JPS60152952A - 血球計測装置 - Google Patents
血球計測装置Info
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- JPS60152952A JPS60152952A JP991384A JP991384A JPS60152952A JP S60152952 A JPS60152952 A JP S60152952A JP 991384 A JP991384 A JP 991384A JP 991384 A JP991384 A JP 991384A JP S60152952 A JPS60152952 A JP S60152952A
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- Japan
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- blood
- blood corpuscle
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- lens
- blood cell
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1434—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
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- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
- G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は血球の形状を識別しその大きさ並びに数等を
計測する血球計測装置に関するものであるＯ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 生体内を循環する液体の中で最も均一性の高い血液を分
析することにより、生体について種々の情報を得ること
ができる。きりわけ、血球の大きさや数の計測ならびに
血球の形状による分析は基本的なデータとして非常に一
般的に行なわれている。
計測する血球計測装置に関するものであるＯ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 生体内を循環する液体の中で最も均一性の高い血液を分
析することにより、生体について種々の情報を得ること
ができる。きりわけ、血球の大きさや数の計測ならびに
血球の形状による分析は基本的なデータとして非常に一
般的に行なわれている。
従来、血球の計測手段として電気絶縁体に設けた微小孔
に稀釈血液を通し、血球の通過時に変化する電気伝導度
により血球を計測する方法が知られている。
に稀釈血液を通し、血球の通過時に変化する電気伝導度
により血球を計測する方法が知られている。
一方、最近では、フローセルのセル部で合流した稀釈血
液と等張渡との同軸液柱の芯ｌこ、コヒーレントナ光を
照射して発生する散乱光を検出し、血球の数を検出する
方法が開発され除々に普及しつつある。この方法は、電
気伝導度により血球を計測する方法にくらべて、血球の
同時通過による誤計測が少くなる。また、微妙な粒径の
変化により散乱光量が大きく変化するため、血小板と赤
血球の判別を容易に行なうことができる。
液と等張渡との同軸液柱の芯ｌこ、コヒーレントナ光を
照射して発生する散乱光を検出し、血球の数を検出する
方法が開発され除々に普及しつつある。この方法は、電
気伝導度により血球を計測する方法にくらべて、血球の
同時通過による誤計測が少くなる。また、微妙な粒径の
変化により散乱光量が大きく変化するため、血小板と赤
血球の判別を容易に行なうことができる。
しかしながら、この方法Ｉこおいては、血球の大きさを
測定できても、血球の形状特に血球内部の形状を識別す
ることができないため、血球の形状による生体の分析を
行なうことができなかった。このことは、上述した電気
伝導度による方法においても同様のことがいえ条。
測定できても、血球の形状特に血球内部の形状を識別す
ることができないため、血球の形状による生体の分析を
行なうことができなかった。このことは、上述した電気
伝導度による方法においても同様のことがいえ条。
このことから、従来血球の形状を調べる方法としては、
染色した血液をプレパラートにして、これを顕微鏡で拡
大し、かつテレビカメラで撮像するパターン認識技術を
用いて血球の形状を識別することが行なわれている。
染色した血液をプレパラートにして、これを顕微鏡で拡
