JP2023120919A - 尿検体分析方法および尿検体分析装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】尿検体中でトリコモナス原虫と識別される有形成分数が少ない場合でも、トリコモナス感染症の疑いを精度よく判定する。【解決手段】この尿検体分析方法は、尿検体5中の有形成分に関する情報を取得する尿検体分析方法であって、尿検体5中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報71とを取得し、少なくともトリコモナス原虫の数に関する計数情報70および第1情報71に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を出力する。【選択図】図17
Description
本発明は、尿検体中の有形成分に関する情報を取得する尿検体分析方法および尿検体分析装置に関する。
特許文献1には、フローサイトメトリー法により尿検体中の有形成分の検出データを取得し、検出データに基づいて有形成分を種類毎に計数する尿検体分析装置が開示されている。この尿検体分析装置は、検出データとして取得された有形成分の蛍光強度と前方散乱光強度とに基づいて、有形成分のうちからトリコモナス原虫を識別し、識別したトリコモナス原虫を計数する。
トリコモナス原虫は、尿中の白血球や深層型扁平上皮細胞などの他の有形成分と形態が類似するため、トリコモナス原虫を他の成分と区別して計数することは精度における限界があった。
この発明の1つの側面は、トリコモナス感染症の疑いを精度よく判定することに向けたものである。
上記目的を達成するため、第1の発明による尿検体分析方法は、図1、図13および図17に示すように、尿検体(5)(図2参照)中の有形成分に関する情報を取得する尿検体分析方法であって、尿検体(5)中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報(71)とを取得し(S5)、少なくともトリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)および第1情報(71)に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報(80)(図1参照)を出力する(S7およびS8)。
第1の発明による尿検体分析方法は、上記のように、尿検体(5)中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報(71)とを取得する(S5)。トリコモナス感染症に罹患した患者の尿検体(5)では、トリコモナス原虫とともに、扁平上皮細胞および白血球の出現数が有意に増大する。そのため、第1情報(71)として取得される計数情報の数値が高ければ、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)の信頼性が高いと判断できる。反対に、第1情報(71)として取得される計数情報の数値が低ければ、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)の信頼性が低いと判断できる。そこで、第1の発明による尿検体分析方法は、少なくともトリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)および第1情報(71)に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報(80)を出力する(S7およびS8)。これにより、トリコモナス原虫だけでなくトリコモナス原虫と形態的特徴が類似する他の有形成分が混在する尿検体(5)の検出データからでも、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)の信頼性の指標となる第1情報(71)に基づくことにより、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)の信頼性を高めることができる。その結果、トリコモナス感染症の疑いを精度よく判定することができる。
第2の発明による尿検体分析装置(100)は、図1、図13および図17に示すように、尿検体(5)(図2参照)中の有形成分を検出する検出部(30)と、尿検体(5)中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報(71)とを取得し、少なくともトリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)および第1情報(71)に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報(80)を出力する分析部(20)と、を備える。
第2の発明による尿検体分析装置(100)は、上記のように、尿検体(5)中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報(71)とを取得し、少なくともトリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)および第1情報(71)に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報(80)を出力する分析部(20)と、を備える。これにより、上記第1の発明による尿検体分析方法と同様に、トリコモナス原虫だけでなくトリコモナス原虫と形態的特徴が類似する他の有形成分が混在する尿検体(5)の検出データからでも、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)の信頼性の指標となる第1情報(71)に基づくことにより、トリコモナス原虫の数に関する計数情報(70)の信頼性を高めることができる。その結果、トリコモナス感染症の疑いを精度よく判定することができる。
第1および第2の発明によれば、トリコモナス感染症の疑いを精度よく判定することができる。
<第1実施形態>
以下、第1実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1を参照して、第1実施形態の尿検体分析装置100の全体構成について説明する。尿検体分析装置100は、尿検体中の有形成分を分析する分析装置である。尿中有形成分は、たとえば、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱、細菌等を含み得る。尿検体分析装置100は、さらに、尿中有形成分としてトリコモナス原虫を検出し、トリコモナス感染症の疑いに関する分析を行うように構成されている。
以下、第1実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1を参照して、第1実施形態の尿検体分析装置100の全体構成について説明する。尿検体分析装置100は、尿検体中の有形成分を分析する分析装置である。尿中有形成分は、たとえば、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱、細菌等を含み得る。尿検体分析装置100は、さらに、尿中有形成分としてトリコモナス原虫を検出し、トリコモナス感染症の疑いに関する分析を行うように構成されている。
(尿検体分析装置の全体構成)
図1に示すように、尿検体分析装置100は、主な構成として、測定ユニット10と、分析部20と、を少なくとも備えている。測定ユニット10は、検出部30と、尿検体を吸引して測定試料を調製し、調製した測定試料を検出部30に供給するための機構を備える。測定ユニット10は、検出部30を収容した本体部11と、検体ラック13を搬送する検体搬送部12と、を含む。分析部20は、測定ユニット10と別個に設けられており、測定ユニット10とデータ通信可能に接続されている。
図1に示すように、尿検体分析装置100は、主な構成として、測定ユニット10と、分析部20と、を少なくとも備えている。測定ユニット10は、検出部30と、尿検体を吸引して測定試料を調製し、調製した測定試料を検出部30に供給するための機構を備える。測定ユニット10は、検出部30を収容した本体部11と、検体ラック13を搬送する検体搬送部12と、を含む。分析部20は、測定ユニット10と別個に設けられており、測定ユニット10とデータ通信可能に接続されている。
検体ラック13は、複数の検体容器14を、検体容器14の開口が上方を向くよう直立した状態で保持可能である。検体容器14は、尿検体5(図2参照)を収容する。検体容器14は、検体ラック13にセットされた状態で、ユーザにより検体搬送部12の所定の投入位置に設置される。検体搬送部12は、投入位置に設置された検体ラック13に保持された検体容器14を、測定ユニット10による尿検体5の吸引位置へ搬送するように構成されている。
(試料調製部)
図2に示すように、測定ユニット10の本体部11は、測定試料を調製するための試料調製部40と、試料調製部40へ尿検体5を供給する検体分配部45と、を備える。検体分配部45は、吸引位置に搬送された検体容器14中の尿検体5を、吸引管46を用いて図示しないシリンジポンプにより吸引し、吸引した尿検体5を試料調製部40へ供給する。
図2に示すように、測定ユニット10の本体部11は、測定試料を調製するための試料調製部40と、試料調製部40へ尿検体5を供給する検体分配部45と、を備える。検体分配部45は、吸引位置に搬送された検体容器14中の尿検体5を、吸引管46を用いて図示しないシリンジポンプにより吸引し、吸引した尿検体5を試料調製部40へ供給する。
試料調製部40は、尿検体5と染色試薬とを混合する混合部41を備える。混合部41は、所定量の容積を有する反応槽である。混合部41内で、尿検体5と染色試薬とが混合されることにより、尿検体5中の有形成分が染色試薬によって染色される。
図2の例では、混合部41は、尿検体5と第1の試薬42とを混合するための第1の反応槽である第1混合部41aと、尿検体5と第2の試薬43とを混合するための第2の反応槽である第2混合部41bと、を含む。検体分配部45は、検体容器14から取得された尿検体5の一部を第1混合部41aに、他の一部を第2混合部41bに分配する。
第1の試薬42は、第1染色液42aおよび第1希釈液42bを含む。試料調製部40には、第1染色液42aの試薬容器および第1希釈液42bの試薬容器が設置される。第2の試薬43は、第2染色液43aおよび第2希釈液43bを含む。試料調製部40には、第2染色液43aの試薬容器および第2希釈液43bの試薬容器が設置される。
第1混合部41aに分配された尿検体5は、第1の試薬42(第1染色液42aおよび第1希釈液42b)と混合される。第1の試薬42は、尿中の核を有さない有形成分を染色する。第1混合部41aにおいて第1の試薬42で処理された尿検体5は、主として、赤血球および円柱等、核を有さない粒子を分析するために用いられる。以下、第1混合部41aにおいて第1の試薬42で処理された尿検体5を第1測定試料と呼ぶ。
第2混合部41bに分配された尿検体5は、第2の試薬43(第2染色液43aおよび第2希釈液43b)と混合される。第2の試薬43は、尿検体5中の赤血球や結晶を溶解し、核酸を染色する。第2混合部41bにおいて第2の試薬43で処理された尿検体5は、主として、白血球、上皮細胞、細菌、真菌などの、核を有する細胞を分析するために用いられる。以下、第2混合部41bにおいて第2の試薬43で処理された尿検体5を第2測定試料と呼ぶ。
第1混合部41aおよび第2混合部41bは、それぞれ、送液チューブ41cを介して検出部30のフローセル31と連通している。試料調製部40は、測定時に、第1混合部41a内の第1測定試料および第2混合部41b内の第2測定試料を、別々にフローセル31へと供給する。
第1染色液42aは、核酸を有していない有形成分を染色する蛍光色素を含む。
第1希釈液42bは、緩衝剤を主成分とする試薬である。第1希釈液42bは、赤血球を溶血させずに安定した蛍光信号を得ることができるように浸透圧補償剤を含有している。
第2染色液43aは、核酸を染色する色素を含む。第2染色液43aは、核酸を特異的に染色するためのインターカレータや副溝(minorgroove)に結合する蛍光色素を含む。インターカレータとしては、シアニン系、アクリジン系、phenanthridium系の公知の色素が挙げられる。例えば、シアニン系のインターカレータとしては、SYBRGreenI(SYBRは登録商標)、Thiazoleorangeが挙げられる。アクリジン系のインターカレータとしては、Acridinorangeが挙げられる。phenanthridium系のインターカレータとしてはpropidiumIodide、Ethidiumbromideが挙げられる。副溝に結合する色素としてはDAPI、Hoechst(登録商標)の公知の色素が挙げられる。例えば、Hoechetの副溝に結合する色素としては、Hoechst33342、Hoechst33258が挙げられる。第1実施形態において、シアニン系のインターカレータが好ましく、特に、SYBRGreenI、Thiazoleorangeが好ましい。
第2希釈液43bは、溶血剤を含んでいる。第2希釈液43bは、細胞膜に損傷を与えることにより第2染色液43aの膜通過を進行させるとともに、赤血球を溶血させ赤血球破片等の夾雑物を収縮させるためのカチオン系界面活性剤を含む。なお、界面活性剤の種類はカチオン系界面活性剤に限らず、ノニオン系界面活性剤であってもよい。
検出部30は、第1の試薬42が混合された尿検体5中の有形成分および第2の試薬43が混合された尿検体5中の有形成分をそれぞれ検出する。トリコモナス原虫は、第1測定試料を用いた測定および第2測定試料を用いた測定の両方で、他の有形成分と識別可能な信号として検出されうる。
(検出部)
図3は、検出部30の主要構成を簡略化して示している。図3は検出部30の構成を模式的に示す平面図であり、フローセル31中を紙面に垂直の軸に沿って下から上へ測定試料が流れる。検出部30は、尿検体5を流すフローセル31、フローセル31に光を照射する光源32、および、フローセル31からの光を受光する受光部(33a~33d)を含む。すなわち、検出部30は、フローサイトメトリー法によって、尿検体5中の有形成分を個別に検出するフローサイトメータである。フローサイトメータは、尿中に含まれる多量の有形成分を短時間で検出できるため、多量の有形成分の中から数少ない有形成分を検出することに適している。トリコモナス原虫は、感染初期の段階では尿中に含まれる数は限られている。そのため、フローサイトメータは、感染初期の段階でもトリコモナス感染症の疑いを早期に判定できる点で特に有利である。
図3は、検出部30の主要構成を簡略化して示している。図3は検出部30の構成を模式的に示す平面図であり、フローセル31中を紙面に垂直の軸に沿って下から上へ測定試料が流れる。検出部30は、尿検体5を流すフローセル31、フローセル31に光を照射する光源32、および、フローセル31からの光を受光する受光部(33a~33d)を含む。すなわち、検出部30は、フローサイトメトリー法によって、尿検体5中の有形成分を個別に検出するフローサイトメータである。フローサイトメータは、尿中に含まれる多量の有形成分を短時間で検出できるため、多量の有形成分の中から数少ない有形成分を検出することに適している。トリコモナス原虫は、感染初期の段階では尿中に含まれる数は限られている。そのため、フローサイトメータは、感染初期の段階でもトリコモナス感染症の疑いを早期に判定できる点で特に有利である。
受光部(33a~33d)は、有形成分からの蛍光および散乱光を受光する。これにより、トリコモナス原虫を含む各種の有形成分を識別するための基礎となる複数種類の受光信号を得ることができる。その結果、複数種類の受光信号から有形成分の識別に適した受光信号を選んで利用できるので、有形成分の識別精度を向上させることができる。また、検出部30は、レンズ部34a、34b、34c、ミラー部35a、35b、偏光フィルタ36、および分光フィルタ37を含む。
