(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体容器内の血液検体の血漿と血球、又は全血を吸引して分析を行う血液自動分析装置において、
複数の前記検体容器を保持する検体ラックと、
前記検体容器を前記検体ラックから取り出した状態で回転させる検体容器回転手段と、
前記検体容器の近傍に配設された光源と該光源から発射されて検体容器の表面で反射した光の光量を検出する光センサからなり、検体容器に貼られた識別ラベルの表面で反射した光の光量によって識別コードを読み取るとともに、識別ラベルの周方向の両端間に形成される隙間を通して得られる検体からの反射光量の差によって検体容器内の血液検体の血漿面及び血球面を検出する液面検出手段と、
血漿面と血球面の差に基づいて血漿を吸引可能な範囲かを判断し、血漿の吸引可能な範囲でなければ異常を報知して、血球を吸引する制御手段とを備えたことを特徴とする血液自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は血液中の糖を自動的に分析する装置、特に糖尿病の検査に有用な血液自動分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
血液中の糖の分析には、大別すると、全血中の血球を分析対象とするグリコヘモグロビン等の分析と、全血中の血漿を分析対象とするグルコース、グリコアルブミン糖の分析とがあり、これに応じて分析装置も前者に属するものと、後者に属するものとに別れている。そこで、従来、全血中の血漿と血球の両方の分析を行う場合には、検体を遠心分離機にかけて血漿と血球とに分離し、この血漿と血球とを別個の容器に分配した後、それぞれに検体識別コードを付して該等する分析装置に別個にセットしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置では、検体の遠心分離、容器の分配及び識別コードの付与という作業が必要であるため、オペレータの負担が大きいうえ、処理効率が悪い。また、血漿と血球とに分離した検体を２つ以上に分配するため、識別コードが２通り以上になり、混乱によるミスが発生しやすい。
【０００４】
そこで、血漿と血球とに遠心分離された検体容器内の血漿と血球の液面を検出して別々に吸引する装置が提案されている。例えば、特開平１−２４０８５９号公報では、電極付きの２本のノズルを設けて、電極が血漿面を検出すると一方のノズルにより血漿を吸引し、電極が血球面を検出すると他方のノズルにより血球を吸引するようにした装置が提案されているが、全体量の少ない検体又は血漿の量が少ない検体では血漿を吸引するノズルで血球層を貫通し、血球の混じった血漿を測定してしまい、測定誤差が生じたり、測定結果が出力されない等の問題があった。また、特公平６−６４０５２号公報では、検体容器に向けて光を照射し、検体容器を透過した光を検出することによって検体容器内の血球面を検出し、該血球面より上方で血漿を吸引して分取する装置が提案されているが、識別ラベルが貼られた検体容器では血球面の検出が不能となり、吸引ノズルの先端が血球層に侵入して血球を吸引してしまう虞れがあった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、検体容器に識別ラベルが貼られていても内部の検体の血漿面及び血球面を検出することができ、血漿に対する分析と血球又は全血に対する分析とを自動的に行うことができる血液自動分析装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、検体容器内の血液検体の血漿と血球、又は全血を吸引して分析を行う血液自動分析装置において、
複数の前記検体容器を保持する検体ラックと、
前記検体容器を前記検体ラックから取り出した状態で回転させる検体容器回転手段と、
前記検体容器の近傍に配設された光源と該光源から発射されて検体容器の表面で反射した光の光量を検出する光センサからなり、検体容器に貼られた識別ラベルの表面で反射した光の光量によって識別コードを読み取るとともに、識別ラベルの周方向の両端間に形成される隙間を通して得られる検体からの反射光量の差によって検体容器内の血液検体の血漿面及び血球面を検出する液面検出手段と、
血漿面と血球面の差に基づいて血漿を吸引可能な範囲かを判断し、血漿の吸引可能な範囲でなければ異常を報知して、血球を吸引する制御手段とを備えたものである。
【０００７】
前記の構成の発明において、血液検体が収容された検体容器を装置にセットすると、検体容器は昇降回転手段によって回転させられる。液面検出手段は、検体で反射する光源からの光を光センサで検出することにより、識別ラベルに付された識別コードを読み取るとともに、検体容器内の検体の血漿面と血球液面を検出する。
