CN101137904A - 用于白血细胞的体积测定计数的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于血液样本中的白血细胞体积测定计数的样本采集装置，包括用于接纳血液样本的测量腔。所述测量腔具有预定的固定厚度。所述样本采集装置还包括以干态设置在限定所述测量腔的表面上的试剂。所述试剂包括用于溶解红血细胞的溶血剂和用于对所述血液样本中的白血细胞进行选择性着色的着色剂。还涉及一种系统，包括所述样本采集装置和测量仪器。所述测量仪器包括样本采集装置支架、光源和用于获取所述样本的放大的数字图像的成像系统。所述测量仪器还包括被设置用来分析所述获取的数字图像以确定所述血液样本中的白血细胞数量的图像分析仪。

Description

用于白血细胞的体积测定计数的方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及一种用于在血样中白血细胞的体积测定计数的样本采集装置、方法和系统。
背景技术
在治疗病人时，测定白血细胞数量通常是很重要的。对于诊断例如白血病或传染性、或发炎性的疾病、或者对于监控治疗，这种分析可能是必须的。
为了缩短病人的等待时间，使医生能够在给所述病人做初次检查时就能直接做出治疗和诊断的决定，需要尽可能快的得到分析结果。因此，最好是能够提供一种可被医生或护士快速操作而不需将测试送至实验室的分析方法。
现在，白血细胞数量通常是通过手工操作将血液样本着色，并在特殊计数室内，例如布克尔室(Bürker chamber)，用显微镜观察所述样本获得。所述计数室内设置有栅格，将所述室明确地分为小体积。允许所述白血细胞放置在所述计数室底部以便所述显微镜可以聚焦所述室内的所有细胞，而且这样可以方便计数。因此，在进行计数前，所述样本需要放置几分钟。通过计数所述栅格内每格血液细胞的数量即可确定白血细胞数量。通过分析员人工获得白血细胞的数量，为进行可靠的分析，需要该分析人员在执行所述分析方面经验丰富。
这种分析耗时。此外，由于它是手工进行，所述分析的结果可能会依赖进行所述分析的人员而改变。
现已有一些确定白血细胞数量的自动的分析方法。白血细胞数量可通过库尔特原理(Coulter principle)确定，该原理通过感应阻抗确定细胞大小进而确定该细胞的类型。US5,262,302中描述了一种通过所述库尔特原理计算白血细胞数量的方法。
所述库尔特原理是目前正在使用的主要的自动分析方法。然而，还有一些其他方法也已被描述。在US5,585,246中公开了一种这样的测定白血细胞数量的方法。这里，血样必须通过与荧光染料和配位络合物混和作好准备，所述荧光染料和所述配位络合物给所述白血细胞作标记。样本被引入毛细管并用激光源照射，所述激光源在所述毛细管内的样本上进行扫描。测量荧光以确定白血细胞的数量。WO97/02482中公开了使用荧光染料和激光源扫描毛细管的类似方法。在包含少量白血细胞的单采血液成份术产物中该方法适于白血细胞计数。这里，所述毛细管非常厚，而且必须等到所述白血细胞已经处于毛细管底部时才可以扫描所述毛细管。
在WO99/45384中，示出了包含具有变厚度的室的样本。所述变厚度分开血液的不同化合物。所述血液样本用着色剂着色以区分所述血液样本中至少三种不同的白血细胞类型。使用光学扫描仪器观察所述室的一部分测定所述白血细胞。
还需要加速和简化确定白血细胞计数的现有自动化的方法，以便在护理时提供分析。另外，由于所述白血细胞计数是实施的常见的分析，所述分析方法的任何提高对病人护理都有很大影响。在护理时提供获得结果的可能性的分析方法将特别有利。
发明内容
本发明的目的是提供确定白血细胞体积测定计数的简单分析。本发明的另一个目的是提供快速的分析，不需要复杂的仪器或大量的样品制备。
这些目的通过利用根据独立权利要求的样本采集装置、方法和系统部分或全部实现。优选的实施例根据所述从属权利要求是明显的。
