KR101553736B1

KR101553736B1 - 분석 장치 및 분석 방법

Info

Publication number: KR101553736B1
Application number: KR1020120067463A
Authority: KR
Inventors: 시게키 마츠모토
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-06-22
Also published as: US20120329170A1; JP2013007607A; US8809066B2; KR20130001158A; CN102841197B; JP5267617B2; CN102841197A

Abstract

(과제) 예를 들면 면역크로마토그래피법을 이용한, 피검물질의 검출 또는 그 정량을 높은 신뢰성으로 행할 수 있는 분석 장치 및 분석 방법을 제공하는 것.
(해결 수단) 이 분석 방법은, 검체에 포함되는 소정의 피검물질에 의해 정색 반응을 일으키는 반응 영역을 갖는 시험편에 있어서의 반응 영역 및 백그라운드 영역을 적어도 시야 영역에 포함하는 촬영부에 의해, 반응 영역 및 백그라운드 영역의 각각에 관련된 화상 데이터를 취득하고, 분석부에 의해, 상기 피검물질의 농도를 반응 영역에 관련된 화상 데이터에 의거해 산출하는 농도 산출 처리, 및, 백그라운드 영역의 상태가 상기 피검물질의 검출에 있어서 피검물질의 종류별로 설정된 허용 범위 내인지 아닌지를, 촬영부에 의해 취득된 백그라운드 영역에 관련된 화상 데이터에 의거해, 판정하는 판정 처리가 행해진다. 분석 장치는, 상기 분석 방법이 실행되는 것이다.

Description

분석 장치 및 분석 방법{ANALYZING APPARATUS AND ANALYZING METHOD}

본 발명은, 예를 들면, 면역크로마토그래피법(immunochromatography)을 이용한 피검물질의 검출 또는 정량에 이용되는 분석 장치 및 분석 방법에 관한 것이다.

근년, 예를 들면 진찰실이나 병동 등의 「환자의 가까운 곳」에서 행해지는 포인트 오브 케어 검사(POCT)의 수법으로서, 면역크로마토그래피법(면역학적 크로마토그래피법)이 주목되고 있다. 이러한 POCT에서 이용되는 면역크로마토그래피 시험편(스트립)은, 시약의 조정을 필요로 하지 않고, 혈액이나 소변 등의 피검사액을 당해 시험편 상에 적하하는 등의 간단한 조작만으로 그 중의 피검물질을 분석하는 것이 가능하며, 피검사액 중의 피검물질을 간편하고 신속하게 분석하는데 매우 유용해서, 현재 다수의 것이 실용화되어 있다.

이러한 면역크로마토그래피법을 이용한 POCT용 분석 장치로는, 예를 들면, 검체중의 피검물질에 의해 정색 반응을 일으키는 반응 영역을 갖는 시험편에 있어서의 상기 반응 영역에 광원으로부터의 광을 조사해, 시험편으로부터의 산란광(또는 투과광이나 반사광인 경우도 있음)을 적절한 광학계를 통해 CCD 등으로 이루어지는 이미지 센서에 결상시키고, 이미지 센서의 각 화소에서 얻어지는 광의 광량을 화소의 휘도로 변환하여 분석함으로써, 검체중의 피검물질의 농도를 정량화하는 구성인 것이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).

일본국 특허 공개 2010－101715호 공보

그리고 면역크로마토그래피법을 이용한 POCT용 분석 장치에 있어서는, 번잡한 조작을 필요로 하지 않아 단시간에 신뢰성이 높은 측정을 행할 수 있는 것이 요구되고 있다.

그러나 상기와 같은 분석 장치에 있어서는, 신뢰성이 높은 측정(분석) 결과를 확실하게 얻을 수 없다는 문제가 있다. 그 이유는, 이하에 나타낸 바와 같다.

예를 들면, 검체가 혈액인 경우에는, 적혈구가 파손되어, 적혈구 내부의 원형질이 세포 밖으로 누출되는 경우가 있고, 이러한 경우에는, 원형질이 피검물질에 의한 정색 상태를 나타내는 반응 영역과 겹쳐져 버린다. 따라서, 취득되는 화상 데이터에 있어서의, 반응 영역에 관련된 화상 데이터 부분과 백그라운드 영역에 관련된 화상 데이터 부분의 콘트라스트가, 피검물질에 의한 정색 반응에 의해 발생한 정색뿐만 아니라, 원형질의 색미도 혼합된 것이 되어, 정색 상태 그 자체에 이상이 발생했을 가능성이 높은 것이 된다.

또, 혈액 중에 유미가 섞이는 경우가 있는데, 이러한 경우에도, 반응 영역에 있어서의 정색 상태가 유미의 영향을 받게 된다. 또한, 유미는, 소변에도 섞이는 경우가 있어, 검체가 혈액인 경우와 동일한 문제를 일으킨다.

이상과 같이, 검체에 원하지 않는 물질(방해 물질)이 섞여 버리면, 반응 영역에 있어서의 정색 상태가 목적을 따른 것이 아닐 가능성이 높아지는데, 상기 분석 장치에 있어서는, 이른바 이상이 발생한 정색 상태에 의거해 피검물질의 농도의 정량화가 이루어져, 부정확한 분석 결과가 사용자에게 전달되게 된다.

