JPH02162237A - 粒度分布処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、血球、細胞、ラテックス粒子等の微細粒子の
粒度分布の処Ｐ１装置に関する。

〔従来の技術〕

測定対象である粒子の大きさ分布を求め、粒子の大きさ
に対する出現頻度ヒストグラムとして表わした、いわゆ
る粒度分布図は、工業分野他、様々な分野で利用されて
いる。

特に、粒子を一個ずつ微小な検出部にｉｌｌ遇させ、そ
のとき得られる粒子−個ごとの大きさに対応する電気信
号（パルス）を検出する自動粒子分析装置によって、そ
のパルスの高さ情報から、極めて簡単に粒度分布図が得
られるようになってからは、−段と利用の分野が広がっ
ている。

臨床検査分野においても、粒子を検出部の中央部に精度
良く一列に整列させて流し、測定する、いわゆるシース
フロー分析装置が利用されるようになり、極めて正確な
粒度分布図が得られるようになったこともあり、血液中
の赤血球、白直球、および血小板の粒度分布を測定する
ことによるＹ１ｎ床診断等への積極的な応用がなされて
いる。

第１５図は、粒子分析装置により検出された、測定試料
中の各粒子を、検出信号の大きさにしたがって１２８レ
ベルにクラス分けし、その頻度分布を表示したものであ
る。横軸は粒子の大きさを表し、縦軸は頻度を表す（以
下の粒度分布図においても、横軸、縦軸の意味は同様で
ある）。上記１２８レベルのような、粒度分布図におけ
る粒子の太きさのクラス数のことを、以下、粒度分布の
分解能と呼ぶことにする０通常、粒度分布を表現するた
めには、５０〜２００程度の分解能が必要とされている
。

第１４図は、従来の粒度分布処理装置に用いられてきた
粒度分布検出手段の一例を示す概略図である０粒子検出
信号Ａはピークホルダ３０およびピーク検出回路３２に
入力され、ピーク検出回路３２が粒子検出信号のピーク
を検出すると、ピークホルダ３０は粒子検出信号のピー
ク値（波高値）をホールドする０粒子検出信号の波高値
は粒子の大きさ情報を反映している。ホールドされた波
高値は、Ａ／Ｄコンバータ３４においてアナログ・デジ
タル変換される。　Ａ／Ｄ変換中はＡ／Ｄコンバータ３
４からＢＵＳＹ信号が発せられ、極めて近接して到来す
る次の粒子検出信号のピーク検出およびピーク値のホー
ルドが禁止される。デジタル値に変換された波高値は、
メモリアクセスコントローラ３６に入力される。一方、
メモリ３８にはＡ／［１コンバータ３４の分解能に対応
する個数の記憶領域が設けられている。メモリアクセス
コントローラ３６は、＋１加算器４０を動作させ、上記
デジタル値に対応する、メモリ３８内の所定記憶領域の
内容に１を加算する。計数制御回路４２は、本ブロック
外から入力される計数スタートストップ信号を受け、本
粒度分布検出手段が計数スタートストップ信号によって
規定される所定時間だけ動作するように制御する。従っ
て、メモリ３８には、上記所定時間内に得られる、通常
数千〜致方の粒子検出信号の個数が、上記デジタル値に
対応する記憶領域に分配されて、記憶される。計数終了
後、メモリ３８の内容を、表示手段（図示せず）によっ
て表示すれば、第１５図に示すような粒度分布図が得ら
れる。第１４図に示すような粒度分布検出手段を、以下
、従来技術の第１の手段と呼ぶ。