因此，提供用于在血液样本中进行白血细胞体积测定计数的样本采集装置。所述样本采集装置包括收容血液样本的测量腔。所述测量腔具有预定的固定厚度。所述样本采集装置还包括试剂，该试剂以干的形式形成于表面上限定所述测量腔，所述试剂包括用于溶解所述血液样本中红血细胞的溶血剂和用于在所述血液样本中选择性地对白血细胞着色的着色剂。
所述样本采集装置有可能使得能够直接获得进入测量腔的全部血液的样本，并将其提供用于分析。不需要样本制备。事实上，所述血液样本可以直接从病人刺破的手指吸入所述测量腔。假设带有试剂的所述血液采集装置使得在所述样本采集装置里面发生反应，所述样本采集装置使所述样本作好准备用于分析。当所述血液样本接触到所述试剂则所述反应开始。因此，不需要手动准备所述样本，这使得所述分析特别适合病人等待时在检查室直接进行。
因为所述试剂是干燥态，所述样本采集装置可以长时间运输和存储，而不会影响所述样本采集装置的可用性。因此，带有所述试剂的所述样本采集装置可以在对血液样本进行所述分析之前制作和准备。
尽管许多现有方法可以对不同血细胞甚至血细胞的子群进行计数，根据本发明，所述样本采集装置特别适合于进行白血细胞的体积测定计数。所述试剂包括融血剂，该融血剂溶解所述血液样本中的红血细胞。这样就不可能对所述样本中所述红血细胞进行计数。另一方面，所述红血细胞的细胞溶解简化了所述血液样本中所述白血细胞的区分和鉴定。
所述着色剂为个体白血细胞提供标记。这使得所述白血细胞可以单独地被观察和检测。例如，所述白血细胞可以通过扫描所述测量腔或者获得所述测量腔的图象被探测。因此所述白血细胞计数可以通过对限定的体积中单独探测到的白血细胞的数量求和获得。
本发明也提供血液样本中白血细胞体积测定计数的方法。所述方法包括将血液样本采集到样本采集装置的测量腔中，所述测量腔盛有与所述样本反应的试剂以使所述白血细胞着色，该试剂由血溶剂和着色剂组成，照射带有所述着色的白血细胞的样本，获得在所述测量腔中所述被照射的样本放大之后的数字图像，其中白血细胞通过所述着色剂有选择性的着色来区别，并对所述数字图像进行数字分析以便识别白血细胞和确定所述样本中白血细胞的数量。
本发明还提供用于血液样本中白血细胞体积测定计数的系统。所述系统包含如上描述的样本采集装置。所述系统还包含测量仪器和光源；所述测量仪器包含设置用于容纳所述样本采集装置的样本采集装置容器，在所述测量腔中保存血液样本；所述光源设置用于照射所述血液样本。所述测量仪器还包含成像系统，其包括放大系统和数字图像采集装置，用于在所述测量腔中获取所述被照射的样本放大的数字图像，其中所述数字图像中白血细胞通过所述着色剂有选择性的着色而辨别。所述测量仪器还包括图像分析仪，其被设置用来分析所述采集的数字图像以识别白血细胞并且确定所述血液样本中白血细胞的数量。
本发明的所述方法和系统提供血液样本很简单的分析以确定白血细胞的数量。所述分析不需要复杂的测量仪器或操作人员进行高级的步骤。因此，本发明可以直接操作来检查病人，不需要有资格的技术员。所述测量仪器利用所述样本采集装置的属性，以分析已经被采集到所述测量腔中的未稀释的整体血液的样本。所述测量仪器被设置用来对所述样本的体积进行成像，以从所述一个图像来进行所述白血细胞的体积测定计数。
所述血液样本可以和所述测量腔中的所述试剂混合。几分钟之更短时间内，所述血液样本和所述试剂的反应将会溶解所述红血细胞并且对所述白血细胞着色，这样所述样本就作好准备用于进行所述光学测量。所述血液样本和所述试剂可以混合，例如通过所述试剂的分散或扩散进入所述血液样本，或者通过有效的振荡或移动所述样本采集装置就会在所述测量腔中引起搅拌。
所述样本采集装置包含具有两个平坦表面的体部件以限定所述测量腔，所述平坦表面可以设置为彼此之间有预定的距离以确定用于光学测量的样本厚度。这意味着所述样本采集装置为所述光学测量提供明确定义的厚度，可以用来精确地确定每单位体积的所述血液样本中白血细胞的数量。被分析的样本的体积由所述测量腔的所述厚度和正在被成像的所述样本的面积明确地限定。因此，所述明确限定的体积能用来将白血细胞的数量和所述血液样本的体积关联起来，所述体积测定的白血细胞的数量就确定了。
