KR100438638B1

KR100438638B1 - 뇨중 유형성분 분석장치

Info

Publication number: KR100438638B1
Application number: KR1019960058172A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 가타야마; 마사카즈 후쿠다; 히로유키 세시모
Original assignee: 시스멕스 가부시키가이샤
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 2004-09-04
Also published as: EP0780679B1; CN1159584A; JP3305181B2; KR970048448A; DE69622978D1; JPH09170980A; US5757475A; DE69622978T2; EP0780679A3; CN1121612C; EP0780679A2; TW484012B

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 뇨중 유형성분의 분석장치에 관한 것이며, 더욱 상세히는뇨중에 함유된 혈구, 원주, 상피세포, 세균 등을 검출하는 뇨중 유형성분의 분석장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적과제

뇨중에 함유되는 유형성분에서 원주를 식별하여 계수한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

뇨중유형성분을 함유한 시료액을 시스액에 포함시켜서, 시료흐름을 형성하는 시스플로셀과, 시료흐름에 빛을 조사하는 광원과, 각 유형성분에서 광학적정보를 검출하는 광검출부와, 검출된 광학적정보에 기초하여 유형성분을 분석하는 분석부를 구비하며, 분석부는, 검출된 광학적정보에서 파라미터로서, 형광발광시간 F1w와 산란광발광시간 Fscw를 추출하는 파라미터 추출부와, Fscw - F1w의 분포도를 작성하는 분포도작성부와, 작성된 분포도의 분포위치에 의해서, 유형성분이 원주인지 아닌지를 판정하는 판정부를 구비한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명에 의하면 뇨중 유형성분에서 용이하게 원주를 식별하고 계수할 뿐아니라, 그 원주를 내용물함유원주와 내용물 비함유원주로 분류하여 각각 계수할 수 있다.

Description

뇨중 유형성분 분석장치

(산업상의 이용분야)

본 발명은 뇨중 유형성분 분석장치에 관한 것이며, 더욱 상세히는 뇨중에 함유되는 혈구, 원주, 상피세포, 세균 등을 검출하는 뇨중 유형성분 분석장치에 관한 것이다.

(종래의 기술)

종래의 입자분석장치에 있어서는 염색한 입자에 빛을 조사하여 전방 또는 측방의 형광 및 산란광을 측광하도록 한 광학식장치나, 전기저항식 입자계수기에 있어서 오리피스(세공:細孔)에 침(針)형의 부재를 삽입하여 각종 사이즈의 입자를 계수하도록한 장치 등이 알려저 있다(예로서는, 일본국 특개평 4-337459호 공보 및 유럽출원공개공보 제 242971 A2호 참조).

(발명이 해결하려고 하는 문제점)

그러나, 종래의 장치로 뇨중에 함유되는 입자를 분석하면, 입자의 종류가 많고 형태가 복잡할뿐아니라, 그 수나 형태가 변화하기 쉽기 때문에, 입자의 분류나 분석이 어렵다는 문제가 있다. 특히, 종래의 광학적 정보로서는 원주와 다른 입자를 구분하는데는 불충분하였다.

본발명은 이와같은 사정을 감안하여 이루워진것으로서, 광학적 정보를 개선하는 것과, 새로운 해석파라미터(Parameter)를 설정하므로서 원주인지 아닌지를 판정하고, 다시 그 원주가 내용물을 함유하는지 여부를 판정하고, 그 입자수를 계수하는 뇨중 유형성분 분석장치를 제공하는 것이다.

(문제점을 해결하고자 하는 수단)

본발명은, 뇨중 유형성분을 함유한 시료액을 시스액에 포함시켜 시료류(試料流)를 형성하는 시스플로셀과, 시료류에 빛을 조사하는 광원과, 각 유형 성분에서 광학적 정보를 검출하는 광검출부와, 검출된 광학적 정보를 기초로하여 유형성분을 분석하는 분석부를 구비하며, 분석부는 검출된 광학적 정보로부터 파라미터로서 형광발광시간 Flw와 산란광 발광시간 Fscw를 추출하는 파라미터추출부와, Fscw-Flw의 분포도를 작성하는 분포도작성부와, 작성된 분포도의 분포위치에 의해서, 유형성분이 원주인지 아닌지를 판정하는 판정부를 구비한 뇨중 유형성분 분석장치를 제공한다.

본발명의 분석장치에 있어서의 피검입자(유형성분)는, 주로 사람의 뇨에 포함되는 혈구, 원주(cast), 점액사(mucous) 및 상피세포와 같은 입자이며, 이들은 미리 형광염료나 형광표시시약에 의해서 처리 된 것이 적당한다.

