JP5139912B2 - 血液試料凝固判定システム、血液試料凝固判定方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、血液試料を収容する試料容器を撮像し、撮像画像に基づいて試料容器中の血液試料が凝固しているか否かを判定する血液試料凝固判定システム及び血液試料凝固判定方法、並びに、コンピュータに試料容器中の血液試料が凝固しているか否かを判定させるコンピュータプログラムに関する。

血球の分類及び計数、免疫分析、又は血液凝固分析等の血液分析に供される血液試料は、管状の試料容器に収容される。また、上記のような血液の分析を自動的に行う血液分析装置では、吸引管により試料容器から血液試料の一部を吸引し、吸引された血液を分析するように構成されている。かかる血液分析装置においては、試料容器中の血液試料が凝固している場合に吸引管のつまりが発生するため、分析に先だって血液試料が凝固しているか否かを確認する必要がある。

特許文献１には、人間の視覚に頼ることなく、採血管（試料容器）内の血液が凝固しているか否かを自動で判定する凝固検体判定装置が開示されている。この凝固検体判定装置では、鉛直状態に保持された採血管内の血液と、所定の角度に傾けられた採血管内の血液とをカメラにより撮像し、取り込まれたそれぞれの画像を２値化処理して血液部分の面積をそれぞれ演算し、２つの面積の差を基準値と比較することにより、採血管内の血液が凝固しているか否かを判定する。
特開平１１−２４８８５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている凝固検体判定装置にあっては、血液部分の面積と採血管内の血液の量とが正しく比例しておらず、採血管に収容されている血液の量により、２つの２値化画像の血液部分の面積の差が変化するため、血液量によって凝固判定の精度にばらつきが生じる。また、凝固物が採血管内の血液の液面から突出すると、その突出量に応じて血液の液面が低下するため、その２値化画像の血液部分の面積の差は、凝固のない血液を撮像したときに得られた２値化画像の血液部分の面積の差と殆んど異ならない場合がある。このように、前記凝固検体判定装置では、高精度な血液の凝固判定を望むことはできない。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、従来に比して高精度な血液の凝固判定を行うことが可能な血液試料凝固判定システム、血液試料凝固判定方法、及びコンピュータプログラムを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の血液試料凝固判定システムは、透光性を有する材料から構成されており、血液試料を収容し、上端開口を蓋部によって密封された試料容器を、前記試料容器の底部が前記蓋部と同じ高さ又は前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持可能な試料容器保持部と、前記試料容器保持部によって前記試料容器の底部が前記蓋部と同じ高さ又は前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持された前記試料容器を撮像する撮像部と、前記撮像部により前記試料容器が撮像されることにより得られた撮像画像における前記試料容器内の前記血液試料の液面の高さを検出し、前記撮像画像において前記試料容器内の前記血液試料の液面から突出する凝集塊の有無に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定する凝固判定手段と、を備える。

上記態様においては、前記撮像部が、画素毎に赤色成分に関する情報を含む撮像画像を取得するように構成されており、前記凝固判定手段が、前記液面の高さよりも上方の領域の画像に含まれる各画素の前記赤色成分に関する情報に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するように構成されていることが好ましい。

また、上記態様においては、前記凝固判定手段が、前記液面の高さよりも上方の領域の画像に含まれる画素のうち、赤色成分に関する所定の条件に合致する画素を計数し、計数結果に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するように構成されていることが好ましい。

また、上記態様においては、前記撮像部が、画素毎に赤色成分に関する情報を含む撮像画像を取得するように構成されており、前記凝固判定手段が、前記撮像画像の前記液面を横切る方向における赤色成分に関する情報の変化に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料の前記液面の高さを検出するように構成されていることが好ましい。

また、上記態様においては、前記凝固判定手段が、前記撮像画像における前記試料容器の位置を検出し、検出された前記撮像画像における前記試料容器の位置に基づいて、前記撮像画像内の処理対象領域を設定し、設定された前記処理対象領域における画像に基づいて、前記血液試料の前記液面の高さを検出するように構成されていることが好ましい。

また、上記態様においては、前記凝固判定手段が、前記撮像画像における前記試料容器の位置として、前記撮像画像における前記試料容器の底部の位置を検出し、検出された前記撮像画像における前記試料容器の前記底部の位置に基づいて、前記処理対象領域を設定するように構成されていることが好ましい。

また、上記態様においては、前記凝固判定手段は、前記液面の高さの検出に失敗した場合に、検出された前記撮像画像における前記試料容器の位置に基づいて定められた前記撮像画像中の領域の画像に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するように構成されていることが好ましい。

また、上記態様においては、前記血液試料凝固判定システムが、前記試料容器保持部によって保持された前記試料容器に光を照射する照明部をさらに備え、前記撮像部が、前記照明部から照射され、前記試料容器によって反射された光を直接受光しない位置に配置されていることが好ましい。

本発明の一の態様の血液試料凝固判定方法は、透光性を有する材料から構成されており、血液試料を収容し、上端開口を蓋部によって密封された試料容器を、前記試料容器の底部が前記蓋部と同じ高さ又は前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持するステップと、前記試料容器の底部が前記蓋部と同じ高さ又は前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持された前記試料容器を撮像するステップと、前記試料容器が撮像されることにより得られた撮像画像における前記試料容器内の前記血液試料の液面の高さを検出するステップと、前記撮像画像において前記試料容器内の前記血液試料の液面から突出する凝集塊の有無に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するステップと、を備える。

本発明の一の態様のコンピュータプログラムは、コンピュータに、透光性を有する材料から構成されており、血液試料を収容し、上端開口を蓋部によって密封された試料容器を、前記試料容器の底部が前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持して撮像することによって得られた撮像画像を処理し、当該撮像画像における前記試料容器内の前記血液試料の液面の高さを検出するステップと、前記撮像画像において前記試料容器内の前記血液試料の液面から突出する凝集塊の有無に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するステップと、を実行させるコンピュータプログラムである。

本発明に係る血液試料凝固判定システム、血液試料凝固判定方法、及びコンピュータプログラムによれば、従来に比して高精度に血液の凝固判定を行うことが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態は、傾斜させた試料容器を撮像して得られた撮像画像に対して画像処理を行って撮像画像中の液面の高さを検出し、その液面の高さより上方の領域の画像に基づいて、試料容器内の血液試料の凝固判定を行い、また、直立状態の試料容器を撮像して得られた撮像画像に対して画像処理を行って試料容器中の血液量を検出し、これらの凝固判定結果及び血液量検出結果に基づいて、試料容器の搬送制御及び分析装置の吸引動作の制御を行う血液試料分析システムである。

［血液試料分析システムの構成］
図１は、本実施の形態に係る血液試料分析システムの全体構成を示す概略平面図である。図１に示すように、血液試料分析システム１は、試料投入装置２と、試料搬送装置３と、試料収容装置４と、血球分析装置５と、塗抹標本作製装置６と、システム制御装置７とを備えている。

＜試料投入装置２の構成＞
試料投入装置２は、２つの試料送出ユニット２１ａ，２１ｂと、当該２つの試料送出ユニット２１ａ，２１ｂの間に配置された試料チェックユニット２２とを備えている。当該試料投入装置２は、サンプルラックに収納された複数の試料容器を載置することができ、そのサンプルラックに収容された試料容器中の血液試料の凝固判定及び血液量検出を行い、また、試料容器に貼付されたバーコードラベルのバーコードを読み取って検体ＩＤを取得し、検体ＩＤ、凝固判定結果、及び血液量のデータをシステム制御装置７に送信する。

図２は、試料容器の外観を示す斜視図であり、図３は、サンプルラックの外観を示す斜視図である。図２に示すように、試料容器８は、管状をなしており、上端が開口している。内部には患者から採取された血液試料が収容され、上端の開口は蓋部８ａにより密封されている。試料容器８は、透光性を有するガラス又は合成樹脂により構成されており、内部の血液試料が視認可能となっている。また、試料容器８の側面には、バーコードラベル８ｂが貼付されている。このバーコードラベル８ｂには、検体ＩＤを示すバーコードが印刷されている。サンプルラック９は、１０本の試料容器８を並べて保持することが可能である。サンプルラック９では、各試料容器８が垂直状態（立位状態）で保持される。また、サンプルラック９の側面には、バーコードラベル９ａが貼付されている。このバーコードラベル９ａには、ラックＩＤを示すバーコードが印刷されている。

図４は、試料送出ユニット２１ａの外観構成を示す斜視図である。図４に示すように、試料送出ユニット２１ａは、試料容器８を収容されたサンプルラック９を載置するための凹状のラック載置部２１１を有している。このラック載置部２１１は、長方形状をなしており、複数のサンプルラック９を同時に載置することが可能である。なお、このときサンプルラック９は、横方向に試料容器８が並ぶように載置される。ラック載置部２１１には、図示しない係合部が設けられており、この係合部がサンプルラック９に係合した状態で前後方向へ移動することで、ラック載置部２１１上でサンプルラック９が移送されるようになっている。また、試料送出ユニット２１ｂは、ＣＰＵ及びメモリから構成された制御部２１３を備えている。かかる制御部２１３は、係合部等の動作機構の制御を行う。

試料送出ユニット２１ａは、試料チェックユニット２２の右側に配置されている（図１参照）。試料送出ユニット２１ａのラック載置部２１１の奥側の左方壁部は欠落しており、ここがラック送出口２１２となっている。ラック載置部２１１に載置されたサンプルラック９は、手前側から奥側へ向かう方向、つまり後方向へ移送され、ラック載置部２１１の最も奥側の位置に到達した後、このラック送出口２１２から左側の試料チェックユニット２２へ搬出される。また、試料チェックユニット２２の左側に配置されている試料送出ユニット２１ｂは、ラック載置部２１１の奥側の右方壁部が欠落してラック導入口（図示せず）が形成されており、このラック導入口によって試料チェックユニット２２からサンプルラック９が導入されるようになっている。また、試料送出ユニット２１ｂのラック載置部２１１の前側（正面側）の左方壁部も欠落しており（図示せず）、この部分がラック送出口となっている。ラック導入口から導入されたサンプルラック９は、ラック載置部２１１により前方に移送され、最も前方の位置に到達した後、ラック送出口から左方へ送出される。

また、図４に示すように、試料送出ユニット２１ａには、操作パネル２１４が設けられている。ユーザはこの操作パネル２１４を操作して、血液試料分析システム１に分析開始の指示又は分析終了の指示を与えることができる。

図５は、試料チェックユニット２２の構成を示す平面図である。図５に示すように、試料チェックユニット２２は、試料送出ユニット２１ａから導入されたサンプルラック９を載置するためのラック載置部２２１と、ラック載置部２２１上のサンプルラック９のバーコード（ラックバーコード）を読み取るバーコードリーダ２２２ａと、サンプルラック９に収容された試料容器８のバーコード（検体バーコード）を読み取るバーコードリーダ２２２ｂと、ユーザが手作業で使用するハンディバーコードリーダ２２２ｃと、試料容器８を水平回転させる水平回転機構２２３と、試料容器８のバーコードラベル８ｂの有無を検出するための光学センサ２２３ａと、試料容器８をサンプルラック９から取り出し、傾倒させる試料容器傾倒機構２２４と、試料容器８を撮像する２つのカメラ２２５ａ，２２５ｂと、ＣＰＵ及びメモリを備えており、水平回転機構２２３及び試料容器傾倒機構２２４等の動作機構の制御を行う制御部２２６と、液晶表示部２２７とを備えている。また、かかる試料チェックユニット２２は、システム制御装置７とデータ通信が可能であるように接続されており、バーコードリーダ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃで読み取ったデータ、及びカメラ２２５ａ，２２５ｂの撮像画像をシステム制御装置７へ送信するように構成されている。

