JP5543512B2 - Sample analyzer and sample analysis method - Google Patents
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Description
本発明は、血液などの生体試料の成分を測定する試料分析装置及び試料分析方法に関する。 The present invention relates to a sample analyzer and a sample analysis method for measuring components of a biological sample such as blood.
レーザダイオードを用いたフローサイトメトリー方式により、例えば血液中の血小板の大きさを測定する試料分析装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような分析装置においては、精度の良い測定を行うために、レーザダイオードにはノイズの少ないことが要求される。
ところで、レーザダイオードは、連続的に発光させるとシングルモード発振の状態(単一の波長で発振する状態)になる。しかしながら、レーザダイオードに供給される電流の大きさの変化や、レーザダイオードの温度変化によって、レーザダイオードの発振波長は、シングルモード発振中に他の波長に変化(以下、「モードホップ」ともいう)することがある。そして、モードホップが発生すると、レーザダイオードから出力される光量に変化が生じ、このような光量変化がノイズとして検出される(例えば、特許文献2,3参照)。このノイズは、微小な粒子を測定する場合に検出される検出信号と見分けがつきにくい。そのため、精度の良い測定を行うためには、モードホップによるノイズの発生を抑える必要がある。
そこで、上述の特許文献2および3に記載の技術においては、レーザダイオードをシングルモード発振の状態に落ち着かせないように、ベースとなる直流電流に高周波変調をかけた駆動電流をレーザダイオードに与えることにより、レーザダイオードをマルチモード発振の状態(複数の波長で発振する状態)に維持する手法が用いられている。この手法を用いた場合には、高周波電流の振幅を手動で調整することにより、高周波変調のかかった駆動電流の下限値(正弦波波形の谷の部分)を、レーザダイオードのレーザ光出力の閾値電流値より下回らせることができる。これにより、レーザダイオードにレーザ光出力のオン・オフを繰り返させることができ、レーザダイオードをマルチモード発振の状態に維持することができる。
A sample analyzer that measures, for example, the size of platelets in blood by a flow cytometry method using a laser diode is known (see, for example, Patent Document 1). In such an analyzer, the laser diode is required to have low noise in order to perform accurate measurement.
By the way, when the laser diode emits light continuously, it enters a single mode oscillation state (a state that oscillates at a single wavelength). However, the oscillation wavelength of the laser diode changes to another wavelength during single mode oscillation due to a change in the magnitude of the current supplied to the laser diode or a change in the temperature of the laser diode (hereinafter also referred to as “mode hop”). There are things to do. When a mode hop occurs, the amount of light output from the laser diode changes, and such a change in the amount of light is detected as noise (see, for example,
Therefore, in the techniques described in
しかしながら、上述した特許文献2および3に記載の技術においては、レーザダイオードが経時的に劣化してくると、マルチモード発振の状態を維持できずにモードホップノイズが発生する場合がある。
However, in the techniques described in
かかる問題点に鑑み、本発明は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振させることができる試料分析装置及び試料分析方法を提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a sample analysis apparatus and a sample analysis method capable of automatically and stably oscillating a multimode oscillation of a laser diode.
本発明の試料分析装置は、生体試料中の成分を測定する試料分析装置であって、試薬と生体試料とから測定試料を調製する試料調製部と、前記試料調製部により調製された測定試料を含む試料流を形成するフローセルと、前記試料流に対してレーザ光を照射するレーザダイオードと、レーザ光が照射された試料流から生じる光を受光して電気信号に変換する受光部と、前記受光部から出力された電気信号を処理して生体試料中の成分を分析する分析部と、前記成分に対応した測定モードを受け付ける入力部と、前記入力部により受け付けた測定モードに応じて、前記レーザダイオードから照射されるレーザ光の発光量を設定する制御部と、前記レーザダイオードの発光量を検出する光量検出部と、前記光量検出部により検出された発光量に基づき、前記レーザダイオードの発光量が、前記制御部により設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流を出力する直流駆動回路と、前記直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させる高周波重畳回路と、前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記直流駆動回路から出力された直流電流の大きさに応じて、前記高周波重畳回路から出力される高周波の振幅を制御する高周波制御部と、を備えたものである。
上記の試料分析装置では、直流駆動回路から出力された直流電流に応じて高周波の振幅が制御され、レーザダイオードを、マルチモード発振の状態とすることができる。従ってこのような試料分析装置は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。また、試料の測定モードに応じてレーザダイオードの発光量を変化させた場合にも、自動的に安定してレーザダイオードをマルチモード発振させることができる。
The sample analyzer of the present invention is a sample analyzer for measuring components in a biological sample, and comprises a sample preparation unit for preparing a measurement sample from a reagent and a biological sample, and a measurement sample prepared by the sample preparation unit. a flow cell for forming a sample stream including a laser diode for irradiating a laser beam for the sample stream, and a light receiving section for converting into an electric signal by receiving light generated from the sample stream irradiated with the laser beam, the light receiving An analysis unit that processes an electrical signal output from the unit to analyze a component in the biological sample, an input unit that receives a measurement mode corresponding to the component, and the laser according to the measurement mode received by the input unit a control unit for setting the light emission amount of the laser light emitted from the diode, and a light amount detector for detecting the light emission amount of the laser diode, based on the light emission amount detected by the light amount detector Come, light emission amount of the laser diode, so as to keep the light emission amount set by the control unit, a direct current drive circuit which outputs a direct current supplied to the laser diode, is output from the dc driving circuit A high frequency superimposing circuit that superimposes a high frequency component on a direct current, and a high frequency output from the high frequency superimposing circuit according to the magnitude of the direct current output from the direct current drive circuit so that the laser diode oscillates in multimode. And a high-frequency control unit that controls the amplitude.
In the sample analyzer, the amplitude of the high frequency is controlled according to the direct current output from the direct current drive circuit, and the laser diode can be brought into a multimode oscillation state. Therefore, such a sample analyzer can automatically and stably bring the laser diode into a multimode oscillation state. Further, even when the light emission amount of the laser diode is changed according to the measurement mode of the sample, the laser diode can be automatically and stably oscillated in multimode.
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、レーザダイオードがレーザ光出力のオン・オフを交互に繰り返すよう、高周波重畳回路を制御すればよい。
この場合、オン・オフの繰り返しによりシングルモードへの移行を防止し、マルチモード発振の状態を維持することができる。
In the sample analyzer, the high-frequency control means may control the high-frequency superposition circuit so that the laser diode alternately turns on and off the laser light output.
In this case, the transition to the single mode can be prevented by repeating ON / OFF, and the multimode oscillation state can be maintained.
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、レーザダイオードをマルチモード発振させるとともにレーザダイオードの最大定格以下の電流がレーザダイオードに対して供給されるよう、高周波重畳回路を制御することが好ましい。
この場合、最大定格を超える電流を与えてレーザダイオードの寿命が短くなることを、防止することができる。
In the sample analyzer, the high-frequency control means preferably controls the high-frequency superposition circuit so that the laser diode oscillates in multimode and a current equal to or less than the maximum rating of the laser diode is supplied to the laser diode.
In this case, it is possible to prevent the life of the laser diode from being shortened by applying a current exceeding the maximum rating.
