JPH0652263B2 - 細胞分析装置 - Google Patents

細胞分析装置

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JPH0652263B2
JPH0652263B2 JP60277719A JP27771985A JPH0652263B2 JP H0652263 B2 JPH0652263 B2 JP H0652263B2 JP 60277719 A JP60277719 A JP 60277719A JP 27771985 A JP27771985 A JP 27771985A JP H0652263 B2 JPH0652263 B2 JP H0652263B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は細胞分類装置に係り、特に血液細胞像を認識し
て正常または異常球の区別、血球の分類、および血球の
計数をおこない、白血病や貧血等の血液疾患を検出する
のに好適な細胞分類装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の細胞分類装置は、血液細胞像をテレビカメラが備
えられた顕微鏡から取り込み、血液細胞像の色彩濃度情
報を検出し、細胞の面積、細胞周囲長、核面積等の特徴
を抽出している。そして各特徴から、核面積と（核周囲
長）２／（核面積）等の関係を求め、血球の分類や確認
をおこなつている。
血液中には白血球，赤血球、血小板等の各種成分が含ま
れている。各種血球の分類や確認には、それぞれ有効な
染色法がある。この有効な染色法を各血球にほどこし、
上記の細胞分類装置によつて、血球の分類および異常ま
たは正常血球の区別をおこなつていた。各血球に有効な
染色法としては次のものがある。正常白血球６分類と赤
血球，血小板の分類にはメイギムザ染色が用いられる。
また、網赤血球計数には超生体染色が用いられる。さら
に異常白血球すなわち白血病などで出現するであろう芽
球，幼若球の検出にはペルオキシターゼ染色が用いられ
る。
従来の血液細胞像の分類では、上記各種染色をほどこし
た各染色標本を準備し、個々の染色標本について血球の
分類、正常球か異常球かの確認をおこなつていた。すな
わちメイギムザ染色により白血球の分類をおこなつた
後、分析方式を変えて超生体染色標本の細胞像を確認し
ていた。ペルオキシターゼ染色標本の場合も同じであ
る。
上記各染色標本において血液細胞像の分析をおこなう
と、白血球６分類の存在比率の異常、幼若球や芽球等の
異常の確認、正常球の確認、その他染色時の染色不良や
物理的な破壊によつて生ずる不明瞭の確認ができる。
このような分析の結果、異常球および不明球を有する標
本は、機械的検索の後、医師による最終的な目視検査受
け、血液疾患か否かの判定がなされる。特公昭60-8460
号に記載されたように、従来の細胞分類装置では、単一
染色標本のスライド上の細胞を分析し、識別不能あるい
は異常細胞のあつたスライドとその細胞の位置を記憶
し、分析後それらのスライドを顕微鏡下に呼び出し、目
視により識別不能細胞を再検査する方法をとつている。
この再検査方式によれば、多数のスライドを自動的に分
析した後で、集中的に再検査を要するスライドのみを目
視検査することができ、検査のために要する所要時間を
少なくすることができる。
なお、従来の細胞分類装置では、単一標本に対して自動
分析する細胞数は、標本であるスライド当り一般に約１
００個程度となつている。これは、多くの細胞数を分析
しようとすると、検査所要時間が大幅に大きくなるため
である。特に多数の検体を分析しようとする病院等の検
査期関においては、検査能率の点から、分析すべき細胞
数を約１００個程度にしているのが現状である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般に病院での検体標本のスライドのうち、一日に検査
する検体数の大部分すなわち一般患者検体の９０％以上
のものは、医師による目視検査ではほぼ正常な検体であ
ることが認められている。しかし、これらの正常な検体
であつても、染色時に染色の不良や物理的な血球破壊等
により、各検体につき、１００個の血球当り１個から２
個の不明球が存在する。したがって細胞分類装置にこの
ような検体を搬入すると、被検体の９０％以上が医師に
よる目視検査が必要となり、再検査に長時間を要し、何
