JP3733086B2

JP3733086B2 - Sample analyzer and method for estimating serum amount

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Publication number: JP3733086B2
Application number: JP2002196433A
Authority: JP
Inventors: 勝弘鈴木; 徹松田; 純一川那辺; 弘樹熊沢
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: JP2004037321A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検体分析装置および血清量推定方法に関し、より詳しくは、遠心分離などにより血清と血餅とに分けられた検体容器内の血液の各成分量を推定する検体分析装置および血清量推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
検体容器（採血管）に入った血液検体を側方から光学的に分析することにより、血餅層と血清層とに分離した血液検体の血清部分の量を推定（測定）するなどの分析を行う検体分析装置が知られている。
【０００３】
従来の検体分析装置は、撮像用の蛍光灯などの照明を検体容器に照射し、ＣＣＤカメラなどを用いてそれをカラー撮像し、カラー撮像された画像データのＲＧＢにおける濃淡情報（明度情報、色度情報、彩度情報など）により検体容器内の血清部分の境界位置を求め、その得られた境界情報から血清量を推定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、検体容器には検体ＩＤなどを示すバーコードラベルが貼着されているため、蛍光灯などを検体容器に照射する場合には、撮像情報へのバーコードラベルのバーや文字などの映り込みや検体容器の前方から光を照射したときの検体容器表面の反射によって境界位置の検出が困難になるという問題があった。
【０００５】
また、検体によっては血清中にヘモグロビンやビリルビンが溶血したものあるいはフィブリンが混入したものがあり、その検体容器では血清層が赤や黄色などに濁っている。そのため、このような検体について血清層の境界位置を検出するときに検出結果に影響を与える可能性があるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて考案されたものであり、その目的は、血清中にヘモグロビンが溶血していたり、フィブリンが混入してたりする場合であっても正確に血清量を推定することができる検体分析装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
【０００８】
（１）検体容器に赤外光を照射する光源と、
前記光源から照射され、前記検体容器を透過した光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段によって検出された前記検体容器の長手方向に対する透過光の強度のプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、
前記プロファイル作成手段によって作成された前記透過光の強度プロファイルの一次微分値を演算する微分値演算手段と、
前記微分値演算手段の演算結果に基づいて、前記検体容器に収納された検体を分析する分析手段とを備え、
前記分析手段は、前記微分値演算手段によって得られた情報に基づいて、前記検体容器の上部から下部に向かう方向において前記一次微分値が連続的に負から正へ変化している前記検体容器の位置を前記検体の液面の位置と決定する液面位置決定手段を含むことを特徴とする検体分析装置。
【０００９】
（２）前記分析手段は、前記微分値演算手段によって得られた情報に基づいて、前記一次微分値の絶対値が所定の閾値を越える位置を前記検体容器に貼着された情報担持ラベルの上端および／または下端の位置と決定するラベル位置決定手段を含む上記（１）に記載の検体分析装置。
【００１０】
（３）検体容器に赤外光を照射する光源と、
前記光源から照射され、前記検体容器を透過した光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段によって検出された前記検体容器の長手方向に対する透過光の強度のプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、
前記プロファイル作成手段によって作成された前記透過光の強度プロファイルの一次微分値を演算する微分値演算手段と、
前記微分値演算手段の演算結果に基づいて、前記検体容器に収納された検体を分析する分析手段とを備え、
前記分析手段は、前記微分値演算手段によって得られた情報に基づいて、前記一次微分値の絶対値が所定の閾値を超える位置を前記検体容器に貼着された情報担持ラベルの上端および／または下端の位置と決定するラベル位置決定手段と、
前記ラベル位置決定手段によって決定された前記情報担持ラベルの上端および／または下端の位置を無視または除外して、前記一次微分値が負の値を有する位置を前記検体の界面と決定する界面位置決定手段と、
前記微分値演算手段によって得られた情報に基づいて、前記検体容器の上部から下部に向かう方向において前記一次微分値が連続的に負から正へ変化している前記検体容器の位置を前記検体の液面の位置と決定する液面位置決定手段とを含むことを特徴とする検体分析装置。
【００１３】
（４）前記分析手段は、液面位置決定手段および／または界面位置決定手段によって決定された液面および／または界面の位置情報に基づいて、前記検体の少なくとも１層の液量を推定する上記（３）に記載の検体分析装置。
【００１４】
（５）前記分析手段は、前記微分値演算手段によって得られた一次微分値において、所定の閾値を超えているものだけを分析対象とする上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１５】
（６）前記検体容器の外周面に貼着された情報担持ラベルの位置を検出するラベル位置検出手段と、
前記ラベル位置検出手段によって検出された位置情報に基づいて、前記検体容器の外周面の前記情報担持ラベルに覆われていない領域を特定し、該領域から前記分析手段の分析対象とする分析対象個所を選択する分析対象個所選択手段と、
をさらに備える上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１６】
（７）前記ラベル位置検出手段は、光沢度センサで構成される上記（６）に記載の検体分析装置。
【００１７】
（８）前記光検出手段は、ラインセンサで構成される上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の検体分析装置。
【００１８】
（９）検体容器に赤外光を照射するステップと、
前記検体容器を透過した光を検出するステップと、
前記検出ステップで検出された前記検体容器の長手方向に対する透過光の強度のプロファイルを作成するステップと、
前記作成ステップで作成された前記透過光の強度プロファイルの一次微分値を演算するステップと、
前記演算ステップにおける演算結果に基づいて、前記検体容器に収納された検体を分析するステップとを有し、
前記分析ステップは、前記演算ステップで得られた情報に基づいて、前記検体容器内で複数の層に分離した検体の液面および／または界面の位置を決定するステップを含み、
前記液面および／または界面の位置を決定するステップは、前記演算ステップで得られた情報に基づいて、前記検体容器の上部から下部に向かう方向において前記一次微分値が連続的に負から正へ変化している位置を前記検体の液面の位置と決定することを特徴とする血清量推定方法。
【００２０】
（１０）前記分析ステップは、前記演算ステップで得られた情報に基づいて、前記一次微分値の絶対値が所定の閾値を超える位置を前記検体容器に貼着された情報担持ラベルの上端および／または下端の位置と決定するステップを含む上記（９）に記載の血清量推定方法。
【００２２】
（１１）前記液面および／または界面の位置を決定するステップは、前記情報担持ラベルの上端および／または下端の位置を決定するステップにおいて決定された前記情報担持ラベルの上端および／または下端の位置を無視または除外して、前記一次微分値が負の値を有する位置を前記検体の界面と決定する上記（１０）に記載の血清量推定方法。
【００２３】
（１２）前記分析ステップは、液面および／または界面の位置を決定するステップで決定された液面および／または界面の位置情報に基づいて、前記検体の少なくとも１層の液量を推定する上記（１１）に記載の血清量推定方法。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照して本発明の検体分析装置および血清量推定方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態は例示として挙げるものであり、これにより本発明を限定的に解釈すべきではない。
【００２５】
まず、本発明の構成を説明する。図１は、本発明の検体分析装置を血清量推定装置（血清量測定装置）に適用した場合の一実施形態を示す斜視図であり、図２は、図１に示す血清量推定装置の平面図である。
【００２６】
図１に示すように、血清量推定装置１は、採血管（検体容器）１００を取り扱うハンドリング機構２と、採血管１００に赤外光を照射する赤外光面光源（光源）１１と、採血管１００の外周面からの光を検出（受光）するラインセンサ（光検出手段）１２と、採血管１００の外周面に貼着されたバーコードラベル（情報担持ラベル）２００上のバーコードを読み取るバーコードリーダ１３と、採血管１００の外周面上でのバーコードラベル２００の位置を検出する光沢度センサ（ラベル位置検出手段）１４と、採血管ラック６００を搬送するベルトコンベア１５と、採血管ラック６００の移動を規制するとともにピッチ送りするラックストッパ機構１６とを有している。
【００２７】
採血管１００は、各種樹脂材料や各種ガラス材料などからなる実質的に透明な上下方向に長い有底筒状（円筒状あるいはテーパ状）の容器である。この採血管１００には、患者から採取した血液検体が入っており、この血液検体は、遠心分離等の方法により、下層側の血餅３００層と、上層側の血清５００層とに分離されている。採血管１００には、さらに分離剤４００が入っており、血餅３００と、血清５００とは、分離剤４００層により隔てられている（図４参照）。
【００２８】
採血管１００は、採血管ラック６００に保持されている。採血管ラック６００は、複数（図示の構成では５本）の採血管１００を立てた状態で一列に並べて保持することができるようになっているが、これに限定されず、採血管１００を複数列並べて保持してもよい。この場合、ハンドリング機構２は、並列に並んだ採血管１００を順次持ち上げて、後述の分析処理を行うことができる。
【００２９】
ハンドリング機構２は、採血管１００をつかむマニピュレータ（つかみ機構）２１と、マニピュレータ２１を回転させるマニピュレータ回転機構２２と、マニピュレータ２１を上下方向に昇降させるマニピュレータ昇降機構（図示せず）とを有している。
【００３０】
マニピュレータ２１は、爪開閉用モータ２１２と、爪開閉用モータ２１２に駆動されて開閉する複数（図示の構成では４本）の爪（指）２１１とを有しており、これらの爪２１１により採血管１００の上端部をつかんで把持することができる。
【００３１】
マニピュレータ回転機構２２は、爪回転用モータ２２１を有し、爪回転用モータ２２１の駆動により、マニピュレータ２１を回転させる。ハンドリング機構２は、マニピュレータ回転機構２２の作動により、マニピュレータ２１で把持した採血管１００を回転させることができる。爪回転用モータ２２１は、ステッピングモータ（パルスモータ）で構成されており、その回転角度を制御可能になっている。
【００３２】
図示しないマニピュレータ昇降機構は、例えばラック＆ピニオンギア機構、送りねじ機構、またはロボットアーム機構などを利用して、マニピュレータ２１を上下方向に昇降させることができるようになっている。ハンドリング機構２は、マニピュレータ昇降機構の作動により、マニピュレータ２１でつかんだ採血管１００を採血管ラック６００から持ち上げることができ、また、持ち上げた採血管１００を採血管ラック６００に戻すことができる。
【００３３】
赤外光面光源１１は、ハンドリング機構２によってつかんで持ち上げられた採血管１００とほぼ同じ高さに設置されており、持ち上げられた採血管１００のほぼ全体に水平方向に赤外光を照射することができるようになっている。
【００３４】
ラインセンサ１２は、上下方向に１次元に（直線的に）並べられた多数の受光素子（画素）を有しており、採血管１００の外周面からの光を検出（受光）する。ラインセンサ１２は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００を介して赤外光面光源１１と対向するような位置に設置されており（図２参照）、赤外光面光源１１により採血管１００に照射された赤外光が採血管１００を透過した透過光を検出（受光）する。
【００３５】
なお、ラインセンサ１２は、受光素子（画素）が２次元に（平面的に）配列された２次元イメージセンサ（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の固体撮像素子等）を備え、これをラインセンサとして利用するような構成のものでもよい。
【００３６】
バーコードリーダ１３は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００の外周面に貼着されたバーコードラベル２００上のバーコードを読み取る。バーコードラベル２００に担持される情報は、特に限定されないが、例えば、検体ＩＤ番号、患者ＩＤ番号、患者氏名、病院名、採血日時等が挙げられる。
【００３７】
光沢度センサ１４は、ハンドリング機構２によりつかんで持ち上げられた採血管１００の外周面にスポット光を照射する光源と、反射光を受光するラインセンサ等の受光部とを有しており、採血管１００の外周面の光沢度を測定（検出）する。そして、光沢度センサ１４は、採血管１００自体の外周面と、バーコードラベル２００の表面との光沢度の違いから、採血管１００の外周面上におけるバーコードラベル２００の位置を検出する。
【００３８】
採血管ラック６００は、ベルトコンベア１５により、採血管１００の配列方向に搬送される。ベルトコンベア１５は、採血管ラック６００を血清量推定装置１の上流側（図１中の左側）にある例えば元検体供給ユニット（図示せず）から血清量推定装置１へ搬送し、血清量推定装置１での処理（分析）が終了したら、その採血管ラック６００を下流側（図１中の右側）にある例えば分注装置（図示せず）へと搬送する。このベルトコンベア１５は、その搬送経路がマニピュレータ２１の下方を通過するように設置されている。
【００３９】
ラックストッパ機構１６は、ストッパ１６１を有している。ストッパ１６１は、ベルトコンベア１５上に突出して、採血管ラック６００の搬送方向前端に係止し、採血管ラック６００の移動を規制する位置（図１に示す状態）と、ベルトコンベア１５上から退避して採血管ラック６００の移動を許容する位置（図示せず）とに進退可能になっている。また、ラックストッパ機構１６は、ストッパ１６１を採血管ラック６００の搬送方向へピッチ送り（ピッチ移動）することができるようになっている。
【００４０】
図３は、図１に示す血清量推定装置の概略的なブロック図である。図３に示すように、血清量推定装置１は、前述したような血清量推定装置１の各部がそれぞれ接続された制御手段１７を備えている。この制御手段１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、シーケンサとを有し、ソフト的およびハード的に構成されている。なお、制御手段１７には、さらに、メモリ１８１を内蔵する画像処理部１８と、記憶部３０と、表示部３１と、操作部（入力部）３２とがそれぞれ接続されている。
【００４１】
制御手段１７は、記憶部３０に記憶された各種アプリケーションプログラムおよびデータを必要に応じて読み出し、そのプログラムおよびデータに基づいて、血清量推定装置１の各部の作動を制御する。また、制御手段１７は、バーコードリーダ１３からのバーコード情報、光沢度センサ１４からの光沢度情報、画像処理部１８からの画像データなどを入力されると、それらを後述する記憶部３０の所定の記憶領域に保存する。
【００４２】
また、制御手段１７は、後述の血清量推定処理において、後述の画像処理部１８から入力された画像データに基づいて、ラインセンサで検出された透過光の強度の一次微分値を演算する。そして、制御手段１７は、その演算結果に基づいて、血清５００層の上面と、血清５００層と分離剤４００層の境界面とを求め、その位置情報と予め設定された検体容器の形状とにより血清量を推定（演算）する。
【００４３】
さらに、制御手段１７は、血清量推定装置１を含む検体処理システム（図示せず）の全体を管理する管理システム７００に接続され、各採血管１００についての血清量推定結果や検体ＩＤ等の情報をこの管理システム７００に出力する。管理システム７００に出力された血清量推定結果は、本血清量推定装置１の下流側の例えば分注装置などにおいて利用可能である。
【００４４】
なお、制御手段１７は、シーケンサを有さずにすべてソフト的に構成されていてもよく、または、シーケンサのみを用いてすべてをシーケンス制御で行うようにハード的に構成されていてもよい。
【００４５】
記憶部３０は、プログラムやデータ等を記憶する、制御手段１７に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有している。この記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory：揮発性、不揮発性のいずれをも含む）、ＦＤ（Floppy Disk（「Floppy」は登録商標））、ＨＤ（Hard Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）等のような、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体は、記憶部３０に固定的に設けたもの、もしくは着脱自在に装着するものであり、この記憶媒体には、血清量推定装置１の各部に対応する各種アプリケーションプログラム、後述するフローチャートを実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データが予め記憶されているとともに、各プログラムで処理されたデータおよび制御手段１７に接続された各部からの入力データ等が記憶される。
【００４６】
赤外光面光源１１は、光源用電源ユニット３８を介して制御手段１７に接続されており、その照射タイミング、照射光強度等は、制御手段１７により制御される（その光量を変更することができる）。
【００４７】
ここで、赤外光とは、後述する液面等の検出において、使用される（感熱）バーコードラベル（情報担持ラベル）２００を透過させたとき、そのバーコードラベル２００に付されたバーの影響を実質的に受けない（バーの影により誤検出しない）ような光、換言すれば、バーコードラベル２００に付されたバーの影響を実質的に受けない波長領域にピーク波長を有する光をいう。
【００４８】
この場合、赤外光面光源１１から照射される赤外光のピーク波長は、バーコードラベル２００のバーの部分を十分に透過し得る波長領域に含まれているのが好ましく、具体的には、ピーク波長は、８２０〜１２００ｎｍ程度であるのが好ましく、９００〜９９０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００４９】
これにより、バーコードラベル２００のバーの部分の色（波長：およそ４００〜７００ｎｍ）の影響を受けることなく、さらには、血清中にヘモグロビンが溶血した場合の血清の色（波長：およそ６５０ｎｍ）、血清中に混入する可能性があるビリルビンの色（波長：およそ４７０ｎｍ）等の影響を受けることなく、後述の血清量推定処理（例えば、バーコードラベル２００の上端および下端の検出、液面や界面の検出等）を行うことができる。
【００５０】
ラインセンサ１２は、メモリ１８１を有する画像処理部１８を介して制御手段１７に接続されており、その検出信号を画像処理部１８に出力する。画像処理部１８は、ラインセンサ１２から入力された検出信号をメモリ１８１に保存するとともに、所定の処理を施して画像データを生成し、その画像データを制御手段１７に出力する。
【００５１】
バーコードリーダ１３は、制御手段１７に接続されており、バーコードラベル２００から読み取った情報を制御手段１７に出力する。
【００５２】
光沢度センサ１４は、制御手段１７に接続されており、その検出信号を制御手段１７に出力する。
【００５３】
表示部３１は、例えばＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）、液晶ディスプレイなどで構成されており、例えば、操作画面、データ入力画面、後述する透過光強度のプロファイルなどを表示する。
【００５４】
操作部３２は、例えばマウス、キーパッド、キーボードなどで構成されており、データ入力等の際にユーザによって操作される。
【００５５】
ハンドリング機構２の爪開閉用モータ２１２、爪回転用モータ２２１、および、マニピュレータ昇降機構を駆動する爪昇降用モータ２３１は、それぞれ、ドライバ（駆動回路）３３、３４および３５を介して、制御手段１７に接続されている。爪２１１の開閉、マニピュレータ２１の回転角度（回転位置）およびマニピュレータ２１の昇降（上下動）は、制御手段１７によって制御される。また、制御手段１７には、爪２１１（マニピュレータ２１）の開閉状態を検出する爪開閉センサ２４が接続されている。
【００５６】
ベルトコンベア１５を駆動するコンベア用モータ１５１と、ラックストッパ機構１６とは、それぞれ、ドライバ（駆動回路）３６、３７を介して制御手段１７に接続され、制御手段１７の指示により動作する。
【００５７】
次に、本発明の動作を説明する。図４は、図１に示す血清量推定装置の動作フローを示すフローチャートであり、図５は、図４のステップＳ４における血清量推定処理の動作を示すフローチャートである。以下、これらのフローチャートおよび前述の構成図を参照して、血清量推定装置１の制御動作について説明する。ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能を実現するためのプログラムは、コンピュータに読み取り可能なプログラムコードの形態で記憶部３０の記録媒体に格納されており、制御部１７はこのプログラムコードにしたがった動作を逐次実行する。また、制御部１７は、管理システム７００から伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードにしたがった動作を逐次実行することもできる。
