(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液分析用の使い捨てカセットであって、該カセットは、
（ａ）充填口を有するサンプリングセクションを含む上部パネルを有するハウジングと、
（ｂ）前記ハウジングの上部パネルに凹みとして形成され、ダイアフラムで封止された少なくとも一対のチェンバーであって、チェンバー上のダイアフラムの部分が可撓性であり、これら一対のチェンバーが１つ以上のチャネルによって相互に連結され、チェンバーの１つが血液分析のための液体試薬を所定量含むこれらチェンバーと、
（ｃ）前記試薬を含む前記チェンバーに隣接し、接続されたサンプル出口とを含み、該サンプル出口は前記上部パネルから窪んだ出口キャビティーと、その出口キャビティーを封止する弾性材料のカバーと、前記出口キャビティーを２つのセグメントに分割する該出口キャビティー内に配置されたディバイダーとを含み、前記２つのセグメントのうちの一方のセグメントが前記液体試薬を含む前記チェンバーに接続され、他方のセグメントが、前記１つ以上のチャネルによって前記一対のチェンバーのうちのもう一方のチェンバーに接続され、前記ディバイダーは、前記液体試薬を含む前記チェンバー内の液体試薬を封止するとともに該液体試薬が前記サンプリングセクションに入らないよう制限し、さらに前記ディバイダーは挿通可能であって、カセットが血液分析に用いられた時、前記ディバイダーは、該ディバイダーを貫通する開口部を形成するために挿通エレメントによって前記カバーを貫通して挿通され、それにより、前記出口キャビティーを介して前記一対のチェンバー間に流体連通を生じさせ、さらに、前記一対のチェンバー間で調製されたサンプル混合物が前記サンプル出口を介して抜き出される、
血液分析用使い捨てカセット。
【請求項２】
前記ハウジングの前記上部パネルの凹みとして形成され、ダイアフラムによって封止され、中にクリーニング液を含むクリーナーチェンバーと、このクリーナーチェンバーに隣接して配置され、接続された、前記クリーナーチェンバーに対してクリーニング液を封止するクリーナー出口とをさらに含む、ことを特徴とする請求項１記載の使い捨てカセット。
【請求項３】
前記チェンバーのそれぞれが前記凹みの底部に開口部を有し、この開口部は、前記ハウジングの下側の第２のダイアフラムによって封止されている、ことを特徴とする請求項２記載の使い捨てカセット。
【請求項４】
前記サンプリングセクションの前記上部パネルの下側に留められる、充填位置とフラッシング位置の間でスライド可能なサンプリングスレッドをさらに含み、このサンプリングスレッドは、平坦な上面と、この上面に形成された凹部状のサンプリングキャビティーとを含み、前記充填位置において、前記サンプリングキャビティーが前記充填口と流体連通し、前記フラッシング位置において、前記キャビティーが前記一対のチェンバーを相互に連結するために設けられた前記１つ以上のチャネルと流体連通する、ことを特徴とする請求項１記載の使い捨てカセット。
【請求項５】
前記サンプリングセクション内の前記上部パネルの前記下側にあるガスケットシート内に配置された弾性材料からなるサンプリングガスケットをさらに含み、このガスケットは、前記サンプリングスレッドの前記平坦な上面と直接接触する平坦な下面と、前記ハウジングの前記上部パネルの充填リム開口部を介して突出した前記充填口を囲む充填リムと、前記ハウジングの前記上部パネルの換気開口部と位置合わせされた換気開口部と、前記一対のチェンバーを相互に連結するために設けられた前記チャネルの１つにそれぞれある２つのチャネル開口部と位置合わせされる貫通孔とを含む、ことを特徴とする請求項４記載の使い捨てカセット。
【請求項６】
前記サンプリングスレッドが前記フラッシング位置にあるとき、その前記サンプリングキャビティーが前記サンプリングガスケットの前記貫通孔を介して前記一対のチェンバーを相互に連結するために設けられた前記チャネルと連通する、ことを特徴とする請求項５記載の使い捨てカセット。
【請求項７】
前記ダイアフラムが前記ハウジングの前記上部パネルの上側を封止し、前記ダイアフラムと前記上部パネルの前記上側との間で前記換気開口部上にスペースを維持する、ことを特徴とする請求項５記載の使い捨てカセット。
【請求項８】
前記ダイアフラムと前記換気開口部との間の距離を維持するために前記換気開口部の周囲に前記上部パネルから隆起した換気リップ部をさらに含む、ことを特徴とする請求項７記載の使い捨てカセット。
【請求項９】
電気接続のために前記上部パネルに位置した上方端部を有する前記換気開口部内に配置された一組の電極をさらに含む、ことを特徴とする請求項５記載の使い捨てカセット。
【請求項１０】
前記ハウジングの上部パネルに凹みとして形成され、前記ダイアフラムで封止された第２の対のチェンバーであって、前記チェンバー上のダイアフラムの部分が可撓性であり、これらチェンバーが別の１つ以上のチャネルによって相互に連結され、これらチェンバーの１つが前記血液分析のための第２の液体試薬を所定量含む第２の対のチェンバーと、前記第２の試薬を含む前記チェンバーに隣接し、接続された第２のサンプル出口とを含み、該第２のサンプル出口は、前記上部パネルから窪み、第２のカバーによって封止された第２の出口キャビティーと、前記第２の出口キャビティーを２つのセグメントに分割する該第２の出口キャビティー内に配置された第２のディバイダーとを含み、前記２つのセグメントのうちの一方のセグメントが前記第２の液体試薬を含む前記チェンバーに接続され、他方のセグメントが、前記別の１つ以上のチャネルによって前記第２の対のチェンバーのうちのもう一方のチェンバーに接続され、前記第２のディバイダーは、前記第２の液体試薬を含む前記チェンバー内の第２の液体試薬を封止するとともに該第２の液体試薬が前記サンプリングセクションに入らないよう制限し、さらに前記第２のディバイダーは挿通可能であって、カセットが血液分析に用いられた時、前記第２のディバイダーは、該第２のディバイダーを貫通する開口部を形成するために第２の挿通エレメントによって前記第２カバーを貫通して挿通され、それにより、前記第２の出口キャビティーを介して前記第２の対のチェンバー間に流体連通を生じさせ、さらに、前記第２の対のチェンバー間で調製されたサンプル混合物が前記第２のサンプル出口を介して抜き出される、
ことを特徴とする請求項５記載の使い捨てカセット。
【請求項１１】
両方のサンプル出口が前記一対のチェンバー及び前記第２の対のチェンバーと同じ側に位置する、ことを特徴とする請求項１０記載の使い捨てカセット。
【請求項１２】
前記サンプリングスレッドが前記平坦な上面に形成された凹部状の第２のサンプリングキャビティーを含み、前記サンプリングガスケットが前記第２の対のチェンバーを相互に連結するために設けられた前記チャネルの１つにそれぞれある２つのチャネル開口部と位置合わせされる第２の貫通孔を含み、前記充填位置において、前記第２のサンプリングキャビティーが前記充填口と流体連通し、前記フラッシング位置において、前記第２サンプリングキャビティーが前記第２の対のチェンバーを相互に連結するために設けられた前記チャネルと流体連通する、ことを特徴とする請求項１０記載の使い捨てカセット。
【請求項１３】
（ａ）上部パネルと充填口を有するサンプリングセクションを有するハウジングと、
前記ハウジングの上部パネルに凹みとして形成され、ダイアフラムで封止された少なくとも一対のチェンバーであって、チェンバー上のダイアフラムの部分が可撓性であり、これらチェンバーが１つ以上のチャネルによって相互に連結され、前記一対のチェンバーの第１のチェンバーが血液分析のための試薬を所定量含む前記一対のチェンバーと、
前記第１のチェンバーに隣接し、接続されたサンプル出口とを含み、
該サンプル出口は前記上部パネルから窪んだ出口キャビティーと、その出口キャビティーを封止する弾性材料のカバーと、前記出口キャビティーを２つのセグメントに分割する該出口キャビティー内に配置されたディバイダーとを含み、前記２つのセグメントのうちの一方のセグメントが前記第１のチェンバーに接続され、他方のセグメントが、前記１つ以上のチャネルによって前記一対のチェンバーの第２のチェンバーに接続され、前記ディバイダーは、前記第１のチェンバー内の試薬を封止するとともに該試薬が前記サンプリングセクションに入らないよう制限し、さらに前記ディバイダーは挿通可能である、
使い捨てカセットを供する工程と、
（ｂ）前記カセットの前記サンプリングセクションに前記充填口から血液を充填する工程と、
（ｃ）挿通エレメントによって前記サンプル出口のディバイダーを挿通し、前記出口キャビティーと前記１つ以上のチャネルとを介して前記第１のチェンバーと前記第２のチェンバーとの間に流体連通を生じさせる工程と、
（ｄ）前記サンプリングセクションに配置されたサンプリングスレッドを使用して一定量の前記血液を区分けする工程と、
（ｅ）前記第１のチェンバーを覆う前記ダイアフラムの一部に圧力を加え、前記サンプリングセクションを介して前記試薬が流れるようにし、前記区分けされた量の血液を前記一対のチェンバーの前記第２のチェンバー内に流し込む工程と、
（ｆ）前記第１および第２のチェンバー間で圧力を交互に掛けて前記試薬と前記区分けされた量の血液を前記出口キャビティーを介して往復動させて混合に影響を与え、サンプル混合物を得る工程と、
（ｇ）前記サンプル出口を介して前記サンプル混合物を抜き出す工程とを含む、血液細胞の測定のための血液サンプルを調製する方法。
【請求項１４】
