JPH0222537A - 細胞分折装置 - Google Patents
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- JPH0222537A JPH0222537A JP63172096A JP17209688A JPH0222537A JP H0222537 A JPH0222537 A JP H0222537A JP 63172096 A JP63172096 A JP 63172096A JP 17209688 A JP17209688 A JP 17209688A JP H0222537 A JPH0222537 A JP H0222537A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、フローサイトメトリーを適用した細胞分析
装置に関し、詳しく言えば、試料中の特定細胞集団につ
いての光学的情報の処理に関する。
装置に関し、詳しく言えば、試料中の特定細胞集団につ
いての光学的情報の処理に関する。
（ロ）従来の技術
フローサイトメトリーは、例えば蛍光色素で標識された
細胞を、細い液流中に流し、流体力学的焦点合わせ効果
により１列になって流れる細胞の一つ一つにレーザ光を
照射し、細胞より生じる散乱光や蛍光の強度、すなわち
細胞光情報を瞬時に測定し、細胞を分析するものである
。このフローサイトメトリーは、大量の細胞を高速度か
つ高精度に分析できる特長を有している。
細胞を、細い液流中に流し、流体力学的焦点合わせ効果
により１列になって流れる細胞の一つ一つにレーザ光を
照射し、細胞より生じる散乱光や蛍光の強度、すなわち
細胞光情報を瞬時に測定し、細胞を分析するものである
。このフローサイトメトリーは、大量の細胞を高速度か
つ高精度に分析できる特長を有している。
上記フローサイトメトリーを適用した細胞分析装置とし
ては、細い液流を形成するためのフローセルと、このフ
ローセル内を流れる細胞に光ビームを照射する光源（例
えばレーザ）と、この光ビームが照射された細胞光情報
を検出し電気信号に変換する受光器と、この電気信号に
変換された細胞光情報の解析処理等を行うコンピュータ
を備えてなるものが知られている。
ては、細い液流を形成するためのフローセルと、このフ
ローセル内を流れる細胞に光ビームを照射する光源（例
えばレーザ）と、この光ビームが照射された細胞光情報
を検出し電気信号に変換する受光器と、この電気信号に
変換された細胞光情報の解析処理等を行うコンピュータ
を備えてなるものが知られている。
この従来の細胞分析装置は、蛍光色素で染色した細胞浮
遊液（試料）をシース液と共にフローセル内に流す、フ
ローセル内には、シースフローが形成され、流体力学的
焦点合わせ効果により、細胞は、フローセル中心軸上を
一列になって流れていく。
遊液（試料）をシース液と共にフローセル内に流す、フ
ローセル内には、シースフローが形成され、流体力学的
焦点合わせ効果により、細胞は、フローセル中心軸上を
一列になって流れていく。
これら細胞に光ビームが照射されることにより生じる散
乱光及び蛍光の強度は、細胞光情報を構成するパラメー
タとして、光電子増倍管等の受光器により検出される。
乱光及び蛍光の強度は、細胞光情報を構成するパラメー
タとして、光電子増倍管等の受光器により検出される。
さて、細胞浮遊液中に複数の細胞集団が含まれている時
に、これら細胞集団の１つについて分析を行いたい場合
がある。例えば、人体血液中のリンパ球サブセットの分
析の場合には、試料として血液を溶血したものが使用さ
れるが、この試料中には、リンパ球の他に、単球、顆粒
球が含まれており、測定により得られた細胞光情報より
、リンパ球についてのものを選別する必要が生じる。
に、これら細胞集団の１つについて分析を行いたい場合
がある。例えば、人体血液中のリンパ球サブセットの分
析の場合には、試料として血液を溶血したものが使用さ
れるが、この試料中には、リンパ球の他に、単球、顆粒
球が含まれており、測定により得られた細胞光情報より
、リンパ球についてのものを選別する必要が生じる。
そこで、必要な細胞集団の細胞光情報を選別して収集す
る方法としては、いわゆるウィンドウ法が知られている
。このウィンドウ法は、細胞光情報のうちの１又は２以
上のパラメータを座標系とする空間に、ウィンドウと呼
ばれる領域を操作者が設定し、この領域に属する細胞の
光情報を目的の細胞集団の細胞光情報として収集してい
た。
る方法としては、いわゆるウィンドウ法が知られている
。このウィンドウ法は、細胞光情報のうちの１又は２以
上のパラメータを座標系とする空間に、ウィンドウと呼
ばれる領域を操作者が設定し、この領域に属する細胞の
光情報を目的の細胞集団の細胞光情報として収集してい
た。
例えば、上記リンパ球のサブセットの分析の場合には、
細胞を光情報のうち、９０°散乱光強度！、。及び前方
散乱光強度■。の２つのパラメータを用いる。第１図（
ｂ）は、■、。を槽軸に、■。を溜粕にとったサイトグ
ラムの模式図を示している。
細胞を光情報のうち、９０°散乱光強度！、。及び前方
散乱光強度■。の２つのパラメータを用いる。第１図（
ｂ）は、■、。を槽軸に、■。を溜粕にとったサイトグ
ラムの模式図を示している。
ｂはリンパ球の分布、Ｃは単球の分布、ｄは顆粒球の分
布をそれぞれ示している。なお、ａはデブリスの分布を
示しているが、このデブリスは、赤血球の膜成分等より
構成されるもので、通常ノイズ処理の段階で取除かれる
ことが多い。
布をそれぞれ示している。なお、ａはデブリスの分布を
示しているが、このデブリスは、赤血球の膜成分等より
構成されるもので、通常ノイズ処理の段階で取除かれる
ことが多い。
リンパ球について分析を行うには、対照試料（健常者の
