JP4152650B2 - Apparatus and method for measuring sedimentation rate of liquid sample - Google Patents
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Description
【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) [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This inventionApparatus and method for measuring sedimentation rate of liquid sampleMore particularly, the present invention relates to a technique for optically measuring the sedimentation rate of sediment in a liquid sample accommodated in a transparent test container such as a test tube.
[0002]
[Prior art]
As a representative example of sedimentation rate measurement of sediment in a liquid sample, measurement of erythrocyte sedimentation (erythrocyte sedimentation rate), which is one of the most frequently used tests in daily clinical practice, can be mentioned. As a method for measuring erythrocyte sedimentation, a non-coagulated blood is filled in a fixed standard test container that is kept vertically and left to stand. The Wester Glen method is a standard method in which an inspector visually records 1) after standing to determine the slowing of sedimentation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a measurement method requires one hour or more from the start to the end of measurement, and is not suitable for cases where urgent treatment is required.
[0004]
The present invention has been made in view of such conventional problems. The object of the present invention is to simultaneously use a plurality of stationary test containers containing a liquid sample using optical means. The sedimentation rate of sediment in liquid samples can be measuredSimple structure, cheapSettling velocity measurementapparatusIs to provide.
[0005]
Another object of the present invention is toA sedimentation speed measurement method for measuring sedimentation speed of sediment in a liquid sample accommodated in a plurality of test containers by the sedimentation speed measuring device.Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the sedimentation velocity measurement of the present invention is performed.apparatusIsOptically measures the sedimentation rate of sediment in a liquid sample stored in a transparent test container, and holds a plurality of test containers in which a liquid sample containing sediment is stored at a predetermined interval. A container holding unit; a light projecting unit that projects light onto the plurality of test containers; and a light projecting unit that faces the light projecting unit across the plurality of test containers. A single two-dimensional sensor means for receiving the light that has passed through, and an arithmetic means for calculating the sedimentation velocity of the sediment in the liquid sample based on the image data sent from the two-dimensional sensor means, The container holding means has a configuration for holding a plurality of types of test containers having different outer diameters, and determines the type of the test container by measuring the outer diameter of each test container held by the container holding means. Having a judging means And Features.
[0007]
As a preferred embodiment,The following configuration is adopted.
(1) One of the two-dimensional arrays of imaging pixels of the two-dimensional sensor means is configured to be parallel to the axial direction of the test container.
(2) A measurement range defining means for defining the measurement range in each test container is provided, and the computing means is defined by the measurement range defining means among the image data sent from the two-dimensional sensor means. Based on the image data, the sedimentation rate of the sediment in the liquid sample is calculated.
(3) The measurement range defining means is in the form of a detection window arranged in the two-dimensional sensor means.
(4) The detection window has an elongated slit shape extending along the axis of the test container, and the shape and dimension of the detection window are smaller than the length of the test container and the lateral dimension of the test container. It is set smaller than the outer diameter.
(5) The detection window includes an outer diameter measurement detection window for measuring the outer diameter of the test container, and the outer diameter measurement detection window is provided horizontally in the vicinity of the lower end of the test container. A slit-like window is formed, and the lateral dimension thereof is set larger than the diameter dimension of the test container so that the outer diameter edge of the test container can be detected, thereby constituting the test container determining means.
(6) The measurement range defining means is in the form of a light shielding plate arranged between the two-dimensional sensor means and the light projecting means.
(7) The light shielding plate is provided with a translucent window for defining the measurement range corresponding to the test container held by the container holding means, and the light projecting window is arranged on the axis of the test container. An elongated slit extending along the longitudinal direction is set, and the longitudinal dimension is set smaller than the length dimension of the test container, and the lateral dimension is set smaller than the outer diameter dimension of the test container.
(8) The light projection window of the light shielding plate includes an outer diameter measurement light projection window for measuring the outer diameter of the test container, and the outer diameter measurement light projection window is located near the lower end of the test container. The horizontal dimension of the window is set to be larger than the diameter of the test container so that the outer edge of the test container can be detected. Constitute.
(9) The calculation means is configured to calculate each brightness level of a plurality of pixels arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the test container for each test container based on the image data transmitted from the two-dimensional sensor means. By integrating the time-dependent changes in the axial direction, an image processing unit for determining the boundary position between the supernatant and the sediment in the liquid sample, and based on the determination result of the image processing unit, An arithmetic processing unit that calculates the height dimension of the supernatant liquid, calculates the amount of change per unit time of the boundary position from this and the set measurement time, and calculates the sedimentation velocity of the sediment in the liquid sample; It is equipped with.