所述测量腔优选地具有50-170微米的均匀厚度。至少50微米的厚度意味着所述测量腔不会压迫使所述血液样本涂抹成单层，允许在小的横截面积上分析更大体积的血液。因此，为了给出所述白血细胞计数可靠的值，可以用所述血液样本相对较小的图像来分析所述血液样本的足够大的体积。所述厚度为至少100微米更合适，这就允许分析甚至更小的横截面积或分析较大的样本体积。此外，至少50微米和更合适的100微米的厚度也简化了在两个平坦表面之间具有明确定义的厚度的所述测量腔的制造。
对于在具有不超过170微米的厚度的腔内布置的大多数样本，所述白血细胞数量很低，以致于白血细胞彼此交叠布置仅引起微小的偏差。然而，这种偏差的影响将会涉及所述白血细胞计数，至少在某种程度上，可能因此会利用统计修正结果对所述偏差进行处理，至少对于所述白血细胞计数的大值。所述统计修正可基于所述测量仪器的校准。所述偏差对厚度不超过150微米的测量腔将会更小，因此可以使用更简单的校准。该厚度甚至不需要对重叠的血液细胞做任何校准。
此外，所述测量腔的厚度足够小，以使所述测量仪器获得数字图像，这样以致于可以同时对所述测量腔的整个深度进行分析。因为所述测量仪器中用到放大系统，要获得大的景深是不容易的。因此，为了在数字图像中对整个厚度同时进行分析，所述测量腔的厚度最好不超过150微米。可以设置所述景深以处理厚度为170微米的所述测量腔。
可以获取具有至少相当于所述测量腔的厚度的景深的所述数字图像。这意味着获得具有所述完整样本厚度的足够的焦距，使得在所述样本的所述数字图像中，可以同时分析所述测量腔的整个厚度。因此，没有必要等待所述白血细胞在所述测量腔中沉淀，由此分析的时间就会减少。通过选择不对所述样本的特殊部分进行非常清楚地聚焦，获得具有所述整个样本厚度的足够的焦距，以确定所述样本中白血细胞的数量。这就意味着白血细胞可能有点模糊，但仍然认为是在所述景深的焦点处。
所述样本采集装置提供有试剂，所述试剂溶于挥发性液体后被涂敷到所述表面，所述挥发性液体经蒸发使所述试剂为干燥态。
已经知道所述试剂在置入所述测量腔之前最好溶解于挥发性液体。这就意味着在所述样本采集装置的制造和准备过程中，所述液体可以从所述测量腔的狭窄空间有效地蒸发出来。
所述试剂优选地可溶解于有机溶剂，更优选地溶解于甲醇。这些溶剂是挥发性，并且可以适用于使所述试剂干燥附着到所述测量腔的表面。
所述着色剂可设置用于选择性地对所述白血细胞的细胞核着色。这就意味着所述白血细胞可以通过有颜色的点来鉴定，因此容易在数字图像中计数。
所述着色剂可以是苏木精、亚甲蓝、亚甲绿、亚甲天青、乙酸甲苯紫(cresyl violet acetate)、甲苯胺蓝、龙胆紫、苏丹类似物、棓花青和品红类似物中的任何一种，或其任何组合。然而应当注意到所述着色剂不限于这些，预测还有许多其他物质。
所述溶血剂可以是季铵盐、皂角苷、胆汁酸，如脱氧胆酸，毛地黄毒苷、蛇毒液、吡喃葡糖苷或Triton型的非离子洗涤剂。然而，应当注意到所述溶血剂不限于这些，预测还有许多其他物质。
所述样本采集装置还包括样本入口，其与所述样本采集装置的外部连通，所述入口设置用于获取血液样本。所述样本入口设置用于通过毛细力汲取血液样本，所述测量腔可进一步把血液从所述入口吸入所述腔。结果，通过简单地移动使所述样本入口接触血液，所述血液样本就容易地被采集到所述测量腔。然后，所述样本入口和所述测量腔的毛细压力将确定量的血液汲入所述测量腔。另外一种方法，可以通过对所述样本采集装置施加外部抽吸力将所述血液样本吸入或抽入所述测量腔。根据另外一种方法，所述血液样本被采集到吸液管，然后通过吸液管引入所述测量腔。
