JP6749451B2 - 流体試料を撮像するためのシステム及び方法 - Google Patents

流体試料を撮像するためのシステム及び方法 Download PDF

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Description

試料中の血液細胞などの粒子を識別かつ定量化するために、全体的又は部分的に自動化された装置を用いる、流体試料中の粒子の撮像を含む粒子の分析のためのシステム及び方法である。例えば、本開示のシステム及び方法は、赤血球、網状赤血球、有核赤血球、血小板などの生体液中の粒子を算定及び／又は特性化するために、また画像及び形態学的ベースの白血球百分率の算定、分類、亜分類、特性化及び／又は分析のために有用であり得る。
血液細胞分析は、患者の健康状態の概要を提供するために、より一般的に実施されている医学的検査のうちの１つである。血液試料は、患者の身体から採取され、凝固を防止するために、血液凝固阻止剤を含有する試験管中に保管され得る。全血試料は、通常、赤血球（red blood cells又はerythrocytes）、白血球（white blood cells又はleukocytes）、及び血小板（platelets又はthrombocytes）が含まれる３つの主要な部類の血液細胞を含む。各部類は、メンバーの亜群に更に分けることができる。例えば、白血球（ＷＢＣ）の５つの主要な種類又は亜群である、好中球、リンパ球、単球、好酸球、及び塩基好性白血球は、それぞれ異なる形状及び機能を有する。赤血球（ＲＢＣ）の亜群は、網状赤血球及び有核赤血球を含み得る。試料中の赤血球又は他の粒子の数並びに外観は、病理的条件、細胞の成熟度、及び他の原因に応じて異なり得る。
ＲＢＣ、ＷＢＣ、又は血小板の濃度を見積り、ないしは別の方法で特性化する全血球算定（ＣＢＣ）及び他の血球算定は、手動で又は自動分析装置を用いて行うことができる。血球算定が手動で行われるとき、一滴の血が薄層塗抹として顕微鏡スライドに加えられ、これが光学顕微鏡下で手動で検査され得る。組織学的染料及び染色液が、細胞又は細胞構造を染色するために用いられてもよい。例えば、ライト染色液は、光学顕微鏡下での検査のために、血液塗抹を染色するために用いられている組織染色液である。
自動ＣＢＣは、ＲＢＣ、ＷＢＣ、及び血小板を含む異なる種類の細胞間を識別するための機器又は方法を使用することができ、ＲＢＣ、ＷＢＣ、及び血小板は別々に算定され得る。例えば、大細胞のみを算定するために、最小の粒径又は容積を必要とする算定技術が使用されるかもしれない。
フローサイトメトリーを用いる一部の自動分析装置を含む、いくつかの自動分析装置は、個々の粒子又は細胞が細管などの狭窄流路に沿って検知領域を通過したときに、インピーダンス又は動的光散乱に基づいて、血液試料中の異なる粒子又は細胞の数を算定する。フローサイトメトリー法は、血液試料中の細胞などの流体中で懸濁した粒子を検出するために、また粒子型、寸法、及び容積分布に関して粒子を分析し、これにより血液試料中の対応の粒子型の濃度又は粒子容積を推測するために用いられてきた。
動的光散乱又はインピーダンスを用いる自動システムは、全血球算定を得るために用いられているが、これは、場合によっては、総白血球算定、赤血球の総細胞容積（ＲＢＣ分布）、ヘモグロビンＨＧＢ（血中のヘモグロビンの量）、平均細胞容積（ＭＣＶ）（赤血球の平均容積）、ＭＰＶ（平均ＰＬＴ容積）、ヘマトクリット（ＭＣＨ）（ＨＧＢ／ＲＢＣ）（赤血球当たりのヘモグロビンの平均量）、及びＭＣＨＣ（ＨＧＢ／ＨＣＴ）（細胞中のヘモグロビンの平均濃度）のうちの１つ又は２つ以上を含んでもよい。自動化又は部分的自動化プロセスは、白血球の５分類算定及び他の血液試料分析を容易にするために用いられてきた。
一部の自動分析装置は、フローセルを通って流れる流体中の粒子を算定ないしは別の方法で分析するために、画像ベースの技術を用いる。撮像技術及びフローセルを用いるシステムのいくつかの例は、Ｔｕｒｎｅｒらへの米国宇特許第６，８２５，９２６号、Ｋａｓｄａｎらへの米国特許第６，１８４，９７８号、Ｋａｓｄａｎらへの米国特許第６，４２４，４１５号、及びＫａｓｄａｎらへの米国特許第６，５９０，６４６号に記載されている。
米国特許第６，８２５，９２６号 米国特許第６，４２４，４１５号 米国特許第６，５９０，６４６号
粒子（血液中の粒子又は流体中の他の型の粒子など）算定のための現在既知である技術、システム、及び方法、並びに他の診断解析は、医師、臨床医、及び患者に対して真の利益を提供し得るが、更なる改善がなお可能である。
いくつかの実施形態において、複数の血液を撮像するための方法は、試料分析システムにおいて、第１の血液部分を受け取ることと、第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように第１の部分を処理することと、試料分析システムにおいて、第２の血液部分を受け取ることと、フローセル内で第１の部分を撮像することと、フローセル内で第２の部分を撮像することとを含み、第２の部分の撮像が、第１の部分の処理に引き続いて起こるか、又は第１の部分の処理と少なくとも部分的に同時に起こる。
いくつかの実施形態において、血液部分のそれぞれの撮像は、関連付けされた撮像時間を有し、血液部分のそれぞれの処理は、関連付けされた処理時間を有し、関連付けされた処理時間は、関連付けされた撮像時間よりも長い。
いくつかの実施形態において、第１の種類の細胞は白血球を含み、第１の部分の処理は、白血球の撮像容易性を改良するように、第１の部分の白血球を染色し、インキュベートすることを含む。
いくつかの実施形態において、各撮像ステップは、約４０秒未満の持続時間を有する。
いくつかの実施形態において、第１の部分に対する処理ステップは、約３０秒を超える持続時間を有する。
いくつかの実施形態において、第１の部分に対する処理ステップは、第１の処理ステーションにおいて第１の部分を加熱素子で加熱することを更に含む。
いくつかの実施形態において、本方法はまた、第１の血液試料を試料分析システムに投入することと、第１の血液試料を第１及び第２の部分に分離することとも含み、第１の部分の撮像は、第２の部分の撮像後に行われる。
いくつかの実施形態において、第２の部分は、赤血球を含み、第２の部分の処理は、赤血球を撮像するのに十分な所定の血液量を得ることを含む。
いくつかの実施形態において、本方法は、第１及び第２の部分を受け取った後に、第３の血液部分及び第４の血液部分を試料分析システム内に受け取ることと、第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように第３の部分を処理することと、第３の部分をフローセル内で撮像することと、第４の部分をフローセル内で撮像することと、を含み、第２及び第４の部分の両方の撮像が、第１及び第３の部分の両方の撮像の前に起こる。
いくつかの実施形態において、本方法はまた、第１の血液試料を投入した後に、第２の血液試料を試料分析システム内に投入することと、第２の血液試料を第３の血液部分及び第４の血液部分に分離することと、第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように第３の部分を処理することと、を含み、第１の部分の処理の少なくとも一部が、第１の処理ステーションにおいて起こり、第３の部分の処理の少なくとも一部が、第１の処理ステーションとは別の第２の処理ステーションにおいて起こる。
いくつかの実施形態において、本方法はまた、第１の部分を第１の位置において試薬に接触させ、その後第１の部分を第１の処理ステーションに移送することと、第３の部分を第１の位置において試薬と接触させ、その後第３の部分を第２の処理ステーションに移送することとを含む。
いくつかの実施形態において、本方法はまた、第１の血液試料及び第２の血液試料を試料分析システム内に投入することであって、第１の血液試料が、第１の部分を含み、第２の血液試料が、第２の部分を含む、投入することと、第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように第２の部分を処理することとを含み、第２の部分の撮像が、第１の部分の撮像後に行われる。
いくつかの実施形態において、第２の部分は白血球を含み、第２の部分の処理は、白血球の撮像容易性を改良するように、白血球を染色し、インキュベートすることを含む。
いくつかの実施形態において、第１の部分の処理の少なくとも一部は、第２の部分の処理の少なくとも一部と同時に起こる。
いくつかの実施形態において、第１の部分を処理することは、第１の処理ステーションにおいて第１の部分を加熱することを含み、第２の部分を処理することは、第１の処理ステーションとは別の第２の処理ステーションにおいて第２の部分を加熱することを含む。
いくつかの実施形態において、第１の部分を処理することは、第１の試薬位置において第１の部分を試薬と接触させることを含み、第２の部分を処理することは、第１の試薬位置において第２の部分を試薬と接触させることを含む。
いくつかの実施形態において、複数の血液部分を撮像するためのシステムは、試料流体システムであって、試料分離器弁システムと、第１の血液経路と、第１の血液試料経路とは別の第２の血液経路と、第１及び第２の血液経路と流体連通する共通血液経路とを有し、試料分離器弁システムが、第１及び第２の血液経路と流体連通し、第１の種類の細胞を含有する第１の血液部分を第１の血液経路に送達し、また第２の血液部分を第２の血液経路に送達するように構成されており、第１の血液経路が、第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように、第１の血液部分を処理するよう構成された第１の処理ステーションを備える、試料流体システムと、共通血液経路と動作可能に連結した試料ポートを有するフローセルであって、これにより、第１及び第２の血液部分が試料流体システム内にあるとき、第１の試料部分及び第２の試料部分が、それぞれ第１及び第２の血液経路に沿って試料ポートに至る共通の経路内に注入される、フローセルとを含む。
いくつかの実施形態において、本システムはまた、弁システム及び第２の血液経路と流体連通する希釈チャンバを含み、これにより、弁システムが、初めに第２の血液部分を希釈チャンバに送達し、その後、これが第２の血液経路に送達される。
いくつかの実施形態において、第１の処理ステーションは、第１の血液部分をインキュベートするために、加熱素子を備える。
いくつかの実施形態において、本システムはまた、温度読み取りを生じさせるようにフローセル又は流体システムに連結した温度センサと、温度センサから温度読み取りを受け取り、第１の処理ステーション内の第１の血液部分が所望の温度で維持されるように加熱素子の動作を調整するように構成されたコントローラとを含む。
いくつかの実施形態において、本システムはまた、第２の血液部分を共通経路に送達するために、希釈液を第２の血液経路に注入するように構成された希釈ポンプを含む。
いくつかの実施形態において、本システムはまた、第２の血液部分を共通経路からフローセルの試料ポートに送達するために、流体を共通経路に注入するように構成された試料ポンプを含む。
