JP3411115B2

JP3411115B2 - フローサイトメータ

Info

Publication number: JP3411115B2
Application number: JP32313494A
Authority: JP
Inventors: 時弘小坂; 博幸中本; 文雄久保田
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 2003-05-26
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JPH08178829A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シースフローセル内
を流れる細胞や粒子を撮像する機能を有するフローサイ
トメータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蛍光染料等で試薬処理した細胞浮遊液を
細いガラス管に導き、その試料流にレーザ光を照射し、
細いガラス管内を流れる細胞や粒子について目的とする
大きさのものを撮像することのできるフローサイトメー
タが知られている（例えば、特開昭６３−９４１５６号
公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フローサイトメータでは、撮像したい細胞や粒子の種類
を予め細かく指定することが容易でないという問題点が
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、撮像したい細胞や粒子の種類を、任意に容易
に指定することが可能なフローサイトメータを提供する
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、粒子を含む試料液をシース液で包んで試料流を形成
するシースフローセルと、試料流の第１流域において粒
子信号を検出する検出手段と、試料流の第２流域におい
て光源によって照射された粒子の像を撮像する撮像手段
と、表示手段と、検出手段の出力に基づいて各粒子の特
徴を表わす複数の特徴パラメータを算出する算出手段
と、複数の特徴パラメータを指定するパラメータ指定手
段と、指定された特徴パラメータに対応する分布図を作
成して表示手段に表示する分布図作成手段と、分布図内
に少なくとも１つの領域を予め指定する領域指定手段
と、指定された領域を記憶する領域記憶手段と、粒子が
試料流の第１流域で検出手段に検出されたとき、検出さ
れた粒子の特徴パラメータが領域記憶手段に記憶された
指定領域内に存在するか否かを判別する判別手段と、特
徴パラメータが指定領域内に存在するとき撮像手段にそ
の粒子像を撮像させる撮像制御手段と、撮像された粒子
像を記憶する画像記憶手段と、記憶された粒子像を表示
手段に表示させる表示制御手段を備えてなるフローサイ
トメータを提供するものである。

【０００５】この発明のシースフローセルは、粒子を含
む試料液をシース液で包んで流すことにより流体力学的
効果によって細い試料液の流れを形成させることのでき
るフローセルであり、これには、従来公知のものを用い
ることができる。

【０００６】この発明のフローサイトメータが対象とす
る粒子は、血液や尿に含まれる血球や細胞を主としてい
るが、酵母菌や乳酸菌等の微生物、あるいは工業用の粉
体等を測定対象としてもよい。血球や細胞の種類を分類
するために、細胞内の種類や核酸等を特異的な蛍光試薬
と反応させ、その蛍光強度を計測するようにすることが
ある。

【０００７】粒子信号を検出する検出手段としては、電
気的検出によるもの、光学的検出によるものなどを用い
ることができる。例えば、試料流の第１流域に光を照射
する第１光源（例えば、レーザやハロゲンランプ又はタ
ングステンランプのような連続的に光を照射する連続光
源）と、第１光源によって照明された粒子を光学的に検
出し粒子の散乱光や蛍光などの光の強度を出力する光検
出手段（例えば、フォトダイオード、フォトトランジス
タ又はフォトマルチプライヤチューブ）とで構成するこ
とができる。

【０００８】撮像のために試料流の第２流域に光を照射
する光源を備えるのが好ましいが、これには、レーザ、
ハロゲンランプ又はタングステンランプのような連続的
に光を照射する連続光源、又はパルスレーザ（例えば、
Spectra-Physics 社製、7000シリーズ）やマルチストロ
ボ（例えば、（株）菅原研究所製、ＤＳＸシリーズ）の
ような断続的に光を照射する断続光源を用いることがで
きる。連続光源には、通常、光シャッターを組合せて断
続光源として用いることが好ましい。そして、光シャッ
ターとしては、公知の音響光学効果素子（acounsto-opt
ic modulator９又は電気光学効果素子（electro-optic
modulator）などを用いることができる。

