JP3313291B2

JP3313291B2 - 尿中有形成分分析装置およびその方法

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Publication number: JP3313291B2
Application number: JP31802596A
Authority: JP
Inventors: 片山　　雅之
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 2002-08-12
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: EP0780680A3; EP0780680B1; CN1159583A; JPH09229926A; KR970048450A; US5731867A; CN1155824C; DE69630005D1; EP0780680A2; DE69630005T2; TW438973B

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は尿中有形成分分析
装置およびその方法に関し、例えば、尿中に含有される
血球、円柱、上皮細胞、細菌などを検出する装置および
その方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の粒子分析装置においては、染色し
た粒子に光を照射して前方または側方の蛍光および散乱
光を測光し、スキャッタグラムを作成して粒子を分類す
るようにした光学式装置や、電気抵抗式の粒子計数器に
おいてオリフィスに針状の部材を挿入して各種サイズの
粒子を計数するようにした装置などが知られている（例
えば、特開平４−３３７４５９号公報および欧州出願公
開公報第２４２９７１Ａ２号参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の分析
装置を用いて尿中赤血球を分析する場合には、溶血赤血
球は、内容物が流出して収縮しているため、スキャッタ
グラムにおいて、通常の赤血球（非溶血赤血球）の出現
する領域とは異なる領域に出現する。また、通常の赤血
球は経時的に溶血赤血球に変化し、連鎖桿菌や酵母様真
菌と重なった領域に分布する。そのため尿中の赤血球を
精度よく検出することは容易でないという問題点があっ
た。

【０００４】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、尿中有形成分から溶血赤血球と非溶血赤
血球とを検出して赤血球総数を精度よく算出することが
可能な尿中有形成分の分析装置とその方法を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、予め蛍光染
色処理した尿中有形成分を含む試料液をシース液に包ん
で試料流を形成するシースフローセルと、試料流に光を
照射する光源と、光をうけた有形成分から生じる光学的
情報を検出する光検出部と、検出された光学的情報に基
づいて有形成分を分析する分析部を備え、分析部は、検
出された光学的情報から複数のパラメータを抽出するパ
ラメータ抽出部と、抽出された複数のパラメータから第
１および第２分布図を作成する分布図作成部と、各分布
図に対して任意の領域を設定する入力部と、各分布図を
有形成分の種類に応じて分画して領域を決定する分画領
域決定部と、入力部により設定された第１分布図の第１
領域と分画領域決定部により分画された第２分布図の第
２領域とに共通に存在する有形成分の数を演算する演算
部を備えた尿中有形成分分析装置を提供するものであ
る。

【０００６】この発明の分析装置における被検粒子（有
形成分）は、主にヒトの尿に含まれる血球、円柱(cas
t)、上皮細胞および細菌（バクテリア）のような粒子で
あり、これらは予め蛍光染料や他の標識試薬によって処
理されたものであってもよい。すなわち、この発明の装
置は、試料液をシースフローセルに供給する前に尿中有
形成分を蛍光染料やそれに代る標識試薬によって処理す
る前処理部を備えてもよい。蛍光染料としては、例え
ば、ＥＢ（エチジウムブロマイド）やＰＩ（プロピジウ
ムアイオダイド）などが用いられる。なお、血球とは赤
血球や白血球などであり、赤血球は、特に腎尿路系疾
患、出血性疾患、白血病などの患者の尿に多く見られ、
白血球は腎、尿路感染症、腎結核などの患者の尿に多く
見られる。

【０００７】結晶とは、例えば、酸性尿に含まれる尿
酸、尿酸塩およびシュウ酸カルシウムや、アルカリ性尿
に含まれるリン酸アンモニウムマグネシウム、炭酸カル
シウムおよび尿酸アンモニウムの結晶や、ＡＰＲＴ欠損
症の尿に含まれ尿路結石の原因となるＤＨＡ（２，８−
ジヒドロキシアデニン）結晶などである。

【０００８】円柱とはTomm-Horsfallムコ蛋白が、少量
の血しょう蛋白（アルブミン）の存在のもとで腎尿細管
腔内において凝固沈澱したものが基質となり、その基質
内に血液細胞や腎尿細草上皮細胞などが包埋されたもの
である。円柱は、その形状からcylinderあるいは尿細管
腔を鋳型として形成されることからcastと呼ばれている
（円柱の存在は尿細管腔に一時的な閉塞があったことを
意味し、腎実質障害を示唆する所見として重要であり、
とくに血液細胞、上皮円柱などを封入する物は臨床的意
義が高い）。

【０００９】さらに、上皮細胞とは、偏平上皮細胞と移
行上皮細胞からなり、偏平上皮細胞は円形又は多角形の
極めて薄いもので、尿道の一部が剥離したものであり、
移行上皮細胞は、梨型や紡績形など多様な形態を有し、
腎盂、尿道膀胱並びに内尿道口までを構成する細胞であ
る。また、細菌とは、例えば膀胱炎や腎盂腎炎の患者の
尿に多く含まれる各種のバクテリアであり、酵母様真菌
や連鎖桿菌などを含む。

