(57)【要約】【課題】分析対象となる細菌の分布状況に基づいて細菌の計数領域を設定することで、細菌の計数精度を向上させることができる細菌分析装置、細菌分析方法及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】検体から測定試料を調製する試料調製部と、該試料調製部で調製された測定試料に含まれる所定の細菌を検出する検出部とを備える。検出部にて検出された細菌の分布状況を取得し、取得された細菌の分布状況に応じて、細菌計数領域を設定する。設定された細菌計数領域内に含まれる細菌数を計数する。【選択図】図８
2010133928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体から測定試料を調製する試料調製部と、
該試料調製部で調製された測定試料に含まれる細菌を検出する検出部と、
該検出部にて検出された細菌の分布状況を取得する分布取得手段と、
取得された細菌の分布状況に応じて、細菌計数領域を設定する計数領域設定手段と、
設定された細菌計数領域内に含まれる細菌数を計数する計数手段と
を備えることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項２】
前記検出部は、
細菌のサイズに関する情報と、細菌の性状に関する情報とをそれぞれ検出するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の細菌分析装置。
【請求項３】
前記細菌のサイズに関する情報の平均値及びばらつき度合に基づいて、前記細菌計数領域を設定するようにしてあることを特徴とする請求項２記載の細菌分析装置。
【請求項４】
前記細菌のサイズに関する情報の平均値が所定の範囲内であり、ばらつき度合が所定値より小さい場合、前記細菌の性状に関する情報が所定値より小さい領域を前記細菌計数領域から排除するようにしてあることを特徴とする請求項３記載の細菌分析装置。
【請求項５】
前記検出部は、
前記測定試料が通過するフローセルと、
該フローセルを通過する前記測定試料に光を照射する発光部と、
該発光部から光が照射された前記測定試料からの光を受光する受光部と
を備え、
前記細菌のサイズに関する情報として散乱光強度を取得し、
前記細菌の性状に関する情報として蛍光強度を取得するようにしてあることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の細菌分析装置。
【請求項６】
前記計数領域設定手段は、予め決められた第１の領域又は第２の領域を細菌計数領域として設定するようにしてあることを特徴とする請求項４記載の細菌分析装置。
【請求項７】
検体から測定試料を調製する試料調製部と、
該試料調製部で調製された測定試料に含まれる細菌を検出する検出部と
を備える細菌分析装置で実行することが可能な細菌分析方法において、
前記検出部にて検出された細菌の分布状況を取得し、
取得された細菌の分布状況に応じて、細菌計数領域を設定し、
設定された細菌計数領域内に含まれる細菌数を計数することを特徴とする細菌分析方法。
【請求項８】
検体から測定試料を調製する試料調製部と、
該試料調製部で調製された測定試料に含まれる細菌を検出する検出部と
を備える細菌分析装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記細菌分析装置を、
前記検出部にて検出された細菌の分布状況を取得する分布取得手段、
取得された細菌の分布状況に応じて、細菌計数領域を設定する計数領域設定手段、及び
設定された細菌計数領域内に含まれる細菌数を計数する計数手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液、尿等の検体に含まれている細菌を分析する細菌分析装置、細菌分析方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液、尿等の検体に含まれている細菌をフローサイトメトリー法を用いて分析する細菌分析装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されている細菌の検出方法では、前方散乱光強度と前方散乱光パルス幅との組み合わせに基づいて二次元分布図を作成している。二次元分布図を用いて細菌を含む集団を特定し、特定された集団についてのみ前方散乱光強度と蛍光強度との組み合わせに基づいて新たな二次元分布図を作成している。これにより、蛍光強度の相違に応じて、細菌と他の成分（結晶、細胞の破片等の夾雑物）とを分離することができ、細菌数を精度良く計数することができる。
【０００４】
また、特許文献２に開示されている細菌測定方法では、細菌の分布状態の傾きの相違に基づいて、桿菌と球菌とを判別している。細菌と他の成分（結晶、細胞の破片等の夾雑物）とを区別するために、前方散乱光強度と蛍光強度とを２軸とするスキャッタグラムを作成し、スキャッタグラム上に細菌のみが出現する領域を事前に設定しておき、設定された領域内に出現した粒子数を細菌数として計数している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５８５９０号公報
【特許文献２】特開２００４−３０５１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
