專利名稱：：血細(xì)胞計(jì)數(shù)器細(xì)胞計(jì)數(shù)和尺寸測(cè)量方法血細(xì)胞計(jì)數(shù)器細(xì)胞計(jì)數(shù)和尺寸測(cè)量方法
背景技術(shù)：
：本發(fā)明要求于2005年4月29日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/676,403的權(quán)益。因此2005年4月29日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/676,403在此作為參照并A^文。本發(fā)明涉及確定顆粒的特性。具體地，本發(fā)明涉及確定顆粒數(shù)量和尺寸，更具體地，其涉及確定細(xì)胞的所述特性。與本發(fā)明有關(guān)的專利和申請(qǐng)可以包括于2003年7月22日授權(quán)并且標(biāo)題為"PortableFlowCytometry"的美國(guó)專利No.6,597，438;于2005年11月29日授權(quán)并且標(biāo)題為"OpticalAlignmentDetectionSystem"的美國(guó)專利No.6,970,245;于1998年11月17日授權(quán)并且標(biāo)題為"ElectrostaticallyActuatedMesopumpHavingaPluralityofElementaryCells"的美國(guó)專利No.5,836,750;于2004年12月30日提交并且標(biāo)題為"OpticalDetectionSystemwithPolarizingBeamsplitter"的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/027,134;于2005年5月16日提交并且標(biāo)題為"CytometerAnalysisCartridgeOpticalConfiguration"的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/908,543;以及于2005年4月25日提交并且標(biāo)題分'AFlowControlSystemofaCartridge"的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/908,014;其全部作為參照并入本文。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明可以為一種用于計(jì)數(shù)、區(qū)分和測(cè)量顆粒諸如血細(xì)胞的系統(tǒng)。附圖簡(jiǎn)述圖1為顆粒計(jì)數(shù)和尺寸測(cè)量系統(tǒng)的方塊圖；圖2顯示了一種說明性的血液分lte;圖3a為雙狹縫光闌(dualslitaperture)的圖形，帶有流動(dòng)通道(flowChannel)和進(jìn)行分析的顆粒的圖像；圖3b顯示了來自雙狹縫檢測(cè)器的顆粒信號(hào)波形，此時(shí)戶;M^粒的圖像穿過狹縫；圖4a顯示了當(dāng)單細(xì)胞穿過狹縫時(shí)的圖像；圖4b為兩種尺寸的細(xì)胞信號(hào)圖，此時(shí)0M細(xì)胞的圖像穿過狹縫光闌；圖5為用于各種顆粒類型的參數(shù)表；圖6a為計(jì)數(shù)和測(cè)量系統(tǒng)的光源部分的圖形；圖6b為用于調(diào)節(jié)光束的會(huì)聚光學(xué)模塊的圖形；圖7a和7b顯示了來自雙狹縫檢測(cè)器的波形，顯示出流動(dòng)通道的聚焦和散焦的圖像，戶腿流動(dòng)通道中有顆粒穿i^又狹縫光闌；圖8a顯示了靜態(tài)測(cè)試結(jié)果和珠子模型，以歸一化信號(hào)相對(duì)于掃描距離作圖8b顯示了帶顆粒的流動(dòng)通道圖像的投影；圖9a為具有大約相同尺寸的顆粒的復(fù)雜波形的檢測(cè)器波形；圖9b為具有不同尺寸的顆粒的復(fù)雜波形的檢測(cè)器波形；圖10a為流速的直方圖10b和10c為測(cè)定的脈沖幅值和脈沖寬度御ltt徑)的直方圖；圖10d為脈沖幅值相對(duì)于細(xì)胞直徑的散點(diǎn)圖，對(duì)于直徑為5.43微米的精密珠子而言；圖lla、lib和lie分別為測(cè)定的流速、細(xì)lffi徑和脈沖幅值的直方圖；圖lld為脈沖幅值相對(duì)于細(xì)胞直徑的散點(diǎn)圖，對(duì)于血小板和血紅細(xì)胞的混合物而言；以及圖12a和12b為脈沖幅值相對(duì)于細(xì)胞直徑的散點(diǎn)圖，顯示了樣品中幾種類型的細(xì)胞。