(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な試験容器内に収容された液体試料中の沈降物の沈降速度を光学的に測定する沈降速度測定装置であって、
沈降物を含む液体試料が収容された複数の試験容器を所定の間隔をもって保持する容器保持手段と、
前記複数の試験容器に光を投射する投光手段と、
前記複数の試験容器を挟んで前記投光手段に対向して設けられ、前記投光手段から前記複数の試験容器内を透過した光を受光する単一の二次元センサ手段と、
前記二次元センサ手段から送出される画像データに基づいて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出する演算手段とを備え、
前記容器保持手段は、外径の違う複数種類の試験容器を保持する構成を備えるとともに、この容器保持手段に保持される各試験容器の外径を測定して、試験容器の種類を判定する試験容器判定手段を備える
ことを特徴とする液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項２】
前記二次元センサ手段の撮像画素の２次元配列のうちの一つの配列方向が、前記試験容器の軸方向と平行するよう構成された
ことを特徴とする請求項１に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項３】
前記各試験容器内の測定範囲をそれぞれ規定する測定範囲規定手段を備え、
前記演算手段は、前記二次元センサ手段から送出される画像データのうち、前記測定範囲規定手段により規定された画像データに基づいて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項４】
前記測定範囲規定手段は、前記二次元センサ手段に配された検出ウインドウの形態とされている
ことを特徴とする請求項３に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項５】
前記検出ウインドウは、前記試験容器の軸線に沿って延びる細長いスリット状とされ、その形状寸法は、縦方向寸法が試験容器の長さ寸法よりも小さく、かつ横方向寸法が試験容器の外径寸法よりも小さく設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項６】
前記検出ウインドは、試験容器の外径を測定するための外径測定用検出ウインドウを備え、
この外径測定用検出ウインドウは、前記試験容器の下端近傍に、水平状に設けられたスリット状の窓とされるとともに、その横方向寸法が、試験容器の外径エッジを検出できるように試験容器の直径寸法よりも大きく設定されて、前記試験容器判定手段を構成している
ことを特徴とする請求項５に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項７】
前記測定範囲規定手段は、前記二次元センサ手段と前記投光手段との間に配置された遮光板の形態とされている
ことを特徴とする請求項３に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項８】
前記遮光板には、前記測定範囲を規定する透光窓が前記容器保持手段により保持された前記試験容器にそれぞれ対応して設けられ、
前記投光窓は、前記試験容器の軸線に沿って延びる細長いスリット状とされ、その形状寸法は、縦方向寸法が試験容器の長さ寸法よりも小さく、かつ横方向寸法が試験容器の外径寸法よりも小さく設定されている
ことを特徴とする請求項７に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項９】
前記遮光板の投光窓は、試験容器の外径を測定するための外径測定用投光窓を備え、
この外径測定用投光窓は、前記試験容器の下端近傍に、水平状に設けられたスリット状の窓とされるとともに、その横方向寸法が、試験容器の外径エッジを検出できるように試験容器の直径寸法よりも大きく設定されて、前記試験容器判定手段を構成している
ことを特徴とする請求項８に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項１０】
前記演算手段は、前記二次元センサ手段から送出される画像データに基づいて、前記試験容器毎に、前記試験容器の軸方向と直角方向に配列された複数の画素の各明暗レベルの軸方向への経時的変化を積算することにより、液体試料中の上澄み液と沈降物との境界位置を判定する画像処理部と、この画像処理部の判定結果に基づいて、前記試験容器内の上澄み液の高さ寸法を演算し、これと設定された測定時間とから、前記境界位置の単位時間あたりの変化量を求めて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出する演算処理部とを備えてなる
ことを特徴とする請求項２に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項１１】
前記容器保持手段は、前記試験容器を所定の傾斜角度をもって傾斜状にそれぞれ保持する構造を備え、これにより、前記試験容器内の液体試料に自然対流が生じて、前記沈降物の沈降が促進されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項１２】
