JP2003513278A

JP2003513278A - 体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成するためのシステムおよび方法

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Publication number: JP2003513278A
Application number: JP2001535049A
Authority: JP
Inventors: シュロモベーリネール，
Original assignee: ケレンメッカリムイチロブ，プニミットデー
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2003-04-08
Also published as: US20020001402A1; EP1234176A4; AU7943900A; IL132687A0; EP1234176A1; US6922479B2; WO2001033215A1

Abstract

(57)【要約】基板上で体液試料の制御された流れを生じさせる装置であって、体液試料の前記制御された流れが、前記基板上で微粒子成分の差別的分布をもたらす装置と、前記基板上の差別的に分布された微粒子成分の拡大画像を提供する拡大装置であって、前記拡大画像が、体液試料の前記微粒子成分のプロフィールを表す拡大装置とを備える、体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成するためのシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景本発明は、体液試料中の微粒子成分のプロフィールを生成するシステムおよび
方法に関する。特に、本発明の実施形態は個体における炎症応答の検出および診
断に利用可能なシステムおよび方法に関する。

【０００２】様々な臨床状態の診断は多くの場合、体液、主に血液中に存在するいくつかの
成分の存在および／または濃度の測定に基づいている。そのような体液の評価に
より、個体の生理学的および臨床状態についての情報が得られ、疾患の有無およ
び進行までを知ることができる。

【０００３】広く認められている医学的教示によると、白血球細胞差別を含む全血球計数（
ＣＢＣ+Ｄｉｆｆ）が、患者の総合的な健康を評価するための最良試験法のひと
つである。この試験法により、医者は例えば、貧血症、感染症、血液減損、急性
および慢性疾病、アレルギー、およびその他の、通常値から逸脱した状態を検出
または診断でき、かくして将来の治療法を提案するために、患者の状態の厳しさ
を査定することができる。さらに、ＣＢＣ+Ｄｉｆｆ解析により、赤血球の数、
ヘマトクリット値、ヘモグロビン濃度を含む血液成分についての情報、および、
大きさ、形、および全赤血球（ＲＢＣ）群の酸素運搬性を示す指針についての情
報が得られる。ＣＢＣ+Ｄｉｆｆはまた、白血球の数および種類、血小板の数に
ついても含有する。このように、ＣＢＣ+Ｄｉｆｆは、アメリカ合衆国において
年間約２億回行なわれる、最もよく要請される診断試験のひとつである。

【０００４】多くの疾患および疾病に伴う最も一般的な事象の一つは、炎症性応答である。
炎症は、衝撃、歪曲、化学的刺激、病原性生物（バクテリアまたはウイルスなど
）の感染、または極端な温度のような様々な刺激に対する応答として生ずる細胞
性および体液性事象の複合に起因する。炎症性応答の発現には、例えばフィブリ
ノーゲン、ハプトロビン、セルロプラズミン、フェリチンおよびＣ−反応性タン
パク質のような様々な種類のタンパク質が合成される急性応答が付随する。概し
て、個体における炎症を診断するために試験する最も一般的なパラメータは、炎
症性応答の存在または不在の識別ができるような、全白血球算出（ＷＢＣＣ）、
赤血球沈降速度（ＥＳＲ）および定量性Ｃ−反応性タンパク質（ＣＲＰ）である
。

【０００５】炎症と関連するパラメータを判定するための試験は一般的に、体液試料の異な
る成分を、あらかじめ定めた特徴（大きさ、形および濃度など）に基づいて計数
および分類できるような自動算出機、レーザー比濁計または自動ＥＬＩＳＡリー
ダーのような装置により自動的に行なう。

【０００６】そのような自動化システムの主な問題は、体液の成分、特に細胞性成分が実際
は他のものと相互作用する動的成分であり、よってそれらの物理的な特徴が、自
動化機器のあらかじめ定めた特徴に正確に含まれない可能性があることに由来す
る。したがって例えば、炎症の急性応答の間に合成されるタンパク質の多くによ
り、細胞は多種の細胞と同様に同種の細胞とも凝集する。いくつかの細胞からな
る凝集は自動装置により巨大非分類細胞（ＬＵＣ）として分類されるが、実際に
は凝集をなしているそれぞれの細胞が、それらが属する特定の細胞群に数えられ
るべきである。分類におけるそのような誤りの結果、例えば、誤ったＷＢＣＣに
なり、よって偽白血球減少症の誤った診断につながる。さらに、正常限界内であ
るＷＢＣＣが、（主に電気算出機による）従来用いられている方法で得られるが
、実際上、ＷＢＣＣは実質的により高いこともまた一般的である。このような誤
った正常ＷＢＣＣは医者の診断判定に実質的に影響し、効果のない治療または害
さえある治療を招く。

【０００７】さらに、自動装置を用いた、体液を評価するための従来の方法は、評価を行な
うために比較的多くの血液試料などの体液を必要とする。このことは、新生児の
場合など、診断のために大量の体液が得られないような場合に問題となりうる。
この問題は、多くの場合、医者がある個体の確かな状態を診断するのに、それぞ
れが別の試料を必要とする少なくとも二つの別の試験を行なう必要がある場合に
、さらに厳密になる。一般的に、一方の試験は全白血球算出であり、多くの場合
においてそれぞれの亜集団（例えば、好中球、リンパ球など）の白血球を別々に
算出する差別的算出でもある。他方の試験は一般的に赤血球沈降速度（ＥＳＲ）
試験である。

【０００８】現在用いられている方法のさらなる欠点は、それぞれの診断試験に比較的大量
の体液を必要とすることによる事実から生じ、短い時間間隔で診断試験を繰り返
すことが困難である。試験の反復が、長期間臨床状態の進行をモニタリングする
ことを必要とするために、このような方法を用いた診断がこの欠点により厳しく
制限される。

【０００９】白血球が、それらの膜がさらに粘着性になるために、炎症の間にその付着性お
よび凝集傾向を変化させることは公知である。体液中の細胞の他との凝集に基づ
く白血球粘着／凝集試験（ＬＡＡＴ）は、炎症性応答の存在および様々な疾患お
よび疾病におけるそれらの厳しさを査定する診断法としてすでに記述された。Ｌ
ＡＡＴはまた、細菌感染（高度の白血球凝集がみられる）とウイルス感染（少な
い白血球凝集がみられるかまたは白血球凝集がみられない）との識別法としても
企図されている。赤血球および血小板のような他種の細胞の凝集もまた、炎症を
含む様々な状態と相互関係を持つが、これらのパラメータはそれらの状態の診断
には用いられていない。

【００１０】現在用いられている診断システムに固有のその他の制限は、試験の複雑さおよ
び遠隔医療におけるそのようなシステムの利用を含む設備が容易に実施できない
ことによる事実から生じる。

【００１１】遠隔医療は、試験のデータおよび／または画像を、ネットワーク、一般的には
通常の電話回線、ダイヤル−アップＩＳＤＮ線を用いた広範囲ネットワーク、ま
たはその他の交換デジタルサービスを通して、ある場所から他の場所へ伝送する
過程である。遠隔医療を用いて、病院のある場所から同じ病院内の別の場所へ、
ある病院から別の病院へ、遠隔地から診断センターへなど、画像を送ることがで
きる。換言すれば、ある場所で得られた試験のデータおよび／または画像を世界
中のほとんどどこへでも送ることができる。

【００１２】コスト有効性診断が主要な問題になるにつれて、遠隔医療は診断をするための
、および相談医に相談するための良い方法になった。デジタル化した画像のコン
ピュータアシスト伝送により、地理的に分布した顧問医が彼らの専門技術を離れ
た地域に貸すことが可能になり、その結果、今は進歩した医療サービスを得るこ
とが制限されている患者にとって有益である。遠隔医療システムは、技術鍛錬し
た医者または自動解析システムが入手不可能な地方の医療施設において特に重要
である。

【００１３】したがって、血液試料のような生物学的試料を手動で、または自動的に解析す
るために使用でき、それによって患者の臨床状態の診断が可能になり、一方で、
遠隔治療アーキテクチャにおいて簡単に実施可能でかつ利用可能である、システ
ムおよび方法に対する広く認識された必要性が存在し、そのようなシステムおよ
び方法を持つことは大きな利点があるであろう。

【００１４】発明の概要本発明の一方の側面によれば、（ａ）基板上で体液試料の制御された流れを生
じさせるための装置であって、体液試料の制御された流れが基板上の微粒子成分
の差別的分布をもたらす装置と、（ｂ）基板上の差別的に分布された微粒子成分
の拡大画像を提供する拡大装置であって、前記拡大画像が体液試料の微粒子成分
のプロフィールを表す拡大装置を備える体液試料の微粒子成分のプロフィールを
生成するシステムを提供する。

【００１５】以下に記載する本発明の好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、シ
ステムは、拡大装置が提供する拡大画像を取り込む画像化装置をさらに備える。

【００１６】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、画像化装置はカメ
ラである。

【００１７】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、システムは、画像
化装置と通信する画像解析器をさらに備え、画像解析器は、体液試料中の微粒子
成分のプロフィールを解析するように構成される。

【００１８】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、画像解析器は、拡
大画像を表示するディスプレイを備える。

【００１９】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、画像解析器と画像
化装置の間の通信は、通信ネットワークを介して実施される。

【００２０】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、画像解析器と画像
化装置の間の通信は、少なくとも１つの通信サーバを介して実施される。

【００２１】本発明の他方の側面によれば、（ａ）体液試料の微粒子成分のプロフィールを
生成する少なくとも１つの装置であって、（ｉ）基板上で体液試料の制御された
流れを生じさせる装置であって、体液試料の制御された流れが基板上で微粒子成
分の差別的分布をもたらす装置、（ｉｉ）基板上で差別的に分布された微粒子成
分の拡大画像を提供する拡大装置であって、拡大画像が体液試料の微粒子成分の
プロフィールを表す装置、および（ｉｉｉ）拡大装置が提供する拡大画像を取り
込む画像化装置を含む、少なくとも１つの装置と、（ｂ）少なくとも１つの装置
と通信している画像解析器であって、体液試料中の微粒子成分のプロフィールを
解析するように構成される画像解析器と、（ｃ）少なくとも１つの装置から画像
解析器に拡大した画像を通信する少なくとも１つの通信サーバを含む、体液試料
の微粒子成分のプロフィールを生成するシステムを提供する。

【００２２】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、少なくとも１つの
通信サーバがワールドワイドウェブの一部を形成する。

【００２３】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、拡大装置は光学顕
微鏡である。

【００２４】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、光学顕微鏡は、倒
立光学顕微鏡、共焦点顕微鏡および位相顕微鏡からなる群より選択される。

【００２５】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、体液試料は末梢血
試料である。

【００２６】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、体液試料中に微粒
子成分は、白血球細胞、赤血球細胞、血小板、細菌、ヘモグロビンおよび血漿タ
ンパク質から選択される。

