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特許7057820ハイパースペクトルイメージングを用いた検体評価方法及び検体評価装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-12
(45)【発行日】2022-04-20
(54)【発明の名称】ハイパースペクトルイメージングを用いた検体評価方法及び検体評価装置
(51)【国際特許分類】
G01N 35/00 20060101AFI20220413BHJP
【ＦＩ】
G01N35/00 E
【請求項の数】
23
(21)【出願番号】P 2020502195
(86)(22)【出願日】2018-07-16
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-09-10
(86)【国際出願番号】 US2018042344
(87)【国際公開番号】W WO2019018314
(87)【国際公開日】2019-01-24
【審査請求日】2020-10-19
(31)【優先権主張番号】62/534,648
(32)【優先日】2017-07-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】507269175
【氏名又は名称】シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＩＥＭＥＮＳ ＨＥＡＬＴＨＣＡＲＥ ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣＳ ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】110003317
【氏名又は名称】特許業務法人山口・竹本知的財産事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100075166
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 巖
(74)【代理人】
【識別番号】100133167
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100169627
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 美奈
(72)【発明者】
【氏名】ヴィスマン，パトリック
(72)【発明者】
【氏名】ポラック，ベンジャミン エス．
【審査官】倉持 俊輔
(56)【参考文献】
【文献】特開平０７－２８０８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００４４０９８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０００－５００５７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１３３９００（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１７－５０６３４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５０１９３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００３－５０２６３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５２１９００（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０６０３５３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００３／０１９３５８９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０１７１５９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－２１９１２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１０９３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２７６５５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ３５／００，
Ｇ０１Ｎ １５／００，
Ｇ０１Ｎ ２１／００，
Ｇ０１Ｊ ３／０４，３／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
検体を収納した検体容器を受け取るように構成された撮像位置と、前記撮像位置を照射するように構成された光源と、
壁構造に形成されたスリット開口と、第１のレンズと、スペクトル分解素子と、スペクトル画像撮像装置と、レンズシステムとを有するハイパースペクトル画像撮像装置であって、前記第１のレンズは前記撮像位置における前記検体容器及び前記検体の一部の画像を前記スリット開口の平面上に焦点を結ぶように構成された焦点長を含み、前記スペクトル画像撮像装置は前記撮像位置における前記検体容器及び前記検体の前記一部のスペクトル分解画像を撮像する、前記ハイパースペクトル画像撮像装置と、
前記スペクトル画像撮像装置によって撮像されたスペクトル分解画像を処理し、
前記検体のセグメンテーション、
前記検体容器のセグメンテーション、
前記検体容器と前記検体のセグメンテーション、および
干渉物質の存在の有無、
の少なくとも１つを決定する、
ように構成されて動作可能なコンピュータと、
を備える特性評価装置。
【請求項2】
前記光源が、３００ｎｍ～２０００ｎｍの範囲内の少なくとも１００ｎｍの帯域幅の広帯域光源を有する、請求項１に記載の特性評価装置。
【請求項3】
前記光源が、３００ｎｍ～２０００ｎｍの範囲内の離散波長範囲を有する複数のスペクトル帯域を含む、請求項１に記載の特性評価装置。
【請求項4】
前記光源が、複数の白色光源を含む１つ以上の光パネルアセンブリを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項5】
前記光源が、白色光源と近赤外線源又は中赤外線源との組合せを有する１つ以上の光パネルアセンブリを有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項6】
前記１つ以上の光パネルアセンブリの各１つが、取付フレームと、
導光板と、
前記導光板内に光を発し、広帯域又は多帯域の光を前面から放出するように構成された
複数の光源と、
を有する、請求項５に記載の特性評価装置。
【請求項7】
前記１つ以上の光パネルアセンブリが、前記ハイパースペクトル画像撮像装置と反対側の撮像位置の裏側に位置し、前記検体容器及び前記検体の裏面から照射するように構成された、請求項５に記載の特性評価装置。
【請求項8】
前記１つ以上の光パネルアセンブリが、前記ハイパースペクトル画像撮像装置と同じ側の撮像位置の前面側に位置し、前記検体容器及び検体の前面から照射するように構成された、請求項５に記載の特性評価装置。
【請求項9】
前記ハイパースペクトル画像撮像装置は、前記検体容器及び前記検体の前記一部の前記画像を、前記スペクトル分解素子上に投影するように構成されたレンズ及びスリット開口アセンブリを有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項10】
前記スペクトル分解素子がプリズムを有する、請求項１～９のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項11】
前記スペクトル分解素子が回折格子を有する、請求項１～９のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項12】
前記スペクトル分解素子がリニアバンドパスフィルタを有する、請求項１～９のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項13】
前記スペクトル画像撮像装置は第１の辺および第２の辺を有し、
前記第１の辺は、前記スリット開口の長辺と平行に延び、
前記第１の辺は、前記スペクトル画像撮像装置の前記第２の辺よりも長い、請求項１～１２のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項14】
前記スペクトル画像撮像装置は、前記スペクトル分解画像を、前記スペクトル分解画像の両方の次元について少なくとも１００ピクセル／インチのスペクトル分解能で撮像し、
前記スペクトル画像撮像装置は第１の辺および第２の辺を有し、
前記スペクトル分解画像は、前記第２の辺の方向で、スペクトル分解され、
前記スペクトル分解画像内の前記検体容器及び前記検体の前記一部の高さの方向は、前記第１の辺の方向に、延びている、
請求項１～１３のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項15】
前記スリット開口の長辺は、前記検体容器の高さの方向と平行に延びており、
前記スリット開口の短辺は、前記検体容器の幅の方向と平行に延びている、請求項１～１４のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項16】
前記スリット開口及び前記レンズシステムが、前記検体容器及び前記検体の前記画像を前記スペクトル分解素子上に投影するように構成されたレンズ及びスリット開口アセンブリを形成する、請求項１５に記載の特性評価装置。
【請求項17】
前記レンズシステムは第２のレンズ及び第３のレンズを有し、
前記スペクトル分解素子が、前記検体容器及び前記検体の前記一部の前記画像を、スペクトル分解し、
前記第３のレンズが、前記スペクトル分解画像を、前記スペクトル画像撮像装置へ投影する、
請求項１～１６のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項18】
前記コンピュータが、スペクトル分解画像に基づく溶血、
黄疸、
脂血症、および
検体の正常性、
の１つ以上を決定するように構成された、請求項１～１７のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項19】
前記コンピュータが、前記スペクトル分解画像に基づいて、
前記検体、前記検体容器、および、前記検体容器と前記検体、
の少なくとも１つのセグメンテーションを決定するように構成された、請求項１～１８のいずれか１項に記載の特性評価装置。
【請求項20】
前記検体、前記検体容器、および、前記検体容器と前記検体、の少なくとも１つのセグメンテーションが、検体中の血清又は血漿部分
