TW479137B - Particle analyzing equipment - Google Patents

Description

479137 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明所睡^桔術镅城 本發明像藺於一種粒子分析裝置，尤其是一種具備用 以對粒子攝影之粒子攝影条統與光學性地檢出粒子特徼之 粒子檢出条統的粒子分析装置。 以汴持術 以往之類似粒子分析裝置中，你形成包含血球或細胞 等粒子的試料流，在試料流之上游設置藉由粒子檢出条統 檢出粒子的檢出區域，並在下游設置籍由粒子攝影条統攝 影粒子的攝影區域。 在檢出區域被檢出之粒子，由粒子檢出条統所得到之 粒子信號識別是否為對象粒子，當對象粒子到速攝影區域 時，攝彩該粒子。在此，在粒子檢出条統之光撿出器設置 光閛，當攝影条統之光源發光時關閉該光閘，使該光未入 射於光檢出器（例如，參照日本特閭平5-180751號公報）。 發明欲解泱理顬 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，在上述粒子分析裝置中，鼷於與試料流一起流 動的複數粒子，最初粒子在攝影區域被攝影時光閜被關閉 ，惟該光閜在開4閉之瞬間或閉◊開之瞬間，下一個粒子 已經到速檢出區域時，則因來自下一傾粒子之光及在被光 閘部分遮蔽之狀態下受光於受光元件，因此，對於下一個 粒子而言並無法得到正確之粒子信號。 尤其是，上述以往之装置偽以粒子之攝影作為主目的 ,並不是以得到正確之粒子信號作為目的，因此，對此並 沒有特別加以重視。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3 3 8 7 8 3 479137 A7 B7__ 五、發明説明（2 ) 相對於此，本發明偽也依照正確之粒子信號實行粒子 分析作為目的，因此，這種不正確之粒子信號也成為問題 0 本發明偽考量這種事項而創作者，目的在提供一種攝 影粒子之同時，除去不正確之粒子信號而僅檢出正確之粒 子倍號，可實行高精度之粒子分析的粒子分析裝置者。 解泱薄驩所闲：>丰& 本發明换提供一種粒子分析裝置，萁特擻為具備：將 含有粒子之試料變換成試料流的覆蓋流動單元、以連缠光 照明上述試料流的第1光源、檢出來自被第1光源照明之 粒子的光並變換成表示粒子特擻之粒子信號的光檢出元件 、以瞬間光照明上述試料流的第2光源、攝影被第2光源 照明之粒子並得粒子影像的攝影器、以及將上述粒子信號 與粒子影像作為粒子分析用資料實行粒子分析的分析部， 分析部具備不採用第2光源發光時所得到之光檢出元件的 粒子信號作為粒子分析用資料之禁止部。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之覆蓋流動簞元，偽以覆蓋液包圍含有粒子之 試料使之流動而藉由流《力學之效果可形成細試料液之流 動的流動單元。對此單元，可使用以往公知者。 作為本發明之對象的粒子，主要為包含於血液或尿之 血球或細胞，惟酵母菌或乳酸豳等微生物，或是工業用之 粉髏等也可以作為測定對象。為了分類血球或細胞之種類 ,可將細胞内之種類或核酸等與特異之螢光試蕖反應，俾 計測該螢光強度。

本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A 〇 〇 7 ft Q 479137 A7 ' B7 五、發明説明（3 ) 第1光源可使用例如雷射或®素燈或錡燈等能夠連鑛 照射光之連鑛光源，光檢出元件可由例如光二極體，光霣 晶體或光多工管所構成。又，所諝粒子信號，具«而言為 表示粒子特擻的前方散射光強度或螢光強度等之數據。 第2光源可使用脈衝雷射（例如Spectra-Physics公司 製造之7000条列）或多鼷光燈（例如管原研究所製造之DSX 条列）等能夠斷鑛照射光的斷鑛光源。 拍攝粒子影像的攝影器，可使用一般抬攝二維元盡像 的攝錄影機，也可以使用具備能夠放大微弱螢光影像的影 像增幅器者。