JP3325447B2

JP3325447B2 - 粒子分析装置およびその方法

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Publication number: JP3325447B2
Application number: JP35071195A
Authority: JP
Inventors: 康伊佐見; 片山　　雅之
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 2002-09-17
Anticipated expiration: 2015-12-19
Also published as: JPH09170978A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は粒子分析装置およ
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、細菌などの有形成分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】しかしながら、従来の
装置で尿中に含まれる粒子を分析すると、粒子の種類が
多いことや形態が複雑であるばかりでなく、その数や形
態が変化し易いため、粒子の分類や分析が難しいという
問題があった。この発明はこのような事情を考慮してな
されたもので、尿中の粒子に関する情報を光学的に検出
し、それらの情報に基づいて粒子の種類を判別して粒子
の数を計数する粒子分析装置およびその方法を提供する
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、粒子含有試
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、粒子から光学的
情報を検出して電気信号に変換する光検出部と、電気信
号に基づいて粒子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、複数のパラメータについての分布
図を作成する分布図作成部と、分布図内に予め予想領域
を設定する領域設定部と、設定された予想領域内の度数
極大点を抽出する抽出部と、抽出された極大点をそれが
属する分画領域の領域構成点とし、領域構成点とその隣
接点を度数について比較して隣接点の方が小さいときに
はその隣接点を新しい領域構成点とし、この比較をくり
返して得られた全領域構成点の集まりを分画領域と決定
する分画領域決定部と、決定された分画領域の粒子数を
計数する演算部を備えた粒子分析装置を提供するもので
ある。

【０００５】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、細菌などのような粒子であり、これらは
予め蛍光染料や蛍光標識試薬によって処理された粒子で
あってもよい。

【０００６】なお、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殿したものが基質となり、
その基質内に血液細胞や腎尿細管上皮細胞などが包埋さ
れたものである。

【０００７】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、上皮円柱などの内容物を含むもの
は臨床的意義が高い）。

【０００８】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。

【０００９】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
ーム巾（流れ方向）は５〜３０μｍが好ましい。

【００１０】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
ピュータによって構成されることが好ましい。

【００１１】パラメータ抽出部は、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、波高値の算出にはピークホールド回路を、パルス幅
の算出にはカウンタ回路を用いることができる。

【００１２】算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を軸とする度
数分布図（ヒストグラムおよびスキャッタグラム）を作
成する。

【００１３】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
分を分類することは容易でない。

【００１４】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）。

【００１５】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）。

【００１６】尿採取からの時間経過とともに例えば、酸
性尿の場合には溶血が進行したり、細菌尿の場合には細
菌が増殖したり、低温保存の場合には結晶が成長し析出
したりする。従って、分布図の分布形状が複雑になって
同一流の分布（分画領域）に複雑のピークが存在するよ
うな現象が生じ、有形成分を精度よく分類することが難
しい。

【００１７】そこで、本発明では、分画領域決定部にお
いて、分布図の極大点（度数がある値以上であってかつ
周囲より大きい度数を持つ座標）からスタートして順次
度数の低い隣接点へ下降していくように領域を拡大する
ことにより分布形状が複雑な場合にも分画領域を容易に
決定できるようにしている。

【００１８】つまり、尿中の有形成分を測定して得られ
た分布図において、目的とする有形成分の度数極大点が
分布すると予想されている領域（少なくとも分布のピー
クが１つ以上存在すればよい）を予め設定しておき、そ
の領域に閾値を設定し度数がその閾値を越え周囲より大
きい度数を持つ座標つまり極大点をまず分画領域の領域
構成点とする。

【００１９】そして、領域構成点に隣接する座標のうち
度数が領域構成点の度数より少ない座標を順次新しい領
域構成点としていき（分画領域の拡張）、最終的に全領
域構成点の集まりを分画領域と決定する。

【００２０】また、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
の簡易化、高速化が可能となる。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。

【００２１】本発明の分析装置によれば、分布図におい
て粒子を分画するために、最初に一つあるいは複数の極
大点を決定し、後は各隣接点との度数の比較により次々
と分画領域を拡張していく方式であるので、分布形状が
複雑でも、極大点が複数あっても、また、分布数が少な
くても、それらに関係なく目的とする粒子を分類するこ
とができる。

【００２２】また、統計的手法が適用しにくい少分布数
の場合でも適用可能である。さらに、分析装置の感度変
化などにより分布が多少シフトしてもその影響を受けず
良好に有形成分の分類を行うことができる。これは粒度
分布全体のシフトする領域に比べ度数極大点のシフトす
る領域は小さいためである。

