特許 6352871 尿検体分析装置および尿検体分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6352871

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】尿検体分析装置および尿検体分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 33/493 20060101AFI20180625BHJP

   G01N 33/483 20060101ALI20180625BHJP

   G01N 21/64 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   G01N33/493 B

   G01N33/483 C

   G01N21/64 Z

【請求項の数】20

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-169861(P2015-169861)

(22)【出願日】2015年8月28日

(65)【公開番号】特開2017-44675(P2017-44675A)

(43)【公開日】2017年3月2日

【審査請求日】2016年11月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】390014960

【氏名又は名称】シスメックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111383

【弁理士】

【氏名又は名称】芝野 正雅

(72)【発明者】

【氏名】坂本 光優

(72)【発明者】

【氏名】立山 翔太

(72)【発明者】

【氏名】川野 雅典

【審査官】 草川 貴史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２７７３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５５９５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３３／４８−３３／９８

Ｇ０１Ｎ ２１／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

尿検体を含む測定試料が流れるフローセルと、
前記フローセルを流れる前記測定試料に光を照射する光源と、
前記尿検体に含まれる各有形成分からの光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する受光部と、
前記受光部により出力されたピークをもつ信号の波形について、前記波形の立ち上がり時間を反映した第１パラメータと、前記波形の立ち下がり時間を反映した第２パラメータとを取得し、取得した前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う解析部と、を備え、
前記立ち上がり時間は、前記波形の信号値が低レベル側の信号閾値から前記ピークよりも小さい高レベル側の信号閾値に至るまでに要する時間であり、
前記立ち下がり時間は、前記波形の信号値が前記ピークよりも小さい高レベル側の信号閾値から低レベル側の信号閾値に至るまでに要する時間である、尿検体分析装置。

【請求項2】

前記第１パラメータは、前記信号波形の立ち上がり時間と、前記信号波形の立ち上がり開始から立ち下がり終了までに要する基準時間との演算により得られるパラメータであり、
前記第２パラメータは、前記信号波形の立ち下がり時間と、前記基準時間との演算により得られるパラメータである、請求項１に記載の尿検体分析装置。

【請求項3】

前記立ち上がり時間は、前記信号波形の前端側における立ち上がり時間であり、
前記立ち下がり時間は、前記信号波形の後端側における立ち下がり時間である、請求項１または２に記載の尿検体分析装置。

【請求項4】

前記解析部は、前記尿検体に含まれる有形成分から、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータの組合せが精子を抽出するための第１抽出範囲または第２抽出範囲に含まれる有形成分を抽出し、抽出した前記有形成分に基づいて前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う、請求項１ないし３の何れか一項に記載の尿検体分析装置。

【請求項5】

前記第１抽出範囲は、前記第２パラメータよりも前記第１パラメータの方が大きい範囲内に設定され、
前記第２抽出範囲は、前記第１パラメータよりも前記第２パラメータの方が大きい範囲内に設定される、請求項４に記載の尿検体分析装置。

【請求項6】

前記受光部は、側方散乱光または蛍光に基づく信号を出力し、
前記第１パラメータおよび前記第２パラメータは、前記側方散乱光の信号または前記蛍光の信号から得られた情報である、請求項１ないし５の何れか一項に記載の尿検体分析装置。

【請求項7】

前記蛍光は、細胞膜を染色する染色液により染色された有形成分から生じる光である、請求項６に記載の尿検体分析装置。

【請求項8】

前記解析部は、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて、精子の形状の特徴を示す信号波形に対応する有形成分を計数し、計数結果に基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う、請求項１ないし７の何れか一項に記載の尿検体分析装置。

【請求項9】

表示部と、
前記尿検体の第１部分と細胞膜を染色する染色液とを混合して前記測定試料として第１測定試料を調製し、前記尿検体の第２部分と核酸を染色する染色液とを混合して第２測定試料を調製する試料調製部と、を備え、
前記解析部は、
前記第１測定試料に基づいて前記尿検体における精子の存在に関する判定を行い、
前記フローセルを流れる前記第２測定試料に前記光源からの光を照射することにより前記受光部から出力される信号に基づいて前記尿検体における精子の数を取得し、
前記第２測定試料から取得した精子の数を前記表示部に表示させる、請求項１ないし８の何れか一項に記載の尿検体分析装置。

【請求項10】

前記解析部は、前記第１測定試料に基づいて前記尿検体に精子が存在すると判定した場合、前記第２測定試料に基づいて取得した精子の数を前記表示部に表示させ、前記尿検体に精子が存在しないと判定した場合、前記第２測定試料に基づいて取得した精子の数を前記表示部に表示させない、請求項９に記載の尿検体分析装置。

【請求項11】

前記解析部は、前記第１測定試料に基づいて前記尿検体に精子が存在しないと判定した場合、前記尿検体に精子が存在しないことを示す情報を前記表示部に表示させる、
請求項１０に記載の尿検体分析装置。

【請求項12】

尿検体を含む測定試料が流れるフローセルと、
前記フローセルを流れる前記測定試料に光を照射する光源と、
前記尿検体に含まれる各有形成分からの光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する受光部と、
前記受光部により出力された信号の波形において信号値が最大となる時間位置を示すパラメータと、前記信号波形の最大値を示すパラメータとに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う解析部と、を備える、尿検体分析装置。

【請求項13】

尿検体を含む測定試料が流れるフローセルと、
前記フローセルを流れる前記測定試料に光を照射する光源と、
前記尿検体に含まれる各有形成分からの光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する受光部と、
前記受光部により出力された信号の波形について、精子の頭部および尾部の形状を反映した信号値に基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う解析部と、を備える、尿検体分析装置。

【請求項14】

尿検体を含む測定試料が流れるフローセルと、
前記フローセルを流れる前記測定試料に光を照射する光源と、
前記尿検体に含まれる各有形成分からの光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する受光部と、
前記受光部により出力された信号の波形について、前記波形の前端側の立ち上がりを反映した第１パラメータと、前記波形の後端側の立ち下がりを反映した第２パラメータとを取得し、取得した前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う解析部と、を備える、尿検体分析装置。

【請求項15】

前記受光部は、側方散乱光または蛍光に基づく信号を出力し、
前記解析部は、前記側方散乱光の信号または前記蛍光の信号の信号波形に基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う、請求項１２ないし１４の何れか一項に記載の尿検体分析装置。

【請求項16】

前記蛍光は、細胞膜を染色する染色液により染色された有形成分から生じる光である、請求項１５に記載の尿検体分析装置。

【請求項17】

尿検体を含む測定試料をフローセルに流し、
前記フローセルを流れる前記測定試料に光を照射し、
前記尿検体に含まれる各有形成分から受光した光に応じた信号を取得し、
取得したピークをもつ信号の波形について、前記波形の信号値が低レベル側の信号閾値から前記ピークよりも小さい高レベル側の信号閾値に至るまでに要する前記波形の立ち上がり時間を反映した第１パラメータと、前記波形の信号値が前記ピークよりも小さい高レベル側の信号閾値から低レベル側の信号閾値に至るまでに要する前記波形の立ち下がり時間を反映した第２パラメータとを取得し、
取得した前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う、尿検体分析方法。

【請求項18】

尿検体を含む測定試料をフローセルに流し、
前記フローセルを流れる前記測定試料に光を照射し、
前記尿検体に含まれる各有形成分から受光した光に応じた信号を取得し、
取得した信号の波形において信号値が最大となる時間位置を示すパラメータと、前記信号波形の最大値を示すパラメータとを取得し、
取得した前記２つのパラメータに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う、尿検体分析方法。

