JP2010101758A - クロマトグラフィー試験片およびクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】使用済み判定領域の位置ずれが生じた場合であっても、正確に未使用品か使用済み品かの判定を行うことを目的とする。
【解決手段】クロマトグラフィー試験片１上に基準マーク７を設け、使用済み判定領域Ｔを基準マーク７からの相対位置として定めることにより、使用済み判定領域Ｔを正確に認識して輝度を測定することができるため、使用済み判定領域Ｔの位置ずれが生じた場合であっても、正確に未使用品か使用済み品かの判定を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、検体を点着して免疫クロマトグラフィー測定を行うクロマトグラフィー試験片およびクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法に関する。

まず、図５を用いて免疫クロマトグラフィー測定について説明する。
図５は免疫クロマトグラフィー測定について説明する図であり、図５（ａ）は免疫クロマトグラフィー測定装置の光学系を説明する概略図、図５（ｂ）はクロマトグラフィー試験片の構成を示す平面図である。

図５において、１８は光源、１９は受光素子、１は免疫クロマトグラフィー測定装置に装着され、測定対象となる点着された検体に化学的処理を施すクロマトグラフィー試験片である。光源１８より照射された照射光はクロマトグラフィー試験片１に照射され、その反射光を受光素子１９で受光して電気信号に変換し、その電気信号により光学特性が測定される。

クロマトグラフィー試験片１は、展開層支持体３に設けられた点着部４と展開層２からなり、展開層２上には分析対象と特異的に結合する標識物質を塗布している標識部５、標識物質と結合した分析対象を固定化する呈色部６、および呈色部６より下流領域である終端部９が形成されている。

免疫クロマトグラフィー測定の際には、クロマトグラフィー試験片１を免疫クロマトグラフィー測定装置に装着する。これにより測定動作が開始され、まず、誤って使用済みのクロマトグラフィー試験片１を用いて測定をしてしまうことを防ぐため、装着されたクロマトグラフィー試験片１が未使用品か使用済み品かを判定する。未使用品が装着されたと判定した場合には、クロマトグラフィー試験片１の点着部４に検体を点着し、所定時間経過後、呈色部６を光学素子１９で撮像して光学特性を測定することにより免疫クロマトグラフィー測定を実施する。使用済み品が装着されたと判定した場合には、免疫クロマトグラフィー測定を中止し、警告等を発する。

次に、従来のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法について図５を用いて説明する。
まず、あらかじめ未使用のクロマトグラフィー試験片１における任意の使用済み判定領域を定め、使用済み判定領域を光学素子１９により撮像し、その位置の輝度を求めておく。ここで、輝度を測定する使用済み判定領域としては、例えば標識部５や終端部９等を定める。クロマトグラフィー試験片１の使用状態判定処理が開始されると、装着されたクロマトグラフィー試験片１に対して、使用済み判定領域の輝度を測定し、あらかじめ測定した未使用品での測定値と比較することにより、未使用品か使用済み品かを判定する。判定に際しては、使用済み判定領域を標識部５に設定した場合、検体の展開により輝度が下がるため、あらかじめ測定した輝度より定めた閾値より装着時に測定した輝度が小さい場合には、装着されたクロマトグラフィー試験片１が使用済み品であると判定する（例えば、特許文献１参照）。
特願２００８−２０１３５６ 特開平４−５１１０号公報

しかしながら、従来のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法では、免疫クロマトグラフィー測定装置の装着部の遊びによるクロマトグラフィー試験片１の装着位置のずれや、クロマトグラフィー試験片１における標識部５や終端部９等の形成位置のずれにより、定めた使用済み判定領域を測定できない場合があるといった問題点があった。

例えば、終端部９を使用済み判定領域と定めていた場合において、クロマトグラフィー試験片１における標識部５あるいは終端部９の形成位置がずれてしまったため、実際には標識部５を測定してしまい、検体が展開された状態では終端部９の輝度より標識部５の輝度の方が高くなるため、使用済み品であっても終端部９における輝度が閾値より大きくなり、使用済み品を未使用品と誤判断する場合があった。

