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WO2019151096A1 - 検体検査自動化システムおよび空検体キャリア管理方法 - Google Patents

検体検査自動化システムおよび空検体キャリア管理方法 Download PDF

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WO2019151096A1
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buffer
sample carrier
specimen
carrier
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French (fr)
Inventor
健史 松家
吏弘 濱野
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Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0496—Other details

Definitions

  • the present invention relates to a sample test automation system, and more particularly to a sample test automation system for processing clinical tests of a large number of patient samples.
  • test tube containing body fluid such as blood collected from a patient is put into the system.
  • the input specimen reads the barcode information in the system and recognizes the type of the specimen.
  • the sample is placed on the sample carrier and transported through the system.
  • the pretreatment of the inspection process includes a centrifugal process, an opening process, and a dispensing process, but the contents of the preprocess vary depending on the target examination type, for example, the urine test does not require a centrifugal process.
  • the dispensing process is a process for creating a child sample from the parent sample.
  • the divided child samples can be simultaneously transported to a plurality of analyzers connected to the system online.
  • the sample carrier When the sample carrier is different between the sample test automation system and the analyzer, the sample is replaced at the analyzer connection part.
  • the dispensing process includes the role of carrying out the child sample to which the same barcode as the parent sample is attached to the sorting tray in order to perform an inspection with an offline analyzer that is not connected to the system. Samples for which all processing steps have been completed are stored in a storage unit.
  • the specimen mounted on the one specimen carrier is replaced with the five specimen carrier.
  • the sample mounted on the five sample carrier is transported to the analyzer and returns from the analyzer after the analysis is completed.
  • the returned sample is transferred from the five sample carrier to the one sample carrier, and is transported into the sample test automation system.
  • a buffer area for storing one sample carrier is required at the connection with the analyzer.
  • the size of the buffer area becomes very large. If the buffer area is reduced, it is necessary to carry out one sample carrier that has not been able to enter the buffer area to the transport line or supply it via the transport line when one sample carrier in the buffer area is insufficient.
  • an object of the present invention is to provide a sample test automation system that can reduce the stagnation of transport due to the absence of an empty sample carrier without providing a transport line for an empty sample carrier.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems.
  • a large-scale sample carrier buffer and an analyzer that can be connected to the analyzer, and an analyzer connection unit that includes a sample carrier sub-buffer that can store a small amount of the sample carrier from the large-scale sample carrier buffer, and a function for controlling the sample carrier transport destination
  • a transport management unit, and the transport management unit passes the large-scale sample carrier buffer to the sample carrier subbuffer according to the storage status of the sample carrier in the sample carrier subbuffer. Determining the amount to be supplied.
  • the system layout figure containing the pre-processing conveyance part which concerns on one embodiment of this invention, a conveyance line, and an analyzer connection part.
  • the flowchart which shows the determination method for supplying the sample carrier to a subbuffer.
  • FIG. 1 is a system layout diagram including a preprocessing transport unit, a transport line, and an analyzer connection unit according to an embodiment of the present invention.
  • Pre-processing unit 106 for pre-processing the sample transport line 101 for transporting the sample, analyzer connecting unit 103 for transporting the sample to the analyzer 102, large-scale sample carrier buffer 104 for buffering the sample carrier, It is comprised of the transport management unit 1 that manages it.
  • the analyzer connection unit 103 includes a sample carrier sub-buffer 105 that can buffer a small amount of sample carrier. There may be a plurality of analyzers 102 and analyzer connection units 103 in the system. The same applies to the large-scale sample carrier buffer 104.
  • the sample input by the preprocessing unit 106 is mounted on the sample carrier, subjected to preprocessing such as centrifugation, opening, sample check, and dispensing, and is transported to the transport line 101. .
  • preprocessing such as centrifugation, opening, sample check, and dispensing
  • the sample carrier is transported to the transfer position 107 in the analyzer connection unit 103.
  • the sample is extracted from the sample carrier and transported into the analyzer 102.
  • the sample carrier that has been extracted and emptied is collected in the sample carrier subbuffer 105 in the analyzer connection unit 103.
  • the sample carrier sub-buffer 105 is full, the sample carrier is collected in the large-scale sample carrier buffer 104.
  • the sample returned after completion of the measurement by the analyzer 102 is remounted on the sample carrier at the transfer position 107.
  • an empty sample carrier is carried out from the sample carrier subbuffer 105 in the analyzer connection unit 103 to the transfer position 107.
  • the sample carrier on which the sample is loaded is carried out from the analyzer connection unit 103 to the transport line 101 and transported to the next transport destination.
  • the sample carrier in the sample carrier subbuffer 105 may be depleted. Therefore, the sample carrier can be supplied from the large-scale sample carrier buffer 104 to the analyzer connection unit 103.
  • the transport management unit 1 manages the number of sample carriers being supplied to the analyzer connection unit 103 in order to minimize the number of sample carriers to be supplied. Based on the number of managed sample carriers, it is determined whether the sample can be supplied from the large-scale sample carrier buffer 104.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a determination method for supplying the sample carrier to the sub-buffer.
  • the transport management unit 1 makes a determination for each sub-buffer and supplies a sample carrier.
  • the sub-buffer full detector is checked (step 201). If it is full, the process is terminated.
  • step 202 If not full, whether there is a sample carrier in the sub-buffer (sub-buffer remaining amount) is calculated by the following calculation formula (step 202).
  • Remaining sub-buffer Number of sample carriers remaining in the sub-buffer / Number of sample carriers that can be stored in the sub-buffer at maximum
  • Step 204 calculate whether there is a sufficient amount of sample carrier in the sub-buffer and the sub-buffer being supplied (sub-buffer effective amount) using the following formula: (Step 204).
  • Sub-buffer effective amount (number of carriers remaining in sub-buffer + number of sample carriers not equipped with sample supplied to sub-buffer) / number of sample carriers that sub-buffer can store at maximum
  • the sub-buffer effective amount is insufficient (less than 1/2), it is determined to supply the sample carrier (step 208), and the process is terminated.
  • the sample carrier in the sub-buffer and being supplied to the sub-buffer, and the sample carrier carrying the sample being transported to the analyzer connection section where the sub-buffer is located Whether it is too large (subbuffer expected amount) is calculated by the following calculation formula (step 206).
  • a large-scale sample carrier buffer for storing a large amount of empty sample carriers and a sample carrier sub-buffer having a minimum buffer capacity installed near a place where empty sample carriers are used.
  • Two types of buffers are provided.
  • an empty sample carrier is supplied from the sample carrier sub-buffer.
  • the number of empty sample carriers held in each sample carrier subbuffer, the number of empty sample carriers being transferred to each sample carrier subbuffer, and the sample that will be stored in each sample carrier subbuffer are loaded into the analyzer. Manage the number of sample carriers in transit.
  • empty sample carriers are supplied from the large sample carrier buffer to the sample carrier subbuffer so that empty sample carriers are not depleted as long as they fit in the sample carrier subbuffer.
  • the empty sample carrier can be provided without providing a transfer line for the empty sample carrier, without increasing the size of the apparatus, and without causing congestion of the transfer line due to the empty sample carrier.
  • the stagnation of the conveyance due to not being supplied can be minimized.

