粒子分析裝置及方法
2023-09-11 05:04:35
專利名稱：粒子分析裝置及方法
技術領域：
本發明涉及粒子分析領域，特別是一種適用於液體分析儀的粒子分析裝置及方法。
背景技術：
在現代醫療系統中，常需要對體液尤其是血液中粒子進行分析以獲取各種參數， 例如各種粒子或特定粒子的散點圖，並統計粒子(例如細胞)數量。用於分析統計血液細胞或其它體液細胞的粒子分析儀通常也稱為細胞分析儀。
以白細胞為例，白細胞通常可分為五個基本子類中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞、嗜酸細胞和嗜鹼細胞。對這幾個子類進行分類並輸出各自佔白細胞總數的比例是五分類血液細胞分析儀的核心指標。五分類血液細胞分析儀的基本原理為流式細胞術原理，典型流程如下細胞經過試劑處理後，通過注射器驅動，使細胞逐個通過流動室，雷射照射每一個細胞後，產生兩個信息，繪製在坐標圖上，形成散點圖，散點圖中每一個點，代表一個細胞，如圖1中所示，其中左邊表示白細胞中樞散點圖，右邊表示白細胞分類散點圖。
在一次測量過程中，一般首先進行白細胞總數的測量，形成白細胞散點圖，從這個散點圖上得到白細胞總數，同時得到嗜鹼細胞的比例。然後進行針對其他四類白細胞的測量，得到其他四類白細胞的分類。
現有技術中，對白細胞進行分類的統計通常是按照固定的體積來計量的，比如通過注射器推樣固定體積的樣本。也就是說，推樣注射器的體積是固定的。那麼，同樣的體積對於低值白細胞的樣本，其統計量就會偏少，比如，注射器推樣50ul，統計其中40ul的體積，如果稀釋比是50倍的稀釋，那麼相當於統計了 40/50 = 0. Sul的血樣，對於白細胞濃度是6000/ul的血樣來說，相當於統計了 4800個白細胞，但是對於白細胞濃度是1000/ul的血樣來說，相當於統計了 800個白細胞，這樣，對於分類的準確性就會造成一定影響。因此， 現有技術中對如血液細胞等的粒子按照固定體積樣本進行分析的方式具有缺陷，對於低值 (濃度值)粒子樣本來說，會出現實際分析的樣本數量很小從而導致分類測量準確性降低。發明內容
本發明為了解決現有技術在低值樣本粒子分類檢測時產生的準確性降低的問題， 提供了一種能夠克服上述問題的粒子分析裝置和粒子分析方法。
本發明粒子分析裝置的一較佳實施方式包括採樣單元、樣本製備單元、反應單元、 閾值單元、注射單元、光學單元和處理單元，所述採樣單元用於採集樣本，所述樣本製備單元用於製備不同用途的子樣本，所述反應單元用於將製備好的幾份子樣本和各自專用的試劑分別進行孵育並提供給注射單元，所述注射單元用於將不同用途子樣本注入到光學單元中，所述光學單元用於對子樣本進行照射以獲得粒子信息，所述處理單元用於將光學單元得到的信息進行處理後輸出，所述閾值單元用於將測得的粒子總數和預定的閾值進行比較並輸出比較結果給注射單元。
進一步的，所述樣本製備單元製備用於粒子總數測量的子樣本和用於粒子分類測量的子樣本。
進一步的，所述注射單元按照預定量對用於粒子總數測量的子樣本進行推樣，並根據粒子總數和預定閾值的比較結果對粒子分類測量的子樣本進行推樣，其中當粒子總數不小於閾值時，按照第一樣本體積進行推樣，當粒子總數小於閾值時，按照第二樣本體積進行推樣，其中第一推樣體積小於第二推樣體積。
進一步的，所述樣本是血液樣本，所述粒子是白細胞。
進一步的，所述處理單元輸出散點圖。
