(57)【要約】【課題】従来の尿沈渣自動分析装置においては、シース液タンクとシリンジポンプの間に加圧用ポンプを設けることでシリンジポンプでのシース液吸引時の負圧による発泡を抑制していた。しかし、加圧用ポンプの振動を装置に伝達させないために装置外側に配置する必要があり、設置床面積が増大する課題があった。また、一方で装置を長時間放置した後の使用の際、装置内の温度上昇により流路内のシース液温度が上昇し発生した気泡がフローセルに流れ込み、粒子検出数が高値になる課題があった。【解決手段】従来、シース液の脈動を抑制するために設置していたエアバッファタンクに脱ガス機能を付加する。【選択図】  図１
2010175354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿サンプルを包み込むシース液によりフローセル中に尿サンプルの流れを形成し、前記フローセルを通過する尿中粒子を分析する尿沈渣自動分析装置において、
前記シース液を前記フローセルに供給する流路の途中に設けられたエアバッファタンクにシース液流入口と、流入口よりも低位置に配置した流出口と、流入口よりも高位置に配置したエア流出口を備え、容積をシリンジポンプ容積と同等以上としたことを特徴とする尿沈渣自動分析装置。
【請求項２】
尿サンプルを包み込むシース液によりフローセル中に尿サンプルの流れを形成し、前記フローセルを通過する尿中粒子を分析する尿沈渣自動分析装置において、
前記シース液を前記フローセルに供給する流路の途中に設けられたエアバッファタンクが、シース液流入口と、流入口よりも低位置に配置した流出口と、流入口よりも高位置に配置したエア流出口を備え、シース液流入口から流出口までの距離と断面積との比を１：１０前後としたことを特徴とする尿沈渣自動分析装置。
【請求項３】
尿サンプルを包み込むシース液によりフローセル中に尿サンプルの流れを形成し、前記フローセルを通過する尿中粒子を分析する尿沈渣自動分析装置において、
前記シース液を前記フローセルに供給する流路の途中に設けられたエアバッファタンクが、シース液流入口と、流入口よりも低位置に配置した流出口と、流入口よりも高位置に配置したエア流出口を備え、内部断面形状を円形とし、シース液流入口を中心から外した位置に配置し、エアバッファタンク内のシース液の流れを渦状に旋回させる構成としたことを特徴とする尿沈渣自動分析装置。
【請求項４】
尿サンプルを包み込むシース液によりフローセル中に尿サンプルの流れを形成し、前記フローセルを通過する尿中粒子を分析する尿沈渣自動分析装置において、
前記シース液を前記フローセルに供給する流路の途中に設けられたエアバッファタンクが、シース液流入口と、流入口よりも低位置に配置した流出口と、流入口よりも高位置に配置したエア流出口を備え、シース液流入口をエアとシース液の境界面に向かう角度で配置したことを特徴とする尿沈渣自動分析装置。
【請求項５】
尿サンプルを包み込むシース液によりフローセル中に尿サンプルの流れを形成し、前記フローセルを通過する尿中粒子を分析する尿沈渣自動分析装置において、
前記シース液を前記フローセルに供給する流路の途中に設けられたエアバッファタンクが、シース液流入口と、流入口よりも低位置に配置した流出口と、流入口よりも高位置に配置したエア流出口と、流入口と流出口の間に配置したフィルタと、フィルタと流出口の間に配置した逆流用流入口と、逆流用流入口およびシース液流入口に接続された三方弁を備えたことを特徴とする尿沈渣自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿中粒子の粒子数検出，粒子画像撮像を行う尿沈渣自動分析装置に係り、特に流路内脱ガス装置、および該脱ガス装置を搭載した尿沈渣自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
尿中に存在する結晶成分などの粒子状成分の撮影，解析を行う尿沈渣自動分析装置は、スライドガラス上に試料を塗布し、顕微鏡で自動観察するものと、フローセルを用いて試料液を流し、粒子状成分のみを撮影するものの２つに大別される。本発明は後者の分析装置を対象としており、以下、当該装置について説明を行う。
【０００３】
検体である原尿をスピッツ管内で攪拌し、原尿が含む粒子成分を均一にした状態でスピッツ管からサンプリングする。
【０００４】
次に染色液を吐出された染色容器にサンプリングされた尿サンプルを吐出し尿サンプルを染色する。
【０００５】
染色された染色尿を染色容器からサンプリングし別流路からの誘導用のシース液と共にフローセルと呼ぶ薄い直方体状の空間に一定流速で流し込む。誘導用のシース液はシース液タンクから加圧用ポンプにてシリンジポンプへ圧送されシリンジポンプにより一定流速でフローセルへ送液する。シリンジポンプとフローセルの間にはエアバッファタンクが配置され、シース液の脈動を抑制する。
