JP6098315B2 - 光または放射線測定用容器並びに測定システム - Google Patents

Description

この発明は、測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体に含まれている放射線を測定するために、測定対象の液体を採取する光または放射線測定用容器並びに測定システムに関する。

光または放射線測定用容器は、例えば液体採取装置に用いられる。液体採取装置として、血液を採取する、すなわち採血する採血装置を例にとって説明する。採血装置は、核医学診断（例えば、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission CT）など）における定量解析で用いられ、特に小動物（例えばマウスやラットなど）の動脈血中の放射能濃度の測定に用いられている。

具体的には、小動物に放射性薬剤を投与した後に血液を採取（採血）して、既定時間ごとの全採血終了後に遠心分離による血漿分離を行い、全血および血漿中の放射能濃度の時間変化を測定する（例えば、特許文献１〜３参照）。より具体的に説明すると、血液中に含まれているβ^＋線に対して露光を行って放射能分布を可視化するイメージングプレート（IP: Imaging Plate）を用いて測定する。イメージングプレート（「ＩＰ」と適宜略記する）から得られたＩＰ画像から放射線量の値を取得するソフトウェアとして、例えば富士フィルム社製のMulti Gaugeがある。このソフトウェアでは、ＩＰ画像を読み込んでソフトウェア上で関心領域を設定して、関心領域内の画素値を計算することで、単位面積当たりの放射線量を求めることができる。

特許文献１では、所定の寸法で区切られた容器に放射能を放射する試料（ここでは血液）を入れ、ＩＰで試料の放射線強度を測定し、スキャナで試料の面積を測定する。所定の寸法で容器が設計されていることから、測定結果の試料の面積から試料の体積を求める。そして、ＩＰで取得された放射線強度のＩＰ画像とスキャナで取得されたスキャナ画像とを合わせて、各試料の放射能濃度（＝放射線強度／体積）を算出する技術が示されている。特許文献２では、所定の寸法で区切られた容器の例が示されており、平面状の円板に複数の試料を入れる流路が形成された容器が示されている。

特許文献３では、スキャナ画像とＩＰ画像とを重ねあわせて重畳処理することで、放射能濃度（＝放射線強度／体積）を算出する方法が示されている。また、ゾーベルフィルタ(Sobel filter)等の輪郭強調を行い、強調された輪郭を、血漿分離された血漿および血球の境界として求める技術が示されている。

国際公開第ＷＯ２００９−０９３３０６号 特開２０１１−０７５４２０号公報 国際公開第ＷＯ２０１１−１１７９５２号

しかしながら、上述した特許文献２で示されている容器を用いて、特許文献１〜３の技術によりスキャナ画像とＩＰ画像とを重ね合わせて重畳処理する際に、スキャナ画像およびＩＰ画像におけるそれぞれ容器の位置をプログラムで把握しなければ、同じ液体試料（ここでは血液）の領域を重ね合わせることができないという問題がある。

スキャナ画像は、容器の全てが画像として写るので、例えば外周円などを基準にして、中心位置を把握したり、十字線を容器に形成しておくことで傾きを把握することができる。しかし、放射能しか写らないＩＰ画像では、上述した外周円や十字線は写らないので、プログラムによる位置の把握を自動化することができず、中心位置の設定を手動で（人によって）行う必要があり、手間がかかるという問題がある。

この問題は、血液に含まれている放射線を測定する以外にも、血液以外の測定対象の液体に含まれている放射線を測定する場合にも起こり得る。さらには、放射線以外にも、測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光を測定する場合にも起こり得る。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、容器の位置や傾きを把握することができる光または放射線測定用容器並びに測定システムを提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明に係る光または放射線測定用容器は、
測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体に含まれている放射線を測定するために、採取された前記測定対象の液体を収容する円板状の光または放射線測定用容器であって、光あるいは放射線を測定するために前記測定対象の液体を収容する複数の測定対象用流路と、発光，蛍光物質あるいは放射線を含む液体マーカを収容する位置決め用流路とを有し、前記測定対象用流路の各々は、前記光または放射線測定用容器の面の中心から放射状に配置され、前記位置決め用流路は、前記光または放射線測定用容器の面の中心を囲む円周に沿って配置されることを特徴とするものである。

［作用・効果］この発明に係る光または放射線測定用容器によれば、位置決め用流路を有することで、位置決め用流路に収容される液体に含まれる発光，蛍光物質あるいは放射線の情報が、当該情報を有した測定情報画像（例えばＩＰ画像）でも写りこみ、位置決め用流路の検出結果に基づいて、容器の位置や中心軸に対する回転変位を把握することができる。また、位置決め用流路は、光または放射線測定用容器の面の中心を囲む円周に沿って配置されるので、遠心分離を行っても光または放射能濃度が偏って分布されることなく、位置決め用流路内に均一に分布される。よって、位置決め用流路内に均一に分布された光または放射能濃度がＩＰ画像上で写りこみ、光または放射線測定用容器の位置や中心軸に対する回転変位を容易に検出することができる。

