WO2018034095A1 - 検体検査自動化システムおよびその制御方法 - Google Patents

検体検査自動化システムおよびその制御方法 Download PDF

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WO2018034095A1
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健史 松家
茂 矢野
真章 近久
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株式会社日立ハイテクノロジーズ
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Definitions

  • the present invention relates to a sample test automation system for performing quantitative and qualitative analysis of specific components contained in a sample such as blood and urine.
  • a sample test automation system that performs quantitative / qualitative analysis of specific components contained in a sample by using a biological sample (hereinafter referred to as a sample) such as blood or urine and a reagent, before the sample is made available for analysis It is necessary to transport a sample container containing a sample between a plurality of pretreatment modules that perform processing and an analyzer that performs analysis processing of a sample.
  • a biological sample hereinafter referred to as blood or urine and a reagent
  • Patent Document 1 International Publication No. 2012/043261
  • Patent Document 1 includes a sample transport line for transporting a sample rack holding a sample to a processing unit, and a sample not holding a sample
  • a control method of a sample test automation system is disclosed.
  • a first transport line for transporting a sample rack for holding a sample in a first direction, a sample rack for holding a sample and the first direction A second transport line transporting in the opposite second direction, the first transport line and the second transport line are connected, and a first connection bypass transports the sample rack holding the sample in the third direction
  • a first loop structure is formed by the first transport line, the second transport line, and the first connection bypass, and the first transport line, the second transport line, and the second connection bypass are formed.
  • the connection unit forming the second loop structure It is shown.
  • the present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a sample test automation system capable of suppressing stagnation of each processing in the system by suppressing depletion of sample carriers, and a control method thereof. Do.
  • the present invention relates to a sample inspection automation system comprising a plurality of processing systems each of which comprises one or more processing units for performing a process related to analysis of a sample and is disposed adjacent to one another.
  • An empty sample carrier line which can be transported and held in a processing system, and an empty sample carrier line which can be transported to another adjacent processing system, and an empty sample carrier supplied to the transport line from the empty sample carrier line are temporarily held.
  • Buffer line and depletion condition of empty sample carrier held in the buffer line of each processing system And the number of empty sample carriers to be transported from the empty sample carrier line of each processing system to the buffer line according to the depletion state of empty sample carriers held by other processing systems adjacent to each processing system.
  • a controller configured to determine the number of empty sample carriers to be transported from the empty sample carrier line of each processing system to an empty sample carrier line of another adjacent processing system.
  • stagnation of each process in the system can be suppressed by suppressing the exhaustion of the sample carrier.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an entire configuration of a sample test automation system. It is a figure which extracts and demonstrates a part of conveyance function of the sample container and sample carrier in a sample test automation system. It is a figure which shows typically an example of conveyance of the sample container in the sample test automation system, and a sample carrier. It is a figure which shows an example of a supply coefficient table. It is a figure which shows an example of a conveyance process. It is a figure showing an example of conveyance processing in a larger-scale processing system.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the entire configuration of a sample test automation system according to the present embodiment.
  • the sample test automation system is configured of one or more processing units that perform processing related to sample analysis, and is configured of a plurality of processing systems disposed adjacent to each other, and the sample container 100 a
  • Processing system 105 including a dispensing unit 104 for dispensing into the sample container 100a, the sample container 100a mounted on the sample carrier 100, and the empty
  • the transport unit 106 for transporting the sample carrier 100 and the sample container 100a mounted on the sample carrier 100 are transferred to a sample rack (not shown) used for transporting the sample container 100a in the analyzer 114 and the analyzer 114 is used.
  • a processing system 108 including a transfer unit 107 for transporting the product, a plugging unit 109 for plugging (plugging) the sample container 100a for which processing has been completed, and a storage tray for storing the sample container 100a from the sample carrier 100
  • a processing system 111 including a storage unit 110 stored in (not shown), a connection unit 112 for connecting the processing systems 105, 108, and 111, and a control device for controlling the overall operation of the specimen test automation system It is roughly composed of
  • FIG. 3 is a view schematically showing an example of transport of the sample container and the sample carrier in the sample inspection automation system. Further, FIG. 2 is a diagram extracting and explaining a part of the transport function of the sample container and the sample carrier in the sample inspection automation system.
  • the sample test automation system transports the sample container 100a containing the sample and mounted on the sample carrier 100 to each processing unit in each processing system 105, 108, 111.
  • a transport line 201 that can be transported to another adjacent processing system 105, 108, 111, and an empty sample carrier 100 on which the sample container 100a is not mounted is held while being transported and circulated in each processing system 105, 108, 111.
  • an empty sample carrier line 202 which can be transported (supplied) to other adjacent processing systems 105, 108, and 111, and an empty sample carrier 100 supplied from the blank sample carrier line 202 to the transportation line 201 is temporarily used.
  • buffer line 203 The constituent elements of the number may be collectively referred to as “buffer line 203”, and one or more recovery lines 204a to 204d (hereinafter referred to as “recovery line” for recovering the empty sample carrier 100 from the transfer line 201 to the empty sample carrier line 202).
  • recovery line the plurality of components
  • the buffer line 203 is disposed as a buffer 115 for storing the empty sample carrier 100 in a processing unit that needs to perform a process of installing the sample container 100 a on the sample carrier 100.
  • a branch point of each line has a mechanism for switching the traveling direction of the sample carrier 100 based on the control of the control device 113, but illustration is omitted.
  • a stopper or the like that switches whether to move the sample carrier 100 from the buffer line 203 to the transport line 201 based on the control of the control device 113 is disposed at the connection portion between the buffer line 203 and the transport line 201. Illustration is omitted.
  • the sample container 100 a loaded from the loading unit 101 is mounted on the empty sample carrier 100 supplied from the buffer line 203 of the loading unit 101 and conveyed to the centrifugal unit 102.
  • the sample container 100a is removed from the sample carrier 100 by the centrifugal unit 102 and installed in the centrifuge, and the empty sample carrier 100 is collected into the empty sample carrier line 202 via the collection line 204 of the centrifugal unit 102.
