JP7062016B2

JP7062016B2 - 検体処理システム

Info

Publication number: JP7062016B2
Application number: JP2019564323A
Authority: JP
Inventors: 太郎梅木; 茂矢野
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2022-05-02
Anticipated expiration: 2038-11-21
Also published as: EP3739339A4; EP3739339B1; US20200200782A1; CN111108395A; WO2019138700A1; EP3739339A1; JPWO2019138700A1

Description

本発明は複数モジュールが組み込まれた検体処理システムに係り、検体処理システムの省スペース化を図る技術に関する。

病院や検査施設では検体処理システムを用いて、患者などから供される血液や尿などの検体を臨床検査のための分析にかける。検体処理システムでは、検体の分析に先立ち、遠心分離や開栓、分注といった前処理が専用のモジュールにて行われる。さらに、前処理を行うモジュールへ検体を投入する投入モジュールや、分析が終わった検体を収納する収納モジュールが検体処理システムに組み込まれる。特許文献１には、複数モジュールが組み込まれた検体処理システムにおいて、検体収納後のホルダである空ホルダをループ形状の空ホルダ搬送経路へ搬送し、検体投入時に必要な空ホルダを空ホルダ搬送経路から主搬送経路に供給することが開示されている。

特開２０１５－１２１５６２号公報

しかしながら、特許文献１に開示される検体処理システムでは、空ホルダ搬送経路や空ホルダを蓄えるストックモジュールに検体収納後の空ホルダを一旦蓄積するので、施設で使用される空ホルダの必要数によってはシステムの省スペース化に適さない場合がある。規模の大きな施設では一日に数百から数千の検体が処理され、処理数分の空ホルダを蓄積できるようにストックモジュールが大型化される。

ところで、検体収納後の空ホルダは必ずしもストックモジュールに蓄積されなくても良く、検体投入に直接用いても良い。すなわち、検体収納後の空ホルダを適切に搬送することにより、ストックモジュールに蓄積される空ホルダの数を抑制できる。

そこで、本発明は、省スペース化に寄与できる検体処理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、投入トレイ上の検体をホルダに投入する投入モジュールと、前記検体を前記ホルダから収納トレイに収納する収納モジュールと、前記ホルダを蓄積するストックモジュールを備える検体処理システムであって、前記検体が収納されることにより生成される空ホルダが、前記ストックモジュールに搬送されることなく前記投入モジュールに直接搬送され、新たな検体の投入に用いられることを特徴とする。

本発明によれば、省スペース化に寄与できる検体処理システムを提供することができる。

実施例１の検体処理システムの全体構成の一例を示す図である。実施例１の詳細構造を説明する図である。実施例１のフローチャートを説明する図である。実施例２の検体処理システムの全体構成の一例を示す図である。実施例２の詳細構造を説明する図である。実施例２のフローチャートを説明する図である。実施例３での空ホルダの流れを説明する図である。

以下、図面を参照して、本実施例について説明する。

図1に示すように、本実施例の検体処理システム１００は、投入モジュール１０１、収納モジュール１０２、ストックモジュール１０３、遠心分離モジュール１０５、開栓モジュール１０６、分注モジュール１０７、分析モジュール１０８、閉栓モジュール１０９、制御用コンピュータ１２０を備える。以下、処理の順番に沿って各部について説明する。

投入モジュール１０１では、投入トレイ１１０ａに載せられた検体１０が主搬送経路１０４を流れるホルダ１１１に移載される。すなわち検体１０が投入される。投入トレイ１１０ａは複数本、例えば５０本ないし１００本の検体１０が載せられるキャリアであり、処理対象である検体１０が載せられる。検体１０は患者から採取した血液や尿等であり、開閉可能な栓を有する容器に入れられる。容器には検体１０の識別に用いられるバーコード等が張り付けられる。ホルダ１１１は1本の検体１０が載せられるキャリアである。なお、検体１０が載せられていないホルダ１１１を空ホルダ、検体１０が載せられたホルダ１１１を搭載ホルダと呼ぶ。