發(fā)明描述本發(fā)明可用于在血細(xì)胞計(jì)數(shù)器的通道中采用光學(xué)感測(cè)手段來計(jì)數(shù)和區(qū)分細(xì)胞(例如，RBC、PLT等)以及測(cè)定細(xì)胞的尺寸(直徑，fl^只)。激光(或其它)光源可以被聚焦到血細(xì)胞計(jì)數(shù)器或流動(dòng)通道中，要么作為一種伸長(zhǎng)的線光源，要么作為兩個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)光源?？梢允辜?xì)胞在血細(xì)胞計(jì)數(shù)器的通道中流動(dòng)M被聚焦的光。高質(zhì)量的集光元件可以被用于形成細(xì)胞的清晰圖像，并將光聚焦到含有一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)平行狹縫的掩模、平板或不透明屏幕(screen)上，其縱軸優(yōu)選被設(shè)置成正交于血細(xì)胞計(jì)數(shù)器通道中的流動(dòng)方向。狹縫之間的距離可以例如是大約在血細(xì)胞計(jì)數(shù)器通道中期望的平均細(xì)胞分離(meancellseparation)。含有狹縫的不透明屏幕可以被放置在一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器前。當(dāng)細(xì)胞的圖像通過狹縫時(shí)，它可以部分遮掩(obscure)入射到狹縫上的光，導(dǎo)致檢測(cè)器上的信號(hào)減小，產(chǎn)生其寬度和細(xì)胞直徑成比例的脈沖波形。當(dāng)提供兩個(gè)隔開的狹縫時(shí)，這兩個(gè)波形可以允許計(jì)算細(xì)胞流速和細(xì)胞尺寸?？梢垣@得高信噪比，并且這會(huì)使得容易計(jì)數(shù)事件并鑒別多個(gè)細(xì)胞事件。脈沖寬度和幅值可以進(jìn)一步使得可以區(qū)分細(xì)胞類型。在一些情況下，細(xì)胞和光源的圖像可以被投影到放置在檢測(cè)器前的雙狹縫光闌上。雙狹縫光闌可以提供幾何形狀限定良好的光闌和高信噪比以計(jì)數(shù)細(xì)胞。來自狹縫的信號(hào)可以允許精確測(cè)量細(xì)胞流遞，鄉(xiāng)而可以幫助計(jì)算細(xì)胞直徑。圖1顯示了一種用于獲得用于血液學(xué)分析參數(shù)的系統(tǒng)10。采用光學(xué)方法對(duì)血液樣品進(jìn)行測(cè)量可以獲得四個(gè)主要的或重要的參數(shù)，即血紅細(xì)胞(RBC)數(shù)(細(xì)胞鋭UL)，血小板(PLT)數(shù)(細(xì)胞l^uL)，平均細(xì)胞體積(MCV)和紅細(xì)胞分布寬度(RDW)。MCV可有效地表征RBC的平均尺寸。RDW為RBC中的尺寸變化。RBC的尺寸變化越大，RDW越大。RBC數(shù)為每單位體積的被分析血液中RBC的實(shí)際數(shù)目。Hct為血細(xì)胞比容，其為RBCXMCV，并可以折合起來表征血液的載氧容量(即，被分析的單位體積中所有細(xì)胞的總?cè)萘?。Hct也可以被視為RBC在血液中占據(jù)的空間量，或者在全血中由血紅細(xì)胞組成的比例。MCH為"平均細(xì)胞血紅蛋白"，其有效地為在每一RBC中的血紅蛋白數(shù)量。MCH可以被視為單個(gè)RBC中的血紅蛋白的平均質(zhì)量或近似平均質(zhì)量，單位為皮克。MCH=Hb+RBC。Hb為被分析的每單位體積樣品中血紅蛋白的數(shù)量。MCHC為"平均細(xì)胞血紅蛋白濃度"，其可以被視為在每一RBC中每單位體積的血紅蛋白濃度。MCHC=Hb+Hct。系統(tǒng)10可以經(jīng)由控制電子器件23運(yùn)用基本光學(xué)技術(shù)提供信息，包括一套被測(cè)參數(shù)，其包括細(xì)胞流速(FR)、測(cè)量時(shí)間(T)、稀釋因子(DF)、被計(jì)數(shù)的RBC數(shù)目(Nrbc)、被計(jì)數(shù)的血小板數(shù)目(NpL》、血紅蛋白的數(shù)量(Hb)，以及每一細(xì)胞,的有效直徑(攜i^)(drbq)。<drbCi>為細(xì)胞的細(xì)IM徑測(cè)量值的平均值，用集合(drbcj表示。