JP2010038659A - 試料分析システム及び試料分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
血液試料分析システム1は、試料を収容する試料容器を撮像することにより得られた撮像画像に基づいて、前記試料容器中の試料の量に関する情報を取得するシステム制御装置7と、前記試料容器に収容された試料を測定する血球分析装置5とを備える。血球分析装置は、試料を吸引する試料分注部と、システム制御装置7により取得された試料の量に基づいて、試料分注部を制御する制御部とを備える。
【選択図】 図1
Description
本実施の形態は、傾斜させた試料容器を撮像して得られた撮像画像に対して画像処理を行って撮像画像中の液面像の位置を検出し、その液面像の位置より上方の領域の画像に基づいて、試料容器内の血液試料の凝固判定を行い、また、直立状態の試料容器を撮像して得られた撮像画像に対して画像処理を行って試料容器中の血液量を検出し、これらの凝固判定結果及び血液量検出結果に基づいて、試料容器の搬送制御及び分析装置の吸引動作の制御を行う血液試料分析システムである。
図1は、本実施の形態に係る血液試料分析システムの全体構成を示す概略平面図である。図1に示すように、血液試料分析システム1は、試料投入装置2と、試料搬送装置3と、試料収容装置4と、血球分析装置5と、塗抹標本作製装置6と、システム制御装置7とを備えている。
試料投入装置2は、2つの試料送出ユニット21a,21bと、当該2つの試料送出ユニット21a,21bの間に配置された試料チェックユニット22とを備えている。当該試料投入装置2は、サンプルラックに収納された複数の試料容器を載置することができ、そのサンプルラックに収容された試料容器中の血液試料の凝固判定及び血液量検出を行い、また、試料容器に貼付されたバーコードラベルのバーコードを読み取って検体IDを取得し、検体ID、凝固判定結果、及び血液量のデータをシステム制御装置7に送信する。
次に、試料搬送装置3の構成について説明する。図1に示すように、血液試料分析システム1は、3つの試料搬送装置3を備えている。血球分析装置5,5及び塗抹標本作製装置6の前方には、各別に試料搬送装置3,3,3が配置されている。隣り合う試料搬送装置3,3は接続されており、サンプルラック9を受渡しすることが可能である。また、最も右側の試料搬送装置3は、上述した試料投入装置2に接続されており、試料投入装置2から搬出されたサンプルラック9を導入することが可能となっている。最も左側の試料搬送装置3は、試料収容装置4に接続されており、試料収容装置4へサンプルラック9を搬出することが可能となっている。
試料収容装置4は、分析又は塗抹標本作製を終了したサンプルラック9を試料搬送装置3から受け取り、収容する。その構成は、試料送出ユニット21a,21bと同様であるので、説明を省略する。
血球分析装置5は、光学式フローサイトメトリー方式の多項目血球分析装置であり、血液試料に含まれる血球に関して側方散乱光強度、蛍光強度等を取得し、これらに基づいて試料中に含まれる血球を分類し、且つ、種類毎に血球数を計数し、このように分類された血球が種類毎に色分けされたスキャッタグラムを作成し、これを表示する。かかる血球分析装置5は、血液試料を測定する測定ユニット51と、測定ユニット51から出力された測定データを処理し、血液試料の分析結果を表示する情報処理ユニット52とを備えている。
塗抹標本作製装置6は、血液試料を吸引し、スライドガラス上に滴下して、その血液試料をスライドガラス上で薄く引き延ばし、乾燥させた上で、当該スライドガラスに染色液を供給してスライドガラス上の血液を染色することにより、塗抹標本を作製する。
システム制御装置7は、コンピュータにより構成されており、血液試料分析システム1の全体を制御する。このシステム制御装置7は、試料投入装置2から検体ID、及びラックIDを受け付け、検体IDをキーにしてホストコンピュータ(図示せず)から測定オーダを取得する。また、システム制御装置7は、カメラ225a,225bから出力された撮像画像に対して画像処理を実行し、収容容器内の血液試料が凝固しているか否かを判定し、且つ、試料容器内の血液試料の量を検出する。さらに、システム制御装置7は、測定オーダを試料搬送装置3へ送信する。
