JPH09170973A

JPH09170973A - 顕微鏡スライド上に生物学的流体スミアを形成する方法および装置

Info

Publication number: JPH09170973A
Application number: JP8303220A
Authority: JP
Inventors: Dashui Gao Daniel; ダシュイガオダニエル; J Sperber Cynthia; ジェイ．スパーバーシンシア
Original assignee: Coulter International Corp
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1997-06-30
Anticipated expiration: 2016-11-14
Also published as: US5650332A; JP3774002B2; US5804145A

Abstract

(57)【要約】【課題】顕微鏡スライド上に検査可能な血液等の生物
学的流体スミアを形成する方法および装置の改良に関す
る。【解決手段】その形成方法は、スミアを形成するスラ
イドの通常の平面を一時的に変形させて僅かに凹状にす
ることを特徴とする。この工程はスライド上の血液細胞
の実質的均一単分子層の形成に反する筋模様等を減少さ
せる。塗抹スライド上の塗抹部材の運動は血液の物理的
パラメタの１つの関数として制御される。血液スミア形
成装置は塗抹スライドを支持する手段、スライドの平面
上に血液滴を滴下する手段、滴下血液をそのスライド上
に拡げる手段、およびスライドの直状平面を血液滴から
離れる方向へ変形させる手段から成り、前記変形は滴拡
張手段により血液滴を拡げる前およびその間に行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は連続的分析のために
顕微鏡のスライド上で流体検体を自動的に拡張または塗
抹する（スミアにする）方法および装置の改良に関す
る。本発明は特に血液細胞分析のために顕微鏡スライド
上に血液スミアを形成する上で有用である。

【０００２】

【従来の技術】生物学的流体（例えば、血液、尿等）の
スライドガラス上での顕微鏡検査は患者の健康を診断か
つ評価するために古くから使用される周知の技術であ
る。スライドガラス上に塗抹した流体サンプルの検査は
しばしば医師または臨床医による流体サンプルの精確な
分析および流体に関する種々の障害の診断を可能にす
る。

【０００３】流体サンプルのかかる観察分析を制御する
ために、顕微鏡スライドは流体細胞の実質的均一な『単
分子層』をスライドの平面の少なくとも一部上に形成で
きるように形成されることが強く望まれる。単分子層は
個別細胞がその上の細胞によりマスクされることなく検
査できることを確実にする。望ましい単分子層を形成す
れば、検査臨床医または研究者は異なるタイプの細胞数
を数えかつ／または細胞形態学を検査することができ
る。

【０００４】現在、検査用血液スミアを顕微鏡のスライ
ドガラス上に形成する最も普通に使用されている方法は
２つのスライドを使用する手動方法である。通常、かか
るスライドは略３インチ（７５ｍｍ）長、１インチ（２
５ｍｍ）幅、および０．０４インチ（１ｍｍ）厚であ
る。かかる方法によれば、技術者は最初に１つのスライ
ドの平面上に一滴の血液を滴下し、次いで第２スライド
のエッジ（通常は短い方のエッジ）を使用して第１スラ
イドの血液滴支持面上の血液滴を塗抹する。血液滴のス
ミア化は支持スライドに対して鋭角に塗抹スライドを位
置決めしかつ第１方向へ摺動し、それにより塗抹スライ
ドの下平面を血液滴と接触させて毛管作用により塗抹ス
ライドの幅にわたって血液滴を吸上げ、かつ塗抹スライ
ドを反対方向へスライドさせ、それにより毛管力により
血液滴支持スライドから血液フィルムを引張ることによ
り行われる。次に、種々のタイプの細胞の区別を容易に
するためにその血液フィルムを染色する（通常『スミ
ア』と呼ぶ）。

【０００５】血液スミアの顕微鏡スライドを形成する手
動方法に伴う問題として複数のスミアの外観における均
一性の欠如が往々にして生じる。同一臨床医または研究
者が所定時間に検査する複数スミアを全て形成する場合
に、実際にかかる問題が生じる。理解されるように、ス
ライドガラス上への血液スミア形成には多くの変数があ
り、例えば、塗抹される血液滴の量、血液滴支持面に対
する塗抹部材の角度、塗抹部材の血液滴支持スライド上
での移動速度、塗抹部材および血液滴支持スライド間の
圧力等が含まれる。これらは、良質の複数スライドを形
成する能力が血液サンプルの細胞形成、スライドの表面
特性、塗抹部材のエッジ特性、およびスライド形成者の
能力により変化することにより、更に複雑になる。これ
らの複数変数の観点から、手動により形成された血液ス
ライドの実質的部分は殆ど無いかまたは使用できない。
許容できない血液スミアとして（イ）例えば、塗抹エッ
ジへ不均一な圧力を加えることによりスライドの幅方向
に歪んだ細胞分布を現す、および（ロ）例えば、塗抹ス
ライドのエッジの不規則性により複数の平行筋模様を現
す、および（ハ）例えば、スミアを受けるスライドの血
液滴支持平面の摩擦特性の不規則性によりスミアの方向
に厚み変化を生じる血液スミアが含まれる。

【０００６】血液スミアスライドの手動形成に伴う上記
問題のいくつかのうちの１解決法は手動プロセスの工程
を自動化した装置を提供することである。かかる装置例
としてKanamori他によるＵＳ特許第５，２０９，９０３
号がある。この特許は血液バイアルを処理しかつ血液分
析装置へ、続いて自動血液スミア形成装置へ移送するコ
ンベアを含む血液分析装置を開示している。この装置は
バイアルから血液サンプルを自動的に吸引し、スライド
上へ血液滴を滴下し、スライド上に血液スミアを形成す
るために血液滴を拡げ、その血液塗抹を乾燥し、スライ
ド上に患者の情報をプリントし、かつ染色浴に使用でき
るバスケットへそのスライドを設置する。スライド上の
血液滴の拡張は複数スライドを形成するために反復して
使用される塗抹ガラスのエッジにより行われる。連続的
にスライドを形成する間に塗抹ガラスは適宜洗浄装置に
より浄化される。血液スミアを形成する間、スミア受け
スライドガラスは一対のコンベアベルトの頂上で水平位
置に維持される。塗抹ガラスの移動速度、血液滴の量、
および水平位置の血液滴支持スライドに対する塗抹ガラ
スの角度は、全て可変でありかつコンベアベルトに沿っ
てスライド形成機の上流に設置された血液分析装置の出
力に対応して適宜制御機により制御される。