  • the sample container 100 a which has been subjected to the centrifugal processing in the centrifugal unit 102 is mounted on the empty sample carrier 100 supplied from the buffer line 203 of the centrifugal unit 102, and conveyed to the dispensing unit 104 via the labeler 103.
  • one or more (for example, one) empty sample containers 100a (child sample containers) for dispensing are prepared in the labeler 103 and mounted on the empty sample carrier 100 supplied from the buffer line 203 of the labeler 103. It is transported to the dispensing unit 104. In the dispensing unit 104, dispensing processing of the sample is performed from the sample container 100a after the centrifugation processing to the child sample container, and thereafter, each sample is transported to the transfer unit 107 via the connection unit 112 and the transport unit 106. At that time, it is recognized that a plurality of (for example, two) sample carriers have been transported from the processing system 105 to the processing system 108.
  • the sample container 100a that has arrived at the transfer unit 107 is transferred to another carrier (sample rack, not shown) used for transport in the analyzer 114.
  • the empty sample carrier 100 is transported to the empty sample carrier line 202 via the recovery line 204 of the transfer unit 107.
  • the sample placed in the sample rack may be transported to the analyzer 114 and returned to the transfer unit 107 again after the analysis process is completed.
  • the empty sample carrier 100 is supplied from the buffer line 203 of the transfer unit 107, and the sample container 100 a returned from the analyzer 114 is transferred to the sample carrier 100.
  • the sample container 100 a transferred to the sample carrier 100 is transported to the capping unit 109 via the transport unit 106 and the connection unit 112.
  • the sample carrier 100 has been transported from the processing system 108 to the processing system 111.
  • the sample container 100 a closed by the closing unit 109 is transported to the storage unit 110 in a state of being mounted on the sample carrier 100.
  • the sample container 100a is extracted from the sample carrier 100 and stored in a storage tray or the like (not shown), and the empty sample carrier 100 is an empty sample via the recovery line 204 of the storage unit 110. It is transported to the carrier line 202.
  • the empty sample carrier 100 is circulated on the empty sample carrier line 202 for each of the processing systems 105, 108, 111.
  • the empty sample carrier line 202 supplies the empty sample carrier 100 to the buffer line 203.
  • the number of sample carriers 100 held for each of the processing systems 105, 108, and 111 is kept constant.
  • the empty sample carrier line 202 transports the empty sample carrier 100 in the reverse direction (in the direction that cancels out the fluctuation of the number of sample carriers 100 in each processing system caused by the movement of the sample carrier 100 between the processing systems in the transport line 201). Do.
  • the exhaustion state indicates the relative degree of the number of empty sample carriers 100 in each processing unit or processing system with respect to the required number, and for the buffer line 203 (buffer 115) and the processing systems 105, 108, 111. Are defined respectively.
  • the buffer line 203 for example, a state in which the buffer line 203 is filled with a predetermined maximum number of empty sample carriers 100 is filled up (see the buffer line 203d in FIG. 2) or less than the filled state.
  • the empty sample carrier 100 is held in the normal state (see buffer lines 203b and 203c in FIG. 2), and the empty sample carrier 100 is absent in the empty state (see buffer line 203a in FIG. 2). Is defined as the exhaustion situation.
  • sample carrier detection sensor 301a at the full position of each buffer line 203 (that is, the position for detecting the presence or absence of the sample carrier 100 which will be positioned most upstream when each buffer line 203 is full).
  • the situation of the empty sample carrier 100 present in the buffer line 203 is grasped using ⁇ 301 d (hereinafter, the plurality of constituent elements are collectively referred to as “sample carrier detection sensor 301”).
  • the detection result of the sample carrier detection sensor 301 is checked once every predetermined time (for example, 10 seconds), and the number of ONs (that is, when the sample carrier 100 is detected) in the check results of the past 100 times is predetermined.
  • the number of empty sample carriers 100 supplied from the buffer line 203 to the transport line 201 and the number of empty sample carriers 100 are empty sample carriers. It may be calculated from the number of empty sample carriers 100 supplied from the line 202 to the buffer line 203.
  • each processing system 105, 108, 111 holds 50% or more of the number of sample carriers 100 held in the initial state.
  • a state is defined as a normal state, and a state in which only the number of sample carriers 100 less than 50% is held is a depleted state.
  • the number of sample carriers 100 held in the initial state depends on the size of the processing system, and the larger the size of the processing system, the more the number of sample carriers 100 held in the initial state by the processing system. . As described above, when the sample carrier 100 is transported by the transport line 201 among the processing systems 105, 108, and 111, the number of sample carriers 100 held for each processing system is kept constant.
  • the empty sample carrier 100 is transported in the reverse direction by the empty sample carrier line 202.
  • the number of empty sample carriers 100 transported in the reverse direction on the empty sample carrier line 202 is smaller than the number of sample carriers 100 transported between the processing systems on the transport line 201, It can be said that the balance of the number of sample carriers 100 is broken.
  • the number of sample carriers 100 held by each processing system 105, 108, 111 is grasped from the number of sample carriers 100 transported among the processing systems 105, 108, 111.
  • the depletion status (whether depleted or normal) of each processing system 105, 108, 111 is determined.
  • the depletion state (whether depleted, normal or full) of the buffers 115 held by the processing systems 105, 108, and 111 is determined.
  • the supply factor is determined based on the exhaustion situation.
  • the supply coefficient is used to calculate the number of sample carriers 100 to be supplied from the empty sample carrier line 202 of each processing system 105, 108, 111 to the buffer line 203 or another adjacent processing system, and is stored in the controller 113 It is determined based on the exhaustion condition from the supplied supply coefficient table.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the supply coefficient table.
  • the exhaustion condition of a processing system (referred to as own system), the exhaustion condition of buffer line 203 (buffer 115) of the own system, and other processing systems adjacent to the own system (referred to as adjacent system).