また、光または放射線測定用容器を水平面内に回転させることによる光または放射線測定用容器の遠心力を利用して、測定対象の液体を遠心分離させる回転手段との接続部を備えてもよい。もちろん、遠心分離を行わずに、測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体に含まれている放射線を測定する場合に用いてもよい。

また、この発明に係る測定システムは、測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体に含まれている放射線を測定する測定システムであって、採取された前記測定対象の液体を収容する円板状の光または放射線測定用容器に設けられた、発光，蛍光物質あるいは放射線を含む液体マーカを収容する位置決め用流路での検出結果に基づいて、前記光または放射線測定用容器の位置および中心軸に対する回転変位を検出する検出手段を備え、前記位置決め用流路は、前記光または放射線測定用容器の面の中心を囲む円周に沿って配置されることを特徴とするものである。

［作用・効果］この発明に係る測定システムによれば、位置決め用流路での検出結果に基づいて、検出手段は、光または放射線測定用容器の位置および中心軸に対する回転変位を検出する。その結果、容器の位置や中心軸に対する回転変位を把握することができる。また、位置決め用流路は、光または放射線測定用容器の面の中心を囲む円周に沿って配置されるので、遠心分離を行っても光または放射能濃度が偏って分布されることなく、位置決め用流路内に均一に分布される。よって、位置決め用流路内に均一に分布された光または放射能濃度がＩＰ画像上で写りこみ、光または放射線測定用容器の位置や中心軸に対する回転変位を容易に検出することができる。

この発明に係る光または放射線測定用容器並びに測定システムによれば、光または放射線測定用容器が位置決め用流路を有することで、位置決め用流路に収容される液体に含まれる発光，蛍光物質あるいは放射線の情報が、当該情報を有した測定情報画像でも写りこみ、位置決め用流路の検出結果に基づいて、容器の位置や傾きを把握することができる。

実施例に係る採血装置および測定装置の概略斜視図である。 実施例に係る測定装置のブロック図である。 測定装置の撮像部におけるスキャナの概略斜視図である。 実施例に係る位置決め用流路を有した円板の概略平面図である。 実施例に係る表示装置のブロック図である。 表示装置の出力モニタにおける表示形態の一例である。 ＩＰ画像の表示態様の一例である。 実施例に係る一連の処理の流れを示したフローチャートである。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る採血装置および測定装置の概略斜視図であり、図２は、実施例に係る測定装置のブロック図であり、図３は、測定装置の撮像部におけるスキャナの概略斜視図である。本実施例では、測定対象の液体として血液を例に採って説明するとともに、光または放射線測定用容器として放射線を測定するために採血する円板を例に採って説明し、測定システムとして採血装置および測定装置を備えたシステムを例に採って説明する。

図１に示すように、測定システムの採血装置１０は、測定対象の血液を時系列に分離して採取する。また、採血装置１０の周辺には、採血装置１０で採取された血液中に含まれている放射線（例えばβ線やγ線など）を測定する測定装置３０を備えている。

採血装置１０は、２枚のＰＤＭＳ樹脂（Polydimethylsiloxane）からなるＰＤＭＳ基板１１，１２を上下に重ねて構成された微小流体素子（液体分割デバイス）４０を備えている。ＰＤＭＳ基板１１，１２に対して所定の寸法で溝加工を施しており、その溝加工の溝によって主流路１３および側路４１，４２，４３をそれぞれ形成している。ここで、採血装置１０の素材はＰＤＭＳに限定されず、アクリル、ポリカーボネート、COP（シクロオレフィンポリマー）など樹脂光学的に透明なものであれば良い。

主流路１３を挟んで光源２１およびフォトダイオード２２を配設している。主流路１３を流れる血液あるいは後述するヘパリン溶液に光源２１から光を照射し、血液による遮光をフォトダイオード２２が検知することで、その血液あるいはヘパリン溶液を光学的に監視（モニタ）しながら後述する血液あるいはヘパリン溶液の長さ情報を測定する。ここでは光学測定手段として光源２１およびフォトダイオード２２を例に採って説明したが、測定対象の液体を光学的に監視しながら液体の間隔を測定する手段であれば、光源２１およびフォトダイオード２２に限定されない。例えば、ＣＣＤカメラによって測定対象の液体の体積情報を取得してもよい。また、光源２１およびフォトダイオード２２は、図１に示すように主流路１３を挟んで互いに対向配置される構成で、血液による遮光で検知する、いわゆる「透過型センサ」であったが、光源に対してフォトダイオードに代表される光検出手段を同じ側に配設し、血液による反射光で検知する、いわゆる「反射型センサ」であってもよい。