以下、本実施の形態に係る血液試料分析システム1の動作について説明する。
図14A及び図14Bは、試料投入装置2の動作の流れを示すフローチャートである。ユーザは、試料容器8を収容したサンプルラック9を試料送出ユニット21aのラック載置部211に載置し、試料送出ユニット21aの操作パネル214を操作して、血液試料分析システム1に分析開始の指示を与える。試料送出ユニット21aの制御部213は、かかる分析開始の指示を受け付け(ステップS101)、これによりサンプルラック9の移送を開始する(ステップS102)。試料送出ユニット21aのラック載置部211に載置されたサンプルラック9は、ラック載置部211上を後方へ移送され、その後、サンプルラック9は左方向へと移送され、試料チェックユニット22へと受け渡される。
次に、システム制御装置7の動作について説明する。システム制御装置は、試料投入装置2から受信した検体IDにより、その検体(血液試料)に対する測定オーダを取得する。ここで、測定オーダとは、血液試料に対して分析を行うべき分析項目の指示を示すデータであり、検体ID、患者ID及び患者氏名等の検体の属性情報と、分析項目の情報とが含まれる。
また、システム制御装置7は、カメラ225aの撮像画像を取り込み、この撮像画像に対して画像処理を実行することで、試料容器8の血液量を検出する。
R=(k・W−2T)/2 …(1)
BV=πR2×(k・H−R)+2πR3/3 …(2)
但し、Rは、試料容器内面の半径を、kは、撮像画像の縮尺率によって定まる係数を、Wは、試料容器像の幅を、Tは試料容器の厚みを、Hは血液試料像の高さ(液面像の位置と試料容器下端像の位置との差)を、それぞれ示している。CPU71aは、血液量BVを算出すると、画像処理の対象となった血液試料の検体IDを有する測定オーダに対応付けてこの血液量をハードディスク71dに記憶し(ステップS1410)、処理を終了する。
また、システム制御装置7は、カメラ225bの撮像画像を取り込み、この撮像画像に対して画像処理を実行することで、試料容器8内の血液試料の凝固の有無を判定する。
後述するように、試料搬送装置3は、システム制御装置7へラックIDを送信して、このラックIDに対応する測定オーダを要求する。システム制御装置7は、かかる要求に応じて、試料搬送装置3へ測定オーダを送信する。
ここでは、血球分析装置5の前方に配置された試料搬送装置3の動作について説明する。図26は、試料搬送装置3の動作の流れを示すフローチャートである。サンプルラック9が搬送上流側から試料搬送装置3のラックスライダ32へ搬入されるときには、図示しないセンサによってサンプルラック9の到着が検出される。サンプルラック9の検出信号が前記センサから制御部31cに与えられると(ステップS171)、制御部31cのCPUに割り込み要求が発生し、ステップS172の処理が呼び出される。
次に、血球分析装置5の動作について説明する。図28は、血球分析装置5の測定ユニット51の動作の流れを示すフローチャートである。測定ユニット51に試料搬送装置3から吸引指示データが受信されると(ステップS181)、測定ユニット51の制御部515のCPUに対して割り込み要求が発生し、ステップS182の処理が呼び出される。
最も搬送下流側の試料搬送装置3から送出されたサンプルラック9は、試料収容装置4に導入される。試料収容装置4は、かかるサンプルラックをラック載置部上で搬送し、収容する。
本実施の形態は、傾斜させた試料容器を撮像して得られた撮像画像に対して画像処理を行って撮像画像中の液面像の位置を検出し、その液面像の位置より上方の領域の画像に基づいて、試料容器内の血液試料の凝固判定を行い、また、直立状態の試料容器を撮像して得られた撮像画像に対して画像処理を行って試料容器中の血液量を検出し、これらの凝固判定結果及び血液量検出結果に基づいて、試料容器の搬送制御及び試料分注機構の動作制御を行う血液試料分析装置である。
