(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル投入部と分析装置（３）の測定用セル（６）との間のサンプル輸送が気密性サンプル導管（５）を介して行われる、医療サンプルを様々なサンプル採取容器（１０、１１）から分析装置（３）内へ投入するためのサンプル投入装置であって、
前記分析装置（３）のサンプル投入側に投入筒（４）が備えられ、前記投入筒にはその上側部において前記投入筒の軸方向にスライド可能な、円錐形投入開口部（９）を有する弾性の投入部材（８）が備えられており、さらに
前記投入部材（８）に対して変位可能で、投入筒（４）に対して平行な軸方向に移動可能な保持部材（１６）が備えられており、前記保持部材が第１位置では前記投入部材（８）を開放させるととともに、第２位置ではピストン型シリンジ（１１）を受け入れるための円錐形開口部（１７）を前記投入部材（８）の上方に位置させることを特徴とするサンプル投入装置。
【請求項２】
前記保持部材（１６）が投入筒（４）に対して間隔：ｒをあけてこれに平行に延びている旋回軸（１６’）の周りを旋回可能であるように支持されており、この旋回に関する前記第１位置では前記投入部材（８）を開放させるとともに、この旋回に関する前記第２位置ではピストン型シリンジ（１１）を受け入れるための円錐形開口部（１７）を前記投入部材（８）の上方に位置させることを特徴とする請求項１記載のサンプル投入装置。
【請求項３】
前記保持部材（１６）が較正用媒質、品質管理用媒質、洗浄用媒質のうちの１つ又は複数のための配給ディスクとして構成されており、前記投入筒（４）から間隔：ｒをあけた前記配給ディスクの各旋回位置には、前記較正用媒質、品質管理用媒質、洗浄用媒質うちの１つを前記投入部材（８）に接触させるためのコネクター（２２）が備えられていることを特徴とする請求項２記載のサンプル投入装置。
【請求項４】
前記保持部材（１６）が前記投入筒（４）の垂直面上に位置する揺動軸（１６’’）周りで揺動可能なフラップとして構成されており、この揺動に関する前記第１位置では前記投入部材（８）を開放させるとともに、この揺動に関する前記第２位置ではピストンシリンジ（１１）を受け入れるための円錐形開口部（１７）を前記投入部材（８）の上方に位置させることを特徴とする請求項１記載のサンプル投入装置。
【請求項５】
前記分析装置（３）が前記保持部材（１６）の変位運動のために、前記分析装置（３）のコントローラ（１４）によって制御される駆動装置（１８）を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のサンプル投入装置。
【請求項６】
前記投入部材（８）が前記投入筒（４）の筒先端（１５）の領域に存在することになる第１位置から前記筒先端（１５）が投入部材（８）を越えて突き出ることになる第２位置に至る前記投入部材（８）の軸方向移動のために、操作部材（１３）を介して前記投入部材（８）と連結されている駆動装置（１２）が備えられ、前記駆動装置（１２）が前記分析装置（３）のコントローラ（１４）によって制御されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のサンプル投入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サンプル投入部と分析装置の測定用セルとの間のサンプル輸送が気密性サンプル導管を介して行われる、医療サンプル（特に血液サンプル）を様々なサンプル採取容器から分析装置内へ投入するためのサンプル投入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなサンプル投入装置はすでに医療検査の分野で知られており、この装置は例えば血液分析またはその他の体液測定のために使用されている。多くの場合、分析装置は１つのサンプル投入方法にだけ合わせて専用化されているので、一般的にはその投入装置はキャピラリーまたはシリンジのいずれかだけを用いたサンプル投入しかできない。
【０００３】
