血液分析装置

文档序号:27017565发布日期:2021-10-23 02:38阅读:113来源:国知局
血液分析装置

1.本发明涉及一种血液分析装置。


背景技术:

2.疟原虫以血红素铁为食物来生存和繁殖。因此,缺铁性贫血患者感染疟疾时,如果医生没有注意到疟疾感染并给缺铁性贫血患者使用铁剂的话,那么疟疾性症状会恶化。因此,在疟疾已成为地方病的地区,世界卫生组织(who)推荐向缺铁性贫血患者提供铁剂与疟疾诊断共同进行(例如,参照非专利文献1)。例如通过检测与pldh(疟原虫乳酸脱氢酶:plasmodium lactate dehydrogenase)特异性结合的dna适配体来进行疟疾的诊断(例如,参照专利文献1)。对通过聚合酶链式反应(pcr)得到扩增的dna适配体做荧光标记,并检测被激发的荧光,由此进行dna适配体的检测。另一方面,例如通过检测与排斥性导向分子(repulsive guidance molecules)结合的抗体来进行缺铁性贫血的诊断(例如,参照专利文献2)。通过酶联免疫吸附测定法(elisa)进行抗体的检测。
3.现有技术文献非专利文献非专利文献1:guideline: daily iron supplementation in infants and children, world health organization, 2016;专利文献1:日本专利申请公开2012-254074;专利文献2:日本专利申请公表2015-502753。


技术实现要素:

4.发明要解决的技术问题如上述所示,疟疾的诊断需要通过聚合酶链式反应使dna适配体扩增,并检测激发荧光。另一方面,缺铁性贫血的诊断需要与特定的抗体结合,并通过酶联免疫吸附测定法检测抗体。因此,为了判断是否向缺铁性贫血患者提供铁剂,需要分别准备疟疾诊断用的分析装置和缺铁性贫血诊断用的分析装置,并采集各个分析装置用的试样并进行测定。
5.对此,本发明的目的之一在于提供一种轻松进行用于判断向缺铁性贫血患者提供铁剂的测定的分析装置。
6.解决技术问题的技术手段通过本发明的技术方案来提供一种血液分析装置,该血液分析装置具备:第1试样制备部,从血液试样制备用于测定感染了疟疾的红细胞的第1测定试样;第2试样制备部,从血液试样制备用于测定红细胞的自体荧光的第2测定试样;光源部,向第1测定试样及第2测定试样照射光;检测部,检测照射了光的第1测定试样所产生的荧光及散射光,并检测照射了光的第2测定试样所产生的自体荧光;信息处理部,根据从第1测定试样检测到的荧光及散射光生成疟疾感染相关信息,并根据从第2测定试样检测到的自体荧光生成缺铁性贫血相关信息。
7.发明效果通过本发明,经由1台血液分析装置生成用于判断向缺铁性贫血患者提供铁剂的信息,因此能轻松进行用于判断向缺铁性贫血患者提供铁剂的测定。
附图说明
8.图1为实施方式所涉及的血液分析装置的结构的示意图;图2为实施方式所涉及的血液分析装置的结构的示意图;图3为实施方式所涉及的血液分析装置的信息处理部的结构的框图;图4为实施方式所涉及的血液分析装置的操作的流程图;图5为实施方式所涉及的第1测定试样制备处理的顺序的流程图;图6为实施方式所涉及的第2测定试样制备处理的顺序的流程图;图7为实施方式所涉及的第1测定数据解析处理的顺序的流程图;图8为实施方式所涉及的纵轴为前向散射光强度、横轴为荧光强度的散点图中白细胞、血小板凝集、正常红细胞及疟疾感染红细胞的各粒子群的出现区域的示意图;图9为实施方式所涉及的疟疾种类判定处理的顺序的流程图;图10为疟原虫生活史的说明图;图11为实施方式所涉及的纵轴为前向散射光强度、横轴为荧光强度的散点图中白细胞、血小板凝集、正常红细胞、单环状体、多环状体、滋养体

裂殖体及配子体的各粒子群的出现区域的示意图;图12为一例感染了疟原虫的血液试样的散点图;图13为一例感染了疟原虫的血液试样的散点图;图14为一例感染了疟原虫的血液试样的散点图;图15为实施方式所涉及的第2测定数据解析处理的顺序的流程图;图16a为实施方式所涉及的一例表示正常试样的测定结果的散点图;图16b为实施方式所涉及的一例表示从缺铁性贫血患者采集的血液试样的测定结果的散点图;图16c为实施方式所涉及的一例表示从α地中海贫血患者采集的血液试样的测定结果的散点图;图16d为实施方式所涉及的一例表示从β地中海贫血患者采集的血液试样的测定结果的散点图;图17为实施方式所涉及的分析结果的显示例的示意图;图18为表示疟疾种类

