WO2020040239A1 - 液面検知装置 - Google Patents

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WO2020040239A1
WO2020040239A1 PCT/JP2019/032744 JP2019032744W WO2020040239A1 WO 2020040239 A1 WO2020040239 A1 WO 2020040239A1 JP 2019032744 W JP2019032744 W JP 2019032744W WO 2020040239 A1 WO2020040239 A1 WO 2020040239A1
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unit
sample container
light
irradiation
liquid level
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PCT/JP2019/032744
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文恭 佐藤
雅仁 角野
亘由 島根
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株式会社日立ハイテクノロジーズ
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    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N2035/1025—Fluid level sensing

Definitions

  • the present invention relates to a liquid level detecting device.
  • a sample test automation system that automatically performs a pretreatment step of subjecting a sample to centrifugation or the like and a transfer step of transferring the sample to each automatic analyzer is also used.
  • centrifugation of the specimen and liquid level detection of the specimen after the centrifugation may be performed.
  • the specimen is blood
  • the blood is separated into serum (or plasma) and a clot by centrifugation.
  • the sample container that holds the sample may contain a separator to separate serum (or plasma) from the clot, and the sample container after centrifugation contains the serum, separator, and clot in layers.
  • the liquid level detection device of the sample test automation system measures the boundary surface of the layers in the sample container and the liquid volume.
  • Patent Literature 1 in accordance with moving an irradiation unit that irradiates light to a part of a sample container containing a liquid substance in a direction parallel to the axis of the sample container, the light is detected at a position where transmitted light can be detected.
  • a liquid level detection device that detects the liquid level existing in the sample container by controlling the relative position of the irradiation unit and the detection unit so as to move the unit, and detecting the transmitted light for the entire length of the sample container. It has been disclosed.
  • Patent Document 1 does not discuss the case where a material other than gel is used as the separator or the case where the liquid level is not flat.
  • an object of the present invention is to provide a liquid level detecting device capable of accurately detecting a boundary surface in a container regardless of the type of separator and the state of the boundary surface.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above problems, to give an example, for a sample container containing a sample having a layer, an irradiation unit that irradiates light from the side surface of the sample container, A light-receiving unit that receives transmitted light in which light emitted from the irradiation unit has passed through the sample container, and a light-receiving amount of the transmitted light received by the light-receiving unit; An analysis unit that determines a boundary surface of the sample container, the first drive unit that relatively vertically moves the sample container and the irradiation unit and the light receiving unit, the sample container, A second drive unit that relatively moves the irradiation unit and the light receiving unit in the circumferential direction of the sample container, and a control unit that controls the first drive unit and the second drive unit.
  • the control unit controls the first irradiation angle and the first irradiation angle.
  • the irradiating unit irradiates the sample container with the light, and the light is transmitted through the sample container, and the light receiving unit receives the light.
  • Controlling a second driving unit wherein the analysis unit obtains a boundary surface of the layer of the specimen based on an amount of transmitted light received at the first irradiation angle and the second irradiation angle.
  • a liquid level detecting device capable of accurately detecting a boundary surface in a container irrespective of the type of the separator and the state of the liquid level.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a liquid level detection device according to a first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of the sample container after centrifugation using a mechanical separator.
  • 6 is a flowchart illustrating a flow of a transmitted light measurement operation according to the first embodiment. The figure which shows the irradiation path and irradiation position of the light to a sample container (a boundary surface is horizontal).
  • FIG. 5B is a diagram showing a light irradiation path and a light irradiation position at a position where the sample container of FIG. 4B is rotated clockwise by 90 degrees when viewed from above.
  • FIG. 4 is a top view showing a state of measuring transmitted light from a plurality of directions.
  • 6 is a flowchart illustrating a flow for obtaining a boundary surface according to the first embodiment.
  • FIG. 8A is rotated clockwise 90 degrees seen from the top, and measures.
  • FIG. 9B is a diagram showing a state in which the sample container of FIG. 9A is rotated clockwise by 90 degrees when viewed from above and measurement is performed.
  • FIG. 6 is an overall configuration diagram of a liquid level detection device according to a second embodiment.
  • 9 is a flowchart illustrating a flow of a transmitted light measurement operation according to the second embodiment.
  • 1 is an overall configuration diagram of a sample test automation system.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a liquid level detection device 100 of the present embodiment.
  • the liquid level detection device 100 mainly includes an irradiation unit 110, a light receiving unit 120, an analysis unit 130, a gripping unit 140, a first driving unit 150, a second driving unit 160, and a control unit 170.
  • the sample container 200 contains a sample.
  • the sample container 200 is a cylindrical or tapered container having a substantially transparent vertically elongated bottomed cylinder made of various resin materials and various glass materials.
  • sample containers 200 There are various types of sample containers 200, and users use them properly according to their respective applications. There are also various shapes, and those having different diameters, different heights, and those having different stoppers are used in combination.
  • a test tube is used as the sample container 200.
  • the sample contained in the sample container 200 is separated into a layer of a substance having a relatively high specific gravity and a layer of a substance having a relatively low specific gravity by centrifugation.
  • the sample container 200 may contain a separator 300 having an intermediate specific gravity between these substances.
  • a blood sample collected from a patient is used as the sample.
  • the blood sample is separated into a clot 210 having a relatively high specific gravity and a serum 220 (or plasma) having a relatively low specific gravity by centrifugation.
  • the sample container 200 contains a separator 300. After the centrifugation, the clot 210 and the serum 220 are separated by the separator 300.
  • the sample may be a biological sample such as urine, a mixed solution of a biological sample and a reagent, or a reaction solution obtained by reacting these components, in addition to a blood sample.
  • the irradiation unit 110 irradiates light from the side surface of the sample container 200.
  • the light receiving unit 120 receives the transmitted light of the light irradiated by the irradiation unit 110 transmitted through the sample container 200.
  • the gripper 140 grips the sample container 200.
  • the holding unit 140 is driven by the first driving unit 150 and the second driving unit.
  • the first drive unit 150 moves the sample container 200 in the vertical direction
  • the second drive unit 160 rotates the sample container 200 around the vertical direction of the sample container 200 as a rotation axis (that is, in the circumferential direction of the sample container 200). .
  • the analysis unit 130 obtains a boundary surface between liquids (layers), a boundary surface between liquid and gas, or a boundary surface between separator and liquid from the transmitted light data acquired by the light receiving unit 120.
  • the control unit 170 controls the operations of the irradiation unit 110, the light receiving unit 120, the first driving unit 150, and the second driving unit 160.
  • the control unit 170 may have the function of the analysis unit 130. Further, the functions of the control unit 130 and the control unit 170 may be provided by a control device provided outside the liquid level detection device 100.
  • FIGS 2A-2D show side views of the sample container 200 after centrifugation.
  • FIG. 2A shows a case where gel 310 is used as separator 300
  • FIG. 2B shows a case where mechanical separator 320 is used as separator 300
  • FIG. 2C shows a case where beads 330 are used as separator.
  • the separator may not be used as shown in FIG. 2D.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of liquid level detection in this embodiment.
  • the control unit 170 starts a detection operation and performs the following process.
