自動臨床アナライザに用いるランダム・アクセス試薬給送システム
試薬容器シャトルを使用して装填トレイおよび少なくとも１つのリニア試薬容器トレイおよび少なくとも１つの円形の試薬用回転コンベヤ間で試薬容器を移動させるランダム・アクセス試薬容器取り扱いシステム。試薬容器トレイは、必要に応じて、試薬トレイ・シャトルによって試薬容器シャトル下方に位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿、血清、血漿、脳脊髄液などのような患者の生物学的流体を自動的に処理する装置に関する。特に、本発明は、試薬容器を受け取り、試薬取り扱い位置および／または試薬容器移送シャトルに給送するための自動システムを提供する。
【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、バイアルから抽出し、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せ、しばしばインキュベートし、分析して患者の治療の助けとする。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。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する分析測定（たとえば、濁度読み取りまたは蛍光読み取りまたは吸収率読み取り等）を行ってエンドポイント値または比率値を確認する。周知の較正技術を使用してこれらの値から被検物質の量を決定できる。
【０００３】
サンプルの化学的、免疫化学的、生物学的な検査のためには種々の公知の臨床アナライザが利用できるが、分析臨床技術は、今、分析レベルの向上を迫られている。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、自動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である。特に、サンプル分析は、評価分析処理量を高めるかまたはそのコストを低減するかという点でより効率良くなることが絶えず必要である。
【０００４】
評価分析処理量を向上させるということに対する確実な要因は、免疫測定を含めた広範囲にわたる臨床評価分析を実施するのに必要な試薬を連続供給できる能力である。
【０００５】
米国特許第６,２６１,５２１号が、操作前にメイン・コンベアラインに沿って設置した複数の分析ユニットを有するサンプル分析システムを開示している。これは、異なったタイプの試薬供給ユニットと組み合わせて分析ユニットのシステム・セットアップと、どの分析項目をどの試薬供給タイプを有するどの分析ユニットに割り当てるか各分析ユニットに対する分析項目のセットアップを含む。
【０００６】
米国特許第６,１０３,１９３号が、標識化試薬を反応チューブに分配する手段ならびに評価分析用試薬を反応チューブに分配する手段を有する自動免疫測定装置を開示している。
【０００７】
米国特許第６,０２７,６９１号が、試薬プローブアーム・アセンブリが試薬プローブ・アーム、中空試薬プローブおよび回転可能な試薬撹拌ロッドを含む自動化学アナライザを開示している。試薬プローブは、試薬プローブ・アーム内にほぼ垂直に配置してあり、下方試薬プローブ位置と上方試薬プローブ位置との間を試薬プローブ・モータによって移動可能である。
【０００８】
米国特許第５,９０２,５４９号が、マルチアナライザ・システムを開示しており、ここでは、アナライザ・ユニットが、移送管路への／からの移送経路として用いるサンプル採取管路と、反応容器内での指定のサンプル、試薬に応じた反応プロセスを測定する手段と、複数の試薬給送機構とを有し、これら試薬給送機構のあるものはピペット法に基づき、他のものはディスペンサ法に基づいて作動する。
【０００９】
米国特許第５,８８５,５２９号が、複数のくさび形の試薬パックを収める回転可能な試薬用回転コンベヤを有する免疫測定アナライザを開示しており、各試薬パックは、そこに形成した個別の区画に複数の異なった試薬を保持できる。
【００１０】
米国特許第５,８４９,２４７号が、分析評価試薬を支持している２つのターンテーブルを有する免疫測定アナライザを開示している。
【００１１】
米国特許第５,８１４,２７７号が、複数のサンプル容器と複数のもっと大きい試薬容器とを円形アレイで着脱自在に支持するターンテーブルを有する免疫測定アナライザを開示している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の主目的は、試薬容器を装填トレイから取り出し、少なくとも１つの試薬サーバに試薬容器を配置するようになっている試薬容器シャトルに基づく非常に融通のきくランダム・アクセス試薬容器取り扱いシステムを提供することにある。さらに、シャトルは、試薬容器をサーバから取り出し、同心の試薬用回転コンベヤに試薬容器を配置すると共に、２つの同心の試薬用回転コンベヤ間、または、必要に応じてサーバ間で試薬容器を移動させるようにもなっている。付加的な試薬容器シャトルによって、試薬容器トレイに配置された試薬容器のうち任意のものを試薬容器シャトル下方の装填位置または試薬吸引位置に置くことができる。したがって、このシステムは、少なくとも１つの試薬サーバと少なくとも１つの試薬用回転コンベヤのところで、試薬容器装填トレイ間で試薬容器を移動させることによって多数の異なった試薬容器を異なった吸引位置に位置決めする融通性のあるランダム・アクセス試薬供給システムとなる。
【００１３】
本発明は、本出願の一部をなす添付図面と関連して行った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、本発明が有効に使用され得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拡大概略平面図である。
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、本発明を説明する、ランダム・アクセス試薬容器管理システムの平面図である。
図７は、図１のアナライザで役に立つ第１の容器シャトルの斜視図である。
図８は、図１のアナライザで役に立つ第２の容器シャトルの斜視図である。
図９は、図６のランダム・アクセス試薬容器管理システムの簡略平面図である。
【００１４】
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によって分離されている。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、この段階的移動は一定の停止時間を間に挟んであり、この停止時間中、回転コンベヤ１２は静止状態に保たれ、そして、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーションなどのようなコンピュータ制御式の評価分析操作装置１３が、必要に応じて、キュベット２４内に収容されている評価分析混合物に作用する。
【００１５】
アナライザ１０は、代表的にはイリノイ州ディアフィールドのDade Behring Inc.の販売しているDimension（登録商標）臨床化学アナライザで使用されており、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によって実行されるソフトウェアによって制御される。コンピュータ１５は、アナライザ１０内の種々の分析手段１７によって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。
