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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Flusszytometer mit einer Funktion
zum Abbilden einer Zelle oder eines Partikels, der durch eine Mantelflusszelle fließt.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Flusszytometer
sind bekannt, die eine Zelle mit erwünschter Größe abbilden können, indem
eine zellenführende
Lösung,
die mit einem Wirkstoff wie beispielsweise einem fluoreszierenden
Färbemittel behandelt
ist, in eine schmale Glasröhre
eingeführt wird,
und indem ein Laserstrahl auf einen Probenstrom der durch die Röhre fließenden zellenführenden
Lösung
gerichtet wird (siehe beispielsweise die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
Nr.
JP 63094156 ). Solche
Flusszytometer warfen jedoch Probleme darin auf, dass es nicht einfach
ist, die Art einer abzubildenden Zelle oder Partikels genau zu bestimmen,
sodass es auch nicht einfach ist, ein erwünschtes Abbild aus einer Anzahl
von gespeicherten Bildern auszuwählen
und anzuzeigen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Flusszytometer bereit, umfassend:
eine Mantelflusszelle zum Bilden eines Partikel enthaltenden Probenstromes;
eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Partikel an einem ersten
Bereich des Probenstromes, um ein den Partikel darstellendes Signal
zu erzeugen; eine Abbildungseinrichtung zum Abbilden des Partikels
in einem zweiten Bereich des Probenstroms; eine Anzeigeeinrichtung;
eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Vielzahl von charakteristischen
Parametern, die Charakteristiken eines jeden Partikels basierend
auf dem erzeugten Signal anzeigen; eine Verteilungsvorbereitungseinrichtung
zum Vorbereiten einer Verteilung der charakteristischen Parameter
und zum Anzeigen der Verteilung auf der Anzeigeeinrichtung; eine
Bereichsbezeichnungseinrichtung zum vorab bezeichnen mindestens
eines Bereichs in der Verteilung; eine Bereichsspeichereinrichtung
zum Speichern des bezeichneten Bereichs; eine Entscheidungseinrichtung zum
Entscheiden, ob die charakteristischen Parameter des im ersten Bereich
durch die Erfassungseinrichtung erfassten Partikels in dem bezeichneten
Bereich angeordnet sind, der in der Bereichsspeichereinrichtung
gespeichert ist; eine Bildsteuereinrichtung, um es der Abbildungseinrichtung
zu erlauben, den Partikel abzubilden, wenn die charakteristischen Parameter
in dem bezeichneten Bereich liegen; eine Bildspeichereinrichtung
zum Speichern des Abbildes des durch die Abbildungseinrichtung erlangten
Bildes des Partikels; und eine Anzeigesteuereinrichtung zum selektiven
Lesen des Abbilds des Partikels, um es der Anzeigeeinrichtung zu
ermöglichen,
das gelesene Bild anzuzeigen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine beispielhafte Ansicht für
den Aufbau eines optischen Systems in einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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2 veranschaulicht
in einer perspektivischen Ansicht einen wesentlichen Abschnitt des
optischen Systems von 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung;
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3 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm ein Signalverarbeitungssystem im ersten Ausführungsbeispiel
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht ein Beispiel eines Streudiagramms
im ersten Ausführungsbeispiel
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht eine Bitmap entsprechend dem in 4 gezeigten Streudiagramm,
welche in einem Speicher zum Aufzeichnen von Verteilungsbereichen
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet ist;
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6 zeigt
eine beispielhafte Ansicht eines weiteren Beispiels des in 4 gezeigten
Streudiagramms in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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7 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht eine Bitmap entsprechend dem in 6 gezeigten Streudiagramm,
welche in dem Speicher zum Aufzeichnen von Verteilungsbereichen
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet ist;
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8 zeigt
eine beispielhafte Ansicht für
den Speicher zum Aufzeichnen von Verteilungsbereichen in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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9 zeigt
ein partiell detailliertes Blockdiagramm von 3;
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10 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht ein Beispiel eines Registers zum
Einstellen von Bildbereichen in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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11 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht ein Beispiel eines weiteren Registers
zum Einstellen von Bildbereichen in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung;
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12 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht ein Beispiel eines Bildsteuerregisters
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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13 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht einen Speicher in einer erfüllten Bedingung
zum Abbilden in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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14 veranschaulicht
in einem Zeitvorgabediagramm Abbildungsentscheidungsverarbeitung und
eine Abbildungszeitvorgabe in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung;
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15 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm den Aufbau eines Steuersystems in dem zweiten
Ausführungsbeispiel
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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16 veranschaulicht
in einem Flussdiagramm einen Betrieb im zweiten Ausführungsbeispiel in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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17 zeigt
eine beispielhafte Ansicht eines Anzeigebeispiels im zweiten Ausführungsbeispiel
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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18 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht ein weiteres Anzeigebeispiel im
zweiten Ausführungsbeispiel
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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19 zeigt
in einer beispielhaften Ansicht noch ein weiteres Anzeigebeispiel
im zweiten Ausführungsbeispiel
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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20 zeigt
eine beispielhafte Ansicht eines Datensatzes von charakteristischen
Parametern im zweiten Ausführungsbeispiel
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung wird im folgenden detailliert auf dem Wege
von Ausführungsbeispielen beschrieben,
die in den beigefügten
Zeichnungen gezeigt sind. Diese Ausführungsbeispiele sollen den Umfang
der vorliegenden Erfindung nicht beschränken.
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Die
Mantelflusszelle der vorliegenden Erfindung ist eine Flusszelle,
die es einer Probenflüssigkeit,
die Partikel enthält,
die durch eine Mantelflüssigkeit
umgeben sind, ermöglicht,
hindurchzufließen, um
aufgrund eines hydrodynamischen Effektes einen schmalen Strom der
Probenflüssigkeit
zu bilden. Die Mantelflusszelle kann konventioneller Art sein.
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Durch
den Flusszytometer der vorliegenden Erfindung zu messende Partikel
sind hauptsächlich Blutzellen,
die in Blut oder Urin enthalten sind, jedoch können die Partikel Mikroben
wie beispielsweise Hefe oder Milchsäurebakterien sein, oder Partikel
für industrielle
Verwendung. Um die Art einer Blutzelle oder Zelle zu klassifizieren,
kann eine Reaktion beispielsweise zwischen einer Nukleinsäure mit
einem bestimmten fluoreszierenden Wirkstoff veranlasst werden, um
die Fluoreszenzintensität
davon zu messen.
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Erfassungsverfahren
zum Erfassen eines Partikels enthalten elektrische oder optische
Erfassungsverfahren, die beispielsweise eine erste Lichtquelle verwenden,
um Licht auf den ersten Bereich des Probenstromes (beispielsweise
eine konstante Lichtquelle zum konstanten Aussenden von Licht, wie
beispielsweise ein Laser, oder eine Halogenlampe oder eine Wolframlampe)
anzubringen, und eine optische Erfassungseinrichtung zum optischen
Erfassen eines durch die erste Lichtquelle beleuchteten Partikels
und zum Ausgeben der Intensität
von Licht, wie beispielsweise Streulicht und Fluoreszenz des Partikels
(beispielsweise eine Photodiode, ein Phototransistor oder eine Lichtvervielfacherröhre).