  • the sample container 200 arriving at the liquid level detection device 100 is gripped and lifted by the gripper 140 driven by the first driver 150 (step 400).
  • the sample container 200 is moved by the first drive unit 150 to the liquid level measurement start position (Step 401).
  • the measurement start position may be above or below the test tube.
  • the irradiating unit 110 irradiates the sample container 200 moving in the vertical direction from the measurement start position by the first driving unit 150 with light, and the light receiving unit 120 receives transmitted light transmitted through the sample container 200, and transmits the transmitted light. Measure (Step 402). At this time, the transmitted light data for the entire length of the sample container 200 is acquired while moving the sample container in the vertical direction.
  • the sample container 200 is scanned in the vertical direction at the first position (irradiation angle) in the circumferential direction, and data representing a change in the amount of transmitted light is acquired.
  • the movement of the irradiation position (or the acquisition of transmitted light data) in step 402 may be performed for the entire length of the sample container, or may be performed in a necessary range when the approximate position of the boundary surface is known.
  • the transmitted light measurement in step 402 is performed a predetermined number of times. Therefore, after measuring the transmitted light in step 402, it is checked whether the measurement in step 402 has been performed a predetermined number of times (step 403).
  • the number of measurements in step 402 may always be a fixed number, or may be set for each sample container 200 or each type of sample.
  • the second drive unit 160 rotates the sample container 200 to change the light irradiation position (step 404). At this time, the sample container is rotated so that the light irradiation positions on the sample container do not overlap. Then, returning to step 401, the container is moved to the measurement start position, and the transmitted light measurement for the entire length of the sample container in step 402 is performed again.
  • the sample container 200 is positioned on the circumferential direction different from the first position (second, third,..., N-th positions (irradiation angles), where N is the above-described value). (Indicating a predetermined number of times) to scan in the vertical direction to acquire data representing a change in the amount of transmitted light.
  • step 404 the sample container 200 is moved to the measurement start position after rotating the sample container 200.
  • the sample container 200 may be rotated after moving the sample container 200 to the measurement start position.
  • the movement to the measurement start position and the rotation of the sample container 200 may be performed simultaneously.
  • the next measurement may be started by rotating the sample container 200 with the measurement end position as the measurement start position.
  • step 403 If it is confirmed in step 403 that the predetermined number of measurements has been reached, the first drive unit 150 returns the sample container 200 to the position before lifting, and the holding unit 140 stops holding the sample container 200 (step 405). Thereafter, the sample container 200 is transported to the next step.
  • FIG. 4A to 4C show examples of irradiation positions of light from the irradiation unit 110 to the sample container 200.
  • FIG. A dotted line indicates a light irradiation path 501, and a black circle on the irradiation path 501 indicates a light irradiation position 502. 4A to 4C, the irradiation unit 110 irradiates the specimen container 200 with light in the depth direction of the drawing.
  • the irradiation position 502 moves the entire length of the sample container 200 through the irradiation path 501.
  • the movement of the irradiation position 502 is realized by moving the sample container 200 in the vertical direction by the first driving unit 150.
  • a boundary surface is obtained from the transmitted light data acquired at the light irradiation position for the entire length of the sample container.
  • the boundary surface is horizontal as shown in FIG. 4A, the same height can be detected as the boundary surface even when light is irradiated from any direction.
  • the position detected as the boundary surface differs depending on the light irradiation position 502.
  • FIG. 4B shows a case where the boundary surface is oblique.
  • FIG. 4C shows a light irradiation path 501 and a light irradiation position 502 when measuring at a position where the sample container of FIG. 4B is rotated clockwise by 90 degrees when viewed from above. Since the intersection between the light irradiation path 501 and the boundary surface is detected as the boundary surface, the position of the dotted line 503 is detected as the boundary surface between the serum 220 and the gel 310 in FIG. 4B. On the other hand, in FIG. 4C, the position of the uppermost dotted line 503 of the boundary between the serum 220 and the gel 310 is detected as the boundary.
  • the serum amount is estimated to be smaller than the actual serum amount.
  • the amount of the serum is estimated to be larger than the actual amount.
  • the boundary surface may not be horizontal even when a separator other than the gel 310 such as a bead 330 or a separator is not used.
  • the mechanical separator 320 has a light irradiation direction in which the boundary surface can be easily detected.
  • FIG. 5 shows the shape of the mechanical separator 320.
  • the mechanical separator has a structure in which the lower portion 323 is on the lower side after centrifugation. Arrows A and B indicate the direction of light irradiation by the irradiation unit 110.
  • the light from the irradiation unit 110 passes through both the mechanical separator 320 and the serum 220 in the sample container 200, so that the amount of transmitted light measured by the light receiving unit 120 is , Gradually changes in the vertical direction of the mechanical separator 320. That is, since the change in the amount of received light is small, it is difficult to detect the boundary surface.
  • light receiving unit 120 alternately receives transmitted light transmitted only through mechanical separator 320 and transmitted light transmitted only through serum 220. Therefore, when light is irradiated from the direction of arrow B, the change in the amount of transmitted light received is large, so that the boundary surface can be easily detected.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the sample container 200 is irradiated with light from a plurality of directions to perform measurement. The light is irradiated so as to pass through the central axis of the sample container 200 even when the irradiation position is changed (that is, even when the sample container 200 rotates).
  • the type of the separator 300 is confirmed (step 800).
  • the type of the separator 300 may be determined based on the data acquired in the flowchart of FIG. 3 or by determining the information of the separator 300 from information (such as a label) associated with the sample container 200.
  • the separator 300 is the mechanical separator 320, a different calculation method of the boundary surface is used. If it is confirmed that the separator 300 is a gel 310 other than the mechanical separator 320, beads 330, or no separator, the process proceeds to step 801.
  • FIG. 8A shows a state in which the case where the upper end surface of the gel 310 is not horizontal is measured.
  • the highest position on the upper end surface of the gel 310 is defined as the highest point 311, and the lowest position is defined as the lowest point 312.
  • FIG. 8B shows a state in which the sample container 200 of FIG. 8A is rotated clockwise by 90 degrees when viewed from above and measured.
  • FIG. 8C shows data near the upper end surface of the gel 310 when the sample container 200 is irradiated with light that easily permeates the gel 310 and hardly permeates the serum 220.
  • the vertical axis 901 indicates the amount of light received by the light receiving unit 120
  • the horizontal axis 902 indicates the position of the irradiation position 502 on the irradiation path 501 (the vertical position of the sample container 200).
  • Data 903 (broken line) indicates data measured in the state of FIG. 8A
  • data 904 (solid line) indicates data measured in the state of FIG. 8B.
  • the received light amount of each data is compared from left to right (meaning “from the lower side to the upper side” in the present embodiment) of the horizontal axis 902 in FIG.
  • a low height is defined as a minimum point 312, and a highest position where the change in the amount of received light ends is defined as a maximum point 311.
  • step 801 the highest points 311 and the lowest points 312 in each measurement direction are compared with each other, and the highest point 311 having the highest position in the vertical direction of the sample container 200 is set as the highest position, and the lowest lowest point 312 is set as the lowest position. Extract (step 802).