細菌の種類及び増殖状態によって、細菌がスキャッタグラム上で出現する領域は大きく相違する。したがって、細菌の種類及び増殖状態によっては、通常は夾雑物が出現する領域に多数の細菌が出現する場合がある。しかし、特許文献１及び２では、細菌の種類及び増殖状態に関わらず固定された領域が細菌の計数領域として設定されるので、夾雑物の領域に多数の細菌が出現しているような場合には、これらの細菌が計数対象から除外されてしまうおそれがあり、細菌計数の精度向上が求められていた。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、分析対象となる細菌の分布状況に基づいて細菌の計数領域を設定することで、細菌の計数精度を向上させることができる細菌分析装置、細菌分析方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために第１発明に係る細菌分析装置は、検体から測定試料を調製する試料調製部と、該試料調製部で調製された測定試料に含まれる細菌を検出する検出部と、該検出部にて検出された細菌の分布状況を取得する分布取得手段と、取得された細菌の分布状況に応じて、細菌計数領域を設定する計数領域設定手段と、設定された細菌計数領域内に含まれる細菌数を計数する計数手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明に係る細菌分析装置は、第１発明において、前記検出部は、細菌のサイズに関する情報と、細菌の性状に関する情報とをそれぞれ検出するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明に係る細菌分析装置は、第２発明において、前記細菌のサイズに関する情報の平均値及びばらつき度合に基づいて、前記細菌計数領域を設定するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明に係る細菌分析装置は、第３発明において、前記細菌のサイズに関する情報の平均値が所定の範囲内であり、ばらつき度合が所定値より小さい場合、前記細菌の性状に関する情報が所定値より小さい領域を前記細菌計数領域から排除するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、第５発明に係る細菌分析装置は、第２乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記検出部は、前記測定試料が通過するフローセルと、該フローセルを通過する前記測定試料に光を照射する発光部と、該発光部から光が照射された前記測定試料からの光を受光する受光部とを備え、前記細菌のサイズに関する情報として散乱光強度を取得し、前記細菌の性状に関する情報として蛍光強度を取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明に係る細菌分析装置は、第４発明において、前記計数領域設定手段は、予め決められた第１の領域又は第２の領域を細菌計数領域として設定するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
次に、上記目的を達成するために第７発明に係る細菌分析方法は、検体から測定試料を調製する試料調製部と、該試料調製部で調製された測定試料に含まれる細菌を検出する検出部とを備える細菌分析装置で実行することが可能な細菌分析方法において、前記検出部にて検出された細菌の分布状況を取得し、取得された細菌の分布状況に応じて、細菌計数領域を設定し、設定された細菌計数領域内に含まれる細菌数を計数することを特徴とする。
【００１５】
次に、上記目的を達成するために第８発明に係るコンピュータプログラムは、検体から測定試料を調製する試料調製部と、該試料調製部で調製された測定試料に含まれる細菌を検出する検出部とを備える細菌分析装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記細菌分析装置を、前記検出部にて検出された細菌の分布状況を取得する分布取得手段、取得された細菌の分布状況に応じて、細菌計数領域を設定する計数領域設定手段、及び設定された細菌計数領域内に含まれる細菌数を計数する計数手段として機能させることを特徴とする。
【００１６】
第１発明、第７発明及び第８発明では、検体から測定試料を調製し、調製された測定試料に含まれる細菌を検出する。検出された細菌の分布状況を取得し、取得された細菌の分布状況に応じて、細菌計数領域を設定し、設定された細菌計数領域内に含まれる細菌数を計数する。これにより、細菌の分布状況に応じて計数対象となる細菌計数領域を設定することができ、夾雑物の領域に出現した細菌の数が少ない場合には、夾雑物の領域を排除することによって夾雑物による細菌の計数結果への影響を低減することができる。また、夾雑物の領域に多数の細菌が出現した場合には、夾雑物の領域を計数対象から排除することなく細菌数を計数することができ、細菌の種類及び増殖状態に基づく細菌の分布状況に応じて精度良い計数結果を得ることが可能となる。
【００１７】
第２発明では、細菌のサイズに関する情報と、細菌の性状に関する情報とをそれぞれ検出することにより、細菌のサイズ及び性状に応じて細菌に固有の細菌計数領域を設定することが可能となる。
【００１８】
第３発明では、細菌のサイズに関する情報の平均値及びばらつき度合に基づいて、細菌計数領域を設定することにより、所定の細菌と性状が類似している成分が存在している場合であっても、該細菌と他の成分とをより正確に区別することが可能となる。
【００１９】
