特許 7368161 送液監視方法および検体測定装置

(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】2023-10-16

(45)【発行日】2023-10-24

(54)【発明の名称】送液監視方法および検体測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/49 20060101AFI20231017BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20231017BHJP

   G01N 35/08 20060101ALI20231017BHJP

   G01N 35/00 20060101ALI20231017BHJP

【ＦＩ】

G01N21/49 Z

G01N37/00 101

G01N35/08 A

G01N35/00 D

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2019180011

(22)【出願日】2019-09-30

(65)【公開番号】P2021056116

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2022-08-22

(73)【特許権者】

【識別番号】390014960

【氏名又は名称】シスメックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111383

【弁理士】

【氏名又は名称】芝野 正雅

(72)【発明者】

【氏名】成定 憲志

(72)【発明者】

【氏名】前川 泰範

【審査官】比嘉 翔一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２０７６３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１３７６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－００４７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００３０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８５８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０９４７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１８１１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１４９９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１５１２４０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ２１／００－Ｇ０１Ｎ２１／６１

Ｇ０１Ｎ３３／４８－Ｇ０１Ｎ３３／９８

Ｇ０１Ｎ３５／００－Ｇ０１Ｎ３７／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍ３）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つの液体保持部を有する流路中を移送され、検体測定装置で用いられる液体の移送状態を監視する方法であって、
第１の液体保持部に保持された液体を、前記第１の液体保持部に連結された第２の液体保持部に移送するステップと、
前記液体の移送が完了し、前記液体の流れが停止している状態において、前記第１の液体保持部および前記第２の液体保持部の少なくとも一方の、凹凸を有する内表面に光を照射して得られる散乱光強度に関する情報を取得するステップと、
前記散乱光強度に関する情報に基づき、前記第２の液体保持部への送液を監視するステップと、を備える、送液監視方法。

【請求項2】

前記散乱光強度に関する情報は、光検出部が散乱光を検出し、前記光検出部に接続された制御部が、前記光検出部からの信号を解析することによって取得される、請求項１に記載の送液監視方法。

【請求項3】

前記光検出部は撮像部を含み、
前記制御部が行う解析は、画像解析である、請求項２に記載の送液監視方法。

【請求項4】

前記凹凸を有した内表面は、液体保持部の内底面である、請求項３に記載の送液監視方法。

【請求項5】

前記散乱光強度に関する情報を取得するステップにおいて、凹凸を有した前記内底面に斜めから光を照射し、前記内底面の上方位置で前記撮像部により散乱光を検出する、請求項４に記載の送液監視方法。

【請求項6】

前記画像解析が、前記撮像部の撮像画像のうち、前記第１の液体保持部および前記第２の液体保持部の少なくとも一方を含む領域に対して局所的に行われる、請求項３～５のいずれか１項に記載の送液監視方法。

【請求項7】

前記画像解析が、散乱光強度が２値化閾値より小さい領域と、散乱光強度が前記２値化閾値以上の領域とに分ける２値化処理を含む、請求項３～６のいずれか１項に記載の送液監視方法。

【請求項8】

前記散乱光強度に関する情報は、２値化処理によって得られた、散乱光強度が２値化閾値以上となる領域の面積情報である、請求項７に記載の送液監視方法。

【請求項9】

前記送液を監視するステップにおいて、散乱光強度が２値化閾値以上となる領域の面積値と、面積閾値とを比較し、比較結果に基づいて前記第２の液体保持部への送液異常の有無を判定する、請求項８に記載の送液監視方法。

【請求項10】

前記画像解析が、前記散乱光が検出された領域内における散乱光強度のばらつきを示す指標値を算出する処理を含み、
前記散乱光強度に関する情報は、画像中の前記指標値の総和である、請求項３～９のいずれか１項に記載の送液監視方法。

【請求項11】

前記送液を監視するステップにおいて、前記指標値の総和と、前記総和の閾値とを比較し、比較結果に基づいて前記第２の液体保持部へ送液された液体の異常の有無を判定する、請求項１０に記載の送液監視方法。

【請求項12】

前記液体が血漿であり、前記液体の異常が、乳びである、請求項１１に記載の送液監視方法。

【請求項13】

前記散乱光強度に関する情報を取得するステップが、前記第２の液体保持部への前記液体の移送前と、前記液体の移送後とに行われる、請求項１～１２のいずれか１項に記載の送液監視方法。

【請求項14】

前記液体の移送の前後で取得された散乱光強度に関する情報を比較し、送液異常の有無を判定する、請求項１３に記載の送液監視方法。

【請求項15】

異常が判定された場合に、測定を中止する、測定中に使用者に通知する、もしくは異常があった旨を測定結果に併せて表示するステップをさらに備える、請求項９、１１または１４のいずれか１項に記載の送液監視方法。

【請求項16】

前記画像解析が、散乱光強度と、前記散乱光強度の均一性とに基づいて、画像中における前記内表面の領域を抽出する処理を含み、
前記散乱光強度に関する情報は、抽出された前記内表面の領域から取得される、請求項３～１１のいずれか１項に記載の送液監視方法。

【請求項17】

少なくとも２つの液体保持部を有する流路に液体を移送し、前記液体を用いて測定を行う検体測定装置であって、
第１の液体保持部に保持された液体に外力を付与して、前記第１の液体保持部に連結された第２の液体保持部に移送する送液部と、
前記第１の液体保持部および前記第２の液体保持部の少なくとも一方の、凹凸を有する内表面に光を照射する照明部と、
前記内表面に照射された光の散乱光を検出する光検出部と、
前記液体の移送が完了し、前記液体の流れが停止している状態において、前記光検出部からの信号に基づいて散乱光強度に関する情報を取得し、前記散乱光強度に関する情報に基づき、前記液体保持部内の液体の有無を判定する制御を行う制御部と、
前記液体を用いた測定を行う測定部と、を備える、検体測定装置。

【請求項18】

前記制御部は、前記散乱光強度に関する情報に基づき液体の有無を判定することにより、前記第２の液体保持部への送液を監視する制御を行う、請求項１７に記載の検体測定装置。

【請求項19】

前記光検出部は撮像部を含み、
前記制御部は、画像解析により前記散乱光強度に関する情報を取得する、請求項１７または１８に記載の検体測定装置。

【請求項20】

前記照明部は、凹凸を有する内底面に斜めから光を照射し、
前記撮像部は、前記内底面の上方位置で散乱光を検出する、請求項１９に記載の検体測定装置。

【請求項21】

前記散乱光強度に関する情報は、２値化処理によって得られた、散乱光強度が２値化閾値以上となる領域の面積情報である、請求項１９または２０に記載の検体測定装置。

【請求項22】

前記制御部は、散乱光強度が２値化閾値以上となる領域の面積値と、面積閾値とを比較し、比較結果に基づいて前記第２の液体保持部への送液異常の有無を判定する、請求項２１に記載の検体測定装置。

【請求項23】

前記制御部は、前記散乱光が検出された領域内における散乱光強度のばらつきを示す指標値を算出するように構成され、
前記散乱光強度に関する情報は、画像中の前記指標値の総和である、請求項１９～２２のいずれか１項に記載の検体測定装置。

【請求項24】

前記制御部は、前記指標値の総和と、前記総和の閾値とを比較し、比較結果に基づいて前記第２の液体保持部へ送液された液体の異常の有無を判定する、請求項２３に記載の検体測定装置。

【請求項25】

前記制御部は、前記第２の液体保持部への前記液体の移送前と、前記液体の移送後とに散乱光強度に関する情報を取得し、
前記液体の移送の前後で取得された前記散乱光強度に関する情報を比較し、送液異常の有無を判定する、請求項１８～２４のいずれか１項に記載の検体測定装置。

【請求項26】

前記制御部は、異常が判定された場合に、測定を中止する、測定中に使用者に通知する、もしくは異常があった旨を測定結果に併せて表示部に表示するように構成されている、請求項２２、２４または２５のいずれか１項に記載の検体測定装置。

【請求項27】

前記制御部は、散乱光強度と、前記散乱光強度の均一性とに基づいて、画像中における前記内表面の領域を抽出する処理を実行し、抽出された前記内表面の領域から前記散乱光強度に関する情報を取得する、請求項１９～２４のいずれか１項に記載の検体測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路中を移送される液体の移送状態を監視する送液監視方法および検体測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、図２６に示すように、マイクロチップ９０１の流路を撮像するための撮像部９０２を備える検査装置９００が開示されている。撮像部９０２は、レンズ９０３と照明部９０４を含み、マイクロチップ９０１の流路を流れる検体を光学的に検知している。これにより、マイクロチップ９０１の監視領域を通過する検体を画像処理して送液状態を解析している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２５７９８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１では、撮像部９０２により、マイクロチップ９０１の流路を流れる検体を撮像して送液状態を監視しているが、透明度の高い血漿や血清などの検体や試薬などの液体を撮像して監視することは困難である。

【0005】

流路を介して血漿や血清などの透明度の高い検体や試薬などの液体を移送する際に、液体の定量に失敗したり、所定の液体保持部への液体の移送に失敗するなどの移送不良が生じると、移送の目的を達成できない場合がある。そのため、光を透過する透明度の高い液体でも、液体の移送状態を監視できるようにすることが望まれている。

【0006】

この発明は、光を透過する透明度の高い検体や試薬などの液体でも、液体の移送状態を監視できるようにすることに向けたものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、この発明による送液監視方法は、図１に示すように、少なくとも２つの液体保持部（２０）を有する流路（１０）中を移送され、検体測定装置で用いられる液体（３０）の移送状態を監視する方法であって、第１の液体保持部（２１）に保持された液体（３０）を、第１の液体保持部（２１）に連結された第２の液体保持部（２２）に移送するステップと、液体（３０）の移送が完了し、液体（３０）の流れが停止している状態において、第１の液体保持部（２１）および第２の液体保持部（２２）の少なくとも一方の、凹凸を有する内表面（２３）に光（９１）を照射して得られる散乱光強度に関する情報（４０）を取得するステップと、散乱光強度に関する情報（４０）に基づき、第２の液体保持部（２２）への送液を監視するステップと、を備える。

【0008】

この発明による送液監視方法では、上記のように、第１の液体保持部（２１）および第２の液体保持部（２２）の少なくとも一方の、凹凸を有する内表面（２３）に光（９１）を照射して、散乱光強度に関する情報（４０）を取得する。液体保持部（２０）に液体（３０）が存在せずに空気で満たされている場合、凹凸を有する内表面（２３）では、照射された光（９１）をランダムな方向に散乱させる。一方、液体保持部（２０）に液体（３０）が満たされている場合、内表面（２３）の凹凸が液体（３０）で覆われて屈折率の差が減少するので、光散乱が抑制される。このように、液体（３０）の有無に応じて散乱光強度に関する情報（４０）に差異が生じるので、取得された散乱光強度に関する情報（４０）に基づいて、液体保持部（２０）に液体（３０）が送液されているか否か、液体（３０）がどこまで送液されているか、といった状態を把握できる。これにより、光を透過する透明度の高い検体や試薬などの液体でも、液体の移送状態を監視できる。

【0009】

この発明による検体測定装置（１００）は、図１に示すように、少なくとも２つの液体保持部（２０）を有する流路（１０）に、液体（３０）を移送し、液体（３０）を用いて測定を行う検体測定装置（１００）であって、第１の液体保持部（２１）に保持された液体（３０）に外力を付与して、第１の液体保持部（２１）に連結された第２の液体保持部（２２）に移送する送液部（１１０）と、第１の液体保持部（２１）および第２の液体保持部（２２）の少なくとも一方の、凹凸を有する内表面（２３）に光（９１）を照射する照明部（１２０）と、内表面（２３）に照射された光（９１）の散乱光（９２）を検出する光検出部（１３０）と、液体（３０）の移送が完了し、液体（３０）の流れが停止している状態において、光検出部（１３０）からの信号に基づいて散乱光強度に関する情報（４０）を取得し、散乱光強度に関する情報（４０）に基づき、液体保持部（２０）内の液体（３０）の有無を判定する制御を行う制御部（１４０）と、検体（３０）を測定する測定部（１４５）と、を備える。

【0010】

この発明による検体測定装置（１００）では、上記の送液監視方法と同様に、液体保持部（２０）における液体（３０）の有無に応じて散乱光強度に関する情報（４０）に差異が生じるので、制御部（１４０）が、取得した散乱光強度に関する情報（４０）に基づいて、液体保持部（２０）に液体（３０）が送液されているか否か、液体（３０）がどこまで送液されているか、といった状態を把握できる。これにより、光を透過する透明度の高い検体や試薬などの液体でも、液体の移送状態を監視できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、光を透過する透明度の高い検体や試薬などの液体でも、液体の移送状態を監視できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態の送液監視方法および検体測定装置を説明するための模式図である。

