JP2014044049A - Analyzer - Google Patents

Analyzer Download PDF

Info

Publication number
JP2014044049A
JP2014044049A JP2012184854A JP2012184854A JP2014044049A JP 2014044049 A JP2014044049 A JP 2014044049A JP 2012184854 A JP2012184854 A JP 2012184854A JP 2012184854 A JP2012184854 A JP 2012184854A JP 2014044049 A JP2014044049 A JP 2014044049A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
image
color reaction
reaction chamber
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012184854A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6032837B2 (en
Inventor
Takahiko Morita
貴彦 森田
Yoshi Hirao
佳 平尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SYSTEMROAD CO Ltd
Original Assignee
SYSTEMROAD CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SYSTEMROAD CO Ltd filed Critical SYSTEMROAD CO Ltd
Priority to JP2012184854A priority Critical patent/JP6032837B2/en
Publication of JP2014044049A publication Critical patent/JP2014044049A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6032837B2 publication Critical patent/JP6032837B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analyzer that can appropriately process analysis of a sample even when a chip for analytical use is fitted in a somewhat misaligned state.SOLUTION: An analyzer provided with a chip fitting part 23 to which a chip 1 for analytical use having at least one reaction chamber 12 for causing a coloring reaction to occur between a sample 3 and a reagent 13 is further provided with an area image sensor 25 capable of shooting a greater range than the reaction chamber 12. As data of images shot by the area image sensor 25, data of a main image collectively shot to include the part of coloring reaction and its peripheries can be obtained, and a data processor 28 singles out image data of the part of coloring reaction, and executes an arithmetic operation of concentration on the basis of the singled-out image data.

Description

本発明は、血液などの所望の試料を分析するのに用いられる分析装置に関する。   The present invention relates to an analyzer used for analyzing a desired sample such as blood.

分析装置の従来例として、特許文献1,2に記載されたようなものがある。この従来の分析装置では、分析用チップが利用される。分析用チップは、たとえば、所定の試薬が内面に塗布された反応室を有する構成とされており、この反応室に血液などの試料が供給されると、試料と試薬とが混合されて、呈色反応を生じる。この呈色反応部分の光学的特性(たとえば、吸光度)を検査することにより、前記試料の特定成分の濃度を求めることが可能である。
前記従来の分析装置は、分析用チップを装着するためのチップ装着部と、前記反応室における呈色反応部分の光学的特性を検査するための光学系とを有している。この光学系は、前記反応室に光を照射するための光源と、前記反応室を透過してきた光を受ける受光部とを有している(前記反射室からの反射光を受ける場合もあるが、以下略)。前記受光部は、たとえばフォトダイオードを用いて構成されており、受光量に対応したレベルの信号を出力する。この出力信号に基づき、前記反応室において生じた呈色反応部分の吸光度を判断することが可能である。
Examples of conventional analyzers include those described in Patent Documents 1 and 2. In this conventional analyzer, an analysis chip is used. For example, the analysis chip has a reaction chamber in which a predetermined reagent is applied to the inner surface. When a sample such as blood is supplied to the reaction chamber, the sample and the reagent are mixed and presented. Causes a color reaction. By examining the optical characteristics (for example, absorbance) of the color reaction portion, it is possible to determine the concentration of the specific component of the sample.
The conventional analyzer has a chip mounting part for mounting an analysis chip and an optical system for inspecting the optical characteristics of the color reaction part in the reaction chamber. This optical system has a light source for irradiating light to the reaction chamber and a light receiving portion for receiving light transmitted through the reaction chamber (although it may receive reflected light from the reflection chamber). , The following is omitted). The light receiving unit is configured using, for example, a photodiode, and outputs a signal having a level corresponding to the amount of received light. Based on this output signal, it is possible to determine the absorbance of the color reaction portion generated in the reaction chamber.

しかしながら、従来においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。   However, in the past, as described below, there is still room for improvement.

すなわち、従来の分析装置においては、光源から分析用チップに向けて照射される光は、光学レンズや光学用アパーチャを用いて絞られ、その光束径は、分析用チップの反応室の直径と略同一、またはそれよりも小さくされている。受光部は、そのように小径に絞られた状態で前記反応室を透過した光を受けることにより、その受光量に対応した信号出力を行なう。
このような構成によれば、分析用チップを分析装置のチップ装着部に装着する際には、分析装置の光源から受光部に到るまでの光路中に、分析用チップの反応室が位置するように、分析用チップを所定の位置へ正確に位置決めする必要がある。分析用チップの装着位置にずれを生じていたのでは、光源から発せられた光を反応室に適切に透過させてから受光部に到達させることができない。これでは、分析誤差が大きくなるばかりか、分析処理自体が困難となる不具合がある。
また、分析用チップに複数の反応室が設けられている場合には、光源および受光部を複数の反応室のそれぞれに対応する箇所へ移動させるための駆動機構を設ける必要がある。あるいは、複数の反応室に対応させて複数の光学系を設けておく必要がある。ところが、このような手段を採用したのでは、構造の複雑化を招き、分析装置全体の製造コストが高くなる。また、前記した駆動機構は、故障を生じ易く、そのメンテナンスなども面倒なものとなる。
That is, in the conventional analyzer, the light emitted from the light source toward the analysis chip is narrowed down using an optical lens or an optical aperture, and the light beam diameter is substantially equal to the diameter of the reaction chamber of the analysis chip. It is the same or smaller. The light receiving unit receives the light transmitted through the reaction chamber in such a narrowed state so as to output a signal corresponding to the amount of light received.
According to such a configuration, when the analysis chip is mounted on the chip mounting portion of the analysis device, the reaction chamber of the analysis chip is located in the optical path from the light source of the analysis device to the light receiving portion. Thus, it is necessary to accurately position the analysis chip at a predetermined position. If the analysis chip mounting position is deviated, the light emitted from the light source cannot be properly transmitted through the reaction chamber and reach the light receiving unit. This not only increases the analysis error, but also makes the analysis process itself difficult.
When a plurality of reaction chambers are provided on the analysis chip, it is necessary to provide a drive mechanism for moving the light source and the light receiving unit to locations corresponding to the plurality of reaction chambers. Alternatively, it is necessary to provide a plurality of optical systems corresponding to the plurality of reaction chambers. However, if such a means is adopted, the structure becomes complicated and the manufacturing cost of the entire analyzer increases. Further, the drive mechanism described above is prone to failure, and its maintenance is troublesome.

一方、分析用チップの反応室において、試料と試薬との呈色反応を生じさせた場合に、この部分に気泡が混入する場合がある。ダスト類が混入する場合もある。このような気泡やダスト類は、試料と試薬との正常な呈色反応部分とは光の透過率が相違するため、試料の分析精度を高めるには、気泡やダスト類の悪影響を除外する必要がある。
このための手段として、特許文献2には、光源から発せられた光を反応室よりもかなり小径に絞り込み、かつこの光の照射位置を移動させることにより、反応室の複数の光照射領域についての吸光度を計測する手段が開示されている。この手段では、反応室の複数の光照射領域のうち、吸光度が異常と考えられる範囲にある領域については気泡が存在する領域であるとして除外している。
しかしながら、このような手段においては、サイズが小さい気泡を適切に検出して除外することは困難である。また、気泡が比較的大きいサイズであっても、この気泡がたとえば複数の光照射領域に跨がって存在するような場合には、この気泡を含む光照射領域が除外されない場合があり、気泡が存在する領域の吸光率が測定されてしまう可能性がある。さらに、前記手段においては、反応室のうち、小径に絞られた複数の光照射領域を対象として吸光率が部分的に算出されているに過ぎず、反応室の略全域を対象とした吸光率の算出処理はなされていない。このようなことから、前記手段によれば、測定誤差が比較的大きく、分析精度を高くする上で、未だ改善の余地がある。
On the other hand, when a color reaction between the sample and the reagent is caused in the reaction chamber of the analysis chip, bubbles may be mixed in this portion. In some cases, dust may be mixed. Since these bubbles and dusts have different light transmittances from the normal color reaction parts of the sample and reagent, it is necessary to exclude the adverse effects of bubbles and dusts in order to improve the analysis accuracy of the sample. There is.
As a means for this, Patent Document 2 discloses that light emitted from a light source is narrowed down to a considerably smaller diameter than the reaction chamber, and the irradiation position of the light is moved, so that a plurality of light irradiation regions of the reaction chamber are obtained. Means for measuring absorbance are disclosed. This means excludes a region where the absorbance is considered to be abnormal among a plurality of light irradiation regions in the reaction chamber as a region where bubbles exist.
However, with such means, it is difficult to appropriately detect and exclude small bubbles. In addition, even if the bubble has a relatively large size, if the bubble exists across a plurality of light irradiation regions, for example, the light irradiation region including the bubble may not be excluded. There is a possibility that the absorptance of the region where there is is measured. Further, in the above-mentioned means, the absorbance is only partially calculated for a plurality of light irradiation regions with a small diameter in the reaction chamber, and the absorbance for the substantially entire reaction chamber is targeted. The calculation process is not performed. For this reason, according to the above-described means, there is still a room for improvement in terms of measurement error being relatively large and improving analysis accuracy.

特開2011−021918号公報JP 2011-021918 A 特開2010−276443号公報JP 2010-276443 A

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、分析用チップがチップ装着部に多少位置ずれした状態で装着されたような場合であっても、試料の分析処理を適切に行なうことが可能な分析装置を提供することを、その課題としている。また、呈色反応部分に気泡などが混入する事態を生じている場合であっても、その悪影響を適切に除外し、分析処理を高精度で行なうことが可能な分析装置を提供することを、他の課題としている。   The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and it is possible to analyze a sample even when the analysis chip is mounted on the chip mounting portion with a slight displacement. An object of the present invention is to provide an analyzer that can appropriately perform the processing. In addition, even when a situation where bubbles or the like are mixed in the color reaction part is appropriately removed, and to provide an analyzer capable of performing analysis processing with high accuracy, As other issues.

本発明の第1の側面により提供される分析装置は、試料と試薬との呈色反応を生じさせるための少なくとも1つの反応室が設けられている分析用チップが装着されるチップ装着部と、前記反応室において前記呈色反応を生じさせた際にこの呈色反応部分の光学的特性を検査するための光学系と、この光学系を利用して得られたデータに基づいて前記試料中の特定成分の濃度演算処理を実行するデータ処理部と、を備えている、分析装置であって、前記光学系は、前記反応室よりも広い範囲を撮像可能なエリアイメージセンサを備え、このエリアイメージセンサによる撮像画像のデータとして、前記呈色反応部分およびその周辺領域が一括して撮像されたメイン画像のデータを得ることが可能とされ、前記データ処理部は、前記メイン画像のデータから前記呈色反応部分の画像のデータを選出し、かつこの選出したデータに基づいて前記濃度演算処理を実行するように構成されていることを特徴としている。   An analyzer provided by the first aspect of the present invention includes a chip mounting portion on which an analysis chip provided with at least one reaction chamber for causing a color reaction between a sample and a reagent is mounted; An optical system for inspecting the optical characteristics of the color reaction portion when the color reaction is caused in the reaction chamber, and data in the sample based on data obtained using the optical system. A data processing unit that executes a concentration calculation process for a specific component, wherein the optical system includes an area image sensor that can capture a wider area than the reaction chamber. It is possible to obtain data of a main image in which the color reaction portion and its peripheral region are collectively imaged as data of a captured image by a sensor, and the data processing unit Elected data of an image of the color reaction portion from the motor, and is characterized by being configured to execute the density arithmetic processing based on the selected data.

