JP3871624B2

JP3871624B2 - Particle analyzer

Info

Publication number: JP3871624B2
Application number: JP2002211198A
Authority: JP
Inventors: 憲志成定
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2022-07-19
Also published as: JP2003106984A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は粒子分析装置に関し、とくに、粒子の特徴パラメータを用いて２次元頻度分布図（スキャッタグラム）を作成しその分布図に現れる粒子の集団を分画して粒子の種類や数を特定する分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の粒子分析装置において、分布図上に予め複数の領域を設定し、分布図に現れる複数の粒子の各々についてその設定領域に対する帰属度を算出し、帰属度に応じて分画領域を決定するようにしたものが知られている（例えば、特開平６−３２５２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の粒子分析装置を例えば血液中の血球を分析する血液分析装置として使用する場合、測定対象の血液を希釈する試薬の種類や量、血球から電気的、或いは光学的情報を検出する素子の汚れ、検出した情報から特徴パラメータを得るために該情報を電気信号に変換する電気回路の増幅度の変化、などのような何らかの原因により、分布図の作成に用いる特徴パラメータが変動した場合には、２次元頻度分布図に現れる粒子の集団が移動して正しい分画が行われず、誤まった分析結果が得られるという問題点がある。
【０００４】
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、誤まった分画が行われたときにはそれを分画異常と判定する機能を備えた粒子分析装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の粒子の各々から特徴パラメータを検出する検出部と、検出した特徴パラメータを用いて少なくとも２つの２次元頻度分布図を作成する分布図作成部と、各分布図に出現する粒子を粒子集団に分画する分画部と、２つの分布図において共通する種類の粒子を含む粒子集団がそれぞれ分画されるときに、それらの粒子集団の粒子数を比較する演算部と、その比較結果に基づいて上記分布図における分画の異常を判定する判定部とを備える粒子分析装置を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の対象粒子は、主に血液や尿のような体液中に含まれる有形物質であるが、工業用の無機又は有機物質からなる粒子であってもよい。
この発明の検出部には、例えばフローサイトメータ、つまり粒子含有液をシース液に包んで流すフローセルと、粒子含有液の各粒子から特徴パラメータを検出する光学素子とからなる装置を用いることができる。
この場合、検出される特徴パラメータとしては、前方散乱光、側方散乱光、蛍光（例えば側方蛍光）などに基づく光学的な情報が挙げられる。
フローサイトメータではこれら各種光学的情報につき前記光学素子によって光電変換が行われ、粒子の特徴に応じたパルス信号が得られるが、そのピークレベルを光強度としたり、パルス信号が所定の閾値を超えている時間をパルス幅としたりして特徴パラメータとすることができる。すなわち、前方散乱光情報としては前方散乱光強度や前方散乱光パルス幅を、側方散乱光情報としては側方散乱光強度や側方散乱光パルス幅を、側方蛍光情報としては側方蛍光強度や側方蛍光パルス幅を、前記特徴パラメータとすることができる。
【０００７】
また、分布図作成部により作成される２次元頻度分布図としては、検出部としてフローサイトメータを用いる場合には、例えば側方散乱光強度と側方蛍光強度をパラメータとする分布図、側方散乱光強度と前方散乱光強度をパラメータとする分布図、側方蛍光強度と前方散乱光強度をパラメータとする分布図、および側方蛍光強度と前方散乱光強度をパラメータとする分布図などが挙げられる。
【０００８】
分画部が分布図の粒子を集団に分画する分画方法としては、従来公知の方法、例えば特開平６−３２５２号公報に記載の方法を用いることができる。
【０００９】
また、この発明における分画部と演算部と判定部は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータにより一体的に構成することができる。
【００１０】
また、検出部がフローサイトメータからなり、特徴パラメータが前方散乱光強度、側方散乱光強度および側方蛍光強度であるとき、２次元頻度分布図が側方蛍光強度と前方散乱光強度をパラメータとする第１分布図と、側方散乱光強度と側方蛍光強度をパラメータとする第２分布図であってもよい。
【００１１】
この場合、検出される粒子が血球であれば、分画部は第１分布図において白血球（好中球，好塩基球，好酸球，リンパ球，単球）を分画し、第２分布図において白血球の成分としての好中球、好塩基球および好酸球を分画することができる。
【００１２】
この時、演算部は第１分布図の白血球（好中球，好塩基球，好酸球，リンパ球，単球）の数Ｎと第２分布図の好中球と好塩基球と好酸球の数の和Ｍを算出してＭとＮとを比較し、判定部はＮ＜Ｍのとき第１分布図の分画が異常であると判定することができる。
【００１３】
さらに、この発明は、粒子含有検体を定量する定量部と、定量された検体を用いて第一、第二の試料を調製する試料調整部と、前記調整された第一の試料、第二の試料をそれぞれ測定して各試料中の粒子から複数の特徴パラメータを検出する検出部と、各試料ごとに、検出した特徴パラメータに基づく２次元頻度分布図を作成する分布図作成部と、各分布図に出現する粒子を粒子集団に分画する分画部と、第一の試料について作成された分布図と第二の試料について作成された分布図において共通する種類の粒子を含む粒子集団が分画されるときに、それらの粒子集団の粒子数を比較する演算部と、演算部による比較結果に基づいて上記分布図における分画の異常を判定する判定部と、を備える粒子分析装置を提供するものである。
実施例
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。なお、各図面の共通の要素には共通の番号および記号を付記している。
【００１４】
血液分析装置の構成
図１はこの発明の方法を用いた血液分析装置の光学系を示す斜視図である。同図においてレーザダイオード２１から出射されたビームはコリメートレンズ２２を介してシースフローセル１のオリフィス部１３を照射する。オリフィス部を通過する血球から発せられる前方散乱光は、集光レンズ２４とピンホール板２５とを介してフォトダイオード２６に入射する。
【００１５】
一方、オリフィス部１３を通過する血球から発せられる側方散乱光と側方蛍光については、側方散乱光は集光レンズ２７とダイクロイックミラー２８とを介してフォトマルチプライアチューブ（以下、フォトマルという）２９に入射し、側方蛍光は集光レンズ２７とダイクロイックミラー２８とフィルタ３６とピンホール板３０を介してフォトマル３１に入射する。
【００１６】
フォトダイオード２６から出力される前方散乱光信号と、フォトマル２９から出力される側方散乱光信号と、フォトマル３１から出力される側方蛍光信号とは、それぞれアンプ３２，３３，３４により増幅され、解析部３５に入力される。
【００１７】