  • the supply factor is determined based on the exhaustion situation. For example, in the case of determining the supply coefficient related to the supply of the sample carrier 100 from the own system to the adjacent system, the supply coefficient is determined to 6 when the adjacent system is depleted when the own system is in the normal state; If the adjacent system is in a normal state, the supply factor is determined to be 3. When the own system is depleted, the supply coefficient is determined to 3 when the adjacent system is depleted, and is not supplied in the normal state (ie, the sample carrier 100 is supplied to the adjacent system). Do not decide).
  • the supply coefficient relating to the supply of the sample carrier 100 from the own system to the buffer line 203 is determined, the supply coefficient is determined to 2 when the buffer line 203 of the own system is exhausted, and the supply is performed in the normal state.
  • the factor is determined to be 1 and is determined not to be supplied in the full state (ie, the sample carrier 100 is not supplied to the buffer line 203).
  • the supply coefficient is determined to be 1 when the state of the buffer line 203 is in the depleted state, and it is determined not to be supplied in the normal state or the full state.
  • the supply distribution for each supply destination is determined using the supply coefficient determined for each supply destination of the empty sample carrier 100.
  • the supply distribution indicates the ratio of the sample carrier 100 to be supplied to the buffer line 203 and the adjacent system with respect to the number of sample carriers 100 circulating in the empty sample carrier line 202 of the own system. It is determined by substituting the supply factor into.
  • Supply distribution (supply coefficient of a certain supply destination) / (sum of supply coefficients of all supply destinations + 1) ... (Equation 1)
  • the sample carrier 100 circulating in the empty sample carrier line 202 of the own system is supplied to the buffer line 203 and the adjacent system in accordance with the above determined distribution (Eq. 1). Note that if the supply distribution is determined in the above (Equation 1), the 1 / (sum of the supply numbers of all the supply destinations + 1) sample carriers 100 can always be circulated on the empty sample carrier line 202. Even when there is an urgent supply request of the empty sample carrier 100 from the line 203, it is possible to respond promptly.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the transfer process.
  • two processing systems are illustrated to illustrate how delivery of the sample carrier 100 is performed. Further, in FIG. 5, the recovery line and the like are not shown.
  • FIG. 5 shows the case where own system 501 has four buffer lines 503 to 506 and is adjacent to adjacent system 502.
  • the depletion state of the buffer line 503 is normal, the buffer lines 504 and 506 are full, and the buffer line 505 is depleted. Further, it is assumed that the adjacent system 502 is in a depleted state, and the own system 501 is in a normal state.
  • the supply coefficient when the supply of the sample carrier 100 from the empty sample carrier line 202 of the own system 501 to each supply destination is assumed is determined as follows from the supply coefficient table (FIG. 6).
  • the supply distribution is determined from the above supply coefficient using the above (Equation 1), and 1/10 of the empty sample carrier 100 circulating the empty sample carrier line 202 of the own system 501 is buffer line 503. It is decided to supply 1 ⁇ 5 to the buffer line 505 and 3 ⁇ 5 to the adjacent system 502, and to circulate 1/10 on the empty sample carrier line 202 of the own system 501.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of transfer processing in a larger scale processing system.
  • four processing systems 601-604 are illustrated to illustrate how delivery of the sample carrier 100 is performed.
  • FIG. 6 shows the case where own system 601 has three buffer lines (buffers) 605-607 and is adjacent to adjacent systems 602-604.
  • the depletion status of the buffer line 605 is normal, the buffer line 606 is full, the buffer line 607 is depleted, the adjacent system 602 is depleted, the adjacent system 603 is normal, the adjacent system 604 is normal, the own system
  • 601 is in a depleted state.
  • the supply coefficient when the supply of the sample carrier 100 from the empty sample carrier line of the own system 601 to each supply destination is assumed is determined as follows from the supply coefficient table (FIG. 6).
  • Buffer line 605 Do not supply Buffer line 606: Do not supply Buffer line 607: 1 Adjacent system 602: 3 Adjacent system 603: Do not supply Adjacent system 604: Do not supply
  • the distribution of supply is determined from the above supply coefficient using the above (Equation 1), and 1/5 of the empty sample carrier 100 circulating in the empty sample carrier line of the own system 601 to the buffer line 607 , 3/5 are supplied to the adjacent system 602, and it is decided to circulate 1 ⁇ 5 on the empty sample carrier line of the own system 601.
  • the acquisition ratio of sample racks to a plurality of processing units constituting the sample test automation system is based on the number of processing units requiring the supply of empty sample racks and the order in which the empty sample racks arrive. There is something to decide. However, the processing speed and the processing status are different in each processing unit, and the number and priority of empty sample racks required are also different for each processing unit. Therefore, the number of sample racks to be transported and the transport destination should be appropriately controlled. Was not sufficient to control the depletion of the sample rack. Further, in another prior art, there is one which mutually supplies empty racks as needed between a plurality of systems connected by a connection unit. However, how to supply empty racks is unknown and was insufficient to suppress the depletion of sample racks.
  • an automated sample test having a plurality of processing systems 105, 108, 111 disposed adjacent to each other, each of which comprises one or more processing units that perform processing related to analysis of a sample.
  • a transport line 201 capable of transporting a sample container 100a containing a sample and mounted on a sample carrier 100 in each processing system and transporting to another adjacent processing system and a sample container 100a are mounted.
  • the empty sample carrier 100 is transported and held in each processing system, and an empty sample carrier line 202 that can be transported to another adjacent processing system, and an empty sample carrier line 202 that is supplied to the transport line 201 Buffer line 203 for temporarily holding the sample carrier 100 of According to the depletion condition of the empty sample carrier 100 held in the buffer line 203 of each processing system, and the depletion condition of the empty sample carrier 100 held by other processing systems adjacent to each processing system,
  • the present invention is not limited to the examples described in the above-described embodiments, and includes various modifications. That is, the above-described embodiment is described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to one having all the described configurations. Further, in the present embodiment, the combination of the processing function units constituting the specimen test automation system is shown as an example, and various changes can be made depending on the scale and the operation method.