試料）を用いて、第１図ら）に示すように、ウィンドウ
ｅを設定する。このウィンドウｅに属する細胞光情報を
、測定された全細胞光情報より収集し、散乱光強度■。
試料）を用いて、第１図ら）に示すように、ウィンドウ
ｅを設定する。このウィンドウｅに属する細胞光情報を
、測定された全細胞光情報より収集し、散乱光強度■。
、Ｉ９０及び蛍光特性について解析処理を行い、結果を
ＣＲＴに表示し、また、プリンタにより出力する。
ＣＲＴに表示し、また、プリンタにより出力する。
しかし、上記ウィンドウ法では、試料によっては操作者
がウィンドウの変更をしなければ、目的の細胞集団の細
胞光↑虚報を収集することができないことがある。例え
ば、リンパ球サブセットの分析において、第１図ら）に
示すリンパ球の分布すの位置、大きさや形状が試料によ
って変化し、ウィンドウｅをそれに応じて操作者が変更
しなければならない。このようなウィンドウの変更は、
多くの検体試料を効率良く自動的に測定するのを妨げて
いる。
がウィンドウの変更をしなければ、目的の細胞集団の細
胞光↑虚報を収集することができないことがある。例え
ば、リンパ球サブセットの分析において、第１図ら）に
示すリンパ球の分布すの位置、大きさや形状が試料によ
って変化し、ウィンドウｅをそれに応じて操作者が変更
しなければならない。このようなウィンドウの変更は、
多くの検体試料を効率良く自動的に測定するのを妨げて
いる。
そこで、細胞光情報の収集を、操作者がウィンドウを設
定することなく自動的に行える細胞分析装置が、本願出
願人によりすでに出願されている（特願昭６２−２２８
８４号）。この細胞分析装置は、細胞光情報の内、■又
は２以上のパラメータについてヒストグラムを作成し、
これらヒストグラムの変曲点を抽出し、この変曲点に基
づいて細胞集団を分画し、１又は２以上の両分に属する
細胞の光情報を、目的の細胞集団の細胞光情報として収
集する。
定することなく自動的に行える細胞分析装置が、本願出
願人によりすでに出願されている（特願昭６２−２２８
８４号）。この細胞分析装置は、細胞光情報の内、■又
は２以上のパラメータについてヒストグラムを作成し、
これらヒストグラムの変曲点を抽出し、この変曲点に基
づいて細胞集団を分画し、１又は２以上の両分に属する
細胞の光情報を、目的の細胞集団の細胞光情報として収
集する。
例えば、上記リンパ球サブセットの分析の場合には、９
０°散乱光強麿■、。及び前方散乱光強度Ｉ０のヒスト
グラムを作成する〔第４図（ａ）及び第４図（ｂ）参照
）。そして、■、。のヒストグラムより変曲点ＰＩ、Ｐ
２、Ｐ３、■。のヒストグラムより変曲点Ｐ４、ｐｓを
抽出する。これら変曲点Ｐ＋−ｐｓをＩ、。、■。サイ
トグラム上に表せば、第１図（ｂ）に示すような破線で
示す両分に分画される。リンパ球の分布すは、１２の画
分Ｂに含まれているので、この両分Ｂに属する細胞の光
情報、すなわち、■、。がＰ９以上２２以下、かつ■。
０°散乱光強麿■、。及び前方散乱光強度Ｉ０のヒスト
グラムを作成する〔第４図（ａ）及び第４図（ｂ）参照
）。そして、■、。のヒストグラムより変曲点ＰＩ、Ｐ
２、Ｐ３、■。のヒストグラムより変曲点Ｐ４、ｐｓを
抽出する。これら変曲点Ｐ＋−ｐｓをＩ、。、■。サイ
トグラム上に表せば、第１図（ｂ）に示すような破線で
示す両分に分画される。リンパ球の分布すは、１２の画
分Ｂに含まれているので、この両分Ｂに属する細胞の光
情報、すなわち、■、。がＰ９以上２２以下、かつ■。
がｐ４以上２．以下となるような細胞の光情報を、測定
された全細胞の細胞光情報より検索し、リンパ球の細胞
光情報を収集する。
された全細胞の細胞光情報より検索し、リンパ球の細胞
光情報を収集する。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上記先願に係る細胞分析装置においては、１又は２以上
のパラメータについて作成されたヒストグラムより、予
定している変曲点が抽出できず、目的の細胞集団の細胞
光情報を収集できなくなるおそれがある。例えば、リン
パ球サブセット分析の場合には、９０°敗乱光強度■９
゜のヒストグラムについて、第５図（ａ）、第５図（ｂ
３にそれぞれ示すように変曲点ｐ２又はｐｌが抽出でき
ない場合がある。
のパラメータについて作成されたヒストグラムより、予
定している変曲点が抽出できず、目的の細胞集団の細胞
光情報を収集できなくなるおそれがある。例えば、リン
パ球サブセット分析の場合には、９０°敗乱光強度■９
゜のヒストグラムについて、第５図（ａ）、第５図（ｂ
３にそれぞれ示すように変曲点ｐ２又はｐｌが抽出でき
ない場合がある。
一方、変曲点が抽出され、目的の細胞集団を含む両分が
決定されたとしても、測定された全細胞のデータを、２
つのパラメータで検索し、目的の細胞集団の細胞光情報
を収集しなければならないため、収集処理に時間がかか
るという問題がある。
決定されたとしても、測定された全細胞のデータを、２
つのパラメータで検索し、目的の細胞集団の細胞光情報
を収集しなければならないため、収集処理に時間がかか
るという問題がある。
本発明は、上記に鑑みなされたもので、ヒストグラムよ
り変曲点が抽出できない場合でも目的細胞集団の細胞光
情報を収集でき、また、この収集処理が高速化できる細
胞分析装置の堤供を目的としている。
り変曲点が抽出できない場合でも目的細胞集団の細胞光
情報を収集でき、また、この収集処理が高速化できる細
胞分析装置の堤供を目的としている。
（ニ）課題を解決するための手段
上記課題を解決するため、第１の発明の細胞分析装置は
、 細胞浮遊液が流されるフローセルと、 このフローセル内を流れる細胞に光ビームを照射する光
源と、 この光ビームが照射されたそれぞれの細胞について、複
