TW201831902A

TW201831902A - 免疫檢測裝置

Info

Publication number: TW201831902A
Application number: TW107103647A
Authority: TW
Inventors: 佐藤圭一郎
Original assignee: 日商富士軟片股份有限公司
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2018-09-01
Also published as: WO2018150787A1; JPWO2018150787A1; CN110268267A; EP3584577A4; JP6764955B2; EP3584577A1; CN110268267B

Abstract

本發明提供一種免疫檢測裝置，所述免疫檢測裝置（10）具備：攝像部（12），拍攝色譜試驗片（1）；判定部（25），基於藉由攝像部（12）獲取之圖像判定有無對色譜試驗片（1）滴加受檢液；及通知部（13），通知判定部（25）的判定結果，判定部（25）於設定於圖像中之判定區域（R）中，獲取色譜試驗片（1）的長邊方向（x）的亮度變化率，當存在亮度變化率的絕對值為第1閾值（TV₁）以上之亮度位準（Δ）時，判定為係滴加有受檢液者。

Description

免疫檢測裝置

本發明係有關一種免疫檢測裝置。

於流感等病毒感染症的檢查中使用一種免疫檢測裝置，所述免疫檢測裝置利用抗原抗體反應檢查受檢體中的病毒等抗原或對其進行定量。該種免疫檢測裝置中，典型地是將受檢液滴加到色譜試驗片。滴加到試驗片中的受檢液沿長邊方向流經試驗片，且通過設置在試驗片中的反應部。反應部藉由抗原抗體反應捕獲受檢液中的抗原而顯色，且拍攝該反應部，並基於所獲取的圖像中的反應部的顯色強度而檢測抗原或對其進行定量。

反應部的顯色受到反應部與受檢液接觸之時間（反應時間）的影響，即使受檢液中的抗原濃度相同但若反應時間不同，則反應部的顯色強度會不同。專利文獻1中所記載之檢測裝置中，從高精度地管理反應時間之觀點考慮，除了拍攝反應部之成像感測器以外，還設置有拍攝於試驗片滴加受檢液之添加部之添加狀態成像感測器。基於藉由添加狀態成像感測器獲取之圖像檢測到試驗片中滴加有適當量的受檢液的同時開始進行時間測量，從開始進行測量起經過特定時間之後拍攝反應部，並管理反應時間。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-32447號公報

受檢液藉由操作者而滴加於試驗片，因此有可能發生忘記滴加之情況。例如，上述反應時間典型的是10分鐘左右，但若未滴加受檢液而直接進行分析，則包含該反應時間在內而分析中所需要之時間變多餘。從分析操作的效率化之觀點考慮，期待早期檢測出忘記滴加之情況，並通知給操作者。

專利文獻1中所記載之檢測裝置中，藉由添加狀態成像感測器監視所獲取之添加部的圖像的明暗度，以未滴加受檢液之狀態下的明暗度為基準值，基於與基準值之差分檢測出受檢液是否達到適當量。以上的檢測動作中，無法檢測出未滴加作為基準值的受檢液之狀態、亦即忘記滴加之情況。

又，專利文獻1中所記載之檢測裝置中，當於將試驗片安裝於檢測裝置至特定時間內受檢液未達到適當量時，向顯示部輸出提示再測定之顯示。基於該顯示，即使操作者最終察覺到忘記滴加之情況，但除了拍攝試驗片的反應部之成像感測器以外還需要拍攝試驗片的添加部之附加的添加狀態成像感測器，因此不利於檢測裝置的小型化及低成本化。

本發明係鑑於上述情況而完成者，其目的在於提供一種能夠早期通知忘記對色譜試驗片添加受檢液之情況之免疫檢測裝置。

本發明的一態樣的免疫檢測裝置，拍攝滴加有受檢液並且所滴加之受檢液向長邊方向流動之色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析上述受檢液，上述免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝上述色譜試驗片；判定部，基於藉由上述攝像部獲取之圖像判定有無對上述色譜試驗片滴加上述受檢液；及通知部，通知上述判定部的判定結果，上述判定部於設定於上述圖像中之判定區域中獲取上述色譜試驗片的長邊方向的亮度變化率，當存在上述亮度變化率的絕對值為第1閾值以上之亮度位準時，判定為係滴加有上述受檢液者。

又，本發明的一態樣的免疫檢測裝置，拍攝滴加有受檢液並且所滴加之受檢液向長邊方向流動之色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析上述受檢液，上述免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝上述色譜試驗片；判定部，基於藉由上述攝像部獲取之圖像判定有無對上述色譜試驗片滴加上述受檢液；及通知部，通知上述判定部的判定結果，上述判定部於設定於上述圖像中之判定區域中檢測亮度值為第2閾值以下之暗像素，當上述暗像素存在特定數以上時，判定為係滴加有上述受檢液者。

本發明的一態樣的免疫檢測裝置，拍攝滴加有受檢液並且所滴加之上述受檢液向長邊方向流動之色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析上述受檢液，上述免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝上述色譜試驗片；判定部，基於藉由上述攝像部獲取之圖像判定有無對上述色譜試驗片滴加上述受檢液；及通知部，通知上述判定部的判定結果，上述判定部按複數張上述圖像的每一個，於設定於上述圖像中之判定區域中檢測亮度值為第3閾值以上之亮像素，當上述圖像各自的上述亮像素的像素數依上述圖像的獲取順序減少時，判定為係滴加有上述受檢液者。 [發明效果]