【図2】送液監視方法を説明するためのフロー図である。

【図3】液体がない状態の液体保持部を示す模式図である。

【図4】液体がある状態の液体保持部を示す模式図である。

【図5】図３のＡ方向から見た液体保持部を示した模式図である。

【図6】送液監視方法の一例を示したフロー図である。

【図7】送液異常の有無の判定方法の第１の例を示したフロー図である。

【図8】送液異常の有無の判定方法の第２の例を示したフロー図である。

【図9】送液監視方法の別の一例を示したフロー図である。

【図10】図９における送液異常の有無の判定方法を示したフロー図である。

【図11】検体測定装置の具体的な構成例を示した斜視図である。

【図12】蓋を閉じた状態の検体測定装置を示した斜視図である。

【図13】検体測定装置の内部構造を示した模式的な断面図である。

【図14】検体測定装置のブロック図である。

【図15】検体測定装置による測定結果データの送信を説明する図である。

【図16】流路が形成されたカートリッジを示す平面図である。

【図17】カートリッジの各部と撮像部および測定部との位置関係を示した図である。

【図18】送液監視において取得される接続部の撮像画像を示した図である。

【図19】検体の異常を判定する方法を説明するための接続部の撮像画像を示した図である。

【図20】検体測定装置の測定動作を説明するためのフロー図である。

【図21】検体測定装置の送液監視処理を説明するためのフロー図である。

【図22】図２１の判定処理の詳細を示したフロー図である。

【図23】図２２の異常処理の例を説明するための図である。

【図24】変形例による送液監視処理を示したフロー図である。

【図25】画像中における内表面の領域を抽出する処理を説明するための図である。

【図26】従来技術を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

【0014】

（送液監視方法の概要）
図１～図４を参照して、本実施形態による送液監視方法の概要について説明する。

【0015】

図１に示すように、本実施形態の送液監視方法は、少なくとも２つの液体保持部２０を有する流路１０中を移送される液体３０の移送状態を監視する方法である。

【0016】

液体３０は、検体測定装置で用いられる液体である。液体は、検体または試薬でありうる。液体３０が検体である場合、液体３０は、たとえば被検者であるヒトから採取された生体試料である。液体３０は、血液、尿、体液その他の検体であり得る。血液検体は、全血、血清、血漿などでありうる。液体３０は、主成分が液体であり、細胞などの固体成分を含み得る。液体３０は、たとえば透明度の高い液体である。そのような液体の例としては、血清または血漿、尿、組織液などである。液体３０は、検体測定に用いられる試薬でありうる。試薬は、たとえば標識試薬、酵素試薬、洗浄液、緩衝液などでありうる。

【0017】

流路１０は、液体３０を流通させることが可能な中空の空間部分である。流路１０は、１つ以上の内面を有し、管状または溝状に形成される。内面は、流路１０の断面形状に応じて、流路１０の断面が円形であれば１つ、多角形であれば辺の数と同数、設けられ得る。

【0018】

液体保持部２０は、所定量の液体３０を収容できる容積を有する空間部分である。液体保持部２０は、たとえば、内底面と、１つ以上の内側面とを有し、内部に液体３０を溜められる空間である。液体保持部２０は、内上面を有し外部から閉じられた空間であってもよい。液体保持部２０は、第１の液体保持部２１と、第２の液体保持部２２と、を含む。第１の液体保持部２１と、第２の液体保持部２２とは、流路１０内で流体的に連通している。

【0019】

本実施形態では、第１の液体保持部２１と、第２の液体保持部２２との少なくとも一方が、凹凸を有する内表面２３を含む。第１の液体保持部２１および第２の液体保持部２２の両方が、凹凸を有する内表面２３を有していてもよい。凹凸を有する内表面２３は、言い換えると、粗面化された表面である。内表面２３は、ランダムで微細な凹凸を含む面である。本明細書では、凹凸を有する内表面２３は、光をランダムな方向に散乱させる面である。このような凹凸を有する内表面２３は、たとえば、表面粗さが１．３μｍ以上、６．９μｍ以下である。表面粗さは、算術平均粗さである。

【0020】

凹凸を有する内表面２３は、たとえば物体に中空の液体保持部２０を形成する際に、エッチングなどにより形成される。凹凸を有する内表面２３は、液体保持部２０が形成された後に、粗面化処理により形成されてもよい。凹凸を有する内表面２３は、液体保持部２０の内底面、内側面および内部上面のいずれかの面であってもよいし、内面の全体でもよい。

【0021】

図２に示すように、本実施形態の送液監視方法は、次のステップＳ１～Ｓ３を含む。
（Ｓ１）第１の液体保持部２１に保持された液体３０を、第１の液体保持部２１に連結された第２の液体保持部２２に移送する。
（Ｓ２）液体３０の移送開始後、第１の液体保持部２１および第２の液体保持部２２の少なくとも一方の、凹凸を有する内表面２３に光９１を照射して得られる散乱光強度に関する情報４０を取得する。
（Ｓ３）散乱光強度に関する情報４０に基づき、第２の液体保持部２２への送液を監視する。

【0022】

ステップＳ１では、たとえば外力の作用により液体３０が流路１０中を移動する。外力は、たとえば、毛細管力である。外力は、たとえば、圧力である。圧力は、空気圧、水圧のいずれでもよい。外力は、たとえば遠心力である。

【0023】

ステップＳ２では、照明部１２０から凹凸を有する内表面２３に光９１が照射される。図１では、第２の液体保持部２２に凹凸を有する内表面２３が形成され、第２の液体保持部２２の内表面２３に光９１が照射される例を示している。第１の液体保持部２１に凹凸を有する内表面２３が形成され、第１の液体保持部２１の内表面２３に光９１が照射されてもよいし、第１の液体保持部２１および第２の液体保持部２２の両方の内表面２３に光９１が照射されてもよい。

【0024】

凹凸を有する内表面２３において光９１が散乱され、ランダムな方向に向かう散乱光９２が内表面２３から発生する。内表面２３からの散乱光９２が、光検出部１３０によって検出される。照明部１２０は、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザ光源、その他のランプ等の光源を含む。光検出部１３０は、たとえばフォトダイオードおよび光電子増倍管などの光センサ、イメージセンサなどを含む。光検出部１３０の信号により、散乱光強度に関する情報４０が取得される。

【0025】

散乱光強度に関する情報４０は、散乱光強度の大小を把握可能な情報である。散乱光強度に関する情報４０は、散乱光強度そのものでありうる。散乱光強度に関する情報４０は、光検出部１３０の信号を解析することによって取得され、散乱光強度の大小を表現することが可能な指標または指数であってもよい。

【0026】

ステップＳ３では、散乱光強度に関する情報４０に基づき、送液の監視が行われる。送液の監視は、液体３０の移動に関する情報収集を行うことである。送液の監視は、たとえば流路１０中を移動する液体３０を検出することを含む。送液の監視は、送液に関する望ましくない状況を発見することを含みうる。送液に関する望ましくない状況は、たとえば、液体３０を定量送液する場合の空気の混入、流路１０中の液体３０の残留、などである。送液の監視は、たとえば、液体３０に元々混入している空気の割合を監視することを含む。送液の監視は、たとえば、送液の途中で液体３０に混入した空気の割合を監視することを含む。

【0027】

ステップＳ２、Ｓ３は、ステップＳ１における送液中、または送液の後に行いうる。送液の監視は、送液中のリアルタイムの監視だけでなく、送液前の情報と送液後の情報との比較によって、送液が適切に行われたことを事後的に把握可能であってもよい。

【0028】

送液の監視は、具体的には、散乱光強度に関する情報４０の差異に基づいて実行できる。すなわち、図３に示すように、液体保持部２０に液体３０が存在せずに空気で満たされている場合、凹凸を有する内表面２３では、照射された光９１によりランダムな方向の散乱光９２が発生する。そのため、散乱光強度は、相対的に高いレベルで検出される。

【0029】

一方、図４に示すように、液体保持部２０に液体３０が満たされている場合、内表面２３の凹凸が液体３０で覆われて屈折率の差が減少するので、光散乱が抑制される。つまり、内表面２３を覆う液体３０の表面で正反射したり、液体３０の表面を透過しても内表面２３で散乱されずに透過または吸収される光が増大し、その分、検出される散乱光の強度が低下する。そのため、散乱光強度は、相対的に低いレベルで検出される。この結果、流路１０中で、液体３０が存在する領域と、液体３０が存在しない領域とを区別できる。ここでいう相対的に高いまたは低いとは、液体保持部２０に液体３０が存在しない場合と液体保持部２０に液体３０が満たされている場合とを比較した場合のレベルの高低のことである。

【0030】

なお、流路１０が形成される物体は、樹脂材料、金属、ガラスその他の物質で構成され、空気の屈折率とは異なる屈折率を有する。液体３０は、空気の屈折率とは異なる屈折率を有する。屈折率が異なっていればよいので、透明な液体３０であっても散乱光強度に関する情報４０の差異により送液が監視できる。

【0031】

たとえば、流路１０を構成する物質は、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）であり、屈折率は約１．５０である。液体３０は、たとえば血漿であり、その屈折率は水と同等と考えてよいから、屈折率は約１．３３である。空気の屈折率は、略１．００である。

【0032】

（本実施形態の送液監視方法の効果）
本実施形態による送液監視方法では、上記のように、第１の液体保持部２１および第２の液体保持部２２の少なくとも一方の、凹凸を有する内表面２３に光９１を照射して、散乱光強度に関する情報４０を取得する。このとき、上述の通り、液体３０の有無に応じて散乱光強度に関する情報４０に差異が生じるので、取得された散乱光強度に関する情報４０に基づいて、液体保持部２０に液体３０が送液されているか否か、液体３０がどこまで送液されているか、といった状態を把握できる。これにより、光を透過する透明度の高い検体や試薬などの液体３０でも、液体３０の移送状態を監視できる。

【0033】

（検体測定装置の概要）
図１を参照して、本実施形態による検体測定装置の概要について説明する。

【0034】

検体測定装置１００は、少なくとも２つの液体保持部２０を有する流路１０に液体３０を移送し、液体３０を用いて測定を行う検体測定装置である。検体測定装置１００は、本実施形態の送液監視方法を実行することにより、液体３０の移送を監視することが可能である。

【0035】

検体測定装置１００は、送液部１１０と、照明部１２０と、光検出部１３０と、制御部１４０と、測定部１４５と、を備える。

【0036】

送液部１１０は、第１の液体保持部２１に保持された液体３０に外力を付与して、第１の液体保持部２１に連結された第２の液体保持部２２に移送する。送液部１１０が液体３０に付与する外力は、たとえば圧力または遠心力である。送液部１１０は、たとえばポンプを含み、液体３０に空気圧または水圧を付与する。送液部１１０は、たとえばターンテーブルを含み、流路１０が形成された物体を回転軸周りに回転させる。第１の液体保持部２１内の液体３０は、遠心力によって、第２の液体保持部２２へ向けて移動される。また、たとえば送液部１１０は、遠心力によって、第１の液体保持部２１に液体３０を移送する。すると、第１の液体保持部２１に収容された液体３０が、毛細管現象によって第２の液体保持部２２に移送される。なお、流路１０が形成された物体は、液体３０を収容する容器、検体測定装置１００内の流体回路の一部、などでありうる。

【0037】

照明部１２０は、第１の液体保持部２１および第２の液体保持部２２の少なくとも一方の、凹凸を有する内表面２３に光９１を照射する。

【0038】

光検出部１３０は、内表面２３に照射された光９１の散乱光９２を検出する。光検出部１３０は、検出光量に応じた信号を制御部１４０に出力する。

【0039】

制御部１４０は、光検出部１３０からの信号に基づいて散乱光強度に関する情報４０を取得し、散乱光強度に関する情報４０に基づき、液体保持部２０内の液体３０の有無を判定する制御を行う。制御部１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部とを含むコンピュータである。制御部１４０は、記憶部に記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより、液体３０の有無を判定する制御を実行する。

【0040】

測定部１４５は、液体３０を用いた測定を行うように構成されている。測定手法は、特に限定されない。液体３０は、測定に供される検体、または検体と混合される試薬でありうる。試薬は、検体中の被検物質と反応して、被検物質を直接または間接的に測定可能な変化を生じさせる。たとえば、試薬は、被検物質の量に応じて発光する。発光は、たとえば化学発光または蛍光である。試薬は、たとえば被検物質と特異的に結合する標識物質を含む。標識物質は、たとえば、測定部１４５により測定可能な信号を生じる。信号を検出することにより、測定項目に応じた被検物質の有無、被検物質の量または濃度、粒子状の被検物質であれば大きさや形状などが測定されうる。

【0041】

標識物質は、化学発光物質、蛍光物質、または放射性同位体などを含む。また、試薬は、被検物質の量に応じて発色するものや、被検物質の量に応じて濁りを生じるものでもよい。測定部１４５は、発光の検出を行う場合、光電子増倍管、光電管、光ダイオードなどの光検出器を含む。測定部１４５は、放射線の検出を行う場合、たとえばシンチレーションカウンターなどの放射線検出器を含む。測定部１４５は、蛍光、発色または濁り検出を行う場合、光源および受光素子を含む。

【0042】

制御部１４０は、単にいずれかの液体保持部２０における液体３０の有無を判定するだけでもよい。制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０に基づき液体３０の有無を判定することにより、第２の液体保持部２２への送液を監視する制御を行うように構成されていてもよい。これにより、検体測定において、第１の液体保持部２１から第２の液体保持部２２への送液が適正に行われているか否かを監視できる。

【0043】

この場合、制御部１４０は、図２のステップＳ１において、送液部１１０を制御することにより、液体３０を移送させる。制御部１４０は、ステップＳ２において、照明部１２０により内表面２３へ光９１を照射させる。光検出部１３０が散乱光９２を検出する。制御部１４０は、光検出部１３０から信号を取得する。制御部１４０は、光検出部１３０から取得した信号に基づき、散乱光強度に関する情報４０を取得する。ステップＳ３において、制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０に基づき、第２の液体保持部２２への送液を監視する。制御部１４０が行う送液の監視についての詳細は、上記送液監視方法と同様である。

【0044】

（本実施形態の検体測定装置の効果）
本実施形態による検体測定装置１００では、上記の送液監視方法と同様に、液体保持部２０における液体３０の有無に応じて散乱光強度に関する情報４０に差異が生じるので、制御部１４０が、取得した散乱光強度に関する情報４０に基づいて、液体保持部２０に液体３０が送液されているか否か、液体３０がどこまで送液されているか、といった状態を把握できる。これにより、光を透過する透明度の高い検体や試薬などの液体３０でも、液体３０の移送状態を監視できる。