遠心分離モジュール１０５では検体１０に遠心分離処理が行われ、検体１０が各成分に分離される。開栓モジュール１０６では検体１０の容器が開栓される。分注モジュール１０７では検体１０に対し分注処理が行われる。分析モジュール１０８では検体１０が分析される。

分析がなされた検体１０は、分注モジュール１０７、開栓モジュール１０６、遠心分離モジュール１０５、投入モジュール１０１、ストックモジュール１０３、収納モジュール１０２の順に各モジュールを通過して閉栓モジュール１０９へ搬送される。閉栓モジュール１０９では検体１０の容器が閉栓される。

収納モジュール１０２では、一連の処理が終了した検体１０がホルダ１１１から収納トレイ１１０ｂに移載される。すなわち検体１０が収納され、搭載ホルダが空ホルダになる。収納トレイ１１０ｂは、投入トレイ１１０ａと同様に、複数本、例えば５０本ないし１００本の検体１０が載せられるキャリアである。ただし、投入トレイ１１０ａとは利用目的が異なり、一連の処理が終了した検体１０が載せられる。

ストックモジュール１０３では、収納モジュール１０２で生じた空ホルダの回収と、複数のホルダ１１１の蓄積、投入モジュール１０１へのホルダ１１１の供給が行われる。ストックモジュール１０３内でのホルダ１１１の流れについては、投入モジュール１０１や収納モジュール１０２の詳細構造や動作と関連付けながら、図２及び図３を用いて後述する。

制御用コンピュータ１２０は、通信回線１２１を介して各モジュールと接続され、各モジュールが有するセンサ等で取得された情報に基づいて、各モジュールの動作を制御する。例えば検体１０のバーコードの読み取りにより取得された情報を、制御用コンピュータ１２０に記憶されたデータリストで照会することにより、制御用コンピュータ１２０は検体１０の種別を識別し、必要に応じて各モジュールでの処理をスキップさせる。より具体的には、制御用コンピュータ１２０は、検体１０が尿であると識別すると、尿には遠心分離処理が不要であるので、遠心分離モジュール１０５での処理をスキップさせる。

図２を用いて、収納モジュール１０２、投入モジュール１０１、ストックモジュール１０３の詳細構造について説明する。収納モジュール１０２は、収納モジュール１０２に到達した検体１０を検知するためのセンサである検体センサ２０１を有する。投入モジュール１０１は、投入モジュール１０１内の投入トレイ１１０ａを検知するためのセンサであるトレイセンサ２０２を有する。

ストックモジュール１０３は、収納モジュール１０２と投入モジュール１０１の間に配置され、直進経路２０３と供給経路２０４と回収経路２０５を有する。直進経路２０３は収納モジュール１０２で生じた空ホルダを、ストックモジュール１０３に蓄積させることなく、直進させて主搬送経路１０４へ搬送する経路である。供給経路２０４はストックモジュール１０３に蓄積されたホルダ１１１を主搬送経路１０４に供給するための経路である。回収経路２０５はホルダ１１１を回収するための経路であり、回収されたホルダ１１１はストックモジュール１０３に蓄積される。

図３にストックモジュール１０３内でのホルダ１１１の流れに係るフローチャートを示し、各ステップについて説明する。

（Ｓ３０１）
制御用コンピュータ１２０は、検体センサ２０１での検知信号に基づき、収納される検体である収納検体が収納モジュール１０２に到達したか否かを判断する。収納検体が検知されればＳ３０２へ処理が進み、検知されなければＳ３０６へ処理が進む。なお、本ステップでは、収納検体が収納モジュール１０２に到達したか否かを判断できれば良いので、検体センサ２０１に限らず、他のセンサ、例えばホルダ１１１を検知するためのセンサが用いられても良い。

（Ｓ３０２）
制御用コンピュータ１２０は、収納モジュール１０２に対して収納検体を収納トレイ１１０ｂに移載させるように指示する。すなわち、検体１０が収納され、空ホルダが生成される。収納検体の移載には、図示しないチャック機構が用いられる。