또한, 원주(圓柱)란, Tomm-Horsfall무코담백(mucoprotein)이 소량의 혈장 담백(알부민)의 존재상태로 신뇨세관 강내에서 응고침전한 것이 기질(基質)로 되고, 그 기질내에 혈액세포나 신뇨세관상피세포등이 포함 매입(埋入)된 것이다.

원주는 그 형상으로 보아, 실린더, 혹은 뇨세관강을 주물틀로하여 형성된 것이라 하여 캐스트(cast)라고 불리고 있다.

(원주의 존재는 뇨세관강에 일시적인 폐색이 있었음을 의미하고 신장의 실질적장해를 시사하는 소견으로서 중요하며, 특히 혈액세포, 상피원주 등의 내용물을 함유한 것은 임상적 의의가 높다).

본발명의 시스플로셀에는 세공(細孔)에 의해서 연통된 상. 하 2개의 셀로 구성되며, 입자를 함유한 시료액을 시스액에 포함시켜 흘림으로서 유체역학적 효과에 의해서 시료액의 흐름을 형성하여 세공에 입자를 일렬(一列)로 통과 시키도록한 것을 사용하는 것이 좋다.

본발명에서 사용하는 시스플로셀은 예를들면, 세공에 시료액을 0.5∼10m/sec정도의 속도로 흘리는 것이다.

광원은, 세공을 통과중, 통과직전, 또는 통과직후의 입자에 플로셀의 외부에서 광빔을 조사하는 것이며, 이것에는, 연속적으로 발광하는 (펄스발광이 아닌 형의것) 레이저광원에 집광용 렌즈를 부가한 것을 사용하는 것이 좋다.

조사하는 빔 띠(흐름방향)는 5∼30μm이 좋다.

광검출부는 광빔을 받은 입자에서 발하게 되는 광학적 정보, 즉, 산란광이나 형광을 검출하여 펄스 상태의 전기 신호로 변환하는 것인바, 이에는 포토다이오드, 포토트랜지스터, 또는 포토멀티플라이어 튜브(photomultiplier tube)등을 사용할수가 있다.

또, 분석부는 CPU, ROM 및 RAM으로된 마이크로컴퓨터나, 퍼스널컴퓨터에 의해서 구성되는 것이 좋다.

파라미터추출부는 검출된 형광 및 산란광에 대한 펄스 신호의 각 파고치(波高値)에서 각각 형광 강도 Fl 및 산란광 강도 Fsc을 추출하고 펄스폭에서 형광발광시간(형광펄스폭) Flw 및 산란광 발광시간(산란광 펄스폭) Fscw 등을 추출하는바, 파고치의 추출에는 피크홀드회로를, 펄스폭의 추출에는 카운터 회로를 사용할 수가 있다.

추출된 파라미터는 파라미터 공간에 있어서의 분포 데이터 F(X)로 변환된다.

분포 데이터는 파라미터 X1, X2,.....Xn에서 필요에 따라서 선택된 m개(예로서, 2개)의 파라미터 X1, X2,....... Xm에 의해서 규정되는 m차원 특징 파라미터 공간의 좌표(X1, X2,.....,Xm)에 있어서의 도수 F(X1, X2,.......,Xm)로서 형성된다.

그리고, 분포도작성부는, 파라미터 X1, X2,.....,Xm을 축으로한 도수(度數) 분포도(히스토그램 및 스캣터그램)를 작성한다.

본발명의 판정부는 분포도의 분포위치에 따라서 원주가 내용물 함유 원주인지 아닌지를 판정하는 기능을 다시 구비하여도 좋다.

파라미터추출부는 하나의 유형성분에 대해서 형광발광시간(형광 펄스)이 단속(斷續)할 때 형광발광시간의 합을 Flw로하여 산출하는 것이 좋다.

그 이유는 원주의 형광 발광은 그 내용물의 발광이며, 하나의 원주에 있어서형광발광시간이 단속적으로 되기 때문이다.

따라서 형광발광시간의 합을 산출하지 않으면 바른 내용물의 정보를 검출할 수 없다.

또, 단속하는 형광 펄스를 적분한 값은 이를 대신 사용할 수도 있으나 정확성이 떨어진다.

