JPWO2014119378A1 - 遠心分離システム、検体前処理システム、制御方法 - Google Patents

Abstract

前処理工程に要する時間の大部分を占める遠心分離処理時間を短縮させると同時に、多種類の遠心分離条件で遠心分離を実行可能な検体前処理システムが必要とされている。本発明は上記課題に鑑み、システム管理部が複数台の遠心分離装置の状況を把握し、特に各遠心分離装置の遠心開始時間、および遠心完了時間を比較しながら、処理時間が最短になる遠心分離装置を選択することで、遠心処理時間の最適化を図る。具体的には、複数のバッチを形成するアダプタと、前記アダプタに検体を移載する検体移載手段と、バッチ単位で前記アダプタに対して遠心分離処理を実施する複数の遠心分離ロータと、バッチ単位で前記遠心分離処理の開始タイミングと終了タイミングを予め算出する算出手段を備え、算出された開始タイミングと終了タイミングの少なくともいずれかに基づいて、検体を移載するバッチを制御することを特徴とする。

Description

本発明は、検体を自動的に遠心分離処理する遠心分離システムおよびその制御方法に関する。

近年の臨床検査分野においては、多様な自動化機器・検査システムの導入により、検査業務の省力化が進められている。また、大学病院などでは検査報告時間の迅速化による診療前検査が広く実施されている。この診療前検査においては、患者からの採血・採尿等の検体採取から、検査結果報告までを１時間程度で実施している。検査報告の迅速化には、検体検査の前処理工程である遠心分離、採血管の開栓、必要検査ごとに検体を小分けにする分注、および振り分けなどの前処理業務が検査時間の多くを占有しており、この前処理業務に要する時間を短縮することが大きな課題となっている。

特に、患者から採取した血液から血清成分を抽出するための遠心分離工程は、検体を搬送ラインから遠心分離装置への移載する工程（工程１）、遠心分離を実行する工程（工程２）、遠心分離装置から検体搬送ラインへ移載する工程（工程３）、からなり、処理全体としては５〜１５分を要する。また、検体前処理システムおよび上記工程１、工程３は検体を１本ずつ順次処理するリアルタイム処理であるのに対して、遠心分離装置の工程２は数十検体を同時に処理するバッチ処理である。そのため通常の方法で遠心分離装置を検体前処理システムに組み込むと、検体前処理システムの休遊時間が発生し、効率的に検体を処理することができない。そのため、多くの検査室では、検体前処理システムとは独立したスタンドアロンタイプの遠心分離装置により個別に遠心分離し、検体前処理システムが検査業務の省力化、迅速化に十分に寄与できない状況である。

上記の課題に鑑み、特許文献１には、複数の遠心分離装置を搬送ライン部と結合させ、工程１／工程３と工程２をパイプライン化処理することで、遠心効率を向上させる遠心分離装置が記載されている。

特開２０００−８４４３６号公報

特許文献１に記載されたパイプライン処理方式では、工程１〜工程３の各処理に要する時間が同程度である場合に、複数台の遠心分離装置を備えたことによる処理効率化の効果を発揮することができる。しかし、工程１および工程３がリアルタイム処理である以上、いつも一定の量の検体が流れることは保証できず、検体の投入間隔が空くと、工程２とのパイプライン化処理のタイミングにずれが生じることは容易に考えられる。

また、この遠心分離装置、および搬送ラインの組み合わせによると、複数の遠心分離装置は同一条件で遠心分離させることとなり、異なる遠心分離条件を持つ検体を同時に処理することが困難である。

さらに、遠心分離能力を向上させることを目的として、遠心分離装置を追加する場合、搬送ライン部の組み換えを必要とし、ハードウェア対応コスト、ソフトウェア対応コストの増加により、遠心分離自動化の導入に障害となる。

上記課題を解決するための本発明の構成は以下のとおりである。

すなわち、複数のバッチを形成するアダプタと、前記アダプタに検体を移載する検体移載手段と、バッチ単位で前記アダプタに対して遠心分離処理を実施する複数の遠心分離ロータと、バッチ単位で前記遠心分離処理の開始タイミングと終了タイミングを予め算出する算出手段と、算出された開始タイミングと終了タイミングの少なくともいずれかに基づいて、検体を移載するバッチを制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

システム管理部が複数台の遠心分離装置の状況を把握することにより、特に各遠心分離装置遠心完了時間を把握し、遠心にかかる処理時間を最短にし、処理時間（ＴＡＴ：Ｔｕｒｎ Ａｒｏｕｎｄ Ｔｉｍｅ）を向上させる効果が期待できる。

本発明の一実施例における検体前処理システムの一部 投入された検体による遠心装置決定フロー図（全体） 投入された検体による遠心装置決定フロー図（遠心装置決定詳細） 本発明の検体種類遠心条件の設定を登録する画面１ 本発明の検体種類遠心条件の設定を登録する画面２ 本発明の遠心分離動作条件の設定を登録する画面 本発明の一実施例における検体前処理システムの全体図 複数遠心分離モジュールに対する検体搬送タイムチャート図の一例

