JP3261918B2 - 粒子分析用校正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流体中に懸濁された粒子
を分析する際の染色液のモニタ方法及び校正方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】血液又は尿の如き生体液サンプル中の粒
子を分析し、分類するために、顕微鏡用スライドガラス
上に塗抹標本を形成する方法と、フロ−セルに粒子懸濁
流体を流して分析するフロ−サイトメ−タ法が知られて
いる。

【０００３】フロ−サイトメ−タによる方法では形態学
的特徴でもって粒子を分類することが困難であるという
問題を解決する方法として、フロ−セルに流体サンプル
を流し、粒子の静止画像を得る方法が提案されている。
このような例が記載されているものとして米国特許第
４，３３８，０２４号及び米国特許第４，７８６，１６
５号がある。米国特許第４，３３８，０２４号はサンプ
ルを特殊な形状の通路を有するフロ−セルに流し、ＴＶ
カメラによって静止画像を撮影し、それらの画像からサ
ンプル中の粒子を分析するものである。米国特許第４，
７８６，１６５号は静止画像を撮影する光学系とフロ−
セル内における粒子の通過を検出するための光学計を教
示している。

【０００４】一方、フロ−サイトメ−タ又は粒子分析装
置では、固定化赤血球又はラテックスの粒子を含有する
標準液を用いて、装置において検出される粒子の個数の
再現性をチェックすること、及び電気的信号を用いて電
気的ドリフト及び顕微鏡の光量変化を校正することが行
われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】静止画像を得て粒子を
分類する分析装置では、サンプルをフロ−セルに導く前
にサンプル中の生体粒子が染色される。ところが、染色
液は開栓後徐々に色素が酸化されたり、物理的特性が変
化するので、時間の経過につれて染色能力が低下する。
このような染色能力の低下が原因で粒子分析を行う際の
分析精度が低下し、識別することが不能になる粒子が増
大するという問題がもたらされる。

【０００６】染色濃度の変動は染色液の開栓後の時間的
劣化だけでなく、その日の温湿度環境や保存状態により
生じるが、オペレ−タはその変動に対して対応できな
い。また、染色液の使用期限切れや染色液吐出機構のト
ラブルが生じた場合、患者に由来する検体の測定中に始
めて装置の異常が知らされることになる。

【０００７】本発明の１つの目的は染色液の状態変化の
影響が粒子分析の測定結果にもたらされることを低減で
きる校正方法を提供することである。

【０００８】本発明の他の目的は染色液における粒子染
色能力をチェックできるモニタ方法を提供することであ
る。

【０００９】本発明のもう１つの目的は分析対象の粒子
の大きさに応じて、大きさに関する校正を実行できる方
法を提供することである。

【００１０】本発明の別の目的はサンプル流体が流れる
流路系が適正に機能しているかどうかをチェックできる
方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に基づく粒子分析
用の染色液のモニタ方法は、人工物質からなる粒状母材
に色素イオンと結合可能な官能基を結合させてなる基準
粒子を染色液によって染色すること、その染色された基
準粒子をフロ−セルに流し、その基準の画像を形成する
こと及びその基準粒子の画像から得られる染色の程度を
モニタすることを含む。

【００１２】本発明に基づく粒子分析用校正方法は、人
工物質からなる粒状母材に色素イオンとの間で結合可能
な官能基を結合させてなる基準粒子を染色液によって染
色すること、その染色された基準粒子をフロ−セルに流
し、その基準の画像を形成すること、その基準粒子の画
像から得られる染色濃度情報に基づいて校正係数を算出
すること及びサンプル流体中の被検粒子を染色してその
被検粒子の画像を処理するときに前記校正係数を適用す
ることを含む。

【００１３】基準粒子における官能基は、粒状母材に酸
性又は塩基性の性質をもたらして、その粒子に染色液中
の色素イオンが結合することを可能にするものであり、
スルホン酸基、カルボキシル基、水酸基、クロロ基、ク
ロロメチル基、第４級アンモニウム塩基及びアミノ基の
中から選ばれる。また、基準粒子の母材は、ポリスチレ
ン、スチレンとジビニルベンゼンとの共重合体、スチレ
ンとブタジェンとの共重合体、ポリビニルトルエン及び
シリカゲルの中から選ばれる。

【００１４】本発明の望ましい実施例では、基準粒子を
含有する懸濁流体中に官能基に対して染色液内の色素イ
オンと競走して結合するような染色調節用イオンが加え
られている。