依本發明，能夠提供一種能夠早期通知忘記對色譜試驗片滴加受檢液之情況之免疫檢測裝置。

圖1及圖2表示用於說明本發明的實施形態之受檢液的分析中所使用之色譜試驗片及容納有色譜試驗片之墨盒的一例。

圖1及圖2所示之色譜試驗片（以下，稱為試驗片）1係利用抗原抗體反應檢測受檢液中的病毒等抗原或對其進行定量之分析中所使用者。試驗片1例如係由纖維素等多孔材料構成之帶狀薄片，典型的是白色。試驗片1具備設置在長邊方向x的一方側的端部之滴加部2和沿長邊方向x與滴加部2相鄰設置之展開部3。將受檢液滴加到滴加部2，且滴加到滴加部2之受檢液藉由毛細管現象從滴加部2向展開部3流動，進而朝向與滴加部2相反的一側的端部沿長邊方向x流經展開部3。

滴加部2中設置有藉由金膠體粒子標記之標記抗體b。標記抗體b溶解於滴加到滴加部2之受檢液，當受檢液包含抗原a時，其與抗原a結合而形成抗原抗體複合物ab。抗原抗體複合物ab隨著受檢液的流動而移動，且不與抗原a結合而殘留之剩餘的標記抗體b亦隨著受檢液的流動而移動。

展開部3中設置有反應部4。反應部4具有用於檢測受檢液中的抗原a或對其進行定量之判定線5，進而本例中，具有檢測受檢液適當的流到試驗片1之情況之控制線6。判定線5及控制線6沿與長邊方向x正交之短邊方向y橫跨展開部3而設置，控制線6設置在比判定線5更靠受檢液的流動的下游側。

用於檢測受檢液中的抗原a或對其進行定量之判定線5中固定設置有與抗原a結合之第1捕獲抗體c。隨著受檢液的流動而移動之抗原抗體複合物ab被判定線5的第1捕獲抗體c捕獲，並固定於判定線5。藉由抗原抗體複合物ab被固定於判定線5，藉由黏附在抗原抗體複合物ab的標記抗體b之金膠體粒子而判定線5顯色，且被固定之抗原抗體複合物ab越增加，則判定線5的顯色變得越強。作為吸光度的變化而光學檢測出該判定線5的顯色，且檢測受檢液中的抗原a或對其進行定量。

用於檢測受檢液適當地流到試驗片1之情況之控制線6中固定設置有與標記抗體b結合之第2捕獲抗體d。隨著受檢液的流動而移動之剩餘的標記抗體b未被第1捕獲抗體c捕獲而通過判定線5，被控制線6的第2捕獲抗體d捕獲而固定於控制線6。藉由標記抗體b固定於控制線6，藉由黏附在標記抗體b之金膠體粒子而控制線6顯色，且被固定之標記抗體b越增加，則控制線6的顯色變得越強。亦即，與受檢液是否包含抗原a無關地，控制線6藉由與受檢液接觸而顯色。作為吸光度的變化而光學檢測該控制線6的顯色，且檢測到受檢液適當地流到試驗片1。

試驗片1容納於墨盒7而使用。墨盒7中設置有與所容納之試驗片1的滴加部2相對向之開口部8，受檢液通過開口部8而滴加於滴加部2。墨盒7由透明的樹脂材料構成，通過墨盒7而光學檢測試驗片1的反應部4（判定線5及控制線6）的顯色。

圖3及圖4表示使用試驗片1實施分析之免疫檢測裝置的一例。

免疫檢測裝置10具備操作部11、攝像部12、通知部13、存儲部14、統一控制這些操作部11、攝像部12、通知部13及存儲部14的動作之控制部15。

操作部11接受操作者的各種指示（例如分析開始指示等）。操作部11例如由開關等硬體鍵構成。藉由操作部11接受之指示輸入到控制部15。

攝像部12光學檢測試驗片1的反應部4（判定線5及控制線6）的顯色。攝像部12包括設置容納有試驗片1之墨盒7之設置部20、LED（Light Emitting Diode：發光二級體）等光源21、CCD（Charge-Coupled Device：電荷耦合裝置）、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補型金屬氧化物半導體）等成像元件22。設置在設置部20之墨盒7的試驗片1藉由光源21而被照射，且於被照射之狀態下藉由成像元件22而成像。所獲取之試驗片1的圖像輸入於控制部15。

通知部13向操作者通知各種資訊（例如分析結果等）。通知部13例如包括LCD（Liquid Crystal Display：液晶顯示器）、OELD（Organic Electro-Luminescence Display：有機電致發光顯示器）等顯示面板，且可以藉由於顯示面板的顯示畫面顯示圖像或文字而通知資訊。又，通知部13包括LED（Light Emitting Diode）等顯示燈，且可以藉由顯示燈的點燃、熄滅等通知資訊。又，通知部13包括蜂鳴器，且可以藉由語音通知資訊。

存儲部14中存儲有藉由控制部15執行之控制程序及控制資料，進而存儲分析結果等的各種資訊。存儲部14例如由快閃記憶體、硬盤、ROM（Read Only Memory：唯讀記憶體）、RAM（Random Access Memory：隨機存儲記憶體）等儲存介質構成。

控制部15依照控制程序進行動作，藉此統一控制操作部11、攝像部12、通知部13及存儲部14的動作。又，控制部15依照控制程序進行動作，藉此還作為圖像處理部23、分析部24而發揮功能。

圖像處理部23生成藉由圖像的亮度將顯示於試驗片1的圖像之反應部4（判定線5及控制線6）的顯色強度數值化之亮度資訊。

分析部24基於藉由亮度資訊表示之判定線5的顯色強度來檢測受檢液中的抗原a或對其進行定量。又，分析部24基於藉由亮度資訊表示之控制線6的顯色強度檢測受檢液適當地流到試驗片1之情況。而且，分析部24生成以上的分析的結果。

上述結構中，控制部15依照控制程序進行動作，藉此從操作部11輸入分析開始指示，則執行特定的分析過程。特定的分析過程包括：對分析開始至特定反應時間的經過進行計時之步驟、於特定反應時間經過之後使攝像部12拍攝試驗片1之步驟、生成藉由圖像的亮度將顯示於所獲取之試驗片1的圖像中之反應部4（判定線5及控制線6）的顯色強度數值化之亮度資訊之步驟、及基於所生成之亮度資訊生成分析結果之步驟。此外，反應時間為反應部4與受檢液接觸之時間，當以特定濃度包含抗原之受檢液流經水平放置之試驗片1時，特定的反應時間為以充分檢測出反應部4之強度顯色之時間，且可適當設定。