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Um
Bilder zu erfassen, ist es vorzuziehen, eine Lichtquelle bereitzustellen,
um Licht auf den zweiten Bereich des Probenstromes aufzubringen. Die
Lichtquelle kann entweder eine konstante oder unterbrochene Lichtquelle
sein; die konstante Lichtquelle, die fortlaufend Licht emittiert,
enthält
einen Laser, eine Halogenlampe oder eine Wolframlampe, während die
unterbrochene Lichtquelle, die Licht unterbrochen aussendet, einen
gepulsten Laser (beispielsweise die 7000 Serie, hergestellt durch
Spectra-Physics
Co., Ltd.) und eine Multi-Stroboskop (beispielsweise DSX-Serie,
hergestellt durch Sugawara Laboratories, Inc., Japan) umfasst. Allgemein
ist vorzuziehen, dass die konstante Lichtquelle als unterbrochene
Lichtquelle verwendet wird, indem sie mit einem optischen Verschluss
kombiniert wird, wie beispielsweise Einheiten, die einen bekannten
akustooptischen Modulator oder elektro-optischen Modulator verwenden).
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Für die Abbildungseinrichtung
zum Abbilden des Partikels kann eine gewöhnliche Kamera oder Standbildkamera
zum Abbilden eines zweidimensionalen Bildes verwendet werden, jedoch
ist es in Abhängigkeit
von Anwendungen vorzuziehen, eine Kamera zu verwenden, die mit einem
Bildverstärker ausgestattet
ist, um schwaches Licht zu verstärken, und
die weiter eine Verschlusseinrichtung (Toreinrichtung) enthalten
kann.
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Der
zweite Bereich kann entweder flussabwärtig vom ersten Bereich oder
an einem ähnlichen Ort
zum ersten Bereich angeordnet sein. Die Anzeigeeinrichtung der vorliegenden
Erfindung, die auch als Druckeinrichtung dienen kann, kann eine
Kathodenstrahlröhre
sein, eine Flüssigkristallanzeige
oder ein Drucker.
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Die
Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Vielzahl von charakteristischen
Parametern, die Charakteristiken jedes Partikels basierend auf dem erzeugten
Signal anzeigen; eine Verteilungsvorbereitungseinrichtung zum Vorbereiten
einer Verteilung der charakteristischen Parameter und zum Anzeigen der
Verteilung auf der Anzeigeeinrichtung; eine Bereichsspeichereinrichtung
zum Speichern eines in der Verteilung bezeichneten Bereichs; eine
Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob die erfassten charakteristischen
Parameter innerhalb des bezeichneten Bereichs angeordnet sind, der
in der Bildspeichereinrichtung gespeichert ist; eine Abbildungssteuereinrichtung,
um der Abbildungseinrichtung das Abbilden des Partikels zu ermöglichen;
eine Bildspeichereinrichtung zum Speichern des Bildes des Partikels,
das durch die Abbildungseinrichtung erlangt wurde; und eine Anzeigesteuereinrichtung
zum selektiven Lesen des Bildes des Partikels, um es der Anzeigeeinrichtung
zu ermöglichen,
das gelesene Bild anzuzeigen, unter Verwendung eines Mikrocomputers
mit einer Signalverarbeitungsschaltung, einer CPU, einem ROM und
einem RAM.
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Mit
Verteilung ist alles gemeint, was den Verteilungszustand von charakteristischen
Parametern zeigt, und ein bevorzugtes Beispiel einer Verteilung ist
ein zweidimensionales Streudiagramm. Vorzugsweise wird eine Eingabeeinrichtung
wie beispielsweise eine Tastatur und eine Maus als Parameterbezeichnungseinrichtung
zum vorab bezeichnen mindestens eines Paares von charakteristischen
Parameters unter der Vielzahl von charakteristischen Parametern verwendet,
und eine Bereichsbezeichnungseinrichtung zum vorab bezeichnen mindestens eines
Bereichs in jeder angezeigten Verteilung.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von Verteilungen bestimmt
und angezeigt werden, sodass die Verteilungsvorbereitungseinrichtung
eine Vielzahl von Verteilungen vorbereitet, basierend auf den charakteristischen
Parametern, die durch die Parameterbestimmungseinrichtung bestimmt
sind, und die Vielzahl von Verteilungen auf der Anzeigeeinrichtung
anzeigt, und die Abbildungseinrichtung bildet den Partikel ab, wenn
die Vielzahl von charakteristischen Parametern für den durch die Erfassungseinrichtung
erfassten Partikel in den bestimmten Bereichen der Vielzahl von
Verteilungen liegen.
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Die
Bereichsbezeichnungseinrichtung kann eine Vielzahl von Bereichen
in einer Verteilung bezeichnen. Die Abbildungseinrichtung kann den
Partikel abbilden, wenn die Vielzahl von charakteristischen Parametern
für den
durch die Erfassungseinrichtung erfassten Partikel in einer beliebigen
der bezeichneten Bereiche der Vielzahl von Verteilungen angeordnet
sind.
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Die
Bereichsspeichereinrichtung speichert den bezeichneten Bereich,
in dem ermöglicht
wird, dass Speicheradressen desselben den charakteristischen Parametern
entsprechen, sodass die Datenbits innerhalb des bezeichneten Bereichs
und die Datenbits außerhalb
des bezeichneten Bereichs durch unterschiedliche binäre Daten
dargestellt werden. Die Entscheidungseinrichtung kann basierend
auf den binären
Daten bestimmend, ob die charakteristischen Parameter in dem bezeichneten
Bereich angeordnet sind.
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Die
vorliegende Erfindung kann weiter eine Einrichtung zum vorab Einstellen
der Anzahl von Abbildungszeigen der Abbildungseinrichtung mit Bezug auf
einen jeden durch die Bereichsbezeichnungseinrichtung bezeichneten
Bereich umfassen.
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Die
Abbildungssteuereinrichtung kann eine Auslösesignalerzeugungseinrichtung
umfassen, um ein Signal jedes Mal dann zu erzeugen, wenn der Partikel
den zweiten Bereich erreicht, basierend auf dem erzeugten Signal,
um die Abbildungseinrichtung auszulösen.
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Darüber hinaus
kann die vorliegende Erfindung weiter eine Koordinatenbestimmungseinrichtung
umfassen, um einen Koordinatenpunkt in der Verteilung zu bestimmen,
wobei die Anzeigesteuereinrichtung, wenn die Koordinatenbestimmungseinrichtung
einen Koordinatenpunkt entsprechend dem abgebildeten Partikel festlegt,
das Abbild des Partikels entsprechend dem festgelegten Koordinatenpunkt
liest, um es der Anzeigeeinrichtung zu ermöglichen, das gelesene Bild
anzuzeigen.
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Wie
oben erwähnt,
identifiziert die vorliegende Erfindung die Art einer Zelle in Echtzeit,
unter Verwendung einer Vielzahl von charakteristischen Parametern,
die durch das Erfassungssystem erfasst werden, bildet die vorgegebene
Anzahl von Zellen einer erwünschten
Art oder Zellen einer nicht klassifizierbaren Art ab, und stellt
flexibel Abbildungsbedingungen ein, wie viele Zellen welcher Arten
abgebildet werden sollen, oder ähnliches.
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Die
vorliegende Erfindung wird im folgenden detailliert auf dem Wege
von Ausführungsbeispielen derselben
beschrieben, die in den angefügten
Zeichnungen gezeigt sind. Diese Ausführungsbeispiele sollen den
Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken.