一些主要的計(jì)算參數(shù)可以包括RBC二Nrbc+(DFXFRXT);PLT=NPLT+(DFXFRXT);MCV=(冗/6)X<drbCi3>;并且RDW=SD{[(兀/6)drbq3]}+MCV，其中，SD表示被測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。計(jì)算的參數(shù)可以包括Hct=RBCXMCV;MCHC=Hb+Hct;并且MCH:MCHCXMCV。可以獲得用于檢測(cè)的血液樣品11。獨(dú)立模塊12可以被用于確定血液樣品中的血紅蛋白(Hb)數(shù)量或血紅蛋白濃度。模塊12可以利用血紅蛋白吸光來確定Hb。血液中的血紅蛋白數(shù)量可以表示為彌升。血液樣品11可以進(jìn)入樣品制備模塊13。血紅細(xì)胞可以從非球形轉(zhuǎn)為球形。血紅細(xì)胞的原始形狀趨于扁平的杯形。這種再成形可以被稱為等容球形化(isovolumetricsphering)。球形化流體可以被用于將血紅細(xì)胞再成形為類似球形的細(xì)胞，例如Omstein和Kim在U.S.4,412，004中所描述的。球形化流體似乎僅影響樣品中的血紅細(xì)胞。而且，在樣品制備中，可以為對(duì)樣品11進(jìn)行稀釋。稀釋用于減少每單位體積的血紅細(xì)胞數(shù)目。例如，血液具有大約四到五百萬紅細(xì)胸微升。目的是減小每單位體積的細(xì)胞密度，并適量地稀釋樣品，例如，以300:1的比例，其可以以該比率減少每單位體積的紅細(xì)胞數(shù)目。此外，每單位體積的血小板和白血細(xì)胞數(shù)目可以類^U也被減少。正常地，存在大約300,000血小粉微升和8,000白血細(xì)鵬微升。由于白血細(xì)胞的數(shù)目相當(dāng)?shù)?，不需要分離他們，這是由于它們對(duì)血紅細(xì)胞和血小板計(jì)數(shù)的影響非常小。流體可以被導(dǎo)入圖2所示卡片15的樣品流#^也或14中。一次性盒或卡片15僅僅是實(shí)施本發(fā)明的一部分的說明性例子。本發(fā)明可以不采用盒或卡片而被實(shí)施。選擇樣品和球形ft/稀釋流體的^3I以獲取預(yù)期的^f畢因子。例如，樣品可以在端口16中以大約1微升/分鐘的速度流動(dòng)，并且戶腿球形化禾赫畢流體可以在端口17中以大約300微升/分鐘的速度被推進(jìn)，以便在轉(zhuǎn)到匯合點(diǎn)24以加入球形通道25中的血液的地方形成300:1的稀釋因子。這些、皿可以被放置在流體供應(yīng)設(shè)備處的流動(dòng)傳感器檢測(cè)。成鞘性流體(sheathingfluid)可以以需要的適當(dāng)流速被輸入到端口19，以便利用流體動(dòng)力學(xué)聚焦(hydrodynamicfocusing)21調(diào)整樣品11流動(dòng)以形成芯。樣品、球形化稀釋流體以及成鞘性流體的流速可以被流量控制器22控制，其接收來自控制電子器件23的速度信號(hào)。流體動(dòng)力學(xué)聚焦21的結(jié)果是細(xì)胞在通道31中流動(dòng)期間在所述芯中形成單縱列(asinglefile)。樣品可以被推AM道26中，該ilil隨著在向其與樣品通道14的連接處延伸時(shí)可以逐漸變細(xì)。戶腿變細(xì)可用于抑制起泡。球形化試劑經(jīng)通道27被推入端口17中，該通道比用于抑制起泡的推進(jìn)通道26窄或小。出于相同的原因，從端口19到聚焦腔29的鞘流通道28可以稍微較小。成鞘性流體可以圍繞從通道18流出并流入腔29的樣品流動(dòng)，并且液動(dòng)式聚焦樣品顆粒為單縱列，用于流經(jīng)血細(xì)胞計(jì)數(shù)器的光學(xué)通道31。在流經(jīng)該光學(xué)通道后，樣品和其它流體可以經(jīng)通道32流入廢物池33。RBC、血小板和WBC34可以流經(jīng)光學(xué)通道31。當(dāng)在光學(xué)通道31中時(shí)，顆粒34可以穿過來自激光器35的光束37。定位機(jī)構(gòu)36可以調(diào)節(jié)激光器35，使它大致指向光學(xué)通道34。定位機(jī)構(gòu)可以連接到電子器件模i央23并被其控制。一套光束調(diào)節(jié)光學(xué)元件20可以提供點(diǎn)狀分布并將光束37聚焦到通道31上。利用聚焦機(jī)構(gòu)30可方便地采用會(huì)聚光學(xué)模塊38而聚焦光束37，戶腿聚焦機(jī)構(gòu)30連接到控制電子器件?！姥?3瓶4姊自控制電子器件模塊23的控制信號(hào)。當(dāng)光37通M道31時(shí)，它可以立即被通過通道的顆粒34遮掩(obscure)。