JPH0146816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体に浮懸する血球などの粒子を微
細孔に通過させ、液と粒子との電気インピーダン
スの差異に基づいて粒子を検出する形式の粒子分
析装置、詳しくは、環境が変化して粒子検出装置
からの出力信号の大きさが変化しても、分析装置
のゲイン（感度）が自動的に調整されて、調整信
号出力ラインから一定の大きさの信号が出力され
るようにした粒子分析装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、血球などの粒子を生理食塩水などの
液体に浮懸させ、粒子が通過できる程度に狭あい
に形成された微細孔に通過させ、液と粒子との電
気インピーダンスの差異に基づいて粒子を検出
し、さらに検出信号の大きさから粒子の大きさを
分析する装置が用いられているが、この粒子分析
装置においては、液の温度や食塩などの電解質濃
度により液自体のインピーダンスが変化し、した
がつて検出感度が変化し、このため異なつた液に
おける粒子の経時変化の対比や種々の薬品に対す
る変化特性を試験する際には、予め感度変化分を
計算して補正するとか、あるいは液のインピーダ
ンス測定用の電極を付設して、別途感度を調整す
る方法などがとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前者の方法（予め感度変化分を計算して
補正する方法）を採用して、たとえば自動演算装
置を内蔵させて補正演算を行い、補正後の分析結
果が出力されるようにしても、異なつた液にする
都度データをインプツトする必要があり、また後
者の方法（液のインピーダンス測定用の電極を付
設する方法）は、装置が複雑化する上に試料の付
着などによる試料相互間の汚染が生じるなどの問
題があつた。上記のいずれの方法を採用するにし
ても、電気インピーダンスが異なる液に変更する
際には前もつて次に使用する液で検出装置を十分
に洗浄する必要がある。

つぎに本発明者が行つた実験結果について説明
する。第１図および第２図は同一粒子で食塩水濃
度を変えたときの粒子検出装置の出力信号波形で
ある。本測定例は、比抵抗の差異に基づく定電流
源からの電圧変化を検出することによつて得られ
た結果である。すなわち第１図は、通常の生理食
塩水（0.9％食塩水）の濃度で測定した例であり、
第２図は0.4％食塩水に同一粒子を浮懸した例で
ある。電流が一定であるためにインピーダンス変
化分の絶対値が高い0.4％食塩水中の方が大きい
パルスとなり、検出感度が第２図に示すように増
大する。以上の差を粒度分布曲線で表わしたもの
が第３図および第４図である。第３図は0.9％食
塩水の場合、第４図は0.4％食塩水の場合で、実
線は累積の粒度分布曲線を示し、破線は通常の粒
度分布曲線を示している。

前述の標準粒子を用いて装置の感度を調整する
方法を実施する場合、かなり粒径の揃つた粒子を
用いても、必ず粒径の差が生じて通常は正規分布
を示す。そのために１つの方法として、平均粒子
体積を積分回路と割算回路とを用いて求め、常に
一定の平均粒子体積となるように感度を調整する
方法が考えられる。しかしながら、検出パルスを
高速でAD変換する回路、それらのパルスを積分
する回路および積分した値を検出パルス数で割算
する回路など複雑な回路構成が必要であり、たと
えば血球計数装置などに内蔵するにはあまりにも
コストアツプとなる。

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、粒
子浮懸液の濃度に無関係に感度を自動的に調整す
ることができ、かつ回路構成が簡単な粒子分析装
置の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の粒子分析装置は、図面を参照して説明
すれば、液体中に浮懸する粒子を微細孔に通過さ
せ粒子と粒子浮懸液との電気的差異に基づいて粒
子を検出し粒子の大きさに比例した電気信号を発
生する粒子検出装置１と、この粒子検出装置に接
続された可変増幅器２と、この可変増幅器にスイ
ツチ３を介して並列に接続された高レベルパルス
信号監視回路４および低レベルパルス信号監視回
路５と、これらの監視回路に接続された比較回路
６と、この比較回路と前記可変増幅器との間に設
けられたフイードバツク回路７と、前記スイツチ
に接続された調整信号出力ライン８とを包含し、
異なつた粒子浮懸液で粒子検出装置１を予め洗浄
し、監視回路４，５の出力が一定の割合にならな
いときに、フイードバツク回路７により可変増幅
器２に信号が伝達されて、可変増幅器２の感度を
下げ、調整信号出力ライン８から調整された信号
を出力するようにしてなることを特徴としてい
る。

前述のように、異なつた粒子浮懸液に交換する
場合に、その液で前もつて検出器周辺を洗浄する
必要があり、本発明は、この洗浄の際に同時に装
置の検出感度を調整せんとするものである。本発
明における感度の調整手段としては、食塩などの
電解質濃度を変化させても粒子自体が変化しない
もの、たとえばプラスチツク粒子などが用いられ
る。このプラスチツク粒子は、予め平均体積また
は粒度分布が測定されており標準粒子として用い
られる。

