JPH0475463B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 中心蒼白部を有する赤血球を含む赤血球試料
から平均血球容積を表わす信号を生成する為の装
置であつて、血球面積を表わす信号を生成する手
段と；個々の血球の光学的密度を測定し前記血球
中のヘモグロビン含有量又は重量を表わす信号を
生成する為の手段と；中心蒼白部を有する血球の
中心蒼白部の量を表わす信号を生成する手段と；
前記血球面積、前記ヘモグロビン含有量又は重量
及び中心蒼白部の容積の各々を表わす各信号を用
いて平均血球容積を表わす出力を生成する手段；
とからなることを特徴とする赤血球の平均血球容
積の測定装置。 明細書 本発明は血液採本中の赤血球の大きさについて
の情報、特に赤血球の平均血球容積を測定するた
めの装置に関する。 この種の先行出願には、血液を分析して平均血
球寸法、平均血球血色素（ヘモグロビン）および
平均血球密度のデータを自動的に出力する種々の
装置が記述されている。しかし、これらで作成さ
れ、出力される平均血球寸法情報はクールター流
の粒子計数装置で通常使われる容積（U³）とし
てよりはむしろ面積（U²）としてであつた。医
家達は平均血球面積データよりは平均血球容積デ
ータに慣れており、貧血症や他の血液疾患の自動
診断や、医家達のためには、平均血球容積データ
を作成することが望ましい。 平均血球容積と平均血球面積を比較するため、
画像解析やパターン認識の技術によりいくつかの
事が行なわれている。しかしこのような装置は血
液分析に使われる通常のクールター粒子寸法測定
装置で得られる平均血球容積と比較して充分精度
の高いものではない。この欠点はすべて画像解析
装置に起因すると言う事はできない。既に知ら
れ、文献にも見られるように、クールター血液計
数装置は次のような血球に対しては真の血球容積
の誤差になる信号を出力するという欠点がある。
それは、(1)血球が測定細孔を通過する際に回転す
るもの、(2)細孔壁のすぐ近くを通過するもの、(3)
一つの血球より、むしろ細孔において接してペア
ーとなつたもの、(4)既に測定された血球が細孔の
出口に接している間に測定がなされ、ゴースト信
号が発生する場合、等である。 クールター血球分析装置は既知の大きさの球を
用いて較正される。しかし血球は平べつたく薄
く、そして多くの赤血球は中心蒼白部と呼ばれる
薄い中心部を持つており、これにより、中心蒼白
部を有しないとした場合の血球容積よりも真の血
球容積は減少するであろう。赤血球の中心蒼白部
の大きさの変化は、この出願に関連した出願にお
いて初めて言及したように、血液疾患における変
化のすぐれた指標となる。クールターカウンター
血球寸法測定装置において、細孔を通過させるた
めの流体力学的な力は薄い柔軟な血球の型を血球
が自然状態において有している型とは異つたもの
とする。これら因子のそれぞれを補正するために
クールターカウンターは型係数を持ち、測定細孔
からの実際の測定信号に型係数を乗ずることによ
つて平均血球容積の最終的な値を得ている。 今日の通常のクールター装置においてはこの型
係数は約1.4であると考えられている。 赤血球に対して平均血球面積よりも平均血球容
積を生成する方が良いとする他の理由は、その方
が血液の状態の診断のために、よりデータが区分
され、意味のある離散値を取るからである。さら
に具体的に言うなら、血球は面積では質実的に似
たものであるが、中心蒼白部の欠陥や大きさの違
いなどにより、容積では驚くほど異なるものであ
る。例えば正常な血球と鉄分の不足した血球はそ
れぞれ標準的には40から60平方ミクロンに集まつ
ているが、面積によつてこれらを互いに区別する
ことは不可能である。しかし、同じ正常血球は約
75から100立方ミクロンの範囲に集まつているの
に対し、鉄分の欠乏した血球は約50から75立方ミ
クロンの範囲にある点が異つている。画像解析技
術による平均血球面積に対するクールターカウン
ター型の寸法測定装置による平均血球容積のグラ
フはベントレイ・エス・エイ・（BentleyS.A.）
とエス・エム・ルイス（S.M.Lewis）著、ブリテ
イツシユ・ジヤーナル・オブ・ヘマトロジーの
1975年29巻81号「赤血球の形態学的特性の定量化
のための画像解析コンピユータ利用」論文の第１
図にかかげられている。この研究に使用された血
球は各患者の標本から手作業によつて選び出さ
れ、汎用コンピユータによつてオフラインで処理
された。この研究に使われた装置と違つて、商業
的に実際的な画像解析システムは血球に関する情
報を得る際には自動的でかつスピードとコストの
点でクールターシステムとたちうち出来るもので
なければならない。ベントレイとルイスの技術、
ウイントワーブ（Wintrobe）指数技術、そして
クールターカウンター技術はすべて全血球に対す
る寸法情報を与えるが、特定の血球の種類、ある
いは特定の異常血球の小母集団に対する寸法のデ
ータを生成したり、関連づけたりすることはでき
ない。この出願と関連した出願で開示されている
装置によれば、球状血球、大血球、微小血球等の
ような種々の異常血球小母集団に対する平均寸法
と同様、個々の寸法を測定し、分離することがで
きる。しかし上述したように面積による区別は容
積寸法特性と同じように識別を与えない。大きな
スケールを基準とした異常血球の小母集団に対す
る平均血球容積を仮定すれば、特定の血液疾患の
血球容積特性に対する新しい知見が得られるであ
ろうし、異常血球の正常血球に対する容積の関係
についてのより実質的な、そしてより正確な情報
を得るであろう。例えば微小血球と正常血球に対
する容積差のような、治療を受けている患者から
の様々な場合の非常に特殊なデータは面積におけ
る差異と同様、厚さの差異（微小血球の方が薄
い）のため、非常に初期の段階で治療効果に関す
る洞察を与えるであろう。 本発明は通常の技術によつて行なわれた血球寸
法測定法に基づいて、微小血球、標準血球、大血
球のような異つたクラスあるいは範ちゆうに、測
定された血球寸法を関連づけるのに使用すること
もできる。かつて血球寸法は測定され画像解析に
よつてこれらのクラスに分類されたが、結果は非
常に貧弱で通常の装置からの結果と充分に関連づ
けられなかつた。 従つて、本発明の一般的な目的は赤血球の寸法
を測定するための新しい改良された装置を提供す
ることである。 本発明の他の目的は血球サンプルに対する平均
血球容積の決定の一部として、中心蒼白部を有す
る赤血球に、中心蒼白部の分析を適用する装置を
提供することである。 さらに本発明の他の目的は赤血球の全母集団あ
るいは特殊な小母集団の平均血球容積を決定する
ことである。 さらに本発明の別の目的は赤血球の画像解析を
提供し、通常の装置で導かれたデータと関連する
寸法分類又は寸法データを導くことである。 これらの、そして他の目的及び発明の利点は添
付の図面との関連で述べられる以下の詳細な記述
からより一層明らかになろう。 第１図は本発明の好適な具体化のブロツク図で
ある。 第２図は本発明と、通常の装置によつて作成さ
れた平均血球容積を示す図である。 第２Ａ図は第２Ａ図中に示された同一の血液試
料に対する平均血球面積と平均血球容積の比較を
示す図である。 第３図は本発明の新規な特徴を具体化し、本発
明を実行するための装置の見取り図である。 第４図は第３図に示された装置の操作を示すブ
ロツク図である。 第５図は血球を分析し、分類し、そして平均血
球容積を決定するための好適な手順のブロツク図
である。 第６図は画像中の血球の境界点を決定したり、
血球を位置決めするための走査技術を示してい
る。 第７ａ，７ｂ、および７ｃ図は血球を互いに排
他的な小母集団に分類するための好適な技術のフ
ローチヤートである。 第８図は赤血球の中心蒼白部測定のためのモデ
ルの概略図である。 第９図は３つの図式的な赤血球のためのチエー
ンコード表現と分析方法を示している。 第１０図は血球が丸いかどうかを確認するため
の好適な手順のブロツク図である。 第１１ａ，１１ｂおよび１１ｃ図は３つの異つ
た典型的な血球のタイプに対する２つの直交方向
で測つた厚味と密度とのプロフイール測定結果を
示すグラフであり、これらのプロフイールは中心
蒼白部の特徴とターゲツト血球の特徴を測定する
ために使用され、第１１ｃ図はほとんど中心蒼白
部が顕色されてない「平たい」血球を示してい
る。 第１２ａ，１２ｂ、および１２ｃ図は第１１
ａ，１１ｂおよび１１ｃ図の各プロフイールのピ
ークと谷間を符号をつけて示したプロフイールで
ある。 第１３図は赤血球の小母集団のパラメータを累