【００２７】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、体液試料中の微粒
子成分のプロフィールは、推定ヘモグロビン濃度、近似白血球数および差別的近
似血小板数、白血球凝集の程度、凝集体の組成、白血球の前記基板の表面への接
着の程度、赤血球凝集の程度、血小板凝集の程度、白血球の赤血球への相互作用
の程度および白血球血小板相互作用の程度からなる群より選択される少なくとも
１つのパラメータにしたがって特徴付けられる。

【００２８】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、基板はガラススラ
イドである。

【００２９】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、基板上の体液試料
の制御された流れを生じさせるための装置は、本質的に傾斜のある位置で基板を
保持することが可能であるホルダである。

【００３０】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、基板上で体液試料
の制御された流れを生じさせるための装置は、遠心機である。

【００３１】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、画像化装置は、取
り込んだ画像を、少なくとも１つの通信サーバによって通信可能なデータに変換
する。

【００３２】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、画像解析器は、推
定ヘモグロビン濃度、近似白血球数および差別的近似血小板数、白血球凝集の程
度、凝集体の組成、前記基板の表面への白血球接着の程度、赤血球凝集の程度、
血小板凝集の程度、白血球の赤血球への相互作用の程度、および白血球血小板相
互作用の程度からなる群より選択された少なくとも１つのパラメータにしたがっ
て、体液試料中の前記微粒子成分を表すプロフィールを解析し、かつ所望により
特徴付けるよう設計および構成されたソフトウェアのアプリケーションを実行す
る処理部を含む。

【００３３】本発明のさらに他方の側面によれば、（ａ）基板上の体液試料の制御された流
れを生じさせる工程であって、体液試料の制御された流れが基板上で微粒子成分
の差別的分布をもたらす工程と、（ｂ）基板上の差別的に分布された微粒子成分
の拡大画像を提供する工程であって、拡大画像が、体液試料中の微粒子成分のプ
ロフィールを表す工程とを含む、体液試料中の微粒子成分のプロフィールを生成
する方法を提供する。

【００３４】本発明のさらに他方の側面によれば、（ａ）基板上で個体から得られた体液試
料の制御された流れを生じさせる工程であって、体液試料の制御された流れが基
板上で体液試料に含まれる微粒子成分の差別的分布をもたらす工程と、（ｂ）基
板上の差別的に分布された微粒子成分の拡大画像を提供する工程であって、拡大
画像が体液試料中の微粒子成分のプロフィールを表す工程と、（ｃ）プロフィー
ルの少なくとも１つのパラメータを解析することにより、個体のアテローム性動
脈硬化症のリスク因子を判定する工程とを含む、個体のアテローム性動脈硬化症
リスク因子を判定する方法を提供する。

【００３５】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、推定ヘモグロビン
濃度、近似白血球数および差別的近似血小板数、白血球凝集の程度、凝集体の組
成、前記基板の表面への白血球接着の程度、赤血球凝集の程度、血小板凝集の程
度、白血球の赤血球への相互作用の程度、および白血球血小板相互作用の程度か
らなる群より選択された少なくとも１つのパラメータにしたがって、体液試料中
の微粒子成分を表すプロフィールを解析し、かつ所望により特徴付ける工程をさ
らに含む方法が提供される。

【００３６】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、体液試料中の微粒
子成分を表すプロフィールを解析し、かつ所望により特徴付ける工程が、個体に
おける臨床状態の有無を判定するために使用される。

【００３７】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、体液試料中の微粒
子成分を表すプロフィールを解析し、かつ所望により特徴付ける工程が、個体で
の疾患の診断に使用される。

【００３８】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、臨床状態は、感染
物質および化学剤からなる群より選択される薬剤によって生じる。

【００３９】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、臨床状態は、アテ
ローム性動脈硬化症、ウイルス感染および細菌感染からなる群より選択される疾
患によって生じる。

【００４０】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、方法は、解析工程
の前に、拡大した画像をデータに変換する工程をさらに含む。

【００４１】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、体液試料は、末梢
血試料である。

【００４２】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、基板上に体液試料
の制御された流れを生じさせる工程は、本質的に傾斜のある位置で基板を保持す
ることが可能なホルダによって、または遠心機によって実施される。

【００４３】記載した好ましい実施形態におけるさらなる特徴によれば、少なくとも１つの
パラメータは、白血球細胞数、白血球接着／凝集状態（ＬＡＡＴ）および赤血球
接着／凝集状態（ＥＡＡＴ）、フィブリノーゲン濃度の増加、Ｃ−応答性タンパ
ク質の濃度（ＣＲＰ）、高脂血症、および赤血球沈降速度（ＥＳＲ）からなる群
より選択される。

【００４４】本発明は、体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成するシステムおよび方
法を提供することによって、現在公知の構成の欠点を首尾よく対処している。特
に、本発明の実施形態は、個体における炎症応答を検出および診断するために使
用可能であるシステムおよび方法に関する。

【００４５】本発明は、付随する図面に関連して、例示のみによって、本明細書で記述して
いる。特に図面を詳細に参照すると、示されたものは例示にすぎず、しかも本発
明の好ましい実施形態の実例議論の目的にすぎないものであり、最も有用であり
かつ本発明の原理および概念上の側面の記載を簡単に理解されることが信じられ
ているものを提供するために表示している。このことに関して、本発明の基本的
理解のために必要である以上に詳細に、本発明の構造的詳述を示す意図はなく、
本発明のさまざまな形態が実際にどのように具体化されうるかが、当業者に明ら
かとなるように図面を用いて記述されている。

【００４６】好ましい実施形態の説明本発明は、体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成するためのシステムお
よび方法であり、プロフィールは、たとえば個体における炎症応答のような臨床
状態を検出および診断するために使用できる。

【００４７】本発明の原理および操作は図面および付随する記述によってより理解されうる
。図１は、本発明の教示にしたがって、体液試料の微粒子成分のプロフィールを
生成し、評価するための「現場」システムのブラックボックスダイアログである
。図２は、本発明の教示にしたがって、体液試料の微粒子成分のプロフィールを
生成し、評価するための「遠隔」システムのブラックボックスダイアログである
。図３は、赤血球沈降速度が加速した患者での、赤血球凝集（矢印）を例証して
いる、本発明の教示にしたがって得た血液試料の写真である。図４は、ほとんどの赤血球細胞が、非凝集状態であることを示している本発明
の教示にしたがって得た対照血液試料の写真である。図５は、赤血球細胞からの白血球細胞の分離を例証している、本発明の教示に
したがって得た血液試料の写真である。図６は、白血球−赤血球相互作用を例証している本発明の教示にしたがって得
た、血液試料の写真である。図７は、炎症の間、末梢血中で検出可能な血小板凝集（矢印）を例証している
、本発明の教示にしたがって得た血液試料の写真である。図８は、細胞活性化によって特徴づけられた炎症応答の間に観察される、白血
球−血小板相互作用（矢印）を例証している、本発明の教示にしたがって得た血
液試料の写真である。図９は、重症炎症応答の患者での大きな塊の赤血球凝集を例証している、本発
明の教示にしたがって得た、血液試料の写真である。図１０ａ〜ｄは、本発明の教示にしたがって得た血液試料の写真である。各写
真は、炎症応答をおこしている患者での、タンパク質が豊富な領域（Ａまたはａ
）で「閉じこめられた」白血球および血小板を示している。タンパク質性物質の
ない領域（Ｂまたはｂ）は、ほとんどまたは全く細胞性構成要素を含んでいない
。図１１ａ〜ｐは、本発明の教示にしたがって得た画像である。各画像は、血液
試料から調製したスライドの異なる視野（ＦＯＶ）を示している。図１１ａ〜ｈ
は、対照個体から得た試料のＦＯＶを表しており、一方図１１ｉ〜ｐは、敗血症
を患っている患者から得た試料から調製したスライドのＦＯＶを示している。図１２ａ〜ｐは、本発明のシステムを用いることによって調製したスライドか
ら得たＦＯＶの画像である。図１２ａ〜ｈは、細菌感染を患っているヒトから得
た試料からのＦＯＶであり、一方図１２ｉ〜ｐは、ウイルス感染を患っている個
体から得た試料のＦＯＶである。図１３は、白血球、赤血球および血小板凝集を含む明らかな炎症応答を示して
いる本発明の教示にしたがって得た血液試料の写真である。図１４は、急性応答を伴わないウイルス感染の指標である、リンパ性単核白血
球の凝集を示している本発明の教示にしたがって得た、血液試料の写真である。図１５ａ〜ｃは、軽度の炎症を患っている個体（図１５ａ）、中度の炎症を患
っている個体（図１５ｂ）、および重度の炎症を患っている個体（図１５ｃ）か
らの、本発明のシステムによって得た画像である。図１６は、本発明の教示にしたがって、急性炎症を患っている小児から得た血
液試料の写真である。炎症の指標である、異常な数の白血球および細胞凝集を明
らかにみることができる。

【００４８】本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明が、以下の
記述で列記されているか、または図面で例示されている、構成の詳細および成分
の配置に対するその適用に限定されないことを理解する必要がある。本発明は、
他の実施形態であり得、種々の方法で実施または実行可能である。また、本明細
書で使用した語法、術語は記述の目的のためであり、制限と見なされるべきでは
ない。

【００４９】自動化装置を用いる体液を評価するための現在使用されている方法は、正確な
診断を実施するために、比較的大量の血液試料のような体液を必要とする。この
欠点は、正確な診断のため、または長期間の臨床状態の進行のモニタリングのた
めに、試験の再現がしばしば要求されるので、厳格な制限を強いることである。

【００５０】本発明は、最小容量での生物学的試料を解析し、それによって現場ならびに遠
隔診断構成を用いて、種々の疾患および状態の正確な診断が可能になる、新規ア
プローチを提供する。

【００５１】本明細書で使用するところの、語句「プロフィール（ｐｒｏｆｉｌｅ）」は、
そのような試料を代表するものであり、個体の臨床状態の初期指標を提供する、
体液試料の拡大画像をいう。

【００５２】本明細書で使用するところの、語句「体液（ｂｏｄｙｆｌｕｉｄ）」は、試
験した個体から得た流体試料をいう。好ましくは、体液試料は、フィンガープリ
ック、または静脈採血のような標準の技術によって得た血液試料である。本発明
で使用可能な他の体液は、尿、唾液、リンパ液、乳、脳骨髄液などである。

【００５３】本明細書で使用するところの、語句「微粒子成分（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）」は、血液細胞、血小板、ヘモグロビンなどのようなタ
ンパク質様物質を限定はしないが含む、体液の細胞および非細胞成分をいう。

【００５４】図面を参考にすると、図１は、システム１０として以下で示す、体液試料の微
粒子成分のプロフィールを生成するためのシステムの１つの可能な配置を図示し
ている。

