JP5168658B2 - Blood cell analyzer, blood cell analysis method and computer program - Google Patents
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Description
本発明は、血液検体中の白血球のうち、稈状核球又は分葉核球の分類データを精度良く推定することができる血球分析装置、血球分析方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a blood cell analyzer, a blood cell analysis method, and a computer program that can accurately estimate classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei among white blood cells in a blood sample.
通常、正常な状態の末梢血液中には、リンパ球、単球、好酸球、好中球、及び好塩基球の5種類の正常な白血球が所定の比率で存在している。血液中の白血球の分類計数を実行することにより、これらの成分の存在比率が正常であるか否かを判断することができる。 Normally, five types of normal white blood cells, lymphocytes, monocytes, eosinophils, neutrophils, and basophils, are present at a predetermined ratio in normal peripheral blood. It is possible to determine whether or not the existence ratio of these components is normal by executing the classification count of the white blood cells in the blood.
すなわち、疾患が存在する場合、これらの白血球の分類比率が変動する、異常細胞が出現する等の現象が生じる。例えば細菌感染等により、生体内で炎症反応が生じている場合、幼若な白血球の比率が増加し、分葉核数の少ない分葉核球、稈状核球等が増加する、いわゆるレフトシフトが生じる。したがって、白血球の分類計数を実行することにより、疾患が生じているか否かを診断する上での有効な情報を取得することができる。 That is, when a disease is present, phenomena such as fluctuation of the classification ratio of these white blood cells and appearance of abnormal cells occur. For example, when an inflammatory reaction occurs in a living body due to bacterial infection, the ratio of young leukocytes increases, and the number of segmented nuclei and rod-shaped nuclei with a small number of segmented nuclei increases. Occurs. Therefore, effective information for diagnosing whether or not a disease has occurred can be acquired by executing white blood cell classification and counting.
例えば特許文献1及び2には、正常な白血球を分類計数するとともに、幼若な白血球を分類計数することができる白血球分類計数方法が開示されている。また、特許文献3及び4には、白血球の粒子信号の複雑性を抽出して、核の分葉指数を求める粒子分析装置が開示されている。
しかし、上述した特許文献1及び2では、正常な白血球を分類計数する機構とともに、別途幼若な白血球を分類計数する機構を備える必要がある。また、特許文献3及び4では、複雑な信号処理を行う必要があり、いずれも血液分析装置の構成が複雑になり、小型化、軽量化が困難であり、低価格化が困難であるという問題点があった。
However, in
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、血液検体中の正常な白血球の分布データを取得し、取得した分布データに基づいて稈状核球又は分葉核球の分類データを精度良く推定することができる血球分析装置、血球分析方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and obtains distribution data of normal white blood cells in a blood sample, and accurately classifies the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on the obtained distribution data. An object of the present invention is to provide a blood cell analyzer, a blood cell analysis method, and a computer program that can be well estimated.
上記目的を達成するために第1発明に係る血球分析装置は、複数の検体に含まれる白血球の所定の成分を検出する検出部を有し、該検出部の検出結果に基づいて白血球の分布データを取得する血球分析装置において、前記分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を記憶する相関関係情報記憶手段と、取得した白血球の分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定する分類データ推定手段と、推定された稈状核球又は分葉核球の分類データを出力する出力手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the blood cell analyzer according to the first invention has a detection unit for detecting a predetermined component of white blood cells contained in a plurality of samples, and distribution data of white blood cells based on the detection result of the detection unit. A correlation information storage means for storing correlation information relating to a correlation between the distribution data and the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei, and acquired white blood cell distribution data and storage Classification data estimation means for estimating the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on the correlation information, and the output for outputting the classification data of the estimated rod-shaped nuclei or segmented nuclei Means.
また、第2発明に係る血球分析装置は、第1発明において、取得した白血球の分布データを複数の小領域ごとの分布データに変換する変換手段を備え、前記相関関係情報記憶手段は、変換された分布データ及び稈状核球又は分葉核球の分類データを重回帰分析した結果として前記相関関係情報を記憶するようにしてあり、前記分類データ推定手段は、変換された分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定するようにしてあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a blood cell analyzer according to the first aspect of the invention, further comprising conversion means for converting the acquired white blood cell distribution data into distribution data for each of a plurality of small regions, wherein the correlation information storage means is converted. The correlation information is stored as a result of multiple regression analysis of the distribution data and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei, and the classification data estimation means stores the converted distribution data and Based on the correlation information, the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei is estimated.
また、第3発明に係る血球分析装置は、第2発明において、前記相関関係情報記憶手段は、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいてそれぞれ算出された、稈状核球の分類データAkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数f、又は分葉核球の分類データBkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数gを前記相関関係情報として記憶するようにしてあり、前記分類データ推定手段は、取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰関数f又はgに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(1)により算出するようにしてあることを特徴とする。
A=f(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs)
B=g(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs) ・・・ 式(1)
In the blood cell analyzer according to the third invention, in the second invention, the correlation information storage means includes a plurality of small data converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N). Saddle nucleus calculated respectively based on the region distribution data xki (i = 1, 2,..., S) and the acquired rod-shaped nucleus cell classification data Ak or segmented nucleus cell classification data Bk. Multiple regression function f of sphere classification data Ak and distribution data xki (i = 1, 2,..., S) of a plurality of small regions, or classification data Bk of segmented nuclei sphere and distribution of a plurality of small regions A multiple regression function g with data xki (i = 1, 2,..., S) is stored as the correlation information, and the classification data estimation means converts the acquired white blood cell distribution data X. Distribution data xi for each small region and the multiple regression function f or g On the basis of this, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimated classification data B of the segmented nuclei is calculated by the equation (1).
A = f (x1, x2,... Xi,..., Xs)
B = g (x1, x2,..., Xi,..., Xs) Formula (1)
また、第4発明に係る血球分析装置は、第2発明において、前記相関関係情報記憶手段は、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいて線形重回帰分析を実行して算出された、重回帰係数a0、ai、b0、biを前記相関関係情報として記憶するようにしてあり、前記分類データ推定手段は、取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰係数a0、ai、b0、biに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(2)により算出するようにしてあることを特徴とする。 In the blood cell analyzer according to the fourth invention, in the second invention, the correlation information storage means includes a plurality of small data converted from white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N). The linear multiple regression analysis is performed based on the region distribution data xki (i = 1, 2,..., S) and the acquired rod-shaped nucleus cell classification data Ak or segmented nucleus cell classification data Bk. The calculated multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi are stored as the correlation information, and the classification data estimation means is a distribution for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X. Based on the data xi and the multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimated classification data B of the segmented nuclei are calculated by the formula (2). It is characterized by.
次に、上記目的を達成するために第5発明に係る血球分析方法は、複数の検体に含まれる白血球の所定の成分を検出し、検出結果に基づいて白血球の分布データを取得する血球分析装置で実行することが可能な血球分析方法において、前記分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を記憶し、取得した白血球の分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定し、推定された稈状核球又は分葉核球の分類データを出力することを特徴とする。 Next, in order to achieve the above object, a blood cell analysis method according to a fifth aspect of the present invention is a blood cell analyzer that detects predetermined components of white blood cells contained in a plurality of specimens and acquires white blood cell distribution data based on the detection results. In the blood cell analysis method that can be performed in the method, the correlation information on the correlation between the distribution data and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei is stored, the acquired distribution data of the white blood cells and the storage Based on certain correlation information, classification data of rod-shaped nuclei or segmented nucleus spheres are estimated, and the estimated classification data of rod-shaped or segmented nucleus spheres are output.
