JP2004028962A - 検体分析装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】検体容器をつかんだマニピュレータの爪が分析対象個所に重なることによって分析精度の低下、分析不能等の弊害が発生するのを防止することができる検体分析装置を提供すること。
【解決手段】血清量推定装置１は、光沢度センサ１４により検出したバーコードラベル２００の位置情報に基づいて、採血管１００の外周面のバーコードラベル２００に覆われていない領域から分析対象個所を選択する。選択された分析対象個所にマニピュレータ２１の爪２１１が重なっていると判定した場合には、採血管１００を採血管ラック６００に一旦戻し、分析対象個所に爪２１１が重ならないようにマニピュレータ２１と採血管１００との相対的な回転位置をマニピュレータ回転機構２２の作動により調整し、マニピュレータ２１で採血管１００をつかみ直す。
【選択図】図１
【解決手段】血清量推定装置１は、光沢度センサ１４により検出したバーコードラベル２００の位置情報に基づいて、採血管１００の外周面のバーコードラベル２００に覆われていない領域から分析対象個所を選択する。選択された分析対象個所にマニピュレータ２１の爪２１１が重なっていると判定した場合には、採血管１００を採血管ラック６００に一旦戻し、分析対象個所に爪２１１が重ならないようにマニピュレータ２１と採血管１００との相対的な回転位置をマニピュレータ回転機構２２の作動により調整し、マニピュレータ２１で採血管１００をつかみ直す。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検体分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
検体容器（採血管）に入った血液検体を側方から光学的に分析することにより、血餅層と血清層とに分離した血液検体の血清部分の量を推定（測定）するなどの分析を行う検体分析装置が知られている。このような検体分析装置は、検体容器をつかむマニピュレータを有するハンドリング機構を備えており、このマニピュレータで検体容器を把持した状態で分析を行う。また、検体容器の外周面には、通常、バーコードラベルが貼着されているので、バーコードラベルに覆われていない個所を選んで光学的分析を行う。
【０００３】
しかしながら、マニピュレータで検体容器をつかむ位置によっては、検体容器の外周面の分析対象個所として選んだ部分にマニピュレータの爪が重なり、分析対象個所の一部がマニピュレータの爪で隠れてしまい、その結果、光学的分析の精度が低下したり、光学的分析が不能になったりする場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、検体容器をつかんだマニピュレータの爪が分析対象個所に重なることによって分析精度の低下、分析不能等の弊害が発生するのを防止することができる検体分析装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
【０００６】
（１） 複数の爪を有し、該複数の爪により検体容器をつかむマニピュレータと、
前記マニピュレータと前記検体容器とを相対的に回転させる回転機構と、
前記マニピュレータにより把持された前記検体容器の外周面からの光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出結果に基づいて、前記検体容器に収納された検体を分析する分析手段と、
前記検体容器の外周面に貼着されたラベルの位置を検出するラベル位置検出手段と、
前記ラベル位置検出手段により検出された位置情報に基づいて、前記検体容器の外周面の前記ラベルに覆われていない領域から前記分析手段の分析対象とする分析対象個所を選択する分析対象個所選択手段と、
前記分析対象個所選択手段により選択された分析対象個所に前記マニピュレータの爪が重なっているか否かを判定する判定手段とを備え、
前記分析対象個所に前記爪が重なっていると判定した場合には、前記マニピュレータでの前記検体容器に対する把持を解除し、前記分析対象個所に前記爪が重ならないように前記マニピュレータと前記検体容器との相対的な回転位置を前記回転機構の作動により調整し、前記マニピュレータで前記検体容器をつかみ直すよう作動することを特徴とする検体分析装置。
【０００７】
（２） 前記回転機構は、前記マニピュレータを回転させるマニピュレータ回転機構で構成される上記（１）に記載の検体分析装置。
【０００８】
（３） 前記マニピュレータで前記検体容器をつかみ直す前に、前記複数の爪を開閉し、前記検体容器をつかんでいないことを確認するよう作動する上記（１）または（２）に記載の検体分析装置。
【０００９】
（４） 前記検体容器に対する処理の終了後、前記検体容器を検体容器ラックに戻して前記マニピュレータでの把持を解除した後、前記複数の爪を開閉し、前記検体容器をつかんでいないことを確認するよう作動する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１０】
（５） 前記マニピュレータは、上下動可能に設けられている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１１】
（６） 検体容器ラックに保持された複数個の前記検体容器のそれぞれを順次処理する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１２】
（７） 前記検体容器ラックを搬送する搬送手段を有する上記（６）に記載の検体分析装置。
【００１３】
（８） 前記分析手段は、前記光検出手段の検出結果に基づいて、前記検体容器内で複数の層に分離した検体の液面および／または界面の位置情報を取得する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１４】
（９） 前記分析手段は、取得した液面および／または界面の位置情報に基づいて、前記検体の少なくとも１層の液量を推定する上記（８）に記載の検体分析装置。
【００１５】
（１０） 前記検体容器に赤外光を照射する赤外光源を有し、
前記光検出手段は、前記赤外光源から照射された赤外光が前記検体容器を透過した透過光を検出する上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１６】
（１１） 前記ラベル位置検出手段は、光沢度センサで構成される上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１７】
（１２） 前記光検出手段は、ラインセンサで構成される上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の検体分析装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の検体分析装置を血清量推定装置（血清量測定装置）に適用した場合の実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す血清量推定装置の平面図である。
【００２０】
図１に示すように、血清量推定装置１は、採血管（検体容器）１００を取り扱うハンドリング機構２と、採血管１００に赤外光を照射する赤外光面光源１１と、採血管１００の外周面からの光を検出（受光）するラインセンサ（光検出手段）１２と、採血管１００の外周面に貼着されたバーコードラベル（情報担持ラベル）２００上のバーコードを読み取るバーコードリーダ（情報読取手段）１３と、採血管１００の外周面上でのバーコードラベル２００の位置を検出する光沢度センサ（ラベル位置検出手段）１４と、採血管ラック（検体容器ラック）６００を搬送するベルトコンベア（搬送手段）１５と、採血管ラック６００の移動を規制するとともにピッチ送りするラックストッパ機構１６とを有している。
【００２１】
採血管１００は、各種樹脂材料や各種ガラス材料などからなる実質的に透明な上下方向に長い有底筒状（円筒状）の容器である。この採血管１００には、患者から採取した血液検体が入っており、この血液検体は、遠心分離等の方法により、下層側の血餅３００層と、上層側の血清５００層とに分離されている。採血管１００には、さらに分離剤４００が入っており、血餅３００と、血清５００とは、分離剤４００層により隔てられている（図４参照）。
【００２２】
採血管１００は、採血管ラック６００に保持されている。採血管ラック６００は、複数（図示の構成では５本）の採血管１００を立てた状態で一列に並べて保持することができるようになっている。
【００２３】
ハンドリング機構２は、採血管１００をつかむマニピュレータ（つかみ機構）２１と、マニピュレータ２１を回転させるマニピュレータ回転機構２２と、マニピュレータ２１を上下方向に昇降させるマニピュレータ昇降機構（図示せず）とを有している。
【００２４】
マニピュレータ２１は、爪開閉用モータ２１２と、爪開閉用モータ２１２に駆動されて開閉する複数（図示の構成では４本）の爪（指）２１１とを有しており、これらの爪２１１により採血管１００の上端部をつかんで把持することができる。
【００２５】