所述测量装置可以一次性的，也就是说，其被设置为只使用一次。所述样本采集装置提供进行白血细胞计数的整套工具，所述样本采集装置能够接收血液样本，保存所有需要的试剂以便提供所述样本以进行细胞计数。这是可以特殊实现的，由于所述样本采集装置适于仅使用一次，可以不考虑要清洁所述样本采集装置和再施用试剂的可能性将其加工成形。另外，所述样本采集装置可以使用塑胶材料模制，因此制造时成本低。因此，使用一次性的样本采集装置也是划算的。
用波长相应于所述着色剂的吸收峰的光照射所述样本。因此，包含累积的着色剂的所述着色的白血细胞将通过低的光透射率探测到。
所述照射可以通过激光光源进行。所述激光光源可提供适合所述着色剂吸光率的良好限定波长的光。另外，所述激光光源提供准直光，使得杂散光的干扰最小，以至于低的光透射率点就可清晰地区分开来。
所述照射另外可以通过发光二极管进行。该光源还可提供足够的照射条件，用于完全区分白血细胞和所述样本中的其他物质。
所述数字图像可以通过3-200x的放大倍数来获得，优选地为3-10x。在这些放大倍数的范围内，所述白血细胞足够地放大以便被控测，而景深设置适于覆盖所述样本厚度。低的放大倍数意味着可以获得大的景深。然而，如果使用低的放大倍数，所述白血细胞可能很难被探测到。可以通过增加所述获得图像的像素，也就是通过提高所述数字图像的分辨率，来使用较低的放大倍数。这样，使用3-4x的放大倍数也能探测到所述白血细胞。
所述分析包括识别所述数字图像中高光吸收率区域。所述分析还包括识别所述数字图像中的黑点或模糊点。因为所述着色剂可以被累积在所述白血细胞的细胞核中，所述光的吸收率的峰值在分散的点上。这些点将形成所述数字图像中的黑点。
所述分析还包括对所述数字图像进行电子放大。当放大所述样本以获取所述样本的放大的数字图像时，所述获取的数字图像本身也可被电子放大，以便简化区别彼此非常靠近成像在所述采集的数字图像中的目标。
附图说明
本发明将通过参考附图举例进行进一步详细地描述。
图1是根据本发明实施例的样本采集装置的示意图；
图2是根据本方面另一个实施例的样本采集装置的示意图；
图3是根据本发明实施例的测量仪器的示意图；
图4是根据本发明实施例的方法的流程图；
图5是用于白血细胞体积测定计数的血液样本的数字图像。
具体实施方式
根据本发明实施例，现在参考图1描述样本采集装置10。样本采集装置10是一次性的，并且在分析使用后要被丢弃。这意味着样本采集装置10不需要复杂的处理。样本采集装置10优选地用塑胶材料加工和注射模制。这使得样本采集装置10的制造简单便宜，因此可以降低样本采集装置10的成本。
样本采集装置10包含体部件12，其具有底部14，操作人员接触底部14不会影响分析结果。底部14带有突出部分16，可与在分析仪器中的夹持器配合。突出部分16设置用于使样本采集装置10在所述分析仪器正确定置。
样本采集装置10还包含样本入口18。样本入口18被限定在样本采集装置10内相对的壁之间，所述壁彼此设置的非常接近，以致在样本入口18里面就会产生毛细力。样本入口18和样本采集装置10的外部连通，允许血液吸进样本采集装置10。样本采集装置10还包含用于白血细胞计数的室，即样本采集装置10里面相对的壁之间的测量腔20。测量腔20设置和样本入口18连通。限定测量腔20的壁比样本入口18的壁设置得更近一些，所以毛细力可将血液从样本入口18拉入测量腔20。
测量腔20的壁彼此之间的距离设置为50-170微米。测量腔20的厚度优选地为至少100微米。此外，测量腔20的厚度更优选地是不超过150微米。该距离在整个测量腔20是均匀的。测量腔20的所述厚度限定了正在被测血液的体积。因为所述分析结果要和正在被测定的所述血液样本的体积比较，测量腔20的厚度需要非常精确，也就是说，测量腔20内和不同的样本采集装置10的测量腔20之间在所述厚度上只允许有很小的偏差。所述厚度允许在所述腔的小区域中分析相对大的样本体积。所述厚度理论上允许测量腔20内白血细胞互相紧挨着分布。然而，血液中白血细胞的数量很低，以至于这种情况发生的可能性很小。
