WO2012090795A1

WO2012090795A1 - 遠心分離装置，遠心分離装置を備えた前処理システムおよび当該システムの制御方法

Info

Publication number: WO2012090795A1
Application number: PCT/JP2011/079560
Authority: WO
Inventors: 八木　賢一; 貴之野田; 正志圷
Original assignee: 株式会社日立ハイテクノロジーズ
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-07-05
Also published as: US9651570B2; JP5654048B2; JPWO2012090795A1; US20130281279A1; EP2660608A1; CN103299196A; EP2660608B1; CN103299196B; EP2660608A4

Abstract

　遠心分離器の回転中心軸に対して対称位置に架設するホルダに重量差がある場合や、ホルダに設置した検体容器重量の偏りによりホルダの総重量の重心がずれていると、正常な遠心処理が行えない場合がある。検体容器に収容された検体の重量に関する情報を得る判別機構を、投入モジュールと遠心分離ユニットを接続する搬送ライン上に配置し、遠心分離ユニットにて一度に遠心処理可能な検体数が到着するまでアダプタへ設置しないで保持し、到着後に回転中心軸に対称位置に架設する対となるアダプタに対して、重い検体から設置する。また、最初にアダプタの重心位置に検体を設置し、それ以降の検体は重心位置に対して内側から点対称になる位置に対して設置する。

Description

遠心分離装置，遠心分離装置を備えた前処理システムおよび当該システムの制御方法

　本発明は、検体前処理システム内の検体を遠心分離処理するための遠心分離装置に関し、特に遠心分離処理の際に重量差によるアンバランス運転が回避できる検体前処理システム、検体検査自動化システム、およびそれらの制御方法に関する。

　近年、医療分野では多様な自動化機器の導入により、検査業務の省力化が進められている。病院の検査では、入院患者や外来患者の検査検体は病院内の各課で集められ、検査室で一括して処理される。検体ごとの検査項目はオンラインの情報処理システムを利用して医師より検査室に伝えられ、検査結果はオンラインで逆に検査室より医師に報告される。血液，尿の検査項目の多くは、検査処理の前処理として遠心処理，開栓処理，分注処理等の前処理を必要とし、その作業が検査作業時間全体に占める割合は大きい。

　前記前処理のうち遠心処理は、患者から採取した血液を遠心分離により血清成分を抽出して検査試料とするための処理である。一般的に検体検査自動化システムで使用する遠心分離装置は回転するロータに揺動自在に保持された複数のバケット群を有している。バケット群は複数のバケットペアで構成され、各バケットペアはロータの回転軸に対して互いに回転対称位置に設けられたバケットで構成される。各バケットには、複数（例えば５～１０本程度）の検体が、アダプタに設置された状態で起立保持されて挿入される。従来、各バケットには人手により検体を挿入していたが、前処理を自動化した検体検査自動化システムでは、これらの作業を自動化することを目的としている。

　遠心分離作業はロータを高速回転することにより行われる。従って、バケットペアに配置したバケット重量が大幅に異なる場合はロータの回転異常が発生し、正しく遠心分離作業を行うことができないため、ロータに架設する前段階で重量調整を実施する必要がある。

　この重量調節手段に関して、特許文献１では、ダミーラックと呼んでいるおもりを使用しバケット間の重量さを軽減している。一方、特許文献２では、すべてのラックについて事前に重量測定を行って、それらを一旦ストックしておき、ストックされたラック群の中から重量差が所定量以内のラックペアを選び出し、バケットペアに挿入する方法が開示されている。

　特許文献２では、遠心分離装置内に検体容器重量測定機構を持ち、ロータの遠心分離回転中心対称位置の１対のバケットに載置するアダプタ（アダプタＡとＢ）に対して、アダプタＡとＢの総重量を比較し、アダプタＡの方が重い場合は次の検体容器をアダプタＢに載置し、逆にアダプタＢの方が重い場合は、次の検体容器をアダプタＡに載置し、再度アダプタＡとＢの重量を比較することを一方のアダプタに空きポジションがなくなるまで繰り返すことで対称位置のアダプタ重量の差を最小限にする方法が開示されている。

特開平４－１４５９６８号公報特開平７－８０３５５号公報

　特許文献１に記載された方法では、バケットに架設する重量を測定しておらず、架設するラックの数が違う場合にのみダミーラックを使用しているため、試験管サイズが異なりこれらの重量差が大きい場合には、正確に重量バランスを取ることが困難であった。また、ダミーラックなどの部材を配置するスペースも必要であり、これらにより装置が大型化してしまう可能性があった。

　一方、特許文献２に記載の技術では、装置に投入された全ラックを一旦ストックしておいてから、重量差が少ないラックペアを決定しているため、組合せによっては投入順序でバケットに移載できない場合があり、また最終的に重量バランスが取れない場合には、ダミーラックを使用する必要があった。

　他の方法としては、検体容器重量測定機構にて検体が入った検体容器の重量を測定し、対称位置にあるアダプタの総重量を比較し、軽いアダプタの方に検体容器を設置し、対となるアダプタの一方の空きポジションがなくなるまで繰り返す方法もある。

　しかし、上記方法では対となるアダプタの総重量差によっては、一方のアダプタに新たな検体容器を架設可能な空きポジションがなくなると、他方のアダプタに空きポジションがある状況でも遠心分離処理を実施することになる。その場合、一度に遠心処理を行える検体数が減少し、処理能力が低下することになる。

　また、対となるアダプタの総重量の差を最小としても、検体容器の重量にバラつきがある場合、アダプタ内での重心位置がずれることにより回転異常が生じて遠心処理が正常に行えない可能性がある。例えば、一方のアダプタは、ロータの回転軸に対して離れた位置に重量がある検体容器が多く設置され、そのアダプタとバケットペアを形成する他方のアダプタには、ロータの回転軸に対して近い位置に重量がある検体が多く設置されていることを想定する。仮にこの対となるアダプタの総重量の差はないとしても、遠心処理を実施時には、対となるアダプタの重心位置のずれにより遠心分離装置のローダの回転異常が発生し、正しく遠心処理が実施されない可能性がある。

