JPS60115858A - 粒子の容積および屈折率の測定方法ならびに測定用装置 - 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】 本発明は全面試料中の診断上重量な赤血球パラメーター
すなわちヘモグロビン濃度（ＨＣ）および？ｆ、漬（Ｖ
）を自動化された技法により赤血球１個ずつを基礎とし
て測定するための装置および方法に関する。本発明は個
々の赤血球のＨＣおよびＶの測定Ｋ特によく使用されろ
が、また一般的な粒子の容積（または、球形粒子の場合
は等動的に直径）および屈折率（または等動的に内容物
の炭塵または密度）の測定にひろ（適用できろことは理
解し得るであろう。

患者の血液試料中の赤血球の形態学的特性の変化は多く
の特定の型の赤血球疾患または貧血の病状に関して貴重
な知見を与えるものである。閏々の赤血球の大きさと色
との変化はその容積およびヘモグロビン濃度と密接な関
係がある。かかる疾患の診断においては平均血球ヘモグ
ロビン濃度（ＭＣＨＣ）および平均血球容積（ＭＣＶ）
の測定も行われて小者の状態についての貴重な知見を与
えている。かかる知見は通常、熟線した血奴学者による
染色塗床血液中の赤血球の大きさ、形および邑の分布の
顕微鏡的評１曲ならびにその他の生化学的試験と組合せ
て使用され乙。圀えば小赤血」求１〈ト貧血においては
赤血球の大きさ、従ってまたＩφＣＶも著しく減少する
（小赤血球）が色およびＭＣＨＣは若干増力口する。巨
赤芽球注貧皿においては大きさく大赤血球）とＭＣＨＣ
が共に若干増加する。

最近のＭＨ＠学の進歩に伴い、研開室の大−ｍの作業縫
および上昇する医療コストに対処するため、赤血球の特
注の自動的測定用の装置が多数生れた。

これら装置、すなわち流動式血球計算器のうち比較的よ
く知られているものには、テクニコンＨ−６ｏｎｏシス
テム（テクニコンインストルメンツ社）、オルトＥＬＴ
　−１３システム（オルトダイアグノスチノクス社）お
よびコウルターモデル″Ｓｌ′／ステム（コウルターエ
レクトロニクス社、テート、フロリダ）がある。これら
のシステムはすべ（ｆｉｉｉ液のブプ試料を溶解し溶液
の光学濃度を測って全面ヘモグロビン濃度（Ｈ（）Ｂ）
を測定するものである。グたこれらのシステムはその他
の赤血球ノぐラメ−ターの測定方法を提供しているがそ
れぞれ九つだ測定技術に基いている。テクニコンＨ−６
０口口およびオルトＥＬＴ　−８システムにおいては・
１内々の赤血球を懸濁状態で逐次光束中を通過させ、谷
面ｌ求によって単独の角度間隔内に散乱された元の強度
を、演出、測定して血球の大きさの尺度と１−ろ。−矩
芥項の未俗屏血孜からのこのような１８号の認数がまた
赤血球数（ＲＢＣ）を与える。テクニコンＨ−６００θ
システムで赤ｉｍ　、１水の谷十責イ則定に使用されて
いる技術は血球ｄ債と血球１でより散乱された元の強度
とを関連づけるもσ）である、。

赤血球によって散、！ｉｉ、されろ尤の・所以は↓た１
ｆｒＩ球の屈折率に療存し、後者はほとんど全＜１１１
［ｊ水中のヘモグロビン濃度によってきまる。ヘモグロ
ビンと水とは血球内容物の約９ゾ％を占めろ。すなわち
典型的にいえば、単独の角度１４１階内に故ａＬされた
元の測定から計算した赤血球試料のＭＣＶの直は試料の
ＭＣＨＣによっても変化する。コウルターモデルＩＩ　
ＳＩＩシステムにおいては祇気的測゛Ｃが行わ１１５、
これは合血球を順次オリスイスを通過させかかるオリフ
ィスを横切っての戒気抵抗の変１ヒを血球０）大きさの
尺度とするものである。コウルターモデル″゛Ｓ゛′シ
ステムにおいてはＭＣＨＣの＋ｆ歩の１句題も存在する
。オリフィスを通過する血！求はそれぞれかなりの水力
学的せん喀を受け、ＩＩＩ］艮した均一な形状に変形さ
れる。しかし血球の変形は皿球ヘモグロビン磯度に依存
する。何故なら後者が血琳枯度に影響を与えるからであ
る。テクニコン１１−６ＤＯロンステムにおけると同様
にしてＲＢＣが測定される。これらのシステムはいずれ
も測定値を蓄積し次にこれを電子工学的に処理してＭＣ
Ｖを計算する。ＭＣＶは個々の血球につい℃のかかる測
定値の和を測定血球数で除したものに比例する。充填血
球容積（ＨＣＴ）はＲＢＣとＭＣＶの積として計算し、
ＭＣＨＣはＨＵＢをＨＣＴで除して計算し、平均血球ヘ
モグロビン含有量（ＭＣＨ）はＨＧＢをＲＢＣで除して
計算する。これらのシステムはいずれもＶおよびＨＣＯ
値の平均測定１直（すなわちそれぞれＭＣＶおよびＭＣ
ＨＣ）を与え、個々の赤血球の容積を分布開側ｆたは度
数分布図として記録する。しかしかかるシステムではＨ
Ｃを血球１１固づつを基礎として測定することはできな
い。従って、異常な色相の変化をｔｍ啄１１固づつを基
礎として流動式血球計算器によって自動式に測定するこ
とは現在まで診断学イの利用し得る所となっていなかっ
た。

１固々の赤血球によって吸収される光の強度と前方への
散乱光強度とを流動式血球計算システムにおいて同時に
測定するための技術は既に知られている。後者の測定は
血球の容嘴准定に使用さオ’ｔ、前者の測定は赤血球の
ヘモグロビン含ｆｌＩ＋４：　１ｔ）ｊ定に使用される
。かかるシステムはｏ、ｕ、　５ｈａｐｊ、ｒｏ　ｌ；
。

の「けい光色素染色と流動式測５を装置とによる赤血球
ｆｉｔ数と分類の同時実施ゴといつ０浦之（ｊ　（ＩＬ
Ｉ　ｔｎａ　Ｉｏｆ　Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　
ａｎｄ　Ｃｙｔｏｃｈｅｍｊ、５ｔｒｙ、　２　４　）
Ｊ　、４１．３９６−４ＭＫ−ジ）に記載されている。

ヘモグロビン含有量の光吸収１ｉｌｌ定によるＩＬ確な
測定は線間媒質の屈折率が赤血球の屈折率とマツチする
場合にのみ可能である。その場合には、この測定は湯吸
収散乱信号の干渉な受けない。〔Δ、Ｗ。

Ｐｏ１ｌｉｓｔｅｒおよびｉ、、０ｒｎｓｔｅｉｎ　Ｉ
ｔこよる［血球の測九化学的分析Ｊ　（Ａｎａｌｙｔｉ
ｃａｌ、　Ｃ，ｙｔｏ、１．ｏｇｙ　（分７θ「的細胞
学）　（Ｒ，Ｍｅ］、１ｏｒｓ　編）、４３１ページ、
ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉ　１１社、ニューヨーク、１９５９
年）参照〕。しかしその場合は赤血球は光を散乱しない
で容積に関する知見は得られない。従ってＳ崩ｐｉ、ｒ
。

らにおけるような、屈折率がマツチされなかった測定に
おいては二つの測定のそれぞれか″実際、Ｃ測定される
赤血球の容積と刑祈牟との１１ｉｊ　＄　ｉＣ療存する
。従ってこつ技術ではこれらの血球パラメーターを独立
Ｋ　ｍ＋Ｉ定することはできない。またかかるシステム
で測定される赤血球は球形化されていないため、得られ
た測定値は正確でない。

また、赤面！求の分類にイメージプロセシングおよびパ
ターン認識技術を使用する技法が知られている。かかる
システムは米国特許第３．８５１，１５６づ明卸ｊ書お
よび第４，１９９，７４８号明ａ書ならびに［赤血球の
自動的分類用のイメージプロセッシング」なる調文［Ｊ
　、Ｗ、　Ｂａｃｕｓ、　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｉ
ｓｔ。

ｃｈｅｍｌ、５ｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｙｔｏｃｈｅｍｉｓ
ｔｒ’ｙ、　２４　＋　Ａ６１　＋　１９５−２０１（
１９７６）　〕に記載されている。ががるシステム眞お
いては、試料は顕倣鏡スライ１ガラス上に乾燥し平だ（
なった血球の単一層として調製され、１′固々の赤血球
の像は顕餓鏡イメージプロセノ／ノグおよびパターン８
ｉｔシステムによって解析きれ、谷血球は適当な論理回
路によって個１固の細区分に分類される。個々の血球パ
ラメーターの分布とその平均との内方を測定することが
できる。しかし、血球の厚さは容易に測定できないので
容、漬＋ｌｌ！ｌ定はそれが血球の面積に比同−イーる
として計算する。しかしかがる試料調製において１ｍ状
の厚さは変動する場合があるので上記の仮定は誤ること
がしばしばある。またかがるシステムは、流動式血球計
算器よりも遅く、弔Ｍ時間当り分析し得る試料当りの赤
血球数がより少い。従って１＃られる結果は流動式血球
計算器に若干劣っている。

