JPH08210961A - フロー式粒子画像解析方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】血液または尿中の細胞や粒子の分析に適したフ
ロー式粒子画像レビュー装置を実現する。 【構成】 粒子が懸濁した試料を清浄液で包囲して流
し、試料に光線を照射して、その中の粒子を撮像し、撮
像した粒子画像を画像解析して試料中の粒子の自動分類
を行うフロー式粒子画像解析方法において、分類された
粒子のなかで予めレビューする粒子種類を指定する手段
と、指定粒子に自動分類された粒子だけをレビュー用の
画像メモリに蓄積する手段と、更に、粒子画像をレビュ
ーする段階で同一種類粒子を纏めてＣＲＴディスプレイ
上に表示する手段と、表示された個々の粒子をオペレー
タが細分類または粒子名称を変更することができる手段
を有する。自動分類された粒子のなかの予め指定した粒
子種類だけをレビュー用画像として画像メモリに蓄積す
ることができ大容量の画像メモリを必要としない。レビ
ューされる粒子画像は、粒子の種類ごとに一括してＣＲ
Ｔディスプレイ画面上に表示できレビュー作業が簡単に
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粒子が懸濁した試料の流
れを形成し、この形成された試料の流れに光を照射して
その試料中の粒子の画像を生成し、この生成された粒子
画像を画像解析して前記試料中の粒子を自動分類するフ
ロー式粒子画像解析方法及び装置、特に、血液又は尿中
の細胞や粒子の分類に適したフロー式粒子画像解析方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、血液中の細胞や、尿中に存在する
細胞や粒子を分類分析するには、スライドガラス上に標
本を作成し顕微鏡にて観察している。尿の場合には、尿
中の粒子濃度が薄いため、測定試料を予め遠心分離器で
遠心濃縮してから観察している。これらの観察、検査の
作業を自動化する装置としては、血液等の試料をスライ
ドガラス上に塗沫したあと顕微鏡にセットし、顕微鏡ス
テージを自動的に走査し、粒子の存在する位置で顕微鏡
ステージを止めて粒子の静止画像を撮影し、画像処理技
術による特徴抽出およびパターン認識手法を用い、試料
中にある粒子の分類等が行われる。

【０００３】しかし、上記手法では標本作成に時間がか
かること、さらに顕微鏡ステージを機械的に移動しなが
ら粒子を見つけ、粒子を適当な画像取り込み領域へ移動
させる作業が必要である。そのため、分析に時間を要し
たり、機構が複雑になる問題点が存在する。

【０００４】そこで、検査の高精度化と省力化を図るた
め、清浄液であるシース液を外層とし、試料液を極めて
偏平な流れにするフローセルを用いるフロー式粒子画像
解析装置があり、例えば特表昭５７−５００９９５号公
報、特開昭６３−９４１５６号公報、特開平４−７２５
４４号公報に開示されている。

【０００５】このフロー式粒子画像解析装置において
は、フローセル中を移動する試料を例えばビデオカメラ
で撮像し、この撮像した静止画像を画像処理することに
より、試料中の粒子を分類・計数するものである。

【０００６】倍率を変更して、試料中の粒子を撮像する
フロー式粒子画像解析装置として、特開平３−１０５２
３５号公報及び特開平４−３０９８４１号公報に記載さ
れた粒子分析装置がある。

【０００７】上記特開平３−１０５２３５号公報及び特
開平４−３０９８４１号公報に記載されたフロー式粒子
分析装置は、発光時間の短い光が連続的に発せられるス
トロボと、このストロボ光の光量を調節する絞りと、こ
のストロボ光の光度むらを解消する拡散板と、このスト
ロボ光を集束させるコンデンサレンズと、このストロボ
光の通過する位置に配置され、試料をシース液で包囲し
て試料を偏平に流すフローセルと、ストロボ光に照射さ
れた粒子の像を結像させる対物レンズと、高倍率のプロ
ジェクションレンズと、低倍率のプロジェクションレン
ズと、像を撮像するＴＶカメラと、拡散板を移動させる
手段と、開口絞りを可変する手段と、高倍率のプロジェ
クションレンズと低倍率のプロジェクションレンズとを
切り換える切り換え手段とを備えている。

【０００８】また、上述したフロー式粒子画像解析装置
において、撮影した粒子画像を粒子サイズ等により区分
けしてＣＲＴ画面上に表示して、オペレータが粒子を分
類していく方法が特開昭６０−３８６５３に提案されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開昭
６０−３８６５３公報に記載されたフロー式粒子画像解
析装置においては、次のような問題がある。

【００１０】すなわち、このフロー式粒子画像解析装置
においては、粒子の分類作業はオペレータがＣＲＴ画像
を見ながらレビューを行うことを前提に考えられたもの
であり、試料中の全粒子を解析するためには、非常に大
きな画像メモリが必要になる。特に、粒子濃度の大きい
試料では、全粒子を限られた画像メモリに格納すること
ができず、更に、オペレータが画像を見ながら分類作業
を進めるには膨大な作業時間を要することになる。画像
メモリが十分なければ、レビューする粒子数が少なくな
り、再現性のある分類結果を期待することが難しい。

【００１１】本発明の目的は画像メモリー小容量化を図
りつつ分類結果の再現性低下の防止を図るのに適したフ
ロ−式粒子画像解析方法及び装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ための課題解決手段は次のとおりである。

【００１３】１． 粒子が懸濁した試料の流れを形成
し、この形成された試料の流れに光を照射してその試料
中の粒子の画像を生成し、この生成された粒子画像を画
像解析して前記試料中の粒子を自動分類するフロー式粒
子画像解析方法であって、これはレビューする粒子種類
を指定し、該指定された粒子種類に該当する粒子の画像
をレビュ−用画像メモリに蓄積するように該レビュ−用
画像メモリへの画像蓄積を制御し、前記蓄積された粒子
の画像をレビュ−のためにディスプレイ上に表示するこ
とを特徴とする（請求項１）。

