JPS63298028A - 粒子分析装置の舞戻り信号除去装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、粒子分析装置の舞戻り信号除去装置に関す
るものである。

（従来の技術） 粒子検出装置のうちで導電式のものは、電解質液中に測
定用の粒子を浮遊させた懸濁液に一対の電極を浸漬し、
第３２図に示すように、両電極間を微少な細孔１００を
有する絶縁壁１０１で隔絶し、両電極間に電位差を与え
て細孔１００を通じてのみ電極間に電流が流れるように
構成したものである。この粒子検出装置では、両側の液
間に水圧差を与え細孔１００を通じて懸濁液とともに粒
子を流過させると、粒子径に対する細孔１００の径を適
切に選ぶことにより粒子の通過に対応して粒子体積に比
例した電流変化が電極間に生ずる。

このときの粒子検出信号の波形は、第３２図に示す細孔
１００における粒子１０２のたとえば通過経路イル二に
対応して第３３図のようになる。

ただし、図は粒子の通過を重ねて表わしており、実際に
は各状態が別個に起こる程度に懸濁液の粒子濃度が調整
されている。

第３３図において、・波形イ′は、細孔１００の壁面の
ご（近くを粒子１０２が通過する通過経路イの場合であ
り、細孔１００の入口および出口で鋭い波高値のピーク
を示し、２つのピークの間にはゆるやかな谷がある。す
なわち、この波形イ′の信号が谷波形信号である。

波形口′は、細孔１００の中心近くを２つの粒子１０２
が近接して通過する通過経路口の場合であり、２つのピ
ークの間に深い谷がある。

波形ハ′は、細孔１００の丁度中心を粒子１０２が通過
する通過経路ハの場合であり、ピークが１つである対称
形のきれいな波形を示している。この波形ハ′の信号を
以下単一ピーク波形信号と呼ぶ。

波形二′は、入口では細孔１００の壁面近くを、出口で
は中心付近を通るように斜めに通過する通過経路二の場
合であり、入口付近でのみ鋭いピークを示している。

このように細孔１００の入口、出口の壁面近くを粒子１
０２が通過したときに波形が鋭いピークを示すのは、こ
の付近（いわゆる細孔１００のエツジ部分）の電流密度
が高いためである。また粒子１０２が細孔１００の中心
を通過したときよりも細孔１００の壁面近くを通過した
ときの方が波形の幅が長いのは、壁面近くでは流速が遅
くなっており、中心部を通過したときよりも粒子１０２
の通過に時間がかかるためである。

以上のことから、仮に同じ大きさの粒子１０２が細孔１
００を通過した場合でも、その通過経路の違いによって
波形のピークの波高値は異ることになる。このため厳密
な意味では粒子の体積に比例した大きさの検出信号は得
られず、このピークの波高値から描いた粒度分布には誤
差が含まれることになる。そこで、粒子分析装置は、一
般に前記誤差を除去する手段を有して、精度よく粒子の
大きさを検出できるようにしている。

しかし、細孔１００を通過した粒子が細孔１００の近辺
に第３４図の符号１０５，１０６で示すような流れで舞
い戻った場合にも、粒子の通過に伴う電流よりも小さい
電流が電極間に流れるため、第３５図ｆａｌのようなな
だらかな波形の誤検出信号がさらに発生することとなる
０曲線１０５ａは符号１０５の流れに対応し、曲線１０
６ａは符号１０６の流れに対応する。これらの信号を以
下舞戻り信号と呼ぶ。

このような舞戻り信号を検出するため、従来つぎのよう
な手段がとられてきた。

第一の手段は、粒子の細孔を通過する流路を中心部の狭
い範囲に流体力学的に絞り、いわゆる「シースフロー」
を形成するものである。この手段では粒子懸濁液は細孔
１００の中心部の狭い範囲に流体力学的に絞られて通過
し、一度通過した粒子は再び細孔付近に舞い戻ってくる
ことがないので、原理的に舞戻り信号は発生しない。し
かし、複雑な流体機構を必要とするため装置が高価とな
る。

これに対して第２の手段は、信号の時間幅によって粒子
の通過による波形と舞戻り波形とを弁別するものであり
、たとえばＫａｃｈｅｌ、　Ｖ（１９８２）Ｓｉｚｉｎ
ｇ　ｏｆ　Ｃｅ１ｌｓ　ｂｙ　ｔｈｅ　Ｅｌｅｃｒｉｃ
ａｌ　Ｒｅ５ｉｓｔａｎｃｅＰｕｌｓｅ　Ｔｅｃｎｉｑ
ｕｅ＋ｉｎ：Ｃｅ１ｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｖｏｌ、１
（Ｎ。

Ｃａｔｓｉｍｐｏｏｌａｓ、ｅｄ、）、Ｐｌｅｎｕｍ　
Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、ｐｐ。

１９５−３３１に触れられている。

すなわち、具体的により説明すると、第３５図（５）に
示す舞戻り信号１０５ａの場合、同図Ｃｂ）のように粒
子検出信号を低周波成分に微分し、直流再生をかけた波
形１０５ｂが基準電圧Ｖｒｅｆを横切る時間をパルス幅
Ｔｗとし、所定のフィルタパルスＴｆと比較して、Ｔｗ
＜Ｔｆのとき血小板と判断し反対のとき舞戻り信号と判
断するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 前記第二の手段において、舞戻り信号の波形は種々のレ
ベルがあり、舞戻り信号１０６ａの場合その微分の再生
信号１０６ｂが基準電圧Ｖｒｅｆを横切る時間のパルス
幅ＴＶ’はＴｗ’＜Ｔｆであるため、血小板と判断され
る。すなわち、第二の手段によれば、第３６図に示すよ
うに血球粒子が血小板の微分信号の直流再生の波形の場
合のパルス幅Ｔｗが小さいのでパルス幅Ｔｗの長い舞戻
り信号は血小板と弁別することが可能であるが、狭い舞
戻り信号は血小板と弁別することができないという欠点
がある。