【００１６】
温度制御式の試薬保管領域２６、２７、２８が、図５に示し、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号０９／９４９,１３２に記載されているような複数の
細長い多区画試薬カートリッジ３０を格納しているか、または、図５Ａに示すバイアル・キャリア３０Ａを格納している。これらの多区画試薬カートリッジ３０は、必要に応じて、所与の評価分析を実施するためにウェル３２内に試薬を収容している。使用済みの試薬容器３０を偶発的に再使用するのを防ぐためにロックアウト装置３１が設けてある。後述するように、試薬保管領域２６は、試薬カートリッジ３０を水和や再混合のような試薬調製操作のためにここから移動させることができる第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とを含む。第２の試薬操作回転コンベヤ２６Ｂには、試薬カートリッジ３０が、試薬吸引・分配アーム６０によるアクセスができるように格納されている。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好ましい実施形態に示しており、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、これを後述する往復動位置に向かって自動的に移動させるようになっている容器装填トレイ２９内に容器３０またはキャリア３０Ａを作業者が置くことによって装填できる。試薬バイアル・キャリア３０Ａは、バイアル３０Ｖ内の既知被検物質濃度の溶液を運び、アナライザ１０による較正・品質管理手順で使用される。
【００１７】
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、検査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、その上に取り付けら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って識別され、項目の中でも特に患者の身元、実施すべき検査、サンプル・アリコートをアナライザ１０内に保持すべきであるかどうか、またその場合にどのくらいの期間保持する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在来のバーコード・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、追跡することもよく行われている。
【００１８】
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、サンプル・チューブ４０から液体サンプルを吸い込み、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図４に示すようにアリコート容器アレイ５２の複数の容器５２Ｖのうちの１つまたはそれ以上にアリコート・サンプルを分配し、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。
【００１９】
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・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・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・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５２Ｖから制御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が分配位置に動かされ、ここにおいて、適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を移動させる。
【００２０】
それぞれ在来の液体試薬プローブ、６０Ｐ、６１Ｐ、６２Ｐを含む多数の試薬吸引・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との間を移動できる。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に分配される。所望に応じて融通性を高め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が、試薬保管領域２６、２７、２８内部の制御された環境条件で保管されている。アナライザ１０の高い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。
【００２１】
反応キュベット装填ステーション６３および反応容器装填ステーション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、たとえば移動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審査係属中の米国特許出願番号１０／６２３,３６０に開示されるように洗浄ステーション６７で洗浄され、乾燥させられる。本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／３１８,８０４に開示されているような理由のために他の指示がない限り、清掃された使用済みのキュベット２４で引き続いて評価分析が行われる。キュベット取り出しステーション５９が、装填ステーション６１、６３に示すような移動可能なロボットアーム６５を再び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。
【００２２】
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を含むものとして本発明を示している。試薬容器３０は、在来のバーコード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よって識別される。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ている。シャトル７２は、さらに、それぞれ、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。説明の目的で、２つのスロット付き試薬容器トレイは２７Ｔおよび２８Ｔが示してあるが、以下、これら両方を使用する実施形態として発明を説明する。ここで、２つのスロット付き試薬容器トレイ２７Ｔおよび２８Ｔの選択は本発明を限定するものではなく、必要とされるのはこのようなスロット付き試薬容器トレイの１つ２７Ｔまたは２８Ｔを使用することであるということは理解されるべきである。同じようにして、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、好ましい実施形態においては、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の過剰分のみを格納するようになっている。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・分配アーム６１、６２下方の試薬吸引位置にそれぞれ置くことができる。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との組み合わせを意味するものとする。試薬容器シャトル２７Ｓ、２８Ｓは、図７に示すように試薬容器シャトル７２と同様の設計である。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。