このような構成によれば、前記メイン画像のデータから選出した呈色反応部分の画像のデータに基づき、試料の濃度演算処理を適切に実行することができる。このことに加え、次のような格別な効果も得られる。
すなわち、本発明においては、呈色反応部分の光学的特性を検査するための手段として、分析用チップの反応室よりも広い範囲を撮像可能なエリアイメージセンサを用いており、このエリアイメージセンサによって一括して撮像された呈色反応部分およびその周辺領域の画像のデータの中から、呈色反応部分の画像のデータを選出している。このため、分析用チップがチップ装着部に装着された際に、反応室がエリアイメージセンサの撮像可能範囲内に位置している限りは、呈色反応部分を適切に撮像し、その画像データを得ることが可能である。分析用チップがチップ装着部の本来の装着位置に対して多少の位置ずれを生じている場合であっても、とくに不具合を生じることはなく、呈色反応部分の画像のデータを得ることが可能である。このようなことから、本発明によれば、分析用チップがチップ装着部の所定位置に正確に位置決めされていない場合であっても、分析処理を適切に行なうことが可能である。
本発明では、前記したような効果が得られる結果、分析用チップの位置決め構造を簡略化することができる。このため、分析装置の製造コストの低減化なども図ることができる。
さらに、本発明では、呈色反応部分の状況を2次元で把握できることから、同一の反応速度部分のみを解析することや、たとえば血液試料中の血球の計数処理などを行なうことも可能となる。
According to such a configuration, it is possible to appropriately execute the concentration calculation process of the sample based on the image data of the color reaction portion selected from the data of the main image. In addition to this, the following special effects can also be obtained.
That is, in the present invention, an area image sensor capable of imaging a wider area than the reaction chamber of the analysis chip is used as means for inspecting the optical characteristics of the color reaction part. The image data of the color reaction part is selected from the data of the color reaction part imaged in a lump and the image data of the surrounding area. For this reason, when the analysis chip is mounted on the chip mounting portion, as long as the reaction chamber is located within the imageable range of the area image sensor, the color reaction portion is appropriately captured, and the image data is captured. It is possible to obtain. Even if the analysis chip is slightly displaced from the original mounting position of the chip mounting part, it is possible to obtain image data of the color reaction part without causing any particular problems. It is. For this reason, according to the present invention, even when the analysis chip is not accurately positioned at a predetermined position of the chip mounting portion, it is possible to appropriately perform the analysis process.
In the present invention, as a result of obtaining the effects as described above, the positioning structure of the analysis chip can be simplified. For this reason, the manufacturing cost of the analyzer can be reduced.
Furthermore, in the present invention, since the state of the color reaction part can be grasped two-dimensionally, it is possible to analyze only the same reaction speed part, for example, to perform a counting process of blood cells in a blood sample.

本発明において、好ましくは、前記分析用チップとして、複数の反応室を有するものが用いられた場合に、前記エリアイメージセンサは、前記複数の反応室のそれぞれにおける複数の呈色反応部分をその周辺領域とともに一括して撮像可能であり、前記データ処理部は、前記メイン画像のデータから、前記複数の呈色反応部分の画像のデータを個々に選出し、前記濃度演算処理については、前記複数の呈色反応部分のそれぞれに対応して個別に行なうことが可能とされている。   In the present invention, preferably, when an analysis chip having a plurality of reaction chambers is used, the area image sensor includes a plurality of color reaction portions in each of the plurality of reaction chambers. It is possible to image together with the area, and the data processing unit individually selects image data of the plurality of color reaction portions from the data of the main image, and for the density calculation processing, It is possible to carry out individually corresponding to each of the color reaction portions.

このような構成によれば、分析用チップとして、複数の反応室を有するものを使用し、かつこれら複数の反応室のそれぞれにおいて試料と試薬との呈色反応を生じさせた場合に、これら複数の呈色反応部分をエリアイメージセンサによって一括して撮像し、各呈色反応に対応した濃度演算処理を個別に行なうことができる。複数の呈色反応部分を1つずつ個々に撮像していく必要はないために、迅速な処理が可能である。また、エリアイメージセンサについては、固定させたままでよいために、エリアイメージセンサ移動用の駆動機構を設けるような必要もない。さらに、光学系を複数設ける必要もない。したがって、全体構造の簡素化や製造コストの低減化などをより好適に図ることができる。   According to such a configuration, when an analysis chip having a plurality of reaction chambers is used and a color reaction between the sample and the reagent is caused in each of the plurality of reaction chambers, The color reaction portions of the image can be collectively imaged by the area image sensor, and the density calculation processing corresponding to each color reaction can be performed individually. Since it is not necessary to individually image a plurality of color reaction portions one by one, rapid processing is possible. Further, since the area image sensor may remain fixed, it is not necessary to provide a drive mechanism for moving the area image sensor. Furthermore, it is not necessary to provide a plurality of optical systems. Therefore, simplification of the overall structure and reduction of manufacturing costs can be achieved more suitably.

本発明において、好ましくは、前記エリアイメージセンサによる撮像画像のデータとして、前記反応室に前記試料が供給される前の状態で前記反応室およびその周辺領域が一括して撮像されたサブ画像のデータを、さらに得ることが可能とされ、前記データ処理部は、前記サブ画像のデータ内における前記反応室の画像のデータの位置を特定する処理を実行し、前記メイン画像のデータから前記呈色反応部分の画像のデータを選出する処理は、前記メイン画像のデータの中から、前記サブ画像のデータ内における反応室の画像のデータの位置と一致するデータを選択することにより行なわれる構成とされている。   In the present invention, preferably, as image data of the image captured by the area image sensor, data of sub-images in which the reaction chamber and its peripheral region are collectively imaged before the sample is supplied to the reaction chamber. The data processing unit executes a process of specifying the position of the image data in the reaction chamber in the sub-image data, and the color reaction from the main image data. The process of selecting the partial image data is performed by selecting, from the main image data, data that matches the position of the reaction chamber image data in the sub-image data. Yes.

このような構成によれば、たとえば呈色反応部分とその周辺領域との光学的特性に大きな差がなく、メイン画像のデータのみでは、呈色反応部分の画像のデータを選出することが余り容易ではない場合であっても、サブ画像のデータを利用して反応室の位置を予め特定しておくことにより、呈色反応部分の画像のデータの選出処理を容易かつ正確に行なうことができることとなる。   According to such a configuration, for example, there is no great difference in optical characteristics between the color reaction portion and the peripheral region, and it is much easier to select the image data of the color reaction portion only with the data of the main image. Even if this is not the case, by selecting the position of the reaction chamber in advance using the sub-image data, it is possible to easily and accurately select the image data of the color reaction part. Become.

本発明の第2の側面により提供される分析装置は、試料と試薬との呈色反応を生じさせるための少なくとも1つの反応室が設けられている分析用チップが装着されるチップ装着部と、前記反応室において前記呈色反応を生じさせた際にこの呈色反応部分の光学的特性を検査するための光学系と、この光学系を利用して得られたデータに基づいて前記試料中の特定成分の濃度演算処理を実行するデータ処理部と、を備えている、分析装置であって、前記光学系は、少なくとも前記反応室の略全域を一括して撮像可能なエリアイメージセンサを備え、このエリアイメージセンサによる撮像画像のデータとして、前記呈色反応部分の略全域が一括して撮像された呈色反応部分の画像のデータを得ることが可能とされ、前記データ処理部は、前記呈色反応部分の画像のデータ中の光学的特性が異常な画像のデータを検出し、かつこの検出された異常な画像のデータを前記呈色反応部分の画像のデータから除外し、その残余のデータに基づいて前記濃度演算処理を実行するように構成されていることを特徴としている。   The analyzer provided by the second aspect of the present invention includes a chip mounting portion on which an analysis chip provided with at least one reaction chamber for causing a color reaction between a sample and a reagent is mounted; An optical system for inspecting the optical characteristics of the color reaction portion when the color reaction is caused in the reaction chamber, and data in the sample based on data obtained using the optical system. A data processing unit that executes a concentration calculation process of a specific component, wherein the optical system includes an area image sensor that can collectively image at least approximately the entire reaction chamber, As the imaged image data obtained by the area image sensor, it is possible to obtain image data of the color reaction part in which substantially the entire color reaction part is imaged collectively, and the data processing unit color Detecting image data with abnormal optical characteristics in the image data of the response portion, and removing the detected abnormal image data from the color reaction portion image data, to the remaining data Based on this, the density calculation processing is executed.

このような構成によれば、呈色反応部分の画像のデータの中から、光学的特性が異常な画像のデータを検出して除外しているために、気泡やダスト類の画像のデータは適切に除外される。これら気泡やダスト類のサイズが大きい場合は勿論のこと、かなり微小な場合であっても、これらの画像を適切に検出し、除去することが可能である。また、異常な色むらの画像のデータも検出することができる。濃度演算処理は、前記の基本画像のデータから気泡やダスト類などの光学的特性が異常な画像のデータを除外した後の残余のデータに基づいて行なわれるが、この残余のデータは、正常な呈色反応部分の略全域の撮像画像のデータである。しかも、既述したように、気泡やダスト類などの異常な画像のデータが適切に除外されたものである。したがって、試料の分析測定誤差を小さくし、分析精度を高くすることができる。
また、前記構成によれば、本発明の第1の側面により提供される分析装置と同様に、駆動機構を用いて光学系を移動させる必要はない。したがって、分析装置の小型化ならびに製造コストの低減化を図り、さらにはメンテナンスの容易化なども図ることができる。呈色反応部分の状況を2次元で把握できることから、同一の反応速度部分のみを解析すること、およびたとえば血液試料中の血球の計数などの測定も可能となる。
According to such a configuration, the image data of bubbles and dusts is appropriate because the image data of abnormal optical characteristics is detected and excluded from the image data of the color reaction part. Excluded. It is possible to appropriately detect and remove these images even when the size of these bubbles and dusts is large, and even when they are quite small. It is also possible to detect abnormal color unevenness image data. The density calculation process is performed based on the remaining data after the image data with abnormal optical characteristics such as bubbles and dusts are excluded from the basic image data. It is the data of the picked-up image of the substantially whole area of a color reaction part. Moreover, as described above, abnormal image data such as bubbles and dusts are appropriately excluded. Therefore, the analytical measurement error of the sample can be reduced and the analysis accuracy can be increased.
Moreover, according to the said structure, it is not necessary to move an optical system using a drive mechanism similarly to the analyzer provided by the 1st side surface of this invention. Accordingly, it is possible to reduce the size of the analyzer and reduce the manufacturing cost, and to facilitate maintenance. Since the state of the color reaction portion can be grasped in two dimensions, it is possible to analyze only the same reaction rate portion and to measure, for example, the number of blood cells in the blood sample.

好ましくは、本発明に係る分析装置は、本発明の第1の側面により提供される分析装置の特徴的な構成と、本発明の第2の側面により提供される分析装置の特徴的な構成とを組み合わせた内容とすることが可能である。   Preferably, the analyzer according to the present invention has a characteristic configuration of the analyzer provided by the first aspect of the present invention and a characteristic configuration of the analyzer provided by the second aspect of the present invention. The contents can be combined.

本発明において、好ましくは、前記異常な画像のデータを検出する処理は、前記呈色反応部分の画像の2値化を行なうことによって、前記呈色反応部分の画像のデータのうち、光学的特性が異常な画像領域の輪郭の明確化を図り、かつ前記輪郭およびその内側領域の画像のデータを、前記異常な画像のデータであると見做して行なわれる構成とされている。   In the present invention, it is preferable that the processing for detecting the abnormal image data is performed by binarizing the image of the color reaction portion, so that an optical characteristic of the image data of the color reaction portion is included. Is designed to clarify the contour of the abnormal image region and to consider the image data of the contour and the inner region as the abnormal image data.

このような構成によれば、簡易なデータ処理によって、呈色反応部分のうち、気泡やダスト類が存在する領域、あるいは異常な色むらを生じている領域の全体の画像データを適切に検出することができる。   According to such a configuration, image data of a region where bubbles or dusts exist or a region where abnormal color unevenness is present is appropriately detected by simple data processing. be able to.