본발명은 별도의 관점에서, 뇨중 유형성분을 함유하는 시료를 시스액에 포함시켜 시료류를 형성하는 시스플로셀과, 시료류에 빛을 조사하는 광원과, 각 유형성분에서 광학적 정보를 검출하는 광검출부와, 검출된 광학적 정보를 기초로하여 유형성분을 분석하는 분석부를 구비하며, 분석부는 검출된 광학적 정보로부터 파라미터로서 형광발광시간 Flw와 산란광 발광시간 Fscw를 추출하는 파라미터추출부와, Flw / Fscw의 값에 의해서 유형성분이 원주인지 아닌지를 판정하는 연산부를 구비한 뇨중 유형성분 분석장치를 제공하는 것이다.

그 원리는 원주 이외의 세포막은 염색되어서 형광을 발광하기 때문에 Flw와 Fscw가 거의 동등하게 되는데 반해서, 원주의 기질은 형광을 발하지 않기 때문에, 형광을 발하는 것이 염색된 내용물만으로 되고 Flw < Fscw로 되기 때문이다.

또 점액사(mucous)도 형광을 발하지 않으나 내용물을 갖지 않기 때문에 Flw = O이 되는 특징이 있다.

또한 원주와 분류된 것 중에서 Fsc, Fl정보에 기초하여 점액사를 제외하는 것이 좋다.

이 경우, 연산부는 Flw / Fcw의 값에 의해서 원주가 내용물 함유 원주인지아닌지를 판정하는 기능을 더구비하여도 좋다.

즉, 형광을 발하는 내용물이 많을수록 가산되어 Flw가 크게 된다.

따라서 Flw / Fscw가 클수록 내용물의 점유하는 비율이 높게 된다.

(실시예)

이하, 도면으로 나타내는 실시형태에 기초하여 본발명을 설명한다.

또한, 이에 의해서 본발명이 한정되는 것은 아니다.

제 1 도는 분석장치의 요부 구성을 나타내는 설명도이며, 1과 2는 밸브, 3은 시료액 용기(도시하지 않은)에서 희석, 염색등 전 처리가 된 시료액을 흡인하는 흡인노즐, 4는 실린지, 5는 플로셀, 6은 시료 노즐, 7a는 제 1 셀, 7b는 제 2 셀, 8은 밸브, 9는 시스액 용액, 10은 시스액을 제 1 셀 (7a)에 공급하는 공급구, 11은 제 2 도에 나타내는 단면을 가지며 제 1 셀 (7a)와 제 2 셀 (7b)를 접속시키는 세공이며, 오리피스(orifice)형의 것을 포함한다 (이후, 오리피스로 칭하여 설명한다).

12는 제 1 셀 (7a)에 설치되어 있는 스테인레스제의 전극, 13은 제 2 셀(7b)에 설치된 백금 제의 전극, 14는 제 2 셀 (7b)에 설치된 배액구(액체 배출구), 15는 전극 (12)를 음극으로 하고 전극 (13)을 양극으로 하여 전극 (12)와 전극 (13)의 사이에 접속된 직류 정전류 전원, 16은 전원 (15)의 출력 전압을 증폭하여 신호 (29)로서 출력하는 증폭기이다.

또, 17은 아르곤 레이저 광원, 18은 콘덴서 렌즈, 19는 빔스톱퍼, 20은 콜렉터 렌즈, 21은 핀홀, 22는 다이크로익 미러(dichroic mirror), 23은 필터, 24는 포트멀티플라이어튜브, 25는 포토다이오드, 26은 시료 노즐 (6)에서 출력되는 시료액류, 30은 핀홀 (21)을 갖는 차광판이다.

상기와 같은 구성에 있어서, 먼저 밸브(1), (2)를 소정 시간 동안 열면, 음압에 의해서 흡인노즐 (3)에서의 시료액 (본 실시형태에서는 뇨중 유형성분을 포함한 시료액)이 밸브(1), (2)의 사이에 채워진다.

다음에 실린지 (4)가 일정한 유량으로 밸브(1), (2)사이의 시료액을 시료 노즐 (6)으로 밀어내므로서 시료 노즐 (6)에서 시료액이 제 1 셀 (7a)에 토출된다.

그와 동시에 밸브 (8)을 열게 되면 제 1 셀 (7a)에 시스액이 공급된다.

이에 따라서 시료액은 시스액에 포함되고 다시 오리피스 (11)로 가늘게 조여 져서 시스플로를 형성한다.

오리피스 (11)의 단면 형상은 제 2 도에 나타내는 바와 같이 한 변의 d가 100∼300μm의 각구멍을 가지며 광학초자(石英초차도 포함)로 형성되어 있다.

이와 같이 시스플로를 형성하므로서 시료액에 미리 포함된 입자를 1개씩 오리피스 (11)을 통해서 일렬(一列)로 정렬하여 흘려보낼수 있다.