而且，控制部15向通知部13通知經過上述特定分析過程而生成之分析結果，並且將其存儲到存儲部14。

進而，控制部15依照控制程序進行動作，藉此還作為判定部25而發揮功能，且判定是否對試驗片1滴加受檢液，並執行向通知部13通知判定結果之處理。於後面對該判定處理進行敘述。

本例中，基於控制線6的顯色強度檢測到受檢液適當地流到試驗片1之情況，且藉由該檢測結果亦能夠判定試驗片1中是否滴加有受檢液。但是，直至獲取該檢測結果為止，經過上述特定反應時間，並需要獲取用於生成將反應部4的顯色強度數值化之亮度資訊之圖像、亦即受檢液的分析中所使用之分析用圖像。從早期通知忘記對試驗片1滴加受檢液之情況之觀點考慮，上述判定處理的執行及判定結果的通知至少於分析用圖像的獲取時點之前的時點進行。

作為圖像處理部23、分析部24、判定部25而進行各種處理之控制部15的硬體結構包含作為廣泛使用之處理器之CPU（Central Processing Unit：中央處理單元）、FPGA（Field Programmable Gate Array：現場可程式閘陣列）等作為能夠於製造之後變更電路結構之處理器之可程式邏輯裝置（Programmable Logic Device：PLD）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit：特殊應用積體電路）等具有為了執行特定處理而專門設計之電路結構之處理器之專用電路等。

控制部15的各處理部（圖像處理部23、分析部24、判定部25等）可以按每一處理部由上述各種處理器中的一個處理器構成，亦可以由種類相同或種類不同的兩個以上的處理器的組合（例如，複數個FPGA或CPU與FPGA的組合）構成。又，複數個處理部可以由一個處理器構成。

作為由一個處理器構成複數個處理部之例，第1，存在以客戶端或服務器等計算機為代表之方式，由一個以上的CPU與軟體的組合構成一個處理器，且該處理器作為複數個處理部而發揮功能之形態。第2，使用以系統單晶片（System On Chip：SOC）等為代表之方式，藉由一個IC（Integrated Circuit：積體電路）晶片實現包含複數個處理部之系統整體的功能之處理器之形態。如此，各種處理部係作為硬體結構使用上述各種處理器的一個以上構成的。進而，更具體而言，該些各種處理器的硬體結構係組合半導體元件等電路元件而成之電路（circuitry）。

以下，對判定試驗片1中是否滴加有受檢液之判定方法進行說明。

圖5為表示受檢液流動之中途的試驗片1的色調之示意圖，圖6為表示受檢液完全流動之試驗片1的色調之示意圖。

試驗片1於未滴加受檢液之狀態下為白色，藉由滴加受檢液而潤濕，被受檢液潤濕之區域變暗。如圖5所示，受檢液流動之中途的試驗片1、亦即受檢液的流動的前端到達與試驗片1的滴加部2相反的一側的端部以前的試驗片1中，於已被受檢液潤濕之已展開區域A1與未展開區域A2之間產生色調的邊界B。該色調的邊界B於試驗片1的圖像中，成為沿試驗片1的短邊方向y延伸之亮度位準而表示。

於是，藉由檢測試驗片1的圖像的亮度位準，能夠判定試驗片1中是否滴加有受檢液。亦即，當檢測出亮度位準時，能夠判定為係滴加有受檢液者，當未檢測出亮度位準時，能夠判定為係未滴加受檢液者。

但是，如圖6所示，受檢液完全流動之試驗片1、亦即受檢液的流動的前端到達與試驗片1的滴加部2相反一側的端部之試驗片1中，試驗片1整體成為已展開區域A1，且邊界B會消失。因此，是否滴加有受檢液之判定中所使用之試驗片1的圖像（判定用圖像）至少於滴加到試驗片1之受檢液完全流經試驗片1以前獲取。

從受檢液滴加到試驗片1之後至完全流經試驗片1為止所需要的時間還取決於試驗片1的長度及試驗片1的長邊方向x（受檢液的流動方向）相對於水平的傾斜度，但典型的是2分鐘左右。藉此，能夠將判定用圖像設為例如於將受檢液滴加到試驗片1之後經過30秒鐘～1分30秒鐘後獲取之圖像。

圖7表示判定用圖像的亮度資訊的一例，圖8表示從圖7的亮度資訊獲取之亮度變化率。

圖7所示之亮度資訊係藉由亮度將圖5所示之受檢液流動之中途的試驗片1的圖像數值化而成者，且表示試驗片1的長邊方向x的亮度變化。於試驗片1的已展開區域A1與未展開區域A2之間產生之色調的邊界B於亮度資訊中成為亮度位準Δ而顯示。

數值化的方法無特別限定，例如從攝像部12輸出YUV（Y：亮度訊號、U：亮度訊號與藍色成分之差、V：亮度訊號與紅色成分之差）形式或YCbCr（Y：亮度訊號、Cb：亮度訊號與藍色成分之差、Cr：亮度訊號與紅色成分之差）形式的圖像訊號時，有直接使用Y訊號之方法。該方法能夠直接使用從攝像部12輸出之訊號，因此簡便，並且與受檢液的顏色無關而通用性優異。