検出部30に送液される第1および第2測定試料は、それぞれ、フローセル31においてシース液に包まれた細い流れを形成する。この試料流に、光源32から、レーザ光が照射される。このような動作は、後述のマイクロコンピュータ51(制御装置)の制御により、図示しないポンプおよび電磁弁等を動作させることにより、自動的に行われる。
光源32は、中心波長が488nmのレーザ光を出力する半導体レーザ光源である。レンズ部34aは光源32から放射されたレーザ光をフローセル31中の試料流に集光する。レンズ部34aは、フローセル31内の試料流に対してビームスポットを形成する。レーザ光が試料流中の粒子(有形成分)に照射されると、フローセル31の前方(F方向)に前方散乱光が生じ、フローセル31の側方(S方向)に側方散乱光および側方蛍光が生じる。
レンズ部34bは、測定試料中の有形成分から発せられた前方散乱光を受光部33aに集光する。受光部33aはたとえばフォトダイオードである。レンズ部34cは、有形成分から発せられた側方散乱光と側方蛍光とをミラー部35aに集光する。ミラー部35aは、側方散乱光をミラー部35bへ反射し、側方蛍光を分光フィルタ37へ透過させるダイクロイックミラーである。分光フィルタ37を通過した側方蛍光は、フォトマルチプライヤである受光部33bにより受光される。ミラー部35bは、ミラー部35aからの側方散乱光を2分割し、フォトマルチプライヤである受光部33cへ透過するとともに、偏光フィルタ36へ反射するハーフミラーである。ミラー部35bを透過した側方散乱光は受光部33cにより受光される。偏光フィルタ36を通過した側方散乱光は、フォトマルチプライヤである受光部33dにより受光される。偏光フィルタ36は、試料流に照射されたレーザ光の偏光状態から偏光面が特定方向に変化した側方散乱光のみを透過する。
受光部33a、受光部33b、受光部33cおよび受光部33dは、受光した光信号を電気信号に変換し、それぞれ、前方散乱光信号(以下、「FSC」という)、蛍光信号(以下、「FL」という)、側方散乱光信号(以下、「SSC」という)および偏光解消側方散乱光信号(以下、「DSS」という)を出力する。蛍光信号(FL)を生成する受光部33bは、駆動電圧を切り替えることにより、入射光に対する感度を変更可能である。受光部33bは、後述するマイクロコンピュータ51の制御により、通常感度動作と、細菌検出用の高感度動作とで、選択的に動作する。
(測定ユニットの制御に関わる構成)
図4に示すように、測定ユニット10の本体部11は、検出部30の出力信号を処理するための信号処理回路部50と、マイクロコンピュータ51と、通信インターフェース52とを備える。
図4に示すように、測定ユニット10の本体部11は、検出部30の出力信号を処理するための信号処理回路部50と、マイクロコンピュータ51と、通信インターフェース52とを備える。
信号処理回路部50は、検出部30の出力信号を増幅する増幅回路50aと、増幅回路50aからの出力信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ回路50bと、フィルタ回路50bの出力信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ50cと、デジタル信号に対して所定の波形処理を行うデジタル信号処理回路50dと、デジタル信号処理回路50dに接続されたメモリ50eと、を含む。
検出部30は、FSC、SSC、FL、DSSの各信号をプリアンプ38によって増幅する。増幅された各信号は、増幅回路50aに入力される。増幅回路50aは、FSC、SSC、FLH、FLLの4種類の信号を、設定されたゲインに応じて増幅する。増幅回路50aは、マイクロコンピュータ51の制御により、異なる複数のゲインを設定することが可能である。
増幅回路50aは、通常感度動作で取得された蛍光信号(FL)を、高増幅率と低増幅率との2種類の増幅率で増幅する。そのため、一つの粒子に対応する蛍光信号(FL)から、高増幅率で増幅された蛍光信号(以下、「FLH」と呼ぶ)と、低増幅率に増幅された蛍光信号(以下、「FLL」と呼ぶ)とが取得される。さらに、増幅回路50aは、細菌検出用の高感度動作で取得された蛍光信号(FL)を上記の高増幅率と同じ増幅率で増幅する。この結果取得される高感度、高増幅率の蛍光信号を、以下では「FLH(B)」と呼ぶ。細菌検出用の高感度の設定値は、通常感度の設定値に対して5倍である。そのため、FLH(B)は、FLHの5倍の増幅率で増幅された信号に相当する。
また、増幅回路50aは、側方散乱光信号(SSC)を、高増幅率と低増幅率との2種類の増幅率で増幅する。そのため、一つの粒子に対応する側方散乱光信号(SSC)から、高増幅率で増幅された側方散乱光信号(高感度)(以下、「SSH」と呼ぶ)と、低増幅率に増幅された側方散乱光信号(低感度)(以下、「SSL」と呼ぶ)とが取得される。
マイクロコンピュータ51は、試料調製部40、検体分配部45、検出部30、増幅回路50a、デジタル信号処理回路50dおよび通信インターフェース52と接続されている。マイクロコンピュータ51は、検体分配部45、試料調製部40、増幅回路50aおよびデジタル信号処理回路50dを制御することにより、測定試料を測定し、検出データを生成する。通信インターフェース52は、LANケーブルにより分析部20と通信可能に接続されている。マイクロコンピュータ51は、通信インターフェース52を介して、検出データを分析部20に送信する。
(分析部)
図5に示すように、分析部20は、パーソナルコンピュータである。分析部20は、本体20aと、入力部20bと、表示部20cとを備えている。本体20aは、CPUからなるプロセッサ21と、記憶装置22と、入出力インターフェース23と、通信インターフェース24とを有する。
図5に示すように、分析部20は、パーソナルコンピュータである。分析部20は、本体20aと、入力部20bと、表示部20cとを備えている。本体20aは、CPUからなるプロセッサ21と、記憶装置22と、入出力インターフェース23と、通信インターフェース24とを有する。
プロセッサ21は、ROMに記憶されているコンピュータプログラムおよびRAMにロードされたコンピュータプログラムを実行する。記憶装置22は、コンピュータプログラムを記録するROMおよびハードディスクと、ハードディスクに記録されているコンピュータプログラムを、プロセッサ21が実行するときに、プロセッサ21の作業領域として利用される。
記憶装置22には、オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムなど、プロセッサ21に実行させるための種々のコンピュータプログラムおよびコンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。記憶装置22には、測定ユニット10から取得した検出データを解析し、分析結果を出力するためのコンピュータプログラムがインストールされている。コンピュータプログラムは、ネットワークを介してダウンロードされてもよいし、または光学ディスクやフラッシュメモリなどの記録媒体から記憶装置22にインストールされてもよい。
入出力インターフェース23には、マウスおよびキーボードからなる入力部20bが接続されている。ユーザが入力部20bを使用することにより、分析部20の操作や、分析部20に対するデータ入力が行われる。入出力インターフェース23は、液晶ディスプレイからなる表示部20cに接続されており、画像データに応じた映像信号を、表示部20cに出力する。表示部20cは、入力された映像信号をもとに、画像を表示する。また、分析部20は、通信インターフェース24を介して測定ユニット10の通信インターフェース52(図4参照)に接続されている。プロセッサ21は、通信インターフェース24により、測定ユニット10に対して検出データを含む各種のデータの送受信が可能である。
(分析部における分析処理)
分析部20は、測定ユニット10から取得した検出データに基づいて、有形成分の分析を行う。測定ユニット10が生成する検出データは、測定試料中に含まれる個々の有形成分から検出されたFSC、SSH、SSL、FLH、FLL、FLH(B)、DSSの各信号を含む。測定ユニット10が生成する検出データは、第1測定試料から取得された検出データ(以下「検出データ(SF)」という)と、第2測定試料から取得された検出データ(以下、「検出データ(CR)」という)とを含む。
分析部20は、測定ユニット10から取得した検出データに基づいて、有形成分の分析を行う。測定ユニット10が生成する検出データは、測定試料中に含まれる個々の有形成分から検出されたFSC、SSH、SSL、FLH、FLL、FLH(B)、DSSの各信号を含む。測定ユニット10が生成する検出データは、第1測定試料から取得された検出データ(以下「検出データ(SF)」という)と、第2測定試料から取得された検出データ(以下、「検出データ(CR)」という)とを含む。
分析部20は、検出データに基づいて、尿検体5中の有形成分の特徴を示す複数の特徴パラメータを抽出し、抽出された複数の特徴パラメータに基づいて、有形成分の種類毎の計数情報を取得する。これにより、有形成分の種類毎の特徴に応じた適切な特徴パラメータを組み合わせることで、種類毎の有形成分の識別精度を効果的に向上させることができる。有形成分の計数情報とは、具体的には、検出された有形成分の数である。検出された有形成分の数のことを、「計数値」と呼ぶ。
特徴パラメータは、検出信号の種類と、検出信号から取得される特徴量の種類と、検出データの種類と、の組み合わせによって定義される。
検出信号の種類とは、FSC、SSH、SSL、FLH、FLH(B)、FLL、DSSの各信号のいずれであるかを示す概念である。検出信号から取得される特徴量の種類には、図6(A)に示す「ピーク強度」、図6(B)に示す「パルス幅」、図6(C)に示す「パルス面積」の3種類がある。以下、ピーク強度を「P」、パルス幅を「W」、パルス面積を「A」で表す。以下、特徴パラメータは、検出信号の種類と、特徴量の種類とを続けて記載することで、たとえばFSCP(前方散乱光信号のピーク強度)、SSHW(側方散乱光信号(高感度)のパルス幅)、FLLA(低感度側方蛍光信号のパルス面積)といった形式で表記する。
検出部30による検出信号は、フローセル31を通る試料流中の有形成分がビームスポットを通過することで生成されるため、図6(A)~(C)に示したように、パルス状の信号波形となる。図6(A)~(C)のグラフは、縦軸が信号強度を表し、横軸が時間を表す。図6(A)に示すように、各光学信号のピーク強度「P」は、パルスのピークの高さPPとして得られる。各光学信号のパルス幅「W」は、図6(B)に示すように、パルスが所定の検出閾値を超えた時刻T1から検出閾値を下回った時刻T2までの間隔PWとして得られる。各光学信号のパルス面積「A」は、図6(C)に示すように、信号のパルス波形線L1と、パルスの高さが所定の検出閾値を取るときの時刻を示す直線L2、L3と、光学信号強度の値が0を示す直線L4とで囲まれる領域(ハッチング領域)PAの面積、すなわち、信号強度の時間積分値として得られる。なお、上記したピーク強度、パルス幅、パルス面積以外の特徴量(たとえば、ピークの尖度、アスペクト比、微分値(波形線の傾き)など)を求めてもよい。
特徴パラメータは、光学信号の種類がFSC、SSH、SSL、FLH、FLL、FLH(B)、DSSの7種類の場合で、特徴量の種類がピーク強度P、パルス幅W、パルス面積Aの3種類の場合、組み合わせとしては21通りがありうる。そして、検出データは、第1測定試料の検出データ(SF)と第2測定試料の検出データ(CR)との2種類の検出データが含まれる。そのため、特徴パラメータは、合計42通りの組み合わせの中から、1種の有形成分を他の有形成分から識別するのに適した組み合わせの特徴パラメータが、有形成分の種類毎に、予め設定されている。
分析部20は、2以上の特徴パラメータを組み合わせて、検出データから尿検体5中の有形成分の種類を識別し、種類毎の有形成分の数を計算することにより、有形成分毎の計数情報(計数値)を生成する。分析部20は、2以上の特徴パラメータを組み合わせた分布データ(図7、図8参照)に基づき、有形成分の種類を識別する。分布データとは、特徴パラメータのそれぞれを座標軸とするスキャッタグラムに、各有形成分を特徴パラメータに応じた座標にプロットしたものである。
〈特徴パラメータの具体例〉
以下では、尿検体分析装置100が検出可能な有形成分のうちから、トリコモナス感染症の疑いに関する分析に特に関わる有形成分の識別に用いる特徴パラメータの組み合わせの例について、説明する。
以下では、尿検体分析装置100が検出可能な有形成分のうちから、トリコモナス感染症の疑いに関する分析に特に関わる有形成分の識別に用いる特徴パラメータの組み合わせの例について、説明する。
〈赤血球(RBC):SF_DSSP×FSCP〉
赤血球(RBC)は、図7(A)に示すように、第1測定試料の検出データ(SF)における、偏光解消側方散乱光信号のピーク強度(DSSP)と前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ60aの領域R1に現れる有形成分である。領域R1にプロットされた粒子は赤血球として計数される。
赤血球(RBC)は、図7(A)に示すように、第1測定試料の検出データ(SF)における、偏光解消側方散乱光信号のピーク強度(DSSP)と前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ60aの領域R1に現れる有形成分である。領域R1にプロットされた粒子は赤血球として計数される。
〈白血球(WBC):CR_FLLA×FSCW〉
白血球(WBC)は、図7(B)に示すように、第2測定試料の検出データ(CR)における、通常感度、低増幅率の側方蛍光信号のパルス面積(FLLA)と前方散乱光信号のパルス幅(FSCW)との分布データ60bの領域R2に現れる有形成分である。領域R2にプロットされた粒子は白血球として計数される。
白血球(WBC)は、図7(B)に示すように、第2測定試料の検出データ(CR)における、通常感度、低増幅率の側方蛍光信号のパルス面積(FLLA)と前方散乱光信号のパルス幅(FSCW)との分布データ60bの領域R2に現れる有形成分である。領域R2にプロットされた粒子は白血球として計数される。
〈扁平上皮細胞(squaEC):CR_SSHA×FSCW〉
扁平上皮細胞(squaEC)は、図7(C)に示すように、第2測定試料の検出データ(CR)における、高増幅率の側方散乱光信号のパルス面積(SSHA)と、前方散乱光信号のパルス幅(FSCW)との分布データ60cの領域R3に現れる有形成分である。領域R3にプロットされた粒子は扁平上皮細胞として計数される。
扁平上皮細胞(squaEC)は、図7(C)に示すように、第2測定試料の検出データ(CR)における、高増幅率の側方散乱光信号のパルス面積(SSHA)と、前方散乱光信号のパルス幅(FSCW)との分布データ60cの領域R3に現れる有形成分である。領域R3にプロットされた粒子は扁平上皮細胞として計数される。
〈細菌(BACT):CR_FLH(B)P×FSCP〉
細菌(BACT)は、図7(D)に示すように、第2測定試料の検出データ(CR)における、細菌検出用の高感度、高増幅率の側方蛍光信号のピーク強度(FLH(B)P)と、前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ60dの領域R4に現れる有形成分である。領域R4にプロットされた粒子は細菌として計数される。
細菌(BACT)は、図7(D)に示すように、第2測定試料の検出データ(CR)における、細菌検出用の高感度、高増幅率の側方蛍光信号のピーク強度(FLH(B)P)と、前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ60dの領域R4に現れる有形成分である。領域R4にプロットされた粒子は細菌として計数される。
〈酵母様真菌(YLC):CR_FLHP×FSCP〉