ら細胞装置による分析能率の向上が十分期待できなかつ
た。
また、従来の細胞分類装置では、単一染色標本に対して
自動分析する細胞は、スライド当り一般に１００個程度
であるため、分析結果に対する統計的な精度が十分なも
のとはいえなかつた。正常検体の場合は臨床的に問題が
ないが、病的検体の場合は異常細胞を見逃す可能性があ
り、医師による目視を必要とする再検査方式だけでは必
ずしも高い信頼性のある検査結果を得ることができなか
つた。
本発明は係る問題点を解決するために、検査の省力化お
よび検査結果の信頼性の向上を図ることのできる細胞分
類装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための技術的手段〕
同一検体に、赤血球、白血球の識別分類に用いる通染色
法、網赤血球の計数に用いる超生体染色法及び病的な異
常白血球の検出に用いる特殊染色法の各染色法を別々に
ほどこした各染色標本から、細胞像を画像信号として検
出する画像検出手段と、各染色標本の画像信号から細胞
の特徴パラメータを抽出し、所定の既知データと比較し
て当該パラメータに基づき、普通染色法を用いた標本か
らは赤血球、白血球の各像が正常な血球か像が不明瞭な
不明球かの識別と計数とを行い、また超生体染色法を用
いた標本からは網赤血球の計数を行い、さらに特殊染色
法を用いた標本からは異常白血球の検出を行う第１分析
手段と、第１次分析手段によって識別された不明球の数
が所定値より多い、あるいは第１次分析手段によって異
常白血球が検出されたのいずれかに該当する検体につい
て精密条件の基で前記画像信号の取り込み、細胞像の特
徴パラメータを抽出、および該特徴パラメータと上記既
知データと比較し目視再検査を必要とする検体と目視再
検査を必要としない検体とを識別する第２次分析手段
と、前記第１次分析手段および当該第２次分析手段で細
胞像が正常である検体と目視再検査を必要とない検体と
の分析結果を表示する表示手段とを備えてなることを特
徴とする細胞分析装置である。
〔作用〕
上記本発明の構成によれば、複数種類の染色標本からデ
ータが同時に検出され、係るデータを同時に照合するこ
とにより目視再検査を必要とする検体数を少なくするこ
とができる。一般の検体は、たとえば血球検査の場合そ
の検体の９０％以上は正常な検体であるにもかかわらず
染色時の染色不良や細胞の破壊等により、細胞像が不明
確な血球が存在する。従来はこの検体全てについて目視
再検査をしていたわけであるが、本発明では各種染色法
を同一検体にほどこし、それらのデータを同時に照合す
ることにより不明球か正常血球によるものか異常血球に
よるものかが判定できる。したがつて、異常血球を含む
場合に必要とされる目視再検査に供する検体数を、少な
くすることができる。また、第１次分析が終了した後第
２次分析精密条件たとえば第１次分析手段より多くの細
胞数を分析する等の条件下で分析がおこなわれるため
に、検査データの統計的誤差を少なくできデータの信頼
性を向上できる。
〔実施例〕
次に本発明に係る細胞分類装置の一実施例を添付図面に
したがつて詳説する。
第１図にその一実施例のシステムを示すブロツク図を図
示する。また第２図に一染色標本のカセツトについて、
スライド上の細胞を分析する際の処理フローチヤートを
示す。さらに第３図に３種類の染色標本の分析結果か
ら、同一検体に対して再検査要否の判断をおこない、高
精度な分析処理をおこなう際のフローチヤートを図示す
る。
本実施例では、病院における血液細胞の自動分類検査に
ついて説明し、普通染色標本（メイギムザ染色）による
白血球，赤血球の分類と、超生体染色標本による網赤血
球計数の測定と、ペルオキシダーゼ染色標本による異常
白血球検出等の複数染色標本の組み合わせたものについ
て説明する。
第１図において、血液検体が染色された染色標本２は、
染色手法ごとに一つのカセツト１に収容され、このカセ
ツトは標本オートローダ３にセツトされる。この標本オ
ートローダ３は、カセツトの移動と、カセツトからスラ
イドを顕微鏡８下に運ぶ機能を有する。標本オートロー
ダ３にはカセツトの染色種類マークを検出して染色方法
を識別する染色マーク検出器５が接続されている。また
標本オートローダ３には、カセツトの番号を識別するカ
セツト番号検出器６が接続されている。さらに標本オー
トローダ３はオートローダ制御回路４に接続され、オー