図２は図１に示す血液分析装置の流体系を示す系統図である。同図において、先ず洗浄工程においては、バルブ４１，５０が開かれ、シース液を収容したシース液チャンバー４２からシース液が圧力装置４３から印加される圧力Ｐによって送出され、バルブ４１と定量シリンジ４４とノズル６とを介して廃液チャンバー４５へ排出されると共に、バルブ５０とシースフローセル１とを介して廃液チャンバー４５に排出され、所定時間後にバルブ４１，５０が閉じられる。これによって、定量シリンジ４４，ノズル６，シースフローセル１およびその経路がシース液により洗浄される。
【００１８】
次に、測定工程においては、バルブ４６，４７が開かれ、血液含有試料液を試薬で反応させて収容する反応チャンバー４８から試料液が吸引装置４９の負圧により吸引され、バルブ４６とノズル６間の経路が試料液で満たされると、バルブ４６，４７が閉じられる。次に、バルブ５０が開かれると、シース液がシース液チャンバー４２から圧力装置４３の圧力によりシースフローセル１へ送出され、廃液チャンバー４５に排出される。
【００１９】
次に、バルブ４１が開かれると、圧力装置４３からの圧力Ｐは定量シリンジ４４を介してノズル６の先端へも伝達され、ノズル６の先端においてノズル外部のシース液の圧力とノズル内部の試料液の圧力とが平衡する。従って、この状態で定量シリンジ４４のピストン４４ｂがモータ４４ａにより駆動されると、バルブ４６とノズル６間に存在する試料液はノズル６からオリフィス部１３へ容易に吐出され、シース液によって細く絞られてオリフィス部１３を通過し、シース液と共に廃液チャンバー４５へ排出される。
そして、定量シリンジ４４のピストン４４ｂの駆動が終了すると、測定工程を終了する。
【００２０】
次に、モータ４４ａが逆転してピストン４４ｂが引き戻され、定量シリンジ４４は初期状態に復帰するが、この間にはバルブ４１，５０は開かれたままであるので、前述の洗浄工程が行われ、次の測定工程に備えられることになる。
【００２１】
従って、他の反応チャンバー５１，５２，５３に収容された他の試料液についてもバルブ５４，５５，５６を開閉して前述と同様の工程を順次実行することにより測定を行うことができる。
なお、バルブ５７は廃液チャンバー４５から廃液を排出するバルブであり、必要に応じて開閉される。
【００２２】
図３は、図１の解析部３５の構成を示すブロック図である。図３において、６１は各種の数値や領域などの条件を予め設定するためのデータの入力部であり、例えば、キーボードやマウスにより構成される。
【００２３】
また、６２は設定された各種条件を格納する設定条件格納部、６３はフォトダイオード２６とフォトマル２９，３１の出力信号から得られる光学情報を格納するデータ格納部である。６４はデータ格納部６３に格納された光学情報、つまり前方散乱光強度（Ｆｓｃ），側方散乱光強度（Ｓｓｃ），側方蛍光強度（Ｓｆｌ）の内いずれか２つのパラメータを用いて２次元頻度分布図を作成する分布図作成部、６５は分布図作成部６４で作成された分布図から座標や領域を抽出する抽出部である。
【００２４】
６６は分布図作成部６４で作成される分布図において各粒子の分画領域を決定する分画領域決定部、６７は分画領域内の粒子数の計数や計数結果の比較を行う演算部、７０は比較結果に基づいて分布図における分画の異常を判定する判定部である。そして、演算部６７の演算結果および判定部７０の判定結果は分布図作成部６４で作成された分布図と共に表示部６８に表示される。６９は図２に示すバルブ４１，４６，４７，５０，５４，５５，５６，５７およびモータ４４ａを駆動する流体系駆動部である。また、解析部３５はパーソナルコンピュータで構成される。
【００２５】
２次元頻度分布図の作成
図８は、図２中に図示しなかった検体，定量部，試薬供給部を示すものであり、試料の調整に関し詳細に説明するための図である。
図８に示すように、検体容器８０から血液（検体）が定量部８１〜８４によってそれぞれ必要量だけ吸引定量され、反応チャンバー４８、５１、５２、５３へそれぞれ分配される。つまり、「有核赤血球測定モード」での測定用に定量された血液は反応チャンバー４８へ分配される。「白血球、好塩基球測定モード」での測定用に定量された血液は反応チャンバー５１へ分配される。「白血球４分類測定モード」での測定用に定量された血液は反応チャンバー５２へ分配される。「網赤血球測定モード」での測定用に定量された血液は反応チャンバー５３へ分配される。そして、反応チャンバー４８、５１、５２、５３のそれぞれへ、対応する試薬供給部８５〜８８により、所定の試薬が供給され、血液と試薬を反応させる。このようにして各測定モードに応じた複数の試料が、１つの検体から調製され、シースフローセル１にて順次測定される。
つまり、入力部６１（図３）において、「有核赤血球測定モード」，「白血球、好塩基球測定モード」、「白血球４分類測定モード」、「網赤血球測定モード」の４種類の測定モードのオーダがそれぞれ設定されると、オーダに応じて各測定モードが次のように実行される。
【００２６】
有核赤血球測定モード
「有核赤血球測定モード」では、血液１８μｌがストマトライザーＮＲ溶血剤（シスメックス（株）製）８８２μｌとともに反応チャンバー４８に運ばれる。そしてストマトライザーＮＲ染色液（シスメックス（株）製）１８μｌが添加される。この状態で約７秒間反応させることで、赤血球が溶血させられ、白血球・有核赤血球が染色される。
【００２７】
この処理がされた試料は定量シリンジ４４によって、ノズル６から吐出され、光学的に測定して得られた情報のうち、側方蛍光強度（Ｓｆｌ）と前方散乱光強度（Ｆｓｃ）とを２次元頻度分布図にした例が図４である。図４では、有核赤血球と白血球の集団がそれぞれ分画される。
【００２８】
白血球，好塩基球測定モード
「白血球、好塩基球測定モード」では、血液１８μｌがストマトライザーＦＢ（II）（シスメックス（株）製）８８２μｌとともに反応チャンバー５１に運ばれる。この状態で約１４秒間反応させることで、赤血球が溶血させられ、好塩基球以外の白血球が裸核化・収縮される。
【００２９】
この処理がされた試料は定量シリンジ４４によって、ノズル６から吐出され、光学的に測定して得られた情報のうち、側方散乱光強度（Ｓｓｃ）と前方散乱光強度（Ｆｓｃ）とを２次元頻度分布図にした例が図５である。図５では、好塩基球と（リンパ球＋単球＋好中球＋好酸球）の集団がそれぞれ分画される。
【００３０】
白血球４分類測定モード
「白血球４分類測定モード」では、血液１８μｌがストマトライザー４ＤＬ（シスメックス（株）製）８８２μｌとともに反応チャンバー５２に運ばれる。そしてストマトライザー４ＤＳ（シスメックス（株）製）１８μｌが添加される。この状態で約２２秒間反応させることで、赤血球が溶血させられ、白血球が染色される。
【００３１】
この処理がされた試料は定量シリンジ４４によって、ノズル６から吐出され、光学的に測定して得られた情報のうち、側方散乱光強度（Ｓｓｃ）と側方蛍光強度（Ｓｆｌ）とを２次元頻度分布図にした例が図６である。図６では、リンパ球、単球、好中球＋好塩基球、好酸球の集団がそれぞれ分画される。
【００３２】
網赤血球測定モード
「網赤血球測定モード」では、血液４．５μｌがレットサーチ（II）希釈液（シスメックス（株）製）８９５．５μｌとともに反応チャンバー５３に運ばれる。そしてレットサーチ（II）染色液（シスメックス（株）製）１８μｌが添加される。この状態で３１秒間反応させることで、網赤血球等が染色される。
【００３３】
この処理がされた試料は定量シリンジ４４によって、ノズル６から吐出され、光学的に測定して得られた情報のうち、側方蛍光強度（Ｓｆｌ）と前方散乱光強度（Ｆｓｃ）とを２次元頻度分布図にした例が図７である。図７では、網赤血球と成熟赤血球と血小板の集団がそれぞれ分画される。
図９は、この発明の血液分析装置の動作を示すフローチャートである。このフローチャートを用いて上記の試料の調製と測定の工程の一連の流れを整理して説明する。
ステップＳ１：患者から採取された血液を吸引する。
ステップＳ２：各測定モードでの測定に必要な量を、定量して分配する。