오리피스 (11)을 통과한 시료액과 시스액은 제 2 셀 (7b)에 설치한 배액구 (14)에서 배출된다.

전극(12), (13)사이의 전기저항은, 시스액의 도전율(전기 전도도), 오리피스 (11)의 구멍 치수(단면적)와 구멍 길이, 시료액의 도전율, 시료액의 흐름의 지름에 의해서 결정된다.

직류 정전류 전원 (15)에서 전극(12), (13)사이에 정전류를 흘림으로서전극(12), (13)사이의 전기저항과 전류 치에 의해서 결정되는 직류전압이 발생한다.

또, 오리피스 (11)을 입자가 통과하면, 오리피스 (11)의 양끝의 전기저항이 변화하므로, 전기저항이 입자의 통과중에만 전극(12), (13)사이에 발생하는 전압이 펄스 상태로 변화하며, 그 변화 분의 최대치(펄스의 파고치)는 오리피스 (11)을 통과하는 입자의 크기에 비례한다.

이 변화 분이 증폭기 (16)에서 증폭되어 저항 신호(29) (펄스 상태의 아날로그 신호)로서 출력된다.

한편 오리피스 (11)을 흐르는 시료액류 (26)으로 레이저 (17)에서 발진한 레이저광이 콘덴서 렌즈 (18)에서 타원형으로 조여져서 조사된다.

그 타원형의 사이즈는 시료의 흐름방향으로는 피검입자 지름과 같은 정도, 예로서 10μm전후이며, 시료의 흐름방향과 직교하는 방향으로는 피검입자 지름보다 충분히 크다.

예로서, 100∼400μm정도이다.

시료 중의 입자에 닿지 않고 그대로 플로셀 (5)를 통과한 레이저광은 빔 스톱퍼 (19)에서 차광된다.

레이저광을 받은 입자에서 발해지는 전방 산란광 및 전방 형광은 콜렉터 렌즈 (20)에 의해서 집광되어 차광판 (30)의 핀홀 (21)을 통과한다.

그리고 다이크로익 미러 (22)에 도달한다.

산란광보다 장파장의 형광은 그대로 다이크로익 미러 (22)를 투과하고, 필터(23)에서 다시 산란광이 제거된 후에 포토멀티플라이어 튜브 (24)에서 검출되어 형광 신호 (27) (펄스 상태의 아날로그 신호)로서 출력된다.

또, 산란광은 다이크로익 미러 (22)에서 반사되고 포토다이오드 (25)에서 수광되어, 산란광 신호 (28)펄스 상태의 아날로그 신호로서 출력된다.

제 3도는 상기한 바와 같이하여 얻은 형광 신호 (27), 산란광 신호 (28) 및 저항 신호 (29)를 처리하는 분석부 (100)의 블록도 이며, 파라미터 연산부(200)은 증폭기(31)∼(33), 직류 재생회로(34), (35), 컴퍼레이터(37), (39), 피크홀드회로(38), (50), 클록제네레이터 (52), 카운터(42), (44), A/D변환기(43), (45), (51) 및 카운터용 제어회로 (46)을 구비한다.

47은 데이터격납부, 48은 데이터처리부, 49는 표시부이다.

다음에 상기와 같은 구성에 있어서의 신호 처리 동작의 개요를 설명한다.

펄스 상태의 산란광 신호 (28)은 증폭기 (32)로 증폭되어 직류 재생회로(35)에서 직류 레벨이 고정된다.

직류 재생회로 (35)에서 출력되는 펄스 신호 S2는 컴퍼레이터 (39)에 있어서 기준치 Th1 (제 22 도참조)와 비교되어, 기준치 Th1을 초과하는 기간(펄스폭) Fscw가 카운터 (44)에 의해서 산란광 발광시간 (산란광 펄스폭)으로서 계시된다.

산란광 발광의 최대치가 피크홀드회로 (50)에 포착되어, A/D변환기 (51)에 의해서 A/D변환되어서 산란광 강도 Fsc가 얻어진다.

펄스 상태의 형광 신호 (27)은 증폭기 (31)로 증폭되고, 직류 재생회로(34)에서 직류 레벨이 고정되어 신호 S1으로서 출력된다.

신호 S1은 컴퍼레이터 (37)에서 기준치 Th2 (제 23 도)와 비교되어, 기준치 Th2를 초과하는 기간이 카운터 (42)로 계시되고, 형광발광시간 (형광펄스 폭) Flw로 된다.

동시에, 형광신호 (27)의 최대치가 피크홀드회로 (38)에서 포착되어 A/D변환기 (43)에 의해서 A/D변환되어 형광강도 F1이 얻어진다.