【0045】

（光検出部および照明部の構成例）
次に、検体測定装置１００における光検出部および照明部の構成例を説明する。

【0046】

図１に示した例では、散乱光強度に関する情報４０は、光検出部１３０が散乱光９２を検出し、光検出部１３０に接続された制御部１４０が、光検出部１３０からの信号を解析することによって取得される。

【0047】

これにより、液体保持部２２から発生する散乱光９２を検出し、検出した信号に基づき散乱光強度に関する情報４０を取得できる。

【0048】

図３および図４に示したように、光検出部１３０は、たとえばイメージセンサを有する撮像部１３１を含む。制御部１４０（図１参照）は、光検出部１３０からの信号として、液体保持部２０の撮像画像を取得して解析する。制御部１４０が行う解析は、画像解析である。制御部１４０は、画像解析により散乱光強度に関する情報４０を取得する。

【0049】

これにより、液体保持部２０が写る画像から散乱光強度に関する情報４０を取得できる。単純な光強度を検出する場合と異なり、液体保持部２０内の位置に応じた散乱光強度の分布などを解析できるので、液体３０の監視に適した散乱光強度に関する情報４０を取得できる。

【0050】

また、図３および図４において、凹凸を有した内表面２３は、液体保持部２０の内底面２４である。ここで、液体は内底面２４に沿って移動するので、内底面２４に形成された凹凸が液体３０によって確実に覆われる。そのため、液体３０の有無に応じた散乱光強度の差異を確実に把握できる。また、液体保持部２０にある程度の容積を確保する場合、内底面２４が最も面積の大きい面になる。そのため、散乱光９２を発生する面が大きくなるので、より容易に、散乱光強度に関する情報４０を取得できる。

【0051】

図３および図４の例では、散乱光強度に関する情報４０を取得するステップＳ２（図２参照）において、凹凸を有した内底面２４に斜めから光９１を照射し、内底面２４の上方位置で撮像部１３１により散乱光９２を検出する。すなわち、照明部１２０が、凹凸を有する内底面２４に斜めから光９１を照射し、撮像部１３１が、内底面２４の上方位置で散乱光９２を検出する。

【0052】

これにより、内底面２４に照射し正反射した光を撮像部１３１が略検出せず、実質的に散乱光９２のみを撮像部１３１が検出できる。そのため、散乱光強度に関する情報４０を精度よく取得できる。このように、図３および図４の例では、照明部１２０は、撮像部１３１に対して暗視野照明として構成される。

【0053】

より具体的には、照明部１２０は、発生する光９１が正反射して撮像部１３１に受光されないように、斜め方向から光９１を照射する。撮像部１３１は、内底面２４の真上に配置され、下向きに撮像する。照明部１２０の出射光軸９３に対して正反射した反射光軸９４が、撮像部１３１の受光部分の外部を通るように、照明部１２０の照射角度９５が設定されている。これにより、正反射した光は撮像部１３１に略検出されず、実質的に散乱光９２のみが撮像部１３１に検出される。

【0054】

また、図３および図４の例では、液体保持部２０は、Ａ方向に延びるように形成されている。この場合、照明部１２０は、液体保持部２０の延びるＡ方向に沿った方向へ、光９１を照射するように設けられていることが好ましい。

【0055】

たとえば図５は、図３の液体保持部２０をＡ方向から見た模式図である。照明部１２０Ａが、液体保持部２０に対してＡ方向に沿った延長線の上方の位置から、液体保持部２０の凹凸を有する内底面２４に光９１を照射する。図５の破線は、光９１の照射範囲を示している。

【0056】

この場合、液体保持部２０の内側面２５による影が生じることなく、内底面２４の広い範囲に光９１を照射して散乱光９２を生じさせることができる。一方、図５の照明部１２０Ｂは、液体保持部２０に対してＡ方向と直交するＢ方向にずれた上方位置から、液体保持部２０の内底面２４に光を照射する。この場合、内底面２４に向かう光の一部が液体保持部２０の内側面２５によって遮られるため、内底面２４に対する光の照射範囲が狭くなる。このため、照明部１２０は、液体保持部２０の延びるＡ方向に沿った方向へ、光を照射するように設けられていることが好ましい。

【0057】

なお、図５では、液体保持部２０は内底面２４および一対の内側面２５を有する溝を、透光性を有するカバー部材２６によって覆うことにより、液体を収容可能な空間として形成されている。

【0058】

（送液監視の具体例）
次に、検体測定装置１００において実施される本実施形態の送液監視方法の具体例を説明する。

【0059】

図６に示すように、ステップＳ１１において、制御部１４０が、送液部１１０を制御することにより、第１の液体保持部２１の液体３０を第２の液体保持部２２に移送させる。

【0060】

図２の散乱光強度に関する情報４０を取得するステップＳ２は、詳細には、図６のステップＳ１２～Ｓ１４を含む。

【0061】

ステップＳ１２において、制御部１４０が、照明部１２０により第１の液体保持部２１および／または第２の液体保持部２２に光９１を照射させる。図６の例では、散乱光強度に関する情報４０を取得するステップＳ１２～Ｓ１４において、液体３０の移送が完了した後に、凹凸を有する内表面２３に光９１を照射する。

【0062】

これにより、移送完了後の液体保持部２２に保持された液体３０の状態を監視できる。そのため、たとえば移送完了後の液体保持部２２における液体３０の量や、液体３０の保持位置などを確認できる。その結果、送液の定量性を監視したり、さらに送液処理の正確性を監視できる。

【0063】

ステップＳ１３において、制御部１４０が、光検出部１３０により散乱光を検出させる。制御部１４０は、光検出部１３０から散乱光９２の検出信号を取得する。

【0064】

ステップＳ１４において、制御部１４０が、散乱光強度に関する情報４０を取得する。散乱光９２が撮像画像として検出される場合、撮像画像中の各画素の画素値が、散乱光強度を反映する。制御部１４０は、撮像画像のうち、第１の液体保持部２１および／または第２の液体保持部２２の内表面２３が写る領域を画像処理することにより、内表面２３における散乱光強度に関する情報４０を抽出する。なお、内表面２３に対する光検出部１３０の相対位置は既知であり、撮像画像中において内表面２３が写る座標は既知である。ステップＳ１２～Ｓ１４により、図２のステップＳ２が完了する。

【0065】

たとえば、画像解析は、第１の液体保持部２１および第２の液体保持部２２の少なくとも一方を含む領域に対して局所的に行われる。制御部１４０は、撮像画像から、第１の液体保持部２１および第２の液体保持部２２の少なくとも一方を含む領域だけを抽出して、散乱光強度に関する情報４０を取得する。

【0066】

このように領域を限定することによって領域外からのノイズの影響を排除できる。また、解析に要する時間を短くできる。

【0067】

散乱光強度に関する情報４０は、たとえば、内表面２３が写る領域の画素値である。内表面２３が写る領域は多数の画素によって構成されうる。その場合、散乱光強度に関する情報４０は、内表面２３が写る領域に含まれる画素群の画素値の代表値であってよい。代表値は、たとえば各画素値の合計値、平均値、中央値などでありうる。散乱光強度に関する情報４０は、内表面２３が写る領域の個々の画素の画素値であってもよい。この場合、散乱光強度に関する情報４０は、内表面２３が写る領域の画素数に相当する数の数値情報である。

【0068】

ステップＳ１５において、制御部１４０は、ステップＳ１４で取得した散乱光強度に関する情報４０に基づき、第２の液体保持部２２への送液異常の有無を判定する。すなわち、制御部１４０は、第１の液体保持部２１から第２の液体保持部２２への液体３０の移送において、送液異常なし（すなわち、液体３０が正常に移送された）か、送液異常ありか、を判定する。ステップＳ１５は、図２のステップＳ３に対応する。このように、送液を監視するステップは、送液異常の有無を判定するステップを含みうる。

【0069】

〈送液異常の有無を判定するステップ〉
送液異常の有無を判定するステップの一例を図７に示す。

【0070】

図７のステップＳ２１において、制御部１４０は、散乱光強度が閾値以下であるか否かを判定する。散乱光強度に関する情報４０が画素値の代表値である場合、制御部１４０は、その代表値と閾値とを比較する。閾値は、液体保持部２０に液体３０が存在せずに空気で満たされている場合の相対的に高いレベルの散乱光強度と、液体保持部２０に液体３０が満たされている場合の相対的に低いレベルの散乱光強度と、の間の値に設定される。

【0071】

ステップＳ２１において、散乱光強度が閾値以下である場合、制御部１４０は、ステップＳ２２に処理を進め、「第２の液体保持部２２への送液異常なし」と判定する。すなわち、検出された散乱光強度が、液体保持部２０に液体３０が満たされている場合の相対的に低いレベルの散乱光強度に該当したことから、異常なく第２の液体保持部２２へ液体３０が移送されたと判定できる。

【0072】

一方、ステップＳ２１において、散乱光強度が閾値以下ではない（散乱光強度が閾値よりも高い）場合、制御部１４０は、ステップＳ２３に処理を進め、「第２の液体保持部２２への送液に異常あり」と判定する。すなわち、検出された散乱光強度が、液体保持部２０に液体３０が存在せずに空気で満たされている場合の相対的に高いレベルの散乱光強度に該当したことから、第２の液体保持部２２へ正常に液体３０が移送されずに、空気で満たされた領域が存在する、あるいは第２の液体保持部２２の全体が空気で満たされたままであると判定できる。

【0073】

〈送液異常の有無を判定するステップの他の例〉
送液異常の有無を判定するステップの他の例を図８に示す。

【0074】

この例では、送液異常の有無に加えて、移送される液体３０の性状について判定が行われる。送液に際して、液体３０の性状が、想定された状態とは相違することが考えられる。液体３０の性状の相違とは、たとえば液体３０に濁りが生じている、屈折率が異なっている、などの液体３０の光学的特性が想定とは異なっていることである。たとえば、疾病等により、患者から採取された検体である液体３０の性状が異常である、外部環境要因により液体３０の化学的変化が生じる、などによって、液体３０の性状が変化する。液体３０の性状異常の具体例としては、たとえば液体３０が血漿であり、性状異常が乳び、溶血、黄疸などである。

【0075】

液体３０の性状が正常な場合と、液体３０の性状が異常な場合とで、検出される散乱光強度に差異が生じうる。たとえば、液体３０の性状が異常である場合に、散乱光強度が、液体保持部２０が空気で満たされている場合の相対的に高いレベルの散乱光強度と、液体保持部２０に正常な液体３０が満たされている場合の相対的に低いレベルの散乱光強度と、の間の中間的なレベルになることがある。そこで、散乱光強度に関する情報４０に基づいて、液体３０の性状についての判定が行われる。

【0076】

送液異常および性状異常を識別するため、制御部１４０は、第１の閾値と第２の閾値とに基づいて判定を行う。第１の閾値は、相対的に低いレベルの散乱光強度と、中間的なレベルの散乱光強度と、の間の値に設定される。第２の閾値は、相対的に高いレベルの散乱光強度と、中間的なレベルの散乱光強度と、の間の値に設定される。

【0077】

図８のステップＳ３１において、制御部１４０は、散乱光強度が第２の閾値よりも高いか否かを判定する。

【0078】

ステップＳ３１において、散乱光強度が第２の閾値よりも高い場合、制御部１４０は、ステップＳ３２に処理を進め、「第２の液体保持部２２への送液異常あり」と判定する。すなわち、検出された散乱光強度が相対的に高いレベルの散乱光強度に該当したことから、図７のステップＳ２３と同様に送液異常であると判定できる。

【0079】

一方、ステップＳ３１において、散乱光強度が第２の閾値以下である場合、制御部１４０は、ステップＳ３３に処理を進め、散乱光強度が第１の閾値よりも高いか否かを判定する。

【0080】

ステップＳ３３において、散乱光強度が第１の閾値よりも高い場合、制御部１４０は、ステップＳ３４に処理を進め、「第２の液体保持部２２への送液異常なし、液体の性状に異常あり」と判定する。すなわち、検出された散乱光強度が第１の閾値と第２の閾値との間の中間的なレベルに該当したことから、液体３０の性状が異常であると判定できる。また、散乱光強度が第２の閾値以下であることから、第２の液体保持部２２へ正常に液体３０が移送されていると判定できる。

【0081】

ステップＳ３３において、散乱光強度が第１の閾値以下の場合、制御部１４０は、ステップＳ３５に処理を進め、「第２の液体保持部２２への送液に異常なし（液体の性状にも異常なし）」と判定する。すなわち、検出された散乱光強度が、相対的に低いレベルの散乱光強度に該当したことから、図７のステップＳ２２と同様に液体３０が第２の液体保持部２２へ異常なく移送されたと判定できる。そして、検出された散乱光強度が中間的なレベルよりもさらに低いレベルに該当したことから、液体３０の性状が正常であると判定できる。

【0082】

〈送液の前後の状態を監視する例〉
次に、図９に示す例では、散乱光強度に関する情報を取得するステップＳ４３、Ｓ４７が、第２の液体保持部２２への液体３０の移送前と、液体３０の移送後とに行われる。

【0083】

これにより、液体３０の移送の前後における散乱光強度に関する情報４０をそれぞれ取得できる。そのため、送液によって第２の液体保持部２２の状態がどのように変化したかを評価できる。

【0084】

図９に示すように、ステップＳ４１において、制御部１４０が、照明部１２０を制御することにより、照明部１２０からの光を、移送前の第２の液体保持部２２に照射させる。ステップＳ４２において、制御部１４０が、光検出部１３０により散乱光を検出させる。ステップＳ４３において、制御部１４０が、検出された散乱光を解析することにより、第１の散乱光強度に関する情報４１を取得する。