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Abstract

空検体キャリア用の搬送ラインを設けることなく、空検体キャリアが供給されないことによる搬送停滞を低減可能な検体検査自動化システムを提供する。　検体容器を１本または複数本搭載可能な検体キャリアを搬送する搬送ライン１０１と、複数の前記検体キャリアを保管する大規模検体キャリアバッファ１０４と、分析装置１０２と接続可能で、前記大規模検体キャリアバッファより前記検体キャリアを少量保管可能な検体キャリアサブバッファ１０５を内蔵した分析装置接続部１０３と、検体キャリア搬送先を制御する機能を備えた搬送管理部１と、備え、前記搬送管理部が、前記検体キャリアサブバッファの前記検体キャリアの保管状況に応じて、前記大規模検体キャリアバッファを経由して前記検体キャリアサブバッファへ検体キャリアを供給する量を決定するように検体検査自動化システムを構成する。

Description

検体検査自動化システムおよび空検体キャリア管理方法
　本発明は検体検査自動化システム、特に多数の患者検体の臨床検査を処理する検体検査自動化システムに関する。
　近年、医療分野では多様な自動化機器の導入により、検査業務の省力化が進められている。病院の検査では、入院患者や外来患者の検査検体は病院内の各課で集められ、検査室で一括して処理される。検体ごとの検査項目はオンラインの情報処理システムを利用して医師より検査室に伝えられ、検査結果はオンラインで逆に検査室より医師に報告される。
　血液、尿の検査項目の多くは、検査処理の前処理として遠心処理，開栓処理，分注処理等の前処理を必要とし、その作業が検査作業時間全体に占める割合は大きい。
　次に一般的な検体検査自動化システムのフローについて記載する。患者から採取した血液などの体液が入った試験管をシステムに投入する。投入された検体は、システム内においてバーコード情報を読取り、その検体の種別を認識する。検体は検体キャリアに載せてシステム内を搬送する。
　前述の通り、検査処理の前処理には遠心処理，開栓処理，分注処理などがあるが、例えば尿検査では遠心処理が不要など、対象検査種別によって前処理の内容は異なる。
　遠心分離が必要な検査対象種別の検体は、遠心分離作業後、開栓処理，分注処理を行う。分注処理は親検体から子検体を作成するための処理で、例えばシステムにオンラインで接続された複数の分析装置に小分けされた子検体を同時に搬送することができる。
　検体検査自動化システム内と分析装置内で検体キャリアが異なる場合、分析装置接続部にて検体の載せ換えを行う。また、分注処理はシステムに接続されていないオフラインの分析装置で検査を行うために親検体と同じバーコードが貼り付けた子検体を仕分けトレイに搬出する役目も含んでいる。全ての処理工程が完了した検体は収納ユニットに収納される。
国際公開第２０１３／１４０１０４号
　検体検査自動化システムでは、５本検体キャリアを使用している分析装置に検体を搬送するために、１本検体キャリアに搭載された検体を５本検体キャリアに載せ換えている。５本検体キャリアに搭載された検体は分析装置に搬送されて、分析完了後に分析装置から戻ってくる。戻ってきた検体は５本検体キャリアから１本検体キャリアに載せ換えられて、検体検査自動化システム内に搬送される。
　分析装置から戻ってきた検体をすぐに検体検査自動化システム内に搬送するために、分析装置との接続部には１本検体キャリアをためておくバッファ領域が必要となる。しかし、分析装置に搬送した検体を搭載していた１本検体キャリアを全てバッファ領域に蓄えておこうとすると、バッファ領域のサイズがとても大きくなってしまう。もしバッファ領域を小さくすると、バッファ領域に入りきらなかった１本検体キャリアを搬送ラインに搬出するもしくはバッファ領域の１本検体キャリアが足りなくなった際に搬送ラインを経由して供給する必要がある。検体の設置された１本検体キャリアと検体を設置していない１本検体キャリアを同一の搬送ライン上で搬送する場合、渋滞が発生して検体が停滞してしまう可能性がある。
