(57)【要約】【課題】赤血球等の粒子の輪郭を鮮明に撮像することができる試料分析装置を提供する。【解決手段】試料分析装置１０は、試料流を形成するためのフローセル３０と、フローセル３０中の試料流に含まれる粒子を撮像して粒子画像を取得するための撮像系２４と、を備える。撮像系２４は、フローセル３０中の試料流に対して近紫外光を照射する光源６１と、光源６１の近紫外光が照射された試料流中の粒子を撮像するカメラ６４と、を有する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料流を形成するためのフローセルと、
前記フローセル中の試料流に対して近紫外光を照射する光源と、
前記光源によって近紫外光が照射された試料流に含まれる粒子を撮像する撮像部と、備える試料分析装置。
【請求項２】
前記光源がパルス発光するように構成されている請求項１に記載の試料分析装置。
【請求項３】
前記フローセル中の前記試料流に含まれる粒子を検出するための粒子検出手段と、
前記粒子検出手段によって粒子が検出された場合にその粒子を撮像するように前記撮像部を制御する撮像制御手段と、をさらに備えている請求項１又は２に記載の試料分析装置。
【請求項４】
前記粒子検出手段が、
前記光源によって照射される近紫外光よりも長い波長の光を前記フローセル中の試料流に対して照射する第２の光源と、
この第２の光源の照射光によって励起される粒子からの蛍光を受光する受光部と、を有している請求項３に記載の試料分析装置。
【請求項５】
前記光源、第２の光源および粒子検出手段は、前記光源からの近紫外光の照射によって励起された粒子からの蛍光によって粒子が検出されないように構成されている請求項４に記載の試料分析装置。
【請求項６】
表示部と、
前記撮像部によって撮像された粒子画像を前記表示部に表示させる表示制御手段と、をさらに備えている請求項１〜５のいずれか１つに記載の試料分析装置。
【請求項７】
前記表示制御手段は、前記撮像部によって粒子が撮像された場合に、前記表示部にその粒子の粒子画像を表示させるように構成されている請求項６に記載の試料分析装置。
【請求項８】
前記フローセルと前記撮像部との間に配置され、かつ近紫外光を選別して透過させるように構成された光選別部をさらに備える請求項１〜７のいずれか１つに記載の試料分析装置。
【請求項９】
前記光源と前記フローセルとの間に配置された照明レンズ系と、前記フローセルと前記撮像部との間に配置された撮像レンズ系とをさらに備え、
前記照明レンズ系の開口数が前記撮像レンズ系の開口数と同等又は前記開口数よりも小さく設定されている請求項１〜８のいずれか１つに記載の試料分析装置。
【請求項１０】
前記撮像制御手段は、前記粒子検出手段によって変形赤血球が検出された場合に、その変形赤血球を撮像するように前記撮像部を制御する請求項３に記載の試料分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば尿や血液などの試料を分析するための試料分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像機能を有するフローサイトメータが知られている。例えば、下記特許文献１には、粒子含有試料を試料流に変換するシースフローセルと、近赤外光で前記試料流を照明する近赤外光源と、近赤外光で照明された試料流中の粒子を撮像する撮像器と、撮像された粒子像を画像処理する画像処理部を備えた撮像機能付きフローサイトメータが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−７３５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載のフローサイトメータは、試料流を照明する光源として近赤外光源が用いられており、この近赤外光源から照明される近赤外光は粒子に対する透過性が高いため、粒子内部の状態を好適に撮像することが可能である。したがって、例えば、試料に含まれる細胞の核部分等を撮像するのに適している。
その反面、近赤外光を用いると、背景像と粒子像とのコントラストが明瞭に現れず、粒子の輪郭がぼやけしまうことがあった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、赤血球等の粒子の輪郭を鮮明に撮像することができる試料分析装置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】
【０００５】