前記傾斜角度が１５°〜２５°に設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項１３】
前記二次元センサ手段は、センサ部としてＣＣＤエリアセンサ等のエリアセンサを備えるエリアセンサカメラであることを特徴とする請求項１に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項１４】
前記液体試料が血液であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一つに記載の液体試料の沈降速度測定装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一つに記載の沈降速度測定装置により、透明な試験容器内に収容された液体試料中の沈降物の沈降速度を光学的に測定する沈降速度測定方法であって、
前記容器保持手段に、沈降物を含む液体試料が収容された複数の試験容器を所定の間隔をもって保持させ、
前記投光手段により、前記複数の試験容器に光を投射して、このときこれら複数の試験容器内を透過した光を前記単一の二次元センサ手段で受光し、
前記演算手段により、前記二次元センサ手段から送出される画像データに基づいて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出するようにし、
前記演算手段により前記液体試料中の沈降物の沈降速度を算出するに際して、前記試験容器判定手段により、各試験容器の外径を測定して、試験容器の種類を判定し特定する
ことを特徴とする液体試料の沈降速度測定方法。
【請求項１６】
前記演算手段において、画像処理部が、前記二次元センサ手段から送出される画像データに基づいて、前記試験容器毎に、前記試験容器の軸方向と直角方向に配列された複数の画素の各明暗レベルの軸方向への経時的変化を積算することにより、前記液体試料中の上澄み液と沈降物との境界位置を判定するとともに、この画像処理部の判定結果に基づいて、演算処理部が、前記試験容器内の上澄み液の高さ寸法を演算し、これと設定された測定時間とから、前記境界位置の単位時間あたりの変化量を求めて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出するようにした
ことを特徴とする請求項１５に記載の液体試料の沈降速度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液体試料の沈降速度測定装置および沈降速度測定方法に関し、さらに詳細には、試験管等の透明な試験容器内に収容された液体試料中の沈降物の沈降速度を光学的に測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体試料中の沈降物の沈降速度測定の代表例として、日常臨床で最もよく用いられる検査法の一つである赤沈（赤血球沈降速度）の測定が上げられる。この赤沈測定方法としては、垂直に保持された一定規格の試験容器に非凝固化した血液を満たして静置し、血球の沈降によって生ずる血漿と血球層の境界より上方の距離（血漿の沈降深さ）を静置から１時間後に検査者が目視にて記録して、沈降の遅速を判断する方式のウェスターグレン法が標準的に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような測定方法では測定開始から終了まで１時間以上を要し、緊急の処置を要するような場合には適さない。
【０００４】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、液体試料を収容した静止状態にある複数の試験容器について、光学的手段を用いて同時に、その液体試料中の沈降物の沈降速度を測定することができる、構造簡単で安価な沈降速度測定装置を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の他の目的とするところは、上記沈降速度測定装置により、複数の試験容器に収容された液体試料中の沈降物の沈降速度を測定する沈降速度測定方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の沈降速度測定装置は、透明な試験容器内に収容された液体試料中の沈降物の沈降速度を光学的に測定するものであって、沈降物を含む液体試料が収容された複数の試験容器を所定の間隔をもって保持する容器保持手段と、上記複数の試験容器に光を投射する投光手段と、上記複数の試験容器を挟んで上記投光手段に対向して設けられ、上記投光手段から上記複数の試験容器内を透過した光を受光する単一の二次元センサ手段と、上記二次元センサ手段から送出される画像データに基づいて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出する演算手段とを備え、上記容器保持手段は、外径の違う複数種類の試験容器を保持する構成を備えるとともに、この容器保持手段に保持される各試験容器の外径を測定して、試験容器の種類を判定する試験容器判定手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記二次元センサ手段の撮像画素の２次元配列のうちの一つの配列方向が、上記試験容器の軸方向と平行するよう構成される。