一方、上述した血液用配管１６の下流側にはノズル２３を接続している。ノズル２３としては、注射針やガラス管など毛細管を使用する。ここで、液体を吐出する吐出部としてノズル２３を用いているが、ディスペンサを使用してもよい。このノズル２３から滴下した血液を受け取って収容する円板（「ＣＤウェル」とも呼ばれる）２４を配設している。円板２４の中央側には、滴下された血液を受け取る複数の開口部からなる流路入口２５（図４も参照）を放射状に配設している。円板２４に対しても、上述したＰＤＭＳ基板１１，１２と同様に、溝加工を施しており、その溝加工の溝によってＵ字型の溝からなる複数本のＵ字流路２６（図４も参照）を放射状に形成している。各々のＵ字流路２６は、上述した流路入口２５の外側一端に一対一でそれぞれ接続されており、各々のＵ字流路２６は、円板２４の径方向に延びて形成されている。このように、ノズル２３を介在させることで、主流路１３に対して血液が流通可能に円板２４が形成されることになる。円板２４は、この発明における光または放射線測定用容器に相当する。円板２４の具体的な構成については、図４以降で後述する。

一方、測定装置３０は、読取部３１を備えている。この読取部３１には、露光後のイメージングプレートＩＰを挿入するためのカバー部を設けており、イメージングプレートＩＰから励起された光を読み取ることで血液中に含まれているβ^＋線を検出する。具体的には、図１（ｂ）に示すように、読取部３１は、レーザ光源３２とフォトマルチプライヤチューブ（光電子増倍管）３３とを備えており、レーザ光源３２からイメージングプレートＩＰにレーザを照射して、イメージングプレートＩＰへのレーザ照射によって励起された光をフォトマルチプライヤチューブ３３が電子に変換して増倍させることで、β^＋線を検出する。

続いて、測定装置３０のブロック図について説明する。図２に示すように、測定装置３０は、上述した読取部３１の他に、撮像部３４と表示装置３５とを備えている。表示装置３５については、通常のパーソナルコンピュータで構成してもよい。表示装置３５の具体的な構成については、図５以降で後述する。

図３に示すように、撮像部３４は円板２４を撮像する。本実施例では、撮像部３４としてフラットヘッドスキャナを採用する。円板２４の直径分の長さを少なくとも有する線状の光源３４ａと円板２４を挟んで光源３４ａに対して対向配置された線状のフォトダイオードアレイ（すなわちラインセンサ）３４ｂでフラットヘッドスキャナを構成する。フラットヘッドスキャナで円板２４上を走査（スキャン）することで円板２４を撮像して、円板２４の画像を取得する。

図１の説明に戻り、上述したように、微小流体素子４０は、血液を送り込む主流路１３と、血液凝固の発生を防ぐための抗凝固剤の一種であるヘパリン溶液を送り込む側路４１と、空気あるいはガスを送り込む側路４２と、血液あるいはヘパリン溶液を排出する側路４３とを備えている。

側路４１の溶液入口側には洗浄液用配管４４を配設しており、側路４１と洗浄液用配管４４とを、コネクタ４５を介して接続している。必要に応じて主流路１３にヘパリン溶液を洗浄液用配管４４から側路４１を介して流し込むことで流路を洗浄する。ヘパリン溶液の流入量はバルブで制御される。抗凝固剤はヘパリン溶液に限定されない。

側路４２の気体入口側には気泡用配管４６を配設しており、側路４２と気泡用配管４６とを、コネクタ４７を介して接続している。圧力発生器（図示省略）で制御された空気あるいはガスの流入時間をバルブで調整して、側路４２を通して主流路１３に送り込む。この気泡によって血液の長さ情報に基づく血液の取り出しと微小流体素子４０の流路に残留する廃液（血液、ヘパリン溶液あるいはこれらの混合液）の排出を行う。ここで、送り込まれるガスについては限定されず、ヘリウムやネオンやアルゴンなどの希ガス、あるいは窒素ガスに例示されるように、血液やヘパリン溶液と反応しないガスであれば良い。

気泡用配管４６は、側路１４を通って主流路１３に気体（例えば空気やガスなど）を送り込み、指定された所定の間隔でその気体を気泡として挿入することで、測定対象の血液を時系列的に分離して円板２４に送り出す。つまり、気泡は、セパレータとしての機能を果たす。なお、セパレータとして気体を使用したが、気体に限定されずに、測定対象の液体（本実施例では血液）に対して混合する可能性が少ない、あるいは可能性がなければ、測定対象の液体とは別の液体をセパレータとして使用してもよい。本実施例のように測定対象の液体が血液の場合には、ミネラルオイルやフッ素系のオイルなどに代表されるように血液と相互に混ざり合わない液体をセパレータとして使用してもよい。但し、液体をセパレータとして使用する場合には、血液と接触するのでセパレータとして使用できるが、円板２４に送り出して採取する点では望ましくない。

側路４３の廃液出口側には廃液用配管４８を配設しており、側路４３と廃液用配管４８とを、コネクタ４９を介して接続している。バルブで排出量を調整して採血されるべき血液以外の血液や、流路洗浄後のヘパリン溶液や、これらの混合液を廃液として排出する。

また、主流路１３のコネクタ１５よりも下流にバルブを配設し、主流路１３のコネクタ１７、光源２１およびフォトダイオード２２よりも上流にバルブを配設している。側路４１のコネクタ４５よりも下流にバルブを配設し、側路４２のコネクタ４７よりも下流にバルブを配設している。また、側路４３のコネクタ４９よりも上流にバルブを配設している。

