CN106483109A - 血液分析装置及血液分析方法 - Google Patents
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Abstract
一种血液分析装置,包括:试样制备部件,其用使红细胞收缩的稀释液、染色核酸的染色色素以及血液试样制备测定试样;检测部件,其检测出用光照射试样制备部件所制备的测定试样所获得的荧光强度和散射光强度;输出部件;分析部件,其根据荧光强度和所述散射光强度确定包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团,根据确定的包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团中所属的粒子的散射光强度分布,让所述输出部件输出有关恶性疟原虫的感染的信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种用由血液制备的测定试样分析感染了疟原虫的血液试样的血液分析装置及血液分析方法。
背景技术
特开(日本专利公开)2006-304774号公报公开了一种感染疟原虫的红细胞(以下称疟疾感染红细胞)的检测方法。此检测方法将试剂(该试剂包含相较于RNA而言更强地染色DNA的染色色素且部分溶解红细胞细胞膜以使染色色素能在内部含有疟原虫的状态下透过)与血液试样混合,制备测定试样,将测定试样导入流式细胞仪的流动室,用光照射流过流动室的测定试样,检测出测定试样发出的散射光和荧光,以散射光强度和荧光强度为二轴绘制散点图。
感染了环状体这一疟原虫形态的红细胞中有带一个疟原虫的红细胞(以下称“单环状体”)和带两个以上疟原虫的红细胞(以下称“多环状体”), 单环状体和多环状体所包含的DNA量不同。而恶性疟具有多环状体比例更高的倾向。特开2006-304774号公报上记述的检测方法着眼于此,其在散点图上分别检测出荧光强度不同的区域中出现的单环状体和多环状体,根据存在于多环状体区域中的点的数量(细胞数量)判断是否为恶性疟。
恶性疟也有不出现多环状体的情况。专利文献1公开的检测方法利用的是多环状体数量,因此其对这种血液试样恐难作出正确判断。因此,人们希望提高判断血液试样是否感染恶性疟原虫的精确度。
发明内容
本发明的范围只由后附权利要求书所规定,在任何程度上都不受这一节发明内容的陈述所限。
本发明第一方案涉及的血液分析装置具有试样制备部件、检测部件、输出部件和分析部件。试样制备部件用使红细胞收缩的稀释液、染色核酸的染色色素和血液试样制备测定试样。检测部件检测出用光照射试样制备部件制备的测定试样所获得的荧光强度和散射光强度。分析部件根据检测部件检测出的荧光强度和散射光强度确定包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团,根据确定的包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团中所属粒子的散射光强度分布,让输出部件输出有关感染恶性疟原虫的信息。
优选地,所述分析部件根据所述荧光强度和所述散射光强度确定包含带一个环状体疟原虫的红细胞的集团,根据确定的所述包含带一个环状体疟原虫的红细胞的集团中所属的粒子的散射光强度分布,让所述输出部件输出有关恶性疟原虫的感染的信息。
优选地,包含感染了所述环状体疟原虫的红细胞的集团是第三粒子群,所述第三粒子群的所述散射光强度比包含白细胞的集团——即第一粒子群小,所述荧光强度比所述第一粒子群小且比包含未感染疟原虫的红细胞的集团——即第二粒子群大。
优选地,所述分析部件根据所述第三粒子群中所属的粒子的散射光强度的代表值,让所述输出部件输出有关所述恶性疟原虫感染的信息。
优选地,所述分析部件根据所述第三粒子群中所属的粒子的散射光强度的众数,让所述输出部件输出有关所述恶性疟原虫的感染的信息。
优选地,当所述代表值小于一定值时,所述分析部件让所述输出部件输出表示所述血液试样有可能感染了恶性疟原虫的信息。
优选地,当所述代表值在所述一定值以上时,所述分析部件让所述输出部件输出表示所述血液试样有可能感染了恶性疟原虫以外的其他疟原虫的信息。
优选地,当所述代表值小于所述一定值时,所述分析部件确定所述散射光强度与所述第三粒子群为相同程度、且所述荧光强度大于所述第三粒子群的第四粒子群,当所述第四粒子群中所属的粒子数量在第二一定值以上时,让所述输出部件输出表示所述血液试样感染了恶性疟原虫的可能性很高的信息。
优选地,当所述第四粒子群中所属的粒子数量小于所述第二一定值时,所述分析部件让所述输出部件输出表示所述血液试样疑似感染了恶性疟原虫的信息。
优选地,当所述代表值在所述一定值以上时,所述分析部件确定所述散射光强度大于所述第三粒子群、且所述荧光强度大于所述第三粒子群的第五粒子群,当所述第五粒子群中所属的粒子数量在第三一定值以上时,让所述输出部件输出表示所述血液试样感染了恶性疟原虫以外的其他疟原虫的可能性很高的信息。
优选地,当所述第五粒子群中所属的粒子数量小于所述第三一定值时,所述分析部件让所述输出部件输出表示所述血液试样疑似感染了恶性疟原虫以外的其他疟原虫的信息。
优选地,当所述第五粒子群中所属的粒子数量在所述第三一定值以上时,所述分析部件再让所述输出部件输出表示所述血液试样中可能已出现了滋养体或裂殖体的信息。
优选地,所述分析部件确定所述散射光强度大于所述第三粒子群、且所述荧光强度与所述第三粒子群为相同程度的第六粒子群,根据所述第六粒子群中所属的粒子数量,让所述输出部件输出表示所述血液试样中可能已出现了配子体的信息。