ラック載置部２２１は、平面視において長方形状をなす凹状に窪んだ部分である。当該ラック載置部２２１の奥側端の右側壁部には、試料送出ユニット２１ａからサンプルラック９を導入するためのラック導入口２２１ａが設けられている。また、ラック載置部２２１の奥側端の左側壁部には、ラック載置部２２１からサンプルラック９を送出するためのラック送出口２２１ｂが設けられている。かかるラック載置部２２１の最も奥側の部分（図において、二点鎖線にて示した部分）は、サンプルラック９を搬送するための搬送路として用いられ、これ以外の部分は、サンプルラック９を貯留するために用いられる。

バーコードリーダ２２２ａは、発光部と受光部（ラインセンサ）を備えており（図示せず）、搬送路上にあるサンプルラック９のラックバーコードを読み取ることが可能な位置に配置されている。ラック導入口２２１ａから導入されたサンプルラック９は、図示しない係合手段に係合されて上述した搬送路上を移送される。そして、当該搬送路上において、サンプルラック９のラックバーコードが、バーコードリーダ２２２ａにより読み取られる。読み取られたラックＩＤは、システム制御装置７へ送信される。

バーコードリーダ２２２ｂは、発光部と受光部（ラインセンサ）を備えており（図示せず）、搬送路上にあるサンプルラック９に収容されている試料容器８の検体バーコードを読み取ることが可能な位置に配置されている。このバーコードリーダ２２２ｂの上方には、水平回転機構２２３が設けられている。

図６は、試料チェックユニット２２の一部の構成を模式的に示した正面図である。図６に示すように、水平回転機構２２３は、サンプルラック９上の試料容器８の上端に当接する当接部２２３ｄを有しており、この当接部２２３ｄはモータによって水平方向に回転可能に構成されている。当接部２２３ｄが試料容器８の蓋部８ａに当接した状態で水平回転することにより、試料容器８がサンプルラック９の内部で水平回転することになる。また、水平回転機構２２３の前方には、光学センサ２２３ａが配置される。かかる光学センサ２２３ａは、発光素子２２３ｂと受光素子２２３ｃとにより構成されている。水平回転機構２２３により、試料容器８が水平回転している間に、発光素子２２３ｂからこの試料容器８に光が照射され、その反射光が受光素子２２３ｃにより受光される。発光素子２２３ｂの光を反射している面にバーコードラベルが存在している場合には、かかる受光素子２２３ｃの受光レベルが所定値を越え、発光素子２２３ｂの光を反射している面にバーコードラベルが存在していない場合には、受光レベルが前記所定値以下となる。そこで、制御部２２６が、試料容器８を水平回転させつつ光学センサ２２３ａの受光素子２２３ｃの受光レベルをチェックし、その受光レベルが前記所定値以下となる位置で水平回転機構２２３の水平回転運動が停止させる。これにより、バーコードラベル８ｂが存在しない面が前方を向くように、試料容器８の角度が調整される。

上述のように、バーコードラベル８ｂが存在しない面が前方を向いているときには、試料容器８の後方にあるバーコードリーダ２２２ｂが試料容器８のバーコードラベル８ｂと対向することになる。ここで、バーコードリーダ２２２ｂによりバーコードラベル８ｂから検体ＩＤが読み取られる。

また、光学センサ２２３ａは、図示しない垂直駆動機構により上下方向に移動可能となっている。かかる光学センサ２２３ａは、サンプルラック９がラック載置部２２１の上記搬送路上にあるときには、サンプルラック９の前側に配置される。また、サンプルラック９がラック載置部２２１の前方に移送される際には、光学センサ２２３ａが、サンプルラック９の移送に干渉しない位置まで、上記垂直駆動機構により上昇される。

ラック載置部２２１の搬送路上において、サンプルラック９は、隣り合う試料容器８の間隔を１ピッチとしたピッチ送りで左方向へ間欠的に移送される。水平回転機構２２３より所定ピッチ分だけ左側の位置には、上述した試料容器傾倒機構２２４が設けられている。図７は、試料容器傾倒機構２２４の概略構成を示す側面図である。試料容器傾倒機構２２４は、試料容器の上端付近を左右両側から把持する把持部２２４ａと、モータ２２４ｂと、モータ２２４ｂの回転軸と把持部２２４ａとを連結するベルト２２４ｃとを備え、モータ２２４ｂの回転により把持部２２４ａを上下方向に移送することが可能である。また、把持部２２４ａは、モータ２２４ｄの回転軸に連結されており、モータ２２４ｄの回転動作によって把持部２２４ａが前後方向へ延びた中心軸の回りを回転することが可能である。

水平回転機構２２３により、バーコードラベル８ｂが前面に存在しない状態にまで回転された試料容器８は、サンプルラック９が左方向へ移送されることにより試料容器傾倒機構２２４の位置まで到達する。ここで試料容器傾倒機構２２４の把持部２２４ａが試料容器８の上端付近を把持し、その状態のまま上昇されることにより、試料容器８がサンプルラック９から取り出される。試料容器８がサンプルラック９から完全に離脱して第１撮像位置２２４ｅまで到達すると、把持部２２４ａの上昇動作が停止される。第１撮像位置２２４ｅにある試料容器８の前方には、カメラ２２５ａが配置されている。また、白色ＬＥＤ２２５ｃがカメラ２２５ａに対して所定の位置に配置されており、この白色ＬＥＤ２２５ｃにより試料容器８が照明される。

図８は、カメラ２２５ａと、白色ＬＥＤ２２５ｃと、試料容器８との位置関係及び白色ＬＥＤから発せられた光の進行方向を説明するための模式図である。図８に示すように、白色ＬＥＤ２２５ｃは第１撮像位置２２４ｅにある試料容器８へ向けて光を発し、且つ、その試料容器８の反射光が、試料容器８の前方に位置するカメラ２２５ａに直接入射しない位置及び向きに配置されている。これにより、反射光がカメラ２２５ａに直接当たることがなく、露出オーバーによるいわゆる白飛びを防止することができる。

把持部２２４ａにより第１撮像位置２２４ｅにおいて把持された試料容器８は、立位状態（垂直状態）のままカメラ２２５ａにより撮像され、これによって得られた撮像画像データは、システム制御装置７へ送信される。その後、把持部２２４ａがモータ２２４ｄにより垂直回転され、これによって試料容器８が傾倒する。把持部２２４ａは、図６において二点鎖線で示すように、試料容器８の底部が蓋部８ａよりも上方に位置する第２撮像位置２２４ｆに試料容器８が至るまでの所定角度回動される。第２撮像位置２２４ｆにある試料容器８の前方には、カメラ２２５ｂ（図５参照）が配置されている。また、白色ＬＥＤ２２５ｄ（図５参照）がカメラ２２５ｂに対して所定の位置に配置されており、この白色ＬＥＤ２２５ｄにより試料容器８が照明される。白色ＬＥＤ２２５ｄとカメラ２２５ｂとの相対的位置関係は、白色ＬＥＤ２２５ｃとカメラ２２５ａとの相対的位置関係と同一とされる。つまり、白色ＬＥＤ２２５ｄは第２撮像位置２２４ｆにある試料容器８へ向けて光を発し、且つ、その試料容器８の反射光が、試料容器８の前方に位置するカメラ２２５ｂに直接入射しない位置及び向きに配置されている。

把持部２２４ａにより第２撮像位置２２４ｆにおいて把持された試料容器８は、上記のように傾斜した状態のままカメラ２２５ａにより撮像され、これによって得られた撮像画像データは、システム制御装置７へ送信される。全ての試料容器８の撮像が完了したサンプルラック９は、ラック送出口２２１ｂから送出される。

バーコードリーダ２２２ｃは、発光部と受光部（ラインセンサ）を備えており（図示せず）、電気信号を送信するための柔軟なケーブルにより試料チェックユニット２２の本体と接続されている。かかるバーコードリーダ２２２ｃは、バーコードリーダ２２２ｂでは読み取り不能であったバーコードをユーザが手作業で再度読み取るような場合に使用される。

＜試料搬送装置３の構成＞
次に、試料搬送装置３の構成について説明する。図１に示すように、血液試料分析システム１は、３つの試料搬送装置３を備えている。血球分析装置５，５及び塗抹標本作製装置６の前方には、各別に試料搬送装置３，３，３が配置されている。隣り合う試料搬送装置３，３は接続されており、サンプルラック９を受渡しすることが可能である。また、最も右側の試料搬送装置３は、上述した試料投入装置２に接続されており、試料投入装置２から搬出されたサンプルラック９を導入することが可能となっている。最も左側の試料搬送装置３は、試料収容装置４に接続されており、試料収容装置４へサンプルラック９を搬出することが可能となっている。

各試料搬送装置３は、コンベア３１とラックスライダ３２とを備えている。図９は、コンベア３１の構成を示す斜視図であり、図１０は、ラックスライダ３２の構成を示す斜視図である。図９に示すように、コンベア３１には、それぞれ左右方向へ延びた２つのラック搬送路３１ａ，３１ｂが設けられている。後側のラック搬送路３１ａは、血球分析装置５又は塗抹標本作製装置６に供給すべき試料を収容するサンプルラック９を搬送するための測定ラインである。一方、前側のラック搬送路３１ｂは、血球分析装置５又は塗抹標本作製装置６に供給すべき試料を収容していないサンプルラック９を搬送するためのスキップラインである。また、コンベア３１は、ＣＰＵ及びメモリを備えており、各動作機構を制御する制御部３１ｃを備えている。

ラックスライダ３２は、コンベア３１の右側に配置されており、コンベア３１の測定ライン３１ａ及びスキップライン３１ｂへのサンプルラック９の振り分け投入を行う。ラックスライダ３２は、１つの可動搬送路３２ａを備えており、当該可動搬送路３２ａは、図示しないモータによって前後方向に移動可能となっている。かかる可動搬送路３２ａの動作は、前述した制御部３１ｃによって制御される。

また、試料搬送装置３は、図示しないラックバーコードリーダが設けられており、これらのバーコードリーダによって読み取られたラックＩＤは、制御部３１ｃに与えられる。また、試料搬送装置３は、システム制御装置７と通信可能に接続されており、システム制御装置７から測定オーダを受信するように構成されている。制御部３１ｃは、システム制御装置７から与えられた測定データ及びバーコードリーダにより読み取られたラックＩＤに基づき、そのサンプルラック９に血球分析装置５又は塗抹標本作製装置６に供給すべき試料が収容されているか否かを判定するようになっている。そして、血球分析装置５又は塗抹標本作製装置６に供給すべき試料が収容されているサンプルラック９がラックスライダ３２に導入されると、可動搬送路３２ａを後側へ移動させてこのサンプルラック９を測定ライン３１ａに送出する。また、血球分析装置５又は塗抹標本作製装置６に供給すべき試料が収容されていないサンプルラック９がラックスライダ３２に導入されると、可動搬送路３２ａを前側へ移動させてこのサンプルラック９をスキップライン３１ｂに送出する。つまり、血球分析装置５の分析対象でない試料しか収容していないサンプルラック９は、血球分析装置５の前側に配置されている試料搬送装置３においては、スキップライン３１ｂに搬送され、塗抹標本作製装置６による塗抹標本作製対象でない試料しか収容していないサンプルラック９は、塗抹標本作製装置６の前側に配置されている試料搬送装置３においては、スキップライン３１ｂに搬送される。一方、サンプルラック９内に、血球分析装置５による分析対象の試料が１つでもある場合は、血球分析装置５の前側に配置されている試料搬送装置３においては、このサンプルラック９は測定ライン３１ａに搬送される。

また、制御部３１ｃは、測定ライン３１ａにサンプルラック９を送出した場合において、血球分析装置５（塗抹標本作製装置６）が試料を吸引する吸引位置に分析（塗抹標本作製処理）の対象とする試料容器を移送し、血球分析装置５（塗抹標本作製装置６）が試料の吸引を完了した後に、次の分析対象（塗抹標本作製処理対象）の試料容器を前記吸引位置まで移送するという動作を繰り返し行う。

