一種血液細胞檢測的裝置及其微孔傳感器組件的製作方法

2023-05-10 08:56:26 4

專利名稱：一種血液細胞檢測的裝置及其微孔傳感器組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種細胞檢測裝置，尤其涉及的是一種血液細胞體積檢測 裝置的改進。本發明還同時涉及一種血液細胞檢測裝置中的微孔傳感器組 件的改進。技術背景現有技術的血液細胞檢測及分析技術中，對血液細胞的分析是醫學實 驗室最常採用的檢驗項目之一，可用於對疾病的診斷、鑑別診斷、治療觀 察、預後分析以及對健康狀態的分析等。目前，採用coulter原理的電阻抗檢測方法是血液分析儀分類計數的 主要方法之一，目前國內外絕大多數三分類血液分析儀器都採用的是 coulter原理，又稱微孔傳感器電阻抗法血細胞計數，例如Sysmex的 KX-21、 Coulter的AC.T diff、 Nihon Kohden的MEK-516K、 HoribaAABX 的Micros 60/CT、邁瑞的BC-3000Plus等等。所謂Coulter原理(庫爾特原理)是指根據流體中通過一微孔的不同 體積顆粒的電阻抗不同而進行對流體中顆粒的測量，例如血液中的血細胞 是相對不良導體，當其懸浮於電解質溶液中通過檢測微孔時，會改變微孔 內外原來的恆定電阻，由微孔內的傳感器感應並經過處理電路產生電脈 衝，根據脈沖的大小就可以判斷細胞的體積，根據脈衝的數量可以判斷細 胞的數量。上述電脈沖信號經過對應的處理電路可以繪製成直觀的分布圖 表，如血液分析儀在測定紅細胞、白細胞和血小板的多種數據的同時，把 它們體積的大小(橫軸)、出現的相對頻率(縱軸)以坐標曲線圖表示出 來，形成血細胞體積分布直方圖。 如圖la所示為傳統微孔傳感器及其等電位線示意圖，圖中假設了四條粒子軌跡路徑pi、 pii、 piii、 piv和三條粒子回流路徑ri、 rii、 Rin,圖lb為圖la中所示各粒子的不同路徑所產生的脈沖波形圖，從圖中可以 看出，越是靠近微孔孔道壁面的粒子，其測量信號受到的幹擾越大，如圖 lb所示的，PIV路徑的粒子產生了較明顯的"M"波形信號，PI路徑的粒子 測量結果最為準確，而PII、 PIII路徑粒子的測量信號稍有變化，但不致 變形嚴重。圖lc為圖la所示各回流粒子的不同路徑所產生的小肥胖信號， 從該圖lc中可見RIII路徑的粒子產生出了幅值較大的肥胖信號，與最佳 測量信號的PI路徑的粒子相比，RIII路徑粒子的肥胖信號將會對測量結 果造成嚴重影響，如圖ld所示的，由於不規則路徑及回流導致的所檢測 的微粒的直方圖不準確，如上述PIV —類路徑粒子的不規則路徑以及RIII 回流路徑粒子的累加影響，就導致圖ld的直方圖中的疊加變形，如圖中 陰影部分所示為累加影響導致的疊加直方圖。這樣就導致了測量結果的嚴 重變形。目前的血液細胞分析儀中，計數微孔傳感器大多採用如圖3所示的系 統結構，將所述微孔傳感器設置在兩液體池110和120中間，通過對所述 兩液體池內的壓力調整，如在液體池110內施加正壓而同時在所述液體池 120內施加負壓，使液體流過所述微孔傳感器組件結構100上的微孔傳感 器時，利用coulter原理進行測量。但現有的微孔傳感器組件結構中，所述微孔傳感器之間的微孔孔道 130通常採用了在每一液體池側為垂直於微孔孔道的平直壁面，液體在流 經微孔傳感器組件時由於流體的聚流效應，會攜帶其中的顆粒加速進入所 述微孔孔道130，或粘附在所述微孔孔道的壁面上，從而會造成如圖lb 所示的不規則路徑及圖1 c所示的回流等不良測量結果。常見的血細胞計數信號存在圖2a至圖2d分解所示的缺陷，即圖2a 和圖2b的信號上升沿緩慢而下降沿陡峭，圖2c所示的信號"M"波、多峰