進一步的，所述注射單元採用電機驅動，通過控制電機驅動速度和/或電機驅動時間來控制注射單元按照第一推樣體積或第二推樣體積分別推樣。
本發明粒子分析方法一較佳實施方式包括採樣；根據採集的樣本進行子樣本製備；對製備的樣本進行樣本孵育；粒子總數檢測；粒子總數和閾值比較；根據比較結果推樣；粒子分類測量。
進一步的，所述採樣包括採樣單元對包含粒子的體液樣本進行採集；所述根據採集的樣本進行子樣本製備包括採用分血裝置將樣本製備成不同用途的子樣本；所述對製備的樣本進行樣本孵育包括採樣處理單元將製備的子樣本和專用試劑混合均勻；所述粒子總數檢測包括採用光學單元對粒子總數進行檢測；所述粒子總數和閾值比較包括採用閾值單元對粒子總數和閾值進行比較；所述根據比較結果推樣包括注射單元在粒子總數不小於閾值時按第一推樣體積進行推樣並在粒子總數小於閾值時按第二推樣體積進行推樣；所述粒子分類測量包括根據注射單元推樣的體積進行粒子分類測量。
進一步的，所述閾值是預先設定的，所述第二推樣體積大於第一推樣體積。
進一步的，所述第二推樣體積是第一推樣體積的1. 5-6倍。
相較於現有技術，本發明粒子分析裝置及方法首先通過子樣本測量的粒子總數和預定閾值的比較來判斷樣本是否屬於低值樣本，即粒子總數不小於閾值的話證明樣本的粒子濃度基本正常，則按照第一推樣體積進行推樣；否則的話，則按照大於第一推樣體積的第二推樣體積進行推樣，從而保障了粒子分類檢測時的準確性不會降低。
圖1是典型的白細胞總數散點圖和分類散點圖2是本發明粒子分析裝置一較佳實施方式的方框結構示意圖3是本發明粒子分析方法一較佳實施方式的流程示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
請參閱圖2，是本發明粒子分析裝置一較佳實施方式的方框結構示意圖。該粒子分析裝置1包括採樣單元10、樣本製備單元11、反應單元12、閾值單元13、注射單元14、光學單元15和處理單元16。採樣單元10用於將輸入的體液樣本採集到裝置中儲存容器內。樣本製備單元11用於按照分析測試的目的將採集到的體液樣本製備為幾份子樣本。反應單元12用於將製備好的幾份血樣和各自專用的試劑分別進行孵育並提供給注射單元14。注射單元14用於將不同用途子樣本推樣到光學單元15中。光學單元15用於對子樣本進行照射以獲得粒子信息，例如在一些實施方式中採用散射法利用雷射等光源對血樣中血細胞進行照射，形成前向散射和側向散射信號。處理單元16用於將光學單元15得到的信息進行處理後輸出，閾值單元13用於將粒子總數和預定的閾值進行比較，並輸出比較結果給注射單元14。
本實施方式中，體液樣本是血液樣本，在其他實施方式中，也可以是其他體液樣。 本實施方式中，處理單元16輸出的是散點圖，例如輸出白細胞散點圖，包括白細胞總數散點圖和分類散點圖。樣本製備單元11可以分別定量出20ul的子樣本用於白細胞總數和嗜鹼白細胞的測量，以及20ul的子樣本用於白細胞其他四個子類的測量。
其中，注射單元14對於白細胞總數檢測推樣體積是預先固定的，而對於白細胞分類檢測的推樣體積是根據上述白細胞總數和閾值的比較結果決定的。由於白細胞總數測量的孵育時間小於白細胞分類測量的孵育時間，因此白細胞總數測量的樣本先於白細胞分類測量的樣本進行推樣。當檢測到的白細胞總數不小於閾值時，注射單元14按照第一體積作為推樣體積；當檢測到的白細胞總數小於閾值時，注射單元14按照第二體積作為推樣體積。其中第二推樣體積大於第一推樣體積，優選的，第二推樣體積可以是第一推樣體積的 1.5-6倍。在所述實施方式中，注射單元14是電機驅動的。該閾值可以是預先在裝置的系統中設定好的。在其他實施方式中，還可以通過用戶界面等方式讓用戶對閾值大小進行設定和調整。