＜試料収容装置４の構成＞
試料収容装置４は、分析又は塗抹標本作製を終了したサンプルラック９を試料搬送装置３から受け取り、収容する。その構成は、試料送出ユニット２１ａ，２１ｂと同様であるので、説明を省略する。

＜血球分析装置５の構成＞
血球分析装置５は、光学式フローサイトメトリー方式の多項目血球分析装置であり、血液試料に含まれる血球に関して側方散乱光強度、蛍光強度等を取得し、これらに基づいて試料中に含まれる血球を分類し、且つ、種類毎に血球数を計数し、このように分類された血球が種類毎に色分けされたスキャッタグラムを作成し、これを表示する。かかる血球分析装置５は、血液試料を測定する測定ユニット５１と、測定ユニット５１から出力された測定データを処理し、血液試料の分析結果を表示する情報処理ユニット５２とを備えている。

図１１は、測定ユニット５１の概略構成を示すブロック図である。測定ユニット５１は、試料分注部５１１と、測定試料調製部５１２と、光学検出部５１３と、信号処理回路５１４と、制御部５１５とを備えている。

試料分注部５１１は、吸引管（図示せず）を備えており、この吸引管を試料搬送装置３の測定ライン３１ａ上を搬送されたサンプルラック９の試料容器８の蓋部８ａに突き刺して、この試料容器８から血液試料を吸引する。測定試料調製部５１２は、混合容器（図示せず）を備えており、試料分注部５１１により分注された血液試料、試薬及び希釈液を混合撹拌し、測定試料を調製する。

光学検出部５１３は、フローセル（図示せず）を備え、このフローセルに測定試料を供給することにより測定試料の細い流れを形成し、その測定試料に対して光を照射して、光学センサにより側方散乱光信号、前方散乱光信号、及び蛍光信号を取得する。これらの信号は、信号処理回路５１４へ出力される。信号処理回路５１４は、光学検出部５１３から出力される電気信号を処理する回路である。かかる信号処理回路５１４は、側方散乱光信号、前方散乱光信号、蛍光信号のピーク及びパルス幅等のパラメータを取得する。

制御部５１５は、ＣＰＵ及びメモリを備えており、試料搬送装置３とデータ通信可能に接続されている。かかる制御部５１５は、試料搬送装置３から与えられた分析項目にしたがって、試料分注部５１１、測定試料調製部５１２、光学検出部５１３、及び信号処理回路５１４を制御し、上記分析項目に対応する測定動作を実行させる。また、信号処理回路５１４によって得られた上記パラメータを含む測定データを情報処理ユニット５２へ送信するように構成されている。

また、測定ユニット５１は、通常測定モードと微量測定モードの２つの動作モードにより動作可能となっている。微量測定モードでは、通常測定モードに比べて少ない量の血液試料が試料分注部５１１により吸引され、通常測定モードに比べて高い希釈率の測定試料が測定試料調製部５１２により調製され、光学検出部５１３によりその測定試料の光学的測定が行われる。

次に、情報処理ユニット５２の構成について説明する。情報処理ユニット５２は、コンピュータにより構成されている。図１２は、情報処理ユニット５２の構成を示すブロック図である。情報処理ユニット５２は、コンピュータ５２ａによって実現される。図１２に示すように、コンピュータ５２ａは、本体５２１と、画像表示部５２２と、入力部５２３とを備えている。本体５２１は、ＣＰＵ５２１ａ、ＲＯＭ５２１ｂ、ＲＡＭ５２１ｃ、ハードディスク５２１ｄ、読出装置５２１ｅ、入出力インタフェース５２１ｆ、通信インタフェース５２１ｇ、及び画像出力インタフェース５２１ｈを備えており、ＣＰＵ５２１ａ、ＲＯＭ５２１ｂ、ＲＡＭ５２１ｃ、ハードディスク５２１ｄ、読出装置５２１ｅ、入出力インタフェース５２１ｆ、通信インタフェース５２１ｇ、及び画像出力インタフェース５２１ｈは、バス５２１ｊによって接続されている。

ＣＰＵ５２１ａは、ＲＡＭ５２１ｃにロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、後述するような分析プログラム５２４ａを当該ＣＰＵ５２１ａが実行することにより、コンピュータ５２ａが情報処理ユニット５２として機能する。

ＲＯＭ５２１ｂは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、又はＥＥＰＲＯＭ等によって構成されており、ＣＰＵ５２１ａに実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。

ＲＡＭ５２１ｃは、ＳＲＡＭまたはＤＲＡＭ等によって構成されている。ＲＡＭ５２１ｃは、ハードディスク５２１ｄに記録されている分析プログラム５２４ａの読み出しに用いられる。また、ＣＰＵ５２１ａがコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ５２１ａの作業領域として利用される。

ハードディスク５２１ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、ＣＰＵ５２１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いられるデータがインストールされている。後述する分析プログラム５２４ａも、このハードディスク５２１ｄにインストールされている。

読出装置５２１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、またはＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等によって構成されており、可搬型記録媒体５２４に記録されたコンピュータプログラムまたはデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体５２４には、コンピュータを情報処理ユニット５２として機能させるための分析プログラム５２４ａが格納されており、コンピュータ５２ａが当該可搬型記録媒体５２４から分析プログラム５２４ａを読み出し、当該分析プログラム５２４ａをハードディスク５２１ｄにインストールすることが可能である。

なお、前記分析プログラム５２４ａは、可搬型記録媒体５２４によって提供されるのみならず、電気通信回線（有線、無線を問わない）によってコンピュータ５２ａと通信可能に接続された外部の機器から前記電気通信回線を通じて提供することも可能である。例えば、前記分析プログラム５２４ａがインターネット上のサーバコンピュータのハードディスク内に格納されており、このサーバコンピュータにコンピュータ５２ａがアクセスして、当該コンピュータプログラムをダウンロードし、これをハードディスク５２１ｄにインストールすることも可能である。

また、ハードディスク５２１ｄには、例えば米マイクロソフト社が製造販売するWindows（登録商標）等のマルチタスクオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施の形態に係る分析プログラム５２４ａは当該オペレーティングシステム上で動作するものとしている。

入出力インタフェース５２１ｆは、例えばUSB，IEEE1394，又はRS-232C等のシリアルインタフェース、SCSI，IDE，又はIEEE1284等のパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インタフェース５２１ｆには、キーボード及びマウスからなる入力部５２３が接続されており、ユーザが当該入力部５２３を使用することにより、コンピュータ５２ａにデータを入力することが可能である。

通信インタフェース５２１ｇは、Ethernet（登録商標）インタフェースである。通信インタフェース５２１ｇはＬＡＮを介して測定ユニット５１に接続されている。コンピュータ５２ａは、通信インタフェース５２１ｇにより、所定の通信プロトコルを使用して当該ＬＡＮに接続された測定ユニット５１との間でデータの送受信が可能である。

画像出力インタフェース５２１ｈは、ＬＣＤまたはＣＲＴ等で構成された画像表示部５２２に接続されており、ＣＰＵ５２１ａから与えられた画像データに応じた映像信号を画像表示部５２２に出力するようになっている。画像表示部５２２は、入力された映像信号にしたがって、画像（画面）を表示する。

＜塗抹標本作製装置６の構成＞
塗抹標本作製装置６は、血液試料を吸引し、スライドガラス上に滴下して、その血液試料をスライドガラス上で薄く引き延ばし、乾燥させた上で、当該スライドガラスに染色液を供給してスライドガラス上の血液を染色することにより、塗抹標本を作製する。

図１３は、塗抹標本作製装置６の概略構成を示すブロック図である。図１３に示すように、塗抹標本作製装置６は、試料分注部６１と、塗抹部６２と、スライドガラス搬送部６３と、染色部６４と、制御部６５とを備えている。

試料分注部６１は、吸引管（図示せず）を備えており、この吸引管を試料搬送装置３の測定ライン３１ａ上を搬送されたサンプルラック９の試料容器８の蓋部８ａに突き刺して、この試料容器８から血液試料を吸引する。また、試料分注部６１は、吸引した血液試料をスライドガラス上に滴下するように構成されている。塗抹部６２は、スライドガラス上に滴下された血液試料を塗抹して乾燥させ、さらに、スライドガラスに印字するように構成されている。

スライドガラス搬送部６３は、塗抹部６２によって血液試料が塗抹されたスライドガラスを図示しないカセットに収容させ、さらにそのカセットを搬送するために設けられている。染色部６４は、スライドガラス搬送部６３によって染色位置まで搬送されたカセット内のスライドガラスに対して、染色液を供給する。制御部６５は、試料搬送装置３から与えられた標本作製指示にしたがって、試料分注部６１、塗抹部６２、スライドガラス搬送部６３、及び染色部６４を制御し、上記の塗抹標本作製動作を実行させる。また、制御部６５は、塗抹標本の作製が終了したときに、塗抹標本の作製の終了通知を試料搬送装置３へ送信する。

＜システム制御装置７の構成＞
システム制御装置７は、コンピュータにより構成されており、血液試料分析システム１の全体を制御する。このシステム制御装置７は、試料投入装置２から検体ＩＤ、及びラックＩＤを受け付け、検体ＩＤをキーにしてホストコンピュータ（図示せず）から測定オーダを取得する。また、システム制御装置７は、カメラ２２５ａ，２２５ｂから出力された撮像画像に対して画像処理を実行し、収容容器内の血液試料が凝固しているか否かを判定し、且つ、試料容器内の血液試料の量を検出する。さらに、システム制御装置７は、測定オーダを試料搬送装置３へ送信する。

システム制御装置７は、コンピュータ７ａによって実現される。図１２に示すように、コンピュータ７ａは、本体７１と、画像表示部７２と、入力部７３とを備えている。本体７１は、ＣＰＵ７１ａ、ＲＯＭ７１ｂ、ＲＡＭ７１ｃ、ハードディスク７１ｄ、読出装置７１ｅ、入出力インタフェース７１ｆ、通信インタフェース７１ｇ、及び画像出力インタフェース７１ｈを備えており、ＣＰＵ７１ａ、ＲＯＭ７１ｂ、ＲＡＭ７１ｃ、ハードディスク７１ｄ、読出装置７１ｅ、入出力インタフェース７１ｆ、通信インタフェース７１ｇ、及び画像出力インタフェース７１ｈは、バス７１ｊによって接続されている。

ハードディスク７１ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、ＣＰＵ７１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いられるデータがインストールされている。後述するシステム制御プログラム７４ａも、このハードディスク７１ｄにインストールされている。

読出装置７１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、またはＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等によって構成されており、可搬型記録媒体７４に記録されたコンピュータプログラムまたはデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体７４には、コンピュータをシステム制御装置７として機能させるためのシステム制御プログラム７４ａが格納されており、コンピュータ７ａが当該可搬型記録媒体７４からシステム制御プログラム７４ａを読み出し、当該システム制御プログラム７４ａをハードディスク７１ｄにインストールすることが可能である。

入出力インタフェース７１ｆは、例えばUSB，IEEE1394，又はRS-232C等のシリアルインタフェース、SCSI，IDE，又はIEEE1284等のパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インタフェース７１ｆには、キーボード及びマウスからなる入力部７３が接続されており、ユーザが当該入力部７３を使用することにより、コンピュータ５２ａにデータを入力することが可能である。また、入出力インタフェース７１ｆには、上述した試料チェックユニット２２に設けられたカメラ２２５ａ，２２５ｂが接続されており、かかるカメラ２２５ａ，２２５ｂにより得られた撮像画像を取り込むことが可能となっている。