（Ｓ３０３）
制御用コンピュータ１２０は、トレイセンサ２０２での検知信号に基づき、投入される検体である投入検体が投入モジュール１０１内にあるか否かを判断する。投入検体があればＳ３０４へ処理が進み、投入検体がなければＳ３０８へ処理が進む。Ｓ３０４へ処理が進む場合は、Ｓ３０２で生成された空ホルダが直進経路２０３に搬送され、投入モジュール１０１にて新たな検体１０の投入に用いられる。なお、本ステップでは、投入検体が投入モジュール１０１内にあるか否かを判断できれば良いので、トレイセンサ２０２に限らず、他のセンサ、例えば投入トレイ１１０ａ上の各検体１０を検知するセンサが用いられても良い。

（Ｓ３０４）
制御用コンピュータ１２０は、投入モジュール１０１に対して投入トレイ１１０ａ上の投入検体を主搬送経路１０４上の空ホルダへ移載させるように指示する。すなわち処理対象である検体１０が投入され、搭載ホルダが生成される。投入検体の移載には、図示しないチャック機構が用いられる。

（Ｓ３０５）
制御用コンピュータ１２０は、搭載ホルダを遠心分離モジュール１０５等へ搬送させ、バーコートの読み取りに基づいて所定の処理が行われるように各モジュールに指示する。

（Ｓ３０６）
制御用コンピュータ１２０は、トレイセンサ２０２での検知信号に基づき、投入される検体である投入検体が投入モジュール１０１内にあるか否かを判断する。投入検体があればＳ３０７へ処理が進み、投入検体がなければＳ３０１へ処理が戻る。なお、本ステップでは、投入検体が投入モジュール１０１内にあるか否かを判断できれば良いので、トレイセンサ２０２に限らず、他のセンサが用いられても良い。

（Ｓ３０７）
制御用コンピュータ１２０は、ストックモジュール１０３に空ホルダを供給させる。すなわち、ストックモジュール１０３に蓄積されたホルダ１１１が供給経路２０４に搬送される。供給経路２０４に搬送された空ホルダは投入モジュール１０１にて新たな検体１０の投入に用いられる。

（Ｓ３０８）
制御用コンピュータ１２０は、ストックモジュール１０３に空ホルダを回収させる。すなわち、収納モジュール１０２で生じた空ホルダが回収経路２０５に搬送される。空ホルダが回収されることにより、主搬送経路１０４上を滞留する空ホルダを減らすことができる。

以上説明した構成により、検体収納後の空ホルダが検体投入に直接用いられるようになり、ストックモジュール１０３に蓄積されるホルダ１１１の数を低減できるので、省スペース化に寄与できる検体処理システム１００を提供することができる。特に、検体収納後の空ホルダをストックモジュール１０３に蓄積せずに投入モジュール１０１に直接搬送するかストックモジュール１０３に一旦蓄積するかが投入検体の有無に応じて判断されるので、空ホルダの不要な滞留とそれにともなうストックモジュール１０３の大型化を避けられる。ストックモジュール１０３を大型化せずにすむことにより、検体処理システムの省スペース化を図ることができる。

実施例１では、収納モジュール１０２と投入モジュール１０１とストックモジュール１０３を備える検体処理システム１００において、検体収納後の空ホルダの搬送先を、投入検体の有無に応じて判断することを説明した。検体処理システムの省スペース化のために、収納モジュール１０２と投入モジュール１０１を集約しても良い。本実施例では収納モジュール１０２と投入モジュール１０１を集約した場合について説明する。

図４を用いて本実施例の検体処理システム１００の全体構成について説明する。検体処理システム１００は、投入・収納集約モジュール４０１、供給ストックモジュール４０２、回収ストックモジュール４０３、遠心分離モジュール１０５、開栓モジュール１０６、分注モジュール１０７、分析モジュール１０８、閉栓モジュール１０９、制御用コンピュータ１２０を備える。実施例１とは異なる構成である投入・収納集約モジュール４０１、供給ストックモジュール４０２、回収ストックモジュール４０３について説明する。