样本采集装置10典型地适用于白血细胞数量在0.5×109细胞/升血液以上的测量。对于较低的白血细胞数量，所述样本体积太小以至于不能统计要计数的白血细胞的有效数量。另外，当所述白血细胞数量超过12×109细胞/升血液时，所述血液细胞互相重叠放置的影响在测定白血细胞计数中开始明显。对于该白血细胞计数，如果所述测量腔的厚度为140微米，所述白血细胞将覆盖正被照射的所述样本大约8％的横截面。因此，为了获得正确的白血细胞计数，需要考虑所述影响。因此，所述白血细胞数量在12×109细胞/升血液以上时，可以使用统计的修正值。该统计修正随白血细胞计数的增加而增加，因为重叠血液细胞的影响随着白血细胞计数的变大而变大。所述统计修正可以通过测量仪器的校准来测定。另外一种方法，所述统计修正可以以常规水平测定，设置要使用的测量仪器与样本采集装置10相连接。该统计修正和目前在利用库尔特原理的分析仪器中进行的统计修正的幅度接近。可以预测样本采集装置10可以用来分析超过50×109细胞/升血液的白血细胞计数。
测量腔20的壁的表面至少部分涂有试剂22。试剂22可以是冻干、热干或真空干燥，并涂敷到测量腔20的所述表面。当血液样本被采集进入测量腔20时，所述血液将与干燥的试剂22接触，并开始试剂22和所述血液之间的反应。
利用吸液管或者分配器将试剂22放入到测量腔20中来涂敷试剂22。当试剂22放入测量腔20时溶于挥发性液体，例如诸如甲醇的有机溶剂。带有试剂22的溶剂将充满测量腔20。然后进行干燥以使所述溶剂蒸发，试剂22将附着到测量腔20的所述表面。
由于要使所述试剂干燥附着到狭窄空间的表面，所述液体与外界环气体接触的表面非常小，因此致使所述液体的蒸发更难。因此，使用挥发性液体是有利的，例如甲醇，这使得所述液体从所述测量腔的狭窄空间有效地蒸发出来。
根据另外一种制作方法，样本采集装置10可以通过互相附着在一起的两个片形成，由此一片形成测量腔20的底部壁，另外一片形成测量腔20的顶部的壁。这就允许使试剂22在所述两个片互相附着之前干燥附到敞开的表面上。因此，试剂22可以溶于水，因为溶剂没必要是挥发性的。
试剂22包含溶血剂和着色剂，所述溶血剂可以是季铵盐、皂角苷、胆汁酸、如脱氧胆酸、毛地黄毒苷、蛇毒液、吡喃葡萄糖苷或典型三硝基甲苯的非离子型洗涤剂。所述着色剂可以是苏木精、亚甲蓝、亚甲绿、亚甲青、乙酸甲苯脂紫、甲苯胺蓝、龙胆紫、苏丹类似物、棓花青或品红类似物，或其中任何组合。血液样本和试剂22接触时，所述溶血剂溶解所述红血细胞，以使所述溶解的红血细胞和血浆混合。另外，所述着色剂在所述白血细胞的细胞核中累积。试剂22应当包含足够量的着色剂，以使清楚地对所有所述白血细胞的细胞着色。因此，着色剂通常都会有剩余，该剩余着色剂将混合于所述血浆中。所述剩余的着色剂在所述血浆中呈现出均匀的、低本底电平的着色剂。所述白血细胞中所述积累的着色剂可以在着色剂的本底电平上区别开来。
试剂22也可包含其他组分，其可以是活性的，也就是说参与和所述血液样本的化学反应，也可以是非活性的，也就是说不参与和所述血液样本的化学反应。所述活性组分例如可设置用于催化所述溶血或者着色作用。所述非活性组分例如可设置用于提高试剂22在测量腔20的壁的表面的附着。
几分钟内，所述血液样本将与试剂22发生反应，以使所述红血细胞溶解，所述着色剂在所述白血细胞的细胞核内积累。
参考图2描述所述样本采集装置的另一个实施例。样本采集装置110包包括形成所述测量腔的室120。样本采集装置110具有进入室120的入口118，用于将血液输入室120。室120通过吸入管121连接一个泵(未示出)。所述泵利用通过吸入管121在室120里施加吸力，以使血液通过入口118吸入室120。在进行测量之前样本采集装置110与所述泵是断开的。类似于第一个实施例中样本采集装置10的测量腔20，室120具有明确定义的厚度，限定待测定的所述样本的厚度。另外，试剂122被涂敷到室120的壁上，用于与所述血液样本发生反应。