【００１４】２． 解決手段１のフロ−式粒子画像解析
方法であって、前記粒子画像表示は粒子種類ごとに一括
して行うことを特徴とする（請求項２）。

【００１５】３． 解決手段１のフロー式粒子画像解析
方法であって、前記粒子種類の指定は一つの試料に対し
て測定モ−ドごとに行うことを特徴とする（請求項
３）。

【００１６】４． 粒子が懸濁した試料の流れを形成
し、この形成された試料の流れに光を照射してその試料
中の粒子の画像を生成し、この生成された粒子画像を画
像解析して前記試料中の粒子を自動分類するフロー式粒
子画像解析装置であって、これはレビューする粒子種類
を指定する手段と、レビュ−用画像メモリと、前記指定
された粒子種類に該当する粒子の画像を前記レビュ−用
画像メモリに蓄積するように前記レビュ−用画像メモリ
への画像蓄積を制御する手段と、前記蓄積された粒子の
画像をレビュ−のために表示する手段とを備えているこ
とを特徴とする（請求項４）。

【００１７】５． 解決手段４のフロー式粒子画像解析
装置であって、前記画像蓄積制御手段は分類不可能な粒
子の画像の蓄積をオン／オフする手段を含むと共に、該
画像蓄積オン／オフ手段がオン状態のとき前記分類不可
能な粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリに蓄積する
ように構成されていることを特徴とする（請求項５）。

【００１８】６． 解決手段４のフロー式粒子画像解析
装置であって、これは特定の粒子種類を予め登録してお
く手段を備え、前記画像蓄積制御手段は前記特定の粒子
種類に該当する粒子の画像の蓄積をオン／オフする手段
を含むと共に、該画像蓄積オン／オフ手段がオン状態の
とき前記登録されている特定の粒子種類に該当する自動
分類された粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリに蓄
積するように構成されていることを特徴とする（請求項
６）。

【００１９】７． 解決手段４のフロ−式粒子画像解析
装置であって、前記画像蓄積制御手段は第１候補の粒子
種類に該当すると考えられるがその第１候補の粒子種類
に近接した第２候補の粒子種類に該当するかも知れない
と考えられる曖昧粒子の画像の蓄積をオン／オフする手
段を含むと共に、該画像蓄積オン／オフ手段がオン状態
のとき前記曖昧粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリ
に蓄積するように構成され、前記表示手段は前記両候補
の粒子種類に関係するものとして蓄積された曖昧粒子の
画像に加えて前記両候補の粒子種類名を表示するように
構成されていることを特徴とする（請求項７）。

【００２０】８． 解決手段４のフロ−式粒子画像解析
装置あって、前記画像蓄積制御手段は粒子の画像の蓄積
をオン／オフする手段を含むと共に、該画像蓄積オン／
オフ手段がオン状態にあるとき、自動分類において、前
記指定された粒子種類に該当するものと誤判定されやす
い別の粒子種類に該当する粒子の画像を前記レビュ−用
画像メモリに蓄積するように構成され、前記表示手段は
前記指定された粒子種類に該当する粒子の画像と前記別
の粒子種類に該当する粒子の画像を比較観察可能に表示
するように構成されていることを特徴とする（請求項
８）。

【００２１】９． 解決手段４のフロ−式粒子画像解析
装置であって、これは前記表示装置に表示された粒子を
オペレ−タが細分類又は粒子種類名変更するように構成
され、更にその結果にもとづいて前記自動分類された粒
子の自動分類結果を修正するように構成されていること
を特徴とする（請求項９）。

【００２２】１０． 解決手段９のフロ−式粒子解析装
置であって、これは前記レビュ−の対象となった粒子
の、該粒子が該当する粒子種類ごとの存在比率にもとづ
いて前記自動分類された粒子の自動分類結果を修正する
ように構成されていることを特徴とする（請求項１
０）。

【００２３】１１． 解決手段４のフロ−式粒子画像解
析装置であって、前記粒子は生物細胞であることを特徴
とする（請求項１１）。

【００２４】１２． 解決手段４のフロ−式粒子画像解
析装置であって、前記粒子は血液中の血球成分であるこ
とを特徴とする（請求項１２）。

【００２５】１３． 解決手段４のフロ−式粒子画像解
析装置であって、前記粒子は尿沈渣成分であることを特
徴とする（請求項１３）。

【００２６】

【作用】解決手段１においては、レビューする粒子種類
を指定し、該指定された粒子種類に該当する粒子の画像
をレビュ−用画像メモリに蓄積するように該レビュ−用
画像メモリへの画像蓄積を制御し、蓄積された粒子の画
像をレビュ−のためにディスプレイ上に表示するように
している。したがって、これによれば、生成されたすべ
ての粒子画像がレビュ−用画像メモリに蓄積されること
にはならないので、そのメモリの小容量化が図られ、か
つそれにもかかわらず本来蓄積されるべきレビュ−粒子
数を少なくする必要がないため分類結果の再現性低下の
防止が図られる。

【００２７】解決手段２においては、粒子画像表示は粒
子種類ごとに一括して行うようにしている。したがっ
て、これによれば、レビュ−作業が簡単となる。

【００２８】解決手段３においては、粒子種類の指定は
一つの試料に対して測定モ−ドごとに行うようにしてい
る。したがって、これによれば、レビュ−用画像メモリ
への無駄な粒子画像の蓄積防止が図られる。

【００２９】解決手段４においては、レビューする粒子
種類を指定する手段と、レビュ−用画像メモリと、レビ
ュ−されるべき粒子種類以外の粒子種類に該当する粒子
の画像を除いて、前記指定された粒子種類に該当する粒
子の画像を前記レビュ−用画像メモリに蓄積するように
前記レビュ−用画像メモリへの画像蓄積を制御する手段
と、前記蓄積された粒子の画像をレビュ−のために表示
する手段とが備えられている。したがって、これによれ
ば、解決手段１の場合と同様に、すべての粒子画像がレ
ビュ−用画像メモリに蓄積されることにはならないの
で、そのメモリの小容量化が図られ、かつそれにもかか
わらず本来蓄積されるべきレビュ−粒子数を少なくする
必要がないため分類結果の再現性低下の防止が図られ
る。