通信インタフェース７１ｇは、Ethernet（登録商標）インタフェースである。通信インタフェース７１ｇはＬＡＮを介して試料投入装置２、試料搬送装置３、試料収容装置４、及び図示しないホストコンピュータに接続されている。コンピュータ７ａは、通信インタフェース７１ｇにより、所定の通信プロトコルを使用して当該ＬＡＮに接続された上記の各装置との間でデータの送受信が可能である。

なお、システム制御装置７のその他の構成は、上述した情報処理ユニット５２の構成と同様であるので、その説明を省略する。

［血液試料分析システムの動作］
以下、本実施の形態に係る血液試料分析システム１の動作について説明する。

＜試料投入装置２の動作＞
図１４Ａ及び図１４Ｂは、試料投入装置２の動作の流れを示すフローチャートである。ユーザは、試料容器８を収容したサンプルラック９を試料送出ユニット２１ａのラック載置部２１１に載置し、試料送出ユニット２１ａの操作パネル２１４を操作して、血液試料分析システム１に分析開始の指示を与える。試料送出ユニット２１ａの制御部２１３は、かかる分析開始の指示を受け付け（ステップＳ１０１）、これによりサンプルラック９の移送を開始する（ステップＳ１０２）。試料送出ユニット２１ａのラック載置部２１１に載置されたサンプルラック９は、ラック載置部２１１上を後方へ移送され、その後、サンプルラック９は左方向へと移送され、試料チェックユニット２２へと受け渡される。

試料チェックユニット２２に導入されたサンプルラック９は、試料チェックユニット２２の制御部２２６により、ラック載置部２２１の搬送路上を左方向へ１ピッチ毎に移送される（ステップＳ１０３）。そして、サンプルラック９のラックバーコードがバーコードリーダ２２２ａにより読み取られ、制御部２２６へ与えられる（ステップＳ１０４）。制御部２２６は、試料容器８が水平回転機構２２３の前方の位置に存在するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この処理は、例えば、光学センサ２２３ａの受光素子２２３ｃの受光レベルを参照することにより行われる。試料容器８が水平回転機構２２３の前方位置に存在しない場合には（ステップＳ１０５においてＮＯ）、制御部２２６は、処理をステップＳ１１０に移す。一方、試料容器８が水平回転機構２２３の前方に位置したときには（ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、制御部２２６は、当接部２２３ｄを試料容器８の蓋部８ａに当接させて回転させながら（ステップＳ１０６）、光学センサ２２３ａの受光素子２２３ｃの受光レベルを所定値と比較し（ステップＳ１０７）、受光レベルが所定値以下の場合には（ステップＳ１０７においてＮＯ）、処理をステップＳ１０６へ戻し、試料容器８の水平回転を継続する。一方、受光レベルが所定値を越える場合には（ステップＳ１０７においてＹＥＳ）、制御部２２６は、当接部２２３ｄの水平回転を停止させ（ステップＳ１０８）、バーコードリーダ２２２ｂに検体バーコードを読み取らせる（ステップＳ１０９）。

次に制御部２２６は、試料容器傾倒機構２２４の前方に試料容器８が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この処理は、例えば、水平回転機構２２３の前方位置に存在していた試料容器８が何回ピッチ送りされたかにより判定される。試料容器傾倒機構２２４の前方位置に試料容器８が存在しない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御部２２６は、処理をステップ１１６へ移す。試料容器傾倒機構２２４の前方位置に試料容器８が存在する場合には（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御部２２６は、試料容器８を把持部２２４ａにより把持し、上方の第１撮像位置まで持ち上げ（ステップＳ１１１）、システム制御装置７へ第１画像取込指示信号を送信する（ステップＳ１１２）。システム制御装置７は、後述するように、この第１画像取込指示信号を受信すると、カメラ２２５ａの撮像画像を取り込み、その後、この撮像画像に対して画像処理を実行し、試料容器８の血液量を検出する。

次に、制御部２２６は、把持部２２４ａを所定角度垂直回動させて、第２撮像位置まで試料容器８を傾倒させ（ステップＳ１１３）、システム制御装置７へ第２画像取込指示信号を送信する（ステップＳ１１４）。システム制御装置７は、後述するように、この第２画像取込指示信号を受信すると、カメラ２２５ｂの撮像画像を取り込み、その後、この撮像画像に対して画像処理を実行し、試料容器８の血液凝固の有無を判定する。

次に、制御部２２６は、把持部２２４ａを反対方向に回動させて、再度試料容器８を垂直状態に戻し、さらに把持部２２４ａを下降させて、試料容器８をサンプルラック９に収容する（ステップＳ１１５）。

なお、上述のステップＳ１０５〜Ｓ１０９の処理と、ステップＳ１１０〜Ｓ１１５の処理は、ここでは説明を簡単にするために順次的に実行するように記載しているが、実際は並行して実行される。つまり、例えば、サンプルラック９に収容された一の試料容器８に対しては、試料容器８の水平回転動作を行いつつ、他の試料容器８に対しては、試料容器８のサンプルラック９からの引き抜き動作を行う。

制御部２２６は、サンプルラック９に収容された全ての試料容器８に対して上記の処理を完了したか否か、正確には、サンプルラック９の右端の試料容器収容部が試料容器傾倒機構２２４の前方に位置しているか否かを判定し（ステップＳ１１６）、サンプルラック９の右端がまだ試料容器傾倒機構２２４の前方位置に到達していない場合には（ステップＳ１１６においてＮＯ）、サンプルラック９を１ピッチ左方向へ移送し（ステップＳ１１７）、処理をステップＳ１０５へ戻す。

サンプルラック９の右端が試料容器傾倒機構２２４の前方位置に到達した場合には（ステップＳ１１６においてＹＥＳ）、制御部２２６は、このサンプルラック９のラックＩＤ及びこのサンプルラック９に収容されている全試料容器８の検体ＩＤをシステム制御装置７へ送信する（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１８において送信されるデータでは、サンプルラック９における試料容器８の保持位置（１〜１０）と、保持されている試料容器の検体ＩＤとが対応付けられている。次いで、制御部２２６は、サンプルラック９をさらに左方向へ移送して、試料送出ユニット２１ｂへこのサンプルラック９を送出する（ステップＳ１１９）。試料送出ユニット２１ｂの制御部２１３は、受け入れたサンプルラック９を移送する（ステップＳ１２０）。サンプルラック９は、試料送出ユニット２１ｂのラック載置部２１１上を移送され、その後、左方向へ移送されて、試料搬送装置３へ受け渡される。

試料送出ユニット２１ａの制御部２１３は、分析動作の終了条件（分析終了指示がユーザから与えられたか、試料送出ユニット２１ａのラック載置部２１１上にサンプルラック９がないこと）が満たしているか否かを判定し（ステップＳ１２１）、満たしていなければ（ステップＳ１２１においてＮＯ）、処理をステップＳ１０２へ戻し、満たしていれば（ステップＳ１２１においてＹＥＳ）、処理を終了する。

＜システム制御装置７の測定オーダ取得動作＞
次に、システム制御装置７の動作について説明する。システム制御装置は、試料投入装置２から受信した検体ＩＤにより、その検体（血液試料）に対する測定オーダを取得する。ここで、測定オーダとは、血液試料に対して分析を行うべき分析項目の指示を示すデータであり、検体ＩＤ、患者ＩＤ及び患者氏名等の検体の属性情報と、分析項目の情報とが含まれる。

図１５は、測定オーダの取得処理の手順を示すフローチャートである。図１５に示すように、試料投入装置２から送信されたラックＩＤ及び検体ＩＤがシステム制御装置７に受信されると（ステップＳ１３１）、システム制御装置７のＣＰＵ７１ａに割り込み要求が発生し、ステップＳ１３２の処理が呼び出される。

ステップＳ１３２において、ＣＰＵ７１ａは、受信した検体ＩＤのうちの１つを送信し、図示しないホストコンピュータへその検体ＩＤに対応する測定オーダを要求する（ステップＳ１３２）。ＣＰＵ７１ａは、測定オーダの受信を待機し（ステップＳ１３３においてＮＯ）、ホストコンピュータから送信された測定オーダがシステム制御装置７に受信されると（ステップＳ１３３においてＹＥＳ）、受信した測定オーダをラックＩＤに対応付けてハードディスク７１ｄに記憶する（ステップＳ１３４）。ＣＰＵ７１ａは、ラックＩＤに対応している検体ＩＤ、即ち、そのラックＩＤのサンプルラック９に収容されている全ての試料容器８の検体ＩＤの全てについて測定オーダの問い合わせが完了したか否かを判定し（ステップＳ１３５）、測定オーダの問い合わせをしていない検体ＩＤが存在する場合には（ステップＳ１３５においてＮＯ）、ステップＳ１３２に処理を戻し、まだ測定オーダの問い合わせを行っていない検体ＩＤに対応する測定オーダをホストコンピュータに要求する。

一方、全ての検体ＩＤについて測定オーダの問い合わせが完了した場合には（ステップＳ１３５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ７１ａは、処理を終了する。

＜システム制御装置７の血液量検出動作＞
また、システム制御装置７は、カメラ２２５ａの撮像画像を取り込み、この撮像画像に対して画像処理を実行することで、試料容器８の血液量を検出する。

図１６は、血液量検出処理の手順を示すフローチャートである。図１６に示すように、試料投入装置２から送信された第１画像取込指示信号がシステム制御装置７に受信されると（ステップＳ１４１）、システム制御装置７のＣＰＵ７１ａに割り込み要求が発生し、ステップＳ１４２の処理が呼び出される。

ステップＳ１４２においては、ＣＰＵ７１ａは、その時点におけるカメラ２２５ａの撮像画像を取り込む（ステップＳ１４２）。次にＣＰＵ７１ａは、取り込んだ撮像画像における試料容器８の像の幅を検出する（ステップＳ１４３）。この処理について詳しく説明する。図１７は、試料容器８の像の幅を検出する処理を説明するための模式図である。この画像１００はカラー画像であり、各画素についてＲＧＢの輝度情報を有している。ＣＰＵ７１ａは、この画像１００において試料容器８の幅を求めるための処理領域１０１に対して以下の処理を行う。なお、処理領域１０１は所定の領域であり、試料容器８の底部付近の像を含む領域であって、バーコードラベルの像が含まれない領域とされる。ＣＰＵ７１ａは、処理領域１０１内のＸ座標毎に、処理領域１０１内のＹ方向の各画素のＢ（青）輝度値（以下、「Ｂ値」という。）を累積する。つまり、処理領域１０１に含まれる左端の縦に一列の画素群に対して、各画素のＢ値の累積値（以下、「Ｂ輝度累積値」という。）を算出し、次に１つ右側の縦一列の画素群に対して、Ｂ輝度累積値を算出する。これをＸ座標値をインクリメントしながら処理領域１０１の右端に到達するまで繰り返す。

図１７において、１０１ａは上述したようにして求めた処理領域１０１におけるＢ輝度累積値のグラフである。処理領域１０１におけるＢ輝度累積値は、背景画像の部分では高く、試料容器８の像の部分では低くなる。したがって、ＣＰＵ７１ａは、このＢ輝度累積値のＸ方向の微分を行い、Ｂ輝度累積値の急な立下がり部分と立上り部分とを検出する。これによって、試料容器８の幅が検出される。

次に、ＣＰＵ７１ａは、バーコードラベル８ｂの左右端の像の位置を検出する（ステップＳ１４４）。この処理について詳しく説明する。図１８は、バーコードラベル８ｂの像の左右端の位置を検出する処理を説明するための模式図である。ＣＰＵ７１ａは、画像１００においてバーコードラベル８ｂの像の左右端の位置を検出するための処理領域１０２に対して以下の処理を行う。なお、処理領域１０２は所定の領域であり、画像中の上部の領域であって、バーコードラベルの像が含まれる領域とされる。ＣＰＵ７１ａは、処理領域１０２におけるＸ座標値毎にＢ輝度累積値を算出する。図中１０２ａは、処理領域１０２におけるＢ輝度累積値のグラフである。グラフ１０２ａに示すとおり、バーコードラベルの像の部分におけるＢ輝度累積値は、背景画像及び試料容器像におけるＢ輝度累積値よりも高くなる。したがって、ＣＰＵ７１ａは、このＢ輝度累積値を左から右へ走査し、Ｂ輝度累積値が一旦高くなりその後急に低くなる位置をバーコードラベルの左端の像の位置として検出し、次いでＢ輝度累積値を右から左へ走査し、Ｂ輝度累積値が一旦高くなりその後急に低くなる位置をバーコードラベルの右端の像の位置として検出する。