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、高周波成分を重畳せずに直流駆動回路に直流電流を出力させる初期駆動制御を実行し、その後、直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させてレーザダイオードをマルチモード発振させるマルチモード発振制御を実行し、高周波制御手段は、初期駆動制御を実行している間に直流駆動回路から出力された直流電流の電流値に基づいて基準電流値を決定し、マルチモード発振制御を実行している間に直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が前記基準電流値に近づくように、高周波重畳回路を制御すればよい。
この場合、基準電流値に近づける簡易な制御で、初期の直流電流に応じて、マルチモード発振の状態とすることができる。
In the sample analyzer, the high frequency control means executes initial drive control for outputting a direct current to the direct current drive circuit without superimposing the high frequency component, and thereafter, the high frequency component is added to the direct current output from the direct current drive circuit. The multi-frequency oscillation control is performed so that the laser diode is oscillated in a multi-mode by superimposing and the high-frequency control means performs a reference based on the current value of the direct current output from the direct current drive circuit during the initial drive control. The high frequency superposition circuit may be controlled such that the current value is determined and the current value of the direct current output from the direct current drive circuit approaches the reference current value while the multimode oscillation control is executed.
In this case, it is possible to enter a multimode oscillation state in accordance with the initial direct current by simple control that approaches the reference current value.
また、上記試料分析装置において、高周波制御手段は、マルチモード発振制御を実行している間に直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が、初期駆動制御を実行している間に直流駆動回路から出力された直流電流の電流値と所定の関係を有するように、高周波重畳回路を制御すればよい。 In the sample analyzer, the high-frequency control means is configured to drive the direct current while the current value of the direct current output from the direct current drive circuit is executing the initial drive control while the multimode oscillation control is being performed. What is necessary is just to control a high frequency superposition circuit so that it may have a predetermined relationship with the electric current value of the direct current output from the circuit.
また、上記試料分析装置において、例えば試料は血液試料である。 In the sample analyzer, for example, the sample is a blood sample.
また、本発明の試料分析方法は、高周波成分を重畳した電流を用いてレーザダイオードからレーザ光を照射させて生体試料から生じる光学的情報を検出し、検出した光学的情報を処理して生体試料中の成分を分析する試料分析方法であって、前記成分に応じた測定モードの入力を受け付けるステップと、試薬と生体試料とから測定試料を調製するステップと、調製された測定試料を含む試料流をフローセルに形成するステップと、前記測定モードに応じて、前記レーザダイオードから前記試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を設定するステップと、前記レーザダイオードから照射されたレーザ光の光量をモニタし、前記レーザダイオードの発光量が前記設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流の大きさを制御するステップと、前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記レーザダイオードに供給された直流電流の大きさに応じて、直流電流に重畳される高周波の振幅を自動的に制御するステップと、を備えるものである。
上記の試料分析方法では、直流電流制御ステップで出力された直流電流に応じて、高周波制御ステップで高周波の振幅が制御され、レーザダイオードを、マルチモード発振の状態とすることができる。従ってこのような試料分析装置は、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。また、試料の測定モードに応じてレーザダイオードの発光量を変化させた場合にも、自動的に安定してレーザダイオードをマルチモード発振させることができる。
Further, the sample analysis method of the present invention detects optical information generated from a biological sample by irradiating laser light from a laser diode using a current superimposed with a high frequency component, and processes the detected optical information to process the biological sample. A sample analysis method for analyzing components therein, the step of receiving an input of a measurement mode according to the component, the step of preparing a measurement sample from a reagent and a biological sample, and a sample flow including the prepared measurement sample Forming in the flow cell, setting a light emission amount of the laser light emitted from the laser diode to the sample flow according to the measurement mode, and a light amount of the laser light emitted from the laser diode DC current supplied to the laser diode so that the light emission amount of the laser diode is maintained at the set light emission amount. And controlling the magnitude, so that the laser diode is a multi-mode oscillation, the step of the laser diode in accordance with the magnitude of the supplied DC current, to automatically control the amplitude of the high-frequency superimposed on a direct current Are provided.
In the sample analysis method, the amplitude of the high frequency is controlled in the high frequency control step in accordance with the direct current output in the direct current control step, and the laser diode can be brought into a multimode oscillation state. Therefore, such a sample analyzer can automatically and stably bring the laser diode into a multimode oscillation state. Further, even when the light emission amount of the laser diode is changed according to the measurement mode of the sample, the laser diode can be automatically and stably oscillated in multimode.
本発明の試料分析装置又は試料分析方法によれば、レーザダイオードを自動的に安定してマルチモード発振の状態とすることができる。 According to the sample analyzer or the sample analysis method of the present invention, the laser diode can be automatically and stably brought into a multimode oscillation state.
《試料分析装置の全体構成》
図1は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置の全体的な外観を示した斜視図である。図2〜図6は、図1に示した試料分析装置の構成要素を説明するための図である。まず、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る試料分析装置1の全体構成について説明する。なお、この試料分析装置1は、血液検査を行うための多項目自動血球分析装置として構成されているが、以下の説明では、血液中の白血球、網状赤血球及び血小板の測定に関してのみ説明する。
<< Overall configuration of sample analyzer >>
FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of a sample analyzer according to an embodiment of the present invention. 2-6 is a figure for demonstrating the component of the sample analyzer shown in FIG. First, an overall configuration of a