【００１５】また、望ましい実施例では、懸濁流体中に
懸濁される基準粒子の大きさは直径として２〜１６０μ
ｍの範囲の中から複数選ばれ、そのような基準粒子の画
像から得られる大きさ情報に基づいて校正係数を算出す
ること及び前記被検粒子の画像を処理するときに前記大
きさ情報に基づく校正係数を適用することを含む。

【００１６】更に、本発明の望ましい実施例では、基準
粒子を含有する懸濁流体を所定の流量でもって前記フロ
−セルに流すこと及び前記フロ−セルを流れる基準粒子
の数を所定時間間隔で複数回測定することを含む。

【００１７】

【作用】本発明に基づく粒子分析用の染色液のモニタ方
法は、人工物質からなる粒状母材に色素イオンと結合可
能な官能基を結合させてなる基準粒子を染色液によって
染色すること、その染色された基準粒子をフロ−セルに
流し、その基準の画像を形成すること及びその基準粒子
の画像から得られる染色の程度をモニタすることを含
む。このため、染色液の粒子染色能力をチェックするこ
とが可能となる。

【００１８】本発明に基づく粒子分析用校正方法は、人
工物質からなる粒状母材に色素イオンとの間で結合可能
な官能基を結合させてなる基準粒子を染色液によって染
色すること、その染色された基準粒子をフロ−セルに流
し、その基準の画像を形成すること、その基準粒子の画
像から得られる染色濃度情報に基づいて校正係数を算出
すること及びサンプル流体中の被検粒子を染色してその
被検粒子の画像を処理するときに前記校正係数を適用す
ることを含む。これにより、染色液の状態変化の、粒子
分析の測定結果への影響を低減することが可能となる。

【００１９】本発明の望ましい実施例では、懸濁流体中
に懸濁される基準粒子の大きさは直径として２〜１６０
μｍの範囲の中から複数選ばれ、そのような基準粒子の
画像から得られる大きさ情報に基づいて校正係数を算出
すること及び前記被検粒子の画像を処理するときに前記
大きさ情報に基づく校正係数を適用することを含む。こ
れによれば、粒子の大きさに応じて、大きさに関する校
正を実行することが可能となる。

【００２０】本発明の望ましい実施例では、基準粒子を
含有する懸濁流体を所定の流量でもって前記フロ−セル
に流すこと及び前記フロ−セルを流れる基準粒子の数を
所定時間間隔で複数回測定することを含む。これによれ
ば、サンプル流体が流れる流路系が適正に機能している
かどうかをチェックすることが可能となる。

【００２１】

【実施例】図６を参照してサンプル流体中の生体粒子を
分析するための流路を説明する。まず、尿の如きサンプ
ルを収容したサンップル容器をサンプルテ−ブル（図示
せず）上にセットし、操作パネル４６（図７）上の「Ｓ
ＴＡＲＴ」キーを押す。撹拌棒１を沈殿している沈渣成
分が均一になるよう回転させ、サンプリング用ピペット
ノズル２を尿サンプル３に挿入し、同時にシリンジ４を
駆動させて一定量吸引する。染色液１４は装置に接続し
ておき、染色液ポンプ１３を駆動させて、染色液吐出ノ
ズル１２より一定量をａの位置の染色槽１１に吐出させ
ておく。その染色槽１１に、ピペットノズル２から尿サ
ンプル３を吐出する。その段階で沈渣成分が染色液１４
によって染色される。

【００２２】次にダイレクトサンプリングのためのピペ
ットノズル１７をｃの位置の染色槽１１へ移動すると同
時にシリンジ５を駆動させ、上記の染色した尿を一定量
吸引する。ノズル１７をフローセル２６に移動し、フロ
ーセル２６の上部にしっかり固定し、吸引した染色尿を
注入する。ノズル１７からフローセル２６を通過したサ
ンプルは、シリンジ２７、シリンジ２８を駆動してシ−
ス液２２から吸引したシース液を、フローセルの両側か
ら下方へ流し、弁２４、２５を開いて廃液タンク２３へ
排出する。

【００２３】一方、尿サンプル吐出後のサンプリングノ
ズル２はノズル洗浄槽１０の１０ａ側に移動させ、ノズ
ル２内に残った尿サンプルをシリンジ４を駆動させて、
弁６を開いた状態で槽２２から供給されるシース液とと
もにノズル洗浄槽１０に吐出して、サンプリングノズル
２内部の洗浄をする。その後ノズル洗浄槽１０の１０ｂ
側に移動してしごきポンプ２１を駆動して、弁８を開い
た状態で槽２２から供給されるシース液を、下側から洗
浄槽１０にオーバーフローさせてサンプリングノズル２
の外側の洗浄を行う。