第４発明では、細菌のサイズに関する情報の平均値が所定の範囲内であり、細菌のばらつき度合が所定値より小さい場合、細菌の性状に関する情報が所定値より小さい領域を細菌計数領域から排除することにより、他の成分と混在する可能性が高い領域を効果的に排除することができ、細菌数を誤って計数する可能性を低減することが可能となる。
【００２０】
第５発明では、検出部は、測定試料が通過するフローセルと、該フローセルを通過する測定試料に光を照射する発光部と、該発光部から光が照射された測定試料からの光を受光する受光部とを備える。細菌のサイズに関する情報として散乱光強度を取得し、細菌の性状に関する情報として蛍光強度を取得することにより、細菌の分布状況に応じて計数対象となる細菌計数領域を設定することができる。すなわち、夾雑物の領域に出現した細菌の数が少ない場合には、夾雑物の領域を排除することによって夾雑物による細菌の計数結果への影響を低減することができる。また、夾雑物の領域に多数の細菌が出現した場合には、夾雑物の領域を計数対象から排除することなく細菌数を計数することができ、細菌の種類及び増殖状態に基づく細菌の分布状況に応じて精度良い計数結果を得ることが可能となる。
【００２１】
第６発明では、予め決められた第１の領域又は第２の領域を細菌計数領域として設定することにより、細菌計数領域の設定を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００２２】
上記構成によれば、細菌の分布状況に応じて計数対象となる細菌計数領域を設定することができる。これにより、夾雑物の領域に出現した細菌の数が少ない場合には、夾雑物の領域を排除することによって夾雑物による細菌の計数結果への影響を低減するとともに、夾雑物の領域に多数の細菌が出現した場合には、夾雑物の領域を計数対象から排除することなく細菌数を計数することができ、細菌の種類及び増殖状態に基づく細菌の分布状況に応じて精度良い計数結果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る細菌分析装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る細菌分析装置の測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る試料調製部及び検出部の構成を模式的に説明するブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る検出部及びアナログ処理部の構成を模式的に説明するブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る細菌分析装置の演算表示装置の構成を示すブロック図である。
【図６】演算表示装置での細菌測定結果画面の例示図である。
【図７】４種類の細菌について純培養した試料（培養液）からそれぞれ調製した測定試料による測定結果に基づいて生成されたスキャッタグラムの例示図である。
【図８】第一の計数領域及び第二の計数領域の細菌数と培養法での生菌数との比較図である。
【図９】スキャッタグラムごとの前方散乱光強度と度数との関係を示す例示図である。
【図１０】３人の患者から採取された尿検体を用いて、３つの設定方法にて設定された細菌計数領域内に存在する細菌を計数した結果をハートインフュージョン寒天培地による培養法での生菌数と比較した図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る細菌分析装置の演算表示装置のＣＰＵによる細菌計数処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本実施の形態では、細菌分析装置として尿を分析する尿分析装置を一例とし、図面に基づいて具体的に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係る細菌分析装置の構成を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係る細菌分析装置は、測定装置１と、測定装置１とデータ通信することが可能に接続されている演算表示装置２とで構成されている。
【００２６】
測定装置１と演算表示装置２とは、図示しない通信線を介して接続されており、相互にデータ通信することにより、測定装置１の動作を制御し、測定装置１から出力された測定データを処理して分析結果を取得する。測定装置１と演算表示装置２とは、ネットワーク網を介して接続されていても良いし、一体として一つの装置を構成し、プロセス間通信等でデータの授受を行っても良い。
【００２７】
測定装置１は、フローサイトメトリー法を用いて、検体（尿）中の細菌を検出して、検出結果を測定データとして演算表示装置２へ送信する。フローサイトメトリー法とは、測定試料を含む試料流を形成し、該試料流にレーザ光を照射することによって、測定試料中の粒子（細菌）が発する前方散乱光、側方散乱光、側方蛍光等の光を検出することにより、測定試料中の粒子（細菌）を検出する方法である。例えば前方散乱光強度と側方蛍光強度とを２軸とするスキャッタグラム（二次元分布図）を用いる場合、該スキャッタグラムに分布する粒子（細菌）を計数する。
【００２８】
具体的には、スキャッタグラム上で細菌が集中して分布する所定の領域を細菌計数領域として設定し、細菌計数領域に出現する粒子（細菌）を計数する。本実施の形態では、前方散乱光強度と側方蛍光強度とを２軸とするスキャッタグラムを用い、該スキャッタグラム上で設定された細菌計数領域に出現する粒子（細菌）を計数する。
【００２９】