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Ausführungsbeispiel 1
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Die 1 und 2 veranschaulichen
ein optisches System in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, wobei zwei Lichtquellen verwendet werden; eine kontinuierliche
Lichtquelle 1 zum Aussenden eines Laserstrahls, um Streulicht
oder Fluoreszenz zu erfassen, und eine Impulslichtquelle 2 zum
Aufnehmen von Bildern von Zellen. Lichtstahlen L1 und L2, jeweilig
von den Lichtquellen 1 und 2, wie in 2 gezeigt,
werden so ausgerichtet, dass sie einander in rechten Winkeln orthogonal
mit Bezug auf eine rechtwinklige Mantelstromzelle 3 schneiden
(die Richtung eines Probenstromes in 1 ist rechtwinklig
zu einer Papieroberfläche der
Zeichnung). Zusätzlich
wird Impulslicht zum Aufnehmen von Bildern von Zellen auf den Probenstrom durch
die Mantelflusszelle 3 flussabwärtig gerichtet (beispielsweise
ungefähr
0,5 mm), von einer Beleuchtungsstelle, gegebenen durch die kontinuierliche
Lichtquelle 1 zum Aussenden eines Laserstrahls. Solch ein
Positionsverschieben der Beleuchtungsorte ermöglicht eine Bildung von klaren
Abbildungen von Zellen, die nicht durch gestreutes Licht oder Fluoreszenz
von den Zellen oder kontinuierlichem Licht von der Lichtquelle zum
Aussenden eines Laserstrahls beeinflusst sind.
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Eine
zellenführende
Lösung,
die mit einem geeigneten Mittel behandelt ist, wird in die Mantelflusszelle 3 eingeführt, um
einen Probenstrom zu bilden, der durch eine Einfassung in einer
Mantelflüssigkeit
verschmälert
ist. Ein fortlaufend ausgesendeter Laserstrahl wird durch eine Sammellinse 4 fein
fokussiert, um so auf den Probenstrom gerichtet zu werden. Von den
den Beleuchtungsbereich passierenden Zellen ausgesendetes Streulicht
oder Fluoreszenz wird durch die Kollektorlinse 5 gesammelt. Dann
wird gestreutes Licht durch einen dichroitischen Spiegel 6 reflektiert,
um durch eine Photodiode 7 empfangen zu werden, wobei grünes und
rotes Fluoreszenzlicht durch dichroitische Spiegel 8 und 9 reflektiert
wird und durch Photovervielfacherröhren 10 beziehungsweise 11 empfangen
und verstärkt
wird.
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Ein
Streulichtintensitätssignal
S1 und Fluoreszenzlichtintensitätssignale
S2 und S3, erfasst durch die Photodiode 7 und die Photomultipliziererröhren 10 und 11,
werden zu einem in 3 gezeigten Signalprozessor 100 gesendet,
um Information bezüglich
Höhe, Bereich,
Breite oder Ähnliches
eines jeden Impulses der erfassten Signale als A/D gewandelte Daten
auszugeben.
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3 veranschaulicht
den Aufbau des Signalverarbeitungssystems der vorliegenden Erfindung,
wobei der Signalprozessor 100 vier charakteristische Parameter
bereitstellt, einschließlich
einer Streulichtintensität
a, einer Signalimpulsbreite b, einer grünen Fluoreszenzintensität c und
einer roten Fluoreszenzintensität
d. Eine Abbildungssteuerschaltung 200 identifiziert die
Art einer jeden Zelle in Echtzeit unter Verwendung dieser Parameter,
um eine Steuerung so auszuführen,
dass Zellen einer als abzubildend bezeichneten Art selektiv abgebildet werden.
Insbesondere vergleicht die Abbildungssteuerschaltung 200 die
charakteristischen Parameter von Zellen mit den charakteristischen
Parametern von Zellen einer Ziel-Art und liefert, falls festgestellt wird,
dass sie die abzubildenden Zellen sind, Lichtemissionsauslösesignale
Ts zum Abbilden der Zellen an die Impulslichtquelle 2.
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Die
Impulslichtquelle 2 ist eine Lichtquelle eines Typs, der
Licht lediglich kurzzeitig aussendet (ungefähr einige Nanosekunden), durch
die Lichtemissionsauslösesignale
Ts, um so fließende
Partikel auch bei hohen Probenstromgeschwindigkeiten mehrerer Meter
pro Sekunde ohne eine Bildunschärfe
abzubilden. Impulslicht, wie in 1 gezeigt,
wird in die Flusszelle 3 mittels einer optischen Faser 12 eingeführt, und
wird durch eine Sammellinse 13 verschmälert, um auf den Mantelstrom
gerichtet zu werden. Die Beleuchtung durch die optische Faser 12 reduziert eine
Kohärenz
des Impulslichtes, was es möglich macht,
Bilder von Zellen mit weniger Beugungserscheinungen aufzunehmen.
Das durch den Probenstrom gesendete Impulslicht wird auf der photoempfindlichen
Oberfläche
einer Videokamera 15 über eine
Projektionslinse 14 fokussiert, wodurch Abbilder von Zellen
aufgenommen werden, die durch das übermittelte Licht gebildet
werden. Ein Videosignal Vs von der Videokamera 15 wird
zu einem Datenprozessor 300 gesendet, wie in 3 gezeigt,
um gespeichert und als digitales Bild in einem Bildspeicher 600 untergebracht
zu werden.
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Die
charakteristischen Parameter a bis d für Streulichtintensität, Fluoreszenzlichtintensität oder Ähnliches
werden zu einem Datenprozessor 300 gesendet, um so eine
Analyse und Anzeige eines in Kombination dieser Parameter vorbereiteten
Streudiagramms (zweidimensionale Frequenzverteilung) zu ermöglichen.
Eine Eingabeeinheit 400 mit einer Tastatur und einer Maus
bestimmt ein Paar von charakteristischen Parametern zum Vorbereiten
des Streudiagramms, bestimmt Bereiche im Streudiagramm, und stellt
die Anzahl von Bildaufnahmen und Anzeigebedingungen ein. Bezugszeichen 500 bezeichnet eine
Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Streudiagrammen oder Bildern
von Partikeln.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung können
Faktoren wie beispielsweise die Art einer abzubildenden Zelle im
durch die Anzeigevorrichtung 500 angezeigten Streudiagramm
vorab eingestellt werden. Ein Beispiel davon wird nunmehr mit Bezug
auf 4 beschrieben, wobei die charakteristischen Parameter
a und b auf zwei Achsen als Abszisse beziehungsweise Ordinate aufgetragen
sind. Es wird angenommen, dass die Verteilungen von Zellgruppen
A, B und C vorab als in durch Rahmen 1, 2 und 3 definierten Bereichen
angeordnet bestätigt sind.
Die Zellgruppe B zum Beispiel, wenn für eine Abbildung ausgewählt, erfordert,
dass sie mit dem Rahmen 2 unter Verwendung der Eingabeeinheit 400 umkreist wird.
Die Abbildungssteuervorrichtung 200 bestimmt, ob Werte
der charakteristischen Parameter a und b jeder Zelle, erlangt durch
den Signalprozessor 100, innerhalb des durch den Rahmen
2 im Streudiagramm von 4 bezeichneten Bereich angeordnet
sind, und erlaubt, falls die Werte der charakteristischen Parameter
innerhalb des Bereichs angeordnet sind, dass die Impulslichtquelle 2 Licht
zur Abbildung der Zelle aussendet.