본 발명은, 이상과 같은 사정에 의거하여 이루어진 것으로서, 예를 들면 면역크로마토그래피법을 이용한, 피검물질의 검출 또는 그 정량을 높은 신뢰성을 갖고 행할 수 있는 분석 장치 및 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 분석 장치는, 검체에 포함되는 소정의 피검물질에 의해 정색 반응을 일으키는 반응 영역이 형성된 시험편에 있어서의 상기 반응 영역 및 상기 반응 영역 이외의 백그라운드 영역을 적어도 시야 영역에 포함하는 촬영부와, 상기 반응 영역에 있어서의 정색의 정도에 따라 상기 피검물질을 검출하는 분석부를 구비한 분석 장치에 있어서,

상기 분석부는, 상기 백그라운드 영역의 상태가 상기 소정의 피검물질의 검출에 있어서 피검물질의 종류별로 설정된 허용 범위 내인지 아닌지를, 상기 촬영부에 의해 취득된 상기 백그라운드 영역에 관련된 화상 데이터에 의거해, 판정하는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 분석 장치에 있어서는, 상기 시험편은, 상기 정색 반응에 관련된 정보를 포함하는 코드가 표시되는 코드 영역을 상기 반응 영역과 동일 표면 상에 갖고, 상기 코드가 상기 백그라운드 영역에 관련된 허용 범위에 대한 정보를 포함하는 것이며,

상기 촬영부가, 상기 코드 영역을 더 포함하는 시야 영역을 갖는 구성의 것으로 할 수 있다.

또, 본 발명의 분석 장치에 있어서는, 상기 백그라운드 영역에 관련된 허용 범위에 대한 정보가 기록된 기억부를 구비한 구성으로 되어 있어도 된다.

본 발명의 분석 방법은, 검체에 포함되는 소정의 피검물질에 의해 정색 반응을 일으키는 반응 영역을 갖는 시험편에 있어서의 상기 반응 영역 및 상기 반응 영역 이외의 백그라운드 영역을 적어도 시야 영역에 포함하는 촬영부에 의해, 상기 반응 영역에 관련된 화상 데이터 및 상기 백그라운드 영역에 관련된 화상 데이터를 취득하고,

분석부에 의해, 상기 소정의 피검물질의 농도를 상기 반응 영역에 관련된 화상 데이터에 의거해 산출하는 농도 산출 처리가 행해짐과 더불어, 상기 백그라운드 영역의 상태가 상기 소정의 피검물질의 검출에 있어서 피검물질의 종류별로 설정된 허용 범위 내인지 아닌지를, 상기 촬영부에 의해 취득된 상기 백그라운드 영역에 관련된 화상 데이터에 의거해, 판정하는 판정 처리가 행해지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 분석 방법에 있어서는, 상기 판정 처리에서 상기 백그라운드 영역의 상태가 상기 허용 범위를 일탈한다고 판정된 경우에는, 상기 농도 산출 처리에 의한 농도 측정 결과를 포함하지 않는 에러 메시지 정보를 분석 결과로서 출력하는 에러 처리가 행해진다.

본 발명의 분석 방법에 있어서는, 상기 허용 범위 내에서, 상기 반응 영역에 있어서의 정색이 상기 소정의 피검물질 그 자체에 의한 것이 아닐 가능성이 있다고 판단되는 주의 범위가 더 설정되어 있으며,

상기 판정 처리에 있어서 상기 백그라운드 영역의 상태가 상기 허용 범위 내에서 주의 범위 내에 있다고 판정된 경우에는, 상기 농도 산출 처리에 의한 농도 측정 결과에 주의를 환기시키는 메시지 정보가 부가된 것을 분석 결과로서 출력하는 주의 정보 부가 처리가 행해지는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 분석 방법에 있어서는, 시험편으로서, 상기 정색 반응에 관련된 정보를 포함하는 코드가 표시되는 코드 영역을 상기 반응 영역과 동일 표면 상에 갖고, 상기 코드가 상기 백그라운드 영역에 관련된 허용 범위에 대한 정보를 포함하는 것이 이용되고,

상기 촬영부에 의해, 상기 반응 영역 및 상기 백그라운드 영역 및 상기 코드 영역을 포함하는 분석 영역에 대한 화상 데이터가 취득되는 것이 바람직하다.

본 발명의 분석 방법에 의하면, 시험편의 반응 영역에 있어서의 정색이 피검물질 그 자체에 의한 것인지, 예를 들면 검체의 이상 등에 의한 방해 물질의 영향을 받은 것인지를 식별할 수 있으므로, 검체의 상태 및 시험편의 상태가 반영된 분석 결과를 얻을 수 있다.

상기 분석 방법이 실행되는 본 발명의 분석 장치에 의하면, 신뢰성이 높은 분석 결과를 얻을 수 있으므로, 부정확한 분석 결과가 사용자에게 통지되는 것을 회피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 분석 장치에서 이용되는 면역크로마토그래피 시험편의 일례에 있어서의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 분석 장치의 일례에 있어서의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 분석 장치의 구성의 개략을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 분석 장치에 있어서의 검출부의 구성의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 분석 장치의 동작 플로우의 일례를 나타내는 플로우 차트도이다.
도 6은 코드 영역에 표시된 코드에 포함되는 검량선 정보로서의, 피검물질 농도와 정색 부분의 광학적 농도의 관계를 나타내는 검량선의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 제2의 촬영 조건에서 촬영된 화상 데이터(피검물질 검출용 화상 데이터)에 있어서의 검체의 전개 방향의 휘도 프로파일의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 8은 제2의 촬영 조건에서 촬영된 화상 데이터(피검물질 검출용 화상 데이터)에 있어서의 검체의 전개 방향의 휘도 프로파일의 다른 예를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 분석 장치는, 예를 들면 면역크로마토그래피법에 의해 생체 성분 중의 피검물질을 정량 분석하기 위해서 이용되는 것이다. 이하에서는, 우선, 본 발명의 분석 장치에서 이용되는 면역크로마토그래피 시험편에 대해서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 분석 장치에서 이용되는 면역크로마토그래피 시험편의 일례에 있어서의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.