又，替代Y訊號，能夠使用YUV形式的U訊號及V訊號中的任一個訊號或YCbCr形式的Cb訊號及Cr訊號中的任一個訊號，並且從攝像部12輸出RGB（R：紅色成分、G：綠色成分、B：藍色成分）形式或Raw（Raw image format：原始圖像格式）形式的圖像訊號時，還能夠使用RGB形式的R訊號、G訊號及B訊號中的任一個訊號或Raw形式的R訊號、G訊號及B訊號中的任一個訊號。該方法中，受檢液被著色之情況下，藉由使用相對於受檢液的顏色，靈敏度高之顏色成分的訊號，能夠擴大與已展開區域A1及未展開區域A2的邊界B1對應之亮度位準Δ，並能夠提高亮度位準Δ的檢測精度，因此受檢液被著色之情況下適宜。

此外，單獨使用Y訊號、U訊號、V訊號、Cb訊號、Cr訊號、R訊號、G訊號、B訊號的各訊號之情況下，將訊號的0設為黑色，將1設為白色。

長邊方向x的亮度變化可以基於沿長邊方向x延伸之任意一個的像素列的亮度值而生成，較佳為基於沿短邊方向y延伸之每一像素列的亮度值的平均值。藉由使用平均值，例如能夠減少因黏附於試驗片1、墨盒7等之垃圾導致之干擾。

圖8所示之亮度變化率係從圖7的亮度資訊生成之亮度變化率，且表示試驗片1的長邊方向x的亮度變化率。將試驗片1的滴加部2設為x=0，將x=0、1、2･･････1023的位置的像素的亮度值設為Y₀ 、Y₁ 、Y₂ ･･････Y₁₀₂₃ 之情況下，某一x=n（其中，n=m+1、m＞1的整數）中的亮度變化率Z_n 例如能夠藉由式（1）而求出。Z_n =Y_n -（Y_n-m +Y_n-m+1 +･･････+Y_n-1 ）/m･･････（1）進而，求出Z_n ～Z_n-l （其中，l＞1的整數，n＞l）的中位數ZZ_n ，並將該ZZ_n 作為判定用亮度變化率而採用，藉此能夠減少干擾。此外，x的值域依攝像部12的像素分辨率而變更，於上述例中為x方向的分辨率係1024像素之情況。又，m的值能夠依攝像部12的分辨率或靈敏度而適當設定。

與邊界B對應之亮度位準Δ成為於亮度變化率中向正側凸出之峰P而顯示。例如，於實際使用免疫檢測裝置10拍攝滴加有受檢液之試驗片1而獲取之峰P的亮度變化率（絕對值）的實驗值與已展開區域A1及未展開區域A2的亮度變化率（絕對值）的實驗值之間設定有第1閾值TV₁ ，檢測亮度變化率（絕對值）係第1閾值TV₁ 以上之亮度位準，且存在第1閾值TV₁ 以上之亮度位準之情況下，能夠判定為係試驗片1中滴加有受檢液者。

以下示出第1閾值TV₁ 的設定例。首先，於試驗片1的圖像的數值化中使用Y訊號，將與試驗片1的白色部分對應之10X10像素的亮度平均值設為1。接著，將式（1）的m、l分別設為m=5、l=5來求出滴加有受檢液之試驗片1的亮度變化率ZZ_n ，其結果，峰P的亮度變化率的最大值（絕對值）係約0.035，已展開區域A1及未展開區域A2的亮度變化率的最大值（絕對值）係0.005。該情況下，能夠將第1閾值TV₁ 設為（0.035-0.005）/2=0.015。此外，第1閾值TV₁ 無需一定要藉由上式來設定，考慮到已展開區域A1及未展開區域A2的亮度變化率的偏差之情況下，能夠於峰P的亮度變化率與已展開區域A1及未展開區域A2的亮度變化率之間適當設定。

圖9表示基於亮度位準判定是否滴加有受檢液之情況下的由控制部15執行之判定處理的流程。

作為將受檢液滴加到試驗片1之後即刻開始分析者，被輸入分析開始指示時，控制部15對從分析開始至特定時間t₁ 的經過進行計時（步驟S1）。特定的判定時間t₁ 為比滴加在試驗片1之受檢液流經試驗片1時所需要的時間更短的時間，例如能夠設為30秒鐘～1分30秒鐘。

經過特定的判定時間之後，控制部15使攝像部12拍攝試驗片1（步驟S2）。接著，控制部15使用於步驟S2中獲取之試驗片1的圖像（判定用圖像），並獲取該判定用圖像的長邊方向x的亮度變化率（步驟S3），基於設定於判定用圖像中之判定區域的亮度變化率，判定是否滴加有受檢液（步驟S4）。

在此，判定區域可以設定在判定用圖像的整個區域，亦可以設定在至少包含於經過判定時間t₁ 之時點預測到存在與邊界B對應之亮度位準Δ之區域之判定用圖像的一部分區域中。當判定區域設定在判定用圖像的一部分區域中時，可以於上述步驟S3中，僅獲取判定區域的亮度變化率。判定區域設定在判定用圖像的一部分區域，藉此能夠減輕施加於控制部15之處理負載。

於是否滴加有受檢液的判定中，存在亮度變化率係第1閾值TV₁ 以上之亮度位準Δ之情況下，控制部15判定為係未滴加有受檢液（步驟S5），並向通知部13通知判定結果（步驟S6）。另一方面，存在亮度變化率係第1閾值TV₁ 以上之亮度位準Δ之情況下，控制部15判定為係滴加有受檢液者（步驟S7），並於判定處理之後執行分析處理。

判定處理之後的分析處理中，控制部15對分析開始至特定反應時間t₂ 的經過進行計時（步驟S8）。特定反應時間t₂ 為以特定濃度包含抗原之受檢液流到水平放置之試驗片1之情況下，以充分檢測出反應部4之強度顯色之時間，例如能夠設為20分鐘。

經過特定反應時間之後，控制部15使攝像部12拍攝試驗片1（步驟S9）。而且，控制部15使用於步驟S8中獲取之試驗片1的圖像（分析用圖像）生成將反應部4（判定線5及控制線6）的顯色強度數值化之亮度資訊（步驟S10）。

