(57)【要約】複数のラベルで覆われた試験管（２２１）内の赤血球（２１９）と、血漿または血清（２１５）と、有機性分離ゲル（２１７）との層面位置を検出するための方法および装置が提供される。可視光および赤外光の光ビーム（２３９／２４１）が試験管（２２１）に投光される。試験管（２２１）を透過する光ビーム（２３９／２４１）の一部は、該試験管の垂直軸（２２７）に沿った位置の関数として検出される。その後、前記界面の位置は検出された前記一部から計算される。
2005516212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸を有し、少なくとも１つの層の血清、血漿または細胞を含む容器内の少なくとも１つの界面の位置を検出する方法であって、
ａ）血清、血漿および前記容器の材料を実質的に透過するが、細胞で実質的に遮られる第１の検出光ビームを前記容器に投光するステップであって、第１の検出光ビームの一部は前記容器を透過するステップと、
ｂ）前記容器の材料を実質的に透過するが、血清、血漿および細胞で実質的に遮られる第２の検出光ビームを前記容器に投光するステップであって、第２の検出光ビームの一部は前記容器を透過するステップと、
ｃ）第２の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第１の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するステップと、
ｄ）第１の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第２の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するステップと、
ｅ）検出された前記部分から少なくとも１つの界面の位置を決定するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記容器は第１および第２の壁を有し、
（ａ）前記容器を透過する第１の検出光ビームの一部は、
（ｉ）前記容器の垂直軸に投光され、（ｉｉ）第１の壁を実質的に透過し、（ｉｉｉ）前記血清および血漿を実質的に透過するが、前記細胞で実質的に遮られ、（ｉｖ）第２の壁を実質的に透過する、第１の検出光ビームの一部であり、
（ｂ）前記容器を透過する第２の検出光ビームの一部は、
（ｉ）前記容器の垂直軸に投光され、（ｉｉ）第１の壁を実質的に透過し、（ｉｉｉ）前記血清、血漿および細胞で実質的に遮られ、（ｉｖ）第２の壁を実質的に透過する、第２の検出光ビームの一部である、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２層を含み、少なくとも１つの層は血清および血漿のうち少なくとも１つを含む上層であり、少なくとも１つの層は細胞を含む下層である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記容器は、前記上層および下層の間にゲルを含む層を含む、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記ゲルは、第１および第２の検出光ビームに対して実質的に透過性がある、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記容器、第１の壁または第２の壁の材料は、プラスチックまたはガラスである、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記容器は試験管である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
１または２枚以上のラベルが前記容器に貼付されている、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記容器は、少なくとも１つの界面を見えなくする１または２枚以上のラベルが外側に貼付されている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
１または２枚以上のラベルが前記容器に貼付され、第１および第２の検出光ビームのうちの１または２以上が前記ラベルを実質的に透過する、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
第１および第２の検出光ビームは、投光器によって投光され、検出器によって検出され、該投光器および検出器は、前記光ビームが前記容器の軸と実質的に直交する方向から該容器を照射するように、実質的に一直線上に並べられる、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
キャップが前記容器を覆う、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記光ビームはレーザによって投光される、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記光ビームは光ファイバーケーブルによって投光される、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