本発明は、試料流を形成するためのフローセルと、前記フローセル中の試料流に対して近紫外光を照射する光源と、前記光源によって近紫外光が照射された試料流に含まれる粒子を撮像する撮像部と、を備えることを特徴とする。
以上のように光源の照射光を近紫外光とすると、当該照射光が粒子に照射されたときの散乱効率が向上する。つまり、近紫外光は粒子に対する透過性が低いため、粒子が存在する部分では光が透過せずに暗く映り、粒子の周囲の背景部分は明るく映る。このため、粒子像と背景像とのコントラストが明瞭となり、粒子の輪郭が鮮明に現れた粒子画像を得ることができる。
【０００６】
本発明の試料分析装置は、近紫外光源がパルス発光するように構成されていることが好ましい。これにより、フローセルを流れる粒子を瞬間的に照射、撮像することができるため、粒子像が試料流方向に伸びたりすることがなく、実際の粒子形状に近い粒子像を得ることができる。
【０００７】
本発明の試料分析装置は、前記フローセル中の前記試料流に含まれる粒子を検出するための粒子検出手段と、前記粒子検出手段によって粒子が検出された場合にその粒子を撮像するように前記撮像部を制御する撮像制御手段と、をさらに備えていることが好ましい。
この場合、粒子が粒子検出手段によって検出されたときだけ、その粒子を撮像部によって撮像することが可能となる。したがって、フローセルを粒子が通過した場合にのみその粒子を撮像するので、試料に含まれる粒子の画像のみを得ることができる。
なお、撮像制御手段は、粒子検出手段によって変形赤血球が検出された場合に、撮像部によってその変形赤血球を撮像するように構成することができる。本発明による試料分析装置は、上記のとおり光源として近紫外光を照射可能な光源を備えているため、試料中に含まれる変形赤血球を自動的に検出し、輪郭が鮮明に撮像された変形赤血球の画像を得ることができる。これにより、臨床的意義の高い変形赤血球の変形の形態等を把握し、あるいはその変形の程度によってその変形赤血球の由来（生体試料に混入した部位）を知るための有用な臨床情報を得ることができる。
【０００８】
前記粒子検出手段は、前記光源によって照射される近紫外光よりも長い波長の光を前記フローセル中の試料流に対して照射する第２の光源と、この第２の光源の照射光によって励起される粒子からの蛍光を受光する受光部と、を有していることが好ましい。
一般に、粒子に光を照射することによって励起される蛍光は、照射した光の波長よりも長くなることが知られている。本発明のように第２の光源として近紫外光よりも波長の長いものを使用すると、第２の光源の照射光により粒子から発せられる蛍光と、近紫外光源によって発せられる蛍光波長帯の差を大きくすることができる。したがって、近紫外光源から発せられた光と、第２の光源によって粒子から発せられた蛍光とが重複する場合であっても、２つの光源からの光をフィルタ等を用いることによって正確に選別することができる。よって、撮像部や受光部に対してそれぞれ適切な波長の光を受光させることが可能となり、鮮明な粒子画像や正確な検出データを得ることができる。
【０００９】
さらに、前記近紫外光源、第２の光源および粒子検出手段は、近紫外光源からの近紫外光の照射によって励起された粒子からの蛍光によって粒子が検出されないように構成されていることが好ましい。
このような構成とすることにより、近紫外光源の発光によって粒子検出手段に影響を及ぼすことがなく、粒子を正確に検出することができる。
【００１０】
本発明の試料分析装置は、表示部と、前記撮像部によって撮像された粒子画像を前記表示部に表示させる表示制御手段と、をさらに備えていることが好ましい。また、前記表示制御手段は、前記撮像部によって粒子が撮像された場合に前記表示部にその粒子の粒子画像を表示させるように構成されていてもよい。
このような構成を採用することによって、撮像部によって撮像された粒子画像を、表示部を介して目視により確認することができる。
【００１１】
本発明の試料分析装置は、前記フローセルと前記撮像部との間に配置され、かつ近紫外光を選別して透過させるように構成された光選別部をさらに備えることが好ましい。これによって、近紫外光源から照射された近紫外光以外の光を遮り、輪郭が鮮明に現れた粒子画像を確実に取得することができる。
【００１２】
本発明の試料分析装置は、前記光源と前記フローセルとの間に配置された照明レンズ系と、前記フローセルと前記撮像部との間に配置された撮像レンズ系とを備えていてもよい。この場合、前記照明レンズ系の開口数が前記撮像レンズ系の開口数と同等又は前記開口数よりも小さく設定されていることが好ましい。
