(57)【要約】【課題】本発明は、簡易にぎょう虫卵を発見する技術を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、蛍光作用を利用して試料中のぎょう虫卵の有無を検査するぎょう虫卵検査装置１０を提供する。ぎょう虫卵検査装置１０は、試料に紫外光を照射してぎょう虫卵を励起させる励起光照射部５２と、励起されたぎょう虫卵が発生させる蛍光を含む画像のデータである画像データを取得する画像データ取得部２０と、画像データに基づいて、蛍光を検出することによってぎょう虫を発見する解析部６０と、を備える。本発明によれば、顕微鏡を使用して人間の目で検査が行われていた検査の少なくとも一部の自動化を可能とすることができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光作用を利用して試料中のぎょう虫卵の有無を検査するぎょう虫卵検査装置であって、
前記試料に紫外光を照射して前記ぎょう虫卵を励起させる励起光照射部と、
前記励起されたぎょう虫卵が発生させる蛍光を含む画像のデータである画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データに基づいて、前記蛍光を検出することによってぎょう虫を発見する解析部と、
を備えるぎょう虫卵検査装置。
【請求項２】
前記励起光照射部は、紫外線ＬＥＤを有し、
前記画像データ取得部は、可視光の範囲の波長の少なくとも一部の波長の光を検出して、前記画像データを取得する請求項１に記載のぎょう虫卵検査装置。
【請求項３】
前記画像データ取得部は、前記紫外線ＬＥＤによる紫外光の照射時における照射時画像データと、前記紫外線ＬＥＤによる紫外光の非照射時における非照射時画像データと、を取得し、
前記解析部は、前記照射時画像データと前記非照射時画像データの差分データに基づいてぎょう虫を発見する請求項２に記載の虫卵検査装置。
【請求項４】
蛍光作用を利用して試料中のぎょう虫卵の有無を検査するぎょう虫卵検査方法であって、
前記試料に紫外光を照射して前記ぎょう虫卵を励起させる励起工程と、
前記励起されたぎょう虫卵が発生させる蛍光を検出することによってぎょう虫を発見する工程と、
を備えるぎょう虫卵検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ぎょう虫卵の有無を検査するぎょう虫卵検査に関する。
【背景技術】
【０００２】
ぎょう虫卵の検査方法として、セロハンテープ肛囲検査法が普及している。セロハンテープ肛囲検査法は、ぎょう虫が肛門周囲で産卵する習性を利用したもので，その検出率は他寄生虫卵検出のために用いられる糞便検査法よりも格段に優れている。ところが、この方法では、採取時に角質化した皮膚細胞やごみがついてしまい、その中から人間の目によって顕微鏡によって卵を見つけなければならなかった。このような問題に対して、ぎょう虫卵のみを染色する方法も提案されている（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２５２９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の方法では、顕微鏡検査における検査員の目視負担は軽減されるものの、依然として人間の目による検査を行わなければならず、染色の負担も発生する。
【０００５】
本発明は、上述の従来の課題の少なくとも一部を解決するために創作されたものであり、簡易にぎょう虫卵を発見する技術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】
【０００６】
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。
【０００７】
手段１．蛍光作用を利用して試料中のぎょう虫卵の有無を検査するぎょう虫卵検査装置であって、
前記試料に紫外光を照射して前記ぎょう虫卵を励起させる励起光照射部と、
前記励起されたぎょう虫卵が発生させる蛍光を含む画像のデータである画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データに基づいて、前記蛍光を検出することによってぎょう虫を発見する解析部と、
を備えるぎょう虫卵検査装置。
【０００８】
上記構成によれば、紫外光によって励起されたぎょう虫卵が発生させる蛍光を含む画像のデータである画像データに基づいて分析が行われるので、蛍光作用が無い皮膚細胞やごみから確実に分離することができる。これにより、画像データ内の蛍光を検出することによって簡易にぎょう虫を発見することができる。
【０００９】
手段２．手段１のぎょう虫卵検査装置であって、
前記励起光照射部は、紫外線ＬＥＤを有し、
前記画像データ取得部は、可視光の範囲の波長の少なくとも一部の波長の光を検出して、前記画像データを取得するぎょう虫卵検査装置。
【００１０】