数のパラメータよりなる細胞光情報を検出する細胞光情
報検出手段と、 前記細胞光情報検出手段で得られる、１又は２以上のパ
ラメータについてのヒストグラムより変曲点を抽出し、
この変曲点に基づいて前記細胞浮遊液中の細胞集団を分
画する細胞集団分画手段と、この細胞集団分画手段で得
られた両分のうち、１又は２以上の両分に基づいて、目
的とする細胞集団の細胞光情報を収集する細胞光情報収
集手段と、 この細胞光情報収集手段で収集された目的細胞集団の細
胞光情報を処理する細胞光情報処理手段と、 この細胞光情報処理手段の処理結果を出力する出力手段
とを備えてなるものにおいて、前記細胞光情報検出手段
で得られた１又は２以上のパラメータを所定の変換式で
変換するパラメータ変換手段を備え、 前記細胞集団分画手段は、このパラメータ変換手段で変
換された新たなパラメータについてのヒストグラムより
変曲点を抽出することを特徴としている。
、 細胞浮遊液が流されるフローセルと、 このフローセル内を流れる細胞に光ビームを照射する光
源と、 この光ビームが照射されたそれぞれの細胞について、複
数のパラメータよりなる細胞光情報を検出する細胞光情
報検出手段と、 前記細胞光情報検出手段で得られる、１又は２以上のパ
ラメータについてのヒストグラムより変曲点を抽出し、
この変曲点に基づいて前記細胞浮遊液中の細胞集団を分
画する細胞集団分画手段と、この細胞集団分画手段で得
られた両分のうち、１又は２以上の両分に基づいて、目
的とする細胞集団の細胞光情報を収集する細胞光情報収
集手段と、 この細胞光情報収集手段で収集された目的細胞集団の細
胞光情報を処理する細胞光情報処理手段と、 この細胞光情報処理手段の処理結果を出力する出力手段
とを備えてなるものにおいて、前記細胞光情報検出手段
で得られた１又は２以上のパラメータを所定の変換式で
変換するパラメータ変換手段を備え、 前記細胞集団分画手段は、このパラメータ変換手段で変
換された新たなパラメータについてのヒストグラムより
変曲点を抽出することを特徴としている。
一方、第２の発明の細胞分析装置は、
細胞浮遊液が流されるフローセルと、
このフローセル内を流れる細胞に光ビームを照射する光
源と、 この光ビームが照射されたそれぞれの細胞について、複
数のパラメータよりなる細胞光情報を検出する細胞光情
報検出手段と、 前記細胞光情報検出手段で得られる、ｌ又は２以上のパ
ラメータについてのヒストグラムより変曲点を抽出し、
この変曲点に基づいて前記細胞浮遊液中の細胞集団を分
画する細胞集団分画手段と、この細胞集団分画手段で得
られた両分のうち、ｌ又は２以上の両分に基づいて、目
的とする細胞集団の細胞光情報を収集する細胞光情報収
集手段と、 この細胞光情報収集手段で収集された目的細胞集団の細
胞光情報を処理する細胞光情報処理手段と、 この細胞光情報処理手段の処理結果を出力する出力手段
とを備えてなるものにおいて、前記細胞光情報は、細胞
光情報切出し手段を備え、 この細胞光情報細胞切出し手段は、１つのパラメータに
ついて検索し、前記１又は２以上の両分に属する細胞集
団の細胞光情報を、前記細胞光情報検出手段で検出され
た細胞光情報より切出し、前記細胞光情報収集手段は、
この切出された細胞光情報について他のパラメータで検
索し、前記１又は２以上の両分に属する細胞集団の細胞
光情報を収集することを特徴としている。
源と、 この光ビームが照射されたそれぞれの細胞について、複
数のパラメータよりなる細胞光情報を検出する細胞光情
報検出手段と、 前記細胞光情報検出手段で得られる、ｌ又は２以上のパ
ラメータについてのヒストグラムより変曲点を抽出し、
この変曲点に基づいて前記細胞浮遊液中の細胞集団を分
画する細胞集団分画手段と、この細胞集団分画手段で得
られた両分のうち、ｌ又は２以上の両分に基づいて、目
的とする細胞集団の細胞光情報を収集する細胞光情報収
集手段と、 この細胞光情報収集手段で収集された目的細胞集団の細
胞光情報を処理する細胞光情報処理手段と、 この細胞光情報処理手段の処理結果を出力する出力手段
とを備えてなるものにおいて、前記細胞光情報は、細胞
光情報切出し手段を備え、 この細胞光情報細胞切出し手段は、１つのパラメータに
ついて検索し、前記１又は２以上の両分に属する細胞集
団の細胞光情報を、前記細胞光情報検出手段で検出され
た細胞光情報より切出し、前記細胞光情報収集手段は、
この切出された細胞光情報について他のパラメータで検
索し、前記１又は２以上の両分に属する細胞集団の細胞
光情報を収集することを特徴としている。
（ホ）作用
第１の発明の細胞分析装置の作用を、前記リンパ球サブ
セットの分析の場合を例にとり、第１図（ａ）を参照し
ながら説明する。第１図（ａ）は、９０″散乱光強度Ｉ
、。を横軸に、前方散乱光強度■。を縦軸にとったサイ
トダラムの模式図である。■、。または■。のヒストグ
ラムで変曲点が抽出できない場合、例えば■、。軸及び
■。軸をそれぞれ角度θ回転させて得られるビ、。、■
”。についてのヒストグラムでは変曲点が抽出でき、リ
ンパ球分布すの含まれる両分Ｂ”を決定することができ
る可能性がある。
セットの分析の場合を例にとり、第１図（ａ）を参照し
ながら説明する。第１図（ａ）は、９０″散乱光強度Ｉ
、。を横軸に、前方散乱光強度■。を縦軸にとったサイ
トダラムの模式図である。■、。または■。のヒストグ
ラムで変曲点が抽出できない場合、例えば■、。軸及び
■。軸をそれぞれ角度θ回転させて得られるビ、。、■
”。についてのヒストグラムでは変曲点が抽出でき、リ
ンパ球分布すの含まれる両分Ｂ”を決定することができ
る可能性がある。
もちろん、■＋、。、ビ。の変換、すなわちパラメータ
の変換は、単純回転に限られない。変換に用いられる式
