JP2005265813A - 試験管の検知方法及び検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】血液検体の各分離位置と分離範囲としての空気封入高さ、血清収容高さ、シリコン分離剤収容高さ等を高精度に検出できる試験管の検知方法を提供することにある。
【解決手段】この試験管の検知方法は、試験管１を挟んで赤外線を照射する赤外線照射素子１１ａと該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子１１ｂとを対向して設けた第１の検知手段１１と、試験管１を挟んで第１の検知手段１１の赤外線と異なる波長の赤外線を照射する赤外線照射素子１２ａと該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子１２ｂとを対向して設けた第２の検知手段１２とを備え、前記試験管１と前記両検知手段１１，１２とを相対的に上下方向に移動して、第１の検知手段１１で栓とシリコン分離剤の位置を検知し、第２の検知手段１２で空気と血清及び血餅の位置を検知することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、試験管に収容された血液検体の検知方法及び検知装置に関する。

血液を遠心分離機等を用いて血清と血餅とに分離する場合、その分離が的確に行なわれるように、試験管の中にシリコン分離剤を入れた分離剤入り試験管が使用される。かかる試験管を使用すると、遠心分離処理後の試験管１内には、図１に示すように、血清Ａと血餅Ｃとがシリコン分離剤Ｂによって分離され、血清Ａと栓２との間に空気Ｄが封入された状態を呈する血液検体が得られる。

前記の如く、血清Ａと血餅Ｃとがシリコン分離剤Ｂによって分離され、血清Ａと栓２との間に空気Ｄが封入された状態の血液検体について、次の処理（分取・分注機のノズルを栓２から血清Ａの位置に達するように突き刺して、試験管１内部の血清Ａを分取する作業など）を行なう場合、血液検体の分離位置、即ち空気Ｄと血清Ａとの分離位置ｅ、血清Ａとシリコン分離剤Ｂとの分離位置ｆ、血餅Ｃとシリコン分離剤Ｂとの分離位置ｇと、分離範囲としての空気封入高さｄ、血清収容高さａ、シリコン分離剤収容高さｂ及びそれに関係した栓高さｈを検知することが要求される。

なお、前記空気Ｄの封入高さｄ、血清Ａの収容高さａ、シリコン分離剤Ｂの収容高さｂは試験管１内部の血餅Ｃの量によって全て異なるので、これらのレベルが的確に検知されないと、分取・分注機によって血清Ａを分注する際に、分取・分注機のノズルがシリコン分離剤Ｂに接触してシリコン分離剤Ｂを吸い上げたり、前記ノズルが血清Ａの中間高さ位置に停止して血清Ａをシリコン分離剤Ｂの上部に残すことになる等の問題が発生する。

前記のような血液検体の検知装置として、血清と血餅とがシリコン分離剤で分離された状態で収容されている試験管に検出コイルを嵌合させ、この検出コイルに所定周波数の測定信号を供給しながら当該検出コイルと試験管とを相対的に移動させることにより、前記測定信号に生じる信号レベル変化に基づいて血清と血餅との分離位置を検出するようにした特許文献１に示すような試験管の検知装置が知られている。
特開２００２−３２３４７９号公報

しかし、前記特許文献１に開示の検知装置は、検出コイルを用いた磁気的な検出手段を採用しているため、血液検体の各分離位置と分離範囲としての空気封入高さ、血清収容高さ、シリコン分離剤収容高さ及びそれに関係した栓高さを検出することが困難であり、また装置構造が複雑で設備費が高価になるという問題があった。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的は、血液検体の各分離位置と分離範囲としての空気封入高さ、血清収容高さ、シリコン分離剤収容高さ及びそれに関係した栓高さを高精度に検出することができ、また装置構造が簡単で設備費を安価にすることができる試験管の検知方法と検知装置を提供することにある。

