WO2025187345A1 - 自動分析システム - Google Patents
自動分析システムInfo
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- WO2025187345A1 WO2025187345A1 PCT/JP2025/004664 JP2025004664W WO2025187345A1 WO 2025187345 A1 WO2025187345 A1 WO 2025187345A1 JP 2025004664 W JP2025004664 W JP 2025004664W WO 2025187345 A1 WO2025187345 A1 WO 2025187345A1
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- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- storage facility
- consumable
- consumables
- analysis system
- transport mechanism
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
Definitions
- This disclosure relates to an automated analysis system for analyzing samples.
- Patent Document 1 describes an automated analysis system that uses an autonomous mobile robot to reduce the burden on humans. The document further describes that labels are affixed to reagents to display consumable information (0046), and that the refrigerator is equipped with a location marker that allows the autonomous robot to determine its location (0026, Figure 4).
- Patent Document 1 The technology described in Patent Document 1 is thought to be able to identify at least some of this information using labels attached to reagents and location markers on refrigerators. However, when both humans and autonomous robots access consumables, this information alone may not necessarily be sufficient for the autonomous robot to grasp the exact condition of the consumables.
- This disclosure has been made in consideration of the above-mentioned issues, and aims to provide technology in an automated analysis system in which a transport mechanism accesses a consumables storage facility, that allows the transport mechanism to accurately and efficiently grasp the status of consumables in the storage facility.
- consumables have coded markers that indicate their attributes, and the storage facility has a transparent window that allows the interior to be observed from the outside. Images of the coded markers are captured through the transparent window to detect the type, remaining quantity, and storage location of the consumables. Furthermore, if an event that may cause a change in the consumables within the storage facility is detected, the coded markers are re-photographed.
- the transport mechanism in an automated analysis system in which a transport mechanism accesses a consumables storage facility, the transport mechanism can accurately and efficiently grasp the status of the consumables in the storage facility.
- FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic analysis system 1 according to a first embodiment.
- 10 is a schematic top view illustrating the process in which the transport mechanism 13 removes the consumables 2 from the storage facility 12.
- FIG. 10 is a schematic top view illustrating the process in which the transport mechanism 13 removes the consumables 2 from the storage facility 12.
- FIG. 10 is a schematic top view illustrating the process in which the transport mechanism 13 removes the consumables 2 from the storage facility 12.
- FIG. FIG. 10 is a schematic perspective view showing a configuration example of a storage facility 12 in an automatic analysis system 1 according to a second embodiment.
- FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a storage facility 12.
- FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration example of a storage facility 12 provided in an automatic analysis system 1 according to a third embodiment.
- FIG. 11 is a schematic diagram showing another example of the configuration of the storage facility 12 provided in the automatic analysis system 1 according to the third embodiment.
- Equipment startup Performs regular equipment startup tasks such as regular maintenance and inspections. Also, checks the remaining amounts of each measurement reagent corresponding to each analysis item installed in the automated analyzer, common reagents used across all analysis items, and consumables, and replenishes them from an external storehouse as necessary. Measurement reagents are often stored refrigerated to maintain their quality over the long term.
- Quality Control Measurement Quality control samples (QC samples) with multiple concentration levels, where the possible range of concentrations of the analyte components is known, are measured. Then, using the calibration curve created through calibration, the concentration of the analyte components in the QC sample is calculated. By checking that the calculated concentration is within the known concentration range, the calibration curve is confirmed to be appropriate. QC measurements must be performed frequently, as they are positioned as a status check to guarantee the results of general sample measurements. For example, multiple target components are measured in parallel, 1 to 3 times a day. QC samples are not generally used once, but are stored in an external refrigerator and used multiple times.
- Instrument shutdown Perform necessary instrument shutdown procedures such as cleaning and inspection. This may also include checking the remaining levels of each reagent and consumable and replenishing them.
- the replacement of measurement samples, reagents, consumables, etc. is generally performed manually by an operator.
- an autonomous mobile robot In this case, the measurement samples, reagents, consumables, etc. to be loaded into the target automated analyzer must be properly transported from an external storage facility.
- the autonomous mobile robot must be able to properly identify the items to be transported from a storage facility designed for operators, taking into account the workflow of the automated analyzer, and then properly retrieve the items to be transported from the storage facility. Because operators may also access the storage facility, a configuration is required that assumes that both the operator and the autonomous mobile robot will access the storage facility.
- an autonomous mobile robot retrieves consumables from storage, it must accurately identify the necessary consumables, taking into account the workflow of the automated analyzer.
- identifying consumables it is necessary to identify not only their type, but also information such as their storage location and remaining quantity.
- Patent Document 1 does not describe a method for the robot to detect unexpected change events. If the robot scans all of the consumables in the storehouse, it is possible to grasp the change after the fact, even if an unexpected change occurs. However, a full scan may take a long time. This is because the movements of autonomous mobile robots are generally slow. While the autonomous mobile robot is fully scanning the consumables in the storehouse, humans cannot access the storehouse, so it is not desirable to rely on a full scan by the robot.
- the following describes an embodiment of an automatic analysis system in which the transport mechanism can accurately and efficiently grasp the status of consumables in a storage facility.
- the automatic analysis system 1 is a system for analyzing samples.
- the automatic analysis system 1 includes an automatic analyzer 11, a storage facility 12, a transport mechanism 13, and a control unit 14.
- the automatic analyzer 11 is a device that analyzes samples.
- the storage facility 12 is a facility that stores consumables 2 (samples, reagents, and other consumables) used by the automatic analyzer 11 when analyzing samples, and has the function of cooling the stored consumables 2, for example.
- the transport mechanism 13 is configured as an autonomous robot that transports the consumables 2 from the storage facility 12 to the automatic analyzer 11 in accordance with instructions from the control unit 14.
- the control unit 14 can be configured, for example, by a computer.
- the storage facility 12 is equipped with a transparent window 121, a coordinate marker 122, and an opening/closing sensor 123a (second detection unit).
- the transparent window 121 is configured to transmit light, allowing the interior of the storage facility 12 to be observed from outside.
- the transparent window 121 is also configured as an openable/closable door.
- the coordinate marker 122 is installed at any position in the storage facility 12, and serves as a reference position for the transport mechanism 13 to identify the storage position of the consumable 2.
- the coordinate marker 122 is configured in such a way that its image can be recognized by the transport mechanism 13.
- the opening/closing sensor 123a is a sensor that detects when the transparent window 121 is opened or closed.
- the consumable 2 has a coded marker 21 on its surface.
- the coded marker 21 is configured to present information indicating the attributes of the consumable 2.
- the coded marker 21 may be in any format.
- the coded marker 21 may be configured using an image that encodes information, such as a QR code (registered trademark).
- the coded marker 21 may also be configured using any other appropriate method. Examples of information presented by the coded marker 21 include the type of consumable 2, the manufacturing lot number of the consumable 2, and the expiration date of the consumable 2.
- the transport mechanism 13 includes a first detection unit 131, an acquisition unit 132, and a gripping unit 133.
- the acquisition unit 132 captures images of the area around the transport mechanism 13.
- the first detection unit 131 acquires images of the coded markers 21 captured by the acquisition unit 132, and detects the attributes of the consumables 2 based on the images. For example, it can detect the type of consumables 2.
- the gripping unit 133 can grip the consumables 2.