이 면역크로마토그래피 시험편(이하, 단순히 「시험편」이라 함)(20)은, 예를 들면 여과지 등의 다공질 지지체(21)(도 1에서 편의상 사선이 그어져 있음)가 케이스(20A)의 내부에 수용되고, 각각 다공질 지지체(21)를 외부에 노출시키는 2개소의 개구부(22A, 22B)가 검체의 전개 방향(도 1에서 흰색 화살표로 나타냄)으로 이격한 위치에 형성돼 구성되어 있다. 그리고 한쪽의 개구부(22A)에 의해 검체 적하부(23)가 구성되어 있음과 더불어 다른쪽의 개구부(22B)에 의해 판독부(24)가 구성되어 있다. 판독부(24)에 있어서는, 다공질 지지체(21)의, 케이스(20A)에 있어서의 다른쪽의 개구부(22B)를 통해 외부에 노출되는 표면 영역에, 예를 들면 표식 항체, 및, 피검물질에 따른 항체 또는 항원이, 검체의 전개 방향과 직교하는 방향(도 1에서 상하 방향)으로 연장되는 라인형상으로 고정화되어 있으며, 이에 의해, 반응 영역(R)이 형성되어 있다.

또, 이 시험편(20)에 있어서의, 검체의 전개 방향에 있어서의 판독부(24)의 하류측의 위치에는, 예를 들면 QR코드(등록상표) 등의 이차원 코드(25)가 설치되어 있고, 이에 의해, 코드 영역(C)이 형성되어 있다. 따라서, 이 시험편(20)에 있어서는, 반응 영역(R)과 동일 표면 상에 코드 영역(C)이 형성되어 있다.

이차원 코드(25)에 포함되는 정보로는, 예를 들면 분석 항목, 유효 기간, 로트 번호 등 시험편(20)의 기본 정보, 및, 예를 들면 반응 시간, 검량선, 후술하는 백그라운드 영역(B)의 상태를 판정하기 위한 판정 기준이 되는 허용 범위 등의 시험편(20)에 고유의 정색 반응에 관련된 정보 등을 예시할 수 있다.

〔분석 장치〕

본 발명의 분석 장치는, 시험편(20)에 있어서의 반응 영역(R) 및 상기 반응 영역(R) 이외의 다른쪽의 개구부(22B)를 통해 외부에 노출되는 다공질 지지체(21)의 표면 영역인 백그라운드 영역(B)을 포함하는 영역을 적어도 시야 영역에 포함하는 촬영부를 구비한 검출부와, 시험편(20)의 반응 영역(R)에 있어서의 정색의 정도에 따라 소정의 피검물질을 검출하는 분석부를 구비한 제어부를 구비하고 있다.

도 2는, 본 발명의 분석 장치의 일례에 있어서의 외관을 나타낸 사시도, 도 3은, 도 2에 나타낸 분석 장치의 구성의 개략을 나타낸 블럭도, 도 4는, 도 2에 나타낸 분석 장치에 있어서의 검출부의 구성의 개략을 나타낸 사시도이다.

도 2에서, 11은 전원 스위치, 12는 분석해야 하는 검체에 관련된 ID정보 등을 입력함과 더불어 동작 지령 신호를 입력하는 조작 수단 및 분석 결과를 표시하는 표시 수단으로서의 터치 패널이다. 13은 시험편 삽입구로서, 상기 구성의 시험편(20)이, 반응 영역(R) 및 코드 영역(C)을 갖는 표면이 상방을 향한 상태에서, 수평인 자세로 삽입된다.

이 실시형태에 따른 분석 장치에 있어서의 검출부(60)는, 시험편(20)의 유무를 검출하는 시험편 검출부, 시험편(20)이 적정한 위치에 세트된 상태에서, 예를 들면 시험편(20)에 있어서의 반응 영역(R) 및 코드 영역(C)을 포함하는 분석 영역을 시야 영역(S)에 포함하는 촬영부, 및, 시험편(20)에 있어서의 촬영부의 시야 영역(S)을 포함하는 영역(조명 영역, 도 1에서 파선으로 나타냄)(L)을 조명하는 조명부를 구비하고 있다.

시험편 검출부는, 예를 들면 포트 인터럽터 등의 시험편 검출용 센서(30)에 의해 구성되어 있다.

촬영부는, 시험편(20)으로부터의 예를 들면 반사광을 수광해 시험편(20)의 분석 영역에 있어서의 광 강도 분포 상을 촬영하는 촬영 소자를 구비한 촬영 장치(40)에 의해 구성되어 있다. 촬영 장치(40)로는, 예를 들면 CMOS(Complementary Meta1-oxide Semiconductor) 이미지 센서(41)로 이루어지는 촬영 소자를 구비하여 이루어지는 것이 이용됨이 바람직하다. CMOS 이미지 센서(41)를 구비한 촬영 장치(40)가 이용됨으로써, 예를 들면 CCD 이미지 센서에서 발생하는 「스미어」라고 칭해지는 촬영 소자의 내부에서 발생하는 전하의 오버 플로우에 기인하는 노이즈가 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 반응 영역(R)에 대응하는 화소의 출력에 영향을 미치지 않는다.