このような構成を採用することによって、粒子の輪郭部に生じる回折散乱縞の少ない鮮明な粒子画像を撮像することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の試料分析装置によれば、輪郭が明瞭な粒子画像を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る試料分析装置の斜視図、図２は、試料分析装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態においては、試料分析装置１０として、尿中有形成分分析装置を例にとり説明する。
【００１５】
〔試料分析装置の全体構成〕
図１に示すように、尿中有形成分分析装置（以下、単に分析装置という）１０は、搬送部１１と、試料の測定等を行う測定部１２と、この測定部１２に接続され、測定結果の分析等を行うシステム制御部１３とを備え、搬送部１１によって移送されたラック３１の試験管３２から試料としての尿を吸引し、この尿から有形成分や細菌等の粒子の情報を検出、分析するように構成されている。
【００１６】
図２に示すように、分析装置１０の測定部１２は、試験管３２（図１）に収容された尿から試料を調製するための試料調製部１４と、試料中の有形成分や細菌等を検出し、検出された粒子の特徴に応じた電気信号をアナログ信号処理回路１６へ出力するための光学検出部（粒子検出手段）１５と、光学検出部１５からの出力の増幅やフィルタ処理等を行うアナログ信号処理回路１６と、アナログ信号処理回路１６の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１７と、ディジタル信号に対して所定の波形処理を行うディジタル信号処理回路１８と、ディジタル信号処理回路１８と接続されたマイクロコンピュータ２０と、マイクロコンピュータ２０に接続されたＬＡＮアダプタ２１とを備えている。システム制御部１３を構成するパソコン（ＰＣ）１３は、このＬＡＮアダプタ２１を介して測定部１２とＬＡＮ接続されており、このパソコン１３により、測定部１２で取得したデータの解析が行われる。アナログ信号処理回路１６、Ａ／Ｄコンバータ１７、及びディジタル信号処理回路１８は、光学検出部５が出力する電気信号を処理するための信号処理部２２を構成している。
【００１７】
さらに、測定部１２は、ディジタル信号処理回路１８に接続された撮像制御手段２３と、この撮像制御手段２３によって試料から粒子（有形成分）を撮像するように制御される撮像系２４とを備えている。撮像制御手段２３は、ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭ等のメモリを有する前記マイクロコンピュータ２０の一機能部として構成されている。
【００１８】
〔試料調製部の概略構成〕
図３は試料調製部１４及び光学検出部１５の構成を示す概略図である。試験管３２に入った尿（検体）は、吸引管２６を用いて図示しないシリンジポンプにより吸引され、試料調製部１４へ分注される。本実施形態における試料調製部１４は第１試料調製部１４ｕと第２試料調製部１４ｂとで構成されており、これら第１，第２試料調製部１４ｕ，１４ｂのそれぞれに尿の定量されたアリコートが分配される。
【００１９】
第１試料調製部１４ｕの尿アリコートは、希釈液２７ｕと染色液（染色試薬）２８ｕが混合されて当該染色液２８ｕに含まれる色素により染色が施される。この染色試料は赤血球、白血球、上皮細胞、円柱等の比較的大きい尿中有形成分を分析するための懸濁液となる。
一方、第２試料調製部１４ｂの尿アリコートは、希釈液２７ｂと染色液（染色試薬）２８ｂが混合されて当該染色液２８ｂに含まれる色素により染色が施される。この染色試料は細菌を分析するための懸濁液となる。
【００２０】
以上のようにして調製された２種類の懸濁液（試料）は、先に第１試料調製部１４ｕの懸濁液（第１の試料）が光学検出部１５に導かれ、シースフローセル３０においてシース液に包まれた細い流れを形成し、そこに、光源からの光が照射される。その後同様に、第２試料調製部１４ｂの懸濁液（第２の試料）が光学検出部１５に導かれ、シースフローセル３０において細い流れを形成し、光源からの光が照射される。以上のような各動作は、マイクロコンピュータ２０（制御部）の制御によって図示しない駆動部や電磁弁等を動作させることにより、自動的に行われる。
【００２１】
〔光学検出部及び撮像系の構成〕