第１の光ビームの波長は約３００ｎｍから約１２００ｎｍまでである、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
第２の光ビームの波長は約１．４μｍから約２．８μｍまでである、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
第２の光ビームの波長は約３．８μｍから約６．８μｍまでである、請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
垂直軸を有し、血清および血漿のうち少なくとも１つを含む上層と、細胞を含む下層とを含む容器内の少なくとも１つの界面の位置を検出するシステムであって、
ａ）血清、血漿および前記容器の材料を実質的に透過するが、前記細胞で実質的に遮られる可視光の第１の検出光ビームを前記容器に投光するための第１の光源と、
ｂ）血清、血漿および細胞で実質的に遮られるが、前記容器の材料を実質的に透過する可視光の第２の検出光ビームを前記容器に投光するための第２の光源と、
ｃ）第２の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第１の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するための第１の検出器と、
ｄ）第１の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第２の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するための第２の検出器と、
ｅ）検出された前記一部から少なくとも１つの界面の位置を決定するためのプロセッサとを含む、システム。
【請求項１９】
第１の光ビームの波長は、約３００ｎｍから約１２００ｎｍまでである、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
第２の光ビームの波長は、約１．４μｍから約２．８μｍまでである、請求項１６または１７に記載のシステム。
【請求項２１】
第２の光ビームの波長は、約３．８μｍから約６．８μｍまでである、請求項１６または１７に記載のシステム。
【請求項２２】
垂直軸を有し、血清、血漿および細胞のうち少なくとも１つを含む層を含む容器内の少なくとも１つの界面の位置を検出する装置であって、
ａ）血清、血漿および前記容器の材料を実質的に透過するが、前記細胞で実質的に遮られる可視光の第１の検出光ビームを前記容器に投光するための第１の光源であって、第１の検出光ビームの一部は前記容器を透過する、第１の光源と、
ｂ）血清、血漿および細胞で実質的に遮られるが、前記容器の材料を実質的に透過する可視光の第２の検出光ビームを、前記容器に投光するための第２の光源であって、第２の検出光ビームの一部は前記容器を透過する、第２の光源と、
ｃ）前記容器を透過した第１の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するための第１の検出器と、
ｄ）前記容器を透過した第２の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するための第２の検出器と、
ｅ）前記検出器に動作可能に接続され、検出された前記一部から前記界面の位置を決定するためのプロセッサとを含む、装置。
【請求項２３】
垂直軸を有し、血清または血漿を含む上層と、ゲルを含む中層と、細胞を含む下層とを含む容器内の界面の位置を検出する方法であって、
ａ）血清および前記細胞で実質的に遮られるが、前記容器の材料およびゲルを実質的に透過する検出光ビームを前記容器に投光するステップであって、該検出光ビームの一部は前記容器を透過する、ステップと、
ｂ）前記容器を透過した前記検出光ビームの一部を、前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するステップと、
ｃ）検出された前記一部から前記界面の位置を決定するステップとを含む、方法。
【請求項２４】
決定される前記界面の位置は、空気と前記容器の内容物との間の位置である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記容器は細胞を含む層を含まない、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
垂直軸を有し、血清または血漿を含む上層と、ゲルを含む中層と、細胞を含む下層とを含む容器内の少なくとも１つの界面を検出する装置であって、
ａ）血清、血漿および細胞で実質的に遮られるが、前記容器の材料およびゲルを実質的に透過する検出光ビームを前記容器に投光する投光器であって、該検出光ビームの一部は前記容器を透過する、投光器と、