优选地,所述分析部件确定所述散射光强度小于所述第一粒子群、且所述荧光强度大于所述第二粒子群的第七粒子群,让所述输出部件输出所述第七粒子群中所属的粒子数量。
优选地,所述试样制备部件将与所述稀释液不同的第二稀释液与所述血液试样混合来制备第二测定试样;所述血液分析装置还包括用于检测出所述试样制备部件制备的所述第二测定试样中所包含的各粒子的电阻的第二检测部件;所述分析部件根据所述第二检测部件检测出的电阻,检测出所述第二测定试样中所包含的红细胞,让所述输出部件输出检测出的红细胞数量与所述第七粒子群中所包含的粒子数量的比率。
优选地,供所述试样制备部件制备的所述测定试样流动的流动室、向所述流动室中流动的所述测定试样照射蓝紫色激光的光源部件;其中,所述检测部件检测出从所述光源部件向所述流动室中流动的所述测定试样照射蓝紫色激光时获得的所述荧光强度和所述散射光强度。
本发明第二方案涉及的血液分析方法用光照射由使红细胞收缩的稀释液、染色核酸的染色色素和血液试样制备的测定试样,检测出用光照射测定试样所获得的荧光强度和散射光强度。此血液分析方法根据检测出的荧光强度和散射光强度确定包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团。此血液分析方法根据包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团中所属粒子的散射光强度分布,进行关于感染恶性疟原虫的判断。
发明效果
通过本发明就能精确判断血液试样是否感染恶性疟原虫。
附图说明
图1为实施方式涉及的血液分析装置的结构示意图;
图2为分析部件的结构框图;
图3为实施方式涉及的血液分析装置的作业流程图;
图4为测定试样制备处理的步骤流程图;
图5为测定数据分析处理的步骤流程图;
图6为在前向散射光强度为纵轴、荧光强度为横轴的散点图中白细胞、血小板凝集、正常红细胞及疟疾感染红细胞的各粒子群的出现区域的说明图;
图7为疟疾种类判断处理的步骤流程图;
图8为感染了恶性疟原虫的血液试样散点图的一例示图;
图9为在前向散射光强度为纵轴、荧光强度为横轴的散点图中白细胞、血小板凝集、正常红细胞、单环状体、多环状体、滋养体(trophozoite)·裂殖体(schizont)、以及配子体(gametocyte)的各粒子群出现区域的说明图;
图10为感染了间日疟原虫(Plasmodium vivax)的血液试样散点图的一例示图;
图11为恶性疟原虫的单环状体的前向散射光强度和间日疟原虫的单环状体的前向散射光强度的比较图;
图12为感染了恶性疟原虫的血液试样散点图的另一例示图;
图13为感染了间日疟原虫的血液试样散点图的另一例示图;
图14为感染了恶性疟原虫的血液试样散点图的又一例示图;
图15为分析结果的输出例示图。
优选实施方式
下面将参照附图说明本发明的优选实施方式。
本实施方式中说明根据光照由血液试样和试剂制备的测定试样时产生的荧光强度和前向散射光强度,确定包含疟疾感染红细胞的集团,判断感染了红细胞的疟原虫是否为恶性疟原虫的血液分析装置。
(血液分析装置的结构)
下面参照图1就血液分析装置的结构进行说明。血液分析装置1具有测定部件2、分析部件3。测定部件2取入血液试样,用血液试样制备测定试样,对测定试样进行光学测定。分析部件3对测定部件2通过测定获得的测定数据进行处理,输出血液试样的分析结果。
测定部件2具有吸移部件4、试样制备部件5、光学检测部件6、第二检测部件7、信号处理电路81、微型计算机82和通信接口83。
吸移部件4有无图示的吸管,用吸管吸移试管中所装有的血液试样。
试样制备部件5有反应槽54且其连接试剂容器51、52、53。试剂容器52装使红细胞收缩的第一稀释液。试剂容器53装含有染色核酸的染色色素的染色用试剂。试剂容器51装第二稀释液。吸移部件4向反应槽54上方移动吸管,将吸移的血液试样排出到反应槽54。血液试样、第一稀释液和染色用试剂在反应槽54混合,制备测定试样。测定试样用于测定白细胞和疟疾感染红细胞。吸移部件4所吸移的血液试样与第二稀释液在反应槽54混合,制备第二测定试样。第二测定试样用于红细胞的测定。
下面就试剂容器52所装的第一稀释液进行说明。第一稀释液包含溶血能力不同的两种表面活性剂。具体而言,第一稀释液包含:阳离子表面活性剂——即2.95mM的十二烷基三甲基氯化铵(Lauryltrimethylammonium chloride)、以及阳离子表面活性剂——即1.11mM的十八烷基三甲基氯化铵(stearyltrimethylammonium chloride)。十八烷基三甲基氯化铵比十二烷基三甲基氯化铵的溶血能力更强。只要是溶血能力不同的两种表面活性剂即可,不限于上述组合。此外,第一稀释液还包含非离子表面活性剂——即2.90mM的PBC-44、20mM的ADA、适量的NaCl,以及1L的纯水。ADA的pH为6.1。此外,第一稀释液的pH为5.0以上7.0以下。为了使血细胞收缩,第一稀释液的渗透压最好为200mOsm/kg・H2O以上。具体而言,第一稀释液的渗透压为200mOsm/kg・H2O以上,300mOsm/kg・H2O以下。
第二稀释液与使红细胞收缩的第一稀释液不同,其是运用鞘流DC检测法测定红细胞用的稀释液。此外,第二稀释液在用流式细胞术测定血细胞时也作为鞘液使用。第一稀释液不作为鞘液使用。
下面就试剂容器53中装的染色用试剂进行说明。染色用试剂包含染色色素(Hoechst34580)。染色用试剂中染色色素的浓度最好为0.3μM以上0.6μM以下,具体而言,为0.45μM。此外,染色色素在测定试样中的浓度最好为0.15μM以上1.0μM以下。Hoechst34580的化学式如下:
[化1]
也可以不分第一稀释液与染色用试剂,将含有使红细胞收缩的第一稀释液和染色色素的一种试剂与血液试样混合,制备测定试样。
在通过流式细胞法测定白细胞和疟疾感染红细胞时使用光学检测部件6。光学检测部件6具有流动室61、光源部件62、检测部件63和64。向流动室61供应试剂容器51所装的第二稀释液和试样制备部件5制备的测定试样。流动室61形成用第二稀释液——即鞘液包裹测定试样而成的流体。
光源部件62为半导体激光光源,其向流动室61照射波长405nm的蓝紫色激光。
检测部件63和64会检测出光照射到流动室61中的测定试样流时测定试样发出的光。检测部件63和64可以采用雪崩光电二极管。在以下说明中,将连接光源部件62与流动室61的方向称为“X方向”,与X方向垂直相交的方向称为Y方向。检测部件63通过配置在从流动室61向Y方向一侧的镜子能够检测出测定试样发出的荧光。检测部件64配置在从流动室61向X方向一侧。更具体而言,检测部件64配置在光源部件62相反一侧,中间隔着流动室61。检测部件64能够检测出测定试样发出的前向散射光。
此外,也可以检测出侧向散射光、后向散射光等其他散射光,以其代替前向散射光。
检测部件63和64分别输出表示受光强度的模拟信号。以下称检测部件63输出的模拟信号为“荧光信号”,称检测部件64输出的模拟信号为“前向散射光信号”。
在通过鞘流DC检测法测定红细胞时使用第二检测部件7。由试样制备部件5向第二检测部件7供应第二测定试样。第二检测部件7具有无图示的鞘流室,向流经鞘流室的第二测定试样施加电压。血细胞通过鞘流室时,由于血细胞的电阻,电压会发生变化。第二检测部件7捕捉电压的变化,检测出电阻,以此检测出血细胞。第二检测部件7输出表示电压的模拟信号。
信号处理电路81对检测部件63和64以及第二检测部件7输出的模拟信号进行信号处理。信号处理电路81提取荧光信号和前向散射光信号中所包含的脉冲的峰值作为特征参数。以下称荧光信号的峰值为“荧光强度”,称前向散射光信号的峰值为“前向散射光强度”。信号处理电路81提取第二检测部件7的输出信号的峰值作为红细胞的检测数据。
微型计算机82控制吸移部件4、试样制备部件5、光学检测部件6、第二检测部件7、信号处理电路81和通信接口83。
通信接口83通过通信电缆连接到分析部件3。测定部件2通过通信接口83与分析部件3进行数据通信。如进行血液试样测定,则通信接口83向分析部件3传送包括各特征参数在内的测定数据。
下面参照图2就分析部件3的结构进行说明。分析部件3具有主机300、输入部件309和输出部件310。主机300有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)301、ROM(ReadOnly Memory,只读存储器)302、以及RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)303、硬盘304、读取装置305、输入输出接口306、图像输出接口307和通信接口308。在本实施方式中,输出部件310使用的是显示图像的显示器。但输出部件310也可以使用通过印刷向纸张等进行输出的打印机。
CPU301执行存储在ROM302的计算机程序和下载到RAM303中的计算机程序。RAM303用于读取存在ROM302和硬盘304的计算机程序。当执行计算机程序时,RAM303还作为CPU301的工作空间使用。
硬盘304中安装有分析测定部件2发出的测定数据并输出分析结果的计算机程序320。
读取装置305是软盘驱动器、CD-ROM驱动器或DVD-ROM驱动器等,其能够读取存储于便携式存储介质321的计算机程序或数据。此外,便携式存储介质321中存有使计算机作为分析部件3发挥功能的计算机程序320。从便携式存储介质321读取的计算机程序320安装入硬盘304。
输入部件309连接着输入输出接口306。输出部件310连接着图像输出接口307。通信接口308连接着测定部件2的通信接口83。
(血液分析装置的作业)
参照图3就血液分析装置1的作业进行说明。
首先,分析部件3的CPU301通过输入部件309接受来自用户的实施测定的指示(步骤S101)。收到实施测定的指示后,CPU301向测定部件2传送用于指示开始测定的指示数据(步骤S102),测定部件2接收指示数据(步骤S103)。微型计算机82实施测定试样制备处理(步骤S104),实施第一测定处理(步骤S105),实施第二测定处理(步骤S106)。
下面参照图4说明测定试样制备处理。微型计算机82控制吸移部件4,向反应槽54供应一定量比如17µL血液试样(步骤S201)。然后,微型计算机82控制试样制备部件5,从试剂容器52向反应槽54供应一定量比如1mL第一稀释液,从试剂容器53向反应槽54供应一定量比如20µL染色用试剂(步骤S202)。
反应槽54由加热器加热到一定温度。在已加热的状态下搅拌反应槽54内的混合物(步骤S203)。通过步骤S201~S203的作业在反应槽54制备测定试样。微型计算机82控制试样制备部件5,将测定试样从反应槽54导出到光学检测部件6(步骤S204)。
微型计算机82控制吸移部件4,使其从试管吸移一定量血液试样,向反应槽54供应一定量,比如4µL血液试样(步骤S205)。然后,微型计算机82控制试样制备部件5,从试剂容器51向反应槽54供应一定量,比如2000µL的第二稀释液(步骤S206)。