図４は、光学検出部１５及び撮像系２４の構成を示す模式図である。光学検出部１５は、半導体レーザからなる光源４１、光源４１の光をシースフローセル３０に集光するためのコンデンサレンズ４２、シースフローセル３０を流れる試料中の粒子からの前方散乱光を受光する第１受光部としてのフォトダイオード４３、この前方散乱光をフォトダイオード４３に集光するための集光レンズ４４を備えている。本実施形態の光源４１には、６４０ｎｍ付近にピーク波長を有する赤色光を発光する半導体レーザが用いられている。なお、光源４１として、前記半導体レーザに代えて、ガスレーザや発光ダイオードを用いることもできる。
【００２２】
光学検出部１５は、シースフローセル３０を流れる試料中の粒子からの側方蛍光及び側方散乱光を平行光に変換するコリメータレンズ４５、この平行光を反射させる第１ダイクロイックミラー４６、第１ダイクロイックミラー４６によって反射された側方蛍光及び側方散乱光を集光する対物レンズ４７、対物レンズ４７を透過した側方蛍光をさらに透過し、側方散乱光を反射させる第２ダイクロイックミラー４８、第２ダイクロイックミラー４８を透過した側方蛍光を受光する第２受光部としてのフォトマルチプライヤ４９、第２ダイクロイックミラー４８で反射された側方散乱光を受光する第３受光部としてのフォトマルチプライヤ５０を備えている。
【００２３】
光学検出部１５のフォトダイオード４３及びフォトマルチプライヤ４９，５０によって受光された光はそれぞれ電気信号に変換され、前方散乱光信号、側方散乱光信号、及び側方蛍光信号として信号処理部２２（図２参照）に入力され、信号処理部２２において所定の処理がなされた後、検出データ（検出信号）としてマイクロコンピュータ２０のメモリに格納される。また、この検出データは、ＬＡＮアダプタ２１を介してシステム制御部１３を構成するパソコンに送信され、パソコン１３において解析される。
【００２４】
一方、撮像系２４は、図４に示すように、光学検出部１５の光源４１の光軸に対して上面視で９０度交差した光軸を有する光源６１を備えている。この光源６１は、光学検出部１５の光源４１よりも短い波長の光、具体的には３８５ｎｍ付近にピーク波長を有する光を発光する発光ダイオードが用いられている。また、撮像系２４の光源６１の光軸は、光学検出部１５の光源４１の光軸よりも試料流方向のやや下流側に配置されている。
なお、光源６１は近紫外域にピーク波長を有する光を発光する光源であればよく、例えば２００ｎｍ〜４００ｎｍの間にピーク波長を有する光を発光する光源を用いることができる。
【００２５】
光源６１はパルス発光するように制御され、好ましくは１００ｎ秒以下の発光時間で発光するように制御される。これにより、シースフローセル３０を流れる粒子を瞬間的に照射して撮像することができる。粒子を瞬間的に照射して撮像することには、次のような利点がある。すなわち、シースフローセル３０に向かって光を照射し続けると、フローセルを高速で流れる粒子が試料流の方向に伸びた像となって撮像されてしまうことがあるが、粒子を瞬間的に照射して撮像することで、実際の粒子の形状に近い、正確な粒子像を撮像することができる。
発光ダイオードをパルス発光させるための駆動回路としては、例えば特開２００５−２６９０５１号公報に記載の回路を用いることができる。
【００２６】
さらに、撮像系２４は、光源６１の近紫外光をシースフローセル３０に集光する照明レンズ系６２と、シースフローセル３０を流れる試料中の粒子を撮像する撮像部としてのＣＣＤカメラ６４と、シースフローセル３０に照射された近紫外光をカメラ６４に入射させる撮像レンズ系６３とを備えている。
照明レンズ系６２は、コリメータレンズ６５及び集光レンズ６６を備え、コリメータレンズ６５は、光源６１の近紫外光を平行光に変換し、集光レンズ６６はこの平行光をシースフローセル３０に集光する。また、コリメータレンズ６５と集光レンズ６６との間には、照明レンズ系６２の開口数（ＮＡ）を所定に設定するアイリス（絞り部）６７が設けられている。本実施形態のアイリス６７は、照明レンズ系６２の開口数を０．４に設定するものとされている。
【００２７】
撮像レンズ系６３は、コリメータレンズ４５と結像レンズ６９とを備えており、コリメータレンズ４５は、シースフローセル３０を透過した光を平行光に変換する。このコリメータレンズ４５は、光学検出部１５の光源４１による粒子からの側方散乱光及び側方蛍光を平行光に変換するものが兼用されている。
結像レンズ６９は、第１ダイクロイックミラー４６を透過した近紫外光を集光し、カメラ６４の受光面に結像する。
【００２８】
また、コリメータレンズ４５と結像レンズ６９との間には、可視光を遮るカットフィルタ７０と、近紫外光のみを透過するバンドパスフィルタ（光選別部）７１とが設けられている。このカットフィルタ７０とバンドパスフィルタ７１とによってカメラ６４には確実に近紫外光が入射するようになっている。
