(57)【要約】【課題】体細胞数を高い精度で測定することのできる体細胞数測定装置を提供する。【解決手段】体細胞数測定装置１は、生乳を流すための流路４を備えている。流路４は、生乳の流れる方向と直交する方向で生乳の流れを規制する測定部４１を有している。流路４には、当該流路４を流れる生乳を、相対的に大きな粒子を含む主流と相対的に小さな粒子を含む副流とに分ける分級部が設けられている。分級部によって分けられた主流の画像は、測定部４１において撮像手段３１により撮像される。画像処理手段３２は、撮像手段３１により撮像された画像から、生乳中の体細胞数を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生乳を流すための流路であって前記生乳の流れる方向と直交する直交方向で前記生乳の流れを規制する測定部を有する流路と、
前記流路を流れる生乳を、相対的に大きな粒子を含む主流と相対的に小さな粒子を含む副流とに分ける分級部と、
前記分級部によって分けられた前記主流の画像を前記測定部において前記直交方向で撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から前記生乳中の体細胞数を算出する画像処理手段と、
を備える、体細胞数測定装置。
【請求項２】
前記直交方向における前記測定部の寸法は、１０〜５０μｍである、請求項１に記載の体細胞数測定装置。
【請求項３】
前記分級部は、前記流路を流れる生乳が衝突するように設けられている、請求項１または２に記載の体細胞数測定装置。
【請求項４】
前記分級部は、所定の方向に並ぶ複数の支柱で構成されている、請求項３に記載の体細胞数測定装置。
【請求項５】
前記生乳の衝突方向と直交する方向における前記複数の支柱の間の間隔は、６〜９μｍである、請求項４に記載の体細胞数測定装置。
【請求項６】
前記複数の支柱のそれぞれは、前記生乳の衝突方向の両端が尖った形状を有している、請求項４または５のいずれか一項に記載の体細胞数測定装置。
【請求項７】
前記分級部は、前記測定部に設けられており、
前記測定部は、前記分級部の隣に、前記撮像手段による撮像が行われる撮像エリアを含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の体細胞数測定装置。
【請求項８】
前記複数の支柱は、前記撮像エリアに前記主流を導くように前記生乳の衝突方向に対して斜めに並んでいる、請求項７に記載の体細胞数測定装置。
【請求項９】
前記流路を有する容器と、
前記撮像手段および前記画像処理手段を有する装置本体と、をさらに備え、
前記容器は、前記装置本体に着脱可能である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の体細胞数測定装置。
【請求項１０】
前記容器は、前記流路を構成する溝が形成されたベースプレートと、前記ベースプレートと接合されて前記溝を覆うカバープレートとを有し、
前記カバープレートにおける少なくとも前記測定部に対応する部分は透明である、請求項９に記載の体細胞数測定装置。
【請求項１１】
前記容器は、前記流路に生乳を導入する導入部と、前記流路を流れた生乳を貯留する液貯め部とを有する、請求項９または１０に記載の体細胞数測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生乳中の体細胞数を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
畜産において、家畜の病気、けがの発見、投与した薬剤の効果の診断など、家畜の状態を早期に詳しく診断するニーズは近年ますます高まっている。特に感染性の疾病においてはそのニーズは高い。哺乳類、とりわけ牛、羊、山羊など酪農用の家畜の症状診断には家畜の生乳を分析することが重要かつ有効な手段である。
【０００３】
けが、炎症、感染性の疾病においては生乳中の体細胞、例えば白血球の一種である好中球が増加する場合が多く見られる。例えば乳用牛が罹りやすい乳房炎では、この傾向は顕著である。このような観点から、生乳中の体細胞数を測定する装置が種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、搾乳中に、生乳中の体細胞数をオンラインで測定する装置が開示されている。この装置では、生乳が流れる流路の途中に平坦な空間である測定チャンバが設けられており、測定チャンバを通過する生乳の画像を撮像し、その画像を画像処理することで生乳中の体細胞数が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５１８８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、生乳中には体細胞だけでなく脂肪球も多く含まれている。従って、単に生乳の画像を撮像し、この画像を画像処理した場合には、脂肪球の存在により（例えば、脂肪球が重なったものが体細胞としてカウントされることもあり）、体細胞数を高い精度で測定することができない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、体細胞数を高い精度で測定することのできる体細胞数測定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】
【０００８】