  • Sample Carrier 100a Sample Container 101 Loading Unit 102 Centrifugation Unit 103 Labeler 104 Dispensing Unit 105 Processing System 106 Transport Unit 107 Transfer Unit 108 Processing System 109 Plugging Unit 110 Storage Unit 111 Processing Unit 112 Connection Unit 113 Control Unit 114 Controller 114 Analyzer 115 Buffer 201 transport line 202 empty sample carrier line 203 (203a to 203d) buffer line 204 (204a to 204d) recovery line 301 (301a to 301d) sample carrier detection sensor 501 own system 502 adjacent system 503 to 506 buffer line (buffer) 601 Own system (processing system) 602 to 604 adjacent system (processing system) 605 to 607 Buffer line (buffer)

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Abstract

検体キャリア１００を搬送する搬送ライン２０１と、空の検体キャリア１００を搬送する空検体キャリアライン２０２と、空検体キャリアライン２０２から搬送ライン２０１に供給される空の検体キャリア１００を一時的に保持するバッファライン２０３とを備え、各処理システムのバッファライン２０３の枯渇状況、及び、各処理システムに隣接する他の処理システムの枯渇状況に応じて、各処理システムの空検体キャリアライン２０２からバッファライン２０３に搬送する空の検体キャリア１００の数、及び、各処理システムの空検体キャリアライン２０２から隣接する他の処理システムの空検体キャリアライン２０２に搬送する空の検体キャリア１００の数を決定する。これにより、検体キャリアの枯渇を抑制することによってシステム内における各処理の停滞を抑制することができる。

Description

検体検査自動化システムおよびその制御方法
　本発明は、血液や尿などの検体に含まれる特定成分の定量・定性分析を行う検体検査自動化システムに関する。
　血液や尿等の生体試料（以下、検体と称する）と試薬とを用いることによって検体に含まれる特定成分の定量・定性分析を行う検体検査自動化システムにおいては、検体を分析可能な状態にする前処理を行う複数の前処理モジュールや検体の分析処理を行う分析装置の間で検体を収容した検体容器を搬送する必要がある。
　このような検体容器の搬送に関する技術として、例えば、特許文献１（国際公開第２０１２／０４３２６１号）には、検体を保持する検体ラックを処理ユニットへ搬送する検体搬送ラインと、検体を保持しない検体ラックをストックする空検体ラックストック部と、を有する検体検査自動化システムの制御方法であって、空の検体ラックを前記空検体ラックストック部から前記検体搬送ラインまたは前記処理ユニットへ搬送するよう制御する検体検査自動化システムの制御方法が開示されている。また、特許文献２（国際公開第２０１５／０９３３５４号）には、検体を保持する検体ラックを第一の方向に搬送する第一の搬送ライン、検体を保持する検体ラックを前記第一の方向と逆の第二方向に搬送する第二の搬送ライン、前記第一の搬送ラインと前記第二の搬送ラインを接続し、検体を保持する検体ラックを第三の方向に搬送する第一の接続バイパス、前記第一の搬送ラインと前記第二の搬送ラインを接続し、検体を保持する検体ラックを第三の方向とは逆の第四の方向に搬送する第二のバイパス、を有し、前記第一の搬送ライン、前記第二の搬送ライン、前記第一の接続バイパスで第一のループ構造を形成し、前記第一の搬送ライン、前記第二の搬送ライン、前記第二の接続バイパスで第二のループ構造を形成する接続ユニットが開示されている。
国際公開第２０１２／０４３２６１号
国際公開第２０１５／０９３３５４号
　上記特許文献１に記載の従来技術においては、検体検査自動化システムを構成する複数の処理ユニットに対する検体ラックの取得割合を、空の検体ラックの供給を必要としている処理ユニットの個数および空の検体ラックが到着する順番に基づいて決定する構成となっている。しかしながら、各処理ユニットで処理速度や処理状況は異なり、必要とされる空の検体ラックの数や優先度も処理ユニットごとに異なるため、搬送する検体ラックの数や搬送先を適切に制御することができず、検体ラックの枯渇を抑制するには不十分であった。また、上記特許文献２に記載の従来技術においては、接続ユニットで接続された複数のシステム間で必要に応じて空ラックの相互供給を行っている。しかしながら、どのように空ラックを供給するかの具体的な内容については開示されておらず、検体ラックの枯渇を抑制するには不十分であった。
　本発明は上記に鑑みてなされたものであり、検体キャリアの枯渇を抑制することによってシステム内における各処理の停滞を抑制することができる検体検査自動化システムおよびその制御方法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、検体の分析に係る処理を行う１つ以上の処理ユニットからそれぞれ構成され、隣接して配置された複数の処理システムを有する検体検査自動化システムにおいて、検体が収容されて検体キャリアに搭載された検体容器を各処理システム内において搬送するとともに、隣接する他の処理システムに搬送可能な搬送ラインと、前記検体容器が搭載されていない空の検体キャリアを各処理システム内において搬送しつつ保持するとともに、隣接する他の処理システムに搬送可能な空検体キャリアラインと、前記空検体キャリアラインから前記搬送ラインに供給される空の検体キャリアを一時的に保持するバッファラインと、各処理システムの前記バッファラインに保持されている空の検体キャリアの枯渇状況、及び、各処理システムに隣接する他の処理システムの保有する空の検体キャリアの枯渇状況に応じて、各処理システムの前記空検体キャリアラインから前記バッファラインに搬送する空の検体キャリアの数、及び、各処理システムの前記空検体キャリアラインから隣接する他の処理システムの空検体キャリアラインに搬送する空の検体キャリアの数を決定する制御装置とを備えたものとする。
