(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料液を採取してキャップで密閉された試料容器から吸引針によるキャップを通しての試料液の吸引及び試料容器外への吐出を行う機構を用いた試料吸引・吐出方法において、
試料容器を立たせる状態にするステップと、吸引針を前記試料容器の空間部まで刺通させて前記吸引針を介し通気することにより外気と等圧にするステップと、前記吸引針を前記試料容器から抜くステップと、前記吸引針を洗浄するステップと、前記吸引針を試料液に位置付けして所定量の前記試料液を吸引するステップと、前記吸引針を前記試料容器から抜くステップと、前記試料液を前記吸引針から吐出するステップと、を有することを特徴とする試料吸引・吐出方法。
【請求項２】
試料液を採取してキャップで密閉された試料容器から吸引針によるキャップを通しての試料液の吸引及び試料容器外への吐出を行う機構を用いた試料吸引・吐出方法において、
試料容器を立たせる状態にするステップと、吸引針を前記試料容器の空間部まで刺通させて前記吸引針を介し通気することにより外気と等圧にするステップと、前記吸引針を試料液に位置付けして所定量の前記試料液を吸引するステップと、前記吸引針を前記試料容器から抜くステップと、前記吸引針の外周面を洗浄するステップと、前記試料を前記吸引針から吐出するステップと、を有することを特徴とする試料吸引・吐出方法。
【請求項３】
試料液を採取してキャップで密閉された試料容器から吸引針によるキャップを通しての試料液の吸引及び試料容器外への吐出を行う機構を用いた試料吸引・吐出方法において、
試料容器を立たせる状態にするステップと、吸引針を前記試料容器の空間部まで刺通させて前記吸引針を介し通気することにより外気と等圧にするステップと、前記吸引針を前記試料容器から抜くステップと、前記吸引針を洗浄するステップと、前記吸引針を試料液に位置付けして所定量の前記試料液を吸引するステップと、前記吸引針を前記試料容器から抜くステップと、前記吸引針外周を洗浄するステップと、前記試料液を前記吸引針から吐出するステップと、を有することを特徴とする試料吸引・吐出方法。
【請求項４】
試料液を採取してキャップで密閉された試料容器から吸引針によるキャップを通しての試料液の吸引及び試料容器外への吐出を行う機構を用いた試料吸引・吐出方法において、
試料容器を立たせる状態にするステップと、吸引針を前記試料容器の空間部まで刺通させて前記吸引針を介して通気することにより外気と等圧にするステップと、前記吸引針を前記試料容器から抜くステップと、前記吸引針を洗浄するステップと、前記吸引針を試料液に位置付けして所定量の前記試料液を吸引するステップと、前記吸引針を前記試料容器から抜くステップと、前記吸引針外周面を洗浄するステップと、前記試料液を前記吸引針から吐出するステップと、所定量の希釈液を吐出するステップと、を有することを特徴とする試料吸引・吐出方法。
【請求項５】
試料容器を立たせる状態にするステップにおいて、前記試料容器を倒立状態にすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の試料液吸引・吐出方法。
【請求項６】
試料液を採取してキャップで密閉された管状の試料容器を容器ホルダで保持し、吸引針がキャップを通して試料容器の試料吸引位置及び空間部の外気への通気位置並びに容器ホルダ外の試料吐出位置に搬送機構により移動させられるようになった試料吸引・吐出装置において、
搬送機構は、モータで回転駆動される垂直方向のねじ軸と、前記ねじ軸に螺合したナットに設けられ、かつ前記ねじ軸と平行なガイドレールに昇降可能にガイドされる昇降基台と、この昇降基台に昇降可能にガイドされ、かつ前記昇降基台よりも裏側の離反位置を占めるようにばねで裏側へ付勢されたラックと、このラックに噛合し、かつ吸引針の基端部を回転駆動する歯車とを備え、
前記昇降基台の昇降により、前記吸引針が前記試料吸引位置、通気位置及び容器ホルダに設けた洗浄室内の洗浄位置へ移動し、さらに前記吸引針が前記容器ホルダを脱出した時点でラックのばね付勢方向の移動をストッパにより拘束した状態で前記昇降基台をさらに昇降させることにより前記ラックで回転駆動される前記歯車により、前記吸引針を昇降位置および側方の試料吐出位置間で往復回転させることを特徴とする試料吸引・吐出装置。
【請求項７】