【００２９】
撮像レンズ系６３の開口数は、照明レンズ系６２の開口数よりも大きい値に設定されている。具体的に、照明レンズ系６２の開口数はアイリス６７によって０．４に設定されているので、撮像レンズ系６３の開口数はこれよりも大きい値、例えば０．５５に設定される。このように撮像レンズ系６３の開口数を照明レンズ系６２の開口数よりも大きい値に設定することによって、照明レンズ系６２を経てシースフローセル３０に照射された近紫外光は撮像レンズ系６３のコリメータレンズ４５や結像レンズ６９の中心部分のみを透過することになる。このため、各レンズ４５，６９の収差等の影響が小さくなり、ボケや歪み等の少ない良好な粒子画像を得ることが可能となる。さらに、粒子の輪郭部分の回折散乱縞が少なくなり、鮮明な粒子画像を得ることができる。
【００３０】
光学検出部１５の光源４１は６４０ｎｍ付近にピーク波長を有する赤色光を照射し、撮像系２４の光源６１は３８５ｎｍ付近にピーク波長を有する光（近紫外光）を照射する。そして、光学検出部１５の光源４１による粒子からの側方蛍光及び側方散乱光は、撮像系２４の光源６１の近紫外光と平行な光となり、これらは互いに重複する。また、光学検出部１５の光源４１による粒子からの側方散乱光は、当該光源４１と同一のピーク波長（約６４０ｎｍ）を有するのに対して、側方蛍光は、これよりも長い波長（例えば約６６０〜８００ｎｍ）となる。
【００３１】
そのため、本実施形態では、第１ダイクロイックミラー４６として、波長が３７０〜４００ｎｍの近紫外光を透過し、それ以外の波長の光を反射するものが用いられており、カメラ６４側には近紫外光以外の光が入射しないように構成されている。また、第２ダイクロイックミラー４８は、波長が６６０〜８００ｎｍの光を透過し、それ以外の波長の光を反射するものが用いられており、フォトマルチプライヤ４９には、側方蛍光以外の光が入射しないように構成されている。
【００３２】
なお、フォトマルチプライヤ５０には、３７０〜４００ｎｍ及び６６０〜８００ｎｍの波長を除く波長の光が入射する可能性があり、撮像系２４の光源６１から比較的波長の短い光（例えば、４００〜４２０ｎｍ程度）が入射することも考えられるので、フォトマルチプライヤ５０の手前には、光学検出部１５の光源４１による粒子の側方散乱光のみを入射させるべく、約６４０ｎｍ波長付近の光を透過するバンドパスフィルタ５１を設けておくことが望ましい。
【００３３】
光学検出部１５は、試料流中の粒子の前方散乱光、側方散乱光、及び側方蛍光を検出し、これらの検出信号は信号処理部２２を介してマイクロコンピュータ２０へ入力される。そして、マイクロコンピュータ２０の一機能部である撮像制御手段２３は、入力された検出信号に応じて粒子画像を撮像するように撮像系２４を制御している。
【００３４】
一般に、光学検出部１５によって取得される前方散乱光、側方散乱光、及び側方蛍光は、その信号の強度によって赤血球、白血球、上皮細胞等の粒子の種類や大きさを判別できることが知られている。そして、本実施形態の撮像制御手段２３は、光学検出部１５の検出信号から粒子の種別や大きさを判別し、その粒子が予め定められた所定の粒子であると判断した場合に撮像系２４によって当該粒子を撮像し、所定の粒子以外の粒子であると判断した場合には、その粒子は撮像しない（光源６１を発光しない）ように構成されている。
【００３５】
なお、撮像系２４によって撮像された粒子画像のデータは、マイクロコンピュータ２０のメモリに格納される。また、粒子画像のデータは、ＬＡＮアダプタ２１を介してシステム制御部を構成するパソコン１３に送信され、当該パソコン１３において所定の処理がなされる。
【００３６】
ここで、撮像系２４の光源６１、光学検出部１５の光源４１および光学検出部１５は、撮像系２４の光源６１からの近紫外光の照射によって励起された粒子からの蛍光によっては、粒子が検出されないように構成されている。具体的には、次のように構成されている。
光学検出部１５は、光源４１によって照射された粒子からの蛍光に基づいて、その粒子を検出可能な光量に対する閾値が予め設定されている。撮像系２４の光源６１は、光源６１が近紫外光を照射することによって励起された粒子からの蛍光の光量が上記閾値未満となるように、その光量が調整されている。
このような構成とすることにより、光源６１の発光によって光学検出部１５に影響を及ぼすことがなく、正確に粒子を検出することができる。
【００３７】
〔システム制御部の構成〕