【００１０】この発明のシースフローセルには、細孔に
よって連通された上下２つのセルからなり、粒子を含む
試料液をシース液に包んで流すことにより流体力学的効
果によって試料液の流れを形成して細孔に粒子を一列に
通過させるようにしたものを用いることが好ましい。

【００１１】この発明に用いるシースフローセルは、例
えば、細孔に試料液を０．５〜１０m／sec程度の速度で
流すものである。光源は、細孔を通過中、通過直前、又
は通過直後の粒子に、フローセルの外部から光ビームを
照射するものであり、これには、連続的に発光する（パ
ルス発光でないタイプのもの）レーザ光源に集光用レン
ズを付加したものを用いることが好ましい。照射するビ
ーム幅（流れ方向）は５〜３０μｍが好ましい。

【００１２】光検出部は、光ビームを受けた粒子から発
せられる光学的情報つまり散乱光や蛍光を検出してパル
ス状の電気信号に変換するものであるが、これには、ホ
トダイオード、ホトトランジスタ又はホトマルチプライ
ヤーチューブなどを用いることができる。なお、分析部
は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭからなるマイクロコン
ピュータやパーソナルコンピュータによって構成される
ことが好ましい。

【００１３】パラメータ抽出部は、例えば、検出された
蛍光および散乱光についてのパルス信号の各波高値から
それぞれ蛍光強度Ｆｌおよび散乱光強度Ｆｓｃを抽出
し、パルス幅から蛍光発光時間（蛍光パルス幅）Ｆｌｗ
および散乱光発光時間（散乱光パルス幅）Ｆｓｃｗなど
を抽出するが、波高値の抽出にはピークホールド回路
を、パルス幅の抽出にはカウンタ回路を用いることがで
きる。

【００１４】抽出されたパラメータは、パラメータ空間
における分布データＦ（Ｘ）に変換される。分布データ
はパラメータＸ１，Ｘ２，…，Ｘｎから必要に応じて選
択されたｍ個（例えば２つ）のパラメータＸ１，Ｘ２，
…，Ｘｍにより規定されるｍ次元特徴パラメータ空間の
座標（Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｍ）における度数Ｆ（Ｘ１，
Ｘ２，…，Ｘｍ）として形成される。そこで、分布図作
成部は、パラメータＸ１，Ｘ２，…，Ｘｍを座標軸とす
る分布図（スキャッタグラム）を作成する。

【００１５】入力部は、例えばキーボードやマウスなど
からなり、分布図中に任意の領域を設定できる。分画領
域決定部は、分布図に存在する有形成分をその種類毎に
分画してその領域を決定するが、その分画領域の決定方
法には従来公知の方法を用いることができる。また、演
算部は、分布図中に設定又は分画された領域内の有形成
分の数をカウントしてそれらを所定の関数により演算処
理することができる。

【００１６】ところで、尿中有形成分を分析対象とする
場合、出現しうる有形成分の種類が多く、また出現した
場合の数もかなり幅があること、有形成分の出現形態に
幅があること（損傷の程度が違うなど）、採取からの経
過時間とともに有形成分の形態や数が変化しやすい（細
菌の増殖、赤血球溶血の進行、結晶の析出など）など尿
特有の事情により血液の場合と比べて分布図から有形成
分を分類に解析することは容易でない。

【００１７】例えば、赤血球の場合、健常人の尿にはほ
とんど出現せず、血尿の場合には数十個〜数千個／μｌ
以上出現する（これは分布図における出現度数の違いと
して表れる）。

【００１８】また、尿中赤血球には、損傷の程度が少な
く内容物を保持している（非溶血）状態の赤血球からほ
とんど内容物が溶出してしまった（溶血）状態の赤血球
まである（これは分布図の出現位置の違いとして、ある
いは分布領域の広がりとして表れる）。さらに溶血した
赤血球と他の有形成分（例えば細菌）が重なって分布し
ている場合には、これらの粒子の分類は容易ではない。
細菌の中でも特に、連鎖桿菌が非常に多く存在し、赤血
球の大部分が溶血している場合は、分類は極めて困難で
あり、分類異常として、信頼性の低いデータであること
を示す必要がある。

【００１９】このために、この発明の演算部は、分析デ
ータとして溶血赤血球数を含む赤血球数を精度よく算出
し、また、信頼性保証の指標を持つようにしているが、
その原理は次の通りである。すなわち、非溶血赤血球数
と溶血赤血球とを計数し総赤血球数を求める。総赤血球
数に対する溶血赤血球の比率から分画の異常／正常を判
定している。散乱光強度Ｆｓｃで見ると高レベルの領域
に非溶血赤血球が分布し、低レベルの領域には溶血赤血
球が分布している。そのとき溶血赤血球と細菌（バクテ
リア）とは重なり合って分布しうる。しかし、散乱光発
光時間（パルス幅）Ｆｓｃｗで見ると、溶血赤血球は非
溶血赤血球より若干小さくなるものの、細菌（連鎖桿菌
を除く）の散乱光発光時間Ｆｓｃｗよりも大きいので両
者は識別可能である。一方、散乱光強度Ｆｓｃで見る
と、連鎖桿菌はある閾値以下に分布することがわかって
いるので、その閾値以下の連鎖桿菌とその閾値以上の溶
血赤血球とは識別可能である。