本発明のクロマトグラフィー試験片およびクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法は、上記問題点を解決するために、使用済み判定領域の位置ずれが生じた場合であっても、正確に未使用品か使用済み品かの判定を行うことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法は、１または複数の基準マークを備えるクロマトグラフィー試験片の使用済み判定を行うクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法であって、前記クロマトグラフィー試験片をクロマトグラフィー測定装置に装着後、クロマトグラフィー測定に先立って、前記基準マークの位置を検出する工程と、前記基準マークの位置から前記クロマトグラフィー試験片の展開領域に設けられる第１の使用済み判定領域を特定する工程と、前記第１の使用済み判定領域の輝度を算出する工程と、前記輝度をあらかじめ定めた閾値と比較することにより前記クロマトグラフィー試験片が未使用品か使用済み品かを判定する工程とを有することを特徴とする。

また、１または複数の基準マークを備えるクロマトグラフィー試験片の使用済み判定を行うクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法であって、前記クロマトグラフィー試験片をクロマトグラフィー測定装置に装着後、クロマトグラフィー測定に先立って、前記基準マークの位置を検出する工程と、前記基準マークの位置から前記クロマトグラフィー試験片の展開領域に設けられる第１の使用済み判定領域および第２の使用済み判定領域を特定する工程と、前記第１の使用済み判定領域および前記第２の使用済み判定領域の輝度を算出する工程と、前記第１の使用済み判定領域の輝度と前記第２の使用済み判定領域の輝度とを比較することにより前記クロマトグラフィー試験片が未使用品か使用済み品かを判定する工程とを有することを特徴とする。

また、前記第１の使用済み判定領域の輝度と前記第２の使用済み判定領域の輝度との差をあらかじめ定めた閾値と比較することにより前記クロマトグラフィー試験片が未使用品か使用済み品かを判定することを特徴とする。

また、前記第１の使用済み判定領域の輝度と前記第２の使用済み判定領域の輝度との比をあらかじめ定めた閾値と比較することにより前記クロマトグラフィー試験片が未使用品か使用済み品かを判定することを特徴とする。

また、前記基準マークの位置を任意に規定したＸ−Ｙ座標系上の第１の点として検出し、前記第１の点からＸ，Ｙ方向にそれぞれあらかじめ定めた距離だけ移動した第２の点を求め、前記第２の点からＸ，Ｙ方向にそれぞれあらかじめ定めた長さの辺を２辺とする矩形を前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域と特定することを特徴とする。

また、前記第１の使用済み判定領域を前記クロマトグラフィー試験片の標識部に設けることを特徴とする。
また、前記第１の使用済み判定領域を前記クロマトグラフィー試験片の終端部に設けることを特徴とする。

また、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を受光素子により撮像し、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を撮像した前記受光素子の各画素の輝度からその平均値を算出して前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域の輝度とすることを特徴とする。

また、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を受光素子により撮像し、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を撮像した前記受光素子の各画素の輝度からその輝度分布のうちの中央値を算出して前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域の輝度とすることを特徴とする。

また、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を受光素子により撮像し、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を撮像した前記受光素子の各画素の輝度からその輝度分布のうちの最頻値を算出して前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域の輝度とすることを特徴とする。

また、前記基準マークが穴であることを特徴とする。
また、前記基準マークが突起であることを特徴とする。
さらに、本発明のクロマトグラフィー試験片は、検体を点着することによりクロマトグラフィー測定を行うクロマトグラフィー試験片であって、前記検体を点着する点着部と、点着された前記検体を展開する展開層と、前記展開層上に形成されて分析対象と特異的に結合する標識物質が塗布される標識部と、前記標識物質と結合した前記分析対象を固定化する呈色部と、未使用品か使用済み品かを判定する１または複数の使用済み判定領域と、前記使用済み判定領域の位置特定に用いる１または複数の基準マークとを有することを特徴とする。

また、前記使用済み判定領域の１つが前記標識部中に設けられることを特徴とする。
以上により、使用済み判定領域の位置ずれが生じた場合であっても、正確に未使用品か使用済み品かの判定を行うことができる。

以上のように、クロマトグラフィー試験片上に基準マークを設け、使用済み判定領域を基準マークからの相対位置として定めることにより、使用済み判定領域を正確に認識して輝度を測定することができるため、使用済み判定領域の位置ずれが生じた場合であっても、正確に未使用品か使用済み品かの判定を行うことができる。

以下、本発明のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
まず、実施の形態１におけるクロマトグラフィー試験片およびクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法について、図１〜図３を用いて説明する。

図１は実施の形態１におけるクロマトグラフィー試験片の構成を示す斜視図、図２は実施の形態１における試験片使用状態判定処理のフロー図、図３は実施の形態１における基準マーク位置と使用済み判定領域の位置関係を示す模式図である。