ｂ）前記容器を透過した前記検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出する検出器と、
ｃ）前記検出器と動作可能に接続され、検出された前記一部から前記界面を決定するプロセッサとを含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル層面位置（ｓａｍｐｌｅ  ｌｅｖｅｌ）検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
血液サンプルを含む試験管が、該サンプルについて検査される検査室に到着すると、注文された検査を行うのに十分な量のサンプルがあるかどうか決定しなければならない。より具体的には、前記サンプルが遠心機で分離された後、前記サンプル中の赤血球と、血清または血漿との量を決定する必要がある。
【０００３】
ときには、前記サンプルを保存するために有機性分離ゲルが前記試験管に添加される場合がある。前記ゲルは、前記血清と赤血球との間の疎水性障壁を提供して、該赤血球が前記血清の成分を代謝することを防止する。したがって、前記サンプル中にゲルが存在するかどうかも決定する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらのタスクは伝統的に目視により行われている。しかし、一般に、前記試験管が検査室に到着する前に、多数のラベルが該試験管に貼付される。多層のラベルは、目視を、不可能ではないにしても、非常に時間がかかり困難なものにする。したがって、ラベルで覆われた試験管中に要求された検査を行うのに十分な量のサンプルが存在するかどうかを、容易に、迅速に、安価に、信頼性を持って、そして、安全に決定することには必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
本発明は、垂直軸を有し、血清または血漿を含む上層と、細胞を含む下層とを含む容器内の界面を検出する方法を提供することによって、上記の必要性を満たす。前記容器は、ゲルを含む中間層を含み、キャップを有することもある。前記容器は、プラスチックまたはガラスでできた試験管の場合があり、１または２以上の前記界面を見えなくする１または２以上のラベルを有する場合がある。
【０００６】
血清、血漿、ラベルおよび前記容器の材料を実質的に透過するが、前記細胞で実質的に遮られる、第１の検出光ビームが、前記容器の垂直軸に投光される。第１の検出光ビームは、前記材料でできた容器の壁と、血清と、血漿と、ラベルとを含む前記容器を透過するが、前記細胞を透過しない。第２の検出光ビームは、血清、血漿および細胞で実質的に遮られるが、前記材料およびラベルを実質的に透過し、前記容器の垂直軸に投光される。第２の検出光ビームの一部は、前記材料でできた容器の壁と、前記ラベルとを含む容器とを透過するが、血清、血漿および細胞を透過しない。直接か、あるいは、光ファイバーケーブルを介するかのいずれかによるレーザが、前記光ビームを投光することができる。
【０００７】
その後、第２の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第１の検出光ビームの一部は、前記容器の垂直軸に沿う位置の関数として検出される。同様に、第１の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過する第２の検出光ビームの一部は前記容器の垂直軸に沿う位置の関数として検出される。その後、前記界面の位置が、検出された前記一部から決定される。
【０００８】
第１および第２の検出光ビームは、それぞれの投光器によって投光されることがあり、それぞれの検出器によって検出されることがある。前記光ビームは前記容器の長手方向の軸に実質的に直交することが好ましく、コプレーナ（ｃｏｐｌａｎａｒ）であってもよい。
【０００９】
さらに、本発明は、垂直軸を有し、血清または血漿を含む上層と、細胞を含む下層とを含む容器の少なくとも１の界面の位置を検出するための装置を提供する。第１の投光器は、血清および血漿と、前記容器の材料とを実質的に透過するが、前記細胞で実質的に遮られる、第１の検出光ビームを前記容器に投光する。第１の検出光ビームの一部は、前記容器を透過する。第２の投光器は、血清、血漿および細胞で実質的に遮られるが、前記材料を実質的に透過する、第２の検出光ビームを前記容器に投光する。第２の検出光ビームの一部は、前記容器を透過する。
【００１０】
第１の検出器は、該容器を透過した第１の検出光ビームの一部を、前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出する。第２の検出器は、該容器を透過した第２の検出光ビームの一部を、前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出する。プロセッサは、前記検出器と動作可能に接続されて、検出された前記一部から界面の位置を決定する。
【００１１】
発明の詳細な説明
本発明は、血清、赤血球およびゲルのスペクトル特性を利用して、可視光および赤外光の両方を用いるサンプル層面位置検出システムを提供する。
