特許 7465963 試料および／または試料容器の特性評価のための背景照明の較正を提供する方法および装置

(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】2024-04-03

(45)【発行日】2024-04-11

(54)【発明の名称】試料および／または試料容器の特性評価のための背景照明の較正を提供する方法および装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/27 20060101AFI20240404BHJP

【ＦＩ】

G01N21/27 F

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022525243

(86)(22)【出願日】2020-10-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-11

(86)【国際出願番号】 US2020056914

(87)【国際公開番号】W WO2021086718

(87)【国際公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-07-22

(31)【優先権主張番号】62/929,058

(32)【優先日】2019-10-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508147326

【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・インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100127926

【弁理士】

【氏名又は名称】結田 純次

(74)【代理人】

【識別番号】100140132

【弁理士】

【氏名又は名称】竹林 則幸

(72)【発明者】

【氏名】イャオ－ジェン・チャン

(72)【発明者】

【氏名】パトリック・ヴィスマン

(72)【発明者】

【氏名】ルートヴィヒ・リスティル

(72)【発明者】

【氏名】ベンジャミン・エス・ポラック

(72)【発明者】

【氏名】ラムクリシュナ・ジャンガル

(72)【発明者】

【氏名】ラヤル・ラジュ・プラサド・ナラム・ヴェンカット

(72)【発明者】

【氏名】ヴェンカテッシュ・ナラシムハムルシー

(72)【発明者】

【氏名】アンカー・カプール

【審査官】清水 靖記

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１２０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７９８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５１７２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５０５８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４２２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０８９９３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許第１０５３５２９６９（ＣＮ，Ｂ）

【文献】特表２０１９－５１０９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０１８３１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｎ ３５／００ － Ｇ０１Ｎ ３５／１０

Ｇ０１Ｎ ３３／４８ － Ｇ０１Ｎ ３３／９８

Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

較正方法であって：
各撮像デバイスに対して撮像デバイスによって撮影された画像に含まれる各ライトパネルの領域内の撮像エリアを識別する工程と；
各撮像デバイスについての各ライトパネルの撮像エリアの中心位置を決定する工程と；
各ライトパネルの物理的中心からずらされた、各センサ光学中心からそれぞれの光源への垂直投影により得られる位置を使用して、撮像装置の最適な光学中心を決定する工程と；
トラック上のキャリアに管較正ツールを設置する工程と；
管較正ツールの中心が撮像装置の最適な光学中心に最も近い位置になるようにキャリアをトラック上で移動させる工程と；
管較正ツールの中心を使用して、バックライト較正に関する関心領域の中心を決定する工程と
を含む前記較正方法。

【請求項2】

中心位置は、各ライトパネルでのマスクされない撮像エリアの中心によって決定される、請求項１に記載の較正方法。

【請求項3】

関心領域の背景較正を実行する工程をさらに含む、請求項１に記載の較正方法。

【請求項4】

関心領域に隣接する第１の側にあるライトパネルの複数の光要素への第１の駆動電流をオンにする工程と；
関心領域での代表的な強度が事前設定値に達するまで、第１の側にあるライトパネルの複数の光要素への第１の駆動電流を調整する工程と；
第１の側にあるライトパネルの複数の光要素に駆動電流がまだ駆動されている状態で、関心領域の代表的な強度が第２の事前設定強度値に達するまで、第２の側にあるライトパネルの複数の光要素への駆動電流を調整する工程と
を含む請求項３に記載のライトパネル較正方法。

【請求項5】

まず、関心領域に最も近い第１の側にあるライトパネルの複数の光要素への第１の駆動電流をオンにする工程をさらに含む、請求項４に記載の較正方法。

【請求項6】

ライトパネルの少なくとも１つの他の領域の平均強度を、関心領域の第２の事前設定強度値の平均強度と比較する工程をさらに含む、請求項１に記載の較正方法。

【請求項7】

平均強度を比較する工程は、第２の事前設定強度値の平均強度に対する、少なくとも１つの他の領域それぞれに関する平均強度値のパーセンテージを表示する工程を含む、請求項６に記載の較正方法。

【請求項8】

ライトパネルの別の領域の平均強度を、参照試料品質チェックシステムからの同等の領域の平均強度値と比較する工程を含む、請求項１に記載の較正方法。

【請求項9】

干渉物質に関して試料管を事前スクリーニングする前に行われる、請求項１に記載の較正方法。

【請求項10】

いくつかの試料管が事前スクリーニングされた後、または事前スクリーニングを開始した後の特定の期間後に行われる、請求項１に記載の較正方法。

【請求項11】

各光源の中心位置は、それぞれの検索窓内の中央セグメントの境界を位置特定することによって光学的に位置特定され、中央セグメントは、検索窓とマスクされていない領域との交差に基づく、請求項１に記載の較正方法。

【請求項12】

ライトパネルの複数の光要素は、赤色光要素、緑色光要素、および青色光要素を含む、請求項１に記載の較正方法。

【請求項13】

ライトパネルの複数の光要素は白色光要素を含む、請求項１２に記載のライトパネル較正方法。

【請求項14】

第１の側は、関心領域に最も近い側である、請求項４に記載のライトパネル較正方法。

【請求項15】

複数の光要素は赤色光要素を含む、請求項４に記載のライトパネル較正方法。

【請求項16】

複数の光要素は緑色光要素を含む、請求項４に記載のライトパネル較正方法。

【請求項17】

複数の光要素は青色光要素を含む、請求項４に記載のライトパネル較正方法。

【請求項18】

複数の光要素は白色光要素を含む、請求項４に記載のライトパネル較正方法。

【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、２０１９年１０月３１日に出願された「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＣＡＬＩＢＲＡＴＩＯＮ ＯＦ ＢＡＣＫＧＲＯＵＮＤ ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＩＯＮ ＦＯＲ ＳＡＭＰＬＥ ＡＮＤ／ＯＲ ＳＡＭＰＬＥ ＣＯＮＴＡＩＮＥＲ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮ」という名称の米国仮特許出願第６２／９２９，０５８号の利益を主張し、その開示全体は、あらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、試料管（検体容器）を撮像するように適用された撮像方法および撮像装置に関し、より詳細には、撮像装置を較正するための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0003】

自動試験システムは、血清、血漿、尿、間質液、脳脊髄液などの生体試料中の分析物または他の成分を識別するために１つまたはそれ以上の試薬および／または他の物質を使用して臨床化学分析およびアッセイを行うことができる。利便性および安全性の面から、これらの試料は、大抵は試料管（例えば採血管）に常に含まれている。試料管にはキャップを被せることができ、いくつかの場合には、キャップは、実施予定の試験のタイプ、管に含まれる添加剤のタイプ（例えば、血清分離剤、トロンビンなどの凝固剤、または抗凝固剤およびその特定のタイプ、例えばＥＤＴＡやＫ_２ＥＤＴＡ、もしくはクエン酸ナトリウム、および／または抗グリコーシス添加剤）、および試料管が真空機能を備えているかどうかなどに関する情報を提供することができるキャップの色および／またはキャップのタイプを含むことがある。

【0004】

自動試験の改良は、バッチ準備、試料成分を分離するための試料の遠心分離、試料へのアクセスを容易にするためのキャップの取り外し（キャップ除去）、アリコート準備、ならびに溶血（Ｈ）、黄疸（Ｉ）、および／または脂肪血症（Ｌ）（本明細書では以後、「ＨＩＬ」と呼ぶ）、もしくは正常性（Ｎ）に関する事前スクリーニング、ならびに血餅、気泡、もしくは泡など他のアーチファクトについての事前スクリーニングなど、自動の分析前試料処理の対応する進歩を伴ってきた。そのような自動の分析前試料処理は、検査室自動システム（ＬＡＳ）の一部であり得る。いくつかの場合には、ＬＡＳは、試料管に含まれる試料を、分析前試料処理のために自動的に輸送し、さらに、試験用の臨床化学分析器および／またはアッセイ機器（本明細書では、個々におよび総称して「分析器」と呼ぶ）を含む分析ステーションに自動的に輸送する。試験は、試料に含まれる分析物または他の成分の濃度を決定するために読み取られる、および／または他の方法で操作される変化を生み出す反応を含む。