相較於現有技術，本發明粒子分析裝置包括閾值單元13，通過對粒子總數和閾值的比較，從而對粒子總數小於閾值的樣本使用較大的推樣體積，從而提高分類測量準確性。
請參閱圖2，是本發明粒子分析方法的一較佳實施方式的流程示意圖。該粒子分析方法包括
步驟Si，採樣。採樣單元10對包含粒子的體液樣本進行採集。其中，在本發明粒子分析方法的一些實施方式中，可以是對血液樣本進行採樣。
步驟S2，樣本製備。樣本製備單元11根據步驟Sl中採樣單元10採集的粒子樣本進行子樣本製備。例如，對於血樣樣本，可以採用分血裝置(如分血閥)將血樣分成幾份，分別進行各種不同用途測量，比如製備出20ul的樣本用於白細胞總數和嗜鹼白細胞的測量， 另外還有20ul的樣本用於白細胞分類測量。
步驟S3，樣本孵育，將製備好的子樣本和專用試劑混合均勻。例如在反應單元12 內將步驟S2中製備好的用於白細胞總數和嗜鹼白細胞的測量和用於白細胞分類測量的各份樣本和對應的專用試劑通過一定反應時間後混合均勻。反應單元12通常是反應池。
步驟S4，粒子總數檢測。例如，可將通過步驟S3中孵育好的用於測量白細胞總數和嗜鹼白細胞的20ul樣本和Iml專用試劑的混合物通過注射單元14推樣一定體積量並注入光學單元15進行白細胞總數和嗜鹼白細胞檢測，例如推樣50ul的量以用於白細胞總數和嗜鹼白細胞檢測。當然在其他實施方式中，對於粒子總數檢測的推樣體積可以是別的數值。
步驟S5，閾值比較。將預先設定的閾值和檢測到的粒子總數進行比較。
步驟S6，根據比較結果推樣。如果粒子總數不小於閾值大小，則按照第一體積推樣，否則按照第二體積推樣。其中第二推樣體積大於第一推樣體積，你如，第二推樣體積可以是第一推樣體積的1.5-6倍。在本實施方式中，第二體積是第一體積的3倍。例如，第一推樣體積可以是50ul，第二推樣體積是150ul。當然，第二體積最大不能超過試劑加樣本的體積之和。
步驟S7，粒子分類測量。根據S6的推樣體積(第一推樣體積或第二推樣體積)的樣本和試劑的混合物進行粒子分類測量。
在所述實施方式中，注射單元14採用電機驅動，可以通過控制電機驅動速度和/ 或電機驅動時間來控制注射單元14實現第一體積和第二體積推樣。
值得注意的是，在上述實施方式中，閾值是預先在閾值單元13的系統中設定好的。在其他實施方式中，還可以通過用戶界面等方式讓用戶對閾值大小進行設定和調整。
相較於現有技術，本發明粒子分析方法在對樣本進行分類測量之前進行粒子總數檢測，並利用粒子總數和預先設定的閾值進行比較，從而判斷樣本中粒子濃度。當粒子總數不小於閾值時，表示樣本中粒子濃度基本正常。當粒子總數小於閾值時，表示樣本中粒子濃度較低。對應不同比較結果及其表示的不同粒子濃度，分別使用不同的推樣體積，從而通過對低值樣本提高推樣體積實現檢測準確性的提高。
以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種粒子分析裝置，其特徵在於包括採樣單元、樣本製備單元、反應單元、閾值單元、注射單元、光學單元和處理單元，所述採樣單元用於採集樣本，所述樣本製備單元用於製備不同用途的子樣本，所述反應單元用於將製備好的幾份子樣本和各自專用的試劑分別進行孵育並提供給注射單元，所述注射單元用於將不同用途子樣本注入到光學單元中，所述光學單元用於對子樣本進行照射以獲得粒子信息，所述處理單元用於將光學單元得到的信息進行處理後輸出，所述閾值單元用於將測得的粒子總數和預定的閾值進行比較並輸出比較結果給注射單元。