【００２３】
この説明から当業者には明らかなように、試薬容器装填トレイ２９と、試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔと、試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂとの間で試薬容器３０を移動させるというシャトル７２の能力を、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）移動させるというシャトル２７Ｓ、２８Ｓの能力ならびに試薬吸引アーム６０下方に任意の試薬容器３０を置くという試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂの能力とを組み合わせることによって、多数の異なった試薬容器を異なった吸引位置に位置決めするという融通性を持ったランダム・アクセス試薬供給システムを得ることができる。シャトル７２、２７Ｓ、２８Ｓがアナライザ１０内で試薬容器３０を移送する速度は、先に説明したようにシステム内の時間制限因子であってもよい。後に説明するように、これらのシャトル７２、２７Ｓ、２８Ｓは、シャトル速度を有意に高めてアナライザ１０で試薬供給を行うのに必要な時間が処理量制限とならないようにする自動張力制御器を備えている。
【００２４】
図６は、また、第１の試薬容器移送装置７５によって試薬操作回転コンベヤ２６Ｂに接続した試薬調製ステーション７４も示している。この試薬調製ステーション７４は、必要に応じて化学物質添加、再混合、乾燥試薬粉末水和などのような多数の試薬調製作業を実施する。さらに、モータ駆動式ベルト・シャトル７８が、第２の試薬容器移送装置７７によって試薬操作回転コンベヤ２６Ｂに接続してあり、同様の装備のアナライザ間での試薬容器３０の交換を可能にしている。
【００２５】
双方向モータ駆動式ベルト・シャトル７８は、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／３７３,２９７に開示されているように、少なくとも２つの自動臨床アナライザ１０が二重操作で相互に結びつけてあるときに試薬容器をアナライザ１０から取り出し、別のアナライザ１０に移送できるように設けてある。双方向ベルト・シャトル７８は、２つまたはそれ以上のアナライザ１０間で一度に１つだけの試薬容器またはバイアル容器またはサンプル・ラックまたはアリコート容器アレイを移動させるようになっている。これらのアナライザ１０は、機構に関しては基本的に互いに同一であるが、ただし、個々のアナライザ１０で実施され得る評価分析のメニューが場合により選択的に異なっていることがある。すなわち、双方のアナライザ１０は、物理的に同一のサンプル取り扱い装置、試薬保管・サンプル処理装置、評価分析装置などを備えている。しかしながら、アナライザ１０は、共に、初めにわずかに異なった評価分析メニューを実施できるように異なった種類の試薬容器３０にオンボード格納されたわずかに異なった目録の試薬を備えていてもよい。スタンドアロン・モードにおいては、各アナライザ１０は、独立して操作可能な双方向装入・送出自動サンプル・ラック移送システム３６を有し、検査されるべきサンプル４０をアナライザ１０上に置き、自動的に必要な評価分析プロトコルを受けさせ、最後に検査されたサンプル４０の目録に戻すことができるようになっている。しかしながら、アナライザ１０が双方向シャトル７８によって相互に結びつけられているときには、２つのアナライザ１０のうちの第１のアナライザの双方向装入・送出サンプル・ラック移送システム３６が自動的に一方向装入サンプル・ラック移送システム３６に変換され、いずれかのアナライザ１０で分析しようとしているサンプル・チューブ４０を運ぶすべてのサンプル・ラック４２を受け入れるようになっている。同様にして、２つのアナライザ１０のうちの第２のアナライザの装入サンプル・チューブ移送システム３６は、アナライザ１０のいずれかで最後に検査されたサンプルを備えたサンプル・チューブ４０を有するすべてのサンプル・ラック４２を処分するようになっている一方向送出移送システム３６に自動的に変換される。双方向シャトル７８がアナライザ１０間でただ１つのサンプル・ラック４２または試薬容器３０のみを移動させるようになっているので、２つのアナライザ１０のうちの一方が操作ミスをしたり、双方向シャトル７８が操作ミスをしたりした場合には、アナライザ・システムは、操作可能なアナライザ１０のみを使用しているただ１つのアナライザ・システムに自動的に復帰することができ、サンプル４０を操作可能なアナライザ１０にのみ供給し、操作可能なアナライザ１０によってのみ分析できる。
【００２６】
試薬容器シャトル７２、２７Ｓ、２８Ｓは、駆動方向の急な変更とは無関係に駆動ベルトを一定の張力に維持することによって駆動ベルトの未知の長さ変化を自動的に補正するようになっており、その結果、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／６２３,３１１に開示されているように、駆動ベルトが摩滅したときに試薬容器３０を試薬容器シャトル７２下方またはその内部の意図した位置に正確に位置させることができる。
【００２７】
試薬容器シャトル７２が図７に示すように単一の試薬容器３０または試薬バイアル・キャリア３０Ａのいずれかを移送している例においては、シャトル７２は、使用時に往復動している駆動ベルト７２Ｂに生じる可能性のある長さ変化を補正したり、急な方向転換時に駆動ベルト７２Ｂに生じる可能性のある張力変化を補正したりする自動テンショナ７２Ｇを含み、その結果、駆動ベルト７２Ｂが摩滅したときでも試薬カートリッジ３０を意図した位置に正確に位置決めすることができる。テンショナ７２Ｇの使用例では、モータ７２Ｍがコンピュータ１５によって制御されて、駆動ベルト７２Ｂを時計回り方向、反時計回り方向に循環させ、試薬バイアル・キャリア３０Ａまたは試薬カートリッジ３０を試薬操作回転コンベヤ２６Ｓ、２６Ａのスロット内に位置決めする。図７において、駆動ベルト７２Ｂにはエッジ・ガイド７２Ｃによって、バイアル・キャリア３０Ａが取り付けてある。その結果、たとえば較正液または制御液のバイアル３０Ｖを収容しているバイアル・キャリア３０Ａが、双頭矢印によって示す方向に沿って双方向に往復動させられる。同様にして、図８に示すように、試薬容器トレイ２８Ｔは、駆動ベルト２８Ｂの片方の脚部にのみ固定具２８ＴＤによって固定してあり、双頭矢印で示すように、駆動ベルト２８Ｂの方向に沿って前後に自由に駆動されるようになっている。したがって、トレイ２８Ｔのスロット内にある試薬カートリッジ３０を試薬容器シャトル７２下方にあるピックアップ位置に自動的に位置決めすることができる。
【００２８】
