JP5638024B2 - 検体搬送システム - Google Patents

Description

本発明は検体搬送システム、特に臨床検査分野において検体検査を自動的に行うのに適した検体搬送システムに関するものである。

検体搬送システムは、患者から採血した血液や尿などの検体を検査内容や容器形状に適した検体ラックへ積載し投入することで、遠心分離、開栓、分注、分類、搬送、および分析などの処理を自動的に行なう。

特に、ＬＩＳ（Ｌｏｂｏｒａｔｏｒｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、実験情報システム。以下ＬＩＳと略記する。）からの依頼項目と、予めコントローラにパラメータとして設定したラックごとの検体の立寄り情報に従い、遠心分離、開栓、分注、分類などの必要な前処理ユニットへ立寄り処理を行い、さらに自動分析装置へ検体を自動的に搬送するものである。

また、従来の検体搬送システムは、遠心分離、開栓、分注、子検体容器へのバーコードラベル貼付など、特有の処理を行うユニットから構成されている。

それらの処理ユニットの並びにしたがって順次処理を行うことを特徴としているため、いずれかのユニットの処理負荷が高くなることや、一時的に分注機の分注チップや閉栓機の試験管キャップなどの消耗品を補充するため、特定の処理ユニットを一旦停止すると、その停止中の処理ユニットでの処理を必要とする検体ラックが停滞することがあり、その手前に待機する検体ラックも停滞することになる。

すると、その手前に待機するラックが、一旦停止している処理ユニットの処理が必要ない場合でも、一旦停止している処理ユニットが通常運転を開始するまで、待機することになる。

このような現象は、遠心パスラックなどのラックの流れ情報を設定しても、遠心分離を必要とする検体を多く投入する時間帯は、遠心パスラックを有効に利用できず、検体搬送システム全体の処理速度の低下に繋がっていた。

特開平１１−３１６２３８号公報 特開平１１−２５３０１４号公報

特許文献１に記載されるようなラック搬送方法は、同一の処理を行うユニットが複数あるようなシステム構成における処理の平準化目的としている。

検体投入部、遠心分離ユニット、開栓ユニット、分注ユニット、および搬送ラインなどから構成される検体搬送システムは、投入された検体に対して個別の処理を行うため、特許文献１を検体搬送システムに当てはめることができない。

また、検体搬送システムには、これらの個別のユニットを複数台数接続することが少ない。そのため、ある処理ユニットの負荷が高くなると、その処理ユニットの処理が不要な検体ラックまで待機することになり、システム処理能力が低下する。

例えば、遠心分離ユニットのみ処理負荷が高くなった場合、搬送ラインまでも検体ラックが停滞し、遠心分離が不要で分注のみ処理させたい検体が検体搬送システムで処理されず待機し、遠心分離ユニットによるラック停滞時間が分注ユニットの不稼動時間になり、システム全体を有効に利用できず、システム全体の処理効率が低下してしまう。

また、特許文献２のように搬送ラインを並列にして、不要な処理ユニットをバイパスさせるような提案がある。

しかし、検体搬送システムの遠心分離ユニットは処理時間が８つの検体ラックで３００秒以上かかることが多く、その間、検体投入部から次々と投入処理を継続することで、搬送ライン上から検体投入部まで検体ラックが停滞することが想定され、検体投入部もラックが停滞するような状況になり、次々と検体ラックを投入することが不可能になる。

さらに、前記のような課題は、至急検体に代表される検査室における測定結果を急ぐ検体を投入できないという問題につながる。

本発明は、上記のような問題に鑑み、検体ラックの停滞を解消して検体搬送システムの処理ユニットの不稼働時間を短縮し、システム全体の処理効率を向上させることを目的とする。

本発明は、検体容器を複数本積載可能な検体ラックが搬送される搬送ラインと、前記搬送ラインに沿って各種のユニットが並ぶ前処理ユニットと、前記検体ラックを搬送ラインに投入する検体投入部を有する検体搬送システムにおいて、前記前処理ユニットや前記搬送ラインにおける前記検体ラックの有無や移動を含む検体ラック存在状況を把握する状況把握機能を有し、前記状況把握機能が把握した検体ラック存在状況に応じて、前記検体投入部による前記検体ラックの投入が制御されることを特徴とする。

