JP4746285B2 - 血液分析装置、分析プログラム、分画領域設定方法 - Google Patents
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Description
本発明の一実施例による試料分析装置は、血液を分析して白血球(WBC)、赤血球(RBC)および血小板(PLT)などの数を算出する血球計数装置である。この試料分析装置は、動物の血液分析に好適に用いられるものである。動物の血液分析では、通常行われる内蔵パラメータに基づく自動解析では適切に血球(有形成分)の種類を分類できない場合がある。この場合に、以下に示す手動解析を行うことにより、適切な分画領域を設定し、その分画領域に基づいて分析を行うことにより、高い精度で動物の血液分析を行うことが可能になる。また、薬効を確認するための動物実験において、種々の分画領域を設定し、その分画領域内に含まれる所定の血球の増減を把握したいという要望がある。
図1は、本発明の一実施例による試料分析装置およびその周辺機器の全体構成を示した斜視図である。
図1に示すように、本実施例の試料分析装置10は、装置本体1と、装置本体1に通信ケーブルを介して接続されるデータ処理端末2とを含む。
装置本体1は、装置本体1に陽圧や陰圧を供給する空圧源5にチューブを介して接続されている。また、装置本体1は、検体を収容した検体容器を自動で装置本体1に供給するサンプラ部6に接続されている。また、装置本体1は、図示しない試薬容器にチューブを介して接続され、空圧源5から供給される陰圧を使用して試薬容器から試薬を吸引する。
装置本体1は、血液の吸引を行う試料吸引部14a、14bなどを備えている。
試料吸引部14aは、使用者が検体容器を保持しながら血液を吸引させるマニュアルモードで使用される吸引部であり、試料吸引部14bは、サンプラ部6を使用して自動で血液を吸引するサンプラモードで使用される吸引部である。
データ処理端末2は、端末本体15、CRTディスプレイを含む端末側表示部16、および、キーボードや図示しないマウスを含む端末側入力部18を含む。
データ処理端末2は、分析結果のリストを印字するためのページプリンタ3、粒度分布図やスキャッタグラムを印字するカラーグラフィックプリンタ4、および、分析結果を検査伝票形式の用紙に印字するデータプリンタ7にそれぞれ通信ケーブルを介して接続されている。
図2は、装置本体1およびデータ処理端末2の内部構成を示すブロック図である。
図2に示すように、装置本体1は、試料吸引部14a,14b、試料調製部17、検出部19、本体側制御部26、および、出入力インターフェイス32aを含む。
試料調製部17は、試料吸引部14aおよび14bによって吸引された血液と図示しない試薬容器から吸引した試薬とを混合することによって、希釈、溶血、および染色などの処理をする。そして、これらの処理によって作成された測定用試料を検出部19に供給する。
検出部19は、光学系検出部20と、電気系検出部22と吸光度検出部24とを含む。
光学系検出部20については後述する。
また、端末側制御部34は、端末側入力部18から入力された情報を装置本体1に送信することができる。
図3に示すように、光学系検出部20は、ノズル36、レーザダイオード40、コリメータレンズ42、シースフローセル43、集光レンズ44、ピンホール板45、フォトダイオード46、集光レンズ47、ダイタロイックミラー48、フォトマルチプライヤチューブ(以下、「フォトマル」と呼ぶ。)49、フィルタ50、ピンホール板51、フォトマルチプライヤチューブ(以下、「フォトマル」と呼ぶ。)52、および、アンプ53〜55を含む。
試料調製部17(図2参照)から供給された測定用試料は、ノズル36を介してシースフローセル43のオリフィス部38を流れる。
レーザダイオード40から発せられた光は、シースフローセル40のオリフィス部38を流れる測定用試料をコリメータレンズ42を介して照射する。オリフィス部38を流れる測定用試料によって前方に散乱した光(前方散乱光)は、集光レンズ44とピンホール板45とを介してフォトダイオード46に入射する。
オリフィス部38を流れる測定用試料によって側方に散乱した光(側方散乱光)は、集光レンズ47とダイクロイックミラー48とを介してフォトマル49に入射する。
光が照射されることによって、オリフィス部38を流れる測定用試料から発せられた蛍光(側方蛍光)は、集光レンズ47とダイクロイックミラー48とフィルタ50とピンホール板51とを介してフォトマル52に入射する。