前記サンプル出口から血液分析器内の血液検査装置内に抜き出した前記サンプル混合物を測定する工程をさらに含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記カセットのクリーナーチェンバーに含まれているクリーニング液を血液検査装置内に抜き出し、かつ、使用済みサンプル混合物を導管から前記サンプル出口を介して前記カセットの前記チェンバーに戻す工程をさらに含む、ことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記サンプル混合物が導管に接続された前記挿通エレメントを用いて前記サンプル出口から抜き出される、ことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記使い捨てカセットが、前記ハウジングの上部パネルに凹みとして形成され、ダイアフラムで封止された第２の対のチェンバーであって、チェンバー上のダイアフラムの部分が可撓性であり、これらチェンバーが別の１つ以上のチャネルによって相互に連結され、これら第２の対のチェンバーのうちの第１のチェンバーが血液分析のための第２の試薬を所定量含む第２の対のチェンバーと、前記第２の対のチェンバーの前記第１のチェンバーに隣接し、接続された第２のサンプル出口とを含み、該第２のサンプル出口は前記上部パネルから窪み、第２のカバーによって封止された第２の出口キャビティーと、前記第２の出口キャビティーを２つのセグメントに分割する該第２の出口キャビティー内に配置された第２のディバイダーとを含み、前記第２のサンプル出口の２つのセグメントのうちの一方のセグメントが前記第２の試薬を含む前記第１のチェンバーに接続され、他方のセグメントが、前記別の１つ以上のチャネルによって前記第２の対のチェンバーの第２のチェンバーに接続され、前記第２のディバイダーは、前記第２の試薬を含む前記第１のチェンバー内の試薬を封止するとともに該第２の試薬が前記サンプリングセクションに入らないよう制限し、さらに前記第２のディバイダーが挿通可能である前記第２のサンプル出口とをさらに含み、前記方法が、
工程（ｄ）において前記サンプリングセクションに配置された前記サンプリングスレッドを使用して第２の量の前記血液を区分けすること、
工程（ｃ）において第２の挿通エレメントによって前記第２のサンプル出口の前記第２のディバイダーを挿通し、前記第２の出口キャビティーと前記別の１つ以上のチャネルとを介して前記第２の対のチェンバーの前記第１のチェンバーと前記第２のチェンバーとの間に流体連通を生じさせること、
工程（ｅ）において前記第２の対のチェンバーの前記第１のチェンバーを覆う前記ダイアフラムの一部に圧力を加え、前記サンプリングセクションを介して前記第２の試薬が流れるようにし、前記第２の量の血液を前記第２の対の前記第２のチェンバー内に流し込むこと、
工程（ｆ）において前記第２の対のチェンバーの前記第１および第２のチェンバー間で圧力を交互に掛けて前記第２の試薬と前記第２の量の血液を前記第２の出口キャビティーを介して往復動させて混合に影響を与え、第２のサンプル混合物を得ること、
工程（ｇ）において前記第２のサンプル出口を介して前記第２のサンプル混合物を抜き出すことをさらに含む、ことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液分析器による血液サンプルの測定用の使い捨てカセットおよびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液分析は、病院用の高容量、高速度で完全に自動化された機器から、開業医用の小型のカウンターなどに置かれる機器まで種々のものが市販されている。これらの機器の殆どには、自動でサンプルを調製し、測定するための複数の試薬とクリーナーが搭載されている。これらの血液分析器は、高容量、バッチ式のサンプル分析、サンプルの吸引調製の自動化、クリーニングサイクルの自動化などの利点を有することが知られているが、これらの機器は、比較的高価で、多量の試薬を使用し、高度なメンテナンスおよび試薬の在庫管理が要求される。従ってこれらの機器を最小限のメンテナンス、トレーニングおよび技量が要求される緊急医療室などの、より患者に近い環境に適用させるのは困難である。
【０００３】
ここ数年の間にこのようなより患者に近いところでの試験を行うというニーズを満たすために１つのサンプル分析用の試薬を含む使い捨てカセットおよびこの使い捨てカセットに適用した血液検査器が開発されている。
【０００４】
特許文献１には種々の測定のために血液をサンプリングまたは区分けするための旋回バルブと、血液分析用に予め充填された試薬を含む２つのシリンダーを有する使い捨てカセットが開示されている。試薬と血液の混合は、各シリンダーに位置するピストンによって影響を受ける。カセットの構造は、複雑で、製造コストもかかる。このカセットでは予め充填された試薬が、それ自体が可動な部材である旋回バルブによってカセットの別の部分から分離される。カセットは、クリーナーを含まず、機器の測定装置は、機器に設けられた洗浄液で洗浄される。
【０００５】
特許文献２にはハウジングの表面の凹みによって形成され、ダイアフラムで封止された複数の容器部と、これら封止された容器部を相互に連結する複数のチャネルを含む使い捨てカセットが開示されている。２つの容器部は、希釈剤を、１つの容器部は、溶血剤を、他の容器部は、クリーナーをそれぞれ含む。このカセットは、血液をカセットに運ぶために使用される毛細管またはマイクロピペットを収容するように構成された長尺の孔を有する。血液の一部は、第１の希釈剤と混合するためにスライドバルブでセグメント化され、第１の希釈された血液を形成し、希釈されたサンプルをスライドバルブによって２つに分け、その内の１つを第２の希釈剤と混合して、赤血球測定のための第２の希釈されたサンプルを形成し、別のサンプルを溶血剤と混合し、白血球測定のための溶解サンプルを形成する。第２の希釈されたサンプルと溶血サンプル混合物は、カセットの２つの対向する側部の封止された開口部に挿入される針を介して血液分析器に排出される。
【０００６】
このカセットには封止された容器部に交互に圧力を加えることによって簡単に混合することができるという利点があるが、いくつかの不利な点があって使用が難しくなる。このカセットには液体試薬を移動させる際に安全に封止することができない。液体試薬は、それ自体が可動部材であるスライドバルブによってのみ他のセクションへ流れるのを制限される。液体試薬は、血液の異なる部分を異なる試薬に対して分離するスライドバルブとの界面で漏れやすくなり、スライドバルブを化学的に汚染する可能性があり、予め充填された試薬が希釈の比を決定し、究極的には測定される血球の濃度を決定するので、測定誤差の原因になる。
【０００７】
さらにこのカセットは、２つの連続した希釈工程を必要とするので、希釈剤の使用量が多くなり、サンプル混合物を調製するのに時間がかかる。当然のことながら、測定の精度は、２回目の混合だけでなく、最初の希釈における混合を完全に行い、その質にも依存する。さらにこのカセットは、血液を充填するための特別なツールである毛細管ホルダーを必要とし、これは作業者が試験される各血液のためのホルダーにガラス毛細管を挿入する必要があるので、サンプルを調製する時間全体が長くなってしまう。また細いガラス管は、挿入時に適切に位置合わせされないと壊れやすく、作業者が生体有害物質に晒されやすくなるので、怪我などのリスクも高くなる。さらにこのカセットは、血液分析器の複雑なインターフェースを必要とする。サンプル混合物をカセットの２つの対向する側部から抜き出すので、カセットは、カセットの上に位置する圧力を加える装置と両側のサンプル混合物を引き抜く装置に対して水平に位置させなければならない。またこのような構造により細胞を計数する装置に接続した導管内に気泡が入り込むことを避けるのが難しくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、装置内での相互の汚染を防止し、血液測定の精度を向上させるために貯蔵および移動の際にカセットに含まれた試薬を確実に封止することができる改良されたカセットを提供することが望まれている。さらには簡単な手順でかつ短い調整時間で赤血球および白血球の両方の測定のためのサンプル混合物用の単一の希釈工程を提供できるカセットも望まれている。さらに血液分析器の簡単なインターフェースで支持することができるカセットを提供することも必要とされている。さらに作業員が便利にかつ安全に使用することができ、トレーニングおよび技量が最小限ですむカセットを提供することも望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの態様において、本発明は血液分析のための使い捨てカセットに関する。１つの実施態様において、この使い捨てカセットは、充填口を有するサンプリングセクションを含む上部パネルを有するハウジングと、このハウジングの上部パネルに凹みとして形成され、ダイアフラムで封止された少なくとも一対のチェンバーであって、チェンバー上のダイアフラムの部分が可撓性であり、これらチェンバーが１つ以上のチャネルによって相互に連結され、チェンバーの１つが血液分析のための試薬を所定量含むこれらチェンバーと、試薬を含むチェンバーに隣接し、接続されたサンプル出口とを含む。サンプル出口は、上部パネルから窪んだ出口凹部と、その中に配置されたディバイダーと出口キャビティーを覆うカバーとを含み、試薬を含むチェンバーに対して試薬を封止する。またこの使い捨てカセットは、クリーニング液を含むクリーナーチェンバーと、このクリーナーチェンバーに隣接し、接続されたクリーナー出口とを含む。クリーナー出口は、クリーナーチェンバーに対してクリーニング液を封止する。
【００１０】
さらに使い捨てカセットは、サンプリングセクション内に配置されたサンプリングスレッドを含み、これは充填位置とフラッシング位置との間でスライド可能である。サンプリングスレッドは、平坦な上部面と、この面に形成された凹部形状のサンプリングキャビティーとを含む。充填位置にあるとき、このサンプリングキャビティーは、充填口と流体連通し、フラッシング位置にあるとき、対の混合チェンバーを相互連結するように構成された１つ以上のチャネルと流体連通する。
【００１１】
１つの実施態様において、ダイアフラムはハウジングの上部パネルの上側を封止し、ダイアフラムと換気開口部上の上部パネルの上側との間にスペースを維持する。さらにカセットは、換気開口部の周囲で上部パネルから上に延びた換気リップ部を含み、ダイアフラムと換気開口部との間の距離を維持する。さらにカセットは、換気開口部に配置された１組の電極を含んでもよく、その上端部は、電気接続のために上部パネルに位置している。これらの電極は、血液センサーとして機能する。
【００１２】
別の態様において本発明は、本発明の使い捨てカセットを使用して血球の測定のための血液サンプルを調製する方法に関する。この方法は、上記の使い捨てカセットを供する工程と、カセットのサンプリングセクションに充填口から血液を充填する工程と、挿通エレメントによってサンプル出口のディバイダーを挿通し、１つ以上のチャネルを介して対のチェンバーの第１チェンバーと第２チェンバーとの間に流体連通を生じさせる工程と、サンプリングスレッドを使用して一定量の血液を区分けする工程と、第１チェンバーを覆うダイアフラムの一部に圧力を加え、サンプリングセクションを介して試薬が流れるようにし、区分けされた量の血液を第２チェンバー内に流し込む工程と、第１および第２チェンバー間で圧力を交互に掛けて試薬と血液を往復動させて混合に影響を与えるようにし、サンプル混合物を得る工程とを含む。