なお、粒度分布検出手段の構成例としては、第１４図に
示すようなものの他に、粒度分布の分解能に対応する、
５０〜２００個程度のコンパレータを並列に配置し、各
コンパレータの一方の入力端子には、所定間隔で少しず
つ異なった比較電圧を入力し、各コンパレータの他方の
入力端子には、粒子検出信号を入力し、各コンパレータ
の比較電圧を越える大きさの粒子検出信号の個数を、各
コンパレータに後続するカウンタで計数する構成とした
ものも既知である。この場合には、いわゆる累積粒度分
布が得られるので、第１４図に示すような粒度分布が必
要な場合には、変換処理が必要である。このように５０
〜２００個程度のコンパレータおよびカウンタを並列に
配置した上記手段を、以下、従来技術の第２の手段と呼
ぶ。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１５図のような粒度分布図を、−旦記憶装置に記憶し
ておき、後に、必要に応じて読み出し、粒度分布の確認
または解析を行うこともよくある。

記憶する際には、各大きさのクラス毎に、その頻度を記
憶装置のメモリに蓄積していく。場合によっては、何回
検体ないし何千検体の粒度分布を記憶することもある。

したがって、記憶装置は膨大なメモリ容量を備える必要
がある。このことは、上記記憶装置を粒子分析装置内に
内蔵させる場合においても、あるいは、外部のデータ処
理装置内に設ける場合においても、装置の大型化および
高価格化をもたらし、好ましくない。

また、従来技術の第１の手段は、回路構成が複雑であり
、使用する素子も高速応答可能なものが要求され、高価
となる。さらに、高速な素子を使用したとしても、粒子
検出信号の到来間隔が極めて短くなると、＾／Ｄ変換が
追いつかなくなるため、粒子の数え沼としか生じる。

従来技術の第２の手段は、第１の手段はどには高速の素
子を備えなくとも、到来間隔の極めて短い粒子検出信号
をも数え落とすことなく検出できるが、５０〜２００個
程度のコンパレータおよびカウンタを並列に配置するた
め、装置が大型化し高価格となる。

なお、出願人は、上記コンパレータおよびカウンタを数
個程度に滅じた回路によって粒子を計数する方法を特願
昭６３−５０４９５号において出願しているが、同出願
においては、第１５図に示すような、必要な分解能を有
する粒度分布を得る方法については、発明の課題とされ
ておらず、何ら述べられていない。

また、従来技術の第１および第２の手段ともに、粒度分
布検出時におけるサンプリング誤差等の原因によって、
得られた粒度分布の曲線上にガタッキが見られることが
ある。これは、粒度分布のノイズ成分となるため、得ら
れたままの粒度分布を用いて粒度分布の解析を行うと、
間違った解析結果を導く危険性がある。したがって、得
られた粒度分布に先ず平滑化処理を施し、上記ノイズ成
分を除去した後、粒度分布解析を行うことが一般的であ
る。

本発明は、簡単な構成の粒度分布検出手段により、分解
能の粗い粒度分布を得、これを記ｔａシ、記憶した粒度
分布の分解能を上げることを可能とすることにより、記
憶装置のメモリ容量を削減でき、高速で高価な素子を必
要とせず、平滑化処理を別途必要としない粒度分布処理
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の粒度分布処理装
置は、第１図に示すように、粒子検出手段から送られる
粒子検出信号を受け、粗粒度分布を検出する粒度分布検
出手段１２と、粗粒度分布を記憶する記憶手段１４と、
粗粒度分布を記憶手段から読み出し、補間処理により必
要な分解能の粒度分布を得る補間手段１６とを包含する
ように構成したものである。

上記粒度分布検出手段１２は、一方の入力端子には上記
粒子検出信号が入力され、他方の入力端子には各々異な
る比較電圧が入力される複数のコンパレータと、各コン
パレータに後続するカウンタとを包含する。