いくつかの実施形態において、本システムはまた、第２の血液経路の実質的な部分及び希釈チャンバに希釈液を注入するように構成された希釈ポンプと、希釈チャンバ及び第２の血液経路の実質的な部分内の希釈液を排出するように構成された真空ポンプとを含む。
いくつかの実施形態において、第２の血液部分は、第１の種類の細胞を含み、第２の血液経路は、第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するために第２の血液部分を処理するように構成された第２の処理ステーションを備え、第１の血液部分は、第１の処理ステーションに位置する第１及び第２の制御弁を開放し、第２の処理ステーションに位置する第３及び第４の制御弁を閉鎖することによって、第１の処理経路に向けられる。
いくつかの実施形態において、第２の血液部分は、第１の種類の細胞を含み、第２の血液経路は、第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するために第２の血液部分を処理するように構成された第２の処理ステーションを備え、第２の血液部分は、第１の処理ステーションに位置する第１及び第２の制御弁を閉鎖し、第２の処理ステーションに位置する第３及び第４の制御弁を開放することによって、第２の血液経路に向けられる。
いくつかの実施形態において、本システムはまた、第１の血液経路を迂回する迂回経路を含み、第２の血液部分は、この迂回経路を通って第２の血液経路に向けられる。
いくつかの実施形態において、第２の血液部分は、赤血球を含み、弁システムは、流体システムを第１の血液経路と第２の血液経路とに分離し、第２の血液経路は、所定の容積の第２の血液部分を保持するための保持ステーションを含む。
いくつかの実施形態において、この保持ステーションは、管ループと、管ループの両端部における１対の保持ステーション弁とを含む。
いくつかの実施形態において、複数の血液部分を撮像するための方法は、第１の試料の少なくとも一部を試料分析システムの内部流体システム内に受け取ることと、第１の試料の一部を内部流体システム内に受け取った後に、第２の試料の少なくとも一部を内部流体システム内に受け取ることと、第１及び第２の試料を内部流体システム内に受け取った後に、第２の試料の一部をフローセルを通して流し、第２の試料の一部を、これがフローセルを通って流れたときに撮像することと、第２の試料の一部がフローセルを通って流れた後に、第１の試料の一部をフローセルを通して流すことと、を含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
複数の血液部分を撮像するための方法であって、
ａ）試料分析システムにおいて、第１の血液部分を受け取ることと、
ｂ）第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように前記第１の部分を処理することと、
ｃ）前記試料分析システムにおいて、第２の血液部分を受け取ることと、
ｅ）前記第１の部分をフローセル内で撮像することと、
ｆ）前記第２の部分を前記フローセル内で撮像することと、を含み、
前記第２の部分の前記撮像が、前記第１の部分の前記処理に引き続いて起こるか、又は前記第１の部分の前記処理と少なくとも部分的に同時に起こる、方法。
（項目２）
前記血液部分のそれぞれの前記撮像が、関連付けされた撮像時間を有し、
前記血液部分のそれぞれの前記処理が、関連付けされた処理時間を有し、
前記関連付けされた処理時間が、前記関連付けされた撮像時間よりも長い、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記第１の種類の細胞が、白血球を含み、前記第１の部分の前記処理が、前記白血球の撮像容易性を改良するように、前記第１の部分の前記白血球を染色し、インキュベートすることを含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
各撮像ステップが、約４０秒未満の持続時間を有する、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記第１の部分に対する前記処理ステップが、約３０秒を超える持続時間を有する、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記第１の部分に対する前記処理ステップが、前記第１の部分を、第１の処理ステーションにおいて加熱素子で加熱することを更に含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
第１の血液試料を、前記試料分析システム内に投入することと、
前記第１の血液試料を、前記第１及び第２の部分に分離することと、を更に含み、前記第１の部分の前記撮像が、第２の部分の前記撮像後に行われる、項目１に記載の方法。
（項目８）
前記第２の部分が、赤血球を含み、前記第２の部分の前記処理が、前記赤血球を撮像するのに十分な所定の血液量を得ることを含む、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記第１及び第２の部分を受け取った後に、第３の血液部分及び第４の血液部分を前記試料分析システム内に受け取ることと、
前記第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように前記第３の部分を処理することと、
前記第３の部分を前記フローセル内で撮像することと、
前記第４の部分を前記フローセル内で撮像することと、を更に含み、
前記第２及び第４の部分の両方の前記撮像が、前記第１及び第３の部分の両方の前記撮像の前に起こる、項目７に記載の方法。
（項目１０）
前記第１の血液試料を投入した後、第２の血液試料を前記試料分析システム内に投入することと、
前記第２の血液試料を、第３の血液部分及び第４の血液部分に分離することと、
前記第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように前記第３の部分を処理することと、を更に含み、
前記第１の部分の前記処理の少なくとも一部が、第１の処理ステーションにおいて起こり、前記第３の部分の前記処理の少なくとも一部が、前記第１の処理ステーションとは別の第２の処理ステーションにおいて起こる、項目７に記載の方法。
（項目１１）
前記第１の部分を第１の位置において試薬と接触させ、続いて前記第１の部分を前記第１の処理ステーションに移送することと、
前記第３の部分を前記第１の位置において前記試薬と接触させ、続いて前記第３の部分を前記第２の処理ステーションに移送することと、を更に含む、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
第１の血液試料及び第２の血液試料を前記試料分析システム内に投入することであって、前記第１の血液試料が前記第１の部分を含み、前記第２の血液試料が前記第２の部分を含む、投入することと、
前記第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように前記第２の部分を処理することと、を更に含み、
前記第２の部分の前記撮像が、前記第１の部分の前記撮像後に行われる、項目１に記載の方法。
（項目１３）
前記第２の部分が白血球を含み、前記第２の部分の前記処理が、前記白血球の撮像容易性を改良するように、前記白血球を染色し、インキュベートすることを含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記第１の部分の前記処理の少なくとも一部が、前記第２の部分の前記処理の少なくとも一部と同時に起こる、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
前記第１の部分を処理することが、前記第１の部分を第１の処理ステーションにおいて加熱することを含み、前記第２の部分を処理することが、前記第２の部分を前記第１の処理ステーションとは別の第２の処理ステーションにおいて加熱することを含む、項目１２に記載の方法。
（項目１６）
前記第１の部分を処理することが、前記第１の部分を第１の試薬位置において試薬と接触させることを含み、前記第２の部分を処理することが、前記第２の部分を前記第１の試薬位置において前記試薬と接触させることを含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
複数の血液部分を撮像するためのシステムであって、
試料流体システムであって、
試料分離器弁システムと、
第１の血液経路と、
前記第１の血液試料経路とは別の第２の血液経路と、
前記第１及び第２の血液経路と流体連通する共通血液経路と、を有し、前記試料分離器弁システムが、前記第１及び第２の血液経路と流体連通し、第１の種類の細胞を含有する第１の血液部分を前記第１の血液経路に送達し、また第２の血液部分を前記第２の血液経路に送達するように構成されており、
前記第１の血液経路が、前記第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように、前記第１の血液部分を処理するように構成された第１の処理ステーションを備える、試料流体システムと、
前記共通血液経路と動作可能に連結した試料ポートを有するフローセルであって、これにより、前記第１及び第２の血液部分が前記試料流体システム内にあるとき、前記第１の試料部分及び前記第２の試料部分が、それぞれ前記第１及び第２の血液経路に沿って前記試料ポートに至る前記共通の経路内に注入される、フローセルと、を備える、システム。
（項目１８）
前記弁システム及び前記第２の血液経路と流体連通する希釈チャンバを更に備え、これにより、前記弁システムが、初めに前記第２の血液部分を前記希釈チャンバに送達し、その後、これが前記第２の血液経路に送達される、項目１７に記載のシステム。
（項目１９）
前記第１の処理ステーションが、前記第１の血液部分をインキュベートするために、加熱素子を備える、項目１７に記載のシステム。
（項目２０）
温度読み取りを生じさせるように前記フローセル又は前記流体システムに連結した温度センサと、前記温度センサから前記温度読み取りを受け取り、前記第１の処理ステーション内の前記第１の血液部分が所望の温度で維持されるように前記加熱素子の動作を調整するように構成されたコントローラとを更に備える、項目１９に記載のシステム。
（項目２１）
前記第２の血液部分を前記共通経路に送達するために、希釈液を前記第２の血液経路に注入するように構成された希釈ポンプを更に備える、項目１７に記載のシステム。
（項目２２）
前記第２の血液部分を前記共通経路から前記フローセルの前記試料ポートに送達するために、流体を前記共通経路に注入するように構成された試料ポンプを更に備える、項目２１に記載のシステム。
（項目２３）
希釈液を前記第２の血液経路の実質的な部分及び前記希釈チャンバに注入するように構成された希釈ポンプと、
前記希釈チャンバ及び前記第２の血液経路の前記実質的な部分内の前記希釈液を排出するように構成された真空ポンプと、を更に備える、項目１８に記載のシステム。
（項目２４）
前記第２の血液部分が、前記第１の種類の細胞を含み、