そのため、すでに以前から、ピストン型シリンジを用いてもキャピラリーを用いても、複雑な交換作業をすることなしに、いずれかにも対応することができるサンプル投入装置の開発に対する要望があった。
【０００４】
この要望に答えるべく、種々の旋回位置で分析装置のサンプル供給導管の注入口と接続することのできる旋回ドッキング・ディスクを備えた、体液サンプルを検査するための分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このドッキング・ディスクを介してサンプルも供給することができるが、このときサンプルはチューブポンプを用いて吸引するか、サンプル注入口へ注入することで送り出される。このようなサンプル注入システムの長所は、様々なサンプル受入容器のために相違する投入位置を有しているよく知られている装置とは対照的に、分析装置の投入部材以降は分析装置内に供給されるすべてのサンプル、較正用媒質および洗浄用媒質は同一サンプル経路を流れることになるので、すべての媒質に対して同一測定条件が与えられることにある。
【０００５】
特許文献１に記載されたものと同様なサンプル投入装置として、軸心周りで旋回可能に支持された分配ディスクが備えられ、この分配ディスクは旋回軸に対して等間隔で配置された複数の投入部材が設けられており、この投入部材は適当なコネクターを介して供給媒質と接続される（例えば、特許文献２参照。）。この分配ディスクは分析装置のハウジング内に位置するキャリヤの上方に配置されており、分析装置はさらに分配ディスクの旋回および昇降のためのコントローラを備えている。所定の旋回位置では分配ディスクは１つのノッチを設けており、この位置ではピペットまたはシリンジを用いてサンプルを投入するためのサンプル投入開口部が開放することになる。従って、この特許文献２に記載された投入装置を用いると、サンプルはキャピラリーから吸引するか、またはピストン型シリンジを用いて注入することができるが、その際キャピラリーないしはピストン型シリンジを気密性で受け入れるために、剛性の気密性導管を介して分析装置の測定用セルと直接に接続されている円錐形の投入開口部が設けられている。もっともこの投入装置は、医療検査室において好ましいとされる第３の投入方法、つまりピストン型シリンジからの吸引による投入には適していない。上記で記載した装置においては、ピストン型シリンジからサンプルを吸引する場合にはピストン型シリンジの内部並びに分析装置の導管システムにおいて負圧が発生し、その結果ピストン型シリンジを取り外すと爆発的な圧力平衡によって気泡の影響を受けてサンプルの破砕が生じ、測定が困難になったり、測定値が歪曲されてしまったりする可能性がある。
【０００６】
ピストン型シリンジからサンプルを吸引する場合の同様の問題は、他の投入装置でも予想できる（例えば、特許文献３参照。）。この投入装置では、洗浄用媒質および較正用媒質を供給するために固定された周りで揺動可能なフラップが備えられており、フラップが閉じられている場合はこのフラップを介して洗浄用媒質および較正用媒質が分析装置の弾性投入部材へ供給される。フラップが開いている場合は、キャピラリーからの吸引ための又はピストン型シリンジを用いての注入のための投入部材が自由にアクセス可能となる。
【０００７】
このようにサンプルをピストン型シリンジから吸引できるサンプル投入装置も確かに知られている。これには、揺動可能な投入筒が用意されているので、投入筒の種々の位置で種々のサンプル採取容器から分析装置内へサンプル液を吸引することのできる多様な投入装置が含まれている。その１つは、サンプルの吸引がキャピラリーからもシリンジからも可能である、リンク案内機構を有する、機械的に相当に複雑なハブ機構を備えている（例えば、特許文献４参照。）。この装置では、さらに、投入筒の中央開口部はリンク機構によって投入部材へ軸方向に案内移動させられる。リンク機構のハンドルによって、投入筒はその筒が洗浄液のためのコネクターと接続されることになる静止位置から複数の相違する位置へ上昇することができるが、その際リンク機構の動きに合わせて、投入部材は様々な位置を取る。１つの上昇位置では、筒の先端は完全に開放されているので、これを開口しているサンプル容器に侵入させることができ、その結果サンプルは吸引される。また別の上昇位置では、筒の先端が投入部材の中央開口部の内側となるので、中央開口部の自由な領域にサンプル・キャピラリーを挿入してそこで保持することができる。サンプルは、その後分析装置のポンプによって吸引可能である。