【００５５】システム１０には、装置１２に脱着可能に接着した、基板１４上に位置した時
に、体液試料の制御した流れを生じさせるために使用する装置１２が含まれる。
基板１４は、続いて回収され、任意に処理される、体液試料がその上に位置する
、任意の固体支持体であり得る。例には、たとえば担体の表面特性を改変可能な
抗体または化学物質で任意に前処理した、ガラスまたはプラスチック試料担体（
たとえばスライド）が限定しないが含まれる。

【００５６】本発明の好ましい実施形態にしたがって、装置１２は、前もって決められた時
間間隔の間、重力下で体液試料の制御した流れを可能であるように、本質的に角
を形成する位置で、基板１４を保持可能であるホルダである。

【００５７】本発明の好ましい実施形態にしたがって、装置１２は、たとえば基板１４上に
位置する体液試料上に遠心力を加えることが可能な臨床的遠心機のような、遠心
機である。

【００５８】ある場合において、前もって決められた時間間隔で、重力または遠心力を与え
た場合、試験体液試料は、力の方向に流れる。この移動の間、体液試料の各微粒
子成分は、成分の大きさ、凝集傾向、ならびに接着性質に依存する位置にて基板
１４に接着する。一般的に、より小さな凝集、または成分が、より大きな凝集ま
たは成分よりも基板１４上でより遠くまで移動する傾向にある。

【００５９】以下に続く実施例項目でさらに記述しているように、装置１２によって生成さ
れる、基板１４上の微粒子成分のこの差別的分布は、体液試料の微粒子成分のプ
ロフィールを表している。

【００６０】生成されたプロフィールの見ることを可能にするために、システム１０には、
さらに拡大装置１８が含まれる。拡大装置１８は、たとえば倒立光学顕微鏡、共
焦点顕微鏡、または位相顕微鏡または異なって分布された微粒子成分の拡大され
た画像を提供可能な任意の拡大装置のような光学顕微鏡であってよい。

【００６１】システム１０の上記配置は、熟練操作者によって微粒子成分のプロフィールの
予備的な解析を可能にするのに十分ではあるが、プロフィールの拡大画像を取り
込み、表示できる画像化装置がまた、好ましくはシステム１０によって使用され
ることが理解されるであろう。

【００６２】したがって、本発明の他の好ましい実施形態にしたがって、システム１０はさ
らに、拡大装置１６によって提供された拡大画像を取り込むために使用する画像
化装置１８を含む。画像化装置１８は、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、スキャ
ナ、ビデオカメラなどのようなカメラ、または微粒子成分のプロフィールの画像
を取り込み可能な他の装置であり得る。画像化装置１８は、画像化装置１８によ
って取り込まれた拡大画像を表示し、および／または印刷するために利用する、
コンピュータディスプレイ、および／またはプリンターと連結してよい。

【００６３】取り込み、表示し、および／または印刷した画像は、恒久的でおそらく増幅さ
れた記録を技術者に提供し、それによって患者の状態の初期評価を成し遂げうる
。さらに、取り込まれた画像は、微粒子成分の分離の精度および長時間にわたる
収集されたデータの可能な保管に関連した表示を提供可能である。

【００６４】初期プロフィール解析が、そのような拡大画像より抽出可能ではあるけれども
、とりわけ専門家によって実施される場合、さらなる情報を、コンピュータ処理
された画像処理より得ることが可能であることが認識されるであろう。

【００６５】そのようなコンピュータ処理された解析は、操作者の技術に依存しない、所定
の処理パラメータにしたがって実施される。よって、コンピュータ処理が、とり
わけ種々の患者からの多数の試料の解析および比較の時に、より正確であり、信
頼性がある結果をもたらすことができる。

【００６６】したがって、本発明の他の好ましい実施形態にしたがって、システム１０はさ
らに、（２１によって示したような）画像化装置１８と直接または間接通信する
、画像解析器２２を含む。画像解析器２２は、体液試料中の微粒子成分のプロフ
ィールを解析するために設計され、構成される。

【００６７】好ましくは、画像解析器２２には、体液試料の微粒子成分のプロフィールを解
析し、所望により特徴付けるために設計され、構成されたソフトウェアアプリケ
ーションまたはアプリケーションの集合を実施する処理部２３が含まれる（さら
に詳細には、実施例項目を参照のこと）。

【００６８】以下の実施例項目で記述したように、そのような解析は、それぞれ別々に、装
置１２よる処理に続いて試料から取り込んだ種々のＦＯＶ（視野）から得た、１
つまたはそれ以上のパラメータにしたがって達成される。解析されたパラメータ
に依存して、試料は一般的な細胞特性を増幅するために前染色でき、とりわけた
とえば、細胞表面または血漿タンパク質（たとえば抗体染色）のような特徴を増
幅するために染色でき、または染色しないままでよい。

【００６９】評価可能であるパラメータの例には、限定はしないが推定ヘモグロビン濃度、
近似白血球数および差別的近似血小板数、白血球凝集の程度、凝集体の組成、前
記基板の表面への白血球接着の程度、赤血球凝集の程度、血小板凝集の程度、お
よび白血球の赤血球への相互作用の程度、ならびに白血球血小板相互作用の程度
が含まれる。

【００７０】それぞれの上記パラメータは、個別に、または他における１つのパラメータの
効果も考えられる場合には、他のパラメータとの組み合わせて解析でき、評価で
きる。

【００７１】任意の場合、解析に続いて、各処理したパラメータまたはパラメータ群を、シ
ステム１０によって蓄積した統計学的に処理したデータにしたがって前もって判
定された値の範囲（正常／異常）、または同一の患者からシステム１０によって
予め得られたデータと比較した値を割り当てる。

【００７２】パラメータ処理および種々の臨床状態で処理したそのようなパラメータの評価
および連結の例が、以下の実施例の項目で示される（たとえば、表２を参照のこ
と）。

【００７３】解析結果を表示するために、画像解析器２２はまた好ましくはディスプレイ２
４を含む。ディスプレイ２４は、操作者が処理された結果を確認可能なように、
拡大画像を表示するのに使用できる。

【００７４】たとえば、数字および画像データ両方を含む出力により、操作者に、患者の臨
床状態の良好な、そして正確な表示が提供される。

【００７５】したがって、本発明のシステム１０は、医者またはその操作者に、患者の臨床
状態に適する処理データを提供することが可能である。以下の実施例の項目でさ
らに記述するように、そのような臨床状態は、疾患、感染または外傷の指標であ
り得る。たとえば、急性細菌またはウイルス感染により、または化学剤への暴露
により引き起こされた炎症応答の指標は、最小容量の処理血液試料から得られた
画像データを処理することによって本発明のシステムで正確に検出できる（さら
に詳細には、実施例の項目の実施例６を参照のこと）。

【００７６】本発明はまた、限定はしないが、白血球数、白血球接着／凝集状態（ＬＡＡＴ
）、赤血球接着／凝集状態（ＥＡＡＴ）ならびに血小板接着／凝集試験（ＰＡＡ
Ｔ）が含まれる１つまたはそれ以上のパラメータを評価することによって個体の
アテローム性動脈硬化症のリスク因子を判定するために使用できる。

【００７７】そのような診断を提供するために、画像データは、サンプリングの部位にて（
現場解析）、または遠隔局地にて（遠隔解析）のいずれかで、解析器２２によっ
て処理可能であることが評価されるであろう。

【００７８】システム１０の現場配置において、試料処理、画像取り込み、およびパラメー
タ解析は、装置１２、１６、１８および画像解析器２２の機能を含む単一の統合
化された装置によって実施可能である。そのようなシステム１０の現場構成にお
いて、単一のディスプレイを持つ単一のコンピュータ処理プラットホームは、画
像化装置１８によって取り込まれた拡大画像の表示において、そのような画像デ
ータの処理において、および操作者に対する処理したデータの表示において、機
能可能である。

【００７９】図２は、本発明のシステム１０の遠隔配置を図示している。

【００８０】そのような配置において、遠隔画像解析器２２と画像化装置１８間の通信は、
通信ネットワーク２６を介して達成される。通信ネットワーク２６は限定はしな
いが、標準のまたはセルラー電話方式ネットワーク、インターネットまたはイン
トラネットのようなコンピュータネットワーク、サテライトネットワークまたは
それらの任意の組み合わせを含む、任意のプライベートまたは公的通信ネットワ
ークであり得る。

【００８１】図２で図示したように、通信ネットワーク２６は、少なくとも１つの試料処理
局所から、遠隔画像解析器２２まで、少なくとも１つの画像化装置１８によって
取り込まれた拡大画像に関連しているデータを通信するために利用する、１つま
たはそれ以上の通信サーバ２８を含む（１つは図２に示している）。

【００８２】したがって、特定のサンプリング部位３２にて画像化装置１８によって取り込
まれた画像は、画像解析器２２および／または熟練操作者を介した解析のために
、専用のコンピュータ端末３０を介して、遠隔解析部位３３へ通信されうる。そ
のような通信は、ｅ−メール通信、ＦＴＰ電送、直接的ウェブサイトアップロー
ドまたは同様に考えられるもの、たとえばインターネットのようなコンピュータ
ネットワークを介して実施される。好ましくは、画像データは、素早く正確な伝
送が可能なように、通信の前に圧縮し、任意に暗号化する。さらに、伝送エラー
をさけるために、サンプリング部位３２から通信した画像データは、解析の前に
遠隔解析部位３２で検証される。

【００８３】インターネットのような現存しているコンピュータネットワークが、任意の数
のサンプリング部位３２と、遠隔解析部位３３の間のデータ通信をサポートする
ために必要な通信およびアプリケーションを提供可能である。

【００８４】たとえば、ワールドワイドウェブを用いて、サンプリング部位にて収集した画
像データは、データベースサーバ３４によって保持されたウェブサイト上に「ア
ップロード」可能である。そのようなアップロードは、コンピュータ末端３０に
よって操作されるウェブブラウザプログラムによって実施されうる。アップロー
ドに続いて、画像解析器２２として利用するデータベースサーバは、前述したよ
うな画像データを処理する。

【００８５】リアルタイムで実施可能な解析に続いて、結果を、データベースサーバ３４に
よって保持されたウェブサイトに表示可能であり、および／またはたとえばｅメ
ール通信を介して、サンプリング部位３２に通信しなおすことが可能である。

【００８６】本明細書で使用するところの、語句「ウェブブラウザ（Ｗｅｂｂｒｏｗｓｅ
ｒ）」または「ブラウザ（ｂｒｏｗｓｅｒ）」は、ワールドワイドウェブサイト
上のウェブページからの、文章、図または両方を表示可能である任意のソフトウ
ェアアプリケーションをいう。ウェブブラウザの例には、ネットスケープ（Ｎｅ
ｔｓｃａｐｅ）ナビゲーター、インターネットエクスプローラー（Ｉｎｔｅｒ
ｎｅｔＥｘｐｌｏｒｅｒ）、オペラ（Ｏｐｅｒａ）、ｉＣａｂなどが含まれる
。

【００８７】本明細書以下で、語句「ウェブサイト（Ｗｅｂｓｉｔｅ）」は、連結した文
書の整合群を形成するために実質的に接続された、少なくとも１つのウェブペー
ジ、好ましくは多数のウェブページを意味するために使用される。

