JP2020118634A - 検体検査装置、及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】検体容器にラベルが貼られている場合、ラベル領域を血清領域と誤判定するのを防止する。【解決手段】血清が収納された検体容器２００に対して、その側面から撮像する1つ以上の撮像部１１０と、撮像部で撮像した画像から検体容器内の血清領域を解析する解析部１２０と、検体容器を把持して移動、回転する1つ以上の駆動部１５０、１６０とを備え、検体容器の姿勢を変えたときの様子を撮像部で撮像し、撮像した画像から検体容器に対する検体容器内の血清液面の傾きや血清領域の面積の変化などの形状変化を捉えることで、血清領域を特定する。【選択図】図２

Description

本発明は、検体検査装置、及びシステムに係り、特に検体容器内の血清領域抽出技術に関する。

血液や尿などの検体について定性・定量分析を行う自動分析装置が使用されている。検体に遠心分離等を施す前処理工程、各自動分析装置まで搬送する搬送工程を自動的に行う検体検査自動化システムも使用されている。

前処理工程においては、検体の遠心分離、遠心分離後の検体の色判定が行われる場合がある。例えば検体が血液である場合、血液は遠心分離により血清または血漿と血餅とに分離される。検体を収める検体容器内には血清または血漿と血餅を分離するためのセパレータが入っている場合もあり、遠心分離後の検体容器内には血清、セパレータ、血餅が層状に収められる。この遠心分離の後、検体検査自動化システムの色判定装置が検体容器内の血清色の判定を行い、正常検体と異常検体を識別する。

検体容器の側面には検体容器内の検体を識別するためのバーコードや文字等が記載されたラベルが貼られる。一般に使用されるラベルの色は全体が白や透明だが、部分的に赤や黄、青、緑といった色領域を持つラベルも使用される。このような検体容器において、ラベルが貼られている側面からは血清領域がラベルに覆われて血清色を確認することができない。そのため、ラベルの貼られていない側面を特定して血清色を確認する必要がある。

ラベルを検出するためにバーコードリーダやラベル検知センサ等を装置に導入するケースが多く見受けられる。しかし、特許文献１では、装置のコンパクト化、及び低コスト化を考慮し、ラベルの貼られていない側面における血清領域の抽出と血清色の判定を1つの撮像手段で実施する前処理装置が開示されている。当該装置は検体容器をチャック回転機構にて持ち上げ、回転させ、撮像手段を用いて採血管全周の画像を連続的に撮像する、もしくは回転中に複数回撮像を行い血清領域の面積が最大となる画像を血清情報の判定用画像として抽出する。具体的な血清領域の抽出方法の一例としては、まず取得した画像をＲＧＢ表色系からＨＳＶ表色系に変換する。採血管種別毎に、ＨＳＶそれぞれのパラメータに関して血清領域を抽出する閾値を設定し、採血管に印字されている文字や、栓などの領域を取り除く処理を行い、閾値内に納まる領域を血清領域として抽出を行う。

特開２０１５-４０６９６号公報

特許文献１では、検体容器に血清色に近い色領域を持つラベルが貼られている場合について検討されていない。そのため、当該領域を血清領域と誤判定する可能性がある。また、検体容器に貼られているラベルの白色領域の色に近い色を持つ乳び血清が検体容器内に収納されている場合についても検討されていない。そのため、当該血清の領域をラベルの白色領域と誤判定する可能性が高い。

本発明は、上記の課題を解決し、血清色に近い色領域を持つラベルを持つ検体容器や、乳び血清が収納された検体容器であっても、誤判定をすることなく正しく血清領域を特定することが可能な検体検査装置、及びシステムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明においては、血清が収納された検体容器をその側面から撮像する撮像部と、撮像した画像の検体容器内の血清領域を解析する解析部と、検体容器を駆動する駆動部と、を備え、駆動部により検体容器の中の血清を相対的に動かして撮像部で撮像し、撮像した画像に基づき、解析部が血清領域を特定する構成の検体検査装置、及びシステムを提供する。

