JPS599174B2 - 血球計数装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はプレパラート上の染色された白血球、赤血球
のように各血球の面積が種類別に略同一、すなわち面積
が統計的分布を示すものを対象として、これらの血球を
計数する装置に関する。

従来、白血球、赤血球の計数や細胞の種類別計数は医師
やそれに従事する技術者が目で見て認識し計数していた
。しかしこの方法による処理能力は非常に低いものであ
つた。一方細胞診のように機械による画像処理にあつて
は、各組織別に１つ１つ境界を認識し、各組織の領域を
決定した上で計数を行なうが、領域決定に複雑な手段を
必要とし非常に高価な装置となる。ところが計数対象が
白血球や赤血球のようにその面積が略同一であつて、か
つ計数値に適当な誤差が許される場合には、１つ１つ境
界を認識して組織の領域を決定した上で計数するといつ
た複雑な手法を用いることはかえつて装置の複雑化、高
価格をまねき好ましくない。

本発明は、赤血球や白血球を計数の対象として、従来装
置のもつ欠点を解消し、簡単で廉価な血球計数装置を提
供することを目的とする。

以下発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図ａ、ｂは木発明の原理を説明する図である。本発
明装置による計数対象は検体の面積が実験的に平均値５
０をもつて一定の統計的分布に従つて分布している白血
球、赤血球である。今血液がプレパラートの試料面の領
域Ｐ中にあり、白血球１の個数Ｎを計数する場合を例に
あげて説明する。白血球１をスポット２で走査し、領域
Ｐ中の全ての白血球に含まれるスポット２の総数ＮＴを
計数すれば、領域Ｐ中の白血球（１）の個数Ｎは、ＮＴ
πに’Ｎ−・・・・・・（１） として近似的に表わすことができる。

但しπに２はスポット１個の面積、にはスポットの半径
を示す。ここで前述したように白血球１個の平均面積５
０は実験的に求まるので、上記（１）式の演算を実行す
ることによつて領域Ｐ中の白血球の個数を簡単に求める
ことができる。これは赤血球についても同様のことが言
える。次にこの原理を使つて血球の個数を計数する本発
明装置の一実施例を第２図によつて説明する。

光源５より発せられた光は顕微鏡６に導かれ、顕微鏡６
の試料塔載台に載せられた試料（プレパラート）７を照
明する。試料７上には染色が施こされた血液が塗布され
ている。光源５によつて照明されて得られた血球像は、
血球中から赤血球もしくは白血球のみを取り出す色フイ
ルタ８を通過し光電変換器９に導人される。ここで上記
色フイルタ８は、赤血球、白血球のもつスペクトル特性
の違いを利用して、一もしくは複数の波長で血球像を分
割して白血球と赤血球とを選択的に取り出すことのでき
る構成となつている。今この色フイルタ８によつて血球
像中から白血球像のみが取り出されたものとして説明を
進める。色フイルタ８によつて取り出された白血球のみ
の情報は光電変換器９に人り、濃度に比例した電気信号
に変換される。ここで光電変換器９は例えばテレビカメ
ラ、フライングスポツトスキヤナ等が使用できるが、第
３図ａに示すような一定面積を並列的に取り出すことの
できる光電変換器を使用してもよい。この光電変換器は
顕微鏡３０が投影される光電面３１と、この光電面３１
から出る光電子を加速して集中するところの、加速電極
３２及びコイル３３から成る集束部と、光電子像の位置
を焦点面内で移動するコイル３４より成る偏向部と、焦
点面の近傍に配列された複数個の電子ビーム検出素子３
５と、これら検出素子それぞれから並列的に出力を取り
出す部分とを備えたものである。従つてこの光電変換器
に前記フイルタ８を通過した白血球像を導き、前記集束
部のコイル３３によつて拡大もしくは縮小すると、第３
図Ｂ，ｃに示すような並列的に出力を取り出す光電子ビ
ーム検出素子３５から取り出される一定値以上の出力は
一定面積のスポツトで走査されたと全く同じであると言
える。そしてこの出力の数は白血球の面積に比例してい
るため、１つの素子の受ける光学像範囲を一辺ｄの正方
形とし、素子３５の出力数をＮＴとすると、Ｄ２ＮＴが
白血球の総面積となり、白Ｄ２ＮＴ血球の個数ＮはＮ＝
ＳＯとして求められる。

説明の都合上光電変換器９は走査形のものであるとし、
再び第２図に戻つて説明を進める。光電変換器９は走査
制御回路１０から垂直同期信号及び水平同期信号を受け
て白血球像を走査する。また走査制御回路１０はプレパ
ラート移動機構１１及び自動焦点調整部１２にも信号を
送る。処理操作の開始時、走査制御器１０は自動焦点調
整部に信号を送り、光電変換された白血球像を自動焦点
調整部１２に導びく。焦点の調整は人力電気信号の高周
波成分をとらえ、高周波成分が最大になるように試料７
を上下して決定される。高周波成分を用いて焦点調整を
行なう方法は公知である。焦点調整は一画面分の走査で
行なわれ、走査制御回路１０は一画面分の走査が終了し
た時点で２値化回路１３に２値化のためのサンプリング
パルス（水平同期信号）を送り始めるとともに光電変換
器９によつて焦点調整の行なわれた試料の同一画面を再
走査する。再走査による電気信号は２値化回路１３に送
られて所定の閾値θと比釈され、ゞ１〃，ゞ０〃の２値
化信号に変換される。２値化信号は次にカウンタ１４０
とレジスタ１４１から成る計数回路１４に送られ、白血
球の部分に対応するゞ１〃の数（第１図ｂ参照）力幼ウ
ントされる。