図１に示すように、クロマトグラフィー試験片１上には、展開層２上に標識試薬を担持した標識部５、測定対象物と特異的に結合する抗体を担持した呈色部６、クロマトグラフィー試験片１の基準位置を示す基準マーク７および、図１で例示されるような形状の点着部４が設けられている。

以下に、本実施例における、クロマトグラフィー試験片の使用状態判定処理について、図１〜図３を用いて詳細に説明する。
図２に示すように、まず、ステップ１にて、基準マーク７の位置を検出する。

検出方法としては、従来と同様の光学的装置を用いてクロマトグラフィー試験片１の撮像を行い、２値化とラベリング処理を用いることができる。検出の際には、まず、撮像画像を所定の閾値で画像を２値化し、次に、ラベリング処理で黒の連結画素を探す。その際、その連結成分が基準マーク７のものであるかどうかを、連結成分の特徴パラメータで判断するようにすれば、イメージセンサの電気的なノイズや、クロマトグラフィー試験片１上にあるゴミなどの要因で基準マーク７以外の像を誤って認識してしまうことを防げる。連結成分の特徴パラメータとは、典型的には、連結成分の面積（画素数）や円形度などが挙げられる。抽出した連結成分が成す図形の重心座標を、画像中の基準マーク７の位置とする。

次に、ステップ２では、使用済み判定領域Ｔの部分画像を切り出す。
ここでは、使用済み判定領域Ｔとして標識部５を設定し、予め、基準マーク７の位置との相対距離を測定して、記憶しておくことで特定できる。

図３を例に説明する。図３において、Ｐ点はステップ１で検出した基準マーク７の任意に規定したクロマトグラフィー試験片１平面上のＸ−Ｙ座標系における座標である。Ｘ座標とＹ座標をそれぞれ（Ｘ１，Ｙ１）とする。このＰ点から、所定の移動量（Δｘ，Δｙ）だけ移動した点をＱ点とする。Ｑ点の座標（Ｘ２，Ｙ２）は、（Ｘ１＋Δｘ，Ｙ１＋Δｙ）で求められる。このＱ点からＸ，Ｙ方向にそれぞれｗ，ｈの幅で与えられる矩形が使用済み判定領域Ｔであり、ここでは標識部５内の領域である。ここで、Δｘ，Δｙ，ｗ，およびｈは、標準的なクロマトグラフィー試験片を撮像した画像から予め求めて記憶しておいた値を用い、ｗ，ｈはＱ点を１つの頂点とする矩形の２辺の長さとなる。

次に、ステップ３では、ステップ２で切り出した部分画像の輝度レベルを算出する。
ここで、部分画像の輝度レベルとして、受光素子（図５の１９参照）の各画素で撮像した部分画像の全画素の平均輝度を用いる。つまり、複数の画素からなる受光素子の内の使用済み判定領域Ｔを撮像した各画素の輝度レベルを算出し、それらの平均値を使用済み判定領域Ｔの輝度レベルとする。

最後に、ステップ４にて、クロマトグラフィー試験片１の使用状態を判定する。
判定方法としては、ステップ３にて算出した使用済み判定領域Ｔの輝度レベルを所定の閾値と比較し、閾値よりも大きければ、標識試薬が流れてしまっていると考えられるため、使用済みクロマトグラフィー試験片であると判定する。

使用済みクロマトグラフィー試験片であると判定された場合には、免疫クロマトグラフィー測定を中止し、警告等を発する。
ここでは、１つの基準マーク７を設ける場合について説明したが、複数の基準マーク７を設けることもでき、複数の基準マーク７からの位置関係により使用済み判定領域Ｔを特定することでより正確に使用済み判定領域Ｔを特定することができる。

本実施の形態では、使用済み判定領域Ｔを標識部５としたが、測定領域８の任意の領域でも良い。例えば、測定領域８の最も下流側の領域（終端部９とする）を使用済み判定領域Ｔとすることもでき、その場合、ステップ４における判定条件を使用済み判定領域Ｔの輝度レベルが所定の閾値よりも小さければ使用済みクロマトグラフィー試験片であると判定するようにすれば良い。

また、本実施の形態では、ステップ３において、使用済み判定領域Ｔの輝度レベルとして領域の平均輝度を求めているが、その領域内の輝度分布の特徴を表す指標であれば、これに限らない。例えば、領域の平均輝度の代わりに、使用済み判定領域Ｔを撮像した全画素の輝度レベルの中央値や最頻値を指標としても良い。

