JP2628302B2 - 凝集判定方法および装置 - Google Patents

凝集判定方法および装置

Info

Publication number
JP2628302B2
JP2628302B2 JP8978587A JP8978587A JP2628302B2 JP 2628302 B2 JP2628302 B2 JP 2628302B2 JP 8978587 A JP8978587 A JP 8978587A JP 8978587 A JP8978587 A JP 8978587A JP 2628302 B2 JP2628302 B2 JP 2628302B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
microplate
agglutination
differential
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8978587A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63256839A (ja
Inventor
智雄 斎藤
恭輔 桜林
寿嗣 井之内
紀尋 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujirebio Inc
Original Assignee
Fujirebio Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujirebio Inc filed Critical Fujirebio Inc
Priority to JP8978587A priority Critical patent/JP2628302B2/ja
Priority to DE8787112590T priority patent/DE3783835T2/de
Priority to US07/090,477 priority patent/US4794450A/en
Priority to EP87112590A priority patent/EP0257660B1/en
Publication of JPS63256839A publication Critical patent/JPS63256839A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2628302B2 publication Critical patent/JP2628302B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/82Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a precipitate or turbidity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59Transmissivity
    • G01N21/5907Densitometers
    • G01N2021/5957Densitometers using an image detector type detector, e.g. CCD
    • G01N2021/5961Densitometers using an image detector type detector, e.g. CCD using arrays of sources and detectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/04Batch operation; multisample devices
    • G01N2201/0461Simultaneous, e.g. video imaging

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、臨床検査における凝集判定装置、さらに詳
しくはマイクロタイター法における凝集パターン判定装
置に関するものである。
(従来の技術) 現在、免疫学的測定におけるマイクロタイター法では
マイクロプレート上の凝集の有無を検出し、免疫成分の
微量測定を行なうことが広く行なわれている。これらの
凝集の有無は肉眼による目視判定により行なっており、
この目視判定においては、凝集の有無をウェル内の粒子
の分布を或る輝度以下の部分の面積としてとらえる、ま
た標準凝集パターン、標準非凝集パターンと比較する、
さらに、また隣接するウェルの様子との関連を考慮する