次に、ＣＰＵ７１ａは、試料容器像の下端位置を検出する（ステップＳ１４５）。この処理について詳しく説明する。図１９は、試料容器像の下端位置を検出する処理を説明するための模式図である。ＣＰＵ７１ａは、まず、画像１００において試料容器像の下端位置及び血液試料の液面像の位置を検出するための処理領域１０３を決定する。この処理領域１０３は、ステップＳ１４４で検出したバーコードラベルの左端の像の位置と右端の像の位置とで囲まれる領域よりも少し内側の領域とされる。これは、バーコードラベルの左端の像と右端の像との間の領域は、バーコードラベルの像が存在しないためである。

ＣＰＵ７１ａは、処理領域１０３におけるＹ座標値毎に、Ｘ方向にＢ値を累積したＢ輝度累積値及びＲ値を累積したＲ輝度累積値を算出する。またＣＰＵ７１ａは、Ｙ座標毎に、Ｒ輝度累積値をＢ輝度累積値で除した値（以下、「Ｒ／Ｂ累積輝度比」という。）を算出する。図中１０３ａは、処理領域１０３におけるＢ輝度累積値のグラフであり、図中１０３ｂは、処理領域１０３におけるＲ／Ｂのグラフである。グラフ１０３ａに示すとおり、試料容器内の血液試料の像のＢ輝度累積値は、試料容器内の血液試料が存在しない部分の像及び背景画像のＢ輝度累積値よりも低くなる。また、血液試料の像においては、その他の部分に比べてＲ／Ｂ累積輝度比が大きくなる。したがって、ＣＰＵ７１ａは、このＢ輝度累積値をＹ方向に微分し、処理領域１０３の下端から上方へ向かうときに、Ｂ輝度累積値が急に小さくなる位置を試料容器像の下端位置として検出する。

次に、ＣＰＵ７１ａは、血液試料において血漿部分と血球部分とが分離しているか否かを判定する（ステップＳ１４６）。この処理では、処理領域１０３のＢ輝度累積値及びＲ輝度累積値を試料容器像の下端位置から上へと走査して、Ｒ輝度累積値のみが大きくなっていれば、血漿部分と血球部分とが分離していると判定する。

血漿部分と血球部分とが分離している場合には（ステップＳ１４６においてＹＥＳ）、ＣＰＵ７１ａは、血液試料の液面像の位置を検出する第１液面像位置検出処理を行い（ステップＳ１４７）、血漿部分と血球部分とが分離していない場合には（ステップＳ１４６においてＮＯ）、血液試料の液面像の位置を検出する第２液面像位置検出処理を行う（ステップＳ１４８）。第１液面像位置検出処理では、血液試料の像から上方へ向かうときに、Ｂ輝度累積値が急に大きくなり、且つ、Ｒ／Ｂ累積輝度比が所定値以下となる位置が液面像の位置として検出される。また、第２液面像位置検出処理では、血液試料像から上方へと向かうときに、Ｂ輝度累積値が急に大きくなる位置が液面像の位置として検出される。

次に、ＣＰＵ７１ａは、試料容器８内の血液量を算出する（ステップＳ１４９）。この処理では、ＣＰＵ７１ａが、以下の式（１）及び（２）により血液量ＢＶを算出する。
Ｒ＝（ｋ・Ｗ−２Ｔ）／２ …（１）
ＢＶ＝πＲ^２×（ｋ・Ｈ−Ｒ）＋２πＲ^３／３ …（２）
但し、Ｒは、試料容器内面の半径を、ｋは、撮像画像の縮尺率によって定まる係数を、Ｗは、試料容器像の幅を、Ｔは試料容器の厚みを、Ｈは血液試料像の高さ（液面像の位置と試料容器下端像の位置との差）を、それぞれ示している。ＣＰＵ７１ａは、血液量ＢＶを算出すると、画像処理の対象となった血液試料の検体ＩＤを有する測定オーダに対応付けてこの血液量をハードディスク７１ｄに記憶し（ステップＳ１４１０）、処理を終了する。

＜システム制御装置７の血液凝固判定動作＞
また、システム制御装置７は、カメラ２２５ｂの撮像画像を取り込み、この撮像画像に対して画像処理を実行することで、試料容器８内の血液試料の凝固の有無を判定する。

図２０は、血液凝固判定処理の手順を示すフローチャートである。図２０に示すように、試料投入装置２から送信された第２画像取込指示信号がシステム制御装置７に受信されると（ステップＳ１５１）、システム制御装置７のＣＰＵ７１ａに割り込み要求が発生し、ステップＳ１５２の処理が呼び出される。

ステップＳ１５２においては、ＣＰＵ７１ａは、その時点におけるカメラ２２５ｂの撮像画像を取り込む（ステップＳ１５２）。次にＣＰＵ７１ａは、取り込んだ撮像画像における試料容器８の像の左端の位置を検出する（ステップＳ１５３）。この処理について詳しく説明する。図２１は、試料容器８の像の左端位置を検出する処理を説明するための模式図である。この画像１１０はカラー画像であり、各画素についてＲＧＢの輝度情報を有している。ＣＰＵ７１ａは、この画像１１０において試料容器８の像の左端位置を求めるための処理領域１１１に対して以下の処理を行う。なお、処理領域１１１は所定の領域であり、試料容器８の底部付近の像を含む領域とされる。ＣＰＵ７１ａは、処理領域１１１内のＹ方向のＢ輝度累積値をＸ座標ごとに算出する。図中１１１ａは、処理領域１１１におけるＢ輝度累積値のグラフである。グラフ１１１ａに示すとおり、試料容器像の部分におけるＢ輝度累積値は、背景画像におけるＢ輝度累積値よりも低くなる。したがって、ＣＰＵ７１ａは、このＢ輝度累積値のＸ方向の微分を行い、このＢ輝度累積値を左から右へ走査したときのＢ輝度累積値の立下がり位置を試料容器像の左端位置として検出する。

次に、ＣＰＵ７１ａは、試料容器底部像の上端位置を検出する（ステップＳ１５４）。この処理について詳しく説明する。図２２は、試料容器底部像の上端位置を検出する処理を説明するための模式図である。ＣＰＵ７１ａは、画像１１０において試料容器底部像の上端位置を検出するための処理領域１１２を決定する。この処理領域１１２は、ステップＳ１５３で検出した試料容器像の左端位置から所定の画素数分右側までの領域とされる。これは、当該画像においては試料容器８の底部が蓋部８ａよりも上方に位置する状態で試料容器８が撮像されており、試料容器８の底部が試料容器の上端となるため試料容器の底部像を処理領域に含める必要があるところ、前記左端位置よりも右側の領域に試料容器８の底部の像が存在するためである。

ＣＰＵ７１ａは、処理領域１１２内のＸ方向のＢ輝度累積値をＹ座標ごとに算出する。図中１１２ａは、処理領域１１２におけるＢ輝度累積値のグラフである。グラフ１１２ａに示すとおり、試料容器像の部分におけるＢ輝度累積値は、背景画像におけるＢ輝度累積値よりも低くなる。したがって、ＣＰＵ７１ａは、このＢ輝度累積値のＹ方向の微分を行い、このＢ輝度累積値を上から下へ走査したときのＢ輝度累積値の立下がり位置を試料容器の底部像の上端位置として検出する。

次に、ＣＰＵ７１ａは、血液試料の液面像の位置を検出する（ステップＳ１５５）。この処理について詳しく説明する。ＣＰＵ７１ａは、画像１１０において血液試料の液面像の位置を検出するための処理領域１１３（図２２参照）に対して以下の処理を行う。なお、処理領域１１３は所定の領域であり、画像１１０内の右側部分の領域とされる。これは、血液が凝集することによってできた凝集塊が血液試料中に存在する場合、この凝集塊は通常その重さにより試料容器８の中の底の部分に沈んでいる。このため、正面視において試料容器８の底部が左側に位置する第２撮像位置へと試料容器８が傾倒されると、試料容器８内の血液試料は試料容器８の蓋部８ａ側（右側）へ移動し、試料容器８内の底部の血液試料は少なくなる。一方、試料容器８の底に沈んでいた凝集塊は、試料容器８の底部の内面に乗り上げ、浅い血液試料の液面から突出した状態となる。従って、画像１１０内の右側の領域には、液体の血液のみが存在することになり、この部分に処理領域１１３を設けることにより、処理領域１１３内に凝集塊の像が含まれず、液体の血液の像が含まれることになる。このように、処理領域１１３は、液体の表面の像である液面像を検出するのに適した領域である。ＣＰＵ７１ａは、処理領域１１３におけるＹ座標値毎にＢ輝度累積値及びＲ輝度累積値を算出する。図中１１３ａは、処理領域１１３におけるＢ輝度累積値のグラフである。まず、ＣＰＵ７１ａは、処理領域１１３の下端から上方へ向かってＲ／Ｂ累積輝度比を順次チェックし、Ｒ／Ｂ累積輝度比が所定値以上となるか否かを判定する。ここで、血液像の部分ではＲ／Ｂ累積輝度比が大きくなることから、Ｒ／Ｂ累積輝度比が所定値以上となる場合には、試料容器内に血液が存在していると判断することができる。また、血液が存在しないと判断できる場合、即ち、処理領域１１３のＹ軸方向全体に亘ってＲ／Ｂ累積輝度比が所定値を越えない場合には、血液試料の液面像の位置検出に失敗したものとされる。

血液が存在すると判断できる場合には、ＣＰＵ７１ａは、その血液が存在していると考えられる位置（Ｒ／Ｂ累積輝度比が所定値以上である位置）から上方へ向かって、Ｂ輝度累積値をチェックし、Ｂ輝度累積値の微分値が所定値以上となる場合であって、且つ、Ｒ／Ｂ累積輝度比が所定値以下となる位置を血液面像の位置として検出する。このような位置が存在しない場合には、血液面像の位置検出に失敗したものとされる。

次に、ＣＰＵ７１ａは、ステップＳ１５５において血液面像の位置検出に成功したか否かを判定し（ステップＳ１５６）、血液面像の位置検出に成功した場合には（ステップＳ１５６においてＹＥＳ）、試料容器の底部像の左端位置及び上端位置並びに血液面像の位置に基づいて、血液凝固の有無を判定するための処理領域を設定する（ステップＳ１５７）。図２２を参照して、当該処理領域を説明する。ステップＳ１５７の処理では、試料容器の底部像の左端位置より右側であり、試料容器の底部像の上端位置より下側であり、血液面像の位置より上側の領域が処理領域１１４として設定される。図２２に示すように、血液が凝固している場合には、凝集塊が液面から上方に突出していることがある。このような場合に、液面像の上方の処理領域１１４に凝集塊の像が存在することになり、かかる処理領域１１４に対して画像処理を実行することにより、血液の凝固を検出することができる。