さらに、前方への散乱光信号を測定して粒その大きさを
測定するその他の方法が知１うれている。

例えば「前方散乱ローブによる粒度ｔｌｊ１１定−１［
Ｊ。

Ｉ（ａｙｍｏｎｄ、　Ｈｏｄｋｉｎｓｏｎ、　Ａｐｐｌ
、ｉｅｄ　０ｐｔｉ、ｃｓ、　５　、８３９−８４４（
１９６６）］［なお、］〕、　Ｆ　、　Ｍｌｌ　］−’
１．ａ、ｎ　ｅ　ＹおよびＰ、Ｎ、　Ｄｅａｎ、　Ａｐ
ｐｌｉｅｄ　ｏｐｔｉＣ８，８、２３６１（１９，６９
）も参照〕においては、Ｍｉ＋方赦乱散乱ブ内の二つの
角度で・１炙出されたイｇ号の比、または散乱光の角度
的分布の最初の極大を測定して粒良を決定する。しがし
かかる方法は粒子の咄−個のパラメーターすなわち大き
さまたは谷債＋７）　（ｌｉｌ＋　＞＝に限定され、以
下に述べる方法のように太さと屈４２？率との同時皿ｊ
定に；４用することばてきない。

本発明によれば、入射九を吸収しない（または、箱別の
場合には、吸収する）粒子の屈折率および？戸、噴を測
定するの（Ｃ光散乱法が使用される。末完ｉ９ｊによっ
て個々の粒子の屈折率と容積とを同時てイｚＪることか
できる。

本発明の好ましい実施態様を球形化粒子、例えば定ｔγ
内に球形化した赤血球について説明する。

しかし本発明はまた、球形から僅かに変形した粒子、さ
ら１（また非球形粒子にも、それに対応して梢〕佑は落
ちるが、その屈折率および容積の測定に適用することが
できる。

球形化した赤血球の場合には、これら血球を液体媒質ま
たは岐・鞘流に随伴させて逐次光束中を通過させろ。谷
血球によって光束が遮断されると光束の方向の周囲に前
方への光散乱パターンが生ずる。かかるパターンの角度
的強度分布はシステムの固′）Ｒパラメーター丁なわち
元東の波長、および別１ｆ−顔体媒質のカ月折率に依存
する。また、かかるプ虫（（３−分布はこのシステムで
これのみが独立の可変パラメーターである赤血球の屈折
率（または等動的ＩＣヘモグロビン譲度Ｆ（Ｃ）と６侍
Ｖ、！Ｚに欣６する。

本発明によれば赤血球によって散乱され／こ光の強度を
前方への光散乱パターン内の二つの顆はれた角度間隔の
それぞれにおいて皿］定−４−イ）。かがる角度間隔も
一旦決定されれば、システムの固定のパラメーターであ
る。球形化した赤血球の場合には二つの角度間隔内の故
Ｉ！ｉＬ元通度の測定によって血球のＨＣおよびＶが測
定される。かかる用度間隔は、かかる角度間隔内で検出
、６１’ｌｉされた光強度に赤血球のＨＣおよびＶの正
確な独立した測定のために十分な知見が含まれるように
遠足″「ろ。

かかる角度範囲内ＩＣおける光強度の変化は−すべて、
血球のＨＣおよびＶ（ｆなわちシステムの唯一の独立な
変数）のみの関数である。二つの角度ｊｉＪ］　ｌ＋Ｍ
内における測定の結末として信号Ｓ１と８２とのベアが
発生し、そのそれぞれが赤血球のＨＣとＶ両方の関数で
ある。従って、ＨＣおよびＶの特定の値が独得のＳ□お
よびｓ２信号を生ずるので、かがる信号の強度は血球の
ＨＣおよびＶを示すものとなる３、すなわち与えられた
赤血球に特性なＳ□およびＳ２信号の特定の強度がその
血球のＨＣおよびＶ′１ｌｉＩの特定の組合せを定める
ことになり、かがる関係は電１みＩ櫂射の散乱の法則か
ら導かれる。ＨＣおよびＶの特定の値は例えば、Ｓ□お
よびｓ２の特定の直を対応するＨＣおよびＶの値と関係
づける予めｉ１算した表を１更用して決定することがで
きる。

従って本発明は ａ）粒子に光束を遮断させて前方への光散乱パターンを
生ずるようにし、 ｂ）かがるパターンの部分内において散乱光を１炙出、
測定［７て第一および第二の信号を発生させ、 （−・）かかる信号の強度からかかる粒子の容積および
／ｉｌ！　Ｊノ〒木を決定する、 粒子の容積およびノ１ｊす↑率を同時にがっ正確に測定
−シーろための方法ならびに装置に１列する。

好ましくは本発明は、単色光束を使用し生成した光散乱
パターンを二つの角度間隔において測定」又、球形粒子
の１牛質測定に適用することができる。しかし本発明は
多色九宋を開用して実施することもでき、その場合二っ
以ヒの波長の１友微の＋ｉｉＪ方への光散乱パターンが
得らイＬる。この」易台も、異る波長のｍＪ方へのｙｔ
、散乱パターンの・合れぞイ１の選ばれた部分を測定し
て同等のＳ］、Ｓ２信号を発生し粒子の容積および屈七
〒率の４１１１定に使用する。

また本発明は非球形粒子、好ましく（工形が一、ｂ＊で
回転対称軸を有するものの芥、漬ｔ、Ｅよひ＃＋ｉ折牛
′の市４面な」り定にも、適用し借る。こりよ５八−１
易廿に（土系内の独立変数の故の増力ｎに能って、前／
ｊへのガ。

赦古Ｌパターンを二つより多くの角１則１ｉｉｌト所て
６！ＩＩ　＞Ｅ−ｆ−る・２・要がある。もし形の−７
様な粒子が〕Ｙ、末夕娼１ダ［する１県に全部同じ様（
（配向してい乙ならば（＋り：ｌえばせん断流によって
）、追カ［１泪ＩＩ　′ｌｉ１判−べき／ステノ・パラ
メーター〔例えば角度間隔および（または）波長〕の数
は減少するであろう。

本発明のＪ、、！Ｉｉ　ｒｑ子をさら（Ｃ完全なものと
判イ）ためぢＮイ寸区簡についてさら（Ｃ説明する。こ
こで第１図は本発明の好ましい１弗様を示ずゾロツク図
である。

第２図は第１図の照明および検出光学系の略図である。

第ろ図は図示のパラメーターを有する球形化赤血球によ
る前方への散乱光の微分強度パターンす４ｆわち角分布
の一群を示す。

第４、第５図は第６図に示す角分布内の第一のすなわち
低い、角度間隔と第二の、すなわち高い、角ＩＷ間隔と
の中で測定した散乱光強度の大きさをｎ＜−４−曲線群
を示す。これらの大きさは、図示のシステムパラメータ
ーにおいて、球形化赤血球のヘモグロビン濃度（ＨＣ）
および容積（Ｖ）の関数としてプロットされている。

第６図は第４．５図で示したように、代および一角り砺
測シセ１直をそれぞれ、図示の／ステムパラメーターに
おいて球形化赤血球のヘモグロビン濃度（＋−，Ｉ　Ｃ
）および容積（Ｖ）の関数としてプロットした＋ｔｌ＋
　１飯イ洋を示す。

第７図は、第５図（（示した筒角度間隔より小さい、１
ン１伯の高角度間隔内で測定した散乱光強度の大きさを
示す曲線群を示す。そし℃ 第８図は、第４図および７図１ｃ説明したように低およ
び高角度測定値をそれぞれ、図示のシステムパラメータ
ーにおいて球形化赤血球のヘモグロビン濃度（ＨＣ）お
よび容積（Ｖ）の関数として７０ロツトした曲、一群を
示す。

次に第７図、第２図について説明する。本発明のシステ
ムは導管１０に沿って血液試料を導入１−るための通常
の試料採噴装ｆｆｔ　（図（では示していない）を含ん
でいる。定容球形化剤を第二の導管１２に沿って導入す
る。かかる球形化剤は、例えば、米国特許出願第２７７
．り　３９号明方曲書に記載されており、試料中に含ま
れる赤面ばを、これを溶解することなく球形化する作用
をなす。一般に成熟した無核の赤血球の形態は両凹板状
であり、このため通常、流動式血球ｉｆ算器内での光学
的測定に際し、光散乱信号は血球の配向によって変化す
る。このような配向依存性を防ぐため、赤血球を定容的
に球形化し″Ｃ測定値が血球の配向に全く依存しないよ
うにする。