次に、円板２４の具体的な構成について、図１も含めて図４を参照して説明する。図４は、実施例に係る位置決め用流路を有した円板の概略平面図である。

円板２４のＵ字流路２６は、図４に示すように、上述の流路入口２５と空気穴２７とをつないで形成されている。血液の導入口である流路入口２５を血液の上流部、空気穴２７を下流部としたときに、上流部から下流部へは、Ｕ字流路２６は、円板２４の径方向に内側から外側に向かって延びて、折り返して円板２４の径方向に外側から内側に向かって延びて形成されたＵ字型となっている。かかるＵ字流路２６を複数に備えている。Ｕ字流路２６は、この発明における注入用流路に相当する。

図１に示すように、円板２４の中央に円板２４を回転させるモータ２８を備えている。モータ２８の回転軸２９を円板２４に連結させることで、モータ２８による円板２４の遠心力を利用して、血液を遠心分離させて血漿および血球に分離する血漿分離を行う。

本実施例では、円板２４はアクリル板で形成されている。円板２４の素材はアクリルに限定されず、上述のＰＤＭＳ、その他、ポリカーボネート、ＣＯＰなど樹脂光学的に透明なものであれば良い。

さらに、本実施例では、発光，蛍光物質あるいは放射線を含む液体として、検量線用試料（例えばブドウ糖誘電体として用いられるフルオロデオキシグルコース水溶液、すなわちFDG水溶液）を収容する位置決め用流路５１を有している。図４では、Ｕ字流路２６よりも内側に４本の位置決め用流路５１が形成されている。Ｕ字流路２６と同様に、位置決め用流路５１の両端には、検量線用試料を注入する流路入口５２と空気穴５３とがそれぞれつないで形成されている。位置決め用流路５１は、この発明における位置決め用流路５１に相当する。

例えば、位置決め用流路５１の幅は１．０ｍｍ、深さは０．２ｍｍであり、位置決め用流路５１の１本当たりの体積は約６．０μＬである。位置決め用流路５１の体積は円板２４のＵ字流路２６と同等程度であればよい。位置決め用流路５１に収容される液体は、発光，蛍光物質あるいは放射線を含む液体であれば、上述した検量線用試料に限定されない。測定対象の血液が余る場合には、余った血液を位置決め用流路５１に収納してもよい。

遠心分離を行うとＵ字流路２６において放射能濃度が遠心力により外側に偏る傾向がある（例えば図６や図７を参照）。よって、「発明が解決しようとする課題」の欄でも述べたように、ＩＰ画像では円板２４の位置や傾きを把握するのは難しい。これに対して、図４では、位置決め用流路５１は円周に沿って形成されている。したがって、Ｕ字流路２６とは相違して、遠心分離を行っても放射能濃度が偏って分布されることなく、位置決め用流路５１内に均一に分布される。よって、位置決め用流路５１を有した円板２４をＩＰ画像で取得すると、位置決め用流路５１内に均一に分布された放射能濃度がＩＰ画像上で写りこみ、円板２４の位置や傾きを容易に検出することができる。

なお、検量線用試料として既知の放射能濃度を有する試料を測定するために、必ず測定試料（ここでは測定対象の血液）以外にも放射能を有する液体試料は潤沢に手元にある。したがって、ＩＰ画像の位置合わせのための位置決め用流路５１に収納するための液体試料を新たに準備するのは不要である。

位置決め用流路５１に収納される液体試料の量は、位置決め用流路５１の体積以下である必要があるが、円板２４に注入される検量線用試料と同じ量を注入して、後述するＩＰ画像の位置合わせを自動で行った方が、実験する際にマイクロピペットなどの吸引量設定を変更する手間がなくて便利である。また、放射能を含む液体試料が位置決め用流路５１を通過した場合、僅かに表面に放射能物質が位置決め用流路５１に付着することがわかっており、その僅かな吸着もＩＰ画像で識別するのが可能であるので、ＩＰ画像の位置合わせのための位置決め用流路５１の全体に放射能を有する液体試料で満たす必要はない。よって、流路入口５２近傍の流路を検出すれば、傾きを含んだ位置情報が得られる。

次に、表示装置３５の具体的な構成について、図５および図６を参照して説明する。図５は、実施例に係る表示装置のブロック図であり、図６は、表示装置の出力モニタにおける表示形態の一例である。図５に示すように、表示装置３５は、第１読み込み部３６Ａと第２読み込み部３６Ｂとメモリ部３７とコントローラ３８と入力部３９と出力モニタ６０とを備えている。コントローラ３８は、この発明における検出手段に相当する。

第１読み込み部３６Ａおよび第２読み込み部３６Ｂは、例えばＩ／Ｏ（Input/Output）デバイスなどの読み込みデバイスなどで構成されている。第１読み込み部３６Ａは、読取部３１（図１や図２を参照）を介してイメージングプレートＩＰ（図１を参照）で取得されたＩＰ画像を読み込む。第２読み込み部３６Ｂは、撮像部３４で取得されたスキャナ画像を読み込む。