この発明は、前記の目的を達成するために、請求項１は、血清と血餅とがシリコン分離剤によって分離され血清と栓との間に空気が封入された状態の血液検体が収容された試験管の検知方法において、前記試験管を挟んで赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設けた第１の検知手段と、前記試験管を挟んで前記第１の検知手段の赤外線と異なる波長の赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設けた第２の検知手段とを備え、前記試験管と前記両検知手段とを相対的に上下方向に移動して前記第１の検知手段で栓とシリコン分離剤の位置を検知し、前記第２の検知手段で空気と血清及び血餅の位置を検知することを特徴とする。

前記第１の検知手段は、請求項２のように、波長が６００〜８００ｎｍの赤外線を照射及び受光し、前記第２の検知手段は、波長が１４００〜１７００ｎｍの赤外線を照射及び受光することが望ましい。

請求項３は、血清と血餅とがシリコン分離剤によって分離され血清と栓との間に空気が封入された状態の血液検体が収容された試験管の検知装置において、前記試験管を垂直状態に保持する保持装置と、前記試験管を挟んで赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設け前記栓とシリコン分離剤の位置を検知する第１の検知装置と、前記試験管を挟んで前記第１の検知装置の赤外線と異なる波長の赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設け前記空気と血清及び血餅の位置を検知する第２の検知装置と、前記試験管と前記両検知装置とを相対的に上下方向に移動する駆動装置と、を具備したことを特徴とする。

前記第１の検知装置と第２の検知装置は、試験管の上下方向に高低差を持って配置することも、試験管の上下方向の同一平面内に配置することも可能である。

この発明の試験管の検知方法及び検知装置は、試験管を挟んで赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設けた第１の検知手段（検知装置）と、試験管を挟んで前記第１の検知手段の赤外線と異なる波長の赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設けた第２の検知手段（検知装置）とを備え、前記試験管と第１・第２の検知手段（検知装置）とを上下方向に相対的に移動して、第１の検知手段（検知装置）で栓とシリコン分離剤の位置を検知し、第２の検知手段（検知装置）で空気と血清及び血餅の位置を検知するので、血液検体の各分離位置と分離範囲としての空気封入高さ、血清収容高さ、シリコン分離剤収容高さ及びそれに関係した栓高さを高精度に検出することができ、また装置構造を簡単にして設備費の低減を計ることができるなどの効果を奏する。

以下、この発明の実施の形態を図面に従い具体的に説明する。

図２は、この発明の第１の実施形態に係る試験管の検知装置を示すものであり、図中１は検知対象となる試験管で、この試験管１内には図１に示すように、血清Ａと血餅Ｃとがシリコン分離剤Ｂによって分離され、血清Ａと栓２との間に空気Ｄが封入された状態の血液検体が収容されている。１０は前記試験管１を垂直状態に保持する保持装置としての試験管保持台である。

１１，１２は前記試験管１の上下方向に高低差をもって配置される第１・第２の検知装置で、高部位に位置する第１の検知装置１１は、試験管１を挟んで赤外線を照射する赤外線照射素子１１ａと、この赤外線照射素子１１ａからの赤外線を受光する赤外線受光素子１１ｂとを対向して設けた構成のもので、この赤外線照射素子１１ａおよび赤外線受光素子１２ｂは上下動する素子保持体３に支持されて一定速度で上下動し、前記栓２とシリコン分離剤Ｃの位置を検知できるようにしている。なお、この第１の検知手段は、波長が６００〜８００ｎｍの赤外線を照射及び受光して、栓２とシリコン分離剤Ｃの位置を検知する赤外線センサーが適用される。

前記第１の検知装置１１より低部位に位置する第２の検知装置１２は、前記試験管１を挟んで前記第１の検知装置１１の赤外線と異なる波長（水の分子に反応する１４００〜１７００ｎｍの波長）の赤外線を照射する赤外線照射素子１２ａと、この赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子１２ｂとを対向して設けた構成のもので、この赤外線照射素子１２ａおよび赤外線受光素子１２ｂは上下動する素子保持体３に支持されて第１の検知装置１１とともに一定速度で上下動し、空気Ｄと血清Ａ及び血餅Ｂの位置を検知できるようにしている。

