JPH0125104B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、リンパ球に含まれるＴ細胞の検出
可能なリンパ球分析装置の技術分野に属する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、リンパ球中のＴ細胞の計数は、ヒトリン
パ球とヒト以外の動物の赤血球とを反応させ、次
いで染色することにより得られるプレートを顕微
鏡で拡大視し、観察者が、プレート上に存在する
Ｔ細胞を識別し、これを一個一個数えることによ
り行なわれていた。Ｔ細胞の識別は、ロゼツト形
成の有無を判定することにより行なわれていた。

しかしながら、顕微鏡観察による計数は、観察
者に過度の疲労を生じさせ、また、それがために
応々にして誤りを生じさせる。

〔発明の目的〕

この発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、ヒトリンパ球とヒト以外の動物の赤血球とを
反応させ、次いで染色することにより得られるプ
レート上に存在するＴ細胞を自動的に識別し、こ
れを計数するリンパ球分析装置を提供することを
目的とするものである。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するためのこの発明の概要は、
リンパ球と赤血球とを反応させ、次いで染色され
た、プレート上の塗抹部の拡大像を撮像する撮像
部と、前記撮像部より出力されるビデオ信号に基
づき、前記拡大像につき、検出されたリンパ球を
含有する塊状部中のリンパ球に結合する赤血球数
が所定数を越えるかどうかの判定をすると共に、
前記拡大像につき、塊状部からリンパ球を除いた
残部の輪郭におけるループ数が所定数を越えるか
どうかの判定をし、所定数を越えるとの前記いず
れかの判定により、Ｔ細胞検出信号を表示手段に
出力する画像処理部とを具備することを特徴とす
るものである。

〔発明の実施例〕

この発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

この発明の一実施例であるリンパ球分析装置
は、第１図に示すようにして構成される。プレー
ト１は、たとえばヒトリンパ球とヒト以外の動物
の赤血球とを反応させ、次いで染色された塗抹部
を有すると共に、ステージ駆動部５により水平面
上のXY方向に水平移動可能であり、かつ、自動
焦点部６により垂直方向に上下動可能であるステ
ージ（図示せず。）上に載置される。プレート１
上の塗抹部は、顕微鏡２で拡大され、次いで撮像
部たとえばTVカメラ３で撮像される。TVカメ
ラ３で撮像されて得たビデオ信号は、Ａ／Ｄ変換
器４でデジタル化されて、画像処理部７に出力さ
れる。画像処理部７は、リンパ球の検知および、
Ｔ細胞の検知を行ない、リンパ球検出信号Ｌおよ
びＴ細胞検出信号Ｔを表示部９へ出力するように
構成されている。なお、画像処理部７の詳細につ
いては、さらに後述する。制御部８は、プレート
１をXY方向に水平移動させるようにステージ駆
動部５を制御すると共に、自動焦点部６を含む各
部の動作の同期を制御することにより、プレート
１上の検査領域全体につきリンパ球およびＴ細胞
の検出を可能に構成されている。第１図におい
て、画像処理部７を除く各部は公知の装置を使用
することができ、たとえば、自動焦点部６は米国
特許第4220850号に係る明細書に開示される装置
を使用することができる。また、表示部９は、カ
ウンタと数字デイスプレイユニツトとで構成する
ことができる。

次に、画像処理部７の構成について述べる。

先ず、その構成の原理的説明をする。

プレート１上の塗抹部におけるリンパ球は、通
常、６〜12μｍであつて、比較的濃く染色されて
いる。羊の赤血球は、リンパ球の直径の約1/3程
度の直径を有している。そのような羊の赤血球が
４個以上結合するリンパ球がＴ細胞である。第２
図に示すように、Ａで示す領域中のリンパ球は、
羊の赤血球を多数結合してなる塊状部を形成す
る。前記塊状部中の羊の赤血球数をカウントし、
そのカウント値が４以上であるかどうかを判定す
ることによつて、その塊状部が、Ｔ細胞であるか
どうかを判定することができる。塊状部中の羊赤
血球数のカウントは、たとえば、リンパ球を含
有する塊状部の面積からリンパ球自体の面積を減
算して得た面積の大小を判定することにより、あ
るいはリンパ球を含有する塊状部の濃度和から
リンパ球自体の濃度和を減算して得た濃度和の大
小を判定することにより、また塊状部内のルー
プ数をカウントすることにより、行なうことがで
きる。