　本発明によれば、検体キャリアの枯渇を抑制することによってシステム内における各処理の停滞を抑制することができる。
検体検査自動化システムの全体構成を概略的に示す図である。 検体検査自動化システムにおける検体容器および検体キャリアの搬送機能の一部を抜き出して説明する図である。 検体検査自動化システムにおける検体容器および検体キャリアの搬送の一例を模式的に示す図である。 供給係数テーブルの一例を示す図である。 搬送処理の一例を示す図である。 より大規模な処理システムにおける搬送処理の一例を示す図である。
　本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
　図１は、本実施の形態に係る検体検査自動化システムの全体構成を概略的に示す図である。
　図１において、検体検査自動化システムは、検体の分析に係る処理を行う１つ以上の処理ユニットからそれぞれ構成され、隣接して配置された複数の処理システムから構成されるものであり、検体容器１００ａ（図２参照）に収容された検体（以下、単に検体と称する）を投入して検体キャリア１００（図２参照）に設置する投入ユニット１０１と、検体を遠心分離させる遠心ユニット１０２と、検体を小分けして分注する空の検体容器１００ａの識別標識（バーコード等）を作成して添付するラベラ１０３と、投入された検体容器１００ａを開栓し、その検体の一部をラベラ１０３で作成した検体容器１００ａに分注する分注ユニット１０４とからなる処理システム１０５と、検体キャリア１００に搭載された検体容器１００ａおよび空の検体キャリア１００を搬送する搬送ユニット１０６と、検体キャリア１００に搭載された検体容器１００ａを分析装置１１４内での検体容器１００ａの搬送に用いる検体ラック（図示せず）に移載して分析装置１１４に搬送する移載ユニット１０７とからなる処理システム１０８と、処理の終了した検体容器１００ａに栓をする（閉栓する）閉栓ユニット１０９と、閉栓した検体容器１００ａを検体キャリア１００から収納用の収納トレイ（図示せず）に格納する収納ユニット１１０とからなる処理システム１１１と、各処理システム１０５，１０８，１１１間を接続する接続ユニット１１２と、検体検査自動化システムの全体の動作を制御する制御装置とから概略構成されている。
　図３は、検体検査自動化システムにおける検体容器および検体キャリアの搬送の一例を模式的に示す図である。また、図２は、検体検査自動化システムにおける検体容器および検体キャリアの搬送機能の一部を抜き出して説明する図である。
　図２及び図３に示すように、検体検査自動化システムは、検体が収容されて検体キャリア１００に搭載された検体容器１００ａを各処理システム１０５，１０８，１１１内において各処理ユニットに搬送するとともに、隣接する他の処理システム１０５，１０８，１１１に搬送可能な搬送ライン２０１と、検体容器１００ａが搭載されていない空の検体キャリア１００を各処理システム１０５，１０８，１１１内において搬送・巡回しつつ保持するとともに、隣接する他の処理システム１０５，１０８，１１１に搬送可能（供給可能）な空検体キャリアライン２０２と、空検体キャリアライン２０２から搬送ライン２０１に供給される空の検体キャリア１００を一時的に保持する１つ以上のバッファライン２０３ａ～２０３ｄ（以降、当該複数の構成要素をまとめて「バッファライン２０３」と表記することがある）と、搬送ライン２０１から空検体キャリアライン２０２に空の検体キャリア１００を回収する１つ以上の回収ライン２０４ａ～２０４ｄ（以降、当該複数の構成要素をまとめて「回収ライン２０４」と表記することがある）とを備えている。バッファライン２０３は、検体容器１００ａを検体キャリア１００に設置する処理を行う必要のある処理ユニットに、空の検体キャリア１００を貯めておくバッファ１１５として配置されている。なお、各ラインの分岐点には、制御装置１１３の制御に基づいて検体キャリア１００の進行方向を切り換える機構を有しているが図示を省略する。また、バッファライン２０３と搬送ライン２０１との接続部分には、制御装置１１３の制御に基づいてバッファライン２０３から搬送ライン２０１への検体キャリア１００の移動の可否を切り換えるストッパ等が配置されているが図示を省略する。
　投入ユニット１０１から投入された検体容器１００ａは投入ユニット１０１のバッファライン２０３から供給された空の検体キャリア１００に搭載され、遠心ユニット１０２に搬送される。遠心ユニット１０２で検体容器１００ａは検体キャリア１００から抜き取られて遠心機に設置され、空となった検体キャリア１００は遠心ユニット１０２の回収ライン２０４を経由して空検体キャリアライン２０２に回収される。遠心ユニット１０２での遠心処理が完了した検体容器１００ａは、遠心ユニット１０２のバッファライン２０３から供給された空の検体キャリア１００に搭載され、ラベラ１０３を経由して分注ユニット１０４に搬送される。その際、ラベラ１０３では分注用の空の検体容器１００ａ（子検体容器）が１つ以上（例えば１つ）作成され、ラベラ１０３のバッファライン２０３から供給された空の検体キャリア１００に搭載されて分注ユニット１０４に搬送される。分注ユニット１０４では遠心処理後の検体容器１００ａから子検体容器に検体の分注処理が行われ、その後、それぞれ接続ユニット１１２および搬送ユニット１０６を経由して移載ユニット１０７に搬送される。その際、処理システム１０５から処理システム１０８に検体キャリアが複数個（例えば２個）搬送されたことが認識される。移載ユニット１０７に到着した検体容器１００ａは分析装置１１４内での搬送に用いられる他のキャリア（検体ラック、図示せず）に移載される。空となった検体キャリア１００は、移載ユニット１０７の回収ライン２０４を経由して空検体キャリアライン２０２に搬送される。検体ラックに設置された検体は、分析装置１１４に搬送されて分析処理が終了した後、再度、移載ユニット１０７に戻ってくることがある。その際には、移載ユニット１０７のバッファライン２０３から空の検体キャリア１００が供給され、分析装置１１４から戻ってきた検体容器１００ａはその検体キャリア１００に移載される。検体キャリア１００に移載された検体容器１００ａは、搬送ユニット１０６、接続ユニット１１２を経由して閉栓ユニット１０９に搬送される。その際、処理システム１０８から処理システム１１１に検体キャリア１００が搬送されたことが認識される。閉栓ユニット１０９にて閉栓された検体容器１００ａは、検体キャリア１００に搭載された状態で収納ユニット１１０に搬送される。収納ユニット１１０では、検体キャリア１００から検体容器１００ａが抜き取られて収納トレイ等（図示せず）に収納され、空となった検体キャリア１００は、収納ユニット１１０の回収ライン２０４を経由して空検体キャリアライン２０２に搬送される。