【０００８】
この投入筒が実質的に水平の位置になると、投入部材が筒先端の小さな部分を開放させる。ピストン型シリンジのコーンが筒先端の上方へ誘導され、投入部材の外面に押し付けられ、その後サンプルが分析装置内へ注入される。この場合の短所として、ピストン型シリンジが投入装置によって保持されないこと、投入部材の外面によって不十分なパッキン機能しか得られないこと、そしてサンプルの一部が投入装置を汚染する危険性が存在することを言及しておかなければならない。
【０００９】
この特許文献４による投入装置の大きな欠点は、揺動可能な筒が装置側ではフレキシブルなチューブを介して測定用セルと接続されており、サンプル投入と測定用セルの間の領域では可動部並びにフレキシブルな気体透過性チューブを避けなければならないことにある。
【００１０】
フレキシブルな導管システムを用いた同様の問題は、投入筒が駆動装置を用いてピストン型シリンジの内側へ導かれるよく知られた装置においても生じる（例えば、特許文献５参照。）。この装置では、サンプル投入が２つの相違するサンプル採取容器、つまりピストン型シリンジ（図１参照）またはサンプル・キャピラリー（図２参照）を用いて可能である投入システムが記載されている。サンプル投入の領域に旋回可能な部材を用いると、サンプル採取容器の直径に基づいてピストン型シリンジもしくはサンプル・キャピラリーのどちらが投入開口部に導かれたのかが自動的に判定され、その結果これらの投入種別毎に相違する投入プログラムが開始される。その際、投入筒は駆動装置を用いてピストンシリンジ内へ進入するために長手方向で前方へ動かされるか、またはキャピラリーの場所を作るために引き戻される。長手方向に移動させることのできるこの特許文献５よる投入筒によれば、さらに測定用セルへ接続するためのフレキシブルな（およびそれに伴って気体透過性）チューブが必要になり、これは上記の従来技術で述べたような不都合を伴うので回避しなければならない。この特許文献５よる投入システムのもう１つの短所は、サンプルが洗浄液の供給および排出のためのサイドの開口部から流出してしまうので、ピストン型シリンジからのサンプルの注入が不可能であることにある。
【００１１】
さらに、分析装置に設けられた投入部材に装着されるか、または分析装置内へ導入されるかのいずれかの方策を講じなければならない、様々なサンプル採取容器のための様々なアダプターを使用することが知られている。だがそれによって操作コストが相当に大きく上昇し、かつ誤操作が生じるリスクも拡大する。
【００１２】
【特許文献１】
欧州特許出願公開第０２９７０８２号明細書（第３欄４９行目−第４欄３１行目、図１）
【００１３】
【特許文献２】
独国特許発明第３８９０１７５号明細書（第５欄４行目−第５欄３４行目、図１、図２）
【００１４】
【特許文献３】
欧州特許出願公開第０５６４４３９号明細書（第３欄３９行目−第４欄２１行目、図１）
【００１５】
【特許文献４】
米国特許第４４９９０５３号明細書（第２欄４５行目−第３欄３７行目、図１）
【００１６】
【特許文献５】
米国特許第５３９１４９９号明細書（第２欄３９行目−第２欄５３行目、第４欄３０行目−第４欄５６行目、図１−図３）
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記実状に鑑み、本発明の課題は、機械的にできる限り単純な方法で種々のサンプル採取容器からのサンプル採取が可能であり、その際さらに好ましくはサンプル投入と分析装置の測定用セルとの間のサンプル輸送が剛性の気密性導管を通して行われるように構成された、医療サンプル、好ましくは血液サンプルを投入するためのサンプル投入装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、サンプル投入部と分析装置の測定用セルとの間のサンプル