試料分析装置1は、図1に示すように、生体試料である血液の測定を行う機能を有する測定部2と、測定部2から出力された測定データを分析して分析結果を得る分析手段としてのデータ処理部3とにより構成されている。測定部2は、フローサイトメトリー法により、血液中の白血球、網状赤血球及び血小板の測定を行うように構成されている。なお、フローサイトメトリー法とは、測定試料を含む試料流を形成するとともに、その試料流にレーザ光を照射することによって、測定試料中の粒子(血球)が発する前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光を検出する粒子(血球)の測定方法である。
As shown in FIG. 1, the
《測定部》
測定部2は、図2に示すように、装置機構部4と、測定試料の測定を行う検出部5と、検出部5の出力に対するアナログ処理部6と、表示・操作部7と、測定部2を制御するためのマイクロコンピュータ部8とを備えている。
<Measurement section>
As shown in FIG. 2, the
マイクロコンピュータ部8は、図2に示すように、制御用プロセッサ及び制御用プロセッサを動作させるためのメモリを有する制御部81と、アナログ処理部6から出力された信号をデジタル信号に変換するA/D変換部82と、A/D変換部82から出力されたデジタル信号に所定の処理を行うための演算部83とを含んでいる。制御部81は、バス84a及びインターフェース85aを介して装置機構部4及び検出部5を制御する機能を有する。また、制御部81は、バス84a及びインターフェース85bを介して表示・操作部7と接続されるとともに、バス84b及びインターフェース85cを介してデータ処理部3と接続されている。また、演算部83は、演算結果をインターフェース85d及びバス84aを介して制御部81に出力する機能を有する。また、制御部81は、演算結果(測定データ)をデータ処理部3に送信する機能を有する。
As shown in FIG. 2, the
また、装置機構部4には、試薬と血液とから測定試料を調製する試料調製部41が設けられている。試料調製部41は、白血球測定用試料と、網状赤血球測定用試料と、血小板測定用試料とを調製するために設けられている。試料調製部41は、図3に示すように、血液が所定量充填されている採血管41aと、血液が吸引されるサンプリングバルブ41bと、反応チャンバ41cとを含んでいる。採血管41aは、取り替え可能であり、血液の交換を行うことが可能であるように構成されている。また、サンプリングバルブ41bは、吸引ピペット(図示せず。)により吸引された採血管41a内の血液を所定の量だけ定量する機能を有する。
The
また、サンプリングバルブ41bは、吸引された血液に所定の薬剤を混合することが可能となるように構成されている。つまり、サンプリングバルブ41bは、所定量の血液に所定量の薬剤が混合された希釈試料を生成可能に構成されている。反応チャンバ41cは、サンプリングバルブ41bから供給される希釈試料に所定の染色液をさらに混合して所定の時間反応させるように構成されている。これにより、試料調製部41は、白血球測定用試料として、白血球が染色されるとともに赤血球が溶血された測定試料を調製する機能を有する。また、試料調製部41は、網状赤血球測定用試料として、網状赤血球が染色された測定試料を調製するとともに、血小板測定用試料として、血小板が染色された測定試料を調製する機能を有する。
Further, the
また、装置機構部4(図2)は、白血球分類測定(以下、「DIFF測定」と言う。)モード時に、白血球測定用試料をシース液とともに試料調製部41から後述するシースフローセル503(図4)に供給するように構成されている。また、装置機構部4は、網状赤血球測定(以下、「RET測定」と言う。)モード時に、網状赤血球測定用試料をシース液とともに試料調製部41からシースフローセル503に供給するように構成されている。また、装置機構部4は、血小板測定(以下、「PLT測定」と言う。)モード時に、血小板測定用試料をシース液とともに試料調製部41からシースフローセル503に供給するように構成されている。
In addition, the device mechanism unit 4 (FIG. 2), in the white blood cell classification measurement (hereinafter referred to as “DIFF measurement”) mode, sends a white blood cell measurement sample together with the sheath liquid from the
検出部5は、図4に示すように、レーザ光を出射する発光部501と、照射レンズユニット502と、レーザ光が照射されるシースフローセル503と、発光部501から出射されるレーザ光が進む方向の延長線上に配置されている集光レンズ504、ピンホール505及びPD(フォトダイオード)506と(シースフローセル503と集光レンズ504との間には図示しないビームストッパが配置されている)、発光部501から出射されるレーザ光が進む方向と交差する方向に配置されている集光レンズ507、ダイクロイックミラー508、光学フィルタ509、ピンホール510及びAPD(アバランシェフォトダイオード)511と、ダイクロイックミラー508の側方に配置されているPD512とを含んでいる。
As shown in FIG. 4, the
発光部501は、シースフローセル503の内部を通過する測定試料を含む試料流に対して光を出射するために設けられている。また、照射レンズユニット502は、発光部501から出射された光を平行光にするために設けられている。また、PD506は、シースフローセル503から出射された前方散乱光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル503から出射された前方散乱光により、測定試料中の粒子(血球)の大きさに関する情報を得ることが可能である。
The
ダイクロイックミラー508は、シースフローセル503から出射された側方散乱光及び側方蛍光を分離するために設けられている。具体的には、ダイクロイックミラー508は、シースフローセル503から出射された側方散乱光をPD512に入射させるとともに、シースフローセル503から出射された側方蛍光をAPD511に入射させるために設けられている。また、PD512は、側方散乱光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル503から出射された側方散乱光により、測定試料中の粒子(血球)の核の大きさなどの内部情報を得ることが可能である。また、APD511は、側方蛍光を受光するために設けられている。なお、シースフローセル503から出射された側方蛍光により、測定試料中の粒子(血球)の染色度合いに関する情報を得ることが可能である。また、PD506、512及びAPD511は、それぞれ、受光した光信号を電気信号に変換する機能を有する。
The
ここで、本実施形態では、発光部501は、DIFF測定モード時に3.4mWの出力で光を出射するように構成されている。また、発光部501は、RET測定モード時に6mWの出力で光を出射するように構成されている。また、発光部501は、PLT測定モード時に10mWの出力で光を出射するように構成されている。
Here, in the present embodiment, the
《データ処理部》
データ処理部3は、図1に示すように、パーソナルコンピュータ(PC)などからなり、測定部2の測定データを解析するとともに、その解析結果を表示する機能を有する。また、データ処理部3は、制御部301と、表示部302と、入力デバイス303とを含んでいる。制御部301は、測定モード情報を含む測定開始信号及びシャットダウン信号を測定部2に送信する機能を有する。また、制御部301は、図5に示すように、CPU301aと、ROM301bと、RAM301cと、ハードディスク301dと、読出装置301eと、入出力インターフェース301fと、画像出力インターフェース301gとにより構成されている。CPU301a、ROM301b、RAM301c、ハードディスク301d、読出装置301e、入出力インターフェース301f及び画像出力インターフェース301gは、バス301hによって接続されている。
<Data processing section>
As shown in FIG. 1, the
CPU301aは、ROM301bに記憶されているコンピュータプログラム及びRAM301cにロードされたコンピュータプログラムを実行するために設けられている。ROM301bは、マスクROM、PROM、EPROM、EEPROMなどによって構成されており、CPU301a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などが記録されている。
The
RAM301cは、SRAM又はDRAMなどによって構成されている。RAM301cは、ROM301b及びハードディスク301d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、CPU301aの作業領域として利用される。
The
ハードディスク301d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、CPU301a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。後述するアプリケーションプログラム304aも、このハードディスク301dにインストールされている。
The
読出装置301e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304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。また、可搬型記録媒体304には、コンピュータに所定の機能を実現させるためのアプリケーションプログラム304aが格納されており、データ処理部3としてのコンピュータがその可搬型記録媒体304からアプリケーションプログラム304aを読み出し、そのアプリケーションプログラム304aをハードディスク301dにインストールすることが可能である。
The reading device 301e is configured by a flexible disk drive, a CD-ROM drive, a DVD-ROM drive, or the like, and can read a computer program or data recorded on the
なお、上記アプリケーションプログラム304aは、可搬型記録媒体304によって提供されるのみならず、電気通信回線(有線、無線を問わない)によってデータ処理部3と通信可能に接続された外部の機器から上記電気通信回線を通じて提供することも可能である。例えば、上記アプリケーションプログラム304aがインターネット上のサーバコンピュータのハードディスク内に格納されており、このサーバコンピュータにデータ処理部3がアクセスして、そのアプリケーションプログラム304aをダウンロードし、これをハードディスク301dにインストールすることも可能である。
The
また、ハードディスク301dには、例えば、米マイクロソフト社が製造販売するWindows(登録商標)などのグラフィカルユーザインタ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。以下の説明においては、本実施形態に係るアプリケーションプログラム304aは上記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。
In addition, an operating system that provides a graphical user interface environment, such as Windows (registered trademark) manufactured and sold by Microsoft Corporation, is installed in the
入出力インターフェース301f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301fには、キーボード及びマウスからなる入力デバイス303が接続されており、ユーザがその入力デバイス303を使用することにより、データ処理部3にデータを入力することが可能である。また、入力デバイス303は、測定モードを受け付ける機能を有する。具体的には、入力デバイス303は、所定の血液に対して、DIFF測定、RET測定及びPLT測定をそれぞれ行うか否かを受け付ける機能を有する。
The input /