조명부는, 시험편(20)의 반응 영역(정색 라인)(R)의 정색 농도와의 콘트라스트가 커지는 색광을 조사하는 광원을 구비한 조명 장치에 의해 구성되어 있다. 광원으로는, 예를 들면 LED, 반도체 레이저, 램프와 밴드 패스 필터가 조합된 것 등을 이용할 수 있는데, 예를 들면, 시험편(20)이 표식으로서 금 콜로이드가 이용된 것인 경우에는, 피검물질에 의해 예를 들면 핑크색으로 정색하는 점에서, 예를 들면 발광 피크 파장이 525nm 부근에 있는 녹색광을 발하는 LED가 바람직하다.

이 실시형태에 따른 분석 장치에 있어서는, 예를 들면 발광 소자(52) 및 당해 발광 소자(52)로부터의 방사광의 일부를 수광하는 모니터용 수광 소자(53)를 구비한 LED(51)를 광원으로 하여 구비한 조명 장치(50)가 이용되고 있으며, LED(51)가 APC(오토 파워 컨트롤) 제어됨으로써, 주위 온도 등의 외란에 의한 광량 변동을 억제할 수 있어 일정한 광량으로 안정적으로 조명할 수 있다.

조명 장치(50)에 의한 조명 영역(L)의 크기는, 예를 들면 조명 장치(50)의 시험편(20)의 표면에 대한 배치 위치(이격 거리)에 따라 조정할 수 있다.

제어부(70)는, 조명 장치(50)에 있어서의 LED(51)의 수광 소자(53)로부터의 발광 소자(52)에 의한 방사광의 광량에 따른 출력 신호를 증폭하는 신호 증폭부(71)와, 피드백 제어에 의해, 신호 증폭부(71)에서 증폭된 수광 소자(53)의 출력 신호가 일정하게 되도록 발광 소자(52)에 대한 공급 전류를 조정하여 LED(51)의 광출력을 일정하게 하는 전류 제어부(72)와, 시험편(20)이 시험편 검출용 센서(30)에 의해 검출된 시점에서부터의 경과 시간을 계측하는 계시부(73)와, 촬영 장치(40)의 동작 제어를 행하는 촬영 장치 제어부(75)와, 촬영 장치(40)에 의해 취득되는 화상 데이터를 분석해 검체중의 피검물질의 농도를 산출하는 분석부(76)와, 시험편(20)에 있어서의 이차원 코드(25)에 포함되는 정보가 재기록 가능하게 기록되는 기억부(78)를 구비하고 있다.

촬영 장치 제어부(75)는, 예를 들면, 시험편(20)에 있어서의 분석 영역에 대해서, 서로 상이한 제1의 촬영 조건 및 제2의 촬영 조건에서 촬영된 2개의 화상 데이터가 취득되도록, 촬영 장치(40)에 의한 촬영 조건을 조정하는 기능을 갖는다.

촬영 장치(40)에 의한 촬영 조건을 조정하는 수법으로는, 예를 들면, 촬영 장치(40)에 있어서의 CMOS 이미지 센서(41)의 전자 셔터의 셔터 스피드(셔터 시간)를 제어함으로써 노광 시간을 조정하고, 이에 의해, 노광량(CMOS 이미지 센서(41)에 수광되는 광의 광량)을 조정하는 방법, 혹은, 조명 장치(50)에 있어서의 LED(51)의 발광량을 제어함으로써 노광량을 조정하는 방법 등을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 노광 시간을 조정하여 노광량을 조정하는 방법으로는, 예를 들면, CMOS 이미지 센서(41)의 게인(감도) 또는 조리개를 조정하는 방법도 있지만, CMOS 이미지 센서(41)의 게인을 크게 하여 노광량을 크게 하면 노이즈가 증가하고, 또, 조리개를 바꾸면 촬상 상태가 변화하기 때문에, CMOS 이미지 센서(41)의 전자 셔터의 셔터 스피드(셔터 시간)를 제어함으로써 노광 시간을 조정하는 방법이 바람직하다.

촬영 장치(40)에 의한 제1의 촬영 조건은, 시험편(20)의 분석 영역에 있어서의 코드 영역(C)의 촬영에 최적인 밝기가 되도록 설정되어 있으며, 구체적으로는 예를 들면, 2차원 코드(25)의 주변 중 가장 밝은 개소가 CMOS 이미지 센서(41)의 최대 계조를 넘지 않도록, CMOS 이미지 센서(41)의 전자 셔터의 셔터 스피드(노광 시간) 및/또는 조명 장치(50)에 있어서의 LED(51)의 발광량의 크기, 즉 CMOS 이미지 센서(41)에 대한 노광량의 크기가 설정되어 있다.