- the transport mechanism 13 grips the consumables 2 in the storage facility 12 using the gripping unit 133, moves the consumables 2 from the storage facility 12 to the automated analyzer 11, and supplies the consumables 2 to the automated analyzer 11.
- Figure 2A is a schematic top view illustrating the process in which the transport mechanism 13 removes the consumables 2 from the storage facility 12.
- the control unit 14 instructs the transport mechanism 13 to remove the consumables 2 to be supplied to the automatic analyzer 11. Upon receiving this instruction, the transport mechanism 13 moves toward the storage facility 12.
- the acquisition unit 132 can acquire an image of the coordinate marker 122.
- the first detection unit 131 detects the reference position of the storage facility 12 based on the image of the coordinate marker 122.
- the acquisition unit 132 further acquires an image of the area around the coordinate marker 122 (i.e., the inside of the transparent window 121). For example, by capturing an image of the area around the coordinate marker 122 while keeping it within the field of view, an image of the inside of the transparent window 121 can be acquired.
- the acquisition unit 132 acquires images of the consumables 2 and coded markers 21 by photographing the inside of the storage facility 12 through the transparent window 121.
- the first detection unit 131 detects the type of consumable 2 based on the image of the coded marker 21, and further detects the storage location of the consumable 2 based on the relative position with the coordinate marker 122 as the reference.
- the storage location of the consumable 2 can also be detected based on the image of the coded marker 21 itself. This is because the relative positional relationship between the acquisition unit 132 and the coded marker 21 (or the transport mechanism 13 and the coded marker 21) can be determined based on the image of the coded marker 21.
- the coordinate marker 122 in addition to or instead of the coded marker 21, the position of the consumable 2 can be obtained with higher accuracy, so from the perspective of positional accuracy, it is desirable to use the coordinate marker 122.
- the remaining amount of the consumable 2 can be determined from the remaining number of consumables 2.
- Figure 2B is a schematic top view illustrating the process by which the transport mechanism 13 removes the consumable 2 from the storage facility 12.
- the transport mechanism 13 moves the gripper 133 toward the consumable 2 instructed by the control unit 14.
- the gripper 133 grips the consumable 2.
- the transmission window 121 needs to be opened.
- the gripping unit 133 may be provided with a mechanism for opening and closing the transmission window 121, and the transmission window 121 may be opened and closed by this mechanism.
- the storage facility 12 may be provided with a mechanism for opening and closing the transmission window 121 in accordance with instructions from the control unit 14 or the transport mechanism 13, and the transmission window 121 may be opened and closed by this mechanism.
- Figure 2C is a schematic top view illustrating the process by which the transport mechanism 13 removes the consumable 2 from the storage facility 12.
- the gripping unit 133 grips the consumable 2
- the gripping unit 133 removes the consumable 2 from the storage facility 12.
- the transport mechanism 13 transmits the type, number, and location of the removed consumable 2 to the control unit 14. Based on this, the control unit 14 updates the information regarding the number and location of each type of consumable 2 stored in the storage facility 12.
- the control unit 14 can also instruct the transport mechanism 13 to acquire an image of the coded marker 21, in addition to the above.
- an instruction may be issued when an event is detected in which at least one of the following may have changed: (a) the type of consumable 2 stored in the storage facility 12; (b) the remaining amount of consumable 2 stored in the storage facility 12; (c) the storage location of the consumable 2 stored in the storage facility 12.
- the opening/closing sensor 123a serves as a means for detecting events such as those described above. For example, when the transparent window 121 opens or closes, the opening/closing sensor 123a detects this opening or closing action and notifies the control unit 14, allowing the control unit 14 to detect the event. This is because when the transparent window 121 opens or closes, there is a possibility that the consumable 2 inside has been accessed, and one of the attributes (a), (b), or (c) of the consumable 2 has changed. Therefore, the control unit 14 instructs the transport mechanism 13 to photograph the coded marker 21 in order to obtain new information about the consumable 2.
- the open/close sensor 123a may be implemented in any manner. For example, it may be a proximity sensor that detects when a person or the transport mechanism 13 approaches the transparent window 121, or an optical sensor that detects when a light beam is blocked by an object. Any other suitable detection method may also be used.
- the automated analysis system 1 acquires the type, remaining amount, and storage location of the consumable 2 using an image of the coded marker 21 (and/or the coordinate marker 122), and then removes the consumable 2 from the storage facility 12 using the transport mechanism 13 and transports it to the automated analysis device 11. If an event that may change the type, remaining amount, or storage location of the consumable 2 is detected, the image of the coded marker 21 is recaptured. This allows the transport mechanism 13 to accurately and efficiently grasp the status of the consumable 2 when both a human and a robot (the transport mechanism 13) access the consumable 2 in the storage facility 12. This is because the status of the consumable 2 can be grasped based on the image of the coded marker 21 or the event detected by the open/close sensor 123a, without having to perform a full scan of the interior of the storage facility 12.
- the storage facility 12 may include an internal transfer mechanism 124 that transfers the consumables 2 inside the storage facility 12.
- the storage facility 12 may be configured such that the consumables 2 are placed on a tray and stored inside the storage facility 12, and the tray is transferred by the internal transfer mechanism 124, thereby transferring the consumables 2 within the storage facility 12.
- the internal transfer mechanism 124 may also be configured by any other appropriate mechanism. The other configurations are the same as those of the first embodiment.
- the transmission windows 121 is configured as an inlet for inserting the consumables 2 into the storage facility 12, and at least one of the other transmission windows 121 is configured as an outlet for removing the consumables 2 from the storage facility 12.
- the internal transfer mechanism 124 can transfer the consumables 2 inserted through the inlet to the outlet. This contributes to automating the operation of the transfer mechanism 13, as it is sufficient for the transfer mechanism 13 to access a specific transmission window 121.
- Figure 4 is a schematic diagram showing an example configuration of the storage facility 12.
- the storage facility 12 can also be equipped with one or more of an opening/closing mechanism 125, an opening/closing switch 126, a weight sensor 123b, and a storage facility control unit 127.
- the other configurations are the same as those in embodiment 1.
- the opening and closing mechanism 125 is a mechanism used by the storage facility 12 itself (i.e., without the involvement of humans or the transport mechanism 13, etc.) to open and close the transparent windows 121.
- An opening and closing mechanism 125 may be provided for each transparent window 121, or only some of the transparent windows 121 may be opened and closed by the opening and closing mechanism 125.
- one opening and closing mechanism 125 may be configured to open and close two or more transparent windows 121.
- the opening and closing mechanism 125 may be configured, for example, as a mechanism that applies a rotational force to the rotation axis of the door.
- the open/close switch 126 (second detection unit) is an operating means for instructing the storage facility 12 to open or close the transparent window 121.
- the open/close switch 126 may be configured to operate the open/close mechanism 125 when operated, or the open/close switch 126 itself may open or close the door by locking/unlocking it.
- the open/close switch 126 may also notify the control unit 14 when it has been operated. In this way, the open/close switch 126, like the open/close sensor 123a, can have the role of notifying an event that suggests that the attributes of the consumable 2 have changed.
- the weight sensor 123b (second detection unit) is a sensor that detects information that can identify the weight of the consumables 2 stored in the storage facility 12.
- the weight sensor 123b may be configured, for example, to detect the weight of objects stored in each storage room within the storage facility 12, or may be configured to detect the total weight of the consumables 2 by detecting the weight of the storage facility 12 itself. In other words, it is sufficient if information that can identify the weight of the consumables 2 stored in the storage facility 12 can be obtained from the weight sensor 123b.