また、第6発明に係る血球分析方法は、第5発明において、取得した白血球の分布データを複数の小領域ごとの分布データに変換し、変換された分布データ及び稈状核球又は分葉核球の分類データを重回帰分析した結果として前記相関関係情報を記憶し、変換された分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定することを特徴とする。 The blood cell analysis method according to a sixth aspect of the present invention is the blood cell analysis method according to the fifth aspect, wherein the acquired white blood cell distribution data is converted into distribution data for each of a plurality of small regions, and the converted distribution data and rod-shaped nuclei or segmented nuclei The correlation information is stored as a result of multiple regression analysis of the classification data of the sphere, and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei is estimated based on the converted distribution data and the stored correlation information. It is characterized by doing.
また、第7発明に係る血球分析方法は、第6発明において、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいてそれぞれ算出された、稈状核球の分類データAkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数f、又は分葉核球の分類データBkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数gを前記相関関係情報として記憶し、取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰関数f又はgに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(3)により算出することを特徴とする。
A=f(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs)
B=g(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs) ・・・ 式(3)
The blood cell analysis method according to the seventh invention is the blood cell analysis method according to the sixth invention, wherein the distribution data xki (i = i = a) of the plurality of small regions converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,... 1, 2,..., S) and the acquired rod-shaped nucleus cell classification data Ak or segmented-nuclear cell classification data Bk, respectively, Multiple regression function f with small region distribution data xki (i = 1, 2,..., S), or segmented nucleus cell classification data Bk and a plurality of small region distribution data xki (i = 1, 2) ,..., S) is stored as the correlation information, and is based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the multiple regression function f or g. The estimated classification data A for rod-shaped nuclei or the estimated classification data B for segmented nuclei It is calculated by (3).
A = f (x1, x2,... Xi,..., Xs)
B = g (x1, x2,..., Xi,..., Xs) (3)
また、第8発明に係る血球分析方法は、第6発明において、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいて線形重回帰分析を実行して算出された、重回帰係数a0、ai、b0、biを前記相関関係情報として記憶し、取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰係数a0、ai、b0、biに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(4)により算出することを特徴とする。 The blood cell analysis method according to the eighth invention is the blood cell analysis method according to the sixth invention, wherein the distribution data xki (i = i = i) of the plurality of small regions converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N). 1, 2,... S), and the multiple regression coefficient a 0 calculated by performing linear multiple regression analysis based on the acquired classification data Ak of the rod-shaped nuclei or the classification data Bk of the segmented nuclei. , Ai, b0, bi as the correlation information, and based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi, The estimated classification data A of striated nuclei or the estimated classification data B of segmented nuclei is calculated by the equation (4).
次に、上記目的を達成するために第9発明に係るコンピュータプログラムは、複数の検体に含まれる白血球の所定の成分を検出する検出部を有し、該検出部の検出結果に基づいて白血球の分布データを取得する血球分析装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記血球分析装置を、前記分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を記憶する相関関係情報記憶手段、取得した白血球の分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定する分類データ推定手段、及び推定された稈状核球又は分葉核球の分類データを出力する出力手段として機能させることを特徴とする。 Next, in order to achieve the above object, a computer program according to a ninth aspect of the present invention has a detection unit that detects a predetermined component of white blood cells contained in a plurality of specimens, and based on the detection result of the detection unit, In a computer program that can be executed by a blood cell analyzer that acquires distribution data, the blood cell analyzer includes correlation information relating to a correlation between the distribution data and the classification data of rod-shaped or segmented nucleus cells. Correlation information storage means for storing, classification data estimation means for estimating classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on the acquired white blood cell distribution data and stored correlation information, and estimated It is made to function as an output means for outputting classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei.
また、第10発明に係るコンピュータプログラムは、第9発明において、前記血球分析装置を、取得した白血球の分布データを複数の小領域ごとの分布データに変換する変換手段として機能させ、前記相関関係情報記憶手段を、変換された分布データ及び稈状核球又は分葉核球の分類データを重回帰分析した結果として前記相関関係情報を記憶する手段として機能させ、前記分類データ推定手段を、変換された分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定する手段として機能させることを特徴とする。 The computer program according to a tenth aspect of the invention is the computer program according to the ninth aspect, wherein the blood cell analyzer functions as conversion means for converting the acquired white blood cell distribution data into distribution data for each of a plurality of small regions, and the correlation information The storage means functions as means for storing the correlation information as a result of multiple regression analysis of the converted distribution data and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei, and the classification data estimation means is converted And functioning as means for estimating the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on the distribution data and the stored correlation information.
また、第11発明に係るコンピュータプログラムは、第10発明において、前記相関関係情報記憶手段を、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいてそれぞれ算出された、稈状核球の分類データAkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数f、又は分葉核球の分類データBkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数gを前記相関関係情報として記憶する手段として機能させ、前記分類データ推定手段を、取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰関数f又はgに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(5)により算出する手段として機能させることを特徴とする。
A=f(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs)
B=g(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs) ・・・ 式(5)
A computer program according to an eleventh aspect of the invention is the computer program according to the tenth aspect, wherein the correlation information storage means is a plurality of small regions converted from white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N). , Each of which is calculated based on the distribution data xki (i = 1, 2,..., S) and the acquired classification data Ak of the rod-shaped nuclei or classification data Bk of the segmented nucleus nuclei. Multiple-regression function f of the classification data Ak and the distribution data xki (i = 1, 2,..., S) of the plurality of small regions, or the classification data Bk of the segmented nucleus and the distribution data of the plurality of small regions The multiple regression function g with xki (i = 1, 2,..., s) is made to function as means for storing as the correlation information, and the classification data estimation means is converted from the acquired white blood cell distribution data X. Distribution data xi for each small area and the weight Based on the regression function f or g, it is made to function as a means for calculating the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimated classification data B of the segmented nuclei using the formula (5).
A = f (x1, x2,... Xi,..., Xs)
B = g (x1, x2,..., Xi,..., Xs) (5)
また、第12発明に係るコンピュータプログラムは、第10発明において、前記相関関係情報記憶手段を、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいて線形重回帰分析を実行して算出された、重回帰係数a0、ai、b0、biを前記相関関係情報として記憶する手段として機能させ、前記分類データ推定手段を、取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰係数a0、ai、b0、biに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(6)により算出する手段として機能させることを特徴とする。
A computer program according to a twelfth aspect of the invention is the computer program according to the twelfth aspect, wherein the correlation information storage means is a plurality of small regions converted from white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N). The linear multiple regression analysis is performed based on the distribution data xki (i = 1, 2,..., S) and the acquired classification data Ak of rod-shaped nuclei or classification data Bk of segmented nuclei. Function of the multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi as the correlation information, and the classification data estimation unit performs distribution data for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X. Based on x i and the multiple regression coefficients a 0, a i,
第1発明、第5発明及び第9発明では、複数の検体に含まれる白血球の所定の成分を検出し、検出結果に基づいて白血球の分布データを取得する。取得した白血球の分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を記憶しておき、取得した分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定し、推定された稈状核球又は分葉核球の分類データを出力する。ここで、稈状核球又は分葉核球の分類データは、通常の目視確認により集計した分類データである。そして、通常の目視確認により集計した分類データと、取得した白血球の分布データとの間の相関関係情報を算出して記憶しておくことにより、未知の白血球の分布データに対して、記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定することができる。したがって、稈状核球又は分葉核球の分類データを取得するためだけに別個の装置、演算処理等を必要とせず、従来の血球分析装置の結果のみから、実際に測定していない稈状核球又は分葉核球の分類データを精度良く推定することができ、簡素な構成で安価な血球分析装置にて疾患の発生を早期に発見することが可能となる。 In the first invention, the fifth invention, and the ninth invention, a predetermined component of white blood cells contained in a plurality of specimens is detected, and white blood distribution data is acquired based on the detection result. Correlation information related to the correlation between the acquired white blood cell distribution data and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei is stored, and based on the acquired distribution data and the stored correlation information, Classification data of stellate nuclei or segmented nuclei is estimated, and classification data of estimated rod-shaped nuclei or segmented nuclei is output. Here, the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei is classification data obtained by normal visual confirmation. Then, by calculating and storing correlation information between the classification data collected by normal visual confirmation and the acquired white blood cell distribution data, the unknown white blood cell distribution data is stored. Based on certain correlation information, it is possible to estimate the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei. Therefore, a separate device, arithmetic processing, etc. are not required only for obtaining the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei, and the rod-shaped cells that are not actually measured from only the results of the conventional blood cell analyzer Classification data of nuclear nuclei or segmented nuclei can be accurately estimated, and it becomes possible to detect the occurrence of a disease at an early stage with an inexpensive blood cell analyzer with a simple configuration.