フォトダイオード46は、入射された前方散乱光をその強度に応じた電気的な情報に変換して前方散乱光強度として出力する。フォトマル49は、入射された側方散乱光をその強度に応じた電気的な情報に変換して側方散乱光強度として出力する。フォトマル52は、入射された側方蛍光をその強度に応じた電気的な情報に変換して側方蛍光強度として出力する。
フォトダイオード46から出力される前方散乱光強度と、フォトマル49から出力される側方散乱光強度と、フォトマル52から出力される側方蛍光強度とは、それぞれアンプ53,54,55によって増幅され、本体側制御部26に入力される。
3−1.全体の流れ
図4を参照して、本実施例の試料分析装置の動作の全体の流れについて説明する。
次に、S2では、端末側制御部34からの指令により、本体側制御部26が、測定動作制御を開始する。本体側制御部26の制御により、選択されているモードに応じて試料吸引部14aまたは14bが血液の吸引を行い、試料調製部17が、所定の測定用試料を作成し、検出部19の各検出部に供給する。
次に、S3では、光学系検出部20は、光学情報として前方散乱光強度、側方散乱光強度および側方蛍光強度を本体側制御部26に出力し、電気系検出部22は、電気情報を本体側制御部26に出力し、吸光度検出部24は、透過光強度を本体側制御部26に出力する。これにより、スキャッタグラムを作成するのに必要な測定データが得られる。これらの測定データは、通信ケーブル33を介して端末側制御部34に送られ、端末側制御部34内の記憶部に記憶される。
次に、S4では、分析物中に含まれる個々の有形成分を上記測定データ(側方散乱光強度および側方蛍光強度)の大きさに基づいて分布させることにより、スキャタグラムを作成する。具体的には、端末側制御部34内の記憶部に記憶された測定データを、図5で示す256×256個の要素からなる2次元配列(A1)のそれぞれの要素に分類する。この2次元配列の各要素に記載された数字は、その要素に属する有形成分の度数を示している。例えば、A1の要素Scatter[4][251]には、9個の有形成分が属している。
このようにして得られたスキャッタグラムについて、端末側制御部34に内蔵されたパラメータに基づいて有形成分を種類ごとに分類して計数する処理が行われ、有形成分の種類を区別する情報(例えば色情報)が与えられる。
次に、S5では、スキャッタグラムのデータや有形成分の計数値を含む上記分析結果が端末側制御部34内の記憶部に記憶される。
次に、S7では、S5で記憶させたスキャッタグラムを読み出し、端末側表示部16に表示させる。
次に、S8では、端末側制御部34が、使用者によって設定された分画領域に基づいて手動解析を行う。この工程は、後で詳細に説明する。
次に、S9では、端末側制御部34が、手動解析終了の指令を待ち、指令があるとS1に移動する。指令がない場合には、S8に移動し、手動解析を続行する。
3−2−1.手動解析画面
次に、手動解析工程S8について、詳細に説明する。この工程では、手動で分画領域を設定し、その分画領域内に存在する有形成分についてヒストグラムを作成する。
ヒストグラム63,64は、スキャッタグラム61内に多角形エリア(分画領域)が設定されたとき、及びコンボボックス63a,64aの設定が変更されたときに、描画される。
S24では、256×256回のループを終えて、必要な値が格納されたHist_Xの各要素の値をたて軸とするヒストグラムが作成され、端末側表示部16に描画される。また、S25では、Hist_Xの各要素の値に基づいて各種の統計データが算出され、ヒストグラム情報として端末側表示部16に描画される。S25の工程を終えると、ヒストグラム描画処理が終了し、図4のS9に移動する。
S26では、ループ用添え字Xiの値を1つ大きくし、S22に戻る。
S27では、X軸用のコンボボックス63aの描画IDが取得される。この描画IDに従って、どの分画領域についてヒストグラムが描画されるか、又は全ての分画領域についてヒストグラムが描画されるかなどが決定される。その後、図10のS31に移動する。
以上の工程により、選択された分画領域内に存在する有形成分について、ヒストグラムを描画することができる。
なお、本実施例では、S35,43,53及び63においてヒストグラムにスキャッタグラムの情報を反映させると、S36,44,54及び64においてヒストグラム情報を算出するようにしているが、S22において、Xiが256に到達した後に、ヒストグラム情報を算出するようにしてもよい。