波及圖2d所示的莫名信號過多，信號噪聲嚴重。為此，現有技術的 US6111398中提出了一種微粒檢測的微孔傳感器組件，如圖4 (a)至圖4 (d)所示的四種微孔傳感器組件樣式，所述組件主要由絕緣薄片50 (寶 石、陶瓷或者玻璃等不絕緣材料)及其兩側的導體薄片52、 53(金屬、 導電陶瓷等)組成，除此該專利文獻同時公開了微粒檢測設備的特徵、微 孔結構尺寸、微孔選材、驅動電路等。上述美國專利文獻中所公開的庫爾特微孔傳感器組件在某種程度上 解決了部分上述問題，如圖4 (a) - (d)所示的各實施例，就使細胞回流 問題、不規則路徑產生的"M，，波信號等得到了較好的解決，然而其庫爾特 微孔傳感器組件的前後較厚的導電材料52、 53使得微孔的等效孔深加大， 這樣在工作過程中，血液中的一些蛋白質以及細胞碎片容易粘附在微孔周 圍，除了影響細胞計數脈衝的信號質量，更容易引起計數過程中的"堵孑L" 現象。對此，該技術方案中的庫爾特血液細胞分析儀採取了較昂貴的排堵 孔附加設施。由此，現有技術的技術方案中，並沒有完好的解決上述測量信號畸變 和噪聲問題；為解決該技術問題所公開的方案中，為裝配導電材料，微孔 組件的加工工藝水平要求過高；且為防止其所產生的新的技術問題"堵孑L" 現象，須額外配置價格昂貴的排堵孔附加設施，引入了新的難於實現工業 應用的技術問題，增加了儀器的生產成本。所以，現有技術還有待於改進和發展。

發明內容
本發明的目的在於提供一種血液細胞檢測的裝置及其微孔傳感器組 件，針對上述現有技術的問題，即為能解決血細胞信號上升沿緩慢、下降 沿陡峭、信號的大"M"波、多峰波等不明信號的問題，提高信號的信噪比， 且實現抑制計悽K敖孔後液體池血細月包的回流，改善細月包流經傳感器孩i孔的
流場特性，還可同時保證微孔孔道的暢通。本發明的技術方案包括一種血液細胞檢測的裝置，包括一微孔傳感器組件，設置在前池和後 池之間； 一陽極電極設置在所述前池側，以及， 一陰極電極設置在所述後電阻抗變化； 一外部處理電路，連接所述陽極電極和陰極電極，用於處理 其感應信號以用於顯示其檢測結果；所述微孔傳感器組件還包括一微孔傳 感器，其上設置有一連通前池和後池的微孔；其中，所述微孔傳感器的微 孔的前端入口端面為從前池向後池方向收縮擴張延伸的導流面，後端出口 端面為向後池方向擴張延伸的順流面，並且在所述導流面底端和所述順流 面的底端為一孔徑內平直的有效孔區。所述的裝置，其中，所述微孔的前端入口端面處設置為一導流板，其 前端面形成所述導流面，其後端面與所述微孔傳感器的前端面相匹配安 裝，並且在與所述^:孔對應的位置設置為一加速液流的有效孔區。所述的裝置，其中，所述導流板為良導電體，且設置為所述陽極電極。所述的裝置，其中，所述微孔的後端出口端面還連接設置有一固定座， 該固定座從所述微孔出口端面向外擴張延伸設置為所述順流面。所述的裝置，其中，所述後池設置為密封池，對應所述微孔的位置向 外設置有負壓吸取出口以及所述陰極電極；沿所述順流面設置為至少一衝 洗後池的入口。所述的裝置，其中，所述微孔傳感器的有效孔區厚度為導流板的有效 孔區厚度的1.1倍-4倍。所述的裝置，其中，所述導流面和所述順流面分別可設置為喇叭形、 圓形、凸形、錐形或者凹形旋轉曲面。一種血液細胞4企測的孩￡孔傳感器組件，^沒置在前池和後池之間，包括 一微孔傳感器，其上設置有一連通前池和後池的微孔；其中，所述微孔傳