【０００９】粒子の像を撮像する撮像手段には、一般的
な２次元画像を撮像するビデオカメラを使用してもよい
が、その場合には、微弱な蛍光像を増幅するイメージイ
ンテンシファイアを備えたものを用いることが好まし
い。さらに、そのイメージインテンシファイアにはシャ
ッター手段を備えてもよい。第２流域は第１流域の下流
にあってもよいし、同じような位置にあってもよい。

【００１０】表示手段には、ＣＲＴや液晶ディスプレイ
などを用いることができる。光検出手段の出力に基づい
て各粒子の特徴を表わす複数の特徴パラメータを算出す
る算出手段、特徴パラメータに対応する分布図を作成し
て表示手段に表示する分布図作成手段、分布図内の指定
された領域を記憶する領域記憶手段、検出された特徴パ
ラメータが領域記憶手段に記憶された指定領域内に存在
するか否かを判別する判別手段、撮像手段に粒子像を撮
像させる撮像制御手段、撮像された粒子像を記憶する画
像記憶手段、および記憶された粒子像を表示手段に表示
させる表示制御手段は、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。

【００１１】分布図とは特徴パラメータの分布状態を表
すものの総称であり、好適な例は２次元スキャッタグラ
ムである。複数の特徴パラメータのうち少くとも１対を
予め指定するパラメータ指定手段および表示された各分
布図内の少くとも１つの領域を予め指定する領域指定手
段には、キーボードやマウスなどの入力手段を用いるこ
とが好ましい。

【００１２】この発明では、複数の分布図が指定、表示
されるようになっていてもよく、分布図作成手段は指定
された特徴パラメータに対応して複数の分布図を作成し
て表示手段に表示し、検出手段によって検出された複数
の特徴パラメータが、表示された複数の分布図内の指定
領域のいずれにも存在する場合に、撮像手段がその粒子
像を撮像するようにしてもよい。

【００１３】この発明では、領域指定手段が、１つの分
布図内に複数の領域を指定するようにしてもよい。そし
て、検出手段で検出された特徴パラメータが、前記領域
のいずれかに存在するとき、撮像手段がその粒子像を撮
像するようにしてもよい。

【００１４】この発明では、領域記憶手段は、メモリア
ドレスを特徴パラメータに対応させ、指定領域内と指定
領域外とのデータビットを互に異なる２値データで表わ
すことにより指定領域を記憶し、判別手段は検出された
特徴パラメータに対応するアドレスの２値データによ
り、その特徴パラメータが指定領域内に存在するか否か
を判別するようにしてもよい。

【００１５】この発明は、撮像手段の撮像回数を、領域
指定手段によって指定される領域毎に設定できる撮像回
数設定手段をさらに備えてもよい。この発明では、制御
手段が、光検出手段の出力に基づいて、粒子が第２流域
に達するタイミングで信号を発生するタイミング信号発
生手段を備えてもよい。

【００１６】このように、この発明では、フローサイト
メータとしての検出系より得られる複数の特徴パラメー
タを用いて細胞の種類を実時間で同定し、目的とする種
類の細胞だけを撮像する、分類不明な細胞だけを撮像す
る、あるいは細胞の種類ごとに分類分けして規定の数だ
け撮像するといった機能を有し、どの種類の細胞を何個
撮像するか等の撮像条件をフレキシブルに設定すること
ができる。

【００１７】

【実施例】この発明の実施例における光学系を図１およ
び図２に示す。この実施例では、散乱光や蛍光を検出す
るための連続発光レーザ光源１と、細胞像を撮像するた
めのパルス光源２との２つの光源を設けている。この２
つの光源１、２からの光Ｌ１、Ｌ２は、図２に示すよう
に角型のシースフローセル３（図１では紙面に直角方向
に試料流が流れる）に対して互に直交するように９０°
交差させて照射している。また、この実施例では、細胞
像を撮像するためのパルス光は、シースフローセル３内
の試料流に対して、連続発光レーザ光源１の照射位置よ
り（例えば0.5mm程）下流側に照射するようにしてい
る。このように照射位置をずらすことによって、細胞に
よる散乱光や蛍光に影響されない明瞭な細胞像を撮像す
ることができる。