図29は、本実施の形態に係る血液試料分析装置200の構成を示すブロック図である。血液試料分析装置200は、光学式フローサイトメトリー方式の多項目血球分析装置であり、血液試料に含まれる血球に関して側方散乱光強度、蛍光強度等を取得し、これらに基づいて試料中に含まれる血球を分類し、且つ、種類毎に血球数を計数し、このように分類された血球が種類毎に色分けされたスキャッタグラムを作成し、これを表示する。かかる血液試料分析装置200は、血液試料を測定する測定ユニット250と、測定ユニット250から出力された測定データを処理し、血液試料の分析結果を表示する情報処理ユニット270とを備えている。
次に、本実施の形態に係る血液試料分析装置の動作について説明する。図30A〜図30Cは、本実施の形態に係る血液試料分析装置200の動作の流れを示すフローチャートである。図30Aは、情報処理ユニット270による測定開始指示動作の流れを示すフローチャートであり、図30B及び図30Cは、血液試料分析装置200の試料の分析動作における測定ユニット250による試料の測定動作の流れを示すフローチャートである。
本実施の形態は、検出された血液試料の量に応じて、測定オーダに含まれる分析項目野中から実行対象の分析項目を選択し、選択した分析項目の実行に必要な量の血液試料を吸引して前記選択した分析項目の分析を実行する血液試料分析システムである。
本実施の形態に係る血液試料分析システムの構成は、システム制御装置370(図1参照)を除き、実施の形態1に係る血液試料分析システム1の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。また、本実施の形態に係るシステム制御装置370は、ハードディスク71dに記憶されているシステム制御プログラム374a(図12参照)により、CPU71aが後述するような処理を実行する構成となっている他は、実施の形態1に係るシステム制御装置7の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態に係る血液試料分析システムは、システム制御装置7の動作を除き、実施の形態1で説明した試料分析システム1の動作と同様の動作を行う。実施の形態1に係る試料分析システム1の動作と同様の動作については、その説明を省略する。
本実施の形態に係るシステム制御装置370は、以下のような測定オーダ送信動作を実行することが可能である。
本実施の形態は、再検(再測定)が指示された血液試料について、検出された血液試料の量に応じて、再検の実行の可否を判断し、試料容器中に血液試料が再検に必要な量存在する場合には再検を実行し、試料容器中に血液試料が再検に必要な量に不足する場合には再検を実行しない血液試料分析システムである。
本実施の形態に係る血液試料分析システムの構成は、システム制御装置470(図1参照)を除き、実施の形態1に係る血液試料分析システム1の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。また、本実施の形態に係るシステム制御装置470は、ハードディスク71dに記憶されているシステム制御プログラム474a(図12参照)により、CPU71aが後述するような処理を実行する構成となっている他は、実施の形態1に係るシステム制御装置7の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態に係る血液試料分析システムは、システム制御装置7の動作を除き、実施の形態1で説明した試料分析システム1の動作と同様の動作を行う。実施の形態1に係る試料分析システム1の動作と同様の動作については、その説明を省略する。
本実施の形態に係るシステム制御装置470は、以下のような再検オーダ送信動作を実行することが可能である。
本実施の形態は、再検(再測定)が指示された血液試料について、検出された血液試料の量に応じて、優先度の高い分析項目から順に再検の実行の可否を判断し、再検が指示されている全ての分析項目の測定に必要な量に満たない量しか血液試料が残っていない場合に、測定が可能な優先度の高い分析項目の再検を実行する血液試料分析システムである。
