(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検検体を処理する検体処理装置と、
検体を検体処理装置へ移送し、かつ該検体処理装置で処理が終了した検体を検体処理装置から移送する検体搬送ラインと、
検体処理装置と検体搬送ラインの間に設けられ、検体を一時的に待機させる検体待機部と、
前記検体搬送ラインを介して前記検体処理装置に検体を供給する検体投入部と、
前記検体処理装置で処理が終了した検体を前記検体搬送ラインを介して収納する検体収納部と、
前記検体処理装置で処理が終了した検体の一部を前記検体投入部の検体投入位置に戻す戻り検体搬送ラインと、
前記検体搬送ラインと前記戻り検体搬送ライン上の検体の総数が予め設定された最大値を越えた場合、前記検体搬送ラインと前記戻り検体搬送ライン上に検体が搬入されないように制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする検体処理システム。
【請求項２】
請求項１記載の検体処理システムにおいて、
前記最大値を任意に設定する設定手段を備えたことを特徴とする検体処理システム。
【請求項３】
請求項１記載の検体処理システムにおいて、
前記検体搬送ラインと前記戻り検体搬送ライン上の現時点での検体の数を報告する機能を備えたことを特徴とする検体処理システム。
【請求項４】
請求項１記載の検体処理システムにおいて、
前記制御装置の機能を起動するか否かの選択手段を備えたことを特徴とする検体処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は検体処理システムに係り、特に被検検体を処理する検体処理装置と検体を検体処理装置へ移送し、かつ該検体処理装置で処理が終了した検体を検体処理装置から移送する検体搬送ラインと検体処理装置と検体搬送ラインの間に設けられ検体を一時的に待機させる検体待機部と検体処理装置での検体処理動作及び各検体処理装置に付属する検体搬送ラインの動作を制御する制御装置を備えた検体処理モジュールが複数接続された検体処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
臨床的検査が必要な血液や尿などの検体は、遠心分離，検体容器の蓋の開栓，親検体容器から子検体容器への分注などの処理を経た後、子検体容器が検体ラックに保持された状態でラック搬送ユニット（装置）を介して生化学的検査，免疫学的検査などを行う各種分析装置へ搬送される。一方、親検体は分析処理の再検査などのために検体容器の蓋の閉栓などの処理を経た後、保存装置に搬送される。コンピュータによる制御のもとで、このような検体処理を行うように構成された検体処理システムは、検体搬送システムと称されている。この場合、遠心分離，開栓，分注，閉栓，分析などの処理をそれぞれ行う装置が、検体処理ユニット（モジュール）である。これらの検体処理ユニットは、ベルトラインによって接続され、検体の投入を行えば、必要のある検体処理ユニットに搬送され、それぞれの機能にあった処理が行われる。
【０００３】
このような検体処理システムとして、例えば特願平９−２２９０８１号公報に記載された発明が知られている。この発明はある処理ユニット内で処理中の検体ラックの数が、該処理ユニットにおいて一度に処理が許容されている最大許容ラック数に等しいときは、該処理ユニットへの検体ラックの搬入を禁止するように搬送ラインを制御する技術である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
それぞれの検体処理ユニット毎に、処理中の検体ラックの数が最大許容ラック数以下となるように管理することにより、処理すべき検体ラックの絶対量が少ない場合は問題なく処理が進む。すなわち、通常の使用状態では上記従来技術のシステムでもほとんど問題なく使用できる。しかし、検体処理ユニットを複数設けた検体処理システムでは、検体ラックの数が増加していくと、すべての検体処理ユニットでの処理中の検体ラックの数が最大許容ラック数と等しくなった時点で、検体ラックの移動ができなくなりシステムがデッドロックしてしまうことを、発明者らは見出した。これは、各処理ユニットの処理中の検体ラックと最大許容ラック数のみを比較することに問題がある。また、通常、検体処理ユニットの処理速度は処理ユニット毎に異なっているが、それら処理ユニットを搬送ライン上にどのように配置するか（すなわち、処理速度の遅い処理ユニットを搬送ラインの下流側に設けるか、上流側に設けるか）によっても、デッドロックが発生しないまでも、処理速度が低下する等の問題が生じることもわかってきた。
