(57)【要約】  液体試料が展開層（３）の流路領域（３ａ）から外部に流出することを阻止する流出阻止ライン（７）が形成された試験片（１）を用いて、液体試料中の分析対象物の分析を行う液体試料分析方法において、液体試料が展開層（３）の流路領域（３ａ）に展開されていない状態で、展開層（３）の流路領域（３ａ）と流出阻止ライン（７）とを横切るように試験片（１）を測定する。  これにより、展開層（３）の流路領域（３ａ）と流出阻止ライン（７）との輝度の差が大きい状態で、展開層（３）の流路領域（３ａ）と流出阻止ライン（７）との境界部を良好に認識することができ、流路幅を正確に判定することができる。
2009128205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料が展開される展開層に、液体試料が前記展開層の流路領域から外部に流出することを阻止する流出阻止ラインが形成され、展開層の流路領域の一部に、試薬が固定化された呈色部が設けられた試験片を用いて、
試験片に添加された液体試料を展開層の流路領域で展開させ、呈色部の呈色状態を光学的に検出して液体試料中の分析対象物の分析を行う液体試料分析方法であって、
展開層の流路領域に液体試料が展開されていない状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を光学的に測定し、この測定データに基づいて、展開層の流路幅を判定することを特徴とする液体試料分析方法。
【請求項２】
試験片を含む画像を撮像素子で撮像し、前記画像の画素を展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように走査することで展開層の流路幅を判定することを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項３】
展開層の流路幅判定情報に基づいて、呈色部を測定または呈色部の測定情報を入力することを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項４】
流出阻止ラインが、多孔性担体からなる展開層にレーザ光を照射して展開層の一部を溶融硬化させることにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項５】
試験片に添加された液体試料に対してクロマトグラフィーを用いて展開させて測定することを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項６】
前記試験片が、前記呈色部と相対的な位置に前記呈色部を含む面から前記展開層を貫通する孔で形成された基準マークとを備えることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項７】
前記試験片が、
前記展開層の前記呈色部を含む面の反対の面を覆う支持体と、
前記呈色部を含む面から前記展開層および前記支持体を貫通する孔である少なくとも１つの基準マークと
を備えることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項８】
前記試験片が、
前記展開層の前記呈色部を含む面の反対の面を覆い一部が前記展開層の近傍で露出した露出部を含む支持体と、
前記露出部から前記支持体を貫通する孔である基準マークと
を備えることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項９】
前記試験片が、
前記展開層に直接または支持体を介して貼り合わされ、前記展開層の表面色よりも暗色系の遮光層と、
前記呈色部を含む面から前記展開層を貫通し前記遮光層の一部を露出させた孔である基準マークと
を備えることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項１０】
前記基準マークが、レーザ溶融によって形成された、前記呈色部を含む面の断面が円形の孔であることを特徴とする請求項６記載の液体試料分析方法。
【請求項１１】
前記基準マークが複数形成され、前記展開層の展開方向に平行な中心線および中心点に対して非対称な位置に配置されることを特徴とする請求項６記載の液体試料分析方法。
【請求項１２】
前記基準マークとして、前記貫通孔に代わり、前記貫通孔の開口部となる部分に印刷マークを形成することを特徴とする請求項６記載の液体試料分析方法。
【請求項１３】
前記光学的な測定の前に、
前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、
前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、
前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップと
を備えることを特徴とする請求項６記載の液体試料分析方法。
【請求項１４】
前記光学的な測定の前に、
前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、
前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、
前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップと
を備えることを特徴とする請求項９記載の液体試料分析方法。
【請求項１５】
前記光学的な測定の前に、
前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、
前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、
前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に全て存在するかを確認する装着不良検出ステップと、
前記装着不良検出ステップにて前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に１つでも存在しない場合には処理を中止する処置中止ステップと、
前記装着不良検出ステップにて前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に全て存在する場合には前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップと
を備えることを特徴とする請求項１１記載の液体試料分析方法。
【請求項１６】
前記基準マーク検出ステップは、
前記濃淡画像を所定の閾値で２値化し、連結成分の重心を前記基準マークの位置ずれ補正前基準マーク位置とすることを特徴とする請求項１３記載の液体試料分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的な信号検出方法を用いて液体試料中に含まれる分析対象物の分析を行う液体試料分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血液や血漿、尿などの液体試料中に含まれる分析対象物を測定して分析する手法として、いわゆるバイオセンサと称される試験片に、液体試料を添加し、この液体試料を試験片上の展開層でクロマトグラフィーを用いて展開させ、所定箇所に固定化された分析対象物をその光学特性を利用して読み取って、液体試料中の分析対象物を分析する液体試料分析方法や液体試料分析装置は既に知られている（例えば、特許文献１、２等）。【０００３】
図５（ａ）に示すように、前記試験片２０は、薄板矩形状の支持体２上に、多孔質担体からなる展開層３が配設され、一端部には、液体試料が添加される添加部（いわゆる点着部）４が設けられて、添加部４に添加された液体試料が、展開層３を毛細管現象などにより流れて展開するよう構成されている。また、展開層３における添加部寄り箇所などに、標識試薬が含まれた標識試薬部５が配設されているとともに、所定の箇所に、特異抗体が固定化された固定化試薬部６が配設されている。そして、血液や血漿などの液体試料を添加部４に添加すると、この液体試料が、試験片２０上の展開層３を、特異抗体（固定化試薬部６の特異抗体とは異なる特異抗体）が結合した標識試薬部５の標識試薬と反応しながら展開して、固定化試薬部６の特異抗体と結合反応し、液体試料中の分析対象物の濃度に応じて固定化試薬部６が呈色するものである。そして、試料分析装置は、前記試験片１の固定化試薬部６の呈色状態を測定して分析対象物の濃度に換算して、分析結果を出力するよう構成されている。【０００４】
図６に示すように、液体試料分析装置１０’は、試験片２０を上に載せた状態で保持する保持台１１と、試験片２０に光を照射するランプや発光ダイオードや半導体レーザ等などからなる光源１２と、光源１２からの散乱光（または透過光、もしくは反射光）の絞りを行う絞り１３と、絞り１３を通って来た光を集める集光レンズ１４と、この光を集光させ、試験片２０の表面の像を結像させるＣＣＤなどの撮像素子１５と、撮像素子１５からの電気信号をデジタル信号に変換して、画像処理などを行うなどして、試験片２０に設けられた呈色部としての固定化試薬部６の呈色度合（輝度）を吸光度として算出し、前記吸光度を利用してあらかじめ記憶されている濃度換算式から液体試料中の分析対象物の濃度を計算して出力する図外の制御部などを備えている。なお、ＣＣＤなどの撮像素子１５を用いることで、試験片２０の展開層３に生じるバックグラウンドの呈色部分を減算処理によって取り除いたり、呈色を色調補正によって補正することで測定精度を高めたりすることができる利点も有している。【０００５】
図２０は試験片を用いた従来の測定方法を示している。【０００６】
１は試験片で、液体試料中の測定対象物の濃度に応じて呈色を示す固定化試薬部６を備えている。固定化試薬部６の呈色度を読み取るための光学系は、光源１２、絞り１３、集光レンズ１４および撮像素子１５で構成されている。【０００７】
試験片１は光源１２により照明され、試験片１の表面の散乱光は、絞り１３、および集光レンズ１４を介して撮像素子１５で受光される。【０００８】
撮像素子１５により撮像した画像を処理するステップは、画像生成ステップＳ１、呈色度判定ステップＳ２、結果出力ステップＳ３で構成されている。【０００９】
画像生成ステップＳ１では、撮像素子１５から出力される画像信号を濃淡画像として画像メモリ（図示せず）に格納する。呈色度判定ステップＳ２では、固定化試薬部６の呈色度を算出し、結果出力ステップＳ３において、測定結果を液晶ディスプレイなどの表示デバイス（図示せず）に出力する。【００１０】
ところで、この種の試験片２０は、試験片２０の展開層３の両側面部が開放されていると、毛細管現象により展開層３を浸透して展開する液体試料や標識試薬が、両側面部から流出したり蒸発したりするため、多量の液体試料が必要になったり、浸透方向が乱れて呈色状態が不安定となったりするおそれがある。これに対処するものとして、特許文献３に、試験片の展開方向（浸透方向）に対して平行である両側面部を、レーザ光を照射して溶融硬化させて密閉させた構造が提案されている。【００１１】
この構成を採用すると、試験片の両側面部が密閉されて液体試料や標識試薬が試験片の両側面部から蒸発したり流出したりすることを阻止できるので、液体試料や標識試薬の少量化を図ることができるとともに、液体試料や標識試薬の展開状態が良好となるように整流させて精度の向上を図ることができる。ここで、図５（ｂ）に示すように、展開部３における液体試料が流れる流路領域３ａが、試験片２０’よりも細幅となるように、試験片２０’の側面部よりも幅方向内側の、側面部に沿って長手方向に延びるラインに沿ってレーザ光を照射するなどして、展開部３の一部を溶融硬化させることが考えられる。なお、図５（ｂ）における７は、レーザ光を照射するなどして溶融硬化させることで形成されて、液体試料や標識試薬が側方（試験片２０’の幅方向）に展開して流出することを阻止する流出阻止ライン、３ａは、展開層３において、液体試料や標識試薬が実際に流れる展開層３の流路領域、３ｂは、展開層３において、液体試料や標識試薬が流れない非流路領域である。また、図５（ｂ）においては、展開層３における幅方向左右の２箇所にそれぞれ２本ずつ流出阻止ライン７が形成されている場合を示している。【００１２】
このように、試験片２０’の両側面部よりも内側に、試験片２０’の両側面部に略平行となる流出阻止ライン７を形成して、実質的に液体試料や標識試薬が展開する展開層３の流路幅を小さくすることで、液体試料の添加必要量を少なく抑えることが可能となる。また、呈色部としての固定化試薬部６や標識試薬部５もこの流路幅に合わせて細幅とすることで、固定化試薬や標識試薬を減量化できる。【００１３】
上記のように、試験片２０’に流出阻止ライン７を形成して、実質的に液体試料や標識試薬が展開する展開層３の流路幅を試験片２０’の幅よりも小さく構成した場合には、流出阻止ライン７よりも試験片幅方向の内側の箇所（流路領域３ａ）しか呈色しない。したがって、このように流出阻止ライン７が形成されている試験片２０’を用いた場合には、呈色部としての固定化試薬部６の呈色度合を測定する際に、実質的に展開層３として機能する流路領域３ａの幅を予め認識した上で、固定化試薬部６が設けられている箇所を測定領域として設定することが好ましい。【００１４】
しかしながら、実際には、保持台１１に試験片２０’を固定した際の位置変動や、試験片２０’における固定化試薬部６や展開層３、流出阻止ライン７の形成位置の製造工程での変動などの位置決め精度を低下させる各種の阻害要因があるため、毎回の測定において正確に同じ位置に流路領域３ａや固定化試薬部６があると仮定することはできない。したがって、測定を行う毎に試験片２０’を撮像素子１５により認識して、展開層３の流路幅を検出することが好ましい。【００１５】
この展開層３の流路幅を認識する従来の方法としては、液体試料を試験片２０’に添加して液体試料が展開層３に展開された状態で、この展開層３を撮像した画像を生成し、流出阻止ライン７を含めた展開層３を横切るような走査ラインＬ１上の画素を検出する。ここで、図７は、流出阻止ライン７が形成されている試験片２０’（図５（ｂ）参照）を、液体試料分析装置１０’で測定している状態を示し、図８（ａ）は、その撮像画像の一例を示し、図８（ｂ）は、前記撮像画像に対応する箇所の輝度を示している。そして、展開層３の幅方向中心部から輝度変動の少ない領域、例えば図８（ａ）における領域Ｄが、流出阻止ライン７よりも内側であると判定する。
【特許文献１】特開平７−５１１０号公報
【特許文献２】特開２００１−４６１３号公報
【特許文献３】特許３５４２９９９号公報
【特許文献４】特開２０００−２６６７５２号公報
【特許文献５】国際公開番号ＷＯ０１／０９２８８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、試験片２０’の展開層３の流路幅を認識すべく、液体試料が展開された状態で展開層３を幅方向に測定しても、流出阻止ライン７の境界部を良好には認識できず、ひいては、測定範囲の設定精度が低下して、ひいては測定データの信頼性の低下を招く不具合が生じる。【００１７】
つまり、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、液体試料を展開層３に展開させると、多孔質担体からなる展開層３の流路領域３ａに液体試料が浸透した状態となり、また、流出阻止ライン７への液体試料のにじみなどを生じるため、展開層３の流路領域３ａの輝度と、流出阻止ライン７の輝度との差が小さくなって、流出阻止ライン７の境界部が不明瞭となり、流出阻止ライン７を展開層３の流路領域３ａの一部であると誤認してしまうおそれがあった。このように、誤認してしまった場合には、測定してデータとして入力した展開層３の流路幅や固定化試薬部６の測定幅が実際よりも広い領域と誤認してしまい、測定データの信頼性の低下を招くおそれがあった。【００１８】