而且，控制部15基於於步驟S10中生成之亮度資訊檢測反應部4（判定線5及控制線6）的顯色強度（步驟S11），並向通知部13通知從所檢測出之顯色強度獲取之分析結果（受檢液中的抗原的檢測結果或定量結果及受檢液適當地流到試驗片1之情況）（步驟S12）。

如此，基於顯示於試驗片1的判定用圖像的判定區域之亮度位準判定是否滴加有受檢液，藉此無需等待能夠檢測出反應部4的控制線6的顯色之特定反應時間t₂ 的經過而能夠早期通知忘記滴加受檢液之情況。而且，消除於忘記滴加之狀態下進行分析之情況下的徒勞，從而能夠實現分析操作的效率化。又，藉由共同的攝像部12獲取試驗片1的判定用圖像和分析用圖像，因此還能夠實現免疫檢測裝置10的小型化及低成本化。

從無需等待能夠檢測出控制線6的顯色之特定反應時間t₂ 的經過而早期通知忘記添加受檢液之情況之觀點考慮，判定區域設定在圖像的一部分區域之情況下，較佳為判定區域設定於比圖像中的控制線6更靠流經試驗片1之受檢液的流動的上游側。如圖5所示，藉由判定區域R設定於比控制線6更靠上游側，受檢液的流動的前端、亦即邊界B早期到達判定區域R，藉此能夠縮短分析開始至獲取判定用圖像為止的判定時間t₁ ，進而早期通知忘記添加受檢液之情況。

此外，於上述判定處理中，有時受檢液於經過特定的判定時間t₁ 以前完全流經試驗片1，且邊界B從試驗片1消失之情況。作為該種情況，例示因免疫檢測裝置10的設置狀況導致而試驗片1的長邊方向x相對於水平呈傾斜，流經試驗片1之受檢液的流動的下游側相對配置於下側，且受檢液的流動變快之情況。相反地，流經試驗片1之受檢液設為流動的下游側相對配置於上側之情況下，受檢液的流動變慢，於經過判定時間t₁ 之時點有可能於試驗片1中不產生邊界B。相對於該種情況，例如可以設置檢測試驗片1的長邊方向x相對於水平的傾斜度之感測器，且依藉由感測器檢測之傾斜度來變更判定時間t₁ 。

具體而言，以試驗片1的長邊方向x為水平之情況下的判定時間t₁ 為基準，係流經試驗片1之受檢液的流動的下游側相對配置於下側之傾斜度之情況下縮短判定時間t₁ ，係流經試驗片1之受檢液的流動的下游側相對配置於上側之傾斜度之情況下延長判定時間t₁ 即可。藉此，與試驗片1的長邊方向x相對於水平的傾斜度無關，能夠將邊界B收斂於試驗片1的圖像中，且適當地判定是否滴加有受檢液。

但是，當試驗片1的長邊方向x相對於水平的傾斜度過大時，亦即受檢液的流動過快或過慢時等，且即使依試驗片1的長邊方向x相對於水平的傾斜度變更判定時間t₁ ，亦無法將邊界B收斂於試驗片1的圖像時，檢測亮度位準之上述判定方法中存在於是否滴加有受檢液之判定中發生障礙之憂慮。

又，當試驗片1的短邊方向y相對於水平呈傾斜，受檢液偏向試驗片1的短邊方向y的片側而流動時，如圖10所示，有時邊界B相對於試驗片1的短邊方向y呈傾斜。亮度位準的檢測中所使用之亮度資訊、亦即試驗片1的長邊方向x的亮度變化較佳為基於沿短邊方向y延伸之每一像素列的亮度值的平均值而生成，但當邊界B相對於短邊方向y呈傾斜時，與邊界B對應之亮度位準的亮度及亮度變化率藉由平均化而有可能變得比實際亮度及亮度變化率小。該情況下，於檢測亮度變化率係第1閾值TV₁ 以上之亮度位準之上述判定方法中，存在於是否滴加有受檢液之判定中發生障礙之憂慮。

以下進行說明之判定方法係於試驗片1的圖像中檢測亮度值為第2閾值以下之暗像素，並基於暗像素的數量判定是否滴加有受檢液者。

圖11為藉由亮度將試驗片1的圖像數值化之亮度資訊，並表示沿試驗片1的長邊方向x延伸之一個像素列中所含有之各像素的亮度值。而且，圖中，實線表示滴加有受檢液之情況下的亮度資訊，一點虛線表示未滴加受檢液之情況下的亮度資訊。

未滴加受檢液之情況下的試驗片1為白色，藉由該亮度資訊表示之各像素的亮度值為總體上高的值。另一方面，滴加有受檢液之情況下的試驗片1中，即使受檢液略微流動，色調相對較暗之已展開區域A1變寬，且藉由該亮度資訊表示之各像素的亮度值中與已展開區域A1對應之像素的亮度值成為相對較低的值。

於未滴加受檢液之情況下的試驗片1的亮度值的實驗值與已展開區域A1的亮度值的實驗值之間設定第2閾值TV₂ ，並檢測亮度值為第2閾值TV₂ 以下之暗像素，當暗像素的像素數係特定數以上時，存在已展開區域A1，亦即能夠判定為係試驗片1中滴加有受檢液者。

以下示出第2閾值TV₂ 的設定例。將x=n、y=p的位置的像素的亮度設為Y（n、p），將Y（n-q、p-q）～Y（n+q、p+q）的中位數、亦即將以坐標（n、p）為中心之2q×2q的區域中的亮度的中位數設為YY（n、p），並將亮度的最大值設為1。當未滴加受檢液之試驗片1的YY（n、p）的最小值為0.94，滴加有受檢液之試驗片1的已展開區域A1的YY（n、p）的最大值為0.72時，能夠將第2閾值TV₂ 設為（0.94+0.72）/2=0.83。此外，第2閾值TV₂ 無需一定要藉由上式設定，能夠於未滴加受檢液之情況下的YY（n、p）的最小值與滴加有受檢液之情況下的YY（n、p）的最大值之間適當設定，於上述例中，只要將第2閾值TV₂ 設為比0.83大的值（例如0.88），則能夠提高暗像素的檢測精度。