感器的微孔的前端入口端面為向前擴張延伸的導流面，在所述導流面底端 為一孔徑內平直的有效孔區。所述的微孔傳感器組件，其中，所述微孔傳感器的微孔的後端出口端 面為向後擴張延伸的順流面。所述的微孔傳感器組件，其中，所述微孔的前端入口端面處設置為一 導流板，其前端面形成導流面，其後端面與所述^f敖孔傳感器的前端面相匹 配安裝，與所述微孔對應的位置設置為一加速液流的有效孔區。所述的微孔傳感器組件，其中，所述導流板為良導電體，且設置為一 陽才及電才及。所述的微孔傳感器組件，其中，所述微孔的後端出口端面還連接設置 有一固定座，該固定座從所述微孔出口端面向外擴張延伸設置為所述順流 面。所述的微孔傳感器組件，其中，所述導流面和所述順流面分別可設置 為喇叭形、圓形、凸形、錐形或者凹形旋轉曲面。一種血液細胞檢測的微孔傳感器組件，設置在前池和後池之間，包括一微孔傳感器，其上設置有一連通前池和後池的微孔；其中，所述微孔傳 感器的微孔的後端出口端面為向後擴張延伸的順流面，在所述順流面的底 端為一孔徑內平直的有效孔區。所述的微孔傳感器組件，其中，所述微孔的後端出口端面還連接設置 有一固定座，該固定座從所述微孔出口端面向外擴張延伸設置為所述順流 面。所述的微孔傳感器組件，其中，所述順流面可設置為喇叭形、圓形、 凸形、錐形或者凹形旋轉曲面。.本發明所提供的一種血液細胞檢測的裝置及其微孔傳感器組件，由於 採用了改進的微孔孔道結構，使被測流體血細胞向孔道中心匯集流動，並 且其出口釆用了減少回流的擴展式出口 ，改善了血細胞微粒流經傳感器微
孔的流場特性，減少了測量信號的幹擾程度，提高了血細胞計數信號的質 量，減少了微孔孔道被堵的可能，並且其結構簡單，降低了生產成本。


圖la-圖ld為現有技術的庫爾特原理的微孔血液分析儀的測量原理， 其中圖la所示為傳統計悽t微孔孔道中的電位線分布圖，圖lb所示為圖 la中所示各不同路徑的粒子所產生的脈衝波形圖，圖lc為圖la中所示各 回流粒子在不同路徑上回流導致小肥胖信號圖，圖ld所示為圖la各粒子 的缺陷導致帶疊加成分的測量結果直方圖；圖2a-圖2d所示為現有技術中庫爾特微孔感應器測量時常見的偏差測 量結果，圖2a所示為信號上升沿緩慢的脈沖圖而圖2b所示為信號下降沿 陡哨的脈衝示意圖，圖2c所示為信號多"M"波、多峰波的信號示意圖， 其中的①-⑧顯示的是各"M"波，圖2d所示為莫名信號過多，信號噪聲嚴 重時的信號示意圖；圖3為現有技術的檢測血液細胞體積的裝置結構示意圖；圖4 (a) - (d)所示出的為現有技術的四種庫爾特微孔感應器的結構 示意圖；圖5為本發明的檢測血液細胞體積的裝置結構示意圖； 圖6為本發明庫爾特;微孔感應器組件的結構示意圖； 圖7a為圖6所示本發明庫爾特微孔感應器組件的原理結構示意圖； 圖7b為圖7a所示本發明庫爾特微孔感應器組件原理中粒子在微孔孔 道中的速度圖表；圖7c為圖7a所示本發明庫爾特微孔感應器組件進行處理後的信號圖 示意；圖8a為現有技術的庫爾特微孔感應器組件的流場示意圖，與之相比, 圖8b和圖8c為本發明的庫爾特微孔感應器組件的流場示意圖9a-j為本發明的庫爾特微孔感應器的各較佳實施例的結構示意圖； 圖10a為現有技術的檢測血液細胞體積時的結果顯示示意圖，與之相 比，圖10b為本發明的檢測血液細胞體積的結果顯示示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖，將對本發明的各較佳實施例進行更為詳細的說明。