また、液体試料によって、展開層３の流路領域３ａにおけるバックグラウンドの呈色状況が試験片２０’ごとに変化して、これに伴って各測定における輝度や呈色度合も変動してしまう。この結果、展開層３の流路幅を認識するための判断基準となる輝度変動閾値を良好に設定することが困難となり、ひいては、展開層３の流路幅を認識するための判別作業も困難となって信頼性が低下したり、判別作業に時間がかかったりする問題点も生じる。【００１９】
さらに、液体試料を展開層３に展開させた際に、展開層３の流路領域３ａ内において、その幅方向に対して、呈色度合が一定化せずに変動する場合があり（図示せず）、この場合には、展開層３の流路幅を良好に読み取れないおそれがあった。【００２０】
本発明は前記不具合や問題点を解決するもので、展開層の流路領域から液体試料が外部に流出することを阻止する流出阻止ラインを有する試験片に対して、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界を良好に認識することができる液体試料分析方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記不具合や問題点を解決するために、本発明は、液体試料が展開される展開層に、液体試料が前記展開層の流路領域から外部に流出することを阻止する流出阻止ラインが形成され、展開層の流路領域の一部に、試薬が固定化された呈色部が設けられた試験片を用いて、試験片に添加された液体試料を展開層の流路領域で展開させ、呈色部の呈色状態を光学的に検出して液体試料中の分析対象物の分析を行う液体試料分析方法であって、展開層の流路領域に液体試料が展開されていない状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を光学的に測定し、この測定データに基づいて、展開層の流路幅を判定することを特徴とする。【００２２】
この方法によれば、液体試料が展開層の流路領域に展開されていない状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を測定するので、液体試料が展開層の流路領域に展開されておらず、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの輝度の差が大きい状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部を良好に認識することができる。また、液体試料が展開されていない状態では、展開層の流路と流出阻止ラインとは、それぞれ製品出荷時とほぼ同じ呈色状態であるので、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを識別するための判断基準となる輝度変動閾値を容易かつ良好に設定することができるとともに、展開層の流路領域内でもほぼ均一な呈色状態であり、この結果、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部をより正確にかつ素早く識別することが可能となり、また、ほぼ均一な呈色状態である展開層の流路領域の幅を良好に認識することができる。【００２３】
また、本発明は、試験片を含む画像を撮像素子で撮像し、前記画像の画素を展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように走査することで展開層の流路幅を判定することを特徴とする。【００２４】
液体試料が展開層の流路領域に展開されていない状態の画像を基にして、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を測定するので、液体試料が展開層の流路領域に展開されておらず、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの輝度の差が大きい状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部を良好に認識することができる。【００２５】
また、本発明は、展開層の流路幅判定情報に基づいて、呈色部を測定または呈色部の測定情報を入力することを特徴とする。【００２６】
この方法により、展開層の流路幅を良好かつ正確に検出した状態で、呈色部を測定または呈色部の測定情報を入力することができ、ひいては分析作業の精度および信頼性が向上する。【００２７】
また、本発明は、流出阻止ラインが、多孔性担体からなる展開層にレーザ光を照射して展開層の一部を溶融硬化させることにより形成されていることを特徴とする。【００２８】
また、本発明は、試験片に添加された液体試料に対してクロマトグラフィーを用いて展開させて測定することを特徴とする。【００２９】
また、前記試験片が、前記呈色部と相対的な位置に前記呈色部を含む面から前記展開層を貫通する孔で形成された基準マークとを備えることを特徴とする。【００３０】
また、前記試験片が、前記展開層の前記呈色部を含む面の反対の面を覆う支持体と、前記呈色部を含む面から前記展開層および前記支持体を貫通する孔である少なくとも１つの基準マークとを備えることを特徴とする。【００３１】
また、前記試験片が、前記展開層の前記呈色部を含む面の反対の面を覆い一部が前記展開層の近傍で露出した露出部を含む支持体と、前記露出部から前記支持体を貫通する孔である基準マークとを備えることを特徴とする。【００３２】
また、前記試験片が、前記展開層に直接または支持体を介して貼り合わされ、前記展開層の表面色よりも暗色系の遮光層と、前記呈色部を含む面から前記展開層を貫通し前記遮光層の一部を露出させた孔である基準マークとを備えることを特徴とする。【００３３】
また、前記基準マークが、レーザ溶融によって形成された、前記呈色部を含む面の断面が円形の孔であることを特徴とする。【００３４】
また、前記基準マークが複数形成され、前記展開層の展開方向に平行な中心線および中心点に対して非対称な位置に配置されることを特徴とする。【００３５】
また、前記基準マークとして、前記貫通孔に代わり、前記貫通孔の開口部となる部分に印刷マークを形成することを特徴とする。【００３６】
また、前記光学的な測定の前に、前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップとを備えることを特徴とする。【００３７】
また、前記光学的な測定の前に、前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に全て存在するかを確認する装着不良検出ステップと、前記装着不良検出ステップにて前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に１つでも存在しない場合には処理を中止する処置中止ステップと、前記装着不良検出ステップにて前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に全て存在する場合には前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップとを備えることを特徴とする。【００３８】
また、前記基準マーク検出ステップは、前記濃淡画像を所定の閾値で２値化し、連結成分の重心を前記基準マークの位置ずれ補正前基準マーク位置とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、液体試料が展開層の流路領域に展開されていない状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を測定することにより、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの輝度の差が大きい状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部を良好に認識することができる。これにより、展開層の流路幅や呈色部の測定範囲も良好に設定できて、良好に設定された測定範囲での呈色部の測定を行うことができて測定時の信頼性および測定精度が向上する。また、液体試料が展開されていない状態では、展開層の流路領域と流出阻止ラインとは、それぞれ製品出荷時とほぼ同じ呈色状態であるので、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを識別するための判断基準となる輝度変動閾値を良好かつ比較的容易に設定することができて、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部をより正確にかつ素早く識別することが可能となる。また、測定時の展開層の流路領域内でも幅方向に対してほぼ均一な呈色状態であるので、展開層の流路領域の幅を良好に認識することができて、これによっても、測定時の信頼性および測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法に用いる試験片の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法に用いる液体試料分析装置を簡略的に示す斜視図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法に用いる試験片における、液体試料を展開させていない状態での、展開層の流路領域およびその近傍箇所の撮像画像の拡大図，（ｂ）本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法における対応する箇所の走査ラインＬでの輝度を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法に用いる試験片における、液体試料を展開させた状態での、展開層の流路領域およびその近傍箇所の撮像画像の拡大図
【図５】（ａ）流出阻止ラインを有しない従来の試験片の斜視図，（ｂ）流出阻止ラインを有する従来の試験片の斜視図
【図６】流出阻止ラインを有しない従来の試験片を液体試料分析装置で測定している状態を簡略的に示す斜視図
【図７】流出阻止ラインを有する従来の試験片を液体試料分析装置で測定している状態を簡略的に示す斜視図
【図８】（ａ）従来の液体試料分析方法に用いる試験片における、液体試料を展開させた状態での、展開層の流路領域およびその近傍箇所の撮像画像の拡大図，（ｂ）従来の液体試料分析方法における対応する箇所の走査ラインＬ１での輝度を示す図
【図９】本発明の実施の形態２における試験片を用いた測定方法の構成図
【図１０】同実施の形態の試験片の構造図
【図１１】（ａ）同実施の形態の基準マークの拡大断面図，（ｂ）同実施の形態の基準マークの平面図
【図１２】同実施の形態の位置ずれ補正前基準マーク位置を求める手順を説明するためのフローチャート
【図１３】同実施の形態の基準マーク周辺の部分画像
【図１４】同実施の形態の基準マーク周辺の２値画像
【図１５】（ａ）本発明の実施の形態３における試験片の別の構造図，（ｂ）本発明の実施の形態３における試験片の別の構造図，（ｃ）本発明の実施の形態３における試験片の別の構造図
【図１６】（ａ）本発明の実施の形態４における試験片の別の構造図，（ｂ）本発明の実施の形態４における試験片の別の構造図
【図１７】（ａ）同実施の形態の基準マークの拡大断面図，（ｂ）同実施の形態の基準マークの平面図
【図１８】（ａ）同実施の形態における基準マークの拡大断面図，（ｂ）同実施の形態における基準マークの平面図
【図１９】本発明の実施の形態５における試験片の構造図
【図２０】従来の試験片を用いた測定方法の構成図
【図２１】（ａ）本発明の実施の形態５における非対称の基準マークを備える試験片の構造図，（ｂ）本発明の実施の形態５における非対称の基準マークを備える試験片の構造図
【図２２】実施の形態５における正しく試験片を装着した状態を示す図
【図２３】実施の形態５における前後を逆に試験片を装着した状態を示す図
【図２４】実施の形態５における表裏を逆に試験片を装着した状態を示す図
【図２５】実施の形態５における前後表裏を逆に試験片を装着した状態を示す図
【図２６】実施の形態５における基準マークの識別パターンを示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に、本発明の実施の形態に係る液体試料分析方法を図面に基づき説明する。なお、従来の試験片２０、２０’や液体試料分析装置１０’と同様な機能の構成要素には同符号を付す。
（実施の形態１）
まず、本発明の液体試料分析方法に用いる試験片について説明する。本発明の液体試料分析方法では、図１に示す試験片１を用いる。図１に示すように、試験片１は、ポリエチレンテレフタレートなどの液体不透過性材料からなる薄板矩形形状の支持体２上に、ニトロセルロースやガラス濾紙などの多孔質担体からなり、支持体２と略同形で薄板矩形状の展開層３が配設された構成とされている。また、試験片１の展開層３には、試験片１の側面部よりも幅方向に対して内側となる位置で、試験片１の側面部に略平行となるようにレーザ光を照射して多孔質担体を溶融硬化させることで流出阻止ライン７を形成している。そして、血液や血漿などの液体試料が添加された際に、展開層３における流出阻止ライン７の幅方向内側が、液体試料や後述する標識試薬が流れる流路領域３ａとされ、その一方で、流出阻止ライン７より幅方向外側は液体試料や後述する標識試薬が流れない非流路領域３ｂとされている。なお、この実施の形態では、非流路領域３ｂへの液体試料や標識試薬の流出をより確実に阻止するように、展開層３における幅方向左右にそれぞれ２本ずつ流出阻止ライン７が形成されている場合を示しているが、これに限るものではなく、流出阻止ライン７を、流路領域３ａの左右にそれぞれ１本ずつ形成したり、３本以上形成したりしてもよい。【００４２】
試験片１の一端部側には、液体試料が添加（点着）される添加部（いわゆる点着部）４が設けられ、添加部４に添加された液体試料が展開層３の流路領域３ａを毛細管現象により吸引されて流れる（浸透する）ことで試験片１の他端部側に向けて展開されるよう構成されている。また、展開層３の流路領域３ａにおける添加部４寄りの箇所などに標識試薬が含まれた標識試薬部５が配設されているとともに、展開層３の流路領域３ａにおける所定の箇所（標識試薬部５よりも試験片１の他端部寄り箇所）に、特異抗体が固定化された呈色部としての固定化試薬部６が配設されている。そして、血液や血漿などの液体試料を添加部４に添加すると、この液体試料が、試験片１上の展開層３の流路領域３ａを、特異抗体（固定化試薬部６の特異抗体とは異なる特異抗体）が結合した標識試薬と反応しながら展開して、固定化試薬部６の特異抗体と結合反応し、液体試料中の分析対象物の濃度に応じて固定化試薬部６が呈色して呈色部として機能する。そして、後述する試料分析装置１０は、前記試験片１の固定化試薬部６の呈色状態を測定して分析対象物の濃度に換算し、分析結果を出力するよう構成されている。【００４３】
なお、図１に示す実施の形態の試験片１では、呈色部としての固定化試薬部６が３箇所に設けられている場合を示しているが、これに限るものではなく、固定化試薬部６は任意の数だけ設けることが可能であり、１箇所または２箇所、あるいは４箇所以上設けられる場合もある。また、図１に示す実施の形態の試験片１では、試験片１における固定化試薬部６の試験片長手方向に対する位置を検知するための孔部８が、展開層３の非流路領域３ｂの一部に形成されている場合を示しているが、これに限るものではない。【００４４】