尿中に存在する可能性がある細菌としては、Ｅ．ｃｏｌｉ（大腸菌）、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ.（バチルス菌）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（緑膿菌）、Ｓｔａｐｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）等が想定され、細菌のサイズの大小、性状等が相違する。また、被験者ごとに、尿中に存在する細菌の種類は異なる。そして、上述したスキャッタグラムに細菌が出現する領域は、細菌の種類によって異なり、細菌の種類に特徴的な出現パターンを示すことがわかった。本実施の形態では、スキャッタグラム上での細菌の出現パターンに応じて、スキャッタグラム上で細菌計数領域を設定し、設定された細菌計数領域に出現する細菌を計数する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態に係る細菌分析装置の測定装置１の構成を示すブロック図である。測定装置１は、装置機構部４と、測定試料の測定を実行する検出部５と、検出部５の出力に対するアナログ処理部６と、表示・操作部７と、上述のハードウェア各部の動作を制御する制御基板部９とを備えている。
【００３１】
制御基板部９は、制御用プロセッサ及び制御用プロセッサを動作させるためのメモリを有する制御部９１と、アナログ処理部６から出力された信号をデジタル信号に変換する１２ビットのＡ／Ｄ変換部９２と、Ａ／Ｄ変換部９２から出力されたデジタル信号を記憶するとともに、制御部９１に出力するデータを選択する処理を実行する演算部９３とを有している。制御部９１は、バス９４ａ及びインタフェース９５ｂを介して表示・操作部７と接続され、バス９４ｂ及びインタフェース９５ｃを介して演算表示装置２と接続されている。また、演算部９３は、演算結果をインタフェース９５ｄ及びバス９４ａを介して制御部９１に出力する。さらに制御部９１は、演算結果（測定データ）を演算表示装置２へ送信する。
【００３２】
装置機構部４には、検体を蛍光染色して測定試料を調製する試料調製部４１が設けられている。試料調製部４１は、細菌数測定用試料を調製する。図３は、本発明の実施の形態に係る試料調製部４１及び検出部５の構成を模式的に説明するブロック図である。
【００３３】
図３において、試験管Ｔに収容されている尿は、吸引管１７を用いて図示しないシリンジポンプにより吸引され、検体分配部４２によって試料調製部４１へ分注される。試料調製部４１は、第一試料調製部４１ｕと第二試料調製部４１ｂとで構成されている。第一試料調製部４１ｕは、赤血球、白血球、上皮細胞等の比較的大きい有形成分を分析するための沈渣系の第一アリコートを収容し、第二試料調製部４１ｂは細菌のような比較的小さい有形成分を分析するための細菌系の第二アリコートを収容している。
【００３４】
第一試料調製部４１ｕ及び第二試料調製部４１ｂに分注された尿は、希釈液４３ｕ、４３ｂによってそれぞれ希釈され、染色液（染色試薬）４４ｕ、４４ｂが混合される。染色液４４ｕ、４４ｂに含まれる色素によりそれぞれ染色が施され、有形成分の懸濁液となる。第一試料調製部４１ｕにより、少なくとも白血球を含む有形成分を測定するために用いる第一の試料が調製され、第二試料調製部４１ｂにより、細菌を測定するために用いる第二の試料が調製される。
【００３５】
以上のように調製された２種類の懸濁液（測定試料）は、先に第一試料調製部４１ｕの懸濁液（第一の試料）が検出部５へ導かれ、シースフローセル５０３においてシース液が追加された試料流に対してレーザ光が照射される。その後、第二試料調製部４１ｂの懸濁液（第二の試料）が検出部５へ導かれ、シースフローセル５０３においてシース液が追加された試料流に対してレーザ光が照射される。斯かる動作は、制御部９１の制御により、図示しない駆動部、電磁弁等を動作させることにより行われる。
【００３６】
図４は、本発明の実施の形態に係る検出部５及びアナログ処理部６の構成を模式的に説明するブロック図である。図４に示すように、検出部５は、レーザ光を出射する発光部５０１と、照射レンズユニット５０２と、レーザ光が照射されるシースフローセル５０３と、発光部５０１から出射されるレーザ光が進む方向の延長線上に配置されている集光レンズ５０４、ピンホール５０５、及びＰＤ（フォトダイオード）５０６と（シースフローセル５０３と集光レンズ５０４との間には図示しないビームストッパが配置されている）、発光部５０１から出射されるレーザ光が進む方向と交差する方向に配置されている集光レンズ５０７、ダイクロイックミラー５０８、光学フィルタ５０９、ピンホール５１０及びＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）５１１と、ダイクロイックミラー５０８の側方に配置されているＰＤ（フォトダイオード）５１２とを備えている。
【００３７】
発光部５０１は、シースフローセル５０３の内部を通過する測定試料を含む試料流に対して光を出射するために設けられている。照射レンズユニット５０２は、発光部５０１から出射された光を平行光にするために設けられている。また、ＰＤ５０６は、シースフローセル５０３から出射された前方散乱光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル５０３から出射された前方散乱光により、測定試料中の粒子（血球）のサイズに関する情報を取得することができる。
【００３８】