画像出力インターフェース301gは、LCD又はCRTなどで構成された表示部302に接続されており、CPU301aから与えられた画像データに応じた映像信号を表示部302に出力するようになっている。表示部302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。
The
《測定部の検出部における発光部》
また、測定部2の検出部5における発光部501は、図6に示すように、発光部本体501aと、発光部本体501aから出射される出射光量を制御するAPC(Automatic Power Control)回路501bと、高周波自動調整回路501cとを含んでいる。
<< Light emitting part in the detection part of the measuring part >>
Further, as shown in FIG. 6, the
また、本実施形態では、発光部本体501aは、シースフローセル503の試料流に光を出射するLD(レーザダイオード)501dと、LD501dから出射された光を受光するPD(フォトダイオード)501eと、高周波発振回路501fと、加算器501gとを有する。PD501eは、受光した光信号を電気信号に変換する機能を有する。APC回路501bから供給される直流電流IDCは、加算器501gにおいて、高周波発振回路501fから出力される高周波電流IAC(周波数は例えば500MHz)と加算される。直流電流IDCに高周波電流IACを重畳した駆動電流(IDC+IAC)をLD501dに供給することにより、LD501dを、発振波長が多数あるマルチモード発振の状態にすることができる。なお、APC回路501bは、PD501eにより検出された発光量に基づき、LD501dの発光量が所定量に保たれるように、LD501dに供給する直流電流を出力する直流駆動回路である。また、高周波発振回路501fと加算器501gとは、APC回路501bから出力される直流電流に重畳される高周波電流を出力する高周波重畳回路を構成している。
In the present embodiment, the light emitting unit
また、本実施形態では、APC回路501bは、LD501dに直流電流IDCを供給するLD駆動回路501hと、LD光量を設定するLD光量設定部501jと、LD光量設定部501jの出力とPD501eの受光量を示すモニタ電流Imとの差に応じた出力をLD駆動回路501hに与える比較器501kとを備えている。これにより、LD501dから出射される光量が、LD光量設定部501jにより設定された光量に近づくようにLD駆動回路501hが制御される。
Further, in the present embodiment,
LD光量設定部501jには、制御部81からコントロール信号が供給され、光量の設定が行われる。具体的には、LD501dの出力が以下の値になるように、光量の設定が行われる。
DIFF測定モード時:3.4mW
RET測定モード時 :6mW
PLT測定モード時 :10mW
なお、測定する時以外には、LD501dは、オフ状態に設定される。
The LD light quantity setting unit 501j is supplied with a control signal from the control unit 81, and sets the light quantity. Specifically, the light amount is set so that the output of the
In DIFF measurement mode: 3.4 mW
In RET measurement mode: 6 mW
In PLT measurement mode: 10 mW
Note that the
また、高周波電流制御手段としての高周波自動調整回路501cは、スイッチ501m、入力を記憶するホールド回路501n、所定値として乗率0.95を乗じる乗算回路501p、比較器501q、誤差増幅器501r、スイッチ501s、及び、スイッチ501tを備え、図示のように接続されている。各スイッチ501m,501s,501tは、制御部81の指令によりオン・オフされる(詳細後述)。高周波自動調整回路501cへの入力は直流電流IDCであり、高周波自動調整回路501cからの出力すなわち高周波バイアスは、高周波電流の振幅を決める指令値となる。
The high frequency
図15は、高周波バイアスによるLD501dのスイッチングと駆動電流(IDC+IAC)との関係を示す図である。左上は、駆動電流と光量との関係を示すグラフであり、駆動電流が閾値Ith以上のとき、光量は駆動電流に比例する。左下は、駆動電流の変化を示すグラフであり、また、この変化に伴って光量がどのように変化するかを示すのが、右側のグラフである。図中の(1)は、IDCに対して比較的小さいIACを重畳させた駆動電流の波形であり、この場合、駆動電流の最小値は閾値Ith以上である。このときの光量は(1)’に示す斜線の部分のように変調がかけられるが、平均光量は、IDCのみでの駆動時と変わらない。
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between switching of the
次に、IACを徐々に増加させ、(2)に示す振幅になると、IDC+IACの最小値が閾値Ithを下回り、光量は(2)’に示すように変調がかけられる。この場合、LDオフの期間が生じることによりマルチモード発振の状態となる。また、スイッチングによる波形歪が生じるため、平均光量はIDCのみの時より増加する。光量が増加すると、図6のモニタ電流Imの増加によりAPC回路501bは、光量を一定に保つように動作する。その結果、(3)に示すようにIDCは減少し、(3)’に示すように平均光量は(1)’のときと同じになる。なお、LD501dが確実にマルチモード発振の状態になるように、高周波自動調整回路501cの乗算回路501pの乗率は0.95に設定され、減少後のIDCの値が最初の値の約95%になるよう制御されている。LD501dが確実にマルチモード発振の状態になるのであれば、乗算回路501pの乗率は特に限定されるものではなく、0.96や0.97等であってもよい。
Next, when I AC is gradually increased to reach the amplitude shown in (2), the minimum value of I DC + I AC falls below the threshold value I th , and the amount of light is modulated as shown in (2) ′. In this case, the multi-mode oscillation is caused by the LD off period. Further, since the waveform distortion due to switching occurs, the average amount of light increases than when only I DC. When the amount of light increases,
《試料分析動作》
図7は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置の血液分析動作を説明するためのフローチャートである。以下、図7及び関連する各図を参照して、本発明の一実施形態に係る試料分析装置1の血液分析動作について説明する。
<Sample analysis operation>
FIG. 7 is a flowchart for explaining the blood analysis operation of the sample analyzer according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, the blood analysis operation of the
まず、図7のステップS1において、測定部2(図1)に設けられている図示しないメインスイッチがオンされると、制御部81(図2)の初期化が行われるとともに、測定部2の各部の動作チェックが行われる。その後、ステップS2に進む。
First, in step S1 of FIG. 7, when a main switch (not shown) provided in the measurement unit 2 (FIG. 1) is turned on, the control unit 81 (FIG. 2) is initialized and the
また、データ処理部3では、図7のステップS21において、制御部301(図5)の初期化(プログラムの初期化)が行われる。そして、制御部301により、表示部302(図1,図5)にメニュー画面(図示せず。)が表示される。なお、メニュー画面とは、DIFF測定モード、RET測定モード及びPLT測定モードをそれぞれ設定するか否かをユーザに選択させるとともに、測定開始指示及びシャットダウン指示をユーザから受け付けるための画面である。
In the
次に、ステップS22において、制御部301により、測定モードの入力を受け付けたか否かが判断され、測定モードの入力を受け付けた場合には、ステップS23において、測定モードの設定変更が行われる。具体的には、入力デバイス303(図1,図5)により受け付けた測定モードが設定される。測定モードの入力を受け付けなかった場合には、ステップS24に進む。
Next, in step S22, the
次に、ステップS24において、制御部301により、測定開始指示を受け付けたか否かが判断され、測定開始指示を受け付けた場合には、ステップS25に進む。測定開始指示を受け付けなかった場合には、ステップS29に進む。次に、ステップS25において、制御部301により、測定モード情報を含む測定開始信号が測定部2に送信される。その後、ステップS26に進む。
Next, in step S24, the
また、測定部2では、ステップS2において、制御部81(図2)により、データ処理部3(図1,2)から測定開始信号を受信したか否かが判断され、測定開始信号を受信した場合には、ステップS3に進む。測定開始信号を受信しなかった場合には、ステップS12に進む。
In step S2, the
次に、ステップS3において、制御部81により、測定開始情報内の測定モードが記憶される。具体的には、DIFF測定モード、RET測定モード及びPLT測定モードが設定されているか否かが記憶される。そして、ステップS4において、設定された測定モード用の測定試料が調製される。具体的には、サンプリングバルブ41b(図3)に所定の薬剤が供給されることにより、所定量の血液と所定量の薬剤とが混合されて希釈試料が生成される。そして、その希釈試料が反応チャンバ41c(図3)に供給されるとともに、所定量の染色液が反応チャンバ41cに供給される。これにより、希釈試料と染色液とを混合させて所定の時間反応させる。
Next, in step S3, the control unit 81 stores the measurement mode in the measurement start information. Specifically, it is stored whether the DIFF measurement mode, the RET measurement mode, and the PLT measurement mode are set. In step S4, a measurement sample for the set measurement mode is prepared. Specifically, by supplying a predetermined drug to the
次に、ステップS5において、制御部81により、DIFF測定モードの設定がされているか否かが判断され、DIFF測定モードの設定がされている場合には、ステップS6において、DIFF測定が行われる。なお、DIFF測定の動作については、後で詳細に説明する。DIFF測定モードの設定がされていない場合には、ステップS7に進む。 Next, in step S5, the control unit 81 determines whether or not the DIFF measurement mode is set. If the DIFF measurement mode is set, the DIFF measurement is performed in step S6. The operation of DIFF measurement will be described later in detail. If the DIFF measurement mode is not set, the process proceeds to step S7.