  • the average point of the boundary surface of the gel 310 is calculated (Step 803).
  • the average point means a position when the boundary surface (the upper end surface in this embodiment) is horizontal without changing the capacity of the gel 310. In the case where light that easily permeates the gel 310 and hardly penetrates the serum 220 is irradiated, if the amount of the gel 310 in the sample container 200 at the irradiated position is large, the amount of received light is small, and if the amount of the gel 310 is small, The amount of received light increases.
  • the ratio of the gel 310 existing from the lowest point 312 to the highest point 311 in the sample container 200 can be obtained, and the upper end face can be calculated from the ratio. Is calculated.
  • the case where the gel 310 is present has been described, but if the gel 310 is read as the blood clot 210, the boundary surface detection without the separator 300 can be performed. Further, in the above description, light that easily permeates the gel 310 and hardly permeates the serum 220 is used as light from the irradiation unit 110, but light that hardly permeates the gel 310 and easily permeates the serum 220 is used. In this case, the amount of received light in FIG. 8C is reversed.
  • FIG. 9A shows a state of measurement of the sample container 200 using the mechanical separator 320.
  • FIG. 9B shows a state in which the sample container 200 of FIG. 9A is rotated clockwise by 90 degrees when viewed from above and measured.
  • FIG. 9C shows data near the upper end face of the mechanical separator 320 when the sample container 200 is irradiated with light that easily transmits through the mechanical separator 320 and hardly transmits through the serum 220.
  • Data 905 (broken line) in FIG. 9C indicates data measured in the state of FIG. 9A
  • data 906 solid line
  • the change in the amount of received light is small, and it is difficult to distinguish it from noise.
  • the data 905 and the data 906 having a different light irradiation angle show a large change in the amount of received light, and can be easily distinguished from noise.
  • the amount of received light of each data obtained by measurement from a plurality of directions is compared, and the position in the up-down direction of the sample container 200 where the amount of received light is the largest is defined as a unique point 907 (step 804).
  • the highest height at which the change in the amount of received light ends on the right side of the horizontal axis 902 from the characteristic point 907 is determined by the upper end surface of the mechanical separator 320.
  • the height is set to 321 (step 805).
  • the lowest height at which the change in the amount of received light ends on the left side of the horizontal axis 902 (meaning “below the sample container 200” in the present embodiment) from the unique point 907 is defined as the lower height of the mechanical separator 320.
  • the height 322 of the end face can also be used.
  • step 803 may be omitted, and the boundary surface may be obtained only in steps 801 and 802.
  • the boundary positions of all the boundary surfaces are obtained, but only the necessary boundary positions may be obtained.
  • the highest position, the lowest position, and the average position are obtained from the data obtained in step 801, only the necessary positions may be obtained. For example, when it is desired to obtain the probe descending amount at the time of sample dispensing, it is sufficient to obtain only the highest position of the boundary between the separator 300 and the serum 220.
  • the position of the boundary surface is detected by switching the algorithm for each separator.
  • the gel 310 and the beads 330 have been described as examples of the separator 300, all the separators having shapes and materials whose transmitted light does not greatly differ depending on the incident angle of light are applicable.
  • the mechanical separator 320 has been described as another example, but all separators having shapes and materials whose transmitted light greatly differs depending on the angle of light irradiation are applicable.
  • FIG. 10 is an overall configuration diagram of another embodiment of the liquid level detecting device 100.
  • the liquid level detection device 100 of the present embodiment includes a first driving unit 151 that moves the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120, It has a second drive section 161.
  • the first drive unit 151 moves the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 in the vertical direction of the sample container 200.
  • the second driving unit 161 rotates the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 with the vertical direction of the sample container 200 as a rotation axis (that is, in the circumferential direction of the sample container 200).
  • FIG. 11 shows a flowchart of the flow of the liquid level detection of the present embodiment. Only operations that are different from the operations in the first embodiment will be described.
  • the first drive unit 151 moves the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 to the measurement start position (Step 1100).
  • the positions of the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 at the start of the measurement may be above or below the sample container 200.
  • the sample container 200 While the sample container 200 is fixed at the measurement position, while the first driving unit 151 moves the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 in the vertical direction, the light received by the irradiation unit 110 and transmitted through the sample container 200 is received by the light receiving unit 120. The amount of transmitted light is measured by receiving the light (step 1101).
  • the second driving unit 161 rotates the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 to change the light irradiation direction (irradiation angle) on the sample container 200 (step 1103). ), And return to step 1100.
  • the number of the pair of the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 is one.
  • a plurality of pairs of the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 may be provided in the horizontal direction. In this case, it is possible to reduce the time required for the rotation operation for changing the angle at which the sample container 200 is irradiated with light.
  • a plurality of pairs of the irradiation unit 110 and the light receiving unit 120 may be provided in the up-down direction. In this case, the time required for the vertical movement can be reduced.
  • the liquid level detection device is, for example, implemented as a single device, or as an automatic analyzer, a sample pretreatment device that automatically performs sample pretreatment, or a part of a sample test automation system. It is possible.
  • FIG. 12 is a diagram showing the overall configuration of the sample test automation system.
  • the sample test automation system includes a pre-processing device 1200 that performs various pre-processing on a sample stored in a sample container 200 and a plurality of analyzers 1201 that perform an analysis process on a sample of the sample container 200 on which the pre-processing has been performed.
  • a plurality of sample transfer units 1203 for transferring sample containers 200 between the holder 250 transferred by the transfer unit 1202 and a rack used to mount and transfer the sample containers 200 in the respective analyzers 1201, and the entire sample processing system Is provided with a control unit 1204 for controlling the operation of.
  • the control unit 1204 has a relationship between the operation control unit that controls the operation, sample information such as analysis items and priority information of the sample contained in the sample container 200 to be put into the sample processing system, and the sample of each identifier. It has a storage unit for storing the information.
  • the pre-processing device 1200 is configured by connecting a plurality of units having various functions.
  • the pre-processing device 1200 includes, for example, a sample input unit 1200a, a sample storage unit 1200b, a centrifugal separation unit 1200c, a liquid volume measurement processing unit 1200d, an opening processing unit 1200e, a child sample container generation processing unit 1200f, a dispensing processing unit 1200g, It is provided with a stopper processing unit 1200h.
  • the sample input unit 1200a is a unit for inputting the sample container 200 containing the sample into the sample test automation system.
  • a sample recognition unit, a plug detection unit, and a sample holder recognition unit are provided in the sample insertion unit 1200a.
  • the container type of the sample container 200 to be conveyed, the shape of the plug of the container, and the sample The ID information given to the holder 250 on which the container 200 is installed is recognized, and information for specifying the sample container 200 to be conveyed is obtained.
  • sample holder recognition units are provided at various locations in the sample test automation system, and the location of the sample container 200 can be confirmed by the sample holder recognition units at each location.
  • the centrifugal separation unit 1200c is a unit for performing centrifugal separation on the loaded sample container 200.
  • the liquid volume measurement processing unit 1200d is a unit for measuring and discriminating the amount and color of the sample filled in the conveyed sample container 200 by a laser light source unit and an image recognition unit (not shown).