阶段判定标记和缺铁性贫血判定标记的组合与所显示的消息的关系的图;图19为实施例所涉及的表示感染了疟疾的小鼠的外周血中的疟疾感染红细胞数的比例、自体荧光红细胞数及红细胞数的随时间变化的图表;图20为实施例所涉及的测定了从感染疟疾的小鼠的外周血制备的测定试样而成的散点图;图21为实施例所涉及的感染了疟疾的小鼠的外周血的荧光显微图像。
具体实施方式
9.下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。在下述附图的记载中,相同或类似的部分用相同或类似的符号进行表示。但附图为示意图。因此,具体的尺寸等应对照下述说明进行判断。另外,各附图之间当然也包括相互的尺寸关系及比例不同的部分。
10.本实施方式中,对一种血液分析装置进行说明,该血液分析装置根据向从血液试样及试剂制备而来的第1测定试样照射光时产生的荧光强度和散射光强度判定是否感染了疟疾,且根据来自从血液试样制备而来的第2测定试样所含的红细胞的自体荧光强度判定是否为缺铁性贫血。
11.<血液分析装置的结构>如图1所示,实施方式所涉及的血液分析装置具备测定部2、信息处理部3。测定部2吸入血液试样并从血液试样分别制备第1、第2测定试样,并分别对第1、第2测定试样进行光学测定。信息处理部3处理通过测定部2的测定获得的来源于第1测定试样的第1测定数据及来源于第2测定试样的第2测定数据,并输出血液试样的分析结果。
12.测定部2具备从血液试样制备用于测定已感染疟疾的红细胞的第1测定试样的第1试样制备部5a、从血液试样制备用于测定红细胞的自体荧光的第2测定试样的第2试样制备部5b。
13.测定部2还具备吸移部4。吸移部4具有吸移管20及定量部21,介由吸移管20吸移收纳在试管中的血液试样。
14.第1试样制备部5a具有第1反应槽54a,并与试剂容器51、52、53连接。试剂容器51收纳使红细胞收缩的溶血剂。试剂容器52收纳含有染色dna等核酸的染色染料的核酸染色用试剂。试剂容器53收纳不含溶血剂及染色染料的稀释液。
15.吸移部4使吸移管20向第1反应槽54a的上方移动,并向第1反应槽54a排出吸移的血液试样。溶血剂从试剂容器51被送入第1反应槽54a。核酸染色用试剂从试剂容器52被送入第1反应槽54a。在第1反应槽54a混合血液试样、溶血剂以及核酸染色用试剂。进一步地,稀释液从试剂容器53被送入第1反应槽54a,血液试样、溶血剂及核酸染色用试剂的反应液被稀释液所稀释,从而制备第1测定试样。第1测定试样用于疟疾感染红细胞的测定。
16.收纳在试剂容器51的溶血剂例如含有溶血能力不同的2种表面活性剂。例如,溶血剂含有作为阳离子类表面活性剂的2.95mmol/l的十二烷基三甲基氯化铵(lauryl trimethyl lammonium chloride)、以及作为阳离子类表面活性剂的1.11mmol/l的硬脂基三甲基氯化铵(stearyl trimethyl lammonium chloride)。硬脂基三甲基氯化铵相较于十二烷基三甲基氯化铵而言溶血能力强。只要是溶血能力不同的2种表面活性剂即可,不限于上述组合。另外,溶血剂还含有作为非离子类表面活性剂的2.90mmol/l的pbc-44、20mmol/l的ada(腺苷脱氨酶)、适量的nacl以及1l的纯净水。ada的ph为6.1。另外,溶血剂的ph为5.0以上7.0以下。为使血细胞收缩,例如使溶血剂的渗透压为200mosm/kg