【００３０】解決手段５においては、画像蓄積制御手段
は分類不可能な粒子の画像の蓄積をオン／オフする手段
を含むと共に、該画像蓄積オン／オフ手段がオン状態の
とき前記分類不可能な粒子の画像を前記レビュ−用画像
メモリに蓄積するように構成されている。したがって、
これによれば、装置では分類不可能な粒子をオペレ−タ
が分類することができるようになる。

【００３１】解決手段６においては、特定の粒子種類を
予め登録しておく手段が備えられ、画像蓄積制御手段は
特定の粒子種類に該当する粒子の画像の蓄積をオン／オ
フする手段を含むと共に、該画像蓄積オン／オフ手段が
オン状態のとき前記登録されている特定の粒子種類に該
当する自動分類された粒子の画像を前記レビュ−用画像
メモリに蓄積するように構成されている。したがって、
これによれば、特定粒子として例えば得に医学的に重要
な粒子を選べば、こういった粒子についてはいちいち指
定をしなくともオペレ−タがレビュ−をすることができ
るようになる。

【００３２】解決手段７においては、画像蓄積制御手段
は第１候補の粒子種類に該当すると考えられるがその第
１候補の粒子種類に近接した第２候補の粒子種類に該当
するかも知れないと考えられる曖昧粒子の画像の蓄積を
オン／オフする手段を含むと共に、該画像蓄積オン／オ
フ手段がオン状態のとき曖昧粒子の画像をレビュ−用画
像メモリに蓄積するように構成され、表示手段は両候補
の粒子種類に関係するものとして蓄積された曖昧粒子の
画像に加えて両候補の粒子種類名を表示するように構成
されている。したがって、これによれば、装置ではどち
らに分類すべきかが曖昧な粒子についてはオペレ−タが
効率的にレビュ−により分類を行うことができるように
なる。

【００３３】解決手段８においては、画像蓄積制御手段
は粒子の画像の蓄積をオン／オフする手段を含むと共
に、該画像蓄積オン／オフ手段がオン状態にあるとき、
自動分類において、指定された粒子種類に該当するもの
と誤判定されやすい別の粒子種類に該当する粒子の画像
を前記レビュ−用画像メモリに蓄積するように構成さ
れ、表示手段は指定された粒子種類に該当する粒子の画
像と前記別の粒子種類に該当する粒子の画像を比較観察
可能に表示するように構成されている。したがって、こ
れによれば、装置で正しく分類することが困難な粒子に
ついてオペレ−タがその分類を効率的に行うことができ
るようになる。

【００３４】解決手段９においては、表示装置に表示さ
れた粒子をオペレ−タが細分類又は粒子種類名変更する
ようになっており、更にその結果にもとづいて、自動分
類された粒子の自動分類結果を修正するようになってい
る。したがって、これによれば、粒子の分類識別精度の
向上が図られる。

【００３５】解決手段１０においては、レビュ−の対象
となった粒子の、該粒子が該当する粒子種類ごとの存在
比率にもとづいて前記自動分類された粒子の自動分類結
果を修正するようになっている。したがって、これによ
れば、仮にレビュ−用画像メモリのメモリ容量が不足し
てもそれによる分類識別精度の低下が防止される。

【００３６】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるフロー式粒子
画像解析装置の全体概略構成図である。このフロー式粒
子画像解析装置は、フローセル１００と、画像撮像部１
０１と、粒子分析部１０２と、粒子検出部１０３とフロ
ー系制御部１２４とからなる。

【００３７】画像撮像部１０１は、フラッシュランプ駆
動回路１ａと、フラッシュランプ１と、フィールドレン
ズ２と、視野絞り１１と、開口絞り１２と、顕微鏡コン
デンサレンズ３と、顕微鏡対物レンズ５（粒子検出部１
０３と共用）と、ＴＶカメラ８とを有する。また、粒子
分析部１０２は、ＡＤ変換器２４と、画像メモリ２５
と、画像処理制御回路２６と、特徴抽出回路２７と、識
別回路２８と、粒子数分析部４０と、中央制御部２９、
およびレビュー用粒子画像メモリ３０と、表示部５０
と、キー入力部６０とを有する。

【００３８】フローセル１００は、図２に示すように、
平行流路部１５０と、縮流流路部１５１と、測定流路部
１５２と、減速流路部１５３とからなる。また、フロー
セル１００は通常ガラスから作られる。

【００３９】平行流路部１５０は入口１１７から縮流流
路部１５１との接合部分までで、試料の流れ方向１１１
に垂直な断面が四角形状であり、この平行流路部１５０
の入口１１７の近辺にノズル１１４が設けられている。

【００４０】このノズル１１４は断面形状が後述するフ
ラッシュ光の通過方向とほぼ同一方向である厚さ方向を
短辺とし、この厚さ方向及び試料の流れ方向とに直交す
る幅方向を長辺とする長方形状のもので、この長方形の
対角線の交点は平行流路部１５０の入口１１７の断面形
状の四角形の対角線の交点と一致し、四角形の内側に長
方形が含まれる形状となる。このノズル１１４の内側が
試料の流路となり、外側がシース液の流路となる。な
お、１１２はシ−ス液の流れ方向を示す。

【００４１】ノズル１１４は試料の流れ方向１１１に向
かってノズル出口１１６まで断面形状がほぼ同一の長方
形状のままである。ノズル出口１１６には試料の流れの
幅方向寸法を一定にするための試料ガイド１１３が取り
付けられている。この試料ガイド１１３は、試料の流れ
を間にして互いに対向する一対の板状部材であり、ノズ
ル出口１１６から平行流路部１５０の中部付近まで延在
している。

【００４２】縮流路部１５１は平行流路部１５０との接
合部分から測定流路部１５２との接合部分までの、断面
形状が四角形状のもので、幅方向の寸法は変化せず、厚
さ方向の寸法が、測定流路部１５２に向かって徐々に減
少する形状である。

【００４３】測定流路部１５２は縮流流路部１５１との
接合部分から減速流路部１５３との接合部分までの、断
面形状が同一の四角形状のもので、中央部分には粒子検
出領域８０と撮像領域９０とが設けられている。