【請求項19】

尿検体を含む測定試料をフローセルに流し、
前記フローセルを流れる前記測定試料に光を照射し、
前記尿検体に含まれる各有形成分から受光した光に応じた信号を取得し、
取得した信号の波形について、精子の頭部および尾部の形状を反映した信号値を取得し、
取得した前記信号値に基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う、尿検体分析方法。

【請求項20】

尿検体を含む測定試料をフローセルに流し、
前記フローセルを流れる前記測定試料に光を照射し、
前記尿検体に含まれる各有形成分から受光した光に応じた信号を取得し、
取得した信号の波形について、前記波形の前端側の立ち上がりを反映した第１パラメータと、前記波形の後端側の立ち下がりを反映した第２パラメータとを取得し、
取得した前記第１パラメータおよび前記第２パラメータに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う、尿検体分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、尿検体分析装置および尿検体分析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

尿検体に含まれる有形成分を分類し計数する装置が知られている。患者から採取した尿検体には、患者の状態によって多種多様な有形成分が含まれる。尿検体に含まれる有形成分を計数することは、尿検査や病気の診断において重要である。

【0003】

特許文献１には、尿検体を染色してフローセルに流し、有形成分から発せられる蛍光と散乱光を検出し、蛍光信号強度と散乱光信号強度に基づいて、赤血球、酵母様真菌、および精子を分類し計数することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２５５９５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、細菌数が通常より多い異常検体を分析する場合には、細菌が凝集した凝集体を精子と誤判定してしまうことがある。このような異常検体を分析する場合であっても、精子以外の有形成分を精子と判断することなく、正確に精子の存在を判定できることが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、尿検体分析装置に関する。本態様に係る尿検体分析装置は、尿検体を含む測定試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる測定試料に光を照射する光源と、尿検体に含まれる各有形成分からの光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する受光部と、受光部により出力されたピークをもつ信号の波形について、波形の立ち上がり時間を反映した第１パラメータと、波形の立ち下がり時間を反映した第２パラメータとを取得し、取得した第１パラメータおよび第２パラメータに基づいて、尿検体における精子の存在に関する判定を行う解析部と、を備える。ここで、立ち上がり時間は、波形の信号値が低レベル側の信号閾値からピークよりも小さい高レベル側の信号閾値に至るまでに要する時間であり、立ち下がり時間は、波形の信号値がピークよりも小さい高レベル側の信号閾値から低レベル側の信号閾値に至るまでに要する時間である。

【0007】

本発明の第２の態様は、尿検体分析装置に関する。本態様に係る尿検体分析装置は、尿検体を含む測定試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる測定試料に光を照射する光源と、尿検体に含まれる各有形成分からの光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する受光部と、受光部により出力された信号の波形において信号値が最大となる時間位置を示すパラメータと、前記信号波形の最大値を示すパラメータとに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う解析部と、を備える。

【0008】

本発明の第３の態様は、尿検体分析装置に関する。本態様に係る尿検体分析装置は、尿検体を含む測定試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる測定試料に光を照射する光源と、尿検体に含まれる各有形成分からの光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する受光部と、受光部により出力された信号の波形について、精子の頭部および尾部の形状を反映した信号値に基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う解析部と、を備える。
本発明の第４の態様は、尿検体分析装置に関する。本態様に係る尿検体分析装置は、尿検体を含む測定試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる測定試料に光を照射する光源と、尿検体に含まれる各有形成分からの光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する受光部と、受光部により出力された信号の波形について、波形の前端側の立ち上がりを反映した第１パラメータと、波形の後端側の立ち下がりを反映した第２パラメータとを取得し、取得した第１パラメータおよび第２パラメータに基づいて、尿検体における精子の存在に関する判定を行う解析部と、を備える。

【0009】

本発明の第５の態様は、尿検体分析方法に関する。本態様に係る尿検体分析方法は、尿検体を含む測定試料をフローセルに流し、フローセルを流れる測定試料に光を照射し、尿検体に含まれる各有形成分から受光した光に応じた信号を取得し、取得したピークをもつ信号の波形について、波形の信号値が低レベル側の信号閾値からピークよりも小さい高レベル側の信号閾値に至るまでに要する波形の立ち上がり時間を反映した第１パラメータと、波形の信号値がピークよりも小さい高レベル側の信号閾値から低レベル側の信号閾値に至るまでに要する波形の立ち下がり時間を反映した第２パラメータとを取得し、取得した第１パラメータおよび第２パラメータに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う。

【0010】

本発明の第６の態様は、尿検体分析方法に関する。本態様に係る尿検体分析方法は、尿検体を含む測定試料をフローセルに流し、フローセルを流れる測定試料に光を照射し、尿検体に含まれる各有形成分から受光した光に応じた信号を取得し、取得したピークをもつ信号の波形において信号値が最大となる時間位置を示すパラメータと、信号波形の最大値を示すパラメータとを取得し、取得した２つのパラメータに基づいて、前記尿検体における精子の存在に関する判定を行う。
本発明の第７の態様は、尿検体分析方法に関する。本態様に係る尿検体分析方法は、尿検体を含む測定試料をフローセルに流し、フローセルを流れる測定試料に光を照射し、尿検体に含まれる各有形成分から受光した光に応じた信号を取得し、取得した信号の波形について、精子の頭部および尾部の形状を反映した信号値を取得し、取得した信号値に基づいて、尿検体における精子の存在に関する判定を行う。
本発明の第８の態様は、尿検体分析方法に関する。本態様に係る尿検体分析方法は、尿検体を含む測定試料をフローセルに流し、フローセルを流れる測定試料に光を照射し、尿検体に含まれる各有形成分から受光した光に応じた信号を取得し、取得した信号の波形について、波形の前端側の立ち上がりを反映した第１パラメータと、波形の後端側の立ち下がりを反映した第２パラメータとを取得し、取得した第１パラメータおよび第２パラメータに基づいて、尿検体における精子の存在に関する判定を行う。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、尿検体分析において精度良く精子の存在を判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１に係る尿検体分析装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、実施形態１に係る尿検体分配部および試料調製部の構成を示す図である。

【図3】図３（ａ）は、実施形態１に係る１つの有形成分に基づく信号波形を示す模式図である。図３（ｂ）は、実施形態１に係る１つの有形成分に基づく信号波形のピーク値を示す模式図である。図３（ｃ）は、実施形態１に係る１つの有形成分に基づく信号波形の幅を示す模式図である。

【図4】図４（ａ）は、実施形態１に係る第１パラメータおよび第２パラメータを説明するための模式図である。図４（ｂ）、（ｃ）は、実施形態１に係る精子に基づく信号波形を示す模式図である。

【図5】図５は、実施形態１に係る尿検体分析装置による解析処理を示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態１に係る尿検体分析装置による第１取得処理を示すフローチャートである。

【図7】図７（ａ）は、実施形態１に係る目視により精子なしと判定された尿検体に基づく第１スキャッタグラムを例示する図である。図７（ｂ）は、実施形態１に係る目視により精子ありと判定された尿検体に基づく第１スキャッタグラムを例示する図である。図７（ｃ）は、実施形態１に係る第１スキャッタグラムに設定される第１抽出範囲および第２抽出範囲を模式的に示す図である。

【図8】図８は、実施形態１に係る尿検体分析装置による精子判定処理を示すフローチャートである。

【図9】図９（ａ）は、実施形態１に係る尿検体分析装置による第２取得処理を示すフローチャートである。図９（ｂ）は、実施形態１に係る第２スキャッタグラムおよび第２スキャッタグラムに設定される範囲を模式的に示す図である。