펄스상의 저항신호 (29)는 증폭기 (33)에서 증폭되어 샘플홀드회로 (40)에서 피크치 (펄스파고치)가 홀드되고 A/D변환기 (45)에서 디지털치로 변환된다.

디지털화된 각 타운터(42), (44) 및 A/D변환기(43), (45), (51)의 출력신호는 데이터격납부 (47)에 격납됨과 동시에 히스토그램이나 데이터처리부 (48)에 보내져서 입자의 판별처리가 행해진다.

즉, 분포도 (히스토그램이나 스켓터그램)에 기초하여 적혈구, 원주, 초자원주, 봉입체가 있는 원주 등의 분류가 행해진다.

그리고 분류된 입자는 카운트 (계수)되어, 시료 1마이크로 리터당의 수로 환산된다.

또, 그 결과는 각종 분포도와 함께 표시부 (49)에 표시된다.

제 4 도는 데이터처리부 (48)의 구성을 나타내는 블럭도이다.

제 4 도에 있어서 61은 각종의 값(値)이나 예상영역 등의 조건을 미리 설정하기 위한 데이터의 입력부이며, 예로서는, 키이보드나 마우스로 구성된다.

또, 61a는 설정된 각종 조건을 격납하는 설정조건격납부이다.

62는 데이터격납부 (47)에 격납된 파라미터정보에 의거하여 분포도, 즉 F1-Fsc, Fscw-F1, Fscw-F1w에 대한 각 스켓터그램이나, F1, Fsc, F1w, Fscw 등에 대한 각 히스토그램을 작성하는 분포도작성부, 63은 분포도작성부 (62)에서 작성된 분포도에서 좌표나 영역을 추출하는 추출부이다.

64는 분포도작성부 (62)에서 작성되는 분포도에 있어서 각입자의 분획영역을 결정하는 분획영역결정부, 65는 분획영역내의 입자수나 각종의 연산을 하는 연산부, 66은 분획이나, 계수의 결과에 이상을 검출하게 되면 경고를 발하는 경고부, 67은 결정된 분획영역에 존재하는 입자의 종류를 판정하는 판정부이다.

그리고 연산부 (65)의 연산결과 및 경고부 (66)이 발하는 경고는 분포도 작성부 (62)에서 작성된 분포도와 마찬가지로 표시부 (49)에 표시된다.

다음에, 데이터처리부 (48)에 있어서의 동작에 대하여 설명한다.

(1) 분포도에 있어서의 분획영역의 결정,

이 분석장치는 검출한 입자를 분류하기 위해서, 분포도에 있어서 분획영역을 결정하는바, 그 처리의 일례를 제 5 도의 플로차아트를 사용하여 설명한다.

먼저, 분포도작성부 (62)에 의해 F1-Fsc분포도 (스켓터그램)이 작성되어, 제 6 도와 같이 표시되면 (스텝 S1), 설정조건 격납부 (61a)에 기억되어 있는, 적혈구의 분포도수극대점이 존재한다고 예상되는 예상분획영역 SO이 호출되어 제 7도에 나타내는 바와같이 설정된다(스텝 S2).

또한, 입력부 (61)로 사용자가 예상분획영역 SO을 변경할 수도 있다.

다음에, 추출부 (63)은 영역 SO에 기준치를 설정하고, 도수가 그 기준치를 넘어 주위보다 큰 도수를 갖는점, 즉, 극대점 P1, P2,......를 제 8도와 같이 추출한다(스텝 S3).

그리고, 이 극대점 P1에는, 구하는 분획영역을 구성하는 하나의 점으로하는 마아크가 제 9 도에 나타내듯이 부가된다(제 9도에서는 흑점으로 표시되어 있다)(스텝 S4).

다음에 마아크 부착점(흑점)과 그 주위의 점이 도수로 비교되어, 도수가 낮은 점은 제 10도에 나타내듯이 마아크가 부가된다(스텝 S5∼S7).

이 처리가 반복되어 마아크부착의 점의주위에 도수가 낮은 점이 없어지면(스텝 S6), 제 11 도에 나타내듯이 마아크부착의 점의 집합이 영역 S1으로서 결정된다.

극대점이 복수개 있는 경우에 대해서도, 동일한 처리가 실행된다.

극대점 P2에 대해서는 영역 S2가 결정되고(스텝 S9-S13), 제 12 도와 같이 영역 S1과 영역 S2를 합친 영역이 적혈구 분획영역으로서 결정된다(스텝 S14).