h2o以上300mosm/kg

h2o以下。作为溶血剂的例子,能列举出lysercell(希森美康)。
17.收纳在试剂容器52的核酸染色用试剂例如含有染色染料(赫斯特34580)。核酸染色用试剂中的染色染料的浓度例如为0.3μmol/l以上0.6μmol/l以下,或为0.45μmol/l。另外,测定试样中的染色染料的浓度例如为0.15μmol/l以上1.0μmol/l以下。赫斯特34580的化学式如下所示。
18.【化1】此外,也可不将溶血剂与核酸染色用试剂分开,将含有使红细胞收缩的溶血剂和染色染料的1种试剂与血液试样混合,从而制备第1测定试样。
19.作为收纳在试剂容器53的不含溶血剂及染色染料的稀释液的例子,能列举出cell pack dfl(希森美康)等缓冲液。在通过流式细胞术方式进行的血细胞的测定中,不含溶血剂的稀释液也作为鞘液使用。
20.第2试样制备部5b具有第2反应槽54b,并与试剂容器53连接。
21.吸移部4使吸移管20向第2反应槽54b的上方移动,并向第2反应槽54b排出吸移的血液试样。稀释液从试剂容器53被送入第2反应槽54b。在第2反应槽54b混合血液试样与稀释液,从而制备第2测定试样。第2测定试样用于测定红细胞的自体荧光。
22.对第1试样制备部5a及第2试样制备部5b的结构做进一步的详细说明。如图2所示,吸移部4具备供液体在内部通过的吸移管20以及定量部21。吸移管20的前端能贯穿(穿刺)收纳试样的样品容器100的密封盖100a。吸移管20能在铅直方向(z方向)上移动,且能移动至第1反应槽54a及第2反应槽54b。定量部21使用注射泵。此外,例如也能使用隔膜泵来代替注射泵。定量部21介由吸移管20从样品容器100吸移一定量的试样并排出。由此,从样品容器100吸移试样测定所需的一定量的试样,并能向第1反应槽54a及第2反应槽54b供应试样。
23.在收纳溶血剂的试剂容器51与第1反应槽54a之间的流路设有定量部22以及电磁阀23、24。定量部22使用注射泵。此外,例如也能使用隔膜泵来代替注射泵。电磁阀23、24打开或关闭流路。定量部22及电磁阀23、24将试剂容器51内的溶血剂定量送入第1反应槽54a。
24.收纳核酸染色用试剂的试剂容器52由试剂容器保持器25进行安放。在试剂容器保持器25设有用于吸移试剂容器52内的核酸染色用试剂的吸移管26、以及升降吸移管26的吸移管升降机构27。吸移管26的前端能贯穿(穿刺)试剂容器52的封接件。罩28与吸移管升降机构27连接。在吸移管升降机构27下降,吸移管26贯穿(穿刺)了试剂容器52的封接件的状态下,罩28也下降并覆盖试剂容器52。吸移管升降机构27上升的话,罩28也上升,从而能从外部取下试剂容器52。
25.在吸移管26与第1反应槽54a之间的流路设有检测液体中的气泡的气泡传感器29。另外,在吸移管26与第1反应槽54a之间的流路设有定量部30以及电磁阀31、32。定量部30使用注射泵。此外,例如也能使用隔膜泵来代替注射泵。电磁阀31、32打开或关闭流路。定量部30及电磁阀31、32将试剂容器52内的核酸染色用试剂定量送入第1反应槽54a。
26.在收纳稀释液的试剂容器53与第1反应槽54a之间的流路设有定量部33以及电磁阀34、35。定量部33使用注射泵。此外,例如也能使用隔膜泵来代替注射泵。电磁阀34、35打开或关闭流路。定量部33及电磁阀34、35将试剂容器53内的稀释液定量送入第1反应槽54a。第1反应槽54a与收纳不需要的溶液的废液室36连接。在第1反应槽54a与废液室36之间设有打开或关闭流路的电磁阀37。
27.加热第1反应槽54a内的液体的加热器55a与第1反应槽54a相邻设置。另外,为搅拌第1反应槽54a内的液体,第1反应槽54a与向第1反应槽54a内供应空气的泵56a连接。
28.在收纳稀释液的试剂容器53与第2反应槽54b之间的流路设有定量部38以及电磁阀39、40。定量部38使用注射泵。此外,例如也能使用隔膜泵来代替注射泵。电磁阀39、40打开或关闭流路。定量部38及电磁阀39、40将试剂容器53内的稀释液定量送入第2反应槽54b。第2反应槽54b与收纳不需要的溶液的废液室41连接。在第2反应槽54b与废液室41之间设有电磁阀42,所述电磁阀42使流路在从第2反应槽54b通向废液室41的流路与从第2反应槽54b通向第2检测装置7的流路之间切换。
29.加热第2反应槽54b内的液体的加热器55b与第2反应槽54b相邻设置。另外,为搅拌第2反应槽54b内的液体,第2反应槽54b与向第2反应槽54b内供应空气的泵56b连接。
30.图1所示的测定部2还具备光学检测装置6,该光学检测装置6通过流式细胞术法测定白细胞、疟疾感染红细胞且测定红细胞的自体荧光。光学检测装置6具备:流动室61,供第1、第2测定试样各自流动;光源部62,向在流动室61内流动的第1、第2测定试样照射光;检测部6a,检测照射了光的第1、第2测定试样各自所产生的荧光的强度及散射光的强度。检测部6a具备检测器63及检测器64。在此,荧光包括自体荧光。
31.向流动室61供应第1试样制备部5a所制备的第1测定试样和第2试样制备部5b所制备的第2测定试样各自、以及试剂容器53所收纳的稀释液。在流动室61中,第1测定试样及第2测定试样分别被作为鞘液的稀释液所包围。
32.光源部62向流动室61照射波长带域在400nm以上435nm以下的光。具体而言,光源部62为半导体激光光源,向流动室61照射波长405nm的蓝紫色激光。
33.光照射在流动室61中的第1测定试样及第2测定试样各自的试样流时,检测器63、64分别检测从第1测定试样及第2测定试样各自发出的光。检测器63、64的各自的灵敏度波长范围在400nm以上1000nm以下。检测器63、64为雪崩光电二极管。此外,激光二极管、光电倍增管等其他检测器也能代替雪崩光电二极管使用。
34.下述说明中,将光源部62与流动室61相连的方向称作“x方向”,将与x方向正交且流动室61与镜子65相连的方向称作“y方向”。检测器63介由配置在流动室61的y方向侧的镜子65检测分别从第1测定试样及第2测定试样发出的荧光。另外,检测器64配置于流动室61的x方向侧,且夹着流动室61配置在光源部62的相反侧。检测器64检测从测定试样发出的前向散射光。
35.此外,也可设计为,通过相对于流动室61配置在适当的位置的检测器检测侧向散射光、后向散射光等其他散射光,来代替检测前向散射光。
36.检测器63、64分别输出表示光接收强度的模拟信号。下文中将从检测器63输出的模拟信号称作“荧光信号”,将从检测器64输出的模拟信号称作“前向散射光信号”。
37.第1测定试样及第2测定试样向流动室61流动的顺序是任意的。可以先使第1测定
