JP4409912B2

JP4409912B2 - 血清の境界面検出手段

Info

Publication number: JP4409912B2
Application number: JP2003376720A
Authority: JP
Inventors: 昌彦柴崎
Original assignee: Estech Corp
Current assignee: Estech Corp
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2023-11-06
Also published as: JP2005140615A

Description

この発明は、検体を識別するバーコードラベルが側壁に貼られた採血管を用い、採血管内に収容した血液を遠心分離して血清と血餅を分離し、血清の境界面を検出して自動分注するための血清の境界面検出手段に関するものである。

通常の血液検査は血液成分中の血清を対象とするため、血液検査の前作業として、被検者から採血した血液成分中から血清の分離、分注作業が行われる。

図５に血清の分注方法を示す。図に示すように、予めペースト状の分離材２（通常グリスを使用）を収容した採血管１内に採血した血液は、遠心分離による比重の差で、分離材２を介して上層の血清３と下層の血餅４に分離される。血清３の自動分注は、吸引装置に接続された吸引チップ８又は吸引針等を用い、その先端を血清３と分離材２の境界面Ｘの近接位置まで浸漬させて所要量を吸引し、これを他の容器へ分注して行なわれる。ここで、吸引チップ８の先端が分離材２に抵触して詰まりの発生を防ぐため、吸引チップ８の深度を制御しなければならず、境界面Ｘの位置の検出が必要とされている。この境界面検出手段としては、採血管１の側方からＣＣＤカメラ等による光学的検出手段や、採血管１の上面から超音波信号の送受信による位置検出手段等がある。

一方、近年の血液検査ではバーコードによる検体管理システムが採られ、図６に示すように、各検体を識別するバーコード１０を印字したバーコードラベル１１が採血管１の側壁に貼られる。このバーコードラベル１１が採血管１の周壁を掩蔽すると、ＣＣＤカメラによる光学的検出手段では境界面Ｘを全く認識することができない。

また、採血管１の上面から超音波信号による位置検出手段で境界面Ｘを検出するには、超音波信号を送受信する超音波ヘッドの送受信面を血清３に浸漬しなければならず、他人の血清３とのコンタミネーションを生じる危険がある（特許文献１参照）。こうしたことから、作業者の目視による手作業での分注が一般的に行われており、著しく作業性に劣り、血清の分注コストが極めて高価である。
特開２００２−２１４２２６号公報

この発明が解決しようとする課題は、バーコードラベル１１が側壁に貼られた採血管１を用いた血清３の分離、分注作業において、血清３の境界面Ｘを簡単な手段で正確に検出することができる手段を提供し、特にバーコードラベル１１が側壁に幾重にも重ね貼りされた採血管１においても、正確な境界面Ｘを高精度に検出可能とし、この発明の境界面検出手段を血清の自動分注に適用することで、血清分注の作業性の向上を図り、分注コストの大幅な低廉化を実現することである。

こうした課題を解決するため、この発明の血清の境界面検出手段は、検体を識別するバーコードラベル１１が側壁に貼られた採血管１を用い、採血管１内に収容した血液を遠心分離して血清３と血餅４を分離し、血清３の境界面Ｘを検出して自動分注するための血清の境界面検出手段であって、水分子に吸収される波長光源を投光して水分の存在を検出する水検出センサを用い、発光器２０と受光器２２が採血管１を挟んでヘッド面を相対峙し、採血管１を上下動移動させ、採血管１の側方から投光し、血清成分中の水分を検出して血清３の境界面Ｘを検出する境界面検出手段を用いる。そして、投光量に対する受光量を測定し、バーコードラベル１１の用紙の厚みで減少する透過光量と、この透過光量の減少による反応遅れに起因する境界面Ｘの検出誤差との関係を予め補正プログラムし、検出誤差を補正して境界面Ｘを検出することを特徴とするものである。

また、上記の血清の境界面検出手段において、採血管１を上下動移動させることに代わり、発光器２０及び受光器２２を採血管１の側壁に沿って上下動移動させるように構成するものである。