【０００５】
本発明の目的は、デッドロックが発生せず、かつ最も効率の良い処理が行える検体処理システム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、本発明は、被検検体を処理する検体処理装置と、検体を検体処理装置へ移送し、かつ該検体処理装置で処理が終了した検体を検体処理装置から移送する検体搬送ラインと、検体処理装置と検体搬送ラインの間に設けられ、検体を一時的に待機させる検体待機部と、前記検体搬送ラインを介して前記検体処理装置に検体を供給する検体投入部と、前記検体処理装置で処理が終了した検体を前記検体搬送ラインを介して収納する検体収納部と、前記検体処理装置で処理が終了した検体の一部を前記検体投入部の検体投入位置に戻す戻り検体搬送ラインと、を含む検体処理システムであって、更に、前記検体搬送ラインと前記戻り検体搬送ラインとで同時に搬送され得る検体の総数の最大値を任意に設定できる制御装置を備える検体処理システムを提供する。
【０００７】
また、被検検体を処理する検体処理装置と、検体を検体処理装置へ移送し、かつ該検体処理装置で処理が終了した検体を検体処理装置から移送する検体搬送ラインと、検体処理装置と検体搬送ラインの間に設けられ、検体を一時的に待機させる検体待機部と、前記検体搬送ラインを介して前記検体処理装置に検体を供給する検体投入部と、前記検体処理装置で処理が終了した検体を前記検体搬送ラインを介して収納する検体収納部と、前記検体処理装置で処理が終了した検体の一部を前記検体投入部の検体投入位置に戻す戻り検体搬送ラインと、前記検体処理装置と検体搬送ライン，戻り検体搬送ライン、及び検体待機部を制御する制御装置からなる検体処理モジュールを、複数台接続した検体処理システムであって、更に、前記検体処理システムを構成する複数台の検体処理モジュールの検体搬送ラインと前記戻り検体搬送ラインとで同時に搬送され得る検体の総数の最大値を任意に設定できる中央制御装置を備える検体処理システムであっても良い。
【０００８】
また、被検検体を処理する検体処理装置と、検体を検体処理装置へ移送し、かつ該検体処理装置で処理が終了した検体を検体処理装置から移送する検体搬送ラインと、検体処理装置と検体搬送ラインの間に設けられ、検体を一時的に待機させる検体待機部と、前記検体搬送ラインを介して前記検体処理装置に検体を供給する検体投入部と、前記検体処理装置で処理が終了した検体を前記検体搬送ラインを介して収納する検体収納部と、前記検体処理装置で処理が終了した検体の一部を前記検体投入部の検体投入位置に戻す戻り検体搬送ラインと、前記検体処理装置と検体搬送ライン，戻り検体搬送ライン、及び検体待機部を制御する制御装置からなる検体処理モジュールを、複数台接続した検体処理システムであって、前記複数台の検体処理モジュールの制御装置のそれぞれから中央制御装置に大して、前記検体処理システムを構成する複数台の検体処理モジュールの検体搬送ラインと前記戻り検体搬送ラインとで現在搬送されている検体の数を報告する機能を備え、かつ、該中央制御装置において現在搬送されている検体の総数を算出するとともに、該総数と、任意に定められた指定検体数を比較し、該総数が該指定ラック数を超えた時には、前記検体投入部に対し搬送ラインへの検体の投入を停止するよう指示を出す機能を備えた検体処理システムであっても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
検体を搬送する搬送ラインには、主搬送ラインと、戻り搬送ラインを実装する。各種機能モジュール（処理ユニット）は、主搬送ラインから検体を受取り、各機能モジュール毎の処理を行った後、主搬送ライン上に検体を戻す。ある一地点において、主搬送ラインは、負方向に搬送する戻り搬送ラインに合流することができるようになっており、またその逆に負方向に搬送する戻り搬送ラインも、主搬送ラインに合流することが出来るようになっている。搬送ラインは、各種機能モジュール毎に分割されており、それぞれが機能モジュール毎に独立して動作するようになっている。搬送ラインは、動作している間、搬送制御部に現在搬送している検体数を報告する。