JPH1137923A - 凝集像判定方法 - Google Patents

凝集像判定方法

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JPH1137923A
JPH1137923A JP19413597A JP19413597A JPH1137923A JP H1137923 A JPH1137923 A JP H1137923A JP 19413597 A JP19413597 A JP 19413597A JP 19413597 A JP19413597 A JP 19413597A JP H1137923 A JPH1137923 A JP H1137923A
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JP
Japan
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JP19413597A
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English (en)
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Koji Sato
孝二 佐藤
Sadamoto Tachihara
定幹 立原
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝集状態を自動で判定する凝集像判定装置が
提供されているが、測定できる凝集反応に限界があるこ
とや使用対象のプレートが限定されいることにより、処
理が複雑で迅速な処理ができないことから、汎用性が高
く迅速に判定できる凝集像判定装置の判定方法が望まれ
ている。 【解決手段】 各ウエルの輝度に相当する出力信号の平
均値及び標準偏差と該出力信号を対数変換して得られる
吸光度を用いて判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒子凝集判定を自
動で行う凝集像判定装置の判定方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】凝集法はマイクロプレートの各ウェルに
検体と試薬を入れよく混和させ、一定時間放置した後、
検査技師が凝集の状態を目視により判定するものであ
る。凝集を起こした場合は、ウェル内に試薬が均一に広
がり全体としてぼやけた像になる。一方、非凝集の場
合、試薬はウェルの中心部に集中し円を形成する。従
来、この円の大きさ、輪郭の鮮やかさ等を目視により捉
えることで判定していた。
【0003】従来、この作業を自動的に行う装置とし
て、特開昭56−2561号公報や特開昭63−256
839号公報に開示されているが、どちらも中心部の円
の形状に着目したものである。
【0004】特開昭56−2561号公報は、1つ1つ
のウェルについてウェルの中心を通る直線上をフォトセ
ンサで走査しウェル内を透過してくる光の輝度に相当す
る電気信号を測定しその信号の変化率を求め、この変化
率が円の輪郭部分で最大になることに着目し、予め凝
集、非凝集に相当する規定値を設けておきこれと比較す
ることで判定をしている。
【0005】一方、特開昭63−256839号公報
は、TVカメラにより各ウェルを画像として取り込み、
得られた各ウェルの画像をウェル中心から放射状に複数
に分割すると共に各分割部分において、外方向の分割要
素との輝度の差を合計した値を各分割要素の微分値と
し、この各分割要素の微分値を一方向に順次比較し上位
2個の分割要素の位置を円の輪郭部分と判断し、その微
分値間の分割要素数をカウントすることによって求めた
円の面積と、各分割要素の微分値を輝度の平均値で除し
たものとを用いて、これらの数値に対し予め凝集、非凝
集に相当する規定値を設けておきこれと比較することで
判定をしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】特開昭56−2561
561号公報に開示されている方法は、凝集像がウェル
の中心に対し点対称である場合には有効である。しか
し、実際には検体と試薬の割合が著しく異なる場合に凝
集しているにもかかわらず試薬がウェル中心部に集中
し、しかもその形状が複雑な形状を呈するプロゾーン現
象等があり必ずしも円のものばかりではない。よって、
ウェルの中心に対し点対称ではない場合の判定には不向
きである。更にウェルごとに走査するためデータ取り込
みに時間を要し迅速な処理ができないという問題を有し
ていた。
【0007】また、特開昭63−256839号公報
は、特開昭56−2561561号公報に比べ直線上で
はなく領域、ウェルごとではなく複数のウェルを一度に