また、この発明の血清の境界面検出手段は、境界面Ｘとともに血清３の上面位置（境界面Ｙ）を同時に検出するものである。

この発明の血清の境界面検出手段は、血清成分中に水分が多量に存在することに着目し、この血清成分中の水分を水検出センサを用いて検出することで、血清３の境界面Ｘを検出するものである。採血管１を上下動移動させ、採血管１の側方から水分子に吸収される波長光源を投光し、これが血清成分中の水分に吸収されて血清３の層では水検出センサがオフとなり、血清３の境界面Ｘを正確に検出することができる。発光器２０から投光される波長光源（レーザ光）はバーコードラベル１１を透過し、バーコードラベル１１が側壁に貼られた採血管１においても境界面Ｘを検出することができる。さらに、投光量に対する受光量（アナログ量）を測定し、バーコードラベル１１の用紙の厚みで減少する透過光量と、この透過光量の減少による反応遅れに起因する境界面Ｘの検出誤差との関係を予め補正プログラムし、検出誤差を補正することで、バーコードラベル１１が側壁に幾重にも重ね貼りされた採血管１においても、正確な境界面Ｘを高精度に検出可能とするものである。採血管１を上下動移動させることに代わり、発光器２０及び受光器２２を採血管１の側壁に沿って上下動移動させ、採血管１の側方から投光しても、同様にして境界面Ｘを検出することができる。

また、水検出センサは繰り返し精度が高く、採血管１の上下動移動により迅速に作業を行うことができ、この発明の境界面検出手段を血清の自動分注に適用することで、境界面Ｘの位置に基づいた吸引チップ８の正確な深度の制御が可能となるとともに、血清分注の作業性を著しく向上させ、分注コストの大幅な低廉化を実現することができる。

また、この発明の血清の境界面検出手段は、境界面Ｘとともに血清３の上面位置も同時に検出されるので、採血管１の内径が既知であれば血清３の収容量が測定され、検査対象の小分けに必要とされる量の充足も直ちに判定可能であり、血清の収容量を管理することができる。

図１及び２に、この発明の血清の境界面検出手段の基本的な構成を示す。
図に示すように、採血管１内に収容した分離材２と採血した血液は、遠心分離して分離材２を介して上層の血清３と下層の血餅４に分離されている。この発明は、血清３と分離材２の境界面Ｘを検出する手段として、水分子に吸収される波長光源を投光することで水分の存在を検出する水検出センサを用いるもので、水分子に吸収される波長のレーザ光を投光する発光器２０と、これを受光する受光器２２が採血管１を挟んでヘッド面を相対峙するように設置されている。

採血管１を上下動移動させ、発光器２０から投光し、採血管１を透過した光量を受光器２２で受光して水分の存在を検出する。採血管１の最上層の中空層５では投光はそのまま透過し、水検出センサはオンである。血清３の層に至ると、投光は血清成分中の多量の水分に吸収されて受光量がゼロとなり、水検出センサはオフとなる。分離材２の層に至ると投光は再び透過し、水検出センサはオンとなる。採血管１を透過した受光量と採血管１の側壁の位置との関係を図２に示す。このようにして水検出センサのオンオフで血清３の境界面Ｘが検出され、同時に境界面Ｙも検出されるので、血清３の収容量が測定される。なお、採血管１を上下動移動させることに代わり、発光器２０及び受光器２２を採血管１の側壁に沿って上下動移動させ、発光器２０から投光して境界面Ｘを検出するように構成してもよい。

図３に、この水検出センサによる境界面検出手段を適用した具体的な検出作業を示す。
所定のラックに収容された採血管１が搬送機構の先端に設けた爪１５で把持され、発光器２０と受光器２２が対峙した位置へ移送される。最初に、爪１５の回転で採血管１を回転させ、適当なバーコード認識装置でバーコード１０の印字を認識し、バーコード１０の印字面を受光器２２に対向させる。図に示すように、１枚のバーコードラベル１１が採血管１の側壁に部分的に貼られている場合は、バーコードラベル１１で掩蔽されないバーコード１０の背面側が発光器２０に対向する。この状態で採血管１を上下動移動させ、発光器２０から投光し、採血管１を透過した光量を受光器２２で受光し、水検出センサのオンオフで境界面Ｘ及び境界面Ｙを検出し、その検出位置をメモリする。検出を終えた採血管１はラックに戻され、次の採血管１を爪１５で把持して移送し、順次境界面Ｘ及び境界面Ｙを検出する。