【００４４】粒子検出領域８０は上記幅方向に延び、ほ
ぼ試料の流れの幅と同じ長さの細長い形状である。撮像
領域９０は粒子検出領域８０の下流側に配置され、一辺
が試料の流れの幅とほぼ同じ長さの寸法を有する四角形
状となっている。

【００４５】減速流路部１５３は測定流路部１５２との
接合部分から出口１１８までの、断面が四角形状のもの
で、幅方向の寸法は一定で、厚さ方向の寸法が、試料の
流れ方向に沿って徐々に拡大する形状である。

【００４６】次にフローセル１００内における粒子が懸
濁した試料とシース液との流動の状態について説明す
る。

【００４７】懸濁した粒子１６０が含まれる試料及びシ
ース液は入口１１７側から平行流路部１５０に流入す
る。平行流路部１５０では、試料とシース液とがノズル
１１４の形状に従って流入するため、試料が内層に、シ
ース液が外層（被覆層）となる二重の流体層が形成され
る。

【００４８】ノズル１１４のガイド１１３はノズル出口
１１６での液体試料の乱れを押さえる。ノズル出口１１
６から出口１１８まで、試料の幅はほぼガイド１１３の
幅に保つことができる。また、ガイド１１３により試料
とシース液の流量比が変化すると、この試料の幅の寸法
は一定のままで、厚さの寸法だけが変化する。

【００４９】流体が縮流路部１５１に流入すると、厚さ
方向にのみ縮流し、幅寸法が２００〜３００μｍ、厚さ
寸法が数μｍ〜数１０μｍ程度の超偏平試料流となる。

【００５０】この超偏平試料流が測定流路部１５２を通
過すると、試料中の粒子１６０は粒子検出領域８０で検
出され、撮像領域９０で撮像される。そして、超偏平試
料流が減速流路部１５３を通過して出口１１８に至る。

【００５１】また、フローセル１００においては試料と
シース液の流量比に応じて測定流路部１５２の超偏平試
料流の厚さが調整される。例えば試料の流量が一定の場
合に、シース液の流量が少なくなると、幅は一定のまま
で超偏平試料流の厚さが増加し、シース液の流量が多く
なると、幅は一定のままで超偏平試料流の厚さが減少す
る。 粒子検出部１０３は、半導体レーザ源１５と、コ
リメータレンズ１６と、シリンドリカルレンズ１７と、
反射鏡１８と、微小反射鏡１９と、顕微鏡対物レンズ５
と、ビームスプリッタ２０と、絞り２１と、光検出回路
２２と、フラッシュランプ点灯制御回路２３とを有す
る。半導体レーザ源１５からのレーザ光は、コリメータ
レンズ１６により平行なレーザ光束１４にされ、レーザ
光束１４はシリンドカルレンズ１７により一方向のみが
集束される。この集束されたレーザ光束は反射鏡１８を
介し、顕微鏡レンズ３とフローセル１００の間に配置さ
れた微小反射鏡１９によりフローセル１００中の粒子検
出領域８０を照射する。

【００５２】また、粒子検出部１０３は、粒子の有無を
判断する粒子判断論理に従って粒子を検出する。この粒
子判断論理は複数用意されており、粒径が小さい粒子を
検出する場合には、光検出回路２２からの検出信号がＡ
レベルとなり、パルス幅がＰAとなったときに粒子が検
出されたと判断する判断論理（アルゴリズム）を使用す
る。また、粒径が大きい粒子を検出する場合には、光検
出回路２２からの検出信号が小粒子を検出する時のＡレ
ベルと異なるＢレベルとなり、パルス幅がＰAと異なる
ＰBとなったときに粒子が検出されたと判断する。

【００５３】上述した判断論理の他に光検出回路２２か
らの検出信号の波形の変化から粒子が検出されたと判断
する判断論理を用い、測定する粒子の径の大小に応じて
判断レベルを換えてもよい。また、試料液に染色液を加
える場合には、色彩レベルにより粒子を検出し、測定す
る粒子の径の大小に応じて判断色彩レベルを換えてもよ
い。

【００５４】粒子分析部１０２は、ＴＶカメラ８から出
力される画像データ信号をＡＤ変換器２４でデジタル信
号に変換し、これにもとづくデータを画像処理制御回路
２６の制御のもとに画像メモリ２５の所定のアドレスに
記憶する。画像メモリ２５に記憶されたデータは画像処
理制御回路２６の制御のもとに読み出され、特徴抽出回
路２７及び識別回路２８に入力されて画像処理が行わ
れ、中央制御部２９にその結果が供給される。供給され
るのは粒子分類結果と粒子分類に使われた粒子識別特徴
パラメータデータである。粒子の分類識別処理は、通常
行われているパターン認識処理により自動的に行われ
る。この画像処理結果と測定条件及び画像処理された画
像情報が中央制御部２９から粒子数分析部４０に送られ
る。粒子数分析部４０では中央制御部２９、光検出回路
２２からの粒子検出信号、及び画像処理制御回路２６か
らの制御信号をもとに、検出粒子と粒子分類結果との対
応関係を調べ、最終的な粒子画像の分類識別結果のまと
めを行う。その結果は中央制御部２９に返され、必要に
応じて表示部５０に出力表示される。

【００５５】一方、粒子画像をレビューするには、まず
キー入力部６０からオペレータがレビューしたい粒子名
称を入力し、中央制御部２９を経て識別回路２８に伝え
られ、識別回路２８で分類識別した結果と設定したレビ
ュー粒子名称と一致した場合だけ、相当する粒子画像が
画像メモリ２５よりレビュー用画像メモリ３０に送ら
れ、順次蓄積されていく。レビュ−用画像メモリ３０は
粒子画像に関してはレビュ−すべき粒子画像専用のもの
で、これに蓄積された粒子画像は、試料の測定終了後、
レビュー用画像メモリ３０から中央制御部２９を経て同
一粒子種類ごとに表示部５０の表示画面に表示され、オ
ペレ−タによるレビュ−の用に供せられる。

