JPS596379B2 - 白血球検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の分野＞ この発明は、光学系により得られる血液試料の映像をイ
メージセンサで走査し、白血球の存在を検出する装置に
関する。

〈従来技術とその問題点＞ 周知のように、近年医学的検査の１つである白血球の分
類計数を自動化する技術の開発が進められている。

この分類計数装置では、顕微鏡の如き光学系により血液
試料の拡大像を作り、その映像を撮像管あるいは固体撮
像装置等のイメージセンサで捉えて電気的に処理すると
ともに、試料上のある領域中の白血球を検出し、次いで
その種類を識別し、各種類毎にその数を計数する等のデ
ータ処理が行なわれる。

このように、細胞認識（白血球の種類識別等）のための
データ処理動作の前段においては、映像中の特定の範囲
内に白血球が存在するかどうかを検出する目的で、白血
球検出装置が必要とされる。

ところで、通常の血液試料から得られる映像信号は、赤
血球の吸収による比較的レベルの小さい信号と白血球の
吸収による比較的レベルの大きな信号とが含まれている
。そこで、従来の白血球検出装置にあつては、映像信号
に含まれるバックグラウンド信号のレベルあるいは平均
信号レベルに基づいて、赤血球の信号レベルよりは大き
く、白血球の信号レベルよりは小さい適宜な検出レベル
を設定して白血球による信号を検出したり、あるいは赤
血球と白血球との色の違いを利用し、光学フィルタによ
つて赤血球像を除去する等の構成が採用されている。

しかしながら、光源の照度変化や光学系の焦点ずれある
いは試料の濃度むらや染色むら特の影響で、映像信号の
平均レベルが変動するし、赤血球の信号レベルも変動す
るため、前者のバツクグラウンド、平均レベルを利用す
るものにあつては赤血球を白血球として誤検出する等検
出精度が悪く、また後者の光学フイルタを使用するもの
にあつてはこれで相当の効果を得ようとすると、光学フ
イルタの通過帯域幅を非常に狭くしなければならず、そ
のため映像が暗くなり、イメージセンサのＳ／Ｎ比が低
下する欠点があり、この欠点を補うべく光量を増すと、
試料に対する熱的な悪影響が無視できなくなる等の問題
点がある。く発明の目的〉 この発明の目的は、バツクグラウンドの信号レベルや平
均信号レベルの変動にかかわらず、確実に赤血球と白血
球とを識別でき、また光学フイルタ等の不要な白血球検
出装置を提供することにある。

く発明の構成と効果〉 この発明は光学系により得られる血液試料の像を走査し
てアナログ映像信号を出力するイメージセンサと、前記
イメージセンサからの映像信号を僅かに遅延する遅延回
路と、前記遅延回路の出力側に設けられ、外部からの制
御によつてサンプルホールド動作とスルーゲート動作と
を選択的に行なう選択ホールド回路と、前記選択ホール
ド回路から出力される映像信号のピーク値に追従した出
力を発するピークホールド回路と、前記ピークホールド
回路の出力を適宜分圧して得られる基準電圧で、前記遅
延前の映像信号をレベル弁別する比較回路と、前記比較
回路の出力に応答して、前記選択ホールド回路を当該走
査周期の終了までサンプルホールド動作させる第１のホ
ールド制御回路５と、各走査周期間の帰線期間に対応し
て、前記選択ホールド回路をサンプルホールド動作させ
る第２のホールド制御回路と、前記ピークホールド回路
の出力を適宜分圧して得られる基準電圧で、前記遅延前
の映像信号をレベル弁別して白血球検出信号を得る白血
球検出用比較回路とを具備することを特徴とするもので
ある。

以上の構成によれば、赤血球吸収信号が含まれる映像信
号中から白血球吸収信号をレベル弁別するための検出レ
ベルは、検出すべき白血球吸収信号自体には全く影響を
受けず、かつ常に赤血球吸収信号のレベルに追従して決
定されるので、映像信号の平均レベルの変動、試料の着
色むら等による赤血球吸収レベルの変動、あるいは白血
球の有無に影響されず、常に適正な検出レベルが得られ
、白血球の検出精度、信頼性が大きく向上し、特に赤血
球を白血球と誤認することがなくなる。