【００１８】適当な試薬で処理された細胞浮遊液は、シ
ースフローセル３に導かれ、シース液によって細く絞ら
れた試料流が形成される。連続発光レーザ光は、コンデ
ンサレンズ４によって細く絞られて試料流に照射され
る。この照射領域に細胞が流れてくると、その細胞によ
る散乱光や蛍光が集光レンズ５によって集められ、散乱
光はダイクロイックミラー６によって反射され、フォト
ダイオード７で受光される。緑色、赤色の蛍光は、それ
ぞれダイクロイックミラー８、ミラー９によって反射さ
れ、光電子増倍管１０、１１で受光、増倍される。

【００１９】フォトダイオード７、光電子増倍管１０、
１１によって検出された散乱光強度信号Ｓ１および蛍光
強度信号Ｓ２、Ｓ３は、図３に示す信号処理装置１００
に渡され、各検出信号パルスの高さ、面積、巾等の情報
がＡ／Ｄ変換されたデータとして得られる。

【００２０】図３はこの実施例の信号処理系の構成を示
し、この信号処理系では信号処理装置１００により、散
乱光強度ａ、信号パルス巾ｂ、緑蛍光強度ｃ、赤蛍光強
度ｄの４つの特徴パラメータを得るようにしている。撮
像制御回路２００では、それらのパラメータを用いて各
細胞の種類を実時間で同定し、あらかじめ撮像対象とし
て指定された種類の細胞だけを選別して撮像できるよう
に制御する。すなわち、ある細胞の特徴パラメータが、
撮像対象としている種類の細胞の特徴パラメータに合致
しているかどうかを実時間で比較し、その結果撮像対象
としている細胞であると判定されれば、その細胞を撮像
するための発光トリガ信号をパルス光源２に対して供給
する。

【００２１】パルス光源２は、発光トリガ信号Ｔｓによ
って一瞬だけ（数十ナノ秒程度）発光するタイプの光源
であり、試料流の流速が数ｍ／秒と高速であっても、流
れる粒子をブレ無く撮像することができる。パルス光は
図１に示すように、光ファイバー１２でフローセル３へ
導かれ、コンデンサレンズ１３によって細く絞られて試
料流に照射される。光ファイバー１２を介して照射する
ことにより、パルス光のコヒーレンシーが落ち、回析縞
の少ない細胞像を撮像することができる。試料流を透過
したパルス光は、投影レンズ１４によってビデオカメラ
１５の受光面に結像され、細胞の透過光像が撮像され
る。ビデオカメラ１５からのビデオ信号Ｖｓは図３に示
すデータ処理装置３００に渡され、ディジタル画像とし
て記憶、保存される。

【００２２】散乱光強度や蛍光強度等の特徴パラメータ
ａ〜ｄは、データ処理装置３００に渡され、それらのパ
ラメータの組み合わせによるスキャッタグラム（２次元
頻度分布）の解析、表示が行われる。なお、入力装置４
００はキーボードやマウスからなり、スキャッタグラム
を形成するための１組の特徴パラメータの指定や、スキ
ャッタグラムの領域指定や、撮像回数の設定などを行な
う。５００はスキャッタグラムおよび粒子像などを表示
する表示装置である。

【００２３】この発明では、表示装置５００によって表
示されたスキャッタグラムに対して、撮像したい細胞の
種類等をあらかじめ設定しておくことができる。図４を
用いその例を説明する。図４のスキャッタグラムは、入
力装置４００により、Ｘ軸を特徴パラメータａ、Ｙ軸を
特徴パラメータｂの値に割り当てたものである。細胞群
Ａは枠１の領域内に、細胞群Ｂは枠２の領域内に、細胞
群Ｃは枠３の領域内に分布することが予め分かっている
ものとする。そこで、例えば細胞群Ｂだけを選別して撮
像するには、入力装置４００を用いて細胞群Ｂを枠２で
囲む。そこで、撮像制御回路２００は、信号処理装置１
００によって得られる各細胞の特徴パラメータａ，ｂの
値が、図４のスキャッタグラムの枠２の領域内であるか
どうかを判定し、その領域内のデータであれば、その細
胞を撮像するためにパルス光源２を発光させる。