試料液を採取してキャップで密閉された管状の試料容器を容器ホルダで保持し、吸引針がキャップを通して試料容器の試料吸引位置及び空間部の外気への通気位置並びに容器ホルダ外の試料吐出位置に搬送機構により移動させられるようになった試料吸引・吐出装置において、
容器ホルダが試料容器を倒立状態で保持すると共に、吸引針の前記試料容器内への侵入をガイドする断面円形のガイド孔及びその先方に連続して前記吸引針の外周面を洗浄する逆円錐部を有する洗浄室が形成された洗浄具を備えると共に、前記逆円錐部の先端部に、その中心から側方へずれた方向を向いた洗浄液の吐出口を設け、前記洗浄室の基端部に吸引口を設け、
また前記洗浄具の前記ガイド孔より基端側に、前記吸引針の移動をガイドするガイド部を形成すると共に、このガイド部が、試料吐出位置側を向いて開口し、かつ前記ガイド孔の周面の延長面上に位置して前記ガイド孔への前記吸引針の侵入をガイドする昇降ガイド面と、前記試料吐出位置から前記昇降ガイド面への回動をガイドするように、前記昇降ガイド面から側方へ向けて徐々に幅広になる回動ガイド面と、前記ガイド孔及び前記昇降ガイド面間に介在して前記試料吐出位置側を向いて開口し、かつ前記昇降ガイド面よりも前記試料吐出位置側と逆の側方へ後退した後退面とを備え、
搬送機構が、モータで回転駆動される垂直方向のねじ軸と、このねじ軸に螺合したナットに設けられ、かつ前記ねじ軸と平行なガイドレールに昇降可能にガイドされる昇降基台と、この昇降基台に昇降可能にガイドされ、かつ前記昇降基台よりも裏側の離反位置を占めるようにばねで裏側へ付勢されたラックと、このラックに噛合し、かつ前記吸引針の基端部を回転駆動する歯車とを備え、
前記昇降基台の昇降により、前記吸引針が前記試料吸引位置、通気位置及び前記洗浄室内の洗浄位置へ移動し、さらに前記吸引針が前記容器ホルダを脱出した時点で前記ラックの前記ばね付勢方向の移動をストッパにより拘束した状態で前記昇降基台をさらに昇降させることにより前記ラックで回転駆動される前記歯車により、前記吸引針を前記昇降位置及び側方の前記試料吐出位置間で往復回動させることを特徴とする試料吸引・吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料液を採取してキャップで密閉された試料容器から吸引針によりキャップを通して試料液を吸引し、試料容器外へ吐出する試料吸引・吐出方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平５−７９９５３号公報によれば、真空採血した採血管にゴムキャップで密閉した状態で吸引針を刺して内部を大気に通気させた後に、採血管を傾斜させた状態で血液試料を吸引針で吸引するこの種の装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この装置によれば、密栓状態で空間部が大気と等圧となることにより、負圧が残る場合の試料液の吸引時の誤差が解消され、空間部が陽圧に転じた場合のコンタミも解消される。しかしながら、吸引針を試料容器から抜く際に試料液で汚れた吸引針の外周面の洗浄を別の場所に用意した洗浄具で行う必要がある。また、ゴムキャップを通気時及び試料吸引時に２回吸引針で刺すために、その都度吸引針の汚染の可能性を考慮する必要がある。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて、試料液を真空状態で採取して密閉したキャップを通して空間部の外気への通気及び試料液の吸引を行う際に、吸引針の試料汚れを防止する試料吸引方法及び吸引針を試料容器から抜く過程で吸引針の外周面が洗浄される試料吸引・吐出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この目的を達成するために、請求項１により、試料液を採取してキャップで密閉された試料容器から吸引針によるキャップを通しての試料液の吸引及び試料容器外への吐出を行う機構を用いた試料吸引・吐出方法において、試料容器を立たせる状態にするステップと、吸引針を試料容器の空間部まで刺通させて吸引針を介し通気することにより外気と等圧にするステップと、吸引針を試料容器から抜くステップと、吸引針を洗浄するステップと、吸引針を試料液に位置付けして所定量の試料液を吸引するステップと、吸引針を試料容器から抜くステップと、試料液を吸引針から吐出するステップとを有する。吸引針の通気時の汚れが洗浄される。
【０００６】
