JP6106113B2 - 尿検体分析装置、検体分析方法及び検体分析用制御プログラム - Google Patents

尿検体分析装置、検体分析方法及び検体分析用制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、検体と試料とを混合した測定試料を測定することで、検体を分析するための尿検体分析装置、検体分析方法、及び検体分析用制御プログラムに関する。
生体から採取される血液又は尿等の検体に含まれる成分を分析する検体分析が、臨床検査分野において広く実施されており、近年では、自動的に検体分析を行う検体分析装置が利用されている。生体から採取される検体は、その種類によって性質が顕著に異なり、分析項目も検体の種類毎に様々である。このため、検体の種類に応じて、多様な種類の検体分析装置が存在する。つまり、検体分析装置は、分析対象とする検体の種類に適合した装置構成を有している。
特許文献1には、尿に含まれる有形成分を測定するための尿中有形成分分析装置が開示されている。特許文献1に記載された尿中有形成分分析装置では、吸引した尿検体を2つのアリコートに分け、一方のアリコートに希釈液と第1の染色試薬とを混合して、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱等の比較的大きい尿中有形成分を測定するための測定試料を調製し、この測定試料を光学測定することで、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱等を分析し、他方のアリコートに希釈液と第2の染色試薬とを混合して、他の尿中有形成分よりも小さい細菌を測定するための測定試料を調製し、この測定試料を光学測定することで、細菌を分析するようになっている。
特開2007−309728号公報
多くの医療機関では、尿、便等を検査する一般検査室、血液を検査する血液検査室等、検体の種類に応じて複数の検査室が設けられている。生体の体腔内に存在する体腔液(以下、「体液」という。)は、尿を検査する一般検査室で検査されることが多い。しかしながら、従来の尿分析装置は尿しか分析することができなかった。そのため、体液を分析するためには体液専用の分析装置を一般検査室に設置したり、別の検査室にある体液分析装置を使用したりする必要があった。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、尿と体液の両方を分析可能な尿検体分析装置、検体分析方法、及び検体分析用制御プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の尿検体分析装置は、尿を測定するための尿測定モード、ならびに、血液、尿およびリンパ液を除く体液を測定するための体液測定モードで動作可能な尿分析装置であって、検体と試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、前記測定試料中の粒子の信号を検出する検出部と、制御部と、表示部とを備え、前記制御部は、尿測定モードが設定されている場合には、前記試料調製部に、尿検体と第1試薬とを混合して第1測定試料を調製させ、尿検体と溶血作用を有する第2試薬とを混合して第2測定試料を調製させ、前記第1および第2測定試料を前記検出部に供給させ、前記検出部が前記第1測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の赤血球を測定し、前記検出部が前記第2測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の細菌を測定し、尿中の赤血球および細菌の測定結果を前記表示部に表示させるように構成されており、体液測定モードが設定されている場合には、前記試料調製部に、体液検体と前記第1試薬とを混合して第3測定試料を調製させ、体液検体と前記第2試薬とを混合して第4測定試料を調製させ、前記第3および第4測定試料を検出部に供給させ、前記検出部が前記第3測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の赤血球を測定し、前記検出部が前記第4測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の白血球を測定し、体液中の赤血球および白血球の測定結果を前記表示部に表示させるように構成されている。
このような構成とすることにより、尿測定モードでは尿中の赤血球を第1試薬を用いて測定することができ、体液測定モードでは前記尿測定モードと共通の第1試薬を用いて体液中の赤血球を測定することができる。また、尿測定モードでは溶血作用を有する第2試薬を用いて細菌を測定することができ、体液測定モードでは前記尿測定モードと共通の第2試薬を用いて体液中の白血球を測定することができる。体液は、尿よりも多量に赤血球を含むことがあるが、体液測定モードでは、尿よりも体液に多量に含まれ得る赤血球を第2試薬によって溶血させることで、多量の赤血球に妨害されることなく、正確に体液中の白血球を測定することが可能となる。したがって、本発明の尿検体分析装置によれば、尿及び体液のそれぞれに含まれる成分を共通の試薬を用いて測定することができるため、尿と体液の両方を効率的且つ高精度に分析することが可能となる。
上記態様において、前記制御部は、前記検出部が前記第4測定試料中の粒子から検出した信号を解析して、体液中の白血球とは異なる有核細胞をさらに測定するように構成されていてもよい。
前記試料調製部は、尿検体、前記第1試薬、及び細胞膜を染色する第3試薬を混合して前記第1測定試料を調製し、尿検体、前記第2試薬、及び核酸を染色する第4試薬を混合して前記第2測定試料を調製し、体液検体、前記第1試薬、及び前記第3試薬を混合して前記第3測定試料を調製し、体液検体、前記第2試薬、及び前記第4試薬を混合して前記第4測定試料を調製するように構成されていてもよい。
前記検出部は、前記第1測定試料中の粒子から第1測定条件で粒子の信号を検出し、前記第3測定試料中の粒子から前記第1測定条件とは異なる第2測定条件で粒子の信号を検出するように構成されていてもよい。これにより、尿測定モードと体液測定モードとで異なる条件で測定を行うことができる。したがって、尿測定モードでは、尿検体から調製された第1測定試料に適合した第1測定条件を設定することで高精度に尿中の赤血球を測定することができる。体液測定モードでは、体液検体から調製された第2測定試料に適合した第2測定条件を設定することで高精度に体液中の赤血球を測定することができる。
前記二つの異なる測定条件で測定する態様において、前記検出部は、フローセルを流れる測定試料に光を照射して計測を行うフローサイトメータを含み、前記制御部は、前記第2測定条件の下では、前記フローセル中の試料流を前記第1測定条件よりも細くさせるように前記検出部への測定試料の供給を制御するように構成されていてもよい。このような構成とすることで、第2測定試料の試料流は第1測定試料の試料流よりも細くなるため、第2測定試料がフローセルを通流するときに、赤血球の同時通過が防止される。赤血球を多量に含む体液であっても、高精度に体液中の赤血球を測定することが可能となる。
前記二つの異なる測定条件で測定する態様において、前記試料調製部は、前記フローセルにシース液を流しながら、調製した測定試料をシース液が流れる前記フローセルに供給することが可能であり、前記制御部は、前記第3測定試料を前記フローセルに供給する場合、前記第1測定試料を前記フローセルに供給するときよりも、単位時間当たりに供給される測定試料の量を少なくするように前記試料調製部を制御するように構成されていてもよい。
前記検出部は、前記第2測定試料中の粒子から第3測定条件で粒子の信号を検出し、前記第4測定試料中の粒子から前記第3測定条件とは異なる第4測定条件で粒子の信号を検出するように構成されていてもよい。これにより、体液中の白血球と尿中の細菌とを、それぞれ異なる測定条件で測定できる。したがって、尿測定モードでは、尿検体から調製された第2測定試料に適合した第3測定条件を設定することで、高精度に細菌を測定することができる。体液測定モードでは、体液検体から調製された第4測定試料に適合した第4測定条件を設定することで、高精度に白血球を測定することができる。
前記検出部によって出力された信号を増幅する増幅部を具備し、前記制御部は、前記第3測定条件の下では、前記第4測定条件における前記増幅部の増幅感度よりも高い感度で、前記増幅部に信号を増幅させるように構成されていてもよい。細菌と白血球のように、測定対象の粒子の大きさが大きく異なる場合、一方の粒子(例えば、細菌)を精度よく測定することができたとしても、同じ検出部を同じ測定条件で使用すると他方の粒子(例えば、白血球)を精度よく測定することはできないおそれがある。上記のような構成とすることで、尿検体中の細菌と体液検体中の白血球の両方を高精度に測定することが可能となる。
また、発明の他の態様の尿検体分析装置は、尿を測定するための尿測定モード、ならびに、血液、尿およびリンパ液を除く体液を測定するための体液測定モードで動作可能な尿分析装置であって、検体から測定試料を調製する試料調製部と、前記試料調製部から供給された前記測定試料中の粒子の信号を検出する検出部と、 制御部と、を備え、前記制御部は、尿測定モードが設定されている場合には、前記試料調製部に、尿検体と第1試薬とを混合して第1測定試料を調製させ、尿検体と第2試薬とを混合して第2測定試料を調製させ、前記試料調製部と前記検出部に、第1測定条件の下で、前記第1測定試料の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、得られた信号を解析して尿中の赤血球を測定し、第2測定条件の下で、前記第2測定試料の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、得られた信号を解析して尿中の細菌を測定し、体液測定モードが設定されている場合には、前記試料調製部に、体液検体と前記第1試薬とを混合して第3測定試料を調製させ、体液検体と前記第2試薬とを混合して第4測定試料を調製させ、前記試料調製部と前記検出部に、前記第1測定条件とは異なる第3測定条件の下で、前記第3測定試料の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、得られた信号を解析して体液中の赤血球を測定し、前記第2測定条件とは異なる第4測定条件の下で、前記第4測定試料中の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、得られた信号を解析して体液中の白血球を測定するように構成されているように構成されている。
このような構成とすることにより、尿測定モードでは、尿検体に適合した第1測定条件で高精度に第1測定試料中の赤血球を測定することができ、尿検体に適合した第2測定条件で高精度に第2測定試料中の細菌を測定することができ、体液測定モードでは、体液検体に適合した第測定条件で高精度に第測定試料中の赤血球を測定することができ、体液検体に適合した第4測定条件で高精度に第4測定試料中の白血球を測定することができる。したがって、尿及び体液のそれぞれを効率的且つ高精度に分析することが可能となる。
上記態様において、前記検出部は、前記試料調製部から供給された測定試料が通流するフローセルを具備し、前記制御部は、尿測定モードが設定されている場合に、前記第1測定条件下で、第1の流量の試料流がフローセル中に形成されるように前記試料調製部を制御し、体液測定モードが設定されている場合に、前記第測定条件下で、前記第1の流量よりも少ない第2の流量の試料流がフローセル中に形成されるように前記試料調製部を制御するように構成されていてもよい。体液は、尿よりも多量に赤血球を含むことがあるが、上記のような構成とすることで、第2測定試料の試料流は第1測定試料の試料流よりも流量が少なくなるため、第2測定試料がフローセルを通流するときに、赤血球の同時通過が防止され、赤血球を多量に含む体液であっても、高精度に体液中の赤血球を測定することが可能となる。
上記態様において、前記検出部は、検出感度を調整可能に構成されており、前記制御部は、尿測定モードが設定されている場合に、前記第測定条件下で、前記検出部の検出感度を第1感度に調整し、体液測定モードが設定されている場合に、前記第測定条件下で、前記検出感度を前記第1感度よりも低い第2感度に調整するように構成されていてもよい。第1成分が細菌であり、第2成分が細菌以外の有核細胞である場合のように、測定対象の成分の大きさが大きく異なる場合、一方の成分(例えば、細菌)を精度よく測定することができたとしても、同じ検出部を同じ測定条件で使用すると他方の成分(例えば、細菌以外の有核細胞)を精度よく測定することはできないおそれがある。上記のような構成とすることで、尿検体中の第1成分と体液検体中の第2成分の両方を高精度に測定することが可能となる。