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Die
Abbildungssteuerschaltung 200 ist mit einem Speicher M
ausgestattet, um Verteilungsbereiche zu registrieren, in denen die
charakteristischen Parameter jeder Zelle auf zwei Achsen als Abszisse und
Ordinate aufgetragen sind, und adressmäßig eingegeben sind, wie in 8 gezeigt,
um zu bestimmen, ob die Werte der charakteristischen Parameter innerhalb
des bezeichneten Bereichs liegen. Die zweidimensionalen Koordinaten
(Streudiagramm), die basierend auf den zwei charakteristischen Parametern
vorbereitet sind, werden auf Speicherbereiche A0, A1 und A2 abgebildet,
wie in 5 gezeigt. Das Streudiagramm wird so vorab eingestellt,
dass Speicherbereiche (Adressen), die jeweils dem Bereich innerhalb
jedes Rahmens auf dem Streudiagramm entsprechen, das Datenbit 1
annehmen.
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In
einem in 4 gezeigten Beispiel wird ermöglicht,
dass das Datenbit d0 dem Rahmen 1 entspricht, und dass das Datenbit
d0 im Speicherbereich entsprechend dem Rahmen 1 auf 1 eingestellt
ist. Auf die gleiche Weise wird ermöglicht, dass Rahmen 2 und 3
Datenbits d1 beziehungsweise d2 entsprechen, und die den Rahmen
entsprechenden Speicherbereiche werden auf das Datenbit 1 eingestellt.
In 5 werden die den Speicherbereichen in Schwarz
entsprechenden Adressen so eingestellt, dass sie das Datenbit 1
annehmend, wohingegen die Bereiche außerhalb des Rahmens entsprechenden Speicheradressen
eingestellt werden, dass sie das Datenbit 0 annehmen.
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Somit,
durch Einstellen und Registrieren des Speichers M zum Registrieren
von Verteilungsbereichen vor einer Bildaufnahme, ermöglichen
die charakteristischen Parameter einer Zelle, die während einer
Messung erfasst werden, eine unmittelbare Ausgabe der Inhalte eines
Speichers (8 Bit Daten), die die Werte der charakteristischen Parameter
als die Speicheradressen annehmen. In Abhängigkeit davon, ob jedes Bit
der Daten 0 oder 1 ist, wird direkt bestimmt, welcher Zellengruppe
die Zellen angehören.
Der Speicher zum Registrieren von Verteilungsbereichen weist, wenn
die charakteristischen Parameter beispielsweise 8 Bit Daten sind,
einen Adressraum von 8 Bits × 2
= 16 Bits auf, d. h., eine Kapazität von 64k × 8 Bit.
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6 veranschaulicht
ein Streudiagramm, in dem die charakteristischen Parameter c und
d, die sich von denen in 4 unterscheiden, als zwei Achsen
auf die Abszisse und Ordinate aufgetragen sind. In einem Beispiel
von 6 wird nur die Zellengruppe C in dem Streudiagramm
von 4 dazu verwendet, ein Streudiagramm mit den charakteristischen Parametern
c und d vorzubereiten, wobei angenommen wird, dass die Verteilungen
der Zellengruppen C1, C2 und C3 vorab als innerhalb der Rahmen 1,
2 und 3 angeordnet bestätigt
sind.
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Dieses
Beispiel zeigt, dass die Zellengruppe C nur durch die charakteristischen
Parameter a und b nicht weiter klassifiziert werden kann, sie jedoch durch
die charakteristischen Parameter c und d in drei Untergruppen klassifiziert
werden kann. Der Verteilungsbereich jeder Zellengruppe in dem Streudiagramm
von 6 wird vorab in der Speicherzelle M zum Registrieren
von Verteilungsbereichen registriert, wie in 7 gezeigt.
Während
einer Messung werden die charakteristischen Parameter c und d jeder
Zelle in eine Adresszeile in dem Speicher M für eine Registrierung eingegeben.
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Die
Abbildungssteuerschaltung 200, ausgestattet mit dem Speicher
M zum vorab Registrieren des Speicherbereichs jeder Zellengruppe,
wie oben beschrieben, identifiziert den Typ einer jeden Zelle in Echtzeit
unter Verwendung der charakteristischen Parameter einer jeden Zelle,
die während
einer Messung erlangt werden. Um selektiv eine Art von Zellen abzubilden,
werden Register R1 und R2 zum Einstellen von Abbildungsbereichen,
wie in 10 und 11 gezeigt,
vorab mit Bezug auf die Art von abzubildenden Zellen eingestellt.
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Somit
wird ein angezeigtes Streudiagramm so bereitgestellt, dass es bestimmt,
welcher Bereich für
ein Abbilden von Zellen auszuwählen
ist, indem der Bereich im Streudiagramm umkreist wird. Das beispielhafte
Register R1 in 10 kann so eingestellt sein,
dass es festlegt, welcher Rahmen welches Streudiagramms für ein Abbilden
von Zellen ausgewählt
ist. Weiter ist es möglich,
eine Vielzahl von Rahmen festzulegen, und somit Zellen innerhalb
der Bereiche abzubilden, die durch die logische Summe (Disjunktion),
oder das logische Produkt (Konjunktion) dieser Rahmen erhalten werden.
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Das
Register R2 zum Einstellen von Abbildungsbereichen in 11 kann
so eingestellt sein, dass ein jeder Rahmen in den Streudiagrammen
von 4 und bezeichnet ist, und somit Zellen innerhalb der
Bereiche abgebildet werden, die durch die logische Summe oder das
logische Produkt solcher Rahmen in den Streudiagrammen erlangt werden.
In den 4 und 6 zum Beispiel werden der Rahmen
3 im Streudiagramm von 4 und der Rahmen 2 im Streudiagramm
von 6 bestimmt, um das logische Produkt solcher Streudiagramme
zu erlangen, wodurch selektiv die Zellengruppe T2 abgebildet wird.
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Weiter
ist es durch Bereitstellen eines Registers zum Einstellen der Maximalanzahl
von aufgenommenen Bildern in Übereinstimmung
mit den Registern R1 und R2 zum Einstellen von Abbildungsbereichen,
wie in 10 und 11 gezeigt,
möglich, eine
Einstellung vorzunehmen, welche Maximalanzahl von aufgenommenen
Bildern während
einer Messung von innerhalb eines durch ein jedes Registers zum
Einstellen von Abbildungsbereichen bezeichneten Bereichs vorliegenden
Zellen bereitgestellt wird. Weiter wird es durch ein Bereitstellen
eines Vielfachen eines jeden Registers möglich, nicht nur Zellen einer
Art abzubilden, sondern auch Zellen mehrerer Arten, durch vorgegebene
Anzahlen während
einer Messung, sodass der Bildspeicher mit einer begrenzten Kapazität effektiv
genutzt werden kann.