本発明によれば、ラベルが血清色の領域を持つ場合や、乳び血清が検体容器内に収納されている場合でも、誤判定せずに血清領域を特定することができる。

実施例１に係る検体検査装置の色判定装置の全体構成図。 実施例１に係る、検体容器の水平面に対する角度を変更した様子を示す図。 実施例１における色判定の流れを示すフローチャート。 全体が白色のラベルが貼られている検体容器の側面図。 図４Ａの検体容器を上から見て１８０度回転させた位置での検体容器の側面図。 色領域を持つラベルが貼られている検体容器の側面図。 図４Ｃの検体容器を上から見て１８０度回転させた位置での検体容器の側面図。 実施例１における血清領域を特定する流れを示すフローチャート。 検体容器の角度を水平面に対して垂直にして撮像した側面図。 図６Ａの検体容器を上から見て右に９０度回転させた位置での検体容器の側面図。 図６Ａの検体容器を上から見て１８０度回転させた位置での検体容器の側面図。 図６Ａの検体容器を上から見て２７０度回転させた位置での検体容器の側面図。 図６Ａの検体容器の角度を水平面に対して変更した後の検体容器を撮像した側面図。 図６Ｃの検体容器の角度を水平面に対して変更した後の検体容器を撮像した側面図。 検体容器が図６Ａの角度から図７Ａの角度になったときの血清領域候補（ラベル上の色領域）の変化に注目した図。 検体容器が図６Ｃの角度から図７Ｂの角度になったときの血清領域候補（血清領域）の変化に注目した図。 実施例２に係る、おける色判定の流れを示すフローチャート。 実施例２に係る、血清領域を特定する流れを示すフローチャート。 実施例２に係る、実際の血清領域を血清領域候補として選択したときの検体容器の側面図。 実施例２に係る、図１１Ａの前に撮像された側面図。 実施例２に係る、図１１Ａの後に撮像された側面図。 実施例２に係る、ラベル上の色領域を血清領域候補として選択したときの検体容器の側面図。 実施例２に係る、図１２Ａの前に撮像された側面図。 実施例２に係る、図１２Ａの後に撮像された側面図。 実施例３に係る、色判定装置の全体構成図。 実施例３に係る、図１３から検体容器を水平方向に移動した後に撮像位置に戻したときの様子を示す図。 実施例３に係る、実施例３における色判定の流れを示すフローチャート。 実施例３に係る、実際の血清領域を血清領域候補として選択したときの検体容器の側面図。 実施例３に係る、検体容器を移動した後に図１６Ａと同じ角度で撮像した検体容器の側面図。 実施例３に係る、検体容器を移動した後に図１６Ａと同じ角度で図１６Ｂと異なるタイミングで撮像した検体容器の側面図。 実施例３に係る、ラベル上の色領域を血清領域候補として選択したときの検体容器の側面図。 実施例３に係る、検体容器を移動した後に図１７Ａと同じ角度で撮像した検体容器の側面図。 実施例３に係る、検体容器を移動した後に図１７Ａと同じ角度で図１７Ｂと異なるタイミングで撮像した検体容器の側面図。 各実施例に係る、検体検査自動化システムの全体構成図。

以下、図面を用いて本発明の種々の実施例を順次説明する。

実施例１は、血清が収納された検体容器をその側面から撮像する撮像部と、撮像した画像の検体容器内の血清領域を解析する解析部と、検体容器を駆動する駆動部と、を備え、駆動部により検体容器の中の血清を相対的に動かして撮像部で撮像し、撮像した画像に基づき、解析部が血清領域を特定する構成の検体検査装置の実施例である。

図１は、本実施例の検体検査装置の色判定装置の全体構成を示している。色判定装置１００は、主に、撮像部１１０と、解析部１２０と、駆動部と、制御部１８０により構成されている。駆動部は、把持部１３０、第１駆動部１４０、第２駆動部１５０、第３駆動部１６０、第４駆動部１７０を有している。

検体容器２００には、検体が収容されている。検体容器２００は、各種樹脂材料や各種ガラス材料などから構成された実質的に透明な上下方向に細長い有底筒状であって、円筒状あるいはテーパ状の容器である。検体容器２００には、様々な種類が存在し、ユーザがそれぞれの用途に応じて使い分けを行っている。形状も多種にわたり、径が異なるもの、高さが異なるもの、異なる栓を持つものなどが混在して使用される。本実施例では、検体容器２００として試験管を用いる。

検体容器２００に収容された検体は、前処理工程の遠心分離により相対的に比重の重い物質の層と、相対的に比重が小さい物質の層とに分離されている。検体容器２００には、これらの物質の中間の比重を持つセパレータ２１０が収納されていても良い。本実施例では、検体として患者から採取した血液検体を用いる。血液検体は遠心分離により、相対的に比重の重い血餅２２０と、相対的に比重が小さい血清２３０（または血漿）とに分離される。検体容器２００には、セパレータ２１０が収納されており、遠心分離後、血餅２２０と血清２３０はセパレータ２１０により隔離される。なお、検体は、血液検体以外に尿等の生体試料や、生体試料と試薬を混合した混合液、または、これらが反応した反応液等であっても良い。

検体容器２００の側面には検体容器２００内の検体を識別するためのバーコード３２０や文字等が記載されたラベル３００が貼られる。一般に使用されるラベル３００の色は全体が白や透明だが、部分的に赤や黄、青、緑といった色領域を持つラベルも使用される。

撮像部１１０は、検体容器２００を側面から撮像して検体容器２００を写した画像を取得する。把持部１３０は、検体容器２００を把持する。把持部１３０は、第１駆動部１４０、第２駆動部１５０、第３駆動部１６０、及び第４駆動部１７０により駆動される。