如圖5所示的，其檢測計數裝置原理框圖中所示出的，所述裝置包括微 孔傳感器組件1,及位於該微孔傳感器組件1前的前池IIA和位於其後的 後池IIB，通過該微孔傳感器組件1通道連接；其後池11B的具有喇叭形 的擴張順流面19，該擴張順流面底部固定在一固定座2上，如圖6所示。在所述前池11A中設置有鉑金材料陽極電極3，在後池IIB設置有陰 極電極4;並在所述前池IIA的上方設置有加液系統入口 5,通過該加液 系統入口 5可以將懸浮有血細胞的溶液6加入到前池11A中；在前池11A 的底側位排空及打氣泡入口 7,用於檢測完畢排空前池內的溶液和在測試 過程中向前池內打入氣泡，保持溶液的懸浮狀態，以便於檢測。所述懸浮有血細胞的溶液6通過所述微孔傳感器組件1流向所述後池 11B,在所述後池11B內設置有沖洗後池的入口 8a和8b,較好的是，將 該兩入口設置為沿所述擴張順流面19的方向，衝洗時逆著流出溶液的方 向，可以更快捷有效的清洗整個後池。所述後池IIB設置為一密封池，並在其內還設置有負壓吸取出口 9, 以利於溶液從前池11A向後池11B的流動。通過所述前池11A中的陽極 電極3和後池11B的陰極電極4可以感應溶液中細胞顆粒的電阻抗變化， 實際上，上述感應電極即陽極電極3和陰極電極4是可以設置在所述微孔 傳感器組件l前後的，較好的是，貼近所述微孔傳感器17設置，其連線 經過所述微孔傳感器17的微孔中央，如此，所述感應電極可以通過所述溶液6形成一恆流導電體，由於所述微孔傳感器17的微孔限制，保持該 恆流導電過程中的穩定電阻抗。當有不良性導電顆粒，如血細胞，經過該 微孔傳感器17的微孔中時，經過微孔傳感器的電阻抗發生變化，由所述 感應電極感應到電壓脈衝，輸出到外部處理電路。靠近所述微孔傳感器 17設置所述感應電極時，可以減少幹擾信號。本發明的微孔傳感器17的微孔尺寸是非常小的，有幾十微米級，因 此，所述感應電極可以貼近所述微孔傳感器設置，如圖6所示的，可將導 流板18設置為所述陽極電極3，所述陰極電極可以設置在固定座2的表 面。在本發明檢測裝置的電路中還設置有微孔傳感器電源驅動單元12， 用於驅動所述感應電極即陽極電極3和陰極電極4對電阻抗變化進行感 應，並輸出感應信號； 一信號提取、整形處理單元13對該感應信號進行 整形處理，並經信號A/D採樣單元14和信號算法識別處理單元15的處 理後，顯示到顯示記錄單元16上，如圖5所示，圖示箭頭示意了電流或 者信號流向，上述電路的處理過程為現有技術所周知，因此，不再贅述。本發明裝置同時提供了一種微孔傳感器組件1,如圖6所示的，其出 口端面設置具有喇叭形的向後池方向擴張延伸的順流面19,其作用在於 降低微孔出口的流體速度和防止回流，可以改善信號後沿陵峭和信號幹 擾，該擴張順流面底部固連一固定座2，所述孩t孔傳感器組件1的結構包 括微孔傳感器17、導流板18以及固定座2，其中所述微孔傳感器17中設 置有一微孔，其孔徑中設置有一段平直區域的有效孔區，該微孔的前端入 口處端面邊緣旋轉曲面設置，形成逆液流方向從前池向後池方向收縮的導 流面，該導流面可以由 一沿所述微孔的前端入口處端面邊緣設置的導流板 18形成；在所述微孔的後端出口處設置為所述固定座2，該固定座向外連 接設置有喇叭形的擴張順流面19，如此，流經所述微孔傳感器17的溶液 可以在所述微孔內的平直區域段內形成勻速平直的流場。所述導流板18 對應微孔的位置也設置為一段加速液流的有效孔區，所迷導流板18的前 端導流面的作用是對流體進行聚焦和順流，改善信號前沿緩慢和提高信號 質量。