试样向流动室61流动,再使第2测定试样流动。或者,也可以先使第2测定试样向流动室61,再使第1测定试样流动。
38.测定部2例如还具备清洗装置8,该清洗装置8在第1、第2测定试样中的一者通过流动室61后、且第1、第2测定试样中的另一者通过流动室61之前清洗流动室61。清洗装置8具备注射泵及隔膜泵等定量泵,使收纳在试剂容器53的稀释液向流动室61流动,并清洗流动室61。当使第1测定试样先流向流动室61时,在清洗装置8清洗流动室61后,使第2测定试样流向流动室61。当使第2测定试样先流向流动室61时,在清洗装置8清洗流动室61后,使第1测定试样流向流动室61。
39.测定部2具备通过鞘流dc检测法测定红细胞的第2检测装置7。如图2所示,第2检测装置7介由电磁阀42与第2反应槽54b流体性连接。第2检测装置7具备试样喷嘴7a、孔径构件7b、回收管7c以及检测器7d。从第2反应槽54b向试样喷嘴7a供应测定试样(第3测定试样)。供应至试样喷嘴7a的测定试样通过孔径构件7b的孔径,并被回收管7c回收,被送向废液室41。由检测器7d向通过孔径构件7b的孔径的测定试样施加电压。血细胞通过鞘流池后,电压因血细胞的电阻而发生变化。检测器7d捕捉电压的变化并检测电阻,由此检测血细胞。检测器7d输出表示电压的模拟信号。此外,通过光学检测装置6中的散射光检测也能检测红细胞,因此第2检测装置7也可省去。
40.回到图1,测定部2还具备信号处理线路81、微型计算机82及通信接口83。
41.信号处理线路81针对检测器63、64输出的模拟信号进行信号处理。信号处理线路81将荧光信号及前向散射光信号所含的脉冲的峰值作为特征参数提取。下文中将荧光信号的峰值称作“荧光强度”,将前向散射光信号的峰值称作“前向散射光强度”。
42.微型计算机82控制吸移部4、第1试样制备部5a、第2试样制备部5b、光学检测装置6、信号处理线路81及通信接口83。
43.通信接口83通过通信电缆与信息处理部3连接。测定部2通过通信接口83与信息处理部3进行数据通信。第1测定试样及第2测定试样分别进行测定后,通信接口83向信息处理部3发送包括特征参数的第1、第2测定数据。
44.信息处理部3根据从第1测定试样检测出的荧光的强度及散射光的强度生成疟疾感染相关信息,根据从第2测定试样检测出的红细胞的自体荧光的强度生成缺铁性贫血相关信息。
45.参照图3说明信息处理部3的结构。信息处理部3具备主体300、输入装置309以及显示装置310。主体300具有cpu(central processing unit)301、rom(read only memory)302、ram(random access memory)303、硬盘304、读出装置305、输入输出接口306、图像输出接口307以及通信接口308。显示装置310显示文字及图像。
46.cpu301执行存储在rom302的计算机程序及载入ram303的计算机程序。ram303用于读出记录在rom302及硬盘304的计算机程序。执行计算机程序时,ram303也用作cpu301的作业区域。
47.在硬盘304中安装有用于解析由测定部2提供的第1、第2测定数据并输出分析结果的计算机程序320。
48.读出装置305为软盘驱动器、cd-rom驱动器或dvd-rom驱动器等,能读出记录在可移动式记录介质321的计算机程序或数据。另外,在可移动式记录介质321中存储有用于
将计算机作为信息处理部3发挥作用的计算机程序320。从可移动式记录介质321读出的计算机程序320安装在硬盘304。
49.输入装置309具备键盘及鼠标等输入设备,并与输入输出接口306连接。显示装置310与图像输出接口307连接。通信接口308与测定部2的通信接口83连接。
50.<血液分析装置的操作>参照图4说明血液分析装置1的操作。
51.首先,信息处理部3的cpu301介由输入装置309受理来自用户的执行测定的指示(步骤s101)。受理执行测定的指示后,cpu301向测定部2发送指示测定开始的指示数据(步骤s102),测定部2接收指示数据(步骤s103)。微型计算机82执行第1测定试样制备处理(步骤s104)、第1测定处理(步骤s105)、第2测定试样制备处理(步骤s106)及第2测定处理(步骤s107)。此外,也可在第1测定试样制备处理(步骤s104)及第1测定处理(步骤s105)之前实施第2测定试样制备处理(步骤s106)及第2测定处理(步骤s107)。
52.参照图5说明第1测定试样制备处理(步骤s104)。微型计算机82控制吸移部4,向第1反应槽54a供应一定量、例如17μl的血液试样(步骤s201)。接下来,微型计算机82控制第1试样制备部5a,从试剂容器51向第1反应槽54a供应一定量、例如1ml的溶血剂,从试剂容器52向第1反应槽54a供应一定量、例如20μl的核酸染色用试剂(步骤s202)。
53.第1反应槽54a通过加热器55a加热到一定温度。在已加热的状态下,通过泵56a搅拌第1反应槽54a内的混合物(步骤s203)。在使血液试样与溶血剂、核酸染色用试剂反应后,微型计算机82控制第1试样制备部5a,从试剂容器53向第1反应槽54a供应一定量的稀释液,稀释血液试样与溶血剂、核酸染色用试剂的反应液,从而制备第1测定试样。接下来,微型计算机82控制第1试样制备部5a,从第1反应槽54a向光学检测装置6导出第1测定试样(步骤s204)。
54.步骤s204的处理结束后,微型计算机82将处理返至主程序。
55.再参照图4。在第1测定处理(步骤s105)中,光学检测装置6测定第1测定试样。第1试样制备部5a将第1测定试样与鞘液一并供应至流动室61。光源部62向流动室61中的第1测定试样流照射光。
56.第1测定试样在流动室61流动时,包含白细胞、血小板凝集及红细胞的血细胞依次通过流动室61。在此,“血小板凝集”指的是2个以上的血小板的凝集体。含有已感染疟疾的红细胞(下称“疟疾感染红细胞”。)时,疟原虫已进入疟疾感染红细胞的内部。由于溶血剂的作用,测定试样中的红细胞缩小。疟疾感染红细胞在内部有疟原虫的状态下,通过溶血剂被缩小。另外,疟原虫因为存在核,所以会被核酸染色用试剂染色。白细胞因为也有核,所以会被染色试剂染色。未感染疟原虫的红细胞(下称“正常红细胞”。)及血小板凝集因为不存在核,所以几乎不会被核酸染色用试剂染色。
57.每当光照射血细胞(白细胞、血小板凝集及红细胞)时,都会从血细胞发出散射光、以及根据血细胞的种类发出荧光。从血细胞发出的荧光由检测器63检测。从血细胞发出的散射光(前向散射光)由检测器64检测。
58.检测器63、64分别将与光接收水平相对应的电信号作为荧光信号、前向散射光信号输出。信号处理线路81从荧光信号提取荧光强度,从前向散射光信号提取前向散射光强度。在第1测定试样在流动室61流动后,清洗装置8清洗流动室61。