取り込めるため、精度、データ取り込みの時間とも改善
されているが、計算が複雑なため計算に相当な時間を要
していた。また、各分割要素の微分値を一方向に順次比
較し上位2個の分割要素の位置を円の輪郭部分と判断し
ているが、プロゾーン現象を起こした場合は円になら
ず、この方法で輪郭の位置を限定できない場合がある。
【0008】また、ここではウェルの底が球形になって
いるマイクロプレート(以下Uプレートと称す)を使用し
ているが、一般にはウエルの底が円錐状のマイクロプレ
ート(以下Vプレートと称す)も使用されており、ウェル
中心部にできる円はUプレートに比べ小さい上その大き
さの変化も小さい。よって、この方法でVプレートにつ
いて現状の撮影距離で精度良く判定するには画素数の多
いカメラを用いる必要があるが、このようなカメラを用
いると製品が高価なものになってしまう。逆にカメラを
現行のままで使用するには撮影距離を短くしてウェルあ
たりの画素を増やす必要があるが、一枚のマイクロプレ
ートを複数回に分けて撮影しなければならなくなり、測
定時間がかかる上、複雑な機構になり結果的には高価な
ものになってしまうという問題を有していた。
【0009】本発明の目的は、上記問題を解消し、汎用
性が高く迅速に判定できる凝集像判定装置の判定方法を
提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、各ウェルか
ら得られる輝度に相当する信号の各ウェルごとの平均
値、標準偏差とこの信号を対数変換して得られる吸光度
を用いて判定することにより達成される。
【0011】
【発明の実施の形態】図1に本発明になる凝集像判定装
置を示す。マイクロプレート1は光源2により下方から
照らされており、CCDカメラ3はマイクロプレート1
を透過してきた光を画像として取り込み画像処理部4で
判定を行う。判定は1つのウェル内を複数のます目に仕
切り、その1つ1つから得られる輝度信号を基に行われ
る。この際、1つ1つのます目とCCDカメラの画素と
を一対一に対応させることで、得られる輝度信号の計算
を簡素な形で行うことができる。判定結果は制御部5を
通して出力部6より出力される。
【0012】図2に凝集、弱凝集と凝集の模式図とウェ
ル内のます目に対する吸光度のヒストグラムを示す。こ
こで、吸光度が大きければ像は濃く、吸光度が小さけれ
ば像は薄くなる。試薬は凝集の場合ウェル内全体に一様
に分布しいるため、吸光度もある一カ所を中心に分布
し、吸光度の最大値と最小値の差はあまりない。弱凝集
になると中心部に円が形成されはじめる。これに対応し
て吸光度も中心の円に相当する部分が現れ始め2つのピ
ークとなる。そして、円以外の部分に相当する部分は凝
集の時よりも吸光度の小さい方にシフトする。よって、
吸光度の最大値と最小の差は凝集の時よりも大きくな
る。非凝集となると、円に相当するピークは大きくなる
と共に吸光度の大きい方にシフトし、円以外に相当する
部分のピークは小さくなると共に吸光度の小さい方にシ
フトする。よって、吸光度の最大値と最小値の差がもっ
とも大きくなる。このように吸光度の最大値と最小値の
差は、凝集から非凝集になるにしたがって大きくなって
いる。従って、吸光度の最大値と最小値の差について凝
集と弱凝集との境界値、弱凝集と非凝集の境界値を予め
規定しておき測定値と比較することで、凝集、弱凝集、
非凝集の判定ができる。
【0013】実際にカメラにより取り込まれるデータは
ウェルを透過してきた光の信号、つまり、透過光の輝度
に相当する。輝度は吸光度と表裏の関係にあるため、輝
度の最大値と最小値の差を用いても判定が可能である
が、光源の輝度変動の影響を受けるため、光源の輝度変
動を取り除く工夫が必要となる。
【0014】一方、吸光度(A)は、 A=−log(I/I0) I:測定した輝度 I0:光源の輝度 で表されるため、最大吸光度(Amax)と最小吸光度の差
(Amin)はImaxを最大輝度、Iminを最小輝度とした場
合、 Amax−Amin=−log(Imin/I0)−(−log(Imax/I0)) =−log(Imin/Imax) となり、光源の輝度に関する項が削除できるため、光源
の輝度変動の影響を受けることなく判定が可能である。
ただし、凝集の中には、プロゾーン現象を起こしウェル
中心部に試薬が集中し、しかもその形状は複雑なものに
なる場合がある。この場合は図2に示すように吸光度の
最大値と最小値の差は非凝集のそれと同程度になること
があり、凝集しているにもかかわらず、非凝集と判定し
てしまうため、別の判定基準が必要となる。
【0015】プロゾーン現象の場合中心部に集中する試
薬の量が非凝集に比べ多いため、吸光度のヒストグラム
においても中心に集中した試薬に相当する部分、つまり
吸光度が大きいます目の数が増る。このことにより、プ