液面検出手段が血漿面及び血球面の両方を検出した場合には、吸引ノズルによって血漿と血球が吸引されて、分析手段によって分析される。液面検出手段が血漿面を検出したが血球面を検出しない場合には、吸引ノズルによって血漿のみが吸引され、分析手段により分析される。液面検出手段が血漿面は検出しないが血球面を検出した場合には、吸引手段によって全血が吸引され、分析手によって分析される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図１は、本発明にかかる血液自動分析装置の概略配置図を示す。装置の正面側には右よりラック導入プール１、ラック排出プール２、エラー検体プール３が配設されている。ラック導入プール１は、複数（例えば１０検体）の検体容器４を保持可能な検体ラック５を複数（例えば１０ラック）整列させて架設することができる。検体容器４は、図２に示すように、予め遠心分離機等によって血漿と血球とに分離された血液検体が収容されている。この検体容器４の外表面には、検体識別コードとしてバーコード６が付された識別ラベル７が貼られている。また、ラック導入プール１は、図１に示すように、先頭の検体ラック５を順次矢印Ａで示す縦方向に搬送して装置中央に移動させることができる。中央に移動した検体ラック５は、横送り装置８によって１ホールピッチごと、あるいは連続して矢印Ｂで示す横方向に移動させることができる。
【０００９】
ラック排出プール２は、前記横送り装置８によってラック導入プール１から搬送されてきた測定済みの検体ラック５を矢印Ｃで示す縦方向に搬送して一時的に保管できるようになっている。また、エラー検体プール３も、同様にして、前記横送り装置８によってラック導入プール１から搬送されてきたエラー検体を含む検体ラック５を矢印Ｄで示す縦方向に搬送して一時的に保管できるようになっている。エラー検体としては、全血検体、血漿極小検体、血漿検体、液なし検体、バーコード読取りミス検体等がある。
【００１０】
前記ラック導入プール１とラック排出プール２の間であって、かつ、前記横送り装置８の上方には、検体容器昇降回転機構９、検体容器長センサ１０、液面及びバーコード検出装置１１、及び吸引ノズル１２が配設されている。
検体容器昇降回転機構９は、図２に示すように、前記識別ラベル７が貼られていない管上端から５ｍｍまでの部分を爪で把持し、その状態で検体容器４をバーコード６及び液面Ｌ１，Ｌ２の読取り位置に上昇させて約３０ｒｐｍで１回転させた後、元のラック位置まで降下させることができるようになっている。
検体容器長センサ１０は、検体容器４には７５ｍｍと１００ｍｍの長さが異なるものがあるので、個々の検体容器４の長さを識別してその長さに応じて検体容器昇降回転機構９による検体容器４の昇降量を変更することにより、検体容器４を確実に把持したり、バーコード６を正確に読み取ったりすることができるようになっている。
【００１１】
液面及びバーコード検出装置１１は、光源１３と光センサ１４からなっている。光源１３としては検体容器４の軸方向に細長いＬＥＤが好ましい。また、光センサ１４としては複数の受光素子を検体容器４の軸方向に沿って１列に配設したＣＣＤリニアイメージセンサが好ましい。この光センサ１４は、光源１３から検体容器４の表面で反射した光を受光できるように配設されている。
吸引ノズル１２は、２本の平行に並設された血漿吸引用のａノズル１２ａと血球吸引用のｂノズル１２ｂからなっている。これらのノズル１２ａ，１２ｂは、検体容器４から血漿と血球とをそれぞれ吸引して分取し、後述する血漿分析測定器１５、血球分析測定器１６の図示しない反応層にそれぞれ移動して吐出するようになっている。
【００１２】
一方、装置の背面側には、左側より血漿分析測定器１５、血球分析測定器１６、プリンタ１７、及び制御装置１８が配設されている。血漿分析測定器１５は、吸引分取された血漿中のグルコース、グリコアルブミン等の糖分を測定し分析する。また、血球分析測定器１６は、吸引分取された血球又は全血からグリコヘモグロビン等を測定し分析するようになっている。プリンタ１７は、前記血漿分析測定器１５及び血球分析測定器１６で得られた分析データを出力する装置である。
前述の各装置はマイクロコンピュータ及びメモリを備えた制御装置１８によって制御される。
【００１３】
次に、上記構成からなる装置の動作を図３及び図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００１４】