次に、ステップS7において、制御部81により、RET測定モードの設定がされているか否かが判断され、RET測定モードの設定がされている場合には、ステップS8において、RET測定が行われる。なお、RET測定の動作については、後で詳細に説明する。RET測定モードの設定がされていない場合には、ステップS9に進む。 Next, in step S7, the controller 81 determines whether or not the RET measurement mode is set. If the RET measurement mode is set, the RET measurement is performed in step S8. The operation of RET measurement will be described later in detail. If the RET measurement mode is not set, the process proceeds to step S9.
次に、ステップS9において、制御部81により、PLT測定モードの設定がされているか否かが判断され、PLT測定モードの設定がされている場合には、ステップS10において、PLT測定が行われる。なお、PLT測定の動作については、後で詳細に説明する。PLT測定モードの設定がされていない場合には、ステップS11に進む。 Next, in step S9, the control unit 81 determines whether or not the PLT measurement mode is set. If the PLT measurement mode is set, the PLT measurement is performed in step S10. The operation of PLT measurement will be described in detail later. If the PLT measurement mode is not set, the process proceeds to step S11.
次に、ステップS11において、制御部81により、設定された測定モードの測定結果(測定データ)がバス84b(図3)及びインターフェース85c(図3)を介してデータ処理部3に送信される。その後、ステップS12に進む。
Next, in step S11, the control unit 81 transmits the measurement result (measurement data) in the set measurement mode to the
また、データ処理部3では、ステップS26において、制御部301により、測定部2から測定結果(測定データ)を受信したか否かが判断され、測定データを受信した場合には、ステップS27に進む。測定データを受信していない場合には、測定データを受信したと判断されるまでステップS26が繰り返し行われる。
In the
次に、ステップS27において、CPU301a(図5)により、受信した測定データがハードディスク301d(図5)に記憶される。その後、CPU301aにより、測定データがRAM301c(図5)に読み出される。そして、CPU301aにより、RAM301cに読み出された測定データが、解析処理される。さらに、ステップS28において、解析処理されたデータは、CPU301aにより、画像出力インターフェース301gを介して表示部302に出力される。
In step S27, the
具体的には、ステップS6において、DIFF測定が行われた場合には、血液中のリンパ球、単球、好中球、好塩基球及び好酸球の分類及び計数の解析処理が行われた後、図8に示すようなスキャッタグラムが表示される。また、ステップS8において、RET測定が行われた場合には、血液中の網状赤血球の分類及び計数の解析処理が行われた後、図9に示すようなスキャッタグラムが表示される。また、ステップS10において、PLT測定が行われた場合には、血液中の血小板の分類及び計数の解析処理が行われた後、図10に示すようなスキャッタグラムが表示される。そして、図8〜図10に示したようなスキャッタグラムが表示されることにより、各測定モード時において、各分析試料に適した出射光量で測定した測定結果を使用者に視覚的に認識させることが可能である。 Specifically, when DIFF measurement was performed in step S6, classification and counting analysis processing of lymphocytes, monocytes, neutrophils, basophils, and eosinophils in blood was performed. Thereafter, a scattergram as shown in FIG. 8 is displayed. Further, when RET measurement is performed in step S8, a scattergram as shown in FIG. 9 is displayed after analysis processing of classification and counting of reticulocytes in blood is performed. In addition, when PLT measurement is performed in step S10, a scattergram as shown in FIG. 10 is displayed after analysis processing of platelet classification and counting in blood is performed. Then, by displaying the scattergram as shown in FIGS. 8 to 10, the user can visually recognize the measurement result measured with the amount of emitted light suitable for each analysis sample in each measurement mode. Is possible.
次に、ステップS29において、制御部301により、シャットダウン指示を受け付けたか否かが判断され、シャットダウン指示を受け付けた場合には、ステップS30において、シャットダウン信号を測定部2に送信後、処理が終了する。シャットダウン指示を受け付けていない場合には、ステップS22に戻る。
Next, in step S29, the
また、測定部2では、ステップS12において、制御部81により、データ処理部3からシャットダウン信号を受信したか否かが判断され、シャットダウン信号を受信した場合には、ステップS13において、測定部2のシャットダウンが行われ、処理が終了する。シャットダウン信号を受信していない場合には、ステップS2に戻る。
In step S12, the
《DIFF測定》
図11は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のDIFF測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図11及び関連する各図を参照して、図7に示したステップS6のDIFF測定の詳細について説明する。
<< DIFF measurement >>
FIG. 11 is a flowchart for explaining an operation at the time of DIFF measurement of the sample analyzer according to the embodiment of the present invention. Next, with reference to FIG. 11 and each related figure, the detail of the DIFF measurement of step S6 shown in FIG. 7 is demonstrated.
まず、図11のステップS41において、制御部81(図2)により、LD501d(図6)の出力が3.4mWに設定される。そして、ステップS42において、レーザ光がシースフローセル503(図4)に照射される。具体的には、制御部81からLD光量設定部501j(図6)にコントロール信号が供給される。これにより、LD501dの出力が3.4mWになるような駆動電流を出力するようにLD駆動回路501h(図6)が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
First, in step S41 of FIG. 11, the control unit 81 (FIG. 2) sets the output of the
The detailed operation of laser light irradiation will be described later.