または、請求項２により、試料容器を立たせる状態にするステップと吸引針を試料容器の空間部まで刺通させて吸引針を介し通気することにより外気と等圧にするステップと、吸引針を試料液に位置付けして所定量の試料液を吸引するステップと、吸引針を試料容器から抜くステップと、吸引針の外周面を洗浄するステップと、試料を吸引針から吐出するステップとを有する。吸引針の試料吸引時の外周面の汚れが洗浄される。
【０００７】
または、請求項３により、試料容器を立たせる状態にするステップと、吸引針を試料容器の空間部まで刺通させて吸引針を介し通気することにより外気と等圧にするステップと、吸引針を試料容器から抜くステップと、吸引針を洗浄するステップと、吸引針を試料液に位置付けして所定量の試料液を吸引するステップと、吸引針を試料容器から抜くステップと、吸引針外周を洗浄するステップと、試料を吸引針から吐出するステップとを有する。吸引針の通気時及び試料吸引時の吸引針の内部及び外周面の汚れが洗浄される。
【０００８】
または、請求項４により、試料容器を立たせる状態にするステップと、吸引針を試料容器の空間部まで刺通させて吸引針を介して通気することにより外気と等圧にするステップと、吸引針を試料容器から抜くステップと、吸引針を洗浄するステップと、吸引針を試料液に位置付けして所定量の試料液を吸引するステップと、吸引針を試料容器から抜くステップと、吸引針外周面を洗浄するステップと、試料液を吸引針から吐出するステップと、所定量の希釈液を吐出するステップとを有する。この際、吸引針外周面の洗浄と共に、試料液の吐出に次いで希釈液を吐出することにより、所定倍率で希釈された試料が得られる。これらの方法において、短い吸引針を使用可能にするには、請求項５により、試料容器を立たせる状態にするステップにおいて、試料容器を倒立状態にする。
【０００９】
試料吸引・吐出装置の吸引針の搬送機構を省スペース、かつ簡単な構成で実現するには、請求項６により、試料液をキャップで密閉された管状の試料容器を容器ホルダで保持し、吸引針がキャップを通して試料容器の試料吸引位置及び空間部の外気への通気位置並びに容器ホルダ外の試料吐出位置に搬送機構により移動させられるようになった試料吸引・吐出装置において、搬送機構は、モータで回転駆動される垂直方向のねじ軸と、ねじ軸に螺合したナットに設けられ、かつねじ軸と平行なガイドレールに昇降可能にガイドされる昇降基台と、この昇降基台に昇降可能にガイドされ、かつ昇降基台よりも裏側の離反位置を占めるようにばねで裏側へ付勢されたラックと、このラックに噛合し、かつ吸引針の基端部を回転駆動する歯車とを備え、昇降基台の昇降により、吸引針が試料吸引位置、通気位置及び容器ホルダに設けた洗浄室内の洗浄位置へ移動し、さらに吸引針が容器ホルダを脱出した時点でラックのばね付勢方向の移動をストッパにより拘束した状態で昇降基台をさらに昇降させることによりラックで回転駆動される歯車により、吸引針を昇降位置および側方の試料吐出位置間で往復回転させる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４を基に本発明の実施の形態の一例による試料吸引・吐出装置を説明する。この試料吸引・吐出装置は、図１及び図３に示すように、フレーム３９に構成され、試料容器８を倒立状態で保持する容器ホルダ２０及び吸引針１の搬送機構３０を備えている。容器ホルダ２０は、管状の試料容器８を挿入させる内部空間を備え、下端部に試料容器８のキャップ９を着座させる洗浄具１０を着脱自在に嵌入させる嵌合溝２２が形成され、上端部に試料容器８を上方から押圧するように開閉されるスライド式の蓋２１を備えている。
【００１１】
洗浄具１０は、洗浄具本体１０ａの先端部の嵌合穴１１にリング状パッキン１２を介して蓋１０ｂの裏面の突出部１９が嵌合して組み立てられる。この組み立て状態で、洗浄具本体１０ａ及び蓋１０ｂの両側には、嵌合溝２２に嵌入するフランジ部１０ｃが形成される。洗浄具本体１０ａには、吸引針１の試料容器８内への垂直方向からの侵入をガイドする断面円形のガイド孔１３が形成され、一方蓋１０ｂには試料容器８のキャップ９を着座させるように隆起した着座部１４及びガイド孔１３と同軸状のガイド孔１３ａが形成されている。ガイド孔１３の先方には、同軸状の嵌合穴１１に向けて内径が徐々に大きくなる逆円錐部１７ａを有する洗浄室１７が形成されている。その先端部分には、吸引針１の外周面を洗浄するために中心から水平側方へずれた方向を向いた洗浄液の吐出口１５を周面に備え、かつ細管１５ｂが後続した流路１５ａが形成されている。
