(57)【要約】【課題】試料分析装置の組み立て及びメンテナンスを簡単化することである。【解決手段】試料や空気等の流体を流通させる流通経路３と、当該流通経路３上の流体の流通をコントロールする１以上の流体制御ユニット５と、前記流通経路３上に設けられた測定セル４１と、その測定セル４１内の前記試料を分析する試料分析部６と、それらを保持するケーシング７とを備え、前記流体制御ユニット５の少なくとも１つが、流体制御のための関連する機能をユニット化してなるものであり、内部流路５０１を形成するマニホールド５０２と、前記内部流路５０１における前記流体の流通をコントロールする１以上の制御弁５０３と、前記内部流路５０１と前記流通経路３とを接続するための接続ポート５０４とを一体的に有し、前記ケーシング７から取り外し可能に構成されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料や空気等の流体を流通させる流通経路と、
当該流通経路上の流体の流通をコントロールする１以上の流体制御ユニットと、
前記流通経路上に設けられた測定セルと、
その測定セル内の前記試料を分析する試料分析部と、
それらを保持するケーシングと、を備え、
前記流体制御ユニットの少なくとも１つが、流体制御のための関連する機能をユニット化してなるものであり、内部流路を形成するマニホールドと、前記内部流路における前記流体の流通をコントロールする１以上の制御弁と、前記内部流路と前記流通経路とを接続するための接続ポートとを一体的に有し、前記ケーシングから取り外し可能に構成されていることを特徴とする試料分析装置。
【請求項２】
前記流体制御ユニットが、前記流通経路内に空気を流通させるためのエアポンプユニットと、前記流通経路内で液体を移動させるための定注器ユニットとである請求項１記載の試料分析装置。
【請求項３】
前記流体制御ユニットが、前記試料を希釈するための希釈液を貯蔵してその希釈液の温度を調節する希釈液温度調節ユニットをさらに含む請求項２記載の試料分析装置。
【請求項４】
前記ケーシングが、前記ユニットに電力を供給するための主配線を収容し、前記ユニットと前記主配線とを電気的に接続する中継コネクタを、前記ユニットが取り付けられる領域近傍に設けていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の試料分析装置。
【請求項５】
前記試料が、血液検体であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の試料分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば血液検体中に含まれる赤血球、白血球あるいは血小板などの成分を分析する試料分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば従来の血液分析装置は、特許文献１に示すように、採血管内の血液検体を吸引するためのサンプリングノズル、測定セル、溶血試薬容器、廃液容器と、液移動用の定注器やエアポンプなどを備えていて、それら各部は配管によって繋げられている。そして、その配管には血液検体や溶血液等の流通をコントロールするための電磁制御弁が設けられている。
【０００３】
しかしながら、このような血液分析装置では、上記各部と、配管及び電磁制御弁とは独立して設けられているので、配管の数及び配管と各部の接続ポイントが増えてしまい、組み立ての際には非常に手間がかかってしまうという問題がある。また、例えば故障などにより一部分のみを取り外す必要があるときにおいても、その部分を取り外すために多くの配管を外すことが必要となり非常に手間のかかってしまうという問題もある。
【０００４】
さらに、上記各部と独立して配管上に電磁制御弁が設けられているため、一部分だけ交換してその部分のみをエージングしたい場合であっても、装置全体についてエージングなどの動作確認を行う必要があり、非常に時間がかかるという問題もある。