【図10】図１０は、実施形態１に係る尿検体分析装置による表示処理を示すフローチャートである。

【図11】図１１（ａ）は、比較例に係る判定結果と目視による判定結果とを比較するための表である。図１１（ｂ）は、比較例に係る感度および特異度を示す表である。図１１（ｃ）は、比較例に係る完全一致数および完全一致率を示す表である。

【図12】図１２（ａ）は、実施形態１に係る判定結果と目視による判定結果とを比較するための表である。図１２（ｂ）は、実施形態１に係る感度および特異度を示す表である。図１２（ｃ）は、実施形態１に係る完全一致数および完全一致率を示す表である。

【図13】図１３（ａ）は、実施形態３に係る第３パラメータおよび第４パラメータを説明するための模式図である。図１３（ｂ）は、実施形態３に係る第１スキャッタグラムならびに第１スキャッタグラムに設定される第３抽出範囲および第４抽出範囲を模式的に示す図である。図１３（ｃ）は、実施形態４に係る第１スキャッタグラムならびに第１スキャッタグラムに設定される第３抽出範囲および第４抽出範囲を模式的に示す図である。

【図14】図１４（ａ）は、変更例に係る尿検体分析装置による第１取得処理を示すフローチャートである。図１４（ｂ）、（ｃ）は、変更例に係る基準信号波形の画像を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜実施形態１＞
実施形態１は、尿検体中の有形成分を分析する尿検体分析装置に本発明を適用したものである。尿検体中の有形成分は、赤血球、白血球、精子、酵母様真菌、トリコモナス、上皮細胞、細菌、円柱、粘液糸、結晶などを含む。分析対象となる尿検体は、排泄された尿の他に、原尿、尿管中の尿、膀胱内の尿、尿道中の尿など、生体内から採取した尿を含む。

【0014】

図１に示すように、尿検体分析装置１０は、尿検体分配部２０と、試料調製部３０と、光学検出部４０と、信号処理部６０と、解析部７０と、表示部８０と、入力部９０と、を備える。

【0015】

図２に示すように、尿検体分配部２０は、吸引管２１を備える。試料調製部３０は、反応槽３１ａ、３１ｂを備える。尿検体分配部２０は、吸引管２１を介して検体容器２２に収容された尿検体を吸引する。尿検体分配部２０は、吸引した尿検体を試料調製部３０の反応槽３１ａ、３１ｂに分注する。具体的には、尿検体分配部２０は、反応槽３１ａに尿検体の第１部分を分配し、反応槽３１ｂに尿検体の第２部分を分配する。試料調製部３０は、反応槽３１ａ、３１ｂにおいて、測定試料を調製する。

【0016】

反応槽３１ａには、希釈液３２ａと染色液３３ａが供給可能に接続されている。反応槽３１ａにおいて、尿検体の第１部分は、希釈液３２ａおよび染色液３３ａと混合される。これにより、尿検体の第１部分に含まれる有形成分が染色され、第１測定試料が調製される。染色液３３ａは、細胞膜および蛋白質を染色する染色色素を含んでいる。第１測定試料は、尿中の赤血球、円柱、粘液糸、結晶などの核酸を有さない粒子の分析と、精子の存在に関する判定と、に用いられる。以下、赤血球、円柱、粘液糸、結晶など、粒子の基本構造として核酸を有さない尿中の粒子を無核成分と称する。

【0017】

無核成分を染色するための染色液３３ａとしては、核酸よりも細胞膜の脂質および蛋白質に結合しやすい蛍光色素が選ばれる。このような色素としては、シアニン系、スチリル系、アクリジン系色素のうち赤血球の形態に影響を及ぼさない色素が好ましい。無核成分を染色する色素としては、脂溶性カルボシアニン色素が好ましく、特にインドカルボシアニン色素、オキサカルボシアニン色素等が好ましい。具体的なインドカルボシアニン色素としては、DiI(1,1‘-dioctadecyl-3,3,3’,3‘-tetramethylindocarbocyanine perchlorate), DiD(1,1’-dioctadecyl-3,3,3‘,3’- tetramethylindodicarbocyanine), DiR(1,1’-dioctadecyltetramethyl indotricarbocyanine Iodide)等が挙げられる。オキサカルボシアニン色素としては、DiOC2(3)（3,3′-diethyloxacarbocyanine iodide）, DiOC3(3)（3,3-Dipropyloxacarbocyanine iodide）, DiOC4(3)(3,3′-Dibutyloxacarbocyanine iodide), DiOC5(3)(3,3-Dipentyloxacarbocyanine iodide)等が挙げられる。実施形態１の染色液３３ａに含まれる染色色素としては、DiOC3(3)（3,3-Dipropyloxacarbocyanine iodide）が特に好ましい。

【0018】

希釈液３２ａは、緩衝剤を主成分とする試薬である。希釈液３２ａは、赤血球を溶血させずに安定した蛍光信号を得ることができるように浸透圧補償剤を含んでいる。希釈液３２ａの浸透圧は、分類測定に適するような浸透圧となるよう１００〜６００ｍＯｓｍ／ｋｇに調整されている。尿検体、染色液３３ａおよび希釈液３２ａが混合されることにより、無核成分の細胞膜または蛋白質が染色される。

【0019】

反応槽３１ｂには、希釈液３２ｂと染色液３３ｂが供給可能に接続されている。反応槽３１ｂにおいて、尿検体の第２部分は、希釈液３２ｂおよび染色液３３ｂと混合される。これにより、尿検体の第２部分に含まれる有形成分が染色され、第２測定試料が調製される。染色液３３ｂは、核酸を特異的に染色する染色色素を含んでいる。第２測定試料は、尿中の白血球、精子、酵母様真菌、トリコモナス、上皮細胞、細菌などの核酸を有する細胞の分析に用いられる。以下、白血球、精子、酵母様真菌、トリコモナス、上皮細胞、細菌など、粒子の基本構造として核酸を有する尿中の粒子を有核成分と称する。この意味で、精子および細菌は核を持たないが、核酸を含んでいるため有核成分に属する。

【0020】

有核成分を染色するための染色液３３ｂとしては、脂質および蛋白質よりも核酸に結合しやすい蛍光色素が選ばれる。より詳細に説明すると、染色液３３ｂには、核酸を特異的に染色するためのインターカレータや副溝(minor groove)に結合する色素が含まれている。インターカレータとしては、シアニン系、アクリジン系、phenanthridium系の公知の色素が挙げらる。たとえば、シアニン系のインターカレータとしては、SYBR Green I、Thiazole orangeが挙げられる。アクリジン系のインターカレータとしては、Acridin orangeが挙げられる。phenanthridium系のインターカレータとしては、propidium Iodide、 Ethidium bromideが挙げられる。副溝に結合する色素としては、DAPI、Hoechstの公知の色素が挙げられる。たとえば、Hoechetの副溝に結合する色素としては、Hoechst 33342、Hoechst 33258が挙げられる。実施形態１の染色液３３ｂに含まれる染色色素としては、シアニン系のインターカレータが好ましく、特に、SYBR Green I、Thiazole orangeが好ましい。

【0021】

希釈液３２ｂは、細胞膜に損傷を与えることにより染色液３３ｂの膜通過を進行させるとともに、赤血球を溶血させ赤血球破片等の夾雑物を収縮させるためのカチオン系界面活性剤を含んでいる。希釈液３２ｂは、カチオン系界面活性剤ではなく、ノニオン系界面活性剤を含んでもよい。尿検体、染色液３３ｂおよび希釈液３２ｂが混合されることにより、有核成分がその構成および特性に応じた程度で染色される。

【0022】

反応槽３１ａ、３１ｂは、それぞれ光学検出部４０のフローセル４１に接続されている。フローセル４１は、尿検体を含む測定試料を流す。反応槽３１ａの第１測定試料がフローセル４１に流された後、反応槽３１ｂの第２測定試料がフローセル４１に流される。測定試料は、フローセル４１においてシース液に包まれた細い流れを形成する。これにより、測定試料に含まれる有形成分は、１つずつフローセル４１内を通過する。