本発明によれば、検体搬送システムの処理ユニットの不稼働時間が短縮され、システム全体の処理効率が向上する。

本発明の実施例に係わるもので、検体搬送システムの概念図。 本発明の実施例に係わるもので、別の検体搬送システムの概念図。 本発明の実施例に係わるもので、処理ユニットのラック保持数により検体投 入トレイの動作を決定する処理フロー図。 本発明の実施例に係わるもので、検体投入部とコントローラの通信流れ図。 本発明の実施例に係わるもので、ＣＰＵ番号の採番例を示す図。 本発明の実施例に係わるもので、ラック立寄り情報と投入箇所の整合性確認 の処理フロー図。 本発明の実施例に係わるもので、処理ユニットの状態により検体投入トレイ の動作を決定する処理フロー図。

本発明は、前処理ユニットや搬送ラインにおける検体ラックの有無や移動を含む検体ラック存在状況を把握し、その検体ラックの存在状況を考慮して検体投入部より検体ラックを投入するので、検体ラックは停滞することなく処理され、システム全体の処理効率を向上させることができる。

以下本発明を実施例により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例に係わる検体搬送システムの概略図である。

図１に示すように検体搬送システムは、検体容器を複数本積載可能な検体ラックが搬送される搬送ラインと、前記搬送ラインに沿って各種のユニットが並ぶ前処理ユニットと、前記検体ラックを搬送ラインに投入する検体投入部を有する。

前処理ユニットは、検体投入部１（検体投入ユニット）、遠心分離ユニット３、開栓ユニット４、分注ユニット５、バーコード貼付ユニット６、閉栓ユニット７、検体分類ユニット８、そして検体収納部９を有する。

検体投入部１は、２つの検体投入トレイ１ａと検体投入トレイ１ｂを具備している。

検体投入トレイ１ａは、全血検体を血清と血餅に分離するための遠心分離が必要な検体容器を積載した検体ラックを架設し、検体投入トレイ１ｂは前記遠心分離の不要な検体容器が積載された検体ラックを積載する。

２つの検体投入トレイ１ａ，１ｂは、装入する検体ラックの種類別に割り当てられている。

また、検体投入部１の下流には、前記遠心分離を行う遠心分離ユニット３が位置している。

さらに、検体投入部１と搬送ライン２と遠心分離ユニット３は、内部通信回線によって接続されており、搬送ライン２は状態情報（検体ラック存在状況の情報）として自ライン上にラックを有しているかどうかを検体投入部１へ通知する。遠心分離ユニット３は状態情報としてラック待機バッファ３ａ上に有している検体ラック数を検体投入部１へ内部通信回線を介して通知する。

検体投入部１は、搬送ライン２から通知された検体ラック有無情報（検体ラック存在状況）で検体ラック無の場合に限り、検体投入トレイ１ａもしくは検体投入トレイ１ｂに積載されている検体ラックを投入することが可能となる。

そして、検体投入部１に具備した搬入開始ボタン１ｃを押すことで検体投入トレイ１ａ、もしくは検体投入トレイ１ｂから検体ラックの投入が開始され、図３に示す処理１０１により投入を開始する検体投入トレイを決定する。

図３に示す処理１０１〜１０７において、遠心分離ユニット３からのバッファ内の保持ラック数を参照し、遠心分離ユニット３の最大バッファ保持数である８検体ラック未満であれば、検体投入トレイ１ａに積載されている検体ラックを搬送ライン２に投入させる。

しかし、遠心分離ユニット３のラック待機バッファ３ａのラック保持数が８検体ラックであれば、検体投入トレイ１ｂに積載されている検体ラックを搬送ライン２に投入させる。

そして、投入された検体ラックは、検体投入部１の有するＩＤ読取り手段（読取手段）により検体ラックに積載された検体容器に貼り付けられた検体識別コードである検体バーコード、および検体ラックに貼りつけられたラック識別コードであるラックバーコードの読取りを行う。