【００８８】本明細書以下で、語句「ウェブページ（Ｗｅｂｐａｇｅ）」は、ＨＴＭＬ（
ハイパーテキストマークアップ言語）またはＶＲＭＬ（バーチャルリアリテ
ィモデリング言語）、ダイナミックＨＴＭＬ、ＸＭＬ（エクステンデッドマ
ークアップ言語）またはそれらに関連するコンピュータ言語を、限定はしないが
含むマークアップ言語によって書かれた任意の文章、ならびに１つの特定のイン
ターネットアドレスを介して、または１つの特定のワールドワイドウェブサイト
にて、または特定のＵＲＬ（ユニフォームリソースロケーター（Ｕｎｉｆｏ
ｒｍＲｅｓｏｕｒｃｅＬｏｃａｔｏｒ））を介して接続可能なそのような文
章の集団を意味する。

【００８９】したがって、インターネットを使用して、システム１０の遠隔配置により、多
数のサンプリング部位３２に対する画像解析サービスが提供可能である（１つを
図２に示した）。たとえば、研究所であり得るそれぞれの部位３２は、そのアカ
ウントにより研究所の技術者が解析のための画像データを提出するか、またはデ
ータベースサーバ３４によって提供された解析ツールを用いた解析を構築するか
いずれかが可能になるデータベース３４でのアカウントを保持可能である。さら
に、そのようなアカウントはまた、データベースサーバ３４によって収集され、
処理された保存記録および統計学的データへのアクセスを制限することが可能で
ある。

【００９０】したがって、本発明のシステム１０の遠隔配置は、１つまたはそれ以上のサン
プリング部位３２に対する診断サービスの供給を可能にするアプリケーションサ
ービスプロバイダー（ＡＳＰ）として機能する。

【００９１】本発明のシステム１０のこの構成は、試料の診断が現場で実施できない場合に
とりわけ好都合であることが評価されるであろう。たとえば、遠隔局地に位置す
るか、または解析のために必要な装置を欠いている研究所は、本発明の遠隔解析
システムによって提供可能である遠隔医療サービスによって多大な利益を得る。
さらに、本発明はまた、調査または空間的遠征、または他では実施できない個体
の臨床状態の正確な評価が際だって重要である非常事態に用いるのに都合がよい
可能性がある。

【００９２】したがって、本発明のシステムは、現地または遠隔配置のいずれかでの患者に
おける臨床状態を評価し、それによって、種々の疾患および状態の有無を判定す
るのに使用することができる。

【００９３】本発明は、先行技術の診断システムおよび方法に比べていくつかの異なった利
点を提供する。最小容量の体液試料からの正確な診断を可能にすることによって
、胎児または大量の血液を抜くことができない個体での診断を可能にし、したが
って、先行技術システムおよび方法において負っている制限を克服する。さらに
、遠隔医療実施において簡単に実行可能であるために、隔離した地域またはノウ
ハウまたは設備を欠いている地域に対して進歩した診断サービスの供給がもたら
されうる。

【００９４】本発明のさらなる目的、利点および新規特徴が、以下の非限定的実施例の実験
において、当業者に明らかになるであろう。さらに、以上で説明したような、そ
して以下の請求項にて請求されたような本発明のそれぞれの種々の実施形態およ
び側面が、以下の実施例における実験的支持で見られる。

【００９５】実施例上記記述とともに以下の実施例を参照して、非限定様式で、本発明を例示す
る。

【００９６】一般的に、本明細書で使用する学術用語および本発明で使用する研究室手順に
は、分子、生化学的、微生物学的および組換えＤＮＡ技術が含まれる。そのよう
な技術は、文献にて完全に説明されている。たとえば「ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣ
ｌｏｎｉｎｇ：ＡＬａｂｏｒａｔｏｒｙＭａｎｕａｌ」Ｓａｍｂｒｏｏ
ｋｅｔａｌ．，（１９８９）、「ＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌｓｉ
ｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ」ＶｏｌｕｍｅｓＩ−ＩＩＩＡ
ｕｓｕｂｅｌＲ．Ｍ．，ｅｄ．（１９９４）、「ＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ：
ＡＬａｂｏｒａｔｏｒｙＨａｎｄｂｏｏｋ」，ＶｏｌｕｍｅｓＩ−ＩＩＩ
Ｃｅｌｌｉｓ，Ｊ．Ｅ．，ｅｄ．（１９９４）、「ＣｕｌｔｕｒｅｏｆＡ
ｎｉｍａｌＣｅｌｌｓ−ＡＭａｎｕａｌｏｆＢａｓｉｃＴｅｃｈｎｉ
ｑｕｅ」Ｆｒｅｓｈｎｅｙ，Ｗｉｌｅｙ−Ｌｉｓｓ，Ｎ．Ｙ．（１９９４），
ＴｈｉｒｄＥｄｉｔｉｏｎ，「ＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎ
Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ」ＶｏｌｕｍｅｓＩ−ＩＩＩＣｏｌｉｇａｎＪ．
Ｅ．，ｅｄ．（１９９４、Ｓｔｉｔｅｓｅｔａｌ．（ｅｄｓ），「Ｂａｓｉ
ｃａｎｄＣｌｉｎｉｃａｌＩｍｍｕｎｏｌｏｇｙ」（８ｔｈＥｄｉｔｉ
ｏｎ）．Ａｐｐｌｅｔｏｎ＆Ｌａｎｇｅ，Ｎｏｒｗａｌｋ，ＣＴ（１９９４
）、ＭｉｓｈｅｌｌａｎｄＳｈｉｉｇｉ（ｅｄｓ），「Ｓｅｌｅｃｔｅｄ
ＭｅｔｈｏｄｓｉｎＣｅｌｌｕｌａｒＩｍｍｕｎｏｌｏｇｙ」，Ｗ．Ｈ．
ＦｒｅｅｍａｎａｎｄＣｏ．，ＮｅｗＹｏｒｋ（１９８０）を参照のこと
。利用可能な免疫アッセイは、特許および科学文献において広範囲にわたって記
述されており、たとえば、そのすべてが本明細書にて完全に列記したように参考
文献にて組み込まれた、米国特許第３７９１９３２号、第３８３９１５３号、第
３８５０７５２号、第３８５０５７８号、第３８５３９８７号、第３８６７５１
７号、第３８７９２６２号、第３９０１６５４号、第３９３５０７４号、第３９
８４５３３号、第３９９６３４５号、第４０３４０７４号、第４０９８８７６号
、第４８７９２１９号、第５０１１７７１号、および第５２８１５２１号、「Ａ
ｎｉｍａｌＣｅｌｌＣｕｌｕｔｕｒｅ」Ｆｒｅｓｈｎｅｙ，Ｒ．Ｉ．，ｅｄ
．（１９８６）、「ＩｍｍｕｎｏｂｉｌｉｚｅｄＣｅｌｌｓａｎｄＥｎｚ
ｙｍｅｓ」ＩＲＬＰｒｅｓｓ，（１９８６）、「ＡＰｒａｃｔｉｃａｌ
ＧｕｉｄｅｔｏＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎｇ」Ｐｅｒｂａｌ，Ｂ
．，（１９８４）および「ＭｅｔｈｏｄｓｉｎＥｎｚｙｍｏｌｏｇｙ」Ｖ
ｏｌ．１−３１７，ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、「Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ
ｆｏｒＰｒｏｔｅｉｎＰｕｌｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＣｈａｒａｃｔ
ｅｒｉｚａｔｉｏｎ − ＡＬａｂｏｒａｔｏｒｙＣｏｕｒｓｅＭａｎｕ
ａｌ」ＣＳＨＬＰｒｅｓｓ（１９９６）を参照のこと。他の一般的な参照文
献は、本文章を通していたるところで提供される。そこでの手順は、本技術分野
で周知であり、読者の便利性のために提供している。そこに含まれるすべての情
報は、参考文献として本明細書に組み込まれている。

【００９７】実施例１血液試料プロフィールの生成および微粒子成分評価のための画像本発明の方法は、炎症応答の有無を予測する能力に関して、日常的に使用され
る実験室試験と比較された。

【００９８】以下でさらに詳述されるように、本発明の方法は、白血球細胞数（ＷＢＣＣ）
、赤血球沈降速度（ＥＳＲ）、ならびに定量的Ｃ応答性タンパク質（ＣＲＰ）の
ような日常的に使用される実験室試験と同様に正確である。

【００９９】血液試料調製：血液試料を、いくつかの改変をおこなって、既に記述された（Ｂｅｒｌｉｎｅ
ｒ，Ｆｉｓｈｅｌｓｏｎ，ｅｔａｌ．，１９８７）ように調製した。手短に述
べると、血液を、クエン酸ナトリウムを含んだ注射器内に抜いた（３．８％クエ
ン酸１容量、および末梢血３容量）。血液の大きな数滴を、２〜３秒間、３０°
〜４５°の角度で保ったガラススライド上におき、血液滴がスライドを流れ落ち
るようにして、スライドの部分を、血液の純度の高いフィルムでコートした。つ
いでスライドを、角度をつけて、または水平位置でおいたまま、インキュベータ
ー内または室温で乾燥させた。ＨＥＭＡＴＥＫスライド染色機（ＡＭＥ）また
はＨＥＭＡＴＥＫブロッコ着色料染色パック（ＢａｙｅｒＤｉａｎｏｓｔ
ｉｃｓ）のようないかなる周知の染色機械もまた使用可能ではあるが、手作業で
ヘマトキシリン染色を実施した。

【０１００】光学的画像の取得スライド試料のいくつかの先に選択した視野（ＦＯＶ）を顕微鏡によって得た
。ＦＯＶは、手動で、または自動的に選択してよく、同一の、または異なった拡
大レベルで入手してよい。使用した拡大レベルは、一般的には×１００、×２０
０または×４００であり、×１，０００接眼レンズは一般的に試験には使用され
ない。ガラス基板上の血液フィルムの相対的な厚さによって、すべての白血球が
同一焦点距離で存在するわけではなく、焦点距離を実験中に調節しなければなら
なかった。

【０１０１】好ましくは、結果の画像化をＩＮＦＬＡＭＥＴ（商標）を用いて実施する。こ
れは、ＭａｔｒｏｘＭｅｔｅｏｒカラーフレームグラバー［Ｂｅｒｌｉｎｅｒ
ｅｔａｌＩｎｔ．Ｊ．Ｌａｂ．Ｃｌｉｎ．Ｒｅｓ．３０（２０００）２７
−３１］、カラーＣＣＤカメラおよび×２００拡大で操作し、したがって０．４
ミクロン／ピクセルの画像解像度となる顕微鏡を備えた、Ｗｉｎｄｏｗｓ９５（
登録商標）が作動するＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）コンピュータからなる画像解
析システムである。スライド上の異なる領域をサンプリングするためにシステム
的に選別し、０．６ｍｍ^２の総面積をカバーした９つの画像を、それぞれのスラ
イドより得て、解析した。各画像を別々に処理し、ついで出力を平均化して、各
スライドの最終出力を形成した。