第１駆動部１４０は把持部１３０を開閉させ、第２駆動部１５０は検体容器２００を上下方向に移動させ、第３駆動部１６０は検体容器２００の上下方向を回転軸として、すなわち、検体容器２００の円周方向に検体容器２００を回転させ、第４駆動部１７０は検体容器２００の水平面に対する角度を変更する。本実施例では、第４駆動部１７０の角度変更の軸を第２駆動部１５０上に設けているが、他の機構部上や色判定装置１００全体の角度を変更するような位置に軸を設けても良い。

解析部１２０は、撮像部１１０で撮像した画像から検体容器２００内の血清２３０領域を特定する。制御部１８０は、撮像部１１０、第１駆動部１４０、第２駆動部１５０、第３駆動部１６０、及び第４駆動部１７０の動作を制御する。このような制御部１８０は、中央処理部（ＣＰＵ）が種々のプログラムを実行することにより実現することができる。なお、制御部１８０は解析部１２０の機能を有しても良い。また、制御部１８０や制御部１８０の機能を、色判定装置１００の外部に設けたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの制御装置が有しても良い。本明細書においては、これら解析部を含めた制御部や外部の制御装置を総称して制御部と呼ぶ場合がある。

図１に示すように水平面に対する角度が垂直になっている検体容器２００の姿勢を第１姿勢とした場合、図２は、第４駆動部１７０を駆動して検体容器２００の水平面に対する角度を垂直から変更して第１姿勢から第２姿勢にした図である。本実施例では、検体容器２００の水平面に対して角度が垂直になっている姿勢を第１姿勢としたが、第２姿勢と異なる角度であれば水平面に対して垂直でなくても良い。

図３は本実施例の色判定装置における色判定の流れを示すフローチャートである。色判定装置１００に検体容器２００が到着すると、制御部１８０によって画像取得動作を開始し、ステップ（以下、Ｓ）４００−Ｓ４０６の処理をおこなう。

色判定装置１００に到着した検体容器２００を、第１駆動部１４０及び第２駆動部１５０に駆動された把持部１３０が把持し、持ち上げる（Ｓ４００）。撮像位置まで第２駆動部１５０により検体容器２００が移動される（Ｓ４０１）。

検体容器２００を第３駆動部１６０が回転させ、撮像部１１０が回転している検体容器２００を側面から撮像して検体容器２００を写した画像を取得する（Ｓ４０２）。このとき、検体容器２００の上下方向を回転軸として検体容器２００を回転させ、検体容器２００の側面に対し全方向から検体容器２００を撮像した画像を取得する。

検体容器２００の側面には、多くの場合でラベル３００が貼られている。ラベル３００が貼られている側面から撮像した画像には、ラベル３００に覆われている部分の検体容器２００内の検体が映らない。そのため、検体容器２００の側面に対し全方向から撮像することでラベル３００が貼られていない側面から撮像されていて、検体容器２００内の検体が映っている画像を取得することが可能となる。

第４駆動部１７０を駆動して検体容器２００の水平面に対する角度を垂直から変更して検体容器２００を第２姿勢にする（Ｓ４０３）。検体容器２００の水平面に対する角度は固定値でも良いし、検体ごとの液面高さや検体容器２００の栓の有無といった既知の情報を基に算出した可変値でも良い。本実施例では検体容器２００を傾ける方向を撮像部１１０が撮像する方向に対して右側にしているが、左側にしても良い。また、Ｓ４０３では、撮像部１１０を移動させていないが、撮像部１１０も検体容器２００との相対的な位置や角度を保つように移動させても良い。

Ｓ４０２と同様にして、第２姿勢となっている検体容器２００の画像を取得する（Ｓ４０４）。第４駆動部１７０を駆動して検体容器２００の水平面に対する角度を変更する前の角度に戻す（Ｓ４０５）。

第２駆動部１５０を駆動して検体容器２００を持ち下げ、持ち上げ前の位置に戻し、第１駆動部１４０を駆動して把持部１３０は検体容器２００の把持をやめる（Ｓ４０６）。この後、検体容器２００は次の工程へ搬送される。

図４Ａ−図４Ｄに撮像した検体容器２００の側面画像を示す。図４Ａ、図４Ｂは一般に使用される全体が白色のラベル３００が貼られている検体容器２００を側面から撮像した画像で、図４Ｃ、図４Ｄは赤や黄、青、緑といった色領域３１０を持つラベル３００が貼られている検体容器２００を側面から撮像した画像である。図４Ｂ、及び図４Ｄはそれぞれ図４Ａ、図４Ｃの検体容器２００を検体容器２００の上下方向を回転軸として１８０度回転させた位置で撮像した画像である。

撮像した画像を使った色判定では、画像をＨＳＶ変換し血清２３０が取り得る範囲のＨ（色相）、Ｓ（彩度）、Ｖ（明度）値となる領域を画像内から探索することで血清２３０領域を特定することができる。しかし、赤や黄、青、緑といった色領域３１０を持つラベル３００の中には、血清２３０が取り得るＨＳＶ値の範囲内となるラベルが貼られている検体容器２００が扱われる場合がある。このとき、ラベル３００上の色領域３１０を血清２３０領域として誤判定する場合がある。