59.对第2测定试样制备处理(步骤s106)进行说明。在图6的步骤s301中,微型计算机82控制吸移部4,从试管吸移一定量的血液试样,并向第2反应槽54b供应5μl的试样。接下来,在步骤s302中,微型计算机82控制第2试样制备部5b,从试剂容器53向第2反应槽54b供应1020μl的稀释液。
60.第2反应槽54b已通过加热器55b加热到一定温度,在已加热的状态下,在步骤s303通过泵56b搅拌第2反应槽54b内的混合物。通过从步骤s301至s303的操作,在第2反应槽54b制备第2测定试样。在第2测定试样中,血细胞不会被溶血及染色。在步骤s304中,微型计算机82控制第2试样制备部5b,从第2反应槽54b向光学检测装置6导出第2测定试样。
61.步骤s304的处理结束后,微型计算机82将处理返至主程序。
62.再参照图4。在第2测定处理(步骤s107)中,光学检测装置6测定第2测定试样。将第2测定试样与鞘液一并供应至流动室61。光源部62向流动室61中的第2测定试样流照射光。
63.第2测定试样在流动室61中流动时,包含红细胞的血细胞依次通过流动室61。健全人的红细胞中原卟啉(protoporphyrin)的存在量低,而缺铁性贫血患者的红细胞中含有很多原卟啉。向存在很多原卟啉的红细胞照射蓝紫色激光的话,会放出自体荧光。自体荧光是波长在600nm以上700nm以下的红色光,因此,从各红细胞放出的自体荧光由检测器63单独检测。另一方面,即使向几乎不含原卟啉的红细胞照射蓝色激光,也几乎不会产生自体荧光。因此,检测器63的光接收水平为低值,不会检测出自体荧光。
64.每当光照射红细胞时,都会从红细胞发出散射光。从红细胞发出的散射光(前向散射光)的波长为405nm,因此由检测器64进行检测。
65.检测器63及检测器64将与光接收水平相对应的电信号作为荧光信号、前向散射光信号输出。信号处理线路81从荧光信号提取荧光强度,从前向散射光信号提取前向散射光强度。在第2测定试样在流动室61流动后,清洗装置8清洗流动室61。
66.在第3测定试样制备处理(步骤s108)中,微型计算机82控制吸移部4,从试管吸移一定量的血液试样,并向第2反应槽54b供应5μl的试样。接下来,微型计算机82控制第2试样制备部5b,从试剂容器53向第2反应槽54b供应1020μl的稀释液,从而制备第3测定试样。
67.在第3测定处理(步骤s109)中,第2检测装置7测定第3测定试样。第2检测装置7向在鞘流池流动的第3测定试样施加电压,向信号处理线路81输出表示电压的模拟信号。每当红细胞通过鞘流池时,与其电阻相对应地电压发生变化。信号处理线路81通过信号处理捕捉电阻的变化,检测红细胞。由此,信号处理线路81将第2检测装置7的输出信号转换为红细胞的检测数据。第3测定处理之后,微型计算机82将包含各特征参数的第1、第2及第3测定数据发送至信息处理部3(步骤s110),并结束处理。
68.信息处理部3接收第1、第2及第3测定数据(步骤s111)。接下来,cpu301解析第3测定数据所包含的红细胞的检测数据,并计数红细胞(步骤s112)。之后,cpu301执行用于生成疟疾感染相关信息的第1测定数据解析处理,生成血液试样的分析结果,并将分析结果存储至硬盘304(步骤s113)。
69.参照图7说明第1测定数据解析处理。开始第1测定数据解析处理后,首先,cpu301根据第1测定数据所包含的荧光强度及前向散射光强度,将检测出的血细胞分类为白细胞、血小板凝集、正常红细胞及疟疾感染红细胞,并分别进行计数(步骤s401)。
70.参照图8说明白细胞、血小板凝集、正常红细胞及疟疾感染红细胞的分类。图8的散
点图中,纵轴表示前向散射光强度,横轴表示荧光强度。
71.白细胞大致出现在前向散射光强度比正常红细胞及疟疾感染红细胞的集团大、且荧光强度比正常红细胞及血小板凝集的集团小的区域401(属于区域401的粒子群下称第1粒子群)。血小板凝集大致出现在前向散射光强度与区域401为相同程度、且荧光强度比区域401小的区域402。正常红细胞被溶血剂大大缩小。因此,由于溶血剂而缩小的正常红细胞大致出现在前向散射光强度比区域401小、且荧光强度比区域401小的区域403(属于区域403的粒子群下称第2粒子群)。
72.疟疾感染红细胞由于溶血剂而缩小,另外,因为在内部持有具有核的疟原虫,所以会被核酸染色用试剂染色。因此,疟疾感染红细胞大致出现在前向散射光强度比区域401小、且荧光强度比403大的区域404(属于区域404的粒子群下称第3粒子群)。
73.使用图10及图11说明疟疾感染红细胞的亚群分类。如图10所示,被有疟原虫的疟蚊吸了血的话,原虫会与疟蚊的唾液一同被注入血液中。原虫进入肝细胞内,并在这里增殖,并再次被放出至血液中。此时的原虫的形态被称作裂殖子(merozoite),放出至血液中后会立即入侵至红细胞内,其形态一边发生变化一边继续发育。这种形态变化被称作生活史,在生活史的各阶段(stage)中被称作环状体(ring form)、滋养体(trophozoite)、裂殖体(schizont)。环状体有在红细胞内包含单个环状体的单环状体、以及在红细胞内包含数个环状体的多环状体。发育成为裂殖体的原虫破坏红细胞,再次变为裂殖子并被放出至血液中。放出的裂殖子入侵红细胞,再次重复生活史重复增殖。疟原虫通过重复该周期来增殖,并持续破坏血液中的红细胞。此外,一部分裂殖子不会感染红细胞,并分化为被称作配子体(gametocyte)的形态。配子体通过疟蚊的吸血成为进一步的感染的母体。单环状体、多环状体、滋养体、裂殖体及配子体的大小及染色程度会有差异,因此能在图11所示的纵轴为前向散射光强度、横轴为荧光强度的散点图中进行分类。滋养体或裂殖体出现在疟疾感染红细胞所出现的区域即区域404中荧光强度及前向散射光强度高于环状体的区域413。配子体出现在荧光强度低于滋养体或裂殖体、且前向散射光强度与滋养体或裂殖体之中前向散射光强度高的为相同程度的区域414。单环状体出现在荧光强度与配子体之中荧光强度低的为相同程度、且前向散射光强度低于配子体的区域411。多环状体出现在荧光强度高于单环状体、且前向散射光强度与单环状体之中前向散射光强度低的为相同程度的区域412。
74.回到图7,在步骤s402中,cpu301执行疟疾种类判定处理。
75.参照图9说明疟疾种类判定处理。疟疾种类判定处理是用于判定血液试样是有感染了恶性疟原虫的嫌疑,还是有感染了恶性疟以外的种类(下称“其他种类”。)的疟原虫的嫌疑的处理。恶性疟是也被称作热带疟的死亡率很高的热病,将其与恶性疟以外的种类加以区分具有很高的临床意义。已知与恶性疟以外的种类相比,恶性疟会出现更多环状体。
76.步骤s501中,cpu301将疟疾种类