輸送が気密性サンプル導管を介して行われる、医療サンプル（好ましくは血液サンプル）を様々なサンプル採取容器から分析装置内へ投入するための、本発明によるサンプル投入装置では、前記分析装置のサンプル投入側に投入筒が備えられ、前記投入筒にはその上側部において前記投入筒の軸方向にスライド可能な、円錐形投入開口部を有する弾性の投入部材が備えられており、さらに前記投入部材に対して変位可能で、投入筒に対して平行な軸方向に移動可能な保持部材が備えられており、前記保持部材が第１位置では前記投入部材を開放させるととともに、第２位置ではピストン型シリンジを受け入れるための円錐形開口部を前記投入部材の上方に位置させる。
【００１９】
この構成では、弾性の投入部材の円錐形投入開口部が開放されることになる保持部材の第１位置では、サンプルはキャピラリーから吸引するか、またはピストン型シリンジを用いて注入することができる。第１位置から保持部材の変位運動、それが直進運動であっても旋回や揺動といった回転運動であってもよいが、その運動変位によって達成される第２位置では、保持部材がピストン型シリンジを受け入れるように機能するが、その際ピストン型シリンジは投入筒の上方に位置し、引き続いて投入筒の上方へ保持部材が上昇運動することによって挿入される。その後、サンプルはピストン型シリンジの内側から吸引することができるが、このとき負圧を回避するために周囲空気は投入筒とシリンジコーンの間の環状形間隙を通って流出するように構成できる。
【００２０】
保持部材の変位運動の具体的な構造として、スペース上や操作上の観点から考察され、最適なものが選択されるが、そのために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記保持部材が投入筒に対して間隔：ｒをあけてこれに平行に延びている旋回軸の周りを旋回可能であるように支持されており、この旋回に関する前記第１位置では前記投入部材を開放させるとともに、この旋回に関する前記第２位置ではピストン型シリンジを受け入れるための円錐形開口部を前記投入部材の上方に位置させるように構成される。
【００２１】
また、他の実施形態では、前記保持部材が前記投入筒の垂直面上に位置する揺動軸周りで揺動可能なフラップとして構成されており、この揺動に関する前記第１位置では前記投入部材を開放させるとともに、この揺動に関する前記第２位置ではピストンシリンジを受け入れるための円錐形開口部を前記投入部材の上方に位置させるように構成される。
【００２２】
そのような保持部材の変位運動の駆動系に要するコストを低減するために、本発明の好適な実施形態では、前記分析装置が前記保持部材の変位運動のために、前記分析装置のコントローラによって制御される駆動装置を備えている。
【００２３】
同様な理由から、前記投入部材が前記投入筒の筒先端の領域に存在することになる第１位置から前記筒先端が投入部材を越えて突き出ることになる第２位置に至る前記投入部材の軸方向移動のために、操作部材を介して前記投入部材と連結されている駆動装置が備えられ、前記駆動装置が前記分析装置のコントローラによって制御されるように構成することも好ましいことである。
【００２４】
較正用媒質、品質管理用媒質、洗浄用媒質のうちの少なくとも１つの供給も考慮した合理的な構成に関する、本発明による特に好適な実施形態では、前記保持部材が較正用媒質、品質管理用媒質、洗浄用媒質のうちの１つ又は複数のための配給ディスクとして構成されており、前記投入筒から間隔：ｒをあけた前記配給ディスクの各旋回位置には、前記較正用媒質、品質管理用媒質、洗浄用媒質うちの１つを前記投入部材に接触させるためのコネクターが備えられている。
【００２５】
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
フロントパネル２によって示されている分析装置３に採用された、本発明によるサンプル投入装置１の第１の実施形態は、図１〜５に図示されているように、剛性の投入筒４、例えば注射針状のスチール筒を示しており、この筒は剛性の気密性サンプル導管５を介して分析装置３内の測定用セル６と接続されている。投入筒４は、装置側に連結部材７を有しているので、必要に応じて交換することができる。