導管１０および１２は、混合およびインキュベーション
段階１４に向い、そこで個々の血球が球形化Ａｌｌと反
応ｆろ。通常インキュベーションは前記の米国特許出願
第２７７．５３９号明細筈に記載の如く赤血球が球形と
なるまで行う。インキュベーションの後、球形化赤血球
を含有する試料を測ンピＩ月破鞘ｔ４ら流動セル１６を
通過させる。流動セル１６は滑川の設計、例えば米国！
Ｖｆ許第３．６６１，４６０÷づ明パ聞書に記載された
よつなもので・あってよく、Ｕ義苓斗流（または泡流）
１γが、これと屈イ斤率が等しいやｆ’ｆ　ｌｘｔ　１
９内に包まれるように作動する。鞘流１９は導管１５に
沿って流動セル１６に導入される。試料１％が流動セル
を通過する場合、その直径は第２図に示１−ように流動
セル通路１８の内径がつり（くなることにより次第に小
さくなる。試料流１γは、個々の赤血球２０が後にざら
（（詳述するように光学的に現定された視野容積内を順
次流されるような大きさにまで狭められる。谷赤血球２
０は、次々に、流動セル１６の視野容積を通過する光栄
を遮断し、後にさらに述べるように、元な１−べての方
向に、赤血球のヘモグロビン濃１ｉ　ＨＣおよび容、漬
Ｖの関数であるパターンとして散乱させる。

第２図は、谷赤血球２０が流動セル１６を通過する１祭
これを］屓次に照明し、ががる面ブ求に、Ｌって散乱さ
れた光を検出測定するのに使用される第１図の照明光学
系２１および検出光学系２３の詳凱１を示す。図に示す
如く照明光学系は′＃、源２２を有し、これはレーデ−
またはタングステンーハロヶゞンランプを含有して成っ
てよい。照明灯は千に密スリット絞り２４によって規定
され、後者は作１象レンズ２６によつ℃流動セル１６を
通僅する披鞘試料流１γの中心（（隊を作る。別の方法
として、レーず〜照明野を梢蓄スリット絞り２４０代り
に適消なレンズ系によって規定してもよい。

各赤血球が順次流動セル１６の視野容、債を通僅すると
光束が遮断されろ。従って、光は王として前方方向（で
、そして、成磁＠射の散乱の法ｌ１１１に現定される通
り、就中赤血球のＨＣおよｏｒ　ｖの関数である角強度
パターンとして敢ｒｊＬ　ｆ　６゜かがるパターンにつ
いては第３Ａ〜６０図１（ついてさらに詳細に述べる。

検出光学系には、図示の如く前方散乱光３２を渠尤し平
行とするレンズ３０が含まれる。本発明＋Ｃよれば、二
つの臨界的角度間隔θ、〜θ１＋Δθ１および０２〜θ
２＋Δθ２〔今後それぞれ（θｌ、Δθｌ）および（θ
２．Δθ２）と記す〕内の前方散乱光を別別に咲出、測
定して個々の赤血球のＨＣおよび■を市１１１ａに決定
する。従って、レンズ３０からの光は尤の約半分を透し
残りの光を反射する光束分割ｉ：汁３４に向けられる。

反射光は鋭３６に向いこれから反材寸される。

低角度間隔（θ１．Δθ１）および高角度間［尭（θ２
゜Δθ２）Ｋおける散乱光はそれぞれチャンネルＴおＪ
、びチャンネルＩＩ　において測定する。図示の通り、
冗東分劇滲３４を通帳した光はチャンネルＩに沿って進
イゴし、低角度間隔（θｌ、Δθ１）内の散乱光を通４
−ようにＡ整された暗視′Ｊｆ遮断装置３８内の線状ｌ
創口なＪ出ろ。線断装置３８をノ良った光はレンズ４０
で集められて恢出器４２に焦点を結ぶ。また鋭３６から
反射した元はチャンネルＨに沿って進むが、チャンネル
１１は高角斐間ｌ脅（θ２．Δθ、）内の散乱光を通す
ように調整された暗ｆ死野−所装置４４内の今一つの環
状開口をイイしている。かがる元は第二のレンズ４６で
集光され、・演出滞４８上に１家をつ（る。従って険出
器４２の出力（ニガｆｆ１１球によって低角度間隔（θ
１．Δθ］）内に故乱さ第１た前方への光の址を示し、
検出器４８の出力は赤血球（Ｃよって高角度間隔（θ２
．Δθ２）内１（赦征された前方への光の量を示す。後
述するように、かかる低および高角度間隔は、かがる角
度間隔に蕗まれろ光が、照明されている赤血球の１’（
ＣおよＯ・■の正確で謂密な決定のために十分な消ｙｌ
ｄを含むように選定されろ。好ましくは、光東汁馴器３
４の透過−反射特注は↑炙出型４２および４８に入射す
る光の強度がほぼ等しく、システムの搭号／雑音比が最
大になるように選定する。

１代および高角度間隔〔（θ１．Δθ１）と（θ３．Δ
θ２）］の臨界的性質をさらに詳却ＩＫ埋屏１〜るため
に第６Ａ−３Ｃ図について説明する。第３Ａ−３Ｃ図は
ＩＥ示のヘモグロビン一度および絆積を有して流動セル
１６を通性する、平行光束により一様に照明された球状
化赤血球の個々によって散乱された光のい１っゆる倣分
強度パターンまたは角分布を示す。

説明した如く角分布にはｓｉｎθを乗じてあり、従って
？ｌ′１σ赦乱川θ当りの故、！ｉＬ元強度に比例する
。

これらパターン如ついてさらによく理解するため（Ｃ＆
王、粒状粒子の電磁散乱理論（Ｍｉｅ理論）、例７１ば
ｔｖＮ、１．ｔｏｎ　Ｋｅｒｌｃｅｒ著＼Ｔｈｅ　Ｓｃ
ａｔｔｅｒｉｎｇ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔ（九の散＾Ｌ）（
アカデミツクブレス社、（１９６９年））に記載のもの
を参照されたい。球状粒子（例えば無核の球形化赤血球
）により前方への散：！ｉＬ九はある角分布を有し、こ
れは入射光の波長（λ）、赤血球の容積Ｖ（または等動
的に直径）、赤血球のヘモグロビン−１ｉＨｃ（これは
その屈折率を決定′１″る）および赤血球が悪闇してい
る媒質の、すｒ（わち泡流１γの、屈折率の関数である
。記載の聾様においては泡流１γの屈折率は球形化剤（
主として水）の物理的性質のみによってきまり、鞘Ｍｔ
、　１９のノ１０折率は意図的にこれに一致させる。泡
流１７と鞘流１９との、一致させた屈折率を今後ｎと記
す。従って前方散乱光の検出によって発生した信号Ｓは
数学的１（方程式 ％式％） 〔式中（θ、Δθ）はか＼る散乱光が１芙出される角度
間隔を表わす〕 によって表わすことができる。代表的ノ１−悪様におい
ては、上記方程式内の装置パラメーター２゜θ、Δθお
よび旦は一定である。もし、異った二つの組の装置パラ
メーター、例えば異った二つの角度間隔に対してＳの値
を同一赤血球について測定すれば発生する信号Ｓｌおよ
びＳ２は次式で表わされるであろう。

５１＝ｆ（λ、θ１．Δθ１．旦、　ｖ、　Ｉ（ｃ、　
）　（１）ｓ２＝ｆ（λ、θ２．Δθ２＋　、ｑ＋　Ｖ
＋　ＨＣ）　（２）従って、方程式（１）および（２）
は唯２個の未知数、すなわちＨＣおよびＶを有するのみ
である。もし／ステムのパラメーターをＩトシ（選パー
すれは上の二つの式（１）および（２）をこの二つの未
知数について解くことができる。もし式（１）および（
２）がＨＣおよびＶ［関し線形であるならば、二つの未
知変数に掛かる係数はシステムパラメーターの値に依存
し、これら方程式はもしこれら係数の行列式か０でなけ
ればｍ−解を有するであろ５゜しかし、実際には式（１
）および（２）は線形方程式ではない。非線形方程式の
場合には、式（１）および（２）のいわゆるヤコビアン
行列式が１−形の場合の係数の行列式と同様の役を果す
。すなわち、ヤコビアンの行列式の直（これはＨＣ、Ｖ
およびシステムのパラメータ〜に依存する）は式（１Ｌ
（２）が単一の１石のノ眸な与えるためにはゼロ以外で
なければならない〔例えば工、Ｓ、　５ｏｋｏｌｎｉｋ
ｏｆｆ著、ＡｄｖａｎｃｅｄＣａＬｃｕ、Ｌｕｓ　（４
４ｙｊｌ、ＩＲ分学）　（ＭＣ（）ｒａｗ−Ｈｉｌ１社
、ｌｆＹ、１９３９年）、第１２章参照〕。ヤコビア７
打夕１１式がヒ゛ロ以外の数値となるＨＣおよびＶの１
ｉＭの範囲は／ステムのパラメーターの値に依存する。