圖12表示基於暗像素的像素數判定是否滴加有受檢液之情況下的由控制部15執行之判定處理的流程。

若輸入分析開始指示，則控制部15對分析開始至特定的判定時間t₃ 的經過進行計時（步驟S21）。特定的判定時間t₃ 可以與檢測亮度位準之上述判定處理中所使用之判定時間t₁ 相同，亦可以不同。

特定的判定時間經過後，控制部15使攝像部12拍攝試驗片1（步驟S22）。控制部15利用於步驟S2中獲取之試驗片1的圖像（判定用圖像）獲取該判定用圖像的各像素的亮度值（步驟S23）。

接著，控制部15對於步驟S23中獲取之判定用圖像的各像素的亮度值應用第2閾值TV₂ ，檢測設定於判定用圖像中的判定區域內的暗像素，並基於所檢測到的暗像素的像素數n判定是否滴加有受檢液（步驟S24）。判定區域可以設定於判定用圖像的整個區域，亦可以設定於判定用圖像的一部分區域，當判定區域設定於判定用圖像的一部分區域時，較佳為設定於比圖像中的控制線6更靠流經試驗片1之受檢液的流動的上游側。

是否滴加有受檢液的判定中，當暗像素的像素數n小於特定數N時，控制部15判定為係未滴加受檢液者（步驟S25），並向通知部13通知判定結果（步驟S26）。另一方面，當暗像素的像素數n為特定數N以上時，控制部15判定為係滴加有受檢液者（步驟S27），且於判定處理之後執行分析處理。

特定數N無特別限定，例如可以是N=1，較佳為特定數N係複數個。作為暗像素有可能檢測出因黏附在試驗片1、墨盒7等之垃圾導致之干擾，並且作為暗像素有可能檢測出因攝像部12的光源21的設置而導致之試驗片1上的照明不均，但藉由將特定數N設為複數個，能夠減少干擾、照明不均，並提高判定精度。

判定處理之後的分析處理與圖9所示之步驟S8～步驟S12相同，因此省略說明。

如此，基於試驗片1的判定用圖像的判定區域中所包含之暗像素的像素數判定是否滴加有受檢液，藉此無需等待能夠檢測出反應部4的控制線6的顯色之特定反應時間t₂ 的經過而能夠早期通知忘記添加受檢液之情況。而且，消除於忘記滴加之狀態下進行分析之情況下的徒勞，從而能夠實現分析操作的效率化。進而，即使受檢液略微流經試驗片1亦於試驗片1的判定用圖像中產生暗像素，並且受檢液完全流經試驗片1之情況下於試驗片1的判定用圖像中產生暗像素，因此與試驗片1的長邊方向x相對於水平的傾斜度無關而能夠穩定地判定是否滴加有受檢液。

此外，還能夠藉由檢測亮像素來判定是否滴加有受檢液。

再次參閱圖11，藉由滴加有受檢液之情況下的試驗片1的亮度資訊表示之各像素的亮度值中，與已展開區域A1對應之像素的亮度值成為相對低的值，與未展開區域A2對應之像素的亮度值成為相對高的值。而且，若隨著時間的經過而受檢液流動，則已展開區域A1逐漸擴大，相反地未展開區域A2逐漸縮小。

於已展開區域A1的亮度值的實驗值與未展開區域A2的亮度值的實驗值之間設定第3閾值TV₃ ，按以適當的時間間隔獲取之複數張判定用圖像的每一個檢測亮度值為第3閾值TV₃ 以上之亮像素，當複數張判定用圖像各自的亮像素的像素數以圖像的獲取順序減少時，未展開區域A2縮小，亦即能夠判定為係試驗片1中滴加有受檢液者。

以下示出第3閾值TV₃ 的設定例。將x=n、y=p的位置的像素的亮度設為Y（n、p），將Y（n-q、p-q）～Y（n+q、p+q）的中位數、亦即以坐標（n、p）為中心之2q×2q的區域中的亮度的中位數設為YY（n、p），並將亮度的最大值設為1。未滴加受檢液之試驗片1、亦即未展開區域A2的YY（n、p）的最小值為0.94，當滴加有受檢液之試驗片1的已展開區域A1的YY（n、p）的最大值為0.72時，能夠將第3閾值TV₃ 設為（0.94+0.72）/2=0.83。此外，第3閾值TV₃ 無需一定要藉由上式而設定，能夠於未滴加受檢液之情況下的YY（n、p）的最小值與滴加有受檢液之情況下的YY（n、p）的最大值之間適當設定，於上述例中，若將第3閾值TV₃ 設為小於0.83的值（例如0.78），則能夠提高亮像素的檢測精度。

而且，獲取j張（其中，j＞1的整數）的圖像，將各圖像的亮像素的數量設為a_j ，且a_j-1 -a_j ＞α（α＞0的整數）始終成立之情況下，能夠判斷為亮像素的像素數按圖像的獲取順序減少。較佳為，j係3以上，並且α能夠基於包含攝像部12的缺陷像素之干擾而適當設定，例如能夠設定為j=5、α=10。

圖13表示基於亮像素的像素數判定是否滴加有受檢液之情況下的由控制部15執行之判定處理的流程。此外，以下作為獲取兩張判定用圖像者而進行說明，但判定用圖像並不限定於兩張，亦可以是三張以上的複數張。

若輸入分析開始指示，則控制部15對分析開始至特定的判定時間t₄ 的經過進行計時（步驟S31）。特定的判定時間t₄ 與檢測亮度位準之上述判定處理中所使用之判定時間t₁ 相同，亦可以不同。