在該影像增幅器具備光閘機構也可以。 分析部可由CPU、ROM及RAM所成撇霄腦構成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 禁止部不採用第2光源發光時所得到之光檢出元件之 粒子信號作為粒子分析用之數據，可藉由硬醱或軟髖之任 一種實行之。例如在分析部具備將從光檢出元件所得到之 粒子信號經A/D轉換而作為粒子分析用數據所用的A/D轉換 器時，該禁止部以採用能夠對應第2光源之發光而使A/D 轉換器之粒子倍號輸入動作或A/D轉換動作暫時（所定期間 )停止之®路較理想。 又，在分析部將粒子信號儲存於儲存部（記億釀）之後 實行分析時，以禁止儲存第2光源發光時所得到之粒子分 析用數據的《路作為禁止部也可以。 又，禁止部由能在第2光源發光時所得到之粒子信號 附加識別子（旗標位元）的旗標附加部構成，而分析部刖不 採用具有識別子之粒子信號作為粒子分析用資料也可以。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 5 3 8 7 8 3 479137 A7 B7 五、發明説明（4 ) 發明：> 審渝形鶴 〇 光 圖發 2 缅 第連 及之 圖需 1 所 第光 於螢 示或 統光 条射 學散 光、出 之檢 中以 態用 形置 施設 資中 明態 發形 本施 實 該 I 負 /IV 1Χ 源第 光2( 射源 雷光 光 2 衝 脈 之 需 所 像 影 胞 細 攝 拍 以 及光, βΒ } 替 源兩 光等 VI/ .源 , w 1 0 源元 光單 二 動 該流 自蓋 來覆 之 型 光 之 方向 對方 ，之 示面 所紙 圖於 2 直 耸 0 如向 像流 • 流 2 4 L 料 1,試 ,1 中圖 流 蓋覆 於 對 "3 像 9 〇 2 射源 照光 叉衝 交脈 〇 之 90像 行影進胞態細型攝 之拍 交以 直用 互 ， 相又 以 3 元 單置 動位 約 如 例 射 照 1± 源 光 射 雷 光 發缅連 bb 在 ο 射倒 照游 , 下 流之 料m) 試ομ 之 内 元 單 肋 流 蓋 覆 入 導 被 液 浮 懸 胞 細 之 後 m·- 理 處 藥 試 當 適 以 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 光 30聚 由 藉 偽 IX L 光 射 雷 光 發績 I 通 ο 流 細 料 試 成 形 使 液 蓋覆 藉 流 細 料 試 在 射 照 而 4 鏡 胞 細 該 集 聚 5 鏡 光 聚 由 藉 則 時 域 領 射 照 該 至 流 胞 細 管 極管 二.幅 光增 使子 而電 , 光 射使 反 ， 6 射 鏡反 色 8 分鏡 由色 光分 射由 散別 • 分 /ru Mu 光 貝 螢光 或螢 光 。 射光 散受 之 7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 由及 別S1 分號 , 倍 成度 構強 之光 統射 条散 理之 處出 號檢 ί ο 信 1 之管 例幅 施增 實子 該霣 。 示光 幅表與 增圆 7 、3 管 光第極 受 二 10光 路霣 理處號 信 »λ* 輸 D 被Α/ , 經 S2料號資 信之 度度 強高 光衝 螢脈 號螢 信與 出 CD 檢度 各強 , 光 00射 I散 有 具 到 得 而 換 數參 之20 激路 特霄 種制 兩控 等影 b 攝 度在 強 光 中 夠 能 2 ο 2 部 別 識 影 攝 使 成 制 控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 6 3 878 3 479137 A7 B7 五、發明説明（5 ) 使用該等參數在同時間識別各細胞之種類，並僅選別事先 由輸入裝置400指定之細胞種類作為攝影對象進行攝影。 