前記検体の沈降した血液部分
ゲル分離器、
検体容器内の空気、および
キャップ
の１つ以上の垂直位置を決定することを含む、請求項１９に記載の特性評価装置。
【請求項21】
前記検体、前記検体容器、および、前記検体容器と前記検体の少なくとも１つのセグメンテーションが、管－キャップ界面、
液体－空気界面、
血清－血餅界面、
血清－ゲル界面、および
血液－ゲル界面
の１つ以上の垂直位置を決定することを含む、請求項１９または２０に記載の特性評価装置。
【請求項22】
検体検査装置であって、搬送路と、
前記搬送路上を移動可能であり、検体を収納した検体容器を支持するように構成されたキャリアと、
前記搬送路上に位置する特性評価装置であって、
前記キャリアによって搬送された検体を収納した検体容器を受け取るように構成された撮像位置と、
前記撮像位置を照射するように構成された光源と、
スリット開口と、第１のレンズと、スペクトル分解素子と、スペクトル画像撮像装置と、レンズシステムとを有するハイパースペクトル画像撮像装置であって、前記第１のレンズは前記検体容器及び前記検体の一部の画像を前記スリット開口の平面上に焦点を結ぶように構成された焦点長を含み、前記スペクトル画像撮像装置は前記撮像位置における前記検体容器及び前記検体の前記一部のスペクトル分解画像を撮像する、前記ハイパースペクトル画像撮像装置と、
前記スペクトル画像撮像装置によって撮像されたスペクトル分解画像を処理し、
前記検体のセグメンテーション、
前記検体容器のセグメンテーション、
前記検体容器と前記検体のセグメンテーション、および
干渉物質の存在の有無
の少なくとも１つを決定するように構成されて動作可能なコンピュータと、
を有する、前記特性評価装置と、
を備える、検体検査装置。
【請求項23】
検体容器又は検体の特性評価方法であって、前記検体を収納した前記検体容器を撮像位置に供給し、
スリット開口と、第１のレンズと、スペクトル分解素子と、スペクトル画像撮像装置と、レンズシステムとを有するハイパースペクトル画像撮像装置であって、前記第１のレンズは前記検体容器及び前記検体の一部の画像を前記スリット開口の平面上に焦点を結ぶように構成された焦点長を含み、前記スペクトル画像撮像装置は前記撮像位置における前記検体容器及び前記検体の前記一部のスペクトル分解画像を撮像する、前記ハイパースペクトル画像撮像装置を設け、
前記撮像位置を照射するように構成された１つ以上の光源を設け、
前記１つ以上の光源で前記撮像位置を照射し、
前記ハイパースペクトル画像撮像装置で前記検体容器及び前記検体の前記一部のスペクトル分解画像を撮像し、
前記スペクトル分解画像を処理して
前記検体のセグメンテーション、
前記検体容器のセグメンテーション、
前記検体容器と前記検体のセグメンテーション、および
干渉物質の存在の有無
の少なくとも１つを決定する、特性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１７年７月１９日に提出された米国仮出願番号６２／５３４，６４８に対する優先権を主張するものであり、その内容全体を参照として本明細書で援用する。
本出願は、２０１７年７月１９日に提出された米国仮出願番号６２／５３４，６４８に対する優先権を主張するものであり、その内容全体を参照として本明細書で援用する。
【0002】
本開示は、生物検体の特性評価方法及び装置、具体的には、生物検体中の干渉物質の存在の有無を判定する方法及び装置、及び／又は生物検体を分割する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【0003】
自動化された検査システムは、１つ以上の試薬を用いて臨床化学又はアッセイを実施して、血清、血漿等の生物検体中の被検体又は他の成分を同定することができる。便宜上及び安全性上の理由から、これらの検体は検体容器（例えば、採血管）に収納してもよい。
【0004】
自動化された検査技術の向上に伴い、バッチ作成、生物検体の遠心分離による検体成分分離、検体へのアクセスを容易にするキャップ取外し、自動予備分析検体作成システムによる自動分注等の予備分析検体作成及び取扱い操作がそれに対応して進歩し、搬送システム（ＬＡＳ）の一部となる可能性がある。ＬＡＳは、検体容器に収納され、キャリア上に裁荷された検体を、上記に列挙した多数の予備検体処理ステーション、並びに臨床化学分析装置及び／又は分析機器を含む分析ステーション（本明細書では「分析装置」と総称する）に自動的に搬送することができる。
【0005】
ＬＡＳは、バーコードラベルを含む可能性のある、全ての異なるサイズ及び種類の検体容器を取り扱うことができる。バーコードラベルは、病院の臨床検査情報システム（ＬＩＳ）に入力される人口統計情報に関連付けることができる受託番号を、検査の順番及び他の情報と共に含んでいてもよい。操作者又はロボットは、バーコード標識された検体容器をＬＡＳシステム上に置くことができ、ＬＡＳシステムは、そのような分析前操作のための検体容器を自動的に搬送することができ、全ての検体は、実際に臨床分析されるか、又は１つ以上の分析装置により分析される。
【0006】
特定の検査では、分画（例えば、遠心分離）により全血から得られた検体の血清又は血漿部分の量を吸引し、使用してもよい。場合によっては、沈降した血液部分を血清又は血漿部分から物理的に分離するのを助けるために、ゲル分離器を検体容器に追加してもよい。幾つかの実施形態において、分画及びその後のキャップ取外し工程の後、ピペットを用いた吸引によって、検体容器から血清又は血漿部分を抽出することができるＬＡＳ上の適切な分析装置に搬送され、そして血清又は血漿部分を、反応容器（例えば、キュベット）内の１つ以上の試薬、希釈剤、及びおそらく他の物質と化合させることができる。分析測定は、例えば、照会放射のビームを使用して、又は測光若しくは蛍光測定吸収読み取りなどを使用して実行されることが多い。測定値は、エンドポイント、速度又は他の値の判定を可能にし、そこから、周知の技術を用いて被検体又は他の成分の濃度を決定することができる。
【0007】
幾つかの検体検査装置において、検体容器は異なるサイズであってもよく、また、そこに含まれる検体の総量、並びに沈降した血液部分及び血清又は血漿部分の相対量は、検体容器ごとに実質的に変化するかもしれない。これにより、ロボットやピペットの動きや位置決めの点で不確実になる可能性がある。
【0008】
さらに、検体処理又は患者の疾状の結果として検体中に１つ以上の干渉物質が存在すると、１つ以上の分析装置から得られる被検体又は成分測定の検査結果の精度に悪影響を及ぼす可能性がある。例えば、溶血（以下、「Ｈ」）、黄疸（以下、「Ｉ」）及び／又は脂血症（以下、「Ｌ」）の存在は、総称してＨ、Ｉ及び／又はＬ（以下、「ＨＩＬ」）であり、検体検査結果に影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、ＨＩＬを決定することは、計算負荷が非常に重い可能性がある。
【0009】
異なるサイズの検体容器をＬＡＳで使用する場合に遭遇する問題のため、存在する血清又は血漿の位置及び／又は量を知る必要性、並びに分析すべき検体中のＨＩＬを予備検査する必要性のために、このような検体を容易かつ自動的に撮像し、分析するように適合させた計算的に効率的な方法及び装置に対する満たされない要求が存在する。
【発明の概要】
【0010】
第１の態様によれば、特性評価装置を提供する。検体を収納した検体容器をセットするように構成された撮像位置と、撮像位置を照射するように構成された光源と、スペクトル画像撮像装置と、スペクトル画像撮像装置で検体容器と検体の一部のスペクトル分解画像を生成して撮像するように構成されたハイパースペクトル画像撮像装置と、スペクトル画像撮像装置で受け取ったスペクトル分解画像を処理し、検体の細分化、検体容器と検体の細分化、干渉物質の存在の有無の少なくとも１つの細分化を決定するように構成され、動作可能なコンピュータとを備える特性評価装置。
【0011】
別の態様では、検体検査装置を提供する。検体検査装置は、搬送路と、搬送路上を移動可能であり、かつ検体を収納した検体容器を支持するように構成されたキャリアと、搬送路上に位置する特性評価装置とを備え、特性評価装置は、キャリアによって搬送された検体を収納した検体容器をセットするように構成された撮像位置と、撮像位置を照射するように構成された光源と、撮像位置における検体容器及び検体の一部のスペクトル分解画像を生成・撮像するように構成されたスペクトル画像撮像装置とを備えるハイパースペクトル画像撮像装置と、スペクトル画像撮像装置で受信したスペクトル分解画像を処理し、検体の細分化、検体容器と検体の細分化、干渉物質の存在の有無の少なくとも１つを決定するように構成され動作可能なコンピュータとを備える特性評価装置とを備える。
【0012】
別の態様によれば、検体容器及び／又は検体の特性評価方法を提供する。この方法は、撮像位置に検体を収納した検体容器を設け、撮像位置で画像を撮像するように構成されたハイパースペクトル画像撮像装置を設け、撮像位置を照射するように構成された１つ以上の光源を設け、撮像位置を１つ以上の光源で照射し、検体容器及び検体の一部のスペクトル分解画像をハイパースペクトル画像撮像装置で撮像し、スペクトル分解画像を処理して検体の細分化、検体容器及び検体の細分化、干渉物質の存在の有無の少なくとも１つを決定することを含む。
【0013】
さらに、本開示の他の態様、特徴、及び利点は、本発明を実施するために意図されたベストモードを含む、多数の例示的な実施形態を例示することによって、以下の説明から容易に明らかになる。本開示は、他の実施形態及び異なる実施形態も可能であり、その詳細は、全て本開示の範囲から逸脱することなく、様々な点で変更することができる。従って、図面及び説明は、事実上、例示的であると見なすべきであり、限定的とみなすべきではない。本開示は、添付の特許請求の範囲内に含合される全ての変更、均等物、及び代替形態を網羅する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
以下に説明する図面は、説明のためのものであり、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。図面は、決して開示の範囲を限定するものではない。
【発明を実施するための形態】
【0015】
第１の広い態様において、本開示の実施形態は、ハイパースペクトルイメージングを用いて、検体容器に収納した検体を撮像し、特性評価するように適合された方法及び装置を提供する。１つ以上の実施形態において、特性評価方法の最終結果は、検体容器に収納した検体の定量化であってもよい。例えば、定量化は、血清又は血漿部分の最上部、最下部、さらには深さの位置、及び／又は分画血液検体の上部、下部、又は沈降血液部分の深さの位置の特性評価を含みうる。これらの細分化値は、後の処理において使用することができる。例えば、これらの細分化値は、患者の病態を決定するため（例えば、血清又は血漿部分と沈降血液部分との間の比）、及び／又は空気又は沈降血液部分の吸引を避けるためのより正確なプローブ先端の配置のために、オーダーされた検査のために、血清又は血漿部分の十分な量が存在するかどうかを決定するために使用し得る。