上記態様において、前記制御部は、尿測定モードが設定されている場合には、前記試料調製部に、尿検体と、溶血作用を有する第2試薬とを混合して測定試料を調製させ、前記試料調製部と検出部に、第3測定条件の下で、調製した測定試料の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、体液測定モードが設定されている場合には、前記試料調製部に、体液検体と前記第2試薬とを混合して第4測定試料を調製させ、前記試料調製部と検出部に、第4測定条件の下で、前記第4測定試料の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせるように構成されていてもよい。
上記態様において、前記制御部は、尿検体と前記第2試薬とから調製された測定試料の粒子の信号を解析して尿中の細菌を測定することが可能であり、体液検体と前記第2試薬とから調製された測定試料の粒子の信号を解析して細菌以外の有核細胞を測定することが可能である構成されていてもよい。
また、本発明の一の態様の検体分析方法は、自動化された尿検体分析装置を用いて、血液、尿およびリンパ液を除く体液を分析する分析方法であって、尿中の赤血球を測定するための第1試薬と体液検体を混合し、尿中の細菌を測定するための溶血作用を有する第2試薬と体液検体を混合し、体液検体と前記第1試薬の混合物から体液中の赤血球を測定し、体液検体と前記第2試薬の混合物から体液中の白血球を測定し、体液中の赤血球および白血球の測定結果を表示する、ことを特徴とする。
これにより、自動化された尿検体分析装置において、尿中の赤血球を測定するための試薬と共通の第1試薬を用いて赤血球を測定することができる。また、体液は尿よりも多量の赤血球を含むことがあるが、細菌を測定するための溶血性のある第2試薬によって体液に多量に含まれる赤血球を溶血させることで、赤血球に妨害されることなく、正確に白血球を測定することが可能となる。したがって、自動化された尿検体分析装置において、尿の測定に用いられる試薬と共通の試薬を用いて体液を効率的且つ高精度に分析することが可能となる。
上記の態様において、前記第2試薬は、第1試薬よりもpHが低い構成であってもよい。
上記の態様において、前記第2試薬は界面活性剤を含み、前記第1試薬は界面活性剤を含まず、又は、第2試薬よりも低濃度の界面活性剤を含んでいてもよい。
また、本発明の一の態様の検体分析用制御プログラムは、検体と試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、前記試料調製部によって調製された測定試料中の粒子の信号を検出する検出部と、制御部と、表示部と、を備える尿検体分析装置の前記制御部に、尿を測定するための尿測定モードが設定されている場合には、尿検体と第1試薬とから第1測定試料を調製して前記検出部に供給するよう前記試料調製部を制御するステップと、前記第1測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の赤血球を測定するステップと、 尿検体と溶血作用を有する第2試薬とから第2測定試料を調製して前記検出部に供給するよう前記試料調製部を制御するステップと、前記第2測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の細菌を測定するステップと、尿中の赤血球および細菌の測定結果を前記表示部に表示させるステップと、を実行させ、血液、尿およびリンパ液を除く体液を測定するための体液測定モードが設定されている場合には、体液検体と前記第1試薬とから第3測定試料を調製して前記検出部に供給するよう前記試料調製部を制御するステップと、前記第3測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の赤血球を測定するよう前記測定部を制御するステップと、体液検体と前記第2試薬とから第4測定試料を調製して前記検出部に供給するよう前記試料調製部を制御するステップと、前記第4測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の白血球を測定するよう前記測定部を制御するステップと、体液中の赤血球および白血球の測定結果を前記表示部に表示させるステップと、を実行させる。
これにより、尿測定モードでは尿中の赤血球を第1試薬を用いて測定することができ、体液測定モードでは前記尿測定モードと共通の第1試薬を用いて体液中の赤血球を測定することができる。また、尿測定モードでは溶血作用を有する第2試薬を用いて細菌を測定することができ、体液測定モードでは前記尿測定モードと共通の第2試薬を用いて体液中の白血球を測定することができる。体液は、尿よりも多量に赤血球を含むことがあるが、体液測定モードでは、尿よりも体液に多量に含まれ得る赤血球を第2試薬によって溶血させることで、多量の赤血球に妨害されることなく、正確に体液中の白血球を測定することが可能となる。したがって、本発明の尿検体分析装置によれば、尿及び体液のそれぞれに含まれる成分を共通の試薬を用いて測定することができるため、尿と体液の両方を効率的且つ高精度に分析することが可能となる。
本発明によれば、尿と体液の両方を効率的に分析可能な尿検体分析装置、検体分析方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。
実施の形態に係る尿検体分析装置の全体構成を示す斜視図。 試料調製部及び光学検出部の概略機能構成を示す図。 光学検出部の構成を示す図。 実施の形態に係る尿検体分析装置の構成を示すブロック図。 情報処理ユニットの構成を示すブロック図。 実施の形態に係る尿検体分析装置における測定モード設定処理の手順を示すフローチャート。 情報処理ユニットの表示画面の一例を示す図。 測定モード切替え確認ダイアログを示す図。 尿測定モードにおける尿検体分析装置の検体測定処理の手順を示すフローチャート。 尿測定試料調製処理の手順を示すフローチャート。 尿中有形成分測定処理の手順を示すフローチャート。 尿中の細菌の測定処理の手順を示すフローチャート。 尿検体の分析結果画面を示す図。 体液測定モードにおける尿検体分析装置の検体測定処理の手順を示すフローチャート。 体液測定試料調製処理の手順を示すフローチャート。 体液中の赤血球の測定処理の手順を示すフローチャート。 尿中有形成分を測定するときと同じ条件で第3測定試料のシースフローを形成したときの模式図。 体液中の赤血球測定用の条件で第3測定試料のシースフローを形成したときの模式図。 第3測定試料の単位時間当たりの送り出し量と計数値との関係を示すグラフ。 体液中の有核細胞及び細菌の測定処理の手順を示すフローチャート。 体液検体の分析結果画面を示す図。 他の実施形態に係る尿検体分析装置の構成を示す模式図。 図14の測定ユニット側のフローチャートの変形例。
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
<尿検体分析装置の構成>
本実施の形態では、尿又は体液中の有形成分を分析するための尿検体分析装置について説明する。本実施の形態に係る尿検体分析装置は、尿測定モード及び体液測定モードの何れかを設定可能である。尿測定モードが設定されている場合には、検体分析装置は、尿検体を内部に取り込み、尿中有形成分(赤血球、白血球、上皮細胞、円柱等、細菌を含まない有形成分)及び尿中の細菌を分析する。体液測定モードが設定されている場合には、検体分析装置は、体液検体を内部に取り込み、体液検体中の有形成分(赤血球、白血球、大型細胞等)を分析する。なお、ここでいう「体液」とは、血液、尿及びリンパ液は含まず、生体の体腔内に存在している体腔液のことを意味し、髄液、脳脊髄液(CSF)、胸水、腹水、心嚢液、関節液、滑液、眼房液、房水等が該当する。
図1は、本実施の形態に係る尿検体分析装置の構成を示す外観斜視図である。図1において、尿検体分析装置100は、測定ユニット10と、情報処理ユニット13とを備えている。測定ユニット10は、測定試料を調製するための試料調製部2と、サンプルラック(試験管立て)3を移送するラックテーブル4と、測定試料から有形成分の情報を検出するための光学検出部5と、回路部14とを備えている。筐体側面にはアーム15を介して支持台16が取り付けられ、その上に情報処理ユニット13が設置されている。情報処理ユニット13は、測定ユニット10の回路部14とデータ通信可能に接続されている。
図2は試料調製部2及び光学検出部5の概略機能構成を示す図である。検体分配部1は、吸引管17とシリンジポンプとを備える。検体分配部17は、試験管Tに入った検体(尿又は体液)を、吸引管17を介して吸引し、試料調製部2へ分注する。試料調製部2は、反応槽2uと反応槽2bとを備えている。検体分配部1は、反応槽2u及び反応槽2bのそれぞれに定量されたアリコートを分配する。
反応槽2uにおいて、分配されたアリコートは、希釈液としての第1試薬19u及び染料を含む第3試薬18uと混合される。第1試薬18uに含まれる色素により、検体中の有形成分が染色される。尿測定モードにおいて、この反応槽2uにおいて調製された試料は、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱等の比較的大きい尿中有形成分を分析するための第1測定試料として使用される。体液測定モードにおいて、反応槽2uにおいて調製された試料は、体液中の赤血球を分析するための第3測定試料として使用される。
一方、反応槽2bにおいて、分配されたアリコートは、希釈液としての第2試薬19b及び染料を含む第4試薬18bと混合される。後述するように、第2試薬19bは、溶血作用を有する。第4試薬18bに含まれる色素により、検体中の有形成分が染色される。尿測定モードにおいて、この反応槽2bにおいて調製された試料は、尿中の細菌を分析するための第2測定試料となる。体液測定モードにおいて、反応槽2bにおいて調製された試料は、体液中の有核細胞(白血球及び大型細胞)及び細菌を分析するための第4測定試料となる。なお、ここでいう「大型細胞」とは、体腔内膜又は内臓の腹膜から剥がれた細胞で白血球より大きいものを指し、具体的には、中皮細胞、組織球(マクロファージ)等が該当する。
反応槽2uからは、光学検出部5のフローセル51へとチューブが延設されており、反応槽2uにおいて調製された測定試料がフローセル51へと供給可能となっている。また、反応槽2uの出口には、電磁弁21aが設けられている。反応槽2bからもチューブが延設されており、このチューブが反応槽2uから延びたチューブの途中に連結されている。これにより、反応槽2bにおいて調製された測定試料がフローセル51へと供給可能となっている。また、反応槽2uの出口には、電磁弁21bが設けられている。
反応槽2u,2bからフローセル51まで延設されたチューブは、フローセル51の手前で分岐しており、その分岐先がシリンジポンプ20aに接続されている。また、シリンジポンプ20aと分岐点との間には、電磁弁21cが設けられている。
反応槽2u,2bのそれぞれから延設されたチューブの接続点から、前記分岐点までの途中で、チューブはさらに分岐しており、その分岐先がシリンジポンプ20bに接続されている。また、シリンジポンプ20bへ延びるチューブの分岐点と、前記接続点との間には、電磁弁21dが設けられている。
また、試料調製部2には、シース液を収容するシース液収容部22が設けられており、このシース液収容部22がチューブによってフローセル51に接続されている。シース液収容部22にはコンプレッサ22aが接続されており、コンプレッサ22aが駆動されると、シース液収容部22に圧縮空気が供給され、シース液収容部22からフローセル51へとシース液が供給される。
反応槽2u,2bのそれぞれにおいて調製された2種類の懸濁液(測定試料)は、先に反応槽2uの懸濁液(尿測定モードのときは第1測定試料。体液測定モードのときは第3測定試料。)が光学検出部5に導かれ、フローセル51においてシース液に包まれた細い流れを形成し、そこに、レーザ光が照射される。その後同様に、反応槽2bの懸濁液(尿測定モードのときは第2測定試料。体液測定モードのときは第4測定試料。)が光学検出部5に導かれ、フローセル51において細い流れを形成し、レーザ光が照射される。このような動作は、後述のマイクロコンピュータ11(制御部)の制御により、電磁弁21a,21b,21c,21d及び図示しない駆動部等を動作させることで、自動的に行われる。