積するための好適な手順を示す線図である。 第１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄおよび１４
ｅ図は複数の血球の累積された値から小母集団の
特性を計算する好適な手順を示す線図である。 第１５図は平均血球容積値を得るための論理部
である。 説明のための図で示したように、本発明はここ
で言及し、再記述している米国特許第4199748号
の発明の装置１０で具現化する。この設備では、
米国特許第4199748号明細書の中で記載されたよ
うな、そして、この第３〜６図で示されたような
装置１０が微細デジタル画像処理およびパターン
認識システムを構成し、それは自動分類を容易に
するため互いに間隔を保つた血球を乗せた顕微鏡
スライド１２上の赤血球の単層を分析するもので
ある。適当な高分解能光学顕微鏡１４は各赤血球
の光学画像をビジコンテレビカメラ管もしくは、
光学的画像の電荷分布を走査し一点ごとに各画像
の点の光量を表わす数値化またはデジタル化した
画像に変換する他の検知器１６上に形成する。ビ
ジコンカメラの出力はＡ−Ｄコンバータを持つた
デジタル化回路２０に加えられ、この回路２０は
画像処理論理回路２２に接続され、画像処理論理
回路２２はデジタル化回路２０を制御すると共に
デジタル化された血球画像を受け取り記憶部に保
持する。画像処理論理回路２２は血球特性抽出お
よび血球分類を含む後記するやり方でデジタル化
された血球の画像に作用する。 適当なステージモータ手段２４が設けてあり、
これは主論理回路２８により制御されるステージ
モータ電子回路２６により制御される。ステージ
モータ２４はスライド１２上の血液標本の種々の
画像領域を反覆処理するためスライド１２を移動
させる目的で設けてある。顕微鏡の焦点を制御す
るため、焦点制御モータ手段３０が顕微鏡に接続
され、焦点モータ電子回路３２で作動せしめら
れ、これらもまた焦点パラメータ電子回路３４を
介して主制御論理回路２８によつて制御される。
画像解析用のスライドの焦点制御は周知の技術
で、たとえば米国特許第3967110号明細書に記載
されている。 第３図に示した装置１０は顕微鏡の光学系１４
とテレビジヨン１６とを囲むカバー４０を有する
ハウジング３８を含んでいる。ハウジング３８の
上部４２は装置の制御スイツチを収容し、その下
の部分４４は制御論理回路２８を収容し、２つ下
の部分４６，４７は画像処理論理回路２２と主制
御論理回路２０用の記憶部とモータ電子回路２
６，３２とを収容している。端子４８が主制御論
理回路２８に接続され、標本に関する見分け情報
の入力用と、その他の指命用のキーボード５０を
有している。監視スクリーン５２が最終報告の可
視表示を行い、恒久的記録のためにはプリンター
手段５４によつてプリント出力が得られる方が良
い。テレビジヨン監視装置５５は必要な画像表示
を行う。テレビカメラ電子回路は監視装置の下部
４９内に収容されている。その下の部分５１は画
像処理論理回路２２を収容する第一の部分５３と
共にＡ−Ｄコンバータを収容している。赤血球の
分析結果は医学用コンピユータのデータバンクに
記憶させるために送り出すこともできる。 赤血球は装置１０によつて、正常な血球を異常
な血球から見分けることができ、これまでの手作
業と視覚とによる血球の検査では不可能であつた
詳細なやり方で小母集団に自動的に分類される。
また検査される赤血球のそれぞれは少数の異常な
血球でも見逃がされず、特定の小母集団に関する
正確なパラメータが得られるよう互いに排他的な
小母集団に分類して報告することができる。個々
の赤血球は血色素（ヘモグロビン）の含量を検査
するために個々に検査できる。従つて、小母集団
に見出された血球の型ばかりでなく、その特性と
血色素の特性についての報告も作ることができ
る。好都合な点は、主観性なく、個々の赤血球を
両凹状血球（中心に蒼白部を有する丸い血球）
と、細長い血球と、ターゲツトと不規則な血球
（前記分類の部類のいづれにも入らない）との如
き、互いに排他的な小母集団に分類できる。 特定の小母集団内で報告された個々の血色素含
量の分析から集めた好ましい血色素の特性は前述
した特許出願の明細書中の第１表に示されている
ように、血球の特定の小母集団に対する平均血球
血色素（MCH）である。血色素のパラメータの
他に、総母集団に対する割合を出すため、各小母
集団で個々の血球が数えられ、同様に先の関連出
願明細書中の第１表で示されたのと同じ様式で平
均血球容積（MCV）も報告されるであろう。定
量化できる特徴の多くに関して、特定の小母集団
の中の赤血球の多数分布を決定することは、血液
の異常性を検知するのに役立つことがわかつた。 米国特許第4199748号明細書に記述されている
方法によれば、赤血球の寸法は１平方ミクロン中
の赤血球の射影面積として測られた。これは寸法
の２次元的表現であり、中心蒼白部の増加による
血球体積の減少や、血球の厚さなどの寸法に関す
る容積的な情報を含んでいない。本発明までは、
クールターカウンタや同様の装置によつて、ある
いは血液のヘマトクリツト値を決め、赤血球数で
割ることによつて得られるような１立方ミクロン
当りの「寸法」の容積測定値と１平方ミクロン当
りの「寸法」の射影面積測定値とが、診断する場
合の意味において等価ではないということは明ら
かではなかつた。 貧血症の血液標本の正常のあるいはいくつかの
型についての実験は面積測定よりも容積測定によ
つて寸法の関係する診断情達がすぐれているとい
う事を最近示した。この事は鉄分不足の貧血症、
巨大未熟赤血球症および正常な人の血液の血球寸
法測定値を比較した第２Ａ図によつて充分理解す
ることができる。電気的インピーダンス装置、こ
の場合はクールターモデルＳによつて測定された
寸法（MCV）は、前述した関連出願の発明によ
る画像解析装置からの面積分析（MCA）と比較
される。もし結果がMCV軸に射影されるならば、
３つの明らかな集まり、即ち、データの分離があ
り、もし結果がMCA軸に射影されるならば、区
別は明らかでない、という点に注目されたい。こ
れは赤血球の寸法の測定値の報告の際には容積的
情報を含むことが必要である事を示している。 本発明に従うと、通常のクールターカウンター
装置によつて得られた、あるいは以前に得られた
MCVデータと直接的に関連するであろうデータ
を与えれば赤血球の中心蒼白部を計算に入れた平
均血球容積が得られる。これは中心蒼白部データ
あるいは中心蒼白部信号を面積及び血色素特性デ
ータあるいは信号と結びつけ、測定された血球の
個々の中心蒼白部の実際の容積を考慮に入れた平
均血球容積を表わす出力を生成することによつて
行なわれる。第１５図において図で説明されてい
るように、平均血球面積（MCA）、平均血球血色
素（MCH）そして平均血球蒼白部（PAL）を表
わす信号は上述した装置で発生され、血球に対す
る平均血球容積を表わす出力を発生する手段に送
られる。クールターカウンター装置による同様な
測定と比べて、平均血球容積の測定の本発明の正
確さは第２図を見れば明らかである。画像解析の
データは縦座標に容積を、横座標に同じ血液のク
ールターカウンターの測定値をとつたのと実質的
に似ている。 このMCV測定値を得るためには、４つのパラ
メータ、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３およびＫ４がMCA、
MCHおよびPALの測定値と関連して使われ、パ
ラメータＫ１，Ｋ２，Ｋ３はそれぞれ第１５図中
に示されたようにこれら測定値に対する乗数とな
つている。Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の値は後に述べるよ
うに実験的に決定された。四番目の係数Ｋ４は
MCA（K1）＋MCH（K2）＋PAL（−K3）の和に加
えられ、MCV値のプロツトの縦座標と横座標の
交点からのオフセツト量を示すオフセツト係数で
ある。このオフセツトは装置１０での画像解析に
先だつて血球が乾燥したことに原因する係数と考
えられる。後に説明されるように、本発明の具体
化においては、これらの値はK1＝0.43、K2＝
1.94、K3＝−0.84およびK4＝27である。平均血
球容積を決定するための好ましい手段はブール論
理を使うプログラム式マイクロコンピユータか電
子部品によるデジタル論理システムである。 前述の関連出願で与えられた分析では血球はそ
の第１表の中にあげられたように、特殊な貧血症
に関連した小母集団に分類された。米国特許第
4097845号明細書では第１表に与えられた小母集