マニピュレータ回転機構２２は、爪回転用モータ２２１を有し、爪回転用モータ２２１の駆動により、マニピュレータ２１を回転させる。ハンドリング機構２は、マニピュレータ回転機構２２の作動により、マニピュレータ２１で把持した採血管１００を回転させることができる。爪回転用モータ２２１は、ステッピングモータ（パルスモータ）で構成されており、その回転角度を制御可能になっている。
【００２６】
図示しないマニピュレータ昇降機構は、例えばラック＆ピニオンギア機構、送りねじ機構、またはロボットアーム機構などを利用して、マニピュレータ２１を上下方向に昇降させることができるようになっている。ハンドリング機構２は、マニピュレータ昇降機構の作動により、マニピュレータ２１でつかんだ採血管１００を採血管ラック６００から持ち上げることができ、また、持ち上げた採血管１００を採血管ラック６００に戻すことができる。
【００２７】
赤外光面光源１１は、ハンドリング機構２によってつかんで持ち上げられた採血管１００とほぼ同じ高さに設置されており、持ち上げられた採血管１００のほぼ全体に赤外光を照射することができるようになっている。
【００２８】
ラインセンサ１２は、上下方向に１次元に（直線的に）並べられた多数の受光素子（画素）を有しており、採血管１００の外周面からの光を検出（受光）する。ラインセンサ１２は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００を介して赤外光面光源１１と対向するような位置に設置されており、赤外光面光源１１により採血管１００に照射された赤外光が採血管１００を透過した透過光を検出（受光）する。
【００２９】
なお、ラインセンサ１２は、受光素子（画素）が２次元に（平面的に）配列された２次元イメージセンサ（例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子等）を備え、これをラインセンサとして利用するような構成のものでもよい。
【００３０】
バーコードリーダ１３は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００の外周面に貼着されたバーコードラベル２００上のバーコードを読み取る。バーコードラベル２００に担持される情報は、特に限定されないが、例えば、検体ＩＤ番号、患者ＩＤ番号、患者氏名、病院名、採血日時等が挙げられる。
【００３１】
光沢度センサ１４は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００の外周面にスポット光を照射する光源と、反射光を受光するラインセンサ等の受光部とを有しており、採血管１００の外周面の光沢度を測定（検出）する。そして、光沢度センサ１４は、採血管１００自体の外周面と、バーコードラベル２００の表面との光沢度の違いから、採血管１００の外周面上におけるバーコードラベル２００の位置を検出する。
【００３２】
採血管ラック６００は、ベルトコンベア１５により、採血管１００の配列方向に搬送される。ベルトコンベア１５は、採血管ラック６００を血清量推定装置１の上流側（図１中の左側）にある例えば元検体供給ユニット（図示せず）から血清量推定装置１へ搬送し、血清量推定装置１での処理（分析）が終了したら、その採血管ラック６００を下流側（図１中の右側）にある例えば分注装置（図示せず）へと搬送する。このベルトコンベア１５は、その搬送経路がマニピュレータ２１の下方を通過するように設置されている。
【００３３】
ラックストッパ機構１６は、ストッパ１６１を有している。ストッパ１６１は、ベルトコンベア１５上に突出して、採血管ラック６００の搬送方向前端に係止し、採血管ラック６００の移動を規制する位置（図１に示す状態）と、ベルトコンベア１５上から退避して採血管ラック６００の移動を許容する位置（図示せず）とに進退可能になっている。また、ラックストッパ機構１６は、ストッパ１６１を採血管ラック６００の搬送方向へピッチ送り（ピッチ移動）することができるようになっている。
【００３４】
図３は、図１に示す血清量推定装置の概略的なブロック図である。図３に示すように、血清量推定装置１は、前述したような血清量推定装置１の各部がそれぞれ接続された制御手段１７を備えている。この制御手段１７は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、シーケンサとを有し、ソフト的およびハード的に構成されている。なお、制御手段１７には、さらに、記憶部３０、表示部３１および操作部（入力部）３２がそれぞれ接続されている。
【００３５】
記憶部３０は、プログラムやデータ等を記憶する、制御手段１７に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有している。この記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：揮発性、不揮発性のいずれをも含む）、ＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ）（Ｆｌｏｐｐｙは登録商標）、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のような、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体は、記憶部３０に固定的に設けたもの、もしくは着脱自在に装着するものであり、この記憶媒体には、血清量推定装置１の各部に対応する各種アプリケーションプログラム、後述するフローチャートを実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データが予め記憶されているとともに、各プログラムで処理されたデータおよび制御手段１７に接続された各部からの入力データ等が記憶される。
【００３６】
制御手段１７は、記憶部３０に記憶された各種プログラムおよびデータを必要に応じて読み出し、そのプログラムおよびデータに基づいて、血清量推定装置１の各部の作動を制御する。また、制御手段１７は、血清量推定装置１を含む検体処理システム（図示せず）の全体を管理する管理システム７００に接続されている。制御手段１７は、各採血管１００についての血清量推定結果等の情報を管理システム７００へ出力する。
【００３７】
なお、制御手段１７は、シーケンサを有さずにすべてソフト的に構成されていてもよく、または、シーケンサのみを用いてすべてをシーケンス制御で行うようにハード的に構成されていてもよい。
【００３８】
ハンドリング機構２の爪開閉用モータ２１２、爪回転用モータ２２１、および、マニピュレータ昇降機構を駆動する爪昇降用モータ２３１は、それぞれ、ドライバ（駆動回路）３３、３４および３５を介して、制御手段１７に接続されている。制御手段１７は、爪２１１の開閉、マニピュレータ２１の回転角度（回転位置）およびマニピュレータ２１の昇降（上下動）を制御する。また、制御手段１７には、爪２１１（マニピュレータ２１）の開閉状態を検出する爪開閉センサ２４が接続されている。
【００３９】
ベルトコンベア１５を駆動するコンベア用モータ１５１と、ラックストッパ機構１６とは、それぞれ、ドライバ（駆動回路）３６、３７を介して制御手段１７に接続されている。
【００４０】
赤外光面光源１１は、光源用電源ユニット３８を介して制御手段１７に接続されており、その照射タイミング、照射光強度等は、制御手段１７により制御される。
【００４１】
ラインセンサ１２は、メモリ１８１を有する画像処理部１８を介して制御手段１７に接続されている。ラインセンサ１２は、その検出信号を画像処理部１８へ出力する。画像処理部１８は、ラインセンサ１２から入力された検出信号をメモリ１８１に記憶するとともに、所定の処理を施して、制御手段１７へ出力する。
【００４２】
バーコードリーダ１３は、制御手段１７に接続されており、バーコードラベル２００から読み取った情報を制御手段１７へ出力する。
【００４３】
光沢度センサ１４は、制御手段１７に接続されており、その検出信号を制御手段１７へ出力する。
【００４４】
表示部３１は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、液晶ディスプレイなどで構成されており、例えば操作画面、データ入力画面などを表示する。
【００４５】
操作部３２は、例えばマウス、キーパッド、キーボードなどで構成されており、データ入力等の際に操作する。
【００４６】
図４は、図１に示す血清量推定装置における血清量推定方法を説明するための図であって、採血管と、採血管の上下方向に沿った透過光の強度（明度）のプロファイルと、この透過光強度プロファイルの微分値とを示す図、図５は、図１に示す血清量推定装置の動作フローを示すフローチャート（工程図）、図６は、爪位置補正工程における制御動作を示すフローチャートである。以下、これらの図および前述の図を参照して、血清量推定装置１の制御動作について説明する。
【００４７】
図１に示すように、血清量推定装置１は、ベルトコンベア１５により採血管ラック６００が上流側から搬送されてくると、ラックストッパ機構１６を作動してストッパ１６１を突出させ、採血管ラック６００を停止させる。この状態では、採血管ラック６００に保持された複数（図示の構成では５本）の採血管１００のうちの１本目がマニピュレータ２１の直下に位置する。そして、血清量推定装置１は、ハンドリング機構２を作動して、この１本目の採血管１００がつかんで持ち上げ、この採血管１００に対し以下のような処理を開始する。
【００４８】