本発明において、好ましくは、前記光学系は、前記分析用チップの反応室およびその周辺領域に向けて光を照射することが可能な光源を有している。   In the present invention, preferably, the optical system includes a light source capable of irradiating light toward the reaction chamber of the analysis chip and its peripheral region.

このような構成によれば、前記光源からの光を照明光とし、分析用チップの反応室およびその周辺領域をエリアイメージセンサによって適切に撮像することができる。
なお、本発明においては、光源からエリアイメージセンサに到達する光は、分析用チップの透過光および反射光のいずれであってもよい。
According to such a configuration, the light from the light source can be used as illumination light, and the reaction chamber of the analysis chip and its peripheral region can be appropriately imaged by the area image sensor.
In the present invention, the light reaching the area image sensor from the light source may be either transmitted light or reflected light of the analysis chip.

本発明において、好ましくは、前記エリアイメージセンサおよび前記光源は、前記チップ装着部を挟んだ配置に設けられ、前記データ処理部は、前記チップ装着部に前記分析用チップが装着されておらず、かつ前記光源から発せられた光が前記エリアイメージセンサによって受けられている状態において、前記エリアイメージセンサによる受光量が所定量以上の幅で低下したときには、前記チップ装着部に前記分析用チップが装着されたものと判断するように構成されている。   In the present invention, preferably, the area image sensor and the light source are provided in an arrangement sandwiching the chip mounting unit, and the data processing unit is not mounted with the analysis chip on the chip mounting unit, In the state where the light emitted from the light source is received by the area image sensor, when the amount of light received by the area image sensor is reduced by a predetermined width or more, the analysis chip is mounted on the chip mounting portion. It is comprised so that it may be judged.

このような構成によれば、チップ装着部に分析用チップが装着され、光源からエリアイメージセンサに向けて進行している光が分析用チップによって遮られた場合に、その旨を適切に検出することができる。したがって、分析用チップが装着された旨を検出するための専用のスイッチあるいはセンサなどを別途設ける必要はなく、合理的である。   According to such a configuration, when the analysis chip is mounted on the chip mounting portion and the light traveling from the light source toward the area image sensor is blocked by the analysis chip, this is appropriately detected. be able to. Therefore, there is no need to separately provide a dedicated switch or sensor for detecting that the analysis chip is mounted, which is reasonable.

本発明において、好ましくは、前記光源として、中心波長が相違する光を発する複数のLED光源が用いられ、かつこれら複数のLED光源の点灯駆動は、個々に切り替え可能であり、前記エリアイメージセンサは、モノクロ画像撮像用である。   In the present invention, preferably, a plurality of LED light sources that emit light having different center wavelengths are used as the light source, and lighting driving of the plurality of LED light sources can be individually switched, and the area image sensor is It is for monochrome image capturing.

このような構成によれば、複数のLED光源から発せられる光の中から、呈色反応部分の光学的特性を検査するのに適する中心波長の光を適宜選択することができる。一方、エリアイメージセンサは、モノクロ画像撮像用であるために、前記した複数のLED光源のいずれが選択された場合であっても、呈色反応部分についての撮像画像のデータを適切に得ることができる。   According to such a configuration, it is possible to appropriately select light having a center wavelength suitable for inspecting the optical characteristics of the color reaction portion from light emitted from a plurality of LED light sources. On the other hand, since the area image sensor is for monochrome image capturing, it is possible to appropriately obtain captured image data for the color reaction portion regardless of which of the plurality of LED light sources described above is selected. it can.

本発明において、好ましくは、前記光源の点灯駆動時間が制御されることにより、前記エリアイメージセンサによる撮像画像の明るさを変更可能とされている。   In the present invention, it is preferable that the brightness of the image captured by the area image sensor can be changed by controlling the lighting drive time of the light source.

このような構成によれば、エリアイメージセンサによる撮像画像の明るさを、試料の分析処理に最適な明るさ、または最適に近い明るさに設定することが容易に実現できる。   According to such a configuration, it is possible to easily set the brightness of the captured image by the area image sensor to a brightness that is optimal or close to optimal for the analysis processing of the sample.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る分析装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the analyzer which concerns on this invention. (a)は、図1に示す分析装置で用いられる分析用チップの一例を示す平面図であり、(b)は、(a)のIIb−IIb断面図である。(A) is a top view which shows an example of the chip | tip for analysis used with the analyzer shown in FIG. 1, (b) is IIb-IIb sectional drawing of (a). 図1に示す分析装置のデータ処理部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation processing procedure of the data processing part of the analyzer shown in FIG. (a),(b)は、図1に示す分析装置のエリアイメージセンサによって撮像される領域の例を模式的に示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows typically the example of the area | region imaged by the area image sensor of the analyzer shown in FIG. エリアイメージセンサによる撮像画像の例を模式的に示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the example of the captured image by an area image sensor typically. 図5に示した画像の列L1の画素とその信号レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the pixel of the row | line | column L1 of the image shown in FIG. 5, and its signal level. エリアイメージセンサによる撮像画像において反応室を特定する動作処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation | movement process procedure which specifies the reaction chamber in the picked-up image by an area image sensor. エリアイメージセンサによる撮像画像から気泡などの異常データを除外する処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence which excludes abnormal data, such as a bubble, from the picked-up image by an area image sensor. 気泡を含む撮像画像の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the captured image containing a bubble typically. (a),(b)は、図9に示す撮像画像の2値化処理画像の例を模式的に示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows typically the example of the binarization process image of the captured image shown in FIG. 図9に示した画像から異常データを除外する状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state which excludes abnormal data from the image shown in FIG. 呈色反応部分の画像のデータから気泡などの異常データを除外した場合と除外しない場合との吸光度の相違を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the difference in the light absorbency when not excluding abnormal data, such as a bubble, from the data of the image of a color reaction part. (a),(b)は、呈色反応部分の画像のデータのヒストグラムの例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the example of the histogram of the data of the image of a color reaction part.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1に示す分析装置Aは、分析用チップ1を用いて、試料3を分析する用途に利用される。試料3としては、たとえば血液が用いられる。ただし、後述するように、試料の種類
はこれに限定されるものではない。
The analysis apparatus A shown in FIG. 1 is used for the purpose of analyzing the sample 3 using the analysis chip 1. As the sample 3, for example, blood is used. However, as will be described later, the type of the sample is not limited to this.

理解の容易のため、図2を参照して、分析用チップ1の構造を先に説明する。ただし、分析用チップ1としては、その基本的な構成を従来既知のもの(既述した特許文献1,2などに記載のもの)と同様とすることが可能である。したがって、その構成については簡単に説明する。   For ease of understanding, the structure of the analysis chip 1 will be described first with reference to FIG. However, the basic structure of the analysis chip 1 can be the same as that of a conventionally known one (described in Patent Documents 1 and 2 described above). Therefore, the configuration will be briefly described.

分析用チップ1は、使い捨てタイプであり、複数の反応室12を有している。各反応室12には、呈色反応用の試薬13が配されており、各反応室12に試料3が供給されることにより、試料3と試薬13との呈色反応が生じる。この呈色反応の度合いは、試料3中の特定成分の濃度に対応する。したがって、前記呈色反応の光学的特性に基づき、試料3中の特定成分の濃度を求めることができる。図面においては、4つの反応室12が設けられた例を示しており、試料3についての4つの項目の検査を纏めて実行することが可能である。ただし、反応室12の数は、これに限定されない。また、複数の反応室12のうち、たとえば1つの反応室12については、試薬13が配されていない参照用の反応室とし、試料3が呈色反応を生じていない状態で試料3の光学的特性を検査し得る構成とすることもできる。   The analysis chip 1 is a disposable type and has a plurality of reaction chambers 12. Each reaction chamber 12 is provided with a color reaction reagent 13. When the sample 3 is supplied to each reaction chamber 12, a color reaction between the sample 3 and the reagent 13 occurs. The degree of the color reaction corresponds to the concentration of the specific component in the sample 3. Therefore, the concentration of the specific component in the sample 3 can be obtained based on the optical characteristics of the color reaction. In the drawing, an example in which four reaction chambers 12 are provided is shown, and it is possible to collectively perform inspection of four items for the sample 3. However, the number of reaction chambers 12 is not limited to this. Of the plurality of reaction chambers 12, for example, one reaction chamber 12 is a reference reaction chamber in which no reagent 13 is arranged, and the sample 3 is optically coupled with no color reaction. It can also be set as the structure which can test | inspect a characteristic.

分析用チップ1は、透明なシート体10a〜10c、および遮光カバー14を積層して構成されており、複数の反応室12は、たとえば平面視円形状に形成されている。分析用チップ1の上面部には、複数の反応室12と複数の流路11を介して連通するリザーバ部15が設けられている。このリザーバ部15の開口部15aに試料3が滴下された状態において、キャップ16をリザーバ部15に装着し、キャップ16を押圧変形させると、試料3は、流路11から複数の反応室12に分岐して流れ込む。すると、試料3と試薬13との呈色反応が開始する。流路11の終端は、空気抜き用の孔部11aとして形成されている。この孔部11aは、リザーバ部15から各反応室12に試料3を供給する際に流路11内の空気を外部に逃がし、試料3の流れを円滑にするのに役立つ。   The analysis chip 1 is configured by laminating transparent sheet bodies 10a to 10c and a light shielding cover 14, and the plurality of reaction chambers 12 are formed in a circular shape in a plan view, for example. On the upper surface portion of the analysis chip 1, a reservoir portion 15 that communicates with a plurality of reaction chambers 12 via a plurality of flow paths 11 is provided. When the sample 3 is dropped into the opening 15a of the reservoir unit 15 and the cap 16 is attached to the reservoir unit 15 and the cap 16 is pressed and deformed, the sample 3 is transferred from the flow path 11 to the plurality of reaction chambers 12. Branch and flow. Then, the color reaction between the sample 3 and the reagent 13 starts. The end of the flow path 11 is formed as an air vent hole 11a. This hole portion 11a is useful for allowing the air in the flow path 11 to escape to the outside when the sample 3 is supplied from the reservoir portion 15 to each reaction chamber 12 and smoothing the flow of the sample 3.

遮光カバー14は、たとえば黒色の光不透過性フィルムである。この遮光カバー14のうち、各反応室12の直上位置に相当する部分には、開口部14aが設けられている。後述するエリアイメージセンサ25による反応室12の撮像は、開口部14aを介してその上方から行なわれる。開口部14aは、反応室12と同様な円形状であり、その直径は、反応室12の直径と同一またはそれよりも僅かに小径である。   The light shielding cover 14 is a black light-impermeable film, for example. An opening 14 a is provided in a portion corresponding to the position directly above each reaction chamber 12 in the light shielding cover 14. Imaging of the reaction chamber 12 by the area image sensor 25 described later is performed from above through the opening 14a. The opening 14 a has a circular shape similar to that of the reaction chamber 12, and the diameter thereof is the same as or slightly smaller than the diameter of the reaction chamber 12.

分析用チップ1には、2次元コード17が設けられている。この2次元コード17は、分析用チップ1を用いて実行される測定項目などの情報を表示している。分析装置Aには、二次元コード17の情報を読み取るためのコードリーダを設けてもよいが、好ましくは、そのような構成に代えて、後述するエリアイメージセンサ25を用いて前記情報を読み取り可能とされる。   The analysis chip 1 is provided with a two-dimensional code 17. The two-dimensional code 17 displays information such as measurement items to be executed using the analysis chip 1. The analyzer A may be provided with a code reader for reading the information of the two-dimensional code 17, but preferably, the information can be read using an area image sensor 25 described later instead of such a configuration. It is said.