【０００６】
フローセルの撮像部通過前のサンプルに対し、レーザダイオードからレーザ光を照射し、尿中の粒子成分の散乱光をとらえることにより、尿サンプル中の細胞の有無を検出する（フローサイトメトリー法）。尿中の粒子成分の散乱光は、反射鏡及び絞りを介して、検出器に到達する。検出器では、サンプル中の細胞を検出すると、その情報を粒子検出処理部に送る。粒子検出処理部では、検出器の検出情報を受け、レーザ検出から実際のカメラ撮像エリアへの遅れ時間後にランプ点灯制御部、および、同期制御部にそれぞれ検出情報を送出する。ランプ点灯制御部では、検出に応じ一定のパルス幅を発生して、ランプ駆動部に対して送り、ランプ駆動部がそのパルス幅の時間に合わせランプを点灯させる。ランプから出た光は非球面レンズ，視野絞り，開口絞り，コンデンサレンズを介して、フローセル上の撮像エリアにて集束する。その後、対物レンズを介してカメラに画像が到達する。このとき、ランプが点灯するタイミングに同期して、同期制御部からカメラに対し、トリガ信号，シャッター制御信号を送出し、カメラは該トリガ信号，シャッター制御信号に同期して、１フレームの撮像を行う。このようにランプの点灯とカメラの撮像を同期することにより、尿の測定サンプル中の細胞がフローセル中のカメラ撮像エリアを通過した瞬間にカメラが１フレームに画像として、該細胞を含んだ尿サンプルの画像を取り込むことができる。このような尿分析装置が例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０００６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
フローセル内に流れるシース液に混入した気泡はレーザユニットにより粒子として検出されるため分析結果に影響を与える恐れがある。
【０００９】
シース液流路内に気泡が発生する要因は、シリンジポンプでのシース液吸引時の負圧による発泡、および流路内の温度上昇による発泡である。
【００１０】
従来の尿沈渣自動分析装置においては、シース液タンクとシリンジポンプの間に加圧用ポンプを設けることでシリンジポンプでのシース液吸引時の負圧による発泡を抑制していた。しかし、加圧用ポンプの振動を装置に伝達させないために装置外側に配置する必要があり、設置床面積が増大する課題があった。
【００１１】
また、一方で装置を長時間放置した後の使用の際、装置内の温度上昇により流路内のシース液温度が上昇し発生した気泡がフローセルに流れ込み、粒子検出数が高値になる課題があった。
【００１２】
本発明の目的は、安価で小型な構成でシース液流路内の気泡のフローセルへの流入を抑制し、分析結果の信頼性確保とシステムの構成要素の簡略化を両立した尿沈渣自動分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためには、気泡発生の抑制，発生した気泡の除去，気泡検出の抑制の解決手段が考えられるが、本発明では、発生した気泡除去の観点から以下の手段を提案する。
【００１４】
従来、シース液の脈動を抑制するために設置していたエアバッファタンクに脱ガス機能を付加する。
【００１５】
具体的にはエアバッファタンクの容積をシリンジポンプ容積と同等以上、かつシース液流入口から流入口よりも低位置に配置した流出口までの距離と断面積との比を規定した形状とする。エアバッファタンク内のシース液の流速が減速されることで、気泡の浮力が流速に勝り、気泡を流れから分離しタンク上方のエア抜き流路に捕捉することが可能となる。
【００１６】
また、特許文献に記載の脱ガス装置の機能を上記尿沈渣自動分析装置に搭載されたエアバッファタンクに付加する。
【００１７】
内部断面形状を円形とし、シース液流入口を中心から外した位置に配置する。エアバッファタンク内の流れを渦上に旋回させながら下降させることで垂直方向の流速を減速し気泡を分離，捕捉することが可能となる。
【００１８】
また、シース液流入口をエアとシース液の境界面に向かう角度で配置する。気泡を含んだシース液流れとエアとシース液の境界層との接触により気泡をエア層に取り込み易くする。
【００１９】
また、エアバッファタンク内に気泡除去用のフィルタを設ける。気泡による目詰まりが懸念される場合は定期的に逆流させる流路構成を採用する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、従来使用していた加圧用ポンプが不要になり、また、装置を長時間放置した後の先頭検体の粒子検出数が高値になる課題が解決できるため、システムの構成要素の簡略化および分析結果の信頼性確保を両立した尿沈渣自動分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る尿沈渣自動分析装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施例を示す脱ガス装置構成図１。