  • the plug opening processing unit 1200e is a unit for opening the plug (not shown) from the charged sample container 200.
  • the child sample container generation processing unit 1200f prepares another sample container 200 necessary for dispensing the sample contained in the input sample container 200 in the next dispensing processing unit 1200g, and prepares a barcode and the like. It is a unit for pasting.
  • the dispensing processing unit 1200g is used to analyze a sample that has not been centrifuged or centrifuged by the centrifugal separation unit 1200c in another sample container 200 prepared by the child sample container generation processing unit 1200f in order to analyze the sample by the analyzer 1201 or the like. Is a unit for subdividing.
  • the capping processing unit 1200h is a unit for capping the sample container 200 in which the plug is opened or the sample container 200 divided into small parts. It is to be noted that, depending on the type of the plug used for plugging the sample container 200, a configuration of a sample test automation system including two or more plug processing units 1200h is also possible.
  • the sample storage unit 1200b is a unit that stores the sample container 200 plugged in the plug processing unit 1200h.
  • the units of the pretreatment device 1200 are connected by a transport path 1202, and the transport path 1202 transports the sample container 200 mounted on the holder 250.
  • the transport path 1202 is used to transfer the sample container 200 input from the sample input unit 1200a or the sample container 200 dispensed in the dispensing processing unit 1200g into a centrifugal separation unit 1200c, a dispensing processing unit 1200g, an analyzer 1201, and the like. This is a mechanism to transfer to each part in the sample test automation system.
  • the transport path 1202 is also used for transport to each mechanism unit performing a predetermined operation in each unit such as the centrifugal separation unit 1200c, the dispensing unit 1200g, and the analyzer 1201.
  • the control unit 1204 controls the operation of each unit in the sample test automation system and each mechanism in each unit, and analyzes the measurement data in the analyzer 1201.
  • the control unit 1204 can communicate with the above-described units and mechanisms, and can confirm the location of the sample in the sample test automation system from the ID information of the holder 250.
  • the analyzer 1201 is a unit for performing qualitative / quantitative analysis of the components of the transferred sample.
  • various automatic analyzers for analyzing components of a pretreated sample such as a biochemical analyzer, an immunoanalyzer, and a coagulation analyzer, can be used depending on the application.
  • the liquid level inspection apparatus 100 can be incorporated in, for example, a liquid amount measurement processing unit 1200d.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all of the described configurations.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment.
  • Reference Signs List 100 liquid level detection device 110 irradiation unit 120 light reception unit 130 analysis unit 140 gripping unit 150 first drive unit 151 first drive unit 160 second drive unit 161 second drive unit 170 control unit 200 sample container 210 blood clot 220 serum 250 holder 300 Separator 310 Gel 311 Highest point 312 Minimum point 320 Mechanical separator 321 Height of upper end face 322 Height of lower end face 323 Lower 330 Bead 501 Irradiation path 502 Irradiation position

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Abstract