【００１３】
さらにこの方法は、サンプル混合物をサンプル出口を介して血液検査装置内に抜き出し、この装置の導管を介してサンプル混合物の１つ以上の測定のための血液検査機器内に導入する工程を含む。さらにこの方法は、カセットのクリーナーチェンバーに含まれているクリーニング液を血液分析器内に抜き出し、前記血液装置を洗浄し、かつ、使用済みサンプル混合物を導管からサンプル出口を介してカセットのチェンバーに戻す工程も含む。
【００１４】
別の実施態様において使い捨てカセットは、さらにハウジングの上部パネルの凹みとして形成され、ダイアフラムで封止された第２の対のチェンバーであって、チェンバー上のそのダイアフラムの部分が可撓性であり、これらチェンバーが別の１つ以上のチャネルによって相互に連結され、チェンバーの１つが血液分析のための第２の試薬を所定量含むこれらチェンバーと、第２の試薬を含むチェンバーに隣接し、接続された第２のサンプル出口とを含む。第２のサンプル出口は、上部パネルから窪んで、かつ、カバーによって覆われた出口キャビティーおよびその中に配置されたディバイダーを含み、第２サンプル出口は、第２の試薬を含むチェンバーに対して第２の試薬を封止する。両方のサンプル出口は、対のチェンバーの同じ側に位置する。
【００１５】
この実施態様ではサンプリングスレッドは、さらに平坦な上面に窪みとして形成された第２のサンプリングキャビティーを含む。充填位置にあるとき、この第２のサンプリングキャビティーは、充填入口と流体連通し、フラッシング位置にあるとき、第２のサンプリングキャビティーは、第２の対のチェンバーを相互に連結するように構成されたチャネルと流体連通する。
【００１６】
この実施態様により本発明の方法は、さらにサンプリングスレッドを使用して第２の量の血液を区分けする工程と、第２の挿通エレメントによって第２サンプル出口にディバイダーを挿通し、追加のチャネルを介して第２の対のチェンバーの第１チェンバーと第２チェンバーの間で流体連通を生じさせる工程と、第２の対のチェンバーの第１チェンバーを覆うダイアフラムの一部に圧力を加え、サンプリングセクションを介して第２の試薬が流れるようにし、第２の量の血液を第２の対のチェンバーの第２チェンバー内に流し込む工程と、第２の対のチェンバーの第１および第２チェンバー間で圧力を交互に掛けて試薬と血液を往復動させて混合に影響を与えるようにし、第２サンプル混合物を得る工程とを含む。
【００１７】
本発明の利点は、本発明の実施態様を示す添付図面を参照した以下の説明より明らかになる。
【００１８】
図中、同じ部材には同じ符号を付している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の使い捨てカセットの斜視図である。
【図２】ダイアフラムのない図１に示した使い捨てカセットの底面図である。
【図２Ａ】サンプリングスレッドとサンプリングガスケットが取り除かれた使い捨てカセットの底面図である。
【図３】図１に示した使い捨てカセットの上面図である。
【図４】図１に示した使い捨てカセットのサンプリングスレッドの上面図である。
【図４Ａ】図１に示した使い捨てカセットのサンプリングスレッドの底面図である。
【図４Ｂ】サンプリングスレッドとカセットの上部パネルの下側とのスナップ嵌合機構の一部を示す。
【図５】図１に示した使い捨てカセットのサンプリングガスケットの上面図である。
【図５Ａ】図１に示した使い捨てカセットのサンプリングガスケットの底面図である。
【図６】サンプリングスレッドが充填位置にある使い捨てカセットのサンプリングセクションを例示する図である。
【図６Ａ】サンプリングスレッドがフラッシング位置にある使い捨てカセットのサンプリングセクションを例示する図である。
【図７】充填位置における充填入口、第１および第２サンプリングキャビティーおよび換気開口部間の連通を示す図６の２−２’線に沿った使い捨てカセットのサンプリングセクションの拡大断面図である。
【図７Ａ】血液サンプルが充填された後のサンプリングセクションを示す。
【図７Ｂ】カセットが換気開口部７５内に配置された一組の電極を血液センサーとして有する態様を示す。
【図８】２つのセグメント構造と挿通針とサンプル出口との相互作用を示す第１サンプル出口の断面図である。
【図８Ａ】２つのセグメント構造と挿通針とサンプル出口との相互作用を示す第１サンプル出口の断面図である。
【図８Ｂ】２つのセグメント構造と挿通針とサンプル出口との相互作用を示す第１サンプル出口の断面図である。
【図９】本発明の使い捨てカセットが使用される本発明の一態様における血液分析器の斜視図であり、カセットを受け取る移動式のドア形状のインターフェースが開いた状態を示している。
【図９Ａ】水平な開いた状態にある図９に示した血液分析器のカセット受け取りインターフェースの前方斜視図である。
【図１０】本発明の使い捨てカセットが使用される本発明の別の態様における血液分析器の斜視図であり、カセットを受け取る移動式のトレイ形状のインターフェースが開いた状態を示している。
【図１１】水平な開いた状態にあり、カセットコンパートメント内に使い捨てカセットを有する図９に示した血液分析器のカセット受け取りインターフェースの前方斜視図である。
【図１２】血液分析器の血液測定アセンブリのカセットインターフェースの挿通エレメントと使い捨てカセットとの係合を示す図である。
【図１３】選択された混合チェンバーに圧力を加える、血液分析器の圧力混合アセンブリのプランジャーの交互の移動を示す。
【図１３Ａ】選択された混合チェンバーに圧力を加える、血液分析器の圧力混合アセンブリのプランジャーの交互の移動を示す。
【図１４】血液分析器での赤血球および白血球測定のための血液サンプルの調製工程中の第１の対の混合チェンバー内の第１サンプル混合物と第２の対の混合チェンバー内の第２サンプル混合物の移動を示す使い捨てカセットの図である。
【図１４Ａ】血液分析器での赤血球および白血球測定のための血液サンプルの調製工程中の第１の対の混合チェンバー内の第１サンプル混合物と第２の対の混合チェンバー内の第２サンプル混合物の移動を示す使い捨てカセットの図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１つの態様において本発明は、特に血液測定のための血液分析器での血液サンプルの測定のための使い捨てカセットを提供する。
【００２１】
図１から３に示す１つの実施態様において、使い捨てカセット１０は、上部パネル２２および側壁２４ａ−２４ｄを含むハウジング２０を含む。図示した実施態様においてハウジング２０は、中空の下側を有する、長さ約８ｃｍ、幅約５ｃｍ、高さ約１ｃｍの矩形のブロック形状を有する。この使い捨てカセットは、ダイアフラムで封止されたハウジング２０の上部パネル２２に形成された窪み形状の複数のチェンバーまたは容器部と、選択されたチェンバーを連結するように構成された複数のチャネルを含む。これらのチェンバーのいくつかは血液と試薬とを混合するために使用されるので、ここでは混合チェンバーとも言う。図示した実施態様において、使い捨てカセット１０は第１の対の混合チェンバー３０および３２と、第２の対のチェンバー３４および３６と、クリーナーチェンバー３８とを有する。これらすべてのチェンバーは、ハウジング２０の上部パネル２２に形成された窪み形状であり、ダイアフラム３９によって封止されている。一例として混合チェンバーは、長さが約２．２ｃｍ、幅が約１．６ｃｍ、深さが約０．８ｃｍである。
【００２２】
好ましくは各チェンバーは、例えば約０．５から２ｍｍの高さを有する上部パネル２２の上側２２ａから隆起した境界を有する。ダイアフラム３９で上部パネルに封止する場合、ダイアフラムは、チェンバーを確実に封止するために境界に熱溶接される。図示の実施態様においてダイアフラム３９は、カセット１０の上側と言われる上部パネル２２の上面全体を封止する。当然のことながらダイアフラムは、各チェンバーの一体化された部分である。図１に示すように窪み上の領域にあるダイアフラム３９は、上部パネル２２から変位したドーム形状である。ダイアフラムは、後述するようにチェンバーが液状の試薬で満たされているのでチェンバー３２、３４、３８の位置で示すように上部パネル２２の上にあるか、またはチェンバーが空のときにチェンバー３０、３６の位置に示すように窪みの面に実質的に位置する。ダイアフラムは、窪みの上の領域では可撓性である。
【００２３】
チェンバー３２などの第１の対の混合チェンバーの１つのチェンバーは、所定量の血液希釈剤で満たされている。チェンバー３４などの第２の対の混合チェンバーの１つのチェンバーは、所定量の溶血剤が満たされている。希釈剤および溶血剤は、後述する血液分析器で測定するための血液サンプルを調製するために使用される。さらにクリーナーチェンバー３８はクリーニング液で満たされている。
【００２４】
希釈剤および溶血剤は、両方とも当業界で知られている血液分析に使用される。血液希釈剤は、血液サンプルの赤血球と血小板を測定するために血液サンプルを希釈するための等浸透圧水性溶液である。溶血剤は、赤血球細胞を溶かし、白血球細胞を一定の度合い保存する１種以上の界面活性剤を含み、これにより白血球細胞の数を数え、大きさを測定することができる。クリーニング液は、界面活性剤を含み、また酵素を含んでもよい。
【００２５】
図２に示すように各チェンバーは、底部に底部開口部、即ち開口部４０、４２、４４、
４６および４８を有する。カセット１０の製造の際にはダイアフラム３９が最初に上部パネル２２上を封止し、希釈剤および溶血剤が開口部４２および４４を介してチェンバー３２および３４に充填され、クリーニング液が開口部４８を介してチェンバー３８内に充填される。充填した後、全ての底部開口部は、別のダイアフラムで封止される。このダイアフラムは、側壁２４ａから２４ｄの底縁部の周囲を封止することができ、従ってカセット１０の下側全体を封止する。この封止機構は、構造が単純であり、製造組み立て工程においてコストがかからない。この一体型ダイアフラム構造によって従来の装置で一般に使用される複数のラバーストッパーを使用せずにすみ、ラバー部材と試薬との特に貯蔵時の適合性の問題を避けることができる。
【００２６】