前記第２の血液経路が、前記第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように、前記第２の血液部分を処理するように構成された第２の処理ステーションを備え、
前記第１の血液部分が、前記第１の処理ステーションに位置する第１及び第２の制御弁を開放し、かつ前記第２の処理ステーションに位置する第３及び第４の制御弁を閉鎖することによって、前記第１の処理経路に向けられる、項目１７に記載のシステム。
（項目２５）
前記第２の血液部分が、前記第１の種類の細胞を含み、
前記第２の血液経路が、前記第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように、前記第２の血液部分を処理するように構成された第２の処理ステーションを備え、
前記第２の血液部分が、前記第１の処理ステーションに位置する前記第１及び前記第２の制御弁を閉鎖し、かつ前記第２の処理ステーションに位置する前記第３及び前記第４の制御弁を開放することによって、前記第２の血液経路に向けられる、項目１７に記載のシステム。
（項目２６）
前記第１の血液経路を迂回する迂回経路を更に備え、前記第２の血液部分が、前記迂回経路を通って前記第２の血液経路に向けられる、項目２５に記載のシステム。
（項目２７）
前記第２の血液部分が、赤血球を含み、前記弁システムが、前記流体システムを前記第１の血液経路と前記第２の血液経路とに分離し、前記第２の血液経路が、所定の容積の前記第２の血液部分を保持するための保持ステーションを含む、項目１７に記載のシステム。
（項目２８）
前記保持ステーションが、管ループと、前記管ループの両端部における１対の保持ステーション弁とを備える、項目２７に記載のシステム。
（項目２９）
複数の血液部分を撮像するための方法であって、
第１の試料の少なくとも一部を試料分析システムの内部流体システム内に受け取ることと、
前記第１の試料の前記一部を前記内部流体システム内に受け取った後に、第２の試料の少なくとも一部を前記内部流体システム内に受け取ることと、
前記第１及び第２の試料を前記内部流体システム内に受け取った後に、前記第２の試料の前記一部をフローセルを通して流し、前記第２の試料の前記一部を、これが前記フローセルを通って流れたときに撮像することと、
前記第２の試料の前記一部が前記フローセルを通って流れた後に、前記第１の試料の前記一部を前記フローセルを通して流すことと、を含む、方法。
デジタル画像処理を用いる、試料の画像解析のための例示のフローセル、自動焦点システム、及び高光学解像度撮像装置の動作態様を示す部分断面の正確な縮尺ではない略図である。 フローセルの一例の透視図である。 図２に示したフローセルの線３−３に沿っての縦中心断面図である。 フローセルの他の例の断面図である。 フローセルの他の例の断面図である。 撮像システムの別の例の態様を示す。 フローストリーム歪み速度の例を示す。 フローストリーム歪み速度の例を示す。 様々な流体試料の処理及び撮像の時間調整並びに段階分けの例を示す。 様々な流体試料の処理及び撮像の時間調整並びに段階分けの例を示す。 様々な流体試料の処理及び撮像の時間調整並びに段階分けの例を示す。 様々な流体試料の処理及び撮像の時間調整並びに段階分けの例を示す。 様々な流体試料の処理及び撮像の時間調整並びに段階分けの例を示す。 様々な流体試料の処理及び撮像の時間調整並びに段階分けの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。 自動撮像システムの異なるフローシーケンスを備えた流体システムの例を示す。
本開示は、粒子を含有する流体試料を分析するためのシステム及び方法に関する。いくつかの実施形態は、例えば、視覚分析装置であり得る分析装置と、流体システム／サブシステムとを含む自動粒子撮像システム、及び流体試料又は試料部分を方向付けかつ段階分けするための方法に関する。いくつかの実施形態において、視覚分析装置は、画像の自動解析を容易にするために、プロセッサを更に備えてもよい。
分析システムは、例えば、白血球百分率の算定、分類及び亜分類、並びに分析が含まれる、赤血球、網状赤血球、有核赤血球、血小板、及び白血球を検出かつ定量化するなど、生体液中の粒子を特性化する上で有用であり得る。血液細胞又は他の流体からの他の粒子を特性化するなどの他の類似使用も本発明の実施形態により包含される。
（１）フローセル、撮像、及び分析
血液細胞などの粒子が分類及び／又は亜分類される能力、速度、及び有効性を促進するために、データ処理システムによる自動分析に血液細胞の鮮明で高品質の画像を提供することは有利であり得る。いくつかの実施形態において、血液試料又は試料部分が流動するシース流体中に導入され、組み合わされたシース及び試料流体が、試料リボン状流体の流れの厚さが低減した狭窄流路の移行ゾーン内で圧縮される。したがって、細胞などの粒子は、例えば、狭窄移行ゾーンによってもたらされる幾何学的な収束効果と組み合わさり、取り巻く粘性シース液によって血液試料中で配向及び／又は圧縮され得る。同様に、血液細胞内の内部特徴が、いくつかの非限定的な実施形態において、狭窄移行ゾーンによってもたらされる幾何学的な収束効果と組み合わさり、試料液とシース液との間の粘度の差の結果として整列かつ配向され得る。このような結細胞の配列は、データ処理システムによる分析用の、血液細胞の高品質の画像を取得することを容易にする。
ここで図面に目を向けると、図１は、デジタル画像処理を用いて試料流ストリーム３２中の微細粒子を撮像するように構成された高い光学解像度撮像装置２４の視域２３を通して、試料流体又は流体部分を移送するためのフローセル２２を概略的に示している。フローセル２２は、試料流体又は試料部分の供給源２５に連結されており、試料流体又は試料部分の一部若しくは全てが、粒子造影剤組成物との接触及び加熱などの処理を受けていてもよい。フローセル２２はまた、粒子及び／又は細胞内小器官アライメント流体（ＰＩＯＡＬ）若しくは他の種類のシース流体（場合によっては、試料流体の粘度よりも大きい粘度を有する透明なグリセロール溶液であってもよい）の１つ又は２つ以上の供給源２７に連結している。
図１において、試料流体は、試料供給管２９の遠位端２８における平らな開口部を通して、ＰＩＯＡＬフローが実質的に確立された点においてフローセル２２の内部に注入され、リボン状の試料ストリームの上下（又は反対側）にＰＩＯＡＬの安定かつ対称な層流をもたらす。試料及びＰＩＯＡＬストリームは、ＰＩＯＡＬを注入された試料流体と共に実質的に狭まる流路に沿って移動させる注射器又は他の種類の正確な計量ポンプによって供給され得る。ＰＩＯＡＬは、流路が狭まるゾーン２１で試料流体を包み込み、かつ圧縮する。したがって、ゾーン２１における流路の厚さの減少は、試料ストリーム３２の幾何学的収束に寄与することができる。試料流体リボン３２は、狭まるゾーン２１の下流でＰＩＯＡＬによって包み込まれて運ばれ、高光学解像度撮像装置２４の視域２３の前方を通過、又はそうでなければ高光学解像度撮像装置２４の視域を通過し、ここで、例えば、ＣＣＤ４８を用いて画像が収集される。プロセッサ１８は、ＣＣＤ４８からの画素データを入力として受け取ることができる。試料流体リボンは、ＰＩＯＡＬと一緒に流れ、排出物又は廃棄物３３となる。
図１に示すように、狭窄ゾーン２１は、近位厚さＰＴを有する近位流路部分２１ａと、遠位厚さＤＴを、遠位厚さＤＴが近位厚さＰＴを下回るように有する遠位流路部分２１ｂとを有する。したがって、試料流体は、近位部分２１ａに対して遠位であり、遠位部分２１ｂに対して近位である位置において、試料管２９の遠位端２８を通して注入され得る。このように、ＰＩＯＡＬストリームがゾーン２１によって圧縮されると、試料流体はＰＩＯＡＬの包みに入り込むことができる。
いくつかの実施形態によると、本システムは、試料流体リボン３２を水収束するように作動することができる。水収束する又は水収束という用語は、場合によっては（限定されるものではないが）シースと試料流体との間の粘度差、フローセルの狭窄移行ゾーン、及びシースと試料流体との間の速度差によって影響される収束効果を指してもよい。流体力学的流動は、試料とシース流体との間の速度差から生じる可能性があり、これは、流動リボンの厚さ及び形状に影響を与える。
図５及び６は、本発明の実施形態による、フローセルにおけるある特定の流動条件に対する剪断歪み速度値の態様を描写する。これらの図面のそれぞれにおいて、３０％のグリセロールシース流体が用いられている。場合によっては、粘度は、２．４５×１０−３の値を有し得る。剪断応力値は、粘度値を歪み速度値に掛けることによって得られる積に相当し得る。図５に関して、試料は、０．３μＬ／秒の流速を有することができ、シース流体は、２１μＬ／秒の流速を有することができる。図６に関して、試料は、１μＬ／秒の流速を有することができ、シース流体は、７０μＬ／秒の流速を有することができる。これらの図のそれぞれにおいて、この流動は、中心部（Ｃ）に向かってより低い歪み値を、周辺部（Ｐ）に向かってより高い歪み値を提示することを見ることができる。このような歪み値は、いくつかの実施形態において、非対称のフローセル形状に相当し得る。
図５に描写するように、いくつかの実施形態によると、流れストリームの中心部（Ｃ）に向かうより低い歪み速度は、約５００（１／秒）以下の値を有することができ、流れストリームの周辺部（Ｐ）に向かうより速い歪み速度は、３０００（１／秒）以上の値を有することができる。図６に描写するように、いくつかの実施形態によると、流れストリームの中心部（Ｃ）に向かうより低い歪み速度は、約１０００（１／秒）以下の値を有することができ、流れストリームの周辺部（Ｐ）に向かうより速い歪み速度は、９０００（１／秒）以上の値を有することができる。
したがって、この特定の例においては、より低い試料及びシース流体速速度（例えば図５）が、より低い歪み速度に相当し、より高い試料及びシース流体の速度（図６）がより高い歪み速度に相当することを見ることができる。当然のことながら、本発明の実施形態が、様々な粘度値、様々な歪み速度値、及び／又は様々な剪断応力値に相当する試料及び／又はシース流体の使用を包含する。
図１において、試料流体リボン及びＰＩＯＡＬは、リボン状試料ストリーム３２と交差する光軸に沿って方向付けられている対物レンズ４６を備えたデジタル高光学解像度撮像装置２４を流れ過ぎる。対物レンズ４６とフローセル２２との間の相対距離は、光センサアレイ上に収束されたデジタル化画像を解像かつ収集するために、モータ駆動５４の動作によって可変である。