接着,试样制备部件5搅拌反应槽54内的混合物(步骤S207)。通过步骤S205~S207的作业在反应槽54制备第二测定试样。微型计算机82控制试样制备部件5,将第二测定试样从反应槽54导出到第二检测部件7(步骤S208)。
步骤S208的处理结束后,微型计算机82将处理返回到主程序。
再次参照图3。在第一测定处理中,由光学检测部件6进行测定试样的测定。试样制备部件5将测定试样与鞘液一起供应到流动室61。光源部件62向流动室61中的测定试样流照射光。
测定试样流过流动室61,则白细胞、血小板凝集及红细胞依次通过流动室61。在此,所谓“血小板凝集”指两个以上的血小板凝集而成的物质。当红细胞中包含疟疾感染红细胞时,疟疾感染红细胞内部有疟原虫进入。在第一稀释液的作用下,测定试样中的红细胞缩小。疟疾感染红细胞在内部含有疟原虫的状态下被第一稀释液缩小。疟原虫中有核存在,所以被染色用试剂染色。白细胞也有核,因此也被染色试剂染色。未感染疟原虫的红细胞(以下称“正常红细胞”)及血小板凝集中不存在核,故几乎不被染色用试剂染色。
每当光照射到血细胞时,血细胞(白细胞、血小板凝集及红细胞)就会发出荧光和前向散射光。血细胞发出的荧光被检测部件63检测出来。血细胞发出的前向散射光被检测部件64检测出来。
检测部件63和64分别输出与受光水平相应的电信号作为荧光信号和前向散射光信号。信号处理电路81从荧光信号中提取荧光强度,从前向散射光信号提取前向散射光强度。
在第二测定处理中,由第二检测部件7进行第二测定试样的测定。第二检测部件7向流过鞘流室的第二测定试样施加电压,向信号处理电路81输出表示电压的模拟信号。每当红细胞通过鞘流室,与其电阻相应地,电压会变化。信号处理电路81通过信号处理捕捉电阻变化,检测出红细胞。以此,信号处理电路81将第二检测部件7的输出信号转换为红细胞的检测数据。
第二测定处理后,微型计算机82向分析部件3传送包含各特征参数在内的测定数据(步骤S107),结束处理。
分析部件3接收测定数据(步骤S108)。然后,CPU301实施测定数据分析处理,生成血液试样的分析结果,将分析结果存入硬盘304(步骤S109)。
下面参照图5,说明测定数据分析处理。测定数据分析处理开始后,首先CPU301用测定数据中所包含的红细胞的检测数据计数红细胞(步骤S301)。
也可以用测定数据中所包含的前向散射光强度计数红细胞,以此取代鞘流DC检测法。红细胞被第一稀释液缩小。前向散射光强度是反映血细胞大小的特征参数,缩小后的红细胞的前向散射光强度取特定范围的值。因此,也可以将具有红细胞出现的特定范围内的前向散射光强度的粒子作为红细胞,对红细胞进行计数。也可以用前向散射光脉冲宽度、脉冲面积取代前向散射光强度来检测出红细胞。还可以检测出侧向散射光,用侧向散射光的脉冲峰值、脉冲宽度或脉冲面积来检测出红细胞,以此取代前向散射光。
然后,CPU301根据测定数据中所包含的荧光强度及前向散射光强度分类并分别计数白细胞、血小板凝集、正常红细胞和疟疾感染红细胞(步骤S302)。另外,在此处理中,要将正常红细胞从分析对象粒子排除,故荧光强度在一定阈值以下的粒子被排除在外。大多数正常红细胞都不能被染色色素充分染色,所以其不发荧光或只发出微弱的荧光。因此,从分析对象中排除荧光强度在一定阈值以下的粒子,以此就能够排除几乎所有正常红细胞。但是,网织红细胞等发出少量荧光的正常红细胞不会被排除。在步骤S302,将上述未被排除的正常红细胞与其他血细胞区分开并检测出来。
下面参照图6,就白细胞、血小板凝集、正常红细胞和疟疾感染红细胞的分类进行说明。在图6的散点图中,纵轴表示前向散射光强度,横轴表示荧光强度。
包含白细胞的集团大致出现在前向散射光强度和荧光强度大的区域401。包含血小板凝集的集团大致出现在前向散射光强度与含白细胞的集团的区域401为相同程度、且荧光强度小于区域401的区域402。正常红细胞被第一稀释液强烈缩小。且如上所述,荧光强度在一定阈值以下的正常红细胞已从分析对象排除,但未被排除的正常红细胞也未被染色用试剂充分染色,其只发出微弱荧光。因此,包含被第一稀释液缩小的正常红细胞的集团作为正常红细胞大致出现在前向散射光强度比含白细胞的集团的区域401小、且荧光强度小于区域401的区域403。
疟疾感染红细胞被第一稀释液强烈缩小,而其内部含有有核的疟原虫,故其被染色用试剂染色。因此,包含疟疾感染红细胞的集团大致出现在前向散射光强度小于含白细胞的集团的区域401,且荧光强度比含正常红细胞的集团的区域403大的区域404。
在步骤S302的处理中,CPU301组合测定数据中前向散射光强度的粒径分布和荧光强度的粒径分布,确定含白细胞的集团、含血小板凝集的集团、含正常红细胞的集团、以及含疟疾感染红细胞的集团。更具体而言,CPU301确定前向散射光强度比含白细胞的集团——即第一粒子群小、且荧光强度比含正常红细胞的集团——即第二粒子群大的第七粒子群。此第七粒子群为含疟疾感染红细胞的集团。另外,在此所谓前向散射光强度或荧光强度比特定粒子群小的粒子群指在至少一部分中前向散射光强度或荧光强度比特定粒子群小的粒子群。所谓前向散射光强度或荧光强度比特定粒子群大的粒子群指在至少一部分中前向散射光强度或荧光强度比特定粒子群大的粒子群。所谓前向散射光强度或荧光强度与特定粒子群为相同程度的粒子群指在至少一部分中前向散射光强度或荧光强度与特定粒子群为相同程度的粒子群。
再参照图5。CPU301实施疟疾种类判断处理(步骤S303)。