血清量推定装置１は、まず、採血管１００の外周面の中でのバーコードラベル２００の位置を検出する（図５中のステップＳ１）。このバーコードラベル２００の位置の検出工程は、次のようにして行う。
【００４９】
血清量推定装置１は、マニピュレータ２１で採血管１００の上端部をつかんで持ち上げた状態（図１に示す状態）で、マニピュレータ回転機構２２を作動させ、採血管１００を所定方向に回転させる。採血管１００を回転させた状態で、光沢度センサ１４は、採血管１００の外周面の光沢度を測定する。バーコードラベル２００の表面は、採血管１００自体の外周面より光沢度が小さい。よって、例えば採血管１００を図２中の時計方向に回転させているとした場合には、バーコードラベル２００の一方の縁部（上下方向に沿った縁部）２０１の位置では測定された光沢度が急激に低下し、バーコードラベル２００の他方の縁部（上下方向に沿った縁部）２０２の位置では、測定された光沢度が急激に増大することとなる。光沢度センサ１４は、このようにしてバーコードラベル２００の縁部２０１、２０２の位置を検出し、検出した縁部２０１、２０２の位置情報を制御手段１７へ出力する。
【００５０】
制御手段１７は、光沢度センサ１４から入力された縁部２０１、２０２の位置情報に基づいて、バーコードラベル２００に覆われている領域と、バーコードラベル２００に覆われていない領域（以下、「ラベル無し領域」という）とを識別する（図２参照）。なお、制御手段１７は、縁部２０１、２０２のいずれかの位置のみを検出し、その位置から所定角度の範囲の領域をバーコードラベル２００に覆われている領域、または、ラベル無し領域１０１であると判断してもよい。
【００５１】
制御手段１７は、識別したラベル無し領域１０１の中から、後述する血清量推定工程における分析の対象とすべき透過光強度検出領域（分析対象個所）１０２を選択（決定）する。透過光強度検出領域１０２は、上下方向に細長い領域であり、血清量推定工程は、この透過光強度検出領域１０２をラインセンサ１２側に向けた（対面させた）状態（図２に示す状態）で行う。透過光強度検出領域１０２は、例えば、縁部２０１または縁部２０２からラベル無し領域１０１側に所定角度離れた個所としてもよく、または、ラベル無し領域１０１の中央の個所（縁部２０１と縁部２０２との中央）としてもよい。
【００５２】
次いで、血清量推定装置１は、採血管１００に対する爪２１１の位置の補正（マニピュレータ２１のつかみ位置の補正）を行う（ステップＳ２）。以下、図６を参照して、この爪位置補正工程における制御動作について詳細に説明する。
【００５３】
まず、制御手段１７は、透過光強度検出領域１０２の位置情報と、予め記憶されたマニピュレータ２１の爪２１１の位置情報とを比較して、透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっているか否かを判断（判定）する（図６中のステップＳ２０１）。
【００５４】
透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっていないと判断（判定）した場合には、爪位置補正工程を終了して、図５中のステップＳ３に移行する。
【００５５】
透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっていると判断（判定）した場合には、以下のようにして、採血管１００に対する爪２１１の位置を補正する。まず、マニピュレータ回転機構２２を作動して、透過光強度検出領域１０２がラインセンサ１２に対面（正対）する状態（図２に示す状態）となるように、採血管１００の回転位置を調整する（ステップＳ２０２）。その状態で、マニピュレータ２１を下降させ（ステップＳ２０３）、爪２１１を開いて採血管１００を放す（ステップＳ２０４）。
【００５６】
このようにして採血管１００を採血管ラック６００に一旦戻したら、血清量推定装置１は、マニピュレータ２１を上昇させて（ステップＳ２０５）、爪２１１の開閉動作を行う（ステップＳ２０６）。そして、制御手段１７は、爪開閉センサ２４において爪２１１がスムーズに開閉することを検出した場合には、マニピュレータ２１で採血管１００をつかんでいないことを確認（判断）する。
【００５７】
これに対し、稀に、バーコードラベル２００の一部が剥がれ、その粘着面が爪２１１に貼り付くなどして採血管１００が爪２１１に引っ掛かったような状態になる場合があるが、この場合には、爪２１１の開閉動作に抵抗が生じる。よって、制御手段１７は、万一、爪開閉センサ２４において爪２１１がスムーズに開閉しないことを検出した場合には、上記のようなエラーが発生しているものと判断し、その旨を表示部３１に表示させるなどして報知する。
【００５８】
このように、ステップＳ２０６の爪２１１の開閉動作を行うことにより、エラーの発生を早期に検知することができ、その後の誤動作等をより確実に防止することができる。なお、このような爪２１１の開閉動作は、行わなくてもよい。
【００５９】
血清量推定装置１は、爪２１１の開閉動作を行ったら、マニピュレータ回転機構２２を作動して、マニピュレータ２１の回転位置を調整して原点位置に戻す（ステップＳ２０７）。マニピュレータ２１の回転位置の原点位置とは、図２に示す状態に相当する位置であり、隣接する２つの爪２１１の中間がラインセンサ１２に正対する位置である。よって、この状態とすることにより、採血管１００と爪２１１との回転位置関係は、図２に示すような状態となり、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重ならないようになる。この状態から、マニピュレータ２１を下降し（ステップＳ２０８）、爪２１１を閉じて採血管２１をつかみ（ステップＳ２０９）、マニピュレータ２１を上昇させて採血管１００を持ち上げる（ステップＳ２１０）。このようにして、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重ならないような状態へのつかみ直し（爪位置補正工程）が終了する。
【００６０】
血清量推定装置１では、このような爪位置補正工程を行うことにより、ラインセンサ１２での光検出時に、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重なることがなく、透過光強度検出領域１０２からの光の一部が爪２１１によって遮られるようなことがない。よって、血清量推定（分析）の精度が低下したり、血清量推定（分析）が不能になったりするような弊害が発生するのをより確実に防止することができ、より高い精度で、より確実に血清量推定を行うことができる。
【００６１】
爪位置補正工程が終了したら、血清量推定装置１は、バーコードラベル２００の読み取りを行う（図５中のステップＳ３）。バーコードラベル２００の読み取り工程では、制御手段１７は、ステップＳ１で検出したバーコードラベル２００の位置情報に基づいてマニピュレータ回転機構２２を作動し、バーコードラベル２００上のバーコードがバーコードリーダ１３に対面するように採血管１００の回転位置を調整する。これにより、バーコードリーダ１３は、バーコードラベル２００をより正確、迅速、確実に読み取ることができる。
【００６２】
なお、上述したようなバーコードラベル２００の読み取り工程は、バーコードラベル２００の位置を検出した後であればいつ行ってもよく、爪位置補正工程の前や、血清量推定工程の最中またはその後に行ってもよい。
【００６３】
また、バーコードラベル２００の読み取り工程は、採血管１００の回転位置の調整を行わずに、ハンドリング装置２の作動により、採血管１００をつかんで持ち上げた状態で少なくとも１回転させながらバーコードリーダ１３で読み取り続け、いずれかの回転位置でバーコードラベル２００がバーコードリーダ１３に対面して読み取られるようにして行ってもよい。なお、この場合には、バーコードラベル２００の読み取り工程をバーコードラベル２００の位置検出前に行ってもよい。
【００６４】
次いで、血清量推定装置１は、血清量推定を行う（ステップＳ４）。血清量推定工程では、まず、マニピュレータ回転機構２２を作動させて透過光強度検出領域１０２をラインセンサ１２に対面させた状態として、赤外光面光源１１から採血管１００に赤外光を照射する（図２参照）。照射された赤外光は、バーコードラベル２００、採血管１００の管壁、血液検体、および採血管１００の反対側の管壁を順次透過して、ラインセンサ１２に入射する。ラインセンサ１２は、このようにして入射した光（透過光）を検出（受光）し、その検出信号を画像処理部１８へ出力する。
【００６５】
画像処理部１８は、ラインセンサ１２から入力された検出信号（検出データ）をメモリ１８１に格納（記憶）するとともに、この検出信号（検出データ）に基づいて、採血管１００（透過光強度検出領域１０２）の上下方向に沿った透過光の強度（明度）のプロファイルを抽出する（図４参照）。画像処理部１８は、さらに、その透過光強度のプロファイルの微分値を算出し、この微分値を制御手段１７へ出力する。
【００６６】