ハウジング２０は、希釈剤および溶血剤に使用される薬剤に不活性な合成高分子材で作製され、これらの試薬および血液に適合性を有する。当業界で知られている種々の好適な材料を本発明の目的に使用することができる。一例としてポリプロピレンをハウジングをプラスチック成型するために使用することができる。ダイアフラム３９とカセット１０の底部側を封止するために使用される第２のダイアフラムは、試薬と血液に適合する柔軟性のある合成高分子材料からなる薄い層から作製される。ダイアフラムは、透明であることが好ましい。当業界で知られている種々の好適な材料を本発明の目的のために使用することができる。一例としてポリアミド／ポリプロピレンフィルムラミネートをダイアフラムとして使用される。
【００２７】
図３に示すようにカセット１０は、下記に詳しく説明するように混合チェンバーを相互に連結するように構成された複数のチャネルを含む。図示した態様においてこれらのチャネルは、ハウジング２０の上部パネル２２に設けられた溝または窪みによって形成され、これらの溝の上側はチャネルを形成するためにダイアフラム３９によって封止されている。この構造によって溝は、ハウジング２０の上部パネル２２の一体部品として成型することができ便利である。各チャネルもチェンバーを囲む境界と同じ高さを有する上部パネル２２の上側２２ａから隆起した境界を有する。ダイアフラム３９で上部パネルを封止する際にダイアフラムはチャネルを確実に封止するためにチャネルの境界に熱溶接される。
【００２８】
図１および３に示すようにカセット１０は、充填入口９４と外部から封止された換気開口部７５を有するサンプリングセクション７０を有する（図２Ａおよび３参照）。ハウジング２０の上部パネル２２は充填リム開口部７４（図１および２Ａ参照）を有し、この中に図５を参照して詳述するサンプリングガスケット９０の充填リム９４ａが挿入される。図１および３に示すようにカセット１０は、換気開口部７５の周囲に上部パネル２２の上側２２ａから隆起した換気リップ部７５ａを有する。図示の実施態様ではリップ部７５ａは、チェンバーの周囲の境界と同じ高さの半球形状を有する。換気リップ部は、他の好適な形状または構造であってもよく、好ましくは開口構造であって、換気開口部の周囲を完全に閉じないものである。ダイアフラム３９で上部パネル２２全体を封止する際、ダイアフラムはチェンバーとチャネルの周囲の境界のみに溶接され、従ってダイアフラムと上部パネルの残りの領域の上部パネル２２の上側２２ａと間にスペースがある。このスペース７２は、サンプリングセクション７０に存在し、換気リップ７５ａによって、図７に示すようにダイアフラムと換気開口部７５との間に距離を確実に保たれる。この封止構造によってカセットに外部から封止された換気機構が提供され、この独自の構造的特徴の利用法は、血液の充填を参照して後述する。これとは別にダイアフラムが上部パネル２２の上側全体に溶接された場合、換気開口部の周囲の上部パネルの領域は、僅かに窪み、ダイアフラムと換気開口部との間に空間を設ける。ダイアフラム３９は、充填リム開口部７４上の開口部を覆わずに残し、血液サンプルを後述するように充填入口９４を介してカセット内に充填することができる。
【００２９】
任意ではあるがカセット１０は、図７Ｂに示すように換気開口部７５内に配された一対の電極７６ａ、７６ｂを血液センサーとして有する。電極の上端部７６ａ’および７６ｂ’は、上部パネル２２または電極インターフェースを形成するハウジング２０の側壁に位置し、このインターフェースは、ダイアフラム３９によって囲まれたその周囲と電気接続するために露出している。電極インターフェースは、カセットが血液分析器に使用される際に血液分析器のカセットインターフェースの検知器に接続されるように構成されている。
【００３０】
図に示すようにチャネル５０の第１端部は混合チェンバー３０に接続し、チャネル５２の第１端部は、サンプル出口６０を介して混合チェンバー３２に接続している。同様にチャネル５４の第１端部はサンプル出口６４を介して混合チェンバー３４に接続し、チャネル５６の第１端部は、混合チェンバー３６に接続している。チャネル５０および５２の第２端部は、互いに隣接して位置し、チャネル５４および５６の第２端部は、互いに隣接して位置している。これら４つのチャネルの第２端部は、充填入口９４に隣接してサンプリングセクション７０に位置している。第２の端部でこれら４つのチャネルはそれぞれ図３の符号５０ａ、５２ａ、５４ａおよび５６ａで示すように溝の底部で開口している。後で詳しく説明するサンプリングセクションに配置されたサンプリングガスケットを介してチャネル５０および５２は、流体連通し、チャネル５４および５６は、流体連通している。
【００３１】
好ましくは使い捨てカセット１０は、特定のカセットを識別するためのバーコードをさらに含む。図１に示した実施態様では二次元バーコードが使用されている。バーコードは、カセットに含まれる希釈材および溶血剤のロットナンバーなどの製品情報を含むことが可能である。
【００３２】
使い捨てカセット１０は、ハウジング２０のサンプリングセクション７０に配置された図２に示すようなサンプリングスレッド８０を含む。図４および４Ａは、サンプリングスレッド８０の上方斜視図および下方斜視図である。図に示すようにサンプリングスレッド８０は、平坦な上面８２、第１サンプリングキャビティー８６および第２サンプリングキャビティー８８を有する。これらサンプリングキャビティーは、両方とも上面８２に形成された窪み形状であり、それぞれ所定の容量を有する。サンプリングキャビティー８６は、赤血球測定のための所定量の血液サンプルを区分けするために使用される。サンプリングキャビティー８８は、白血球測定のための所定量の血液サンプルを区分けするために使用される。一例としてサンプリングキャビティー８６は、約０．１マイクロリットルの容量を有し、サンプリングキャビティー８８は、約５マイクロリットルの容量を有する。血液サンプルの赤血球の濃度は、実質的に白血球濃度より高いので、サンプリングキャビティー８６は、実質的にサンプリングキャビティー８８より小さい。
【００３３】
サンプリングスレッド８０は、側壁２４ａに位置するプッシャーウインドウ２９を介して利用可能となるプッシャーインターフェース８４を含む（図１および２参照）。カセット１０が血液分析器に置かれると、血液分析器のスレッドプッシャー１６０（図６および１２に示すように）がプッシャーインターフェース８４を押し、後で説明する充填位置からフラッシング位置へとサンプリングスレッド８０を移動させる。サンプリングスレッド８０は、さらにその裏に一式の強化リブ８１を含む。サンプリングスレッド８０は、カセットに使用される血液と試薬に適合性を有する合成高分子材で作製される。当業界で知られている種々の好適な材料を本発明の目的に使用することができる。好ましくはポリカーボネートがスレッドの作製に使用される。
【００３４】
さらにサンプリングスレッド８０は、２つの長尺のスロット８３および８５を含み、これらはサンプリングスレッド８０とハウジング２０の上部パネル２２の下側２２ｂとのスナップ嵌合機構の雌部である。図２および２Ａに示すようにハウジング２０のサンプリングセクション７０は、サンプリングスレッド８０のスナップ嵌合のための上部パネル２２の下側から延びた２組の雄エレメント２６を有する。図４Ｂに示すようにサンプリングスレッド８０が上部パネル２２の下側にスナップ嵌合されると、スレッドは雄エレメント２６にしっかりと保持される。しかしながら、サンプリングスレッド８０は、プッシャーによって押されると長尺のスロット８３の長さ内でスライドすることができる。
【００３５】
図２Ａはカセットからサンプリングスレッド８０が取り除かれた状態のカセット１０の下方斜視図である。図に示すようにハウジング２０のサンプリングセクション７０は、後述するサンプリングガスケット９０を設置するための上部パネル２２の下側に形成された窪み状のガスケットシート２８を有する。さらにチャネル５０、５２、５４および５６のチャネル開口部５０ａ、５２ａ、５４ａおよび５６ａ、充填開口部７４および換気開口部７５がガスケットシート２８にそれぞれ位置している。
【００３６】
カセット１０は、ガスケットシート２８内に配置される図５および５Ａに示すサンプリングガスケット９０を含む。サンプリングガスケット９０は、これが設置されるときにハウジング２０の上部パネル２２の下側のガスケットシート２８に対して直接位置する平坦な上面９１を含む。サンプリングガスケット９０は、円形の充填リム９４ａに囲まれた充填入口９４を含み、このリムは、ハウジング２０の充填リム開口部７４の内径に対応する外径を有する。充填リム９４ａは、充填リム開口部７４内に挿入され、従ってサンプリングガスケット９０の充填入口９４は、血液サンプルを充填するためにカセット１０の上側から直接利用することができるようになる。サンプリングガスケット９０もまたハウジング２０の上部パネル２２の換気開口部７５と位置合わせされる換気開口部９５を有する。
【００３７】
サンプリングガスケット９０は、カセットに使用される血液および試薬に適合性を有する弾性材料で作製される。当業界で知られている種々の好適な弾性材が本発明の目的のために使用可能である。好ましくはシリコーンが使用される。サンプリングガスケット９０の厚さは、ガスケットシート２８の深さより大きく、従ってサンプリングガスケット９０の下面９２は、ガスケットシート２８からはみだし、サンプリングスレッド８０の平坦な上面８２に直接位置する。
【００３８】
サンプリングガスケット９０は、チャネル５０および５２のチャネル開口部５０ａおよび５２ａの下に位置し、これらに位置合わせされる第１の貫通孔９６とチャネル５４および５６のチャネル開口部５４ａおよび５６ａの下に位置し、これらに位置合わせされる第２の貫通孔９８を含む。従ってチャネル５０および５２は、第１貫通孔９６によって接続され、第１の対の混合チェンバー３０および３２が確実に流体連通する。同様にチャネル５４および５６は、第２貫通孔９８によって連結され、第２の対の混合チェンバー３４および３６が確実に流体連通する。
【００３９】
図５Ａに示すようにサンプリングガスケット９０は、サンプリングスレッド８０の上面８２に直接接触する平坦な下面９２を有する。下面９２には充填入口９４の外側から換気開口部９５の外側に延びた長尺の凹部９７がある。サンプリングガスケット９０の平坦な下面９２がサンプリングスレッド８０の平坦な上面８２に直接位置するので、凹部９７は、血液を充填するスペースを形成する。