次に、ステップS43において、制御部81により、シースフローセル503に白血球測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップS44において、制御部81により、計時が開始される。そして、シースフローセル503の内部を通過する白血球にレーザ光が照射されることにより、白血球から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、白血球から発せられた側方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、PD512及びAPD511(図4)により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、側方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ63及び62(図4)を介してA/D変換部82(図2)に送信される。
Next, in step S43, the control unit 81 supplies the white blood cell measurement sample to the
次に、ステップS45において、演算部83(図2)により、側方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップS46において、制御部81により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部81により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップS45に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップS45の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップS46において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップS47において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部81からLD光量設定部501jにコントロール信号が供給されることにより、LD光量設定部501jは、LD駆動回路501hからLD501dに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップS48において、白血球測定用試料の供給が停止される。その後、ステップS49において、シースフローセル503の洗浄が行われる。
Next, in step S45, the characteristic parameter of the side scattered light and the side fluorescence is acquired by the calculation unit 83 (FIG. 2). Next, in step S46, the control unit 81 determines whether or not a predetermined time has elapsed from the start of timing. If the control unit 81 determines that a predetermined time has not elapsed since the start of timing, the process returns to step S45. That is, the operation in step S45 is repeated until a predetermined time has elapsed from the start of timing. On the other hand, if it is determined in step S46 that a predetermined time has elapsed from the start of timing, irradiation of the laser beam is stopped in step S47. Specifically, when the control signal is supplied from the control unit 81 to the LD light amount setting unit 501j, the LD light amount setting unit 501j stops the drive current supplied from the
《RET測定》
図12は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のRET測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図12及び関連する各図を参照して、図7に示したステップS8のRET測定の詳細について説明する。
<< RET measurement >>
FIG. 12 is a flowchart for explaining an operation at the time of RET measurement of the sample analyzer according to the embodiment of the present invention. Next, details of the RET measurement in step S8 shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. 12 and related drawings.
まず、図12のステップS51において、制御部81(図2)により、LD501d(図6)の出力が6mWに設定される。そして、ステップS52において、レーザ光がシースフローセル503(図4)に照射される。具体的には、制御部81からLD光量設定部501j(図6)にコントロール信号が供給される。これにより、LD501dの出力が6mWになるような駆動電流を出力するようにLD駆動回路501h(図6)が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
First, in step S51 of FIG. 12, the control unit 81 (FIG. 2) sets the output of the
The detailed operation of laser light irradiation will be described later.
次に、ステップS53において、制御部81により、シースフローセル503に網状赤血球測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップS54において、制御部81により、計時が開始される。そして、シースフローセル503の内部を通過する網状赤血球にレーザ光が照射されることにより、網状赤血球から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、網状赤血球から発せられた前方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、PD506及びAPD511(図4)により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、前方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ61及び62(図4)を介してA/D変換部82(図2)に送信される。
Next, in step S53, the reticulocyte measurement sample is supplied to the
次に、ステップS55において、演算部83(図2)により、前方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップS56において、制御部81により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部81により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップS55に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップS55の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップS56において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップS57において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部81からLD光量設定部501jにコントロール信号が供給されることにより、LD光量設定部501jは、LD駆動回路501hからLD501dに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップS58において、網状赤血球測定用試料の供給が停止される。その後、ステップS59において、シースフローセル503の洗浄が行われる。
Next, in step S55, characteristic parameters of forward scattered light and side fluorescence are acquired by the calculation unit 83 (FIG. 2). Next, in step S56, the control unit 81 determines whether or not a predetermined time has elapsed from the start of timing. If the control unit 81 determines that a predetermined time has not elapsed since the start of timing, the process returns to step S55. That is, the operation in step S55 is repeated until a predetermined time has elapsed from the start of timing. On the other hand, if it is determined in step S56 that a predetermined time has elapsed from the start of timing, irradiation of the laser beam is stopped in step S57. Specifically, when the control signal is supplied from the control unit 81 to the LD light amount setting unit 501j, the LD light amount setting unit 501j stops the drive current supplied from the
《PLT測定》
図13は、本発明の一実施形態に係る試料分析装置のPLT測定時の動作を説明するためのフローチャートである。次に、図13及び関連する各図を参照して、図7に示したステップS10のPLT測定の詳細について説明する。
<< PLT measurement >>
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation at the time of PLT measurement of the sample analyzer according to the embodiment of the present invention. Next, details of the PLT measurement in step S10 shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. 13 and related drawings.
まず、図13のステップS61において、制御部81(図2)により、LD501d(図6)の出力が10mWに設定される。そして、ステップS62において、レーザ光がシースフローセル503(図4)に照射される。具体的には、制御部81からLD光量設定部501j(図6)にコントロール信号が供給される。これにより、LD501dの出力を10mWにするような駆動電流を出力するようにLD駆動回路501h(図6)が制御される。
なお、レーザ光の照射の詳細な動作については後述する。
First, in step S61 of FIG. 13, the control unit 81 (FIG. 2) sets the output of the
The detailed operation of laser light irradiation will be described later.
次に、ステップS63において、制御部81により、シースフローセル503に血小板測定用試料がシース液とともに供給される。そして、ステップS64において、制御部81により、計時が開始される。そして、シースフローセル503の内部を通過する血小板にレーザ光が照射されることにより、血小板から前方散乱光、側方散乱光及び側方蛍光が発せられる。そして、血小板から発せられた前方散乱光及び側方蛍光は、それぞれ、PD506及びAPD511(図4)により受光されるとともに、それぞれ、アナログの電気信号に変換される。そして、前方散乱光の電気信号及び側方蛍光の電気信号は、それぞれ、アンプ61及び62(図4)を介してA/D変換部82(図2)に送信される。