また、実施例1では、側方蛍光強度および側方散乱光強度を軸とするスキャッタグラムを用い、実施例2では、前方散乱光強度、側方散乱光強度および側方蛍光強度を軸とするスキャッタグラムを用いているが、スキャッタグラムの軸としては、前方散乱光強度、透過光強度など様々な測定データを用いることができる。
上記実施例では、血球計数装置を用いたが、トナーなどの粒子を分析する粒子分析装置、尿中の有形成分を分析する尿分析装置など、種々の分析装置に本発明を適用することができる。
上記実施例では、動物の血液を測定しているが、人の血液を測定してもよいし、血液以外の体液、例えば肺胞洗浄液などを測定してもよい。
上記実施例では、単一の分画領域に含まれる有形成分は、度数分布図上で単一の色を用いて表現しているが、スキャッタグラムで表示されている色に対応させて度数分布図上の有形成分の色を変更してもよい。
上記実施例では、ヒストグラムは、たて軸に度数が表されているが、横軸に度数を表してもよい。
2 データ処理端末
3 ページプリンタ
4 カラーグラフィックプリンタ
5 空圧源
6 サンプラ部
7 データプリンタ
10 試料分析装置
14a、14b 試料吸引部
15 端末本体
16 端末側表示部
18 端末側入力部
19 検出部
20 光学系検出部
22 電気系検出部
24 吸光度検出部
26 本体側制御部
28 本体側入力部
30 本体側表示部
32a 出入力インターフェイス
32b 出入力インターフェイス
33 通信ケーブル
34 端末側制御部
61 スキャッタグラム
62 エリア情報
62a 座標情報
63,64 ヒストグラム
63a,64a コンボボックス
65,66 ヒストグラム情報
Claims (12)
- ヒトを除く動物から採取された血液に含まれる血球を複数種類に分類する血液分析装置であって、
血液に含まれる血球から第1のパラメータに関する第1測定データおよび第2のパラメータに関する第2測定データを取得する測定データ取得手段と、
前記第1および第2測定データに基づいて、前記第1および第2のパラメータを軸とし、血液に含まれる血球を複数種類に分類して表示した2次元分布図を作成する2次元分布図作成手段と、
血球が複数種類に分類された前記2次元分布図上にユーザが複数の分画領域を設定する入力を行うための領域設定手段と、
前記領域設定手段によって設定された前記複数の分画領域に属する血球について、前記第1のパラメータを軸とする度数分布図を前記複数の分画領域のそれぞれに対応して作成する度数分布図作成手段と、
前記複数の分画領域が示された前記2次元分布図および前記度数分布図作成手段によって作成された度数分布図を出力する出力手段と、を備え、
設定された分画領域を変更する入力が前記領域設定手段によって行われた場合に、前記度数分布図作成手段は、前記領域設定手段によって変更された分画領域に属する血球に対応して、前記第1のパラメータを軸とする度数分布図を変更し、前記出力手段は、変更された分画領域が示された前記2次元分布図および変更された度数分布図を出力する血液分析装置。 - 前記出力手段は、前記複数の分画領域が示された前記2次元分布図と前記度数分布図作成手段によって作成された度数分布図とを同一画面上に表示する請求項1記載の血液分析装置。
- 前記複数の分画領域のいずれかの分画領域をユーザが選択する入力を行うための領域選択手段をさらに備え、
前記出力手段は、前記複数の分画領域が示された前記2次元分布図および前記領域選択手段によって選択された分画領域に対応する度数分布図を出力する請求項1または2に記載の血液分析装置。 - 前記領域選択手段は、複数の分画領域を選択可能である請求項3記載の血液分析装置。
- 前記度数分布図作成手段は、前記2次元分布図に属する全ての血球の度数分布図をさらに作成する請求項1〜4のいずれか1項に記載の血液分析装置。
- 前記2次元分布図は、前記血球の分布位置によって異なる色を使用して前記血球が表現される分布図であり、前記度数分布図は、前記分画領域に属する血球が単一の色を使用して表現される分布図である請求項1〜5のいずれか1項に記載の血液分析装置。
- 前記領域設定手段によって設定された前記分画領域に属する有形成分の統計データを算出する統計データ算出手段をさらに備える請求項1〜6のいずれか1項に記載の血液分析装置。
- 前記出力手段は、ディスプレイであり、
前記領域設定手段は、前記ディスプレイに表示されるポインタを移動させるためのポインティングデバイスを備え、
