明のために、ここでは、本発明の或る実施形態を考える。この実施形態では、反応回転コンベヤ１２は、キュベット・リング１４に設けた１８４個のキュベット・ポート２４を含み、機械サイクル毎にただ１つの回転方向（時計回りまたは逆時計回り）で段階的に全部で７７箇所のキュベット位置を移動または前進する。７７箇所のキュベット位置の階段的移動毎にそれに対応する停止時間が続く。段階的移動とそれに続く停止時間の組み合わせは次の通りである。機械サイクルは３.６秒であり、時間的には等しく、したがって、反応回転コンベヤ１２は合計１.８秒で段階的に移動し、続いて１.８秒間静止する。１８４個のキュベット・ポート７２の数と機械サイクル毎に動かされる７７箇所のキュベット位置の数との素数関係は、この技術分野では周知である（米国特許第５,３５２,６１２号）。この素数関係から、合計１８４の機械サイクルが発生した後、すべてのキュベット・ポート２４がその当初の出発位置に戻されるので、持続時間３.６秒の１８４回の機械サイクルの完全回転コンベヤ・サイクルを決定することができる。したがって、回転コンベヤ１２の完全作業サイクル時間は６６２.４秒または約１１分となる。ここで、この実施形態で使用される値が制限的なものではなく、任意の同じように作動可能なアナライザ１０に本発明の原理を応用できることを強調したい。どのキュベット・ポート２４も一定の時間量でその当初の出発位置に戻ることだけが必要とされる。
【００２９】
米国特許出願第０９／９１７１３２号に開示されているように、行うべき評価分析をこれらの評価分析を完了するのに必要な時間で定まる群に区分けすることによってアナライザ１０の処理量を増大させ得ることは公知である。これらの目的を達成するために、試薬保管領域２６近傍に設けた液体吸引・計量分配アーム６０を、予めプログラムしたソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア指令または回路に従ってＣＰＵ１５で制御し、タイプＣ評価分析と呼ぶ第１の評価分析群のために試薬保管領域２６内に格納されたカートリッジ３０から試薬を取り出し、吸引試薬をキュベット２４に計量分配する。タイプＣ評
価分析は、多数の試薬事象を有するか、または、回転コンベヤ１２の完全作業サイクル時間の半分よりも長い時間で最終的なインキュベーションおよび検査読み取りを完了するすべての評価分析を含む。先に説明したような回転コンベヤ１２の例示の作業サイクル時間を想定するならば、アナライザ１０は、毎時約３５０回のタイプＣ評価分析を実施できる。
【００３０】
吸引・計量分配アーム６１も同様に作動して、タイプＢ評価分析と呼ぶもっと少ない評価分析からなる第２のより小さい評価分析群のために試薬保管領域２７内に格納されたカートリッジ３０から試薬を取り出し、この吸引試薬をキュベット２４に計量分配できる。タイプＢ評価分析は、２つの試薬事象を有し、そして、回転コンベヤ１２の完全作業サイクル時間の約半分よりも短い時間量でアナライザが最終的なインキュベーションおよび検査読み取りを完了できるすべての評価分析を含む。先に説明したような回転コンベヤ１２の作業サイクル時間を想定するならば、アナライザ１０は、毎時約５００回のタイプＢ評価分析を実施できる。
【００３１】
吸引・計量分配アーム６２も同様に作動して、タイプＡ評価分析と呼ぶもっと少ない評価分析からなる第３のより小さい評価分析群のために試薬保管領域２８内に格納されたカートリッジ３０から試薬を取り出し、この吸引試薬をキュベット２４に計量分配できる。タイプＡ評価分析は、ただ１つの試薬事象を有し、そして、回転コンベヤ１２の完全作業サイクル時間の約半分よりも短い時間量でアナライザが最終的なインキュベーションおよび検査読み取りを完了できるすべての評価分析を含む。先に説明したような回転コンベヤ１２の例示の作業サイクル時間を想定するならば、アナライザ１０は、毎時約５００回のタイプＡ評価分析を実施できる。
【００３２】
図７は、上記のようにアナライザ１０の実施できる評価分析を３つの時間依存分析カテゴリに区分けした状態を示している。しきたりに従って、検査キュベット１９にサンプルを計量分配する瞬間として時刻ｔ＝０.０秒を定める。説明を簡潔にするために、３つすべてのタイプ評価分析が、サンプル添加前の一定時間でただ１回の試薬添加Ｒ１を行うものとして示してある。図７は、どのようにタイプＡの評価分析が、サンプル添加後約１３０〜１４０秒以内で完了するただ１回の試薬事象と最終的な読み取り（Ｒｆで示す）を有する評価分析フォーマットを含むかを示している。同様に、タイプＢ評価分析は、サンプル添加後約３３０〜３５０秒以内に完了する２つの試薬事象と最終的読み取りを有する評価分析フォーマットを含む。最後に、タイプＣ評価分析は、サンプル添加後約３５０〜５６０秒以内に完了する少なくとも１つの試薬事象と最終的読み取りを有する評価分析フォーマットを含む。評価分析中のＲｄで示す任意の時刻に、反応槽の読み取りまたは分析をデバイス７０のうちのいずれかで行うことができる。
【００３３】
表１は、種々の試薬添加およびデバイス動作についての詳細なタイミングと共に、種々のタイプＡ、Ｂ、Ｃの被検物質についての代表的な臨床評価分析、免疫評価分析の限られてはいるが説明に役立つリストを示している。
【００３４】
【表１】
【００３５】
３つの評価分析タイプＡ、Ｂ、Ｃを有利に実施するように作動するアナライザ１０の一例は次の通りである。アリコート・ウェル５２Ｗ内に入っていて、タイプＡの評価分析を使用して検査しようとしているサンプルをキュベット２４に装填する前に、試薬保管領域２８内の試薬カートリッジ３０の適切なコンパートメントからアーム６２によって、第１の試薬Ｒ１を吸引し、時刻Ｔ１でキュベット・ポート２１内のキュベット２４Ａに入れる。時刻Ｔ０で、タイプＡの評価分析を行おうとしているサンプルをプローブ５４Ｐで吸引し、試薬Ｒ１を予め装填したキュベット２４Ａ内に入れる。
【００３６】
同様の方法で、アリコート・ウェル５２Ｗ内に入っていて、タイプＢの評価分析を使用して検査しようとしているサンプルをキュベット２４Ｂに装填する前に、試薬保管領域２７内の試薬カートリッジ２４の適切なコンパートメントからアーム６１によって第１の試薬Ｒ１を吸引し、時刻Ｔ１でキュベット・ポート２１内のキュベット２４Ｂに入れる。時刻Ｔ０で、タイプＢ評価分析を行うことになっているサンプルをプローブ５４Ｐで吸引し、キュベット２４Ｂ内に入れる。上述したように、タイプＢ評価分析の例では、ここで再び試薬保管領域２７内の試薬カートリッジ３０にアクセスするようにアーム６１を使用して、時刻Ｔ０後の時刻Ｔ２で２回目の試薬添加を行ってもよい。
【００３７】
最後に、アリコート・ウェル５２Ｗ内に入っていて、タイプＣの評価分析を使用して検査しようとしているサンプルをキュベット２４Ｃに装填する前に、試薬保管領域２６内の試薬カートリッジ２４の適切なコンパートメントからアーム６０によって第１の試薬Ｒ１を吸引し、時刻Ｔ１でキュベット・ポート２０または２２内のキュベット２４Ｃに入れる。時刻Ｔ０で、タイプＣ評価分析を行おうとしているサンプルをプローブ５４Ｐで吸引し、キュベット２４Ｂ内に入れる。上述したように、タイプＣ評価分析の例では、ここで再び試薬保管領域２６内の試薬カートリッジ２４にアクセスするようにアーム６０を使用して、時刻Ｔ０後の時刻Ｔ２および時刻Ｔ０前後の時刻Ｔｘで２回目の試薬添加または３回目の試薬添加を行ってもよい。
【００３８】
キュベット２４にたった今述べた試薬およびサンプルを装填した後、反応回転コンベヤ１２はその段階的時計回りの移動を続ける。この機械サイクル中に、評価分析操作デバイス３４が、適切な評価分析プロトコルに従ってキュベット・ポート２０、２１、２２内のキュベット２４内の混合物に対して作動する。
【００３９】
タイプＢ評価分析は、反応回転コンベヤ１２が完全作業サイクル時間を完了するのに必要な時間の半分より短い時間ですべての評価分析が完了するように区分けしてあるので、アナライザ１０で実施する必要のある混ざり合った評価分析タイプに依存して、タイプＢ評価分析を完了したキュベット２４Ｂを、反応回転コンベヤ１２の外側キュベット環１４において、洗浄ステーション７１によって洗浄し、２回目のタイプＢ評価分析またはタイプＡ評価分析に利用できるようにしてもよい。この構成を表すためにキュベット・ポート２１には「Ｂ／Ａ」または「Ｂ／Ｂ」のマークが付けてある。反応回転コンベヤ１２が完全作業サイクル時間を完了し、タイプＡ評価分析およびタイプＣ評価分析の両方が完了するまで、反応回転コンベヤ１２はその段階的時計回りの移動を続け、この機械サイクル中に、在来の評価分析操作デバイス３４が、適切な評価分析プロトコルに従ってタイプＡ評価分析を行うキュベット２４Ａ内およびタイプＣ評価分析を行うキュベット２４Ｃ内の混合物に対して作動する。
【００４０】
完全作業サイクル時間にわたって完了したタイプＢ評価分析が反応回転コンベヤ１２上に残り、そしてアナライザ処理量を妨げる在来のアナライザと比較すると、タイプＢ評価分析として説明した１つの中間時間長分析およびタイプＡ評価分析として説明した１つの短時間長分析が、共に、タイプＣ評価分析として説明した１つの長時間長評価分析に必要な作業可能サイクル時間と同じ作業可能サイクル時間中に完了するこの別の処理方法を行えば、アナライザ１０の処理量を増大させることができる。
【００４１】
しかしながら、代表的な健康管理施設が、１日の始まりで第１の需要パターンを、そして、１日の中頃に向かって異なった第２の需要パターンを経験することがわかっている。図８は、１日２４時間にわたって行われるべき評価分析を有する入ってくる患者サンプルの割合を示している。一般的には、１日のうちに２つのピーク負荷期間があり、評価分析に対する数値的な要求は同じながら、要求される評価分析のパターンは異なっている。「大量」検査室での実際の経験が下記の表２に示してある。この表は、タイプＣ評価分析のパーセンテージがかなり増大すると同時に、タイプＡ評価分析のパーセンテージがかなり減少することを示している。評価分析の「決まりきった午前」の混合状態は、表２に示すように或る評価分析分布を有する８３のサンプルを含む。
【００４２】
【表２】
【００４３】
アナライザ１０についてただ１つの評価分析プロトコルを維持することは、行う必要のある種々の評価分析の混合に関係なく、高処理量を達成するのに明らかに不利である。特に、表２における評価分析需要の午前の欄を使用する第１の実施例で先に定義した「午前に最適化された」作動プロトコルを使用すると、午後の時間中のアナライザ１０の処理量は低下することになる。
【００４４】
本発明の主要な特徴は、少数の選定した大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析を行うのに必要な試薬リソースを試薬サーバのうちの１つ２６、２７または２８の２つ以上で二重にするならば、１日の始めの「決まりきった午前」の評価分析の処理量ならびにその日の数時間後の「難儀な午後」の評価分析の処理量を最適化することが可能であるという発見にある。こうして、ただ１回の完全作業サイクル時間中に多数のタイプＡおよび／またはタイプＢの評価分析を完全に実施できるようにタイプＡ、タイプＢまたはタイプＣの評価分析に評価分析を区分けすることに加えて、本発明は、また、選んだタイプＡ評価分析を実施するのに必要な試薬を、試薬の在庫目録に、少なくとも先にタイプＣ評価分析について予約した試薬サーバ２６に、また、場合により、先にタイプＢ評価分析について予約した試薬サーバ２７に追加する。