本実施の形態に係る血液試料分析システムの構成は、システム制御装置570(図1参照)を除き、実施の形態4に係る血液試料分析システムの構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。また、本実施の形態に係るシステム制御装置570は、ハードディスク71dに記憶されているシステム制御プログラム574a(図12参照)により、CPU71aが後述するような処理を実行する構成となっている他は、実施の形態4に係るシステム制御装置470の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態に係る血液試料分析システムは、システム制御装置470の動作を除き、実施の形態4で説明した試料分析システムの動作と同様の動作を行う。実施の形態4に係る試料分析システムの動作と同様の動作については、その説明を省略する。
本実施の形態に係るシステム制御装置570は、以下のような再検オーダ送信動作を実行することが可能である。
なお、上述した実施の形態1、2、4、及び5においては、検出した血液量と測定に必要な血液量とを比較し、検出した血液量が測定に必要な血液量以上の場合には、通常モードでの測定を実行し、検出した血液量が測定に必要な血液量未満の場合には、微量モードでの測定を実行する構成について述べたが、これに限定されるものではない。検出された血液量が測定に必要な血液量以上である場合には、試料分注部511による試料の吸引を行って試料の測定を行い、検出された血液量が測定に必要な血液量未満である場合には、試料分注部511による試料の吸引を行わず、試料の測定を行わない構成としてもよい。この場合には、検出された血液量が測定に必要な血液量に満たない試料容器を、吸引を実行する場合に比べて短い時間だけ吸引位置に停止させる構成とすることもできるし、吸引位置に停止させずに通過させる構成とすることもできる。また、検出された血液量が測定に必要な血液量以上の試料容器を試料搬送装置3の測定ライン31aにおいて搬送し、検出された血液量が測定に必要な血液量未満の試料容器を試料搬送装置3のスキップライン31bにおいて搬送する構成とすることもできる。また、スタンドアロンの試料分析装置においては、搬送部に測定ラインとスキップラインとを設け、上記と同様に搬送路を切り替える構成としてもよい。
2 試料投入装置
22 試料チェックユニット
221 ラック載置部
222a,222b,222c バーコードリーダ
223 水平回転機構
223a 光学センサ
223b 発光素子
223c 受光素子
223d 当接部
224 試料容器傾倒機構
224a 把持部
224b モータ
224c ベルト
224d モータ
224e 第1撮像位置
224f 第2撮像位置
225a,225b カメラ
225c,225d 白色LED
226,422 制御部
3 試料搬送装置
31a,31b ラック搬送路
31c 制御部
5 血球分析装置
51 測定ユニット
511 試料分注部
515 制御部
52 情報処理ユニット
521a CPU
6 塗抹標本作製装置
65 制御部
7,370,470,570 システム制御装置
7a コンピュータ
71a CPU
71c RAM
71d ハードディスク
71e 読出装置
73 入力部
74 可搬型記録媒体
74a,374a,474a,574a システム制御プログラム
8 試料容器
8a 蓋部
8b バーコードラベル
100 画像
101〜103,111〜115 処理領域
200 血液試料分析装置
250 測定ユニット
270 情報処理ユニット
251 試料分注部
258 水平回転機構
259 試料容器傾斜機構
260 制御部
Claims (17)
- 透光性を有する材料から構成されており、試料を収容する試料容器を撮像する撮像部と、
前記撮像部により前記試料容器が撮像されることにより得られた撮像画像に基づいて、前記試料容器中の試料の量に関する情報を取得する試料量情報取得手段と、
前記試料容器に収容された試料を測定に供するために吸引する吸引部と、
前記試料量情報取得手段により取得された試料の量に関する情報に基づいて、前記吸引部を制御する吸引制御手段と、
を備える、試料分析システム。 - 前記試料量情報取得手段により取得された試料の量に関する情報に基づいて、前記吸引部に試料の吸引を指示する吸引指示データを発行する吸引指示データ発行手段をさらに備え、
前記吸引制御手段は、前記吸引指示データ発行手段により発行された吸引指示データに基づいて、前記吸引部を制御するように構成されている、請求項1に記載の試料分析システム。 - 測定に必要な試料の量を取得する必要試料量取得手段をさらに備え、