다른 종류의 입자(유형성분)에 대해서도, 마찬가지로 각 분획영역이 결정되고, 분획영역에 의해서 분류된 입자의 도수가 연산부 (65)에서 계산되어, 표시부 (49)에 표시된다.

상기와같이 본발명에 의한 분획방식은 최초에 하나 이상의 극대점을 결정하고, 후에는 각 인접점과의 도수의 비교에 의해서 영역을 확대해가는 방식이기 때문에 분포형상이 복잡해도, 도수의 극대점이 다수존재하여도, 또, 분포수가 적어도, 그들의 영향을 받지아니하고 분획영역을 결정할 수가 있다.

또, 분석장치의 감도변화 등에 의해서 분포가 다소 변형(shift)하고 있어도,그 영향을 받지 않고 분획영역을 결정한다.

또한, 미리, 분포의 좌표를 합병해두면, 처리대상의 좌표를 적게할 수 있으므로 처리공정의 간략화 고속화가 가능하다.

예를들면, 4 × 4의 좌표를 하나로 합병하면 분포도의 좌표수는 1/16이된다.

(2) 용혈적혈구의 분석

본발명에서는 종래에 행하여진바 없는 용혈적혈구의 분석을 하도록하고 있으므로, 다음에 그 분석순서를 설명한다.

먼저, 분획영역결정부 (64)는, 분포도작성부 (62)에서 작성된 F1 - Fsc의 분포도에 대하여, 제 13 도와 같이, 비용혈적혈구가 주로 존재하는 영역 A, 영역 A의 적혈구보다 산란광강도 Fsc이 낮고, 용혈적혈구가 주로 존재하는 영역 B를 결정한다.

다음에 입력부 (61)에 의해서 영역 A의 적혈구보다 산란광강도 Fsc가 낮고 용혈적혈구가 존재하는 영역 C가 설정된다(단, 영역 C는 연쇄한균(bacillus)의 출현빈도는 낮다.)

다음에 분획영역결정부 (64)는 분포도작성부 (62)에서 작성된 Fscw - F1 분포도에 대해서, 분획영역결정부 (64)에 의해서 제 14 도에 나타내듯이 용혈적혈구가 존재하는 영역 D를 결정한다(단, 영역 D는 연쇄한균이 출현할 수 있다).

그리고 연산부 (65)는 영역 A에 존재하는 비용혈적혈구수 R, 영역 B에 존재하는 용혈적혈구수 r1, 그리고 영역 C와 영역 D에 동시에 존재하는 용혈적혈구수 r2를 각각 산출한다.

그리고, 용혈적혈구수 r와 전적혈구 RBC를

에 의해서 산출한다.

또한, 용혈적혈구수 r는 시간과 함께 변화한다.

예를들면, Fsc의 히스토그램 (제 24 도)에서 보았을 때, 비 용혈적혈구수 R와 용혈적혈구 r와의 비율이 80%대 20%이더라도, 그 비율은 시간경과에 의해서 변화하여 제 25도에 나타내는 바와같이 20%와 80%로 된다.

제 25 도에서는 박테리아의 도수분포 J와 용혈적혈구수 r의 분포가 크게 중합되기 때문에 제 25 도와 같은 상태로 용혈적혈구수 r를 계산하더라도, 정밀하게 계수할 수 없다.

즉, 용혈적혈구수 r의 계수치가 소정치 이상이되면 그 계수치는 부정확한 값이된다고 생각된다.

따라서 영역 C는 이 용혈적혈구의 경시변화를 고려하여 입력부 (61)에 의해서 반고정적으로 설정된다.

또, 연산부 (65)는 용혈적혈구비율 h를 h=r/(R+r)로서 산출하고, h가 소정치보다 클경우는 용혈적혈구의 분포영역이 박테리아의 분포영역과 겹치기 때문에 구획이상으로 간주하여 경고부 (66)이 표시부 (49)에 그 상황을 표시하도록 한다.

이와같이 하여, 본발명에 의하면, 종래에 측정되지 않았던 용혈적혈구가 계수되기 때문에, 뇨중의 전적혈구수를 구하는 것이 가능하게 된다.

또, 용혈적혈구수를 그 경시변화에 추종하여 정밀도있게 측정할 수가 있다.

(3) 분석(분획)이상의 경고

이 분석장치는 상술한바와같은 분석(분획)이상을 경고하는 기능을 구비하는바, 그 이외에도, 서로 다른 종류의 입자가 동일분획영역에 혼재한다고 판단한 경우, 분획불능으로서 그 상황을 경고하도록 하고 있다.