従ってシステムパラメーターの選定に当っ℃はヤコビア
ン行列式の挙動を規準として使用することができる。

一般に式（１）および（２）は、角パラメーターのすべ
ての値に対して必ずＨＣおよびＶ　ｏ）　１４１−屏を
有するとは限らない。本発明は、システムの曲の固定パ
ラメーターすなわちノおよび旦か与えられた場合に、式
（１）および（２）が所定の範囲内でＩＣおよび■の単
−屏を与えるように角度パラメーター（θ１．Δθ〕）
および（θ２．Δθ２）を梢密ｖＣ選定することが可能
であるという発見に基いている。

赤血球の場合、かかる範囲は典型的にはＶ　ＶＣ対し３
０ｆｌ！　−１５ＤｆｌｌＸＨｃＶｃ’ＤＩ−２２１／
ｄ、ｅ　−４６，９／　ｄｌで、これはヒト赤血球（て
対する既知の正常および異常の範囲を両方ともカバーし
ている。

方程式（１）および（２）で・すれぞれ表わされる赦誰
光信号ＳｌおよびＳ２それぞれの大きさく・ま、赤血球
の洲ｆ？率（ｎｌ、ｌＩ）と血２ばヘモグロビン濃度Ｈ
Ｃとが直線関係をなすので、ＩＣＥ内存する。かかる直
７嵌関係は式 ％式％（３） によって表わされる。式（３）において恒故ＡはＨＣを
°ピロとした場合に赤血球が有するであろう屈折率（チ
ノ１６３３、［Ｊ、６３２８　Ｉｉｍにおける等張水溶
成の力］１折率）である。またＢはヘモグロビンの比ノ
１１イ祈率増分（ＩＩＣを、９　／　ｄｌでｅ＋定する
場合約０．０　０　１　９　ｃ３．ｌ／＆　’）　であ
る。　［Ｐｈｙｓｉｃａコ　Ｔｅｃｈｎｉ−（ＩＩＩＧ
Ｓ　ｉ、ｎ　Ｂｉ、ｏｉｏｇｉｃａｌ　Ｒｅ５ｅａｒｃ
ｈ　（生物学的研究における物Ｊｌｊ的技法）　（Ａ、
Ｗ、　Ｐｏｌｌｉｓｔｅｒ編、ＭａｄｅｍｌＣしＩ’　
ｅ　：＋　８社、１９６６年）内のＲ，Ｂａｒｅｒ著Ｐ
ｈａｓｅｔ：ｏｎＬＩ’ａｓｔ、＆　■ｎｔｅｒｆｅｒ
ｅｎｃｅ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ　ｉｎ　Ｃｙｔｏｌｏ
ｇｙ（ａ：１１１胞学におけろ位相差損威鏡学）参照］
。従つ１式（１）および（２）は、８００代りにｎｃを
未知数と−づ−ろ式に１ｄきかえることができ、本発明
の測定力法は任意の球形ｄ電体粒子の容積Ｖと屈折率ｎ
。

どの同時？■定にノ凶用することができる。

枝ｆが故１！ｌＬ　’）’Ｃ；をも吸収する場合は屈折
率ｎ。は実ａＪ　”’ＣＲと虚数部ｎ。工とを有する複
累数である。

赤血球の場合、ｒｌＣＲとＨＣとは式（３）の如き関係
かあり、ｎｃｍとＨＣとは矢式（４）の関係がある。

ＴｌＣｌ−リ２６［（Ｃ ４π　ｍＭ（４） ここで”ｍＭはｅ長λにおけるヘモグロビンの汁Ｆ吸光
率である。すなわちｎ。１（およびｎ。１は独立な変数
でなく、方程式（６）および（４）Ｋボす、Ｊ：っＣ（
いずれもＨＣＦｃ依存する。従って弐（１）および（２
）により球形誘電体粒子の屈折率を、かがる粒子が元を
吸収しない場合および、吸収する場合１は屈折率の実数
部と虚数部、すなわち７１ｏ□とｒｌｐｌとが共通因子
によって関係づけられているも台に、決足することがで
きる。

低′ＪＡ度間１褐（θ１．Δθ１）および高馬邸間隔（
θ２゜Δθ２）の選定に関し第３　Ａ、　−５Ｃ図につ
いて説１１ｊする。第３Ａ−３Ｌ図は波長０．６５２８
μＩ１１の）ＹＬ束中を鞘流内を通゛必するそれぞれ１
２０ｆｇ、９０ｆｌおよび６０ｆｔ）の球形化赤面ば（
Ｃより部１７Ｊ′に舷乱された光の強度を任意の単位を
用いて散乱角の関数としで図示したものである。第３　
Ａ、　−３Ｃ図において、泡流および鞘流の〜敗した屈
Ｍ率は７．３３０３である。スペクトルの紫外、ｉ”Ｊ
Ｏｌ、または近赤外領域ておけろその他の彼員も使用ｊ
−得ることは理解し得るであろ５゜赤血球に、よる吸収
が最小である彼幌例えば０．６３２８μｍが好ましい。

また第３Ａ−３Ｃ図には前方散乱強度パターンの赤面Ｂ
ｐの屈折率変動による変化を図示しており、赤血球屈折
率は方程式（６）の通りその血球のＨＣと直、腺関係（
である。第３　Ａ　−３’Ｃ図は、図示の通りト（Ｃ１
直３１９／ｄｌｌ、３４１／ｄｌおよび３７９／ｄｅＫ
対する強度パターンを示す。これらパターンに関連して
、正常赤血球の典型的な容積■は９０ｆｌであり、典型
的なヘモグロビン濃度ＨＣは’！＋４ｇ／ｄｌであるこ
とを理解すべぎである。赤血球の場合Ｖの譬理学的範囲
は６１ｆｌＪないし１２０ｆｅであり、ＨＣの生理学的
範囲は３１Ｅ／ｄｌないし”＋７ｆｌ／ｄｌｌである。

（θ１．Δθ１）および（θ２゜Δθ２）の選定は第３
Ａ−３Ｃ図如示されるような、以上の範囲における散乱
パターンの角度依存性を考慮して行われる。

（θ１．Δθ、）の選定は信号ＳｌがＶの変動によって
太き（変動するように行う。第５Ａ−３Ｃ図？みると、
第一の極太は球形化赤血球のＨＣとＶとの両方の影響を
受け、■による変化がより重要であることが明がである
。従って（θ１．Δθ］）は、■の生理学的範囲にわた
って散乱パターンの吾々の第一極大の領域内（好ましく
ほこの極大をスパンして）に間隔が米るよ５に選定する
。第６Ｂ図に示すように、■の中央値すなわち９０　ｆ
ｌに対する第一の極大は元軸から２１４０ずれている。

また生理学的範囲における■の最小直すなゎら６゜ｆｌ
　Ｋ対する第一極大は第３Ｃ図に示す通り光軸から２１
／／２０ずれ、生理学的範囲（ＣおけるＶの最大値すな
わち１２０ｆｌＫ対する第−怜大は第３Ａ図に示す通り
光軸から２°ｒれている。従って（θ１゜Δθ〕）の満
足すべき選定１［は２°から３°、すなわちθｌ＝２°
、Δθ］−１°である。この角度間浦内で検出された散
乱元信号ＳコはＨＣおよびＶ両者の関数として変化し、
第４図１ｃ示−ｒ　０日＜　ＶおよびＨＣ’対Ｓ１信号
曲ｉ癲を与える（ここでＶば３０ｆ（１から１５０ｆｎ
まで、Ｈｅは２２．９／ｄ／！’がら４６．９　／　ｄ
７までの闇で変化する）。第４図から、ｓｌの埴が与え
られた場合ＨＣのある１直に対してばＶの値が複数ある
ことがわかる。すなわち、Ｉ−１０９区が４０１／ｃ３
１ないし４６Ｅ／ｄｌの範囲内でかつＳｌがある値の場
合、■には二つの値が可能である。例えばＳｌ値が２．
１５、ＨＣが４６Ｅ／ｄｌの場合、第４図の意見および
ｋでそれぞれ示すμ口く赤面Ｊ求の容積は１２０　ｆｉ
ｌかまたは７４　ｆｌでありｒ（する。この現象はＳｌ
の１直に対して式（１）を満足するＶおよびＨＣｌ直の
ベアが多数存在し得るということの表われである。