「粗粒度分布」とは、分解能（粒度分布図における粒子
の大きさのクラス数）数個ないし二、三十個程度の粗い
粒度分布のことである。

〔作用〕

本発明における粒度分布検出手段１２により、分解能数
個ないし二、三十個程度の粗粒度分布が得られ、粗粒度
分布が記憶手段１４に記憶されるので、必要な分解能を
有する粒度分布のデータをそのまま記憶する装置と比べ
て一１記憶手段の記憶メモリ容量を削減できる。粗粒度
分布は、補間手段１６により補間可能となっており、必
要な分解能を有する粒度分布が得られる。補間手段によ
り粒度分布の平滑化も同時に行われるため、粒度分布の
平滑化を別途必要としない。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図に、本発明の粒度分布処理装置１０の一例の概略
構成図を示す。粒子検出手段１１から送られる粒子検出
信号Ａを受け、粒度分布検出手段１２は、分解能数個な
いし二、三十個程度の粗粒度分布Ｂを検出する。粗粒度
分布Ｂは記憶手段１４に記憶される。その後、粗粒度分
布Ｂは、補間手段１６によって記憶手段１４から読み出
され、必要な分解能の粒度分布Ｃが作成される。

粒度分布検出手段１２が受ける粒子検出信号Ａは、周知
の、光学的粒子検出手段または電気的粒子検出手段によ
って得られるものである。ただし、粒子の大きさを忠実
に反映した粒子検出信号を得るためには、電気的粒子検
出手段の方が好ましく、さらに、それが前述のシースフ
ロ一方式であれば、最も好ましい。

粒度分布検出手段１２の構成例を第２図の概略図に示す
０粒子検出体号Ａは、波形処理部１８に入力され、波形
整形される。粒度分布を得る上では、粒子検出信号の高
さ情報が重要であるから、高さ以外の情報をカットして
、図中Ａ、で示されるような、もとの粒子検出信号Ａと
等しい波高値を有する方形波に整形されることも多い。

信号Ａ。

はコンパレータＣ０ないしＣ４の一方の入力端子に入力
される。第２図においてはコンパレークが５個の場合を
示したが、もちろん５個に限定されることなく、数個な
いし二、三十個程度の好適な数が選ばれる。各コンパレ
ータＣ０ないしＣ４の他方の入力端子には比較電圧Ｄ０
ないしＤ４が人力される。比較電圧Ｄ０ないしり、は、
基準電圧［２２から供給される基準電圧を抵抗Ｒ，ない
しＲ４によって分割することによって得られる。

各コンパレータにおいて、比較電圧り、ないしＤ４を越
える波高値の粒子検出信号が人力されたときに、カウン
タＣ４゜ないし・Ｃ１４へパルスが出力される。カウン
タＣＩＯないしＣＩ４は、第１４図に示されるものと同
様の計数制御１１回路（第２図には図示せず）により制
御され、計数スタートストップ信号によって規定される
所定時間だけ動作し、上記入力されるパルスの個数をカ
ウントする。

上記粒度分布検出手段１２により血液試料を測定した結
果の例を第３図に示す０図の横軸はＣ３゜ないしＣＩ４
等のカウンタを表わし、縦軸は各カウンタにおけるカウ
ント数である。ただし、第３図においては、コンパレー
タおよびカウンタの個数はそれぞれ６とした場合の結果
が示されている。

第３図はいわゆる累積粒度分布（粗い累積粒度分布）と
言われるものである。第３図において、隣り合うカウン
タのカウント数の差を計算して、縦軸を書き直すと、第
４図に示す粒度分布（粗粒度分布）が得られる。記憶手
段１４には、累積粒度分布を記憶してもよいし、粗粒度
分布を記憶してもよい。ただし、粗粒度分布を記憶する
ようにするためには、第２図に示す粒度分布検出手段１
２において、カウンタＣ１ｌ＋ないしＣＩ４に後続して
、隣り合うカウンタのカウント数の差を計算する演算回
路（図示せず）を備える必要がある。第１図においては
粗粒度分布Ｂを計算し、これを記憶手段１４に記憶する
場合が示されている。