上記のように、試験片１の側面部よりも内側に、試験片１の側面部に対して略平行となる流出阻止ライン７を形成して、実質的に液体試料や標識試薬が展開する展開層３の流路幅を小さくすることで、液体試料の添加必要量を少なく抑えることが可能となる。また、呈色部としての固定化試薬部６や標識試薬部５もこの流路幅に合わせることで、固定化試薬部６や標識試薬部５を展開層３の全幅にわたって設ける場合と比較して、固定化試薬や標識試薬の量も減量化できる。【００４５】
また、図示しないが、展開層３の表面部（少なくとも展開層３の流路領域３ａの表面部）を液体不透過性シートにより覆うことが好ましい。さらに、好ましくは、前記液体不透過性シートにより、添加部４の一部または近傍から、少なくとも固定化試薬部６までの範囲を覆う一方、展開層３の流路領域３ａの下流端部（試験片１の他端部側）においては液体不透過性シートで覆わないように構成する。これにより、液体試料が、展開層３の流路領域３ａより幅方向外側に流出しないだけではなく、展開層３の流路領域３ａの表面における液体不透過性シートで覆った箇所から、蒸発したり乾燥したりすることがなくなり、必要な液体試料の量を最小限に抑えることができる。また、展開層３の流路領域３ａの下流端部においては液体不透過性シートで覆わないことで、この箇所では展開液（液体試料や標識試薬などの液）が蒸発して乾燥するため、液体試料の展開流れ方向（クロマト流れ方向）における上流領域から下流領域までの展開がより促進される利点がある。【００４６】
次に、本発明の実施の形態に係る液体試料分析方法に用いる液体試料分析装置について説明する。【００４７】
図２に示すように、この本発明の実施の形態に係る液体試料分析方法に用いる液体試料分析装置１０は、基本的には、図６、図７に示す液体試料分析装置１０’と同様な構成要素を有している。すなわち、液体試料分析装置１０は、試験片１を上に載せた状態で保持する保持台１１と、試験片１に光を照射するランプや発光ダイオードや半導体レーザ等などからなる光源１２と、光源１２からの散乱光（または透過光、もしくは反射光）の絞りを行う絞り１３と、絞り１３を通ってきた光を集める集光レンズ１４と、この光を集光させ、試験片１の表面の像を結像させるＣＣＤなどの撮像素子１５と、撮像素子１５からの電気信号をデジタル信号に変換して、画像処理などを行うなどして、試験片１に設けられた呈色部としての固定化試薬部６の呈色度合（輝度）を吸光度として算出し、前記吸光度を利用してあらかじめ記憶されている濃度換算式から液体試料中の分析対象物の濃度を計算して出力する図外の制御部などを備えている。なお、絞り１３、集光レンズ１４、撮像素子１５により光学系が構成されているが、これに限るものではない。また、ＣＣＤなどの撮像素子１５を用いることで、試験片１の展開層３に生じるバックグラウンドの呈色（発色）部分を減算処理によって取り除いたり、呈色を色調補正によって補正することで測定精度を高めたりすることができる機能も有している。【００４８】
ただし、本発明の液体試料分析装置１０においては、展開層３として機能する流路領域３ａの幅（すなわち、流路幅）を認識する際の制御部による制御処理が、従来の手法とは異なっている。本発明においては、展開層３の流路領域３ａに液体試料が展開された後ではなくて、展開層３の流路領域３ａに液体試料が展開される前の状態で、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とを横切るように試験片１の輝度を光学的に測定し、この輝度測定データに基づいて、展開層３の流路領域３ａの幅を判定する。【００４９】
具体的には、まず、試験片１を保持台１１上に載せて固定することにより、保持台１１で試験片１を保持させる。そして、この状態で、展開層３の流路領域３ａに液体試料が展開する前に、すなわち、液体試料を添加部４に添加する前の段階、あるいは、液体試料を添加しているが展開層３の流路領域３ａにおける後述する測定箇所に液体試料が達する前の段階で、撮像素子１５により撮像した画像上で展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とを横切るように画素を走査（走査ラインＬ）し、展開層３の流路領域３ａの幅を判定する。【００５０】
なお、展開層３の流路領域３ａにおける、走査ラインＬは、液体試料が展開されていない状態では、標識試薬部５や固定化試薬部６が設けられることによっても他の流路領域３ａとの輝度変動が無いので、展開層３の流路領域３ａにおけるどの箇所を測定してもよく、展開層３の流路領域３ａにおける固定化試薬部６が配設されている箇所を走査させてもよい。しかしながら、標識試薬部５や固定化試薬部６が設けられることにより他の流路領域３ａとの輝度変動を生じるおそれがある場合には、輝度変動によって誤って境界部であると誤認するおそれがあるため、このような不具合を生じないように、展開層３の流路領域３ａにおける標識試薬部５や固定化試薬部６が設けられていない箇所を走査することが好ましい。【００５１】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、液体試料が展開層３の流路領域３ａに展開されていない状態では、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７との境界部を境として輝度の差が大きい（展開層３の流路領域３ａの輝度が流出阻止ライン７の輝度よりも大きい）。したがって、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７との境界部を認識するための輝度変動閾値を予め制御部の記憶部などに記憶させておき、試験片１の展開層３の流路領域３ａにおいて、幅方向への移動距離に対して所定閾値以上の輝度変動があった箇所を境界部として判定したり、流路領域３ａの幅方向中心部などに対して所定閾値以上の輝度変動があった箇所を境界部として判定したりすることで、この境界部より内側の部分が試験片１の展開層３の流路領域３ａであると良好に認識することができる。【００５２】
なお、この後、試験片１における展開層３の非流路領域３ｂの一部に形成されている孔部８を画像処理により検出することで、試験片１における固定化試薬部６の試験片長手方向に対する位置を認識する。ここで、孔部８の位置検出方法としては、適当な閾値で２値化した画像に対してパターンマッチングを行う方法が考えられる。なお、孔部８などの固定化試薬部６の試験片長手方向に対する位置を認識するための印を別個に設けずに、例えば、試験片１の端部からの距離に基づいて、固定化試薬部６の試験片長手方向位置を認識することも可能である。なお、この固定化試薬部６の試験片長手方向に対する位置認識動作は、展開層３の流路領域３ａの幅認識動作を行う前に実行してもよい。【００５３】
以上のようにして、展開層３の流路幅判定情報と固定化試薬部６の試験片長手方向位置情報とに基づき、固定化試薬部６が設けられている領域を正確に認識する。そして、この後、液体試料が固定化試薬部６まで展開して呈色した状態で、上記のように位置認識を行った固定化試薬部６の呈色状態を測定し、分析対象物の濃度に換算して、分析結果を出力する。なお、これに限るものではなく、固定化試薬部６を含む広い領域を測定した後に、固定化試薬部６の領域に相当する箇所の測定データを濃度測定用データとして入力してもよい。【００５４】
上記方法によれば、液体試料が展開層３の流路領域３ａに展開されていない状態で、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とを横切るように試験片１を測定することにより、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７との輝度の差が大きい状態で、これらの境界部を良好に認識することができる。これにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲も良好に設定できて、良好に設定された測定範囲での呈色部としての固定化試薬部６の測定を行うことができて測定時の信頼性および測定精度が向上する。【００５５】
また、液体試料が展開されていない状態では、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とは、それぞれ製品出荷時とほぼ同じ呈色状態であり、各試験片１の展開層３の輝度も安定しているので、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とを識別するための判断基準となる輝度変動閾値を良好かつ比較的容易に設定することができ、この結果、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７との境界部をより正確にかつ素早く識別することが可能となり、良好な信頼性を維持できるとともに判別作業時間の短縮化を図ることができる。また、測定時の展開層３の流路領域３ａ内でも幅方向に対してほぼ均一な呈色状態であるので、展開層３の流路領域３ａの幅を良好に認識することができて、これによっても、測定時の信頼性および測定精度が向上する。【００５６】
なお、上記実施の形態においては、試験片１における固定化試薬部６の試験片長手方向に対する領域を認識するために、孔部８や試験片１の端部からの距離を利用するなどして識別した場合を述べたが、これに限るものではなく、試験片１における固定化試薬部６の試験片長手方向に対する領域を認識する方法として、固定化試薬部６が呈色した状態で、この濃度変化（輝度変動）状態に基づいて判定するようにしてもよい。【００５７】
また、上記実施の形態では、流出阻止ライン７が、多孔性担体からなる展開層３にレーザ光を照射して展開層３の一部を溶融硬化させることにより形成されている場合を述べたが、これに限るものではなく、別途に、液体を通さない仕切り用部材をライン状に配設して液体試料が外側に流出しないように構成した試験片の場合にも適用可能である。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２として、実施の形態１の液体試料分析方法における試験片の位置ずれ補正方法について説明する。ただし、以下の位置ずれ補正方法は、流路領域と流出阻止ラインとを横切るように画素を走査する実施の形態１の液体試料分析方法と同時に行う場合に限らず、従来からの一般的な液体試料分析方法においても適応可能である。【００５８】
図９，図１０，図１１（ａ），図１１（ｂ），図１２，図１３，図１４は実施の形態２における試験片１とその測定装置を示す。【００５９】
図２０に示した従来例との違いは、試験片１の一部に孔部８（図１参照）等からなる基準マーク２３が追加されている点、並びに、基準マーク検出ステップＳ１−ａと試験片位置ずれ補正ステップＳ１−ｂが追加されている点である。【００６０】
また、試験片１のより詳しい構造についても従来の構造である図２０と異なっているが、それについては後述する。それ以外の図２０と同じ番号の構成については、図２０の説明と同じであるので、ここでは説明を省略する。【００６１】
保持台１１の上に配置された試験片１を、光源１２で照射し、絞り１３、集光レンズ１４および撮像素子１５からなる光学系で撮影している。画像生成ステップＳ１に次いで基準マーク検出ステップＳ１−ａでは、画像生成ステップＳ１において生成された濃淡画像から基準マーク２３の位置を検出する。【００６２】
試験片位置ずれ補正ステップＳ１−ｂでは、濃淡画像に対して試験片の位置ずれを補正する画像処理を施すよう構成されている。【００６３】
この実施の形態の試験片１は図１０に示すように構成されている。【００６４】
試験片１は、展開層３が２本の流出阻止ライン７によって中央の流路領域３ａとそれ以外の非流路領域３ｂに分離されており、さらに、基準マーク２３が非流路領域３ｂに設けられている。この基準マーク２３の形成位置は、固定化試薬部６と相対的な位置関係を決めて形成した。具体的には、固定化試薬部６の特定の位置からＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ規定の距離だけ離れた規定の位置に基準マーク２３を形成している。【００６５】
展開層３は、従来例と同様にニトロセルロースの多孔質担体である。支持体２は、ポリエチレンテレフタレートの液体不透過性シートである。展開層３の厚みは０．２５ｍｍ、支持体２の厚みは０．５ｍｍである。基準マーク２３は、展開層３と支持体２を貫く貫通孔で形成されている。【００６６】
基準マーク２３の貫通孔は、ＣＯ２レーザマーカ装置を用いて、ＣＯ２レーザを展開層３の面に対して垂直に一定出力で一定時間照射して、展開層３と支持体２を溶融させることで形成した。この方法で形成した貫通孔３を図１１（ａ），図１１（ｂ）に示す。【００６７】
図１１（ａ）は基準マーク２３の断面図である。基準マーク２３の直径は、展開層３の部分が約０．６ｍｍ、支持体２の部分が約０．３ｍｍとなっていた。これは、展開層３のニトロセルロースが、支持体２のポリエチレンテレフタレートよりも熱により融解しやすい材質であることによる。図１１（ｂ）は、この基準マーク２３を展開層３の側から見た平面図である。この図のように、基準マーク２３は円形の輪郭線が２重に見える。【００６８】
この基準マーク２３を有した試験片１が載置される保持台１１は、表面が展開層３と支持体２よりも暗色系に塗装されている。具体的には、展開層３および支持体２は白地のものを使用しており、保持台１１の表面に黒色の塗装を施している。【００６９】
この保持台１１に試験片１を配置した状態において、撮像素子１５で撮像した濃淡画像では、基準マーク２３の部分が図１３のように保持台１１の黒色に見えることになる。展開層３および支持体２は白地のものを使用しているため、濃淡画像を基準マーク２３の周りで切り出すと、図１３のように、白黒のコントラストが強い基準マーク２３の部分画像が得られる。【００７０】
基準マーク検出ステップＳ１−ａでは、この部分画像を用いて、濃淡画像上での基準マーク２３の位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を求める。【００７１】
以下に、位置ずれ補正前基準マーク位置を求める手順について、図１２を用いて説明する。【００７２】
図１２は、実施の形態２における、位置ずれ補正前基準マーク位置を求める手順を説明するためのフローチャートである。【００７３】
ステップａ−１において、部分画像を所定の閾値により閾値処理し、２値画像を生成する。図１３の部分画像を所定の閾値にて閾値処理すると、図１４に示すような２値画像が得られた。ここで、所定の閾値としては、０〜２５５のレンジに対して、閾値：１００を用いた。【００７４】
ステップａ−２において、ステップＳ１にて生成した２値画像に対し、ラベリング処理を行い、黒画素の連結成分を抽出する。図１４の２値画像の例では、黒画素の連結成分は貫通孔に対応する１つの連結成分だけしか存在していないが、場合によっては、展開層３に付着したゴミや撮像素子１５のノイズなどの影響によって生じた連結成分が他に存在することがある。【００７５】
ステップａ−３において、抽出した連結成分それぞれの特徴パラメータを調べて貫通孔の特徴に合致する連結成分を１つ抜き出す。連結成分の特徴パラメータとは、面積、円形度、あるいは周囲長などの物体の形状を示す数値である。最も単純な方法としては、貫通孔に対応する黒画素の連結成分の面積がどのくらいになるかを実測しておき、面積の範囲を決定しておけばよい。【００７６】
次のステップａ−４において、貫通孔の連結成分の重心座標を求める。２値画像における重心座標は、連結成分を構成する全ての画素のＸ座標とＹ座標のそれぞれの平均値として求めることが出来る。ここで検出した重心座標を基準マーク２３の位置ずれ補正前基準マーク位置とする。【００７７】
以上のステップａ−１〜ステップａ−４までの手順を経て、基準マーク２３の位置ずれ補正前基準マーク位置が決定する。【００７８】