団は血液学的に、中心蒼白部を持つた正常血球、
中心蒼白部なしの正常血球、球状血球等、平方ミ
クロンでの平均血球面積として表に示されている
血球の寸法を持つた小母集団とされている。この
同じ特許明細書で、いくつかの例が示されてた。
明らかに、平均血球寸法は特定の小母集団に対し
てと同様、総母集団に対しても示されるであろ
う。同様に、ここで述べた分析論理のほんのわず
かの変更で、後に与えられる平均血球容積は総母
集団に対すると同様、特定の小母集団に対しても
与えられる筈である。それ故、平均血球容積を決
定するに先だつて、血球を分類するために使われ
る測定と分類を理解する助けとなるために、前述
した米国特許第4199748号明細書にあるいくつか
の記載を繰り返えそう。以下明らかにされよう
が、本発明は、総母集団の平均血球容積だけでな
く全母集団並びに平均血球血色素を報告できる。
この平均的血球血色素は前述した出願中の明細書
の表１に平均的にパラメータと一緒に載せられる
ことになる。従つて、上記したように、本発明は
前述の出願明細書中の表１に記載されたいくつか
の相互に排他的な母集団に、赤血球を分類するこ
とができるものとしてここに記載されよう。表に
示した小母集団は貧血症の認められた範ちゆうに
血球を分類するための好ましい小母集団である
が、他に規定された小母集団であつてもよい。血
球の小母集団は例えば両凹状血球の様な平均的血
球血色素であつても良く、このことは後に明らか
にされよう。加えるに、分析論理に修正を施し
て、それぞれの血球容積を決定した後に全母集団
の若しくはあらゆる小母集団の平均血球容積を決
定することはもちろん可能である。血球の寸法を
分類するのは他の方法例えば微小血球、正常血球
又は大血球の様に分類してもよい。 本発明はまた、従来の装置で得られた結果と報
告された分類とが一致しないために血球の大きさ
を微小血球や正常血球又は大血球といつた様に十
分分類できないでいた装置や他のものと関連させ
て使用できる。 前述した米国特許第4199748号明細書が明らか
にされている様にマルチプル平行論理回路がスラ
イド上の血球を効率よく分析するに充分速い処理
を行うことが判明している。第４図に示されてい
る様に、ここでは第１の処理手段；主制御論理回
路２８（第４図）、第２の処理手段、画像処理論
理回路２２とが設けてある。スライド上の血球を
分析するにはなすべき一連の処理が必要であり、
また一つの処理をするにはそれ以前の処理の結果
を必要とすることがしばしばあるから、特定のオ
ペレーシヨンが始まるときそれを行なう必要な結
果が使える様に処理手段を同期化するための同期
手段を設けてある。 第５図には主論理回路２８と像処理論理回路２
２との間の特定の関係が示してある。この様なマ
ルチプル平行論理回路若しくは構成のために、像
処理回路が別の作業を行なつている間に主制御論
理回路は１つの作業若しくはオペレーシヨンを行
なえる。 第５図には主制御論理回路２８が行うオペレー
シヨンを左欄に、像処理論理回路２２の行うオペ
レーシヨンを右欄に示してある。主制御論理回路
はそれと関係のあるアキユムレータをクリアした
のちオペレーシヨン56へと進みそこでは始動信号
が画像処理論理回路に送られ、その後オペレーシ
ヨン58へと続く。その間画像処理論理回路は主制
御論理回路からの始動信号（オペレーシヨン60）
を待つている。始動信号を受けると画像処理論理
回路２２はビジコンカメラ１６で作られた像をデ
ジタル化することがその一部であるオペレーシヨ
ン62へと進む（第４図）。デジタル化が完了する
と画像処理論理回路は主制御論理回路へ「デジタ
ル完了」の信号を（送りオペレーシヨン64）デジ
タル化が完了したことを示し、オペレーシヨン66
へ進む。主制御論理回路５８は今や「デジタル化
完了」の信号を待つており、その信号を受けるや
ステージを動かし（オペレーシヨン60）、そこで
は先の領域がすでに画像処理回路２２によりデジ
タル化されたため血球の新たな領域を映像化する
ようにスライドを静止させる。光学装置１４（第
４図）によりスライド上の血球を像化する手段が
提供されている。ステージモーター駆動装置２４
と焦点モーター駆動装置３０と関連した電子装置
とは主制御論理回路２８によつて制御される。新
たな領域が像化される様にステージを動かした後
に主制御論理回路はオペレーシヨン70へと進む。
そこで領域の焦点合わせされてからオペレーシヨ
ン72に進む。 「デジタル完了」信号を伝送した後画像処理論
理回路は血球の境界点を求めてデジタル化された
像を走査する（オペレーシヨン66）。血球の境界
点が見つかると（オペレーシヨン74）画像処理論
理回路は血球の境界と特徴を抽出し（オペレーシ
ヨン76）、血球をそれの適当な小母集団に分類す
る（オペレーシヨン78）。 次いで画像処理論理回路はオペレーシヨン66に
戻り別の血球境界を求めて走査し続ける。走査、
特徴抽出、血球分類の作業については以下更に詳
しく示す。論理回路７４が新たな境界点をつきと
められないと分かると、画像処理論理回路はオペ
レーシヨン80に進む。ここではそれぞれの血球の
小母集団への分類の他につきとめられたそれぞれ
の血球の特徴がオペレーシヨン68、70又は72を実
行中の主制御論理回路へ伝送される。情報の伝送
はインターラプトを基本としている。すなわち主
制御論理回路が像化手段を制御中のときは（オペ
レーシヨン68又は70）、主制御論理回路はこれら
のオペレーシヨンを中断し画像処理論理回路から
受けた情報を記憶し、その後ステージを動かし顕
微鏡の焦点を合わせる過程へと進む。しかしこれ
らのオペレーシヨンがすでに完了しているならば
主制御論理回路オペレーシヨン72に進む。そこで
は主制御論理回路は画像処理論理回路からデータ
が伝送されてくるのを待つ。データを受け取つた
ことに対する応答に応じて、主制御論理回路は画
像処理論理回路に認識信号（オペレーシヨン82）
を伝送し、オペレーシヨン84に進む。ここではそ
れぞれの小母集団用の小母集団データが更新され
ており、以下更に詳しく説明される。 認識信号を受けとると画像処理論理回路は主制
御論理回路によつて視野に入つてきた新たな領域
の像をデジタル化する過程へ進む。主制御論理回
路は小母集団データの更新が完了すると論理部８
８で処理された血球の総数Ｎが1000に等しいかど
うか判断する。もし未だ1000個の血球が処理され
ていないならば主制御論理回路はオペレーシヨン
58に戻り画像処理論理回路から「デジタル化完
了」の信号が来るのを待つことになり、さもなけ
れば主制御論理回路は小母集団パラメータを数え
（オペレーシヨン90）平均血球容積（MCV）を決
定し（オペレーシヨン１００）、結果を印字する
（オペレーシヨン102）。このことは以下更に詳し
く説明されよう。前述した出願中の明細書に記載
されている様に本装置は貧血症という分類を出力
する様に使うこともできる。すなわち本発明によ
り「自立」（“Stand alone”）したユニツトを作
ることができる。このユニツトの唯一の機能は小
母集団すなわち貧血症の分類にクラス分けするこ
となしに全標本の平均血球容積（MCV）を提供
するものであろう。 この様にデユアルな処理機構であるため主制御
論理回路は自由に像化手段を制御でき、そこでは
以前に像化された領域を画像処理論理回路がデジ
タル化し分析している間に新たな領域が像化され
るべく視界に持つて来られる。同様に、主制御論
理回路が画像処理論理回路による像から抽出した
データを集めている間に画像処理論理回路は同時
に主制御論理回路により視界に移動された新たな
像をデジタル化し分析できる。例示するために主
制御論理回路に関連して一つの画像処理回路のみ
示したが、異なる像上に平行にそして独立に働い
ているいくつかの画像処理論理回路から得られる
情報をも使える点に注意すべきである。 本発明においては、記憶及び分類オペレーシヨ
ンの量を可成り減少すると共にこのオペレーシヨ
ンに必要な設備も減少できるように分類論理回路
に使用する特徴の数並びに分析時間を好適にして
ある。分類時間を好適にすると、分類の信頼性と
精度とが犠牲にされる恐れがある。それにもかか
わらず、前述した出願明細書中の表Ｉに示された
如く多数の小母集団に対して比較的に簡単明瞭な
特徴の集合が創出された。特徴の分類で好ましい
ものは寸法、血赤素含量、針状形状、丸状、形
状、細長さ、血球に対し直交して走査することに
より調べられる中央ピークの高さ（もしあるなら
ば）及び中心蒼白部とである。このような特徴を
適当に組み合せ分析することにより正常な血液か
ら丸い血球、球状血球、ターゲツト血球、不規則