第2発明、第6発明及び第10発明では、取得した白血球の分布データを複数の小領域ごとの分布データに変換し、変換された分布データ及び稈状核球又は分葉核球の分類データを重回帰分析した結果として相関関係情報を記憶しておく。変換された分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定する。取得した白血球の分布データを複数の小領域ごとの分布データに変換することにより、例えば疾患により生体内で炎症反応が生じている場合、幼若な白血球の比率が増加し、分葉核数の少ない細胞、稈状核球等の比率が増加する、いわゆるレフトシフトが生じる等の分布データ上の変化が大きい領域を容易に選択することができるので、重回帰分析により効率よく相関関係情報を算出することができる。 In the second invention, the sixth invention, and the tenth invention, the acquired white blood cell distribution data is converted into distribution data for each of a plurality of small regions, and the converted distribution data and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei. Correlation information is stored as a result of multiple regression analysis. Based on the converted distribution data and the stored correlation information, the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei are estimated. By converting the acquired white blood cell distribution data into distribution data for each of a plurality of small regions, for example, when an inflammatory reaction occurs in a living body due to a disease, the ratio of young white blood cells increases, Areas with large changes in distribution data such as the so-called left shift, where the ratio of few cells, rod-shaped nuclei, etc. increase, can be easily selected, so correlation information can be calculated efficiently by multiple regression analysis can do.
第3発明、第7発明及び第11発明では、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいてそれぞれ算出された、稈状核球の分類データAkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数f、又は分葉核球の分類データBkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数gを前記相関関係情報として記憶しておく。取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び記憶してある重回帰関数f、gに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(7)により算出する。
A=f(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs)
B=g(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs) ・・・ 式(7)
In the third, seventh and eleventh inventions, a plurality of small region distribution data xki (i = 1, 2, n) converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N). ..., s), and the distribution data of a plurality of small regions and the classification data Ak of the rod-shaped nuclei calculated respectively based on the classification data Ak of the rod-shaped nuclei or the classification data Bk of the segmented nuclei. Multiple regression function f with data xki (i = 1, 2,..., S), or classification data Bk of segmented nuclei and a plurality of small region distribution data xki (i = 1, 2,... , S) and the multiple regression function g are stored as the correlation information. Based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the stored multiple regression functions f and g, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimated classification of the segmented nuclei Data B is calculated by equation (7).
A = f (x1, x2,... Xi,..., Xs)
B = g (x1, x2,..., Xi,..., Xs) (7)
これにより、小領域の分布データに基づいて稈状核球の分類データ又は分葉核球の分類データを精度良く推定することができる。 Thereby, the classification data of the rod-shaped nuclei or the classification data of the segmented nuclei can be accurately estimated based on the distribution data of the small region.
第4発明、第8発明及び第12発明では、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいて線形重回帰分析を実行して算出された、重回帰係数a0、ai、b0、biを前記相関関係情報として記憶しておく。取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び記憶してある重回帰係数a0、ai、b0、biに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(8)により算出する。 In the fourth, eighth and twelfth inventions, a plurality of small region distribution data xki (i = 1, 2,...) Converted from leukocyte distribution data Xk (k = 1, 2,..., N). , S), and multiple regression coefficients a0, ai, b0 calculated by executing linear multiple regression analysis based on the acquired classification data Ak of the rod-shaped nuclei or the classification data Bk of the segmented nuclei. , Bi are stored as the correlation information. Based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the stored multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi, the estimated classification data A or the segmental nucleus of the rod-shaped nuclei Estimated sphere classification data B is calculated by equation (8).
取得した白血球の分布データと稈状核球の分類データ又は分葉核球の分類データとの関係が線形であることを前提として重回帰分析を実行することにより、小領域の分布データに基づいて稈状核球の分類データ又は分葉核球の分類データを精度良く推定することができる。 Based on the distribution data of the small region by executing multiple regression analysis on the assumption that the relationship between the acquired white blood cell distribution data and the classification data of the rod-shaped nucleus cells or the classification data of the segmented nucleus cells is linear The classification data of the rod-shaped nuclei or the classification data of the segmented nuclei can be accurately estimated.
上記構成によれば、通常の目視確認により集計した稈状核球又は分葉核球の分類データと、血球分析装置により取得した白血球の分布データとの間の相関関係情報を算出して記憶しておくことにより、未知の白血球の分布データに対して、記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定することができる。したがって、稈状核球又は分葉核球の分類データを取得するためだけに別個の装置、演算処理等を必要とせず、従来の血球分析装置の結果のみから、実際に測定していない稈状核球又は分葉核球の分類データを精度良く推定することができ、簡素な構成で安価な血球分析装置にて疾患の発生を早期に発見することが可能となる。 According to the above configuration, correlation information between the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei collected by normal visual confirmation and distribution data of leukocytes acquired by the blood cell analyzer is calculated and stored. By doing so, it is possible to estimate the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on the correlation information stored for the distribution data of unknown leukocytes. Therefore, a separate device, arithmetic processing, etc. are not required only for obtaining the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei, and the rod-shaped cells that are not actually measured from only the results of the conventional blood cell analyzer Classification data of nuclear nuclei or segmented nuclei can be accurately estimated, and it becomes possible to detect the occurrence of a disease at an early stage with an inexpensive blood cell analyzer with a simple configuration.