【００２４】染色した尿吐出後のダイレクトサンプリン
グ用のノズル１７も同様に、ノズル洗浄槽１９の１９ａ
側に移動させ、ノズル１７内に残った染色尿サンプルを
シリンジ５を駆動させて弁７を開いた状態で槽２２から
供給されるシース液とともにノズル洗浄槽１９に吐出し
てノズル１７内部の洗浄をする。その後ノズル１７をノ
ズル洗浄槽１９の１９ａ側に移動して、シリンジ５を駆
動させて槽２２から供給される吸引したシース液を洗浄
槽１９に排出しながらオーバーフローさせて、ノズル１
７の外側の洗浄を行う。

【００２５】染色した尿を吸引した後の染色槽１１はし
ごきポンプ２１を駆動させ、弁９が開いている状態でｄ
の位置の染色槽１１に洗浄ノズル１５からシース液を注
入し、その後洗浄ノズル１６を用い、弁１８が開いてい
る状態でしごきポンプ２０を駆動して中のシース液を廃
液タンク２３へ排出する。

【００２６】次に、粒子の検出手段、粒子の撮影手段、
粒子の分析手段について図７を参照して説明する。

【００２７】粒子の撮影手段は顕微鏡としての機能を持
ち、パルス的にフラッシュランプ３１を発光させ、パル
ス光束は顕微鏡光軸上を進み、コンデンサレンズ３３を
通ってフローセル２６内を流れるサンプル上に集束され
る。フローセル２６内のサンプル流３５に照射されたパ
ルス光束により顕微鏡対物レンズ３６を介して撮影した
像を画像データ信号に変換するＴＶカメラ３９へ転送す
る。

【００２８】粒子検出手段におけるフラッシュランプ発
光のタイミングは粒子検出系の検出信号によって制御さ
れる。半導体レーザ光源３２は常時点灯しており、常に
サンプル中の粒子が検出領域を通過するのを粒子検出器
３７で観測している。粒子が通過し、散乱光による粒子
検出信号が所定レベル以上であれば制御部４５によって
画像処理対象粒子と判断し、フラッシュランプ３１を点
灯し画像を撮影する。

【００２９】粒子検出手段は、一定時間内に検出された
粒子個数をカウントし、予め設定している個数と比較し
て中央制御部４５に転送する粒子カウンタ回路３８を有
する。これにより、サンプル流の状態が適正か否かが監
視される。

【００３０】粒子の分析手段はＴＶカメラ３９に転送さ
れた画像データ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器４０、Ａ／Ｄ変換器４０からの信号に基づくデータ
を所定のアドレスに記憶する画像メモリ４１、画像メモ
リからの信号に基づき画像処理を行う特徴抽出回路４
２、画像データからの補正回路４３、分類を行う識別回
路４４、ＴＶカメラ３９の撮影条件やフローセル２６の
サンプル液を流す条件や識別回路からの処理結果の記憶
及びディスプレイ（液晶表示装置）４７への表示、プリ
ンタ４８への印字を行う中央制御部４５を有する。ま
た、操作パネル４６の入力によって分析パラメータの設
定、データの修正、機構系メンテナンスなどを行う。図
７の分析装置では、粒子の分析を行うために識別パラメ
ータとして、形態情報、染色濃度情報を用いる。

【００３１】人工粒子の材料としては、ポリスチレン、
スチレンとジビニルベンゼンの共重合体、ポリビニルト
ルエン、シリカゲル、スチレンとブタジエンとの共重合
体があり、粒径は３〜３００μｍの製品が幅広く市販さ
れている。形状は球の他に、楕円形や棒状の複数種類を
用いる。粒子表面に官能基を効率良く結合させるため、
表面には凹凸がある。これは液体クロマトグラフィー用
充填剤としてよく知られている。ラテックス粒子のよう
に表面に凹凸がない場合は、結合できる官能基の量に制
限があり、染色濃度が高まらず、染色に時間がかかる欠
点がある。