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Darüber hinaus
ist es durch ein Bereitstellen eines Abbildungssteuerregisters R3,
wie in 12 gezeigt, möglich, tatsächlich eine
Bestimmung vorzunehmen, um so Zellen zu bestimmen, wobei Bereiche
unter den Bereichen, die durch die Mehrzahl von Registern zum Einstellen
von Abbildungsbereichen eingestellt sind, selektiv abgebildet werden,
und um eine Änderung
einer Art oder Kombination von abzubildenden Zellen bei jeder Messung
zu erleichtern. Indem das Bit b6 auf "1" eingestellt
ist, kann das Abbildungssteuerregister R3 in diesem Beispiel so
eingestellt werden, dass eine beliebige Zelle in einem beliebigen
Zustand abgebildet wird. Indem das Bit b7 auf "1" eingestellt
wird, wird erlaubt, dass die Impulslichtquelle periodisch Licht
jedes Dreißigstel
einer Sekunde aussendet, ungeachtet dessen, ob oder ob nicht Zellen
durch die Mantelflusszelle 3 hindurchtreten. Dieses ist
beim Einstellen einer Menge emittierten Lichts, einer optischen
Achse oder Ähnlichem
bequem.
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9 veranschaulicht
ein Blockdiagramm einer Abbildungssteuerschaltung 200,
die die oben erwähnte
Funktion einer Abbildungssteuerung realisiert. Die charakteristischen
Parameter a bis d für Streulicht
und Fluoreszenzlichtintensitäten,
erlangt in dem Signalprozessor 100, werden in eine Datenmatrixschaltung 201 eingegeben.
Die Datenmatrixschaltung 201 weist ein Register auf, um
eine Einstellung vorzunehmen, welchen charakteristischen Parametern
die Abszisse und Ordinaten in den in 4 und 6 gezeigten
Streudiagrammen zugewiesen sind, und die Datenmatrixschaltung 201 wird
vorab eingestellt, dass sie durch eine Eingabeeinrichtung (nicht gezeigt)
eingegebene Zuweisungsinformation aufweist. Das Register zum Einstellen
einer Zuordnung ermöglicht,
dass zwei charakteristische Parameter diskret ausgewählt und
kombiniert werden können, dass
sie der Abszisse und Ordinate zugewiesen sind.
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Daten
der charakteristischen Parameter a und b, der Abszisse und Ordinate
im Streudiagramm von 4 zugewiesen, werden in eine
Adresszeile eines Speichers 202 zum Registrieren von Verteilungsbereichen
eingegeben, und Daten der der Abszisse und Ordinate in den Streudiagrammen
von 6 zugeordneten charakteristischen Parameter c und
d werden in einer Adresszeile eines Speichers 203 zum Registrieren
von Verteilungsbereichen eingegeben. Es werden in die Speicher 202 und 203 zum
Registrieren von Verteilungsbereichen vorab Zuordnungsdaten eingeschrieben,
wie in 5 und 6 gezeigt, die anzeigen, in
welchem Bereich eines Streudiagramms eine Zellengruppe einer jeden Art
eine Verteilung aufweist.
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Register 204 zum
Einstellen von Abbildungsbereichen, eine Vielzahl von Registern
umfassend, wie in den 10 und 11 gezeigt,
tätigen
eine Einstellung dafür,
welche Zellen in welchem Bereich unter den Verteilungsbereichen,
die in den Speichern 202 und 203 zum Registrieren
von Verteilungsbereichen registriert sind, abgebildet werden. Abzubildende
Bereiche werden in Entsprechung mit Bits bezeichnet, und die Ausgaben
dieser Register werden mit einer Schaltung 205 zum Vergleichen/Bestimmen von
Abbildungsbedingungen verbunden.
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Register/Zähler 206 zum
Einstellen der Maximalzahl von aufgenommenen Bildern umfassen Register
und Zähler
zum Tätigen
einer Einstellung und Zählung
dafür,
welche Maximalanzahl von aufgenommenen Bildern während einer Messung von Zellen,
die innerhalb eines durch ein jedes Register zum Einstellen von
Abbildungsbereichen bestimmten Bereichs vorliegen, bereitgestellt
ist. Jedes Register/Zähler
ist mit den Registern 204 zum Einstellen von Abbildungen
gekoppelt. Wenn Zellen mehrerer Arten während einer Messung abzubilden
sind, werden die mehreren Register zum Einstellen von Abbildungsbereichen
für unterschiedliche
Bereiche für Zellen
einer abzubildenden Art eingestellt.
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Die
Register/Zähler 206 zum
Einstellen der Maximalanzahl von aufgenommenen Bildern werden dorthin
gehend eingestellt, welche Maximalanzahl von aufgenommenen Bildern
von Zellen, die innerhalb eines durch ein jedes Register zum Einstellen von
Abbildungsbereichen bezeichneten Bereichs vorliegen, bereitgestellt
ist. Die Zähler,
die vorab eingestellte Zähler
sind, jeweils einem jeweiligen der Register zum Einstellen der Maximalanzahl
von aufgenommenen Bildern entsprechend, werden vor einer Messung
voreingestellt, um den Wert der Maximalanzahl von aufgenommenen
Bildern aufzuweisen. Jeder Zähler
wird jedes Mal dann herabgezählt, wenn
Zellen innerhalb eines dem Zähler
entsprechenden Bereichs abgebildet werden. Wenn die Maximalanzahl
von aufgenommenen Bildern erreicht ist, wird ein dies anzeigendes
Signal von dem Zähler
an die Schaltung 205 zum Vergleichen/Bestimmen von Abbildungsbedingungen
ausgegeben.
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Ein
Abbildungssteuerregister 207 ist daran angepasst, festzulegen,
welches Register zum Einstellen von Abbildungsbereichen ausgewählt ist,
um in dem dadurch eingestellten Bereich vorhandene Zellen abzubilden,
wie erläutert.
Indem das Abbildungssteuerregister 207 bereitgestellt ist,
wie in 12 gezeigt, wird eine Änderung
von einer Art oder Kombination von abzubildenden Zellen bei jeder Messung
erleichtert.
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Ein
Einstellen der Register und Einschreiben in die Speicher zum Registrieren
von Verteilungsbereichen, wie oben beschrieben, wird durch die Eingabeeinheit 400 über einen
Datenbus vorgenommen, bevor die Messung tatsächlich vorgenommen und abgebildet
wird. Eine Schaltung 208 zum Steuern eines Zugriffs auf
Speicher/Register ist eine Schaltung, um eine Steuerung vorzunehmen,
welcher Speicher/Register eingestellt ist, basierend auf von der Eingabeeinrichtung
erlangter Information.
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Wenn
die Probe in die Mantelflusszelle 3 eingeführt wird,
um eine Messung zu beginnen, und wenn Zellen den Beleuchtungsbereich
erreichen, in dem kontinuierliche Laserstrahlen angelegt werden, wird
das Streulicht oder Fluoreszenzlicht, das durch die Zellen erzeugt
wird, erfasst, um Echtzeitdaten bezüglich einer Signalintensität oder Signalimpulsbreite (charakteristische
Parameter) der Zellen bereitzustellen.
-
Diese
charakteristischen Parameter werden in die Adresszeile der Speicher 202 und 203 zum
Registrieren von Verteilungsbereichen über die Datenmatrixschaltung 201 eingegeben.
Zuordnungsdaten, die anzeigen, in welchem Bereich eine Streudiagrammszellengruppe
einer jeden Art verteilt sind, werden vorab in die Speicher 202 und 203 zum
Registrieren von Verteilungsbereichen eingeschrieben, wie in den 5 und 7 gezeigt.