制御手段１７は、画像処理部１８から入力された透過光強度のプロファイルの微分値（以下、単に「微分値」という）から、血清５００層の液面（上側界面）５０１の位置（高さ）情報と、血清５００層の下側界面（血清５００層と分離剤４００層との界面）５０２の位置（高さ）情報とを次のようにして取得する。図４に示すように、制御手段１７は、まず、微分値がマイナスからプラスに連続して変化するポイントを探し、このポイントを液面５０１の位置であると判断する。液面５０１で微分値がこのように変化するのは、液面５０１のメニスカスでの乱反射により透過光強度が局所的に低下するからである。次いで、制御手段１７は、微分値の絶対値が大きい２つのポイントを探し、このポイントをそれぞれバーコードラベル２００の上端２０３、下端２０４であると判断する。次いで、制御手段１７は、液面５０１、上端２０３、下端２０４以外で微分値がマイナスのピークとなる位置を上側から探し（採血管１００の上端のピークは除く）、最初のピークの位置を下側界面５０２であると判断する。
【００６７】
制御手段１７は、上記のようにして得られた液面５０１と下側界面５０２の位置情報と、記憶部３０に予め記憶していた採血管１００の内径データとに基づいて、血清５００の量を算出（推定）する。この算出結果（推定結果）は、記憶部３０に保存され、後段（下流側）での処理（例えば分注処理）で利用するために、管理システム７００へ出力される。
【００６８】
本実施形態では、赤外光面光源１１から採血管１００に照射された赤外光の透過光を検出して分析を行うことにより、可視光の照明を用いる場合のようにハレーション（強い反射光で画像が白っぽくなる現象）が生じることがないので、より高い精度で、より確実に分析を行うことができる。また、赤外光面光源１１から照射された赤外光は、バーコードラベル２００のバーの部分（黒い部分）、バーでない部分（白い部分）に関係なくバーコードラベル２００を透過するので、バーコードラベル２００のバーの影響を受けずに分析を行うことができ、より高い精度で、より確実に分析を行うことができる。
【００６９】
なお、制御手段１７および画像処理部１８での処理、分析（血清量推定）は、ステップＳ４において行わなくてもよく、ステップＳ５の最中またはその後や、ステップＳ６の最中またはその後に行ってもよい。
【００７０】
次いで、血清量推定装置１は、ステップＳ１で検出したバーコードラベル２００の位置情報に基づいてマニピュレータ回転機構２２を作動し、バーコードラベル２００が所定方向を向くように調整する。この調整後、マニピュレータ２１を下降させて爪２１１を開くことにより、採血管１００を放して採血管ラック６００に戻す（ステップＳ５）。以上で、採血管ラック６００中の１本目の採血管１００に対する処理が終了する。なお、採血管１００に対する処理が終了し、その採血管１００を採血管ラック６００に戻してマニピュレータ２１での把持を解除したら、前記ステップＳ２０６と同様にして、爪２１１の開閉動作を行い、マニピュレータ２１で採血管１００をつかんでいないことを確認（判断）するように作動するのが好ましい。
【００７１】
１本目の採血管１００を採血管ラック６００に戻したら、血清量推定装置１は、採血管ラック６００をピッチ送りする（ステップＳ６）。すなわち、制御手段１７は、ラックストッパ機構１６を作動させて、ストッパ１６１を採血管ラック６００での採血管１００の配列ピッチでピッチ送りさせる。この間、ベルトコンベア１５は、作動し続けており、ストッパ１６１の移動に伴って、採血管ラック６００が採血管１００の配列ピッチだけ前進する。これにより、２本目の採血管１００がマニピュレータ２１の直下に位置する状態となる。そして、血清量推定装置１は、ハンドリング機構２を作動して、この２本目の採血管１００をつかんで持ち上げ、２本目の採血管１００に対し、前記ステップＳ１〜Ｓ５と同様の処理を行う。
【００７２】
以下、同様にして、血清量推定装置１は、採血管ラック６００に保持された各採血管１００を順次処理する。そして、血清量推定装置１は、採血管ラック６００中のすべての採血管１００に対する処理が終了したら、ラックストッパ機構１６のストッパ１６１を退避させる。これにより、採血管ラック６００は、移動の規制が解除され、ベルトコンベア１５により下流側へ搬送される。
【００７３】
血清量推定装置１では、ステップＳ５においてバーコードラベル２００の向きの調整を行うことにより、１つの採血管ラック６００に対する血清量推定装置１での処理が終了したとき、採血管ラック６００に保持された複数の採血管１００は、バーコードラベル２００の向きが所定方向に揃うこととなる。よって、血清量推定装置１の下流側にある図示しない例えば分注装置のような装置（以下、「下流側装置」という）においてバーコードラベル２００の読み取りを行う場合に、これを迅速、確実、容易に行うことができる。
【００７４】
ステップＳ５でバーコードラベル２００の向きを揃える所定の方向は、採血管ラック６００が下流側装置に搬送されたとき、下流側装置が備えるバーコードリーダにバーコードラベル２００が対面するような方向であるのが好ましい。これにより、下流側装置でのバーコードラベル２００の読み取りをさらに迅速、確実、容易に行うことができる。
【００７５】
以上、本発明の検体分析装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、検体分析装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００７６】
なお、前述した実施形態においては、本発明の検体分析装置を血清量推定装置に適用した場合について説明したが、本発明では、分析対象とする検体は、血液検体に限らず、いかなる種類の検体でもよい。また、分析内容は、液量の推定（測定）に限らず、いかなる内容でもよく、例えば成分の濃度を求めるようなものでもよい。
【００７７】
また、ラベル位置検出手段としては、光沢度センサに限らず、例えばＣＣＤカメラにより得られた画像を処理、分析することによってラベル位置（ラベル縁部）を検出するように構成してもよい。また、ラベル位置検出手段は、ラベルの位置を光学的に検出するものに限らず、例えば、音波を利用して検出するように構成したものや、検体容器の外周面を触ってその凹凸により検出するように構成したものなどであってもよい。
【００７８】
また、検体容器からの光を検出する光検出手段としては、ラインセンサに限らず、例えばＣＣＤカメラのような２次元イメージセンサを利用したものでもよい。
【００７９】
また、マニピュレータ回転機構が無く、検体容器を検体容器ラックに置いた状態で回転させる検体容器回転機構を設け、爪位置補正工程や、バーコードラベルの向きの調整において、この検体容器回転機構の作動によって検体容器の回転位置を調整するようなものでもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、検体容器をつかんだマニピュレータの爪が分析対象個所に重なった場合、つかみ直しを行ってこれらが重ならないようにするので、分析精度の低下、分析不能等の弊害が発生するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の検体分析装置を血清量推定装置に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図２】
図１に示す血清量推定装置の平面図である。
【図３】
図１に示す血清量推定装置の概略的なブロック図である。
【図４】
図１に示す血清量推定装置における血清量推定方法を説明するための図であって、採血管と、採血管の上下方向に沿った透過光の強度（明度）のプロファイルと、この透過光強度プロファイルの微分値とを示す図である。
【図５】
図１に示す血清量推定装置の動作フローを示すフローチャート（工程図）である。
【図６】
爪位置補正工程における制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 血清量推定装置
１１ 赤外光面光源
１２ ラインセンサ
１３ バーコードリーダ
１４ 光沢度センサ
１５ ベルトコンベア
１６ ラックストッパ機構
１６１ ストッパ
１７ 制御手段
１８ 画像処理部
１８１ メモリ
２ ハンドリング機構
２１ マニピュレータ
２１１ 爪
２１２ 爪開閉用モータ
２２ マニピュレータ回転機構
２２１ 爪回転用モータ
２３１ 爪昇降用モータ
２４ 爪開閉センサ
３０ 記憶部
３１ 表示部
３２ 操作部
３３、３４、３５、３６、３７ ドライバ
３８ 光源用電源ユニット
１００ 採血管
１０１ ラベル無し領域
１０２ 透過光強度検出領域
２００ バーコードラベル
２０１、２０２ 縁部
２０３ 上端
２０４ 下端
３００ 血餅
４００ 分離剤
５００ 血清
５０１ 液面
５０２ 下側界面
６００ 採血管ラック
７００ 管理システム
Ｓ１〜Ｓ６、Ｓ２０１〜Ｓ２１０ ステップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、検体分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
検体容器（採血管）に入った血液検体を側方から光学的に分析することにより、血餅層と血清層とに分離した血液検体の血清部分の量を推定（測定）するなどの分析を行う検体分析装置が知られている。このような検体分析装置は、検体容器をつかむマニピュレータを有するハンドリング機構を備えており、このマニピュレータで検体容器を把持した状態で分析を行う。また、検体容器の外周面には、通常、バーコードラベルが貼着されているので、バーコードラベルに覆われていない個所を選んで光学的分析を行う。
【０００３】