【００３２】官能基の種類として、スルフォン酸基（−
ＳＯ₃Ｈ）、水酸基（−ＯＨ）、クロロ基（−Ｃｌ）、
第４級アンモニウム塩基（−ＣＨ₂Ｎ，（ＣＨ₃）₃Ｃ
ｌ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、アミノ基（−Ｎ
Ｈ₂）、クロロメチル基（−ＣＨ₂Ｃｌ）が利用できる。

【００３３】生体成分、主に尿中の沈渣成分を分析する
に当り、主な沈渣成分には次の成分があり、細菌（２μ
ｍ）、赤血球、白血球（６〜２０μｍ）、上皮細胞（２
０〜１００μｍ）、円柱（長さ１００μｍ〜１６０μｍ
以上）と大きさに差があり、しかも尿サンプル１検体中
に混在している。そのため、粒子画像分析装置では２種
類の倍率を使用して撮影している。したがって、大きさ
の識別パラメータ補正も２段階で行うことが望ましい。

【００３４】尿沈渣用染色液に関してはＳｔｅｒｎｈｅ
ｉｍｅｒ−Ｍａｒｂｉｎ法（以下ＳＭ法と略す）とＳｔ
ｅｒｎｈｅｉｍｅｒ変法（以下Ｓ変法と略す）が普及し
ている。ＳＭ法においては酸性色素のサフラニン−Ｏ
（Ｃ₂₀Ｈ₁₉ＣｌＮ₄）と塩基性色素クリスタルバイオレ
ッド（Ｃ₂₅Ｈ₃₀ＣｌＮ₃）を混合し、Ｓ変法においては
酸性色素ピロニンＢ（Ｃ₄₂Ｈ₅₂Ｃ_l8Ｆｅ₂Ｎ₄Ｏ₂）と塩
基性色素アルシアンブルー（Ｃ₃₂Ｈ₁₆Ｎ₈Ｃｕ）を混合
し、調製されている。このように酸性及び塩基性色素に
よって与えられる２つのピーク波長（酸性色素は赤、塩
基性色素は青）をもつ液となり、成分によって色分けが
できる。他にも塩基性色素としてエバンスブルー（Ｃ₃₄
Ｈ₂₄Ｎ₆Ｎａ₄Ｏ₁₄Ｓ₄）、トリパンブルー（Ｃ₃₄Ｈ₂₄Ｎ₆
Ｎａ₄Ｏ₁₄Ｓ₄）、メチレンブルー（Ｃ₁₆Ｈ₁₈ＣｌＮ₃Ｓ
・３Ｈ₂Ｏ）、酸性色素としてエリトロシンＢ（Ｃ₂₀Ｈ₆
Ｉ₄Ｎａ₂Ｏ₅）がある。これらの色素は水に溶け、尿の
生体成分と混合すると沈渣成分を染め分ける性質があ
る。

【００３５】次に、粒子分析の校正に用いるための人工
粒子懸濁液の調製について説明をする。

【００３６】人工粒子の素材はスチレン／ジビニルベン
ゼン共重合体の粒子（平均粒径８μｍ）にスルフォン基
（−ＳＯ₃Ｈ）を結合し、強酸性で湿潤比重（ｇ／ミリ
リットル）１．３１２、交換容量（meq／ミリリット
ル）２．０以上の性質を持っている。もう一種類の粒子
は、材質は同じくスチレン／ジビニルベンゼン共重合体
の粒子で大きさが平均粒径４０μｍであり、第４級アン
モニウム塩基を結合させる。この基準粒子は強塩基性で
湿潤比重（ｇ／ミリリットル）１．３１２、交換容量
（meq／ミリリットル）２．０以上の性質を持ってい
る。

【００３７】この粒子が凝集しないようにそれぞれ０．
１％ＴｒｉｔｏｎＸ−１００（ポリオキシエチレン（１
０）オクチルフェニルエーテル）を加え、粒子が２５０
個／マイクロリットルの濃度になるように粒子を浮遊
（懸濁）させる。この濃度は粒子カウンタにて調製した
値である。この２種類の粒子懸濁液を等量混合する。

【００３８】染色液は２％エリトロシンＢ水溶液（ＷＭ
８８０；０．２×１０²ｍｏｌ／リットル）と１％メチ
レンブルー水溶液（ＷＭ３７３．５；２．６×１０²ｍ
ｏｌ／リットル）を２：１の割合で混合し、その後沈殿
を濾過して作製する。メチレンブルーの色素イオンは酸
性の粒子８μｍと結合して粒子を青く染め、エリトロシ
ンＢは塩基性の粒子２５μｍと結合し、赤紫色に染め
る。これら２種類の粒子は同じ流体中に懸濁される。