【００２４】撮像制御回路２００には、各細胞の特徴パ
ラメータが、指定した枠内のデータであるかどうかを判
定するために、図８に示すように、スキャッタグラムの
Ｘ軸とＹ軸に割り当てた特徴パラメータの値をアドレス
入力とする分布領域登録用メモリＭを設けている。その
２つの特徴パラメータによる２次元座標（スキャッタグ
ラム）が、図５のようにメモリ領域Ａ０、Ａ１、Ａ２に
イメージされる。スキャッタグラム上で設定されたそれ
ぞれの枠内の領域に相当するメモリ領域（アドレス）の
データビットが１になるようにあらかじめ設定してお
く。

【００２５】図４の例では、データビットｄ０を枠１に
対応させ、枠１に対応するメモリ領域のデータビットｄ
０を１に設定しておく、同様に、枠２はデータビットｄ
１に、枠３はデータビットｄ２に対応させ、それぞれの
枠に対応するメモリ領域のデータビットを１に設定して
おく。図５では、黒く塗りつぶしたメモリ空間に相当す
るアドレスのデータビットを１に設定し、枠外の領域に
相当するメモリアドレスのデータビットを０に設定して
おく。

【００２６】このように撮像以前にあらかじめ分布領域
登録用メモリＭ１を設定、登録しておくと、測定期間中
にある細胞の特徴パラメータが得られれば、その値をメ
モリアドレスとするメモリの内容（８ビットデータ）が
すぐに出力される。そのデータの各ビットが１か０かに
よって、その細胞がどの細胞群に属するかを即座に判定
できる。分布領域登録用メモリには、例えば、特徴パラ
メータが８ビットデータである場合には、８ビット×２
＝１６ビットのアドレス空間を有するメモリ、すなわ
ち、６４ｋ×８ビットの容量を持つメモリを使用する。

【００２７】図６のスキャッタグラムは、図４のスキャ
ッタグラムとは別の特徴パラメータｃ，ｄをＸ軸、Ｙ軸
に割当てたものである。図６の例では、図４のスキャッ
タグラムの細胞群Ｃだけを対象とし、特徴パラメータｃ
とｄによるスキャッタグラムを示している。図６のスキ
ャッタグラムにおいても同様に、枠１、２、３のそれぞ
れの領域に、細胞群Ｃ１、細胞群Ｃ２、細胞群Ｃ３が分
布することが予め分かっているものとする。

【００２８】すなわち、この例は、細胞群Ｃは特徴パラ
メータａとｂでは、より細かく分類することができない
が、特徴パラメータｃとｄを用いれば、さらに３種類の
細胞群に分けることができるという例である。図６のス
キャッタグラムでの各細胞群の分布領域も、図７に示す
ように前もって分布領域登録用メモリＭに登録してお
く。測定期間中は、各細胞の特徴パラメータｃとｄの値
が、登録用メモリＭのアドレスラインに入力される。

【００２９】上述したように、撮像制御回路２００は各
細胞群の分布領域をあらかじめ登録しておくメモリＭを
搭載しているので、測定中に得られる各細胞の特徴パラ
メータを用い、実時間で各細胞の種類が同定できる。ど
の種類の細胞を選別撮像するかは、図１０および図１１
に示すような撮像領域設定用レジスタＲ１、Ｒ２に、撮
像したい細胞の種類を前もって設定しておく。

【００３０】すなわち、表示されたスキャッタグラム上
のどの領域の細胞を撮像したいかを枠で囲んで設定して
おく。図１０のレジスタＲ１の例では、どのスキャッタ
グラムのどの枠内の細胞を撮像するかを設定できる。さ
らに複数の枠を指定し、それらの論理和または論理積し
た領域の細胞を撮像するという設定も可能である。

【００３１】図１１の撮像領域設定用レジスタＲ２で
は、図４と図６のスキャッタグラムのそれぞれの枠を指
定し、それらの枠をスキャッタグラム間で論理和または
論理積した領域の細胞を撮像するという設定ができる。
図４と図６の例で説明すると、図４のスキャッタグラム
の枠３と図６のスキャッタグラムの枠２を指定し、スキ
ャッタグラム間の論理積という指定をすると、細胞Ｃ２
の選別撮像ができる。