- the weight sensor 123b like the open/close sensor 123a, can have the role of notifying an event that suggests that the attributes of the consumables 2 have changed.
- the storage facility control unit 127 controls each unit of the storage facility 12 (for example, the opening/closing mechanism 125 and the internal transfer mechanism 124).
- the storage facility control unit 127 receives detection values from sensors such as the opening/closing sensor 123a and the weight sensor 123b, and notifies the control unit 14 of these detection values. Alternatively, the sensors themselves may notify the control unit 14 of their detection values.
- the operations of the transport mechanism 13 and the storage facility 12 can be automated as follows. For example, before starting the operation of removing the consumable 2 from the storage facility 12, the transport mechanism 13 or the control unit 14 notifies the storage facility 12 of this and instructs it to move the consumable 2 to the removal port.
- the storage facility control unit 127 follows this instruction to control the internal transfer mechanism 124 to transport the consumable 2 to the removal port.
- the transport mechanism 13 or the control unit 14 instructs the storage facility 12 to open the transmission window 121.
- the storage facility control unit 127 follows this instruction to control the opening/closing mechanism 125 to open the transmission window 121. This allows the transport mechanism 13 to autonomously remove the consumable 2 from the storage facility without human intervention. If the gripper 133 can operate the opening/closing switch 126, it is not necessarily necessary to instruct the storage facility 12 to open the transmission window 121.
- the control unit 14 may instruct the transport mechanism 13 to re-photograph the coded marker 21.
- the control unit 14 may obtain in advance the timing at which the attributes of the consumable 2 are scheduled to change (e.g., the date and time at which the transport mechanism 13 or the user is scheduled to access the storage facility 12 and remove the consumable 2), and if it detects an event suggesting that the attributes of the consumable 2 have changed at a different timing, it may instruct the transport mechanism 13 to re-photograph the coded marker 21.
- ⁇ Embodiment 3> 5 is a schematic diagram showing a configuration example of the storage facility 12 included in the automated analysis system 1 according to the third embodiment of the present disclosure.
- the storage facility 12 may further include a mirror body 128.
- the other configurations are the same as those in the first and second embodiments.
- the mirror body 128 is placed on a vertical surface on the rear side (opposite the transmission window 121) of the storage room in the storage facility 12. This allows the mirror body 128 to reflect a mirror image of the consumables 2 stored in the storage facility 12. The mirror image can be observed (i.e., photographed) from outside the storage facility 12 through the transmission window 121.
- Figure 5 shows an example in which mirror images 2a' and 2b' of consumables 2a and 2b, respectively, are reflected.
- the coded marker 21 may not be possible to observe the coded marker 21 through the transparent window 121.
- consumable 2b is placed behind consumable 2a, so the coded marker 21 of consumable 2b is hidden behind consumable 2a and cannot be observed through the transparent window 121.
- the coded marker 21 of consumable 2b is positioned facing the mirror body 128, the coded marker 21 can be observed through the mirror image 2b'. This means that even if the consumable 2 is placed in a recessed position within the storage facility 12, the coded marker 21 can be observed through the transparent window 121.
- the mirror body 128 may be positioned anywhere so long as it allows the coded marker 21 to be observed through the transparent window 121. For example, if the coded marker 21 is attached to the top surface of the consumable 2, the mirror body 128 may be installed on the ceiling surface inside the storage facility 12.
- Figure 6 is a schematic diagram showing another example configuration of the storage facility 12 provided in the automated analysis system 1 according to embodiment 3 of the present disclosure. For convenience of description, only one transmission window 121 and its internal structure provided in the storage facility 12 are shown. In addition to the above configuration, the storage facility 12 can also include a rack 129.
- the rack 129 can accommodate one or more consumables 2.
- the storage room in the storage facility 12 can accommodate one or more racks 129 (two in Figure 6).
- the consumables 2 placed at the back are hidden behind the consumables 2 placed at the front, so the coded markers 21 cannot be observed through the transparent window 121. Therefore, the rack 129 is equipped with rack markers 1291 that describe the attributes of the consumables 2 whose coded markers 21 cannot be observed through the transparent window 121.
- the rack markers 1291 are positioned so that all rack markers 1291 can be observed through the transparent window 121, even when the consumables 2 are placed on the rack 129.
- rack markers 1291 instead of coded markers 21, allow information regarding the attributes of all consumables 2 to be obtained via the transparent window 121. Furthermore, even if the racks 129 are placed at the very back of the storage room, the attributes of all consumables 2 can be obtained via the transparent window 121, making it possible to effectively utilize the space in the depth direction of the storage facility 12.
- the position of the rack marker 1291 need only be such that it can be observed from outside the storage facility 12 through the transparent window 121, and is not limited to the position shown in Figure 6.
- the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and includes various modifications.
- the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present disclosure, and it is not necessary to include all of the described configurations.
- a part of one embodiment can be replaced with a configuration of another embodiment.
- a configuration of another embodiment can be added to a configuration of one embodiment.
- a part of the configuration of each embodiment can be added to, deleted from, or substituted for a part of the configuration of another embodiment.
- the storage facility 12 can be configured as any of the following:
- the storage facility 12 is configured by installing a jig (reagent holder tray) with information about its position and reagents inside an existing storage facility.
- the reagent holder tray does not have a drive mechanism, and the transport mechanism 13 accesses the jig using a gripper 133.
- This configuration example allows the use of an existing storage cabinet, reducing initial investment.
- the storage facility is a refrigerator, not having a drive mechanism inside the refrigerator is advantageous in terms of maintaining the refrigeration temperature, preventing condensation, and reducing costs.
- the operation of the transport mechanism 13 (gripper 133) when moving inside the storage facility 12 is relatively complicated.
- a drive mechanism for transferring the measurement reagent from the storage facility 12 to a specific position outside the storage facility 12 may be further installed outside the storage facility 12 in configuration example 1. Compared to configuration example 1, this has the advantage of simplifying the operation of the transport mechanism 13 when moving relative to the storage facility 12. However, this incurs the cost of installing a drive mechanism in the storage facility 12.
- the storage facility 12 may be configured to be optimally designed for the transport mechanism 13. This configuration is optimal from the viewpoint of the transport mechanism 13.
- the drive mechanism will be provided inside the refrigerator, which poses relatively large challenges in terms of maintaining the refrigeration temperature, preventing condensation, and reducing costs.
- the internal transfer mechanism 124 may rearrange the consumables 2 within the storage facility 12 as appropriate.
- the control unit 14 may obtain in advance the timing at which the transport mechanism 13 is scheduled to remove the consumables 2 from the storage facility 12, and at any timing other than that timing, the control unit 14 may instruct the internal transfer mechanism 124 to rearrange the consumables 2.
- the control unit 14 may instruct the internal transfer mechanism 124 to rearrange the consumables 2.
- it may be possible to move frequently used consumables 2 to a position where they are easy to access, or to arrange multiple consumables 2 close to each other when they are used in combination. Similar rearrangements may also be performed by the transport mechanism 13 (gripping unit 133) itself.
- the storage facility 12 may be configured to measure and adjust the internal temperature of the storage facility 12.
- the storage facility 12 may be configured as a refrigerator.
- the control unit 14 may instruct the transport mechanism 13 to rearrange the consumables 2 only when the internal temperature of the storage facility 12 meets a predetermined condition. This allows rearrangement to be performed only when the inside of the refrigerator is sufficiently cold. This is to avoid the possibility that the temperature inside the refrigerator will rise above the reference value while rearrangement is being performed, as the operation of the transport mechanism 13 is slow.