【0016】
さらに、１つ以上の実施形態によれば、本装置及びハイパースペクトルイメージングを含む方法を用いて、検体容器の１つ以上の幾何学的特徴を決定してもよい。例えば、容器の高さ、及び／又はキャップの高さ等の容器の寸法特徴を決定することができる。これらの寸法特徴は、プローブ（別名「ピペット」と呼ばれる）の位置決めをその後の吸引工程中に正しく案内するために使用し得る。このような情報は、ロボットグリッパー及び／又はプローブによる操作中に、検体容器とロボットグリッパー又はプローブとの接触又は衝突を避けるために使用し得る。
【0017】
幾つかの実施形態において、ハイパースペクトルイメージングを含む特性評価装置及び方法は、検体の血清又は血漿部分における溶血（Ｈ）、黄疸（Ｉ）、及び／又は脂肪血（Ｌ）の存在のような干渉物質の存在の有無を決定するため、又は検体が正常である（Ｎ）と判定するのに使用し得る検体画像強度を撮像することができる。ハイパースペクトルイメージングを含む本方法及び装置は、細分化及び／又は干渉物質の検出の各々に対して計算的に有効である。
【0018】
本明細書に記載するように、検体は採血管等の検体容器に採取され、分離後（例えば、遠心分離を用いた分画）に沈降した血液部分と血清及び血漿部分を含むことができる。沈降した血液部分は、白血球、赤血球、血小板等の血液細胞で構成され、これらが凝集して血清や血漿部分から分離される。沈降した血液部分が検体容器の底部に沈降／充填されていることがわかる。血清又は血漿部分は、沈降した血液部分の一部ではない血液の液体成分である。これらは沈降した血液部分の上方に存在する。血漿と血清は主に凝固成分、主にフィブリノーゲンの含量が異なる。血漿は凝固していない液体であるが、血清は内在性酵素又は外在性の構成要素の影響下で凝固させた血液血漿を指す。一部の検体容器では、ゲル分離器（例えば、小さなプラグ）を使用することができ、これは、分画中に沈降した血液部分と血清又は血漿部分との間に自身を配置する。それは２つの部分の間の障壁として働き、それらの再混合を最小限にする。
【0019】
１つ以上の実施形態によれば、本明細書に記載された特性評価方法は、予備検査又は予備検査方法として実施することができる。例えば、１つ以上の実施形態では、特性評価方法は、１つ以上の分析装置で分析（臨床化学又はアッセイ）に供される検体の前に実施することができる。１つ以上の実施形態において、検体の特性評価特は、１つ以上のハイパースペクトル画像撮像装置を備える１つ以上の特性評価装置で決定することができる。１つ以上のハイパースペクトル画像撮像装置の各々は、側方視点から検体容器及び検体の１つ以上のスペクトル画像を撮像するように構成されている。画像撮像中は、検体容器と検体を照射してもよい。照明は、１つ以上の光パネルアセンブリを用いてもよい。特に、幾つかの実施形態において、１つ以上の光パネルアセンブリによるバックライトによって照射することができる。他の実施形態では、１つ以上の光パネルアセンブリによる前面照明によって照射することができる。ハイパースペクトル画像撮像装置は、検体容器及び／又は検体の特性を評価するために処理されるスペクトル画像を撮像する。これには、検体中にＨＩＬ等の干渉物質が存在するかどうかの判定が含まれる。
【0020】
他の実施形態では、ハイパースペクトルイメージングを含む方法及び装置を用いて、容器の種類（その高さの同定により）など、検体容器の他の特性を同定することができ、キャップの種類及び／又はキャップの色の特性をさらに評価することができる。
【0021】
本明細書に記載した方法及び装置による特性評価の後、血清又は血漿部分がＨ、Ｉ、又はＬの１つ以上を含むことが分かった場合、検体はさらなる処理を受けてもよい。例えば、検体を収納した検体容器は、さらなる処理のために別のステーション（例えば、遠隔ステーション）に、又は、Ｈ、Ｉ、又はＬのためのインデックスの追加特性評価のために採取し得る。このようなさらなる処理の後、検体は、幾つかの実施形態において、１つ以上の分析装置による日常分析を継続し、受けることが許される。それ以外の場合は、検体を廃棄して再描写してもよい。予備検査で検体が正常（Ｎ）であることが判明した場合、検体を直接送って、１台以上の分析装置でオーダーされた検査を受けるようにしてもよい。
【0022】
１つ以上の実施形態において、特性評価装置は、搬送路が検体を１つ以上の分析装置に搬送するＬＡＳの一部として画像撮像を行うように構成されており、特性評価装置は、搬送路上の、又はそれに沿った任意の適切な位置に設置し得る。例えば、特性評価装置は、検体及び検体容器が１つ以上の分析装置で受け取る前に特性評価できるように、裁荷ステーション、搬送路上、又は搬送路の他の場所に設置することができる。しかしながら、明確化のために、ハイパースペクトルイメージングを含む特性評価装置は、搬送路上以外の検体を収納した検体容器をセットすることができ、検体を収納した検体容器は、手動又はロボットグリッパーのいずれかによって、そこから裁荷及び脱荷することができる。
【0023】
特性評価方法では、検体及び検体容器の一部の空間像がスペクトル画像に光学変換され、スペクトル画像撮像装置によって受け取られるハイパースペクトル画像を用いることによって、１つ以上の実施形態において使用し得る。空間像からスペクトル像への変換は、レンズの配置、プリズム又は格子のようなスペクトル分解素子、及びスリット開口によって達成し得る。スリット開口は、検体容器幅の小さな中央部分のように、検体容器の小部分のみを撮像する。幾つかの実施形態において、光源は広帯域光源であってもよい。例えば、広帯域光源は、３００ｎｍ～２０００ｎｍの波長範囲の光を放出することができる。しかしながら、幾つかの実施形態では、光源は４００ｎｍ～７５０ｎｍの波長発光範囲を有する白色光源であってもよい。
【0024】
垂直増分部分ごとにスペクトル画像撮像装置が受け取ったスペクトルシグネチャはコンピュータによって処理される。１つの実施形態において、処理は、検体及び／又は検体容器に関する細分化情報を提供してもよい。例えば、検体を細分化することにより、検体中の血清又は血漿部分、検体の沈降血液部分、ゲル分離器、検体容器中の空気、及びキャップの１つ以上の垂直位置を決定することができる。さらに、又は任意に、検体を細分化することにより、管－キャップ界面、液体－空気界面、血清－血液界面、血清ゲル界面、及び血液－ゲル界面の１つ以上の垂直位置を決定することができる。さらに、いったん画像において垂直方向血清又は血漿部分の位置が判明すると、他の細分化領域を無視しつつ、その細分化領域に対してＨＩＬ又はＮの判定を行うことができる。
【0025】
１つ以上の特性評価装置を含む特性評価方法、特性評価装置、及び検体検査装置の更なる詳細は、図１－１０を参照して、本明細書で詳しく説明する。
【0026】
図１は、検体容器１０２の複数のもの（例えば、採血管－（図２及び３参照））を自動的に処理することができる検体検査装置１００を示す。検体容器１０２は、検体検査装置１００の周囲に配置された１つ以上の分析装置（例えば、それぞれ第１、第２、第３の分析装置１０６、１０８、１１０）への搬送前及び分析前に、裁荷領域１０５において１つ以上のラック１０４に収納してもよい。多少の数の分析装置を使用できることは明らかである。分析装置は、臨床化学分析装置及び／又は検査器具等の任意の組合せでよい。検体容器１０２は、採血管、検査管、又は検体２１２を収納するように構成された他の透明なガラス又はプラスチック容器など、透明又は半透明の任意の容器とすることができる。
【0027】
通常典、撮像される検体２１２（図２及び３）が、キャップ２１４で蓋をする検体容器１０２内に収納し得る。キャップ２１４は、複数の高さ及び／又は色（例えば、赤色、ローヤルブルー、ライトブルー、青、灰色、黄色、又は複数の色の組合せ）を有していてもよく、これは、検体容器１０２がどのような検査に使用されるか、そこに含まれる添加物の種類などに関して意味を持つことができる。これ以外の他の色を使用してもよい。一態様によれば、キャップ２１４に関する情報の特性を評価するためにキャップ２１４を撮像することが望ましく、これは、オーダーされた検査に正しい検体容器１０２が使用されたことを確認するために、検査オーダーとのクロスチェックに使用することができる。
【0028】
検体容器１０２の各々は、検体検査装置１００の周囲の様々な位置で機械的に読み取ることができるバーコード、アルファベット、数字、英数字、又はそれらの組合せ等の識別情報２１８（すなわち、標識）を付与することができる。識別情報２１８ｉは、臨床検査情報システム（ＬＩＳ）１４７により、例えば、患者の識別、並びに検体２１２に対して行われる検査、又は他の情報を識別したり、又は相関させることができる。このような識別情報２１８ｉは、検体容器１０２の側面に貼付したラベル２１８上に記録しても、そうでなければ記録しなくともよい。ラベル２１８は、検体容器１０２の全周囲、又は検体容器１０２の全高さに沿って貼付することはできない。幾つかの実施形態において、複数のラベル２１８を、接着していてもよく、互いにわずかに重なり合っていてもよい。従って、ラベル２１８は検体２１２の一部の視野を隠すことになるが、検体２１２の一部は少なくとも１つの側方から見ることができる。
【0029】
図２及び３に最も良く示されているように、検体２１２は、血清又は血漿部分２１２ＳＰ及び管２１５内に含まれる沈降血液部分２１２ＳＢを含むことができる。空気２１６は、血清及び血漿部分２１２ＳＰの上方に供給することができ、空気２１６と血清及び血漿部分２１２ＳＰとの間の境界線は、ここでは液体－空気界面ＬＡと定義される。血清又は血漿部分２１２ＳＰと沈降した血液部分２１２ＳＢとの間の境界線を、本明細書では血清－血液界面（ＳＢ）として定義する。空気２１６とキャップ２１４との間の界面を、本明細書では管－キャップ界面（ＴＣ）と呼ぶ。血清又は血漿部分２１２ＳＰの高さはＨＳＰであり、血清又は血漿部分２１２ＳＰの上部から沈降血液部分２１２ＳＢの上部までの高さ、すなわちＬＡからＳＢまでの高さと定義する。沈降血液部分２１２ＳＢの高さはＨＳＢであり、ＳＢで沈降血液部分２１２ＳＢの下部から沈降血液部分２１２ＳＢの上部までの高さと定義される。図２のＨＴＯＴは、検体２１２及びＨＴＯＴ＝ＨＳＰ＋ＨＳＢの全高さである。
【0030】