は、変換されたパラメータのヒストグラムで変曲点が抽
出しやすいように最適化される。
の変換は、単純回転に限られない。変換に用いられる式
は、変換されたパラメータのヒストグラムで変曲点が抽
出しやすいように最適化される。
また、第２の発明の細胞分析装置は、両分が決定された
後、測定された全細胞光情報を１つのパラメータについ
て検索し、この検索により切出された細胞光情報をさら
に他のパラメータについて検索し、当該両分に属する細
胞光情報を収集するものである。従って、従来のように
、各パラメータについてそれぞれ全細胞の細胞光情報を
検索するものではないから、処理を高速化することがで
きる。
後、測定された全細胞光情報を１つのパラメータについ
て検索し、この検索により切出された細胞光情報をさら
に他のパラメータについて検索し、当該両分に属する細
胞光情報を収集するものである。従って、従来のように
、各パラメータについてそれぞれ全細胞の細胞光情報を
検索するものではないから、処理を高速化することがで
きる。
（へ）実施例
本発明の一実施例を第１図乃至第７図に基づいて以下に
説明する。
説明する。
この実施例細胞分析装置は、細胞光情報（以下単にデー
タという場合がある）として、前方散乱光強度１．．９
０°散乱光強度Ｉ、。、異なる二色の蛍光強度ｒｒ、ｒ
ｇの計４つのパラメータを採用している。
タという場合がある）として、前方散乱光強度１．．９
０°散乱光強度Ｉ、。、異なる二色の蛍光強度ｒｒ、ｒ
ｇの計４つのパラメータを採用している。
第２図は、この実施例細胞分析装置の構成を示すブロッ
ク図である。２は、合成石英等により構成されるフロー
セルであり、その内部（フローチャネル）２ａを、蛍光
色素で標識した細胞を含む試料（細胞浮遊液）がシース
液と共に流される。
ク図である。２は、合成石英等により構成されるフロー
セルであり、その内部（フローチャネル）２ａを、蛍光
色素で標識した細胞を含む試料（細胞浮遊液）がシース
液と共に流される。
フローチャネル２ａには、シースフローが形成され、試
料中の細胞は、流体力学的焦点合わせ効果により、フロ
ーチャネル２ａ中心軸上を一つ一つ流れていく。
料中の細胞は、流体力学的焦点合わせ効果により、フロ
ーチャネル２ａ中心軸上を一つ一つ流れていく。
このフローセル２に試料及びシース液を流す操作は、送
液装置３により自動的に行われろ。この送液装置３は、
複数のシリンジ、試料供給部等を含んでおり、後述のマ
イクロコンピュータ（ＭＰＵ）８により制御される。
液装置３により自動的に行われろ。この送液装置３は、
複数のシリンジ、試料供給部等を含んでおり、後述のマ
イクロコンピュータ（ＭＰＵ）８により制御される。
４は、アルゴンレーザ（光源）である。このアルゴンレ
ーザ４よりのレーザビームｌ（波長４８Ｆ３ｎｍ）は、
フローチャネル２ａ中心軸上を流れる細胞Ｃに照射され
る。なお、光源は、アルゴンレーザに限定されるもので
はなく、ヘリウムネオンレーザ、ヘリウムカドミウムレ
ーザ、各種の色素レーザが使用できる。
ーザ４よりのレーザビームｌ（波長４８Ｆ３ｎｍ）は、
フローチャネル２ａ中心軸上を流れる細胞Ｃに照射され
る。なお、光源は、アルゴンレーザに限定されるもので
はなく、ヘリウムネオンレーザ、ヘリウムカドミウムレ
ーザ、各種の色素レーザが使用できる。
フローセル２の周囲には、レンズ５ａ、５ｂ、ビームブ
ロッカ−５ｃ、ダイクロノインクミラー６ａ、６ｂが配
備されている。細胞Ｃからの前方散乱光は、レンズ５ａ
により収束されて、ホトダイオード（細胞光情報検出手
段）７ａに入射する。
ロッカ−５ｃ、ダイクロノインクミラー６ａ、６ｂが配
備されている。細胞Ｃからの前方散乱光は、レンズ５ａ
により収束されて、ホトダイオード（細胞光情報検出手
段）７ａに入射する。
なお、ビームブロッカ−５０は、レーザビーム乏がホト
ダイオード７ａに直接入射するのを防止するためである
。
ダイオード７ａに直接入射するのを防止するためである
。
細胞Ｃの９０’散乱光は、レンズ５ｂを透過し、ダイク
ロイックミラー６ａで反射され、光電子増倍管（ＩＩＩ
胞光情報検出手段）７ｂに入射する。
ロイックミラー６ａで反射され、光電子増倍管（ＩＩＩ
胞光情報検出手段）７ｂに入射する。
細胞Ｃからの蛍光のうち、１部はレンズ５ｂ及びダイク
ロイックミラー６ａをｉ丙渦し、ダイクロインクミラー
６ｂで反射して、緑色蛍光検出用の光電子増倍’ｒ！−
（細胞光情報検出手段）７ｃに入射する。また、蛍光の
一部は、レンズ５ｂ、ダイクロイックミラー６ａ、６ｂ
を透過して、赤色蛍光検出用の光電子増倍管（ＩＩＩ胞
光情報検出手段）７ｄに入射する。
ロイックミラー６ａをｉ丙渦し、ダイクロインクミラー
６ｂで反射して、緑色蛍光検出用の光電子増倍’ｒ！−
（細胞光情報検出手段）７ｃに入射する。また、蛍光の
一部は、レンズ５ｂ、ダイクロイックミラー６ａ、６ｂ
を透過して、赤色蛍光検出用の光電子増倍管（ＩＩＩ胞
光情報検出手段）７ｄに入射する。
ホトダイオード７ａ、光電子増倍管７ｂ、７Ｃ１７ｄの
出力信号は、図示しない増幅器及びアナログ／デジタル
変換器を経てＭＰＵ８に取り込まれる。
出力信号は、図示しない増幅器及びアナログ／デジタル
変換器を経てＭＰＵ８に取り込まれる。
ＭＰＵ８は、散乱光強度Ｔ。、Ｉ ｑａを変換する機能
、散乱光強度１゜、Ｉ、。あるいは変換された散乱光強
度ビ。、Ｍ、。のそれぞれについてヒストグラムを作成
する機能、これらヒストグラムの変曲点を抽出し、細胞
集団を分画する」献目的細胞集団の細胞光情報を収集す
る機能、収集された細胞光情報に基づいて目的細胞集団
の蛍光特性を解析処理する機能等を含んでいる。
、散乱光強度１゜、Ｉ、。あるいは変換された散乱光強
度ビ。、Ｍ、。のそれぞれについてヒストグラムを作成