下面参照图7,就疟疾种类判断处理进行说明。疟疾种类判断处理用于判断血液试样是否疑似感染恶性疟原虫,是否疑似感染恶性疟以外的种类(以下称“其他种类”)的疟原虫。
CPU301判断疟疾感染红细胞的数量是否在一定值T1以上(步骤S401)。在此,关于T1这一数值,若疟疾感染红细胞的数量不到T1,则考虑到噪声因素可以判断为未出现疟疾感染红细胞。当疟疾感染红细胞的数量不到T1时(步骤S401为否),则可以判断血液试样未感染疟原虫。此时,CPU301结束疟疾种类判断处理,返回测定数据分析处理。
当疟疾感染红细胞数量在T1以上时(步骤S401为是),则可以判断血液试样可能已感染疟原虫。此时,CPU301将处理移至步骤S402。
疟原虫的形态之一的裂殖子(merozoite)入侵红细胞,由此开始疟原虫在红细胞内的生命周期。在红细胞内的生命周期中,疟原虫的形态按照环状体、滋养体、裂殖体的顺序变化。裂殖体分裂成数个裂殖子,此时破坏红细胞。由此,众多的裂殖子释出到血液中。裂殖子入侵下一个红细胞,再次开始红细胞内的生命周期。如此循环往复,疟原虫不断增殖。
释出到血液中的裂殖子的一部分分化成雌雄异体的配子体。当感染者被蚊子吸血时,配子体入侵到蚊子体内,蚊子便携带了疟原虫。
在步骤S402,CPU301分别将疟疾种类判断标记、以及阶段标记设定为初始值0,其中,疟疾种类判断标记涉及血液试样可能感染的疟原虫的种类,所述阶段标记涉及血液试样可能感染的疟原虫的阶段。疟疾种类判断标记和阶段标记设置在RAM303的特定区域。
疟疾种类判断标记设为0时,表示血液试样感染疟原虫的可能性很小。当疟疾种类判断标记设为1时,表示血液试样疑似感染了恶性疟原虫。当疟疾种类标记设为2时,表示血液试样感染了恶性疟原虫的可能性很大。另外,疑似感染了恶性疟原虫是指有可能感染了恶性疟原虫,但可能性说不上很大。
疟疾种类判断标记设为3时,表示血液试样疑似感染了其他种类的疟原虫。疟疾种类判断标记设为4时,表示血液试样很可能感染了其他种类的疟原虫。
当阶段标记设为0时,表示出现了滋养体和裂殖体以及配子体的可能性很小。当阶段标记设为1时,表示血液试样中很可能出现了滋养体或裂殖体。当阶段标记设为2时,表示很可能出现了配子体。
接着,CPU301确定包含单环状体的集团——即第三粒子群、包含多环状体的集团——即第四粒子群、包含内部包含滋养体或裂殖体的红细胞(以下称“滋养体·裂殖体”)的集团——即第五粒子群、以及包含配子体的集团——即第六粒子群,并对各粒子群中所属的粒子进行计数(步骤S403)。
下面对步骤S403的处理进行详述。图8显示了包含单环状体的集团和包含多环状体的集团出现的散点图的示例。如图8所示,包含单环状体的集团的前向散射光强度比包含白细胞的集团小,且荧光强度比包含白细胞的集团小。此外,包含单环状体的集团的荧光强度比包含正常红细胞的集团大。也就是说,包含单环状体的集团大致出现在图9的区域411。CPU301将这种包含单环状体的集团确定为第三粒子群。
在图8中,包含正常红细胞的集团出现在比包含单环状体的集团和包含多环状体的集团前向散射光强度大的区域。这是因为荧光强度在一定阈值以下的粒子已经被排除在分析对象之外。如果荧光强度在一定阈值以下的粒子没有被排除在分析对象之外,则这些粒子(正常红细胞)将出现在荧光强度和前向散射光强度小的区域。即,正常红细胞将出现在前向散射光强度与包含单环状体的集团和包含多环状体的集团为相同程度、且荧光强度比包含单环状体的集团小的区域。
此外,如图8所示,包含多环状体的集团的前向散射光强度与包含单环状体的集团为相同程度、且其荧光强度比包含单环状体的集团大。即,包含多环状体的集团大致出现在图9中的区域412。CPU301检测出这种粒子群时,就将其确定为第四粒子群。
图8所示散点图中并未出现滋养体·裂殖体。如果滋养体·裂殖体出现,将出现在图中虚线所示区域。即,包含滋养体·裂殖体的集团的前向散射光强度比包含单环状体的集团大,且荧光强度比包含单环状体的集团大。也就是说,包含滋养体·裂殖体的集团大致出现在图9的区域413。CPU301检测出这种粒子群时,将其确定为第五粒子群。
图10显示了包含配子体的集团出现的散点图的示例。如图10所示,包含配子体的集团的前向散射光强度比包含单环状体的集团大,且荧光强度与包含单环状体的集团为相同程度。即,包含配子体的集团大致出现在图9的区域414。CPU301检测出这种粒子群时,将其确定为第六粒子群。
再次参照图7。CPU301判断第六粒子群中所属的粒子数量——即配子体的数量是否在一定值T2以上(步骤S404)。在此,关于T2这一数值,若第六粒子群中所属的粒子数量小于T2,则考虑到噪声因素可以判断为未出现配子体。当第六粒子群中所属的粒子数量在T2以上时(步骤S404为是),可以判断配子体出现在血液试样中。此时,CPU301将阶段标记设为2(步骤S405),将处理移至步骤S406。
当第六粒子群中所属的粒子数量小于T2时(步骤S404为否),可以判断配子体未出现在血液试样中。此时,CPU301将处理移至步骤S406。
在此,步骤S404的配子体出现与否的判断处理也可以省略。
CPU301判断第三粒子群中所属的粒子数量——即单环状体的数量是否在一定值T3以上(步骤S406)。在此,关于T3这一数值,若第三粒子群中所属的粒子数量小于T3,则考虑到噪声因素可以判断未出现单环状体。当第三粒子群中所属的粒子数量小于T3时(步骤S406为否),CPU301将处理移至步骤S411。
当第三粒子群中所属的粒子数量在T3以上时(步骤S406为是),CPU301判断第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值是否在一定值T4以上(步骤S407)。