（２）上記各試験容器内の測定範囲をそれぞれ規定する測定範囲規定手段を備え、上記演算手段は、上記二次元センサ手段から送出される画像データのうち、上記測定範囲規定手段により規定された画像データに基づいて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出するように構成される。
（３）上記測定範囲規定手段は、上記二次元センサ手段に配された検出ウインドウの形態とされる。
（４）上記検出ウインドウは、上記試験容器の軸線に沿って延びる細長いスリット状とされ、その形状寸法は、縦方向寸法が試験容器の長さ寸法よりも小さく、かつ横方向寸法が試験容器の外径寸法よりも小さく設定される。
（５）上記検出ウインドは、試験容器の外径を測定するための外径測定用検出ウインドウを備え、この外径測定用検出ウインドウは、上記試験容器の下端近傍に、水平状に設けられたスリット状の窓とされるとともに、その横方向寸法が、試験容器の外径エッジを検出できるように試験容器の直径寸法よりも大きく設定されて、上記試験容器判定手段を構成される。
（６）上記測定範囲規定手段は、上記二次元センサ手段と上記投光手段との間に配置された遮光板の形態とされる。
（７）上記遮光板には、上記測定範囲を規定する透光窓が上記容器保持手段により保持された上記試験容器にそれぞれ対応して設けられ、上記投光窓は、上記試験容器の軸線に沿って延びる細長いスリット状とされ、その形状寸法は、縦方向寸法が試験容器の長さ寸法よりも小さく、かつ横方向寸法が試験容器の外径寸法よりも小さく設定される。
（８）上記遮光板の投光窓は、試験容器の外径を測定するための外径測定用投光窓を備え、この外径測定用投光窓は、上記試験容器の下端近傍に、水平状に設けられたスリット状の窓とされるとともに、その横方向寸法が、試験容器の外径エッジを検出できるように試験容器の直径寸法よりも大きく設定されて、上記試験容器判定手段を構成する。
（９）上記演算手段は、上記二次元センサ手段から送出される画像データに基づいて、上記試験容器毎に、上記試験容器の軸方向と直角方向に配列された複数の画素の各明暗レベルの軸方向への経時的変化を積算することにより、液体試料中の上澄み液と沈降物との境界位置を判定する画像処理部と、この画像処理部の判定結果に基づいて、上記試験容器内の上澄み液の高さ寸法を演算し、これと設定された測定時間とから、上記境界位置の単位時間あたりの変化量を求めて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出する演算処理部とを備えてなる。
（１０）上記容器保持手段は、上記試験容器を所定の傾斜角度をもって傾斜状にそれぞれ保持する構造を備え、これにより、上記試験容器内の液体試料に自然対流が生じて、上記沈降物の沈降が促進されるように構成される。
（１１）上記傾斜角度が１５°〜２５°に設定される。
ことを特徴とする請求項１１に記載の液体試料の沈降速度測定装置。
（１２）上記二次元センサ手段は、センサ部としてＣＣＤエリアセンサ等のエリアセンサを備えるエリアセンサカメラである。
（１３）上記液体試料が血液である。
【００１１】
また、本発明の沈降速度測定方法は、上記沈降速度測定装置により、透明な試験容器内に収容された液体試料中の沈降物の沈降速度を光学的に測定する沈降速度測定方法であって、上記容器保持手段に、沈降物を含む液体試料が収容された複数の試験容器を所定の間隔をもって保持させ、上記投光手段により、上記複数の試験容器に光を投射して、このときこれら複数の試験容器内を透過した光を上記単一の二次元センサ手段で受光し、上記演算手段により、上記二次元センサ手段から送出される画像データに基づいて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出するようにし、上記演算手段により上記液体試料中の沈降物の沈降速度を算出するに際して、上記試験容器判定手段により、各試験容器の外径を測定して、試験容器の種類を判定し特定することを特徴とする。
【００１２】
好適な実施態様として、上記演算手段において、画像処理部が、上記二次元センサ手段から送出される画像データに基づいて、上記試験容器毎に、上記試験容器の軸方向と直角方向に配列された複数の画素の各明暗レベルの軸方向への経時的変化を積算することにより、上記液体試料中の上澄み液と沈降物との境界位置を判定するとともに、この画像処理部の判定結果に基づいて、演算処理部が、上記試験容器内の上澄み液の高さ寸法を演算し、これと設定された測定時間とから、上記境界位置の単位時間あたりの変化量を求めて、液体試料中の沈降物の沈降速度を算出するようにする。
【００１５】
本発明の沈降速度測定において、沈降物を含む液体試料を満たした試験容器を静止保持すると、液体試料中の沈降物の沈降にともなって、試験容器内に上澄み液と沈降物との境界が現れ、この境界は経時的に下降していき、一定時間を経過するとこの境界の下降が停止（沈降物の沈降が停止）する。
【００１６】
この液体試料中を透過する光の光量は、試験容器の透明度（収容物の内容等に対応する）に従って変化し、上澄み液より上の空間つまり上澄み液の存在しない空間、上澄み液および沈降物をそれぞれ透過した光は互いに明確に区別でき、この透過した光を検出することにより、上澄み液の液面とこの上澄み液および沈降物の境界とを確実に捉えることができる。
【００１７】