【０００７】上記特許に開示の自動スライド形成装置は
手動によるスライド形成の試みに関係する変数のいくつ
かを解消するが、かかる装置は種々の点で問題がある。
例えば、塗抹ガラス部材は反復使用されて連続的にスラ
イドを形成するので、連続スライド間で塗抹スライド部
材を洗浄するための装置が必要となる。更に、同一塗抹
部材が複数のスライドを形成するために使用されるの
で、かかる部材の塗抹エッジが不規則になり、かかる部
材により形成される全スライドに筋模様が現れることな
る。更に、スミア受けガラスの表面不規則性を補填する
いかなる措置も採られないために、スミアの厚みに変化
が生じる。

【０００８】本発明は最近出願された次のＵＳ特許出願
の内容を参考にしている。（１）『血液スミアスライド
の改良型自動形成装置および方法』に係るＵＳ特許出願
第０８／５５７，２２６号、（２）『血液貯蔵、移送お
よび自動スライド形成能力を有する血液分析装置』に係
るＵＳ特許出願第０８／５５７，２２９号、（３）『血
液スミアスライドを乾燥する改良方法および装置』に係
るＵＳ特許出願第０８／５５７，２２８号、（４）『可
撓性流体導管から流体を送るためのピンチポンプ』に係
るＵＳ特許出願第０８／５５５，６８７号、および
（５）『血液スミアスライドおよび共働スライド発射組
立体用カセット』に係るＵＳ特許出願第０８／５５７，
２３０号。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の観点から、本発
明の課題は顕微鏡スライド上に生物学的流体（例えば、
血液）のスミアを形成する装置および方法を改良するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴によ
れば、顕微鏡のスライド上に生物学的流体の検査可能ス
ミアを形成する方法は次の工程から成る: （イ）顕微鏡スライドの平面上に一滴の生物学的流体
（好ましくは約４μｌ）を滴下し、（ロ）前記平面を前
記流体滴から離れる方向へ一時的に変形させてその平面
に凹みを形成し、（ハ）前記流体滴を前記スライドの変
形面を横切る所定方向へ拡げて前記スミアを形成する。

【００１１】好ましくは、前記変形工程が前記平面を変
形させて相互に垂直平面で凹みを形成し、また前記流体
滴を受ける面と反対の前記スライドの平面へ真空力を加
えることにより行われる。好ましくは、前記拡げる工程
が、前記流体滴をその側部で塗抹部材と接触させて前記
流体滴を毛管作用により前記塗抹部材へ接着させ、かつ
前記塗抹部材を前記流体滴から前記所定方向へ移動させ
る。好ましくは、前記拡げる工程が前記スライドの一面
を第２顕微鏡スライドのエッジと接触させ、第２スライ
ド、即ち、塗抹部材を第１方向へ摺動させて前記流体滴
と接触させ、所定時間待って前記流体滴を第２スライド
によりそのエッジの近傍で吸上げ、かつ前記第２スライ
ドを前記第１方向と反対の第２方向へ摺動させて毛管作
用により前記スライド面から前記流体滴のフィルムを引
張ることにより行われる。

【００１２】好ましくは、スミアを形成するために、第
２スライドの前記流体滴に対する移動程度はその生物学
的流体の粘度の関数として加速度および速度の両方で制
御される。典型的には、流体粘度が高くなるに従って第
２スライドの加速度および速度は低くなり、逆もまた真
なりである。生物学的流体が血液である場合、第２スラ
イドの移動は血液サンプルの種々の物理的特性、特にヘ
マトクリット値の関数として制御される。血液のヘマト
クリット値に加えて、血液の他のパラメタが血液塗抹部
材（第２スライド）の適切な加速度および速度を決定す
るために使用されうる。血液スミアの質を決定する上で
重要なことは前記塗抹部材を血液スミアを形成する方向
へ移動させる前に前記血液滴と接触させる時間である。

【００１３】本発明は更に前記方法を実施するための装
置を提供する。顕微鏡スライド上に血液スミアを形成す
る装置は、（イ）血液スミアを形成するための顕微鏡ス
ライドを支持するためのスライド支持手段、（ロ）前記
顕微鏡スライドの通常の平面上の所定位置に所定量の血
液の一滴を滴下するための血液供給手段、（ハ）前記ス
ライド支持手段により支持されたスライド上の前記血液
滴を拡げるための滴拡張手段、および（ニ）前記スライ
ド支持手段に支持されたスライドを選択的に変形させて
そのスライドの血液滴を受ける面を凹状にするスライド
変形手段、この変形は前記血液滴拡張手段により前記血
液滴を拡げる前および拡げる間に行われる、から成るこ
とを特徴とし、前記血液滴拡張手段は直線角エッジを有
する塗抹部材から成り、更に、前記塗抹部材のエッジを
前記スライド支持手段により支持されたスライドの血液
滴受け面と接触させる位置へ位置決めするために前記塗
抹部材を操作するための手段、および前記塗抹部材と前
記スライド支持手段上に支持されたスライドとの相対運
動を可能にして凹状に変形した血液滴受け面上の血液滴
のスミア化を促進する手段を含む。好ましくは、かかる
装置は流体サンプルの特性の関数として塗抹部材の速度
と加速度を変化させる手段を更に含む。好ましくは、前
記スライド変形手段は前記スライド支持手段上に支持さ
れたスライドの所定位置上に真空圧を発生させて前記支
持手段上にそのスライドを保持しかつ前記スライドを変
形させるために前記スライド支持手段へ機能的に連結さ
れた真空源から成る。