【図３】本発明の第１の実施例を示す脱ガス装置構成図２。
【図４】本発明の第１の実施例を示す脱ガス装置構成図３。
【図５】本発明の第１の実施例を示す脱ガス装置構成図４。
【図６】本発明の別の実施例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を以下実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
本実施形態に係る尿沈渣自動分析装置は、図１に示すように、主として、尿検体サンプリング機構２，尿検体染色機構３，尿検体染色槽４，染色尿サンプリング機構５，フローセル６，シース液タンク７，加圧用ポンプ８，シリンジポンプ９，エアバッファタンク１０，フラッシュランプ１１，レーザ照射部１２，集光レンズ１３，対物レンズ１４，ＣＣＤカメラ１５，フラッシュランプ制御部１６，画像レビュー部１７を備えて構成されている。図１において、検体ラック１８には採取した尿検体１が入れられた複数の試験管が並べられている。検体ラック１８は図示しないモータや回転軸等から構成されるラック搬送機構により位置決め可能に移動ができる構成となっている。
【００２４】
尿検体サンプリング機構２は、尿検体分注用のシリンジポンプにより、尿検体を吸引，吐出可能であり、プローブ部分を上下，回転動作させるためのモータ、検知器，検知板を備え、位置決め可能に動作可能な構成となっている。
【００２５】
尿検体染色機構３は、尿検体１を染色するための染色液を定量吐出するポンプ，位置固定のノズルを備えている。
【００２６】
尿検体染色槽４は、円形のディスクの円周上に等間隔で複数個配置され、ディスク回転モータにより、尿検体１吐出位置，染色尿吸引位置，洗浄位置に移動することが可能な構成となっている。
【００２７】
染色尿サンプリング機構５は染色尿分注用のシリンジポンプにより、染色尿を吸引，吐出可能であり、プローブ部分を上下，回転動作させるためのモータ，検知器，検知板を備え、位置決め可能に動作可能な構成となっている。
【００２８】
フローセル６は、染色尿およびシース液の導入部分，厚さ数１００μｍの透明な流路を備え、染色尿，シース液を流し込み、かつ流体中の粒子検出，画像撮像が可能な構成となっている。
【００２９】
また、加圧用ポンプ８，シリンジポンプ９，エアバッファタンク１０によりシース液タンク７からフローセル６へシース液を脈流なく供給することが可能な構成となっている。
【００３０】
フローセル内を流れる染色尿中の粒子は、レーザ照射部１２により検出される。粒子検出信号がフラッシュランプ制御部１６に送られ、フラッシュランプ制御部１６によりフラッシュランプ１１がレーザ検出信号と同期して動作するよう制御される。フラッシュランプ１１より発光した光は集光レンズ１３を介しフローセル６の測定部に照射され、照射された粒子画像は対物レンズ１４により拡大されＣＣＤカメラ１５により撮像される構成となっている。
【００３１】
以上のように構成された尿沈渣自動分析装置の動作について、以下に説明する。
【００３２】
検体ラック１８は図示しないモータや回転軸等から構成されるラック搬送機構により、サンプリング位置まで移動する。次に尿検体サンプリング機構２のプローブ部分が、回転動作用モータによりサンプリング位置まで到達した尿検体１上に移動する。その後、尿検体サンプリング機構２は、プローブ部分を上下動作用モータにより尿検体１吸引位置まで下降させ、図示しないシリンジポンプにより尿検体１を定量吸引する。尿検体１を吸引後、尿検体サンプリング機構は、プローブ部分を回転，上下動作用モータにより、あらかじめ尿検体染色機構３により染色液が定量吐出された尿検体染色槽４上に移動させ、尿検体１を定量吐出する。以上の動作により染色された染色尿は、尿検体染色槽４が図示しないモータにより染色尿サンプリング位置まで運ばれる。
【００３３】
染色尿サンプリング機構５は、プローブ部分を回転動作用モータにより染色尿サンプリング位置上に移動させる。次に上下動作用モータによりプローブ部分を染色尿吸引位置まで下降させ、図示しないシリンジポンプにより定量吸引する。染色尿を吸引後、染色尿サンプリング機構５は、プローブ部分を回転，上下動作用モータによりフローセル６上に移動する。
【００３４】
一方、フローセル内には、加圧用ポンプ８，シリンジポンプ９によりシース液タンク７から脈流抑制用のエアバッファタンク１０を介して染色尿導入用のシース液が一定流速で流し込まれる。