　合わせて、遠心分離装置に搬送される検体が少ない場合には、一定時間経過後にはアダプタに空きがあっても遠心処理を実行するよう制御される場合が多い。その時、各アダプタ上の検体容器の設置状態が偏っていると、同様にアダプタの重心にずれが発生し、同様にロータの回転異常を引き起こす原因となり得る。

　また、特許文献１に記載された方法では、検体容器重量測定機構にて検体が入った検体容器の重量を測定する時、その際検体容器が設置されたホルダごと重量を測定する。そして、測定した重量からホルダ重量を差し引くことで検体容器の重量を測定する。

　しかし、加工精度のばらつきや長期間ホルダを使用していたことによる経年変化等により、ホルダ重量にばらつきが生じる可能性があり、検体容器の重量が正しく測定できないケースが生じる。上記により、検体容器の重量を測定し、その重量に基づいて遠心分離装置に検体容器の設置先を決定しても、ホルダ重量のばらつきの影響を受け、遠心動作に影響を与える可能性がある。

　検体前処理システムに投入される検体は、遠心処理，分注処理等の前処理を行うために一定量以上の検体が必要である。しかし、一定量以下の検体を誤って検体前処理システムに投入した場合、上記検体容器から検体分注を行い、検体不足を認識することで初めて検体量が不足していることを認識し、検体異常として装置から搬出される。その後、ユーザーは検体を追加するなどの対処を行い、再度装置に投入することになる。しかし、本ワークフローでは、検体異常の認識が遅く、最終的に測定結果の報告遅延が拡大することになる。

　本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、検体検査自動化システムに投入された検体の重量を検体処理ユニットに搬送される前段階で正確に把握することで、遠心分離装置の処理能力を低下させずに、正常な遠心分離作業を行うことを可能にすると共に、異常検体の結果報告遅延を最小限にする検体検査自動化システムを提供することにある。

　処理能力を低下させず、安定した遠心分離処理を実現するための手段を以下に示す。

　検体をシステムに投入するための投入モジュールと処理が完了した検体を収容保存する収納モジュールと少なくとも１本の検体容器を保持する検体ラックを搬送する搬送ラインと、該搬送ラインに沿って配置される複数の検体処理ユニットを有する検体検査自動化システムにおいて、該検体容器の重量を測定する検知容器重量測定機構を該投入モジュールと該検体処理ユニットを接続する搬送ライン上に配置することを特徴とする検体検査自動化システムにおいて、投入モジュールから投入された検体は搬送ライン上にある検体容器重量測定機構にて検体容器の重量を測定し、遠心分離装置に搬送される。遠心分離装置に搬送された検体容器は一度に遠心処理可能な検体数が到着するまでアダプタへ設置せず待機する。遠心処理可能な最大検体数が遠心分離装置に到着後、ロータの遠心分離回転中心対称位置の１対のバケットに載置する前記アダプタをアダプタＡとＢとした時、アダプタＡとＢの重量を比較し、総重量が軽いアダプタに未設置の検体容器のうち最も重い検体容器を設置する。

　図１にアダプタへの検体容器の設置順序の例を示す。本図を用いて検体容器の設置方法を説明する。図１では、検体容器が９本設置可能なアダプタを例とする。設置アダプタに設置する時には、最初にはアダプタの中心に設置する（図１（Ａ）参照）。ここでアダプタの中心とは、アダプタの重心位置に最も近い位置であって、検体容器を架設できる位置のことを言う。２本目の検体容器は、アダプタの中心に近い位置に設置する（図１（Ｂ）参照）。３本目の検体容器は、２本目の試験管に対してアダプタ中心の点対称となる位置に設置する（図１（Ｃ）参照）。２本目及び３本目の検体容器を設置する時は、アダプタを設置するバケットの支持軸上に設置する。これを繰り返し（図１（Ｄ）から図１（Ｈ））、検体容器はアダプタの中心部から順に設置する（図１（Ｉ）参照）。この場合も、アダプタ中心の点対称の位置に順次設置する。

　上記方法では、遠心処理可能な最大検体数が遠心分離装置に到着後に重量が重い順にアダプタへの設置を行う方法を示したが、装置に投入される検体の数が少ない場合は、予め入力しておいたタイムアウト時間を経過した時点で重量が重い順にアダプタへの設置を開始してもよい。

　また、検体容器重量測定機構は搬送ライン上になくても、遠心分離装置内に有し、検体が遠心分離装置に搬送後に検体重量を測定しても良い。

　本手段により、重い検体容器から順に各アダプタに振り分けていくことから１対となる各バケットに載置するアダプタの重量の差を最小限にすると共に重い検体容器がアダプタの内側に設置されるため、アダプタの重心のずれも最小になり、安定した遠心処理を行うことが可能となる。

　検体の処理能力を低下させず、安定した遠心分離処理を実施するための別解決方法を以下に示す。

　投入モジュールから投入された検体は搬送ライン上にある検体容器重量測定機構にて検体容器の重量を測定する。遠心分離装置のロータの遠心分離回転中心対称位置の１対のバケットに載置する前記アダプタをアダプタＡとＢと称し、アダプタＡとＢの重量を比較し、総重量が軽いアダプタに検体容器を設置していく。

　アダプタＡもしくはアダプタＢの一方に全て検体容器が設置され、他方のアダプタのみ検体容器が設置可能な状況において、次の検体容器を空があるアダプタに設置すると、重量がアンバランスになることを検体容器重量測定機構にて重量を測定することで予め認識し、上記検体容器は別の遠心分離装置にて遠心処理を行うように検体を搬送する。各アダプタの重量にアンバランスが発生しない場合には、上記空があるアダプタに検体容器を設置する。