まず、ステップ１０１でラック導入プール１に整列待機している検体ラック５のうち先頭の検体ラック５を矢印Ａ方向に縦送りし、ステップ１０２で横送り装置８によって検体ラック５を矢印Ｂ方向に１ポート横送りした後、ステップ１０３で検体容器長センサ１０によって検体容器４の長さを読み取る。そして、この検体容器４の長さに応じて検体容器昇降回転機構９を降下させて、ステップ１０４で検体容器４を把持し、ステップ１０５で検体容器４を常に容器上端が一定の高さとなるバーコード及び液面の読み取り位置まで上昇させ、ステップ１０６で検体容器４のバーコード６及び液面Ｌ１，Ｌ２を読み取る。この読み取り動作については後に詳細に説明する。バーコード６及び液面Ｌ１，Ｌ２の読み取りが終了すると、ステップ１０７で検体容器４を降下させて元の位置に戻し、ステップ１０８で検体容器４をはなした後、ステップ１０９で横送り装置８によって検体ラック５を矢印Ｂ方向に１ポート横送りする。
【００１５】
続いて、ステップ１１０において、読み取った液面情報に基づいて血漿面Ｌ１があるか否かを判断し、あればステップ１１１で血球面Ｌ２があるか否かを判断する。血漿面Ｌ１と血球面Ｌ２の両方があれば、ステップ１１２で、血漿面Ｌ１と血球液面Ｌ２の差に基づいて血漿を吸引可能な範囲かを判断する。この場合、血漿面Ｌ１と血球液面Ｌ２の差が５ｍｍ程度以上であれば血漿を吸引可能とする。血漿を吸引可能であれば、ステップ１１３で血漿用のａノズル１２ａを血球液面Ｌ２よりやや高い位置まで降下させ、ステップ１１４で当該ａノズル１２ａにより血漿を吸引する。続いて、ステップ１１５で血球用のｂノズル１２ｂを管底まで降下させ、ステップ１１６で当該ｂノズル１２ｂにより血球を吸引する。次に、ステップ１１７でａノズル１２ａとｂノズル１２ｂを共に上昇させ、ステップ１１８でそれぞれの分析測定器１５，１６の反応層へ移動させ、ステップ１１９でａノズル１２ａから血漿を吐出し、ステップ１２０でｂノズル１２ｂから血球を吐出する。
【００１６】
前記ステップ１１２で血漿の吸引可能範囲でなければ、ステップ１２１で血漿がない旨の異常を報知し、ステップ１２２で血球用のｂノズル１２ｂを管底まで降下させ、ステップ１２３で当該ｂノズル１２ｂにより血球を吸引する。次に、ステップ１２４でｂノズル１２ｂを上昇させ、ステップ１２５で分析測定器１６の反応層へ移動させて、ステップ１２６でｂノズル１２ｂから血球を吐出する。
【００１７】
前記ステップ１１１で血球面がないと判断すれば、ステップ１２７で血球がない旨の異常を報知し、ステップ１２８で血漿用のａノズル１２ａを血球液面Ｌ２よりやや高い位置まで降下させ、ステップ１２９で当該ａノズル１２ａにより血漿を吸引する。次に、ステップ１３０でａノズル１２ａを上昇させ、ステップ１３１で分析測定器１５の反応層へ移動させ、ステップ１３２でａノズル１２ａから血漿を吐出する。
【００１８】
前記ステップ１００で血漿面がないと判断すれば、ステップ１３３で血球面２があるか否かを判断する。ここで、血球面Ｌ２があれば、ステップ１３４で全血である旨の異常を報知し、ステップ１３５で血球用のｂノズル１２ｂを管底まで降下させ、ステップ１３６で当該ｂノズル１２ｂにより血球を吸引する。次に、ステップ１３７でｂノズル１２ｂを上昇させ、ステップ１３８で分析測定器１６の反応層へ移動させ、ステップ１３９でｂノズル１２ｂから全血を吐出する。なお、ステップ１３３で血球面Ｌ２がなければ、ステップ１４０で検体がない旨の異常を報知する。
【００１９】
このように、光センサで読み取った液面情報により、血漿面Ｌ１と血球面Ｌ２があってかつ血漿が吸引可能であれば血漿と血球を共に吸引して分析を行い、血漿が吸引可能でなければ血球のみを吸引して分析を行う。また、血漿面Ｌ１があって血球面Ｌ２がなければ、血球なしの異常報知し、血漿のみを吸引して分析し、血漿面Ｌ１がなくて血球面Ｌ２があれば、これはすなわち全血状態であるので、全血の異常を報知し、全血を吸引して分析を行う。
【００２０】
図４は、前記ステップ１０６における検体容器４のバーコード６及び液面Ｌ１，Ｌ２の読み取りのフローを示す。
ステップ２０１で光源１３のＬＥＤを点灯し、ステップ２０２で検体容器昇降回転機構９によって約３０ｒｐｍ程度で検体容器４の回転を開始し、ステップ２０３で光センサ１４による読み取りを開始する。光源１３のＬＥＤから放射された光は回転する検体容器４の表面で反射して光センサ１４に入力される。回転容器４の表面に貼られた識別ラベル７のバーコード６の黒部分と白部分でそれぞれ反射した光は光量に差が生じる。また、識別ラベル７の両端間の隙間から見える検体容器４内の空間層と検体層、及び血漿層と血球層の上下でそれぞれ反射した光にも光量に差が生じる。したがって、光センサ１４のライン状に配設された各受光素子のうち受光量に大幅な差がある隣接する受光素子間に、バーコードの白黒の境界面、あるいは空間層と検体層の間の境界面又は血漿と血球の境界面が存在することになる。
【００２１】