【００１４】本発明に必須の特徴について、本発明の好
適例を示す添付図面を参照して以下に説明する。

【００１５】

【発明の実施の形態】図面を参照すると、図１は従来ス
ライドガラスＳ上に血液スミアを形成するためのスライ
ド形成装置１０を概略的に示す。かかる装置は最近出願
された上述のＵＳ特許出願第０８／５５７，２２５号に
係る『血液スミアスライドの改良型自動形成装置および
方法』に記載の『スライド−オン−スライド』原理に基
づいて作用する。この原理によれば、１スライドの１つ
のエッジは血液スミアを形成するために第２スライドの
平面上に血液滴を拡げるために使用される。血液スミア
の形成後に、その血液塗抹スライドをスミア受けスライ
ドとして使用し、そのスミア受けスライド上に次の血液
スミアを形成する。血液塗抹スライド上に形成される血
液スミアは前のスライド上に血液スミアを形成するため
に使用されたエッジから充分に間隔を置くので、後続の
血液スミア間での複合汚染の可能はなく、従って、続く
血液スミアを形成するために使用される血液滴を受ける
前にスライドの血液塗抹エッジを浄化する必要はない。
スライド−オン−スライド原理のより良い更に詳細な説
明のために、そしてそれを形成する好ましい装置のため
に、上記ＵＳ出願をここで参考にしている。

【００１６】上述のごとく、血液スミアを受けかつかか
るスミアを作るために血液滴を拡げるために使用される
顕微鏡のスライドガラスは、公称、約３インチ（約７．
７２ｃｍ）長、１インチ（約２．５４ｃｍ）幅、および
約０．０４インチ（約１ｍｍ）厚である。血液塗抹スラ
イドの短い方のエッジ（即ち、１インチ（約２．５４ｃ
ｍ）エッジ）がスミア受けスライドの長手に沿って血液
を拡げるために使用される。往々にして、大方の製造業
者から受け取るかかるスライドのエッジは直線角エッジ
を形成する程に精密に磨られておらず、寧ろ、細かく検
査すると、かかるエッジは相当に『でこぼこ』の形態に
なって、不定間隔をおいた一連の隆起またはエッジから
突出した高さの異なる鋭利歯を有する。自明なように、
かかるエッジを血液スミアを形成するための塗抹エッジ
として使用する場合、結果としてのスミアには塗抹運動
方向に走る複数の平行な筋ができる。時には、臨床医が
比較的スムーズなエッジを有するスライドを選択するこ
とによりかかる筋を最小限にしてそのエッジを使用して
一連の血液スミアを形成し、連続的血液スミアを形成す
る間に塗抹エッジを確実に浄化する。しかし、血液スミ
アの形成に上述のスライド−オン−スライドの試みを使
用する場合、各血液スミアが異なるスライドの上述のよ
うなエッジにより形成され、そのためにその筋入り構造
はしばしば形成された血液スミアに現れている。かかる
筋入り構造を除去することが本発明により解決される主
要な技術的課題である。

【００１７】でこぼこエッジの表出に加え、従来顕微鏡
のスライドガラスはスライド面を横切って移動する血液
塗抹部材の運動をランダムに妨害または促進する傾向の
ある不規則（でこぼこ）表面を表出する。上述のごと
く、その結果として、塗抹部材は『遣えながら進む』運
動をするために塗抹方向に測定するときにスミアの厚み
に変化が生じる。この構造の解消と減少が本発明により
解決されるもう一つの技術的課題である。

【００１８】図１のスライド形成装置はスライド操作装
置１１から成り、スライド操作装置はカップリング部材
１４を介してリードねじ１３に沿って運動するように設
置される。操作装置１１は時に『スライドトラック』と
呼ぶ。リードねじが１方向へ回転する時に、スライドト
ラックは、スライドトラックがスライド供給ステーショ
ン１２からスライドガラスＳ’をピックアップする位置
１５から、スライドエッジＥがスライドガラスＳの平面
上で血液滴Ｄと接触するために位置決めされる位置１６
へ移動する。リードねじ１３が反対方向へ回転するとき
に、スライドトラックは、血液塗抹スライドＳ’がその
血液塗抹運動を終了して可動シャトル２０上へ落下する
ように位置決めされる中間位置１７へ向かって、スライ
ドトラック上にそのスライドガラスを保持するために加
えられる真空力を除く等により、血液塗抹運動を開始す
る。シャトル２０は血液滴を拡げるときにスライドガラ
スＳを支持するので、スライドＳ’落下前にシャトル２
０からスライドＳを除去するためにスライド射出機構
（図示せず）が設けられている。

【００１９】血液塗抹スライドＳ’のスライドＳの平面
上の血液塗抹運動は図２に示されている。位置１におい
て、スライドトラックはスライドＳ’を、その塗抹エッ
ジＥが血液滴Ｄの僅かに下流になる（意図された塗抹方
向に対して）ように位置決めする。そこで、リードねじ
１３を回転させて塗抹スライドの下面を移動させて血液
滴と接触させ、それにより塗抹エッジＥの近傍で塗抹ス
ライドの全幅にわたってその流体を吸い上げる（毛管作
用により）。これは位置２に図示されている。その後
に、リードねじ１３を反対方向へ回転して塗抹スライド
を位置３へ移動させる。位置３においてスミアの厚みを
血液細胞の単分子層位まで減少させ、次いで塗抹スライ
ドを位置４へ移動させてスライド面の一部上にその単分
子層を拡げる。この血液スミアは、エッジＥによりその
血液を押すのではなく、スライド面で血液フィルムを
『引張る』ことにより形成されることに注意されたい。
スライドを横切って血液フィルムを引張ることはスミア
形成時の血液細胞の損傷を最小限にするための標準的か
つ好適な方法である。

【００２０】図１に示されたように、スライドトラック
１１はカップリング部材１４により支持される（後述す
るように）一対のピボットピン２２を中心に回転運動す
るように設置される。スライドトラックは一対の車輪２
６を含み、この車輪はリードねじ１３に沿ったスライド
トラックの一部の移動時に傾斜部２７Ａおよび水平部２
７Ｂを有する一対の間隔をおいた傾斜路２７と係合す
る。車輪２６が傾斜路２７に沿って移動する時に、スラ
イドトラックはスライドトラックのベースがスライドを
スライド供給ステーション１２から掴み出すために位置
決めされる水平配向（位置１５に図示）から、血液塗抹
スライドＳ’がシャトル２０により支持されたスライド
Ｓの平面に対して斜角に配置される斜角配向（位置１
６，１７）へ軸回転する。この角度は水平に対して略２
０°である。この斜角配向において、スライドトラック
はスライドＳ’を、その血液塗抹エッジＥがスライドＳ
の滴受け面の平面より僅かに下と当接するように、保持
する。