【０１０２】実施例２血液細胞数および差別急性応答変量を、ＣｏｕｌｔｅｒＳＴＫＳ電気細胞解析器を介して、そして
既に記述された（Ｗｅｓｔｅｒｇｒｅｎ、血液学における標準化国際委員会、ヒ
ト血液の赤血球沈降測定の提言（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｃｏｍｍｉｔｔ
ｅｅｆｏｒｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｉｎｈｅｍａｔｏｌｏｇｙ
，Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｅｒ
ｙｔｈｒｏｃｙｔｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎｂｌｏ
ｏｄ）、１９６５）のように実施した赤血球沈降によって、白血球細胞数および
差別を判定することによって解析した。フィブリノーゲン濃度は、Ｃｌａｕｓｓ
（Ｃｌａｕｓｓ，１９５７）の方法、およびＳｙｓｍｅｘ６０００自動解析器
を用いることで実施し、また高感受性Ｃ応答性タンパク質濃度（ＣＲＰ）は、他
で記述された（Ｒｉｆａｉ，ｔｒａｃｙｅｔａｌ１９９９）ようにＤａｄ
ｅＢｅｈｒｉｎｇＢＮＩＩ比濁計を用いることで判定した。

【０１０３】実施例３血液試料プロフィールの光学的画像の評価以上の手順にて入手した画像は、以下でさらに記述するように、手動または自
動的のいずれかで評価できる。

【０１０４】手動画像特性化：本発明のシステムによって提供された光学的画像から得た情報は、その中の微
粒子成分のプロフィールを表しており、試料中の炎症反応の存在の可能性を評価
するために、医者または訓練された技術者によって手動で解析されてよい。本評
価は、体液の種々の細胞性成分の発現、およびそのような成分間の相互作用（た
とえば種々の細胞型の接着および／または凝集）に基づいている。光学的装置よ
り入手した情報はまた、医者による初期解析の前、またはその後に、体液試料の
微粒子成分の種々の定性的および定量的パラメータを処理可能であるコンピュー
タ処理システムに伝送してもよい。

【０１０５】コンピュータ処理画像特徴付け：さまざまなパラメータを、コンピュータ処理画像解析を介して同定し、特徴付
けできる。スライド上の白血球細胞の数、および白血球接着／凝集試験（ＬＡＡ
Ｔ）を、その色、形状および大きさ特性に基づいて白血球細胞を検出し、それら
をクラスターに区分けする炎症メーターアプリケーションソフトウェアを用いて
評価できる。かなり近傍で存在した場合でさえも、白血球細胞を正確に検出およ
び分類するために、特別な配慮がなされる。そのような目的のために、結果とし
て人工的な白血球の併合および類似のものとなるエラーを除外する特定のアルゴ
リズムを利用する。

【０１０６】クラスター解析の目的のために、２つの白血球を、その中心間の距離が１０ミ
クロンより少ない場合に、互いに近いと見なした。スライドの凝集レベルは、大
きさ＞１のクラスター内の白血球のパーセンテージとして定義した。

【０１０７】赤血球接着／凝集試験（ＥＡＡＴ）を利用して、末梢血中の赤血球接着／凝集
の状態を判定した。ＥＡＡＴは、以上で記述した同一の画像解析システム（ＩＮ
ＦＬＡＭＥＮＴＴＭ）を用いることで判定した。赤血球接着／凝集の状態を記述
するために使用する赤血球凝集の変数は、真空半径（ＶＲ）である。この変数を
定義するために、色特性を使用して、画像ピクセルを２つのクラスに分類する。
２つのクラスとは、以下のようなものである。（ｉ）クラス１：赤血球の凝集（ｉｉ）クラス２：他の全てのもの（血漿、血小板、白血球）

【０１０８】この分類に関する一点および二点統計値の記述により、極めて少ないパラメー
タのみが必要であることがわかった。このことの主な理由は、画像統計値が均一
であり（位置非依存）、等方性である（方向非依存）ことである。二点統計値は
、ピクセルクラス１からの距離ｒで表されるクラス１へのピクセルの割り当ての
確率、そして同様に、クラス２のピクセルからの距離ｒで表される、クラス２へ
のピクセルの割り当て確率によって記述される。これらの確率はｒ＝０に関して
１であり、ｒの関数として減少する。ピクセル内距離ｒにおけるこれらの確率の
正確な依存性は、生物学的に有意な情報を伝えているようには見えない。このこ
とは、確率が、０．７に固定された閾値であってクラス２に対するＶＲで標識さ
れる値以下へさがる距離を算出するのに十分であることがわかった。ミクロンで
閾測定した、このパラメータは、赤血球凝集の典型的な大きさ、および血漿「空
間」が何であるかというアイデアを提供する。

【０１０９】実施例４結果−手動解析本発明の教示にしたがって入手した画像は、試料中の炎症応答の存在の確率を
評価するために、医者または経験を積んだ技術者によって手動で解析されうる。
そのような評価は、体液の種々の細胞性成分の発現およびそれらの間の相互作用
によって特徴づけられる試料プロフィールに基づいている。

【０１１０】さまざまな炎症刺激によって生じた炎症を患っている何人かの異なった患者の
血液試料から生成した、差別的に分布した微粒子成分のプロフィールを表してい
る種々の画像の例を以下に記述する。手動で解析した場合、医者が、患者の臨床
的状態を特徴付け、評価すること、そして患者が炎症応答を患っているのか、い
ないのかを判定することが可能であるように、画像は、カメラからコンピュータ
ディスプレイに通信された。

【０１１１】図３は、加速された赤血球沈降速度を示している患者での赤血球細胞凝集を表
している。炎症メーターは、沈降速度に比例した凝集の程度の定量的解析を可能
にする。結果は、採血から１０分以内に非染色スライド上で得た。矢印は、凝集
した赤血球細胞を示している。この画像解析は、血液試料を採取された患者が、
炎症疾患を患っていることを示唆した。

【０１１２】図４は、健康な個体から抜いた対照血液試料の画像を示している。この中で見
られるように、ほとんどの赤血球細胞は、非凝集状態で存在する。このことは、
明らかな急性応答の存在を排除する。単一赤血球細胞の数は、末梢血中のフィブ
リノーゲン、フィブロネクチン、ハプトグロビン、セルロプラスミンなどのよう
な、「粘着性（ｓｔｉｃｋｙ）」タンパク質の濃度の増加があることを排除する
ために解析できる。そのような画像によって表されたプロフィールを、そのよう
な「粘着性」タンパク質の濃度を測定する必要なく、急性応答の存在を排除する
ために使用できることが理解されるであろう。

【０１１３】図５は、赤血球細胞からの白血球細胞の分離によって特徴付けされる、炎症応
答を患っている個体から抜いた血液試料から得た画像を示している。そのような
状態は、赤血球細胞凝集の工程の結果である。凝集の工程の間、白血球は、形成
された赤血球細胞塊より「排除（ｅｘｐｅｌｌ）」される。この分離は、とりわ
け赤血球細胞からの白血球細胞の分離である「バフィーコート（Ｂｕｆｆｙｃ
ｏａｔ）」の形成と類似している。血液試料を１Ｇ中で保存した場合に起こる白
血球が豊富な血漿の突発的形成は、沈降速度に比例し、炎症の間に増幅されるこ
とが知られている。

【０１１４】図６は、白血球と赤血球が近接相互作用を形成する典型的な状況を示している画
像である。そのような相互作用は、炎症反応の間に存在し、しばしば急性応答の
指標であるような、粘着性タンパク質によって仲介される。これらの相互作用は
、赤血球細胞凝集の表面が、逗留している白血球の形状に適合した場合に形成す
る特別な「ポケット」として図６によって明らかに示されている。そのような白
血球−赤血球相互作用は、循環システムで存在する、および／または細胞表面で
変化する「粘着性タンパク質」によって仲介されるが、さもなければ、スライド
上で、白血球細胞のランダムな分布が存在しない理由は説明できない。

【０１１５】図７は、炎症を患っている個体の末梢血中で検出可能な血小板凝集（矢印）を
示している画像である。そのような現象は、対照患者では見られない。本発明に
よって定量可能であるこの凝集は、急性タンパク質合成および血小板活性化両方
に関わる炎症応答に対する証拠を裏付ける時に使用できる。

【０１１６】図８は、総血液フローサイトメトリーを使用して判定した細胞活性化によって
マークされた炎症応答の指標である白血球−血小板相互作用（矢印）を示してい
る。

【０１１７】図９は、重度の炎症応答を患っている患者から採取した血液試料中の大きな白
血球凝集を示している。この場合、炎症応答の強度は、白血球凝集の程度と相関
しうる。

【０１１８】図１０は、細胞性構成要素が見られないタンパク質性物質が存在しない領域（
Ｂ）と比較した、タンパク質が豊富な領域（Ａ）での白血球細胞と血小板の取り
込みを示している。上記現象は、急性応答の患者でのみ見られ、対照個体からの
試料では見られなかった。矢印は、タンパク質が豊富な領域と少ない領域間の境
界を示している。

【０１１９】図１１は、敗血症を患っている個体から得た試料と比較した、対照非炎症個体
（上部８つの図）の試料から、本発明のシステムを用いて調製したスライドの視
野（ＦＯＶ）を表している。本図は、炎症を患っている患者から得た試料が、染
色手順の間により色を吸収するタンパク質レベルの増加となる、炎症個体での急
性応答のために、対照非炎症個体から得た試料より広範囲に着色されることを明
らかに示している。

【０１２０】図１２は、（上記図１１で説明したような）２つの試料からのＦＯＶの数を表
している。８つの上部図は、ウイルス感染を患っているヒトから得た試料からの
スライドのＦＯＶを表している８つの図と比較した、細菌感染を患っている個体
から得た試料から調製したスライドからのＦＯＶを示している。細胞の凝集にお
ける差が明らかに見え、ウイルス感染を患っている個体から得た試料においては
凝集がとても少ないか、またはないのと比較して、大きな凝集が、細菌感染を患
っている個体から得た試料で見られる。さらに、細菌感染から得た試料は、ウイ
ルス感染から得た試料と比べてより強く染色されている。この理由として最も可
能性があるのは、ウイルス感染した患者が急性応答を示さないという事実である
。

【０１２１】図１３は、細菌感染を患っている女性から、本発明にしたがって調製された試
料を表している。図で見られる白血球、赤血球および血小板凝集は、明らかな炎
症応答の典型的な図を示している。

【０１２２】図１４は、ウイルス感染を患った個体から、本発明にしたがって調製された試
料を表している。本図は、リンパ性単核白血球の凝集を表しているが、ウイルス
感染において存在しない急性応答のために、凝集または強い染色の兆候は示して
いない。