フローセル２２の一実施形態が、図２及び３に更に描写されている。ここに示すように、フローセル２２は、試料供給源２５とＰＩＯＡＬ物質の供給源２７とも連結することができる。試料流体又は試料部分は、カニューレ２９を介して、例えば、カニューレ２９の遠位出口ポート３１を通って、フローセル２２中に注入される。通常、ＰＩＯＡＬシース流体は、これが視域２３に向かって供給源２７からフローセル内の湾曲したチャネル部４１を通って移動するとき、層流状態にはない。しかしながら、フローセル２２は、試料流体が流動するシース流体中に導入される遠位出口ポート３１をＰＩＯＡＬシース流体が流れ過ぎると、ＰＩＯＡＬシース流体が層状であるか若しくは層状になるように、又は平坦な速度プロファイルを提示するように構成され得る。試料流体及びＰＩＯＡＬは、概ね矢印Ａによって示される方向にフローセル２２に沿って流れ、次いで排出物３３を介してフローセル２２から出る。フローセル２２は、流動方向Ａに非対称的に狭まる（例えば、移行ゾーン２１において）内部流路２０を画定し、この内部流路は、場合によっては、試料ストリームのロバストで中心に向かう流れに寄与し得る。フローセル２２は、ＰＩＯＡＬにより包み込まれた試料の流れ３２をフローセル内の視域２３、すなわち、後方ビューイングポート５７を通るよう方向付けるように構成されている。オートフォーカスパターン４４がビューイングポート５７に関連付けられている。フローセル２２はまた、顕微鏡対物レンズ（図示せず）を受け入れる又は受け取るように構成されている丸くなった又は凹状の座部５８を有する。
カニューレの長さ及び容積並びに断面平坦化は、試料流が不安定である時間を低減するように選択され、これによって、処理能力を増大することができる。いくつかの実施形態において、流れ不安定性の時間は、約３、２．７５、２．５、２．２５、２、１．７５、１．５、１．２５未満、又は約１秒未満であり得る。より小さいカニューレ容積もまた、試料が移動する間にカニューレを浄化するために必要な時間及び希釈液の容積を低減することができる。いくつかの実施形態において、フローセルの通過時間は、１、２、３、又は４秒であり、若しくはこれらの時間のいずれか２つの間の任意の範囲である。いくつかの実施形態において、通過時間は、４、３、又は２秒未満であってもよい。
図３Ａは、撮像軸３５５と遠位移行ゾーン部分３１６との間の距離が約８．２４ｍｍである、フローセルの実施形態を描写する。遠位移行ゾーン部分３１６とカニューレ出口ポート３３１の間の距離は、約１２．５４ｍｍである。カニューレ出口ポート３３１とシース流体入口３０１との間の距離は、約１２．７ｍｍである。カニューレ出口ポート３３１と近位移行ゾーン部分３１８との間の距離は、約０．７３ｍｍである。図３Ｂは、カニューレ出口ポートが、図３Ａの実施形態と比べて、移行ゾーンに対してより遠位位置に移動されている、フローセルの実施形態の態様を描写する。ここに示すように、カニューレ遠位端は、フローセルの狭窄移行ゾーンに進められ、撮像軸３５５と遠位移行ゾーン部分３１６との間の距離は約１６ｍｍ〜約２６ｍｍの範囲内にある。場合によっては、撮像軸３５５と遠位移行ゾーン部分３１６との間の距離は、約２１ｍｍである。
図１に戻って参照すると、フローセルの内部輪郭（例えば、移行ゾーン２１における）及びＰＩＯＡＬ並びに試料の流速は、いくつかの実施形態において、試料がリボン状ストリーム３２を形作るように調整されてもよい。このストリームは、リボン状試料ストリーム中に包み込まれている粒子とほぼ同等に薄いか又は粒子よりも更に薄い状態とすることができる。白血球は、例えば１０μｍ周辺の直径を有し得る。場合によっては、リボン状試料ストリームに１０μｍ未満の厚さをもたらすことによって、リボン状試料ストリームがシース流体、又はＰＩＯＡＬによって延伸されるとき、細胞は配向され得る。驚くべきことに、いくつかの実施形態において、リボン状試料ストリームのリボン状試料ストリームとは異なる粘度のＰＩＯＡＬ層内の狭窄流路に沿っての延伸は、いくつかの実施形態において、好都合に、非球状粒子を流動方向に対して実質的に平行な平面内に整列させ、細胞に対して力を加える傾向にあり、細胞の細胞内構造の目標とする内容物を改善する。高光学解像度撮像装置２４の光軸は、リボン状試料ストリームの平面に対して実質的に法線方向（垂直）である。撮像点におけるリボン状試料ストリームの線速度は、例えば、２０〜２００ｍｍ／秒であり得る。いくつかの実施形態において、リボン状試料ストリームの線速度は、例えば、５０〜１５０ｍｍ／秒であってもよい。
リボン状試料ストリームの厚さは、試料流体並びにＰＩＯＡＬの相対粘度及び流速によって影響され得る。試料流体の供給源２５及び／又はＰＩＯＡＬの供給源２７、例えば、精密な変位ポンプを備える流体システム／サブシステムは、リボン状試料ストリーム３２の寸法を最適化するために、すなわち、高光学解像度撮像装置２４の視野と少なくとも同等の幅の薄いリボンとするために、制御可能な流速で試料流体及び／又はＰＩＯＡＬを提供するように構成され得る。
一実施形態において、ＰＩＯＡＬの供給源２７は、所定の粘度でＰＩＯＡＬを提供するように構成される。この粘度は、試料の粘度とは異なってもよく、試料の粘度よりも高いことが可能である。ＰＩＯＡＬの粘度並びに密度、試料材料の粘度、ＰＩＯＡＬの流速、及び試料材料の流速は、リボン状試料ストリームをオートフォーカスパターンからの変位距離を維持し、かつ好都合なリボン状試料ストリーム厚さなどの所定の寸法特性を有するように連係する。
いくつかの実施形態において、ＰＩＯＡＬは、試料よりも高い線速度及び試料よりも高い粘度を有し、これによって、場合によっては、試料を平坦なリボンに延伸させる。ＰＩＯＡＬの粘度は、いくつかの実施形態においては、最大１０センチポアズとすることができる。
更に図２及び３を参照すると、フローセルの内部流路は、リボン状試料ストリームのＰＩＯＡＬへの注入点の下流で狭くなり、例えば、最大７μｍのリボン状試料ストリームを生じさせ、及び／又は内部流路は５００〜３，０００μｍの幅のリボン状試料ストリームを生じさせる。図１に描写されるものなどのいくつかの実施形態において、フローセルの内部流路は、試料ストリームのＰＩＯＡＬ中への注入点の上流で狭窄移行ゾーンを開始する。
いくつかの実施形態において、内部流路は狭まって、２〜４μｍの厚さのリボン状試料ストリーム厚さを生じさせ、及び／又は内部流路は、２０００μｍの幅のリボン状試料ストリームをもたらす。これらの寸法は、場合によっては、血液学にとって特に有用であり得る。この場合のストリームの厚さは、緩和状態にある赤血球などのいくつかの粒子の直径未満である。したがって、これらの粒子は、一部の使用において、それらのより広い寸法を撮像軸に対して向けるように再配向するようになり、これは、特性を明らかに識別する上で有用であり得る。
いくつかの実施形態において、リボン状試料ストリームの線速度は、光センサアレイの画像露光時間におけるデジタル化画像の動きボケを防止するのに十分に制限され得る。光源は、所望により、短時間に高入射振幅を適用するために閃光されるストロボとすることができる。オートフォーカスパターン４４及び画像が同じ視野内にあるために、光源は、リボン状試料ストリーム及びオートフォーカスパターンを同時に照射するように構成されている。しかしながら、他の実施形態において、撮像用の視野及びオートフォーカス用の視野が異なってもよく、例えば、照射及び／又は撮像が別々に行われる。
図４は、血液試料、試料、及び／又は試料部分中の粒子を撮像するためのシステム４００の別の実施形態を描写する。ここに示すように、システム４００は、試料流体注入システム４１０、フローセル４２０、画像取り込み装置４３０、及びプロセッサ４４０を含む。フローセル４２０は、任意に試料流体と組み合わされたシース流体（ＰＩＯＡＬなど）の流れを送出する流路４２２を提供する。いくつかの実施形態によると、試料流体注入システム４１０は、カニューレ又は管４１２を含むか、又はこれに連結することができる。試料流体注入システム４１０は、流路４２２と流体連通することができ（例えば、試料流体入口４０２を介して）、試料流体ストリーム４２８を提供するために、試料流体４２４をカニューレ４１２の遠位出口ポート４１３を通してフローセル４２０内の流動シース流体４２６中に注入するように動作することができる。
プロセッサ４４０は、プロセッサによって実行されるときに、試料流体注入システム４１０に試料流体４２４を流動シース流体４２６中に注入させるように構成されているコンピュータアプリケーションを有する記憶媒体を含むか、又は記憶媒体と関連付けて動作してもよい。ここで示すように、シース流体４２６は、シース流体注入システム４５０によってフローセル４２０内に導入され得る（例えば、シース流体入口４０１を介して）。プロセッサ４４０は、プロセッサによって実行されるときに、シース流体注入システム４５０にシース流体４２６をフローセル４２０内に注入させるように構成されているコンピュータアプリケーションを有する記憶媒体を含むか、又は記憶媒体と関連付けて動作してもよい。
プロセッサ４４０は、試料流体注入器システム４１０、画像取り込み装置４３０、及び任意にシース流体注入システム４５０と連結してもよい。プロセッサ４４０は、第１の試料流体（又は試料の第１の部分）の流動シース流体４２６への注入を終結し、試料流体遷移が開始されるように、第２の試料流体（又は試料の第２の部分）の流動シース流体４２６への注入を開始するように構成されてもよい。プロセッサ４４０は、プロセッサによって実行されるときに、試料流体遷移が開始されるように、試料流体注入システム４１０に第２の試料流体を流動シース流体４２６中に注入させるように構成されているコンピュータアプリケーションを有する記憶媒体を含むか、又は記憶媒体と関連付けて動作してもよい。
いくつかの実施形態において、プロセッサ４４０は、試料流体遷移の後で、第１の試料からの第１の複数の粒子の撮像の４秒以内に、フローセル４２０の画像取り込み部位４３２において第２の試料流体からの第２の複数の粒子の画像又は画像（複数）の取り込みを開始するように構成されてもよい。例えば、プロセッサ４４０は、プロセッサによって実行されるときに、試料流体遷移の後で、第１の複数の粒子の撮像の４秒以内に、画像取り込み装置４３０に、フローセル４２０の画像取り込み部位４３２において、第２の試料流体からの第２の複数の粒子の画像又は画像（複数）の取り込みを開始させるように構成されているコンピュータアプリケーションを有する記憶媒体を含むか、又は記憶媒体と関連付けて動作してもよい。他の実施形態において、本システムは、試料流体遷移を伴っても又は伴わなくてもよい、第１及び第２の試料流体の他の時限分離撮像で動作するように構成されてもよい。
様々な血液学的又は血液粒子分析のいずれかを、フローセルを通って流れる試料流体又は試料流体部分の画像を用いて実行することができる。多くの場合、画像解析は、特定の細胞若しくは粒子パラメータを決定すること、又は特定の細胞若しくは粒子特徴を測定、検出、あるいは評価することを伴い得る。例えば、画像解析は、細胞若しくは粒径、細胞核、細胞質特徴、細胞内小器官の特性などを評価又は定量化するために、自動コンピュータ処理を伴い得る。これに関連して、分析技術は、白血球（ＷＢＣ）百分率を含む、特定の算定又は分類法若しくは診断検査を包含することができる。場合によっては、フローセルを用いて取得された画像は、白血球５分類試験を支援することができる。場合によっては、フローセルを用いて取得された画像は、白血球９分類試験を支援することができる。これに関連して、図４を参照すると、プロセッサ４４０は、プロセッサによって実行されるときに、システム４００に、画像取り込み装置から得られた画像に基づいて、異なる種類の細胞を区別させるように構成されたコンピュータアプリケーションを有する記憶媒体を含むか、又は記憶媒体と関連付けて動作することができる。例えば、コンピュータベースの診断又は検査技術は、様々な細胞（例えば、好中球、リンパ球、単球、好酸球、塩基好性白血球、幼若好中球、骨髄球、前骨髄球、及び芽球）を区別するために用いることができる。