トローダの動きの制御がおこなわれている。
ある染色法がほどこされたある標本検体であるスライド
は、顕微鏡８のＸ−Ｙステージ９上に移動される。Ｘ−
Ｙステージ９に移動される前に、検体ＩＤ検出器７によ
つて、検体ＩＤ（患者と検体を対応させるもの）が検出
される。
上記Ｘ−Ｙステージには、顕微鏡のステージ、集点調
整、給油等の機能をもつ顕微鏡コントローラ１９が接続
されている。顕微鏡８の鏡筒にはテレビカメラ１１が接
続されている。テレビカメラ１１には、細胞画像をＡ／
Ｄ変換しデジタル画像として取り込み、細胞の形態的特
徴を抽出処理する画像取込・特徴抽出回路１２が接続さ
れている。この画像取込・特徴抽出回路１２には、細胞
の色別分類およびシステム制御をおこなうコンピユータ
コントローラ１３が接続されている。
上記顕微鏡コントローラ１０にはメモリ１５が接続され
ている。このメモリ１５は検体ＩＤ検出器７およびカセ
ツト番号検出器６、コンピユータコントローラ１３と接
続されている。コンピユータコントローラ１３はオート
ローダ制御回路４に接続している。
上記コンピユータコントローラ１３は分析データおよび
プログラムを格納するメモリ１４と、分析データを照合
し比較演算する演算回路１６とに接続している。メモリ
１４と演算回路１６は相互に接続されている。演算回路
１６は分析結果の打ち出しプリンタをおこなうプリンタ
１７に接続され、このプリンタ１７はコンピユータコン
トローラ１３に接続されている。プリンタ１７によつて
報告用紙１８が打ち出される。
次に、第２図のフローチヤートにしたがい、システムの
動作について説明する。
まず、標本オートローダ３がオートローダ制御回路４に
よつて始動し（ステツプ１００）、カセツト１が移動し
てスライド取り出しの定位置で停止する（ステツプ１０
２）。スライド２が、カセツト１から取り出され（ステ
ツプ１０３）、顕微鏡８にローデイングされる（ステツ
プ１０４）。一方、カセツト染色マーク検出器５が、カ
セツトの染色マークを検出し（ステツプ１０５）、その
カセツトの染色標本の種類を識別してコンピユータコン
トローラ１３の分析モード切り換え、その染色標本に適
合した分析制御指令を顕微鏡コントローラ１０、画像取
込、特徴抽出回路１２および細胞分類コンピユータ１３
自身に与える（ステツプ１０６）。次に、顕微鏡８のＸ
−Ｙステージ９は、上記指令にしたがいコントローラ１
０により制御され（ステツプ１０７）、スライド上の細
胞像がカメラ１１により検出される（ステツプ１０
８）。カメラ１１に取り込まれた細胞像は画像取込、特
徴抽出回路１２によりデジタル信号化され、細胞の形態
学的特徴量が演算される（ステツプ１０９）。この細胞
の形態学的特徴量にはたとえば、細胞の面積、核の面
積、周囲長、特定波長光の細胞、核等の吸光度等の多数
の物理量があり、これらが高速で算出される。これらの
特徴量がコンピユータ１３により、メモリ１４内にプロ
グラムされている細胞識別基準にしたがつて比較処理さ
れ、未知の細胞が分類識別されて既知細胞のカテゴリー
に分析される（ステツプ１１０）。この分析には白血球
の６分類、網赤血球数の計数および白血球以外の検出が
ある。分析中の未知血球細胞が、プログラムの細胞識別
基準の識別能力では既知細胞のどのカテゴリーにも分類
し得ない場合、この細胞は識別不能細胞として分類され
る。このような手順でスライド上の細胞を一定数たとえ
ば１００個検出分析終ると、そのスライド上の検出した
細胞位置と識別した細胞名、スライドの検体ＩＤ、およ
び分析データがメモリ１４と１５に記憶される（ステツ
プ１１１）。最初のスライドが分析終了すると、次のス
ライドが同一カセツト１から引き出され、上記と同じ手
順にしたがい自動的に分析される（ステツプ１１２）。
同時に最初のスライドがカセツトに変換収納される。こ
のようにしてカセツト１にあるスライドが全て分析され
ると、次のカセツトが移動される。上記と同様にこのカ
セツトの染色マークが検出識別され、そのカセツトの染
色標本に適合した分析モードに切り換えられ、スライド
上の細胞が分析される。以上のような動作が順次繰り返
され、標本オートローダ３上に搭載された全てのカセツ
トの染色標本が自動的に分析される。以上により第１次
の分析が完了する（ステツプ１１３）。
次に、第３図のフローチヤートにしたがい第２次分析動
作について説明する。
前記の第１次分析操作で一般的な異種染色標本の自動分