【００２１】スライドトラック１１の詳細は図３（Ａ）
および３（Ｂ）により良く示されている。図３（Ａ）お
よび３（Ｂ）はスライドトラックがその下面としてスラ
イド受けプラットホーム３０を有する本体部２８から成
ることを示す。プラットホーム３０は内部に凹部３１を
有し、凹部３１は適宜取付具Ｆにより真空源（図示せ
ず）へ連結できる真空ポート３２と連絡している。プラ
ットホーム３０をスライド供給ステーション１２でスラ
イドＳ’から近い距離にしておいてポート３２を真空に
引くと、このスライドは引き寄せられて真空圧によりプ
ラットホーム３０に保持される。凹部３１内に形成され
た複数の隆起リブ３３は塗抹スライドＳ’のいかなる変
形をも阻止すると共にスライドＳ’はプラットホーム３
０へ引き寄せられてそこに保持される。好ましくは、上
記スライドトラックは一対の相互に垂直の軸Ａ，Ａ’を
中心とした『自在』運動のためにカップリング部材１４
により保持され、それにより保持スライドＳ’の塗抹エ
ッジＥは下に横たわる血液スミアを受けるスライドＳの
平面上で実質的均一圧を維持する。かかる自在運動はブ
ロック３５により行なわれ、ブロック３５はハウジング
２８の一対の対峙直立部材２８Ａおよび２８Ｂにより支
持されるピボットピン上の軸Ａ’を中心とする運動のた
めに回転自在に取付けられ、かつカップリング部材１４
により支持されるアーム３８に担持された軸３６上での
軸Ａを中心とする運動のために回転自在に取付けられて
いる。上記スライドトラックの重量および重心は塗抹ス
ライドＳ’のエッジにより血液細胞の単分子層が血液ス
ミアの『検査領域』（後述するように）上に拡がるに足
りるだけの重力を加えるように選択される。典型的に
は、塗抹エッジの重量は約１３ｇである。

【００２２】図１を参照すると、スライドシャトル２０
がエンドレスコンベア４０により直線路に沿って運動す
るように取付けられており、それによりスライドシャト
ル２０は仮想線により示された血液滴下位置と実線によ
り示された血液塗抹位置間を移動する。エンドレスコン
ベア４０はコンベアベルト４４を支持する一対のスペー
スローラ４２を含み、スライドシャトル２０はカップリ
ング４５によりコンベアベルト４４へ連結されている。
スライドシャトル２０が血液滴下位置に位置決めされる
ときに、血液滴ディスペンサ４６は計量された量の血液
を滴下する作用をし、好ましくは一滴が略４ミクロリッ
トルの量の血液をスライドガラスＳの表面へ滴下する。
スライドガラスＳ上へ滴下されるこの量の血液は非常に
精確に計量されなければならず、典型的には約３μｌか
ら５μｌ、好ましくは４μｌ±１μｌ、更に好ましくは
４μｌ±０．５μｌである。必須ではないが、この血液
は同時係属US特許出願第08/555,687号、名称『可撓性流
体導管から流体を送るためのピンチポンプ』に開示され
たごときポンプによりスライドシャトル２０上へ滴下す
るために血液滴下装置により運ばれる。一滴の血液をス
ライドS 上に滴下した後に、エンドレスコンベア４０を
作動させてスライドシャトル２０および保持されたスラ
イドを実線で示された摺動位置へ移動させる。この位置
において、塗抹スライドS'を上述のごとく血液滴と接触
させて所望の血液スミアを形成する。真空源Ｖは後述の
ごとくスライドＳをスライドシャトル２０へしっかりと
固定する働きをし、そのスライドを変形させると共にそ
のスミアを形成する。塗抹スライドＳ’をスライドシャ
トル２０上へ降下した後に、スライドトラックは傾斜路
２７まで戻って新しいスライドＳ’を持ち上げる。この
新しスライドＳ’はスライドシャトル２０上へ落下され
たばかりのスライドの平面上へ血液を塗抹するための塗
抹部材として使用される。新しい塗抹スライドＳ’を取
り上げると同時に、先に落下したスライドＳは塗抹位置
から血液滴下位置へ移動させる。

【００２３】駆動ねじであるリードねじ１３の駆動機構
に関し、ねじ１３は一対の支柱５０により支持された状
態で図示されている。対の支柱の一方は、同様に、リー
ドねじを選択的に回転するために従来ステッパモータ５
２を支持し、かつ他方の支柱はリードねじの回転位置を
モニタするためにシャフトエンコーダ５４等を支持す
る。

【００２４】次に、本発明の重要な特徴によれば、全く
予想外であるが、血液スミア形成中に、そのスライドの
通常に平滑なスミア受け面の一部が変形して血液滴の付
近で凹む場合にスライド上の血液スミアの質は非常に改
善される。好ましくは、かかる凹み変形は塗抹方向、即
ち、そのスライドの長手に沿うと同時にそのスミアを横
切る方向、即ち、そのスライドの幅方向へ形成される。
同様に、スミア受けスライドの最大変形点は滴下された
血液滴の近傍に生じて、塗抹の開始時に流体の小さい
『ウエル』がスミアを形成するスライドを横切って形成
されるのが好ましい。上記改良結果が得られる理由は完
全には理解されていないが、上記構造、即ち、筋模様お
よびスミア厚の変化がかかる変形により劇的に減少する
ことが観察されている。塗抹スライドの塗抹エッジは、
塗抹スライドの血液塗抹運動時に変形したスライドの側
領域とのみ接触するので、塗抹エッジのでこぼこが筋模
様の形成に影響を与えない、即ち、非変形のスミア受け
スライドの全幅にわたって接触する塗抹エッジとの比較
において、影響が少ないことが予想される。同様に、変
形の結果として血液の幾らかは、剪断力と反対に、毛管
力により塗抹エッジ下へ吸い込まれ、それにより塗抹エ
ッジとスミア受けスライドの平面との間の大きな摩擦変
化を最小限にする平滑化層として作用する。好ましく
は、スミア受けスライドの最大変形は約０．０００５か
ら０．００１インチ（０．０１２５から０．０２５ｍ
ｍ）の範囲である。かかるスライド変形を付与するため
に、スライドシャトル２０は後述のごとく特別設計され
る。