図５は、システム制御部１３のブロック図である。システム制御部１３は、パーソナルコンピュータ等よりなり、制御部本体７１と、表示部７２と、入力部７３とから主構成されている。制御部本体７１は、ＣＰＵ７１ａと、ＲＯＭ７１ｂと、ＲＡＭ７１ｃと、ハードディスク７１ｄと、読出装置７１ｅと、入出力インターフェース７１ｆと、画像出力インターフェース７１ｇと、通信インターフェース７１ｉから主構成されている。これらの間は、バス７１ｈによって通信可能に接続されている。
【００３８】
ＣＰＵ７１ａは、ＲＯＭ７１ｂに記憶されているコンピュータプログラム及びＲＡＭ７１ｃにロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。ＲＯＭ７１ｂは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等によって構成されており、ＣＰＵ７１ａに実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が格納されている。ＲＡＭ７１ｃは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどによって構成されている。ＲＡＭ７１ｃは、ＲＯＭ７１ｂ及びハードディスク７１ｄに記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ７１ａの作業領域として利用される。
【００３９】
ハードディスク７１ｄは、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムなど、ＣＰＵ７１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。例えば、ハードディスク７１ｄには、米マイクロソフト社が製造販売するWindows（登録商標）等のグラフィカルユーザーインターフェース環境を提供するオペレーティングシステムがインストールされている。
【００４０】
また、ハードディスク７１ｄには、測定部１２への測定オーダ（動作命令）の送信、測定部１２で測定した測定結果の受信及び処理、処理した分析結果の表示等を行う操作プログラムがインストールされている。この操作プログラムは、当該オペレーティングシステム上で動作するものとしている。
【００４１】
読出装置７１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどによって構成されており、可搬型記録媒体に記録されたコンピュータプログラム又はデータを読み出すことができる。入出力インターフェース７１ｆは、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４などのパラレルインタフェース、及びＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器などからなるアナログインタフェースなどから構成されている。入出力インターフェース７１ｆには、キーボード及びマウスからなる入力部７３やプリンタ等の出力デバイス７４が接続されている。そして、ユーザーが入力部２９を使用することにより、パーソナルコンピュータにデータを入力することが可能である。通信インターフェース７１ｉは測定部１２と接続されており、測定部１２との間でデータ等の送受信を行うことが可能である。
【００４２】
画像出力インターフェース７１ｇは、ＬＣＤ又はＣＲＴなどで構成された表示部７２に接続されており、ＣＰＵ７１ａから与えられた画像データに応じた映像信号を表示部２８に出力するようになっている。表示部２８は、入力された映像信号にしたがって、画像（画面）を表示する。
【００４３】
システム制御部１３には、測定部１２の信号処理部２２で処理された前方散乱光信号、側方散乱光信号、及び側方蛍光信号がマイクロコンピュータ２０によってＬＡＮアダプタ２１を介して送信される。システム制御部１３では、前方散乱光信号、側方散乱光信号、及び側方蛍光信号に基づいて、試料中の粒子が赤血球、白血球、上皮細胞、円柱、細菌等に分類される。また、システム制御部１３は、尿中の粒子（有形成分）を分析するためのスキャッタグラムを作成し、このスキャッタグラムは表示部７２に表示される。また、システム制御部１３には、撮像系２４により撮像された所定の粒子の画像データがマイクロコンピュータ２０によってＬＡＮアダプタ２１を介して送信され、この画像データはシステム制御部１３の表示部７２に表示される。
【００４４】
〔粒子の撮像処理手順〕