另外,也可以在不实施步骤S406的单环状体出现与否的判断处理的情况下实施步骤S407。
恶性疟原虫的单环状体的大小比其他种类的疟原虫的单环状体的大小要小。此外,前向散射光强度反映细胞的大小。因此,如图11所示,包含恶性疟原虫的单环状体的集团比包含其他种类的疟原虫的单环状体的集团的前向散射光强度在整体上小。此外,代表值表示数据群的特征。因此,包含恶性疟原虫单环状体的集团的前向散射光强度的代表值M1小于包含其他种类疟原虫的单环状体的集团的前向散射光强度的代表值M2。在此,T4是用于识别恶性疟原虫与其他种类疟原虫的数值。如上所述,判断第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值小于T4还是在T4以上,以此就可以判断疑似感染了血液试样的疟原虫是恶性疟原虫还是其他种类的疟原虫。如此,血液分析装置1能够在不受单环状体和多环状体的数量等影响的情况下精确判断是否感染了恶性疟原虫。
代表值可以采用众数、平均值、中值和重心值等。其中,众数是在第三粒子群中所属的粒子中最多的前向散射光强度的值,其反映有关第三粒子群中所属的粒子大小的整体倾向。因此,代表值最好采用众数。
此外,也可以采用侧向散射光强度(侧向散射光峰值)或后向散射光强度(后向散射光峰值)等其他散射光强度的代表值取代前向散射光强度的代表值。
在步骤S407,也可以取代包含单环状体的集团——即第三粒子群,而根据包含多环状体的集团——即第四粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值判断疑似感染的疟原虫是否为恶性疟原虫。此外,也可以确定单环状体和多环状体组合而成的环状体整体的粒子群,根据此粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值判断疑似感染的疟原虫是否为恶性疟原虫。
再次参照图7。当第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值小于T4时(步骤S407为否),则有可能感染了恶性疟原虫。此时,CPU301判断第四粒子群中所属的粒子数量是否在一定值T5以上(步骤S408)。在此,关于T5这一数值,若第四粒子群中所属的粒子数量小于T5,则考虑到噪声因素可以判断未出现多环状体。
恶性疟原虫的感染者末梢血中大多会出现多环状体,而其他种类的疟原虫感染者末梢血中几乎不出现多环状体。当第四粒子群中所属的粒子数量小于T5时(步骤S408为否),则可以判断血液试样中未出现多环状体。此时,不能说血液试样感染了恶性疟原虫的可能性很高。另一方面,在步骤S407中,判断血液试样有可能感染了恶性疟原虫。因此,CPU301将疟疾种类判断标记设为1(步骤S409),结束疟疾种类判断处理,返回测定数据分析处理。
即使是感染了恶性疟原虫的血液试样,有时也会不出现多环状体(参照图12)。关于这种血液试样,也可以通过上述疟疾种类判断处理来判断血液试样疑似感染了恶性疟原虫。
再次参照图7。第四粒子群中所属的粒子数量在T5以上时(步骤S408为是),可以判断多环状体可能出现在了血液试样中。此时,可以判断血液试样感染了恶性疟原虫的可能性很高。于是,CPU301将疟疾种类判断标记设为2(步骤S410),结束疟疾种类判断处理,返回测定数据分析处理。
在此,也可以省略步骤S408的多环状体出现与否的判断处理。此时,如果在步骤S407中第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值小于T4,将疟疾种类判断标记设为1即可。
当第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值在T4以上时(步骤S407为是),则有可能感染了其他种类的疟原虫。此时,CPU301判断第五粒子群中所属的粒子数量是否在一定值T6以上(步骤S411)。在此,T6是在考虑到噪声因素的情况下判断未出现滋养体·裂殖体的基准值。
恶性疟原虫的感染者末梢血中几乎不出现滋养体·裂殖体,其他种类的疟原虫的感染者末梢血中多出现滋养体·裂殖体。当第五粒子群中所属的粒子数量小于T6时(步骤S411为否),可以判断滋养体·裂殖体未出现在血液试样中。此时,不能说血液试样感染了其他种类的疟原虫的可能性很高。另一方面,在步骤S407已判断血液试样疑似感染了其他种类的疟原虫。因此,CPU301将疟疾种类判断标记设为3(步骤S412),结束疟疾种类判断处理,返回测定数据分析处理。
感染了其他种类的疟原虫血液试样有时也不出现滋养体·裂殖体(参照图13)。关于这种血液试样,通过上述疟疾种类判断处理就能够判断血液试样疑似感染了其他种类的疟原虫。
再次参照图7。当第五粒子群中所属的粒子数量在T6以上时(步骤S411为是),可以判断滋养体·裂殖体出现在血液试样中 。此时,可以判断血液试样感染了其他种类的疟原虫的可能性很高。因此,CPU301将疟疾种类判断标记设为4,阶段标记设为1(步骤S413),结束疟疾种类判断处理,返回测定数据分析处理。
感染了恶性疟原虫的血液试样有时也会出现滋养体·裂殖体(参照图14)。在上述疟疾种类判断处理中,在判断是否出现了滋养体·裂殖体的步骤S409之前,先实施步骤S406的处理,即判断疑似感染的疟原虫是恶性疟原虫还是其他种类的疟原虫。因此,关于上述血液试样,也可以判断疑似感染了恶性疟原虫。另外,也可以在实施步骤S409之后再实施步骤S406。