【００３９】材料となる人工粒子として市販品のイオン
交換用充填剤を用いると安価であるが、官能基が粒子表
面にたくさん結合しているため、実際の尿中の生体成分
より短時間で濃く染まる傾向がある。それ故、人工粒子
上の官能基に結合可能な染色調節用のイオンを予め懸濁
流体内に含有させておく。この染色調節用イオンは、染
色液の色素イオンと競合して粒子の官能基に結合するの
で、結果として、生体成分の染色状態に近い染色濃度を
得ることができ、かつ染色時間を遅くすることができ
る。

【００４０】次に、図１を参照して、参照粒子の懸濁液
を用いた校正手順を説明する。

【００４１】基準粒子懸濁液を試料台（図示省略）にセ
ットし、メンテナンス画面をみながら測定回数、粒子濃
度（／マイクロリットル）、平均粒径（μｍ）を入力
し、装置の操作パネルのスタートキーを押す。基準粒子
懸濁液を撹拌棒１でよく混合し、サンプリングノズル２
で一定量吸引し（ステップ１０１〜１０３）、前記染色
液が入った染色槽１１に吐出する。基準粒子に対する染
色が開始する。一定時間後、ノズル１７で染色された粒
子を含むサンプルを吸引して、フローセル２６内に注入
する（ステップ１０４〜１０５）。

【００４２】その後、粒子検出領域を通過した粒子を設
定時間間隔ごとに検出個数を測定し、それぞれの検出個
数が予め設定した範囲を超える場合、警告を出し、表示
装置４７にその内容を表示し、オペレ−タに知らせる。
流路系の安定性チェックについての詳細は後述する（ス
テップ１０６〜１０８）。

【００４３】検出された粒子が流路中の撮像領域に達し
たとき、静止画像を撮影し、形態情報の特徴抽出を行
う。人工粒子の大きさにバラツキがあるため、５０〜１
００個の静止画像を撮ってその直径の平均値を求める
（ステップ１０９）。その平均値が始めメンテナンス画
面で入力した平均粒径となる。予め装置内部で設定して
いる画像の大きさと比較して、補正係数ａを演算する
（ステップ１１０）。

【００４４】人工粒子の形状は球形だけでなく、楕円
形、棒状、不定形が作製でき、この場合は粒子の直径だ
けでなく、短径、長径、周囲長、面積などが形態情報の
重要なファクタとなる。形態情報についての詳細は後述
する。

【００４５】次に静止画像の染色濃度情報の特徴抽出を
行う。形態情報同様、粒子の染色濃度にバラツキがある
ため、５０〜１００個の静止画像を撮って、平均染色濃
度を求める。平均染色濃度が装置内部の設定値の低いレ
ベル（以下Ａとする）以下の場合、染色液が使用期限切
れや染色液吐出機構のトラブルが原因となっていること
が多く、また極端に染色濃度が薄いため、補正しても分
析精度が上がらない。したがって、このような場合は、
警告を出し、使用者に染色液の品質、吐出機構のチェッ
クを促すとともに、ルーチン検査の開始を妨げるように
装置をプロテクトする（ステップ１１１〜１１２）。

【００４６】平均染色濃度がレベルＡより大きい場合、
装置内部で設定している基準粒子の標準染色濃度と比較
して、染色濃度の補正係数ｂを演算する。（ステップ１
１３）染色濃度補正についての詳細は後述する。

【００４７】最後にメンテナンス画面に結果を表示す
る。平均検出個数濃度（／マイクロリットル）、ＲＡＮ
ＧＥ、ＣＶ（％）、平均染色濃度、標準染色濃度との
差、アラーム発生時はその内容を表示する（ステップ１
１４）。以上が基準粒子を用いた校正方法の手順であ
る。

【００４８】これらの補正係数は記憶しておき、特に指
定がないときは最新の補正係数が採用される。装置の校
正は光学的、電気的変動、染色濃度の変動を考慮する
と、ルーチン検査前に実行するのが望ましいが、ル−チ
ン検査の途中で校正操作を行ってもよい。