ステップＳ３ａ〜Ｓ３ｄ：定量した各血液に、測定モードに応じて希釈液，染色液，溶血剤など所定の試薬を添加して反応処理を施し、各測定モード（「有核赤血球測定モード」，「白血球，好塩基球測定モード」，「白血球４分類測定モード」，「網赤血球測定モード」）ごとの試料を調製する。
ステップＳ４ａ〜Ｓ４ｄ：測定モードごとに調製した各試料を、順次検出部に送液し、検出部により光学的情報を検出する。
ステップＳ５ａ〜Ｓ５ｄ：検出した光学液情報に基づき、各測定モードごとに２次元頻度分布図を作成する。
ステップＳ６ａ〜Ｓ６ｄ：作成した各分布図上で、出現した粒子を分画し、粒子の種類ごとに計数する。
ステップＳ７：複数の分布図における分画、計数の結果に基づき、分画異常の有無を判定する（このステップは以下に詳述する）。
【００３４】
分画異常の判定
この実施例では、１つの検体について「有核赤血球測定モード」と「白血球、好塩基球測定モード」と「白血球４分類測定モード」が実行され、図４〜図６に示す分布図が得られると、演算部６７と判定部７０（図３）は、次のような手順で分画異常の判定を行う。
【００３５】
まず、図４に示す有核赤血球測定モードの分布図から白血球の数Ｎ１と有核赤血球の数Ｎ２を算出し、次式が成立するか否かを判定する。
１００×Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ２）＜１０……（１）
【００３６】
式（１）が成立する場合は、白血球の数Ｎ１に対する有核赤血球の数Ｎ２が異常に多いことを示し、これは検体が健常でない患者から採取されたものであるか、又は図４の分布図で白血球が有核赤血球として誤まって分画された分画異常であることを意味する。すなわち、この判定だけでは「有核赤血球測定モード」の分画異常を判定できない。
【００３７】
そこで、「有核赤血球測定モード」と「白血球４分類測定モード」とを用いた分画異常の判定を行う。有核赤血球が存在する検体では、有核赤血球は図６の白血球４分類測定モードの分布図においてリンパ球およびその下部の領域に出現する。その領域から離れて分画され有核赤血球が含まれることがない（好中球＋好塩基球）の数と好酸球の数との和Ｎ３を計数し図４から求めた白血球数Ｎ１と比較する。
【００３８】
そして、
Ｎ３＞Ｎ１……（２）
であれば、図４に現れる白血球の数Ｎ１が図６に現れる白血球の一部の成分つまり（好中球＋好塩基球＋好酸球）の数Ｎ３より少ないことになり、矛盾が生じるので分画が異常であると判断する。つまり、この場合、式（２）は、図４において白血球の大部分が有核赤血球として誤まって分画されたことを示す条件である。
【００３９】
（好中球＋好塩基球＋好酸球）の数Ｎ３が白血球数および有核赤血球数に比べてかなり少ない場合は、上記判定式の信頼性が低くなる。有核赤血球を多く含む検体の場合、有核赤血球は図５の「白血球，好塩基球測定モード」の分布図の好塩基球と（リンパ球＋単球＋好中球＋好酸球）の領域に出現する。図５の分布図において有核赤血球が含まれるかも知れない好塩基球および（リンパ球＋単球＋好中球＋好酸球）の領域の粒子数Ｎ４を計数し、図６の白血球４分類測定モードの分布図に示される（好中球＋好塩基球＋好酸球）の数Ｎ３と以下の式にて比較する。
１００×Ｎ３／Ｎ４＞１０……（３）
式（３）を満たさない場合は、式（２）の判定を行わない。
【００４０】
このように、判定部７０が図４の有核赤血球測定モードの分布図における分画が異常であると判定すると、判定結果を表示部６８に表示させる。
【００４１】
【発明の効果】
この発明によれば、分布図に現れる粒子を分画して粒子の分析を行う粒子分析装置において、その分画異常が容易に判定されるので、誤まった分析が防止され、分析精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る光学系を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施例に係る流体系を示す系統図である。
【図３】この発明の実施例に係る解析部の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施例に係る分布図の表示例である。
【図５】この発明の実施例に係る分布図の表示例である。
【図６】この発明の実施例に係る分布図の表示例である。
【図７】この発明の実施例に係る分布図の表示例である。
【図８】図２の要部詳細を示す系統図である。
【図９】この発明の血液分析装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１シースフローセル
２１レーザダイオード
２２コリメートレンズ
２４集光レンズ
２５ピンホール板
２６フォトダイオード
２７集光レンズ
２８ダイクロイックミラー
２９フォトマルチプライアチューブ
３０ピンホール板
３１フォトマルチプライアチューブ
３２アンプ
３３アンプ
３４アンプ
３５解析部
３６フィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a particle analyzer, and in particular, creates a two-dimensional frequency distribution map (scattergram) using particle characteristic parameters and identifies the type and number of particles by fractionating a group of particles appearing in the distribution map. The present invention relates to an analyzer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of particle analyzer, a plurality of regions are set in advance on a distribution map, and the degree of belonging to each set region is calculated for each of a plurality of particles appearing in the distribution map, and a fractionation region is determined according to the degree of belonging. Is known (see, for example, JP-A-6-3252).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the conventional particle analyzer is used as a blood analyzer for analyzing blood cells in blood, for example, the type and amount of a reagent for diluting the blood to be measured, and an element for detecting electrical or optical information from the blood cells If the feature parameters used to create the distribution map fluctuate for some reason, such as changes in the degree of amplification of the electrical circuit that converts the information into electrical signals in order to obtain feature parameters from the detected information, etc. However, there is a problem that a group of particles appearing in the two-dimensional frequency distribution map is moved and correct fractionation is not performed, and an erroneous analysis result is obtained.