〔作用〕

粒子検出装置１で粒子と液とのインピーダンス
の差異に基づいて検出されパルスに変換された信
号は、可変増幅器２に入力される。可変増幅器２
の出力は、ゲイン調整開始のためのスイツチ３と
後属の計数回路またはその他の処理回路へ送られ
る。今、感度の調整を行うためにスイツチ３が閉
じられると、２つの監視回路４，５に信号が送ら
れる。高レベルパルス監視回路４は第６図および
第７図に示すように、高いレベルのパルス信号を
監視し、一方、低レベルパルス信号監視回路５は
低い方のレベルのパルス信号を監視する。Ｌレベ
ルは、ノイズレベルより少し上のすべての標準粒
子によるパルスが確認できるレベルに設定され
る。またＨレベルは、たとえば第７図において、
粒子数が半分になる位置に設定される。これらの
２つの監視回路４，５の出力は、たとえば周波
数・電圧変換装置により単位時間当りの粒子数と
してアナログ電圧に変換し、その割合が一定にな
るように比較回路６で比較、フイードバツク回路
７で可変増幅器２にフイードバツクされる。もし
浮懸液濃度、たとえば食塩水濃度が変わつて第２
図および第４図に示すように感度が変化したとき
には、ＬレベルとＨレベルとの間に差がなくな
り、設定した割合にならないために、フイードバ
ツク回路７から感度を下げるように信号が伝達さ
れ、可変増幅器２の感度を下げるように動作す
る。一度設定された感度はスイツチ３を開いても
その感度が保持され、調整信号出力ライン８から
調整された信号が出力される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。本例の粒子分析装置は第５図に示すように、
液体中に浮懸する粒子を微細孔に通過させ粒子と
粒子浮懸液との電気的差異に基づいて粒子を検出
し粒子の大きさに比例した電気信号を発生する粒
子検出装置１と、この粒子検出装置１に接続され
た可変増幅器２と、この可変増幅器２にスイツチ
３を介して並列に接続された高レベルパルス信号
監視回路４および低レベルパルス信号監視回路５
と、これらの監視回路４，５に接続された比較回
路６と、この比較回路６と前記可変増幅器２との
間に設けられたフイードバツク回路７と、前記ス
イツチ３に接続された調整信号出力ライン８とを
包含し、異なつた粒子浮懸液で粒子検出装置１を
予め洗浄し、監視回路４，５の出力が一定の割合
にならないときに、フイードバツク回路７により
可変増幅器２に信号が伝達されて、可変増幅器２
の感度を自動的に下げ、調整信号出力ライン８か
ら調整された信号を出力するように構成されてい
る。

上記のように構成された装置において、粒子検
出装置１で粒子と液とのインピーダンスの差異に
基づいて検出されパルスに変換された信号は、可
変増幅器２に入力される。可変増幅器２の出力
は、ゲイン調整開始のためのスイツチ３と後属の
計数回路またはその他の処理回路へ送られる。
今、感度の調整を行うためにスイツチ３が閉じら
れると、２つの監視回路４，５に信号が送られ
る。高レベルパルス監視回路４は第６図および第
７図に示すように、高いレベルのパルス信号を監
視し、一方、低レベルパルス信号監視回路５は低
い方のレベルのパルス信号を監視する。Ｌレベル
は、ノイズレベルより少し上のすべての標準粒子
によるパルスが確認できるレベルに設定される。
またＨレベルは、たとえば第７図において、粒子
数が半分になる位置に設定される。これらの２つ
の監視回路４，５の出力は、たとえば周波数・電
圧変換装置により単位時間当りの粒子数としてア
ナログ電圧に変換し、その割合が一定になるよう
に比較回路６で比較、フイードバツク回路７で可
変増幅器２にフイードバツクされる。もし浮懸液
濃度、たとえば食塩水濃度が変わつて第２図およ
び第４図に示すように感度が変化したときには、
ＬレベルとＨレベルとの間に差がなくなり、設定
した割合にならないため、フイードバツク回路７
から感度を下げるように信号が伝達され、可変増
幅器２の感度を下げるように動作する。一度設定
された感度はスイツチ３を開いてもその感度が保
持され、調整信号出力ライン８から調整された信
号が出力される。