などの判断を総合的に組合せ、判定している。従って、
目視判定には高度な熟練を要し、また、感覚的な試験方
法であるので判定者による個人差が生じ、さらに、同一
判定者でも再現性に欠けるなどの欠点がある。
この目視判定を機器により自動化することは省力化に
つながるばかりでなく、判定結果に客観性を持たせ、測
定精度の大巾な向上が期待できる。凝集反応は適用でき
る検査項目が多くしかも操作が簡単で、検出感度も高
く、大量検体処理に適している等の特長を持つにもかか
わらず、最終判定が自動化されないというのが唯一の欠
点であった。従って、この欠点を解決し凝集反応の精度
良い自動判定法を開発することは臨床検査上極めて重要
なことであり医学の発展に貢献するところ大である。
しかし、現在行なわれている複雑な因子の組合せによ
る目視判定と同一の判断を機器化することは装置が極め
て福雑となり経済的にも高価になり実用性に乏しい。そ
こて機械による自動判定においては判定因子の数を限定
し、かついかにして目視判定の結果と一致させるかが技
術的にポイントとなる。従来試みられた自動判定装置は
いずれもフォトメーターを使用しており各ウェルの中心
部の吸光度と凝集を対応させようとしたもの、あるいは
ウェル中心部と中心周縁部との光量比を凝集と対応させ
ようとしたもの等があるが、いずれも目視判定の補助的
手段としての能力しかなく、目視判定にとってかわる性
能のものは無い。
また従来の装置はウェルを1個づつ測定していくた
め、測定に時間を要し、かつ、プレートの移動装置が必
ず必要である。
さらに、従来の自動判定装置では透過光を利用して行
なわれるが、凝集反応の試料には血清をはじめ、種々の
蛋白等が含まれており、これらの成分が凝集反応とは別
に析出し、溶液全体が白濁する場合が少くない。
この現象は試料血清、試薬溶液の極めて複雑な組合せ
によって引起こされており、特に試薬混合後、長時間を
経たもの、蛋白や塩濃度の高いものについに無視しえな
い程多く起こる。
しかるに、従来の装置においては、析出物による乱反
射によって著しく光量が減ずるため、透過光量と凝集反
欧は対応せず、従って濃度を明るさに変換する凝集自動
判定装置においては凝集の正確な判定ができない。
さらに、また、従来の装置では、透過光がウェル内を
下方から上方に通過する際の1度しか粒子から吸光を受
けずコントラストが不明瞭となる傾向がある。
これに対し本発明者等は、TVカメラと光源をマイクロ
プレートの同一側に配設し、このTVカメラでマイクロプ
レートの光学的状態を取込むようにして、迅速に凝集の
自動判定を可能にした装置を提案している。(特願昭60
−57880) この装置は、マイクロプレートが載置されるプレート
置台と、該プレート置台の上方に配設されたTVカメラ及
び光源とを有し、前記プレー置台は載置されるマイクロ
プレートが光源からの入射光をマイクロプレート下方に
まで透過させるときは該透過光を反射自在に形成される
画像取込装置と、前記TVカメラから入力した画像信号を
処理して凝集状態を判定する画像処理装置とからなる。
この凝集判定装置は、光源がマイクロプレートの各ウ
ェルに均一な強さの光を照射し、この照射された光はウ
ェル内の希釈液内に入射する。この入射光は希釈液に白
濁があっても判定可能な粒子濃度の領域が白濁が生じな
い場合の粒子濃度の領域と同一範囲を維持する。一方、
入射光は、粒子で吸光を受けつつ希釈液内を通過した
後、ウェルの底部または反射板で反射され再び粒子で吸
光を受けつつ希釈液内を通過する。従って粒子の濃淡に
より各部を通過する光のコントラストが強調されてい
る。各ウェルらら出さ光はTVカメラに入射し、TVカメラ
に全ウェルの光学的状態が取込まれる。この取込まれた
光学的状態は、画像信号として画像処理装置に送られ、
この画像処理装置が所定の処理を行い凝集の判定を行
う。
この装置によれば白濁による影響は解消され、満足す
べきものである。しかしがながら、上方からの照明だけ
ではコントラストが充分になるだけウェル内の光量を上
げようとすると、光源の光量を極めて大きくしなければ
ならず、熱の発生が多くなりファン等の冷却装置を設け
る必要があり装置が複雑かつ高価となり、消費電力が多
くなる。さらに、TVカメラのダイナミクレンズに限りあ
るので、マイクロプレートの上面が所定の明るさになる
までしか光量を増加することができずウェル内を充分な
明るさにすることができない。さらにまた、ウェル内の
液面に光源の像が現れ、これが凝集像と重なり測定が困
難となる場合があった。
ところで、現在TVカメラからの画像信号を処理する画
像処理装置に使われている画像処理法は、取り込んだ画