亦即，在同時間比較某一細胞之特擞參數是否與作為 攝影對象種類的細胞特撤參數一致，結果若判定僳作為攝 影對象之細胞則對脈衝光源2提供用以攝影該細胞之發光 觸發信號Ts。 脈衝光源2係由發光《發倍號Ts使瞬間發光（約數十 毫微秒）型式之光源，即使試料流之流連為數η/秒之高速， 也可將流出之粒子無搖動地攝影。 脈衝光傺如第1圓所示，以光纖12引導至流動單元3, 藉由聚光鏡13聚焦後照射於試料流。經由光纖12施以照射 ,能夠降低脈衝光之相干性，可攝得衍射條紋少之細胞影 像。 透射試料流之脈衝光藉由投影透鏡14結像在攝錄影機 15之受光面而攝得細胞之透射光影像。來自攝錄影機15之 晝像信號Vs傅送到示於第3晒之數據處理裝置300，而在 畫像記億體600以數位畫像之形式記億保存。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 散射光強度或螢光強度等之特激參數a與b偽輸入數 據處理裝置300,被儲存於參數記億髏700。數據處理裝置 300依據逭些畫像或參數之組合進行散射圈表（二維頻度分 布）之解析。 輪入裝置400偽由鍵盤或》鼠構成，實行散射圆表之 領域指定或攝影次數之設定等。500偽顯示裝置，該裝置 偽依照來自輸入裝置400之指令或設定條件來顯示散射圖 7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 479137 A7 B7 五、發明説明（6 ) 表、粒子影像或解析結果等。 在本發明，對於顯示裝置500所顯示之散射圖表，可 事先設定欲攝影之細胞種類等。使用第4圖來說明其例 子。 第4圈之散射圖表，係藉由输入装童400,將X軸分 配作為特微參數a之數值，而将Y軸分配作為特徽參數b 之數值者。細胞群A像事先可知分佈在框1之領域内，細 胞群B偽事先可知分佈在框2之領域内，而細胞群C偽事 先可知分佈在框3之領域内。 在此，例如僅遵別細胞群B加以攝影，則使用輸入裝 置400而以框2園上細胞群B。攝影控制霣路200將判定由 信號處理電路100所得到的各細胞之特擻參數a、b之數值 是否在第4圃之散射圖表的框2領域内，若是在該領域内 之數據，則使為了攝影該細胞之脈衝光源2發光。 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事，項再填寫本頁) 攝影控制《路200為了判定各細胞之特擻參數是否為 指定框内之數據而設置有將分配在散射圖表之X軸與Y軸 之特徵參數的數值作為位址輸入的分布領域登錄用記憶》 201 〇 該兩種特擻參數之二維座標（散射圃表），將如第5圖 般在記億髅領域AO, A 1, A2等處成像。在相當於散射圖表 上所設定之各框内領域之記慊體領域（位址）的資料位元車 先設定為1。 在第4圃之例子，偽將資料位元d0對應於框1;而將 對應於框1之記億髏領域的資料位元d0設定為1。同樣地， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 8 3 8 7 8 3 479137 B7 五、發明説明（7 ) 框2對應於資料位元dl,框3對應於資料位元d2,對應於 各該框的記億體領域之資料位元均設定為1 。 在第5國中，將相當於塗黑位置之記億體空間之位址 的資料位元設定為1 ,而相當於框外之記億體位址的資料 位元設定為0。 如此在攝影以前事先設定分布領域登錄用記億體201， 經登錄後若在測定期間中得到某一細胞之特徽參數，則將 該數值作為記慊體位址之記億髏的内容（8位元資料）立即 被输出。攝影識別部20 2由該資料之各位元為1或0,可立 即判定該細胞屬於那一細胞群。 在分布領域登錄用記億體，例如特傲參數為8位元資 料時，則使用具有8位元X 2 = 1 6位元之位址空間的記億體 ，亦即，使用具有64KX 8位元容董的記憶體。 又，將第3圃之信號處理霄路100及攝影控制S路200 之動與第6圖之時序圈一起詳述。 