【０１２３】実施例５結果−コンピュータ処理解析画像化装置から得た情報はまた、医者による初期解析の前、または後に、体液
試料の微粒子成分の種々の定性的および定量的パラメータを処理可能なコンピュ
ータ処理システムに伝送してもよい。そのようなパラメータは、たとえば、白血
球細胞の数または白血球接着／凝集試験（ＬＡＡＴ）であり得る。これらのパラ
メータは、たとえば、その色、形状および大きさ特性に基づいて白血球細胞を検
出し、それらをクラスターに仕分けるＩＮＦＬＡＭＥＴ（商標）の炎症メーター
アプリケーションソフトウェアを用いて査定できる。このコンピュータ処理解析
から得た結果は、体液試料中の炎症反応の存在の可能性を評価するために使用し
てよい。そのような存在は、種々の細胞および非細胞成分の存在、またはそれら
の間の相互作用より査定できる。

【０１２４】上述したＩＮＦＬＡＭＥＴ（商標）システムを用いた種々の画像のコンピュー
タ処理解析の例を以下に記述する。これらの例は、さまざまな炎症性刺激によっ
て生じる炎症を患っている何人かの異なる患者の血液試料より生成される差別的
に分布された微粒子成分のプロフィールを表している。

【０１２５】典型的な画像解析工程には以下の工程が含まれる：

【０１２６】（１）ピクセルＲＧＢ値を、ＨＳＬ（Ｈｕｅ−Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ−Ｌｕｍ
ｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）色空間に変換する。

【０１２７】（２）蛍光画像を、ローパスフィルターを用いて「滑らかに」し、そのヒスト
グラムを、「自然の」閾値に関して調査する。自然の閾値は、その前もってセッ
トした近傍（３２レベル）が最小量であるが、ヒストグラムの上および下１０％
百分率を除く値として見られる。蛍光画像は、この閾値を用いてバイナリ化し、
これによって予備的赤血球画像を生成する。

【０１２８】（３）画像中のピクセルは、その色相値が先に決めた間隔（青−紫の影に相当
する）にあり、その飽和が、先に決めた閾値よりも大きい場合に、白血球候補と
見なす。

【０１２９】（４）白血球候補ピクセルを含むバイナリ画像を、正常白血球直径と大きさが
比例した、環状対称ガウスマスクによってフィルタを通す。調査を、５×５ピク
セル領域中の局所最大値に関して、得られたグレーレベル画像にて実施し、先に
決めた閾値より大きな値をさらなる処理に関して考慮する。

【０１３０】（５）白血球中心からなるバイナリ画像を、関連成分（斑点）内に標識する。
先に判定した閾値（８ピクセル）より大きな領域のすべての斑点を排除する。他
の斑点の重心のみが保持される。

【０１３１】（６）赤血球および白血球画像を適合させ、バイナリ「ＡＮＤ」関数を用いて
論理的に要約し、その結果を形態学的に開き、これによって最終赤血球画像を得
る。

【０１３２】（７）血漿画像を、赤血球画像のネガを取ることによって生成する。４ミクロ
ン半径の円盤を、赤血球および血漿画像両方から、各白血球中心の周りで除去す
る。血漿画像は、３ピクセル半径の円マスクによって、２倍形態学的に浸食され
る。

【０１３３】（８）先に決めた閾値（１００ピクセル）よりも小さな面積を持つ斑点を、赤
血球画像より見積もる。

【０１３４】（９）先に決めた閾値（４００ピクセル）よりも小さな面積を持つ斑点を、赤
血球ネガ画像より見積もる。

【０１３５】（１０）赤血球ネガ画像中の斑点を標識し、各斑点に関する面積および境界曲
率を算出する。

【０１３６】（１１）面積が、最も大きな斑点面積の半分よりも大きい、斑点の境界曲率の
平均を測定する。曲率平均半径（ＲＣ）として表記される、この平均の逆数を、
血漿斑点のなめらかさを定量するために使用する。

【０１３７】（１２）赤血球ネガ画像の斑点の周辺平方の合計を、その面積の合計で除す。
これを４πで除し、結果を以下の、ｘ＞１の時、ｆ（ｘ）＝１／（ｘ−１）、さもなければｆ（ｘ）＝１０の式ｆによって変換する。

【０１３８】（１３）結果をＶＣと示し、血漿斑点の丸みを定量するために使用する。

【０１３９】（１４）血漿領域中のピクセルのＲＧＢ成分を、ヒストグラム化し、これらの
ヒストグラムの最大値を検出する。ＲＧＢヒストグラムピークトリプレットをＨ
ＳＬ調和に変換する。Ｓ調和はタンパク質指標をいい、タンパク質による血漿の
染色を定量するのに使用する。

【０１４０】（１５）赤血球に相当するピクセルでの蛍光の平均グレーレベルを使用し、赤
血球凝集均質性を定量する。

【０１４１】（１６）赤血球に関して収集した基礎統計値には、以下のものが含まれる。２
つのピクセル間の距離の関数として算出する、ピクセルが赤血球領域にある確率
（赤血球領域割合）、赤血球領域内に他のピクセルがある（ない）ような赤血球
領域内にピクセルがある（ない）条件付き確率。このことにより、確率Ｐ（赤血
球）を先にセットした閾値（０．７）に適合するように、距離を算出することが
できる。この距離は、「赤血球凝集半径（ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅａｇｇｒｅ
ｇａｔｉｏｎｒａｄｉｕｓ）」と呼ぶ。さらに、そのような距離は、確率Ｐ（
非赤血球）を同一の閾値に適合するように、算出できる。この距離は、「真空半
径（ｖａｃｕｕｍｒａｄｉｕｓ）」と呼ぶ。

【０１４２】（１７）白血球中心を以下のようにまとめる。先に判定した閾値（３ミクロン
）よりも近い中心の任意の対を、まとめるべきそのような対がなくなるまで、平
均点にて置換し、これによって白血球中心の最終リストを得る。

【０１４３】（１８）閾値距離（１２．５ミクロン）よりも近くに局在する任意の２つの中
心を、同一のクラスターに属すると見なす。これによって、すべての白血球を互
いに素なクラスターに分割する。

【０１４４】（１９）白血球に関して収集した基礎統計値は、クラスターの大きさのヒスト
グラムである。これより、総白血球数および凝集における（または先にセットし
た数より多い凝集における）白血球の割合を算出する。

【０１４５】（２０）白血球は、赤血球凝集面積に関連して「遠い（ｆａｒ）」、「近い（
ｎｅａｒ）」または「中（ｉｎｓｉｄｅ）」として分類する。単離した白血球対
凝集した白血球への分別と共に行うように、この分類手順を考えると、白血球は
実際には６つのカテゴリーに分類される。

【０１４６】この分離を導く処理アルゴリズムは以下からなる：１２μｍの直径の白血球の中心周辺の円を考える。この円に最も近いピクセルを
、白血球凝集として分類する。円上の赤血球関連ピクセルの割合が閾値（１０％
）以下である場合、白血球を「ｆａｒ」としてみなす。円上の赤血球関連ピクセ
ルの割合が閾値（６０％）より高い場合、または円上の非赤血球ピクセルの最も
大きな角領域が閾値（２５％）以下である場合、白血球を「ｉｎｓｉｄｅ」とみ
なす。他のすべての場合、白血球を「ｎｅａｒ」とみなす。

【０１４７】以上で詳述した記述は、染色した血液試料を処理するための１つの可能なアル
ゴリズムを示している。非染色血液試料に対するデータ処理は一般的に、染色し
た血液試料のものと同一である。

【０１４８】非染色試料において、白血球候補ピクセル（上記工程３）に対する基準は、染
色の欠如を算出に入れて変化させるべきである。

【０１４９】この目的を達するために、以下のスキームを使用できる：赤血球領域中のピクセルの赤マイナス緑のヒストグラムを蓄積し、このヒストグ
ラムの先に判定した割合（０．０１）が、それよりも下であるように閾値を設定
する。

【０１５０】候補ピクセルの基準は以下のように表示可能である：蛍光＞既定値（２００）ＡＮＤ赤−緑＜閾値ＯＲ蛍光＞既定値（１６０）ＡＮＤ赤−緑＜既定値（１５）ＯＲ蛍光＞既定値（１２０）ＡＮＤ赤−緑＜既定値（０）白血球中心の測定（上記工程５）に続き、さらなる試験を、本当の白血球として
これらの細胞を確認するために実施する。

【０１５１】これらの試験は、以下からなる：（ａ）暗境界試験：８方向中少なくとも６方向、白血球中心から外へ移動する
時に、白血球中心間の既定距離（１〜５ミクロン）の中心点よりも暗いピクセル
［既定定数（２０）まで低い蛍光を持つ］に遭遇しなければならない。（ｂ）サイズ試験：暗境界が見られる平均半径は、閾値（２ミクロン）よりも
大きくなければならない。

【０１５２】実施例６臨床試料本発明を、種々の患者での炎症応答の有無およびその重度を評価するために使
用した。

【０１５３】種々の患者からの、本発明の技術にしたがって得たプロフィールを、炎症応答
の指標に関して評価し、先行技術の診断技術を介して得たデータと比較する。

【０１５４】７２歳の女性が５日間の発熱、悪寒および尿症状で入院した。この女性は、１
７０００細胞／ｍｍ^３（正常＜１０５００細胞／ｍｍ^３）の白血球増加症、およ
び差別数の左へのシフトを示した。赤血球沈降速度は１時間当たり９９ｍｍであ
り、ＣＲＰ、フィブリノーゲン、ハプトグロビン、セルロプラスミンならびにフ
ェリチンを含む急性応答のマーカーが増加した。患者から抜いた３つのうち３つ
の血液培養、ならびに尿培養が、大腸菌（Ｅ．Ｃｏｌｉ）に関して陽性であった
。白血球、赤血球および血小板凝集を含む明らかな炎症応答を示している典型的
な血液試料プロフィールを図１３に図示している。

【０１５５】３２歳の男性が、１週間の熱、咽喉炎、リンパ節症、および巨脾腫症で入院し
た。血液試験により１７０００白血球／ｍｍ^３およびリンパ性単球増加が明らか
になった。患者の赤血球沈降は通常であり、急性応答の兆候はなかった。本患者
は、特定の処置なしで回復し、感染単核細胞症に関して血清学的に陽性であった
。図１４で図示したプロフィールにより、リンパ性単核白血球の凝集が明らかで
あり、急性応答のないことが明らかである。

【０１５６】本発明のシステムの診断能力を、従来の白血球細胞数（ＷＢＣＣ）と比較する
研究をまた実施した。

【０１５７】本研究には、尿管感染、肺炎、胃腸炎、髄膜炎などを患う患者を含む、急性非
ウイルス感染／炎症の１２１人の患者が含まれた。平均±Ｓ．Ｄ．患者年齢は、
６４±２１歳であった。

【０１５８】対照群には、８１人の、３１±９歳の医療スタッフの健康なメンバー、ならび
に胸の痛みによって入院し、細菌感染／炎症の経歴、または急性心筋梗塞の兆候
がない、並びに５０人の６３±１３歳の患者が含まれた。