Next, in step S <b> 63, the platelet measuring sample is supplied to the
次に、ステップS65において、演算部83(図2)により、前方散乱光及び側方蛍光の特徴パラメータが取得される。次に、ステップS66において、制御部81により、計時開始から所定の時間経過したか否かが判断される。そして、制御部81により、計時開始から所定の時間経過していないと判断された場合には、ステップS65に戻る。つまり、計時開始から所定の時間経過するまでステップS65の動作が繰り返し行われる。その一方、ステップS66において、計時開始から所定の時間経過したと判断された場合には、ステップS67において、レーザ光の照射が停止される。具体的には、制御部81からLD光量設定部501jにコントロール信号が供給されることにより、LD光量設定部501jは、LD駆動回路501hからLD501dに供給される駆動電流を停止させる。そして、ステップS68において、血小板測定用試料の供給が停止される。その後、ステップS69において、シースフローセル503の洗浄が行われる。
Next, in step S65, characteristic parameters of forward scattered light and side fluorescence are acquired by the calculation unit 83 (FIG. 2). Next, in step S66, the control unit 81 determines whether or not a predetermined time has elapsed from the start of timing. If the control unit 81 determines that a predetermined time has not elapsed since the start of timing, the process returns to step S65. That is, the operation of step S65 is repeated until a predetermined time has elapsed from the start of timing. On the other hand, if it is determined in step S66 that a predetermined time has elapsed from the start of timing, irradiation of the laser beam is stopped in step S67. Specifically, when the control signal is supplied from the control unit 81 to the LD light amount setting unit 501j, the LD light amount setting unit 501j stops the drive current supplied from the
《レーザ光の照射》
次に、上記のDIFF測定、RET測定及びPLT測定におけるレーザ光の照射に関して、図6、図14及び図16を参照して詳細に説明する。図14は、レーザ光の照射に関するフローチャート(サブルーチン)である。また、図16は、図6のLD501d及び高周波自動調整回路501c内のスイッチ501s、501t、501mの動作を示す図である。レーザ光の照射開始により図14のステップS71において、LD501dの初期駆動制御が行われる。
<Laser irradiation>
Next, laser light irradiation in the above-described DIFF measurement, RET measurement, and PLT measurement will be described in detail with reference to FIG. 6, FIG. 14, and FIG. FIG. 14 is a flowchart (subroutine) relating to laser light irradiation. FIG. 16 is a diagram illustrating operations of the
具体的には、制御部81からの指令により、スイッチ501s及び501tがオフ、スイッチ501mがオンの状態から、図16の時刻T1に、LD501dに所定の直流電流IDCのみが供給される(まだ、高周波電流は重畳されない。)。このとき、直流電流IDCがLD501dに供給されるとともに、直流電流IDCの大きさに相当する電圧信号が、閉じているスイッチ501mを介してホールド回路501nにも供給されている。
Specifically, only a predetermined direct current I DC is supplied to the
また、時刻T1から制御部81は時間の計測を開始し(ステップS72)、直流電流IDCが安定するための所定時間が経過するのを待ち(ステップS73)、所定時間が経過して時刻T2になると、LDのマルチモード発振制御を開始する(ステップS74)。具体的には、制御部81は、スイッチ501s及び501tをオン状態とし、スイッチ501mをオフ状態とする。スイッチ501mがオフになることにより、オフ直前の直流電流IDCの大きさに相当する電圧信号がホールド回路501nに保持される。そして、保持された電圧信号に相当する電流値に乗算回路で0.95が乗算されたものが基準電流値として比較器501qに与えられる。
Further, the control unit 81 starts measuring time from time T1 (step S72), waits for a predetermined time for the DC current ID to stabilize (step S73), and passes the predetermined time to time T2. Then, the LD multi-mode oscillation control is started (step S74). Specifically, the control unit 81 turns on the
一方、時刻T2以後にLD駆動回路501hから出力される直流電流IDCの大きさに相当する電圧信号は、閉じているスイッチ501tを介して比較器501qに与えられる。比較器501qでは、基準電流値と現在の直流電流IDCの大きさとが比較され、その差(誤差)が誤差増幅器501rで増幅され、増幅された差に応じた出力がスイッチ501sを介して高周波発振回路501fに高周波バイアス(電圧)として与えられる。高周波発振回路501fは、この高周波バイアスに応じた振幅の高周波電流IACを生じ、これが直流電流IDCに重畳されて、LD501dの駆動電流となる。
On the other hand, a voltage signal corresponding to the magnitude of the direct current I DC output from the
ここで、仮に、このときのIDCに対して高周波電流の振幅が小さく(図15の(1)参照)、LD501dがシングルモード発振の状態であるとすると平均光量は高周波重畳前と同じであり、APC回路501bによる光量の調整は行われない。そうすると、比較器501qには誤差が生じ続け、誤差増幅器501r及び高周波発振回路501fは振幅を増大させ続けるように動作する。振幅の増大により駆動電流の最小値が閾値Ithを下回ると、前述のAPC回路501bの機能によりIDCが低下する。その結果、基準電流値との差が小さくなり、振幅を増大させない方向に収束していく。このような制御により、結果的に、LD駆動回路501hから出力される直流電流IDCが基準電流値すなわち、最初に高周波電流を重畳しなかったときの直流電流の95%に近づくように制御され、かつ、マルチモード発振の状態となる。
Here, if the amplitude of the high frequency current is small relative to the I DC at this time (see (1) in FIG. 15), the average amount of light and LD501d is assumed to be the state of the single-mode oscillation is the same as before the high-frequency superimposition The light amount is not adjusted by the
逆に、マルチモード発振の状態であっても、直流電流IDCに対して高周波電流の振幅が必要以上に大きすぎる場合は、APC回路501bの機能によりIDCが基準電流値より大きく低下する。この場合には、IDCを大きくして基準電流値に近づけるために、高周波の振幅が抑制されるように制御される。従って、結果的に、LD駆動回路501hから出力される直流電流IDCが基準電流値すなわち、最初に高周波電流を重畳しなかったときの直流電流の95%に近づくように制御され、かつ、マルチモード発振の状態となる。
Conversely, even in the state of the multi-mode oscillation, if the amplitude of the high frequency current is too large more than necessary for the direct current I DC, I DC decreases larger than the reference current value by the function of the
このようにして、初期の直流電流IDCに応じて高周波電流の振幅が制御され、結果的に、直流電流IDCが初期の値の95%に近づき、LD501dは、確実にマルチモード発振の状態となる。
なお、高周波発振回路501fは、高周波電流の振幅が、LD501dの最大定格以下となるように抑制されている。これにより、最大定格を超える電流を与えてLD501dの寿命が短くなることを、防止することができる。また、レーザ光の照射停止時(図16の時刻T3)には、LD501dがオフになり、スイッチ501s及び501tが共にオフ、スイッチ501mはオンとなる。そして、再びレーザ光照射が行われるときは、同様の動作が行われるので、LD501dのオンのたびに高周波電流の振幅がその時の直流電流に応じて調整され、確実にマルチモード発振の状態となる。
In this way, the amplitude of the high frequency current is controlled according to the initial direct current I DC, as a result, the direct current I DC approaches 95% of the initial value,
The high-
図17は、各種のレーザ出力に対して上記のような高周波電流の振幅制御を行った場合の直流電流の変化と、高周波重畳の有無についての光スペクトルを示す図表である。各種のレーザ出力において、直流電流は、高周波重畳前(HF無)と比較して高周波重畳後(HF有)には96.2%〜96.4%の範囲になるように低下しており、目標とする95%に近い値が実現されている。また、光スペクトルは、高周波重畳無しの場合にはシングルモード発振の状態であるが、高周波重畳により、複数の発振周波数を含むマルチモード発振の状態となる。 FIG. 17 is a chart showing a change in direct current when the above-described amplitude control of high-frequency current is performed on various laser outputs, and an optical spectrum regarding the presence or absence of high-frequency superposition. In various laser outputs, the direct current is reduced to be in the range of 96.2% to 96.4% after high frequency superposition (with HF) compared to before high frequency superposition (without HF). A value close to the target of 95% is realized. In addition, the optical spectrum is in a single mode oscillation state when there is no high frequency superimposition, but becomes a multimode oscillation state including a plurality of oscillation frequencies due to the high frequency superimposition.