經濟部中央樣準局員工消費合作社印象 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 信號S1偽對應於依次流在覆蓋流動單元3的第1,第 2……之粒子而成為連續之脈衝PI、P2……，惟首先，脈 衝P1在比較器101與困[界值Th相比較，若豳界值超過Th, 則忙碌信號産生部102將自該時刻起算之所定時間T1内使 粒子忙碌信號S5成為High。 又，撤分器103將微分信號S1,而自該撤分值S3成為0 之時刻，亦卽自信號S1達到軎值之時刻起算之所定時間T2 内输出成為LOW之信號S4。 S-Η指令部107俱於抽樣保持霄路104a, 104b下達信號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 9 3 8 7 8 3 479137 A7 B7 五、發明説明U ) S4起算至忙碌信號S5下達為止之期間輸出high信號S6, — 直抽樣信號SI, S2之峯值而保持到忙碌信號S5下逹為止。 A/D指令部105自信號S4下達之時刻起算之所定時間 T3内，將指令A/D轉換之信號S7輸出至A/D轉換部106a, 106b。由此，信號SI, S2分別被A/D轉換成為特擻參數a, b〇 信號S7下建之後，亦卽完成A/D轉換之後，在時間T4 中，攝影識別部20 2將由所得到之特撤參數a、b判別該粒 子是否為須攝影之粒子，而將其識別結果輸入至攝影許可 部 20 3 〇 若為欲攝彩之粒子時，攝影許可部203將攝影許可信 號 S9於所定時間T5内输出至觸發部204。觭發部2 04在時 間T5中藉由來自攝錄影機15之同步信號Sy檢出偶數櫬位期 間時，則輸出發光觸發信號Ts。 經濟部中夬樣隼局員工消費合作钍印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A/D禁止部106偽將與信號S9下逹之同時下逢的A/D禁 止倍號S8輸出至A/D指令部105而在信號S8之high的期間 T6内，A/D指令部105時輸出倍號S7,亦即，禁止信號S1, S2被A/D轉換。 一般，信號S8偽設定成與信號S9相同之信號（T5 = T6), 惟信號S9結束時，亦即，依第2脈衝Ρ 2所引起之忙碌信號 S5開始時，A/D禁止部106偽將倍號S8之結束時間延長至倍 號S5結束之時，禁止第2粒子信號S1,S2之A/D轉換。 因此，對於第1粒子所照射的攝影用脈衝光，卽使混 入光二極管7或光«子增幅管10,由此所産生之錯誤信號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 10 3 87 8 3 479137 A7 B7 五、發明説明（9 ) SI, S2，也不會被檢出作為第2粒子之特徽參數a, b。 如此，資料處理裝置300即可依照正確之粒子特撤參 數與粒子影像，實行粒子之分類或分析。 又，代替禁止A/D轉換，將输入A/D轉換器之信號藉例 如類比閭關等之開關機構來禁止输入倍號也可以。 又，禁止部不將A/D禁止部106傳送給A/D指令部105之 信號S8用作對於A/D轉換器106a, 106b之控制信號，而將 其輸入於資料處理裝置300用作對儲存部之儲存動作之控 制倍號也可以。例如信號S7結束時，亦即，藉由結束A/D 轉換時之禁止佶號S8的邏輯（正負），控制將信號SI, S2予 以A/D轉換所得到的特擞參數a, b之資料存取，亦即控制 對參數記億體7 00之儲存動作也可以。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，禁止部像將儲存之特嫩參數a, b採用或不採用作 為粒子分析資料者也可以。例如信號S7結束時，亦即將結 束A/D轉換時之禁止信號S8輸人至資料處理部300,藉由禁 止信號S8之邏輯（正負），在特擻參數a, b附加正負之識別 子（旗標位元），並將特擻參數及對應之識別子儲存於參數 記億體700。如此，分析特擻參數a, b時，依照該識別子 之邏輯，將其特擻參數採用或不採用作為粒子分析資料者 也可以。 