【００５８】
図１において、制御手段１７は、ベルトコンベア１５により採血管ラック６００が上流側から搬送されてくると、ラックストッパ機構１６を作動してストッパ１６１を突出させ、採血管ラック６００を停止させる。この状態では、採血管ラック６００に保持された複数（図示の構成では５本）の採血管１００のうちの１本目がマニピュレータ２１の直下に位置する。そして、制御手段１７は、ハンドリング機構２を作動して、この１本目の採血管１００をつかんで持ち上げ、この採血管１００に対し以下のような処理を開始する。
【００５９】
血清量推定装置１は、まず、採血管１００の外周面の中でのバーコードラベル２００の位置を検出する（ステップＳ１）。このバーコードラベル２００の位置の検出ステップは、次のようにして行われる。
【００６０】
制御手段１７は、マニピュレータ２１で採血管１００の上端部をつかんで持ち上げた状態（図１に示す状態）で、マニピュレータ回転機構２２を作動させ、採血管１００を所定方向に回転させる。採血管１００を回転させている間、光沢度センサ１４は、採血管１００の外周面の光沢度を測定する。バーコードラベル２００の表面は、採血管１００自体の外周面より光沢度が小さい。従って、例えば採血管１００を図２中の時計方向に回転させているとした場合には、バーコードラベル２００の一方の縁部（上下方向に沿った縁部）２０１の位置では測定された光沢度が急激に低下し、バーコードラベル２００の他方の縁部（上下方向に沿った縁部）２０２の位置では、測定された光沢度が急激に増大することとなる。光沢度センサ１４は、このようにしてバーコードラベル２００の縁部２０１、２０２の位置を検出し、検出した縁部２０１、２０２の位置情報を制御手段１７に出力する。
【００６１】
制御手段１７は、光沢度センサ１４から入力された縁部２０１、２０２の位置情報を記憶部３０の所定の記憶領域に保存し、その縁部２０１、２０２の位置情報に基づいて、バーコードラベル２００に覆われている領域と、バーコードラベル２００に覆われていない領域（以下、「ラベル無し領域」という）とを識別する（図２参照）。なお、制御手段１７は、縁部２０１、２０２のいずれかの位置のみを検出し、その位置から所定の角度範囲あるいは距離範囲の領域をバーコードラベル２００に覆われている領域、または、ラベル無し領域１０１であると判断してもよい。
【００６２】
制御手段１７は、識別したラベル無し領域１０１の中から、後述する血清量推定ステップにおける分析の対象とすべき透過光強度検出領域（分析対象個所）１０２を選択（決定）する。透過光強度検出領域１０２は、上下方向に細長い領域であり、血清量推定ステップでは、この透過光強度検出領域１０２がラインセンサ１２側に向けられた（対面させられた）状態（図２に示す状態）で所定の処理が行われる。透過光強度検出領域１０２は、例えば、縁部２０１または縁部２０２からラベル無し領域１０１側に所定の角度あるいは距離だけ離れた個所としてもよく、または、ラベル無し領域１０１の中央の個所（縁部２０１と縁部２０２との中央）としてもよい。
【００６３】
次いで、血清量推定装置１は、採血管１００に対する爪２１１の位置の補正（マニピュレータ２１のつかみ位置の補正）を行う（ステップＳ２）。この爪位置補正ステップは、次のようにして行われる。
【００６４】
まず、制御手段１７は、透過光強度検出領域１０２の位置情報と、記憶部３０に予め記憶されたマニピュレータ２１の爪２１１の位置情報とを比較して、透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっているか否かを判断（判定）する。透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっていないと判断（判定）した場合には、血清量推定装置１は、爪位置補正ステップを終了して、次のステップＳ３に移行する。
【００６５】
透過光強度検出領域１０２に爪２１１が重なっていると判断（判定）した場合には、血清量推定装置１は、以下のようにして、採血管１００に対する爪２１１の位置を補正する。まず、制御手段１７は、マニピュレータ回転機構２２を作動して、透過光強度検出領域１０２がラインセンサ１２に対面（正対）する状態（図２に示す状態）となるように、採血管１００の回転位置を調整する。そして、制御手段１７は、マニピュレータ２１を下降させ爪２１１を開くことにより、採血管１００を採血管ラック６００内に戻す。
【００６６】
このようにして採血管１００を採血管ラック６００に一旦戻したら、制御手段１７は、マニピュレータ２１を上昇させて爪２１１の開閉動作を行うことにより、採血管１００の有無を確認する。制御手段１７は、爪開閉センサ２４において爪２１１がスムーズに開閉することを検出した場合には、マニピュレータ２１で採血管１００をつかんでいないと判断する。
【００６７】
これに対し、稀に、バーコードラベル２００の一部が剥がれ、その粘着面が爪２１１に貼り付くなどして採血管１００が爪２１１に引っ掛かったような状態になる場合があるが、この場合には、爪２１１の開閉動作に抵抗が生じる。万一、爪開閉センサ２４において爪２１１がスムーズに開閉しないことを検出した場合には、制御手段１７は、上記のようなエラーが発生しているものと判断し、その旨を表示部３１に表示させるなどして報知する。
【００６８】
このように、爪２１１の開閉動作を行うことにより、エラーの発生を早期に検知することができ、その後の誤動作等をより確実に防止することができる。なお、このような爪２１１の開閉動作は、本発明の血清量推定装置１では行わなくてもよい。
【００６９】
制御手段１７は、爪２１１の開閉動作を行わせた後、マニピュレータ回転機構２２を作動して、マニピュレータ２１の回転位置を調整して原点位置に戻す。マニピュレータ２１の回転位置の原点位置とは、図２に示す状態に相当する位置であり、隣接する２つの爪２１１の中間がラインセンサ１２に正対する位置である。この状態とすることにより、採血管１００と爪２１１との回転位置関係は、図２に示すような状態となり、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重ならないようになる。血清量推定装置１は、この状態から、マニピュレータ２１を下降させ、爪２１１を閉じて採血管１００をつかみ、マニピュレータ２１を上昇させて採血管１００を持ち上げる。このようにして、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重ならないような状態へのつかみ直し（爪位置補正ステップ）が終了する。
【００７０】
血清量推定装置１では、このような爪位置補正ステップを行うことにより、ラインセンサ１２での光検出時に、爪２１１が透過光強度検出領域１０２に重なることがなく、透過光強度検出領域１０２からの光の一部が爪２１１によって遮られるようなことがない。よって、血清量推定（分析）の精度が低下したり、血清量推定（分析）が不能になったりするような弊害が発生するのをより確実に防止することができ、より高い精度で、より確実に血清量推定を行うことができる。
【００７１】
爪位置補正ステップが終了したら、血清量推定装置１は、バーコードラベル２００の読み取りを行う（ステップＳ３）。バーコードラベル２００の読み取りステップでは、制御手段１７は、ステップＳ１で検出したバーコードラベル２００の位置情報に基づいてマニピュレータ回転機構２２を作動させ、バーコードラベル２００上のバーコードがバーコードリーダ１３に対面するように採血管１００の回転位置を調整する。これにより、バーコードリーダ１３は、バーコードラベル２００をより正確、迅速、確実に読み取ることができる。
【００７２】
なお、上述したようなバーコードラベル２００の読み取りステップは、バーコードラベル２００の位置を検出した後であればいつ行ってもよく、爪位置補正ステップの前や、血清量推定ステップの最中またはその後に行ってもよい。
【００７３】
また、バーコードラベル２００の読み取りステップは、採血管１００の回転位置の調整を行わずに、ハンドリング機構２の作動により、採血管１００をつかんで持ち上げた状態で少なくとも１回転させながらバーコードリーダ１３で読み取り続け、いずれかの回転位置でバーコードラベル２００がバーコードリーダ１３に対面して読み取られるようにして行ってもよい。なお、この場合には、バーコードラベル２００の読み取りステップをバーコードラベル２００の位置検出前に行ってもよい。
【００７４】
次いで、血清量推定装置１は、血清量推定を行う（ステップＳ４）。以下、図５を参照して、血清量推定処理（ステップ）の動作を詳細に説明する。
【００７５】
まず、制御手段１７は、マニピュレータ回転機構２２を作動させて透過光強度検出領域１０２をラインセンサ１２に対面させた状態として、光源用電源ユニット３８を駆動して赤外光面光源１１の照射光量を設定値１（強い光）に調整し、採血管１００に第１の光量の赤外光を照射する（ステップＳ４０１）。照射された赤外光は、バーコードラベル２００、採血管１００の管壁、血液検体、および採血管１００の反対側の管壁を順次透過して、ラインセンサ１２に入射する。ラインセンサ１２は、このようにして入射した光（透過光）を検出（受光）し、その検出信号を画像処理部１８に出力する（ステップＳ４０２）。
【００７６】
同様にして、制御手段１７は、光源用電源ユニット３８を駆動して赤外光面光源１１の照射光量を設定値１とは異なる設定値２（弱い光）に調整し、採血管１００に第２の光量の赤外光を照射し（ステップＳ４０３）、ラインセンサ１２は、透過光を検出（受光）し、その検出信号を画像処理部１８に出力する（ステップＳ４０４）。
【００７７】
画像処理部１８は、ラインセンサ１２から入力された２つの設定値における検出信号（検出データ）をそれぞれメモリ１８１に格納（記憶）するとともに、これらの検出信号（検出データ）に基づいて、採血管１００（透過光強度検出領域１０２）の上下方向（長手方向）に沿った透過光の強度（明度）のプロファイルを抽出する（ステップＳ４０５）。そして、画像処理部１８は、抽出された透過光の強度プロファイル（データ）を制御手段１７に出力し、制御手段１７は、そのプロファイルを記憶部３０の所定の記憶領域に保存する。このようにして作成された透過光の強度のプロファイルは、図６の中段のようになる。
【００７８】
制御手段１７は、記憶部３０に記憶された透過光強度のプロファイルの採血管１００の垂直位置における一次微分値を算出し（ステップＳ４０６）、この微分値を記憶部３０に保存する。このようにして作成された透過光強度のプロファイルの微分値の変化は、図６の右側のようになる。
【００７９】
制御手段１７は、記憶部３０に記憶されている透過光強度のプロファイルの微分値（以下、単に「微分値」という）において、まず、その微分値がマイナス（負）からプラス（正）に連続して変化するポイント（位置）を検索して特定し、このポイントの下端を液面５０１の位置であると判断する（ステップＳ４０７）。液面５０１付近で微分値がこのように変化するのは、メニスカス（表面張力による液面の曲がり）による液面５０１付近での乱反射により透過光強度が局所的に低下するからである。
【００８０】
次いで、制御手段１７は、微分値の絶対値が大きい２つのポイントを検索して特定し、このポイントをそれぞれバーコードラベル２００の上端２０３、下端２０４であると判断する（ステップＳ４０８）。バーコードラベル２００は、採血管１００や採血管１００に血清が入っている個所よりも透過光の光量が極端に小さくなるため、一次微分値が全体の中でピークとなる。ここで、制御手段１７は、微分値の絶対値が予め設定された閾値よりも大きい個所を検索して特定することにより、バーコードラベル２００の上端２０３および下端２０４を決定してもよい。
【００８１】
次いで、制御手段１７は、液面５０１、上端２０３、下端２０４以外で微分値がマイナスのピークとなる位置を上側から検索して特定し（採血管１００の上端のピークは除く）、最初のピークの位置を分離剤４００と血清５００との界面５０２であると判断する（ステップＳ４０９）。ここで、採血管１００の上端におけるピークを除くことができるのは、通常、バーコードラベル２００の上端２０３の方が採血管１００の上端よりも下側に位置するからである。
【００８２】
なお、上述のように、微分値を検索して特定する場合、予め設定した閾値以上のもののみを用いて各位置を特定してもよい。このように、閾値を（高めに）設定することにより、例えばフィブリンなどが混入した検体を分析するときにもその影響を受けることなく液面５０１と界面５０２の位置を特定することができる。
【００８３】
以上のように、制御手段１７は、液面５０１と界面５０２の位置を特定し、その位置情報に基づいて、その間に存在する血清の量を推定する。すなわち、制御手段１７は、上記のようにして得られた液面５０１と界面５０２の位置情報と、記憶部３０に予め記憶していた採血管１００の内径データとに基づいて、血清５００の量を演算（推定）する（ステップＳ４１０）。この演算結果（推定結果）は、記憶部３０に保存されるとともに、後段（下流側）での処理（例えば分注処理）で利用するために、管理システム７００に出力され、この血清量推定処理を終了する。
【００８４】
なお、図４に示す採血管１００は、有底部付近を除き、一定の内径を有するものであるので、高さ（液面５０１−界面５０２）に内部面積を乗じたものが推定される血清量となる。それに対し、採血管１００がテーパ型の場合には、例えば、図７に示すように、血清の高さと血清容量との間には一定の関係が成立する。この関係式は、記憶部３０に予め記憶されており、制御手段１７は、液面５０１と界面５０２の位置情報およびこの関係式に基づいて、血清量を推定する。図７において、液面５０１がＸ１の高さ、界面５０２がＸ２の高さであるとすると、血清量は、Ｖ１−Ｖ２により求まる。
【００８５】
本実施形態では、赤外光面光源１１から採血管１００に照射された赤外光の透過光をラインセンサ１２で検出して分析を行うことにより、可視光の照明を用いる場合のようにハレーション（強い反射光で画像が白っぽくなる現象）が生じることがないので、より高い精度で、より確実に分析を行うことができる。また、赤外光面光源１１から照射された赤外光は、バーコードラベル２００のバーの部分（黒い部分）、バーでない部分（白い部分）に関係なくバーコードラベル２００を透過するので、バーコードラベル２００のバーの影響を受けずに分析を行うことができ、より高い精度で、より確実に分析を行うことができる。さらに、本実施形態では、照射光として赤外光を用いたとしてもバーコードラベル２００を感熱することがなく、下流側の装置におけるバーコードの読み取りに悪影響を及ぼすこともない。
【００８６】
また、赤外光面光源１１から照射される赤外光の光量は、本実施形態では、強いものと弱いものの２種類を用い、その透過光をラインセンサ１２で検出して分析することとしたので、本発明の血清量推定装置１は、大きい光量の場合には、特にバーコードラベルに覆われている個所を、小さい光量の場合には、バーコードラベルに覆われていない個所を分析することにより、より高い精度で、より正確に分析を行うことができる。ここで、赤外光面光源１１から照射する赤外光の光量は、２種類に限らず、１種類でもよく、あるいは、より精度を高めるために、３種類以上の光量を用いて分析してもよい。
【００８７】
なお、制御手段１７および画像処理部１８での処理、分析（血清量推定）は、ステップＳ４において行わなくてもよく、後述するステップＳ５の最中またはその後や、ステップＳ６の最中またはその後に行ってもよい。
【００８８】
次いで、制御手段１７は、ステップＳ１で検出したバーコードラベル２００の位置情報に基づいてマニピュレータ回転機構２２を作動させ、バーコードラベル２００が所定の方向に向くように調整する。血清量推定装置１は、この調整後、マニピュレータ２１を下降させて爪２１１を開くことにより、採血管１００を採血管ラック６００に戻す（ステップＳ５）。以上で、採血管ラック６００中の１本目の採血管１００に対する処理が終了する。
【００８９】
１本目の採血管１００を採血管ラック６００に戻したら、血清量推定装置１は、採血管ラック６００をピッチ送りする（ステップＳ６）。すなわち、制御手段１７は、ラックストッパ機構１６を作動させて、ストッパ１６１を採血管ラック６００での採血管１００の配列ピッチでピッチ送りさせる。この間、ベルトコンベア１５は、作動し続けており、ストッパ１６１の移動に伴って、採血管ラック６００が採血管１００の配列ピッチだけ前進する。これにより、２本目の採血管１００がマニピュレータ２１の直下に位置する状態となる。そして、血清量推定装置１は、ハンドリング機構２を作動して、この２本目の採血管１００をつかんで持ち上げ、２本目の採血管１００に対し、前記ステップＳ１〜Ｓ５と同様の処理を行う。
【００９０】
以下、同様にして、血清量推定装置１は、採血管ラック６００に保持された各採血管１００を順次処理する。そして、制御手段１７は、記憶部３０に予め記憶された採血管ラック６００が保持できる採血管１００の数に基づいて、採血管ラック６００中のすべての採血管１００に対する処理が終了したと判断すると、ラックストッパ機構１６のストッパ１６１を退避させる。これにより、採血管ラック６００は、移動の規制が解除され、ベルトコンベア１５により下流側へ搬送される。
【００９１】
血清量推定装置１では、ステップＳ５においてバーコードラベル２００の向きの調整を行うことにより、１つの採血管ラック６００に対する血清量推定装置１における処理が終了したとき、採血管ラック６００に保持された複数の採血管１００は、バーコードラベル２００の向きが所定方向に揃うこととなる。従って、血清量推定装置１の下流側にある図示しない例えば分注装置のような装置（以下、「下流側装置」という）においてバーコードラベル２００の読み取りを行う場合に、これを迅速、確実、容易に行うことができる。
【００９２】
ステップＳ５でバーコードラベル２００の向きを揃える所定の方向は、採血管ラック６００が下流側装置に搬送されたとき、下流側装置が備えるバーコードリーダ１３にバーコードラベル２００が対面するような方向であるのが好ましい。これにより、下流側装置でのバーコードラベル２００の読み取りをさらに迅速、確実、容易に行うことができる。
【００９３】
以上、本発明の検体分析装置および血清量推定方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。検体分析装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。同様に、血清量推定方法に含まれる各ステップは、同様の動作をする任意のステップと置換することができ、あるいは、任意のステップがさらに付加されてもよい。
【００９４】
なお、前述した実施形態においては、本発明の検体分析装置を血清量推定装置に適用した場合について説明したが、本発明では、分析対象とする検体は、血液検体に限らず、いかなる種類の検体でもよい。また、分析内容は、液量の推定（測定）に限らず、いかなる内容でもよく、例えば成分の濃度を求めるようなものでもよい。
【００９５】
また、ラベル位置検出手段としては、光沢度センサに限らず、例えばＣＣＤカメラにより得られた画像を処理、分析することによってラベル位置（ラベル縁部）を検出するように構成してもよい。
【００９６】
さらに、検体容器からの光を検出する光検出手段としては、ラインセンサに限らず、例えばＣＣＤカメラのような２次元イメージセンサを利用したものでもよい。
【００９７】
また、マニピュレータ回転機構が無く、検体容器を検体容器ラックに置いた状態で回転させる検体容器回転機構を設け、爪位置補正ステップや、バーコードラベルの向きの調整において、この検体容器回転機構の作動によって検体容器の回転位置を調整するようなものでもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、光源から検体容器に照射された赤外光の透過光のプロファイルの一次微分値に基づいて検体の液面および界面を決定することによって、血清量の推定を行うこととしたので、溶血したヘモグロビンや混入したフィブリンなどの影響を受けず、より高い精度で、より確実に分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検体分析装置を血清量推定装置に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す血清量推定装置の平面図である。
【図３】図１に示す血清量推定装置の概略的なブロック図である。
【図４】図１に示す血清量推定装置の動作フローを示すフローチャート（ステップ図）である。
【図５】図４のステップＳ４における血清量推定処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す血清量推定装置における血清量推定方法を説明するための図であって、採血管と、採血管の上下方向に沿った透過光の強度（明度）のプロファイルと、この透過光強度プロファイルの微分値とを示す図である。
【図７】検体容器の高さとその内部容量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１血清量推定装置
１１赤外光面光源
１２ラインセンサ
１３バーコードリーダ
１４光沢度センサ
１５ベルトコンベア
１５１コンベア用モータ
１６ラックストッパ機構
１６１ストッパ
１７制御手段
１８画像処理部
１８１メモリ
２ハンドリング機構
２１マニピュレータ
２１１爪
２１２爪開閉用モータ
２２マニピュレータ回転機構
２２１爪回転用モータ
２３１爪昇降用モータ
２４爪開閉センサ
３０記憶部
３１表示部
３２操作部
３３、３４、３５、３６、３７ドライバ
３８光源用電源ユニット
１００採血管
１０１ラベル無し領域
１０２透過光強度検出領域
２００バーコードラベル
２０１、２０２縁部
２０３上端
２０４下端
３００血餅
４００分離剤
５００血清
５０１液面
５０２界面
６００採血管ラック
７００管理システム
Ｓ１〜Ｓ６、Ｓ４０１〜Ｓ４１０ステップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sample analyzer and a serum amount estimation method. More specifically, the present invention relates to a sample analyzer and a serum amount estimate that estimate the amount of each component of blood in a sample container divided into serum and clot by centrifugation or the like. Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