本発明に基づく実施例を、図面を用いて説明する。

図７は本発明に係る検体前処理システムの全体図の一例である。

図７において、親検体は通常、検体投入モジュール２から当該検体前処理システムに投入される。搬送ラインにより搬送された検体は遠心分離モジュール３に取り込まれ、自動的に遠心分離装置ユニットの遠心ロータに設置して遠心分離を行った後、搬送ラインに搬出される。

８０３は自動開栓モジュールであり、自動で検体容器に装着されている栓を抜き取る。８０４は自動バーコード貼り付けモジュールであり、子検体を収容するための試験管等の容器の自動供給を行い、該当試験にバーコードラベルを自動で貼り付ける。８０５は容器及びキャリア供給モジュールであり、容器を自動でキャリアに設置して搬出する。８０６は分注モジュールであり、遠心分離された親検体から分取した子検体を、試験管等の容器に指定量ずつ仕分け、親検体から１つ以上の子検体を生成する。

子検体は、自動分析装置で分析するために仕分けされた検体であり、分注モジュール８０６と接続されている搬送ラインを経由し自動分析装置へ運ばれる。親検体、およびオフライン分析装置用に仕分けした子検体は、検体前処理システム内に設けられた戻りライン８０７で搬送され、自動閉栓モジュール８０１で栓を取り付け、検体収納モジュール８０２に収納される。検体前処理システムに接続された自動分析装置へ搬送する検体と、検体前処理システムの収納部に搬送する検体とを、分注モジュール８０６で分岐させ、自動分析装置へ搬送する検体を他のモジュールに経由することなく最短時間での搬送を実現している。

なお、図７の検体前処理システム構成図は、一例であり、実際には処理検体数、接続分析装置などのシステム規模や、運用方法が各ユーザで異なるため、検体前処理システムを複数台設置する場合や、一台の検体前処理システム内で処理モジュールを複数台で構成する場合もある。また、検査室の設置面積や、運用上の都合、予算費用の関係などで、必要な処理部を追加、または不要な処理部を検体前処理システムの構成から外すことも可能である。分析装置接続ラインを増やすことで、複数台の自動分析装置との接続も可能であり、検体前処理システムはユーザの都合で自由かつ柔軟に構成することができる。

図１に本発明の一実施例における検体処理システムの一部を模式的に示す。本システムでは、遠心分離モジュール３および遠心分離モジュール４を備えている。

検体投入モジュール２は複数本の検体を収容した検体投入トレイ１１を、複数設置可能なポジションを有している。検体投入トレイ１１による検体の投入を検知すると、図示しない検体チャック機構が１本ずつ検体をホルダに移載する。このシステムでは、検体をホルダに搭載して各処理ユニットへと搬送する方式を採用している。検体を搭載するための空ホルダは、空ホルダ待機ライン１０１上で待機しており、新たなトレイの設置を検知した場合に、検体を載せる位置まで搬送される。

搬送されたホルダ２０１は、ＲＦＩＤ３１によりホルダ２０１のＲＦＩＤ３１タグを読み取られ、空ホルダ２０１を個別に識別可能となる。検体投入モジュール２から投入された検体は、１つずつ図示しない検体チャック機構により、検体投入トレイ１１から識別済みのホルダ２０１へと移載される。

次に、ホルダ２０１は試験管重量測定機構５１で、検体を搭載したホルダ全体の重量を測定し、検体容器識別機能付バーコードリーダ４１にて検体に貼り付けられた検体バーコードＩＤ、および容器形状を識別される。検体投入モジュールで認識した情報は、システム管理部８へ通知される。

システム管理部８では、検体バーコードＩＤから抽出される検体属性情報や検体重量情報、検体容器形状情報に基づいて遠心分離モジュールでの遠心可否を決定し、後述する判断フローに基づいて最適な遠心分離装置をホルダの搬送先として指示することで、ホルダは適切な遠心分離モジュールへ搬送されることになる。

遠心分離モジュール３，４は、搬送されたホルダから、搬入用遠心アダプタ設置位置６１，６３に位置付けられているアダプタに検体を移載する。アダプタには、検体容器を収容する収容部が複数設けられている。一例としては、一つのアダプタに最大九本の検体容器を収容可能となっている。これらのアダプタが満杯になる、あるいは、タイムアウトが発生するなどの所定の条件となると、アダプタは図示しないアダプタグリッパによって遠心ロータ８１，８２内の遠心バケット７１，７２に搬入され、遠心分離処理が実行される。本実施例においては遠心ロータは一度に四つのアダプタを遠心分離処理することが可能であるが、処理するアダプタの個数はこれに限られるものではない。遠心分離処理が終了すると、アダプタグリッパは遠心バケット７１，７２から取り出したアダプタを搬出用遠心アダプタ設置位置６２，６４へと移す。その後、アダプタから空ホルダへと検体を１本ずつ移載する。なお、一度に遠心処理できるアダプタよりも多数のアダプタを１台の遠心分離モジュール内で取り扱えるようにすれば、一部のアダプタで遠心処理を実行している間に別のアダプタに検体を移載処理可能であり、遠心分離装置の空き時間が短くなるので、遠心分離装置を効率的に運転させることが可能となる。