【００４５】
本発明は、図９に示すような「非最適化」評価分析作動プロトコルを最初に識別することにより実施される。その場合、午後の評価分析需要パターンで評価分析を行うのに必要なできるだけ多くの試薬が試薬サーバ２８から供給されるように、大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析の小群を定める。さらに、午後の評価分析需要パターンで評価分析を行うのに必要なできるだけ多くの試薬が試薬サーバ２７から供給されるように、タイプＢ評価分析の小群を定める。この構成においては、第３の試薬サーバ２６は、残りの第３群の評価分析を行うのに必要な試薬を供給する。この場合、第１、第２、第３の評価分析群は、アナライザ１０が行うことになっているすべての評価分析を含む。
【００４６】
続いて、図９Ａに示すように、試薬サーバ２６における試薬在庫目録内で、午前の評価分析需要パターンで大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析の小群を実行するのに必要な付加的な試薬を二重にすることによって、アナライザ１０の処理量を、午前、午後両方の評価分析需要パターンについて最適化する。これらの或る評価分析（サーバを横切って共有されている）は、第１の小群の評価分析内から選ぶ。この試薬二重化は、垂直方向の鎖線７１およびイタリック体の「Server 26」という用語で図８Ａに示してある。場合により、午前の評価分析需要パターンで大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析の第１小群を行うのに必要な試薬の選定部分も、試薬の在庫目録内で、垂直方向鎖線７３およびイタリック体の用語「Server 27」で示すような試薬サーバ２７において二重化してもよい。この新規な試薬共有プロトコルは、アナライザ処理量をかなり増大させる。なぜなら、午前の評価分析需要パターンで大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析を行うのに必要な充分な量の試薬がアナライザ１０上で利用できるので、午前中にタイプＡ評価分析の未処理分がないからである。ここで、サーバ２６が、最初に、午後の評価分析需要パターンでタイプＣ評価分析を行うのに必要な充分な量の試薬を装填するかまたは在庫目録に入れ、そして、タイプＣ評価分析についての午前の評価分析需要パターンがこの評価分析に対して低くなっているので、サーバ２６が、午前の評価分析需要パターンで大量の「決まりきった午前」のタイプＡの評価分析の第１小群を実行するのに必要な付加的な試薬ならびに午後の評価分析需要パターンでタイプＣ評価分析を実行するのに必要な試薬の両方を在庫目録に入れるのに充分な容量を持っているということに留意されたい。したがって、アナライザ１０は、大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析の小群内の新しく入ってくるタイプＡ評価分析が、前記大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析内からの先に割り当てられた評価分析の未処理分が少ない試薬サーバ２６、２７または２８のいずれかからの試薬を使用して実行されるように、ＣＰＵ１５によって自動的に作動させられ得る。
【００４７】
このような評価分析作動プロトコルの利点を説明するために、ＡＭで示す「決まりきった午前」の評価分析についての午前の時間当たりの需要率を有し、表３にＰＭで示す評価分析についての「難儀な午後」の時間当たりの需要率を有し、そして、アナライザ１０における関連した評価分析フォーマット・タイプを有する代表的な健康管理施設をここで検討する。図８に対応するこの第１の例において、アナライザ１０の処理量は、「決まりきった午前」の評価分析についての時間当たりの需要を表すＡＭ欄について最適化されることになる。第１群のタイプＡ評価分析についての付加的な時間当たりの需要は、総ＣＯ2量（１８５／ｈｒ）と、グルコース（１７０）と、クレアチニン（１２０）と、血中尿素窒素（１０６）と、カルシウム（１０５）とを含み、時間当たりのタイプＡ評価分析は総計６８６となり、これは、サーバ２８から供給されるタイプＡ評価分析用の試薬と共に先に説明したアナライザ１０の特別な実施形態についてのタイプＡ評価分析に対するアナライザ１０の５００評価分析／時の能力を超えている。したがって、午前の時間枠内で、アナライザ１０は、これらの大量需要評価分析について時間当たり１６８のタイプＡ評価分析の未処理分を有することになる。
【００４８】
この非最適シナリオにおいて、同じ午前の時間枠中、タイプＢ評価分析に対する付加的な時間当たりの需要は、アルカリホスファターゼ(５５)と、トリグリセリド(４５)と、燐(２８)と、直接ビリルビン(３０)と、Ｃ反応性タンパク質(８)と、クレアチンキナーゼ(５)と、ゲンタマイシン(５)と、フェニトイン(３)と、偽コリンエステラーゼ(０)とを含み、この総計１５１のタイプＢ評価分析は、時間当たりの約５００のタイプＢ評価分析として先に説明した特別な実施形態について充分にアナライザ１０の能力範囲内にある。
【００４９】
また、この非最適シナリオにおいて、同じ午前の時間枠中、タイプＣ評価分析に対する付加的な時間当たりの需要は、総ビリルビン（７４）と、ＨＤＬコレステロール（３３）と、ジギトキシン(９)と、乳酸(３)と、前立腺酸性ホスファターゼ(３)と、アンモニア(３)と、バルプロ酸(３)と、トランスフェリン(２)と補体３（２）とを含み、これは、毎時総数１３２のタイプＣ評価分析である。サーバ２６（１）が、最初に、午後の評価分析需要パターンでタイプＣ評価分析を行うのに必要な試薬を在庫目録に入れ、この午後の評価分析需要パターンは、総ビリルビン（１５２）と、ＨＤＬコレステロール（６６）と、ジギトキシン(１８)と、乳酸(６)と、前立腺酸性ホスファターゼ(６)と、アンモニア(６)と、バルプロ酸(６)と、トランスフェリン(４)と、補体３（４）とを含むタイプＣ評価分析についての付加的な時間当たりの需要（これは合計して毎時２８６のタイプＣ評価分析となる）を有する。次いで、アナライザ１０が、時間当たり約３５０のタイプＣ評価分析を実施することができ、一方タイプＡおよびタイプＣの評価分析についての付加的な時間当たりの需要が合計して時間当たり６３２の評価分析となり、タイプＡおよびタイプＣの評価分析を実施する能力が合計して時間当たり８５０の評価分析となるので、サーバ２６
（１）は午前の時間枠中、完全に利用されない。
【００５０】
【表３】
【００５１】
上記とは対照的に、そして、図８Ａおよび表４に示すように、そして、本発明で提供されるように、サーバ２６は、毎時１６８の大量需要のタイプＡ評価分析を実施するのに必要な試薬を在庫目録に入れることにもなる。代表的な健康管理施設についてのこの例に関して、アナライザ１０により実行されるべき「決まりきった午前」の評価分析についての総時間当たりの能力は、
・サーバ２８からのタイプＡ評価分析についての時間当たり５００の評価分析、
・サーバ２６からのタイプＡ評価分析についての時間当たり１６８の評価分析、
・サーバ２７からのタイプＢ評価分析についての時間当たり１５１の評価分析、及び
・サーバ２６からのタイプＣ評価分析についての時間当たり２８６の評価分析
として最適化され、その結果、アナライザ１０の総能力は、１１０５の「決まりきった午
前」の評価分析／時となる。
【００５２】
午後の評価分析需要パターンの時間中、タイプＡ評価分析についての付加的な時間当たりの需要は、表２に示すように減少する。これは、総ＣＯ2量（１２６／ｈｒ）と、グルコース（１１６）と、クレアチニン（１０５）と、血中尿素窒素（７２）と、カルシウム（７１）とを含み、時間当たりの総数４９０のタイプＡ評価分析は、サーバ２８から供給されるタイプＡ評価分析用の試薬と共に上述のアナライザ１０の特別な実施形態についてのタイプＡ評価分析に対するアナライザ１０の５００評価分析／時の能力範囲内にある。したがって、午後の時間枠中、アナライザ１０は、タイプＡ評価分析の未処理分を持たないことになる。
【００５３】
同じ午後の時間枠中、タイプＢ評価分析についての付加的な時間当たりの需要は、アルカリホスファターゼ(７０)と、トリグリセリド(５７)と、燐(３６)と、直接ビリルビン(３８)と、Ｃ反応性タンパク質(１０)と、クレアチンキナーゼ(６)と、ゲンタマイシン(６)と、フェニトイン(４)と、偽コリンエステラーゼ(１５)とを含み、この総計２４２のタイプＢ評価分析は、時間当たりの約５００のタイプＢ評価分析として先に説明した特別な実施形態について充分にアナライザ１０の能力範囲内にある。
【００５４】
同様にして、同じ午後の時間枠中、先に説明したように、タイプＣ評価分析についての付加的な時間当たりの需要は、総ビリルビン(１５２)と、ＨＤＬコレステロール(６６)と、ジギトキシン(１８)と、乳酸(６)と、前立腺酸性ホスファターゼ(６)と、アンモニア(６)と、バルプロ酸(６)と、トランスフェリン(４)と、補体３(４)とを含み、時間当たりの総数２６８のタイプＣ評価分析となる。サーバ２６(１)が、最初に、午後の評価分析需要パターンでタイプＣ評価分析を実行するのに必要な試薬を在庫目録に入れるので、サーバ２６は、すべての要求されたタイプＣ評価分析を実施できる。
【００５５】
小群の大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析を行うのに必要な付加的な試薬を試薬サーバ２６内の試薬の在庫目録内で二重にすることによる、午前、午後両方の評価分析需要パターンについて表４における或る例のタイプＡ評価分析を識別することで、先に述べたようにアナライザ１０の総時間当たりの能力を最適化する代表的な健康管理施設のこの例では、「難儀な午後」の評価分析の処理量は以下のようになる。
・タイプＡ評価分析について４９０の評価分析／時、
・タイプＢ評価分析について２４２の評価分析／時、及び
・タイプＣ評価分析について２６８の評価分析／時。
【００５６】
その結果、アナライザ１０の能力は、午前の時間枠での１１０５の評価分析／時に比べて、午後の時間枠内に毎時１０００の評価分析となる。換言すれば、アナライザ１０の処理量は、午前の評価分析需要パターン内で小群の大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析を行うのに必要な付加的な試薬を試薬サーバ２６における試薬の在庫目録内で二重にすることによって、午前、午後両方の評価分析需要パターンについて最適化できる。
【００５７】
【表４】
【００５８】
さらにまた、本発明の主要な特徴は、試薬サーバ２６、２８の両方における必要な試薬を有するすべての新しく入ってくる選んだタイプＡ評価分析について、２つの試薬サーバ２６、２８のうちの、最も少ない需要未処理分を有するサーバからの試薬を使用して、新しい患者サンプルを評価分析することができ、それによって、完了しようとしているこれらの選んだタイプＡ評価分析について必要な個々の評価分析処理時間を改善するように、アナライザ１０がＣＰＵ１５によって作動させられ得るという付加的な利点にある。
【００５９】