【００１２】
血清は水溶液であるから、その吸光特性は本質的に水と同じである。図１は水の吸光スペクトルを示す。見てわかるとおり、１５００ｎｍの波長では、水の吸光係数は約２０ｃｍ−１である。１ｃｍの厚さの水について、透過率は約２ｘ１０−９で、これは、この波長の光については、水が実質的に不透明な物質であることを意味する。したがって、試験管壁のラベルが赤外光強度を５−６ＯＤ未満しか変化させない場合には、前記ラベルを通して前記血清の存在を検知することはまだ可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、可視光および赤外光の両方に透過性がある材料であって、ラベルの干渉を著しく抑制する材料で作られた、試験管その他の容器の内容物のスペクトル測定値を得る。それゆえ、前記血清、ゲルおよび赤血球の界面は、複数のラベルの存在下であっても検出可能である。前記容器の材料は、ソーダ石灰、ホウケイ酸またはＰｙｒｅｘ（登録商標）ガラスか、ポリプロピレン、ポリメチルペンタン、ポリカーボネート等のプラスチックかであることが典型的であるが、必要ではない。
【００１４】
前記ゲルは、約１．０４の比重のポリマーゲルであることが典型的であるが、必要ではない。さらに、前記ゲルは、引用によりここに取り込まれる米国特許第５，５４７，５７７号明細書に開示される、水またはアルコールの存在下でジベンジリジン（ｄｉｂｅｎｚｙｌｉｄｉｎｅ）ソルビトールでゲル化されたポリジメチルシロキサン−ポリエチレンオキシド共重合体のうちの１つを含む、シリコーンゲルであることが典型的であるが、必要ではない。前記ゲルは、凝集（ｃｌｏｔｔｉｎｇ）を促進するシリカまたはガラスの粒子と混合される場合がある。代替的に、本発明は、ゲルに対して、前記細胞と血清とを分離するプラスチックのフィルターとともに用いられることがある。
【実施例１】
【００１５】
図２を参照して、血清２１５およびゲル２１７は可視光に対して大抵の場合透過性があるけれども、赤血球２１９は実質的に不透明である。さらに、ゲル２１７は赤外光に対して透過性があるけれども、赤血球２１９および血清２１５は実質的に不透明である。したがって、サンプル試験管２２１が血清２１５および赤血球２１９を分離するためのゲル２１７を有するとき、赤外光を用いて異なるセクションを「透視する（ｓｅｅ  ｔｈｒｏｕｇｈ）」ことが可能である。赤外光測定値２２５は、赤外光ビーム２４１が空気２１３を通過するときには高く、該赤外光ビームが血清２１５に向けて導かれるとき低下し、ゲル２１７に向けて導かれるとき比較的高く、赤血球２１９に向けて導かれるとき再び低下する。
【００１６】
図３を参照して、サンプル試験管２２１が血清２１５および赤血球２１９を分離するゲルを有しないとき、前記赤外光は全面的に両方の媒質に吸光される。したがって、空気２１３と血清２１５との間の界面だけが赤外光によって検知できる。しかし、血清２１５は可視光には大抵の場合透過性があるけれども、赤血球２１９は基本的に不透明であるため、２波長の光の組み合わせは前記サンプル試験管中の全ての界面を検出できる。赤外光測定値２２５は、赤外光ビーム２４１が空気２１３を透過するときは高いが、該赤外光ビームが血清２１５に向けて投光されるときには低くなる。前記測定値は、赤外光ビーム２４１が赤血球２１９に向けて投光される間は高い。可視光測定値２２３は、可視光ビーム２３９が空気２１３および血清２１５に向けて投光される間は高いけれども、前記可視光ビームが赤血球２１９に向けて投光されるときには低くなる。
【００１７】
次に、図２−５を参照して、好ましいが必要ではない実施態様では、可視光源２０１および赤外光源２０３という２光源が、サンプル試験管２２１を上から下までスキャニングする。前記可視光は、約３００ｎｍないし約１２００ｎｍの範囲内にあることが好ましいが、必要ではない。前記波長が３００ｎｍ未満の場合には、前記容器がプラスチックでできていると、該容器によって吸光される場合がある。前記波長が１２００ｎｍを超える場合には、水が吸光しはじめる。しかし、可視光は約４００ｎｍないし約１０００ｎｍの範囲内の波長を有することがより好ましい。約５００ないし約８００ｎｍの範囲の波長は、安価なレーザが入手可能であるため、最も好ましいが、必要ではない。具体的には、４１６ｎｍ、６３５ｎｍ、６７０ｎｍおよび７８０ｎｍの波長が、これらの波長のレーザが容易に入手可能であるため好ましいが、必要ではない。
【００１８】
長波長の光は、約１．４μｍないし約６．８μｍの範囲内であることが必要ではないものの、好ましいが、これは、前記ゲルおよび一部のプラスチック材料が約２．８μｍ−３．８μｍの波長内に吸光帯があるからであり、前記長波長の光は約１．４５μｍから約２．８μｍまでか、約３．８μｍから約６．８μｍまでかであることがより好ましい。前記長波長の光の下限は、該光を前記血清が吸光することが確実であるように、約１．４μｍである。上限は、前記容器を透過する波長によって定まる。
【００１９】