つぎに実際の回路例を第８図および第９図に基
づいて説明する。第８図に示す装置は、前記の高
レベルパルス信号監視回路の代りに、高レベル閾
値回路１０と周波数・電圧変換装置１１とを用
い、低レベルパルス信号監視回路の代りに、低レ
ベル閾値回路１２と周波数・電圧変換装置１３と
を用い、高レベル側の周波数・電圧変換装置１１
に２倍増幅器１４を接続し、この２倍増幅器１４
と低レベル側の周波数・電圧変換装置１３とに比
較増幅器１５（ボルテージコンパレータ）を接続
し、さらにこの比較増幅器１５をサーボモータ１
６を介して可変増幅器２に接続して、サーボモー
タ１６を用いて可変増幅器２のフイードバツク抵
抗１７を調整するようにしたものである。また第
９図に示す装置は、前記のフイードバツク回路と
してAD変換回路１８を用い、AD変換されたフ
イードバツク信号で、前記のフイードバツク抵抗
１７の代りに、複数の抵抗２０を階段的に切り換
えるようにしたものである。他の構成は第８図の
場合と同様である。上記のＬレベルの系は、言う
なれば割算の分母に相当するもので、たとえば粒
子浮懸液の粒子濃度が標準粒子の場合常に一定で
あるとか、粒子検出器の微細孔がつまつたり、汚
れたりしないという条件であれば、この系の出力
は常に一定であるために、Ｈレベルの系でフイー
ドバツクループを形成することが可能である。し
かし通常は、装置の検出部を洗浄する際に濃縮さ
れた標準粒子を１滴滴下し、その液で感度を調整
することが望ましい。また単位時間当りの微細孔
を通過する粒子数が液の粘度などの影響を受け易
いために、変動などを考慮してＬレベルによる系
を設けることが必要である。したがつて感度の調
整は、標準粒子の個数すなわち濃度には無関係に
行うことができる。なお第８図および第９図にお
いては、ＨレベルとＬレベルとの差を比較増幅器
１５で誤差検出を行うようにするために、便宜
上、２倍増幅器１４でＨレベルを２倍したものが
全粒子数による電圧に一致するようにしている
が、Ｌレベルの系に抵抗による電圧分割回路を設
けても同じ効果を得ることができる。

以上のようにして感度の調整が行われ、その出
力信号は、たとえば赤血球のMCV（平均赤血球体
積）や粒度分布曲線を、食塩水濃度を変えて通常
の食塩水濃度（生理食塩水）と比較して如何なる
経時変化をたどるかなどを分析する際にはとくに
効果的である。このような測定の際には、通常、
温度を一定に保持するのが通例であり、温度の変
化による液のインピーダンスの変化は考慮に入れ
る必要はない。通常の赤血球のMCV測定などの
際には、サーミスタなどによる温度測定によつ
て、可変増幅器に温度変化によるインピーダンス
変化のパラメータをさらに追加して補正が行われ
る。

〔発明の効果〕 本発明の粒子分析装置は上記のように構成され
ているから、粒子の濃度に関係なく自動的に感度
を調整することができ、かつ回路構成が簡単であ
るので従来の粒子計数装置などに容易に内蔵する
ことができるなどの効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は同一粒子で食塩水濃度を
変えたときの粒子検出装置の出力信号波形を示す
もので、第１図は0.9％食塩水の場合の波形図、
第２図は0.4％食塩水の場合の波形図、第３図は
第１図に示す0.9％食塩水の場合の累積粒度分布
曲線（実線）および粒度分布曲線（破線）を示す
曲線図、第４図は第２図に示す0.4％食塩水の場
合の累積粒度分布曲線（実線）および粒度分布曲
線（破線）を示す曲線図、第５図は本発明の粒子
分析装置の一実施例を示す構成図、第６図および
第７図はパルス信号監視回路の監視状態を示す説
明図、第８図は本発明の装置の他の実施例を示す
系統的説明図、第９図は本発明の装置のさらに他
の実施例を示す系統的説明図である。 １……粒子検出装置、２……可変増幅器、３…
…スイツチ、４……高レベルパルス信号監視回
路、５……低レベルパルス信号監視回路、６……
比較回路、７……フイードバツク回路、８……調
整信号出力ライン、１０……高レベル閾値回路、
１１……周波数・電圧変換装置、１２……低レベ
ル閾値回路、１３……周波数・電圧変換装置、１
４……２倍増幅器、１５……比較増幅器、１６…
…サーボモータ、１７……フイードバツク抵抗、
１８……AD変換回路、２０……抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体中に浮懸する粒子を微細孔に通過させ粒
   子と粒子浮懸液との電気的差異に基づいて粒子を
   検出し粒子の大きさに比例した電気信号を発生す
   る粒子検出装置と、この粒子検出装置に接続され
   た可変増幅器と、この可変増幅器にスイツチを介
   して並列に接続された高レベルパルス信号監視回
   路および低レベルパルス信号監視回路と、これら
   の監視回路に接続された比較回路と、この比較回
   路と前記可変増幅器との間に設けられたフイード
   バツク回路と、前記スイツチに接続された調整信
   号出力ラインとを包含し、異なつた粒子浮懸液で
   粒子検出装置を予め洗浄し、監視回路の出力が一
   定の割合にならないときに、フイードバツク回路
   により可変増幅器に信号が伝達されて、可変増幅
   器の感度を下げ、調整信号出力ラインから調整さ
   れた信号を出力するようにしてなることを特徴と
   する粒子分析装置。 ２ パルス信号監視回路が閾値回路と周波数・電
   圧変換装置とからなる特許請求の範囲第１項記載
   の粒子分析装置。 ３ フイードバツク回路がサーボモータによりフ
   イードバツク抵抗を調節する機構からなる特許請
   求の範囲第２項記載の粒子分析装置。 ４ フイードバツク回路がAD変換されたフイー
   ドバツク信号で抵抗を階段的に切り換える機構か
   らなる特許請求の範囲第２項記載の粒子分析装
   置。