發明妫果 侬照本發明，受粒子攝影用光源之發光影«之粒子檢 出信號，被從所有粒子分析用資料除去，因此可成為高精 度之粒子分析。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 11 38783 479137 ” A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 麵式簡盟說明 第1圖表示本發明的資施形態之光學条統構成説明圖 0 第2圖表示第1圖的要部斜視圖。 第3圖表示實施形態之信號處理条統方塊圖。 第4圖表示所顯示之散射圖表之例子的說明圖。 第5圖表示對應於分布領域登錄用記億體之第4圖之 位元圖的説明圖。 第6圖表示實施形態之信號處理系統之動作時序圖。 紀號：> 說明 1 連鑛發光雷射 2 脈衝光源 3 覆蓋流動單元 4 聚光鏡 5 聚光鏡 6 分色鏡 經濟部中央標隼局員工消費合作社印袈 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 光二極管 8分色鏡 10光霣子增培管 12光鐵維 13聚光鏡 14投影透鏡 15攝錄影機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 12 38783

Claims (1)

1. Τ 1Χ 79 4 告 公 4 hr if 第86 1 03 3 39號專利申請案 申請專利範圍修正本 (90年12月13日） 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 1· 一種粒子分析裝置，其特徵爲具將含有粒子之試 料變換成試料流的覆蓋流動單元，以連續光照明上述 試料流的第1領域的第1光源，檢出來自被第1光源照 明之粒子的光並變換成表示粒子特徵之粒子信號的光 檢出元件，依據上述之粒子檢出，以瞬間光照明比上 述試料流在下游之第2領域的第2光源，攝影被第2光 源照明之粒子並得粒子影像的攝影器，以及將上述粒 子信號與粒子λ影像作爲粒子分析用資料實行粒子分析 的分析部；該分析部具備在粒子檢出後之一定期間不 採用第2光源之發光時所得到之光檢出元件的粒子信 號作爲粒子分析用資料之禁止部，該第2光源係於上述 一定期間內發光，而上述禁止部於下一個粒子信號之 一部分包含於上述一定期間時，即將上述一定期間擴 大而使該粒子信號整體包含於該一定期間內，且該分 析部具備用以將來自光檢出元件之粒子信號事先A/D轉 換的A/D轉換器，及將表示是否在上述之一定期間內所 得到之粒子信號的識別子附加於經A/D轉換之各粒子信 號的識別子附加機構，及與將經A/D轉換之粒子信號與 其所附加之識別子一起儲存的儲存部；該禁止部係依 照識別子而不採用粒子信號作爲粒子分析用資料的裝 置所構成者。 2.如申請專利範圍第1項之粒子分析裝置，其中，該分 本紙張尺度適用中國國家標準（C N S ) A4規格（210 X 297公愛) I 38783 479137 __H3_ 析部具備用以將來自光檢出元件之粒子信號預先予以 A/D轉換之A/D轉換器；該禁止部係將A/D轉換器之轉換 動作於上述一定期間予以暫時停止的機構所構成者β 3.如申請專利範圍第1項之粒子分析裝置，其中，該分 析部具備用以將來自光檢出元件之粒子信號事先A/D轉 換之A/D轉換器，該禁止部係將對於A/D轉換器的粒子 信號之輸入動作於上述之一定期.間予以暫時停止的機 得所構成者。 I机申請專利範圍第1項之粒子分析裝置，其中，該分 析部具備用以將來自光檢出元件之粒子信號事先A/D轉 換的A/D轉換器，及儲存經A/D轉換之粒子信號的儲存 部；該禁止部係將經A/D轉換之粒子信號對於儲存部_ 儲存動作於上述之一定期間予以暫時停止的機構所橇 成者。 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )Α4規格（210X 297公爱) 2 38783