する機能、これらヒストグラムの変曲点を抽出し、細胞
集団を分画する」献目的細胞集団の細胞光情報を収集す
る機能、収集された細胞光情報に基づいて目的細胞集団
の蛍光特性を解析処理する機能等を含んでいる。
ＭＰＵ８には、キーボード９が接続されている。
このキーボード９より、測定条件等のプロトコル、患者
の属性及び命令等が入力される。
の属性及び命令等が入力される。
次に、この実施例細胞分析装置の動作を、血液中のリン
パ球サブセット分析を例に取り、第３図を主に参照しな
がら以下に説明する。
パ球サブセット分析を例に取り、第３図を主に参照しな
がら以下に説明する。
先ず、試料が用意される。この試料は、患者から採血さ
れたｒＩＩＬ液に溶血処理を施し、赤血球を取除くと共
に、異なる蛍光色素で標識された２種のモノクローナル
抗体と反応させて得られる。例えばこのモノクローナル
抗体には、フルオレセインイソチシアネート（ＦＩＴＣ
：緑色蛍光）で標識された０ＫＴ４モノクロ一ナル抗体
及びファイコニリスリン（ＰＥ：赤色蛍光）で標識され
た０ＫＴ８モノクロ一ナル抗体が使用される。
れたｒＩＩＬ液に溶血処理を施し、赤血球を取除くと共
に、異なる蛍光色素で標識された２種のモノクローナル
抗体と反応させて得られる。例えばこのモノクローナル
抗体には、フルオレセインイソチシアネート（ＦＩＴＣ
：緑色蛍光）で標識された０ＫＴ４モノクロ一ナル抗体
及びファイコニリスリン（ＰＥ：赤色蛍光）で標識され
た０ＫＴ８モノクロ一ナル抗体が使用される。
このようにして調製された試料は、送液装置３にセット
される。ここで測定開始の命令がプロトコル及び患者属
性データと共にキーボード９より入力されると、測定が
開始される〔ステップＣ以下ＳＴという）１〕。
される。ここで測定開始の命令がプロトコル及び患者属
性データと共にキーボード９より入力されると、測定が
開始される〔ステップＣ以下ＳＴという）１〕。
試料は、送液装置３よりフローセル２内に送られる。試
料中の細胞には、レーザビームでか照射され（第２図参
照）、前方散乱光強度■。、９ｏ。
料中の細胞には、レーザビームでか照射され（第２図参
照）、前方散乱光強度■。、９ｏ。
散乱光強度１９０、緑色蛍光強度Ｔｇ及び赤色蛍光強度
ｒｒが検出される（Ｓｒ１）。
ｒｒが検出される（Ｓｒ１）。
一つ一つの細胞についての散乱光強１ｙＩ０、Ｔ ｑｏ
、蛍光強度Ｉｇ、Ｉｒは、Ｍ Ｐ Ｕ ８のメモリに記
憶されていく。いわゆるリスト様式である。
、蛍光強度Ｉｇ、Ｉｒは、Ｍ Ｐ Ｕ ８のメモリに記
憶されていく。いわゆるリスト様式である。
なお、リスト様式はメモリに大容量が必要となり、コス
トが比較的高くなるため、ローコストの細胞分析装置に
は、外部記憶装置が設けられる。
トが比較的高くなるため、ローコストの細胞分析装置に
は、外部記憶装置が設けられる。
継いで、ＭＰＵ８は前方散乱光強度■。、９ｏ。
散乱光強度ｌ、。についてのヒストグラムを作成する（
Ｓｒ３）。そして、それぞれのヒストグラムより変曲点
が抽出できるか否かを判定する（Ｓｒ１）。
Ｓｒ３）。そして、それぞれのヒストグラムより変曲点
が抽出できるか否かを判定する（Ｓｒ１）。
正常な検体についてのｒｑｏ、ｆｏのヒストグラムを、
それぞれ第４図（ａ）、第４（ト））に示す。この場合
には、■、。のヒストグラムには４つのピークと３つの
谷が、■。のヒストグラムには３つのピークと２つの谷
がそれぞれ認められ、■、。のヒストグラムより変曲点
ｐ＋ ％ ｐｚ 、Ｐｉを、■。のヒストグラムより変
曲点ｐ４、’ｒ）、を抽出することができる。すなわち
、Ｓｒ４の判定がＹＥＳとなり、Ｓｒ５の処理へ進む。
それぞれ第４図（ａ）、第４（ト））に示す。この場合
には、■、。のヒストグラムには４つのピークと３つの
谷が、■。のヒストグラムには３つのピークと２つの谷
がそれぞれ認められ、■、。のヒストグラムより変曲点
ｐ＋ ％ ｐｚ 、Ｐｉを、■。のヒストグラムより変
曲点ｐ４、’ｒ）、を抽出することができる。すなわち
、Ｓｒ４の判定がＹＥＳとなり、Ｓｒ５の処理へ進む。
Ｓｒ５では、まず、Ｉや。のヒストグラムより、第１の
変曲点ｐ＋ 、ｐｚ、ｐ、を抽出する。Ｔ９゜について
は、リンパ球の両分が、ｐｌ ・２２間に属することと
なるので〔第１図（ロ）参照〕、■、。がｐ＋以上ｐ２
以下となるデータを切出し、また、切出されたデータに
ついて、１９Ｇのヒストグラムが作成される〔第６図参
照、５Ｔ６）。
変曲点ｐ＋ 、ｐｚ、ｐ、を抽出する。Ｔ９゜について
は、リンパ球の両分が、ｐｌ ・２２間に属することと
なるので〔第１図（ロ）参照〕、■、。がｐ＋以上ｐ２
以下となるデータを切出し、また、切出されたデータに
ついて、１９Ｇのヒストグラムが作成される〔第６図参
照、５Ｔ６）。
続いて、この切出したデータについて、ｔｏのヒストグ
ラム（図示せず）を作成し、このヒストグラムより変曲
点を抽出する（Ｓｒ７）。そして、ここで抽出された変
曲点により、リンパ球の両分が最終的に決定される（Ｓ
ｒ８）。
ラム（図示せず）を作成し、このヒストグラムより変曲
点を抽出する（Ｓｒ７）。そして、ここで抽出された変
曲点により、リンパ球の両分が最終的に決定される（Ｓ
ｒ８）。
ＭＰＵ８は、Ｓｒ６で切出されたデータより、さらにＳ
ｒ７で抽出された変曲点ρ、〜ｐ５間のデータ切出し、
リンパ球の百分Ｂに属するデータを収集し、この収集さ
れたデータ中の赤色蛍光強度Ｔｒ、緑色蛍光強度Ｔｇに
ついて解析処理を行う（Ｓｒ９）。この解析では、ｒｒ
、ＩＨについてそれぞれヒストグラムが作成され〔第７
図（ａ）、第７図（ｂ）参照〕、あるいはＩｒ、Ｉｇの
サイトグラムが作成される。これら、ヒストグラム、サ
イトグラム（！。、Ｔ９゜についてのものも含む）は、
必要に応じて、ＣＲＴＩＯに表示される（ＳＴ１０）。