【００２５】図４（Ａ）−４（Ｃ）を参照すると、好適
スライドシャトル２０は、概ね、スライド支持、変形部
６０、および血液滴塗抹位置と血液滴分配位置との間の
直線路に沿ってシャトル２０を案内する案内部６２から
成る。部６０はスライドを支持するための平面プラット
ホーム６６を有する細長本体６４から成る。プラットホ
ーム６６はスライドの形状に類似の矩形であって、収容
されるべき最大スライドよりも僅かに大きい。立上がり
エッジ６６Ａはプラットホーム６６の『ヘッド』でスラ
イドＳの１端部と一致させて血液スミアが各スライドの
同一部上に常時形成されるように設けられている。一対
の間隔を置いた平行溝６６Ｂは、スライド射出機構（図
示せず）の一対のスライド射出フィンガをスライドの下
へ滑らせてスミア形成後にプラットホーム６６からスラ
イドを除去するために、プラットホーム６６内に設けら
れている。鋭角な切欠き６６Ｃは、上述のごとく、プラ
ットホーム６６上に位置決めされたスライド上の血液滴
を塗抹するためにこのスライドを設置する前に、先に一
旦使用された塗抹スライドをプラットホーム６６上へ精
確に設置するためにプラットホーム６６の脚部内に設け
られている。プラットホーム６６は、更に、支持された
スライドＳの下を真空状態にするために切欠きまたは凹
域６８を含む。この凹域６８は真空に引く真空ポート７
０を有する。凹域６８内の真空ポートの位置は重要でな
い。但し、（ａ）ポート７０へ加えられる真空力がその
上のスライド部を引張て変形させるに足りること、およ
び（ｂ）上記凹域および付加される真空力の深さがその
凹域上のスライド部の中心を所望作用、即ち、スミアの
質を向上させるに足りるだけ変形させることが、重要で
ある。好ましくは、上記凹域部の幾何学的中心がスライ
ド上の血液滴を受ける部位の下になる。上述のごとく、
血液滴の下のスライド部の充分な撓みまたは変形は０．
０００５から０．００１インチ（約０．０１２７から
０．０２５４ｍｍ）の間にある。凹域６８の好ましい深
さは約０．０６インチ（約１．５２４ｍｍ）である。標
準スライドの場合、凹域または切欠き６８は約１．６イ
ンチ（４０ｍｍ）長、約０．６インチ（１５ｍｍ）幅で
ある。この凹域の中心はそのスライドの最大変形の位置
に対応し、シャトルプラットホームの側エッジ間の中心
線上で、上述したように血液滴を受けるスライド部位の
真下にある。好ましくは、凹域６８の上部、即ち、塗抹
方向から離れるエッジはそのスライドの上エッジから約
０．２インチ（５ｍｍ）で始まる。凹域６８の略中心に
位置するスライド上の部位から始まって、そのスライド
の端エッジから約０．４５インチ（１２ｍｍ）で終わ
る、約１．５±１インチ（３７ｍｍ）長のスミアが形成
される。プラットホーム６６の側エッジと凹域６８の側
エッジとの間の間隔は、スミア形成時の、スライドとプ
ラットホームの対向面間の漏れによる、必須真空圧の損
失を防止するに充分である。適当な間隔は約０．１０か
ら０．２０インチ（２．５から５ｍｍ）である。

【００２６】シャトル２０のスライド案内部６２はスラ
イド形成装置の案内レール（図示せず）上に載るように
構成された軸受面を有する開口部７４を形成する下向き
に延在する部材７２から成る。部材７２は同様に円形断
面のチャンネル８０を形成する。チャンネル８０はレー
ル７８に平行に延在するロッド８０を支持できる構成の
一対のスリーブ軸受を支持する。上記シャトルはこのロ
ッドとレールにより形成される直線路に沿って上記コン
ベアにより移動する。

【００２７】公称寸法は３ｘ１ｘ０．３９（インチ）
（７．６６ｘ２．５４ｘ０．９９（ｃｍ））であるが、
上記スライドの寸法に関し、本発明は現在市販されてい
る全スライド、約３．０３〜２．９２（インチ）ｘ約
０．９６〜１．０６（インチ）ｘ約０．３１４〜０．４
８５（インチ）（７．６９〜７．４２ｘ２．４４〜２．
６９ｘ０．８〜１．２３（ｃｍ））に使用できる。当然
ながら、上記と異なる寸法のスライドについて、血液滴
の位置決め、切欠き凹域６８の寸法および適用真空力は
異なってよい。従来スライドで所望変形を得る場合に
は、約１５から約３０インチ（３８．１〜７６．２ｃ
ｍ）の水銀の真空圧が適切であり、良質スミアを形成す
る上で効果的なスライド変形をもたらす。

【００２８】スライドＳの変形は図５および６に明瞭に
示されており、図５および６は２つの異なる負圧の関数
として側面図および端面図の両図からスライドの変形量
をグラフで示す。図７（Ａ）および７（Ｂ）において、
上述方法により形成された血液スミアＢＳは上面図およ
び断面図により示されている。上面図に示されたよう
に、スライドＳは患者の情報を提供するラベルを１端に
有する。このスミアは右から左へ形成され、相対的に厚
い厚みから始まって、次第に単分子層になり、羽毛状に
なって消える。臨床医によりスキャン検査された単分子
層域Ｒは点線間の領域である。この領域において、スミ
アは均一層であることが意図されており、単一層の細胞
に近い。

【００２９】本発明の他の特徴によれば、血液塗抹スラ
イドＳ’の運動（その加速度、最終粘度、およびその塗
抹スライドの下面が血液塗抹方向へ移動する前に血液滴
と接触する時間を含む）は血液特性により決定される。
この塗抹スライドの運動の制御はリードねじ１３の回転
制御、従って、スライドトラック１１の運動制御により
行われる。スライドＳ上へ滴下された血液滴の特性は血
液学的分析装置、例えば、フロリダ州、マイアミのCoul
ter Corporation により製造されているCOULTER ( 登録
商標)STKS 分析装置名下で市販されている分析装置によ
り決定できる。血液サンプルはかかる装置により血液サ
ンプルの一部が分離されて血液スミアを形成するために
スライドＳ上へ滴下するために保存される。視覚検査の
ためにスライドＳ上での血液スミアの形成が分析装置に
より指示される場合、血液はそのスミアを形成するため
にスライドＳ上に滴下される。