- rearrangement is performed internally using the internal transfer mechanism 124, there is no such concern if the rearrangement can be performed with the door closed, but a similar concern arises if the door needs to be opened during movement. Therefore, it is desirable to perform rearrangement when the inside of the refrigerator is sufficiently cold.
- the transport mechanism 13 is equipped with the acquisition unit 132 and the first detection unit 131, but these can be arranged separately from the transport mechanism 13, and the control unit 14 or the transport mechanism 13 can communicate with the acquisition unit 132 and the first detection unit 131 to perform operations similar to those of the above embodiment.
- the first detection unit 131 may be configured as part of the storage facility 12 (for example, as a function of the storage facility control unit 127).
- the second detection unit may be configured as a function of the transport mechanism 13, the control unit 14, or the storage facility 12, as long as it is capable of receiving detection values from a sensor and detecting an event based on those detection values.
- the first detection unit 131, control unit 14, and the circuit devices implementing these functions can be configured using hardware, or the software implementing these functions can be executed by a computing device such as a CPU (Central Processing Unit).
- a computing device such as a CPU (Central Processing Unit).
- the processing unit can also be configured using hardware or software.
- the transport mechanism 13 may open and close the door of the storage facility 12 itself, for example, using the gripper 133.
- the gripper 133 may be used to operate an opening/closing switch, or the door may be grasped by a handle and slid or pushed/pulled to open the door.
- examples of the coordinate marker 122 and the encoding marker 21 include, but are not limited to: barcode, QR code, 2D matrix (two-dimensional barcode).
- the transport mechanism 13 may include components such as shelves on which the consumables 2 are placed.
- the transport mechanism 13 may also be configured as an autonomous mobile robot equipped with a self-propelled mechanism that moves along paths along which people, such as users of the automatic analyzer 11, move.
- Automatic analysis system 11 Automatic analysis device 12: Storage facility 121: Transparent window 122: Coordinate marker 13: Transport mechanism 131: First detection unit 132: Acquisition unit 14: Control unit 2: Consumables 21: Encoded marker
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Abstract
本開示は、搬送機構が消耗品保管庫に対してアクセスする自動分析システムにおいて、搬送機構が保管庫内の消耗品の状態を正確かつ効率的に把握することができる技術を提供することを目的とする。本開示に係る自動分析システムにおいて、消耗品はその属性を示す符号化マーカを有し、保管設備はその外部から内部を観察可能な透過窓を有し、前記透過窓を介して前記符号化マーカの画像を撮影することにより、前記消耗品の種別、残量、保管位置を検出する。さらに、保管設備内の消耗品が変動する可能性があるイベントを検出した場合は、符号化マーカを再撮影する(図1参照)。
Description
本開示は、検体を分析する自動分析システムに関する。
自動分析装置において、未知試料内に含まれる分析対象成分の定性及び定量分析を精度良く実施するため、所定のワークフローにしたがって作業が実施される。ここで、特許文献1は、自律移動ロボットを用いて人的負担を軽減する自動分析システムを記載している。同文献はさらに、試薬にラベルを貼付して消耗品情報を提示すること(0046)、冷蔵庫は自律ロボットが位置を把握するための位置マーカを備えること(0026、図4)、を記載している。
特許文献1記載の技術は、試薬に付したラベルや冷蔵庫が備える位置マーカによって、これらの情報のうち少なくとも一部を識別可能であると考えられる。しかし、人間と自律ロボットがともに消耗品に対してアクセスする場合、これらの情報のみでは、消耗品の正確な状態を自律ロボットが把握するためには必ずしも十分ではない可能性がある。
本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、搬送機構が消耗品保管庫に対してアクセスする自動分析システムにおいて、搬送機構が保管庫内の消耗品の状態を正確かつ効率的に把握することができる技術を提供することを目的とする。
本開示に係る自動分析システムにおいて、消耗品はその属性を示す符号化マーカを有し、保管設備はその外部から内部を観察可能な透過窓を有し、前記透過窓を介して前記符号化マーカの画像を撮影することにより、前記消耗品の種別、残量、保管位置を検出する。さらに、保管設備内の消耗品が変動する可能性があるイベントを検出した場合は、符号化マーカを再撮影する。
本開示に係る自動分析システムによれば、搬送機構が消耗品保管庫に対してアクセスする自動分析システムにおいて、搬送機構が保管庫内の消耗品の状態を正確かつ効率的に把握することができる。本開示のその他の構成、課題、効果などについては、以下の実施形態の説明によって明らかとなる。
まず、自動分析装置において実施される一般的なワークフローの例を述べる。
(1)装置立ち上げ:定期メンテナンスや点検等の規定の装置立ち上げ作業を実施する。また、自動分析装置に搭載されている各分析項目に対応する各測定試薬、分析項目共通に用いられる共通試薬、消耗品の残量等を確認し、必要に応じて外部の保管庫から補充する。尚、測定試薬は、品質を長期間にわたって維持する観点から冷蔵保管されることが多い。