ロゾーン現象は非凝集に比べ吸光度の平均値が大きくな
る。また、吸光度の大きい部分のます目の数が増えるこ
とによって、プロゾーン現象の吸光度の分布の様子を示
す標準偏差は非凝集のそれに比べ大きくなる。よって、
これらを用い判別するこは可能であるが、平均値及び標
準偏差を算出する式を展開すると、光源の輝度の項が存
在するため、光源の輝度変動の影響を受けるので判定条
件とすることは不適切である。また、標準偏差を平均値
で除したものを使えば、光源の輝度変動の影響を受けな
くなるが、標準偏差、平均値ともプロゾーン現象を起こ
した場合大きくなるため、その増加の仕方によっては、
非凝集の標準偏差を平均値で除したものと違いがでない
こともある。
【0016】そこで、輝度について着目してみるとプロ
ゾーン現象がおきた場合、非凝集の場合に比べ、吸光度
の最大値と最小値の差が同じであっても、輝度の平均値
は小さくなり、標準偏差は大きくなる。したがって、輝
度の標準偏差を輝度の平均値で除したものを用いれば非
凝集のそれと区別する事ができ、プロゾーン現象と非凝
集を区別することがきる。
【0017】また、ウェル中心部に沈殿した試薬の形は
Vプレートでは円、Uプレートでリング状と異なるが、
上述のようにウェル中心部に沈殿した試薬の形状には関
係なく判定しているため、どちらのプレートでも判定可
能である。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、ウェル中心部に沈降し
た試薬の形が円以外のものでも判定することができる。
また、ウェル中心部に沈殿した試薬の形はVプレートで
は円、Uプレートでリング状と異なるが、ウェル中心部
に沈殿した試薬の形状に関係なく判定できるため、プレ
ートに関係なく判定することができる。また、ウェル中
心部に沈降した試薬の形を測定しないので測定点が少な
くてすむ上、計算も一般的な統計処理のみなので判定時
間も短縮でき、装置も簡単で安価なものですむ。更に、
吸光度の最大値と最小値の差を判定基準に用いること
で、判定基準の計算式から光源の輝度変動の項を削除で
きるため、光源の輝度変動に影響を受けることなく判定
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明になる凝集像判定装置を示す略構成図
である。
【図2】 本発明になるVプレートを用いた場合の凝
集、弱凝集、非凝集、プロゾーン現象とそれぞれに対す
る吸光度を示すヒストグラムである。
【符号の説明】
1はマイクロプレート、2は光源、3はCCDカメラ、
4は画像処理部、5は制御部、6は出力部、7はトレ
イ、8は凝集像判定装置、9はウェル、10は沈殿した
試薬、11は凝集した部分である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のウェルを有するマイクロプレート
    のウェル内に検体と試薬を混和させ凝集の状態をカメラ
    で撮影し得られる画像信号を処理することで、凝集、非
    凝集を判定する臨床検査装置において、前記マイクロプ
    レートの底面から光をあて前記各ウェルの前記混和液部
    を通過する透過光を前記カメラで撮影し得られる画像信
    号のうち前記各ウェル部を複数のます目に仕切り、1つ
    1つのます目の輝度信号から吸光度の最大値と最小値を
    ウェル毎に算出し、前記最大値と前記最小値の差と予め
    設定されている基準値とを比較して凝集、非凝集の判定
    を行うことを特徴とした凝集像判定方法。
  2. 【請求項2】 前記各ウェルの前記混和液部を通過する
    透過光を前記カメラで撮影し得られる画像信号の標準偏
    差と平均値を求め、前記標準偏差を前記平均値で除した
    値を用いて凝集反応の正常、異常を判定することを特徴
    とする請求項1記載の凝集像判定方法。
  3. 【請求項3】 前記ます目がCCDカメラの画素と一致
    していることを特徴とする請求項1乃至請求項2記載の
    の凝集像判定方法。
  4. 【請求項4】 前記標準偏差を前記平均値で除した値が
    予め設定されている基準値より大きい時、前記非凝集の
    判定が異常であると判定することを特徴とする請求項1
    乃至請求項2記載の凝集像判定方法。
JP19413597A 1997-07-18 1997-07-18 凝集像判定方法 Withdrawn JPH1137923A (ja)

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Cited By (4)

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Effective date: 20041005