図3は、光学検出部5の構成を示す図である。図において、コンデンサレンズ52は、光源である半導体レーザ光源53から放射されたレーザ光をフローセル51に集光し、集光レンズ54は測定試料中の有形成分から発せられる前方散乱光を前方散乱光受光部55に集光する。また、他の集光レンズ56は前記有形成分から発せられる側方散乱光と蛍光とをダイクロイックミラー57に集光する。ダイクロイックミラー57は、側方散乱光を側方散乱光受光部58へ反射し、蛍光を蛍光受光部59の方へ透過させる。これらの光信号は、測定試料中の有形成分の特徴を反映する。そして、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58及び蛍光受光部59は光信号を電気信号に変換し、それぞれ、前方散乱光信号(FSC)、側方散乱光信号(SSC)及び蛍光信号(FL)を出力する。これらの出力は、図示しないプリアンプにより増幅された後、次段の処理に供される。また、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58及び蛍光受光部59のそれぞれは、駆動電圧を切り替えることにより、低感度出力と高感度出力との切り替えが可能である。この感度の切り替えは、後述のマイクロコンピュータ11により行われる。本実施形態では、前方散乱光受光部55としてフォトダイオードが用いられ、側方散乱光受光部58および蛍光受光部59としてフォトマルチプライヤチューブが用いられている。なお、前方散乱光受光部55としてフォトマルチプライヤチューブを用いてもよいし、側方散乱光受光部58および蛍光受光部59としてフォトダイオードを用いてもよい。なお、FL受光部から出力された蛍光信号(FL)は、図示しないプリアンプにより増幅された後、分岐する二つの信号チャンネルに与えられる。二つの信号チャンネルは、それぞれ後述する増幅回路50(図4参照)に接続されている。一方の信号チャンネルに入力されたFLは、増幅回路50により高感度に増幅される。このチャンネルを以下High−CHと呼び、High−CHで増幅されたFLを第1蛍光信号(FLH)と呼ぶ。他方の信号チャンネルに入力されたFLは、増幅回路50により低感度に増幅される。このチャンネルを以下Low−CHと呼び、Low−CHで増幅されたFLを第2蛍光信号(FLL)と呼ぶ。
図4は、尿検体分析装置100の構成を示すブロック図である。図において、測定ユニット10は、前述した検体分配部1、試料調製部2及び光学検出部5と、この光学検出部5の出力信号(プリアンプにより増幅された出力信号)を増幅する増幅回路50と、増幅回路50からの出力信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ回路6と、フィルタ回路6の出力信号(アナログ信号)をディジタル信号に変換するA/Dコンバータ7と、ディジタル信号に対して所定の波形処理を行うディジタル信号処理回路8と、ディジタル信号処理回路8に接続されたメモリ9と、検体分配部1、試料調製部2、増幅回路50、及びディジタル信号処理回路8と接続されたマイクロコンピュータ11と、マイクロコンピュータ11に接続されたLANアダプタ12とを備えている。情報処理ユニット13は、このLANアダプタ12を介して測定ユニット10とLANケーブルにて接続されており、この情報処理ユニット13により、測定ユニット10で取得された測定データの解析が行われる。光学検出部5、増幅回路50、フィルタ回路6、A/Dコンバータ7、ディジタル信号処理回路8及びメモリ9は、測定試料を測定し、測定データを生成する光学測定部10aを構成している。
試料調製部2のシリンジポンプ20bは、測定試料の単位時間当たりの押し出し量を調節可能である。測定試料の単位時間当たりの押し出し量が調節されることで、シリンジポンプ20bから供給される測定試料の単位時間当たりの流量が調節される。かかるシリンジポンプ20bの制御は、マイクロコンピュータ11により行われる。
増幅回路50は、ゲイン設定が可能である。マイクロコンピュータ11は、増幅回路50のゲインを設定することで、増幅回路50の感度を調節することが可能である。
マイクロコンピュータ11には、記憶装置11aが接続されている。かかる記憶装置は、フラッシュメモリによって構成されており、マイクロコンピュータ11によって実行される測定ユニット10の制御プログラム、及び当該制御プログラムによって使用されるデータが格納されている。マイクロコンピュータ11は、かかる制御プログラムを実行することで、後述するように測定ユニット10を動作させることができる。
図2を再び参照して、第1〜第4試薬について詳細に説明する。第1試薬19uは、緩衝剤を主成分とする試薬であって、赤血球を溶血させずに安定した蛍光信号を得ることができるように浸透圧補償剤を含有しており、分類測定に適するような浸透圧となるよう100〜600mOsm/kgに調整されている。第1試薬19uは、尿中の赤血球に対する溶血作用を有していない。
第2試薬19bは、第1試薬19uと異なり、溶血作用を有している。これは、後述する第4試薬18bの細菌の細胞膜への通過性を高めて染色を早く進行させるためである。さらに、粘液糸、赤血球破片などの夾雑物を収縮させるためでもある。第2試薬19bは溶血作用を獲得するために界面活性剤を含む。界面活性剤は、アニオン、ノニオン、カチオンなど種々用いられるが、カチオン系界面活性剤が特に好適である。界面活性剤により細菌の細胞膜にダメージを与えることができるため、第4試薬18bが含有する色素により効率よく細菌の核酸を染色することができる。その結果、細菌の測定を短時間の染色処理で行うことができる。
さらに他の実施形態として、第2試薬19bは、界面活性剤ではなく、酸性又は低pHに調整されることで溶血作用を獲得してもよい。低pHとは、第1試薬19uよりもpHが低いことをいう。第1試薬19uが中性もしくは弱酸性〜弱アルカリ性の範囲内であるとき、第2試薬19bは酸性または強酸性である。第1試薬19uのpHが6.0〜8.0であるとき、第2試薬19bのpHは、それよりも低いpHであり、好ましくは2.0〜6.0である。
第2試薬19bは、界面活性剤を含み、かつ、低pHに調整されていてもよい。
さらに他の実施形態として、第2試薬19bは、第1試薬19uよりも低い浸透圧にすることで、溶血作用を獲得してもよい。
一方、第1試薬19uは界面活性剤を含んでいない。なお、他の実施形態としては、第1試薬19uは界面活性剤を含んでもよいが、赤血球を溶血させないように種類と濃度を調整する必要がある。よって、第1試薬19uは、第2試薬19bと同じ界面活性剤を含まないか、もしくは同じ界面活性剤を含んでいたとしても、第2試薬19bよりも低濃度であることが好ましい。
第3試薬18uは、尿中有形成分(赤血球、白血球、上皮細胞、円柱等)の測定に用いられる染色試薬である。第3試薬18uが含む染料としては、核酸を有していない有形成分をも染色するために、膜染色をする染料が選ばれる。第3試薬18uは、好ましくは赤血球溶血を防ぐ目的及び安定した蛍光強度を得る目的のために浸透圧補償剤を含み、分類測定に適するような浸透圧となるよう100〜600mOsm/kgに調整されている。第3試薬18uによって尿中有形成分の細胞膜、核(膜)が染色される。膜染色する色素を含有する染色試薬としては縮合ベンゼン誘導体が用いられ、例えば、シアニン系色素を用いることができる。なお、第3試薬18uは、細胞膜だけでなく核膜も染色するようになっている。第3試薬18uを用いると、白血球、上皮等の有核細胞では、細胞質(細胞膜)における染色強度と核(核膜)における染色強度とが合わさり、核酸を有しない尿中有形成分よりも染色強度が高くなる。これによって白血球及び上皮等の有核細胞を赤血球等の核酸のない尿中有形成分と弁別することができる。第3試薬として、米国5891733号公報に記載の試薬を用いることができる。米国5891733号公報は、参照により本明細書に組み込まれる。第3試薬18uは、第1試薬19uとともに尿または体液と混合される。
第4試薬18bは、細菌と同等の大きさの夾雑物が含まれている検体であっても、細菌を精度良く測定しうる染色試薬である。第4試薬18bとしては、欧州出願公開1136563号公報に詳細な説明がある。第4試薬18bに含まれる染料としては核酸を染色する染料が好適に用いられる。核染色する色素を含有する染色試薬としては、例えば、米国特許7309581号のシアニン系色素を用いることができる。第4試薬18bは、第2試薬19bとともに尿または検体と混合される。欧州出願公開1136563号公報および米国特許7309581号は、参照により本明細書に組み込まれる。
したがって、第3試薬18uは膜染色する色素を含有し、一方、第4試薬18bは核酸を染色する色素を含有していることが好ましい。尿中有形成分には、赤血球のような核を有しないものが含まれているため、第3試薬18uが膜染色する色素を含有することにより、このような核を有しないものも含めて尿中有形成分を検出することができる。また、第4試薬18bが核酸染色する色素を含有することにより、細菌の核酸が効果的に染色され、サイズの小さい細菌であっても当該細菌を精度よく測定することが可能となる。
第3試薬18uとしては、UFIIサーチ−SED(シスメックス株式会社製)を使用することができる。第3試薬18uは、試薬容器に収容されており、試薬容器が装置にセットされることで、反応槽2uへ第3試薬18uを供給可能である。第1試薬19uとしては、UFIIパック−SED(シスメックス株式会社製)を使用することができる。第1試薬19uは、試薬容器に収容されており、試薬容器が装置にセットされることで、反応槽2uへ第1試薬19uを供給可能である。これらの第1試薬19u及び第3試薬18uは、体液測定モードにおいて、体液中の赤血球の測定にも使用される。
第4試薬18bとしては、UFIIサーチ−BAC(シスメックス株式会社製)を使用することができる。第4試薬18bは、試薬容器に収容されており、試薬容器が装置にセットされることで、反応槽2bへ第4試薬18bを供給可能である。第2試薬19bとしては、UFIIパック−BAC(シスメックス株式会社製)を使用することができる。第2試薬19bは、試薬容器に収容されており、試薬容器が装置にセットされることで、反応槽2bへ第2試薬19bを供給可能である。これらの第2試薬19b及び第4試薬18bは、体液測定モードにおいて、体液中の白血球、大型細胞及び細菌の測定にも使用される。UFIIパック−BACは、UFIIパック−SEDよりも低pHに調整されることで溶血作用を有している。
体液測定モードにおいては、白血球、大型細胞及び細菌を測定するために、溶血作用を有する第2試薬19bが用いられる。尿中の赤血球の濃度は、1μL当たりたかだか数個〜数百個であり、一千個を超える検体は少ない。一方、体液には、赤血球濃度が1μL当たり数万個を超える検体が少なくない。赤血球が多く含まれる体液検体から白血球及び大型細胞を測定する場合、多量に含まれる赤血球が白血球及び大型細胞の正確な測定を阻害する。溶血作用を有する第2試薬19bを用いることで、体液に含まれる赤血球が溶血し、赤血球に阻害されることなく、高精度に白血球及び大型細胞を測定することが可能となる。また、白血球、大型細胞及び細菌のような細胞は、溶血作用を有する第2試薬19bによって細胞膜にダメージが与えられ、色素の透過性が向上する。これにより、染色を効率的に行うことが可能になる。
第2試薬19bは溶血作用を有しているため、第2試薬19bを用いて調製した第2測定試料の測定は、第1測定試料の後に行うことが好ましい。第2試薬19bが界面活性剤を含んでいる場合には、特にそのような順序が好ましい。第2のアリコート(細菌測定用の尿検体アリコート)に界面活性剤を混合する場合、第2測定試料には界面活性剤が含まれることから、第2測定試料の後に第1測定試料の測定を行うと、万が一キャリーオーバーが発生した場合に、第1測定試料に界面活性剤が混入し、赤血球等の膜にダメージを与え、尿中有形成分の測定に影響を与えるおそれがある。かかる構成とすることにより、第1測定試料に界面活性剤が混入するのを防止することができる。
第3試薬18u及び第4試薬18bの色素は、吸収波長のピークがレーザ光源53の発光波長の近傍に存在するのが好ましい。第3試薬18u及び第4試薬18bの色素の吸収波長のピークを、レーザ光源53の発光波長の近傍に存在するように選定することにより、染色された尿中有形成分及び細菌を光学的に測定することが可能になる。
本実施の形態では、尿測定モードにおいて、1つの尿検体から、尿中有形成分を測定するための第1測定試料と、細菌を測定するための第2測定試料とをそれぞれ調製し、前記第1測定試料により赤血球及び白血球を含む尿中有形成分を測定し、且つ前記第2測定試料により細菌を測定する。これにより、1つの分析装置で赤血球及び白血球を含む尿中有形成分と細菌とをそれぞれ測定することが可能である。赤血球及び白血球等を測定するための第1測定試料とは別に細菌を測定するための第2測定試料を調製することにより、尿中に多量に存在する細菌を高精度に測定することができる。一方、体液測定モードにおいては、1つの体液検体から、体液中の赤血球を測定するための第3測定試料と、体液中の白血球、大型細胞及び細菌を測定するための第4測定試料とをそれぞれ調製し、前記第3測定試料により体液中の赤血球を測定し、且つ前記第4測定試料により体液中の白血球、大型細胞及び細菌を測定する。赤血球を溶血させた第4測定試料を調製することで、尿よりも多量に赤血球が含まれる体液であっても、赤血球の影響を受けることなく、正確に白血球を測定することが可能となる。また、尿に比べて体液における細菌の濃度はうすいため、体液の場合は同一の測定試料を用いて細菌と白血球、大型細胞を一緒に測定しても一定の測定精度を確保することができる。これにより、1つの分析装置で体液中の赤血球、白血球、大型細胞及び細菌をそれぞれ高精度且つ効率的に測定することが可能となる。