図1に示すように、分析装置Aは、分析用チップ1を装着させるためのチップ装着部23、光源21やエリアイメージセンサ25を有する光学系OP、データ処理部28、およびこれらを収容する筐体20を具備している。   As shown in FIG. 1, the analyzing apparatus A includes a chip mounting portion 23 for mounting the analysis chip 1, an optical system OP having a light source 21 and an area image sensor 25, a data processing unit 28, and a housing for housing these. A body 20 is provided.

チップ装着部23は、筐体20の側面に差し込み口23cを開口して設けることにより構成されており、この差し込み口23cに分析用チップ1が差し込まれた際に、この分析用チップ1を安定的に固定させて載置させておくための載置台23aを有している。好ましくは、載置台23aには温調ヒータ23bが設けられており、試料3と試薬13との呈色反応を生じさせる際の温度を所定の温度範囲に維持できるように構成されている。   The chip mounting part 23 is configured by opening an insertion port 23c on the side surface of the housing 20, and when the analysis chip 1 is inserted into the insertion port 23c, the analysis chip 1 is stabilized. There is a mounting table 23a for fixing and mounting. Preferably, the mounting table 23a is provided with a temperature adjusting heater 23b so that the temperature at which the color reaction between the sample 3 and the reagent 13 is caused can be maintained within a predetermined temperature range.

光源21(21a〜21e)は、たとえばLED光源であり、チップ装着部23の下方に設けられている。光源21a〜21eは、光の中心波長が互いに相違している。光源21a〜21eからそれぞれ発せられる光の中心波長は、たとえば405nm、450nm、535nm、630nm、および810nmである。光源21a〜21eは、個別に点灯駆動させることが可能であり、試料3の分析に際し、呈色反応に応じて適切な中心波長の光が選択される。なお、波長の切り替えは、光源21a〜21eを個別に点灯駆動させることに代えて、たとえば光源21a〜21eのそれぞれから発せられる光を個別に遮ることが可能なシャッタ機構を用いることもできる。光源21から発せられた光は、光散乱板22を介して拡散されてから、分析用チップ1の複数の反応室12およびその周辺領域に対してその下方から略均一に照射される。筐体20内のうち、光学系OPが設けられた箇所への外乱光の進入は阻止されている。   The light sources 21 (21a to 21e) are, for example, LED light sources, and are provided below the chip mounting portion 23. The light sources 21a to 21e have different center wavelengths of light. The center wavelengths of light emitted from the light sources 21a to 21e are, for example, 405 nm, 450 nm, 535 nm, 630 nm, and 810 nm. The light sources 21a to 21e can be individually lit and driven, and light having an appropriate center wavelength is selected according to the color reaction when the sample 3 is analyzed. Note that the wavelength can be switched by using a shutter mechanism capable of individually blocking light emitted from each of the light sources 21a to 21e, for example, instead of individually lighting the light sources 21a to 21e. The light emitted from the light source 21 is diffused through the light scattering plate 22 and then irradiated to the plurality of reaction chambers 12 and the peripheral region of the analysis chip 1 from the lower side thereof substantially uniformly. The outside light is prevented from entering the housing 20 where the optical system OP is provided.

エリアイメージセンサ25は、たとえば300万画素程度のモノクロ画像撮像用のCCDイメージセンサである。エリアイメージセンサ25としては、従来既知のものを用いることが可能であるため、その詳細は省略するが、このエリアイメージセンサ25から出力される画像データ信号は、多数の画素信号の集合であり、受光量が多いほどその信号レベル(電圧信号のレベル)が高いものとなる。エリアイメージセンサ25の撮像可能範囲は、分析用チップ1の複数の反応室12が設けられている領域よりも広い範囲に設定されている。このため、エリアイメージセンサ25は、分析用チップ1をチップ装着部23に装着させた状態で撮像する場合、複数の反応室12とその周辺領域とを一括して撮像可能である。エリアイメージセンサ25が受ける光は、光源21から発せられて分析用チップ1を透過してきた光であるため、エリアイメージセンサ25で撮像された画像の信号レベルに基づき、分析用チップ1の所定部位の吸光度を測定することが可能である。   The area image sensor 25 is a CCD image sensor for capturing a monochrome image having about 3 million pixels, for example. As the area image sensor 25, a conventionally known one can be used, and the details thereof are omitted. However, the image data signal output from the area image sensor 25 is a set of a large number of pixel signals. The greater the amount of light received, the higher the signal level (voltage signal level). The imageable range of the area image sensor 25 is set to be wider than the area where the plurality of reaction chambers 12 of the analysis chip 1 are provided. For this reason, the area image sensor 25 can collectively image the plurality of reaction chambers 12 and their peripheral regions when imaging is performed with the analysis chip 1 mounted on the chip mounting unit 23. Since the light received by the area image sensor 25 is light emitted from the light source 21 and transmitted through the analysis chip 1, a predetermined part of the analysis chip 1 is based on the signal level of the image captured by the area image sensor 25. It is possible to measure the absorbance.

光源21は、その点灯駆動時間を複数段階で変更可能とされている。これに対し、エリアイメージセンサ25は、その撮像面に設けられている複数の受光部ごとに電荷蓄積機能を有しており、この蓄積された電荷量に対応するレベルの画像データ信号を出力する。このため、エリアイメージセンサ25による撮像画像としては、光源21の点灯駆動時間が短い場合には暗めの撮像画像が得られる一方、光源21の点灯駆動時間が長い場合には明るめの撮像画像が得られる。試料3と試薬13との呈色反応部分の色彩およびその明度などは一様ではないため、呈色反応部分の吸光度を求めるのに最適な明るさの撮像画像が得られるように、光源21の点灯駆動時間が制御される。あるいは、明るさが異なる複数の画像を撮像した後に、それらの中から最適と判断される画像が選択され、この選択された画像に基づいて吸光度が求められる。   The light source 21 can change its lighting drive time in a plurality of stages. On the other hand, the area image sensor 25 has a charge accumulation function for each of the plurality of light receiving portions provided on the imaging surface, and outputs an image data signal at a level corresponding to the accumulated charge amount. . For this reason, as the captured image by the area image sensor 25, a dark captured image is obtained when the lighting drive time of the light source 21 is short, while a bright captured image is obtained when the lighting drive time of the light source 21 is long. It is done. Since the color of the color reaction portion between the sample 3 and the reagent 13 and the brightness thereof are not uniform, the light source 21 of the light source 21 is obtained so that an image having an optimum brightness for obtaining the absorbance of the color reaction portion can be obtained. The lighting drive time is controlled. Alternatively, after imaging a plurality of images having different brightness, an image that is determined to be optimal is selected from them, and the absorbance is obtained based on the selected image.

エリアイメージセンサ25から出力されるアナログの画像データ信号は、増幅部26によって増幅された後に、A/D変換部27によってデジタル信号に変換されてからデータ処理部28に入力する。   The analog image data signal output from the area image sensor 25 is amplified by the amplification unit 26, converted into a digital signal by the A / D conversion unit 27, and then input to the data processing unit 28.

データ処理部25は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されており、エリアイメージセンサ25により撮像された画像のデータなどを記憶しておくための記憶部25aを有している。データ処理部25は、分析装置Aの各部の動作制御を実行する制御部として機能するが、これに加えて、試料3の分析を適切かつ高精度に行なうためのデータ処理を実行する。ただし、その具体的な内容については、後述する。   The data processing unit 25 is configured using, for example, a microcomputer, and includes a storage unit 25a for storing data of an image captured by the area image sensor 25. The data processing unit 25 functions as a control unit that performs operation control of each unit of the analysis apparatus A. In addition to this, the data processing unit 25 performs data processing for performing analysis of the sample 3 appropriately and with high accuracy. However, the specific content will be described later.

データ処理部25には、プリンタ70、表示部71、および操作部72が接続されている。プリンタ70および表示部71は、データ処理部25によって算出された分析結果のデータを出力するためのものであり、分析結果のデータに関連して、試料3の提供者(患者)、測定項目、測定条件などの他のデータも適宜出力される。表示部71は、たとえば液晶表示器や有機ELパネルなどを用いて構成されている。操作部72は、電源スイッチ
やその他の操作スイッチを有し、データ処理部28への制御指令やデータ入力に利用される。プリンタ70、表示部71、および操作部72については、分析装置Aに外付けした構成とすることもできる。
A printer 70, a display unit 71, and an operation unit 72 are connected to the data processing unit 25. The printer 70 and the display unit 71 are for outputting the analysis result data calculated by the data processing unit 25. In connection with the analysis result data, the sample 3 provider (patient), the measurement item, Other data such as measurement conditions are also output as appropriate. The display unit 71 is configured using, for example, a liquid crystal display or an organic EL panel. The operation unit 72 includes a power switch and other operation switches, and is used for control commands and data input to the data processing unit 28. The printer 70, the display unit 71, and the operation unit 72 may be configured to be externally attached to the analyzer A.

次に、前記した分析装置Aの作用について説明する。併せて、データ処理部28の動作処理手順の一例について、図3のフローチャートを参照しつつ説明する。   Next, the operation of the analyzer A will be described. In addition, an example of an operation processing procedure of the data processing unit 28 will be described with reference to the flowchart of FIG.

〔分析処理完了までの概略の動作処理〕
まず、チップ装着部23に分析用チップ1が未装着の状態において、操作部72において所定の操作が行なわれると、光源21が点灯駆動され、エリアイメージセンサ25の駆動も開始される(S1:YES,S2)。この際には、エリアイメージセンサ25によって、透明な載置台23aやその下方領域が撮像されるに過ぎず、その撮像画像は光源21からの受光量が多いために、全体が白色に近い画像である。
[Outline of operation process until analysis process is completed]
First, when a predetermined operation is performed in the operation unit 72 in a state where the analysis chip 1 is not mounted on the chip mounting unit 23, the light source 21 is driven to light and the area image sensor 25 is also started to be driven (S1: YES, S2). At this time, the area image sensor 25 only images the transparent mounting table 23a and its lower region, and the captured image has a large amount of light received from the light source 21, so that the entire image is nearly white. is there.

チップ装着部23に分析用チップ1が装着されると、光源21から発せられた光が分析用チップ1の遮光カバー14によって遮られる。その結果、エリアイメージセンサ25による受光量は所定以上の大きな幅で減少し、エリアイメージセンサ25から出力される画像データ信号のレベルが大きく低下する。すると、データ処理部28は、その時点でチップ装着部23に分析用チップ1が装着されたものと判断する(S3:YES,S4)。この時点までのエリアイメージセンサ25の駆動は、チップ装着部23に分析用チップ1が装着されたか否かを判断するための駆動であるため、光源21a〜21eを1つずつ切り替え駆動させる必要はなく、光源21a〜21eのいずれか1つのみを点灯駆動させるだけでもよい。また、分析用チップ1の反応室12には、試料3は未だ供給されていない。   When the analysis chip 1 is mounted on the chip mounting portion 23, the light emitted from the light source 21 is blocked by the light shielding cover 14 of the analysis chip 1. As a result, the amount of light received by the area image sensor 25 decreases with a large width that is greater than or equal to a predetermined width, and the level of the image data signal output from the area image sensor 25 is greatly reduced. Then, the data processing unit 28 determines that the analysis chip 1 is mounted on the chip mounting unit 23 at that time (S3: YES, S4). The drive of the area image sensor 25 up to this point is a drive for determining whether or not the analysis chip 1 is mounted on the chip mounting unit 23, and thus it is necessary to switch and drive the light sources 21a to 21e one by one. Alternatively, only one of the light sources 21a to 21e may be driven to light. Further, the sample 3 is not yet supplied to the reaction chamber 12 of the analysis chip 1.