以下、撮像系２４によって所定の粒子（本実施形態では変形赤血球）を撮像するための手順について説明する。図６は、当該手順を示すフローチャートである。
図６のステップＳ１では、システム制御部（ＰＣ）１３によって、測定開始の指示が受け付けられたか否かが判断される。この測定開始の指示は、オペレータが入力部７３（図５参照）を構成するキーボードやマウスを操作することによって行われる。システム制御部１３は、測定開始の指示が受け付けられたと判断すると（Ｙｅｓ）、測定部１２のマイクロコンピュータ２０に対して測定開始信号を送信する（ステップＳ２）。
【００４５】
測定部１２のマイクロコンピュータ（制御部）２０は、システム制御部１３から送信された測定開始信号が受信されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。マイクロコンピュータ２０は、測定開始信号が受信されたと判断すると（Ｙｅｓ）、試料を調製してシースフローセル３０に試料流を形成させるように試料調製部１４を制御する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。
【００４６】
ついで、ステップＳ１４において、測定部１２のマイクロコンピュータ２０は、光源４１によってシースフローセル３０に光を照射し、フォトダイオード４３及びフォトマルチプライヤ４９，５０によって試料流中の粒子からの前方散乱光、側方散乱光、側方蛍光を受光するように光学検出部１５を制御する。フォトダイオード４３及びフォトマルチプライヤ４９，５０によって光が受光されると、受光された光に基づく電気信号が信号処理部２２によって処理される。信号処理部２２によって処理された電気信号は、検出信号としてマイクロコンピュータ２０に入力され、メモリに格納される。マイクロコンピュータ２０は、撮像制御手段２３によって、当該検出信号が所定の粒子、すなわち変形赤血球の検出信号であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。具体的には、マイクロコンピュータ２０は、光学検出部１５によって検出された粒子に基づく検出信号が赤血球に特有の信号強度であり、かつ正常な赤血球よりも小さい粒子からの信号であると判断した場合に、その検出信号が変形赤血球から得られた信号であると判断する。
そして、マイクロコンピュータ２０は、当該検出信号が変形赤血球の検出信号であると判断した場合（Ｙｅｓ）にステップＳ１６へ処理を進め、変形赤血球の検出信号ではないと判断した場合（Ｎｏ）にステップＳ１７へ処理を進める。
【００４７】
ステップＳ１６において、マイクロコンピュータ２０は、粒子画像を撮像するように撮像系２４（光源６１，カメラ６４）を制御する。具体的には、マイクロコンピュータ２０は、撮像系２４の光源６１を発光する制御を実行し、撮像系２４の光源６１が発光したタイミングでカメラ６４によってフローセル中の画像を取り込む制御を実行する。そして、カメラ６４によって撮像された粒子画像のデータはマイクロコンピュータ２０のメモリに格納される。
【００４８】
ステップＳ１７において、測定部１２のマイクロコンピュータ２０によってシースフローセル３０内の試料流が終了しているか否かが判断され、マイクロコンピュータ２０は、シースフローセル３０内の試料流が終了していないと判断した場合（Ｎｏ）にはステップＳ１４に処理を戻し、シースフローセル３０内の試料流が終了していると判断した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１８へ処理を進める。
【００４９】
ステップＳ１８において、測定部１２のマイクロコンピュータ２０は、メモリに格納してある光学検出部１５による検出信号のデータや撮像系２４による粒子画像のデータをシステム制御部１３に送信し、処理を終了する。
ステップＳ３において、システム制御部１３の制御部本体７１によって、測定部１２からのデータが受信されたか否かが判断され、システム制御部１３の制御部本体７１は、データが受信されたと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ４へ処理を進める。
【００５０】