【００５６】これらの測定結果をもとにして、サンプル
中の粒子濃度計算、視野換算粒子数計算を行い、分析結
果を中央制御部２９に返す。

【００５７】フロー系制御部１２４は、中央制御部２９
からの信号によりフローセル１００に流入する試料とシ
ース液との流量比を調整する。

【００５８】次に、本発明にもとづく実施例のフロー式
粒子画像解析装置の動作について説明する。

【００５９】図１において、フローセル１００には、試
料及びシース液が図の上方から下方に流れている。半導
体レーザ源１５からのレーザ光はコリメータレンズ１６
を通過してレーザ光束１４となり、このレーザ光束１４
は、シリンドリカルレンズ１７、反射板１８及び反射板
１９を介してフローセル２００に照射される。フローセ
ル２００を通過したレーザ光は、顕微鏡対物レンズ５を
介しビームスプリッタ２０で反射され、絞り２１を介し
て光検出回路２２に照射される。

【００６０】試料中の粒子がフローセル１００内のレー
ザ光通過位置に到達すると、光検出回路２２から粒子数
分析部４０及びフラッシュランプ点灯制御回路２３に検
出信号が送られる。この検出信号によりフラッシュラン
プ点灯制御回路２３は、フラッシュランプ駆動回路１ａ
を介しフラッシュランプ１を点灯させる。フラッシュラ
ンプ１からのフラッシュ光は、レンズ２を通過し、視野
絞り１１と、開口絞り１２、顕微鏡コンデンサレンズ３
を介してフローセル１００中の粒子を照射する。この照
射された粒子の像が顕微鏡対物レンズ５を介してＴＶカ
メラ８に送られ、撮像される。このＴＶカメラ８からの
情報に従って、画像処理制御回路２６は画像メモリ２５
と粒子数分析部４０に指令信号を供給する。また、ＴＶ
カメラ８で得られた像の情報は、ＡＤ変換器２４を介し
て画像メモリ２５に供給される。画像情報は画像メモリ
２５から特徴抽出回路２７と識別回路２８とを介し、中
央制御部２９に送られる。

【００６１】中央制御部２９は、粒子数分析部４０と、
画像処理制御回路２６と、フロー系制御部１２４との動
作を制御するとともに、画像処理した粒子画像を表示部
５０に表示させる。

【００６２】粒子画像をレビューするには、まず試料測
定開始前に、キー入力部６０からオペレータがレビュー
したい粒子種類の名称を入力し、中央制御部２９を経て
識別回路２８に伝えられる。識別回路２８で分類識別し
た結果と、予め設定されているレビュー粒子種類の名称
と一致した場合だけ、相当する粒子画像が画像メモリ２
５よりレビュー用画像メモリ３０に送られ、順次蓄積さ
れていく。蓄積された粒子画像は、試料の測定終了後、
レビュー用画像メモリ３０から取り出され、中央制御部
２９を経て同一粒子種類ごとに表示部５０の表示画面に
表示される。粒子のレビュー操作としては、表示されて
いる粒子画像をオペレータが観察しながら、粒子の細分
類や分類名称の変更の操作を行う。レビュー結果は、中
央制御部２９に伝えられ、最終的な粒子分類結果として
纏められる。

【００６３】本実施例では、自動分類された粒子のなか
の予め指定した粒子種類に該当する粒子の画像だけがレ
ビュ−用画像メモリ３０に蓄積されるだけであって、撮
像された全粒子がレビュ−用画像メモリに蓄積されるわ
けではない。よって、レビュ−用画像メモリ３０は大容
量のメモリ容量を必要としない。

【００６４】また、レビューされる粒子画像は、粒子の
種類ごとに一括してＣＲＴディスプレイ画面上に表示さ
れ、このためレビュー作業が簡単になる。

【００６５】試料中には数量の多い同一種類の粒子が含
まれていることがあるが、その粒子の自動粒子分類精度
が高い条件では、そのような粒子に対してはレビュー粒
子としての指定は必要ない。このような粒子解析条件で
は、上記以外の種類の粒子だけをレビュー粒子として指
定すれば、レビュー用画像メモリの大幅なメモリ容量節
約が期待できる。

【００６６】生物学的な細胞等を分類する場合には、特
に医学的な診断に重要な粒子だけをレビュー粒子として
指定することで、測定の目的を達することが期待できる
ものがある。このような特定の粒子は数も少なく、特定
の細胞だけをレビュー粒子として指定すれば、レビュー
時間も短く、作業も簡単に実行することができる。

【００６７】一つの試料に対して測定モードを切り換
え、その切換えられた測定モ−ドごとに粒子種類をレビ
ュー粒子として指定するようにしてもよい。このように
すれば、無駄な粒子画像がレビュ−用画像メモリに蓄積
されることがなくなる。ここで、測定モ−ドの具体例と
しては、試料の流速が異なる条件で測定がなされる場
合、画像の倍率が異なる条件で測定がなされる場合、異
なる粒子検出条件（検出信号レベルの大小やその信号の
パルス幅等）で測定がなされる場合を挙げることができ
る。

【００６８】装置が画像処理によって分類することが不
可能な粒子種類に該当する粒子の画像については、これ
をレビュー画像メモリー３０に蓄積するようにしても
い。この場合は、そのような分類不可能な粒子につい
て、粒子画像のレビュー機能によりオペレータがその画
像を見ながら分類作業をすることが可能になり、分類識
別精度の向上が期待できる。

【００６９】以上のような、分類不可能な粒子画像のレ
ビュ−フロ−を図３に示す。同図を参照するに、まず、
通常の処理を、分類不可能な粒子の画像の蓄積処理に切
換えるかどうか、つまり後者の蓄積をオンにするかオフ
にするかを指定する（Ｓ１）。図ではこれを単純に「処
理切換ｏｎ／ｏｆｆ」とだけ記してある。続いてレビュ
−すべき粒子種類の指定を行い（Ｓ２）、その上で通常
どおり粒子を検出し、その検出された粒子の画像入力を
行って（Ｓ３）、画像処理を行って特徴パラメ−タの抽
出を行なう（Ｓ４）と共に、パタ−ン認識処理による粒
子の分類識別処理を行う（Ｓ５）。その後、その画像が
レビュ−すべく指定した粒子種類に該当する粒子かどう
かの判断が行われる（Ｓ６）。その結果、イエスなら
ば、その粒子画像と分類結果をレビュ−用画像メモリに
格納する（Ｓ７）。画像が指定された粒子種類に該当す
る粒子の画像でない場合でも、ステップＳ１での画像蓄
積がオン状態になっているかどうかの判断がなされ（Ｓ
８）、更にその答えがイエスの場合に限り当該粒子画像
が分類不可能粒子の画像であるかどうかの判断がなされ
（Ｓ９）、その答えがイエスならばその画像とその分類
結果がレビュ−用画像メモリに格納される。かくして、
分類不可能な粒子の場合は、それがレビュ−するように
指定された粒子種類に該当する粒子であるかどうかにか
かわらずその画像と分類結果がレビュ−用画像メモリに
格納されることがわかる。