さらに第３７図に示すように血球粒子が赤血球の場合で
赤血球の通過直後に舞戻りが発生する場合第３８図＋８
１のような赤血球の信号（血小板感度で検出した場合粒
子が大きいため信号のピークは飽和している）と舞戻り
信号とが連続する。すなわち、第３７図の赤血球の流過
過程と舞戻り信号の流れる過程が同じ時点でＳｌ、Ｓｔ
’〜Ｓ４゜ｓ４’を順次経過すると、第３８図（ａｌの
ように信号が重なるためである。この信号を微分し直流
再生すると、同図（′ｂ）のようになる、すなわち、基
準電圧により波形が赤血球の信号と舞戻り信号とに分割
される。ところが、舞戻り波形の基準電圧を横切るパル
ス幅Ｔｗが短くなり、そのため血小板として誤弁別され
るという欠点がある。

この結果、前記のような各ケースが多発すると粒度分布
が第３９図のようになる。すなわち、実線を真の粒度分
布とすると点線のような粒度分布となる。血小板の場合
破線は実線の左側に立ち上がりを示すが、これは第３５
図の誤弁別のためであり、また血小板と赤血球の境界の
部分の破線は第３８図の誤弁別のためである。

したがって、この発明の目的は、舞戻り信号をより一層
確実に除去することができる粒子分析装置の舞戻り信号
除去装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明の粒子分析装置の舞戻り信号除去装置は、粒子
の細孔への通過に伴って発生する粒子検出信号を出力す
る検出手段と、前記粒子検出信号を微分して微分信号を
出力する微分信号発生手段と、前記粒子検出信号および
前記微分信号を比較して前記微分信号が前記粒子検出信
号よりも小さい場合に前記粒子検出信号を舞戻り信号と
判定する信号を出力する舞戻り信号判定手段と、前記粒
子検出信号を処理するとともに前記舞戻り信号判定手段
の舞戻り信号と判定した信号により前記舞戻り信号とな
る前記粒子検出信号を除去する舞戻り信号除去手段を有
する処理手段とを備えたものである。

（作用） この発明の構成によれば、検出手段の出力する粒子検出
信号が粒子の細孔通過によるものである場合には信号の
立ち上がりが急のため粒子検出信号の微分信号は粒子検
出信号よりも大きくなるが、舞戻り信号は立ち上がりが
緩慢なため舞戻り信号の微分信号は舞戻り信号よりも大
きくならない。

このため、舞戻り信号判定手段において粒子検出信号と
その微分信号とを比較して舞戻り信号を判定し、舞戻り
信号除去手段により処理手段の処理対象から舞戻り信号
を除去することにより、より−ｉ確実に舞戻り信号を除
去することができる。

（実施例） この発明の一実施例を第１図ないし第３１図にもとづい
て説明する。すなわち、この粒子分析装置の舞戻り信号
除去装置は、第１図において、粒子の細孔への通過に伴
って発生する粒子検出信号を出力する検出手段１と、前
記粒子検出信号を微分して微分信号を出力する微分信号
発生手段２と、前記粒子検出信号および前記微分信号を
比較して前記微分信号が前記粒子検出信号よりも小さい
場合に前記粒子検出信号を舞戻り信号と判定する信号を
出力する舞戻り信号判定手段３と、前記粒子検出信号を
処理するとともに前記舞戻り信号判定手段３の舞戻り信
号と判定した信号により前記舞戻り信号となる前記粒子
検出信号を除去する舞戻り信号除去手段を有する処理手
段４とを備えている。

このため、第１図に示すように、検出手段１により粒子
検出信号Ｍ１を出力し、微分信号発生手段２により粒子
検出信号Ｍ１の微分信号Ｍ２を出力し、舞戻り信号判定
手段３により粒子検出信号Ｍ１と微分信号Ｍ２とを比較
して微分信号Ｍ２が小さい場合に舞戻り信号と判定する
信号ｅを出力して、舞戻り信号除去手段により粒子検出
信号ａｌ中の舞戻り信号となる粒子検出信号を処理手段
４の処理対象から除去することができる。

したがって、この実施例によれば、検出手段１の出力す
る粒子検出信号が粒子の細孔通過によるものである場合
には信号の立ち上がりが急のため粒子検出信号の微分信
号は粒子検出信号よりも大きくなるが、舞戻り信号は立
ち上がりが緩慢なため舞戻り信号の微分信号は舞戻り信
号よりも大きくならない。このため、舞戻り信号判定手
段３において粒子検出信号とその微分信号とを比較して
舞戻り信号を判定し、舞戻り信号除去手段により処理手
段４の処理対象から舞戻り信号を除去することにより、
より一層確実に舞戻り信号を除去することができる。

以下、この実施例の舞戻り信号除去装置を適用した粒子
分析装置の全体を説明する。第２図において、１１は容
器１３の粒子が浮態する液体１２に浸漬された検出手段
１を構成する検出器（絶縁壁）で、その下端部近傍に細
孔１４を有している。

この細孔１４は、液体１２の液面下に位置し、その内外
にそれぞれ電極１５．１６を配設している。

１７は液体制御装置で、検出器１１内に細孔１４を通し
て液体１２を吸引するためのものである。

１日は検出回路で、粒子と液体１２との電気的インピー
ダンスの差に基づいて粒子が細孔１２を通過するたびに
、粒子の大きさに比例したパルス状の信号を発生する。

９は検出手段１で検出された粒子検出信号を波形処理す
る波形処理装置であり、この発明の微分信号発生手段２
．舞戻り信号判定手段３および処理手段４を含むもので
ある。

１０は演算処理装置であり、波形処理装置９から送られ
る粒子の体積に比例した波高値を示す信号を解析し、粒
度分布図を描いたり粒子数をカウントする等の種々の演
算処理を行うものである。

つぎに、前記波形処理装置９について説明する。

波形処理装置９は、第３図に示されるように第１図の微
分信号発生手段２を含む前処理ブロックＣと、第１図の
舞戻り信号判定手段３および舞戻り信号除去手段を含む
制御ブロックＢと、第１図の舞戻り信号除去手段を除く
処理手段を含むボトム出力ブロックＡとから構成される
。前処理ブロックＣは検出回路１Ｂから送られる粒子検
出信号の直流レベルを所定のレベルにクランプする直流
再生機能と粒子検出信号を微分する機能を有する。