次に、試験片位置ずれ補正ステップＳ１−ｂでは、基準マーク検出ステップＳ１−ａで求めた位置ずれ補正前基準マーク位置を、所定の位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように、画像生成ステップＳ１で生成される濃淡画像を平行移動することで、試験片１の位置ずれを補正することが出来る。【００７９】
以上のように、実施の形態２においては試験片１の非流路領域３ｂに基準マーク２３を設けることによって、画像処理による試験片の位置ずれ補正を行い、呈色部判定ステップＳ２における固定化試薬部６の範囲が正確に認識されるため、測定精度を上げることが出来る。そして、実施の形態１の液体試料分析方法において位置ずれ補正を行うことにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲を良好に設定でき、さらに、試験片１の位置がずれたとしても位置ずれを補正することができるため、呈色部の測定の信頼性と測定精度を向上させることができる。【００８０】
また、基準マーク２３の形状を、図１１に示すような貫通孔とし、さらに保持台１１を黒色に着色することで、基準マーク検出ステップＳ１−ａにおける濃淡画像上の基準マークのコントラストを高め、良好な２値画像を得ることが出来、基準マークの検出精度が高くなる。【００８１】
また、展開層３を、流出阻止ライン７によって流路領域３ａとそれ以外の非流路領域３ｂに分割した構造としたが、本発明を適用可能な構造はこれに限定されない。
（実施の形態３）
図１５（ａ），図１５（ｂ），図１５（ｃ）はそれぞれ試験片１の別の具体例を示す。【００８２】
図１５（ａ）に示した試験片１は、実施の形態２の試験片１に見られた支持体２が設けられていない場合で、基準マーク２３が展開層３のみを貫く貫通孔であり、さらに、流出阻止ライン７も無いため、展開層３の全体が流路領域となっている点が図１０の試験片１とは異なる。【００８３】
このような構造の試験片１でも、暗色に塗装された保持台１１と組み合わせれば、図１３に示したような基準マーク２３の濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。【００８４】
図１５（ｂ）に示した試験片１は、実施の形態２の試験片１に見られた流出阻止ライン７が無く、展開層３の全体が流路部となっている点が、図１０の試験片１とは異なる。基準マーク２３は、展開層３と支持体２との両方を貫く貫通孔となっている。【００８５】
このような構造の試験片１でも、黒色に塗装された保持台１１と組み合わせれば、図１３に示したような基準マークの濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。【００８６】
図１５（ｃ）に示した試験片１は、実施の形態２の試験片１に見られた非流路領域３ｂが存在しない代わりに、支持体２の一部が露出している点が、図１０の試験片１と異なる。【００８７】
詳しくは、支持体２は、展開層３の判定部２を含む面の反対の面を覆い一部が前記展開層３の近傍で露出した露出部２２ａを有している。基準マーク２３は、支持体２が露出している露出部２２ａに存在し、支持体２のみを貫く貫通孔となっている。【００８８】
このような構造の試験片１でも、黒色に塗装された保持台１１と組み合わせれば、図１３に示したような基準マークの濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。【００８９】
ここでは、流出阻止ラインが形成されない試験片を例に説明したが、１または複数対の流出阻止ライン７が形成されていても、同様に適応可能である。【００９０】
このように、実施の形態１の液体試料分析方法において位置ずれ補正を行うことにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲を良好に設定でき、さらに、試験片１の位置がずれたとしても位置ずれを補正することができるため、呈色部の測定の信頼性と測定精度を向上させることができる。【００９１】
（実施の形態４）
図１６（ａ）、図１６（ｂ）はそれぞれ試験片１の別の具体例を示す。【００９２】
図１５に示した実施の形態３の試験片１では、基準マーク２３の濃淡画像のコントラストを高めるために、保持台１１の色を暗色系にしていたが、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示す構造の試験片１ならば、保持台１１の色に関係なく、図１３に示したようなコントラストの高い基準マークの濃淡画像を得ることが出来る。【００９３】
図１６（ａ）に示した試験片１は、流出防止ライン７が無く、展開層３の全体が流路領域となっており、さらに、支持体２の下に暗色系の具体的には黒色の遮光層２８を設けている点が、図１０の試験片とは異なる。この場合の基準マーク２３の断面図および平面図を図１７（ａ）、図１７（ｂ）に示す。基準マーク２３は、図１７（ａ）の断面図に示すように、展開層３から支持体２までを貫く孔となっており、図１７（ｂ）の平面図に示すように、遮光層２８が露出して黒く見えるため、支持台１１の塗装色に関係なく、図１３に示したような基準マークの濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。【００９４】
図１６（ｂ）に示した試験片１は、流出防止ライン７が無く、展開層３の全体が流路領域となっており、さらに、支持体２が展開層３の表面色よりも暗色系の遮光層としても作用しており、具体的には黒色になっている点が、図１０の試験片と異なる。基準マーク２３の断面図および平面図を図１８（ａ）、図１８（ｂ）に示す。基準マーク２３は、図１８（ａ）の断面図に示すように、展開層３のみを貫く孔となっている。このような構造の試験片では、図１８（ｂ）の平面図に示すように、支持体２が露出して黒く見えるため、支持台１１の塗装色に関係なく、図１３に示したような基準マークの濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。【００９５】
ここでは、流出阻止ラインが形成されない試験片を例に説明したが、１または複数対の流出阻止ライン７が形成されていても、同様に適応可能である。【００９６】
このように、実施の形態１の液体試料分析方法において位置ずれ補正を行うことにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲を良好に設定でき、さらに、試験片１の位置がずれたとしても位置ずれを補正することができるため、呈色部の測定の信頼性と測定精度を向上させることができる。【００９７】
（実施の形態５）
図１９は試験片１の別の具体例を示す。【００９８】
実施の形態２においては、基準マーク２３は１箇所のみ設け、平行移動のみの位置ずれを補正したが、基準マークを複数箇所に設ければ、平行移動のみならず、回転や拡大・縮小を含む位置ずれを補正することが出来る。【００９９】
図１９は、実施の形態２〜実施の形態４における基準マーク２３を複数箇所に設けた場合の試験片１で、図１０に示した試験片における基準マーク２３の代わりに、４箇所の基準マーク３１，３２，３３，３４を設けている。【０１００】
このように基準マークが複数ある場合には、基準マーク検出ステップＳ１−ａにおいて、それぞれの基準マーク位置を図１２のフローチャートで説明した手順によりそれぞれ求め、試験片位置ずれ補正ステップＳ１−ｂにおいて、各基準マーク位置が、それぞれの位置ずれ補正前基準マーク位置に対応する所定の位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように、画像生成ステップＳ１で生成される濃淡画像を平行移動、回転および拡大・縮小することで、試験片１の位置ずれを補正することが出来る。【０１０１】
このような、画像の平行移動、回転、および拡大・縮小は一般にアフィン変換として知られる線形座標変換の処理を濃淡画像に施すことで可能である。【０１０２】
上記の各実施の形態において、保持台１１の色は黒、また、展開層３、および支持体２の色は白のものを用いたが、基準マークの中心とそれ以外の領域のコントラストが高くなる色であれば、この組み合わせに限定されない。【０１０３】
また、複数の基準マークを、各基準マークを頂点とする２次元図形が対称軸を持たない図形になるように配置することが好ましい。さらに、各基準マークを頂点とする２次元図形が対称点を持たない図形になるように配置することが好ましい。つまり、展開層の展開方向に平行な中心線あるいは中心点もしくはその両方に対して各基準マークが非対称な位置に形成されることにより、試験片が表裏あるいは前後に不正な装着が行われた場合に検出することができる。【０１０４】
図２１（ａ）、図２１（ｂ）は本発明の実施の形態５における非対称の基準マークを備える試験片の構造図であり、図２１（ａ）は表面図、図２１（ｂ）は裏面図である。【０１０５】
図２１（ａ）、図２１（ｂ）において、基準マーク４１，４２，４３は貫通孔であるため、裏面にも設けられている。【０１０６】
試験片１は、図９の構成図に示すように、保持台１１に装着して使用するが、試験片１の前後、裏表、または前後裏表の両方を間違って装着される場合もある。また、試験片１を保持台１１に装着するときの挿入位置の深さが適正でない場合もある。【０１０７】
このように、試験片１の装着状態が不正な場合は、正しく測定することが出来ない。【０１０８】
図２２は実施の形態５における正しく試験片を装着した状態を示す図、図２３は実施の形態５における前後を逆に試験片を装着した状態を示す図、図２４は実施の形態５における表裏を逆に試験片を装着した状態を示す図、図２５は実施の形態５における前後表裏を逆に試験片を装着した状態を示す図である。【０１０９】
図２２に示す画像の装着状態は、正しい装着状態であり、試験片１の前後と表裏が正しく、かつ、挿入位置の深さも適正である。【０１１０】
図２３に示す画像の装着状態は、挿入位置の深さは適正であるが、試験片１の前後が逆である。【０１１１】
図２４に示す画像の装着状態は、試験片１の表裏が逆であり、挿入位置の深さも深すぎる。【０１１２】
図２５に示す画像の装着状態は、試験片１の前後及び表裏が逆であり、挿入位置の深さも深すぎる。【０１１３】
また、画像中の特定の位置・大きさの基準マーク探索範囲１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃを設ける。基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃはそれぞれ基準マーク４１〜基準マーク４３に対応し、試験片１が正しく装着された状態で基準マーク４１〜基準マーク４３の像が納まっている範囲とする。表裏または前後の装着不良のみを検出する場合には、この基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃは、試験片１や保持台１１の寸法誤差により像の位置がずれることを考慮し、ある程度余裕を持たせた大きさとするのが望ましい。例えば、基準マーク探索範囲の形を矩形とし、その一辺の長さが基準マークの像の直径の２〜３倍になるようにすると良い。【０１１４】
以下に、図２２〜図２５の装着状態を認識する方法について詳細に説明する。【０１１５】
まず、画像上の基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ内に、基準マークが存在するかどうかを判定する。基準マークの確認方法は実施の形態２〜４と同様である。【０１１６】
そして、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ全ての範囲内に、基準マークが存在していれば、試験片１が正しく装着されていると判断する。図２２〜図２５のそれぞれの画像に対し、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃが存在しているかどうかを判定した結果を図２６に示す。図２６は実施の形態５における基準マークの識別パターンを示す図である。この結果が示すように、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ全ての範囲内に基準マークが存在していると判定されるのは、試験片１の前後、表裏、及び挿入位置の深さが正しく装着された図２２の場合だけである。これは、基準マーク４１〜基準マーク４３を、線対称にも点対称にもならないように配置したためである。【０１１７】
そして、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ全ての範囲内に基準マークが存在しておらず、装着不具合があると判断した場合には、クロマトグラフィー測定を中止し、警告等を発する。また、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ全ての範囲内に基準マークが存在している場合には、上述の補正処理を実施する。【０１１８】
なお、上記各実施の形態では、基準マーク４１〜基準マーク４３を貫通孔として作成したが、印刷により作成したものでも良い。印刷の場合には、表面だけでなく、貫通孔としたならば開口部となる裏面の位置にも基準マークを印刷する。【０１１９】
また、ここでは基準マークとして３個を設ける場合を例に説明したが、基準マークを、線対称にも点対称にもならないように配置すればよく、個数は任意である。【０１２０】
このように、実施の形態１の液体試料分析方法において位置ずれ補正を行うことにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲を良好に設定でき、さらに、試験片１の位置がずれたとしても位置ずれを補正することができるため、呈色部の測定の信頼性と測定精度を向上させることができる。【０１２１】
なお、実施の形態２〜実施の形態５について、実施の形態１と同時に実施する場合について説明したが、呈色部等の位置を認識することなく、試験片の位置ずれ補正のみに用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明にかかる液体試料分析方法は、展開層に対して液体試料が供給され、展開層の流路領域が流出阻止ラインによって区切られている各種の試験片を用いた分析方法に適用可能である。
【図１】
2009128205.tif 000003
【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図３】
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【図４】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料が展開される展開層に、液体試料が前記展開層の流路領域から外部に流出することを阻止する流出阻止ラインが形成され、展開層の流路領域の一部に、試薬が固定化された呈色部が設けられた試験片を用いて、
試験片に添加された液体試料を展開層の流路領域で展開させ、呈色部の呈色状態を光学的に検出して液体試料中の分析対象物の分析を行う液体試料分析方法であって、
展開層の流路領域に液体試料が展開されていない状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を光学的に測定し、この測定データに基づいて、展開層の流路幅を判定することを特徴とする液体試料分析方法。
【請求項２】
試験片を含む画像を撮像素子で撮像し、前記画像の画素を展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように走査することで展開層の流路幅を判定することを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項３】