尿測定モードでの尿中有形成分の測定と、体液測定モードでの体液中の赤血球の測定とにおいて、第1試薬19uおよび第3試薬18uが共用化されている。尿測定モードでの細菌の測定と、体液測定モードでの体液中の白血球、大型細胞及び細菌の測定とにおいて、第2試薬19bおよび第4試薬18uが共用化されている。さらに、尿測定モードでの尿中有形成分の測定と、体液測定モードでの体液中の赤血球の測定とにおいて、共通の反応槽2uが使用されている。尿測定モードでの細菌の測定と、体液測定モードでの体液中の白血球、大型細胞及び細菌の測定とにおいて、共通の反応槽2bが使用される。このように、尿測定モードと体液測定モードで試薬及び反応槽を共用化することで、尿測定専用の装置構成と体液測定専用の装置構成をそれぞれ設けることによる複雑化を防ぐことができる。
また、1つの光学検出部を尿中有形成分測定、尿中細菌測定、体液中赤血球測定、及び体液中有核細胞・細菌測定で共用しているので、装置構成を簡略化することができ、製品コストを低減させるとともに、装置を小型化することができる。
図5は、情報処理ユニット13の構成を示すブロック図である。情報処理ユニット13は、パーソナルコンピュータによって構成されており、本体400と、入力部408と、表示部409とを備えている。本体400は、CPU401と、ROM402と、RAM403と、ハードディスク404と、読出装置405と、入出力インターフェース406と、画像出力インターフェース407と、通信インターフェース410とを有する。
CPU401は、ROM402に記憶されているコンピュータプログラムおよびRAM402にロードされたコンピュータプログラムを実行する。RAM403は、ROM402およびハードディスク404に記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、RAM403は、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、CPU401の作業領域としても利用される。
ハードディスク404には、オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムなど、CPU401に実行させるための種々のコンピュータプログラムおよびコンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。すなわち、ハードディスク404には、測定ユニット10から与えられた測定データを解析し、分析結果を出力するためのコンピュータプログラムがインストールされている。
読出装置405は、CDドライブまたはDVDドライブ等によって構成されており、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムおよびデータを読み出すことができる。入出力インターフェース406には、マウス及びキーボードからなる入力部408が接続されており、ユーザが入力部408を使用することにより、情報処理ユニット13にデータが入力される。画像出力インターフェース407は、液晶パネル等で構成された表示部409に接続されており、画像データに応じた映像信号を、表示部409に出力する。表示部409は、入力された映像信号をもとに、画像を表示する。また、情報処理ユニット13は、通信インターフェース410を介して測定ユニット10に接続されており、通信インターフェース410により、測定ユニット10に対してデータの送受信が可能となる。
<尿検体分析装置の動作>
以下、本実施の形態に係る尿検体分析装置の動作について説明する。
(測定モードの設定)
図6は、本実施の形態に係る尿検体分析装置における測定モード設定処理の手順を示すフローチャートである。尿検体分析装置100が起動するとき、測定ユニット10のマイクロコンピュータ11と、情報処理ユニット13のCPU401とのそれぞれにおいて、初期化処理が実行される。CPU401の初期化処理において、測定モードを尿測定モードに設定するための設定データが測定ユニット13へ送信される(ステップS101)。測定ユニット13が設定データを受信すると(ステップS102)、マイクロコンピュータ11が尿測定モード用の設定値をマイクロコンピュータ11の内蔵メモリに格納する。これにより、尿測定モードが設定される(ステップS103)。
このように、尿検体分析装置100は、起動初期状態において尿測定モードが設定されている。また、上述した尿測定モード用の設定値は、尿中有形成分測定における、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58および蛍光受光部59の感度設定値、増幅回路50のゲイン設定値、シリンジポンプ20bの単位時間当たりの押し出し量の設定値、及び測定時間の設定値を含んでおり、また、細菌測定における、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58および蛍光受光部59の感度設定値、増幅回路50のゲイン設定値、シリンジポンプ20bの単位時間当たりの押し出し量の設定値、及び測定時間の設定値を含んでいる。
ユーザは情報処理ユニット13の入力部408を操作して、測定モードの切替えを行うことが可能である。図7は、情報処理ユニット13の表示画面の一例を示す図である。情報処理ユニット13の表示部409には、メニュー画面D1が表示される。メニュー画面D1には、複数のアイコンが並んでおり、各アイコンは入力部408の操作によって選択可能である。メニュー画面D1に表示されるアイコンには、測定モードを切替えるためのアイコンC1が含まれている。ユーザは、測定モードを変更するときには、このアイコンC1に対してダブルクリック操作を行うことで、当該アイコンC1を選択する。
アイコンC1が選択されると、測定モード切替え確認ダイアログが表示部409に表示される。図8は、測定モード切替え確認ダイアログを示す図である。図8に示すように、当該ダイアログD2には、測定モードを切替えるかの確認を求めるメッセージと、OKボタンC21と、キャンセルボタンC22とが含まれる。OKボタンC21及びキャンセルボタンC22のそれぞれは、入力部408の操作によって選択可能である。ユーザは、測定モードの切替えを実行するときには、OKボタンC21を選択し、測定モードの切替えを中止するときには、キャンセルボタンC22を選択する。OKボタンC21が選択されると、CPU401に測定モードの切替え指示が与えられ、測定モード切替え確認ダイアログD2が閉じられる。他方、キャンセルボタンC22が選択されると、CPU401に測定モードの切替え指示が与えられることなく、測定モード切替え確認ダイアログD2が閉じられる。
CPU401は、測定モードの切替え指示が与えられたか否かを判別し(ステップS104)、測定モードの切替え指示が与えられない場合には(ステップS104においてNO)、当該指示が与えられるまでステップS104の処理を繰り返す。他方、上記のようにして測定モードの切替え指示が与えられた場合(ステップS104においてYES)には、測定モードを切替えるための設定データが測定ユニット13へ送信される(ステップS105)。つまり、現在の測定モードが尿測定モードの場合には、体液測定モードを設定するための設定データが測定ユニット13へ送信され、現在の測定モードが体液測定モードの場合には、尿測定モードを設定するための設定データが測定ユニット13へ送信される。ステップS105の処理の後、CPU401は、処理をステップS104へ戻す。
測定ユニット13が設定データを受信すると(ステップS106)、マイクロコンピュータ11が新しい測定モード用のモード設定値をマイクロコンピュータ11の内蔵メモリに格納する。つまり、体液測定モードを設定する場合には、体液測定モード用のモード設定値が内蔵メモリに格納され、尿測定モードを設定する場合には、尿測定モード用の設定値が内蔵メモリに格納される。これにより、新しい測定モードが設定される(ステップS107)。ステップS107の処理の後、マイクロコンピュータ11は、処理をステップS106へ戻す。
上述した体液測定モード用の設定値は、体液中の赤血球測定における、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、および蛍光受光部59の感度設定値、増幅回路50のゲイン設定値、シリンジポンプ20bの単位時間当たりの押し出し量の設定値、及び測定時間の設定値を含んでおり、また、体液中の有核細胞・細菌測定における、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、および蛍光受光部59の感度設定値、増幅回路50のゲイン設定値、シリンジポンプ20bの単位時間当たりの押し出し量の設定値、及び測定時間の設定値を含んでいる。
(尿測定モードでの検体測定動作)
次に、尿検体分析装置100の尿測定モードでの検体測定動作について説明する。図9は、尿測定モードにおける尿検体分析装置100の検体測定処理の手順を示すフローチャートである。まず、測定実行の指示が情報処理ユニット13の入力部408から入力される(ステップS201)。この指示を受けて、CPU401は、測定ユニット13に測定開始を指示する指示データを送信する(ステップS202)。測定ユニット13が指示データを受信すると(ステップS203)、マイクロコンピュータ11が尿測定試料調製処理(ステップS204)と、尿中有形成分測定処理(ステップS205)と、細菌測定処理(ステップS206)とを実行する。
図10は、尿測定試料調製処理の手順を示すフローチャートである。尿測定試料調製処理では、まず、マイクロコンピュータ11が試料調製部2を制御して、吸引管17に試験管Tから尿検体を所定量吸引させ、反応槽2uと反応槽2bとにそれぞれ所定量の尿検体を分注させる(ステップS301,S302)。
反応槽2uには、前記尿検体とともに所定量の第1試薬19u及び第3試薬18uが定量されて分注される(ステップS303及びステップS304)。一方、反応槽2bにも同様にして、前記尿検体とともに所定量の第2試薬19b及び第4試薬18bが定量されて分注される(ステップS305及びステップS306)。反応槽2u及び反応槽2bは、それぞれ図示しないヒータによって所定温度になるように加温されており、この状態でプロペラ状の攪拌具(図示せず)により試料の攪拌が行われる(ステップS307)。これにより、反応槽2uにおいて尿中有形成分測定用の第1測定試料が調製され、反応槽2bにおいて細菌測定用の第2測定試料が調製される。ステップS307の処理が終了すると、マイクロコンピュータ11は、メインルーチンへ処理をリターンする。
なお、ステップS303において反応槽2uに分注される第1試薬19uは溶血作用を有しておらず、これにより赤血球、白血球等の細胞膜にダメージが与えられることがない。他方、ステップS305において反応槽2bに分注される第2試薬19bは溶血作用を有しており、これにより細菌の細胞膜にダメージが与えられ、細菌の核酸を効率よく染色することが可能となる。
図11は、尿中有形成分測定処理の手順を示すフローチャートである。尿中有形成分測定処理では、まず、マイクロコンピュータ11が、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58及び蛍光受光部59の感度及び増幅回路50のゲインを尿中有形成分測定用の第1設定値で設定する(ステップS401)。次に、マイクロコンピュータ11は、コンプレッサ22aから圧縮空気をシース液収容部22へ供給させることで、フローセル51へシース液を送液させる(ステップS402)。このようにフローセル51へのシース液供給が継続されている状態で、反応槽2uから第1測定試料がフローセル51へ供給される(ステップS403)。
図2を参照してステップS403の処理の詳細を説明する。まず、電磁弁21aが開かれ、電磁弁21bが閉じられ、電磁弁21c,21dが開かれる。この状態で、シリンジポンプ20aが駆動され、反応槽2uの第1測定試料がシリンジポンプ20aにより吸引される。これにより、電磁弁21cと電磁弁21dとの間を含む範囲で、チューブ内に第1測定試料が充填される。さらに電磁弁21c,21dが閉じられ、シリンジポンプ20bが駆動されて、電磁弁21cと電磁弁21dとの間に充填された第1測定試料がフローセル51側へ押し出される。このとき、尿中有形成分測定用の単位時間当たりの押し出し量で、シリンジポンプ20bが駆動される。
上記の結果、フローセル51にシース液と第1測定試料とが同時に供給され、前記フローセル51においてシース液に包まれた第1測定試料の試料流(シースフロー)が形成される。そして、このようにして形成されたシースフローにレーザ光源53からのレーザビームが照射され(ステップS404)、これにより尿中有形成分の前方散乱光、蛍光及び側方散乱光が発生する。前方散乱光、蛍光、及び側方散乱光のそれぞれは、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58により受光されて電気信号に変換される(ステップS405)。ステップS405における第1測定試料の測定は、尿中有形成分測定用にあらかじめ決められた時間だけ行われる。