遠心分離モジュールの検体移載位置にはＲＦＩＤリーダ３４が設けられており、搬送された検体がどの遠心分離モジュールのどのアダプタに載せられたかがシステム管理部８に通知される。システム管理部８は通知された情報に基づいて、アダプタ上の検体管理情報を作成する。なお、アダプタへの検体の移載により空になったホルダは、戻りライン１０５に回収され、ホルダストッカ１まで搬送され、次の検体容器の搬送に再利用可能となる。

遠心分離モジュール３，４は、予め設定された遠心動作パラメータに従って遠心分離処理を開始する。これらの遠心動作パラメータには、後述する遠心分離動作条件設定画面７２１で設定される、遠心回転数７２４、遠心時間７２４、遠心温度７２５、待機タイムアウト７２６、および搬送タイムアウト７２７などがある。

遠心動作が完了すると、遠心バケット７１から搬出用遠心アダプタ設置位置６２へアダプタごと検体を取出す。また、空ホルダ２０を空ホルダ待機ライン１０４、１０に待機させておく。アダプタに搭載されている検体を１本ずつ、空ホルダ待機ライン１０４に待機中の空ホルダ２０２へ移載する。検体の取り違いを防ぐため、移載された検体の検体バーコードをバーコードリーダ４２で読み取り、前記アダプタ上の検体管理情報と照合し、処理中検体が間違っていないか確認し、検体取違いリスクに対する防護処置を実施することが望ましい。その後、システム管理部８が該当検体の検体情報や属性情報を参照し、下流のモジュールに対する行き先指示を行うことで、検体を設置したホルダが搬送される。

図２は、システム管理部８が投入された検体の搬送先を決定する処理フローを示す。

検体投入モジュール２が新たな検体投入トレイの設置を検出すると、図２の処理がスタートする（ステップ５０１）。

まず、キャリア（ホルダ）を個別に識別するＩＤを取得するため、検体を搭載するキャリアを特定し、当該キャリアに付されたＲＦＩＤタグに記憶されたキャリアＩＤ情報を取得する（ステップ５０２）。なお、キャリアＩＤ情報はＲＦＩＤタグ以外に記憶されていても良く、例えばバーコードラベルやＱＲコードラベルでも良い。

次に、ステップ５０３において、検体容器にふされたバーコードラベルから読み取れる検体ＩＤ情報や、検体容器の種別等の情報を取得する。

これらの情報は、検体投入モジュールで取得され、システム管理部に送信される。この情報に基づいて、システム管理部８はデータベースを検索し、当該検体に対する処理の依頼情報および検体属性情報を特定する（ステップ５０４）。当該検体の情報がシステム管理部８に存在していない場合、検査システム（ＬＩＳ：Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に問い合わせ、検体情報を受信することも可能である。

次に、ステップ５０５により、遠心要否設定情報を取得する。遠心要否設定情報は、システムに検体を投入する前にマニュアルによる遠心分離処理が完了している検体や、他施設から受け入れた遠心済み検体など、検体ＩＤ情報からは判別できない情報に基づいてオペレータが遠心要否を判断することが可能である。例えば、検体投入モジュール２では検体を投入する位置により検体の遠心要否を選択可能であり、検体投入モジュール２の特定のトレイ設置位置に設置されたトレイに載せられている検体は、全て遠心済み検体であるため遠心分離処理が不要である、などのように判断することができる。

ステップ５０６では、ステップ５０５の遠心要否設定情報に基づいて当該検体の遠心要否を決定する。当該検体の情報がシステム管理部８に存在し、遠心必要な検体である場合、遠心分離にかかわるパラメータに基づき（後述する図３、図４、図５にて詳細を説明する）、遠心分離処理を実行する遠心分離モジュールを決定する（ステップ５０７）。

決定した遠心分離モジュールへ検体を搬送させるため、搬送先情報を作成し（ステップ５０８）、処理を終了する（ステップ５０９）。一方、ステップ５０６で遠心不要の検体と判断した場合、ステップ５０７は処理されず、ステップ５０８の搬送先情報作成処理は、遠心不要と判断し、遠心機をスキップする搬送先を生成する。

遠心分離処理を実行する遠心装置を決定するステップ５０７の詳細を、図３を用いて説明する。

システム管理部８は図２のフローにより、最適な遠心分離モジュールを決定するための情報を取得し、遠心装置決定処理を実行する（ステップ５０７、ステップ６０１）。

まず、識別した検体の遠心分離処理を実行可能な遠心分離モジュールを、遠心分離モジュール候補として抽出する。遠心分離モジュール候補の抽出には、図４〜６によって設定されるパラメータ設定情報、および次の処理により遠心分離モジュール候補を確定している。

まず，図２のステップ５０４で取得される検体の依頼情報・属性情報と，図４もしくは図５で予め設定される検体種類毎の遠心条件情報等に基づいて、遠心条件が一致した遠心分離モジュールを抽出する（ステップ６０４）。また、容器形状識別ステップ５０４で取得した容器形状に関する情報と、図６の対象容器設定７３０の設定情報によって、当該検体を当該遠心分離モジュールで遠心分離可能か判断する。これらの情報を総合して遠心分離モジュール候補の抽出を行なう。