大し、かつテレビカメラで撮像するパターン認識技術を
用いて血球の形状を識別することが行なわれている。
しかし、この方法においては、血液を染色してプレパラ
ートにしなければならず、この作業が煩雑になるととも
に処理速度が遅くなる欠点があった。
ートにしなければならず、この作業が煩雑になるととも
に処理速度が遅くなる欠点があった。
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、プレパラート作製や染色を行なわずに簡便に血球
の形状を識別するとともに、血球の大きさ等を高精度に
計測することができる血球計測装置を提供することを目
的とする。
ので、プレパラート作製や染色を行なわずに簡便に血球
の形状を識別するとともに、血球の大きさ等を高精度に
計測することができる血球計測装置を提供することを目
的とする。
この発明は、管の一部を二重構造ｌこ形成したフローセ
ル中を流通する稀釈血液にコヒーレントナ光を照射して
得られた光をレンズで集光し、さらにレンズの焦平面に
結像された血球像を位相板により血球像の零次スペクト
ルを残りのスペクトルｌこ対してｎπ／４周期だけずら
して得られた血球各部の位相ずれに比例した血球像の濃
淡を検出手段を用いて検出するものである。
ル中を流通する稀釈血液にコヒーレントナ光を照射して
得られた光をレンズで集光し、さらにレンズの焦平面に
結像された血球像を位相板により血球像の零次スペクト
ルを残りのスペクトルｌこ対してｎπ／４周期だけずら
して得られた血球各部の位相ずれに比例した血球像の濃
淡を検出手段を用いて検出するものである。
この発明によれば、フローセルを透過してレンズにより
焦平面上に結像された血球像の零次スペクトルを他のス
ペクトルに対しでｎπ／４周期だけ位相をずらすことで
、血球像の濃度は血球各部の位相ずれに比例して強くな
り、血球の形状および大きさ１等を高精度に計測するこ
とができる。しかも、血液をプレパラートする手段を省
略して作業を簡便にすることで、作業の処理能力を著し
く高めることができる。
焦平面上に結像された血球像の零次スペクトルを他のス
ペクトルに対しでｎπ／４周期だけ位相をずらすことで
、血球像の濃度は血球各部の位相ずれに比例して強くな
り、血球の形状および大きさ１等を高精度に計測するこ
とができる。しかも、血液をプレパラートする手段を省
略して作業を簡便にすることで、作業の処理能力を著し
く高めることができる。
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図において、１は管の一部を二重構造ｌこ形成した
フローセルで、このフローセル１の内’ｌｌａを通して
稀釈血液り、が、才た供給管１ｂを通して等張渡（以後
シース液と呼ぶ） Ｌｘがフローセル１内に供給される
。内管１ａより供給された稀釈血液Ｌ１の周囲にシース
液Ｌ！の層流が形成される。このとき、稀釈血液Ｌ１と
シース液り、の流量を制御することにより、シース液り
、に包囲された稀釈血液り、はフローセル１の内径が細
くなるにしたがい、稀釈血ｔｉ Ｌｓの径は直径２０μ
ｍｓ度まで絞られる。
フローセルで、このフローセル１の内’ｌｌａを通して
稀釈血液り、が、才た供給管１ｂを通して等張渡（以後
シース液と呼ぶ） Ｌｘがフローセル１内に供給される
。内管１ａより供給された稀釈血液Ｌ１の周囲にシース
液Ｌ！の層流が形成される。このとき、稀釈血液Ｌ１と
シース液り、の流量を制御することにより、シース液り
、に包囲された稀釈血液り、はフローセル１の内径が細
くなるにしたがい、稀釈血ｔｉ Ｌｓの径は直径２０μ
ｍｓ度まで絞られる。
このように、稀釈血液り、を細く絞ることにより、血球
は各々分離され間隔をあけて次々に計測領域ＩＣを通過
することになる。
は各々分離され間隔をあけて次々に計測領域ＩＣを通過
することになる。
この計測領域ＩＣを通過する稀釈血液を芯とする同軸状
液柱りに、レーザー発振器２を用いてコヒーレントな光
としてレーザ光几を照射する。フローセル１の計測領域
ＩＣを透過した光はレンズ３により集光され、レンズ３
の後側焦平面上に血球の二次元フーリエ変換像が結像さ
れる。このと粗血球により散乱されなかった光（血球の
零次スペクトル）はレンズ３の焦点Ｆに結像される。こ
の焦平面に血球の零次スペクトルを残りのスペクトルに
対してｎπ／４周期位相をずらす位相板４が設けられて
いる。位相板４は第２図に示すように、ガラス板４ａの
表面に誘電媒質薄膜４ｂを蒸着させて構成される。この
誘電媒質薄膜４ｂの形状は、透過光の零次スペクトルが
すべて入る大きさにする。
液柱りに、レーザー発振器２を用いてコヒーレントな光
としてレーザ光几を照射する。フローセル１の計測領域