【0085】

これらのステップＳ４１～Ｓ４３により、移送前の第１の散乱光強度に関する情報４１が、第２の液体保持部２２から取得される。

【0086】

ステップＳ４４において、制御部１４０は、送液部１１０を制御することにより、外力により第１の液体保持部２１の液体３０を第２の液体保持部２２に移送させる。

【0087】

ステップＳ４５において、制御部１４０が、照明部１２０を制御することにより、照明部１２０からの光を、送液後の第２の液体保持部２２に照射させる。ステップＳ４６において、制御部１４０が、光検出部１３０により散乱光を検出させる。ステップＳ４７において、制御部１４０が、検出された散乱光を解析することにより、第２の散乱光強度に関する情報４２を取得する。

【0088】

これらのステップＳ４５～Ｓ４７により、送液後の第２の散乱光強度に関する情報４２が、第２の液体保持部２２から取得される。

【0089】

ステップＳ４８において、制御部１４０は、ステップＳ４３で取得した第１の散乱光強度に関する情報４１と、ステップＳ４７で取得した第２の散乱光強度に関する情報４２と、に基づき、第２の液体保持部２２への送液異常の有無を判定する。

【0090】

このように、図９に示す例では、液体３０の移送の前後で取得された散乱光強度に関する情報４０を比較し、送液異常の有無を判定する。制御部１４０は、第２の液体保持部２２への液体３０の移送前と、液体３０の移送後とに散乱光強度に関する情報４０を取得し、液体３０の移送の前後で取得された散乱光強度に関する情報４０を比較し、送液異常の有無を判定する。

【0091】

これにより、送液異常の有無の判定を、液体３０の移送前の第２の液体保持部２２が空の状態を基準とすることができる。そのため、送液異常の有無の判定を精度よく行える。

【0092】

送液異常の有無を判定するステップの一例を図１０に示す。図１０のステップＳ５１において、制御部１４０は、第１の散乱光強度が第２の散乱光強度よりも高いか否かを判定する。

【0093】

ステップＳ５１において、第１の散乱光強度が第２の散乱光強度よりも高い場合、制御部１４０は、ステップＳ５２に処理を進め、「第２の液体保持部２２への送液に異常なし」と判定する。すなわち、移送前と比べて、送液後に検出された散乱光強度が低下していることから、第２の液体保持部２２は、移送前の空気で満たされている状態から、送液後に液体３０が満たされている状態に変化したと判定できる。

【0094】

一方、ステップＳ５１において、第１の散乱光強度が第２の散乱光強度以下である場合、制御部１４０は、ステップＳ５３に処理を進め、「第２の液体保持部２２への送液に異常あり」と判定する。すなわち、移送前と比べて、送液後に検出された散乱光強度が同等かまたは上昇していることから、第２の液体保持部２２は、移送前の空気で満たされている状態が送液後も変化しておらず液体３０が移送されていないと判定できる。

【0095】

（検体測定装置の具体的構成例）
図１１～図１５を参照して、検体測定装置１００の具体的な構成例を示す。図１１～図１５に示す例では、検体測定装置１００は、抗原抗体反応を利用して検体中の被検物質を検出し、検出結果に基づいて被検物質を測定する免疫測定装置である。検体測定装置１００は、たとえばＰｏＣ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｃａｒｅ）検査用の小型の測定装置であり、簡易的な操作で測定動作を実行できるように構成されている。

【0096】

検体測定装置１００は、流路１０が形成されたカートリッジ３００を用いて測定を行う。カートリッジとは、検体中に含まれる被検物質の検出に必要な機能をまとめた交換可能な部品のことである。検体測定装置１００は、測定動作の一部として、カートリッジ３００内で、液体３０の送液を行う。検体測定装置１００は、カートリッジ３００内の液体３０の送液を監視する。

【0097】

カートリッジ３００は、交換可能な消耗品である。つまり、カートリッジ３００は、予め設定された回数だけ測定に使用されると、廃棄される。カートリッジ３００の使用可能回数は、１回または数回である。測定項目によって、カートリッジ３００内に収容する試薬の種類が異なる。測定項目毎に、複数種類のカートリッジ３００のバリエーションがあり得る。カートリッジ３００は、異なる複数の測定項目を測定可能であってもよい。

【0098】

カートリッジ３００は、たとえば内部に空間が形成された平板形状を有する。図１１では、カートリッジ３００が、円板形状を有するディスク型のカートリッジである例を示す。カートリッジ３００は、液体３０を収容可能な複数のチャンバを備えている。カートリッジ３００は、図１に示したような複数の液体保持部２０を有する流路１０を備える。液体保持部２０に収容される液体３０は、検体である。液体保持部２０は、検体の測定項目に応じた試薬を収容してもよい。

【0099】

検体測定装置１００は、カートリッジ３００を収容可能な筐体１５０を備える。筐体１５０は、本体部１５１と蓋部１５２とを備える。蓋部１５２は、本体部１５１の上面部の略全面を覆うように設けられている。本体部１５１の上面部には、カートリッジ３００が配置される配置部１５３が設けられている。蓋部１５２は、本体部１５１に対して回動し、図１１に示す配置部１５３を開放した状態と、図１２に示す配置部１５３を覆う状態とに、開閉可能に設けられている。

【0100】

配置部１５３にカートリッジ３００をセットして、蓋部１５２を閉じると、制御部１４０が測定動作を開始させる。なお、ディスク型のカートリッジの設置方法としては、筐体１５０に形成された挿入口からカートリッジ３００を挿入するスロットローディング方式や、筐体１５０の内外に移動するトレイにカートリッジ３００を載置するトレイローディング方式を採用してもよい。

【0101】

〈測定装置の内部構造〉
図１３を参照して、検体測定装置１００の内部構造について説明する。

【0102】

配置部１５３には、カートリッジ３００を下方から支持する支持部材１５４が配置されている。支持部材１５４は、たとえば、ターンテーブルにより構成される。支持部材１５４は、回転機構１１１の回転軸１１２の上端部に設けられている。

【0103】

蓋部１５２には、クランパ１５５が設けられている。クランパ１５５は、蓋部１５２が閉じられた状態で、支持部材１５４上に設置されたカートリッジ３００の上面の中心部を回転可能に支持する。カートリッジ３００は、支持部材１５４とクランパ１５５とに挟まれた状態で支持される。

【0104】

図１３の例では、検体測定装置１００は、筐体１５０内に、送液部１１０と、照明部１２０と、光検出部１３０と、制御部１４０と、測定部１４５とを含む。検体測定装置１００は、筐体１５０内に、磁石駆動部１６１と、開栓部１６２と、ヒータ１６３および温度センサ１６４とを含む。

【0105】

送液部１１０は、回転機構１１１を含む。回転機構１１１は、回転軸１１２と、モータからなる駆動部１１３とを備える。回転機構１１１は、駆動部１１３を駆動させて、支持部材１５４に設置されたカートリッジ３００を、回転軸１１２を中心に回転させる。回転機構１１１は、駆動部１１３の回転角度を検出するためのエンコーダ１１４と、回転角度の原点位置を検出する原点センサ１１５とを含む。原点センサ１１５による検出位置を基準として、エンコーダ１１４の検出角度に基づいて駆動部１１３が駆動されることにより、カートリッジ３００を任意の回転位置に移動させることが可能である。

【0106】

図１３の例では、送液部１１０は、カートリッジ３００を、回転軸１１２を中心に回転させることにより、液体３０の送液を行う。送液部１１０は、回転機構１１１により、測定処理の少なくとも一部を実行する。後述するように、回転機構１１１は、測定処理の一部として、回転により、カートリッジ３００の内部で、血液検体の遠心分離、検体の移送、各反応チャンバ３１４～３１９（図１６参照）への試薬の移送、試薬と検体との攪拌、反応チャンバ３１４～３１９の間での磁性粒子の周方向への移送、などの処理を行う。

【0107】

磁石駆動部１６１は、磁石１６１ａを備え、カートリッジ３００の内部の磁性粒子を径方向に移動させる機能を有する。磁石駆動部１６１は、配置部１５３の下方に配置され、磁石１６１ａを、径方向に移動させるように構成されている。また、磁石駆動部１６１は、磁石１６１ａを、カートリッジ３００に対して近接または離隔する方向に移動させるように構成されている。カートリッジ３００に磁石１６１ａを近づけることにより、カートリッジ３００内の磁性粒子が集磁され、カートリッジ３００から磁石１６１ａを遠ざけることにより、磁性粒子の集磁が解除される。

【0108】

開栓部１６２は、配置部１５３に配置されたカートリッジ３００の上方から、カートリッジ３００に向けて進退可能なピン部材１６２ａを突出させてカートリッジ３００と当接させ、押圧によりカートリッジ３００内の封止体３５０（図１６参照）を開栓する。開栓後、開栓部１６２は、ピン部材１６２ａを、カートリッジ３００から離隔して非接触となる退避位置へ移動させる。

【0109】

ヒータ１６３は、配置部１５３に配置されたカートリッジ３００の直下の位置、および、カートリッジ３００の直上の位置に、それぞれ設けられている。ヒータ１６３は、カートリッジ３００内に収容された試料を所定の反応温度に加温して、検体と試薬との反応を促進させる。温度センサ１６４は、赤外線によりカートリッジ３００の温度を検出する。

【0110】

測定部１４５は、本体部１５１に形成された開口を介して、配置部１５３に配置されたカートリッジ３００と対向する位置に、受光部を備えている。これにより、測定部１４５は、反応チャンバ３１９（図１６参照）内から生じた光を受光部から検出する。測定部１４５は、検出位置１４６（図１７参照）に移動された被検物質に由来する光を測定する検出器１４５ａを含む。検出器１４５ａは、たとえば光電子増倍管、光電管、光ダイオードなどにより構成される。検出器１４５ａにより、光子すなわちフォトンの受光に応じたパルス波形が出力される。測定部１４５は、内部に回路を備えており、検出器１４５ａの出力信号に基づいて、一定間隔でフォトンを計数し、カウント値を出力する。

【0111】

光検出部１３０は、撮像部１３１により構成されている。撮像部１３１は、支持部材１５４上に設置されたカートリッジ３００の上面に対向するように設けられている。撮像部１３１は、カートリッジ３００の画像を取得する。撮像部１３１は、たとえば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどを含む。撮像部１３１は、たとえばカラー画像を取得する。撮像部１３１は、たとえば静止画像の形式で画像を取得する。

【0112】

照明部１２０は、たとえば発光ダイオードにより構成された光源を有する。照明部１２０は、撮像時の照明光を発生する。照明部１２０は、撮像部１３１に対して暗視野照明として構成されている。

【0113】

図１３の構成例では、撮像部１３１および照明部１２０は、蓋部１５２に固定されている。撮像部１３１は、蓋部１５２に設けられた孔を介して、カートリッジ３００の上面に直接的に対向する。また、照明部１２０は、蓋部１５２に設けられた孔を介して、カートリッジ３００の上面に直接的に対向する。このため、撮像部１３１の撮像範囲１３２（図１７参照）は移動しない。カートリッジ３００の監視対象である液体保持部２０などの各部が、回転機構１１１の回転によって撮像範囲１３２内へ移動される。

【0114】

撮像部１３１は、筐体１５０内で移動可能に設けられていてもよい。撮像部１３１は、本体部１５１に設けられていてもよい。撮像部１３１の位置は、監視対象を撮像可能であれば特に限定されない。

【0115】

この他、図１３に示す検体測定装置１００は、蓋部１５２を開く際のユーザの操作を受け付ける操作部１７１（図１２参照）、蓋部１５２の開閉を検知する検知部１７２、閉状態の蓋部１５２と係合して蓋部１５２をロックするロック機構１７３等を備える。蓋部１５２は図示しない付勢部材により開放される方向に付勢されている。閉状態の蓋部１５２のロックが解除されると、付勢力によって蓋部１５２が開かれる。

【0116】

図１４は、検体測定装置１００の制御的な構成を示す。

【0117】

検体測定装置１００は、制御部１４０を備える。制御部１４０は、たとえば、プロセッサとメモリを含む。プロセッサは、たとえば、ＣＰＵ、ＭＰＵなどにより構成される。メモリは、たとえば、ＲＯＭおよびＲＡＭなどにより構成される。制御部１４０は、検体測定装置１００の各部から信号を受信し、検体測定装置１００の各部を制御する。

【0118】

検体測定装置１００は、記憶部１４１を備える。記憶部１４１には、撮像部１３１により撮像された監視対象の画像と、測定結果データ４０５（図１５参照）が少なくとも記憶される。記憶部１４１は、たとえば、フラッシュメモリ、ハードディスクなどにより構成される。

【0119】

制御部１４０は、撮像された画像を解析する。制御部１４０は、液体保持部２０の画像に対する画像解析によって、散乱光強度に関する情報４０を取得する。制御部１４０は、取得した散乱光強度に関する情報４０に基づいて、送液を監視する。なお、制御部１４０は、検体測定装置１００の各部の制御用のプロセッサと、画像処理用のプロセッサとを個別に含んでいてもよい。

【0120】

検体測定装置１００は、通信部１４２を備える。通信部１４２は、外部機器への情報の送信および外部機器からの情報の受信が可能である。通信部１４２は、たとえば通信モジュール、外部接続用のインターフェースなどを含む。図１５に示すように、通信部１４２は、有線または無線通信により、検体測定装置１００と通信が可能な端末５００との通信、およびネットワークを介したサーバ６００との通信が可能である。通信部１４２は、複数種類の通信方式での通信が可能であってよい。ネットワークへの接続は、たとえば有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮなどによる。端末５００との接続は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮの他、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や他のＮＦＣ（近距離無線通信）などによって行ってもよい。端末５００との接続は、ＵＳＢなどの外部接続用のインターフェースによって行ってもよい。サーバ６００は、測定結果データ４０５を管理するサーバである。