参考图3描述用于白血细胞体积测定计数的仪器30。仪器30包括样本支架32，用于放置装有血液样本的样本采集装置10。样本支架32设置用于放置样本采集装置10，以使样本采集装置10的测量腔20在仪器30里面处于正确位置。仪器30包含光源34，用于在样本采集装置10中照射所述血液样本。光源34可以是白炽灯，其发出的光为整个可见光谱。积累在所述白血细胞的细胞核中的所述着色剂吸收特定波长的光，以至于所述白血细胞的所述细胞核在所述样本的数字图像中显现出来。如果获得彩色图像，所述白血细胞将以特定颜色的点显现。如果获得黑白图像，所述白血细胞将以黑点的形式从较淡的背景中显现出来。
光源34另外可以是激光器或者发光二极管。这可以用来增加所述图像中的对比度，以使所述白血细胞更容易被探测到。这种情况下，光源34设置用于辐射与所述着色剂吸收峰值相应的波长的电磁辐射。所述波长应该进一步被选择以使所述血液混合物的吸收相对较低。另外，样本采集装置10的壁应该对所述波长基本上是透明的。例如，当亚甲蓝用作着色剂时，光源34可以设置用来照射波长为667nm的光。
仪器30还包括成像系统36，其设置在样本支架32相对于光源34相对的面上。因此，成像系统36设置用于接收通过所述血液样本发射出来的射线。成像系统36包括放大系统38和图像采集装置40。放大系统38设置用于提供3-200x的放大倍数，优选地为3-100x，  最好为3-4x。在这些放大倍数的范围内，区分所述白血细胞是可能的。为了允许使用较低的放大倍数，可以获得较高分辨率的图像。另外，放大系统38的景深还可以设置为至少相当于测量腔20的厚度。放大系统38包括物镜或透镜系统42，其设置靠近样本支架32，以及目镜或透镜系统44，其设置在离物镜42一定的距离。物镜42对样本进行初级放大，其由目镜44进行进一步的放大。放大系统38还可包括实现对所述样本进行适当的放大和成像的透镜。设置放大系统38如此设置，使得放置在样本支架32上的测量腔20中的所述样本集中到图像采集装置40的象平面上。
图像采集装置40设置用于获取所述样本的数字图像。图像采集装置40可以是数字照相机的任何一种，如CCD照相机。所述数字照相机的像素大小在成像系统36中设定限制，以致所述象平面中的模糊圈(circle ofconfusion)在景深内不超过像素大小。然而，即使有点模糊所述白血细胞也可以被测定，因此，所述模糊圈在被认为是在景深内时可允许超过所述像素大小。数字照相机40获得测量腔20中所述样本的数字图像，其中所述整个样本厚度足以集中在所述数字图像里，以用于白血细胞的计数。成像系统36限定将在所述数字图像中成像的测量腔20的面积。成像的面积和测量腔20的厚度一起限定义成像样本的体积。样本采集装置将成像系统36设置成以使使样本采集装置10中的血液样本适合成像。没有必要改变成像系统36的设置。优选的是，把成像系统36放置在机壳中以使所述设置不会被意外地改变。
仪器30还包括图像分析仪46。图像分析仪46连接到数字照相机40，用于接收由数字照相机40采集的数字图像。图像分析仪46设置用于识别所述数字图像中与白血细胞相符合的图案，以对出现在所述数字图像中白血细胞的数量进行计数。因此，图像分析仪46可以设置用于在较淡的背景中识别黑点。图像分析仪46可以在分析所述数字图像前设置为首先对所述数字图像进行电子放大。这意味着图像分析仪46可以更容易地辨别彼此靠近成像的白血细胞，即使所述数字图像的电子放大会使所述数字图像有点模糊。
图像分析仪46可以通过将所述数字图像中识别出的白血细胞的数量除以所述血液样本的体积计算出每体积血液的白血细胞的数量，所述样本的体积在上面描述中明确限定。所述测定体积的白血细胞计数可以在仪器30的显示屏上显示。
图像分析仪46可以作为处理单元来实现，其包括用于进行所述图像分析的编码。