そこで本実施例では、検体容器２００を第１姿勢と第２姿勢でそれぞれ回転・撮像し、取得した画像を解析部１２０で解析・比較して血清２３０領域の形状変化を捉えることで、血清２３０領域を特定する。ここで、血清領域の形状変化とは、具体的には血清領域の液面の傾きの変化あるいは面積の変化である。

続いて、図３で説明した処理フローで得られた画像から、形状変化を捉えて血清２３０領域を特定する解析部１２０の処理フローを図５に示す。解析部１２０は、第１姿勢で撮影した画像から血清領域候補を選択し、選択した血清領域候補に対応する第２姿勢で撮影した画像と比較し、血清領域候補の画像に変化があれば、前記血清領域とする処理フローである。

処理が開始されると、検体容器２００の第１姿勢を写した画像から血清２３０領域候補を選択する（Ｓ５００）。

図６Ａ−Ｄは、第１姿勢の検体容器２００を撮像した画像である。図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄはそれぞれ図６Ａの検体容器２００を検体容器２００の上下方向を回転軸として、第３駆動部１６０により上から見て右に９０度、１８０度、２７０度回転させた位置で撮像した画像である。この画像から血清２３０が取り得るＨＳＶ値の範囲内となる領域を見つけ、当該領域が一定以上の幅、面積を持ち、検体容器２００の回転軸上に存在するという条件を満たせば血清２３０領域候補とする。当該条件を満たす血清２３０領域候補として、まず図６Ａのラベル３００上の色領域３１０が選択される。当該候補が血清２３０領域と判定されなかった場合は、条件を満たす血清２３０領域候補として次に図６Ｃの血清２３０領域が選択される。

血清２３０領域候補の有無を確認する（Ｓ５０１）。血清２３０領域候補がある場合は、血清２３０領域候補を持つ検体容器２００の第１姿勢を写した画像と、当該画像と同じ角度で撮像した検体容器２００の第２姿勢を写した画像を比較する（Ｓ５０２）。

図７Ａ、図７Ｂはそれぞれ図６Ａ、図６Ｃの検体容器２００を第１姿勢から第２姿勢に変更した後の画像である。図７Ａと図７Ｂにおいて、セパレータ２１０、血餅２２０、ラベル３００、及びラベル３００上の色領域３１０は検体容器２００に対する形状が変化しないが、血清２３０だけは形状変化する。

図８Ａは検体容器２００が図６Ａの第１姿勢から図７Ａの第２姿勢になったときの血清２３０領域候補であるラベル３００上の色領域３１０の変化に注目した図で、図８Ｂは検体容器２００が図６Ｃの第１姿勢から図７Ｂの第２姿勢になったときの血清２３０領域候補の変化に注目した図ある。

図８Ａの血清２３０領域候補は、実際はラベル３００上の色領域３１０であるため、検体容器２００の水平面に対する角度を垂直から変更しても領域の形状が変化しない。これに対し、図８Ｂの血清２３０領域候補２３０は、実際に血清２３０領域であるため、検体容器２００の水平面に対する角度を垂直から変更すると領域の形状も変化する。この形状変化には、例えば血清領域の上面である液面の傾きの変化のみならず、領域候補の面積の変化も含まれる。

このように、検体容器２００の水平面に対する角度の変更前後において、血清２３０領域候補の領域の形状変化があれば血清２３０領域であり、形状変化がなければ血清２３０領域ではないと判別できる。そこで、血清２３０領域候補における形状の変化の有無を確認する（Ｓ５０３）。変化がある場合（ＹＥＳ）は、血清２３０領域候補を血清２３０領域と判定する（Ｓ５０４）。Ｓ５０３で血清２３０領域候補における形状の変化の有無がない（ＮＯ）場合は、Ｓ５００で選択した血清２３０領域候補を候補から除外し、Ｓ５００に戻る（Ｓ５０５）。

Ｓ５００で検体容器２００の第１姿勢を写した画像の中に血清２３０領域候補がない場合は、血清２３０領域なしと判定する（Ｓ５０６）。このように検体容器２００内に血清２３０が存在しない場合や、血清２３０領域をラベル３００が全て覆い側面から視認できない場合は領域なしと判定される。

以上の説明では、検体容器２００を第１姿勢で撮像する際に検体容器２００側面を一度に全方向から撮像した後に血清２３０領域候補を選択しているが、第１姿勢の検体容器２００を撮像する動作と血清２３０領域候補を選択する動作を並行して処理し、候補を見つけた時点で撮像を中断して候補の位置でのみ検体容器２００を第２姿勢にして撮像しても良い。

また、本実施例では血清２３０とラベル３００上の色領域３１０とで判別をしたが、血清２３０領域候補の選択時に使用するＨＳＶ値の取り得る範囲を広げて乳びの血清を血清２３０領域候補として選択できるようすることで、本実施例と同じ方法で乳びの血清２３０と白色ラベル３００の判別が可能となる。