酵母様真菌(YLC)は、図7(E)に示すように、第2測定試料の検出データ(CR)における、通常感度、高増幅率の側方蛍光信号のピーク強度(FLHP)と前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ60eの領域R5に現れる有形成分である。領域R5にプロットされた粒子は酵母様真菌として計数される。
酵母様真菌(YLC)は、図7(E)に示すように、第2測定試料の検出データ(CR)における、通常感度、高増幅率の側方蛍光信号のピーク強度(FLHP)と前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ60eの領域R5に現れる有形成分である。領域R5にプロットされた粒子は酵母様真菌として計数される。
〈トリコモナス原虫(Trich)〉
第1実施形態では、トリコモナス原虫(Trich)については、第1測定試料の検出データ(SF)と第2測定試料の検出データ(CR)のそれぞれによって、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70が取得される。
第1実施形態では、トリコモナス原虫(Trich)については、第1測定試料の検出データ(SF)と第2測定試料の検出データ(CR)のそれぞれによって、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70が取得される。
(a)第1測定試料の検出データ(SF)
トリコモナス原虫(Trich)は、図8(A)~(C)に示すように、第1測定試料の検出データ(SF)における、複数の分布データ(61a、61b、61c)の組み合わせによって、他の有形成分から識別される。
トリコモナス原虫(Trich)は、図8(A)~(C)に示すように、第1測定試料の検出データ(SF)における、複数の分布データ(61a、61b、61c)の組み合わせによって、他の有形成分から識別される。
図8(A)に示す分布データ61aは、SF_DSSP×FSCPのデータである。すなわち、第1測定試料の検出データ(SF)における、偏光解消側方散乱光信号のピーク強度(DSSP)と前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ61aの領域R6がトリコモナス原虫(Trich)の第1の検出領域に設定されている。
図8(B)に示す分布データ61bは、SF_FLLP×FSCPのデータである。すなわち、第1測定試料の検出データ(SF)における、通常感度、低増幅率の側方蛍光信号のピーク強度(FLLP)と前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ61bの領域R7が、トリコモナス原虫(Trich)の第2の検出領域に設定されている。
図8(C)に示す分布データ61cは、SF_FLHP×FSCPのデータである。すなわち、第1測定試料の検出データ(SF)における、通常感度、高増幅率の側方蛍光信号のピーク強度(FLHP)と前方散乱光信号のピーク強度(FSCP)との分布データ61cの領域R8が、トリコモナス原虫(Trich)の第3の検出領域に設定されている。図8(A)の分布データ61aにおいて、領域R6は赤血球(RBC)の分布領域と近い。図8(C)に示した分布データ61cでは、赤血球(RBC)の分布領域と領域R8とは、明確に分離されている。分布データ61cを考慮することで、トリコモナス原虫と赤血球とを明確に識別できる。
第1実施形態では、第1測定試料の検出データ(SF)における、分布データ61aの領域R6、分布データ61bの領域R7および分布データ61cの領域R8に共通してプロットされた粒子が、第1測定試料から検出されたトリコモナス原虫として計数される。得られた計数値を、第1計数情報70a(図13参照)とする。
(b)第2測定試料の検出データ:CR_FSCW×FLHP
図8(D)に示す分布データ61dは、CR_FSCW×FLHPのデータである。すなわち、第2測定試料の検出データ(CR)における、前方散乱光信号のパルス幅(FSCW)と通常感度、高増幅率の側方蛍光信号のピーク強度(FLHP)との分布データ60dの領域R9にプロットされた粒子が、第2測定試料から検出されたトリコモナス原虫として計数される。得られた計数値を、第2計数情報70bとする。領域R9には、トリコモナス原虫だけでなく、上皮細胞(EC)が含まれうる。
図8(D)に示す分布データ61dは、CR_FSCW×FLHPのデータである。すなわち、第2測定試料の検出データ(CR)における、前方散乱光信号のパルス幅(FSCW)と通常感度、高増幅率の側方蛍光信号のピーク強度(FLHP)との分布データ60dの領域R9にプロットされた粒子が、第2測定試料から検出されたトリコモナス原虫として計数される。得られた計数値を、第2計数情報70bとする。領域R9には、トリコモナス原虫だけでなく、上皮細胞(EC)が含まれうる。
以上の構成により、分析部20は、測定ユニット10から取得した検出データに基づいて、尿検体5中の有形成分の種類毎の各計数情報を取得する。
(実際の検体を測定して得られたスキャッタグラム)
図9(A)は、トリコモナス陽性検体を測定して得られた、図8(A)に対応するSF_DSSP×FSCPのスキャッタグラムである。図9(B)は、トリコモナス陽性検体を測定して得られた、図8(B)に対応するSF_FLLP×FSCPのスキャッタグラムである。図9(A)及び図9(B)に示されるように、トリコモナス原虫のクラスタ(TRICH)と白血球のクラスタ(WBC)は互いに近接して現れる。これはトリコモナス原虫と白血球が形態的に類似していることによる。また、図9(A)に示すスキャッタグラムではトリコモナス原虫と赤血球(RBC)は離れてプロットされているが、赤血球の数が増加するとトリコモナス原虫のクラスタと赤血球のクラスタが近接する。
図9(A)は、トリコモナス陽性検体を測定して得られた、図8(A)に対応するSF_DSSP×FSCPのスキャッタグラムである。図9(B)は、トリコモナス陽性検体を測定して得られた、図8(B)に対応するSF_FLLP×FSCPのスキャッタグラムである。図9(A)及び図9(B)に示されるように、トリコモナス原虫のクラスタ(TRICH)と白血球のクラスタ(WBC)は互いに近接して現れる。これはトリコモナス原虫と白血球が形態的に類似していることによる。また、図9(A)に示すスキャッタグラムではトリコモナス原虫と赤血球(RBC)は離れてプロットされているが、赤血球の数が増加するとトリコモナス原虫のクラスタと赤血球のクラスタが近接する。
図10は、トリコモナス陽性検体を測定して得られた、図8(D)に対応するCR_FSCW×FLHPのスキャッタグラムである。図8(D)の説明で述べたように、このスキャッタグラムでは、四角(点線部参照)で表した領域内にトリコモナス原虫が現れるが、同時に上皮細胞も同じ領域に表れる。
このように、トリコモナス原虫は他の有形成分と区別して検出することが難しいため、図8(A)~(D)に示した領域R6~R9にはトリコモナス原虫だけでなく他の有形成分が現れる可能性がある。そのため、これらの領域R6~R9に含まれるプロットに基づいてトリコモナス感染症の疑いを判定すると、実際にはトリコモナス原虫ではない粒子をトリコモナス原虫として検出する、いわゆる偽陽性が発生しうる。
図11(A)及び図11(B)は、トリコモナス陽性であることが確認された検体のスキャッタグラムである。図12(A)及び図12(B)は、トリコモナス陽性ではない検体のスキャッタグラムである。図11(A)、図12(A)は、図8(A)に対応するSF_DSSP×FSCPのスキャッタグラムである。図11(B)、図12(B)は、図7(C)に対応するCR_SSHA×FSCWのスキャッタグラムである。
図11(A)及び図12(A)は、いずれもトリコモナスが現れる領域R6に有意な数のプロットが現れている。これら2つの検体では、領域R6~R9のいずれにも同様にプロットが現れた。そのため領域R6~R9に含まれるプロットの数だけでは、図12(A)のような検体もトリコモナス陽性と判定されるケースが発生しうる。
本発明者らが検討した結果、トリコモナス原虫に感染した真陽性の検体では、尿中の扁平上皮細胞の数が有意に増加する一方で、トリコモナス陰性の検体では必ずしも扁平上皮細胞が増加しないことを見出した。例えば、図11(B)を参照すると、トリコモナス陽性の検体では扁平上皮細胞が広範囲にプロットされている。一方、図12(B)では、扁平上皮細胞のプロットがほとんど見られない。そこで、第1実施形態では、領域R6~R9から取得されるトリコモナス原虫の数に関する計数情報に、扁平上皮細胞の数に関する第1情報を組み合わせることで、トリコモナス感染症の判定精度を高めている。
(トリコモナス感染症の疑いに関する判定手法)
次に、図13および図14を参照して、トリコモナス感染症の疑いに関する判定手法を説明する。分析部20は、図13に示すように、トリコモナス感染症の疑いに関する判定に関わる計数情報として、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報71とを取得する。第1実施形態では、分析部20は、第1情報71とは異なる第2情報72をさらに取得する。
次に、図13および図14を参照して、トリコモナス感染症の疑いに関する判定手法を説明する。分析部20は、図13に示すように、トリコモナス感染症の疑いに関する判定に関わる計数情報として、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報71とを取得する。第1実施形態では、分析部20は、第1情報71とは異なる第2情報72をさらに取得する。
〈トリコモナス原虫の数に関する計数情報〉
第1実施形態では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70は、第1の試薬42で処理された尿検体5(すなわち、第1測定用試料の検出データ(SF))から検出されるトリコモナス原虫の数に関する第1計数情報70aと、第2の試薬43で処理された尿検体5(すなわち、第2測定用試料の検出データ(CR))から検出されるトリコモナス原虫の数に関する第2計数情報70bと、を含む。以下、第1計数情報70aの計数値をXsfとし、第2計数情報70bの計数値をXcrとする。
第1実施形態では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70は、第1の試薬42で処理された尿検体5(すなわち、第1測定用試料の検出データ(SF))から検出されるトリコモナス原虫の数に関する第1計数情報70aと、第2の試薬43で処理された尿検体5(すなわち、第2測定用試料の検出データ(CR))から検出されるトリコモナス原虫の数に関する第2計数情報70bと、を含む。以下、第1計数情報70aの計数値をXsfとし、第2計数情報70bの計数値をXcrとする。
このように、同一の尿検体5について異なる試薬で処理した試料からそれぞれトリコモナス原虫の数に関する計数情報70(第1計数情報70a、第2計数情報70b)を得ることによって、尿検体5中の他の有形成分からのトリコモナス原虫の識別精度を向上させることができる。その結果、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性を効果的に高めることができる。
なお、上述したとおり、第1計数情報70a及び第2計数情報70bとして計数される粒子の一部又は全部がトリコモナス原虫以外の他の有形成分である場合がある。本明細書において「トリコモナス原虫の数に関する計数情報」とは、尿検体分析装置がトリコモナス原虫を識別するために設定された特定の特徴パラメータを有する粒子の数、つまり第1実施形態ではトリコモナス原虫を計数するために設定された領域R6~R9に出現した粒子の数を意味し、必ずしも、トリコモナス原虫として同定された粒子の数を意味するものではない。
〈第1情報〉
第1実施形態では、第1情報71は、扁平上皮細胞の数に関する計数情報71aを含む。上述のとおり、トリコモナス陽性の検体では、トリコモナス原虫の数とともに扁平上皮細胞の数が有意に増大する。第1実施形態では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70が閾値を超えるか否かの判定とともに、扁平上皮細胞の数に関する第1情報71が閾値を超えるか否かの判定を後述の判定ルール1において判定することにより、トリコモナス感染症の判定精度を高めている。第1実施形態では、第1情報71として、さらに白血球の数に関する計数情報71bを用いる。ただし、白血球の数に関する計数情報71bは、後述する判定ルール2において、白血球がトリコモナス感染症の判定を妨げるほど過剰に尿中に出現していないかを判定するために用いられる点で、計数情報71aと性質が異なる。これにより、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性の指標となる第1情報71の種類を増やすことができる。以下、扁平上皮細胞の計数情報71aの計数値をYsecとし、白血球の計数情報71bの計数値をYwbcとする。
第1実施形態では、第1情報71は、扁平上皮細胞の数に関する計数情報71aを含む。上述のとおり、トリコモナス陽性の検体では、トリコモナス原虫の数とともに扁平上皮細胞の数が有意に増大する。第1実施形態では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70が閾値を超えるか否かの判定とともに、扁平上皮細胞の数に関する第1情報71が閾値を超えるか否かの判定を後述の判定ルール1において判定することにより、トリコモナス感染症の判定精度を高めている。第1実施形態では、第1情報71として、さらに白血球の数に関する計数情報71bを用いる。ただし、白血球の数に関する計数情報71bは、後述する判定ルール2において、白血球がトリコモナス感染症の判定を妨げるほど過剰に尿中に出現していないかを判定するために用いられる点で、計数情報71aと性質が異なる。これにより、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性の指標となる第1情報71の種類を増やすことができる。以下、扁平上皮細胞の計数情報71aの計数値をYsecとし、白血球の計数情報71bの計数値をYwbcとする。
〈第2情報〉
第2情報72は、トリコモナス感染症の疑いの判定における偽陽性を抑制するための情報を含む。これにより、第2情報72を考慮することによって、トリコモナス感染症の疑いに関する偽陽性判定を抑制できる。
第2情報72は、トリコモナス感染症の疑いの判定における偽陽性を抑制するための情報を含む。これにより、第2情報72を考慮することによって、トリコモナス感染症の疑いに関する偽陽性判定を抑制できる。
具体的には、第2情報72は、トリコモナス原虫、扁平上皮細胞および白血球とは異なる他の有形成分の数に関する計数情報を含む。これにより、第2情報72として他の有形成分の数に関する計数情報を考慮することによって、偽陽性判定の要因となる干渉物質の数に基づいてトリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性を評価できる。
トリコモナス感染症の疑いの判定における偽陽性を抑制するための情報は、トリコモナス原虫の検出に干渉する少なくとも1つの他の有形成分の数に関する計数情報を含む。これらの他の有形成分は、尿検体5中に目的成分(ここでは、トリコモナス原虫)と共に存在し、目的成分の計数値を変化させる可能性がある干渉物質となる。そのため、干渉物質がトリコモナス原虫の検出に影響していると判断できる場合に、干渉物質の影響を加味して、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を出力することができる。