５は第１の検知装置１１と第２の検知装置１２の素子保持体３を図示省略の垂直ガイドによる摺動案内のもとに上下方向に移動させる駆動装置で、素子保持体３のねじ駒４に螺挿され垂直軸心まわりを回転できるように上下端を軸支した螺軸６と、ステッピングモータやサーボモータ等を用いた正逆回転可能な駆動モータ７と、この駆動モータの軸の回転を減速して前記螺軸６に伝達する減速歯車８，９とから構成されている。

１５は第１・第２検知装置１１，１２の赤外線受光素子１１ｂ，１２ｂと、前記モータ７とに電気的に接続された演算装置で、前記赤外線受光素子１１ｂ，１２ｂから入力される血清Ａ、血餅Ｃ、シリコン分離剤Ｂなどの位置検知信号と、前記モータ７から入力される位置（高さ）検知信号とを演算処理して、試験管１内の血液検体の各分離位置ｅ，ｆ，ｇと分離範囲としての空気封入高さｄ、血清収容高さａ、シリコン分離剤収容高さｂ及びそれに関係した栓高さｈが記憶されるようにしている。

次に、前記のように構成された試験管の検知装置を用いて血液検体の位置を検知する方法について説明する。先ず、１本目の検体入り試験管１が図示しない搬送装置（ベルトコンベア等）により本検知装置まで搬送されてくると、この試験管１は図示しないロボットアームにより本検知装置の試験管保持台１０に移されて垂直状態に保持される。この時、第１・第２検知装置１１，１２の素子保持体３は最上限位置に上昇停止している。

この状態で駆動モータ７が正転方向へ回転すると、これに伴い螺軸６が正転方向に回転し、第１・第２の検知装置１１，１２が上方から下方へ一定速度で下降する。この時、第１・第２の検知装置１１，１２は作動し、第１検知装置１１の赤外線照射素子１１ａからは波長が６００〜８００ｎｍの赤外線を受光素子１１ｂに向かって照射し、第２検知装置１２の赤外線照射素子１２ａからは波長が１４００〜１７００ｎｍの赤外線を受光素子１２ｂに向かって照射している。

このため、前記第１・第２検知装置１１，１２の下降に伴い、前記受光素子１１ｂ，１２ｂから血清Ａ、血餅Ｃ、シリコン分離剤Ｂなどの図５に示すような位置検知信号が演算装置１５に入力され、前記モータ７から位置（高さ）検知信号が演算装置１５に入力され、その両入力信号を演算装置１５で演算処理して、この演算装置１５に試験管１内の血液検体の各分離位置ｅ，ｆ，ｇと分離範囲としての空気封入高さｄ、血清収容高さａ、シリコン分離剤収容高さｂ及びそれに関係した栓高さｈが記憶される。

このようにして、試験管１内の血液検体の各分離位置ｅ，ｆ，ｇと分離範囲としての空気封入高さｄ、血清収容高さａ、シリコン分離剤収容高さｂ及びそれに関係した栓高さｈが検知されると、ｈ+ｄ+ａのノズル突刺し移動量が判明し、分取・分注機によって血清Ａを分注する際に、分取・分注機のノズルがシリコン分離剤Ｂに接触してシリコン分離剤Ｂを吸い上げるのを防止できるとともに、血清Ａをシリコン分離剤Ｂの上部に残すことなく分取することができる。