しかしながら、マニピュレータで検体容器をつかむ位置によっては、検体容器の外周面の分析対象個所として選んだ部分にマニピュレータの爪が重なり、分析対象個所の一部がマニピュレータの爪で隠れてしまい、その結果、光学的分析の精度が低下したり、光学的分析が不能になったりする場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、検体容器をつかんだマニピュレータの爪が分析対象個所に重なることによって分析精度の低下、分析不能等の弊害が発生するのを防止することができる検体分析装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
【０００６】
（１） 複数の爪を有し、該複数の爪により検体容器をつかむマニピュレータと、
前記マニピュレータと前記検体容器とを相対的に回転させる回転機構と、
前記マニピュレータにより把持された前記検体容器の外周面からの光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出結果に基づいて、前記検体容器に収納された検体を分析する分析手段と、
前記検体容器の外周面に貼着されたラベルの位置を検出するラベル位置検出手段と、
前記ラベル位置検出手段により検出された位置情報に基づいて、前記検体容器の外周面の前記ラベルに覆われていない領域から前記分析手段の分析対象とする分析対象個所を選択する分析対象個所選択手段と、
前記分析対象個所選択手段により選択された分析対象個所に前記マニピュレータの爪が重なっているか否かを判定する判定手段とを備え、
前記分析対象個所に前記爪が重なっていると判定した場合には、前記マニピュレータでの前記検体容器に対する把持を解除し、前記分析対象個所に前記爪が重ならないように前記マニピュレータと前記検体容器との相対的な回転位置を前記回転機構の作動により調整し、前記マニピュレータで前記検体容器をつかみ直すよう作動することを特徴とする検体分析装置。
【０００７】
（２） 前記回転機構は、前記マニピュレータを回転させるマニピュレータ回転機構で構成される上記（１）に記載の検体分析装置。
【０００８】
（３） 前記マニピュレータで前記検体容器をつかみ直す前に、前記複数の爪を開閉し、前記検体容器をつかんでいないことを確認するよう作動する上記（１）または（２）に記載の検体分析装置。
【０００９】
（４） 前記検体容器に対する処理の終了後、前記検体容器を検体容器ラックに戻して前記マニピュレータでの把持を解除した後、前記複数の爪を開閉し、前記検体容器をつかんでいないことを確認するよう作動する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１０】
（５） 前記マニピュレータは、上下動可能に設けられている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１１】
（６） 検体容器ラックに保持された複数個の前記検体容器のそれぞれを順次処理する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１２】
（７） 前記検体容器ラックを搬送する搬送手段を有する上記（６）に記載の検体分析装置。
【００１３】
（８） 前記分析手段は、前記光検出手段の検出結果に基づいて、前記検体容器内で複数の層に分離した検体の液面および／または界面の位置情報を取得する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１４】
（９） 前記分析手段は、取得した液面および／または界面の位置情報に基づいて、前記検体の少なくとも１層の液量を推定する上記（８）に記載の検体分析装置。
【００１５】
（１０） 前記検体容器に赤外光を照射する赤外光源を有し、
前記光検出手段は、前記赤外光源から照射された赤外光が前記検体容器を透過した透過光を検出する上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１６】
（１１） 前記ラベル位置検出手段は、光沢度センサで構成される上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１７】
（１２） 前記光検出手段は、ラインセンサで構成される上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の検体分析装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の検体分析装置を血清量推定装置（血清量測定装置）に適用した場合の実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す血清量推定装置の平面図である。
【００２０】
図１に示すように、血清量推定装置１は、採血管（検体容器）１００を取り扱うハンドリング機構２と、採血管１００に赤外光を照射する赤外光面光源１１と、採血管１００の外周面からの光を検出（受光）するラインセンサ（光検出手段）１２と、採血管１００の外周面に貼着されたバーコードラベル（情報担持ラベル）２００上のバーコードを読み取るバーコードリーダ（情報読取手段）１３と、採血管１００の外周面上でのバーコードラベル２００の位置を検出する光沢度センサ（ラベル位置検出手段）１４と、採血管ラック（検体容器ラック）６００を搬送するベルトコンベア（搬送手段）１５と、採血管ラック６００の移動を規制するとともにピッチ送りするラックストッパ機構１６とを有している。
【００２１】
採血管１００は、各種樹脂材料や各種ガラス材料などからなる実質的に透明な上下方向に長い有底筒状（円筒状）の容器である。この採血管１００には、患者から採取した血液検体が入っており、この血液検体は、遠心分離等の方法により、下層側の血餅３００層と、上層側の血清５００層とに分離されている。採血管１００には、さらに分離剤４００が入っており、血餅３００と、血清５００とは、分離剤４００層により隔てられている（図４参照）。
【００２２】
採血管１００は、採血管ラック６００に保持されている。採血管ラック６００は、複数（図示の構成では５本）の採血管１００を立てた状態で一列に並べて保持することができるようになっている。
【００２３】
ハンドリング機構２は、採血管１００をつかむマニピュレータ（つかみ機構）２１と、マニピュレータ２１を回転させるマニピュレータ回転機構２２と、マニピュレータ２１を上下方向に昇降させるマニピュレータ昇降機構（図示せず）とを有している。
【００２４】
マニピュレータ２１は、爪開閉用モータ２１２と、爪開閉用モータ２１２に駆動されて開閉する複数（図示の構成では４本）の爪（指）２１１とを有しており、これらの爪２１１により採血管１００の上端部をつかんで把持することができる。
【００２５】
マニピュレータ回転機構２２は、爪回転用モータ２２１を有し、爪回転用モータ２２１の駆動により、マニピュレータ２１を回転させる。ハンドリング機構２は、マニピュレータ回転機構２２の作動により、マニピュレータ２１で把持した採血管１００を回転させることができる。爪回転用モータ２２１は、ステッピングモータ（パルスモータ）で構成されており、その回転角度を制御可能になっている。
【００２６】
図示しないマニピュレータ昇降機構は、例えばラック＆ピニオンギア機構、送りねじ機構、またはロボットアーム機構などを利用して、マニピュレータ２１を上下方向に昇降させることができるようになっている。ハンドリング機構２は、マニピュレータ昇降機構の作動により、マニピュレータ２１でつかんだ採血管１００を採血管ラック６００から持ち上げることができ、また、持ち上げた採血管１００を採血管ラック６００に戻すことができる。
【００２７】
赤外光面光源１１は、ハンドリング機構２によってつかんで持ち上げられた採血管１００とほぼ同じ高さに設置されており、持ち上げられた採血管１００のほぼ全体に赤外光を照射することができるようになっている。
【００２８】
ラインセンサ１２は、上下方向に１次元に（直線的に）並べられた多数の受光素子（画素）を有しており、採血管１００の外周面からの光を検出（受光）する。ラインセンサ１２は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００を介して赤外光面光源１１と対向するような位置に設置されており、赤外光面光源１１により採血管１００に照射された赤外光が採血管１００を透過した透過光を検出（受光）する。
【００２９】
なお、ラインセンサ１２は、受光素子（画素）が２次元に（平面的に）配列された２次元イメージセンサ（例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子等）を備え、これをラインセンサとして利用するような構成のものでもよい。
【００３０】
バーコードリーダ１３は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００の外周面に貼着されたバーコードラベル２００上のバーコードを読み取る。バーコードラベル２００に担持される情報は、特に限定されないが、例えば、検体ＩＤ番号、患者ＩＤ番号、患者氏名、病院名、採血日時等が挙げられる。
【００３１】