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a particle analyzer having a function of determining that an erroneous fractionation is performed as abnormal fractionation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a detection unit that detects a characteristic parameter from each of a plurality of particles, a distribution map generation unit that generates at least two two-dimensional frequency distribution maps using the detected characteristic parameters, and particles that appear in each distribution map A fractionation unit that fractionates particles into particle populations, and a computation unit that compares the number of particles in each of the particle populations when the particle populations containing types of particles common to the two distribution maps are fractionated, and The present invention provides a particle analyzer including a determination unit that determines abnormality of fractionation in the distribution map based on a comparison result.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The target particles of the present invention are tangible substances mainly contained in body fluids such as blood and urine, but may be particles made of industrial inorganic or organic substances.
For the detection unit of the present invention, for example, a device including a flow cytometer, that is, a flow cell that wraps and flows a particle-containing liquid in a sheath liquid, and an optical element that detects a characteristic parameter from each particle of the particle-containing liquid can be used. .
In this case, the detected characteristic parameter includes optical information based on forward scattered light, side scattered light, fluorescence (for example, side fluorescence), and the like.
In the flow cytometer, the optical element performs photoelectric conversion on these various optical information, and a pulse signal corresponding to the characteristics of the particles is obtained. The peak level is used as the light intensity, or the pulse signal exceeds a predetermined threshold value. The characteristic time can be used as the pulse width. That is, the forward scattered light information includes the forward scattered light intensity and the forward scattered light pulse width, the side scattered light information includes the side scattered light intensity and the side scattered light pulse width, and the side fluorescent information includes the side fluorescent light. Intensity and side fluorescence pulse width can be used as the characteristic parameters.
[0007]
In addition, as a two-dimensional frequency distribution diagram created by the distribution diagram creation unit, when a flow cytometer is used as the detection unit, for example, a distribution diagram using side scattered light intensity and side fluorescence intensity as parameters, side view Distribution charts using scattered light intensity and forward scattered light intensity as parameters, distribution charts using side fluorescent light intensity and forward scattered light intensity as parameters, and distribution charts using side fluorescent light intensity and forward scattered light intensity as parameters It is done.