本発明の発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、体細胞は脂肪球に比べ相対的に大きいことに着目し、それらを篩い分けることを着想した。一般的に、体細胞の平均粒径は１０〜１５μｍであり、脂肪球の平均粒径は５μｍである。本発明は、このような観点からなされたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、生乳を流すための流路であって前記生乳の流れる方向と直交する直交方向で前記生乳の流れを規制する測定部を有する流路と、前記流路を流れる生乳を、相対的に大きな粒子を含む主流と相対的に小さな粒子を含む副流とに分ける分級部と、前記分級部によって分けられた前記主流の画像を前記測定部において前記直交方向で撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像から前記生乳中の体細胞数を算出する画像処理手段と、を備える、体細胞数測定装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構成によれば、分級部によって生乳を主流と副流とに分けることにより、脂肪球の量が低減された主流を得ることができる。そして、この体細胞が支配的となった主流の画像を撮像することにより、体細胞数を高い精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る体細胞数測定装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す体細胞数測定装置に用いられる容器の平面図である。
【図３】（ａ）は流路の測定部の生乳の流れを示す図であり、（ｂ）は測定部における容器の断面図である。
【図４】（ａ）は分級部の拡大平面図、（ｂ）は分級部を構成する支柱の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００１３】
図１に、本発明の一実施形態に係る体細胞数測定装置１を示す。この体細胞数測定装置１は、装置本体３と、装置本体３に着脱可能な容器２とを備えている。
【００１４】
装置本体３は、容器２が固定される固定部３４と、固定部３４とで容器２を挟むように配置された撮像手段３１と、撮像手段３１と接続されたコントローラ３２と、コントローラ３２と接続された表示部３３と、それら３１〜３４を支持するフレーム（図示せず）と、を有している。
【００１５】
容器２は、図略の位置決め手段により固定部３４上の所定位置に位置決めされる。この位置決め手段は、固定部３４に形成された、容器２が嵌め込み可能な窪みであってもよいし、固定部３４に設けられたクリップ部材であってもよい。
【００１６】
撮像手段３１は、後述する撮像エリアＡにおいて二次元画像を取得するためのものであり、撮像エリアＡを照明する光源、複数枚のレンズからなる光学系（オプティカルシステム）、およびＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサを含む。例えば、撮像手段３１としては、ビデオ顕微鏡やＣＣＤ顕微鏡などを用いることができる。撮像手段３１は、内部の光学系の光軸方向が撮像エリアＡの広がる方向と直交する姿勢で配置される。撮像手段３１の内部の光学系の光軸方向は、鉛直方向となっていることが好ましい。なお、撮像エリアＡを照明する光源が容器２に対して光学系と同じ方向にあり、イメージセンサに反射光が入射するようになっていてもよいし、光源が容器２に対して光学系と反対方向にあり、イメージセンサに透過光が入射するようになっていてもよい。
【００１７】
コントローラ３２は、撮像手段３１により撮像された画像から生乳中の体細胞数を算出するものであり、本発明の画像処理手段に相当する。具体的に、コントローラ３２は、撮像手段３１により撮像された画像を画像処理し、その画像中に写る粒子のうち所定の大きさ（例えば直径９μｍ）以上であって、粒子の輪郭が薄く見えかつ中央部が相対的に暗く見える粒子を体細胞としてカウントする。コントローラ３２により算出された体細胞数は、表示部３３に表示される。表示部３３は、体細胞数を数値で表示する液晶モニタであってもよいし、体細胞数をＬＥＤの点灯によるバーの長さで表示するものであってもよい。
【００１８】
容器２は、図１および図２に示すように、略長方形板状の形状を有している。以下、説明の便宜のために、容器２の長さ方向をＸ方向、容器２の幅方向をＹ方向、容器２の厚み方向をＺ方向という。
【００１９】
容器２は、生乳を流すための略Ｘ方向に延びる流路４を内部に有している。さらに、容器２は、流路４に生乳を導入する導入部２３と、流路４を流れた生乳を貯留する液貯め部２４とを有している。
【００２０】
本実施形態では、導入部２３は、生乳を吸い込むノズルとなっており、液貯め部２４は、スポイト機能を有している。従って、液貯め部２４を押圧した状態で導入部２３の先端を生乳中に浸し、液貯め部２４の押圧状態を解除すれば、導入部２３から吸い込まれた生乳が流路４を流れて液貯め部２４に貯留される。なお、撮像手段３１による体細胞数測定用の画像の撮像は、流路４に生乳が流れている間に行われる。例えば、コントローラ３２が撮像手段３１による連続撮像により生乳の流れを検知し、その検知から数ミリ秒後の画像を体細胞数測定用の画像としてもよい。
【００２１】
より詳しくは、容器２は、流路４を構成する溝２１ａが形成されたベースプレート２１と、ベースプレート２１と接合されて溝２１ａを覆うカバープレート２２とを有している。溝２１ａの一端は、ベースプレート２１ａの端面に開口しており、導入部２３につながっている。また、溝２１ａの他端は、液貯め部２４につながっている。カバープレート２２における少なくとも測定部４１に対応する部分は透明であることが好ましい。
【００２２】