搬送制御部は、システムの構成から、システムにおける保有できる検体数と、搬送できる検体数を算出し（搬送できる検体数は保有できる検体数より少なくなる）、報告された検体数から搬送できる検体数以上になった場合、搬送ライン、及び検体投入部に対して搬送ライン上への検体の搬入に対して制限をかける。搬送ラインは、この制限に従い搬入制限を行うことによって、機能モジュールからの検体の搬入を行わないようにする。その間は上流の搬送ラインからの検体の搬入のみを行うので、検体が検体収納部などによって搬送可能検体数以下になると、搬送制御部は搬入制限を解除し、新規の検体の投入や機能モジュールからの検体の受取りが再開する。これによって、システムに渋滞によって搬送不可能な状態を作り出さないようにし、検体の停滞を防止する。上記搬送できる検体数（検体ラック数）は、検体処理システムに接続されている各種機能モジュール(処理ユニット)の処理速度差，処理すべき検体の絶対数に応じて任意に変えることもできる。この場合、オペレータが任意に設定しても良いし、中央制御装置が各種機能モジュール(処理ユニット)の処理速度差，処理すべき検体の絶対数に応じて最適な値に自動設定できるようにしても良い。中央制御装置が自動設定する場合は、予め色々な状況(各種機能モジュール(処理ユニット)の処理速度差，処理すべき検体の絶対数）をシミュレートし、それぞれの状況下で最も効率の良い処理ができるような“搬送できる検体数（検体ラック数）”を求めておき、それに応じて設定することが望ましい。その場合でも、オペレータが処理の状況を判断して、自動設定された“搬送できる検体数(検体ラック数)”を更に可変することができるようにしても良い。
【００１０】
以下に図１〜図４を参照して本発明を適用した実施形態を説明する。図１は、本発明を適用した検体搬送システムのブロック図である。このシステムは、主搬送合流機構１３，戻り搬送合流機構１２間を、主搬送ライン１０，戻り搬送ライン１１によって接続している。主搬送ライン１０には、検体投入装置２０，検体閉栓装置３０，取り出し用空ラック供給装置４０，検体保存装置５０，取り出し検体整列装置６０，検体収納装置７０が接続される。これらの各構成部分は、搬送制御部１によって所定の動作プログラムに基づき動作制御される。搬送制御部１はコンピュータ及び各部の動作に必要な情報を入力するための入力部を含む。搬送制御部１と各構成部分は、図示しない通信ケーブルにより接続されており、この通信ケーブルを経由して、各構成部分からの情報を収集して搬送制御部１に転送され、通信ケーブルを経由して、搬送制御部１からの指示が各構成部分に転送される。
【００１１】
検体投入装置２０は、投入検体架設トレイ２２に設置されたトレイからラック単位で主搬送ライン１０に検体を投入し、検体識別情報読取器２１によって、投入された検体の識別情報を読み取り、搬送制御部１に報告することで、検体の搬送先を決定し隣接する主搬送ライン１０に搬送する。
【００１２】
検体閉栓装置３０は、主搬送ライン１０から閉栓を行う必要のある検体を搭載したラックを受取り、検体毎に閉栓処理を行う。閉栓処理の完了した検体を搭載したラックは、閉栓装置ラック搬出待機位置３１に移動し、主搬送ライン１０がラックを受取れる状態になるまで待機する。主搬送ライン１０が受取り可能な状態になった時点で、閉栓装置ラック搬出待機位置３１のラックは主搬送ライン
１０に移動する。
【００１３】
取り出し用空ラック供給装置４０は、検体保存装置５０から検体を取り出す要求が発生した場合に、主搬送ライン１０を空のラックに供給する。空のラックは取り出し用空ラック架設トレイ４１に設置されている。また、空のラックが手前の主搬送ライン１０から搬送された場合には、搬送制御部１によって補充の指示を受けることによって取り出し用空ラック架設トレイ４１に収納することも出来る。
【００１４】
検体保存装置５０は、検体の搭載された状態で搬送されてきたラックを主搬送ライン１０から受取り、ラック上から検体のみを抜き取り冷蔵保存し、抜き取った後のラックは保存装置ラック搬出待機位置５１に移動させる。また、搬送制御部１の指示によって冷蔵保存された検体を搬出することも可能であり、この場合には取り出し用空ラック供給装置４０から空のラックを主搬送ライン１０を経由して受取り、ラック上に検体を移載し、保存装置ラック搬出待機位置５１に移動させる。主搬送ライン１０がラックを受取り可能な状態になった時点で、保存装置ラック搬出待機位置５１のラックは主搬送ライン１０に移動する。
【００１５】
