CN101403739A - 细胞分析仪及细胞分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用流式细胞技术能精确测定20~100μm大小的细胞的细胞分析仪和细胞分析方法。细胞分析仪10包括:让含有待测细胞的测定试样流过的流动池51;光照流经流动池51的测定试样的光源53;在流经流动池51的测定试样上形成聚焦光斑的光学系统52,该光斑在测定试样流向上的直径为3~8μm,垂直于测定试样流向的直径为300~600μm;及接受测定试样发出的光的集光器件55、58、59。
Description
技术领域:
本发明涉及一种细胞分析仪及细胞分析方法。更详细地说是涉及一种光照流经流动池的测定试样,利用该测定试样发出的光对测定试样中所含细胞进行分析的细胞分析仪和细胞分析方法。
背景技术:
美国专利第5050987号公报上公开了一种分析仪,是运用流式细胞技术,激光照射含血细胞的测定试样,利用测定试样发出的散射光和荧光测定血液中的白细胞及白细胞的核。
上述美国专利第5050987号公报公开的流式细胞技术用于测定10μm左右大小的白细胞。用上述美国专利第5050987号公报公开的分析仪很难精确地测定如宫颈部位的上皮细胞那样20~100μm大小的细胞。
本发明正是针对这种情况开发的,目的是提供一种用流式细胞技术能精确测定20~100μm大小的细胞的细胞分析仪及细胞分析方法。
发明内容:
本发明提供:
一种细胞分析仪,包括:流动池,用于供含待测细胞的测定试样流过;光源,光照流经上述流动池的测定试样;光学系统,在流经上述流动池的测定试样上形成聚焦光斑,该聚焦光斑顺上述测定试样流向的直径为3~8μm,垂直于上述测定试样流向的直径为300~600μm;及集光部分,用于收集上述测定试样发出的光。
上述集光部分有散射光检测器和荧光检测器,散射光检测器检测流经所述流动池的测定试样发出的散射光,荧光检测器检测流经所述流动池的测定试样发出的荧光。所述细胞分析仪还包括信号处理部分和分析部分,其中,信号处理部分用于从上述散射光检测器输出的散射光信号获取反映待测细胞大小的值,从上述荧光检测器输出的荧光信号获取反映待测细胞的核的大小的值;分析部分用于根据上述信号处理部分获得的反映待测细胞大小的值和反映待测细胞核大小的值判断该待测细胞是否异常。
所述信号处理部分获取散射光信号的脉冲幅度作为反映待测细胞大小的值,获取荧光信号的脉冲幅度作为反映待测细胞核大小的值。
所述分析部分当散射光信号的脉冲幅度除以荧光信号的脉冲幅度所得值大于一定阈值时,判断待测细胞异常。
所述光学系统包括将所述光源发出的光聚焦于所述流动池的聚光镜系列和将所述光源的光径调整为与所述测定试样流向垂直的方向的柱面透镜系列。
所述集光部分有检测流经所述流动池的测定试样发出的荧光的荧光检测器,所述细胞分析仪还包括:信号处理部分,用于从上述荧光检测器输出的荧光信号获取反映待测细胞核大小的值和反映待测细胞核DNA含量的值;及分析部分,根据上述信号处理部分获得的反映待测细胞核大小的值和反映待测细胞核DNA含量的值判断所述待测细胞是否异常。
所述待测细胞是上皮细胞。
形成的聚焦光斑使聚焦于所述测定试样流动方向的光的焦点深度为20~110μm。
本发明再提供一种光照流经流动池的测定试样,利用上述测定试样发出的光分析上述测定试样中所含待测细胞的细胞分析方法,其特征在于:在上述流经流动池的测定试样上形成聚焦光斑,该聚焦光斑顺流向的直径为3~8μm,垂直于上述测定试样流向的直径为300~600μm。
所述细胞分析方法,包括:检测步骤,从流经流动池的测定试样检测散射光和荧光;获取步骤,从上述散射光生成的散射光信号获取反映待测细胞大小的值,从上述荧光信号生成的荧光信号获取反映上述待测细胞核大小的值;以及判断步骤,根据上述反映待测细胞大小的值和上述反映待测细胞核大小的值判断上述待测细胞是否异常。