촬영 장치(40)에 의한 제2의 촬영 조건은, 시험편(20)의 분석 영역에 있어서의 반응 영역(R)의 촬영에 최적인 밝기가 되도록 설정되어 있으며, 구체적으로는 예를 들면, 노광량이 제1의 촬영 조건보다 커지는 조건, 반응 영역(R)(검출 라인 및 컨트롤 라인) 이외의 가장 밝은 개소가 CMOS 이미지 센서(41)의 최대 계조를 넘지 않는 범위 내에서, CMOS 이미지 센서(41)의 전자 셔터의 셔터 스피드(노광 시간) 및/또는 조명 장치(50)에 있어서의 LED(51)의 발광량의 크기가, 제1의 촬영 조건보다 커지는 조건으로 설정되어 있다.

제2의 촬영 조건에 있어서의 CMOS 이미지 센서(41)에 대한 노광량은, 제1의 촬영 조건에 있어서의 CMOS 이미지 센서(41)에 대한 노광량의 예를 들면 1.3배 정도로 설정할 수 있다.

이상에서, CMOS 이미지 센서(41)의 전자 셔터의 셔터 스피드의 조정은, 예를 들면 CMOS 카메라 모듈의 동작 조건을 변경함으로써 실시할 수 있다.

또, LED(51)의 발광량의 조정은, 예를 들면 LED(51)에 대한 공급 전류의 크기를 변경함으로써 행할 수 있다.

분석부(76)는, 시험편(20)에 있어서의 분석 영역에 대해서 제1의 촬영 조건에서 촬영된 화상 데이터(이하, 「로드 판독 화상 데이터」라고 함)에 의거해 이차원 코드(25)에 포함되는 상기 시험편(20)에 고유의 정보를 판독하는 처리, 및, 제2의 촬영 조건에서 촬영된 화상 데이터(이하, 「피검물질 검출용 화상 데이터」라고 함)에 의거해 반응 영역(R)에 있어서의 정색 부분의 광학적 농도를 산출하는 농도 산출 처리를 행하는 기능을 갖는다.

여기서, 코드 판독 화상 데이터 및 피검물질 검출용 화상 데이터는, 모두, 예를 들면 0~255의 256계조의 농담 화상으로 표현되는 것으로서, 예를 들면, 반응 영역(R) 및 코드 영역(C)에 관련된 최대 계조부가, 각각, 예를 들면 200에서 250의 범위 내에 있으면, 코드 영역(C)에서 표시되는 정보의 판독, 및, 반응 영역(R)의 정색 상태의 판독을 적정하게 행할 수 있다.

그리고 상기 분석 장치에 있어서는, 제어부(70)를 구성하는 분석부(76)는, 시험편(20)에 있어서의 백그라운드 영역(B)의 상태가 피검물질의 검출에 있어서 피검물질의 종류별로 설정된 허용 범위 내인지 아닌지를 피검물질 검출용 화상 데이터에 있어서의 백그라운드 영역(B)에 따른 화상 데이터에 의거해 판정하는 기능을 갖는다.

구체적으로는, 피검물질 검출용 화상 데이터에 있어서의 백그라운드 영역(B)에 따른 화소치를 산출하고, 당해 화소치가 분석 결과를 터치 패널(12)에 표시해야 하는 허용 화소치의 범위 내에 있는지 아닌지를 판정한다. 여기서, 화소치의 판정 기준으로는, 허용 화소치의 범위 내에서, 검체에 원하지 않는 물질이 포함되어 있지 않은 경우의 정상 화소치의 허용 범위, 및, 예를 들면, 검체에 원하지 않는 물질이 포함되어 있지 않지만, 예를 들면 반응 영역(R)에 있어서의 정색이 피검물질 그 자체의 것이 아닐 가능성이 있다고 판단되는 경우 등, 주의해야 하는 경우의 주의 화소치의 허용 범위(주의 범위)를 설정할 수 있다. 허용 화소치의 범위, 정상 화소치의 허용 범위 및 주의 화소치의 허용 범위는, 모두, 실험적 혹은 경험적으로 설정할 수 있다.

이하, 상기 분석 장치의 동작에 대해서 설명한다.

분석 장치의 전원 스위치(11)가 투입되면, 터치 패널(12)에 메뉴 화면이 표시되어 측정 가능한 상태로 된다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 터치 패널(12)에서 분석 개시 버튼을 누르면(S1), 급전 장치(80)가 작동되어 제어부(70)에 대한 급전이 개시되고, 전류 제어부(72)에 의해 제어된 크기의 전류가 발광 소자(52)에 공급되어 LED(51)가 점등된다(S2). 발광 소자(52)에 공급되는 전류의 제어에 대해서 구체적으로 설명하면, 발광 소자(52)로부터의 방사광의 일부가 수광 소자(53)에 의해 수광됨으로써 당해 수광 소자(53)로부터 출력되는, 수광 강도에 따른 전기신호가, 신호 증폭부(71)에 의해 증폭되어 전류 제어부(72)에 입력되고, 전류 제어부(72)에 의해, 당해 전류 제어부(72)에 입력되는 전기 신호가 일정해 지도록, 발광 소자(52)에 공급하는 전류의 크기가 제어된다.

그리고 터치 패널(12)을 조작해서 분석해야 하는 검체에 관련된 ID정보를 입력한 후(S3), 시험편(20)에 있어서의 검체 적하부(23)에 검체를 적하해 시험편(20)을 시험편 삽입구(13)에 코드 영역(C)측으로부터 삽입한다. 검출부(60)에 있어서의 시험편 검출용 센서(30)에 의해 시험편(20)이 세트된 것이 검출되면(S4), 시험편 검출용 센서(30)로부터의 시험편 검출 신호에 의해 계시부(73)가 작동되어 카운트가 개시(타이머 스타트)되고(S5), 계시부(73)로부터의 동작 지령 신호가 촬영 장치 제어부(75)에 입력된다.