【００７０】その後、分類ごとの計数が行われて（Ｓ１
０）、処理が完了したかどうかの判断が行われる（Ｓ１
１）。処理が終了した場合はレビュ−粒子のレビュ−作
業が進められることになる。すなわち、当該粒子がレビ
ュ−粒子かどうかの判断が行われ（Ｓ１２）、その答え
がイエスならば、指定された粒子種類に該当する粒子の
画像表示がなされ、この画像を観察しながらレビュ−作
業が行われる（Ｓ１３）。もちろん、必要があれば、デ
−タ修正が行われる。続いて、指定外のレビュ−粒子に
ついて同様に表示とレビュ−作業が行われ、必要があれ
ばデ−タ修正が行われる（Ｓ１４）。最後にレビュ−作
業が終了したかどうかの判断が行われ（Ｓ１５）、終了
ならばレビュ−結果が反映された最終分類結果が出力さ
れる（Ｓ１６）。

【００７１】第１候補の粒子種類に該当すると考えられ
るがその第１候補の粒子種類に近接した第２候補の粒子
種類に該当するかも知れない曖昧粒子については、これ
をレビュ−用画像メモリに蓄積するようにしてもよい。
このような粒子画像については図３に示されるとほぼ同
様にしてレビュ−を行うことができる。というのは、ス
テップＳ１を、曖昧粒子の画像の蓄積をオンにするかオ
フにするかの指定ステップと考え、ステップＳ９を、当
該粒子が第２候補の粒子種類に近いかという判断ステッ
プと考えるならば、図３のフロ−は曖昧粒子のレビュ−
のためのフロ−として利用できるからである。したがっ
て、図３を引用しての曖昧粒子についてのレビュ−の説
明は重複を避けるために省略する。

【００７２】なお、曖昧粒子の場合は、オペレ−タによ
る分類作業の効率化の観点から、その粒子の画像に加え
て両候補の粒子種類名をも表示するようにすることが望
ましい。

【００７３】自動分類において、指定された粒子種類に
該当するものと誤判定されやすい別の粒子種類に該当す
る粒子については、これをレビュ−用画像メモリに蓄積
するようにしてもよい。この場合も図３に示されるとほ
ぼ同様にしてレビュ−を行うことができる。というの
も、図３のステップＳ１を、指定された粒子種類に該当
すると誤判定されやすい別の粒子種類に該当する粒子の
画像の蓄積をオンにするかオフにするかの指定ステップ
と考え、ステップＳ９を、当該粒子が誤判定されやすい
粒子かという判断ステップと考えるならば、その粒子の
レビュ−のためのフロ−として図３のフロ−が代用され
得るからである。したがって、その粒子についての図３
を引用してのレビュ−の説明は重複をさけるために省略
する。

【００７４】以上のような、誤判定されやすい粒子の場
合は、本来指定されている粒子種類に該当する粒子の画
像と誤判定されやすい別の粒子種類に該当する粒子の一
定数の画像とを、互いに比較観察が可能なるように互い
に近い位置に表示することが望ましい。図４はその場合
の表示部５０の具体的なレビュ−画像の表示例を示す。

【００７５】図４において、Ａ粒子表示領域にはレビュ
−粒子として指定された粒子種類に該当する粒子の画像
が表示され、Ｂ粒子表示領域には誤判定されやすい粒子
種類に該当する粒子の画像が表示されている。このよう
にすれば、オペレ−タは両表示領域に表示された画像を
比較観察しながら当該粒子の分類作業を効率的に進める
ことができるようになる。もちろん、その分類のレビュ
−作業を通じてオペレ−タが細分類を行った場合や粒子
種類名の変更を行った場合はその結果を自動分類結果に
反映させ、修正された結果が出力される。したがって、
これにより粒子の分類識別精度の向上が図られる。

【００７６】生物学的な細胞等を分類する場合には、特
に医学的な診断に重要な粒子種類については、これを特
定粒子種類と定めて例えば中央制御部２９内のメモリに
登録しておき、これをその蓄積オン状態のときレビュ−
用画像メモリに蓄積することも意義がある。いちいち指
定する必要がなくなるからである。

【００７７】この場合も図３に示されるとほぼ同様にし
てレビュ−を行うことができる。というのも、図３のス
テップＳ１を、特定粒子種類に該当する粒子の画像の蓄
積をオンにするかオフにするかの指定ステップと考え、
ステップＳ９を、当該粒子が特定粒子かという判断ステ
ップと考えるならば、その粒子のレビュ−のためのフロ
−として図３のフロ−が代用され得るからである。した
がって、その粒子についての図３を引用してのレビュ−
の説明は重複をさけるために省略する。

【００７８】レビュ−用画像メモリに蓄積された粒子数
が多く、レビュ−用画像メモリがメモリ容量的に足りな
い場合には、レビューした粒子画像の粒子存在比率でも
って、自動分類結果を修正するのがよい。このようにす
れば、メモリ容量が不足しても分類識別精度は悪くなら
ないからである。

【００７９】この作業の流れを図５を参照して説明す
る。粒子画像解析処理を開始すると、まず、レビュ−粒
子を指定し（Ｓ１）、その後、前に説明したと同様に、
粒子検出及び画像入力（Ｓ２）、画像処理による特徴パ
ラメ−タの抽出（Ｓ３）、パラ−ン認識による粒子分類
識別処理（Ｓ４）を行なわれる。次いで、ステップＳ５
でレビュ−粒子が指定されていると判断され、更にステ
ップＳ６でレビュ−用画像メモリがメモリオ−バでない
と判断された場合は、当該粒子の画像はレビュ−洋画増
メモリに格納されると共に（Ｓ７）、その粒子種類名も
格納される（Ｓ８）、分類ごとの計数が行なわれる（Ｓ
９）。