像の中で測定しようとする物の画像だけを抽出し、その
抽出した画像に対して、面積、周辺の長さ、個数、角度
などを測定する目的で使用される。測定する画像を抽出
する為に、測定対象とする画像とその他の画像に輝度差
がある場合、その輝度差を利用して、ある輝度レベル以
下の画像は輝度0にして、その輝度レベル以上の画像
は、その輝度範囲の最高の輝度にし(2値化処理)、目
的の画像を抽出する方法、あるいは測定対象とする画像
に対して輝度の差をとり、その差を微分することにより
その輝度の勾配を求め、その勾配の最も大きい点を求
め、その求められた勾配の最も大きい点を結ぶ事により
目的の画像を輪郭を抽出する方法などがある。しかしな
がら、これらの処理をするために処理する対象となる原
画像の中の測定対象となる画像とその他の部分との輝度
差が明確にある事と、測定しようとする対象物へ照射さ
れた光の明るさが均一である事が必要とされる。
しかし、現在行なわれている複雑な因子の組合せによ
る目視判定と同一の判断をさせ、経済的にも安価な機器
にする為に判定因子の数を限定しているなかで、明確な
輝度差と均一な照明で鮮明な画像形成を実現させること
は、装置が高価になり実用性に乏しい。
また、輝度差を微分して求める画像の輪郭を求め、画
像を抽出する方法は、マイクロプレートの凝集の判定に
おいては、凝集パターンの輪郭のみを抽出することが困
難であった。すなわち、マイクロプレートのウェル内に
おいては、凝集パターンが形成された部分の輝度は、下
からの透過光を遮光し、かつ、上からの光に対してはマ
イクロプレート自体の反射より反射の度合いが少ないの
で、凝集パターンとその周辺のドーナッツ状に残った部
分とでは輝度差が出る。他方、ウェルの外においては、
マイクロプレートの上面は平坦なため、下からの光は真
直ぐ上のTVカメラの入射し、上からの光も反射してTVカ
メラに入射する。これに対してウェルの縁の部分は形状
が斜めに下がっているため、下からの光の一部は反射し
てTVカメラに入射せず、また、上からの光も反射してTV
カメラには少ししか入射しない。従って、ウェルの縁の
他のマイクロプレートの平坦部分では輝度差が生じる。
このように、マイクロプレートの凝集の判定において
は、凝集パターンとウェルの縁の2つの画像として抽出
されることになる。さらに、ウェルの内側に傷があれ
ば、その部分も輝度差が出て抽出され、また、マイクロ
プレートの上面に他のプレートと区別する為に、測定す
る項目、測定する日付、プレートの枚数などを記入すれ
ば、それも抽出される事になる。
以上のように、ウェル内の凝集パターンの面積を、一
般に知られている画像処理法によって正確に求めること
は困難なものであった。
本発明者らは、凝集パターンが円形であることに着目
し、ウェルの中心位置から同心円上にある範囲の半径で
輝度差を求めることにより、凝集パターンの輪郭を正確
に判断できるようにした技術を提案した(特願昭61−20
1779)。すなわち測定しようとする凝集パターンが形成
する画像の輪郭が必ずしも鮮明ではないが、この画像が
必ず円形であり、その円形の中心は必ず暗く周辺で徐々
に明るくなり、輪郭部で明るくなる変化率が最大とな
る。また画像なマイクロプレート上のウェル内に必ず形
成されるので、凝集パターンと沈降パターンの間隔は一
定である。中心位置が決定できれば、この中心位置から
周辺に向って微分オペレーターを作用させ、暗から明に
転ずる 円形成分を強調した微係数最大の点を検出することに
より凝集パターンの輪郭を選択的に抽出することができ
る。TVカメラとマイクロプレートの位置関係を機械的に
一定にするためには、位置決めのための精度の高い部品
をもって構成されねばならず、これは装置が極めて大型
化し、重量も大きく小型、軽量の測定装置とは程遠いも
のになる。しかも、経年変化等により機械的なずれが生
ずれば、直ちに測定精度は極めて不正確になる欠点を持
つ。
そこで、マイクロプレートを載置する台に位置決め孔
を設け、この孔の座標を計測し、この後この座標からマ
イクロプレートの各ウェルの中心位置すなわち凝集パタ
ーンの中心位置を決定している。この方法によりTVカメ
ラとマイクロプレートの相対位置は若干ずれても凝集パ
ターンの中心は正確に計算によって求めることができ
る。この方法は装置を小型、軽量化するためには極めて
重要であり、かつ長期にわたり性能を維持するために効
果的である。以上の方法により正確に求められた中心位
置を用いて求められた凝集パターンの輪郭は「暗」から
「明」に転ずる。
円形成分を強調した微係数最大値によって求められる
ため、近傍のノズルの大巾の低減を達成すると共に、装