図３は、この発明の他の実施態様を示すもので、この実施態様に係る試験管の検知装置は前記第１・第２の検知装置１１，１２を固定とし、試験管１および該試験管を垂直状態に保持する保持アーム１０ａを前記実施態様と同様な駆動装置５で上下方向に移動させるようにしたもので、前記第１・第２の検知装置１１，１２が装置基盤１３の側に固定されていること、試験管１はその上端部が保持アーム１０ａに保持された状態で上方移動限位置に待期し上方向から基盤孔１３ａを介して下方方向へ移動するようになっていること、試験管保持アーム１０ａは螺軸６に螺挿されるねじ駒１４を有し図示省略の垂直ガイドによる摺動案内のもとに上下方向に移動されるようになっていること等が前記実施態様と相違している。その他の構成と作用は前記実施態様と同様であるから、同一部分に同符号を付して詳細な説明は省略する。

前記第１の検知装置１１と第２の検知装置１２の配置関係は、前述した各実施例と逆の配置（第２の検知装置１２の配置位置が上で第１の検知装置１１の配置位置が下になる配置）であっても良いし、図４に示すように試験管１の上下方向の同一平面内に赤外線照射方向が直交するように位置を変位させて配置するものであっても良い。

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。

血液検体が収容された試験管の説明図。 この発明の第１の実施形態を示す試験管検知装置の構成説明図。 この発明の他の実施形態を示す試験管検知装置の構成説明図。 第１の検知装置と第２の検知装置が試験管の上下方向の同一平面内に配置されている実施形態を示す概略平面図。 第１の検知装置と第２の検知装置の受光素子から演算装置に入力される位置検知信号の説明図。

符号の説明

１…試験管、２…栓、ｈ…栓高さ、Ａ…血清、ａ…血清収容高さ、Ｂ…シリコン分離剤、ｂ…シリコン分離剤収容高さ、Ｃ…血餅、Ｄ…空気、ｄ…空気封入高さ、ｅ，ｆ，ｇ…血液検体の分離位置、３…素子保持体、５…駆動装置、６…螺軸、７…駆動モータ、１１…第１の検知装置、１１ａ…赤外線照射素子、１１ｂ…赤外線受光素子、１２…第２の検知装置、１２ａ…赤外線照射素子、１２ｂ…赤外線受光素子、１５…演算装置。

Claims (5)

1. 血清と血餅とがシリコン分離剤によって分離され、血清と栓との間に空気が封入された状態の血液検体が収容された試験管の検知方法において、
   前記試験管を挟んで赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設けた第１の検知手段と、
   前記試験管を挟んで前記第１の検知手段の赤外線と異なる波長の赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設けた第２の検知手段とを備え、
   前記試験管と前記両検知手段とを相対的に上下方向に移動して前記第１の検知手段で栓とシリコン分離剤の位置を検知し、前記第２の検知手段で空気と血清及び血餅の位置を検知することを特徴とする試験管の検知方法。
2. 前記第１の検知手段は、波長が６００〜８００ｎｍの赤外線を照射及び受光し、前記第２の検知手段は、波長が１４００〜１７００ｎｍの赤外線を照射及び受光することを特徴とする請求項１記載の試験管の検知方法。
3. 血清と血餅とがシリコン分離剤によって分離され、血清と栓との間に空気が封入された状態の血液検体が収容された試験管の検知装置において、
   前記試験管を垂直状態に保持する保持装置と、
   前記試験管を挟んで赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設けた、前記栓とシリコン分離剤の位置を検知する第１の検知装置と、
   前記試験管を挟んで前記第１の検知装置の赤外線と異なる波長の赤外線を照射する赤外線照射素子と該赤外線照射素子からの赤外線を受光する赤外線受光素子とを対向して設けた、前記空気と血清及び血餅の位置を検知する第２の検知装置と、
   前記試験管と前記両検知装置とを相対的に上下方向に移動する駆動装置と、
   を具備したことを特徴とする試験管の検知装置。
4. 前記第１の検知装置と第２の検知装置は、試験管の上下方向に高低差を持って配置されていることを特徴とする請求項３記載の試験管の検知装置。
5. 前記第１の検知装置と第２の検知装置は、試験管の上下方向の同一平面内に配置されていることを特徴とする請求項３記載の試験管の検知装置。

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