エリアイメージセンサ25は、チップ装着部23に分析用チップ1が装着された後も撮像動作を実行し、図4(a)に示すように、分析用チップ1のうち、複数の反応室12の全てとその周辺領域とを一括して撮像したサブ画像Iaのデータを取得する(S5)。同図においては、分析用チップ1の一部分の周囲も撮像範囲になっているために、分析用チップ1の輪郭を判断することが可能であるが、これとは異なり、分析用チップ1の周囲を撮像範囲に含ませなくてもよい。   The area image sensor 25 performs an imaging operation even after the analysis chip 1 is mounted on the chip mounting unit 23, and as shown in FIG. 4A, the area image sensor 25 includes a plurality of reaction chambers 12 in the analysis chip 1. Data of the sub-image Ia obtained by collectively capturing all and the peripheral area is acquired (S5). In this figure, since the periphery of a part of the analysis chip 1 is also within the imaging range, the outline of the analysis chip 1 can be determined. May not be included in the imaging range.

各反応室12の周辺領域は、黒色の遮光カバー14であるのに対し、各反応室12は、内部に試薬13を有するものの、透光性を有する部分である。データ処理部28は、各反応室12とその周辺領域との透光性の相違を利用し、サブ画像Iaのデータ中における各反応室12の位置を特定する(S6)。ただし、その詳細については、後述する。サブ画像Iaを撮像するタイミングでは、各反応室12に試料3が未だ供給されていないために、各反応室12とその周辺領域との透光度の差は相当に大きく、反応室12の位置を特定するのに好ましいものとなる。サブ画像Iaを撮像する際にも、光源21a〜21eのいずれか1つのみを点灯駆動させるだけでもよい。本実施形態では、サブ画像Iaのデータに、二次元コード17の画像データも含まれており、このデータは、データ処理部28によって読み取られて処理される。   The peripheral region of each reaction chamber 12 is a black light-shielding cover 14, whereas each reaction chamber 12 is a portion having translucency although having a reagent 13 therein. The data processor 28 specifies the position of each reaction chamber 12 in the data of the sub-image Ia using the difference in translucency between each reaction chamber 12 and its surrounding area (S6). The details will be described later. Since the sample 3 is not yet supplied to each reaction chamber 12 at the timing of capturing the sub-image Ia, the difference in translucency between each reaction chamber 12 and its peripheral region is considerably large. It is preferable to specify. Even when the sub-image Ia is captured, only one of the light sources 21a to 21e may be driven to light. In the present embodiment, the image data of the two-dimensional code 17 is also included in the data of the sub image Ia, and this data is read and processed by the data processing unit 28.

その後、各反応室12に試料3が供給されると、各反応室12において試料3と試薬13とが混合されて呈色反応を生じる。この呈色反応を生じた状態においても、エリアイメージセンサ25による撮像がなされる。このことにより、たとえば図4(b)に示すように、呈色反応部分12a(反応室12)の全てとその周辺領域とを一括して撮像したメイン画像Ibのデータを取得する(S7:YES,S8)。メイン画像Ibとサブ画像Iaとは、撮像範囲が同一であり、これらは各反応室12において呈色反応を生じている画像であるか否かが相違するだけである。なお、各反応室12に試料3が供給されたか否かの判断(S7)は、各反応室12の撮像画像の変化に基づいてデータ処理部28に判断させ
ることができる。もちろん、これとは異なり、ユーザが特定のスイッチ操作を行なうことによってデータ処理部28にその旨のデータ入力を生じさせる手段を採用してもよい。
Thereafter, when the sample 3 is supplied to each reaction chamber 12, the sample 3 and the reagent 13 are mixed in each reaction chamber 12 to cause a color reaction. Even in the state where the color reaction has occurred, the area image sensor 25 captures an image. As a result, for example, as shown in FIG. 4B, data of the main image Ib obtained by collectively capturing all of the color reaction portion 12a (reaction chamber 12) and its peripheral region is acquired (S7: YES). , S8). The main image Ib and the sub-image Ia have the same imaging range, and are different only in whether or not they are images that cause a color reaction in each reaction chamber 12. The determination as to whether or not the sample 3 has been supplied to each reaction chamber 12 (S7) can be made to determine by the data processing unit 28 based on the change in the captured image of each reaction chamber 12. Of course, different from this, a means for causing the data processor 28 to input data to that effect by performing a specific switch operation by the user may be adopted.

データ処理部28は、前記したメイン画像Ibを撮像した後には、この画像データの中から、各呈色反応部分12aの画像データを選出する(S9)。この選出処理は、メイン画像Ibのデータの中から、ステップS6において特定した各反応室12の画像データと位置が同一のデータを選出することにより行なう。メイン画像Ibのデータにおいては、各呈色反応部分12aとその周辺領域との明度差が小さくなる可能性があり、各呈色反応部分12aの位置を正確に特定する処理が煩雑化するが、本実施形態の処理方法によれば、そのような不具合が解消される。   After capturing the main image Ib, the data processing unit 28 selects image data of each color reaction portion 12a from the image data (S9). This selection process is performed by selecting, from the data of the main image Ib, data having the same position as the image data of each reaction chamber 12 specified in step S6. In the data of the main image Ib, there is a possibility that the brightness difference between each color reaction portion 12a and the surrounding area may be small, and the process of accurately specifying the position of each color reaction portion 12a becomes complicated. According to the processing method of the present embodiment, such a problem is solved.

次いで、データ処理部28は、前記した呈色反応部分12aの画像のデータから気泡の画像データなどの異常データを排除する処理を実行する(S10)。この処理についても、その詳細については後述する。データ処理部28は、呈色反応部分12aの画像のデータのうち、前記した異常データを排除した後には、その残余のデータに基づいて、試料3の特定成分の濃度を演算する(S11)。この演算処理は、まず呈色反応部分12aの吸光度を求めた後に、この吸光度を記憶部28aに記憶されている検量線のデータと照合することにより行なわれる。演算結果のデータは、表示部71やプリンタ70を利用して出力される(S12)。   Next, the data processing unit 28 executes processing for removing abnormal data such as bubble image data from the image data of the color reaction portion 12a (S10). Details of this process will be described later. The data processing unit 28 calculates the concentration of the specific component of the sample 3 based on the remaining data after eliminating the abnormal data from the image data of the color reaction portion 12a (S11). This calculation process is performed by first obtaining the absorbance of the color reaction portion 12a and then comparing the absorbance with the data of the calibration curve stored in the storage unit 28a. The calculation result data is output using the display unit 71 or the printer 70 (S12).

〔各反応室12の位置特定処理〕
前記した一連の動作手順のうち、ステップS6における各反応室12の位置特定処理は、たとえば次のような手法を用いて実行される。
[Position identification processing of each reaction chamber 12]
Of the above-described series of operation procedures, the position specifying process of each reaction chamber 12 in step S6 is executed using, for example, the following method.

まず、図5に示す画像Ia’は、サブ画像Iaの一部(2つの反応室12とその周辺領域の画像)が模式的に示されたものであり、複数の画素40の集合体である(図5の格子によって囲まれた細かい桝目のそれぞれが画素40である)。同図において、列L1の各画素40の信号レベルは、図6に示すような状態である。なお、同図において、信号レベルの高低が「カウント値」で示されているが、この「カウント値」は、エリアイメージセンサ25から出力されるアナログ信号のレベルを一定の規則にしたがって数値化(デジタル化)した値である。カウント値が大きいほど、画素40の信号レベルが高い(画素40が明るい)。
図6においては、列L1の複数の画素40のうち、反応室12の領域に相当する画素40a,40b間、および画素40c,40d間に位置する画素40の信号レベルは高く、それ以外の画素40の信号レベルは低い。これは、反応室12は、透光性を有しているのに対し、反応室12の周辺領域には、遮光カバー14が位置しているからである。
First, an image Ia ′ shown in FIG. 5 schematically shows a part of the sub-image Ia (images of the two reaction chambers 12 and the surrounding area), and is an aggregate of a plurality of pixels 40. (Each of the fine cells enclosed by the grid in FIG. 5 is a pixel 40). In FIG. 6, the signal level of each pixel 40 in the column L1 is as shown in FIG. In the figure, the level of the signal level is indicated by a “count value”. This “count value” is a numerical value that represents the level of the analog signal output from the area image sensor 25 according to a certain rule ( This is a digitized value. The larger the count value, the higher the signal level of the pixel 40 (the pixel 40 is brighter).
In FIG. 6, among the plurality of pixels 40 in the column L1, the signal level of the pixels 40 located between the pixels 40a and 40b corresponding to the region of the reaction chamber 12 and between the pixels 40c and 40d is high, and the other pixels The signal level of 40 is low. This is because the reaction chamber 12 has translucency, whereas the light shielding cover 14 is located in the peripheral region of the reaction chamber 12.

データ処理部28は、前記したような状況の下、図7のフローチャートに示すような動作処理を実行する。
すなわち、データ処理部28は、サブ画像Iaのデータを取り込んだ後には、所定のカウント値(たとえば、図6では、カウント値「100,000」)を閾値TH1として設定し、複数の画素40のデータの中から、閾値TH1を超える信号レベルの画素データを選出する(S20,S21)。このことにより、受光量が多い画素データが選出される。次いで、データ処理部28は、そのようにして選出された画素データの信号レベルの平均値または中央値を求めてから、この平均値または中央値に基づき乖離範囲(分散範囲)を設定し、この乖離範囲内にある画素データの集合を、反応室12の画像のデータであると仮判断する(S22,S23)。
The data processing unit 28 performs an operation process as shown in the flowchart of FIG. 7 under the above situation.
That is, after taking in the data of the sub-image Ia, the data processing unit 28 sets a predetermined count value (for example, the count value “100,000” in FIG. 6) as the threshold value TH1, and sets the plurality of pixels 40. Pixel data having a signal level exceeding the threshold value TH1 is selected from the data (S20, S21). As a result, pixel data having a large amount of received light is selected. Next, the data processing unit 28 obtains the average value or median value of the signal levels of the pixel data thus selected, and then sets a divergence range (dispersion range) based on the average value or median value. A set of pixel data within the deviation range is provisionally determined to be image data of the reaction chamber 12 (S22, S23).

その後は、前記の仮判断の妥当性が判断される(S24)。この判断においては、たとえば反応室12の画像のデータであると仮判断されたデータのサイズや位置が、所定の範
囲から大きく逸脱していないか否かといったことが判断され、データのサイズや位置が明らかに異常であるような場合には、前記データは反応室12の画像のデータではないと判断される(S24:NO,S27)。このことにより、たとえば分析用チップ1の空気抜き用の孔部11aや、分析用チップ1の周囲の領域が、反応室12であると過誤判断されることは回避される。前記の仮判断が妥当であると判断される場合には、その判断が確定され、反応室12の画像のデータの位置が記憶部28aに記憶される(S24:YES,S25)。前記した処理は、サブ画像Iaのデータの全てについて終了するまで繰り返し実行される(S26)。このため、複数の反応室12のそれぞれの位置が適切に特定される。
Thereafter, the validity of the provisional determination is determined (S24). In this determination, for example, it is determined whether or not the size and position of the data temporarily determined to be the image data of the reaction chamber 12 are not greatly deviated from a predetermined range. Is apparently abnormal, it is determined that the data is not image data of the reaction chamber 12 (S24: NO, S27). Thereby, for example, it is avoided that the air vent hole 11a of the analysis chip 1 and the area around the analysis chip 1 are erroneously determined to be the reaction chamber 12. If it is determined that the provisional determination is valid, the determination is confirmed, and the position of the image data of the reaction chamber 12 is stored in the storage unit 28a (S24: YES, S25). The above-described process is repeatedly executed until all the data of the sub-image Ia is completed (S26). For this reason, each position of the plurality of reaction chambers 12 is appropriately specified.