前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58の受光レベルに応じた電気信号は、前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)及び側方散乱光信号(SSC)として出力される。これらの出力信号は、増幅回路50により増幅される。このとき、ステップS401において設定された尿中有形成分測定用の第1設定値によって定まる感度で前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58のそれぞれから信号が出力され、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58の出力信号が第1設定値によって定まる増幅率で増幅回路50によって増幅される。なお、第1設定値における前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58および蛍光受光部59の感度設定値は、いずれも低感度である。第1設定値が設定された状態で増幅回路50から出力される前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)及び側方散乱光信号(SSC)は、それぞれ、FSC−1、FLH−1、FLL−1、SSC−1と呼ぶ。以下、第x設定値が設定された状態で増幅回路50から出力される信号は、それぞれ、FSC−x、FLH−x、FLL−x、SSC−xと表記する。
増幅された前記前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)、及び側方散乱光信号(SSC)は、フィルタ回路6によってフィルタ処理が施された後、A/Dコンバータ7によってディジタル信号に変換され、ディジタル信号処理回路8によって所定の信号処理が施され、測定データとしてメモリ9に格納される(ステップS406)。以上の処理を完了すると、マイクロコンピュータ11は、処理をメインルーチンへリターンする。
図12は、細菌測定処理の手順を示すフローチャートである。細菌測定処理では、まず、マイクロコンピュータ11が、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58及び蛍光受光部59の感度及び増幅回路50のゲインを細菌測定用の第2設定値で設定する(ステップS411)。次に、マイクロコンピュータ11は、コンプレッサ22aから圧縮空気をシース液収容部22へ供給させることで、フローセル51へシース液を送液させる(ステップS412)。このようにフローセル51へのシース液供給が継続されている状態で、反応槽2bから第2測定試料がフローセル51へ供給される(ステップS413)。
図2を参照してステップS413の処理の詳細を説明する。まず、電磁弁21aが閉じられ、電磁弁21bが開かれ、電磁弁21c,21dが開かれる。この状態で、シリンジポンプ20aが駆動され、反応槽2bの第2測定試料がシリンジポンプ20aにより吸引される。これにより、電磁弁21cと電磁弁21dとの間を含む範囲で、チューブ内に第2測定試料が充填される。さらに電磁弁21c,21dが閉じられ、シリンジポンプ20bが駆動されて、電磁弁21cと電磁弁21dとの間に充填された第2測定試料がフローセル51側へ押し出される。このとき、細菌測定用の単位時間当たりの押し出し量で、シリンジポンプ20bが駆動される。
上記の結果、フローセル51にシース液と第2測定試料とが同時に供給され、前記フローセル51においてシース液に包まれた第2測定試料の試料流が形成される。そして、このようにして形成されたシースフローにレーザ光源53からのレーザビームが照射され(ステップS414)、これにより細菌の前方散乱光、蛍光及び側方散乱光が発生する。前方散乱光、蛍光、及び側方散乱光のそれぞれは、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58により受光されて電気信号に変換される(ステップS415)。ステップS415における第2測定試料の測定は、細菌測定用にあらかじめ決められた時間だけ行われる。
前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58の受光レベルに応じた電気信号は、前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)及び側方散乱光信号(SSC)として出力される。これらの出力信号は、増幅回路50により増幅される。このとき、ステップS411において設定された細菌測定用の第2設定値によって定まる感度で前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58のそれぞれから信号が出力され、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58の出力信号が第2設定値によって定まる増幅率で増幅回路50により増幅される。なお、第2設定値における前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58および蛍光受光部59の感度設定値は、いずれも第1設定値よりも高感度である。
増幅された前記前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)、及び側方散乱光信号(SSC)は、フィルタ回路6によってフィルタ処理が施された後、A/Dコンバータ7によってディジタル信号に変換され、ディジタル信号処理回路8によって所定の信号処理が施され、測定データとしてメモリ9に格納される(ステップS416)。以上の処理を完了すると、マイクロコンピュータ11は、処理をメインルーチンへリターンする。
上記のような細菌測定処理の後、マイクロコンピュータ11は、尿中有形成分測定処理及び細菌測定処理によって生成された測定データを情報処理ユニット13へ送信し(ステップS207)、処理を終了する。
情報処理ユニット13が測定データを受信すると(ステップS208)、CPU401は、測定データの解析処理を実行し(ステップS209)、尿検体の分析結果を生成して、当該分析結果をハードディスク404に格納する。
ステップS209の解析処理では、第1測定試料の測定データから、赤血球(RBC)、白血球(WBC)、上皮細胞(EC)、及び円柱(CAST)等が分類され、それぞれの計数値が求められる。具体的には、前方散乱光信号(FSC−1)の強度と第1蛍光信号(FLH−1)の強度に基づいて赤血球(RBC)が他の粒子から分類されて計数され、前方散乱光信号(FSC−1)の強度と第2蛍光信号(FLL−1)の強度に基づいて白血球(WBC)が他の粒子から分類されて計数され、第2蛍光信号(FLL−1)の第1パルス幅(FLLW)と第2パルス幅(FLLW2)に基づいて、上皮細胞(EC)及び円柱(CAST)が分類されて計数される。また、第1測定試料の測定結果の前方散乱光信号(FSC−1)の強度と第1蛍光信号(FLH−1)の強度とにおける第1粒度分布図(スキャッタグラム)を描画するための描画データが生成され、同じく前方散乱光(FSC−1)の強度と、第2蛍光信号(FLL−1)の強度とにおける第2粒度分布図(スキャッタグラム)を描画するための描画データが生成され、同じく第2蛍光信号(FLL−1)の第1パルス幅(FLLW)と第2パルス幅(FLLW2)とにおける第3粒度分布図を描画するための描画データが生成される。なお、蛍光信号の第1パルス幅(FLLW)と第2パルス幅(FLLW2)とは、第2蛍光信号(FLL−1)のパルス幅を、異なる蛍光強度の閾値によってそれぞれ抽出したものである。
また、ステップS209の解析処理では、第2測定試料の測定データから、細菌(BACT)等が検出され、その計数値が求められる。具体的には、前方散乱光(FSC−2)の強度と第1蛍光信号(FLH−2)の強度とに基づいて細菌(BACT)が他の粒子から分類されて計数される。また、第2測定試料の測定結果の前方散乱光信号(FSC−2)の強度と第1蛍光信号(FLH−2)の強度とにおける第4粒度分布図を描画するための描画データが生成される。
次に、CPU401は、上記のようにして得られた分析結果を表示部409に表示して(ステップS210)、処理を終了する。
図13は、尿検体の分析結果画面を示す図である。図に示すように、尿検体分析結果画面D3では、赤血球、白血球、上皮細胞、円柱、及び細菌の計数値を表示する計数値表示部R31と、第1粒度分布図R32と、赤血球としての分類結果の前方散乱光強度のヒストグラムR33と、第2粒度分布図R34と、白血球としての分類結果の前方散乱光強度のヒストグラムR35と、第3粒度分布図R36と、第4粒度分布図R37とを含んでいる。
(体液測定モードでの検体測定動作)
次に、尿検体分析装置100の体液測定モードでの検体測定動作について説明する。図14は、体液測定モードにおける尿検体分析装置100の検体測定処理の手順を示すフローチャートである。まず、測定実行の指示が情報処理ユニット13の入力部408から入力される(ステップS501)。この指示を受けて、CPU401は、測定ユニット13に測定開始を指示する指示データを送信する(ステップS502)。測定ユニット13が指示データを受信すると(ステップS503)、マイクロコンピュータ11が体液測定試料調製処理(ステップS504)と、赤血球測定処理(ステップS505)と、有核細胞・細菌測定処理(ステップS506)とを実行する。
図15は、体液測定試料調製処理の手順を示すフローチャートである。体液測定試料調製処理では、まず、マイクロコンピュータ11が試料調製部2を制御して、吸引管17に試験管Tから体液検体を所定量吸引させ、反応槽2uと反応槽2bとにそれぞれ所定量の体液検体を分注させる(ステップS601,S602)。
反応槽2uには、前記体液検体とともに所定量の第1試薬19u及び第3試薬18uが定量されて分注される(ステップS603及びステップS604)。一方、反応槽2bにも同様にして、前記体液検体とともに所定量の第2試薬19b及び第4試薬18bが定量されて分注される(ステップS605及びステップS606)。反応槽2u及び反応槽2bは、それぞれ図示しないヒータによって所定温度になるように加温されており、この状態でプロペラ状の攪拌具(図示せず)により試料の攪拌が行われる(ステップS607)。これにより、反応槽2uにおいて赤血球測定用の第3測定試料が調製され、反応槽2bにおいて有核細胞・細菌測定用の第4測定試料が調製される。ステップS607の処理が終了すると、マイクロコンピュータ11は、メインルーチンへ処理をリターンする。
なお、ステップS601、S603及びS604において、反応槽2uに供給される体液検体の量、第1試薬の量、第3試薬の量は、ステップS301、S303及びS304において、反応槽2uに供給される尿検体の量、第1試薬の量、第3試薬の量のそれぞれと同じである。また、ステップS602、S605及びS606において、反応槽2bに供給される体液検体の量、第2試薬の量、第4試薬の量は、ステップS302、S305及びS306において、反応槽2uに供給される尿検体の量、第2試薬の量、第4試薬の量のそれぞれと同じである。つまり、第3測定試料は、第1測定試料と同一の条件(検体の量並びに染色液、希釈液の種類及び量)で調製され、第4測定試料は、第2測定試料と同一の条件(検体の量並びに染色液、希釈液の種類及び量)で調製される。
図16は、赤血球測定処理の手順を示すフローチャートである。赤血球測定処理では、まず、マイクロコンピュータ11が、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58及び蛍光受光部59の感度及び増幅回路50のゲインを赤血球測定用の第3設定値で設定する(ステップS701)。次に、マイクロコンピュータ11は、コンプレッサ22aから圧縮空気をシース液収容部22へ供給させることで、フローセル51へシース液を送液させる(ステップS702)。このようにフローセル51へのシース液供給が継続されている状態で、反応槽2uから第3測定試料がフローセル51へ供給される(ステップS703)。
ステップS703の処理は、ステップS403の処理と、シリンジポンプ20bの単位時間当たりの押し出し量が異なる。つまり、ステップS703の処理では、シリンジポンプ20bが駆動されて、電磁弁21cと電磁弁21dとの間の第3測定試料がフローセル51側へ押し出されるときに、赤血球測定用の単位時間当たりの押し出し量で、シリンジポンプ20bが駆動される。この赤血球測定用の単位時間当たりの押し出し量は、尿中有形成分測定用の単位時間当たりの押し出し量の1/8とされる。
図17Aは、尿中有形成分を測定するときと同じ条件で、第3測定試料のシースフローを形成したときの模式図であり、図17Bは、体液中の赤血球測定用の条件で、第3測定試料のシースフローを形成したときの模式図である。尿に比べて体液には赤血球の濃度が高いものが多く、そのため尿中有形成分を測定するときと同じ条件(単位時間当たりの押し出し量)で第3測定試料のシースフローを形成すると、複数の赤血球が有感帯であるレーザ光を同時に通過し、これによって計数が正確に行えないことが生じる(図17A参照)。これに対して、単位時間当たりの送り出し量を減らすと、試料流の流径が小さくなり、赤血球が1つ1つ別々にレーザ光を通過することとなり、誤計数が防止される(図17B参照)。