展開層の流路幅判定情報に基づいて、呈色部を測定または呈色部の測定情報を入力することを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項４】
流出阻止ラインが、多孔性担体からなる展開層にレーザ光を照射して展開層の一部を溶融硬化させることにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項５】
試験片に添加された液体試料に対してクロマトグラフィーを用いて展開させて測定することを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項６】
前記試験片が、前記呈色部と相対的な位置に前記呈色部を含む面から前記展開層を貫通する孔で形成された基準マークとを備えることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項７】
前記試験片が、
前記展開層の前記呈色部を含む面の反対の面を覆う支持体と、
前記呈色部を含む面から前記展開層および前記支持体を貫通する孔である少なくとも１つの基準マークと
を備えることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項８】
前記試験片が、
前記展開層の前記呈色部を含む面の反対の面を覆い一部が前記展開層の近傍で露出した露出部を含む支持体と、
前記露出部から前記支持体を貫通する孔である基準マークと
を備えることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項９】
前記試験片が、
前記展開層に直接または支持体を介して貼り合わされ、前記展開層の表面色よりも暗色系の遮光層と、
前記呈色部を含む面から前記展開層を貫通し前記遮光層の一部を露出させた孔である基準マークと
を備えることを特徴とする請求項１記載の液体試料分析方法。
【請求項１０】
前記基準マークが、レーザ溶融によって形成された、前記呈色部を含む面の断面が円形の孔であることを特徴とする請求項６記載の液体試料分析方法。
【請求項１１】
前記基準マークが複数形成され、前記展開層の展開方向に平行な中心線および中心点に対して非対称な位置に配置されることを特徴とする請求項６記載の液体試料分析方法。
【請求項１２】
前記基準マークとして、前記貫通孔に代わり、前記貫通孔の開口部となる部分に印刷マークを形成することを特徴とする請求項６記載の液体試料分析方法。
【請求項１３】
前記光学的な測定の前に、
前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、
前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、
前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップと
を備えることを特徴とする請求項６記載の液体試料分析方法。
【請求項１４】
前記光学的な測定の前に、
前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、
前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、
前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップと
を備えることを特徴とする請求項９記載の液体試料分析方法。
【請求項１５】
前記光学的な測定の前に、
前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、
前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、
前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に全て存在するかを確認する装着不良検出ステップと、
前記装着不良検出ステップにて前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に１つでも存在しない場合には処理を中止する処置中止ステップと、
前記装着不良検出ステップにて前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に全て存在する場合には前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップと
を備えることを特徴とする請求項１１記載の液体試料分析方法。
【請求項１６】
前記基準マーク検出ステップは、
前記濃淡画像を所定の閾値で２値化し、連結成分の重心を前記基準マークの位置ずれ補正前基準マーク位置とすることを特徴とする請求項１３記載の液体試料分析方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的な信号検出方法を用いて液体試料中に含まれる分析対象物の分析を行う液体試料分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血液や血漿、尿などの液体試料中に含まれる分析対象物を測定して分析する手法として、いわゆるバイオセンサと称される試験片に、液体試料を添加し、この液体試料を試験片上の展開層でクロマトグラフィーを用いて展開させ、所定箇所に固定化された分析対象物をその光学特性を利用して読み取って、液体試料中の分析対象物を分析する液体試料分析方法や液体試料分析装置は既に知られている（例えば、特許文献１、２等）。
【０００３】
図５（ａ）に示すように、前記試験片２０は、薄板矩形状の支持体２上に、多孔質担体からなる展開層３が配設され、一端部には、液体試料が添加される添加部（いわゆる点着部）４が設けられて、添加部４に添加された液体試料が、展開層３を毛細管現象などにより流れて展開するよう構成されている。また、展開層３における添加部寄り箇所などに、標識試薬が含まれた標識試薬部５が配設されているとともに、所定の箇所に、特異抗体が固定化された固定化試薬部６が配設されている。そして、血液や血漿などの液体試料を添加部４に添加すると、この液体試料が、試験片２０上の展開層３を、特異抗体（固定化試薬部６の特異抗体とは異なる特異抗体）が結合した標識試薬部５の標識試薬と反応しながら展開して、固定化試薬部６の特異抗体と結合反応し、液体試料中の分析対象物の濃度に応じて固定化試薬部６が呈色するものである。そして、試料分析装置は、前記試験片２０の固定化試薬部６の呈色状態を測定して分析対象物の濃度に換算して、分析結果を出力するよう構成されている。
【０００４】
図６に示すように、液体試料分析装置１０’は、試験片２０を上に載せた状態で保持する保持台１１と、試験片２０に光を照射するランプや発光ダイオードや半導体レーザ等などからなる光源１２と、光源１２からの散乱光（または透過光、もしくは反射光）の絞りを行う絞り１３と、絞り１３を通って来た光を集める集光レンズ１４と、この光を集光させ、試験片２０の表面の像を結像させるＣＣＤなどの撮像素子１５と、撮像素子１５からの電気信号をデジタル信号に変換して、画像処理などを行うなどして、試験片２０に設けられた呈色部としての固定化試薬部６の呈色度合（輝度）を吸光度として算出し、前記吸光度を利用してあらかじめ記憶されている濃度換算式から液体試料中の分析対象物の濃度を計算して出力する図外の制御部などを備えている。なお、ＣＣＤなどの撮像素子１５を用いることで、試験片２０の展開層３に生じるバックグラウンドの呈色部分を減算処理によって取り除いたり、呈色を色調補正によって補正することで測定精度を高めたりすることができる利点も有している。
【０００５】
図２０は試験片を用いた従来の測定方法を示している。
【０００６】
１は試験片で、液体試料中の測定対象物の濃度に応じて呈色を示す固定化試薬部６を備えている。固定化試薬部６の呈色度を読み取るための光学系は、光源１２、絞り１３、集光レンズ１４および撮像素子１５で構成されている。
【０００７】
試験片１は光源１２により照明され、試験片１の表面の散乱光は、絞り１３、および集光レンズ１４を介して撮像素子１５で受光される。
【０００８】
撮像素子１５により撮像した画像を処理するステップは、画像生成ステップＳ１、呈色度判定ステップＳ２、結果出力ステップＳ３で構成されている。
【０００９】
画像生成ステップＳ１では、撮像素子１５から出力される画像信号を濃淡画像として画像メモリ（図示せず）に格納する。呈色度判定ステップＳ２では、固定化試薬部６の呈色度を算出し、結果出力ステップＳ３において、測定結果を液晶ディスプレイなどの表示デバイス（図示せず）に出力する。
【００１０】
ところで、この種の試験片２０は、試験片２０の展開層３の両側面部が開放されていると、毛細管現象により展開層３を浸透して展開する液体試料や標識試薬が、両側面部から流出したり蒸発したりするため、多量の液体試料が必要になったり、浸透方向が乱れて呈色状態が不安定となったりするおそれがある。これに対処するものとして、特許文献３に、試験片の展開方向（浸透方向）に対して平行である両側面部を、レーザ光を照射して溶融硬化させて密閉させた構造が提案されている。
【００１１】
この構成を採用すると、試験片の両側面部が密閉されて液体試料や標識試薬が試験片の両側面部から蒸発したり流出したりすることを阻止できるので、液体試料や標識試薬の少量化を図ることができるとともに、液体試料や標識試薬の展開状態が良好となるように整流させて精度の向上を図ることができる。ここで、図５（ｂ）に示すように、展開部３における液体試料が流れる流路領域３ａが、試験片２０’よりも細幅となるように、試験片２０’の側面部よりも幅方向内側の、側面部に沿って長手方向に延びるラインに沿ってレーザ光を照射するなどして、展開部３の一部を溶融硬化させることが考えられる。なお、図５（ｂ）における７は、レーザ光を照射するなどして溶融硬化させることで形成されて、液体試料や標識試薬が側方（試験片２０’の幅方向）に展開して流出することを阻止する流出阻止ライン、３ａは、展開層３において、液体試料や標識試薬が実際に流れる展開層３の流路領域、３ｂは、展開層３において、液体試料や標識試薬が流れない非流路領域である。また、図５（ｂ）においては、展開層３における幅方向左右の２箇所にそれぞれ２本ずつ流出阻止ライン７が形成されている場合を示している。
【００１２】
このように、試験片２０’の両側面部よりも内側に、試験片２０’の両側面部に略平行となる流出阻止ライン７を形成して、実質的に液体試料や標識試薬が展開する展開層３の流路幅を小さくすることで、液体試料の添加必要量を少なく抑えることが可能となる。また、呈色部としての固定化試薬部６や標識試薬部５もこの流路幅に合わせて細幅とすることで、固定化試薬や標識試薬を減量化できる。
【００１３】
上記のように、試験片２０’に流出阻止ライン７を形成して、実質的に液体試料や標識試薬が展開する展開層３の流路幅を試験片２０’の幅よりも小さく構成した場合には、流出阻止ライン７よりも試験片幅方向の内側の箇所（流路領域３ａ）しか呈色しない。したがって、このように流出阻止ライン７が形成されている試験片２０’を用いた場合には、呈色部としての固定化試薬部６の呈色度合を測定する際に、実質的に展開層３として機能する流路領域３ａの幅を予め認識した上で、固定化試薬部６が設けられている箇所を測定領域として設定することが好ましい。
【００１４】
しかしながら、実際には、保持台１１に試験片２０’を固定した際の位置変動や、試験片２０’における固定化試薬部６や展開層３、流出阻止ライン７の形成位置の製造工程での変動などの位置決め精度を低下させる各種の阻害要因があるため、毎回の測定において正確に同じ位置に流路領域３ａや固定化試薬部６があると仮定することはできない。したがって、測定を行う毎に試験片２０’を撮像素子１５により認識して、展開層３の流路幅を検出することが好ましい。
【００１５】
この展開層３の流路幅を認識する従来の方法としては、液体試料を試験片２０’に添加して液体試料が展開層３に展開された状態で、この展開層３を撮像した画像を生成し、流出阻止ライン７を含めた展開層３を横切るような走査ラインＬ１上の画素を検出する。ここで、図７は、流出阻止ライン７が形成されている試験片２０’（図５（ｂ）参照）を、液体試料分析装置１０’で測定している状態を示し、図８（ａ）は、その撮像画像の一例を示し、図８（ｂ）は、前記撮像画像に対応する箇所の輝度を示している。そして、展開層３の幅方向中心部から輝度変動の少ない領域、例えば図８（ａ）における領域Ｄが、流出阻止ライン７よりも内側であると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平７−５１１０号公報
【特許文献２】特開２００１−４６１３号公報
【特許文献３】特許３５４２９９９号公報
【特許文献４】特開２０００−２６６７５２号公報
【特許文献５】国際公開番号ＷＯ０１／０９２８８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、試験片２０’の展開層３の流路幅を認識すべく、液体試料が展開された状態で展開層３を幅方向に測定しても、流出阻止ライン７の境界部を良好には認識できず、ひいては、測定範囲の設定精度が低下して、ひいては測定データの信頼性の低下を招く不具合が生じる。
【００１８】
つまり、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、液体試料を展開層３に展開させると、多孔質担体からなる展開層３の流路領域３ａに液体試料が浸透した状態となり、また、流出阻止ライン７への液体試料のにじみなどを生じるため、展開層３の流路領域３ａの輝度と、流出阻止ライン７の輝度との差が小さくなって、流出阻止ライン７の境界部が不明瞭となり、流出阻止ライン７を展開層３の流路領域３ａの一部であると誤認してしまうおそれがあった。このように、誤認してしまった場合には、測定してデータとして入力した展開層３の流路幅や固定化試薬部６の測定幅が実際よりも広い領域と誤認してしまい、測定データの信頼性の低下を招くおそれがあった。
【００１９】
また、液体試料によって、展開層３の流路領域３ａにおけるバックグラウンドの呈色状況が試験片２０’ごとに変化して、これに伴って各測定における輝度や呈色度合も変動してしまう。この結果、展開層３の流路幅を認識するための判断基準となる輝度変動閾値を良好に設定することが困難となり、ひいては、展開層３の流路幅を認識するための判別作業も困難となって信頼性が低下したり、判別作業に時間がかかったりする問題点も生じる。
【００２０】
さらに、液体試料を展開層３に展開させた際に、展開層３の流路領域３ａ内において、その幅方向に対して、呈色度合が一定化せずに変動する場合があり（図示せず）、この場合には、展開層３の流路幅を良好に読み取れないおそれがあった。
【００２１】
本発明は前記不具合や問題点を解決するもので、展開層の流路領域から液体試料が外部に流出することを阻止する流出阻止ラインを有する試験片に対して、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界を良好に認識することができる液体試料分析方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記不具合や問題点を解決するために、本発明は、液体試料が展開される展開層に、液体試料が前記展開層の流路領域から外部に流出することを阻止する流出阻止ラインが形成され、展開層の流路領域の一部に、試薬が固定化された呈色部が設けられた試験片を用いて、試験片に添加された液体試料を展開層の流路領域で展開させ、呈色部の呈色状態を光学的に検出して液体試料中の分析対象物の分析を行う液体試料分析方法であって、展開層の流路領域に液体試料が展開されていない状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を光学的に測定し、この測定データに基づいて、展開層の流路幅を判定することを特徴とする。