一方、血液面像の位置検出に失敗した場合には（ステップＳ１５６においてＮＯ）、試料容器の底部像の左端位置及び上端位置に基づいて、血液凝固の有無を判定するための処理領域が設定される（ステップＳ１５８）。図２３は、血液面像の位置検出に失敗した場合の血液凝固判定用の処理領域を説明するための模式図である。図２３に示すように、この場合の処理領域１１５は、試料容器の底部像の左端位置より右側であり、且つ、試料容器の底部像の上端位置より下側の所定の大きさの領域とされる。血液が存在すると判断できる場合において、血液面像の位置が検出できなかったときは、血液が凝固することにより粘性を帯び、試料容器の内面に粘着している場合がある。このような場合は、試料容器８を傾倒させても液面を確認することができず、処理領域１１５の多くの部分が血液像によって占められることになる。そこで、処理領域１１５に対して画像処理を実行することにより、血液の凝固を検出することができる。

血液凝固検出用の処理領域を設定した後、ＣＰＵ７１ａは、血液凝固の有無を判定する（ステップＳ１５９Ａ、１５９Ｂ）。この処理について以下に説明する。ステップＳ１５９Ａにおいて、ＣＰＵ７１ａは、処理領域１１４に含まれる各画素について、単一画素におけるＲ値とＢ値との比であるＲ／Ｂ輝度比を算出する。そして、ＣＰＵ７１ａは、処理領域１１４に含まれる全ての画素のうち、Ｂ値が所定値以下であり、且つ、Ｒ／Ｂ輝度比が所定値以下である画素を計数する。この画素数が所定値以上となる場合、即ち、血液面から凝集塊が突出している場合には、血液が凝固していると判定され、前記画素数が所定値未満である場合、即ち、血液面から凝集塊が突出していない場合には、血液が凝固していないと判定される。このように、血液面から突出する凝集塊の有無に基づいて血液凝固の有無を判断することにより、試料容器が垂直な状態での血液部分の面積と試料容器が傾いた状態での血液部分の面積との差に基づいて凝固の有無を判断するような場合と比較して、高精度に血液凝固の有無を判定することができる。また、１枚の撮像画像から血液の凝固判定を行うことができるため、血液試料分析システム１の処理能力を向上させることも可能となる。なお、ステップＳ１５９Ｂにおいては、ＣＰＵ７１ａは、処理領域１１５に含まれる各画素について、ステップＳ１５９Ａにおける凝固判定処理と同様の処理を行うことにより、血液凝固の有無の判定を行う。

図２４Ａは、図２２に示した画像における処理領域１１４内の画素のＢ値及びＲ／Ｂ輝度比に関する分布状態を示すスキャッタグラムであり、図２４Ｂは、図２３に示した画像における処理領域１１５内の画素のＢ値及びＲ／Ｂ輝度比に関する分布状態を示すスキャッタグラムであり、図２４Ｃは、血液凝固が生じていない血液における処理領域１１４内の画素のＢ値及びＲ／Ｂ輝度比に関する分布状態を示すスキャッタグラムである。図において、Ｂ値が所定値以下であり、且つ、Ｒ／Ｂ輝度比が所定値以下であるという条件を満たす範囲を四角枠１５０にて示している。図２４Ａに示すように、血液面上に凝集塊が突出している場合には、処理領域１１４に含まれる全画素のうちの多くの画素（画像１００が６４０×４８０ドットの場合において数百画素以上）が上記条件を満たす。また、図２４Ｂに示すように、血液が存在すると判断できる場合において、血液面像の位置が検出できなかったときには、処理領域１１５に含まれる全画素のうちの非常に多くの画素（画像１００が６４０×４８０ドットの場合において１万画素以上）が上記条件を満たす。一方、図２４Ｃに示すように、血液面上に凝集塊が突出していない場合には、処理領域１１４に含まれる全画素のうち非常に少数の画素（画像１００が６４０×４８０ドットの場合において数個）しか上記条件を満たさない。このように、画像のサイズが６４０×４８０ドットの場合においては、上記の閾値を１００程度に設定することにより、高精度に血液の凝固を検出することができる。

ＣＰＵ７１ａは、血液凝固の有無を判定すると、画像処理の対象となった血液試料の検体ＩＤを有する測定オーダに対応付けてこの判定結果をハードディスク７１ｄに記憶し（ステップＳ１５１０）、処理を終了する。

＜システム制御装置７の測定オーダ送信動作＞
後述するように、試料搬送装置３は、システム制御装置７へラックＩＤを送信して、このラックＩＤに対応する測定オーダを要求する。システム制御装置７は、かかる要求に応じて、試料搬送装置３へ測定オーダを送信する。

図２５は、測定オーダ送信処理の手順を示すフローチャートである。図２５に示すように、試料搬送装置３から送信されたラックＩＤを含む測定オーダの要求データがシステム制御装置７に受信されると（ステップＳ１６１）、システム制御装置７のＣＰＵ７１ａに割り込み要求が発生し、ステップＳ１６２の処理が呼び出される。

ステップＳ１６２において、ＣＰＵ７１ａは、受信したラックＩＤに対応する測定オーダをハードディスク７１ｄから検索する。次に、ＣＰＵ７１ａは、サンプルラックの保持位置を示す変数ｉに１をセットし（ステップＳ１６３）、ｉが１０以下であるか否かを判定する（ステップＳ１６４）。ｉが１０以下である場合には（ステップＳ１６４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ７１ａは、保持位置ｉに試料容器が保持されているか否か（保持位置ｉに対応する測定オーダが存在するか否か）を判定する（ステップＳ１６５）。保持位置ｉに試料容器が保持されていない場合には（ステップＳ１６５においてＮＯ）、ＣＰＵ７１ａは、ステップＳ１６１２へ処理を移す。

保持位置ｉに試料容器が保持されている場合には（ステップＳ１６５においてＹＥＳ）、保持位置ｉの試料に対して血液凝固が検出されたか否かが判定される（ステップＳ１６６）。血液凝固が検出された場合には（ステップＳ１６６においてＹＥＳ）、ＣＰＵ７１ａは、ステップＳ１６１２へ処理を移す。

一方、保値位置ｉの試料において血液凝固が検出されなかった場合には（ステップＳ１６６においてＮＯ）、ＣＰＵ７１ａは、保持位置ｉの血液試料の測定オーダをハードディスク７１ｄから読み出し（ステップＳ１６７）、その測定オーダに含まれる分析項目から、分析に必要な血液量Ｋを決定し（ステップＳ１６８）、保持位置ｉの血液試料において検出された血液量ＢＶと必要血液量Ｋとを比較して、ＢＶ≧Ｋを満たすか否かを判定する（ステップＳ１６９）。ＢＶ≧Ｋの場合（ステップＳ１６９においてＹＥＳ）、ＣＰＵ７１ａは、保持位置ｉと測定オーダとを対応付けた測定オーダ情報をＲＡＭ７１ｃに記憶し（ステップＳ１６１０）、ステップＳ１６１２へ処理を移す。

一方、ＢＶ＜Ｋの場合には（ステップＳ１６９においてＮＯ）、ＣＰＵ７１ａは、保持位置ｉと測定オーダと微量測定モードを指示する情報とを対応付けた測定オーダ情報をＲＡＭ７１ｃに記憶し（ステップＳ１６１１）、ステップＳ１６１２へと処理を移す。ステップＳ１６１２において、ＣＰＵ７１ａは、ｉを１だけインクリメントし、ステップＳ１６４へ処理を戻す。また、ＣＰＵ７１ａは、ステップＳ１６４においてｉが１０以下でない場合には（ステップＳ１６４においてＮＯ）、ＲＡＭ７１ｃに記憶した測定オーダ情報を、測定オーダ要求元の試料搬送装置３へ送信し（ステップＳ１６１３）、処理を終了する。

＜試料搬送装置３の動作＞
ここでは、血球分析装置５の前方に配置された試料搬送装置３の動作について説明する。図２６は、試料搬送装置３の動作の流れを示すフローチャートである。サンプルラック９が搬送上流側から試料搬送装置３のラックスライダ３２へ搬入されるときには、図示しないセンサによってサンプルラック９の到着が検出される。サンプルラック９の検出信号が前記センサから制御部３１ｃに与えられると（ステップＳ１７１）、制御部３１ｃのＣＰＵに割り込み要求が発生し、ステップＳ１７２の処理が呼び出される。

ステップＳ１７２においては、制御部３１ｃは、サンプルラック９のラックバーコードを図示しないバーコードリーダによって読み取り、ラックＩＤを取得する。制御部３１ｃは、ラックＩＤを含む測定オーダ要求データをシステム制御装置７へと送信する（ステップＳ１７３）。次に、制御部３１ｃは、システム制御装置７から測定オーダ情報の受信を待機する（ステップＳ１７４においてＮＯ）。

試料搬送装置３によって測定オーダ情報が受信された場合には（ステップＳ１７４においてＹＥＳ）、制御部３１ｃは、受信された測定オーダ情報を試料搬送装置３のメモリに格納する（ステップＳ１７５）。図２７は、測定オーダ情報のデータ構造を示す模式図である。ステップＳ１７５の処理によって試料搬送装置３のメモリに格納されたデータは、ラックＩＤ１６０と、このサンプルラック９に保持された各血液試料に対する測定オーダ情報１６１ａ〜１６１ｊとから構成される。測定オーダ情報１６１ａ〜１６１ｊは、保持位置情報と、測定オーダと、微量測定モード指示データとを含んでいる。また、測定オーダは、検体ＩＤと分析項目データとを含んでいる。

測定オーダ情報をメモリに格納した後、制御部３１ｃは、サンプルラックの保持位置を示す変数ｉに１をセットし（ステップＳ１７６）、ｉが１０以下であるか否かを判定する（ステップＳ１７７）。ｉが１０以下である場合には（ステップＳ１７７においてＹＥＳ）、制御部３１ｃは、保持位置ｉの試料容器８を血球分析装置５が試料を吸引する吸引位置に移送し（ステップＳ１７８）、メモリ内の測定オーダ情報から、保持位置ｉの試料に対する測定オーダが存在するか否かを判定する（ステップＳ１７９）。測定オーダが存在しない場合には（ステップＳ１７９においてＮＯ）、制御部３１ｃは、ステップＳ１７１２へ処理を移す。

一方、保持位置ｉの試料に対する測定オーダが存在する場合には（ステップＳ１７９においてＹＥＳ）、制御部３１ｃは、その測定オーダ情報に含まれる検体ＩＤ及び分析項目データを含む吸引指示データを、血球分析装置５へ送信する（ステップＳ１７１０）。また、測定オーダ情報に微量測定モード指示データが含まれる場合には、前記吸引指示データには、その微量測定モード指示データが含まれる。

制御部３１ｃは、血球分析装置５から吸引完了通知信号を待機する（ステップＳ１７１１においてＮＯ）。血球分析装置５から吸引完了通知信号を受信した場合には（ステップＳ１７１１においてＹＥＳ）、制御部３１ｃは、ステップＳ１７１２へ処理を移す。

ステップＳ１７１２において、制御部３１ｃは、ｉを１だけインクリメントし、ステップＳ１７７へ処理を戻す。ステップＳ１７７において、ｉが１０以下でない場合には（ステップＳ１７７においてＮＯ）、制御部３１ｃは、サンプルラック９を搬送下流側の装置へ搬出し（ステップＳ１７１３）、処理を終了する。

＜血球分析装置５の動作＞
次に、血球分析装置５の動作について説明する。図２８は、血球分析装置５の測定ユニット５１の動作の流れを示すフローチャートである。測定ユニット５１に試料搬送装置３から吸引指示データが受信されると（ステップＳ１８１）、測定ユニット５１の制御部５１５のＣＰＵに対して割り込み要求が発生し、ステップＳ１８２の処理が呼び出される。

ステップＳ１８２において、制御部５１５は、試料容器内の血液試料の撹拌を行う。その後、制御部５１５は、この吸引指示データに微量測定モード指示データが含まれているか否かを判定し（ステップＳ１８３）、微量測定モード指示データが含まれている場合には（ステップＳ１８３においてＹＥＳ）、試料分注部５１１に通常測定モードよりも少ない量の血液試料を吸引させ（ステップＳ１８４）、微量測定モード指示データが含まれていない場合には（ステップＳ１８３においてＮＯ）、通常の量の血液試料を吸引させる（ステップＳ１８５）。次いで、制御部５１５は、吸引完了通知信号を試料搬送装置３へ送信する（ステップＳ１８６）。