臨床アナライザ内の、表１及び３に示すような無数の評価分析を実施することについての詳細は、この技術分野で日常的に遭遇する作業であるから、ここで説明する必要はないであろう。本発明の教示は、少なくとも２つのサーバからの試薬を使用して或る選んだ評価分析を行うことを可能にすることによってアナライザ処理量全体を向上させることができることで充分である。さらに、少なくとも２つのサーバのうち、需要の未処理分が少ない方のサーバからの試薬を使用して、或る選んだ評価分析を実行することを可能にすることに加えて、入ってくる評価分析需要パターンが第１群の評価分析の大きい部分を有するか、または第２群の評価分析の大きい部分を有するかどうかに関係なく、同時に処理量を増大させるように臨床アナライザを作動させる上述の方法が、上記実施形態におけるアナライザ１０の特定の作動パラメータに依存しないことは当業者であれば自明であろう。たとえば、アナライザ１０は、完全作業サイクル時間で当初の位置に戻るキュベット・ポート２０、２１の配置、反応回転コンベヤ１２の作動パターン、評価分析処理量、サンプル・試薬吸引・計量分配アームなどが異なっていてもよく、ここに開示した作業方法に影響を与えない。これらの理由により、本発明は、本明細書で明示し、説明した実施形態に限定されることがなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明を実施できる自動アナライザの概略平面図である。
【図２】図１のアナライザの一部を示す簡略平面図である。
【図３】図１のアナライザの自動アリコート容器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
【図４】図１のアナライザで役に立つアリコート容器アレイの斜視図である。
【図５】図１のアナライザで役に立つ反応容器の斜視図である。
【図５Ａ】図１のアナライザで役に立つバイアル・キャリアの斜視図である。
【図６】図１のアナライザで役に立つランダムアクセス試薬容器管理システムの頂面図である。
【図７】図１のアナライザの行った種々の評価分析について行った種々の作業事象に対するタイム・シーケンスを示すチャートである。
【図８】クリニック内で一日２４時間にわたって評価分析を行った入ってくる患者サンプルの代表的な比率を示している。
【図９】図１のアナライザでの評価分析および試薬サーバの非最適化区分けを示している。
【図９Ａ】本発明に従った、図１のアナライザでの評価分析および試薬サーバの最適化区分けを示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の体液、たとえば、尿、血清、血漿、脳脊髄液などを自動的に処理する方法および装置に関する。特に、本発明は、多数の異なった臨床評価分析を実施するようになっている臨床アナライザにおいて患者サンプルの処理量を増大させる改良した方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
患者の感染部、体液または膿瘍部のサンプルの分析測定によって患者の診断および治療に関連した種々のタイプの検査を実施できる。このような患者サンプルは、代表的には、サンプル・バイアルに入れられ、バイアルから抽出され、特殊な反応キュベットまたは反応チューブ内で種々の試薬と混ぜ合わされ、しばしばインキュベートされてから分析され、患者の治療の助けとなる。代表的な臨床化学分析では、１つまたは２つの分析評価試薬を別々の時間に液体サンプルに添加し、このサンプル−試薬の組み合わせを反応キュベット内で混合し、インキュベートする。周知の較正技術を使用して被検物質の量を決定するのに使用できるエンドポイント値または割合値を確認するために、サンプル−試薬の組み合わせと相互作用する検査用放射線ビームを使用して分析測定、たとえば、濁度読み取り、蛍光強度読み取り、吸収率読み取りなどが実行される。
【０００３】
サンプルの化学的、免疫化学的、生物学的な検査のための自動化アナライザが利用できるが、分析臨床技術は、今、分析レベルの向上の必要性に迫られている。さらに、報告可能な結果当たりのコストを減らすよう臨床検査室への圧力が高まっていることにより、臨床アナライザの総コストパフォーマンスの向上が絶えず必要とされている。特に、評価分析処理量を増大させ、そのコストを低減することによってサンプル分析をもっと効果的にすることが可能である。
【０００４】
自動アナライザの評価分析処理量を高く維持するための重要な一要因は、種々の異なった評価分析プロセスおよび信号測定段階を通じて複数のサンプルを迅速に処理できるという能力である。健康管理施設内のスペースがそれほど高値でなければ、単に複数の堅牢な構成要素を互いに離して専用の位置に設置し、異なった評価分析技術を実行させることにより高速処理を行えるように臨床アナライザを設計できる。これは実行不可能であり、さらに、臨床アナライザの処理速度を評価する基準は種々に異なる。大量処理量測定は、すべての被検査サンプルに対してすべての評価分析を完了するにはどのくらいの時間が必要であるかということに関係する。あるいは、評価分析処理量測定は、或る特定のサンプルの或る特定の評価分析を完了するにはどのくらいの時間がかかるかに関係し得る。たとえば、大量処理量に関して言えば、１０００の患者サンプルの処理は４時間のうちに完了するかもしれないが、最初の結果は始動から３時間後にやっと利用できるかもしれないのである。しかしながら、評価分析処理量に関して言えば、サンプルをアナライザ上に置いた３０分後に最初の評価分析結果を入手できるかもしれないが、最後の結果は始動からやっと１０時間後に入手できるかもしれない。アナライザ処理量におけるこのような多様な値は、一般的に、検査室、作業員には受け入れられず、したがって、自動アナライザは、サンプル評価分析／時間ならびに最初に入手できる報告可能な結果に対する迅速なターンアラウンド時間を同時に持たなければならない。
【０００５】
処理量を最大にするために評価分析リソースをスケジューリングする普通の方法の１つは、機器内のすべての評価分析リソースが一定長の所定サイクル内で作動する所定の固定サイクルを使用することに基礎を置いている。このスケジューリング法を用いるシステム
は、それぞれ、各サイクルの終わりに所定位置に戻る評価分析リソースを有する。リソースのタイミングをスケジュールに組み込んでいる所定の固定サイクル法を使用する自動アナライザもまた、単一の時間順序作業（chronology operation）を行う。各サンプル容器は、同じ順序でアナライザの作業ステーションの各々を通って前進する。Stratus (R) II免疫評価分析システムがこのような自動免疫評価分析システムであり、J. Clin. Immun.の４１巻に記載されている。このStratusアナライザでは、ほぼ円形の反応回転コンベヤがシステムの各サイクルの間に一定距離前進し、インキュベーションステージ、洗浄ステージおよび読み取りステージを時計回りに通過して順次に割り出しを行う。同様のプロセスが米国特許第５,５７５,９７６号に記載されており、ここでは、各評価分析リソースが固定処理サイクル内で所定の固定作業ウィンドウを有する。したがって、１つの評価分析リソースのための制御は、他の従属、独立評価分析リソースの所定タイミングに依存し得る。したがって、可変プロトコルを有し、異なった時間順序で反応槽を移動させることにより処理される被検物質検査を、それらの評価分析リソース要求がかち合わなければ、間に挟むことができる。すなわち、処理時間が短い被検物質検査を行う前に処理時間の長い被検物質検査を行ってもよいし、そして処理時間が短い被検物質検査を最初に終わらせてもよい。これを行えるのは、評価分析成分を入れた反応槽を運ぶ手段が、実行順序とは無関係に、どんな順序が必要かに応じて必要な評価分析リソースに反応槽を与えることができるからである。
【０００６】
米国特許第５,４３４,０８３号は、反応ライン上にある反応槽の循環時間数（サイクル数）に一致するように各検査項目についての分析時間を設定する回転反応槽列を使用している。反応槽更新デバイスが、サイクル数に従って各反応槽について選択的に制御される。したがって、短い反応時間を要する検査項目は、反応ラインのより少ないサイクル数で処理され、長い反応時間を要する検査項目は、より大きいサイクル数で処理される。アナライザは、１つのサンプルについて異なった反応時間を必要とする複数の検査項目を順次に処理できる。
【０００７】
米国特許第５,４８２,８６１号は、複数の液体サンプルに同時に多数の評価分析を行うことができる自動連続・ランダムアクセス分析システムを扱っている。そこにおいては、複数の液体サンプルの種々の評価分析のスケジューリングをしてから単位投与量を決め、評価分析反応シーケンスを開始することなく最初の液体サンプルおよび試薬を反応槽に別々に移送し、次いで、使い捨て単位投与量を処理ワークステーションに物理的に転送し、インキュベーション中に単位投与量の使い捨て試薬とサンプルの混合を行う。
【０００８】
米国特許第５,５７６,２１５号は、生物学的アナライザを扱っている。ここでは、アナライザに装填された生物学的サンプルの評価分析を実施するのに使用される機器システムが、スケジューラ・ルーチンにより開発されたスケジュールに従って作動させられる。スケジューラ・ルーチンは、作業と作業の間に一定の時間間隔が必要でない限り、入力された負荷リストの関数として各生物学的サンプルについてアナライザ機器システムの実施する作業と作業の間の時間間隔を決定し、機器システム作業および決定した時間間隔をスケジューリングする。この生物学的システム・アナライザは、創り出されたスケジュールに従ってアナライザ機器システムを作動させることによって生物学的サンプルの評価分析を実施する。
【０００９】
米国特許第５,６７９,３０９号は、円周方向に間隔を置いてキュベットを有する回転可能な円形の反応回転コンベヤを含むアナライザを制御する方法を開示している。各キュベットは、アナライザのメニューに従って、反応、分析のための選定された試薬および選定されたサンプルを受け取り、分析後に再使用するために洗浄されるようになっている。駆動装置が反応回転コンベヤを割出して、試薬、サンプルの受け取り、洗浄、分析を行えるようにキュベットをメニューに従って適切なシーケンスで位置決めする。光度測定分析を使用する場合、駆動装置は、反応回転コンベヤが反応キュベットの光度測定分析のために回転するスピン・サイクルと、反応物質、サンプルの挿入および／または洗浄のためのパーク・サイクルのシーケンスで作動する。
【００１０】
米国特許第５,８４６,４９１号では、多数の反応槽のうちの１つの槽にその槽の時間サイクルの関数として評価分析リソースを割り当てる手段を備えたアナライザ制御システムを使用し、複数の異なった所定の時間順序から選んだ時間順序に従って１つの評価分析リソース・ステーションから別の評価分析リソース・ステーションへ直接的に反応槽を移送することによって処理量を増大させている。
【００１１】
米国特許第５,９８５,６７２号も、同心に位置したインキュベート用、処理用回転コンベヤを使用してサンプル内の被検物質についてサンプルの免疫評価分析を実施するためのプレプロセッサを使用することによって高速処理要望に応えている。ここでは、ただ１つの移送ステーションで、サンプルおよび試薬を入れた反応槽を回転コンベヤ間で移動させることができる。サンプルは、処理用回転コンベヤ上で分離、洗浄、混合され、インキュベート用回転コンベヤ上でインキュベートされる。こうして、処理速度を上げている。