Analyzes such as estimating (measuring) the amount of the serum part of a blood sample separated into a clot layer and a serum layer by optically analyzing the blood sample in the sample container (blood collection tube) from the side Sample analyzers to perform are known.
[0003]
A conventional sample analyzer irradiates a sample container with illumination such as a fluorescent lamp for imaging, performs color imaging using a CCD camera or the like, and uses gray-scale information (lightness information, color) in RGB of the color-captured image data. The boundary position of the serum portion in the sample container was obtained from the degree information, saturation information, etc.), and the serum amount was estimated from the obtained boundary information.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since a barcode label indicating a sample ID or the like is usually attached to the sample container, when the sample container is irradiated with a fluorescent lamp or the like, the barcode label bar or character on the imaging information, etc. There is a problem that it is difficult to detect the boundary position due to reflection or reflection on the surface of the specimen container when light is irradiated from the front of the specimen container.
[0005]
Some specimens have hemoglobin or bilirubin hemolyzed or mixed with fibrin in the serum. In the specimen container, the serum layer is clouded in red or yellow. Therefore, there is also a problem that the detection result may be affected when detecting the boundary position of the serum layer for such a specimen.
[0006]
The present invention has been devised in view of the above problems, and its purpose is to accurately estimate the amount of serum even when hemoglobin is hemolyzed or fibrin is mixed in the serum. An object of the present invention is to provide a sample analyzer capable of
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (12) below.
[0008]
(1) a light source for irradiating a sample container with infrared light;
A light detection means for detecting light emitted from the light source and transmitted through the specimen container;
Profile creation means for creating a profile of the intensity of transmitted light in the longitudinal direction of the specimen container detected by the light detection means;
Differential value calculating means for calculating a primary differential value of the intensity profile of the transmitted light created by the profile creating means;
Analysis means for analyzing the sample stored in the sample container based on the calculation result of the differential value calculation means;
Based on the information obtained by the differential value calculation means, the analysis means is configured to change the primary differential value of the specimen container continuously changing from negative to positive in the direction from the upper part to the lower part of the specimen container. A sample analyzer comprising liquid level position determining means for determining a position as a liquid level position of the sample.
[0009]
(2) The analysis means has an upper end of an information carrying label attached to the sample container at a position where the absolute value of the primary differential value exceeds a predetermined threshold based on the information obtained by the differential value calculation means. And / or the sample analyzer according to (1), including label position determining means for determining the position of the lower end.
[0010]
(3) a light source for irradiating the sample container with infrared light;
A light detection means for detecting light emitted from the light source and transmitted through the specimen container;
Profile creation means for creating a profile of the intensity of transmitted light in the longitudinal direction of the specimen container detected by the light detection means;
Differential value calculating means for calculating a primary differential value of the intensity profile of the transmitted light created by the profile creating means;
Analysis means for analyzing the sample stored in the sample container based on the calculation result of the differential value calculation means;
The analysis means is based on the information obtained by the differential value calculation means, and the upper end of the information-carrying label attached to the sample container and / or the position where the absolute value of the primary differential value exceeds a predetermined threshold value and / or Label position determining means for determining the position of the lower end;
Interface position determination for ignoring or excluding the positions of the upper end and / or lower end of the information carrying label determined by the label position determining means and determining the position where the first differential value has a negative value as the interface of the specimen Means,
Based on the information obtained by the differential value calculation means, the position of the sample container in which the primary differential value continuously changes from negative to positive in the direction from the top to the bottom of the sample container is determined. A sample analyzer comprising a liquid surface position and a liquid surface position determining means for determining the liquid surface position.
[0013]
(4) The analysis unit estimates the liquid amount of at least one layer of the specimen based on the liquid surface and / or interface position information determined by the liquid surface position determination unit and / or the interface position determination unit. The sample analyzer according to (3).
[0014]
(5) The analysis unit according to any one of (1) to (4), wherein only the first differential value obtained by the differential value calculation unit exceeds a predetermined threshold value to be analyzed. Sample analyzer.
[0015]
(6) Label position detecting means for detecting the position of the information carrying label attached to the outer peripheral surface of the sample container;
Based on the position information detected by the label position detection means, an area of the outer peripheral surface of the sample container that is not covered by the information carrying label is specified, and an analysis target location to be analyzed by the analysis means is determined from the area An analysis object location selection means for selecting
The sample analyzer according to any one of (1) to (5), further comprising:
[0016]
(7) The sample analyzer according to (6), wherein the label position detection unit is configured by a glossiness sensor.
[0017]
(8) The sample analyzer according to any one of (1) to (7), wherein the light detection unit includes a line sensor.
[0018]
(9) irradiating the sample container with infrared light;
Detecting light transmitted through the specimen container;
Creating a profile of transmitted light intensity with respect to the longitudinal direction of the specimen container detected in the detection step;
Calculating a first derivative of the intensity profile of the transmitted light created in the creating step;
Analyzing the sample stored in the sample container based on the calculation result in the calculation step;
The analysis step includes a step of determining the position of the liquid surface and / or interface of the sample separated into a plurality of layers in the sample container based on the information obtained in the calculation step,
The step of determining the position of the liquid surface and / or interface is based on the information obtained in the calculation step, and the primary differential value continuously changes from negative to positive in the direction from the upper part to the lower part of the specimen container. A method for estimating a serum amount, characterized in that a changing position is determined as a position of a liquid surface of the specimen.
[0020]
(10) In the analysis step, based on the information obtained in the calculation step, an upper end of the information-carrying label attached to the sample container and / or a position where the absolute value of the primary differential value exceeds a predetermined threshold value and / or Alternatively, the method for estimating serum amount according to (9), including the step of determining the position of the lower end.
[0022]
(11) The step of determining the position of the liquid surface and / or interface includes the position of the upper end and / or the lower end of the information carrying label determined in the step of determining the position of the upper end and / or the lower end of the information carrying label. The serum amount estimation method according to (10), wherein a position where the first differential value has a negative value is determined as an interface of the specimen, while ignoring or excluding.
[0023]
(12) The analysis step estimates the liquid amount of at least one layer of the specimen based on the position information of the liquid surface and / or interface determined in the step of determining the position of the liquid surface and / or interface. (11) The serum amount estimation method according to (11).
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the sample analyzer and the serum amount estimation method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. This embodiment is given as an example, and the present invention should not be construed as being limited thereto.
[0025]
First, the configuration of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment in which the sample analyzer of the present invention is applied to a serum level estimation device (serum level measurement device), and FIG. 2 is a plan view of the serum level estimation device shown in FIG. FIG.
[0026]