當(dāng)光37通過光學(xué)通道31后，它可以fflil用于圖像質(zhì)量控制的會(huì)聚光學(xué)模塊38。光束37可以通31^又狹縫的不透明屏幕、平板或掩模39并入射到雙狹縫檢測(cè)器41上。檢測(cè)器41可以為雙的或普通的單感光器的檢測(cè)器。它可以是針對(duì)具有多于兩個(gè)狹縫的掩模的多傳感器檢測(cè)器。來自例如雙狹縫檢測(cè)器41的輸出信號(hào)可以轉(zhuǎn)到控制電子器件23，以獲取數(shù)據(jù)以及分析并產(chǎn)生報(bào)告。通用用戶界風(fēng)GUI)鍵盤和打印機(jī)42可以連接到控制電子器件23。來自控制電子器件模塊23的輸出可以為來自雙狹縫檢測(cè)器41的l炒腿電子器件模塊23處理的一套被測(cè)參數(shù)43?？刂齐娮悠骷?3可以結(jié)合精密時(shí)鐘，用于計(jì)時(shí)目的，諸如流動(dòng)通道31中的顆粒34的速度，脈沖的取樣點(diǎn)和其它的參數(shù)。從參數(shù)43可以提供一套計(jì)算出來的參數(shù)44。算法模i央45可以提供算法給控制電子器件模i央23以進(jìn)行分析、參數(shù)計(jì)算以及其它的處理活動(dòng)。在這里，系統(tǒng)10的重點(diǎn)可以是數(shù)據(jù)或參數(shù)獲取和作表格。物體39可以為掩?；蚬怅@設(shè)備，其具有兩個(gè)類似槽的開口或狹縫47和48，如圖1禾B3所示。物體39可以具有任何數(shù)目的開口或狹縫。然而，為了進(jìn)行說明，可以提到兩個(gè)狹縫。在光闌設(shè)備上可以有M31的圖像46，所述通道的芯部具有單縱列顆粒34。圖3a顯示了放大的物體39。顆粒34可以用圖像49(或其陰韻9表不。為了進(jìn)行說明，示出了一個(gè)顆粒34，其可以為血紅細(xì)胞，如圖3a中的圖像46所示(可以稱為顆粒49)顯示。當(dāng)顆粒49穿過狹縫47時(shí)，它可以遮掩狹縫47的光37，并且檢測(cè)器41可以感則光37的M^并輸出代表該變暗的信號(hào)到控制電子器件23。該信號(hào)可以由圖3b中幅值相對(duì)于時(shí)間圖形的波形51表示。顆粒49可以繼續(xù)前MM道圖像46。當(dāng)穿行一段距離53后，顆粒49可以穿過狹縫48并遮掩狹縫48的光37，并且檢測(cè)器可以衝則到光37的減少并輸出代表該變暗的信號(hào)到控制電子器件23。該信號(hào)可以表示為圖3b所示的波形52。尺寸54可以代表波形51和52之間的時(shí)間量(穿行時(shí)間)，其為顆粒49穿行距離53所花費(fèi)的時(shí)間量。尺寸53可以被視為狹縫間距。尺寸55可以為狹縫47和48的寬度。尺寸56可以代表波形或脈沖51和波形或脈沖52的寬度，其以時(shí)間來表示。尺寸57可以表示脈沖51和脈沖52的幅度或幅值。脈沖51和52的寬度和幅值可導(dǎo)致確定細(xì)胞直徑和類型。顆?；蚣?xì)胞34的直徑58(即，顆粒34的圖像49)可以等于校準(zhǔn)常數(shù)乘以脈沖寬激以距離表示)減去寬度55。幾個(gè)公式可以包括細(xì)胞直徑58《(脈沖寬激以距離表示))減去狹縫寬度55;脈沖寬度(以距離表示)=流速乘以脈沖寬度56(以時(shí)間表示)；脈沖寬度(以距離表示)=((狹縫間距53)除以(穿行時(shí)間54))乘以脈沖寬度56(以時(shí)間表示)。圖4a和4b分別顯示了細(xì)胞圖像49和狹纟測(cè)器信號(hào)圖的簡(jiǎn)単模型。細(xì)胞圖像49可以為一種圓形細(xì)胞，具有直徑尺寸58。在圖4a中也顯示了矩形狹縫47或48，具有寬度尺寸55和長(zhǎng)度尺寸59。對(duì)于來自于相對(duì)于細(xì)胞和照射而位于狹縫光闌另一側(cè)的檢測(cè)器的脈沖波形的簡(jiǎn)斜莫型，可以假定均勻照射實(shí)際的細(xì)胞34以得至(謀圖像49，不發(fā)生衍射。脈沖寬度(以距離表示)可以等于校準(zhǔn)常數(shù)乘以細(xì)胞直徑58加上狹縫寬度55的量。校準(zhǔn)因子可以假定為等于位于焦點(diǎn)且無衍射的細(xì)胞圖像49。多種類型細(xì)胞的相對(duì)脈沖幅值57的近似估計(jì)可以等于c(c^(謝細(xì)菊)，其中，C^為總的Me消光橫截面，并且C^為進(jìn)入光學(xué)元件的數(shù)值光闌(NA)的Mie翻寸橫截面。圖4b的曲線顯示了檢測(cè)器脈沖61和62，其分別代表直徑為4.5微米和5.5微米的血紅細(xì)胞。具有2微米直徑的血小板脈沖將大大小于脈沖61。