JPH0146817B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体に浮懸する血球などの粒子を微
細孔に通過させ、液と粒子との電気インピーダン
スの差異に基づいて粒子を検出する形式の粒子分
析装置、詳しくは、環境が変化して粒子検出装置
からの出力信号の大きさが変化しても、分析装置
のゲイン（感度）が自動的に調整されて、調整信
号出力ラインから一定の大きさの信号が出力され
るようにした安価な粒子分析装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来から、血球などの粒子を生理食塩水などの
液体に浮懸させ、粒子が通過できる程度に狭あい
に形成された微細孔に通過させ、液と粒子との電
気インピーダンスの差異に基づいて粒子を検出
し、さらに検出信号の大きさから粒子の大きさを
分析する装置が用いられているが、この粒子分析
装置においては、液の温度や食塩などの電解質濃
度により液自体のインピーダンスが変化し、した
がつて検出感度が変化し、このため異なつた液に
おける粒子の経時変化の対比や種々の薬品に対す
る変化特性を試験する際には、予め感度変化分を
計算して補正するとか、あるいは液のインピーダ
ンス測定用の電極を付設して、別途感度を調整す
る方法などがとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前者の方法（予め感度変化分を計算して
補正する方法）を採用して、たとえば自動演算装
置を内蔵させて補正演算を行い、補正後の分析結
果が出力されるようにしても、異なつた液にする
都度データをインプツトする必要があり、また後
者の方法（液のインピーダンス測定用の電極を付
設する方法）は、装置が複雑化する上に試料の付
着などによる試料相互間の汚染が生じるなどの問
題があつた。上記のいずれの方法を採用するにし
ても、電気インピーダンスが異なる液に変更する
際には前もつて次に使用する液で検出装置を十分
に洗浄する必要がある。

つぎに本発明者が行つた実験結果についと説明
する。第１図および第２図は同一粒子で食塩水濃
度を変えたときの粒子検出装置の出力信号波形で
ある。本測定例は、比抵抗の差異に基づく定電流
源からの電圧変化を検出することによつて得られ
た結果である。すなわち第１図は、通常の生理食
塩水（0.9％食塩水）の濃度で測定した例であり、
第２図は0.4％食塩水に同一粒子を浮懸した例で
ある。電流が一定であるためにインピーダンス変
化分の絶対値が高い0.4％食塩水中の方が大きい
パルスとなり、検出感度が第２図に示すように増
大する。以上の差を粒度分布曲線で表わしたもの
が第３図および第４図である。第３図は0.9％食
塩水の場合、第４図は0.4％食塩水の場合で、実
線は累積の粒度分布曲線を示し、破線は通常の粒
度分布曲線を示している。

前述の標準粒子を用いて装置の感度を調整する
方法を実施する場合、かなり粒径の揃つた粒子を
用いても、必ず粒径の差が生じて通常は正規分布
を示す。そのために１つの方法として、平均粒子
体積を積分回路と割算回路とを用いて求め、常に
一定の平均粒子体積となるように感度を調整する
方法が考えられる。しかしながら、検出パルスを
高速でAD変換する回路、それらのパルスを積分
する回路および積分した値を検出パルス数で割算
する回路などの複雑な回路構成が必要であり、た
とえば血球計数装置などに内蔵するにはあまりに
もコストアツプとなる。