な形状の血球、細長い血球を区別することができ
る。 好ましい方法と装置では約415ナノメータの波
長を持つた光を使い光学装置１４には白血球や他
の人工物が実質的に見えないようにすることによ
つて画像処理とパターン認識とがかなり正確に、
信頼性を有して行われる。この光学的波長では赤
血球や他の形成素は実質的に見えない。顕微鏡で
の像処理技術により分析される以前に赤血球を染
色すると染色により、分析の精度を下げる染色さ
れた人工産物をいくつかもたらすという点で好ま
しくないだけでなく、更に時間もかかることがわ
かつた。更にまた染色の多くは密度に従い血色素
の濃度を表わすのに化学量論的でなく、従つて各
血球毎の血色素の含量の量子化を歪ませることに
なる。乾く前に染色せずに血球を蒸気固化させ中
心蒼白部のひずみにより人工物が形成されるのを
防ぐ特別な方法が「自動分析用血液標本を調製す
る方法」と題した1980年６月24日発行の米国特許
２第4209548号明細書に示されており本願にも参
照してある。従つて標本を１つの層にして敏速に
作り前記米国特許出願明細書に記載した如く赤血
球の乾燥以前にホルムアルデヒドの蒸気で固定
し、また白血球の分析における如く血球の対照を
高めるため時間のかかる染色を利用しないことに
よりこれらの標本は敏速に作られまた正確な分析
ができる。 以下示す様に血球をオクタルチエーンコードの
形に定める境界方法により血球を仕分け特定する
ことにより血球像の仕分けと判定特徴抽出が非常
に簡素化された。画像処理方法としてオクチルチ
エーンコードを使つていることがH.Freemanの
「線引き画像のコンピユータ処理」ACM
Computing Surveys6：57、1974と題する論文に
示されている。更に詳しく明らかにされようが、
オクタルチエーンコードにより次の様な特徴抽出
を行なえる。(1)血球寸法 (2)周辺長さと丸味形状
のメジヤー (3)不規則形状のメジヤー (4)細長い
形状のメジヤー。これに続き合計した密度又は血
色素の特徴を抽出し、中心蒼白部の測定対象とタ
ーゲツト血球の測定対象とを求めて抽出断面走査
（厚味と密度のプロフアイル）を行う。最後に内
部の中心蒼白部の境界が決定され一層正確にター
ゲツト血球を判定するため特徴が分析される。 これら判定した特徴を抽出した後、血球は分類
手段に従い分類される。好ましい分類手段（第７
ａ図、第７ｂ図、および第７ｃ図）には赤血球を
分類するために電子装置であるデジタル論理シス
テムかブール代数を使用するプログラムされたマ
イクロプロセツサーがある。 本発明の具体例のうち特徴あるものについて更
に詳しく言及すると血球の画像はたとえばテレビ
ジヨンデジタル化システムとして米国特許第
3883852号明細書に示した如く当業界に知られて
いる方法でデジタル化される（第５図のオペレー
シヨン62）。画像の平面に0.23ミクロンのピクセ
ル（Pixel）解像を行なうよう配置された紫外線
照明を有する顕微鏡光学装置により拡大された血
球像が得られる。ピクセルは記憶分析器に記憶さ
れたデジタル化した画像に特定の位置を有する画
素を言う。 像処理論理回路によるオペレーシヨン66（第５
図）を更に詳しく示している第６図について説明
すると、デジタル化された顕微鏡的原画像が更に
分析のため像１０８で表わした如く記憶される。
この分析は画像処理論理回路により行なわれるオ
ペレーシヨン76、78（第５図）から成る115で示し
たブロツクで表わされる。本発明の好ましい具体
例では、デジタル化した像１０８の個々の血球１
１０，１１２はブロツク113内の血球１１０を示
した様に、臨界閾値以上の対象物をつきとめるた
めにデジタル化した画像に対するラスター走査技
術によりつきとめられる。血球の境界は当業者に
良く知られている技術により反時計方向に探索す
ることによる付近のピクセルエレメントを検査す
ることによりトレースされる。そのような技術の
一つが米国特許第3315229号明細書に示されてい
る。この反時計方向の境界トレース作業中、一般
に最初につきとめられた血球の「頭部」における
画素であるピクセル１１４ａと血球の「底部」に
おけるこの例ではピクセル１１４ｆである画素と
は後の分析において基準として記憶される。分析
過程は次いで特徴を抽出しつきとめられた血球を
ブロツク115に示してあり詳細に後記する複数の
小母集団の１つに分類し始める。 次いでデジタル化した像のラスター走査が底部
のピクセル１１４ｆから続きブロツク116に示し
た臨界値以上のピクセル１１２ａを押し込むこと
により次のデジタル化した血球に当る。境界がト
レースされこの血球の特徴が抽出され血球が分類
された後、ラスター走査は底部ピクセルから続き
またブロツク118に示してあるように画像領域上
でそれ以上血球はつきとめられない。この時画像
処理論理回路は血球の特徴と小母集団分類とを第
５図に示した如く主制御論理回路に伝送する（オ
ペレーシヨン80）。画像処理論理回路により行な
われた当初の第５図に概略を示した画像処理が第
７ａ図に詳細に示してある。画像がデジタル化さ
れた後、画像は血球をつきとめるため走査され境
界が前記した如くにトレースされる。 この境界走査作業中オクタルチエーンコードが
作業119で形成される。血球を形成する外側境界
が次の方法で処理される。境界を定める各ピクセ
ルエレメントは血球の線記述を示す一連の数とし
てリストに記憶される。たとえば第９図を参照す
ると境界ピクセル１２０により定まつた血球のデ
ジタル像が例示されている。 たとえばバツカス・ジエー・ダブリユとジエ
ー・エイチ・ウイーンによる「貧血症の診断に応
用した赤血球の自動鑑別法」、ジヤーナル・オ
ブ・ヒストケミストリー・アンド・サイトケミス
トリー25：７（1977）で当業者によく知られてい
るように、このチエーンコードから複数の特徴Ｆ
１〜Ｆ４が計算される。この計算の詳細は前記刊
行物に全て記載されている。 以上の特徴が他の特徴と組み合わされて血球の
分析に使用される。このことに関して本発明では
次の特徴が使わされている。

【表】 上記した様に、特徴Ｆ１〜Ｆ４は第７ａ図に示
した画像処理論理回路により作業124で計算され
る。特徴Ｆ１は血球境界に囲まれた画素すなわち
ピクセルの数により定められる血球の面積又は寸
法に関するものである。特徴Ｆ２は（境界周辺
長）²／面積であり対象物が丸いか丸くないかの分
類に役立つ。丸い対象物であれば論理上４であり
丸くなければそれ以上であろう。 実際には丸いデジタル化した対象物の周辺長の
２乗を面積で割つた値はピクセル数の関数として
変化し、更に量子化したことの誤差を常に含んで
いるので実際には量子化された円に対してはこの
値は約14.0であり、対象物のピクセル数すなわち
寸法が増えるに従いこの参照数により近くなる。 特徴Ｆ３とＦ４はそれぞれ球形と細長い形状と
に関係していて、第９図に示すようにＦ３はチエ
ーンコード境界における針状物の数を数え、Ｆ４
は境界の伸びによる非円形を測定する。特徴Ｆ５
は血球の総和光学密度である（オペレーシヨン
136）。この光学的密度は血球の包囲された境界内
のグレイレベルの合計である。蒼白部を測る測度
である特徴Ｆ６は低色素症の如き大きい蒼白部を
有する血球を正常赤血球症と見分けるのに役立
つ。特徴Ｆ７はそれぞれが中心ピークを有して２
つの断面直交３ピーク厚さ／密度プロフアイルの
２つの中心ピークのうち大きい方に等しく、ター
ゲツト血球を見分けるのに使われる。特徴Ｆ８は
２つの横断面、垂直、２ピーク、厚さ／密度、形
状から定まつた中心蒼白部の深さの測度である。
特徴Ｆ９は蒼白部自身の丸味程度の測度でありタ
ーゲツト血球を見分けるのに使用できる。 以上簡単に説明した種々の特徴を定める論理的
判定は第７ａ図、第７ｂ図、第７ｃ図に示した論
理フローチヤートを使用して画像処理論理回路よ
り行う。論理的判定はＴ１〜Ｔ１１として示した
臨界値と共に種々の特徴を使つて行なわれる。臨
界値Ｔ１〜Ｔ１１は第５表に示してあり特定の値
もまた得られる。そこに示してある様に、第７ａ
図、第７ｂ図、第７ｃ図に示したフローチヤート
に従つて関心のある血球を分類すべく導く論理的
判定を行なう際に種々の特徴と共に臨界値は論理
回路により使用される。このことに関して第７ａ
図、第７ｂ図、第７ｃ図にはある臨界値以上か以
下かによつて様々な特徴を基に様々な決定がなさ
れていることが示され、このことは特に以下示さ
れよう。 図７ａを参照すると、調査される対象物がノイ
ズや人工的なごみではなく血球の如き十分な大き
さのものであり更に分析されるもであれば、この
対象物は論理セクシヨン138で検査される。検査