メモリ部３７は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などに代表される記憶媒体で構成されている。本実施例では、図８に示す一連の処理をコンピュータ（本実施例ではコントローラ３８）に実行させるための表示プログラム３７Ａをメモリ部３７は備えている。表示プログラム３７ＡはＲＯＭで構成されている。

コントローラ３８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。各種の画像処理を行うためのプログラムや、放射能濃度を算出するプログラムや、図５に示す表示プログラム３７Ａ等をコントローラ３８が実行することでそのプログラムに応じた画像処理や表示プログラム３７Ａに応じた図８に示す一連の処理（第１／第２読み込み部３６Ａ，３６Ｂへの読み込み制御、出力モニタ６０における表示態様）を行う。各種の画像処理として、コントローラ３８は、ＩＰ画像に写りこんだ位置決め用流路５１（図４を参照）の放射能濃度分布に基づく画素位置から円板２４の位置および傾きを検出する検出手段の機能を有している。

入力部３９は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスなどで構成されている。本実施例では、入力部３９は、後述するメイン画面６１（図６を参照）に拡大表示するために、後述する縮小画面６２，６３，６４（図６を参照）に縮小表示された各画像を選択する画像選択の機能を有している。

出力モニタ６０は、図６に示すように、メインとなる画像を拡大表示するメイン画面６１と、ＩＰ画像を縮小表示する縮小画面６２と、スキャナ画像を縮小表示する縮小画面６３と、ＩＰ画像・スキャナ画像を重ね合わせて重畳処理した重畳処理後の画像を縮小表示する縮小画面６４とを備えている。図６では、第１読み込み部３６Ａで読み込まれたＩＰ画像、第２読み込み部３６Ｂで読み込まれたスキャナ画像を重ね合わせてメイン画面６１に重畳表示している。メイン画面６１には、ＩＰ画像の流路入口２５（図１や図４を参照）に該当する特定位置に測定対象が識別可能な識別情報（図７では「１」〜「３６」の番号）を付加して表示する。

モータ２８（図１を参照）による円板２４（図１や図３や図４を参照）の遠心力により、血漿および血球に血漿分離された円板２４を固定治具（図示省略）は固定して位置決めを行いつつ支持することで、円板２４の各々の流路入口２５（図１や図４を参照）の向きや位置も固定される。そして、向きや位置が固定された状態で、イメージングプレートＩＰ（図１を参照）を用いて円板２４の撮像を行ってＩＰ画像を取得し、撮像部３４（図２や図３や図５を参照）のフラットヘッドスキャナによる円板２４の撮像を行ってスキャナ画像を取得する。なお、撮像の順番については特に限定されない。

具体的に説明すると、円板２４（図１や図３や図４を参照）および固定治具（図示省略）をサンプルとして、図示を省略するカセッテを開いて収容して、その上にイメージングプレートＩＰ（図１を参照）を収容して、カセッテを閉じて露光を行う。この露光によって、血液中に含まれているβ^＋線の電離能により、イメージングプレートＩＰの蛍光体（図示を省略）の格子欠陥に電子が捕獲される。一定時間の露光後にイメージングプレートＩＰをカセッテから取り出して、測定装置３０（図１を参照）の読取部３１（図１や図２を参照）のカバー部に挿入して、イメージングプレートＩＰに光を照射して露光を行う。

読取部３１（図１や図２を参照）のレーザ光源３２（図１や図２を参照）からイメージングプレートＩＰ（図１を参照）にレーザを照射する。捕獲された電子がこの照射によって伝導体に励起され正孔と再結合し、蛍光体から光として励起される。このイメージングプレートＩＰへのレーザ照射によって励起された光をフォトマルチプライヤチューブ３３（図１や図２や図５を参照）が電子に変換して増倍させることで、電気パルスとして２次元的に同時に検出して計数する。なお、レーザ光源３２からイメージングプレートＩＰへ照射した後には、再利用するために消去用光源（図示省略）から光をイメージングプレートＩＰへ照射することで、捕獲された電子を消去する。イメージングプレートＩＰと読取部３１で求められたβ^＋線の計数情報に基づいて、β^＋線の計数情報である血中の放射線量を求める。このようにして、ＩＰ画像が取得される。

一方、撮像部３４（図２や図３や図５を参照）は、血漿分離された血漿および血球を円板２４（図１や図３や図４を参照）およびそれを支持した固定治具（図示省略）ごと撮像する。撮像部３４のフラットヘッドスキャナの光源３２ａ（図３を参照）から光を照射することで、吸光度の相違によって血漿および血球が撮像された画像上で濃淡差となって現れ、画像上で容易に識別可能である。このようにして、スキャナ画像が取得される。