上記のランダム・アクセス試薬給送システムを使用してのアナライザ１０の操作に当たって、ここでは、７つの特別な試薬容器３０と１つの試薬キャリア３０Ａを作業者が容器装填トレイ２９に装填する非常に簡略化した例を考える。説明のためにのみ、ここでは以下のことがあるものと考える。
１．ＲＣ１で示す第１の試薬容器３０が、吸引し、サンプル分析で使用する前にそれが収容している乾燥試薬の水和を必要とするということ。
２．ＲＣ２で示す第２の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、高い要求頻度のサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
３．ＲＣ３で示す第３の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、低い要求頻度のサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
４．ＲＣ４で示す第４の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、アナライザ１０以外のアナライザで実施されるべきサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
５．ＲＣ５で示す第５の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、第２の試薬容器ＲＣ２内の試薬でのサンプル分析とは異なっているが、高い要求頻度のサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
６．ＲＣ６で示す第６の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、第３の試薬容器ＲＣ３内の試薬でのサンプル分析とは異なっているが、低い要求頻度のサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
７．ＲＣ７で示す第７の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、アナライザ１０で実施されるべき較正プロトコルで使用するのに適した試薬を収容していること。
【００２９】
簡略化した図９は、まず最初に７つの試薬容器ＲＣ１〜ＲＣ７のすべてを容器装填トレイ２９内に置いた例を示している。各個別の試薬容器ＲＣ１〜ＲＣ７は、バーコード・リーダ４１によって識別され、シャトル７０、２７Ｓ、２８Ｓおよび試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂからなるシステムがコンピュータ１５によって制御され、図６、９と関連して以下の表１に記載するように試薬容器ＲＣ１〜ＲＣ７を適切な位置に位置させる。任意の試薬容器ＲＣ１〜ＲＣ７をさらにアナライザ１０上で移動させる前に、ロックアウト装置３１の状態が点検され、使用済みの試薬容器３０を偶発的に再使用しないようにする。
【００３０】
【表１】
【表２】
【表３】
【００３１】
ここで、本明細書に開示した本発明の実施態様が発明の原理を説明するものであり、発明の範囲内に留まる他の変更もなし得ることは理解されるべきである。たとえば、多数の評価分析をアナライザ１０によって実施して試薬容器３０のどれかの試薬がなくなったときにはいつでも、警告メッセージが発生して、作業者が新しい試薬容器３０を容器装填トレイ２９に置くことができ、空になった試薬容器を交換して表１の操作を実施する。同様に、試薬容器が期限付き試薬を収容しており、試薬容器３０をアナライザ１０で使用し始めてから臨界の日数が経ってしまった場合に、警告メッセージが発生して、作業者が新しい試薬容器３０を容器装填トレイ２９に置くことができ、期限過ぎの試薬容器を交換して表１の操作を実施する。評価分析処理量を最大にするように、これらおよび他の同様の操作をシャトル７０、２７Ｓ、２８Ｓおよび試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂのシステムを使用して試薬容器３０をアナライザ１０の全体にわたって望ましい位置に位置決めすることができる。これらの理由により、本発明は、本明細書で明示し、説明した実施例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】
【００３２】
【図１】本発明が有効に使用され得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拡大概略平面図である。
【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】本発明を説明する、ランダム・アクセス試薬容器管理システムの平面図である。
【図７】図１のアナライザで役に立つ第１の容器シャトルの斜視図である。
【図８】図１のアナライザで役に立つ第２の容器シャトルの斜視図である。
【図９】図６のランダム・アクセス試薬容器管理システムの簡略平面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿、血清、血漿、脳脊髄液などのような患者の生物学的流体を自動的に処理する装置に関する。特に、本発明は、試薬容器を受け取り、試薬取り扱い位置および／または試薬容器移送シャトルに給送するための自動システムを提供する。
【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、バイアルから抽出し、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せ、しばしばインキュベートし、分析して患者の治療の助けとする。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。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する分析測定（たとえば、濁度読み取りまたは蛍光読み取りまたは吸収率読み取り等）を行ってエンドポイント値または比率値を確認する。周知の較正技術を使用してこれらの値から被検物質の量を決定できる。
【０００３】
サンプルの化学的、免疫化学的、生物学的な検査のためには種々の公知の臨床アナライザが利用できるが、分析臨床技術は、今、分析レベルの向上を迫られている。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、自動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である。特に、サンプル分析は、評価分析処理量を高めるかまたはそのコストを低減するかという点でより効率良くなることが絶えず必要である。
【０００４】
評価分析処理量を向上させるということに対する確実な要因は、免疫測定を含めた広範囲にわたる臨床評価分析を実施するのに必要な試薬を連続供給できる能力である。
【０００５】
米国特許第６,２６１,５２１号が、操作前にメイン・コンベアラインに沿って設置した複数の分析ユニットを有するサンプル分析システムを開示している。これは、異なったタイプの試薬供給ユニットと組み合わせて分析ユニットのシステム・セットアップと、どの分析項目をどの試薬供給タイプを有するどの分析ユニットに割り当てるか各分析ユニットに対する分析項目のセットアップを含む。