【0005】

ＬＡＳは、ラベルを付けられた試料管（例えばバーコードラベルを含む）に含まれる任意の数の異なる試料を一度に処理することができ、試料管は、様々なキャップのスタイル（形状）および色を含め、すべての異なるサイズおよび管アセンブリタイプのものでよく、これらが混ざり合っていることもある。ＬＡＳは、分析前処理操作のために試料管を自動的に輸送することができ、すべての分析前処理操作は、試料が実際に１つまたはそれ以上の分析器による臨床分析またはアッセイを受ける前に行われる。

【0006】

自動の分析前試料処理のいくつかの実施形態では、品質チェックモジュールは、試料を含む試料管を受け取り、ＨＩＬなどの干渉物質の存在について試料を事前スクリーニングすることができる。ＨＩＬに関する事前スクリーニングは、試料管および試料の１つまたはそれ以上のデジタル画像をキャプチャし、次いでこの画像データを処理して、Ｈ、Ｉ、および／またはＬが存在するかどうか、および場合により、存在する場合にはＨ、Ｉ、および／またはＬに関する指標（相対量）を決定することを含み、または試料が正常（Ｎ）であると決定することがある。試料中の干渉物質の存在は、場合によっては、後で分析器から取得される分析物または成分測定の試験結果に悪影響を及ぼすことがある。

【0007】

特定の装置では、試料容器および試料は、例えば人工知能（例えば、畳み込みニューラルネットワーク、ＣＮＮ）を使用することによって、コンピュータ支援のモデルベースのシステムなどを用いてデジタルで撮像および処理され、干渉物質（ＨＩＬまたはＮ）の有無を決定することができる。キャップのタイプおよび色を区別することもできる。撮像中、試料管（キャップを含む）および試料の画像を複数の視点からキャプチャすることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、そのような装置は、特定の条件下では、性能のばらつき、さらには撮像システムごとの性能のばらつきをもたらすことがある。したがって、そのような試料および／または試料容器を撮像するための改良された方法および装置が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の態様によれば、較正方法が提供される。較正方法は、各撮像デバイスに対して各ライトパネル上の撮像エリアを識別する工程と；各撮像デバイスについての各ライトパネルの撮像エリアの中心位置を決定する工程と；各撮像デバイスについての各ライトパネルの中心位置を使用して、撮像装置の最適な光学中心を決定する工程と；トラックに置かれたキャリアに管較正ツールを設置する工程と；管較正ツールの中心が撮像装置の最適な光学中心に最も近い位置になるようにキャリアをトラック上で移動させる工程と；管較正ツールの中心を使用して、バックライト較正に関する関心領域（ＲＯＩ）の中心を決定する工程とを含む。

【0010】

別の態様では、ライトパネル較正方法が提供される。ライトパネル較正方法は、関心領域に最も近い第１の側にあるライトパネルの複数の光要素への第１の駆動電流をオンにする工程と；関心領域での代表的な強度が事前設定値に達するまで、第１の側にある光源の複数の光要素への第１の駆動電流を調整する工程と；第１の側にある光源の複数の光要素に駆動電流がまだ駆動されている状態で、ＲＯＩの代表的な強度が第２の事前設定強度値に達するまで、第２の側にある光源の複数の光要素への駆動電流を調整する工程とを含む。

【0011】

本開示のさらなる他の態様、構成、および利点は、いくつかの例示的実施形態を示す以下の説明から容易に明らかになり得る。本発明は他の異なる実施形態も可能であり得て、本発明のいくつかの詳細は、すべて本開示の範囲から逸脱することなく様々な点で修正することができる。さらに、特定の利点が列挙されているが、様々な実施形態は、列挙された利点のすべてもしくは一部を含むことがあり、または１つも含まないこともある。本開示は、特許請求の範囲の範囲内に含まれるすべての修正形態、均等形態、および代替形態を網羅するためのものである。

【0012】

以下に述べる図面は、例示目的のものであり、必ずしも原寸に比例して描かれているわけではない。図面は、本発明の範囲をなんら限定することを意図するものではない。したがって、図面は本質的に例示とみなされるべきであり、限定とみなされるべきではない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】１つまたはそれ以上の実施形態による較正方法が使用される撮像装置を含む品質チェック装置の上面斜視概略図である。

【図2】分離された（例えば遠心分離された）試料を含む試料管の側面平面図である。

【図3】分離された（例えば遠心分離された）試料を含み、さらにゲルセパレータを含む試料容器の側面平面図である。

【図4A】１つまたはそれ以上の実施形態による、説明のために上部が取り除かれた、撮像装置と、撮像位置で特性評価予定の試料を含む試料管とを含む品質チェック装置の上面図である。

【図4B】１つまたはそれ以上の実施形態による、パネル化された光源と、キャリア内の撮像位置に設置された試料管とを含む、説明のためにハウジングが取り除かれた品質チェック装置の撮像装置の正面斜視図である。

【図4C】１つまたはそれ以上の実施形態による、キャリアの別の実施形態に取り付けられた管較正ツールの斜視図である。

【図4D】１つまたはそれ以上の実施形態による、段状構成を含む図４Ｃの管較正ツールの側面図である。

【図5A】１つまたはそれ以上の実施形態による、説明のためにハウジングが取り除かれた、機械的中心および最適な光学中心を示す品質チェック装置の撮像装置の上面概略図である。

【図5B】１つまたはそれ以上の実施形態による、ライトパネル１０４Ｂに位置し、画像の横方向の幾何学的中心にあり、垂直方向でパネルの高さにわたって延びる光学領域を含む、撮像デバイス１０６Ｂによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図5C】１つまたはそれ以上の実施形態による、ライトパネル１０４Ａに位置し、画像の横方向の幾何学的中心にあり、垂直方向でパネルの高さにわたって延びる光学領域を含む、撮像デバイス１０６Ａによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図5D】１つまたはそれ以上の実施形態による、ライトパネル１０４Ｃに位置し、画像の横方向の幾何学的中心にあり、垂直方向でパネルの高さにわたって延びる光学領域を含む、撮像デバイス１０６Ｃによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図5E】１つまたはそれ以上の実施形態による、ライトパネル１０４Ｂ上のＬＣＤマスクによって形成されたマスク領域を含み、画像の第２の光学領域（マスクされていない領域）を示す、撮像デバイス１０６Ｂによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図5F】１つまたはそれ以上の実施形態による、ライトパネル１０４Ｃ上のＬＣＤマスクによって形成されたマスク領域を含み、画像の第２の光学領域（マスクされていない領域）を示す、撮像デバイス１０６Ｃによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図5G】１つまたはそれ以上の実施形態による、ライトパネル１０４Ａ上のＬＣＤマスクによって形成されたマスク領域を含み、画像の第２の光学領域（マスクされていない領域）を示す、撮像デバイス１０６Ａによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図5H】１つまたはそれ以上の実施形態による、較正ツールが最適な光学中心のできるだけ近くに位置している、キャリアに受け取られた較正ツールを含む撮像デバイス１０６Ｂによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図5I】１つまたはそれ以上の実施形態による、較正ツールが最適な光学中心のできるだけ近くに位置している、キャリアに受け取られた較正ツールを含む撮像デバイス１０６Ｃによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図5J】１つまたはそれ以上の実施形態による、較正ツールが最適な光学中心のできるだけ近くに位置している、キャリアに受け取られた較正ツールを含む撮像デバイス１０６Ａによって撮影されたピクセル化画像を示す図である。

【図6】１つまたはそれ以上の実施形態による、撮像装置を較正するように適用された較正方法のフローチャートを示す図である。

【図7A】１つまたはそれ以上の実施形態による、ライトパネルを較正するように適用された較正方法のフローチャートを示す図である。

【図7B】図７Ｂは、１つまたはそれ以上の実施形態による、それぞれの側面に複数の光要素を含むライトパネルの概略正面図である。図７Ｂ’は、１つまたはそれ以上の実施形態による、ＬＣＤマスクを含むライトパネルの概略正面図である。