以下、本実施の形態では、血球の分類処理を実行する血球分析装置を一例とし、図面に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, in the present embodiment, a blood cell analyzer that executes blood cell classification processing will be described as an example, and will be specifically described based on the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る血球分析装置の構成を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、本実施の形態に係る血球分析装置は、測定装置1と、測定装置1とデータ通信することが可能に接続されている演算表示装置2とで構成されている。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a blood cell analyzer according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the blood cell analyzer according to the present embodiment includes a
測定装置1と演算表示装置2とは、図示しない通信線を介して接続されており、相互にデータ通信することにより、測定装置1の動作を制御し、測定装置1から出力された測定データを処理して分析結果を取得する。測定装置1と演算表示装置2とは、ネットワーク網を介して接続されていても良いし、一体として一つの装置を構成し、プロセス間通信等でデータの授受を行っても良い。
The measuring
測定装置1は、フローサイトメトリー法を用いて、血液中の白血球、網状赤血球等の特徴情報を検出して、検出結果を測定データとして演算表示装置2へ送信する。ここで、フローサイトメトリー法とは、測定試料を含む試料流を形成し、該試料流にレーザ光を照射することによって、測定試料中の粒子(血球)が発する前方散乱光、側方散乱光、側方蛍光等の光を検出し、これにより、測定試料中の粒子(血球)を検出する方法である。
The measuring
図2は、本発明の実施の形態に係る血球分析装置の測定装置1の構成を示すブロック図である。測定装置1は、装置機構部4と、測定試料の測定を実行する検出部5と、検出部5の出力に対するアナログ処理部6と、表示・操作部7と、上述のハードウェア各部の動作を制御する制御基板部9とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the measuring
制御基板部9は、制御用プロセッサ及び制御用プロセッサを動作させるためのメモリを有する制御部91と、アナログ処理部6から出力された信号をデジタル信号に変換する12ビットのA/D変換部92と、A/D変換部92から出力されたデジタル信号を記憶するとともに、制御部91に出力するデータを選択する処理を実行する演算部93とを有している。制御部91は、バス94a及びインタフェース95bを介して表示・操作部7と接続され、バス94b及びインタフェース95cを介して演算表示装置2と接続されている。また、演算部93は、演算結果をインタフェース95d及びバス94aを介して制御部91に出力する。さらに制御部91は、演算結果(測定データ)を演算表示装置2へ送信する。
The
装置機構部4には、試薬と血液とから測定試料を調製する試料調製部41が設けられている。試料調製部41は、白血球測定用試料、網状赤血球測定用試料、血小板測定用試料を調製する。
The
図3は、本発明の実施の形態に係る試料調製部41の構成を模式的に説明するブロック図である。試料調製部41は、血液が所定量充填される採血管41aと、血液が吸引されるサンプリングバルブ41bと、反応チャンバ41cとを備えている。
FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating the configuration of the
サンプリングバルブ41bは、図示しない吸引ピペットにより吸引された採血管41a内の血液を定量することが可能に構成されている。反応チャンバ41cは、サンプリングバルブ41bに接続されており、サンプリングバルブ41bにより定量された血液に所定の試薬と染色液とをさらに混合することが可能となるように構成されている。また、反応チャンバ41cは、検出部5に接続されており、反応チャンバ41cにおいて所定の試薬と染色液とが混合された測定試料を検出部5に流入するように構成されている。
The
これにより、試料調製部41は、白血球測定用試料として、白血球が染色されるとともに赤血球が溶血された測定試料を調製することができる。また、網状赤血球測定用試料として、網状赤血球が染色された測定試料を調製することもできるし、血小板測定用試料として、血小板が染色された測定試料を調製することもできる。調製された測定試料は、シース液とともに後述する検出部5のシースフローセルに供給される。
Thereby, the
図4は、本発明の実施の形態に係る検出部5及びアナログ処理部6の構成を模式的に説明するブロック図である。図4に示すように、検出部5は、レーザ光を出射する発光部501と、照射レンズユニット502と、レーザ光が照射されるシースフローセル503と、発光部501から出射されるレーザ光が進む方向の延長線上に配置されている集光レンズ504、ピンホール505、及びPD(フォトダイオード)506と(シースフローセル503と集光レンズ504との間には図示しないビームストッパが配置されている)、発光部501から出射されるレーザ光が進む方向と交差する方向に配置されている集光レンズ507、ダイクロイックミラー508、光学フィルタ509、ピンホール510及びAPD(アバランシェフォトダイオード)511と、ダイクロイックミラー508の側方に配置されているPD(フォトダイオード)512とを備えている。
FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating the configuration of the
発光部501は、シースフローセル503の内部を通過する測定試料を含む試料流に対して光を出射するために設けられている。照射レンズユニット502は、発光部501から出射された光を試料流に照射するために設けられている。また、PD506は、シースフローセル503から出射された前方散乱光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル503から出射された前方散乱光により、測定試料中の粒子(血球)の大きさに関する情報を得ることができる。
The
ダイクロイックミラー508は、シースフローセル503から出射された側方散乱光及び側方蛍光を分離するために設けられている。具体的には、ダイクロイックミラー508は、シースフローセル503から出射された側方散乱光をPD512に入射させるとともに、シースフローセル503から出射された側方蛍光をAPD511に入射させるために設けられている。また、PD512は、側方散乱光を受光するために設けられている。シースフローセル503から出射された側方散乱光により、測定試料中の粒子(血球)の核の大きさ等の内部情報を得ることが可能となる。
The
また、APD511は、側方蛍光を受光するために設けられている。染色された血球のような蛍光物質に光を照射すると、照射した光の波長より長い波長の光が発せられる。側方蛍光強度は染色度合いが高いほど強くなる。そのため、シースフローセル503から出射された側方蛍光強度を測定することによって血球の染色度合いに関する特徴情報を得ることができる。したがって、側方蛍光強度の差によって、白血球の分類その他の測定を行うことができる。PD506、512及びAPD511は、それぞれ受光した光信号を電気信号に変換して、増幅器61、62、及び63にて増幅して制御基板部9へ送信する。
The
図5は、本発明の実施の形態に係る血球分析装置の演算表示装置2の構成を示すブロック図である。演算表示装置2は、従来の血球分析装置を構成する演算表示装置の機能に加えて、白血球の分布データと桿状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を取得する機能を有する。図5に示すように、演算表示装置2は、CPU(中央演算装置)21、RAM22、記憶装置23、入力装置24、表示装置25、出力装置26、通信インタフェース27、可搬型ディスクドライブ28、及び上述したハードウェアを接続する内部バス29で構成されている。CPU21は、内部バス29を介して演算表示装置2の上述したようなハードウェア各部と接続されており、記憶装置23に記憶されているコンピュータプログラム100に従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。RAM22は、SRAM、SDRAM等の揮発性メモリで構成され、コンピュータプログラム100の実行時にロードモジュールが展開され、コンピュータプログラム100の実行時に発生する一時的なデータ等を記憶する。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the
記憶装置23は、内蔵される固定型記憶装置(ハードディスク)、SRAM等の揮発性メモリ、ROM等の不揮発性メモリ等で構成されている。記憶装置23に記憶されているコンピュータプログラム100は、プログラム及びデータ等の情報を記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体90から、可搬型ディスクドライブ28によりダウンロードされ、実行時には記憶装置23からRAM22へ展開して実行される。もちろん、通信インタフェース27を介してネットワークに接続されている外部のコンピュータからダウンロードされたコンピュータプログラムであっても良い。
The
記憶装置23は、内蔵される固定型記憶装置(ハードディスク)等で構成されている。記憶装置23は、測定装置1で取得した白血球の分布データを記憶する分布データ記憶部231、他の検査装置3で取得した稈状核球又は分葉核球の分類データを記憶する稈状核球/分葉核球分類データ記憶部232、及び相関関係に関する相関関係情報を記憶する相関関係情報記憶部233を備えている。CPU21は、分布データ記憶部231及び稈状核球/分葉核球分類データ記憶部232にそれぞれ記憶してある白血球の分布データ及び稈状核球又は分葉核球の分類データを分析することにより、白血球の分布データから桿状核球又は分葉核球の分類データを推定するための相関関係情報を算出する。なお、分布データ記憶部231、稈状核球/分葉核球分類データ記憶部232、及び相関関係情報記憶部233は記憶装置23に備えることに限定されるものではなく、外部のコンピュータに記憶しておき、通信インタフェース27を介して照会する構成であっても良い。また、演算表示装置2と同様の構成を備えた外部のコンピュータで相関関係情報を算出し、算出された相関関係情報を予め記憶装置23の相関関係情報記憶部233に記憶させておくようにしても良い。この場合には、相関関係情報の算出に必要な分布データ及び分類データを演算表示装置2の記憶装置23に記憶しておく必要が無く、CPU21による相関関係情報の算出処理を省略することができる。
The