図18は、第3測定試料の単位時間当たりの送り出し量と計数値との関係を示すグラフである。図において、G0は理論値を示し、G1は尿中有形成分を測定するときと同じ単位時間当たりの送り出し量で第3測定試料を送り出したときの計数値を示し、G2は尿中有形成分を測定するときの1/8の単位時間当たりの送り出し量で第3測定試料を送り出したときの計数値を示している。また、縦軸は実測の計数値を示し、横軸は理論値を示している。図に示すように、尿中有形成分を測定するときと同じ単位時間当たりの送り出し量で第3測定試料を送り出したときは、濃度が7万個/μL程度までは実測値が理論値に対応しているが、7万個/μL程度でピークに達し、それ以上は減少している。これは、図17Aによって示したように、赤血球濃度が高くなる程、赤血球の同時通過が発生する頻度が高まるためと考えられる。これに対し、尿中有形成分を測定するときの1/8の単位時間当たりの送り出し量で第3測定試料を送り出したときは、高濃度まで実測値が理論値に対応しており、正確に計数することが可能であることが分かる。
ステップS703の処理におけるその他の動作は、ステップS403の処理において説明した動作と同様であるので、その説明を省略する。
シースフローに半導体レーザ53からのレーザビームが照射され(ステップS704)、これにより赤血球の前方散乱光、蛍光及び側方散乱光が発生する。前方散乱光、蛍光、及び側方散乱光のそれぞれは、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58により受光されて電気信号に変換される(ステップS705)。ステップS705における第3測定試料の測定は、赤血球測定用にあらかじめ決められた時間だけ行われる。この赤血球測定用の測定時間は、尿中有形成分測定用の測定時間と同じである。
前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58の受光レベルに応じた電気信号は、前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)及び側方散乱光信号(SSC)として出力される。これらの出力信号は、増幅回路50により増幅される。このとき、ステップS701において設定された赤血球測定用の第3設定値によって定まる感度で前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58のそれぞれから信号が出力され、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58の出力信号が第3設定値によって定まる増幅率で増幅回路50により増幅される。なお、第3設定値における前方散乱光受光部55及び側方散乱光受光部58,59の感度設定値は、いずれも低感度であり、第1設定値における感度設定値と同じである。また、第3設定値における増幅回路50のゲイン設定値は、第1設定値における増幅回路50のゲイン設定値と同じである。したがって、第3設定値が設定された状態では、前方散乱光、側方散乱光、蛍光は、それぞれ第1設定値が設定された状態と同じ条件で増幅され、増幅回路50から信号が出力される。
増幅された前記前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)、及び側方散乱光信号(SSC)は、フィルタ回路6によってフィルタ処理が施された後、A/Dコンバータ7によってディジタル信号に変換され、ディジタル信号処理回路8によって所定の信号処理が施され、測定データとしてメモリ9に格納される(ステップS706)。以上の処理を完了すると、マイクロコンピュータ11は、処理をメインルーチンへリターンする。
図19は、有核細胞・細菌測定処理の手順を示すフローチャートである。有核細胞・細菌測定処理では、まず、マイクロコンピュータ11が、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58及び蛍光受光部59の感度及び増幅回路50のゲインを、有核細胞測定用の第4設定値で設定する(ステップS711)。次に、マイクロコンピュータ11は、コンプレッサ22aから圧縮空気をシース液収容部22へ供給させることで、フローセル51へシース液を送液させる(ステップS712)。このようにフローセル51へのシース液供給が継続されている状態で、反応槽2bから第4測定試料がフローセル51へ供給される(ステップS713)。
ステップS713の処理は、ステップS413の処理と同様であるのでその説明を省略する。なお、ステップS713においては、尿中の細菌測定用のシリンジポンプ20bの単位時間当たりの送り出し量と同一の設定値で、シリンジポンプ20bが駆動される。
ステップS713の処理によって、フローセル51においてシース液に包まれた第4測定試料の試料流が形成される。そして、このようにして形成されたシースフローにレーザ光源53からのレーザビームが照射され(ステップS714)、これにより第4測定試料から前方散乱光、蛍光及び側方散乱光が発生する。前方散乱光、蛍光、及び側方散乱光のそれぞれは、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58により受光されて電気信号に変換される(ステップS715)。ステップS715における第4測定試料の測定は、体液中の有核細胞測定用にあらかじめ決められた時間だけ行われる。この測定時間は、尿中の細菌測定用の測定時間よりも長い。体液における白血球の濃度は、1μL当たり数個程度と極めて低いため、尿中の細菌測定用の測定時間と同一の測定時間とすると、第4測定試料の分析容量が少なすぎて解析に十分な数の白血球を検出できない可能性がある。このため、体液中の有核細胞測定用の測定時間を、尿中の細菌測定用の測定時間より長くすることにより、第4測定試料の分析容量を多くして高精度に体液中の白血球を測定することが可能となる。
前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58の受光レベルに応じた電気信号は、前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)、及び側方散乱光信号(SSC)として出力される。これらの出力信号は、増幅回路50により増幅される。このとき、ステップS711において設定された有核細胞測定用の第4設定値によって定まる感度で前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58のそれぞれから信号が出力され、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58の出力信号が第4設定値によって定まる増幅率で増幅回路50により増幅される。なお、第4設定値における前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、蛍光受光部59の感度設定値は、いずれも低感度である。この第4設定値によって設定された前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、蛍光受光部59の感度は、尿中の細菌測定用の第2設定値によって設定された前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、蛍光受光部59の感度の数分の1乃至数十分の1である。より具体的には、第4設定値が設定された状態での体液中の有核細胞測定用の前方散乱光信号の感度は、第2設定値が設定された状態での感度の数十分の1であり、第1設定値が設定された状態での感度と同じである。また、第4設定値が設定された状態での体液中の有核細胞測定用の蛍光信号の感度は、第2設定値が設定された状態での感度の数分の1であり、第1設定値が設定された状態での感度とほぼ同じである。これは、細菌に比べて白血球及び大型細胞はサイズが大きく、散乱光強度、蛍光強度共に細菌測定の場合に比べて高いためである。つまり、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、蛍光受光部59の感度を尿中の細菌測定の場合よりも低くすることで、白血球および大型細胞に適した感度となり、高精度に体液中の白血球および大型細胞を検出することが可能となる。
増幅された前記前方散乱光信号(FSC)、第1蛍光信号(FLH)、第2蛍光信号(FLL)、及び側方散乱光信号(SSC)は、フィルタ回路6によってフィルタ処理が施された後、A/Dコンバータ7によってディジタル信号に変換され、ディジタル信号処理回路8によって所定の信号処理が施され、測定データとしてメモリ9に格納される(ステップS716)。
第4測定試料の供給が開始されてから、体液中の有核細胞測定用にあらかじめ決められた測定時間が経過すると、フローセル51にシース液及び第4測定試料が供給され、試料流が形成されている状態で、マイクロコンピュータ11は、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58及び蛍光受光部59の感度及び増幅回路50のゲインを、体液中の細菌測定用の第5設定値で設定する(ステップS717)。そして、第4測定試料から発生した前方散乱光、蛍光及び側方散乱光のそれぞれを、前方散乱光受光部55、蛍光受光部59及び側方散乱光受光部58により受光して電気信号に変換する(ステップS718)。なお、第5設定値における前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、蛍光受光部59の感度設定値は、いずれも高感度である。この第5設定値によって設定された前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、蛍光受光部59の感度は、尿中の細菌測定用の第2設定値によって設定された前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、蛍光受光部59の感度と同じである。これにより、体液中の細菌をその特性に応じて高精度に検出することが可能となる。測定データはメモリに格納される(ステップS719)。
以上の処理を完了すると、マイクロコンピュータ11は、処理をメインルーチンへリターンする。
上記のような有核細胞・細菌測定処理の後、マイクロコンピュータ11は、赤血球測定処理及び有核細胞・細菌測定処理によって生成された測定データを情報処理ユニット13へ送信し(ステップS507)、処理を終了する。
情報処理ユニット13が測定データを受信すると(ステップS508)、CPU401は、測定データの解析処理を実行し(ステップS509)、体液検体の分析結果を生成して、当該分析結果をハードディスク404に格納する。
ステップS509の解析処理では、第3測定試料の測定データから、赤血球(RBC)が検出され、その計数値が求められる。具体的には、前方散乱光強度(FSC)と蛍光強度(FLH)に基づいて赤血球(RBC)が他の粒子から分類されて計数される。すなわち、尿中の赤血球の検出に用いられたパラメータと同じ前方散乱光強度および蛍光強度に基づいて体液中の赤血球が検出される。また、第3測定試料の測定結果の前方散乱光信号(FSC−3)の強度と第1蛍光信号(FLH−3)の強度とにおける第5粒度分布図を描画するための描画データが生成される。
また、ステップS509の解析処理では、第4測定試料の測定データから、有核細胞(TNC)及び細菌(BACT)が検出され、有核細胞(TNC)が白血球(WBC)及び大型細胞(LC)に分類され、それぞれの計数値が求められる。具体的には、前方散乱光信号(FSC−4)強度と第1蛍光信号(FLH−4)の強度とに基づいて有核細胞(TNC)が他の粒子から分類されて計数され、前方散乱光信号(FSC−5)の強度と第1蛍光信号(FLH−5)の強度とに基づいて細菌が他の粒子から分類されて計数される。また、第4測定試料の測定結果の前方散乱光信号(FSC−4)の強度と第1蛍光信号(FLH−4)の強度とにおける第6粒度分布図を描画するための描画データが生成され、第4測定試料の測定結果の前方散乱光信号(FSC−5)の強度と第1蛍光信号(FLH−5)の強度とにおける第7粒度分布図を描画するための描画データが生成される。
また、上述した白血球(WBC)及び大型細胞(LC)の分類は、次のようにして行われる。上述のステップS715で得られた第4測定試料の測定データのうち、蛍光強度及び前方散乱光強度の低値領域には、赤血球ゴースト(破壊された赤血球)、細菌、結晶等が出現し、これらの領域を除いた部分に白血球及び大型細胞の集団(有核細胞の集団)が出現する。そこで、蛍光強度及び前方散乱光強度の低値領域を除いて、有核細胞の集団のデータを抽出する。抽出されたデータに含まれる前方散乱光信号のパルス幅でヒストグラムを作成すると、2つの集団に分かれる。これは、白血球と大型細胞とは、サイズが異なっており(白血球の方が小さい)、前方散乱光信号のパルス幅は、細胞のサイズを正確に反映しているためである。そのため、ステップS509の解析処理においては、抽出されたデータに含まれる前方散乱光信号のパルス幅から、白血球と大型細胞とが分類される。