【００３２】図１０および図１１に示したような撮像領
域設定用レジスタＲ１、Ｒ２に対応させて最大撮像枚数
設定用レジスタを設けることにより各領域設定用レジス
タで指定された領域の細胞を、１回の測定でそれぞれ最
大何個まで撮像するかの設定をすることもできる。各レ
ジスタを複数設ければ１回の測定期間中に１種類の細胞
だけでなく、複数の種類の細胞をそれぞれ定められた数
だけ撮像するということもでき、容量に限りのある画像
記憶用メモリを有効に活用することができる。

【００３３】また、図１２に示すような撮像制御レジス
タＲ３を設けることによって、複数の撮像領域設定用レ
ジスタで設定されている領域の内のどの領域の細胞を実
際に選別撮像するかの指定をすることもでき、撮像した
い細胞の種類や組み合わせを測定ごとに容易に変更する
ことができる。またこの例の撮像制御レジスタＲ３で
は、ビットｂ６を‘１’に設定することによって、どん
な細胞でも無条件に撮像するという設定にもできる。ビ
ットｂ７を‘１’に設定することによって、細胞がシー
スフローセル３を通過するしないにかかわらず、１／３
０秒ごとに周期的にパルス光源を発光させるということ
もでき、発光光量や光軸等の調整をする時に便利であ
る。

【００３４】図９は、上述したような撮像制御機能を実
現するための回路を示すブロック図であり、信号処理装
置１００によって求められた散乱光や蛍光強度等の特徴
パラメータａ〜ｄは、データマトリックス回路２０１に
入力される。データマトリックス回路２０１には、図４
および図６のスキャッタグラムのＸ軸、Ｙ軸に、どの特
徴パラメータを割り当てるかを設定するためのレジスタ
を有しており、入力手段（図示しない）により前もって
このレジスタに割当て情報をセットしておく。この割当
設定用レジスタによって、複数の特徴パラメータの内の
２つのデータを自由に組み合わせて、Ｘ軸、Ｙ軸に割り
当てることができる。

【００３５】図４のスキャッタグラムのＸ軸、Ｙ軸に割
当られている特徴パラメータａ，ｂのデータは、分布領
域登録用メモリ２０２のアドレスラインに入力され、図
６のスキャッタグラムのＸ軸、Ｙ軸に割り当てられてい
る特徴パラメータｃ，ｄのデータは、分布領域登録用メ
モリ２０３のアドレスラインに入力される。分布領域登
録用メモリ２０２、２０３には、各種の細胞群がスキャ
ッタグラム上でどの領域に分布するかのマップデータ
を、前もって図５および図７に示すように書き込んでお
く。

【００３６】撮像領域設定用レジスタ群２０４は、図１
０および図１１に示すようなレジスタが複数個集まった
ものであり、分布領域設定用メモリ２０２、２０３に登
録されている分布領域の内のどの領域の細胞を撮像する
かを設定するためのレジスタ群である。どの領域を撮像
するかはビット対応で指定されており、これらのレジス
タ出力は撮像条件比較判定回路２０５につながれてい
る。

【００３７】最大撮像枚数設定用レジスタ／カウンタ群
２０６は、撮像領域設定用レジスタで指定されている領
域の細胞を、１回の測定で最大何個まで撮像するかを設
定、計数するためのレジスタ群とカウンタ群である。各
レジスタ／カウンタは、撮像領域設定用レジスタ群２０
４と対になっている。１回の測定で複数種類の細胞を撮
像したい場合には、それぞれの種類の細胞を撮像するた
めの領域を、複数の撮像領域設定用レジスタに設定す
る。

【００３８】さらに、それぞれの撮像領域設定用レジス
タ群２０４で指定された領域の細胞を最大何個まで撮像
するかを最大撮像枚数設定用レジスタ／カウンタ２０６
に設定する。各カウンタは、各最大撮像枚数設定用レジ
スタ１対１に対応したプリセットカウンタであり、測定
開始前にそれぞれの最大枚数の値にプリセットしてお
く。各カウンタは、そのカウンタに対応する領域の細胞
が撮像されるごとにディクリメントされる。最大撮像枚
数に達すると、そのことを示す信号がカウンタから出力
され、撮像条件比較判定回路２０５に渡される。