　空の検体キャリア１００は、処理システム１０５，１０８，１１１ごとに空検体キャリアライン２０２で巡回されている。各処理システム１０５，１０８，１１１では、各バッファライン２０３が満杯でなくなった場合に空検体キャリアライン２０２から空の検体キャリア１００をバッファライン２０３に供給する。また、搬送ライン２０１において処理システム１０５，１０８，１１１間で検体キャリア１００の搬送があった場合、処理システム１０５，１０８，１１１毎に保持している検体キャリア１００の数を一定に保つために、空検体キャリアライン２０２にて逆方向（搬送ライン２０１における処理システム間での検体キャリア１００の移動によって生じる各処理システムでの検体キャリア１００の数の変動を打ち消す方向）に空の検体キャリア１００を搬送する。
　ここで、制御装置１１３による検体キャリア１００に搭載された検体容器１００ａおよび空の検体キャリア１００の搬送処理について説明する。
　まず、本実施の形態の搬送処理において用いる枯渇状況について説明する。枯渇状況とは、各処理ユニットや処理システムにおける空の検体キャリア１００の数の必要数に対する相対的な程度を示すものであり、バッファライン２０３（バッファ１１５）及び処理システム１０５，１０８，１１１に対してそれぞれ定義される。
　バッファライン２０３においては、例えば、バッファライン２０３が予め定めた最大保持数の空の検体キャリア１００で満たされている状態を満杯状態（図２のバッファライン２０３ｄ参照）、満杯状態よりも少ない数の空の検体キャリア１００が保持されている状態を通常状態（図２のバッファライン２０３ｂ，２０３ｃ参照）、及び、空の検体キャリア１００が１つも無い状態を枯渇状態（図２のバッファライン２０３ａ参照）が枯渇状況として定義される。
　本実施の形態において、各バッファライン２０３が枯渇状況のどの状態であるかは、以下のように判定する。まず、各バッファライン２０３の満杯位置（つまり、各バッファライン２０３が満杯状態になったときに最も上流側に位置するであろう検体キャリア１００の有無を検知する位置）にある検体キャリア検知センサ３０１ａ～３０１ｄ（以降、当該複数の構成要素をまとめて「検体キャリア検知センサ３０１」と表記する）を用いてバッファライン２０３に存在する空の検体キャリア１００状況を把握する。例えば、所定の時間（例えば１０秒）ごとに検体キャリア検知センサ３０１の検出結果を１回チェックし、過去１００回のチェック結果におけるＯＮ（すなわち、検体キャリア１００が検知された場合）の回数が所定の回数（例えば１０回）以下だった場合には枯渇状態と判定し、所定の回数の範囲内（例えば１１～９９回）だった場合には通常状態と判定し、１００回だった場合には満杯状態と判定する。なお、空の検体キャリア１００の状況の把握方法は上述のものに限られず、例えば、バッファライン２０３から搬送ライン２０１に供給された空の検体キャリア１００の数と空の検体キャリア１００が空検体キャリアライン２０２からバッファライン２０３に供給された空の検体キャリア１００の数とから算出してもよい。
　また、処理システム１０５，１０８，１１１の枯渇状況の定義については、例えば、各処理システム１０５，１０８，１１１がそれぞれ初期状態で保持している検体キャリア１００の数の５０％以上を保有している状態を通常状態、５０％未満の検体キャリア１００の数しか保有していない状態を枯渇状態と定義する。なお、初期状態で保持している検体キャリア１００の数は処理システムの規模に依存し、処理システムの規模が大きければ、それだけ処理システムが初期状態で保持している検体キャリア１００の数は多くなる。前述のように、各処理システム１０５，１０８，１１１間では、搬送ライン２０１にて検体キャリア１００の搬送があった場合、処理システム毎に保持している検体キャリア１００の数を一定に保つために空検体キャリアライン２０２にて逆方向に空の検体キャリア１００を搬送する。つまり、搬送ライン２０１上を処理システム間で搬送した検体キャリア１００の数と比べて空検体キャリアライン２０２で逆方向に搬送した空の検体キャリア１００の数が少ない場合には、処理システム間での検体キャリア１００の数のバランスが崩れるといえる。本実施の形態では、各処理システム１０５，１０８，１１１間で搬送された検体キャリア１００の数から、各処理システム１０５，１０８，１１１が保有する検体キャリア１００の数を把握する。
　続いて、制御装置１１３による搬送処理の詳細について説明する。
　搬送処理では、まず、各処理システム１０５，１０８，１１１の枯渇状況（枯渇状態、通常状態のいずれであるか）を判定する。同様に、各処理システム１０５，１０８，１１１が保有しているバッファ１１５についても枯渇状況（枯渇状態、通常状態、満杯状態のいずれであるか）を判定する。続いて、枯渇状況に基づいて供給係数を決定する。供給係数は、各処理システム１０５，１０８，１１１の空検体キャリアライン２０２からバッファライン２０３や隣接する他の処理システムに供給する検体キャリア１００の数の算出に用いるものであり、制御装置１１３に記憶された供給係数テーブルから枯渇状況に基づいて決定される。
　図４は、供給係数テーブルの一例を示す図である。
　図４においては、ある処理システム（自システムと称する）の枯渇状況、自システムのバッファライン２０３（バッファ１１５）の枯渇状況、および、自システムに隣接する他の処理システム（隣接システムと称する）の枯渇状況に基づいて供給係数が決定される。例えば、自システムから隣接システムへの検体キャリア１００の供給に関する供給係数を決定する場合、自システムが通常状態である場合には、隣接システムが枯渇状態である場合は供給係数を６に決定し、隣接システムが通常状態の場合には供給係数を３に決定する。また、自システムが枯渇状態である場合には、隣接システムが枯渇状態の場合には供給係数を３に決定し、通常状態の場合には供給しない（すなわち、隣接システムには検体キャリア１００を供給しない）に決定する。