【００２０】具体的には尿中の有形成分を測定して散乱
光強度Ｆｓｃと蛍光強度Ｆｌとをパラメータとする第１
の分布図、及び蛍光強度Ｆｌと散乱光パルス幅Ｆｓｃｗ
とをパラメータとする第２の分布図を作成する。そし
て、第１の分布図では、非溶血赤血球が主として出現す
る領域Ａ（第５領域）、領域ＡよりもＦｓｃが低レベル
の溶血赤血球と酵母様真菌が出現する領域Ｂ（第４領
域）、および酵母様真菌のみが出現する領域Ｅ（第３領
域）を区画すると共に、領域ＡよりもＦｓｃが低レベル
の連鎖桿菌の存在する可能性の低い領域Ｃｏ（第１領
域）を入力設定する。

【００２１】第２の分布図では、溶血赤血球が主として
存在し連鎖桿菌が存在しない領域Ｄ（第２領域）を区画
し、領域Ａに出現する非溶血赤血球数Ｒ、領域Ｃｏ（溶
血赤血球と他の粒子が混在するが連鎖桿菌の少ない領
域）に出現する有形成分と領域Ｄ（溶血赤血球と連鎖桿
菌が混在する領域）に出現する有形成分数との論理積か
ら求められる溶血赤血球数ｒ１，領域Ｂに出現する溶血
赤血球数ｒ２を各々求め、総赤血球数ＲＢＣ＝Ｒ＋ｒ１
＋ｒ２を算出する。但し、領域Ｅに酵母様真菌が所定値
ｅ以上出現した場合には、領域Ｂにも多くの酵母様真菌
が出現する可能性が高いので、ｒ２＝０とする。領域Ｅ
の酵母様真菌数がｅ以下であれば、領域Ｂの有形成分は
溶血赤血球としてカウントされる。

【００２２】さらに、溶血赤血球比率ｈ＝（ｒ１＋ｒ
２）／（Ｒ＋ｒ１＋ｒ２）を算出し、その比率と予め設
定されている閾値とを比較し、閾値より大きい場合に
は、分画異常とする。これは、領域Ｄの連鎖桿菌を除外
する手段として領域Ｃとの論理積をとっているため、領
域ＣよりＦｓｃレベルの低い溶血赤血球を見逃す可能性
があるためであり、溶血赤血球比率が高い程、領域Ｃよ
りＦｓｃレベルの低い赤血球の割合が増す性質を利用し
ている。

【００２３】従って、この装置によれば、溶血赤血球数
を細菌（酵母様真菌や連鎖桿菌）と区別して精度よく計
数することができる。また、全赤血球数に対する溶血赤
血球の比率が大きい（溶血赤血球の見逃し率が高い）場
合には、分画（分析）異常と判断するので、溶血赤血球
や全赤血球数についての計測データの信頼性が低下する
ことがない。

【００２４】この発明は、別の観点から、予め蛍光染色
処理した尿中有形成分を含む試料液をシース液に包んで
試料流を形成し、試料流に光を照射して、光をうけた有
形成分から生じる光学的情報を検出し、検出された光学
的情報から複数のパラメータを抽出し、抽出された複数
のパラメータから第１および第２分布図を作成し、第１
分布図に対して連鎖桿菌をのぞく有形成分の存在する領
域を設定し、第２分布図において溶血赤血球と連鎖桿菌
が混在する領域を分画し、設定された領域と分画された
領域とに共通に存在する有形成分の数を溶血赤血球数と
して演算する工程からなる尿中有形成分分析方法を提供
するものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施形態に基づ
いてこの発明を詳述する。なお、これによってこの発明
が限定されるものではない。

【００２６】図１は分析装置の要部構成を示す説明図で
あり、１および２は弁、３は前処理部３ａにおいて希
釈、染色などの前処理がなされた試料液を吸引する吸引
ノズル、４はシリンジ、５はフローセル、６は試料ノズ
ル、７ａは第１セル、７ｂは第２セル、８は弁、９はシ
ース液容器、１０はシース液を第１セル７ａに供給する
供給口、１１は図２に示す断面を有し第１セル７ａと第
２セル７ｂを接続する細孔であり、オリフィス状のもの
を含む（以後、オリフィスと称して説明する）。

【００２７】１２は第１セル７ａに設けられたステンレ
ス製の電極、１３は第２セル７ｂに設けられた白金製の
電極、１４は第２セル７ｂに設けられた排液口、１５は
電極１２を陰極として電極１３を陽極として電極１２と
電極１３との間に接続された直流定電流電源、１６は電
源１５の出力電圧を増幅し信号２９として出力する増幅
器である。