置照明の均一性を必ずしも要求せず、装置の経済的効果
は絶大である。
すなわち、この凝集判定装置は、マイクロプレートが
載置される光透過性であってかつマイクロプレートの各
ウェルの中心位置決定用の位置決め孔が穿設されたプレ
ート置台と光源と該プレート置台に載置されるマイクロ
プレートの上側から出た光が入射するように設けられた
TVカメラとを有する画像取込み装置と、該TVカメラから
入力した画像信号を処理して凝集状態を判定する画像処
理装置とを具備し、該画像処理装置は、該位置決め孔の
透過光により各ウェルの中心位置を決定し次に各ウェル
の画像をこの中心位置から放射状に複数に分割するとと
もに各分割部分において外方向の画素との輝度の差を合
計した値を各画素の微分値とし、この各画素の微分値を
一方向に順次比較し上位2個の微分値間の画素数をカウ
ントして凝集状態を判定することを特徴として構成して
いる。
TVカメラから入力した画像信号を処理して凝集状態を
判定するための画像処理装置は、TVカメラからの出力を
受取るビデオ入力部、各々の画素のデーターを記録する
デジタル画像メモリー部、その内容を必要に応じてコン
ピューターに送るビデオ出力部、及びこの出力を計算処
理するマイクロコンピューターからなり、さらに、ビデ
オ入力のモニターテレビ、計算結果を記録するプリンタ
が設けられている。
画像処理装置でウェルの画像を放射状に少なくとも4
分割以上に分割すればよく、分割数は後述する微分値を
適正に決定できる限り多くすることができる。各画素に
ついて決定される各画素固有の微分値は、微分値が決定
される画素より外方にある画素の輝度から微分値が決定
される画素の輝度を引いた値を外方の各画素について合
計した値である。この微分値を決定するための輝度の計
算の対象となる外方に位置する画素は、分割数及び分割
部分の位置によりその個数及び配置は適宜変更される。
各画素の微分値を一方向に順次比較するのは、比較さ
れる画素の並び方向が全て同一方向であればよく、水平
方向であっても垂直方向であっても、さらに斜め方向で
あってもよい。
本発明の凝集装置における光源はマイクロプレートの
各ウェルが均一の強さで照射されればよく、マイクロプ
レートの上からあるいは下からあるいは上下から同時に
照射するなどいかなる位置に設けてもよい。各ウェルか
ら出た光はTVカメラに入射し、TVカメラに全ウェルの光
学的状態が取込まれる。この取込まれた光学的状態は、
画像信号として画像処理装置に送られ、この画像処理装
置が各画素の輝度を微分して凝集部分のエッジを見つ
け、各エッジ間の画素をカウントし基準値と比較する。
この凝集のエッジを定める方法を第1〜5図を参照し
てさらに詳述すると、プレート置台5は透明なプラスチ
ックで形成され、その上面は第1図に示すように、略円
錐形のウェル用凹部6…6がマイクロプレート7のウェ
ル8と同様の間隔で穿設されている。このウェル用凹部
6…6は、マイクロプレート7を載置する際にウェル8
がウェル用凹部6に滑べり落ち所定の位置になるように
するためのものである。
また、ウェル用凹部6の外側には長方形の頂点に対応
する個所に位置決め孔9…9が穿設され、プレート置台
5下方の光がプレート置台5上方へ透過するようになっ
ている。
プレート置台5の上方に主光源が設けられる。その下
方に主光源より小型の補助光源を設けてもよい。
まず各ウェルの中心位置を決定するために位置決め孔
の座標を測定する。第2図において、今、91(x1,y1),
92(x2,y2),93(x3,y3),94(x4,y4)という座標で位
置決め孔の位置が測定されたとすると、位置決め孔91,9
2の座標から位置決め孔91,92を結ぶ直線式Y1=a1x+b1
が求められる。同様にして、位置決め孔93,94、位置決
め孔91,93及び位置決め孔92,94の3つの直線式Y2,Y3
びY4が求められ、合計4つの直線式が求められる。
次に、求められた直線式とその直線上の位置決め孔9
の位置、例えばY1=a1x+b1の直線上の位置決め孔91,92
の位置を基準にして所定の比率により直線を等間隔で11
個に分割して12個の分割点k1…k12を求める。同様にし
てY2=a2x+b2の直線上に分割点h1…h12を求め、これら
の分割点を上から結んで12個の直線y1,y2…y12を求め
る。
さらに、残りの直線式Y3,Y4においても同様に分割点m
1…m8及びn1…n8を求め、これらを結ぶ8個の直線x1…x
8を求める。
次に12個の直線y1…y12と8個の直線x1…x8の交点を
求め、この交点をウェルの中心とする。
次に、第3図に示すように、ウェルの中心から放射状