【0023】

図１に戻り、光学検出部４０は、フローセル４１と、光源４２と、集光レンズ４３〜４５と、ダイクロイックミラー４６と、ハーフミラー４７と、偏光フィルタ４８と、受光部５０と、を備える。受光部５０は、光検出器５１〜５４からなる。受光部５０は、尿検体に含まれる有形成分からの光を受光して信号を出力する。図１には、光学検出部４０の各部の配置を説明するためのＸＹＺ軸が示されている。ＸＹＺ軸は、互いに直交する。

【0024】

光源４２は、波長４８８ｎｍ程度のレーザ光をＸ軸正方向に出射し、フローセル４１を流れる測定試料にレーザ光を照射する。光源４２は、たとえば、半導体レーザ光源やガスレーザ光源により構成される。光源４２から出射されるレーザ光は、直線偏光である。光源４２は、直線偏光の偏光方向がフローセル４１内の測定試料の流れ方向に平行となるよう、すなわちＺ軸方向に平行となるよう尿検体分析装置１０内に設置されている。言い換えれば、光源４２から出射されるレーザ光の偏光方向は、Ｚ軸方向に垂直な面を入射面としたとき、当該入射面に対して垂直となっている。

【0025】

集光レンズ４３は、光源４２から出射されたレーザ光を、フローセル４１を流れる測定試料に集光させる。レーザ光が測定試料に照射されると、レーザ光が照射された領域を通過する有形成分から、前方散乱光、側方散乱光および蛍光が生じる。

【0026】

集光レンズ４４は、フローセル４１のＸ軸正方向に生じた前方散乱光を、光検出器５１に集光させる。光検出器５１は、前方散乱光を受光し、受光した前方散乱光の強度に応じた前方散乱光信号を出力する。光検出器５１は、たとえばフォトダイオードにより構成される。

【0027】

集光レンズ４５は、フローセル４１のＹ軸正方向に生じた側方散乱光と蛍光を、ダイクロイックミラー４６に集光させる。ダイクロイックミラー４６は、側方散乱光を反射し、蛍光を透過させる。無偏光タイプのハーフミラー４７は、ダイクロイックミラー４６により反射された側方散乱光を２分割する。光検出器５２は、ハーフミラー４７を透過した側方散乱光を受光し、受光した側方散乱光の強度に応じた側方散乱光信号を出力する。光検出器５２は、たとえばフォトマルチプライヤにより構成される。ハーフミラー４７によって反射された側方散乱光は、偏光フィルタ４８に入射する。

【0028】

偏光フィルタ４８は、Ｚ軸方向に平行な偏光方向の光を遮断し、Ｘ軸方向に平行な偏光方向の光を通過させるよう構成されている。偏光フィルタ４８を通過した側方散乱光を、以下、「偏光解消側方散乱光」と称する。光検出器５３は、偏光解消側方散乱光を受光し、受光した偏光解消側方散乱光の強度に応じた偏光解消側方散乱光信号を出力する。光検出器５３は、たとえばフォトマルチプライヤにより構成される。

【0029】

ここで、測定試料中の有形成分にレーザ光が照射されると、有形成分に含まれる成分が持つ旋光性に応じて、成分が分布する部分のレーザ光の偏光方向が変化する。測定試料に照射されるレーザ光の偏光方向が部分的に変化すると、側方散乱光には種々の偏光状態の光成分が含まれるようになる。有形成分からＹ軸正方向に生じる側方散乱光のうち、Ｘ軸方向に平行な偏光方向の光成分の割合、すなわちＺ軸方向に平行な初期の偏光方向が崩される度合いは、有形成分に含まれる成分に応じて決まる。したがって、偏光フィルタ４８を通過し光検出器５３に到達する偏光解消側方散乱光の光量は、有形成分の種類ごとに異なる。

【0030】

光検出器５４は、ダイクロイックミラー４６を透過した蛍光を受光し、受光した蛍光の強度に応じた蛍光信号を出力する。光検出器５４は、たとえばフォトマルチプライヤにより構成される。

【0031】

信号処理部６０は、信号を処理するための複数の回路と、記憶部６１とにより構成される。記憶部６１は、たとえばＲＡＭにより構成される。信号処理部６０は、受光部５０から出力される前方散乱光信号、側方散乱光信号、偏光解消側方散乱光信号、および蛍光信号の波形に基づいて、解析に用いるための複数のパラメータを算出する。受光部５０から出力される信号の波形は、時間軸に沿って信号値が変化する形状を示し、信号波形から算出されるパラメータは、信号波形の歪みやピークの偏りなどの形状を反映した情報である。

【0032】

具体的には、信号処理部６０は、光検出器５１〜５４から出力された波形状の電気信号を、所定の増幅度で増幅する。信号処理部６０は、増幅した電気信号をデジタル信号に変換する。信号処理部６０は、変換したデジタル信号に対して所定の信号処理を施し、有形成分ごとに複数のパラメータを算出する。算出されるパラメータには、信号波形のピーク値、幅、および差分総和／ピーク値が含まれる。また、算出されるパラメータには、信号波形の前端側における立ち上がり時間と後端側における立ち下がり時間とを反映したパラメータが含まれる。立ち上がり時間は、信号波形の立ち上がりに要する時間であり、立ち上がり時の信号波形の傾きに関連している。立ち下がり時間は、信号波形の立ち下がりに要する時間であり、立ち下がり時の信号波形の傾きに関連している。信号処理部６０は、算出したパラメータを記憶部６１に記憶する。パラメータについては、追って図３（ａ）〜図４（ｃ）を参照して説明する。

【0033】

解析部７０は、マイクロコンピュータおよびＣＰＵ等と、記憶部７１とにより構成される。記憶部７１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等により構成される。解析部７０は、尿検体分析装置１０の各部との間で信号の送受信を行い、尿検体分析装置１０の各部を制御する。解析部７０は、記憶部６１に記憶された複数のパラメータに基づいて、有形成分の分類および計数を行う。解析部７０は、受光部５０から出力される信号波形の形状を反映したパラメータに基づいて、尿検体における精子の存在に関する判定を行う。

【0034】

表示部８０は、ディスプレイにより構成され、解析結果等を表示する。入力部９０は、マウスおよびキーボードにより構成される。オペレータは、入力部９０を介して尿検体分析装置１０に対して指示を入力する。

【0035】

次に、信号波形に基づいて算出されるパラメータについて説明する。

【0036】

図３（ａ）に示すように、受光部５０から出力される信号の大きさは、レーザ光が照射されるフローセル４１の領域を有形成分が通過することに応じて変化する。したがって、信号波形の形状は、時間の経過に応じて変化する。信号が第１信号閾値Ｔｈ１を上回ってから第１信号閾値Ｔｈ１を下回るまでの間の信号波形は、１つの有形成分に基づく信号波形と見なされる。言い換えれば、第１信号閾値Ｔｈ１は、１つの有形成分に基づく信号波形を規定するとともに、１つの有形成分から得られた信号波形の立ち上がり開始時点と立ち下がり終了時点とを規定するための信号値である。信号波形において、信号が第１信号閾値Ｔｈ１を上回る地点を前端とし、信号が第１信号閾値Ｔｈ１を下回る地点を後端とすると、前端から後端までが１つの有形成分に基づく信号波形となる。