ゲル分離器３１３を使用する場合（図３参照）、血清又は血漿部分２１２ＳＰの高さはＨＳＰであり、ＬＡにおける血清又は血漿部分２１２ＳＰの上部からＳＧにおけるゲル分離器３１３の上部までの高さと定義する。沈降血液部分２１２ＳＢの高さはＨＳＢであり、ＢＧで沈降血液部分２１２ＳＢの底部からゲル分離器３１３の底部までの高さと定義する、図３のＨＴＯＴは検体２１２の全高さであり、ＨＴＯＴ＝ＨＳＰ＋ＨＳＢ＋ゲル分離器３１３の高さと定義する。いずれの場合においても、管ＨＴの高さは、ここでは、管２１５の最下部からキャップ２１４の底部までの高さと定義する。
【0031】
より詳細には、検体検査装置１００は、基部１２０（例えば、フレーム又は構造）を備えることができ、その上に搬送路１２１を設置又は裁置することができる。搬送路１２１は、レール付搬送路（例えば、単一レール又は複数レール付搬送路）、コンベヤベルト、コンベヤチェーン又はリンク、可動プラットフォーム、又は他の適切な種類の搬送機構の集合体であってもよい。搬送路１２１は、円形、蛇行形、又は任意の他の適切な形状であってよく、幾つかの実施形態において閉じた搬送路（例えば、無限搬送路）であってよい。搬送路１２１は、作業中に、検体容器１０２の個々のものをキャリア１２２内の搬送路１２１の周囲に間隔を空けた目的地に搬送することができる（少数のキャリア１２２が標識されている）。
【0032】
キャリア１２２は、受動でモーターの付いていないパックであってもよく、このパックは、移動可能である搬送路１２１上に単一の検体容器１０２を搬送するように構成してもよい。必要に応じて、キャリア１２２は、搬送路１２１の周囲を移動し、予め設定された位置で停止するようにプログラムされているリニアモーター等の内蔵駆動モーターを含めて自動化してもよく、ここで、搬送路１２１は静止している。いずれの場合においても、キャリア１２２は、それぞれ、規定された直立方向に検体容器１０２を保持し支持するように構成されたホルダー１２２Ｈ（図４Ａ）を有することができる。ホルダー１２２Ｈは、検体容器１０２をキャリア１２２内に固定する複数のフィンガー、板バネ、又はそれらの組み合わせを含むことができるが、そこでは、裁荷される異なるサイズの検体容器１０２を収容するために、少なくとも一部が横方向に移動可能又は伸縮自在である。
【0033】
幾つかの実施形態において、キャリア１２２は、そこで段状の１つ以上のラック１０４を有する裁荷領域１０５から出ることができる。幾つかの実施形態において、裁荷領域１０５は、分析が完了した後に、キャリア１２２からの検体容器１０２の脱荷を可能にする２つの機能を果たすことができる。そうでなければ、適切な脱荷レーン（図示せず）を、搬送路１２１の他の場所に設けることができる。
【0034】
再び図１を参照すると、ロボット１２４を裁荷領域１０５に設けてもよく、検体容器１０２を１つ又は他のラック１０４から把持し、検体容器１０２を、入力レーン上や搬送路１２１の他の位置等のキャリア１２２上に裁荷するように構成してもよい。ロボット１２４は、Ｘ及びＺ、Ｙ及びＺ、Ｘ、Ｙ、及びＺ、ｒ及びθ、又はｒ、θ、及びＺ移動が可能な１つ以上の（例えば、少なくとも２つの）ロボットアーム又は構成要素を含むことができる。ロボット１２４は、直交ロボット、関節アームロボット、Ｒ－θロボット、又は他の適切なロボット型であってもよく、ロボット１２４は、検体容器１０２を取り上げて配置するためにサイズ調節可能なロボットグリッパーフィンガーを備えることができる。１つ以上の実施形態では、検体２１８が検体の直視を隠さないように（図４Ａ、図４Ｄ、及び図６に示すように）撮像される正面側から離れた検体容器１０２の裏側に検体２１８がくるように、検体をキャリア１２２内に所定の回転方向に配置してもよい。
【0035】
この方向にするために、操作者は、検体をラック１０４内の規定の回転方向に設置するか、又はロボット１２４が、検体容器１０２を取り上げ、識別情報２１８ｉをスキャンして、ラベル位置を決定し、次に検体容器をラベル２１８上のバーコードの固定位置を知ることで、予め規定された方向のキャリア１２２内に配置することができる。ラベル２１８が裏側に位置する検体容器１０２を適切に配置するための他の手段を使用してもよい。
【0036】
搬送路１２１に裁荷されると、キャリア１２２によって搬送された検体容器１０２は、遠心分離機１２５（例えば、検体２１２の分画を行うように構成された装置）に移動することができる。検体容器１０２を搬送するキャリア１２２は、流入レーン又は適切なロボット（図示せず）によって遠心分離機１２５に方法を転換することができる。遠心分離された後、検体容器１０２は、流出レーンから出るか、さもなければロボットによって移動され、搬送路１２１上で移動を継続することができる。例示の実施形態では、キャリア１２２内の検体容器１０２は、次に、本明細書でさらに詳しく説明する特性評価装置１３０に移送してもよい。
【0037】
特性評価装置１３０は、ハイパースペクトルイメージングを使用して、検体容器１０２に収納される検体２１２の特性を評価するように構成されており、検体容器１０２の特性を評価するように適合してもよい。検体２１２の定量化には、ＨＳＰ、ＨＳＢ、又はＨＴＯＴさえも含めることができ、ＬＡ、ＳＢ及び／又はＳＧ、及び／又はＢＧの位置の決定を含めることができる。ハイパースペクトルイメージングを含む特性評価装置１３０は、検体２１２に含まれる１つ以上の溶血（Ｈ）、黄疸（Ｉ）、及び／又は脂血症（Ｌ）等の干渉物質の存在を判定するために構成してもよい。
【0038】
幾つかの実施形態では、検体容器１０２の１つ以上の物理的属性の定量化は、ＨＴ、ＴＣ、又はキャップの色やキャップの高さを決定する等の特性評価装置１３０で行ってもよい。検体２１２の特性が評価され、予備検査基準に合格した後、検体２１２を前方へ移動させて、１つ以上の分析装置（例えば、第１、第２、及び第３の分析装置１０６、１０８、及び／又は１１０）で分析してもよい。
【0039】
さらに、遠隔ステーション１３２が搬送路１２１に直接結合されていないが、１つ以上の遠隔ステーション１３２を検体検査装置１００上に設けることができる。遠隔ステーション１３２は、溶血レベルのような特定の成分を検査するために使用しても、又は、例えば、１つ以上の追加物により脂血レベルをより低くするため等のさらなる処理のために使用してもよい。他の検査又は処理は、遠隔ステーション１３２で行ってもよい。例えば、別の特性評価装置１３０は、遠隔ステーション１３２に配置してもよい。独立したロボット１３３（点線で示す）は、検体２１２を収納した検体容器１０２を遠隔ステーション１３２に搬送し、検査／処理後にそれらを戻すことができる。必要に応じて、検体容器１０２は、手動で取り出して戻してもよい。さらに、幾つかの実施形態では、追加の特性評価装置１３０、キャップ取外しステーション等の種々の所望の位置で、追加ステーション（図示せず）を搬送路１２１の周囲に配置することができる。
【0040】
検体検査装置１００は、搬送路１２１の周囲の１つ以上の適切な位置にセンサ１１６を備えることができる。センサ１１６は、検体容器１０２上に貼付された識別情報２１８ｉ（図２及び３参照）を読み取ることによって、搬送路１２１に沿った検体容器１０２の位置、又は各キャリア１２２上に設けられ、コンピュータ１４３と情報交換する同様の情報（図示せず）を検出するのに使用することができる。幾つかの実施形態において、バーコード又はＲＦＩＤチップをキャリア１２２上に設けて、例えば、追跡動作を支援することができる。キャリア１２２の位置を追跡するための他の手段、例えば、近接センサなどを使用してもよい。全てのセンサ１１６は、各検体容器１０２の位置を常時知ることができるように、コンピュータ１４３と接続することができる。
【0041】
検体検査装置１００は、コンピュータ１４３によって制御することができ、コンピュータ１４３は、適切な記憶及び適当な調節電子機器、ドライバー、並びに種々の計算を実行し、種々の構成要素を動作させるためのソフトウェアを内蔵している。コンピュータ１４３は、基部１２０の一部として、又は基部１２０から分離して収容してもよい。コンピュータ１４３は、キャリア１２２の裁荷領域１０５へ及び裁荷領域１０５からの移動、搬送路１２１周辺の移動、遠心分離機１２５へ及び遠心分離機１２０からの移動、特性評価装置１３０へ及びそれからの移動を制御するように動作することができる。コンピュータ１４３はまた、特性評価装置１３０の動作を制御することもできる。コンピュータ１４３又は別のコンピュータは、遠心分離機１２５の動作、及び各分析装置１０６、１０８、１１０への移動を制御することができる。幾つかの実施形態において、別の統合コンピュータは、各分析装置１０６、１０８、１１０の動作を制御することができる。
【0042】
特性評価装置１３０を除き、コンピュータ１４３は、ニューヨーク、タリータウンのシーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティクス社から販売されているディメンション（登録商標）臨床化学分析装置上で使用されるもソフトウェア、ファームウェア、及び／又はハードウエア命令又は回路に従って、検体検査装置１００を制御することができ、そのような制御は、コンピュータベースの電気機械的制御プログラミングの当業者に一般的であり、本明細書ではそれ以上説明しない。しかしながら、他の適切な装置を使用して、検体検査システム１００を制御してもよい。特性評価装置１３０は、コンピュータ１４３によって制御してもよいが、本明細書に記載した方法に従って制御される。
【0043】
実施形態は、ユーザが様々な状態及び制御ディスプレイ画面への容易なアクセスする可能にするコンピュータインターフェースモジュール（ＣＩＭ）１４５を使用して実施することができる。これらの画面で、検体２１２の調製及び分析に使用する複数の相互に関係する自動化装置のいくつか又はすべての態様を説明することができる。ＣＩＭ１４５は、複数の相互に関連した自動化装置の作動状態に関する情報、並びに任意の検体２１２の位置、並びに検体２１２上で実施される、又は検体２１２上で実施されている検査状態を記述する情報を提供するために使用し得る。従って、ＣＩＭ１４５は、操作者と検体検査装置１００との間のやり取りを容易にするように適合させることができる。ＣＩＭ１４５は、操作者が検体検査装置１００とやり取りをするアイコン、スクロールバー、ボックス、及びボタンを含むメニューを表示するように構成された表示画面を有していてもよい。メニューは、検体検査装置１００の機能的態様を表示するようにプログラムされた多数の機能ボタンを含んでいてもよい。
【0044】
本明細書に記載したような検体２１２及び定量化の予備検査は、オーダーされた検査を実施するのに利用可能な血清又は血漿部分２１２ＳＰの量が不十分であれば、検体２１２が１つ以上の分析装置１０６、１０８、及び１１０に移動するのを確実に止めることができる。また、好都合なことに、ＬＡ及びＳＢ又はＳＧの物理的な位置を正確に定量化する能力は、空気を吸引する可能性を最小限にするだけでなく、沈降した血液部分２１２ＳＢ又はゲル分離器３１３のいずれかを吸引する可能性を最小限にする（ゲル分離器３１３が存在する場合）。従って、分析装置１０６、１０８、１１０又は他のステーションのための血清又は血漿部分２１２ＳＰを吸引するのに使用する検体吸引ピペットの詰まり及び異物混入を回避又は最小限にすることができる。