この発明においては、たとえば、前記に示す
ような面積の大小でＴ細胞を判定しようとする場
合、リンパ球を含有する塊状部の濃度和からリン
パ球自体の濃度和を減算して得た濃度和の大小を
判定しようとする場合、リンパ球に少数の赤血球
が結合してなる塊状部についての検出が困難とな
ることにより、前記あるいはととを組み合
わせることにより、前記およびによる判定の
不備を補ない、常に正確なＴ細胞の検出を行なお
うとする。

そこで、次に、ループ数のカウントにつき原理
説明をする。

第３図は、第２図における領域Ｂの拡大図であ
り、１０Ａで示すのはリンパ球、１０Ｂで示すの
はリンパ球１０Ａに結合した羊赤血球、１０Ｃで
示すのはリンパ球１０Ａの近傍に存在する羊赤血
球、１０Ｄで示すのはゴミである。第３図に示す
ように、領域Ｂについての画像を各画素に分割
し、各画素の濃度を、先ず、調べる。第３図に示
す画像を原画として、第４図に示すような濃度ヒ
ストグラムを作成する。第４図中、Ｂは背景濃度
のピーク値であり、Ｒは羊赤血球の濃度のピーク
値であり、また、Ｌはリンパ球の濃度のピーク値
である。そこで、第４図に示す濃度ヒストグラム
をもとに、羊赤血球を切り出すための閾値θ₁（以
下、低レベル値という。）と、リンパ球を切り出
すための閾値θ₂（以下、高レベル値という。）とを
決定する。

次いで、第３図に示す原画を低レベルθ₁で２値
化し、雑音の除去をする。雑音の除去は、特開昭
55年第61882号公報に記載されたウインドウ方式
採用の雑音除去回路を使用することができる。雑
音除去によつて、孤立した羊赤血球１０Ｃやゴミ
１０Ｄの像を除去した２値化画像P_Lが、第５図
に示すように、得られる。なお、第５図におい
て、ブランクで示す画素は“０”値である。

次に、第３図に示す原画を高レベルθ₂で２値化
し、前述と同様の雑音除去をする。この雑音除去
により、第６図に示すように、濃染されたリンパ
球１０Ａが、“１”値である２値化画像P_Hが得ら
れる。なお、第６図において、ブランクで示す画
素は“０”値である。

次に、第６図に示す２値化画像P_Hの反転画像
と第５図に示す２値化画像P_Lとの論理積をとつ
て、第７図に示す２値化画像P_Sを得る。第７図に
示す２値化画像P_Sは、リンパ球１０Ａに結合する
羊赤血球１０Ｂの輪郭部分が“１”値であり、そ
の他の部分の画素は“０”値である。

第７図に示す２値化画像P_Sを反転して、第８図
に示す２値化画像P_Cを得、次いでこれをラベリ
ングして第９図に示す２値化画像P_Rを得る。

第９図に示すように、２値化画像P_Rにおける
セグメント数は５である。セグメント数は、ルー
プ数よりも１だけ大きいので、得られるセグメン
ト数からループ数を求めることができる。このル
ープ数は、閾値レベルの変動にかかわらずに安定
して求めることができるので、Ｔ細胞検出のため
の有効なパラメータとなり得る。

一方、リンパ球を含有する塊状部の面積からリ
ンパ球自体の面積を減算して得られる面積は、第
７図に示す２値化画像P_Sにおける“１”値の画素
をカウントすることにより求めることができる。