セパレータの種類や境界面の状態にかかわらず、容器内の境界面を正確に検知可能な液面検知装置を提供する。層２１０，２２０，３００を有する検体が収容された検体容器２００に対して、検体容器の側面に光を照射する照射部１１０と、検体容器からの透過光を受光する受光部１２０と、透過光の受光量から層の境界面を求める解析部１３０と、検体容器と照射部および受光部とを相対的に上下方向に移動させる第１の駆動部１５０と、検体容器と照射部および受光部とを相対的に検体容器の円周方向に移動させる第２の駆動部１６０と、第１および第２の駆動部とを制御する制御部１７０と、を有し、第１および第２の照射角度において透過光を受光部が受光するように第２の駆動部を制御し、第１および第２の照射角度における透過光の受光量に基づき層の境界面を求めるように液面検査装置１００を構成する。

Description

液面検知装置
　本発明は、液面検知装置に関する。
　血液や尿などの検体について定性・定量分析を行う自動分析装置が使用されている。検体に遠心分離等を施す前処理工程、各自動分析装置まで搬送する搬送工程を自動的に行う検体検査自動化システムも使用されている。
　前処理工程においては、検体の遠心分離、遠心分離後の検体の液面検知が行われる場合がある。例えば検体が血液である場合、血液は遠心分離により血清（または血漿）と血餅とに分離される。検体を収める検体容器内には血清（または血漿）と血餅を分離するためのセパレータが入っている場合もあり、遠心分離後の検体容器内には血清、セパレータ、血餅が層状に収められる。この遠心分離の後、検体検査自動化システムの液面検知装置が検体容器内の層の境界面や液量の測定を行う。
　特許文献１では、液状物質が収納された検体容器の一部に光を照射する照射部を検体容器の軸心と平行方向に移動させるのに連動して、透過光を検出可能な位置に検出部を移動させるように、照射部と検知部との相対位置を制御し、検体容器全長分の透過光の検出を行うことで、検体容器内に存在する液面を検知する液面検知装置が開示されている。
特開２０１２－１７３２２６
　特許文献１では、セパレータとしてゲル以外が使用されている場合や、液面が平面ではない場合について検討がなされていない。
　そこで、本発明はセパレータの種類や境界面の状態にかかわらず、容器内の境界面を正確に検知可能な液面検知装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、層を有する検体が収容された検体容器に対して、当該検体容器の側面から光を照射する照射部と、前記照射部から照射された光が前記検体容器を透過した透過光を受光する受光部と、前記受光部で受光した透過光の受光量から、前記検体容器内に収容された前記検体の前記層の境界面を求める解析部と、を有する液面検知装置であって、前記検体容器と前記照射部および前記受光部とを相対的に上下方向に移動させる第一駆動部と、前記検体容器と前記照射部および前記受光部とを相対的に当該検体容器の円周方向に移動させる第二駆動部と、前記第一駆動部と前記第二駆動部とを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、第１の照射角度と、当該第１の照射角度とは異なる第２の照射角度とにおいて、前記照射部が前記検体容器に対して前記光を照射し、当該光が前記検体容器を透過した透過光を前記受光部が受光するように、前記第二駆動部を制御し、前記解析部は、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける透過光の受光量に基づいて、前記検体の前記層の境界面を求めることを特徴とする。
　本発明によれば、セパレータの種類や液面の状態にかかわらず、容器内の境界面を正確に検知可能な液面検知装置を提供することができる。
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
実施例１に係る液面検知装置の全体構成図。 ゲルを使用して遠心分離した後の検体容器の側面図。 メカニカルセパレータを使用して遠心分離した後の検体容器の側面図。 ビーズを使用して遠心分離した後の検体容器の側面図。 セパレータを使用せずに遠心分離した後の検体容器の側面図。 実施例１に係る透過光の測定動作の流れを示すフローチャート。 検体容器（境界面が水平）への光の照射経路と照射位置を示す図。 検体容器（境界面が斜め）への光の照射経路と照射位置を示す図。 図４Ｂの検体容器を上から見て時計回りに９０度回転させた位置での光の照射経路と照射位置を示す図。 メカニカルセパレータの形状を示す図。 複数方向から透過光の測定を行う様子を示す上面図。 実施例１に係る境界面を求める流れを示すフローチャート。 ゲルを使用した検体容器の測定の様子を示す図。 図８Ａの検体容器を上から見て時計回りに９０度回転させて測定する様子を示す図。 ゲル上側端面付近の透過光量のデータを示す図。 メカニカルセパレータを使用した検体容器の測定の様子を示す図。 図９Ａの検体容器を上から見て時計回りに９０度回転させて測定する様子を示す図。 メカニカルセパレータ上側端面付近の透過光量のデータを示す図。 実施例２に係る液面検知装置の全体構成図。 実施例２に係る透過光の測定動作の流れを示すフローチャート。 検体検査自動化システムの全体構成図。
　以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
　図１は本実施例の液面検知装置１００の全体構成図である。
　液面検知装置１００は、主に、照射部１１０、受光部１２０、解析部１３０、把持部１４０、第一駆動部１５０、第二駆動部１６０、制御部１７０により構成されている。
　検体容器２００には、検体が収容されている。検体容器２００は、各種樹脂材料や各種ガラス材料などから構成された実質的に透明な上下方向に細長い有底筒状であって、円筒状あるいはテーパ状の容器である。検体容器２００には、様々な種類が存在し、ユーザーがそれぞれの用途に応じて使い分けを行っている。形状も多種にわたり、径が異なるもの、高さが異なるもの、異なる栓を持つものなどが混在して使用される。本実施例では、検体容器２００として試験管を用いる。
　検体容器２００に収容された検体は、遠心分離により相対的に比重の重い物質の層と、相対的に比重が小さい物質の層とに分離されている。検体容器２００には、これらの物質の中間の比重を持つセパレータ３００が収納されていても良い。本実施例では、検体として患者から採取した血液検体を用いる。血液検体は遠心分離により、相対的に比重の重い血餅２１０と、相対的に比重が小さい血清２２０（または血漿）とに分離される。検体容器２００には、セパレータ３００が収納されており、遠心分離後、血餅２１０と血清２２０はセパレータ３００により隔離される。
　なお、検体は、血液検体以外に尿等の生体試料や、生体試料と試薬を混合した混合液、または、これらが反応した反応液等であっても良い。
　照射部１１０は、検体容器２００の側面から光を照射する。
　受光部１２０は、照射部１１０が照射した光が検体容器２００を透過した透過光を受光する。
　把持部１４０は、検体容器２００を把持する。把持部１４０は、第一駆動部１５０及び第２駆動部により駆動される。第一駆動部１５０は検体容器２００を上下方向に移動させ、第二駆動部１６０は検体容器２００の上下方向を回転軸として（すなわち、検体容器２００の円周方向に）検体容器２００を回転させる。
　解析部１３０は、受光部１２０で取得した透過光のデータから検体容器内の液体（層）同士の境界面、液体と気体との境界面、または、セパレータと液体との境界面を求める。
　制御部１７０は、照射部１１０、受光部１２０、第一駆動部１５０、および、第二駆動部１６０の動作を制御する。
　なお、制御部１７０が解析部１３０の機能を有しても良い。また、制御部１３０や制御部１７０の機能を、液面検知装置１００の外部に設けた制御装置が有しても良い。
　図２Ａ－図２Ｄに遠心分離した後の検体容器２００の側面図を示す。
　図２Ａはセパレータ３００としてゲル３１０を使用した場合、図２Ｂはセパレータ３００としてメカニカルセパレータ３２０を使用した場合、図２Ｃはセパレータとしてビーズ３３０を使用した場合を示している。分析項目によっては、図２Ｄに示すようにセパレータを使用しない場合もある。
　図３は本実施例における液面検知の流れを示すフローチャートである。液面検知装置１００に検体容器２００が到着すると、制御部１７０によって検知動作を開始して以下の通りに処理をおこなう。
　液面検知装置１００に到着した検体容器２００を、第一駆動部１５０に駆動された把持部１４０が把持し、持ち上げる（ステップ４００）。
　液面測定開始位置まで第一駆動部１５０により検体容器２００が移動される（ステップ４０１）。測定開始位置は、試験管の上方側でも下方側でも良い。