【特許文献１】特開２００４−４０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、装置の組み立て及びメンテナンスを簡単化することをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明に係る試料分析装置は、試料や空気等の流体を流通させる流通経路と、当該流通経路上の流体の流通をコントロールする１以上の流体制御ユニットと、前記流通経路上に設けられた測定セルと、その測定セル内の前記試料を分析する試料分析部と、それらを保持するケーシングと、を備え、前記流体制御ユニットの少なくとも１つが、流体制御のための関連する機能をユニット化してなるものであり、内部流路を形成するマニホールドと、前記内部流路における前記流体の流通をコントロールする１以上の制御弁と、前記内部流路と前記流通経路とを接続するための接続ポートとを一体的に有し、前記ケーシングから取り外し可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
このようなものであれば、流体制御ユニットの少なくとも１つが１以上の制御弁と接続ポートとを一体的に有しているため、流体制御ユニット間を繋げる配管の数を削減することができ、装置の組み立て及び流体制御ユニットの取り外しを簡単化することができる。また、各流体制御ユニット毎にエージングなどの動作確認を行えば良いので、装置全体でエージングなどの動作確認を行う必要が無くなるので、メンテナンスを簡単にすることができる。
【０００８】
そして、本発明の効果を一層顕著にするための具体的は実施の態様としては、前記流体制御ユニットが、前記流通経路内に空気を流通させるためのエアポンプユニットと、前記流通経路内で液体を移動させるための定注器ユニットとであることが望ましい。
【０００９】
さらに、前記流体制御ユニットが、前記試料を希釈するための希釈液を貯蔵してその希釈液の温度を調節する希釈液温度調節ユニットをさらに含むものであることが望ましい。
【００１０】
本発明の効果を一層顕著にして装置の組み立て及び流体制御ユニットの取り外しを簡単化するためには、ケーシングが、前記ユニットに電力を供給するための主配線を収容し、前記ユニットと前記主配線とを電気的に接続する中継コネクタを、前記ユニットが取り付けられる領域近傍に設けていることが好ましい。
【００１１】
試料の具体的な実施の態様としては、例えば血液検体であることが考えられる。
【発明の効果】
【００１２】
このように本発明によれば、流体制御ユニットの少なくとも１つが１以上の制御弁と接続ポートとを一体的に有しているため、流体制御ユニット間を繋げる配管の数を削減することができ、装置の組み立て及び流体制御ユニットの取り外しを簡単化することができる。また、各流体制御ユニット毎にエージングなどの動作確認を行えば良いので、装置全体でエージングなどの動作確認を行う必要が無くなるので、メンテナンスを簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の試料分析装置に係る一実施形態の血液分析装置について図面を参照して説明する。
【００１４】
本実施形態に係る血液分析装置１は、電気抵抗法により、ＷＢＣ（白血球数）、ＲＢＣ（赤血球数）、ＰＬＴ（血小板数）、ＭＣＶ（赤血球容積）、Ｈｃｔ（ヘマトクリット値）を測定し、またシアンメトヘモグロビン法における吸光光度法によりＨｇｂ（ヘモグロビン濃度）等を測定（ＣＢＣ測定）するものである。
【００１５】
そして、血液分析装置１の構成は、図１及び図２に示すように、採血管Ｔから血液検体を吸引等するサンプリングノズル２１を有するノズルユニット２と、サンプリングノズル２１により吸引された血液検体や空気等の流体を流通させる流通経路３と、その流通経路３上に設けられた測定セル４１と、流通経路３上の流体の流通をコントロールする１以上の流体制御ユニット５と、測定セル４１内の血液検体のＷＢＣ等を分析する血液分析部６と、それらを保持するケーシング７と、を備えている。