【００１２】
自動アナライザで使用される別のスケジューリング法は固定サイクルを使用せず、その代わりに「キット化（kitting）」と呼ばれるスケジューリング法を使用する。米国特許第６,０９６,５６１号は、複数の液体サンプルに同時に複数の評価分析を行うことができ、種々の評価分析を複数の液体サンプルについてスケジューリングする自動連続・ランダムアクセス分析システムを開示している。キット化により、このシステムは、評価分析反応シーケンスを開始することなく、液体サンプルおよび試薬を別々に反応槽に移送することによって単位投与量を決めることができる。キット化手段から、多数のキット化された使い捨て単位投与量がプロセス領域へ移送される。ここでは、アリコートを反応槽において異なった時刻に各独立したサンプルについて１つまたはそれ以上の液体試薬と混ぜてアリコートとし、独立した反応混合物を形成する。キット化および混合の独立したスケジューリングが、多数の反応混合物のインキュベーション中に同時にかつ独立して行われる。このシステムは、複数のスケジューリングされた評価分析を行う任意の順序で複数のスケジューリングされた評価分析を実施できる。インキュベートされた反応混合物は、予めスケジューリングされた少なくとも２つの評価分析手順に従って独立して個別に分析される。
【００１３】
自動臨床アナライザにおける技術水準についての上記の説明から明らかなように、アナライザ処理量を増大させるべくかなりの進展があったが、特に、健康管理施設内での異なったピーク負荷時間についての処理量が、どのような評価分析を行うことを要請されているか、そして、これらの評価分析を１つのアナライザでどのように実施するかに応じて変わり得るという事実に鑑みて、異なったタイプの評価分析に対して高い大量処理量を与えるシステムおよび装置についての要望は満たされないままである。特に、早朝の患者サンプルについての評価分析需要パターンが、通常、昼のサンプルについての評価分析需要パターンとは異なっていることはわかっているのに、評価分析需要パターンのこの不一致をどのようにして有利に扱うかにはほとんど注意が払われていなかった。
【発明の開示】
【００１４】
臨床アナライザは、普通、一定の円形方向の段階的運動において回転する反応キュベットを保持する評価分析反応回転コンベヤを含み、この段階的な移動は間に停止時間を挟んでおり、この停止時間中に、評価分析作業デバイスが、反応キュベット内に入っている評価分析混合物について種々の作業を実施できる。本発明を実施できるアナライザは、少なくとも２つの個別の試薬サーバまたは試薬在庫目録ならびに複数の在来の評価分析作業ステーション（たとえば、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーション、分離ステー
ションなど）を有する。健康管理施設は、普通、一日の始めに最初の需要パターンを、一日の中頃までに異なった第２の需要パターンを経験するので、混ざり合った異なる評価分析と関係なくアナライザ処理量を最大にするという目的は達成が難しい。ほとんどの場合一日の始まりに新しい患者サンプルについて決まりきった評価分析を実施するという実務により、一日の始まりにアナライザによって「決まりきった午前（routine morning）」の大量評価分析の大部分が行われる。それに対して、その日の遅くには「難儀な午後（esoteric afternoon）」の少量評価分析の大部分が要求される。需要パターンにおけるこの差は、一連の「決まりきった午前」の評価分析を医師が行った後、その結果は付加的な診断検査の必要を示すことが多く、したがって、「難儀な午後」の評価分析が注文されるということで説明できる。本発明の主目的は、一日の異なった時刻にアナライザで行わなければならない種々の評価分析需要パターンと関係なく最高大量処理量を達成するように自動臨床アナライザを使用する方法を提供することにある。本発明は、少なくとも２つの個別の試薬サーバで少なくとも１つの大量評価分析を行うのに必要とする試薬を二重にし、入ってくる評価分析需要パターンが、第１群の評価分析の大部分（たとえば、「決まりきった午前」の大量の評価分析）または第２群の異なった評価分析の大部分（たとえば、（「難儀な午後」の少量評価分析）を有するかどうかに無関係に処理量を増大させることにより、この目的を達成する。さらに、本発明は、少なくとも２つの試薬サーバのうちの評価分析未処理分が少ない方の試薬サーバからの試薬を使用して新しく入ってくる大量評価分析を行うことを可能にする。
【００１５】
本発明は、本出願の一部をなす添付図面と関連して解釈される以下の詳細な説明からより完全に理解して貰えよう。
図１は、本発明を実施できる自動アナライザの概略平面図である。
図２は、図１のアナライザの一部を示す簡略平面図である。
図３は、図１のアナライザの自動アリコート容器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
図４は、図１のアナライザで役に立つアリコート容器アレイの斜視図である。
図５は、図１のアナライザで役に立つ反応容器の斜視図である。
図５Ａは、図１のアナライザで役に立つバイアル・キャリアの斜視図である。
図６は、図１のアナライザで役に立つランダムアクセス試薬容器管理システムの頂面図である。
図７は、図１のアナライザの行った種々の評価分析について行った種々の作業事象に対するタイム・シーケンスを示すチャートである。
図８は、クリニック内で一日２４時間にわたって評価分析を行った入ってくる患者サンプルの代表的な比率を示している。
図９は、図１のアナライザでの評価分析および試薬サーバの非最適化区分けを示している。
図９Ａは、本発明に従った、図１のアナライザでの評価分析および試薬サーバの最適化区分けを示している。
【００１６】
図１は、図２と共に、本発明を有利に実行できる自動化学アナライザ１０の諸要素を概略的に示している。このアナライザ１０は、キュベット・ポート２０を形成した外側キュベット回転コンベヤ１４と、容器ポート２２を形成した内側キュベット回転コンベヤ１６とを支持している反応回転コンベヤ１２を含む。外側キュベット回転コンベヤ１４と内側キュベット回転コンベヤ１６は開放溝１８により分離されている。キュベット・ポート２０は、在来の臨床評価分析および免疫測定評価分析のための種々の試薬およびサンプル液を収容している複数の反応キュベット２４を受け入れるようになっている。一方、容器ポート２２は、超高感度発光免疫測定専用の試薬を収容している複数の反応容器２５を受け入れるようになっている。反応回転コンベヤ１２は、一定方向に段階的に移動するように回転可能であり、この段階的移動は間に一定の停止時間を挟んでおり、この停止時間中に、回転コンベヤ１２が静止状態に保たれ、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーションなどのコンピュータ制御評価分析作業デバイス１３が、必要に応じて作動してキュベット２４内に入っている評価分析混合物に対して臨床評価分析を実施するのに必要な複数の作業を実施する。これらのデバイスおよび在来のマイクロプロセッサ・ベースのコンピュータ１５による運用制御は、この技術分野では周知であるからここで説明する必要はない。
【００１７】
反応回転コンベヤ１２のための割り出し駆動装置が、一定方向に所定数の増分段階で反応キュベットを移動させる。キュベット回転コンベヤ１４、１６の円周長、キュベット・ポート２０、２１間、更に、ポート２２間の分離距離、キュベット・ポート２０、２１、２２の数および１割り出し当たりの増分数は、任意の所与のキュベット・ポート２０、２１または２２が或る一定の増分段階数の後にその当初の出発位置に戻るように選ぶ。こうして、反応回転コンベヤ１２上のすべてのキュベット・ポート２０、２１、２２は、完全な作業サイクル時間（以後、「ＣＴ」とする）で当初の位置に戻る。このＣＴは、一定数の増分段階×各評価分析デバイスでの停止時間の合計および段階的運動について必要な時間で決まる。この所定の運動サイクルにより、すべての反応キュベット２４で行われる評価分析タイプに関する履歴データを含めて、コンピュータ１５によるすべてのキュベット・ポート２０、２１、２２およびその中に入っている反応キュベット２４の精密な追跡が容易になる。
【００１８】
図２は、「Ｃ」というマークを付けたポート２２がタイプＣ評価分析（後に説明する）を行う専用となっており、半径方向に位置合わせをしてキュベット環１６の円周に沿って等間隔に隔たっており、別のキュベット・ポート２０がキュベット環１４の円周に沿って等間隔に隔たっている回転コンベヤ１２のレイアウトをさらに示している。それと対照的に、キュベット・ポート２０および２１は、タイプＣ評価分析ならびにタイプＢ評価分析およびタイプＡ評価分析（これも後に説明する）に役に立つ。有利な実施形態では、すべての他のキュベット・ポート２０は、タイプＣ評価分析専用であり、これにも「Ｃ」というマークが付けてある。そして、間に挟まれた別のキュベット・ポート２１は、タイプＢ専用であって「Ｂ」というマークが付けてあるが、タイプＡの評価分析専用でもある。説明のために、ただ１つのキュベット・ポート２１に「Ｂ／Ａ」のマークが付けてあり、これは、或るポート２１を最初に使用して或るタイプＢ評価分析をそこで実行することができ、このタイプＢ評価分析が完了した後、そのポート２１を続いて使用して、一回の完全作業サイクル時間ＣＴ中に或るタイプＡ評価分析をそこで実行できることを示している。
【００１９】
アナライザ１０は、イリノイ州ディアフィールドのDade Behring Inc.が販売しているDimension(R)臨床化学アナライザで使用され、コンピュータ・ベースの電気機械制御プログラミングの分野で当業者によって広く使用されているような機械言語で書かれたコンピュータ・プログラムに基づいてコンピュータ１５により実行されるソフトウェアにより制御される。コンピュータ１５は、アナライザ１０内の種々の分析ステーション１７により行われる評価分析を実施するためのアプリケーション・ソフトウェア・プログラムも実行する。分析ステーション１７は、外側反応回転コンベヤ１２の近傍に設置することができ、種々の波長でのキュベット２４内の吸光度またはそこからの発光度を測定するようになっている。これらの吸光度、発光度から、周知の分析手法を使用してサンプル液内の被検物質の存在を決定できる。ステーション１７は、普通は、反応回転コンベヤ１２が静止している任意の便利な時間間隔で問い合わせ測定（interrogating measurement）を実施するようになっている在来の光度測定デバイス、蛍光光度測定デバイスまたは発光測定デバイスを含む。
【００２０】
温度制御式試薬保管領域２６、２７、２８は、図５に示され、かつ本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の出願第０９／９４９１３２号に記載されているような複数のマルチ