(2)校正(キャリブレーション):分析対象成分の濃度が既知である、複数濃度レベルの標準試料を測定する。この測定により、分析対象成分の濃度と、測定結果として得られる信号量との間の関係式(検量線)を作成する。校正の頻度は分析対象成分によって異なる。例えば、1か月程度の間隔において、分析対象成分毎に個別に実施される。
(3)精度管理測定(Quality Control測定、QC測定):分析対象成分の濃度が取り得る範囲が既知である、複数濃度レベルの精度管理試料(QC試料)を測定する。そして、キャリブレーションにより作成した検量線を用いて、QC試料中の分析対象成分の濃度を算出する。算出された濃度が既知濃度範囲内であるかチェックすることにより、検量線が適切であることを確認する。QC測定は、一般検体測定の結果を保証するための状態確認という位置付けから、頻繁な実施が必要である。例えば、1日1~3回の頻度で、複数の測定対象成分を並行して実施する。QC試料は1回のみの使い切りでなく、外部冷蔵庫で保管しながら、複数回にわたって使用されることが一般的である。
(4)一般検体測定:分析対象成分の濃度が未知である試料(患者検体)を測定し、検量線を用いて濃度を算出する。一般検体測定を実施する前、必要に応じてバックグラウンド測定又はダミー測定の実施により、分析装置の状態を確認する。一般検体測定が実施されている期間において各試薬や消耗品の残量が一定以下になった場合には、適宜補充する。
(5)装置立ち下げ:清掃や点検などの必要な装置立ち下げ作業を実施する。各試薬や消耗品の残量確認や補充が併せて実施される場合もある。
ここで、測定試料、試薬、消耗品等の交換作業は、一般的に作業者が手作業で実施する。一方、人的作業の効率化及びヒューマンエラー低減の観点からは、自律移動ロボットを適用することが好ましい。この際、対象の自動分析装置に搭載するための測定試料、試薬、消耗品等を、外部保管庫から適切に搬送する必要がある。特に、作業者用に設計された保管庫から、自動分析装置のワークフローを考慮した上で搬送対象となる物品を自律移動ロボットが適切に識別し、その搬送対象物品を保管庫から適切に取り出す必要がある。作業者も保管庫に対してアクセスする場合があるので、作業者と自律移動ロボットがともに保管庫にアクセスすることを前提とした構成が必要である。
自律移動ロボットが保管庫から消耗品等を取り出すとき、自動分析装置のワークフローを前提とした上で、必要な消耗品等を正確に識別する必要がある。このとき識別する消耗品等は、その種別のみならず、保管位置や残量等の情報も識別することが必要である。
例えば、人間とロボットがともに保管庫から消耗品を取り出す可能性がある場合、ロボットが想定していないタイミングで、保管庫内の消耗品の個数や種別などが変動する可能性がある。特許文献1では、想定外の変動イベントをロボットが検出する手法については記載していない。保管庫内の消耗品をロボットが全てスキャンすれば、想定外の変動が生じた場合であってもその変動を事後的に把握することは可能である。しかし全スキャンは長時間を必要とする場合がある。自律移動ロボットの動作は一般に遅いからである。自律移動ロボットが保管庫内の消耗品を全スキャンしている間は、人間は保管庫に対してアクセスできないので、ロボットによる全スキャンに依拠するのは望ましくない。
そこで、以下、搬送機構が保管庫内の消耗品の状態を正確かつ効率的に把握可能な自動分析システムの実施形態について説明する。
<実施形態1>
図1は、本開示の実施形態1に係る自動分析システム1の構成図である。自動分析システム1は、検体を分析するシステムである。自動分析システム1は、自動分析装置11、保管設備12、搬送機構13、制御部14を備える。
図1は、本開示の実施形態1に係る自動分析システム1の構成図である。自動分析システム1は、検体を分析するシステムである。自動分析システム1は、自動分析装置11、保管設備12、搬送機構13、制御部14を備える。
自動分析装置11は、検体を分析する装置である。保管設備12は、自動分析装置11が検体を分析する際に用いる消耗品2(検体、試薬、その他の消耗品)を保管する設備であり、例えば保管している消耗品2を冷却する機能を備える。搬送機構13は、制御部14からの指示にしたがって消耗品2を保管設備12から自動分析装置11へ搬送する、自律ロボットとして構成されている。制御部14は、例えばコンピュータによって構成することができる。
保管設備12は、透過窓121、座標マーカ122、開閉センサ123a(第2検出部)を備える。透過窓121は、光を透過するように構成されており、保管設備12の外から保管設備12の内部を観察することができる。透過窓121はまた、開閉可能な扉としても構成されている。座標マーカ122は、保管設備12の任意の位置に設置されており、搬送機構13が消耗品2の保管位置を識別するための基準位置としての役割を有する。座標マーカ122は、その画像を搬送機構13が認識できるような態様で構成されている。開閉センサ123aは、透過窓121が開閉されたことを検出するセンサである。
消耗品2は、符号化マーカ21をその表面に有している。符号化マーカ21は、消耗品2の属性を示す情報を提示するように構成されている。符号化マーカ21の形式は任意のものでよい。例えばQRコード(登録商標)などのように情報を符号化した画像によって符号化マーカ21を構成することができる。その他適当な手法によって符号化マーカ21を構成してもよい。符号化マーカ21が提示する情報としては、例えば、消耗品2の種別、消耗品2の製造ロット番号、消耗品2の消費期限等が挙げられる。
搬送機構13は、第1検出部131、取得部132、把持部133を備える。取得部132は、搬送機構13の周辺の画像を撮影する。第1検出部131は、取得部132が撮影した符号化マーカ21の画像を取得し、その画像に基づき消耗品2の属性を検出する。例えば消耗品2の種別を検出することができる。把持部133は、消耗品2を把持することができる。搬送機構13は、把持部133によって保管設備12内の消耗品2を把持するとともに、保管設備12から自動分析装置11へその消耗品2を移動し、自動分析装置11に対してその消耗品2を供給する。
図2Aは、搬送機構13が消耗品2を保管設備12から取り出す過程を説明する上面模式図である。制御部14は、自動分析装置11に対して供給する消耗品2を取り出すように、搬送機構13に対して指示する。搬送機構13はその指示を受け取ると、保管設備12に向かって移動する。
搬送機構13が保管設備12の近傍に到着すると、取得部132は、座標マーカ122の画像を取得することができる。第1検出部131は、座標マーカ122の画像に基づき保管設備12の基準位置を検出する。
取得部132はさらに、座標マーカ122の周辺(すなわち透過窓121の内部)の画像を取得する。例えば座標マーカ122を画角内に収めつつその周辺画像を取得することにより、透過窓121の内部の画像を取得することができる。取得部132は、透過窓121を介して保管設備12の内部を撮影することにより、消耗品2及び符号化マーカ21の画像を取得する。
第1検出部131は、符号化マーカ21の画像に基づき、消耗品2の種別を検出し、さらに座標マーカ122を基準とする相対位置に基づき消耗品2の保管位置を検出する。符号化マーカ21自体の画像に基づき、消耗品2の保管位置を検出することもできる。取得部132と符号化マーカ21(又は搬送機構13と符号化マーカ21)との間の相対的位置関係を、符号化マーカ21の画像に基づき把握できるからである。ただし、符号化マーカ21に加えて又はこれに代えて座標マーカ122を用いることにより、消耗品2のより高精度な位置を取得できるので、位置精度の観点からは座標マーカ122を用いることが望ましい。消耗品2の残量は消耗品2の残個数によって把握することができる。
図2Bは、搬送機構13が消耗品2を保管設備12から取り出す過程を説明する上面模式図である。図2Aにおいて第1検出部131が消耗品2の種別を識別すると、搬送機構13は、制御部14から指示された消耗品2に向かって把持部133を接近させる。把持部133はその消耗品2を把持する。
把持部133が消耗品2に対してアクセスする際に、透過窓121を開く必要がある。例えば把持部133が透過窓121を開閉する機構を備え、その機構によって透過窓121を開閉してもよい。あるいは保管設備12が制御部14や搬送機構13からの指示にしたがって透過窓121を開閉する機構を備え、その機構によって透過窓121を開閉してもよい。