【００２３】
この方法によれば、液体試料が展開層の流路領域に展開されていない状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を測定するので、液体試料が展開層の流路領域に展開されておらず、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの輝度の差が大きい状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部を良好に認識することができる。また、液体試料が展開されていない状態では、展開層の流路と流出阻止ラインとは、それぞれ製品出荷時とほぼ同じ呈色状態であるので、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを識別するための判断基準となる輝度変動閾値を容易かつ良好に設定することができるとともに、展開層の流路領域内でもほぼ均一な呈色状態であり、この結果、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部をより正確にかつ素早く識別することが可能となり、また、ほぼ均一な呈色状態である展開層の流路領域の幅を良好に認識することができる。
【００２４】
また、本発明は、試験片を含む画像を撮像素子で撮像し、前記画像の画素を展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように走査することで展開層の流路幅を判定することを特徴とする。
【００２５】
液体試料が展開層の流路領域に展開されていない状態の画像を基にして、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を測定するので、液体試料が展開層の流路領域に展開されておらず、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの輝度の差が大きい状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部を良好に認識することができる。
【００２６】
また、本発明は、展開層の流路幅判定情報に基づいて、呈色部を測定または呈色部の測定情報を入力することを特徴とする。
【００２７】
この方法により、展開層の流路幅を良好かつ正確に検出した状態で、呈色部を測定または呈色部の測定情報を入力することができ、ひいては分析作業の精度および信頼性が向上する。
【００２８】
また、本発明は、流出阻止ラインが、多孔性担体からなる展開層にレーザ光を照射して展開層の一部を溶融硬化させることにより形成されていることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明は、試験片に添加された液体試料に対してクロマトグラフィーを用いて展開させて測定することを特徴とする。
【００３０】
また、前記試験片が、前記呈色部と相対的な位置に前記呈色部を含む面から前記展開層を貫通する孔で形成された基準マークとを備えることを特徴とする。
【００３１】
また、前記試験片が、前記展開層の前記呈色部を含む面の反対の面を覆う支持体と、前記呈色部を含む面から前記展開層および前記支持体を貫通する孔である少なくとも１つの基準マークとを備えることを特徴とする。
【００３２】
また、前記試験片が、前記展開層の前記呈色部を含む面の反対の面を覆い一部が前記展開層の近傍で露出した露出部を含む支持体と、前記露出部から前記支持体を貫通する孔である基準マークとを備えることを特徴とする。
【００３３】
また、前記試験片が、前記展開層に直接または支持体を介して貼り合わされ、前記展開層の表面色よりも暗色系の遮光層と、前記呈色部を含む面から前記展開層を貫通し前記遮光層の一部を露出させた孔である基準マークとを備えることを特徴とする。
【００３４】
また、前記基準マークが、レーザ溶融によって形成された、前記呈色部を含む面の断面が円形の孔であることを特徴とする。
【００３５】
また、前記基準マークが複数形成され、前記展開層の展開方向に平行な中心線および中心点に対して非対称な位置に配置されることを特徴とする。
【００３６】
また、前記基準マークとして、前記貫通孔に代わり、前記貫通孔の開口部となる部分に印刷マークを形成することを特徴とする。
【００３７】
また、前記光学的な測定の前に、前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップとを備えることを特徴とする。
【００３８】
また、前記光学的な測定の前に、前記試験片の前記呈色部を含む面をイメージセンサで撮像して濃淡画像を生成する画像生成ステップと、前記濃淡画像から前記試験片の基準マークの位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を算出する基準マーク検出ステップと、前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に全て存在するかを確認する装着不良検出ステップと、前記装着不良検出ステップにて前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に１つでも存在しない場合には処理を中止する処置中止ステップと、前記装着不良検出ステップにて前記位置ずれ補正前基準マーク位置が所定の基準マーク探索範囲内に全て存在する場合には前記位置ずれ補正前基準マーク位置が対応する位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように前記濃淡画像に対し線形座標変換を施すセンサ位置ずれ補正ステップとを備えることを特徴とする。
【００３９】
また、前記基準マーク検出ステップは、前記濃淡画像を所定の閾値で２値化し、連結成分の重心を前記基準マークの位置ずれ補正前基準マーク位置とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、液体試料が展開層の流路領域に展開されていない状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを横切るように試験片を測定することにより、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの輝度の差が大きい状態で、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部を良好に認識することができる。これにより、展開層の流路幅や呈色部の測定範囲も良好に設定できて、良好に設定された測定範囲での呈色部の測定を行うことができて測定時の信頼性および測定精度が向上する。また、液体試料が展開されていない状態では、展開層の流路領域と流出阻止ラインとは、それぞれ製品出荷時とほぼ同じ呈色状態であるので、展開層の流路領域と流出阻止ラインとを識別するための判断基準となる輝度変動閾値を良好かつ比較的容易に設定することができて、展開層の流路領域と流出阻止ラインとの境界部をより正確にかつ素早く識別することが可能となる。また、測定時の展開層の流路領域内でも幅方向に対してほぼ均一な呈色状態であるので、展開層の流路領域の幅を良好に認識することができて、これによっても、測定時の信頼性および測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法に用いる試験片の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法に用いる液体試料分析装置を簡略的に示す斜視図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法に用いる試験片における、液体試料を展開させていない状態での、展開層の流路領域およびその近傍箇所の撮像画像の拡大図，（ｂ）本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法における対応する箇所の走査ラインＬでの輝度を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る液体試料分析方法に用いる試験片における、液体試料を展開させた状態での、展開層の流路領域およびその近傍箇所の撮像画像の拡大図
【図５】（ａ）流出阻止ラインを有しない従来の試験片の斜視図，（ｂ）流出阻止ラインを有する従来の試験片の斜視図
【図６】流出阻止ラインを有しない従来の試験片を液体試料分析装置で測定している状態を簡略的に示す斜視図
【図７】流出阻止ラインを有する従来の試験片を液体試料分析装置で測定している状態を簡略的に示す斜視図
【図８】（ａ）従来の液体試料分析方法に用いる試験片における、液体試料を展開させた状態での、展開層の流路領域およびその近傍箇所の撮像画像の拡大図，（ｂ）従来の液体試料分析方法における対応する箇所の走査ラインＬ１での輝度を示す図
【図９】本発明の実施の形態２における試験片を用いた測定方法の構成図
【図１０】同実施の形態の試験片の構造図
【図１１】（ａ）同実施の形態の基準マークの拡大断面図，（ｂ）同実施の形態の基準マークの平面図
【図１２】同実施の形態の位置ずれ補正前基準マーク位置を求める手順を説明するためのフローチャート
【図１３】同実施の形態の基準マーク周辺の部分画像
【図１４】同実施の形態の基準マーク周辺の２値画像
【図１５】（ａ）本発明の実施の形態３における試験片の別の構造図，（ｂ）本発明の実施の形態３における試験片の別の構造図，（ｃ）本発明の実施の形態３における試験片の別の構造図
【図１６】（ａ）本発明の実施の形態４における試験片の別の構造図，（ｂ）本発明の実施の形態４における試験片の別の構造図
【図１７】（ａ）同実施の形態の基準マークの拡大断面図，（ｂ）同実施の形態の基準マークの平面図
【図１８】（ａ）同実施の形態における基準マークの拡大断面図，（ｂ）同実施の形態における基準マークの平面図
【図１９】本発明の実施の形態５における試験片の構造図
【図２０】従来の試験片を用いた測定方法の構成図
【図２１】（ａ）本発明の実施の形態５における非対称の基準マークを備える試験片の構造図，（ｂ）本発明の実施の形態５における非対称の基準マークを備える試験片の構造図
【図２２】実施の形態５における正しく試験片を装着した状態を示す図
【図２３】実施の形態５における前後を逆に試験片を装着した状態を示す図
【図２４】実施の形態５における表裏を逆に試験片を装着した状態を示す図
【図２５】実施の形態５における前後表裏を逆に試験片を装着した状態を示す図
【図２６】実施の形態５における基準マークの識別パターンを示す図
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下に、本発明の実施の形態に係る液体試料分析方法を図面に基づき説明する。なお、従来の試験片２０、２０’や液体試料分析装置１０’と同様な機能の構成要素には同符号を付す。
（実施の形態１）
まず、本発明の液体試料分析方法に用いる試験片について説明する。本発明の液体試料分析方法では、図１に示す試験片１を用いる。図１に示すように、試験片１は、ポリエチレンテレフタレートなどの液体不透過性材料からなる薄板矩形形状の支持体２上に、ニトロセルロースやガラス濾紙などの多孔質担体からなり、支持体２と略同形で薄板矩形状の展開層３が配設された構成とされている。また、試験片１の展開層３には、試験片１の側面部よりも幅方向に対して内側となる位置で、試験片１の側面部に略平行となるようにレーザ光を照射して多孔質担体を溶融硬化させることで流出阻止ライン７を形成している。そして、血液や血漿などの液体試料が添加された際に、展開層３における流出阻止ライン７の幅方向内側が、液体試料や後述する標識試薬が流れる流路領域３ａとされ、その一方で、流出阻止ライン７より幅方向外側は液体試料や後述する標識試薬が流れない非流路領域３ｂとされている。なお、この実施の形態では、非流路領域３ｂへの液体試料や標識試薬の流出をより確実に阻止するように、展開層３における幅方向左右にそれぞれ２本ずつ流出阻止ライン７が形成されている場合を示しているが、これに限るものではなく、流出阻止ライン７を、流路領域３ａの左右にそれぞれ１本ずつ形成したり、３本以上形成したりしてもよい。
【００４３】
試験片１の一端部側には、液体試料が添加（点着）される添加部（いわゆる点着部）４が設けられ、添加部４に添加された液体試料が展開層３の流路領域３ａを毛細管現象により吸引されて流れる（浸透する）ことで試験片１の他端部側に向けて展開されるよう構成されている。また、展開層３の流路領域３ａにおける添加部４寄りの箇所などに標識試薬が含まれた標識試薬部５が配設されているとともに、展開層３の流路領域３ａにおける所定の箇所（標識試薬部５よりも試験片１の他端部寄り箇所）に、特異抗体が固定化された呈色部としての固定化試薬部６が配設されている。そして、血液や血漿などの液体試料を添加部４に添加すると、この液体試料が、試験片１上の展開層３の流路領域３ａを、特異抗体（固定化試薬部６の特異抗体とは異なる特異抗体）が結合した標識試薬と反応しながら展開して、固定化試薬部６の特異抗体と結合反応し、液体試料中の分析対象物の濃度に応じて固定化試薬部６が呈色して呈色部として機能する。そして、後述する試料分析装置１０は、前記試験片１の固定化試薬部６の呈色状態を測定して分析対象物の濃度に換算し、分析結果を出力するよう構成されている。
【００４４】
なお、図１に示す実施の形態の試験片１では、呈色部としての固定化試薬部６が３箇所に設けられている場合を示しているが、これに限るものではなく、固定化試薬部６は任意の数だけ設けることが可能であり、１箇所または２箇所、あるいは４箇所以上設けられる場合もある。また、図１に示す実施の形態の試験片１では、試験片１における固定化試薬部６の試験片長手方向に対する位置を検知するための孔部８が、展開層３の非流路領域３ｂの一部に形成されている場合を示しているが、これに限るものではない。
【００４５】
上記のように、試験片１の側面部よりも内側に、試験片１の側面部に対して略平行となる流出阻止ライン７を形成して、実質的に液体試料や標識試薬が展開する展開層３の流路幅を小さくすることで、液体試料の添加必要量を少なく抑えることが可能となる。また、呈色部としての固定化試薬部６や標識試薬部５もこの流路幅に合わせることで、固定化試薬部６や標識試薬部５を展開層３の全幅にわたって設ける場合と比較して、固定化試薬や標識試薬の量も減量化できる。
【００４６】
また、図示しないが、展開層３の表面部（少なくとも展開層３の流路領域３ａの表面部）を液体不透過性シートにより覆うことが好ましい。さらに、好ましくは、前記液体不透過性シートにより、添加部４の一部または近傍から、少なくとも固定化試薬部６までの範囲を覆う一方、展開層３の流路領域３ａの下流端部（試験片１の他端部側）においては液体不透過性シートで覆わないように構成する。これにより、液体試料が、展開層３の流路領域３ａより幅方向外側に流出しないだけではなく、展開層３の流路領域３ａの表面における液体不透過性シートで覆った箇所から、蒸発したり乾燥したりすることがなくなり、必要な液体試料の量を最小限に抑えることができる。また、展開層３の流路領域３ａの下流端部においては液体不透過性シートで覆わないことで、この箇所では展開液（液体試料や標識試薬などの液）が蒸発して乾燥するため、液体試料の展開流れ方向（クロマト流れ方向）における上流領域から下流領域までの展開がより促進される利点がある。