此外,也可以省略步骤S411的滋养体·裂殖体出现与否的判断处理。此时,如果在步骤S406中第三粒子群中所属的粒子数量小于T3或在步骤S407中第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值在T4以上,将疟疾种类判断标记设为3即可。
再次参照图5。上述疟疾种类判断处理结束后,CPU301算出红细胞数量与疟疾感染红细胞数量的比率(以下称“疟疾感染红细胞比率”)(步骤S304)。至此,CPU301结束测定数据分析处理,将处理返回主程序。
再次参照图3。上述测定数据分析处理结束后,CPU301向输出部件310输出分析结果(步骤S110),结束处理。分析结果中包括红细胞数量、白细胞数量、疟疾感染红细胞数量和疟疾感染红细胞比率的各测定结果、以及供诊断参考用的参考信息。关于疟疾种类判断处理,根据第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值在T4以上还是小于T4,输出有关恶性疟感染的信息作为参考信息。即,关于疟疾种类判断处理,当第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值小于T4时,输出表示血液试样有可能感染了恶性疟原虫的信息(以下称为“恶性疟感染信息”)作为参考信息。 关于疟疾种类判断处理,当第三粒子群中所属的粒子的前向散射光强度的代表值在T4以上时,输出表示血液试样有可能感染了其他种类的疟原虫的信息(以下称为“其他感染信息”)作为参考信息。
具体而言,恶性疟感染信息包括表示血液试样感染了恶性疟原虫的可能性很高的信息(以下称“第一恶性疟感染信息”)、以及表示血液试样疑似感染了恶性疟原虫的信息(以下称“第二恶性疟感染信息”)。当疟疾种类判断标记设为2时,输出第一恶性疟感染信息作为参考信息,当疟疾种类判断标记设为1时,输出第二恶性疟感染信息作为参考信息。
其他感染信息包括表示血液试样感染了其他种类的疟原虫的可能性很高的信息(以下称“第一其他感染信息”)、以及表示血液试样疑似感染了其他种类的疟原虫的信息(以下称“第二其他感染信息”)。 当疟疾种类判断标记设为4时,输出第一其他感染信息作为参考信息,当疟疾种类判断标记设为3时,输出第二其他感染信息作为参考信息。
当阶段标记设为1时,输出表示出现了滋养体或裂殖体的可能性很高的信息(以下称“滋养体·裂殖体出现信息”)作为参考信息。
当阶段标记设为2时,输出表示出现了配子体的可能性很高的信息(以下称“配子体出现信息”)作为参考信息。
参照图15,进一步就所显示的分析结果进行说明。输出部件310上显示分析结果界面500。分析结果界面500具有试样信息显示区域510、患者信息显示区域520、测定结果显示区域530和参考信息显示区域540。测定结果显示区域530具有CBC项目显示区域531和疟疾项目显示区域532。
试样信息显示区域510中显示充当分析结果界面500中显示的分析结果的基础的血液试样的信息。患者信息显示区域520中显示被采集血液试样的受检者的信息。
测定结果显示区域530中显示通过测定数据分析处理获得的各项目的测定值。CBC项目显示区域531中显示血细胞分析中的基本测定项目的测定值。CBC项目显示区域531中显示的测定值包括红细胞(RBC)和白细胞(WBC)的测定值。疟疾项目显示区域532中显示有关疟疾感染红细胞的测定项目的测定值。疟疾项目显示区域532中显示的测定值包括疟疾感染红细胞数(M-RBC)和疟疾感染红细胞比率(MR)的测定值。
当通过测定数据分析处理获得的是疑似感染疟原虫等的应该要向用户报告的结果时,参考信息显示区域540中显示提供给用户的参考信息。关于测定数据分析处理,当疟疾种类判断标记设为2时,参考信息显示区域540中显示第一恶性疟感染信息“恶性疟”,当疟疾种类判断标记设为1时,参考信息显示区域540中显示第二恶性疟感染信息“恶性疟?”。此外, 第一恶性疟感染信息不限于上述信息,只要是表示血液试样感染了恶性疟原虫的可能性很高的信息即可。第二恶性疟感染信息也不限于上述信息,只要是表示血液试样疑似感染了恶性疟原虫的信息即可。此外,也可以当疟疾种类判断标记设为1或2时输出表示血液试样有可能感染了恶性疟原虫的同一信息。
关于测定数据分析处理,当疟疾种类判断标记设为4时,参考信息显示区域540中显示第一其他感染信息“其他种类”, 疟疾种类判断标记设为3时,参考信息显示区域540中显示第二其他感染信息“其他种类?”。另外,第一其他感染信息不限于上述信息,只要是表示血液试样感染了其他种类的疟原虫的可能性很高的信息即可。第二其他感染信息也不限于上述信息,只要是表示血液试样疑似感染了其他种类的疟原虫的信息即可。也可以当疟疾种类判断标记设为3或4时输出表示血液试样有可能感染了其他种类的疟原虫的同一信息。
关于测定数据分析处理,当阶段标记设为1时,参考信息显示区域540中显示滋养体·裂殖体出现信息“出现滋养体/裂殖体”。 在疟原虫的生命周期中,在从环状体进一步进化的阶段中会出现滋养体或裂殖体。因此,当检测出滋养体或裂殖体时,输出滋养体·裂殖体出现信息,以此就能通知用户感染者处于滋养体或裂殖体出现的阶段。
关于测定数据分析处理,当阶段标记设为2时,参考信息显示区域540中显示配子体出现信息“出现配子体?”。在从滋养体和裂殖体出现的阶段进一步进化的阶段中会出现配子体。在疟疾感染症中,有时就算其症状减轻了但血液中仍然存在配子体。因此,在疟疾感染症的治疗中,消灭配子体是非常重要的。因此,检测出配子体时,通过输出配子体出现信息就能通知用户已处于配子体出现的阶段。