取り出し検体整列装置６０は、検体保存装置５０から搬出された検体を主搬送ライン１０から受取り、ラック上から検体のみを抜き取り装置内部に整列させ、抜き取った後のラックは整列装置ラック搬出待機位置６１に移動させる。主搬送ライン１０がラックを受取り可能な状態になった時点で、整列装置ラック搬出待機位置６１のラックは主搬送ライン１０に移動する。
【００１６】
検体収納装置７０は、主搬送ライン１０から搬送されてくる検体保存装置５０に搬入した後の空のラックを収納検体架設トレイ７１に収納する。
【００１７】
戻り搬送合流機構１２は、検体収納装置７０に接続される主搬送ライン１０から受取った、取り出し用空ラック供給装置４０から搬送された空のラックを受取る。このラックを受取った時点で戻り搬送位置に移動し、戻り搬送ライン１１にラックを搬送する。戻り搬送合流機構１２内の空ラックが戻り搬送ライン１１に移動した時点で、戻り搬送合流機構１２は主搬送ライン受取り位置に移動する。
【００１８】
主搬送合流機構１３は、検体投入装置２０の戻り搬送ライン１１から搬送されてくる空ラックを受取る。このラックを受取った時点で主搬送位置に移動し、主搬送ライン１０にラックを搬送する。主搬送合流機構１３内の空ラックが主搬送ライン１０に移動した時点で、主搬送合流機構１３は戻り搬送ライン受取り位置に移動する。
【００１９】
各々に接続される主搬送ライン１０、及び戻り搬送ライン１１は、１ライン上に最大１ラックしか存在することはできない。このため、１ラインにおける処理を行うためには、搬送方向に接続される搬送ライン上に自ライン上のラックを搬送するまでは、次のラックを受取ることは出来ない。例えば、検体投入装置２０が投入検体架設トレイ２２から新たな検体を搭載したラックを主搬送ライン１０上に移動させるためには、主搬送ライン１０上の検体が搬送されており、存在しないという状態でなくてはならない。これはその他（ここでは検体閉栓装置３０，取り出し用空ラック供給装置４０，検体保存装置５０，取り出し検体整列装置６０，検体収納装置７０）の装置が処理を行うためのラックの受取りや、処理済み検体の搬出までもが同様の条件に当てはまらなくてはならない。
【００２０】
図１の検体搬送システムにおいてラックが停止する論理的な位置を示した構成の一例を、図２を用いて説明する。各々の処理ユニット（処理モジュール）における制御範囲１００内には、論理的ラック停止位置１０１が存在する。１つの論理的ラック停止位置１０１には、複数（０以上）の搬入と複数（０以上）の搬出を示す矢印が、接続されている。矢印の示す方向にラックは搬送されることになる。ある一つの論理的ラック停止位置１０１は、前述の通り最大１ラックが存在することが可能である。このため、１つの搬入と１つの搬出を持つ論理的ラック停止位置は、搬出先の論理的ラック停止位置にラックが存在する場合は、自論理的ラック停止位置上のラックを搬送することが出来ない。複数の搬出先を持つ論理的ラック停止位置は、事前に検体投入装置２０において読み取った検体識別情報を元に、搬送制御部１によって決定された搬送先に搬送されるため、一意に分岐先は決定することになる。ここで、収納論理的ラック停止位置は、一時に複数のラックが停止することができるような位置になっており、ラックが搬出されることは無く、搬出する場合には、オペレータがラックを取り除くことになるような位置になっている。また、投入待機論理的ラック停止位置は、一時に複数のラックが存在することができるような位置になっており、ラックが搬入されることは無いが、搬出する場合には１ラックずつしか搬出できないようになっており、搬入する場合には、オペレータがラックを設置することになるような位置になっている。
【００２１】
図１の検体搬送システムにおいて用いられる検体ラックの構成の一例を、図３の斜視図により説明する。１つ以上の検体容器２０２を保持するための支持体としての検体ラック２００は、細長い箱状である。図３では検体ラックとして５本の検体容器２０２を保持する例を示してあるが、保持可能な容器数はこれに限らず、１本以上であれば良く１０本あるいはそれ以上のものでも使用可能である。検体ラックには各検体ラックを識別するための情報（例えばバーコード，数字，文字など）を表示したラベル２０１が付されている。また検体容器２０２の外壁には、検体受付番号，患者名や年齢などの患者情報，検査項目名などを含む検体情報をバーコードなどにより表示した検体識別ラベル２０３が貼られている。
【００２２】