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、粒
子浮懸液の濃度に無関係に感度を手動にて容易に
調整することができ、かつ回路構成が簡単なため
低コストで製作できる粒子分析装置の提供を目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の粒子分析装置は、図面を参照して説明
すれば、液体中に浮懸する粒子を微細孔に通過さ
せ粒子と粒子浮懸液との電気的差異に基づいて粒
子を検出し粒子の大きさに比例した電気信号を発
生する粒子検出装置１と、この粒子検出装置に接
続された電圧調整器２を有する可変増幅器３と、
この可変増幅器に並列に接続された高レベル閾値
回路４および低レベル閾値回路５と、これらの閾
値回路４，５にそれぞれ接続された周波数・電圧
変換装置６，７と、高レベル閾値回路に接続され
た周波数・電圧変換装置６にさらに接続された増
幅器８と、この増幅器８と低レベル閾値回路に接
続された周波数・電圧変換装置７とに接続された
比較増幅器１０と、この比較増幅器に接続された
指示器１１と、前記可変増幅器３の下流側に接続
された調整信号出力ライン１２とを包含し、高レ
ベル側の粒子数を変換したアナログ電圧を増幅器
８で増幅した電圧と、低レベル側の粒子数を変換
したアナログ電圧とを比較増幅器１０（両電圧の
差が増幅されて出力されるもので、一般に差動増
幅器と称される）で比較し、その差信号が増幅さ
れて出力された誤差検出信号を指示器１１で直流
し、指示器の指針が適正な値を指示するように前
記電圧調整器２を調整し、調整信号出力ライン１
２から調整された信号を出力するようにしてなる
ことを特徴としている。

前述のように、異なつた粒子浮懸液に交換する
場合に、その液で前もつて検出器周辺を洗浄する
必要があり、本発明は、この洗浄の際に同時に装
置の検出感度を調整せんとするものである。本発
明における感度の調整手段としては、食塩などの
電解質濃度を変化させても粒子自体が変化しない
もの、たとえばプラスチツク粒子などが用いられ
る。このプラスチツク粒子は、予め平均体積また
は粒度分布が測定されており標準粒子として用い
られる。

〔作用〕

粒子検出装置１で粒子と液とのインピーダンス
の差異に基づいて検出されたパルスに変換された
信号は、可変増幅器３に入力される。可変増幅器
３の出力は、閾値回路４，５と後属の計数回路ま
たはその他の処理回路へ送られる。高レベル閾値
回路４は第６図および第７図に示すように、高い
レベルのパルス信号を通過させ、一方、低レベル
閾値回路５は低い方のレベルのパルス信号を通過
させる。Ｌレベルは、ノイズレベルより少し上の
すべての標準粒子によるパルスが確認できるレベ
ルに設定される。またＨレベルは、たとえば第７
図において、粒子数が半分になる位置に設定され
る。これらの２つの監視回路４，５を通過した出
力は、周波数・電圧変換装置６，７により単位時
間当りの粒子数としてアナログ電圧に変換され、
高レベル側のアナログ電圧が増幅器８で増幅され
て、これらのアナログ電圧の割合を比較増幅器１
０で比較した後、指示器１１に表示される。ここ
でかりに、浮懸液濃度たとえば食塩水濃度が変わ
つて第２図および第４図に示すように感度が変化
したときには、ＬレベルとＨレベルとの間に差が
なくなり設定した割合にならないために、指示器
１１の指針が望ましい値（たとえば零）を指示し
なくなる。この場合、この誤差検出信号を指示器
１１で直読し、標準粒子を粒子検出装置１に吸引
させて、指示器１１の指針が適正な値（たとえば
零）を指示するように手動にて電圧増幅器２を調
節して、可変増幅器３の感度を調整する。設定さ
れた感度はそのまま保持され、調整信号出力ライ
ン１２から調整された信号が出力される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。本例の粒子分析装置は第５図に示すように、
液体中に浮懸する粒子を微細孔に通過させ粒子と
粒子浮懸液との電気的差異に基づいて粒子を検出
し粒子の大きさに比例した電気信号を発生する粒
子検出装置１と、この粒子検出装置１に接続され
た電圧増幅器２を有する可変増幅器３と、この可
変増幅器３に並列に接続された高レベル閾値回路
４および低レベル閾値回路５と、これらの閾値回
路４，５にそれぞれ接続された周波数・電圧変換
装置６，７と、高レベル閾値回路４に接続された
周波数・電圧変換装置６にさらに接続された増幅
器８と、この増幅器８と低レベル閾値回路５に接
続された周波数・電圧変換装置７とに接続された
比較増幅器１０と、この比較増幅器１０に接続さ
れた指示器１１と、前記可変増幅器３の下流側に
接続された調整信号出力ライン１２とを包含し、
高レベル側の粒子数を変換したアナログ電圧を増
幅器８で増幅した電圧と、低レベル側の粒子数を
変換したアナログ電圧とを比較増幅器１０（両電
圧の差が増幅されて出力されるもので、一般に差
動増幅器と称される）で比較し、その差信号が増
幅されて出力された誤差検出信号を指示器１１で
直読し、指示器１１の指針が適正な値（たとえば
零）を指示するように前記電圧調整器２を調整
し、可変増幅器３の感度を手動にて調整し、調整
信号出力ライン１２から調整された信号を出力す
るように構成されている。