Claims (17)
1.一种血液分析装置,包括:
试样制备部件,其用使红细胞收缩的稀释液、染色核酸的染色色素以及血液试样制备测定试样;
检测部件,其检测出用光照射所述试样制备部件所制备的所述测定试样所获得的荧光强度和散射光强度;
输出部件;
分析部件,其根据所述荧光强度和所述散射光强度确定包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团,根据确定的所述包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团中所属的粒子的散射光强度分布,让所述输出部件输出有关恶性疟原虫的感染的信息。
2.根据权利要求1所述的血液分析装置,其特征在于:
所述分析部件根据所述荧光强度和所述散射光强度确定包含带一个环状体疟原虫的红细胞的集团,根据确定的所述包含带一个环状体疟原虫的红细胞的集团中所属的粒子的散射光强度分布,让所述输出部件输出有关恶性疟原虫的感染的信息。
3.根据权利要求1所述的血液分析装置,其特征在于:
包含感染了所述环状体疟原虫的红细胞的集团是第三粒子群,所述第三粒子群的所述散射光强度比包含白细胞的集团——即第一粒子群小,所述荧光强度比所述第一粒子群小且比包含未感染疟原虫的红细胞的集团——即第二粒子群大。
4.根据权利要求3所述的血液分析装置,其特征在于:
所述分析部件根据所述第三粒子群中所属的粒子的散射光强度的代表值,让所述输出部件输出有关所述恶性疟原虫感染的信息。
5.根据权利要求4所述的血液分析装置,其特征在于:
所述分析部件根据所述第三粒子群中所属的粒子的散射光强度的众数,让所述输出部件输出有关所述恶性疟原虫的感染的信息。
6.根据权利要求4所述的血液分析装置,其特征在于:
当所述代表值小于一定值时,所述分析部件让所述输出部件输出表示所述血液试样有可能感染了恶性疟原虫的信息。
7.根据权利要求6所述的血液分析装置,其特征在于:
当所述代表值在所述一定值以上时,所述分析部件让所述输出部件输出表示所述血液试样有可能感染了恶性疟原虫以外的其他疟原虫的信息。
8.根据权利要求6所述的血液分析装置,其特征在于:
当所述代表值小于所述一定值时,所述分析部件确定所述散射光强度与所述第三粒子群为相同程度、且所述荧光强度大于所述第三粒子群的第四粒子群,当所述第四粒子群中所属的粒子数量在第二一定值以上时,让所述输出部件输出表示所述血液试样感染了恶性疟原虫的可能性很高的信息。
9.根据权利要求8所述的血液分析装置,其特征在于:
当所述第四粒子群中所属的粒子数量小于所述第二一定值时,所述分析部件让所述输出部件输出表示所述血液试样疑似感染了恶性疟原虫的信息。
10.根据权利要求7所述的血液分析装置,其特征在于:
当所述代表值在所述一定值以上时,所述分析部件确定所述散射光强度大于所述第三粒子群、且所述荧光强度大于所述第三粒子群的第五粒子群,当所述第五粒子群中所属的粒子数量在第三一定值以上时,让所述输出部件输出表示所述血液试样感染了恶性疟原虫以外的其他疟原虫的可能性很高的信息。
11.根据权利要求10所述的血液分析装置,其特征在于:
当所述第五粒子群中所属的粒子数量小于所述第三一定值时,所述分析部件让所述输出部件输出表示所述血液试样疑似感染了恶性疟原虫以外的其他疟原虫的信息。
12.根据权利要求10所述的血液分析装置,其特征在于:
当所述第五粒子群中所属的粒子数量在所述第三一定值以上时,所述分析部件再让所述输出部件输出表示所述血液试样中可能已出现了滋养体或裂殖体的信息。
13.根据权利要求3所述的血液分析装置,其特征在于:
所述分析部件确定所述散射光强度大于所述第三粒子群、且所述荧光强度与所述第三粒子群为相同程度的第六粒子群,根据所述第六粒子群中所属的粒子数量,让所述输出部件输出表示所述血液试样中可能已出现了配子体的信息。
14.根据权利要求3所述的血液分析装置,其特征在于:
所述分析部件确定所述散射光强度小于所述第一粒子群、且所述荧光强度大于所述第二粒子群的第七粒子群,让所述输出部件输出所述第七粒子群中所属的粒子数量。
15.根据权利要求14所述的血液分析装置,其特征在于:
所述试样制备部件将与所述稀释液不同的第二稀释液与所述血液试样混合来制备第二测定试样;
所述血液分析装置还包括用于检测出所述试样制备部件制备的所述第二测定试样中所包含的各粒子的电阻的第二检测部件;
所述分析部件根据所述第二检测部件检测出的电阻,检测出所述第二测定试样中所包含的红细胞,让所述输出部件输出检测出的红细胞数量与所述第七粒子群中所包含的粒子数量的比率。
16.根据权利要求1所述的血液分析装置,还包括:
供所述试样制备部件制备的所述测定试样流动的流动室、
向所述流动室中流动的所述测定试样照射蓝紫色激光的光源部件;
其中,所述检测部件检测出从所述光源部件向所述流动室中流动的所述测定试样照射蓝紫色激光时获得的所述荧光强度和所述散射光强度。
17.一种血液分析方法,包括:
用光照射由使红细胞收缩的稀释液、染色核酸的染色色素和血液试样制备的测定试样;
检测出通过所述光照射所述测定试样所获得的荧光强度和散射光强度;
根据检测出的所述荧光强度和所述散射光强度确定包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团;
根据所述包含感染了环状体疟原虫的红细胞的集团中所属的粒子的散射光强度分布,进行有关恶性疟原虫感染的判断。
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