　また、自システムからバッファライン２０３への検体キャリア１００の供給に関する供給係数を決定する場合、自システムのバッファライン２０３が枯渇状態の場合には供給係数を２に決定し、通常状態の場合は供給係数を１に決定し、満杯状態の場合には供給しない（すなわち、当該バッファライン２０３には検体キャリア１００を供給しない）に決定する。また、自システムが通常状態である場合、バッファライン２０３の状態が枯渇状態の場合には供給係数を１に決定し、通常状態、もしくは満杯状態の場合には供給しないに決定する。
　ここで、空の検体キャリア１００の供給先毎に決定した供給係数を用いて、供給先ごとの供給配分を決定する。供給配分は、自システムの空検体キャリアライン２０２を巡回している検体キャリア１００の数に対して、バッファライン２０３や隣接システムに供給する検体キャリア１００の割合を示すものであり、下記（式１）に供給係数を代入することにより決定される。
　供給配分＝（ある供給先の供給係数）／（全供給先の供給係数の和＋１)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（式１）
　自システムの空検体キャリアライン２０２を巡回している検体キャリア１００を、上記（式１）決定された配分に従ってバッファライン２０３や隣接システムに供給する。なお、上記（式１）において供給配分を決定すると、１／（全供給先の供給数の和＋1)の検体キャリア１００を空検体キャリアライン２０２上で必ず巡回させておくことができるため、バッファライン２０３から空の検体キャリア１００の緊急的な供給要求があった場合にも即時対応可能である。
　以上のように構成した本実施の形態における動作を説明する。
　図５は、搬送処理の一例を示す図である。図５においては、２つの処理システムを例示し、検体キャリア１００の搬送がどのように行われるかを示している。また、図５においては、回収ライン等は図示を省略している。
　図５においては、自システム５０１が４つのバッファライン５０３～５０６を保有し、隣接システム５０２と隣接している場合を示している。バッファライン５０３の枯渇状況は通常状態であり、バッファライン５０４，５０６は満杯状態、バッファライン５０５は枯渇状態である。また、隣接システム５０２は枯渇状態であり、自システム５０１は通常状態であるとする。
　この場合、自システム５０１の空検体キャリアライン２０２から各供給先への検体キャリア１００の供給を想定した場合の供給係数は供給係数テーブル（図６）から以下のように決定される。
　（供給先）：（供給係数）
　バッファライン５０３：１
　バッファライン５０４：供給しない
　バッファライン５０５：２
　バッファライン５０６：供給しない
　隣接システム５０２：６
　そして、上記の供給係数から上記（式１）を用いて供給配分が決定され、自システム５０１の空検体キャリアライン２０２を巡回している空の検体キャリア１００のうち、１／１０をバッファライン５０３に、１／５をバッファライン５０５に、３／５を隣接システム５０２にそれぞれ供給し、１／１０を自システム５０１の空検体キャリアライン２０２で巡回させることが決定される。
　図６は、より大規模な処理システムにおける搬送処理の一例を示す図である。図６においては、４つの処理システム６０１～６０４を例示し、検体キャリア１００の搬送がどのように行われるかを示している。
　図６においては、自システム６０１が３つのバッファライン（バッファ）６０５～６０７を保有し、隣接システム６０２～６０４と隣接している場合を示している。ここで、バッファライン６０５の枯渇状況は通常状態、バッファライン６０６は満杯状態、バッファライン６０７は枯渇状態、隣接システム６０２は枯渇状態、隣接システム６０３が通常状態、隣接システム６０４が通常状態、自システム６０１が枯渇状態であるとする。
　この場合、自システム６０１の空検体キャリアラインから各供給先への検体キャリア１００の供給を想定した場合の供給係数は供給係数テーブル（図６）から以下のように決定される。
　（供給先）：（供給係数）
　バッファライン６０５：供給しない
　バッファライン６０６：供給しない
　バッファライン６０７：１
　隣接システム６０２：３
　隣接システム６０３：供給しない
　隣接システム６０４：供給しない
　そして、上記の供給係数から上記（式１）を用いて供給配分が決定され、自システム６０１の空検体キャリアラインを巡回している空の検体キャリア１００のうち、１／５をバッファライン６０７に、３／５を隣接システム６０２に供給し、１／５を自システム６０１の空検体キャリアラインで巡回させることが決定される。
　以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。
　従来技術においては、検体検査自動化システムを構成する複数の処理ユニットに対する検体ラックの取得割合を、空の検体ラックの供給を必要としている処理ユニットの個数および空の検体ラックが到着する順番に基づいて決定するものがある。しかしながら、各処理ユニットで処理速度や処理状況は異なり、必要とされる空の検体ラックの数や優先度も処理ユニットごとに異なるため、搬送する検体ラックの数や搬送先を適切に制御することができず、検体ラックの枯渇を抑制するには不十分であった。また、他の従来技術においては、接続ユニットで接続された複数のシステム間で必要に応じて空ラックの相互供給を行うものがある。しかしながら、どのように空ラックを供給するかについては不明であり、検体ラックの枯渇を抑制するには不十分であった。