　第一駆動部１５０により測定開始位置から上下方向に移動している検体容器２００に、照射部１１０が光を照射し、検体容器２００を透過した透過光を受光部１２０が受光し、透過光を測定する（ステップ４０２）。このとき、検体容器を上下方向に移動させながら、検体容器２００の全長分の透過光のデータを取得する。
　液体の種類やセパレータによって光の透過率が異なるため、光の照射位置が、液体とセパレータの境界面、異なる液体の境界面、または液体と気体との境界面にかかる場合、透過光の受光量（輝度と考えても良い）が大きく変化する。そのため、透過光の受光量が大きく変化した位置を境界面と判定することが可能となる。言い換えれば、ステップ４０２では、検体容器２００を円周方向上の第１の位置（照射角度）において上下方向に走査し、透過光量の変化を表すデータを取得する。
　ステップ４０２の照射位置の移動（または透過光のデータ取得）は、検体容器全長分行っても良いし、境界面のおおよその位置等が分かっている場合等は必要な範囲で行っても良い。
　ステップ４０２の透過光測定を所定の回数行う。そのため、ステップ４０２で透過光を測定後、ステップ４０２の測定を所定の回数行ったかどうかを確認する（ステップ４０３）。ステップ４０２の測定回数は、常に一定の回数でも良いし、検体容器２００や検体の種類ごとに回数を設定しても良い。
　所定の回数に達していない場合は、第二駆動部１６０により、検体容器２００を回転させて光の照射位置を変更する（ステップ４０４）。このとき、検体容器への光の照射位置が重複しないように検体容器を回転させる。そして、ステップ４０１に戻り容器を測定開始位置へ移動させ、再びステップ４０２の検体容器全長分の透過光測定を行う。言い換えれば、ステップ４０４を経たステップ４０２では、検体容器２００を第１の位置とは異なる円周方向上の位置（第２、第３、…、第Ｎの位置（照射角度）。Ｎは前述の所定の回数を示す）から上下方向に走査し、透過光量の変化を表すデータを取得する。
　なお、ステップ４０４では、検体容器２００を回転させた後に検体容器２００を測定開始位置へ移動させているが、検体容器２００を測定開始位置へ移動させてから検体容器２００を回転させても良いし、測定開始位置への移動と検体容器２００の回転とを同時に行っても良い。また、測定の終了位置を測定開始位置とし、検体容器２００を回転させ、次の測定を開始しても良い。
　ステップ４０３で所定の測定回数に達したことが確認されると、検体容器２００を持ち上げ前の位置まで第一駆動部１５０により戻し、把持部１４０は検体容器２００の把持をやめる（ステップ４０５）。この後、検体容器２００は次の工程へ搬送される。
　図４Ａ－図４Ｃに検体容器２００への照射部１１０からの光の照射位置の例を示す。点線は光の照射経路５０１、照射経路５０１上にある黒丸は光の照射位置５０２である。図４Ａ－図４Ｃにおいて、照射部１１０は、検体容器２００に対し、図面の奥行き方向に光を照射する。
　照射位置５０２は、照射経路５０１を通って検体容器２００の全長を移動する。この照射位置５０２の移動は、本実施例では検体容器２００が第一駆動部１５０により上下方向に移動することで実現される。
　図３のステップ４０２では、検体容器全長分の光照射位置で取得された透過光のデータから境界面が求められる。図４Ａのように境界面が水平な場合には、どの方向から光を照射しても同じ高さを境界面として検知可能である。
　しかし、境界面が水平になっていない場合は、光の照射位置５０２により境界面として検知される位置が異なってしまう。
　図４Ｂに境界面が斜めになっている場合を示す。図４Ｃは図４Ｂの検体容器を上から見て時計回りに９０度回転させた位置で測定するときの光の照射経路５０１と照射位置５０２である。光の照射経路５０１と境界面との交点が境界面として検知されるため、図４Ｂでは、点線５０３の位置が血清２２０とゲル３１０との境界面として検知される。一方、図４Ｃでは、血清２２０とゲル３１０の境界面の最上部の点線５０３の位置が境界面として検知される。
　図４Ｂでは、境界面として検知される位置（点線５０３）よりも上方にゲル３１０が存在するため、点線５０３を基準にプローブを降ろすと、分注時にゲル３１０を吸引し詰まりエラーとなる可能性がある。一方、図４Ｃでは、境界面として検知される位置（点線５０３）がゲル３１０と血清２２０との境界面の最上部であるため、点線５０３を基準にプローブを降ろすと、プローブを汚染せずに血清２２０を吸引することが可能である。しかしながら、血清量を求める場合には、ゲル３１０と血清２２０との境界面の最上部を境界面とすると、実際の血清量よりも少なく見積もってしまう。また、ゲル３１０と血清２２０との境界面の最下部を境界面として見積もった場合には、実際の血清量よりも多く見積もってしまうことになる。
　セパレータ３００がゲル３１０の場合について述べたが、ゲル３１０以外のビーズ３３０等のセパレータや、セパレータを使用していない場合についても境界面が水平でない場合がある。
　また、メカニカルセパレータ３２０には境界面を検知しやすい光の照射方向がある。メカニカルセパレータ３２０と血清２２０の境界面として、図２Ｂの点線３０５の位置を検知する場合を例に考える。図５にメカニカルセパレータ３２０の形状を示す。メカニカルセパレータは遠心後、下部３２３が下側になるような構造となっている。矢印Ａ，Ｂは、照射部１１０による光の照射方向を示している。
　矢印Ａの方向から光が照射された場合、照射部１１０からの光は検体容器２００内のメカニカルセパレータ３２０と血清２２０との両方を透過するため、受光部１２０が測定する透過光の受光量は、メカニカルセパレータ３２０の上下方向で徐々に変化する。すなわち、受光量の変化が小さいため、境界面の検知が難しい。一方、矢印Ｂの方向から光が照射された場合、受光部１２０は、メカニカルセパレータ３２０のみを透過した透過光と血清２２０のみを透過した透過光とを交互に受光する。そのため、矢印Ｂの方向から光を照射した場合、透過光の受光量の変化が大きくなるため、境界面を容易に検知できる。
　そこで本実施例では、透過光の測定（ステップ４０３）において、検体容器２００を回転させ、検体容器２００に対して複数の方向から透過光の検出を行うことで、より正確に液面を検知する。図６は複数方向から検体容器２００に光を照射して測定をおこなう様子を示す図である。光は、照射位置が変更されても（すなわち、検体容器２００が回転しても）検体容器２００の中心軸を通るように照射される。
　続いて、図３のフローチャートから得られた透過光のデータから、境界面を解析する流れを図７のフローチャートに示す。
　セパレータ３００の種類を確認する（ステップ８００）。セパレータ３００の種類の判断は、図３のフローチャートで取得したデータによる判断でも、検体容器２００に関連付けられた情報（ラベルなど）からセパレータ３００の情報を取得しての判断でも良い。セパレータ３００がメカニカルセパレータ３２０の場合は、それ以外の場合とは異なる境界面の算出方法を用いる。セパレータ３００がメカニカルセパレータ３２０以外のゲル３１０やビーズ３３０、またはセパレータなしと確認された場合は、ステップ８０１に移行する。
　複数方向からの測定によって得られた各データの、透過光量の変化から境界面の位置を求める（ステップ８０１）。図８Ａはゲル３１０の上側端面が水平ではない場合を測定した様子を示す。ゲル３１０の上側端面で最も高い位置を最高点３１１、最も低い位置を最低点３１２とする。図８Ｂは図８Ａの検体容器２００を上から見て時計回りに９０度回転させて測定した様子を示す。図８Ｃはゲル３１０を透過しやすく、かつ、血清２２０を透過しにくい光を検体容器２００に照射した時の、ゲル３１０上側端面付近のデータを示す。図８Ｃの縦軸９０１が受光部１２０での受光量、横軸９０２が照射位置５０２の照射経路５０１上の位置（検体容器２００の上下方向における位置）を示す。データ９０３（破線）は図８Ａの状態で測定したデータ、データ９０４（実線）は図８Ｂの状態で測定したデータを示す。各データの受光量を図８Ｃの横軸９０２の左側から右側（本実施例では、「検体容器２００の下側から上側」を意味する）に向かって比較し、受光量の変化が開始する最も低い高さを最低点３１２、受光量の変化が終了する最も高い位置を最高点３１１とする。
　ステップ８０１により、各測定方向における最高点３１１同士、最低点３１２同士をそれぞれ比較し、検体容器２００の上下方向における位置が最も高い最高点３１１を最高位置として、最も低い最低点３１２を最低位置として抽出する（ステップ８０２）。