【0045】
それでは、図を参照して。４Ａ～４Ｅは、ハイパースペクトルイメージングを含む特性評価装置１３０の第１の実施形態の説明をする。特性評価装置１３０は、検体２１２（例えば、血清又は血漿部分２１２ＳＰ、沈降血液部分２１２ＳＢ、又はその両方）を自動的に特性評価及び／又は定量化するように構成しても、また／又は検体容器１０２の幾何学的特徴を定量化してもよい。特性評価装置１３０によって得られた情報は、検体２１２のＨ、Ｉ、及び／又はＬ、及び／又はＮの同定を可能にすることもできる。従って、特性評価装置１３０を使用することで、１つ以上のグリッパーの衝突、ピペットの詰まり、ピペットによる空気吸引を回避し、貴重な分析装置資源が無駄にならないようにＨＩＬＮを同定し、検査結果の信頼性を向上するのに役立てることができる。
【0046】
ここで、図４Ａ、４Ｄ及び４Ｅを参照すると、ハイパースペクトル画像を含む特性評価装置１３０の第１の実施形態が示されている。特性評価装置１３０は、検体２１２を収納した検体容器１０２、撮像位置４４１を照射するように構成された光源４５０、及び撮像位置４４１における検体容器１０２及び検体２１２の一部のスペクトル分解像を生成・撮像するように構成されたハイパースペクトル画像撮像装置４４０を備えることができる。
【0047】
光源４５０は、切替可能な光学素子を含む光パネルアセンブリとして実施することができる。幾つかの実施形態において、光源４５０は、広帯域光源を含む。例えば、光源４５０は、複数の光源を含む１つ以上の光パネルアセンブリを備えることができる。光源は、同時に発光し、広帯域光スペクトル又は多帯域スペクトルを放出することができる。ここで、多帯域スペクトルの場合には、多帯域の発光の全てが同時に放出される。
【0048】
幾つかの実施形態において、広帯域光源は、３００ｎｍ～２０００ｎｍの範囲の何処でも広帯域発光を放出することができる。例えば、幾つかの実施形態において、約４００ｎｍ～７５０ｎｍの間の発光範囲を有する１つ以上の白色光源を使用することができる。他の例では、近赤外線を放出する広帯域光源（近赤外線（ＮＩＲ）及び／又は中赤外線（ＭＩＲ））を使用することができ、例えば、約７５０ｎｍ～２，０００ｎｍの範囲でスペクトル出力を放出することができ、ここでＮＩＲは約７５０ｎｍ～約１２００ｎｍの波長範囲とみなすことができ、ＭＩＲは約１２００ｎｍ～約２，０００ｎｍの波長範囲とみなすことができる。幾つかの実施形態において、白色光及びＮＩＲ光の発光の組合せを使用することができる。幾つかの実施形態において、３００ｎｍ～２０００ｎｍのスペクトル範囲内の１００ｎｍを超える広帯域スペクトル範囲を使用することができる。
【0049】
さらに、幾つかの実施形態において、３００ｎｍ～２０００ｎｍのスペクトル範囲の離散波長範囲を有する多帯域を使用することができる。例えば、光源４５０は、３００ｎｍ～２０００ｎｍの範囲内の複数の異なるスペクトルで同時に照射することができる。例えば、複数の異なる離散照明素子から一度に照射することができる。例えば、照明素子４６０は、複数の公称波長で光スペクトルを発する赤色ＬＥＤ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ（Ｇ）、及び青色ＬＥＤ（Ｂ）等の複数の着色ＬＥＤであってもよい。光源４５０は、例えば、６３４ｎｍ＋／３５ｎｍで赤色光、５３７ｎｍ＋／－３５ｎｍで緑色、４５５ｎｍ＋／－３５ｎｍで青色光を同時に照射することができる。特に、光アレイ４５６Ｌ、４５６Ｒは、Ｒ、Ｇ、及びＢ ＬＥＤのクラスタを、光アレイ４５６Ｌ、ＲＧＢ、ＲＧＢ等の高さに沿って繰り返し配置される照明素子４６０として有することができる。例えば、ドイツのレーゲンスブルグのオスラムオプトセミコンダクターズＧｍｂＨから入手可能な高出力オスロンＳＳＬモデルＬＥＤを使用することができる。異なる色のＬＥＤは、それぞれ一度に照射することができる。例えば、各ＬＥＤ、又は照明素子４６０としてのＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤを同時にオンにして、光源４５０からの多帯域照射を行って、その撮像中に検体２１２を収納した検体容器１０２を照射することができる。なお、Ｒ、Ｇ及びＢは単なる例であり、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＵＶ、白色光源、ＮＩＲ（波長範囲約７５０ｎｍ～約１，２００ｎｍ）、及び／又はＭＩＲ（波長範囲約１，２００ｎｍ～２，０００ｎｍ）等の任意の組合せのように、３００ｎｍ～２，０００ｎｍのスペクトル範囲において、別個の光素子の他の組合せを同時に照射してもよいことを認識しなければならない。
【0050】
従って、光パネルアセンブリの１つ以上の実施形態は、異なる発光スペクトルを有する少なくとも２つの切替可能な照明素子を含むことができる。幾つかの実施形態において、切替可能なＲ、Ｇ及びＢ照明素子が提供される。幾つかの実施形態において、切替可能なＲ、Ｇ、Ｂ、及び白色の照明素子が設けられる。さらに他の実施形態では、切替可能なＲ、Ｇ、Ｂ、及びＵＶ照明素子が設けられる。さらに別の実施形態では、切替可能なＲ、Ｇ、Ｂ、及びＮＩＲ又はＭＩＲ照明素子が設けられる。切替可能なＲ、Ｇ、Ｂ、白色光源、ＵＶ、ＮＩＲ、及びＭＩＲ照明素子の２つ以上の任意の組合せを、光パネルアセンブリ内に設けることができる。ＮＩＲについては、波長８５０ｎｍ＋／５０ｎｍのＬＥＤを一部の実施形態で使用してもよい。このような実施形態では、切替可能な照明素子の組合せは、導光板４５４の高さに沿って等量かつほぼ均等に間隔を空けて設けることができる。
【0051】
図４Ａ～４Ｃを参照すると、ハイパースペクトル画像を含む特性評価装置１３０は、図示されているように、光源４５０をアクティブバックドロップとして、すなわち、バックライトから照射するために光パネルアセンブリによって提供し得るものを備えることができる。すなわち、１つ以上の光パネルアセンブリは、ハイパースペクトル画像撮像装置４４０とは反対の撮像位置４４１の裏側に位置し、撮像位置４４１で検体容器１０２及び検体２１２をバックライトから照射するように構成されている。
【0052】
光源４５０は、図４Ａ～図４Ｃに示すような光パネルアセンブリとして実施することができ、ここで、各光パネルアセンブリは、フレーム４５２、導光板４５４、及び導光板４５４に発光し、光源４５０の前面４５０からの発光するように構成された光アセンブリ４５６を備えることができる。例示された実施形態では、光アセンブリ４５６は、図４Ｃに最もよく示すように、導光板４５４の側辺Ｌ、Ｒ（例えば、側端）に光を放出することができる。光源４５０は、さらに、拡散板４５７を備えることができ、ここで、拡散板４５７の１つのパネル面は、パネル前面４５０Ｓとすることができる。保護フィルムは、拡散板４５７上又はそれと併用して使用することができる。
【0053】
フレーム４５２は、プラスチック等の硬質材料でできていてもよく、固定取付けロッド４５５Ｒ上に取り付けられるように構成された穴４５５等の適切な締結構造を備えていてもよい（図４Ａ）。他の適切な取付け機能は、光源４５０を撮像位置４４１に対し固定方向に取り付けるために備えることができる。フレーム４５２は、図示のように、開いた前面及び上面と閉じた後面４５８Ｂ及び下面とを有することができる空洞４５８を備えることができ、光アセンブリ４５６、導光板４５４、及び拡散板４５７（使用した場合）をそこに収納して配置するように構成してもよい。光アセンブリ４５６、導光板４５４、及び拡散板４５７は、上部から空洞４５８に挿入され、固定部材４５９を用いて所定の位置に固定してもよい。フレーム４５２内の光アセンブリ４５６、導光板４５４、及び拡散板４５７を固定するため他の手段を使用することができる。
【0054】
導光板４５４は、内部光拡散粒子又は内部光拡散の他の手段を含むプラスチック板によって提供されるような、光拡散能力を有する任意の適切に透明な導光板材料で作られてもよい。１つの適切な材料は、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ（Ｅｓｓｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能な製品であるＡｃｒｙｌｉｔｅ ＬＥＤ（登録商標）ＥｎｄＬｉｇｈｔｅｎである。導光板４５４は、例えば、約６０ｍｍ～約１５０ｍｍの幅、約１２０ｍｍ～１８０ｍｍの高さ、及び約３ｍｍ～約５ｍｍの厚さを有する板で構成し得る。他の適切なサイズ及び厚さを使用してもよい。
【0055】
図４Ａ～４Ｃに例示の実施形態において、導光板４５４は、光アセンブリ４５６の光アレイ４５６Ｌ、４５６Ｒ（ＬＥＤストリップモジュール）によって、導光板４５４のバルク材料を通って側面に放出される光を案内し、その中の光拡散粒子との光相互作用により、導光板４５４の前面４５４Ｆ及び後面４５４Ｒに放出することで機能できる。幾つかの実施形態において、導光板４５４の後表面４５４Ｒは、背表面４５８Ｂに向かって通過する任意の光透過を反射又は後方散乱し、次いで前表面４５４Ｆから放出されるように導光板４５４のバルク材に戻すために、その上に形成される高反射性材料を含むことができる。必要に応じて、フレーム４５２の裏面４５８Ｂ上に、又は裏面４５８Ｂと導光板４５４との間の個々の要素として、高反射性材料を設けることができる。高反射性材料は、鏡又は白色プラスチック要素として、又は他のプラスチック又はガラス要素として、例えば、銀、金、クロム、スズ、又はそれらの組合せの金属皮膜を施してコ設けることができる。前面４５４Ｆから放出された光は、導光板４５４の全面にわたって実質的に均一に放射され、撮像位置４４１で検体容器１０２及び検体２１２を照射することができる。
【0056】
光アレイ４５６Ｌ、４５６Ｒは、導光板４５４の側辺Ｌ、Ｒに沿って直線的に配置された個々の光源部材（例えば、発光ダイオード－ＬＥＤ）の線形アレイを有するＬＥＤストリップモジュールであってもよい。光アレイ４５６Ｌ、４５６Ｒは、例えば、約８～８０個のＬＥＤのような複数のＬＥＤを有することができ、これらのＬＥＤは、コンピュータ１４３との電気的接続及びコンピュータ１４３による動作を可能にするために設けられた接続部４５６Ｃを備えた回路基板上に配置することができる。光アレイ４５６Ｌ、４５６Ｒは、空洞４５８のそれぞれの側面に沿って設けることができ、各々の発光部分（例えば、ＬＥＤ）が外辺Ｌ、Ｒに直接隣接して設けられ、可能であれば外辺Ｌ、Ｒに接触さえするように構成されている。
【0057】