く実施例の説明〉以下、この発明の一実施例を添付図面
に基づいて詳細に説明する。

第１図において、顕微鏡の如き光学系１により、ステー
ジ２上に置かれた試料３の拡大像が、ハーフミラーを介
して、上述した細胞認識を行なうための映像信号を得る
高分解能のカメラ４と、この発明の白血球検出を行なう
ためのＣＣＤ等の一次元ラインセンサ５とにそれぞれ導
かれる。

周知のように、ステージ２はフオーカシングのための上
下移動のほか、試料３の検査領域を変える水平移動を、
図示しない駆動装置により電気的に制御できるようにな
つていて、白血球の検出動作時には、ラインセンサ５の
走査方向とほぼ直交する方向にステージ２が１ステツプ
ずつ水平送りされる。

６はラインセンサ５の動作のための走査信号および各種
同期信号を発生する駆動回路（第２のホールド制御回路
）、７はラインセンサ５からの原映像出力を適宜に増幅
し、波形整形し、あるいは光学系のシュージンク補正等
を行なう映像出力回路である。

この出力回路７からはラインセンサ４の走査に伴つてア
ナログの映像信号ａが出力される。第２図のａはその映
像信号ａの波形図であつて、この図ではラインセンサ５
の２回の走査分の映像信号を示している。

波形図ａにおいて、１回目の走査時の映像信号中には赤
血球の吸収信号Ｓ，しか含まれておらず、ステージ２を
１ピツチ送つての２回目の走査時には、その映像信号中
に赤血球の吸収信号Ｓ１に加えて、白血球の吸収信号Ｓ
２が現われている。

この図のように、一般の血液試料の透過による検査では
、赤血球による吸収レベルは比較的小さく、白血球によ
る吸収レベルは比較的大きい。出力回路７からの上記の
如き映像信号ａは、２つの比較回路８および９（白血球
検出用比較回（６）にそれぞれ入力されるほか、遅延回
路１０にも入力される。第２図のｂは遅延回路１０にて
遅延された映像信号ｂであつて、図の如く遅延時間Ｔｄ
は極く僅かで良い。１１は選択ホールド回路であつて、
上記駆動回路（第２のホールド制御回路）６からの同期
信号ｃおよび後述のフリツプフロツプ（第１のホールド
制御回路）１２の出力ｄがアンド回路１３を介して制御
信号として外部から与えられ、この制御信号に応じて上
記遅延回路１０の出力ｄをサンプルホールドまたはその
まま通過させる。

詳説すると、駆動回路６から与えられる同期信号Ｃは、
第２図のｃに示すように、ラインセンサ５の１走査期間
の両端部分を除く主要走査期間で“Ｈ″ となる方形波
信号であつて、フリツプフロツプ１２の出力ｄが″Ｈ″
であるとすると、選択ホールド回路１１は、上記同期信
号Ｃが″Ｈ゛となつている間サンプルホールドとしては
機能せず、遅延回路１０の出力ｂをそのまま後述する負
ピークホールド回路１４へと通過させ（スルーゲート動
作）、同期信号ｃが“゜Ｈ１から“Ｌ″”になると、そ
のときの入力ｂのレベルを再び″Ｈ゛になるまで保持（
サンプルホールド動作）する。

従つて、選択ホールド回路１１の出力ｅは、第２図のｅ
のように、各走査の上記主要期間では遅延された映像信
号がそのまま現われ、この主要期間以外の帰線期間を含
む期間中は、上記映像信号中のあるレベルに固定される
。

上記負ピークホールド回路１４は、入力ｅの負ピークに
高速に追従してその電圧を保持し、かつ入力電圧が保持
電圧より高いと、保持電圧は大きな時定数回路を介して
極くゆつくりと上昇するように回路構成されている。

この回路１４の出力ｆは、ローパスフイルタ１５を介し
て２つの可変抵抗１６および１７のそれぞれに印加され
る。

可変抵抗１６で適宜に分圧された電圧ｇは比較回路８に
入力され、同じく可変抵抗１７で分圧された電圧ｈは白
血球検出用の比較回路９に入力される。比較回路８では
映像信号ａのレベルが上記電圧ｆ以下になつたとき出力
１が発せられて、これがフリツプフロツプ１２をりセツ
トされる。