ダイクロイックミラー５０８は、シースフローセル５０３から出射された側方散乱光及び側方蛍光を分離するために設けられている。具体的には、ダイクロイックミラー５０８は、シースフローセル５０３から出射された側方散乱光をＰＤ５１２に入射させるとともに、シースフローセル５０３から出射された側方蛍光をＡＰＤ５１１に入射させるために設けられている。また、ＰＤ５１２は、側方散乱光を受光するために設けられている。シースフローセル５０３から出射された側方散乱光により、測定試料中の粒子（血球）の核のサイズ等に関する情報を取得することが可能となる。
【００３９】
また、ＡＰＤ５１１は、側方蛍光を受光するために設けられている。染色された血球のような蛍光物質に光を照射すると、照射した光の波長より長い波長の光が発せられる。蛍光強度は染色度合いが高いほど強くなる。そのため、シースフローセル５０３から出射された側方蛍光強度により、細菌の種類、性状等を特定することができる。ＰＤ５０６、５１２及びＡＰＤ５１１は、それぞれ受光した光信号を電気信号に変換して、増幅器６１、６２、及び６３にて増幅して制御基板部９へ送信する。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態に係る細菌分析装置の演算表示装置２の構成を示すブロック図である。図５に示すように、演算表示装置２は、ＣＰＵ（中央演算装置）２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３、入力装置２４、表示装置２５、出力装置２６、通信インタフェース２７、可搬型ディスクドライブ２８及び上述したハードウェアを接続する内部バス２９で構成されている。ＣＰＵ２１は、内部バス２９を介して演算表示装置２の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部の動作を制御するとともに、記憶装置２３に記憶されているコンピュータプログラム２３１に従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。ＲＡＭ２２は、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリで構成され、コンピュータプログラム２３１の実行時にロードモジュールが展開され、コンピュータプログラム２３１の実行時に発生する一時的なデータ等を記憶する。
【００４１】
記憶装置２３は、内蔵されるＲＯＭ、固定型記憶装置（ハードディスク）等で構成されている。記憶装置２３に記憶されているコンピュータプログラム２３１は、プログラム及びデータ等の情報を記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体９０から、可搬型ディスクドライブ２８によりダウンロードされ、実行時には記憶装置２３からＲＡＭ２２へ展開して実行される。もちろん、通信インタフェース２７を介してネットワークに接続されている外部のコンピュータからダウンロードされたコンピュータプログラムであっても良い。記憶装置２３は、計数範囲を特定するために必要な情報である計数範囲特定情報を記憶する計数範囲特定情報記憶部２３２も備えている。計数範囲特定情報としては、判断条件となる前方散乱光強度の平均値の範囲、分布幅の閾値、計数範囲から除外するための側方蛍光強度の閾値等の情報を記憶しておく。
【００４２】
通信インタフェース２７は内部バス２９に接続されており、測定装置１と通信線を介して接続されることにより、データの送受信を行うことが可能となっている。すなわち、測定の開始を示す指示情報等を測定装置１へ送信し、測定データ等を受信する。
【００４３】
入力装置２４は、キーボード及びマウス等のデータ入力媒体である。表示装置２５は、ＣＲＴモニタ、ＬＣＤ等の表示装置であり、分析結果をグラフィカルに表示する。出力装置２６は、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ等の印刷装置等である。
【００４４】
以下、上述した構成の細菌分析装置の動作について説明する。本実施の形態に係る細菌分析装置で尿中に含まれている細菌等を計数する場合、測定装置１での測定データに基づいて演算表示装置２にてスキャッタグラムが生成され、生成されたスキャッタグラム、及び該スキャッタグラムに基づいて検出された細菌数（粒子数）が表示装置２５に表示される。図６は、演算表示装置２での細菌測定結果画面の例示図である。
【００４５】
図６に示すスキャッタグラムでは、縦軸は前方散乱光強度（ＦＳＣ）を、横軸は側方蛍光強度（ＦＬ）を、それぞれ示している。細菌数は、スキャッタグラムでの細菌の出現パターンに応じて、スキャッタグラム上で所定の細菌計数領域を設定し、設定された細菌計数領域に出現する細菌を計数した数である。
【００４６】
以下、スキャッタグラムでの細菌の出現パターンに応じて設定する細菌計数領域について詳細に説明する。上述したように、被験者ごとに尿中に存在する細菌の種類は異なるため、スキャッタグラムには被験者の尿中に存在する細菌の種類によって特徴的な細菌の出現パターンが示される。図７は、４種類の細菌について純培養した試料（培養液）からそれぞれ調製した測定試料による測定結果に基づいて生成されたスキャッタグラムの例示図である。図７（ａ）はＥ．ｃｏｌｉ（大腸菌）の試料から、図７（ｂ）はＢａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ.（バチルス菌）の試料から、図７（ｃ）はＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（緑膿菌）の試料から、図７（ｄ）はＳｔａｐｐｙｒｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）の試料から、それぞれ調製した測定試料による測定結果に基づいて生成されたスキャッタグラムの例示図である。