As shown in FIG. 1, a serum amount estimation apparatus 1 includes a handling mechanism 2 that handles a blood collection tube (sample container) 100, an infrared light surface light source (light source) 11 that irradiates the blood collection tube 100 with infrared light, and a blood collection. A line sensor (light detection means) 12 that detects (receives) light from the outer circumferential surface of the blood vessel 100 and a barcode on the barcode label (information carrying label) 200 attached to the outer circumferential surface of the blood collection tube 100 are read. A barcode reader 13, a gloss sensor (label position detecting means) 14 for detecting the position of the barcode label 200 on the outer peripheral surface of the blood collection tube 100, a belt conveyor 15 for conveying the blood collection rack 600, and a blood collection tube A rack stopper mechanism 16 that regulates the movement of the rack 600 and feeds the pitch is provided.
[0027]
The blood collection tube 100 is a substantially transparent bottomed cylindrical (cylindrical or tapered) container made of various resin materials, various glass materials, and the like that is long in the vertical direction. The blood collection tube 100 contains a blood sample collected from a patient. The blood sample is separated into a lower blood clot 300 layer and an upper serum 500 layer by a method such as centrifugation. Yes. The blood collection tube 100 further contains a separating agent 400, and the blood clot 300 and the serum 500 are separated by a separating agent 400 layer (see FIG. 4).
[0028]
The blood collection tube 100 is held by the blood collection tube rack 600. The blood collection rack 600 is configured to hold a plurality (five in the illustrated configuration) of blood collection tubes 100 in a line, but is not limited to this, and the plurality of blood collection tubes 100 is not limited thereto. You may hold in a line. In this case, the handling mechanism 2 can sequentially lift the blood collection tubes 100 arranged in parallel and perform an analysis process described later.
[0029]
The handling mechanism 2 includes a manipulator (gripping mechanism) 21 that grips the blood collection tube 100, a manipulator rotating mechanism 22 that rotates the manipulator 21, and a manipulator lifting mechanism (not shown) that moves the manipulator 21 up and down. Yes.
[0030]
The manipulator 21 has a claw opening / closing motor 212 and a plurality of (four in the illustrated configuration) claw (finger) 211 that are driven by the claw opening / closing motor 212 to open and close. The upper end portion of the blood vessel 100 can be grasped and grasped.
[0031]
The manipulator rotation mechanism 22 has a claw rotation motor 221 and rotates the manipulator 21 by driving the claw rotation motor 221. The handling mechanism 2 can rotate the blood collection tube 100 gripped by the manipulator 21 by the operation of the manipulator rotation mechanism 22. The claw rotation motor 221 is composed of a stepping motor (pulse motor), and its rotation angle can be controlled.
[0032]
A manipulator elevating mechanism (not shown) can elevate the manipulator 21 up and down by using, for example, a rack and pinion gear mechanism, a feed screw mechanism, or a robot arm mechanism. The handling mechanism 2 can lift the blood collection tube 100 grasped by the manipulator 21 from the blood collection rack 600 by operating the manipulator lifting mechanism, and can return the lifted blood collection tube 100 to the blood collection rack 600.
[0033]
The infrared light surface light source 11 is installed at substantially the same height as the blood collection tube 100 lifted by being grasped by the handling mechanism 2, and irradiates almost the entire lifted blood collection tube 100 with infrared light in the horizontal direction. Be able to.
[0034]
The line sensor 12 has a large number of light receiving elements (pixels) arranged one-dimensionally (linearly) in the vertical direction, and detects (receives) light from the outer peripheral surface of the blood collection tube 100. The line sensor 12 is installed at a position facing the infrared light source 11 via the blood collection tube 100 that is grasped and lifted by the handling mechanism 2 (see FIG. 2). Infrared light applied to the blood collection tube 100 detects (receives) transmitted light transmitted through the blood collection tube 100.
[0035]
The line sensor 12 includes a two-dimensional image sensor (for example, a solid-state imaging device such as a charge coupled device (CCD)) in which light receiving elements (pixels) are two-dimensionally (planarly) arranged. It may be configured to be used as
[0036]
The bar code reader 13 reads a bar code on the bar code label 200 attached to the outer peripheral surface of the blood collection tube 100 lifted by the handling mechanism 2. The information carried on the barcode label 200 is not particularly limited, and examples thereof include a specimen ID number, a patient ID number, a patient name, a hospital name, and a blood sampling date and time.
[0037]
The glossiness sensor 14 includes a light source that irradiates spot light on the outer peripheral surface of the blood collection tube 100 lifted by the handling mechanism 2 and a light receiving unit such as a line sensor that receives reflected light. The glossiness of the outer peripheral surface of 100 is measured (detected). The glossiness sensor 14 detects the position of the barcode label 200 on the outer circumferential surface of the blood collection tube 100 from the difference in glossiness between the outer circumferential surface of the blood collection tube 100 itself and the surface of the barcode label 200.
[0038]
The blood collection rack 600 is conveyed by the belt conveyor 15 in the arrangement direction of the blood collection tubes 100. The belt conveyor 15 conveys the blood collection tube rack 600 from, for example, an original sample supply unit (not shown) on the upstream side (left side in FIG. 1) of the serum level estimation device 1 to the serum level estimation device 1 to estimate the serum level. When the processing (analysis) in the apparatus 1 is completed, the blood collection rack 600 is transported to, for example, a dispensing apparatus (not shown) on the downstream side (right side in FIG. 1). The belt conveyor 15 is installed such that its transport path passes below the manipulator 21.
[0039]
The rack stopper mechanism 16 has a stopper 161. The stopper 161 protrudes on the belt conveyor 15, engages with the front end of the blood collection rack 600 in the transport direction, and retreats from the position where the movement of the blood collection rack 600 is restricted (the state shown in FIG. 1). Thus, the blood collection tube rack 600 can be moved back and forth to a position (not shown) that allows movement. The rack stopper mechanism 16 can pitch-feed (pitch movement) the stopper 161 in the conveyance direction of the blood collection rack 600.
[0040]
FIG. 3 is a schematic block diagram of the serum level estimation apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 3, the serum level estimation device 1 includes a control unit 17 to which each part of the serum level estimation device 1 as described above is connected. The control means 17 has a CPU (Central Processing Unit) and a sequencer, and is configured in software and hardware. Note that the control unit 17 is further connected to an image processing unit 18 incorporating a memory 181, a storage unit 30, a display unit 31, and an operation unit (input unit) 32.
[0041]
The control means 17 reads various application programs and data stored in the storage unit 30 as necessary, and controls the operation of each unit of the serum amount estimation apparatus 1 based on the programs and data. Further, when the bar code information from the bar code reader 13, the gloss level information from the gloss level sensor 14, the image data from the image processing unit 18, etc. are input to the control unit 17, these are stored in the storage unit 30 described later. Save in a predetermined storage area.
[0042]
In addition, the control unit 17 calculates a first derivative value of the intensity of transmitted light detected by the line sensor based on image data input from an image processing unit 18 described later in a serum amount estimation process described later. Based on the calculation result, the control means 17 obtains the upper surface of the serum 500 layer and the boundary surface between the serum 500 layer and the separating agent 400 layer, and determines the position information and the shape of the sample container set in advance. Estimate (calculate) the amount of serum.
[0043]
Furthermore, the control means 17 is connected to a management system 700 that manages the entire sample processing system (not shown) including the serum level estimation device 1, and information such as a serum level estimation result and a sample ID for each blood collection tube 100. Is output to the management system 700. The serum amount estimation result output to the management system 700 can be used in, for example, a dispensing device on the downstream side of the present serum amount estimation device 1.
[0044]
Note that the control means 17 may be configured entirely by software without having a sequencer, or may be configured by hardware so that all is performed by sequence control using only the sequencer.
[0045]
The storage unit 30 includes a storage medium (recording medium) that can be read by the control unit 17 and stores programs, data, and the like. This storage medium includes, for example, RAM (Random Access Memory: including both volatile and nonvolatile), FD (Floppy Disk ("Floppy" is a registered trademark)), HD (Hard Disk), CD-ROM (Compact It is composed of a magnetic or optical recording medium such as a disc read-only memory or a semiconductor memory. This storage medium is fixedly attached to the storage unit 30 or detachably attached thereto. Various application programs corresponding to each part of the serum amount estimation apparatus 1 and flowcharts to be described later are included in this storage medium. Various programs such as a program to be executed and various data are stored in advance, and data processed by each program and input data from each unit connected to the control means 17 are stored.