ＩＣを透過した光はレンズ３により集光され、レンズ３
の後側焦平面上に血球の二次元フーリエ変換像が結像さ
れる。このと粗血球により散乱されなかった光（血球の
零次スペクトル）はレンズ３の焦点Ｆに結像される。こ
の焦平面に血球の零次スペクトルを残りのスペクトルに
対してｎπ／４周期位相をずらす位相板４が設けられて
いる。位相板４は第２図に示すように、ガラス板４ａの
表面に誘電媒質薄膜４ｂを蒸着させて構成される。この
誘電媒質薄膜４ｂの形状は、透過光の零次スペクトルが
すべて入る大きさにする。
すなわち、血球やゴミなどがフローセル１内にないとき
にレンズ３により集光される光をすべて含む形状とする
。図示例では、誘電媒質薄膜４ｂを透過した光は他の部
分を通過した光に対してπ７４周期だけ位相が遅れる。
にレンズ３により集光される光をすべて含む形状とする
。図示例では、誘電媒質薄膜４ｂを透過した光は他の部
分を通過した光に対してπ７４周期だけ位相が遅れる。
この位、摺板４を通過した光はピンホール５の面上に結
ｇｌされる。このピンホール５の孔は直径１００μｍ程
度の円形に形成され、フローセル１を通過する血球の位
置が多少ずれても、血球像が常時入る大きさになってい
る。このときの血球像の濃淡は、血球各部の位相ずれに
比例して高くなる。たとえば、ピンホール５の面上に結
像される血球像の濃淡は、血球各部の屈折率が一定なら
ば血球の厚さに比例し、また血球の厚みが同じならば屈
折率に比例する（ＭＡＸ＠ＢＯＲＮ ａｎｄ ＥＭＩＬ
−ＷＯＬＦ著Ｐｒ１ｎｃｉｐｌｅａｏｆ ０ｐｔｉｃｓ
参照）。そこで、位相板４の誘電媒質薄膜４ｂの吸光度
を８１血球の特定部分の位相ずれをφとすると、ピンホ
ール５の面上での血球ｆμの対応する部分の光強度Ｉは Ｉ＝ｔｅｌ”（ａ”±２ａφ〕 となる。ただし、Ｃは比例定数とする。ここで、正負の
符号は位相板４が光の位相を１／４ｎπ波長遅らせる時
に正とし、進ませる時に負を取るものとする。上式から
、血球による位相ずれがない部分の光の強度はＩｗｌｃ
ｌ”ａ”となり、位相がφだけずれた部分の光の強度は
位相ずれにより△Ｉ＝＝ｌｃｌ”２ａφだけ変化する。
ｇｌされる。このピンホール５の孔は直径１００μｍ程
度の円形に形成され、フローセル１を通過する血球の位
置が多少ずれても、血球像が常時入る大きさになってい
る。このときの血球像の濃淡は、血球各部の位相ずれに
比例して高くなる。たとえば、ピンホール５の面上に結
像される血球像の濃淡は、血球各部の屈折率が一定なら
ば血球の厚さに比例し、また血球の厚みが同じならば屈
折率に比例する（ＭＡＸ＠ＢＯＲＮ ａｎｄ ＥＭＩＬ
−ＷＯＬＦ著Ｐｒ１ｎｃｉｐｌｅａｏｆ ０ｐｔｉｃｓ
参照）。そこで、位相板４の誘電媒質薄膜４ｂの吸光度
を８１血球の特定部分の位相ずれをφとすると、ピンホ
ール５の面上での血球ｆμの対応する部分の光強度Ｉは Ｉ＝ｔｅｌ”（ａ”±２ａφ〕 となる。ただし、Ｃは比例定数とする。ここで、正負の
符号は位相板４が光の位相を１／４ｎπ波長遅らせる時
に正とし、進ませる時に負を取るものとする。上式から
、血球による位相ずれがない部分の光の強度はＩｗｌｃ
ｌ”ａ”となり、位相がφだけずれた部分の光の強度は
位相ずれにより△Ｉ＝＝ｌｃｌ”２ａφだけ変化する。
したがって、△Ｉ／Ｉ＝２φ／ａが大きくなる程、血球
像の濃淡が強くなる。このため、誘電媒質薄膜４ａの吸
収を大きくすることで、血球像の濃淡を強めることがで
きる。この結果、血球の測定においては誘電媒質薄膜４
ａにある程度の吸光度をもたせた方がより測定しやすぐ
なる。
像の濃淡が強くなる。このため、誘電媒質薄膜４ａの吸
収を大きくすることで、血球像の濃淡を強めることがで
きる。この結果、血球の測定においては誘電媒質薄膜４
ａにある程度の吸光度をもたせた方がより測定しやすぐ
なる。
一方、ピンホール５０面上に結像された血球像はピンホ
ール５の孔により不必要な光が取り除かれて、血球像を
形成する光のみが光検出器６に入射され、ここで電気信
号に変換される。この電気信号にもとづいて処理装置７
で血球の判別、大きさなどの計測が行なわれる。この処
理装置７の処理方法としては、血球が大きくなる程、血
球各部の厚みが大きくなるので、光検出ｄ？ｒ ６４こ
入る光量の変化量を計測することにより、血球の大きさ
を測定することができる。また、光検出器６に入る光量
の変化している時間、すなわち、血球力ｓ ’ｆｒ ａ
ｌｌ領域を通過する時間を測定することをこより、血球
の大きさを測定することができる。
ール５の孔により不必要な光が取り除かれて、血球像を
形成する光のみが光検出器６に入射され、ここで電気信
号に変換される。この電気信号にもとづいて処理装置７
で血球の判別、大きさなどの計測が行なわれる。この処