【０００６】
米国特許第６,１０３,１９３号が、標識化試薬を反応チューブに分配する手段ならびに評価分析用試薬を反応チューブに分配する手段を有する自動免疫測定装置を開示している。
【０００７】
米国特許第６,０２７,６９１号が、試薬プローブアーム・アセンブリが試薬プローブ・アーム、中空試薬プローブおよび回転可能な試薬撹拌ロッドを含む自動化学アナライザを開示している。試薬プローブは、試薬プローブ・アーム内にほぼ垂直に配置してあり、下方試薬プローブ位置と上方試薬プローブ位置との間を試薬プローブ・モータによって移動可能である。
【０００８】
米国特許第５,９０２,５４９号が、マルチアナライザ・システムを開示しており、ここでは、アナライザ・ユニットが、移送管路への／からの移送経路として用いるサンプル採取管路と、反応容器内での指定のサンプル、試薬に応じた反応プロセスを測定する手段と、複数の試薬給送機構とを有し、これら試薬給送機構のあるものはピペット法に基づき、他のものはディスペンサ法に基づいて作動する。
【０００９】
米国特許第５,８８５,５２９号が、複数のくさび形の試薬パックを収める回転可能な試薬用回転コンベヤを有する免疫測定アナライザを開示しており、各試薬パックは、そこに形成した個別の区画に複数の異なった試薬を保持できる。
【００１０】
米国特許第５,８４９,２４７号が、分析評価試薬を支持している２つのターンテーブルを有する免疫測定アナライザを開示している。
【００１１】
米国特許第５,８１４,２７７号が、複数のサンプル容器と複数のもっと大きい試薬容器とを円形アレイで着脱自在に支持するターンテーブルを有する免疫測定アナライザを開示している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の主目的は、試薬容器を装填トレイから取り出し、少なくとも１つの試薬サーバに試薬容器を配置するようになっている試薬容器シャトルに基づく非常に融通のきくランダム・アクセス試薬容器取り扱いシステムを提供することにある。さらに、シャトルは、試薬容器をサーバから取り出し、同心の試薬用回転コンベヤに試薬容器を配置すると共に、２つの同心の試薬用回転コンベヤ間、または、必要に応じてサーバ間で試薬容器を移動させるようにもなっている。付加的な試薬容器シャトルによって、試薬容器トレイに配置された試薬容器のうち任意のものを試薬容器シャトル下方の装填位置または試薬吸引位置に置くことができる。したがって、このシステムは、少なくとも１つの試薬サーバと少なくとも１つの試薬用回転コンベヤのところで、試薬容器装填トレイ間で試薬容器を移動させることによって多数の異なった試薬容器を異なった吸引位置に位置決めする融通性のあるランダム・アクセス試薬供給システムとなる。
【００１３】
本発明は、本出願の一部をなす添付図面と関連して行った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、本発明が有効に使用され得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拡大概略平面図である。
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、本発明を説明する、ランダム・アクセス試薬容器管理システムの平面図である。
図７は、図１のアナライザで役に立つ第１の容器シャトルの斜視図である。
図８は、図１のアナライザで役に立つ第２の容器シャトルの斜視図である。
図９は、図６のランダム・アクセス試薬容器管理システムの簡略平面図である。
【００１４】
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によって分離されている。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、この段階的移動は一定の停止時間を間に挟んであり、この停止時間中、回転コンベヤ１２は静止状態に保たれ、そして、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーションなどのようなコンピュータ制御式の評価分析操作装置１３が、必要に応じて、キュベット２４内に収容されている評価分析混合物に作用する。
【００１５】
アナライザ１０は、代表的にはイリノイ州ディアフィールドのDade Behring Inc.の販売しているDimension（登録商標）臨床化学アナライザで使用されており、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によって実行されるソフトウェアによって制御される。コンピュータ１５は、アナライザ１０内の種々の分析手段１７によって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。
【００１６】
温度制御式の試薬保管領域２６、２７、２８が、図５に示し、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号０９／９４９,１３２に記載されているような複数の
細長い多区画試薬カートリッジ３０を格納しているか、または、図５Ａに示すバイアル・キャリア３０Ａを格納している。これらの多区画試薬カートリッジ３０は、必要に応じて、所与の評価分析を実施するためにウェル３２内に試薬を収容している。使用済みの試薬容器３０を偶発的に再使用するのを防ぐためにロックアウト装置３１が設けてある。後述するように、試薬保管領域２６は、試薬カートリッジ３０を水和や再混合のような試薬調製操作のためにここから移動させることができる第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とを含む。第２の試薬操作回転コンベヤ２６Ｂには、試薬カートリッジ３０が、試薬吸引・分配アーム６０によるアクセスができるように格納されている。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好ましい実施形態に示しており、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、これを後述する往復動位置に向かって自動的に移動させるようになっている容器装填トレイ２９内に容器３０またはキャリア３０Ａを作業者が置くことによって装填できる。試薬バイアル・キャリア３０Ａは、バイアル３０Ｖ内の既知被検物質濃度の溶液を運び、アナライザ１０による較正・品質管理手順で使用される。
【００１７】
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、検査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、その上に取り付けら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って識別され、項目の中でも特に患者の身元、実施すべき検査、サンプル・アリコートをアナライザ１０内に保持すべきであるかどうか、またその場合にどのくらいの期間保持する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在来のバーコード・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、追跡することもよく行われている。