図2Cは、搬送機構13が消耗品2を保管設備12から取り出す過程を説明する上面模式図である。図2Bにおいて把持部133が消耗品2を把持すると、把持部133は消耗品2を保管設備12の外に取り出す。搬送機構13は、取り出した消耗品2の種別/個数/位置を、制御部14に対して送信する。制御部14はこれに基づき、保管設備12が保管している消耗品2の種別ごとの個数/位置についての情報を更新する。
制御部14は搬送機構13に対して、上記とは別に、符号化マーカ21の画像を取得するように指示することもできる。例えば以下のうち少なくともいずれかが変化した可能性のあるイベントを検出したとき、そのような指示をすることが考えられる:(a)保管設備12が保管している消耗品2の種別;(b)保管設備12が保管している消耗品2の残量;(c)保管設備12が保管している消耗品2の保管位置。
開閉センサ123aは、上記のようなイベントを検出する手段としての意義を有する。例えば透過窓121が開閉したとき開閉センサ123aがその開閉動作を検出し、その旨を制御部14に対して通知することにより、制御部14は上記イベントを検出することができる。透過窓121が開閉したとき、その内部の消耗品2に対してアクセスがあり、消耗品2の属性(a)(b)(c)のうちいずれかが変化した可能性があるからである。そこで制御部14は、消耗品2についての情報を改めて取得するために、搬送機構13に対して符号化マーカ21を撮影するように指示する。
開閉センサ123aの実装方式は任意のものでよい。例えば透過窓121へ人間や搬送機構13が接近したことを検出する近接センサ、光線が物体によって遮断されたときそのことを検出する光学式センサ、などが考えられる。その他適当な検出方式を用いるセンサであってもよい。
<実施形態1:まとめ>
本実施形態に係る自動分析システム1は、符号化マーカ21(及び/又は座標マーカ122)の画像を用いて、消耗品2の種別/残量/保管位置を取得し、その消耗品2を搬送機構13によって保管設備12から取り出して自動分析装置11へ搬送する。消耗品2の種別/残量/保管位置が変化する可能性があるイベントを検出した場合は、符号化マーカ21の画像を再撮影する。これにより、人とロボット(搬送機構13)がともに保管設備12内の消耗品2に対してアクセスする場合において、搬送機構13は、消耗品2の状態を正確かつ効率的に把握することができる。保管設備12内部を全スキャンすることなく、符号化マーカ21の画像又は開閉センサ123aによるイベント検出に基づき、消耗品2の状態を把握できるからである。
本実施形態に係る自動分析システム1は、符号化マーカ21(及び/又は座標マーカ122)の画像を用いて、消耗品2の種別/残量/保管位置を取得し、その消耗品2を搬送機構13によって保管設備12から取り出して自動分析装置11へ搬送する。消耗品2の種別/残量/保管位置が変化する可能性があるイベントを検出した場合は、符号化マーカ21の画像を再撮影する。これにより、人とロボット(搬送機構13)がともに保管設備12内の消耗品2に対してアクセスする場合において、搬送機構13は、消耗品2の状態を正確かつ効率的に把握することができる。保管設備12内部を全スキャンすることなく、符号化マーカ21の画像又は開閉センサ123aによるイベント検出に基づき、消耗品2の状態を把握できるからである。
<実施形態2>
図3は、本開示の実施形態2に係る自動分析システム1における保管設備12の構成例を示す斜視模式図である。実施形態1で説明した構成において、保管設備12は、消耗品2を保管設備12の内部で移送する内部移送機構124を備えてもよい。例えば消耗品2をトレイの上に載置して保管設備12内に収容し、そのトレイを内部移送機構124が移送することにより、消耗品2を保管設備12内で移送するように構成することができる。その他適当な機構によって内部移送機構124を構成してもよい。その他の構成は実施形態1と同様である。
図3は、本開示の実施形態2に係る自動分析システム1における保管設備12の構成例を示す斜視模式図である。実施形態1で説明した構成において、保管設備12は、消耗品2を保管設備12の内部で移送する内部移送機構124を備えてもよい。例えば消耗品2をトレイの上に載置して保管設備12内に収容し、そのトレイを内部移送機構124が移送することにより、消耗品2を保管設備12内で移送するように構成することができる。その他適当な機構によって内部移送機構124を構成してもよい。その他の構成は実施形態1と同様である。
例えば、透過窓121のうち少なくともいずれか1つを、保管設備12に対して消耗品2を投入する投入口として構成し、その他の透過窓121のうち少なくともいずれか1つを、保管設備12から消耗品2を取り出す取出口として構成することが考えられる。この場合、投入口から投入された消耗品2を、内部移送機構124が取出口まで移送することができる。これにより、搬送機構13は特定の透過窓121に対してアクセスすれば足りるので、搬送機構13の動作を自動化することに資する。
図4は、保管設備12の構成例を示す模式図である。保管設備12は、以上で説明した構成に代えて又はこれに加えて、開閉機構125、開閉スイッチ126、重量センサ123b、保管設備制御部127、のうちいずれか1つ以上を備えることもできる。その他の構成は実施形態1と同様である。
開閉機構125は、保管設備12自身が(すなわち人間や搬送機構13などが関与することなく)透過窓121を開閉するために用いる機構である。開閉機構125は、透過窓121ごとに配置してもよいし、透過窓121のうち一部のみを開閉機構125によって開閉するようにしてもよい。さらには、1つの開閉機構125が2つ以上の透過窓121を開閉するように構成してもよい。開閉機構125は例えば、扉の回転軸に対して回転力を与える機構などによって構成することができる。
開閉スイッチ126(第2検出部)は、透過窓121を開閉するように保管設備12に対して指示するための操作手段である。例えば開閉スイッチ126が操作されると開閉機構125が動作するように構成してもよいし、開閉スイッチ126自身が扉をロック/アンロックすることにより扉を開閉するように構成してもよい。開閉スイッチ126はさらに、開閉スイッチ126が操作されたときその旨を制御部14に対して通知してもよい。これにより開閉スイッチ126は、開閉センサ123aと同様に、消耗品2の属性が変化したことを示唆するイベントを通知する役割を有することができる。
重量センサ123b(第2検出部)は、保管設備12が保管している消耗品2の重量を特定することができる情報を検出するセンサである。重量センサ123bは例えば、保管設備12内の各保管室が収容している物体の重量を検出するように構成してもよいし、保管設備12自体の重量を検出することにより消耗品2の合計重量を検出するように構成してもよい。すなわち保管設備12が保管している消耗品2の重量を特定可能な情報を重量センサ123bから得ることができればよい。これにより重量センサ123bは、開閉センサ123aと同様に、消耗品2の属性が変化したことを示唆するイベントを通知する役割を有することができる。
保管設備制御部127は、保管設備12が備える各部(例えば開閉機構125、内部移送機構124)を制御する。保管設備制御部127は、開閉センサ123a、重量センサ123bなどのセンサから検出値を受け取り、その検出値を制御部14に対して通知する。これに代えてセンサ自身が制御部14に対して検出値を通知してもよい。
本実施形態において、搬送機構13と保管設備12それぞれの動作を、以下のように自動化することができる。例えば搬送機構13又は制御部14は、消耗品2を保管設備12から取り出す動作を開始する前に、保管設備12に対してその旨を通知するとともに、消耗品2を取出口へ移動するように指示する。保管設備制御部127はその指示にしたがって、内部移送機構124を制御して消耗品2を取出口へ移送する。搬送機構13又は制御部14は、搬送機構13が保管設備12に接近すると、保管設備12に対して透過窓121を開くように指示する。保管設備制御部127はその指示にしたがって、開閉機構125を制御して透過窓121を開く。これにより、人間が関与することなく、搬送機構13の自律的動作により、消耗品2を保管設備から取り出すことができる。把持部133が開閉スイッチ126を操作することができる場合、透過窓121を開くように保管設備12に対して指示する必要は必ずしもない。
開閉スイッチ126と重量センサ123bが、消耗品2の属性が変化したことを示唆するイベントを検出したとき、制御部14は、符号化マーカ21を改めて撮影するように搬送機構13に対して指示してもよい。例えば制御部14は、消耗品2の属性が変化することが予定されているタイミング(例:搬送機構13又はユーザが保管設備12に対してアクセスして消耗品2を取り出すことが予定されている日時)を予め取得しておき、これとは異なるタイミングで消耗品2の属性が変化したことを示唆するイベントを検出した場合、符号化マーカ21を改めて撮影するように指示することが考えられる。