【００４０】
図６および６Ａは、本発明の使い捨てカセットのサンプルの量を区分けする機構を例示している。図６においてサンプリングスレッド８０は、その充填位置４Ａにあり、図６Ａにおいてサンプリングスレッド８０は、フラッシング位置４Ｂにある。サンプリングスレッド８０の２−２’線の相対位置を参照されたい。図６の充填位置において、充填入口９４、換気開口部９５およびサンプリングスレッド８０の第１および第２サンプリングキャビティー８６、８８は、全てサンプリング８０の２−２’線に位置合わせされている。これにより血液８が充填入口９４を介して満たされるとき、血液８は第１サンプリングキャビティー８６および第２サンプリングキャビティー８８内へと流れ込み、凹部９７を満たす（図６の影が付けられた箇所を参照）。
【００４１】
充填入口９４、凹部９７、第１および第２サンプリングキャビティー８６、８８および換気開口部９５間の連通を図６の２−２’線に沿った断面を示す図７で視認することができる。充填中、カセットは図７に示すように充填入口９４が起立した状態で水平位置にある（図１１も参照されたい）。上述のように換気リップ部７５ａは、ダイアフラム３９と換気開口部７５の周囲の上部パネル２２の上側２２ａとの間に一定の距離を維持し、ダイアフラム３９と上部パネル２２の上側との間にスペースができる。このスペースは、約１ｍｍの高さを有する。図７Ａは、血液サンプルが充填された後のサンプリングセクションの断面を示している。血液サンプルは、２０マイクロリットルまたは４０マイクロリットルマイクロピペットなどの市販のマイクロピペットを使用して充填することができる。図７Ａに示すように２０マイクロリットルの血液サンプルが充填入口９４を介して充填されると、血液はサンプリングキャビティー８６、８８および凹部９７を満たし、さらには換気開口部７５およびその真上の少量のサンプルが入り込むスペース７２内に入り込む。充填中、キャビティー８６、８８および凹部９７のスペース内の空気は、換気開口部７５を介してスペース７２内に放出される。従ってサンプリングキャビティー内に気泡は存在しない。当然のことながらダイアフラム３９は上部パネル２２を覆うが、キャビティー８６、８８と凹部９７から空気を放出するのに充分なスペース７２が設けられている。
【００４２】
当然のことながら、カセット１０の外側から封止された換気機構は、充分に空気を排出するが、血液がカセットの外に出ることを妨げ、血液サンプルの測定中の生体有害物質による汚染を最小限に抑えることができる。さらにこの外部封止換気機構は、サンプルが過剰に充填された場合に血液が換気開口部から上方にあふれ出る場合のセーフガードになる。さらに当然のことながらかなりの量の血液サンプルが過剰に充填された場合、上部パネル２２上のスペース７２は、血液が戻って充填入口９４を介してあふれ出るのを防ぐために過剰の血液を吸収するバッファー領域として機能する。
【００４３】
図７Ａおよび７Ｂから解るように図７Ｂの実施態様において、血液サンプルが充填されると、電極７６ａ、７６ｂが血液に浸され、電気回路を閉じ、発生する電気信号が血液分析器の検知器によって感知され、サンプル調製工程を監視または制御するためのシステム制御によって利用可能になる。
【００４４】
充填に続いてサンプリングスレッド８０は、プッシャー１６０または作業員によって摺動で図６Ａに示すフラッシング位置４Ｂへと押し込まれる。このフラッシング位置において、サンプリングガスケット９０の第１および第２貫通孔９６、９８は、サンプリングスレッド８０の２−２’線と位置合わせされる。当然のことながら、サンプリングスレッド８０の第１および第２サンプリングキャビティー８６、８８が凹部９７から移動すると、第１および第２キャビティー８６、８８より上の血液は、サンプリングスレッド８０の平坦な上面８２に対してサンプリングガスケット９０の凹部９７の縁部９７ａによって剪断される。これにより所定の量の血液が赤血球測定のための第１サンプリングキャビティー内にセグメント化または区分けされ、所定量の血液が白血球測定のための第２サンプリングキャビティー８８内にセグメント化または区分けされる。
【００４５】
本発明の使い捨てカセットのサンプル分離機構を用いることによって、極めて少量の血液が全血球計算（ＣＢＣ、１６の血液学パラメータ）を報告するための血液サンプルの測定に必要とされる。通常、約２０マイクロリットルの血液しかマイクロピペットを用いてカセット内に充填されない。さらに充填容量が測定のための区分けされたサンプル容量に直接関係しないので、血液サンプルの充填量の要件は、許容度が大きくなる。通常、カセットは約２０％の充填量の誤差範囲を有するので、最小限の訓練および技量レベルしか作業員に要求されない。さらに血液サンプルを市販のマイクロピペットを使用して直接充填することができるので、過剰量の血液によって生じる誤差を避けるためにピペットの外側に残った血液をふき取るためにティッシュペーパーを使用する必要がない。これによりティッシュペーパーを使用したことによる粒子による汚染を防ぐことができる。
【００４６】
図６Ａから明らかなようにフラッシング位置４Ｂにおいて、チャネル開口部５０ａ、５２ａは、サンプリングガスケット９０の第１貫通孔９６によって第１サンプリングキャビティー８６に接続され、チャネル開口部５４ａ、５６ａは、サンプリングガスケット９０の第２貫通孔９８によって第２サンプリングキャビティー８８に接続される。これによりチェンバー３０、３２は、チャネル５０、５２を介して流体連通し、チェンバー３４、３６は、チャネル５４、５６を介して流体連通する。この位置で混合チェンバー３２内の血液希釈剤チャネル５２から第１サンプリングキャビティー８６を介してチャネル５０内に流入し、チャネル５０は、第１サンプリングキャビティー８６内の所定量の血液を混合チェンバー３０内に移送する。同様に混合チェンバー３４内の溶血剤がチャネル５４から第２サンプリングキャビティー８８を介してチャネル５６内に流れ込み、チャネル５６は、第２サンプリングキャビティー８８内の所定量の血液を混合チェンバー３６内に移送する。
【００４７】
ここで図１、３および８から８Ｂを参照すると使い捨てカセット１０は、さらに第１サンプル出口６０と、第２サンプル出口６４と、クリーナー出口６８とを含み、これらを介してサンプル混合物とクリーニング液が血液分析器の導管内に排出される。図８から８Ｂは、サンプル出口６０の構造および作用機構を詳しく示している。図に示すように第１サンプル出口６０は、ハウジング２０の上部パネル２２から窪んだ出口キャビティー６２と、カバー６１とを含む。出口キャビティー６２は、ディバイダーまたは膜６３によって隔てられたセグメント６２ａ、６２ｂを含む。図に示すようにセグメント６２ａは、混合チェンバー３２に隣接して位置し、これに接続し、セグメント６２ｂは、チャネル５２に接続している（図３および２Ａも参照されたい）。カセット１０が血液分析器と係合する前に混合チェンバー３２に予め充填された血液希釈剤は、チェンバー３２と第１サンプル出口６０のセグメント６２ａに保持され、希釈剤がカセットの他の部分に流れ込まないようにする膜６３によって封止されている。図８Ａおよび８Ｂに例示するようにカセット１０が血液サンプルを測定するための血液分析器と係合すると、挿通針１８２がカバー６１を挿通し、膜６３を抜けて、開口部６３ａを形成する。挿通針１８２が僅かに抜かれると（図８Ｂに示すように）、セグメント６２ａ、６２ｂが開口部６３ａを介して流体連通し、第１の対の混合チェンバー３０、３２間で流体連通が生じる。後述する混合の後、第１サンプリングキャビティー８６によって分離された第１の量の血液と希釈剤とで形成された第１サンプル混合物は、第１サンプル出口６０から針１８２を通って測定のための血液分析器の導管内に抜き出される。
【００４８】
第２サンプル出口６４の構造は、実質的に第１サンプル出口と同じであり、ディバイダーまたは膜（図示せず）によって隔てられた図３に示すような２つのセグメント６６ａ、６６ｂを含む出口キャビティーを有する。セグメント６６ａは、混合チェンバー３４に接続され、セグメント６６ｂは、チャネル５４に接続している。第２サンプル出口６４の作動機構は、第１のサンプル出口６０で説明したものと同じである。
【００４９】
サンプル出口６０、６４は、両方とも混合チェンバーの一方の側、即ちサンプルセクションと混合チェンバーの間に位置している。血液分析器でのサンプルの調製工程中、カセット１０は図１２に示すように垂直位置にあり、サンプル出口６０、６４は混合チェンバーの下に位置する。この構造は、後述するサンプル出口での気泡の発生を最小限に抑えることができる。
【００５０】
ディバイダーは、ハウジングの作製に使用するのと同じ高分子材料で例えば厚さ０．２から０．３ｍｍの薄膜であってもよく、プラスチック成型によってハウジングと一体に形成することも可能である。しかしながらディバイダーは、これら２つのセグメントの間に配置される別個の膜部材または溶接されたドアー上のものなどの別個の部材であってもよい。さらにこれら２つのセグメント間を分割する他の好適なものも本発明の目的のために使用することが可能である。例えば上記とは別にディバイダーを図８に示すように下に配置するのではなく、挿通可能なカバーに隣接して配置してもよい。ピンはディバイダー上に配置され、このピンはディバイダーを壊す為に押し込む事ができる。これとは別に２つの孔を有する針を使ってもよい。この設計では針が膜を挿通し、下側の孔がセグメント６２ａ内に封止された試薬に浸され、上の孔がセグメント６２ｂの膜に上に位置し、針自体が２つのセグメントを連通させる導管となる。
【００５１】
図８に示すようにカバー６１は、ハウジングの上部パネル２２から窪んだカバーシート６１ａに位置している。これによりカバー６１は、完全にその周囲のシート６１ａによって囲まれ、支持され、漏れを防ぐためにカバーの周囲を完全に封止することになる。サンプル出口のカバーは、弾性材から作製され、従って挿通針の周囲を確実に封止する。この弾性材は、カセットに使用される試薬と血液に対して適合性を有する。当業界で知られている種々の好適な弾性材を本発明の目的のために使用することができる。好ましくはシリコーンが使用される。
【００５２】