光アレイ４５６Ｌ、４５６Ｒは切替可能であってもよく、すなわち、撮像位置４４１を照射するために速やかにスイッチをオン及びオフすることができる。照明素子４６０は、適切な電源及びドライバーと接続したコンピュータ１４３上で動作可能なソフトウェアによって切り替えることができる。照明素子４６０は、画像撮像と同時に切り替えてもよい。
【0058】
拡散特性を含む任意選択の拡散板４５７は、幾つかの実施形態において、ドイツ、エッセンのエボニック社から入手可能なアクリライト（登録商標）サティンスの板として設けることができる。０Ｄ０１０ＤＦ無色は良好に機能することが分かった。拡散板４５７は、例えば、導光板４５４とほぼ同じ高さ及び幅の寸法を有し、約２ｍｍ～約４ｍｍの厚さを有する板でよい。他の寸法を用いてもよい。拡散板４５７は、それを通過する光を散乱することによって機能することができる。拡散板４５７と導光板４５４とは、その間にわずかな隙間を形成して互いに間隔を空けて設けてもよい。隙間は、例えば、約１ｍｍ～約５ｍｍの間であってもよく、幾つかの実施形態では約２．４ｍｍであってもよい。これ以外の他の隙間を用いてもよい。
【0059】
特性評価装置１３０は、搬送路１２１及び撮像位置４４１を少なくとも部分的に囲んだり覆ったりできるハウジング４４６（点線で示す）を備えることができる。ハウジング４４６は、外部照明の分散を最小限に抑えるために設けられる箱状構造であってもよい。ハウジング４４６は、キャリア１２２がハウジング４４６に出入りすることを可能にするための１つ以上のドア（図示せず）を備えることができる。幾つかの実施形態において、天井は、検体容器１０２を把持するように適合されたグリッパーを有するロボットによって、検体容器１０２のキャリア１２２上の裁荷を可能にする開口を含むことができる。
【0060】
ハイパースペクトル画像撮像装置４４０を、ここで、図４Ｄ及び４Ｅを参照して詳細に説明する。超音波画像撮像装置４４０は、検体容器１０２及び検体２１２の前面表面ＦＳ（図５Ａも参照）の画像をスリット開口４６２の面上に集束させるように構成された光学特性（例えば、焦点長）を有する、凸レンズとして示される第１のレンズ４６１を備えることができる。第１のレンズ４６１は、単一レンズとして示されている。しかし、この機能を達成するために、複数のレンズの組合せを含む他のレンズシステムを使用してもよい。スリット開口４６２は、図４Ｄに示すような、検体容器１０２の長さの寸法に一致させた広い寸法Ｌを有する壁構造のスリット状の開口であり、かつ、図４Ｅに示すような狭い寸法Ｗが検体容器１０２の幅の寸法に一致される。ここで、大きな寸法Ｌは狭い寸法Ｗよりもはるかに大きい。限定としてではなく例として、広い寸法Ｌは約５ｍｍ～２０ｍｍの間、また、狭い寸法Ｗは約０．０５ｍｍ～１ｍｍの間であってもよい。これ以外に他のスリット寸法を使用してもよい。第１のレンズ４６１の焦点長は、例えば、約５ｍｍ～５０ｍｍの間でよい。他の適切な焦点長を用いてもよい。このように、スリット開口４６２から出射する光は、図５Ａに示すように、狭い幅の領域（撮像領域－ＩＲ）のみを示すものである。スリット開口４６２のサイズは、検体容器１０２及び対象検体２１２の領域の適切なサイズの画像になるように選択することができる。例えば、撮像領域ＩＲの幅は約１ｍｍ～５ｍｍの間であってもよく、検体容器１０２の幅のほぼ中心に位置してもよい。幅領域の寸法は、検体容器１０２の全体の幅よりも小さい。これ以外に他の適切な幅を用いてもよい。撮像領域ＩＲの長さＬは、幾つかの実施形態において、血清又は血漿部分２１２ＳＰのみを含むことができるが、他の実施形態では、キャップ２１４の一部又は全部、空気２１６、血清又は血漿部分２１２ＳＰ、及び沈降血液部分２１２ＳＢを含む領域の一部又は全部を含むことができる。他の実施形態では、撮像領域ＩＲの長さＬは、血清又は血漿部分２１２ＳＰ及び沈降血液部分２１２ＳＢのみを含むことができる。血清又は血漿部分２１２ＳＰの位置は、任意の適切な分割法によって決定することができる。
【0061】
ハイパースペクトル画像撮像装置４４０は、さらに、第２のレンズ４６３及び第３のレンズ４６５を含むレンズシステムを備えることができ、これらのレンズの各々は、凹レンズであってもよく、第２のレンズ４６３は、第１の側面に位置してもよく、第３のレンズ４６５は、スペクトル分解素子４６４の第２の側面に位置してもよい。第２のレンズ４６３及び第３のレンズ４６５を備えるレンズシステムは、スリット開口４６２の面の画像をスペクトル画像撮像装置４６８上に投影するように構成され、動作可能である。このように、第２のレンズ４６３は、スリット開口４６２を通過する光をスペクトル分解素子４６４上に集束させるように動作し、第３のレンズ４６５は、分散したスペクトル画像をスペクトル画像撮像装置４６８上に集束させる。これらの機能を達成するために、任意の適切なレンズ又はレンズシステムを使用することができる。
【0062】
スペクトル分解素子４６４は、そこで受けた入射光を、より広い光スペクトル、すなわち、光スペクトルを構成する波長成分（例えば、色又は他の成分）が（虹のように）連続波長又は離散波長に分離される、スペクトル分散する装置である。
【0063】
第２のレンズ４６３の焦点長は、例えば、約５ｍｍ～５０ｍｍの間であってもよい。第３のレンズ４６５の焦点長さは、例えば、約５ｍｍ～５０ｍｍの間であってもよい。これ以外に他の焦点長を用いてもよい。
【0064】
スペクトル分解素子４６４は、例えば、プリズム、回折格子、リニアバンドパスフィルタ等の空間的に変化するフィルタなどでよい。プリズムは、プリズム状のガラス又は他の透明な物体であり、特に、互いに鋭角の屈折面を有する三角形であり、広帯域光を分離するものである（例えば、白色光を色のスペクトルに分離する）。回折格子は周期構造をもつ光学素子であり、光を分割し、回折して、異なる方向に進む幾つかのビームにする。回折格子は、透過性であっても、反射性であってもよい。スリット開口４６２から通過する光を狭い寸法Ｗに沿ったそのスペクトル成分に分離するための他の適切な装置を使用することができる。
【0065】
プリズムの場合には、直角又は他の任意のプリズムを用いることができる。プリズムは、例えば、ＮＢＫ－７ホウケイ酸ガラス、Ｂ２７０クラウンガラス、Ｎ－ＳＦ１ガラス、又は溶融シリカガラスなどを含むことができる。リニアバンドパスフィルタのような空間的に変化するフィルタの場合、フィルタのある領域は、特定の波長範囲のみを送信／通過するように動作する。従って、フィルタの異なる物理的領域が異なる波長範囲を通過することがあり、その結果、フィルタ上の入射光は、スペクトル画像撮像装置４６８上に投影されるものよりも多くの離散波長帯域に空間的に分解される。
【0066】
スペクトル画像撮像装置４６８は、対象スペクトル波長範囲の光を検出することができる、すなわちスペクトル分散光を検出することができる任意の適切な検出器であってもよい。例えば、スペクトル画像撮像装置４６８は、光検出器、電荷結合素子（ＣＣＤ）、光検出器アレイ、フォトトランジスタアレイ、フォトダイオードアレイ、１つ以上のＣＭＯＳセンサなどであってもよい。分解能は、あらかじめ定義された出力スペクトル分解能に適合するように十分なければならない。例えば、スペクトル画像撮像装置４６８は、例えば、Ｚ方向（スリット開口４６２の広い寸法Ｌに対応する）に約６４０画素のスペクトル画像サイズ、及びＹ方向（スリット開口４６２の狭い寸法Ｗに対応する）に約４８０画素のスペクトル画像サイズを生成するのに十分な解像度を有することができる。Ｌ／Ｙ寸法における他の画素密度及びサイズ比を使用することができる。特に、Ｌ次元に関連する方向におけるスペクトル画像撮像装置４６８の長さは、Ｙ次元に関連する方向におけるスペクトル画像撮像装置４６８の幅よりも大きくともよい。さらに、スペクトル画像撮像装置４６８は、Ｙ次元において少なくとも１００ピクセル／インチのスペクトル解像度を有していても、Ｌ次元において少なくとも１００ピクセル／インチのスペクトル解像度を有していてもよい。スペクトル画像撮像装置４６８の長さは、例えば、１ｍｍ～３０ｍｍの間でよい。これ以外の他の大きさを用いてもよい。
【0067】
スペクトル画像撮像装置４６８は、スペクトル分解画像の撮像画像データをコンピュータ１４３に通信し、コンピュータ１４３は、スペクトル画像撮像装置４６８で受信したスペクトル分解画像のデータを処理し、検体及び／又は検体容器の細分化、及び検体２１２（例えば、細分化検体）の血清又は血漿部分２１２ＳＰにおける干渉物質の存在の有無の判定の少なくとも１つを判定するように構成され、動作可能である。
【0068】
スペクトル画像撮像装置４６８の一例は、図５Ｂに示されており、検体容器１０２のＺ（高さ）寸法に関連する約６４０ピクセル単位の分解能と、スペクトル寸法であるＹ寸法に関連する約４８０ピクセル単位の分解能とを含むことができる。求められる測定精度の程度によっては、他の単位数も可能である。垂直Ｚ寸法のキャリブレーションは、光学及びＺ方向への画像の広がりの量に応じて達成し得る。いずれにしても、必要であれば、キャリブレーションにより、ビジョンシステムとＺ次元の検体容器１０２に沿った実際の物理座標位置との間の直接的な相関が可能となる。
【0069】
超音波画像撮像装置４４０は、図に示すように、検体容器１０２及び検体２１２の画像が単一の側方視点から得られるように、第１のレンズ４６１、スリット開口４６２を含む開口アセンブリ、第２のレンズ４６３、第３のレンズ４６５、スペクトル分解素子４６４、及びスペクトル画像撮像装置４６８など、その様々な構成要素を任意方向に収納し支持するように構成された囲い４６９を備えることができる。図４Ｄは、第３のレンズ４６５及びスペクトル画像撮像装置４６８が明瞭になるように他の構成要素と平行に示されるようにするための座標ブレーク４６７を含む。
【0070】
撮像位置４４１は、検体容器１０２の予想される位置を含むハウジング４４６内の位置である。幾つかの実施形態では、検体容器１０２は、搬送路１２１上のキャリア１２２を停止させるか、又はロボット（又は手動）によって検体容器を撮像位置４４１に配置するなどして、撮像位置４４１に配置又は停止させることができ、その結果、ハイパースペクトル画像撮像装置４４０の画像ウィンドウの中心にほぼ位置する。
【0071】
図５Ａ、５Ｂ及び図５Ｇ、図６Ａ及び６Ｂを用いて、スペクトル画像撮像装置４６８で受け取ったスペクトル画像データの処理を示す。スペクトル画像撮像装置４６８上に焦点を合わせた画像は、Ｙ次元でスペクトル分解された画像であるが、依然としてＺ次元における検体容器１０２の高さと空間的に相関している（図５Ｂ参照）。撮像領域ＩＲ（図５Ａ）は、検体容器１０２の幅の小さな部分、例えば、その中央付近であってもよいが、検体容器１０２の全幅よりも小さい。撮像領域ＩＲは、検体容器１０２の高さ（Ｚ寸法）の少なくとも一部に沿って延び、一部の実施形態ではキャップ２１４のわずか上方及び／又は管２１５の底部の下方まで延びることさえある。各垂直位置において、Ｚ次元に沿った画像ユニット５７０の各行と相関し、画像はＹ次元でスペクトル対象範囲内にスペクトル分解される。このように、Ｙ次元におけるスペクトルユニット５７２の一部又は全部が、スペクトル画像撮像装置４６８で受け取ったスペクトルの全体範囲又は範囲の異なる小さなスペクトル部分で、それぞれそれを受け取る。各スペクトルユニット５７２で受信されるスペクトル部分は、Ｙ寸法におけるスペクトル画像撮像装置４６８の分解能に依存し、光源が広帯域であるか多帯域であるかにも依存する。スペクトル分解能は、Ｙ寸法の幅にわたる約１００ピクセル単位から１０００ピクセル単位の間、及び／又は例えばＺ寸法の高さにわたる１０００ピクセル単位の間である。他のスペクトル分解能を用いてもよい。