このように、実施例１によれば、血清が収納された検体容器２００の第１姿勢と第２姿勢の画像を取得して比較することで血清２３０領域を正確に特定することができる。

実施例２は、検体容器２００の水平面に対する角度を垂直から変更した状態で撮像した画像のみを使用して血清２３０領域を特定する検体検査装置の実施例である。本実施例の検体検査装置では、検体容器２００を水平面に対して垂直にした状態での回転・撮像の動作が不要となる。

図９は実施例２の色判定装置１００における色判定の流れを示すＳ６００−Ｓ６０５のフローチャートである。以下、実施例１での動作から変更のある動作のみを説明する。

Ｓ６０１で撮像位置まで第２駆動部１５０により検体容器２００が移動された後、検体容器２００を回転・撮像せずに、Ｓ６０２に移って第４駆動部１７０を駆動して検体容器の姿勢を変更するため、検体容器２００の水平面に対する角度を変更する。その後、検体容器２００を回転しつつ複数回の撮像を行う（Ｓ６０３）。その後、検体容器２００を元に戻す（Ｓ６０４、Ｓ６０５）。

続いて、図９のフローチャートから得られた画像から、血清２３０領域を特定する流れを図１０のフローチャートに示す。実施例１での処理から変更のある動作のみを説明する。

検体容器２００の水平面に対する角度を垂直から変更した状態で撮像した画像から血清２３０領域候補を選択する（Ｓ７００）。Ｓ７０１で血清２３０領域候補があると判定した場合、血清２３０領域候補を持つ画像と、当該画像の前後に撮像した画像を比較する（Ｓ７０２）。

図１１ＡはＳ７００で実際の血清２３０領域を血清２３０領域候補として選択した場合の画像で、図１１Ｂ、図１１Ｃはそれぞれ図１１Ａの前後に撮像した画像である。同様に、図１２ＡはＳ７００でラベル３００上の上面に傾きを持つ色領域３１０を血清２３０領域候補として選択した場合の画像で、図１２Ｂ、図１２Ｃはそれぞれ図１２Ａの前後に撮像した画像である。

ここで、図１１Ａ−図１１Ｃの画像には、図１１Ａの血清２３０領域候補の上面の水平面に対する傾き、及び位置を示した直線を、図１２Ａ−図１２Ｃの画像には、図１２Ａの血清２３０領域候補の上面の水平面に対する傾き、及び位置を示した直線をそれぞれ描画している。図１１Ａ―Ｃ、及び図１２Ａ−Ｃにおいて、セパレータ２１０、血餅２２０、ラベル３００、及びラベル３００上の色領域３１０は検体容器２００の回転方向に対して移動するが、血清２３０だけは移動しない。

すなわち、図１１Ａの血清２３０領域候補は、実際に血清２３０領域であるため、前後に撮像した画像図１１Ｂ、図１１Ｃでも図１１Ａから血清２３０領域候補の上面の傾き、及び位置が変化しない。これに対し、図１２Ａの血清２３０領域候補は、実際はラベル３００上の色領域３１０であるため、前後に撮像した画像図１２Ｂ、図１２Ｃから血清２３０領域候補の上面の傾き、及び位置が変化する。

このように、血清２３０領域候補を持つ画像の撮像前後において、血清２３０領域候補の上面の傾き、及び位置に変化がなければ血清２３０領域であり、変化があれば血清２３０領域ではないと判別できる。なお、血清２３０領域候補の上面の水平面に対する傾きが撮像時に傾けた角度に見合った傾きを有していない場合は当該血清２３０領域候補を候補から除外しても良い。

血清２３０領域候補の上面における変化の有無を確認する（Ｓ７０３）。変化がない場合は血清領域であるとし（Ｓ７０４）、変化がある場合はＳ７０５に移行する。

このように、解析部１２０が、一つの画像の血清領域候補を選択し、選択した血清領域候補に対応する前後に撮像した画像と比較し、血清領域候補の上面に変化がなければ、血清領域とする実施例２の構成にあっては、検体容器２００の水平面に対する角度を垂直から変更した状態で撮像した画像のみを使用して血清２３０領域を特定することができる。

検体容器２００を水平面に対する角度が異なる２つの状態で回転、撮像している実施例１と比較し、本実施例では、検体容器２００を１つの状態でのみ回転、撮像しているため、色判定装置の画像取得時の動作時間、及び制御部のメモリ使用量を半分に縮小することができる。

実施例３は、検体容器２００を水平面に対して垂直の状態のまま検体容器２００の中の血清に対して外部から力を加えることで血清２３０領域上面を揺らし、その変化を撮像することで血清２３０領域を特定する検体検査装置の実施例である。このため、本実施例の色判定装置１００は、実施例１の第４駆動部１７０に代えて、検体容器２００を水平方向に移動させ、内部の血清に対して力を加える第４駆動部を有する。

図１３は色判定装置１００の本実施例の全体構成図である。検体容器２００を水平方向に移動させる第４駆動部１７１を有する。第４駆動部１７１は検体容器２００を水平方向に移動させる。図１４は図１３の状態から第４駆動部１７１を駆動して検体容器２００を矢印の水平方向に移動させた後に、撮像位置に戻したときの図である。