当然のことながら、サンプル出口は複数の機能を有する。その１つは第１または第２サンプル出口は、１つの試薬を１つのチェンバーのみに対して封止し、試薬がカセットのサンプリングセクションおよび他のチェンバーおよびチャネルに流れ込むのを制限する。使用前にこのように制限することによってカセットの貯蔵および移送の際の試薬の漏れの危険を低減する。ディバイダーが挿通されると、各サンプル出口は、１対の２つの混合チェンバーを相互に連結するチャネルの一部となる。さらにサンプル出口は、調製されたサンプル混合物がカセットから測定のための血液分析器内に引き込まれる際のポートでもあり、測定後の使用済みサンプル混合物は、後述するようにサンプル出口を介してカセット内に戻される。
【００５３】
クリーナー出口６８は、単純な構造であり、上述した弾性材からなるカバーによって覆われた出口キャビティー６９を有する。出口キャビティー６９は、ハウジング２０の上部パネル２２に形成された凹部であり、クリーナーチェンバー３８に接続する一方の側に延びている（図２および３参照）。クリーナーチェンバー３８に充填されているクリーニング液は、図８に示したような方法で針などの挿通エレメントを用いてクリーナー出口６８から抜き出すことができる。
【００５４】
好ましくは上述の各出口もチェンバーおよびチャネルを囲む境界の高さと同じような高さの上部パネル２２の上側２２aから隆起した境界を有する。ダイアフラム３９が上部パネル２２を封止する際、ダイアフラムは出口を封止するために出口の境界に熱溶接される。出口のカバーが上述のように挿通されると、カバーの上のダイアフラム３９も挿通される。
【００５５】
使い捨てカセット１０は、後述する血液分析器に使用される。図９、９Ａおよび１３を参照すると血液分析器１００は、カセット収容インターフェース１２０と、血液測定アセンブリ１７０と、圧力アクチュエーターアセンブリ１９０と、システム制御部２００と、ユーザーインターフェース２１０とを含む。
【００５６】
図９および９Ａに示す実施態様において、カセット収容インターフェース１２０は、ドアー形状であり、ドアヒンジ１２４を使用して閉じた位置と開いた位置の間で移動可能である。図９Ａは、開いた状態の水平位置にあるカセット収容インターフェース１２０を示している。カセット収容インターフェース１２０は、ドアパネル１２２と、２つの側壁１３２ａ、１３２ｂ、後壁１３３および前部にあるストッパー１３９によって形成されたカセットコンパートメント１３０とを含む。図示の実施態様において底部１３４は、ドアパネル１２２の内面であるが、カセットコンパートメントは、ドアパネルとは別個の部材であってもよい。カセットコンパートメント１３０は、２つの側壁の間の幅は、使い捨てカセット１０の幅に対応する。壁の高さ１３６は、カセットの厚みより高いことが好ましい。このカセットコンパートメント１３０の構造および寸法によって使い捨てカセット１０は、血液分析器によって実施されるサンプルの調製工程中にコンパートメント内にしっかりと保持される。
【００５７】
図１０は本発明の使い捨てカセットを使用することができる血液分析器の別の実施態様を示す。図示したように血液分析器３００は、スライドするトレー状のカセット収容インターフェース３２０を含む。カセット収容インターフェース３２０は、前部パネル３３８と、コンパクトディスクドライバを開閉するために使用されるものと類似のスライド機構を下側に有するサポート３１０を有する。このサポートパネル３１０の上にカセットコンパートメント３３０が配置されている。カセットコンパートメント３３０の構造は、血液分析器１００のカセットコンパートメント１３０と類似し、底部３３４と側壁を有し、カセットコンパートメント３３０の寸法は、実質的にカセットコンパートメント１３０の寸法と実質的に同じである。カセットコンパートメント３２０が図１０に示すように開いた位置にあるとき、使い捨てカセット１０は、カセットコンパートメント３３０の内側に置くことができる。カセットインターフェース３２０が血液分析器３００のシステムハウジング３０内にスライドして閉じた状態になると、カセットコンパートメント３３０は、回転機構（図示せず）によって垂直位置に回転し、カセット収容インターフェース１２０が閉じた位置にあるときにカセット１０を血液分析器１００内にあるのと同じ向きに移動させる。この実施態様では血液測定アセンブリ、圧力アクチュエーターアセンブリ、システム制御部およびユーザーインターフェースは、後述する血液分析器１００のものと同じである。
【００５８】
任意にカセット収容インターフェース１２０または３２０は、さらに血液サンプルの測定中にカセットがカセットコンパートメント１３０または３３０内に置かれた際に使い捨てカセット１０内の血液の存在を検知するように動作可能な血液センサー１４０を含む。１つの実施態様において血液センサーは、当業界で知られている光学センサーである。さらにカセット収容インターフェース１２０または３２０は、カセットコンパートメントに使い捨てカセット１０が存在するかを検知するように動作可能なカセットセンサー１５０を底部１３４またはカセットコンパートメントの他の位置に含んでもよい。カセットセンサー１５０は、機械的、電気的または光学的なセンサーであってもよい。血液およびカセットセンサーは、両方ともシステム制御部に接続され、センサーによって提供される情報は、自動化されたサンプル調製および測定のためのシステム制御部によって使用される。例えばカセットセンサーがカセットコンパートメントにカセットが入っていないことを示したとき、または血液センサーがカセットに血液が入っていないことを示したとき、血液分析器は後述するサンプル調製工程を開始しない。
【００５９】
さらに血液分析器１００または３００は、さらにカセット収容インターフェース１２０または３２０の位置を検知する位置センサーを含む。この位置センサーは、カセット収容インターフェース１２０または３２０の好適な位置、または血液分析器の他の好適な位置に配置された機械的、電気的または光学的なセンサーであってもよい。図９および９Ａに示す実施態様において、電気的マイクロスイッチである血液分析器１００の位置センサー１４６は、ドアヒンジ１２４の端部に配置されている。位置センサー１４６は、カセット収容インターフェース１２０が閉じた位置または開いた位置、もしくは水平または垂直位置にあるかを検知する。位置センサーは、システム制御部に電気的に接続され、カセット収容インターフェースの開いた位置または閉じた位置を示す信号は、後述する血液分析器の作動制御において制御によって利用される。
【００６０】
血液測定アセンブリ１７０は、血液サンプル中の血球および／またはその内容物を測定することができる１つ以上の血液測定装置を含む。１つの実施態様において、血液測定アセンブリ１７０は、２つの血液測定装置を含み、その内の１つは血液サンプル中の赤血球および血小板を測定するために使用され、もう一方の装置は、血液サンプルの白血球を測定するために使用される。この血液測定装置は、開口部を有する流路と、開口部を通過する個々の細胞を検知するために開口部に隣接して配置された検知器を含む。この検知器は、電気的検知器または光学検知器であってもよい。電気検知器は、水性導電性サンプル混合物中に懸濁された各血液細胞が開口部を通過した際に発生する交流インピーダンス信号（ＤＣ）または無線周波数インピーダンス信号（ＲＦ）を直接測定する。これらのインピーダンス信号は、サンプル混合物中の細胞の数を数え、細胞の大きさを測定するために使用される。光学センサーは、開口部を通過する血液細胞によって発生する光の分散または吸収信号を測定し、これらの信号は、サンプル混合物中の細胞の数を数え、細胞の大きさを測定するために使用される。血液細胞測定のための当業界で知られている好適な電気検知器または光学検知器を本発明の目的のために使用することができる。
【００６１】
血液測定アセンブリ１７０は、さらにヘモグロビン測定装置を含み、これは所定の長さの光経路を有するキュベット、光源およびキュベットを通過する光の吸収を測定するために光経路と位置合わせされた光学検知器とを含む。好ましくはキュベットは、白血球測定のために使用される血液測定装置と流体接続し、よって血液サンプル中のヘモグロビン濃度および白血球は、１つのサンプル混合物を使用して測定することができる。白血球およびヘモグロビン濃度を測定する際に一定量の血液サンプルが溶血剤と混合され、赤血球を溶かし、ヘモグロビン色原体を形成するヘモグロビン分子を通常ヘモグロビンリガンドまたは溶血剤に含まれている安定剤と共に放出される。形成されたサンプル混合物は、キュベットと同様に流路の開口部を通過し、白血球とヘモグロビン濃度は、同じサンプル混合物を使用して順次測定することができる。
【００６２】
これとは別に２つの別個のサンプル混合物を調製し、白血球およびヘモグロビン濃度を測定するために使用することができる。この構成ではヘモグロビン測定装置は、白血球測定に使用される流路から隔てられている。
【００６３】
赤血球、白血球およびヘモグロビン濃度測定において発生する信号は、システム制御部２００から独立したまたはこれと一体化されたデータプロセッサーによって処理される。
【００６４】
さらに血液測定アセンブリ１７０は、使い捨てカセット１０と流体接続し、使い捨てカセット１０内の調製されたサンプル混合物を測定のための血液測定アセンブリ１７０内に移送し、測定後に血液測定装置をクリーニングするためのクリーニング液を血液測定アセンブリ１７０に送るように構成されたカセットインターフェース１８０を含む。
【００６５】
１つの実施態様においてカセットインターフェース１８０は、挿通によって第１および第２サンプル出口６０、６４および使い捨てカセット１０のクリーナー出口６８と係合する図１２に示したような針１８２、１８４、１８８などの１つ以上の挿通エレメントを含む。各針は、血液測定装置の１つ以上の流路に接続された導管（図示せず）に接続される。
【００６６】
さらに血液分析器１００は、所定量の血液と血液希釈剤または溶血剤とを混合するための使い捨てカセット１０の選択された混合チェンバーに圧力を加えるための圧力アクチュエーターアセンブリ１９０を含む。１つの実施態様において、圧力混合アセンブリ１９０は、図１２に略式に示すような複数のプランジャー１９２、１９４、１９６、１９８を含む。各プランジャーは、カセットが血液分析器１００または３００のカセット収容インターフェース１２０または３２０内に設置された際に使い捨てカセット１０の１つの混合チェンバー上のダイアフラム３９の領域に圧力を加えるように構成されている。図１２に示した実施態様ではプランジャーは、マッシュルームのような形をしており、それぞれ半球形のプランジャーヘッドとステムを有する。プランジャーは、１つ以上のモーター（図示せず）で駆動される。図示の実施態様において、各プランジャーは、混合チェンバーの方向に直線的に移動することによって使い捨てカセット１０の選択された混合チェンバーに圧力を加える。図１２は、プランジャー１９２、１９４、１９６および１９８と混合チェンバーとの係合を略式に示す使い捨てカセット１０の仮想面を示している（判りやすくするためにチェンバーと出口の対応する符号は、カセットにのみ示しており、仮想面には示していない）。図１２はさらに針１８２、１８４、１８８とサンプル出口６０、６４およびクリーナー出口６８との係合を示している。これとは別にプランジャーは、カム形状であってもよく、これは回転移動によって選択された混合チェンバーに圧力を加える。