ステップＳ４において、システム制御部１３は、受信したデータの解析を行う。そして、システム制御部１３は、測定部１２から送信されたデータの中に粒子画像のデータが含まれているか否かを判断し（ステップＳ５）、粒子画像データが含まれていると判断した場合（Ｙｅｓ）には、その粒子画像を表示部７２に表示させ（ステップＳ６）、処理を終了する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態では、撮像系２４の光源６１として、近紫外光源が用いられている。近紫外光は、可視光や近赤外光に比べて波長が短いので、粒子に対する透過性が低く、散乱効率が高い。したがって、近紫外光が照射された粒子の部分は近紫外光が強く散乱してカメラ６４には暗く撮像され、粒子の周囲では近紫外光が散乱しないので明るく撮像される。この作用によって粒子とその背景とのコントラストが明瞭で、粒子の輪郭が鮮明に現れた画像を得ることができる。
【００５２】
また、例えば光源として近赤外光を用いた場合には、光学分解能を上げるために高開口数のレンズを使用する必要があり、焦点深度が浅くなるため、焦点深度内に粒子が収まるようにフローセルを狭窄化しなければならず、単位時間あたりに処理できるサンプル量が少なくなってしまう。
この点、本実施形態では、近赤外光より波長の短い近紫外光を用いたことにより、高開口数のレンズを使用したとしても十分な焦点深度をとることができ、フローセルを狭める必要がない。
【００５３】
一般に、血尿、特に糸球体性の血尿に含まれる赤血球には変形が見られ、その変形の態様もこぶ状、ねじれ状等多様である。そのため、試料としての尿に含まれる変形赤血球を判別するには、当該赤血球の輪郭を正確に捉えることが要求される。この点、本実施形態のように撮像系２４の光源６１として近紫外光源を用いれば、撮像された粒子が変形赤血球であるか否かという判断や、変形赤血球の形態の判断を正確に行うことが可能となり、粒子画像を腎臓疾患等の診断に有効に役立てることができる。
特に、変形赤血球のうち、脱ヘモグロビン化された赤血球（ゴースト赤血球）は、その粒子像のコントラストが現れにくい。そこで、このようなゴースト赤血球を撮像する場合に、光源として近紫外光を用いた本実施形態の試料分析装置を用いることで、粒子の輪郭が明確なゴースト赤血球の粒子画像を得ることができる。
【００５４】
なお、光学検出部１５の光源４１には赤色光源が用いられているが、この光源４１の光が照射された粒子によって励起される側方蛍光は、当該光源４１の光よりも波長が長くなる。このため、本実施形態では、撮像系２４の光源６１として光学検出部１５の光源４１よりも波長の短い近紫外光源を用いることによって、撮像系２４の光源６１の近紫外光と、光学検出部１５の光源４１による粒子の側方蛍光との波長の差が大きくなるように構成してある。これにより、図４に示すように、撮像系２４の光源６１の近紫外光と、粒子の側方蛍光とは互いに平行な重複する光となるが、これらの波長の差が大きいために、第１ダイクロイックミラー４６を用いて適切に選別することができる。
【００５５】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく適宜設計変更可能である。
例えば、本発明の試料分析装置は、尿中有形成分分析装置に限らず、血液分析装置等の他の試料分析装置にも適用することができる。また、撮像系によって撮像する粒子は赤血球に限定されるものではなく、白血球や上皮細胞等、近紫外光源を用いて撮像することが可能なあらゆる粒子を対象とすることができる。撮像系の光源は、発光ダイオードに限らず半導体レーザを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る尿中有形成分分析装置（試料分析装置）を示す斜視図である。
【図２】尿中有形成分分析装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】試料調製部の概略構成図である。
【図４】光学検出部及び撮像系の構成を示す模式図である。
【図５】システム制御部のブロック図である。
【図６】粒子画像の撮像処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０    試料分析装置
１２    測定部
１３    システム制御部
１５    光学検出部
２０    マイクロコンピュータ
２３    撮像制御手段
２４    撮像系
３０    シースフローセル
４１    光源（第２の光源）
４９    フォトマルチプライヤ（受光部）
６１    光源
６２    照明レンズ系
６３    撮像レンズ系
６４    ＣＣＤカメラ（撮像部）
【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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