ベースプレート２１の厚さは例えば３ｍｍであり、カバープレート２２の厚さは例えば１ｍｍである。ベースプレート２１およびカバープレート２２は、例えば、アクリル系樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、スチレン系樹脂、アクリル−スチレン系共重合樹脂（ＭＳ樹脂）、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−ビニルアルコール系共重合樹脂、スチレン系エラストマーなどの熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系樹脂、ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン樹脂、酢酸ビニル系樹脂（商品名：エクセバール）、ポリビニルブチラール系樹脂などの樹脂で構成することができる。カバープレート２２の材質としては、ベースプレート２１との接着性を考慮して適宜選択することが好ましい。また、液貯め部２４は、可撓性を有するプラスチック樹脂やゴムなどの材料で形成されている。このような材料としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＰＥＴＰ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エチルビニル酢酸エステル（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、天然ゴム（ＮＲ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）などが挙げられる。
【００２３】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、流路４は、生乳の流れる方向と直交する直交方向（本実施形態ではＺ方向）で生乳の流れを規制する測定部４１を途中に有している。換言すれば、流路４を流れる生乳の深さは、測定部４１においてＺ方向に浅くなる。
【００２４】
測定部４１は、Ｘ方向およびＹ方向に平行な、厚さの薄い空間である。本実施形態では、流路４における測定部４１よりも上流側の部分４ａと下流側の部分４ｂとがＹ方向にずれた位置でＸ方向に延びており、測定部４１は、それらを跨るようにＹ方向に広がっている。上流部４ａおよび下流部４ｂのＹ方向の幅は、例えば３ｍｍであり、Ｚ方向の高さは、例えば２ｍｍである。測定部４１のＹ方向の幅は、例えば６ｍｍである。
【００２５】
測定部４１のＺ方向の高さ（寸法）Ｌ１は、１０〜５０μｍであることが好ましい。測定部４１のＺ方向の寸法が５μｍ未満であると、測定部４１に体細胞が流入し難くなり、測定部４１のＺ方向の寸法が５０μｍを超えると、撮像手段３１によって撮像される画像中の体細胞が不鮮明になるおそれがあるからである。より好ましい測定部４１のＺ方向の高さは、１５〜２５μｍである。
【００２６】
さらに、測定部４１には、流路４を流れる生乳を、相対的に大きな粒子を含む主流と相対的に小さな粒子を含む副流とに分ける分級部５が設けられている。図３（ａ）では、主流の流れを矢印Ｂ１で示し、副流の流れを矢印Ｂ２で示す。そして、上述した撮像手段３１は、分級部５によって分けられた主流の画像を測定部４１においてＺ方向で撮像する。測定部４１は、分級部５の隣に、撮像手段３１による撮像が行われる撮像エリアＡを含む。
【００２７】
分級部５は、流路４を流れる生乳が衝突するように、上流部４ａの延長線上に設けられている。分級部５は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、所定の方向に並ぶ複数の支柱５１で構成されている。本実施形態では、支柱５１は、撮像エリアＡに主流を導くように生乳の衝突方向Ｂに対して斜めに並んでいる。
【００２８】
生乳の衝突方向Ｂと直交する方向（本実施形態ではＹ方向）における支柱５１の間の間隔Ｌ２は、６〜９μｍであることが好ましい。間隔Ｌ２が６μｍ未満であると、分級部５を通過する脂肪球の量が少なくなり過ぎ、間隔Ｌ２が９μｍを超えると、体細胞までもが分級部５を通過するようになるからである。
【００２９】
各支柱５１は、生乳の衝突方向Ｂの両端が尖った形状を有していることが好ましい。例えば、支柱５１の断面形状は、楕円形、菱形、六角形などであってもよい。また、各支柱５１の高さＨは、上述した測定部４１のＺ方向の高さＬ１と一致していることが好ましい。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の体細胞数測定装置１では、分級部５によって生乳を主流と副流とに分けることにより、脂肪球の量が低減された主流を得ることができる。そして、この体細胞が支配的となった主流の画像を撮像することにより、体細胞数を高い精度で測定することができる。
【００３１】
なお、分級部５は、必ずしも流路４を流れる生乳が衝突するように設けられている必要はない。例えば、直線状の流路からＴ字状に分岐する分岐路を設け、この分岐路の入口に分級部５を設けてもよい。ただし、前記実施形態のように、分級部５が流路４を流れる生乳が衝突するように設けられている方が、主流中の脂肪球の量を大きく低減できる点で好ましい。
【００３２】
また、分級部５は、必ずしも測定部４１に設けられている必要はなく、例えば、流路４の形状を変更することにより、測定部４１よりも上流側の部分４ａに分級部５を設けることも可能である。ただし、前記実施形態のように、分級部５が測定部４１に設けられていれば、分級部５に必要な高さが抑えられるため、分級部５を容易に形成することができる。
【００３３】
さらに、本発明の流路は、必ずしも容器２に設けられている必要はなく、例えば搾乳中にオンラインで体細胞数を測定できるように、搾乳機から生乳を導く配管で構成されていてもよい。この場合、その配管の途中に測定部４１を設ければよい。
【符号の説明】
【００３４】
１    体細胞数測定装置
２    容器
２１  ベースプレート
２１ａ  溝
２２  カバープレート
２３  導入部
２４  液貯め部
３    装置本体
３１  撮像手段
３２  コントローラ（画像処理手段）
４    流路
４１  測定部
５    分級部
５１  支柱
Ａ    撮像エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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