【００６７】
血液サンプルを調製、測定するための本発明の使い捨てカセットの使用方法を図１１、１２、１３−１３Ａおよび１４−１４Ａを参照した一例をもって血液分析器１００を使用して説明する。
【００６８】
血液分析器の血液サンプルの測定方法において、使い捨てカセット１０は、図１１に示すように開いた位置にあるカセット収容インターフェース１２０のカセットコンパートメント１３０内に置かれる。図示したようにカセット１０は上側が上に向いた状態でサンプリングセクション７０が血液分析器の内側の方に向けられる。この位置に置いて、作業員が血液サンプルをマイクロピペットを用いて充填入口９４を介してカセット内に充填し、充填後カセット収容インターフェース１２０を閉じた位置に移動させる。位置センサーによって示されるようにカセット収容インターフェース１２０が閉じた位置に移動すると、血液分析器は、針１８２、１８４、１８８をカセットの方へと移動させ、図１２に示すように第１および第２サンプリング出口６０、６４およびクリーナー出口６８内に挿通するように血液測定アセンブリ１７０のカセットインターフェース１８０を作動させる。図１２で注目すべきことはカセット１０の上側が血液分析器の内側に向いて、カセット１０の下側がドアパネルに面しているということである。上述したように針１８２は、出口キャビティー６２の膜６３を挿通するように移動し、僅かに後退して膜６３の開口部６３ａを介して混合チェンバー３２とチャネル５２との間の流体連通を可能にする。同じことが第２サンプル出口６４において針１８４によって行われる。クリーナー出口６８の場合、針１８８は単にカバーを通ってその中のクリーニング液内に到達する。この時点で血液分析は、圧力アクチュエーターアセンブリ１９０を作動させて選択された混合チェンバーに圧力を加える。
【００６９】
図１２に示すようにインターフェース１２０を受けるカセットの閉じた位置において、プランジャー１９２、１９４、１９６および１９８は、混合チェンバー３０、３２、３４および３６に隣接して位置する。図１３に示すように圧力アクチュエーターアセンブリ１９０は、最初にプランジャー１９４、１９６を前方に移動させ、混合チェンバー３２および混合チェンバー３４上の領域のダイアフラム３９に圧力を加える。上述のように混合チェンバー３２は、希釈剤で満たされており、混合チェンバー３４は、溶血剤で満たされており、これを略式に図１４に示す。図１４および１４Ａにおいて、カセット１０は、血液分析器の内側からドアパネルの方へと見た方向で示されている。第１の対の混合チェンバー３０、３２について圧力がプランジャー１９４によって混合チェンバー３２に加えられると考えると、希釈剤は、混合チェンバー３２から第１サンプル出口６０セグメント６２ａおよび６２ｂを介してチャネル５２内に流れ、それから貫通孔９６を介してチャネル５０内に、そして混合チェンバー３０に流れる。同様に圧力を混合チェンバー３４にプランジャー１９６で加えると、溶血剤が混合チェンバー３４から第２サンプル出口６４のセグメント６６ａ、６６ｂを介してチャネル５４へと流れ、さらにそこから貫通孔９８を介してチャネル５６内に、そして混合チェンバー３６内へと流れる。従って各対のチャネル、貫通孔および混合チェンバーは、そこに含まれる各試薬で下塗りされ、全ての接触面領域は、濡れている。
【００７０】
この時、システム制御部２００は、カセットコンパートメント１３０の側壁１３２ａ内に位置するプッシャー１６０を作動させる（図９参照）。プッシャー１６０は、サンプリングスレッド８０をカセット１０のプッシャー開口部２９を介して充填位置からフラッシング位置へと押して移動させる。上述したようにサンプリングスレッド８０が充填位置からフラッシング位置へと移動することによって第１サンプリングキャビティー８６内の第１の所定量の血液サンプルおよび第２サンプリングキャビティー８８内の第２の所定量の血液サンプルを区分けする。サンプリングスレッド８０がフラッシング位置に移動したら、上述したようにそして図１３に例示するように圧力アクチュエーターアセンブリ１９０がプランジャー１９４および１９６を前方に移動させ、混合チェンバー３２および３４に圧力を加える。しかしながらこの時、図６Ａおよび１４Ａに示すように、混合チェンバー３２内の希釈剤は、チャネル５２を介して流れ、第１サンプリングキャビティー８６の所定量の血液をチャネル５０内にフラッシュし、血液を混合チェンバー３０内に搬送する。同様に混合チェンバー３４内の溶血剤は、チャネル５４を介して第２サンプリングキャビティー８８内の所定量の血液をチャネル５６内にフラッシュし、血液をチェンバー３６内に搬送する、図６Ａおよび１４Ａ参照。
【００７１】
それから図１３Ａに示すように圧力アクチュエーターアセンブリ１９０は、プランジャー１９４および１９６を後方に移動させ、プランジャー１９２および１９８を前方に移動させて混合チェンバー３０および３６に圧力を加える。加圧下で混合チェンバー３０内の血液と希釈剤との混合物は、上述の経路を介して逆の方向に混合チェンバー３２内に流れる。同様に混合チェンバー３６内の血液と溶血剤の混合物は、上述の経路を介して逆の方向に混合チェンバー３４内に流れる。プランジャー１９４、１９６および１９２、１９８は、何回も交互に移動し、血液と希釈剤の混合物を混合チェンバー３０および３２間で前後に流れるようにし、血液と溶血剤の混合物を混合チェンバー３４および３６間で前後に流れるようにしている。この前後の流れによって血液と希釈剤または溶血剤とが適度に混合され、その後の測定のための第１および第２サンプル混合物がそれぞれ製せられる。サンプリングキャビティーから血液をフラッシングする前に希釈剤と溶血剤で下塗りしておくのが好ましく、これにより血液が流路の乾燥した面に接触したり、付着したりするのを妨げ、混合効率を向上させる。
【００７２】
混合の後、第１サンプル混合物（血液と希釈剤）は、第１サンプル出口６０から真空力によって針１８２と第１導管を介して血液測定アセンブリ１７０の第１血液測定装置内に取り込まれ、そこで赤血球が測定される。同時に第２サンプル混合物（血液と溶血剤）は、第２サンプル出口６４から真空力によって針１８４と第２導管を介して血液測定アセンブリ１７０の第２血液測定装置内に取り込まれ、そこで赤血球とヘモグロビンの濃度が測定される。測定が完了すると、チェンバー３８内のクリーニング液が第１および第２血液測定装置を流体接続する別個の導管内に針１８８を介して引き込まれ、装置を洗浄する。血液分析器のフローシステムは、クリーニング液が第１および第２サンプル混合物をそれらが来たカセット１０の混合チェンバーに押し戻すように設計されている。従ってクリーニングが終わる頃には全てのサンプル混合物がカセット１０に戻される。クリーニングが完了すると、血液測定アセンブリ１７０のカセットインターフェース１８０は、カセットから引き込まれる。同時に作業員は、カセット収容インターフェース１２０を開放位置へと移動させ、カセットを取り除く。それから新しいカセットがカセットコンパートメントに置かれ、上述の手順が別のサンプルの調製、測定のために繰り返される。
【００７３】
針がサンプル出口およびクリーナー出口から抜き出された後、弾性材からなる出口のカバーが出口を封止し、液が漏れないようになっている。さらにサンプルスレッド８０は、充填入り口にすでに位置合わせされていないので、使用済みのカセットは、それ自体がカセットを封止し、よって使用済みカセットから生体危険物質が漏れることはない。
【００７４】
別のサンプルが血液分析器ですぐに分析されない場合、使用済みカセットは、カセットコンパートメント内に保持され、カセット収容インターフェース１２０は、閉じた位置に維持される。血液分析器のシステム制御部は、サンプルの分析中カセットインターフェース１８０をその位置に維持する。従って針１８２、１８４および１８８の頭部は、サンプル出口およびクリーナー液出口６０、６４および６８の内側に留まり、全ての針は、使用済みのサンプルコンパートメントを混合チェンバー内に押し戻したきれいなクリーニング液内に浸される。このようにして針は、濡れた状態に維持され、塩の結晶または粒子が針の内側および外側に形成されなくなる。当然のことながら針は、血液細胞または粒子の計数のための血液測定装置の導管の前端部である。導管になんらかの粒子が形成されると細胞の計数の誤差の原因になり、流路を詰まらす原因にもなる。この意味からも当然のことながらサンプル出口およびクリーナー液出口は、上述の機能に加えて、血液測定アセンブリ１７０のカセットインターフェースの液体シールとしても機能する。この機構を使用することによって、本発明の血液分析器がカセットインターフェースからの粒子の汚染による問題を持たずに数ヶ月連続的に作動することができることを確認した。
【００７５】
上述の使い捨てカセットおよび血液分析器は、より患者に近い試験現場での使用に特に適している。血液を充填し、カセットを配置するまでの血液サンプルの調製、測定のためのカセットの使用方法は、簡単であり、最小限の作業トレーニングだけで済む。本発明の使い捨てカセットは、血液サンプルを調製するために必要な試薬およびサンプルの測定後に血液分析器を洗浄するためのクリーニング液を予め含む内蔵型である。従って血液分析器は、その機器のメンテナンス、個別の試薬の利用および在庫管理が最小限で済む。
【００７６】