圖5顯示了用于多種細(xì)胞類型、血小板(PBT)、血紅細(xì)胞(RBC)和珠子的翻寸參數(shù)表，細(xì)胞直徑、細(xì)胞橫截面面積和C改-(NA=0.28)為微米尺寸。C,C^可以為用于估計(jì)相對(duì)脈沖幅值的基礎(chǔ)。人們可以釆用算法計(jì)算脈沖寬度、幅值和校準(zhǔn)因子(C)。一種可應(yīng)用的公式可以包括"脈沖寬度(以距離表示)=C(直徑細(xì)胞+狹縫寬衝"。至于聚焦靈敏度，大約IO微米的聚焦變化可引起細(xì)胞^M粒直徑大約0.5微米的誤差，即大約10%的直徑誤差，或大約30%的體積誤差。校準(zhǔn)可以隨卡的變化而明顯地改變(varysignificantlyfromcarttocard);例如，人們可以采用5.43微米的珠子計(jì)算校準(zhǔn)因子(C)，其在血液分析開始時(shí)就引進(jìn)來，并將其應(yīng)用到樣品中后來的血細(xì)胞。因此，采用例如精密珠子原位確定校準(zhǔn)因子的方法可能是必要的。圖6a顯示了測(cè)試系統(tǒng)的光源支路(sourceleg)69?？梢杂?70nm的激光器64，帶有被準(zhǔn)直的光束63?？梢杂杏糜诳刂乒獾墓馊?7、光束調(diào)節(jié)光學(xué)元件、以及聚焦光學(xué)元件68，用于將光束37聚焦到血細(xì)胞計(jì)數(shù)器的通道31上。光37可以分布到細(xì)胞34中。圖像46可以從血細(xì)胞計(jì)數(shù)器的通道31投射到雙狹縫光闌39上，如圖6b所示，其顯示了會(huì)聚光學(xué)模塊38的一個(gè)說明性例子。帶有圖像46的光37可以從通道31劍寸到準(zhǔn)直光學(xué)元件71(例如，MitutoyoMPlanApo10，NA=0.28)。光學(xué)元件71離通道31可以有一l郯巨離72。在該例子中，距離72可以為大約33.5mm。被準(zhǔn)直的光37可以從光學(xué)元件71傳播到聚焦光學(xué)元件73(例如，MitutoyoMPlanApo10，NA=0.28)。光學(xué)元件73可以將含有圖像46的光37聚焦到雙狹縫光闌39上。可以有光圈74，用于控制過集光元件38的量?？梢杂芯劢够蜃詣?dòng)聚焦模塊30。自動(dòng)聚焦可能涉及閉環(huán)控制，其根據(jù)來自檢測(cè)器41的波形51、52信號(hào)確定將光學(xué)元件73相對(duì)于光學(xué)元件71禾口/或光闌39移動(dòng)多少位置。在一些構(gòu)造中，光學(xué)元件71也可以移動(dòng)以便聚焦30。圖7a和7b顯示波形51和52的圖像，其顯示了被聚焦的或未被聚焦的圖像46在光闌39上的特征。這些波幵縷似于實(shí)際的檢測(cè)器41輸出波形，有可能帶有弓l入至啦測(cè)器41的一些噪音。控制電子器件23可以依賴的用于確定圖像46的焦距的標(biāo)準(zhǔn)為波形51、52在零幅值上方的最高幅值75。為了有利的聚焦，該向上刻寸的幅值或距離75應(yīng)當(dāng)被保持在最小值。圖7a為波形51、52的一說吸性例子，其中，圖像46處于聚焦?fàn)顟B(tài)。圖7b為波形53、53的說吸性例子，其中，圖像46為散焦的。控制電子器件23結(jié)合檢測(cè)器41以及聚焦模塊30可導(dǎo)致調(diào)節(jié)或移動(dòng)透鏡73和/或7的位置，以便波形51、52的幅值75為最小。需要將圖像聚焦到狹縫光闌上是因?yàn)樗鼋裹c(diǎn)可能會(huì)隨著盒的不同而改變?？梢圆捎镁苤樽舆M(jìn)行聚焦。之后，可以利用精密測(cè)試珠子的己知直徑計(jì)算校準(zhǔn)因子。圖8a顯示了靜態(tài)測(cè)試類型的結(jié)果，在系統(tǒng)中采用了5微米的珠子數(shù)據(jù)，采用了676.7nm的激光器和仍0的聚焦光學(xué)元件，該結(jié)果在歸一化的信號(hào)相對(duì)于掃描距離的圖形中由實(shí)線76代表。信噪比可以為大約2224。虛線77是采用圖4a中所述的模型珠子對(duì)戶;M測(cè)量曲線的擬合。圖8b顯示了圖像46的糊寸，顆粒34被顯示出來?？梢跃哂杏糜诠鈱W(xué)測(cè)定RBC和PLT的算法。樣品11可以I戯1A系統(tǒng)10中，確定鞘流速度并且計(jì)算稀釋因子。當(dāng)兩種脈沖中都超過閾值時(shí)可以檢測(cè)到事件。事件可以被分為簡(jiǎn)單的和復(fù)雜的事件。圖3b顯示了簡(jiǎn)單事件的例子。圖9a顯示了復(fù)雜事件的例子。