レーザ・ダイオードおよびＬＥＤは、必要ではないものの、好ましい光源である。本発明とともにレーザ・ダイオードを使用する大きな利点の一部は、信号のクロス・トークがなく、光がラベルを透過することである。例えば、出力３０ｍＷのＧａＴＩＰレーザ・ダイオード（λ＝６７０ｎｍ）が「短波長」の光源として用いられる場合があり、出力６ｍＷのＧａＡｓＰレーザ・ダイオード（λ＝１５５０ｎｍ）が赤外または「長波長」の光源として用いられる場合がある。
【００２０】
好ましい代替的な実施態様では、日亜の青紫（ｖｉｏｌｅｔ）レーザ・ダイオードを含む、いかなる種類の適当な波長の半導体レーザでも使用可能である。代替的には、Ｈｅ−Ｎｅ（λ＝６３３ｎｍ）、Ａｒ＋（λ＝４８８ｎｍまたは５１４ｎｍまたはこれらの混合）、Ｎｄ：ＹＡＧ（λ＝１．０６μｍまたは０．５３μｍ）のような、適当な波長のいずれかのガスまたは固体レーザを使用してもよい。別の代替的な好ましい実施態様では、図５に示すとおり、光ファイバーコネクタが光路を制限するために用いられる。高輝度光がフィルターとともに使用可能である。ハロゲンランプが光源として使用可能であるが、血清は光の近赤外領域（すなわち、約８００ないし１２００ｎｍの波長）に対して大抵の場合透過性があるので、３−５ＯＤの遮光フィルター（ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｆｉｌｔｅｒ）を使う場合でも、光が赤外光検出器に漏れて検知される。したがって、１５００ｎｍの光の血清と空気の間の９ＯＤのコントラストは著しく低下して、ラベルの干渉を抑制できない場合がある。
【００２１】
可視光検出器２０９および赤外光検出器２１１という２検出器が、該試験管を透過する可視光ビーム２３９および赤外光ビーム２４１の一部を、それぞれ試験管２２１の垂直軸２２７に沿った位置の関数として検出するように配置される。使用される検出器は、可視光または「短波長」光検出器としてのＳｉＰＩＮフォトダイオードと、赤外または「長波長」光検出器としてのＩｎＧａＡｓ光検出器とであることが好ましいが、必要ではない。
【００２２】
好ましくは、光源２０１および２０３と、光検出器２０９および２１１とは、可視光検出器２０９が有意の量の赤外光を検出せず、赤外光検出器２１１が有意の量の可視光を検出しないように、配置される。これは図２−４に示すとおり、前記光源および検出器を、容器の垂直軸２２７と実質的に直交するが角度をつけて隔てられた平面で、コプレーナに配置することによって達成されることが好ましいが、必要ではない。例えば、前記光源は同一平面状で互いに９０度の位置に配置でき、前記検出器は、正反対の位置、すなわち、それぞれの光源から１８０度の位置に配置される。
【００２３】
図４を特に参照して、ラベル４０９を有する試験管２２１は、動作コントローラ４０３と動作可能に連結される試験管ホルダ４０１に戴置される。動作コントローラ４０３が試験管２２１を持ち上げると、ラベルへの透過性をより高くするためにレンズ４１１によってコリメートされた可視光ビーム２３９および赤外光ビーム２４１が、前記試験管の下方に移動する。検出器２０５および２０７は、試験管２２１およびその内容物を透過する光ビーム２３９および２４１の一部を検出する。赤外光検出器２０７からの信号は、可視光検出器２０５からの信号とともに、パソコン４０７によって、解析の前にデュアル・ゲイン（ｄｕａｌ  ｇａｉｎ）用増幅器４０５で処理される。
【００２４】
血清の頂部２２９は、前記赤外光スキャニングが空気から血清に移動したことを示す赤外光測定値２２５の特徴的な低下があるときに検出される。血清の頂部２２９の位置は、赤外光検出器２０７からの測定値２２５が最初に劇的に降下して予め設定された閾値より低くなるところに設定される。
【００２５】
同様に、細胞の頂部２３７は、前記可視光スキャニングが血清２１５およびゲル２１７から赤血球２１９に移動したことを示す可視光測定値２２３の特徴的な低下があるときに検出される。この低下は、可視光検出器２０５からの測定値２２３が劇的に降下して予め定められた閾値より低くなる第１の事象として検出される。細胞の頂部２３７の位置は、可視光検出器２０９からの測定値２２３が降下しはじめるところに設定される。
【００２６】
細胞の頂部２３７から血清の頂部２２９までの範囲内の赤外光スキャニングのデータは、ゲル２１７が前記容器に存在するかどうか決定するために調査される。この範囲内に、前記赤外光スキャニングのデータが、ゲルのプロフィール、すなわち、十分に高くて持続した測定値２２５を含む場合には、ゲル２１７が前記容器に存在する。かかる場合には、ゲルの頂部２３３の位置は、赤外光測定値２２５が予め定められた閾値を超えて上昇した位置に設定される。ゲルの底部２３５の位置は細胞の頂部２３７と同じ位置に設定され、血清の底部２３１の位置はゲルの頂部２３３と同じ位置に設定される。それでなければ、血清の底部２３１は細胞の頂部２３７と同じ位置に設定される。
【００２７】
必要ではないが、任意的に、可視光および赤外光のチャンネルからの測定値は１０を底とする対数を適用することにより、対数スケールに変換される。これが変換の前に行われる場合には、前記可視光および赤外光の測定値が正のデータのみを含むことを担保するために、定数が加算される。