須說明的是，本發明所述微孔傳感器17可以獨立設置為前端為導流 面，後端為順流面，而不設置所述導流板18，如此可以簡化配件的結構， 使生產更容易。而且，本領域技術人員顯然根據本發明的技術方案可以知 道，在某些情況下可以僅保留導流面設置，而不設置順流面，或僅保留順 流面設置而不設置導流面，如此雖然信號質量不是最好，但能保證信號的 前沿或後沿符合要求即可，這樣就可以減少設備生產的複雜度，在滿足實 際要求的同時降低其設備成本。由於理想的微孔傳感器是當細胞從傳感器微孔的入口處勻速移動到 出口處，以產生理想電壓脈衝波形，該波形應呈現上升沿與下降沿相等且 形狀左右對稱(T1=T2 )的形狀。然而由於傳統傳感器微孔在實際工作中， 受到微孔傳感器中間微孔的小孔聚流效應，使得液流進入微孔的速度會加 速，在微孔入口處的速度都比較小，在微孔中的速度達到最大，由此產生 對應前沿緩慢的脈衝信號(T1>T2)。導致細胞信號前沿緩慢的主要原因 是細胞進入微孔敏感區的速度提升的較緩慢，使得細胞從微孔的弱敏感區 向最強敏感區移動的時間較長，從而導致細胞信號前沿緩慢。前沿緩慢增 大了信號重疊的概率，影響了信號幅度的準確識別。本發明的微孔傳感器組件如圖7a所示，該組件在微孔傳感器17前端 附加導流板18,且傳感器前端面在流體動力學上具有光滑的喇叭形前端 曲面21 (也可以用其他形狀的旋轉曲面)，導流板改善了微孔傳感器入口 處的電場分布，將電場敏感區更小範圍地限制在了傳感器微孔入口區附 近。當血細胞樣本懸浮液在後池的負壓作用下，液流開始流經該微孔傳感 器組件時，在導流板18的作用下，液流聚焦迅速加速，使得樣本液流進 入微孔的速度在極短的時間內達到一個較大的值，從而提高了細胞在微孔
入口的速度。然後，在所述微孔傳感器的入口 iii和出口 iir之間的速度 基本保持恆定。如圖7b所示，本發明的微孔傳感器入口 iii處速度與出口 iir處速 度基本持平，使得細胞進出傳感器微孔的過程處於相同或近似的速度狀 態，起到了改善血細胞信號前沿緩慢上升的作用。此外，本發明的導流板還改善了所述微孔入口的不規則路徑，使得大 部分細胞沿著與所述微孔傳感器17的微孔中心軸線平行且靠近中心區域通過微孔，這樣就減少了"M"波發生的概率，提高了信號的信噪比，如圖 7c所示的。本發明所述微孔傳感器17的出口後端面22採用了喇叭形向外擴張延 伸的順流面，具體的可設置為一旋轉曲面(也可採用其他旋轉曲面)，如 圖7a所示。如圖8a和圖8b、圖8c所示的，為所述微孔傳感器組件的出 口是否設置喇叭形擴張順流面時的流場對比示意，圖8a所示為沒有設置 的情形，可以看出微孔出口兩側有回流，這會影響檢測信號。圖8b為設 置為喇叭形旋轉曲面時的情形，可以看出流場特點，已經消除了回流的影 響；但更好的是，圖8c所示的，設置固定座，連接一喇p八形的擴張順流 面，如此，可以保證流場特點更為穩定，在所述微孔傳感器的微孔內的流 場均勻平直，使得樣本液流經微孔傳感器組件形成穩定液體流線。實驗分 析表明，本發明所提供的微孔傳感器組件能有效改善計數信號的前沿緩慢、減少"M"波發生的機率、提高信噪比，有效提高了血液分析的準確性， 而且本發明的微孔傳感器的結構較為簡單，更容易生產，且不會出現微孔 被堵的情形。考慮到加工工藝，本發明的所述微孔傳感器組件可設計加工成但不限 於圖9a-j所示的幾種結構，所述微孔傳感器17的前端面21可以設置為採 用喇叭形、圓形、凸形、錐形、凹形旋轉曲面或者直角平面，傳感器的後 端面22可以設置為採用喇p八形、圓形、凸形或者錐形旋轉曲面。所述導