高角度間隔（θ２．Δθ２）はＳｌに対して式（１）を
イ角足するＨＣおよびＶの値の多義性を解決するように
選定する。この解決は、ＨＣおよびＶの生理学的範囲に
わたって借られた散乱パターンの第一の極大より上の領
域内の角度の範囲をスパンするように（θ２．Δθ２）
を選ぶことによって達成することかできる。好ましい態
様においては、問題としている領域を通じてＨＣおよび
Ｖ両者に対しイパ号Ｓ２が単調に変化するように高角度
間隔（θ２゜Δθ２）を選定する。第５Ａ−３Ｃ図に示
すように、散乱パターンの第二の極大の幅は、ＨＣの増
加および■の増加と共に増大する。しかしこれら第二の
極大の位置はＶ［よって大きく変化し、この変化のため
、（θ２．Δθ２）が十分て広くてこれら第二極大の位
置変動を′ＰＩ′ｉｌ化または、す［（効化しない限り
、Ｓ２は非単調的になってしまう。従って、低い方の限
度θ２は好ましくは生理学的範囲内での■の最大値に対
する散乱パターンの第二極大の近くに選定され、例えば
第６Ａ図ではθ２二８°である。また間隔θ２は好まし
くは実際上の光学的考慮およびシステムの信号−雑酢比
の要求と矛盾しない範囲でできるだけ大きく選ぶ。第３
Ａ−３Ｃ図における散乱強度が実質的１（ゼロになる点
、例えば２００が高角度間隔の上限として適当であり、
すなわちΔθ２−１２°となる。従って高角度間隔（θ
２．Δθ２）８°−２００内で１莢出される散乱元信号
は第５図に示すようなＳ２対ＨＣおよびＶの曲線ヲ与、
ｔル（コ、：テｖ＋−ｚ３０　ｒｔ４カら１５０　ｆｅ
、　＋［；は２２Ｅｌ／ｄｌ！から４６ｊｌ／ｄｌの間
で変動する）。

もしくθ２．Δθ２）が正しく選ばれろならばＳ２対Ｈ
ＣおよびＶの曲線が前述の多極性をｌ眸決′１−ろ。

第５図は、−角度間［劫（θ２．Δθ２）が８°〜２０
゜の場合Ｓ２はＨＣに対し℃もＶに対しても単調に変化
することを示す。従って第５図力・られ力箋る：３ｍす
、任意の与えられたＳ２の１直に対し、■のイ直４ｊ　
ＨＣの１−べての１直について唯一つである。従って、
以上論じたように方程式（１）に存在する多義ｐＨ１，
番ま方程式（２）によつ℃解決される。

第２図において、（θ］、Δθ１）および（θ２．Δθ
２）内で散乱される光の強度（工同じ角度的強度分布）
でターンについて同時に測定される。し力）シ、力）力
・る測＞ｉは、同一の赤血球であるｈ″一時間および（
または）空間的に離れたもの力・ら発生する異る角度的
強度分布パターンについて行つ”Ｃ１８１および８２信
号をそれぞれ借るようにすることｈｌできることを理解
１−べきである。ＳｌおよびＳ２信号カーどのようにし
て得られるにせよ、赤血球のＨＣおよびＶを実・直性１
（同時に決定することカーできる。

従つ℃、光源２）からの光束を遮断する谷球形化赤血球
は一対の信号Ｓ１およびＳ２を生じ、そのそれぞれの強
度はか＼る血球のＨＣとＶの両方の関数である。従つ℃
、ＳｌおよびＳ２のそれぞれの強度はかかる血球を特注
づけるＨＣ−Ｖ−＜アを指示するものである。Ｓ□およ
びＳ２信号の力・力・るペーアの管々を第６図に示すよ
うにｓ、　−８２’　”Ｆ　ＵｋＪｌ内σ）、幀として
プロットすることができる。もし５Ｏ−８２乎面内の合
点が単一のＨＣ−Ｖペアに対ＩＥ、し、力）つもしシス
テムの要求する分解能だけ異る二つのＨＣ−■ベアに対
応するＳよ−８２平面内１７）二つσ〕点カー実除上測
定可能な量だけ離れているならＯｆ、赤ゴ■球のＨＣお
よびＶは必要な積度で決定する二とｈ・できる。第６図
ておいて実線の曲＋１１１□工■σ）１直を一定としｃ
Ｓ工およびＳ２の変化なＨＣの関数とし℃示し、破−の
曲−はＨＣの１直を一定としてＳｌおよびＳ２の変化を
■の関数として示したものである。このような曲線にお
い一’（、ｖ一定の曲線（工十分離オｔておりまたＨＣ
一定の曲線も十分離れ℃いるσ）て＼５ｌ−ｓ２平面に
おける単一の点は単一σ）　ＨＣ−Ｖペアに対応し、こ
れらの特注によって単一の赤血球を正確に同定する。例
えば第６図において、７鑞Ｃ（工方程式（１）および（
２）の単−解を表わし、ＶＩＪ−７５ｆｌ、Ｈａが６７
１／ｄｌｌの赤血球を表わ１〜。

もしくθ０．Δθｌ）および（θ２．Δθ２）が前述の
１５に選ばれない場合には、得られる５ｌ−８２プロツ
ト［は不定点、すなわち一つの点で一つより多（のＨＣ
−Ｖベアを示す点が存在し得る。このような条件は例え
ば、ＨＣおよびＶの所望の動的範囲１／ＣわたってＨＣ
およびＶＫ対してプロットした場合に８１、Ｓ２が両方
とも単調でない場合に生ずるである２−０従って、式（
１）および（２）の、ＨＣおよびＶ［対するｍ−解はｓ
ｌおよびＳ２のすべ℃の１直に文才しては存在しないで
あろう。

この状態は例えは、Δθ２を第５図について論じたよう
な１２°でなく例えば６°に選んだ場合、すなわち尚角
度間隔が光軸に対し８°ないし１１°ずわ、ている場合
に生ずるであろう。このような場合には、′（冨号Ｓ２
は間呟とする範囲のＨＣおよび■について単調に変化し
ない。８２プロツトのこのような非噴調的変化は第７図
に示され、５ｌ−８２プロツトのねにれを来し、そのた
め、ＳｌおよびＳ２プロツトのうち）ＩＣおよび■の高
い方の値を表わす部分は第８図に示すように自らのプロ
ット上に折重なる。従って第８図の５ｌ−Ｓ２フ０ロツ
トの５ちこれら高い方のＨＣおよびＶの値を表わすある
点はもはや単一のＨＣ−Ｖプアを表わさず数点の可能な
ＨＣ−Ｖペアを表わす。これらの多義的な列を第８図に
点ｄおよびｅで示す。点ｄはＶ直９ＣＪｆｌ！。

ＨＣｊ直４０９／ｄｌｌを表わ丁と共にＶ１１区１０５
　ｒ（！、ＨＣ値４２ｆｌ／ｄｌｌをも表わす。同様に
点ｅはＶ　Ｉ＋６７５ｆ７．ＨＣＩ直４１９／ｄ／ｌを
表わすと共にＶ値１２Ｄｆｌ、ＨＣ領４４１／／ｄｌｌ
をも表わす。第８図の５ｌ−３２プロツトの折重なった
部分内１ｃある点はどれも不定点であり、方・一式（１
）および（２）の二つ以上の可能な解を与える。このよ
うな条件は明かに好ましくない。しかしながら、もしこ
のようなプロットの大部分が単一１直の点から成ってい
るならばかよ５な条件でもなお有田であり得る。

ある場合にはＨＣ−Ｖの解のペアの５ち−っだけがＨＣ
およびＶの可能な測定範囲内にあっ℃池のペアは無視で
きるであろう。

このように、方程式（１）および（２）は解くことがで
きるので、５ｌ−８２のペアを単一のＨＣ−Ｖベアに移
す数表が使用される。この表はシステムパラメーターす
なわちθ１．Δθ１．θ２．Δθ２＋　ｎおよびλ（に
基づいている。かかる表は第１図に示すように解読メモ
リー５０内に検索表として記憶され、Ｓｌおよび８２値
を受入れて竹光血球のＨＣおよび■をＹＫ＠することが
できる。かかる検索表は電磁散乱ｔ１１！論を使用して
あらかじめ計算され、測定すべき面ばパラメーターの実
際的範囲内の、解を得られるすべてのＨＣ−Ｖペアを含
んでいる。別の方法として、かかるＨＣ−Ｖベアは実時
間計算によって得ることもできる。

再び第１図について説明すると、検出器４２および４８
の出力、これは低角度間＠（θｌ、Δθ１）および高角
度間隔（θ２．Δθ２）内の散乱光強度とそれぞれ比例
するが、それぞれ増幅器５２および５４によって増幅さ
れる。増幅器５２および５４の公・亦第１得すなわちＧ
ｌおよびＧ２はそれぞれこれを調節し℃／ステムの校正
をすることができる。