復(fù)雜事件可能涉及穿過第一狹縫47的第一顆?；蚣?xì)胞34的圖像46和在第一顆粒或細(xì)胞34的圖像46穿過第二狹縫48前穿過第一狹縫47的另一顆?；蚣?xì)胞34的至少另一圖像46。穿過狹縫47和48(圖3a)的第一細(xì)胞34分別導(dǎo)致生成波形51和52。在第一顆粒34穿過狹縫48前穿過狹縫47的其它顆粒34可以導(dǎo)致生成波形78，其出現(xiàn)在圖9a中的波形52前。其它顆粒34的穿過可以導(dǎo)致波形79。波形51和52之間的距離54可以和波形78和79之間的距離54相同，這是由于對(duì)于第一和第二顆粒34來說流速是相同的。波形51、52和78、79的幅值57和脈沖寬度56看起來相同，這意味著第一和第二顆?？赡芫哂写蠹s相同的直徑和尺寸。很可能這些顆粒為相同類型的。圖9b也顯示了錢事件。第一顆粒34的圖像48可以艦第一狹縫47，并且該圖像還可以顯示出在第一顆粒34被顯示穿過第二狹縫48前第二顆粒34穿過第一狹縫47。該活動(dòng)可以通過來自檢測(cè)器41的波形被揭示。波形51代表第一顆粒34的圖像46穿過第一狹縫47，并且波形81代表第二顆粒34穿過第一狹縫47。波形52可以顯示第一顆粒34的圖像穿過第二狹縫48，并且波形82可以顯示第二顆粒34的圖像46穿過第二狹縫48。波形51和52之間的距離54和波形81和82之間的距離54看起來是相同的，這是由于對(duì)于第一和第二顆粒34來說、可能是大約相同的。波形51和81的脈沖寬度56和幅值57來不同。波形51的脈沖幅值57和寬度56明顯大于波形81的脈沖幅值和寬度。這可以表示顆粒34具有兩種不同的尺寸。例如，如果波形51和52代表RBC，則波形81和82可能代Ml小板，特別是如果顆粒的類型己知就是這樣的情形。因此，顆粒34可以相互區(qū)分開來，并且可以從來自檢測(cè)器41的信息中獲取數(shù)據(jù)、測(cè)定和計(jì)算參數(shù)，并轉(zhuǎn)到控制電子器件23。需要重申的是，相對(duì)于用于光學(xué)測(cè)定RBC和PLT的算法，樣品11、鞘流速度可以被測(cè)定，并且可以計(jì)算稀釋因子。當(dāng)兩種脈沖都超過閾值時(shí)，可以檢測(cè)到相關(guān)事件。事件可以被分為簡(jiǎn)單和復(fù)雜事件。簡(jiǎn)單事件可以首先被處理。顆粒34的局部流速可以被測(cè)量，并且可以測(cè)量以時(shí)間表示的脈沖寬度?？梢杂?jì)算以距離表示的脈沖寬度，即時(shí)間除以速度?？梢?絲自檢測(cè)器41的波形信號(hào)計(jì)算脈沖幅值?？梢援a(chǎn)生幅值相對(duì)于直徑的數(shù)據(jù)，并以表和/或圖的形式表示。隨后，可以分成PLT、多個(gè)PLT、單個(gè)RBC和多個(gè)RBC事件。RBC參數(shù)可以被累積為P單個(gè)RBC+2》雙RBC+3》三RBC以及…事件。PLT參數(shù)可以被累積為1*單個(gè)PLT+2*雙PCT+3*三PCT+..事件。隨后，可以處理復(fù)雜事件。每一復(fù)雜事件可以被分解為簡(jiǎn)單的事件。接下來，如本文提到的，簡(jiǎn)單事件過程可以應(yīng)用到后面的事件。稀釋因子校正可以被應(yīng)用到RBC和PLT參數(shù)。接著可以報(bào)告RBC和PLT參數(shù)。采用本文描述的算法可以進(jìn)行光學(xué)確定MCV和RDW?？梢詸z測(cè)到在兩種脈沖中都超過閾值的事件。局部流速和以時(shí)間表示的脈沖寬度可以被測(cè)定。利用時(shí)間除以速度可以計(jì)算以距離表示的脈沖寬度?？梢杂?jì)算脈沖幅值?？梢詾樗鍪录a(chǎn)生幅值和直徑的相對(duì)關(guān)系?？梢詸z査所述事件并指出每一個(gè)被鑒別的單個(gè)RBC。如果一個(gè)或多個(gè)事件被鑒別為RBC，則脈沖可以被轉(zhuǎn)化為細(xì)胞直徑。使用的公式可以為"脈沖寬度=C御鵬徑+狹縫寬衝"。直徑可以被累加并且細(xì)胞直徑可以被轉(zhuǎn)化為細(xì)胞體積。對(duì)于進(jìn)行這種轉(zhuǎn)化，使用的公式可以為"細(xì)胞體積=(^1/6)乘以(細(xì)胞直徑)3"。隨后可以計(jì)算并報(bào)告MCV和RDW。圖10a、10b、10c和10d分別為被測(cè)的曲線80、83、90和98，顯示了被建造以證實(shí)本發(fā)明的試驗(yàn)室測(cè)試床的典型珠子數(shù)據(jù)。圖10a顯示了事件數(shù)目相對(duì)于以，秒(m/s)表示的流速的分布。