図４に示す採血管１は、病院や検査センターにおいて血液検査の課程ごとにバーコードラベル１１が貼られ、採血管１の側壁が複数枚のバーコードラベル１１ａ、１１ｂ、１１ｃで完全に掩蔽されたものである。このようにバーコードラベル１１を側壁に幾重にも重ね貼りした採血管１では、発光器２０からの投光がバーコードラベル１１の用紙の厚みで遮断され、透過光量が減少する。その結果、水分検出の反応遅れが生じ、採血管１の上下動移動に伴って、正確な境界面Ｘ及び境界面Ｙに対して、Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２の位置を検出する誤差を生じる場合がある。この検出誤差はバーコードラベル１１の用紙の厚みに依存する。

この発明の血清の境界面検出手段は、こうした検出誤差を補正する手段として、発光器２０の投光量に対する受光器２２の受光量をアナログ量で検出する。中空層５において、バーコードラベル１１が貼られていない部分では、投光量が１００に対し、全てが透過するので受光器２２の受光量は１００である。複数枚のバーコードラベル１１が側壁に重ね貼りされ、中空層５において、バーコードラベル１１が最も重ねられた部分での受光量が８０（減少量２０）の条件で誤差Ｅ１とする。さらにバーコードラベル１１が重ね貼りされ、中空層５において、バーコードラベル１１が最も重ねられた部分での受光量が６０（減少量４０）の条件で誤差Ｅ２であれば、このようなバーコードラベル１１の用紙の厚みで減少する透過光量と、境界面Ｘの検出誤差との関係を予め補正プログラムする。バーコードラベル１１の用紙の厚みによる検出誤差をこの補正プログラムで補正することで、正確な境界面Ｘを算出する。

以上、採血管１内に予め収容した分離材２を介して上層の血清３と下層の血餅４に分離した場合について説明したが、この発明の境界面検出手段を、分離材２を用いずに血液を遠心分離した採血管１に適用する場合は、血清３と血球４の境界面Ｘを検出する。

この発明の基本的構成を示す説明図。採血管を透過した受光量と採血管の側壁の位置との関係を示すグラフ。検出作業を示す説明図。バーコードラベルが複数枚貼られた採血管の正面図。血清の分注方法の説明図で、採血管の断面図。採血管の正面図。

１採血管
３血清
４血餅
１１バーコードラベル
Ｘ境界面
Ｙ境界面

Claims

検体を識別するバーコードラベル１１が側壁に貼られた採血管１を用い、採血管１内に収容した血液を遠心分離して血清３と血餅４を分離し、血清３の境界面Ｘを検出して自動分注するための血清の境界面検出手段であって、
水分子に吸収される波長光源を投光して水分の存在を検出する水検出センサを用い、発光器２０と受光器２２が採血管１を挟んでヘッド面を相対峙し、採血管１を上下動移動させ、採血管１の側方から投光し、血清成分中の水分を検出して血清３の境界面Ｘを検出する境界面検出手段を用い、
投光量に対する受光量を測定し、バーコードラベル１１の用紙の厚みで減少する透過光量と、この透過光量の減少による反応遅れに起因する境界面Ｘの検出誤差との関係を予め補正プログラムし、検出誤差を補正して境界面Ｘを検出することを特徴とする血清の境界面検出手段。
請求項１に記載の血清の境界面検出手段において、採血管１を上下動移動させることに代わり、発光器２０及び受光器２２を採血管１の側壁に沿って上下動移動させるようにした血清の境界面検出手段。
境界面Ｘとともに血清の上面位置（境界面Ｙ）を検出するようにした請求項１又は２に記載の血清の境界面検出手段。