【００２８】また、１７はアルゴンレーザ光源、１８は
コンデンサーレンズ、１９はビームストッパ、２０はコ
レクターレンズ、２１はピンホール、２２はダイクロイ
ックミラー、２３はフィルター、２４はホトマルチプラ
イヤーチューブ、２５はホトダイオード、２６は試料ノ
ズル６から出力される試料液流、３０はピンホール２１
を有する遮光板である。

【００２９】このような構成において、まず、弁１、２
を所定時間開けると、陰圧により吸引ノズル３から試料
液（この実施形態では尿中有形成分を含む試料液）が弁
１、２の間に満たされる。

【００３０】次に、シリンジ４が一定流量で弁１、２間
の試料液を試料ノズル６へ押し出すことにより、試料ノ
ズル６から試料液が第１セル７ａに吐出される。それと
同時に弁８を開けることにより第１セル７ａにシース液
が供給される。

【００３１】これによって試料液はシース液に包まれ、
さらにオリフィス１１によって細く絞られてシースフロ
ーを形成する。オリフィス１１の断面形状は図２に示す
ように一辺がｄが１００〜３００μｍの角穴を有し、光
学硝子（石英硝子も含む）で形成されている。

【００３２】このようにシースフローを形成することに
よって試料液に予め含まれた粒子を一個ずつオリフィス
１１を介して一列に整列して流すことができる。オリフ
ィス１１を通過した試料液とシース液は第２セル７ｂに
設けた排液口１４から排出される。

【００３３】電極１２、１３間の電気抵抗は、シース液
の導電率（電気伝導度）、オリフィス１１の穴寸法（断
面積）と穴長さ、試料液の導電率、試料液の流れの径に
よって決まる。

【００３４】直流定電流電源１５から電極１２、１３間
に定電流を流すことにより、電極１２、１３間の電気抵
抗と電流値により決まる直流電圧が発生する。また、オ
リフィス１１を粒子が通過すると、オリフィス１１の両
端の電気抵抗が変化するので、電気抵抗が粒子の通過中
だけ電極１２、１３間に発生する電圧がパルス状に変化
し、その変化分の最大値（パルスの波高値）はオリフィ
ス１１を通過する粒子の大きさに比例する。この変化分
が増幅器１６で増幅され抵抗信号２９（パルス状のアナ
ログ信号）として出力される。

【００３５】一方、オリフィス１１を流れる試料液流２
６へレーザ１７から発振したレーザ光がコンデンサーレ
ンズ１８で楕円形に絞られて照射される。その楕円形の
サイズは、試料の流れの方向には被験粒子径と同程度、
例えば１０μｍ前後であり、試料の流れ方向と直交する
方向には被験粒子径より十分大きく、例えば１００〜４
００μｍ程度である。

【００３６】試料液中の粒子に当たらずそのままフロー
セル５を透過したレーザ光はビームストッパ１９で遮光
される。レーザ光をうけた粒子から発せられる前方散乱
光及び前方蛍光はコレクターレンズ２０により集光さ
れ、遮光板３０のピンホール２１を通過する。そして、
ダイクロイックミラー２２に到達する。

【００３７】散乱光より長波長の蛍光はそのままダイク
ロイックミラー２２を透過し、フィルター２３で更に散
乱光が除かれた後にホトマルチプライヤーチューブ２４
で検出され蛍光信号２７（パルス状のアナログ信号）と
して出力される。また、散乱光はダイクロイックミラー
２２で反射されホトダイオード２５で受光されて散乱光
信号２８（パルス状のアナログ信号）として出力され
る。

【００３８】図３は、前述のようにして得られた蛍光信
号２７、散乱光信号２８および抵抗信号２９を処理する
分析部１００のブロック図であり、パラメータ演算部２
００は、増幅器３１〜３３、直流再生回路３４，３５、
コンパレータ３７，３９、ピークホールド回路３８，５
０、クロックゼネレータ５２、カウンタ，４２，４４、
Ａ／Ｄ変換器４３，４５，５１、およびカウンタ用制御
回路４６を備える。４７はデータ格納部、４８はデータ
処理部、４９は表示部である。

【００３９】次に、このような構成における信号処理動
作の概要を説明する。パルス状の散乱光信号２８は増幅
器３２で増幅され、直流再生回路３５で直流レベルが固
定される。直流再生回路３５から出力されるパルス信号
Ｓ２はコンパレータ３９において、閾値Ｔｈ１（図２２
参照）と比較され、閾値Ｔｈ１を超える期間（パルス
幅）Ｆｓｃｗがカウンタ４４により散乱光発光時間（散
乱光パルス幅）として計時される。散乱光発光の最大値
がピークホールド回路５０にとらえられて、Ａ／Ｄ変換
器５１によってＡ／Ｄ変換されて散乱光強度Ｆｓｃが得
られる。

【００４０】パルス状の蛍光信号２７は増幅器３１で増
幅され、直流再生回路３４で直流レベルが固定され信号
Ｓ１として出力される。信号Ｓ１はコンパレータ３７で
閾値Ｔｈ２（図２３参照）と比較され、閾値Ｔｈ２を超
える期間がカウンタ４２で計時され蛍光発光時間（蛍光
パルス幅）Ｆｌｗとなる。