前処理ブロックＣから出力される信号のうち、粒子検出
信号の直流再生信号はボトム出力プロツクＡおよび制御
ブロックＢへ送られ、微分信号は制御ブロックＢへ送ら
れる。制御ブロックＢは、直流再生信号および微分信号
を人力とし、ボトム出力プロツクＡを制御する制御信号
を出力する。ボトム出力ブロックＡは、前処理ブロック
Ｃからの直流再生信号と制御ブロックＢからの制御信号
を人力とし、直流再生信号が谷波形信号である場合に谷
の波高値を出力する等の機能を有する。

まず、前記前処理ブロックＣについて詳述する。

第４図は前処理ブロックＣの一実施例を示す回路図であ
る。この前処理ブロックＣは、主として第１直流再生ブ
ロックＫ１．第１微分ブロックＤＩＦＩ。

第２直流再生ブロツクに２．この発明の微分信号発生手
段２を構成する第２微分ブロックＤＩＦ２で構成され、
電圧ホロワのオペアンプＯＰＩを介してそれぞれに検出
手段１の粒子検出信号（図では単一ピーク波形信号）が
入力される。なお、この前処理ブロックＣは、参照信号
発生ブロックＲＥＦを含み、参照信号Ｒｅｆ　１．Ｒｅ
ｆ２を発生するが、参照信号発生ブロックＲＥＦは制御
ブロックＢ内に配置しても良い。

第１直流再生ブロツクに１は、粒子検出信号の直流レベ
ルを所定のレベルに設定するものであり、オペアンプＯ
Ｐ２．ＯＰ３．抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデンサＣＩ、ダイ
オードＤ１．Ｄ２で構成されている。粒子検出信号が第
１直流再生ブロツクに１で直流再生された直流再生信号
ＤＣＩは、その波高値がこの波形処理装置９で検出され
、第２図に示す演算処理装置ＩＯで解析される。また、
直流再生信号ＤＣＩをオペアンプＯＰ４で反転した反転
信号丁で了は、後述の制御ブロックＢにおいて微分信号
■１と比較され、細孔１４を通過した粒子を検知するの
に適用される。Ｒ３，Ｒ４は抵抗である。

第１微分ブロックＤＩＦＩは、粒子検出信号を微分する
ものであり、オペアンプＯＰ５．ＯＰ６゜抵抗Ｒ５〜Ｒ
８，コンデンサＣ２，Ｃ３で構成されている。

この第１微分ブロックＤＩＦＩで微分された徽分信号ｖ
１は、後述の制御ブロックＢで第１の参照信号Ｒｅｆｌ
と比較することにより、波高値の低い舞戻り信号および
ノイズを除去するとともに、零電位と比較することによ
り粒子検出信号のピークおよび谷の位置を検出すること
ができる。すなわち、舞戻り信号は、一旦細孔１４を通
過した粒子が検出器１１内を流動したのち、第５図に破
線で示すように粒子２０．２１が細孔１４の近くに舞戻
ってきたときに発生する信号であり、粒子２１の場合第
６図（ａｌのような波形の舞戻り信号、粒子２０の場合
同図（ｂｌのような波形の舞戻り信号が検出手段ｌに発
生する。このような舞戻り信号の大きさは粒子が細孔１
４を通過したときに発生する真の粒子検出信号の大きさ
よりは、はるかに小さいので、同程度の大きさの粒子だ
けを測定する場合には、信号の大きさによって舞戻り信
号を弁別できるので粒子測定に影響を及ぼすことは無い
。

しかし、懸濁液中に大きな粒子と小さな粒子が混在して
いる場合には、大きな粒子の無戻り信号は小さな粒子の
検出信号にほぼ匹敵する大きさとなる。したがって小さ
な粒子の検出信号と大きな粒子の舞い戻り信号とは信号
の大きさによっては弁別できないので、小さな粒子の測
定に悪影響を及ぼすことになる。

すなわち、第６図ｔａ＋および（ｂｌの舞戻り信号を微
分すると同図（ａｌに対して同図（ｃｌのような波形に
なり、同図山）に対して同図（ｄｉのような波形となる
。

そして、参照信号Ｒｅｆｌと比較することにより波高値
の低い同図（ａｌの舞い戻り信号は除去される得る。た
だし、波高値の高い同図（ｂｌの舞い戻り信号は除去で
きない。

また、第１微分ブロックＤＩＦＩにおいては、高周波領
域において積分特性を持たせているので、第７図＋ａｌ
のようにノイズを含む信号の場合微分信号■１は同図ｔ
ｂ＋の信号となり、参照信号Ｒｅｆｌと比較することに
より、ノイズを除去することができる。

また、第８図（ａｌに示すように単一ピーク波形信号お
よび谷波形信号の粒子検出信号を微分した同図ｔｂ＋の
微分信号Ｖｌが零電位となる点Ｐ１〜Ｐ３゜Ｂｌは、元
の信号のピークＰまたは谷Ｂに相当するから、微分波形
と零電位とを比較して微分波形が零クロスする位置を検
知することにより、粒子検出信号のピークおよび谷の位
置を検出することができる。

第２直流再生ブロツクに２は、粒子検出信号を直流再生
して波高値の高い舞戻り信号を除去するための直流再生
信号ＤＣ２を出力するものであり、オペアンプＯＰ８．
ＯＰ９．抵抗Ｒ８，Ｒ９，コンデンサＣ４，ダイオード
Ｄ３．Ｄ４で構成されている。第１直流再生ブロツクＫ
ｌと第２直流再生ブロツクに２とは一般に異るカットオ
フ周波数を持ち、それぞれ目的に応じて最適の特性を持
つように回路定数が設定される。

第２微分ブロックＤＩＦ２は粒子検出信号を微分して直
流再生信号ＤＣ２との比較のため、この発明の微分信号
Ｖ２（第１図の符号Ｍ２に対応する）を出力するもので
あり、オペアンプＯＰ　１０゜ＯＰｌ、１．抵抗ＲＩＯ
〜Ｒ１３，コンデンサＣ５゜Ｃ６で構成されている。第
１微分ブロックＤＩＦＩと第２微分ブロックＤＩＦ２も
一般には異る微分特性を持つ。