したがって、試験容器内を透過した光の光量変化を、単一の二次元センサ手段例えばエリアセンサをセンサ部として備えるエリアセンサカメラを用いて電気的に検出することにより、これら検出値の経時的変化から上澄み液の深さ（高さ）寸法を算出でき、さらに、この算出値と測定時間から沈降物の沈降速度を算出できる。
【００１８】
例えば、クエン酸ナトリウム溶液１に対し血液４の混合液を用いて赤沈を測定する場合、沈降物である血球層（赤血球等がかたまり沈殿したもの）とその上澄み液である血漿との境界、および血漿と混合液の存在しない空間との境界つまり血漿液面を透過する光の光量は大きく変化する。したがって、この光量変化をエリアセンサカメラを用いて検出することで、血漿の深さの経時的変化をリアルタイムに捉えることができ、またその最大深さ寸法を算出することができる。
【００１９】
この場合、エリアセンサカメラは、上記境界を二次元的に捉えることができ、より正確で再現性の良い赤沈測定を可能とする。
【００２０】
さらに、エリアセンサカメラによれば、その受光可能面積に対応配置された複数の試験容器を透過する光を同時に受光することが可能であることから、静止状態にある複数の試験容器について、その赤沈測定を同時に行うことが可能となり、このようなエリアセンサカメラを用いた沈降速度測定装置にあっては、装置構造の簡素化を図ることができる。
【００２１】
また、上記試験容器を傾斜状に保持して赤沈測定を実施することにより、自然対流による赤血球の沈降速度が促進されて、短時間での赤沈測定が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
実施形態１
本発明に係る沈降速度測定装置が図１に示されている。この装置は、具体的には図３に示すような試験容器１内に収容された血液の赤沈を光学的に測定するものであって、容器保持手段２、投光手段３、二次元センサ手段４、演算手段６、表示部７および操作部８を主要部として構成されている。
【００２４】
容器保持手段２は、複数本（本実施形態においては５本）の試験容器１、１、…を等間隔で傾斜状に保持するものであって、具体的には図２および図３に示すように、２枚の垂直板２ａと、３枚の水平状の上板２ｂ、下板２ｃおよび底板２ｄからなり、前記上板２ｂと下板２ｃとの間に各試験容器１に対応した５枚の傾斜板２ｅを備えるとともに、前記上板２ｂと下板２ｃには、試験容器１の外径寸法とほぼ同じ内径の丸穴ｈ１、ｈ２がそれぞれ形成されている。
【００２５】
そして、上記傾斜保持構造において、上記底板２ｄにより試験容器１の底が支えられるとともに、試験容器１の上部と下部が、上記上板２ｂおよび下板２ｃの丸穴ｈ１およびｈ２に挿通して傾斜保持される構造とされている。なお、傾斜板２ｅは試験容器１を上側から挿入する際の案内手段として機能する。
【００２６】
また、これら傾斜保持構造２ａ〜２ｄにおける傾斜は、試験容器１内の血液に自然対流を生じさせて、沈降物である血球層の沈降を促進させるためのもので、好適には、上記丸穴ｈ１およびｈ２に保持される試験容器１が１５°〜２５°の角度をもって傾斜するように設定されており、図示の実施形態においては１５°の傾斜角度に設定されている。
【００２７】
投光手段３は、血液が収容された試験容器１に対して光を投射するためのもので、好適には赤外ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ等が用いられる。
【００２８】
二次元センサ手段４は、上記投光手段３から上記複数の試験容器１、１、…内の各測定範囲を透過した光を受光して撮像するもので、上記試験容器１、１、…を挟んで上記投光手段３に対向して設けられ、上記試験容器１、１、…の傾斜角度と同一の傾斜角度でもって傾斜状に設置されている。
【００２９】
この二次元センサ手段４としては、センサ部としてＣＣＤエリアセンサ等のエリアセンサを備えるエリアセンサカメラが使用され、図示の実施形態においては、センサ部としてＣＣＤエリアセンサを備えるＣＣＤエリアセンサカメラが用いられており、試験容器１内の血漿と血球層との境界等の画像を撮像する。
【００３０】
演算手段６は、上記ＣＣＤエリアセンサカメラ４から送出される画像データに基づいて、血液中の血球層の沈降速度を算出するもので、具体的には画像処理部６ａと演算処理部６ｂとからなる。
【００３１】
画像処理部６ａは、ＣＣＤエリアセンサカメラ４から送出される画像データから、試験容器１毎に、前記試験容器１の軸方向と直角方向に配列された複数の画素の各明暗レベルの軸方向への経時的変化を積算し、そのデータから血液の上澄み液である血漿Ｓ１と沈殿物である血球層Ｓ２との境界位置（以後血沈位置と称する）を判定し、演算処理部６ｂに送出する。
【００３２】
画像処理の方法を図４を用いてさらに詳細に説明する。図４は、ＣＣＤエリアセンサカメラ４で撮像した試験容器１内の血液の画像である。このＣＣＤエリアセンサカメラ４で撮像した像は、たとえば４８０ｘ５１２の２次元配列の画素に分割され、さらに各画素毎に０〜２５５の２５６段階の階調（明暗レベル）に分けられる。
【００３３】
本実施形態において、ＣＣＤエリアセンサカメラ４の撮像画素の２次元配列のうちの一つの配列方向（図示のものでは矢符Ｙ方向）が、前記試験容器１の軸方向と平行するように構成されるとともに、画像処理部６ａにおいて、各試験容器１に対応して測定範囲を規定する複数（本実施形態では５個）の検出ウインドウ（測定範囲規定手段）Ｍａが設定されている。