그리고 촬영 장치 제어부(75)에 의해, 촬영 장치(40)에 의한 촬영 조건이 제1의 촬영 조건으로 조정되고, 촬영 장치(40)에 의해 시험편(20)에 있어서의 분석 영역이 촬영됨으로써 코드 검출용 화상 데이터가 취득된다. 코드 검출용 화상 데이터에 있어서의 코드 영역(C)에 대해서 적절한 화상 해석이 분석부(76)에 의해 행해짐으로써, 이차원 코드(25)에 포함되는 당해 시험편(20)에 고유의 정보, 예를 들면 반응 영역(R)에 있어서의 정색 상태가 검출 가능하게 되는 반응 시간에 관련된 반응 시간 정보, 검체에 포함되는 피검물질의 농도를 산출(정량)하기 위한 검량선에 관련된 검량선 정보, 백그라운드 영역(B)의 상태의 판정 처리를 행할 때에 이용되는 백그라운드 영역(B)에 관련된 허용 화소치의 범위, 정상 화소치의 허용 범위 및 주의 화소치의 범위에 관련된 판정 기준 정보 등이 판독되고, 검량선 정보 및 판정 기준 정보가 기억부(78)에 기록된다(S6). 여기서, 반응 시간 정보에 관련된 반응 시간은 계시부(73)에 설정된다.

이어서, 시험편(20)이 세트된 것이 검출되고 나서의 경과 시간이, 취득된 반응 시간 정보에 따른 반응 시간을 넘었던 것이 계시부(73)에 의해 검출되면(S7), 카운트가 리셋트(타이머 리셋트)되고(S8), 그 후, 촬영 장치 제어부(75)에 의해, 촬영 장치(40)에 의한 촬영 조건이 제2의 촬영 조건으로 조정되고, 촬영 장치(40)에 의해 시험편(20)에 있어서의 분석 영역이 촬영됨으로써 피검물질 검출용 화상 데이터가 취득된다(S9). 피검물질 검출용 화상 데이터가 취득되면, 촬영 장치 제어부(75)로부터의 동작 지령 신호를 받아 전류 제어부(72)에 의해 발광 소자(52)에 대한 급전이 정지되어 LED(51)가 소등된다(S10).

그리고 분석부(76)에 의해, 피검물질 검출용 화상 데이터에 있어서의 반응 영역(R)에 대해서 적절한 화상 해석이 행해짐으로써, 반응 영역(R)에 있어서 예를 들면 라인형상으로 표시되는 정색 부분의 광학적 농도가 산출되고(S11), 도 6에 나타낸 바와 같이, 산출된 반응 영역(R)에 있어서의 정색 부분의 광학적 농도(Y)에 따른 피검물질의 농도(X)를, 코드 판독용 화상 데이터에 취득된 검량선 정보와 관련된 검량선에 의거해, 산출하는 농도 산출 처리가 행해진다(S12).

반응 영역(R)에 있어서의 정색 부분의 광학적 농도가 산출되면, 분석부(76)에 의해, 시험편(20)에 있어서의 백그라운드 영역(B)의 상태에 대한 판정 처리가 피검물질 검출용 화상 데이터에 있어서의 백그라운드 영역(B)에 관련된 화상 데이터에 의거해 행해진다.

판정 처리가 행해질 때에는, 우선, 분석부(76)에 의해, 피검물질 검출용 화상 데이터에 있어서의 백그라운드 영역(B)에 관련된 화상 데이터에 대해서 적절한 화상 해석이 행해짐으로써, 백그라운드 영역(B)의 광학적 농도가 화소치(이하, 「백그라운드치」라고 함)로서 산출된다(S13). 여기서, 백그라운드치(BG)는, 촬영 소자에 있어서의 반응 영역(R)으로부터의 반사광량을 검출하는 화소의, 검체의 전개 방향에 인접하는 화소에 의한 화소치(검체의 전개 방향 전방측에서의 반응 영역(R) 근방에 위치되는 백그라운드 영역(B)의 화소치)를 BGR, 검체의 전개 방향의 반대 방향에 인접하는 화소에 의한 화소치(검체의 전개 방향 후방측에서의 반응 영역(R) 근방에 위치되는 백그라운드 영역(B)의 화소치)를 BGL로 할 때, BG=(BG_R＋BG_L)/2에 의해 나타난다.

이 예에서는, 백그라운드 영역(B)의 상태를 판정하는 판정 기준으로서, 상기농도 산출 처리에 의해 얻어진 농도 측정 결과를 분석 결과로서 표시해야 하는 허용 화소치의 범위 내에서, 반응 영역(R)에 있어서의 정색이 상기 소정의 피검물질 그 자체에 의한 것이라고 판단되는 정상 화소치의 허용 범위와, 상기 반응 영역(R)에 있어서의 정색이 상기 소정의 피검물질 그 자체에 의한 것이 아닐 가능성이 있다고 판단되는, 정상 화소치의 허용 범위 이외의 주의 화소치의 허용 범위가 설정되어 있으며, 먼저, 판정 기준 정보와 관련된 목적으로 하는 피검물질에 따른 허용 화소치가 백그라운드 판정 기준치로서 기억부(78)로부터 독출되고, 산출된 백그라운드치(BG)가 당해 백그라운드 판정 기준치의 허용 범위 내에 있는지 아닌지를 판정하는 제1의 판정 처리가 행해진다(S14).