流板18的前端面24可採用為喇"八形、圓形、凸形、錐形或者凹形旋轉曲 面，導流板的後端面25與所述微孔傳感器17的前端面21的形狀相匹配。 如圖9a中所示的，所述微孔傳感器17的前端面平直，後端面為凸形 旋轉曲面，所述導流板18前端為凸形旋轉曲面，後端面為與所述微孔傳 感器17前端面匹配的平直面。如圖9b所示，所述微孔傳感器17的前端 面為錐形旋轉面，後端面為凸形旋轉曲面，所述導流板18前端為凸形旋 轉曲面，後端面為與所述微孔傳感器17前端面匹配的錐形旋轉曲面。如 圖9c所示，所述微孔傳感器17的前端面平直，後端面為凸形旋轉曲面， 所述導流板18前端為錐形旋轉曲面，後端面為與所述微孔傳感器17前端 面匹配的平直面。如圖9d所示，所述微孔傳感器17的前端面為平直面， 後端面為凸形旋轉曲面，所述導流板18前端為凹形旋轉曲面，後端面為 與所述微孔傳感器17前端面匹配的平直面。如圖9e所示，所述微孔傳感 器17的前端面為喇叭形，後端面為一組合面，前段為錐形旋轉曲面，後 段為喇叭形旋轉曲面，所述導流板18前端為喇叭形，後端面為與所述微 孔傳感器17前端面匹配的喇。八形，並且該導流板厚度均勻與所述微孔傳 感器的前端面適配。如圖9f所示，所述^t孔傳感器17的前端面為平直面， 後端面為錐形旋轉曲面，所述導流板18前端為凸形旋轉曲面，後端面為 與所述微孔傳感器17前端面匹配的平直面。如圖9g所示，所述微孔傳感 器17的前、後端面都是錐形旋轉面，所述導流板18前端為凸形旋轉曲面， 後端面為與所述微孔傳感器17前端面匹配的錐形旋轉曲面。如圖9h所示， 所述微孔傳感器17的前、後端面都是錐形旋轉面，所述導流板18前、後 端面也都是錐形旋轉曲面，其厚度均勻，且後端面與所述微孔傳感器17 前端面相匹配。如圖9i所示，所述微孔傳感器17的前端面為平直面，後 端面為錐形旋轉曲面，所述導流板18前端為凹形旋轉曲面，後端面為與 所述微孔傳感器17前端面匹配的平直面。如圖9j所示，所述^f敞孔傳感器 17的前端面為凹形旋轉面，後端面為喇叭形旋轉曲面，所述導流板18前
端為凹形旋轉曲面，整個導流板厚度均勻，後端面為與所述微孔傳感器17前端面相匹配的凸形旋轉曲面。本發明所述微孔傳感器17的材料與現有技術類似，可選用寶石、陶 瓷、本徵半導體或玻璃等絕緣材料，要求熱穩定性、機械加工工藝性良好， 且熱膨脹係數小、耐磨、耐酸鹼、不易鏽蝕、具備一定的硬度和剛度；所 述微孔傳感器端面光潔度應足夠高，以確保與前端導流板18粘結緊密、 牢靠；微孔出口逐漸敞開，以便形成具有良好流場特性的喇叭形或者凸形 曲面的後端面22,使得出口液流緩慢向四周擴散，以削減和防止液體回流o所迷導流板18的材料應採用電的良導體，該導流板可做為陽極，在 作陽極時在較高直流電壓的電解液中不能被電解，因此可選擇鉑族金屬如 金、鎳、鈦等，或者選擇鉑族金屬的合金；該導流板熱穩定性、機械工藝 性應良好，且耐磨、耐較強酸鹼、不易鏽蝕；其與微孔傳感器材料的熱膨 脹係數應儘可能接近，避免因環境溫度變化引起二者交接面脫離，以確保 二者交接嚴密、緊湊、可靠。該導流板具有以下功能改善傳感器微孔入 口的電場分布特性和流場特性、解決細胞進入傳感器微孔的不規則路徑問 題、抑制細胞在靠近微孔邊緣進入孔區的發生、提高微粒進入微孔敏感區 的速度。所述固定座2可選用高分子有機塑料等絕緣材料，熱穩定性良好且耐 磨、耐較強酸鹼、不易鏽蝕即可。 日7流板的有效孔區厚度的1.1-4倍，以保證測量信號的精確性。同時，本發明的導流板與微孔傳感器的組合應滿足結構應力均勻的條 件，譬如凹形前端面的導流板不能與凸形前端面的微孔傳感器組合。所述 微孔傳感器的前端面21與導流板的後端面25緊密交接，並且所述^(鼓孔傳 感器的微孔管道23與導流板的微孔管道26同軸同孔徑，並形成統一光滑