【００３０】分析装置による血液分析結果は血液分析装
置により与えられる７つのパラメタ、ヘマトクリット値
（ＨＣＴ）、ヘモグロビン（ＨＧＢ）、平均細胞量（Ｍ
ＣＶ）値、赤血球細胞分布の標準偏差（ＲＤＷ）値、血
小板数（ＰＬＴ）値、平均血小板量（ＭＰＶ）、および
全白血球細胞数（ＷＢＣ）値を含む。重要パラメタはヘ
マトクリット値であり、これは血液の粘度に最も密接に
関係する。血液粘度はスライドトラック１１の運動の加
速度および速度に依存して形成される血液スミアの質に
影響する。ヘマトクリットは血液粘度に最も密接に関係
するが、実際の粘度にヘマトクリット値が単独で反映し
ない血液状態があることが考えられる。かかる状態は患
者が薬物治療中の時に発生し、その結果、血液サンプル
中に外部物質が存在し、また異常血液状態の結果として
発生する。

【００３１】図８で速度線により示されたように、本発
明は異なる加速度および速度で塗抹スライドを移動させ
ることを意図しており、顕微鏡スライド上で塗抹される
血液滴の物理的性質の相違を考慮している。好適態様に
よれば，塗抹スライドはリードねじ１３を適切に回転さ
せることにより、図８で曲線９２および９４により示さ
れた少なくとも２つの加速度値、および仮想線により示
された３つの最終速度を移動する。最終速度は図９に示
された値に対応する。同様に、塗抹スライドが不動保持
されて塗抹運動または拡張運動する直前に血液滴と接触
する少なくとも２つの異なる『保持時間』がある。単純
化のために、図９はベースパラメタとしてヘマトクリッ
トを使用して３つの領域を異なる加速度、一時休止時間
および最終速度で形成する。例えば、領域１は１８から
２３％の間のヘマトクリット値に相当し、これは粘性血
液を含まないことを示す典型例である。この場合、加速
度は６０インチ（１５２．４ｃｍ）／平方秒にセットさ
れる。塗抹スライドの保持時間は血液を毛管作用により
そのスライドのエッジに沿って吸上げることのできる約
２秒間である。図１２を参照して後述するように、計算
速度に使用される式に依る速度は６．５から９インチ
（１６．５〜２２．５ｃｍ）／秒の範囲である。

【００３２】図９の領域ＩＩにおいて、ヘマトクリット
値は２３％から３５％の範囲であり、かかる血液は中間
粘度の典型例と考えられている。加速度は領域Ｉの場合
と同様に、６０インチ／平方秒である。保持時間は同様
に２秒であり、速度は６．５から９インチ／秒の範囲で
ある。更に粘性の強い血液の場合、領域ＩＩＩに示され
たように、ヘマトクリット値は３５％から６５％の範囲
であり、加速度は２５インチ（６３．５ｃｍ）／平方秒
にセットされ、かつ速度は２．５から８インチ（７．１
〜２０．３ｃｍ）／秒である。２つの異なる保持時間が
採用され、一方は図１２を参照して下で説明する方法に
よる計算に基づいて４インチ（１０．２ｃｍ）／秒未満
の速度に対して３秒であり、他方は４インチ／秒以上の
速度に対して２秒である。これは、他のパラメタにより
ヘマトクリットが非常に高い値で示されているけれど、
血液の粘度は実際にはヘマトクリット値よりも小さと言
うシナリオが上で説明した理由から予想できるであろ
う。リードねじ１３およびそのステッパモータ５２によ
る塗抹スライドの位置を制御するための好適回路は図１
０に示されている。回路８０は血液分析装置８２に接続
され、血液分析装置８２はサンプルデータ８４をコンピ
ュータにより発生し、コンピュータはコミニュケーショ
ンラインからデータ処理装置８６、例えば、電子制御器
ボードへ入力される。データ処理装置８６は『読出し専
用記憶装置』（ＲＯＭ）８８を含み、ＲＯＭは、１）適
式、および２）ルックアップテーブルを記憶し、かつス
ライド製造機の作用を全体的に制御する。データ処理装
置８６から成る上記電子制御器ボードは概ね従来性質を
有しかつIntel Corporation から入手できる８０１９６
ユニット等の従来中央処理装置９２で構成できる。ＲＯ
Ｍ８８またはＰＡＬ装置（図示せず）のいずれかの適合
式、外部条件、および他の制御操作はデータ処理装置８
６で従来法によりプログラムされることができる。

【００３３】サンプルデータ８４、適式、およびテーブ
ルはＲＡＭ９０へロードされ、中央処理装置９２により
処理され、そのデータを血液分析装置８２で処理して血
液滴上に塗抹ブレードとして使用されるスライドＳ’の
保持時間、スミアを形成するスライドＳ上の血液を塗抹
するために採用される加速度および速度を制御するサー
ボ制御器９４へ出力する。サーボ制御器９４は上述の方
法によりモータ５２を駆動するモータによりスライドト
ラック１１の装置へ信号を出力する。

【００３４】図１１はデータ処理装置８６を示す回路装
置、即ち、電子制御器ボードを示す更に詳細な線図であ
り、その出力はバッファへ送られ、そこからサーボ制御
器９４の一部を形成する制御器チップ９８へ送られる。
制御器チップ９８は、例えば、１９９０年製品マニュア
ルに記載のNational Semiconductor Corporationから入
手できるLM629 として知られる市販の制御器チップであ
っよい。この制御器チップ98は血液分析装置82からの入
力パラメタからデータ処理装置86により計算した保持時
間、加速度および速度のプロフィルを実行する。チップ
９８からの入力はスイッチング転換器１０１、例えば、
National Semiconductor Corporationから入手できかつ
1990年製品マアニュアルに記載されたLM621 の名称下で
市販されているスイッチング転換器へ送られる。この転
換器１０１は制御信号をその系のステッパモータ５２を
駆動するモータ駆動装置１０２、即ち、ブラッシュレス
ＤＣモータへ出力し、このＤＣモータはスライドトラッ
ク１１へ連結されて作動する駆動ねじ１３へギア１０５
を介して連結されている。