検体ラックのどのポジションにどの検体が積載されているかという情報（検体ラック存在状況）は、コントローラ１０に登録される。

コントローラ１０はその登録された情報（検体ラック存在状況）にもとづいて検体ラックが処理さるべきユニット、言いかえると検体ラックが立寄るべきユニットを検体投入部１に指示する。

さらに、図１において、操作者が検体投入部１の検体投入トレイ１ｂに、遠心分離ユニット３で処理の必要な検体を積載した検体ラックを架設した場合、図４、図６における処理によって、検体ラックを検体投入部１のエラーラック搬出部１ｄに搬出する。

なお、検体投入部１はエラーラック搬出手段（図示せず）を有する。このエラーラック搬出手段により、検体ラックの搬出や取り出しが行なわれる。

図４において、検体投入部１は、検体投入トレイ１ａ、もしくは検体投入トレイ１ｂから投入された検体ラックを、前記の検体投入部１が有する検体ＩＤ読取り手段によって、検体投入部１からコントローラ１０へ検体ラックの必要とする処理ユニットが何かを問いあわせる。

これに対し、コントローラ１０は、検体ラックが必要とする処理をＬＩＳ１１から受信した依頼情報や属性情報から算出し検体ラック立寄り情報（検体ラック存在状況の情報）として、検体投入部１へ送信する。

この検体ラック立寄り情報は、図５に示すように、検体投入ユニット、遠心分離ユニット３、開栓ユニット４などの処理ユニットに個別のＣＰＵ番号を割付けることで、処理すべきユニットのＣＰＵ番号を検体ラック立寄り情報の位置として、該処理ユニットに立寄らせる場合に'１'をセットし、構成される全処理ユニットに対して立寄りの有無を指示するものである。

図６において、遠心分離ユニット３と開栓ユニット４で処理されるべき検体ラックの立寄り情報は、遠心分離ユニット３のＣＰＵ番号が'１'、開栓ユニット４のＣＰＵ番号が'２'であることから、検体ラック立寄り情報の先頭から１番目と２番目が'１'となり、”
１１００００００００”のように作成される。

そして、検体投入部１は、検体ラック立寄り情報から、図６に示す処理２０１に従い、投入可否の判断を行う。

図６の処理２０２により、検体投入部１が受信したコントローラ１０からの検体ラック立寄り情報を取り出し、処理２０３で処理ユニットのバッファの保持するラック数を確認する処理ユニットを特定し、検体ラックの該ユニットに対する立寄り有無を取り出す。

これは、図１における遠心分離ユニット３への立寄り有無を抽出する処理になる。そして、処理２０４で検体ラックの該処理ユニットへの立寄りがある場合、処理２０５を実施し、処理２０４で検体ラックの該処理ユニットへの立寄りがない場合、処理２０７により、検体ラックをコントローラ１０から受信した立寄り情報に従い、下流の処理ユニットへ搬送する。

一方、処理２０５では、処理２０４によってコントローラ１０からの立寄り情報は遠心分離が必要であるにもかかわらず、図１における遠心分離を必要としない検体を積載したラックを架設するような検体投入トレイ１ｂから投入されたために、該ラックを検体投入部１のエラーラック搬出部１ｄに搬出する。

これは、図１における遠心分離の必要ない検体投入トレイ１ｂに遠心分離の必要なラックを投入した場合、且つ、前記コントローラ１０の立寄り情報から抽出した遠心分離ユニット３への立寄り情報が真の場合、該ラックをエラーラック搬出部１ｄに搬出する（処理２０６）。

この処理によって、検体投入部１は、検体投入トレイ１ａ、もしくは検体投入トレイ１ｂのいずれかよりラックを投入可能である。

また、検体投入部１が、図１における緊急検体投入部１ｅを具備し、緊急検体投入部１ｅの投入処理が検体投入トレイ１ａと検体投入トレイ１ｂより優先的に投入処理を実行するような場合、遠心分離を手動で実施された検体をラックに積載し緊急検体投入部１ｅから投入すると、該ラックは遠心分離ユニット３の状態に関係なく投入でき、下流の処理ユニットで前処理を実施することができる。