【００４７】
次に、本発明の実施の形態に係る液体試料分析方法に用いる液体試料分析装置について説明する。
【００４８】
図２に示すように、この本発明の実施の形態に係る液体試料分析方法に用いる液体試料分析装置１０は、基本的には、図６、図７に示す液体試料分析装置１０’と同様な構成要素を有している。すなわち、液体試料分析装置１０は、試験片１を上に載せた状態で保持する保持台１１と、試験片１に光を照射するランプや発光ダイオードや半導体レーザ等などからなる光源１２と、光源１２からの散乱光（または透過光、もしくは反射光）の絞りを行う絞り１３と、絞り１３を通ってきた光を集める集光レンズ１４と、この光を集光させ、試験片１の表面の像を結像させるＣＣＤなどの撮像素子１５と、撮像素子１５からの電気信号をデジタル信号に変換して、画像処理などを行うなどして、試験片１に設けられた呈色部としての固定化試薬部６の呈色度合（輝度）を吸光度として算出し、前記吸光度を利用してあらかじめ記憶されている濃度換算式から液体試料中の分析対象物の濃度を計算して出力する図外の制御部などを備えている。なお、絞り１３、集光レンズ１４、撮像素子１５により光学系が構成されているが、これに限るものではない。また、ＣＣＤなどの撮像素子１５を用いることで、試験片１の展開層３に生じるバックグラウンドの呈色（発色）部分を減算処理によって取り除いたり、呈色を色調補正によって補正することで測定精度を高めたりすることができる機能も有している。
【００４９】
ただし、本発明の液体試料分析装置１０においては、展開層３として機能する流路領域３ａの幅（すなわち、流路幅）を認識する際の制御部による制御処理が、従来の手法とは異なっている。本発明においては、展開層３の流路領域３ａに液体試料が展開された後ではなくて、展開層３の流路領域３ａに液体試料が展開される前の状態で、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とを横切るように試験片１の輝度を光学的に測定し、この輝度測定データに基づいて、展開層３の流路領域３ａの幅を判定する。
【００５０】
具体的には、まず、試験片１を保持台１１上に載せて固定することにより、保持台１１で試験片１を保持させる。そして、この状態で、展開層３の流路領域３ａに液体試料が展開する前に、すなわち、液体試料を添加部４に添加する前の段階、あるいは、液体試料を添加しているが展開層３の流路領域３ａにおける後述する測定箇所に液体試料が達する前の段階で、撮像素子１５により撮像した画像上で展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とを横切るように画素を走査（走査ラインＬ）し、展開層３の流路領域３ａの幅を判定する。
【００５１】
なお、展開層３の流路領域３ａにおける、走査ラインＬは、液体試料が展開されていない状態では、標識試薬部５や固定化試薬部６が設けられることによっても他の流路領域３ａとの輝度変動が無いので、展開層３の流路領域３ａにおけるどの箇所を測定してもよく、展開層３の流路領域３ａにおける固定化試薬部６が配設されている箇所を走査させてもよい。しかしながら、標識試薬部５や固定化試薬部６が設けられることにより他の流路領域３ａとの輝度変動を生じるおそれがある場合には、輝度変動によって誤って境界部であると誤認するおそれがあるため、このような不具合を生じないように、展開層３の流路領域３ａにおける標識試薬部５や固定化試薬部６が設けられていない箇所を走査することが好ましい。
【００５２】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、液体試料が展開層３の流路領域３ａに展開されていない状態では、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７との境界部を境として輝度の差が大きい（展開層３の流路領域３ａの輝度が流出阻止ライン７の輝度よりも大きい）。したがって、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７との境界部を認識するための輝度変動閾値を予め制御部の記憶部などに記憶させておき、試験片１の展開層３の流路領域３ａにおいて、幅方向への移動距離に対して所定閾値以上の輝度変動があった箇所を境界部として判定したり、流路領域３ａの幅方向中心部などに対して所定閾値以上の輝度変動があった箇所を境界部として判定したりすることで、この境界部より内側の部分が試験片１の展開層３の流路領域３ａであると良好に認識することができる。
【００５３】
なお、この後、試験片１における展開層３の非流路領域３ｂの一部に形成されている孔部８を画像処理により検出することで、試験片１における固定化試薬部６の試験片長手方向に対する位置を認識する。ここで、孔部８の位置検出方法としては、適当な閾値で２値化した画像に対してパターンマッチングを行う方法が考えられる。なお、孔部８などの固定化試薬部６の試験片長手方向に対する位置を認識するための印を別個に設けずに、例えば、試験片１の端部からの距離に基づいて、固定化試薬部６の試験片長手方向位置を認識することも可能である。なお、この固定化試薬部６の試験片長手方向に対する位置認識動作は、展開層３の流路領域３ａの幅認識動作を行う前に実行してもよい。
【００５４】
以上のようにして、展開層３の流路幅判定情報と固定化試薬部６の試験片長手方向位置情報とに基づき、固定化試薬部６が設けられている領域を正確に認識する。そして、この後、液体試料が固定化試薬部６まで展開して呈色した状態で、上記のように位置認識を行った固定化試薬部６の呈色状態を測定し、分析対象物の濃度に換算して、分析結果を出力する。なお、これに限るものではなく、固定化試薬部６を含む広い領域を測定した後に、固定化試薬部６の領域に相当する箇所の測定データを濃度測定用データとして入力してもよい。
【００５５】
上記方法によれば、液体試料が展開層３の流路領域３ａに展開されていない状態で、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とを横切るように試験片１を測定することにより、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７との輝度の差が大きい状態で、これらの境界部を良好に認識することができる。これにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲も良好に設定できて、良好に設定された測定範囲での呈色部としての固定化試薬部６の測定を行うことができて測定時の信頼性および測定精度が向上する。
【００５６】
また、液体試料が展開されていない状態では、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とは、それぞれ製品出荷時とほぼ同じ呈色状態であり、各試験片１の展開層３の輝度も安定しているので、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７とを識別するための判断基準となる輝度変動閾値を良好かつ比較的容易に設定することができ、この結果、展開層３の流路領域３ａと流出阻止ライン７との境界部をより正確にかつ素早く識別することが可能となり、良好な信頼性を維持できるとともに判別作業時間の短縮化を図ることができる。また、測定時の展開層３の流路領域３ａ内でも幅方向に対してほぼ均一な呈色状態であるので、展開層３の流路領域３ａの幅を良好に認識することができて、これによっても、測定時の信頼性および測定精度が向上する。
【００５７】
なお、上記実施の形態においては、試験片１における固定化試薬部６の試験片長手方向に対する領域を認識するために、孔部８や試験片１の端部からの距離を利用するなどして識別した場合を述べたが、これに限るものではなく、試験片１における固定化試薬部６の試験片長手方向に対する領域を認識する方法として、固定化試薬部６が呈色した状態で、この濃度変化（輝度変動）状態に基づいて判定するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態では、流出阻止ライン７が、多孔性担体からなる展開層３にレーザ光を照射して展開層３の一部を溶融硬化させることにより形成されている場合を述べたが、これに限るものではなく、別途に、液体を通さない仕切り用部材をライン状に配設して液体試料が外側に流出しないように構成した試験片の場合にも適用可能である。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２として、実施の形態１の液体試料分析方法における試験片の位置ずれ補正方法について説明する。ただし、以下の位置ずれ補正方法は、流路領域と流出阻止ラインとを横切るように画素を走査する実施の形態１の液体試料分析方法と同時に行う場合に限らず、従来からの一般的な液体試料分析方法においても適応可能である。
【００５９】
図９，図１０，図１１（ａ），図１１（ｂ），図１２，図１３，図１４は実施の形態２における試験片１とその測定装置を示す。
【００６０】
図２０に示した従来例との違いは、試験片１の一部に孔部８（図１参照）等からなる基準マーク２３が追加されている点、並びに、基準マーク検出ステップＳ１−ａと試験片位置ずれ補正ステップＳ１−ｂが追加されている点である。
【００６１】
また、試験片１のより詳しい構造についても従来の構造である図２０と異なっているが、それについては後述する。それ以外の図２０と同じ番号の構成については、図２０の説明と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００６２】
保持台１１の上に配置された試験片１を、光源１２で照射し、絞り１３、集光レンズ１４および撮像素子１５からなる光学系で撮影している。画像生成ステップＳ１に次いで基準マーク検出ステップＳ１−ａでは、画像生成ステップＳ１において生成された濃淡画像から基準マーク２３の位置を検出する。
【００６３】
試験片位置ずれ補正ステップＳ１−ｂでは、濃淡画像に対して試験片の位置ずれを補正する画像処理を施すよう構成されている。
【００６４】
この実施の形態の試験片１は図１０に示すように構成されている。
【００６５】
試験片１は、展開層３が２本の流出阻止ライン７によって中央の流路領域３ａとそれ以外の非流路領域３ｂに分離されており、さらに、基準マーク２３が非流路領域３ｂに設けられている。この基準マーク２３の形成位置は、固定化試薬部６と相対的な位置関係を決めて形成した。具体的には、固定化試薬部６の特定の位置からＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ規定の距離だけ離れた規定の位置に基準マーク２３を形成している。
【００６６】
展開層３は、従来例と同様にニトロセルロースの多孔質担体である。支持体２は、ポリエチレンテレフタレートの液体不透過性シートである。展開層３の厚みは０．２５ｍｍ、支持体２の厚みは０．５ｍｍである。基準マーク２３は、展開層３と支持体２を貫く貫通孔で形成されている。
【００６７】
基準マーク２３の貫通孔は、ＣＯ２レーザマーカ装置を用いて、ＣＯ２レーザを展開層３の面に対して垂直に一定出力で一定時間照射して、展開層３と支持体２を溶融させることで形成した。この方法で形成した貫通孔３を図１１（ａ），図１１（ｂ）に示す。
【００６８】
図１１（ａ）は基準マーク２３の断面図である。基準マーク２３の直径は、展開層３の部分が約０．６ｍｍ、支持体２の部分が約０．３ｍｍとなっていた。これは、展開層３のニトロセルロースが、支持体２のポリエチレンテレフタレートよりも熱により融解しやすい材質であることによる。図１１（ｂ）は、この基準マーク２３を展開層３の側から見た平面図である。この図のように、基準マーク２３は円形の輪郭線が２重に見える。
【００６９】
この基準マーク２３を有した試験片１が載置される保持台１１は、表面が展開層３と支持体２よりも暗色系に塗装されている。具体的には、展開層３および支持体２は白地のものを使用しており、保持台１１の表面に黒色の塗装を施している。
【００７０】
この保持台１１に試験片１を配置した状態において、撮像素子１５で撮像した濃淡画像では、基準マーク２３の部分が図１３のように保持台１１の黒色に見えることになる。展開層３および支持体２は白地のものを使用しているため、濃淡画像を基準マーク２３の周りで切り出すと、図１３のように、白黒のコントラストが強い基準マーク２３の部分画像が得られる。
【００７１】
基準マーク検出ステップＳ１−ａでは、この部分画像を用いて、濃淡画像上での基準マーク２３の位置を表す位置ずれ補正前基準マーク位置を求める。
【００７２】
以下に、位置ずれ補正前基準マーク位置を求める手順について、図１２を用いて説明する。
【００７３】
図１２は、実施の形態２における、位置ずれ補正前基準マーク位置を求める手順を説明するためのフローチャートである。
【００７４】
ステップａ−１において、部分画像を所定の閾値により閾値処理し、２値画像を生成する。図１３の部分画像を所定の閾値にて閾値処理すると、図１４に示すような２値画像が得られた。ここで、所定の閾値としては、０〜２５５のレンジに対して、閾値：１００を用いた。
【００７５】
ステップａ−２において、ステップＳ１にて生成した２値画像に対し、ラベリング処理を行い、黒画素の連結成分を抽出する。図１４の２値画像の例では、黒画素の連結成分は貫通孔に対応する１つの連結成分だけしか存在していないが、場合によっては、展開層３に付着したゴミや撮像素子１５のノイズなどの影響によって生じた連結成分が他に存在することがある。
【００７６】
ステップａ−３において、抽出した連結成分それぞれの特徴パラメータを調べて貫通孔の特徴に合致する連結成分を１つ抜き出す。連結成分の特徴パラメータとは、面積、円形度、あるいは周囲長などの物体の形状を示す数値である。最も単純な方法としては、貫通孔に対応する黒画素の連結成分の面積がどのくらいになるかを実測しておき、面積の範囲を決定しておけばよい。
【００７７】
次のステップａ−４において、貫通孔の連結成分の重心座標を求める。２値画像における重心座標は、連結成分を構成する全ての画素のＸ座標とＹ座標のそれぞれの平均値として求めることが出来る。ここで検出した重心座標を基準マーク２３の位置ずれ補正前基準マーク位置とする。
【００７８】
以上のステップａ−１〜ステップａ−４までの手順を経て、基準マーク２３の位置ずれ補正前基準マーク位置が決定する。
【００７９】
次に、試験片位置ずれ補正ステップＳ１−ｂでは、基準マーク検出ステップＳ１−ａで求めた位置ずれ補正前基準マーク位置を、所定の位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように、画像生成ステップＳ１で生成される濃淡画像を平行移動することで、試験片１の位置ずれを補正することが出来る。
【００８０】
以上のように、実施の形態２においては試験片１の非流路領域３ｂに基準マーク２３を設けることによって、画像処理による試験片の位置ずれ補正を行い、呈色部判定ステップＳ２における固定化試薬部６の範囲が正確に認識されるため、測定精度を上げることが出来る。そして、実施の形態１の液体試料分析方法において位置ずれ補正を行うことにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲を良好に設定でき、さらに、試験片１の位置がずれたとしても位置ずれを補正することができるため、呈色部の測定の信頼性と測定精度を向上させることができる。
【００８１】