所述细胞分析方法中所述获取步骤包括这样一个过程:获取散射光信号的脉冲幅度作为反映所述待测细胞大小的值、获取荧光信号的脉冲幅度作为反映所述待测细胞核大小的值;所述判断步骤包括以下处理:用散射光信号的脉冲幅度除以荧光信号的脉冲幅度,当所得商大于一定阈值时判断所述待测细胞异常。
所述细胞分析方法,还包括:检测步骤,从流经所述流动池的测定试样检测荧光;获取步骤,从上述荧光生成的荧光信号获取反映所述待测细胞核大小的值和反映所述待测细胞核DNA含量的值;及判断步骤,根据反映所述待测细胞核大小的值和反映所述待测细胞核DNA含量的值判断所述待测细胞是否异常。
附图说明:
图1为本发明的细胞分析仪一实施方式的斜视说明图;
图2为图1所示细胞分析仪的结构框图;
图3为构成系统控制装置的电脑的框图;
图4为光学检测系统的结构图;
图5为通过聚焦光斑的细胞的说明图;
图6为DNA含量的分布例图;
图7为反映DNA含量与核大小的关系的散点图;
图8为光学检测系统的侧面图;
图9为光学检测系统的平面图;
图10为信号波形与特征参数关系的说明图;
图11为测定试样流动方向上的光束形状示图;
图12为系统控制装置CPU处理过程的流程图;
图13为系统控制装置CPU进行细胞分析处理的流程图;
图14为系统控制装置CPU进行第二细胞分析处理的流程图;
具体实施方式:
下面参照附图,详细说明本发明的细胞分析仪及细胞分析方法的实施方式。
[细胞分析仪的整体结构]
图1为本发明一实施方式的细胞分析仪10的斜视说明图。此细胞分析仪10让含采自患者的细胞的测定试样流过流动池,激光照射流经此流动池的测定试样,检测、分析测定试样发出的光(前向散射光、侧向荧光等),以此判断上述细胞中是否含有癌·异型细胞。具体而言,细胞分析仪10用于用宫颈部位的上皮细胞筛查宫颈癌。细胞分析仪10包括进行试样测定的仪器主体12、连接此仪器主体12分析测定结果的系统控制装置13。
图2为图1所示细胞分析仪10的结构框图。细胞分析仪10的仪器主体12包括用于从测定试样检测细胞及其核大小等信息的光学检测系统3、信号处理电路4、测定控制模块16、电机、操作设备、电磁阀等驱动设备17和各种传感器18。信号处理电路4有对前置放大器(无图示)放大的光学检测系统3的输出信号进行放大和滤波等处理的模拟信号处理电路、将模拟信号处理电路输出的信号转换为数字信号的A/D转换器以及对数字信号进行一定波形处理的数字信号处理电路。测定控制模块16在处理传感器18的信号的同时,控制驱动器17的动作,以此进行测定试样的吸移和测定。当筛查宫颈癌时,作为测定试样可以使用对采自患者宫颈的细胞(上皮细胞)进行离心(浓缩)、稀释(清洗)、搅拌和碘化丙啶(PI)染色等众所周知的处理制备的试样。所制测定试样放入容器中,放置在仪器主体12的吸移管(无图示)下面,由该吸移管吸移供给流动池。上述PI染色用荧光染色剂碘化丙啶(PI)进行。PI染色是有选择地对核染色,因此可以检测出核发出的荧光。
[测定控制模块的结构]
测定控制模块16包括微处理器20、存储器21、I/O控制器22、传感器信号处理电路23、控制驱动设备的驱动电路24和外部通信控制器25等。存储器21由ROM、RAM等构成,ROM中装有控制驱动设备17的控制程序和执行控制程序所需的数据。微处理器20可将控制程序下载到RAM或直接从ROM执行。
传感器18的信号通过传感器信号处理电路23和I/O控制器22传送到微处理器20。微处理器20可以根据传感器18的信号执行控制程序,通过I/O控制器22和控制驱动设备的驱动电路24控制驱动设备17。微处理器20处理的数据和需要微处理器20处理的数据通过外部通信控制器25与系统控制装置13等外部设备传输。
[系统控制装置的结构]
图3为系统控制装置13的框图。系统控制装置13由个人电脑等组成,主要由主机27、显示器28和输入设备29构成。主机27主要由CPU27a、ROM27b、RAM27c、硬盘27d、读取装置27e、输出输入(I/O)接口27f、图像输出接口27g构成。以上这些均通过总线27h连接,可互相通信。