　そこで本発明は、空検体キャリア用の搬送ラインを設けることなく、空検体キャリアが供給されないことによる搬送停滞を低減可能な検体検査自動化システムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、例えば請求の範囲に記載の構成を採用する。
　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、検体容器を１本または複数本搭載可能な検体キャリアを搬送する搬送ラインと、複数の前記検体キャリアを保管する大規模検体キャリアバッファと、分析装置と接続可能で、前記大規模検体キャリアバッファより前記検体キャリアを少量保管可能な検体キャリアサブバッファを内蔵した分析装置接続部と、検体キャリア搬送先を制御する機能を備えた搬送管理部と、備え、前記搬送管理部が、前記検体キャリアサブバッファの前記検体キャリアの保管状況に応じて、前記大規模検体キャリアバッファを経由して前記検体キャリアサブバッファへ検体キャリアを供給する量を決定することを特徴とする。
　本発明によれば、空検体キャリア用の搬送ラインを設けることなく、空検体キャリアが供給されないことによる搬送停滞を低減可能な検体検査自動化システムを提供することができる。
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
本発明の一実施の形態に係る前処理搬送部、搬送ラインおよび分析装置接続部を含むシステムレイアウト図。 サブバッファへ検体キャリアを供給するための判定方法を示すフローチャート。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
　図１を用いて、検体検査自動化システムの１例を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る前処理搬送部、搬送ラインおよび分析装置接続部を含むシステムレイアウト図である。
　検体を前処理する前処理部１０６、検体を搬送する搬送ライン１０１、検体を分析装置１０２に搬送する分析装置接続部１０３、検体キャリアをバッファリングする大規模検体キャリアバッファ１０４、これらを統括して管理している搬送管理部１で構成されている。分析装置接続部１０３内には、少量の検体キャリアをバッファリングできる検体キャリアサブバッファ１０５が備わっている。また、分析装置１０２および分析装置接続部１０３はシステム内に複数ある場合もある。大規模検体キャリアバッファ１０４も同様である。
　次に、検体キャリアを搬送する流れを説明する。
　搬送管理部１の指示に基づいて、前処理部１０６にて投入された検体は検体キャリアに搭載されて遠心、開栓、サンプルチェック、分注といった前処理をされて搬送ライン１０１に搬送される。検体を測定する分析装置１０２内に搬送するため、分析装置接続部１０３内の移載ポジション１０７まで検体キャリアを搬送する。移載ポジション１０７にて検体は検体キャリアから抜き取られて、分析装置１０２内に搬送される。検体を抜き取られて空になった検体キャリアは、分析装置接続部１０３内の検体キャリアサブバッファ１０５に回収される。検体キャリアサブバッファ１０５が満杯であった場合、大規模検体キャリアバッファ１０４に検体キャリアを回収する。
　分析装置１０２にて測定を完了して戻ってきた検体は、移載ポジション１０７にて検体キャリアに搭載しなおす。その際、分析装置接続部１０３内の検体キャリアサブバッファ１０５から移載ポジション１０７に空の検体キャリアを搬出する。検体を搭載した検体キャリアは、分析装置接続部１０３から搬送ライン１０１へ搬出されて次の搬送先へ搬送される。
　分析装置１０２から連続して検体が戻ってきた場合、検体キャリアサブバッファ１０５の検体キャリアが枯渇する可能性がある。そのため、大規模検体キャリアバッファ１０４から分析装置接続部１０３に対して検体キャリアの供給を可能とする。
　検体キャリアを供給しすぎると搬送ライン１０１上を搬送する検体キャリア数が多くなり渋滞を引き起こす可能性がある。搬送管理部１は供給する検体キャリア数を最小に抑えるため、分析装置接続部１０３へ供給中の検体キャリア数を管理する。管理した検体キャリア数を元に、大規模検体キャリアバッファ１０４から検体を供給してよいか判定を行う。