される対象物の寸法か又は面積を表わす特徴Ｆ１
が、約６ミクロン平方という値であることもある
臨界値Ｔ１以下であれば、その対象物は判定論理
セクシヨンで検討されず、新しい対象物が分析と
分類のために調査される。しかし、もし血球の面
積が上記臨界値Ｔ１より大きいと、特徴Ｆ５が作
業部136で計算されて、その作業部ではその血球
のヘモグロビン含有量が決定される。この決定
は、単にチエーンコーデイツド血球の境界内のグ
レーレベルを合計し、次いで換算係数1290か又は
それに近い値で割るだけで良く、そうするとグレ
ーレベルの測定値が各血球あたりのヘモグロビン
のピコグラム量に換算される。 この目的のために、テレビジヨン信号を発生し
かつそのテレビジヨン信号をデジタル化する電子
装置は、418ナノメーターで以下に示す如き光学
的密度に対応するグレーレベルを生じるように調
節されなければならない。すなわち、 第３表 光学的密度 グレーレベル ．134 17 ．294 35 ．403 52 ．505 43 ．605 57 同様に、ヘモグロビンと面積とを計算するため
に、光学装置とテレビジヨン電子装置とは、以下
に示す如き寸法を持つ丸い対象物がそれぞれ以下
に示す如きピクセル（pixels）数を生じるように
調節されなければならない。すなわち、 第４表 寸法２ ピクセル 111 1850 93 1550 77 1283 58 967 34 567 23 383 17 283 ４ 67 その後、判定論理が作動して血球が丸いか丸く
ないかを判定する。これは、総体的に番号140で
示した論理セクシヨンで行なわれる。図１０に示
す論理セクシヨン140は論理サブセクシヨン142、
144、146を含んでいる。これらの論理サブセクシ
ヨン142、144、146は、共同して動作して、臨界
値Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６に関して特徴Ｆ２，Ｆ３，Ｆ
４を検査し丸味の決定を行う。血球が、もし、小
さな丸味値と小さなとがり値と小さな細長値とを
有していると、その血球は丸いと判定され、次の
作業部148（図７ａ）に送られる。この作業部148
は、円板形血球分析と中心蒼白部分析の第１段階
を行う。同様に、もし血球が丸くないと判定され
ると、論理サブセクシヨン150（図７ａ）が動作し
て、その血球の寸法が上限値Ｔ２を越えているか
どうかを判定し、もし越えていればその血球は最
早分析されず、新しい血球が検査されることにな
る。この論理サブセクシヨン150の効果は、絵１
５２で示したような二重血球を除去することであ
る。絵１５２を見ると、そのような二重血球は丸
味検査は通らないが、クラス３又は４型の丸くな
い血球でもないことが理解できよう。それ故、そ
のような二重血球は正確に分類することができな
い。これが論理サブセクシヨン150が上述したよ
うな血球を除去する理由である。 前にも述べたように、血球の丸味は特徴Ｆ２に
よつて判定される。特徴Ｆ２は、完全円形の場
合、値14.0をとり、血球の形が円からはずれるに
従い大きくなる。それ故、臨界値Ｔ４は、良い円
形性をうまく反映するように選ばれる。そして特
徴Ｆ２がこの臨界値Ｔ４を越えると形状が円でな
いということを示し、論理サブセクシヨン150の
論理的な流れは、対象物が丸くないことを示すこ
ととなる。もし、特徴Ｆ２が臨界値Ｔ１より大き
くないと、血球が丸いという１つの指示が出て、
そしてもし論理サブセクシヨン144と146からの指
示もまた適度の丸味を示していれば、論理の流れ
は論理サブセクシヨン148（図７ａ）に進む。 この論理サブセクシヨン148では、血球像から
厚味／密度のプロフアイルが抽出される。これら
のプロフアイルは図１１ａ−１１ｃ、図１２ａ−
１２ｃに描かれている。厚味／密度プロフアイル
は、血球像をい横切る特定方向に沿つたピクセル
のグレーレベルで決定される。先に注意したよう
に、ピクセルのグレーレベルはその場所における
ヘモグロビン密度によつて決められる。特定位置
における血球グレーレベルは、その位置における
ヘモグロビン密度と血球厚さに関係していること
が解つた。そのような２つの厚み／密度プロフア
イル、即ちプロフアイルａとプロフアイルｂとが
図１１ａに示してある。図１１ａは垂直及び水平
の２方向ａ、ｂにおいて決定された両凹状血球の
ものである。同様の２つのプロフアイルが、円板
形血球のものは図１１ｂに、また球状血球のもの
は図１１ｂに、また球状血球のものは図１１ｃに
示してある。図１１ｂを見るとわかるように、１
つの方向（方向ａ）は実際には中心部分をはずれ
ている。これらのプロフアイルは円板形血球（特
徴Ｆ７）を区別するのに用いられるので、交差す
る２方向が分析されるのが好ましい。それ故、各
血球に対して２つの断面プロフアイルが決定され
る。断面においては、プロフアイルはその断面に
沿つた各点における血球の厚さと関係している。 図１１に示される各血球のプロフアイルは、図
１２ａ−１２ｃと合わせてもつと完全に議論され
る。図１２ａに見られるように、プロフアイルは
２つの“ピーク”Ｐ１，Ｐ２と１つの“谷”Ｖ１
とを持つている。Ｐ１とＰ２は、血球厚さに関連
して血球プロフアイルの相対的な最大値であり、
したがつてプロフアイルに沿つた相対的に最大厚
さ密度の２つの場所を決める。Ｖ１は厚さ密度の
相対的最小的を決める。同様にして、円板形血球
は、図１２ｂに示すように、３つの相対的最大値
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と２つの相対的最小値Ｖ１，Ｖ
２を有する。球状血球は、１つのピークＰ１を有
するが谷は有しない（図１２ｃ）。これらのプロ
フアイルは、後程詳述するように、円板形血球分
析と中心蒼白部分析の際に利用される。 画像処理論理部が厚み／密度プロフアイルを血
球から抽出し終ると、次いで図７ｂに総体的に
156で示される論理セクシヨンで円板形血球分析
が行なわれる。円板形血球分析の第１段階では、
作業部156、158で示されるように、２つのプロフ
アイルａ，ｂをなめらかにすることが行なわれ
る。この作業は、論理サブセクシヨン160に進む
前に画像処理論理部で行なわれる。論理サブセク
シヨン160はプロフアイルが３つのピークを有す
るか否かを判定し、もし３つのピークを有するな
らば作業を作業部162に進め、そこでは２つの非
中心ピークＰ１，Ｐ３の平均値の半分、すなわち
“LEV1”を決定する。論理サブセクシヨン164
は、２つの谷Ｖ１，Ｖ２がLEV１より小さいか
否かを判定し、もし小さければ、被分析血球は円
板形血球であ可能性がある。そして画像処理論理
部はプロフアイルｂの検討に進む。しかし、もし
２つの谷Ｖ１，Ｖ２がLEV１より大きければ、
プロフアイルａ中の２つの谷は円板形血球にして
は浅すぎる。そこで、中心ピークＰ２ａが作業部
166で零にセツトされ、作業部168においてプロフ
アイルａは２つのピークか又はそれ以下の数のピ
ークを有するようになるまでなめらかにされる。 プロフアイルａが検討された後、論理サブセク
シヨン170においてプロフアイルｂが、３つのピ
ークについて検討される。もし、上記論理サブセ
クシヨンがプロフアイルｂが３つのピークを有し
ていると判定したならば、作業部172と論理サブ
セクシヨン174へと進み、そこでは、２つの谷Ｖ
２ａとＶ２ｂとがLEV２と比較される。ここで
LEV２は、プロフアイルｂにおけると同じよう
に、２つの非中心ピークＰ１ｂとＰ３ｂとの平均
の半分である。もし、２つの谷がLEV２より小
さければ、作業部176へと進み、プロフアイルａ
とｂにおける２つの中心ピークＰ２ａとＰ２ｂの
どちらが大きいかによつて特徴Ｆ７が決定され
る。特徴Ｆ７は論理サブセクシヨン178において
臨界値Ｔ７と比較される。そして、特徴Ｆ７が臨
界値Ｔ７以上であれば、その血球は円板形血球Ｃ
５として分類される。言いかえると、２つの中心
ピークのうちの大きい方の中心ピークがある臨界
値より大きいと、その血球は円板形血球であると
判定される。もし、大きい方の中心ピークがある
臨界値より大きくなければ、プロフアイルにおけ
るその中心ピークは、おそらく画像がデジタル化
における“ノイズ”であり、円板形血球の中心部
によるものではない。そのような場合には、２つ
のプロフアイルは作業部180、183において、２つ
またはそれ以下のピークを有するようになるまで
なめらかにされる。しかし、もし、論理サブセク
シヨン174において、プロフアイルｂの谷がLEV
２より小さくないと判断された場合には、プロフ