血液試料中の血液細胞の識別は、これに限定されるものではないが、本発明の実施形態が特にうまく適合する例示の用途である。試料は自動技術によって調製され、高光学解像度撮像装置に薄いリボン状試料ストリーム（又は試料の一連の２つ又はそれ以上の部分）として提示され、リボン状試料ストリームが視野を横断して流れる間に、周期的に撮像される。粒子（血液細胞等）の画像は、細胞若しくは粒子を特定又は計測するために、完全に自動的に又は制限された人的補助を受けてのいずれかで、画素画像データプログラム処理技術を用いて互いに識別され、分類され、亜分類され、かつ算定される。記憶され、粒子の異常又は危険な特徴がある場合に利用可能であり得る細胞の画像に加えて、出力データは、記録された試料の画像において識別された細胞若しくは粒子のそれぞれの特定の分類及び／又は亜分類の出現計数を含む。
各画像で見出された異なる粒子の計数は、更に処理され、例えば、全体として試料中のそれぞれ識別された分類及び／又は亜分類の細胞の正確かつ統計的に有意な割合を蓄積するために使用することができる。視覚的識別に用いられる試料は希釈され得るが、各分類及び／又は亜分類中の細胞の比率は、特に多くの画像が処理された後の希釈試料において表される。
この試料は、生体試料、例えば、血液、骨髄液、洗浄液、滲出液、滲出物、脳脊髄液、胸膜液、腹水、羊水が挙げられるが、これらに限定されない、白血球を含む体液試料であり得る。いくつかの実施形態において、この試料は、固形組織試料、例えば、細胞懸濁液を生成するように処理された生検試料であってもよい。この試料はまた、糞便試料を処理することから得られた懸濁液であってもよい。試料は、細胞培養物試料などの粒子を含む、実験室の試料又は生産ラインの試料であってもよい。用語試料は、患者若しくは実験室から得られた試料、又はこれらの任意のフラクション、部分若しくはアリコートを指すように使用されてもよい。この試料は、一部のプロセスにおいて、希釈され、部分に分けられ、又は染色することができる。
本開示は、全血球算定（ＣＢＣ）を得るために全血球算定（ＣＢＣ）カウンターを、視覚分析装置などの分析装置と組み合わせるためのシステム、方法及び組成物並びに画像ベースの白血球百分率数及び画像ベースの血小板算定（これによって、血小板を算定するための有効な検出範囲を広げることができる）に更に関する。
いくつかの態様において、試料は、自動化された様式で提示、撮像及び分析される。血液試料の場合には、試料は、好適な希釈剤又は生理食塩水溶液で実質的に希釈することができ、非希釈又はわずかに希釈された試料中で一部の細胞の視界が他の細胞によって遮られ得ることをある程度まで低減する。これらの細胞は、例えば、細胞膜を透過性にするための透過化剤、及び顆粒並びに核などの特徴部に接着し、これらを明らかにするための組織学的染色剤を用いて、いくつかの細胞の外見の対比を改良する薬剤で処理されてもよい。いくつかの実施形態において、網状赤血球、有核赤血球、及び血小板を含む粒子を算定かつ特性化するために、また白血球百分率数、特性化及び分析のために、試料のアリコートを染色することが望ましい場合がある。他の実施形態において、赤血球を含有する試料は、フローセルへの導入及び撮像の前に希釈されてもよい。
（２）流体システム及び方法
上述した実施形態は、多数の流体試料を処理し、撮像し、及び／又は分析する様々な自動システム又は他のシステムに組み込まれてもよい。場合によっては、このようなシステムについては、処理量又は効率を最適化することに１つの問題がある。例えば、血液に特有のいくつかの実施形態を含む一部の実施形態について、システムが、１時間当たり１２０個の試料（又は試料部分）の処理量、又は１時間当たり６０〜１８０個の試料、１時間当たり６０個を超える試料、１時間当たり１００個を超える試料などの別の比較的高い処理率、あるいは他の処理率を有することが望ましい場合がある。
１つの非限定的な例において、１時間当たり１２０個の試料（又は試料部分）目標処理量を備えたシステムは、目標処理量を達成するために、３０秒毎に試料（又は試料部分）を吸引、処理、及び撮像することが必要とされ得る。しかし場合によっては、これらのステップのいくつかは、完了するために３０秒を超える時間が必要であり得る。例えば、試料中の白血球を撮像するための調製において血液試料を処理することは、完了するために３０秒を超える時間を必要とする場合がある（例えば、完了するためにおよそ４５秒を必要とし得る）。このような場合には、流体試料の逐次的な処理、撮像、及び／又は分析の範囲を超える追加的な手段が、目標の処理率を達成するために有益であり得る。上記の時間及び処理率は、例として提供したに過ぎない。本発明の他の非限定的な実施形態は、試料又は試料部分に対する処理ステップが、試料／試料部分の全てが連続する順序で、単に処理され撮像される場合には、システムについての所望の処理率を達成することを妨害する長さである時間量を要するか、ないしは別の方法で占有する、流体試料を撮像するために用いられる流体システム及び方法を目的とする。
図７〜１２は、本発明の様々な実施形態による、試料／試料部分の処理及び撮像を段階分けする様々な実施形態を示している。図７〜１２で反映される段階分けについて特定の時間が示されているが、これらの段階分けは、一部のステップが他のステップよりも長い時間を要する他の段階分け法に対しても実行され得ることを理解するべきである。
図７は、第１の試料部分及び第２の試料部分を含む実施形態を示している。この実施形態において、第１の試料部分は、４５秒の時間枠の間（時間０〜時間４５の間）に処理され、一方第２の試料部分は、３０秒の時間枠の間（時間０〜時間３０の間）に撮像され、第１の試料部分は、この処理が完了した後及び第２の試料部分の撮像が完了した後に、３０秒の時間枠の間（時間６０〜時間９０の間）に撮像される。図７〜１２の実施形態において、撮像ステップは、３０秒の時間枠において起こるものとして示されているが、少なくともいくつかの例では、実際の撮像は、３０秒の時間枠の全体では起こらず、およそ２〜３秒、５秒、２０秒、又は１〜３０秒の別の時間量などの３０秒未満を要し得る。撮像は、第１の部分及び第２の部分に対して異なる時間枠を要するか（又はそうでなければ占有してもよい）。例えば、いくつかの実施形態において、処理後の第１の部分の撮像は、第１の部分と同じ様式では処理されていない第２の部分の撮像よりも実質的に長い時間枠を占有し得る（例えば、白血球について撮像される流体試料部分は、赤血球について撮像される流体試料部分よりもより多くの撮像時間を要するか、ないしは別の方法で占有する）。図７〜１２に示された４５及び３０秒の両方の時間枠は、単に例示に過ぎず、他の時間量が考えられ、他の時間量も本発明の範囲内であることを理解するべきである。
図７（及び他の図面）に適合する一例において、第１の試料部分は、白血球の撮像を容易にするか改良するように処理されている血液試料の一部であってもよい。処理は、第１の試料部分を、第１の試料部分中の白血球を染色し、赤血球を溶解する試薬と混合するか、ないしは別の方法で接触させることを含んでもよい。処理はまた、試薬との接触後に、第１の試料部分を加熱することによって、インキュベートすることを含んでもよい。図７は、第１の部分の処理が、単一のステーションで起こることを示しているが、以下に更に記載されるいくつかの実施形態を含む、いくつかの実施形態において、処理は、複数の位置で起こってもよい。例えば、第１の試料部分は、混合チャンバ内で試薬と混合し、次いでその処理を完了するために別のインキュベーションステーションに移動してもよい。
図７（及び他の図面）に適合する一例において、第２の試料部分は、すぐ上で説明した血液試料の別の部分であってもよく、この部分は、試料中の赤血球の撮像に用いられる。場合によっては、第２の試料部分を広範囲にわたって処理する必要がないか、又はこれを全く処理する必要がない。場合によっては、第２の試料は、撮像の前に希釈されてもよいが、試薬とは接触させないか、別の様式で処理されないか、あるいはいずれの相当な時間量を必要とする様式でも処理されない。
いくつかの実施形態において、第１の細胞の種類の処理（例えば、試料部分中の白血球の撮像容易性を改良するために、血液試料の一部を染色しインキュベートすること）は、撮像プロセス全体に関与する他のステップによって必要とされるか、ないしは別の方法で占有される時間区間よりも長い時間区間を必要とするか、ないしは別の方法で占有し得る。例えば、いくつかの実施形態において、血液試料の一部を単独で、又は更に記載される処理ステップと組み合わせて処理することは、その試料部分の撮像よりも多くの時間を必要とするか、ないしは別の方法で占有し得る。これら及び他の実施形態において、この試料部分中の特定の種類の細胞の撮像容易性を改良するために血液試料の一部を処理することは、試料部分中の特定の細胞の種類の撮像容易性を改良するようには処理されていない試料部分などの、血液試料の他の部分に対してプロセス全体が必要とするか、ないしは別の方法で占有するものよりも多くの時間を必要とするか、又はそうでなければ占有し得る。
図７には具体的に示されていないが、当業者であれば、図７（及び他の図面）に示される段階分けは、複数の試料／試料部分に対して複数回繰り返すことができる。
図８は、第１の試料部分及び第２の試料部分をまた含む実施形態を示しているが、この実施形態において、第２の試料部分は、第１の試料部分の処理及び撮像の療法が完了した後に撮像される。
図９は、第１の血液試料及び第２の血液試料を含む実施形態で、血液試料が複数の細胞の種類（例えば、赤血球、白血球、及び可能であれば他の細胞の種類若しくは粒子）を含む実施形態を示す。第１の血液試料は、第１の部分（場合によっては、第１の試料中の白血球を撮像するために用いられる）及び第２の部分（例えば、場合によっては、第１の試料中の赤血球を撮像するために用いられる）に分離される。第２の血液試料は、第３の部分（場合によっては、第２の血液試料中の白血球を撮像するために用いられる）及び第４の部分（例えば、場合によっては、第２の血液試料中の赤血球を撮像するために用いられる）に分離される。
この実施形態において、第１の部分は、時間０〜時間４５において４５秒の時間枠の間に処理され（例えば、赤血球を溶解し白血球を染色するために）、一方第２の部分は、時間０〜時間３０において３０秒の時間枠の少なくとも一部の間に撮像されてもよい（例えば、第２の部分中の赤血球を撮像するために）。第３の部分の処理の一部（時間３０〜時間７５において４５秒の時間枠の間に起こる）もまた、第１の部分が処理されている間に起こる（時間３０〜時間４５において、およそ１５秒間の重複が生じる）。第４の部分の撮像（第２の部分の撮像後に、時間３０〜時間６０において３０秒の時間枠の少なくとも一部の間で生じる）は、場合によっては、第１及び第３の部分の両方の処理と重複してもよい。第１の部分の撮像は第２及び第４の部分の撮像後に起こり、第３の部分の処理と部分的に重複してもよい。第３の部分の撮像は、第１、第２及び第４の部分が撮像された後で、かつ第１及び第３の部分が処理された後に起こる。