【００３４】
この各検出ウインドウＭａは、各試験容器１の軸線に沿って延びるスリット状の細長い矩形状とされている。そして、この検出ウインドウＭａの形状寸法は、その縦方向寸法が試験容器１の長さ寸法よりも小さく、かつその横方向寸法が試験容器１の外径寸法よりも小さく設定されて、試験容器１内の血液の血沈挙動が確実に捉えられるように設計されている。
【００３５】
これにより、上記投光手段３から上記複数の試験容器１、１、…内を透過してＣＣＤエリアセンサカメラ４の撮像画素に到達した光のうち、上記検出ウインドウＭａ、Ｍａ…により規定された測定範囲のみが測定に供されることとなる。
【００３６】
図中、（ａ）は血球がまだ沈降せず、血漿Ｓ１と血球層Ｓ２との境界が出現していない初期状態を示し、（ｂ）は単位時間経過後の血沈位置を示す。また、各（ａ）、（ｂ）における右側の図は、画像処理にて前記試験容器１の軸方向（図中の矢符Ｙ方向）と直角方向（図中の矢符Ｘ方向）に配列された１画素（たとえば試験容器１の軸線上にある画素）の明暗レベルの軸方向への経時的変化を積算した波形図であり、そのデータを所定の閾値（Vth ）と比較して、その閾値より高いレベル（血漿部分）と低いレベル（血球層）との境界位置を求めることにより、上記血沈位置と判定し、演算処理部６ｂに送出する。
【００３７】
演算処理部６ｂでは、上記画像処理部６ａの判定結果に基づいて、試験容器１内の血漿Ｓ１の高さ寸法を演算し、これと設定された測定時間（好適には１５分〜２０分）とから、単位時間あたりの血沈位置の変化量（ΔＹ）を求めて、赤沈を算出する。
【００３８】
なお、以上の説明においては、１本の試験容器１に対する赤沈測定工程を述べたが、他の４本の試験容器１、１、…に対しても時系列的に同様の工程にて赤沈測定が行われる。この場合、試験容器１の特定は、具体的には図示しないが、試験容器１の上部に細帯状のＩＤラベルが貼付されており、このＩＤラベルに印刷された被採血者のＩＤ情報を、図示しないＩＤ読取装置で読み取ることにより行われる。このＩＤ読取装置としては、ＩＤ情報が文字の場合は文字読取装置が用いられ、ＩＤ情報がバーコードの場合はバーコードリーダが用いられる。
【００３９】
次に、以上のように構成された沈降速度測定装置を用いて赤沈を測定する方法について説明する。
【００４０】
試験容器１に被採血者から血液を採取するとともに、これに抗凝固剤であるクエン酸ナトリウム溶液を加えてから、この試験容器１を振って、上記血液とクエン酸ナトリウム溶液を混ぜる。この後、試験容器１を、容器保持手段２の上板２ｂと下板２ｃに設けられた丸穴ｈ１、ｈ２内に上側から挿入して、傾斜状に静止保持させる。複数人（図示のものにおいては最大５人）の被採血者の血液について赤沈測定を行う場合には、以上の要領で、容器保持手段２に適宜保持させる。
【００４１】
ＩＤ読取装置が有る場合は、まずこのＩＤ読取装置により各試験容器１のＩＤラベルが読み取られて、試験容器１の特定（採血者の氏名等の読み込み）が行われる。
【００４２】
タッチパネル等からなる操作部８のスタートキーを押すことにより、赤沈測定が自動的に実行される。すなわち、投光手段３により、上記試験容器１、１、…に光を投射して、ＣＣＤエリアセンサカメラ４により、各試験容器１を通過した赤外光を受光して撮像するととともに、各画像データを演算部６の画像処理部６ａに送って血沈位置が判定され、演算処理部６ｂにて各試験容器１毎に赤沈が算出される。
【００４３】
具体的には、前述したように、血液を満たした試験容器１を静止保持すると、血液中の血球層の沈降にともなって、試験容器１内に血漿Ｓ１と血球層Ｓ２との境界が現れ、この境界は経時的に下降していき、一定時間を経過するとこの境界の下降が停止（血球層の沈降が停止）する。
【００４４】
投光手段３から投射されて、上記血液中を透過する光の光量は、試験容器１の透明度に従って変化し、特に、血漿Ｓ１より上の空間つまり血漿Ｓ１の存在しない空間、血漿Ｓ１および血球層Ｓ２をそれぞれ透過した光の光量は大きく変化して互いに明確に区別でき、この透過した光を検出することにより、血漿Ｓ１の液面とこの血漿Ｓ１および血球層Ｓ２の境界とを確実に捉えることができる。
【００４５】
したがって、上述したように、試験容器１内を透過した光の光量変化を、単一のＣＣＤエリアセンサカメラ４を用いて電気的に検出することにより、これら検出値の経時的変化から、演算部６（画像処理部６ａ、演算処理部６ｂ）により、血漿Ｓ１の深さ（高さ）寸法を算出でき、さらに、この算出値と測定時間から血球層Ｓ２の沈降速度を算出できる。
【００４６】
この場合、上記ＣＣＤエリアセンサカメラ４は、上記境界を二次元的に捉える（図中Ｘ方向に複数の撮像画素により捉える）ことができ、より正確な赤沈測定を可能とする。
【００４７】
この赤沈測定結果は、国際標準法に基づく表示方式により、液晶モニタ等からなる表示装置８に電光表示されるとともに、図示しないプリンタ等により印刷表示される。
【００４８】
実施形態２
本実施形態は図５に示されており、外径の違う複数種類の試験容器（好適には、成人の赤沈測定に使用される標準管と赤ん坊の赤沈測定に使用されるキャピラリー管）に対応できる沈降速度測定装置であり、具体的には、実施形態１の測定範囲を規定する検出ウインドウの形状が改変されたものである。
【００４９】