【００１６】
流通経路３は、主に血液検体、空気、希釈液、溶血液などを流通させるものであり、血液検体を吸引等するサンプリングノズル２１、流体制御ユニット５、測定セル４１、希釈液を収容している希釈液容器８、溶血液を収容している溶血液容器９などを連結する配管３１から構成される。
【００１７】
そして、配管３１は、主に空気を流通させる空気流路管３１ａと、血液検体及び希釈液を流通させる血液検体等流路管３１ｂと、希釈液を流通させる希釈液流路管３１ｃと、測定が終了した後の血液検体などの廃液を流通させる廃液流路管３１ｄと、洗浄液を流通させる洗浄液流路管３１ｅと、希釈液及び洗浄液を流通させる洗浄液等流路管３１ｆと、溶血液を流通させる溶血液流路管３１ｇからなる。
【００１８】
測定セル４１は、流通経路３上に設けられており、ＷＢＣ（白血球数）及びＨｇｂ（ヘモグロビン濃度）を測定するためのＷＢＣ／Ｈｇｂ測定セル４１１（以下、単にＷＢＣセルという。）と、ＲＢＣ（赤血球数）及びＰＬＴ（血小板数）を測定するためのＲＢＣ／ＰＬＴ測定セル４１２（以下、単にＲＢＣセルという。）とである。そして、後述する血液測定部４２と一体となるようにユニット化されており、測定ユニット４を形成し、ケーシング７から取り外し可能に構成されている。
【００１９】
ＷＢＣセル４１１においては、サンプリングノズル２１により血液検体が注入され、希釈液容器８からの希釈液により一次希釈された後、定注器ユニット５２及びアイソレータユニット５４を介して溶血液容器９内の溶血液が注入され、ＷＢＣ及びＨｇｂが測定される。ＲＢＣセル４１２においては、サンプリングノズル２１により一次希釈された血液検体が注入され、さらに希釈液容器８からの希釈液により二次希釈され後に、ＲＢＣ及びＰＬＴが測定される。
【００２０】
血液測定部４２は、図３に示すように、ＷＢＣ測定部４２１と、Ｈｇｂ測定部４２２と、ＲＢＣ／ＰＬＴ測定部４２３とを備えている。ＷＢＣ測定部４２１は、ＷＢＣセル４１１に設けた例えば白金電極などの測定電極４２１ａ、４２１ｂによりＷＢＣを測定する。Ｈｇｂ測定部４２２は、ＷＢＣセル４１１の外部に設けたハロゲンランプなどの光源４２２ａとＷＢＣセル４１１を透過した光を検出する光検出器４２２ｂによりＨｇｂを測定する。ＲＢＣ／ＰＬＴ測定部４２３は、ＲＢＣセル４１２に設けた例えば白金電極などの測定電極４２３ａ、４２３ｂによりＲＢＣ／ＰＬＴを測定する。
【００２１】
流体制御ユニット５は、流体制御のための関連する機能をユニット化してなるものであり、内部流路５０１を形成するマニホールド５０２と、前記内部流路５０１における前記流体の流通をコントロールする１以上の関連する電磁制御弁５０３と、前記内部流路５０１と前記流通経路３とを接続するための接続ポート５０４（図４参照）とを一体的に有し、前記ケーシング７から取り外し可能に構成されている。なお、マニホールド５０２とは、内部経路５０１を含むブロックのことである。
【００２２】
血液分析部（試料分析部）６は、血液測定部４２からの測定データに基づいて、測定セル４１内の血液検体のＷＢＣ、ＲＢＣ、ＰＬＴ、ＭＣＶ、Ｈｃｔを分析するものである。その機器構成は、ＣＰＵ、内部メモリ、外部メモリ、入出力インタフェース、ＡＤ変換器等からなる汎用又は専用のコンピュータであり、内部メモリ又は外部メモリの所定領域に格納してあるプログラムに基づいてＣＰＵやその周辺機器等が作動することにより、測定セル４１内の血液検体のＷＢＣ、ＲＢＣ、ＰＬＴ、ＭＣＶ、Ｈｃｔを分析する。
【００２３】
しかして本実施形態の具体的な流体制御ユニット５は、流通経路３内での空気の流通及び廃液の流通をコントロールするエアポンプユニット５１と、流通経路３内での液体の流通をコントロールする定注器ユニット５２と、血液検体を希釈するための希釈液を貯蔵してその希釈液の温度を調節する希釈液温度調節ユニット５３と、洗浄液を流通させるための内部流路５０１と廃液を流通させるための内部流路５０１とを区画して備えたアイソレータユニット５４である。