〔気泡などの異常データ除外処理〕
図3のステップS10における気泡などの異常データを除外する処理は、たとえば次のような手順で行なわれる。この手順については、図8のフローチャートも適宜参照して説明する。
[Abnormal data exclusion processing such as bubbles]
The process of excluding abnormal data such as bubbles in step S10 in FIG. 3 is performed in the following procedure, for example. This procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.

図9は、呈色反応部分12aの画像Ic(図3のステップS9において選出された画像であり、正確には、その画像の一部)を示しており、この画像Icには、気泡の画像5が含まれている。呈色反応部分12に気泡が混入した場合、この気泡の周縁部は、光源21から進行してきた光を高い反射率で反射する。したがって、画像Icにおいて、気泡の画像5の周縁部は、正常な呈色反応部分の画像領域12a'よりも暗い画像となる。一方、気泡の中央寄り部分は、光源21から進行してきた光を多く透過させる特性をもち、気泡の画像5の中央寄り部分は、いわゆる白抜け状態の画像となる。したがって、このような気泡の画像5が画像Icに含まれることは、呈色反応部分12aの吸光度を正確に求める上で好ましいものではない。   FIG. 9 shows an image Ic of the color reaction portion 12a (the image selected in step S9 in FIG. 3, more precisely, a part of the image). This image Ic includes an image of bubbles. 5 is included. When bubbles are mixed in the color reaction portion 12, the peripheral portion of the bubbles reflects the light traveling from the light source 21 with a high reflectance. Accordingly, in the image Ic, the peripheral portion of the bubble image 5 becomes an image darker than the image region 12a ′ of the normal color reaction portion. On the other hand, the portion near the center of the bubble has a characteristic of transmitting much light traveling from the light source 21, and the portion near the center of the bubble image 5 is a so-called white-out image. Therefore, it is not preferable that the bubble image 5 is included in the image Ic in order to accurately obtain the absorbance of the color reaction portion 12a.

データ処理部28は、まず呈色反応部分12aの画像Icの2値化処理を実行する(S30)。この2値化処理では、所定の閾値を超える信号レベルの画素は白、閾値以下の信号レベルの画素は黒とされる。この2値化処理により、図10(a)に示す画像Idのように、気泡の画像5の輪郭線のみを黒色とし、これ以外の領域を白色とした2値化画像を得る。ただし、このような2値化処理のみでは、たとえば気泡の画像5の輪郭線が切欠き状になるなど、輪郭線が綺麗なリング状に現れない可能性がある。そこで、データ処理部28は、2値化画像データのフィルタ処理をさらに実行する(S31)。このフィルタ処理は、たとえば気泡5の輪郭線が切欠き状である場合に、前記輪郭線が連続したリング状となるように画像のデータを補正する処理である。このことにより、図10(b)に示す画像Id'のように、気泡の画像5の輪郭線が明確化される。   The data processing unit 28 first executes binarization processing of the image Ic of the color reaction portion 12a (S30). In this binarization processing, pixels with a signal level exceeding a predetermined threshold are set to white, and pixels with a signal level below the threshold are set to black. By this binarization processing, a binarized image is obtained in which only the outline of the bubble image 5 is black and the other areas are white, as in an image Id shown in FIG. However, only with such binarization processing, there is a possibility that the outline does not appear in a beautiful ring shape, for example, the outline of the bubble image 5 becomes notched. Therefore, the data processing unit 28 further executes a filtering process of the binarized image data (S31). This filtering process is a process of correcting image data so that the contour line becomes a continuous ring shape when the contour line of the bubble 5 has a notch shape, for example. As a result, the outline of the bubble image 5 is clarified as in the image Id ′ shown in FIG.

次いで、データ処理部28は、ラベリング処理を行なう(S32)。このラベリング処理は、前記フィルタ処理を終えた画像Id'中において、気泡の画像5の輪郭線およびこの輪郭線によって囲まれた領域を検出し、その位置や大きさを特定する処理である。図10(b)の矩形に囲んだ領域AR1,AR2が、そのようなラベリング処理によって気泡の画像5であると特定された領域である。ラベリング処理に際し、好ましくは、領域AR1,AR2は、気泡の画像5の実際のサイズよりもやや大きめの領域となるように特定される。このようにすれば、気泡の画像5のデータを略完全に除去する上で、その信頼性を高めることができる。   Next, the data processing unit 28 performs a labeling process (S32). This labeling process is a process of detecting the contour line of the bubble image 5 and the region surrounded by the contour line in the image Id ′ after the filtering process and specifying the position and size thereof. Regions AR1 and AR2 surrounded by a rectangle in FIG. 10B are regions identified as the bubble image 5 by such labeling processing. In the labeling process, preferably, the areas AR1 and AR2 are specified so as to be slightly larger than the actual size of the bubble image 5. In this way, it is possible to improve the reliability of removing the data of the bubble image 5 almost completely.

比較的微小な気泡の画像については、前記した2値化処理やフィルタ処理を行なった場合に、リング状の輪郭線をもった画像にはならず、微小な黒点状の画像となる。透光性が低いダスト類の画像についても同様である。ただし、このような微小な気泡やダスト類の画像は、微小な黒点状となって、2値化画像におけるノイズとしてその存在が明確化されるために、前記のラベリング処理においては、やはり前記した気泡の画像5と同様に異常
なデータとして検出され、その位置が特定される。さらに、反応呈色部分12aに極端な色むらが生じるような場合、その色むら部分の画像データを異常データとして処理することも可能である。
An image of relatively small bubbles is not an image having a ring-shaped outline when the above-described binarization processing or filter processing is performed, but is a minute black dot-shaped image. The same applies to dust images having low translucency. However, since the image of such minute bubbles and dusts becomes a minute black dot shape and its existence is clarified as noise in the binarized image, the labeling process is also as described above. Like the bubble image 5, it is detected as abnormal data, and its position is specified. Furthermore, when extreme color unevenness occurs in the reaction colored portion 12a, the image data of the uneven color portion can be processed as abnormal data.

前記の一連の処理を終えた結果、気泡の画像5などの異常な画像の存在が確認された場合には、図11に示すように、ラベリング処理で特定された異常データ領域AR1,AR2を、呈色反応部分12についての元の画像Icから除外した画像Ic'を得る(S33:YES,S34)。呈色反応部分12aの吸光度は、画像Ic'のデータに基づいて求められる。吸光度を求めるための具体的な手法としては、画像Ic'を構成する複数の画素の信号レベルの平均値を算出し、この平均値に基づいて吸光度を求める手法が用いられる。   When the presence of an abnormal image such as the bubble image 5 is confirmed as a result of the above series of processing, as shown in FIG. 11, the abnormal data areas AR1 and AR2 specified by the labeling processing are An image Ic ′ excluded from the original image Ic for the color reaction portion 12 is obtained (S33: YES, S34). The absorbance of the color reaction portion 12a is obtained based on the data of the image Ic ′. As a specific method for obtaining the absorbance, a method of calculating an average value of signal levels of a plurality of pixels constituting the image Ic ′ and obtaining the absorbance based on the average value is used.

図12は、呈色反応部分の吸光度の例を示している。本件発明者は、血液中の総コレステロール測定用の呈色反応を生じさせる試験を行ない、エリアイメージセンサを用いて実際に撮像した画像について、気泡の画像データなどの異常データ除外処理を行なった場合と、行なっていない場合との吸光度の差を調べた。その一例が、図12に示されている。このデータから理解されるように、気泡の画像などの異常データを除外した場合には、除外しない場合と比較して、吸光度が高くなる。このことは、気泡などによる光の反射の悪影響を無くす上で、前記したような異常データ除外処理がかなり有効であることを意味するものと考えられる。   FIG. 12 shows an example of the absorbance of the color reaction part. The present inventor performs a test for generating a color reaction for measuring total cholesterol in blood, and performs abnormal data exclusion processing such as bubble image data on an image actually captured using an area image sensor And the difference in absorbance from the case where the test was not carried out. An example is shown in FIG. As understood from this data, when the abnormal data such as the bubble image is excluded, the absorbance is higher than that when the abnormal data is not excluded. This is considered to mean that the abnormal data exclusion process as described above is quite effective in eliminating the adverse effect of light reflection due to bubbles and the like.

〔作用〕
以上のように、本実施形態の分析装置Aによれば、分析用チップ1の広い領域をエリアイメージセンサ25によって撮像することにより得られたメイン画像Ibのデータの中から、各呈色反応部分12aの画像のデータが選出されている。この選出処理は、反応室12とその周辺領域との吸光度の差に基づいて行なわれている。このため、分析用チップ1がチップ装着部23に装着された際に、分析用チップ1が斜めに傾くなどして所定の位置から多少のずれを生じている場合であっても、各呈色反応部分12aの画像のデータを正確に選出し、その吸光度を求めることが可能である。その結果、分析用チップ1の装着の仕方が悪いことに起因して試料3の分析処理が困難になるといった虞を少なくすることができる。チップ装着部23の構造を簡素にすることもできる。
[Action]
As described above, according to the analyzer A of the present embodiment, each color reaction portion is selected from the data of the main image Ib obtained by imaging the wide area of the analysis chip 1 by the area image sensor 25. The image data 12a is selected. This selection process is performed based on the difference in absorbance between the reaction chamber 12 and its surrounding area. For this reason, even when the analysis chip 1 is mounted on the chip mounting portion 23, even if the analysis chip 1 is slightly inclined from a predetermined position due to, for example, being inclined, each color is displayed. It is possible to accurately select the image data of the reaction portion 12a and obtain the absorbance. As a result, it is possible to reduce the possibility that the analysis process of the sample 3 becomes difficult due to the poor mounting method of the analysis chip 1. The structure of the chip mounting part 23 can also be simplified.

本実施形態では、複数の呈色反応部分12aの吸光度が個々に求められ、複数項目の分析処理が略一斉に行なわれるために、その処理効率が良好であるが、このような処理に先立ち、エリアイメージセンサ25は、複数の呈色反応部分12aをその周辺領域とともに一括して撮像している。したがって、たとえばモータを備えた駆動機構を利用して、光学系OPを複数の反応室12に対応する位置へ順次移動させていくといった必要はない。また、複数の反応室12に対応させて複数の光学系を設けるといった必要もない。その結果、分析装置Aの構造の簡素化ならびに小型化を図り、製造コストを低減することができる。故障も生じ難くすることができる。   In the present embodiment, the absorbance of each of the plurality of color reaction portions 12a is obtained individually, and the analysis processing of a plurality of items is performed almost simultaneously, so that the processing efficiency is good. Prior to such processing, The area image sensor 25 images a plurality of color reaction portions 12a together with their peripheral regions. Therefore, for example, it is not necessary to sequentially move the optical system OP to a position corresponding to the plurality of reaction chambers 12 using a drive mechanism including a motor. Further, it is not necessary to provide a plurality of optical systems corresponding to the plurality of reaction chambers 12. As a result, the structure of the analyzer A can be simplified and downsized, and the manufacturing cost can be reduced. Failure can also be made difficult to occur.

さらに、分析装置Aにおいては、呈色反応部分12aの画像のデータの中から、気泡の画像のデータなどの異常データを除外した後の残余のデータに基づいて吸光度の算出処理などを行なっているが、異常データの検出は、気泡などの光学的特性に基づいて高精度でなされている。また、異常データの除外処理も緻密に行なわれている。さらには、異常データの除外元となる画像のデータは、呈色反応部分12aの略全域の撮像画像のデータであるため、異常データを除外した後の画像のデータは、正常な呈色反応状態を的確に反映したものとなる。このようなことから、試料3の分析精度をより高くすることが可能である。本実施形態では、異常データを検出する手法として、呈色反応部分12aの画像の2値化処理を利用しているが、このような手法によれば、気泡やダスト類などの異常データを容易かつ適切に検出する上で、より好ましいものとなる。   Further, in the analysis apparatus A, absorbance calculation processing and the like are performed based on the remaining data after excluding abnormal data such as bubble image data from the image data of the color reaction portion 12a. However, abnormal data is detected with high accuracy based on optical characteristics such as bubbles. Also, abnormal data exclusion processing is performed precisely. Furthermore, since the image data from which the abnormal data is excluded is the imaged image data of substantially the entire color reaction portion 12a, the image data after the abnormal data is excluded is the normal color reaction state. Is accurately reflected. For this reason, the analysis accuracy of the sample 3 can be further increased. In this embodiment, binarization processing of the image of the color reaction portion 12a is used as a method for detecting abnormal data. However, according to such a method, abnormal data such as bubbles and dusts can be easily obtained. And it becomes more preferable when it detects appropriately.