（実施の形態２）
本実施の形態では、使用済み判定領域Ｔを単一の領域とするのではなく、複数の領域、例えば標識部５（使用済み判定領域Ｔ１とする）と終端部９（使用済み判定領域Ｔ２とする）とし、ステップ４における判定条件を２つの領域における輝度レベルの比または差分を所定の閾値と比較することにより使用状態判定を行う。

以下、図２〜図４を用いて実施の形態２におけるクロマトグラフィー試験片およびクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法について詳細に説明する。
図４は実施の形態２における基準マーク位置と使用済み判定領域の位置関係を示す模式図である。

図４において、図１と異なる点は、クロマトグラフィー試験片１の基準位置を示す基準マーク７に加えて、基準マーク１７を設ける点である。
以下に、本実施の形態における、クロマトグラフィー試験片の使用状態判定処理について、図２〜図４を用いて詳細に説明する。

図２に示すように、まず、ステップ１にて、基準マーク７および基準マーク１７の位置を検出する。
検出方法としては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

次に、ステップ２では、使用済み判定領域Ｔ１および使用済み判定領域Ｔ２の部分画像を切り出す。
ここでは、使用済み判定領域Ｔ１として標識部５を設定し、使用済み判定領域Ｔ２として終端部９を設定する。そして、予め、基準マーク７の位置と使用済み判定領域Ｔ１との相対距離および基準マーク１７の位置と使用済み判定領域Ｔ２との相対距離を測定して、それぞれを記憶しておくことで特定できる。

特定方法は、実施の形態１における図３を用いた説明と同様であるので省略する。
次に、ステップ３では、実施の形態１と同様の方法で、ステップ２で切り出した使用済み判定領域Ｔ１および使用済み判定領域Ｔ２の部分画像の輝度レベルを算出する。

最後に、ステップ４にて、クロマトグラフィー試験片１の使用状態を判定する。
判定方法としては、ステップ３にて算出した使用済み判定領域Ｔ１の輝度レベルと使用済み判定領域Ｔ２の輝度レベルとを比較することにより行う。例えば、使用済み判定領域Ｔ２の輝度レベルから使用済み判定領域Ｔ１の輝度レベルを引いた値が、あらかじめ定めた閾値よりも小さければ、標識試薬が流れてしまっていると考えられるため、使用済みクロマトグラフィー試験片であると判定する。また、使用済み判定領域Ｔ２の輝度レベルを使用済み判定領域Ｔ１の輝度レベルで割った値が、あらかじめ定めた閾値よりも小さければ、標識試薬が流れてしまっていると考えられるため、使用済みクロマトグラフィー試験片であると判定することもできる。

使用済みクロマトグラフィー試験片であると判定された場合には、免疫クロマトグラフィー測定を中止し、警告等を発する。
ここでは、１つの使用済み判定領域に１つの基準マークを設ける場合について説明したが、１つの基準マークから２つの使用済み判定領域を求めることもできる。また、１つの使用済み判定領域に対して、それぞれ複数の基準マークを設けることもでき、複数の基準マークからの位置関係により使用済み判定領域を特定することでより正確に使用済み判定領域Ｔを特定することができる。

また、本実施の形態では、使用済み判定領域Ｔ２を終端部９としたが、測定領域８における他の任意の領域としても良い。
また、本実施の形態では、ステップ３において、使用済み判定領域Ｔ１，使用済み判定領域Ｔ２の輝度レベルとして領域の平均輝度を求めているが、その領域内の輝度分布の特徴を表す指標であれば、これに限らない。例えば、領域の平均輝度の代わりに、使用済み判定領域Ｔを撮像した全画素の輝度レベルの中央値や最頻値を指標としても良い。

上記各実施の形態において、基準マークの形成位置は、展開および輝度測定の妨げとならない任意の位置に形成可能であり、例えば、展開層における検体の展開路を形成するために設けられる２本の溝の外側に形成することが好ましい。

また、基準マークは、識別可能な色彩によるマークや穴，突起等により形成できる。

本発明は、使用済み判定領域の位置ずれが生じた場合であっても、正確に未使用品か使用済み品かの判定を行うことができ、検体を点着して免疫クロマトグラフィー測定を行うクロマトグラフィー試験片およびクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法等に有用である。

実施の形態１におけるクロマトグラフィー試験片の構成を示す斜視図 実施の形態１における試験片使用状態判定処理のフロー図 実施の形態１における基準マーク位置と使用済み判定領域の位置関係を示す模式図 実施の形態２における基準マーク位置と使用済み判定領域の位置関係を示す模式図 免疫クロマトグラフィー測定について説明する図