　本手法により、遠心分離装置の対となるアダプタの重量バランスが不均一になることを未然に防ぎ、遠心処理を正常に実施するが可能であると共に、アンバランスが生じない検体は継続して空きがあるアダプタに設置することで、一度に遠心処理できる検体数が増加し、処理能力の低下を防ぐことが可能になる。

　正確な検体重量を測定するための方法を以下に示す。

　検体を設置していないホルダを検体容器重量測定機構に搬送し、ホルダのみの重量を測定する。その測定結果は、ホルダが有する記憶媒体に記憶させる。記憶方法は、ホルダにＲＦＩＤを持ち、ホルダ自身にホルダ重量を記憶させる方法でもよいし、ホルダにバーコードを貼り、上記バーコード情報とホルダ重量を、検体検査自動化システムの制御コンピュータにて記憶する方法でもよい。

　実際に検体容器を設置したホルダの重量を測定し、検体容器の重量を算出する時には、測定重量から、予め測定したホルダ重量を減算することで検体容器重量を求める。

　本手法により、各ホルダの重量を正確に把握することで、検体容器の重量を正確に測定でき、その正確な重量に基づいて遠心分離装置に検体容器の設置先を決定することで、正常な遠心処理が可能になる。

　異常検体を早期に認識しシステム外に搬出する方法を以下に示す。

　検体容器が設置されたホルダを検体容器重量測定機構にて測定時に、測定重量が予め設定された正常検体重量の範囲内であることをチェックする。範囲内であれば、上記検体容器には正常量の検体があると判断し、その後の前処理を実施する。しかし、正常検体重量の範囲外の場合には異常検体とみなし、その検体を収納モジュールに回収する。

　なお、検体容器は容器直径や検体容器長さの違いにより容器重量が異なるため、正常検体重量の範囲も検体容器の種類により異なる。そこで、検体容器形状を認識し、その検体容器形状に合致する正常検体重量を選択し、検体の使用可否判定を行う。検体容器形状を認識する手段は、例えばＣＣＤカメラを用いても良い。

　本手段により、検体量が少ないなどの検体異常を前処理モジュールでの処理前に検出して検体の早期回収が可能になる。ユーザーは早い段階に異常検体に対して処置を行い、検体検査前処理システムに再度検体を投入することにより、結果報告遅延を最小限に抑えることが可能となる。

　検体検査自動化システムに投入された検体の重量を検体処理ユニットに搬送される前段階で正確に把握することで、正常な遠心分離作業を行うことを可能にすると共に、異常検体の結果報告遅延を最小限にすることが可能になる。

アダプタへの検体容器の設置順序を示す図。検体検査前処理システムの検体ラック搬送ライン部に係る全体図。遠心分離処理部の全体構成の斜視図。遠心分離処理部の上部を取り除いた斜視図。遠心分離装置のアダプタに検体を設置する処理フロー図。遠心分離装置のアダプタに検体を設置する処理フロー図。検体容器の正常検体重量範囲値の設定画面を示す図。

　本発明に係る検体検査前処理システムの検体ラック搬送ライン部に関わる全体図を図２に示す。

　ホルダ３１は患者から採取した血液などの体液が注入された検体容器３２を起立保持した状態でライン上を搬送可能な構造となっており、またこのホルダ３１はそれぞれ固有のＩＤ番号を付与されている。ホルダ３１はそれぞれの用途を受け持つ複数の搬送ラインにより各処理モジュール間の搬送を行う。次にシステム内での検体のフローについて記載する。

　検体容器３２を５０～１００本架設可能なトレイ３３を、投入モジュール１０２に架設する。投入モジュール１０２では、トレイ３３内の検体容器３２を図示しない試験管チャック機構によりホルダ３１に移載する。ホルダ３１は予め、ラックストッカ１０１の出口近傍に蓄えられており、投入モジュール１０２からの通信による搬送要求に従い、順次ホルダ３１を投入モジュール１０２に搬送する。検体容器３２がホルダ３１に移載された後、投入モジュール１０２内で検体容器３２に貼り付けられたバーコード情報を読み取る。読み取られたバーコード情報はホストコンピュータ５１に転送され、ホストコンピュータ５１に登録されている該当検体の種別情報がシステムに返信される。

　バーコード情報を読み取り後、主搬送ライン１１には、重量測定のための検体容器重量測定機構２０が配されており、当該位置において検体容器３２とホルダ３１の総重量測定を行う。総重量測定結果は、ホルダ３１のＩＤ番号と共に１検体ごとに制御コンピュータ４１に送信される。制御コンピュータ４１ではホストコンピュータ５１から返信された種別情報及び上記測定した検体重量情報に基づき、どの処理モジュールに立ち寄るかあるいはどの処理モジュールをスキップするかを決定し、ホルダ３１に載せられた検体容器３２を各処理モジュール１０４及び１０５へと搬送する。全ての処理が終わった検体容器３２は最終的に収納モジュール１０３へと搬送され、図示しない試験管チャック機構により、ホルダ３１から検体容器３２を抜き取り、トレイ３３に収納される。ホルダ３１が抜き取られた空のホルダ３１はラックストッカ１０１へと搬送される。

　主搬送ライン１１はシステムに投入された検体容器３２を各処理モジュールに搬送するためのラインである。

　緊急追越ライン１２は、緊急検体の追越しをするためのラインであり、また、この緊急追越ライン１２は、処理モジュールに立ち寄る必要の無い検体（例えば遠心処理を行う必要の無い検体など）を各処理モジュールに配置されている分岐ライン１６，１７を使用してバイパスすることも可能である。