特定的判定時間經過後，控制部15使攝像部12拍攝試驗片1（步驟S32）。接著，控制部15使用於步驟S32中獲取之試驗片1的圖像（第1判定用圖像）來獲取該第1判定用圖像的各像素的亮度值（步驟S33）。

接著，控制部15對於步驟S33中獲取之第1判定用圖像的各像素的亮度值應用第3閾值TV₃ 來檢測設定於第1判定用圖像中的判定區域內的亮像素，並對所檢測出的亮像素的像素數n1進行計數（步驟S34）。判定區域可以設定於判定用圖像的整個區域，亦可以設定於判定用圖像的一部分區域中，當判定區域被設定於判定用圖像的一部分區域時，較佳為設定於比圖像中的控制線6更靠流經試驗片1之受檢液的流動的上游側。

又，控制部15於步驟S32中使攝像部12拍攝試驗片1之後，隔開適當的時間間隔（例如5秒），再次使攝像部12拍攝試驗片1（步驟S35）。控制部15使用於步驟S35中獲取之試驗片1的圖像（第2判定用圖像）來獲取該第2判定用圖像的各像素的亮度值（步驟S36）。

接著，控制部15對於步驟S36中獲取之第2判定用圖像的各像素的亮度值應用第3閾值TV₃ 來檢測設定於第2判定用圖像中的判定區域內的亮像素，並對所檢測出的亮像素的像素數n2進行計數（步驟S37）。此外，設定於第2判定用圖像中的判定區域與設定於第1判定用圖像中的判定區域相同。

控制部15基於於步驟S34中進行計數之第1判定用圖像的亮像素的像素數n₁ 和於步驟S37中進行計數之第2判定用圖像的亮像素的像素數n₂ 而判定是否滴加有受檢液（步驟S38）。

於是否滴加有受檢液之判定中，當第2判定用圖像的亮像素的像素數n₂ 係第1判定用圖像的亮像素的像素數n₁ 以上、亦即未減少時，控制部15判定為係未滴加受檢液者（步驟S39），並向通知部13通知判定結果（步驟S40）。另一方面，當第2判定用圖像的亮像素的像素數n₂ 比第1判定用圖像的亮像素的像素數n₁ 小、亦即減少時，控制部15判定為係滴加有受檢液者（步驟S41），且於判定處理之後執行分析處理。

如此，基於試驗片1的判定用圖像的判定區域中所包含之亮像素的像素數判定是否滴加有受檢液，藉此無需等待能夠檢測出反應部4的控制線6的顯色之特定反應時間t₂ 的經過而能夠早期通知忘記添加受檢液之情況。而且，消除於忘記滴加之狀態下進行分析之情況下的徒勞，從而能夠實現分析操作的效率化。進而，複數張的判定用圖像之間的亮像素的像素數的減少並不影響作為暗像素而可檢測之干擾、照明不均等，因此能夠穩定地判定是否滴加有受檢液。

至此，分別對檢測亮度位準之判定方法、檢測暗像素之判定方法及檢測亮像素之判定方法的各判定方法進行了說明，但亦可以組合複數種判定方法。

圖14所示之例為將圖9所示之檢測亮度位準之判定方法與圖12所示之檢測暗像素之判定方法的組合而成者。控制部15基於判定用圖像的亮度變化率判定是否滴加有受檢液（步驟S4），當判定用圖像中不存在亮度變化率係第1閾值TV₁ 以上之亮度位準Δ時（步驟S4-否），進而檢測判定用圖像的暗像素，並基於暗像素的像素數n判定是否滴加有受檢液（步驟S24）。而且，當暗像素的像素數n小於特定數N時，判定為係未滴加受檢液者（步驟S25）。如此，藉由組合複數種判定方法，能夠提高判定為未滴加受檢液者時的判定精度。

圖14所示之例中，組合了檢測亮度位準之判定方法與檢測暗像素之判定方法，但亦可以組合檢測亮度位準之判定方法與檢測亮像素之判定方法，亦可以組合檢測暗像素之判定方法與檢測亮像素之判定方法，亦可以組合檢測亮度位準之判定方法、檢測暗像素之判定方法及檢測亮像素之判定方法。

如以上說明，本說明書中揭示之免疫檢測裝置為拍攝滴加受檢液並且所滴加之受檢液向長邊方向流動的色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析上述受檢液之免疫檢測裝置，上述免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝上述色譜試驗片；判定部，基於藉由上述攝像部獲取之圖像判定有無對上述色譜試驗片滴加上述受檢液；及通知部，通知上述判定部的判定結果，上述判定部於設定於上述圖像中之判定區域中獲取上述色譜試驗片的長邊方向的亮度變化率，當存在上述亮度變化率的絕對值為第1閾值以上之亮度位準時，判定為係滴加有上述受檢液者。

又，本說明書中揭示之免疫檢測裝置為拍攝滴加受檢液並且所滴加之受檢液向長邊方向流動的色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析上述受檢液之免疫檢測裝置，上述免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝上述色譜試驗片；判定部，基於藉由上述攝像部獲取之圖像判定有無對上述色譜試驗片滴加上述受檢液；及通知部，通知上述判定部的判定結果，上述判定部於設定於上述圖像中之判定區域中檢測亮度值為第2閾值以下之暗像素，當存在特定數以上的上述暗像素時，判定為係滴加有上述受檢液者。

又，本說明書中揭示之免疫檢測裝置為拍攝滴加受檢液並且所滴加之受檢液向長邊方向流動的色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析上述受檢液之免疫檢測裝置，上述免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝上述色譜試驗片；判定部，基於藉由上述攝像部獲取之圖像判定有無對上述色譜試驗片滴加上述受檢液；及通知部，通知上述判定部的判定結果，上述判定部按複數張上述圖像的每一個，於設定於上述圖像中之判定區域中檢測亮度值為第3閾值以上之亮像素，當上述圖像各自的上述亮像素的像素數按上述圖像的獲取順序減少時，判定為係滴加有上述受檢液者。