【００３９】撮像制御レジスタ２０７は、前述したよう
にどの撮像領域設定用レジスタで設定されている領域の
細胞を実際に選別撮像するかを指定するものである。図
１２のように撮像制御レジスタ２０７の設定によって、
撮像したい細胞の種類や組み合わせを測定ごとに容易に
変更することができる。

【００４０】上述したレジスタの設定や分布領域登録用
メモリに対する書き込みは、実際に試料を測定、撮像す
る前に、入力装置４００によりデータバスを介して設定
しておく。メモリ／レジスタアクセス制御回路２０８
は、その入力手段からの情報により、どのレジスタ、メ
モリを設定するか等のアクセスを制御する回路である。
試料がシースフローセル３に導かれて測定が開始され、
細胞が連続発光レーザ光の照射エリアに到達すると、そ
の細胞による散乱光や蛍光が検出され、その信号強度や
信号パルス巾のデータ（特徴パラメータ）が実時間で求
められる。

【００４１】それらの特徴パラメータは、データマトリ
ックス回路２０１を介して、分布領域登録用メモリ２０
２、２０３のアドレスラインに入力される。分布領域登
録用メモリ２０２、２０３には、各種の細胞群がスキャ
ッタグラム上でどの領域に分布するかのマップデータ
が、前もって図５、図７に示すように書き込まれてい
る。もし検出した細胞の種類が細胞群Ｂであれば、登録
用メモリ１から出力される８ビットデータのビットｄ１
が‘１’となり、他のビットは全て‘０’となる。もし
検出した細胞の種類が細胞群Ｃ１であれば、登録用メモ
リ１から出力されるデータのビットｄ２、および登録用
メモリ２から出力されるデータのビットｄ０が‘１’と
なり、それ以外のビット出力は全て‘０’となる。

【００４２】メモリ２０２とメモリ２０３からの出力デ
ータは、撮像条件比較判定回路２０５に渡される。この
比較判定回路１０５では、撮像領域設定用レジスタ群１
０６で指定されている領域の細胞であるかどうかを、上
記メモリ出力データの各ビットをチェックすることによ
って瞬時に判定する。同時に、最大撮像枚数まですでに
撮像しているかどうかのチェックも行う。そして、それ
ぞれの撮像領域設定用レジスタ２０４と最大撮像設定用
レジスタ２０６のペアに対応した複数の比較判定結果が
出力され、撮像確定判定／トリガ信号発生回路２０８に
渡される。

【００４３】高速で動いている細胞を、一般に市販され
ているフレーム蓄積タイプのビデオカメラで撮像する場
合には、偶数フィールド期間中に一瞬だけ露光する必要
がある。また、同一の偶数フィールド期間中に撮像条件
に合致した細胞が多数検出されても、パルス光源による
露光、撮像は１回だけしか許されない。このようにパル
ス発光による撮像ができる期間かどうかの判定や制御を
行うのが撮像可能期間判定回路２０９である。この回路
では、ビデオカメラ１５からの同期信号により偶数フィ
ールド期間かどうかをチェックするとともに、同一偶数
フィールド期間中に多重露光しないように制御する。

【００４４】撮像確定判定／トリガ信号発生回路２１０
では、撮像条件にマッチしているかどうかの比較判定結
果と、実際にどの撮像領域設定用レジスタによる撮像条
件で撮像するかの情報、すなわち撮像制御レジスタの設
定情報とを照らし合わせる。その結果実際に撮像すべき
細胞であると判定されれば、撮像要求信号を撮像可能期
間判定回路２０９に渡す。撮像してもよいタイミングで
あれば、撮像可能期間判定回路２０９より撮像許可信号
が返される。

【００４５】そこで、撮像することが確定したことを表
す撮像確定信号Ｄｓが出力され、合致した撮像条件（領
域）に対応するプリセットカウンタのディクリメント、
および撮像枚数カウンタのインクリメントが行われる。
それと同時に、その撮像条件（領域）に合致して撮像す
ることが確定したか否かの情報が、撮像合致条件記憶用
メモリ２１１に記憶される。