【００１８】
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、サンプル・チューブ４０から液体サンプルを吸い込み、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図４に示すようにアリコート容器アレイ５２の複数の容器５２Ｖのうちの１つまたはそれ以上にアリコート・サンプルを分配し、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。
【００１９】
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・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・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・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５２Ｖから制御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が分配位置に動かされ、ここにおいて、適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を移動させる。
【００２０】
それぞれ在来の液体試薬プローブ、６０Ｐ、６１Ｐ、６２Ｐを含む多数の試薬吸引・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との間を移動できる。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に分配される。所望に応じて融通性を高め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が、試薬保管領域２６、２７、２８内部の制御された環境条件で保管されている。アナライザ１０の高い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。
【００２１】
反応キュベット装填ステーション６３および反応容器装填ステーション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、たとえば移動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審査係属中の米国特許出願番号１０／６２３,３６０に開示されるように洗浄ステーション６７で洗浄され、乾燥させられる。本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／３１８,８０４に開示されているような理由のために他の指示がない限り、清掃された使用済みのキュベット２４で引き続いて評価分析が行われる。キュベット取り出しステーション５９が、装填ステーション６１、６３に示すような移動可能なロボットアーム６５を再び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。
【００２２】
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を含むものとして本発明を示している。試薬容器３０は、在来のバーコード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よって識別される。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ている。シャトル７２は、さらに、それぞれ、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。説明の目的で、２つのスロット付き試薬容器トレイは２７Ｔおよび２８Ｔが示してあるが、以下、これら両方を使用する実施形態として発明を説明する。ここで、２つのスロット付き試薬容器トレイ２７Ｔおよび２８Ｔの選択は本発明を限定するものではなく、必要とされるのはこのようなスロット付き試薬容器トレイの１つ２７Ｔまたは２８Ｔを使用することであるということは理解されるべきである。同じようにして、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、好ましい実施形態においては、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の過剰分のみを格納するようになっている。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・分配アーム６１、６２下方の試薬吸引位置にそれぞれ置くことができる。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との組み合わせを意味するものとする。試薬容器シャトル２７Ｓ、２８Ｓは、図７に示すように試薬容器シャトル７２と同様の設計である。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。
【００２３】
この説明から当業者には明らかなように、試薬容器装填トレイ２９と、試薬容器トレイ２７Ｔ、２８Ｔと、試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂとの間で試薬容器３０を移動させるというシャトル７２の能力を、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）移動させるというシャトル２７Ｓ、２８Ｓの能力ならびに試薬吸引アーム６０下方に任意の試薬容器３０を置くという試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂの能力とを組み合わせることによって、多数の異なった試薬容器を異なった吸引位置に位置決めするという融通性を持ったランダム・アクセス試薬供給システムを得ることができる。シャトル７２、２７Ｓ、２８Ｓがアナライザ１０内で試薬容器３０を移送する速度は、先に説明したようにシステム内の時間制限因子であってもよい。後に説明するように、これらのシャトル７２、２７Ｓ、２８Ｓは、シャトル速度を有意に高めてアナライザ１０で試薬供給を行うのに必要な時間が処理量制限とならないようにする自動張力制御器を備えている。
【００２４】
図６は、また、第１の試薬容器移送装置７５によって試薬操作回転コンベヤ２６Ｂに接続した試薬調製ステーション７４も示している。この試薬調製ステーション７４は、必要に応じて化学物質添加、再混合、乾燥試薬粉末水和などのような多数の試薬調製作業を実施する。さらに、モータ駆動式ベルト・シャトル７８が、第２の試薬容器移送装置７７によって試薬操作回転コンベヤ２６Ｂに接続してあり、同様の装備のアナライザ間での試薬容器３０の交換を可能にしている。
【００２５】