光沢度センサ１４は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００の外周面にスポット光を照射する光源と、反射光を受光するラインセンサ等の受光部とを有しており、採血管１００の外周面の光沢度を測定（検出）する。そして、光沢度センサ１４は、採血管１００自体の外周面と、バーコードラベル２００の表面との光沢度の違いから、採血管１００の外周面上におけるバーコードラベル２００の位置を検出する。
【００３２】
採血管ラック６００は、ベルトコンベア１５により、採血管１００の配列方向に搬送される。ベルトコンベア１５は、採血管ラック６００を血清量推定装置１の上流側（図１中の左側）にある例えば元検体供給ユニット（図示せず）から血清量推定装置１へ搬送し、血清量推定装置１での処理（分析）が終了したら、その採血管ラック６００を下流側（図１中の右側）にある例えば分注装置（図示せず）へと搬送する。このベルトコンベア１５は、その搬送経路がマニピュレータ２１の下方を通過するように設置されている。
【００３３】
ラックストッパ機構１６は、ストッパ１６１を有している。ストッパ１６１は、ベルトコンベア１５上に突出して、採血管ラック６００の搬送方向前端に係止し、採血管ラック６００の移動を規制する位置（図１に示す状態）と、ベルトコンベア１５上から退避して採血管ラック６００の移動を許容する位置（図示せず）とに進退可能になっている。また、ラックストッパ機構１６は、ストッパ１６１を採血管ラック６００の搬送方向へピッチ送り（ピッチ移動）することができるようになっている。
【００３４】
図３は、図１に示す血清量推定装置の概略的なブロック図である。図３に示すように、血清量推定装置１は、前述したような血清量推定装置１の各部がそれぞれ接続された制御手段１７を備えている。この制御手段１７は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、シーケンサとを有し、ソフト的およびハード的に構成されている。なお、制御手段１７には、さらに、記憶部３０、表示部３１および操作部（入力部）３２がそれぞれ接続されている。
【００３５】
記憶部３０は、プログラムやデータ等を記憶する、制御手段１７に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有している。この記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：揮発性、不揮発性のいずれをも含む）、ＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ）（Ｆｌｏｐｐｙは登録商標）、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のような、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体は、記憶部３０に固定的に設けたもの、もしくは着脱自在に装着するものであり、この記憶媒体には、血清量推定装置１の各部に対応する各種アプリケーションプログラム、後述するフローチャートを実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データが予め記憶されているとともに、各プログラムで処理されたデータおよび制御手段１７に接続された各部からの入力データ等が記憶される。
【００３６】
制御手段１７は、記憶部３０に記憶された各種プログラムおよびデータを必要に応じて読み出し、そのプログラムおよびデータに基づいて、血清量推定装置１の各部の作動を制御する。また、制御手段１７は、血清量推定装置１を含む検体処理システム（図示せず）の全体を管理する管理システム７００に接続されている。制御手段１７は、各採血管１００についての血清量推定結果等の情報を管理システム７００へ出力する。
【００３７】
なお、制御手段１７は、シーケンサを有さずにすべてソフト的に構成されていてもよく、または、シーケンサのみを用いてすべてをシーケンス制御で行うようにハード的に構成されていてもよい。
【００３８】
ハンドリング機構２の爪開閉用モータ２１２、爪回転用モータ２２１、および、マニピュレータ昇降機構を駆動する爪昇降用モータ２３１は、それぞれ、ドライバ（駆動回路）３３、３４および３５を介して、制御手段１７に接続されている。制御手段１７は、爪２１１の開閉、マニピュレータ２１の回転角度（回転位置）およびマニピュレータ２１の昇降（上下動）を制御する。また、制御手段１７には、爪２１１（マニピュレータ２１）の開閉状態を検出する爪開閉センサ２４が接続されている。
【００３９】
ベルトコンベア１５を駆動するコンベア用モータ１５１と、ラックストッパ機構１６とは、それぞれ、ドライバ（駆動回路）３６、３７を介して制御手段１７に接続されている。
【００４０】
赤外光面光源１１は、光源用電源ユニット３８を介して制御手段１７に接続されており、その照射タイミング、照射光強度等は、制御手段１７により制御される。
【００４１】
ラインセンサ１２は、メモリ１８１を有する画像処理部１８を介して制御手段１７に接続されている。ラインセンサ１２は、その検出信号を画像処理部１８へ出力する。画像処理部１８は、ラインセンサ１２から入力された検出信号をメモリ１８１に記憶するとともに、所定の処理を施して、制御手段１７へ出力する。
【００４２】
バーコードリーダ１３は、制御手段１７に接続されており、バーコードラベル２００から読み取った情報を制御手段１７へ出力する。
【００４３】
光沢度センサ１４は、制御手段１７に接続されており、その検出信号を制御手段１７へ出力する。
【００４４】
表示部３１は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、液晶ディスプレイなどで構成されており、例えば操作画面、データ入力画面などを表示する。
【００４５】
操作部３２は、例えばマウス、キーパッド、キーボードなどで構成されており、データ入力等の際に操作する。
【００４６】
図４は、図１に示す血清量推定装置における血清量推定方法を説明するための図であって、採血管と、採血管の上下方向に沿った透過光の強度（明度）のプロファイルと、この透過光強度プロファイルの微分値とを示す図、図５は、図１に示す血清量推定装置の動作フローを示すフローチャート（工程図）、図６は、爪位置補正工程における制御動作を示すフローチャートである。以下、これらの図および前述の図を参照して、血清量推定装置１の制御動作について説明する。
【００４７】
図１に示すように、血清量推定装置１は、ベルトコンベア１５により採血管ラック６００が上流側から搬送されてくると、ラックストッパ機構１６を作動してストッパ１６１を突出させ、採血管ラック６００を停止させる。この状態では、採血管ラック６００に保持された複数（図示の構成では５本）の採血管１００のうちの１本目がマニピュレータ２１の直下に位置する。そして、血清量推定装置１は、ハンドリング機構２を作動して、この１本目の採血管１００がつかんで持ち上げ、この採血管１００に対し以下のような処理を開始する。
【００４８】
血清量推定装置１は、まず、採血管１００の外周面の中でのバーコードラベル２００の位置を検出する（図５中のステップＳ１）。このバーコードラベル２００の位置の検出工程は、次のようにして行う。
【００４９】
血清量推定装置１は、マニピュレータ２１で採血管１００の上端部をつかんで持ち上げた状態（図１に示す状態）で、マニピュレータ回転機構２２を作動させ、採血管１００を所定方向に回転させる。採血管１００を回転させた状態で、光沢度センサ１４は、採血管１００の外周面の光沢度を測定する。バーコードラベル２００の表面は、採血管１００自体の外周面より光沢度が小さい。よって、例えば採血管１００を図２中の時計方向に回転させているとした場合には、バーコードラベル２００の一方の縁部（上下方向に沿った縁部）２０１の位置では測定された光沢度が急激に低下し、バーコードラベル２００の他方の縁部（上下方向に沿った縁部）２０２の位置では、測定された光沢度が急激に増大することとなる。光沢度センサ１４は、このようにしてバーコードラベル２００の縁部２０１、２０２の位置を検出し、検出した縁部２０１、２０２の位置情報を制御手段１７へ出力する。
【００５０】
制御手段１７は、光沢度センサ１４から入力された縁部２０１、２０２の位置情報に基づいて、バーコードラベル２００に覆われている領域と、バーコードラベル２００に覆われていない領域（以下、「ラベル無し領域」という）とを識別する（図２参照）。なお、制御手段１７は、縁部２０１、２０２のいずれかの位置のみを検出し、その位置から所定角度の範囲の領域をバーコードラベル２００に覆われている領域、または、ラベル無し領域１０１であると判断してもよい。
【００５１】
制御手段１７は、識別したラベル無し領域１０１の中から、後述する血清量推定工程における分析の対象とすべき透過光強度検出領域（分析対象個所）１０２を選択（決定）する。透過光強度検出領域１０２は、上下方向に細長い領域であり、血清量推定工程は、この透過光強度検出領域１０２をラインセンサ１２側に向けた（対面させた）状態（図２に示す状態）で行う。透過光強度検出領域１０２は、例えば、縁部２０１または縁部２０２からラベル無し領域１０１側に所定角度離れた個所としてもよく、または、ラベル無し領域１０１の中央の個所（縁部２０１と縁部２０２との中央）としてもよい。
【００５２】