前記吸引指示データ発行手段は、前記試料容器中の試料の量と前記必要試料量取得手段によって取得された試料の量とが第1の関係にある場合には、第1の吸引動作を指示する第1の吸引指示データを発行し、前記試料容器中の試料の量と前記必要試料量取得手段によって取得された試料の量とが前記第1の関係と異なる第2の関係にある場合には、前記第1の吸引動作と異なる第2の吸引動作を指示する第2の吸引指示データを発行するように構成されており、
前記吸引制御手段は、前記吸引指示データ発行手段から第1の吸引指示データが発行された場合には、前記第1の吸引動作を実行するよう前記吸引部を制御し、前記吸引指示データ発行手段から第2の吸引指示データが発行された場合には、前記第2の吸引動作を実行するよう前記吸引部を制御するように構成されている、請求項2に記載の試料分析システム。 - 前記吸引制御手段は、前記吸引指示データ発行手段から第1の吸引指示データが発行された場合には、第1の量の試料を吸引する第1の吸引動作を実行するよう前記吸引部を制御し、前記吸引指示データ発行手段から第2の吸引指示データが発行された場合には、前記第1の量より少ない第2の量の試料を吸引する第2の吸引動作を実行するよう前記吸引部を制御するように構成されている、請求項3に記載の試料分析システム。
- 試料の測定オーダを取得する測定オーダ取得手段をさらに備え、
前記必要試料量取得手段は、前記測定オーダ取得手段によって取得された測定オーダに基づいて、測定に必要な試料の量を取得するように構成されている、請求項3又は4に記載の試料分析システム。 - 測定可能な複数の測定項目のうち、測定が要求される測定項目を示す測定項目情報を含む測定オーダを取得する測定オーダ取得手段と、
前記測定オーダ取得手段によって取得された測定オーダに含まれる測定項目情報と、前記試料量情報取得手段により取得された試料の量に関する情報とに基づいて、前記測定が要求される測定項目のうち、実行対象の測定項目を選択する測定項目選択手段と、をさらに備える、請求項1乃至4の何れかに記載の試料分析システム。 - 試料が測定された後の前記試料容器の試料の残量に関する残量情報を取得する残量情報取得手段と、
試料が測定された後、前記試料の再測定の要求を受け付ける再測定要求受付手段と、
前記再測定要求受付手段により前記試料の再測定の要求が受け付けられた場合に、前記残量情報取得手段により取得された前記残量情報に基づいて、前記試料の再測定が可能か否かを判定する判定手段と、をさらに備える、請求項1乃至6の何れかに記載の試料分析システム。 - 前記試料容器に収容された試料を、前記測定とは異なる処理に供するために吸引する処理用吸引部と、
測定された後の前記試料容器の試料の残量に関する残量情報を取得する残量情報取得手段と、
試料が測定された後、前記試料の処理の要求を受け付ける処理要求受付手段と、
前記処理要求受付手段により前記試料の前記試料処理部による処理の要求が受け付けられた場合に、前記残量情報取得手段により取得された前記残量情報に基づいて、前記試料の処理が可能か否かを判定する判定手段と、
をさらに備える、請求項1乃至6の何れかに記載の試料分析システム。 - 前記試料量情報取得手段は、前記撮像画像における試料容器の幅、前記撮像画像における試料容器の底部の位置、及び前記撮像画像における試料の液面の位置をそれぞれ検出し、検出結果に基づいて、前記試料容器中の試料の量に関する情報を取得するように構成されている、請求項1乃至8の何れかに記載の試料分析システム。
- 前記撮像部は、画素毎に青、緑、及び赤の色成分に関する情報を含む撮像画像を取得するように構成されており、
前記試料量情報取得手段は、前記撮像画像の青又は緑の色成分に関する情報に基づいて、前記撮像画像における試料容器の幅、及び前記撮像画像における試料容器の底部の位置を検出し、前記撮像画像の赤の色成分に関する情報に基づいて、前記撮像画像における試料の液面の位置を検出するように構成されている、請求項9に記載の試料分析システム。 - 前記試料量情報取得手段は、前記試料容器にバーコードラベルが貼布されている場合に、前記撮像画像におけるバーコードラベルを除外した領域の画像に基づいて、前記試料容器内の前記試料の前記液面の位置を検出するように構成されている、請求項9又は10に記載の試料分析システム。