上記のように構成された装置において、粒子検
出装置１で粒子と液とのインピーダンスの差異に
基づいて検出されたパルスに変換された信号は、
可変増幅器３に入力される。可変増幅器３の出力
は、閾値回路４，５と後属の計数回路またはその
他の処理回路へ送られる。高レベル閾値回路４は
第６図および第７図に示すように、高いレベルの
パルス信号を通過させ、一方、低レベル閾値回路
５は低い方のレベルのパルス信号を通過させる。
Ｌレベルは、ノイズレベルより少し上のすべての
標準粒子によるパルスが確認できるレベルに設定
される。またＨレベルは、たとえば第７図におい
て、粒子数が半分になる位置に設定される。これ
らの２つの閾値回路４，５を通過した出力は、周
波数・電圧変換装置６，７により単位時間当りの
粒子数としてアナログ電圧に変換され、高レベル
側のアナログ電圧が増幅器８で増幅されて、これ
らのアナログ電圧の割合を比較増幅器１０で比較
した後、指示器１１に表示される。ここでかり
に、浮懸液濃度たとえば食塩水濃度が変わつて第
２図および第４図に示すように感度が変化したと
きには、ＬレベルとＨレベルとの間に差がなくな
り設定した割合にならないために、指示器１１の
指針が望ましい値（たとえば零）を指示しなくな
る。この場合、この誤差検出信号を指示器１１で
直読し、標準粒子を粒子検出装置１に吸引させ
て、指示器１１の指針が適正な値（たとえば零）
を指示するように手動にて電圧増幅器２を調節し
て、可変増幅器３の感度を調整する。設定された
感度はそのまま保持され、調整信号出力ライン１
２から調整された信号が出力される。

つぎに本発明の他の実施態様を第８図に基づい
て説明する。この実施態様は、第５図に示す場合
の調整原理を応用し、指示器１１の代りに、目盛
が平均粒子体積を表わす数値を表示するようにし
てなる指示器１３を用いることにより、指示器１
３が平均粒子体積の簡易測定器を構成するように
したものである。たとえば被測定対象を生理食塩
中の赤血球とする場合、平均赤血球体積（MCV）
の簡易測定器を構成することができる。すなわち
同一比抵抗液内で赤血球を測定する場合、正常者
サンプル、たとえばMCV95の血液を指示器の指
針が零を指示するように電圧増幅器２を調整する
と、MCV70のサンプルではマイナス方向に指針
が振れ、またMCV130のサンプルではプラス方向
に指針が振れる。したがつて指示器に第８図に示
すような目盛を付ければ簡易平均赤血球体積測定
器として用いることができる。他の構成は第５図
の場合と同様である。