スキャナ画像は、円板２４（図１や図３や図４を参照）などを含んだ形態情報画像である。したがって、「発明が解決しようとする課題」の欄でも述べたように、円板２４の全てが画像として写るので、例えば外周円などを基準にして、中心位置を把握したり、十字線を円板２４に形成しておくことで傾きを把握することができる。これに対してＩＰ画像は、測定情報を有した測定情報画像であるので、外周円や十字線などの情報は画像に反映されない。しかし、固定治具（図示省略）によって各々の流路入口２５（図１や図４を参照）の向きや位置が固定されるので、（円板２４の固定位置である）円板２４のＵ字流路２６と固定治具との相対位置も決定される。

ただし、固定治具（図示省略）を備えていても、円板２４（図１や図３や図４を参照）を撮像部３４（図２や図３や図５を参照）のフラットヘッドスキャナで撮像する際に固定治具ごと円板２４が傾いていたりすると、重畳処理の対象となるＩＰ画像・スキャナ画像間で位置ズレが生じる。その結果、個々の画像を重ね合わせて重畳表示したとしても、角度がずれて表示される可能性がある。

そこで、図７に示すように流路入口の番号（図７では「１」〜「３６」の番号）などに代表される識別情報７０をＩＰ画像に付加して表示することが考えられる。図７は、ＩＰ画像の表示態様の一例である。図７では、３６本のＵ字流路２６（図１や図４を参照）が円板２４（図１や図３や図４を参照）に形成されており、そのうちの３５本のＵ字流路２６に測定対象の血液（試料）が入っている。しかし、必ずしもこのように多くの流路に試料が入るとは限らず、また決まった位置の流路に試料が入ることもないので、プログラム（図５のコントローラ３８）で把握可能な目印（マーカ）がＩＰ画像ではない。また、試料（ここでは血液）が余っている場合には、位置合わせのために（Ｕ字流路２６のうちの）必ずある流路にサンプル用の試料を注入することも考えられるが、試料が余っていない場合には位置合わせのサンプルの分だけ測定することができる試料が減ってしまうことにもなる。

さらには、上述したように、遠心分離を行うとＵ字流路２６（図１や図４を参照）において放射能濃度が遠心力により外側に偏ってしまう。したがって、上述の固定治具（図示省略）で向きを固定したり、ＩＰ画像に識別情報７０を付加して表示したとしても、ＩＰ画像・スキャナ画像間で位置ズレが生じる。そこで傾きの位置情報も重要となる。

位置決め用流路５１（図４を参照）を別途に円板２４（図１や図３や図４を参照）に設けることで、位置決め用流路５１を有した円板２４をＩＰ画像で取得すると、上述したように位置決め用流路５１内に均一に分布された放射能濃度がＩＰ画像上で写りこみ、円板２４の位置や傾きを容易に検出することができる。

なお、図６および図７では、図４に示す位置決め用流路５１が写らないＩＰ画像を図示している。実際には、位置決め用流路５１が写りこんだＩＰ画像が表示されることに留意されたい。

次に、一連の処理について、図８を参照して説明する。図８は、実施例に係る一連の処理の流れを示したフローチャートである。

先ず、読取部３１（図１や図２を参照）を介してイメージングプレートＩＰ（図１を参照）からＩＰ画像を取得するとともに、撮像部３４（図２や図３や図５を参照）のフラットヘッドスキャナからスキャナ画像を取得する。

（ステップＳ１）画像読み込み
第２読み込み部３６Ｂ（図５を参照）は、撮像部３４（図２や図３や図５を参照）で取得されたスキャナ画像を読み込む。

（ステップＵ１）輪郭強調
関心領域を抽出するために、ステップＳ１で読み込まれたスキャナ画像の輪郭をコントローラ３８（図５を参照）は強調して輪郭強調画像を出力する。輪郭強調処理としては、例えばゾーベルフィルタ(Sobel filter)処理やプレヴィットフィルタ(Prewitt filter)処理などに代表される、注目画素とその周辺画素との差分を求める一次微分による輪郭強調処理、ラプラシアンフィルタ(Laplacian filter)処理などに代表される、注目画素とその周辺画素との差分のさらなる差分を求める二次微分による輪郭強調処理などを行えばよい。これらの輪郭強調処理については公知の技術であるので、その説明を省略する。

なお、図８のフローチャートでは、ステップＵ１の輪郭強調を行ったが、ステップＵ１の輪郭強調は必ずしも必要ではない。スキャナ画像の輪郭が明瞭である場合には、ステップＵ１の輪郭強調を省略することもできる。

（ステップＴ１）画像読み込み
一方、第１読み込み部３６Ａ（図５を参照）は、読取部３１（図１や図２を参照）を介してイメージングプレートＩＰ（図１を参照）で取得されたＩＰ画像を読み込む。上述のステップＳ１，このステップＴ１の順番については特に限定されず、ステップＴ１を先に行ってもよいし、ステップＳ１を先に行ってもよいし、ステップＳ１，Ｔ１を同時並行に行ってもよい。