【００４１】あわせて、蛍光信号２７の最大値がピーク
ホールド回路３８でとらえられてＡ／Ｄ変換器４３によ
ってＡ／Ｄ変換され蛍光強度Ｆｌが得られる。

【００４２】パルス状の抵抗信号２９は増幅器３３で増
幅され、サンプルホールド回路４０でピーク値（パルス
波高値）がホールドされＡ／Ｄ変換器４５でデジタル値
に変換される。

【００４３】デジタル化された各カウンタ４２、４４お
よびＡ／Ｄ変換器４３、４５、５１の出力信号は、デー
タ格納部４７に格納されると共にヒトスグラムやデータ
処理部４８に送られ粒子の弁別処理が行われる。

【００４４】つまり、分布図（ヒストグラムやスキャッ
タグラム）に基づいて赤血球、円柱、硝子円柱、封入体
のある円柱などの分類が行われる。そして分類された粒
子はカウント（計数）され、試料１マイクロリットル当
たりの数に換算される。また、その結果は各種分布図と
共に表示部４９に表示される。

【００４５】図４は、データ処理部４８の構成を示すブ
ロック図である。図４において、６１は各種の値や予想
領域などの条件を予め設定するためのデータの入力部で
あり、例えば、キーボードやマウスにより構成される。

【００４６】また、６１ａは設定された各種条件を格納
する設定条件格納部である。６２はデータ格納部４７に
格納されたパラメータ情報に基づいて分布図、つまりＦ
ｌ−Ｆｓｃ，Ｆｓｃｗ−Ｆｌ，Ｆｓｃｗ−Ｆｌｗについ
ての各スキャッタグラムやＦｌ，Ｆｓｃ，Ｆｌｗ，Ｆｓ
ｃｗなどについての各ヒストグラムを作成する分布図作
成部、６３は分布図作成部６２で作成された分布図から
座標や領域を抽出する抽出部である。

【００４７】６４は分布図作成部６２で作成される分布
図において各粒子の分画領域を決定する分画領域決定
部、６５は分画領域内の粒子数の計数や各種の演算を行
う演算部、６６は分画や計数の結果に異常を検出すると
警告を発する警告部、６７は決定された分画領域に存在
する粒子の種類を判定する判定部である。そして、演算
部６５の演算結果および警告部６６の発する警告は分布
図作成部６２で作成された分布図と同様に表示部４９に
表示される。

【００４８】次に、データ処理部４８における主な動作
について詳述する。（１）分布図における分画領域の決定この分析装置は、検出した粒子を分類するために、分布
図において分画領域を決定するが、その処理の一例を図
５のフローチャートを用いて説明する。

【００４９】まず、分布図作成部６２によりＦｌ−Ｆｓ
ｃ分布図（スキャッタグラム）が作成されて、図６のよ
うに表示されると（ステップＳ１）、設定条件格納部６
１ａに記憶されている、赤血球の分布の度数極大点が存
在すると予想される予想分画領域Ｓ０が呼出され、図７
に示すように設定される（ステップＳ２）。なお、入力
部６１を用いて使用者が予想分画領域Ｓ０を変更するこ
ともできる。

【００５０】次に、抽出部６３は、領域Ｓ０に閾値を設
定し度数がその閾値を越え周囲より大きい度数を持つ
点、つまり極大点Ｐ１，Ｐ２，……を図８のように抽出
する（ステップＳ３）。

【００５１】そして、この極大点Ｐ１には、求める分画
領域を構成する１つの点であるとするマークが図９に示
すように付加される（図９では黒点として表されてい
る）（ステップＳ４）。

【００５２】次に、マーク付きの点（黒点）とその周囲
の点とが度数で比較され、度数の低い点は、図１０に示
すようにマークが付加される（ステップＳ５〜Ｓ７）。
この処理がくり返されマーク付きの点の周囲に度数の低
い点がなくなると（ステップＳ６）、図１１に示すよう
にマーク付きの点の集合が領域Ｓ１として決定される。

【００５３】極大点が複数個ある場合についても、同様
の処理が実行される。極大点Ｐ２については領域Ｓ２が
決定され（ステップＳ９〜Ｓ１３）、図１２のように、
領域Ｓ１と領域Ｓ２を合わせた領域が赤血球分画領域と
して決定される（ステップＳ１４）。

【００５４】他の種類の粒子（有形成分）についても、
同様に各分画領域が決定され、分画領域によって分類さ
れた粒子の度数が演算部６５で計数され、表示部４９に
表示される。

【００５５】上記のように、この発明による分画方式
は、最初に１つ以上の極大点を決定し、後は各隣接点と
の度数の比較により領域を拡大していく方式であるの
で、分布形状が複雑でも、度数の極大点が多数存在して
も、また、分布数が少なくてもそれらの影響を受けるこ
となく分画領域を決定することができる。

【００５６】また、分析装置の感度変化などによって分
布が多少シフトしていてもその影響を受けずに分画領域
を決定できる。

【００５７】さらに、予め分布図の座標を合併しておけ
ば、処理対象の座標を少なくすることができるので、処
理工程の簡略化、高速化可能となる。例えば、４×４の
座標を１つに合併すると分布図の座標数は１／１６にな
る。