　図２はサブバッファへ検体キャリアを供給するための判定方法を示すフローチャートである。
　搬送管理部１は、サブバッファ毎に判定を行って検体キャリアを供給する。
　まずサブバッファの満杯検知器を確認する（ステップ２０１）。満杯であれば処理を終了させる。
　満杯でなければサブバッファ内に検体キャリアがあるか（サブバッファ残量）を、次の算出式により算出する（ステップ２０２）。
　算出式：サブバッファ残量　＝　サブバッファ内に残存している検体キャリア数　／　サブバッファが最大で収納できる検体キャリア数
　算出したサブバッファ残量が必要最低限以上であるかを確認する（ステップ２０３）。
　サブバッファ残量が不明もしくは少ない（１／４未満）場合、検体キャリアを供給することに決定して（ステップ２０８）処理を終了する。
　サブバッファ残量が必要最低限の量（１／４以上）ある場合、サブバッファ内とサブバッファへ供給中の検体キャリアが十分な量あるか（サブバッファ実効量）を次の算出式により算出する（ステップ２０４）。
　算出式：サブバッファ実効量　＝　（サブバッファ内に残存しているキャリア数　＋　サブバッファへ供給している検体を搭載していない検体キャリア数）　／　サブバッファが最大で収納できる検体キャリア数
　算出したサブバッファ実効量が十分な量あるか確認する（ステップ２０５）。
　サブバッファ実効量が不十分であれば（１／２未満）、検体キャリアを供給することに決定して（ステップ２０８）処理を終了する。
　サブバッファ実効量が十分であれば（１／２以上）、サブバッファ内とサブバッファへ供給中の検体キャリアと、そのサブバッファがある分析装置接続部へ搬送中の検体を搭載した検体キャリアが多すぎないか（サブバッファ予想量）を、次の算出式により算出する（ステップ２０６）。
　算出式：サブバッファ予想量：（　サブバッファ内に残存しているキャリア数　＋　サブバッファへ供給している検体を搭載していない検体キャリア数　＋　そのサブバッファがある分析装置接続部へ搬送中の検体を搭載した検体キャリア数）　／　サブバッファが最大で収納できる検体キャリア数
　算出したサブバッファ予想量が多すぎないか確認する（ステップ２０７）。
　サブバッファ予想量が多すぎた場合（３／４以上）は、そのまま処理を終了する。
　サブバッファ予想量が過剰でなければ（３／４未満）、検体キャリアを供給することに決定して（ステップ２０８）処理を終了する。
　以上説明したごとく、本実施例では空検体キャリアを大量に蓄えておく大規模検体キャリアバッファと、空検体キャリアを使用する箇所の近くに設置されて最小限のバッファ容量を備える検体キャリアサブバッファの２種類のバッファを備える。
　検体の搭載された検体キャリアから検体を抜き取ったあと、検体キャリアサブバッファに空になった検体キャリアを回収する。
　検体を検体キャリアに設置する際には、検体キャリアサブバッファから空検体キャリアを供給する。
　各検体キャリアサブバッファの保持している空検体キャリア数および、各検体キャリアサブバッファへ搬送中の空検体キャリア数、各検体キャリアサブバッファに収納されるであろう検体を搭載して分析装置へ搬送中の検体キャリア数を管理する。
　管理している検体キャリア数を元に、検体キャリアサブバッファに納まる範囲で空検体キャリアが枯渇しないように大規模検体キャリアバッファから検体キャリアサブバッファへ空検体キャリアを供給する。
　以上のような構成を備えることで、空検体キャリア用の搬送ラインを設けることなく、装置のサイズを大きくすることなく、かつ、空検体キャリアによる搬送ラインの渋滞を起こすことなく、空検体キャリアが供給されないことによる搬送停滞を最小限に抑えることができる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明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ものに限定されるものではない。
　１　　搬送管理部
　１０１　　搬送ライン
　１０２　　分析装置
　１０３　　分析装置接続部
　１０４　　大規模検体キャリアバッファ
　１０５　　検体キャリアサブバッファ
　１０６　　前処理部
　１０７　　移載ポジション