【００２４】
エアポンプユニット５１は、図１及び図５に示すように、流通経路３内での空気の流通及び廃液の流通をコントロールするものであり、後述する希釈液温度調節ユニット５３、ＲＢＣセル４１２、ノズル洗浄器２５、アイソレータユニット５４及び廃液容器１０と繋がれている。そして、具体的には、エアシリンジ５１ａを含む内部流路５０１を形成するマニホールド５０２と、空気の流通をコントロールするための３つの電磁制御弁５０３ａと、廃液の流通をコントロールするための１つの電磁制御弁５０３ｄと、内部流路５０１と空気流路管３１ａとを接続する３つの接続ポート５０４ａと、内部流路５０１と廃液流路管３１ｄとを接続する２つの接続ポート５０４ｄとを一体的に有している。
【００２５】
定注器ユニット５２は、図１及び図６に示すように、流通経路３内での液体の流通をコントロールするためのものであり、サンプリングノズル２１、アイソレータユニット５４、ノズル洗浄器２５、希釈液温度調節ユニット５３、溶血液容器９及びＷＢＣセル４１１に溶血液を注入するための注入ブロック１１に繋がれている。そして、具体的には、血液検体定注部５２ａ、希釈液定注部５２ｂ及び溶血液定注部５２ｃを含む内部流路５０１を形成するマニホールド５０２と、溶血液の流通をコントロールするための１つの三方切替弁である電磁制御弁５０３ｇと、希釈液の流通をコントロールするための４つの電磁制御弁５０３ｃと、内部流路５０１と溶血液流路管３１ｇとを接続する２つの接続ポート５０４ｇと、内部流路５０１と希釈液流路管３１ｃとを接続する３つの接続ポート５０４ｃと、内部流路５０１と血液検体等流路管３１ｂとを接続する１つの接続ポート５０４ｂとを一体的に有している。また、定注器ユニット５２とサンプリングノズル２１とを繋げている血液検体等流路管３１ｂには、温度センサ１２を設けており、定注器ユニット５２と溶血液容器９とを繋げている溶血液流路管３１ｇには、液量センサ１３を設けている。
【００２６】
希釈液温度調節ユニット５３は、図１及び図７に示すように、血液検体を希釈するための希釈液を貯蔵してその希釈液の温度を調節するものであり、エアポンプユニット５１、希釈液容器８及び定注器ユニット５２に繋がれている。そして、具体的には、希釈液を収容するための希釈液収容部５３ａと、その希釈液収容部５３ａに希釈液を貯蔵するための内部流路５０１を形成するマニホールド５０２と、希釈液の流通をコントロールする１つの電磁制御弁５０３ｃと、外部に空気を排出するための１つの電磁制御弁５０３ａと、内部流路５０１と空気流路管３１ａとを接続する１つの接続ポート５０４ａと、内部流路５０１と希釈液流路管３１ｃとを接続する２つの接続ポート５０４ｃとを一体的に有している。
【００２７】
アイソレータユニット５４は、図１及び図８に示すように、洗浄液を流通させるための内部流路５０１１と廃液を流通させるための内部流路５０１２とを区画して備えたものであり、ＷＢＣセル４１１、ＲＢＣセル４１２、定注器ユニット５２、洗浄液容器１４及びエアポンプユニット５１に繋がれるものである。そして、具体的には、内部流路５０１を形成する２つのマニホールド５０２と、廃液の流通をコントロールする２つの電磁制御弁５０３ｄと、洗浄液の流通をコントロール１つの電磁制御弁５０３ｅと、内部流路５０１と廃液流路管３１ｄとを接続する３つの接続ポート５０４ｄと、内部流路５０１と洗浄液流路管３１ｅとを接続する１つの接続ポート５０４ｅと、内部流路５０１と希釈液流路管３１ｃとを接続する１つの接続ポート５０４ｃと、内部流路５０１と洗浄液等流路管３１ｆとを接続する１つの接続ポート５０４ｆとを一体的に有している。また、アイソレータユニット５４と洗浄液容器１４とを繋げる洗浄液流路管３１ｅには、液量センサ１５を設けている。
【００２８】