すなわち、本実施形態の検出ウインドウは、実施形態１と同様に、試験容器１に対応して測定範囲を既定する赤沈測定用の測定範囲規定手段を構成する検出ウインドウＭａに加えて、試験容器１の外径を測定する外径測定用の試験容器判定手段を構成する検出ウインドウＭｂを備えてなる。
【００５０】
検出ウインドウＭｂは、図示のごとく、試験容器１の下端近傍（血球層圏内）に、水平状に設けられたスリット状の窓で、その横方向寸法が試験容器１の直径寸法よりも大きく設定されて、試験容器１の外径エッジを検出できるように設計されている。
【００５１】
これにより、投光手段３から上記複数の試験容器１、１、…内を透過してＣＣＤエリアセンサカメラ４の撮像画素に到達した光のうち、上記検出ウインドウＭａ、Ｍａ…およびＭｂ、Ｍｂ、…により規定された測定範囲のみが測定に供されることとなる。
その他の構成は実施形態１と同様である。
【００５２】
ただし、演算手段６における画像処理部６ａは、上記ＣＣＤエリアセンサカメラ４から送出される画像データのうち、実施形態１と同様に、上記赤沈測定用の検出ウインドウＭａで検出された画像データに基づいて血沈位置を判定すると共に、上記外径測定用の検出ウインドウＭｂで検出された画像データに基づいて試験容器１の外径を判定する。
【００５３】
検出ウインドウＭｂは、上述したように、試験容器１の下端近傍（血球層圏内）に形成されているから、試験容器１と外界との区別は容易に出来、最も外側同志のエッジを検出することで、試験容器１の外径を判定することができる。
【００５４】
なお、試験容器１としてキャピラリー管１０を用いる場合は、図５（ｂ）に示すように、その外径寸法が標準管と同一の透明のホルダ１１に挿入して用いられる。すなわち、容器保持手段２は、実施形態１の図１〜図３に示すように、試験容器１として標準管を保持する構造を備えるところ、上記ホルダ１１を用いることにより、容器保持手段２には、図５（ａ）および（ｂ）に示すごとく、外径寸法の異なる試験容器、つまり標準管とキャピラリー管１０が保持され得る。
【００５５】
また、演算処理部６ｂでは、上記画像処理部６ａの判定結果に基づいて、実施形態１と同様に、赤沈を算出すると共に、試験容器１の外径寸法を算出する。
【００５６】
次に、以上のように構成された沈降速度測定装置を用いて赤沈を測定する方法について説明する。
【００５７】
試験容器１を、容器保持手段２に傾斜保持する動作および試験容器１の特定（採血者の氏名等の読み込み）動作については、実施形態１と同様である。
【００５８】
操作部８のスタートキーを押すことにより、まず最初に、外径測定用の検出ウインドウＭｂで検出された画像データに基づいて試験容器１の外径を測定して、試験容器１が標準管かキャピラリー管かが判定し特定される（試験容器判定手段としての機能）。
【００５９】
次に、検出ウインドウＭａで検出された画像データに基づいて血沈位置を判定し、赤沈測定が自動的に実行される。この赤沈測定の動作については、実施形態１と全く同様である。
【００６０】
実施形態３
本実施形態は図６〜図９に示されている。実施形態１において、検出ウインドウ（測定範囲規定手段）を二次元センサ手段に配して構成したが、本実施形態においては、図示するように、投光手段３と二次元センサ手段４との間に物理的な測定範囲規定手段５を配置した。それに伴い容器保持手段２と前記測定範囲規定手段５とを一体的に構成し、その他実施形態１と同様に演算手段６、表示部７および操作部８を主要部として構成されている。
【００６１】
容器保持手段２は、複数本（本実施形態においては５本）の試験容器１、１、…を等間隔で傾斜状に保持するものであって、具体的には図６および図７に示すように、後述する測定範囲規定手段としての遮光板５と一体的に形成されている。
【００６２】
図示の容器保持手段２における各試験容器１の傾斜保持構造は、遮光板５から突き出た１枚の傾斜板２ｅと、３枚の水平状の上板２ｂ、下板２ｃおよび底板２ｄからなり、上板２ｂと下板２ｃには、試験容器１の外径寸法とほぼ同じ内径の丸穴ｈ１、ｈ２がそれぞれ形成されている。
【００６３】
そして、上記傾斜保持構造において、上記底板２ｄにより試験容器１の底が支えられるとともに、試験容器１の上部と下部が、上記上板２ｂおよび下板２ｃの丸穴ｈ１およびｈ２に挿通して傾斜保持される構造とされている。なお、傾斜板２ｅは試験容器１を上側から挿入する際の案内手段として機能する。
【００６４】
図示の実施形態においては、このような試験容器１の傾斜保持構造２ｂ〜２ｄが、図７および図８に示すように、上記遮光板５の横方向に所定間隔をもって均等に５箇所設けられている。
【００６５】
また、これら傾斜保持構造２ｂ〜２ｄにおける傾斜は、試験容器１内の血液に自然対流を生じさせて、沈降物である血球層の沈降を促進させるためのもので、好適には、上記丸穴ｈ１およびｈ２に保持される試験容器１が１５°〜２５°の角度をもって傾斜するように設定されており、図示の実施形態においては１５°の傾斜角度に設定されている。
【００６６】
測定範囲規定手段５は、ＣＣＤエリアセンサカメラ４と投光手段３との間に配置されて、複数の試験容器１、１、…内の各測定範囲をそれぞれ規定するためのものである。
【００６７】
この測定範囲規定手段５は、具体的には上述したごとく、投光手段３から複数の試験容器１、１、…内を透過した光を遮光する遮光板の形態とされている。この遮光板５には、図８に示すように、上記測定範囲を規定する赤沈測定用の透光窓５ａが容器保持手段２により保持された試験容器１、１、…にそれぞれ対応して複数箇所（図示の実施形態においては５箇所）設けられている。