- 前記試料量情報取得手段は、前記試料が血液試料である場合に、前記撮像画像に基づいて、前記試料容器中の血液試料の血漿部分と血球部分とが分離しているか否かを判定し、前記血液試料の血漿部分と血球部分とが分離していると判定されたときに、第1の液面位置検出処理を実行することにより前記血液試料の液面の位置を検出し、前記血液試料の血漿部分と血球部分とが分離していないと判定されたときに、前記第1の液面位置検出処理とは異なる第2の液面位置検出処理を実行することにより前記血液試料の液面の位置を検出するように構成されている、請求項9乃至11の何れかに記載の試料分析システム。
- 透光性を有する材料から構成されており、試料を収容する試料容器を撮像する撮像部と、
血液試料を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された血液試料を測定に供するために吸引する吸引部と、
前記撮像部により前記試料容器が撮像されることにより得られた撮像画像に基づいて、前記試料容器中の試料の量に関する情報を取得する試料量情報取得手段と、
前記試料量情報取得手段により取得された試料の量に関する情報に応じた搬送動作を実行するよう前記搬送部を制御する搬送制御手段と、
を備える、試料分析システム。 - 測定に必要な試料の量を取得する必要試料量取得手段をさらに備え、
前記搬送部は、前記吸引部が試料を吸引するための吸引位置がその途中に存在する搬送路において前記試料を搬送可能に構成されており、
前記搬送制御手段は、前記試料容器中の試料の量と前記必要試料量取得手段によって取得された試料の量とが第1の関係にある場合には、前記吸引部により前記試料が吸引されるよう前記吸引位置を経由して前記搬送部に前記血液試料を搬送させる第1搬送制御を実行し、前記試料容器中の試料の量と前記必要試料量取得手段によって取得された試料の量とが前記第1の関係と異なる第2の関係にある場合には、前記吸引部により前記試料が吸引されないよう前記吸引位置を経由して前記搬送部に前記血液試料を搬送させる第2搬送制御を実行するように構成されている、請求項13に記載の試料分析システム。 - 測定に必要な試料の量を取得する必要試料量取得手段をさらに備え、
前記搬送部は、試料を前記吸引部に供給するための第1搬送路と、試料を前記吸引部に供給しないための第2搬送路とにおいて血液試料を搬送可能に構成されており、
前記搬送制御手段は、前記試料容器中の試料の量と前記必要試料量取得手段によって取得された試料の量とが第1の関係にある場合には、前記第1搬送路において前記搬送部に試料を搬送させる第1搬送制御を実行し、前記試料容器中の試料の量と前記必要試料量取得手段によって取得された試料の量とが前記第1の関係と異なる第2の関係にある場合には、前記第2搬送路において前記搬送部に試料を搬送させる第2搬送制御を実行するように構成されている、請求項13に記載の試料分析システム。 - 透光性を有する材料から構成されており、試料を収容する試料容器を撮像する撮像部と、
前記撮像部により前記試料容器が撮像されることにより得られた撮像画像に基づいて、前記試料容器中の試料の量に関する情報を取得する試料量情報取得手段と、
前記試料容器に収容された試料を吸引する吸引部と、
前記試料量情報取得手段により取得された試料の量に関する情報に基づいて、前記吸引部の吸引動作の制御を行う吸引制御手段と、
を備える、試料分析装置。 - 透光性を有する材料から構成されており、試料を収容する試料容器を撮像する撮像部と、
前記撮像部により前記試料容器が撮像されることにより得られた撮像画像に基づいて、前記試料容器中の試料の量に関する情報を取得する試料量情報取得手段と、
血液試料を吸引する吸引部と、
前記吸引部へ前記試料を搬送する搬送部と、
前記試料量情報取得手段により取得された試料の量に関する情報に基づいて、前記搬送部の試料の搬送動作の制御を行う搬送制御手段と、
を備える、試料分析装置。
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