【００５８】（２）溶血赤血球の分析この発明では、従来行われていない溶血赤血球の分析を
行うようにしているので、次のその分析手順を説明す
る。

【００５９】まず、分布図作成部６２で作成されたＦｌ
−Ｆｓｃの第１分布図について、作業者が入力部６１を
操作すると前記（１）のように非溶血赤血球、溶血赤血
球および酵母様真菌、そして酵母様真菌の各分布の度数
極大点が存在すると予想される予想区画領域Ａｏ，Ｂ
ｏ，Ｅｏが図１３のようにそれぞれ設定される。そこ
で、分画領域決定部６４は、図１３に示すように、非溶
血赤血球が主として存在する領域Ａ、領域Ａの赤血球よ
りも散乱光強度Ｆｓｃが低く溶血赤血球と酵母様真菌と
が混在する領域Ｂおよび酵母様真菌のみが存在する領域
Ｅをそれぞれ前述のようにして区画する。

【００６０】次に、入力部６１により、第１分布図に対
して領域Ａの赤血球よりも散乱光強度Ｆｓｃが低く溶血
赤血球が存在するが連鎖桿菌は存在しないと予想される
領域Ｃｏが図１５のように設定される。次に、分布図作
成部６２で作成された図１４に示すＦｓｃｗ−Ｆｌの第
２分布図について、溶血赤血球と連鎖桿菌の出現予想領
域Ｄｏが設定され、分画領域決定部６４は、溶血赤血球
と連鎖桿菌が存在する領域Ｄを区画する。

【００６１】そして、演算部６５は、領域Ａに存在する
非溶血赤血球数Ｒ、領域Ｃと領域Ｄとに同時に存在する
溶血赤血球数ｒ１，領域Ｂに存在する溶血赤血球数ｒ
２、そして領域Ｅに存在する酵母様真菌数Ｙをそれぞれ
算出する。

【００６２】そして、溶血赤血球数ｒと全赤血球ＲＢＣ
をｒ＝ｒ１＋ｒ２ ……（１）ＲＢＣ＝Ｒ＋ｒ ……（２）により算出する。なお、酵母様真菌数Ｙが所定値ｅを越
える（Ｙ＞ｅ）場合には、領域Ｂ内に酵母様真菌が溶血
赤血球と共に混在する可能性が高いので、領域Ｂからは
溶血赤血球をカウントせずｒ２＝０とする。Ｙ≦ｅの場
合には、領域Ｂの有形成分を溶血赤血球とみなしてカウ
ントする。

【００６３】また、溶血赤血球数ｒは時間と共に変化す
る。例えば、Ｆｓｃのヒストグラム（図２４）で見たと
きに、非溶血赤血球数Ｒと溶血赤血球ｒとの比率が、８
０％対２０％であっても、その比率は時間の経過によっ
て変化し、図２５に示すように２０％と８０％になる。

【００６４】図２５ではバクテリアの度数分布Ｊと溶血
赤血球数ｒの分布とが大きく重なりあうため、図２５の
ような状態で溶血赤血球数ｒを計数しても、精度よく計
数できない。すなわち、溶血赤血球数ｒの計数値が所定
値以上になると、その計数値は不正確な値になると考え
られる。

【００６５】従って、領域Ｃはこの溶血赤血球の経時変
化を考慮して入力部６１により半固定的に設定される。
また、演算部６５は、溶血赤血球比率ｈを、ｈ＝ｒ／
（Ｒ＋ｒ）として算出し、ｈが所定値より大きい場合に
は、溶血赤血球の分布領域がバクテリアの分布領域と重
なり合うため分画異常とみなして警告部６６が表示部４
９にその旨表示させる。

【００６６】このようにして、この発明によれば、従来
測定されていなかった溶血赤血球が計数されるので、尿
中の全赤血球数を求めることが可能となる。また、溶血
赤血球数をその経時変化に追従して精度よく測定するこ
とができる。

【００６７】（３）分析（分画）異常の警告この分析装置は、前述のような分析（分画）異常を警告
する機能を備えるが、その他にも、互いに種類の異なる
粒子が同一分画領域に混在すると判断した場合、分画不
能としてそれを警告するようにしている。その処理手順
を、まずシュウ酸カルシウムと赤血球を例にして説明す
る。

【００６８】分布図作成部６２によりＦｌ−Ｆｓｃ分布
図（２次元スキャッタグラム）が作成され、分画領域決
定部６４が図１６のように、分画領域Ｘを決定すると、
分画領域決定部６４は、予め設定された赤血球が存在す
ると予想される領域Ｓ０と比較する。シュウ酸カルシウ
ムの領域Ｘは、領域Ｓ０とほとんど重なり合うが、領域
Ｓ０に比べてＦｓｃが高いレベルまで存在するので、そ
の差が所定レベル以上になると、警告部６６は、シュウ
酸カルシウムの存在により赤血球の分画が不可能である
として警告を発する。