析がおこなわれ、この第２次分析では血液像自動分類検
査で実際に用いられる具体的な処理ルーチンについて示
している。
染色標本として、白血球，赤血球の分類検査に用いられ
る普通染色たとえばメイギムザ染色と、網赤血球計数検
査に用いられる超生体染色たとえニユーメチレンブルー
染色と、白血病などの血液疾患検査の病的な白血球検査
に用いられる特殊染色たとえばペルオキシダーゼ染色標
本を各々のカセツトに収納し、同時にオートローダ３に
搭載して自動的に分析することは第１次分析動作と同じ
である。第３図に示す普通染色標本Ａ、超生体染色標本
Ｂ、ペルオキシダーゼ染色標本Ｃについては、前述のよ
うに第１次分析動作により各々のスライドごとの分析が
終了している。
メモリ１４，１５に記憶された検体ＩＤと第３図に示す
ように第１次分析データとがコンピユータ１３のプログ
ラムによつて引き出され、同一検体たびに演算回路１６
でデータが照合される（ステツプ３１）。この照合で
は、プログラムにあらかじめ設定されてあつた再検査基
準と比較されて再検査不要の正常範囲に入つているか否
かが判定される（ステツプ３２）。ここでいう正常範囲
に入つているか否かは、各染色標本に異常球が存在する
か否かまたは不明球がある設定値以上存在するか否かで
決定するものである。
正常範囲に全染色標本のデータが入つていれば、この検
体を正常検体グループに分類し（ステツプ３３）、その
第１分析データをそのまま最終データとして報告する
（ステツプ３４）。また、同一検体各種染色データが正
常範囲に入らなければ、さらにプログラムに決めてある
精密分析を必要とする条件に入るか否かが判定される
（ステツプ３５）。ここでいう精密分析を必要とする条
件とは異常血球が検出されたか否か、または不明球があ
る値以上存在するか否か等で決定する。不明球がその値
以上存在するとか、異常球が明らかに存在する場合は医
師による目視再検査にゆだねられる（ステツプ３６）。
このような精密分析を必要としない検体は、たとえば明
らかに病的な検体で異常血球が多く検出されるものや標
本レベルで自動分析が不可能とされた異常検出などであ
る。
一方、精密分析を必要とする検体、たとえば第１次分析
データでは分析データの統計的精度が不足していて正常
とも異常とも判断しかねる混在領域にあるような凝陽性
的な検体では、さらに分析精度を上げるための精密な自
動再検査が実施される（ステツプ３７）。ここでいう精
密な分析は、血球数をたとえば１００個から２００個等
に増やしておこなうとか、異常血球が存在する可能性の
高い標本検体周囲の画像取り込みをおこなう等の方法に
よる。この精密自動再検査の際は、検体ＩＤとカセツト
番号により再検査の必要な検体をランダムに指定し、そ
のスライドをカセツトから再び顕微鏡下に引き出し、プ
ログラム制御により指定の再検査条件にしたがつて自動
的に精密分析をおこなう。この精密分析の結果、測定血
球数が多くなり統計的な誤作が少なくなることからデー
タの信頼性が向上する。また、第１分析で不明球と判断
された血球をもつ検体でも、多種類の染色標本データと
同時に照合することにより、その多種類の 標本検体から異常血球が見つからなかつた場合には、不
明球が正常球の壊れや染色異常によつて生じたものと判
断し、係る不明球の目視再検査をキヤンセルすることが
できる。その結果、従来ではほぼ９０％以上の検体が目
視検査要とされていたのに対し、係る目視検査がされる
検体数を大部分キヤンセルすることができるため、検査
能率が大幅に向上する。このように大部分の検体が目視
検査されずキヤンセルできるのは、ステツプ３５で異常
血球を含む検体や不明球を多く含む検体が極めて少ない
ことによる。
自動再検査（ステツプ３７）結果から、再度その検体が
正常値範囲に入つているか否かが判定される（ステツプ
３８）。この正常範囲か否かの判定は、異常血球の存在
および不明球数の判定による。ステツプ３８の正常範囲
か否かの判定の結果、異常範囲と判定された検体につい
ては、全染色標本が目視再検査（ステツプ３６）にゆだ
ねられる。正常範囲に入つている検体は、正常検体グル
ープに分類され（ステツプ３３）、さらに最終データと
して報告される（ステツプ３４）。
以上の自動再検査分析が終了した時点で一連の自動分析
動作が終了する（ステツプ３９）。最後に、目視検査を
必要とする検体のみがコンピユータ１３の手動スタート
指令により、順次その検体のスライドが収容されている