CPU27a可执行存储在ROM27b的计算机程序和读到RAM27c中的计算机程序。ROM27b由掩模(Mask)ROM、PROM、EPROM、EEPROM等构成,存储由CPU27a执行的计算机程序及其所用数据等。RAM27c由SRAM或DRAM等构成,用于读取存储在ROM27b和硬盘27d的计算机程序。还可以作为CPU27a执行这些计算机程序时的工作空间。
硬盘27d装有操作系统和应用程序等供CPU27a执行的各种计算机程序以及执行计算机程序所需的数据。比如硬盘27d装有美国微软公司生产的windows(注册商标)等提供图形用户界面的操作系统。硬盘27d还装有应用程序,该程序负责传送细胞分析仪10向测定控制模块16下达的测定指令(动作命令),接受并处理仪器主体12测定的测定结果,显示处理的分析结果等。此应用程序在上述操作系统上执行。
读取装置27e由软驱、CD-ROM驱动器或DVD-ROM驱动器等构成,可读取存储于便携型存储介质的计算机程序或数据。
I/O接口27f由比如USB、IEEE1394、RS-232C等串行接口、SCSI、IDE、IEEE1284等并行接口和由D/A转换器和A/D转换器等组成的模拟信号接口构成。I/O接口27f连接由键盘和鼠标构成的输入设备29,用户可以用输入设备29直接向电脑输入数据。I/O接口27f与仪器主体12连接,可以与仪器主体12传输数据等。
图像输出接口27g与由LCD或CRT等构成的显示器28连接,将与从CPU27a接收的图像数据相应的映象信号输出到显示器28。显示器28按照输入的映像信号显示图像(画面)。
[光学检测系统的结构]
图4为光学检测系统3的结构图。图中,透镜系列(光学部件)52将光源半导体激光器53发出的激光聚光于流经流动池51的测定试样,聚光镜54将测定试样中细胞发出的前向散射光聚光于散射光检测器光电二极管55。为了方便,上述透镜系列52仅作为单一的透镜图示,但更详细地如图8和图9所示,可以形成从半导体激光器53一侧起由准直镜52a、柱面透镜系列(平凸柱面透镜52b+双凹柱面透镜52c)和聚光镜系列(聚光镜52d+聚光镜52e)构成的透镜群结构。
如图8所示,从侧面看光学检测系统3,则半导体激光器53发出的放射状激光被准直镜52a变为平行光,不折射地通过平凸柱面透镜52b+双凹柱面透镜52c,由聚光镜52d和聚光镜52e聚焦于流经流动池51的测定试样中的第一聚焦点A。
另一方面,如图9所示,从上方看光学检测系统3,则半导体激光器53发出的放射状激光被准直镜52a变为平行光,由平凸柱面透镜52b向与测定试样流动垂直的方向收拢,由双凹柱面透镜52c向与测定试样流动垂直的方向散射,由聚光镜52d和聚光镜52e聚焦于流动池51后方的第二聚焦点B。
通过这种透镜系列52,在第一聚焦点A的光束形状(从半导体激光器53一侧看到的光束形状)为向测定试样流动方向收缩,向测定试样流向垂直方向延伸的长椭圆形。具体而言,在顺测定试样流向通过第一聚焦点A的平面上形成一个顺流经流动池51的测定试样流向的直径为3~8μm、垂直于测定试样流向的直径为300~600μm的聚焦光斑,照射在流经流动池51的测定试样上。
关于透镜系列52不限定于上述结构,也可以适当变更,只要能够使照射在流经流动池51的测定试样上的光(聚焦光斑)形成顺测定试样流向直径3~8μm,垂直于测定试样流向的直径为300~600μm即可。
另一个聚光镜56将上述细胞或细胞核的侧向散射光和侧向荧光聚焦于分色镜57。分色镜57将侧向散射光反射到散射光检测器光电倍增管58,让侧向荧光透射过荧光检测器光电倍增管59。这些光反映测定试样中细胞及其核的特征。光电二极管55、光电倍增管58和光电倍增管59将检测出的光转换为电信号,分别输出前向散射光信号(FSC)、侧向散射光信号(SSC)和侧向荧光信号(SFL)。这些输出信号由无图示的前置放大器放大后,输送到前述信号处理电路4(图2)。