【００４９】ルーチン検査の手順を図２のフローチャー
トにしたがって説明する。まず患者尿サンプルを試料台
（図示省略）にセットし、分析に必要な分類項目の設
定、検体番号の登録、表示単位の設定、などのパラメー
タを入力し、操作パネル上のスタートキーを押す。（ス
テップ２０１〜２０３）その時点で最新の校正結果の平
均染色濃度がレベルＡを超えているかチェックし、レベ
ルＡより低値の場合、サンプリングを中止してストップ
状態とする（ステップ２０４〜２０５）。レベルＡを超
えている場合は、ルーチン検査を開始する。

【００５０】患者由来の尿サンプルは撹拌棒で沈渣成分
と尿が均一になるように混合され、サンプリングノズル
２で一定量（８００〜１０００μｌ）のサンプルが吸引
され、染色液（１００〜１２０μｌ）が吐出されている
染色槽１１に吐出されて、染色が開始される。一定時間
後、ノズル１７を通して染色された尿がフロ−セル２６
に注入される（ステップ２０６〜２０７）。

【００５１】その後流路中の粒子検出領域を通過した粒
子の検出信号が一定レベル以上であるならば、その粒子
が沈渣成分と認識し、流路中の撮像領域を通過したと
き、フラッシュランプが点灯して、静止画像を撮影す
る。その静止画像から形態情報、染色濃度情報を特徴抽
出する（ステップ２０８〜２０９）。尿サンプル中の被
検粒子の大きさの識別パラメータ（粒子の直径）に補正
係数ａを乗じ、染色濃度の識別パラメータに補正係数ｂ
を乗じ、最終識別パラメータとする（ステップ２１０〜
２１１）。この最終パラメータでそれぞれの沈渣成分を
分析し、患者尿サンプルにどの沈渣成分がどの程度存在
したかを記憶したり、液晶表示装置４７に表示したり、
プリンタ４８に印字する（ステップ２１２〜２１３）。

【００５２】流路系の安定性チェックを行うために人工
粒子懸濁液をサンプルとして粒子検出を行う。このとき
の条件はサンプル流速０．２５マイクロリットル／Ｓｅ
ｃ、サンプル粒子濃度５００個／マイクロリットルで前
記人工粒子懸濁液を用いた場合で説明する。粒子の粒径
は２種類だが、粒子検出の際、一種類として粒子の数を
カウントする。流路系が安定であれば、１２５個／Ｓｅ
ｃ±１３個（±１０％変動）程度であると予想される。
しかし、サンプル中の粒子濃度、シース液流の変動を考
慮し、１２５個／Ｓｅｃ±２５個（±２０％変動）を設
定範囲とした。

【００５３】実際のデータを図３に示す。サンプルの流
れが安定でない原因の一つとして、フローセルの汚れが
考えられる。そこで、流路の洗剤洗浄を止めて３０日間
取ったデータが図３に示されている。白丸（○）印は１
０日後、黒三角（▲）印は２０日後、四角（□）印は３
０日後に人工粒子浮遊液を流し、粒子検出を行って、２
秒間毎に粒子の検出個数を集計した。２０日後までは設
定範囲内に入っており、流路も安定している。しかし、
３０日後は設定範囲を大きく超え、検出個数も０個に近
かったり、３００個以上になったり、変動幅が大きく不
安定である。これはフローセルの汚れが原因で流路が不
安定になった例である。

【００５４】流路系安定性チェックの判定基準は、粒子
検出１〜２Ｓｅｃ毎に検出した粒子個数を集計し、毎回
の変動幅が平均個数±２０％以下、チェックした個数が
平均個数の１／３以下が１回以上、チェックした個数が
平均個数の３倍以上が１回以上とした。判定により警告
を出し、使用者に流路系のチェック（フローセル、ダイ
レクトサンプリングなど）を促すことにより、ルーチン
検査前の流路が適正か否かのチェックが可能であり、流
路の洗浄が必要か否かが判断される。

【００５５】図４Ａ及びず４Ｂは基準粒子懸濁液を用い
て撮った静止画像の模式図である。形態情報の特徴抽出
を行うときは、まずこのような静止画像から粒径の異な
る各種類につき５０〜１００個の粒子直径を装置内で理
論上設定している画像の大きさより測定し、平均値
（８．１μｍ）を出す。この平均値とメンテナンス画面
で入力した平均粒径（８．０μｍ）と比較して、その後
分析する患者尿サンプルに掛ける補正係数を演算する。
この場合補正係数ａは ａ＝８．０／８．１＝０．９８
８となり、補正係数ｂはｂ＝４０．０／４１．６＝０．
９６２となる。