[0046]
The infrared light source 11 is connected to the control means 17 via the light source power supply unit 38, and the irradiation timing, irradiation light intensity, and the like are controlled by the control means 17 (the amount of light can be changed). it can).
[0047]
Here, the infrared light refers to the bar attached to the barcode label 200 when it passes through the (heat-sensitive) barcode label (information carrying label) 200 used in the detection of the liquid level, which will be described later. Light that is not substantially affected (is not erroneously detected by the shadow of the bar), in other words, light having a peak wavelength in a wavelength region that is not substantially affected by the bar attached to the barcode label 200 Say.
[0048]
In this case, the peak wavelength of the infrared light emitted from the infrared light surface light source 11 is preferably included in a wavelength region that can sufficiently transmit the bar portion of the barcode label 200, specifically, The peak wavelength is preferably about 820 to 1200 nm, more preferably about 900 to 990 nm.
[0049]
Thus, without being affected by the color of the bar portion of the barcode label 200 (wavelength: about 400 to 700 nm), the color of the serum when hemoglobin is hemolyzed (wavelength: about 650 nm), Serum amount estimation processing described below (for example, detection of the upper and lower ends of the barcode label 200, the liquid level and the interface, without being affected by the color (wavelength: about 470 nm) of bilirubin that may be mixed into the serum. And the like can be performed.
[0050]
The line sensor 12 is connected to the control means 17 via the image processing unit 18 having the memory 181, and outputs the detection signal to the image processing unit 18. The image processing unit 18 stores the detection signal input from the line sensor 12 in the memory 181, performs predetermined processing to generate image data, and outputs the image data to the control unit 17.
[0051]
The barcode reader 13 is connected to the control means 17 and outputs information read from the barcode label 200 to the control means 17.
[0052]
The gloss sensor 14 is connected to the control means 17 and outputs a detection signal to the control means 17.
[0053]
The display unit 31 includes, for example, a CRT (Cathode-Ray Tube), a liquid crystal display, and the like, and displays, for example, an operation screen, a data input screen, a transmitted light intensity profile described later, and the like.
[0054]
The operation unit 32 includes, for example, a mouse, a keypad, a keyboard, and the like, and is operated by a user when inputting data.
[0055]
The claw opening / closing motor 212 of the handling mechanism 2, the claw rotating motor 221, and the claw lifting / lowering motor 231 for driving the manipulator lifting / lowering mechanism are respectively connected to the control means 17 via drivers (drive circuits) 33, 34 and 35. It is connected to the. The control means 17 controls the opening / closing of the claw 211, the rotation angle (rotation position) of the manipulator 21, and the raising / lowering (vertical movement) of the manipulator 21. The control means 17 is connected to a claw opening / closing sensor 24 that detects the open / closed state of the claw 211 (manipulator 21).
[0056]
The conveyor motor 151 that drives the belt conveyor 15 and the rack stopper mechanism 16 are connected to the control means 17 via drivers (drive circuits) 36 and 37, respectively, and operate according to instructions from the control means 17.
[0057]
Next, the operation of the present invention will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation flow of the serum level estimation apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the serum level estimation process in step S4 of FIG. Hereinafter, the control operation of the serum level estimation apparatus 1 will be described with reference to these flowcharts and the configuration diagram described above. Here, a program for realizing each function described in these flowcharts is stored in a recording medium of the storage unit 30 in the form of a computer-readable program code, and the control unit 17 uses the program code. The operations according to the above are executed sequentially. In addition, the control unit 17 can sequentially execute an operation according to the above-described program code transmitted from the management system 700 via the transmission medium.
[0058]
In FIG. 1, when the blood collection rack 600 is conveyed from the upstream side by the belt conveyor 15, the control means 17 operates the rack stopper mechanism 16 to cause the stopper 161 to protrude and stop the blood collection rack 600. In this state, the first of the plurality (five in the illustrated configuration) of the blood collection tubes 100 held in the blood collection rack 600 is positioned directly below the manipulator 21. Then, the control means 17 operates the handling mechanism 2 to grasp and lift the first blood collection tube 100, and starts the following processing on the blood collection tube 100.
[0059]
The serum amount estimation apparatus 1 first detects the position of the barcode label 200 in the outer peripheral surface of the blood collection tube 100 (step S1). The step of detecting the position of the barcode label 200 is performed as follows.
[0060]
The control means 17 operates the manipulator rotating mechanism 22 in a state where the upper end of the blood collection tube 100 is grasped and lifted by the manipulator 21 (the state shown in FIG. 1), and rotates the blood collection tube 100 in a predetermined direction. While the blood collection tube 100 is rotated, the gloss sensor 14 measures the glossiness of the outer peripheral surface of the blood collection tube 100. The surface of the barcode label 200 is less glossy than the outer peripheral surface of the blood collection tube 100 itself. Therefore, for example, when the blood collection tube 100 is rotated in the clockwise direction in FIG. 2, the gloss measured at the position of one edge (edge along the vertical direction) 201 of the barcode label 200. At the position of the other edge (edge along the vertical direction) 202 of the bar code label 200, the measured glossiness increases rapidly. The gloss sensor 14 detects the positions of the edges 201 and 202 of the barcode label 200 in this way, and outputs the detected position information of the edges 201 and 202 to the control means 17.
[0061]
The control means 17 stores the position information of the edge portions 201 and 202 input from the glossiness sensor 14 in a predetermined storage area of the storage unit 30, and the barcode label based on the position information of the edge portions 201 and 202. An area covered with 200 and an area not covered with the barcode label 200 (hereinafter referred to as “no-label area”) are identified (see FIG. 2). The control means 17 detects only the position of one of the edges 201 and 202, and a region within a predetermined angle range or distance range from the position is covered with the barcode label 200 or no label. The area 101 may be determined.
[0062]
The control means 17 selects (determines) the transmitted light intensity detection region (analysis target location) 102 to be analyzed in the serum amount estimation step described later from the identified unlabeled region 101. The transmitted light intensity detection area 102 is an elongated area in the vertical direction, and in the serum amount estimation step, the transmitted light intensity detection area 102 is directed (facing) to the line sensor 12 side (shown in FIG. 2). State), a predetermined process is performed. The transmitted light intensity detection region 102 may be, for example, a portion that is separated from the edge 201 or the edge 202 toward the unlabeled region 101 by a predetermined angle or distance, or a central portion (edge portion) of the unlabeled region 101. 201 and the center of the edge 202).
[0063]
Next, the serum amount estimation device 1 corrects the position of the nail 211 with respect to the blood collection tube 100 (correction of the gripping position of the manipulator 21) (step S2). This nail position correction step is performed as follows.
[0064]
First, the control means 17 compares the position information of the transmitted light intensity detection area 102 with the position information of the nail 211 of the manipulator 21 stored in advance in the storage unit 30, and the nail 211 is located in the transmitted light intensity detection area 102. Judge (determine) whether or not they overlap. If it is determined (determined) that the nail 211 does not overlap the transmitted light intensity detection region 102, the serum amount estimation device 1 ends the nail position correction step and proceeds to the next step S3.
[0065]
When it is determined (determined) that the nail 211 overlaps the transmitted light intensity detection region 102, the serum amount estimation device 1 corrects the position of the nail 211 with respect to the blood collection tube 100 as follows. First, the control means 17 operates the manipulator rotating mechanism 22 so that the transmitted light intensity detection region 102 is in a state (a state shown in FIG. 2) facing the line sensor 12 (a state shown in FIG. 2). Adjust the rotation position. Then, the control means 17 lowers the manipulator 21 and opens the claw 211 to return the blood collection tube 100 to the blood collection rack 600.
[0066]
Once the blood collection tube 100 is returned to the blood collection rack 600 in this way, the control means 17 confirms the presence or absence of the blood collection tube 100 by raising the manipulator 21 and opening / closing the claw 211. If the nail opening / closing sensor 24 detects that the nail 211 opens and closes smoothly, the control means 17 determines that the manipulator 21 does not hold the blood collection tube 100.