また、本実施形態に係る血液分析装置１は、図１、図２に示すように、ケーシング７に取り外し可能に構成したものとして、以下のユニット２、１６、１７、１８がある。
【００２９】
つまり、サンプリングノズル２１を有するノズルユニット２と、操作内容や測定結果などを表示する画面表示ユニット１６と、測定結果をプリントアウトするためにプリンタユニット１７と、血液分析装置１の電力供給源となる電源ユニット１８である。電源ユニット１８は、電源を筐体内に収容する構成にしており、電源が収容される空間を他のユニット２、５、１６、１７が収容される空間と分離するようにして電源により発生する熱が周囲のユニット２、５、１６、１７に悪影響を与えないようにしている。
【００３０】
ノズルユニット２は、図３に示すように、ケーシング７に垂直に立設されたベース部材（図示せず）に沿うようにして水平方向に設けられた第１のタイミングベルト７２によって水平方向に往復運動できるように構成されたものであり、第１のタイミングベルト７２に固定され水平方向に往復運動するハウジング２２と、ハウジング２２に鉛直方向に設けられた第２のタイミングベルト２３と、血液検体等を吸引及び吐出するサンプリングノズル２１と、サンプリングノズル２１を保持し、第２のタイミングベルト２３によって上下方向に移動するノズル保持部２４とを備えている。なお、第１のタイミングベルト７２は、モータ７２１によって駆動されている。
【００３１】
サンプリングノズル２１は、ノズルユニット２内に設けられたノズル洗浄器２５に挿通され、先端部外周面が洗浄されるようにしている。このノズル洗浄器２５は、２つの接続ポート５０４を備え、一方はエアポンプユニット５１と繋げるための空気流路管３１ａに接続され、他方は定注器ユニット５２と繋げるための希釈液流路管３１ｃに接続されている。また、サンプリングノズル２１は、血液検体等流路管３１ｂにより定注器ユニット５２と連結されている。なお、２６は、第２のタイミングベルトを駆動するためのモータであり、２７は、サンプリングノズル２１が初期位置（定位置）にあるか否かを検出するためのセンサである。
【００３２】
しかして、本実施形態に係る血液分析装置１のケーシング７は、図２に示すように、前記各ユニット５、２、１６、１７、１８に電力を供給するための主配線（図示しない）を収容し、各ユニット５、２、１６、１７、１８と主配線とを電気的に接続する中継コネクタ７３を、各ユニット５、２、１６、１７、１８が取り付けられる領域に設けている。とりわけ、流体制御ユニット５については、中継コネクタ７３をその流体制御ユニット５が取り付けられる領域近傍に設けている。
【００３３】
次にこのように構成した血液分析装置１の動作について、図９を参照して述べる。
【００３４】
まず、血液を収容した採血管Ｔを採血管セット部にセットして測定ボタンをオンにする（ステップＳ１）と、初期位置にあるサンプリングノズル２１は、採血管セット部の位置に移動し（ステップＳ２）、採血管Ｔ内の血液検体（全血）を吸引する（ステップＳ３）。その検体吸引後、サンプリングノズル２１はＷＢＣセル４１１の位置に移動し、ノズル洗浄器２５に希釈液が供給されて、サンプリングノズル２１の外面が洗浄される。
【００３５】
前記洗浄が終わったサンプリングノズル２１は、ＷＢＣセル４１１内に血液検体を吐出する（ステップＳ４）一方、希釈液容器８内の希釈液が、エアポンプユニット５１によりアイソレータユニット５４を介してＷＢＣセル４１１内に所定量注入されて、血液検体の一次希釈が行われる（ステップＳ５）。
【００３６】
ＷＢＣセル４１１の位置にあるサンプリングノズル２１は、前記一次希釈された血液検体を所定量吸引して（ステップＳ６）、ＲＢＣセル４１２に移動し（ステップＳ７）、前記吸引した一次希釈された血液検体をＲＢＣセル４１２に吐出する（ステップＳ８）。そして、希釈液容器８内の希釈液が、エアポンプユニット５１によりアイソレータユニット５４を介してＲＢＣセル４１２内に所定量注入され、血液検体の二次希釈が行われる（ステップＳ９）。
【００３７】