なお、ステップ６０４で抽出した遠心分離モジュール候補中に、緊急検体を搭載した遠心バッチがある場合、その遠心バッチを含む遠心分離モジュールだけを遠心候補にする（ステップ６０５）。このことにより、緊急検体を含む遠心バッチを優先して遠心開始することで、より短時間で遠心開始することが可能となり、特に緊急検体の処理時間（ＴＡＴ）の向上につながる。

抽出された遠心分離モジュール候補の総数をＮとして記憶する（ステップ６０６）。以降はＮ台の遠心分離モジュール候補について、Ｍ台目の遠心分離モジュールの的確性を検討する。まず、Ｍ←１として１台目の遠心分離モジュールから順次検討する（ステップ６０７）。

Ｍ台目の遠心分離モジュールについて、次の遠心処理が開始される予定の時間（遠心処理開始予定時間：実際に遠心分離ユニット内に取り込まれた検体を遠心処理するまでの待機時間）を抽出し、当初設定されている『遠心開始時間』と比較する（ステップ６０９）。なお、Ｍ←１の場合には初期条件として『遠心開始時間』←９９９と設定されている（ステップ６０２）。既に設定されている『遠心開始時間』よりもＭ台目の遠心分離モジュールの遠心処理開始予定時間が早い場合には、『遠心開始時間』をＭ台目の遠心分離モジュールで予定されている遠心処理開始予定時間に設定する。

次に、Ｍ台目の遠心分離モジュールについて、次の遠心処理が終了する予定の時間（遠心処理終了予定時間：例えば、図８において、検体移載９１１、アダプタ移載９１２、遠心処理９１３の総時間）と、当初設定されている『遠心終了時間』を比較する（ステップ６１１）。Ｍ台目の遠心分離モジュールの遠心処理終了予定時間の方が早い場合には、『遠心終了時間』としてＭ台目の遠心分離モジュールの終了時間を設定する（ステップ６１２）。

『遠心開始時間』、『遠心終了時間』の両方がＭ台目の遠心分離モジュールで設定された場合は、使用する『遠心分離モジュール』に「Ｍ台目の遠心分離モジュール」を設定する（ステップ６１３）。

『遠心開始時間』、『遠心終了時間』のいずれかがＭ台目の遠心分離モジュール以外の遠心分離モジュールによる時間よりも遅い場合には、使用する『遠心分離モジュール』はそのままとする。

上記処理が終了したら、チェックすべき遠心分離モジュール候補の総数ＮをＮ−１とし、次にチェックすべき遠心分離モジュールをＭ＋１台目とした上で、次の遠心分離モジュール候補について検討すべく、再びステップ６０８の前に戻る（ステップ６１４）。

次に、Ｍ＋１台目の遠心分離モジュールについて上記と同様にチェックする。Ｍ＋１台目の遠心分離モジュール候補の遠心開始予定時間が、Ｍ台目の遠心分離モジュール候補の遠心開始予定時間よりも早い場合、『遠心開始時間』としてＭ＋１台目の遠心開始時間を設定する。逆に、Ｍ台目の遠心開始時間の方が早い場合は、『遠心開始時間』はＭ台目の開始時間のままとし、ステップ６１４へ進んでＭ＋２台目の遠心分離モジュール候補について検討する。

『遠心開始時間』をＭ＋１台目の遠心開始時間と設定しなおした場合は、次に『遠心終了時間』の比較をおこなう。Ｍ＋１台目の遠心終了予定時間の方がＭ台目の遠心終了予定時間よりも早い場合には、『遠心終了時間』としてＭ＋１台目の遠心分離モジュール候補の遠心終了時間を設定する。逆に、Ｍ台目の遠心終了時間の方が早い場合は、『遠心終了時間』はＭ台目の遠心分離モジュール候補の遠心終了時間のままとし、ステップ６１４へ進んで次の遠心分離モジュールについて検討する。

『遠心開始時間』、『遠心終了時間』のいずれも新たな遠心分離モジュール候補によって設定しなおした場合は、使用する『遠心分離モジュール』を「Ｍ＋１台目の遠心分離モジュール」に設定しなおす。一方、『遠心開始時間』または『遠心終了時間』の少なくともいずれかがすでに設定されている時間よりも遅い場合には、既に設定されている『遠心分離モジュール』を当該遠心分離モジュール候補に置き換えることなく、ステップ６１４に進み、次の遠心分離モジュール候補の検討を行なう。

上記の動作を繰り返し、ステップ６０４で抽出したＭ台全ての遠心分離モジュール候補についてチェック終了したならば、その時点で『遠心分離モジュール』として設定されている遠心分離モジュール候補にて遠心分離処理するように、搬送先情報を作成し（ステップ５０８）、検体容器の搬送を行う。