また増幅器ｂ２および５４は、光束強度に生じ得ろ小変
動を抽償するための自動利得制御（ＡＧＣ）機能を有す
ることが好ましい。増幅器５２および５４のそれぞれの
出力は通なの型のピーク演出：侶５６および５８にそれ
ぞれｊ目面される。またＪ管中品器５４の出力は４線５
５に沿って１同（財）器６ｏの入力に加えられ、制伍２
Ｊ６０は噌ｌ１ｇＬ！ま５４がらの信号を受取ると、導
線５γに沿って制御パルスをピーク検出器５６および５
８に送ろ。ビーり次出器５６および５８（工よ曽１１ｊ
［づｉ５２および５４の出勾イを号を探知し次でこの信
号のピーク１直を記・１ハする。

ピーク↑黄出器５６および５８にｈ己１．仏され／こ、
それぞれＳｌおよびＳ２を指示するビークｊ直はΔ／１
）（父直）転換器６２および６４の入力にそれぞれカ１
１えられる。別の方法として、ピーク検出法の代りＶＣ
パルス積算法を使用してｓｌおよびｓ２信号な発生させ
ることもできる。続いて、制御ｋｂ　Ｏは４ｑ、蕨５９
に沿って転換パルスを発生し、Δ／１〕転喚ｔＪ６２お
よび６４にそれぞれ、Ｓｌおよび８２倍号の値をそれぞ
れ示す６ビツト信号を母線６１および６３に沿つ″Ｃ発
生させる。それにより、今やデシタル化されたＳｌおよ
びＳ２信号を使用して、ｓｌおよび８２信号によって表
わされる特定のＨＣ−Ｖペアを記１意装置５０に検索さ
せる。同時に、制御器６０は導線６９に沿って制御パル
スな加えてヒストグラム累算器６６を作動させる。

記憶装置５０の出力、すなわちＨＣおよびＶのｍＥは二
本の７ビツト母、腺６５および６１に沿ってそれぞれヒ
ストグラム累算器６６に送られ、後者は測定範囲内で同
じＨＣおよびＶの値を持つ球形化赤血球の数を計算する
。ヒストグラム累算器６６は１６に語の記憶装・置を含
有し、谷メモリー語は特どのＨＣおよびＶ値のペアに対
応し、測定によってかかるＨＣおよびＶ値が得られる度
にインクレメントされる、すなわち一つ加える計算が行
われろ。所定数の赤血球の測定が終ると制御器６０か導
線７３に沿って市１１Ｍパルスを刀目えて、ディスプレ
イ制御器６８を作動させて累算器６６を１１祿γ１に沿
つ℃読取り、表示装置γ０を作動させてＶおＪ二びＨＣ
の１固々のヒストグラムγ２およびγ４をそれぞれ表示
させ、また測定試料中の赤血球を特注づけるＨＣ−Ｖペ
アの二次元頻度分布γ６を表示させる。測定試料中の個
々の赤面、ばのＶｔ６よびＨＣの頻度分布が、二次元ノ
Ｍ度分市７６内に含まれるＨＣとＶとの統計的相関と共
に、それぞれヒストグラム１２およびγ４のようにディ
スプレイされ、診断学者に重要な知見を提供−「ること
は本発明の重要な特徴である。また、表示装置γ０はヒ
ストグラムγ２およびγ４ならひに二次元分布γ６を紙
に打出しまたはバーピコビーとする能力を有してもよい
。ヒストグラムγ２および１４ならびに二次元分布γ６
を個別にも圧急にホ１１合せてでも報告し得ることは明
かである。

赤血球指数ＭＣＶおよびＭＣＨＣはそれぞれ・６禎ヒス
トグラムγ２およびヘモグラビンｔｌＡ　ｉｔヒストグ
ラムγ４から標準的な層り訓的方法を使用して二つのヒ
ストグラムの平均１直を計算することによって容易に得
られる。また、両ヒストグラムγ２およびγ４の幅は、
やはり、標準的な絖訓的方法を１史ｊ１」シて、標準［
掃差および（または）変動係叔によって容易に特注づけ
ることができる。本発明により、従来流動式血球計算器
の技術Ｃ゛は不ｒｉＪ能なことてあった、血液試料中の
赤血球の色の変動量を定量的に測定する手段が与えられ
ることを理解すべきである。例えば、ＨＣヒストグラム
γ４の標準篩差Ｇ工このような尺度である。とい５のは
これは試料中の血球ごとのＨＣ変動量を測定しており、
このＨＣ変動量は試料中の血球ごとの色の変動量の原因
となっているからである。容積ヒストグラム１２の変動
係数は血液試料のいわゆるＲＤＷ指数を与えるが、これ
はテクニコンＩ（−６００［１システムおよびコウルメ
ー“Ｓ″型フシステムような測定装置１１ζよって測定
される標準的血液学的パラメーターである。

不明１、曲畜如記城の方法は、前述したように光を吸収
しなくても元を吸収し℃もどちらでもよい任７ｅのＪポ
形誘゛厄体粒子の容積および屈折率の測定に適用し得る
ことを理解すべきである。例えば、流動セルを通僅する
水と混合しない油の小滴についてこれらのパラメーター
を測定することができる。

もし屈折率が既知で例えばヒトの赤血球の屈折率の変動
範囲内にあるならば、こりよプな油小滴をシステムの校
正に使用することかできる。界面水力によって自然に球
形化さｎ１測定すべき範囲内の種々の容積を有するこの
ような油小滴の他濁漱を鞘流１９内に随伴させ、流動セ
ル１６内の視青容積を通過させる。香油小部は順番に光
束を遮１所し第３Ａ−３Ｃ図に示した型の前方散乱パタ
ーンを生ずる。低角度間隔（θ０．Δθ、）および尚角
度間隔（θ２．Δθ２）内の前方散乱信号を測定してそ
れぞれ対応するＳｌおよびＧ２信号を生じさせる。

ＳｌおよびＧ２信号は前述したように第１図のシステム
を通し、得られたＨＣヒストグラムγ４を調べる。油小
滴の屈折率はすべて同一であるので、このヒストグラム
は非常如狭いピークからｆＪｌる。

好ましくはいくつかの、例えば三つの異る屈折率の油小
滴を使用してＨＣヒストグラム７４ＶＣＥＩ＋６１の異
った非常に狭いピークを生じさせる。増幅器５２および
５４の利得ＧｌおよびＧ２をそれぞれ調節して三個のピ
ークそれぞれの幅を同時に最小になるようにすることに
よりシステムを正しく校正することができる。従って校
正後は、Ａ、／Ｄ転換器６２および６４によってそれぞ
れ生じたｓｌおよびＳ２値のにアは記憶装置５ｏに記憶
された槓索表内（７）　Ｔ忙−■ベアに旧しく対応する
。実際て、；ステムが正しく校正されれば、油小滴の測
定からイＩＩられるＳｌ−８２ベアは第６図の格子上に
プロットした場合前の屈折率に対応するＨＣ一定の曲線
上に乗るであろう。

第６Δ−３Ｃ図に示す前方への光散乱パターンを生ずる
のに単一波長λの入射光を使用することを述べてきたが
、第２図の光源２２とし℃多色光ｄ！１！を利用するこ
とにより、二つの異る波長λ１およびＡ２を使用するこ
とができる。このような場合には合波間λ１およびＡ２
は、図３Ａ−３Ｃ’に示Ｖまたと定性的て類似の、散乱
粒子のＨＣおよびＶの関叔として変化する、異った散乱
パターンを生ｉ″る。かかるパターンは適当な光学的技
法によって波長について区別することができる。例えば
光栄分劇器３４０代りに、彼員ノ、およびＡ２の散乱パ
ターンを波長λｌおよびＡ２の光をそれぞれ選択的（（
受持つ検出器４２および４８にそれぞれ指向するような
透過／反射特注を有する二色ｌ″ｌ；鋭を使用する。従
って、信号Ｓ１およびＧ２か兄失されて、前述のように
各５Ｊ−Ｓ２ベアに対して対１，６するＨＣ−Ｖ４アを
表とした予め計算した表を含有する記憶装置５０に指向
され、それによりＶおよびＨＣそれぞれの適切なヒスト
グラムγ２および１４、ならびにＨＣ−Ｖ　４アの二次
元頬同分布γＧかディスプレーされる。

原理的に、この三波長法では可変パラメーター■および
ＨＣを除き、方程式（１）および（２）の１一ベ℃の装
置パラメーターは一定に組付されイ）。実際、方程式（
１）および（２）は、式中のλの代りにＡ１およびＡ２
が使用される以外は変りがない。この場合も角度間隔（
θ１．Δθｌ）は信号Ｓ］がＶの変動に伴って十分に変
化するように顆ばれる。また角度間隔（θ２．Δθ２）
は式（１）におけるＨＣおよび■の値の多義性を解決し
つるように選ばれる。