上記のようなレーザ光照射時の制御により、APC回路501bから出力された直流電流に応じて高周波電流の振幅が制御され、LD501dを、マルチモード発振の状態とすることができる。従って、このような試料分析装置では、LD501dの温度変化や経時変化によりLD501dの駆動電流に変化が生じたり、試料の測定項目の変更等による発光量変化があっても、その状態での直流電流に応じて高周波電流の振幅が制御され、LD501dを、マルチモード発振の状態とすることができる。したがって、温度変化、経時変化、試料の測定項目の変更等の条件変化があった場合にも、マルチモードを維持するための手動調整を必要とすることなく、レーザダイオードを常にマルチモード発振の状態とすることができる。
By the above laser beam irradiation control, the amplitude of the high-frequency current is controlled according to the direct current output from the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
例えば、上記実施形態では、生体試料として血液を分析する試料分析装置1に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、尿などのその他の生体試料中の成分を測定する分析装置に適用してもよい。
For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the
また、上記実施形態では、DIFF測定、RET測定及びPLT測定をそれぞれ行うか否かを受け付ける機能を有する入力デバイス303を設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、DIFF測定、RET測定及びPLT測定をそれぞれ行うか否かをサーバコンピュータなどから電気通信回線を介して受け付けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、測定部2とデータ処理部3とをそれぞれ別個の装置として構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、測定部とデータ処理部とを一体の装置として構成してもよい。
また、上記実施形態では、高周波電流制御手段として、アナログ回路である高周波自動調整回路501cが用いられる例を示したが、本発明はこれに限らず、ホールド回路501nや誤差増幅器501rをデジタル技術により構成し、CPUを介して高周波電流を制御してもよい。
Moreover, although the example which comprises the
In the above embodiment, an example is shown in which the high-frequency
3 データ処理部
5 検出部
501b APC回路
501c 高周波自動調整回路
501d LD
501f 高周波発振回路
501g 加算器
3
501f High
Claims (9)
試薬と生体試料とから測定試料を調製する試料調製部と、
前記試料調製部により調製された測定試料を含む試料流を形成するフローセルと、
前記試料流に対してレーザ光を照射するレーザダイオードと、
レーザ光が照射された試料流から生じる光を受光して電気信号に変換する受光部と、
前記受光部から出力された電気信号を処理して生体試料中の成分を分析する分析部と、
前記成分に対応した測定モードを受け付ける入力部と、
前記入力部により受け付けた測定モードに応じて、前記レーザダイオードから照射されるレーザ光の発光量を設定する制御部と、
前記レーザダイオードの発光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部により検出された発光量に基づき、前記レーザダイオードの発光量が、前記制御部により設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流を出力する直流駆動回路と、
前記直流駆動回路から出力される直流電流に高周波成分を重畳させる高周波重畳回路と、
前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記直流駆動回路から出力された直流電流の大きさに応じて、前記高周波重畳回路から出力される高周波の振幅を制御する高周波制御部と、を備える試料分析装置。 A sample analyzer for measuring a component in a biological sample,
A sample preparation unit for preparing a measurement sample from a reagent and a biological sample;
A flow cell for forming a sample flow including a measurement sample prepared by the sample preparation unit;
A laser diode for irradiating the sample stream with laser light;
A light receiving unit that receives light generated from the sample stream irradiated with the laser light and converts the light into an electrical signal;
An analysis unit that processes the electrical signal output from the light receiving unit and analyzes components in the biological sample;
An input unit for receiving a measurement mode corresponding to the component;
A control unit for setting a light emission amount of the laser light emitted from the laser diode according to the measurement mode received by the input unit;
A light amount detection unit for detecting the light emission amount of the laser diode;
DC drive that outputs a direct current supplied to the laser diode based on the light emission amount detected by the light amount detection unit so that the light emission amount of the laser diode is maintained at the light emission amount set by the control unit Circuit,
A high-frequency superposition circuit that superimposes a high-frequency component on a direct current output from the direct-current drive circuit;
A sample analysis comprising: a high-frequency control unit that controls the amplitude of the high-frequency output from the high-frequency superposition circuit according to the magnitude of the direct-current output from the direct-current drive circuit so that the laser diode oscillates in multimode apparatus.
前記試料調製部は、前記入力部により前記第1測定モードおよび第2測定モードが受け付けられた場合、第1測定モード用の第1測定試料および第2測定モード用の第2測定試料を調製し、
前記制御部は、第1測定モードの場合、前記レーザダイオードから前記第1測定試料を含む試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を第1発光量に設定し、第2測定モードの場合、前記レーザダイオードから前記第2測定試料を含む試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を第2発光量に設定する請求項1又は2に記載の試料分析装置。 The input unit can accept a first measurement mode for measuring a first component and a second measurement mode for measuring a second component;
The sample preparation unit prepares a first measurement sample for the first measurement mode and a second measurement sample for the second measurement mode when the first measurement mode and the second measurement mode are accepted by the input unit. ,
In the first measurement mode, the control unit sets the light emission amount of the laser light emitted from the laser diode to the sample flow including the first measurement sample to the first light emission amount, 3. The sample analyzer according to claim 1, wherein a light emission amount of laser light emitted from the laser diode to a sample flow including the second measurement sample is set to a second light emission amount.
前記高周波制御部は、前記初期駆動制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力された直流電流の電流値に基づいて基準電流値を決定し、前記マルチモード発振制御を実行している間に前記直流駆動回路から出力される直流電流の電流値が前記基準電流値に近づくように、前記高周波重畳回路を制御する請求項1〜6のいずれか1項に記載の試料分析装置。 The high-frequency control unit performs initial drive control to output a direct current to the direct-current drive circuit without superimposing a high-frequency component, and then superimposes a high-frequency component on the direct current output from the direct-current drive circuit. Execute multimode oscillation control to oscillate the laser diode in multimode,
The high-frequency control unit determines a reference current value based on a current value of a direct current output from the direct current drive circuit while executing the initial drive control, and performs the multimode oscillation control. The sample analyzer according to any one of claims 1 to 6, wherein the high-frequency superposition circuit is controlled such that a current value of a direct current output from the direct current drive circuit approaches the reference current value.
前記成分に応じた測定モードの入力を受け付けるステップと、
試薬と生体試料とから測定試料を調製するステップと、
調製された測定試料を含む試料流をフローセルに形成するステップと、
前記測定モードに応じて、前記レーザダイオードから前記試料流に対して照射されるレーザ光の発光量を設定するステップと、
前記レーザダイオードから照射されたレーザ光の光量をモニタし、前記レーザダイオードの発光量が前記設定された発光量に保たれるように、前記レーザダイオードに供給する直流電流の大きさを制御するステップと、
前記レーザダイオードがマルチモード発振するよう、前記レーザダイオードに供給された直流電流の大きさに応じて、直流電流に重畳される高周波の振幅を自動的に制御するステップと、を備える試料分析方法。 A sample analysis method that detects optical information generated from a biological sample by irradiating laser light from a laser diode using a current superimposed with high-frequency components, and processes the detected optical information to analyze components in the biological sample. There,
Receiving an input of a measurement mode according to the component;
Preparing a measurement sample from a reagent and a biological sample;
Forming a sample stream containing the prepared measurement sample in the flow cell;
Setting the amount of laser light emitted from the laser diode to the sample flow according to the measurement mode;
Monitoring the amount of laser light emitted from the laser diode, and controlling the magnitude of a direct current supplied to the laser diode so that the light emission amount of the laser diode is maintained at the set light emission amount; When,
Automatically controlling the amplitude of the high frequency superimposed on the direct current in accordance with the magnitude of the direct current supplied to the laser diode so that the laser diode oscillates in multimode.
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