（ステップＵ２）重畳処理
ステップＴ１で読み込まれたＩＰ画像、ステップＳ１で読み込まれたスキャナ画像を重ね合わせて重畳処理する。

重畳処理の際に、位置決め用流路５１（図４を参照）内に均一に分布された放射能濃度がＩＰ画像上で写りこんでいるので、コントローラ３８（図５を参照）は、放射能濃度分布に基づいて画素位置を検出することができる。その検出された画素位置から円板２４（図１や図３や図４を参照）の位置および傾きを検出して、スキャナ画像における各々の画素位置と、ＩＰ画像における各々の画素位置とがそれぞれ一致するように、位置を平行移動させて、傾きを回転させることで、円板２４の位置および傾きのズレを補正して位置合わせを行う。ズレを補正して位置合わせを行った後に、ＩＰ画像とスキャナ画像とを重ねあわせて重畳処理する。この位置合わせや重畳処理もコントローラ３８が行うことにより自動で行うことができ、人による手動は不要となる。

（ステップＳ２）縮小表示
ステップＳ１で読み込まれたスキャナ画像をコントローラ３８（図５を参照）は縮小処理して、縮小処理後のスキャナ画像を、図６に示す縮小画面６３に表示する。この縮小処理によって、スキャナ画像を縮小画面６３に縮小表示する。なお、輪郭が強調されていないスキャナ画像の替わりに、ステップＵ１で輪郭が強調された輪郭強調画像を縮小画面６３に縮小表示してもよい。ただし、この縮小表示はステップＵ４での画像選択のための表示処理であって、詳細に表示されるわけではないことから、必ずしもステップＵ１で輪郭が強調された輪郭強調画像を縮小画面６３に縮小表示する必要はない。

（ステップＴ２）縮小表示
一方、ステップＴ１で読み込まれたＩＰ画像もコントローラ３８（図５を参照）は縮小処理して、縮小処理後のＩＰ画像を、図６に示す縮小画面６２に表示する。この縮小処理によって、ＩＰ画像を縮小画面６２に縮小表示する。

（ステップＵ３）縮小表示
ステップＵ２で重畳処理された重畳処理後の画像（図８では「重ね合わせ画像」で表記）をコントローラ３８（図５を参照）は縮小処理して、重畳処理後で縮小処理後の画像を、図６に示す縮小画面６４に表示する。この縮小処理によって、重畳処理後の画像を縮小画面６４に縮小表示する。

（ステップＵ４）画像選択
ステップＵ５で拡大表示するために、ステップＳ２，Ｔ２およびステップＵ３で縮小表示された（重畳処理後の画像も含んだ）各画像の中から画像を、入力部３９（図５を参照）により選択する。図６に示す出力モニタ６０から、拡大表示の対象となる画像にポインタを合わせて、クリックすることにより、拡大表示の対象となる画像を選択する。なお、画像選択については、ポインタを合わせて、クリックする手法に限定されず、入力部３９のマウスやキーボードにより、拡大表示の対象となる画像にポインタを合わせてダブルクリックすることにより、拡大表示の対象となる画像を選択してもよいし、入力部３９を出力モニタ６０のタッチパネルで構成し、出力モニタ６０のタッチパネルにおいて拡大表示の対象となる画像を直接に指で触れることにより、拡大表示の対象となる画像を選択してもよい。また、出力モニタ６０から、例えば「選択決定」キーを表示して、入力部３９のマウスやキーボードにより、「選択決定」キーをクリックすることにより、拡大表示の対象となる画像を選択してもよい。

（ステップＵ５）拡大表示
ステップＵ４で選択された画像をコントローラ３８（図５を参照）は拡大処理して、拡大処理後の画像を、図６に示すメイン画面６１に表示する。この拡大処理によって、ステップＵ４で選択された画像をメイン画面６１に拡大表示する。また、ステップＵ４で重畳処理後の画像が選択された場合には、当該重畳処理後の画像を拡大表示する。この場合には、このステップＵ５は、ＩＰ画像、スキャナ画像を重ね合わせて重畳表示することになる。

本実施例に係る円板２４によれば、位置決め用流路５１を有することで、位置決め用流路５１に収容される液体（検量線用試料、あるいは余った血液）に含まれる発光，蛍光物質あるいは放射線の情報が、当該情報を有した測定情報画像（本実施例ではＩＰ画像）でも写りこみ、位置決め用流路５１の検出結果に基づいて、容器である円板２４の位置や傾きを把握することができる。

本実施例では、光または放射線測定用容器は円板２４である。また、本実施例では、円板２４を水平面内に回転させることによる円板２４の遠心力を利用して、測定対象の液体（本実施例では血液）を遠心分離させている。

本実施例に係る測定システムによれば、位置決め用流路５１での検出結果に基づいて、検出手段（本実施例ではコントローラ３８）は、円板２４の位置および傾きを検出する。その結果、容器である円板２４の位置や傾きを把握することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、採取の対象となる液体として血液を例に採って説明したが、採取の対象となる液体であれば、血液に限定されずに、放射性物質や発光物質や蛍光剤が含まれた液体や、分析装置に用いられる混合液などであってもよい。また、採取の対象となる液体は、遠心分離の対象となる液体でなくともよい。