双方向モータ駆動式ベルト・シャトル７８は、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／３７３,２９７に開示されているように、少なくとも２つの自動臨床アナライザ１０が二重操作で相互に結びつけてあるときに試薬容器をアナライザ１０から取り出し、別のアナライザ１０に移送できるように設けてある。双方向ベルト・シャトル７８は、２つまたはそれ以上のアナライザ１０間で一度に１つだけの試薬容器またはバイアル容器またはサンプル・ラックまたはアリコート容器アレイを移動させるようになっている。これらのアナライザ１０は、機構に関しては基本的に互いに同一であるが、ただし、個々のアナライザ１０で実施され得る評価分析のメニューが場合により選択的に異なっていることがある。すなわち、双方のアナライザ１０は、物理的に同一のサンプル取り扱い装置、試薬保管・サンプル処理装置、評価分析装置などを備えている。しかしながら、アナライザ１０は、共に、初めにわずかに異なった評価分析メニューを実施できるように異なった種類の試薬容器３０にオンボード格納されたわずかに異なった目録の試薬を備えていてもよい。スタンドアロン・モードにおいては、各アナライザ１０は、独立して操作可能な双方向装入・送出自動サンプル・ラック移送システム３６を有し、検査されるべきサンプル４０をアナライザ１０上に置き、自動的に必要な評価分析プロトコルを受けさせ、最後に検査されたサンプル４０の目録に戻すことができるようになっている。しかしながら、アナライザ１０が双方向シャトル７８によって相互に結びつけられているときには、２つのアナライザ１０のうちの第１のアナライザの双方向装入・送出サンプル・ラック移送システム３６が自動的に一方向装入サンプル・ラック移送システム３６に変換され、いずれかのアナライザ１０で分析しようとしているサンプル・チューブ４０を運ぶすべてのサンプル・ラック４２を受け入れるようになっている。同様にして、２つのアナライザ１０のうちの第２のアナライザの装入サンプル・チューブ移送システム３６は、アナライザ１０のいずれかで最後に検査されたサンプルを備えたサンプル・チューブ４０を有するすべてのサンプル・ラック４２を処分するようになっている一方向送出移送システム３６に自動的に変換される。双方向シャトル７８がアナライザ１０間でただ１つのサンプル・ラック４２または試薬容器３０のみを移動させるようになっているので、２つのアナライザ１０のうちの一方が操作ミスをしたり、双方向シャトル７８が操作ミスをしたりした場合には、アナライザ・システムは、操作可能なアナライザ１０のみを使用しているただ１つのアナライザ・システムに自動的に復帰することができ、サンプル４０を操作可能なアナライザ１０にのみ供給し、操作可能なアナライザ１０によってのみ分析できる。
【００２６】
試薬容器シャトル７２、２７Ｓ、２８Ｓは、駆動方向の急な変更とは無関係に駆動ベルトを一定の張力に維持することによって駆動ベルトの未知の長さ変化を自動的に補正するようになっており、その結果、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／６２３,３１１に開示されているように、駆動ベルトが摩滅したときに試薬容器３０を試薬容器シャトル７２下方またはその内部の意図した位置に正確に位置させることができる。
【００２７】
試薬容器シャトル７２が図７に示すように単一の試薬容器３０または試薬バイアル・キャリア３０Ａのいずれかを移送している例においては、シャトル７２は、使用時に往復動している駆動ベルト７２Ｂに生じる可能性のある長さ変化を補正したり、急な方向転換時に駆動ベルト７２Ｂに生じる可能性のある張力変化を補正したりする自動テンショナ７２Ｇを含み、その結果、駆動ベルト７２Ｂが摩滅したときでも試薬カートリッジ３０を意図した位置に正確に位置決めすることができる。テンショナ７２Ｇの使用例では、モータ７２Ｍがコンピュータ１５によって制御されて、駆動ベルト７２Ｂを時計回り方向、反時計回り方向に循環させ、試薬バイアル・キャリア３０Ａまたは試薬カートリッジ３０を試薬操作回転コンベヤ２６Ｓ、２６Ａのスロット内に位置決めする。図７において、駆動ベルト７２Ｂにはエッジ・ガイド７２Ｃによって、バイアル・キャリア３０Ａが取り付けてある。その結果、たとえば較正液または制御液のバイアル３０Ｖを収容しているバイアル・キャリア３０Ａが、双頭矢印によって示す方向に沿って双方向に往復動させられる。同様にして、図８に示すように、試薬容器トレイ２８Ｔは、駆動ベルト２８Ｂの片方の脚部にのみ固定具２８ＴＤによって固定してあり、双頭矢印で示すように、駆動ベルト２８Ｂの方向に沿って前後に自由に駆動されるようになっている。したがって、トレイ２８Ｔのスロット内にある試薬カートリッジ３０を試薬容器シャトル７２下方にあるピックアップ位置に自動的に位置決めすることができる。
【００２８】
上記のランダム・アクセス試薬給送システムを使用してのアナライザ１０の操作に当たって、ここでは、７つの特別な試薬容器３０と１つの試薬キャリア３０Ａを作業者が容器装填トレイ２９に装填する非常に簡略化した例を考える。説明のためにのみ、ここでは以下のことがあるものと考える。
１．ＲＣ１で示す第１の試薬容器３０が、吸引し、サンプル分析で使用する前にそれが収容している乾燥試薬の水和を必要とするということ。
２．ＲＣ２で示す第２の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、高い要求頻度のサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
３．ＲＣ３で示す第３の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、低い要求頻度のサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
４．ＲＣ４で示す第４の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、アナライザ１０以外のアナライザで実施されるべきサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
５．ＲＣ５で示す第５の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、第２の試薬容器ＲＣ２内の試薬でのサンプル分析とは異なっているが、高い要求頻度のサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
６．ＲＣ６で示す第６の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、第３の試薬容器ＲＣ３内の試薬でのサンプル分析とは異なっているが、低い要求頻度のサンプル分析で使用するのに適した試薬を収容していること。
７．ＲＣ７で示す第７の試薬容器３０が、直ちに吸引でき、アナライザ１０で実施されるべき較正プロトコルで使用するのに適した試薬を収容していること。
【００２９】
簡略化した図９は、まず最初に７つの試薬容器ＲＣ１〜ＲＣ７のすべてを容器装填トレイ２９内に置いた例を示している。各個別の試薬容器ＲＣ１〜ＲＣ７は、バーコード・リーダ４１によって識別され、シャトル７０、２７Ｓ、２８Ｓおよび試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂからなるシステムがコンピュータ１５によって制御され、図６、９と関連して以下の表１に記載するように試薬容器ＲＣ１〜ＲＣ７を適切な位置に位置させる。任意の試薬容器ＲＣ１〜ＲＣ７をさらにアナライザ１０上で移動させる前に、ロックアウト装置３１の状態が点検され、使用済みの試薬容器３０を偶発的に再使用しないようにする。