【００４７】
図７に示すスキャッタグラムにおいて、縦軸は前方散乱光強度（ＦＳＣ）を、横軸は側方蛍光強度（ＦＬ）を、それぞれ示している。なお、スキャッタグラムでの細菌の出現パターンは、細菌数と培養時間との関係における対数増殖期後期の細菌を用いて比較している。対数増殖期後期は、細菌が分裂して対数的に増殖する対数増殖期であって、細菌の分裂と死滅とが平衡となる定常期になる前の対数増殖期末期の手前の段階である。
【００４８】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、大腸菌及びバチルス菌の試料からそれぞれ調製した測定試料による測定結果に基づいて生成されたスキャッタグラムでは、比較的前方散乱光強度及び側方蛍光強度の大きい領域に細菌が集中して出現している。斯かる現象は、大腸菌、バチルス菌等のサイズが大きいことに起因しており、同様にサイズが大きい細菌も同様の出現パターンを示す。
【００４９】
図７（ｃ）及び（ｄ）に示すように、緑膿菌及び黄色ブドウ球菌の試料からそれぞれ調製した測定試料による測定結果に基づいて生成されたスキャッタグラムでは、緑濃菌はサイズが小さいため、前方散乱光強度及び側方蛍光強度の小さい領域に細菌が集中して出現している。斯かる現象は、同様にサイズの小さい細菌についても同様の出現パターンを示す。黄色ブドウ球菌は、ブドウの房状に連なる特性を有するためサイズにばらつきがある細菌であり、前方散乱光強度及び側方蛍光強度の小さい領域から、前方散乱光強度及び側方蛍光強度の大きい領域まで幅広く出現している。
【００５０】
図７（ａ）乃至（ｄ）に示すように、細菌計数領域として、スキャッタグラム上に第一の計数領域ｈと第二の計数領域ｇとを設定する。第一の計数領域ｈは、第二の計数領域ｇと第三の計数領域ｆとを合わせた領域に相当する。
【００５１】
図７（ａ）及び（ｂ）に示す大腸菌及びバチルス菌のようにサイズの大きい細菌は、第一の計数領域ｈから第二の計数領域ｇを排除した第三の計数領域ｆに出現する細菌を計数した値を細菌数とする。図７（ｃ）及び（ｄ）に示す緑膿菌及び黄色ブドウ球菌のようにサイズの小さい細菌又はサイズにばらつきのある細菌は、第一の計数領域ｈに出現する細菌を計数した値を細菌数とする。
【００５２】
図８は、図７の第一の計数領域ｈ及び第二の計数領域ｇの細菌数と培養法での生菌数との比較図である。図８においては、図７に示されたスキャッタグラムのうち、バチルス菌及び緑濃菌を測定試料に用いたもの（図７（ｂ）及び（ｃ））について検討した結果を示している。培養法での生菌数は、図７に示すスキャッタグラムが得られた測定試料に用いた試料（培地）にて計数した。図８に示す出力値は、バチルス菌では第一の計数領域ｈの細菌数から第二の計数領域ｇの細菌数を減じた値を、緑膿菌では第一の計数領域ｈの細菌数を、それぞれ示している。なお、細菌を計数するに際しては、図７の第一の計数領域ｈ及び第二の計数領域ｇのうち細菌が出現しない可能性の高い領域を除外する等、適宜計数領域に修正を加えて計数している。
【００５３】
図８に示すように、バチルス菌のようにサイズの大きい細菌では、第一の計数領域ｈにおける細菌数（２．５Ｅ＋０７）から第二の計数領域ｇにおける細菌数（０．１Ｅ＋０７）を差し引くことにより、出力値（２．４Ｅ＋０７）が生菌数（２．３Ｅ＋０７）に近づいた値となっていることがわかる。このことから、サイズの大きい細菌については、第一の計数領域ｈから第二の計数領域ｇを排除した第三の計数領域ｆに出現する細菌数を計数することにより、精度良く細菌数を計数することができる。
【００５４】
また、緑膿菌のようにサイズの小さい細菌では、第一の計数領域ｈにおける細菌数（１．４Ｅ＋０８）から第二の計数領域ｇにおける細菌数（１．３Ｅ＋０８）を差し引かないことにより、出力値（１．４Ｅ＋０８）が生菌数（１．９Ｅ＋０８）に近づいた値となっていることがわかる。このことから、サイズの小さい細菌については、第一の計数領域ｈから第二の計数領域ｇを排除することなく、第一計数領域に出現した細菌数を計数することにより、精度良く細菌数を計数することができる。
【００５５】
以下、スキャッタグラムでの細菌の出現パターンから、細菌数を計数する細菌計数領域（第一の計数領域ｈ又は第三の計数領域ｆ）を設定する基準について説明する。
【００５６】
図９は、図７のスキャッタグラムごとの前方散乱光強度と度数との関係を示すヒストグラムである。図９（ａ）は図７（ａ）の大腸菌のスキャッタグラムを、図９（ｂ）は図７（ｂ）のバチルス菌のスキャッタグラムを、図９（ｃ）は図７（ｃ）の緑膿菌のスキャッタグラムを、図９（ｄ）は図７（ｄ）の黄色ブドウ球菌のスキャッタグラムを、それぞれ生成する基礎となった測定結果を、前方散乱光強度と度数との関係で示している。図９において、縦軸は度数を、横軸は前方散乱光強度（ＦＳＣ）を、それぞれ示している。
【００５７】
図９に示すように、図９（ａ）及び（ｂ）に示す大腸菌及びバチルス菌等のサイズの大きい細菌は、図９（ｃ）に示す緑膿菌等のサイズの小さい細菌と比較して、前方散乱光強度（ＦＳＣ）の平均値Ｍｅａｎが大きくなる。図９（ｄ）に示す黄色ブドウ球菌等のサイズにばらつきがある細菌は、サイズの大きい細菌と同様、サイズの小さい細菌と比較して、前方散乱光強度（ＦＳＣ）の平均値が大きくなる。しかし、図９（ｄ）に示すようなサイズにばらつきがある細菌は、図９（ａ）及び（ｂ）に示すサイズの大きい細菌と比較して、サイズのばらつきを反映する前方散乱光強度の分布幅ＤＷが大きくなり、サイズの大きい細菌と区別することができる。したがって、前方散乱光強度（ＦＳＣ）の平均値Ｍｅａｎと前方散乱光強度の分布幅ＤＷとに基づいて、細菌の出現パターンに応じた細菌計数領域を設定することができる。