上記構成によれば、ぎょう虫卵が発生させる蛍光のみを検出して画像データを取得することができるので、ぎょう虫卵のみが写った画像データを生成することができる。これにより、画像データに明るい領域が存在するか否かで簡易かつ確実にぎょう虫卵を発見することができる。
【００１１】
手段３．手段２のぎょう虫卵検査装置であって、
前記画像データ取得部は、前記紫外線ＬＥＤによる紫外光の照射時における照射時画像データと、前記紫外線ＬＥＤによる紫外光の非照射時における非照射時画像データと、を取得し、
前記解析部は、前記照射時画像データと前記非照射時画像データの差分データに基づいてぎょう虫を発見する虫卵検査装置。
【００１２】
上記構成によれば、紫外光の照射時における照射時画像データと非照射時における非照射時画像データの差分データに基づいてぎょう虫を発見するので、さらに確実にぎょう虫卵を発見することができる。
【００１３】
手段４．蛍光作用を利用して試料中のぎょう虫卵の有無を検査するぎょう虫卵検査方法であって、
前記試料に紫外光を照射して前記ぎょう虫卵を励起させる励起工程と、
前記励起されたぎょう虫卵が発生させる蛍光を検出することによってぎょう虫を発見する工程と、
を備えるぎょう虫卵検査方法。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ぎょう虫卵検査装置１０の概略構成を示す断面図。
【図２】ぎょう虫卵検査装置１０の光源を示す断面図。
【図３】光分析の処理方法の処理内容を示すフローチャート。
【図４】ぎょう虫卵検査装置１０への試料Ｓの設置方法を示す模式図。
【図５】ＣＣＤイメージセンサ２０による撮像状態を示す説明図。
【図６】ぎょう虫卵の蛍光状態を示す模式図。
【図７】ぎょう虫卵の蛍光状態を示す写真。
【図８】変形例のぎょう虫卵検査装置の概略構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施形態）
以下、本発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。本実施形態は、ＣＣＤイメージセンサとＬＥＤとを使用するぎょう虫卵検査装置として具体化しており、まずはぎょう虫卵検査装置の基本構成を図１、図２の概略図に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、ぎょう虫卵検査装置１０の概略構成を示す断面図である。図２は、ぎょう虫卵検査装置１０の光源を示す断面図である。ぎょう虫卵検査装置１０は、ＣＣＤイメージセンサ２０と、ドーム型筐体３０と、昇降台４０と、４個の照明用の白色ＬＥＤ５１と、４個の紫外線ＬＥＤ５２と、コンピュータ６０とを備えている。紫外線ＬＥＤ５２は、励起光照射部とも呼ばれる。白色ＬＥＤ５１は、内部状態の確認のために使用される。コンピュータ６０は、解析部とも呼ばれる。
【００１７】
ぎょう虫卵検査装置１０は、試料Ｓに含まれているぎょう虫卵の蛍光作用に基づいて試料Ｓにぎょう虫卵が含まれているか否かの検査を行う装置である。ぎょう虫卵の蛍光作用は、紫外線ＬＥＤ５２の励起光を試料Ｓに照射することによって生じる。試料Ｓは、セロハンテープ（セロハン製採卵用紙）である。
【００１８】
コンピュータ６０は、ぎょう虫卵検査装置１０の制御と計測データの処理とを実行する。ぎょう虫卵検査装置１０の制御は、試料Ｓの設置のための昇降台４０の昇降の制御、白色ＬＥＤ５１及び紫外線ＬＥＤ５２への電力供給制御、並びに白色ＬＥＤ５１の照明下でのＣＣＤイメージセンサ２０による画像データの取得といった操作を含んでいる。計測データの処理は、画像データの取得や分析を含んでいる。コンピュータ６０は、ＣＣＤイメージセンサ２０とともに画像データを取得する機能を有し、画像データ取得部とも呼ばれる。
【００１９】
ドーム型筐体３０は、外部からの光を透過しない遮光性のドーム部３１と、各波長のＬＥＤ５１，５２を支持する基底部３３と、各波長のＬＥＤ５１，５２からの直射光を遮蔽する遮蔽部３２と、を備えている。ドーム部３１は、中央部（最奥部）にＣＣＤイメージセンサ２０を装着している。ＣＣＤイメージセンサ２０は、ドーム部３１によって外部から隔離されている内部空間に配置された試料Ｓの画像データを取得することができる。ドーム部３１の内側には、各波長のＬＥＤ５１，５２からの直射光を乱反射して光を拡散する乱反射面３４が形成されている。
【００２０】
ドーム型筐体３０の構造は以下のとおりである。ドーム部３１は、お椀型（半球型）の形状を有している。お椀型形状の端部には、ドーナツ型の板形状を有する基底部３３が接続されている。基底部３３の孔部には、筒形状を有する遮蔽部３２が接続されている。遮蔽部３２の高さは、各波長のＬＥＤ５１，５２の頂部（最も高い位置）よりも高い位置に端部が配置される長さを有することが好ましい。遮蔽部３２の直径は、想定される各種の試料Ｓの最大サイズに合わせて自由に設定することができる。
【００２１】