アイルｂは論理サブセクシヨン184へと進められ
る。論理サブセクシヨン184は、プロフアイルａ
の中心ピークが零にセツトされているか否かをチ
エツクする。もし、零にセツトされていなけれ
ば、プロフアイルａは円板形血球を表わしている
かもしれないので、Ｐ２ｂが零にセツトされ、サ
ブセクシヨン176が、上述したやり方で特徴Ｆ７
に関し最大値を決定する。 もし中心ピークＰ２ａがすでに零にセツトされ
ていれば、論理サブセクシヨン164と174のいずれ
もプロフアイルは通過することができない。それ
故、その血球はおそらく円板形血球ではなく、プ
ロフアイルｂもまた２つまたはそれ以上のピーク
を有するようになるまで作業部182においてなめ
らかにされる。しかしながら、この分析によつて
は検出されない円板形血球があるかも知れない。
そこで、後述するように他の試験が行なわれる。 プロフアイルａとｂにおける中心ピークが上述
のように検討された後、論理サブセクシヨン186
はプロフアイルａが単一のピークを有するか否か
判定する。もし、単一のピークを有しているなら
ば、作業部188において変数Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｖ
１ａが互いに等しくセツトされる。プロフアイル
ａが単一のピークを有していてもいなくても、画
像処理論理部はプロフアイルｂが単一のピークを
有するか否かを論理サブセクシヨン190において
判定する。もし、プロフアイルｂが単一のピーク
を有しているならば、作業部192において変数Ｐ
１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｖ１ｂがそれぞれ互いに等しくな
るようセツトされる。 続いて図７ｃを参照すると、特徴Ｆ８がサブセ
クシヨン194において決定される。特徴Ｆ８とは、
被分析血球の２つのプロフアイルにおける４つの
ピークの平均値から２つの谷の平均値を引いた値
である。次いで論理サブセクシヨン196において、
特徴Ｆ１が検討され、血球寸法が臨界値Ｔ８より
大きいか否かが判定される。 血球が大きい場合、すなわち、Ｆ１がＴ８より
大きい場合には、先に行なつた円板形血球分析の
結果にもかかわらず、被分析血球は円板形血球で
ある可能性がある。そこで、作業部198において、
他の円板形血球分析が始めから行なわれる。まず
変数LEV３が特徴Ｆ８の半分の値にセツトされ
る（作業部198）。 次に、血球の中心蒼白部の調査が開始される。
すなわち、血球の最高ピクセルの位置から血球の
中心を通る線に沿つた方向において中心に到達す
るまでに臨界条件を見出すことにより、つまり、
臨界値LEV３以下のピクセルを見つけることに
より、中心蒼白部の調査が行なわれる。そしてチ
エーンコードが中心蒼白部の境界に形成される
（作業部202）。蒼白部の円形性を表わす特徴Ｆ９
が作業部204で計算される。特徴Ｆ９の計算は、
中心蒼白部の境界のピクセル数の自乗を中心蒼白
部の面積で割ることにより行なわれる。続いて特
徴Ｆ９は臨界値Ｔ９と論理サブセクシヨン206に
おいて比較され、中心蒼白部の円形性が判定され
る。208に示すような血球の場合、先に行なつた
円板形血球分析は中心面積を間違えているかも知
れないので、円形性の判定は必要である。そし
て、もし円形性を示す特徴Ｆ９が臨界値Ｔ９より
大きければ、被分析血球は円板形血球である。ま
た、特徴Ｆ９が臨界値Ｔ９より小さければ、被分
析血球は作業部209に送られて、そこで中心蒼白
部の寸法に関係した特徴が計算される。 中心蒼白部の特徴は、ヘモグロビンに占められ
ていない被分析血球の面積と高さを持つた円筒に
対する体積％として定義される。このことは、図
８に示してある。図８において、Ｔは血球の高さ
もしくは厚さを示し、132は凹または中心蒼白部
領域を示す。血球面積は先に行なわれた分析か
ら、すなわち、Ｆ１として解つている。同様に、
特徴Ｆ５は、血球の境界を定めるチエーンコード
によつて囲まれたピクセルに対するグレーレベル
の合計である。上に注意したように、ヘモグロビ
ン密度は血球の厚さに関係しており、それ故ヘモ
グロビンの特徴Ｆ５は血球の体積を決定する。円
筒の高さ、つまりは厚さ(T)は、血球の２つの厚
味／密度プロフアイルにおけるピーク値の平均値
から次のように導びかれる。すなわち、 ＴP1a＋P2a＋P1b＋P2b／４ そこで、中心蒼白部の体積は次のようにして計
算されることになる。つまり、Ｔに血球の面積Ｆ
１を掛け、そこからヘモグロビンの含まれる量を
引く。最終的には、中心蒼白部の体積％Ｆ６は次
のようになる。 F6＝（Ｔ×F1−F5）／Ｔ×F1×100％ この特徴が計算された後、画像処理論理部は論
理サブセクシヨン210に進む。被分析血球は、細
長形血球Ｃ３でも、不規則形血球Ｃ４でも円板形
血球Ｃ５でもないことがすでに判定されているの
で、論理サブセクシヨン210では、被分析血球が
両凹状血球Ｃ１であるかそれとも球状血球Ｃ２で
あるかを判別する。論理サブセクシヨン210は中
心蒼白部の体積％である特徴Ｆ６を臨界値Ｔ１０
と比較するとともに、中心蒼白部の深さを示す特
徴Ｆ８を臨界値Ｔ１１と比較する。もし、どちら
か一方の特徴が比較された臨界値より小さけれ
ば、被分析血球は球状血球Ｃ２であるとみなさ
れ、そうでない場合には、両凹状血球Ｃ１である
とされる。 図５に戻ると、特徴抽出作業部76と血球小母集
団分類作業部78とは、画像走査によつて調査され
た血球に対してはその作業を完全にすましてい
る。そこで、画像処理論理部は他の血球に対して
画像走査を続け（作業部66）、他の血球が最早見
つからなくなつた場合には、それら他の血球の特
徴は、小母集団に分類された血球の特徴と同様
に、作業部80の主制御論理部に送られる。図７
ａ，７ｂ，７ｃの論理図に含まれる判断や種々の
特徴の決定は、表Ｖに記載されている臨界値を用
いて行なわれるけれども、これらの臨界値は経験
的で統計的な解析に基づいており、最終的な血球
の分類にわずかの影響も与えることなくこれら臨
界値はいくらか変えることができるということは
理解されたい。また、これら臨界値は分類の正確
さを最大にするよう定められた最適の値であると
信じられているということも理解されよう。

【表】 画像中の被分析血球に対する特徴の抽出と分類
とが完了すると、抽出された特徴は図５に示すよ
うに主制御論理部に送られる。データの受入れを
確認（作業部82）したのち、主制御論理部は分析
されたばかりの画像中の血球の各クラスの小母集
団測定結果の更新（作業部84）に進む。更新作業
のより詳細な図が図１３に示されている。血球の
小母集団もしくは分類に関する複数の測定結果の
現時点での合計を出す複数のアキユムレーターが
設けられている。各々の合計値は、例えば血球の
特徴値自体やその値の平方値のような血球の１つ
以上の特徴の関数である。特定の血球に対する血
球の特徴値Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６は、そ
の血球が属している血球分類Ｃ１とともにアキユ
ムレーターの入力に供給される。その血球の測定
結果が累積され終ると、画像中の他の血球が同様
に処理されて、それら血球の全ての特徴に基づく
測定結果がさらに蓄積される。 特徴Ｆ２（血球の円形性を示す特徴）は導線２
１２を介してアキユムレーター２１４に供給され
る。アキユムレーター２１４は現時点で合計Ｓ１
を出す。すなわち、論理部において画像処理によ
つて調査された全ての血球についての測定結果
（F2−14.1）³を累積する。ここでＦ２は血球の円
形性を示す特徴である（第４表）。この測定結果
は後の計算に使われる。後の計算とは、血球の円
形性を示す特徴と関係して全ての赤血球の分布の
非対称性を表わすパラメーターを導く計算であ
る。 同様に、伸長性を示す特徴Ｆ４も、導線２１６
を介してアキユムレーター２１８，２２０に供給
され累積される。アキユムレーター２１８は全て
の血球について特徴Ｆ４の合計Ｓ２を出す。この
合計Ｓ２は、血球の平均伸長度を計算するのに使
用される。アキユムレーター２２０は、伸長性を
示す特徴Ｆ４の平方値、すなわち、（F4）²の現時
点での合計又は総計Ｓ３を出し、この総計Ｓ３
は、分散の程度を示すパラメーター、もしくは伸
長性を示す特徴Ｆ４の平均値についての赤血球の
分布の変化を計算するのに用いられる。 前述した米国特許第4199748号では、各小母集
団について全ての特徴の測定結果が累積されてい
なかつた。例えば、上記米国特許においては、特
徴Ｆ６（中心蒼白部体積）のみが両凹状血球小母
集団Ｃ１と球状血球小母集団Ｃ２について累積さ