に分割して扇状の8個の分割部分S1,S2…S8とし、この
各分割部分S1…S8の各画素の微分値を決定する。この微
分値は、外側に隣接する3個の画素の輝度との差を合計
した値であり、分割部分S1においては、微分値を決定し
ようとする画素の左側、斜左上側及び斜左下側に隣接す
る画素が微分値を決定するための対象となる。また、分
割部分S2においては、微分値を決定しようとする画素の
上側、左側及び斜左上側に隣接する画素が対象となり、
分割部分S3においては、微分値を決定しようとする画素
の上側、斜左上側及び斜右上側に隣接する画素が対象と
なる。
今、第4図の各画素の輝度を表示した分割部分S2の部
分拡大図に基づいて、分割部分S2の各画素の微分値を求
めてみる。なお、第4図中符号A〜F及び数字I〜VIは
第4図中の画素の行と列を便宜上示すものであり、画素
の左上に付してある数字は輝度を表示するものである。
例えば、画素D−IIIの微分値を求めるとすると、画素
D−IIIの輝度は「32」で画素D−II、C−II及びC−I
IIの輝度はそれぞれ「44」「47」「42」であるので、各
画素との輝度の差を求めると、画素D−IIとの差は44−
32=12、画素C−IIとの差は47−32=15、画素C−III
との差は42−32=10となる。従ってこれらの差を合計し
た値が画素D−IIIの微分値となり、その値は12+15+1
0=37である。このようにして各画素の微分値を決定し
各画素に付与していく。
各画素の微分値が決定したら、水平に一列に並らんだ
画素の微分値を比較して上位2個を検出し該当する画素
を凝集部分のエッジを選定する。
今、第5図に示す微分値が与えられるていると、例え
ばf行では微分値「34」と「33」が上位の2個であるの
で、これに該当する画素がエッジに相当する。同様にし
て全行についてエッジを選定すると、図中太線で示した
エッジとなる。なお、図中鎖線は凝集部分の実際のエッ
ジを示したものである。そして、各エッジ間の画素数を
カウントし、これによって得られた凝集部分の面積を基
準値に比較する。
この後者の出願に係る技術は微分画像の輪郭を限定す
るに極めて有効である。しかしながら、原画像のコトラ
ストに対してはかなりの影響を受ける。前述のようにコ
ントラストは試薬の種類、ロット、光学系の変化、光源
の変化、溶血程度のばらつき等によりなりの範囲でばら
つきが生じるのであるが、この技術ではそれらばらつき
の影響から完全に脱却した測定結果を得ることはほゞ不
可能である。
[発明が解決しようとする問題点] 上記のごとく、特に多数の凝集像について原画像のコ
ントラストのばらつきを完全に除去することは正確な凝
集判定において不可欠である。本発明は上記特願昭61−
201779号に開示した画像輪郭の限定技術を用いて得られ
た結果を利用し、そこから原画像のコントラストのばら
つきに起因するファクタを除去しようとするものであ
る。更に、その結果として得られる事象を利用して凝集
判定を少くとも熟練した目視判定人により得られる精度
をもって自動的に行うことの出来る技術を得ようとする
ものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明においては、特願昭61−201779の技術により得
られた微分画像の輪郭内の画素につき輝度レベルが0以
外の画素の分布状態に着目し、この分布状態の標準偏差
を平均輝度レベルで除すことにより得られる変動係数を
得る。このようにすることによりコントラストのばらつ
きによるファクタを完全に除去することが出来る。そし
てこのようにして得られた変動係数を上記特願昭61−20
1779にもとづき得られる面積(画素数)に対してプロッ
トすることにより特定の項目についての分布をとり、そ
の分布上に熟練した目視判定人による判決結果を重畳さ
せ、判定の境界を定め、これをコンピュータに記憶さ
せ、その項目について他の凝集像についての変動係数と
面積を同様にして求めその上記プロット上の位置を定
め、定められた位置上記境界のいずれの側にあるかによ
りその判定を自動的に行う。
[作用] 微分画像内の輝度レベル0以上の画素をPijとする
と、標準偏差Sは次式により求められる。
(但しn=画素数) そして変動係数CVは次式による得られる。
この変動係数CVはコントラストの差異には全く影響さ
れない。
一方、特定の凝集反応につき数の凝集像を用意してそ
の原画像を前記の方法により微分画像に変換してその輪
郭を定め、一つのウェルにつきその面積および上記変動
係数を上記のごとくに求め、これを例えば縦軸に変動係
数CVを、横軸に面積を目盛ったグラフ上にプロットす
る。これを同じ凝集反応につき多数の凝集像について行