参考图4，描述用于白血细胞的体积测定计数的方法。所述方法包括在样本采集装置中获取血液样本，步骤102。在所述样本采集装置中获取全部血液的未稀释样本。所述样本可以从毛细血管血或者静脉血采集。毛细血管血的样本可以直接从病人的刺破的手指吸入到所述测量腔中。该血液样本与所述样本采集装置中的试剂接触，开始反应。红血细胞被溶解，并且着色剂积累在白血细胞的细胞核内。从采集所述血液样本开始几分钟内，所述样本作好被分析的准备。将所述样本采集装置置于分析仪器中，步骤104。按下所述分析仪器的按钮开始分析。另一种方法是，由所述仪器探测到所述样本采集装置的出现自动开始所述分析。
照射所述样本，步骤106，并且获取所述样本放大的数字图像，步骤108。所述样本正在用相应于所述着色剂的吸收峰的波长的电磁辐射照射。这意味着所述数字图像将包含黑色的或者较暗的点，这些点在所述白血细胞的细胞核处。
所述获取的数字图像传送给图像分析仪，所述图像分析仪进行图像分析，步骤110，目的是计算出所述数字图像中的黑点数量。
图5中，示出数字图像的示例，以表明在被溶解和着色的血液样本中识别出白血细胞的可能。该数字图像是从具有140微米(μm)厚的腔并利用50倍放大倍数的样本采集装置获得。所述光源照射白光，表明即使所述辐射不是特别地适于所述着色剂的吸收峰，所述白血细胞也能被识别出来。所使用的着色剂是亚甲蓝。图5中出现的明显的黑点表示白血细胞。图5中所示的图像是彩色图像的黑白版。所述白血细胞与背景之间的对比在彩色图像中比在这里复制的黑白图像中显得更加清楚。所述黑点可以容易地被图像分析仪计数。
在计数白血细胞的手动方法中，典型地要计数大约200个细胞以确定所述血液样本中的白血细胞数量。这里给出的方法和仪器可以是例如设置为计数大约2000个细胞，这给出了所获得的结果的更好的统计可信度。正常健康的成年人有每升血液4-5×109个细胞的白血细胞数量。这意味着在体积为0.4-0.5微升(μ1)的样本中能发现2000个细胞。例如，如果对具有140μm厚度的测量腔中1.5×1.5mm的面积进行成像，成像体积是0.315μl。可以选取所采集的图像的一部分用于分析。因此，可以首先粗略地分析所采集的图像，以使得在用于确定所述白血细胞数量的部分中没有出现异常情况。选取用来分析的这部分所采取的图中可以选择具有适当的尺寸，以使得可以分析所述样本的足够的体积。
应当强调的是这里描述的优选的实施例决不是限制性的，并且在所附权利要求限定的保护范围内作出许多可供选择的实施例是可能的。

Claims (33)

1.用于血液样本中白血细胞的体积测定计数的样本采集装置，所述样本所述装置包括：
用于接收血液样本的测量腔，所述测量腔具有预定的固定厚度；
试剂，其以干态设置在限定所述测量腔的表面上，所述试剂包括用于使所述血液样本中的红血细胞溶解的溶血剂，以及用于对所述血液样本中的白血细胞进行着色的着色剂。
2.如权利要求1所述的样本采集装置，其中，所述样本采集装置包括体部件，其具有限定所述测量腔的两个平坦表面。
3.如权利要求2所述的样本采集装置，其中，所述平坦表面以彼此之间预定的距离设置，以确定用于光学测量的样本厚度。
4.如前述权利要求中任何一项所述的样本采集装置，其中，所述测量腔具有50到170微米的均匀厚度。
5.如权利要求4所述的样本采集装置，其中，所述测量腔具有至少为100微米的均匀厚度。
6.如权利要求4或5所述的样本采集装置，其中，所述测量腔具有不超过150微米的均匀厚度。
7.如前述权利要求中任何一项所述的样本采集装置，其中，所述试剂溶解在挥发性液体中涂敷到所述表面上，所述挥发性液体蒸发后使所述试剂处于干态。
8.如前述权利要求中任何一项所述的样本采集装置，其中，所述着色剂设置为可选择性地对所述白血细胞核进行着色。
9.如前述权利要求中任何一项所述的样本采集装置，其中，所述着色剂是苏木精、亚甲蓝、亚甲绿、亚甲天青、乙酸甲苯脂紫、甲苯胺蓝、龙胆紫、苏丹类似物、棓花青和品红类似物中的任何一种，或其任何组合。
10.如前述权利要求中任何一项所述的样本采集装置，其中，所述溶血剂是季铵盐、皂角苷、胆汁酸，毛地黄毒苷、蛇毒液、吡喃葡糖苷或Triton型的非离子洗涤剂。