【００３５】
染色尿サンプリング機構５が、プローブ部分を上下動作用モータによりフローセル６の染色尿導入部分に押し当て、図示しないシリンジポンプにより染色尿を一定流速でフローセル６内に流し込む。
【００３６】
フローセル６内に流し込まれた染色尿中の粒子は、レーザ照射部１２より照射されたレーザ光の散乱光により粒子検出され、粒子検出信号と同期して動作するフラッシュランプ１１，ＣＣＤカメラ１５により、粒子画像を撮像する。
【００３７】
撮像された粒子画像と粒子検出情報は画像レビュー部１７に送られる。
【００３８】
画像レビュー部では撮像された画像や粒子検出情報が格納され、随時ディスプレイで確認することが可能である。
【００３９】
このような一連の動作は予め定められたシーケンスによって制御される。
【００４０】
さて、本発明の実施形態は上記に説明された尿沈渣自動分析装置の構成のうちシース液タンク７からフローセル６までの流路構成に係る。
【００４１】
図２にエアバッファタンク１０に脱ガス機能を付加した例を示す。
【００４２】
エアバッファタンク１０の容積をシリンジポンプ９容積と同等以上とした形状となっている。
【００４３】
本実施形態のエアバッファタンク１０を係る装置に組み込んだ際には、エアバッファタンク１０内にシース液は充填されていない。そのため、染色尿サンプリング機構５にてフローセル６の染色尿導入部分を密封し、フローセル６出口側流路に配置される弁を閉じ、エアバッファタンク１０のエア抜き流路側に配置された弁１９を開放した状態でシリンジポンプ９を動作させ、エアバッファタンク１０内にシース液を流し込み充填させる分析前動作を実施する。
【００４４】
分析動作においては、染色尿サンプリング機構５が尿検体１をフローセル６に流し込む動作を実施する前にエア抜き流路側に配置された弁１９を閉じた状態でシリンジポンプ９を動作させフローセル６内にシース液を流量およそ０.１〜１ml／ｓで流し込む。染色尿サンプリング機構５が尿検体１をフローセル６に流し込む動作を終了した後は、フローセル６出口側流路に配置される弁を閉じ、エアバッファタンク１０のエア抜き流路側に配置された弁１９を開放し、エアバッファタンク１０内の気泡２４を除去する。
【００４５】
そのため、エアバッファタンク１０の容積をシリンジポンプ９の容積と同等以上とすることでシリンジポンプ９が押出すシース液中に含まれる気泡２４がエアバッファタンク１０の流出口に届く前に動作を終了することができる。すなわち、前動作の最終工程ではエアバッファタンク１０内に充填されているシース液は脱気された状態であるので、次動作において気泡２４を含んだシース液がエアバッファタンク１０に流入した際にも前動作で脱気されたシース液が流出口２２より流出されやすく、次動作で流入された気泡が流出口２２より流出されにくい。
【実施例２】
【００４６】
図３にエアバッファタンク１０に脱ガス機能を付加した例を示す。
【００４７】
シース液流入口２１と、流入口２１よりも低位置に配置した流出口２２と、流入口２１よりも高位置に配置したエア流出口２０を備えたエアバッファタンク１０において、流入口２１から流出口２２までの距離と内部断面積との比をおよそ１：１０となる形状とする。
【００４８】
シース液のエアバッファタンク１０への流入流量がおよそ０.１〜１ml／ｓである尿沈渣自動分析装置の分析動作においては、図中Ａのように容積一定で流入口２１と流出口２０の距離を短くすると、内部断面積が大きくなるためエアバッファタンク１０内でのシース液流速は減速されるが、気泡が滞留する領域２５内に流出口２２が配置された状態になるため、気泡２４が流出されやすい。
【００４９】
逆に図中Ｂのように容積一定で流入口２１と流出口２２の距離を長くすると、流出口２２を気泡が滞留する領域２５から離すことができるが、エアバッファタンク１０内でのシース液流速が十分に減速されないため、シース液の流速が気泡２４の浮力に勝り、気泡２４が流出されやすい。
【００５０】
そのため、流入口２１から流出口２２までの距離と内部断面積との比により気泡２４の流出の少ない条件を規定することができる。
【００５１】
シース液のエアバッファタンク１０への流入流量がおよそ０.１〜１ml／ｓで、容積一定の条件では、流入口２１から流出口２２までの距離と内部断面積との比が１：１０前後で気泡２４流出抑制効果が得られる。
【実施例３】
【００５２】
図４にエアバッファタンク１０に脱ガス機能を付加した例を示す。
【００５３】
シース液流入口２１と、流入口２１よりも低位置に配置した流出口２２と、流入口２１よりも高位置に配置したエア流出口２０を備え、内部断面形状を円形とし、シース液流入口２１を中心から外した位置に配置する。
【００５４】
