JPS5995668A - リンパ球分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、リンパ球に含まｎるＴ細胞の検出可能なリ
ンパ球分析装置の技術分野に属する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、リンパ球中のＴ細胞の計数は、ヒトリンパ球とヒ
ト以外の動物の赤血球とを反応させ、次いで染色するこ
とにより得らｎるプレートを顕微鏡で拡大視し、観察者
が、プレート上に存在するＴ細胞を識別し、こｎを一個
一個数えることにより行なわｎていた。Ｔ細胞の識別は
、ロゼツト形成の有無を判定することにより行なわｎて
いた。

しかしながら、顕微鏡観察による計数は、観察者に過度
の疲労を生じさせ、また、そｎかために応々にして誤り
を生じさせる。

〔発明の目的〕

この発明は前記事情に鑑みてなさｎたものであり、ヒト
リンパ球とヒト以外の動物の赤血球とを反応させ、次い
で染色することにより得ら扛るプレート上に存在するＴ
細胞を自動的に識別し、こｎを計数するリンパ球分析装
置を提供することを目的とするものである・ 〔発明の概要〕 前記目的を達成するだめのこの発明の概要は−リンパ球
と赤血球とを反応させ、次いで染色さｎた、プレート上
の塗抹部の拡大像を撮像する撮像部と、前記撮像部より
出力さｎるビデオ信号に基づき、前記拡大像につき、検
出さｎたリンパ球を含有する塊状部中のリンパ球に結合
する赤血球数が所定数を越えるかどうかの判定をすると
共に、前記拡大像につき、塊状部からリンパ球を除いた
残部の輪郭におけるループ数が所定数を越えるかどうか
の判定をし、所定数を越えるとの前記いずｎかの判定に
より、Ｔ細胞検出信号を表示手段に出力する画像処理部
とを具備することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

この発明の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。

この発明の一実施例であるリンパ球分析装置は１第１図
に示すようにして構成される。プレート１は、たとえば
ヒトリンパ球とヒト以外の動物の赤血球とを反応させ、
次いで染色さｎた塗抹部を有すると共に、ステージ駆動
部５により水平面上のＸＹ方向に水平移動可能であり、
かつ、自動焦点部乙により垂直方向に上下動可能である
ステージ（図示せず。）上に載置さｎる。プレート１上
の塗抹部は、顕微鏡２で拡大さｎ１次いで撮像部たとえ
ばＴＶ右カメラで撮像さｎる。ＴＶ右カメラで撮像さｎ
て得たビデオ信号は、ルの変換器４でデジタル化さｎて
、画像処理部７に出力さｎる。

画像処理ｓ７は、リンパ球の検知および、Ｔ細胞の検知
を行ない、リンパ球検出信号りおよびＴ細胞検出信号Ｔ
を表示部９へ出力するように構成さｎている。なお、画
像処理部７の詳細については、さらに後述する。制御部
８は、プレート１をＸＹ方向に水平移動させるようにス
テージ駆動部５を制御すると共に、自動焦点部６を含む
各部の動作の同期を制御することにより、プレート１上
の検査領域全体につきリンパ球およびｒａ胞の検出を可
能に構成さｎている。第１図において、画像処理部７を
除く各部は公知の装置を使用することができ、たとえば
、自動焦点部６は米国特許第４．２２０，８５０号に係
る明細書に開示さｎる装置を使用することができる。ま
た、表示部９は、カウンタと数字ディスプレイユニット
とで構成することができる。

次に、画像処理部７の構成について述べる。

先ず、その構成の原理的説明をする。

プレート１上の塗抹部におけるリンパ球は、通常、６〜
１２μｍであって、比較的濃く染色さｎている。羊の赤
血球は、リンパ球の直径の約１／６程度の直径を有して
いる。そのような羊の赤血球が４個以上結合するリンパ
球がＴ細胞である。第２図に示すように、Ａで示す領域
中のリンパ球は、羊の赤血球を多数結合してなる塊状部
を形成する。