　戻りライン１３は検体容器３２をシステム内でループさせるための搬送ラインであり、例えば、再検査のための再分注などの場合には、この戻りライン１３を使用してシステム内をループさせている。

　空ラック搬送ライン１４ａ，１４ｂは主搬送ライン１１と平行にかつ同じライン長さで併設しており、戻りライン１３と主搬送ライン１１の間に配置する構造としている。空ラック搬送ライン１４ａ，１４ｂを主搬送ライン１１，戻りライン１３と同じライン長さとしている目的はシステムの拡張性（処理モジュールの追加あるいは削減）を容易に行うことにある。具体的には、空ラックの数をシステム規模に応じて最適数を提供することにある。そもそもシステムで処理に必要な空ラックの数は、ライン上を全てホルダ３１により埋め尽くされた数である。

　言い換えればライン上を全て埋め尽くす以上のホルダは不要のものとなる。緊急追越ライン１２はその特性上、基本的にホルダ３１を停滞させずに通過のみと定義した場合、主搬送ライン１１と戻りライン１３を足したライン長が、空ラック搬送ライン１４ａ，１４ｂの和と同じ長さであり、システムに必要な空ラックを空ラック搬送ライン１４ａ，１４ｂ内に蓄えることが可能である。これにより、システム規模に応じて常に最適な空ホルダの数を提供することが可能となる。

　また、この空ラック搬送ライン１４ａは収納モジュール１０３から連続して搬送されてくる空ホルダをラックストッカ１０１内でライン交差させずに、効率良く回収するために主搬送ラインとは逆方向に搬送している。同様に空ラック搬送ライン１４ｂも戻りライン１３とは逆の方向に搬送を行っている。

　前記処理モジュールのうち本発明に係る遠心分離処理部の全体構成斜視図を図３に、上部を取り除いた斜視図を図４に示す。

　遠心分離処理部主構成要素として、複数の検体容器３２を一時待機させる遠心バッファライン２０１と、アダプタ２１０を保持するターンテーブル２０２と、検体の遠心分離を行う遠心機２０３からなる。アダプタ２１０はターンテーブル内のバケットに保持された状態で遠心分離処理される。バケットはバケット支持軸０１により側方を保持されている。従い、バケットに保持されたアダプタは、ターンテーブル２０２が回転することにより、検体容器の底部がターンテーブル２０２の外側に向かい、検体容器の開口部がターンテーブル２０２の回転中心軸に向かって傾くように支持される。

　前工程ユニットからベルトラインによってホルダ３１に支持された状態で遠心バッファライン２０１に順次、検体容器３２が１本ずつ搬入される。ホルダ３１は遠心バッファライン中央部へと順次搬送を継続する。前記ホルダ３１から検体容器３２を抜き取り可能なポジションにおいて検体チャック機構２０４により、ターンテーブル２０２上のアダプタ２１０に検体容器３２を移載する。

　ターンテーブル２０２には、遠心機２０３で一度に遠心処理可能なバケット数の２倍以上の数のアダプタが架設可能であることが望ましい。本実施例では遠心機２０３で一度に遠心処理するバケット数が４個であるため、アダプタ数は２倍の８個を記載している。これにより、遠心機２０３内で遠心分離作業を行っている間の待ち時間（一般的に遠心時間は５～１０分である）を利用して、ホルダ３１からアダプタ２１０への検体容器の移載、あるいはアダプタ２１０からホルダ３１への検体戻し作業を行うことが可能となり、処理全体のスループット低下を防止することができる。

　ターンテーブル２０２は回転駆動モータを有しており、アダプタ２１０を搭載した状態で回転し、任意位置で停止するように制御を行っている。

　検体チャック機構２０４は水平方向および垂直方向に自在に移動可能なＸＹＺ機構２０６に固定しており、ホルダ３１とアダプタ２１０間の検体移載を行う。このＸＹＺ機構２０６には検体チャック機構２０４と同じく、アダプタ２１０を遠心機バケット内に搬送するアダプタチャック機構２０５を有する。

　遠心機２０３は図示しない遠心分離のための高速回転用駆動モータと、このモータに取り付けられたロータ２０８と、ロータ２０８の回転中心軸に対して対称に取り付けられた複数のバケット２０７とを有している。

　アダプタ２１０に遠心処理すべき検体容器３２の移載作業が完了した後、アダプタチャック機構２０５により検体容器３２が載ったままの状態でアダプタ２１０をバケット２０７に挿入する。全てのバケット２０７にアダプタ２１０の挿入作業が完了した後、安全シャッタ２０９を閉じ、遠心分離作業を開始する。遠心分離作業を行っている間は、次のサイクルで遠心を行うための準備として、ホルダ３１から検体容器３２を抜き取りアダプタ２１０に挿入する作業を継続する。遠心分離作業が完了した後は、前述の作業と逆の工程を進める。まず、安全シャッタ２０９を開き、アダプタチャック機構２０５によりバケット２０７からアダプタ２１０をターンテーブル２０２まで戻す。

　遠心機２０３の待ち時間短縮のためには、遠心作業が完了した全てのアダプタ２１０をターンテーブル２０２に戻し、かつ連続して次の遠心分離作業のためのアダプタ２１０をバケット２０７に挿入することが望ましい。また、アダプタ２１０からホルダ３１に戻すまでの距離を最短にするため、ターンテーブル２０２を回転させる。ターンテーブル２０２の停止後、検体チャック機構２０４により検体アダプタ２１０からホルダ３１に戻される。ホルダ３１に戻された検体容器３２はベルトラインにより次の工程に搬送される。

　図５に検体が投入されてから遠心分離装置のアダプタ２１０に検体を設置するまでの処理フローを示す。

　投入モジュール１０２から投入された検体は、ステップ５０１にて主搬送ライン１１上にある検体容器重量測定機構２０にて検体容器３２の重量をホルダ３１に設置した状態で測定し、ステップ５０２にて遠心分離装置に搬送する。検体チャック機構２０４は、遠心分離装置に搬送された検体容器３２が一度に遠心処理可能な最大検体数に達するまでアダプタ２１０へは設置せず、待機する（ステップ５０３）。