粗粒度分布Ｂは、補間手段１６によって記憶手段１４か
ら読み出され、必要な分解能の粒度分布Ｃが作成される
。第５図は、記憶手段１４から読み出された粗粒度分布
を示すものであり、第４図のものと同じである。第５図
に示される粗粒度分布を補関し、分解能６４の粒度分布
を求めた結果を第６図に示す。補間法としては種々の方
法が知られているが、本実施例においては、３次のスプ
ライン補間（市田浩三、吉本富士市、スプライン関数と
その応用、教育出版、東京、１９７９、ｐ、４３５９、
参照）を使用した。補間手段１６には３次のスプライン
補間式が組み込まれている。第６図に示される粒度分布
と比較するために、第７図に従来の粒度分布検出手段（
第１４図）により検出した粒度分布を示す。分解能はる
−４である。第６図および第７図において、ｐは血小板
の分布、ｑは小赤血球の分布を表す、第６図においては
血小板の分布ｐと小赤血球の分布ｑとの間に粒度分布の
僅かなウネリが見られるが、この点を除いて、第７図に
示される粒度分布と良く一致している。また、第７図に
見られる粒度分布のガタッキが、第６図においては全く
見られない、このように平滑化された粒度分布が得られ
るのが、本発明の粒度分布処理装置の特徴である。第６
図において、血小板の分布ｐと小赤血球の分布ｑとの間
に閾値ｔを設定し、闇値を以下の粒子数の総和（分布ｐ
の面積）を求めれば、測定血液試料中の血小板数を求め
ることができる。また、分布ｐを粒度分布解析すれば、
平均血小板体積あるいは血小板粒度分布幅等の粒度分布
解析値が得られる。

第８．９．１０図および第１１．１２．１３図に別の血
液試料を測定した場合の結果を示す。第８．９．１０図
の関係は、第５．６．７図の関係と同じである。また、
第１１．１２．１３図の関係も第５．６．７図の関係と
同じである。図中の記号ｐ、ｑ、ｔの意味も同じである
。第９図と第１０図とを、または、第１２図と第１３図
とを比較すると、本発明の装置によって、従来手段によ
るものとほぼ一致した粒度分布が得られることがわかる
。さらに、本発明の装置によると、良好に平滑化された
粒度分布が得られることが顕著に示されている。

〔発明の効果〕

本発明の粒度分布処理装置によれば、以下の効果が奏せ
られる。

＋ｌ）　　装置構成が簡単となり、高速の素子を不要と
するので、装置が安価となる。

（２）　　粒子検出信号が極めて近接して到来する場合
においても、粒子検出信号を数え落とすことなく処理で
きる。

（３）補間処理によって粒度分布の平滑化も同時に行わ
れるので、平滑化処理手段を別途設ける必要がない。

（４）補間処理によって任意の分解能を有する粒度分布
を得ることができる。

（５）粒度分布データを記憶するメモリ容量を大幅に削
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粒度分布処理装置の一実施例を示す概
略構成図、第２図は粒度分布検出手段の一例を示す概略
図、第３図は累積粒度分布の一例を示す図、第４図は粗
粒度分布の一例を示す図、第５．８．１１図はそれぞれ
異なる血液試料を測定したとき得られる粗粒度分布を示
す図、第６．９．１２図はそれぞれ第５．８．１１図に
示される粗粒度分布を補間処理して得られる粒度分布を
示す図、第７．１０．１３図は従来装置により得られた
粒度分布を示す図であり、第７．１Ｏ１１３図はそれぞ
れ第６．９．１２図と対応する図、第１４図は従来の粒
度分布検出手段の例を示す図、第１５図は粒度分布を説
明するための図である。 １０・・・粒度分布処理装置、１１・・・粒子検出手段
、１２・・・粒度分布検出手段、１４・・・記憶手段、
１６・・・補間手段、Ｃ０〜Ｃ４・・・コンパレータ、
Ｃ２゜〜ＣＩ４・・・カウンタ 第 図 第 図 第 図 題Ｕ呻湘υ吏 酢 図 第 ！、５ 図 第 Ｕ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　粒子検出手段から送られる粒子検出信号を受け、粗
   粒度分布を検出する粒度分布検出手段（１２）と、粗粒
   度分布を記憶する記憶手段（１４）と、粗粒度分布を記
   憶手段から読み出し、補間処理により必要な分解能の粒
   度分布を得る補間手段（１６）とを包含することを特徴
   とする粒度分布処理装置。