次いで、血清量推定装置１は、採血管１００に対する爪２１１の位置の補正（マニピュレータ２１のつかみ位置の補正）を行う（ステップＳ２）。以下、図６を参照して、この爪位置補正工程における制御動作について詳細に説明する。
【００５３】
まず、制御手段１７は、透過光強度検出領域１０２の位置情報と、予め記憶されたマニピュレータ２１の爪２１１の位置情報とを比較して、透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっているか否かを判断（判定）する（図６中のステップＳ２０１）。
【００５４】
透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっていないと判断（判定）した場合には、爪位置補正工程を終了して、図５中のステップＳ３に移行する。
【００５５】
透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっていると判断（判定）した場合には、以下のようにして、採血管１００に対する爪２１１の位置を補正する。まず、マニピュレータ回転機構２２を作動して、透過光強度検出領域１０２がラインセンサ１２に対面（正対）する状態（図２に示す状態）となるように、採血管１００の回転位置を調整する（ステップＳ２０２）。その状態で、マニピュレータ２１を下降させ（ステップＳ２０３）、爪２１１を開いて採血管１００を放す（ステップＳ２０４）。
【００５６】
このようにして採血管１００を採血管ラック６００に一旦戻したら、血清量推定装置１は、マニピュレータ２１を上昇させて（ステップＳ２０５）、爪２１１の開閉動作を行う（ステップＳ２０６）。そして、制御手段１７は、爪開閉センサ２４において爪２１１がスムーズに開閉することを検出した場合には、マニピュレータ２１で採血管１００をつかんでいないことを確認（判断）する。
【００５７】
これに対し、稀に、バーコードラベル２００の一部が剥がれ、その粘着面が爪２１１に貼り付くなどして採血管１００が爪２１１に引っ掛かったような状態になる場合があるが、この場合には、爪２１１の開閉動作に抵抗が生じる。よって、制御手段１７は、万一、爪開閉センサ２４において爪２１１がスムーズに開閉しないことを検出した場合には、上記のようなエラーが発生しているものと判断し、その旨を表示部３１に表示させるなどして報知する。
【００５８】
このように、ステップＳ２０６の爪２１１の開閉動作を行うことにより、エラーの発生を早期に検知することができ、その後の誤動作等をより確実に防止することができる。なお、このような爪２１１の開閉動作は、行わなくてもよい。
【００５９】
血清量推定装置１は、爪２１１の開閉動作を行ったら、マニピュレータ回転機構２２を作動して、マニピュレータ２１の回転位置を調整して原点位置に戻す（ステップＳ２０７）。マニピュレータ２１の回転位置の原点位置とは、図２に示す状態に相当する位置であり、隣接する２つの爪２１１の中間がラインセンサ１２に正対する位置である。よって、この状態とすることにより、採血管１００と爪２１１との回転位置関係は、図２に示すような状態となり、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重ならないようになる。この状態から、マニピュレータ２１を下降し（ステップＳ２０８）、爪２１１を閉じて採血管２１をつかみ（ステップＳ２０９）、マニピュレータ２１を上昇させて採血管１００を持ち上げる（ステップＳ２１０）。このようにして、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重ならないような状態へのつかみ直し（爪位置補正工程）が終了する。
【００６０】
血清量推定装置１では、このような爪位置補正工程を行うことにより、ラインセンサ１２での光検出時に、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重なることがなく、透過光強度検出領域１０２からの光の一部が爪２１１によって遮られるようなことがない。よって、血清量推定（分析）の精度が低下したり、血清量推定（分析）が不能になったりするような弊害が発生するのをより確実に防止することができ、より高い精度で、より確実に血清量推定を行うことができる。
【００６１】
爪位置補正工程が終了したら、血清量推定装置１は、バーコードラベル２００の読み取りを行う（図５中のステップＳ３）。バーコードラベル２００の読み取り工程では、制御手段１７は、ステップＳ１で検出したバーコードラベル２００の位置情報に基づいてマニピュレータ回転機構２２を作動し、バーコードラベル２００上のバーコードがバーコードリーダ１３に対面するように採血管１００の回転位置を調整する。これにより、バーコードリーダ１３は、バーコードラベル２００をより正確、迅速、確実に読み取ることができる。
【００６２】
なお、上述したようなバーコードラベル２００の読み取り工程は、バーコードラベル２００の位置を検出した後であればいつ行ってもよく、爪位置補正工程の前や、血清量推定工程の最中またはその後に行ってもよい。
【００６３】
また、バーコードラベル２００の読み取り工程は、採血管１００の回転位置の調整を行わずに、ハンドリング装置２の作動により、採血管１００をつかんで持ち上げた状態で少なくとも１回転させながらバーコードリーダ１３で読み取り続け、いずれかの回転位置でバーコードラベル２００がバーコードリーダ１３に対面して読み取られるようにして行ってもよい。なお、この場合には、バーコードラベル２００の読み取り工程をバーコードラベル２００の位置検出前に行ってもよい。
【００６４】
次いで、血清量推定装置１は、血清量推定を行う（ステップＳ４）。血清量推定工程では、まず、マニピュレータ回転機構２２を作動させて透過光強度検出領域１０２をラインセンサ１２に対面させた状態として、赤外光面光源１１から採血管１００に赤外光を照射する（図２参照）。照射された赤外光は、バーコードラベル２００、採血管１００の管壁、血液検体、および採血管１００の反対側の管壁を順次透過して、ラインセンサ１２に入射する。ラインセンサ１２は、このようにして入射した光（透過光）を検出（受光）し、その検出信号を画像処理部１８へ出力する。
【００６５】
画像処理部１８は、ラインセンサ１２から入力された検出信号（検出データ）をメモリ１８１に格納（記憶）するとともに、この検出信号（検出データ）に基づいて、採血管１００（透過光強度検出領域１０２）の上下方向に沿った透過光の強度（明度）のプロファイルを抽出する（図４参照）。画像処理部１８は、さらに、その透過光強度のプロファイルの微分値を算出し、この微分値を制御手段１７へ出力する。
【００６６】
制御手段１７は、画像処理部１８から入力された透過光強度のプロファイルの微分値（以下、単に「微分値」という）から、血清５００層の液面（上側界面）５０１の位置（高さ）情報と、血清５００層の下側界面（血清５００層と分離剤４００層との界面）５０２の位置（高さ）情報とを次のようにして取得する。図４に示すように、制御手段１７は、まず、微分値がマイナスからプラスに連続して変化するポイントを探し、このポイントを液面５０１の位置であると判断する。液面５０１で微分値がこのように変化するのは、液面５０１のメニスカスでの乱反射により透過光強度が局所的に低下するからである。次いで、制御手段１７は、微分値の絶対値が大きい２つのポイントを探し、このポイントをそれぞれバーコードラベル２００の上端２０３、下端２０４であると判断する。次いで、制御手段１７は、液面５０１、上端２０３、下端２０４以外で微分値がマイナスのピークとなる位置を上側から探し（採血管１００の上端のピークは除く）、最初のピークの位置を下側界面５０２であると判断する。
【００６７】
制御手段１７は、上記のようにして得られた液面５０１と下側界面５０２の位置情報と、記憶部３０に予め記憶していた採血管１００の内径データとに基づいて、血清５００の量を算出（推定）する。この算出結果（推定結果）は、記憶部３０に保存され、後段（下流側）での処理（例えば分注処理）で利用するために、管理システム７００へ出力される。
【００６８】
本実施形態では、赤外光面光源１１から採血管１００に照射された赤外光の透過光を検出して分析を行うことにより、可視光の照明を用いる場合のようにハレーション（強い反射光で画像が白っぽくなる現象）が生じることがないので、より高い精度で、より確実に分析を行うことができる。また、赤外光面光源１１から照射された赤外光は、バーコードラベル２００のバーの部分（黒い部分）、バーでない部分（白い部分）に関係なくバーコードラベル２００を透過するので、バーコードラベル２００のバーの影響を受けずに分析を行うことができ、より高い精度で、より確実に分析を行うことができる。
【００６９】
なお、制御手段１７および画像処理部１８での処理、分析（血清量推定）は、ステップＳ４において行わなくてもよく、ステップＳ５の最中またはその後や、ステップＳ６の最中またはその後に行ってもよい。
【００７０】
次いで、血清量推定装置１は、ステップＳ１で検出したバーコードラベル２００の位置情報に基づいてマニピュレータ回転機構２２を作動し、バーコードラベル２００が所定方向を向くように調整する。この調整後、マニピュレータ２１を下降させて爪２１１を開くことにより、採血管１００を放して採血管ラック６００に戻す（ステップＳ５）。以上で、採血管ラック６００中の１本目の採血管１００に対する処理が終了する。なお、採血管１００に対する処理が終了し、その採血管１００を採血管ラック６００に戻してマニピュレータ２１での把持を解除したら、前記ステップＳ２０６と同様にして、爪２１１の開閉動作を行い、マニピュレータ２１で採血管１００をつかんでいないことを確認（判断）するように作動するのが好ましい。