【００２８】
前記測定値のノイズの効果を減少させるために、平滑化畳み込みフィルター（例えば、増感型Ｓａｖｉｔｚｋｙ  Ｇｏｌａｙフィルター）を前記データに用いることがある。
【００２９】
試験管２２１その他の容器は、スキャニングのときにキャップ２３９が付いている場合も付いていない場合もあるため、キャップのデータを検出して除去する方法が本発明とともに用いられることがある。キャップ２３９は、可視光測定値２２３および赤外光測定値２２５の両方が前記スキャニングの最初の部分で予め定められた閾値より低下するときに検出される。キャップ２３９が検出される場合には、アルゴリズムが、前記試験管のキャップに関連する位置、可視光測定値および赤外光測定値を除去するために用いられることがある。
【００３０】
エラーチェック機構（ｅｒｒｏｒ  ｃｈｅｃｋｉｎｇ）が本発明とともに用いられることが好ましいが、必要ではない。用いられる場合がある複数のチェックの例は以下のとおりである。約５ｍＬ分の長さの低下（ｄｒｏｐ）がないかどうか前記赤外光チャンネルを検索することによって、「ストリップ」として知られる、過度に厚くて狭いラベルを同定するアルゴリズム。予想される（一般にゲルは約１２ｍＬで、一部は２倍の幅で約２５ｍＬである）範囲外のゲルの幅についてチェックするアルゴリズム。ゲルが検出される場合に、可視光チャンネルで見つかった細胞の頂部の位置が、赤外光チャンネルで見つかったゲルの底部の位置と一致することを確かめるアルゴリズム。これらの３つのチェックは、ストリップの除去による前記データの変更か、ゲルチェック手順の繰り返しかにつながる場合がある。
【００３１】
実験的な研究結果は図６に示される。可視光および赤外光の使用により図示されるとおりのサンプル測定値が得られた。エラーの発生率は低かった。約８００本のサンプル試験管がテストされ、３％のエラー発生率であった。しかし、赤外光の光路に少なくとも１枚のラベルがあるときには、エラー発生率は０％であった。
【００３２】
本発明は、その好ましい実施態様の一部を参照してかなり詳細に説明されたが、他の実施態様も可能である。例えば、試験管または容器が静止して光源および光検出器が該試験管または容器の垂直軸に沿って移動することも可能である。また、場合によっては、前記容器は細胞およびゲルを含まないこともあり、その場合には、検出される唯一の界面は、血漿または血清と、前記容器内の空気との間の界面である。したがって、添付する請求の範囲の趣旨および範囲は、ここに含まれる好ましい実施態様の記載に必ずしも限定されるべきではない。
【００３３】
請求の範囲、要約および図面を含む本明細書に開示される全ての発明の特徴と、開示されたいずれかの方法または工程の全てのステップとは、かかる発明の特徴および／またはステップの少なくとも一部が相互に排除する組み合わせを除いて、いかなる組み合わせで組み合わされてもかまわない。請求の範囲、要約および図面を含む本明細書に開示されるそれぞれの発明の特徴は、特段の明記がないかぎり、同一、均等または類似の目的の役割を果たす代替的な発明の特徴に置換可能である。したがって、特段の明記がないかぎり、開示されたそれぞれの発明の特徴は、均等または類似の発明の特徴の上位概念の１の実施例にすぎない。
【００３４】
特定の機能を実行するための「手段」または特定の機能を実行するための「ステップ」と明示的に表記されないいかなる請求項の構成要件も、米国特許法大１１２条に定める「ステップ」のための「手段」に関する規定のとおりに解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】水の吸光スペクトルを示すグラフ。
【図２】分離ゲルが存在するサンプル試験管を解析するための本発明のシステムの模式図。
【図３】分離ゲルが存在しないサンプル試験管を解析するための本発明のシステムの模式図。
【図４】本発明のサンプル層面位置検出システムの好ましい実施態様の正面図。
【図５】本発明の光ファイバーコネクタを用いるサンプル層面位置検出システムの代替的な好ましい実施態様の拡大正面図。
【図６】本発明を用いた結果のグラフ。
【符号の説明】
【００３６】
２０１    可視光源
２０３    赤外光源
２０５    可視光検出器
２０７    赤外光検出器
２０９    可視光検出器
２１１    赤外光検出器
２１３    空気
２１５    血清
２１７    ゲル
２１９    赤血球
２２１    サンプル試験管
２２３    可視光測定値
２２５    赤外光測定値
２２７    垂直軸
２２９    血清の頂部
２３１    血清の底部
２３３    ゲルの頂部
２３５    ゲルの底部
２３７    細胞の頂部
２３９    可視光ビーム
２４１    赤外光ビーム
４０１    試験管ホルダ
４０３    動作コントローラ
４０５    増幅器
４０７    パソコン
４０９    ラベル
４１１    レンズ
【図１】
2005516212.tif 000003
【図２】