感度の調整は、通常は装置の検出部を洗浄する
際に濃縮された標準粒子を１滴滴下して行われ
る。また単位時間当りの微細孔を通過する粒子数
が液の粘度などの影響を受け易いために、変動な
どを考慮してＬレベルによる系を設けることが必
要である。したがつて感度の調整は、標準粒子の
個数すなわち濃度には無関係に行うことができ
る。なお第５図においては、ＨレベルとＬレベル
との差を比較増幅器１０で誤差検出を行うように
するために、便宜上、２倍増幅器８でＨレベルを
２倍したものが全粒子数による電圧に一致するよ
うにしているが、Ｌレベルの系に抵抗による電圧
分割回路を設けても同じ効果を得ることができ
る。

以上のようにして感度の調整が行われ、その出
力信号は、たとえば赤血球のMCV（平均赤血球体
積）や粒度分布曲線を、食塩水濃度を変えて通常
の食塩水濃度（生理食塩水）と比較して如何なる
経時変化をたどるかなどを分析する際にはとくに
効果的である。このような測定の際には、通常、
温度を一定に保持するのが通例であり、温度の変
化による液のインピーダンスの変化は考慮に入れ
る必要はない。通常の赤血球のMCV測定などの
際には、サーミスタなどによる温度測定によつ
て、可変増幅器に温度変化によるインピーダンス
変化のパラメータをさらに追加して補正が行われ
る。

〔発明の効果〕

本発明の粒子分析装置は上記のように構成され
ているから、粒子の濃度に関係なく手動にて簡単
に感度を調整することができ、かつ回路構成がき
わめて簡単であるので従来の粒子計数装置などに
容易にかつ低コストで内蔵することができるなど
の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は同一粒子で食塩水濃度を
変えたときの粒子検出装置の出力信号波形を示す
もので、第１図は0.9％食塩水の場合の波形図、
第２図は0.4％食塩水の場合の波形図、第３図は
第１図に示す0.9％食塩水の場合の累積粒度分布
曲線（実線）および粒度分布曲線（破線）を示す
曲線図、第４図は第２図に示す0.4％食塩水の場
合の累積粒度分布曲線（実線）および粒度分布曲
線（破線）を示す曲線図、第５図は本発明の粒子
分析装置の一実施例を示す系統的説明図、第６図
および第７図は閾値レベルを示す説明図、第８図
は指示器の他の実施態様を示す説明図である。 １……粒子検出装置、２……電圧調整器、３…
…可変増幅器、４……高レベル閾値回路、５……
低レベル閾値回路、６，７……周波数・電圧変換
装置、８……増幅器、１０……比較増幅器、１１
……指示器、１２……調整信号出力ライン、１３
……指示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体中に浮懸する粒子を微細孔に通過させ粒
   子と粒子浮懸液との電気的差異に基づいて粒子を
   検出し粒子の大きさに比例した電気信号を発生す
   る粒子検出装置と、この粒子検出装置に接続され
   た電圧調整器を有する可変増幅器と、この可変増
   幅器に並列に接続された高レベル閾値回路および
   低レベル閾値回路と、これらの閾値回路にそれぞ
   れ接続された周波数・電圧変換装置と、高レベル
   閾値回路に接続された周波数・電圧変換装置にさ
   らに接続された増幅器と、この増幅器と低レベル
   閾値回路に接続された周波数・電圧変換装置とに
   接続された比較増幅器と、この比較増幅器に接続
   された指示器と、前記可変増幅器の下流側に接続
   された調整信号出力ラインとを包含し、高レベル
   側の粒子数を変換したアナログ電圧を増幅器で増
   幅した電圧と、低レベル側の粒子数を変換したア
   ナログ電圧とを比較増幅器で比較し、その差信号
   が増幅されて出力された誤差検出信号を指示器で
   直読し、指示器の指針が適正な値を指示するよう
   に前記電圧調整器を調整し、調整信号出力ライン
   から調整された信号を出力するようにしてなるこ
   とを特徴とする粒子分析装置。 ２ 指示器として、目盛が平均粒子体積を表わす
   数値を表示するようにしてなる機構の指示器を用
   いる特許請求の範囲第１項記載の粒子分析装置。