前記直流再生信号ＤＣ２と微分信号■２とを比較するこ
とにより、第６図で微分信号■１の処理では波高値が高
いため除去できなかった舞戻り信号を除去することがで
きる。すなわち、第９図＋ａｌに示すように粒子の細孔
１４の通過によって発生した通常の粒子検出信号の場合
には微分信号■２が直流再生信号ＤＣ２よりも高い（Ｖ
２＞ＤＣ２）ため微分信号■２が直流再生信号ＤＣ２と
クロスするが、舞戻り信号の場合には同図（ｂｌのよう
に微分信号■２が直流再生信号ＤＣ２よりも低くくなる
（Ｖ２＜ＤＣ２）ため微分信号■２が直流再生信号ＤＣ
２をクロスすることがない。このようにして、粒子検出
信号と舞戻り信号とを弁別することが可能となる。また
赤血球が細孔を通過直後に舞戻りが発生して（第３７図
と同様）、粒子検出信号は第１７図に示すように舞戻り
信号が連続しても、その粒子検出信号を微分した微分信
号■２は舞戻り信号とクロスしない。

測定用の粒子が血球であり、しかも血球のうちの血小板
を測定する場合には、この舞戻り信号除去機能は必須で
ある。なぜなら、特別な処理を施さない限り血液中には
血小板の他に赤血球と白血球が含まれるからである。す
なわちこの赤血球や白血球は血小板よりも、はるかに大
きな細胞であり、赤血球や白血球が舞戻ったとき発生さ
れる舞戻り信号の波高値は血小板が細孔を通過したとき
発生する粒子検出信号の波高値にほぼ匹敵するからであ
る。このため、血小板測定においては第２直流再生ブロ
ツクＤＣ２および第２微分ブロンクＤＩＦ２は必須のも
のである。

参照信号発生ブロックＲＥＦは、オペアンプＯＰ７．Ｒ
１７〜Ｒ２１，コンデンサＣ８，ツェナーダイオードＺ
Ｄで構成されている。

次に、制御ブロック已について詳述する。第１０図は第
３図の制御ブロックＢをさらに小ブロックに分割したブ
ロック構成図であり、第１１図はその回路図である。こ
の制御ブロックＢに入力される信号のうち計数スター、
ト信号を除いた諸信号ｖ１゜Ｖ２．　　ＤＣｌ、　　Ｄ
ＣＩ、　　ＤＣ２，Ｒｅｆ　　１．Ｒｅｆ２は全て第４
図に示される前処理ブロックＣから送られるものである
。また第１１図に示す各ブロックにおいて、００Ｍ１〜
Ｃ０Ｍ４はコンパレータ。

ＤＱＩ〜ＤＱ５はＤラッチ、Ｉｆ〜ｌｉ３はインバータ
、ＮＡＮＤはナンド回路、ＮＯは常開のアナログスイッ
チ、Ｖｌ、Ｖ２はマルチバイブレークである。

この実施例では、；調温液中に大粒子と小粒子が混在す
る場合たとえば赤血球と白血球と血小板が混在し、その
中から小粒子である血小板のみを測定する場合について
説明する。

第１０図および第１１図に示すピーク・否検知ブロック
し１は、コンパレータＣ０Ｍ１により微分信号ｖ１と参
照信号Ｒａｆｌと比較して、前記第６図および第７図に
示すように波高値の低い舞戻り信号やノイズを除去する
とともに、微分信号Ｖｌと零電位とを比較して直流再生
信号ＤＣＩのピークおよび谷の位置を検知する信号ａを
出力するものである。すなわち、微分信号■１が参照信
号Ｒｅｆｌよりも小さいとき信号ａは第１２図山）のよ
うに低レベル（以下“Ｌ”と記す、）であるが、反対に
大きくなると高レベル（以下“Ｈ”と記す。）となり、
信号ａは波高値の低い舞戻り信号やノイズに応答しない
、微分信号■１が参照信号Ｒｅｆ１よりも大きい時にセ
ンタパルス発生ブロックＬ５への入力禁止ブロックし６
からのｂ入力がＨならばＤラッチＤＱＩのＱ出力Ｃが第
１２図（ｄ）に示すようにＨになる。このとき同時にセ
ンタパルス発生ブロックＬ５のＤラッチＤＱＩのＱ出力
τによってピーク・谷棲知ブロックＬ１のアナログスイ
ッチＮｏが閉じられ、参照信号Ｒｅｆｌは第１２（ａｌ
に示すように零電位に落ちる。そのため今度は微分信号
■１と零電位とがコンパレータＣＯＭＩで比較されるこ
とになるので、信号ａは第８図で説明したようにピーク
Ｐと谷Ｂの位置を検知する信号となる。

通過検知ブロックし２は、前述のように直流再生信号Ｄ
ＣＩを反転した反転信号子て丁と微分信号■１とをコン
パレータＣ０Ｍ２において比較することにより、粒子の
通過を検知するものである。

すなわち、微分信号■１が反転信号ＤＣＩよりも小さく
なったときに出力ｄがＨとなり、センタパルス発生ブロ
ックＬ５のＤラッチＤＱＩのＴ入力がＬになるのでＱ出
力ＣはＬになる。第１２図に示すようにＱ出力ＣがＬに
なるときには、すでに粒子検出信号のピークは通過して
いるので、Ｑ出力Ｃおよび出力ｄは粒子−個の通過に対
応した信号となる。また百出力τがＨになるのでアナロ
グスイッチＮｏは開きピーク・否検知ブロックＬ１のコ
ンパレータＣＯＭに参照信号Ｒｅｒｌが入力される（第
１２図（ａ））。

第１２図は谷波形信号の場合であるが、第１３図は単一
ピーク波形信号の場合、第１４図は単一ピーク波形信号
が２個連続した場合を示す。

このように、通過検知ブロックＬ２は微分信号Ｖｌと反
転信号丁百了の比較によって粒子の通過を検知する方式
であるから、第１２図の谷波形や第１３図の単一ピーク
波形の場合には信号ｃ、　　ｄには１パルスしかなく１
個の粒子の通過であると判断され、第１４図のように２
つの粒子が近接して通過したときの波形の場合には信号
ｃ、ｄには２パルスが生じ２個の粒子の通過として判断
することができる。また、粒子検出信号の大きさに応じ
て微分信号■１も反転信号五で了も共に変化するので、
粒子検出信号の通過検知の時間的位置は粒子の大きさに
依存せ゛ずほぼ一定となる。