【0037】

図３（ｂ）に示すように、ピーク値Ｐは、１つの有形成分に基づく信号波形の最大値である。図３（ｃ）に示すように、幅Ｗは、信号波形において１つの有形成分に基づく信号波形の幅である。言い換えれば、幅Ｗは、信号波形において信号値が第１信号閾値Ｔｈ１を越えてから第１信号閾値Ｔｈ１を下回るまでの基準時間である。また、差分総和／ピーク値は、１つの有形成分に基づく信号波形において、隣接する信号値の差分を総和した値をピーク値Ｐで除した値である。

【0038】

図４（ａ）に示すように、第２信号閾値Ｔｈ２を第１信号閾値Ｔｈ１よりも大きい信号値とする。信号波形において信号値が第１信号閾値Ｔｈ１から第２信号閾値Ｔｈ２に至るまでの時間を第１時間Ｔａとし、信号波形において信号値が第２信号閾値Ｔｈ２から第１信号閾値Ｔｈ１に至るまでの時間を第２時間Ｔｂとする。信号波形の立ち上がり時間は、第１時間Ｔａであり、信号波形の立ち下がり時間は、第２時間Ｔｂである。第１パラメータは、第１時間Ｔａを幅Ｗで除した値であり、第２パラメータは、第２時間Ｔｂを幅Ｗで除した値である。実施形態１では、第１測定試料から生じる側方散乱光信号に基づいて算出される第１パラメータおよび第２パラメータにより、尿検体における精子の存在に関する判定が行われる。

【0039】

図４（ｂ）に示すように、第１測定試料に含まれる精子が頭部からフローセル４１に流れる場合、側方散乱光の信号波形において、前端側における立ち上がりの傾きは大きくなり、後端側における立ち下がりの傾きは小さくなる。一方、図４（ｃ）に示すように、第１測定試料に含まれる精子が尾部からフローセル４１に流れる場合、側方散乱光信号の信号波形において、前端側における立ち上がりの傾きは小さくなり、後端側における立ち下がりの傾きは大きくなる。このように、精子に基づく側方散乱光の信号値が大きくなる時間位置は、精子の形状を反映して、前端側または後端側に偏ることになる。

【0040】

したがって、信号波形の前端側における立ち上がり時間と、信号波形の後端側における立ち下がり時間とを反映したパラメータによれば、有形成分が精子であるか否かを判定できる。すなわち、信号波形の前端側における立ち上がり時間を反映した第１パラメータと、信号波形の後端側における立ち下がり時間を反映した第２パラメータとに基づけば、精子の抽出が可能となる。具体的には、第１パラメータが小さく且つ第２パラメータが大きい場合と、第１パラメータが大きく且つ第２パラメータが小さい場合に、有形成分を精子として抽出できる。このように精子の抽出を可能とするために、第２信号閾値Ｔｈ２は、第１測定試料から取得される精子の側方散乱光信号のピーク値よりも小さくなるように設定される。なお、第１信号閾値Ｔｈ１および第２信号閾値Ｔｈ２は、それぞれ任意に設定可能であり、たとえば第２信号閾値Ｔｈ２はピーク値Ｐに近い値であってもよい。

【0041】

第１パラメータは、信号値が第１信号閾値Ｔｈ１を越えた地点と、信号値が第２信号閾値Ｔｈ２を越えた地点とを結ぶ直線の傾きであっても良い。第２パラメータは、信号値が第２信号閾値Ｔｈ２を下回った地点と、信号値が第１信号閾値Ｔｈ１を下回った地点とを結ぶ直線の傾きであっても良い。

【0042】

第１パラメータと第２パラメータは、それぞれ、第１時間Ｔａを幅Ｗで除した値および第２時間Ｔｂを幅Ｗで除した値に、所定の定数を加算および乗算した値であっても良い。

【0043】

精子の頭部と尾部は、第１測定試料の調製によって染色されているため、第１測定試料に含まれる精子に対してレーザ光が照射されると、頭部と尾部の何れからも蛍光が生じることになる。したがって、第１パラメータは、第１測定試料から取得される蛍光信号に基づく第１時間Ｔａを幅Ｗで除した値でも良い。第２パラメータは、第１測定試料から取得される蛍光信号に基づく第２時間Ｔｂを幅Ｗで除した値でも良い。精子の抽出においては、第１測定試料に基づく側方散乱光信号のほか、精子の形状を反映した他の光信号を用いることができる。

【0044】

尿検体分析装置１０が精子の存在に関する判定のみを行うような場合、染色することなく調製した測定試料に基づいて側方散乱光を受光し、受光部５０から出力される側方散乱光信号に基づいて精子の抽出が行われても良い。

【0045】

次に、図５を参照して、尿検体分析装置１０による解析処理について説明する。解析処理は、解析部７０が尿検体分析装置１０の各部を制御することにより実行される。

【0046】

ステップＳ１１において、解析部７０は、第１測定試料と第２測定試料を調製する。ステップＳ１２において、解析部７０は、第１測定試料をフローセル４１に流す。ステップＳ１３において、解析部７０は、第１測定試料に光を照射する。ステップＳ１４において、解析部７０は、有形成分から生じた光に基づいて、有形成分ごとに上述した複数のパラメータを算出する。続いて、ステップＳ１５において、解析部７０は、第２測定試料をフローセル４１に流す。ステップＳ１６において、解析部７０は、第２測定試料に光を照射する。ステップＳ１７において、解析部７０は、有形成分から生じた光に基づいて、有形成分ごとに上述した複数のパラメータを算出する。

【0047】

ステップＳ１８において、解析部７０は、第１取得処理を行う。第１取得処理では、第１測定試料に基づいて精子の数が取得される。第１取得処理については、追って図６を参照して説明する。ステップＳ１９において、解析部７０は、精子判定処理を行う。精子判定処理では、ステップＳ１８で取得した精子の数に基づいて、尿検体における精子の存在に関する判定が行われる。精子判定処理については、追って図８を参照して説明する。ステップＳ２０において、解析部７０は、第２取得処理を行う。第２取得処理では、第２測定試料に基づいて精子の数が取得される。第２取得処理については、追って図９（ａ）を参照して説明する。解析部７０は、第１取得処理により取得した精子の数、精子判定処理により取得した精子の存在に関する判定結果、および、第２取得処理により取得した精子の数を、記憶部７１に記憶する。

【0048】

次に、図６を参照して、第１取得処理について説明する。第１取得処理では、第１測定試料から取得された各種パラメータが用いられる。

【0049】

以下の説明では、便宜上、スキャッタグラムが作成され、スキャッタグラムに範囲が設定されている。しかしながら、スキャッタグラムの作成と範囲の設定は必ずしも行われる必要はなく、スキャッタグラムの範囲に含まれる有形成分が、データ処理により分類および抽出されても良い。

【0050】

第１取得処理が開始されると、解析部７０は、信号処理部６０により取得された各光のパラメータを用いて、第１測定試料に含まれる全ての有形成分から、あらかじめ精子以外の有形成分と想定される粒子を除去する。この前処理により、たとえば、赤血球、円柱、粘液糸、結晶、白血球、酵母様真菌、上皮細胞、細菌等と想定される粒子が除去される。前処理の後の有形成分は、第１測定試料に含まれる全ての有形成分から、これらの有形成分が除去されたものとなる。

【0051】

ステップＳ１０１において、解析部７０は、第１スキャッタグラム１１０に基づいて、前処理の後の有形成分から精子に対応する有形成分を抽出する。

【0052】

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１スキャッタグラム１１０の横軸と縦軸は、それぞれ、第１パラメータと第２パラメータである。すなわち、第１スキャッタグラム１１０の横軸と縦軸は、それぞれ、側方散乱光信号の波形において第１時間Ｔａを幅Ｗで除した値と、側方散乱光信号の波形において第２時間Ｔｂを幅Ｗで除した値である。