【図7C】１つまたはそれ以上の実施形態による、第１の側にある複数の光要素の照明後に撮像デバイス１０６Ｂによって撮影されたライトパネル１０４Ｂのピクセル化画像の正面図である。

【図7D】１つまたはそれ以上の実施形態による、第１の側および第２の側にある複数の光要素の照明後に撮像デバイス１０６Ｂによって撮影されたライトパネル１０４Ｂのピクセル化画像の正面図である。

【図8】１つまたはそれ以上の実施形態による、複数のオフセンタ関心領域（ＲＯＩ）（点線および一点鎖線のボックス）および中央ＲＯＩ（実線のボックス）の位置のピクセル化画像を示す図である。各ＲＯＩ内の数は、パーセンテージで表した、その平均強度を中央ＲＯＩの平均強度と比較した比である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

背景照明較正は、特に、試料容器に含まれる試料の液体（例えば血清または血漿部分）の色に基づいて溶血、黄疸、脂肪血症（ＨＩＬ）などの干渉物質の存在を検査するために、試料管品質チェックを達成するために使用される。本開示において、複数のスペクトルおよび複数の機械（例えば試料管品質チェック装置）にわたって実質的に一貫した照明を保証するために、試料管品質チェック装置内の撮像装置の背景照明較正を実行するための方法および装置が提供される。各ライトパネルの関心領域（ＲＯＩ）の中心を把握するためにセットアップごとに機械的中心が識別されるので、一貫した背景照明を実現することができる。これにより、この方法を使用して、このＲＯＩでの所定の強度値に達するように電流を調整して、複数のスペクトルおよび複数の機械にわたって実質的に一貫した背景照明を提供することができる。いくつかの実施形態は、各照光パネルに関するＲＯＩを推測するために機械的中心を見出す方法を提供する。他の実施形態では、側面照光ライトパネルへの駆動電流を調整する方法が提供される。

【0015】

複数の品質チェック装置（機械）にわたって一貫した照光により、流体の色分布に基づくＨＩＬ干渉物質スクリーニングなどの試料管品質チェック機能をより正確に行うことができる。これは、分析器での試験との関係など、ＨＩＬ試験のための時間およびリソースを節約するのに非常に役立つ。

【0016】

特に、本開示は、様々な光スペクトルを用いた照光を含むことができる試料管品質チェック装置での背景照明を較正する方法に関する。さらに、試料管品質チェック装置は、それぞれのバックライトパネルの２つの側面（例えば横方向側面）から照明される光要素（例えばＬＥＤ）を含むバックライトパネルを含む光源で試料管および試料管内の試料を照光することを含むことができる。取り得る代替解決策は、光度計を利用して輝度を手動で測定する、および／または分光計を使用して試料管の照明エリア（本明細書では以後、撮像位置）での色分布を手動で測定することができる。パネル較正中、背景照明源の駆動電流／電圧を調整することができる。場合により、センサの露出を調整することができる。

【0017】

いくつかの実施形態によれば、本開示は、一貫性のある正確な背景照明を保証するために、例えば試料管特性評価装置（例えば品質チェック装置）内での背景照明の較正を実行するためにセットアップおよび使用される方法および装置に関する。背景照明較正の改良により、例えば、試料でのＨＩＬＮ検出および／またはアーチファクト検出（気泡、泡、または血餅の検出）に関する区別機能を改良することができる。

【0018】

いくつかの実施形態では、本開示は、複数の試料管特性評価装置にわたって（例えば、複数の品質チェック装置または同様の機械にわたって）背景照明較正を実行するためにセットアップおよび使用される方法および装置に関する。背景照明とは、本明細書で使用するとき、試料管の後ろの１つまたはそれ以上の位置にある１つまたはそれ以上の照明源による試料管の後部／裏側の照明を意味し、ここで、撮像デバイスは試料管の前にある。例えば、いくつかの実施形態では、背景照明は、１つまたはそれ以上の照明デバイス（例えば１つまたはそれ以上のライトパネル）からの背景照光を含むことがあり、それらの照明デバイスは試料管の後ろにあり、すなわち、試料管は、光源と対応する撮像デバイスとの間にある。

【0019】

さらに、本開示の実施形態は、撮像装置の背面照明装置を較正するように構成された方法および装置を提供し、撮像装置は、試料管および試験管内の試料の１つまたはそれ以上の画像をキャプチャすることができ、１つまたはそれ以上のキャプチャされた画像を使用して、例えばＨＩＬＮおよび／またはアーチファクトの存在など、試料の１つまたはそれ以上の特徴を特性評価することができる。品質チェック装置では、検体の品質のチェックを利用して、試料に対して実施予定の１つまたはそれ以上の試験の妥当性を保証する。例えば、試料がＨ、Ｉ、および／またはＬを含む場合、エラーのフラグを立てることができ、試料を再抽出し、および／または干渉物質を改善するためにさらに処理することができる。したがって、背景照明の改良により、試料の特性評価を改良することができる。したがって、試料の異常が識別された場合、分析器に送られる前に試料を取り除くことができ、分析器のリソースを節約し、場合により、誤った結果をもたらす可能性のある試験を避けることができる。

【0020】

特に、本開示の実施形態は、適切に較正された１つまたはそれ以上の撮像デバイスから改良された画像データを提供するように構成された較正装置および較正方法を対象とする。さらなる実施形態では、１つまたはそれ以上の同様の撮像装置（例えば、実質的なクローン）の迅速な較正を可能にする方法および装置が提供される。

【0021】

次に、図２および３を参照すると、いくつかの実施形態では、本明細書で述べる試料２１２（検体）は、採血管などの試料管１０２に収集され、図示されるように分離後（例えば遠心分離を使用した分画後）に沈降血液部分２１２ＳＢと血清および血漿部分２１２ＳＰとを含むことがある。沈降血液部分２１２ＳＢ（「パックドセル部分」と呼ばれることもある）は、白血球、赤血球、血小板などの血液細胞から構成され、これらの血液細胞は凝集されて、血清または血漿部分２１２ＳＰから分離される。沈降血液部分２１２ＳＢは、一般に試料管１０２の底部に見られる。血清または血漿部分２１２ＳＰは、沈降血液部分２１２ＳＢの一部ではない血液の液体成分である。血清または血漿部分２１２ＳＰは、一般に沈降血液部分２１２ＳＢの上に見られる。血漿と血清は、主として凝固成分、主にフィブリノーゲンの含有量が異なる。血漿は、凝固していない液体であり、血清は、内因性の酵素または外因性の成分もしくは凝固剤の影響下で凝固されている血漿を表す。

【0022】

いくつかの試料管１０２では、小さなゲルセパレータ３１３（例えば図３に示されるようなプラグ）が使用され、これは、分画中に沈降血液部分２１２ＳＢと血清または血漿部分２１２ＳＰとの間に位置する。ゲルセパレータ３１３は、２つの部分どうしの混合を防止するためのバリアとして働き、従来の様式で分画前に試料管１０２に提供される。

【0023】

図１に、本開示による背景較正方法を使用することができる試料管品質チェック装置１００の一実施形態が示されている。図１は、複数の光源１０４Ａ～１０４Ｃ（例えばライトパネル）および複数の撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃを含む品質チェック装置１００内の光学撮像装置１０１の一例を示す。いくつかの作動方法では、ライトパネル１０４Ａ～１０４Ｃは、試料管１０２の裏側から試料管１０２を背面照明するために主に使用され、それにより、試料管１０２の前の各撮像デバイス（例えば、光検出器、電荷結合素子（ＣＣＤ）、デジタルカメラ、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサなど）がそれぞれ、試料管１０２内の試料２１２の流体特性を検査することができる。流体特性は、例えば、ＨＩＬＮ、試料２１２の１つもしくはそれ以上の成分の体積もしくは寸法、または試料２１２中のアーチファクト（例えば、血餅、気泡、泡）の存在でよい。前景照明（前面照光）とは対照的に、背景照明が本較正法の主題である。