2005516212.tif 000004
【図３】
2005516212.tif 000005
【図４】
2005516212.tif 000006
【図５】
2005516212.tif 000007
【図６】
2005516212.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月7日(2004.12.7)
【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】
少なくとも１つの層の血清または血漿を含む、垂直軸を有する容器内の少なくとも１つの界面の位置を検出する方法であって、
ａ）前記血清および血漿と、前記容器の材料とを実質的に透過する第１の検出光ビームを前記容器に投光するステップであって、第１の検出光ビームの一部は前記容器を透過する、ステップと、
ｂ）血清または血漿で実質的に遮られるが、前記容器の材料を実質的に透過する第２の検出光ビームを前記容器に投光するステップであって、第２の検出光ビームの一部は前記容器を透過する、ステップと、
ｃ）第２の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第１の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するステップと、
ｄ）第１の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第２の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するステップと、
ｅ）検出された前記部分から少なくとも１つの界面の位置を決定するステップとを含む、方法。
【請求項２】
少なくとも１つの層の血清、血漿または細胞を含む、垂直軸を有する容器内の少なくとも１つの界面の位置を検出する方法であって、
ａ）血清、血漿および前記容器の材料を実質的に透過するが、細胞で実質的に遮られる第１の検出光ビームを前記容器に投光するステップであって、第１の検出光ビームの一部は前記容器を透過する、ステップと、
ｂ）前記容器の材料を実質的に透過するが、血清、血漿および細胞で実質的に遮られる第２の検出光ビームを前記容器に投光するステップであって、第２の検出光ビームの一部は前記容器を透過する、ステップと、
ｃ）第２の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第１の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するステップと、
ｄ）第１の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第２の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するステップと、
ｅ）検出された前記部分から少なくとも１つの界面の位置を決定するステップとを含む、方法。
【請求項３】
前記容器は第１および第２の壁を有し、
（ａ）前記容器を透過する第１の検出光ビームの一部は、
（ｉ）前記容器の垂直軸に投光され、（ｉｉ）第１の壁を実質的に透過し、（ｉｉｉ）前記血清および血漿を実質的に透過するが、前記細胞で実質的に遮られ、（ｉｖ）第２の壁を実質的に透過する、第１の検出光ビームの一部であり、
（ｂ）前記容器を透過する第２の検出光ビームの一部は、
（ｉ）前記容器の垂直軸に投光され、（ｉｉ）第１の壁を実質的に透過し、（ｉｉｉ）前記血清、血漿および細胞で実質的に遮られ、（ｉｖ）第２の壁を実質的に透過する、第２の検出光ビームの一部である、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
決定される前記界面の位置は、空気と前記容器の内容物との間の位置である、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも２層を含み、少なくとも１つの層は血清および血漿のうち少なくとも１つを含む上層であり、少なくとも１つの層は細胞を含む下層である、請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】
前記容器は、前記上層および下層の間にゲルの層を含む、請求項２、３または４に記載の方法。
【請求項７】
前記ゲルは、第１および第２の検出光ビームに対して実質的に透過性がある、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記容器、第１の壁または第２の壁の材料は、プラスチックまたはガラスである、請求項１−７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記容器は試験管である、請求項１−８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