[0008]
As a fractionation method in which the fractionation unit fractionates the particles in the distribution map into a group, a conventionally known method, for example, a method described in JP-A-6-3252 can be used.
[0009]
Further, the fractionation unit, the calculation unit, and the determination unit in the present invention can be integrally configured by a microcomputer or a personal computer including a CPU, a ROM, and a RAM.
[0010]
In addition, when the detection unit is a flow cytometer and the characteristic parameters are the forward scattered light intensity, the side scattered light intensity, and the side fluorescent light intensity, the two-dimensional frequency distribution parameter sets the side fluorescent light intensity and the forward scattered light intensity as parameters. And a second distribution map using the side scattered light intensity and the side fluorescence intensity as parameters.
[0011]
In this case, if the detected particle is a blood cell, the fractionation unit fractionates white blood cells (neutrophils, basophils, eosinophils, lymphocytes, monocytes) in the first distribution map, and the second distribution. In the figure, neutrophils, basophils and eosinophils as leukocyte components can be fractionated.
[0012]
At this time, the calculation unit calculates the number N of white blood cells (neutrophils, basophils, eosinophils, lymphocytes, monocytes) in the first distribution map and neutrophils, basophils, and eosin in the second distribution chart. The sum M of the number of spheres is calculated and M and N are compared, and the determination unit can determine that the fraction of the first distribution chart is abnormal when N <M.
[0013]
Furthermore, the present invention includes a quantification unit that quantifies the particle-containing specimen, a sample adjustment unit that prepares the first and second samples using the quantified specimen, the adjusted first sample, A detection unit that measures each sample and detects a plurality of characteristic parameters from particles in each sample, a distribution diagram creation unit that creates a two-dimensional frequency distribution map based on the detected characteristic parameters for each sample, and each distribution A fractionation unit that fractionates the particles that appear in the figure into a particle population, and a particle population that includes particles of a common type in the distribution map created for the first sample and the distribution map created for the second sample. A particle analyzer comprising: a calculation unit that compares the number of particles in the particle population when the image is divided; and a determination unit that determines abnormality of fractionation in the distribution map based on a comparison result by the calculation unit To do.
The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the drawings. Note that common numbers and symbols are appended to common elements in the drawings.
[0014]
Configuration of blood analyzer Fig. 1 is a perspective view showing an optical system of a blood analyzer using the method of the present invention. In the figure, the beam emitted from the laser diode 21 irradiates the orifice portion 13 of the sheath flow cell 1 through the collimating lens 22. Forward scattered light emitted from blood cells passing through the orifice part is incident on the photodiode 26 via the condenser lens 24 and the pinhole plate 25.
[0015]
On the other hand, for side scattered light and side fluorescence emitted from blood cells passing through the orifice portion 13, the side scattered light is transmitted through a condenser lens 27 and a dichroic mirror 28 to a photomultiplier tube (hereinafter referred to as photomultiplier). ) And the side fluorescence enters the photomultiplier 31 through the condenser lens 27, the dichroic mirror 28, the filter 36, and the pinhole plate 30.
[0016]
The forward scattered light signal output from the photodiode 26, the side scattered light signal output from the photomultiplier 29, and the side fluorescent light signal output from the photomultiplier 31 are amplified by amplifiers 32, 33, and 34, respectively. And input to the analysis unit 35.
[0017]
FIG. 2 is a system diagram showing a fluid system of the blood analyzer shown in FIG. In the figure, first, in the cleaning process, the valves 41 and 50 are opened, and the sheath liquid is sent out from the sheath liquid chamber 42 containing the sheath liquid by the pressure P applied from the pressure device 43, and the valve 41 and the metering syringe 44. Are discharged to the waste liquid chamber 45 through the nozzle 6 and discharged to the waste liquid chamber 45 through the valve 50 and the sheath flow cell 1, and the valves 41 and 50 are closed after a predetermined time. Thereby, the fixed quantity syringe 44, the nozzle 6, the sheath flow cell 1 and its path are washed with the sheath liquid.
[0018]
Next, in the measurement process, the valves 46 and 47 are opened, and the sample liquid is sucked by the negative pressure of the suction device 49 from the reaction chamber 48 in which the blood-containing sample liquid is reacted with the reagent and stored. When the path between them is filled with the sample solution, the valves 46 and 47 are closed. Next, when the valve 50 is opened, the sheath liquid is sent from the sheath liquid chamber 42 to the sheath flow cell 1 by the pressure of the pressure device 43 and discharged to the waste liquid chamber 45.
[0019]
Next, when the valve 41 is opened, the pressure P from the pressure device 43 is also transmitted to the tip of the nozzle 6 via the metering syringe 44, and the pressure of the sheath liquid outside the nozzle and the sample inside the nozzle at the tip of the nozzle 6. The liquid pressure is balanced. Accordingly, when the piston 44b of the metering syringe 44 is driven by the motor 44a in this state, the sample liquid existing between the valve 46 and the nozzle 6 is easily discharged from the nozzle 6 to the orifice portion 13, and is narrowed down by the sheath liquid. Then, it passes through the orifice part 13 and is discharged into the waste liquid chamber 45 together with the sheath liquid.
Then, when the driving of the piston 44b of the metering syringe 44 is finished, the measurement process is finished.
[0020]
Next, the motor 44a reverses and the piston 44b is pulled back, and the metering syringe 44 returns to the initial state. During this time, the valves 41 and 50 remain open. It will be prepared for the measurement process.
[0021]
Therefore, other sample liquids stored in the other reaction chambers 51, 52, and 53 can be measured by opening and closing the valves 54, 55, and 56 and sequentially executing the same steps as described above.
The valve 57 is a valve for discharging the waste liquid from the waste liquid chamber 45, and is opened and closed as necessary.