このような処理を行うことによって、検体が投入されたタイミングで、遠心開始予定時間が最短なもの（ステップ６０９、ステップ６１０）であって、かつ、遠心終了予定時間が最短なもの（ステップ６１１、ステップ６１２）を選択することができるため、遠心処理時間を最短で処理可能な遠心分離モジュールを設定することができる。これは、後述する遠心分離動作条件設定画面７２１において、遠心分離モジュールごとに遠心時間７２４を設定可能であるため、遠心開始時間の最短と、遠心終了時間の最短を抽出することで、遠心処理全体の最適化を図ることが可能となるためである。

なお、図３の処理フローでは、遠心分離モジュール候補の先頭から検索するよう、変数Ｍに１を指定している（ステップ６０７）。なお、ここでは複数台の遠心分離モジュールが直列に配置されているものとし、上流側から１台目、２台目・・・Ｍ台目としている。これは、遠心分離モジュールの構成配置の上流を優先モジュールと考えたものである。場合によっては、下流側に位置する遠心分離モジュールから搬出する検体を優先した方が、遠心分離モジュール部分での搬送ラインの占有率が低下し、検体を搭載したホルダの渋滞緩和に寄与することもある。この場合は、遠心動作条件が同一であれば、図３の処理フローにおいて、ステップ６０７をＭ←Ｎ、ステップ６１４をＭ←Ｍ＋１、Ｎ←Ｎ＋１とすることで、下流の遠心分離モジュールから優先的に使用することも容易に対応可能である。

次に、図４〜６を用いて遠心条件を設定する画面について説明する。これらの画面はシステム管理部８に設けられている表示装置上に表示される。

図４は，検体前処理システムに３台の遠心分離モジュールが接続された場合の設定画面の一例である。システム管理部８に登録されている検体種類を検体種類７０２にリスト形式で表示し，１台目の遠心分離モジュール７０３における遠心要否，２台目の遠心分離モジュール７０４での遠心要否，および３台目の遠心分離モジュール７０５での遠心要否について，各遠心要否フィールド７０６で設定可能である。図４の場合では、血清および血漿はいずれの遠心分離モジュールでも処理可能であるが、血糖用検体は遠心分離モジュール１台目７０３でのみ、凝固用検体は遠心分離モジュール３台目７０５でのみ処理可能である。なお、一般的には処理依頼数が多い検体種類は複数台の遠心分離モジュールで処理を可能とするように設定しておくことが望ましい。設定が終了したならば、「ＯＫボタン」を押下することによって設定が保存される。

図５は、検体前処理システムに３台の遠心分離モジュールが接続された場合の検体種類遠心優先条件画面７１１の例である。

優先度設定フィールド７１２を設け、遠心可否に加えて、検体種類ごとに各遠心分離モジュールの処理優先度を指定可能である。図５の場合では、血清および血漿は遠心分離ユニット１台目を最も優先して使用し、遠心分離ユニット３台目は最も優先度が低く設定されている。この設定画面でも同様に設定終了後に「ＯＫボタン」を押下することによって、設定が保存される。図４の検体種類遠心条件７０１が遠心要否であるが，図５では，遠心要否に加え，遠心優先度設定フィールド７１２を設け，検体種類ごとに各遠心分離モジュールの処理優先度を指定可能としている。 図６は、各遠心分離モジュールについて、遠心分離条件を設定するための遠心分離動作条件設定画面７２１である。

この画面では、遠心分離動作条件を設定したい遠心分離モジュールを、遠心分離ユニット選択ウィンドウ７２２で設定することにより、任意の遠心分離モジュールの遠心分離動作条件を設定可能となっている。本実施例において、この画面で設定可能な項目としては、遠心回転数、遠心時間、遠心温度、対象容器、一般検体／緊急検体の待機タイムアウト時間設定と、到着タイムアウト時間設定であるが、必ずしもこの全ての項目を設定する必要はなく、一部の条件のみ設定できるようにしても良いし、他の条件を設定できるようにしても良い。

なお、本画面で設定される遠心分離条件の一つ、対象容器７３０は、あらかじめ検体前処理システムで処理可能な容器を定義し、識別可能な容器単位に登録されていることが望まれる。対象容器の情報は、検体容器識別機能付バーコードリーダ４１をはじめ、検体容器に対する処理を行う機構が正確に動作するための重要なファクタとなる情報である。

さらに、一般検体の遠心アダプタ満杯に対する待機タイムアウト７２６と、緊急検体の遠心アダプタ満杯に対する待機タイムアウト７２７を個別に設定可能とすることで、緊急検体の遠心開始時間を短縮することができる。これにより、緊急検体の遠心終了時間が、緊急検体以外の遠心終了時間から大幅に短縮され、全体処理時間短縮が図れることになる。従って、緊急検体については、遠心開始時間のみを判断基準として、延伸開始時間のみに基づいて最適な遠心分離モジュールを選択すれば良い。