【００４６】これは図１３に示すようなメモリであり、
どの撮像条件（領域）に合致したのかを、８ビットデー
タの各ビットと１対１に対応させている。このメモリ２
１１のアドレスラインには、測定を開始してから何回目
の撮像に当たるかの撮像フレーム番号が入力される。１
試料に対する測定（撮像）が終了したら、本メモリに記
憶されている撮像合致条件を読み出す。この情報によっ
て、撮像、記憶された細胞像が、どの撮像条件（領域）
に合致したものなのかを容易に対応付けすることができ
る。

【００４７】図３に示すように、撮像確定信号Ｄｓは、
個々の細胞に対する特徴パラメータとペアにされ、デー
タ処理装置３００に取り込まれる。こうすることによっ
て、どのデータの細胞が実際に撮像されたのかを容易に
知ることができ、測定後のスキャッタグラムの表示にお
いて、実際に撮像された細胞に対応する点だけを特別の
色や形にして表示するということも可能となる。

【００４８】前述したように、図１に示す光学系では、
細胞を撮像するためのエリア（パルス発光照射エリア）
は、細胞の散乱光や蛍光を検出するエリアより下流側に
位置している。すなわち、細胞による散乱光や蛍光が検
出されてから、その細胞を撮像できる位置へ移動してく
るまでの時間が経過してからパルス光源を発光させる必
要がある。例えば、散乱光検出エリアのずれが0.5mm
で、試料流の流速が5m／秒であれば、散乱光を検出して
から約100μ秒経過してからパルス発光させる。この発
光遅延時間をあらかじめ設定しておくためのレジスタ
が、図９に示した発光遅延時間設定レジスタ２１２であ
る。

【００４９】図１４に示すように、個々の細胞による散
乱光や蛍光が検出されてから、その信号強度や信号パル
ス巾のデータが確定するまでの時間は数μ秒以下であ
る。それらのデータが撮像条件（領域）に合致している
かの比較判定結果は、データが確定してから約100ナノ
秒後に得られる。撮像条件（領域）に合致していれば、
すぐに撮像要求信号が撮像可能期間判定回路２０９に渡
される。ある偶数フィールド期間中で最初に撮像条件に
合致した細胞であれば、すぐに撮像許可信号が返され
る。

【００５０】撮像確定判定／トリガ信号発生回路２１０
は、この撮像許可信号を確認した上ですぐに撮像確定信
号Ｄｓを出力する。同時に画像をメモリに取り込んでも
らうための画像取り込みトリガ信号Ｉｔを、前もってデ
ータ処理装置４００へ出力する。さらに、発光遅延時間
設定レジスタに設定されている遅延時間（約100μ秒）
が経過したら、発光トリガ信号Ｔｓをパルス光源２に出
力する。ビデオカメラ１５によって撮像された画像は、
画像処理装置３００でＡ／Ｄ変換され画像記憶用メモリ
に取り込まれる。

【００５１】

【発明の効果】

１．撮像したい種類の細胞を、任意に指定することがで
き、その種類の細胞の撮りこぼしがほとんど無く、かつ
他の種類の細胞を間違って撮像することがほとんど無
い。２．撮像したい細胞を指定するための領域を任意に組み
合わせて形成することができ、測定する目的あるいは対
象とする種類が異なっても柔軟に対応できる。例えば、
異なる特徴パラメータによる２つのスキャッタグラムの
それぞれに対して、撮像したい細胞の分布を自由な形状
の枠で指定することができ、それぞれの枠で指定した領
域のＡＮＤ（論理積）やＯＲ（論理和）をとった領域を
撮像対象とすることができる。このような機能を用い
て、１つのスキャッタグラムだけでは細かく分類分けす
ることができない細胞も、別のスキャッタグラム上で指
定した枠と組み合わせることによって、細かく分類分け
し撮像することができる。

【００５２】３．同時に複数種類の細胞の分布領域を指
定し、指定した各種類の細胞の最大撮像枚数をあらかじ
め設定しておくことができ、容量の限られた画像メモリ
を有効に利用し、１回の測定で同時に複数種類の細胞を
分類分けしながら撮像し記憶することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の光学系の構成説明図である。