通信インタフェース27は内部バス29に接続されており、測定装置1と通信線を介して接続されることにより、データの送受信を行うことが可能となっている。すなわち、測定の開始を示す指示情報等を測定装置1へ送信し、測定データ等を受信する。
The
入力装置24は、キーボード及びマウス等のデータ入力媒体である。表示装置25は、CRTモニタ、LCD等の表示装置であり、分析結果をグラフィカルに表示する。出力装置26は、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ等の印刷装置等である。
The
上述した構成の血球分析装置の測定装置1及び演算表示装置2にて、患者の血液を測定して、血液中に含まれている白血球をリンパ球、単球、好酸球、好中球、及び好塩基球に分類した場合、図6に示されるようなスキャッタグラムが作成されて表示装置25に表示される。図6は、白血球分類測定(DIFF測定)時のスキャッタグラムの例示図である。図6において、縦軸は側方蛍光強度を、横軸は側方散乱光強度を、それぞれ示している。以下、本実施の形態に係る血球分析装置で用いられる白血球の分類方法について説明する。
With the
本発明の実施の形態に係る血球分析装置においては、図6に示すようなスキャッタグラムを得ることができる。スキャッタグラムには、クラスタリング技術によって分類されたリンパ球が分布するリンパ球分布領域101、単球が分布する単球分布領域102、好酸球が分布する好酸球分布領域103、好中球が分布する好中球分布領域104、好塩基球が分布する好塩基球分布領域105が表示されている。そして、分類された血球を計数することにより、リンパ球、単球等の数を求めることができる。上述の白血球の分類、計数は、米国特許第5555196号公報に記載された方法により行った。なお、上述の白血球の分類方法を実行するためのコンピュータプログラム及びコンピュータプログラムの実行に用いられるデータは、記憶装置23に事前に記憶されている。
In the blood cell analyzer according to the embodiment of the present invention, a scattergram as shown in FIG. 6 can be obtained. The scattergram includes a
本発明者らは、各種の疾患と白血球の分布データの粒度パターンとの関係を抽出するべく重回帰分析をすることにより、白血球の分布データと、稈状核球又は分葉核球の分類データとの間で高い相関を示すことを発見した。したがって、従来の血球分析装置により分析された白血球の分布データと他の検査で取得した稈状核球又は分葉核球の分類データとの間の相関関係を事前に求めておくことにより、白血球の分布データから稈状核球又は分葉核球の分類データを推定することができる。 The present inventors conducted multiple regression analysis to extract the relationship between various diseases and the particle size pattern of leukocyte distribution data, thereby obtaining leukocyte distribution data and categorized data of rod-shaped or segmented nuclei. It was found to show a high correlation with. Therefore, by obtaining a correlation between the distribution data of leukocytes analyzed by a conventional blood cell analyzer and the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei obtained in other examinations in advance, From the distribution data, the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei can be estimated.
まず、白血球の分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの間の相関関係を求める手順について説明する。以下、実施の形態に係る演算表示装置2にて相関関係に関する相関関係情報を算出する場合について説明するが、相関関係情報は演算表示装置2にて算出することに限定されるものではなく、外部のコンピュータで算出した後、ネットワークを介して、あるいは可搬型記録媒体を介して取得しても良い。
First, the procedure for obtaining the correlation between the distribution data of white blood cells and the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei will be described. Hereinafter, although the case where the correlation information regarding the correlation is calculated in the
図7は、本発明の実施の形態に係る演算表示装置2のCPU21の相関関係に関する相関関係情報を算出する処理の手順を示すフローチャートである。演算表示装置2のCPU21は、記憶装置23の分布データ記憶部231に記憶してある白血球の分布データを読み出す(ステップS701)。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of processing for calculating correlation information regarding the correlation of the
CPU21は、他の方法、例えば顕微鏡観察により取得され、記憶装置23の稈状核球/分葉核球分類データ記憶部232に記憶してある稈状核球又は分葉核球の分類データを読み出し(ステップS702)、読み出した白血球の分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を算出する。
The
具体的には、読み出した白血球の分布データを複数の小領域ごとの分布データに変換し(ステップS703)、変換された小領域ごとの分布データ及び読み出した稈状核球又は分葉核球の分類データに基づいて重回帰分析して(ステップS704)、相関関係に関する相関関係情報を算出する(ステップS705)。図8は、白血球の分布データを表示するスキャッタグラムに基づく小領域ごとの分布データへの変換方法の説明図である。 Specifically, the read distribution data of leukocytes is converted into distribution data for each of a plurality of small regions (step S703), and the distribution data for each converted small region and the read rod-shaped nuclei or segmented nuclei are read. Based on the classification data, multiple regression analysis is performed (step S704), and correlation information regarding the correlation is calculated (step S705). FIG. 8 is an explanatory diagram of a conversion method to distribution data for each small region based on a scattergram displaying white blood cell distribution data.
図8の例では、スキャッタグラムをn×n(n=256)の各番地(i、j)に度数F(i、j)を割り当てたデータ群として表現している。取扱うデータの種類が過大である場合にはスキャッタグラムデータを圧縮することが好ましい。例えば、スキャッタグラムの番地を4つの番地ごとに一の番地(小領域)となるように変換する、すなわちスキャッタグラムをn/2×n/2に圧縮した場合、圧縮スキャッタグラムの各番地の度数G(i、j)は、式(9)のように表すことができる。 In the example of FIG. 8, the scattergram is expressed as a data group in which the frequency F (i, j) is assigned to each address (i, j) of n × n (n = 256). When the type of data to be handled is excessive, it is preferable to compress the scattergram data. For example, when the address of the scattergram is converted so that it becomes one address (small area) every four addresses, that is, when the scattergram is compressed to n / 2 × n / 2, the frequency of each address of the compressed scattergram G (i, j) can be expressed as shown in Equation (9).
例えば疾患により生体内で炎症反応が生じている場合、幼若な白血球の比率が増加し、分葉核数の少ない分葉核球、稈状核球等が増加する、いわゆるレフトシフトが生じる。このように、元の分布データを4つの番地からなる小領域ごとの分布データに変換することにより、データ数を圧縮することができ、相関関係情報をより効率的に算出することができる。 For example, when an inflammatory reaction occurs in a living body due to a disease, a so-called left shift occurs in which the ratio of young leukocytes increases and the number of segmental nuclei, rod-shaped nuclei and the like having a small number of segmental nuclei increases. In this way, by converting the original distribution data into distribution data for each small area consisting of four addresses, the number of data can be compressed, and correlation information can be calculated more efficiently.