그 처리 수순을, 먼저,수산(修酸)칼슘과 적혈구를 예로하여 설명한다.

분포도작성부 (62)에 의해서 F1 - Fsc분포도가 작성되고, 분획영역 결정부 (64)가 제 16 도와 같이 분획영역 X를 결정하면, 분획영역결정부 (64)는 미리 설정된 적혈구가 존재한다고 예상되는 영역 SO과 비교한다.

수산칼슘의 영역 X는 영역 SO과 거의 겹치지만, 영역 SO에 비해서 Fsc이 높은 레벨까지 존재하므로, 그 차이가 소정레벨이상이 되면, 경고부 (66)은 수산칼슘의 존재로 인해서 적혈구의 분획이 불가능하다고 경고를 발한다.

또, DHA결정(結晶)이 존재하는 경우에는 제 17 도의 F1 - Fsc분포도에 나타내듯이, 설정된 예상영역 SO를 가로질러서 존재하므로, 적혈구만을 올바로 분석할 수 없다.

이 경우에는 경고부 (66)이 분포도작성부 (62)에서 작성된 F1의 히스토그램(제 18도)에 대해서 그 도수의 피크치 a와 a/5의 도수에 있어서의 분포폭 b와의 비 b/a를 소정치와 비교한다.

이 소정치는 통상의 적혈구의 히스토그램 (제 19 도)에 기초하여 설정된다.

그리고 b/a가 소정치보다 큰 경우에는 경고부 (66)은 DHA결정의 존재때문에적혈구의 분획이 불가능하다는 경고를 발한다.

(4) 원주의 검출과 세분류

세포막과 핵을 염색하는 염색법에 의해서 미리 뇨중유형성분(입자)을 염색해두면, 혈구, 상피, 세균 및 결정(結晶)에서는 산란광 발광시간 Fscw와 형광발광시간 F1w와의 비율이 거의 같은 값이되지만, 원주의 단백질부분은 염색이 미약하기 때문에 그 비율이 다르다.

또, 내용물을 함유하는 원주는 내용물이 염색되므로, 내용물의 밀도에 따라서 그 비율이 변화한다.

이와같은 특성을 이용하여 본분석장치에서는 원주의 분류를 행함과 동시에 원주를 내용물을 포함한 원주와, 내용물을 포함하지 않은 원주 (초자원주)로 분류하도록 하고 있다.

구체적으로 설명하면, 제 21 도에 나타내는 원주 Z의 싸이즈 L는 제 22도에 나타내는 산란광펄스폭 Fscw에 비교하고, 원주 Z가 미리 염색되어 있으면 내용물 Z1,Z2, Z3의 싸이즈 L1, L2, L3는, 제 23도에 나타내는 형광신호의 펄스폭 F1w1, F1w2, F1w3에 각각 비례한다.

또한, 제 22 도 및 제 23도에 있어서의 Th1과 Th2는 제 3 도의 컴퍼레이터(39), (37)에 미리 설정한 기준치이다.

그리고 이 분석장치에서는

으로 한다.

즉, 하나의 원주에 대하여, 형광펄스폭, F1w1, F1w2,.......F1wn이 얻어질 때, 하나의 원주에서 얻어지는 폭 F1w를

로서 산출한다.

이와같이하여 얻어지는 F1w에 기초하여 분포도작성부 (62)가 작성하는 Fscw - F1w분포도에서는 제 20 도에 도시한 바와같이 적혈구분포영역 T1과, 백혈구분포영역 T2와, 상피세포분포영역 T3은, 거의 직선 L1위에 배열하고, 원주의 분포영역 T4는 직선 L2를 경계로하여 영역 T1∼T3에서 격리되어 존재한다.

따라서 판정부 (67)은 직선 L2보다 아래측에 분포하는 영역 T4를 원주의 분포영역으로서 결정한다.

이것은, 또, 스켓터그램의 각 좌표에 있어서 F1w / Fscw의 값이 직선 L2의 경사보다 작을때에 그 좌표가 속하는 영역은 원주영역이라고 결정해도 좋다.

또, 일반적으로, 원주는 내용물의 함유량의 다소에 의해서, 내용물함유원주와, 내용물비함유원주 (초자원주)로 분류된다.

따라서 분류의 기준이 되는 직선 L3을 입력 (61)에 의해서 제 20 도와 같이 설정하면, 판정부 (67)은, 그것을 경계로하여 상측영역 T4a를 내용물함유원주의 분포영역, 하측의 영역 T4b를 초자원주의 분포영역이라는 식으로 분류한다.

제 1 도는 본 발명의 한 실시 형태의 구성도.