圖10b顯示了事件數(shù)目相對(duì)于以微^W示的細(xì)lffi徑的分布。來自這，據(jù)的最終測(cè)定結(jié)果可以顯示平均直徑為5.430貨iXt，其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.241貧1^:，MCV為84.33，并且RDW為13.3。圖10c顯示了以毫伏表示的脈沖幅值相對(duì)于以微米表示的細(xì)胞直徑的關(guān)系，對(duì)于B6.1的計(jì)數(shù)率而言。圖10d顯示了事件數(shù)目相對(duì)于以毫伏表示的脈沖幅值的分布。這里的平均SN比看起來為61.224。圖lla、llb、llc和lld為相似的結(jié)果，涉及檢測(cè)并測(cè)量PLT和RBC的混合物。圖lla顯示了事件數(shù)目相對(duì)于流速(m/s)的直方圖99。圖lib顯示了事件數(shù)目相對(duì)于以微米表示的細(xì)胞直徑。人們可能注意到條塊84圍繞著1微米，和條塊85圍繞著4.5微米。這些決84和85看起來分別代表PLT和RBC。對(duì)于RBC，看起來平均直徑為4.602微米，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.462微米，MCV為52.57并且RDW為29.7。圖llc顯示了事件數(shù)目相對(duì)于以毫伏表示的脈沖幅值。這似乎是條塊86的中心約為45毫伏，以及條±央87的中心約為-12毫伏。平均SN比看起來為大約38.911。絕對(duì)值最大的為塊86，看起來代表RBC，并且另一塊87看起來代表PLT。塊84和86以及±央85和87似乎是相互支持的。這種支持可以顯示在圖lld中，其中，根據(jù)分別來自圖lib和llc的細(xì)鵬格tfU事件脈沖幅值。這種作圖表面看來導(dǎo)致生成兩個(gè)組88和89，其相應(yīng)于PLT和RBC。這里的計(jì)數(shù)率可以為大約256.3。人們可能注意到塊84和85之間隔開大約2.5貧妹，并且塊86和87之間隔開大約22毫伏。人們可以禾,這徵值作為圖lld中的坐標(biāo)，并通過該坐標(biāo)以大約45度劃線97，以顯示PLT組88和RBC組89之間的近似分割線。圖12a和12b為光學(xué)區(qū)分血液樣品中的顆粒類型(即，RBC和PLT)提供了支持。試驗(yàn)以球形化前的血液作為樣品類型。從這些圖中，人們可以看到圖12a中的兩個(gè)組91和92和圖12b中的組93和94分別代表PLT和RBC。線95和96可以以與圖lld中線97相對(duì)于組88和89的方式相同的方式分別隔開兩個(gè)組91和92以及組93和94。在本申請(qǐng)的說明書中，盡管以另外的方式或時(shí)態(tài)進(jìn)行了聲明，一些主題可以是假定的或預(yù)言的。盡管已經(jīng)相應(yīng)于至少一種說明性的例子而描述了本發(fā)明，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，通過閱讀本申請(qǐng)的說明書，許多變形和修改將會(huì)是顯而易見的。因此，其目的是附屬的權(quán)利要求書應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)盡可能廣義地被解釋，以包括所有的這些變形和修改。權(quán)利要求1、一種顆粒分析系統(tǒng)，包括通道；靠近所述通道的投射機(jī)構(gòu)；靠近所述通道的具有狹縫光闌的屏幕；以及靠近該狹縫光闌的檢測(cè)器。2、根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中戶7fM道用于傳輸血液樣品的顆粒；戶;M糊射幾構(gòu)用于在戶;M屏幕上顯示戶;Ma道中的所^i粒的圖像；戶腿檢測(cè)器用于檢測(cè)戶腿圖IM過戶腿狹縫光闌的部分；并且戶腿檢測(cè)器當(dāng)檢觀倒M戶服狹縫光闌的顆粒圖像時(shí)輸出信號(hào)。3、根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中戶腿信號(hào)的寬度提供了有關(guān)戶;M^粒的直徑信息；戶腿信號(hào)的幅值提供了用于區(qū)分不同類型顆粒的信息；和/或戶欣信號(hào)的戶腿幅值掛共了血液樣品中的戶;fM粒的計(jì)數(shù)。