【０１５９】総ＷＢＣＣおよび差を、ＣｏｕｌｔｅｒＳ＋解析器によって評価した。１２
１人の患者の内４０人が、標準範囲内のＷＢＣＣレベルを持ち、８１人の患者が
、健康な個人より多いＷＢＣＣレベルを持った。

【０１６０】以下の表１は、本発明のシステムを用いて得たデータを表している。そこで明
らかに示されたように、本発明によって、先行技術が検出が不可能であった場合
でさえも、炎症応答が検出可能になる。

【０１６１】１８％（Ｍ＋１Ｓ．Ｄ．）凝集のカットオフ点を、健康な個体から得たデータ
にしたがって算出した。急性非ウイルス感染／炎症であり、白血球増加症ではな
い４０人の患者のうち、６２％の患者を含む群が、閾値よりも高い凝集値を持ち
、一方で、３８％の患者が健康な個体よりも２Ｓ．Ｄ．上の、２４％より高い凝
集値であった。

【０１６２】以上の結果は、本発明の教示にしたがった白血球細胞凝集の解析が、白血球増
加症ではない個体でさえも、非ウイルス感染／炎症を検証するのに使用できるこ
とを明らかに示している。図１５ａ〜ｃは、本発明の教示にしたがった、軽度、
中度および重度の炎症を患っている個体の試料から得た画像である。

【表１】

【０１６３】比較試験を、急性発熱性状態である７５人の小児から、ならびに１６人の非熱
性小児（対照）から得た末梢血試料を用いて実施した。小児は、Ｊｅｒｕｓａｌ
ｅｍのＳｈａａｒｅＺｅｄｅｋＭｅｄｉｃａｌＣｅｎｔｅｒにて調査し、
それらより得た血液試料は、白血球凝集に関する本発明のシステムによって選別
した。結果を、電子計数器によって得たＷＢＣＣ値と比較した。

【０１６４】小児は以下の４つの群に分けた：（ｉ）急性細菌感染：陽性培養において、大葉性肺炎、急性腎盂腎炎または他
の細菌感染を持つ小児（ｉｉ）急性ウイルス感染：急性熱性疾患のために、血清または陰性培養によ
って提供される付加的証拠を伴う、ウイルス病因を示唆すると評価された小児。
この群のすべての小児は、任意の抗生物質治療を受けずに回復した。（ｉｉｉ）急性熱性疾患：臨床診断が不確かである患者。（ｉｖ）対照：待機手術（たとえばヘルニア縫縮）を行う前に評価した非熱性
患者。

【０１６５】ＷＢＣＣおよび差別数のサンプリングおよび解析は、ＥＤＴＡ含有チューブお
よびＣｏｕｋｔｅｒＳＴＫＳ電子細胞計数器を用いることで実施した。白血球
数の年齢調整標準値に関して標準偏差値を用いた。スライドを、本発明の技術に
したがって小児より得た試料より調製し、白血球細胞および白血球細胞凝集の定
量を以上で記述したように実施した。

【０１６６】本研究の結果は、本発明のシステムが、ＷＢＣＣが許容される正常制限内まで
下がる場合でさえも、急性細菌感染の正確な同定を可能にすることを示していた
。

【０１６７】たとえば、極めて低いＷＢＣＣを持つとして試験した小児は、その末梢血を本
発明にしたがって解析した場合に、最も高い白血球数を示し、すべての試験した
対象の白血球凝集を示した（図１６）。

【０１６８】低いＷＢＣＣ電子計数に起因して、臨床医が、ウイルス感染を患っていると推
定したので、小児には、ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｅｄｕａｔｒｉｃｓで
の最初の２４時間の滞在の間、抗生物質治療を行わなかった。この子どもの許可
の後１日、猩紅熱様紅斑が全身で見られ、イチゴ舌があり、喉培養は、群Ａ．ｓ
ｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉの大量の増殖を表わした。ペニシリンの静脈内投与の後
、小児の状態に急速な改善があった。

【０１６９】上記結果は、本発明のシステムによって実施した、血液試料中の白血球の数、
および凝集のレベルの判定が、患者の状態の正確で早い診断で助けとなる可能性
があることを明らかに指し示している。

【０１７０】さらなる比較研究を、異なる対象群で実施した。種々の感染／炎症の状態での
４９６人の患者（６２±２４歳の平均年齢の２８９人の男性および２０７人の女
性）、および１１２人の対照（３５±１４歳の平均年連の７０人の男性および４
３人の女性）を研究に参加させた。健康な患者からの試料を得、スライドを以下
のように調製した。ＷＢＣＣを電子計数器を用いて実施し、試料中の白血球数、
ならびに白血球の凝集レベルを、本発明の方法およびシステムを用いて測定した
。

【０１７１】本研究の結果は、２０％の凝集値が、健康な個体から得た試料に関して高かっ
た一方で、感染／炎症を患っている患者から得た試料中で、より大きく高い凝集
値が検出された。

【０１７２】先行技術の電子計数機より得たＷＢＣＣの正確さにおける、高レベルの凝集の
効果を測定するために、電子計数機によって計数したＷＢＣＣ（ｅｃＷＢＣＣ）
の、本発明によって測定したＷＢＣＣ（ｉｍＷＢＣＣ）の比を算出した。

【０１７３】結果は、高凝集の場合、ｅｃＷＢＣＣにおいて５０％〜６０％のバイアスが存
在することを示した。低レベルの凝集（１０％以下）である試料中では、ｅｃＷ
ＢＣＣにおいて２５％のバイアスが存在することが明らかになった。したがって
、高凝集レベルにおいて、凝集の本当の効果はｅｃＷＢＣＣにおいて２５％バイ
アスである。

【０１７４】これらの結果は、１０〜２０％のエラーが、白血球細胞の凝集が増加している
患者から得た電子ＷＢＣＣにて起こることを示している。

【０１７５】さらなる研究を、急性感染／炎症を患っている１５人の患者の臨床状態を査定
するために実施した。

【０１７６】１５人の患者の内４人が肺炎であり、３人が尿路感染であり、３人がリウマチ
様関節炎であり、２人が浮腫であり、２人が軟組織感染であり、１人がシェーグ
レン症候群であった。さらに１５人の健康個体を対照として含めた。

【０１７７】以下の表２は、本発明のシステムによって試験したパラメータのリストを示し
ている。そこで見ることができるように、有意な差が、すべての「従来の変数」
に関連する患者と対照、ならびに本発明によって得た患者と対照間で見られた。
さらに、画像解析によって、ＷＢＣＣと平方ｍｍあたりの白血球数（ｒ＝０．６
７、ｐ＜０．０００１ｎ＝３０）、ＬＡＡＴとＣＲＰ濃度間（ｒ＝０．４２、
ｐ＝０．０２ｎ＝２９）、ならびにＥＡＡＴとフィブリノーゲン濃度（ｒ＝０
．７３、ｐ＜０．０００１ｎ＝２７）またはＥＳＲ（ｒ＝０．８３、ｐ＜０．
０００１ｎ＝３０）間で有意な相関が明らかになった。

【表２】

【０１７８】実施例７遠隔治療適用本発明はさらに、状況が画像データの現場処理を達成できない場合に、通信ネ
ットワーク上で使用することができる。たとえば、以上で記述した本発明によっ
て生成されたデータおよび画像を、標準の電話回線、またはインターネットのよ
うな通信ネットワークを介して、訓練された医者または技術者いずれかによって
、または上述した画像解析ソフトウェアによる画像解析のために、遠隔局地に通
信できる。

【０１７９】そのような場合、ＦＯＶ（視野）の画像が、直接のアップロードまたはｅメー
ル伝送を介して遠隔処理局地に、画像取得点より伝送可能である。伝送の後、画
像が、医者によって回覧され、解析される、および／または以上で記述したソフ
トウェアによって自動的に解析可能であり、そして結果を、たとえば表またはテ
キストファイルフォーマットとして画像取得点に伝送し直すことが可能である。
伝送エラーを避けるために、解析およびデータ伝送のすべての工程の後に調査を
実施した。伝送したファイルは、それらを本来のファイルと比較するため、およ
び伝送の結果としてエラーが導入されなかったことを確かめるために、取得点に
伝送し直した。

【０１８０】さらに、画像化装置から得た情報およびデータをまた、直接、または医者によ
る初期解析の後に、体液の微粒子成分の定性的および定量的パラメータを処理可
能なコンピュータ処理へ伝送してもよい。得られたこの情報をさらに、より早い
時期に、同一の個体から、または健康または疾患患者から得た他の試料の先に保
存された情報と比較し、したがって、現状で回収したデータに対する比較バイア
スとして利用する。試験した試料の情報はまた、将来の解析における追加的情報
を比較するための基準線としてのさらなる使用のために保存してよい。

【０１８１】実現可能性研究を、本発明のシステムによって得た画像が、電話回線を介して
、解析のための遠隔地に伝送可能であることを例示するために実施した。

【０１８２】各９ＦＯＶ（視野）の合計３０スライドを、合計２７０の画像を表すように選
択した。

【０１８３】各画像は、大きさが７６８×５７６ピクセルであり、１．３Ｍｂｙｔｅファイ
ルを占めた。圧縮（ＪＰＥＧ）の後、各画像は、５０〜７０Ｋｂｙｔｅファイル
にて表された。スライド画像より得た数的データ結果を表しているエクセルファ
イルは１５０Ｋｂｙｔｅであった。

【０１８４】ファイルを、３３．６ｋｂｉｔ／ｓを用いて、通常の電話回線によってＰＣ
ａｎｙｗｈｅｒｅ（商標）ソフトウェアによって伝送した。送信および受信画像
間のビット−ビット比較が変化を示さなかったので、伝送エラーはなかった。

【０１８５】２７０個の圧縮ファイルの伝送は合計７２分間かかり、画像ファイルあたり平
均１６秒かかった。数的データ（エクセルファイル）の伝送は、１１秒、視野あ
たり平均４０ｍｓｅｃ、またはスライドあたり０．３６秒間かかった。

【０１８６】本発明は、その特定の実施形態に関連して記述したが、多くの代案、改変およ
び変法が当業者に対して明らかである。したがって、付随する請求項の意図およ
び広い範囲内に含まれるすべてのそのような代案、改変および変法が採用される
ことが意図される。本明細書で言及したすべての刊行物、特許または特許明細書
は、各個々の刊行物、特許または特許明細書が、特別にそして個々に、あたかも
参考文献として本明細書に組み込まれることが指定されるように同等の程度まで
、本明細書に参考文献としてそのすべてが組み込まれている。加えて、本明細書
中の任意の参考文献の引用または同定は、そのような参考文献が、本発明に対す
る、先行技術として利用可能であるという承認として解釈すべきでない。

【参考文献】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の教示にしたがって、体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成し、
評価するための「現場」システムのブラックボックスダイアログである。