【0121】

制御部１４０は、通信部１４２により、カートリッジ３００を用いた測定結果データ４０５を、端末５００およびサーバ６００の少なくとも一方に送信可能である。ユーザは、ネットワークに接続可能な任意の装置によりサーバ６００にアクセスすることにより、測定結果を閲覧できる。

【0122】

端末５００は、たとえば、タブレット型端末や、スマートフォンなどの携帯情報端末、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報端末を含む。端末５００は、表示部５１０に測定結果データ４０５を表示させる。また、端末５００は、表示部５１０に表示させたボタンなどのユーザーインターフェースを介して、ユーザの操作入力を受け付ける。入力操作は、タブレット型端末や、スマートフォンなどの携帯情報端末ではタッチパネルにより検知され、ＰＣなどの端末ではマウス、キーボードその他の入力機器を介して検知される。

【0123】

検体測定装置１００は、装置の状態を通知する通知部１４３（図１１参照）を備える。通知部１４３は、光の色、光の点灯、光の点滅、音の少なくともいずれかにより装置の状態を通知する。つまり、通知部１４３は、発光により通知を行うインジケータ、音により通知を行うスピーカーまたはブザーでありうる。なお装置の状態の通知は、通知部１４３だけでなく、通信部１４２を介した通信により、端末５００の表示部５１０に表示させる態様でも行える。

【0124】

（カートリッジの構成例）
次に、図１６を参照して、カートリッジ３００の具体的な構成例を説明する。

【0125】

図１６の例では、カートリッジ３００は、板状かつ円盤形状の基板３０１により構成されたディスク型のカートリッジである。カートリッジ３００内の各部は、基板３０１に形成された貫通穴部と、基板３０１の両面において、貫通穴部を含む全面をそれぞれ覆う図示しないフィルムとが、貼り合わされることにより形成される。基板３０１に貼り合わされたフィルムは、透光性を有する部材により構成される。基板３０１は、ヒータ１６３によるカートリッジ３００の温度調節が容易となるような厚みを有する。たとえば、基板３０１の厚みは、数ｍｍとされ、具体的には約１．２ｍｍとされる。

【0126】

基板３０１には、孔３０２と、流路１０とが形成されている。孔３０２は、基板３０１の中心において基板３０１を貫通している。カートリッジ３００は、孔３０２の中心が、回転軸１１２の中心に一致するように検体測定装置１００に設置される。以下、孔３０２を中心とする円の径方向および周方向を、それぞれ「径方向」および「周方向」という。

【0127】

流路１０は、９つのチャンバ３１０と、複数の通路３３０と、６つの収容部３４１と、１つの収容部３４２と、注入口３４３と、を含む。注入口３４３に液体３０が注入される。液体３０は、被検者から採取された全血の血液検体である。通路３３０は、通路３３１～通路３３６を含み、複数のチャンバ３１０、収容部３４１および３４２、注入口３４３を、流体的に接続するように構成されている。これらの通路３３０およびチャンバ３１０の一部または全部は、凹凸を有する内表面２３を有している。また、流路１０以外の基板３０１の表面は、平滑面とされている。ここでいう平滑面とは、凹凸を有する内表面２３よりも、表面粗さが有意に小さいことを意味する。

【0128】

チャンバ３１０は、液体を収容可能な空間部である。９つのチャンバ３１０は、基板３０１の外周付近において周方向に並んでいる。複数のチャンバ３１０は、液体チャンバ３１１～３１３と、反応チャンバ３１４～３１９とを含む。

【0129】

液体チャンバ３１１は、供給された液体３０を受け入れる。液体チャンバ３１１は、通路３３１を介して、注入口３４３に接続している。注入口３４３から注入された血液検体は、カートリッジ３００の回転により発生する遠心力によって、通路３３１を介して液体チャンバ３１１に移送される。

【0130】

液体チャンバ３１２は、液体チャンバ３１１内で一定量を超えた余剰の液体３０を受け入れる。液体チャンバ３１２は、液体チャンバ３１１よりも径方向外側に配置されており、通路３３２を介して液体チャンバ３１１に接続している。通路３３１から液体チャンバ３１１に流入する液体３０は、遠心力によって、径方向外側から順に溜まっていき、貯留液量の増大に伴って径方向の液面位置が内側に移動する。液体チャンバ３１１内の液面位置が通路３３２に到達すると、それ以上の量の液体３０が、遠心力の作用によって液体チャンバ３１２に移動される。そのため、一定量を超える量の液体３０を予め注入することによって、液体チャンバ３１１内に貯留される液体３０を一定量に定量できる。

【0131】

なお、カートリッジ３００を回転させることにより、液体チャンバ３１１内の液体３０に含まれる液体成分と固体成分とが遠心分離される。液体チャンバ３１１内の液体３０は、遠心分離によって、液体成分である血漿と、固体成分である血球その他の非液体成分に分離される。分離処理後の液体３０は、血漿である。液体チャンバ３１１で分離された血漿は、毛細管現象により、通路３３３に移動する。通路３３３は、反応チャンバ３１４の直前の接続部３３３ｂで通路幅が絞られており、血漿は、反応チャンバ３１４の直前まで通路３３３内を満たす。

【0132】

通路３３３は、液体チャンバ３１１から径方向内側に延びた後、屈曲部３３３ａで折れ曲がり、径方向外側に延びて反応チャンバ３１４に接続している。血漿が通路３３３内を満たした状態で、回転により遠心力が加えられると、屈曲部３３３ａを境に、反応チャンバ３１４側の領域内の血漿が反応チャンバ３１４に移送される。通路３３３の屈曲部３３３ａから先端までの容積によって、反応チャンバ３１４に移送すべき所定量の血漿が定量される。

【0133】

液体チャンバ３１３は、反応チャンバ３１４への移送後の液体チャンバ３１１内の液体３０が、再度反応チャンバ３１４へ移送されるのを抑制するために設けられている。液体チャンバ３１３は、液体チャンバ３１１よりも径方向外側に配置されており、通路３３４を介して液体チャンバ３１１に接続している。血漿が通路３３３を介して反応チャンバ３１４に送られるとき、通路３３４も液体３０によって満たされる。通路３３４では、サイフォンの原理によって、液面位置が釣り合い位置に到達するまで液体チャンバ３１１から液体チャンバ３１３へ液体３０が移送される。その結果、液体チャンバ３１１内の液量が減少するので、一旦血漿が反応チャンバ３１４へ移送された後は、液体チャンバ３１１内の液体３０が反応チャンバ３１４へ移送されることが抑制される。

【0134】

図１６において、略同一形状の６つの反応チャンバ３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、３１９が、互いに隣り合うように周方向に並んで配列されており、それぞれ周方向に延びる通路３３５を介して接続されている。これら６つの反応チャンバ３１４～３１９間では、一方側（反応チャンバ３１４側）から他方側（反応チャンバ３１９側）に向けて、被検物質が通路３３０を介して１つずつ順番に移送されていく。

【0135】

反応チャンバ３１４～３１９には、それぞれ、対応する収容部３４１に収容された試薬が通路３３６を介して移送される。また、反応チャンバ３１４には、通路３３３を介して、被検物質を含む液体３０が移送される。被検物質を含む液体３０は、全血から遠心分離された血漿である。反応チャンバ３１４には、磁性粒子ＭＰが封入されている。反応チャンバ３１４において、液体３０に含まれる被検物質は、磁性粒子ＭＰとの複合体とされる。そのため、反応チャンバ３１４以降は、カートリッジ３００の回転と磁力の作用との組み合わせにより、磁性粒子ＭＰと結合した被検物質が通路３３５および他のチャンバ３１０へ移送される。

【0136】

通路３３５は、径方向に延びた６つの径方向領域３３５ａと、周方向に延びた１つの円弧状の周方向領域３３５ｂと、を備える。周方向領域３３５ｂは、６つの径方向領域３３５ａと繋がっている。６つの径方向領域３３５ａは、それぞれ反応チャンバ３１４～３１９に繋がっている。６つの収容部３４１は、径方向の通路３３６を介して通路３３５に繋がっている。６つの収容部３４１は、それぞれ対応する反応チャンバ３１４～３１９と径方向に並んで配置されている。収容部３４２は、主として径方向に延びる通路３３６を介して、反応チャンバ３１９に繋がっている。合計７つの収容部３４１、３４２がカートリッジ３００の内周側に配置され、合計６つの反応チャンバ３１４～３１９がカートリッジ３００の外周側に配置されている。

【0137】

収容部３４１、収容部３４２は、いずれも、試薬を収容し、径方向の内側の上面に封止体３５０を備える。封止体３５０は、検体測定装置１００の開栓部１６２（図１３参照）によって上から押圧されることにより開栓可能に構成される。封止体３５０が開栓される前は、収容部３４１内の試薬は通路３３６に流れない。封止体３５０が開栓されると、収容部３４１内の試薬が通路３３６へ流通可能になる。試薬は、開栓後にカートリッジ３００が回転されると、遠心力により対応する反応チャンバ３１４～３１９に移動する。

【0138】

なお、収容部３４１、収容部３４２は、いずれも、１回分の測定が可能な試薬を収容している。つまり、カートリッジ３００は、被検物質に対する１回分の測定が可能な使い切りの測定用カートリッジである。

【0139】

測定処理は、カートリッジ３００の回転によりチャンバ内で被検物質と試薬とを攪拌する処理を含む。すなわち、カートリッジ３００の回転速度が変更され、加速と減速とが交互に繰り返される。加減速により、チャンバ３１０内で液体が周方向に前後するように移動され、試薬中に複合体が分散される。

【0140】

検体測定装置１００は、チャンバ３１０において、磁性粒子ＭＰに被検物質と標識物質を担持させ、磁性粒子ＭＰを複数のチャンバに順次移送することにより、それぞれの反応チャンバ３１４～３１９で試薬と被検物質とを攪拌する。最終的に、被検物質と標識物質とを担持した磁性粒子が反応チャンバ３１９に移動され、検体測定装置１００によって標識物質が検出されることにより、測定が行われる。

【0141】

なお、図１６の例における流路１０は、基板３０１の略３分の１の領域にのみ形成されている。しかしながら、これに限らず、さらに２つの流路１０が基板３０１の残りの３分の２の領域に形成され、基板３０１に流路１０が３つ設けられてもよい。なお、１つの流路１０が、基板３０１の３分の１の領域よりも大きい領域にわたって形成されてもよい。

【0142】

流路１０が複数設けられる場合、各々の流路１０では、同じ測定項目の測定処理が行われてもよいし、異なる測定項目についての測定処理が行われてもよい。

【0143】

また、チャンバ３１０および通路３３０の数および形状は、図１６に示したものに限られない。流路１０の各部の構成は、流路１０において実行される検体処理アッセイの内容に応じて決定されるものである。

【0144】

図１６の構成例では、カートリッジ３００に識別子４００が設けられている。識別子４００は、撮像により情報の読み取りが可能な情報記録媒体である。図１６では、識別子４００は、二次元コードである。識別子４００は、二次元コードが印字されたラベルを貼付するか、または、カートリッジ３００の表面に二次元コードが直接印刷されることにより、カートリッジ３００に設けられる。識別子４００はバーコードであってもよい。

【0145】

制御部１４０は、撮像部１３１により識別子４００の画像を取得することにより、識別子４００に記録された情報を読み取る。読み取られた情報に基づき、制御部１４０が測定動作を制御する。識別子４００は、カートリッジ３００を用いて測定可能な測定項目を特定するための情報、カートリッジ３００内に収容された試薬に関する情報、および、カートリッジ３００を特定するための識別情報、の少なくともいずれかを含む。

【0146】

〈監視対象の撮像〉
図１７に示すように、撮像部１３１の撮像範囲１３２は、カートリッジ３００の回転による監視対象の円周状の移動経路上に配置されている。

【0147】

図１７の構成例では、撮像範囲１３２には、９つのチャンバ３１０を移動させることができる。撮像部１３１は、９つのチャンバ３１０の各々を個別に撮像できる。撮像範囲１３２には、通路３３０の一部または全部を移動させることができる。撮像部１３１は、反応チャンバ３１４～３１９に接続する通路３３０を分割して撮像できる。たとえば撮像範囲１３２には、通路３３３と反応チャンバ３１４との接続部３３３ｂを移動させることができる。撮像部１３１は、通路３３３と反応チャンバ３１４との接続部３３３ｂを撮像できる。つまり、９つのチャンバ３１０の各々と、各通路３３０とが、監視対象となり得る。監視対象は、これらの各部うちいずれか１つでもよいし、複数でもよいし、全てでもよい。

【0148】

なお、監視対象以外にも、撮像範囲１３２には、識別子４００を移動させることができる。識別子４００は、流路１０に対して所定の位置関係となるように、カートリッジ３００の周方向の所定位置に予め設けられている。すなわち、識別子４００の読取位置を基準として、各々の監視対象の相対回転角度が予め設定されている。制御部１４０は、原点センサ１１５により検出される原点位置を基準に、読取位置と、カートリッジ３００の各部と読取位置との相対回転角度とに基づいて、カートリッジ３００の回転位置制御を行う。識別子４００は、情報を記録しておくのみならず、回転位置基準としても機能する。

【0149】

（送液監視の具体例）
次に、図１１～図１７に示した構成例における送液監視の具体例を説明する。

【0150】

制御部１４０は、カートリッジ３００のいずれかのチャンバ３１０または通路３３０にある液体３０を、別のチャンバまたは通路へ移送する場合に、移送元となるチャンバまたは通路を第１の液体保持部２１とし、移送先となるチャンバまたは通路を第２の液体保持部２２とする。そして、制御部１４０は、第１の液体保持部２１から第２の液体保持部２２への送液を監視する。