次に、前述の原理を適用する画像処理部７の一
具体例について図面を参照しながら説明する。

第１０図に示すように、閾値設定回路１１は、
プレート１上の塗抹部についてのデジタル化され
たビデオ信号を入力し、各画素毎に濃度データを
調べて第４図に示すような濃度ヒストグラムを作
成すると共に、得られた濃度ヒストグラムを基に
して閾値である低レベル値θ₁および高レベル値θ₂
を決定する。第１の２値化回路１２は、前記ビデ
オ信号と低レベル値θ₁とを入力して、レベル値θ₁
以上の濃度データを有する画素を“１”にすると
共にレベル値θ₁よりも小さい濃度データを有する
画素を“０”にする。第１の２値化回路１２より
の出力は、第１の雑音除去回路１４に入力され
る。第１の雑音除去回路１４を特開昭55年第
61882号公報に記載の雑音除去回路として構成す
ると、第１の雑音除去回路１４よりの出力画像
は、孤立した羊赤血球１０Ｃおよびゴミ１０Ｄが
除去されると共にリンパ球１０Ａおよびこれに結
合する羊赤血球１０Ｂの輪郭を示す画素が“１”
値である２値化画像P_Lとなる。第２の２値化回
路１３は、前記ビデオ信号と高レベル値θ₂とを入
力して前記ビデオ信号による画像を２値化し、第
２の雑音除去回路１５は、第１の雑音除去回路１
４と同様の構成により、第２の２値化回路１３よ
りの２値化画像を入力して第６図に示すような２
値化画像P_Hを出力する。第２の雑音除去回路１
５より出力される２値化画像P_Hは、第３の２値
レジスタ２０に記録されると共に、インバータ１
６により反転される。第１の雑音除去回路１４よ
り出力される２値化画像P_Lは、アンドゲート１
７で、インバータ１６により反転された２値化画
像_Hとの論理積（P_L∩_H）が取られ、アンドゲ
ート１７より第７図に示すような２値化画像P_Sが
出力され、２値化画像P_Sは第２の２値レジスタ１
９に記録される。第２および第３の２値レジスタ
１９，２０それぞれは、ラインバツフアを有する
シフトレジスタあるいはメモリであり、第１図に
示す制御部８より出力されるクロツクによりデー
タのストローブが行なわれる。第３の２値レジス
タ２０は、リンパ球の検出をする公知の検出回路
２１に接続されており、検出回路２１はリンパ球
を検出すると検出信号Ｌを発生し、検出信号Ｌを
第１の２値レジスタ１８と第２図における表示部
９とに出力する。第１の２値レジスタ１８は、リ
ンパ球を含む画像を記憶するシフトレジスタある
いはメモリであり、前記検出信号Ｌを入力する
と、画像データをフリーズし、フリーズしたデー
タを、第１図における制御部８のクロツク毎に１
画素ずつカウンタ２２とインバータ２３を介して
ラベリング回路２４とに出力し、前記検出信号Ｌ
を入力しないときには第２の２値レジスタ１９内
のデータを、第１図における制御部８のクロツク
毎にストローブする。カウンタ２２は、第１の２
値レジスタ１８内の“１”値画素の数を計数する
ものであり、第７図に示す２値化画像P_Sにおいて
リンパ球１０Ａに結合する羊赤血球１０Ｂの輪郭
を示す画素数を計数する。この輪郭を示す画素数
の計数は、リンパ球を有する塊状部の面積からリ
ンパ球自体の面積を減算することと等価である。
第１の比較器２６は、羊赤血球１個の輪郭を示す
画素数を１単位として設定されるレフアレンスと
カウンタ２２より出力される画素数とを比較し、
前記画素数がレフアレンス以上であると、“１”
値を出力する。カウンタ２２と第１の比較器２６
とにより、リンパ球を有する塊状部内での所定個
数以上の羊赤血球の有無が判定されることにな
る。ラベリング回路２４は、インバータ２３で反
転して得られる２値化画像P_Cを入力し、その２
値化画像P_C中における“０”値の画素で囲繞さ
れる“１”値のセグメントに順次に“１”を加算
することにより、各セグメントのラベリングを行
なう公知の回路であり、このラベリング回路２４
より（ループ数＋１）が出力される。第２の比較
器２７は、あらかじめ設定されたレフアレンスた
とえば“５”とラベリング回路２４よりの出力と
を比較し、ラベリング回路２４の出力が５よりも
大きいとき、“１”値を出力する。ラベリング回
路２４と第２の比較器２７とで、塊状部からリン
パ球を除いた羊赤血球のループ数が所定数以上有
るかどうかの判定がなされることになる。オアゲ
ート２８は、第１および第２の比較器２６，２７
のいずれかの出力が“１”値であると、Ｔ細胞検
出信号を第１図における表示部９へ出力する。