【0024】

ＨＩＬ干渉物質事前スクリーニングなどの流体品質検査のために、バックライトパネルを構成する光源は、異なる干渉物質タイプが異なるスペクトルにわたって異なる挙動をする可能性があるので、様々なスペクトルを放出する発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用することができる。各品質チェック装置１００（例えば機械）は、撮像デバイス（例えばカメラやセンサなど）、バックライトパネル、および試料管トラックのわずかに異なるセットアップを有することがあるので、背景照明較正は、品質チェック装置１００内でおよび複数の他の品質チェック装置（他の機械）にわたって一貫した観察を保証するために、これらのばらつきのいくらかまたはすべてを考慮に入れるべきである。

【0025】

このために、背景較正方法の第１の態様によれば、複数の段階で背景照明を行うことが提案されている：
（１）光学中心の位置特定、
（２）機械的中心の位置特定、および
（３）ＬＥＤ調整。

【0026】

その後、ＬＥＤヘルスチェックが行われる。ＬＥＤヘルスチェックは、ライトパネルでの１つまたはそれ以上の他の領域（複数の他の領域であり得る）の局所強度を調べ、これらの局所強度値を関心領域（ＲＯＩ）の事前設定された強度値と比較することを含むことがある。他の領域のそのようなヘルスチェックは、１つまたはそれ以上の領域に不具合があり得る時を決定することができる。単一の品質チェック装置１００に関する、特に複数の撮像品質チェック装置（品質チェック装置１００と同様の）にわたる一貫した背景照光を可能にすることにより、適切であり一貫した性能および試料特性評価を保証することができる。ヘルスチェックをさらに実施することで、場合により、バックライトパネルおよび／または撮像デバイスの欠陥領域を識別することができることがある。

【0027】

図１に示されるように、ライトパネル１０４Ａ～１０４Ｃおよび撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃは、１つまたはそれ以上の異なる横方向の視点（例えば、図示されているように３つの視点１、２、および３）から、試料容器１０２および試料容器１０２内の試料２１２の横方向２Ｄ画像を提供するように配置することができる。より多数またはより少数の視点を使用することもできる。試料特性評価のための画像キャプチャ中、試料容器１０２および試料２１２は、バックライト照明され、すなわち試料容器１０２および試料２１２の後ろから照明される。例えば、背景照光は、ライトパネル１０４Ａ（例えばライトパネル）によって撮像デバイス１０６Ａに対して、ライトパネル１０４Ｂ（例えばライトパネル）によって撮像デバイス１０６Ｂに対して、およびライトパネル１０４Ｃ（例えばライトパネル）によって撮像デバイス１０６Ｃに対して提供される。光源１０４Ａ～１０４Ｃ（例えばライトパネル）を用いたバックライティングは、撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃによって撮影された画像の高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像処理およびその処理と組み合わせることができる。任意の適切な特性評価方法を使用して、試料２１２を定量化および特性評価することができ、特性評価は、画像窓内の様々な空間位置での試料２１２を通る光透過の強度の定量化を含む。撮像窓は、血清または血漿部分２１２ＳＰ、沈降血液部分１２１２ＳＢ、またはゲルセパレータ３１３（図２～３を参照）など、特性評価することを望まれる部分の画像をキャプチャするのに十分な大きさにすべきである。

【0028】

いくつかの実施形態では、特性評価方法および装置を使用して、血清または血漿部分２１２ＳＰおよび／または沈降血液部分２１２ＳＢ、および／またはゲルセパレータ３１３の界面境界の位置、ならびにこれらの成分の体積および／または深さを、背景照明と共に画像処理（例えばＨＤＲ画像処理）を使用して高精度で決定することができる。簡潔には、１つまたはそれ以上の視点（例えば視点１～３）に関する照明された２Ｄ画像データセットを使用して、試料２１２を特性評価することができる。特に、光源１０４Ａ～１０４Ｃを用いた背景照光で得られた２Ｄ画像データセットを使用して、溶血（Ｈ）、黄疸（Ｉ）、および／または脂肪血症（Ｌ）（本明細書では以後「ＨＩＬ」）などの干渉物質が試料中に存在するかどうか、または試料が正常（Ｎ）であるかどうか、または試料中のアーチファクト（例えば血餅、気泡、泡など）の存在など、試料２１２に関する情報を決定することもできる。

【0029】

再び図１を参照すると、１つまたはそれ以上の実施形態では、品質チェックモジュール１００は、ＬＡＳの一部として提供される。ＬＡＳはトラック１０８（一部のみ図示）を含むことができ、トラック１０８は、１つまたはそれ以上の分析器（図示せず）に、およびトラック１０８上のまたはトラック１０８に沿った任意の適切な位置に提供される品質チェックモジュール１００に試料容器１０２を輸送するように機能する。例えば、品質チェックモジュール１００は、分析器に隣接する、もしくはその一部の装填ステーションに、またはトラック１０８に沿った他の場所に位置され、試料２１２および試料容器１０２を事前スクリーニングおよび特性評価することができる。特定の実施形態では、特性評価は、トラック１０８に沿って可動なキャリア１２２に試料容器１０２が置かれた状態で行うことができる。しかし、明確にするために、背景照光を含む品質チェックモジュール１００はトラック１０８に含まれないことがあり、試料２１２を含む試料容器１０２は、例えば手動でまたはロボットのアクションによって品質チェックモジュール１００に装填および装填解除される。例えば、ロボットは、試料容器を装填ステーションから装填解除し、試料容器を遠心分離し、装填ステーションまたはトラック１０８の次の品質チェックモジュールのホルダに試料容器を配置し、次いで、撮像して事前スクリーニングを達成した後、試料容器１０２をトラック１０８上のキャリアに配置することがある。

【0030】

いくつかの実施形態では、特性評価は、複数の露光（例えば露光時間）で背景照明を用いて複数の画像をキャプチャすることを含む（例えばＨＤＲ画像処理の）データ処理を含むことがある。画像処理は、異なる公称波長を有する複数の異なるスペクトルを使用することを含むことがある。複数の画像は、複数の視点１～３に関して撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃを使用して、場合により複数の視点１～３それぞれに関して複数の異なるスペクトルを使用する背面照明を用いて取得することができる。

【0031】

画像は、各視点１～３に関して（例えばライトパネルを使用する）パネル照明を使用して生成される。背景照明用のスペクトル光源は、赤色（Ｒ）光源、緑色（Ｇ）光源、および青色（Ｂ）光源を含むことがある。場合により、白色光（Ｗ）、近赤外（ＮＩＲ）、または赤外（ＩＲ）光源も使用される。各スペクトルに関する複数の露光時間での画像が、品質チェックモジュール１００によって取得される。例えば、各スペクトル（または波長範囲）で、異なる露光時間で４～８枚の画像が取得される。次いで、これらの複数の画像をコンピュータ１４３によってさらに処理して、試料の特性評価結果を生成することができる。任意の適切なセグメンテーションおよび／または特性評価方法を使用することができる。

【0032】

画像処理の一部として、画像強度を適切に調整するために較正が実行され、背景照光が、各画像キャプチャデバイス１０６Ａ～１０６Ｃについて、照明に使用される光の各スペクトル（例えばＲ、Ｇ、Ｂなど）に関して適切な強度であることを保証する。品質チェックモジュール１００の撮像装置１０１の較正方法のさらなる詳細を、本明細書で図１～８を参照してさらに述べる。

【0033】

通常、自動処理予定の試料２１２（図２および３）は試料容器１０２内に提供され、試料容器１０２は、キャップ２１４を被せられていることがある。キャップ２１４は、異なる形状および／または色（例えば、赤、ロイヤルブルー、ライトブルー、ダークグリーン、ライトグリーン、黒、灰色、黄褐色、橙色、もしくは黄色、または色の組合せ）を有することがあり、試料容器１０２が何の試験に使用されるか、試料容器１０２に含まれる添加剤のタイプ、検体が真空状態であるかどうかなどについて意味を有することがある。他の色を使用することもできる。一態様によれば、キャップ２１４を撮像して、キャップ２１４に関する情報を特性評価し、それを使用して試験注文とのクロスチェックを実施し、注文された試験に正しい試料管１０２が使用されたかを検証することができることが望ましいことがある。例えば、いくつかの実施形態では、背景照光を使用して、キャップ２１４の不透明度を撮像することができる。