在信号处理电路4进行滤波处理和A/D转换处理等信号处理所得前向散射光数据、侧向散射光数据和侧向荧光数据(SFL)由微处理器20通过外部通信控制器25输送至前述系统控制装置13。系统控制装置13根据前向散射光数据、侧向散射光数据和侧向荧光数据绘制用于分析细胞及其核的散点图。系统控制装置13用从信号处理电路4接收的测定数据判断测定试样中的细胞是否异常、具体而言,是否为癌变细胞或异型细胞。
也可以用气体激光代替上述半导体激光作为光源,但从低成本、小型且低耗电这几点来看,以采用半导体激光为宜,采用半导体激光不仅可以降低产品成本,还可以实现仪器的小型化和省电。在本实施方式中使用的是有利于聚光的波长较短的兰色半导体激光。兰色半导体激光对PI等的荧光励起波长也有效。也可以使用半导体激光中低成本、长寿命、厂家稳定供货的红色半导体激光。
本发明用上述透镜系列52等光学系统形成一定大小的聚焦光斑。具体而言,在测定试样上形成略呈椭圆形的聚焦光斑,其顺流经流动池51的测定试样流动方向的直径为3~8μm,垂直于测定试样流动方向的直径为300~600μm。图5为通过聚焦光斑的细胞的说明图,图中上下方向为测定试样流经流动池51的流动方向。在图5中,右侧的聚焦光斑是用于检测血液中的红细胞和白细胞的普通仪器的聚焦光斑,左侧的聚焦光斑为本发明的细胞分析仪的光学系统所形成的聚焦光斑。图中聚焦光斑的长方向尺寸比垂直方向(图中上下方向)的尺寸缩小绘制,但本发明实际的聚焦光斑截面形状非常细长。
宫颈部位的上皮细胞大小约为60μm,核的大小为5~7μm。此细胞一旦癌变或变型,细胞分裂的频度会异常增高,核的大小变为10~15μm。于是,N/C比(核大小/细胞大小)比正常细胞增大。因此,检测细胞和核的大小可以作为判断细胞是否癌变或变型的指标。
本实施方式用光电二极管55检测流经流动池的测定试样发出的散射光,同时用光电倍增管59检测流经流动池的测定试样发出的荧光,在信号处理电路4,从光电二极管55输出的散射光信号获取反映待测细胞大小的值-散射光信号脉冲幅度,同时从光电倍增管59输出的荧光信号获取反映待测细胞核大小的值-荧光信号脉冲幅度。图10为光学检测系统3检测出的光的信号波形显示图,纵轴表示检测出的光的强度,横轴表示光的检测时间。如图10所示,所谓脉冲幅度指信号波形的宽度,在本实施方式中,以强度显示大于基线的信号波形宽度作为脉冲幅度。基线能够适当设定。散射光信号的脉冲幅度表示待测细胞通过流动池感应区的通过时间,荧光信号的脉冲幅度表示待测细胞核通过流动池感应区的通过时间。由作为分析装置的系统控制装置13根据在此信号处理电路4获得的反映待测细胞大小的值(散射光信号脉冲幅度)和反映待测细胞核大小的值(荧光信号脉冲幅度)判断待测细胞是否异常。具体而言,系统控制装置13当散射光信号脉冲幅度除以荧光信号脉冲幅度所得值大于一定阈值时,判断待测细胞异常。
由于将聚焦光斑的顺测定试样流动方向的直径调为3~8μm,可以提高核检测的S/N比,可以更精确地检测出核的大小。在本实施方式中,对核实施PI染色,使用核发出的荧光信号脉冲幅度作为反映核大小的值,但是在PI染色中除核以外,细胞膜也多少会被染色,残余的用于染色的染料会流到流动池,从核以外也会产生荧光。因此,作为荧光检测器的光电倍增管59可能检测出核以外发出的作为噪声的荧光。然而,光学检测系统3的透镜系列52使聚焦光斑的顺测定试样流向直径缩小为3~8μm,可以更明确地甄别核发出的荧光和核以外发出的荧光。即,考虑核的大小(5~7μm)将聚焦光斑的直径缩小为3~8μm,可以减少噪声,仅以荧光信号脉冲的上升缘为峰值精确地测定脉冲幅度。其结果,可以高精度地检测核的大小。