・コンパートメント式の細長い試薬カートリッジ３０、または図５Ａに示すバイアル・キャリア３０Ａを格納しており、試薬カートリッジは、所与の評価分析を実施する必要に応じてウェル３２内に試薬を収容している。使用済みの試薬容器３０を不注意で再利用してしまうのを防ぐためにロックアウトデバイス３１が設けてある。後述するように、試薬保管領域２６は、第１の試薬操作回転コンベヤ２６Ａを含み、ここから、試薬カートリッジ３０を、水和および再混合のような試薬調製作業のために移動させることができる。また、第２の試薬操作回転コンベヤ２６Ｂを含み、ここでは、試薬カートリッジ３０を、試薬吸引・計量分配アーム６０によるアクセスができるように格納している。図１は、第１の試薬操作回転コンベヤ２６Ａと第２の試薬操作回転コンベヤ２６Ｂが同心円に配置してある実施形態を示しており、第１の試薬操作回転コンベヤ２６Ａが第２の試薬操作回転コンベヤ２６Ｂの内側にある。試薬容器３０または試薬バイアル・キャリア３０Ａは、それら容器３０またはキャリア３０Ａを後述する往復動位置に自動的に移送するようになっている装填トレイ２９内に置くことによって作業者が装填できる。試薬バイアル・キャリア３０Ａには、バイアル３０Ｖ内に既知の被検物質濃度の溶液が入っており、アナライザ１０が較正・品質管理作業で使用する。
【００２１】
入力レーン３４Ａおよび出力レーン３４Ｂを有する双方向装入・送出サンプル・チューブ移送システム３６が、試験しようとしている検体液を収容し、サンプル・チューブ・ラック４２内に装着された個々の装入サンプル・チューブ４０を液体サンプル採取アーム４４のサンプル採取円弧内へ移送する。サンプル・チューブ４０に収容された検体液は、そこに記録されたバーコード記号を在来のバーコード・リーダを用いて読み取ることにより識別され、項目の中でも特に患者の身元、実施されるべき検査、サンプルアリコートをアナライザ１０内に保持するかどうか、およびその場合にどのくらいの期間保持したいのかという諸点を決定する。また、サンプル・チューブ・ラック４２上にバーコード記号を設け、アナライザ１０全体にわたって据え付けた多数のバーコード・リーダを使用してサンプル・チューブ４０およびサンプル・チューブ・ラック４２の位置を確認、制御、追跡することも普通の方法である。このようなリーダ・デバイスおよび追跡技術は、この技術分野では周知のものであるから、図１に示していないし、さらに説明することもない。
【００２２】
サンプル採取アーム４４は、回転可能シャフト４８に装着された液体サンプル採取プローブ４６を支持しており、サンプル採取アーム４４の動きは、サンプル・チューブ移送システム３６および図３に示すようなアリコート容器アレイ移送システム５０を横切る円弧を描く。サンプル採取アーム４４は、必要な評価分析を実施するのに必要なサンプルの量に応じてサンプル・チューブ４０から液体サンプルを吸い込み、図４に示すようにアリコート容器アレイ５２に設けた複数の容器またはウェル５２Ｗのうち１つまたはそれ以上にアリコート・サンプルを計量分配し、アナライザ１０によって環境室３８内に保持されるべきサンプル・アリコートを提供するように作動可能である。
【００２３】
アリコート容器アレイ移送システム５０は、アリコート容器アレイ保管・計量分配モジュール５６と、反応回転コンベヤ１２に接近して設置したサンプル吸引・計量分配アーム５４の下方にある多数のアリコート容器アレイ・トラック５７内でアリコート容器アレイ５２を双方向に平行移動させるようになっている多数のリニア駆動モータ５８とを含む。サンプル吸引・計量分配アーム５４は、コンピュータ１５によって制御され、在来の液体プローブ５４Ｐを使用して、トラック５７内のサンプル採取位置に位置した個々の容器またはウェル５２Ｗから制御された量のサンプルを吸引するようになっている。次いで、液体プローブ５４Ｐが計量分配位置に動かされ、ここにおいて、適切な量の吸引サンプルがキュベット・ポート２０にある１つまたはそれ以上のキュベット２４に計量分配され、１つまたはそれ以上の被検物質についてアナライザ１０が検査を行う。サンプルが反応キュベット２４に計量分配された後、在来の移送手段が、必要に応じて、アリコート容器アレイ移送システム５０、環境室３８、廃棄領域（図示せず）間でアリコート容器アレイ５２を動かす。
【００２４】
それぞれ在来の液体試薬プローブ、６０Ｐ、６１Ｐ、６２Ｐからなる多数の試薬吸引・計量分配アーム６０、６１、６２が独立して装着してあり、試薬保管領域２６、２７、２８のそれぞれと外側キュベット回転コンベヤ１４との間を並進できる。プローブ６０Ｐ、６２Ｐは、試薬添加位置で適切な試薬カートリッジ３０にあるウェル３２から指定評価分析を行うのに必要な試薬を吸引する在来の機構を含む。次いで、プローブ６０Ｐ、６１Ｐ、６２Ｐは試薬計量分配位置に戻され、そこにおいて、試薬が外側キュベット回転コンベヤ１４にあるキュベット・ポート２０に収容されている反応キュベット２４に計量分配される。所望に応じて、融通性を向上させるために付加的なプローブを設けてもよい。多数の試薬カートリッジ３０は、試薬保管領域２６、２７および２８内部の制御された環境条件で保管される。アナライザ１０の大量評価分析処理量を維持する際の主要な要因は、試薬保管領域２６Ａおよび２６Ｂ、２７および２８内に多種多様な試薬カートリッジ３０を格納し、次いで、プローブ６０Ｐ、６１Ｐ、６２Ｐがアクセスできるように試薬カートリッジ３０をランダムに試薬添加位置に迅速に移送する能力である。
【００２５】
反応キュベット装填ステーション６３および反応槽装填ステーション６５が、それぞれ、外側キュベット回転コンベヤ１４および内側容器回転コンベヤ１６に接近して設置してあり、そして、たとえば並進可能なロボットアーム６７を使用して、後に説明するように反応キュベット２４を横向きにキュベット・ポート２０に装填し、また、反応容器２５を容器ポート２２に装填するようになっている。操作に当たって、評価分析を最終的に行った使用済みのキュベット２４は、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の出願第１０／６２３,３６０号に開示されるように洗浄ステーション７１で洗浄、乾燥させられる。本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の出願第１０／３１８,８０４号に開示されているような理由のために命令されない限り、以降の評価分析が清掃された使用済みのキュベット２４で行われる。キュベット取り出しステーション５９が、再び装填ステーション６３、６５に示すような並進可能なロボットアーム６７を使用してキュベット・ポート２０から使用不可な反応キュベット２４を取り出すようになっている。
【００２６】
図６は、試薬容器シャトル７２下方の装填位置に容器３０を自動的に位置させるモータ駆動式レーキ７３を有する試薬容器装填トレイ２９から試薬容器３０を取り出すようになっているただ１つの双方向直線試薬容器シャトル７２を示している。試薬容器３０は、在来のバーコード状記号と試薬容器装填トレイ２９に接近して設けたバーコード・リーダ４１とを使用して、ウェル３２内に収容されている評価分析化学物質のタイプに従って識別される。コンピュータ１５は、試薬容器３０のどれもこれもがアナライザ１０内で移送されるにつれてその位置を追跡するようにプログラムされる。シャトル７２は、さらに、少なくとも１つの試薬保管領域２７または２８内にある少なくとも１つのスロット付き試薬容器トレイ２７Ｔまたは２８Ｔのスロット内に試薬容器３０を配置するようになっている。同じように、シャトル７２は、またさらに、試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔから試薬容器３０を取り出し、試薬保管領域２６内の２つの同心の試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂのいずれかにこの試薬容器３０を配置するようになっている。シャトル７２は、また、２つの同心の試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂ間で試薬容器３０を移動させるようにもなっている。双頭円弧状矢印で示すように、試薬用回転コンベヤ２６Ａは、左右両方向に回転してそこに配置された試薬容器３０のうちの任意特定のものを試薬吸引アーム６０下方に置くことができる。試薬用回転コンベヤ２６Ｂもまた試薬吸引アーム６０によってアクセスできる試薬容器３０を収容していてもよいが、回転コンベヤ２６Ｂは、試薬容器３０および較正溶液または品質管理溶液を収容したバイアル・キャリア３０Ａの過剰分を格納するだけになっていてもよい。試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔ内に配置された試薬容器３０のうち任意のものを、試薬保管領域２７、２８のそれぞれにある試薬容器シャトル２７Ｓ、２８Ｓによって試薬容器シャトル７２下方にある装填位置または吸引・計量分配アーム６１、６２下方の試薬吸引位置で装填できる。以下、「サーバ」なる用語は、試薬容器シャトルのいずれか２７Ｓまたは２８Ｓと、試薬保管領域のいずれか２７または２８と、試薬容器トレイのいずれか２７Ｔまたは２８Ｔとの組み合わせを定義することを意味するものとする。試薬容器シャトル２７Ｓ、２８Ｓは、設計が試薬容器シャトル７２と同様である。試薬吸引アーム６０、６１、６２は点線で示してあり、これは回転コンベヤ２６Ｂおよび試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔのそれぞれに格納された試薬容器３０の表面より上方に位置していることを表している。外側キュベット回転コンベヤ１４に支持された反応キュベット２４も点線で示してあるが、これは試薬容器３０の表面よりも上方に位置していることを同様に表している。
【００２７】
前述の説明から明らかなように、シャトル７２は、試薬容器装填トレイ２９、試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔ、試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂ間で試薬容器３０を移動させることができる。さらに、シャトル２７Ｓ、２８Ｓは、２６Ａ、試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔ内の試薬容器３０を適切な吸引位置へ（または、シャトル７２下方の装填位置へ）移動させることができ、試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂは、任意の試薬容器３０を試薬吸引アーム６０下方に置くことができる。したがって、アナライザ１０は、異なった吸引位置に多数の異なった試薬容器３０を位置させる融通性を持ったランダムアクセス試薬供給システムを備えていることになる。シャトル７２、２７Ｓ、２８Ｓは、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の出願第１０／６２３,３１１号に開示されているような自動張力制御器を備えており、アナライザ１０での試薬供給に必要な時間が処理量制限となることはない。
【００２８】