【0034】

試料容器１０２はそれぞれ、機械可読であり得るバーコード、アルファベット、数字、英数字、またはそれらの組合せなどの識別情報２１８ｉ（すなわち印）を備える。識別情報２１８ｉは、検査室情報システム（ＬＩＳ）１４７によって、例えば患者の識別、および試料２１２に対して実施予定の試験、または検査室情報システム（ＬＩＳ）からの他の情報を示すことがあり、またはそのような情報に相関されることがある。そのような識別情報２１８ｉは、一般に、試料容器１０２に接着された、または他の方法で試料容器１０２の側面に提供されたラベル２１８に提供される。ラベル２１８は、一般に、試料容器１０２の全周にわたって、または試料容器１０２の全高に沿っては延びていない。いくつかの実施形態では、複数のラベル２１８が接着され、互いにわずかに重なることがある。したがって、ラベル２１８は、試料２１２の一部を見えなくすることがあるが、試料２１２の他の部分は、１つまたはそれ以上の視点１～３から依然として見ることができる。特性評価方法および品質チェックモジュール１００の１つまたはそれ以上の実施形態は、複数の視点（例えば視点１、２、および３）から試料２１２を撮像することによって、試料容器１０２の望ましくない回転を伴わずに試料２１２の特性評価を可能にすることができる。他の数の複数の視点を使用することもできる。

【0035】

図２および３に最も良く示されているように、試料２１２は、管２１５内に含まれる血清または血漿部分２１２ＳＰおよび沈降血液部分２１２ＳＢを含むことがある。空気２１６が血清または血漿部分２１２ＳＰの上に提供され、空気２１６と血清または血漿部分２１２ＳＰとの境界線は、液体－空気界面（ＬＡ）として定義される。血清または血漿部分２１２ＳＰと沈降血液部分２１２ＳＢとの境界線は、本明細書では血清－血液界面（ＳＢ）として定義され、図２に示されている。空気２１６とキャップ２１４との界面は、本明細書では管－キャップ界面（ＴＣ）と呼ばれる。血清または血漿部分２１２ＳＰの高さは（ＨＳＰ）であり、血清または血漿部分２１２ＳＰの上部から、沈降血液部分２１２ＳＢの上部までの高さとして定義される。沈降血液部分２１２ＳＢの高さは（ＨＳＢ）であり、沈降血液部分２１２ＳＢの底部から、図２のＳＢでの沈降血液部分２１２ＳＢの上部までの高さとして定義される。図２でのＨＴＯＴは、試料２１２の全高であり、ＨＴＯＴ＝ＨＳＰ＋ＨＳＢである。

【0036】

ゲルセパレータ３１３が使用される場合（図３参照）、血清または血漿部分２１２ＳＰの高さは（ＨＳＰ）であり、ＬＡでの血清または血漿部分２１２ＳＰの上部からＳＧでのゲルセパレータ３１３の上部までの高さとして定義される。沈降血液部分２１２ＳＢの高さは（ＨＳＢ）であり、沈降血液部分２１２ＳＢの底部から、図３のＢＧでのゲルセパレータ３１３の底部までの高さとして定義される。図３でのＨＴＯＴは、試料２１２の全高であり、ＨＴＯＴ＝ＨＳＰ＋ＨＳＢ＋（ゲルセパレータ３１３の高さ）として定義される。

【0037】

いずれの場合も、試料容器１０２の壁厚はＴｗ、外幅はＷ、内幅はＷｉである。管の高さ（ＨＴ）は、本明細書では、管２１５の最下端部からキャップ２１４の底部までの高さとして定義される。前景照明および／または背景照明を使用する特性評価方法を使用して、これらの幾何学的属性の任意のものを決定することができる。

【0038】

上で論じたように、キャリア１２２は、図１および４Ａ～４Ｂで示されるように、試料容器１０２をトラック１０８に沿って移動させ、品質チェック装置１００での撮像位置１０９で停止させることができる。キャリア１２２は、トラック１０８は可動である場合、トラック１０８で単一の試料容器１０２を搬送するように構成された受動的な非電動パックであってもよく、またはキャリア１２２は自動化されて、トラック１０８を移動して撮像位置１０９などの事前にプログラムされた位置で停止するようにプログラムされた搭載型駆動モータを含んでもよい。いずれの場合も、キャリア１２２は、例えば１つの視点から（図４Ｂ）または複数の視点１～３から（例えば図１および４Ａ）容易に撮像することができるように試料容器１０２を直立した向きに保持するように構成されたホルダを含むことがある。ホルダは、試料容器１０２をキャリア１２２内で支持して固定することができるが、それらのいくつかは、横方向に可動または可撓性であり、受け取られる試料容器１０２の様々なサイズ（幅）に対応することができる複数のフィンガもしくは板ばね、それらの組合せ、または他の適切なメカニズムを含むことがある。

【0039】

品質チェック装置１００は、適切なメモリと、様々な自動装置構成要素を作動するための適切な調整電子回路、ドライバ、およびソフトウェアとを有するマイクロプロセッサベースの中央処理装置（ＣＰＵ）であり得るコンピュータ１４３によって制御される。コンピュータ１４３は、品質チェック装置１００の動作、ならびに本明細書で述べる特性評価、処理、照明、および撮像を制御することができる。

【0040】

試料２１２の事前スクリーニングは、血清または血漿部分２１２ＳＰおよび／または沈降血液部分２１２ＳＢの相対量、および／またはそれらの比の正確な定量化も可能にする。さらに、事前スクリーニングは、ＴＣ、ＬＡ、ＳＢ、ＳＧ、および／またはＢＧ、および／または試料容器１０２の最下部の物理的な垂直位置を決定することができる。定量化は、注文された試験を実施するために十分な量の血清または血漿部分２１２ＳＰが利用可能でない場合には、試料２１２が１つまたはそれ以上の分析器に進むのを止めることができることを保証する。このようにして、起こり得る空気の吸引を回避することによって不正確な試験結果をなくすことができる。ＬＡおよびＳＢまたはＳＧの物理的位置を正確に定量化できることで、空気を吸引する可能性を最小限に抑えるだけでなく、沈降血液部分２１２ＳＢまたはゲルセパレータ３１３（存在する場合）を吸引する可能性も最小限に抑えることができる。したがって、分析器用にまたはアリコートステーションで血清または血漿部分２１２ＳＰを吸引するために使用される試料吸引ピペットの詰まりおよび汚染を回避するまたは最小限に抑えることができる。

【0041】

図１および４Ａを参照して、スペクトル切り替え可能な光源を含むことがあるライトパネルアセンブリとして具現化された光源１０４Ａ～１０４Ｃを含む品質チェック装置１００の第１の実施形態を図示して述べる。品質チェック装置１００によって取得された画像は、例えば、正確な吸引ピペットの位置決め、注文された試験に十分な量（例えば体積または高さＨＳＰ）の血清または血漿部分２１２ＳＰが利用可能であるという決定、および／またはＨ、Ｉ、および／またはＬ、またはＮ（本明細書では以後、ＨＩＬＮ）の識別を可能にすることがある。したがって、品質チェックモジュール１００の使用は、ピペットの詰まり、ピペットによる空気の吸引を回避し、および／または受け入れられないレベルのＨＩＬを識別する助けとなり得て、貴重な分析器リソースが無駄にならず、試験結果の信頼性を向上させることができる。

【0042】

次に図４Ａを参照すると、品質チェック装置１００の一実施形態が示されている。品質チェック装置１００は、複数の横方向の視点（例えば視点１～３）から、撮像位置１０９でデジタル画像（すなわちピクセル化画像）をキャプチャするように構成された撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃを含むことがある。撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃは、デジタルカメラ、電荷結合素子（ＣＣＤ）、光検出器のアレイ、ＣＭＯＳセンサなど、任意の適切なタイプのデジタル撮像デバイスでよい。撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃは、少なくとも血清または血漿部分２１２ＳＰ、ならびにいくつかの実施形態では沈降血液部分２１２ＳＢおよびキャップ２１４の画像をキャプチャするために、任意の適切な画像サイズを有するデジタル画像（ピクセルを含むピクセル化画像）を撮影することが可能であり得る。他の画像サイズを使用することもできる。