トリコモナス原虫の検出に干渉する少なくとも1つの他の有形成分は、赤血球、細菌および酵母様真菌の少なくとも1つを含む。第1実施形態では、これらの他の有形成分のうち、複数種類の有形成分が、第2情報72に含まれる。具体的には、第2情報72は、これらの赤血球の計数情報72a、細菌の計数情報72b、および酵母様真菌の計数情報72cを含む。これにより、これらの干渉物質の存在に起因してトリコモナス感染症の疑いに関する情報80の信頼性が低下することを抑制できる。以下、赤血球の計数情報72aの計数値をZrbcとし、細菌の計数情報72bの計数値をZbactとし、酵母様真菌の計数情報72cの計数値をZylcとする。
また、第2情報72は、尿検体5中の有形成分の分布を示す分布データ60における、トリコモナス原虫の分布状態に関する情報を含む。これにより、分布データ60上においてトリコモナス原虫がどのように分布しているかに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性を判断できる。そのため、トリコモナス原虫の分布状態に関する情報も加味することで、トリコモナス感染症の疑いを正確に判定することができる。
トリコモナス原虫の分布状態に関する情報は、具体的には、トリコモナス原虫の分布領域R6のうちで、他の有形成分の分布領域に近い側へのトリコモナス原虫の分布の偏りを示す情報73である。
図14は、図8(A)に示したトリコモナス原虫の第1計数情報70aを取得するための分布データ61aにおける、トリコモナス原虫の分布領域(領域R6)の周辺を拡大して示したものである。領域R6は、分布データ61aの下側かつ右側(FSCPが低値側かつDSSPが高値側)で、白血球(WBC)の分布領域Rwと近い位置にある。このため、実際には白血球である有形成分のプロットが、分布データ61aにおいて領域R6に混入する可能性がある。そのため、第1実施形態では、他の有形成分の分布領域は、分布データ61aにおける白血球の分布領域Rwを含む。
領域R6への白血球の混入可能性の評価のため、分布データ61aにおいて、白血球(WBC)の分布領域RwのFSCPにおける上限位置を示す仮想線Lgを仮定する。仮想線Lgは、分布データ61aにおいて、白血球がプロットされるとすれば、仮想線Lgよりも下側にプロットされることを示す。そのため、領域R6を仮想線Lgによって分割した部分領域Rg1および部分領域Rg2を設定する。部分領域Rg1は、領域R6のうち、白血球の分布領域Rwから遠い側の部分であり、部分領域Rg2は、領域R6のうち、白血球の分布領域Rwに近い側の部分である。白血球が領域R6に混入する場合、仮想線Lgより下側の部分領域Rg2にプロットされることはあっても、仮想線Lgより上側の部分領域Rg1にプロットされることは、ほぼない。
このことから、領域R6に属するプロットが、部分領域Rg2に偏って出現している場合には、領域R6に白血球が混入している可能性があるため、トリコモナス原虫として計数される第1計数情報70aの信頼性が低いと評価できる。逆に、領域R6に属するプロットが、部分領域Rg1に偏って出現している場合には、領域R6に白血球が混入している可能性が低いため、第1計数情報70aの信頼性が高いと評価できる。
そして、分析部20は、トリコモナス原虫の分布領域R6のうちで、他の有形成分の分布領域Rwに近い側へのトリコモナス原虫の分布の偏りを示す情報73として、領域R6に属するプロットのうちの、白血球の分布領域Rwから部分領域Rg1に属するプロットの分布比Ztrichを取得する。
分布比Ztrichは、{部分領域Rg1に属するプロット数/(部分領域Rg2に属するプロット数)+(部分領域Rg1に属するプロット数)}で表される。
なお、{(部分領域Rg2に属するプロット数)+(部分領域Rg1に属するプロット数)}は、領域R6に属するプロット全部を意味する。分布比Ztrichが低値であるほど、領域R6に属するプロットが部分領域Rg2に偏って出現しており、白血球の混入可能性が高いと評価される。分布比Ztrichが高値であるほど、領域R6に属するプロットが部分領域Rg2に偏って出現しておらず、白血球の混入可能性が低いと評価される。
なお、{(部分領域Rg2に属するプロット数)+(部分領域Rg1に属するプロット数)}は、領域R6に属するプロット全部を意味する。分布比Ztrichが低値であるほど、領域R6に属するプロットが部分領域Rg2に偏って出現しており、白血球の混入可能性が高いと評価される。分布比Ztrichが高値であるほど、領域R6に属するプロットが部分領域Rg2に偏って出現しておらず、白血球の混入可能性が低いと評価される。
(判定ルール)
第1実施形態では、図13に示したように、上記の各情報を組み合わせて、トリコモナス感染症の疑いに関する判定ルールが設定されている。判定ルールとは、得られた検出データに基づいて、尿検体5にトリコモナス感染症の疑いがある(陽性である)と判定するためのルールである。
第1実施形態では、図13に示したように、上記の各情報を組み合わせて、トリコモナス感染症の疑いに関する判定ルールが設定されている。判定ルールとは、得られた検出データに基づいて、尿検体5にトリコモナス感染症の疑いがある(陽性である)と判定するためのルールである。
第1実施形態では、分析部20は、尿検体5中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報71とを取得し、少なくともトリコモナス原虫の数に関する計数情報70および第1情報71に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を出力する。
トリコモナス感染症に罹患した患者の尿検体5からは、トリコモナス原虫とともに、扁平上皮細胞および白血球の出現数が有意に増大する。そのため、第1情報71として取得される計数情報の数値が高ければ、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性が高いと判断できる。反対に、第1情報71として取得される計数情報の数値が低ければ、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性が低いと判断できる。トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性の指標となる第1情報71に基づくことにより、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性を高めることができる。
第1実施形態では、トリコモナス感染症の疑いの判定について、3つの判定ルールが設定されている。判定ルール1は、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70および第1情報71に基づいてトリコモナス感染症の疑いに関する判定を行う判定ルールである。具体的には、判定ルール1では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70が条件に合致し、且つ、第1情報71に属する計数情報が条件に合致する場合に、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80として、トリコモナス感染症の疑いがあると判定する。トリコモナス原虫の数に関する計数情報70が条件に合致するだけでなく、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性の指標となる第1情報71が条件に合致している場合にトリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報を出力するため、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報の信頼性を高めることができる。
判定ルール2および判定ルール3は、第2情報72を含む判定ルールである。このように、第1実施形態では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70および第1情報71に加えて、さらに第2情報72に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を出力する。これにより、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性の指標となる第1情報71に加えて、他の第2情報72をさらに考慮することによって、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80の信頼性を判断することができる。
また、判定ルール2および判定ルール3は、少なくとも第2情報72に基づいて、判定ルール1に基づく判定結果から、偽陽性の可能性を抑制する判定ルールである。そのため、判定ルール2および判定ルール3は、それぞれ条件に合致した場合に、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報の出力を禁止するための判定ルールである。つまり、判定ルール1によりトリコモナス感染症の疑いありと判定された場合であっても、判定ルール2および判定ルール3のいずれかの条件に合致した場合に、偽陽性の可能性があるため、非陽性(陰性または判定不能)と判定される。ただし、以下では理解の容易のため、判定ルール2および判定ルール3についても、トリコモナス感染症の「疑いあり」判定を出力するための条件を記載する。
〈判定ルール1〉
図13の例による判定ルール1では、第1計数情報70a、第2計数情報70b、および、第1情報71として扁平上皮細胞の計数情報を、それぞれ対応する閾値と比較する。
図13の例による判定ルール1では、第1計数情報70a、第2計数情報70b、および、第1情報71として扁平上皮細胞の計数情報を、それぞれ対応する閾値と比較する。
すなわち、判定ルール1は、下記の(1)~(3)の各条件を含む。
(1)第1計数情報70aの計数値Xsfが閾値N1よりも大きい(Xsf>N1)、
(2)第2計数情報70bの計数値Xcrが閾値N2よりも大きい(Xcr>N2)、
(3)扁平上皮細胞の計数情報の計数値Ysecが閾値N3よりも大きい(Ysec>N3)。
判定ルール1の各条件(1)~(3)を全て満たした場合に、判定ルール1によるトリコモナス感染症の「疑いあり判定」を行う。判定ルール1の3つの条件のいずれかが満たされない場合、判定ルール1による「疑いなし又は判定不能」判定を行う。
(1)第1計数情報70aの計数値Xsfが閾値N1よりも大きい(Xsf>N1)、
(2)第2計数情報70bの計数値Xcrが閾値N2よりも大きい(Xcr>N2)、
(3)扁平上皮細胞の計数情報の計数値Ysecが閾値N3よりも大きい(Ysec>N3)。
判定ルール1の各条件(1)~(3)を全て満たした場合に、判定ルール1によるトリコモナス感染症の「疑いあり判定」を行う。判定ルール1の3つの条件のいずれかが満たされない場合、判定ルール1による「疑いなし又は判定不能」判定を行う。
なお、判定ルール1に適用される閾値N1~N3については、後述する。基本的な考え方として、第1情報71の計数値Ysecの閾値N3は、少なくとも、非溶血条件での第1計数情報70aの計数値Xsfの閾値N1よりも大きい。この原則は、後述する第1モード、第3モードにおいて該当する。
すなわち、判定ルール1は、非溶血条件(第1測定試料)におけるトリコモナス原虫の数に関する計数情報(第1計数情報70a)の計数値X(Xsf)と第1閾値N1とを比較すること、及び第1情報71の計数値Y(Ysec)と第1閾値N1より大きい第2閾値N3とを比較すること、を含む。そして、計数値X(Xsf)>閾値N1、かつ、計数値Y(Ysec)>閾値N3の条件を満たす場合に、トリコモナス感染症の疑いありとの判定がなされる。
つまり、トリコモナス原虫は尿中に出現する数が少ないため、僅かに現れた場合でも検出できるような閾値(低い閾値)を設定することが好ましい。一方で、トリコモナス原虫は白血球や赤血球と形状が類似するため、閾値を低く設定することで偽陽性となる尿検体5が増えるおそれがある。そこで、第1情報71(扁平上皮細胞又は白血球が尿中に出現しているか否か)をトリコモナス感染症の疑いに関する判定条件に加えることで判定精度を高めることができる。一方で、扁平上皮細胞や白血球は尿路系に異常がなくても尿中に含まれることがあるため、トリコモナス原虫の計数値に対する第1閾値(N1)よりも、第1情報71の計数値に対する第2閾値(N3)を大きくすることで、トリコモナス感染症とは異なる要因により第1情報71の計数値が上昇したケースでの偽陽性を低減することができる。
〈判定ルール2〉
図13の例による判定ルール2では、第2情報72として、赤血球(RBC)の計数情報72a、細菌(BACT)の計数情報72b、酵母様真菌(YLC)の計数情報72cを、それぞれ対応する閾値と比較する。さらに、判定ルール2では、第1情報71として白血球(WBC)の計数情報71bを、閾値と比較する。この第1情報71の閾値比較は、上記判定ルール1に含めてもよい。上記の通り、まずは、判定ルール2によりトリコモナス感染症の「疑いあり」判定を出力するための条件を記載する。
図13の例による判定ルール2では、第2情報72として、赤血球(RBC)の計数情報72a、細菌(BACT)の計数情報72b、酵母様真菌(YLC)の計数情報72cを、それぞれ対応する閾値と比較する。さらに、判定ルール2では、第1情報71として白血球(WBC)の計数情報71bを、閾値と比較する。この第1情報71の閾値比較は、上記判定ルール1に含めてもよい。上記の通り、まずは、判定ルール2によりトリコモナス感染症の「疑いあり」判定を出力するための条件を記載する。
すなわち、判定ルール2は、下記の(4)~(7)の各条件を含む。
(4)白血球の計数値Ywbcが閾値N4より小さい(Ywbc<N4)、
(5)赤血球の計数値Zrbcが閾値N5より小さい(Zrbc<N5)、
(6)細菌の計数値Zbactが閾値N6より小さい(Zbact<N6)、
(7)酵母様真菌の計数値Zylcが閾値N7より小さい(Zylc<N7)。
判定ルール2では、(4)~(7)のすべての条件を満たした場合に、判定ルール2によるトリコモナス感染症の「疑いあり判定」がなされる。判定ルール2の4つの条件(4)~(7)のいずれか1つの条件が満たされない場合、トリコモナス感染症の「疑いなし又は判定不能」判定がなされる。
(4)白血球の計数値Ywbcが閾値N4より小さい(Ywbc<N4)、
(5)赤血球の計数値Zrbcが閾値N5より小さい(Zrbc<N5)、
(6)細菌の計数値Zbactが閾値N6より小さい(Zbact<N6)、
(7)酵母様真菌の計数値Zylcが閾値N7より小さい(Zylc<N7)。
判定ルール2では、(4)~(7)のすべての条件を満たした場合に、判定ルール2によるトリコモナス感染症の「疑いあり判定」がなされる。判定ルール2の4つの条件(4)~(7)のいずれか1つの条件が満たされない場合、トリコモナス感染症の「疑いなし又は判定不能」判定がなされる。
第1実施形態における各閾値の具体例は、N4=10000/μL、N5=1000/μL、N6=100000/μL、N7=300/μLである。
したがって、判定ルール2における、「トリコモナス感染症の「疑いあり」判定の出力を禁止するための条件」は、条件(4)~(7)のうち1つ以上の条件が満たされないことである。このように、第1実施形態では、複数種類の有形成分のいずれかの計数情報が条件に合致する場合に、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80として、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報の出力を禁止する。このように、トリコモナス原虫の識別上障害となる有形成分が多数存在する状況下では、トリコモナス原虫の識別が困難となるため、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70に基づいてトリコモナス感染症に関する判定を行うと判定結果も不確かなものとなる。そのため、複数種類の干渉物質の計数情報についてそれぞれ条件に合致するか否かの判定を行い、いずれかが条件に合致する場合にはトリコモナス感染症の「疑いあり」判定の出力を禁止することによって、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80の信頼性が低下することを抑制できる。