図９に示すように、第１の血液試料の第１の部分及び第２の血液試料の第３の部分の処理の少なくとも一部は、異なる処理ステーションで起こってもよい。例えば、第１及び第３の部分が、白血球について撮像される血液試料の一部である実施形態において、処理は、試料部分を試薬と混合するか、ないしは別の方法で接触させることを含んでもよく（これには、比較的短い時間量、例えば数秒を要し得る）、加熱を通して試料部分をインキュベートすることも含んでもよい（これには、比較的長い時間量、例えばおよそ４５秒を要する）。場合によっては、第１及び第３の部分の両方が、同じ混合チャンバ内で試薬と混合されてもよいが（異なる時間ではあるが）、２つの別のインキュベーションステーション（図９の「ステーション１」及び「ステーション２」）でインキュベートされ得る。他の例において、第１の部分は、第３の部分とは別の位置において、混合及びインキュベートの両方が行われてもよい。図９の実施形態において、複数の処理ステーションの使用のために、たとえ処理ステップが３０秒を超える時間を必要としても、試料はおよそ３０秒毎に処理され撮像することができる。
図９に明示されていないが、第１の血液試料は、第２の血液試料が取得され、第３及び第４の部分に分離される前に、取得され、第１及び第２の部分に分離されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、システムは、第１の血液試料を容器（例えば、試料管）からシステム内に吸引し、これを第１及び第２の部分に分離し、システムは、その後に、第２の血液試料を第２の容器からシステム内に吸引し、それを第３及び第４の部分に分離してもよい。場合によっては、試料は、他の試料部分の撮像が完了するのとほぼ同じ時限で吸引されてもよい。例えば、図９において、第２の試料は、第２の部分の撮像がほぼ完了する時間３０の周辺で吸引されてもよい。
例えば、図９（又は他の図面）に示す段階分けによって例示されるように、いくつかの実施形態は、様々な試料並びに試料部分に対する処理及び撮像を、非連続的な、割り込まれた、又は順番通りではない様式で段階分けする。例えば、第２の血液試料の第４の部分（これは、上述したように、場合によっては、第１の試料後にシステム内に受け取られた試料であり得る）は、たとえ第１の試料の処理が既に開始され後に、第２の試料がシステム内に取得又は受け取られる場合があっても、撮像ステップが第１及び第２の試料の間に割り込まれるか又は交互に行われる状態で、第１の試料の第１の部分の前に、しかしながら第１の試料の第２の部分の後に撮像されてもよい。
図１０は、第１、第２、第３及び第４の血液試料を含み、各試料が、少なくとも所望の第１の種類の細胞（例えば、少なくとも白血球）を含む実施形態を示す。図１０において、４つの試料は、順番に処理、撮像され、処理の少なくとも一部（例えば、インキュベーションステップ）は、第１のステーション（図１０における「ステーション１」）又は第２の別のステーション（図１０における「ステーション２」）のいずれかで起こり、これにより、処理の少なくとも一部は、時間的に重複するか、又は複数の試料部分に対して同時に起こり得る。具体的には、図１０の実施形態において、第１及び第２の試料部分の処理は重複し（第１の部分が第１のステーションで処理され、第２の部分が第２のステーションで処理される状態で）、第２及び第３の試料部分の処理は重複し（第１の部分の処理が完了した後に、第３の部分が第１のステーションで処理される状態で）、第３及び第４の試料部分の処理は重複する（第２の部分の処理が完了した後に、第４の部分が、第２のステーションで処理される状態で）。図１０の実施形態において、複数の処理ステーションの使用のために、たとえ処理ステップが３０秒を超える時間を必要としても、試料はおよそ３０秒毎に処理され撮像することができる。
図１１は、第１、第２、及び第３の血液試料を含み、各試料が、少なくとも２種類の細胞（例えば、赤血球及び白血球）を含有し、それぞれが２つの部分に分離されている（図１１の「第１」から「第６の部分」）実施形態を示す。上述された実施形態のいくつかと同様に、様々な試料部分に対する撮像ステップは、割り込まれ、これにより、撮像は以下の順番で起こる：（１）第１の試料中の第２の種類の細胞を撮像し、（２）第２の試料中の第２の種類の細胞を撮像し、（３）第１の試料中の第１の種類の細胞を撮像し、（４）第３の試料中の第２の種類の細胞を撮像し、（５）第２の試料中の第１の種類の細胞を撮像し、及び（６）第３の試料中の第１の種類の細胞を撮像する。図１２は、これが段階分けにおいて、第４の血液試料を含み、これにより、撮像が以下の順序で起こること以外は、図１１と同様である：（１）第１の試料中の第２の種類の細胞を撮像し、（２）第２の試料中の第２の種類の細胞を撮像し、（３）第１の試料中の第１の種類の細胞を撮像し、（４）第３の試料中の第２の種類の細胞を撮像し、（５）第２の試料中の第１の種類の細胞を撮像し、（６）第４の試料中の第２の種類の細胞を撮像し、（７）第３の試料中の第１の種類の細胞を撮像し、及び（８）第４の試料中の第１の種類の細胞を撮像する。図９及び１０と同様に、図１１及び１２は、第１の種類の細胞を処理するために、２つの別のステーションを利用する。
図７〜１２に示したステップの特定時持続時間及び時間調整は例示に過ぎず、他の持続時間及び時間調整も可能であることを理解するべきである。１つの代替的な例として、例えば、図１０〜１２において、両方の「ステーション１」及び「ステーション２」は、常に使用状態にあるわけではなく、したがって、これらの図面によって概略的に示された処理ステップ特定の開始時間、持続時間、及び終了時間は、これらの図面に例示された段階分けに影響を及ぼすことなく変更され得ることに留意するべきである。１つの特定の例として、図１０において、「ステーション１」は、時間０〜時間４５及び時間６０〜時間１０５において使用状態であるが、時間４６〜時間５９において使用状態ではないものとして示され、したがって、「ステーション１」で起こる処理の開始、持続、及び終了への調整は、図１０に示す全体の段階分けに影響を及ぼすことなく、また撮像ステップが３０秒毎に完了することを更にもたらしながら可能である。
図１３（ａ）〜１３（ｍ）は、図９〜１２に示された複数のステーション実施形態を含む、図７〜１２に示された段階分け法を実行するように構成された流体システムの一実施形態を示す。いくつかの実施形態において、図１３（ａ）〜１３（ｍ）に示された流体システムは、図１に示されかつ上述された試料及びＰＩＯＡＬ供給源２５、２７として機能する（全体又は一部において）。いくつかの実施形態において、図１３（ａ）〜１３（ｍ）に示された流体システムは、図４に示された試料及びシース流体注入システム４１０、４５０として機能する（全体又は一部において）。
図１３（ａ）〜１３（ｍ）は、システムを通ってフローセル１３０２に至るいくつかの流体試料部分（ＷＢＣ１、ＲＢＣ１、ＷＢＣ２、及びＲＢＣ２とラベル付けされた試料部分（これらの一部は、図１３（ａ）〜１３（ｍ）の後半の図面まで導入されない）を含む）の進行を例示する。図１３（ａ）〜１３（ｍ）に示された非限定的な例において、試料部分ＷＢＣ１及びＷＢＣ２は、フローセル１３０２において白血球に対して撮像されることになる血液試料の一部を表し、試料部分ＲＢＣ１及びＲＢＣ２は、フローセル１３０２において赤血球に対して撮像されることになる血液試料の一部を表す。言い換えると、図示された特定の実施形態において、ＲＢＣ１及びＷＢＣ１は、単一の血液試料からのものである。
図１３（ａ）〜１３（ｍ）において、流体試料部分は、試料セパレータ１３０４においてシステム内に導入される。図示された特定の実施形態において、試料セパレータ１３０４は、管又は他の容器から吸引された血液試料から試料部分を分離するように構成されたシェアバルブである。シェアバルブは、特定の所定の容積の流体試料部分を吸引試料から分離するように構成され得る。一例において、容器からの１吸引部は、シェアバルブに関連付けられた数個の（例えば２つの）管ループを流体試料部分で満たすであろう。図示されていないが、本システムは、ラック又は他のバルク保持装置内に保持され得る多数の試料管から試料を吸引するか、ないしは別の方法で試料を得るように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、ラック移送システムが、試料管を管から試料を吸引するプローブの近くまで順次移動させ、その後、上述したシェアバルブに移送してもよい。これらの又は他の実施形態において、システムはまた、ラックに保持された試料管を用いて、順番通りではなく試料をシステム内に導入するための手動入力又は他の機構を含んでもよい。
本発明の実施形態による血液学的システムは、約１５０μＬの容積を有する血液試料を処理することができる。吸引された血液容積は、約１２０〜１５０μＬとすることができる。場合によっては、試料管内の最小利用可能な血液容積は、自動サンプリングモードについては約５００μＬであり、手動サンプリングモードについては約２５０μＬである。
図１３（ａ）から開始して、流体試料部分ＷＢＣ１（後方の斜めクロスハッチ線として図示）及びＲＢＣ１（斜めクロスハッチ線として図示）が、それぞれ混合チャンバ１３０６及び１３０８において、最初に試料セパレータ１３０４から受け取られる。試料セパレータ１３０４は、流体試料の特定かつ規定された容積を混合チャンバ内に提供するように構成され得る。混合チャンバ１３０６において、ＷＢＣ１は、赤血球を溶解し、流体試料部分中の白血球を染色するように構成された希釈剤及び試薬と混合するか、又は別の方法で接触される。混合チャンバ１３０８においては、ＲＢＣ１は、希釈剤と混合するが、少なくともこの特定の実施形態においては、別の方法では処理されない。ポンプ１３１０は、希釈剤を試料セパレータ１３０４を通して、混合チャンバ１３０６、１３０８の両方に送り込む。図示された特定の実施形態において、ポンプ１３１０は、シリンジポンプ（並びに以下に記載される他のポンプのいくつか）であり、これは、大量の希釈剤を保持するバルク容器（図示せず）から希釈剤を引き込むことによって周期的に補充することができる。ポンプ１３１２（これもまた、バルク容器から試薬を引き込むシリンジポンプであってもよい）は、試薬を試料セパレータ１３０４を通して混合チャンバ１３０６に送り込むことができる。いくつかの実施形態では、ポンプ１３１０、１３１２は、特定かつ規定された容積の希釈剤及び／又は試薬を、適切な混合チャンバ内に供給するために、希釈剤及び試薬を、試料セパレータ１３０４を介して（混合チャンバ１３０６、１３０８に直接送り込むよりはむしろ）、適切な混合チャンバ内に送り込む。いくつかの実施形態において、これがまた、流体部分ＷＢＣ１及びＲＢＣ１を試料セパレータ１３０４から混合チャンバ１３０６及び１３０８まで移動させるであろう。他の実施形態において、希釈剤及び／又は試薬は、混合チャンバに直接送り込まれるか、又は別の様式で、予め規定された容積で、予め規定された時間にわたって、若しくは他の予め規定された又は予め規定されていない様式で導入されてもよい。いくつかの実施形態において、混合は５秒以下を要する場合があり、又は一部の実施形態においては、およそ２秒を要する場合がある。