次に、CPU401は、上記のようにして得られた分析結果を表示部409に表示して(ステップS510)、処理を終了する。
図20は、体液検体の分析結果画面を示す図である。図に示すように、体液検体分析結果画面D4では、赤血球、白血球、及び有核細胞並びに細菌の計数値を表示する第1計数値表示部R41と、大型細胞の計数値を表示する第2計数値表示部R42と、第5粒度分布図R43と、赤血球としての検出結果の前方散乱光強度のヒストグラムR44と、第6粒度分布図R45と、有核細胞としての検出結果の蛍光信号のパルス幅のヒストグラムR46と、第7粒度分布図R47とを含んでいる。
(その他の実施の形態)
上述した実施の形態では、尿測定モードにおいて、赤血球や白血球などの尿中有形成分を第1測定試料から測定し、細菌を第2測定試料から測定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。つまり、尿測定モードにおいて調製される2つの測定試料は、沈渣用の測定試料と、細菌用の測定試料という区別でなくてもよい。例えば、1つの測定試料は有核細胞(白血球、上皮細胞、細菌など)を測定するために使用し、もう一つの測定試料は無核細胞を(赤血球、円柱など)測定するために使用してもよい。より詳細にいえば、他の実施形態の尿検体分析装置は、尿測定モードにおいて、溶血作用を有しない試薬(第1試薬)と、細胞膜及び蛋白を染色する染色色素(第3試薬)を用いて、尿中有形成分の細胞膜及び蛋白を染色した第1測定試料を調製し、この第1測定試料から無核有形成分(赤血球、円柱等)を測定すること、さらには、界面活性剤又は低pH希釈液等の溶血作用を有する試薬(第2試薬)と、核酸を染色する染色色素(第4試薬)とを用いて、有核細胞の核酸を染色した第2測定試料を調製し、この第2測定試料から尿中の有核有形成分を測定する構成とすることも可能である。この場合、体液測定モードでは、前述した尿中の無核有形成分を測定するときに使用した第1および第3試薬を用いて、体液中の少なくとも赤血球の細胞膜を染色した第3測定試料を調製し、この第3測定試料から体液中の赤血球を測定することとなる。また、前述した尿中の有核有形成分を測定するときに使用した第2および第4試薬を用いて、体液中の有核細胞の核酸を染色した第4測定試料を調製し、この第4測定試料から体液中の少なくとも白血球を測定することとなる。
図21は、上述した他の実施形態における尿検体分析装置の構成を示す模式図である。尿検体分析装置1の主な構成は上述の実施形態と同じである。
この装置は、無核成分用の希釈液である第1試薬19uと、有核成分用の希釈液である第2試薬19bと、無核成分用の染色試薬である第3試薬18uと、有核成分用の染色試薬である第4試薬18bとを備えている。
第1試薬19uは、緩衝剤を主成分とする試薬であって、赤血球を溶血させずに安定した蛍光信号を得ることができるように浸透圧補償剤を含有しており、分類測定に適するような浸透圧となるよう100〜600 mOsm/kgに調整される。第1試薬19uは、上述の実施形態と同じく、溶血作用を有していない。
第2試薬19bは、上述の実施形態と同じく、溶血作用を有している。より詳しくは、第2試薬19bは、細胞膜に損傷を与えることにより後述の第4試薬18bの膜通過を進行させるとともに、赤血球を溶血させ赤血球破片等の夾雑物を収縮させるためのカチオン系界面活性剤が含有されている。カチオン系界面活性剤ではなく、ノニオン系界面活性剤が含有されていてもよい。
第3試薬18uは、尿中の核酸を有さない粒子である赤血球、円柱、粘液糸、結晶等の測定に使用される染色液であり、細胞膜及び蛋白質を染色する染色色素が含有されている。染色色素としては、核酸を有していない有形成分を染色するために、膜染色をする色素が選ばれる。上記有形成分を染色する色素としては、シアニン系、スチリル系、アクリジン系色素のうち赤血球の形態に影響を及ぼさない色素が好ましい。無核有形成分を染色する色素としては、脂溶性カルボシアニン色素が好ましく、特にインドカルボシアニン色素、オキサカルボシアニン色素等が好ましい。
第4試薬18bは、尿中の核酸を有する細胞である白血球、上皮細胞、真菌、細菌等の測定に使用される染色液であり、核酸を特異的に染色する染色色素が含有されている。より詳細に説明すると、第4試薬18bには、核酸を特異的に染色するためのインターカレータや副溝(minor groove)に結合する色素が含有されている。前記インターカレータとしては、シアニン系、アクリジン系、phenanthridium系の公知の色素が挙げられる。
反応漕2uは、尿測定モードでは、尿検体と第1試薬19uと第3試薬18uを混合することにより、細胞膜又は蛋白質を有する尿中の有形成分がその構成及び特性に応じた程度で染色され、且つ、尿中の赤血球が形態を維持した第1測定試料が調製される。調製された第1測定試料は、上述の実施形態と同じく光学検出部5に送液され、尿中の赤血球や円柱といった無核細胞の検出が行われる。
反応漕2bは、尿測定モードでは、尿検体と第2試薬19bと第4試薬18bを混合することにより、核酸を有する尿中の有形成分がその構成及び特性に応じた程度で染色され、且つ、赤血球が溶血した第2測定試料が調製される。調製された第2測定試料は、上述の実施形態と同じく光学検出部5に送液され、尿中の白血球、上皮細胞、真菌、細菌といった有核細胞の検出が行われる。
反応漕2uは、体液測定モードでは、体液検体と第1試薬19uと第3試薬18uを混合することにより、細胞膜又は蛋白質を有する体液中の有形成分がその構成及び特性に応じた程度で染色され、且つ、体液中の赤血球が形態を維持した第3測定試料が調製される。調製された第3測定試料は、上述の実施形態と同じく光学検出部5に送液され、体液中の赤血球の検出が行われる。
反応漕2bは、体液測定モードでは、体液検体と第2試薬19bと第4試薬18bを混合することにより、核酸を有する体液中の有形成分がその構成及び特性に応じた程度で染色され、且つ、赤血球が溶血した第4測定試料が調製される。調製された第4測定試料は、上述の実施形態と同じく光学検出部5に送液され、体液中の白血球や細菌といった有核細胞の検出が行われる。
また、上述した実施の形態においては、フローセルと受光素子を用いたフローサイトメータによって尿又は体液に含まれる有形成分を光学的に測定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。例えば、フローセルに電圧を印加し、有形成分が通過するときの電圧変化を検出することで、尿又は体液に含まれる有形成分を測定してもよい。この場合、有形成分を染色する必要はないので、染色液を使用しない構成とすることができる。また、フローサイトメータであっても、散乱光や吸光度など、蛍光以外の光学情報を使用してもよい。この場合も、有形成分を染色する必要はないので、染色液を使用しない構成とすることができる。
また、上述した実施の形態においては、染色液と希釈液とが別液であるが、これらを一液にまとめてもよい。
また、上述した実施の形態においては、フローセルへの測定試料の単位時間当たりの送り出し量が、尿中有形成分を測定するときと、体液中の赤血球を測定するときとで異なっているが、これに限定されるものではない。両者は同じでもよい。たとえば、体液モードにおいて、反応漕2uに供給する希釈液(第1試薬)の量を、尿測定モードのときよりも多くすることで、第1測定試料における検体の希釈倍率よりも、第3測定試料における検体の希釈倍率を高くして、フローセルへの単位時間当たりの送り出し量を、第1測定試料と第3測定試料とで同じにしてもよい。希釈倍率及び単位時間当たりの送り出し量の両方を、尿中有形成分を測定するときと、体液中の赤血球を測定するときとで異ならせてもよい。このようにした場合でも、フローセル中での複数の赤血球の同時通過を防ぐことが可能である。
また、上述した実施の形態においては、前方散乱光受光部55、側方散乱光受光部58、蛍光受光部59の感度及び増幅回路50のゲインが、尿中の細菌を測定するときと、体液中の有核細胞を測定するときとで異なっているが、これに限定されるものではない。光学検出部5の各受光素子に接続されたプリアンプのゲインのみを、尿中の細菌を測定するときと、体液中の有核細胞を測定するときとで異ならせてもよい。この場合、増幅回路50のゲインは、尿中の細菌を測定するときと、体液中の有核細胞を測定するときとで変更しなくてもよい。前記プリアンプ及び増幅回路50の両方のゲインを、尿中の細菌を測定するときと、体液中の有核細胞を測定するときとで異ならせてもよい。また、各受光素子の感度のみを、尿中の細菌を測定するときと、体液中の有核細胞を測定するときとで切り替え、プリアンプ及び増幅回路50のゲインは固定でもよい。このようにすることによっても、前方散乱光信号、側方散乱光信号、及び蛍光信号の感度を測定モードに応じて変化させることが可能である。
また、上述した実施の形態における体液測定モードにおける検体吸引量を、尿測定モードにおける検体吸引量と異なる量にしてもよい。体液は尿よりも検体を採取しにくいため、体液測定モードにおける検体吸引量は尿測定モードにおける検体吸引量よりも少ないことが好ましい。
また、上述した実施の形態における体液測定モードでは、尿測定モードにおける第1測定試料と同じ要領で第3測定試料を調製しているため、第1測定試料と同じ量の第3測定試料が調製される。しかし、第3測定試料は分析に必要な量が第1測定試料よりも少なくて済むため、第3測定試料の調製量は第1測定試料の調製量より少なくてもよい。より詳しく言えば、第3測定試料の分析容量(フローセルによって光学検出される試料の量)に十分な量だけ、第3測定試料を調製すればよい。第3測定試料の単位時間当たりのシリンジポンプの押し出し量は、第1測定試料の1/8であり、測定時間は第1測定試料と同じであるから、第3測定試料の分析容量は、第1測定試料の1/8である。したがって、体液測定モードでは、検体分配部1が反応漕2uへ分注する体液検体の量と、試料調製部2が反応漕2uに供給する第1および第3試薬の量を、それぞれ1/8としてもよい。これにより、貴重な体液検体の吸引量を抑えることができ、試薬の消費量も低減することができる。
体液測定モードにおいて第3測定試料の調製量を少なくする場合、代わりに第4測定試料の調製量を多くして、第4測定試料の測定時間をさらに長くしてもよい。第4測定試料の調製量を多くすることで、検体吸引量を少なく抑えつつ、濃度の低い白血球の計数精度を向上させることができる。この場合、検体分配部1が反応漕2uへ分注する体液検体の量を少なくしつつ、反応漕2bへ分注する体液検体の量を多くすることとなる。
さらに別の実施形態では、第4測定試料の測定時間を、第3測定試料の測定結果にあわせて可変にしてもよい。図22は、図14の測定ユニット側のフローチャートの変形例である。S505において赤血球測定処理を行うと、マイクロコンピュータ11は、デジタル信号処理回路8から入力された粒子のデータ個数が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS5051)。データ個数が閾値以上の場合、赤血球数が多く、体液に血液が混入している可能性が高い。この場合、体液検体中の白血球の濃度も高い可能性があるため、第4測定試料の測定時間を長くしなくても、診断に十分な数の白血球を測定できる。そこで、粒子のデータ個数が閾値以上であれば処理をS5061に進め、測定時間を短縮して第4測定試料の有核細胞・細菌測定処理を行う(ステップS5061)。この場合の測定時間は、尿測定モードにおける第2測定試料の測定時間のと同じか、あるいは1倍〜3倍にできる。
一方、データ個数が閾値未満の場合は白血球の濃度が低いため、S5061における測定時間よりも長い時間で、第4測定試料の有核細胞・細菌測定処理を行う(ステップS506)。具体的には、尿測定モードにおける第2測定試料の測定時間の6倍とすることができる。
1 検体分配部
2 試料調製部
2u,2b 反応槽
3 サンプルラック
4 ラックテーブル
5 光学検出部
10 測定ユニット
11 マイクロコンピュータ
13 情報処理ユニット
18u,18b 染色液
19u,19b 希釈液
50 増幅回路
100 尿検体分析装置
401 CPU

Claims (20)

  1. 尿を測定するための尿測定モード、ならびに、血液、尿およびリンパ液を除く体液を測定するための体液測定モードで動作可能な尿分析装置であって、
    検体と試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、
    前記測定試料中の粒子の信号を検出する検出部と、
    制御部と、
    表示部とを備え、
    前記制御部は、
    尿測定モードが設定されている場合には、
    前記試料調製部に、尿検体と第1試薬とを混合して第1測定試料を調製させ、尿検体と溶血作用を有する第2試薬とを混合して第2測定試料を調製させ、前記第1および第2測定試料を前記検出部に供給させ、