また、基準マーク２３の形状を、図１１に示すような貫通孔とし、さらに保持台１１を黒色に着色することで、基準マーク検出ステップＳ１−ａにおける濃淡画像上の基準マークのコントラストを高め、良好な２値画像を得ることが出来、基準マークの検出精度が高くなる。
【００８２】
また、展開層３を、流出阻止ライン７によって流路領域３ａとそれ以外の非流路領域３ｂに分割した構造としたが、本発明を適用可能な構造はこれに限定されない。
（実施の形態３）
図１５（ａ），図１５（ｂ），図１５（ｃ）はそれぞれ試験片１の別の具体例を示す。
【００８３】
図１５（ａ）に示した試験片１は、実施の形態２の試験片１に見られた支持体２が設けられていない場合で、基準マーク２３が展開層３のみを貫く貫通孔であり、さらに、流出阻止ライン７も無いため、展開層３の全体が流路領域となっている点が図１０の試験片１とは異なる。
【００８４】
このような構造の試験片１でも、暗色に塗装された保持台１１と組み合わせれば、図１３に示したような基準マーク２３の濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。
【００８５】
図１５（ｂ）に示した試験片１は、実施の形態２の試験片１に見られた流出阻止ライン７が無く、展開層３の全体が流路部となっている点が、図１０の試験片１とは異なる。基準マーク２３は、展開層３と支持体２との両方を貫く貫通孔となっている。
【００８６】
このような構造の試験片１でも、黒色に塗装された保持台１１と組み合わせれば、図１３に示したような基準マークの濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。
【００８７】
図１５（ｃ）に示した試験片１は、実施の形態２の試験片１に見られた非流路領域３ｂが存在しない代わりに、支持体２の一部が露出している点が、図１０の試験片１と異なる。
【００８８】
詳しくは、支持体２は、展開層３の判定部２を含む面の反対の面を覆い一部が前記展開層３の近傍で露出した露出部２２ａを有している。基準マーク２３は、支持体２が露出している露出部２２ａに存在し、支持体２のみを貫く貫通孔となっている。
【００８９】
このような構造の試験片１でも、黒色に塗装された保持台１１と組み合わせれば、図１３に示したような基準マークの濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。
【００９０】
ここでは、流出阻止ラインが形成されない試験片を例に説明したが、１または複数対の流出阻止ライン７が形成されていても、同様に適応可能である。
【００９１】
このように、実施の形態１の液体試料分析方法において位置ずれ補正を行うことにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲を良好に設定でき、さらに、試験片１の位置がずれたとしても位置ずれを補正することができるため、呈色部の測定の信頼性と測定精度を向上させることができる。
【００９２】
（実施の形態４）
図１６（ａ）、図１６（ｂ）はそれぞれ試験片１の別の具体例を示す。
【００９３】
図１５に示した実施の形態３の試験片１では、基準マーク２３の濃淡画像のコントラストを高めるために、保持台１１の色を暗色系にしていたが、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示す構造の試験片１ならば、保持台１１の色に関係なく、図１３に示したようなコントラストの高い基準マークの濃淡画像を得ることが出来る。
【００９４】
図１６（ａ）に示した試験片１は、流出防止ライン７が無く、展開層３の全体が流路領域となっており、さらに、支持体２の下に暗色系の具体的には黒色の遮光層２８を設けている点が、図１０の試験片とは異なる。この場合の基準マーク２３の断面図および平面図を図１７（ａ）、図１７（ｂ）に示す。基準マーク２３は、図１７（ａ）の断面図に示すように、展開層３から支持体２までを貫く孔となっており、図１７（ｂ）の平面図に示すように、遮光層２８が露出して黒く見えるため、支持台１１の塗装色に関係なく、図１３に示したような基準マークの濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。
【００９５】
図１６（ｂ）に示した試験片１は、流出防止ライン７が無く、展開層３の全体が流路領域となっており、さらに、支持体２が展開層３の表面色よりも暗色系の遮光層としても作用しており、具体的には黒色になっている点が、図１０の試験片と異なる。基準マーク２３の断面図および平面図を図１８（ａ）、図１８（ｂ）に示す。基準マーク２３は、図１８（ａ）の断面図に示すように、展開層３のみを貫く孔となっている。このような構造の試験片では、図１８（ｂ）の平面図に示すように、支持体２が露出して黒く見えるため、支持台１１の塗装色に関係なく、図１３に示したような基準マークの濃淡画像を得ることが出来るので、本発明が適用できる。
【００９６】
ここでは、流出阻止ラインが形成されない試験片を例に説明したが、１または複数対の流出阻止ライン７が形成されていても、同様に適応可能である。
【００９７】
このように、実施の形態１の液体試料分析方法において位置ずれ補正を行うことにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲を良好に設定でき、さらに、試験片１の位置がずれたとしても位置ずれを補正することができるため、呈色部の測定の信頼性と測定精度を向上させることができる。
【００９８】
（実施の形態５）
図１９は試験片１の別の具体例を示す。
【００９９】
実施の形態２においては、基準マーク２３は１箇所のみ設け、平行移動のみの位置ずれを補正したが、基準マークを複数箇所に設ければ、平行移動のみならず、回転や拡大・縮小を含む位置ずれを補正することが出来る。
【０１００】
図１９は、実施の形態２〜実施の形態４における基準マーク２３を複数箇所に設けた場合の試験片１で、図１０に示した試験片における基準マーク２３の代わりに、４箇所の基準マーク３１，３２，３３，３４を設けている。
【０１０１】
このように基準マークが複数ある場合には、基準マーク検出ステップＳ１−ａにおいて、それぞれの基準マーク位置を図１２のフローチャートで説明した手順によりそれぞれ求め、試験片位置ずれ補正ステップＳ１−ｂにおいて、各基準マーク位置が、それぞれの位置ずれ補正前基準マーク位置に対応する所定の位置ずれ補正後基準マーク位置と一致するように、画像生成ステップＳ１で生成される濃淡画像を平行移動、回転および拡大・縮小することで、試験片１の位置ずれを補正することが出来る。
【０１０２】
このような、画像の平行移動、回転、および拡大・縮小は一般にアフィン変換として知られる線形座標変換の処理を濃淡画像に施すことで可能である。
【０１０３】
上記の各実施の形態において、保持台１１の色は黒、また、展開層３、および支持体２の色は白のものを用いたが、基準マークの中心とそれ以外の領域のコントラストが高くなる色であれば、この組み合わせに限定されない。
【０１０４】
また、複数の基準マークを、各基準マークを頂点とする２次元図形が対称軸を持たない図形になるように配置することが好ましい。さらに、各基準マークを頂点とする２次元図形が対称点を持たない図形になるように配置することが好ましい。つまり、展開層の展開方向に平行な中心線あるいは中心点もしくはその両方に対して各基準マークが非対称な位置に形成されることにより、試験片が表裏あるいは前後に不正な装着が行われた場合に検出することができる。
【０１０５】
図２１（ａ）、図２１（ｂ）は本発明の実施の形態５における非対称の基準マークを備える試験片の構造図であり、図２１（ａ）は表面図、図２１（ｂ）は裏面図である。
【０１０６】
図２１（ａ）、図２１（ｂ）において、基準マーク４１，４２，４３は貫通孔であるため、裏面にも設けられている。
【０１０７】
試験片１は、図９の構成図に示すように、保持台１１に装着して使用するが、試験片１の前後、裏表、または前後裏表の両方を間違って装着される場合もある。また、試験片１を保持台１１に装着するときの挿入位置の深さが適正でない場合もある。
【０１０８】
このように、試験片１の装着状態が不正な場合は、正しく測定することが出来ない。
【０１０９】
図２２は実施の形態５における正しく試験片を装着した状態を示す図、図２３は実施の形態５における前後を逆に試験片を装着した状態を示す図、図２４は実施の形態５における表裏を逆に試験片を装着した状態を示す図、図２５は実施の形態５における前後表裏を逆に試験片を装着した状態を示す図である。
【０１１０】
図２２に示す画像の装着状態は、正しい装着状態であり、試験片１の前後と表裏が正しく、かつ、挿入位置の深さも適正である。
【０１１１】
図２３に示す画像の装着状態は、挿入位置の深さは適正であるが、試験片１の前後が逆である。
【０１１２】
図２４に示す画像の装着状態は、試験片１の表裏が逆であり、挿入位置の深さも深すぎる。
【０１１３】
図２５に示す画像の装着状態は、試験片１の前後及び表裏が逆であり、挿入位置の深さも深すぎる。
【０１１４】
また、画像中の特定の位置・大きさの基準マーク探索範囲１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃを設ける。基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃはそれぞれ基準マーク４１〜基準マーク４３に対応し、試験片１が正しく装着された状態で基準マーク４１〜基準マーク４３の像が納まっている範囲とする。表裏または前後の装着不良のみを検出する場合には、この基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃは、試験片１や保持台１１の寸法誤差により像の位置がずれることを考慮し、ある程度余裕を持たせた大きさとするのが望ましい。例えば、基準マーク探索範囲の形を矩形とし、その一辺の長さが基準マークの像の直径の２〜３倍になるようにすると良い。
【０１１５】
以下に、図２２〜図２５の装着状態を認識する方法について詳細に説明する。
【０１１６】
まず、画像上の基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ内に、基準マークが存在するかどうかを判定する。基準マークの確認方法は実施の形態２〜４と同様である。
【０１１７】
そして、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ全ての範囲内に、基準マークが存在していれば、試験片１が正しく装着されていると判断する。図２２〜図２５のそれぞれの画像に対し、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃが存在しているかどうかを判定した結果を図２６に示す。図２６は実施の形態５における基準マークの識別パターンを示す図である。この結果が示すように、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ全ての範囲内に基準マークが存在していると判定されるのは、試験片１の前後、表裏、及び挿入位置の深さが正しく装着された図２２の場合だけである。これは、基準マーク４１〜基準マーク４３を、線対称にも点対称にもならないように配置したためである。
【０１１８】
そして、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ全ての範囲内に基準マークが存在しておらず、装着不具合があると判断した場合には、クロマトグラフィー測定を中止し、警告等を発する。また、基準マーク探索範囲１０ａ〜１０ｃ全ての範囲内に基準マークが存在している場合には、上述の補正処理を実施する。
【０１１９】
なお、上記各実施の形態では、基準マーク４１〜基準マーク４３を貫通孔として作成したが、印刷により作成したものでも良い。印刷の場合には、表面だけでなく、貫通孔としたならば開口部となる裏面の位置にも基準マークを印刷する。
【０１２０】
また、ここでは基準マークとして３個を設ける場合を例に説明したが、基準マークを、線対称にも点対称にもならないように配置すればよく、個数は任意である。
【０１２１】
このように、実施の形態１の液体試料分析方法において位置ずれ補正を行うことにより、展開層３の流路幅や呈色部としての固定化試薬部６の試験片幅方向に対する測定範囲を良好に設定でき、さらに、試験片１の位置がずれたとしても位置ずれを補正することができるため、呈色部の測定の信頼性と測定精度を向上させることができる。
【０１２２】
なお、実施の形態２〜実施の形態５について、実施の形態１と同時に実施する場合について説明したが、呈色部等の位置を認識することなく、試験片の位置ずれ補正のみに用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明にかかる液体試料分析方法は、展開層に対して液体試料が供給され、展開層の流路領域が流出阻止ラインによって区切られている各種の試験片を用いた分析方法に適用可能である。
【符号の説明】
【０１２４】
１      試験片
２      支持体
３      展開層
３ａ    流路領域
３ｂ    非流路領域
４      添加部
５      標識試薬部
６      固定化試薬部
７      流出阻止ライン
１０    液体試料分析装置
１０ａ  基準マーク探索範囲
１０ｂ  基準マーク探索範囲
１０ｃ  基準マーク探索範囲
１１    保持台
１２    光源
１３    絞り
１４    集光レンズ
１５    撮像素子
２０    試験片
２２ａ  露出部
２３    基準マーク
２８    遮光部
３１    基準マーク
３２    基準マーク
３３    基準マーク
３４    基準マーク
４１    基準マーク
４２    基準マーク
４３    基準マーク
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009128205.tif 000029
【図２】
2009128205.tif 000030
【図５】
2009128205.tif 000031
【図６】
2009128205.tif 000032
【図７】
2009128205.tif 000033
【図９】
2009128205.tif 000034
【図１０】
2009128205.tif 000035
【図１１】
2009128205.tif 000036
【図１２】
2009128205.tif 000037
【図１３】
2009128205.tif 000038
【図１４】
2009128205.tif 000039
【図１５】
2009128205.tif 000040
【図１６】
2009128205.tif 000041
【図１７】
2009128205.tif 000042
【図１８】
2009128205.tif 000043
【図１９】
2009128205.tif 000044
【図２０】
2009128205.tif 000045
【図２１】
2009128205.tif 000046
【図２２】
2009128205.tif 000047
【図２３】
2009128205.tif 000048
【図２４】
2009128205.tif 000049
【図２５】
2009128205.tif 000050
【図２６】
2009128205.tif 000051
【図３】
2009128205.tif 000052
【図４】
2009128205.tif 000053
【図８】
2009128205.tif 000054
【国際調査報告】
2009128205.tif 000055
2009128205.tif 000056
2009128205.tif 000057
2009128205.tif 000058