[0022]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the analysis unit 35 of FIG. In FIG. 3, reference numeral 61 denotes a data input unit for presetting conditions such as various numerical values and areas, and is composed of, for example, a keyboard and a mouse.
[0023]
Reference numeral 62 denotes a setting condition storage unit that stores various set conditions. Reference numeral 63 denotes a data storage unit that stores optical information obtained from the output signals of the photodiode 26 and the photomultipliers 29 and 31. 64 is two-dimensional using optical information stored in the data storage unit 63, that is, any two parameters of the forward scattered light intensity (Fsc), the side scattered light intensity (Ssc), and the side fluorescent light intensity (Sfl). A distribution map creation unit for creating a frequency distribution map, 65 is an extraction unit for extracting coordinates and regions from the distribution map created by the distribution map creation unit 64.
[0024]
66 is a fractionation area determination unit that determines the fractionation area of each particle in the distribution map created by the distribution chart creation unit 64; 67 is a calculation unit that counts the number of particles in the fractionation area and compares the count results; Reference numeral 70 denotes a determination unit that determines the abnormality of the fraction in the distribution map based on the comparison result. The calculation result of the calculation unit 67 and the determination result of the determination unit 70 are displayed on the display unit 68 together with the distribution map created by the distribution map creation unit 64. Reference numeral 69 denotes a fluid system drive unit that drives the valves 41, 46, 47, 50, 54, 55, 56, 57 and the motor 44a shown in FIG. The analysis unit 35 is constituted by a personal computer.
[0025]
Creation of two-dimensional frequency distribution diagram FIG . 8 shows a sample, a quantification unit, and a reagent supply unit not shown in FIG. 2, and is a diagram for explaining in detail the sample adjustment. .
As shown in FIG. 8, blood (specimen) from the specimen container 80 is aspirated and quantified by the quantification units 81 to 84, and is distributed to the reaction chambers 48, 51, 52, and 53, respectively. That is, the blood quantified for measurement in the “nucleated red blood cell measurement mode” is distributed to the reaction chamber 48. The blood quantified for measurement in the “white blood cell and basophil measurement mode” is distributed to the reaction chamber 51. The blood quantified for measurement in the “white blood cell 4 classification measurement mode” is distributed to the reaction chamber 52. The blood quantified for measurement in the “reticulocyte measurement mode” is distributed to the reaction chamber 53. Then, a predetermined reagent is supplied to each of the reaction chambers 48, 51, 52, and 53 by the corresponding reagent supply units 85 to 88, and the blood and the reagent are reacted. In this way, a plurality of samples corresponding to each measurement mode are prepared from one specimen and sequentially measured by the sheath flow cell 1.
That is, in the input unit 61 (FIG. 3), four types of measurement modes of “nucleated red blood cell measurement mode”, “white blood cell and basophil measurement mode”, “white blood cell 4 classification measurement mode”, and “reticulocyte measurement mode” are selected. When each order is set, each measurement mode is executed as follows according to the order.
[0026]
In the nucleated red blood cell measurement mode “nucleated red blood cell measurement mode”, 18 μl of blood is transferred to the reaction chamber 48 together with 882 μl of Stoma riser NR hemolytic agent (manufactured by Sysmex Corporation). Then, 18 μl of Stoma riser NR staining solution (manufactured by Sysmex Corporation) is added. By reacting in this state for about 7 seconds, red blood cells are hemolyzed and white blood cells / nucleated red blood cells are stained.
[0027]
The processed sample is discharged from the nozzle 6 by the quantitative syringe 44, and of the information obtained by optical measurement, the side fluorescence intensity (Sfl) and the forward scattered light intensity (Fsc) are two-dimensionally expressed. FIG. 4 shows an example of a frequency distribution diagram. In FIG. 4, nucleated red blood cells and white blood cell populations are fractionated.
[0028]
In the white blood cell and basophil measurement mode “white blood cell and basophil measurement mode”, 18 μl of blood is carried into the reaction chamber 51 together with 882 μl of Stoma Riser FB (II) (manufactured by Sysmex Corporation). By reacting in this state for about 14 seconds, red blood cells are hemolyzed and white blood cells other than basophils are naked nucleated and contracted.
[0029]
The sample subjected to this processing is discharged from the nozzle 6 by the quantitative syringe 44, and among the information obtained by optical measurement, the side scattered light intensity (Ssc) and the forward scattered light intensity (Fsc) are 2 An example of a dimensional frequency distribution diagram is shown in FIG. In FIG. 5, basophils and (lymphocytes + monocytes + neutrophils + eosinophils) groups are fractionated.
[0030]
In the white blood cell 4 classification measurement mode “white blood cell 4 classification measurement mode”, 18 μl of blood is transferred to the reaction chamber 52 together with 882 μl of the stoma riser 4DL (manufactured by Sysmex Corporation). Then, 18 μl of Stoma riser 4DS (manufactured by Sysmex Corporation) is added. By reacting in this state for about 22 seconds, red blood cells are hemolyzed and white blood cells are stained.
[0031]
The processed sample is ejected from the nozzle 6 by the quantitative syringe 44, and among the information obtained by optical measurement, the side scattered light intensity (Ssc) and the side fluorescence intensity (Sfl) are 2 An example of a dimensional frequency distribution diagram is shown in FIG. In FIG. 6, lymphocyte, monocyte, neutrophil + basophil, and eosinophil populations are each fractionated.
[0032]
In the reticulocyte measurement mode “reticulocyte measurement mode”, 4.5 μl of blood is transported to the reaction chamber 53 together with 895.5 μl of letsearch (II) diluent (manufactured by Sysmex Corporation). Then, 18 μl of lettuce (II) staining solution (manufactured by Sysmex Corporation) is added. By reacting in this state for 31 seconds, reticulocytes and the like are stained.