図１３（ｂ）に示すように、混合後に、流体試料部分ＷＢＣ１は、混合チャンバ１３０６から第１のインキュベーションステーション１３１４に向けられ、ＲＢＣ１は、混合チャンバ１３０８から保持ステーション１３１６に向けられる。図示された特定の実施形態において、ＷＢＣ１は、弁１３１８、１３２０、１３２２、１３２４、１３２６を含む流体回路を通過し、これらの弁は、ＷＢＣ１が第１のインキュベーションステーション１３１４に流入するように構成されており、場合によっては、ＷＢＣ１の一部は、第１のインキュベーションステーション１３１４から流出してもよく、第２のインキュベーションステーション１３２８を過ぎて迂回路に流入してもよい。弁１３１８、１３２０、１３２２、１３２４、１３２６は、その時の弁の特定の配置に応じて、流体にそれらを通過させて弁の異なる出口ポートに向かわせるように作動され得る（プロセッサベースの制御システムによるなど）多ポート弁であってもよい。したがって、図１３（ｂ）の特定の例において示された時間区間において、弁１３２０及び１３２２は、流体が第１のインキュベーションステーション１３１４に、それを迂回するよりはむしろ入ることを可能にするように構成され、弁１３２４及び１３２６は、流体が第２のインキュベーションステーション１３２８に入ることを防止し、代わりにそれを過ぎて迂回ラインを通って流れるように構成される。図１３（ｂ）におけるＲＢＣ１を保持する保持ステーション１３１６は、弁１３３０、１３３２、１３３４に近接している。図１３（ｂ）の特定の例において示される時間区間において、弁１３３２及び１３３４は、流体が、迂回ラインを通って流れるよりはむしろ、保持ステーション１３１６に入ることを可能にするように構成されている。
図示された特定の実施形態において、ポンプ１３３６、１３３８は、流体試料部分ＷＢＣ１及びＲＢＣ１を、図１３（ｂ）に示される流体回路の一部に引き込むために用いられてもよい。
図示された特定の実施形態において、ＷＢＣ１及びＲＢＣ１の容積（場合によっては、ＷＢＣ１及びＲＢＣ１の容積は、希釈剤及び／又は試薬中に混合されたものを含む）は、それぞれ第１のインキュベーションステーション１３１４及び保持ステーション１３１６の流体容量を超え、このシステムは、図１３（ｂ）に示すように、ＷＢＣ１及びＲＢＣ１が完全に充填された後に、それらの一部が弁及び／又はそれぞれ第１のインキュベーションステーション１３１４及び保持ステーション１３１６のどちらかの端部の外側の通路内にそのまま残るように構成されている。全てがそうである必要はないが、いくつかの実施形態において、これは、第１のインキュベーションステーション１３１４及び保持ステーション１３１６内に保持された流体が、それぞれ、特定の規定された、及び／又は繰り返し可能な容積の混合されたＷＢＣ１及びＲＢＣ１から完全に構成されることを確実にするよう促進することができる。全てがそうである必要はないが、いくつかの実施形態において、これはまた、混合チャンバからの試料引き込みの開始時又は終了時に存在し得るいかなる空気も、第１のインキュベーションステーション１３１４又は保持ステーション１３１６中には存在しないことを確実にするよう促進することができる。
いくつかの実施形態において、ＷＢＣ１の第１のインキュベーションステーション１３１４への充填及びＲＢＣ１の保持ステーション１３１６への充填は、５秒以下を要し得るか、又はいくつかの実施形態において、およそ３秒を要し得る。
インキュベーションステーション１３１４及び１３２８は、インキュベーションステーション内に保持された流体を加熱するように構成された近接する１つ又は２つ以上の加熱素子（図示せず）であってもよい。場合によっては、インキュベーションステーションにおいて、直接的又は間接的に温度を測定するか、ないしは別の方法で温度を調節するために、１つ又は２つ以上の温度センサ若しくは他の機能性が含まれてもよい。場合によっては、インキュベーションステーション１３１４及び１３２８並びに／又は関連する加熱素子は、システムの他の構成要素又は領域の加熱を低減するために断熱されてもよい。場合によっては、白血球の撮像容易性を改良するように処理されたＷＢＣ１及び他の試料部分が、インキュベーションステーション１３１４又は１３２８のうちの１つにおいて、およそ４５秒間インキュベートされてもよい。
場合によっては、白血球の撮像容易性を改良するように処理されたＷＢＣ１及び他の試料部分が、これらの試料部分が、図１３（ａ）〜１３（ｍ）に示された他のステップに対して必要とする、ないしは別の方法で占有する（個々に又は全体として）ものよりもより長い時間区間の間、インキュベーションステーション１３１４又は１３２８のうちの１つにおいてインキュベートされてもよい。場合によっては、白血球の撮像容易性を改良するように処理されたＷＢＣ１及び他の試料部分が、システムの所望の処理率よりも長い時間区画の間、インキュベートされてもよい（例えば、３０秒毎に１試料部分（又は試料）の所望の理率で４５秒間インキュベートされる）。図示された実施形態において、ＷＢＣ１は、インキュベーションステーション１３１４において、ＲＢＣ１が図１３（ａ）〜１３（ｆ）に示された全てのステップを完了するために必要とするか、ないしは別の方法で占有する時間よりも長い時間にわたってインキュベートされてもよい。図示された実施形態において、ＷＢＣ１は、インキュベーションステーション１３１４において、ＲＢＣ１及びＲＢＣ２の両方が図１３（ａ）〜１３（ｍ）に示された全てのステップを完了するために必要とするか、ないしは別の方法で占有する時間よりも長い時間にわたってインキュベートされてもよい。
いくつかの実施形態において、インキュベーションステーション１３１４、１３２８及び保持ステーション１３１６は、フローセル１３０２において撮像するために、十分な容積の流体試料を保持するようサイズ調整されている管ループであってもよい。他の実施形態において、他の構成要素又は形態が、十分な及び／又は所定の容積の流体試料を保持するために使用されてもよい。更に他の実施形態において、全く別のステーションが必要ではない場合があり、システムは、隔離されるか全く別のステーションの必要なく、流体試料部分を処理し、フローセル１３０２に向けるように別の方法で構成されてもよい。
図１３（ｃ）に目を向けると、充填後に、流体回路の一部は、第１のインキュベーションステーション１３１４及び保持ステーション１３１６のそれぞれの外側にある流体回路中に存在し得る過剰のＷＢＣ１及びＲＢＣ１などの、過剰のＷＢＣ１及びＲＢＣ１を除去するために洗浄される。流体回路の一部は、任意の適切な流体、場合によっては、希釈剤及び／又は洗浄用流体などで洗浄されてもよい。図示された特定の実施形態において、希釈剤（太線で示された）は、希釈剤が混合チャンバ１３０６、１３０８を通り、弁１３１８、１３２０、１３２２、１３２４、１３２６、１３３０、１３３２、１３３４（これらのいくつかは、希釈剤が第１のインキュベーションステーション１３１４、第２のインキュベーションステーション１３２８、及び保持ステーション１３１６を迂回して流れるように構成されている）を通って流れるように、ポンプ１３１０、１３３６、１３３８から送り込まれる。希釈剤は、その後、廃棄物として除去される。いくつかの実施形態において、希釈剤は、真空ポンプ１３４０によって促されて、システムから掃除される（交差する線で示されるように）。いくつかの実施形態において、過剰のＷＢＣ１及びＲＢＣ１の洗浄は、５秒以下を要する場合があり、又は一部の実施形態においては、およそ３秒を要する場合がある。
図面には示されていないが、過剰のＷＢＣ１及びＲＢＣ１の洗浄後に（又は重複時間枠中に）、希釈剤及び／又は洗浄剤が、フローセルを通って洗浄してもよい。一実施形態において、希釈剤は、ポンプ１３３８から弁１３３２、１３３４（この時間区間中に、保持ステーション１３１６を迂回するように構成された）を通り、追加のライン及び適切に構成された弁を経て、その後、最終的に、共通の流体経路１３４２を通して送り込まれ、ここで希釈剤はフローセル１３０２に入る。場合によっては、図に示したシース流体ポンプ１３４４、１３４６のうちの１つ又は両方によってなど、シース流体もまた、これと同時にフローセル１３０２を通って流されてもよい。いくつかの実施形態において、フローセルの洗浄は、５秒以下を要する場合があり、又は一部の実施形態においては、およそ２秒を要する場合がある。
図１３（ｄ）に目を向けると、システムは、次に、ＲＢＣ１をフローセル１３０２を通して流すことを開始することができる。図示された特定の実施形態において、弁１３３０、１３３２、１３３４を含む弁は、ポンプ１３３８が希釈剤を保持ステーション１３１６に送り込み、ＲＢＣ１を保持ステーション１３１６から押出し始め、最終的には、ＲＢＣ１がフローセル１３０２に入る共通の流体経路１３４２に入るように構成されている。これと同時に、シース流体ポンプの１つ（例えば、１３４４）が、シース流体をフローセル１３０２を通って送り込み始めるか（又は送り込み続けてもよい）（線路状の線で示す）。いくつかの実施形態において、ＲＢＣ１のフローセル１３０２を通しての最初の押し込みは、およそ２秒間起こり、フローセル及びカニューレ並びにフローセル１３０２の他の部品に通じる経路をすぐ使えるように準備するために、撮像前に行われてもよい。
図１３（ｅ）において、システムは、ＲＢＣ１がフローセル１３０２を通って流れると、ＲＢＣ１を撮像している。図示された特定の実施形態において、ポンプ１３３８は、希釈剤を保持ステーション１３１６を通して送り込み続け（適切に構成された弁を用いて）、ＲＢＣ１をフローセル１３０２を通して押し続け、一方、シース流体ポンプの１つ（例えば、１３４６）は、シース流体をフローセル１３０２を通して送り込む。図示された特定の実施形態において、ポンプ１３４８もまた、希釈剤を特定の（適切に構成された）弁及び共通流体経路１３４２を通して送り込み、ＲＢＣ１のフローセル１３０２を通しての押し込みを容易にする。いくつかの実施形態において、撮像は、ポンプ１３４８からの希釈剤がフローセル１３０２に達する前に完了するであろう。いくつかの実施形態において、ＲＢＣ１がフローセル１３０２を通って流れると、システムは、ＲＢＣ１をおよそ５秒間撮像する。他の実施形態において、システムはＲＢＣ試料部分を、１〜３０秒の範囲の時間枠などの他の時間枠にわたって撮像する。いくつかの実施形態において、２つのシース流体ポンプの使用は、シース流体のフローセル１３０２への一定の供給をもたらすことを容易にし得る。他の実施形態において、複数のシース流体ポンプを有することは必ずしも必要ではない。
図１３（ｆ）において、ＲＢＣ１が撮像された後に、希釈剤及び／又は洗浄剤がフローセルを通って洗浄する。図示された特定の実施形態において、希釈剤は、ポンプ１３３８から弁１３３２、１３３４（この時間区間中に、保持ステーション１３１６を迂回するように構成された）を通り、追加のライン及び適切に構成された弁を経て、その後、最終的に、共通の流体経路１３４２を通して送り込まれ、ここで希釈剤はフローセル１３０２に入る。図示された特定の実施形態において、図に示したシース流体ポンプ１３４４、１３４６のうちの１つ又は両方によってなど、シース流体もまた、これと同時にフローセル１３０２を通って流されてもよい。いくつかの実施形態において、フローセルの洗浄は、５秒以下を要する場合があり、又は一部の実施形態においては、およそ２秒を要する場合がある。