【００２７】
投入筒４には円錐形の投入開口部９を形成した軸方向に移動可能な、弾性の投入部材８が差し込み配置されており、円錐形開口部９はサンプル・キャピラリー１０を気密状態で受け入れるためにも（図１参照）ピストン型シリンジ１１のコネクターとしても（図２参照）適合可能となっている。投入部材８の軸方向移動は、操作部材１３を介して分析装置３に備えられたコントローラ１４によって制御される駆動装置１２によって行われる。弾性投入部材８の軸方向移動は、投入部材８が投入筒４の先端１５の領域に存在する第１位置（図１〜３参照）と、針の先端１５が投入部材８を越えて突き出ることになる、投入筒４の中央領域に投入部材８が存在することになる第２位置（図４参照）との間で行われる。
【００２８】
さらに投入装置は、投入筒４に対して間隔：ｒをあけた軸１６’周りに旋回可能に支持されるとともに軸１６’の軸方向に移動可能な保持部材１６を備えている。この保持部材１６は所定の種類のサンプルを投入するために投入部材８を開放する旋回第１位置（図１、２および５）、および弾性の投入部材８の上方にくるように角度β（図５参照）を旋回させた旋回第２位置（図３および４）に旋回する。この旋回第２位置おいて、剛性の投入筒４の軸４’が円錐形開口部１７の軸１７’と一致し、保持部材１６の円錐形開口部１７に装着されたピストン型シリンジ１１が投入部材８に受け入れられるように構成されている。保持部材１６の昇降運動および旋回運動のために、分析装置３内にはコントローラ装置１４によって制御されるまた別の駆動装置１８が用意されている。
【００２９】
従って本発明に従ったサンプル投入装置は、以下の３種の好ましいサンプル投入方法のために最適である：
（１）径の小さいサンプル管、例えばサンプル・キャピラリーからサンプルを吸引する：
この場合、投入装置は図１に示した作動状態にある、つまり、弾性の投入部材８は剛性投入筒４の先端１５の領域にあり、保持部材１６はサンプル・キャピラリー１０を用いたサンプル投入のために投入部材８を開放させることになる旋回第１位置にある。サンプル・キャピラリー１０は、投入筒４のためのガイド開口部内で気密状態で保持されるまで弾力性の投入部材８の円錐形投入開口部９内へ誘導される。その後、分析装置３の図示されていないポンプ装置が作動させられ、サンプルがサンプル・キャピラリーから分析装置内へ吸引される。この吸引過程は分析装置のディスプレイを介して手動で開始することができるし、または例えば径が相違する種々のサンプル採取容器を識別できる投入開口部９の領域にある図示されていない光学的認識手段の働きで自動的に開始することができる。
【００３０】
（２）ピストン型シリンジからのサンプルの注入：
このサンプル投入方法は図２に略図で示されている。サンプル投入装置１は、図１に示した位置と同一の初期位置にあるが、この場合にはピストン型シリンジ１１のコーン型コネクター２０が弾性投入部材８の円錐形投入開口部９内へ気密状態で挿入されており、引き続いてピストン２１の作動によってピストン型シリンジ１１内に含まれているサンプルが分析装置３の中に注入される。この注入過程によって軸方向に移動可能な投入部材８上に加えられる力は駆動装置１２の操作部材１３によって支えられる。
【００３１】
（３）ピストン型シリンジからのサンプルの吸引：
このサンプル投入方法は図３および４に示されており、サンプル投入装置１は、最初、図３に示すように、保持部材１６が旋回第２位置にくる初期位置に設定される。その際、保持部材１６の円錐形開口部１７は、剛性投入筒４の軸４’が投入部材８を介して円錐形開口部１７の軸１７’に一致するような配置となる。その後、ピストン型シリンジ１１はコーン型コネクター２０でもって保持部材１６の円錐形開口部内へ挿入されてそこで保持される。次に図４に示すように、保持部材１６および投入部材８両方の下降運動が開始され、それに伴って両方の部材が分析装置３のフロントパネル２の方向へ移動させられる。この下降運動によって、ピストン型シリンジ１１は剛性投入筒４を受け入れながら引き寄せられるので、剛性投入筒４はピストン型シリンジ内の気泡を含まないサンプルが存在する領域へ入り込む。