（２）上述した実施例では、光または放射線測定用容器として放射線を測定するために採血する円板を例に採って説明したが、測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体に含まれている放射線を測定するために、測定対象の液体を採取する光または放射線測定用容器であれば、放射線を測定するために採血する容器に限定されない。上述した変形例（１）でも述べたように放射性物質や発光物質や蛍光剤が含まれた液体や、分析装置に用いられる混合液を採取する容器に適用してもよいし、遠心分離の対象とならない液体を採取する容器に適用してもよい。

（３）上述した実施例では、光または放射線測定用容器は遠心分離を行う円板であったが、測定対象の液体が、遠心分離の対象となる液体でない場合には、液体を採取する容器であれば、円板に限定されない。方形の板や多角形の板などであってもよい。もちろん、遠心分離を行う場合であっても、容器の形状については円板に限定されず、方形の板や多角形の板などであってもよいが、水平面内に回転させることを考慮すれば回転中心が重心となっている形状であるのが好ましい。

（４）上述した実施例では、光または放射線測定用容器は遠心分離を行う円板であったが、上述した変形例（１）〜（３）でも述べたように遠心分離を行わずに、測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体に含まれている放射線を測定する場合に用いてもよい。

（５）上述した実施例では、光または放射線測定用容器（実施例では円板２４）の径方向に沿って溝加工を放射状に施すことで、径方向に形成されたＵ字流路２６を複数に設けたが、必ずしも放射状に配設する必要はない。例えば、互いに平行に配設してもよい。

（６）上述した実施例では、測定システムは、光または放射線測定用容器（実施例では円板２４）を構成として含ませていたが、必ずしも光または放射線測定用容器（円板２４）を構成として含ませる必要はない。

（７）上述した実施例では、図４に示すように位置決め用流路５１は円周に沿って形成されていたが、形成箇所や形状については特に限定されない。ただし、遠心分離を行ったとしても光または放射能濃度分布が偏らずに均一に分布する形状であるのが好ましく、例えば円形の穴状の位置決め用流路を円板２４の中心位置などに代表される基準位置に設けるのが好ましい。また、円板２４などに代表される光または放射線測定用容器の傾きを把握するためには、複数本または複数個の位置決め用流路を設けるのが好ましく、例えば十字線に沿って円形の穴状の位置決め用流路を複数個設ける、あるいは円周に沿って円形の穴状の位置決め用流路を複数個設けるのが好ましい。

（８）上述した実施例では、測定情報画像は、イメージングプレートＩＰから取得された放射線（実施例ではβ^＋線）の測定情報を有したＩＰ画像であったが、測定対象の液体中に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体中に含まれている放射線の測定情報を有した測定情報画像であれば、必ずしもＩＰ画像に限定されない。

（９）上述した各実施例では、形態情報画像は、撮像部３４のフラットヘッドスキャナから取得されたスキャナ画像であったが、測定対象の液体の形態情報を有した形態情報画像であれば、例えば放射線照射手段および放射線検出手段で構成される放射線撮像手段で取得された形態情報画像などのように、必ずしもスキャナ画像に限定されない。

（１０）上述した実施例では、測定システムにおいて、採血装置１０による自動採血を例に採って説明したが、液体の採取方法は自動的な液体採取装置に限定されない。液体は円板２４のＵ字流路２６に作業者の手技で滴下する方法でもよい。

２４ … 円板
２６ … Ｕ字流路
３８ … コントローラ
５１ … 位置決め用流路

Claims (3)

1. 測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体に含まれている放射線を測定するために、採取された前記測定対象の液体を収容する円板状の光または放射線測定用容器であって、
   光あるいは放射線を測定するために前記測定対象の液体を収容する複数の測定対象用流路と、
   発光，蛍光物質あるいは放射線を含む液体マーカを収容する位置決め用流路とを有し、
   前記測定対象用流路の各々は、前記光または放射線測定用容器の面の中心から放射状に配置され、
   前記位置決め用流路は、前記光または放射線測定用容器の面の中心を囲む円周に沿って配置される
   ことを特徴とする光または放射線測定用容器。
2. 請求項１に記載の光または放射線測定用容器において、
   前記光または放射線測定用容器を水平面内に回転させることによる光または放射線測定用容器の遠心力を利用して、前記測定対象の液体を遠心分離させる回転手段との接続部を備えることを特徴とする光または放射線測定用容器。
3. 測定対象の液体に含まれている発光あるいは蛍光物質から発生した光あるいは測定対象の液体に含まれている放射線を測定する測定システムであって、
   採取された前記測定対象の液体を収容する円板状の光または放射線測定用容器に設けられた、発光，蛍光物質あるいは放射線を含む液体マーカを収容する位置決め用流路での検出結果に基づいて、前記光または放射線測定用容器の位置および中心軸に対する回転変位を検出する検出手段を備え、
   前記位置決め用流路は、前記光または放射線測定用容器の面の中心を囲む円周に沿って配置される
   ことを特徴とする測定システム。