前記塊状部中の羊の赤血球数をカウントし、そのカウン
ト値が４以上であるかどうかを判定することによって、
その塊状部が、Ｔ細胞であるかどうかを判定することが
できる。塊状部中の羊赤血球数のカウントは、たとえば
、■リンパ球を含有する塊状部の面積から！Ｊ７’ｌ自
体の面積を減算して得た面積の大小を判定することによ
！ｌ１％あるいは■リンパ球を含有する塊状部の濃度和
からリンパ球自体の濃度和を減算して得た濃度和の大小
を判定することにより、また■塊状部内のループ数をカ
ウントすることにより、行なうことができる。

この発明においては、たとえば、前記■に示すような面
積の大小でＴ細胞を判定しよりとする場合、リンパ球を
含有する塊状部の＃度和からリンパ球自体の濃度和を減
算して得た濃度和の大小を判定しようとする場合、りン
バ球に少数の赤血球が結合してなる塊状部についての検
出が困難となることにより、前記■あるいは■と■とを
組み合わせることにより、前記■および■による判定の
不備を補ない、常に正確なＴ細胞の検出を行なおうとす
る。

そこで、次に、ループ数のカウントにつき原理説明をす
る。

第６図は、第２図における領域Ｂの拡大図であり３％　
　１０Ａで示すのはリンパ球、１０Ｂで示すのはリンパ
球１０Ａに結合した羊赤血球、１０Ｃで示すのはリンパ
球ＩＱ、４の近傍に存在する羊赤血球、１０Ｄで示すの
はゴミである。第６図に示すように、領域Ｂについての
画像を各画素に分割し、各画素の濃度を、先ず、調べる
。第３図に示″′を画像をＮ画として、第４図に示すよ
うな濃度ヒストグラムを作成する。第４図中、Ｂは背景
濃度のピーク値であり、Ｒは羊赤血球の濃度のピーク値
であり、また、Ｌはリンパ球の濃度のピーク値である。

そこで、第４図に示す濃度ヒストグラムをもとに、羊赤
血球を切り出すための閾値θｌ（以下、低レベル値とい
９゜〕と、リンパ球を切り出すための閾値θ２（以下、
高レベル値とい九〕とを決定する。

次いで、第３図に示す原画を低レベルθ１で２値化し、
雑音の除去をする。雑音の除去は、特開昭５５年第６１
８８２号公報に記載さｎたウィンドウ方式採用の雑音除
去回路を使用することができる。

雑音除去によって、孤立した羊赤血球ＩＱＣやゴミ１０
Ｄ６Ｄ像を除去した２値化画像？Ｌが、第９図に示すよ
うに、得らｎる。なお、第５図において、ブランクで示
す画素は１０“値である。

次に、第６図に示す原画を高レベルθ２で２値化し、前
述と同様の雑音除去をする。この雑音除去により、第６
図に示すように、濃染さｎたリンパ球１０Ａが一１１′
値である２値化画像ＰＨが得らｎる。なお、第６図にお
いて、ブランクで示す画素は１０”°値である。

次に、第６図に示す２値化画像ＰＨの反転画像と第５図
に示す２値化画像ＰＬとの論理積をとって、ＮＺ因に示
す２値化画像Ｐ８を得る。第７図に示す２値化画像ｐｓ
は、リンパ球ＩＱＡＫ結合する羊赤血球ＩＱＨの輪郭部
分が１１′値であり、その他の部分の画素は１０′／値
である。

第７図に示す２値化画像ＰＢを反転して、第８図に示す
２値化画像ｐｃを得、次いてこｎをラベリングして第９
図に示す２値化画像ｐＲを得る。

第９図に示すように、２値化画像ＰＲにおけるセグメン
ト数は５である。セグメント数は、ループ数よりも１だ
け大きいので、得ら几るセグメント数からループ数を求
めることができる。このループ数は、閾値レベルの変動
にかかわらずに安定して求めることができるので、Ｔ細
胞検出のための有効なパラメータとなり得る。

一方、リンパ球を含有する塊状部の面積からリンパ球自
体の面積を減算して得らｎる面積は、第７図に示す２値
化画像ＰＥ３における１１″値の画素をカウントするこ
とにより求めることができる。