　なお、効率的な処理を実現するため、ある程度の待ち時間を経ても次の検体容器が搬送されない場合には、一度に遠心可能な最大検体数に達していなくとも、その時点で遠心バッファライン２０１に待機している検体のうち、最も重量の重いものからアダプタへの搬送を開始するようにしても良い。

　遠心処理可能な最大検体数が遠心分離装置に搬送された後、ロータの遠心分離回転中心対称位置の１対のバケットに載置する前記アダプタ２１０をアダプタＡとＢとした時、遠心分離装置内に搬送された全検体容器のうち１番重い検体容器をアダプタＡに設置する（ステップ５０４）。それ以降は、ステップ５０５にてアダプタＡとアダプタＢの総重量を比較し、アダプアＡが軽い場合にはステップ５０６にて検体容器のうち最も重い検体容器をアダプタＡに設置し、アダプタＢが軽い場合にはステップ５０７にて検体容器のうち最も重い検体容器をアダプタＢに設置する。ステップ５０８にて全検体容器の設置が完了するまでステップ５０５からステップ５０７を繰り返す。

　また、最初の検体容器をアダプタＡに設置する時、まずアダプタＡの重心に近い架設ポジションに検体を設置する。それ以降の検体はアダプタの中心に対して内側から点対称になる位置に対して交互に設置するようにする。図１にアダプタの設置検体数が９本の場合を例にアダプタへの検体容器の設置順序を示す。

　まず、ステップ５０４において遠心バッファライン上で最も重い検体容器を選定し、アダプタＡの検体架設ポジションの中心位置に架設する（図１－Ａのポジション１）。

　ステップ５０５にてアダプタＡとアダプタＢの総重量を比較し、次に重い検体容器をどちらのアダプタに架設するかを判断する。本実施例で例えばアダプタＢの総重量が軽い場合には、ステップ５０７によりアダプタＢのポジション１に次の検体を架設する。

　このように、アダプタＡとアダプタＢの総重量を比較して重い検体容器から順次アダプタに架設していく。以降はアダプタＡに設置される検体容器のみに着目して、その検体容器架設位置を説明する。

　ポジション１の後は、アダプタの中心位置であるポジション１からの距離が近いポジションとして、ポジション２または３のいずれかに次の検体容器を架設する。本実施例では、ポジション２，ポジション３，ポジション４，ポジション５の順で検体容器を架設することとしている。なお、ポジション４と５に対しては、どちらに先に検体容器を設置しても構わない。また、３本目の検体容器を架設する際には、中心（１本目の検体容器）に対して、２本目の検体容器と点対称位置に設置するようにする。５本目の検体容器を架設する場合も同様に、中心に対して、４本目の検体容器と点対称位置に設置するようにする。

　その後、ポジション１からの距離が遠いポジションとして、ポジション６～９のいずれかに検体容器を架設する。本実施例では、ポジション６，ポジション７，ポジション８，ポジション９の順で検体容器を架設することとしているが、他の順序であっても構わない。また、７本目の検体容器を架設する際には、中心に対して６本目の検体容器と点対称位置に設置するようにする。９本目の検体容器を架設する際も同様に、中心に対して８本目の検体容器と点対称位置に設置するようにする。

　なお、アダプタＢに検体を架設する場合の検体容器の架設ポジションは、ロータの回転軸に対して対称となるようにすることが望ましい。例えば、アダプタＡが図１（Ｂ）の状態であり、アダプタＢが図１（Ａ）の状態にあるとき、次のターンでアダプタＢに検体容器を架設する場合には、ポジション２と対称位置にある架設位置、つまりポジション３の位置に検体を架設するのが良い。また、アダプタＡが図１（Ｄ）の状態であり、アダプタＢが図１（Ｃ）の状態にあるとき、次のターンでアダプタＢに検体容器を架設する場合には、ポジション４とロータ回転軸に対して対称位置、つまりポジション５に検体容器を架設するのが良い。このように検体容器を架設することによって、バケットペアに架設可能な最大数の検体容器が遠心バッファライン２０１に搬入されないうちに、検体容器のアダプタへの搬送を開始した場合であっても、バケットペア同士の重心位置がロータ回転軸に対して対称位置にあるため、安定した回転が可能となる。

　本実施例ではアダプタＡとＢの二つのバケットを有する場合について言及しているが、２個以上のバケットを遠心処理可能な遠心機にあっても本発明は適用可能である。ロータ回転軸に対して対称位置にあるバケット同士の重量の差が大きくなければ安定した遠心分離が可能であるため、最初はロータ回転軸に対して対称位置にあるバケットＡとバケットＢのバケットペアに対して、互いの重量バランスを取りながら検体容器を架設し、その後ロータ回転軸に対して対称位置にある他のバケットペア（バケットＣ，バケットＤ）に対して重量バランスを取りながら検体容器を架設する。このように、バケットペアに対して順に検体容器を架設していくことで、バケットが多数ある場合にも対応可能である。

　上記記載のアダプタ設置方法により、各アダプタ２１０の総重量を比較して設置場所を決定後、重い検体容器から設置していく。これにより各アダプタ２１０の総重量に加算されている重量は徐々に小さくなるため、最後に重い試験管を割り付けることはなく、アダプタ２１０間の重量差が発生しにくい。また、重い検体をアダプタ２１０の中心部に設置し、軽い検体をアダプタ２１０の外側に設置することでアダプタ２１０自身の重心のずれを防止することができ、遠心処理中のロータの回転異常を抑え、安定した遠心処理が行える。