[0067]
On the other hand, in some rare cases, the barcode label 200 may be partially peeled off and the blood collection tube 100 may be caught by the nail 211 due to the adhesive surface sticking to the nail 211. Therefore, resistance occurs in the opening / closing operation of the claw 211. If the claw opening / closing sensor 24 detects that the claw 211 does not open / close smoothly, the control means 17 determines that the error as described above has occurred, and notifies the display unit 31 to that effect. Announce it by displaying it.
[0068]
Thus, by performing the opening / closing operation of the claw 211, the occurrence of an error can be detected at an early stage, and subsequent malfunctions can be prevented more reliably. Note that such an opening / closing operation of the claw 211 may not be performed by the serum amount estimation device 1 of the present invention.
[0069]
After the opening / closing operation of the claw 211 is performed, the control unit 17 operates the manipulator rotation mechanism 22 to adjust the rotation position of the manipulator 21 and return it to the origin position. The origin position of the rotation position of the manipulator 21 is a position corresponding to the state shown in FIG. 2, and is a position where the middle of two adjacent claws 211 faces the line sensor 12. With this state, the rotational positional relationship between the blood collection tube 100 and the nail 211 is as shown in FIG. 2, and the nail 211 does not overlap the transmitted light intensity detection region 102. From this state, the serum amount estimation device 1 lowers the manipulator 21, closes the claw 211, grasps the blood collection tube 100, and raises the manipulator 21 to lift the blood collection tube 100. In this way, the re-grabbing (claw position correcting step) so that the claw 211 does not overlap the transmitted light intensity detection region 102 is completed.
[0070]
In the serum amount estimation device 1, by performing such a nail position correction step, the nail 211 does not overlap the transmitted light intensity detection region 102 during light detection by the line sensor 12, and the transmitted light intensity detection region 102 A part of the light is not blocked by the claw 211. Therefore, it is possible to more reliably prevent the occurrence of adverse effects such as a decrease in the accuracy of serum amount estimation (analysis) or the inability to estimate serum amount (analysis). The amount of serum can be reliably estimated.
[0071]
When the nail position correcting step is completed, the serum amount estimating apparatus 1 reads the barcode label 200 (step S3). In the barcode label 200 reading step, the control means 17 operates the manipulator rotating mechanism 22 based on the position information of the barcode label 200 detected in step S1, and the barcode on the barcode label 200 is converted to the barcode reader 13. The rotational position of the blood collection tube 100 is adjusted so as to face each other. Thereby, the barcode reader 13 can read the barcode label 200 more accurately, quickly and reliably.
[0072]
The barcode label 200 reading step as described above may be performed at any time after the position of the barcode label 200 is detected, before the nail position correction step, during the serum amount estimation step, You may go after that.
[0073]
Further, the barcode label 200 reading step does not adjust the rotational position of the blood collection tube 100, and the barcode reader 13 is rotated by at least one rotation while holding the blood collection tube 100 by the operation of the handling mechanism 2. The barcode label 200 may be read while facing the barcode reader 13 at any rotational position. In this case, the barcode label 200 reading step may be performed before the position of the barcode label 200 is detected.
[0074]
Next, the serum level estimation device 1 performs serum level estimation (step S4). Hereinafter, the operation of the serum amount estimation process (step) will be described in detail with reference to FIG.
[0075]
First, the control means 17 operates the manipulator rotating mechanism 22 to drive the light source power supply unit 38 in a state where the transmitted light intensity detection region 102 faces the line sensor 12, and the amount of irradiation light of the infrared light surface light source 11. Is adjusted to the set value 1 (strong light), and the blood collection tube 100 is irradiated with infrared light of the first light quantity (step S401). The irradiated infrared light sequentially passes through the barcode label 200, the tube wall of the blood collection tube 100, the blood sample, and the tube wall on the opposite side of the blood collection tube 100 and enters the line sensor 12. The line sensor 12 detects (receives) the light (transmitted light) incident in this way, and outputs the detection signal to the image processing unit 18 (step S402).
[0076]
Similarly, the control means 17 drives the light source power supply unit 38 to adjust the irradiation light quantity of the infrared light surface light source 11 to a setting value 2 (weak light) different from the setting value 1, and The line sensor 12 detects (receives) the transmitted light and outputs the detection signal to the image processing unit 18 (step S404).
[0077]
The image processing unit 18 stores (stores) detection signals (detection data) at the two set values input from the line sensor 12 in the memory 181, and collects blood collection tubes based on these detection signals (detection data). A profile of the intensity (brightness) of transmitted light along the vertical direction (longitudinal direction) of 100 (transmitted light intensity detection region 102) is extracted (step S405). Then, the image processing unit 18 outputs the extracted transmitted light intensity profile (data) to the control unit 17, and the control unit 17 stores the profile in a predetermined storage area of the storage unit 30. The profile of transmitted light intensity created in this way is as shown in the middle of FIG.
[0078]
The control means 17 calculates a primary differential value of the transmitted light intensity profile stored in the storage unit 30 at the vertical position of the blood collection tube 100 (step S406), and stores this differential value in the storage unit 30. The change in the differential value of the transmitted light intensity profile created in this way is as shown on the right side of FIG.
[0079]
In the differential value (hereinafter simply referred to as “differential value”) of the transmitted light intensity profile stored in the storage unit 30, the control unit 17 first continues the differential value from minus (negative) to plus (positive). Then, the change point (position) is searched and specified, and it is determined that the lower end of this point is the position of the liquid surface 501 (step S407). The reason why the differential value changes in the vicinity of the liquid surface 501 is that the transmitted light intensity locally decreases due to irregular reflection near the liquid surface 501 due to meniscus (bending of the liquid surface due to surface tension).
[0080]
Next, the control means 17 searches for and specifies two points having a large absolute value of the differential value, and determines that these points are the upper end 203 and the lower end 204 of the barcode label 200, respectively (step S408). Since the barcode label 200 has an extremely small amount of transmitted light as compared with the blood collection tube 100 or the place where serum is contained in the blood collection tube 100, the first-order differential value peaks in the whole. Here, the control means 17 may determine the upper end 203 and the lower end 204 of the barcode label 200 by searching for and specifying a location where the absolute value of the differential value is greater than a preset threshold value.
[0081]
Next, the control unit 17 searches and identifies the position where the differential value is a negative peak other than the liquid level 501, upper end 203, and lower end 204 from the upper side (excluding the upper end peak of the blood collection tube 100), and the first peak. Is determined to be the interface 502 between the separating agent 400 and the serum 500 (step S409). Here, the peak at the upper end of the blood collection tube 100 can be removed because the upper end 203 of the bar code label 200 is normally positioned below the upper end of the blood collection tube 100.
[0082]
As described above, when a differential value is searched and specified, each position may be specified using only a value that is equal to or greater than a preset threshold value. Thus, by setting the threshold value (higher), for example, the position of the liquid surface 501 and the interface 502 can be specified without being affected when analyzing a sample mixed with fibrin or the like.
[0083]
As described above, the control means 17 specifies the positions of the liquid surface 501 and the interface 502, and estimates the amount of serum existing between them based on the position information. That is, the control means 17 determines the amount of the serum 500 based on the position information of the liquid surface 501 and the interface 502 obtained as described above and the inner diameter data of the blood collection tube 100 stored in the storage unit 30 in advance. Is calculated (estimated) (step S410). This calculation result (estimation result) is stored in the storage unit 30 and is output to the management system 700 for use in processing (for example, dispensing processing) in the subsequent stage (downstream side). Exit.
[0084]