阶段判定标记设置为0。疟疾种类

阶段判定标记设在ram303的特定区域。设置为0的疟疾种类

阶段判定标记表示血液试样感染了疟原虫的可能性低。设置为1的疟疾种类

阶段判定标记表示血液试样有感染了恶性疟原虫的嫌疑。设置为2的疟疾种类

阶段判定标记表示血液试样感染了恶性疟原虫的可能性高。此外,有感染了恶性疟原虫的嫌疑指的是,有可能已经感染了恶性疟原虫,但可能性不能说高。设置为3的疟疾种类

阶段判定标记表示血液试样有感染了其他种类的疟原虫的嫌疑。设置为4的疟疾种类

阶段判定标记表示血液试样感染了其他种类的疟原虫的可能性高。此外,有感
染了其他种类的疟原虫的嫌疑指的是,有可能已经感染了其他种类的疟原虫,但可能性不能说高。
77.步骤s502中,cpu301判定在步骤s401中计数出的疟疾感染红细胞的数量是否在阈值t1以上。在此,阈值t1为如若疟疾感染红细胞的数量低于t1,则能判断为未出现疟疾感染红细胞的数值。疟疾感染红细胞的数量低于t1时(步骤s502中为否),能判断为血液试样未感染疟原虫。此时,cpu301结束疟疾种类判定处理,向疟疾感染红细胞比例的算出处理(步骤s403)推进。
78.比较疟疾感染红细胞的数量与阈值t1后,疟疾感染红细胞的数量在t1以上的话(步骤s502中为是),判断为血液试样有可能已经感染了疟原虫。此时,cpu301将处理转移至步骤s503。
79.步骤s503中,cpu301将图11散点图中的属于区域411的粒子群作为单环状体计数,将属于区域412的粒子群作为多环状体计数,将属于区域413的粒子群作为滋养体或裂殖体(下称“滋养体

裂殖体”。)计数,将属于区域414的粒子作为配子体计数(步骤s503)。
80.步骤s504中,cpu301判定配子体的数量是否在阈值t2以上。阈值t2为如果低于t2则能判断为未出现配子体的数值。配子体的数量在t2以上时(步骤s504中为是),能判断为配子体出现在了血液试样中。此时,cpu301将疟疾种类

阶段判定标记设置为2(步骤s505),并将处理转移至步骤s506。
81.配子体的数量低于t2时(步骤s504中为否),能判断为配子体未出现在血液试样中。此时,cpu301将处理转移至步骤s506。
82.步骤s506中,cpu301判定单环状体的数量是否在阈值t3以上(步骤s506)。阈值t3为如果低于t3则能判断为未出现单环状体的数值。单环状体的数量低于t3时(步骤s506中为否),cpu301将处理转移至步骤s511。
83.单环状体的数量在t3以上时(步骤s506中为是),cpu301判定单环状体出现的区域411的前向散射光强度的代表值是否在阈值t4以上(步骤s507)。
84.恶性疟原虫的单环状体的大小小于其他种类的疟原虫的单环状体的大小。另外,前向散射光强度反映细胞的大小。单环状体出现的区域411的前向散射光强度的代表值为出现在区域411的数个粒子的前向散射光强度的平均值。阈值t4为如若低于t4则能判断为有可能感染了恶性疟的数值。
85.区域411的前向散射光强度的代表值低于t4时(步骤s507中为是),有可能感染了恶性疟原虫。此时,cpu301判定多环状体的数量是否在阈值t5以上(步骤s508)。阈值t5为如若多环状体的数量低于t5则能判断为未出现多环状体的数值。
86.多环状体的数量低于t5时(步骤s508中为否),能判断为多环状体未出现在血液试样中。此时,不能说血液试样感染了恶性疟原虫的可能性高。另一方面,在步骤s507中,判断为血液试样有可能感染了恶性疟原虫。对此,cpu301将疟疾种类

阶段判定标记设置为1(步骤s509),结束疟疾种类判定处理,并回到第1测定数据解析处理。
87.多环状体的数量在t5以上时(步骤s508中为是),能判断为多环状体有可能出现在了血液试样中。此时,能判定为血液试样感染了恶性疟原虫的可能性高。对此,cpu301将疟疾种类

阶段判定标记设置为2(步骤s510),结束疟疾种类判定处理,并回到第1测定数据解析处理。
88.单环状体出现的区域411的前向散射光强度的代表值在t4以上时(步骤s507中为否),有可能感染了其他种类的疟原虫。此时,cpu301判定滋养体