アナライザ１０の作動に際して、本発明によれば、アナライザ１０は、評価分析についての入ってくる需要またはアナライザ１０に与えられる種々のサンプルについて行わなければならない種々の評価分析の混ぜ合わさった評価分析負荷とは無関係に高い処理量を達成するように作動する。さらなる説明のために、ここでは、本発明の或る実施形態を考える。この実施形態では、反応回転コンベヤ１２は、キュベット・リング１４に設けた１８４個のキュベット・ポート２４を含み、機械サイクル毎にただ１つの回転方向（時計回りまたは逆時計回り）で段階的に全部で７７箇所のキュベット位置を移動または前進する。７７箇所のキュベット位置の階段的移動毎にそれに対応する停止時間が続く。段階的移動とそれに続く停止時間の組み合わせは次の通りである。機械サイクルは３.６秒であり、時間的には等しく、したがって、反応回転コンベヤ１２は合計１.８秒で段階的に移動し、続いて１.８秒間静止する。１８４個のキュベット・ポート７２の数と機械サイクル毎に動かされる７７箇所のキュベット位置の数との素数関係は、この技術分野では周知である（米国特許第５,３５２,６１２号）。この素数関係から、合計１８４の機械サイクルが発生した後、すべてのキュベット・ポート２４がその当初の出発位置に戻されるので、持続時間３.６秒の１８４回の機械サイクルの完全回転コンベヤ・サイクルを決定することができる。したがって、回転コンベヤ１２の完全作業サイクル時間は６６２.４秒または約１１分となる。ここで、この実施形態で使用される値が制限的なものではなく、任意の同じように作動可能なアナライザ１０に本発明の原理を応用できることを強調したい。どのキュベット・ポート２４も一定の時間量でその当初の出発位置に戻ることだけが必要とされる。
【００２９】
米国特許出願第０９／９１７１３２号に開示されているように、行うべき評価分析をこれらの評価分析を完了するのに必要な時間で定まる群に区分けすることによってアナライザ１０の処理量を増大させ得ることは公知である。これらの目的を達成するために、試薬保管領域２６近傍に設けた液体吸引・計量分配アーム６０を、予めプログラムしたソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア指令または回路に従ってＣＰＵ１５で制御し、タイプＣ評価分析と呼ぶ第１の評価分析群のために試薬保管領域２６内に格納されたカートリッジ３０から試薬を取り出し、吸引試薬をキュベット２４に計量分配する。タイプＣ評
価分析は、多数の試薬事象を有するか、または、回転コンベヤ１２の完全作業サイクル時間の半分よりも長い時間で最終的なインキュベーションおよび検査読み取りを完了するすべての評価分析を含む。先に説明したような回転コンベヤ１２の例示の作業サイクル時間を想定するならば、アナライザ１０は、毎時約３５０回のタイプＣ評価分析を実施できる。
【００３０】
吸引・計量分配アーム６１も同様に作動して、タイプＢ評価分析と呼ぶもっと少ない評価分析からなる第２のより小さい評価分析群のために試薬保管領域２７内に格納されたカートリッジ３０から試薬を取り出し、この吸引試薬をキュベット２４に計量分配できる。タイプＢ評価分析は、２つの試薬事象を有し、そして、回転コンベヤ１２の完全作業サイクル時間の約半分よりも短い時間量でアナライザが最終的なインキュベーションおよび検査読み取りを完了できるすべての評価分析を含む。先に説明したような回転コンベヤ１２の作業サイクル時間を想定するならば、アナライザ１０は、毎時約５００回のタイプＢ評価分析を実施できる。
【００３１】
吸引・計量分配アーム６２も同様に作動して、タイプＡ評価分析と呼ぶもっと少ない評価分析からなる第３のより小さい評価分析群のために試薬保管領域２８内に格納されたカートリッジ３０から試薬を取り出し、この吸引試薬をキュベット２４に計量分配できる。タイプＡ評価分析は、ただ１つの試薬事象を有し、そして、回転コンベヤ１２の完全作業サイクル時間の約半分よりも短い時間量でアナライザが最終的なインキュベーションおよび検査読み取りを完了できるすべての評価分析を含む。先に説明したような回転コンベヤ１２の例示の作業サイクル時間を想定するならば、アナライザ１０は、毎時約５００回のタイプＡ評価分析を実施できる。
【００３２】
図７は、上記のようにアナライザ１０の実施できる評価分析を３つの時間依存分析カテゴリに区分けした状態を示している。しきたりに従って、検査キュベット１９にサンプルを計量分配する瞬間として時刻ｔ＝０.０秒を定める。説明を簡潔にするために、３つすべてのタイプ評価分析が、サンプル添加前の一定時間でただ１回の試薬添加Ｒ１を行うものとして示してある。図７は、どのようにタイプＡの評価分析が、サンプル添加後約１３０〜１４０秒以内で完了するただ１回の試薬事象と最終的な読み取り（Ｒｆで示す）を有する評価分析フォーマットを含むかを示している。同様に、タイプＢ評価分析は、サンプル添加後約３３０〜３５０秒以内に完了する２つの試薬事象と最終的読み取りを有する評価分析フォーマットを含む。最後に、タイプＣ評価分析は、サンプル添加後約３５０〜５６０秒以内に完了する少なくとも１つの試薬事象と最終的読み取りを有する評価分析フォーマットを含む。評価分析中のＲｄで示す任意の時刻に、反応槽の読み取りまたは分析をデバイス７０のうちのいずれかで行うことができる。
【００３３】
表１は、種々の試薬添加およびデバイス動作についての詳細なタイミングと共に、種々のタイプＡ、Ｂ、Ｃの被検物質についての代表的な臨床評価分析、免疫評価分析の限られてはいるが説明に役立つリストを示している。
【００３４】
【表１】
【００３５】
３つの評価分析タイプＡ、Ｂ、Ｃを有利に実施するように作動するアナライザ１０の一例は次の通りである。アリコート・ウェル５２Ｗ内に入っていて、タイプＡの評価分析を使用して検査しようとしているサンプルをキュベット２４に装填する前に、試薬保管領域２８内の試薬カートリッジ３０の適切なコンパートメントからアーム６２によって、第１の試薬Ｒ１を吸引し、時刻Ｔ１でキュベット・ポート２１内のキュベット２４Ａに入れる。時刻Ｔ０で、タイプＡの評価分析を行おうとしているサンプルをプローブ５４Ｐで吸引し、試薬Ｒ１を予め装填したキュベット２４Ａ内に入れる。
【００３６】
同様の方法で、アリコート・ウェル５２Ｗ内に入っていて、タイプＢの評価分析を使用して検査しようとしているサンプルをキュベット２４Ｂに装填する前に、試薬保管領域２７内の試薬カートリッジ２４の適切なコンパートメントからアーム６１によって第１の試薬Ｒ１を吸引し、時刻Ｔ１でキュベット・ポート２１内のキュベット２４Ｂに入れる。時刻Ｔ０で、タイプＢ評価分析を行うことになっているサンプルをプローブ５４Ｐで吸引し、キュベット２４Ｂ内に入れる。上述したように、タイプＢ評価分析の例では、ここで再び試薬保管領域２７内の試薬カートリッジ３０にアクセスするようにアーム６１を使用して、時刻Ｔ０後の時刻Ｔ２で２回目の試薬添加を行ってもよい。
【００３７】
最後に、アリコート・ウェル５２Ｗ内に入っていて、タイプＣの評価分析を使用して検査しようとしているサンプルをキュベット２４Ｃに装填する前に、試薬保管領域２６内の試薬カートリッジ２４の適切なコンパートメントからアーム６０によって第１の試薬Ｒ１を吸引し、時刻Ｔ１でキュベット・ポート２０または２２内のキュベット２４Ｃに入れる。時刻Ｔ０で、タイプＣ評価分析を行おうとしているサンプルをプローブ５４Ｐで吸引し、キュベット２４Ｂ内に入れる。上述したように、タイプＣ評価分析の例では、ここで再び試薬保管領域２６内の試薬カートリッジ２４にアクセスするようにアーム６０を使用して、時刻Ｔ０後の時刻Ｔ２および時刻Ｔ０前後の時刻Ｔｘで２回目の試薬添加または３回目の試薬添加を行ってもよい。
【００３８】
キュベット２４にたった今述べた試薬およびサンプルを装填した後、反応回転コンベヤ１２はその段階的時計回りの移動を続ける。この機械サイクル中に、評価分析操作デバイス３４が、適切な評価分析プロトコルに従ってキュベット・ポート２０、２１、２２内のキュベット２４内の混合物に対して作動する。
【００３９】
タイプＢ評価分析は、反応回転コンベヤ１２が完全作業サイクル時間を完了するのに必要な時間の半分より短い時間ですべての評価分析が完了するように区分けしてあるので、アナライザ１０で実施する必要のある混ざり合った評価分析タイプに依存して、タイプＢ評価分析を完了したキュベット２４Ｂを、反応回転コンベヤ１２の外側キュベット環１４において、洗浄ステーション７１によって洗浄し、２回目のタイプＢ評価分析またはタイプＡ評価分析に利用できるようにしてもよい。この構成を表すためにキュベット・ポート２１には「Ｂ／Ａ」または「Ｂ／Ｂ」のマークが付けてある。反応回転コンベヤ１２が完全作業サイクル時間を完了し、タイプＡ評価分析およびタイプＣ評価分析の両方が完了するまで、反応回転コンベヤ１２はその段階的時計回りの移動を続け、この機械サイクル中に、在来の評価分析操作デバイス３４が、適切な評価分析プロトコルに従ってタイプＡ評価分析を行うキュベット２４Ａ内およびタイプＣ評価分析を行うキュベット２４Ｃ内の混合物に対して作動する。
【００４０】
完全作業サイクル時間にわたって完了したタイプＢ評価分析が反応回転コンベヤ１２上に残り、そしてアナライザ処理量を妨げる在来のアナライザと比較すると、タイプＢ評価分析として説明した１つの中間時間長分析およびタイプＡ評価分析として説明した１つの短時間長分析が、共に、タイプＣ評価分析として説明した１つの長時間長評価分析に必要な作業可能サイクル時間と同じ作業可能サイクル時間中に完了するこの別の処理方法を行えば、アナライザ１０の処理量を増大させることができる。
【００４１】
しかしながら、代表的な健康管理施設が、１日の始まりで第１の需要パターンを、そして、１日の中頃に向かって異なった第２の需要パターンを経験することがわかっている。図８は、１日２４時間にわたって行われるべき評価分析を有する入ってくる患者サンプルの割合を示している。一般的には、１日のうちに２つのピーク負荷期間があり、評価分析に対する数値的な要求は同じながら、要求される評価分析のパターンは異なっている。「大量」検査室での実際の経験が下記の表２に示してある。この表は、タイプＣ評価分析のパーセンテージがかなり増大すると同時に、タイプＡ評価分析のパーセンテージがかなり減少することを示している。評価分析の「決まりきった午前」の混合状態は、表２に示すように或る評価分析分布を有する８３のサンプルを含む。
【００４２】
【表２】
【００４３】
アナライザ１０についてただ１つの評価分析プロトコルを維持することは、行う必要のある種々の評価分析の混合に関係なく、高処理量を達成するのに明らかに不利である。特に、表２における評価分析需要の午前の欄を使用する第１の実施例で先に定義した「午前に最適化された」作動プロトコルを使用すると、午後の時間中のアナライザ１０の処理量は低下することになる。
【００４４】
本発明の主要な特徴は、少数の選定した大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析を行うのに必要な試薬リソースを試薬サーバのうちの１つ２６、２７または２８の２つ以上で二重にするならば、１日の始めの「決まりきった午前」の評価分析の処理量ならびにその日の数時間後の「難儀な午後」の評価分析の処理量を最適化することが可能であるという発見にある。こうして、ただ１回の完全作業サイクル時間中に多数のタイプＡおよび／またはタイプＢの評価分析を完全に実施できるようにタイプＡ、タイプＢまたはタイプＣの評価分析に評価分析を区分けすることに加えて、本発明は、また、選んだタイプＡ評価分析を実施するのに必要な試薬を、試薬の在庫目録に、少なくとも先にタイプＣ評価分析について予約した試薬サーバ２６に、また、場合により、先にタイプＢ評価分析について予約した試薬サーバ２７に追加する。