【００５８】
具体的には、前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎが大きく、前方散乱光強度の分布幅ＤＷが小さい場合は、大腸菌及びバチルス菌等のサイズの大きい細菌であると考えられる。この場合、図７（ａ）及び（ｂ）に示したように、スキャッタグラムでは比較的蛍光強度が大きい領域に細菌がまとまって出現し、比較的側方蛍光強度が小さい第二の計数領域ｇに出現する細菌は少ない。したがって、第一の計数領域ｈから第二の計数領域ｇを排除した第三の計数領域ｆに出現する細菌数を計数する。
【００５９】
前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎが小さく、前方散乱光強度の分布幅ＤＷが小さい場合は、緑膿菌等のサイズの小さい細菌が存在する。この場合、図７（ｃ）に示したように、スキャッタグラムでは側方蛍光強度の小さい領域に細菌がまとまって出現し、第二の計数領域ｇに出現する細菌が多くなる。したがって、第二の計数領域ｇを含む第一の計数領域ｈに出現する細菌数を計数する。
【００６０】
前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎが大きく、前方散乱光強度の分布幅ＤＷが大きい場合、黄色ブドウ球菌等のサイズにばらつきがあると考えられる。この場合、図７（ｄ）に示したように、スキャッタグラムでは比較的側方蛍光強度が小さい領域から大きい領域に渡って細菌が出現し、第二の計数領域ｇに出現する細菌も多い。したがって、第二の計数領域ｇを含む第一の計数領域ｈに出現する細菌数を計数する。
【００６１】
次に、本実施の形態に係る細菌分析装置を用いて複数の被験者の尿から調製した測定試料について測定し、計数した細菌数を培養法での生菌数と比較して示す。細菌数を計数する細菌計数領域の設定方法として３つの設定方法を採用した。培養法は、ＣＬＥＤ寒天培地及びハートインフュージョン寒天培地の２種類を採用した。
【００６２】
第１の設定方法は、全ての測定試料について第一の計数領域ｈに設定する。第２の設定方法は、前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎの閾値をＷ（ｃｈ）とし、前方散乱光強度の分布幅ＤＷの閾値をＸ（ｃｈ）として設定する。平均値Ｍｅａｎが閾値Ｗ以上であり、しかも分布幅ＤＷが閾値Ｘ未満である測定試料は第三の計数領域ｆに設定し、平均値Ｍｅａｎが閾値Ｗ未満である測定試料、及び平均値Ｍｅａｎが閾値Ｗ以上であり、しかも分布幅ＤＷが閾値Ｘ以上である測定試料は第一の計数領域ｈに設定する。第３の設定方法は、分布幅ＤＷをヒストグラムの最大度数位置の左右６０％における幅とし、平均値Ｍｅａｎの閾値をＹとし、分布幅ＤＷの閾値をＺとして設定する。平均値ＭｅａｎがＹ以上であり、しかも分布幅ＤＷがＺ未満の測定試料は第三の計数領域ｆに設定し、平均値ＭｅａｎがＹ未満の測定試料、及び平均値ＭｅａｎがＹ以上であり、しかも分布幅ＤＷがＺ以上である測定試料は第一の計数領域ｈに設定する。
【００６３】
なお、平均値Ｍｅａｎの閾値Ｗ、Ｙ及び分布幅ＤＷの閾値Ｘ、Ｚは、０〜２５５の値を有するチャンネル（ｃｈ）値であり、本実施の形態では、例えばＷ、Ｙ、Ｘ、Ｚをそれぞれ２０ｃｈ、３０ｃｈ、４５ｃｈ、６０ｃｈ等の値に設定した。閾値Ｗ、Ｙ、Ｘ、Ｚの値は、計数範囲を設定するために必要な情報として、演算表示装置２の記憶装置２３の計数範囲特定情報記憶部２３２に記憶しておき、必要な時点で読み出して使用する。
【００６４】
図１０は、３人の患者から採取された尿検体を用いて、３つの設定方法にて設定された細菌計数領域内に存在する細菌を計数した結果をハートインフュージョン寒天培地による培養法での生菌数と比較した図である。図１０に示すように、検体１については、培養法による生菌数の計数結果を１００％としたときの第１の設定方法による計数結果が１３％であるのに対し、第２の設定方法では９８％、第３の設定方法による設定方法では９８％であり、計数結果が生菌数に近い値になっている。
【００６５】
また、検体２については、培養法による生菌数の計数結果を１００％としたときの第１の設定方法による計数結果が３％であるのに対し、第２の設定方法では５１％、第３の設定方法による設定方法では５１％であり、計数結果が生菌数に近い値になっている。
【００６６】
また、検体３については、培養法による生菌数の計数結果を１００％としたときの第１の設定方法による計数結果が１６％であるのに対し、第２の設定方法では８３％、第３の設定方法による設定方法では８３％であり、計数結果が生菌数に近い値になっている。
【００６７】
これらの結果から、第２又は第３の設定方法に基づいて細菌計数領域を設定し、設定された細菌計数領域内に存在する細菌を計数することにより、培養法による生菌数により近い値を得ることができることが実証された。
【００６８】
図１１は、本発明の実施の形態に係る細菌分析装置の演算表示装置２のＣＰＵ２１による細菌計数処理の手順を示すフローチャートである。図１１では、細菌計数領域を第３の設定方法に従って設定する場合の処理を説明する。
【００６９】