ｒ７で抽出された変曲点ρ、〜ｐ５間のデータ切出し、
リンパ球の百分Ｂに属するデータを収集し、この収集さ
れたデータ中の赤色蛍光強度Ｔｒ、緑色蛍光強度Ｔｇに
ついて解析処理を行う（Ｓｒ９）。この解析では、ｒｒ
、ＩＨについてそれぞれヒストグラムが作成され〔第７
図（ａ）、第７図（ｂ）参照〕、あるいはＩｒ、Ｉｇの
サイトグラムが作成される。これら、ヒストグラム、サ
イトグラム（！。、Ｔ９゜についてのものも含む）は、
必要に応じて、ＣＲＴＩＯに表示される（ＳＴ１０）。
５ＴＩＩでは、プリントする旨の命令が入力されている
か否かが判定される。この判定がＮＯの場合には、５Ｔ
１３へ直接進む。判定がＹＥＳの場合には、５Ｔ１２に
進み、解析結果がプリンタ１１よりプリントアウトされ
る。
か否かが判定される。この判定がＮＯの場合には、５Ｔ
１３へ直接進む。判定がＹＥＳの場合には、５Ｔ１２に
進み、解析結果がプリンタ１１よりプリントアウトされ
る。
５Ｔ１３では、測定を終了する旨の入力がなされている
か否かの判定がされる。この判定がＮ。
か否かの判定がされる。この判定がＮ。
の場合、すなわち試料の測定を続ける場合には、ｓ’ｒ
’ｔに戻り、ＹＥＳの場合には測定を終了する。
’ｔに戻り、ＹＥＳの場合には測定を終了する。
さて、Ｓｒ３で作成された■、。、■。についてのヒス
トグラムより、変曲点が必ずしも抽出できない場合があ
る。例えば、■、。については、第５図（ａ）又は第５
図Φ）に示すように、変曲点ｐ２あるいはρ１が抽出で
きない場合がある。もちろん、この場合には、Ｓｒ４の
判定がＮｏとなる。
トグラムより、変曲点が必ずしも抽出できない場合があ
る。例えば、■、。については、第５図（ａ）又は第５
図Φ）に示すように、変曲点ｐ２あるいはρ１が抽出で
きない場合がある。もちろん、この場合には、Ｓｒ４の
判定がＮｏとなる。
Ｓｒ／ｌの判定がＮＯとなれば、５Ｔ１４の処理へ進む
。５Ｔ１４では、以下の変換式（１）、（２）に基づい
て、測定された全データについて１．。、ｒｏを新しい
パラメータビ９゜ ｌ Ｉ。に変換する。
。５Ｔ１４では、以下の変換式（１）、（２）に基づい
て、測定された全データについて１．。、ｒｏを新しい
パラメータビ９゜ ｌ Ｉ。に変換する。
ｒ” ＝α、 Ｈ（ｒＯ＋ ８＋ ・ｆｑｏ） ＋
γ＋ ”（１）１°、。＝α２・（Ｉｑ。＋β２・Ｔ
９゜）＋γ２・・・（２）（１）式及び（２）式におい
て、定数α１、β５、Ｔ１、α２、β２、Ｔ２は、変換
された）ｌ、。、■°。より変曲点が抽出され、リンパ
球の両分が決定されるよう最適化される。例えば、第１
図（ａ）には、■、。、１０座標系をθ回転させてビ、
。 １ ＋。とする変換が示されている。もちろん、
変換は単純な回転のみに限定されるものではなく適宜変
更可能である。
γ＋ ”（１）１°、。＝α２・（Ｉｑ。＋β２・Ｔ
９゜）＋γ２・・・（２）（１）式及び（２）式におい
て、定数α１、β５、Ｔ１、α２、β２、Ｔ２は、変換
された）ｌ、。、■°。より変曲点が抽出され、リンパ
球の両分が決定されるよう最適化される。例えば、第１
図（ａ）には、■、。、１０座標系をθ回転させてビ、
。 １ ＋。とする変換が示されている。もちろん、
変換は単純な回転のみに限定されるものではなく適宜変
更可能である。
５Ｔ１５では、この変換されたビ、。、■゛。とについ
てヒストグラム（図示せず）が作成される。
てヒストグラム（図示せず）が作成される。
５Ｔ１６では、これらヒストグラムより変曲点が抽出可
能か否かが判定される。この判定がＹＥＳの場合には、
Ｓｒ５へ戻り先と同様に処理が進められ、リンパ球の両
分Ｂ”が決定される〔第１図（ａ）参照〕。一方、各種
の病態を有する疾患では、変換後も変曲点を抽出できず
、この判定がＮＯとなる場合がある。この場合には、デ
ータをメモリに記憶させると共にＣＲＴ １０にアラー
ム表示したり、アラーム音を発することにより、操作者
に変曲点抽出不能を報知し、処理を中止する。なお、５
Ｔ１６の判定がＮＯの場合には、さらに変換を行う構成
としてもよく適宜変更可能である。
能か否かが判定される。この判定がＹＥＳの場合には、
Ｓｒ５へ戻り先と同様に処理が進められ、リンパ球の両
分Ｂ”が決定される〔第１図（ａ）参照〕。一方、各種
の病態を有する疾患では、変換後も変曲点を抽出できず
、この判定がＮＯとなる場合がある。この場合には、デ
ータをメモリに記憶させると共にＣＲＴ １０にアラー
ム表示したり、アラーム音を発することにより、操作者
に変曲点抽出不能を報知し、処理を中止する。なお、５
Ｔ１６の判定がＮＯの場合には、さらに変換を行う構成
としてもよく適宜変更可能である。
なお、上の説明は、リンパ球サブセットの分析を例にと
ったものであるが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、各種細胞集団、例えば赤熊球、網赤血球、血小板
等の分析に広く適用可能である。従って、変換にかかる
パラメータも前方散乱光強度■。、９０°散乱光強度Ｉ
９０に限定されるものではない。また、オートサンプラ
ーと連動する構成としてもよい。
ったものであるが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、各種細胞集団、例えば赤熊球、網赤血球、血小板
等の分析に広く適用可能である。従って、変換にかかる
パラメータも前方散乱光強度■。、９０°散乱光強度Ｉ
９０に限定されるものではない。また、オートサンプラ
ーと連動する構成としてもよい。
（ト）発明の詳細
な説明したように、第１の発明の細胞分析装置は、細胞
光情報検出手段で得られた１又は２以上のパラメータを
所定の変換式で変換するパラメータ変換手段を備え、細