次に、前述の原理を適用する画像処理部７の一具体例に
ついて図面を参照しながら説明する。

第１０図に示すように、閾値設定回路１１は、グレート
１上の塗抹部についてのデジタル化さｆたビデオ信号を
入力し、各画素毎に濃度データを調べて第４図に示すよ
うな濃度ヒストグラムを作成すると共に、得らｎた濃度
ヒストグラムを基にして闇値である低レベル値θ１およ
び高レベル値θ２を決定する。第１の２値化回路１２は
、前記ビデオ信号と低レベル値θ１とを入力して、レベ
ル値θ１以上の濃度データを有する画素を″に１“にす
ると共にレベル値θ１よりも小さい濃度データを有する
画素を′ＯＩ′にする。第１の２値化回路１２よりの出
力は、第１の雑音除去回路１４に入力さｎる。第１の雑
音除去回路１４を特開昭５５年第６１８８２号公報に記
載の雑音除去回路として構成すると、第１の雑音除去回
路１４．Ｊ：りの出力画像は、孤立した羊赤血球１０（
１’およびゴミ１０Ｄが除去さｎると共にリンパ球１０
Ａおよびこ几に結合する羊赤血球１０Ｂの輪郭を示す画
素が１１′値である２値化画像ＰＬとなる。第２の２値
化回路１３は、前記ビデオ信号と高レベル値θ２とを入
力して前記ビデオ信号による画像を２値化し、第２の雑
音除去回路１５は、第１の雑音除去回路１４と同様の構
成により、第２の２値化回路１６よりの２値化画像を入
力して第６図に示すような２値化画像ｐＨを出力する。

第２の雑音除去回路１５より出力さｎる２値化画像ＰＨ
は、第３の２値レジスタ２０に記録さｎると共に、イン
バータ１６にエフ反転さｎる。第１の雑音除去回路１４
より出力さｎる２値化画ｆ象７’Ｌは、アンドゲート１
７で、インバータ１６により反転さｎた２値化画像ＰＨ
との論理積ＣＰＬＱＰＨ）が取らｎ１アンドゲート１７
より第７因に示すような２値化画像Ｐａが出力さｎｓＱ
値化画像ＰＳは第２の２値し。

ジスタ１９に記録さｎる。第２および第３の２値レジス
タ１９，２０そｎぞｎは、ラインバックァを有するシフ
トレジスタあるいはメモリであり、第１図に示す制御部
８より出力さｎるクロックによりデータのストローブが
行なわｎる。第６の２値レジスタ２０は、リンパ球の検
出をする公知の検出回路２１に接続さｔており、検出回
路２１はリンパ球を検出すると検出信号りを発生し、検
出信号りを第１の２値レジスタ１８と第２図における表
示部９とに出力する。第１の２値レジスタ１８は、リン
パ球を含む画像を記憶するシフトレジスタあるいはメモ
リであり、前記検出信号りを入力すると、画像データを
フリーズし、フリーズしたデータを、第１図における制
御部８のクロック毎に１画素ずつカウンタ２２とインバ
ータ２６を介してラベリング回路２４とに出力し、前記
検出信号りを入力しないときには第２の２値レジスタ１
９内のデータを、第１図における制御部８のクロック毎
にストローブすΣ。カウンタ２２は、第１の２値レジス
タ１８内の１１′′値画素の数を計数するものであり隻
第７図に示す２値化画像ＰＥ３においてリンパ球１０Ａ
ＧＣｉ合する羊赤血球１０Ｂの輪郭を示す画素数を計数
する。この輪郭を示す画素数の計数に、リンパ球を有す
る塊状部の面積からリンパ球自体の面積を減算すること
と等価である。第１の比較器２６は、羊赤血球１個の輪
郭を示す画素数を１単位として設定さｎるレファレンス
とカウンタ２２より出力さｎる画素数とを比較し、前記
画素数がレファレンス以上であると、１１′値を出力す
る。カウンタ２２と第１の比較器２６とにより、リンパ
球を有する塊状部内での所定個数以上の羊赤血球の有無
が判定さｎることになる。ラベリング回路２４は、イン
バータ２３で反転して得らｎる２値化画像ｐｃを入カレ
、その２値化画像ｐｃ中における１０″値の画素で囲繞
さｎるゝ１′値のセグメントに順次に１′を加算するこ
とにより、各セグメントのラベリングを行なう公知の回
路であり、このラベリング回路２４より（ループ数＋１
）が出力さ扛る。第２の比較器２７は（、あらかじめ設
定さｎたレファレンスたとえば′５″とラベリング回路
２４よりの出力とを比較し、ラベリング回路２４の出力
が５よりも太きいとき、′１“値を出力する。ラベリン
グ回路２４と第２の比較器２７とで、塊状部からリンパ
球を除いた羊赤血球のループ数が所定数以上有るかどう
かの判定がなさｎることになる。オアゲート２８１−ｊ
：、第１および第２の比較器２６．２７のいずｔかの出
力かが１〃値であると、Ｔ細胞検出信号を第１図におけ
る表示部９へ出力する。