　本発明では、重量測定機構で直接重量を測定する方式を採用しているが、これ以外の方法によって収容する検体の重量を得ることも考えられる。例えば、搬送ラインの側方にＣＣＤカメラ等を備え、通過する検体ホルダに架設された検体容器中の液面高さを検出して、そこから重量を算出する方法であっても良い。

　別実施形態による検体が投入されてから遠心分離装置のアダプタ２１０に検体を設置するまでの処理フローを説明する。

　ここで前処理ユニットの一つである遠心分離装置が検体検査前処理システムに２台接続されていることを例として説明する。以下では、それぞれの遠心分離装置を遠心分離装置１及び遠心分離装置２と呼ぶ。

　検体は投入モジュール１０２内にてバーコード情報を読み取った後、主搬送ライン１１上の検体容器重量測定機構２０にて検体容器３２の重量をホルダ３１に設置した状態で測定する。本重量情報は、検体が設置されているホルダＩＤと共に制御コンピュータ４１に送信する。

　制御コンピュータ４１では、検体重量から複数接続される遠心分離装置の各対となるアダプタ２１０のうちどのアダプタ２１０に検体を設置するか決定する。最初の検体認識時は、いずれの遠心分離装置のアダプタ２１０には検体は載っていないため、遠心分離装置１のアダプタ２１０（ここでアダプタＡと呼ぶ）に検体容器３２を載せ、次に遠心分離装置１のアダプタＡと対になるアダプタ２１０（ここでアダプタＢと呼ぶ）に検体容器３２を載せる。続いて各検体をアダプタＡとアダプタＢの総重量が軽いほうに検体容器３２を設置していく。最初は遠心分離装置１と遠心分離装置２のうち、一方の遠心分離装置のアダプタ２１０にのみ検体容器３２を設置してゆく。できるだけ早く一方の遠心分離装置のアダプタに検体容器３２を多く架設して、遠心分離処理を開始したほうが、各検体のＴＡＴ（Turn-Around-Time）が短くなるためである。

　ここで、遠心分離装置１のアダプタＡもしくはアダプタＢのいずれか一方の検体架設ポジションに全て検体容器が設置され、他方のアダプタが設置可能な場合の検体設置アダプタの決定方法を以下説明する。図６ではアダプタＡに全ての検体容器が設置され、アダプタＢに空きがあり、検体容器が設置可能である場合を例として説明する。

　ステップ６０１にて主搬送ライン１１上にある検体容器重量測定機構２０にて検体容器３２の重量をホルダ３１に設置した状態で測定する。ステップ６０２にて、今回アダプタに設置しようとしている検体容器について、検体容器重量測定機構２０にて測定した検体重量を空があるアダプタＢの総重量に加算した値とアダプタＡの総重量とを比較し、遠心処理を実施可能である重量差であれば、ステップ６０３にて遠心分離装置１への検体搬送を実施し、ステップ６０４にてアダプタＢに検体容器３２を設置する。

　しかし、重量差が遠心処理を実施するのに許容できない場合、その検体をアダプタＢに設置すると、遠心処理に異常をきたす可能性がある。そこで、ステップ６０５にて他の遠心分離装置２へ該当検体の搬送を実施し、ステップ６０６にて遠心分離装置２のアダプタＡ′２１０に設置する。この場合では遠心分離装置１のアダプタＢに、検体容器を架設可能な空きポジションがあるため、ステップ６０７にて再度ステップ６０１に戻り、次に重量測定した検体容器３２がアダプタＢに設置可能かをステップ６０２で判定し、アダプタＢに設置可能な検体を見つけるまで繰り返す。

　上記記載の方法により、遠心分離装置の対となるアダプタの重量差を最小にすることにより、遠心処理を正常に実施することが可能になると共に、遠心処理を実施可能である重量差であれば検体は継続して空きがあるアダプタに設置可能なため、処理能力の低下を防ぐことが可能になる。

　なお、処理フローには記載していないが、ステップ６０５にて遠心分離装置２に検体容器を搬送決定した時点で、各検体のＴＡＴを優先し、遠心分離装置１のアダプタ２１０への検体の設置を終了し、遠心処理を開始しても良いし、ステップ６０２にてアダプタＢへ設置ができない検体が発生した回数をカウントし、規定回数を越えた時点で遠心分離装置１の遠心処理を開始しても良い。

　次に別の実施形態による、検体が投入されてから異常検体を認識し、検体を回収するまでの手順を説明する。

　検体前処理開始前に、正常検体重量範囲値を設定する。図７は各検体容器の正常検体重量範囲値設定画面の例を示す。図７では各試験管容器に対して最小重量と最大重量を設定する。また、図７中の“その他”は、検体容器３２の形状認識機構にて判定できない形状の検体容器がシステムに投入された場合に使用する値を設定する。

　投入モジュール１０２より検体容器３２を投入されると、ホルダ３１に検体容器３２が移設され、搬送を開始する。検体容器３２は、検体容器形状を認識する手段にて容器形状を識別される（ここで、１６φの１００mm試験管と認識したとする）。

　次に検体容器重量測定機構２０にて検体容器３２の重量を測定する（測定された検体容器の重量は７ｇであると仮定する）。そこで、認識した試験管形状から、正常検体重量範囲値を決定（図７より正常検体重量は１０ｇ～３０ｇとなる）する。正常検体重量範囲値は、例えば当該試験管から分注ノズルで分析に必要な検体を分注するのに最低限必要となる液量から、当該試験管によって検体を処理・搬送する際に飛び散りや液体こぼれが生じない程度の液量の範囲を設定することが考えられる。測定された検体容器の重量と、当該試験管に設定されている正常検体重量範囲値との比較を行い、設定した正常検体重量範囲値の範囲外（本例）の場合には、検体異常と判断し、直接収納モジュール１０３へ回収する。正常検体重量範囲値内であれば、正常な検体量が入っていると判断し、検体の種別情報に基づいて前処理モジュールへ搬送する。