256×256の分布データを32×32の分布データに圧縮して重回帰分析を行う場合、重回帰分析処理として、CPU21は、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)(s=1024)を説明変数とし、取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkを目的変数として、稈状核球の分類データAkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数f、又は分葉核球の分類データBkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数gをそれぞれ算出する。相関関係情報として重回帰関数f又は重回帰関数gを算出することにより、CPU21が新たに白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxiを取得した場合、CPU21は、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(10)により算出することができる。
A=f(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs)
B=g(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs) ・・・ 式(10)
In the case of performing multiple regression analysis by compressing 256 × 256 distribution data into 32 × 32 distribution data, the
A = f (x1, x2,... Xi,..., Xs)
B = g (x1, x2,..., Xi,..., Xs) (10)
もちろん、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)と、取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkとの間に線形の相関関係が存在すると仮定して、線形重回帰分析を実行しても良い。この場合、CPU21は、白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)を説明変数とし、取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkを目的変数として線形重回帰分析を実行し、重回帰係数a0、ai、b0、biを算出する。相関関係情報として重回帰係数a0、ai、b0、biを算出することにより、CPU21が、新たに白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxiを取得した場合、CPU21は、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(11)により算出することができる。
Of course, a plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., S) converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N) and the acquired とThe linear multiple regression analysis may be executed on the assumption that a linear correlation exists between the classification data Ak of the nuclei nuclei or the classification data Bk of the segmented nuclei. In this case, the
CPU21は、算出した相関関係情報を、記憶装置23の相関関係情報記憶部233に記憶する(ステップS706)。
The
図9は、本発明の実施の形態に係る測定装置1の制御基板部9の制御部91及び演算表示装置2のCPU21の処理手順を示すフローチャートである。測定装置1の制御基板部9の制御部91は、測定装置1が起動されたことを検知した場合、初期化を実行し(ステップS912)、測定装置1各部の動作チェックを行う。また、演算表示装置2のCPU21も、演算表示装置2が起動されたことを検知した場合、初期化(プログラムの初期化)を実行し(ステップS901)、表示装置25にメニュー画面を表示する(ステップS902)。メニュー画面では、DIFF測定、RET測定、CBC測定の選択を受け付けること、測定開始指示及びシャットダウン指示を受け付けること等が可能である。本実施の形態では上記メニュー画面においてDIFF測定が選択された場合について、以下説明する。
FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of the
演算表示装置2のCPU21は、測定開始指示を受け付けたか否かを判断し(ステップS903)、CPU21が、測定開始指示を受け付けていないと判断した場合(ステップS903:NO)、CPU21は、ステップS904乃至ステップS909をスキップする。CPU21が、測定開始指示を受け付けたと判断した場合(ステップS903:YES)、CPU21は、測定開始を示す指示情報を測定装置1へ送信する(ステップS904)。測定装置1の制御基板部9の制御部91は、測定開始を示す指示情報を受信したか否かを判断し(ステップS913)、制御部91が、測定開始を示す指示情報を受信したと判断した場合(ステップS913:YES)、制御部91は、血液を収容している容器に貼付されているバーコードラベル(図示せず)をバーコードリーダ(図示せず)に読み取らせ、血液の識別情報(試料ID)を取得する(ステップS914)。制御部91が、測定開始を示す指示情報を受信していないと判断した場合(ステップS913:NO)、制御部91は、ステップS914乃至ステップS918をスキップする。
The
制御部91は、取得した識別情報(試料ID)を演算表示装置2へ送信し(ステップS915)、演算表示装置2のCPU21は、識別情報(試料ID)を受信したか否かを判断する(ステップS905)。CPU21が、識別情報(試料ID)を受信していないと判断した場合(ステップS905:NO)、CPU21は、受信待ち状態となる。CPU21が、識別情報(試料ID)を受信したと判断した場合(ステップS905:YES)、CPU21は、記憶装置23を照会して記憶してある患者情報を取得し(ステップS906)、患者情報を測定装置1へ送信する(ステップS907)。これにより、分析対象となる検体が誰の血液であるか特定することができる。
The
次に、測定装置1の制御基板部9の制御部91は、患者情報を受信したか否かを判断し(ステップS916)、制御部91が、受信していないと判断した場合(ステップS916:NO)、制御部91は、受信待ち状態となる。制御部91が、受信したと判断した場合(ステップS916:YES)、制御部91は、測定試料を調製するよう試料調製部41を制御した後、測定試料の測定処理を開始する(ステップS917)。具体的には、DIFF測定を実行し、検出部5及びアナログ処理部6を介して側方散乱光及び側方蛍光の受光強度に相当する電気信号が制御基板部9へ出力される。制御基板部9のA/D変換部92は、取得したアナログ信号を12ビットのデジタル信号に変換し、演算部93は、A/D変換部92から出力されたデジタル信号に所定の処理を施して制御部91へ渡す。制御部91は、受け取った12ビットの整数列情報を測定データとして、演算表示装置2へ送信する(ステップS918)。
Next, the
CPU21は、測定データを受信したか否かを判断し(ステップS908)、CPU21が、測定データを受信したと判断した場合(ステップS908:YES)、CPU21は、受信した測定データに基づいて解析処理を実行する(ステップS909)。CPU21が、測定データを受信していないと判断した場合(ステップS908:NO)、CPU21は、受信待ち状態となる。
The
図10は、本発明の実施の形態に係る演算表示装置2のCPU21の図9のステップS909で実行する解析処理手順を示すフローチャートである。図10において、演算表示装置2のCPU21は、受信した測定データに基づいて分布データを作成し(ステップS1001)、分布データを患者情報に対応付けて記憶装置23の分布データ記憶部231に記憶する(ステップS1002)。CPU21は、図6に示すようなスキャッタグラムを作成し、白血球の分類結果として表示装置25に表示する(ステップS1003)。
FIG. 10 is a flowchart showing the analysis processing procedure executed in step S909 of FIG. 9 by the
CPU21は、患者情報をキー情報として分布データ記憶部231に記憶してある分布データ及び相関関係情報記憶部233に記憶してある相関関係情報を読み出し(ステップS1004)、稈状核球の分類データ又は分葉核球の分類データを推定し、記憶装置23へ記憶する(ステップS1005)。CPU21は、推定された稈状核球の分類データ又は分葉核球の分類データの表示指示を受け付けたか否かを判断する(ステップS1006)。
The
CPU21が、表示指示を受け付けていないと判断した場合(ステップS1006:NO)、CPU21は、処理を図9のステップS910へ戻す。CPU21が、表示指示を受け付けたと判断した場合(ステップS1006:YES)、CPU21は、記憶装置23の稈状核球/分葉核球分類データ記憶部232から記憶されている稈状核球の分類データ又は分葉核球の分類データを読み出し(ステップS1007)、表示装置25に表示して(ステップS1008)、処理を図9のステップS910へ戻す。
When the
図9に戻って、演算表示装置2のCPU21は、シャットダウン指示を受け付けたか否かを判断し(ステップS910)、CPU21が、シャットダウン指示を受け付けていないと判断した場合(ステップS910:NO)、CPU21は、処理をステップS903へ戻し、上述した処理を繰り返す。CPU21が、シャットダウン指示を受け付けたと判断した場合(ステップS910:YES)、CPU21は、シャットダウンの指示情報を測定装置1へ送信する(ステップS911)。
Returning to FIG. 9, the
測定装置1の制御基板部9の制御部91は、シャットダウンの指示情報を受信したか否かを判断し(ステップS919)、制御部91が、シャットダウンの指示情報を受信していないと判断した場合(ステップS919:NO)、制御部91は、処理をステップS913へ戻し、上述した処理を繰り返す。制御部91が、シャットダウンの指示情報を受信したと判断した場合(ステップS919:YES)、制御部91は、シャットダウンを実行して(ステップS920)、処理を終了する。
The
図11は、稈状核球の実測値と推定値との相関を示すグラフである。図11では、縦軸に顕微鏡観察による実測値を、横軸に本実施の形態に係る血球分析装置での推定値をとっている。また、推定値は、白血球のDIFF測定時のスキャッタグラムの分布データ(256×256)を32×32の小領域に分割した場合の各小領域の分布データを説明変数とし、稈状核球を目的変数として重回帰分析を実行して求めた重回帰関数を用いて推定している。図11に示すように、両者間の相関係数rは0.860と高い相関を示しており、十分な推定精度を有していることがわかる。 FIG. 11 is a graph showing the correlation between the actually measured value and the estimated value of the rod-shaped nucleus sphere. In FIG. 11, the vertical axis represents an actual measurement value obtained by microscopic observation, and the horizontal axis represents an estimated value in the blood cell analyzer according to the present embodiment. The estimated value is the distribution data of each small area when the distribution data (256 × 256) of the scattergram at the time of DIFF measurement of leukocytes is divided into 32 × 32 small areas, and The estimation is performed using a multiple regression function obtained by executing multiple regression analysis as an objective variable. As shown in FIG. 11, the correlation coefficient r between the two shows a high correlation of 0.860, indicating that the estimation accuracy is sufficient.