って一つのパターンを得る。それと同時に凝集像につい
ての反応を複数の熟練した目視判定人により判定し、そ
の判定効果を上記パターン上に重ね、陽性パターンの存
在する領域と陰性パターンの存在する領域を規定する。
これら二つの領域は互いに接近して存在し、一部重り合
うが、この重なりの陽性領域であって、陰性の領域に対
する接線をもって両領域を分別し、この直線を境界とし
て改めて陽性領域と陰性領域を定義し、これらをその凝
集反応の基準データとしてメモリに記憶させる。しかる
後に目視判定を経ていない凝集像について同様のプロッ
トを得、これを記憶された基準と比較しその陽性、陰性
を決定する。このようにすることにより目視判定の結果
に対し高い相関をもつ判定を、原画像のコントラストに
無関係に行うことが出来る。
[実施例] 第6図は本発明の方法を実施するための装置の概略図
であり、これは前記特願昭61−201779の装置と基本的に
同じである。第6図において、マイクロプレート7上の
凝集像を適当な照明のもとでテレビジョンカメラ12によ
りビデオ画像として画像メモリ13に記憶させ、記憶さた
ビデオ画像を微分処理装置14により微分画像とする。そ
して上記特願昭61−201779に開示される技術によりその
輪郭および面積を画像処理装置15により得る。
得られた輪郭および面積から輝度レベルが0以上の画
素についての標準偏差Sを標準偏差計算装置16により
得、更に変動係数計算装置17によりその変動係数CVを得
る。この変動係数CVは上記画像処理装置15により得られ
た面積と共にプロッタ18に与えられてそこで例えば縦軸
を変動係数CVとし、横軸を面積としたグラフ上にプロッ
トされる。この操作を多数の検体に対して複数回行って
グラフ上にパターンとして記憶させる。
一方、同じ凝集像について、複数の目視判定人による
判定を行い、その判定結果をプロッタ18に入力して上記
グラフ上のパターンに重ねる。この結果、グラフ上のパ
ターンは一部重なり合う陽性パターンと陰性パターンに
分けることが出来る。
次に陽性の領域であって、陰性の領域に接する部分に
接線を引くことにより上記陽性および陰性領域を分ける
直線を境界決定装置20により引き、、それをメモリ21に
記憶する。
第7図は梅毒抗体を検査項目とした血球凝集反応を、
適当な力価を有すると思われる800個の凝集像に対して
上記操作を行って得られた結果を示しており(検査試薬
はセロディアーTP(富士レビオ社製)を使用した。)、
第8図はB型肝炎抗原の同様の結果を示している(検査
試薬はセロディアーHBS(富士レビオ社製)を使用し
た。)。第7,8図において、目視判定により陽性とされ
た凝集像についてのプロットを●印で、陰性とされたも
のを○印で、重なり合う部分に入るものを△印で示して
いる。装置20による線引きは●印の領域であって、○印
の領域に対して接線を引くようにして行うとよい。すな
わち、単純に変動係数あるいは面積を基準にするのでは
なく、プロットの示すパターンの分布状態に関係した勾
配をもつ直線として設定すべきである。この線引きは場
合によって経験的に定めることも出来る。
次にこのようにして記憶された判定基準を用いての凝
集反応の判定を第9図を参照して説明する。第9図にお
いて、同一の項目についての凝集反応を第6図と同様な
装置を用いてプロットを得る。すなわち、その項目につ
いての未判定の凝集像を画像メモリ13に記憶して画像処
理装置14,15により処理してその面積を決定し、基準偏
差計算装置5、変動係数計算装置17を介して得られた変
動係数CVと共にプロッタ18でプロットし、これをメモリ
21に記憶した判定基準と比較装置22で比較することによ
り、その凝集が陽性であるかどうかについての判定を行
う。
以上の夫々の操作は項目別に行われるものである。
以上の操作を夫々800個の検体についてのB型肝炎抗
原と梅毒抗体検出について、夫々10回行って得られた一
致率および再現性を次表に示す。
上表から、本発明による判定と熟練者による目視判定
とは著しい一致を呈することがわかる。またその再現性
はほゞ完全な一致を示す。
本発明の方法を実施するための装置は実質的にコンピ
ュータを用いて自動装置として実現することが出来るこ
とは当業者には容易に理解しうるところである。また、
第6,9図に示す装置は容易に一体化可能である。
[発明の効果] 本発明によれば、凝集像におけるコントラストのばら
つきに全く影響されずに凝集の判定を行うことが出来、
しかもその動化は極めて容易である。そしてその判定の
精度は少くとも熟練した目視判定人による判定精度を確