図１〜４に示されているように、剛性投入筒４は角度αで斜めに上方に傾斜しており、保持部材１６も同一の角度αで斜めに配置されているので、ピストンシリンジ１１もピストン型シリンジからサンプルをできる限り気泡を含まずに吸引できるために好都合な位置につく。投入部材８と保持部材１６との間では、サンプル採取時に負圧が発生するのを回避するために周囲空気が投入筒４とコーン型コネクター２０との間の環状間隙を通ってピストン型シリンジ内へ流入する。このサンプル投入方法のために必要な昇降運動および旋回運動は、分析装置のディスプレイ（好ましくはタッチスクリーン）を介して手動で開始させることも、または使用サンプル採取容器のための図示されていない光学的もしくは機械的認識装置によって自動的に開始させることも可能である。
【００３２】
図３又は図５に示されているように、保持部材１６は較正用媒質、品質管理用媒質、洗浄用媒質の少なくとも１つを供給するための配給ディスクとして形成することができるが、その際そのために旋回軸１６’から間隔：ｒをあけて配給ディスク１６の下側に上記媒質のためのコネクター２２が設けられている。適切な昇降運動および旋回運動によって、このコネクター２２各々を弾力性の投入部材８内へ誘導することができる。これにより、適切な較正用媒質、品質管理用媒質、洗浄用媒質の少なくとも１つを投入筒４内へ吸引することができる。
【００３３】
図６に示した第２の実施形態では、保持部材１６は投入筒４の片側に配置されたフラップとして形成されている。揺動軸１６’’は投入筒４から間隔：ｒをあけて投入筒４の垂直面ε上に位置し、支持部材２３に対してフラップを揺動可能に支持されている。フラップは剛性の投入筒４の上方にピストンシリンジ１１を持ってくるように揺動昇降する。保持部材（フラップ）１６の揺動第１位置（破線で示されている）では、投入部材８は例えばキャピラリーからのサンプル投入のために開放されておおり、揺動第２位置では、ピストンシリンジ１１を受け入れるためにフラップの円錐形開口部１７が投入部材８の上方に位置して開口する。
【００３４】
図６において矢印２４で示されているように、また別の実施形態に従うと、保持部材１６は第１位置（投入部材８が開放されている状態）から第２位置（投入部材８の上方に円錐形開口部１７が位置する状態）へスライドさせられ、引き続いて支持部材２３を用いて昇降運動が実施される。
【００３５】
これによって、すべての好ましいサンプル投入方法におけるサンプル並びにすべての較正用媒質、品質管理用媒質、洗浄用媒質のすくなくとも１つが同一分析流路を流れることが保証される。
【００３６】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】分析装置内へ医療サンプルを投入するためのサンプル投入装置の第１実施形態におけるある作動状態での断面模式図
【図２】分析装置内へ医療サンプルを投入するためのサンプル投入装置の第１実施形態における他の作動状態での断面模式図
【図３】分析装置内へ医療サンプルを投入するためのサンプル投入装置の第１実施形態におけるさらに別な作動状態での断面模式図
【図４】分析装置内へ医療サンプルを投入するためのサンプル投入装置の第１実施形態におけるさらに別な作動状態での断面模式図
【図５】図１によるサンプル投入装置の平面図
【図６】分析装置内へ医療サンプルを投入するためのサンプル投入装置の第２実施形態における図３に対応する作動状態での断面模式図
【符号の説明】
３  分析装置
４  投入筒
５  サンプル導管
６  測定用セル
８  投入部材
９  円錐形投入開口部
１０  サンプル採取容器
１１  ピストン型シリンジ
１６  保持部材
１７  円錐形開口部
【図１】
0003639832.tif 000002
【図２】
0003639832.tif 000003
【図３】
0003639832.tif 000004
【図４】
0003639832.tif 000005
【図５】
0003639832.tif 000006
【図６】
0003639832.tif 000007