〈判定ルール3〉
図13の例による判定ルール3では、第2情報72として、他の有形成分の分布領域に近い側へのトリコモナス原虫の分布の偏りを示す情報73を、閾値と比較する。上記の通り、まずは、判定ルール3によりトリコモナス感染症の「疑いあり」判定を出力するための条件を記載する。
図13の例による判定ルール3では、第2情報72として、他の有形成分の分布領域に近い側へのトリコモナス原虫の分布の偏りを示す情報73を、閾値と比較する。上記の通り、まずは、判定ルール3によりトリコモナス感染症の「疑いあり」判定を出力するための条件を記載する。
すなわち、判定ルール3は、下記の(8)の条件を含む。
(8)部分領域Rg2に属するトリコモナス原虫の分布割合Ztrichが閾値N8より大きい(Ztrich>N8)
(ただし、Ztrich={部分領域Rg1に属するプロット数/(部分領域Rg2に属するプロット数)+(部分領域Rg1に属するプロット数)}である)。
条件(8)を満たした場合に、判定ルール3によるトリコモナス感染症の「疑いあり判定」がなされる。判定ルール3の条件(8)が満たされない場合、トリコモナス感染症の「疑いなし又は判定不能」判定がなされる。第1実施形態における閾値の具体例は、N8=0.1である。
(8)部分領域Rg2に属するトリコモナス原虫の分布割合Ztrichが閾値N8より大きい(Ztrich>N8)
(ただし、Ztrich={部分領域Rg1に属するプロット数/(部分領域Rg2に属するプロット数)+(部分領域Rg1に属するプロット数)}である)。
条件(8)を満たした場合に、判定ルール3によるトリコモナス感染症の「疑いあり判定」がなされる。判定ルール3の条件(8)が満たされない場合、トリコモナス感染症の「疑いなし又は判定不能」判定がなされる。第1実施形態における閾値の具体例は、N8=0.1である。
したがって、判定ルール3における、「トリコモナス感染症の「疑いあり」判定の出力を禁止するための条件」は、条件(8)が満たされないことである。このように、第1実施形態では、トリコモナス原虫の分布領域R6(図14参照)のうちで、他の有形成分(白血球)の分布領域Rwに近い側へのトリコモナス原虫の分布の偏りが分布データ61aから示される場合、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80として、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報の出力を禁止する。これにより、得られた分布データ61aにおいて、大きさや形態などの特徴がトリコモナス原虫と類似する他の有形成分が、トリコモナス原虫の分布領域(領域R6)に混じっている可能性が高い場合に、信頼性の低い情報が出力されてしまうことを抑制できる。
また、上記のように、他の有形成分の分布領域は、分布データ60における白血球の分布領域Rwを含む。これにより、大きさや形態などの特徴が、トリコモナス原虫と類似した白血球がトリコモナス原虫の分布領域に混じって出現している場合に、白血球の混入の可能性を考慮して、信頼性の低い情報が出力されてしまうことを抑制できる。
〈判定ルール1の閾値N1~N3の具体例〉
第1実施形態では、判定ルール1に用いる閾値N1~N3(図13参照)については、閾値の設定値が異なる複数のモードからモードの選択を受け付けることが可能である。分析部20は、入力部20b(図1参照)を介した入力操作によって、モード選択を受け付ける。
第1実施形態では、判定ルール1に用いる閾値N1~N3(図13参照)については、閾値の設定値が異なる複数のモードからモードの選択を受け付けることが可能である。分析部20は、入力部20b(図1参照)を介した入力操作によって、モード選択を受け付ける。
図15に示す例では、複数のモードは、第1モード、第2モードおよび第3モードを含む。複数のモードの各々は、閾値N1、N2、N3を規定した閾値セットを有する。複数のモードの各々の閾値セットは、予め記憶装置22に記憶されている。
標準モードである第1モードは、第1の閾値セット75aを有する。第1の閾値セット75aには、閾値N1=1.0/μL、閾値N2=5.0/μL、閾値N3=5.0/μLが設定されている。分析部20は、第1モードが選択されたことに応じて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70に対する閾値N1、N2及び第1情報71に対する閾値N3として第1の閾値セット75aを適用する。
感度重視モードである第2モードは、第1の閾値セット75aよりも低値に設定された閾値を含む第2の閾値セット75bを有する。第2の閾値セット75bには、閾値N1=1.0/μL、閾値N2=1.0/μL、閾値N3=1.0/μLが設定されている。第2の閾値セット75bは、第1の閾値セット75aと比べて閾値N2、閾値N3の値が小さい。分析部20は、第2モードが選択されたことに応じて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70に対する閾値N1、N2及び第1情報71に対する閾値N3として、第2の閾値セット75bを適用する。
特異度重視モードである第3モードは、第1の閾値セット75aよりも高値に設定された閾値を含む第3の閾値セット75cを有する。第3の閾値セット75cには、閾値N1=10.0/μL、閾値N2=20.0/μL、閾値N3=20.0/μLが設定されている。第3の閾値セット75cは、第1の閾値セット75aと比べて閾値N1、閾値N2、閾値N3の各値が大きい。分析部20は、第3モードが選択されたことに応じて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70に対する閾値N1、N2及び第1情報71に対する閾値N3として、第3の閾値セット75cを適用する。
このように、第2の閾値セット75bおよび第3の閾値セット75cは、第1の閾値セット75aよりもトリコモナス感染症の疑いに関する感度または特異度が高くなるよう設定されている。
上記の通り、判定ルール1では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の計数値及び第1情報71の計数値がいずれも適用された閾値N1、N2、N3以上である場合に、トリコモナス感染症の疑いありと判定する。そのため、閾値セットを異ならせた複数のモード設けることにより、ユーザが主体的にモードを選択して、トリコモナス感染症の疑いに関する判定を実施することができる。そのため、たとえばユーザが、第1の閾値セット75aと第2の閾値セット75bとのうち、トリコモナス感染症の疑いに関する感度が高い(閾値が低い)閾値セット75bを選択することで、トリコモナス感染症のより一層の早期発見に寄与する情報提供が可能となる。たとえばユーザが、第1の閾値セット75aと第2の閾値セット75bとのうち、トリコモナス感染症の疑いに関する特異度が高い(閾値が高い)閾値セット75aを選択することで、トリコモナス感染症の偽陽性の可能性をより一層抑制した情報提供が可能となる。
標準の第1モード(第1の閾値セット75a)と、感度重視の第2モード(第2の閾値セット75b)と特異度重視の第3モード(第3の閾値セット75c)とを設けた構成では、ユーザは、がモード選択を行うだけで、標準的な第1モードと、感度を重視して早期発見に寄与し易い第2モードと、特異度を重視して分析結果の確実性を優先させた第3モードとを、切り替えることができる。そのため、トリコモナス感染症の疑いについて、ユーザのニーズに応じた情報提供が可能となる。
(トリコモナス感染症の疑いに関する情報)
図16は、分析部20の分析結果を表示部20cに表示する画面例を示した模式図である。分析部20は、図16に示すように、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を表示部20cに出力する。すなわち、分析部20は、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を含む分析結果画面81を表示部20cに表示させる。
図16は、分析部20の分析結果を表示部20cに表示する画面例を示した模式図である。分析部20は、図16に示すように、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を表示部20cに出力する。すなわち、分析部20は、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を含む分析結果画面81を表示部20cに表示させる。
分析結果画面81は、分析を行った1つの尿検体5に対する検出結果および分析結果を表示する画面である。計数情報表示欄82と、情報表示欄83とを含む。計数情報表示欄82は、尿検体5から検出された有形成分の検出結果である計数情報を、有形成分の種類毎に個別に表示する。図16の例では、計数情報表示欄82には、赤血球(RBC)、白血球(WBC)、上皮細胞(EC)、扁平上皮細胞(SquaEC)、非扁平上皮細胞(NonSEC)、円柱(CAST)、BACT(細菌)、酵母様真菌(YLC)の各項目名を示した項目欄82aと、項目欄82aに示された有形成分の計数値を表示する結果欄82bとを含む。なお、計数情報表示欄82の右端の欄は、計数値の単位を表示している。なお、項目欄82aに示した上皮細胞(EC)、非扁平上皮細胞(NonSEC)、円柱(CAST)の計数手法の具体例については、本明細書では説明を省略する。また、結果欄82bの数値は図示を省略している。
情報表示欄83は、尿検体5から検出された有形成分の計数情報に基づいて判定された各種疾患等の疑いに関する情報を表示する。第1実施形態では、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80が、この情報表示欄83において表示される。
トリコモナス感染症の疑いに関する情報80は、第1実施形態では、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報を含む。分析部20は、尿検体5中の有形成分の検出データが上記の判定ルール1~判定ルール3の全ての条件(図13参照)を満たした場合に、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報を情報表示欄83に出力する。
この場合、図16の例では、分析項目としてのトリコモナス感染症を表す「Trich」という表示と、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す「Trichomonas?」という表示とが、情報表示欄83に表示される。これにより、トリコモナス感染症の分析項目に関して、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報が、ユーザに提供される。
第1実施形態では、分析部20は、尿検体5中の有形成分の検出データが上記の判定ルール1~判定ルール3のいずれかを満たさなかった場合には、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80が情報表示欄83に出力しない。つまり、この場合、情報表示欄83には「Trich」および「Trichomonas?」のいずれも表示されない。
なお、分析部20は、尿検体5中の有形成分の検出データが上記の判定ルール1~判定ルール3のいずれかを満たさなかった場合に、トリコモナス感染症の疑いがないか又は判定不能であることを示す情報を情報表示欄83に出力してもよい。
(尿検体分析装置の動作)
以下、図17~図22を参照して、第1実施形態の尿検体分析装置100の動作について説明する。
以下、図17~図22を参照して、第1実施形態の尿検体分析装置100の動作について説明する。
図17は、尿検体分析装置100の検体測定処理の流れを示すフローチャートである。分析部20の制御処理は、プロセッサ21が実行する。測定ユニット10の制御処理は、マイクロコンピュータ51が実行する。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5を参照するものとする。
まず、ステップS1において、分析部20のプロセッサ21は、ユーザからの測定実行の指示を、入力部20bを介した入力操作により受け付ける。また、プロセッサ21は、図15に示した第1モード~第3モードの中から、閾値セットを特定するためのモード選択を、入力部20bを介した入力操作により受け付ける。プロセッサ21は、選択されたモードを特定する情報を、記憶装置22に記憶させる。なお、モード選択は、測定実行前のどのタイミングで受け付けていてもよい。ステップS2において、プロセッサ21は、測定ユニット10に測定開始を指示する指示データを送信する。
ステップS11において、マイクロコンピュータ51が、分析部20からの測定開始の指示データを受信する。測定開始の指示データを受信すると、マイクロコンピュータ51は、測定試料調製処理(ステップS12)と、第1測定試料(SF)測定処理(ステップS13)と、第2測定試料(CR)測定処理(ステップS14)とを実行するように、測定ユニット10を動作させる。第1測定試料(SF)測定処理および第2測定試料(CR)測定処理によって、1つの尿検体5に対する検出データが生成される。検出データは、メモリ50eに格納される。
ステップS15において、マイクロコンピュータ51は、メモリ50eに格納された検出データ(SF)および検出データ(CR)を分析部20に送信する。
ステップS3において、分析部20のプロセッサ21は、測定ユニット10から送信された検出データを受信する。
ステップS4において、プロセッサ21は、検出データに基づいて、有形成分の計数処理を実行する。すなわち、プロセッサ21は、検出データから、図7および図8に示した特徴パラメータの組み合わせを用いて、個々の粒子の信号を有形成分の種類毎に分類し、各計数情報を生成する。
ステップS5において、プロセッサ21は、ステップS4によって生成されたトリコモナス原虫の計数情報70(第1計数情報70a、第2計数情報70b)、情報(第1情報71、第2情報72)をそれぞれ取得する。
ステップS6において、記憶装置22から、ステップS1で受け付けたモードの選択情報を取得し、閾値セット75a~75c(図15参照)のうち、選択されたモードに対応した閾値セットで定義された閾値N1~N3を設定する。
ステップS7において、プロセッサ21は、取得したトリコモナス原虫の計数情報70(第1計数情報70a、第2計数情報70b)、第1情報71および第2情報72に基づいて、トリコモナス感染症に関する判定処理を実行する。判定処理は、図13に示した判定ルール1、判定ルール2、判定ルール3に基づいて実行される。プロセッサ21は、判定処理の結果、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を生成する。
ステップS8において、プロセッサ21は、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を出力する。以上により、1つの尿検体5についての、検体測定処理が完了する。
〈測定試料調製処理〉
図17のステップS12に示した測定試料調製処理について説明する。測定試料調製処理は、測定ユニット10のマイクロコンピュータ51によって実行される。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5を参照するものとする。
図17のステップS12に示した測定試料調製処理について説明する。測定試料調製処理は、測定ユニット10のマイクロコンピュータ51によって実行される。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5を参照するものとする。
図18のステップS12aにおいて、マイクロコンピュータ51が検体分配部45を制御して、吸引管46に検体容器14から尿検体5を所定量吸引させ、第1混合部41aと第2混合部41bとにそれぞれ所定量の尿検体5を分注させる。