本発明の使い捨てカセットおよびその使用方法は、当業界で知られている装置に対して種々の利点を有する。１つの態様において、従来の試薬カセットの共通の問題点は、貯蔵および輸送中のカセットに含まれる試薬の漏れである。当然のことながら希釈剤および溶血剤は、所定の容量で充填されており、各試薬の量が調製されるサンプル混合物の実際の希釈比を決めることになる。測定結果の精度は、区分けされる血液量と試薬量に究極的には依存する。従って貯蔵および移送中の試薬の漏れは、すべて測定結果の誤差につながり、患者の診断に影響を与える可能性が高くなる。上述したように本発明の使い捨てカセットは、各試薬を１つの混合チェンバーで封止するために独自の構造のサンプル出口を利用している。成形品構造またはその同等のものによる試薬の接触領域の減少および安全な封止によって、貯蔵中および移送中の試薬の漏れを防ぐ。上述のように従来の装置では、試薬を区分け、封止するためにサンプリングバルブが使用されている。実質的に従来の装置と異なり、本発明のカセットでは試薬封止コンパートメントがサンプリングセクションから隔てられている。当然のことながらカセットが血液分析器に設置され、針がサンプル出口の膜を挿通するまで、希釈剤および溶血剤は、サンプリングスレッドと接触しない。従ってカセットのサンプリングセクションでの化学的汚染の危険は回避される。サンプリング領域に溶血剤があると、血液が試薬と混合される前に血液細胞を溶解する可能性がある。その結果、本発明の使い捨てカセットは、インビトロの診断分析に安全に使用することができる。
【００７７】
一方、ディバイダーは、混合チェンバーおよびサンプリングキャビティー間で流体連通させるために都合よく挿通エレメントで壊すことができ、またこの挿通エレメントもカセットと血液分析器間を流体連通させるための必要なインターフェースである。従って１つの挿通エレメントが２つの機能を有する。さらに上述したようにサンプルの分析の合間または機器の停止中にサンプル出口内で針の頭部が液に浸かっていることによって使用した試薬から形成される結晶の形成および粒子による機器の汚染を効果的に妨げることができる。
【００７８】
インピーダンス測定を使用した粒子計数の重要な問題として、気泡がサンプル混合物に形成されるのを防がなければならない、なぜなら気泡は、インピーダンス測定装置によって粒子としてカウントされてしまうからである。本発明のカセットの構造により気泡が血液測定装置内に取り込まれる可能性を効果的に最小限に抑えることができる。図１４および１４Ａから判るようにカセットが血液分析器と係合した垂直位置において、両方のサンプル出口が混合チェンバーの下に位置する。図１４Ａに示すように混合チェンバー内の液体レベルは、混合チェンバーとサンプル出口のセグメント６２ａまたは６６aとの間の接合インターフェースの下には降りない。従って混合中に発生する気泡は、すべて液体の上面に移動し、サンプル出口に気泡は留まらない。混合の後形成されたサンプル混合物が取り出されるとき、このサンプル混合物は、気泡を含まない。
【００７９】
さらなる態様において、上述したような本発明のカセット独自の構造として、ダイアフラム３９が換気開口部７５の上の領域を封止しているが、血液サンプルの充填の間、空気を開放するためのスペース７２を残している。この外側から封止された換気機構は、換気開口部から血液が上方に溢れるのを防ぐ効果的かつ安全な手段を提供し、特に本発明の使い捨てカセットおよび血液分析器が使用されるような緊急処置における臨床環境において作業者を生体有害物質の潜在的な危険から守ることになる。さらに例えば血液を充填する際に２０μｌのマイクロピペットを使用する代わりに誤って１００μｌのマイクロピペットを使用して過剰に充填した場合、ダイアフラムの下のスペース７２が充填入り口から血液が溢れるのを防ぐために過剰の血液を吸収ための緩衝領域として機能する。このような二重の防止機構は、作業者に必要とされるトレーニングおよび技量を最小限にするために設計されており、装置が扱いやすく、生体有害物質を扱うリスクを低減する。さらに血液サンプルがカセットの上側から充填されるので、血液の処理および作業者が血液に晒されるのを低減する。最初にカセットをカセットコンパートメント内に設置し、血液を市販のマイクロピペットを使用して充填することができ、ドアーまたはカセットを収容するインターフェースを閉じることができる。オペレーターは、血液が充填された後、カセットに接触せず、別の血液充填具を扱う必要がない。さらにダイアフラム３９は、透明なので、換気開口部７５上の領域を血液の充填を監視するために使用することもできる。例えば血液サンプルが詰まると、血液がサンプリングキャビティー８８内に流れなくなる場合がある。このような状況において、血液分析器に配置され、換気開口部７５の位置に案内された血液センサーは、不適切な血液の充填を感知し、システム制御部が分析工程を中断することができる。従って取り除くことが非常に困難になる詰まった血液サンプルによって形成される大きな粒子が血液測定装置の流路に導入されることがない。
【００８０】
別の態様において、本発明の使い捨てカセットを使用することによって赤血球／血小板および白血球の測定を別々に行うための２つのサンプル混合物を同時に調製することができる。両方のサンプル混合物は、使い捨てカセット中で１つの希釈工程で調製される。これとは対照的に既存のカセットは、赤血球および白血球の測定のためのサンプル混合物を調製するために複数の希釈工程を必要とする。本発明のカセットは、全体の血液の測定時間を節約し、サンプル調製工程の複雑さを減少し、希釈工程がそれぞれ固有の誤差を含むので測定精度を向上させることができる。さらに希釈を別個に行うことによって２つの独立した血液の区分けおよびサンプルの調製が工程誤差を特定する追加の情報を提供するので、測定精度のセーフガードも提供する。例えば充填の総量の誤差の場合、１０μｌの血液しかカセットに充填されず、殆どの場合第２サンプリングキャビティー８８は、完全に満たされない。この場合、白血球およびヘモグロビン測定結果は、影響を受けやすくなる。従って平均赤血球ヘモグロビン濃度（ＭＣＨＣ）は、実質的に異なる血液サンプルであっても一定であるので、赤血球およびヘモグロビンの両方の測定に依存する派生パラメーター（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）であるＭＣＨＣが誤差を反映することになる。このような状況において、充填の誤差は、サンプルの分離の誤差が同じように赤血球および白血球の測定に持ち越されるので、赤血球および白血球の両方の分析のために１つのアリコートの血液サンプルが分離させる既存の二重の希釈方法では容易に特定することができない。
【００８１】
さらに本発明の使い捨てカセットを使用することによって、赤血球および白血球測定のための２つのアリコートの所定の量の血液のサンプリングおよび区分けが１つの簡単な方法で同時に行われる。本発明の使い捨てカセットに使用されるサンプリング機構によって正確な測定を行え、患者の血液を合計で２０μｌ以下の少量のサンプル量で赤血球指数を供する完全血球算定（ＣＢＣ）、白血球算定およびリンパ球、顆粒球および主に単核細胞を含む中間集団（ｍｉｄｄｌｅ  ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ、ＭＩＤ）細胞などの少なくとも３つの亜集団（ｓｕｂｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）への白血球の分化を行うために使用される。本発明の使い捨てカセットおよび血液分析器を使用して得られるこれらのパラメーターの精度は、医師の事務所または小さな医院の検査室用に設計された機器の剪断バルブによって自動化されたサンプル吸引および区分け機器に供された試薬を用いた自動化されたサンプル希釈および混合を使用して血液サンプルを測定する既存の自動化された市販の血液分析器との互換性を有する。
【００８２】
以上のことから明らかなように本発明の使い捨てカセットの構造により血液分析器の比較的簡単な強固な接続が可能になる。カセットの上側は、サンプル混合物を混合し、収納するため、さらには廃棄物を戻すための機器とのインターフェースとして使用することができ、従ってカセットは複雑でなくなり、大きさも小さくなり、機器のインターフェース構造物の関連する費用を低減することができる。
【００８３】
本発明を添付の図面を参照して説明してきたが、これらは本発明の範囲を限定するものではなく、むしろ本発明の好ましい実施態様の例示であると考慮すべきである。しかしながら、本発明明細書の上記説明され、また添付の特許請求の範囲または法的に認められるその同等物に定義される本発明の範囲内で種々の変性および変更が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】米国特許第７３３５３３９号明細書
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００４/０４５７７０Ａ１号
【図１】
0005433013.tif 000002
【図２】
0005433013.tif 000003
【図２Ａ】
0005433013.tif 000004
【図３】
0005433013.tif 000005
【図４】
0005433013.tif 000006
【図４Ａ−４Ｂ】
0005433013.tif 000007
【図５】
0005433013.tif 000008
【図５Ａ】
0005433013.tif 000009
【図６】
0005433013.tif 000010
【図６Ａ】
0005433013.tif 000011
【図７】
0005433013.tif 000012
【図７Ａ】
0005433013.tif 000013
【図７Ｂ】
0005433013.tif 000014
【図８】
0005433013.tif 000015
【図８Ａ】
0005433013.tif 000016
【図８Ｂ】
0005433013.tif 000017
【図９】
0005433013.tif 000018
【図９Ａ】
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【図１０】
0005433013.tif 000020
【図１１】
0005433013.tif 000021
【図１２】
0005433013.tif 000022
【図１３】
0005433013.tif 000023
【図１３Ａ】
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【図１４】
0005433013.tif 000025
【図１４Ａ】
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