投入・収納集約モジュール４０１は、実施例1の収納モジュール１０２と投入モジュール１０１が隣接して配置されることにより集約されたモジュールであり、搭載ホルダから収納トレイ１１０ｂへの検体１０の移載と、投入トレイ１１０ａから空ホルダへの検体１０の移載を行う。すなわち、検体１０の収納と投入を行う。

供給ストックモジュール４０２では、供給ストックモジュール４０２に蓄積されたホルダ１１１が必要に応じて主搬送経路１０４へ供給される。回収ストックモジュール４０３では、主搬送経路１０４上を流れる空ホルダが回収される。ホルダ１１１が供給または回収される処理の流れについては図６を用いて後述する。

図５を用いて、投入・収納集約モジュール４０１、供給ストックモジュール４０２、回収ストックモジュール４０３の詳細構造について説明する。投入・収納集約モジュール４０１は、投入・収納集約モジュール４０１に到達した検体１０を検知するためのセンサである検体センサ２０１と、投入・収納集約モジュール４０１内の投入トレイ１１０ａを検知するためのセンサであるトレイセンサ２０２を有する。供給ストックモジュール４０２は、供給ストックモジュール４０２に蓄積されたホルダ１１１を主搬送経路１０４に供給するための供給経路２０４を有する。回収ストックモジュール４０３は、回収ストックモジュール４０３に到達した空ホルダを回収するための回収経路２０５を有する。投入・収納集約モジュール４０１は、供給ストックモジュール４０２と回収ストックモジュール４０３の間に配置され、投入・収納集約モジュール４０１と回収ストックモジュール４０３の間に遠心分離モジュール１０５、開栓モジュール１０６、分注モジュール１０７等が配置されても良い。

図６に投入・収納集約モジュール４０１、供給ストックモジュール４０２、回収ストックモジュール４０３内でのホルダ１１１の流れに係るフローチャートを示し、各ステップについて説明する。

（Ｓ６０１）
制御用コンピュータ１２０は、検体センサ２０１での検知信号に基づき、収納検体が投入・収納集約モジュール４０１に到達したか否かを判断する。収納検体が検知されればＳ６０２へ処理が進み、検知されなければＳ６０６へ処理が進む。なお、本ステップでは、収納検体が投入・収納集約モジュール４０１に到達したか否かを判断できれば良いので、検体センサ２０１に限らず、他のセンサが用いられても良い。

（Ｓ６０２）
制御用コンピュータ１２０は、投入・収納集約モジュール４０１に対して収納検体を収納トレイ１１０ｂに移載させるように指示する。すなわち、検体１０が収納され、空ホルダが生成される。収納検体の移載には、図示しないチャック機構が用いられる。

（Ｓ６０３）
制御用コンピュータ１２０は、トレイセンサ２０２での検知信号に基づき、投入検体が投入・収納集約モジュール４０１内にあるか否かを判断する。投入検体があればＳ６０４へ処理が進み、Ｓ６０２で生成された空ホルダが新たな検体１０の投入に用いられる。投入検体がなければＳ６０８へ処理が進み、Ｓ６０２で生成された空ホルダは主搬送経路１０４上を流れる。なお、本ステップでは、投入検体が投入・収納集約モジュール４０１内にあるか否かを判断できれば良いので、トレイセンサ２０２に限らず、他のセンサが用いられても良い。

（Ｓ６０４）
制御用コンピュータ１２０は、投入・収納集約モジュール４０１に対して投入トレイ１１０ａ上の投入検体を主搬送経路１０４上の空ホルダへ移載させるように指示する。すなわち処理対象である検体１０が投入され、搭載ホルダが生成される。投入検体の移載には、図示しないチャック機構が用いられる。