なお、コンパレータＣ０Ｍ２の第６ビンＵに抵抗Ｒ２２
（３，３にΩ）が接続されているが、この第６ピンはス
トローブ端子と呼ばれるものであり、３〜５ｍＡの電流
を引き出している間は入力に関係なく出力はＨとなる。

この結果、必要でないときにはコンパレータの動きは止
められ、ノイズの発生が防がれる。

舞戻り抜きブロックし３は、第１図の舞戻り判定手段３
に対応するものであり、前述のように粒子検出信号の微
分信号ｖ２および直流再生信号ＤＣ２をコンパレータＣ
０Ｍ３において比較し、波高値の高い舞戻り信号には応
答しないが、血小板等の粒子検出信号の再生信号ＤＣ２
には応答する出力ｅを出力するものである。すなわち、
第１５図に示すように、血小板Ｎ１や赤血球Ｎ２のよう
な粒子の通過の場合にはその粒子検出信号の直流再生信
号ＤＣ２にその微分信号■２がクロスするため、出力ｅ
　（第１５図（Ｃ））はＨになる。舞戻り信号Ｎの場合
には微分信号■２が直流再生信号ＤＣ２をクロスするこ
とがないため、コンパレータＣ０Ｍ３は反転せず舞戻り
抜きブロックの出力ｅはＬのままである。

大信号除去ブロックし４は、直流再生信号ＤＣＩと参照
信号Ｒｅｆ２とをコンパレータＣ０Ｍ４で比較して、大
信号弁別レベルとなる参照信号Ｒｅｆ２を越える信号は
大粒子たとえば赤血球や白血球による信号であると判断
するものであり、直流再生信号ＤＣＩが参照信号Ｒｅｆ
２を越えると、第１５図（ｄｉのようにコンパレータＣ
０Ｍ４の出力ｆがＬになる。

ピークホールド制御ブロックＬ７は、第１図の処理手段
４に含まれる舞戻り信号除去手段を兼ねたもので、ピー
クホールドを可能とする制御信号ＰＨ／Ｔを出力するも
のである。センタパルス発生ブロックＬ５の１個の粒子
の通過を示すＱ出力ＣがＨの間に、舞戻り抜きブロック
Ｌ３のコンパレータＣ０Ｍ３が反転してＤラッチＤＱ２
のＴ入力ｅが立ち上がると、ＤラッチＤＱ２のＤ入力Ｃ
がＱ出力ｇに現われてＱ出力ｇがＨとなり（第１５図＋
１１１）、このＱ出力ｇがＨの期間中後述のピークホー
ルドを可能とする。ＤラッチＤＱ２はリセットパルス発
生ブロックＬｌｌのＱ出力によりリセットされるが、大
信号除去ブロックし４の出力ｆが大信号を検出してＬに
なることによってもリセットされる（第１５図（ｅ））
。したがって、大信号の場合にはｇ信号は一度Ｈになる
が粒子の通過検知時点まで保持されずにＬになってしま
うので、後述のように大信号の波高値が出力されること
がない。ピークホールド制御ブロックＬ７のＤラフチＤ
Ｑ２のＱ出力ｇはインバータ■９を介して制御信号“ド
爾”／Ｔを出力させ（第１６図（Ｏ））、第３図のボト
ム出力ブロックＡへ送られて、第１９図の常閉型のアナ
ログスイッチＮＣ１，ＮＣ２を制御する。

なお、ピークホールド制御ブロックし７のＤラッチＤＱ
２は、タイミングを以下のように設定する必要がある。

すなわち、ラッチＤＱＩのＱ出力Ｃを受けるＤ入力がＨ
の時に舞戻り抜きブロックＬ３の出力ｅを受けるＴ入力
が立ち上がれば、Ｑ出力ｇｌＪ＜Ｈになるが、出力ｅが
先に立ら上がった後に、Ｑ出力ＣがＨになってもｇはＬ
のまま維持されるので、Ｑ出力Ｃの方が出力ｅよりも先
に立ち上がるように、微分信号ｖ１と参照信号Ｒｅｆｌ
および微分信号■２と直流再生信号ＤＣ２の周波数特性
や信号の大きさが設定される必要がある。

ピーク制御ブロックし９は、直流再生信号ＤＣＩの最初
のピークをホールドする制御信号ＰＣを出力するもので
あり、ピークホールド制御ブロックＬ７のＱ出力ｇを受
けるＤラッチＤＱ３のＤ入力がＨのときにピーク・谷検
知ブロックＬ１のピーク・谷の位置を検知した信号ａの
反転信号子を受けるＴ入力が立ち上がると百出力がして
、制御信号ｐｃがＨになる（第１６図（ｈｌ〜（Ｊ））
。制御信号ＰＣはボトム出力ブロックＡの第１９図の常
開型のアナログスイッチＮＯＩを制御し、制御信号ＰＣ
がＨの時に最初のピークをホールドする。

谷制御ブロックし８は、直流再生信号ＤＣＩの谷をホー
ルドするとともに谷波形信号と単一ピーク波形信号とを
区別する制御信号ＢＣＩ、ＢＣ２を出力するものであり
、ピークホールド制御ブロックし７のＱ出力ｇを受ける
ＤラッチＤＱ４のＤ入力がトＩのときに前記信号ａの２
回反転した信号ａ′を受けるＴ入力が立ち上がると、Ｑ
出力がＨに、Ｑ出力がＬになる。Ｑ出力のＨにより制御
信号ＢＣ２がＬとなり、Ｑ出力のしにより制御信号ＢＣ
ＩがＨになる（第１６図１ｎｌ、　（ｋ１〜（圃）、な
お、制御信号ＢＣ２の立ち下がりは抵抗Ｒ２３およびコ
ンデンサＣ９よりなる遅延回路により制御信号ＢＣＩの
立ち上がりよりも若干遅らされて、後述のようにフロー
ティングを防止している。制御信号ＢＣＩ、ＢＣ２とも
にボトム出力ブロックＡへ送られ、制御信号ＢＣ１は常
開型のアナログスイッチＮＯ２，ＮＯ３を制御し、制御
信号ＢＣ２は常閉型のアナログスイッチＮＣ３を制御す
る。