【００３０】
【表１】
【表２】
【表３】
【００３１】
ここで、本明細書に開示した本発明の実施態様が発明の原理を説明するものであり、発明の範囲内に留まる他の変更もなし得ることは理解されるべきである。たとえば、多数の評価分析をアナライザ１０によって実施して試薬容器３０のどれかの試薬がなくなったときにはいつでも、警告メッセージが発生して、作業者が新しい試薬容器３０を容器装填トレイ２９に置くことができ、空になった試薬容器を交換して表１の操作を実施する。同様に、試薬容器が期限付き試薬を収容しており、試薬容器３０をアナライザ１０で使用し始めてから臨界の日数が経ってしまった場合に、警告メッセージが発生して、作業者が新しい試薬容器３０を容器装填トレイ２９に置くことができ、期限過ぎの試薬容器を交換して表１の操作を実施する。評価分析処理量を最大にするように、これらおよび他の同様の操作をシャトル７０、２７Ｓ、２８Ｓおよび試薬用回転コンベヤ２６Ａ、２６Ｂのシステムを使用して試薬容器３０をアナライザ１０の全体にわたって望ましい位置に位置決めすることができる。これらの理由により、本発明は、本明細書で明示し、説明した実施例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】
【００３２】
【図１】本発明が有効に使用され得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拡大概略平面図である。
【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】本発明を説明する、ランダム・アクセス試薬容器管理システムの平面図である。
【図７】図１のアナライザで役に立つ第１の容器シャトルの斜視図である。
【図８】図１のアナライザで役に立つ第２の容器シャトルの斜視図である。
【図９】図６のランダム・アクセス試薬容器管理システムの簡略平面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬容器装填トレイ、少なくとも１つの試薬サーバ、および少なくとも１つの試薬用回転コンベヤ間で試薬容器を移動させることによって臨床アナライザ内の異なった位置に異なった試薬容器を位置させるようになっているただ１つの双方向リニア・シャトルを有するランダム・アクセス試薬供給システム。
【請求項２】
装填トレイが、リニア・シャトル下方に容器を自動的に位置決めするようになっているモータ駆動式レーキを含む、請求項１記載の試薬供給システム。
【請求項３】
試薬サーバが、試薬容器シャトル、試薬容器トレイ、および試薬容器シャトルが試薬容器トレイを試薬保管領域内で移動させて試薬容器トレイをリニア・シャトル下方に位置決めするように構成した試薬保管領域とを含む、請求項１記載の試薬供給システム。
【請求項４】
第１および第２の同心の試薬用回転コンベヤを有し、第１の回転コンベヤが第２の回転コンベヤの内側にあり、リニア・シャトルが、第１および第２の同心の試薬用回転コンベヤ間で試薬容器を移動させるようになっている、請求項１記載の試薬供給システム。
【請求項５】
さらに、第２の同心の試薬用回転コンベヤに接近して設けてあって試薬容器を第２の同心の試薬用回転コンベヤから試薬調製ステーションまで移送する第１の試薬容器移送装置を含む、請求項４記載の試薬供給システム。
【請求項６】
さらに、第２の同心の試薬用回転コンベヤに接近して設けてあって試薬容器を第２の同心の試薬用回転コンベヤからモータ駆動式ベルト・シャトルまで移送する第２の試薬容器移送装置を含む、請求項４記載の試薬供給システム。
【請求項７】
請求項１の試薬供給システムを含む自動化学アナライザであって、さらに、複数の反応キュベットを受け取るようにキュベット・ポートを形成した反応回転コンベヤを含み、試薬用回転コンベヤおよび試薬サーバ内の試薬容器から試薬を吸引し、反応キュベットに試薬を分配する試薬吸引・分配アームを含む、上記自動化学アナライザ。
【請求項１】
試薬容器装填トレイ、少なくとも１つの試薬サーバ、および少なくとも１つの試薬用回転コンベヤ間で試薬容器を移動させることによって臨床アナライザ内の異なった位置に異なった試薬容器を位置させるようになっているただ１つの双方向リニア・シャトルを有するランダム・アクセス試薬供給システム。
【請求項２】
装填トレイが、リニア・シャトル下方に容器を自動的に位置決めするようになっているモータ駆動式レーキを含む、請求項１記載の試薬供給システム。
【請求項３】
試薬サーバが、試薬容器シャトル、試薬容器トレイ、および試薬容器シャトルが試薬容器トレイを試薬保管領域内で移動させて試薬容器トレイをリニア・シャトル下方に位置決めするように構成した試薬保管領域とを含む、請求項１記載の試薬供給システム。
【請求項４】
第１および第２の同心の試薬用回転コンベヤを有し、第１の回転コンベヤが第２の回転コンベヤの内側にあり、リニア・シャトルが、第１および第２の同心の試薬用回転コンベヤ間で試薬容器を移動させるようになっている、請求項１記載の試薬供給システム。
【請求項５】
さらに、第２の同心の試薬用回転コンベヤに接近して設けてあって試薬容器を第２の同心の試薬用回転コンベヤから試薬調製ステーションまで移送する第１の試薬容器移送装置を含む、請求項４記載の試薬供給システム。
【請求項６】
さらに、第２の同心の試薬用回転コンベヤに接近して設けてあって試薬容器を第２の同心の試薬用回転コンベヤからモータ駆動式ベルト・シャトルまで移送する第２の試薬容器移送装置を含む、請求項４記載の試薬供給システム。
【請求項７】
請求項１の試薬供給システムを含む自動化学アナライザであって、さらに、複数の反応キュベットを受け取るようにキュベット・ポートを形成した反応回転コンベヤを含み、試薬用回転コンベヤおよび試薬サーバ内の試薬容器から試薬を吸引し、反応キュベットに試薬を分配する試薬吸引・分配アームを含む、上記自動化学アナライザ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００７−５２４０８２（Ｐ２００７−５２４０８２Ａ）
【公表日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２０３６２（Ｐ２００６−５２０３６２）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２２８７９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００６８３１
【国際公開日】平成１７年１月２７日（２００５．１．２７）
【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８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２２８７９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００６８３１
【国際公開日】平成１７年１月２７日（２００５．１．２７）
【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）】
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