このように遠心分離装置毎に遠心分離条件を設定する手段を備えることにより、遠心分離装置の休遊時間を短縮し、かつ、多種類検体を処理することが可能となる。

図８に、遠心処理時間に関するタイムチャートの一例を示す。

図８は、遠心分離モジュールＡと遠心分離モジュールＢの、２台の遠心分離モジュールを有するシステムにおける各遠心分離モジュールで実行される処理のタイムチャートである。遠心分離動作条件設定画面７２１では、遠心分離モジュールＡの遠心時間を、遠心分離モジュールＢの遠心時間より短く設定し、遠心分離モジュールＡの待機タイムアウトは遠心分離モジュールＢの待機タイムアウトより短く設定している。これによって、遠心分離モジュールＡがより多くの検体を遠心することが可能となる。各遠心分離モジュールは、それぞれ２バッチを同時並行的に処理可能な構造となっている。すなわち、一方のバッチを構成するアダプタに載せた検体を遠心分離ユニットで高速回転させて遠心分離処理を実行している間に、他方のバッチを構成するアダプタについて、検体の移載処理を実行することで、遠心分離ユニットの休遊時間を極力短くするように構成されている。

なお、以下の実施例においては、遠心分離モジュールＡが有するバッチをバッチＡ１、バッチＡ２とし、遠心分離モジュールＢが有するバッチをバッチＢ１、バッチＢ２とする。システム管理部８は、遠心分離動作条件設定画面で設定された遠心分離条件と、検体搬入処理、アダプタ搬入処理、遠心処理、アダプタ搬出処理、検体搬出処理、アダプタ交換処理の各処理に要する時間に基づいて、各処理の開始予定時間および終了予定時間を算出してタイムチャートを作成する。このとき、複数のバッチ間で共通して使用する機構（例えば、検体チャック機構、アダプタグリッパ機構など）の使用タイミングが重複しないように留意する。作成されたタイムチャートによれば、遠心分離モジュールＡのバッチＡ２の検体移載工程９２１と、遠心分離モジュールＢのバッチＢ１の検体移載工程９１１の実施タイミングが一部重複しており、いずれのバッチに検体を搬入するか検討する必要がある。

ポイントＰで一般検体が投入された場合、システム管理部８は、取得した検体に関連する情報に基づいて、図３のフローにより遠心分離モジュール候補を抽出し（ステップ６０４）、遠心分離処理を実行するのに最適な遠心分離モジュールを決定する（ステップ６１３）。一般検体の場合には、算出したタイムチャートに基づき、『遠心開始予定時間』および、『遠心終了予定時間』が最短となる遠心分離モジュールを選択する。本実施例においては、遠心分離モジュールＢのバッチＢ１が遠心開始時間・遠心終了時間共に最短であるため、遠心分離モジュールＢのバッチＢ１で遠心処理を実施する。

一方、ポイントＰで緊急検体が投入された場合は、図３のステップ６１１の判断によりステップ６１２、ステップ６１３をスキップするため、『遠心開始予定時間』のみに基づいて遠心分離処理するモジュールを決定する。本実施例においては、遠心分離モジュールＢにおける２バッチＢ１の遠心分離工程９１３の開始時間が最も早いため、当該緊急検体の搬送先は遠心分離モジュールＢとなる。なお、遠心分離動作条件設定画面７２１で緊急検体のタイムアウト時間を一般検体よりも短く設定している場合には、遠心分離モジュールＢには緊急検体用のタイムアウト時間が適用されるため、遠心分離モジュールＢにおける検体移載工程９１１が短くなり、必然的に、遠心終了時間も短縮される。

なお、遠心分離モジュールＢへの検体移載工程９１１が短縮されたことで、バッチＢ１で使用するアダプタ６２が満杯にならないことも考えられる。しかしこの場合であっても、遠心分離モジュールＡのバッチＡ２を構成するアダプタへの検体移載工程９２１に集中的に検体移載されることになるので、その後のアダプタ移載工程９２２や遠心工程９２３の開始時間が前倒しになり、結果として他のバッチの処理時間も前倒しすることが出来る。

近年は、検査室の統廃合により検査システムの大規模化が進み、複数台の遠心分離ユニットを組み込んだ検体前処理システムにおいて、多種類検体を同一検体前処理システムで遠心分離させることや、緊急検体の検体前処理時間の大幅な短縮などの課題に対応することが求められている。そのため、複数台の遠心分離ユニットの稼働率を向上させ、検体前処理システムのＴＡＴを短縮しながら、多種類検体を遠心分離させる必要がある。

本発明によれば、複数台の遠心分離装置を備えるシステムにおいて、遠心処理に要する時間を最短にしてＴＡＴを向上させることができる。また、各遠心分離装置の遠心条件をパラメータ化することで、遠心条件に一致した検体容器形状や検体属性から遠心分離装置を選択することができ、多種類の検体を意識せず、投入可能となる。