【0053】

解析部７０は、これら２つのパラメータを２軸とするグラフに、前処理の後の有形成分をプロットすることにより、第１スキャッタグラム１１０を作成する。解析部７０は、第１スキャッタグラム１１０に、図７（ｃ）に示す第１抽出範囲１１１および第２抽出範囲１１２を設定する。第１抽出範囲１１１と第２抽出範囲１１２は、精子の形状に基づいて、精子を確実に抽出するための範囲である。

【0054】

図４（ｂ）、（ｃ）を参照して説明したように、精子の場合、第１パラメータが小さく且つ第２パラメータが大きい場合と、第１パラメータが大きく且つ第２パラメータが小さい場合とがある。このような観点に基づいて、第１抽出範囲１１１は、第２パラメータよりも第１パラメータの方が大きい範囲内に設定され、第２抽出範囲１１２は、第１パラメータよりも第２パラメータの方が大きい範囲内に設定される。第１抽出範囲１１１は、図４（ｃ）に示すような精子に対応し、第２抽出範囲１１２は、図４（ｂ）に示すような精子に対応する。

【0055】

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、顕微鏡を使用して目視により精子ありと判定された尿検体の場合、精子なしと判定された尿検体の場合に比べて、第１抽出範囲１１１と第２抽出範囲１１２に多数の点が特徴的に分布していることが分かる。第１抽出範囲１１１と第２抽出範囲１１２は、精子があると判定された尿検体において特徴的に分布する点を過不足なく含むように設定される。

【0056】

解析部７０は、第１スキャッタグラム１１０にプロットされた有形成分から、第１パラメータと第２パラメータの組合せが、第１抽出範囲１１１または第２抽出範囲１１２に含まれる有形成分を抽出する。これにより、精子に対応する有形成分が抽出される。

【0057】

ステップＳ１０１において、精子に対応する有形成分が、精子の形状に着目して抽出される。これにより、ステップＳ１０１で抽出される有形成分は、精子以外の有形成分を含みにくく確実に精子を含むようになる。

【0058】

ステップＳ１０１の処理が終わると、解析部７０は、信号処理部６０により取得された各光のパラメータを用いて、ステップＳ１０１で抽出した有形成分から、精子以外の有形成分と想定される粒子を除去する。この後処理により、たとえば、細菌、粘液糸等と想定される粒子が除去される。後処理の後の有形成分は、ステップＳ１０１で抽出した有形成分から、これらの有形成分が除去されたものとなる。

【0059】

ステップＳ１０２において、解析部７０は、後処理の後の有形成分の数を精子の数として取得する。こうして、第１取得処理が終了する。

【0060】

次に、図８を参照して、精子判定処理について説明する。

【0061】

ステップＳ２０１において、解析部７０は、第１取得処理で取得した精子の数が所定の閾値以上であるか否かを判定する。第１取得処理で取得した精子の数が所定の閾値以上である場合、ステップＳ２０２において、解析部７０は、尿検体に精子が存在すると判定する。他方、第１取得処理で取得した精子の数が所定の閾値より少ない場合、ステップＳ２０３において、解析部７０は、尿検体に精子が存在しないと判定する。

【0062】

第１取得処理のステップＳ１０１において、精子の形状に基づいて確実に精子を抽出できるため、精子判定処理では、第１取得処理で取得した精子の数に基づいて、精度良く精子の存在を判定できる。

【0063】

このように、第１測定試料に基づいて精子の存在の判定が行われると、赤血球、円柱、粘液糸、結晶などの核酸を有さない粒子、すなわち無核成分の分析を行う場合に、合わせて判定を行うことができる。したがって、精子の存在を判定するために、別途測定試料を調製する必要がない。これにより、測定試料の調製に使用する尿検体の量を抑制でき、尿検体分析装置１０の全体の測定時間を短縮できる。

【0064】

次に、図９（ａ）を参照して、第２取得処理について説明する。第２取得処理では、第２測定試料から取得された各種パラメータが用いられる。

【0065】

ステップＳ３０１において、解析部７０は、第２スキャッタグラム１２０に基づいて、第２測定試料に含まれる全ての有形成分から精子に対応する有形成分を抽出する。 図９（ｂ）に示すように、第２スキャッタグラム１２０の横軸と縦軸は、それぞれ、蛍光信号の波形のピーク値と、前方散乱光信号の波形のピーク値である。解析部７０は、これら２つのパラメータを２軸とするグラフに、第２測定試料に含まれる全ての有形成分をプロットすることにより、第２スキャッタグラム１２０を作成する。解析部７０は、第２スキャッタグラム１２０に、図９（ｂ）に示す範囲１２１〜１２３を設定する。範囲１２１〜１２３は、それぞれ、精子、酵母様真菌およびトリコモナスの分布に対応する。解析部７０は、第２スキャッタグラム１２０にプロットされた有形成分から、範囲１２１に含まれる有形成分を抽出する。これにより、精子に対応する有形成分が抽出される。

【0066】

ステップＳ３０２において、解析部７０は、ステップＳ３０１で抽出した有形成分の数を精子の数として取得する。こうして、第２取得処理が終了する。

【0067】

次に、図１０を参照して、尿検体分析装置１０による表示処理について説明する。

【0068】

ステップＳ４０１において、解析部７０は、入力部９０を介して表示指示が入力されたか否かを判定する。表示指示が入力されると、ステップＳ４０２において、解析部７０は、精子判定処理による精子の存在に関する判定結果が、「精子あり」であるか否かを判定する。精子の存在に関する判定結果が「精子あり」である場合、ステップＳ４０３において、解析部７０は、第２取得処理で取得した精子の数を、尿検体に含まれる精子の数として表示部８０に表示させる。

【0069】

ステップＳ４０３において、解析部７０は、第１取得処理で取得した精子の数を、尿検体に含まれる精子の数として表示部８０に表示しても良い。ただし、精子の数としては、核酸を特異的に染色する染色液３３ｂを混合して作成された第２測定試料に基づいて取得された精子の数、すなわち第２取得処理で取得された精子の数の方が好ましい。

【0070】

他方、精子の存在に関する判定結果が「精子なし」である場合、解析部７０は、第２取得処理で取得した精子の数を表示させることなく、ステップＳ４０４において、尿検体に精子が存在しないことを示す情報を表示部８０に表示させる。具体的には、解析部７０は、尿検体に含まれる精子の数が０個であることを表示部８０に表示する。この他、解析部７０は、「尿検体に精子がありません」などのメッセージを表示部８０に表示させても良い。

【0071】

第２取得処理により取得される精子の数に基づけば尿検体に精子が存在すると見なされるような場合でも、精子判定処理により尿検体に精子が存在しないと判定されれば、精子の数が０個とされる。すなわち、第２取得処理により取得される精子の数が不適正であるような場合でも、第２取得処理により取得された不適正な精子の数が表示されることがない。したがって、上記のように処理が行われれば、常に適正な精子の数を表示部８０に表示できる。

【0072】

第２取得処理で取得した精子の数が所定の閾値以上であり、且つ、精子の存在に関する判定結果が「精子なし」である場合、解析部７０は、「再検査して下さい」などのメッセージを表示部８０に表示させても良い。

【0073】

次に、実際の５９８の尿検体に対して、顕微鏡を使用した目視による判定結果と、比較例による判定結果とを比較する。

【0074】

比較例の場合、第２取得処理で取得された精子の数が、所定の閾値以上のとき精子ありと判定され、所定の閾値より少ないとき精子なしと判定された。同様に、目視の場合、目視により計数された精子の数が、所定の閾値以上のとき精子ありと判定され、所定の閾値より少ないとき精子なしと判定された。目視による判定結果は、一般に適正な判定結果とされる。