    前記検出部が前記第1測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の赤血球を測定し、前記検出部が前記第2測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の細菌を測定し、尿中の赤血球および細菌の測定結果を前記表示部に表示させるように構成されており、
    体液測定モードが設定されている場合には、
    前記試料調製部に、体液検体と前記第1試薬とを混合して第3測定試料を調製させ、体液検体と前記第2試薬とを混合して第4測定試料を調製させ、前記第3および第4測定試料を検出部に供給させ、
    前記検出部が前記第3測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の赤血球を測定し、前記検出部が前記第4測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の白血球を測定し、体液中の赤血球および白血球の測定結果を前記表示部に表示させるように構成されている、
    尿検体分析装置。
  2. 前記制御部は、前記検出部が前記第4測定試料中の粒子から検出した信号を解析して、体液中の白血球とは異なる有核細胞をさらに測定するように構成されている、
    請求項1に記載の尿検体分析装置。
  3. 前記試料調製部は、
    尿検体、前記第1試薬、及び細胞膜を染色する第3試薬を混合して前記第1測定試料を調製し、
    尿検体、前記第2試薬、及び核酸を染色する第4試薬を混合して前記第2測定試料を調製し、
    体液検体、前記第1試薬、及び前記第3試薬を混合して前記第3測定試料を調製し、
    体液検体、前記第2試薬、及び前記第4試薬を混合して前記第4測定試料を調製するように構成されている、
    請求項1又は2に記載の尿検体分析装置。
  4. 前記検出部は、
    前記第1測定試料中の粒子から第1測定条件で粒子の信号を検出し、
    前記第3測定試料中の粒子から前記第1測定条件とは異なる第2測定条件で粒子の信号を検出するように構成されている、
    請求項1乃至3の何れか1項に記載の尿検体分析装置。
  5. 前記検出部は、フローセルを流れる測定試料に光を照射して計測を行うフローサイトメータを含み、
    前記制御部は、前記第2測定条件の下では、前記フローセル中の試料流を前記第1測定条件よりも細くさせるようにフローセルへの測定試料の供給を制御する、
    請求項4に記載の尿検体分析装置。
  6. 前記試料調製部は、前記フローセルにシース液を流しながら、調製した測定試料をシース液が流れる前記フローセルに供給することが可能であり、
    前記制御部は、前記第3測定試料を前記フローセルに供給する場合、前記第1測定試料を前記フローセルに供給するときよりも、単位時間当たりに供給される測定試料の量を少なくするように前記試料調製部を制御する、
    請求項5に記載の尿検体分析装置。
  7. 前記検出部は、
    前記第2測定試料中の粒子から第3測定条件で粒子の信号を検出し、
    前記第4測定試料中の粒子から前記第3測定条件とは異なる第4測定条件で粒子の信号を検出するように構成されている、
    請求項1乃至6の何れか1項に記載の尿検体分析装置。
  8. 前記検出部によって出力された信号を増幅する増幅部を具備し、
    前記制御部は、前記第3測定条件の下では、前記第4測定条件における前記増幅部の増幅感度よりも高い感度で、前記増幅部に信号を増幅させる、
    請求項7に記載の尿検体分析装置。
  9. 前記第1試薬は、尿中の赤血球測定用の試薬であり、
    前記第2試薬は、尿中の細菌測定用の試薬である、
    請求項1乃至8の何れか1項に記載の尿検体分析装置。
  10. 尿を測定するための尿測定モード、ならびに、血液、尿およびリンパ液を除く体液を測定するための体液測定モードで動作可能な尿分析装置であって、
    検体から測定試料を調製する試料調製部と、
    前記試料調製部から供給された前記測定試料中の粒子の信号を検出する検出部と、 制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    尿測定モードが設定されている場合には、
    前記試料調製部に、尿検体と第1試薬とを混合して第1測定試料を調製させ、尿検体と第2試薬とを混合して第2測定試料を調製させ、
    前記試料調製部と前記検出部に、第1測定条件の下で、前記第1測定試料の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、得られた信号を解析して尿中の赤血球を測定し、第2測定条件の下で、前記第2測定試料の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、得られた信号を解析して尿中の細菌を測定し、
    体液測定モードが設定されている場合には、
    前記試料調製部に、体液検体と前記第1試薬とを混合して第3測定試料を調製させ、体液検体と前記第2試薬とを混合して第4測定試料を調製させ、
    前記試料調製部と前記検出部に、前記第1測定条件とは異なる第3測定条件の下で、前記第3測定試料の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、得られた信号を解析して体液中の赤血球を測定し、前記第2測定条件とは異なる第4測定条件の下で、前記第4測定試料中の検出部への供給と粒子の信号の検出を行わせ、得られた信号を解析して体液中の白血球を測定するように構成されているように構成されている、
    尿検体分析装置。
  11. 前記検出部は、前記試料調製部から供給された測定試料が通流するフローセルを具備し、
    前記制御部は、
    尿測定モードが設定されている場合に、前記第1測定条件下で、第1の流量の試料流がフローセル中に形成されるように前記試料調製部を制御し
    液測定モードが設定されている場合に、前記第測定条件下で、前記第1の流量よりも少ない第2の流量の試料流がフローセル中に形成されるように前記試料調製部を制御するように構成されている、
    請求項10に記載の尿検体分析装置。
  12. 前記検出部は、検出感度を調整可能に構成されており、
    前記制御部は、尿測定モードが設定されている場合に、前記第測定条件下で、前記検出部の検出感度を第1感度に調整し、体液測定モードが設定されている場合に、前記第測定条件下で、前記検出感度を前記第1感度よりも低い第2感度に調整するように構成されている、
    請求項11に記載の尿検体分析装置。
  13. 自動化された尿検体分析装置を用いて、血液、尿およびリンパ液を除く体液を分析する分析方法であって、
    尿中の赤血球を測定するための第1試薬と体液検体を混合し、
    尿中の細菌を測定するための溶血作用を有する第2試薬と体液検体を混合し、
    体液検体と前記第1試薬の混合物から体液中の赤血球を測定し、
    体液検体と前記第2試薬の混合物から体液中の白血球を測定し、
    体液中の赤血球および白血球の測定結果を表示する、
    検体分析方法。
  14. 前記第2試薬は、第1試薬よりもpHが低い、
    請求項13に記載の検体分析方法。
  15. 前記第2試薬は界面活性剤を含み、
    前記第1試薬は界面活性剤を含まず、又は、第2試薬よりも低濃度の界面活性剤を含む、
    請求項13に記載の検体分析方法。
  16. 検体と試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、前記試料調製部によって調製された測定試料中の粒子の信号を検出する検出部と、制御部と、表示部と、を備える尿検体分析装置の前記制御部に、
    尿を測定するための尿測定モードが設定されている場合には、
    尿検体と第1試薬とから第1測定試料を調製して前記検出部に供給するよう前記試料調製部を制御するステップと、
    前記第1測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の赤血球を測定するステップと、 尿検体と溶血作用を有する第2試薬とから第2測定試料を調製して前記検出部に供給するよう前記試料調製部を制御するステップと、
    前記第2測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の細菌を測定するステップと、
    尿中の赤血球および細菌の測定結果を前記表示部に表示させるステップと、
    を実行させ、
    血液、尿およびリンパ液を除く体液を測定するための体液測定モードが設定されている場合には、
    体液検体と前記第1試薬とから第3測定試料を調製して前記検出部に供給するよう前記試料調製部を制御するステップと、
    前記第3測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の赤血球を測定するよう前記測定部を制御するステップと、
    体液検体と前記第2試薬とから第4測定試料を調製して前記検出部に供給するよう前記試料調製部を制御するステップと、
    前記第4測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の白血球を測定するよう前記測定部を制御するステップと、
    体液中の赤血球および白血球の測定結果を前記表示部に表示させるステップと、
    を実行させる、
    検体分析用制御プログラム。
  17. 尿を測定するための尿測定モード、ならびに、血液、尿およびリンパ液を除く体液を測定するための体液測定モードで動作可能な尿分析装置であって、
    検体と試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、
    フローセルを流れる前記測定試料に光を照射して前記測定試料中の粒子の信号を検出する検出部と、を備え、
    尿測定モードにおいて尿中の赤血球を測定する場合には、
    前記試料調製部は、尿検体と試薬とを混合して測定試料を調製し、
    前記検出部は、前記フローセルを流れる前記測定試料中の赤血球から信号を検出し、
    体液測定モードにおいて体液中の赤血球を測定する場合には、
    前記試料調製部は、体液検体と前記試薬とを混合して測定試料を調製し、
    前記検出部は、前記フローセル中の試料流が前記尿測定モードよりも細くなるように前記フローセルへ前記測定試料を流し、前記フローセルを流れる前記測定試料中の赤血球から信号を検出する、尿検体分析装置。
  18. 尿検体分析装置を用いて、尿、ならびに、血液、尿およびリンパ液を除く体液を分析する分析方法であって、
    尿検体と試薬とを混合して尿分析用の測定試料を調製し、
    前記尿分析用の測定試料をフローセルに流し、前記フローセルを流れる前記測定試料中の赤血球を測定し、
    体液検体と前記試薬とを混合して体液分析用の測定試料を調製し、
    前記フローセル中の試料流が前記尿分析用の測定試料よりも細くなるように前記フローセルへ前記体液分析用の測定試料を流し、前記フローセルを流れる前記測定試料中の赤血球を測定する、
    検体分析方法。
  19. 尿を測定するための尿測定モード、ならびに、血液、尿およびリンパ液を除く体液を測定するための体液測定モードで動作可能な尿分析装置であって、
    検体と試薬とから測定試料を調製する試料調製部と、
    前記測定試料中の粒子の信号を検出する検出部と、
    制御部と、
    表示部とを備え、
    前記制御部は、
    尿測定モードが設定されている場合には、
    前記試料調製部に、尿検体と溶血作用を有する試薬とを混合して測定試料を調製させ、調製した測定試料を前記検出部に供給させ、
    前記検出部が前記測定試料中の粒子から検出した信号を解析して尿中の細菌を測定し、尿中の細菌の測定結果を前記表示部に表示させるように構成されており、
    体液測定モードが設定されている場合には、
    前記試料調製部に、体液検体と前記試薬とを混合して測定試料を調製させ、調製した測定試料を前記検出部に供給させ、
    前記検出部が前記測定試料中の粒子から検出した信号を解析して体液中の白血球を測定し、体液中の白血球の測定結果を前記表示部に表示させるように構成されている、
    尿検体分析装置。
  20. 尿検体分析装置を用いて、尿、ならびに、血液、尿およびリンパ液を除く体液を分析する分析方法であって、
    尿検体と溶血作用を有する試薬とを混合して第1測定試料を調製し、
    前記第1測定試料から尿中の細菌を測定し、
    尿中の細菌の測定結果を表示し、
    体液検体と前記試薬とを混合して第2測定試料を調製し、
    前記第2測定試料から体液中の白血球を測定し、
    体液中の白血球の測定結果を表示する、
    検体分析方法。
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