【００４５】
本発明は、図９に示すような「非最適化」評価分析作動プロトコルを最初に識別することにより実施される。その場合、午後の評価分析需要パターンで評価分析を行うのに必要なできるだけ多くの試薬が試薬サーバ２８から供給されるように、大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析の小群を定める。さらに、午後の評価分析需要パターンで評価分析を行うのに必要なできるだけ多くの試薬が試薬サーバ２７から供給されるように、タイプＢ評価分析の小群を定める。この構成においては、第３の試薬サーバ２６は、残りの第３群の評価分析を行うのに必要な試薬を供給する。この場合、第１、第２、第３の評価分析群は、アナライザ１０が行うことになっているすべての評価分析を含む。
【００４６】
続いて、図９Ａに示すように、試薬サーバ２６における試薬在庫目録内で、午前の評価分析需要パターンで大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析の小群を実行するのに必要な付加的な試薬を二重にすることによって、アナライザ１０の処理量を、午前、午後両方の評価分析需要パターンについて最適化する。これらの或る評価分析（サーバを横切って共有されている）は、第１の小群の評価分析内から選ぶ。この試薬二重化は、垂直方向の鎖線７１およびイタリック体の「Server 26」という用語で図８Ａに示してある。場合により、午前の評価分析需要パターンで大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析の第１小群を行うのに必要な試薬の選定部分も、試薬の在庫目録内で、垂直方向鎖線７３およびイタリック体の用語「Server 27」で示すような試薬サーバ２７において二重化してもよい。この新規な試薬共有プロトコルは、アナライザ処理量をかなり増大させる。なぜなら、午前の評価分析需要パターンで大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析を行うのに必要な充分な量の試薬がアナライザ１０上で利用できるので、午前中にタイプＡ評価分析の未処理分がないからである。ここで、サーバ２６が、最初に、午後の評価分析需要パターンでタイプＣ評価分析を行うのに必要な充分な量の試薬を装填するかまたは在庫目録に入れ、そして、タイプＣ評価分析についての午前の評価分析需要パターンがこの評価分析に対して低くなっているので、サーバ２６が、午前の評価分析需要パターンで大量の「決まりきった午前」のタイプＡの評価分析の第１小群を実行するのに必要な付加的な試薬ならびに午後の評価分析需要パターンでタイプＣ評価分析を実行するのに必要な試薬の両方を在庫目録に入れるのに充分な容量を持っているということに留意されたい。したがって、アナライザ１０は、大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析の小群内の新しく入ってくるタイプＡ評価分析が、前記大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析内からの先に割り当てられた評価分析の未処理分が少ない試薬サーバ２６、２７または２８のいずれかからの試薬を使用して実行されるように、ＣＰＵ１５によって自動的に作動させられ得る。
【００４７】
このような評価分析作動プロトコルの利点を説明するために、ＡＭで示す「決まりきった午前」の評価分析についての午前の時間当たりの需要率を有し、表３にＰＭで示す評価分析についての「難儀な午後」の時間当たりの需要率を有し、そして、アナライザ１０における関連した評価分析フォーマット・タイプを有する代表的な健康管理施設をここで検討する。図８に対応するこの第１の例において、アナライザ１０の処理量は、「決まりきった午前」の評価分析についての時間当たりの需要を表すＡＭ欄について最適化されることになる。第１群のタイプＡ評価分析についての付加的な時間当たりの需要は、総ＣＯ2量（１８５／ｈｒ）と、グルコース（１７０）と、クレアチニン（１２０）と、血中尿素窒素（１０６）と、カルシウム（１０５）とを含み、時間当たりのタイプＡ評価分析は総計６８６となり、これは、サーバ２８から供給されるタイプＡ評価分析用の試薬と共に先に説明したアナライザ１０の特別な実施形態についてのタイプＡ評価分析に対するアナライザ１０の５００評価分析／時の能力を超えている。したがって、午前の時間枠内で、アナライザ１０は、これらの大量需要評価分析について時間当たり１６８のタイプＡ評価分析の未処理分を有することになる。
【００４８】
この非最適シナリオにおいて、同じ午前の時間枠中、タイプＢ評価分析に対する付加的な時間当たりの需要は、アルカリホスファターゼ(５５)と、トリグリセリド(４５)と、燐(２８)と、直接ビリルビン(３０)と、Ｃ反応性タンパク質(８)と、クレアチンキナーゼ(５)と、ゲンタマイシン(５)と、フェニトイン(３)と、偽コリンエステラーゼ(０)とを含み、この総計１５１のタイプＢ評価分析は、時間当たりの約５００のタイプＢ評価分析として先に説明した特別な実施形態について充分にアナライザ１０の能力範囲内にある。
【００４９】
また、この非最適シナリオにおいて、同じ午前の時間枠中、タイプＣ評価分析に対する付加的な時間当たりの需要は、総ビリルビン（７４）と、ＨＤＬコレステロール（３３）と、ジギトキシン(９)と、乳酸(３)と、前立腺酸性ホスファターゼ(３)と、アンモニア(３)と、バルプロ酸(３)と、トランスフェリン(２)と補体３（２）とを含み、これは、毎時総数１３２のタイプＣ評価分析である。サーバ２６（１）が、最初に、午後の評価分析需要パターンでタイプＣ評価分析を行うのに必要な試薬を在庫目録に入れ、この午後の評価分析需要パターンは、総ビリルビン（１５２）と、ＨＤＬコレステロール（６６）と、ジギトキシン(１８)と、乳酸(６)と、前立腺酸性ホスファターゼ(６)と、アンモニア(６)と、バルプロ酸(６)と、トランスフェリン(４)と、補体３（４）とを含むタイプＣ評価分析についての付加的な時間当たりの需要（これは合計して毎時２８６のタイプＣ評価分析となる）を有する。次いで、アナライザ１０が、時間当たり約３５０のタイプＣ評価分析を実施することができ、一方タイプＡおよびタイプＣの評価分析についての付加的な時間当たりの需要が合計して時間当たり６３２の評価分析となり、タイプＡおよびタイプＣの評価分析を実施する能力が合計して時間当たり８５０の評価分析となるので、サーバ２６
（１）は午前の時間枠中、完全に利用されない。
【００５０】
【表３】
【００５１】
上記とは対照的に、そして、図８Ａおよび表４に示すように、そして、本発明で提供されるように、サーバ２６は、毎時１６８の大量需要のタイプＡ評価分析を実施するのに必要な試薬を在庫目録に入れることにもなる。代表的な健康管理施設についてのこの例に関して、アナライザ１０により実行されるべき「決まりきった午前」の評価分析についての総時間当たりの能力は、
・サーバ２８からのタイプＡ評価分析についての時間当たり５００の評価分析、
・サーバ２６からのタイプＡ評価分析についての時間当たり１６８の評価分析、
・サーバ２７からのタイプＢ評価分析についての時間当たり１５１の評価分析、及び
・サーバ２６からのタイプＣ評価分析についての時間当たり２８６の評価分析
として最適化され、その結果、アナライザ１０の総能力は、１１０５の「決まりきった午
前」の評価分析／時となる。
【００５２】
午後の評価分析需要パターンの時間中、タイプＡ評価分析についての付加的な時間当たりの需要は、表２に示すように減少する。これは、総ＣＯ2量（１２６／ｈｒ）と、グルコース（１１６）と、クレアチニン（１０５）と、血中尿素窒素（７２）と、カルシウム（７１）とを含み、時間当たりの総数４９０のタイプＡ評価分析は、サーバ２８から供給されるタイプＡ評価分析用の試薬と共に上述のアナライザ１０の特別な実施形態についてのタイプＡ評価分析に対するアナライザ１０の５００評価分析／時の能力範囲内にある。したがって、午後の時間枠中、アナライザ１０は、タイプＡ評価分析の未処理分を持たないことになる。
【００５３】
同じ午後の時間枠中、タイプＢ評価分析についての付加的な時間当たりの需要は、アルカリホスファターゼ(７０)と、トリグリセリド(５７)と、燐(３６)と、直接ビリルビン(３８)と、Ｃ反応性タンパク質(１０)と、クレアチンキナーゼ(６)と、ゲンタマイシン(６)と、フェニトイン(４)と、偽コリンエステラーゼ(１５)とを含み、この総計２４２のタイプＢ評価分析は、時間当たりの約５００のタイプＢ評価分析として先に説明した特別な実施形態について充分にアナライザ１０の能力範囲内にある。
【００５４】
同様にして、同じ午後の時間枠中、先に説明したように、タイプＣ評価分析についての付加的な時間当たりの需要は、総ビリルビン(１５２)と、ＨＤＬコレステロール(６６)と、ジギトキシン(１８)と、乳酸(６)と、前立腺酸性ホスファターゼ(６)と、アンモニア(６)と、バルプロ酸(６)と、トランスフェリン(４)と、補体３(４)とを含み、時間当たりの総数２６８のタイプＣ評価分析となる。サーバ２６(１)が、最初に、午後の評価分析需要パターンでタイプＣ評価分析を実行するのに必要な試薬を在庫目録に入れるので、サーバ２６は、すべての要求されたタイプＣ評価分析を実施できる。
【００５５】
小群の大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析を行うのに必要な付加的な試薬を試薬サーバ２６内の試薬の在庫目録内で二重にすることによる、午前、午後両方の評価分析需要パターンについて表４における或る例のタイプＡ評価分析を識別することで、先に述べたようにアナライザ１０の総時間当たりの能力を最適化する代表的な健康管理施設のこの例では、「難儀な午後」の評価分析の処理量は以下のようになる。
・タイプＡ評価分析について４９０の評価分析／時、
・タイプＢ評価分析について２４２の評価分析／時、及び
・タイプＣ評価分析について２６８の評価分析／時。
【００５６】
その結果、アナライザ１０の能力は、午前の時間枠での１１０５の評価分析／時に比べて、午後の時間枠内に毎時１０００の評価分析となる。換言すれば、アナライザ１０の処理量は、午前の評価分析需要パターン内で小群の大量の「決まりきった午前」のタイプＡ評価分析を行うのに必要な付加的な試薬を試薬サーバ２６における試薬の在庫目録内で二重にすることによって、午前、午後両方の評価分析需要パターンについて最適化できる。
【００５７】
【表４】
【００５８】
さらにまた、本発明の主要な特徴は、試薬サーバ２６、２８の両方における必要な試薬を有するすべての新しく入ってくる選んだタイプＡ評価分析について、２つの試薬サーバ２６、２８のうちの、最も少ない需要未処理分を有するサーバからの試薬を使用して、新しい患者サンプルを評価分析することができ、それによって、完了しようとしているこれらの選んだタイプＡ評価分析について必要な個々の評価分析処理時間を改善するように、アナライザ１０がＣＰＵ１５によって作動させられ得るという付加的な利点にある。
【００５９】