　また、検体異常と判断された検体が発生した場合には、オペレータに通知する通知手段を備えていることが望ましい。通知方法としては、操作画面上に専用の画面表示を備えることが考えられる。画面表示を通じて、オペレータに不足検体の追加や、適正な検体量を設置しなおすことを促すことができる。また、他の通知方法として検体異常が生じたことを光や音で通知する方法が考えられる。この場合には、遠くにいるオペレータに対しても検体異常の発生を通知することが可能となる。

　本手段により、検体投入の早い段階で異常検体を認識し、装置外に検体を排出することが可能となる。これにより、ユーザーは異常検体と認識された検体の状況を確認し、検体を追加するなどの処置を行い再投入することで、結果報告遅延を最小限にすることが可能になる。

　次に別実施形態による正確な検体重量を測定するための手順を説明する。

　まず、ホルダ重量測定を行うためのメンテナンスを実行する。ホルダ重量測定メンテナンスを実行すると、システムはラックストッカ１０１内で待機しているホルダ３１を空ラック搬送ライン１４ａ，１４ｂにて検体容器重量測定機構２０に搬送する。検体容器重量測定機構２０に搬送されたホルダ３１は、ホルダ単体の重量を測定する。その時測定したホルダ重量を記憶する。記憶方法は、ホルダ３１にＲＦＩＤのような記憶媒体を付け、ホルダ３１自身で記憶しても良いし、ホルダ３１にバーコードを貼り、重量測定時にバーコード情報と共に制御コンピュータ４１に送信し、記憶しても良い。重量測定後、ホルダ３１を空ラック搬送ライン１４ａ，１４ｂを通りラックストッカ１０１に格納する。

　次に検体をシステムに投入してから検体容器重量が算出されるまでの手順を説明する。

　投入モジュール１０２に検体容器３２が投入され、ホルダ３１に検体容器３２が移設され、前処理システム内への搬送が開始される。搬送された検体容器３２は、検体容器重量測定機構２０でホルダ３１に設置された状態で検体容器３２とホルダ３１の総重量を測定する。また、ホルダ３１に付けられたＲＦＩＤやバーコードを読み取って、ホルダ重量測定メンテナンスで予め測定したホルダ３１自身の重量を呼び出して、測定した重量からあらかじめ測定してあるホルダ重量を減算することで、検体の重量を算出する。

　ホルダ重量は加工精度により、重量にばらつきがある。また、長期間使用することにより、ホルダ自身の重量に変化が生じる可能性がある。そのため、新しいホルダを使用する場合や定期的に本手法にてホルダ重量を測定することで常に正しい検体重量を測定することが可能となり、つまりはその重量を用いて遠心分離装置の設置アダプタを決定していることから遠心分離処理の安定稼働に繋がる。

０１　バケット支持軸
１１　主搬送ライン
１２　緊急追越ライン
１３　戻りライン
１４ａ，１４ｂ　空ラック搬送ライン
１６，１７　分岐ライン
２０　検体容器重量測定機構
２１，２２　搬送ライン
３１　ホルダ
３２　検体容器
３３　トレイ
４１　制御コンピュータ
５１　ホストコンピュータ
１０１　ラックストッカ
１０２　投入モジュール
１０３　収納モジュール
１０４，１０５　処理モジュール
２０１　遠心バッファライン
２０２　ターンテーブル
２０３　遠心機
２０４　検体チャック機構
２０５　アダプタチャック機構
２０６　ＸＹＺ機構
２０７　バケット
２０８　ロータ
２０９　安全シャッタ
２１０　アダプタ