以上のように画像処理部７を構成しているの
で、塊状部中のリンパ球の有無を先ず検出し、次
いで、リンパ球を有する塊状部中のリンパ球に結
合する羊赤血球のループ数が所定値以上であるか
どうかの判定と、リンパ球を有する塊状部内のリ
ンパ球に結合する羊赤血球の面積あるいは羊赤血
球の輪郭を示す画素数が所定値以上であるかどう
かの判定とを行ない、いずれかの判定結果内容が
所定値あるいは所定数以上であると、Ｔ細胞検出
信号を出力するので、精度の高いＴ細胞検出をす
ることができる。

以上、この発明の一実施例について詳述した
が、この発明は前記実施例に限定されるものでは
なく、この発明の要旨の範囲内で適宜に変形して
実施することができるのはいうまでもない。

前記実施例においては、第１の２値レジスタ１
８は１個であつたが、特願昭52年第155176号に係
る明細書に開示されるように複数個の第１の２値
レジスタ１８を設けてもよく、そうすると、塊状
部を有する画像の処理数を増大させることができ
る。

〔発明の効果〕

この発明によると、画像処理部によつて、リン
パ球を有する塊状部中のリンパ球に結合する羊赤
血球の個数が所定個数以上であるかの判定と、リ
ンパ球を有する塊状部中のリンパ球に結合する羊
赤血球のループ数が所定数以上であるかの判定と
の２種の判定を行なうので、高精度をもつてＴ細
胞の検出をすることができる。しかも、Ｔ細胞の
検出を自動的に行なつているので、検査業務の省
力化を図ると共に、従来、検査技師に与えていた
作業負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図はプレート上の塗抹部の拡大像を示す
説明図、第３図は第２図に示す拡大像における領
域Ｂの画像を示す説明図、第４図は前記領域Ｂの
画像についての濃度ヒストグラム、第５図は２値
化画像P_Lを示す説明図、第６図は２値化画像P_H
を示す説明図、第７図は２値化画像P_Sを示す説明
図、第８図は２値化画像P_Cを示す説明図、第９
図は２値化画像P_Rを示す説明図、および、第１
０図は前記実施例における画像処理部を示すブロ
ツク図である。 １……プレート、２……顕微鏡、３……TVカ
メラ、４……Ａ／Ｄ変換器、５……ステージ駆動
部、６……自動焦点部、７……画像処理部、８…
…制御部、９……表示部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リンパ球と赤血球とを反応させ、次いで染色
   された、プレート上の塗抹部の拡大像を撮像する
   撮像部と、前記撮像部より出力されるビデオ信号
   に基づき、前記拡大像につき、検出されたリンパ
   球を含有する塊状部中のリンパ球に結合する赤血
   球数が所定数を越えるかどうかの判定をすると共
   に、前記拡大像につき、塊状部からリンパ球を除
   いた残部の輪郭におけるループ数が所定数を越え
   るかどうかの判定をし、所定数を越えるとの前記
   いずれかの判定により、Ｔ細胞検出信号を表示手
   段に出力する画像処理部とを具備することを特徴
   とするリンパ球分析装置。