実に維持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図,第3図,第4図および第5図は、本発
明の方法において使用される凝集の輪郭決定方法を示す
図、第6図は本発明の方法における判定基準の決定のた
めの装置の構成例、第7図は第6図の装置により得られ
た梅毒抗体検出についての判定基準、第8図は同じく第
6図の装置により得られたB型肝炎抗原検出についての
判定基準、第9図は判定基準にもとづく判定を行うため
の装置の概略図、である。 7……マイクロプレート、12……ビデオカメラ 13……画像メモリ、14……画像微分装置 15……画像処理装置 16……標準偏差計算装置 17……変動係数計算装置 18……プロッタ、20……線引き装置 21……メモリ、22……比較装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 平6−97203(JP,B2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基準値設定段階および判定段階から成り、
    上記基準値設定段階は (イ)判定段階に用いられる凝集パターンと同一の凝集
    反応により得られ、陽性および陰性の領域を分ける直線
    を引くために選ばれた複数の凝集像の夫々のビデオ画像
    を記憶する段階、 (ロ)上記ビデオ画像を微分処理してその微分画像を得
    る段階、 (ハ)微分画像の輪郭内の面積を得る段階、 (ニ)微分画像の輝度レベル0以外の画素について標準
    偏差を求め、求めた標準偏差から、それに係わる変動係
    数を得る段階、 (ホ)上記変動係数と上記面積の関係をプロットする段
    階、 (ヘ)上記複数の凝集像の夫々を目視判定して、上記関
    係のプロット上に夫々の凝集像について得られた判定結
    果をプロットする段階、 (ト)上記関係のプロット上の目視判定のプロットにお
    ける陽性の領域であって、陰性の領域に接する部分に接
    線を上記関係プロット上に引く段階、 (チ)上記段階(ト)により得られた結果を記憶する段
    階、 から成り、上記判定段階は (リ)別に用意された凝集像について上記段階(イ)−
    (ホ)を行う段階、 (ヌ)上記段階(リ)で得られた結果を、1つの凝集像
    につき夫々上記段階(チ)において記憶された上記直線
    と比較する段階、 から成ることを特徴とする凝集判定方法。
  2. 【請求項2】マイクロプレートが載置される光透過性で
    あってかつマイクロプレートの各ウェルの中心位置決定
    用の位置決め孔が穿設されたプレート置台と、該プレー
    ト置台に載置されるマイクロプレートの上側又は下側に
    配置された光源と、該プレート置台に載置されるマイク
    ロプレートの上側に配置され、該上側から出た光が入射
    するように設けられたTVカメラと、このビデオカメラの
    出力画像を記憶する画像メモリと、記憶された画像を微
    分処理しその輪郭を決定するための処理装置と微分画像
    の内輝度レベルが0より大きい画素を計数する計数装置
    と、その変動係数を得るための装置とこの装置の出力と
    上記計数装置の出力から変動計数と計算値との関係を得
    るためのプロットと、このプロットの出力と基準値とを
    比較する装置とを具備していることを特徴とする凝集判
    定装置。
  3. 【請求項3】前記処理装置および上記計数装置は、該位
    置決め孔の透過光により各ウェルの中心位置を決定し、
    次に各ウェルの画像をこの中心位置から放射状に複数に
    分割するとともに各分割部分において外方向の画素との
    輝度の差を合計した値を各画素の微分値とし、この各画
    素の微分値を一方向に順次比較し上位2個の微分値間の
    画素数をカウントするごとくなった特許請求の範囲第2
    項記載の凝集判定装置。
JP8978587A 1986-08-29 1987-04-14 凝集判定方法および装置 Expired - Lifetime JP2628302B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8978587A JP2628302B2 (ja) 1987-04-14 1987-04-14 凝集判定方法および装置
DE8787112590T DE3783835T2 (de) 1986-08-29 1987-08-28 Verfahren und geraet zur einschaetzung der agglutination.