上述の実施形態では、詳細な説明は省略しているが、光源21として、中心波長が異なる複数の光源21a〜21eを用いているために、呈色反応に適する中心波長の光を用いてその吸光度を正確に測定することができる。また、エリアイメージセンサ25は、モノクロタイプであるために、光源21a〜21eから発せられるいずれの光にも対処することができる。さらに、光源21の点灯駆動時間が制御されることにより、エリアイメージセンサ25による撮像画像として、明るさ(信号レベル)が相違する複数の撮像画像を得ることが可能であるため、撮像画像のデータとして、分析処理に最適なデータ、またはそれに近いデータを得ることができる。したがって、高精度な分析処理を行なう上で、より好ましいものとなる。   Although the detailed description is omitted in the above-described embodiment, since the light source 21 uses a plurality of light sources 21a to 21e having different center wavelengths, the light having the center wavelength suitable for the color reaction is used. Absorbance can be measured accurately. Moreover, since the area image sensor 25 is a monochrome type, it can cope with any light emitted from the light sources 21a to 21e. Furthermore, by controlling the lighting drive time of the light source 21, it is possible to obtain a plurality of captured images with different brightness (signal levels) as captured images by the area image sensor 25. As described above, it is possible to obtain data that is optimal for analysis processing or data that is close thereto. Therefore, it is more preferable for performing highly accurate analysis processing.

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る分析装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更可能である。   The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the analyzer according to the present invention can be variously modified within the scope intended by the present invention.

本発明において、気泡などの異常データを除外するための手法としては、たとえば呈色反応部分12aの画像のデータをヒストグラム化する手法を用いることもできる。この手法は、次のとおりである。
すなわち、図13は、呈色反応部分12aの画像中の各画素の信号レベルと、信号レベルが同一の画素数との関係をヒストグラム化したものである。同図(a)は、呈色反応部分12aに気泡が混入している場合であり、信号レベルが低い領域において、画素数が正常な分布曲線Laから外れるデータ群D1が発生している。これは気泡の周縁部の吸光度が他の部分と比較して相当に高いことに原因する。同図(b)は、呈色反応部分12aに気泡が混入していない場合であり、前記したデータ群D1は発生していない。このようなことから理解されるように、データ群D1の存在により呈色反応部分12aに気泡が混入していることを察知することができる。また、データ群D1に属する画素データに基づき、気泡の位置を特定することも可能である。
もちろん、本発明では、上述した手法とは異なる手法で、気泡などの異常データの検出、および除外処理を行なってもよい。
In the present invention, as a technique for excluding abnormal data such as bubbles, for example, a technique of making image data of the color reaction portion 12a into a histogram can be used. This method is as follows.
That is, FIG. 13 is a histogram of the relationship between the signal level of each pixel in the image of the color reaction portion 12a and the number of pixels having the same signal level. FIG. 6A shows a case where bubbles are mixed in the color reaction portion 12a. In the region where the signal level is low, a data group D1 in which the number of pixels deviates from the normal distribution curve La is generated. This is due to the fact that the absorbance at the peripheral edge of the bubble is considerably higher than the other parts. FIG. 5B shows a case where no bubbles are mixed in the color reaction portion 12a, and the data group D1 is not generated. As can be understood from this, it is possible to detect that bubbles are mixed in the color reaction portion 12a due to the presence of the data group D1. It is also possible to specify the position of the bubble based on the pixel data belonging to the data group D1.
Of course, in the present invention, abnormal data such as bubbles may be detected and excluded by a method different from the method described above.

上述した実施形態では、呈色反応部の画像のデータを特定するための手段として、反応室12に試料3が供給されていない状態で反応室12の位置を特定する処理を実行しているが、これに限定されない。本発明においては、反応室12に試料3が供給された後の撮像画像に基づいて、反応室12の位置(呈色反応部分12aの位置)を特定してもよい。反応室12の周辺領域を黒色またはそれに近い色彩にしておけば、血液などの試料との濃淡差を比較的大きくし、呈色反応部分12aとその周辺領域とを適切に区別することが可能である。
なお、反応室12の位置を特定するための手法としては、反応室およびその周辺領域の撮像画像のうち、明るい画像領域の中心位置を求めて、この中心から所定の半径内の領域を反応室とする手法を用いることができる。さらに、これとは異なる手法として、連続して並ぶ複数の画素のそれぞれの信号レベルの差分(または微分)を求め、その値が所定以上の幅で急変した箇所を、反応室とその周辺領域との境界部分とする手法を用いることもできる。反応室とその周辺領域との境界部分では、それらの光学的特性の相違に起因して、画素データの信号レベルが急変するからである。
In the embodiment described above, the process of specifying the position of the reaction chamber 12 is performed in a state where the sample 3 is not supplied to the reaction chamber 12 as means for specifying the image data of the color reaction section. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the position of the reaction chamber 12 (the position of the color reaction portion 12a) may be specified based on the captured image after the sample 3 is supplied to the reaction chamber 12. If the peripheral region of the reaction chamber 12 is black or a color close to it, it is possible to make the difference in contrast with a sample such as blood relatively large and appropriately distinguish the colored reaction portion 12a from the peripheral region. is there.
As a method for specifying the position of the reaction chamber 12, a center position of a bright image region is obtained from the captured images of the reaction chamber and its surrounding region, and a region within a predetermined radius from this center is determined as the reaction chamber. Can be used. Furthermore, as a different method, a difference (or differentiation) between the signal levels of a plurality of pixels arranged in succession is obtained, and a place where the value suddenly changes with a predetermined width or more is defined as a reaction chamber and its peripheral region. It is also possible to use a method of defining the boundary portion of. This is because the signal level of the pixel data changes abruptly at the boundary between the reaction chamber and the surrounding area due to the difference in the optical characteristics thereof.

エリアイメージセンサは、分析用チップを透過した光を利用して分析用チップを撮像することに代えて、分析用チップによって反射された光を利用して分析用チップを撮像する構成でもよい。試料と試薬との呈色反応の光学的特性を検査する場合、呈色反応部分12aの吸光特性に代えて、または加えて、呈色反応部分12aの光反射率や色彩に基づいた検査とすることもできる。   The area image sensor may be configured to image the analysis chip using light reflected by the analysis chip, instead of imaging the analysis chip using light transmitted through the analysis chip. When inspecting the optical characteristic of the color reaction between the sample and the reagent, instead of or in addition to the light absorption characteristic of the color reaction part 12a, the inspection is based on the light reflectance and color of the color reaction part 12a. You can also.

本発明のエリアイメージセンサは、CCDイメージセンサに限らない。たとえば、CMOSタイプのイメージセンサを用いることもできる。試料としては、血液以外として、たとえば尿を用いることができ、その具体的な種類は問わない。   The area image sensor of the present invention is not limited to a CCD image sensor. For example, a CMOS type image sensor can also be used. As the sample, for example, urine can be used other than blood, and the specific type thereof is not limited.

A 分析装置
OP 光学系
Ia サブ画像
Ib メイン画像
1 分析用チップ
3 試料
12 反応室
12a 呈色反応部分(反応室)
13 試薬
21 光源
25 エリアイメージセンサ
28 データ処理部
A Analyzer OP Optical system Ia Sub-image Ib Main image 1 Analysis chip 3 Sample 12 Reaction chamber 12a Color reaction part (reaction chamber)
13 Reagent 21 Light source 25 Area image sensor 28 Data processing unit

Claims (10)