11.如前述权利要求中任何一项所述的样本采集装置，还包括使所述测量腔与所述样本采集装置的外部连通的样本入口，所述入口设置为获取血液样本。
12.如前述权利要求中任何一项所述的样本采集装置，其中，所述样本采集装置是一次性的。
13.一种用于血液样本中的白血细胞体积测定计数的方法，所述方法包括：
采集血液样本，使其进入样本采集装置的测量腔中，所述测量腔装有包括溶血剂和着色剂的试剂，以与所述样本发生反应，使得所述白血细胞被着色，
照射带有所述着色白血细胞的样本，
采集所述测量腔中被照射的样本的放大的数字图像，其中，白血细胞通过所述着色剂的选择性着色分辨出来，以及
对所述数字图像进行数字分析，以识别白血细胞并确定所述样本中白血细胞的数量。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述血液样本在所述测量腔中与所述试剂混合。
15.如权利要求13或14所述的方法，其中，所述测量腔具有50到170微米的厚度，并且所述数字图像以至少相当于所述测量腔的厚度的景深获得。
16.如权利要求15所述的方法，其中，被分析的样本的体积通过所述测量腔的厚度和所述样本被成像的面积明确限定。
17.如权利要求13到16中任何一项所述的方法，其中，所述样本被相应于所述着色剂的吸收峰的波长的光照射。
18.如权利要求13到17中任何一项所述的方法，其中，所述照射是通过激光光源进行的。
19.如权利要求13到17中任何一项所述的方法，其中，所述照射是通过发光二极管进行的。
20.如权利要求13到19中任何一项所述的方法，其中，所述数字图像是使用3-200x的放大倍数获取的，更优选地为3-10x。
21.如权利要求13到20中任何一项所述的方法，其中，所述分析包括识别所述数字图像中高光吸收率的区域。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述分析包括识别所述数字图像中的黑点。
23.如权利要求13到22中任何一项所述的方法，其中，所述分析包括对所述获取的数字图像进行电子放大。
24.一种用于血液样本中的白血细胞体积测定计数的系统，所述系统包括：
如权利要求1到12中任何一项所述的样本采集装置，以及
测量仪器，所述测量仪器包括：
样本采集装置支架，其被设置用来接纳在所述测量腔中装有血液样本的所述样本采集装置，
光源，其被设置用来照射所述血液样本，
成像系统，包括放大系统和数字图像采集装置，用于获取所述测量腔中被照射的样本的放大的数字图像，其中，白血细胞通过所述着色剂的选择性着色在所述数字图像中分辨出来，以及
图像分析仪，其被设置用来分析所述获取的数字图像，以识别白血细胞并确定所述样本中白血细胞的数量。
25.如权利要求24所述的系统，其中，所述放大系统被设置具有至少有所述样本采集装置的测量腔的厚度的景深。
26.如权利要求24或25所述的系统，其中，被分析的样本的体积通过所述测量腔的厚度和被成像的所述样本的面积明确限定。
27.如权利要求24到26中任何一项所述的系统，其中，所述光源被设置为放射出相应于所述着色剂的吸收峰的波长的光。
28.如权利要求24到27中任何一项所述的系统，其中，所述光源包括激光光源。
29.如权利要求24到27中任何一项所述的系统，其中，所述光源包括发光二极管。
30.如权利要求24到29中任何一项所述的系统，其中，所述放大系统具有3-200x的放大倍数，更优选地为3-10x。
31.如权利要求24到30中任何一项所述的系统，其中，所述图像分析仪被设置为识别所述数字图像中高光吸收率的区域。
32.如权利要求31所述的系统，其中，所述图像分析仪被设置为识别所述数字图像中的黑点。
33.如权利要求24到32中任何一项所述的系统，其中，所述图像分析仪被设置为对所述获取的数字图像进行电子放大。
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