（θ１．Δθ１）および（θ２．Δθ２）は前述のよ５
に選ばれる。測定すべき粒子のパラメーターの範囲なら
ひに波長λ１およびＡ２の関係によって、（θ、。

Δθ１）と（θ３．Δθ２）とが一部または完全に重な
ることが考えられる。例えば、前方への光散乱パターン
は尤のｅ、長が増大するにつれて散乱角の小さい方の方
向において圧縮される傾向があることが仰られ℃いる。

従って、λ１の前方への光散乱パターンの第−極大が、
λ２の前方への光散乱パターンの第二極大の角度領域内
に来ることがあり潜る。従ってλ１およびλ２を適当に
選ぶことにより角度間隔（θｌ、Δθ〕）および（θ３
．Δθ２）は重なりまたは等しくさえなり鍔る。この後
者の場合には第２図の暗視野遮断装置３８および４４は
同一となり同一の角度間隔の散乱光パターンを通過させ
るよう調整することができるであろう。

原理的には、本発明の別の態様においては上述の散乱測
定の代りＫＳｌと８２のいずれかまたは両所のいわゆる
減光測定が行われる。Ｓ］または８２ＶＣついて減光測
定を行う場合は、前述の対応する角度間隔は曲常環状遮
断装置ではなくて環状開口によって規定されるであろう
。従って粒子が光束を遮１υ〒することによるかかる開
口部を通る元の減光または減少は、前述の角度間隔への
散乱光にほぼ等しいであろう。

例えば、Ｓ２が００から散乱パターンの第二の極大付近
の角までの角度間μ帛（例えばθ２−口、Δθ２＝８°
）内における滅元の尺度であり、かつ粒子が波長λにお
いて吸収が少いかまたは全く吸毘訃がない場合如は、減
光法によるＳ２の４１１ｊ軍は本質的に前述したような
散乱法（Ｃよる測定と同等である。波長λにおいて元を
かなり吸収する粒子に肘し℃は減光法はさらに改変され
て、既述のＨ，Ｍ。

５ｈａｐｉｒｏらの系におけると同様、Ｓ２は小さい（
例えば照明光束の兄赦角（Ｃはぼ４しい）Δθ２を使用
した吸収測定となるであう５゜この」場合、／ステムパ
ラメーターを注首深（選択して、適当な式（１）および
（２）がＨＣおよびＶの必Ｊ〃な測′Ｊ「範囲内１（お
いてこれら変数の単−屏を有ｆ６ようにすることができ
る。従って、かかる滅元−赦古りおよび１孜収−散乱法
はＨＣおよびＶの正確なｉ′ｌｌ１１定に対し、Ａｉｌ
述の散乱−赦１乱法と原理的に同等−Ｃ・ある。

なお、球形化赤面球如ついて好ましい１川様を説明１〜
だが、本発明は球形から多少変形した粒子、また非球形
粒子の測定にも適用し得る。前者の場合にはＨＣおよび
Ｖの測定は敢密如球形の粒子の場合Ｖｆど正確でなくな
り、正確度の低下は変形のｊ相合に依存’ｆろであろう
。前者の極端な場合である後者の場合には、ざらに追カ
ロ的の変数がシステムに２８人されるであろう。このよ
うな場合には導入した迫力ｆ１変数の数により、（θｌ
、Δθ１）および（θ２．Δθ２）を含んでも含まなく
てもよいが、二つより多くの角度間１隔が測定に使用さ
れるであろう。

り１１えば、ある種の適当１（配向した一様な形状の、
回・Ｉ’／Ｅ対称軸な有する粒子、例えば一様な形の回
転１貨内体粒子の」場合、容積はかかる粒子の長径およ
び短径の関数であろう。これら粒子のパラメーターを測
〉ｉするためには、流動セル１６は粒子の回私対称軸か
光学系の軸に対してすべて強制的に同＋ｉ［配向き）す
られるように芯宛１７の特定の形状を規駕するような構
造とする。屈折率はやはり独立変数のままである。従っ
て測定すべき変数の数が増加して三になれば、三つの選
ばれた角度間隔において散乱光を測定し回転（肯固体粒
子の容積および屈折率の両者を決定する二とになるであ
る５゜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい態様を示す線図的説明図であ
る。 第２図は第１図の照明および検出毘学系の略１ン１であ
る。 第３図は図示のパラメーターを有′１−る球形化赤血球
による前方への散乱光の頭分強度パターンすなわち角分
布の線群を示す。 第４図および第５図は第６図に示す角分布内の第一の、
すなわち低い角度間１層と第二の、す７エわち高い角度
間隔との中で測定した散乱ＭＺ強度の大きさを示１−曲
線群を示す。それらの大きさは、図示の／ステムパラメ
ーターにおいて、球形化赤血球のヘモグロビン濃度（Ｈ
Ｃ）および容、債（Ｖ）の関数とし℃プロットされてい
る。 第６図は第４図および第５図千′７８シたよ５に１代お
よび高角度測定値をそれぞれ、図示のシステムパラメー
ターにおいて球形化赤血球のヘモグロビン９度（ＨＣ）
および容＃ｔ（Ｖ）の関数としてプロットした曲Ｓ＋拝
を示す。 第７図は、第５図に示した高角度間隔より小さい、図示
の高角度間隔内で測定した散乱光強度の大きさを示す曲
線群を示Ｔ。 第８図は第４図および第７図に説明したように低おまひ
高角度測定値をそれぞれ、図示のシステムパラメーター
において球形化赤血球のヘモグロビン濃度（ＨＣ）およ
び容積（Ｖ）の関数とじ℃プロソトシた曲醒１祥を示イ
。 ＦＩＧ、　４ Ｖ　（ｆｉｌ ＦＩＧ、５ Ｖ（ず力