【0043】

撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃは、予想される試料容器１０２の位置を含む撮像位置１０９でのビューウィンドウの近傍に提供され、ビューウィンドウをキャプチャするように訓練または合焦される。いくつかの実施形態では、例えばトラック１０８上で停止することにより、またはロボット（図示せず）によって撮像位置１０９に配置されることにより、試料容器１０２が撮像位置１０９に配置または停止され、試料容器１０２は、ほぼビューウィンドウの中央に位置される。

【0044】

図１および４Ａを再び参照すると、品質チェック装置１００は、スペクトル切り替え可能な照光（望みに応じてバックライティング）の提供を可能にするために、図示されるようにライトパネルアセンブリによって提供されるスペクトル切り替え可能な光源１０４Ａ～１０４Ｄを含むことがある。スペクトル切り替え可能な光源１０４Ａ～１０４Ｃは、少なくとも２つの光スペクトル間、およびいくつかの実施形態では３つ以上の異なる光スペクトル間でスペクトル切り替え可能であり得る。光源１０４Ａ～１０４Ｃは、例えば米国特許出願公開第２０１８／０３７２６４８号で述べられているように構成することができる。

【0045】

光源１０４Ａ～１０４Ｄは、切り替え可能なマルチスペクトル照明を提供することができる。例えば、図４Ａに示される一実施形態では、光源１０４Ａは、照光要素４４５のアレイを有するライトパネルでよい。図４Ａでの他のパネルは、図４Ｂと同様に構成することができる。各ライトパネル（例えば光源１０４Ａ～１０４Ｃ）は、複数の独立して切り替え可能な照光要素４４５を含むことがあり、または照光要素４４５は、異なる発光スペクトルを有するＬＥＤなど、グループで切り替え可能であり得る。照光要素４４５（ＬＥＤ）は、図４Ｂおよび７Ｂに示されるように、パネルのそれぞれの側面に沿って配置される。照光要素４４５の切り替えは、適切な電源および電流ドライバ（７４４、図７Ｂ）と結合されたコンピュータ１４３上で動作可能なソフトウェアによって達成される。したがって、ライトパネル１０４Ａ～１０４Ｃは、一回での照明のために照光要素のいくつかのみを選択することによって、異なる公称波長を有する複数の異なるスペクトルで照明される。

【0046】

例えば、ＬＥＤは、異なる公称波長で光スペクトルを放出する赤色ＬＥＤ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ（Ｇ）、および青色ＬＥＤ（Ｂ）など異なる色のＬＥＤを含むことがある。ライトパネルアセンブリは、例えば６３４ｎｍ±３５ｎｍでの赤色光、５３７ｎｍ±３５ｎｍでの緑色光、および４５５ｎｍ±３５ｎｍでの青色光を放出することができる。特に、ライトアレイは、ライトアレイの高さに沿って反復パターンで配置されるＲ、Ｇ、およびＢのＬＥＤのクラスタを含むことがある。同じ色のＬＥＤはそれぞれ、一度に点灯されることがある。例えば、各赤色ＬＥＤを同時にオンにして、ライトパネルアセンブリから赤色照明を提供して、撮像中に撮像位置１０９にある試料容器１０２および試料２１２を背面照明することができる。同様に、各緑色ＬＥＤを同時にオンにして、撮像中に撮像位置１０９の緑色照明を提供することもできる。同様に、各青色ＬＥＤを同時にオンにして、撮像中に撮像位置１０９で青色照明を提供することもできる。

【0047】

Ｒ、Ｇ、およびＢは単なる例にすぎず、他の波長の光要素４４５が使用されることもあり、例えば、特定のタイプの背景および／または前景光撮像には、白色光要素（例えば約４００ｎｍ～約７００ｎｍの波長範囲）が選択されることがあることを理解されたい。他の実施形態では、ＵＶ（約１０ｎｍ～約４００ｎｍの波長範囲）、近赤外（ＮＩＲ、約７００ｎｍ～約１２５０ｎｍの波長範囲）、または赤外（ＩＲ、約１２５０ｎｍ～約２５００ｎｍの波長範囲）が含まれることがあり、特定のタイプの撮像の時にオンに切り替えられる。複数のパネルおよび視点が使用されるとき、各カラー画像はそれぞれ、その特定の撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃのための背面照明のみが照明された状態で個別に撮影される。

【0048】

較正方法
次に図５Ａを参照すると、品質チェック装置１００の撮像装置１０１での様々な撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃおよび光源１０４Ａ～１０４Ｃの概略図が示されている。また、試料管１０２を搬送するキャリア１２２（図１）が移動するトラック１０８の中心線１０８ＣＬも示されている。

【0049】

図６も参照すると、第１の段階で、較正方法６００は、撮像装置１０１の光源１０４Ａ～１０４Ｃでの光学中心位置を位置特定するように動作し、次いでこの光学中心位置を使用して、試料管１０２および試料管１０２内に受け取られた試料２１２のバックライティングおよび特性評価のための最適な照光を受けることができる試料品質チェック装置１００の撮像装置１０１内の関心領域（ＲＯＩ）を定義することができる。これは、まず、撮像装置１０１の最適な光学中心５２５を位置特定することによって行うことができる。この位置特定は、撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃの各センサ１０６ＳＡ～１０６ＳＣのセンサ光学中心を、それぞれの光源１０４Ａ～１０４Ｃの対応する各投影中心５１１Ａ～５１１Ｃにつなぐことを含むことができる。投影中心５１１Ａ～５１１Ｃは、各センサ光学中心からそれぞれの光源１０４Ａ～１０４Ｃへの垂直投影により得られる位置である。したがって、投影中心５１１Ａ～５１１Ｃは、特に光源１０４Ｂ、１０４Ｃに関して、それぞれの光源１０４Ａ～１０４Ｃの物理的中心からずらされる。最適な光学中心５２５は、図５Ａに示されるように、これらの３本の線５１３Ａ～５１３Ｃの交点に最も近い点に位置する。機械的中心５３５は、最適な光学中心５２５からずれた位置にあり、トラック１０８の中心線１０８ＣＬに沿った位置である。

【0050】

最適な光学中心５２５を位置特定するために、まず、各バックライトパネル１０４Ａ～１０４Ｃの中心線（物理的な垂直中心線）を検出する。物理的中心は、図５Ｂ～５Ｄに示されている。直接面している撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃによって観察される３つの光源１０４Ａ～１０４Ｃが図５Ｂ～５Ｄに示されており、ここで、各画像内の長方形は、試料管１０２を背面照明するための予想される撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃである光学領域を示す。図５Ｂ～５Ｄは、それぞれの撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃからの（それらによって撮影された）画像５３７Ａ～５３７Ｃを示し、それぞれの光源１０４Ａ～１０４Ｃ（ライトパネル）の向きを示し、撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃが画像５３７Ａ～５３７Ｃ内に位置されて示されている。識別された撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃは、任意の幅の窓であるが、横方向で、各画像５３７Ｂおよび５３７Ｃの中心位置（×印５４１Ａ～５４１Ｃによって識別される）に中心合わせされている。見て分かるように、ライトパネル（照光されたエリア）は、画像５３７Ａ～５３７Ｃに中心合わせされていない。×印５４１Ａ～５４１Ｃは、各画像５３８Ａ～５３８Ｃそれぞれの幅の中央にある水平位置を有するものとして示されている。×印５４１Ａ～５４１Ｃの垂直位置は、それぞれの光源１０４Ａ～１０４Ｃのほぼ垂直中心として示されている。したがって、ブロック６０２で、各撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃに関して撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃが識別される。撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃは、例えば試料管１０２の予想される幅を収容するのに十分な幅にすることができ、光源１０４Ａ～１０４Ｃの照明されるパネルエリアをほぼ上から下までほぼ覆うのに十分な高さおよび十分な低さまで延びることができる。複数の異なる幅の試料管１０２が撮像される場合、撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃは、最も幅の広い管を収容するのに十分な幅にすることができる。