【図２】本発明の教示にしたがって、体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成し、
評価するための「遠隔」システムのブラックボックスダイアログである。

【図３】赤血球沈降速度が加速した患者での、赤血球凝集（矢印）を例証している、本
発明の教示にしたがって得た血液試料の写真である。

【図４】ほとんどの赤血球細胞が、非凝集状態であることを示している本発明の教示に
したがって得た対照血液試料の写真である。

【図５】赤血球細胞からの白血球細胞の分離を例証している、本発明の教示にしたがっ
て得た血液試料の写真である。

【図６】白血球−赤血球相互作用を例証している本発明の教示にしたがって得た、血液
試料の写真である。

【図７】炎症の間、末梢血中で検出可能な、血小板凝集（矢印）を例証している、本発
明の教示にしたがって得た血液試料の写真である。

【図８】細胞活性化によって特徴づけられた炎症応答の間に観察される、白血球−血小
板相互作用（矢印）を例証している、本発明の教示にしたがって得た血液試料の
写真である。

【図９】重症炎症応答の患者での大きな塊の赤血球凝集を例証している、本発明の教示
にしたがって得た、血液試料の写真である。

【図１０】本発明の教示にしたがって得た血液試料の写真である。

【図１１】本発明の教示にしたがって得た画像である。

【図１２】本発明のシステムを用いることによって調製したスライドから得たＦＯＶの画
像である。

【図１３】白血球、赤血球および血小板凝集を含む明らかな炎症応答を示している本発明
の教示にしたがって得た血液試料の写真である。

【図１４】急性応答を伴わないウイルス感染の指標である、リンパ性単核白血球の凝集を
示している本発明の教示にしたがって得た、血液試料の写真である。

【図１５】軽度の炎症を患っている個体（図１５ａ）、中度の炎症を患っている個体（図
１５ｂ）、および重度の炎症を患っている個体（図１５ｃ）からの、本発明のシ
ステムによって得た画像である。

【図１６】本発明の教示にしたがって、急性炎症を患っている小児から得た血液試料の写
真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 21/64 Ｇ０１Ｎ 21/64 Ｅ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷＦターム(参考） 2G043 AA03 BA16 CA03 DA01 DA05 EA01 FA01 FA02 GA07 GB03 GB09 JA02 LA03 NA01 NA02 NA05 2G045 AA01 AA15 AA25 CA02 CA11 CA24 CA25 CB03 DA51 FA16 FA19 JA01 JA04 2G059 AA05 AA06 BB12 BB13 CC16 EE07 EE13 KK04 MM03 PP04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）基板上で体液試料の制御された流れを生じさせる装置
であって、体液試料の前記制御された流れが前記基板上で微粒子成分の差別的分
布をもたらす装置と、（ｂ）前記基板上の差別的に分布された微粒子成分の拡大画像を提供する拡大
装置であって、前記拡大画像が体液試料の前記微粒子成分のプロフィールを表す
拡大装置とを備える、体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成するためのシステム。
【請求項２】前記拡大装置が提供した前記拡大画像を取り込む画像化装置
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】前記画像化装置がカメラである、請求項１に記載のシステム
。
【請求項４】前記画像化装置と通信している画像解析器をさらに備え、前
記画像解析器が、体液試料中の前記微粒子成分のプロフィールを解析するよう構
成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】前記画像解析器が、前記拡大画像を表示するディスプレイを
含む、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】前記画像解析器と前記画像化装置との間の前記通信が、通信
ネットワークを介して実施される、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】前記画像解析器と前記画像化装置との間の前記通信が、少な
くとも１つの通信サーバを介して実施される、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】前記少なくとも１つの通信サーバが、ワールドワイドウェブ
の一部を形成する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】前記拡大装置が光学顕微鏡である、請求項１に記載のシステ
ム。
【請求項１０】前記光学顕微鏡が、倒立光学顕微鏡、共焦点顕微鏡、およ
び位相顕微鏡からなる群より選択される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】前記体液試料が末梢血試料である、請求項１に記載のシス
テム。
【請求項１２】体液試料中の微粒子成分が、白血球細胞、赤血球細胞、血
小板、ヘモグロビンおよび血漿タンパク質からなる群より選択される、請求項１
に記載のシステム。
【請求項１３】体液試料中の前記微粒子成分のプロフィールが、推定ヘモ
グロビン濃度、近似白血球数および差別的近似血小板数、白血球凝集の程度、凝
集体の組成、前記基板の表面への白血球接着の程度、赤血球凝集の程度、血小板
凝集の程度、白血球の赤血球への相互作用の程度、および白血球血小板相互作用
の程度からなる群より選択された少なくとも１つのパラメータにしたがって特徴
付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】前記基板がガラススライドである、請求項１に記載のシス
テム。
【請求項１５】基板上で体液試料の制御された流れを生じさせる前記装置
が、本質的に傾斜のある位置で前記基板を保持可能であるホルダである、請求項
１に記載のシステム。
【請求項１６】基板上で体液試料の制御された流れを生じさせる前記装置
が、遠心機である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】（ａ）体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成する少
なくとも１つの装置であって、（ｉ）基板上の体液試料の制御された流れを生じさせる装置であって、体液試
料の前記制御された流れが前記基板上で微粒子成分の差別的分布をもたらす装置
、（ｉｉ）前記基板上で差別的に分布された微粒子成分の拡大画像を提供する拡
大装置であって、前記拡大画像が体液試料の前記微粒子成分のプロフィールを表
す装置、および（ｉｉｉ）前記拡大装置が提供する前記拡大画像を取り込む画像化装置、を含む、少なくとも１つの装置と、（ｂ）前記少なくとも１つの装置と通信している画像解析器であって、体液試
料中の前記微粒子成分のプロフィールを解析するよう構成される画像解析器と、（ｃ）前記少なくとも１つの装置から、前記画像解析器に前記拡大画像を通信
するための少なくとも１つの通信サーバとを備える、体液試料の微粒子成分のプロフィールを生成するシステム。
【請求項１８】前記画像化装置が、前記取り込んだ画像を、前記少なくと
も１つの通信サーバによって通信可能なデータに変換する、請求項１７に記載の
システム。
【請求項１９】前記画像解析器が、前記拡大画像を表示するディスプレイ
を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】前記少なくとも１つの通信サーバがワールドワイドウェブ
の一部を形成する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】前記拡大装置が光学顕微鏡である、請求項１７に記載のシ
ステム。
【請求項２２】前記光学顕微鏡が、倒立光学顕微鏡、共焦点顕微鏡、およ
び位相顕微鏡または拡大機能を備える任意の写真カメラからなる群より選択され
る、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２３】体液試料が末梢血試料である、請求項１７に記載のシステ
ム。
【請求項２４】体液試料中の微粒子成分が、白血球細胞、赤血球細胞、血
小板、ヘモグロビン、血漿タンパク質および細菌からなる群より選択される、請
求項１７に記載のシステム。
【請求項２５】前記画像解析器が、推定ヘモグロビン濃度、近似白血球数
および差別的近似血小板数、白血球凝集の程度、凝集体の組成、白血球の前記基
板の表面への接着の程度、赤血球凝集の程度、血小板凝集の程度、白血球の赤血
球への相互作用の程度および白血球血小板相互作用の程度からなる群より選択さ
れた少なくとも１つのパラメータにしたがって、体液試料の前記微粒子成分のプ
ロフィールを解析し、かつ所望により特徴付けるよう設計および構成されたソフ
トウェアアプリケーションを実行する処理部を含む、請求項１７に記載のシステ
ム。
【請求項２６】前記基板がガラススライドである、請求項１７に記載のシ
ステム。
【請求項２７】基板上に体液試料の制御された流れを生じさせるための前
記装置が、本質的に傾斜のある位置において前記基板を保持することが可能なホ
ルダである、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２８】基板上に体液試料の制御された流れを生じさせるための前
記装置が、遠心機である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２９】（ａ）基板上で体液試料の制御された流れを生じさせる工
程であって、体液試料の前記制御された流れが前記基板上で微粒子成分の差別的
分布をもたらす工程と、（ｂ）前記基板上の差別的に分布された微粒子成分の拡大画像を提供する工程
であって、前記拡大画像が体液試料中の前記微粒子成分のプロフィールを表す工
程とを含む、体液試料中の微粒子成分のプロフィールを生成する方法。
【請求項３０】推定ヘモグロビン濃度、近似白血球数および差別的近似血
小板数、白血球凝集の程度、凝集体の組成、前記基板の表面への白血球接着の程
度、赤血球凝集の程度、血小板凝集の程度、白血球の赤血球への相互作用の程度
、および白血球血小板相互作用の程度からなる群より選択された少なくとも１つ
のパラメータにしたがって、体液試料中の前記微粒子成分を表すプロフィールを
解析し、任意に特性化する工程をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】体液試料中の前記微粒子成分を表すプロフィールを解析し
、かつ所望により特徴付ける工程が、個体における臨床状態の有無を判定するの
に使用される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】体液試料中の前記微粒子成分を表すプロフィールを解析し
、かつ所望により特徴付ける工程が、個体における疾患の診断のために使用され
る、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】前記臨床状態が、感染物質および化学剤からなる群より選
択される薬剤によって生じる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】前記臨床状態が、アテローム性動脈硬化症、ウイルス感染
および細菌感染からなる群より選択される疾患によって生じる、請求項３１に記
載の方法。
【請求項３５】前記解析工程より前に、前記拡大画像を、データに変換す
る工程をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】前記体液試料が末梢血試料である、請求項２９に記載の方
法。
【請求項３７】基板上で体液試料の制御された流れを生じさせる前記工程
が、本質的に傾斜のある位置で前記基板を保持することが可能なホルダ、または
遠心機によって実施される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３８】（ａ）基板上で個体から得た体液試料の制御された流れを
生じさせる工程であって、前記体液試料の前記制御された流れが、前記基板上の
前記体液試料に含まれる微粒子成分の差別的分布をもたらす工程と、（ｂ）基板上で差別的に分布された微粒子成分の拡大画像を提供する工程であ
って、前記拡大画像が体液試料中の前記微粒子成分のプロフィールを表す工程と
、（ｃ）前記プロフィールの少なくとも１つのパラメータを解析することにより
、個体のアテローム性動脈硬化症のリスク因子を判定する工程とを含む、個体のアテローム性動脈硬化症リスク因子を判定する方法。
【請求項３９】前記少なくとも１つのパラメータが、多数の白血球細胞数
、白血球接着／凝集状態（ＬＡＡＴ）および赤血球接着／凝集状態（ＥＡＡＴ）
からなる群より選択される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】前記解析工程より前に、前記拡大画像をデータに変換する
工程をさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】前記体液試料が末梢血試料である、請求項３８に記載の方
法。
【請求項４２】前記基板上で前記体液試料の制御された流れを生じさせる
前記工程が、本質的に傾斜のある位置で前記基板を保持することが可能なホルダ
、または遠心機よって実施される、請求項３８に記載の方法。