臨床アナライザ内の、表１及び３に示すような無数の評価分析を実施することについての詳細は、この技術分野で日常的に遭遇する作業であるから、ここで説明する必要はないであろう。本発明の教示は、少なくとも２つのサーバからの試薬を使用して或る選んだ評価分析を行うことを可能にすることによってアナライザ処理量全体を向上させることができることで充分である。さらに、少なくとも２つのサーバのうち、需要の未処理分が少ない方のサーバからの試薬を使用して、或る選んだ評価分析を実行することを可能にすることに加えて、入ってくる評価分析需要パターンが第１群の評価分析の大きい部分を有するか、または第２群の評価分析の大きい部分を有するかどうかに関係なく、同時に処理量を増大させるように臨床アナライザを作動させる上述の方法が、上記実施形態におけるアナライザ１０の特定の作動パラメータに依存しないことは当業者であれば自明であろう。たとえば、アナライザ１０は、完全作業サイクル時間で当初の位置に戻るキュベット・ポート２０、２１の配置、反応回転コンベヤ１２の作動パターン、評価分析処理量、サンプル・試薬吸引・計量分配アームなどが異なっていてもよく、ここに開示した作業方法に影響を与えない。これらの理由により、本発明は、本明細書で明示し、説明した実施形態に限定されることがなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明を実施できる自動アナライザの概略平面図である。
【図２】図１のアナライザの一部を示す簡略平面図である。
【図３】図１のアナライザの自動アリコート容器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
【図４】図１のアナライザで役に立つアリコート容器アレイの斜視図である。
【図５】図１のアナライザで役に立つ反応容器の斜視図である。
【図５Ａ】図１のアナライザで役に立つバイアル・キャリアの斜視図である。
【図６】図１のアナライザで役に立つランダムアクセス試薬容器管理システムの頂面図である。
【図７】図１のアナライザの行った種々の評価分析について行った種々の作業事象に対するタイム・シーケンスを示すチャートである。
【図８】クリニック内で一日２４時間にわたって評価分析を行った入ってくる患者サンプルの代表的な比率を示している。
【図９】図１のアナライザでの評価分析および試薬サーバの非最適化区分けを示している。
【図９Ａ】本発明に従った、図１のアナライザでの評価分析および試薬サーバの最適化区分けを示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の評価分析パターンを第１の時間で実施し、第２の異なった評価分析パターンを異なった第２の時間で実施するようになっており、第１の評価分析パターンで多数の評価分析を行うのに必要な試薬を少なくとも２つのサーバ内で二重にする、少なくとも２つのサーバにおいて、在庫目録に入れた試薬を使用して多数の異なった評価分析を実施するようになっている臨床アナライザの処理量を増大させる方法。
【請求項２】
第１の評価分析パターンが、第１群の評価分析の大きい部分および第２群の評価分析の小さい部分を有し、第２の評価分析パターンが、前記第２群の評価分析の大きい部分および前記第１群の評価分析の小さい部分を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
アナライザが、評価分析を支援するためのキュベット・ポートを有する回転可能な反応回転コンベヤを含み、回転コンベヤの完全作業サイクル時間で、すべてのキュベット・ポートが前記回転コンベヤにおける当初の出発位置に戻され、第１群の評価分析が、前記作業サイクル時間の半分未満で完了する評価分析を含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
第２群の評価分析が、作業サイクル時間の半分より多い時間で完了されることを要求する評価分析を含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
少なくとも２つのサーバのうち、第１の評価分析パターンで評価分析を実行するという要求の未処理分が少ない方のサーバからの試薬を選ぶ段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
臨床評価分析を行うのに適した複数の反応キュベットを受け入れるようになっているキュベット・ポートを有するキュベット回転コンベヤを支持する反応回転コンベヤであって、すべてのキュベット・ポートが、前記回転コンベヤの完全作業サイクル時間で前記回転コンベヤにおける当初の出発位置に戻されるようになっている、反応回転コンベヤ、
前記臨床評価分析を実施するのに必要な試薬を在庫目録に入れる少なくとも２つのサーバ、および
第１の評価分析パターンで多数の評価分析を行うのに必要な試薬を少なくとも２つのサーバ内で二重にすることによって、第１の時間で第１の評価分析パターンを実施し、そして異なった第２の時間で異なった第２の評価分析パターンを実施するアナライザ制御手段を含む、反応キュベット内の患者サンプルに対して多数の臨床評価分析を自動的に行うようになっている分析アナライザ。
【請求項７】
第１の評価分析パターンが第１群の評価分析の大きい部分および第２群の評価分析の小さい部分を有し、そして第２の評価分析パターンが前記第２群の評価分析の大きい部分および前記第１群の評価分析の小さい部分を有する、請求項６記載のアナライザ。
【請求項８】
第１群の評価分析が、作業サイクル時間の半分未満で完了する評価分析を含む、請求項７記載のアナライザ。
【請求項９】
第２群の評価分析が、作業サイクル時間の半分より多い時間で完了しなければならない評価分析を含む、請求項８記載のアナライザ。
【請求項１０】
アナライザ制御手段が、少なくとも２つのサーバのうち、第１の評価分析パターンで評価分析を実施するという要求の未処理分が少ない方のサーバから試薬を選ぶ、請求項９記載のアナライザ。
【請求項１】
第１の評価分析パターンを第１の時間で実施し、第２の異なった評価分析パターンを異なった第２の時間で実施するようになっており、第１の評価分析パターンで多数の評価分析を行うのに必要な試薬を少なくとも２つのサーバ内で二重にする、少なくとも２つのサーバにおいて、在庫目録に入れた試薬を使用して多数の異なった評価分析を実施するようになっている臨床アナライザの処理量を増大させる方法。
【請求項２】
第１の評価分析パターンが、第１群の評価分析の大きい部分および第２群の評価分析の小さい部分を有し、第２の評価分析パターンが、前記第２群の評価分析の大きい部分および前記第１群の評価分析の小さい部分を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
アナライザが、評価分析を支援するためのキュベット・ポートを有する回転可能な反応回転コンベヤを含み、回転コンベヤの完全作業サイクル時間で、すべてのキュベット・ポートが前記回転コンベヤにおける当初の出発位置に戻され、第１群の評価分析が、前記作業サイクル時間の半分未満で完了する評価分析を含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
第２群の評価分析が、作業サイクル時間の半分より多い時間で完了されることを要求する評価分析を含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
少なくとも２つのサーバのうち、第１の評価分析パターンで評価分析を実行するという要求の未処理分が少ない方のサーバからの試薬を選ぶ段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
臨床評価分析を行うのに適した複数の反応キュベットを受け入れるようになっているキュベット・ポートを有するキュベット回転コンベヤを支持する反応回転コンベヤであって、すべてのキュベット・ポートが、前記回転コンベヤの完全作業サイクル時間で前記回転コンベヤにおける当初の出発位置に戻されるようになっている、反応回転コンベヤ、
前記臨床評価分析を実施するのに必要な試薬を在庫目録に入れる少なくとも２つのサーバ、および
第１の評価分析パターンで多数の評価分析を行うのに必要な試薬を少なくとも２つのサーバ内で二重にすることによって、第１の時間で第１の評価分析パターンを実施し、そして異なった第２の時間で異なった第２の評価分析パターンを実施するアナライザ制御手段を含む、反応キュベット内の患者サンプルに対して多数の臨床評価分析を自動的に行うようになっている分析アナライザ。
【請求項７】
第１の評価分析パターンが第１群の評価分析の大きい部分および第２群の評価分析の小さい部分を有し、そして第２の評価分析パターンが前記第２群の評価分析の大きい部分および前記第１群の評価分析の小さい部分を有する、請求項６記載のアナライザ。
【請求項８】
第１群の評価分析が、作業サイクル時間の半分未満で完了する評価分析を含む、請求項７記載のアナライザ。
【請求項９】
第２群の評価分析が、作業サイクル時間の半分より多い時間で完了しなければならない評価分析を含む、請求項８記載のアナライザ。
【請求項１０】
アナライザ制御手段が、少なくとも２つのサーバのうち、第１の評価分析パターンで評価分析を実施するという要求の未処理分が少ない方のサーバから試薬を選ぶ、請求項９記載のアナライザ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図５Ａ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図９Ａ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図５Ａ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図９Ａ】
【公表番号】特表２００７−５３１８８１（Ｐ２００７−５３１８８１Ａ）
【公表日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０６５０８（Ｐ２００７−５０６５０８）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１０６６８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９８４５２
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５０００２９７１８）デイド・ベーリング・インコーポレイテッド (20)
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＤＥ ＢＥＨＲＩＮＧ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１０６６８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９８４５２
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５０００２９７１８）デイド・ベーリング・インコーポレイテッド (20)
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＤＥ ＢＥＨＲＩＮＧ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]