【0075】

図１１（ａ）に示すように、比較例では、２３４の尿検体について精子ありと判定され、３６４の尿検体について精子なしと判定された。一方、目視では、１２の尿検体について精子ありと判定され、５８６の尿検体について精子なしと判定された。

【0076】

図１１（ａ）に示す結果を用いて、感度と特異度が算出された。感度は、目視で精子ありと判定された尿検体のうち比較例で精子ありと判定された尿検体の数を、目視で精子ありと判定された尿検体の数で除した値である。特異度は、目視で精子なしと判定された尿検体のうち比較例で精子なしと判定された尿検体の数を、目視で精子なしと判定された尿検体の数で除した値である。図１１（ｂ）に示すように、感度は、１２／１２＝１００．０％であり、特異度は、３６４／５８６＝６２．１％であった。

【0077】

図１１（ａ）に示す結果を用いて、完全一致数と完全一致率が算出された。完全一致数は、目視と比較例の判定結果が同じである尿検体の数である。完全一致率は、完全一致数を全尿検体数で除した値である。図１１（ｃ）に示すように、完全一致数は、３７６であり、完全一致率は、３７６／５９８＝６２．９％であった。

【0078】

図１１（ａ）〜（ｃ）に示す結果から、比較例の場合、特異度が低く、本来精子がないと判定すべき尿検体のうち、適正に精子なしと判定できた尿検体が少ないことが分かる。すなわち、比較例の場合、誤って陽性と判定してしまった尿検体が多く、偽陽性の尿検体が多いことが分かる。また、比較例の場合、完全一致率が低く、目視の判定結果と不一致な判定結果が多いことが分かる。

【0079】

次に、図１１（ａ）〜（ｃ）の場合と同じ５９８の尿検体に対して、顕微鏡を使用した目視による判定結果と、実施形態１による判定結果とを比較する。

【0080】

実施形態１の場合、上述したように、精子判定処理において第１取得処理で取得された精子の数が、所定の閾値以上のとき精子ありと判定され、所定の閾値より少ないとき精子なしと判定された。図１２（ａ）に示すように、実施形態１では、１０の尿検体について精子ありと判定され、５８８の尿検体について精子なしと判定された。

【0081】

図１２（ａ）に示す結果を用いて、感度と特異度が算出された。感度と特異度の算出方法も、上記と同様である。すなわち、感度は、目視で精子ありと判定された尿検体のうち実施形態１で精子ありと判定された尿検体の数を、目視で精子ありと判定された尿検体の数で除した値である。特異度は、目視で精子なしと判定された尿検体のうち実施形態１で精子なしと判定された尿検体の数を、目視で精子なしと判定された尿検体の数で除した値である。図１２（ｂ）に示すように、感度は、１０／１２＝８３．３％であり、特異度は、５８６／５８６＝１００．０％であった。

【0082】

図１２（ａ）に示す結果を用いて、完全一致数と完全一致率が算出された。完全一致数と完全一致率の算出方法も、上記と同様である。すなわち、完全一致数は、目視と実施形態１の判定結果が同じである尿検体の数である。完全一致率は、完全一致数を全尿検体数で除した値である。図１２（ｃ）に示すように、完全一致数は、５９６であり、完全一致率は、５９６／５９８＝９９．７％であった。

【0083】

図１２（ａ）〜（ｃ）に示す結果から、実施形態１の場合、比較例に比べて特異度が高く、本来精子がないと判定すべき尿検体のうち、適正に精子なしと判定できた尿検体が多いことが分かる。具体的には、本来精子がないと判定すべき尿検体を、全て適正に精子なしと判定できた。すなわち、実施形態１の場合、誤って陽性と判定してしまった尿検体がなく、偽陽性の尿検体がないと言える。このように、実施形態１によれば、偽陽性の発生を抑制できる。また、実施形態１の場合、比較例に比べて完全一致率が高く、目視の判定結果と一致する判定結果が多いことが分かる。

【0084】

＜実施形態２＞
実施形態１では、第１パラメータは、第１時間Ｔａを幅Ｗで除した値とされ、第２パラメータは、第２時間Ｔｂを幅Ｗで除した値とされた。言い換えれば、実施形態１の第１パラメータと第２パラメータは、信号値の高い部分が、幅方向においてどの程度端側に偏っているかを示す比率であった。これに対し、実施形態２では、第１パラメータは第１時間Ｔａとされ、第２パラメータは第２時間Ｔｂとされる。言い換えれば、実施形態２の第１パラメータと第２パラメータは、それぞれ、信号値の高い部分が幅方向において前端側から離れている距離および後端側から離れている距離である。

【0085】

第１パラメータと第２パラメータは、それぞれ、第１時間Ｔａおよび第２時間Ｔｂに、所定の定数を加算および乗算した値であっても良い。

【0086】

実施形態２では、図６のステップＳ１０１において、第１時間Ｔａと第２時間Ｔｂを２軸とする第１スキャッタグラム１１０が作成され、第１抽出範囲１１１と第２抽出範囲１１２に含まれる有形成分が精子として抽出される。実施形態２においても、実施形態１と同様、第１スキャッタグラム１１０において、精子が右下範囲と左上範囲に分布する。したがって、図７（ｃ）と同様、第１抽出範囲１１１は、第２パラメータよりも第１パラメータの方が大きい範囲内に設定され、第２抽出範囲１１２は、第１パラメータよりも第２パラメータの方が大きい範囲内に設定される。この他、実施形態２の構成および制御は、実施形態１と同様である。

【0087】

実施形態２の第１パラメータおよび第２パラメータは、比率ではなく距離に基づく値であるため、第１スキャッタグラム１１０において、精子がばらついて分布することになる。したがって、第１抽出範囲１１１と第２抽出範囲１１２は、ばらついて分布する精子を含むように設定される。しかしながら、実施形態２の第１抽出範囲１１１と第２抽出範囲１１２には、大きさは異なるが比率としては精子と略同様であるような精子以外の有形成分が含まれにくい。したがって、実施形態２のステップＳ１０１では、このような精子以外の有形成分を、誤って抽出してしまうことを抑制できる。よって、実施形態２の精子判定処理においても、第１取得処理で取得した精子の数に基づいて、精度良く精子の存在を判定できる。

【0088】

＜実施形態３＞
実施形態３では、第３パラメータと第４パラメータに基づいて、尿検体における精子の存在に関する判定が行われる。

【0089】

図１３（ａ）に示すように、信号波形において信号値が第１信号閾値Ｔｈ１から最大値に至るまでの時間を第３時間Ｔｃとし、信号波形において信号値が最大値から第１信号閾値Ｔｈ１に至るまでの時間を第４時間Ｔｄとする。第３パラメータは、第３時間Ｔｃを幅Ｗで除した値、または、第４時間Ｔｄを幅Ｗで除した値である。第４パラメータは、信号波形の最大値、すなわちピーク値Ｐである。実施形態３では、第１測定試料から生じる側方散乱光信号に基づいて算出される第３パラメータおよび第４パラメータにより、尿検体における精子の存在に関する判定が行われる。

【0090】

第３パラメータは、第３時間Ｔｃを幅Ｗで除した値、または、第４時間Ｔｄを幅Ｗで除した値であるため、信号波形において信号値が最大となる時間位置に基づくパラメータであると言える。第４パラメータは、信号波形のピーク値Ｐであるため、信号波形の最大値に基づくパラメータであると言える。したがって、第３パラメータと第４パラメータも、実施形態１と同様、信号波形の形状を反映したパラメータである。よって、第３パラメータと第４パラメータを用いれば、実施形態１と同様、有形成分が精子であるか否かを判定でき、精子の抽出が可能となる。