【００５６】尿サンプル中の沈渣成分は前記したよう
に、大きさに差があり、３０μｍ以下の粒子とそれ以上
の粒子を撮像するときに倍率を変える。人工粒子懸濁液
の他の粒径の粒子は倍率を低くしたモードで撮影され
る。高倍率モードと同様に補正係数を演算する。このよ
うに大きい粒子と小さい粒子で補正係数を変えることに
より、より正確な形態情報が得られる。

【００５７】また、生体粒子の形状は球形とは限らず、
多様である。基準粒子の形状を楕円形、棒状、あるいは
不定形とした場合、特徴抽出も粒子の直径でなく、短
径、長径、周囲長、面積などのパラメータを抽出し、そ
の補正を行うことにより、より分析精度を上げられる。

【００５８】最後に、染色濃度の補正について説明す
る。第５図は染色液を開栓してから、染色濃度の変動を
基準粒子懸濁液を使って測定した結果である。８μｍの
粒子は青色に染まっており、４０μｍの粒子は赤紫色に
染まっており、それぞれ５０〜１００個の粒子の１画素
当りの平均濃度を求める。装置内であらかじめ設定して
いる染色濃度を１００とし、染色液開栓後、５，１０，
１５，２０，２５，３０日後で測定した。生体粒子は成
分によって、酸性色素で赤系に染まったり、塩基性色素
で青系に染まったりする。分析する場合の識別パラメー
タとして、色のバランスは分析上大きなファクターとな
る。

【００５９】染色液は保存状態、開栓後の変質、温湿度
環境で染色能力が大きく変動する。また、色素によって
染色能力の低下の率が違う。温度の影響も大きく、１０
℃上昇すると、染色濃度は２倍になると言われている。
色素の製品Ｌｏｔでも微妙に変化する。

【００６０】図５に示すとおり、染色液開栓後徐々に染
色濃度が低下し、日によっても染色濃度が変化してい
る。装置内であらかじめ設定している標準濃度値を１０
０％とし、実際の濃度値が１００になるように青系、赤
系それぞれについて補正係数ｂを演算する。例えば１０
日目青系染色濃度が９６．４％で補正係数ｂはｂ＝１０
０／９８＝１．０４となる。その後分析する生体成分の
青系染色濃度に１．０４を乗じ、最終識別パラメータと
する。

【００６１】染色濃度が標準濃度値の７０％以下になる
と補正係数を乗じても、分析精度が上がらない。この場
合の原因として、染色液の吐出機構のトラブルで吐出量
が少ない、染色液が使用期限が切れていることが多い。
従って、このように濃度が極端に下がった場合は、警告
を出し、使用者にそれらのチェックを促す方が、補正を
実行するより有効的である。

【００６２】以上のように人工粒子を使用するため、形
状を球形だけでなく、目的成分に合わせて棒状、楕円
形、不定形を選択でき、大きさも２〜１６０μｍのもの
を複数種類準備できる。しかも感染の危険がなく、劣化
し難いので、取り扱い、保存が容易である。

【００６３】また、表面に官能基を結合させた基準粒子
を染色液によって着色させることにより、使用時の染色
液の品質、温度環境が把握できる。更に、染色濃度は染
色時間、染色能力を反映し、均一に染まることから、静
止光学画像の染色濃度と標準染色濃度を比較して補正係
数を演算し、それ以降分析する生体粒子サンプルにおけ
る染色濃度の識別パラメータ補正を行うことにより、常
に一定の染色濃度で分析できる。

【００６４】懸濁液中の基準粒子は結合している官能基
と色素イオンの組み合わせにより、２色以上の着色がで
きるとともに２色以上の補正が１液で可能となり、粒子
の分析は２色以上のパラメ−タを用いるため、分析精度
をより向上させることができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。

【００６６】１．染色液の状態変化の影響が粒子分析の
測定結果にもたらされることを低減できる校正方法が提
供される。

【００６７】２．染色液における粒子染色能力をチェッ
クできるモニタ方法が提供される。

【００６８】３．分析対象の粒子の大きさに応じて、大
きさに関する校正を実行できる方法が提供される。

【００６９】４．サンプル流体が流れる流路系が適正に
機能しているかどうかをチェックできる方法がを提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の粒子分析装置における校正
方法のフロ−チャ−トである。