[0033]
The processed sample is discharged from the nozzle 6 by the quantitative syringe 44, and of the information obtained by optical measurement, the side fluorescence intensity (Sfl) and the forward scattered light intensity (Fsc) are two-dimensionally expressed. FIG. 7 shows an example of a frequency distribution diagram. In FIG. 7, the populations of reticulocytes, mature erythrocytes and platelets are each fractionated.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the blood analyzer of the present invention. A series of flow of the above-described sample preparation and measurement steps will be described by using this flowchart.
Step S1: The blood collected from the patient is aspirated.
Step S2: An amount necessary for measurement in each measurement mode is quantified and distributed.
Steps S3a to S3d: Predetermined reagents such as a diluting solution, a staining solution, and a hemolytic agent are added to each quantified blood according to the measurement mode and subjected to a reaction process, and each measurement mode (“nucleated red blood cell measurement mode”, “ White blood cell, basophil measurement mode, white blood cell 4 classification measurement mode, reticulocyte measurement mode)) are prepared.
Steps S4a to S4d: Each sample prepared for each measurement mode is sequentially sent to the detection unit, and optical information is detected by the detection unit.
Steps S5a to S5d: A two-dimensional frequency distribution diagram is created for each measurement mode based on the detected optical liquid information.
Steps S6a to S6d: Appearing particles are fractionated on each created distribution map and counted for each type of particle.
Step S7: Based on the results of fractionation and counting in a plurality of distribution maps, the presence / absence of fractionation abnormality is determined (this step will be described in detail below).
[0034]
Determination of abnormal fractionation In this example, "nucleated red blood cell measurement mode", "white blood cell and basophil measurement mode", and "white blood cell 4 classification measurement mode" are executed for one specimen, as shown in Figs. When the distribution chart shown in FIG. 6 is obtained, the calculation unit 67 and the determination unit 70 (FIG. 3) determine the fractionation abnormality in the following procedure.
[0035]
First, the number N1 of white blood cells and the number N2 of nucleated red blood cells are calculated from the distribution chart of the nucleated red blood cell measurement mode shown in FIG. 4, and it is determined whether or not the following equation holds.
100 × N1 / (N1 + N2) <10 (1)
[0036]
If equation (1) holds, it indicates that the number N2 of nucleated red blood cells is abnormally high with respect to the number N1 of white blood cells, which is obtained from a patient whose sample is not healthy or the distribution of FIG. In the figure, it means that the white blood cell is a fractional abnormality mistakenly fractionated as nucleated red blood cell. That is, the fractionation abnormality in the “nucleated red blood cell measurement mode” cannot be determined only by this determination.
[0037]
Therefore, the fractional abnormality is determined using the “nucleated red blood cell measurement mode” and the “white blood cell 4 classification measurement mode”. In a specimen in which nucleated red blood cells are present, the nucleated red blood cells appear in lymphocytes and the region below the lymphocytes in the distribution chart of the white blood cell 4 classification measurement mode in FIG. Counting the sum N3 of the number of neutrophils and eosinophils that are fractionated away from the region and do not contain nucleated red blood cells, and the number of white blood cells N1 obtained from FIG. Compare.
[0038]
And
N3> N1 (2)
4, the number N1 of white blood cells appearing in FIG. 4 is smaller than the number N3 of some of the white blood cell components appearing in FIG. 6, ie, (neutrophils + basophils + eosinophils). Judge that the fraction is abnormal. That is, in this case, the expression (2) is a condition indicating that most of the white blood cells are erroneously fractionated as nucleated red blood cells in FIG.
[0039]
When the number N3 of (neutrophils + basophils + eosinophils) is considerably smaller than the number of white blood cells and the number of nucleated red blood cells, the reliability of the determination formula is lowered. In the case of a specimen containing a large amount of nucleated red blood cells, the nucleated red blood cells are the basophils in the distribution chart of “white blood cell and basophil measurement mode” in FIG. 5 and (lymphocytes + monocytes + neutrophils + eosinophils) Appears in the area. In the distribution diagram of FIG. 5, the number N4 of basophils that may contain nucleated red blood cells and the region of (lymphocytes + monocytes + neutrophils + eosinophils) is counted, and the white blood cell 4 classification of FIG. The number N3 of (neutrophils + basophils + eosinophils) shown in the distribution chart of the measurement mode is compared with the following formula.
100 × N3 / N4> 10 (3)
When Expression (3) is not satisfied, the determination of Expression (2) is not performed.
[0040]
As described above, when the determination unit 70 determines that the fraction in the distribution chart of the nucleated red blood cell measurement mode in FIG. 4 is abnormal, the determination result is displayed on the display unit 68.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a particle analyzer that analyzes particles by fractionating particles appearing in a distribution map, the fractional abnormality is easily determined, so that erroneous analysis is prevented and analysis accuracy is improved. Can be made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an optical system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system diagram showing a fluid system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an analysis unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a display example of a distribution map according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a display example of a distribution diagram according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a display example of a distribution map according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a display example of a distribution map according to the embodiment of the present invention.