本発明の第二の実施例について説明する。

各バッチの「遠心開始時間」の差、および「遠心終了時間」の差が大きくない場合は、下流に位置する遠心分離モジュールから優先して検体を搬送した方が、遠心分離モジュール部分での搬送ラインの占有率が低下し、検体を搭載したホルダの渋滞緩和に寄与することも考えられる。この場合は、図３の遠心開始時間判定ステップ６０９、および遠心終了時間判定ステップ６１１に、既に設定されている遠心開始時間（遠心終了時間）と今回比較している遠心開始時間（遠心終了時間）との差も検討し、時間差が閾値以上の場合に限り、「遠心開始時間」、および「遠心終了時間」の更新処理を行い、時間差が閾値以内であれば下流にある遠心分離モジュールを設定するようにすることで、搬送ラインへの負荷も考慮した処理にできる。その他の事項は他の実施例と同様であるため、詳細な説明は省略する。

本発明の他の実施例を説明する。

検体投入モジュールの検体投入間隔に着目すると、朝から昼にかけて検体数の多い時間帯は所定の検体移載工程９０１、９１１、９２１、９３１の間に、待機タイムアウト７２６は発生しにくく、遠心分離モジュールから見て検体到着待ちという事象は発生しにくい。

しかし、検体数が減少する時間帯（昼以降）は、待機タイムアウト７２６が頻発することが予想され、搬入側遠心アダプタ６１、６３が満杯にならずに遠心開始することになると考えられる。さらに、夕方や夜間運用においては、１時間あたり数本の検体しか到着しないため、図６の一般検体用待機タイムアウト７２６は当然ながら、緊急用検体待機タイムアウト７２８でさえ、無駄な待機時間が発生し、不要に検査結果報告の遅延につながることが考えられる。

そこで、検体投入モジュール２から遠心分離処理を要する検体が投入されてから、次の遠心分離処理を要する検体が投入されるまでの、到着間隔を監視することで、バッチ運用的な使用法とリアルタイム的な運用を混在させるようにしても良い。図６に示すように、待機タイムアウト７２６、７２８と到着タイムアウト７２７、７２９をパラメータ化することで、納入先ごとの検体到着状況に合せ、バッチ的な運用とリアルタイム的な運用の比重を調整することが可能となる。もしくは、前述の通り、時間帯により少種・多検体と多種・少検体というように定義できる場合には、時間帯ごとの遠心動作パラメータを準備し、その遠心動作パラメータを切り替えるためのモード切り替え機能をシステム管理部に設けることで、一日を通して最適な遠心分離処理効率を持つ検体前処理システムを提供できる。その他の事項は他の実施例と同様であるため、詳細な説明は省略する。

１：ホルダストッカユニット
２：検体投入モジュール
３、４：遠心分離モジュール
５、６：遠心分離ユニット
７：通信用ケーブル
８：システム管理部
１１：検体投入トレイ
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９：ダブルストッパ
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７：ＲＦＩＤリーダ・ライタ
４１：検体容器識別機能付バーコードリーダ
４２、４３：バーコードリーダ
５１：試験管重量測定機構
６１、６３：搬入用遠心アダプタ設置位置
６２、６４：搬出用遠心アダプタ設置位置
７１、７２：遠心バケット
８１、８２：遠心ロータ
１０１、１０４、１０７：空ホルダ待機ライン
１０２、１０５、１０８：戻りライン
１０３、１０６：遠心検体搬入ライン
２０１、２０２、２０３：空ホルダ
５０１：投入検体の遠心装置決定フロー開始ステップ
５０２：キャリア（ホルダ）のＩＤ取得ステップ
５０３：検体ＩＤ、および容器形状識別ステップ
５０４：検体情報の確認ステップ
５０５：検体容器パラメータ取得ステップ
５０６：遠心要否判断ステップ
５０７：遠心分離装置の指定ステップ
５０８：搬送先経路作成ステップ
５０９：投入検体の遠心装置決定フロー終了ステップ
６０１：遠心分離装置の決定処理フローの開始ステップ
６０２：遠心時間初期化ステップ
６０３：指定遠心装置初期化ステップ
６０４：検体種類から遠心分離装置候補を抽出ステップ
６０５：遠心バッチの緊急度確認ステップ
６０６：遠心分離装置の候補数のセットステップ
６０７：処理用変数の初期化ステップ
６０８：遠心分離装置の候補数確認ステップ
６０９：遠心開始時間の判断ステップ
６１０：遠心開始時間のセットステップ
６１１：遠心終了時間の判断ステップ
６１２：遠心終了時間のセットステップ
６１３：指定遠心装置のセットステップ
６１４：変更更新ステップ
６１５：遠心分離装置の決定処理フローの終了ステップ
７０１：検体種類遠心条件設定画面（遠心要否）
７０２：検体種類遠心条件設定画面の検体種類表示フィールド
７０３：検体種類遠心条件設定画面の遠心１台目の遠心要否カラム
７０４：検体種類遠心条件設定画面の遠心２台目の遠心要否カラム
７０５：検体種類遠心条件設定画面の遠心３台目の遠心要否カラム
７０６：検体種類遠心条件設定画面の遠心要否フィールド
７０７：検体種類遠心条件設定画面の表示スクロールバー
７１１：検体種類遠心優先条件画面
７１２：検体種類遠心条件設定画面の遠心優先度設定フィールド
７２１：遠心分離動作条件設定画面
７２２：遠心分離動作条件設定画面の遠心分離ユニット選択
７２３：遠心分離動作条件設定画面の遠心回転数
７２４：遠心分離動作条件設定画面の遠心時間
７２５：遠心分離動作条件設定画面の遠心温度
７２６：遠心分離動作条件設定画面の一般検体待機タイムアウト
７２７：遠心分離動作条件設定画面の一般検体到着タイムアウト
７２８：遠心分離動作条件設定画面の緊急検体待機タイムアウト
７２７：遠心分離動作条件設定画面の緊急検体搬送タイムアウト
７３０：遠心分離動作条件設定画面の対象容器設定
８０１：自動閉栓モジュール
８０２：検体収納モジュール
８０３：自動開栓モジュール
８０４：自動バーコード貼り付けモジュール
８０５：容器及びキャリア供給モジュール
８０６：分注モジュール
８０７：戻りライン
９０１、９１１、９２１、９３１：検体対象検体の検体移載処理時間
９０２、９１２、９２２、９３２：遠心アダプタの遠心ロータへの移載時間
９０３、９１３、９２３、９３３：遠心時間
９０４、９１４、９２４：遠心アダプタの遠心ロータからの移載時間
９０５、９１５、９２５：遠心済み検体の搬出時間
９０６、９１６、９２６、９３６：搬出位置から搬入位置への遠心アダプタ交換時間