【図２】サンプル流体のル−チン検査を実行するための
フロ−チャ−トである。

【図３】流路系の安定性チェックの実験結果を示すグラ
フである。

【図４】基準粒子の静止画像を模式的に示す図である。

【図５】染色液開栓後の染色濃度の変動を示すグラフで
ある。

【図６】本発明の方法を実施する粒子分析装置の流路系
を説明するための図である。

【図７】図６の分析装置において画像処理を実行するた
めの概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１…撹拌棒 ２…サンプリングノズル ３…サンプル
４…シリンジ ５…シリンジ ６、７、８、９…弁 １
０…洗浄槽 １１…染色槽 １２…染色液吐出ノズル
１３…染色液ポンプ １４…染色液 １５…洗浄ノズル
１６…洗浄ノズル １７…ダイレクトサンプリングの
ためのピペットノズル １８…弁 １９…洗浄槽 ２０
…しごきポンプ ２１…しごきポンプ ２２…シース液
２３…廃液タンク ２４、２５…弁 ２６…フローセ
ル ２７…シリンジ ２８…シリンジ ３１…フラッシ
ュランプ ３２…半導体レーザ光源 ３３…コンデンサ
レンズ ３４…フローセル ３５…サンプル流 ３６…
対物レンズ ３７…粒子検出器 ３８…粒子カウンタ回
路 ３９…ＴＶカメラ ４０…Ａ／Ｄ変換器 ４１…画
像メモリ ４２…特徴抽出回路 ４３…補正回路 ４４
…識別回路 ４５…中央制御部 ４６…操作パネル
４７…表示装置 ４８…プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 15/14 G01N 33/49 G01N 33/58

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人工物質からなる粒状母材に色素イオンと
   の間で結合可能な官能基を結合させてなる基準粒子を染
   色液によって染色すること、その染色された基準粒子を
   フロ−セルに流し、その基準粒子の画像を形成するこ
   と、その基準粒子の画像から得られる染色濃度情報に基
   づいて校正係数を算出すること、及びサンプル流体中の
   被検粒子を染色してその被検粒子の画像を処理するとき
   に前記校正係数を適用することを含む粒子分析用校正方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された粒子分析用校正方法
   において、前記基準粒子が大きさの異なる複数種の基準
   粒子からなること、前記基準粒子に色素イオンが結合可
   能な官能基を選択結合させること、を特徴とする粒子分
   析用校正方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された粒子分析用校正方法
   において、前記官能基は前記粒状母材に酸性又は塩基性
   の性質をもたらすものであることを特徴とする粒子分析
   用校正方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載された粒子分析用校正方法
   において、前記官能基はスルホン酸基、カルボキシル
   基、水酸基、クロロ基、クロロメチル基、第４級アンモ
   ニウム基及びアミノ酸基の中から選ばれるものであるこ
   とを特徴とする粒子分析用校正方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載された粒子分析用校正方法
   において、前記母材はポリスチレン、スチレンとジビニ
   ルベンゼンとの共重合体、スチレンとブタジエンとの共
   重合体、ポリビニルトルエン及びシリカゲルの中から選
   ばれるものであることを特徴とする粒子分析用校正方
   法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載された粒子分析用校正方法
   において、更に酸性をもたらす官能基を有する基準粒子
   と塩基性をもたらす官能基を有する基準粒子とを含有す
   る懸濁流体が供給されることを含む粒子分析用校正方
   法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載された粒子分析用校正方法
   において、前記懸濁流体は前記官能基に対して染色液中
   の色素イオンと競走して結合するような染色調節用イオ
   ンを含有することを特徴とする粒子分析用校正方法。
8. 【請求項８】 請求項１に記載された粒子分析用校正方法
   において、更に大きさの異なる複数種の基準粒子を含有
   する懸濁粒子が供給されることを含む粒子分析用校正方
   法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載された粒子分析用校正方法
   において、前記基準粒子の大きさは直径として２〜１６
   ０μｍの範囲の中から複数選ばれることを特徴とする粒
   子分析用校正方法。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載された粒子分析用校正方
    法において、前記基準粒子の画像から得られる大きさ情
    報に基づいて校正係数を算出すること及び前記被検粒子
    の画像を処理するとき前記大きさ情報に基づく校正係数
    を適用することを特徴とする粒子分析用校正方法。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載された粒子分析用校正方
    法において、更に前記基準粒子を含有する懸濁流体を所
    定の流量でもって前記フロ−セルに流すこと及び前記フ
    ロ−セルを流れる基準粒子の数を所定時間間隔で複数回
    測定することを含む粒子分析用校正方法。