【００７１】
１本目の採血管１００を採血管ラック６００に戻したら、血清量推定装置１は、採血管ラック６００をピッチ送りする（ステップＳ６）。すなわち、制御手段１７は、ラックストッパ機構１６を作動させて、ストッパ１６１を採血管ラック６００での採血管１００の配列ピッチでピッチ送りさせる。この間、ベルトコンベア１５は、作動し続けており、ストッパ１６１の移動に伴って、採血管ラック６００が採血管１００の配列ピッチだけ前進する。これにより、２本目の採血管１００がマニピュレータ２１の直下に位置する状態となる。そして、血清量推定装置１は、ハンドリング機構２を作動して、この２本目の採血管１００をつかんで持ち上げ、２本目の採血管１００に対し、前記ステップＳ１〜Ｓ５と同様の処理を行う。
【００７２】
以下、同様にして、血清量推定装置１は、採血管ラック６００に保持された各採血管１００を順次処理する。そして、血清量推定装置１は、採血管ラック６００中のすべての採血管１００に対する処理が終了したら、ラックストッパ機構１６のストッパ１６１を退避させる。これにより、採血管ラック６００は、移動の規制が解除され、ベルトコンベア１５により下流側へ搬送される。
【００７３】
血清量推定装置１では、ステップＳ５においてバーコードラベル２００の向きの調整を行うことにより、１つの採血管ラック６００に対する血清量推定装置１での処理が終了したとき、採血管ラック６００に保持された複数の採血管１００は、バーコードラベル２００の向きが所定方向に揃うこととなる。よって、血清量推定装置１の下流側にある図示しない例えば分注装置のような装置（以下、「下流側装置」という）においてバーコードラベル２００の読み取りを行う場合に、これを迅速、確実、容易に行うことができる。
【００７４】
ステップＳ５でバーコードラベル２００の向きを揃える所定の方向は、採血管ラック６００が下流側装置に搬送されたとき、下流側装置が備えるバーコードリーダにバーコードラベル２００が対面するような方向であるのが好ましい。これにより、下流側装置でのバーコードラベル２００の読み取りをさらに迅速、確実、容易に行うことができる。
【００７５】
以上、本発明の検体分析装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、検体分析装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００７６】
なお、前述した実施形態においては、本発明の検体分析装置を血清量推定装置に適用した場合について説明したが、本発明では、分析対象とする検体は、血液検体に限らず、いかなる種類の検体でもよい。また、分析内容は、液量の推定（測定）に限らず、いかなる内容でもよく、例えば成分の濃度を求めるようなものでもよい。
【００７７】
また、ラベル位置検出手段としては、光沢度センサに限らず、例えばＣＣＤカメラにより得られた画像を処理、分析することによってラベル位置（ラベル縁部）を検出するように構成してもよい。また、ラベル位置検出手段は、ラベルの位置を光学的に検出するものに限らず、例えば、音波を利用して検出するように構成したものや、検体容器の外周面を触ってその凹凸により検出するように構成したものなどであってもよい。
【００７８】
また、検体容器からの光を検出する光検出手段としては、ラインセンサに限らず、例えばＣＣＤカメラのような２次元イメージセンサを利用したものでもよい。
【００７９】
また、マニピュレータ回転機構が無く、検体容器を検体容器ラックに置いた状態で回転させる検体容器回転機構を設け、爪位置補正工程や、バーコードラベルの向きの調整において、この検体容器回転機構の作動によって検体容器の回転位置を調整するようなものでもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、検体容器をつかんだマニピュレータの爪が分析対象個所に重なった場合、つかみ直しを行ってこれらが重ならないようにするので、分析精度の低下、分析不能等の弊害が発生するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の検体分析装置を血清量推定装置に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図２】
図１に示す血清量推定装置の平面図である。
【図３】
図１に示す血清量推定装置の概略的なブロック図である。
【図４】
図１に示す血清量推定装置における血清量推定方法を説明するための図であって、採血管と、採血管の上下方向に沿った透過光の強度（明度）のプロファイルと、この透過光強度プロファイルの微分値とを示す図である。
【図５】
図１に示す血清量推定装置の動作フローを示すフローチャート（工程図）である。
【図６】
爪位置補正工程における制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 血清量推定装置
１１ 赤外光面光源
１２ ラインセンサ
１３ バーコードリーダ
１４ 光沢度センサ
１５ ベルトコンベア
１６ ラックストッパ機構
１６１ ストッパ
１７ 制御手段
１８ 画像処理部
１８１ メモリ
２ ハンドリング機構
２１ マニピュレータ
２１１ 爪
２１２ 爪開閉用モータ
２２ マニピュレータ回転機構
２２１ 爪回転用モータ
２３１ 爪昇降用モータ
２４ 爪開閉センサ
３０ 記憶部
３１ 表示部
３２ 操作部
３３、３４、３５、３６、３７ ドライバ
３８ 光源用電源ユニット
１００ 採血管
１０１ ラベル無し領域
１０２ 透過光強度検出領域
２００ バーコードラベル
２０１、２０２ 縁部
２０３ 上端
２０４ 下端
３００ 血餅
４００ 分離剤
５００ 血清
５０１ 液面
５０２ 下側界面
６００ 採血管ラック
７００ 管理システム
Ｓ１〜Ｓ６、Ｓ２０１〜Ｓ２１０ ステップ
Claims (12)
- 複数の爪を有し、該複数の爪により検体容器をつかむマニピュレータと、
前記マニピュレータと前記検体容器とを相対的に回転させる回転機構と、
前記マニピュレータにより把持された前記検体容器の外周面からの光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出結果に基づいて、前記検体容器に収納された検体を分析する分析手段と、
前記検体容器の外周面に貼着されたラベルの位置を検出するラベル位置検出手段と、
前記ラベル位置検出手段により検出された位置情報に基づいて、前記検体容器の外周面の前記ラベルに覆われていない領域から前記分析手段の分析対象とする分析対象個所を選択する分析対象個所選択手段と、
前記分析対象個所選択手段により選択された分析対象個所に前記マニピュレータの爪が重なっているか否かを判定する判定手段とを備え、
前記分析対象個所に前記爪が重なっていると判定した場合には、前記マニピュレータでの前記検体容器に対する把持を解除し、前記分析対象個所に前記爪が重ならないように前記マニピュレータと前記検体容器との相対的な回転位置を前記回転機構の作動により調整し、前記マニピュレータで前記検体容器をつかみ直すよう作動することを特徴とする検体分析装置。 - 前記回転機構は、前記マニピュレータを回転させるマニピュレータ回転機構で構成される請求項１に記載の検体分析装置。
- 前記マニピュレータで前記検体容器をつかみ直す前に、前記複数の爪を開閉し、前記検体容器をつかんでいないことを確認するよう作動する請求項１または２に記載の検体分析装置。
- 前記検体容器に対する処理の終了後、前記検体容器を検体容器ラックに戻して前記マニピュレータでの把持を解除した後、前記複数の爪を開閉し、前記検体容器をつかんでいないことを確認するよう作動する請求項１ないし３のいずれかに記載の検体分析装置。
- 前記マニピュレータは、上下動可能に設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の検体分析装置。
- 検体容器ラックに保持された複数個の前記検体容器のそれぞれを順次処理する請求項１ないし５のいずれかに記載の検体分析装置。
- 前記検体容器ラックを搬送する搬送手段を有する請求項６に記載の検体分析装置。
- 前記分析手段は、前記光検出手段の検出結果に基づいて、前記検体容器内で複数の層に分離した検体の液面および／または界面の位置情報を取得する請求項１ないし７のいずれかに記載の検体分析装置。
- 前記分析手段は、取得した液面および／または界面の位置情報に基づいて、前記検体の少なくとも１層の液量を推定する請求項８に記載の検体分析装置。
- 前記検体容器に赤外光を照射する赤外光源を有し、
前記光検出手段は、前記赤外光源から照射された赤外光が前記検体容器を透過した透過光を検出する請求項１ないし９のいずれかに記載の検体分析装置。 - 前記ラベル位置検出手段は、光沢度センサで構成される請求項１ないし１０のいずれかに記載の検体分析装置。
- 前記光検出手段は、ラインセンサで構成される請求項１ないし１１のいずれかに記載の検体分析装置。
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