US07/090,477 US4794450A (en) 1986-08-29 1987-08-28 Method and apparatus for judging agglutination pattern
EP87112590A EP0257660B1 (en) 1986-08-29 1987-08-28 Method and apparatus for judging agglutination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8978587A JP2628302B2 (ja) 1987-04-14 1987-04-14 凝集判定方法および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63256839A JPS63256839A (ja) 1988-10-24
JP2628302B2 true JP2628302B2 (ja) 1997-07-09

Family

ID=13980336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8978587A Expired - Lifetime JP2628302B2 (ja) 1986-08-29 1987-04-14 凝集判定方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2628302B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4040726C2 (de) * 1989-12-21 1995-05-24 Olympus Optical Co Verfahren zum Untersuchen von Teilchenmustern
DE4042523C2 (de) * 1989-12-21 1995-05-24 Olympus Optical Co Verfahren zum Untersuchen von Teilchenmustern
US7219016B2 (en) * 2001-04-20 2007-05-15 Yale University Systems and methods for automated analysis of cells and tissues
EP2085764A4 (en) * 2006-11-15 2014-11-05 Beckman Coulter Inc METHOD FOR DETERMINING AGGLUTINATION
CN116298241B (zh) * 2023-01-09 2024-06-25 浙江宝太智能科技有限公司 一种化学发光免疫分析仪检测系统用孔位定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63256839A (ja) 1988-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0257660B1 (en) Method and apparatus for judging agglutination
AU758339B2 (en) Agglutination assays
US7462827B2 (en) Non-destructive inspection method and apparatus therefor
CN110044405B (zh) 一种基于机器视觉的汽车仪表自动化检测装置及方法
JP3036049B2 (ja) 粒子凝集パターン判定方法
US8417002B2 (en) Method for analyzing image data relating to agglutination assays
CN102183510A (zh) 一种基于数字图像处理的胶体金检测方法及其装置
US5116765A (en) Method for automatic chemical analyzing
US4945490A (en) Brinell hardness indicator with digital readout
JP2750605B2 (ja) 粒子凝集パターン判定方法
US20090287419A1 (en) Agglutination judgment method
JPH0697203B2 (ja) 粒子凝集判定装置
JP2628302B2 (ja) 凝集判定方法および装置
JPS61215948A (ja) 粒子凝集判定装置
US5389555A (en) Particle pattern judging method
JPS62105031A (ja) 粒子凝集判定装置
JP3165429B2 (ja) 凝集像判定方法
JP2525487B2 (ja) 粒子凝集パタ―ン判定方法
JPS59135353A (ja) 表面傷検出装置
US11698342B2 (en) Method and system for analysing fluorospot assays
JPH03180742A (ja) 自動凝集像判定方法
CN112585449A (zh) 选择载玻片介质图像读取位置的方法和装置
JPH08210970A (ja) 粒子凝集パターン判定装置
JPH03191848A (ja) 粒子凝集パターンの判定方法
JPH0781962B2 (ja) 異物検出方法