8 is a system diagram showing the details of the main part of FIG.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the blood analyzer of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheath flow cell 21 Laser diode 22 Collimating lens 24 Condensing lens 25 Pinhole board 26 Photodiode 27 Condensing lens 28 Dichroic mirror 29 Photomultiplier tube 30 Pinhole board 31 Photomultiplier tube 32 Amplifier 33 Amplifier 34 Amplifier 35 Analysis part 36 filters

Claims

複数の粒子の各々から特徴パラメータを検出する検出部と、検出した特徴パラメータを用いて第１の２次元頻度分布図と、第１の２次元頻度分布図とは特徴パラメータの組合せが異なる第２の２次元頻度分布図とを作成する分布図作成部と、各分布図に出現する粒子を粒子集団に分画する分画部と、第１と第２の２次元頻度分布図において共通する種類の粒子を含む粒子集団として、第１の２次元頻度分布図には第１粒子集団が、第２の２次元頻度分布図には第２粒子集団がそれぞれ分画されるときに、第１および第２粒子集団にそれぞれ含まれる粒子の数を比較する演算部と、その比較結果に基づいて上記分布図における分画の異常を判定する判定部とを備える粒子分析装置。A detection unit that detects a feature parameter from each of a plurality of particles, a first two-dimensional frequency distribution diagram using the detected feature parameter, and a second combination of feature parameters different from the first two-dimensional frequency distribution diagram A distribution map creation unit for creating a two-dimensional frequency distribution map, a fractionation unit for fractionating particles appearing in each distribution map into a particle group, and a type common to the first and second two-dimensional frequency distribution maps When the first particle population is fractionated in the first two-dimensional frequency distribution diagram and the second particle population is fractionated in the second two-dimensional frequency distribution diagram, A particle analyzer comprising: an arithmetic unit that compares the number of particles included in each second particle population; and a determination unit that determines abnormality of fractionation in the distribution map based on the comparison result.

検出部がフローサイトメータからなる請求項１記載の粒子分析装置。 The particle analyzer according to claim 1, wherein the detection unit is a flow cytometer.

特徴パラメータが前方散乱光情報、側方散乱光情報および側方蛍光情報からなる請求項２記載の粒子分析装置。 The particle analyzer according to claim 2, wherein the characteristic parameter includes forward scattered light information, side scattered light information, and side fluorescence information.

前方散乱光情報が前方散乱光強度、側方散乱光情報が側方散乱光強度、側方蛍光情報が側方蛍光強度であり、第１の２次元頻度分布図が側方蛍光強度と前方散乱光強度をパラメータとし、第２の２次元頻度分布図が側方散乱光強度と側方蛍光強度をパラメータとする請求項３記載の粒子分析装置。The forward scattered light information is the forward scattered light intensity, the side scattered light information is the side scattered light intensity, the side fluorescent information is the side fluorescent intensity, and the first two-dimensional frequency distribution diagram is the side fluorescent intensity and the forward scattered light . the light intensity as a parameter, a second two-dimensional frequency distribution diagram particle analyzer according to claim 3 wherein the side scattered light intensity and side fluorescence intensity as parameters.

検出される粒子が血球であり、分画部は第１の２次元頻度分布図において白血球を分画し、第２の２次元頻度分布図において白血球の成分としての好中球、好塩基球および好酸球を分画する請求項４記載の粒子分析装置。The detected particles are blood cells, and the fractionating unit fractionates white blood cells in the first two-dimensional frequency distribution map, and neutrophils, basophils as components of white blood cells in the second two-dimensional frequency distribution map, and The particle analyzer according to claim 4, which fractionates eosinophils.

演算部は第１の２次元頻度分布図の白血球の数Ｎと第２の２次元頻度分布図の好中球と好塩基球と好酸球の数の和Ｍを算出してＭとＮとを比較し、判定部はＮ＜Ｍのとき第１の２次元頻度分布図の分画が異常であると判定する請求項５記載の粒子分析装置。The calculation unit calculates the sum M of the number N of white blood cells in the first two-dimensional frequency distribution diagram and the number of neutrophils, basophils, and eosinophils in the second two-dimensional frequency distribution diagram, and calculates M, N, The particle analyzer according to claim 5, wherein the determination unit determines that the fraction of the first two-dimensional frequency distribution diagram is abnormal when N <M.

粒子含有検体を定量する定量部と、定量された検体を用いて第一、第二の試料を調製する試料調製部と、前記調製された第一の試料、第二の試料をそれぞれ測定して各試料中の粒子から複数の特徴パラメータを検出する検出部と、第一の試料から検出された特徴パラメータに基づいて第１の２次元頻度頻度分布図を作成し、第二の試料から検出された特徴パラメータに基づいて第１の２次元頻度分布図とは特徴パラメータの組合せが異なる第２の２次元頻度分布図を作成する分布図作成部と、各分布図に出現する粒子を粒子集団に分画する分画部と、第一の試料について作成された第１の２次元頻度分布図と第二の試料について作成された第２の２次元頻度分布図において共通する種類の粒子を含む粒子集団として、第１の２次元頻度分布図には第１粒子集団が、第２の２次元頻度分布図には第２粒子集団がそれぞれ分画されるときに、第１および第２粒子集団の粒子数を比較する演算部と、演算部による比較結果に基づいて第１および第２の２次元頻度分布図における分画の異常を判定する判定部とを備える粒子分析装置。Measure the quantification unit for quantifying the particle-containing specimen, the sample preparation part for preparing the first and second samples using the quantified specimen, and the prepared first and second samples, respectively. A detection unit for detecting a plurality of characteristic parameters from particles in each sample, and a first two-dimensional frequency frequency distribution map based on the characteristic parameters detected from the first sample are detected from the second sample. A distribution map generation unit for generating a second two-dimensional frequency distribution map having a combination of characteristic parameters different from that of the first two-dimensional frequency distribution map based on the characteristic parameters, and particles appearing in each distribution map as particle populations particles comprising a fractionation unit fractionating, a common type of particle in the second two-dimensional frequency distribution diagram created for the first two-dimensional frequency distribution diagram and a second sample that was created for the first sample as a group, 2-dimensional frequency distribution diagram of a first The first grain population is, the second two-dimensional frequency distribution diagram when the second grain population bounded respectively fraction, an arithmetic unit for comparing the number of particles of the first and second particle population, by the arithmetic unit particle analyzer and a determination unit that determines abnormality of the fractionation in the first and second two-dimensional frequency distribution diagram based on the comparison result.