이 제1의 판정 처리에서, 백그라운드치(BG)가 백그라운드 판정 기준치의 허용 범위를 일탈하는 것이 검출된 경우에는, 상기 농도 산출 처리(S12)에 있어서 산출된 농도 측정 결과를 포함하지 않는 에러 메시지 정보를 분석 결과로서 터치 패널(12)에 표시시키는 에러 처리가 행해지고(S15), 백그라운드치(BG)가 백그라운드 판정 기준치의 허용 범위 내에 있다고 검출된 경우에는, 제2의 판정 처리가 행해진다(S16).

제2의 판정 처리에서는, 판정 기준 정보와 관련된 목적으로 하는 피검물질에 따른 허용 화소치의 범위 내에서 설정된 예를 들면 정상 화소치(주의 화소치여도 됨)가 백그라운드 판정 기준치로서 기억부(78)로부터 독출되고, 산출된 백그라운드치(BG)가 당해 백그라운드 판정 기준치의 허용 범위 내에 있는지 아닌지에 대한 판정이 행해진다.

이 제2의 판정 처리에서, 산출된 백그라운드치(BG)가 백그라운드 판정 기준치로서의 정상 화소치의 허용 범위를 일탈한다고 판정된 경우에는, 상기 농도 산출 처리(S12)에서 산출된 농도 측정 결과에 주의를 환기시키는 메시지 정보를 부가한 것을 분석 결과로서 터치 패널(12)에 표시시키는 주의 정보 부가 처리가 행해지고(S17), 백그라운드치(BG)가 백그라운드 판정 기준치로서의 정상 화소치의 허용 범위 내에 있다고 판단된 경우에는, 상기 농도 산출 처리(S12)에서 산출된 농도 측정 결과가 그대로 분석 결과로서 터치 패널(12)에 표시된다(S18).

예를 들면, 검체가 혈액인 경우의 특정 피검물질의 검출에 있어서, 당해 피검물질과 관련된 백그라운드 판정치가, 허용 화소치의 범위가 180보다 크고 240 미만, 정상 화소치의 범위가 200보다 크고 240 미만, 주의 화소치가 180보다 크고 200 미만으로 설정되어 있을 때, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이, 피검물질 검출용 화상 데이터에 있어서의 반응 영역(R) 및 백그라운드 영역(B)에 대한 검체의 전개 방향에 있어서의 휘도 프로파일이 취득된 경우에는, 백그라운드치(BG)는 218.8이 되고, 상기 제2의 판정 처리에 있어서, 반응 영역(R)에 있어서의 정색이 피검물질 그 자체에 의하는 것, 즉 검체가 정상인 것이라고 판정되고, 농도 측정 결과가 그대로 분석 결과로서 터치 패널(12)에 표시된다.

한편, 예를 들면 도 8에 나타낸 바와 같은, 피검물질 검출용 화상 데이터에 있어서의 반응 영역(R) 및 백그라운드 영역(B)에 대한 검체의 전개 방향에 있어서의 휘도 프로파일(도 7과 동일한 화소에 의하는 것)이 취득된 경우에는, 백그라운드치(BG)는 165.4가 되고, 상기 제1의 판정 처리에 있어서, 반응 영역(R)에 있어서의 정색이 피검물질 그 자체에 의한 것이 아닐 가능성이 있다고 판단되어 에러 처리가 이루어진다. 특히, 백그라운드치(BG)가 허용치의 범위의 하한치 이하(180 이하)인 경우에는, 검체 그 자체에, 예를 들면 혈액 중의 적혈구가 파괴되어 헤모글로빈이 용출되어 있는 등의 이상이 발생한 것(용혈 검체)이라고 판단된다. 또, 백그라운드치(BG)가 허용치의 범위의 상한치 이상(240 이상)인 경우에는, 검체가 적하되어 있지 않거나 부족한 것이라고 판단된다.

그래서, 상기 분석 방법에 의하면, 분석부(76)에 의해, 시험편(20)에 있어서의 백그라운드 영역(B)의 상태에 대한 판정 처리가 피검물질 검출용 화상 데이터에 있어서의 백그라운드 영역(B)에 관련된 화상 데이터에 의거해 행해짐으로써, 반응 영역(R)에 있어서의 정색이 피검물질 그 자체에 의한 것인지, 예를 들면 검체의 이상 등에 의한 방해 물질의 영향을 받은 것인지를 식별할 수 있으므로, 검체의 상태 및 시험편(20)의 상태가 반영된 분석 결과를 얻을 수 있다.

그리고 이러한 분석 방법이 실행되는 상기 분석 장치에 의하면, 신뢰성이 높은 분석 결과를 얻을 수 있으므로, 부정확한 분석 결과가 사용자에게 통지되는 것을 회피할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 변경을 가할 수 있다.

예를 들면, 백그라운드 판정 기준치는, 시험편에 있어서의 코드에 포함되어 있을 필요는 없고, 제어부에 있어서의 기억부에 미리 기록해 두어도 된다.