試料と試薬との呈色反応を生じさせるための少なくとも1つの反応室が設けられている分析用チップが装着されるチップ装着部と、
前記反応室において前記呈色反応を生じさせた際にこの呈色反応部分の光学的特性を検査するための光学系と、
この光学系を利用して得られたデータに基づいて前記試料中の特定成分の濃度演算処理を実行するデータ処理部と、
を備えている、分析装置であって、
前記光学系は、前記反応室よりも広い範囲を撮像可能なエリアイメージセンサを備え、
このエリアイメージセンサによる撮像画像のデータとして、前記呈色反応部分およびその周辺領域が一括して撮像されたメイン画像のデータを得ることが可能とされ、
前記データ処理部は、前記メイン画像のデータから前記呈色反応部分の画像のデータを選出し、かつこの選出したデータに基づいて前記濃度演算処理を実行するように構成されていることを特徴とする、分析装置。
A chip mounting portion on which an analysis chip provided with at least one reaction chamber for causing a color reaction between the sample and the reagent is mounted;
An optical system for inspecting the optical characteristics of the color reaction portion when the color reaction is caused in the reaction chamber;
A data processing unit that executes concentration calculation processing of a specific component in the sample based on data obtained using the optical system;
An analysis device comprising:
The optical system includes an area image sensor capable of imaging a wider range than the reaction chamber,
As the data of the image captured by the area image sensor, it is possible to obtain data of the main image in which the color reaction portion and its peripheral region are imaged collectively,
The data processing unit is configured to select image data of the color reaction part from the data of the main image, and to execute the density calculation process based on the selected data. Analytical device.
請求項1に記載の分析装置であって、
前記分析用チップとして、複数の反応室を有するものが用いられた場合に、前記エリアイメージセンサは、前記複数の反応室のそれぞれにおける複数の呈色反応部分をその周辺領域とともに一括して撮像可能であり、
前記データ処理部は、前記メイン画像のデータから、前記複数の呈色反応部分の画像のデータを個々に選出し、前記濃度演算処理については、前記複数の呈色反応部分のそれぞれに対応して個別に行なうことが可能とされている、分析装置。
The analyzer according to claim 1,
When a chip having a plurality of reaction chambers is used as the analysis chip, the area image sensor can collectively image a plurality of color reaction portions in each of the plurality of reaction chambers together with their peripheral regions. And
The data processing unit individually selects image data of the plurality of color reaction portions from the data of the main image, and the density calculation processing corresponds to each of the plurality of color reaction portions. An analyzer that can be performed individually.
請求項1または2に記載の分析装置であって、
前記エリアイメージセンサによる撮像画像のデータとして、前記反応室に前記試料が供給される前の状態で前記反応室およびその周辺領域が一括して撮像されたサブ画像のデータを、さらに得ることが可能とされ、
前記データ処理部は、前記サブ画像のデータ内における前記反応室の画像のデータの位置を特定する処理を実行し、
前記メイン画像のデータから前記呈色反応部分の画像のデータを選出する処理は、前記メイン画像のデータの中から、前記サブ画像のデータ内における反応室の画像のデータの位置と一致するデータを選出することにより行なわれる構成とされている、分析装置。
The analyzer according to claim 1 or 2,
As the imaged image data by the area image sensor, it is possible to further obtain sub-image data in which the reaction chamber and its peripheral region are collectively imaged before the sample is supplied to the reaction chamber. And
The data processing unit executes a process of specifying the position of the image data of the reaction chamber in the sub-image data,
The process of selecting the image data of the color reaction portion from the main image data is performed by selecting, from the main image data, data that matches the position of the reaction chamber image data in the sub image data. An analyzer that is configured to be selected.
試料と試薬との呈色反応を生じさせるための少なくとも1つの反応室が設けられている分析用チップが装着されるチップ装着部と、
前記反応室において前記呈色反応を生じさせた際にこの呈色反応部分の光学的特性を検査するための光学系と、
この光学系を利用して得られたデータに基づいて前記試料中の特定成分の濃度演算処理を実行するデータ処理部と、
を備えている、分析装置であって、
前記光学系は、少なくとも前記反応室の略全域を一括して撮像可能なエリアイメージセンサを備え、
このエリアイメージセンサによる撮像画像のデータとして、前記呈色反応部分の略全域が一括して撮像された呈色反応部分の画像のデータを得ることが可能とされ、
前記データ処理部は、前記呈色反応部分の画像のデータ中の光学的特性が異常な画像のデータを検出し、かつこの検出された異常な画像のデータを前記呈色反応部分の画像のデータから除外し、その残余のデータに基づいて前記濃度演算処理を実行するように構成されていることを特徴とする、分析装置。
A chip mounting portion on which an analysis chip provided with at least one reaction chamber for causing a color reaction between the sample and the reagent is mounted;
An optical system for inspecting the optical characteristics of the color reaction portion when the color reaction is caused in the reaction chamber;
A data processing unit that executes concentration calculation processing of a specific component in the sample based on data obtained using the optical system;
An analysis device comprising:
The optical system includes an area image sensor capable of collectively imaging at least substantially the entire reaction chamber,
As the image data of the image captured by the area image sensor, it is possible to obtain data of the color reaction part image in which substantially the entire color reaction part is imaged collectively,
The data processing unit detects data of an image having an abnormal optical characteristic in the image data of the color reaction portion, and detects the detected abnormal image data as image data of the color reaction portion. The analyzer is configured to execute the concentration calculation process based on the remaining data.
請求項4に記載の分析装置であって、
前記エリアイメージセンサは、前記反応室よりも広い範囲を撮像可能であり、
前記エリアイメージセンサによる撮像画像のデータとして、前記呈色反応部分およびその周辺領域が一括して撮像されたメイン画像のデータを得ることが可能とされ、
前記データ処理部は、前記メイン画像のデータから前記呈色反応部分の画像のデータを選出する処理を実行可能である、分析装置。
The analyzer according to claim 4,
The area image sensor can image a wider area than the reaction chamber,
As the data of the image captured by the area image sensor, it is possible to obtain data of the main image in which the color reaction portion and its peripheral region are imaged collectively,
The data processing unit is an analysis apparatus capable of executing a process of selecting image data of the color reaction portion from data of the main image.
請求項4または5に記載の分析装置であって、
前記異常な画像のデータを検出する処理は、前記呈色反応部分の画像の2値化を行なうことによって、前記呈色反応部分の画像のデータのうち、光学的特性が異常な画像領域の輪郭の明確化を図り、かつ前記輪郭およびその内側領域の画像のデータを、前記異常な画像のデータであると見做して行なわれる構成とされている、分析装置。
The analyzer according to claim 4 or 5, wherein
The process of detecting the abnormal image data is performed by binarizing the image of the color reaction portion, so that the contour of an image region having an abnormal optical characteristic among the image data of the color reaction portion is processed. The analysis apparatus is configured to clarify the image and to consider the data of the image of the contour and the inner region as data of the abnormal image.
請求項1ないし6のいずれかに記載の分析装置であって、
前記光学系は、前記分析用チップの反応室およびその周辺領域に向けて光を照射することが可能な光源を有している、分析装置。
The analyzer according to any one of claims 1 to 6,
The optical system includes an analysis device having a light source capable of irradiating light toward a reaction chamber of the analysis chip and a peripheral region thereof.
請求項7に記載の分析装置であって、
前記エリアイメージセンサおよび前記光源は、前記チップ装着部を挟んだ配置に設けられ、
前記データ処理部は、前記チップ装着部に前記分析用チップが装着されておらず、かつ前記光源から発せられた光が前記エリアイメージセンサによって受けられている状態において、前記エリアイメージセンサによる受光量が所定量以上の幅で低下したときには、前記チップ装着部に前記分析用チップが装着されたものと判断するように構成されている、分析装置。
The analyzer according to claim 7,
The area image sensor and the light source are provided in an arrangement sandwiching the chip mounting portion,
The data processing unit is configured to receive light from the area image sensor in a state where the analysis chip is not mounted on the chip mounting unit and light emitted from the light source is received by the area image sensor. The analyzer is configured to determine that the analysis chip is mounted on the chip mounting portion when the pressure drops by a predetermined amount or more.
請求項7または8に記載の分析装置であって、
前記光源として、中心波長が相違する光を発する複数のLED光源が用いられ、かつこれら複数のLED光源の点灯駆動は、個々に切り替え可能であり、
前記エリアイメージセンサは、モノクロ画像撮像用である、分析装置。
The analyzer according to claim 7 or 8, comprising:
As the light source, a plurality of LED light sources that emit light having different center wavelengths are used, and lighting driving of the plurality of LED light sources can be individually switched,
The area image sensor is for analyzing monochrome images.
請求項7ないし9のいずれかに記載の分析装置であって、
前記光源の点灯駆動時間が制御されることにより、前記エリアイメージセンサによる撮像画像の明るさを変更可能とされている、分析装置。
The analyzer according to any one of claims 7 to 9,
An analyzer that can change brightness of an image captured by the area image sensor by controlling a lighting drive time of the light source.
JP2012184854A 2012-08-24 2012-08-24 Analysis equipment Active JP6032837B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012184854A JP6032837B2 (en) 2012-08-24 2012-08-24 Analysis equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012184854A JP6032837B2 (en) 2012-08-24 2012-08-24 Analysis equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014044049A true JP2014044049A (en) 2014-03-13
JP6032837B2 JP6032837B2 (en) 2016-11-30

Family

ID=50395425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012184854A Active JP6032837B2 (en) 2012-08-24 2012-08-24 Analysis equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6032837B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014098645A (en) * 2012-11-15 2014-05-29 Oem System Co Ltd Biological fluid component analyzer and biological fluid component analysis method
WO2015174431A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 タカノ株式会社 Sample analysis device
WO2015173916A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 株式会社オーイーエムシステム Body fluid component analysis device and body fluid component analysis method
JP2018503095A (en) * 2015-01-14 2018-02-01 ピクセル メディカル テクノロジーズ リミテッド Disposable cartridge for sample fluid analysis
JP6434114B1 (en) * 2017-11-30 2018-12-05 シスメックス株式会社 Measuring method and measuring device
JP2019078600A (en) * 2017-10-23 2019-05-23 アークレイ株式会社 Measurement system
WO2021039228A1 (en) * 2019-08-23 2021-03-04 鈴研株式会社 Peracetic acid formulation concentration determination method
KR102286803B1 (en) * 2021-03-30 2021-08-06 주식회사 휴앤바이옴 Skin evaluation device, skin evaluation system, skin evaluation method
WO2021261399A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-30 積水化学工業株式会社 Inspection chip and liquid introduction method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075110A (en) * 1992-09-10 1995-01-10 Terametsukusu Kk Analytic method employing test piece and method for recognizing test piece
JPH07312690A (en) * 1994-03-25 1995-11-28 Seiko Epson Corp Device, method and system for image reading
JPH10318928A (en) * 1997-03-19 1998-12-04 Terumo Corp Constituent-measuring device and chip for measuring constituent
JP2002257730A (en) * 2000-12-26 2002-09-11 Olympus Optical Co Ltd Method and instrument for measuring fluorescent brightness
JP2007538230A (en) * 2004-05-05 2007-12-27 メトリカ・インコーポレーテッド Analysis system, apparatus, and cartridge therefor
JP2010008107A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Research Institute Of Biomolecule Metrology Co Ltd Biomolecule test device, biomolecule test chip, biomolecule test method, and biomolecule test program

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075110A (en) * 1992-09-10 1995-01-10 Terametsukusu Kk Analytic method employing test piece and method for recognizing test piece
JPH07312690A (en) * 1994-03-25 1995-11-28 Seiko Epson Corp Device, method and system for image reading
JPH10318928A (en) * 1997-03-19 1998-12-04 Terumo Corp Constituent-measuring device and chip for measuring constituent
JP2002257730A (en) * 2000-12-26 2002-09-11 Olympus Optical Co Ltd Method and instrument for measuring fluorescent brightness
JP2007538230A (en) * 2004-05-05 2007-12-27 メトリカ・インコーポレーテッド Analysis system, apparatus, and cartridge therefor
JP2010008107A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Research Institute Of Biomolecule Metrology Co Ltd Biomolecule test device, biomolecule test chip, biomolecule test method, and biomolecule test program

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014098645A (en) * 2012-11-15 2014-05-29 Oem System Co Ltd Biological fluid component analyzer and biological fluid component analysis method
WO2015173916A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 株式会社オーイーエムシステム Body fluid component analysis device and body fluid component analysis method
WO2015174431A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 タカノ株式会社 Sample analysis device
US10031146B2 (en) 2014-05-15 2018-07-24 Takano Co., Ltd. Sample analysis device
JP2018503095A (en) * 2015-01-14 2018-02-01 ピクセル メディカル テクノロジーズ リミテッド Disposable cartridge for sample fluid analysis
JP2019078600A (en) * 2017-10-23 2019-05-23 アークレイ株式会社 Measurement system
JP6434114B1 (en) * 2017-11-30 2018-12-05 シスメックス株式会社 Measuring method and measuring device
JP2019100829A (en) * 2017-11-30 2019-06-24 シスメックス株式会社 Method and device for measurement
US11231373B2 (en) 2017-11-30 2022-01-25 Sysmex Corporation Measurement method and measurement device
WO2021039228A1 (en) * 2019-08-23 2021-03-04 鈴研株式会社 Peracetic acid formulation concentration determination method
WO2021261399A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-30 積水化学工業株式会社 Inspection chip and liquid introduction method
KR102286803B1 (en) * 2021-03-30 2021-08-06 주식회사 휴앤바이옴 Skin evaluation device, skin evaluation system, skin evaluation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6032837B2 (en) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6032837B2 (en) Analysis equipment
KR101553736B1 (en) Analyzing apparatus and analyzing method
US7889329B2 (en) Analysis of optical data with the aid of histograms
JP6126693B2 (en) Container and system for optical analysis of sample without using optical lens
US20100239137A1 (en) Two Dimensional Imaging of Reacted Areas On a Reagent
KR101530114B1 (en) Analyzing device
KR102603371B1 (en) Methods and devices for performing analytical measurements
JP2021530681A (en) Method of detecting the analyte in the sample
US20160209328A1 (en) Nephelometry method and apparatus for determining the concentration of suspended particles in an array of sample containers
US20230314782A1 (en) Sample observation device and sample observation method
WO2015133456A1 (en) Biochemical examination system
JP2008153119A (en) Battery inspection system, and battery inspection method
CN111323423B (en) Defect detection device and defect detection method
JP2015129639A (en) Analysis system, auxiliary device for analysis constituting analysis system, portable communication terminal, and program for controlling portable communication terminal
KR102220353B1 (en) Fluorescence reader system measuring by time control using image sensor
JP2014098645A (en) Biological fluid component analyzer and biological fluid component analysis method
WO2022244541A1 (en) Biological sample measurement device
WO2019230624A1 (en) Particle size distribution measuring device and program for particle size distribution measuring device
WO2015173916A1 (en) Body fluid component analysis device and body fluid component analysis method
JP7265631B2 (en) Inspection method, system and program
RU2792659C2 (en) Methods and devices for carrying out analytical measurements
TWI475213B (en) A method for detecting the fluorescent
JP2009222607A (en) Illumination control method of sample analyzer, and sample analyzer
JP2017009532A (en) Automatic analysis device and image-capturing method
KR20230078668A (en) A method for determining the concentration of at least one analyte in a bodily fluid

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150527

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161020

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161024

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6032837

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250