出力制御ブロックＬＩＯは、ボトム制御ブロックＡの出
力信号を制御する制御信号５ｔａｒｔを出力するもので
あり、ピークホールド制御ｌブロックＬ７のＱ出力ｇを
受ける単安定マルチバイブレーク■１のＢ入力がＨのと
きに１個の粒子の通過を検知するセンタパルス発生ブロ
ックし５のＱ出力Ｃを受けるＡ入力が立ち下がると、Ｑ
出力よりｔ、の時間幅を持つパルスが出力され、第１６
図１ｎｌの制ｊ′ｎ信号３ｔａｒｔが出力される。この
出力５ｔａｒｔもボトム出力ブロックＡへ送られ、第１
９図の常閉型のアナログスイッチＮＣ４を制御′ｎし、
５ｔａｒｔ信号のｔ、時間中、ボトム出力ブロックＡよ
り波高値を示す出力信号がパルス的に出力される。

入力禁止ブロックし６は、出力制御ブロックＬＩＯの百
出力によってＤラッチＤＱ５がセットされるのでＱ出力
すがＬになり、センタパルス発生ブロックし５へのａ入
力を禁止するものであり、粒子が連続して細孔を通過し
た場合の近接通過パルスによって波高値出力が誤動作さ
せられることを防いでいる。なお、入力禁止ブロックＬ
６のＤラッチＤＱ５のＱ出力すがＬの場合には本回路は
動作しなくなるので、計数スタート前には必ずＨにして
おく必要があるが、この場合ＤラッチＤ口５の０人力を
プルダウンし、Ｔ人力を外部からの計数スタート信号（
立ち上がり信号）に接続すれば、計数開始時には必ず信
号すがＨとなり、禁止がかからない状態にすることが出
来る。

リセットパルス発生ブロックＬｌｌは、出力制御ブロッ
クＬＩＯのＱ出力によってその出力時間も、が経過する
と単安定マルチバイブレータｖ２のＱ出力およびＱ出力
からリセットパルスが出力されて、ピークホールド制御
ブロックＬ７のＤラッチＤＱ２．　　ピーク制御ブロッ
クＬ９のＤラッチＤＱ３、谷制御ブロックＬ８のＤラッ
チＤＱ４゜人力禁止ブロックＬ６のＤラッチＤＱ５へ送
り、これらをリセットするものである。

次に、第３図のボトム出力ブロックＡについて詳述する
。第１８図はボトム出力ブロックＡをさらに小ブロック
に分割した構成図であり、第１９図はその回路図である
。このボトム出カブロックへに入力される信号のうち波
形処理対象となる直流再生信号ＤＣＩは第３図の前処理
ブロックＣから送られるものであり、それ以外のＰＣ，
ＰＨ／Ｔ。

ＢＣＩ、ＢＣ２，５ｔａｒｔで表される制御信号は制御
ブロックＢから送られるものである。

第１ピークホールドブロツクＫＬＩは、オペアンプ０Ｐ
１３，０Ｐ１４．抵抗Ｒ２４〜Ｒ２６゜コンデンサＣＩ
Ｏ〜Ｃ１２，ダイオードＤ５．Ｄ６゜常開型のアナログ
スイッチＮＯＩ、常閉型のアナログスイッチＮＣＩから
構成される。直流再生信号ＤＣＩは電圧ホロワのオペア
ンプ０Ｐ２１を介してオペアンプ０Ｐ１３に人力され、
第１ピークホールド（！Ｉ　Ｐ　／　Ｈがオペアンプ０
Ｐ１４から出力される。この場合、常閉型のアナログス
イッチＮＣ１が制御信号ＰＨ／Ｔによって閉じていると
ピークホールド値は得られず出力は入力に追従する（ト
ラッキングモード）。制御信号ＰＨ／Ｔによって常閉型
のアナログスイッチＮＣＩが開くとピ−クが来るまで出
力は入力に追従するが、ピークが来るとピーク値をホー
ルドする（ピークホールドモード）。第２０図は例とし
て粒子が連続して細孔を通過した場合の近接通過パルス
ＳＰに対する第１ピークホールドブロツクＫＬＩの追従
の様子を示す図である。制御信号ＰＨ／Ｔによって常閉
型のアナログスイッチＮＣＩが開閉され、制御信号ＰＨ
／ＴがＬのときピークホールドモードに、制御信号ＰＨ
／ＴがＨのときトラッキングモードに入る。第２０図で
は、最初ピークＰ　／　Ｈをホールドしたのち、トラッ
キングモードに移り人力波形にすみやかに追従し、近接
して来た次のピークＰ／Ｈを忠実にホールドしているこ
とが良くわかる。

一方、常開型のアナログスイッチＮＯＩは、谷波形信号
の最初のピークをホールドすると同時にＨになる制御Ｂ
信号ＰＣ（第１６図（１））によって閉じられる。この
ため、第２１図に示されるようにオペアンプ０Ｐ１３に
入力された直流再生信号ＤＣＩのプラス人力は強制的に
零電位に落とされるので、谷波形の２番目のピーク値の
方が高い場合でも最初のピーク値がホールドされる。こ
の結果、第１ピークホールドブロツクＫＬＩからは第２
１図に示す第１ピークホールド（直Ｐ／Ｈが出力される
。これは第１図の符号Ｍ２に対応する。