如果要将聚焦光斑的顺上述流向的直径缩小到小于3μm,就要缩短透镜系列52的焦距,激光强度稳定区域(焦点深度)就会变浅。图11为在测定试样流动方向上聚焦光斑形状的显示图。如图11所示,焦点深度表示束径达到在聚焦光斑上的束径D的1.1倍的区域,束径越大,光的强度就越弱。焦点深度变浅,将不能使激光稳定地照射在20~100μm大小的细胞核上。另一方面,在上述流向上的直径大于8μm,则作为核以外产生的噪声的荧光的检测比例会增大,从而,荧光信号脉冲的上升缘变得平缓,荧光信号脉冲幅度的范围变得模糊,使测定精度下降。并且,大量细胞核同时从聚焦光斑内通过的频度增加,从这一点上也会造成测定精度下降。因此,最好考虑到上述焦点深度,来选定聚焦光斑上的在测定试样流动方向上的直径。具体而言,最好形成的聚焦光斑使聚焦于测定试样流动方向上的激光焦点深度为20~110μm。为了稳定地向核照射激光,以聚焦光斑的在上述流动方向上的直径为3.5~7.5μm为宜,4~7μm更好。
由于在聚集光斑上垂直于测定试样流动方向的直径为300~600μm范围内,可以让宫颈部位的全部上皮细胞(约60μm)从激光光束的稳定区域(即设构成高斯分布的激光峰值强度为1则强度达到0.95以上的区域)通过。以此可以从细胞中获得稳定的散射光,可以精确地测定细胞大小。当垂直于流向上的直径小于300μm时,激光束的稳定区域变窄,无法从细胞中获得稳定的散射光。而如果垂直于流向方向上的直径大于600μm,则中心附近的激光强度变弱,还是得不到稳定的散射光。要从细胞中获得稳定的散射光,最好垂直于测定试样流向上的直径为350~550μm。
[细胞分析方法]
下面就用细胞分析仪10(图1)进行细胞分析的方法的具体实施方式进行说明。
首先,使用者人工制备从流动池流过的测定试样。具体而言,对从患者宫颈部位采集的细胞(上皮细胞)进行离心(浓缩)、稀释(清洗)、搅拌、PI染色等众所周知的处理,制备测定试样。然后,使用者将制备的测定试样装入试管(无图示),将试管放到仪器主体的吸移管(无图示)下面。
下面,参照图12和图13说明系统控制装置13的处理流程。首先,接通系统控制装置13的电源,于是系统控制装置13的CPU27a对系统控制装置13内的计算机程序进行初始化(步骤S1)。然后,CPU27a判断是否从使用者接受了测定指示(步骤S2),如果收到测定指示,则通过I/O接口27f向仪器主体12传送测定开始信号(步骤S3)。若未收到测定指示,则CPU27a将处理移至步骤S6。
测定开始信号一传送到仪器主体12,在仪器主体12,装在试管中的测定试样便被吸移管吸移到图4所示流动池51。流经流动池51的测定试样受到激光光束照射,测定试样发出的前向散射光由光电二极管55检测,侧向散射光由光电倍增管58检测,侧向荧光由光电倍增管59检测。
然后,光学检测系统3输出的前向散射光信号(FSC)、侧向散射光信号(SSC)和荧光信号(SFL)输送到信号处理电路4,在信号处理电路4经过一定处理所获得的测定数据通过外部通信控制器25传送至系统控制装置13。
另一方面,系统控制装置13的CPU27a判断是否通过外部通信控制器25从仪器主体12收到测定数据(步骤S4),如果收到测定数据,则进行细胞分析处理(步骤S5)。如果未收到测定数据,CPU27a转到步骤S6的处理。
细胞分析处理结束后,CPU27a判断是否收到关机指示(步骤S6),如果收到关机指示则结束处理。如果未收到关机指示,则CPU27a返回步骤S2的处理。
下面参照图13说明步骤S5的细胞分析处理。首先,CPU27a将从仪器主体12收到的测定数据存入硬盘27d(步骤S51)。
然后,CPU27a从测定数据中所含前向散射光数据的特征参数信息(散射光信号的脉冲幅度(FSCW))和侧向荧光数据的特征参数信息(荧光信号的脉冲幅度(SFLW))算出用散射光信号脉冲幅度除以荧光信号脉冲幅度所得的值(FSCW/SFLW)(步骤S52),将获取的值存入RAM27c(步骤S53)。
CPU27a将散射光信号脉冲幅度除以荧光信号脉冲幅度所得值(FSCW/SFLW)与一定阈值T比较,判断细胞是否为异常细胞(步骤S54)。在此,当下列式(1)成立时,所测细胞为异常细胞,当式(1)不成立时,所测细胞为正常细胞。
FSCW/SFLW≤T…(1)