【0072】
対象スペクトル範囲は、幾つかの実施形態において、光源４５０の発光スペクトルと同じであってもよく、約３００ｎｍ～２０００ｎｍの間であってもよい。しかしながら、白色光を使用する幾つかの実施形態では、放出されるスペクトル範囲、すなわち対象スペクトル範囲は、約４００ｎｍ～７５０ｎｍの間であってもよい。計算に使用するＺ次元の範囲は、細分化の結果によって異なる。細分化工程は、ハイパースペクトル画像撮像装置４４０の出力を用いて、又は任意に何らかの他の分割方法によって実行し得る。例えば、幾つかの実施形態において、細分化は、例えばＵＳ９，３２２，７６１で教示されているような別の方法を用いて実施することができる。細分化が完了すると、計算に使用されるＺ次元の範囲を決定することができる。特に、Ｚ次元における血清又は血漿部分２１２ＳＰ以外の領域と関連するデータを、干渉物質の存在の有無の判定のために無視し得る（例えば、ＨＩＬＮを判定するため）。従って、血清又は血漿部分２１２ＳＰの上下に撮像領域ＩＲの部分を使用しなくともよい。
【0073】
画像ユニット５７０に関連する各垂直Ｚ位置において、スペクトル画像撮像装置４６８で受け取った分解スペクトル範囲にわたるスペクトルユニット５７２からのスペクトルデータをコンピュータ１４３に送ることができる。ここで、光を受信するスペクトル画像撮像装置４６８のＹ次元（幅）に沿った各スペクトルユニット５７２は、スペクトル画像撮像装置４６８で受信したスペクトル範囲の小部分に対応する。
【0074】
ハイパースペクトル画像撮像装置４４０及び光源４５０によるバックライトを含む特性評価装置１３０からの種々の材料のための代表的なスペクトルプロットを図６Ａに示す。プロットは、沈降血液部分２１２ＳＢのための代表的な近似血液スペクトルデータシグネチャ６７４、ゲル分離器スペクトルデータ６７５、正常Ｎである血清又は血漿部分２１２ＳＰの場合の正常スペクトルデータ６７７、空気スペクトルデータ６７８、及びキャップスペクトルデータ６８０を含む。このように、Ｚ次元における画像単位５７０の各々について、分解スペクトル範囲にわたる標準化強度Ｉ（ノルム）対各波長λの代表的な強度データプロットが得られることがある。このように、各画像に対して、大量のスペクトル情報が撮像される。撮像された画像データは、スペクトル画像撮像装置４６８によって測定された強度Ｉ（ノルム）を各波長で表した後、１．０に標準化することができる。このデータは、関連するＺ次元に位置する物質について、対象関波長スペクトルにわたる強さ－反応を提供する。
【0075】
画像ユニット５７０のそれぞれの垂直列に対して、同様のデータセットを生成することができる。このように、データマトリクスの形態であってもよい複数のデータサブセットが、画像ユニット５７０の一部又は全部について、強度対波長λの強度を得ることができる。上述したように、データの各サブセットは、スペクトルシグネチャ（例えば、図６Ａのプロットのようなデータ）を含み、ここで、各々は、その垂直方向Ｚ位置に関連する特定のクラスの物質を示す。従って、代表的なシグネチャを識別するためにコンピュータ１４３でデータを処理して、１つ以上の実施形態において、細分化のために使用することができる。本明細書で定義された細分化は、スペクトル分解像のデータを用いて、少なくとも検体２１２の各クラスの物質、及びおそらく垂直方向Ｚ寸法に沿った検体容器１０２も決定することである。
【0076】
検体容器１０２及び／又は検体２１２の細分化は、任意の適切な分析方法によってＺ次元の関数として種々のスペクトル特徴を分析することによって達成することができる。例えば、分類は、一実施形態において、一組のエキストパートルールに基づくことができる。エキストパートルールは、特定の周波数範囲又は範囲、閾値限界、極値（例えば、最小値及び／又は最大値）、又は特定の材料スペクトルシグネチャを示すそれらの周波数範囲又は複数周波数範囲内のみを処理し、調べるための波長フィルタに基づくことができる。エキストパートルールとして、１つ以上の傾き又は他の特性を用いることもできる。
【0077】
例えば、セグメンテーション分析の間、広いＺ寸法の撮像領域ＩＲは、撮像位置４４１にセットされる最も背の高い検体容器１０２の全高をカバーするのに十分な長さＬを有するように選択し得る。再び図６Ａを参照すると、スペクトルシグネチャは、上から下に向かって、画像ユニット５７０に沿って分析し得る。キャップ２１４は最初に遭遇するであろうが、これはその非常に低い透過率によって認識することができる。例えば、キャップ２１４のキャップスペクトルデータ６８０のスペクトルシグネチャを６５０ｎｍで分析することができ、強度が強度閾値６８１未満であれば、キャップ２１４はエキストパートルールによって決定される。画像ユニット５７０に沿って撮像されたスペクトルデータ内を下方に移動すると、遭遇する次の要素は、空気（検体容器２１５を通して見られるような空気）であり、これは、空気２１６のクラスを代表する空気スペクトルデータ６７８の空気スペクトルシグネチャを含む。これは、例えば、空気閾値最小６８２に対して４５０ｎｍでのシグネチャを比較することによって識別し得る。空気閾値最小６８２を上回る場合、その画像ユニット５７０は空気２１６であると決定される。次に液体―界面ＬＡが予想される。従って、種々のＨＩＬＮ条件を例示する図６Ａ又は６Ｂに示すような関連するスペクトルシグネチャへの変化が存在し得る。正常なＮは、任意の形態のエキスパートルールを使用することによって、正常なＮであることを示す正常なスペクトルデータ６７７のスペクトル特徴を同定することによって決定し得る。例えば、二重液体閾値は、例えば、４５０ｎｍ及び５５０ｎｍで使用することができる。このように、最大液体閾値６８３が４５０ｎｍで超えなかった一方で、５５０ｎｍでは最小閾値６８４も超えなかった場合には、垂直Ｚ方向の特定の画像ユニット５７０に対して正規なＮの判定を行うことができる。
【0078】
スペクトル中の極値（最小値及び／又は最大値）の位置、又は１つ以上の波長又は波長間でのスペクトルシグネチャの１つ以上の傾きを調べることを含む、他の適切なエキスパートルールを使用することができる。次に予想されるのは、ゲル分離器３１３又は沈降血液部分２１２ＳＢのいずれかである。この場合も、専門家の規則を用いて、これらのクラスを決定することができる。例えば、シグネチャの急激な変化は、沈降した血液部分２１２ＳＢの透過率が非常に低いため、血清又は血漿部分２１２ＳＰから沈降した血液部分２１２ＳＢに向かうことが予想できる。従って、傾き及び／又は強度Ｉ（ノルム）のいずれかに関する１つ以上の閾値を使用することができる。検体容器１０２の底部の大部分は、以前の機械空間較正又は機械空間－画像空間較正に基づき、それによってキャリア１２２内の検体容器１０２をセットする容器の底部記録表示器１２２Ｂ（図４Ｄ参照）の正確な位置を知ることによって、明らかにすることができる。ゲル分離器６７５の識別は、例えば、傾き又は強度閾値の組合せに基づいて決定し得る。他の種類のエキスパートルールは、各画像ユニット５７０及びそのサブセットにおけるスペクトルデータを分析することによって、細分化のために使用し得る。
【0079】
スペクトル画像データを使用する細分化のための他の手段は、モデルに基づくアプローチを使用することを含み、ここで、画像ユニット５７０及びスペクトルユニット５７２内の各撮像位置の一部又は全部に関する種々のスペクトルデータは、モデルへの入力として供給され、次いで、それは、その細分化を生成する。例えば、一実施形態では、細分化は、本明細書に記載されているように、適切に訓練されたニューラルネットワークを用いて実施することができる。
【0080】
背面照明及びハイパースペクトル画像撮像装置７４０を設けるように構成された光源４５０を含む特性評価装置７３０の別の実施形態を、図７を参照して示し、説明する。特性評価装置７３０は、スペクトル分解素子７６４が回折格子であり、反射構成で実施されるのに対し、図４Ａ～４Ｂの実施形態は透過構成として実施される点を除いて、図４Ａ及び４Ｂの実施形態と類似している。スペクトル画像撮像装置４６８で受け取った画像データの処理は、本明細書に記載したものと同じでよい。この場合、スペクトル分解素子７６４が回折格子であり、スペクトル成分への分離は回折によるものである。
【0081】
光源４５０は、上述のように構成することができ、導光板４５４の高さに沿って配置されたＬＥＤ又は他の適切な照明素子４６０は、白色光ＬＥＤ又は他の白色光発光素子のような広帯域光源、又は多帯域光要素（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ）であってよい。スリット開口４６２は、上述のようにしてもよい。
【0082】
特性評価装置１３０と同様の特性評価装置８３０Ａの別の実施形態を図８に示す。特性評価装置８３０Ａは、撮像位置４４１の前面照明によって照射するように構成された複数の光源４５０Ａ、４５０Ｂと、上述のようにハイパースペクトル画像撮像装置４４０とを含む。スペクトル画像撮像装置４６８で受け取った画像データの処理は、本明細書に記載するようにしてもよい。一部の構成要素のスペクトル含量は、前面照明の場合とわずかに異なっている。しかしながら、処理は、エキスパートルール、又はスペクトルデータの特定の特徴を認識又はテストするように構成されたモデルに基づく方法によって達成し得る。代替実施形態では、前面照明撮像と組み合わせて透過撮像を行うことができるように、別の光源４５０Ｃを特性化装置８３０Ａに含めることができる。
【0083】
図８Ａは、複数のハイパースペクトル画像撮像装置４３０Ａ～Ｃ及び撮像位置４４１の周囲に配置された複数の光源４５０Ａ、４５０Ｂ、４５０Ｃを備えることができるハイパースペクトルイメージングを含む特性評価装置８３０Ｂのさらに別の実施形態を示す。３つのハイパースペクトル画像撮像装置４３０Ａ～４３０Ｃは等間隔で配置されているが、３つ以上を使用することができる。この特性評価装置８３０Ｂの構成は、ラベル２１８が血清又は血漿部分２１２ＳＰの視界を隠すように一方の視点で正面に位置することができる場合、血清又は血漿部分２１２ＳＰを少なくとも１つの他の側面視点で撮像するためのオープンビューウィンドウがある。ここで、血清又は血漿部分２１２ＳＰは、完全に見えるか、背面でのみ隠される。各ハイパースペクトル画像撮像装置４３０Ａ～Ｃは、図４Ａ、４Ｂ、及び図７に示すような、本明細書に記載される実施形態のいずれにおいて教示される構成を有することができる。