裂殖体的数量是否在阈值t6以上(步骤s511)。阈值t6为如果低于t6则能判断为滋养体

裂殖体未出现在血液试样中的数值。
89.恶性疟原虫感染者的外周血中几乎不出现滋养体

裂殖体,而其他种类的疟原虫感染者的外周血中出现滋养体

裂殖体的情形多。滋养体

裂殖体的数量低于t6时(步骤s511中为否),能判断为滋养体

裂殖体未出现在血液试样中。此时,不能说血液试样感染了其他种类的疟原虫的可能性高。另一方面,在步骤s507中,判断为血液试样有感染了其他种类的疟原虫的嫌疑。对此,cpu301将疟疾种类

阶段判定标记设置为3(步骤s512),结束疟疾种类判定处理,并回到第1测定数据解析处理。
90.滋养体

裂殖体的数量在t6以上时(步骤s511中为是),能判断为滋养体

裂殖体出现在了血液试样中。另外,此时,能判定为血液试样感染了其他种类的疟原虫的可能性高。对此,cpu301将疟疾种类

阶段判定标记设置为4(步骤s513),结束疟疾种类判定处理,并回到第1测定数据解析处理。
91.将本实施方式的血液分析装置所进行的疟疾种类判定的散点图作为示例。图12为出现了单环状体的集团与多环状体的集团的散点图示例。如图12所示,单环状体的集团的前向散射光强度及荧光强度比白细胞的集团小。另外,单环状体的集团的荧光强度比多环状体的集团小。图13为出现了单环状体的集团与配子体的集团的散点图的示例。如图13所示,配子体的集团的前向散射光强度比单环状体的集团大,且荧光强度与单环状体的集团为相同程度或高于单环状体的集团。图14为出现了单环状体的集团与滋养体

裂殖体的集团的散点图的示例。如图14所示,滋养体

裂殖体的集团的荧光强度比单环状体的集团大。
92.再参照图7。结束上述的疟疾种类判定处理后,cpu301算出疟疾感染红细胞数(属于区域404的血细胞数)与红细胞总数(步骤s112中计数出的红细胞数)的比例(下称“疟疾感染红细胞比例”。)(步骤s403)。由此,cpu301结束第1测定数据解析处理,将处理返至图4所示的主程序。
93.接下来,cpu301执行用于生成缺铁性贫血相关信息的第2测定数据解析处理,生成血液试样的分析结果,并将分析结果存储至硬盘304(步骤s114)。此外,cpu301也可先执行第2测定数据解析处理(步骤s114),接下来执行第1测定数据解析处理(步骤s113)。
94.参照图15说明第2测定数据解析处理。开始第2测定数据解析处理后,首先,cpu301在步骤s601中将表示缺铁性贫血的可能性的缺铁性贫血判定标记设置为初始值0。缺铁性贫血判定标记存储在ram303的特定的区域。缺铁性贫血判定标记设置为0时,表示缺铁性贫血的可能性低,缺铁性贫血判定标记设置为1时,表示存在缺铁性贫血的可能性。
95.步骤s602中,cpu301从被判定为红细胞的粒子集团中,将荧光强度在一定阈值以上的粒子作为发出自体荧光的红细胞(下称“自体荧光红细胞”。)提取,并计数自体荧光红细胞。下文中将自体荧光红细胞的数量称作“自体荧光红细胞数”。另外,将未探测出阈值以上的荧光强度的红细胞称作“不发出自体荧光的红细胞”。
96.使用图16a~图16d说明步骤s602的处理。针对图7所示的步骤s401的处理中生成的散点图中的属于区域403的粒子群,cpu301生成纵轴为前向散射光强度、横轴为荧光强度的散点图4000。cpu301将属于前向散射光强度高于噪声区域490、荧光强度低于自体荧光红
细胞出现的区域410的区域400的粒子确定为不发出自体荧光的红细胞。cpu301将属于前向散射光强度与区域400为相同程度、荧光强度高于区域400的区域410的粒子确定为自体荧光红细胞。cpu301对属于区域410的粒子进行计数,决定自体荧光红细胞数。
97.图16a为正常试样、即从健全人采集的血液试样的测定结果,区域410中几乎没有出现粒子,几乎没有检测到被视作自体荧光红细胞的粒子。另一方面,图16b为从缺铁性贫血患者采集的血液试样(下称“缺铁性贫血试样”。)的测定结果,区域410出现了许多粒子,检测出许多被视作自体荧光红细胞的粒子。
98.图16c及图16d为从地中海贫血患者采集到的血液试样(下称“地中海贫血试样”。)的测定结果,区域410中几乎不出现粒子,几乎检测不到被视作自体荧光红细胞的粒子。与缺铁性贫血一样被分类为小红细胞性贫血的地中海贫血与缺铁性贫血相比症状及全血细胞计数(cbc)项目的检查值等相似,因此临床上优选与地中海贫血进行区分并判定缺铁性贫血的可能性。
99.回到图15,在步骤s603中,cpu301将步骤s602中获取的自体荧光红细胞数与步骤s112(图4)中计数出的红细胞数的比例(下称“自体荧光比例”。)作为自体荧光信息算出。此外,也可将图16a~图16d所示的属于区域400的粒子数及属于区域410的粒子数的总计作为红细胞数,来代替步骤s112中计数出的红细胞数。
100.步骤s604中,cpu301判定自体荧光比例是否在阈值t7以上。阈值t7为如若在t7以上则能判断为存在缺铁性贫血的可能性的数值。
101.自体荧光比例在t7以上时(步骤s604中为是),步骤s605中,cpu301将缺铁性贫血判定标记设置为1,结束第2测定数据解析处理,并将处理返至主程序。自体荧光比例低于t7时(步骤s604中为否),缺铁性贫血判定标记还是为0,结束第2测定数据解析处理,并将处理返至主程序。
102.再参照图4。结束上述的第2测定数据解析处理后,cpu301使显示装置310显示分析结果(步骤s115),并结束处理。
103.参照图17,对显示装置310所显示的分析结果界面进行说明。分析结果界面500具有试样信息显示区域510、患者信息显示区域520、测定结果显示区域530及参考信息显示区域540。测定结果显示区域530具有cbc项目显示区域531、疟疾项目显示区域532、自体荧光项目显示区域533。
104.试样信息显示区域510显示作为分析结果界面500所显示的分析结果的起源的血液试样信息。患者信息显示区域520显示被采集了血液试样的受检对象的信息。
105.测定结果显示区域530显示通过测定数据解析处理获得的各项目的测定值。cbc项目显示区域531显示血细胞分析中的基本测定项目的测定值。cbc项目显示区域531显示的测定值包括红细胞(rbc)及白细胞(wbc)的测定值。
106.疟疾项目显示区域532显示疟疾感染红细胞的相关测定项目的测定值。疟疾项目显示区域532上显示的测定值包括步骤s401中计数出的疟疾感染红细胞数(m-rbc)、及步骤s403中算出的疟疾感染红细胞比例(mr)的测定值。此外,疟疾项目显示区域532上可显示疟疾感染红细胞数(m-rbc)及疟疾感染红细胞比例(mr)中的任一者。
107.自体荧光项目显示区域533显示自体荧光的相关测定项目的测定值。自体荧光项目显示区域533上显示的测定值包括步骤s602中计数出的自体荧光红细胞数(af-rbc)、及
步骤s603中算出的自体荧光比例(af)的测定值。此外,自体荧光项目显示区域533上可显示自体荧光红细胞数(af-rbc)及自体荧光比例(af)中的任一者。
108.参考信息显示区域540上显示的消息由疟疾种类