Wenn die Art von erfassten Zellen unter die Zellengruppe B fällt, wird das
Bit d1 von von einem Registrierungsspeicher 1 (nicht gezeigt) ausgegebenen
8 bit Daten zu "1" gemacht, und die
anderen Bits werden alle zu "0" gemacht. Wenn die
Art von erfassten Zellen unter die Gruppe C1 fällt, wird das Datenbit D2 von
von dem Registrierungsspeicher 1 ausgegebenen Daten und das Bit
d0 von von einem Registrierungsspeicher 2 (nicht gezeigt) ausgegebenen
Daten zu "1" gemacht, und die
anderen Bits werden alle zu "0" gesetzt.
-
Ausgabedaten
von den Speichern 202 und 203 werden zu der Schaltung 205 zum
Vergleichen/Bestimmen von Abbildungsbedingungen gesendet. Die Vergleichs/Bestimmungsschaltung 205 überprüft jedes
Bit der Ausgabedaten, um direkt zu bestimmen, ob die Daten für die Zellen
vorliegen, die innerhalb eines Bereichs vorhanden sind, der durch die
Registergruppen 106 zum Einstellen von Abbildungsbedingungen
bezeichnet ist. Gleichzeitig überprüft die Vergleichs/Bestimmungsschaltung 205,
ob die Maximalanzahl von aufgenommenen Bildern bereits erreicht
ist, und gibt ein Vergleichs/Bestimmungsergebnis entsprechend einer
Anzahl zu den Paaren der Register 204 zum Einstellen von
Abbildungsbereichen und den Registern 206 zum Einstellen
der Maximalanzahl von aufgenommenen Bildern, an eine Schaltung 210 zum
Bestimmen von einer Definition von Abbildung/zur Erzeugung von Auslösesignalen
aus.
-
Beim
Abbilden von Zellen, die sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen,
unter Verwendung einer kommerziell verfügbaren Videokamera vom Rahmenansammlungstyp,
ist es erforderlich, während
einer geraden Feldperiode eine Belichtung nur kurzzeitig auszuführen. Auch
wenn eine Anzahl von Zellen, die Abbildungsbedingungen erfüllen, während der
gleichen geraden Feldperiode erfasst werden, wird eine Belichtung
und Abbildung der Zellen mit der Impulslichtquelle nur einmal erlaubt.
Somit ist es erforderlich, eine Schaltung 209 bereitzustellen, um
eine erlaubte Periode zum Abbilden zu bestimmen, die die Periode
bestimmt und steuert, während der
erlaubt wird, dass Zellen mit der Impulslichtquelle abgebildet werden.
Basierend auf synchronen Signalen von der Videokamera 15 überprüft die Bestimmungsschaltung 209,
ob es eine geraden Feldperiode ist, und führt eine Steuerung so durch,
dass eine Belichtung während
der gleichen geraden Feldperiode nicht mehrfach durchgeführt wird.
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In
der Schaltung 201 zum Bestimmen einer Definition von Abbildungs-/zur
Erzeugung von Auslösesignalen
werden die Ergebnisse eines Vergleichs und einer Bestimmung, ob
die Daten die Abbildungsbedingungen erfüllen, mit Information verglichen, welchem
Register zum Einstellen von Abbildungsbereichen es erlaubt ist,
Abbildungsbedingungen anzubieten, d. h., Information von dem Abbildungssteuerregister.
Wenn als ein Ergebnis eines Vergleichs es tatsächlich bestimmt wird, dass
die Daten solche für abzubildende
Zellen sind, werden Anforderungssignale für ein Abbilden zur Bestimmungsschaltung 209 gesendet,
die ihrerseits, falls es eine erlaubte Zeit für eine Abbildung ist, Freigabesignale
zum Abbilden an die Schaltung 210 zum Bestimmen einer Definition von
Abbildungs-/zum
Erzeugen von Auslösesignalen sendet.
-
Dann
gibt die Schaltung 210 zum Bestimmen einer Definition von
Abbildungs-/zum Erzeugen von Auslösesignalen Abbildungsdefinitionssignale
Ds, die eine Definition des Abbildens anzeigen, aus, um ein Herabzählen in
einem voreingestellten Zähler und
ein Erhöhen
in einem Abbildungsanzahlzähler für die erfüllten Abbildungsbedingungen
zu beginnen. Gleichzeitig wird Information, ob die Abbildungsbedingungen
für eine
Definition eines Abbildens erfüllt
sind, in einem Speicher 211 für erfüllte Bedingungen für ein Abbilden
gespeichert.
-
Im
Speicher 211 für
erfüllte
Bedingungen für ein
Abbilden, wie in 13 gezeigt, entsprechen durch
jede Zelle erfüllte
Abbildungsbedingungen jedem Bit von 8 Bit Daten. Es werden an die
Adresszeile des Speichers 211 Abbildungsrahmennummern eingegeben,
um anzuzeigen, wie viele Male vom Beginn einer Messung das Abbilden
ausgeführt
wurde. Nach Beendigung der Messung (Abbildungen) einer Messprobe
werden die erfüllten
Bedingungen für
ein Abbilden, die in einem Hauptspeicher gespeichert sind, ausgelesen,
sodass die aufgenommenen und gespeicherten Bilder in Entsprechung
zu den erfüllten
Bedingungen einfach identifiziert werden.
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Wie
in 3 gezeigt werden die Abbildungsdefinitionssignale
Ds mit charakteristischen Parametern für eine individuelle Zelle in
Verbindung gebracht, und in den Datenprozessor 300 gezogen. Dieses
erleichtert die Bestätigung,
welche Zellen welcher Daten tatsächlich
abgebildet werden, und ermöglicht
ein selektives Anzeigen von Punkten, die den tatsächlich abgebildeten
Zellen entsprechen, indem den Punkten auf der Anzeige bestimmte
Farben oder Formen zugewiesen werden.
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Im
in 1 gezeigten optischen System ist der Bereich für ein Abbilden
von Zellen, wo Impulslicht ausgesendet wird, flussabwärtig von
dem Bereich zum Erfassen von Streulicht oder Fluoreszenzlicht, das
durch die Zellen erzeugt wird, angeordnet. Somit ist es notwendig,
dass die Impulslichtquelle Licht nach dem Ablauf einer Zeit aussendet,
die erforderlich ist, dass die Zellen sich in einem Bereich bewegen,
in dem die Zellen abgebildet werden, nach der Erfassung des Streulichts
oder der Fluoreszenz, was durch die Zellen erzeugt wird. Angenommen, dass
der Streulichterfassungsbereich 0,5 mm vom Zellenabbildungsbereich
verschoben ist, und die Geschwindigkeit des Probenstromes 5 m/Sekunde
ist, als Beispiel, wird Impulslicht nach dem Ablauf von ungefähr 100 Nanosekunden
von der Erfassung des Streulichts ausgesendet. Somit ist es erforderlich,
ein Register 212 zum Einstellen einer Zeitverzögerung der
Lichtemission bereitzustellen, wie in 9 gezeigt,
dass die Verzögerungszeit
der Lichtemission vorab einstellt.