このような構成を有することによって、ぎょう虫卵検査装置１０は、外部からの光を遮断するとともに、各波長のＬＥＤ５１，５２を光源として利用することによって内部の光環境を制御することができる。この光環境は、拡散光として均一な光を試料Ｓに対して励起光を照射することが可能である。
【００２２】
次に、図３を参照してぎょう虫卵検査装置１０を使用したぎょう虫卵検査方法を説明する。図３は、ぎょう虫卵検査方法の処理内容を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、オペレータは、校正処理を実行する。校正処理とは、ドーム型筐体３０の内部の光環境やＣＣＤイメージセンサ２０の経年変化等による変動を抑制するための調整処理である。
【００２３】
調整処理は、たとえば基準（ベンチマーク）となる模擬試料を試料として設置し、各波長のＬＥＤ５１，５２の光を個別に照射し、模擬試料の画像データに基づいて補正値を決定することによって行われる。補正値は、コンピュータ６０によって自動的に生成されるようにしてもよいし、あるいはオペレータが設定するようにしてもよい。
【００２４】
ステップＳ２０では、オペレータは、検査対象物として試料Ｓを設置する。試料Ｓの設置は、本実施形態では、試料Ｓが設置される昇降台４０を昇降させることによって行われる。昇降台４０の昇降機構については、周知の技術が利用できるので図示を省略している。
【００２５】
図４は、ぎょう虫卵検査装置１０への試料Ｓの設置方法を示す模式図である。試料Ｓの設置は、図４（ａ）に示されるように昇降台４０を下降させて昇降台４０の上部にアクセス可能とし（図４（ａ）参照）、次に昇降台４０の上部に試料Ｓを設置し（図４（ｂ）参照）、最後に昇降台４０を上昇させて基底部３３と昇降台４０とを当接させて光漏れが無い状態とする（図４（ｃ）参照）。光漏れの有無は、ＣＣＤイメージセンサ２０によって確認される。ただし、ドーム型筐体３０を上下させて試料Ｓを設置するようにしてもよい。こうすれば、たとえば試料Ｓをベルトコンベアで自動的に設置するように構成することもできる。
【００２６】
ステップＳ３０では、コンピュータ６０は、基準画像撮像処理を実行する。基準画像撮像処理は、ＣＣＤイメージセンサ２０による光漏れ無しの検知に応じて自動的に開始される。コンピュータ６０は、８個のＬＥＤ５１、５２を消灯させた状態において撮像処理を実行する。
【００２７】
図５は、ＣＣＤイメージセンサ２０による撮像状態を示す説明図である。撮像対象エリアは、４ｃｍ×２．５ｃｍの領域を有し、１０００万画素のＣＣＤイメージセンサ２０で撮像される。ＣＣＤイメージセンサ２０は、４０００画素×２５００画素のＣＣＤセンサであり、各画素は、試料Ｓにおいて１０マイクロメータの正方形となる。
【００２８】
ステップＳ４０では、コンピュータ６０は、ＣＣＤイメージセンサ２０によって取得された基準画像データＩａをハードディスク（図示省略）に格納する。基準画像データＩａは、各画素のＲＧＢデータとして格納される。ＣＣＤイメージセンサ２０は、本実施形態では、図５に示されるように４ｃｍ×２．５ｃｍのサイズの試料Ｓの画像データを取得することができる。基準画像データＩａは、非照射時画像データとも呼ばれる。
【００２９】
ステップＳ５０では、コンピュータ６０は、励起光照射を開始する。励起光照射は、４個の紫外線ＬＥＤ５２の励起光を試料Ｓに照射する処理である。コンピュータ６０は、照射の強度や時間といった照射の制御も予め設定された方法で実行する。励起光照射は、基準画像データＩａの格納の確認に応じてコンピュータ６０によって自動的に開始される。
【００３０】
ステップＳ６０では、コンピュータ６０は、励起光照射時像撮像処理を実行する。励起光照射時像撮像処理は、紫外線ＬＥＤ５２による照射時において、コンピュータ６０によって自動的に実行される。
【００３１】
励起光照射時においては、ぎょう虫卵は、図６及び図７に示されるように蛍光作用を示すことが本発明者によって確認された。図６は、３個のぎょう虫卵Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の様子を示す説明図である。図７は、３個のぎょう虫卵Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が実際に撮影された蛍光写真を示す図である。ぎょう虫卵Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、様々な角度で撮影されており、ベレー帽のような形状を有している。
【００３２】
ぎょう虫卵の検査は、以下の検体と装置とを使用して行われた。
（１）検体提供：（財団法人）名古屋公衆衛生研究所。
（２）計測装置：蛍光顕微鏡Ｂｉｏｚｅｒｏ（型式：ＢＺ−８０００）。
（３）計測装置の製造会社：株式会社キーエンス社製。
（４）計測環境：１２０Ｗ超高圧水銀ランプ。
（５）ＵＶ励起スペクトル：３４０−３８０ｎｍ。
【００３３】