符号の説明

１ クロマトグラフィー試験片
２ 展開層
３ 展開層支持体
４ 点着部
５ 標識部
６ 呈色部
７ 基準マーク
８ 測定領域
９ 終端部
１７ 基準マーク
１８ 光源
１９ 受光素子

Claims (14)

1. １または複数の基準マークを備えるクロマトグラフィー試験片の使用済み判定を行うクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法であって、
   前記クロマトグラフィー試験片をクロマトグラフィー測定装置に装着後、クロマトグラフィー測定に先立って、
   前記基準マークの位置を検出する工程と、
   前記基準マークの位置から前記クロマトグラフィー試験片の展開領域に設けられる第１の使用済み判定領域を特定する工程と、
   前記第１の使用済み判定領域の輝度を算出する工程と、
   前記輝度をあらかじめ定めた閾値と比較することにより前記クロマトグラフィー試験片が未使用品か使用済み品かを判定する工程と
   を有することを特徴とするクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
2. １または複数の基準マークを備えるクロマトグラフィー試験片の使用済み判定を行うクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法であって、
   前記クロマトグラフィー試験片をクロマトグラフィー測定装置に装着後、クロマトグラフィー測定に先立って、
   前記基準マークの位置を検出する工程と、
   前記基準マークの位置から前記クロマトグラフィー試験片の展開領域に設けられる第１の使用済み判定領域および第２の使用済み判定領域を特定する工程と、
   前記第１の使用済み判定領域および前記第２の使用済み判定領域の輝度を算出する工程と、
   前記第１の使用済み判定領域の輝度と前記第２の使用済み判定領域の輝度とを比較することにより前記クロマトグラフィー試験片が未使用品か使用済み品かを判定する工程と
   を有することを特徴とするクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
3. 前記第１の使用済み判定領域の輝度と前記第２の使用済み判定領域の輝度との差をあらかじめ定めた閾値と比較することにより前記クロマトグラフィー試験片が未使用品か使用済み品かを判定することを特徴とする請求項２記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
4. 前記第１の使用済み判定領域の輝度と前記第２の使用済み判定領域の輝度との比をあらかじめ定めた閾値と比較することにより前記クロマトグラフィー試験片が未使用品か使用済み品かを判定することを特徴とする請求項２記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
5. 前記基準マークの位置を任意に規定したＸ−Ｙ座標系上の第１の点として検出し、
   前記第１の点からＸ，Ｙ方向にそれぞれあらかじめ定めた距離だけ移動した第２の点を求め、前記第２の点からＸ，Ｙ方向にそれぞれあらかじめ定めた長さの辺を２辺とする矩形を前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域と特定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
6. 前記第１の使用済み判定領域を前記クロマトグラフィー試験片の標識部に設けることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
7. 前記第１の使用済み判定領域を前記クロマトグラフィー試験片の終端部に設けることを特徴とする請求項１記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
8. 前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を受光素子により撮像し、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を撮像した前記受光素子の各画素の輝度からその平均値を算出して前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域の輝度とすることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
9. 前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を受光素子により撮像し、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を撮像した前記受光素子の各画素の輝度からその輝度分布のうちの中央値を算出して前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域の輝度とすることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
10. 前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を受光素子により撮像し、前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域を撮像した前記受光素子の各画素の輝度からその輝度分布のうちの最頻値を算出して前記第１の使用済み判定領域または前記第２の使用済み判定領域の輝度とすることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
11. 前記基準マークが穴であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
12. 前記基準マークが突起であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のクロマトグラフィー試験片の使用状態判定方法。
13. 検体を点着することによりクロマトグラフィー測定を行うクロマトグラフィー試験片であって、
    前記検体を点着する点着部と、
    点着された前記検体を展開する展開層と、
    前記展開層上に形成されて分析対象と特異的に結合する標識物質が塗布される標識部と、
    前記標識物質と結合した前記分析対象を固定化する呈色部と、
    未使用品か使用済み品かを判定する１または複数の使用済み判定領域と、
    前記使用済み判定領域の位置特定に用いる１または複数の基準マークと
    を有することを特徴とするクロマトグラフィー試験片。
14. 前記使用済み判定領域の１つが前記標識部中に設けられることを特徴とする請求項１３記載のクロマトグラフィー試験片。

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