そこで、ステップ２０４で前記センサ情報により境界面が３つ以上あるか否かを判断し、３つ以上あればバーコード情報であるから、ステップ２０５で前回のバーコード情報が記憶されているかどうか判断し、記憶されていないければステップ２０８でそのバーコード情報を記憶し、ステップ２０９で１回転していないと判断すればステップ２０４に戻って読み取りを繰り返す。また、ステップ２０５で前回のバーコード情報が記憶されていれば、ステップ２０６でそのバーコード情報が前のバーコード情報と一致しているかどうかをみて、一致していればステップ２０７でそれが３回以上の一致かどうか判断し、そうであればステップ２０８でそのバーコード情報を記憶する。前記ステップ２０６でそのバーコード情報が前のバーコード情報と一致しなかったり、ステップ２０７で３回以上一致しなかった場合には、バーコード６に異常があると考えられるので、そのようなバーコード情報は記憶しない。
【００２２】
一方、検体容器４が１回転する間に、光源１３からの光が識別ラベル７の両端間の隙間で反射すると、バーコード６で反射したときと比べて境界面が少なくなる。検体容器４内の血液検体が全血の場合は、境界面は全血液面Ｌ１のみの１つとなるが、血液検体４が遠心分離等によって血漿と血球とに分離されている場合は、境界面は血漿面Ｌ１と血球液面Ｌ２の２つとなる。
【００２３】
したがって、このように光源１３からの光が識別ラベルの両端間の隙間で反射した場合には境界面が１つ又は２つとなるので、前記ステップ２０４におけるセンサ情報により境界面が３つ以上あるか否かの判断でＮＯとなり、バーコード情報ではなく液面情報であると判断する。そして、ステップ２１０で前回の液面情報が記憶されているかどうか判断し、記憶されていないければステップ２１３でその液面情報を記憶し、ステップ２０９で１回転していないと判断すればステップ２０４に戻って読み取りを繰り返す。また、ステップ２１０で前回の液面情報が記憶されていれば、ステップ２１１でその液面情報が前の液面情報と一致しているかどうかをみて、一致していればステップ２１２でそれが３回以上の一致かどうか判断し、そうであればステップ２１３でその液面情報を記憶する。前記ステップ２１１でその液面情報が前の液面情報と一致しなかったり、ステップ２１２で３回以上一致しなかった場合には、液面に異常があると考えられるので、そのような液面情報は記憶しない。
【００２４】
このように、検体容器４が１回転する間に光センサ１４により読み取ったバーコード情報又は液面情報が３回以上一致するまで待って記憶するので、信頼性の高い正確な読み取りが行われる。
検体容器４が１回転すると、ステップ２１４で光センサ１４により読取りを終了とし、ステップ２１５で検体容器４の回転を終了し、ステップ２１６で光源１３のＬＥＤを消灯する。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、検体容器を回転させ、検体容器に貼られた識別コードを読み取るとともに、識別コードの両端の隙間から血漿面と血球面の液面を読み取るので、識別コードと液面を読み取る２つの読み取り装置を設ける必要がなく、装置の構造が簡単かつ安価になる。
また、検体容器に識別ラベルが貼ってあっても、内部の検体の液面を検出できるので、血漿と血球、又は全血を確実に吸引して分析することができる。
さらに、血漿面と血球液面、あるいは全血液面を検出できるので、検体容器内の血液検体が予め血漿と血液とに分離された検体、あるいは全血状態の検体であっても分析を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】血液自動分析装置の概略平面図である。
【図２】図１に示す装置の検体容器昇降回転機構、液面及びバーコード検出装置、及び吸引ノズルの斜視図である。
【図３】図１に示す装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図３に続くフローチャートである。
【図５】図１に示す装置の検体容器のバーコード及び液面検出動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４…検体容器、６…バーコード（識別コード）、７…識別ラベル、９…検体容器昇降回転機構、１１…液面及びバーコード検出装置、１２…吸引ノズル、１３…光源、１４…光センサ、１５…血漿分析測定器、１６…血球分析測定器、Ｌ１…血漿面、Ｌ２…血球面。
【図１】
0003574939.tif 000002
【図２】
0003574939.tif 000003
【図３】
0003574939.tif 000004
【図４】
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【図５】
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