次に制御部５１５は、測定試料調製部５１２に、吸引した血液試料と試薬と希釈液とを混合させて測定試料を調製させ（ステップＳ１８７）、調製された測定試料を光学検出部５１３へ供給して、側方散乱光信号、前方散乱光信号、蛍光信号のピーク及びパルス幅等のパラメータを含む測定データを取得する（ステップＳ１８８）。制御部５１５は、かかる測定データを情報処理ユニット５２へ送信し（ステップＳ１８９）、処理を終了する。

情報処理ユニット５２は、受信した測定データを解析処理して、血液試料に含まれる血球を分類し、血球の種類毎に血球数を係数する。また、情報処理ユニット５２は、スキャッタグラム又はヒストグラムを作成し、検体ＩＤ及びこれらの分析結果を含む分析結果データをハードディスク５２１ｄに記憶する。また、分析結果を示す分析結果画面を画像表示部５２２に表示する。

＜試料収容装置４の動作＞
最も搬送下流側の試料搬送装置３から送出されたサンプルラック９は、試料収容装置４に導入される。試料収容装置４は、かかるサンプルラックをラック載置部上で搬送し、収容する。

（実施の形態２）
本実施の形態は、傾斜させた試料容器を撮像して得られた撮像画像に対して画像処理を行って撮像画像中の液面像の位置を検出し、その液面像の位置より上方の領域の画像に基づいて、試料容器内の血液試料の凝固判定を行い、また、直立状態の試料容器を撮像して得られた撮像画像に対して画像処理を行って試料容器中の血液量を検出し、これらの凝固判定結果及び血液量検出結果に基づいて、試料容器の搬送制御及び試料分注機構の動作制御を行う血液試料分析装置である。

［血液試料分析装置の構成］
図２９は、本実施の形態に係る血液試料分析装置２００の構成を示すブロック図である。血液試料分析装置２００は、光学式フローサイトメトリー方式の多項目血球分析装置であり、血液試料に含まれる血球に関して側方散乱光強度、蛍光強度等を取得し、これらに基づいて試料中に含まれる血球を分類し、且つ、種類毎に血球数を計数し、このように分類された血球が種類毎に色分けされたスキャッタグラムを作成し、これを表示する。かかる血液試料分析装置２００は、血液試料を測定する測定ユニット２５０と、測定ユニット２５０から出力された測定データを処理し、血液試料の分析結果を表示する情報処理ユニット２７０とを備えている。

図２９に示すように、測定ユニット２５０は、試料分注部２５１と、測定試料調製部２５２と、光学検出部２５３と、信号処理回路２５４と、ラック搬送部２５５と、バーコードリーダ２５６，２５７と、水平回転機構２５８と、試料容器傾斜機構２５９と、制御部２６０とを備えている。ラック搬送部２５５は、サンプルラック９を搬送することが可能であり、試料分注部２５１によって試料容器８内の試料を吸引するための吸引位置までサンプルラック９に保持されている試料容器８を搬送し、また吸引が完了した試料容器８を吸引位置から移送するように構成されている。

ラック搬送部２５５には、分析前の試料容器８を収容したサンプルラック９を載置する分析前載置台と、分析後の試料容器８を収容したサンプルラック９を貯留する分析後載置台と、分析前載置台から前記吸引位置を経由して分析後載置台へと至るサンプルラック９の搬送路とが設けられている（図示せず）。搬送路には、水平回転機構２５８及び試料容器傾斜機構２５９が設けられており、また、当該搬送路上にあるサンプルラック９のラックバーコードを読み取るバーコードリーダ２５６と、試料容器８の検体バーコードを読み取るバーコードリーダ２５７とが設けられている。

また、試料容器傾斜機構２５９の前方には、２つのカメラ及び２つの白色ＬＥＤが配置されている。一方のカメラは、試料容器傾斜機構２５９によってサンプルラック９から引き出され、垂直状態で保持された試料容器８を撮像するためのものであり、他方のカメラは、試料容器傾斜機構２５９により垂直回転され、試料容器８の底部が蓋部８ａよりも上方に位置する状態で保持された試料容器８を撮像するためのものである。これらのカメラは、撮像画像の電気信号を送信するケーブルにより情報処理ユニット２７０に接続されている。水平回転機構２５８、試料容器傾斜機構２５９、カメラ及び白色ＬＥＤの構成及び配置は、実施の形態１で説明したものと動様であるので、その説明を省略する。

なお、血液試料分析装置２００のその他の構成は、実施の形態１で説明した血球分析装置５の構成と同様であるので、その説明を省略する。

［血液試料分析装置の動作］
次に、本実施の形態に係る血液試料分析装置の動作について説明する。図３０Ａ〜図３０Ｃは、本実施の形態に係る血液試料分析装置２００の動作の流れを示すフローチャートである。図３０Ａは、情報処理ユニット２７０による測定開始指示動作の流れを示すフローチャートであり、図３０Ｂ及び図３０Ｃは、血液試料分析装置２００の試料の分析動作における測定ユニット２５０による試料の測定動作の流れを示すフローチャートである。

まず、ユーザが血液試料分析装置２００を起動すると、測定ユニット２５０及び情報処理ユニット２７０のそれぞれにおいて初期化処理が実行され、測定ユニット２５０は測定スタンバイ状態となり、情報処理ユニット２７０はメイン画面（図示せず）を表示する。また、情報処理ユニット２７０には、検体（試料）番号、当該検体番号と関連付けられた患者の氏名、年齢、性別、診療科等の患者情報、及び分析項目等の情報を含む測定オーダが、ユーザの手入力により予め入力され、これらの測定オーダがハードディスクに記憶される。この状態で、メイン画面に表示されているスタートボタンがクリックされる等、ユーザによるスタート指示の操作が行われると、情報処理ユニット２７０のＣＰＵが測定開始の指示を受け付け（図２９ＡのステップＳ２１０１）、かかるイベントが発生したときには、ステップＳ２１０２の処理が呼び出される。

ステップＳ２１０２においては、情報処理ユニット２７０のＣＰＵにより測定開始指示信号が生成され、当該信号が測定ユニット２５０へと送信される（図２９ＡのステップＳ２１０２）。その後、ＣＰＵは、この測定開始指示動作に関する処理を終了する。かかる測定開始指示が与えられることにより、図２９Ｂに示す測定ユニット２５０の測定動作が開始される。測定開始指示信号が測定ユニット２５０に受信されるというイベントが発生すると（図２９ＢのステップＳ２１３１）、測定ユニット２７０の制御部２６０は、ラック搬送部２５５を制御する（ステップＳ２１３２）。なお、ステップＳ２１３２〜Ｓ２１４７の処理については、ステップＳ２１４１、Ｓ２１４３、及びＳ２１４７において、情報の送信先が情報処理ユニット２７０である他は、実施の形態１で説明したステップＳ１０３〜Ｓ１１８の処理と同様であるので、その説明を省略する。

情報処理ユニット２７０は、第１画像取込指示信号を受信した場合に、血液量検出処理を実行し、第２画像取込指示信号を受信した場合に、血液凝固判定処理を実行する。なお、血液量検出処理及び血液凝固判定処理は、実施の形態１において説明したものと同様であるので、その説明を省略する。また、情報処理ユニット２７０は、ラックＩＤ及び検体ＩＤに対応する測定オーダを検索し、測定オーダ毎に、血液凝固判定処理により血液凝固が検出された試料については測定を行わないことを決定し、且つ、血液凝固が検出されなかった試料については、測定オーダと血液量検出処理により検出された血液量とにより、通常測定モードによる測定を行うか、微量測定モードによる測定を行うかを決定する。かかる処理については、測定オーダ情報の送信先が測定ユニット２５０である他は、実施の形態１において説明したステップ１６２〜Ｓ１６１３と同様であるので、その説明を省略する。

情報処理ユニット２７０から測定オーダ情報を受信するというイベントが発生すると（ステップＳ２１４８）、制御部２６０は、受信された測定オーダ情報を制御部２６０のメモリに格納する（ステップＳ２１４９）。その後、制御部２６０は、サンプルラックの保持位置を示す変数ｉに１をセットし（ステップＳ２１５０）、ｉが１０以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１５１）。ｉが１０以下である場合には（ステップＳ２１５１においてＹＥＳ）、制御部２６０は、保持位置ｉの試料容器８を試料分注部２５１が試料を吸引する吸引位置に移送し（ステップＳ２１５２）、メモリ内の測定オーダ情報から、保持位置ｉの試料に対する測定オーダが存在するか否かを判定する（ステップＳ２１５３）。測定オーダが存在しない場合には（ステップＳ２１５３においてＮＯ）、制御部２６０は、ステップＳ２１６０へ処理を移す。

一方、保持位置ｉの試料に対する測定オーダが存在する場合には（ステップＳ２１５３においてＹＥＳ）、制御部２６０は、この測定オーダ情報に微量測定モード指示データが含まれているか否かを判定し（ステップＳ２１５４）、微量測定モード指示データが含まれている場合には（ステップＳ２１５４においてＹＥＳ）、試料分注部２５１に通常測定モードよりも少ない量の血液試料を吸引させ（ステップＳ２１５５）、微量測定モード指示データが含まれていない場合には（ステップＳ２１５４においてＮＯ）、通常の量の血液試料を吸引させる（ステップＳ２１５６）。

次に制御部２６０は、測定試料調製部２５２に、吸引した血液試料と試薬と希釈液とを混合させて測定試料を調製させ（ステップＳ２１５７）、調製された測定試料を光学検出部２５３へ供給して、側方散乱光信号、前方散乱光信号、蛍光信号のピーク及びパルス幅等のパラメータを含む測定データを取得する（ステップＳ２１５８）。制御部２６０は、かかる測定データを情報処理ユニット２７０へ送信し（ステップＳ２１５９）、ｉを１だけインクリメントし（ステップＳ２１６０）、ステップＳ２１５１へ処理を戻す。ステップＳ２１５１において、ｉが１０以下でない場合には（ステップＳ２１５１においてＮＯ）、制御部２６０は、サンプルラック９を搬送下流側の貯留位置へ移送する（ステップＳ２１６１）。次に、制御部２６０は、ラック搬送部２５５の分析前載置台に分析前のサンプルラックが載置されている場合には（ステップＳ２１６２においてＮＯ）、処理をステップ２１３２へと戻し、ラック搬送部２５５の分析前載置台に分析前のサンプルラックが載置されていない場合には（ステップＳ２１６２においてＹＥＳ）、処理を終了する。

（その他の実施の形態）
なお、上述した実施の形態１及び２においては、傾倒された試料容器を撮像して得た画像の処理領域１１３におけるＢ輝度累積値を用いて血液面像の位置を検出する構成について述べたが、これに限定されるものではない。画像処理で液面像の位置を検出することができれば、どのような方法により液面像を検出してもよい。例えば、検出すべき液面像は液面の水平部分に相当するため直線状となっていることから、傾倒された試料容器を撮像して得た撮像画像を２値化し、血液部分とその他の部分とを異なる値として有する２値化画像を得、その２値化画像の「０」の領域と「１」の領域との境界の直線部分を液面像の位置として検出してもよい。

また、上述した実施の形態１及び２においては、血液面像の位置より上方の処理領域１１４の画像に対して画像処理を実行することにより、血液が凝固しているか否かを判定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。傾倒された試料容器を撮像して得た撮像画像を２値化し、血液部分とその他の部分とを異なる値として有する２値化画像を得、その２値化画像の「０」の領域と「１」の領域との境界を検出し、その境界の直線部分の位置（液面像の高さ）を基準として、前記境界に前記直線部分から上方へ突出している部分、即ち、凝集塊の部分が存在するか否かを判定する構成としてもよい。