【0151】

監視対象の一例として、ここでは、図１６に示した液体チャンバ３１１から通路３３３への送液監視について説明する。つまり、液体チャンバ３１１が第１の液体保持部２１であり、通路３３３が第２の液体保持部２２である例を説明する。通路３３３は、凹凸を有する内底面２４を有する。通路３３３に移送される液体３０は透明な血漿である。

【0152】

〈送液の異常判定〉
図１８は、通路３３３と反応チャンバ３１４との接続部３３３ｂの画像４１０を示す。上述の通り、通路３３３の屈曲部３３３ａから接続部３３３ｂまでの容積によって、反応チャンバ３１４に移送すべき所定量の血漿が定量される。そのため、通路３３３では、接続部３３３ｂまで液体３０が充填されている場合に、送液が正常に行われたことが確認できる。送液異常が生じる場合は、送液前に通路３３３に存在していた空気の残留によって、接続部３３３ｂにおいて液体３０が充填されていない空気の領域が形成される場合である。そのため、制御部１４０は、接続部３３３ｂの画像４１０において、液体３０が存在しない空気の領域の有無を解析することによって、送液異常の有無を判定する。

【0153】

具体的には、送液前の空気で満たされた状態の接続部３３３ｂの画像４１１では、凹凸を有する内底面２４からの散乱光９２（図３参照）が検出されることから、内底面２４の略全体で画素値が高レベルとなる。なお、暗視野照明（図３、図４参照）によって、カートリッジ３００のうちで内底面２４以外の凹凸がない部分からの正反射光はほとんど検出されない。そのため、画像４１１は、概ね散乱光が発生している箇所のみが光る画像として撮像される。

【0154】

送液後の液体３０で満たされた状態の接続部３３３ｂの画像４１２では、光散乱が抑制されるため、内底面２４の略全体で画素値が低レベルとなる。図１８の例では、暗視野照明によって、内底面２４の部分も画像中の背景と同等のレベルまで画素値が抑制されている。

【0155】

制御部１４０は、画像解析を行って散乱光強度に関する情報４０Ａを取得する。

【0156】

画像解析は、散乱光強度が２値化閾値より小さい領域と、散乱光強度が２値化閾値以上の領域とに分ける２値化処理を含む。これにより、画像中のノイズを除去できるので、画像解析を精度よく行える。

【0157】

２値化閾値は、画像４１１の内底面２４で検出される画素値の分布範囲と、画像４１２の内底面２４で検出される画素値の分布範囲と、の間の値とされる。たとえば画素値が２５６階調で表現されるとして、２値化処理では、画像４１１、４１２のうちで２値化閾値より小さい画素値を有する画素の画素値が下限値（＝０、黒）になり、２値化閾値以上の画素値を有する画素の画素値が上限値（＝２５５、白）になる。

【0158】

図１８では、画像４１１に対する２値化処理後の処理画像４１１ａと、画像４１２に対する２値化処理後の処理画像４１２ａと、を示す。画像４１１では散乱光が検出されている内底面２４の全体で２値化閾値以上となるため、処理画像４１１ａにおける内底面２４は画素値が上限値（２５５、白）となる。画像４１２では散乱光が検出されている内底面２４の全体で２値化閾値よりも小さい画素値となるため、処理画像４１２ａにおける内底面２４は画素値が下限値（黒）となる。

【0159】

散乱光強度に関する情報４０Ａは、２値化処理によって得られた、散乱光強度が２値化閾値以上となる領域の面積情報である。これにより、散乱光９２が検出された領域の面積に基づいて、送液異常を監視できる。すなわち、液体３０が存在する領域の大きさと、液体３０が存在せず空気がある領域の大きさとを定量的に把握できる。

【0160】

具体的には、まず、制御部１４０は、処理画像４１１ａおよび処理画像４１２ａから、接続部３３３ｂが写る領域を抽出し、接続部３３３ｂ以外の背景領域を除去する。画像中の接続部３３３ｂが写る領域は、設計情報から既知である。そして、制御部１４０は、処理画像４１１ａおよび処理画像４１２ａの抽出領域に含まれる高画素値（２５５）を有する画素の画素数を求める。求めた画素数が、散乱光強度が２値化閾値以上となる領域の面積を表す。

【0161】

図１８には、処理画像４１１ａに対する領域抽出処理後の抽出画像４１１ｂと、処理画像４１２ａに対する抽出処理後の抽出画像４１２ｂと、を示す。図１８の例では、抽出画像４１１ｂにおける面積値は「５５５８」であり、接続部３３３ｂの略全体の面積に相当する。一方、抽出画像４１２ｂにおける面積値は「０」である。

【0162】

本実施形態では、制御部１４０は、液体３０を監視するステップにおいて、散乱光強度が２値化閾値以上となる領域の面積値と、面積閾値とを比較し、比較結果に基づいて第２の液体保持部２２への送液異常の有無を判定する。面積閾値は、抽出画像４１１ｂにおける面積値と抽出画像４１２ｂにおける面積値との間の値に設定される。

【0163】

これにより、散乱光９２が検出された領域の面積値を面積閾値と比較することにより、送液異常の有無を判定できる。すなわち、液体３０が存在せず空気がある領域の面積値と面積閾値との大小関係から、送液異常の有無を判定できる。

【0164】

制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ａとして取得した面積値が面積閾値以下となる場合に、「送液異常なし」と判定する。制御部１４０は、面積値が面積閾値よりも大きい場合に、「送液異常あり」と判定する。

【0165】

なお、図１８では便宜的に、接続部３３３ｂの全体が空気で満たされた状態と、接続部３３３ｂの全体が液体３０で満たされた正常な送液後の状態と、を対比して説明しているが、送液異常が生じる場合で最も可能性が高いケースは、接続部３３３ｂのうちの一部は液体３０で満たされ、先端部分において部分的に空気で満たされた領域が形成されるケースである。たとえば図１８の画像４１０中で先細りした先端側から半分程度が空気で満たされるようなケースである。

【0166】

そのため、実際には、送液異常の場合の面積値は、上記した「５５５８」よりも低値となる。面積閾値は、実際に想定される定量誤差の許容範囲を考慮した上で、正常に送液が行われた場合の面積値である「０」に近い所定値とされる。なお、ここで示した面積値（画素数）は、単なる例示に過ぎない。正常に送液が行われた場合の面積値と、送液異常の場合の面積値との間で、有意な差が生じることが重要である。

【0167】

〈液体の異常判定〉
次に、液体３０の異常の有無の判定について説明する。

【0168】

制御部１４０は、第２の液体保持部２２に送液された液体３０の性状が正常か否かを判定する。図１９に示す例では、液体３０が血漿であり、液体３０の異常が、乳びである。これにより、血中の脂質含有量が高いために白濁した乳び血漿であるか否かを判定できる。これにより、測定に影響を及ぼす検体の異常の有無を監視できる。

【0169】

血漿は、通常、黄色味を帯びた透明な液体である。乳び血漿は、血中の脂質含有量が高いために白濁した血漿である。すなわち、血漿中の脂質は、タンパク質と結合して球状粒子となっており、この球状粒子が血漿中に分散することで、白色に懸濁する。乳び血漿は、免疫測定における測定精度を悪化させる要因になる。

【0170】

図１９では、空気で満たされた状態の接続部３３３ｂの画像４２１と、乳び血漿で満たされた状態の接続部３３３ｂの画像４２２と、を示す。乳び血漿は、球状粒子の懸濁液と言えるため、乳び血漿内の球状粒子により光が多重散乱して散乱光９２を生じさせる。これにより、乳び血漿で満たされた状態では、空気で満たされた状態と同様に散乱光強度が高いレベルになる可能性がある。

【0171】

そこで、制御部１４０は、画像解析により、液体３０の異常の有無の判定するための散乱光強度に関する情報４０Ｂを取得する。

【0172】

具体的には、画像解析は、散乱光９２が検出された領域内における散乱光強度のばらつきを示す指標値を算出する処理を含む。制御部１４０は、散乱光９２が検出された領域内における散乱光強度のばらつきを示す指標値を算出する。

【0173】

図１９の拡大画像４２１ａおよび４２２ａは、それぞれ画像４２１および４２２の中に示した矩形領域を拡大したものである。拡大画像４２１ａおよび４２２ａを比較すると分かるように、空気で満たされた状態の拡大画像４２１ａと乳び血漿で満たされた状態の拡大画像４２２ａとでは、散乱光強度のばらつきが相違する。

【0174】

すなわち、空気で満たされた状態の液体保持部２０では、凹凸を有する内底面２４だけが光を散乱させるため、内底面２４の凹凸に応じて散乱光強度がばらつく。これに対して、乳び血漿で満たされた状態の液体保持部２０では、乳び血漿全体で、懸濁した球状粒子により多重散乱が生じるため、散乱光強度のばらつきが均一化される。その結果、液体保持部２０の全体で散乱光強度が略均一になる。つまり、拡大画像４２１ａと比べて、拡大画像４２２ａでは散乱光強度のばらつきが有意に小さくなる。

【0175】

散乱光強度のばらつきを示す指標値を算出する処理は、たとえば、ｓｏｂｅｌフィルタ処理である。ｓｏｂｅｌフィルタは、注目画素を中心とした近傍画素の画素値を用いて、近傍画素の画素値の不均一具合を注目画素の画素値として算出するものである。ｓｏｂｅｌフィルタによれば、画像中の画素値のばらつきが大きい領域は、フィルタ処理により画素値が相対的に高いレベルになる。画像中の画素値のばらつきが小さい領域は、フィルタ処理により画素値が相対的に低いレベルになる。したがって、ｓｏｂｅｌフィルタ処理後の処理画像における各画素の画素値は、散乱光強度を示すものではなく、散乱光強度のばらつきの大小を示す指標値となる。

【0176】

図１９において、拡大画像４２１ａおよび４２２ａに対するｓｏｂｅｌフィルタ処理後の処理画像４２１ｂおよび４２２ｂを示す。拡大画像４２１ａでは、散乱光強度のばらつきが大きいため、フィルタ処理後の処理画像４２１ｂでは、画素値が高い領域（白色の領域）が全体に分布している。一方、拡大画像４２２ａでは、散乱光強度のばらつきが小さいため、フィルタ処理後の処理画像４２２ｂでは、画素値が低い領域（黒色の領域）のみで、画素値が高い領域（白色の領域）がない。このように、処理画像からは、散乱光強度のばらつきの程度が評価できる。

【0177】

散乱光強度に関する情報４０Ｂは、画像中の指標値の総和である。これにより、散乱光強度のばらつきの程度を評価できる。散乱光強度のばらつきの程度に基づいて、検出された散乱光９２が、凹凸を有する内表面２３から発生したものか否かを客観的に評価できる。

【0178】

具体的には、制御部１４０は、ｓｏｂｅｌフィルタによる処理画像４２１ｂおよび処理画像４２２ｂから、接続部３３３ｂが写る領域を抽出し、接続部３３３ｂ以外の背景領域を除去する。そして、制御部１４０は、処理画像４２１ｂおよび処理画像４２２ｂの抽出領域に含まれる画素値の総和を求める。図１９の例では、画像４２１のフィルタ処理後の画素値の総和は「６３５９３」であり、画像４２２のフィルタ処理後の画素値の総和は「３７２６」である。抽出領域に含まれる画素値の総和は、抽出領域内で、散乱光強度のばらつきの大きい領域（処理画像の白色の領域）の面積に相当する。

【0179】

制御部１４０は、液体３０を監視するステップにおいて、指標値の総和と、総和の閾値とを比較し、比較結果に基づいて第２の液体保持部２２へ送液された液体３０の異常の有無を判定する。指標値の総和の閾値は、処理画像４２１ｂにおける総和と処理画像４２２ｂにおける総和との間の値に設定される。

【0180】

これにより、液体３０の送液異常の有無に加えて、液体３０自体の異常の有無を判定できる。すなわち、散乱光強度のばらつきの指標値から、検出された散乱光９２が、凹凸を有する内表面２３から発生したものか、液体３０内での多重散乱により発生したものか、を判断できる。そのため、多重散乱を生じさせている異常な成分が液体３０内に含まれているか否かを判定できる。

【0181】

制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ｂとして取得した指標値の総和が閾値以下となる場合に、「液体の異常あり」と判定する。制御部１４０は、指標値の総和が閾値よりも大きい場合に、「液体の異常なし」と判定する。

【0182】

制御部１４０は、上記散乱光強度に関する情報４０Ａおよび４０Ｂを組み合わせて、送液を監視する。制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ａおよび散乱光強度に関する情報４０Ｂに基づいて、（１）「送液異常なし、液体の異常なし」か、（２）「送液異常なし、液体の異常あり」か、（３）「送液異常あり」か、のいずれに該当するかを判定する。

【0183】

以上の説明では、通路３３３の接続部３３３ｂにおける送液監視の例を示したが、監視対象はこれに限られない。

【0184】

また、以上の画像４１０の解析手法は、あくまでも一例である。画像解析は、どのような手法および判断基準によって行われてもよい。たとえば、散乱光強度のばらつきを示す指標値を算出する処理では、ｓｏｂｅｌフィルタに代えて、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタを用いてもよい。散乱光強度のばらつきの指標値としては、画像中の画素値の分散あるいは標準偏差であってもよい。散乱光強度に関する情報４０Ａとして、面積値ではなく、画素値の総和を取得してもよい。散乱光強度に関する情報４０Ｂとして、指標値の総和ではなく、閾値以上の指標値を有する画素の数（すなわち、面積値）を取得してもよい。

【0185】

（検体測定装置の動作説明）
次に、図２０を参照して、検体測定装置１００の動作について説明する。以下の説明において、検体測定装置１００の構造については図１３を参照するものとする。カートリッジ３００の構造については図１６および図１７を参照するものとする。