(10) The container holding means includes a structure for holding the test container in an inclined shape with a predetermined inclination angle, whereby natural convection occurs in the liquid sample in the test container, and the sedimentation of the sediment Is configured to be promoted.
(11) The inclination angle is set to 15 ° to 25 °.
The apparatus for measuring a sedimentation rate of a liquid sample according to claim 11.
(12) The two-dimensional sensor means is an area sensor camera including an area sensor such as a CCD area sensor as a sensor unit.
(13) The liquid sample is blood.
[0011]
Also, the sedimentation rate measurement of the present inventionMethodThe above sedimentation rate measurementA sedimentation rate measuring method for optically measuring a sedimentation rate of a sediment in a liquid sample accommodated in a transparent test container by an apparatus, wherein the liquid sample containing the sediment is accommodated in the container holding means. The plurality of test containers are held at a predetermined interval, and the light projecting means projects light onto the plurality of test containers, and at this time, the light transmitted through the plurality of test containers is converted into the single two-dimensional The sensor means receives the light, and the calculation means calculates the sedimentation velocity of the sediment in the liquid sample based on the image data sent from the two-dimensional sensor means. When calculating the sedimentation rate of the sediment, the outer diameter of each test container is measured by the test container determining means, and the type of the test container is determined and specified..
[0012]
As a preferred embodiment,In the arithmetic means, the image processing unit is configured for each of the test containers, based on the image data sent from the two-dimensional sensor means, for each of the plurality of pixels arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the test container. By accumulating changes over time in the axial direction of the level, the boundary position between the supernatant and the sediment in the liquid sample is determined, and based on the determination result of the image processing unit, the arithmetic processing unit Calculate the height of the supernatant liquid in the test vessel and calculate the amount of change per unit time of the boundary position from this and the set measurement time to calculate the sedimentation velocity of the sediment in the liquid sample To do.
[0015]
In the sedimentation velocity measurement of the present invention, when a test container filled with a liquid sample containing sediment is held stationary, a boundary between the supernatant and sediment appears in the test container as the sediment in the liquid sample settles. The boundary descends with time, and after a certain period of time, the boundary descends (the sedimentation of the sediment stops).
[0016]
The amount of light transmitted through the liquid sample changes according to the transparency of the test container (corresponding to the contents of the contents), and the space above the supernatant liquid, that is, the space where there is no supernatant liquid, the supernatant liquid and the sediment. The transmitted light can be clearly distinguished from each other, and by detecting the transmitted light, the liquid surface of the supernatant and the boundary between the supernatant and the sediment can be reliably captured.
[0017]
Therefore, the change over time of these detected values is detected by electrically detecting the change in the amount of light transmitted through the test container using an area sensor camera having a single two-dimensional sensor means, for example, an area sensor as a sensor unit. From this, the depth (height) dimension of the supernatant can be calculated, and the sedimentation rate of the sediment can be calculated from the calculated value and the measurement time.
[0018]
For example, when measuring red sediment using a mixed solution of
[0019]
In this case, the area sensor camera can capture the boundary two-dimensionally and enables more accurate and reproducible red sediment measurement.
[0020]
Furthermore, according to the area sensor camera, it is possible to simultaneously receive the light transmitted through the plurality of test containers arranged corresponding to the receivable area. Measurement can be performed simultaneously. In such a sedimentation velocity measuring apparatus using an area sensor camera, the structure of the apparatus can be simplified.