【００６９】また、ＤＨＡ結晶が存在する場合には、図
１７のＦｌ−Ｆｓｃ分布図に示すように、設定された予
想領域Ｓ０を横切って存在するので、赤血球のみを正し
く分画できない。

【００７０】この場合には、警告部６６が、分布図作成
部６２で作成されたＦｌのヒストグラム（図１８）につ
いて、その度数のピーク値ａとａ／５の度数における分
布幅ｂとの比ｂ／ａを所定値と比較する。この所定値
は、通常の赤血球のヒストグラム（図１９）に基づいて
設定される。そこで、ｂ／ａが所定値より大きい場合に
は、警告部６６はＤＨＡ結晶の存在により、赤血球の分
画が不可能であるとして警告を発する。

【００７１】（４）円柱の検出と細分類細胞膜と核を染色する染色法によって予め尿中有形成分
（粒子）を染色しておくと、血球、上皮、細菌および結
晶では、散乱光発光時間Ｆｓｃｗと蛍光発光時間Ｆｌｗ
とがほぼ同じ値（Ｆｓｃｗ≒Ｆｌｗ）になるが、円柱の
蛋白質部分は、染色が微弱であるため異なる値になる
（Ｆｓｃｗ＞Ｆｌｗ）。

【００７２】また、内容物を含む円柱は内容物が染色さ
れるので、内容物の密度に応じてその比率が変化する。
このような特性を利用してこの分析装置では、円柱の分
類を行うと共に、円柱を内容物を含む円柱と内容物を含
まない円柱（硝子円柱）とに分類するようにしている。

【００７３】具体的に述べると、図２１に示す円柱Ｚの
サイズＬは、図２２に示す散乱光パルス幅Ｆｓｃｗに比
例し、円柱Ｚが予め染色されていると、内容物Ｚ１、Ｚ
２、Ｚ３のサイズＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、図２３に示す蛍
光信号のパルス幅Ｆｌｗ１、Ｆｌｗ２、Ｆｌｗ３にそれ
ぞれ比例する。

【００７４】なお、図２２及び図２３におけるＴｈ１と
Ｔｈ２は、図３のコンパレータ３９、３７に予め設定さ
れた閾値である。

【００７５】そこで、この分析装置では、Ｆｌｗ＝Ｆｌｗ１＋Ｆｌｗ２＋Ｆｌｗ３ ……（３）とする。

【００７６】つまり、１つの円柱について、蛍光パルス
幅、Ｆｌｗ１、Ｆｌｗ２、……Ｆｌｗｎが得られると
き、１つの円柱から得られるパルス幅Ｆ１ｗを

【００７７】

【数１】

【００７８】として算出する。

【００７９】このようにして得られるＦｌｗに基づいて
分布図作成部６２が作成するＦｓｃｗ−Ｆｌｗ分布図で
は、図２０に示すように赤血球分布領域Ｔ１と、白血球
分布領域Ｔ２と、上皮細胞分布領域Ｔ３は、ほぼ直線Ｌ
１上に配列し、円柱の分布領域Ｔ４は直線Ｌ２を境にし
て領域Ｔ１〜Ｔ３から離れて存在する。

【００８０】従って、判定部６７は、直線Ｌ２よりも下
側に分布する領域Ｔ４を円柱の分布領域として決定す
る。これは、また、スキャッタグラムの各座標におい
て、Ｆｌｗ／Ｆｓｃｗの値が直線Ｌ２の傾きより小さい
ときにその座標の属する領域は円柱領域であると決定し
てもよい。

【００８１】また、一般に、円柱は内容物の含有量の多
少により、内容物含有円柱と内容物非含有円柱（硝子円
柱）とに分類される。従って、分類の基準となる直線Ｌ
３を入力６１により図２０のように設定すれば、判定部
６７は、それを境界にして上側の領域Ｔ４ａを内容物含
有円柱の分布領域、下側の領域Ｔ４ｂを硝子円柱の分布
領域というように分類する。

【００８２】

【発明の効果】この発明によれば、溶血赤血球とバクテ
リアとが識別されるので、溶血赤血球および全赤血球数
を計数することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の構成図である。