図１５は本実施例の色判定装置１００における色判定の流れを示すフローチャートである。実施例１での動作から変更のある動作のみを説明する。また、本実施例では検体容器２００の撮像処理と血清２３０領域の特定処理を並行して実施する。

Ｓ８０２で検体容器２００の上下方向を回転軸として検体容器２００を回転させて撮像した画像から血清２３０領域候補を選択する（Ｓ８０３）。

血清２３０領域候補の有無を確認する（Ｓ８０４）。血清２３０領域候補がある場合はＳ８０５へ移行する。

第３駆動部１６０を駆動させて検体容器２００の上下方向を回転軸として検体容器２００を回転させ、Ｓ８０３で選択した血清２３０領域候補を撮像部１１０に向ける（Ｓ８０５）。

検体容器２００を水平方向に移動し（Ｓ８０６）、内部の血清に力を加える。このとき、検体容器２００の移動方向は前後左右どの方向でも良い。また、検体容器２００の移動速度は固定値でも良いし、検体ごとの液面高さや検体容器２００の栓の有無といった既知の情報を基に算出した可変値でも良い。

Ｓ８０６で移動を終えた直後の検体容器２００を撮像する（Ｓ８０７）。ここで、撮像する画像枚数は２枚以上とし、撮像間隔は検体容器２００を移動したことによる血清２３０領域上面の揺れが治まるまでの間に撮像動作を完了するように調整する。

図１４では、Ｓ８０６で検体容器２００を撮像位置から外した後に再び撮像位置に戻すように移動させてＳ８０７の撮像を実施しているが、検体容器２００の移動時に撮像部１１０も検体容器２００との相対的な位置や角度を保つように移動させて、撮像位置を変えて撮像しても良い。Ｓ８０７で撮像した２枚以上の画像を比較する（Ｓ８０８）。

図１６ＡはＳ８０３で選択した血清２３０領域候補を持つ画像で、図１６Ｂ、及び図１６ＣはＳ８０６で移動を終えた直後の検体容器２００を図１６Ａと同じ角度で撮像した２枚の画像である。図１７ＡはＳ８０３で選択した血清２３０領域候補であるラベル３００上の色領域３１０を持つ画像で、図１７Ｂと図１７ＣはＳ８０６で移動を終えた直後の検体容器２００を図１７Ａと同じ角度で撮像した２枚の画像である。図１６Ａ−図１６Ｃの血清２３０領域候補を比較、また図１７Ａ−図１７Ｃの血清２３０領域候補を比較する。

なお、以上の実施例３の説明では検体容器２００を撮像位置から一度外し、再び撮像位置に戻すことで血清２３０領域上面を揺らしているが、検体容器２００と共に撮像部１１０を移動させて撮像しても良い。

本実施例では検体容器２００の移動・停止による検体容器２００に対する血清２３０の状態変化を例に挙げたが、音波源からの音波を利用するなど、検体容器２００内の血清２３０に力を加えて状態変化を与えることができる手段ならば、検体容器２００への接触・非接触を問わず、移動・停止用の手段としてもよい。

実施例１、及び実施例２では、検体容器２００を水平面に対して傾けた状態で把持・回転を実施している。そのため、検体容器２００を水平面に対して垂直に把持しているときよりも把持部１３０にかかる負担が大きくなり、検体容器２００が大きく揺れてしまったり、把持部１３０から落下したりして処理に支障をきたす可能性がある。それに対し、検体容器２００の内部の血清に力を加え、解析部２００が選択した画像の血清領域候補の画像を撮像部で撮像し、撮像した複数の画像を比較し、血清領域候補に変化があれば、血清領域とする本実施例では、検体容器２００を水平面に対して傾けないため、上記のような可能性を排除することができる。

上述した各実施例に係る色判定装置１００を有する検体検査装置は、例えば単独装置として、あるいは、自動分析装置、検体の前処理を自動で行う検体前処理装置、または、検体検査自動化システムの一部として実装することが可能である。すなわち、検体容器に収容された血清を分析可能な状態にする前処理を行う前処理装置に検体検査装置を設置したり、或いは、検体容器に収容された血清を分析可能な状態にする前処理を行う前処理装置と、前処理装置による前処理が実施された血清に分析処理を行う分析装置と、前処理装置および分析装置の間で検体容器の搬送を行う搬送路に検体検査装置を配置したりすることができる。

検体検査自動化システムは、検体容器２００に収容された血清などの検体に種々の前処理を実施する前処理装置１２００と、前処理が実施された検体容器２００の検体に分析処理を実施する複数の分析装置１２０１と、前処理装置１２００及び分析装置１２０１の装置間で検体容器２００を搭載したホルダ２５０を搬送する搬送路１２０２と、搬送路１２０２と複数の分析装置１２０１のそれぞれとの間に設けられ、搬送路１２０２により搬送されたホルダ２５０と各分析装置１２０１で検体容器２００を搭載して搬送するのに用いるラックとの間で検体容器２００を移載する複数の検体移載ユニット１２０３と、検体処理システム全体の動作を制御する制御部１２０４を備えている。なお、制御部１２０４は、動作を制御する動作制御部と、検体処理システムに投入される検体容器２００に収容された検体の分析項目や優先情報等の検体情報、各識別子の検体との関係性などを記憶する記憶部を有している。