4、根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中戶;M^粒為血紅細(xì)胞和血小板；戶，計(jì)數(shù)包括血紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和血小板計(jì)數(shù)；近似確定爿;M計(jì)數(shù)的血紅細(xì)胞的血紅細(xì)胞直徑；近似確定所述計(jì)數(shù)的血紅細(xì)胞的平均細(xì)胞體積；近似確定戶誠(chéng)計(jì)數(shù)的血紅細(xì)胞的紅細(xì)胞分布寬度；和/或由所述血紅細(xì)胞的所述計(jì)數(shù)和所述紅細(xì)胞分布寬度的乘積近似確定血細(xì)胞比容。5、根據(jù)權(quán)禾腰求4的系統(tǒng)，還包括血紅蛋白模塊，用于近似確定血液樣品中的血紅蛋白量；并且餅通過血紅蛋白量除以所述血紅細(xì)胞的所述計(jì)數(shù)而近似確定平均細(xì)胞血紅蛋白；禾口/或通過所紅細(xì)胞的戶腿計(jì)數(shù)除以戶腿血細(xì)胞比容而近似確定平均細(xì)胞血紅蛋白濃度。6、一種用于確定顆粒參數(shù)的方法，包括禾,流體力學(xué)將流術(shù)羊品的顆粒聚焦為單縱列通過流動(dòng)通道；娜光艦該流動(dòng)通道；將戶;M流動(dòng)通道中的顆粒圖像聚焦到多狹縫光闌上；檢測(cè)光/A^M光闌的變暗；將光的所述變暗轉(zhuǎn)化為代表光的所述變暗的波形；并將戶皿波形處理為有關(guān)戶;f^粒的數(shù)據(jù)。7、根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，有關(guān)戶;粒的所述包括繊；測(cè)量時(shí)間；顆粒計(jì)數(shù)；以時(shí)間表示的脈沖寬度；脈沖幅值；禾口/或顆粒穿行時(shí)間。8、根據(jù)權(quán)禾腰求7的方法，還包括做戶;f^粒的直方圖，以獲得戶，流體樣品中的第一，粒的數(shù)目和第二粒的數(shù)目；計(jì)算單位體積的第一粒計(jì)數(shù)；并計(jì)算單位體積的第二粒計(jì)數(shù)；計(jì)算戶腿第一娜粒的平均顆粒體積(MCV);并計(jì)算第一^^粒的分布寬度(RDW)。9、一種顆粒參數(shù)確定系統(tǒng)，包括流動(dòng)通道；位于戶脫流動(dòng)通道第一側(cè)的光源；位于所述流動(dòng)M第二側(cè)的檢測(cè)器；具有光闌的掩模，其位于戶腿流動(dòng)通道和戶脫檢測(cè)器之間；以及光學(xué)裝置，用于將戶艦流動(dòng)通道中的顆粒圖像糊寸至IJ戶腿掩模上。10、根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中戶，掩模包括第一狹縫光鬧和第二狹縫光闌；當(dāng)戶;^粒的戶腿圖像穿過第一狹縫光闌和第二狹縫光闌時(shí)，戶/f^粒的戶誠(chéng)圖{掩了到戶腿檢測(cè)器的光；戶;M檢測(cè)器輸出代表穿過所述第一狹縫光闌的所述顆粒圖像的第一信號(hào)和代表穿過第二狹縫光闌的所粒圖像的第二信號(hào)；并且來自在戶腿流動(dòng)通道中的顆粒的圖像的戶服信號(hào)的信息掛共了第一，粒的計(jì)數(shù)；第二，粒的計(jì)數(shù)；至少一種類型顆粒的平均顆粒體積；禾口/或至少一種類型顆粒的顆粒分布寬度。全文摘要一種用于測(cè)量顆粒參數(shù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以例如光學(xué)測(cè)定血液學(xué)分析共有的參數(shù)。所述參數(shù)可以包括血紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血小板計(jì)數(shù)、細(xì)胞平均體積和紅細(xì)胞分布寬度?？梢杂?jì)算血細(xì)胞比容參數(shù)。而且，可以獲得對(duì)血液樣品中血紅蛋白的測(cè)量，從而計(jì)算血紅細(xì)胞中血紅蛋白的平均質(zhì)量以及細(xì)胞血紅蛋白的平均濃度。該系統(tǒng)可以在便攜式盒式血細(xì)胞計(jì)數(shù)器內(nèi)實(shí)施。文檔編號(hào)G01N15/14GK101438143SQ200680023450公開日2009年5月20日申請(qǐng)日期2006年4月28日優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日發(fā)明者C·J·津斯,J·A·科克斯申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司