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Die
von der Erfassung des durch eine individuelle Zelle erzeugten Streulichts
oder Fluoreszenzlichts bis zur Bestimmung von Daten hinsichtlich
Signalintensität
und Signalimpulsbreite erforderlichte Zeit ist mehrere Nanosekunden
oder weniger. Ungefähr
100 Nanosekunden nach der Bestimmung der Daten werden Vergleichs/Bestimmungsergebnisse bezüglich der
Frage erhalten, ob die Daten die Abbildungsbedingungen erfüllen. Falls
die Daten die Abbildungsbedingungen erfüllen, werden Anforderungssignale
für ein
Abbilden zur Schaltung 209 zum Bestimmen einer erlaubten
Periode zum Abbilden gesendet, die ihrerseits, falls die Signale
anzeigen, dass die Daten die Abbildungsbedingungen während einer
geraden Feldperiode erfüllen,
sofort Erlaubnissignale für
ein Abbilden an die Schaltung 210 zum Bestimmen einer Definition
eines Abbildens/zum Erzeugen von Auslösesignalen sendet.
-
Bei
Empfang der Erlaubnissignale für
ein Abbilden gibt die Schaltung 210 zum Bestimmen einer Definition
eines Abbildens/zum Erzeugen von Auslösesignalen unmittelbar Abbildungsdefinitionssignale Ds
aus, und gibt gleichzeitig an den Datenprozessor 400 Bildaufnahmeauslösesignale
It aus, damit der Bildspeicher 600 Bilder aufnimmt. Nach
dem Ablauf der Verzögerungszeit
von ungefähr
100 Nanosekunden, eingestellt in dem Register zum Einstellen einer Verzögerungszeit
einer Lichtemission, gibt die Schaltung 210 zum Bestimmen
einer Definition eines Abbildens/zum Erzeugen von Auslösesignalen
die Lichtemissionsauslösesignale
Ts an die Impulslichtquelle 2 aus. Durch die Videokamera 15 aufgenommene Bilder
werden in den Bildspeicher 600 nach einer Analog/Digitalwandlung
durch den Bildprozessor 300 genommen, und werden auf der
Anzeigevorrichtung 500 basierend auf von der Eingabeeinheit 400 eingegebenen
Bedingungen angezeigt.
-
Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung können
- 1.
Zellen einer abzubildenden Art beliebig bestimmt werden, und im
wesentlichen unter Abbildung aller Zellen der Art und ohne fehlerhaftes Abbilden
von Zellen einer anderen Art abgebildet werden, und
- 2. bestimmte Bereiche für
abzubildende Zellen selektiv kombiniert werden, auch wenn die Abbildungsbereiche
für verschiedene
Zwecke zum Messen und für
unterschiedliche Arten von abzubildenden Zellen ausgerichtet sind.
-
Beispielsweise
werden Verteilungen von abzubildenden Zellen unter Verwendung von
Rahmen bestimmt, die eine beliebig geformte Form aufweisen, mit
Bezug auf jedes von 2 Streudiagrammen, die basierend auf unterschiedlichen
charakteristischen Parametern vorbereitet wurden, um es so möglich zu machen,
Bereiche abzubilden, die durch die logische Summe oder Produkt solcher
Rahmen erhalten wurden. Somit wird eine beliebige Zellengruppe,
die durch ein Streudiagramm nicht weiter klassifiziert wird, in
Untergruppen klassifiziert, abzubilden, wenn ein weiteres Streudiagramm
ebenso für
eine Kombination von Rahmen verwendet wird, wodurch sich die logische
Summe oder Produkt solcher Rahmen zwischen den Streudiagrammen ergibt.
-
Eine
Verteilung von Regionen von Zellen unterschiedlicher Arten kann
gleichzeitig festgelegt werden, während die Maximalanzahl von
aufgenommenen Bildern mit Bezug auf Zellen festgelegter Art voreingestellt
ist, sodass der Bildspeicher mit begrenzter Kapazität für ein Abbilden
und eine Speicherung von Zellen unterschiedlicher Arten genutzt
wird, während
sie gleichzeitig während
einer Messung klassifiziert werden.
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Ausführungsbeispiel 2
-
Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nunmehr ausgeführt. Das in den 1 und 2 veranschaulichte
optische System wird auf das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung angewendet, und eine Erläuterung wird hier ausgelassen.
-
15,
in der die gleichen Elemente wie in 3 durch
die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, veranschaulicht den
Aufbau des Signalverarbeitungssystems des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Ein Signalprozessor 100 liefert vier charakteristische
Parameter, umfassend eine Streulichtintensität a, eine Signalpulsbreite
b, eine Grünfluoreszenzintensität c und
eine Rotfluoreszenzintensität
d. Eine Abbildungssteuerschaltung 200 identifiziert die Art
einer jeden Zelle in Echtzeit unter Verwendung dieser Parameter,
um zu bewirken, dass Zellen einer abzubildenden Art selektiv abgebildet
werden.
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Insbesondere
vergleicht die Abbildungssteuerschaltung 200 die charakteristischen
Parameter von Zellen mit den charakteristischen Parametern von Zellen
einer erwünschten
Art und liefert, falls festgestellt wird, dass dieses die abzubildenden
Zellen sind, Lichtaussende-Auslösesignale
Ts zum Abbilden der Zellen an die Impulslichtquelle 2.
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Die
Impulslichtquelle 2 ist eine Lichtquelle einer Art, die
Licht lediglich kurzzeitig aussendet (beispielsweise mehrere Nanosekunden),
aufgrund des Lichtaussende-Auslösesignals
Ts, um so fließende Partikel
auch bei hoher Probenstromgeschwindigkeit mehrerer Meter pro Sekunde
ohne eine Bildunschärfe
abzubilden. Impulslicht, wie in 1 gezeigt,
wird in die Flusszelle 3 durch eine optische Faser 12 eingeführt, und
durch eine Sammellinse 13 verschmälert, um auf den Probenstrom
gerichtet werden.
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Die
Beleuchtung durch die optische Faser 12 reduziert eine
Kohärenz
des Impulslichts, was es möglich
macht, Bilder von Zellen mit geringeren Brechungserscheinungen aufzunehmen.
Das durch den Probenstrom geführte
Licht wird auf der photoempfindlichen Oberfläche einer Videokamera 15 über eine
Projektionslinse 14, wodurch durch das hindurchgeführte Licht
gebildete Abbilder von Zellen aufgenommen werden. Ein Videosignal
Vs von der Videokamera 15 wird zu einem Datenprozessor 300A gesendet,
wie in 15 gezeigt, um als ein digitales
Bild in einem Bildspeicher 600 gespeichert und aufbewahrt
zu werden.
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Die
charakteristischen Parameter a bis d für Streulichtintensität, Fluoreszenzlichtintensität oder Ähnliches
werden zu einem Datenprozessor 300 gesendet, um eine Analyse
und Anzeige eines Streudiagramms (zweidimensionale Frequenzverteilung)
zu ermöglichen,
wenn diese Parameter kombiniert werden. Eine Eingabeeinheit 400 mit
einer Tastatur und einer Maus bezeichnet ein Paar von charakteristischen
Parametern zur Vorbereitung des Streudiagramms, Bezeichnen von Bereichen
in dem Streudiagramm, und zum Einstellen der Anzahl einer Bildaufnahme
und von Anzeigebedingungen. Bezugszeichen 500 bezeichnet
eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Streudiagrammen oder Bildern
von Partikeln, beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre. Der
Datenprozessor 100, die Abbildungssteuerschaltung 200 und
der Datenprozessor 300A werden durch einen Mikrocomputer
mit einer CPU, einem ROM und einem RAM gesteuert.