【００６８】
各透光窓５ａは、図８に示すように、容器保持手段２における各傾斜保持構造２ｂ〜２ｄに保持された試験容器１の軸線に沿って延びるスリット状の細長い平行四辺形状とされている。この透光窓５ａの形状寸法は、その縦方向寸法が試験容器１の長さ寸法よりも小さく、かつその横方向寸法が試験容器１の外径寸法よりも小さく設定されて、試験容器１内の血液の血沈挙動が確実に捉えられるように設計されている。
【００６９】
これにより、上記投光手段３から上記複数の試験容器１、１、…内を透過した光のうち、上記遮光板５の各透光窓５ａ、５ａ、…により規定された測定範囲を通過した光のみが上記ＣＣＤエリアセンサカメラ４まで到達して撮像されることとなる。
【００７０】
図９は、遮光板５の透光窓５ａを通して撮像したＣＣＤエリアセンサカメラ４における試験容器１内の血液の画像であるが、ＣＣＤエリアセンサカメラ４から送出される画像データは、上記投光窓５ａに対応した部分のみ送出される。その後の画像処理部６ａにおける画像処理の方法は、実施形態１と同様である。
【００７１】
その他の作用および以上のように構成された沈降速度測定装置を用いて赤沈を測定する方法についても、実施形態１と同様である。
【００７２】
実施形態４
本実施形態は図１０〜図１１に示されており、実施形態２と同様に、外径の違う複数種類の試験容器に対応できる沈降速度測定装置であり、具体的には、実施形態３の遮光板５の透光窓の形状が改変されたものである。
【００７３】
すなわち、本実施形態の透光窓は、血沈を測定するための血沈測定用の透光窓５ａに加えて、試験容器１の外径を測定するための外径測定用の透光窓５ｂを備えてなる。
【００７４】
透光窓５ｂは、図示のごとく、試験容器１の下端近傍（血球層圏内）に、水平状に設けられたスリット状の窓で、その横方向寸法が試験容器１の直径寸法よりも大きく設定されて、試験容器１の外径エッジを検出できるように設計されている。
【００７５】
これにより、投光手段３から上記複数の試験容器１、１、…内を透過した光のうち、上記遮光板５の各透光窓５ａ、５ａ、…および透光窓５ｂ、５ｂ、…により規定された測定範囲を通過した光のみがＣＣＤエリアセンサカメラ４まで到達して撮像されることとなる。
その他の構成は実施形態１と同様である。
【００７６】
ただし、演算手段６における画像処理部６ａは、上記ＣＣＤエリアセンサカメラ４から送出される画像データのうち、実施形態３と同様に、上記透光窓５ａを通過した画像データに基づいて血沈位置を判定すると共に、実施形態２と同様に、上記透光窓５ｂを通過した画像データに基づいて試験容器１の外径を測定して試験容器１の種類を判定する。
【００７７】
透光窓５ｂは、上述したように、試験容器１の下端近傍（血球層圏内）に形成されているから、試験容器１と外界との区別は容易に出来、最も外側同志のエッジを検出することで、試験容器１の外径を判定することができる。
【００７８】
なお、試験容器１としてキャピラリー管１０を用いる場合は、図１１（ｂ）に示すように、その外径寸法が標準管と同一の透明のホルダ１１に挿入して用いられる。すなわち、実施形態２と同様に、上記ホルダ１１を用いることにより、容器保持手段２には、図１１（ａ）および（ｂ）に示すごとく、外径寸法の異なる試験容器、つまり標準管とキャピラリー管１０が保持され得る。
【００７９】
また、演算処理部６ｂでは、上記画像処理部６ａの判定結果に基づいて、実施形態３と同様に、赤沈を算出すると共に、実施形態２と同様に、試験容器１の外径寸法を算出する。
【００８０】
次に、以上のように構成された沈降速度測定装置を用いて赤沈を測定する方法について説明する。
【００８１】
試験容器１を、容器保持手段２に傾斜保持する動作および試験容器１の特定（採血者の氏名等の読み込み）動作については、実施形態１と同様である。
【００８２】
操作部８のスタートキーを押すことにより、まず最初に、外径測定用の透光窓５ｂを通過した画像データに基づいて試験容器１の外径を測定して、試験容器１が標準管かキャピラリー管かが判定し特定される（試験容器判定手段としての機能）。
【００８３】
次に、透光窓５ａを通過した画像データに基づいて血沈位置を判定し、赤沈測定が自動的に実行される。この赤沈測定の動作については、実施形態３と全く同様である。
【００８４】
赤沈測定結果は、上記のように特定された試験容器１に係る国際標準法に基づく表示方式により、液晶モニタ等からなる表示装置８に電光表示されるとともに、図示しないプリンタ等により印刷表示される。
【００８５】
しかして、以上のように構成された沈降速度測定装置において、ＣＣＤエリアセンサカメラ４は、その受光可能面積に対応配置された複数の試験容器１、１、…を透過する光を同時に受光することが可能であることから、静止状態にある複数の試験容器１、１、…について、その赤沈測定を同時に行うことが可能である。
【００８６】
また、容器保持手段２により、試験容器１を傾斜状に保持して赤沈測定を実施することにより、自然対流による赤血球の沈降速度が促進されて、短時間での赤沈測定が可能となる。
【００８７】
なお上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなくその範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００８８】