　これに対して本実施の形態においては、検体の分析に係る処理を行う１つ以上の処理ユニットからそれぞれ構成され、隣接して配置された複数の処理システム１０５，１０８，１１１を有する検体検査自動化システムにおいて、検体が収容されて検体キャリア１００に搭載された検体容器１００ａを各処理システム内において搬送するとともに、隣接する他の処理システムに搬送可能な搬送ライン２０１と、検体容器１００ａが搭載されていない空の検体キャリア１００を各処理システム内において搬送しつつ保持するとともに、隣接する他の処理システムに搬送可能な空検体キャリアライン２０２と、空検体キャリアライン２０２から搬送ライン２０１に供給される空の検体キャリア１００を一時的に保持するバッファライン２０３とを備え、各処理システムのバッファライン２０３に保持されている空の検体キャリア１００の枯渇状況、及び、各処理システムに隣接する他の処理システムの保有する空の検体キャリア１００の枯渇状況に応じて、各処理システムの空検体キャリアライン２０２からバッファライン２０３に搬送する空の検体キャリア１００の数、及び、各処理システムの空検体キャリアライン２０２から隣接する他の処理システムの空検体キャリアライン２０２に搬送する空の検体キャリア１００の数を決定するように構成したので、検体キャリアの枯渇を抑制することによってシステム内における各処理の停滞を抑制することができる。
　すなわち、本実施の形態においては、枯渇状態の供給先により多くの空の検体キャリア１００を供給するようになるため、処理ユニットにおいて検体キャリア１００の枯渇による処理の停滞が発生しにくくなる。また、隣接システムとの空の検体キャリア１００のバランスが崩れている状態では、隣接システムにおけるバッファラインへの適切な空の検体キャリア１００の供給が出来なくなるため、隣接システムへの空の検体キャリア１００の供給を優先して供給しており、隣接システムにおけるバッファライン２０３への空の検体キャリア１００のより適切な供給を可能としている。
　なお、本発明は、上記した実施の形態に記載した例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。つまり、上記した実施の形態は本願発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施の形態において、検体検査自動化システムを構成する各処理機能部の組み合わせは一例として示したものであって、規模や運用方法によって種々の変更が可能である。
１００　検体キャリア
１００ａ　検体容器
１０１　投入ユニット
１０２　遠心ユニット
１０３　ラベラ
１０４　分注ユニット
１０５　処理システム
１０６　搬送ユニット
１０７　移載ユニット
１０８　処理システム
１０９　閉栓ユニット
１１０　収納ユニット
１１１　処理システム
１１２　接続ユニット
１１３　制御装置
１１４　分析装置
１１５　バッファ
２０１　搬送ライン
２０２　空検体キャリアライン
２０３（２０３ａ～２０３ｄ）　バッファライン
２０４（２０４ａ～２０４ｄ）　回収ライン
３０１（３０１ａ～３０１ｄ）　検体キャリア検知センサ
５０１　自システム
５０２　隣接システム
５０３～５０６　バッファライン（バッファ）
６０１　自システム（処理システム）
６０２～６０４　隣接システム（処理システム）
６０５～６０７　バッファライン（バッファ）

Claims (4)

  1. 　検体の分析に係る処理を行う１つ以上の処理ユニットからそれぞれ構成され、隣接して配置された複数の処理システムを有する検体検査自動化システムにおいて、
    　検体が収容されて検体キャリアに搭載された検体容器を各処理システム内において搬送するとともに、隣接する他の処理システムに搬送可能な搬送ラインと、
    　前記検体容器が搭載されていない空の検体キャリアを各処理システム内において搬送しつつ保持するとともに、隣接する他の処理システムに搬送可能な空検体キャリアラインと、
    　前記空検体キャリアラインから前記搬送ラインに供給される空の検体キャリアを一時的に保持するバッファラインと、
    　各処理システムの前記バッファラインに保持されている空の検体キャリアの枯渇状況、及び、各処理システムに隣接する他の処理システムの保有する空の検体キャリアの枯渇状況に応じて、各処理システムの前記空検体キャリアラインから前記バッファラインに搬送する空の検体キャリアの数、及び、各処理システムの前記空検体キャリアラインから隣接する他の処理システムの空検体キャリアラインに搬送する空の検体キャリアの数を決定する制御装置と
    を備えたことを特徴とする検体検査自動化システム。
  2. 　請求項１記載の検体検査自動化システムにおいて、
    　前記制御装置は、各処理システムの空検体キャリアラインを搬送されている空の検体キャリアの数に対する各処理システムの前記空検体キャリアラインから前記バッファラインに搬送する空の検体キャリアの割合、及び、各処理システムの前記空検体キャリアラインから隣接する他の処理システムの空検体キャリアラインに搬送する空の検体キャリアの割合を決定することにより、搬送する数を決定することを特徴とする検体検査自動化システム。
  3. 　請求項１記載の検体検査自動化システムにおいて、
    　前記制御装置は、さらに、各処理システムの保有する空の検体キャリアの枯渇状況に応じて、各処理システムの前記空検体キャリアラインから前記バッファラインに搬送する空の検体キャリアの数、及び、各処理システムの前記空検体キャリアラインから隣接する他の処理システムの空検体キャリアラインに搬送する空の検体キャリアの数を決定することを特徴とする検体検査自動化システム。
  4. 　検体の分析に係る処理を行う１つ以上の処理ユニットからそれぞれ構成され、隣接して配置された複数の処理システムを有し、検体が収容されて検体キャリアに搭載された検体容器を各処理システム内において搬送するとともに、隣接する他の処理システムに搬送可能な搬送ラインと、前記検体容器が搭載されていない空の検体キャリアを各処理システム内において搬送しつつ保持するとともに、隣接する他の処理システムに搬送可能な空検体キャリアラインと、前記空検体キャリアラインから前記搬送ラインに供給される空の検体キャリアを一時的に保持するバッファラインと、を備えた検体検査自動化システムの制御方法であって、
    　各処理システムの前記バッファラインに保持されている空の検体キャリアの枯渇状況、及び、各処理システムに隣接する他の処理システムの保有する空の検体キャリアの枯渇状況を検出する手順と、
    　前記枯渇状況に応じて、各処理システムの前記空検体キャリアラインから前記バッファラインに搬送する空の検体キャリアの数、及び、各処理システムの前記空検体キャリアラインから隣接する他の処理システムの空検体キャリアラインに搬送する空の検体キャリアの数を決定する手順と、
    を備えたことを特徴とする検体検査自動化システムの制御方法。
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