れるだけであつた。それ故、特徴の血球の特徴に
加えて、その特徴を有するその特定の血球に関す
る小母集団分類も、Ｃ１として示すように、導線
２２２に供給された。多数の論理部が、血球の小
母集団を区別するために入力Ｃ１を利用する。つ
まり、血球分類Ｃ１は論理アンドゲート２２４と
２２６の入力に供給される。そして、論理アンド
ゲート２２４の他の入力端子には小母集団Ｃ１の
定数（すなわち、１）が供給されており、論理ア
ンドゲート２２６の他の入力端子には小母集団Ｃ
２の定数（すなわち、２）が供給されている。こ
れらの論理アンドゲートの出力は論理オアゲート
２２８をオンにし、それによつてアキユムレータ
ー２３０と２３２が動作する。アキユムレーター
２３０は入力導線２４２で示されるように特徴Ｆ
６（中心蒼白部体積）の合計を出すが、論理オア
ゲート２２８によつて作動された時だけである。
同様に、アキユムレーター２３２は、作動された
時にだけ、特徴（F6）²を合計する。このように
して、特徴がＣ１又はＣ２の両凹状血球が球状血
球から抽出された特徴である場合に限り、ゲート
２２４，２２６，２２８はアキユムレーター２３
０，２３２が特徴Ｆ６から導びかれた測定結果を
累積することを許す。アキユムレーター２３２の
出力はＳ５に供給される。Ｓ５は、血球の中心蒼
白部の平均体積に関しての球状及び両凹状血球の
分布の分散パラメーターを計算するのに使用され
る。アキユムレーター２３０の出力はＳ４に供給
される。またＳ４は、球状及び両凹状血球におけ
る分散パラメーターや中心蒼白部の中間もしくは
平均体積を計算するのに使用される。 同様に、回線２２２上でCiがa2に等しい時、
言い換えれば、特徴回線２４４及び２４６上に現
われる血球の特徴が種類Ｃ２（球状血球）の回線
から抽出されたものである時には論理ANDゲー
ト２３４によつてアキユムレーター２３６，２３
８及び２４０が使用可能にされる。アキユムレー
ター２３６はＳ１１に供給される特徴Ｆ１（血球
面積）を累積し、このＳ１１はＣ２型の血球用の
平均血球面積を計算するために使用される。アキ
ユムレータ２３８はＳ２に特徴Ｆ５（血球の血色
素含有量）の累積した合計を供給し、この合計は
型Ｃ２に対する平均血色素含量を計算するために
使用される。アキユムレータ２４０はＣ２型の血
球の数の合計を出す。すなわちＮ２が像処理論理
回路によりつきとめた球状血球の数に等しい。 同様に細長い血球Ｃ３と、不規則な血球Ｃ４と
ターゲツト血球Ｃ５との総血球面積はそれぞれＳ
１３，Ｓ１４，Ｓ１５に供給される。細長い血球
と、不規則な血球とターゲツト血球との総血色素
含量の総数がそれぞれＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１６に
供給される。前記した型式の小母集団のそれぞれ
における血球の総数がＮ３，Ｎ４，Ｎ５に供給さ
れる。 同様に、両凹状小母集団の血球面積のすべての
総計がＳ６に供給され、血色素含量のすべての総
計がＳ７に供給されまた両凹状血球の総数がＮ１
に供給される。両凹状小母集団の追加の累積した
測定結果に対しては、追加の論理ゲートがアキユ
ムレータに種々の型の血球間を互いに見分けでき
るようにする。従つて、アンドゲート２４８は回
線２４４，２４６に表われる特徴がＣ１すなわ
ち、両凹状血球から排出された時にアキユムレー
タ２５０，２５２，２５４を使用可能にする。ア
キユムレータ２５０は測定結果（F1）²累積した
総計を同様にＳ３にて供給する。同様に、アキユ
ムレータ２５２は測定結果（F3）²の累積した総
計をＳ９に供給する。最後に、アキユムレータ２
５４が特徴Ｆ１×特徴Ｆ５の（F1×F5）の累積
した合計を出す。累積されたＳ９とＳ１０とは更
に後記する分散または両凹状分散の変化を示すパ
ラメータを計算するために使用される。 従つて、像処理論理回路により検査された各血
球に対する特徴が第１３図に示した論理回路に入
力を供給して特定の血球が属する小母集団分類に
応じて各血球に対して更新された特定の測定結果
で血球特徴に基いた測定結果を更新すなわち累積
する。第１３図の論理回路により更新された測定
結果が各小母集団を示すパラメータならびに種々
の血球特徴についての血球小母集団の多数分布を
示すパラメータを計算する中間段階を形成する。 再び第５図を参照すると、論理部88ではＮ血球
の予セツトされた総数が処理されたかどうかの確
認が行われる。もし予セツトされた総数が処理さ
れてないと、主制御論理回路は作業58に戻り、こ
の作業では論理回路は像処理論理回路が次の領域
のデジタル化を完了したことを表示する「デジタ
ル化終了」信号を持つ。もしＮ血球が処理されて
あれば、たとえば、Ｎ＝1000であると、これらＮ
血球に対して第１３図に示した如く更新された累
積測定値は第１４ａ図ないし第１４ｅ図に示した
小母集団を表わすパラメータを計算する（作業
90）ために使用される。 両凸状および球状血球の中心蒼白部の平均容積
（PAL）のパラメータは入力Ｎ１（両凹状血球の
数）と、Ｎ２（球状血球の数）とＳ４（これら小
母集団の中心蒼白部の容積の累積した合計）とを
有する論理部264により供給される。中心の蒼白
部の容積に対する両凹状および球状血球の分布パ
ラメータ、この例では中心蒼白部の容積の基準の
偏倚（PSD）は入力Ｓ４，Ｓ５を有する論理部
266とパラメータESDと同様にパラメータPSDを
最終的に生ずるため論理部266により供給される
出力の平方根を取る論理部266とにより供給され
る。 第１４ａ図を参照すると、パラメータEV１と
EV２との計算用の論理図が示してある。１つの
変数につき分布の分散を計算する一般式は基準偏
倚用の一般式と同様である。血球面積についての
分布の分散は論理部270により得られ、この論理
部は入力Ｍ（両凹血球の数）と、Ｓ８（各両凹状
血球用（F1）²の合計）とＳ６（各両凹状血液用
のF1の合計）とを有している。血色素含量につ
いての分布の分散は論理部272により得られ、こ
の論理部272により得られ、この論理部は入力Ｎ
１と、Ｓ９（（（F5）²の合計））とＳ７（（（F5）の
合計））とを有している。論理部274が論理部270、
272の出力の合計Ｋを出しまた論理部276が論理部
270、272の出力のプロダクトＡを出す。 血球面積と血球の血色素含量とについての分散
の共分散が論理部278により得られ、この論理部
は入力Ｎ１，Ｓ７，Ｓ６およびＳ１０（各量凹状
血球に対するプロダクトF1×F5の合計）とを有
している。論理部280が論理部278の出力を２乗し
て出力Ｂを生じる。論理部282が論理部280の出力
Ｂから論理部276の出力Ａを控除して出力Ｄを生
じる。ＫとＤとは二次方程式の係数でこの二次方
程式で論理部282は二次方程式に第１の解答EV１
を与え論理部284は方程式と第２の解答EV２を与
える。 論理部286はすべての両凹状血球に対する総血
色素含量を両凹状血球の数Ｎ１で割ることにより
両凹状血球に対する血色素の平均パラメータを生
じる。両凹状血球の平均血球面積（MCA）は両
凹状血球の総血球面積Ｓ６を両凹状血球の係数Ｎ
１で割る論理部288により生じる。 同様に第１２ａ図に示してあるように、平均血
球面積と平均血球血色素とのパラメータは残る４
つの種類すなわち母集団、すなわち球状血球、細
長い血球、不規則な血球およびターゲツト血球に
対して８つの論理部290−297により計算される。
各小母集団における血球の数Ｎ１−Ｎ５はそれぞ
れ第１２ｂ図において５つの論理小母集団３００
−３０４により血球の総数100分比に変えられる。
たとえば、両凹状血球NC１の100分比は論理部
300により得られこの論理部は両凹状血球の数Ｎ
１を像処理手段Ｎによりつきとめた血球の総数で
残り100を掛ける。 最後に好ましい具体例では、第１２ｄ図と第１
２ｅ図とに示した如く分析された血球の全母集団
を示す他の２つのパラメータが計算される。先
づ、血球の平均面積パラメータ（MCA）が小母
集団の100分比（すなわち、Ni−NC５が先づ100
で割られ）に各小母集団に対する血球の平均面積
を掛けプロダクトを加えてウエイテツド平均とし
て計算されてウエイテツド平均を出す。たとえ
ば、両凹状血球NC１の100分比に論理部306によ
り両凹状小母集団に対する血球の平均面積MCA
１を掛け、球状血球の100分比NC２には論理部
308により球状血球の平均面積MCA２を掛けまた
他の小母集団に対しても同様な手順を繰り返し次
いでこれら５つのプロダクトを合計論理部310に
より加えて全母集団に対する血球の平均面積