前処理装置１２００は、種々の機能を有するユニットが複数連結されて構成されている。前処理装置１２００は、例えば、検体投入ユニット１２００ａ、検体収納ユニット１２００ｂ、遠心分離ユニット１２００ｃ、液量測定処理ユニット１２００ｄ、開栓処理ユニット１２００ｅ、子検体容器生成処理ユニット１２００ｆ、分注処理ユニット１２００ｇ、閉栓処理ユニット１２００ｈを備える。

検体投入ユニット１２００ａは、検体が収容された検体容器２００を検体検査自動化システム内に投入するためのユニットである。また検体投入ユニット１２００ａ内には、図示しない検体認識部、栓体検知部、および検体ホルダ認識部が設置されており、搬送される検体容器２００の容器種別、容器の栓体の形状、および検体容器２００が架設されたホルダ２５０に付与されているＩＤ情報を認識し、搬送される検体容器２００を特定する情報を得る。なお図示しない検体ホルダ認識部は、検体検査自動化システム内の各所に設けられており、各所の検体ホルダ認識部で検体容器２００の所在を確認することが可能となる。

遠心分離ユニット１２００ｃは、投入された検体容器２００に対して遠心分離を行うためのユニットである。

液量測定処理ユニット１２００ｄは、搬送された検体容器２００内に充填されている検体の量や色について、図示しないレーザ光源部や画像認識部によって測定や判別を行うためのユニットである。

開栓処理ユニット１２００ｅは、投入された検体容器２００から図示しない栓体を開栓処理するためのユニットである。

子検体容器生成処理ユニット１２００ｆは、投入された検体容器２００に収容された検体を次の分注処理ユニット１２００ｇにて分注するために必要な別の検体容器２００の準備し、バーコード等を貼り付けるためのユニットである。

分注処理ユニット１２００ｇは、未遠心もしくは遠心分離ユニット１２００ｃにて遠心分離された検体を、分析装置１２０１などで分析するために、子検体容器生成処理ユニット１２００ｆで準備した別の検体容器２００に検体を小分けするためのユニットである。

閉栓処理ユニット１２００ｈは、栓体を開栓された検体容器２００や小分けされた検体容器２００に栓体を閉栓処理するためのユニットである。なお検体容器２００の閉栓に用いる栓体の種類に応じて、閉栓処理ユニット１２００ｈが２つ以上備わる検体検査自動化システムの構成も可能である。

検体収納ユニット１２００ｂは、閉栓処理ユニット１２００ｈで閉栓された検体容器２００を収納するユニットである。

なお、本構成は一例にすぎず、他の機能ユニットを前処理システムに備えていても良い。前処理装置１２００の上記ユニットは、搬送路１２０２により接続されており、搬送路１２０２によってホルダ２５０に搭載された検体容器２００が搬送されている。

搬送路１２０２は、検体投入ユニット１２００ａから投入された検体容器２００や分注処理ユニット１２００ｇにおいて分注された小分けされた検体容器２００を、遠心分離ユニット１２００ｃ、液量測定処理ユニット１２００ｄ、分注処理ユニット１２００ｇ、分析装置１２０１などの検体検査自動化システム内の各部へ移送する機構である。また搬送路１２０２は、遠心分離ユニット１２００ｃや分注処理ユニット１２００ｇ、分析装置１２０１などの各部内の所定の動作を行う各機構部への搬送にも用いられる。各実施例に係る色判定装置１００は、例えば液量測定処理ユニット１２００ｄに組み込まれることが可能である。

分析装置１２０１は、移送された検体の成分の定性・定量分析を行うためのユニットである。分析装置１２０１として、用途に応じて生化学分析装置、免疫分析装置、凝固分析装置など、前処理を施された検体の成分を分析する種々の自動分析装置が使用されうる。

制御部１２０４は、検体検査自動化システム内の各部や各部内の各機構の動作を制御、分析装置１２０１での測定データの解析を行う。制御部１２０４は上述の各部や各機構との通信し、ホルダ２５０のＩＤ情報から検体が検体検査自動化システム内での所在を確認することが可能である。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。

更に、上述した各構成、機能、制御部等は、それらの一部又は全部を実現するプログラムを作成する例を中心に説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。すなわち、制御部の全部または一部の機能は、プログラムに代え、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの集積回路などにより実現してもよい。