（Ｓ６０５）
制御用コンピュータ１２０は、搭載ホルダを遠心分離モジュール１０５等へ搬送させ、バーコートの読み取りに基づいて所定の処理が行われるように各モジュールに指示する。

（Ｓ６０６）
制御用コンピュータ１２０は、トレイセンサ２０２での検知信号に基づき、投入検体が投入・収納集約モジュール４０１内にあるか否かを判断する。投入検体があればＳ６０７へ処理が進み、投入検体がなければＳ６０１へ処理が戻る。なお、本ステップでは、投入検体が投入・収納集約モジュール４０１内にあるか否かを判断できれば良いので、トレイセンサ２０２に限らず、他のセンサが用いられても良い。

（Ｓ６０７）
制御用コンピュータ１２０は、供給ストックモジュール４０２に空ホルダを供給させる。すなわち、供給ストックモジュール４０２に蓄積されたホルダ１１１が供給経路２０４に搬送される。供給経路２０４に搬送された空ホルダは投入・収納集約モジュール４０１にて新たな検体１０の投入に用いられる。

（Ｓ６０８）
制御用コンピュータ１２０は、回収ストックモジュール４０３に空ホルダを回収させる。すなわち、回収ストックモジュール４０３に到達した空ホルダが回収経路２０５に搬送される。本ステップで回収される空ホルダは投入・収納集約モジュール４０１で生成された空ホルダに限らず、遠心分離モジュール１０５や開栓モジュール１０６、分注モジュール１０７にて何らかの理由により生成された空ホルダも含まれる。空ホルダが回収されることにより、主搬送経路１０４上を滞留する空ホルダを減らすことができる。なお、回収ストックモジュール４０３に到達した搭載ホルダは回収されず、主搬送経路１０４を流れ続ける。

以上説明した構成により、投入モジュール１０１と収納モジュール１０２が一つに集約されるとともに、検体収納後の空ホルダが検体投入に直接用いられるので、省スペース化に寄与できる検体処理システム１００を提供することができる。特に、検体収納後の空ホルダが投入に直接用いられるので、供給ストックモジュール４０２を小型化できる。

実施例２では、投入・収納集約モジュールを備える検体処理システムにおいて、検体収納後の空ホルダを検体投入に直接用いることを説明した。投入される検体がないときに収納・投入集約モジュールで空ホルダが生成されると、主搬送経路上を不要な空ホルダが流れ、検体処理システムの稼働率を低下させる。そこで本実施例では稼働率の低下を避けるために、空ホルダを主搬送経路とは別の専用経路に搬送することついて説明する。なお、本実施例の全体構成は実施例２と同じであるので説明を省略する。

図７を用いて、投入・収納集約モジュール４０１、供給ストックモジュール４０２、回収ストックモジュール４０３の詳細構造について説明する。投入・収納集約モジュール４０１は、実施例２と同様に検体センサ２０１とトレイセンサ２０２を有するとともに、空ホルダ専用経路７０１を有する。空ホルダ専用経路７０１は空ホルダだけを搬送する経路である。供給ストックモジュール４０２は、実施例２と同様である。回収ストックモジュール４０３は、実施例２と同様に回収経路２０５を有するとともに、空ホルダ専用経路７０１が接続される。空ホルダ専用経路７０１を経由して回収ストックモジュール４０３に到達した空ホルダは回収ストックモジュール４０３に回収され蓄積される。

本実施例のフローチャートはＳ６０３とＳ６０８以外は実施例２と同様であるので、ここではＳ６０３とＳ６０８について説明するに留め、その他のステップの説明を省略する。

（Ｓ６０３）
制御用コンピュータ１２０は、トレイセンサ２０２での検知信号に基づき、投入検体が投入・収納集約モジュール４０１内にあるか否かを判断する。投入検体があればＳ６０４へ処理が進み、投入検体がなければＳ６０８へ処理が進む。Ｓ６０８へ処理が進む場合は、Ｓ６０２で生成された空ホルダが空ホルダ専用経路７０１へ搬送される。