【００２３】この発明は、別の観点から、粒子含有試料
液をシース液に包んで試料流を形成する工程と、試料流
に光を照射して粒子から光学的情報を検出して電気信号
に変換する工程と、電気信号から複数のパラメータを抽
出する工程と、複数のパラメータについての分布図を作
成する工程と、分布図内に予め予想領域を設定する工程
と、設定された予想領域内の度数極大点を抽出する工程
と、抽出された極大点をそれが属する分画領域の領域構
成点とし、領域構成点とその隣接点を度数について比較
して隣接点の方が小さいときにはその隣接点を新しい領
域構成点とし、この比較をくり返して得られた全領域構
成点の集まりを分画領域と決定する工程と、決定された
分画領域の粒子数を計数する工程を備えた粒子分析方法
を提供するものである。

【００２４】

【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。

【００２５】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は試料液容器（図示しない）
から希釈、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７
ａ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）。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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）。

【００５０】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）。

【００５１】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。

【００５２】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）。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】（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。

【００５８】まず、分画領域決定部６４は、分布図作成
部６２で作成されたＦｌ−Ｆｓｃの分布図について、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
血赤血球が主として存在する領域Ｂを決定する。

【００５９】次に、入力部６１により、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領
域Ｃが設定される（ただし領域Ｃは連鎖桿菌の出現頻度
は低い）。次に、分画領域決定部６４は、分布図作成部
６２で作成されたＦｓｃｗ−Ｆｌ分布図について、分画
領域決定部６４により、図１４に示すように、溶血赤血
球が存在する領域Ｄを決定する（ただし、領域Ｄは連鎖
桿菌が出現しうる）。

【００６０】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Ｂに存在する溶血赤血球数ｒ
１、そして領域Ｃと領域Ｄとに同時に存在する溶血赤血
球数ｒ２をそれぞれ算出する。

【００６１】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。

【００６２】なお、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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】（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。

【００６７】分布図作成部６２によりＦｌ−Ｆｓｃ分布
図が作成され、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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】（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
との比率がほぼ同じ値になるが、円柱の蛋白質部分は、
染色が微弱であるためその比率が異なる。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】そこで、この分析装置では、Ｆｌｗ＝Ｆｌｗ１＋Ｆｌｗ２＋Ｆｌｗ３ ……（３）とする。

【００７５】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

【００７６】

【数１】

【００７７】として算出する。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】

【発明の効果】この発明によれば、分布図において、設
定領域中にまず、１つ以上の度数極大点を決定し、その
極大点から順次領域を拡大して分画領域を決定するの
で、分布形状の複雑さ、極大点の数、分布数の多少など
に関係なく目的とする粒子の分画領域を精度よく決定す
ることができる。

【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 (56)参考文献特開平２−42358（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−191043（ＪＰ，Ａ) 特開平２−165050（ＪＰ，Ａ) 特開平５−149863（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 15/14 G01N 33/48 G01N 33/49 G01N 33/493

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子含有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、粒子から光学的情報を検出して電気信号に変
換する光検出部と、電気信号に基づいて粒子を分析する
分析部を備え、分析部は、電気信号から複数のパラメー
タを抽出するパラメータ抽出部と、複数のパラメータに
ついての分布図を作成する分布図作成部と、分布図内に
予め予想領域を設定する領域設定部と、設定された予想
領域内の度数極大点を抽出する抽出部と、抽出された極
大点をそれが属する分画領域の領域構成点とし、領域構
成点とその隣接点を度数について比較して隣接点の方が
小さいときにはその隣接点を新しい領域構成点とし、こ
の比較をくり返して得られた全領域構成点の集まりを分
画領域と決定する分画領域決定部と、決定された分画領
域の粒子数を計数する演算部を備えた粒子分析装置。
【請求項２】度数極大点が予想領域内に複数個存在す
る請求項１記載の粒子分析装置。
【請求項３】粒子含有試料液をシース液に包んで試料
流を形成する工程と、試料流に光を照射して粒子から光
学的情報を検出して電気信号に変換する工程と、電気信
号から複数のパラメータを抽出する工程と、複数のパラ
メータについての分布図を作成する工程と、分布図内に
予め予想領域を設定する工程と、設定された予想領域内
の度数極大点を抽出する工程と、抽出された極大点をそ
れが属する分画領域の領域構成点とし、領域構成点とそ
の隣接点を度数について比較して隣接点の方が小さいと
きにはその隣接点を新しい領域構成点とし、この比較を
くり返して得られた全領域構成点の集まりを分画領域と
決定する工程と、決定された分画領域の粒子数を計数す
る工程を備えた粒子分析方法。
【請求項４】度数極大点が予想領域内に複数個存在す
る請求項３記載の粒子分析方法。