上記一次希釈及び二次希釈が終わった後、溶血液容器９内の溶血液が定注器ユニット５２及びアイソレータユニット５４を介してＷＢＣセル４１１内に所定量注入され（ステップＳ１０）、ＷＢＣ及びＨｇｂの測定が行われるとともに、ＲＢＣセル４１２内では、ＲＢＣ及びＰＬＴの測定が行われ（ステップＳ１１）、そのときの測定データは、信号処理器１９を経て血液分析部６に出力される。
【００３８】
血液分析部６においては、血液測定部４２からの測定データに基づいてＷＢＣ、ＲＢＣ、ＰＬＴ、ＭＣＶ、Ｈｃｔを算出する。
【００３９】
測定が終わると、ＷＢＣセル４１１とＲＢＣセル４１２は希釈液及び洗浄液で洗浄される（ステップＳ１２）。
【００４０】
このように構成した本実施形態の血液分析装置１によれば、流体制御ユニット５（エアポンプユニット５１、定注器ユニット５２、希釈液温度調節ユニット５３、アイソレータユニット５４）が１以上の制御弁５０３と接続ポート５０４とを一体的に有しているため、流体制御ユニット５間を繋げる配管の数を削減することができ、装置１の組み立て及び流体制御ユニット５の取り外しを簡単化することができる。また、各流体制御ユニット５毎にエージングなどの動作確認を行うことができ、装置１全体でエージングなどの動作確認を行う必要が無くなるので、メンテナンスを簡単にすることができる。
【００４１】
さらに、各ユニット５、２、１６、１７、１８に電力を供給するための主配線と各ユニットとを電気的に接続する中継コネクタ７３を、各ユニット５、２、１６、１７、１８が取り付けられる領域近傍に設けているので、装置１の組み立て及び各ユニット５、２、１６、１７、１８の取り外しを一層容易にすることができる。また、ワイヤーハーネス化を実現することができる。
【００４２】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４３】
例えば、前記実施形態の血液分析装置はＣＢＣ測定を行うものであったが、ＣＲＰ測定を行う機能を有するものであっても良い。
【００４４】
その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る血液分析装置の全体流体回路図。
【図２】同実施形態における血液分析装置の分解斜視図。
【図３】同実施形態におけるノズルユニット、測定ユニットを示す概略構成図。
【図４】同実施形態における接続ポートを示す拡大断面図。
【図５】同実施形態における流体回路図におけるエアポンプユニット部分の拡大図。
【図６】同実施形態における流体回路図における定注器ユニット部分の拡大図。
【図７】同実施形態における流体回路図における希釈液温度調節ユニット部分の拡大図。
【図８】同実施形態における流体回路図におけるアイソレータユニット部分の拡大図。
【図９】同実施形態における血液分析装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４６】
１    ・・・血液分析装置（試料分析装置）
３    ・・・流通経路
５    ・・・流体制御ユニット
４１  ・・・測定セル
６    ・・・血液分析部（試料分析部）
７    ・・・ケーシング
５０１・・・内部流路
５０２・・・マニホールド
５０３・・・制御弁（電磁制御弁）
５０４・・・接続ポート
５１  ・・・エアポンプユニット
５２  ・・・定注器ユニット
５３  ・・・希釈液温度調節ユニット
７３  ・・・中継コネクタ
【図１】
2007093310.tif 000003
【図２】
2007093310.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007093310.tif 000009
【図８】
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【図９】
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