理装置７の処理方法としては、血球が大きくなる程、血
球各部の厚みが大きくなるので、光検出ｄ？ｒ ６４こ
入る光量の変化量を計測することにより、血球の大きさ
を測定することができる。また、光検出器６に入る光量
の変化している時間、すなわち、血球力ｓ ’ｆｒ ａ
ｌｌ領域を通過する時間を測定することをこより、血球
の大きさを測定することができる。
した゛がって、このような構成−こよれ＃ヨ、ピンホー
ル５の面上に結像される血球像のｔｌｋ淡Ｃま血球各部
の位相ずれに比例して強くなるため、従来の散乱光によ
る方法では計測し多こく力）つた白血球および血小板の
大きさなどを容易力１つ高精度ｔこ計ＩＩＩすることか
できる。
ル５の面上に結像される血球像のｔｌｋ淡Ｃま血球各部
の位相ずれに比例して強くなるため、従来の散乱光によ
る方法では計測し多こく力）つた白血球および血小板の
大きさなどを容易力１つ高精度ｔこ計ＩＩＩすることか
できる。
次に、この発明の他の実施例を第３図を用（Ａて説明す
る。この装置は血球像を撮１象装置１２で）櫂ターン化
するものである。第３図−こおＧ１て第１図と同一部分
には同−付号を舊己して説明を省略する。
る。この装置は血球像を撮１象装置１２で）櫂ターン化
するものである。第３図−こおＧ１て第１図と同一部分
には同−付号を舊己して説明を省略する。
゛上記°１実施例と同様にレンズ３で集光された血球像
の零次スペクトルの位相は位相板４の誘電媒質薄膜４ａ
により端のスペクトルをこ対してｎπ／４波長だけ遅ら
せるか、また番ま進まされる。位相板４を透過した血球
像はＦ、の位置番ご結像され、レンズ１１によって拡大
される。この拡大された血球像はフォトダイオードアレ
イ等の撮像装置１２上に結像され、ここで、？ターン認
識力１行なわれて、血球の識別ならびに大きざなど力５
計演１１される。
の零次スペクトルの位相は位相板４の誘電媒質薄膜４ａ
により端のスペクトルをこ対してｎπ／４波長だけ遅ら
せるか、また番ま進まされる。位相板４を透過した血球
像はＦ、の位置番ご結像され、レンズ１１によって拡大
される。この拡大された血球像はフォトダイオードアレ
イ等の撮像装置１２上に結像され、ここで、？ターン認
識力１行なわれて、血球の識別ならびに大きざなど力５
計演１１される。
したがって、このような構成−こよれ（ｆ１細胞質と核
の屈折率が夫々異なるため、撮像装置１２上に結像され
た血球像により核と細胞質とを識号１１することができ
、核の形状により白血球、血ｌＪ＼板等を正確に分類す
ることができる。また、血球像を高倍率（例えば５００
倍等）に拡大することをこより、より細かなパターン認
識を行なうこと力５できる。しかも、従来のように血液
を染色してプレノ（ラードする必要がないため、処理作
業を簡素イヒして処理能力を著しく高めることができる
。
の屈折率が夫々異なるため、撮像装置１２上に結像され
た血球像により核と細胞質とを識号１１することができ
、核の形状により白血球、血ｌＪ＼板等を正確に分類す
ることができる。また、血球像を高倍率（例えば５００
倍等）に拡大することをこより、より細かなパターン認
識を行なうこと力５できる。しかも、従来のように血液
を染色してプレノ（ラードする必要がないため、処理作
業を簡素イヒして処理能力を著しく高めることができる
。
なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、要旨を変更しない範囲１ｃおＧ）で種々変形して実
施することができる。
く、要旨を変更しない範囲１ｃおＧ）で種々変形して実
施することができる。
例えば上記実施例ではピンホールの後方に光検出器また
は撮像装置を配設したカイ、この発明ζまこれに限定さ
れるものではなく、ピンホールζこ換えてピンホールの
位置にたとえ（ず直径１００μｍ程度の光検出器を配設
することもできる。
は撮像装置を配設したカイ、この発明ζまこれに限定さ
れるものではなく、ピンホールζこ換えてピンホールの
位置にたとえ（ず直径１００μｍ程度の光検出器を配設
することもできる。
また、上記他の実施例においては単一レンズにより血球
像を拡大したが、この発明はこれに限定されるものでは
なく、複数のレンズ群により血球像を拡大することがで
きる。
像を拡大したが、この発明はこれに限定されるものでは
なく、複数のレンズ群により血球像を拡大することがで
きる。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は同
実施例の位相板を説明するための断面図、第３図はこの
発明の他の実施例を示す構成図である。 １・・・フローセル １ａ・・・内管 １ｂ・・・供給管 ＩＣ・・・計測領域２・・・レーザ