胞集団分画手段は、このパラメータ変換手段で変換され
た新たなパラメータについてのヒストグラムより変曲点
を抽出することを特徴としているから、ヒストグラムよ
り変曲点が抽出できない場合でも、変換された新たなパ
ラメータについてのヒストグラムより変曲点を抽出し、
目的細胞集団の細胞光情報を収集できる利点を有してい
る。
光情報検出手段で得られた１又は２以上のパラメータを
所定の変換式で変換するパラメータ変換手段を備え、細
胞集団分画手段は、このパラメータ変換手段で変換され
た新たなパラメータについてのヒストグラムより変曲点
を抽出することを特徴としているから、ヒストグラムよ
り変曲点が抽出できない場合でも、変換された新たなパ
ラメータについてのヒストグラムより変曲点を抽出し、
目的細胞集団の細胞光情報を収集できる利点を有してい
る。
また、第２の発明の細胞分析装置は、細胞光情報収集手
段が細胞光情報切出し手段を備え、この細胞光情報切出
し手段は、１つのパラメ゛−りについて検索し、前記１
又は２以上の両分に屈する細胞集団の細胞光情報を、細
胞光情報検出手段で検出された細胞光情報より切出し、
前記細胞光情報収集手段は、この切出された細胞光情報
について他のバラメークで検索し、前記画分に属する細
胞集団の細胞光情報を収集するものであるから、収集処
理が高速化できる利点を有している。
段が細胞光情報切出し手段を備え、この細胞光情報切出
し手段は、１つのパラメ゛−りについて検索し、前記１
又は２以上の両分に屈する細胞集団の細胞光情報を、細
胞光情報検出手段で検出された細胞光情報より切出し、
前記細胞光情報収集手段は、この切出された細胞光情報
について他のバラメークで検索し、前記画分に属する細
胞集団の細胞光情報を収集するものであるから、収集処
理が高速化できる利点を有している。
第１図（ａ）は、本発明の一実施例に係る細胞分析装置
のパラメータ変換を説明するためのサイトグラムの模式
図、第１図（ｂ）は、従来の細胞分析装置の分画処理を
説明するためのサイトグラムの模式図、第２図は、実施
例細胞分析装置の構成を説明するためのブロック図、第
３図は、同細胞分析装置の動作を説明するためのフロー
図、第４図（ａｌ及び第４図（ｂ）は、それぞれ９０’
散乱光強度、前方散乱光強度のヒストグラムの一例を説
明する図、第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は、それぞれ
９０°敗乱光強度について変曲点が抽出できない場合を
説明するヒストグラム、第６図は、前記実施例細胞分析
装置において切出されたデータの９０°散乱光強度のヒ
ストグラム、第７図（ａ）及び第７図（ｔ））は、それ
ぞれ収集されたデータについての赤色蛍光強度、緑色蛍
光強度のヒストグラムの一例を示す図である。 ２：フローセル、 ４：アルゴンレーザ、７ａ：
ホトダイオード、 ７ｂ・７Ｃ・７ｄ：光電子増倍管、 ８：ＭＰＵ、 １０：ＣＲＴ、１１：プリ
ンタ、 Ｃ：細胞、 ｌｏ ：前方散乱光強度、■、。：９０°散乱光強度、
Ｉｒ：赤色蛍光強度、 Ｔｇ：緑色蛍光強度。 特許出願人 立石電機株式会社代理人 弁理
士 中 村 茂 信 第 図 第４図（ａ） Ｉｓｏ（ｃｈ） − １ｏ（ｃｈ） − （ａ） 第 図 Ｉ９０ （ｃｈ）２ ｒ９ｏ（ｃｈ）− 手続補正書 （自発） 事件の表示 昭和６３年特許願第１７２０９６号 発明の名称 細胞分析装置 Ｉｒ（ｃｈ）− 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都市右京区花園土堂町１ 名称 （２９４）立石電機株式会社 代表者 立石義雄 ０番地 ４、代理人 住所 ◎６０４ 京都市中京区壬生賀陽御所町３番地の１京都幸ビル５Ｆ ｒｇ（ｃｈ）− ７、補正の内容 （１）明細書の第５頁の第１４行目に「人体血液中」と
あるのを「ヒト血液中」と補正する。 （２）明細書の第１７頁の第９行目から第１２行目にか
けて「患者から採血された血液に溶血処理を施し、赤血
球を取除くと共に、異なる蛍光色素で標識された２種の
モノクローナル抗体と反応させて得られる。」とあるの
を「患者から採血された血液に異なる蛍光色素で標識さ
れた２種のモノクローナル抗体と反応させ、溶血処理を
施して赤血球を取り除いた結果、得られる。」と補正す
る。 （３）図面の第１図（ｂ）を別紙の通り補正する。 ８、添付書類の目録 （１）訂正図面〔第１図（ｂ）〕 １通 以 上 （ｂ）
のパラメータ変換を説明するためのサイトグラムの模式
図、第１図（ｂ）は、従来の細胞分析装置の分画処理を
説明するためのサイトグラムの模式図、第２図は、実施
例細胞分析装置の構成を説明するためのブロック図、第
３図は、同細胞分析装置の動作を説明するためのフロー
図、第４図（ａｌ及び第４図（ｂ）は、それぞれ９０’
散乱光強度、前方散乱光強度のヒストグラムの一例を説
明する図、第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は、それぞれ
９０°敗乱光強度について変曲点が抽出できない場合を
説明するヒストグラム、第６図は、前記実施例細胞分析
装置において切出されたデータの９０°散乱光強度のヒ
ストグラム、第７図（ａ）及び第７図（ｔ））は、それ
ぞれ収集されたデータについての赤色蛍光強度、緑色蛍
光強度のヒストグラムの一例を示す図である。 ２：フローセル、 ４：アルゴンレーザ、７ａ：
ホトダイオード、 ７ｂ・７Ｃ・７ｄ：光電子増倍管、 ８：ＭＰＵ、 １０：ＣＲＴ、１１：プリ
ンタ、 Ｃ：細胞、 ｌｏ ：前方散乱光強度、■、。：９０°散乱光強度、
Ｉｒ：赤色蛍光強度、 Ｔｇ：緑色蛍光強度。 特許出願人 立石電機株式会社代理人 弁理