【００１２】
ガイド孔１３の洗浄室１７を部分的に構成する上部には、洗浄液を排液する吸引口１６を備えた流路１６ａが形成され、細管１６ｂが後続している。ガイド孔１３の内径は、吸引針１との周囲に吸引により洗浄液を通すことができるが、表面張力により下方へ漏れることがない程度の隙間を生じるように設定されている。細管１６ｂには、負圧により洗浄液を吸引する容量タンクを備えたローラポンプ等の吸引ポンプが接続し、一方細管１５ｂには、圧送量が吸引量より多くなるように洗浄液を圧送するシリンジポンプが接続する。尚、洗浄液が吸引及び圧送には定常流が望ましい。
【００１３】
洗浄具１０のガイド孔１３より基端側には、側方の試料吐出位置を向いて開口し、かつガイド孔１３に対する吸引針１の侵入及び回動をガイドするガイド部１８が形成されている。このガイド部は、ガイド孔１３の周面の延長面上に在る昇降ガイド面１８ａと、試料吐出位置からの回動をガイドするように、昇降ガイド面１８ａから側方へ向けてＶ字形に徐々に幅広になる回動ガイド面１８ｂ（図２参照）と、ガイド孔１３及び昇降ガイド面１８ａ間に介在して昇降ガイド面１８ａよりも試料吐出位置と反対側側方へ階段状に後退した後退面１８ｃとを備えている。
【００１４】
搬送機構３０は、ステップモータ３１の取付け台及びフレーム基部３９ａ間に回転自在に垂直方向へ支持され、かつステップモータ３１で回転駆動される垂直方向のねじ軸３２と、このねじ軸に螺合したボールナット３３に取付けられ、かつねじ軸３２と平行なガイドレール３４に昇降可能にガイドされる昇降基台３５とを備えている。
【００１５】
この昇降基台の表側にはラック３６が載置され、そのＴ字形に形成された両側のスライド部３６ａが、両側のガイド板３７にラック３６が昇降基台３５を横断して昇降可能にガイドされている。ラック３６には、吸引針１を回転駆動するようにガイド板３７に軸支されたシャフト４４に取付けられた歯車４０が噛合している。ラック３６及び昇降基台３５間には、ラック３６を昇降基台３５よりも裏側の離反位置へ引張り付勢するばね３８が装着されている。フレーム基部３９ａはラック３６のストッパとして機能し、ラック３６に対するばね付勢方向の移動の拘束状態で昇降基台３５がさらに下降し、次いで上昇することにより停止状態のラック３６に噛合した歯車４０が回転し、吸引針１は垂直方向の昇降ガイド面１８ａ及び試料吐出位置間で往復回動する。
【００１６】
吸引針１の基端部には、試料液の吸引・吐出用に生食水が充填され、さらにこの生食水を吸引針１を通じて吸引又は吐出する細管が着脱自在に装着されるジョイントを備え、かつねじ挿通孔２ａを備えたヘッド２が設けられている。シャフト４４の先端部には、ヘッド２の係合部分２ｂを着脱自在に嵌入させる嵌合穴４３を備えた係合基部４２が取付けられている（図４参照）。これにより、ヘッド２は、嵌合穴４３に係合部分２ｂを着脱自在に嵌入され、ねじ挿通孔２ａを通してねじ止されて係合基部４２に着座する。
【００１７】
ステップモータ３１には、吸引針１を試料容器８の空間部の通気位置、僅かに下方の血液試料の吸引位置、さらに僅かに下方の洗浄位置及びガイド孔１３から脱出した垂直方向の昇降位置でシャフト４４（図３参照）を支点として側方の試料吐出位置にそれぞれ所定の停止時間を伴って順に移動するように、回転位置を制御するタイマ及びＣＰＵ利用の制御回路が付属している。但し、ステップモータに限らず、ロータリエンコーダ又は昇降位置を検知する位置センサを用いて通常のモータで制御することも可能である。この制御回路は、吸引針１の内部及び外周面の洗浄装置も吸引針１の昇降に同期したタイミングで作動させる。
【００１８】
このように構成された試料吸引・吐出装置の動作を図４を参照して説明する。高さ約８ｃｍ、外径１５ｍｍの管状の試料容器８に血液試料を例えば高さ３ｃｍ程度に真空採取し、倒立状態で容器ホルダ２０にセットしてキャップ９を着座部１４に当接させて上方から蓋２１で押圧しておく。以下、ステップモータ３１がプログラムされた回転方向、停止時間及び停止位置に従って回転し、先ず吸引針１がガイド孔１３、１３ａを通つてキャップ９を刺通して血液試料の上方の空間部の所定の通気位置に上昇し、ヘッド２を通して通気して外気と等圧にする（同図Ａ）。
【００１９】