ステップS12bにおいて、マイクロコンピュータ51は、試料調製部40を制御して、第1混合部41aに第1の試薬42(第1染色液42aおよび第1希釈液42b)を所定量ずつ分注させる。ステップS12cにおいて、マイクロコンピュータ51は、試料調製部40を制御して、第2混合部41bに第2の試薬43(第2染色液43aおよび第2希釈液43b)を所定量ずつ分注させる。
第1混合部41aおよび第2混合部41bは、それぞれ図示しないヒータによって所定温度になるように加温されている。この状態で、ステップS12dにおいて、マイクロコンピュータ51は、試料調製部40を制御して、プロペラ状の攪拌具(図示せず)により各混合部内の混合物の攪拌を実行させる。
これにより、第1混合部41aにおいて無核成分測定用の第1測定試料が調製され、第2混合部41bにおいて有核成分測定用の第2測定試料が調製される。ステップS12dの処理が終了すると、マイクロコンピュータ51は、図17のメインルーチンへ処理をリターンする。
〈第1測定試料(SF)測定処理〉
図17のステップS13に示した第1測定試料(SF)測定処理について説明する。第1測定試料(SF)測定処理は、測定ユニット10のマイクロコンピュータ51によって実行される。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5を参照するものとする。
図17のステップS13に示した第1測定試料(SF)測定処理について説明する。第1測定試料(SF)測定処理は、測定ユニット10のマイクロコンピュータ51によって実行される。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5を参照するものとする。
図19のステップS13aにおいて、マイクロコンピュータ51が、シース液と共に、第1混合部41aから第1測定試料を、フローセル31へ供給させる。マイクロコンピュータ51は、図示しないコンプレッサを駆動して、フローセル31へシース液を送液させる。フローセル31へのシース液が供給されている状態で、マイクロコンピュータ51は、図示しないコンプレッサを駆動して、第1混合部41aから第1測定試料をフローセル31へ供給させる。これにより、フローセル31においてシース液に包まれた第1測定試料の試料流が形成される。
ステップS13bにおいて、マイクロコンピュータ51が検出部30を制御して、フローセル31中に形成された試料流に、光源32からのレーザビームを照射させる。フローセル31中に形成されたビームスポットを粒子が通過する毎に、前方散乱光、蛍光および側方散乱光が発生する。ステップS13cにおいて、前方散乱光、蛍光、側方散乱光の一部、および偏光フィルタ36を通過した側方散乱光の他の一部のそれぞれが、受光部33a、33b、33c、33dによって受光される。受光部33a、33b、33c、33dのそれぞれに入射した光が電気信号に変換されることにより、受光部33a、33b、33c、33dのそれぞれがFSC、FL、SSC、DSSを出力する。出力されたFSC、FL、SSC、DSSは、増幅回路50aによって増幅される。FLについては、増幅率の相違によって、FLLおよびFLHとなる。
増幅回路50aによって増幅されたFSC、FLH、FLL、SSCおよびDSSは、フィルタ回路50bによってフィルタ処理が施された後、A/Dコンバータ50cによってデジタル信号に変換され、デジタル信号処理回路50dによって信号処理が施される。これにより、フローセル31を通過した粒子毎に、前方散乱光信号(FSC)、側方散乱光信号(高感度)(SSH)、側方散乱光信号(低感度)(SSL)、高感度蛍光信号(FLH)、低感度蛍光信号(FLL)、偏光解消側方散乱光信号(DSS)等の信号データと、それぞれの信号データについての特徴量(ピーク強度P、パルス幅W、パルス面積A)とからなる特徴パラメータが抽出される。これらの結果、ステップS13dにおいて、粒子毎の特徴パラメータを含む検出データ(SF)がメモリ50eに格納され、第1測定試料(SF)測定処理が終了する。
〈第2測定試料(CR)測定処理〉
図17のステップS14に示した第2測定試料(CR)測定処理について説明する。第2測定試料(CR)測定処理は、測定ユニット10のマイクロコンピュータ51によって実行される。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5を参照するものとする。
図17のステップS14に示した第2測定試料(CR)測定処理について説明する。第2測定試料(CR)測定処理は、測定ユニット10のマイクロコンピュータ51によって実行される。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5を参照するものとする。
図20のステップS14aにおいて、マイクロコンピュータ51が、シース液と共に、第2混合部41bから第2測定試料を、フローセル31へ供給させる。マイクロコンピュータ51は、図示しないコンプレッサを駆動して、フローセル31へシース液を送液させる。フローセル31へのシース液が供給されている状態で、マイクロコンピュータ51は、図示しないコンプレッサを駆動して、第2混合部41bから第2測定試料をフローセル31へ供給させる。これにより、フローセル31においてシース液に包まれた第2測定試料の試料流が形成される。
ステップS14bにおいて、マイクロコンピュータ51が検出部30の光源32を制御して、フローセル31中に形成された試料流に、光源32からのレーザビームを照射させる。フローセル31中に形成されたビームスポットを粒子が通過する毎に、前方散乱光、蛍光および側方散乱光が発生する。ステップS14cにおいて、前方散乱光、蛍光、側方散乱光の一部、および偏光フィルタ36を通過した側方散乱光の他の一部のそれぞれが、受光部33a~33dによって受光される。ステップS14cでは、マイクロコンピュータ51は、蛍光用の受光部33bを通常感度で動作させる。受光部33a~33dのそれぞれに入射した光が電気信号に変換されることにより、受光部33a~33dのそれぞれがFSC、FL(通常感度)、SSC、DSSを出力する。出力されたFSC、FL、SSC、DSSは、増幅回路50aによって増幅される。FL(通常感度)については、増幅率の相違によって、FLLおよびFLHとなる。
増幅回路50aによって増幅されたFSC、FLH、FLL、SSCおよびDSSは、フィルタ回路50bによってフィルタ処理が施された後、A/Dコンバータ50cによってデジタル信号に変換され、デジタル信号処理回路50dによって信号処理が施される。これにより、フローセル31を通過した粒子毎に、前方散乱光信号(FSC)、側方散乱光信号(高感度)(SSH)、側方散乱光信号(低感度)(SSL)、高感度蛍光信号(FLH)、低感度蛍光信号(FLL)、偏光解消側方散乱光信号(DSS)等の信号データと、それぞれの信号データについての特徴量(ピーク強度P、パルス幅W、パルス面積A)とからなる特徴パラメータが抽出される。これらの結果、ステップS14dにおいて、粒子毎の特徴パラメータを含む検出データ(CR)がメモリ50eに格納される。
ステップS14e~S14gでは、受光部33bを細菌測定用の高感度設定で動作させる細菌検出データの収集が行われる。ステップS14eにおいて、第2測定試料がフローセル31に供給され始めてから所定時間が経過すると、マイクロコンピュータ51は、受光部33bの感度を細菌測定用の高感度設定に変更する。
ステップS14fにおいて、マイクロコンピュータ51は、受光部33bの感度が細菌測定用の高感度設定に設定された状態で、測定ユニット10による第2測定試料の測定を実行させる。測定動作は、上記ステップS14cと同様である。これにより、細菌測定用の高感度で受光部33bからFL(B)が出力され、その他の受光部33a、33cおよび33dについてはそれぞれステップS14cと同様の感度設定での信号(FSC、SSC、DSS)出力が行われる。各信号FSC、FL(B)、SSCおよびDSSは、増幅回路50aによって増幅される。高感度の受光部33bから出力されたFL(B)は、増幅回路50aにて高増幅率と同じ増幅率で増幅され、高感度蛍光信号(FLH(B))が取得される。
増幅されたFSC、FLH(B)、SSH、SSLおよびDSSは、フィルタ回路50bによってフィルタ処理が施された後、A/Dコンバータ50cによってデジタル信号に変換され、デジタル信号処理回路50dによって所定の信号処理が施される。信号処理により、特徴パラメータとしてFLH(B)からFLH(B)Pが抽出され、FSCからFSCPが抽出される。ステップS14gにおいて、粒子毎に抽出された特徴パラメータのデータは、検出データ(CR)としてメモリ50eに格納される。以上の処理を完了すると、マイクロコンピュータ51は、処理をメインルーチンへリターンする。
以上のようにして得られた第1測定試料の検出データ(SF)および第2測定試料の検出データ(CR)から、ステップS4(図17参照)において、それぞれ予め設定された2以上の特徴パラメータの組み合わせに基づいて、有形成分の種類毎の計数情報がプロセッサ21によって取得される。
(トリコモナス感染症の疑いに関する判定処理)
次に、図17のステップS7に示したトリコモナス原虫の計数情報および情報に基づくトリコモナス感染症に関する判定処理の詳細について説明する。トリコモナス感染症に関する判定処理は、分析部20のプロセッサ21によって実行される。図21に示す例では、判定ルール2、判定ルール1、判定ルール3の順で処理が実行される。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5、図13および図15を参照するものとする。
次に、図17のステップS7に示したトリコモナス原虫の計数情報および情報に基づくトリコモナス感染症に関する判定処理の詳細について説明する。トリコモナス感染症に関する判定処理は、分析部20のプロセッサ21によって実行される。図21に示す例では、判定ルール2、判定ルール1、判定ルール3の順で処理が実行される。以下の説明において、尿検体分析装置100の各部については、図1~図5、図13および図15を参照するものとする。
ステップS7aにおいて、プロセッサ21は、判定ルール2に基づく判定処理を行う。すなわち、プロセッサ21は、(4)Ywbc<N4、(5)Zrbc<N5、(6)Zbact<N6、(7)Zylc<N7、の各条件を全て満たすか否かを判断する。
(4)~(7)の各条件を全て満たす場合、プロセッサ21は、ステップS7bに処理を進める。(4)~(7)のうち1つ以上の条件を満たさない場合、プロセッサ21は、ステップS7eに処理を進めて、トリコモナス感染症の疑いに関して、「陰性、又は判定不能」のフラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7bにおいて、プロセッサ21は、判定ルール1に基づく判定処理を行う。すなわち、プロセッサ21は、(1)Xsf>N1、(2)Xcr>N2、(3)Ysec>N3、の各条件を全て満たすか否かを判断する。閾値N1~N3は、上記の通りステップS6で設定された閾値セットの値が用いられる。
(1)~(3)の各条件を全て満たす場合、プロセッサ21は、ステップS7cに処理を進める。(1)~(3)のうち1つ以上の条件を満たさない場合、プロセッサ21は、ステップS7eに処理を進めて、トリコモナス感染症の疑いに関して、「陰性、又は判定不能」のフラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7cにおいて、プロセッサ21は、判定ルール3に基づく判定処理を行う。すなわち、プロセッサ21は、(8)Ztrich>N8、という条件を満たすか否かを判断する。
(8)の条件を全て満たす場合、プロセッサ21は、ステップS7dに処理を進める。(8)の条件を満たさない場合、プロセッサ21は、ステップS7eに処理を進めて、トリコモナス感染症の疑いに関して、「陰性、又は判定不能」のフラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7dにおいて、プロセッサ21は、トリコモナス感染症の「疑いあり」の陽性フラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7dにおいて陽性フラグが記憶装置22に記憶されるか、ステップS7eにおいて「陰性、又は判定不能」のフラグが記憶装置22に記憶されると、プロセッサ21は、処理をメインルーチンへリターンする。なお、図21に示す例では、判定ルール2、判定ルール1、判定ルール3の順で判定処理が実行される例を示したが、判定ルール2、判定ルール1、判定ルール3の判定順序は、任意である。判定ルール1を先に実行してもよいし、判定ルール3を先に実行してもよく、どの順で実行しても判定結果は変わらない。
(トリコモナス感染症の疑いに関する情報の出力処理)
次に、図17のステップS8に示したトリコモナス感染症の疑いに関する情報の出力処理の詳細について、図22を参照して説明する。トリコモナス感染症の疑いに関する情報の出力処理は、分析部20のプロセッサ21によって実行される。
次に、図17のステップS8に示したトリコモナス感染症の疑いに関する情報の出力処理の詳細について、図22を参照して説明する。トリコモナス感染症の疑いに関する情報の出力処理は、分析部20のプロセッサ21によって実行される。
ステップS8aにおいて、プロセッサ21は、今回の尿検体5の検出結果において、トリコモナス感染症の疑いに関する陽性フラグが記憶装置22に記憶されているか否かを判断する。すなわち、図21の判定処理におけるステップS7dで陽性フラグを生成し記憶装置22に記憶した場合(ステップS8aでYes)、プロセッサ21は処理をステップS8bに進める。一方、図21の判定処理におけるステップS7eで「陰性、又は判定不能」フラグを生成し記憶装置22に記憶した場合(ステップS8aでNo)、プロセッサ21は処理をステップS8cに進める。
ステップS8bにおいて、プロセッサ21は分析結果画面81(図16参照)を表示部20cに出力する。プロセッサ21はステップS4において生成した有形成分の種類毎の計数情報とともに、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を含む分析結果画面81を生成し、表示部20cへ出力する。図16に示したように、この結果、分析結果画面81の情報表示欄83に、トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報(分析項目「Trich」、およびトリコモナス感染症の疑いがあることを示す「Trichomonas?」)が表示される。
ステップS8cにおいて、プロセッサ21は分析結果画面81を表示部20cに出力する。プロセッサ21はステップS4において生成した有形成分の種類毎の計数情報を含み、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を含まない分析結果画面81を生成し、表示部20cへ出力する。このため、ステップS8cで出力される分析結果画面81では、図16の表示態様とは異なり、情報表示欄83にトリコモナス感染症の疑いに関する情報は表示されない。