例えば、図示の実施形態においては、試験容器１を傾斜状に静置したが、垂直状に静置しても良い。
【００８９】
また、図示の実施形態においては、投光手段３の光源として良好なコントラストを得ることができる赤外光を用いたが、赤色ＬＥＤアレイ等の可視光を用いても良い。
【００９０】
さらに、本発明は、上述した血液の沈降速度測定つまり赤沈測定に限らず、同様な沈降挙動をする他の液体試料中の沈降物の沈降速度の測定にも適用可能である。
【００９１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の沈降速度測定方法によれば、液体試料を二次元センサ手段で撮像して画像処理することにより、上澄み液と沈降物との境界を二次元的に捉えることができ、これにより迅速（従来の１／４程度の測定時間）かつ精度の高い沈降速度測定が可能となり、例えば、血液の赤沈測定にあっては、緊急の医療措置が必要な場合において非常に有効となる。
【００９２】
また、本発明の沈降速度測定装置によれば、複数の試験容器を通過した光を、一台の二次元センサ機能を有する二次元センサ手段で撮像することにより、簡単な構成で、静置された複数の試験容器について液体試料の沈降速度を同時に測定することができる。
【００９３】
また、容器保持手段が、外径の違う複数種類の試験容器を保持する構成を備えるとともに、この容器保持手段に保持される各試験容器の外径を測定して、試験容器の種類を判定する試験容器判定手段を備えるから、標準管とキャピラリー管とが共用でき、各々の試験容器に対応した別々の沈降速度測定装置を用意しなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態１である液体試料の沈降速度測定装置の概略を示す構成ブロック図である。
【図２】同沈降速度測定装置における投光手段、容器保持手段、遮光板およびＣＣＤエリアセンサカメラの相対位置関係を示す平面図である。
【図３】同沈降速度測定装置におけるＣＣＤエリアセンサカメラにて複数の試験容器を測定する場合の配置例を示す図２のＡ−Ａ線に沿った正面図である。
【図４】同沈降速度測定装置における画像処理方式の一例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る実施形態２である液体試料の沈降速度測定装置におけるＣＣＤエリアセンサカメラ画像の一例を示す説明図で、（ａ）は試験容器として標準管を用いた場合、（ｂ）はキャピラリ管を用いた場合を示している。
【図６】本発明に係る実施形態３である液体試料の沈降速度測定装置の概略を示す構成ブロック図である。
【図７】同沈降速度測定装置における投光手段、容器保持手段、遮光板およびＣＣＤエリアセンサカメラの相対位置関係を示す平面図である。
【図８】同沈降速度測定装置におけるＣＣＤエリアセンサカメラにて複数の試験容器を測定する場合の配置例を一部切開して示す図７のＢ−Ｂ線に沿った正面図である。
【図９】同沈降速度測定装置における画像処理方式の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る実施形態４である液体試料の沈降速度測定装置おけるＣＣＤエリアセンサカメラにて複数の試験容器を測定する場合の配置例を一部切開して示す正面図である。
【図１１】同沈降速度測定装置におけるＣＣＤエリアセンサカメラ画像の一例を示す説明図で、（ａ）は試験容器として標準管を用いた場合、（ｂ）はキャピラリ管を用いた場合を示している。
【符号の説明】
１                    試験容器（標準管）
２                    容器保持手段
３                    投光手段
４                    ＣＣＤエリアセンサカメラ（二次元センサ手段）
５                    遮光板（測定範囲規定手段）
５ａ                  透光窓（赤沈測定用）
５ｂ                  透光窓（外径測定用、試験容器判定手段）
６                    演算部（演算手段）
６ａ                  画像処理部
６ｂ                  演算処理部
７                    表示部
８                    操作部
１０                  キャピラリー管（試験容器）
１１                  ホルダ
Ｓ１                  血漿（上澄み液）
Ｓ２                  血球層（沈降物）
ｂ                    血漿と血球層との境界
Ｍａ 検出ウインドウ（赤沈測定用、測定範囲規定手段）
Ｍｂ 検出ウインドウ（外径測定用、試験容器判定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004152650.tif 000008
【図８】
0004152650.tif 000009
【図９】
0004152650.tif 000010
【図１０】
0004152650.tif 000011
【図１１】
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