2.根據權利要求1所述的粒子分析裝置，其特徵在於所述樣本製備單元製備用於粒子總數測量的子樣本和用於粒子分類測量的子樣本。
3.根據權利要求2所述的粒子分析裝置，其特徵在於所述注射單元按照預定量對用於粒子總數測量的子樣本進行推樣，並根據粒子總數和預定閾值的比較結果對粒子分類測量的子樣本進行推樣，其中當粒子總數不小於閾值時，按照第一樣本體積進行推樣，當粒子總數小於閾值時，按照第二樣本體積進行推樣，其中第一推樣體積小於第二推樣體積。
4.根據權利要求1-3任一所述的粒子分析裝置，其特徵在於所述樣本是血液樣本，所述粒子是白細胞。
5.根據權利要求1-3任一所述的粒子分析裝置，其特徵在於所述處理單元輸出散點圖。
6.根據權利要求3所述的粒子分析裝置，其特徵在於所述注射單元採用電機驅動，通過控制電機驅動速度和/或電機驅動時間來控制注射單元按照第一推樣體積或第二推樣體積分別推樣。
7.一種粒子分析方法，包括採樣；根據採集的樣本進行子樣本製備；對製備的樣本進行樣本孵育；粒子總數檢測；粒子總數和閾值比較；根據比較結果推樣；以及粒子分類測量。
8.根據權利要求7所述的粒子分析方法，其特徵在於所述採樣包括採樣單元對包含粒子的體液樣本進行採集；所述根據採集的樣本進行子樣本製備包括採用分血裝置將樣本製備成不同用途的子樣本；所述對製備的樣本進行樣本孵育包括採樣處理單元將製備的子樣本和專用試劑混合均勻；所述粒子總數檢測包括採用光學單元對粒子總數進行檢測；所述粒子總數和閾值比較包括採用閾值單元對粒子總數和閾值進行比較；所述根據比較結果推樣包括注射單元在粒子總數不小於閾值時按第一推樣體積進行推樣並在粒子總數小於閾值時按第二推樣體積進行推樣；所述粒子分類測量包括根據注射單元推樣的體積進行粒子分類測量。
9.根據權利要求8所述的粒子分析方法，其特徵在於所述閾值是預先設定的，所述第二推樣體積大於第一推樣體積。
10.根據權利要求8所述的粒子分析方法，其特徵在於所述第二推樣體積是第一推樣體積的1. 5-6倍。
全文摘要
本發明公開了一種粒子分析裝置，其包括採樣單元、樣本製備單元、反應單元、閾值單元、注射單元、光學單元和處理單元，所述採樣單元用於採集樣本，所述樣本製備單元用於製備不同用途的子樣本，所述反應單元用於將製備好的幾份子樣本和各自專用的試劑分別進行孵育並提供給注射單元，所述注射單元用於將不同用途子樣本注入到光學單元中，所述光學單元用於對子樣本進行照射以獲得粒子信息，所述處理單元用於將光學單元得到的信息進行處理後輸出，所述閾值單元用於將測得的粒子總數和預定的閾值進行比較並輸出比較結果給注射單元。本發明還公開了一種粒子分析方法。本發明粒子分析裝置及方法能夠保障低值樣本分類檢測的準確性不會大大降低。
文檔編號G01N15/00GK102539291SQ201010619709
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者周爽, 滕錦, 石匯林, 詹應鍵, 郭文恆 申請人:深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司