Since blood collection tube 100 shown in FIG. 4 has a constant inner diameter except for the vicinity of the bottomed portion, the amount of serum estimated by multiplying the height (liquid level 501-interface 502) by the internal area is estimated. It becomes. On the other hand, when the blood collection tube 100 is tapered, for example, as shown in FIG. 7, a certain relationship is established between the serum height and the serum volume. This relational expression is stored in advance in the storage unit 30, and the control means 17 estimates the serum amount based on the positional information on the liquid surface 501 and the interface 502 and this relational expression. In FIG. 7, assuming that the liquid level 501 has a height of X1 and the interface 502 has a height of X2, the amount of serum can be obtained by V1-V2.
[0085]
In the present embodiment, the infrared light transmitted from the infrared light surface light source 11 to the blood collection tube 100 is detected by the line sensor 12 and analyzed, thereby performing halation as in the case of using visible light illumination. Since a phenomenon in which an image becomes whitish due to strong reflected light does not occur, analysis can be performed more reliably with higher accuracy. The infrared light emitted from the infrared light surface light source 11 passes through the barcode label 200 regardless of the bar portion (black portion) or the non-bar portion (white portion) of the barcode label 200. The analysis can be performed without being affected by the bar of the code label 200, and the analysis can be performed more reliably with higher accuracy. Further, in the present embodiment, even if infrared light is used as irradiation light, the barcode label 200 is not heat-sensitive, and the barcode reading in the downstream apparatus is not adversely affected.
[0086]
Further, in this embodiment, two types of infrared light emitted from the infrared light source 11 are used, which are strong and weak, and the transmitted light is detected and analyzed by the line sensor 12. Therefore, the serum amount estimation apparatus 1 according to the present invention analyzes the portion covered by the barcode label particularly when the light amount is large, and analyzes the portion not covered by the barcode label when the light amount is small. Thus, the analysis can be performed more accurately with higher accuracy. Here, the light quantity of the infrared light emitted from the infrared light surface light source 11 is not limited to two kinds, but may be one kind, or analysis may be performed using three or more kinds of light quantities in order to improve accuracy. Also good.
[0087]
Note that the processing and analysis (serum volume estimation) in the control means 17 and the image processing unit 18 do not have to be performed in step S4, and during or after step S5 described later, or during or after step S6. You may go.
[0088]
Next, the control means 17 operates the manipulator rotation mechanism 22 based on the position information of the barcode label 200 detected in step S1, and adjusts the barcode label 200 to face a predetermined direction. After this adjustment, the serum amount estimation device 1 lowers the manipulator 21 and opens the claw 211 to return the blood collection tube 100 to the blood collection rack 600 (step S5). This completes the processing for the first blood collection tube 100 in the blood collection rack 600.
[0089]
When the first blood collection tube 100 is returned to the blood collection tube rack 600, the serum amount estimation device 1 pitches the blood collection tube rack 600 (step S6). That is, the control means 17 operates the rack stopper mechanism 16 to feed the stopper 161 at the pitch of the blood collection tubes 100 in the blood collection rack 600. During this time, the belt conveyor 15 continues to operate, and the blood collection tube rack 600 advances by the arrangement pitch of the blood collection tubes 100 as the stopper 161 moves. As a result, the second blood collection tube 100 is positioned directly below the manipulator 21. Then, the serum level estimation device 1 operates the handling mechanism 2 to grasp and lift the second blood collection tube 100, and performs the same processing as steps S1 to S5 on the second blood collection tube 100.
[0090]
Hereinafter, similarly, the serum amount estimation device 1 sequentially processes each blood collection tube 100 held in the blood collection tube rack 600. When the control unit 17 determines that the processing for all the blood collection tubes 100 in the blood collection tube rack 600 has been completed based on the number of blood collection tubes 100 that can be held in the blood collection tube 600 stored in advance in the storage unit 30. Then, the stopper 161 of the rack stopper mechanism 16 is retracted. Thereby, the restriction of movement of the blood collection tube rack 600 is released, and the blood collection rack 600 is conveyed downstream by the belt conveyor 15.
[0091]
In the serum amount estimation device 1, by adjusting the orientation of the barcode label 200 in step S5, when the processing in the serum amount estimation device 1 for one blood collection tube rack 600 is completed, the blood amount is retained in the blood collection rack 600. In the plurality of blood collection tubes 100, the direction of the bar code label 200 is aligned in a predetermined direction. Therefore, when the barcode label 200 is read in a device such as a dispensing device (not shown) on the downstream side of the serum amount estimation device 1 (hereinafter referred to as “downstream device”), this is quickly and reliably performed. It can be done easily.
[0092]
The predetermined direction in which the direction of the barcode label 200 is aligned in step S5 is such that the barcode label 200 faces the barcode reader 13 provided in the downstream device when the blood collection rack 600 is transported to the downstream device. Is preferred. As a result, the barcode label 200 can be read more quickly, reliably and easily by the downstream apparatus.
[0093]
The sample analyzer and the serum amount estimation method of the present invention have been described above with respect to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this. Each unit constituting the sample analyzer can be replaced with any component that can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added. Similarly, each step included in the serum amount estimation method can be replaced with an arbitrary step performing the same operation, or an arbitrary step may be further added.
[0094]
In the above-described embodiment, the case where the sample analyzer of the present invention is applied to a serum level estimation device has been described. However, in the present invention, the sample to be analyzed is not limited to a blood sample, but any type of sample. But you can. The analysis content is not limited to the estimation (measurement) of the liquid amount, but may be any content, for example, the concentration of the component may be obtained.
[0095]
The label position detection means is not limited to the glossiness sensor, and may be configured to detect a label position (label edge) by processing and analyzing an image obtained by a CCD camera, for example.
[0096]
Furthermore, the light detection means for detecting the light from the sample container is not limited to the line sensor, but may be one using a two-dimensional image sensor such as a CCD camera.
[0097]
In addition, there is no manipulator rotation mechanism, and a sample container rotation mechanism that rotates the sample container placed on the sample container rack is provided. It is also possible to adjust the rotation position of the sample container.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by determining the liquid level and interface of the specimen based on the first derivative value of the profile of the transmitted light of the infrared light irradiated from the light source to the specimen container, Since the estimation is performed, the analysis can be performed with higher accuracy and more surely without being affected by hemolyzed hemoglobin or mixed fibrin.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment when a sample analyzer of the present invention is applied to a serum level estimation device.
FIG. 2 is a plan view of the serum level estimation device shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic block diagram of the serum amount estimation apparatus shown in FIG. 1;
4 is a flowchart (step diagram) showing an operation flow of the serum level estimation apparatus shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of serum amount estimation processing in step S4 of FIG.
6 is a diagram for explaining a serum amount estimation method in the serum amount estimation apparatus shown in FIG. 1, and a blood collection tube and a profile of transmitted light intensity (lightness) along the vertical direction of the blood collection tube; It is a figure which shows the differential value of this transmitted light intensity profile.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the height of a sample container and its internal capacity.
[Explanation of symbols]
1 Serum volume estimation device
11 Infrared light source
12 Line sensor
13 Bar code reader
14 Glossiness sensor
15 Belt conveyor
151 Motor for conveyor
16 Rack stopper mechanism
161 Stopper
17 Control means
18 Image processing unit
181 memory
2 Handling mechanism
21 Manipulator
211 nails
212 Claw opening / closing motor
22 Manipulator rotation mechanism
221 Claw rotation motor
231 Nail lift motor
24 Claw open / close sensor
30 storage unit
31 Display section
32 Operation unit
33, 34, 35, 36, 37 drivers
38 Power supply unit for light source
100 Blood collection tube
101 Unlabeled area
102 Transmitted light intensity detection region
200 Barcode label
201, 202 edge
203 Top
204 Bottom
300 blood clot
400 Separating agent
500 serum
501 liquid level
502 interface
600 Blood collection tube rack
700 Management system
Steps S1-S6, S401-S410