コンピュータ６０は、撮像によって取得された画像データを逐次的に比較して、画像データの変化量が一定値より小さな状態となったと判断したら、その最終撮像画像の画像データを励起光照射時画像データＩｂとして決定する。逐次的に比較とは、ｎ番目とｎ＋１番目（たとえば５番目と６番目）のように撮像順序が連続するものを比較することを意味する。これにより、コンピュータ６０は、４個の紫外線ＬＥＤ５２の点灯が安定した状態でのデータを取得することができる。
【００３４】
ステップＳ７０では、コンピュータ６０は、ＣＣＤイメージセンサ２０によって取得された励起光照射時画像データＩｂをハードディスク（図示省略）に格納する。励起光照射時画像データＩｂは、基準画像データＩａと同様に各画素のＲＧＢデータとして格納される。
【００３５】
ステップＳ８０では、コンピュータ６０は、差分画像データ生成処理を実行する。差分画像データ生成処理は、励起光照射時画像データＩｂの格納の確認に応じてコンピュータ６０によって自動的に開始される。差分画像データ生成処理は、基準画像データＩａの各画素のＲＧＢデータと励起光照射時画像データＩｂの各画素のＲＧＢデータの差分を算出し、新たな差分画像データＩｃを生成し、その差分画像データＩｃを分析する処理である。差分画像データＩｃは、励起光照射時画像データＩｂと基準画像データＩａとの間の差分を画素値とする画像データである。
【００３６】
ステップＳ９０では、オペレータは、判定処理を実行する。判定処理は、予め設定されている判定基準に合致しているか否かに基づいて判定を実行する処理である。具体的には、ぎょう虫の卵のサイズが予めサイズと形状が既知（約５０×３０マイクロメートル）なので、そのサイズの領域での画素にＲＧＢデータの変動が発生している場合に検出と判定することができる。すなわち、本実施形態の画素サイズ（１０×１０マイクロメートル）では、少なくとも連続して数個の明るい画素が発見された場合には、「ぎょう虫卵の存在の可能性あり」と簡易に判定することができる。
【００３７】
このように、本実施形態によれば、顕微鏡を使用して人間の目で検査が行われていた検査の少なくとも一部の自動化が可能になる。具体的には、たとえば顕微鏡を使用する目視検査は、コンピュータ６０によって「ぎょう虫卵の存在の可能性あり」と判定されたものに絞り込むことができるからである。
【００３８】
（変形例）
なお、上述した各実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。
【００３９】
（ａ）上述した実施の形態では、ドーム型筐体３０で遮光して試料Ｓの光環境を全て人工的に制御可能な状態として構成されているが、たとえば図８（ａ）乃至（ｄ）に示されるような構成としてもよい。
【００４０】
図８は、変形例のぎょう虫卵検査装置の概略構成を示す模式図である。図８（ａ）では、照明用の白色ＬＥＤ５１がレンズ５９とハーフミラー５８とを介して試料Ｓに照明用の光を照射し、画像データを取得する形態を示している。図８（ｂ）は、試料Ｓに対して対称な位置に配置されている偶数個の白色ＬＥＤ５１で試料Ｓに照明用の光を照射する形態を示している。図８（ｃ）は、透光性の光拡散板５７を使用して試料Ｓに照明用の光が照射される形態を示している。図８（ｄ）は、透明板４１を使用して試料Ｓの全面（３方向）から照射する形態を示している。
【００４１】
（ｂ）上述した実施の形態では、ＣＣＤイメージセンサ２０の画素サイズは、本実施形態では、試料Ｓにおいて１０マイクロメータの正方形とされているが、他のサイズでもよい。ＣＣＤイメージセンサ２０の画素サイズは、試料Ｓにおけるサイズが小さくなると、画素数が増加して画像データのデータ量の増加やコンピュータ６０による解析負担の増大の要因となる。一方、ＣＣＤイメージセンサ２０の画素サイズは、試料Ｓにおけるサイズが大きくなって、たとえば１００マイクロメータのサイズとなると検出ができなくなる。
【００４２】
ぎょう虫卵の検査では、試料Ｓにおける画素サイズは、１マイクロメータ乃至５０マイクロメータのサイズが好ましく、さらに１０マイクロメータ乃至３０マイクロメータのサイズがより好ましい。
【００４３】
（ｃ）上述した実施の形態では、照明用の光の照射にＬＥＤが使用されているが、たとえば水銀ランプ及び励起光フィルタを有する光源のような他の種類の光源を利用してもよい。ただし、ＬＥＤを利用すれば、光源の安定性、スペクトルの制御、少ない熱の発生、及び少ない電力消費といった利点が得られる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…ぎょう虫卵検査装置、２０…ＣＣＤイメージセンサ、３０…ドーム型筐体、４０…昇降台、５１…白色ＬＥＤ、５２…紫外線ＬＥＤ、６０…コンピュータ。
【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８】
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【図７】
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