上述したように、検体投入トレイ１ａ、検体投入トレイ１ｂを含む検体投入部１から搬送ライン２への検体ラックの投入やエラーラック搬出部１ｄへの検体ラックの搬出は、検体搬送システムが有する状態把握機能（前処理ユニットや搬送ラインにおける検体ラックの有無や移動を含む検体ラックの存在状況を把握する機能）により、把握された検体ラックの存在状況に応じて制御される。

この状態把握機能は、コントローラ１０、ＬＳＩ１１や搬送ライン２に沿って各種のユニットが並ぶ前処理ユニットに備わる検体ラックの存在状況を把握する機能等を含めて構築される。

このように状態把握機能が把握する検体ラックの存在状況に応じて、検体投入部１から搬送ライン２への検体ラックの投入が制御されるので、搬送ライン２での検体ラックの停滞が解消される。このため、検体搬送システムの処理ユニットの不稼働時間が短縮され、システム全体の処理効率が向上する。

図２に示すような検体投入部１の下流に、開栓ユニット４が位置している検体搬送システムにおいて、検体投入トレイ１ａに開栓処理が必要な検体を積載したラックを架設し、かつ検体投入トレイ１ｂに開栓処理が不要な検体を積載したラックを架設する運用を行う。

このとき、開栓ユニット４が開栓ユニット４の状態情報（検体ラック存在状況の情報）として、検体投入部１に開栓ユニット４の具備するバッファが保持するラック数を通知することで、実施例１と同様に、検体投入部１は検体投入トレイ１ａから投入処理を行うか、検体投入トレイ１ｂから投入処理を行うかを決定することができる。

このように、検体搬送システムの構成や納入先の運用にあわせて、検体投入部１が参照する処理ユニットのバッファが保持するラック数を参照することで、特定の処理ユニットに関係なく検体搬送システム全体の処理能力を改善することができる。

実施例１では、遠心分離ユニット３が検体投入部１に通知する状態情報（検体ラック存在状況の情報）が、遠心分離ユニット３の具備するバッファが保持するラック数として、そのラック数をもとにして検体投入部１が検体投入トレイ１ａもしくは検体投入トレイ１ｂからラックを投入するとした。

ここで、遠心分離ユニット３の具備するバッファが保持するラック数に加え、遠心分離ユニット３がオペレーションやストップやオフラインなどの装置動作状況の情報（検体ラック存在状況の情報）も検体投入部１へ通知させることができる。

すると、実施例１で遠心分離ユニット３の保持するバッファが満杯になり処理が不可能状況と同じように、遠心分離ユニット３がストップやオフラインなどの遠心分離ユニット３が動作できない状況において、検体投入部１は遠心分離の必要ない検体を積載したラックを架設した検体投入トレイ１ｂからラックを投入することが可能になり、遠心分離ユニット３の具備するバッファが満杯でなくとも、実施例１と同様に検体搬送システム全体の処理能力を改善することができる。

本実施例においては、実施例１で使用した図３の処理フローが、図７の処理１０１'になる。

ここで、検体投入部１は遠心分離ユニット３から通知された装置動作状況を参照し、図７に示す処理１０２〜１０７にて遠心分離ユニット３が処理可能な状態であるか判断し、検体投入トレイ１ａから投入処理を実施するか、検体投入トレイ１ｂから投入処理を実施するか決定する。

さらに、実施例２に記したように、検体搬送システムの構成や納入先の運用にあわせて、検体投入部１が参照する処理ユニットの状態情報（検体ラック存在状況の情報）として処理ユニットの装置動作状況を参照することで、実施例２と同様に特定の処理ユニットに関係なく、検体搬送システム全体の処理能力を改善する効果が得られる。

検体搬送システムは、図１において、検体投入部１から投入した検体を積載したラックから、分注ユニット５でラックに積載された試験管やカップへ分注する。

このように分注された試験管やカップを子検体と呼び、該子検体を積載したラックを子ラックと呼ぶ。図１において、該子ラックは下流の処理ユニットであるバーコード貼付ユニット６、閉栓ユニット７、検体分類ユニット８、そして検体収納部９に搬送される。