【図２】図１の要部斜視図である。

【図３】実施例の信号処理系のブロック図である。

【図４】表示されたスキャッタグラムの例を示す説明図
である。

【図５】分布領域登録用メモリの図４に対応するビット
マップの説明図である。

【図６】表示されたスキャッタグラムの他の例を示す説
明図である。

【図７】分布領域登録用メモリの図６に対応するビット
マップの説明図である。

【図８】分布領域登録用メモリの説明図である。

【図９】図３の部分詳細ブロック図である。

【図１０】撮像領域設定用レジスタの例を示す説明図で
ある。

【図１１】撮像領域設定用レジスタの例を示す説明図で
ある。

【図１２】撮像領域設定用レジスタの例を示す説明図で
ある。

【図１３】撮像合致領域記憶用メモリの説明図である。

【図１４】撮像判定処理と撮像タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

１．連続発光レーザ２．パルス光源３．シースフローセル４．コンデンサレンズ５．集光レンズ６．ダイクロイックミラー７．フォトダイオード８．ダイクロイックミラー９．ミラー１０．光電子増倍管１１．光電子増倍管１２．光ファイバー１３．コンデンサレンズ１４．投影レンズ１５．ビデオカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−79970（ＪＰ，Ａ) 特開平６−34556（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−134559（ＪＰ，Ａ) 特開平４−43942（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 15/14 G01N 15/02 G01N 33/49

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子を含む試料液をシース液で包んで試
料流を形成するシースフローセルと、試料流の第１流域
において粒子信号を検出する検出手段と、試料流の第２
流域において光源によって照射された粒子の像を撮像す
る撮像手段と、表示手段と、検出手段の出力に基づいて
各粒子の特徴を表わす複数の特徴パラメータを算出する
算出手段と、複数の特徴パラメータを指定するパラメー
タ指定手段と、指定された特徴パラメータに対応する分
布図を作成して表示手段に表示する分布図作成手段と、
分布図内に少なくとも１つの領域を予め指定する領域指
定手段と、指定された領域を記憶する領域記憶手段と、
粒子が試料流の第１流域で検出手段に検出されたとき、
検出された粒子の特徴パラメータが領域記憶手段に記憶
された指定領域内に存在するか否かを判別する判別手段
と、特徴パラメータが指定領域内に存在するとき撮像手
段にその粒子像を撮像させる撮像制御手段と、撮像され
た粒子像を記憶する画像記憶手段と、記憶された粒子像
を表示手段に表示させる表示制御手段を備えてなるフロ
ーサイトメータ。
【請求項２】分布図作成手段はパラメータ指定手段で
指定された特徴パラメータに対応して２つの分布図を作
成して表示手段に表示し、領域指定手段は複数の分布図
内にそれぞれ領域を予め指定し、検出手段によって検出
された１つの粒子についての特徴パラメータが、複数の
指定領域のいずれにも存在する場合に、撮像手段がその
粒子像を撮像することを特徴とする請求項１記載のフロ
ーサイトメータ。
【請求項３】領域指定手段は、１つの分布図内に複数
の領域を指定するものであって、検出手段で検出された
粒子の特徴パラメータが、前記複数の指定領域のいずれ
かに存在するとき、撮像手段がその粒子像を撮像するこ
とを特徴とする請求項１記載のフローサイトメータ。
【請求項４】領域記憶手段は、メモリアドレスを特徴
パラメータに対応させ、指定領域内と指定領域外とのデ
ータビットを互に異なる２値データで表わすことにより
指定領域を記憶し、判別手段は検出された特徴パラメー
タに対応するアドレスの２値データにより、その特徴パ
ラメータが指定領域内に存在するか否かを判別すること
を特徴とする請求項１記載のフローサイトメータ。
【請求項５】撮像手段の撮像回数を、領域指定手段に
よって指定される領域毎に設定できる撮像回数設定手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のフロー
サイトメータ。
【請求項６】制御手段が、光検出手段の出力に基づい
て、粒子が第２流域に達するタイミングで信号を発生す
るタイミング信号発生手段を備えたことを特徴とする請
求項１記載のフローサイトメータ。