　さらに、ゲル３１０の境界面の平均点を算出する（ステップ８０３）。平均点とはゲル３１０の容量を変えずに境界面（本実施例では上側端面）を水平にした時の位置を意味する。ゲル３１０を透過しやすく、かつ、血清２２０を透過にくい光を照射した場合、光を照射した位置における検体容器２００内のゲル３１０の量が多いと受光量は小さく、ゲル３１０の量が少ないと受光量は大きくなる。最低点３１２から最高点３１１までの受光量の和を計算することで、検体容器２００内の最低点３１２から最高点３１１までに存在するゲル３１０の割合を求めることができ、その割合から上側端面の平均点を算出する。
　なお、上述の説明ではゲル３１０がある場合で説明したが、ゲル３１０を血餅２１０と読み替えれば、セパレータ３００がない場合の境界面検知を行うことができる。また、上述の説明では照射部１１０からの光としてゲル３１０を透過しやすく、かつ、血清２２０を透過しにくい光を用いたが、ゲル３１０を透過しにくく、かつ、血清２２０を透過しやすい光を用いても良く、この場合は図８Ｃにおける受光量の多寡が逆転する。
　ステップ８００でセパレータ３００がメカニカルセパレータ３２０であると判断された場合、ステップ８０４に移行する。図９Ａはメカニカルセパレータ３２０を使用した検体容器２００の測定の様子を示す。図９Ｂは図９Ａの検体容器２００を上から見て時計回りに９０度回転させて測定した様子を示す。図９Ｃはメカニカルセパレータ３２０を透過しやすく、かつ、血清２２０を透過しにくい光を検体容器２００に照射した時の、メカニカルセパレータ３２０上側端面付近のデータを示す。図９Ｃのデータ９０５（破線）は図９Ａの状態で測定したデータ、データ９０６（実線）は図９Ｂの状態で測定したデータを示す。データ９０５では受光量の変化が小さく、ノイズと区別するのが困難である。一方、データ９０５と光の照射角度の異なるデータ９０６では受光量の変化が大きく、ノイズとの区別が容易である。複数方向からの測定によって得られた各データの受光量を比較し、受光量が最も大きくなる検体容器２００の上下方向における位置を特有点９０７とする（ステップ８０４）。
　続いて、特有点９０７から横軸９０２の右側（本実施例では、「検体容器２００の上側」を意味する）で受光量の変化が終了する最も高い高さを、メカニカルセパレータ３２０の上側端面の高さ３２１とする（ステップ８０５）。同様に、特有点９０７から横軸９０２の左側（本実施例では、「検体容器２００の下側」を意味する）で受光量の変化が終了する最も低い高さを、メカニカルセパレータ３２０の下側端面の高さ３２２とすることも可能である。
　なお、セパレータ３００としてメカニカルセパレータ３２０を使用していても、メカニカルセパレータ３２０の境界面以外の境界面は、ステップ８０１－ステップ８０３と同様の手順で求めることが可能である。このとき、ステップ８０３を省略し、ステップ８０１とステップ８０２のみで境界面を求めても良い。
　また、上述の説明ではすべての境界面の境界位置を求めているが、必要な境界位置を求めるだけでも良い。また、ステップ８０１で求めたデータから、最高位置、最低位置、平均位置を求めたが、必要なものだけを求めても良い。例えば、検体分注時のプローブ下降量を求めたい場合には、セパレータ３００と血清２２０の境界面の最高位置だけを求めれば足りる。
　このように、セパレータ毎にアルゴリズムを切り替えて境界面の位置を検知する。セパレータ３００の一例としてゲル３１０やビーズ３３０を挙げたが、光が入射する角度によって透過光が大きく異ならないような形状・材質の全てのセパレータが対象となる。また、もう一方の例としてメカニカルセパレータ３２０を挙げたが、光を照射する角度によって透過光が大きく異なるような形状・材質の全てのセパレータが対象となる。
　複数の方向から測定することで、１つ以上の層を有した検体が収納された検体容器２００内における層の端面の位置を正確に検知できる。さらに、検体容器２００内で使用されているセパレータ３００の種類に応じて端面の位置を特定するアルゴリズムを切り替えることで、一般的なゲル３１０以外の形状を有するセパレータが使用されていても端面の正確な位置を検知できる。
　複数方向からの測定によって得られたデータをもとに、境界面の最高位置、最低位置、平均点を算出することで、検体容器２００内の各層の液量を正確に見積もることが可能となる。
　図１０は液面検知装置１００の別実施例の全体構成図である。
　本実施例では、把持部１４０で把持した検体容器２００は移動させずに、一対の照射部１１０と受光部１２０とを移動させる。このために、実施例１の第一駆動部１５０、第二駆動部１６０に代えて、本実施例の液面検知装置１００は照射部１１０と受光部１２０とを移動させる第一駆動部１５１、第二駆動部１６１を有する。
　第一駆動部１５１は検体容器２００の上下方向に照射部１１０と受光部１２０とを移動させる。第二駆動部１６１は検体容器２００の上下方向を回転軸として（すなわち、検体容器２００の円周方向に）照射部１１０と受光部１２０とを回転させる。
　図１１に本実施例の液面検知の流れのフローチャートを示す。実施例１での動作から変更のある動作のみを説明する。
　第一駆動部１５１が、照射部１１０と受光部１２０とを測定開始位置へ移動させる（ステップ１１００）。測定開始時の照射部１１０と受光部１２０の位置は検体容器２００の上側でも下側でも良い。
　測定位置で検体容器２００を固定したまま、上下方向に照射部１１０と受光部１２０を第一駆動部１５１が移動させながら、照射部１１０が照射し検体容器２００を透過した光を受光部１２０が受光することで透過光の受光量を測定する（ステップ１１０１）。
　所定の測定回数に達していない場合（１１０２）、照射部１１０と受光部１２０とを第二駆動部１６１が回転させて、検体容器２００に対する光の照射方向（照射角度）を変更し（ステップ１１０３）、ステップ１１００に戻る。
　実施例１のように検体容器２００を移動させながら測定すると層の端面が揺れて測定値にノイズが入る可能性がある。本実施例では検体容器２００を固定しているため、層の端面が揺れることを防ぐことができる。
　なお、上述の各実施例では、照射部１１０と受光部１２０との対が１つであったが、照射部１１０と受光部１２０との対を水平方向に複数設けても良い。この場合、検体容器２００に光を照射する角度を変えるための回転動作にかかる時間を短縮することが可能である。また、照射部１１０と受光部１２０との対を上下方向に複数設けても良い。この場合、上下方向の移動にかかる時間を短縮することが可能である。
　上述の各実施例に係る液面検知装置は、例えば、単独装置として、あるいは、自動分析装置、検体の前処理を自動で行う検体前処理装置、または、検体検査自動化システムの一部として実装することが可能である。
　図１２を用いて、液面検知装置を検体検査自動化システムの一部として実装する場合の例を説明する。図１２は検体検査自動化システムの全体構成を示す図である。
　検体検査自動化システムは、検体容器２００に収容された検体に種々の前処理を実施する前処理装置１２００と、前処理が実施された検体容器２００の検体に分析処理を実施する複数の分析装置１２０１と、前処理装置１２００及び分析装置１２０１の装置間で検体容器２００を搭載したホルダ２５０を搬送する搬送路１２０２と、搬送路１２０２と複数の分析装置１２０１のそれぞれとの間に設けられ、搬送路１２０２により搬送されたホルダ２５０と各分析装置１２０１で検体容器２００を搭載して搬送するのに用いるラックとの間で検体容器２００を移載する複数の検体移載ユニット１２０３と、検体処理システム全体の動作を制御する制御部１２０４を備えている。なお、制御部１２０４は、動作を制御する動作制御部と、検体処理システムに投入される検体容器２００に収容された検体の分析項目や優先情報等の検体情報、各識別子の検体との関係性などを記憶する記憶部を有している。
　前処理装置１２００は、種々の機能を有するユニットが複数連結されて構成されている。前処理装置１２００は、例えば、検体投入ユニット１２００ａ、検体収納ユニット１２００ｂ、遠心分離ユニット１２００ｃ、液量測定処理ユニット１２００ｄ、開栓処理ユニット１２００ｅ、子検体容器生成処理ユニット１２００ｆ、分注処理ユニット１２００ｇ、閉栓処理ユニット１２００ｈを備える。
　検体投入ユニット１２００ａは、検体が収容された検体容器２００を検体検査自動化システム内に投入するためのユニットである。また検体投入ユニット１２００ａ内には、図示しない検体認識部、栓体検知部、および検体ホルダ認識部が設置されており、搬送される検体容器２００の容器種別、容器の栓体の形状、および検体容器２００が架設されたホルダ２５０に付与されているＩＤ情報を認識し、搬送される検体容器２００を特定する情報を得る。なお図示しない検体ホルダ認識部は、検体検査自動化システム内の各所に設けられており、各所の検体ホルダ認識部で検体容器２００の所在を確認することが可能となる。