Claims (12)

1. 検体を投入する投入モジュールと、
   前記投入モジュールから投入された検体を遠心分離処理する複数台の遠心分離モジュールと、
   前記投入モジュールから前記遠心分離モジュールへ検体を搬送する搬送装置と、を備えたシステムであって、
   前記遠心分離モジュールは、バッチを形成する複数のアダプタに対して検体を移載する検体移載手段と、前記バッチ単位で検体を遠心分離処理するロータと、を有し、
   前記遠心分離モジュール内に含まれるバッチごとに前記遠心分離処理の開始タイミングと終了タイミングを予め算出する算出手段と、
   算出された開始タイミングと終了タイミングの少なくともいずれかに基づいて、前記搬送装置および前記検体移載手段が検体を移載する遠心分離モジュールおよびバッチを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする遠心分離システム。
   
2. 請求項１記載の遠心分離システムにおいて、
   検体属性を識別する識別手段を備え、
   前記制御手段は、検体属性が緊急検体の場合には、開始タイミングの最も早いバッチに当該緊急検体を移載し、検体属性が一般検体の場合には、開始タイミングおよび終了タイミングが最も早いバッチに当該一般検体を移載することを特徴とする遠心分離システム。
   
3. 請求項２記載の遠心分離システムにおいて、
   前記識別手段により緊急検体を識別した場合には、当該緊急検体を移載したバッチのタイムアウト時間を短縮することを特徴とする遠心分離システム。
   
4. 請求項１記載の遠心分離システムにおいて、
   検体種別を識別する識別手段を備え
   検体種別ごとに使用する遠心分離モジュールを設定する画面を表示する表示装置を備えたことを特徴とする遠心分離システム。
   
5. 請求項４記載の遠心分離システムにおいて、
   前記表示装置は、検体種別ごとに使用する遠心分離モジュールの優先順位を設定する画面を表示することを特徴とする遠心分離システム。
   
6. 請求項１記載の遠心分離システムにおいて、
   前記遠心分離モジュールごとに遠心分離条件を設定する遠心分離動作条件設定画面を表示する表示装置を備えたことを特徴とする遠心分離システム。
   
7. 請求項６記載の遠心分離システムにおいて、
   前記遠心分離動作条件設定手段は、前記複数台の遠心分離モジュールごとに遠心処理時間を設定可能であることを特徴とする遠心分離システム。
   
8. 検体を装置内に投入する検体投入モジュールと、
   検体を処理する処理モジュールと、
   請求項１に記載の遠心分離システム、前記検体投入モジュール、前記処理モジュールの間で検体を搬送する搬送システムと、を備えたことを特徴とする検体前処理システム。
   
9. 生体由来検体を移載したアダプタをバッチ単位で遠心処理する複数台のロータを有する遠心分離システムの制御方法において、
   投入された検体の検体種別を識別し、
   前記複数台の遠心分離モジュールの各遠心ロータの遠心開始時間、遠心終了時間の少なくともいずれかに基づき、識別した検体ごとに処理すべき遠心分離モジュールを決定し、
   前記決定した遠心分離モジュールに検体を搬送することを特徴とする制御方法。
   
10. 請求項９記載の制御方法において、
    緊急検体を識別した場合は、遠心開始時間が最も早いバッチに当該検体を移載することを特徴とする制御方法。
    
11. 請求項９記載の制御方法において、
    一般検体を識別した場合は、遠心開始時間および遠心終了時間が最も早いバッチに当該検体を移載することを特徴とする制御方法。
    
12. 請求項９記載の制御方法において、
    識別した検体種別に基づいて、識別した検体を遠心分離処理可能な遠心分離モジュール候補を抽出し、当該遠心分離モジュール候補から前記検体を処理すべき遠心分離モジュールを決定することを特徴とする制御方法。

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