このフリツプフロツプ１２は駆動回路６からの同期信号
′Ｊ ｃの立ち上がりを受けて、各走査の開始点でセツトされ
る。

以上の構成において、第２図の１回目の走査時のように
、映像信号ａ中に赤血球の吸収信号Ｓ１しか含まれてい
ないと、負ピークホールド回路１４は赤血球吸収信号Ｓ
１のピークレベルを保持することになり、その保持電圧
ｆが適宜に分圧されて比較回路８の基準電圧ｇとなるの
で、映像信号ａのレベルは基準電圧ｇ以下になることが
ないわけで、比較回路８からは出力は発せられない。

次に、２回目の走査時のように、映像信号ａ中に白血球
の吸収信号Ｓ２が現われる場合について説明する。負ピ
ークホールド回路１４では、遅延された映像信号ｂに基
づいてその赤血球吸収信号Ｓ１のレベルを保持していく
のであるが、比較回路８には遅延されていない映像信号
ａが入力されているので、映像信号ｂ中にまだ白血球吸
収信号Ｓ２が現われておらず、負ピークホールド回路１
４が正確に赤血球吸収信号Ｓ１のピークレベルを保持し
ている状態で、映像信号ａ中に白血球吸収信号が現われ
ることになる。これが第２図中の時点Ｔ１で、こｂとき
比較回路８にて入力ａのレベルが基準電圧ｇ以下になり
、出力１が発せられてフリツプフロツプ１２がりセツト
される。

すると、フリツプフロツプ１２の出力ｄが“Ｌ゛となり
これがアンド回路１３を介して選択ホールド回路１１に
供給されるので、この回路１１は上述したように、その
ときの入力ｂのレベルをホ一ルドする。

この時点Ｔ，よりＴｄ時間後に映像信号ｂ中に白血球吸
収信号Ｓ２が現われるが、選択ホールド回路１１の出力
は次の走査開始まで保持されるので、負ピークホールド
回路１４の出力ｆは赤血球５吸収信号Ｓ１のレベルを維
持する。

ここで、可変抵抗１６，１７を適宜に設定し、電圧ｇよ
り電圧ｈを多少低くしておき、映像信号ａのレベルが電
圧ｈより低くなつたとき得られる比較回路（白血球検出
用比較回路）９の出力を白９血球検出信号として導出す
れば、極めて高精度に白血球を検出することができる。

なお、前記実施例において一次元のラインセンサ５に代
えて、二次元のエリアセンサを用いても、上記と同様に
本発明を実施することができる。

そのようなエリアセンサを用いる場合は、上記カメラ４
を省略して、そのエリアセンサからの映像信号で白血球
の種類識別を行なうようなシステム構成をとることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプロツク図、第２図は
その要部の波形図である。 １・・・・・・光学系、３・・・・・・試料、５・・・
・・・ラインセンサ（イメージセンサ）、６・・・・・
・駆動回路（第２のホールド制御回路）、７・・・・・
・映像出力回路、８．．．・・・比較回路、９・・・・
・・比較回路（白血球検出用比較回路）、１０・・・・
・・遅延回路、１１・・・・・・選択ホールド回路、１
２・・・・・・フリツプフロツプ（第１のホールド制御
回路）、１４・・・・・・負ピークホールド回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光学系により得られる血液試料の像を走査してアナ
   ログ映像信号を出力するイメージセンサと；前記イメー
   ジセンサからの映像信号を僅かに遅延する遅延回路と、
   前記遅延回路の出力側に設けられ、外部からの制御によ
   つてサンプルホールド動作とスルーゲート動作とを選択
   的に行なう選択ホールド回路と；前記選択ホールド回路
   から出力される映像信号のピーク値に追従した出力を発
   するピークホールド回路と；前記ピークホールド回路の
   出力を適宜分圧して得られる基準電圧で、前記遅延前の
   映像信号をレベル弁別する比較回路と；前記比較回路の
   出力に応答して、前記選択ホールド回路を当該走査周期
   の終了までサンプルホールド動作させる第１のホールド
   制御回路と；各走査周期間の帰線期間に対応して、前記
   選択ホールド回路をサンプルホールド動作させる第２の
   ホールド制御回路と；前記ピークホールド回路の出力を
   適宜分圧して得られる基準電圧で、前記遅延前の映像信
   号をレベル弁別して白血球検出信号を得る白血球検出用
   比較回路とを具備することを特徴とする白血球検出装置
   。