以上説明した通り、第1実施形態による尿検体分析方法は、尿検体5中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報71とを取得する(S5)。ここで、トリコモナス感染症の早期段階であっても、トリコモナス感染症に罹患した患者の尿検体5からは、トリコモナス原虫とともに、扁平上皮細胞および白血球の出現数が有意に増大する。そのため、第1情報71として取得される計数情報の数値が高ければ、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性が高いと判断できる。反対に、第1情報71として取得される計数情報の数値が低ければ、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性が低いと判断できる。そこで、第1実施形態による尿検体分析方法は、少なくともトリコモナス原虫の数に関する計数情報70および第1情報71に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を出力する(S7およびS8)。これにより、トリコモナス原虫だけでなくトリコモナス原虫と形態的特徴が類似する他の有形成分が混在する可能性のある尿検体5の検出データからでも、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性の指標となる第1情報71に基づくことにより、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70の信頼性を高めることができる。その結果、尿検体5中でトリコモナス原虫と識別される有形成分数が少ない場合でも、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と第1情報71とに基づいて、トリコモナス感染症の疑いを精度よく判定することができる。つまり、トリコモナス感染症の早期の段階でも、トリコモナス感染症の疑いを精度よく判定できる。
(他の実施形態)
次に、上記第1実施形態とは異なる他の実施形態を説明する。
次に、上記第1実施形態とは異なる他の実施形態を説明する。
例えば、上記した第1実施形態では、3つの判定ルールを用いて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を出力する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、判定ルールを3つ設けなくてもよい。以下、トリコモナス感染症の疑いに関する判定方法の実施形態を説明する。
〈第2実施形態〉
図23は、図17のステップS7に示したトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理の具体例であって、図21に示した第1実施形態のフロー(S7a~7e)の代わりに実行される第2実施形態である。第2実施形態では、判定ルール1に相当するステップS7bのみによりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理が行われる。
図23は、図17のステップS7に示したトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理の具体例であって、図21に示した第1実施形態のフロー(S7a~7e)の代わりに実行される第2実施形態である。第2実施形態では、判定ルール1に相当するステップS7bのみによりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理が行われる。
ステップS7bにおいて、プロセッサ21は、判定ルール1に基づく判定処理を行う。すなわち、プロセッサ21は、下記の(1)~(3)の各条件を全て満たすか否かを判断する。
(1)Xsf>N1、(2)Xcr>N2、(3)Ysec>N3
(1)Xsf>N1、(2)Xcr>N2、(3)Ysec>N3
(1)~(3)の各条件を全て満たす場合、プロセッサ21は、ステップS7dに処理を進める。(1)~(3)のうち1つ以上の条件を満たさない場合、プロセッサ21は、ステップS7eに処理を進めて、トリコモナス感染症の疑いに関して、「陰性、又は判定不能」のフラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7dにおいて、プロセッサ21は、トリコモナス感染症の「疑いあり」の陽性フラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。ステップS7dにおいて陽性フラグが記憶装置22に記憶されるか、ステップS7eにおいて「陰性、又は判定不能」のフラグが記憶装置22に記憶されると、プロセッサ21は、処理をメインルーチンへリターンする。
この第2実施形態のように、本発明では、少なくともトリコモナス原虫の数に関する計数情報70および第1情報71に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報80を出力すればよく、第2情報72を取得および分析しなくてもよい。
〈第3実施形態〉
図24は、図17のステップS7に示したトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理の具体例であって、図21に示した第1実施形態のフロー(S7a~7e)の代わりに実行される第3実施形態である。第3実施形態では、判定ルール1に相当するステップS7bおよび判定ルール2に相当するステップS7aの2つによりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理が行われる。
図24は、図17のステップS7に示したトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理の具体例であって、図21に示した第1実施形態のフロー(S7a~7e)の代わりに実行される第3実施形態である。第3実施形態では、判定ルール1に相当するステップS7bおよび判定ルール2に相当するステップS7aの2つによりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理が行われる。
ステップS7aにおいて、プロセッサ21は、判定ルール2に基づく判定処理を行う。すなわち、プロセッサ21は、(4)Ywbc<N4、(5)Zrbc<N5、(6)Zbact<N6、(7)Zylc<N7、の各条件を全て満たすか否かを判断する。
(4)~(7)の各条件を全て満たす場合、プロセッサ21は、ステップS7bに処理を進める。(4)~(7)のうち1つ以上の条件を満たさない場合、プロセッサ21は、ステップS7eに処理を進めて、トリコモナス感染症の疑いに関して、「陰性、又は判定不能」のフラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7bにおいて、プロセッサ21は、判定ルール1に基づく判定処理を行う。すなわち、プロセッサ21は、(1)Xsf>N1、(2)Xcr>N2、(3)Ysec>N3、の各条件を全て満たすか否かを判断する。
(1)~(3)の各条件を全て満たす場合、プロセッサ21は、ステップS7dに処理を進める。(1)~(3)の少なくともいずれか1つの条件を満たさない場合、プロセッサ21は、ステップS7eに処理を進めて、トリコモナス感染症の疑いに関して、「陰性、又は判定不能」のフラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7dにおいて、プロセッサ21は、トリコモナス感染症の「疑いあり」の陽性フラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。ステップS7dにおいて陽性フラグが記憶装置22に記憶されるか、ステップS7eにおいて「陰性、又は判定不能」のフラグが記憶装置22に記憶されると、プロセッサ21は、処理をメインルーチンへリターンする。
〈第4実施形態〉
図25は、図17のステップS7に示したトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理の具体例であって、図21に示した第1実施形態のフロー(S7a~7e)の代わりに実行される第4実施形態である。第4実施形態では、判定ルール1に相当するステップS7bと判定ルール3に相当するステップS7cとによりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理が行われる。
図25は、図17のステップS7に示したトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理の具体例であって、図21に示した第1実施形態のフロー(S7a~7e)の代わりに実行される第4実施形態である。第4実施形態では、判定ルール1に相当するステップS7bと判定ルール3に相当するステップS7cとによりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理が行われる。
ステップS7bにおいて、プロセッサ21は、判定ルール1に基づく判定処理を行う。すなわち、プロセッサ21は、(1)Xsf>N1、(2)Xcr>N2、(3)Ysec>N3、の各条件を全て満たすか否かを判断する。
(1)~(3)の各条件を全て満たす場合、プロセッサ21は、ステップS7cに処理を進める。(1)~(3)のうち1つ以上の条件を満たさない場合、プロセッサ21は、ステップS7eに処理を進めて、トリコモナス感染症の疑いに関して、「陰性、又は判定不能」のフラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7cにおいて、プロセッサ21は、判定ルール3に基づき、(8)Ztrich>N8という条件を満たすか否かを判断する。(8)の条件を満たす場合、プロセッサ21は、ステップS7dに処理を進める。(8)の条件を満たさない場合、プロセッサ21は、ステップS7eに処理を進めて、トリコモナス感染症の疑いに関して、「陰性、又は判定不能」のフラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。
ステップS7dにおいて、プロセッサ21は、トリコモナス感染症の「疑いあり」の陽性フラグを生成し、記憶装置22に記憶させる。ステップS7dにおいて陽性フラグが記憶装置22に記憶されるか、ステップS7eにおいて「陰性、又は判定不能」のフラグが記憶装置22に記憶されると、プロセッサ21は、処理をメインルーチンへリターンする。
(判定ルール1の変形例)
上記の第1実施形態では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、第1情報71として扁平上皮細胞の計数情報71a(図13参照)に基づく判定ルール1の例について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図26に示すように、扁平上皮細胞の計数情報71aに代えて、白血球の計数情報71bに基づく判定ルール1Aを設定してもよい。
上記の第1実施形態では、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、第1情報71として扁平上皮細胞の計数情報71a(図13参照)に基づく判定ルール1の例について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図26に示すように、扁平上皮細胞の計数情報71aに代えて、白血球の計数情報71bに基づく判定ルール1Aを設定してもよい。
判定ルール1Aは、下記の(1)、(2)および(3A)の各条件を含む。
(1)第1計数情報70aの計数値Xsfが閾値N1よりも大きい(Xsf>N1)、
(2)第2計数情報70bの計数値Xcrが閾値N2よりも大きい(Xcr>N2)、
(3A)白血球の計数情報71bの計数値Ywbcが閾値N11よりも大きい(Ywbc>N11)。
分析部20は、判定ルール1Aの各条件(1)、(2)および(3A)を全て満たした場合に、判定ルール1Aによるトリコモナス感染症の「疑いあり判定」を行う。判定ルール1Aの3つの条件の1つ以上が満たされない場合、判定ルール1Aによる「疑いなし又は判定不能」判定を行う。
(1)第1計数情報70aの計数値Xsfが閾値N1よりも大きい(Xsf>N1)、
(2)第2計数情報70bの計数値Xcrが閾値N2よりも大きい(Xcr>N2)、
(3A)白血球の計数情報71bの計数値Ywbcが閾値N11よりも大きい(Ywbc>N11)。
分析部20は、判定ルール1Aの各条件(1)、(2)および(3A)を全て満たした場合に、判定ルール1Aによるトリコモナス感染症の「疑いあり判定」を行う。判定ルール1Aの3つの条件の1つ以上が満たされない場合、判定ルール1Aによる「疑いなし又は判定不能」判定を行う。
判定ルール1Aにおける各閾値の具体例は、たとえば、N1=1.0/μL、N2=5.0/μL、N11=25.0/μLである。したがって、図21、図23、図24、および図25に示したステップS7bの判定条件(1)、(2)および(3)を、判定ルール1Aの条件(1)、(2)、(3A)に置き換えてもよい。
たとえば図26では、図23に示した第2実施形態によるトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理フローのステップS7bを、判定ルール1Aに相当するステップS107bに置き換えた例を示す(図26中、点線で囲んだ箇所を参照)。
この他、判定ルール1と判定ルール1Aとをまとめて、扁平上皮細胞の数に関する計数情報と、白血球の数に関する計数情報との両方の判定条件(3)および(3A)を判定ルール1に設定してもよい。
(実施例)
次に、本発明の効果を確認するために行った実験結果を説明する。
次に、本発明の効果を確認するために行った実験結果を説明する。
〈第1実施例〉
まず、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、第1情報71とを用いたトリコモナス感染症の疑いに関する判定精度を検証するために行った実験結果について説明する。
まず、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と、第1情報71とを用いたトリコモナス感染症の疑いに関する判定精度を検証するために行った実験結果について説明する。
実験では、尿検体5に対して、尿検体分析装置100による分析と、目視による顕微鏡検査(目視検査)とを実施し、分析結果の判定精度を検証した。つまり、分析部20によるトリコモナス感染症の疑いに関する判定結果の、目視による顕微鏡検査の結果との一致度合いを検証した。
実験では、実施例1として、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70と第1情報71とを用いた判定精度を検証するため、最も単純な図23に示した第2実施形態に示した判定処理(判定ルール1のみによる判定処理)を用いて、分析部20による判定処理を実施した。つまり、実施例1は、第1計数情報70a、第2計数情報70bおよび扁平上皮細胞の計数情報を用いた上記条件(1)、(2)および(3)に基づく判定ルール1のみを実行した。判定には、図15の閾値セット75aを用いた。
また、実施例2として、図26に示した変形例に示した判定処理(判定ルール1Aのみによる判定処理)を用いて、分析部20による判定処理を実施した。つまり、実施例2は、第1計数情報70a、第2計数情報70bおよび白血球の計数情報を用いた上記条件(1)、(2)および(3A)に基づく判定ルール1Aを実行した。
また、比較例として、トリコモナス原虫の数に関する計数情報70のみを用いて、分析部20による判定処理を実施した。つまり、比較例は、判定ルール1のうち、条件(1)および(2)のみによる判定処理である。条件(1)および(2)の閾値N1およびN2は、実施例1、実施例2および比較例で同一である。
実施例1と比較例とについては、1200検体分の同一の尿検体の集団に対して実験を行った。実施例2については、実施例1および比較例とは別個に実験を行っており、1234検体分の尿検体の集団に対して実験を行った。実施例1と比較例とは検体の母集団が同一であるが、実施例2の検体の母集団は実施例1、比較例の母集団とは異なる可能性がある。
実施例1による分析結果では、目視検査と比較して、感度74.2%、特異度93.3%、陽性的中率22.8%となった。
実施例2による分析結果では、目視検査と比較して、感度73.5%、特異度91.2%、陽性的中率19.1%となった。
比較例による分析結果では、目視検査と比較して、感度80.6%、特異度85.5%、陽性的中率12.9%となった。