（Ｓ６０８）
制御用コンピュータ１２０は、回収ストックモジュール４０３に空ホルダを回収させる。投入・収納集約モジュール４０１で生成された空ホルダは空ホルダ専用経路７０１を介して回収される。また遠心分離モジュール１０５や開栓モジュール１０６、分注モジュール１０７にて何らかの理由により生成された空ホルダは回収経路２０５を介して回収される。なお、回収ストックモジュール４０３に到達した搭載ホルダは回収されず、主搬送経路１０４を流れ続ける。

以上説明した構成により、投入・収納集約モジュール４０１で生成された空ホルダは空ホルダ専用経路７０１を介して回収ストックモジュール４０３へ搬送されるので、主搬送経路１０４上の空ホルダが減り検体処理システム１００の稼働率を向上させることができる。なお、投入モジュール１０１と収納モジュール１０２の集約と供給ストックモジュール４０２の小型化による検体処理システム１００の省スペース化は実施例２と同じである。

なお、本発明の検査処理システムは上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせても良い。さらに、上記実施例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。

１０検体、１００検体処理システム、１０１投入モジュール、１０２収納モジュール、１０３ストックモジュール、１０４主搬送経路、１０５遠心分離モジュール、１０６開栓モジュール、１０７分注モジュール、１０８分析モジュール、１０９閉栓モジュール、１１０ａ投入トレイ、１１０ｂ収納トレイ、１１１ホルダ、１２０制御用コンピュータ、１２１通信回線、２０１検体センサ、２０２トレイセンサ、２０３直進経路、２０４供給経路、２０５回収経路、４０１投入・収納集約モジュール、４０２供給ストックモジュール、４０３回収ストックモジュール、７０１空ホルダ専用経路

Claims

投入トレイ上の検体をホルダに投入する投入モジュールと、
前記検体を前記ホルダから収納トレイに収納する収納モジュールと、
前記ホルダを蓄積するストックモジュールを備える検体処理システムであって、
前記収納モジュールに到達した検体である収納検体を検知する検体センサと、
前記投入モジュールの中の投入トレイを検知するトレイセンサと、
前記検体センサによって前記収納検体が検知されるとともに前記トレイセンサによって投入トレイが検知されると、前記収納検体を前記収納トレイに収納させることによって空ホルダを生成させ、前記空ホルダを前記ストックモジュールに蓄積させることなく前記投入モジュールに搬送させて、前記投入モジュールから投入される検体である投入検体を前記空ホルダに移載させる制御部をさらに備えることを特徴とする検体処理システム。
請求項１に記載の検体処理システムであって、
前記ストックモジュールは、前記収納モジュールと前記投入モジュールの間に配置され、前記空ホルダが生成されたときに、投入される検体があれば前記空ホルダを前記投入モジュールへ搬送し、投入される検体がなければ前記空ホルダを回収して蓄積することを特徴とする検体処理システム。
請求項１に記載の検体処理システムであって、
前記収納モジュールと前記投入モジュールが集約され、
前記空ホルダが生成されたときに、投入される検体がなければ前記空ホルダを回収して蓄積する回収ストックモジュールをさらに備えることを特徴とする検体処理システム。
請求項３に記載の検体処理システムであって、
前記投入モジュールと前記回収ストックモジュールとの間を接続し、前記空ホルダを搬送するための空ホルダ専用経路をさらに備えることを特徴とする検体処理システム。
請求項２に記載の検体処理システムであって、
前記ストックモジュールは、収納される検体がなく投入される検体があるときに、蓄積されたホルダを前記投入モジュールに供給することを特徴とする検体処理システム。
請求項３に記載の検体処理システムであって、
前記ストックモジュールは、収納される検体がなく投入される検体があるときに、蓄積されたホルダを前記投入モジュールに供給することを特徴とする検体処理システム。
請求項４に記載の検体処理システムであって、
前記ストックモジュールは、収納される検体がなく投入される検体があるときに、蓄積されたホルダを前記投入モジュールに供給することを特徴とする検体処理システム。