また、上述した実施の形態１及び２においては、血液試料の液面像よりも上方の処理領域１１４に含まれる全ての画素のうち、Ｂ値が所定値以下であり、且つ、Ｒ／Ｂ輝度比が所定値以下である画素を計数し、この画素数が所定値以上となる場合には、血液が凝固していると判定し、前記画素数が所定値未満である場合には、血液が凝固していないと判定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。上記の処理領域１１４の画像に対して２値化処理を行って血液部分を例えば「０」とし、それ以外の部分を例えば「１」とし、このようにして得た血液部分の面積を所定の基準値と比較し、面積が基準値以上の場合には血液が凝固していると判定し、面積が基準値未満の場合には血液が凝固していないと判定する構成としてもよい。

また、上述した実施の形態１及び２においては、Ｂ値、Ｂ輝度累積値、Ｒ／Ｂ累積輝度比、及びＲ／Ｂ輝度比のＢ値に関連する値を用いて画像処理を行い、血液量検出及び血液凝固判定の処理を行う構成について述べたが、これに限定されるものではなく、Ｂ値の代わりにＧ値を用いてもよい。

また、上述した実施の形態１においては、血液試料分析システム１が血球分析装置５及び塗抹標本作製装置６を備える構成について述べたが、これに限定されるものではない。血球分析装置５及び塗抹標本作製装置６に代えて、血液凝固測定装置、免疫分析装置、生化学分析装置等、他の血液分析装置を備える構成としてもよい。また、血液試料分析システムは、これらの試料分析装置の中から任意の複数の試料分析装置を備える構成としてもよいし、１つの試料分析装置を備える構成としてもよい。

また、上述した実施の形態においては、コンピュータが画像処理プログラムの血液量検出処理及び血液凝固判定処理を実行することにより、システム制御装置７及び情報処理ユニット２７０として動作するコンピュータが試料容器中の血液量を検出し、また、試料容器中の血液試料の凝固の有無を判定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。画像処理プログラムと同様の処理を実行することが可能なＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ等の専用ハードウェアにより、血液量検出処理及び血液凝固判定処理を実行する構成としてもよい。

また、上述した実施の形態１においては、試料チェックユニット２２とは独立して設けられたシステム制御装置７によって、血液量検出処理及び血液凝固判定処理を実行する構成について述べたが、これに限定されるものではない。カメラ２２５ａ，２２５ｂが設けられた試料チェックユニット２２にＣＰＵ等からなる画像処理部を内蔵させ、この画像処理部により血液量検出処理及び血液凝固判定処理を実行させる構成としてもよい。また、測定オーダの受信及び試料搬送装置３への測定オーダの送信を行うシステム制御装置７が血液量検出処理及び血液凝固判定処理を行う構成ではなく、血液量検出処理及び血液凝固判定処理を実行する専用の画像処理装置をシステム制御装置７とは別個に設ける構成としてもよい。

また、上述した実施の形態においては、単一のコンピュータ７ａによりシステム制御プログラム７４ａの全ての処理を実行する構成について述べたが、これに限定されるものではなく、上述したシステム制御プログラム７４ａと同様の処理を、複数の装置（コンピュータ）により分散して実行する分散システムとすることも可能である。

本発明の血液試料凝固判定システム、血液試料凝固判定方法、及びコンピュータプログラムは、血液試料を収容する試料容器を撮像し、撮像画像に基づいて試料容器中の血液試料が凝固しているか否かを判定する血液試料凝固判定システム及び血液試料凝固判定方法、並びに、コンピュータに試料容器中の血液試料が凝固しているか否かを判定させるコンピュータプログラムとして有用である。

実施の形態１に係る血液試料分析システムの全体構成を示す概略平面図。 試料容器の外観を示す斜視図。 サンプルラックの外観を示す斜視図。 試料送出ユニットの外観構成を示す斜視図。 試料チェックユニットの構成を示す平面図。 試料チェックユニットの一部の構成を模式的に示した正面図。 試料容器傾倒機構の概略構成を示す側面図。 試料チェックユニットにおけるカメラと、白色ＬＥＤと、試料容器との位置関係及び白色ＬＥＤから発せられた光の進行方向を説明するための模式図。 コンベアの構成を示す斜視図。 ラックスライダの構成を示す斜視図。 実施の形態１に係る測定ユニットの概略構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る情報処理ユニットの構成を示すブロック図。 塗抹標本作製装置の概略構成を示すブロック図。 試料投入装置の動作の流れを示すフローチャート（前半）。 試料投入装置の動作の流れを示すフローチャート（後半）。 測定オーダの取得処理の手順を示すフローチャート。 血液量検出処理の手順を示すフローチャート。 試料容器の像の幅を検出する処理を説明するための模式図。 バーコードラベルの像の左右端の位置を検出する処理を説明するための模式図。 試料容器像の下端位置を検出する処理を説明するための模式図。 血液凝固判定処理の手順を示すフローチャート。 試料容器の像の左端位置を検出する処理を説明するための模式図。 試料容器底部像の上端位置を検出する処理を説明するための模式図。 血液面像の位置検出に失敗した場合の血液凝固判定様の処理領域を説明するための模式図。 図２２に示した画像における処理領域内の画素のＢ値及びＲ／Ｂ輝度比に関する分布状態を示すスキャッタグラム。 図２３に示した画像における処理領域内の画素のＢ値及びＲ／Ｂ輝度比に関する分布状態を示すスキャッタグラム。 血液凝固が生じていない血液における処理領域内の画素のＢ値及びＲ／Ｂ輝度比に関する分布状態を示すスキャッタグラム。 測定オーダ送信処理の手順を示すフローチャート。 試料搬送装置の動作の流れを示すフローチャート。 測定オーダ情報のデータ構造を示す模式図。 実施の形態１に係る血球分析装置の測定ユニットの動作の流れを示すフローチャート。 実施の形態２に係る血液試料分析装置の構成を示すブロック図。 実施の形態２に係る情報処理ユニットによる測定開始指示動作の流れを示すフローチャート。 実施の形態２に係る測定ユニットによる試料の測定動作の流れを示すフローチャート（前半）。 実施の形態２に係る測定ユニットによる試料の測定動作の流れを示すフローチャート（後半）。

符号の説明

１ 血液試料分析システム
２２ 試料チェックユニット
２２１ ラック載置部
２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ バーコードリーダ
２２３ 水平回転機構
２２３ａ 光学センサ
２２３ｂ 発光素子
２２３ｃ 受光素子
２２３ｄ 当接部
２２４ 試料容器傾倒機構
２２４ａ 把持部
２２４ｂ モータ
２２４ｃ ベルト
２２４ｄ モータ
２２４ｅ 第１撮像位置
２２４ｆ 第２撮像位置
２２５ａ，２２５ｂ カメラ
２２５ｃ，２２５ｄ 白色ＬＥＤ
２２６ 制御部
３１ａ，３１ｂ ラック搬送路
３１ｃ 制御部
５ 血球分析装置
５１ 測定ユニット
５１１ 試料分注部
５１５ 制御部
５２ 情報処理ユニット
５２１ａ ＣＰＵ
６ 塗抹標本作製装置
６５ 制御部
７ システム制御装置
７ａ コンピュータ
７１ａ ＣＰＵ
７１ｃ ＲＡＭ
７１ｄ ハードディスク
７１ｅ 読出装置
７３ 入力部
７４ 可搬型記録媒体
７４ａ システム制御プログラム
８ 試料容器
８ａ 蓋部
８ｂ バーコードラベル
１００ 画像
１０１〜１０３，１１１〜１１５ 処理領域
２００ 血液試料分析装置
２５０ 測定ユニット
２７０ 情報処理ユニット
２５１ 試料分注部
２５８ 水平回転機構
２５９ 試料容器傾斜機構
２６０ 制御部

Claims (10)

1. 透光性を有する材料から構成されており、血液試料を収容し、上端開口を蓋部によって密封された試料容器を、前記試料容器の底部が前記蓋部と同じ高さ又は前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持可能な試料容器保持部と、
   前記試料容器保持部によって前記試料容器の底部が前記蓋部と同じ高さ又は前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持された前記試料容器を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により前記試料容器が撮像されることにより得られた撮像画像における前記試料容器内の前記血液試料の液面の高さを検出し、前記撮像画像において前記試料容器内の前記血液試料の液面から突出する凝集塊の有無に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定する凝固判定手段と、
   を備える、血液試料凝固判定システム。
2. 前記撮像部は、画素毎に赤色成分に関する情報を含む撮像画像を取得するように構成されており、
   前記凝固判定手段は、前記液面の高さよりも上方の領域の画像に含まれる各画素の前記赤色成分に関する情報に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するように構成されている、請求項１に記載の血液試料凝固判定システム。
3. 前記凝固判定手段は、前記液面の高さよりも上方の領域の画像に含まれる画素のうち、赤色成分に関する所定の条件に合致する画素を計数し、計数結果に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するように構成されている、請求項２に記載の血液試料凝固判定システム。
4. 前記撮像部は、画素毎に赤色成分に関する情報を含む撮像画像を取得するように構成されており、
   前記凝固判定手段は、前記撮像画像の前記液面を横切る方向における赤色成分に関する情報の変化に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料の前記液面の高さを検出するように構成されている、請求項１に記載の血液試料凝固判定システム。
5. 前記凝固判定手段は、前記撮像画像における前記試料容器の位置を検出し、検出された前記撮像画像における前記試料容器の位置に基づいて、前記撮像画像内の処理対象領域を設定し、設定された前記処理対象領域における画像に基づいて、前記血液試料の前記液面の高さを検出するように構成されている、請求項１乃至４の何れか１項に記載の血液試料凝固判定システム。
6. 前記凝固判定手段は、前記撮像画像における前記試料容器の位置として、前記撮像画像における前記試料容器の底部の位置を検出し、検出された前記撮像画像における前記試料容器の前記底部の位置に基づいて、前記処理対象領域を設定するように構成されている、請求項５に記載の血液試料凝固判定システム。
7. 前記凝固判定手段は、前記液面の高さの検出に失敗した場合に、検出された前記撮像画像における前記試料容器の位置に基づいて定められた前記撮像画像中の領域の画像に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するように構成されている、請求項５又は６に記載の血液試料凝固判定システム。
8. 前記試料容器保持部によって保持された前記試料容器に光を照射する照明部をさらに備え、
   前記撮像部は、前記照明部から照射され、前記試料容器によって反射された光を直接受光しない位置に配置されている、請求項１乃至７の何れか１項に記載の血液試料凝固判定システム。
9. 透光性を有する材料から構成されており、血液試料を収容し、上端開口を蓋部によって密封された試料容器を、前記試料容器の底部が前記蓋部と同じ高さ又は前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持するステップと、
   前記試料容器の底部が前記蓋部と同じ高さ又は前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持された前記試料容器を撮像するステップと、
   前記試料容器が撮像されることにより得られた撮像画像における前記試料容器内の前記血液試料の液面の高さを検出するステップと、
   前記撮像画像において前記試料容器内の前記血液試料の液面から突出する凝集塊の有無に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するステップと、
   を備える、血液試料凝固判定方法。
10. コンピュータに、
    透光性を有する材料から構成されており、血液試料を収容し、上端開口を蓋部によって密封された試料容器を、前記試料容器の底部が前記蓋部よりも上方に位置する状態で保持して撮像することによって得られた撮像画像を処理し、当該撮像画像における前記試料容器内の前記血液試料の液面の高さを検出するステップと、
    前記撮像画像において前記試料容器内の前記血液試料の液面から突出する凝集塊の有無に基づいて、前記試料容器内の前記血液試料が凝固しているか否かを判定するステップと、
    を実行させる、コンピュータプログラム。