前記分画領域は、ユーザが前記ポインティングデバイスを用いて前記ポインタを前記ディスプレイ上で移動させることによって変更される請求項1〜7のいずれか1項に記載の血液分析装置。 - ヒトを除く動物から採取された血液に含まれる血球を複数種類に分類する血液分析装置であって、
血液に含まれる血球から第1のパラメータに関する第1測定データ、第2のパラメータに関する第2測定データおよび第3のパラメータに関する第3測定データを取得する測定データ取得手段と、
前記第1、第2および第3のパラメータを軸とし、血液に含まれる血球を複数種類に分類して表示した3次元分布図を作成する3次元分布図作成手段と、
血球が複数種類に分類された前記3次元分布図上にユーザが複数の分画領域を設定する入力を行うための領域設定手段と、
前記領域設定手段によって設定された前記複数の分画領域に属する血球について、前記第1および第2のパラメータの少なくとも一方を軸とする分布図を前記複数の分画領域のそれぞれに対応して作成する参考用分布図作成手段と、
前記複数の分画領域が示された前記3次元分布図および前記参考用分布図作成手段によって作成された分布図を出力する出力手段と、を備え、
設定された分画領域を変更する入力が前記領域設定手段によって行われた場合に、前記参考用分布図作成手段は、前記領域設定手段によって変更された分画領域に属する血球に対応して、前記第1および第2のパラメータの少なくとも一方を軸とする分布図を変更し、前記出力手段は、変更された分画領域が示された前記3次元分布図および変更された分布図を出力する血液分析装置。 - ヒトを除く動物から採取された血液に含まれる血球を複数種類に分類する血液分析装置であって、
血液に含まれる血球を複数種類に分類して表示した2次元分布図上にユーザが複数の分画領域を設定する入力を行うための領域設定手段と、
血球が複数種類に分類された前記2次元分布図上に設定された前記複数の分画領域に属する血球について、一次元の度数分布図を前記複数の分画領域のそれぞれに対応して作成する度数分布図作成手段と、
前記複数の分画領域が示された前記2次元分布図および前記度数分布図作成手段によって作成された度数分布図を出力する出力手段と、を備え、
設定された分画領域を変更する入力が前記領域設定手段によって行なわれた場合に、前記度数分布図作成手段は、前記領域設定手段によって変更された分画領域に属する血球に対応して、一次元の度数分布図を変更し、前記出力手段は、変更された分画領域が示された前記2次元分布図および変更された度数分布図を出力する血液分析装置。 - ヒトを除く動物から採取された血液に含まれる血球を複数種類に分類する血液分析装置におけるコンピュータを、
血液に含まれる血球を複数種類に分類して表示した2次元分布図上にユーザが複数の分画領域を設定する入力を行うための領域設定手段と、
血球が複数種類に分類された前記2次元分布図上に設定された前記複数の分画領域に属する血球について、一次元の度数分布図を前記複数の分画領域のそれぞれに対応して作成する度数分布図作成手段と、
前記複数の分画領域が示された前記2次元分布図および前記度数分布図作成手段によって作成された度数分布図を出力する出力手段として機能させ、
設定された分画領域を変更する入力が前記領域設定手段によって行なわれた場合に、前記度数分布図作成手段は、前記領域設定手段によって変更された分画領域に属する血球に対応して、一次元の度数分布図を変更し、前記出力手段は、変更された分画領域が示された前記2次元分布図および変更された度数分布図を出力する分析プログラム。 - ヒトを除く動物から採取された血液に含まれる血球を複数種類に分類する血液分析装置において用いられる分画領域設定方法であって、
血液に含まれる血球を複数種類に分類して表示した2次元分布図上にユーザが複数の分画領域を設定する入力を行う第1工程と、
血球が複数種類に分類された前記2次元分布図上に設定された前記複数の分画領域に属する血球について、一次元の度数分布図を前記複数の分画領域のそれぞれに対応して作成する第2工程と、
前記複数の分画領域が示された前記2次元分布図および前記度数分布図を作成する工程で作成された度数分布図を出力する第3工程と、を備え、
設定された分画領域を変更する入力が前記第1工程で行われた場合に、前記第2工程において、変更された分画領域に属する血球に対応して、一次元の度数分布図を変更し、前記第3工程において、変更された分画領域が示された前記2次元分布図および変更された度数分布図を出力する分画領域設定方法。
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