また図12は、分葉核球の実測値と推定値との相関を示すグラフである。図12では、横軸に顕微鏡観察による実測値を、縦軸に本実施の形態に係る血球分析装置での推定値をとっている。また、推定値は、白血球のDIFF測定時の大きさが256チャンネル×256チャンネルの1つの分布データを大きさが4チャンネル×4チャンネルの32×32個の小領域に分割した場合の分布データを説明変数とし、分葉核球を目的変数として重回帰分析を実行して求めた重回帰関数を用いて推定している。図12に示すように、両者間の相関係数rは0.989と非常に高い相関を示しており、非常に高い推定精度を有していることがわかる。 FIG. 12 is a graph showing the correlation between measured values and estimated values of segmented nuclei. In FIG. 12, the horizontal axis represents an actual measurement value obtained by microscopic observation, and the vertical axis represents an estimated value in the blood cell analyzer according to the present embodiment. The estimated value is the distribution data when one distribution data of 256 channels × 256 channels at the time of DIFF measurement of leukocytes is divided into 32 × 32 small regions of 4 channels × 4 channels. As an explanatory variable, estimation is performed using a multiple regression function obtained by executing a multiple regression analysis using a segmented nucleus as an objective variable. As shown in FIG. 12, the correlation coefficient r between the two shows a very high correlation of 0.989, indicating that the estimation accuracy is very high.
また、特徴強調フィルタにより分布データの特徴をより強調し、強調された分布データを5×5に分類し、各相関関係を求めても良い。このようにすることで、より精度良く桿状核球又は分葉核球の測定データの推定を行うことができる。特徴強調フィルタとしては、例えば分布データの単回帰分析結果を用いても良い。 Further, the feature of the distribution data may be further emphasized by the feature enhancement filter, the emphasized distribution data may be classified into 5 × 5, and each correlation may be obtained. By doing in this way, it is possible to estimate the measurement data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei more accurately. As the feature enhancement filter, for example, a single regression analysis result of distribution data may be used.
以上のように本実施の形態によれば、血球分析装置以外から取得した稈状核球又は分葉核球の分類データと、血球分析装置により取得した白血球の分布データとの間の相関関係情報を事前に算出して記憶しておくことにより、未知の白血球の分布データに対して、記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定することができる。したがって、稈状核球又は分葉核球の分類データを取得するためだけに別個の装置、演算処理等を必要とせず、従来の血球分析装置の結果のみから、実際に測定していない稈状核球又は分葉核球の分類データを精度良く推定することができ、簡素な構成で安価な血球分析装置にて疾患の発生を早期に発見することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the correlation information between the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei obtained from other than the blood cell analyzer and the distribution data of the white blood cells acquired by the blood cell analyzer. To estimate the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on the stored correlation information for unknown leukocyte distribution data Can do. Therefore, a separate device, arithmetic processing, etc. are not required only for obtaining the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei, and the rod-shaped cells that are not actually measured from only the results of the conventional blood cell analyzer Classification data of nuclear nuclei or segmented nuclei can be accurately estimated, and it becomes possible to detect the occurrence of a disease at an early stage with an inexpensive blood cell analyzer with a simple configuration.
なお、上述の実施の形態では、分析結果を演算表示装置2の表示装置25で表示しているが、特にこれに限定されるものではなく、ネットワークを介して接続されている他のコンピュータが有している表示装置に表示させるものであっても良い。
In the above-described embodiment, the analysis result is displayed on the
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications, substitutions and the like are possible within the scope of the gist of the present invention.
1 測定装置
2 演算表示装置
4 装置機構部
5 検出部
6 アナログ処理部
9 制御基板部
21 CPU
22 RAM
23 記憶装置
24 入力装置
25 表示装置
26 出力装置
27 通信インタフェース
28 可搬型ディスクドライブ
29 内部バス
90 可搬型記録媒体
91 制御部
92 A/D変換部
93 演算部
100 コンピュータプログラム
231 分布データ記憶部
232 稈状核球/分葉核球分類データ記憶部
233 相関関係情報記憶部
DESCRIPTION OF
22 RAM
23
Claims (12)
前記分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を記憶する相関関係情報記憶手段と、
取得した白血球の分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定する分類データ推定手段と、
推定された稈状核球又は分葉核球の分類データを出力する出力手段と
を備えることを特徴とする血球分析装置。 In a blood cell analyzer having a detection unit for detecting a predetermined component of white blood cells contained in a plurality of specimens and acquiring white blood cell distribution data based on a detection result of the detection unit,
Correlation information storage means for storing correlation information related to the correlation between the distribution data and the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei,
Classification data estimation means for estimating classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on the acquired white blood cell distribution data and stored correlation information;
A blood cell analyzer comprising: output means for outputting classification data of estimated rod-shaped nuclei or segmented nuclei.
前記相関関係情報記憶手段は、変換された分布データ及び稈状核球又は分葉核球の分類データを重回帰分析した結果として前記相関関係情報を記憶するようにしてあり、
前記分類データ推定手段は、変換された分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定するようにしてあることを特徴とする請求項1記載の血球分析装置。 Conversion means for converting the acquired white blood cell distribution data into distribution data for each of a plurality of small regions,
The correlation information storage means is configured to store the correlation information as a result of multiple regression analysis of the converted distribution data and the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei.
The classification data estimation means estimates the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on the converted distribution data and the stored correlation information. The blood cell analyzer according to 1.
白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいてそれぞれ算出された、稈状核球の分類データAkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数f、又は分葉核球の分類データBkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数gを前記相関関係情報として記憶するようにしてあり、
前記分類データ推定手段は、
取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰関数f又はgに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(1)により算出するようにしてあることを特徴とする請求項2記載の血球分析装置。
A=f(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs)
B=g(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs) ・・・ 式(1) The correlation information storage means includes
A plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., S) converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N), and the acquired rod nucleus Spheroid nuclei classification data Ak and a plurality of small region distribution data xki (i = 1, 2,...) Calculated based on the sphere classification data Ak or the segmented nucleus sphere classification data Bk, respectively. s) or multiple regression function g between segmented nucleus sphere classification data Bk and a plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., s). I remember it as information,
The classification data estimation means includes
Based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the multiple regression function f or g, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimated classification data B of the segmented nuclei are obtained. 3. The blood cell analyzer according to claim 2, wherein the blood cell analyzer is calculated by the equation (1).