　遠心分離ユニット１２００ｃは、投入された検体容器２００に対して遠心分離を行うためのユニットである。
　液量測定処理ユニット１２００ｄは、搬送された検体容器２００内に充填されている検体の量や色について、図示しないレーザ光源部や画像認識部によって測定や判別を行うためのユニットである。
　開栓処理ユニット１２００ｅは、投入された検体容器２００から図示しない栓体を開栓処理するためのユニットである。
　子検体容器生成処理ユニット１２００ｆは、投入された検体容器２００に収容された検体を次の分注処理ユニット１２００ｇにて分注するために必要な別の検体容器２００の準備し、バーコード等を貼り付けるためのユニットである。
　分注処理ユニット１２００ｇは、未遠心もしくは遠心分離ユニット１２００ｃにて遠心分離された検体を、分析装置１２０１などで分析するために、子検体容器生成処理ユニット１２００ｆで準備した別の検体容器２００に検体を小分けするためのユニットである。
　閉栓処理ユニット１２００ｈは、栓体を開栓された検体容器２００や小分けされた検体容器２００に栓体を閉栓処理するためのユニットである。なお検体容器２００の閉栓に用いる栓体の種類に応じて、閉栓処理ユニット１２００ｈが２つ以上備わる検体検査自動化システムの構成も可能である。
　検体収納ユニット１２００ｂは、閉栓処理ユニット１２００ｈで閉栓された検体容器２００を収納するユニットである。
　なお、本構成は一例にすぎず、他の機能ユニットを前処理システムに備えていても良い。前処理装置１２００の上記ユニットは、搬送路１２０２により接続されており、搬送路１２０２によってホルダ２５０に搭載された検体容器２００が搬送されている。
　搬送路１２０２は、検体投入ユニット１２００ａから投入された検体容器２００や分注処理ユニット１２００ｇにおいて分注された小分けされた検体容器２００を、遠心分離ユニット１２００ｃや分注処理ユニット１２００ｇ、分析装置１２０１などの検体検査自動化システム内の各部へ移送する機構である。また搬送路１２０２は、遠心分離ユニット１２００ｃや分注処理ユニット１２００ｇ、分析装置１２０１などの各部内の所定の動作を行う各機構部への搬送にも用いられる。
　制御部１２０４は、検体検査自動化システム内の各部や各部内の各機構の動作を制御、分析装置１２０１での測定データの解析を行う。制御部１２０４は上述の各部や各機構との通信し、ホルダ２５０のＩＤ情報から検体が検体検査自動化システム内での所在を確認することが可能である。
　分析装置１２０１は、移送された検体の成分の定性・定量分析を行うためのユニットである。分析装置１２０１として、用途に応じて生化学分析装置、免疫分析装置、凝固分析装置など、前処理を施された検体の成分を分析する種々の自動分析装置が使用されうる。
　上述の実施例に係る液面検査装置１００は、例えば液量測定処理ユニット１２００ｄに組み込まれることが可能である。
　なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述の実施例は本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、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
　１００　　液面検知装置
　１１０　　照射部
　１２０　　受光部
　１３０　　解析部
　１４０　　把持部
　１５０　　第一駆動部
　１５１　　第一駆動部
　１６０　　第二駆動部
　１６１　　第二駆動部
　１７０　　制御部
　２００　　検体容器
　２１０　　血餅
　２２０　　血清
　２５０　　ホルダ
　３００　　セパレータ
　３１０　　ゲル
　３１１　　最高点
　３１２　　最低点
　３２０　　メカニカルセパレータ
　３２１　　上側端面の高さ
　３２２　　下側端面の高さ
　３２３　　下部
　３３０　　ビーズ
　５０１　　照射経路
　５０２　　照射位置

Claims (9)

  1. 　層を有する検体が収容された検体容器に対して、当該検体容器の側面から光を照射する照射部と、
    　前記照射部から照射された光が前記検体容器を透過した透過光を受光する受光部と、
    　前記受光部で受光した透過光の受光量から、前記検体容器内に収容された前記検体の前記層の境界面を求める解析部と、
    を有する液面検知装置であって、
    　前記検体容器と前記照射部および前記受光部とを相対的に上下方向に移動させる第一駆動部と、
    　前記検体容器と前記照射部および前記受光部とを相対的に当該検体容器の円周方向に移動させる第二駆動部と、
    　前記第一駆動部と前記第二駆動部とを制御する制御部と、
    を有し、
    　前記制御部は、第１の照射角度と、当該第１の照射角度とは異なる第２の照射角度とにおいて、前記照射部が前記検体容器に対して前記光を照射し、当該光が前記検体容器を透過した透過光を前記受光部が受光するように、前記第二駆動部を制御し、
    　前記解析部は、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける透過光の受光量に基づいて、前記検体の前記層の境界面を求める
    液面検知装置。
  2. 　請求項１に記載の液面検知装置であって、
    　前記制御部が、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおいて、前記照射部が前記検体容器に対して上下方向に前記光を照射し、当該光が前記検体容器を透過した透過光を前記受光部が受光するように前記第一駆動部を制御し、
    　前記解析部が、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける、前記上下方向での前記透過光の受光量の変化に基づいて、前記検体の前記層の境界面を求める
    液面検知装置。
  3. 　請求項２に記載の液面検知装置であって、
    　前記解析部が、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける、前記上下方向での前記透過光の受光量の変化に基づいて、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける前記境界面を求め、求められた前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける前記境界面を比較し、前記境界面の最高位置または最低位置を求める液面検知装置。
  4. 　請求項２または３に記載の液面検知装置であって、
    　前記解析部が、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける、前記上下方向での前記透過光の受光量の変化に基づいて、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける前記境界面を求め、求められた前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける前記境界面の平均点を求める液面検知装置。
  5. 　請求項２乃至４のいずれかに記載の液面検知装置であって、
    　前記解析部が、前記第１の照射角度と前記第２の照射角度とにおける、前記上下方向での前記透過光の受光量の変化を比較し、前記受光量の変化が最も大きい測定データから前記境界面を求める液面検知装置。
  6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の液面検知装置であって、
    　前記第一駆動部が、検体容器を上下方向に移動させる液面検知装置。
  7. 　請求項１乃至６のいずれかに記載の液面検知装置であって、
    　前記第二駆動部が、検体容器を回転させる液面検知装置。
  8. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の液面検知装置であって、
    　前記第一駆動部が、前記照射部を検体容器の上下方向に移動させる液面検知装置。
  9. 　請求項１乃至５または請求項８のいずれかに記載の液面検知装置であって、
    　前記第二駆動部が、前記照射部を回転させる液面検知装置。
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