제 2도는 제 1 도의 요부 단면도.

제 3 도는 실시형태의 요부를 나타내는 블럭도.

제 4도는 제 3 도의 요부를 나타내는 블럭도.

제 5도는 실시형태의 요부의 동작을 나타내는 블로차아트.

제 6도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 7도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 8도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 9 도는 실시형태의 동작을 나타내는 설명도.

제 10 도는 실시형태의 동작을 나타내는 설명도.

제 11 도는 실시형태의 동작을 나타내는 설명도.

제 12도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 13도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 14도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 15도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 16도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 17도는 실시형태의 동작을 나타내는 분포도.

제 18도는 실시형태의 동작을 나타내는 히스토그램(histogram).

제 19 도는 실시형태에 있어서의 적혈구의 히스토그램.

제 20 도는 실시형태에 있어서의 스캣터그램(scattergram)의 분포 영역을 나타내는 설명도.

제 21 도는 원주를 나타내는 외형도.

제 22 도는 실시형태에 있어서의 산란광펄스의 파형도.

제 23 도는 실시형태에 있어서의 형광펄스의 파형도.

제 24 도는 실시형태에 있어서의 비용혈 적혈구와 용형 적혈구와 박테리아의 히스토그램.

제 25 도는 실시형태에 있어서의 비용혈 적혈구와 용형 적혈구와 박테리아의 히스토그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 밸브 2 밸브

3 흡인노즐 4 시린지

5 플로셀 6 시료 노즐

7a 제1셀 7b 제2셀

8 밸브 9 시이스액 용기

10 공급구 11 오리피스(orifice)

12 전극 13 전극

14 배액구(排液口) 15 직류 정전류 전원

16 앰프 17 레이저 광선

18 콘덴서 렌즈 19 비임 스톱퍼

20 콜렉터 렌즈 21 핀홀

22 다이크로익 미러(dichroic mirror) 23 필터

본발명에 의하면 뇨중유형성분에서 용이하게 원주를 식별하여 계수할 수 있을 뿐아니라, 그 원주를 다시, 내용물함유원주와, 내용물비함유원주로 분류하여 각각 계수할 수 있게 된다.

Claims

뇨중유형성분을 포함한 시료액을 시스액에 포함시켜서 시료류를 형성하는 시스플로셀(5)와, 시료류에 빛을 조사하는 광원과, 각 유형성분에서 광학적정보를 검출하는 광검출부와, 검출된 광학적정보에 기초하여 유형성분을 분석하는 분석부를 구비하며, 분석부는 검출된 광학적 정보로부터 파라미터로서 형광발광시간 F1w와 산란광발광시간 Fscw를 추출하는 파라미터 추출부와, Fscw - F1w의 분포도를 작성하는 분포도 작성부와, 작성된 분포도의 분포위치에 의해서 유형성분이 원주인지 아닌지를 판정하는 판정부를 구비한 것을 특징으로 하는 뇨중 유형성분 분석장치.
제 1 항에 있어서,

판정부는 분포도의 분포위치에 의해서 원주가 내용물 함유 원주인지 아닌지를 판정하는 기능을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 뇨중 유형성분 분석장치.
제 1 항에 있어서,

파라미터 추출부는 하나의 유형성분에 대하여 형광발광시간이 단속(斷續)할 때, 형광발광시간의 합을 F1w로서 산출하는 것을 특징으로 하는 뇨중 유형성분 분석장치.
뇨중유형성분을 함유하는 시료액을 시스액에 포함시켜서 시료류를 형성하는시스플로셀(5)와, 시료류에 빛을 조사하는 광원과, 각 유형성분에서 광학적정보를 검출하는 광검출부와, 검출된 광학적정보에 기초하여 유형성분을 분석하는 분석부를 구비하며, 분석부는 검출된 광학적 정보로부터 파라미터로서 형광발광시간 F1w와 산란발광시간 Fscw를 추출하는 파라미터 추출부와, F1w / Fscw의 값에 의해서 유형성분이 원주인지 아닌지를 판정하는 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 뇨중 유형성분 분석장치.
제 4항에 있어서,

연산부는 F1w / Fscw의 값에 의해서 원주가 내용물 함유 원주인지 아닌지를 판정하는 기능을 또한 구비한 것을 특징으로 하는 뇨중 유형성분 분석장치.
제 4 항에 있어서,

파라미터 추출부는 하나의 유형성분에 대하여 형광발광시간이 단속할 때, 형광발광시간의 합을 F1w로서 산출하는 것을 특징으로 하는 뇨중 유형성분 분석장치.