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　４：を子を、光路に沿って指向された光束中を
   通１、′ハさ問−こ、少くとも一つの前方への光散乱パ
   ターンイ【生にさ１ｔ１ 少くとも、前記の少くとも一つの散乱パターンの選ばれ
   た部分内で光の強度を検出、測定して、少（とも、第一
   の信号および第二の信号を発生さ１）、 １）ＩＪ記第−および第二の信号の大きさから前記粒子
   の容積ｒｄよびカー■折率な決定する。 Ｌ程を含イ１して成る、粒子の容積および屈折率を１１
   ７：　１７（ＩＩに測定するための方法。 ｔ２）　ｒ）↑工記粒子が赤血球であり、該赤血球細胞
   を定容的に球形化する工程をさらに含有して成り、かつ
   ＭＩＩ記決定工程が該赤血球の容積およびヘモグロビン
   濃度を決定するものであるＡｆＪ項（ＩＮ、惹記載の方
   法。 （３）前記粒子が球形であり、前記検出］］稈がｎｉＪ
   記の少（とも一つの散乱パターンの第一お↓ひ第二の部
   分内で光の強度を検出、測定して、前ｔｉ己”Ｒ−およ
   び第二の信号をそれぞれ発生させることがら成る前項（
   ＩＮＣ記載の方法。 （４）前記決定工程が、前記第一および第一二の１６弓
   の大きさを、ペアとして、それぞれ容積および力Ｆ（折
   率が既知の粒子に対応する既知の信号の大きさに合わせ
   る工程を含有して成る前項（１）または（２）に記載の
   方法。 （５）　前記光束が単色性で・あり、前記検出工程が前
   記光路の周＋ｆｌの第一の角度間隔と第二の角度間隔の
   中の前記少くとも一つの光散乱パターンの光強度を検出
   、測定し℃、前記第一お、よＯ−第二の信号をそれぞれ
   発生させることから成る前項（１）に記載の方法。 （６）前記九宋が多色性であり、前記粒子かこれによっ
   て、少くとも、第一および第二の前方への尤散乱パター
   ンを生じ、かつ前記検出工程が、少くとも、前記第一お
   よび第二の散乱パターンのそれぞれの選ばれた部分内で
   光の強度を検出、測定してｎＩ記第−および第二の信号
   をそれぞれ発生させることを含む前項（１）′ｆ：、た
   は（２）に記載の方法。 ｆ７１　Ａｉｌ記光束が前記第一および第二の散乱パタ
   ーンをそれぞれ規定する第一および第二の波長を含有し
   て成り、かつ前記第一および第二の散乱バタン０Ａｉｌ
   記選ばれた部分の少くとも一部が重複するように前記第
   一および第二の波長を選定する工程をさらに含有して成
   る前項（６）に記載の方法。 （８）　さらに、一様な形を有する複数の粒子を順次に
   、谷粒子が、少くとも一つの前方への光散乱パターンを
   生ずるように前記光束中を通過させ、少くとも、ＡｉＪ
   記粒子粒子れぞれにより生成された前記少くとも一つの
   散乱パターンの選ばれた部分内”Ｑ前記の粒子のそれぞ
   れに対応する第一および第二の信号を発生′１−るよう
   に光の強度を検出、測定し、そして前記粒子それぞれの
   容積および屈折率メ、：前１尼対ｊ６する第一および第
   二の信号の大きさから決定する工程を含有する前項（１
   ）または（２）υ（記載の方法。 （９）前記粒子のそれぞれが回転対称軸を有し、かつ前
   記の通過させる工程が粒子の−ｆ　、４１．ぞれを前ｆ
   ｊ己光未通過中に前記谷粒子の前記回転対称軸が前記光
   路に対して同様の配向となるよう配向、き仕ることを含
   有する前項（８）に記載の方法。 ００）前記少くとも一つの散乱パターン内の死！虫度が
   第一の極太を含む第一の領域と複数の第二の極大を含む
   第二の領域とな含有して成り、かつ前記検出、測定工程
   が光の強度ケ前記第一の追峨内の第一の角度間隔内にお
   いて検出して前記・４３−０）・１６号を発生し、前記
   第二の領域内の第二の角１史間尚内で一つ以上の前記第
   二の極太にまたかって検出して前記第二の信号を発生す
   ることから成る前項（１）、（２）または（８）に記載
   の方法。 ■　さらに前記第一の角度間１晃を、ｉｑｉ前記第−領
   域内の前記第一の極太Ｋまたかろように選ぶ工程を含有
   する前項ｔｌＯｎ？：記載の方法。 ｔ１２＋　さらに前記第二の角度間隔を、前＾ピ第二〇
   伯−弓が前記粒子それぞれの容積および屈折率と共に単
   調に変化するように決定する工程を含有する前」ｐｓ　
   １ｉ　（＋＋　Ｋ記載の方法。 ＋＋３１　さらに前記第二の角度間隔の上限を、前記少
   くとも一つの散乱パターンのうちで光強度が実質１ニセ
   ゛口に低下する部分に決定する工程を含有する前ＪＪ、
   Ｎｌ０１に記載の方法。 旧）　さらに前記第一の領域を、少くとも、前記粒子−
   のそれぞれにより生ずる前記少くとも一つの散、’ｉＬ
   パターンのそれぞれの第一の極大を含有するように規定
   する工程を含有して成る前項（８）および００）＋’Ｃ
   ｇ己１１品の方を占。 ｔ１５ｊ　１ｉｉＪ記粒子が既知の屈折率を有しかつ、
   さらに前記）＋１１１Ｆ≦ｔ′既知の粒子によって発生
   されろ前記第一お、）：び第二の信号の大きさをあらか
   じめ計算さ才１．　／こ谷、「責ど力］１セ〒≦参との
   関係に従って評１曲し、これ＋／（よりＡｉｌ　ＪＪｌ
   （］　）または（２）に記載の方法を校正する工程を含
   イー１−する前項（１０）に記載の方法。 （ｌｆｉｌ　光路にと−１って光束を指向するための手
   段、粒子ケＡｉＪ記元末中を＞ａ］尚させて、少（とも
   一つの前方への光散乱パターンを生にさ仕るだめの手段
   、 少くとも、前記少（とも−っの１枚乱パターンの選ばれ
   た８１５分内において）しの強度を検出、測定し第一お
   よび第二の信号のベアを発生さ仕るための手段、および 前記検出および測定の手段に応答して、前記ネ）２子の
   容積を前記第一および第二の信号の人ぎさがら決定、報
   告するための手段 を含有して成る、粒子の容積およびノａｉｌ　：）７７
   　ｇ＋ｊを市確に測定するための装置。 （１７）　前記粒子の形が球状または同転情円雌伏であ
   る前項（Ｉ６）に記載の装置。 （１８）前記決定手段が前記第一および第二の信号の強
   度を、ベアとして、それぞれ容積およびカ１（折４′が
   既知の粒子に対応する既知の信号強度のベアと合わせる
   ための手段を含有して成る前項ｆｌａｉｌ　Ｋ　Ａｔ　
   ＋ｉ＆の装置。 （１９）前記の合わせる手段が前記既知の４ｔ￥強度の
   ベアを含有する検索表を含有し、がっＬｊｊＴ　、＋ｒ
   ！　’ｒＪ’、−および第二の信号のそれぞれの強度を
   、ペアとして前記検索表内の前記既知の信号強度のペア
   と比較するための手段をさらに含有して成る前項０８）
   に記載の装置。 １２ＦＩＪ　前記尾朱が単色性であり、かつ前記検出手
   段が前記光路の周囲の第一の角度間隔および第二の角度
   間隔内で前記少（とも一つの分散パターン内の尤の強度
   を検出、測定するように働いて前記第一および第二の信
   号をそれぞれ発生する前項口６）に記載の装置。 ＋２１１　前記元東が多色性であってこれにより前記粒
   子が、少（とも、波長の異る第一および第二の前方への
   光散乱パターンを生じ、かつ前記検出手段が、それぞれ
   前記光路の周囲の第一および第二の角度間隔内の第一お
   よび第二の散乱パターン内の光瑛度を検出、測定して前
   記第一および第二の信号をそれぞれ発生するように働く
   、前項０６）に記載の装置。 囚　前記第一および第二の角度間隔の少（とも一部が重
   複している前項Ｃ２１１に記載の装置。 ＠　前記の少くとも一つの散乱パターンが第一の極太を
   含む第一の領域と複数の第二の極大を含む第二の領域と
   を含有して成り、かつ前記検出手段が前記第一領域の一
   部内および前記第二領域の一部内の光の強度を検出、測
   定して前記第一および第二の信号をそれぞれ発生する。 ｔ：　５　ＩＣ動く、前項（１６）に記載の装置。 （ハ）形状の一様な複数の粒子を順次（に−１固ずつ、
   前記粒子のそれぞれが、少くとも一つの前方への光散乱
   パターンを生ずるように前記光束中を通過させるための
   手段をさらに含有して成り、かつ前記検出および測定の
   手段が前記粒子のそれぞれに対応する第一および第二の
   信号を生ずる３［つに１動き、また前記の決定手段が前
   記粒子のそれぞれの容積および屈折率を前記対応する第
   一および第二の信号の強度から決定するよ５　Ｋ動く、
   前項（）ωに記載の装置。 （ハ）前記粒子が少くとも一つの回転対称軸を有し、か
   つ・前記粒子のそれぞれが前記元末を通過する際前記谷
   粒子の回転対称軸が前記光路に対して同様の配向となる
   ようにこれを配向するための手段をざら（Ｃａ有して成
   る、前項＠に記載の装置。 （至）前記の通過させる手段が被鞘流流動セルを含有し
   て成る前項２．４１に記載の装置。 （２）前記決定手段が、前記粒子のそれぞれに対応する
   前記第一および第二の信号のそれぞれの強度を、ペアと
   して、それぞれ既知の容積および屈折率を有する粒子に
   対応する既知の信号強度のペアに合わせろための手段を
   含有する、前項＠に記載、の装置。 （至）　Ｍｉｌ記の合わせる手段が検索表を含有しセ成
   り、かつさらに前記の合わせる手段に応答して前記第一
   および第二の信号のそれぞれの強度と合った既１−１１
   の信号強度のペアに対応する容積および屈折率の値の少
   （とも一つを報告するための手段を含有して成る前項（
   ２）に記載の装置。 イ〕）前記決定手段が、前記第一および第二の信号を解
   読して対応する容積および屈折率の値とするための手段
   を含有し、かつさらに、前記ｍ読手段（・ｃ　１．６答
   して、少（とも、前記対応する値の一つを表示するため
   の表示手段を含有して成る前項■に記載の装置。 （至）前記粒子が定容的に球形化された赤血球であり、
   前記決定手段が前記赤血球のそれぞれの容積オヨヒヘモ
   グロビン濃度を決定するものである［１１ｆ項（ハ）ま
   たは翰に記載の装置。 （３］）　光束を光路に沿って指向するための手段、粒
   子を前記光束中を通過させて、少くとも一部の前方への
   光散乱パターンを生じさせるための手段、 少くとも、前記の少（とも−っの故＾ｔパターンの選ば
   れた部分内で、光の強度を検出、測定し、第一および第
   二の信号のにアを発生させるための手段、および 前記検出および測定手段に応答して前記第一および第二
   の信号の強度から前記粒子の容積を決定、報告するため
   の手段 を含有して成る、粒子の容、償および）ＨＡＡ相率旧確
   に測定するための装置。 ６）　光束を光路（Ｃ沿って指向するための手段、粒子
   を前記光束中を通過させて、少くとも一つの前方への光
   散乱パターンを生じさせるための手段、 少くとも、前記少（とも一つの散乱パターンの選ばれｔ
   こ部分内で、光の強度を検出、測定し、第一および第二
   の信号のペアを発生させるための手段、および 前記・演出、測定手段に応答して、前記第一および第二
   の信号の強度から前記粒子のＭＡ指折率決定、報告する
   だめの手段 を含有して成る、粒子の容７償および屈折率の正確１で
   測定するための装置。