【００３５】上記駆動モータの軸の角度位置はセンサ１
１５、例えば、ホール効果センサにより感知され、転換
器101 へ信号を発信し、モータ52の回転子を固定子の南
極と北極間で転換させて、電流を逆流させる。同様に、
駆動ねじ１３の位置はエンコーダ１０９へ伝送され、制
御器チップの形態を採るサーボ制御器９４へ送られる。
エンコーダ１０９はねじ１３の位置を示す感知した物理
的パルスを変換し、系のデジタル制御を可能にするため
にデジタル信号へ変換するためにそれをデコーダへ伝送
する。

【００３６】上記系の実行は図１２に示されており、図
１２は異なる加速度、速度および保持時間をいかにして
計算するかを示すフローチャートである。図１２におい
て、説明の目的から、次の省略は次の意味で使用されて
いる。Ａ＝加速度Ｖ＝速度Ｔ＝血液滴の遅延時間または保持時間血液学分析装置から得られたデータが適切でない、即
ち、血液パラメタが得られない場合に２つのデフォルト
プロフィルがある。

【００３７】デフォルトプロフィル番号１の結果は次の
通りである。Ａ＝２５インチ（６３．５ｃｍ）／平方秒Ｖ＝６インチ（１５．２ｃｍ）／秒Ｔ＝２秒デフォルトプロフィル番号２の結果は次の通りである。

【００３８】Ａ＝６０インチ（１５２．４ｃｍ）／平方秒Ｖ＝９インチ（２２．９ｃｍ）／秒Ｔ＝２秒ヘマトクリット値のみが得られかつその他の血液パラメ
タの少なくとも１つが利用できない事例がある。ヘマト
クリット値のみを使用する式は次の通りである。

【００３９】１）Ｖ＝０．１６７ＨＣＴ＋１２．８３２）Ｖ＝０．１６７ＨＣＴ＋１３．３４あらゆる変数、即ち、望ましい血液パラメタが得られる
場合において速度を決定するために使用される式は次の
通りである。セクションI ：Ｖ＝28.741＋(0.060＊HGB)−(0.275＊HC
T)−(0.114＊MCV)−(0.154＊RDW)−(0.007＊PLT)−(0.3
20＊MPV)＋(0.253＊WBC) セクションII：Ｖ＝−1.055 −(1.274＊HGB)＋(0.389＊
HCT)＋(0.061＊MCV)＋(0.159＊RDW)−(0.004＊PLT)＋
(0.239＊MPV)＋(0.065＊WBC) セクションIII ：Ｖ＝12.587＋(0.59 ＊HGB)−(0.357＊
HCT)−(0.007＊MCV)＋(0.116＊RDW)−(0.003＊PLT)−
(0.049＊MPV)＋(0.029＊WBC) ( 注: HCT は常に％数である。速度はインチ/ 秒および
加速度はインチ/ 平方秒である。(1インチ= 2.54cm) ) このように、図１２及び図１３のフローチャート１００
から理解されるように、初期ステップ１０２では、血液
学的分析からの血液パラメタがその系へ入力される。血
液パラメタは先に定義したHCT,HGB,MCV, RDW, PLT, MP
V, WBC である。この分析の結果が適性である場合には7
つの全パラメタの数値が得られる。パラメタ値が測定
されない場合には、アステリスクまたは血液分析フラッ
グ、例えば、不完全計算を示すための特性値が受信され
る。従って、ステップ１０４ではHCT が数値、即ち、測
定されているか否かについて初期決定がなされる。COUL
TER(登録商標) STKS分析装置等の血液分析装置からヘマ
トクリットの数値が得られないことがあり得る。ＨＣＴ
がその分析装置により決定されない場合には、第１デフ
ォルトプロフィルが２５インチ（６３．５ｃｍ）／平方
秒の加速度、６インチ（１５．２ｃｍ）／秒の速度、お
よび２秒の保持時間と共に採用される。

【００４０】ＨＣＴが血液分析装置により決定される場
合には、ステップ１０８で他のパラメタの全てが決定さ
れたか否かについて決定される。この場合、他のパラメ
タの全てが数値でなければならないことが重要であり、
かつそれらが数値でない場合にはステップ１１０でＨＣ
Ｔが２３の値以下であるか否かの決定がなされる。ＨＣ
Ｔが２３の値以下である場合には、デフォルトプロフィ
ル２がステップ１１２として実行され、その結果、加速
度は６０インチ（１５２．４ｃｍ）／平方秒、速度は９
インチ（２２．９ｃｍ）／秒、そして保持時間は２秒と
なる。ＨＣＴが２３よりも大きい場合には、ステップ１
１４でＨＣＴが３５以下であるか否かについて付加的決
定がなされる。ＨＣＴが３５以下の場合には、ＨＣＴの
みを含む適合式１を、６０インチ（１５２．４ｃｍ）／
平方秒の加速度、および２秒の保持時間によりステップ
１１６で実行して、使用最終速度を決定する。また選択
的に、ＨＣＴが３５よりも大きい場合には、ＨＣＴのみ
の適式２を加速度２５インチ（６３．５ｃｍ）／平方秒
で実行する。計算された速度が２．５インチ（６．４ｃ
ｍ）／秒未満の場合には、２．５インチ（６．４ｃｍ）
／秒の速度が採用される。計算速度が４インチ（１０．
２ｃｍ）／秒未満の場合には保持時間は３秒であり、他
の速度については全て２秒である。

【００４１】他の全パラメタが数値である場合には、ス
テップ１２０でＨＣＴが２３以下であるか否かを検討
し、ステップ１２２で答えが『ｙｅｓ』の場合にはセク
ションＩの多変数を含む適式を用いて速度を決定する。
加速度を６０インチ（１５２．４ｃｍ）／平方秒とセッ
トし、かつ保持時間を２秒にする。計算された速度が９
インチ（２２．９ｃｍ）／秒を越える値の場合には、速
度は９インチ（２２．９ｃｍ）／秒にセットする。ステ
ップ１２０のＨＣＴ値が２３の値を越える場合には、ス
テップ１２４でＨＣＴ値が３５の値以下であるか否かを
決定する。