つまり、分注ユニット５は、検体投入部１から投入された検体を子検体へ分注する処理を行うとともに、実施例１の検体投入部１のように子検体が積載されたラックが子ラックとして発生するユニットで、分注ユニット５から子ラックが投入されたと考えることもできる。

すると、分注ユニット５がバーコード貼付ユニット６とシステム内部の通信回線によってバーコード貼付ユニット６の状態情報（検体ラック存在状況の情報）を分注ユニット５へ通知し、また分注ユニット５はその状態情報（検体ラック存在状況の情報）を参照し、バーコード貼付ユニット６での子検体処理が不可能な場合、分注ユニット５は分注した子ラックをバーコード貼付ユニット５に立寄らせず、さらに下流の閉栓ユニット７と検体分類ユニット８と検体収納部９へ搬送する。

ここで、バーコード貼付ユニット６が通知する状態情報（検体ラック存在状況の情報）で子検体処理の不可能な場合とは、処理負荷が高く処理完了までに数十分要する状況、バーコード貼付ユニット６の具備するバッファが満杯である状況、バーコード貼付ユニット６がストップもしくはオフラインなどで検体を搬送すると、バーコード貼付ユニット６がバーコード貼付ユニット６での処理が不要な子ラックと、検体投入部１から投入したラックの処理およびラックの搬送が停滞するような状況などを指す。

そして、分注ユニット５に検体投入部１と同様なこの処理を装備することで、且つ分注ユニット５がバーコード貼付ユニット６に限らず閉栓ユニット７や検体分類ユニット８など分注ユニット５の下流に位置する処理ユニットの状態情報（検体ラック存在状況の情報）を参照することで、分注ユニット５が分注ユニット５から発生する子ラックの立寄り先を変更して、検体搬送システム内に検体ラックが停滞することなく検体ラックを搬送し、検体投入部１からの投入検体だけに限らず、分注ユニット５から発生する子ラックに関しても処理可能なユニットを有効に稼動させることが可能になる。

本実施例においても、実施例２に記したように、検体搬送システムの構成や納入先の運用にあわせて、分注ユニット５が処理ユニットの状態情報（検体ラック存在状況の情報）を参照することで、実施例２と同様に特定の処理ユニットに関係なく、検体搬送システム全体の処理能力を改善する効果が得られる。

臨床検査における血液や尿の検体を自動搬送する方法、およびその機能を有する装置を含む検体搬送システムに関する。

１…検体投入部、１ａ…特定処理ユニット専用の検体投入トレイ、１ｂ…特定処理ユニット除外専用の検体投入トレイ、１ｃ…投入開始ボタン、１ｄ…エラーラック搬出部、１ｅ…緊急検体投入部、２…搬送ライン、３…遠心分離ユニット、３ａ…遠心分離ユニットのラック待機バッファ、４…開栓ユニット、５…分注ユニット、６…バーコード貼付ユニット、７…閉栓ユニット、８…検体分類ユニット、９…検体収納部、１０…コントローラ、１１…ＬＩＳ − Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ。

Claims (8)