以上のように画像処理部７を構成しているので、塊状部
中のリンパ球の有無を先ず検出し、次いで、リンパ球を
有する塊状部中のリンパ球に結合する羊赤血球のループ
数が所定値以上であるかどうかの判定と、リンパ球を有
する塊状部内のりンノ（球に結合する羊赤血球の面積あ
るいは羊赤血球の輪郭を示す画素数が所定値以上である
かどうかの判定とを行ない、いずｎかの利足結果内容が
所定値あるいは所定数以上であると、Ｔ細胞検出信号を
出力するので、精度の尚いＴ細胞検出をすることができ
る。

以上、この発明の一夾施例について詳述したが、この発
明は前記実施＠に限定さ扛るものではなく１この発明の
要旨の範囲内で適宜に変形して実施することができるの
はいうまでもない。

前記実施例においては、第１の２値レジスタ１８は１個
であったが、特願昭５２年第１５５１７６号に係る明細
書に開示さｎるように複数個の第１の２値レジスタ１８
を設けてもよく、そうすると、塊状部を有する画像の処
理数を増大させることができる。

〔発明の効果〕

この発明によると、画像処理部によって、リンパ球を有
する塊状部中のりンノく球に結合する羊赤血球の個数が
所定個数以上であるかの判定と、リンパ球を有する塊状
部中のリンノ（球に結合する羊赤血球のループ数が所定
数以上であるかの判定との２種の判定を行なうので、高
精度をもってＴ細胞の検出をすることができる。しかも
、Ｔ細胞の検出を自動的に行なっているので、検査業務
の省力化を図ると共に、従来、検査技師に与えていた作
業負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一笑施例を示すブロック図、第２図
はプレート上の塗抹部の拡大像を示す説明図、第６図は
第２囚に示す拡大像における領域Ｂの画像を示す説明図
、第４図は前記領域Ｂの画像についての濃度ヒストグラ
ム、第５図は２値化画像ＰＬを示す説明図、第６図は２
値化画像ＰＨを示す説明図、第７図は２値化画像ｐｓを
示す説明図、第８図は２値化画像ｐｃを示す説明図、第
９図は２値化画像ｐＲを示す説明図、および、第１０図
は前記実施例における画像処理部を示すブロック図であ
る。 １・・・プレート、　　２・・・顕微鏡、　　６・・・
ＴＶカメラ、　　４・・・ルω変換器、　　５・・・ス
テージ駆動部、６・・・自動焦点部、　　７・・・画像
処理部、　８・・・制御部、　　９・・・表示部。 １　ＱＣ１０Ｂ １０Ｄ ０Ｄ ０Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リンパ球と赤血球とを反応させ、次いで染色さｎた、プ
   レート上の塗抹部の拡大像を撮像する撮像部と、前記撮
   像部より出力さｎるビデオ信号に基づき、前記拡大像に
   つき、検出さｎたリンパ球を含有する塊状部中のリンパ
   球に結合する赤血球数が所定数を越えるかどうかの判定
   をすると共に、前記拡大像につき、塊状部からリンパ球
   を除いた残部の輪郭におけるループ数が所定数を越える
   かどうかの判定をし、所定数を越えるとの前記いずｎか
   の判定にエフ、Ｔ細胞検出信号を表示手段に出力する画
   像処理部とを具備することを特徴とするリンパ球分析装
   置。