１００ 色判定装置
１１０ 撮像部
１２０ 解析部
１３０ 把持部
１４０ 第１駆動部
１５０ 第２駆動部
１６０ 第３駆動部
１７０、１７１ 第４駆動部
１７１ 第４駆動部
１８０、１２０４ 制御部
２００ 検体容器
２１０ セパレータ
２２０ 血餅
２３０ 血清
２５０ ホルダ
３００ ラベル
３１０ ラベル上の色領域
３２０ バーコード
１２００ 前処理装置
１２００a 検体投入ユニット
１２００b 検体収納ユニット
１２００c 遠心分離ユニット
１２００d 液量測定処理ユニット
１２００e 開栓処理ユニット
１２００f 子検体容器生成処理ユニット
１２００g 分注処理ユニット
１２００h 閉栓処理ユニット
１２０１ 分析装置
１２０２ 搬送路
１２０３ 検体移載ユニット

Claims (15)

1. 血清が収納された検体容器をその側面から撮像する撮像部と、撮像した画像の前記検体容器内の血清領域を解析する解析部と、前記検体容器を駆動する駆動部と、を備え、
   前記駆動部により前記検体容器の中の血清を相対的に動かして前記撮像部で撮像し、撮像した画像に基づき、前記解析部が前記血清領域を特定する、
   ことを特徴とする検体検査装置。
2. 請求項1に記載の検体検査装置であって、
   前記解析部は、前記血清領域の形状変化の有無を検出して前記血清領域を特定する、
   ことを特徴とする検体検査装置。
3. 請求項２に記載の検体検査装置であって、
   前記血清領域の形状変化は、前記血清領域の液面の傾きの変化あるいは面積の変化である、
   ことを特徴とする検体検査装置。
4. 請求項３に記載の検体検査装置であって、
   前記駆動部は、
   前記検体容器を把持する把持部と、前記把持部を駆動する第１駆動部と、前記把持部を上下動させる第２駆動部と、前記把持部を回転させる第３駆動部と、
   前記把持部で把持された前記検体容器の姿勢を変更する第４駆動部とを含む、
   ことを特徴とする検体検査装置。
5. 請求項４に記載の検体検査装置であって、
   前記駆動部は、前記検体容器を第１姿勢と第２姿勢で把持し、
   前記撮像部は、前記第１姿勢と前記第２姿勢で前記検体容器を撮像し、
   前記解析部は、それぞれ撮像した複数の画像を比較して、前記形状変化の有無を検出する、
   ことを特徴とする検体検査装置。
6. 請求項５記載の検体検査装置であって、
   前記解析部は、比較した前記画像に前記形状変化があった領域を前記血清領域とする、
   ことを特徴とする検体検査装置。
7. 請求項５記載の検体検査装置であって、
   前記解析部は、前記第１姿勢で撮影した画像から血清領域候補を選択し、選択した前記血清領域候補に対応する前記第２姿勢で撮影した画像と比較し、前記血清領域候補の画像に変化があれば、前記血清領域とする、
   ことを特徴とする検体検査装置。
8. 請求項７記載の検体検査装置であって、
   前記解析部は、前記血清領域候補を選択するため、ＨＳＶ表色系の前記画像を用いる、
   ことを特徴とする検体検査装置。
9. 請求項４記載の検体検査装置であって、
   前記駆動部は、前記検体容器の水平面に対する角度を垂直から変更した状態で回転し、
   前記撮像部は、回転する前記検体容器を撮像し、
   前記解析部は、撮像した複数の画像から、前記血清領域の液面の傾きの変化の有無を検出する、
   ことを特徴とする検体検査装置。
10. 請求項９記載の検体検査装置であって、
    前記解析部は、前記液面の傾きの変化がなかった領域を前記血清領域とする、
    ことを特徴とする検体検査装置。
11. 請求項９記載の検体検査装置であって、
    前記解析部は、一つの前記画像の血清領域候補を選択し、選択した前記血清領域候補に対応する前後に撮像した画像と比較し、前記血清領域候補の上面に変化がなければ、前記血清領域とする、
    ことを特徴とする検体検査装置。
12. 請求項４に記載の検体検査装置であって、
    前記検体容器の前記血清に力を加え、
    前記解析部が選択した前記画像の血清領域候補の画像を前記撮像部で撮像し、撮像した複数の前記画像を比較し、前記血清領域候補に変化があれば、前記血清領域とする、
    ことを特徴とする検体検査装置。
13. 請求項１２に記載の検体検査装置であって、
    前記駆動部により、前記検体容器を水平方向に移動することにより、前記検体容器の前記血清に力を加える、
    ことを特徴とする検体検査装置。
14. 前記検体容器に収容された血清を分析可能な状態にする前処理を行う前処理装置に請求項１記載の検体検査装置を設置した、
    ことを特徴とする検体検査自動化システム。
15. 前記検体容器に収容された血清を分析可能な状態にする前処理を行う前処理装置と、前記前処理装置による前処理が実施された血清に分析処理を行う分析装置と、前記前処理装置および前記分析装置との間で前記検体容器の搬送を行う搬送路と、前記搬送路に配置された請求項１記載の検体検査装置と、を備える、
    ことを特徴とする検体検査自動化システム。

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