阶段判定标记与缺铁性贫血判定标记的组合所决定。图18为表示两标记的组合与所显示的消息的关系的图。如图18所示,疟疾种类

阶段判定标记及缺铁性贫血判定标记为0时,不显示消息。疟疾种类

阶段判定标记为1、缺铁性贫血判定标记为0时,显示“p.falciparum”来作为表示有恶性疟感染的嫌疑的消息。疟疾种类

阶段判定标记为2、缺铁性贫血判定标记为0时,显示“p.falciparum+”来作为表示恶性疟感染的可能性高的消息。疟疾种类

阶段判定标记为3、缺铁性贫血判定标记为0时,显示“o.malaria”来作为表示有恶性疟以外种类的疟疾感染的嫌疑的消息。疟疾种类

阶段判定标记为4、缺铁性贫血判定标记为0时,显示“o.malaria+”来作为表示恶性疟以外种类的疟疾感染的可能性高的消息。疟疾种类

阶段判定标记为0至4、缺铁性贫血判定标记为1时,补充显示“iron deficiency”来作为表示有缺铁性贫血嫌疑的消息。另外,疟疾种类

阶段判定标记为1至4、缺铁性贫血判定标记为1时,补充显示“malaria & iron alert”来作为表示给患者提供铁剂需要多加注意的标记。通过该标记,检查人员能够轻松地针对该患者就对患者提供铁剂做出判断。
109.通过上述说明的本实施方式所涉及的血液分析装置,通过1台血液分析装置生成用于判断对缺铁性贫血患者提供铁剂的信息,因此,能轻松进行用于判断对缺铁性贫血患者提供铁剂的测定。
110.(实施例)在三只c57bl/6小鼠(雌性、6周龄:从日本slc株式会社购入)的腹腔内投放了非致死性的啮齿类疟原虫株p.yoelli 17xnl感染红细胞(3
×
105感染红细胞/只)。之后,在第4、7、10、14、17、21、28、35、42及49天,采集小鼠外周血,在通过pbs对采集的小鼠外周血稀释50倍后,使用多功能自动血细胞分析装置xn-30(希森美康株式会社制造)测定了疟疾感染红细胞数与红细胞总数的比例、自体荧光红细胞数及红细胞数。结果如图19所示。多功能自动血细胞分析装置xn-30具备与光学检测装置6同等的结构。
111.感染后14天,疟疾感染红细胞数与红细胞总数的比例为60%以上,且自体荧光红细胞数为50
×
104红细胞/μl,占整体红细胞数的大约20%。感染后第0天与感染后第14天的散点图如图20所示。可知因为感染,表现出疟疾感染特征的染色荧光特性及散射光特性的红细胞有所增加,另外,表现出缺铁性贫血特征的自体荧光特性的红细胞有所增加。
112.另外,使用bz-x710荧光显微镜(基恩士)观察了疟疾感染小鼠与非感染小鼠的血液的荧光图像。作为观察条件,出于检测来自疟原虫的核酸的目的使用bz-xꢀgfp滤波器(ex=470/40nm,em=525/50nm、分色镜=495nm),出于检测原卟啉ix(protoporphyrin ix)特异性荧光的目的使用5-ala-405uf1-bla滤波器(ex=405/20nm、em=640/30nm、分色镜=425nm)。
113.其结果如图21所示,在非感染小鼠上没有观察到来自疟原虫的核酸的染色荧光以及来自原卟啉ix的自体荧光,在疟疾感染小鼠上观察到了来自染色疟原虫的核酸的染料的荧光以及来自原卟啉ix的自体荧光。通过该结果,确认能够通过本实施方式中所说明的血液分析装置所具备的光学检测装置6,检测出在疟疾感染小鼠中存在疟疾感染红细胞与含有原卟啉ix的红细胞(缺铁红细胞)。
114.编号说明1
・・・
血液分析装置、2
・・・
测定部、3
・・・
信息处理部、5a、5b
・・・
试样制备部、6
・・・
光学检测装置、8
・・・
清洗装置、7
・・・
第2检测装置、61
・・・
流动室、62
・・・
光源部、63、64
・・・
检测器、310
・・・
显示装置
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