第１の差信号発生ブロックＫＬ２は、オペアンプ０Ｐ１
５．抵抗Ｒ２７〜Ｒ３０から構成される。

第１ピークホールド値Ｐ／Ｈから直流再生信号ＤＣＬが
引算され、第２２図に破線で示すように第１の差信号Ｂ
１が出力される。これは第Ｘ図の符号Ｍ４に対応する。

なお第１ピークホールドブロツクＫＬＩがトラツキフグ
動作をしているときは第１の差信号Ｂ１は零である。

第２ピークホールドブロツクＫＬ３は、オペアンプ０Ｐ
１６．ＯＰ１’７．抵抗Ｒ３１〜Ｒ３３゜コンデンサＣ
１３〜Ｃ１５，ダイオードＤ　７　、Ｄ８゜常開型のア
ナログスイッチＮｏ２．常閉型のアナログスイッチＮＣ
２から構成される。この第２のピークホールドブロック
ＫＬ３の基本的動作は第１ピークホールドブロツクＫＬ
Ｉと同じであり、第１の差信号Ｂ１の最初のピークがホ
ールドされたのち、谷波形信号の谷の位置でＨとなる制
御信号ＢＣＩによってオペアンプ０Ｐ１６のプラス入力
は強制的に零電位に落とされるので、第２ピークホール
ドブロツクＫＬ３からは第２３図に示す第２ピークホー
ルド値Ｂ　／　Ｈが出力される。これは第１図の符号Ｍ
５に対応する。この第２ピークホールド値Ｂ／）（の高
さｈ２は直流再生波形Ｄ１の谷の深さり、に等しい。

判定ブロックＫＬ６は、オペアンプＯＰ　１８゜常開型
のアナログスイッチＮ０３．常閉型のアナログスイッチ
ＮＣ３，抵抗Ｒ３４で構成され、常開型のアナログスイ
ッチＮＯ３が谷を検出する制御信号ＢＣＩによって制御
され、常閉型のアナログスイッチＮＣ３が同じく制御信
号ＢＣ２によって制御され、したがって第２４図ｔａ）
のような谷波形信号の場合には第２ピークホールド値Ｂ
／Ｈが第２の差信号発生ブロックＫＬ４に出力されるが
、同図ｔｂ）のような単一ピーク波形信号の場合にはオ
ペアンプ０Ｐ１１３のプラス入力が零電位となる。

なお、常開型のアナログスイッチＮＯ３，常閉型のアナ
ログスイッチＮＣ３は、制御信号ＢＣ２を前述のように
制御信号ＢＣＩよりも遅延することにより第２５図のタ
イミングで開閉し、オペアンプ０Ｐ１８のプラス入力が
フローティングにならないようにし、第２の差信号発生
ブロックＫＬ４の出力が一時的に不安定にならないよう
にしている。

第２の差信号発生ブロックＫＬ４は、オペアンプ０Ｐ１
９．抵抗Ｒ３５〜Ｒ３８で構成され、谷波形１３号の場
合には第１ピークホールド値Ｐ／Ｈから第２ピークホー
ルド値Ｂ／Ｈを引算し、第２４図＋ａｌに示すよう第２
の差信号Ｂ２が出力される。

これは第１図の符号Ｍ６に対応する。また第２４図（ｂ
ｌの単一ピーク波形信号の場合には引き算は行われず、
第１ピークホールド値Ｐ／Ｈが出力される。

出力ブロックＫＬ５はオペアンプ０Ｐ２０．ｔｌＥ抗Ｒ
３９，常閉型のアナログスイッチＮＣ４から構成され、
３ｔａｒｔ信号により、求める波高値を有する第２の差
信号Ｂ２を一定時間パルス波形で出力する。

第２６図〜第３０図にボトム出力プロツクＡの各部の信
号の波形を示す。図中の点線の波形は直流再生信号ＤＣ
Ｉを示す。

第２６図は直流再生信号ＣＤＩが谷波形信号である場合
を示す。この場合には制御信号ＢＣＩ。

丁τ７が発生するため判定ブロックＫＬ６により第２ピ
ークホールド値Ｂ／Ｈが入力され、第２の差信号発生ブ
ロックＫＬ４により第１ピークホールド値Ｐ／Ｈと第２
ピークホールド値Ｂ／Ｈが引算され、前述のように谷の
波高値が出力される。

なお、第３２図および第３３図に示された粒子通過経路
二の波形二′も、谷波形の谷に相当する部分に平坦部が
ある限り、谷波形信号の処理と同じように処理されて、
前記平坦部を波高値として出力する。

第２７図は直流再生信号ＤＣＩが単一ピーク波形信号で
ある場合を示す。この場合には制御信号ＢＣＩ、百でＴ
が発生せず、第２の差信号発生ブロックＫＬ４は第１ピ
ークホールド値Ｐ／Ｈすなわち直流再生信号ＤＣＩの最
初のピークの波高値が出力される。

第２８図は、直流再生信号ＤＣＩに粒子検出信号がなく
、ノイズのみの波形の場合を示している。

この場合には、ノイズは制御ブロックＢにおいて弁別さ
れているので、ＰＨ／Ｔ信号が発生せずピークはホール
ドされない。また、５ｔａｒｔ信号も発生しないので波
高値は出力されない。

第２９図は、直流再生信号ＤＣＩが大信号すなわち制御
ブロックＢにおいて参照信号Ｒｅｆ２を越えると判断さ
れた場合である。たとえば、血小板測定において赤血球
や白血球による大信号が入力された場合である。この場
合には制？７１１信号「下／Ｔは一旦りに落ち第１ピー
クホールドブロツクＫＬＩはピークホールドモードにな
るが、直流再生信号ＤＣＩはそのピークに達する以前に
参照信号Ｒｅｆ２を越えるため、制御信号ＰＨ／Ｔは直
ちにＨに戻り、トラッキングモードに入るため直流再生
信号ＤＣＩのピークはホールドされない。

また３ｔａｒｔ信号も発生しないため波高値は出力され
ない。このようにして、たとえば血小板測定の場合に不
要な赤血球や白血球の信号は除去される。

第３０図は、直流再生信号ＤＣＩが舞戻り信号の場合を
示しているが、前述のようにこの場合もピークはホール
ドされないし、波高値も出力されない。

この実施例の波形処理装置９による血液試料の粒度分布
を測定した例を第３１図に示す。第３１図において、横
軸は波高値、縦軸は頻度を表す。

左側のピークは血小板を示し、右側の波高値の大きい分
布は赤血球粒度分布の一部を示し、実線が舞戻り信号除
去後の粒度分布曲線、破線が舞戻り信号除去前の粒度分
布曲線であり、舞戻り信号は約９９％以上除去されるた
めより一層歪の少ない真の粒度分布が得られるようにな
る。