A = f (x1, x2,... Xi,..., Xs)
B = g (x1, x2,..., Xi,..., Xs) Formula (1)
白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいて線形重回帰分析を実行して算出された、重回帰係数a0、ai、b0、biを前記相関関係情報として記憶するようにしてあり、
前記分類データ推定手段は、
取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰係数a0、ai、b0、biに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(2)により算出するようにしてあることを特徴とする請求項2記載の血球分析装置。
A plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., S) converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N), and the acquired rod nucleus The multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi calculated by executing the linear multiple regression analysis based on the classification data Ak of the sphere or the classification data Bk of the segmented nucleus are stored as the correlation information. Yes,
The classification data estimation means includes
Based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimation of the segmented nuclei The blood cell analyzer according to claim 2, wherein the classification data B is calculated by the equation (2).
前記分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を記憶し、
取得した白血球の分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定し、
推定された稈状核球又は分葉核球の分類データを出力することを特徴とする血球分析方法。 In a blood cell analysis method that can be executed by a blood cell analyzer that detects predetermined components of white blood cells contained in a plurality of specimens and acquires white blood cell distribution data based on detection results,
Storing correlation information on the correlation between the distribution data and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei,
Based on the acquired white blood cell distribution data and stored correlation information, the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei are estimated,
A blood cell analysis method characterized by outputting classification data of estimated rod-shaped nuclei or segmented nuclei.
変換された分布データ及び稈状核球又は分葉核球の分類データを重回帰分析した結果として前記相関関係情報を記憶し、
変換された分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定することを特徴とする請求項5記載の血球分析方法。 Convert the acquired white blood cell distribution data into distribution data for each of multiple small areas,
Storing the correlation information as a result of multiple regression analysis of the transformed distribution data and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei,
6. The blood cell analysis method according to claim 5, wherein the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei are estimated based on the converted distribution data and the stored correlation information.
取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰関数f又はgに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(3)により算出することを特徴とする請求項6記載の血球分析方法。
A=f(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs)
B=g(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs) ・・・ 式(3) A plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., S) converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N), and the acquired rod nucleus Spheroid nuclei classification data Ak and a plurality of small region distribution data xki (i = 1, 2,...) Calculated based on the sphere classification data Ak or the segmented nucleus sphere classification data Bk, respectively. s) or multiple regression function g between segmented nucleus sphere classification data Bk and a plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., s). Remember as information,
Based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the multiple regression function f or g, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimated classification data B of the segmented nuclei are obtained. The blood cell analysis method according to claim 6, wherein the blood cell analysis method is calculated by equation (3).
A = f (x1, x2,... Xi,..., Xs)
B = g (x1, x2,..., Xi,..., Xs) (3)
取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰係数a0、ai、b0、biに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(4)により算出することを特徴とする請求項6記載の血球分析方法。
Based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimation of the segmented nuclei 7. The blood cell analysis method according to claim 6, wherein the classification data B is calculated by the equation (4).
前記血球分析装置を、
前記分布データと稈状核球又は分葉核球の分類データとの相関関係に関する相関関係情報を記憶する相関関係情報記憶手段、
取得した白血球の分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定する分類データ推定手段、及び
推定された稈状核球又は分葉核球の分類データを出力する出力手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。 In a computer program that has a detection unit that detects a predetermined component of white blood cells contained in a plurality of specimens and that can be executed by a blood cell analyzer that acquires white blood cell distribution data based on the detection result of the detection unit,
The blood cell analyzer,
Correlation information storage means for storing correlation information regarding the correlation between the distribution data and the classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei.
Classification data estimation means for estimating classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on acquired white blood cell distribution data and stored correlation information, and estimated rod-shaped nuclei or segmented nuclei A computer program which functions as an output means for outputting sphere classification data.
取得した白血球の分布データを複数の小領域ごとの分布データに変換する変換手段として機能させ、
前記相関関係情報記憶手段を、変換された分布データ及び稈状核球又は分葉核球の分類データを重回帰分析した結果として前記相関関係情報を記憶する手段として機能させ、
前記分類データ推定手段を、変換された分布データ及び記憶してある相関関係情報に基づいて、稈状核球又は分葉核球の分類データを推定する手段として機能させることを特徴とする請求項9記載のコンピュータプログラム。 The blood cell analyzer,
Function as a conversion means for converting the acquired white blood cell distribution data into distribution data for each of a plurality of small regions,
The correlation information storage means functions as means for storing the correlation information as a result of multiple regression analysis of the converted distribution data and the classification data of the rod-shaped nuclei or segmented nuclei,
The classification data estimating means functions as means for estimating classification data of rod-shaped nuclei or segmented nuclei based on converted distribution data and stored correlation information. 9. The computer program according to 9.
白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいてそれぞれ算出された、稈状核球の分類データAkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数f、又は分葉核球の分類データBkと複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)との重回帰関数gを前記相関関係情報として記憶する手段として機能させ、
前記分類データ推定手段を、
取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰関数f又はgに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(5)により算出する手段として機能させることを特徴とする請求項10記載のコンピュータプログラム。
A=f(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs)
B=g(x1、x2、・・・、xi、・・・、xs) ・・・ 式(5) The correlation information storage means
A plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., S) converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N), and the acquired rod nucleus Spheroid nuclei classification data Ak and a plurality of small region distribution data xki (i = 1, 2,...) Calculated based on the sphere classification data Ak or the segmented nucleus sphere classification data Bk, respectively. s) or multiple regression function g between segmented nucleus sphere classification data Bk and a plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., s). Function as a means to store information,
The classification data estimation means,
Based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the multiple regression function f or g, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimated classification data B of the segmented nuclei are obtained. The computer program according to claim 10, wherein the computer program is made to function as means for calculating according to equation (5).
A = f (x1, x2,... Xi,..., Xs)
B = g (x1, x2,..., Xi,..., Xs) (5)
白血球の分布データXk(k=1、2、・・・、n)から変換された複数の小領域の分布データxki(i=1、2、・・・、s)、及び取得した稈状核球の分類データAk又は分葉核球の分類データBkに基づいて線形重回帰分析を実行して算出された、重回帰係数a0、ai、b0、biを前記相関関係情報として記憶する手段として機能させ、
前記分類データ推定手段を、
取得した白血球の分布データXから変換された小領域ごとの分布データxi及び前記重回帰係数a0、ai、b0、biに基づいて、稈状核球の推定分類データA又は分葉核球の推定分類データBを式(6)により算出する手段として機能させることを特徴とする請求項10記載のコンピュータプログラム。
A plurality of small area distribution data xki (i = 1, 2,..., S) converted from the white blood cell distribution data Xk (k = 1, 2,..., N), and the acquired rod nucleus Function as means for storing multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi as correlation information calculated by executing linear multiple regression analysis based on sphere classification data Ak or segmented nucleus sphere classification data Bk Let
The classification data estimation means,
Based on the distribution data xi for each small region converted from the acquired white blood cell distribution data X and the multiple regression coefficients a0, ai, b0, bi, the estimated classification data A of the rod-shaped nuclei or the estimation of the segmented nuclei The computer program according to claim 10, wherein the computer program is made to function as means for calculating the classification data B by the equation (6).
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