【0051】

次に、ブロック６０４で、各光源１０４Ａ～１０４Ｃのマスクされていない撮像エリア５３９Ａ～５３９Ｃの中心位置５４４Ａ～５４４Ｃが決定される。例えば、ＬＤＣマスク層は、各光源１０４Ａ～１０４Ｃに重ね合わされる。これは、各光源１０４Ａ～１０４Ｃの前でＬＣＤマスク７５５を使用することによって行うことができる。ＬＣＤマスク７５５のマスクされた部分は、図７Ｂ’にハッチングで示されている。光源１０４Ｂおよび光源１０４Ｃが光源１０４Ａに比べて撮像位置１０９の機械的中心５３５からさらに離れている図１および４Ａに示されるような一実施形態におけるライトパネルのセットアップを仮定すると、同等の照明を提供するために光源１０４Ｂおよび光源１０４Ｃを光源１０４Ａよりも大きくすることができる。

【0052】

光源１０４Ａ～１０４Ｃの前の予想されるマスクされない撮像エリア５３９Ａ～５３９Ｃを除くすべての光を例えばＬＣＤマスク７５５を用いてマスク除去することにより、各光源１０４Ａ～１０４Ｃの中心位置５４４Ａ～５４４Ｃは、検索窓５４０Ａ～５４０Ｃ内の中央セグメントの境界を位置特定することによって光学的に位置特定することができる。検索窓５４０Ａ～５４０Ｃの水平方向サイズは、光源１０４Ａ～１０４Ｃの横方向の幅によって決定される。検索窓５４０Ａ～５４０Ｃの垂直方向サイズは、１００ピクセルなどの固定サイズの使用、または撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃの高さの１／４などにより、経験的に事前に決定することができる。検索窓５４０Ａ～５４０Ｃは、それぞれの画像キャプチャデバイス１０６Ａ～１０６Ｃから見たとき、それぞれの光源１０４Ａ～１０４Ｃの照明された照光エリアに基づいて、垂直方向でそれぞれの光源１０４Ａ～１０４Ｃの垂直中心に位置される。

【0053】

図５Ｅ～５Ｇに示されるように、方法６００は、まず、図５Ｂ～５Ｄに見られるように光源１０４Ａ～１０４Ｃのサイズ（幅）に従って検索窓５４０Ａ～５４０Ｃ（境界ボックス）を定義する。検索窓５４０Ａ～５４０Ｃ内で、撮像エリア５３９Ａ～５３９Ｃの境界は、検索窓５４０Ａ～５４０Ｃ内で垂直に延びる垂直線で示されて容易に位置特定することができ、それに応じて、各光源１０４Ａ～１０４Ｃの検索窓５４０Ａ～５４０Ｃ内に位置する撮像エリア内の正確な中心位置（×印５４４Ａ～５４４Ｃとして描かれる）を導出することができる。撮像装置１０１での撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃが較正されており、任意の２つの撮像デバイス間の相対的な姿勢が分かっていると仮定すると、三角測量アルゴリズムを使用して、３Ｄ空間内で最適な光学中心５２５を見つけることができる。

【0054】

したがって、ブロック６０６で、撮像装置１０１の最適な光学中心５２５は、各撮像デバイス１０４Ａ～１０４ＣのＬＣＤマスクの中心位置５４４Ａ～５４４Ｃ、およびセンサ１０６ＳＡ～１０６ＳＣの中心を使用して決定される。代替として、ＬＣＤマスク層を使用しないセットアップでは、最適な光学中心５２５は、撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃの中心位置５４１Ａ～５４１Ｃから直接決定される。照明されたパネル領域と画像中心とにより、撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃ、したがって撮像エリア５３８Ａ～５３８Ｃの中心位置５４１Ａ～５４１Ｃを決定する。次いで、三角測量アルゴリズムを適用して、３Ｄ空間内で最適な光学中心５２５を導出することができる。

【0055】

機械的中心の位置特定
背面照明のために試料管１０２を配置するには、最適な光学中心５２５が好ましい位置であるが、機械的制限により、その点に試料管１０２を配置することが物理的に実現可能でないこともある。したがって、機械的中心の位置特定に関する目標は、最適な光学中心５２５に最も近い、試料管１０２を配置することができるトラック１０８に沿った空間内の位置を見出すことである。このために、本方法は、キャリア１２２に設置された管較正ツール４５０（図４Ｃ～４Ｄ）を使用することができる。管較正ツール４５０は、図４Ｃに示される機械的位置でキャリア１２２のレセプタクル４２２Ｒに受け入れることができる管状部材を含むことができる。キャリア１２２のレセプタクル４２２Ｒは、支持体４２２Ｓによって形成することができる。より多数またはより少数の支持体を使用することもできる。したがって、ブロック６０８で、トラック１０８に置かれたキャリア１２２に管較正ツール４５０が設置される。

【0056】

管較正ツール４５０は、任意の適切な方法によってトラック１０８に沿って移動するキャリア１２２に配置され、方法６００に従った較正は、中心点４４２（特性評価のための管１０２の中心線上の物理的な３Ｄ中心）の位置を正確に較正する。管較正ツール４５０は、米国特許出願公開第２０１８／０３７２６４８号に示されているキャリアと同様のキャリア１２２のレセプタクル４２２Ｒに置くことができる。他の適切なキャリアを使用することもできる。管較正ツール４５０は、図４Ｄに示されるような段差４２６を含むことができる。この段差４２６およびより小さな寸法の部分４２７を使用して、図５Ｈ～５Ｊに示されるように、画像に対する管較正ツール４５０の中心点４４２を位置特定することができる。各視点１、２、３に関する中心点５４２Ａ～５４２Ｃは、段差４２６の平面と、より小さな寸法の部分４２７の横方向中心線との交点である。

【0057】

中心検出ルーチンによって、図５Ｈ～５Ｊに示されるように各画像５０４Ａ’～５０４Ｂ’において各視点１、２、３からツール中心５４２Ａ～５４２Ｃを検出することによって、ツール中心点５４２Ａ～５４２Ｃを位置特定することができ、三角測量アルゴリズムを使用してツールの３Ｄ中心点４４２を決定することができる。次いで、方法６００は、現在の機械的中心位置を最適な光学中心５２５と比較し、管較正ツール４５０の中心点５４２Ａ～５４２Ｃが最適な光学中心に最も近い位置に達するまで、トラック１０８に沿ってキャリア１２２の位置を調整する。これは、数回の反復を必要とすることがある。この最終位置での管較正ツール４５０の中心点５４２Ａ～５４２Ｃは、機械的中心５３５とみなされる。

【0058】

機械的中心５３５を識別すると、各撮像デバイス１０４Ａ～１０４Ｃからその対応するバックライトパネル１０４Ａ～１０４Ｃに中心を逆投影し、機械的中心５３５に試料管１０２を配置して固定サイズ領域を有する関心領域（ＲＯＩ）７４７をそれに応じて定義するときに、照光中心を試料管１０２の真後ろにすることができる。

【0059】

したがって、ブロック６１０で、管較正ツール４５０の中心（例えば、より小さな寸法の部分４２７の中心）が撮像装置１０１の最適な光学中心５２５に最も近い位置になるように、キャリア１２２がトラック１０８上を移動され、最適な光学中心５２５は、最適な光学中心５２５を中心とする図５Ｈ～５Ｊに示される長方形のボックスによって表される。したがって、管較正ツール４５０の中心点４４２は、各撮像デバイス１０６Ａ～１０６Ｃの各視点１～３でのバックライト較正に関する関心領域（ＲＯＩ）７４７（例えば図７Ｂ）の中心位置を決定するために使用される。したがって、ブロック６１２で、バックライト較正に関する関心領域（ＲＯＩ）７４７（例えば図７Ｂ）が決定される。ＲＯＩ７４７は、試料管１０２または検体２１２で特性評価されるエリアに関連するサイズになるように選択することができる。例えば、ＲＯＩ７４７は、予想される血清または血漿部分２１２ＳＰのサイズまたはそれよりもわずかに大きいサイズとなるように選択することができる。関心領域ＲＯＩ７４７が選択されると、ブロック６１４でＲＯＩ７４７を較正することができる。上記の手順は、ブロック６１６ですべての視点１～３について繰り返すことができる。ライトパネル１０４Ａ～１０４Ｃにおいて方法６００で識別された関心領域（ＲＯＩ）を較正するための１つの適切な較正方法７００を以下に述べる。