管道曲面27，如圖7a所示。所述微孔傳感器固定座2的順流曲面19可 採用喇叭形、圓形、凸形、錐形或者凹形旋轉曲面，以保證固定座順流曲 面與傳感器組件配套，形成穩定液體流線20即可。上述端面22、 24和擴 張順流面19均可採用組合曲面，即可選用圖9各實施例示範的，採用錐 形面與喇叭形面結合的方式。經過實驗結果驗證，本發明裝置的方案改善信號質量的效果非常顯 著，實驗結果對比如圖10a、圖10b所示，圖10a為現有技術的血細胞計 數信號波形圖，可見信號中存在較多"M"波28、後沿陡峭29、上升沿緩 慢30以及較大尖峰噪聲31;圖10b為採用本發明微孔傳感器組件後計數 檢測得到的信號波形圖，從圖中可知細胞信號質量得到了明顯提高。綜上，本發明所提供的血細胞檢測計數裝置採用了微孔傳感器組件1 及其具有喇叭形順流面19的固定座2，該部件能改善細胞懸浮液流經傳 感器的流場特性和微孔進出口速度特性，進一步使細胞脈沖信號更趨於理 想 同時，採用微孔傳感器17與導流板18組合的微孔傳感器組件，有效 的改善了傳感器微孔入口的電場分布和流場特性、抑制了細胞在靠近傳感 器微孔敏感區邊沿進入孔區的發生、提高了微粒進入傳感器微孔敏感區的 速度，兼加上該微孔傳感器的出口喇叭形旋轉曲面的後端面22和固定座 2的喇叭形擴張順流面19進一步優化流場特性，有效抑制了細胞微粒的 回流問題，減少了回流產生的虛假脈衝對檢測結果的影響。而且，本發明的微孔傳感器組件結構工藝簡單，其微孔傳感器的微孔 等效孔區長度大大縮短，減小了計數"堵孔"發生的概率，對比現有技術， 本發明提供了 一種廉價且有效的微孔傳感器組件。應當指出的是，上述針對本發明較佳實施例的描述較為具體，並不能因此 而理解為對本發明專利保護範圍的限制，例如，本發明裝置結構並不僅限 於對血細胞的檢測，也可以用於對其它體液的檢測如尿液等，因此，本發 明的專利保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1、一種血液細胞檢測的裝置，包括一微孔傳感器組件，設置在前池和後池之間；一陽極電極設置在所述前池側，以及，一陰極電極設置在所述後池一側，所述陽極電極和所述陰極電極用於感應所述微孔傳感器組件中的電阻抗變化；一外部處理電路，連接所述陽極電極和陰極電極，用於處理其感應信號以用於顯示其檢測結果；所述微孔傳感器組件還包括一微孔傳感器，其上設置有一連通前池和後池的微孔；其特徵在於，所述微孔傳感器的微孔的前端入口端面為從前池向後池方向收縮的導流面，後端出口端面為向後池方向擴張延伸的順流面，並且在所述導流面底端和所述順流面的底端為一孔徑內平直的有效孔區。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述微孔的前端入口 端面處設置為一導流板，其前端面形成所述導流面，其後端面與所述微孔 傳感器的前端面相匹配安裝，並且在與所述微孔對應的位置設置為一加速 液流的有效孔區。
3、 根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述導流板為良導電 體，且設置為所述陽極電極。
4、 根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述微孔的後端出口 端面還連接設置有一固定座，該固定座從所述微孔出口端面向外擴張延伸 設置為所述順流面。