[0021]
Further, by carrying out the red sedimentation measurement while holding the test container in an inclined shape, the sedimentation rate of red blood cells by natural convection is promoted, and the red sedimentation measurement can be performed in a short time.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
A settling velocity measuring apparatus according to the present invention is shown in FIG. Specifically, this apparatus optically measures the red sediment of blood stored in a
[0024]
The container holding means 2 holds a plurality (five in the present embodiment) of
[0025]
In the inclined holding structure, the bottom of the
[0026]
In addition, the inclinations in the inclined holding structures 2a to 2d are for causing natural convection in the blood in the
[0027]
The
[0028]
The two-dimensional sensor means 4 receives and images the light transmitted through the measurement ranges in the plurality of
[0029]
As the two-dimensional sensor means 4, an area sensor camera including an area sensor such as a CCD area sensor is used as a sensor unit. In the illustrated embodiment, a CCD area sensor camera including a CCD area sensor is used as the sensor unit. An image of the boundary between the plasma and blood cell layer in the
[0030]
The calculation means 6 calculates the sedimentation rate of the blood cell layer in the blood based on the image data sent from the CCD
[0031]
The
[0032]
The image processing method will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4 is an image of blood in the
[0033]
In the present embodiment, one of the two-dimensional arrays of imaging pixels of the CCD area sensor camera 4 (the arrow Y direction in the drawing) is configured to be parallel to the axial direction of the
[0034]
Each detection window Ma has a slit-like elongated rectangular shape extending along the axis of each
[0035]
.. Of the light transmitted from the
[0036]
In the figure, (a) shows an initial state in which blood cells have not yet settled and the boundary between the plasma S1 and the blood cell layer S2 does not appear, and (b) shows the blood sedimentation position after the elapse of unit time. Further, the diagrams on the right side in each of (a) and (b) are arranged in the axial direction (the arrow Y direction in the drawing) and the perpendicular direction (the arrow X direction in the drawing) of the
[0037]
In the arithmetic processing unit 6b, the height dimension of the plasma S1 in the
[0038]
In the above description, the red sediment measurement process for one
[0039]
Next, a method for measuring red sediment using the sedimentation velocity measuring apparatus configured as described above will be described.
[0040]
Blood is collected from the blood sample in the
[0041]
When there is an ID reader, first, the ID label of each
[0042]
By pressing the start key of the
[0043]
Specifically, as described above, when the
[0044]
The amount of light projected from the
[0045]
Therefore, as described above, the change in the amount of light transmitted through the
[0046]
In this case, the CCD
[0047]
This red sediment measurement result is displayed electronically on a
[0048]
This embodiment is shown in FIG. 5 and corresponds to a plurality of types of test containers having different outer diameters (preferably, standard tubes used for erythrocyte measurement of adults and capillary tubes used for baby erythrocyte measurement). This is a sedimentation velocity measuring device that can be used. Specifically, the shape of the detection window that defines the measurement range of the first embodiment is modified.
[0049]
That is, the detection window of this embodiment isAs in the first embodiment, a measurement range defining means for measuring red sediment that defines a measurement range corresponding to the
[0050]
As shown in the figure, the detection window Mb is a slit-like window provided horizontally in the vicinity of the lower end of the test container 1 (in the blood cell layer), and its lateral dimension is set larger than the diameter dimension of the
[0051]
.., And Mb, Mb, of the light that has passed through the plurality of
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0052]
However, the
[0053]
As described above, the detection window Mb is formed in the vicinity of the lower end (in the blood cell layer) of the
[0054]
In addition, when using the
[0055]
In addition, the arithmetic processing unit 6b calculates red sediment and the outer diameter of the
[0056]
Next, a method for measuring red sediment using the sedimentation velocity measuring apparatus configured as described above will be described.
[0057]
The operation of tilting and holding the
[0058]
By pressing the start key of the
[0059]
Next, the blood sedimentation position is determined based on the image data detected in the detection window Ma, and the red sedimentation measurement is automatically executed. The operation of the red sediment measurement is exactly the same as in the first embodiment.
[0060]
This embodiment is shown in FIGS. In the first embodiment, the detection window (measurement range defining means) is arranged in the two-dimensional sensor means. However, in the present embodiment, as shown in the figure, between the light projecting
[0061]
The container holding means 2 holds a plurality (five in the present embodiment) of
[0062]
The inclined holding structure of each
[0063]
In the inclined holding structure, the bottom of the
[0064]
In the illustrated embodiment, such inclined holding structures 2b to 2d of the
[0065]
Further, the inclinations in the inclined holding structures 2b to 2d are for causing natural convection in the blood in the
[0066]
The measurement
[0067]
Specifically, as described above, the measurement
[0068]
As shown in FIG. 8, each
[0069]
Thereby, among the light transmitted through the plurality of
[0070]
FIG. 9 is an image of blood in the
[0071]
Other actions and a method for measuring red sedimentation using the sedimentation velocity measuring apparatus configured as described above are the same as those in the first embodiment.
[0072]
This embodiment is shown in FIGS. 10 to 11, and is a sedimentation velocity measuring device that can handle a plurality of types of test containers having different outer diameters, as in the second embodiment. The shape of the light transmission window of the
[0073]
That is, the transparent window of this embodiment is used for measuring blood sedimentation.For blood sedimentationIn addition to the
[0074]
As shown in the figure, the
[0075]
Thereby, among the light transmitted through the plurality of
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0076]
However, the
[0077]
Since the
[0078]
In addition, when using the
[0079]
In addition, the arithmetic processing unit 6b calculates red sediment based on the determination result of the
[0080]
Next, a method for measuring red sediment using the sedimentation velocity measuring apparatus configured as described above will be described.