Claims (3)

  1. 　検体容器を１本または複数本搭載可能な検体キャリアを搬送する搬送ラインと、
    　複数の前記検体キャリアを保管する大規模検体キャリアバッファと、
    　分析装置と接続可能で、前記大規模検体キャリアバッファより前記検体キャリアを少量保管可能な検体キャリアサブバッファを内蔵した分析装置接続部と、
    　検体キャリア搬送先を制御する機能を備えた搬送管理部と、備え、
    　前記搬送管理部が、前記検体キャリアサブバッファの前記検体キャリアの保管状況に応じて、前記大規模検体キャリアバッファを経由して前記検体キャリアサブバッファへ検体キャリアを供給する量を決定する、
    検体検査自動化システム。
  2. 　請求項１に記載の検体検査自動化システムであって、
    　前記搬送管理部が、前記搬送ライン上を搬送中の検体容器を搭載した検体キャリアの搬送先および搬送量に応じて、前記大規模検体キャリアバッファ搬送ラインを経由して前記検体キャリアサブバッファへ検体キャリアを供給する量を決定する、
    検体検査自動化システム。
  3. 　請求項１または２に記載の検体検査自動化システムであって、
    　前記分析装置接続部を複数備えた、
    検体検査自動化システム。
PCT/JP2019/002188 2018-02-02 2019-01-24 検体検査自動化システムおよび空検体キャリア管理方法 Ceased WO2019151096A1 (ja)

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CN201980007126.2A CN112513645B (zh) 2018-02-02 2019-01-24 样品检测自动化系统及空样品载体管理方法
US16/649,484 US11567094B2 (en) 2018-02-02 2019-01-24 Specimen inspection automation system and method for managing empty specimen carrier
JP2019569054A JP7069223B2 (ja) 2018-02-02 2019-01-24 検体検査自動化システムおよび空検体キャリア管理方法
EP19747404.2A EP3674714B1 (en) 2018-02-02 2019-01-24 Specimen inspection automation system for managing empty specimen carrier

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JP2018016920 2018-02-02
JP2018-016920 2018-02-02

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