（MCA）を生じる。全母集団に対する血色素の含
量のウエイテツド平均が複数の「乗算」論理部
312−316と合計論理部318とにより同様に生じる。 これまで説明して来た様に、クールターカウン
タによつて求められるMCVと密接な相関を持つ
た値を得る為に平均血球寸法を測定する一般的手
法は第１５図に示されている。 従つて第１５図に示された論理セクシヨンは第
１４ｄ図に示した部分から回線５１２を経て
MCAを、第１４ｅ図に示した部分から回線５１
１を経てMCHを、又第１４ｃ図に示した部分か
ら回線５１０を経てPALを各々入力として受け
入れる。 更に詳しくいえば蒼白部の容積についての出力
PALは第１４ｃ部に示した部分からの入力とし
て、アキユムレータ４０３へ通ずる回線４０１へ
の出力の形で計算値を与える為に入力因子−Ｋ３
をも受け入れる乗算論理セクシヨン400（第１５
図）へ供給される。 蒼白部の容積は負の値を持つのでアキユムレー
タ４０３において差し引かれることになる。 同様に、第１４ｃ図の論理セクシヨン310から
得られる全母集団についての平均血球面積MCA
は、入力因子Ｋ２と共に乗算論理セクシヨン405
（第１５図）へ回線５１２を経て入力として与え
られ、それらの積をアキユムレータ４０３へ供給
する。 総和論理回路３１８（第１４ｅ）から回線５１
１を経て供給される平均血球ヘモグロビン
（MCH）は因子Ｋ２と共に乗算論理セクシヨン
４１１へ入力として作用し、総和論理回路４０３
へ出力を供給する。総和論理回路４０３の出力は
回線４０３を経て加算器４１５へ供給される。こ
の加算器へはオフセツト因子である入力因子Ｋ４
も供給されている。 加算論理回路４１５からの出力は血球の総母集
団についての平均血球容積となる。典型的な例に
おいては平均血球容積は430にプリント結果とし
て現われるか、あるいは陽極線管に表示される。 同様に、血球の小母集団についての平均血球容
積（MCV）の計算は任意の小母集団について行
うことができる。例えば両凹状血球は本例や前述
出願において各々独立に分類される。更に詳しく
いえば、両凹状血球についての平均血球面積
（MCA）は第１４ａ図の論理セクシヨン288によ
つて与えられ、第１５図の回線５１２へ入力とし
て供給される。 両凹状血球についての平均中央蒼白部容積
（PAL）は第１４ｃ図の論理セクシヨン264から
得ることができる。そしてこの出力は回線５１０
を経て第１５図中に示された論理回路中の乗算論
理セクシヨン400へ入力として供給される。各定
数はＫ１，Ｋ２、及びＫ３として各々乗算論理セ
クシヨン405、411及び400へ供給される。第１５
図に示された論理セクシヨンの残りの動作につい
ても同様であり、両凹状血球の小母集団について
の平均血球面積（MCV）を出力として供給する。 第１４ｄ図に示した論理セクシヨンはまた種々
の異常血球の母集団についての平均血球容積デー
タを供給する為にそれら種々の小母集団に関して
使用され得る。この種のデータは従来得ることの
出来なかつたものであるから、血球不整、血液疾
患、あるいは血球の形態学上の異変を診断する為
の全つく新規な基礎データが提供されることとな
る。 この様な異常血球については各血球について血
球容積、ヘモグロビン量、及び中央蒼白部計測値
をまず生成し、次いでこれらの値を論理セクシヨ
ンへ蓄積する為に分類し、更に平均血球面積、平
均ヘモグロビン（MCH）、及び平均蒼白部容積
（PAL）が決定されることが好ましい。 その後、第１５図に示された様な論理セクシヨ
ンは与えられた異常血球の母集団についての平均
血球容積結果あるいはそれに対応した出力を供給
する為に使用される。 定数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３及びＫ４は使用されるで
あろう定数の例であり、前述したように遠心分離
器で分散されたのち乾燥された赤血球について求
めておいたものである。 ここで試験的に用いられた因子は分析に先立つ
て乾燥による血球の変形を自動的に考慮に入れて
いるものである。 一方、もし血液が乾燥なしに分析される場合に
は、例えば液流状態での分析であれば、各定数は
Ｓモデルのクールターカウンタの様な他の装置に
よつて得られる平均血球容積に合致するように平
均血球容積を調整する為に異なつた値となるであ
ろう。 勿論、本発明におけるMCVについてはウイン
トローブプロセス（Wintrobe process）によつ
て得られたMCVと正確に一致させる為に、各定
数はクールターカウンタによつて得られるものと
異なつている。その理由は与えられた血液試料に
ついてのウイントローブMCVとクールターカウ
ンタMCVとは異なるからである。 クールターカウンターとウイントローブプロセ
スのいずれがより真実に近く、より正確な描述を
MCVについて与えるかについては知られていな
い。 しかしながら、個々の血球の平均蒼白部の分析
は本発明では可能であるが、クールターの方法も
ウイントローブのプロセスもいずれもこれを行う
ことができない。そして、本発明のように中央蒼
白部データを与えられた赤血球試料について
MCVを計算するのに使用することができない。 前記各定数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３及びＫ４は、
1962McGraw Hill発行のR.W.Hamming著の
Numerical Method For Scientists and
Engineersと題する刊行物にその詳しく記載され
ているような標準多重線型回帰法と、クールター
カウンタのモデルＳによつて予め測定された同じ
血液試料についての平均血球容積とを利用して求
められたものである。 実験的に得られたデータとの比較などの他の方
法をウイントローブ法や電気的インピーダンス法
などの周知の平均血球容積測定法によつて求めら
れた平均血球容積と本発明の像解析法によつて求
めた平均血球容積との相関を明らかにする為に用
いても良い。 微小血球、正常血球、あるいは大血球など平均
血球容積についてその測定結果が好ましい血球寸
法ではない旨、血球寸法に関する出力を与えるよ
うな、ここで説明した以外の像解析測定装置もこ
れまでに開発されている。しかし、あるものは結
果が従来の装置によつて得られるMCVと異なる
という点で正確でない。 本発明によれば血球の分類を容易に行うことが
できる。例えば、論理セクシヨン415からの出力
を、３つのMCVレベルすなわち微小血球と分類
されるような一定値以下のレベル、正常血球と分
類される中央領域を与える為のレベル、大血球と
分類されるような上方レベルを有する（図示しな
い）論理セクシヨンへ入力することによつて血球
を微小血球、正常血球、大血球に分類するように
してもよい。 一方、このような装置によつてすでに生成され
た寸法又は容積に関する情報は本を用いて従来の
装置によつて得られるそれら情報の関係付けても
良い。 従つて、本発明はこれまで述べてきた装置に限
定して解釈されるべきでなく、また平均血球容積
（MCV）に関する出力だけを供給する装置に限定
されるべきでもない。 米国特許第4199748号、4097845号のいずれにお
いてもコンピユーターを用いずハードな結線によ
る論理回路の使用も可能であり、またコンピユー
タの使用も可能であることを指摘し、特定のコン
ピユーターをあげている。又、長大なコンピユー
タープログラムが明細書の一部として添付されて
いる。 これらの開示によつてすでに明らかにされたコ
ンピユーターや本願で開示した情報によれば当業
者が余分な作業や実験を行うことなくプログラム
を作るに十分な記述が与えられたといえるであろ
う。 従つて、別のプログラムを含めることが正しい
ことはいえず、付加的に余分な材料が必要となる
だけである。 同様にコンピユータプログラム等を用いずハー
ドな結線のみで本発明装置を構成してもよく、従
つてコンピユータプログラムの必要性も本発明に
必須のものでない。 これまでの記述からわかるように、本発明は従
来装置によつて得られる平均血球容積のような寸
法の情報に関連した血球の面積、血球のヘモグロ
ビン、血球の中心蒼白部容積を表わす信号を用い
て赤血球の平均血球容積を表わす信号を生成する
為の新規で改良された方法と装置を提供するもの
である。 血球の寸法に関する情報は微小血球、正常血
球、巨大血球の如き与えられた寸法カテゴリーに
血球を振り分ける形で与えられてもよいが、好ま
しくは平均血球容積を表わす出力を与えるように
する。 加えるに、本発明は赤血球の一つの小母集団に
ついてこの種の寸法に関する情報を提供する為に
用いても良い。