１枚または２枚以上のラベルが前記容器に貼付されている、請求項１−９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記容器は、少なくとも１つの界面を見えなくする１または２枚以上のラベルが外側に貼付されている、請求項１−１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
１枚または２枚以上のラベルが前記容器に貼付され、第１および第２の検出光ビームのうちの１または２以上が前記ラベルを実質的に透過する、請求項１−１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
第１および第２の検出光ビームは、投光器によって投光され、検出器によって検出され、該投光器および検出器は、前記光ビームが前記容器の軸と実質的に直交する方向から該容器を照射するように、実質的に整列される、請求項１−１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
キャップが前記容器を覆う、請求項１−１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
前記光ビームは、レーザまたは光ファイバーケーブルによって投光される、請求項１−１４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
第１の光ビームの波長は約３００ｎｍから約１２００ｎｍまでであり、第２の光ビームの波長は、約１．４μｍから約２．８μｍまでか、約３．８μｍから約６．８μｍまでであるかのいずれかである、請求項１−１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
垂直軸を有し、血清および血漿のうち少なくとも１つを含む上層と、細胞を含む下層とを含む容器内の少なくとも１つの界面の位置を検出するシステムであって、
ａ）血清、血漿および前記容器の材料を実質的に透過するが、前記細胞で実質的に遮られる可視光の第１の検出光ビームを前記容器に投光するための第１の光源と、
ｂ）血清、血漿および細胞で実質的に遮られるが、前記容器の材料を実質的に透過する赤外光の第２の検出光ビームを前記容器に投光するための第２の光源と、
ｃ）第２の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第１の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するための第１の検出器と、
ｄ）第１の検出光ビームの実質的な部分を検出することなく、前記容器を透過した第２の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するための第２の検出器と、
ｅ）検出された前記一部から少なくとも１つの界面の位置を決定するためのプロセッサとを含む、システム。
【請求項１８】
第１の光ビームの波長は約３００ｎｍから約１２００ｎｍまでであり、第２の光ビームの波長は、約１．４μｍから約２．８μｍまでか、約３．８μｍから約６．８μｍまでであるかのいずれかである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
垂直軸を有し、血清、血漿および細胞のうち少なくとも１つを含む層を含む容器内の少なくとも１つの界面の位置を検出する装置であって、
ａ）血清、血漿および前記容器の材料を実質的に透過するが、前記細胞で実質的に遮られる可視光の第１の検出光ビームを前記容器に投光するための第１の光源であって、第１の検出光ビームの一部は前記容器を透過する、第１の光源と、
ｂ）血清、血漿および細胞で実質的に遮られるが、前記容器の材料を実質的に透過する可視光の第２の検出光ビームを、前記容器に投光するための第２の光源であって、第２の検出光ビームの一部は前記容器を透過する、第２の光源と、
ｃ）前記容器を透過した第１の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するための第１の検出器と、
ｄ）前記容器を透過した第２の検出光ビームの一部を前記容器の垂直軸に沿った位置の関数として検出するための第２の検出器と、
ｅ）前記検出器に動作可能に接続され、検出された前記一部から前記界面の位置を決定するためのプロセッサとを含む、装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
試験管２２１その他の容器は、スキャニングのときにキャップ２４０が付いている場合も付いていない場合もあるため、キャップのデータを検出して除去する方法が本発明とともに用いられることがある。キャップ２４０は、可視光測定値２２３および赤外光測定値２２５の両方が前記スキャニングの最初の部分で予め定められた閾値より低下するときに検出される。キャップ２４０が検出される場合には、アルゴリズムが、前記試験管のキャップに関連する位置、可視光測定値および赤外光測定値を除去するために用いられることがある。
【国際調査報告】
2005516212.tif 000009
2005516212.tif 000010