（発明の効果） この発明の粒子分析装置の舞戻り信号除去装置によれば
、検出手段の出力する粒子検出信号が粒子の細孔通過に
よるものである場合には信号の立ち上がりが急のため粒
子検出信号の微分信号は粒子検出信号よりも大きくなる
が、舞戻り信号は立ち上がりが緩慢なため舞戻り信号の
微分信号は舞戻り信号よりも大きくならない。このため
、舞戻り信号判定手段において粒子検出信号とその微分
信号とを比較して舞戻り信号を判定し、舞戻り信号除去
手段により処理手段の処理対象から舞戻り信号を除去す
ることにより、より一層確実に舞戻り信号を除去するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概略説明図、第２図はこの発明の一
実施例を適用した粒子分析装置の説明図、第３図は波形
処理装置のブロック図、第４図は前処理ブロックの回路
図、第５図は舞戻り信号の発生原因を説明する説明図、
第６図は舞戻り信号およびその微分信号の波形図、第７
図はノイズを含む粒子検出信号およびその微分信号の波
形図、第８図は単一ピーク波形信号および谷波形信号な
らびにこれらの微分信号の波形図、第９図は粒子の大き
い大信号、その舞戻り信号および微分信号の波形図、第
１０図は制御ブロックのブロック図、第１１図はその回
路図、第１２図は谷波形信号の場合の一部ブロックの波
形図、第１３図は単一ピーク波形信号の場合の一部ブロ
ックの波形図、第１４図は単一ピーク波形信号が連続し
た場合の一部ブロックの波形図、第１５図は血小板、赤
血球および粒子の舞い戻りの場合の一部ブロックの波形
図、第１６図は谷波形信号の場合の各部の波形図、第１
７図は赤血球が細孔を通過直後に舞戻りがあった場合の
粒子検出信号とその微分信号とを示す波形図、第１８図
はボトム出力ブロックのブロック図、第１９図はその回
路図、第２０図はピークホールド状態を示す説明図、第
２１図は最初のピークをホールドした状態を説明する説
明図、第２２図は第１の差信号を検出した状態を説明す
る説明図、第２３図は第１の差信号のピークをホールド
した状態を説明する説明図、第２４図は第２の差信号発
生ブロックの出力波形を説明する説明図、第２５図は判
定ブロックの動作を説明する説明図、第２６図は谷波形
信号の各部の波形図、第２７図は単一ピーク波形信号の
各部の波形図、第２８図はノイズの場合の各部の波形図
、第２９図は大きい粒子の粒子検出信号の場合の各部の
波形図、第３０図は舞戻り信号の場合の各部の波形図、
第３１図は波形処理装置から出力される信号の波高値に
対する穎度の特性図、第３２図は粒子が細孔を通過する
過程を説明する説明図、第３３図はその各粒子に対応す
る粒子検出信号の波形図、第３４図は舞戻り信号の発生
を説明する説明図、第３５図は舞戻り信号およびその微
分の再生信号を示す波形図、第３６図は血小板の検出信
号の微分の再生信号の波形図、第３７図は赤血球が細孔
を通過直後に舞戻りがあった場合の動作過程を説明する
説明図、第３８図はその検出信号およびその微分の再生
信号の波形図、第３９図は粒度分布曲線図である。 １・・・検出手段、２・・・微分信号発生手段、３・・
・舞戻り信号判定手段、４・・・処理手段 第　２Ｆヌ１ 第Ｓ図 第６図 Ｒｅｓｅし信号 第１５図 第１７図 Φ 工 ＾　　　　　　　　　　　　　　　　　＾　＾　＾　　
＾１）　　　　　　　　　　　ｎｕ　　フ　Φζ、−％
＋／　　　〜−−−−？　　　＼−−５１２．　　−ノ
　　−ノ　Ｎノ　　Ｎ−′−″−′　　−ノ　　−Ｉ第
２０図 ＤＣＩ　　Ｐ／Ｈ オへ７ン了０Ｐ１３の◆入力 第２１図 第２２図 第２３図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ） 第２４図 第２５図 Ｐ／Ｈ （ａ　）　　　Ｂ１　　−−−！−エニニニー二二＝ニ
ニーー（ｂ）ＰＨ／Ｔ　　□ （ｃ）ＰＣ□ （ｄ）　　Ｂ／Ｈ、−・、７−パ゛・ハ・八−゛パ゛゛
−・（ｅ）　　　Ｂ２ （ｈ）　５ｔａｒｔ　　□ （ｉ）　　　＊　　　力　　　　、１１、１．−１６８
２１１．−１．−１．〜、１５１１１．−１２７１５１
．−１１１．−１２８図 Ｐ／Ｈ （ｄ）ＰＣ （ｉ　）　５ｔａｒｔ 第２６図 （ｃ）ＰＨ／Ｔ−Ｌ−」− （ｄ）ＰＣ−一一一丁］−−− （ｉ　）　５ｔａｒｔ　　−一一一一］］−一一（Ｃ’
）ＰＨ／Ｔ−一■「−一一一 （ｄ）　　ＰＣ□ 第２９ （ｉ　）　５ｔａｒｔ　　□ 八 （ｄ）　　ＰＣ− ／／′　　　　　　　　＼ 一一一一／ 第 （ｉ　）　５ｔａｒｔ　　□ ３０図 第３２図　　　　　　　第３３図 第３４図 第あ図 第３６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粒子の細孔への通過に伴って発生する粒子検出信号を出
   力する検出手段と、前記粒子検出信号を微分して微分信
   号を出力する微分信号発生手段と、前記粒子検出信号お
   よび前記微分信号を比較して前記微分信号が前記粒子検
   出信号よりも小さい場合に前記粒子検出信号を舞戻り信
   号と判定する信号を出力する舞戻り信号判定手段と、前
   記粒子検出信号を処理するとともに前記舞戻り信号判定
   手段の舞戻り信号と判定した信号により前記舞戻り信号
   となる前記粒子検出信号を除去する舞戻り信号除去手段
   を有する処理手段とを備えた粒子分析装置の舞戻り信号
   除去装置。