-
Der
Betrieb in diesem Aufbau wird mit Bezug auf das Flussdiagramm von 16 erläutert.
-
Charakteristische
Parameter a und b, durch einen Nutzer so bezeichnet, dass sie auf
zwei Achsen der Abszisse und Ordinate eines Streudiagramms angeordnet
sind, werden in einem Streudiagramm SG durch eine Anzeigevorrichtung 500,
wie in 17 gezeigt, angezeigt. Dann
wird ein erwünschter
Koordinatenbereich A, bezeichnet durch den Nutzer durch die Eingabevorrichtung 400,
in dem Streudiagramm SG angezeigt, wie in 17 gezeigt (Schritte
S1 und S2).
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Zellen
P1, P2, P3 ... Pn fließen
aufeinander folgend in dem Probenstrom durch die Mantelflusszelle 3,
wie in den 1 und 2 gezeigt,
und eine Photodiode 7 und Photovervielfacherröhren 10 und 11 erfassen
durch die Zelle P1 erzeugtes Licht (Schritt S3). Erfassungssignale
S1 bis S3 werden in dem Signalprozessor 100 analog/digital
gewandelt und charakteristische Parameter a1 bis d1 werden berechnet
(Schritte S4 und S5).
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Ob
oder ob nicht der Koordinatenpunkt (a1, b1) der Zelle P1 im Bereich
A angeordnet ist, wird festgestellt (Schritt S6). Falls der Koordinatenpunkt (a1,
b1) innerhalb des Bereichs A liegt, wie in 17 gezeigt,
wird durch die Abbildungssteuerschaltung 200 festgestellt,
ob oder ob nicht die Zelle P1 durch die Videokamera 15 abgebildet
werden kann (Schritt S7). Falls festgestellt wird, dass die Zelle
P1 abgebildet werden kann, gibt die Abbildungssteuerschaltung 200 Lichtaussende-Auslösesignale
Ts aus, um die Impulslichtquelle 2 zu veranlassen, Licht
auszusenden, sodass die Zelle P1 durch die Videokamera 15 abgebildet
wird (Schritt S8).
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Daten
(8 Bit), die die charakteristischen Parameter a, b, c und d bezeichnen,
vorbereitet im Schritt S5, werden als ein Datensatz in Speichern des
Datenprozessors 300 in der Reihenfolge einer Erfassung
abgespeichert. Nach einem Beenden der Abbildung der Zelle P1 im
Schritt S8 wird das Flagbit am Ende der Daten der Zelle P1 zu "1" gemacht (AN), und es wird aufgezeichnet,
dass die Zelle P1 bereits abgebildet ist (Schritt S9).
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Mit
Bezug auf die Zelle P2, die der Zelle P1 nachfolgt, werden die gleichen
Prozeduren in den Schritten S3 bis S5 durchgeführt. Falls der Koordinatenpunkt
(a2, b2) der charakteristischen Parameter der Zelle P2 als außerhalb
des Bereichs A befindlich bestimmt wird, im Schritt S6, wie in 17 gezeigt, oder
wenn festgestellt wird, dass die Zelle P2 nicht abgebildet werden
kann, im Schritt S7, wird das Flagbit am Ende der Daten der Zelle
P2 zu 0 gemacht (AUS), wie in 20 gezeigt,
und es wird aufgezeichnet, dass die Zelle P2 nicht abgebildet wurde (Schritt
S10).
-
Weiter
werden mit Bezug auf die Zellen P3 bis Pn die gleichen Prozeduren
durchgeführt,
um einen Datensatz für
die charakteristischen Parameter der Zellen P1 bis Pn vorzubereiten,
wie in 20 gezeigt (Schritt S11).
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Jedes
Flagbit der Zellen P1 bis Pn wird abgerufen (Schritt S12), wie in 20 gezeigt,
und der Koordinatenpunkt entsprechend der Zellen mit den Flagbits
von 1 wird im Streudiagramm SG abgebildet, um einen schwarzen quadratischen
Punkt (einen ersten Identifizierer) zu bilden, wie in 18 gezeigt, wohingegen
der Koordinatenpunkt in Entsprechung der Zellen mit den Flagbits
von 0 in dem Streudiagramm SG so angezeigt wird, dass er einen kleineren runden
Punkt bildet, wie in 18 gezeigt (Schritt S14).
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Wenn
der Nutzer mit der Eingabevorrichtung 400 den Koordinatenpunkt
entsprechend einer Zelle Pk, in 18 gezeigt,
unter den in der Form der schwarzen quadratischen Punkte angezeigten
Koordinaten bezeichnet (Schritt S15), wird der den Koordinatenpunkt
bezeichnende Punkt entsprechend der Zelle Pk im Streudiagramm SG
in einen größeren gerundeten
schwarzen Punkt umgewandelt (in einen zweiten Identifizierer) (Schritt
S16). Gleichzeitig wird ein aufgenommenes Bild der Zelle Pk von
Speichern des Bildspeichers 600 gelesen, um auf einem Anzeigebildschirm
DP der Anzeigevorrichtung 500 angezeigt zu werden (Schritt
S17).
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Zu
diesem Zeitpunkt zeigt die Anzeigevorrichtung 500 die Werte
der charakteristischen Parameter ak bis dk der Zelle Pk an.
-
Dabei
ist in diesem Ausführungsbeispiel
jeder Koordinatenpunkt im Streudiagramm in der Form eines schwarzen
Quadratpunktes dargestellt, wohingegen der Koordinatenpunkt entsprechend
einer Zelle, deren aufgenommenes Bild angezeigt wird, in der Form
eines größeren schwarzen
Punkts aus Bequemlichkeitsgründen
für den
Nutzer repräsentiert wird,
jedoch sind andere Formen und Farben eines Punkts möglich.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden charakteristische
Parameter und Bilder in Entsprechung zu anzuzeigenden Partikeln
(Zellen) gespeichert, sodass die Verteilung der Partikel klar aufgenommenen
Bildern der Partikel entspricht, was es Nutzern ermöglicht,
die Formen der Partikel zu berücksichtigen.
Weiter ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft darin, dass die
aufgenommenen Bilder der Partikel unmittelbar angezeigt werden können, jedes
Mal dann, wenn der Koordinatenpunkt entsprechend einem Partikel
in einem Streudiagramm bezeichnet wird. Abgebildete Partikel, beispielsweise
in einem Bereich verteilt, in denen normale Zellen abwesend sind,
können
gelesen und angezeigt werden. Dieses ist eine große Unterstützung bei
einer Bestimmung abnormer Partikel. Partikel, die nur mit den Daten
der charakteristischen Parameter nicht klassifiziert werden können, werden durch
Nutzer, die die aufgenommenen Bilder betrachten, genauer analysiert.
Weiter werden aufgenommene Bilder von Partikeln bequem als Beweis
für Ergebnisse
für eine
Partikelklassifikation verwendet.
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Bei
der so beschriebenen Erfindung ist es offensichtlich, dass diese
auf verschiedene Arten verändert
werden kann. Solche Veränderungen
sollen nicht als Abweichung von dem Umfang der Erfindung betrachtet
werden, und alle solche Modifikationen, die dem Fachmann offensichtlich
sind, sollen als im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten sein.