또, 상기의 실시형태에 따른 분석 장치에 있어서는, 촬영 장치로서 시험편에 있어서의 반응 영역 및 코드 영역을 시야 영역에 포함하는 것이 이용된 구성으로 되어 있는데, 촬영 장치 및 시험편의 한쪽을 다른쪽에 대해 상대적으로 이동시키고, 반응 영역 및 백그라운드 영역의 화상 데이터, 및, 코드 영역의 화상 데이터가 순차적으로 취득되도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 더욱이, 피검물질 검출용 화상 데이터 및 코드 판독용 화상 데이터를 취득할 때에는, 반드시 촬영 조건을 변경할 필요는 없고, 동일한 촬영 조건이어도 되는데, 반응 영역 및 백그라운드 영역은, 검체를 전개함에 따라 어두워지기 때문에, 촬영 조건이 변경되는 것이 바람직하다.

또한, 검출부에 있어서의 조명 장치의 배치 위치 및 자세, 및, 촬영 장치의 배치 위치 및 자세 등의 구체적 구성은 적절하게 변경할 수 있다.

11：전원 스위치
12：터치 패널
13：시험편 삽입구
20：면역크로마토그래피 시험편(시험편)
20A：케이스
21：다공질 지지체
22A, 22B：개구부
23：검체 적하부
24：판독부
25：이차원 코드
30：시험편 검출용 센서
40：촬영 장치
41：CMOS 이미지 센서(촬영 소자)
50：조명 장치
51：LED
52：발광 소자
53：수광 소자
60：검출부
70：제어부
71：신호 증폭부
72：전류 제어부
73：계시부
75：촬영 장치 제어부
76：분석부
78：기억부
80：급전장치
C：코드 영역
R：반응 영역
B：백그라운드 영역
S：시야 영역
L：조명 영역

Claims

검체에 포함되는 소정의 피검물질에 의해 정색(呈色) 반응을 일으키는 반응 영역이 형성된 시험편에 있어서의 상기 반응 영역 및 상기 반응 영역 이외의 백그라운드 영역을 적어도 시야 영역에 포함하는 촬영부와, 상기 반응 영역에 있어서의 정색 정도에 따라 상기 피검물질을 검출하는 분석부를 구비한 분석 장치에 있어서,
상기 분석부는, 상기 백그라운드 영역의 상태가 상기 소정의 피검물질의 검출에 있어서 피검물질의 종류별로 설정된 허용 범위 내인지 아닌지를, 상기 촬영부에 의해 취득된 상기 백그라운드 영역에 관련된 화상 데이터에 의거해, 판정하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 시험편은, 상기 정색 반응에 관련된 정보를 포함하는 코드가 표시되는 코드 영역을 상기 반응 영역과 동일 표면 상에 갖고, 상기 코드가 상기 백그라운드 영역에 관련된 허용 범위에 대한 정보를 포함하는 것이며,
상기 촬영부가, 상기 코드 영역을 더 포함하는 시야 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 백그라운드 영역에 관련된 허용 범위에 대한 정보가 기록된 기억부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
검체에 포함되는 소정의 피검물질에 의해 정색 반응을 일으키는 반응 영역을 갖는 시험편에 있어서의 상기 반응 영역 및 상기 반응 영역 이외의 백그라운드 영역을 적어도 시야 영역에 포함하는 촬영부에 의해, 상기 반응 영역에 관련된 화상 데이터 및 상기 백그라운드 영역에 관련된 화상 데이터를 취득하고,
분석부에 의해, 상기 소정의 피검물질의 농도를 상기 반응 영역에 관련된 화상 데이터에 의거해 산출하는 농도 산출 처리가 행해짐과 더불어, 상기 백그라운드 영역의 상태가 상기 소정의 피검물질의 검출에 있어서 피검물질의 종류별로 설정된 허용 범위 내인지 아닌지를, 상기 촬영부에 의해 취득된 상기 백그라운드 영역에 관련된 화상 데이터에 의거해, 판정하는 판정 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 분석 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 판정 처리에 있어서 상기 백그라운드 영역의 상태가 상기 허용 범위를 일탈한다고 판정된 경우에는, 상기 농도 산출 처리에 의한 농도 측정 결과를 포함하지 않는 에러 메시지 정보를 분석 결과로서 출력하는 에러 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 분석 방법.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 허용 범위 내에서, 상기 반응 영역에 있어서의 정색이 상기 소정의 피검물질 그 자체에 의한 것이 아닐 가능성이 있다고 판단되는 주의 범위가 또한 설정되어 있으며,
상기 판정 처리에 있어서 상기 백그라운드 영역의 상태가 상기 허용 범위 내에서 주의 범위 내에 있다고 판정된 경우에는, 상기 농도 산출 처리에 의한 농도 측정 결과에 주의를 환기시키는 메시지 정보가 부가된 것을 분석 결과로서 출력하는 주의 정보 부가 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 분석 방법.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
시험편으로서, 상기 정색 반응에 관련된 정보를 포함하는 코드가 표시되는 코드 영역을 상기 반응 영역과 동일 표면 상에 갖고, 상기 코드가 상기 백그라운드 영역에 관련된 허용 범위에 대한 정보를 포함하는 것이 이용되고,
상기 촬영부에 의해, 상기 반응 영역 및 상기 백그라운드 영역 및 상기 코드 영역을 포함하는 분석 영역에 대한 화상 데이터가 취득되는 것을 특징으로 하는 분석 방법.