図２に示す論理的ラック停止位置の、全停止位置に対してラックが存在した場合、装置は動作することが不可能となる。これは前述の搬送先にラックが存在するためである。このような状況なると、検体が搬送されず装置が停止した状態に陥ってしまう。収納論理的ラック停止位置に複数のラックが存在し、存在限界値によって停止した状態であれば、収納論理的ラック停止位置のラックをオペレータが取り除くことでこの問題が解決することになるが、収納論理的ラック停止位置が限界値でもなく、また、収納論理的ラック停止位置に接続される主論理的ラック停止位置に存在するラックが合流論理的ラック停止位置方向に搬送される状態であった場合、収納論理的ラック停止位置のラックを除去しても問題は解決されない。そこで、図２の搬送検体数管理対象範囲１０２上の検体があるしきい値（以降渋滞監視数と呼ぶ）を超えないような制御を行う。具体的には、搬送検体数管理対象範囲内の各々の自立分散ユニットが、自装置の現在保持しているラック数を搬送制御部１に報告する。もし、自装置の管轄範囲の論理的停止位置にラックを搬入した場合、その論理的停止位置にラック有りを報告する。また、別の装置の論理的停止位置に対して搬出を行った場合、当該論理的停止位置にラック無しを報告する。これによって、搬送制御部１は、搬送検体数管理対象範囲102内に存在するラック数を把握する。もし、搬送検体数管理対象範囲内に存在するラック数が渋滞監視数を超えた場合、搬送検体数管理対象範囲１０２内の自律分散ユニットに対して搬入不可能の指示を発行する。この指示を受けた検体処理ユニットは、搬入制限対象範囲１０３からのラックの受取りを行わない。この状態が一時継続し、各々の装置に搬入したり、収納に搬出することによって管理対象範囲内のラック数が渋滞監視数を下回れば、搬入不可能の指示が解除され、搬入制限対象範囲にて搬出待機していたラックが搬出することが可能になる。
【００２３】
渋滞監視数は、図４に示す渋滞監視設定画面３００によって設定する。搬送制御部入出力装置２に、この画面が表示され、渋滞監視機能設定ボタン３０１を押すことで渋滞監視機能を起動し、渋滞監視ラック数３０２に入力された渋滞監視数が、このシステムにおける渋滞監視数として扱われる。このため、施設の運用によって渋滞監視の必要の無い場合は、本機能を使用しないで動作させることも可能であり、かつシステム規模に応じて渋滞監視数の設定数を変更することが可能である。
【００２４】
上述した実施例によれば、論理的停止位置数以上のラックが投入されたとしても搬送不可能な状態になってラックが停止することを防止することができ、戻り搬送ラインを使用して検体保存装置の取り出し用の空ラックを自動回収できるのでオペレータの負担が軽減されることになる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、機能モジュールを主搬送ラインと戻り搬送ラインによって接続され、かつ前記機能モジュールがそれぞれ独立して制御される検体処理システムにおいて、検体のシステム内での停滞(デッドロック，処理速度の著しい低下)を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した検体搬送システムのブロック図。
【図２】図１における検体搬送システムにおける論理的ラック停止位置。
【図３】検体ラックの構成の一例を示す斜視図。
【図４】渋滞監視機能設定画面の一例を示す図。
【符号の説明】
１…搬送制御部、２…搬送制御部入出力装置、１０…主搬送ライン、１１…戻り搬送ライン、１２…戻り搬送合流機構、１３…主搬送合流機構、２０…検体投入装置、２１…検体識別情報読取器、２２…投入検体架設トレイ、３０…検体閉栓装置、３１…閉栓装置ラック搬出待機位置、４０…取り出し用空ラック供給装置、４１…取り出し用空ラック架設トレイ、５０…検体保存装置、５１…保存装置ラック搬出待機位置、６０…取り出し検体整列装置、６１…整列装置ラック搬出待機位置、７０…検体収納装置、７１…収納検体架設トレイ、１００…各々の自立分散ユニットにおける制御範囲、１０１…論理的ラック停止位置、１０２…搬送検体数管理対象範囲、１０３…搬入制限対象範囲、２００…検体ラック、２０１…検体ラック識別情報、２０２…検体容器、２０３…検体識別情報、300…渋滞監視設定画面、３０１…渋滞監視機能設定ボタン、３０２…渋滞監視ラック数。
【図１】
0003760800.tif 000002
【図２】
0003760800.tif 000003
【図３】
0003760800.tif 000004
【図４】
0003760800.tif 000005