【００８０】しかし、レビュ−用画像メモリのメモリ容
量に限りがあって、すべてのレビュ−候補粒子の画像を
格納し切れない場合があり得る。この場合は、メモリオ
−バをセットして（Ｓ１０）、レビュ−用画像メモリへ
の画像の格納を中止する。一つの試料について上記一連
の操作を続け、処理が終わると（Ｓ１１）、レビュ−操
作に入る。

【００８１】レビュ−操作は、まず、レビュ−指定粒子
について表示部に粒子画像を表示し、分類結果の再分類
又は細分類をオペレ−タが実行する（Ｓ１２）。次に、
メモリオ−バがセットされている場合（Ｓ１３）は、レ
ビュ−指定した粒子種類に該当する粒子について分類ご
とに存在（分類）比率を計算する（Ｓ１４）。最終的に
は、指定された全粒子について、レビュ−操作で得られ
たレビュ−粒子の分類比率を考慮して、全体の粒子分類
結果を算出し（Ｓ１５）、その結果を出力する（Ｓ１
６）。

【００８２】なお、粒子検出手段として、半導体レーザ
からのレーザ光束を検出光として用い、粒子で散乱され
たレーザ光束を利用する場合について述べたが、これに
限らず粒子からの蛍光や透過光を利用することもできる
し、１次元イメージセンサにより粒子を検出する方法
や、粒子通過による電気抵抗変化により粒子を検出する
方法を利用することもできる。

【００８３】また、実施例では、試料の幅が一定となる
フローセルを用いているが、本発明は、撮像領域におい
て、試料の幅が徐々に拡大又は縮小するようなフローセ
ルを用いる場合にも適用可能である。

【００８４】

【発明の効果】本発明による効果は次のとおりである。

【００８５】１． レビューする粒子種類を指定し、該
指定された粒子種類に該当する粒子の画像をレビュ−用
画像メモリに蓄積するように該レビュ−用画像メモリへ
の画像蓄積を制御し、蓄積された粒子の画像をレビュ−
のためにディスプレイ上に表示するようにしているた
め、生成されたすべての粒子画像がレビュ−用画像メモ
リに蓄積されることにはならないので、そのメモリの小
容量化が図られ、かつそれにもかかわらず本来蓄積され
るべきレビュ−粒子数を少なくする必要がないため分類
結果の再現性低下の防止が図られる。

【００８６】２． 粒子画像表示は粒子種類ごとに一括
して行うようにしているため、レビュ−作業が簡単とな
る。

【００８７】３． 粒子種類の指定は一つの試料に対し
て測定モ−ドごとに行うようにしているため、レビュ−
用画像メモリへの無駄な粒子画像の蓄積防止が図られ
る。

【００８８】４． 画像蓄積制御手段は分類不可能な粒
子の画像の蓄積をオン／オフする手段を含むと共に、該
画像蓄積オン／オフ手段がオン状態のとき前記分類不可
能な粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリに蓄積する
ように構成されているため、装置では分類不可能な粒子
をオペレ−タが分類することができるようになる。

【００８９】５． 特定の粒子種類を予め登録しておく
手段が備えられ、画像蓄積制御手段は特定の粒子種類に
該当する粒子の画像の蓄積をオン／オフする手段を含む
と共に、該画像蓄積オン／オフ手段がオン状態のとき前
記登録されている特定の粒子種類に該当する自動分類さ
れた粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリに蓄積する
ように構成されているため、特定粒子として例えば特に
医学的に重要な粒子を選べば、こういった粒子について
はいちいち指定をしなくともオペレ−タがレビュ−をす
ることができるようになる。

【００９０】６． 画像蓄積制御手段は第１候補の粒子
種類に該当すると考えられるがその第１候補の粒子種類
に近接した第２候補の粒子種類に該当するかも知れない
と考えられる曖昧粒子の画像の蓄積をオン／オフする手
段を含むと共に、該画像蓄積オン／オフ手段がオン状態
のとき曖昧粒子の画像をレビュ−用画像メモリに蓄積す
るように構成され、表示手段は両候補の粒子種類に関係
するものとして蓄積された曖昧粒子の画像に加えて両候
補の粒子種類名を表示するように構成されているため、
装置ではどちらに分類すべきかが曖昧な粒子については
オペレ−タが効率的にレビュ−により分類を行うことが
できるようになる。

【００９１】７． 画像蓄積制御手段は粒子の画像の蓄
積をオン／オフする手段を含むと共に、該画像蓄積オン
／オフ手段がオン状態にあるとき、自動分類において、
指定された粒子種類に該当するものと誤判定されやすい
別の粒子種類に該当する粒子の画像を前記レビュ−用画
像メモリに蓄積するように構成され、表示手段は指定さ
れた粒子種類に該当する粒子の画像と前記別の粒子種類
に該当する粒子の画像を比較観察可能に表示するように
構成されているため、装置で正しく分類することが困難
な粒子についてオペレ−タがその分類を効率的に行うこ
とができるようになる。

【００９２】８． 表示装置に表示された粒子をオペレ
−タが細分類又は粒子種類名変更するようになってお
り、更にその結果にもとづいて、自動分類された粒子の
自動分類結果を修正するようになっているため、粒子の
分類識別精度の向上が図られる。

【００９３】９． レビュ−の対象となった粒子の、該
粒子が該当する粒子種類ごとの存在比率にもとづいて前
記自動分類された粒子の自動分類結果を修正するように
なっているため、仮にレビュ−用画像メモリのメモリ容
量が不足してもそれによる分類識別精度の低下が防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフロー式粒子画像解析
装置の全体構成図である。