昇降台３５は、吸引針１を試料容器１及び洗浄具１０から抜くように下降し、ラック３６の下端面をフレーム基台３９ａへ拘束させた状態で所定量さらに下降することにより、吸引針１を斜め下方へ回動させた回動位置で容器７から吸引針１へ生食水を吸引させて吸引針１内を洗浄する（同図Ｂ）。
【００２０】
昇降台３５が上昇し、その過程でばね３８によりラック３６を徐々に昇降台３５に対して相対的に下降させて吸引針１を昇降ガイド面１８ａに復帰させると共に、さらに上昇してキャップ９を刺通して吸引位置ヘ停止し、所定量の血液試料を吸引する（同図Ｃ）。試料容器８の倒立により、血液試料が少量であっても又吸引により減少しても上方の空間部を通気させ得る程度の短い吸引針１で吸引できる。
【００２１】
昇降台３５が僅かに下降し、吸引針１の先端部を僅かに下方の洗浄室１７内へ洗浄位置に停止させ、吐出口１５から洗浄液を吐出させ、その旋回流で吸引針１の外周面を洗浄して吸引口１６から吸引させる。ガイド孔１３及び吸引針１間の隙間は僅かであり、洗浄液は表面張力によりガイド孔１３に保持され、しかも階段状に後退した後退面１８ｃが隣接することにより、昇降ガイド面１８ａに伝わることなく確実に表面張力が生じ、洗浄液は下方へ漏れることはない（同図Ｄ）。洗浄具１０は容器ホルダ２０に対して着脱自在であることにより、必要により取り外して洗浄することができる。
【００２２】
さらに下降して、同図Ｂと同一の回動位置である試料吐出位置への回動で、容器７ａに血液試料の吐出を行う（同図Ｅ）。図４Ｅの過程において、試料液の吐出後に希釈液を吐出して所望の希釈率の試料液を調製しても良い。
【００２３】
尚、前述の実施の形態に代えて、試料容器８を正立状態で保持し、洗浄具も反転させて、昇降基台を下降させることにより吸引針を上方から試料容器に刺し込むこともできる。この場合、吸引針は吸引過程での液面低下も配慮して長くする必要がある。また、洗浄室は試料容器８への液漏れを確実に防止するために、逆円錐状に形成することなく、ガイド孔と同一内径もしくは僅かに大きめの円筒状にする。試料吐出もしくは吸引針内の洗浄位置での回動は、昇降台の上昇に伴って吸引針を下方へ回動させる必要があるために、ラックに噛合する歯車に反転用の歯車を追加して噛合させる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項４の発明によれば、吸引針の内部或は外周面の洗浄により、試料汚れ、或は測定誤差を少なくできる。請求項５の発明によれば、吸引針を短縮でき、吸引針のガイドも容易となる。
【００２５】
請求項６の発明によれば、吸引針の昇降及び回動がモータを用いて簡単、かつコンパクトな構成で行われる。請求項７の発明によれば、試料容器を倒立状態で保持する試料吸引・吐出装置により、吸引針を短縮して吸引針の移動ストロークが短縮され、吸引針のガイドも容易となる。洗浄室を逆円錐状に形成して洗浄液の旋回流を発生させることにより、吸引針の外周面の洗浄を所定流量の洗浄液で効率良く行うことができる。ガイド孔に後退面が続くことにより、ガイド孔から昇降ガイド面を伝わって洗浄液が垂れることなく表面張力でガイド孔に確実に保持される。モータでねじ軸を回転駆動して試料吸引位置、通気位置及び洗浄位置への昇降及び側方の試料吐出位置への回動を行わせる省スペースの搬送機構が簡単に構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による試料吸引・吐出装置の洗浄具を示すもので、同図Ａはその断面図、同図Ｂはその本体部分の平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】  同試料吸引・吐出装置の搬送機構の斜視図である。
【図４】  同試料吸引・吐出装置の動作を原理的に説明する図である。
【符号の説明】
１  吸引針
２  ヘッド
８  試料容器
９  キャップ
１０  洗浄具
１３、１３ａ  ガイド孔
１７  洗浄室
１８  ガイド部
１８ａ  昇降ガイド面
１８ｂ  回動ガイド面
１８ｃ  後退面
２０  容器ホルダ
３０  搬送機構
３１  ステップモータ
３２  ねじ軸
３３  ボールナット
３５  昇降基台
３６  ラック
３８  ばね
４０  歯車
【図１】
0003697631.tif 000002
【図２】
0003697631.tif 000003
【図３】
0003697631.tif 000004
【図４】
0003697631.tif 000005