【００４２】この場合、ステップ１２６でセクションＩ
Ｉの多変数適式を６０インチ（１５２．４ｃｍ）／平方
秒の加速度そして２秒の保持時間で実行する。その結果
得られた計算速度が９インチ（２２．９ｃｍ）／秒を越
える場合には、速度を９インチ（２２．９ｃｍ）／秒に
セットする。ＨＣＴの値がステップ１２４で３５を越え
る場合には、セクションＩＩＩの多変数適式を２５イン
チ（６３．５ｃｍ）／平方秒の加速度で実行する。計算
速度が２．５インチ（６．３５ｃｍ）／秒の場合には、
２．５インチ（６．３５ｃｍ）／秒の値を速度に関して
セットする。計算速度が４インチ（１０．２ｃｍ）／秒
未満の場合には保持時間は３秒であり、かつ残りの計算
値については２秒とする。全ての場合に、速度を一旦計
算したならば、出力速度プロフィルをステップ１３０で
出力して図８および９に図示された系により実行する。

【００４３】本発明を特に好ましい態様を参照して説明
した。本発明の精神を逸脱することなく種々の変更がな
され得ることは理解されるであろし、またかかる変更が
添付の請求の範囲内に含まれることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスライド形成装置の側面図を示す概略
線図である。

【図２】スライドガラス上の一滴の血液をスミアにする
ために使用する滴塗抹部材の４つの位置を示す図１の装
置の拡大部分図である。

【図３】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ滴塗抹部材を握
りかつ操作するための装置の上方斜視図および底面図で
ある。

【図４】（Ａ）から（Ｃ）はそれぞれ担持したスライド
を変形させるための真空発生部を有するスライド担持シ
ャトルの上面図、端面図および側面図である。

【図５】スライド部の長手および幅に沿って測定したス
ライドの一部の変形を示すグラフである。

【図６】スライド部の長手および幅に沿って測定したス
ライドの一部の他の変形を示すグラフである。

【図７】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ図１の装置によ
り形成される血液スミアスライドを示す上面図および側
面図である。

【図８】加速度および速度のプロフィルを示すグラフで
あり、図１０の制御回路はこれに従って滴塗抹部材を前
進させる。

【図９】塗抹する流体滴の所定パラメタに基づく本発明
の好適態様による３つの分離領域における異なる加速
度、速度、および保持時間値を示すチャートである。

【図１０】図１の装置に使用される滴塗抹部材の保持時
間、加速度、速度を制御するための好適制御回路を示す
ブロック線図である。

【図１１】図８の制御回路のより詳細なブロック線図で
ある。

【図１２】滴塗抹部材の保持時間、加速度および速度を
決定するための制御回路により実行される好適プログラ
ムを示すフローチャートである。

【図１３】図１２のフローチャートの一部である。

【符号の説明】

１０…スライド形成装置１１…スライド操作装置（スライドトラック）１２…スライド供給ステーション１３…リードねじ（駆動ねじ）１４…カップリング部材２０…スライドシャトルＳ…塗抹スライドＳ’…血液塗抹スライド３０…スライド受けプラットホーム３１…凹部３２…真空ポート３３…リブ４６…血液滴ディスペンサ６０…スライド支持、変形部６６…プラットホーム６８…凹域または切欠き７０…真空ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者シンシアジェイ．スパーバーアメリカ合衆国，フロリダ 33326，フォートローダーデイル，ボナベンチャーブールバード 400

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の工程から成ることを特徴とする表裏
平面を有する顕微鏡スライド上に生物学的流体の検査可
能スミアを形成する方法:前記顕微鏡スライドの平面上
に一滴の生物学的流体を滴下し、前記平面を前記流体滴から離れる方向へ変形させてその
平面に凹みを形成し、前記流体滴を前記スライドの変形面を横切る所定方向へ
拡げて前記スミアを形成する。
【請求項２】前記変形工程が相互に垂直平面で凹みを
形成するように前記平面を変形させる請求項１の方法。
【請求項３】前記変形工程が前記スライドの流体滴を
受ける面と反対の平面へ真空力を加えることにより行わ
れる請求項１の方法。
【請求項４】前記拡げる工程が、前記流体滴をその側
部で塗抹部材と接触させて前記流体滴を毛管作用により
前記塗抹部材へ接着させ、かつ前記塗抹部材を前記流体
滴から前記所定方向へ移動させる、から成る請求項１の
方法。
【請求項５】前記拡げる工程が前記スライドの一面を
第２顕微鏡スライドのエッジと接触させ、前記第２スラ
イドを第１方向へ摺動させて前記流体滴と接触させ、所
定時間待って前記流体滴を前記第２スライドによりその
エッジの近傍で吸上げ、かつ前記第２スライドを前記第
１方向と反対の第２方向へ摺動させて毛管作用により前
記スライド面から前記流体滴のフィルムを引張ることに
より行われる請求項１の方法。
【請求項６】複数の異なる血液パラメタを使用して前
記第２スライドの前記第２方向への摺動運動を制御する
請求項５の方法。
【請求項７】複数の異なる血液パラメタを前記所定時
間を決定するために使用する請求項５の方法。
【請求項８】次の構成要件から成ることを特徴とする
顕微鏡スライド上に血液スミアを形成する装置：血液ス
ミアを形成するための顕微鏡スライドを支持するスライ
ド支持手段、前記顕微鏡スライドの通常の平面上の所定位置に所定量
の血液滴を滴下する血液供給手段、前記スライド支持手段により支持されたスライド上の前
記血液滴を拡げるための滴拡張手段、および前記スライ
ド支持手段により支持されたスライドの前記平面を血液
滴から離れる方向へ変形させるためのスライド変形手
段、前記変形は前記滴拡張手段により前記血液滴を拡げ
る前および拡げる間に行われる。
【請求項９】前記スライド変形手段は前記スライドの
所定位置上に真空圧を発生させて前記支持手段上に前記
スライドを保持しかつ前記スライドを変形させるために
前記スライド支持手段へ機能的に連結されている真空源
から成る請求項８の装置。