Claims

　少なくとも１本の検体を収容した検体容器を保持するホルダを搬送する搬送ラインと、
　該搬送ラインに沿って配置される少なくとも一つ以上の遠心分離部と、
　前記遠心分離部の回転中心軸に対称に位置し、複数の検体容器を設置可能な検体保持部を有する、少なくとも二つのバケットと、を有する検体前処理システムにおいて、
　前記検体ホルダ中の検体容器を、前記バケットへ搬送する搬送手段と、を備え、
　前記搬送手段は、前記バケットの検体保持部のうち、重心に近い位置から順に前記検体容器を設置することを特徴とする検体前処理システム。
　請求項１記載の検体前処理システムにおいて、
　所定数の検体容器を保持する保持領域と、
　前記検体容器が前記遠心分離部上の保持領域に搬入されるまでに、当該検体容器に収容される検体の重量を直接あるいは間接的に得る判別機構と、
　前記判別機構で得られた情報に基づき、最も重い検体容器から順に前記遠心分離部に設置するよう制御する制御機構を備えたことを特徴とする検体前処理システム。
　請求項２記載の検体前処理システムにおいて、
　前記回転中心軸を中心として対称となる位置に二つのバケットをバケットペアとして有し、
　前記制御機構は、前記バケットペアに設置された検体の重量に基づいて、前記バケットペアを形成するバケットのいずれに検体容器を設置するかを決定することを特徴とする検体前処理システム。
　請求項３記載の検体前処理システムにおいて、
　前記バケットペアに検体容器を移載するにあたり、
　前記制御機構は、前記バケットに設置された検体容器の
設置ポジションが前記重心位置に対して点対称となる位置に順に検体容器を移載することを特徴とする検体前処理システム。
　請求項１～４のいずれか記載の検体前処理システムにおいて、
　前記保持領域は、前記バケットペアが一度に設置可能な検体容器の数と同数以上の検体容器を保持可能なことを特徴とする検体前処理システム。
　請求項１～４のいずれか記載の検体前処理システムにおいて、
　前記バケットに対して着脱可能で、複数の検体を保持可能なアダプタと、
　前記アダプタを複数保持するアダプタ保持部と、
　前記検体容器保持部上の検体容器を前記アダプタ保持部上のアダプタに設置する／取り外す検体移載機構と、
　前記アダプタ保持部上のアダプタを前記遠心分離部のバケット位置に設置する／取り外すアダプタ移載機構と、を備え、
　前記アダプタ保持部は、前記遠心分離部が一度に処理可能なアダプタの数と同数以上のアダプタを保持することを特徴とする検体前処理システム。
　検体前処理システムの制御方法において、
　遠心分離部は回転中心軸を中心として対称に位置する二つのバケットからなるバケットペアを複数有し、
　前記複数のバケットペアのうち、一つのバケットペアを形成する複数のバケットに設置されている検体の重量を比較するステップと、
　前記ステップで軽いと判断されたバケットに、次に移載される予定の検体容器を移載した場合の当該バケットと、当該バケットとバケットペアを形成する他のバケットに設置された検体の重量を比較するステップと、
　前記ステップで前記バケットペアを形成する複数のバケットの重量の違いが予め定めた閾値以上である場合、次に移載される予定の検体容器を他のバケットペアを構成するバケットに設置するステップと、
を有することを特徴とする検体前処理システムの制御方法。
　検体前処理システムにおいて、
　前記搬送ラインに沿って二つ以上の遠心分離ユニットを備え、
　一つの遠心分離ユニット上のバケットペアを形成する複数のバケットに設置されている検体の重量を比較するステップと、
　前記ステップで軽いと判断されたバケットに、次に移載される予定の検体容器を移載した場合の当該バケットと、当該バケットとバケットペアを形成する他のバケットに設置された検体の重量を比較するステップと、
　前記ステップで前記バケットペアを形成する複数のバケットの重量の違いが予め定めた閾値以上である場合、次に移載される予定の検体容器を他の前記遠心分離ユニットに搬送するステップと、
を有することを特徴とする検体前処理システムの制御方法。
　請求項８記載の検体前処理システムの制御方法であって、
　検体容器を他の遠心分離ユニットに搬送した場合には、
　当該検体容器が設置されなかった遠心分離ユニットに架設された検体容器について遠心分離処理を実行することを特徴とする検体前処理システムの制御方法。
　請求項１記載の検体前処理システムにおいて、
　前記検体容器重量測定機構にて測定した検体容器重量が、予め定められた閾値範囲外の検体容器を回収する検体回収ユニットを備えることを特徴とする検体前処理システム。
　請求項１０記載の検体前処理システムにおいて、
　検体容器の形状を関連付けて、検体容器の重量の閾値を設定する設定画面を表示する表示装置を備えることを特徴とする検体前処理システム。
　請求項１０または１１記載の検体前処理システムにおいて、
　ホルダ上の検体容器形状を認識する認識手段を有し、
　前記検体回収ユニットは、前記重量判定機構にて重量が得られた検体容器について、前記認識手段にて認識された検体容器形状に基づいて設定した検体容器の重量の閾値範囲外となる検体容器を回収することを特徴とした検体前処理システム。
　請求項１記載の検体前処理システムにおいて、
　前記検体容器重量測定機構で、検体容器を保持していない前記ホルダの重量を測定し、
　得られたホルダの重量を記憶する記憶部を有することを特徴とする検体前処理システム。
　回転中心軸に対称に位置し、複数の検体容器を設置可能な検体保持部を有する、少なくとも二つのバケットを有する遠心分離装置において、
　所定数の検体容器を保持する保持領域と、
　前記保持領域に収容された検体容器を、前記バケットへ搬送する搬送手段と、を備え、
　前記搬送手段は、前記バケットの検体保持部のうち、重心に近い位置から順に前記検体容器を設置することを特徴とする遠心分離装置。
　請求項１４記載の遠心分離装置において、
　検体容器が前記保持領域に搬入されるまでに、当該検体容器に収容される検体の重量を直接あるいは間接的に得る判別機構と、
　前記判別機構で得られた情報に基づき、前記保持領域内にある検体容器のうち、最も重い検体容器から順に前記バケットに設置するよう制御する制御機構を備えたことを特徴とする遠心分離装置。
　請求項１５記載の遠心分離装置において、
　前記回転中心軸を中心として対称となる位置に二つのバケットをバケットペアとして有し、
　前記制御機構は、前記バケットペアに設置された検体の重量に基づいて、前記バケットペアを形成するバケットのいずれに検体容器を設置するかを決定することを特徴とする遠心分離装置。
　請求項１６記載の遠心分離装置において、
　前記バケットペアに検体容器を移載するにあたり、
　前記制御機構は、前記バケットに設置された検体容器の
設置ポジションが前記重心位置に対して点対称となる位置に順に検体容器を移載することを特徴とする遠心分離装置。
　請求項１４～１６のいずれか記載の遠心分離装置において、
　前記保持領域は、前記バケットペアが一度に設置可能な検体容器の数と同数以上の検体容器を保持可能なことを特徴とする遠心分離装置。
　請求項１４～１６のいずれか記載の遠心分離装置において、
　前記バケットに対して着脱可能で、複数の検体を保持可能なアダプタと、
　前記アダプタを複数保持するアダプタ保持部と、
　前記検体容器保持部上の検体容器を前記アダプタ保持部上のアダプタに着脱する検体移載機構と、
　前記アダプタ保持部上のアダプタを前記遠心分離部のバケット位置に着脱するアダプタ移載機構と、を備え、
　前記アダプタ保持部は、前記遠心分離部が一度に処理可能なアダプタの数と同数以上のアダプタを保持することを特徴とする遠心分離装置。
　請求項１７記載の遠心分離装置において、
前記アダプタを設置するバケット支持軸若しくはバケット支持軸の延長上にある検体保持位置にまず検体容器を設置する事を特徴とする遠心分離装置。