[0081]
The operation of tilting and holding the
[0082]
By pressing the start key of the
[0083]
Next, the blood sedimentation position is determined based on the image data that has passed through the
[0084]
The red sedimentation measurement result is displayed on the
[0085]
Thus, in the sedimentation velocity measuring apparatus configured as described above, the CCD
[0086]
Further, by carrying out the red sedimentation measurement while holding the
[0087]
The above-described embodiment is merely a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various design changes can be made within the scope.
[0088]
For example, in the illustrated embodiment, the
[0089]
In the illustrated embodiment, infrared light capable of obtaining a good contrast is used as the light source of the
[0090]
Furthermore, the present invention is not limited to the blood sedimentation rate measurement, that is, the red sedimentation measurement described above, but can also be applied to the sedimentation rate measurement of sediments in other liquid samples having the same sedimentation behavior.
[0091]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the sedimentation velocity measurement method of the present invention, the boundary between the supernatant and sediment is captured two-dimensionally by imaging a liquid sample with a two-dimensional sensor means and performing image processing. This makes it possible to measure sedimentation velocity with high accuracy (about 1/4 of the conventional measurement time) and with high accuracy. For example, in the case of blood red sedimentation measurement, it is extremely necessary when urgent medical measures are required. It becomes effective.
[0092]
Further, according to the sedimentation velocity measuring apparatus of the present invention, the light passing through the plurality of test containers is imaged by a two-dimensional sensor means having a single two-dimensional sensor function, so that it can be left stationary with a simple configuration. In addition, the sedimentation rate of the liquid sample can be simultaneously measured for a plurality of test containers.
[0093]
Also,A test container for determining the type of test container by measuring the outer diameter of each test container held by the container holding means, wherein the container holding means has a configuration for holding a plurality of types of test containers having different outer diameters. Because it has judgment meansThe standard tube and the capillary tube can be shared, and it is not necessary to prepare a separate sedimentation velocity measuring device corresponding to each test container.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a liquid sample sedimentation velocity measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a relative positional relationship among a light projecting unit, a container holding unit, a light shielding plate, and a CCD area sensor camera in the sedimentation velocity measuring apparatus.
3 is a front view taken along the line AA of FIG. 2 showing an arrangement example when a plurality of test containers are measured by the CCD area sensor camera in the settling velocity measuring apparatus.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an image processing method in the sedimentation velocity measuring apparatus.
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams showing an example of a CCD area sensor camera image in the liquid sample sedimentation velocity measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. ) Shows the case where a capillary tube is used.
FIG. 6 is a configuration block diagram showing an outline of a liquid sample sedimentation velocity measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a relative positional relationship among a light projecting unit, a container holding unit, a light shielding plate, and a CCD area sensor camera in the settling velocity measuring apparatus.
8 is a front view taken along the line BB of FIG. 7 showing a partial cut-out example of the arrangement when measuring a plurality of test containers with the CCD area sensor camera in the settling velocity measuring apparatus.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of an image processing method in the settling velocity measuring apparatus.
FIG. 10 is a partially cutaway front view showing an arrangement example when measuring a plurality of test containers with a CCD area sensor camera in the liquid sample sedimentation velocity measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams showing an example of a CCD area sensor camera image in the sedimentation velocity measuring apparatus, where FIG. 11A shows a case where a standard tube is used as a test container, and FIG. 11B shows a case where a capillary tube is used. Yes.
[Explanation of symbols]
1 Test container(Standard tube)
2 Container holding means
3 Projection means
4 CCD area sensor camera (two-dimensional sensor means)
5 Shading plate (Measuring range defining means)
5a Translucent window (for red sink measurement)
5b Translucent window (Test container determination means for outer diameter measurement)
6 Calculation unit (calculation means)
6a Image processing unit
6b Arithmetic processing part
7 Display section
8 Operation part
10Capillary tube (test container)
11 Holder
S1 Plasma (Supernatant)
S2 Blood cell layer (precipitate)
b Boundary between plasma and blood cell layer
Ma Detection window (for measuring red sediment, measuring range defining means)
Mb Detection window (for outer diameter measurement, test container judgment means)
Claims (16)
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。A sedimentation rate measuring device for optically measuring the sedimentation rate of sediment in a liquid sample contained in a transparent test container ,
Container holding means for holding a plurality of test containers containing a liquid sample containing sediment at predetermined intervals;
A light projecting means for projecting light onto the plurality of test containers;
A single two-dimensional sensor means that is provided opposite to the light projecting means across the plurality of test containers and receives light transmitted from the light projecting means through the test containers;
Based on the image data transmitted from the two-dimensional sensor means, Bei example a calculating means for calculating the sedimentation rate of the sediment in a liquid sample,
The container holding means has a configuration for holding a plurality of types of test containers having different outer diameters, and measures the outer diameter of each test container held by the container holding means to determine the type of the test container A liquid sample sedimentation rate measuring device comprising a container determining means .