1. 検体を搬送する搬送ラインと、
   前記搬送ラインに沿って並び、少なくとも遠心分離ユニットを含む複数種類の処理ユニットと、
   前記検体を前記搬送ラインに投入する検体投入部を有する検体搬送システムにおいて、
   前記検体投入部おいて、前記処理ユニットおよび前記搬送ラインにおける検体の有無もしくは移動を含む検体存在状況を把握する状態把握機能を有し、
   前記状態把握機能が把握した検体存在状況及び前記検体毎に算出された前記検体の前記処理ユニットへの立寄りの有無に関する立寄り情報に基づいて、前記検体が立寄るべき処理ユニットへの前記検体の搬入の可否を判断し、
   前記搬送ラインに検体がある場合または前記検体が立寄るべき処理ユニットの少なくともいずれかにおいて前記検体の搬入が否であると判断された場合には、当該検体を前記検体投入部から前記搬送ラインへ投入しないように制御し、
   前記搬送ラインに検体が無い場合には、前記検体の搬入が否であると判断された処理ユニットでの処理が不要な前記検体を前記検体投入部から前記搬送ラインへ投入するように制御する制御部を備えたことを特徴とする検体搬送システム。
2. 検体を搬送する搬送ラインと、
   前記搬送ラインに沿って並び、少なくとも開栓ユニットを含む複数種類の処理ユニットと、
   前記検体を前記搬送ラインに投入する検体投入部を有する検体搬送システムにおいて、
   前記検体投入部において、前記処理ユニットおよび前記搬送ラインにおける検体の有無もしくは移動を含む検体存在状況を把握する状態把握機能を有し、
   前記状態把握機能が把握した検体存在状況及び前記検体毎に算出された前記検体の前記処理ユニットへの立寄りの有無に関する立寄り情報に基づいて、前記検体が立寄るべき処理ユニットへの前記検体の搬入の可否を判断し、
   前記搬送ラインに検体がある場合または前記検体が立寄るべき処理ユニットの少なくともいずれかにおいて検体の搬入が否であると判断された場合には、当該検体を前記検体投入部から前記搬送ラインへ投入しないように制御し、
   前記搬送ラインに検体が無い場合には、前記検体の搬入が否であると判断された処理ユニットでの処理が不要な前記検体を前記検体投入部から前記搬送ラインへ投入するように制御する制御部を備えたことを特徴とする検体搬送システム。
3. 請求項１または２記載の検体搬送システムにおいて、
   前記検体投入部は、前記検体が装入される複数の検体投入口を有し、
   前記検体投入口は、依頼された処理項目の種別に基づいて収容すべき検体口を割り当てられており、
   前記制御部は、前記状態把握機能が把握した検体存在状況及び前記立寄り情報に基づいて、前記複数の検体投入口のうちいずれかの検体投入口に装入された検体を前記搬送ラインに投入するように制御することを特徴とする検体搬送システム。
4. 請求項３記載の検体搬送システムにおいて、
   前記検体投入口は、少なくとも遠心分離ユニットによる遠心分離の必要な前記検体が装入された第一の検体投入口と、前記遠心分離ユニットによる遠心分離の不要な前記検体が装入された第二の検体投入口を含み、
   前記制御部は、予め前記遠心分離ユニットに割り付けられている数より少ない数の検体が、前記搬送ライン、前記遠心分離ユニット内の少なくともいずれかに存在していることを前記状態把握機能が把握した場合には、前記第一の検体投入口に装入された検体を前記搬送ラインに投入するよう制御することを特徴とする検体搬送システム。
5. 請求項３または４に記載の検体搬送システムにおいて、
   前記検体投入部には、前記検体の識別コードを読み取る読取手段と、
   前記検体が搬出されるエラー検体搬出部と、
   エラー検体搬出手段が設けられ、
   前記複数の検体投入口に割り当てられた種類以外の前記検体が装入されると、前記読取手段で検知され、前記エラー検体搬出手段で前記エラー検体搬出部に移されることを特徴とする検体搬送システム。
6. 請求項３記載の検体搬送システムにおいて、
   前記検体投入口は、少なくとも開栓ユニットによる開栓処理の必要な前記検体
   が装入された第一の検体投入口と、前記開栓ユニットによる開栓処理の不要な前記検体が装入された第二の検体投入口を含み、
   前記制御部は、予め前記開栓ユニットに割り付けられている数より少ない数の検体が、前記搬送ライン、前記開栓ユニット内の少なくともいずれかに存在していることを前記状態把握機能が把握した場合には、前記第一の検体投入口に装入された検体を前記搬送ラインに投入するよう制御することを特徴とする検体搬送システム。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の検体搬送システムにおいて、
   特定の前記前処理ユニットの装置動作状況を把握する動作状況把握手段を有し、
   前記制御部は、当該動作状況把握手段が把握した前記特定の処理ユニットの装置動作状況に応じて、前記検体投入部からの前記検体の投入を制御することを特徴とする検体搬送システム。
8. 請求項１または２に記載の検体搬送システムにおいて、
   前記制御部は、前記検体が立寄るべき処理ユニットの少なくともいずれかに保持されている検体数が予め設定された最大保持数である場合には、当該検体を前記検体投入部から前記搬送ラインへ投入しないように制御することを特徴とする検体搬送システム。

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