Claims

A light source for irradiating the sample container with infrared light;
A light detection means for detecting light emitted from the light source and transmitted through the specimen container;
Profile creation means for creating a profile of the intensity of transmitted light in the longitudinal direction of the specimen container detected by the light detection means;
Differential value calculating means for calculating a primary differential value of the intensity profile of the transmitted light created by the profile creating means;
Analysis means for analyzing the sample stored in the sample container based on the calculation result of the differential value calculation means;
Based on the information obtained by the differential value calculation means, the analysis means is configured to change the primary differential value of the specimen container continuously changing from negative to positive in the direction from the upper part to the lower part of the specimen container. A sample analyzer comprising liquid level position determining means for determining a position as a liquid level position of the sample.

The analysis means is based on the information obtained by the differential value calculation means, and / or the upper end of the information-carrying label attached to the sample container at a position where the absolute value of the primary differential value exceeds a predetermined threshold value and / or 2. The sample analyzer according to claim 1, further comprising label position determining means for determining the position of the lower end.

A light source for irradiating the sample container with infrared light;
A light detection means for detecting light emitted from the light source and transmitted through the specimen container;
Profile creation means for creating a profile of the intensity of transmitted light in the longitudinal direction of the specimen container detected by the light detection means;
Differential value calculating means for calculating a primary differential value of the intensity profile of the transmitted light created by the profile creating means;
Analysis means for analyzing the sample stored in the sample container based on the calculation result of the differential value calculation means;
The analysis means is based on the information obtained by the differential value calculation means, and the upper end of the information-carrying label attached to the sample container and / or the position where the absolute value of the primary differential value exceeds a predetermined threshold value and / or Label position determining means for determining the position of the lower end;
Interface position determination for ignoring or excluding the positions of the upper end and / or lower end of the information carrying label determined by the label position determining means and determining the position where the first differential value has a negative value as the interface of the specimen Means,
Based on the information obtained by the differential value calculation means, the position of the sample container in which the primary differential value continuously changes from negative to positive in the direction from the top to the bottom of the sample container is determined. A sample analyzer comprising a liquid surface position and a liquid surface position determining means for determining the liquid surface position.

The analysis unit estimates the liquid amount of at least one layer of the specimen based on the position information of the liquid surface and / or interface determined by the liquid surface position determination unit and / or the interface position determination unit. The sample analyzer described above.

The sample analyzer according to any one of claims 1 to 4, wherein the analysis unit analyzes only a primary differential value obtained by the differential value calculation unit that exceeds a predetermined threshold value.

Label position detecting means for detecting the position of the information carrying label attached to the outer peripheral surface of the sample container;
Based on the position information detected by the label position detection means, an area of the outer peripheral surface of the sample container that is not covered by the information carrying label is specified, and an analysis target location to be analyzed by the analysis means is determined from the area An analysis object location selection means for selecting
The sample analyzer according to any one of claims 1 to 5, further comprising:

The sample analyzer according to claim 6, wherein the label position detection unit is configured by a glossiness sensor.

The sample analyzer according to any one of claims 1 to 7, wherein the light detection means includes a line sensor.

Irradiating the sample container with infrared light; and
Detecting light transmitted through the specimen container;
Creating a profile of transmitted light intensity with respect to the longitudinal direction of the specimen container detected in the detection step;
Calculating a first derivative of the intensity profile of the transmitted light created in the creating step;
Analyzing the sample stored in the sample container based on the calculation result in the calculation step;
The analysis step includes a step of determining the position of the liquid surface and / or interface of the sample separated into a plurality of layers in the sample container based on the information obtained in the calculation step,
The step of determining the position of the liquid surface and / or interface is based on the information obtained in the calculation step, and the primary differential value continuously changes from negative to positive in the direction from the upper part to the lower part of the specimen container. A method for estimating a serum amount, characterized in that a changing position is determined as a position of a liquid surface of the specimen.

The analysis step is based on the information obtained in the calculation step, and the positions of the upper end and / or the lower end of the information carrying label attached to the sample container at a position where the absolute value of the primary differential value exceeds a predetermined threshold value. The method for estimating a serum amount according to claim 9, comprising a step of determining a position.

The step of determining the position of the liquid surface and / or the interface ignores the position of the upper end and / or the lower end of the information carrying label determined in the step of determining the position of the upper end and / or the lower end of the information carrying label. The serum amount estimation method according to claim 10, wherein a position where the first differential value has a negative value is determined as an interface of the specimen by being excluded.

The analysis step estimates the liquid amount of at least one layer of the specimen based on the position information of the liquid surface and / or interface determined in the step of determining the position of the liquid surface and / or interface. The method for estimating serum amount as described.