【0084】
別の態様によれば、本明細書に記載された特性評価装置（例えば、特性評価装置１３０、７３０、８３０Ａ、８３０Ｂ）のいずれも、検体２１２の血清又は血漿部分２１２ＳＰの垂直位置を決定するために、細分化工程に続いて、血清又は血漿部分２１２ＳＰにおけるＨＩＬ等の干渉物質の存在の有無を判定するために使用することができる。図９に示すように、ブロック９０１において、特性評価装置１３０、７３０、８３０Ａ、８３０Ｂの機能的構成要素の概略図９００を示し、検体２１２（例えば、分割検体）を収納した検体容器１０２が、撮像位置４４１にセットされる。検体２１２を収納した検体容器１０２は、例えば、図４Ａに示すように、キャリア１２２内で直立方向に支持してもよい。キャリア１２２は、図に示すように、検体検査装置１００の搬送路１２１上を移動するように構成してもよい。
【0085】
ステップ９０２では、検体２１２を含む検体容器１０２の一部（例えば、撮像領域ＩＲ －図５Ａ参照）のスペクトル分解画像が、スペクトル画像撮像装置４６８によって撮像される。必要に応じて、ステップ９０２Ａでは、検体２１２を収納した検体容器１０２の非スペクトル画像を、９０２内のスペクトル分解画像に加えて撮像することができる。これらのいずれかからの画像データは、検体２１２及び／又は検体容器１０２の細分化を実行するために、又は細分化ステップ９０３においてその両方を実行するために使用することができる。特に、細分化ステップ９０３における細分化の目標は、ステップ９０７における血清又は血漿部分２１２ＳＰの垂直位置を決定することである。特に、細分化ステップ９０３における細分化は、任意の出力として、ステップ９０４における管－キャップ界面ＴＣを決定することができる。これを用いて、検体容器１０２の高さを決定することができる。細分化ステップ９０３における細分化はまた、出力として、ステップ９０５における液体－空気界面ＬＡを決定することができ、そしてステップ９０６における血清－血液界面ＳＢ又は血清－ゲル界面ＳＧを決定することができる。細分化ステップ９０３における細分化が完了すると、対象領域をステップ９０９において分離することができ、これは、血清又は血漿部分２１２ＳＰのみに対する任意のさらなる分析を分離することができるが、これは、その上限及び下限が現在知られているからである。
【0086】
ステップ９１０では、ステップ９０２で得られたスペクトル分解画像データの解析に基づいて、干渉物質の存在の有無を判定することができる。特に、干渉物質は、Ｈ、Ｉ、及びＬの１つ又は複数であり得る。ここで、図６Ｂを参照して、血清又は血漿部分２１２ＳＰ中のＨ、Ｉ、Ｌ、及びＮの各２つのレベルのスペクトルシグネチャの例を示す。例えば、比較的低いレベルの透過率を有する高レベルの脂血症Ｌを示す高脂血症スペクトルデータ６８５、及び比較的低いレベルの脂血症Ｌを示し（点線で示す）、比較的高いレベルの透過率を有する低脂血症スペクトルデータ６８６を図６Ｂに示す。同様に、比較的低いレベルの透過率を有する黄疸Ｉの比較的高いレベルを示す高い黄疸スペクトルデータ６８７と、比較的低いレベルの黄疸Ｉ（点線で示す）を示し、比較的高いレベルの透過率を有する黄疸スペクトルデータ６８８を図６Ｂに示す。さらに、比較的高いレベルの溶血Ｈを示し、比較的低いレベルの透過率を有する低溶血スペクトルデータ６８９、及び比較的低いレベルの溶血Ｈを示し（点線で示す）、比較的高いレベルの透過率を有する高溶血スペクトルデータ６９０を図６Ｂに示す。正常Ｎである検体２１２の正常スペクトルデータ６７７のスペクトルプロットも図６Ｂに示す。
【0087】
スペクトルシグネチャのいくつかは、検体２１２が正常なＮであるかどうかなど、上述のように、エキストパートルールを用いて同定することができる。同様に、脂肪血Ｌの存在は専門家のルールを用いて判定してもよい。例えば、あるレベルの脂血症に対しては、強度Ｉ（ノルム）及び／又は傾きに基づく１つ以上の閾値、及び／又は１つ以上の波長における極値（最小値、最大値）を使用することができる。
【0088】
他の実施形態では、ステップ９１０中のＨ、Ｉ、及び／又はＬの判定は、適切な機械学習方法によってスペクトルシグネチャを分析することによって行うことができる。機械学習方法は、特性評価装置１３０、７３０、８３０Ａ、８３０ＡにおいてＨ、Ｉ、及びＬの複数の構成及びレベルの十分な数の注釈付きサンプル（例えば、数百又は数千）が評価され、分類器を形成するために実行される学習段階を含むことができる。
【0089】
アノテーションは、種々の検体条件を有する検体容器１０２の多数の例において、種々の領域を図式表示することを含むことができる。これは、例示検体を検査することから得られるスペクトル情報と共に、分類器を形成するために学習段階で得られる。分類器は、空気２１６の位置、ラベル２１８によって隠された領域、血清又は血漿部分２１２ＳＰの位置、沈降血液部分２１２ＳＢの位置、ゲル分離器３１３の位置（含まれる場合）、及びＨ、Ｉ、Ｌ及びＮのような干渉物質の種類及びレベルに関する情報を注釈することによって学習することができる。ＨＩＬを含む検体のレベルの数は、出力として分類器から望まれるだけの増分で提供することができる。従って、背面又は前面にさえもラベル２１８の異なる配置、血清又は血漿部分２１２ＳＰの異なるレベル、沈降血部分２１２ＳＢの異なるレベル、ゲル分離器３１３の異なる位置、及びＨＩＬの異なるインデックスレベルを含む例は、特性評価装置１３０、７３０、８３０Ａ、８３０Ｂにおいて検査によって得られるＺ次元の関数として強度Ｉ（ノルム）対波長情報を含む各々のスペクトル行列とともに学習入力として提供し得る。ホルダー１２２Ｈの領域、並びにそれにバーコードが貼付されている領域は無視してよい。
【0090】
例えば、機械学習分析は、ニューラルネットワークに基づくアプローチを含み、ここで、９０３内の以前の細分化によって決定された血清又は血漿部分２１２ＳＰを含む検体容器１０２のスペクトル分解部分のデータが、Ｈ、Ｉ、及び／又はＬのような干渉物質の種類を分類するために、又は検体２１２が正常なＮである場合に、ニューラルネットワークに入力されるデータマトリクスとして提供し得る。ニューラルネットワークはまた、Ｈ、Ｉ、及び／又はＬの１つ以上に関連するインデックス（レベル）を出力することができる。ニューラルネットワークへの入力は、検査される各検体２１２のためのデータマトリックスとして、血清又は血漿部分２１２ＳＰ入力に関連するユニット５７０の各々についての波長λの関数として、強度又は透過情報を含むことができる。
【0091】
本明細書に記載された特性評価装置１３０、７３０、８３０Ａ、８３０Ｂの各々において、画像撮像は、コンピュータ１４３によって送られるトリガ信号に応答して起動され、撮像され、コンピュータ１４３が撮像位置４４１に位置する信号を受信したときに通信回線で提供し得る。単一画像を撮像してもよく、その画像は、各画像ユニット５７０におけるスペクトル内容情報を含み、非常に情報密度が高い。
【0092】
図１０は、検体容器１０２及び／又は検体２１２の特性評価方法のフローチャートを示す。方法１００２は、１００２において、撮像位置（例えば、撮像位置４４１）に検体（例えば、検体２１２）を含む検体容器（例えば、キャップ付き採血管等の検体容器１０２）を配置することを含む。撮像位置４４１は、特性評価装置１３０、７３０、８３０Ａ、８３０Ｂの内部にあってもよい。検体容器（例えば、検体容器１０２）は、搬送路（例えば、搬送路１２１）上に搬送することによって、ロボット（例えば、ロボット１２４など）によって配置されることによって、又は手動で搬送することによって、画像撮影位置（例えば、画像撮像位置４４１）に配置してもよい。
【0093】
この方法１０００は、ステップ１００４内で、撮像位置（例えば、撮像位置４４１）で画像を撮像するように構成されたハイパースペクトル画像撮像装置（例えば、ハイパースペクトル画像撮像装置４４０、７４０）を備える。方法１０００は、ステップ１００６において、撮像位置４４１を照射するように構成された１つ以上の光源（例えば、光パネルアセンブリ４５０、４５０Ａ、４５０Ｂ）を設けることを含む。図４Ａ～４Ｂに示すような背面照明、又は図８Ａに示すような前面照明、又はそれらの組合せによって照射することができる。また、照明は、広帯域照明とすることができ、約３００ｎｍ～２０００ｎｍの範囲の１つ以上の部分範囲を含むことができる。幾つかの実施形態において、複数の光源を組み合わせて使用することができる（例えば、白色光源、ＮＩＲ、及び／又はＭＩＲ）。１つの実施形態において、白色光源（例えば、４００ｎｍ～７５０ｎｍ）によって照射し得る。少なくとも１００ｎｍに及ぶ他の広帯域スペクトル照射範囲を用いることができる。これ以外にさらなる多帯域光源を使用してもよい。
【0094】
方法１０００は、１０１０内で、検体容器１０２及び検体２１２の一部（例えば、撮像領域－ＩＲ）のスペクトル分解画像をハイパースペクトル画像撮像装置で撮像し、１０１２内で、スペクトル分解画像を処理して、検体及び／又は検体容器の細分化、及びＨＩＬ等の干渉物質の存在の有無の少なくとも１つを決定する。撮像領域ＩＲは、検体容器１０２の全体的な幅のわずかな部分であるＹ寸法の幅を有する小さな領域であってもよい。さらに、撮像領域ＩＲの長さＬは、少なくとも血清及び血漿部分２１２ＳＰ、並びに沈降血液部分の少なくとも一部を包含することができる。
【0095】
図１には、特性評価装置１３０は、予備検査した特性が遠心分離後直ちに実施されるように配置されている様子が示されているが、特性評価装置（例えば、特性評価装置１３０、７３０、８３０Ａ、８３０Ｂ）を用いて、分析装置（例えば、分析装置１０６、１０８、及び／又は１１０）上で直接、又は検体検査装置１００の他の場所で、このＨＩＬＮの予備検査を含めることが有利かもしれない。さらに、幾つかの実施形態では、特性評価装置１３０、７３０、８３０Ａ、８３０Ｂが裁荷領域１０５に位置するように、裁荷領域１０５にラック１０４を裁荷する前に遠心分離をすることができ、検体容器１０２がキャリア１２２上に裁荷されるとすぐに予備検査を実施することができる。
【0096】
本開示は、様々な変更及び代替形態が可能であるが、特定のシステム及び装置の実施形態及びその方法は、図面の例として示されており、本明細書で詳細に説明してきた。しかしながら、本発明を開示した特定の装置、システム、又は方法に限定することを意図しておらず、それと反対に、本明細書の範囲内にある全ての変更、均等物、及び代替形態の網羅を意図することは理解すべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