<実施形態3>
図5は、本開示の実施形態3に係る自動分析システム1が備える保管設備12の構成例を示す模式図である。実施形態1~2で説明した構成において、保管設備12はさらに、鏡面体128を備えてもよい。その他の構成は実施形態1~2と同様である。
図5は、本開示の実施形態3に係る自動分析システム1が備える保管設備12の構成例を示す模式図である。実施形態1~2で説明した構成において、保管設備12はさらに、鏡面体128を備えてもよい。その他の構成は実施形態1~2と同様である。
鏡面体128は、保管設備12内の収容室の背面側(透過窓121に対して対向している側)の垂直面上に配置されている。これにより鏡面体128は、保管設備12が収容している消耗品2の鏡像を写すことができる。鏡像は透過窓121を介して保管設備12の外から観察(すなわち撮像)することができる。図5においては、消耗品2aと2bそれぞれの鏡像2a’と2b’を写す例を示した。
消耗品2の置き方によっては、符号化マーカ21を透過窓121経由で観察することができない場合がある。例えば図5の例においては、消耗品2aの奥に消耗品2bが置かれているので、消耗品2bの符号化マーカ21は消耗品2aの裏側に隠れ、透過窓121経由で観察することができない。ただし消耗品2bの符号化マーカ21を鏡面体128に対して対向するように配置すれば、鏡像2b’によってその符号化マーカ21を観察することができる。これにより、消耗品2を保管設備12内の奥まった位置に置いたとしても、符号化マーカ21を透過窓121経由で観察できる。
鏡面体128は、符号化マーカ21を透過窓121経由で観察できるように配置するのであれば、その位置は任意でよい。例えば符号化マーカ21を消耗品2の上面に取り付けた場合は、鏡面体128を保管設備12内の天面に設置してもよい。
図6は、本開示の実施形態3に係る自動分析システム1が備える保管設備12の別構成例を示す模式図である。記載の便宜上、保管設備12が備える1つの透過窓121及びその内部構造のみ図示した。保管設備12は、以上の構成に加えて、ラック129を備えることができる。
ラック129は、消耗品2を1つ以上架設することができる。保管設備12内の収容室は、1つ以上のラック129(図6においては2つ)を収容することができる。ただし奥側に配置された消耗品2は、手前側に配置された消耗品2の裏側に隠れているので、符号化マーカ21を透過窓121経由で観察することができない。そこでラック129は、少なくとも符号化マーカ21を透過窓121経由で観察できない消耗品2の属性を記述したラックマーカ1291を備えている。ラックマーカ1291は、消耗品2をラック129上に架設した場合であっても、透過窓121経由で全てのラックマーカ1291を観察できる位置に配置されている。
図6に示す構成によれば、符号化マーカ21に代えてラックマーカ1291によって、全ての消耗品2の属性に関する情報を透過窓121経由で取得することができる。さらに、ラック129を収容室の最奥まで配置したとしても、透過窓121経由で全ての消耗品2の属性を取得することができるので、保管設備12の奥行方向の空間を有効活用することができる。
ラックマーカ1291の位置は、透過窓121を介して保管設備12の外からラックマーカ1291を観察することができればよく、図6に示す位置に限るものではないことを付言しておく。
<本開示の変形例について>
本開示は、上述した実施形態に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、上述した実施形態は、本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施形態の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態の構成の一部を追加、削除又は置換することもできる。
本開示は、上述した実施形態に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、上述した実施形態は、本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施形態の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態の構成の一部を追加、削除又は置換することもできる。
以上の実施形態において、保管設備12は、以下のいずれかによって構成することができる。
(保管設備12の構成例その1)
既存の保管設備内に、位置や試薬に関する情報を付与した治具(試薬ホルダトレイ)を設置することにより、保管設備12を構成する。試薬ホルダトレイは駆動機構を持たず、搬送機構13が把持部133を利用して治具にアクセスする。この構成例は、既存の保管庫を利用でき初期投資を抑えることができる。また特に保管設備が冷蔵庫である場合は、冷蔵庫内に駆動機構を持たせないことにより、冷蔵温度の維持、結露対策、コスト低減の点で有利である。一方で、搬送機構13(把持部133)が保管設備12内で動く際の動作は比較的複雑になる。
既存の保管設備内に、位置や試薬に関する情報を付与した治具(試薬ホルダトレイ)を設置することにより、保管設備12を構成する。試薬ホルダトレイは駆動機構を持たず、搬送機構13が把持部133を利用して治具にアクセスする。この構成例は、既存の保管庫を利用でき初期投資を抑えることができる。また特に保管設備が冷蔵庫である場合は、冷蔵庫内に駆動機構を持たせないことにより、冷蔵温度の維持、結露対策、コスト低減の点で有利である。一方で、搬送機構13(把持部133)が保管設備12内で動く際の動作は比較的複雑になる。
(保管設備12の構成例その2)
構成例その1の保管設備12の外側に、測定試薬を保管設備12内から保管設備12外の特定位置に出すための駆動機構をさらに設置してもよい。構成例その1と比較して、搬送機構13が保管設備12に対して動く際の動作が単純化されるメリットがある。一方で保管設備12に対して駆動機構を設置するコストが発生する。
構成例その1の保管設備12の外側に、測定試薬を保管設備12内から保管設備12外の特定位置に出すための駆動機構をさらに設置してもよい。構成例その1と比較して、搬送機構13が保管設備12に対して動く際の動作が単純化されるメリットがある。一方で保管設備12に対して駆動機構を設置するコストが発生する。
(保管設備12の構成例その3)
位置や試薬に関する情報及び駆動機構を付与することにより、搬送機構13向けに最適設計された保管設備12を構成してもよい。この構成は、搬送機構13の観点から最適な構成となる。一方で、保管設備12が冷蔵庫である場合には冷蔵庫内に駆動機構を持たせることになるので、冷蔵温度の維持、結露対策、コスト低減の点で課題が比較的大きくなる。
位置や試薬に関する情報及び駆動機構を付与することにより、搬送機構13向けに最適設計された保管設備12を構成してもよい。この構成は、搬送機構13の観点から最適な構成となる。一方で、保管設備12が冷蔵庫である場合には冷蔵庫内に駆動機構を持たせることになるので、冷蔵温度の維持、結露対策、コスト低減の点で課題が比較的大きくなる。
以上の実施形態において、内部移送機構124は、保管設備12内部において消耗品2を適宜並べ替えてもよい。例えば搬送機構13が消耗品2を保管設備12から搬出することが予定されているタイミングを制御部14が予め取得しておき、そのタイミング以外の任意のタイミングにおいて、制御部14は内部移送機構124に対して並べ替えを指示してもよい。例えば、使用頻度が高い消耗品2を取り出しやすい位置に移動する、消耗品2を複数組み合わせて用いるときはそれらを互いに近くに並べておく、などが考えられる。同様の並び替えを、搬送機構13(把持部133)自身が実施してもよい。
以上の実施形態において、保管設備12は、保管設備12の内部温度を測定及び調整することができるように構成してもよい。例えば保管設備12を冷蔵庫として構成する場合が考えられる。さらに制御部14は、保管設備12の内部温度が所定条件を満たしているときに限り、消耗品2を並べ替えるように搬送機構13に対して指示してもよい。これにより、冷蔵庫内が十分冷えているときに限り並べ替えを実施することができる。搬送機構13の動作は遅いので、並び替え実施中に庫内温度が基準値以上に上がってしまう可能性を回避するためである。内部移送機構124を用いて内部的に並び替えを実施する場合は、扉を閉じたまま並び替え可能であればそのような懸念はないが、移動に伴って扉を開ける必要があるのであれば同様の懸念がある。したがって冷蔵庫内が十分冷えているとき並び替えを実施することが望ましい。