【0091】

第３パラメータは、第３時間Ｔｃを幅Ｗで除した値、または、第４時間Ｔｄを幅Ｗで除した値に、所定の定数を加算および乗算した値であっても良い。第４パラメータは、ピーク値Ｐに所定の定数を加算および乗算した値であっても良い。

【0092】

実施形態３では、図６のステップＳ１０１において、図１３（ｂ）に示す第１スキャッタグラム１３０に基づいて、前処理の後の有形成分から精子に対応する有形成分が抽出される。この他、実施形態３の構成および制御は、実施形態１と同様である。以下、実施形態３のステップＳ１０１の処理について説明する。

【0093】

図１３（ｂ）に示すように、第１スキャッタグラム１３０の横軸と縦軸は、それぞれ、第１測定試料から生じる側方散乱光信号に基づく第３パラメータおよび第４パラメータである。解析部７０は、これら２つのパラメータを２軸とするグラフに、前処理の後の有形成分をプロットすることにより、第１スキャッタグラム１３０を作成する。解析部７０は、第１スキャッタグラム１３０に第３抽出範囲１３１と第４抽出範囲１３２を設定する。第３抽出範囲１３１と第４抽出範囲１３２は、精子の形状に基づいて、精子を確実に抽出するための範囲である。第３抽出範囲１３１と第４抽出範囲１３２は、第３パラメータの値が異なる範囲に設定されており、第４パラメータの値が略同じ範囲に設定されている。

【0094】

第３パラメータを第３時間Ｔｃ／幅Ｗとする場合、第３抽出範囲１３１は、図４（ｃ）に示す向きの精子に対応し、第４抽出範囲１３２は、図４（ｂ）に示す向きの精子に対応する。一方、第３パラメータを第４時間Ｔｄ／幅Ｗとする場合、第３抽出範囲１３１は、図４（ｂ）に示す向きの精子に対応し、第４抽出範囲１３２は、図４（ｃ）に示す向きの精子に対応する。

【0095】

解析部７０は、第１スキャッタグラム１３０にプロットされた有形成分から、第３パラメータと第４パラメータの組合せが、第３抽出範囲１３１または第４抽出範囲１３２に含まれる有形成分を抽出する。実施形態３においても、ステップＳ１０１で抽出される有形成分は、精子以外の有形成分を含みにくく確実に精子を含むようになる。よって、精子判定処理において、第１取得処理で取得した精子の数に基づいて、精度良く精子の存在を判定できる。

【0096】

＜実施形態４＞
実施形態３では、第３パラメータは、第３時間Ｔｃを幅Ｗで除した値または第４時間Ｔｄを幅Ｗで除した値とされた。言い換えれば、実施形態３の第３パラメータは、信号値の高い部分が、幅方向においてどの程度端側に偏っているかを示す比率であった。これに対し、実施形態４では、第３パラメータは第３時間Ｔｃおよび第４時間Ｔｄとされる。言い換えれば、実施形態４の第３パラメータは、信号値の高い部分が幅方向において前端側から離れている距離および後端側から離れている距離である。

【0097】

第３パラメータは、第３時間Ｔｃおよび第４時間Ｔｄに、所定の定数を加算および乗算した値であっても良い。第４パラメータは、ピーク値Ｐに所定の定数を加算および乗算した値であっても良い。

【0098】

実施形態４では、図６のステップＳ１０１において、図１３（ｃ）に示す第１スキャッタグラム１４０に基づいて、前処理の後の有形成分から精子に対応する有形成分が抽出される。この他、実施形態４の構成および制御は、実施形態３と同様である。以下、実施形態４のステップＳ１０１の処理について説明する。

【0099】

図１３（ｃ）に示すように、第１スキャッタグラム１４０は、互いに直交する３軸から構成された３次元スキャッタグラムである。第１スキャッタグラム１４０の３軸は、第３時間Ｔｃと、第４時間Ｔｄと、信号波形のピーク値Ｐを示す第４パラメータである。解析部７０は、これら３つのパラメータを３軸とする座標空間に、前処理の後の有形成分をプロットすることにより、第１スキャッタグラム１４０を作成する。解析部７０は、第１スキャッタグラム１４０に第３抽出範囲１４１と第４抽出範囲１４２を設定する。第３抽出範囲１４１と第４抽出範囲１４２は、精子の形状に基づいて、精子を確実に抽出するための空間範囲である。

【0100】

第３抽出範囲１４１は、第４時間Ｔｄよりも第３時間Ｔｃの方が大きい空間範囲に設定され、第４抽出範囲１４２は、第３時間Ｔｃよりも第４時間Ｔｄの方が大きい空間範囲に設定される。第３抽出範囲１４１と第４抽出範囲１４２は、第４パラメータの値が略同じ空間範囲に設定される。第３抽出範囲１４１は、図４（ｃ）に示す向きの精子に対応し、第４抽出範囲１４２は、図４（ｂ）に示す向きの精子に対応する。

【0101】

解析部７０は、第１スキャッタグラム１４０にプロットされた有形成分から、第３時間Ｔｃと、第４時間Ｔｄと、第４パラメータの組合せが、第３抽出範囲１４１または第４抽出範囲１４２に含まれる有形成分を抽出する。実施形態４においても、ステップＳ１０１で抽出される有形成分は、精子以外の有形成分を含みにくく確実に精子を含むようになる。よって、精子判定処理において、第１取得処理で取得した精子の数に基づいて、精度良く精子の存在を判定できる。

【0102】

＜変更例＞
上述した実施形態では、尿検体に含まれる各有形成分から光信号波形を取得し、取得した光信号波形の形状を反映したパラメータを算出し、算出したパラメータが所定の範囲内に属する有形成分を精子として判定しているが、本発明はこれに限られない。パターンマッチングの手法を用いて精子の存在に関する判定を行ってもよい。

【0103】

図１４（ａ）を参照して、変更例の第１取得処理について説明する。

【0104】

変更例では、図５のステップＳ１４において、第１測定試料に含まれる各有形成分から取得された側方散乱光信号の波形画像が、信号処理部６０の記憶部６１に記憶される。また、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すような精子の形状の特徴を示した基準信号波形の画像２１０、２２０が、あらかじめ解析部７０の記憶部７１に記憶される。画像２１０は、精子が頭部からフローセル４１に流れる場合に、典型的に取得される側方散乱光信号の波形画像である。画像２２０は、精子が尾部からフローセル４１に流れる場合に、典型的に取得される側方散乱光信号の波形画像である。

【0105】

ステップＳ１１１において、解析部７０は、パターンマッチングにより類似度を算出する。具体的には、解析部７０は、尿検体に含まれる各有形成分から得られた側方散乱光信号の波形画像を、記憶部７１内の基準信号波形の画像２１０、２２０と比較して、取得された信号波形と基準信号波形との間の類似度を算出する。ステップＳ１１２において、解析部７０は、ステップＳ１１１で算出した類似度が所定の閾値以上である有形成分を抽出する。ステップＳ１１３において、解析部７０は、ステップＳ１１２で抽出した有形成分の数を精子の数として取得する。

【0106】

その後、実施形態１と同様に、精子判定処理において、図１４（ａ）の第１取得処理で取得された精子の数が所定の閾値以上である場合に、尿検体に精子が存在すると判定される。よって、変更例においても、精子の形状に基づいて確実に精子を抽出できるため、精子判定処理において、精度良く精子の存在を判定できる。

【符号の説明】

【0107】

１０ 尿検体分析装置
３０ 試料調製部
４１ フローセル
４２ 光源
５０ 受光部
７０ 解析部
７１ 記憶部
８０ 表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】