【図２】図１のフローセルの構成を示す斜視図である。

【図３】図１の装置と共に用いられる一例としてのレビ
ュ−作業用フロ−図である。

【図４】図１の表示部の、一例としてのレビュー画像の
表示画面である。

【図５】図１の装置と共に用いられるもう一つの例とし
てのレビュ−作業用フロ−である。

【符号の説明】

１：フラッシュランプ、１ａ：フラッシュランプ駆動回
路、２：フィールドレンズ、３：顕微鏡コンデンサレン
ズ、５：顕微鏡対物レンズ、８：ＴＶカメラ、１１：視
野絞り、１２：開口絞り、１５：半導体レーザ源、１
６：コリメータレンズ、１７：シリンドリカルレンズ、
１８、１９：反射鏡、２０：ビームスプリッタ、２１：
絞り、２２：光検出回路、２３：フラッシュランプ点灯
制御回路、２４：ＡＤ変換器、２５：画像メモリ、２
６：画像処理制御回路、２７：特徴抽出回路、２８：識
別回路、２９：中央制御部、３０：レビュー用画像メモ
リ、４０：粒子数分析部、５０：表示部、６０：キー入
力部、８０：粒子検出領域、９０：画像撮像領域、１０
０：フローセル、１０１：画像撮像部、１０２：粒子分
析部、１０３：粒子検出部、１１０：サンプル流れ、１
１２：シース液入り口、１１３：試料ガイド、１１４：
ノズル、１５０：平行流路部、１５１：縮流流路部、１
５２：測定流路部、１５３：減速流路部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大和田 伯男 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 佐野 一敬 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粒子が懸濁した試料の流れを形成し、この
   形成された試料の流れに光を照射してその試料中の粒子
   の画像を生成し、この生成された粒子画像を画像解析し
   て前記試料中の粒子を自動分類するフロー式粒子画像解
   析方法であって、レビューする粒子種類を指定し、該指
   定された粒子種類に該当する粒子の画像をレビュ−用画
   像メモリに蓄積するように該レビュ−用画像メモリへの
   画像蓄積を制御し、前記蓄積された粒子の画像をレビュ
   −のためにディスプレイ上に表示することを特徴とする
   フロー式粒子画像解析方法。
2. 【請求項２】前記粒子画像表示は粒子種類ごとに一括し
   て行うことを特徴とする請求項１に記載されたフロ−式
   粒子画像解析方法。
3. 【請求項３】前記粒子種類の指定は一つの試料に対して
   測定モ−ドごとに行うことを特徴とする請求項１に記載
   されたフロー式粒子画像解析方法。
4. 【請求項４】粒子が懸濁した試料の流れを形成し、この
   形成された試料の流れに光を照射してその試料中の粒子
   の画像を生成し、この生成された粒子画像を画像解析し
   て前記試料中の粒子を自動分類するフロー式粒子画像解
   析装置であって、レビューする粒子種類を指定する手段
   と、レビュ−用画像メモリと、前記指定された粒子種類
   に該当する粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリに蓄
   積するように前記レビュ−用画像メモリへの画像蓄積を
   制御する手段と、前記蓄積された粒子の画像をレビュ−
   のために表示する手段とを備えていることを特徴とする
   フロー式粒子画像解析装置。
5. 【請求項５】前記画像蓄積制御手段は分類不可能な粒子
   の画像の蓄積をオン／オフする手段を含むと共に、該画
   像蓄積オン／オフ手段がオン状態のとき前記分類不可能
   な粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリに蓄積するよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項４に記載さ
   れたフロ−式粒子画像解析装置。
6. 【請求項６】特定の粒子種類を予め登録しておく手段を
   備え、前記画像蓄積制御手段は前記特定の粒子種類に該
   当する粒子の画像の蓄積をオン／オフする手段を含むと
   共に、該画像蓄積オン／オフ手段がオン状態のとき前記
   登録されている特定の粒子種類に該当する自動分類され
   た粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリに蓄積するよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項４に記載さ
   れたフロ−式粒子画像解析装置。
7. 【請求項７】前記画像蓄積制御手段は第１候補の粒子種
   類に該当すると考えられるがその第１候補の粒子種類に
   近接した第２候補の粒子種類に該当するかも知れないと
   考えられる曖昧粒子の画像の蓄積をオン／オフする手段
   を含むと共に、該画像蓄積オン／オフ手段がオン状態の
   とき前記曖昧粒子の画像を前記レビュ−用画像メモリに
   蓄積するように構成され、前記表示手段は前記両候補の
   粒子種類に関係するものとして蓄積された曖昧粒子の画
   像に加えて前記両候補の粒子種類名を表示するように構
   成されていることを特徴とする請求項４に記載されたフ
   ロ−式粒子画像解析装置。
8. 【請求項８】前記画像蓄積制御手段は粒子の画像の蓄積
   をオン／オフする手段を含むと共に、該画像蓄積オン／
   オフ手段がオン状態にあるとき、自動分類において、前
   記指定された粒子種類に該当するものと誤判定されやす
   い別の粒子種類に該当する粒子の画像を前記レビュ−用
   画像メモリに蓄積するように構成され、前記表示手段は
   前記指定された粒子種類に該当する粒子の画像と前記別
   の粒子種類に該当する粒子の画像を比較観察可能に表示
   するように構成されていることを特徴とする請求項４に
   記載されたフロ−式粒子画像解析装置。
9. 【請求項９】前記表示装置に表示された粒子をオペレ−
   タが細分類又は粒子種類名変更するように構成され、更
   にその結果にもとづいて前記自動分類された粒子の自動
   分類結果を修正するように構成されていることを特徴と
   する請求項４に記載されたフロ−式粒子画像解析装置。
10. 【請求項１０】前記レビュ−の対象となった粒子の、該
    粒子が該当する粒子種類ごとの存在比率にもとづいて前
    記自動分類された粒子の自動分類結果を修正するように
    構成されていることを特徴とする請求項９に記載された
    フロ−式粒子解析装置。
11. 【請求項１１】前記粒子は生物細胞であることを特徴と
    する請求項４に記載されたフロ−式粒子画像解析装置。
12. 【請求項１２】前記粒子は血液中の血球成分であること
    を特徴とする請求項４に記載されたフロ−式粒子画像解
    析装置。
13. 【請求項１３】前記粒子は尿沈渣成分であることを特徴
    とする請求項４に記載されたフロ−式粒子画像解析装
    置。