図面には示されていないが、希釈剤及び／又は洗浄剤は、希釈剤及び／又は洗浄剤を弁並びに第１及び第２のインキュベーションステーション１３１４、１３２８に近接する他の構成要素を通って送り込むポンプ１３３６を用いて、引き続いてフローセルを通って洗浄してもよい。
図１３（ｇ）において、流体試料部分ＷＢＣ２（前方斜めクロスハッチ線として示した）及びＲＢＣ２（点クロスハッチ線として示した）が、それぞれ第２のインキュベーションステーション１３２８及び保持ステーション１３１６に充填される（図示されていないステップにおいて試薬及び／又は希釈剤と混合された後に）。ＷＢＣ２及びＲＢＣ２は、例えば、ここでは、ＷＢＣ２が第１のインキュベーションステーション１３１４を迂回し、第２のインキュベーションステーション１３２８に入るように、弁１３２０、１３２２、１３２４、１３２６が構成されていること以外は、前に説明されたステップにおいてＷＢＣ１及びＲＢＣ１が充填された方法と類似の様式で充填される。いくつかの実施形態において、試料部分は、およそ３０秒毎にシステムに充填される。
図１３（ｈ）において、ＷＢＣ２及びＲＢＣ２の過剰量が洗浄され、図１３（ｃ）で上述した洗浄ステップと類似の様式で廃棄する。
図１３（ｉ）において、システムは、次に、図１３（ｄ）について上述されたものと類似の様式で、ＲＢＣ２をフローセル１３０２を通して流し始める。
図１３（ｊ）において、システムは、図１３（ｅ）について上述されたものと類似の様式で、ＲＢＣ２がフローセル１３０２を通って流れると、ＲＢＣ２を撮像している。プロセスのこの時点で、ＷＢＣ１が撮像される前に２つのＲＢＣ流体試料部分（ＷＢＣ１が受け取られ処理され始めた後に、システム内に受け取られたＲＢＣ２を含む）がここで撮像されている。
図１３（ｋ）において、ＲＢＣ２が撮像された後に、図１３（ｆ）について記載されたものと類似の様式で、希釈剤及び／又は洗浄剤がフローセルを通って洗浄する。
図１３（ｌ）において、システムは、次に、図１３（ｄ）について上述されたものと類似の様式で、ＷＢＣ１をフローセル１３０２を通して流し始める。プロセスのこの時点で、ＷＢＣ１は、システム内におよそ５０秒間存在し、第１のインキュベーションステーション内でおよそ４５秒間インキュベートしている。
図１３（ｍ）において、システムは、図１３（ｅ）について上述されたものと類似の様式で、ＷＢＣ１がフローセル１３０２を通って流れると、ＷＢＣ１を撮像している。
図面には示されていないが、当業者であれば、図１３（ａ）〜１３（ｍ）に示されたステップが追加の試料に対して繰り返され得ることを認識するであろう。いくつかの実施形態において、試料部分は、以下の順序で：ＲＢＣ１、ＲＢＣ２、ＷＢＣ１、ＲＢＣ３、ＷＢＣ２、ＲＢＣ４、ＷＢＣ３、ＲＢＣ５、ＷＢＣ４．．．で撮像されてもよい。言い換えると、２つのＲＢＣ試料部分が最初に撮像され、続いてＷＢＣ試料部分が撮像され、その後の撮像は、ＲＢＣ及びＷＢＣ試料部分の間で交互に行われる。いくつかの実施形態において、試料部分は、以下の順序で：ＲＢＣ１、ＲＢＣ２、ＷＢＣ１、ＲＢＣ３、ＷＢＣ２、ＲＢＣ４、ＷＢＣ３、ＲＢＣ５、ＷＢＣ４．．．ＲＢＣＮ、ＷＢＣＮ−１、ＷＢＣＮの順序で撮影されてもよい。言い換えると、２つのＲＢＣ試料部分が最初に撮像され、続いてＷＢＣ試料部分が撮像され、その後の撮像は、ＲＢＣ及びＷＢＣ試料部分の間で交互に行われ、２つのＷＢＣ試料部分が、全ての試料の撮像の終わりに撮像される。
図面に描写された又は上述された構成要素の異なる配置、並びに図示されず又は記載されていない構成要素及びステップも可能である。同様に、いくつかの特徴及び部分的組み合わせが有用であり、その他の特徴及び部分的組み合わせと無関係に使用されてもよい。本発明の実施形態は、例示の目的で説明されたもので、制限を目的とするものではなく、代替実施形態は、本特許の読者には明らかになるであろう。ある特定の場合において、方法のステップ又は動作は、異なる順序で実施若しくは実行されてもよく、又は動作は追加され、削除され若しくは変更されてもよい。本発明のある特定の態様において、要素若しくは構造を提供するために、又は所定の機能若しくは機能（複数）を実行するために、単一の構成要素が複数の構成要素によって置き換えられてもよく、複数の構成要素が単一の構成要素によって置き換えられてもよいことが理解できる。このような置換が、本発明の特定の実施形態を実施するよう機能しない場合を除き、このような置換は、本発明の範囲内にあると見なされる。したがって、本発明は、上述された又は図面に描写された実施形態に限定されるものではなく、様々な実施形態及び修正が、以下の請求項の範囲から逸脱することなくなされ得る。

Claims (13)

  1. 複数の血液部分を撮像するためのシステムであって、前記システムは、
    試料流体システムであって、前記試料流体システムは、
    試料分離器弁システムと、
    第１の血液経路と、
    前記第１の血液経路とは別の第２の血液経路と、
    前記第１の血液経路及び前記第２の血液経路と流体連通する共通血液経路と
    を有し、前記試料分離器弁システムが、前記第１の血液経路及び前記第２の血液経路と流体連通し、第１の種類の細胞を含有する第１の血液部分を前記第１の血液経路に送達し、第２の血液部分を前記第２の血液経路に送達するように構成されており、
    前記第１の血液経路は、前記第１の種類の細胞を撮像する前記システムの能力を高めるように、前記第１の血液部分を処理するように構成された第１の処理ステーションを備え、前記第１の処理ステーションは、混合、染色、インキュベート、加熱、又はそれらの任意の組み合わせによって前記第１の血液部分を処理する、試料流体システムと、
    前記共通血液経路と動作可能に連結された試料ポートを有するフローセルであって、これにより、前記第１の血液部分及び前記第２の血液部分が前記試料流体システム内にあるとき、前記第１の血液部分、前記第２の血液部分が、それぞれ、前記第１の血液経路、前記第２の血液経路に沿って前記試料ポートに至る前記共通血液経路内に注入される、フローセルと
    を備える、システム。
  2. 前記試料分離器弁システム及び前記第２の血液経路と流体連通する希釈チャンバを更に備え、これにより、前記試料分離器弁システムは、初めに前記第２の血液部分を前記希釈チャンバに送達し、その後、それは、前記第２の血液経路に送達される、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第１の処理ステーションは、前記第１の血液部分をインキュベートするための加熱素子を備える、請求項１に記載のシステム。
  4. 温度読み取りを生じさせるように前記フローセル又は前記試料流体システムに連結された温度センサと、前記温度センサから前記温度読み取りを受け取り、前記第１の処理ステーション内の前記第１の血液部分が所望の温度で維持されるように前記加熱素子の動作を調整するように構成されたコントローラとを更に備える、請求項３に記載のシステム。
  5. 前記第２の血液部分を前記共通血液経路に送達するために、希釈液を前記第２の血液経路に注入するように構成された希釈ポンプを更に備える、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記第２の血液部分を前記共通血液経路から前記フローセルの前記試料ポートに送達するために、流体を前記共通血液経路に注入するように構成された試料ポンプを更に備える、請求項５に記載のシステム。
  7. 希釈液を前記第２の血液経路の実質的な部分及び前記希釈チャンバに注入するように構成された希釈ポンプと、
    前記希釈チャンバ内及び前記第２の血液経路の実質的な部分内の前記希釈液を排出するように構成された真空ポンプと
    を更に備える、請求項２に記載のシステム。
  8. 前記第２の血液部分は、前記第１の種類の細胞を含み、前記第１の種類の細胞は、白血球を含み、
    前記第２の血液経路は、前記第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように、前記第２の血液部分を処理するように構成された第２の処理ステーションを備え、
    前記第１の血液部分は、前記第１の処理ステーションに位置する第１の制御弁及び第２の制御弁を開放し、かつ、前記第２の処理ステーションに位置する第３の制御弁及び第４の制御弁を閉鎖することによって、第１の処理経路に向けられる、請求項１に記載のシステム。
  9. 前記第２の血液部分は、前記第１の種類の細胞を含み、前記第１の種類の細胞は、白血球を含み、
    前記第２の血液経路は、前記第１の種類の細胞の撮像容易性を改良するように、前記第２の血液部分を処理するように構成された第２の処理ステーションを備え、
    前記第２の血液部分は、前記第１の処理ステーションに位置する第１の制御弁及び第２の制御弁を閉鎖し、かつ、前記第２の処理ステーションに位置する第３の制御弁及び第４の制御弁を開放することによって、前記第２の血液経路に向けられる、請求項１に記載のシステム。
  10. 前記第１の血液経路を迂回する迂回経路を更に備え、前記第２の血液部分は、前記迂回経路を通って前記第２の血液経路に向けられる、請求項９に記載のシステム。
  11. 前記第２の血液部分は、赤血球を含み、前記試料分離器弁システムは、前記試料流体システムを前記第１の血液経路と前記第２の血液経路とに分離し、前記第２の血液経路は、所定の容積の前記第２の血液部分を保持するための保持ステーションを含む、請求項１に記載のシステム。
  12. 前記保持ステーションは、管ループと、前記管ループの両端部における１対の保持ステーション弁とを備える、請求項１１に記載のシステム。
  13. 複数の血液部分を撮像するための方法であって、前記方法は、
    第１の試料の少なくとも一部を試料分析システムの内部流体システム内に受け取ることと、
    前記第１の試料の前記一部を前記内部流体システム内に受け取った後に、第２の試料の少なくとも一部を前記内部流体システム内に受け取ることと、
    前記第１の試料及び前記第２の試料を前記内部流体システム内に受け取った後に、前記第２の試料の前記一部をフローセルを通して流し、前記第２の試料の前記一部を、これが前記フローセルを通って流れたときに撮像することと、
    前記第２の試料の前記一部が前記フローセルを通って流れた後に、前記第１の試料の前記一部を前記フローセルを通して流すことと
    を含み、前記撮像することは、前記第１の試料及び／又は前記第２の試料の一部を処理ステーションを通して流すことをさらに含み、前記処理ステーションは、前記第１の試料及び／又は前記第２の試料における細胞を撮像する前記システムの能力を高めるように、前記第１の試料及び／又は前記第２の試料の前記一部を処理するように構成され、前記処理ステーションは、混合、染色、インキュベート、加熱、又はそれらの任意の組み合わせによって前記第１の試料及び／又は前記第２の試料の前記一部を処理する、方法。
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