ー発振器 ３・・・レンズ４・・・位相板 ４ａ・・・
ガラス板 ４ｂ・・・誘電媒質薄膜 ５・・・ピンホール６・・・
光検出器 ７・・・処理装置 １１・・・レンズ １２・・・撮像装置Ｌ１・・・稀釈
血液 Ｌｔ・・・シース液Ｒ・・・レーザー光 出願人 東京芝浦電気株式会社 代理人 弁理士 小 宮 幸 ｉ
実施例の位相板を説明するための断面図、第３図はこの
発明の他の実施例を示す構成図である。 １・・・フローセル １ａ・・・内管 １ｂ・・・供給管 ＩＣ・・・計測領域２・・・レーザ
ー発振器 ３・・・レンズ４・・・位相板 ４ａ・・・
ガラス板 ４ｂ・・・誘電媒質薄膜 ５・・・ピンホール６・・・
光検出器 ７・・・処理装置 １１・・・レンズ １２・・・撮像装置Ｌ１・・・稀釈
血液 Ｌｔ・・・シース液Ｒ・・・レーザー光 出願人 東京芝浦電気株式会社 代理人 弁理士 小 宮 幸 ｉ
Claims (4)
- （１） −ｆの一部を二重構造にし稀釈血液と液体とを
合流させ稀釈血液を芯とする同軸状液柱を形成するフロ
ーセルと、このフローセルを流通する稀釈血液にコヒー
レントな光を照射する照明装置と、フローセルを透過し
た光を集光するレンズと、このレンズの焦平面上に設け
られここに結像される血球の零次スペクトルを残りのス
ペクトルに対してｎπ／４周期位相をずらす位相板と、
この位相板を通過して結像される血球像の濃淡を検出す
る検出手段とを具備したことを特徴とする血球計測装置
。 - （２） 検出手段は血球像の光量の変化を検出する光検
出器を用いたことを特徴とする特許請求の範囲ｉｇ１項
記載の血球計測装置。 - （３） 検出手段は血球像の光量の変化している時間を
計測する光検出器を用いたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の血球計測装置。 - （４）検出手段は血球像をパターン化する撮像装置を用
いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の血球
計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP991384A JPS60152952A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 血球計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP991384A JPS60152952A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 血球計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60152952A true JPS60152952A (ja) | 1985-08-12 |
Family
ID=11733340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP991384A Pending JPS60152952A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 血球計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60152952A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394156A (ja) * | 1986-10-07 | 1988-04-25 | Toa Medical Electronics Co Ltd | 流体中の細胞分析装置 |
| JPS63151855A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Japan Spectroscopic Co | フロ−セル兼用ノズル |
-
1984
- 1984-01-23 JP JP991384A patent/JPS60152952A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394156A (ja) * | 1986-10-07 | 1988-04-25 | Toa Medical Electronics Co Ltd | 流体中の細胞分析装置 |
| JPS63151855A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Japan Spectroscopic Co | フロ−セル兼用ノズル |
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