演算表示装置２のＣＰＵ２１は、測定装置１から測定データを取得し（ステップＳ１１０１）、スキャッタグラムを生成する（ステップＳ１１０２）。本実施の形態では、縦軸に前方散乱光強度を、横軸に側方蛍光強度をとったスキャッタグラムを生成する。
【００７０】
ＣＰＵ２１は、前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎ及び分布幅ＤＷを算出する（ステップＳ１１０３）。分布幅ＤＷの算出方法は特に限定されるものではない。本実施の形態では、前方散乱光強度のヒストグラムにおける最大高さ（最大度数）を‘１００’とした場合に‘２０’に相当する高さ（度数）となる前方散乱光強度の幅を分布幅ＤＷとして算出する。
【００７１】
ＣＰＵ２１は、前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎが閾値Ｗ（０＜Ｗ＜２５５）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１０４）。ＣＰＵ２１が、前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎが閾値Ｗ以上であると判断した場合（ステップＳ１１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、前方散乱光強度の分布幅ＤＷが閾値Ｘ（０＜Ｘ＜２５５）より小さいか否かを判断する（ステップＳ１１０５）。
【００７２】
ＣＰＵ２１が、前方散乱光強度の分布幅ＤＷが閾値Ｘより小さいと判断した場合（ステップＳ１１０５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、第三の計数領域ｆ、すなわち第一の計数領域ｈから第二の計数領域ｇを減じた領域を細菌計数領域として設定する（ステップＳ１１０６）。
【００７３】
ＣＰＵ２１が、前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎが閾値Ｗより小さいと判断した場合（ステップＳ１１０４：ＮＯ）、又は前方散乱光強度の平均値Ｍｅａｎが閾値Ｗ以上であっても前方散乱光強度の分布幅ＤＷも閾値Ｘ以上であると判断した場合（ステップＳ１１０５：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、第一の計数領域ｈを細菌計数領域として設定する（ステップＳ１１０７）。
【００７４】
ＣＰＵ２１は、設定された細菌計数領域内に含まれる細菌を計数し（ステップＳ１１０８）、スキャッタグラム及び計数した細菌数を表示装置２５に表示する（ステップＳ１１０９）。
【００７５】
以上のように本実施の形態によれば、スキャッタグラム上での細菌の分布状況に応じて計数対象となる細菌計数領域を設定することができ、細菌以外の夾雑物等の粒子が含まれる領域を効果的に排除することにより細菌以外の粒子を計数することによって計数値が過多になるのを防止することができ、一方で実際に細菌が存在する領域を計数対象から排除することにより細菌数を過少に計数することを未然に防止することが可能となる。したがって、精度の高い計数値を得ることができ、分析精度の高い細菌分析装置を提供することができる。
【００７６】
なお、上述した実施の形態では、尿中有形成分及び細菌の両方を検出して計数することが可能な尿分析装置を例に挙げて説明しているが、細菌のみを検出して計数することが可能な装置であっても良いし、尿に限らず血液その他に含まれる細菌を分析する細菌分析装置であれば特に限定されるものではない。また、細菌のサイズに関する情報として機能する前方散乱光強度の平均値及び分布幅に基づいて細菌計数領域の設定を変更しているが、特にこれに限定されるものではない。例えば前方散乱光強度の平均値に代えて、前方散乱光強度の分布がピークをとる前方散乱光強度の値を用いてもよい。また、例えば細菌のサイズのばらつきを反映する分布幅ＤＷに代えて、前方散乱光強度分布の標準偏差を用いてもよい。また、例えば細菌の性状に関する情報として機能する側方蛍光強度の平均値及び分布幅に基づいて細菌計数領域の設定を変更しても良い。
【００７７】
また、上述した実施の形態では、細菌計数領域を第一の計数領域ｈ及び第三の計数領域ｆから選択する構成を例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、細菌の分布状況に応じて細菌計数領域を適宜設定し、設定された細菌計数領域内に存在する細菌を計数する構成であってもよい。
【００７８】
また、上述した実施の形態では、細菌の分布状況を示すためのスキャッタグラムを生成する場合に前方散乱光強度と側方蛍光強度とを用いた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば側方散乱光強度と側方蛍光強度とを用いても良く、光強度に代えて光信号の幅を用いても良い。
【００７９】
その他、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
１  測定装置
２  演算表示装置
４  装置機構部
５  検出部
６  アナログ処理部
７  表示・操作部
２１  ＣＰＵ
２２  ＲＡＭ
２３  記憶装置
２４  入力装置
２５  表示装置
２６  出力装置
２７  通信インタフェース
２８  可搬型ディスクドライブ
２９  内部バス
４１  試料調製部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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