士 中 村 茂 信 第 図 第４図（ａ） Ｉｓｏ（ｃｈ） − １ｏ（ｃｈ） − （ａ） 第 図 Ｉ９０ （ｃｈ）２ ｒ９ｏ（ｃｈ）− 手続補正書 （自発） 事件の表示 昭和６３年特許願第１７２０９６号 発明の名称 細胞分析装置 Ｉｒ（ｃｈ）− 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都市右京区花園土堂町１ 名称 （２９４）立石電機株式会社 代表者 立石義雄 ０番地 ４、代理人 住所 ◎６０４ 京都市中京区壬生賀陽御所町３番地の１京都幸ビル５Ｆ ｒｇ（ｃｈ）− ７、補正の内容 （１）明細書の第５頁の第１４行目に「人体血液中」と
あるのを「ヒト血液中」と補正する。 （２）明細書の第１７頁の第９行目から第１２行目にか
けて「患者から採血された血液に溶血処理を施し、赤血
球を取除くと共に、異なる蛍光色素で標識された２種の
モノクローナル抗体と反応させて得られる。」とあるの
を「患者から採血された血液に異なる蛍光色素で標識さ
れた２種のモノクローナル抗体と反応させ、溶血処理を
施して赤血球を取り除いた結果、得られる。」と補正す
る。 （３）図面の第１図（ｂ）を別紙の通り補正する。 ８、添付書類の目録 （１）訂正図面〔第１図（ｂ）〕 １通 以 上 （ｂ）
Claims (2)
- （１）細胞浮遊液が流されるフローセルと、このフロー
セル内を流れる細胞に光ビームを照射する光源と、 この光ビームが照射されたそれぞれの細胞について、複
数のパラメータよりなる細胞光情報を検出する細胞光情
報検出手段と、 前記細胞光情報検出手段で得られる、１又は２以上のパ
ラメータについてのヒストグラムより変曲点を抽出し、
この変曲点に基づいて前記細胞浮遊液中の細胞集団を分
画する細胞集団分画手段と、この細胞集団分画手段で得
られた画分のうち、１又は２以上の画分に基づいて、目
的とする細胞集団の細胞光情報を収集する細胞光情報収
集手段と、 この細胞光情報収集手段で収集された目的細胞集団の細
胞光情報を処理する細胞光情報処理手段と、 この細胞光情報処理手段の処理結果を出力する出力手段
とを備えてなる細胞分析装置において、前記細胞光情報
検出手段で得られた１又は２以上のパラメータを所定の
変換式で変換するパラメータ変換手段を備え、 前記細胞集団分画手段は、このパラメータ変換手段で変
換された新たなパラメータについてのヒストグラムより
変曲点を抽出することを特徴とする細胞分析装置。 - （２）細胞浮遊液が流されるフローセルと、このフロー
セル内を流れる細胞に光ビームを照射する光源と、 この光ビームが照射されたそれぞれの細胞について、複
数のパラメータよりなる細胞光情報を検出する細胞光情
報検出手段と、 前記細胞光情報検出手段で得られる、１又は２以上のパ
ラメータについてのヒストグラムより変曲点を抽出し、
この変曲点に基づいて前記細胞浮遊液中の細胞集団を分
画する細胞集団分画手段と、この細胞集団分画手段で得
られた画分のうち、１又は２以上の画分に基づいて、目
的とする細胞集団の細胞光情報を収集する細胞光情報収
集手段と、 この細胞光情報収集手段で収集された目的細胞集団の細
胞光情報を処理する細胞光情報処理手段と、 この細胞光情報処理手段の処理結果を出力する出力手段
とを備えてなる細胞分所装置において、前記細胞光情報
は、細胞光情報切出し手段を備え、 この細胞光情報切出し手段は、１つのパラメータについ
て検索し、前記１又は２以上の両分に属する細胞集団の
細胞光情報を、前記細胞光情報検出手段で検出された細
胞光情報より切出し、前記細胞光情報収集手段は、この
切出された細胞光情報について他のパラメータで検索し
、前記画分に属する細胞集団の細胞光情報を収集するこ
とを特徴とする細胞分析装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172096A JPH0222537A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 細胞分折装置 |
| AT89112582T ATE107026T1 (de) | 1988-07-11 | 1989-07-10 | Vorrichtung zum analysieren von zellen. |
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| EP89112582A EP0350837B1 (en) | 1988-07-11 | 1989-07-10 | Cell analyzer |
| ES89112582T ES2054937T3 (es) | 1988-07-11 | 1989-07-10 | Aparato analizador de celulas. |
| US07/377,930 US5408307A (en) | 1988-07-11 | 1989-07-11 | Cell analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63172096A JPH0222537A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 細胞分折装置 |
Publications (1)
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Family
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- 1989-07-10 EP EP89112582A patent/EP0350837B1/en not_active Expired - Lifetime
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