カセツトから引き出され、顕微鏡下で目視再検査されて
分析データが修正された後データとして報告される。
上記本実施例では、再検査される染色標本の種類を任意
に選ぶことができ、また自動分析した全ての血球を再度
顕微鏡下で目視し、血球の種類を確認することも可能で
ある。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る細胞分類装置によれ
ば、同一検体について赤血球、白血球の識別分類に適用
される普通染色法、網赤血球の計数に適用される超生体
染色法および病的な異常白血球の検出に適用される特殊
染色法等がほどこされた多種類の染色標本が同時に分析
されるので、目視検査を必要とする異常検体のみを効率
的に抽出でき、その結果機械による自動分析される検体
数を大幅に増やすことができる。したがつて、分析効率
が向上する。
また、異常細胞および不明細胞を分析する際には、分析
されるべき細胞数を多くする等の精密分析がなされるた
め、分析データの信頼性が向上される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る細胞分析装置の一実施例を示すブ
ロツク図、第２図は第１図で示す細胞分析装置の第１次
自動分析動作を示すフローチヤート、第３図はその第２
次自動分析動作および目視再検査の動作を示すフローチ
ヤートである。 １…カセツト、２…スライド、３…標本オートローダ、
４…オートローダ制御回路、５…染色マーク検出器、６
…カセツト番号検出器、７…検体ＩＤ検出器、８…顕微
鏡、９…Ｘ−Ｙステージ、１０…顕微鏡コントローラ、
１１…カメラ、１２…画像取込・特徴抽出回路、１３…
コンピユータ＆コントローラ、１４…メモリ、１５…メ
モリ、１６…演算回路、１７…プリンタ、１８…報告用
紙。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横林 敏昭 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内 (56)参考文献 特開 昭60−162955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−39463（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−32182（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】同一検体に対して、赤血球、白血球の識別
    分類に適用される普通染色法、網赤血球の計数に適用さ
    れる超生体染色法および病的な異常白血球の検出に適用
    される特殊染色法の各染色法がそれぞれ別々にほどこさ
    れた各染色標本から、細胞像を画像信号として検出する
    画像検出手段と、 各染色標本の画像信号から細胞の特徴パラメータを抽出
    し、所定の既知データと比較して当該パラメータに基づ
    き、前記普通染色法がほどこされた標本からは赤血球、
    白血球の各像が正常な血球が不明瞭である不明球かの識
    別と計数とを行い、また超生体染色法がほどこされた標
    本からは網赤血球の計数を行い、さらに特殊染色法をほ
    どこされ標本からは異常白血球の検出を行う第１次分析
    手段と、 該第１次分析手段によって識別された不明球の数が所定
    値より多い、あるいは該第１次分析手段によって異常白
    血球が検出されたのいずれかに該当する検体について精
    密条件の基で前記画像信号の取り込み、細胞像の特徴パ
    ラメータを抽出し、該特徴パラメータと上記既知データ
    とを比較して、目視再検査を必要とする検体と目視再検
    査を必要としない検体とを識別する第２次分析手段と、 前記第１次分析手段および当該第２次分析手段で細胞像
    が正常である検体と目視再検査を必要としない検体との
    分析結果を表示する表示手段とを備えてなることを特徴
    とする細胞分析装置。
JP60277719A 1985-12-10 1985-12-10 細胞分析装置 Expired - Lifetime JPH0652263B2 (ja)

Priority Applications (3)

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