【0186】

まず、準備作業として、ユーザは、被検者から採取された血液検体をカートリッジ３００の注入口３４３から注入する。ユーザは、液体チャンバ３１１が収容可能な所定量よりも多い量の検体を注入口３４３から注入する。カートリッジ３００の測定項目の一例として、Ｂ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）の測定例を示す。血液検体中の被検物質は、抗原を含む。として、抗原は、Ｂ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）である。被検物質は、抗原、抗体、または、タンパク質のうち、１または複数であってもよい。測定項目は、前立腺特異抗原（ＰＳＡ）、甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）、甲状腺ホルモン（ＦＴ４）などであってもよい。

【0187】

カートリッジ３００の収容部３４１、３４２および反応チャンバ３１４には、あらかじめ所定の試薬が収容されている。具体的には、反応チャンバ３１４の径方向に位置する収容部３４１には、Ｒ１試薬が収容されている。反応チャンバ３１４内には、Ｒ２試薬が収容されている。反応チャンバ３１５の径方向に位置する収容部３４１には、Ｒ３試薬が収容されている。反応チャンバ３１６～３１８の径方向に位置する収容部３４１には、洗浄液が収容されている。反応チャンバ３１９の径方向に位置する収容部３４１には、Ｒ４試薬が収容されている。収容部３４２には、Ｒ５試薬が収容されている。

【0188】

図２０のステップＳ６１において、制御部１４０は、測定を開始するための初期動作を実行する。

【0189】

具体的には、制御部１４０は、蓋部１５２が閉じられたか否かを判断する。蓋部１５２が閉じられることにより、制御部１４０は、識別子４００の読み取り動作を実行させる。制御部１４０は、回転機構１１１により、識別子４００が撮像部１３１の撮像範囲１３２内に配置されるようにカートリッジ３００を回転させる。制御部１４０は、照明部１２０および撮像部１３１により識別子４００である二次元コードを撮影させる。制御部１４０は、撮影画像から、識別子４００に記録された情報を取得する。また、制御部１４０は、原点センサ１１５により検出される原点位置と、識別子４００の読取位置とに基づいて、各監視対象の回転位置を取得する。

【0190】

制御部１４０は、ステップＳ６２以降、検体測定装置１００による測定処理を開始させる。また、各ステップにおいて、制御部１４０は、監視対象のいずれかで測定処理の一部が実行された場合に、その監視対象を回転機構１１１によって撮像部１３１の撮像範囲１３２に位置付け、撮像部１３１に撮影させる。制御部１４０は、撮像部１３１の撮像画像に基づいて測定処理が正常に実行されたか否かを監視する。

【0191】

ステップＳ６２において、制御部１４０は、検体である液体３０を遠心分離する処理および遠心分離後の液体３０を通路３３３に移送する処理を実施する。

【0192】

具体的には、図２１のステップＳ８１において、制御部１４０は、回転機構１１１によりカートリッジ３００を高速回転させ、遠心力により、液体３０を通路３３１から液体チャンバ３１１に移動させる。このとき、所定量を超える余剰の液体３０が、液体チャンバ３１２へ移動する。また、液体チャンバ３１１内では、遠心力により、液体３０が血漿である液体成分と血球などの固体成分とに分離される。分離された血漿は、毛細管現象により通路３３３内に移動して通路３３３を満たす。

【0193】

ステップＳ８２において、制御部１４０は、遠心分離後の監視対象の撮像を実施する。監視対象は、液体チャンバ３１１、液体チャンバ３１２、および、通路３３３の接続部３３３ｂである。液体チャンバ３１１を監視対象とする場合、通路３３１が第１の液体保持部２１であり、液体チャンバ３１１が第２の液体保持部２２である。液体チャンバ３１２を監視対象とする場合、液体チャンバ３１１が第１の液体保持部２１であり、液体チャンバ３１２が第２の液体保持部２２である。図１８および図１９に示したように、接続部３３３ｂを監視対象とする場合、液体チャンバ３１１が第１の液体保持部２１であり、接続部３３３ｂが第２の液体保持部２２である。

【0194】

制御部１４０は、回転機構１１１によりカートリッジ３００を回転させて、第１の液体保持部２１および／または第２の液体保持部２２を撮像範囲１３２に移動させる。第１の液体保持部２１および／または第２の液体保持部２２は、撮像部１３１の真下に位置付けられる。制御部１４０は、照明部１２０から光を照射させる。制御部１４０は、撮像部１３１により内底面２４の画像４１０を取得させる。ステップＳ８３において、制御部１４０は、画像４１０に基づき、液体チャンバ３１１への送液異常の有無を判定する。

【0195】

図２０のステップＳ６３において、制御部１４０は、通路３３３の血漿と各収容部３４１の試薬とを移送する処理を実施する。

【0196】

具体的には、図２１のステップＳ８１において、制御部１４０は、回転機構１１１によりカートリッジ３００を回転させ、収容部３４１の封止体３５０を開栓部１６２の真下に位置付ける。制御部１４０は、開栓部１６２を駆動して収容部３４１の封止体３５０を開栓する。制御部１４０は、開栓動作を繰り返し行って、反応チャンバ３１４～３１９の径方向に位置する６個の収容部３４１の封止体３５０を開栓する。制御部１４０は、回転機構１１１によりカートリッジ３００を回転させ、遠心力により、液体を移送する。すなわち、通路３３３の血漿が、通路３３３から反応チャンバ３１４に移送される。反応チャンバ３１４にＲ１試薬が送液される。反応チャンバ３１５にＲ３試薬が送液される。反応チャンバ３１６～３１８の各々に洗浄液が送液される。反応チャンバ３１９にＲ４試薬が送液される。

【0197】

ステップＳ８２において、制御部１４０は、回転機構１１１によりカートリッジ３００を回転させて、第１の液体保持部２１および／または第２の液体保持部２２を撮像範囲１３２に移動させ、撮像部１３１により画像４１０を取得させる。たとえば反応チャンバ３１４を監視対象とする場合、通路３３３が第１の液体保持部２１であり、反応チャンバ３１４が第２の液体保持部２２である。制御部１４０は、第１の液体保持部２１である送液後の接続部３３３ｂの画像４１０を取得させる。送液後の接続部３３３ｂの画像４１０において、液体３０が存在する領域の面積情報が許容範囲内になっていれば、通路３３３において定量された液体３０の実質的に全量が反応チャンバ３１４に移送されたことが確認できる。このようにして、制御部１４０は、画像４１０に基づき、それぞれの第２の液体保持部２２への送液異常の有無を判定する。

【0198】

液体の移送後、制御部１４０は、チャンバ３１０内の液体を攪拌する処理を実施する。すなわち、制御部１４０は、回転機構１１１によりカートリッジ３００を回転させ、回転中に加速と減速とを繰り返す。これにより、反応チャンバ３１４において、血漿と、Ｒ１試薬と、Ｒ２試薬とが混合される。

【0199】

Ｒ１試薬は、被検物質と結合する捕捉物質を含む。捕捉物質は、たとえば、被検物質と結合する抗体を含む。抗体は、たとえば、ビオチン結合ＨＢｓモノクローナル抗体である。Ｒ２試薬は、磁性粒子を含む。磁性粒子は、たとえば、表面がアビジンでコーティングされたストレプトアビジン結合磁性粒子である。ステップＳ６３が行われると、被検物質とＲ１試薬は、抗原抗体反応により結合する。そして、抗原－抗体反応体と磁性粒子との反応により、Ｒ１試薬の捕捉物質と結合した被検物質が、捕捉物質を介して磁性粒子と結合する。その結果、被検物質と磁性粒子とが結合した状態の複合体が生成される。

【0200】

次に、ステップＳ６４において、制御部１４０は、反応チャンバ３１４内の複合体を、反応チャンバ３１４から反応チャンバ３１５へ移送する。

【0201】

複合体の移送の際、制御部１４０は、磁石駆動部１６１を駆動して、磁石１６１ａをカートリッジ３００に近付けて、反応チャンバ３１４内に広がる複合体を集める。制御部１４０は、磁石駆動部１６１の駆動による磁石１６１ａの径方向移動と、回転機構１１１によるカートリッジ３００の周方向移動とを組み合わせ、複合体を通路３３５に沿って移動させる。すなわち、制御部１４０は、反応チャンバ３１４内から、図１６の経路ＰＴ１の径方向内側移動、経路ＰＴ２の周方向移動、経路ＰＴ３の径方向外側移動の順で、反応チャンバ３１５まで複合体を移動させる。制御部１４０は、複合体の移動後、攪拌処理を行う。なお、反応チャンバ３１５～３１９の各々への複合体の移動は、同様の手法で実施されるので、詳細な説明は省略する。

【0202】

反応チャンバ３１５への複合体の移送により、反応チャンバ３１５において、反応チャンバ３１４で生成された複合体と、Ｒ３試薬とが混合される。ここで、Ｒ３試薬は、標識物質を含む。標識物質は、被検物質と特異的に結合する捕捉物質と、標識とを含む。たとえば、標識物質は、捕捉物質として抗体が用いられた標識抗体である。ステップＳ６４の結果、被検物質と、捕捉抗体と、磁性粒子ＭＰと、標識抗体とが結合した複合体が反応チャンバ３１５内で生成される。

【0203】

ステップＳ６５において、制御部１４０は、反応チャンバ３１５内の複合体を、反応チャンバ３１５から反応チャンバ３１６へ移送する。これにより、反応チャンバ３１６において、反応チャンバ３１５で生成された複合体と、洗浄液とが反応チャンバ３１６内で混合される。ステップＳ６５において、攪拌処理が行われると、反応チャンバ３１６内で複合体と未反応物質とが分離される。すなわち、反応チャンバ３１６では、洗浄により未反応物質が除去される。

【0204】

ステップＳ６６において、制御部１４０は、反応チャンバ３１６内の複合体を、反応チャンバ３１６から反応チャンバ３１７へ移送する。これにより、反応チャンバ３１７においても、洗浄により未反応物質が除去される。

【0205】

ステップＳ６７において、制御部１４０は、反応チャンバ３１７内の複合体を、反応チャンバ３１７から反応チャンバ３１８へ移送する。これにより、反応チャンバ３１８において、洗浄により未反応物質が除去される。

【0206】

ステップＳ６８において、制御部１４０は、反応チャンバ３１８内の複合体を、反応チャンバ３１８から反応チャンバ３１９へ移送する。これにより、反応チャンバ３１９において、反応チャンバ３１４で生成された複合体とＲ４試薬とが混合される。ここで、Ｒ４試薬は、複合体を分散させるための試薬である。Ｒ４試薬は、たとえば緩衝液である。ステップＳ６８において、攪拌処理が行われると、反応チャンバ３１４で生成された複合体が、反応チャンバ３１９内でＲ４試薬中に分散される。

【0207】

ステップＳ６９において、制御部１４０は、Ｒ５試薬を反応チャンバ３１９に移送する。具体的には、制御部１４０は、ステップＳ６３と同様にして、収容部３４２の封止体３５０を開栓させる。制御部１４０は、回転機構１１１によりカートリッジ３００を回転させ、遠心力により、収容部３４２に収容されたＲ５試薬を反応チャンバ３１９に移送させる。反応チャンバ３１９において、ステップＳ６８で生成された混合液に、さらにＲ５試薬が混合される。

【0208】

ここで、Ｒ５試薬は、複合体に結合された標識抗体との反応により光を生じる発光基質を含む。ステップＳ６９において、測定試料が調製される。反応チャンバ３１９内の測定試料は、複合体に結合された標識物質と、発光基質とが反応することにより、化学発光する。

【0209】

ステップＳ７０において、制御部１４０は、回転機構１１１によりカートリッジ３００を回転させ、反応チャンバ３１９を検出器１４５ａの真上の検出位置１４６に位置付ける。検出器１４５ａは、反応チャンバ３１９から放射される光を検出する。

【0210】

ステップＳ７１において、制御部１４０は、検出器１４５ａにより検出した光に基づいて、免疫に関する測定処理を行う。測定部１４５は、フォトンを計数し、カウント値を出力する。制御部１４０は、測定部１４５から出力されたカウント値と、検量線とに基づいて、被検物質の有無および量などを測定し、測定結果を生成する。

【0211】

測定結果が得られると、制御部１４０は、ステップＳ７２において、測定結果に、識別子４００から読み取られた情報と、測定時の測定実施日時とを関連付けて、測定結果データ４０５として記憶部１４１に記録する。また、制御部１４０は、通信部１４２により、測定結果データ４０５を端末５００およびサーバ６００に送信する。

【0212】

以上により、検体測定装置１００の測定動作が完了する。

【0213】

〈判定処理〉
次に、図２２を参照して、図２１のステップＳ８３における判定処理を説明する。

【0214】

まず、ステップＳ９１において、制御部１４０は、取得された画像４１０から、散乱光強度に関する情報４０を取得する。解析の内容は、撮像する監視対象に応じて異なる。ここでは上記した接続部３３３ｂにおける送液監視を例に説明する。制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ａおよび散乱光強度に関する情報４０Ｂを取得する。

【0215】

ステップＳ９２において、制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ａが面積閾値以下であるか否かを判定する。制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ａが面積閾値以下となる場合に、ステップＳ９３に進み、「送液異常なし、液体の異常なし」と判定して、判定処理を終了する。制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ａが面積閾値よりも大きい場合に、処理をステップＳ９４に進める。

【0216】

ステップＳ９４において、制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ｂが指標値の総和の閾値以下であるか否かを判定する。制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ｂが閾値以下となる場合に、ステップＳ９５に進み、「送液異常なし、液体の異常あり」と判定する。制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０Ｂが閾値よりも大きい場合に、ステップＳ９６に進み、「送液異常あり」と判定する。