以上のように、扁平上皮細胞又は白血球の計数情報を含む第1情報71を考慮した実施例1および実施例2では、比較例と比べて、特異度が向上し、偽陽性を大幅に減少できることが確認された。つまり、比較例では、偽陽性が169検体であったのに対して、実施例1では偽陽性が78検体、実施例2では偽陽性が106検体まで減少した。これにより、第1情報71(扁平上皮細胞又は白血球が尿中に出現しているか否か)をトリコモナス感染症の疑いに関する判定条件に加えることで判定精度を高めることができるという本発明の効果が確認された。
〈第2実施例〉
次に、図15に示した3つのモードによる分析結果の比較実験を説明する。つまり、閾値設定の異なる3つのモードによるトリコモナス感染症の疑いに関する判定結果を対比した。
次に、図15に示した3つのモードによる分析結果の比較実験を説明する。つまり、閾値設定の異なる3つのモードによるトリコモナス感染症の疑いに関する判定結果を対比した。
実験では、上記第1実施例と同様に、尿検体5に対して、尿検体分析装置100による分析と、目視による顕微鏡検査(目視検査)とを実施し、分析結果の判定精度を検証した。つまり、分析部20によるトリコモナス感染症の疑いに関する判定結果の、目視による顕微鏡検査の結果との一致度合いを検証した。
・実施例3として、第1モード(標準設定)によりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理を実施した。
・実施例4として、第2モード(感度重視設定)によりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理を実施した。
・実施例5として、第3モード(特異度重視設定)によりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理を実施した。
実験に用いた尿検体5の数は、1232である。同一の尿検体の集団に対して実施例3~5の実験をそれぞれ行った。実施例3~5では、図23に示したように、第1計数情報70a、第2計数情報70bおよび扁平上皮細胞の計数情報を用いた上記条件(1)、(2)および(3)に基づく判定ルール1のみを実行した。
・実施例4として、第2モード(感度重視設定)によりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理を実施した。
・実施例5として、第3モード(特異度重視設定)によりトリコモナス感染症の疑いに関する判定処理を実施した。
実験に用いた尿検体5の数は、1232である。同一の尿検体の集団に対して実施例3~5の実験をそれぞれ行った。実施例3~5では、図23に示したように、第1計数情報70a、第2計数情報70bおよび扁平上皮細胞の計数情報を用いた上記条件(1)、(2)および(3)に基づく判定ルール1のみを実行した。
表4~表6を参照して、第2モード(感度重視設定)では、第1モード(標準設定)と比較して、より感度が高く、特に早期発見を重視するユーザにとって有益な情報提供が可能であることが確認された。第3モード(特異度重視設定)では、第1モード(標準設定)と比較して、より特異度が高く、特にトリコモナス感染症の初期段階であっても、確実性を重視するユーザにとって有益な情報提供が可能であることが確認された。また、第1モード(標準設定)特異度については第2モードよりも高く、感度については第3モードよりも高いため、特にトリコモナス感染症の早期発見を目的として、感度と特異度のバランスのとれた情報提供が可能であることが確認された。
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
上記の第1実施形態では、フローサイトメータからなる検出部30を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、検出部30は、尿検体と試薬との混合により有形成分の染色処理を行った測定試料中の有形成分の顕微鏡画像を撮影する撮影装置によって構成されていてもよい。この場合、検出部30により撮影された画像に写る有形成分の形態的特徴や染色の状態(染色箇所、発色など)に基づいて、有形成分を種類毎に識別し、計数情報を得ることができる。撮影装置からなる検出部30は、撮影用の試料容器中に静止させた試料中の有形成分を撮影してもよいし、フローセルを流れる試料流中の有形成分を連続的に撮影してもよい。
上記の第1実施形態では、第1モード、第2モードおよび第3モードの、閾値セットが異なる3つのモード選択を受け付け可能とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、モード選択を受け付けず、1組の閾値セットのみが設定されていてもよい。たとえば、判定ルール1の閾値セットは、第1モードの閾値セットのみで変更不可能であってもよい。また、モード選択を受け付け可能とする場合、選択可能なモード数は3つには限られず、2つ、または4つ以上のモードを選択可能であってもよい。
上記の第1実施形態では、尿検体分析装置100の測定ユニット10に、検体搬送部12、試料調製部40および検体分配部45を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、測定ユニット10に検体搬送部12、試料調製部40および検体分配部45を設けなくてもよい。その場合、予め調製された測定試料を用意して、測定試料を測定ユニット10の検出部30に供給すればよい。
5:尿検体、20:分析部、30:検出部、31:フローセル、32:光源、33a~33d:受光部、41:混合部、41a:第1混合部、41b:第2混合部、42:第1の試薬、43:第2の試薬、61a~61d:分布データ、70:トリコモナス原虫の数に関する計数情報、70a:第1計数情報、70b:第2計数情報、71:第1情報、71a:扁平上皮細胞の数に関する計数情報、71b:白血球の数に関する計数情報、72:第2情報、72a:赤血球の数に関する計数情報、72b:細菌の数に関する計数情報、72c:酵母様真菌の数に関する計数情報、73:トリコモナス原虫の分布の偏りを示す情報、75a:第1の閾値セット、75b:第2の閾値セット、80:トリコモナス感染症の疑いに関する情報、100:尿検体分析装置、N1~N8、N11:閾値、R6:トリコモナス原虫の分布領域、Rw:白血球の分布領域
Claims (27)
- 尿検体中の有形成分に関する情報を取得する尿検体分析方法であって、
前記尿検体中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報とを取得し、
少なくとも前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報および前記第1情報に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報を出力する、尿検体分析方法。 - 前記第1情報は、扁平上皮細胞の数に関する計数情報と、白血球の数に関する計数情報との両方を含む、請求項1に記載の尿検体分析方法。
- 前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報が条件に合致し、且つ、前記第1情報に属する計数情報が条件に合致する場合に、前記トリコモナス感染症の疑いに関する情報として、前記トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報を出力する、請求項1または2に記載の尿検体分析方法。
- 前記検出データに基づいて、前記第1情報とは異なる第2情報を取得し、
前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報および前記第1情報に加えて、さらに前記第2情報に基づいて、前記トリコモナス感染症の疑いに関する情報を出力する、請求項1~3のいずれか1項に記載の尿検体分析方法。 - 前記第2情報は、前記トリコモナス感染症の疑いの判定における偽陽性を抑制するための情報を含む、請求項4に記載の尿検体分析方法。
- 前記第2情報は、前記トリコモナス原虫、前記扁平上皮細胞および前記白血球とは異なる他の有形成分の数に関する計数情報を含む、請求項4に記載の尿検体分析方法。
- 前記第2情報は、前記尿検体中の有形成分の分布を示す分布データにおける、前記トリコモナス原虫の分布状態に関する情報を含む、請求項4に記載の尿検体分析方法。
- 前記トリコモナス原虫の分布領域のうちで、他の有形成分の分布領域に近い側への前記トリコモナス原虫の分布の偏りが前記分布データから示される場合、前記トリコモナス感染症の疑いに関する情報として、前記トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報の出力を禁止する、請求項7に記載の尿検体分析方法。
- 前記他の有形成分の分布領域は、前記分布データにおける白血球の分布領域を含む、請求項8に記載の尿検体分析方法。
- 前記トリコモナス感染症の疑いの判定における偽陽性を抑制するための情報は、前記トリコモナス原虫の検出に干渉する少なくとも1つの他の有形成分の数に関する計数情報を含む、請求項5に記載の尿検体分析方法。
- 前記トリコモナス原虫の検出に干渉する少なくとも1つの他の有形成分は、赤血球、細菌および酵母様真菌の少なくとも1つを含む、請求項10に記載の尿検体分析方法。
- 前記トリコモナス原虫の検出に干渉する少なくとも1つの他の有形成分は、複数種類の有形成分を含み、
前記複数種類の有形成分のいずれかの計数情報が条件に合致する場合に、前記トリコモナス感染症の疑いに関する情報として、前記トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報の出力を禁止する、請求項11に記載の尿検体分析方法。 - 前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報は、
第1の試薬で処理された前記尿検体から検出されるトリコモナス原虫の数に関する第1計数情報と、
第2の試薬で処理された前記尿検体から検出されるトリコモナス原虫の数に関する第2計数情報と、を含む、請求項1~12のいずれか1項に記載の尿検体分析方法。 - 非溶血条件における前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報の計数値Xと第1閾値とを比較すること、及び
前記第1情報の計数値Yと前記第1閾値より大きい第2閾値とを比較すること、をさらに含み、
X>第1閾値、かつ、Y>第2閾値
の条件を満たす場合に、トリコモナス感染症の疑いありと判定する、請求項1~12のいずれか1項に記載の尿検体分析方法。 - 第1モードと第2モードとを含む複数のモードからモードの選択を受け付けること、
前記第1モードが選択されたことに応じて、前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報に対する閾値及び前記第1情報に対する閾値として第1の閾値セットを適用すること、
前記第2モードが選択されたことに応じて、前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報に対する閾値及び前記第1情報に対する閾値として、前記第1の閾値セットよりもトリコモナス感染症の疑いに関する感度または特異度が高くなるよう設定された第2の閾値セットを適用すること、をさらに含み、
前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報の計数値及び前記第1情報の計数値がいずれも適用された閾値以上である場合に、トリコモナス感染症の疑いありと判定する、請求項1~14のいずれか1項に記載の尿検体分析方法。 - 尿検体中の有形成分を検出する検出部と、
前記尿検体中の有形成分の検出データに基づいて、トリコモナス原虫の数に関する計数情報と、扁平上皮細胞および白血球の少なくとも一方の数に関する計数情報からなる第1情報とを取得し、少なくとも前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報および前記第1情報に基づいて、トリコモナス感染症の疑いに関する情報を出力する分析部と、を備える、尿検体分析装置。 - 前記第1情報は、扁平上皮細胞の数に関する計数情報と、白血球の数に関する計数情報との両方を含む、請求項16に記載の尿検体分析装置。
- 前記分析部は、前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報が条件に合致し、且つ、前記第1情報に属する計数情報が条件に合致する場合に、前記トリコモナス感染症の疑いに関する情報として、前記トリコモナス感染症の疑いがあることを示す情報を出力する、請求項16または17に記載の尿検体分析装置。
- 前記分析部は、
前記検出データに基づいて、前記第1情報とは異なる第2情報を取得し、
前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報および前記第1情報に加えて、さらに前記第2情報に基づいて、前記トリコモナス感染症の疑いに関する情報を出力する、請求項16~18のいずれか1項に記載の尿検体分析装置。 - 前記第2情報は、前記トリコモナス感染症の疑いの判定における偽陽性を抑制するための情報を含む、請求項19に記載の尿検体分析装置。
- 前記尿検体と染色試薬とを混合する混合部をさらに備え、
前記検出部は、前記染色試薬が混合された前記尿検体中の有形成分を検出する、請求項16~20のいずれか1項に記載の尿検体分析装置。 - 前記混合部は、前記尿検体と第1の試薬とを混合する第1混合部と、前記尿検体と第2の試薬とを混合する第2混合部と、を含み、
前記検出部は、前記第1の試薬が混合された前記尿検体中の有形成分および前記第2の試薬が混合された前記尿検体中の有形成分をそれぞれ検出する、請求項21に記載の尿検体分析装置。 - 前記検出部は、前記尿検体を流すフローセル、前記フローセルに光を照射する光源、および、前記フローセルからの光を受光する受光部を含む、請求項16~22のいずれか1項に記載の尿検体分析装置。
- 前記受光部は、有形成分からの蛍光および散乱光を受光する、請求項23に記載の尿検体分析装置。
- 前記分析部は、
前記検出データに基づいて、前記尿検体中の有形成分の特徴を示す複数の特徴パラメータを抽出し、
抽出された前記複数の特徴パラメータに基づいて、前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報および前記第1情報をそれぞれ取得する、請求項16~24のいずれか1項に記載の尿検体分析装置。 - 前記分析部は、
非溶血条件における前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報の計数値Xと第1閾値とを比較する処理、及び
前記第1情報の計数値Yと前記第1閾値より大きい第2閾値とを比較する処理を、実行し、
X>第1閾値、かつ、Y>第2閾値
の条件を満たす場合に、トリコモナス感染症の疑いありと判定する、請求項18に記載の尿検体分析装置。 - 前記分析部は、
第1モードと第2モードとを含む複数のモードからモードの選択を受け付け、
前記第1モードが選択されたことに応じて、前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報に対する閾値及び前記第1情報に対する閾値として第1の閾値セットを適用し、
前記第2モードが選択されたことに応じて、前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報に対する閾値及び前記第1情報に対する閾値として、前記第1の閾値セットとは異なる第2の閾値セットを適用するように構成され、
前記トリコモナス原虫の数に関する計数情報の計数値及び前記第1情報の計数値がいずれも適用された閾値以上である場合に、トリコモナス感染症の疑いありと判定する、請求項16~26のいずれか1項に記載の尿検体分析装置。
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