一画面分の走査が終ると走査制御回路１０は、次に、プ
レパラート移動機構１１に信号を送り、移動機構１１は
この信号を受けてプレパラートを所定量移動させる。

これと同時に走査制御回路１０は自動焦点調整部１２に
も信号を送り、新しい領域の焦点調整を行なう。以下同
様に２値化、プレパラートの移動、焦点調整を繰り返す
。

計数回路１４は順次ゞ１〃の数をカウントしてレジスタ
に貯える。プレパラートの最後の領域の走査が終了する
と、移動機構１１は計数回路１４に終了信号を送る。計
数回路１４はこの信号を受けると計数回路１４中のレジ
スタに貯えられたゞ１〃の総数を演算回路１５に送る。
演算回路１５中には白血球の平均面積ＳＯの値を貯えて
いるレジスタ及びスポツト１個の面積πＲ２の値を貯え
ているレジスタが設けられており、ゞ１〃の総数ＮＴと
πＲ２が掛けられ、その結果がＳＯで割られる。乗算回
路除算回路は公知であるので、その回路例は省略する。
演算回路１５によつて求められた白血球の個数Ｎは以後
の処理に供される。第４図は以上説明した本発明装置の
動作を示すフローチヤートである。

以上に説明した本発明で注意を要するのは、スポツト面
積πＲ２と計数対象の面積ＳＯとの関係である。

すなわち対象物の面積に比ヘスポット面積を小さくする
ことが必要である。実験結果によれば、πＲ２／ＳＯを
０．１以下にすれば十分な精度が得られることが明らか
となつた。また実際の白血球の数ＮＲに対する計数値Ｎ
の相対誤差１ＮＲ−ＮＩ／ＮＲを求めたところ第５図に
示す如くの結果が得られた。

本図はπＲ２／ＳＯ＝０．１として求めた結果であり、
理論値を実線で、計数値を８印、◎印で示す。また８印
はδｓ／ＳＯＯ．４、◎印はδｓ／ＳＯ＝０．１のとき
の様子を示す。但しδｓは対象物の面積の標準偏差であ
る。本図かられかるように多くの個数を計数するほど誤
差が少なくなり、また標準偏差δｓが小さいほど誤差が
少なくなる。またプレパラート上の試料中の白血球、赤
血球の実際の数は各々５，０００以上、４００万以上で
あるので、本発明装置によつて３％以下の誤差で計数す
ることができ、充分に実用に供することができる。

以上説明したように本発明によれば、白血球、赤血球な
どのその面積が略同一であるものを計数する場合、これ
ら血球を走査して得られる光電変換信号からこれら血球
に対応するところの信号（スポツト）の数を計数し、こ
の計数値と予め知られているこれらの血球の平均面積、
スポツト面積とを用いて血球数を計数するようにしてい
るので、従来装置のように１つ１つの境界を認識して対
象物１つ１つの領域を決定して計数するという煩雑さが
省略でき、実用に充分供し得るところの簡単で廉価な血
球計数装置が達成できる。

本発明の実施例では白血球の個数計数について説明した
が、フイルタ８及び２値化回路１３の閾値θを適宜変更
することによつて赤血球についても同様にして計数する
ことができる。

尚、フイルタ８は光源５と顕微鏡６の間に入れてもよい
。また第３図で示した光電変換器は、変換信号を並列的
に出力できるものであるが、並列的な出力のうちのゞ１
〃の信号を時系列的に計数回路１４に入れるものと考え
て、試料を走査して電気信号に変換しそのうちのゞ１〃
の信号を計数回路１４に入れる場合と実質的に同じであ
るとする。更に本発明実施例ではプレパラート上の試料
は白血球及び赤血球の両方を含むものとし、フイルタ及
び２値化回路の閾値を適宜変更することによつてそのう
ちのいずれかの血球をとりだすようにしたが、試料を作
成する場合に、薬品等を用いて予め一種の血球のみにし
ておく場合にはフィルタは不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明するための図、第２図は本
発明装置の一実施例を示す図、第３図は本発明装置中の
光電変換器の一例を示す図、第４図は本発明装置の動作
順序を示すフローチヤート、第５図は本発明装置の計数
誤差を説明する図である。 １・・・・・・白血球、２・・・・・・スポツト、５・
・・・・・光源、６・・・・・・顕微鏡、７・・・・・
・試料、８・・・・・・色フィルタ、９・・・・・・光
電変換器、１０・・・・・・走査制御回路、１１・・・
・・・プレパラート移動機構、１２・・・・・迫動焦点
調整部、１３・・・・・・２値化回路、１４・・・・・
・計数回路、１５・・・・・・演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 計数の対象とされる略同一面積を有する染色させた
   血球が多数個含まれる試料を照明する手段と、該手段に
   よつて照明された前記試料像をスポットで走査し濃淡に
   応じた電気信号を得る手段と、該手段によつて得られた
   電気信号を所定の閾値で２値化する手段と、該手段によ
   つて得られた２値化信号のうち前記試料中の計数の対象
   とされる全血球部に対応する２値化信号を計数してその
   値を貯える第１の貯蔵手段と、前記計数の対象とされる
   血球の平均面積及び前記スポットの面積値を貯える第２
   の貯蔵手段と、これら第１及び第２の貯蔵手段に貯えら
   れた各々の値を読み出して前記計数の対象とされる血球
   の個数を求める手段とを具備することを特徴とする血球
   計数装置。