つまり、この構成によれば、エアバッファタンク１０において、流入口２１からの液流入、及び、平面視円形の容器内部断面形状による案内により、容器内の液を平面視において容器中心軸芯周りで旋回させ、この旋回により、流入液中の気泡２４を液との旋回慣性の差で容器内液の旋回中心部に効率的に集合させて液との分離を促進した状態で、それら気泡２４を液面上へ浮上させることができ、これにより、流出口２２を流入口２１よりも低位置に配置して流出口２２からの流出液に気泡２４が随伴するのを防止した状態の下で、流入液から液中の気泡２４を能率良く分離除去することができる。
【００５５】
本実施例によれば旋回慣性の差を利用して気泡２４を分離することで、従来装置の如くシース液の脈流を抑制する機能だけでなく脱ガス装置としての機能を付加することができる。
【実施例４】
【００５６】
図５にエアバッファタンク１０に脱ガス機能を付加した例を示す。
【００５７】
シース液流入口２１と、流入口２１よりも低位置に配置した流出口２２と、流入口２１よりも高位置に配置したエア流出口２０を備え、シース液流入口２１をエアとシース液の境界面に向かう角度で配置する。
【００５８】
つまり、この構成によれば、エアバッファタンク１０において、シリンジポンプ９より流入する気泡２４を含んだシース液流れを、エアバッファタンク１０上部のエアバッファ層に向けることで、エアバッファ２３とシース液の境界層との接触により気泡２４をエア層に取り込み易くできる。また、エアバッファタンク１０上部に向けることで、気泡が滞留する領域２５がエアバッファタンク１０高位置に遷移するため、流出口２２より気泡２４が流出するのを抑制する効果が得られる。
【実施例５】
【００５９】
図６にエアバッファタンク１０に脱ガス機能を付加した例を示す。
【００６０】
シース液流入口２１と、流入口２１よりも低位置に配置した流出口２２と、流入口２１よりも高位置に配置したエア流出口２０と、流入口２１と流出口２２の間に配置したフィルタ２６と、フィルタ２６と流出口２２の間に配置した逆流用流入口２８と、逆流用流入口２８およびシース液流入口２１に接続された三方弁２７を備える。
【００６１】
つまり、この構成によれば、エアバッファタンク１０において、シリンジポンプ９より流入するシース液中に含まれる気泡２４を、流入口２１と流出口２２の間に配置したフィルタ２６により捕捉することができる。
【００６２】
尿沈渣自動分析装置における分析動作は、逆流用流入口２８およびシース液流入口２１に接続された三方弁２７をシース液流入口２１に流れるように切り替えた状態で行い、シリンジポンプ９にて押出されたシース液は三方弁２７を通り、シース液流入口２１よりエアバッファタンク１０に流れ込む。流れ込んだシース液に含まれる気泡２４はエアバッファタンク１０内の流れに随伴し、流入口２１と流出口２２の間に配置したフィルタ２６により捕捉されるため、フィルタ２６を通過した気泡２４を含まないシース液が流出口２２より流出される。
【００６３】
繰返し動作の際の気泡２４によるフィルタ２６の目詰まりが懸念される場合には、逆流用流入口２８およびシース液流入口２１に接続された三方弁２７を逆流用流入口２８に流れるように切り替え、エア抜き流路を開放した状態でシリンジポンプ９を動作させエアバッファタンク１０内の流れを逆流させる。フィルタ２６に捕捉された気泡２４は、本逆流動作によりフィルタ２６から離脱しエア抜き流路にて除去される。
【００６４】
本実施例によれば、フローセル６への気泡２４流入を抑制し、フィルタ２６の交換周期を伸ばすことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  尿検体
２  尿検体サンプリング機構
３  尿検体染色機構
４  尿検体染色槽
５  染色尿サンプリング機構
６  フローセル
７  シース液タンク
８  加圧用ポンプ
９  シリンジポンプ
１０  エアバッファタンク
１１  フラッシュランプ
１２  レーザ照射部
１３  集光レンズ
１４  対物レンズ
１５  ＣＣＤカメラ
１６  フラッシュランプ制御部
１７  画像レビュー部
１８  検体ラック
１９  エア抜き弁
２０  エア抜き流出口
２１  シース液流入口
２２  シース液流出口
２３  エアバッファ
２４  気泡
２５  気泡が滞留する領域
２６  フィルタ
２７  三方弁
２８  逆流用流入口
【図１】
2010175354.tif 000003
【図２】
2010175354.tif 000004
【図３】
2010175354.tif 000005
【図４】
2010175354.tif 000006
【図５】
2010175354.tif 000007
【図６】
2010175354.tif 000008