【図２】図１の要部の断面図である。

【図３】実施形態の要部を示すブロック図である。

【図４】図３の要部を示すブロック図である。

【図５】実施形態の要部の動作を示すフローチャートで
ある。

【図６】実施形態の動作を示す分布図である。

【図７】実施形態の動作を示す分布図である。

【図８】実施形態の動作を示す分布図である。

【図９】実施形態の動作を示す説明図である。

【図１０】実施形態の動作を示す説明図である。

【図１１】実施形態の動作を示す説明図である。

【図１２】実施形態の動作を示す分布図である。

【図１３】実施形態の動作を示す分布図である。

【図１４】実施形態の動作を示す分布図である。

【図１５】実施形態の動作を示す分布図である。

【図１６】実施形態の動作を示す分布図である。

【図１７】実施形態の動作を示す分布図である。

【図１８】実施形態の動作を示すヒストグラムである。

【図１９】実施形態における赤血球のヒストグラムであ
る。

【図２０】実施形態におけるスキャッタグラムの分布領
域を示す説明図である。

【図２１】円柱を示す外形図である。

【図２２】実施形態における散乱光パルスの波形図であ
る。

【図２３】実施形態における蛍光パルスの波形図であ
る。

【図２４】実施形態における非溶血赤血球と溶血赤血球
とバクテリアのヒストグラムである。

【図２５】実施形態における非溶血赤血球と溶血赤血球
とバクテリアのヒストグラムである。

【符号の説明】

１弁２弁３吸引ノズル４シリンジ５フローセル６試料ノズル７ａ第１セル７ｂ第２セル８弁９シース液容器１０供給口１１オリフィス（細孔）１２電極１３電極１４排液口１５直流定電流電源１６アンプ１７レーザ光線１８コンデンサーレンズ１９ビームストッパ２０コレクターレンズ２１ピンホール２２ダイクロイックミラー２３フィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ０１Ｎ 33/48 Ｇ０１Ｎ 33/48 Ｐ 33/49 33/49 Ａ 33/569 33/569 Ｂ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め蛍光染色処理した尿中有形成分を含
む試料液をシース液に包んで試料流を形成するシースフ
ローセルと、試料流に光を照射する光源と、光をうけた
有形成分から生じる光学的情報を検出する光検出部と、
検出された光学的情報に基づいて有形成分を分析する分
析部を備え、分析部は、検出された光学的情報から複数
のパラメータを抽出するパラメータ抽出部と、抽出され
た複数のパラメータから第１および第２分布図を作成す
る分布図作成部と、第１分布図の第１領域と第２分布図
の第２領域とに共通に存在する有形成分の数を演算する
演算部を備え、抽出される複数のパラメータが、蛍光強
度Flと散乱光強度Fscと散乱光発光時間Fscwである尿中
有形成分分析装置。
【請求項２】各分布図に対して任意の領域を設定する
入力部と、各分布図を有形成分の種類に応じて分画して
領域を決定する分画領域決定部とをさらに備え、第１領
域が入力部により設定され、第２領域が分画領域決定部
により分画される請求項１記載の尿中有形成分分析装
置。
【請求項３】第１分布図がF1とFscに基づく分布図で
あり、第２分布図がFscwとF1に基づく分布図である請求
項１記載の尿中有形成分分析装置。
【請求項４】第１領域が連鎖桿菌をのぞく有形成分の
存在する領域であり、第２領域が溶血赤血球と連鎖桿菌
とが混在する領域である請求項３記載の尿中有形成分分
析装置。
【請求項５】共通に存在する有形成分の数が溶血赤血
球数ｒ１として演算される請求項４記載の尿中有形成分
分析装置。
【請求項６】演算部は、各分布図を有形成分の種類に
応じて分画して領域を決定する分画領域決定部により第
１分布図において第３および第４領域が分画され第３領
域に存在する有形成分が所定数より少ない場合には、第
４領域に存在する有形成分は第３領域の有形成分を含ま
ないものとみなして第４領域の有形成分の数を演算する
機能をさらに備えた請求項５記載の尿中有形成分分析装
置。
【請求項７】第３領域が酵母様真菌の存在する領域で
あり、第４領域の有形成分の数が溶血赤血球数ｒ２とし
て演算される請求項６記載の尿中有形成分分析装置。
【請求項８】演算部は、分画領域決定部により分画さ
れた第１分布図の第５領域に含まれる有形成分の数を演
算する機能をさらに備えた請求項７記載の尿中有形成分
分析装置。
【請求項９】第５領域に含まれる有形成分の数が、非
溶血赤血球数Ｒとして演算される請求項８記載の尿中有
形成分分析装置。
【請求項１０】演算部は、全赤血球数をｒ１＋ｒ２＋
Ｒによって演算する機能をさらに備えた請求項９記載の
尿中有形成分分析装置。
【請求項１１】演算部は、溶血赤血球比ｈをｈ＝（ｒ
１＋ｒ２）／（Ｒ＋ｒ１＋ｒ２）によって演算する機能
をさらに備えた請求項１０記載の尿中有形成分分析装
置。
【請求項１２】分析部は、ｈが所定値より大きいとき
警告を発する警告部をさらに備えた請求項１１記載の尿
中有形成分分析装置。
【請求項１３】予め蛍光染色処理した尿中有形成分を
含む試料液をシース液に包んで試料流を形成し、試料流
に光を照射して、光をうけた有形成分から生じる光学的
情報を検出し、検出された光学的情報から複数のパラメ
ータを抽出し、抽出された複数のパラメータから第１お
よび第２分布図を作成し、第１分布図に対して連鎖桿菌
をのぞく有形成分の存在する領域を設定し、第２分布図
において溶血赤血球と連鎖桿菌が混在する領域を分画
し、設定された領域と分画された領域とに共通に存在す
る有形成分の数を溶血赤血球数として演算する工程から
なり、抽出される複数のパラメータが、蛍光強度Flと散
乱光強度Fscと散乱光発光時間Fscwである尿中有形成分
分析方法。