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。Settling velocity of the liquid sample according to claim 1, wherein the one arrangement direction of the two-dimensional array of the image pixels of the two-dimensional sensor means, characterized in that it is configured parallel to the axial direction of the test vessel measuring device.
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 The computing means is configured to calculate the sedimentation velocity of the sediment in the liquid sample based on the image data defined by the measurement range defining means among the image data sent from the two-dimensional sensor means. ing
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。The apparatus for measuring a sedimentation rate of a liquid sample according to claim 1.
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。The liquid sample sedimentation velocity measuring device according to claim 3 , wherein the measurement range defining means is in the form of a detection window arranged in the two-dimensional sensor means.
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。The apparatus for measuring a sedimentation rate of a liquid sample according to claim 4.
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This outer diameter measuring detection window is a slit-like window provided horizontally in the vicinity of the lower end of the test container, and the lateral dimension is tested so that the outer diameter edge of the test container can be detected. It is set larger than the diameter dimension of the container and constitutes the test container determining means.
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。The apparatus for measuring a sedimentation rate of a liquid sample according to claim 5.
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。The liquid sample according to claim 3 , wherein the measurement range defining means is in the form of a light shielding plate disposed between the two-dimensional sensor means and the light projecting means. Settling velocity measuring device.
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。 The light shielding plate is provided corresponding to each of the test containers held by the container holding means, each having a transparent window that defines the measurement range ,
The light projection window has an elongated slit shape extending along the axis of the test container, and the shape dimension of the light projection window is smaller than the length dimension of the test container and the lateral dimension is the outer diameter of the test container. The apparatus for measuring a sedimentation rate of a liquid sample according to claim 7 , wherein the apparatus is set to be smaller than a dimension .
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。The light projection window of the light shielding plate includes a light projection window for outer diameter measurement for measuring the outer diameter of the test container,
This outer diameter measuring projection window is a slit-like window provided horizontally in the vicinity of the lower end of the test container, and its lateral dimension can detect the outer diameter edge of the test container. The liquid sample sedimentation rate measuring apparatus according to claim 8 , wherein the test container determining means is configured to be larger than a diameter dimension of the test container .
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。The computing means is arranged in the axial direction of each of the light and dark levels of a plurality of pixels arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the test container for each test container based on the image data sent from the two-dimensional sensor means. By integrating the change over time of the image processing unit for determining the boundary position between the supernatant liquid and the sediment in the liquid sample, and based on the determination result of the image processing unit, the supernatant liquid in the test container An arithmetic processing unit that calculates a height dimension, calculates a change amount per unit time of the boundary position from the set measurement time, and calculates a sedimentation rate of the sediment in the liquid sample; The apparatus for measuring a sedimentation rate of a liquid sample according to claim 2 .
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。The container holding means has a structure for holding the test container in an inclined shape with a predetermined inclination angle, whereby natural convection occurs in the liquid sample in the test container, and sedimentation of the sediment is promoted. The apparatus for measuring a sedimentation rate of a liquid sample according to claim 1 , wherein the apparatus is configured to be configured as described above.
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、The container holding means holds a plurality of test containers containing a liquid sample containing sediment at a predetermined interval,
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、By the light projecting means, light is projected onto the plurality of test containers, and at this time, the light transmitted through the plurality of test containers is received by the single two-dimensional sensor means,
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、Based on the image data sent from the two-dimensional sensor means by the computing means, the sedimentation velocity of the sediment in the liquid sample is calculated,
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When calculating the sedimentation rate of the sediment in the liquid sample by the computing means, the outer diameter of each test container is measured by the test container determining means, and the type of the test container is determined and specified.
ことを特徴とする液体試料の沈降速度測定方法。A method for measuring a sedimentation rate of a liquid sample.
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。The method for measuring a sedimentation rate of a liquid sample according to claim 15.
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