5、 根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述後池設置為密封 池，對應所述微孔的位置向外設置有負壓吸取出口以及所述陰極電極；沿 所述順流面設置為至少一沖洗後池的入口 。
6、 根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述微孔傳感器的有 效孔區厚度為導流板的有效孔區厚度的1.1倍-4倍。
7、 根據權利要求1至6任一所述的裝置，其特徵在於，所述導流面 和所述順流面分別可設置為喇叭形、圓形、凸形、錐形或者凹形旋轉曲面。
8、 一種血液細胞檢測的孩吏孔傳感器組件，設置在前池和後池之間， 包括一微孔傳感器，其上設置有一連通前池和後池的微孔；其特徵在於， 所述微孔傳感器的微孔的前端入口端面為向前擴張延伸的導流面，在所述 導流面底端為 一 孔徑內平直的有效孔區。
9、 根據權利要求8所述的微孔傳感器組件，其特徵在於，所述微孔 傳感器的微孔的後端出口端面為向後擴張延伸的順流面。
10、 根據權利要求9所述的微孔傳感器組件，其特徵在於，所述微孔 的前端入口端面處設置為一導流板，其前端面形成導流面，其後端面與所 述微孔傳感器的前端面相匹配安裝，與所述微孔對應的位置設置為 一加速 液流的有效孔區。
11、 根據權利要求10所述的微孔傳感器組件，其特徵在於，所述導 流板為良導電體，且設置為一陽極電極。
12、 根據權利要求10所述的微孔傳感器組件，其特徵在於，所述微 孔的後端出口端面還連接設置有 一 固定座，該固定座從所述微孔出口端面 向外擴張延伸設置為所述順流面。
13、 根據權利要求9至12任一所述的微孔傳感器組件，其特徵在於， 所述導流面和所述順流面分別可設置為喇p八形、圓形、凸形、錐形或者凹 形旋轉曲面。
14、 一種血液細胞檢測的微孔傳感器組件，設置在前池和後池之間， 包括一微孔傳感器，其上設置有一連通前池和後池的微孔；其特徵在於， 所述微孔傳感器的微孔的後端出口端面為向後擴張延伸的順流面，在所述 順流面的底端為 一孔徑內平直的有效孔區。
15、 根據權利要求14所述的微孔傳感器組件，其特徵在於，所述微 孔的後端出口端面還連接設置有一固定座，該固定座從所述微孔出口端面 向外擴張延伸設置為所述順流面。
16、根據權利要求14或15所述的微孔傳感器組件，其特徵在於，所 述順流面可設置為喇叭形、圓形、凸形、錐形或者凹形旋轉曲面。
全文摘要
本發明公開了一種血液細胞檢測的裝置及其微孔傳感器組件，所述裝置包括一微孔傳感器組件，設置在前池和後池之間；所述微孔傳感器組件還包括一微孔傳感器，其上設置有一連通前池和後池的微孔；所述微孔傳感器的微孔的前端入口端面為向前擴張延伸的導流面，後端出口端面為向後擴張延伸的順流面，在所述導流面底端和所述順流面的底端為一孔徑內平直的有效孔區。本發明裝置及其微孔傳感器組件由於採用了改進的微孔孔道結構，使被測流體血細胞向孔道中心匯集流動，並且其出口採用了減少回流的擴展式出口，改善了血細胞微粒流經傳感器微孔的流場特性，減少了測量信號的幹擾程度，提高了血細胞計數信號的質量。
文檔編號G01N33/49GK101165485SQ200610063209
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月18日 優先權日2006年10月18日
發明者安 李, 許華明, 趙天鋒 申請人:深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司