以上の実施形態において、搬送機構13が取得部132と第1検出部131を備える構成例を説明したが、これらを搬送機構13とは別に配置し、制御部14又は搬送機構13が取得部132及び第1検出部131と通信することにより、以上の実施形態と同様の動作を実施できる。第1検出部131は保管設備12の一部(例えば保管設備制御部127の機能)として構成してもよい。第2検出部は、センサから検出値を受け取ってその検出値に基づきイベントを検出することができれば、搬送機構13又は制御部14又は保管設備12の機能として構成してもよい。
以上の実施形態において、第1検出部131、制御部14、これらの機能を実装した回路デバイスなどのハードウェアによって構成することもできるし、これらの機能を実装したソフトウェアをCPU(Central Processing Unit)などの演算装置が実行することによって構成することもできる。第2検出部をセンサとその検出値を処理する処理部によって構成する場合、処理部も同様にハードウェアやソフトウェアによって構成することができる。
以上の実施形態において、搬送機構13は、例えば把持部133を用いて、保管設備12の扉を自ら開閉してもよい。例えば開閉スイッチを把持部133によって操作する、扉の取手を掴んで扉をスライド又は押し引きする、などが考えられる。
以上の実施形態において、座標マーカ122や符号化マーカ21の例として以下が考えられるが、これらに限るものではない:バーコード、QRコード 2Dマトリクス(2次元バーコード)。
以上の実施形態において、搬送機構13は、消耗品2を載置する棚などの部材を備えてもよい。搬送機構13は、例えば自動分析装置11のユーザなどの人間が移動する通路を移動する自走機構を備えた自律走行ロボットとして構成してもよい。
1:自動分析システム
11:自動分析装置
12:保管設備
121:透過窓
122:座標マーカ
13:搬送機構
131:第1検出部
132:取得部
14:制御部
2:消耗品
21:符号化マーカ
11:自動分析装置
12:保管設備
121:透過窓
122:座標マーカ
13:搬送機構
131:第1検出部
132:取得部
14:制御部
2:消耗品
21:符号化マーカ
Claims (16)
- 検体を分析する自動分析装置、
前記自動分析装置が使用する消耗品を保管する保管設備、
前記消耗品を把持する把持部を有し、前記自動分析装置と前記保管設備との間で前記消耗品を搬送する搬送機構、
前記搬送機構を制御する制御部、
前記消耗品に関する情報を検出する第1検出部、
画像を取得する取得部、
前記消耗品の種別、前記消耗品の残量、又は、前記消耗品の保管位置のうち少なくともいずれかが変化した可能性のあるイベントを検出する第2検出部、
を備え、
前記保管設備は、前記保管設備の外部から前記保管設備の内部を観察可能な透過窓を有し、
前記消耗品は、前記消耗品の種別及び前記消耗品の属性を示す符号化マーカを有し、
前記取得部は、前記保管設備の外部から前記透過窓を介して前記符号化マーカの画像を取得し、
前記第1検出部は、前記取得部が取得した前記符号化マーカの画像に基づいて、前記消耗品の種別、前記消耗品の残量、及び、前記消耗品の保管位置を検出し、
前記搬送機構は、前記把持部を介して、前記消耗品を前記第1検出部が検出した前記保管位置から前記搬送機構へ移動し、さらに、前記消耗品を前記自動分析装置へ搬送し、
前記制御部は、前記イベントに基づいて、前記符号化マーカの画像を取得するように前記取得部に対して指示する、
自動分析システム。 - 前記保管設備は、座標の基準となる座標マーカを有し、
前記取得部は、前記座標マーカの画像を取得し、
前記第1検出部は、前記取得部が取得した前記座標マーカの画像に基づいて、前記符号化マーカに基づき検出した前記消耗品の保管位置よりも精度が高い高精度保管位置を検出する、
請求項1記載の自動分析システム。 - 前記取得部は、前記搬送機構の一部として構成されており、
前記第1検出部は、前記自動分析装置、前記保管設備、又は、前記搬送機構のうち少なくともいずれかの一部として構成されている、
請求項1記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、少なくとも2つ以上の開口部を有しており、
前記開口部のうち少なくとも1つ以上は、前記消耗品を前記保管設備に対して投入する投入口であり、
前記開口部のうち少なくとも1つ以上は、前記消耗品を前記保管設備から取り出す取出口であり、
前記保管設備はさらに、前記消耗品を前記投入口から前記取出口へ移動する内部移送機構を備える、
請求項1記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、前記搬送機構又は前記制御部からの要求にしたがって前記開口部を開閉する開閉機構を備える、
請求項4記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、前記搬送機構又は前記制御部からの要求にしたがって前記内部移送機構が前記消耗品を移動するように構成されており、
前記搬送機構又は前記制御部は、前記把持部が前記消耗品を把持することができる位置に移動する前に、前記保管設備に対して、前記消耗品を前記取出口へ移動するように指示する、
請求項4記載の自動分析システム。 - 前記制御部は、前記消耗品の種別、前記消耗品の残量、又は、前記消耗品の保管位置が変化することが予定されている予定タイミングを予め取得し、
前記制御部は、前記予定タイミングとは異なるタイミングで前記第2検出部が前記イベントを検出した場合は、前記座標マーカ及び前記符号化マーカそれぞれの画像を取得するように前記取得部に対して指示する、
請求項2記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、開閉可能な扉及び前記扉を開閉する開閉スイッチを備え、
前記第2検出部は、前記開閉スイッチが操作されたことに基づき前記イベントを検出する、
請求項1記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、開閉可能な扉及び前記扉が開閉したことを検出する開閉センサを備え、
前記第2検出部は、前記開閉センサが前記扉の開閉を検出したことに基づき前記イベントを検出する、
請求項1記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、前記保管設備が収容している前記消耗品の重量を特定する情報を得ることができる重量センサを備え、
前記第2検出部は、前記重量センサが検出した重量に基づき前記イベントを検出する、 請求項1記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、その内部に鏡面体を備え、
前記鏡面体は、前記保管設備の内部に収容されている前記消耗品が備える前記符号化マーカを、前記保管設備の外部から前記透過窓及び前記鏡面体を介して観察することができる位置に配置されている
請求項1記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、前記消耗品を架設するラックを備え、
前記ラックは、前記ラックを識別する情報を表示するラックマーカを備える
請求項1記載の自動分析システム。 - 前記ラックマーカは、前記取得部が前記透過窓を介して前記符号化マーカを撮影することができない位置に前記消耗品が配置されている場合であっても、前記取得部が前記透過窓を介して前記ラックマーカを撮影することができるように配置されている、
請求項12記載の自動分析システム。 - 前記制御部は、前記搬送機構が前記消耗品を前記保管設備から搬出することが予定されている予定搬出タイミングを予め取得し、
前記制御部は、前記予定搬出タイミング以外のタイミングにおいて、前記搬送機構又は前記内部移送機構に対して前記消耗品を並び替えるように指示する
請求項4記載の自動分析システム。 - 前記保管設備は、内部温度を調整するとともに前記内部温度を測定することができるように構成されており、
前記制御部は、前記内部温度が規定条件を満たしているとき、前記搬送機構又は前記内部移送機構に対して前記消耗品を並び替えるように指示する
請求項4記載の自動分析システム。 - 前記搬送機構は、前記自動分析装置を使用するユーザが移動する通路を自走する自律ロボットとして構成されている
請求項1記載の自動分析システム。
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2025
- 2025-02-13 WO PCT/JP2025/004664 patent/WO2025187345A1/ja active Pending
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