又，上述色譜試驗片具有藉由與上述受檢液的接觸而顯色之反應部，上述判定區域設定於比上述圖像中的上述反應部更靠流經上述色譜試驗片之上述受檢液的流動的上游側。

又，上述判定部於上述受檢液的分析中所使用之分析用圖像的獲取時點之前的時點基於藉由上述攝像部獲取之圖像判定有無對上述色譜試驗片滴加上述受檢液。

又，上述攝像部獲取上述分析用圖像。 [產業上的可利用性]

本發明能夠提供一種能夠早期通知忘記對色譜試驗片滴加受檢液之情況之免疫檢測裝置。

以上對本發明的實施形態進行了詳細敘述，但這僅為一例示，能夠以於不脫離本發明的宗旨之範圍內進行了各種變更之態樣實施。本申請係基於2017年2月14日申請之日本專利申請（特願2017-025362）者，並將其內容作為參閱而援用於此。

1‧‧‧色譜試驗片

2‧‧‧滴加部

3‧‧‧展開部

4‧‧‧反應部

5‧‧‧判定線

6‧‧‧控制線

7‧‧‧墨盒

8‧‧‧開口部

10‧‧‧免疫檢測裝置

11‧‧‧操作部

12‧‧‧攝像部

13‧‧‧通知部

14‧‧‧存儲部

15‧‧‧控制部

20‧‧‧設置部

21‧‧‧光源

22‧‧‧成像元件

23‧‧‧圖像處理部

24‧‧‧分析部

25‧‧‧判定部

a‧‧‧抗原

b‧‧‧標記抗體

ab‧‧‧抗原抗體複合物

c‧‧‧第1捕獲抗體

d‧‧‧第2捕獲抗體

A1‧‧‧已展開區域

A2‧‧‧未展開區域

B‧‧‧邊界

n‧‧‧像素數

N‧‧‧特定數

n1‧‧‧像素數

n2‧‧‧像素數

P‧‧‧峰

R‧‧‧判定區域

S1~S12、S21~S27、S31~S41‧‧‧步驟

t₁‧‧‧判定時間

t₂‧‧‧反應時間

t₃‧‧‧判定時間

t₄‧‧‧判定時間

TV₁‧‧‧第1閾值

TV₂‧‧‧第2閾值

TV₃‧‧‧第3閾值

x‧‧‧長邊方向

Y‧‧‧短邊方向

Δ‧‧‧亮度位準

圖1為用於說明本發明的實施形態之容納有色譜試驗片之墨盒的一例的立體圖。圖2為圖1的色譜試驗片的示意圖。圖3為用於說明本發明的實施形態之免疫檢測裝置的一例的框圖。圖4為表示圖3的免疫檢測裝置的攝像部之示意圖。圖5為表示色譜試驗片的色調的一例之示意圖。圖6為表示色譜試驗片的色調的另一例之示意圖。圖7為表示色譜試驗片的圖像的亮度資訊的一例之曲線圖。圖8為表示從圖7的亮度資訊獲取之亮度變化率之曲線圖。圖9為由圖3的免疫檢測裝置的控制部執行之判定處理的一例的流程圖。圖10為表示色譜試驗片的色調的另一例之示意圖。圖11為表示色譜試驗片的圖像的亮度資訊的另一例之曲線圖。圖12為由圖3的免疫檢測裝置的控制部執行之判定處理的另一例的流程圖。圖13為由圖3的免疫檢測裝置的控制部執行之判定處理的另一例的流程圖。圖14為由圖3的免疫檢測裝置的控制部執行之判定處理的另一例的流程圖。

Claims

一種免疫檢測裝置，拍攝滴加有受檢液並且所滴加之受檢液向長邊方向流動之色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析該受檢液，該免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝該色譜試驗片；判定部，基於藉由該攝像部獲取之圖像判定有無對該色譜試驗片滴加該受檢液；及通知部，通知該判定部的判定結果，該判定部於設定於該圖像中之判定區域中，獲取該色譜試驗片的長邊方向的亮度變化率，當存在該亮度變化率的絕對值為第1閾值以上之亮度位準時，判定為係滴加有該受檢液者。
一種免疫檢測裝置，拍攝滴加有受檢液並且所滴加之受檢液向長邊方向流動之色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析該受檢液，該免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝該色譜試驗片；判定部，基於藉由該攝像部獲取之圖像判定有無對該色譜試驗片滴加該受檢液；及通知部，通知該判定部的判定結果，該判定部於設定於該圖像中之判定區域中檢測亮度值為第2閾值以下之暗像素，當該暗像素存在特定數以上時，判定為係滴加有該受檢液者。
一種免疫檢測裝置，拍攝滴加有受檢液並且所滴加之該受檢液向長邊方向流動之色譜試驗片，並基於所獲取之圖像分析該受檢液，該免疫檢測裝置具備：攝像部，拍攝該色譜試驗片；判定部，基於藉由該攝像部獲取之圖像判定有無對該色譜試驗片滴加該受檢液；及通知部，通知該判定部的判定結果，該判定部按複數張該圖像的每一個，於設定於該圖像中之判定區域，檢測亮度值係第3閾值以上之亮像素，當該圖像各自的該亮像素的像素數依該圖像的獲取順序減少時，判定為係滴加有該受檢液者。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之免疫檢測裝置，其中該色譜試驗片係具有藉由與該受檢液的接觸而顯色之反應部者，該判定區域被設定於比該圖像中的該反應部更靠流經該色譜試驗片之該受檢液的流動的上游側。
如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之免疫檢測裝置，其中該判定部基於於該受檢液的分析中所使用之分析用圖像的獲取時點之前的時點藉由該攝像部獲取之圖像判定有無對該色譜試驗片滴加該受檢液。
如申請專利範圍第5項所述之免疫檢測裝置，其中該攝像部獲取該分析用圖像。