【0060】

ＬＥＤ調整
デバイス（例えば品質チェックモジュール１００の撮像装置１０１）の目標の用途の場合、パネル照明が均一である／さらには所定の照明強度であることが望ましい。パネルの照明強度は、主に、ＬＥＤストリップに含まれることがあるそれぞれのＬＥＤを駆動するために使用される駆動電流に依存する。駆動電流は既知であるが、同様に強度に影響を与えるいくつかの未知の因子がある。例えば：
－個々のＬＥＤ効率（放射束対電流）
－ＬＥＤ対光ガイドの光結合損失、例えば機械的公差および表面品質
－光ガイド材料組成の公差

【0061】

これらの未知の因子により、駆動電流は、再現可能な照明強度を実現するためにすぐに再現することはできない；そうではなく、図７を参照して以下の較正方法７００において以下に述べるように較正される。

【0062】

光源（例えば、光源１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ）の関心領域（ＲＯＩ）７４７での照明均一性は、主に、それぞれの照光源１０４Ａ～１０４Ｃのそれぞれの側（例えば、第１の横方向側面７４６および第２の横方向側面７４８）での複数の光要素４４５（例えばＬＥＤのストリップとして配置される。図４Ｂおよび７Ｂを参照）にわたる照明パワーの分布に依存する。ＲＯＩ７４７、したがって複数の光要素４４５（例えばライトストリップ）からの距離は、上で論じた機械的中心位置の較正に応じて変化し得るので、本較正方法７００は、それぞれの光源１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃを対向する撮像デバイス１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃによって観察しながら、複数の光要素４４５それぞれへの駆動電流を、それらのライトパネル（例えば、光源１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ）に関して２段階で調整するように作動する。

【0063】

方法７００によれば、ブロック７０２で、まず、例えばＲＯＩ７４７により近い第１の側（例えば第１の横方向側面７４６）に位置する複数の光要素４４５（例えばＬＥＤストリップに配置される）がオンにされる。

【0064】

次に、ブロック７０４で、ＲＯＩ７４７での代表的な強度Ｉｒ（例えば第１の平均強度）が第１の事前設定強度値Ｉｐ１（例えば、デジタル画像において、０～２５６のグレースケール範囲内で１００）に達するまで、第１の側７４６に関する光要素４４５（例えばＬＥＤ）への駆動電流Ｃｓ１が調整される。次に、方法７００は、第１の側７４６にある光要素４４５にライン４５０Ｒで流れる駆動電流Ｃｓ１を実質的に事前設定強度値Ｉｐに保ち、ブロック７０６で、ＲＯＩ７４７の代表的な強度（例えば平均強度）が第２の事前設定強度値（例えば、デジタル画像において０～２５６のグレースケール範囲内で１８０）に達するまで、第２の側７４８にある光要素４４５（例えば、ストリップまたはアレイに配置されるＬＥＤ）へのライン４５０Ｌでの駆動電流Ｃｓ２を調整する。

【0065】

平均強度が第１の事前設定強度レベル（例えば、０～２５６のグレースケール範囲の範囲のうち１００）に達するまでＲＯＩ７４７（境界ボックス参照）に近づける複数の光要素（ＬＥＤストリップ）の第１の較正において、光要素（ＬＥＤ）調整の例のピクセル化画像（写真）が示され、次いで、図７Ｄに示されるように、代表的な強度Ｉｒ（例えば平均強度）が第２の事前設定された強度値Ｉｐ２に達するまで、ＲＯＩ７４７から離れた光要素（ＬＥＤストリップ）の駆動電流が調整され、第２の事前設定された強度値Ｉｐ２は、背面照明に関して十分な期待値である（例えば、０～２５６のグレースケール範囲のうち１８０）。

【0066】

ＲＯＩの中心が両側からほぼ等しい距離にあるパネル（例えば光源１０４Ａ）の場合、光要素４４５（ＬＥＤ）の両側７４６、７４８に同じ電流を設定し、ＲＯＩ７４７の平均強度が最終事前設定値（例えば、画像において０～２５６の範囲のうち１８０）に達するまでその電流を調整する。電流調整手順を高速化するために、２つ以上の事前に選択された電流設定をメモリに保存することができ、次いで対応する強度を測定することができる。これらの値を使用して、方法７００は、目標強度を生成するために印加することができる電流を予測するために１次または２次方程式のいずれかで電流強度曲線を近似することができる。したがって、通常は数回の反復でＲＯＩ７４７の最終目標強度に達することができる。この較正方法７００は、例えば各光源１０４Ａ～１０４Ｃに関して、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ、ＵＶ、ＩＲ、および／またはＮＩＲなど対象の各波長について実施することができる。

【0067】

ヘルスチェック
光要素４４５（例えばＬＥＤストリップ）を較正するために中央ＲＯＩ７４７を使用している間、光源全体またはその代表的な部分（例えば、光源１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ）にわたる光分布を検証して、複数の試料品質チェック装置１００内およびそれら全体にわたる一貫性のない照光を防止するまたは最小限に抑えることが望ましいことがある。ライトパネル１０４Ａ～１０４Ｃ全体のエリアに対する中央ＲＯＩ７４７の位置に基づいて、複数のオフセンタ領域を選択することができ、次いでオフセンタ領域（エリア）の代表的な強度（例えば平均強度）を中央ＲＯＩ７４７の平均強度と比較することができる。領域のエリアは、任意のサイズでよいが、いくつかの実施形態では中央ＲＯＩ７４７と同じサイズであり得る。

【0068】

図８は、領域（点線および一点鎖線のボックス）の例示的なピクセル化画像と、パーセンテージで表される、中央ＲＯＩ７４７の位置に対応する中央ＲＯＩ（実線のボックス）と比較したパネルの他の領域の平均強度とを示す。参照試料品質チェックシステムを使用して、または複数の優良な試料品質チェックシステムからの統計を使用して、各領域ごとの公称強度値を設定することにより、任意のライトパネルの一貫性を検証することができる。これを使用してＬＥＤヘルスチェックを行うことができ、ＬＥＤヘルスチェックは、定期的にまたは任意の所望の間隔で実施することができる。

【0069】

次に、撮像装置１０１を較正するために使用される較正方法６００を述べる。較正方法６００は、理想的には、事前スクリーニング撮像測定が実際に行われる前に品質チェックモジュール１００の撮像装置１０１によって行われる撮像を含む。したがって、複数の事前スクリーニング操作（例えば複数の試料管１０２の事前スクリーニング）に較正方法６００を使用することができ、その後、再較正が再び実施される。較正方法６００は、ＨＩＬＮなどの干渉物質の存在や、血餅、気泡、または泡などのアーチファクトなどについて、任意の試料管１０２の事前スクリーニングの前に行うことができる。いくつかの実施形態では、単一の較正方法６００が、試料管１０２の特定のラックに関して、多数の試料管１０２に関して、例えばシフト、１日、１週間、もしくは１カ月の期間もしくは他の期間にわたって、特定の数の試料管１０２が事前スクリーニングされた後に、または任意の他の適切な較正期間もしくは間隔で行われる。したがって、較正方法は、いくつかの試料管が事前スクリーニングされた後、または事前スクリーニングを開始した後の特定の期間後に行うことができる。

【0070】

本開示は様々な修正形態および代替形態を取り得るが、その特定のシステム、装置、および方法の実施形態を例として図面に示し、本明細書で詳細に述べている。しかし、開示される特定のシステム、装置、または方法に本開示を限定することは意図されておらず、逆に、意図は、特許請求の範囲の範囲内に含まれるすべての修正形態、均等形態、および代替形態を網羅することであることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図5H】

【図5I】

【図5J】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】