【0217】

ステップＳ９６で「送液異常あり」と判定された場合、ステップＳ９７において、制御部１４０が、測定を中止する。制御部１４０は、処理動作を中断して、測定を中止する。また、制御部１４０は、通知部１４３によりエラーが発生したことをユーザに通知する。異常により測定が中止された場合、測定結果は生成されない。

【0218】

ステップＳ９５で「送液異常なし、液体の異常あり」と判定された場合、制御部１４０は、ステップＳ９８において、異常処理を実施する。異常処理の具体例（１）～（３）を図２３に示す。

【0219】

（１）制御部１４０は、測定を中止する。つまり、制御部１４０は、ステップＳ９７と同様の処理を行う。この場合、測定結果は出力されない。

【0220】

（２）制御部１４０は、測定中に使用者に通知する。制御部１４０は、計測動作を継続させながら、液体３０に異常が認められたことをユーザに通知する。制御部１４０は、たとえば通知部１４３によりユーザに異常を通知する。制御部１４０は、たとえば端末５００の表示部５１０に異常が生じたことを表示させる。

【0221】

（３）制御部１４０は、測定結果に、異常があった旨を併せて表示部５１０に表示する処理を行う。たとえば血漿に乳びが認められた場合に、制御部１４０は、乳びが認められたことを示すフラグ情報を記録しておく。制御部１４０は、ステップＳ７１において測定結果を取得したとき、フラグ情報が記録されている場合には、測定結果に乳びが認められたことを示す情報を含めた測定結果データ４０５を生成する。制御部１４０は、ステップＳ７２において、生成した測定結果データ４０５を端末５００に送信し、端末５００の表示部５１０に表示させる。

【0222】

このように、制御部１４０は、異常が判定された場合（Ｓ９５、Ｓ９６）に、測定を中止する、測定中に使用者に通知する、もしくは測定結果に異常があった旨を併せて表示部５１０に表示するステップ（Ｓ９７、Ｓ９８）を実施する。これにより、送液に異常があった場合に、送液に異常があったことを使用者が把握できる。

【0223】

以上のようにして、ステップＳ８３の判定処理が実施される。

【0224】

なお、上記測定動作において、化学発光とは、化学反応によるエネルギーを利用して発せられる光であり、たとえば、化学反応により分子が励起されて励起状態になり、そこから基底状態に戻る時に放出される光である。化学発光は、たとえば、酵素と基質との反応により生じさせたり、電気化学的刺激を標識物質に与えることにより生じさせたり、ＬＯＣＩ法（Luminescent Oxygen Channeling Immunoassay）に基づいて生じさせたり、生物発光に基づいて生じさせたりすることができる。第１実施形態では、いずれの化学発光が行われてもよい。所定波長の光が照射されると蛍光が励起される物質と被検物質とが結合して複合体が構成されてもよい。この場合、反応チャンバ３１９に光を照射するための光源が配置される。光検出器は、光源からの光によって複合体に結合した物質から励起された蛍光を検出する。

【0225】

なお、磁性粒子としては、磁性を有する材料を基材として含み、通常の免疫測定に用いられる粒子であればよい。たとえば、基材としてＦｅ_２Ｏ_３および／またはＦｅ_３Ｏ_４、コバルト、ニッケル、フィライト、マグネタイトなどを用いた磁性粒子が利用できる。磁性粒子は、被検物質と結合するための結合物質がコーティングされていてもよいし、磁性粒子と被検物質とを結合させるための捕捉物質を介して被検物質と結合してもよい。捕捉物質は、磁性粒子および被検物質と相互に結合する抗原または抗体などである。

【0226】

また、捕捉物質は、被検物質と特異的に結合すれば特に限定されない。たとえば、捕捉物質は、被検物質と抗原抗体反応により結合する。より具体的に、捕捉物質は抗体であるが、被検物質が抗体である場合、捕捉物質は、その抗体の抗原であってもよい。また、被検物質が核酸である場合、捕捉物質は、被検物質と相補的な核酸であってもよい。標識物質に含まれる標識としては、たとえば、酵素、蛍光物質、放射性同位元素などが挙げられる。酵素としては、アルカリホスファターゼ（ＡＬＰ）、ペルオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、チロシナーゼ、酸性ホスファターゼなどが挙げられる。化学発光として、電気化学発光をする場合、標識としては、電気化学的刺激により発光する物質であれば特に限定されないが、たとえばルテニウム錯体が挙げられる。蛍光物質としては、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）、グリーン蛍光タンパク質（ＧＦＰ）、ルシフェリンなどが利用できる。放射性同位元素としては、１２５Ｉ、１４Ｃ、３２Ｐなどが利用できる。

【0227】

また、標識が酵素である場合、酵素に対する発光基質は、用いる酵素に応じて適宜公知の発光基質を選択すればよい。たとえば、酵素としてアルカリホスファターゼを用いる場合の発光基質としては、ＣＤＰ－Ｓｔａｒ（登録商標）、（４－クロロ－３－（メトキシスピロ[１，２－ジオキセタン－３，２’－（５’－クロロ）トリクシロ［３．３．１．１３，７］デカン]－４－イル）フェニルリン酸２ナトリウム）、ＣＳＰＤ（登録商標）（３－（４－メトキシスピロ[１，２－ジオキセタン－３，２－（５’－クロロ）トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン]－４－イル）フェニルリン酸２ナトリウム）などの化学発光基質；ｐ－ニトロフェニルホスフェート、５－ブロモ－４－クロロ－３－インドリルリン酸（ＢＣＩＰ）、４－ニトロブルーテトラゾリウムクロリド（ＮＢＴ）、ヨードニトロテトラゾリウム（ＩＮＴ）などの発光基質；４－メチルウムベリフェニル・ホスフェート（４ＭＵＰ）などの蛍光基質；５－ブロモ－４－クロロ－３－インドリルリン酸（ＢＣＩＰ）、５－ブロモ－６－クロロ－インドリルリン酸２ナトリウム、ｐ－ニトロフェニルリンなどの発色基質などが利用できる。

【0228】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0229】

たとえば、図１８において、画像中の接続部３３３ｂ（すなわち、内表面２３）が写る領域が設計情報から既知であり、既知の情報に基づいて領域抽出処理を行って抽出画像４１１ｂ、４１２ｂを得ることを示したが、本発明はこれに限られない。既知の情報によらず、画像中に写る内表面２３の領域を検出するようにしてもよい。

【0230】

すなわち、図２４に示す変形例では、画像解析が、散乱光強度と、散乱光強度の均一性とに基づいて、画像４３０（図２５参照）中における内表面の領域４４０（図２５参照）を抽出する処理（ステップＳ１０２参照）を含む。そして、散乱光強度に関する情報４０が、抽出された内表面の領域４４０から取得される。これにより、誤差要因によって液体保持部２０の位置が設計値から僅かにずれる場合でも、実際の画像４３０中における内表面の領域４４０を取得できるので、高精度が画像解析が可能となる。また、実際の画像４３０では、内表面２３以外の部位からの光によるノイズ４４１（図２５参照）の存在が懸念される。これに対しても、内表面の領域４４０の散乱光強度が内表面２３の凹凸によってばらつく一方、そのようなノイズ４４１では散乱光強度のばらつきが有意に小さくなることから、散乱光強度の均一性に基づいて、ノイズ４４１が含まれていても内表面２３の位置を適切に検出できる。

【0231】

具体的には、図２４のステップＳ１０１において、制御部１４０は、第２の液体保持部２２への液体３０の移送前に、撮像部１３１および照明部１２０により、内表面２３の画像４３０（図２５参照）を取得する。このとき、画像４３０中における内表面２３の位置は、カートリッジ３００の形状誤差や、回転機構１１１による回転位置制御の誤差などにより、設計値から僅かにずれている可能性がある。

【0232】

ステップＳ１０２において、制御部１４０は、散乱光強度と、散乱光強度の均一性とに基づいて、画像４３０中における内表面の領域４４０を抽出する処理を実行する。図２５を参照して、内表面の領域４４０を抽出する処理の詳細を説明する。

【0233】

ここで、画像４３０中には、内表面２３が形成された流路１０の外部で基板３０１の表面反射によるノイズ４４１が含まれうる。図２５では、接続部３３３ｂの先端部付近の基板表面で、点線で囲んで示したノイズ４４１が検出されている例を示す。ノイズ４４１が存在すると、単純に散乱光強度だけに基づいて内表面２３と基板表面とを区別することが難しい。

【0234】

そこで、図２５の例では、凹凸を有する内表面の領域４４０と、流路１０の外部とを、散乱光強度の均一性によって識別する。散乱光強度の均一性とは、注目画素とその周辺画素との画素値の差が小さいことを意味する。ノイズ４４１が検出された基板表面は、凹凸を有する内表面２３よりも表面粗さが小さい平滑面である。そのため、図２５に示すノイズ４４１の領域では、内表面の領域４４０と比べて、画素値が均一である。

【0235】

ここでは、散乱光強度の均一性を評価する指標の一例として、変動係数（ＣＶ；Coefficient of Variation）を採用する。制御部１４０は、ステップＳ１１１において、画像４３０に対してＣＶフィルタ処理を実行することにより、画像４３０中の画素毎に変動係数を取得する。変動係数は、注目画素とその周辺画素とからなる画素群における各画素値から算出される。注目画素の変動係数ＣＶは、ＣＶ＝（画素群の画素値の標準偏差）／（画素群の画素値の平均値）となる。ＣＶフィルタ処理後の処理画像４３１では、個々の画素の画素値が、変動係数の値を表す。処理画像４３１では、画素値が高い程、散乱光強度が不均一であることを示し、画素値が低い程、散乱光強度が均一であることを示す。画像４３０の内、内表面の領域４４０では、散乱光強度のばらつきが大きいことから、処理画像４３１において画素値が高くなる。一方、ノイズ４４１の領域では、散乱光強度のばらつきが小さいことから、処理画像４３１において画素値が低くなる。

【0236】

制御部１４０は、ＣＶフィルタによる処理画像４３１に対して、２値化処理を行うステップＳ１１２を実行する。２値化閾値は、内表面の領域４４０における画素値範囲と、ノイズ４４１の領域における画素値範囲との間に設定される。ステップＳ１１２により、内表面の領域４４０を含む高画素値の領域が白（＝２５５、上限値）、ノイズ４４１の領域が黒（＝０、下限値）となる２値化画像４３２が得られる。

【0237】

また、制御部１４０は、処理画像４３１とは別に、ステップＳ１１３において、画像４３０の２値化処理を行い、散乱光強度に基づく２値化画像４３３を取得する。ステップＳ１１３の２値化処理は、図１８に示した２値化処理と同様であるので、説明を省略する。２値化画像４３３では、単に散乱光強度に基づいて２値化処理を行っただけであるので、画像４３０にノイズ４４１が含まれる場合には、内表面の領域４４０のみならずノイズ４４１の領域も白（＝２５５）となる。

【0238】

制御部１４０は、ステップＳ１１４において、散乱光強度に基づく２値化画像４３３と、変動係数に基づく２値化画像４３２と、に基づいて、内表面の領域４４０を抽出した領域画像４３４を取得する。具体的には、制御部１４０は、２値化画像４３３と２値化画像４３２との論理積（ＡＮＤ）を求める。これにより、２値化画像４３３と２値化画像４３２とで画素値が共通して白（＝２５５）となる領域のみが、領域画像４３４において白（＝２５５）となる。

【0239】

論理演算の結果、２値化画像４３３のみに存在するノイズ４４１の領域は除去され、２値化画像４３３と２値化画像４３２とで共通して存在する内表面の領域４４０（すなわち、流路１０の内部）だけが白（＝２５５）の画素値を有する領域として抽出される。なお、正確には、図２５の２値化画像４３３と２値化画像４３２とで論理積を演算すると、内表面の領域４４０の内側に点在する黒い領域が領域画像４３４においても残ることになる。制御部１４０は、モルフォロジー変換などの公知の補正処理を実行して点在する黒い領域を除去し、図２５に示す領域画像４３４を取得する。領域画像４３４の白い領域が、内表面の領域４４０となる。

【0240】

以上のステップＳ１１１～Ｓ１１４により、制御部１４０は、内表面の領域４４０を抽出する。制御部１４０は、抽出された内表面の領域４４０から散乱光強度に関する情報４０を取得する。

【0241】

すなわち、図２４に示すように、内表面の領域４４０を抽出した後、ステップＳ１０３において、制御部１４０は、第１の液体保持部２１の液体を第２の液体保持部２２に移送させる処理を行う。ステップＳ１０４において、制御部１４０は、第２の液体保持部２２への液体３０の移送後に、撮像部１３１および照明部１２０により、第２の液体保持部２２の画像４１０（図１８参照）を取得する。そして、ステップＳ１０５において、制御部１４０は、画像４１０の処理画像４１２ａのうちから、ステップＳ１０２で取得した領域４４０により特定される範囲を抽出して抽出画像４１２ｂ（図１８参照）を取得し、散乱光強度に関する情報４０を取得する。ステップＳ１０６において、制御部１４０は、散乱光強度に関する情報４０に基づき、第２の液体保持部２２への送液を監視する。ステップＳ１０３～Ｓ１０６の処理は、既に説明した通りであるので詳細な説明は省略する。

【符号の説明】

【0242】

１０：流路、２０：液体保持部、２１：第１の液体保持部、２２：第２の液体保持部、２３：内表面、２４：内底面、３０：液体、４０、４０Ａ、４０Ｂ、４１、４２：散乱光強度に関する情報、９１：光、９２：散乱光、１００：検体測定装置、１１０：送液部、１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ：照明部、１３０：光検出部、１３１：撮像部、１４０：制御部、１４５：測定部、４１０、４１１、４１２、４２１、４２２：画像、５１０：表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】