上述实施方式是根据从散射光求得的反映细胞大小的值和从荧光求出的反映细胞核大小的值判断细胞的癌变和变型的,也可以从核的大小和核中的DNA含量判断细胞的癌变和变型。以下就从核的大小和核中的DNA含量判断细胞的癌变和变型的第二实施方式进行说明。
在第二实施方式中,在仪器主体12,由光电倍增管59检测流经流动池的测定试样发出的荧光,由信号处理电路4根据光电倍增管59输出的荧光信号获取反映待测细胞的核的大小的值和反映核中的DNA含量的值。作为反映细胞核大小的值如前所述,可以是荧光信号的脉冲幅度(SFLW);作为反映核中DNA含量的值,可以是荧光信号的脉冲面积(荧光量)。如图10所示,荧光信号的脉冲面积(荧光量)表示基线和荧光信号波形围起来的部分的面积。基线可适当设定。当细胞癌变或变型时,细胞分裂加快,导致DNA数量增多,同时细胞核本身的尺寸增大。因此以核的大小和DNA含量为癌变和变型的指标,可以精确地判断细胞是否癌变或变型。
图6例示了测定大部分未癌变和变型的正常细胞的测定试样所获得的DNA含量的分布,在横轴上,将出现频度迎来高峰的DNA含量设为“1”,将其2倍的DNA含量设为“2”。右侧的峰值来自于进行正常细胞分裂的细胞。当细胞癌变和变型,进行异常细胞分裂时,具有比上述“2”所示位置靠右的DNA量的细胞分布增多。
系统控制装置13的CPU27a通过外部通信控制器25从仪器主体12接收到在信号处理电路4获得的含有反映细胞核大小的荧光信号脉冲幅度(SFLW)和反映核的DNA含量的荧光信号脉冲面积(SFLI)的测定数据后,实施第二细胞分析处理。
图14为系统控制装置13的CPU27a进行第二细胞分析处理的流程图。下面参照图14就第二细胞分析处理进行说明。首先,CPU27a将从仪器主体12收到的测定数据存入硬盘27d(步骤S501)。
然后,CPU27a将测定数据中所含侧向荧光数据的特征参数信息(荧光信号的脉冲幅度(SFLW)和荧光信号的脉冲面积(SFLI))读取到RAM27c(步骤S502)。
接着,CPU27a以荧光信号的脉冲幅度(SFLW)为纵轴,以荧光信号的脉冲面积(SFLI)为横轴,绘制SFLW-SFLI散点图(步骤S503)。SFLW-SFLI散点图的一例如图7所示。图7显示了DNA含量与核大小之间的关系,分布在左下区域的是正常细胞群。细胞癌变和变型会使核增大,同时DNA含量也会增多,因此,癌变和变型的细胞在图7中分布在右上区域。因此,可以就DNA含量和核大小判断在区域G的细胞为癌细胞和变型细胞。
接下来,CPU27a将荧光信号的脉冲幅度(SFLW)与一定阈值M进行比较,将荧光信号的脉冲面积(SFLI)与一定阈值N进行比较,据此判断细胞是否为异常细胞(步骤S504)。具体而言,CPU27a当下列式(2)(3)二者都成立时判断所测细胞为异常细胞,当式(2)(3)至少有一方不成立时,判断所测细胞为正常细胞。
SFLW≥M…(2)
SFLI≥N…(3)
此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示,绝无限制性。本发明的范围不受上述实施方式的说明所限,仅由权利要求书的范围所示,而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。
比如,本实施方式是检测宫颈部位的细胞的癌变和变型,但本发明不限于此。也可以用于检测口腔细胞、膀胱和咽喉等其他上皮细胞、甚至脏器细胞的癌变和变型。
本实施方式使用散射光信号的脉冲幅度作为反映待测细胞大小的值,用荧光信号的脉冲幅度作为反映待测细胞核大小的值,但本发明不限于此。也可以用散射光信号的脉冲高度作为反映待测细胞大小的值,用荧光信号的脉冲高度作为反映待测细胞核大小的值。
在本实施方式中,当反映待测细胞大小的值除以反映待测细胞核大小的值所得值大于一定阈值时,判断待测细胞异常,但本发明不限于此。也可以当反映待测细胞大小的值除以反映待测细胞核大小的值所得值小于一定阈值时,判断待测细胞异常。
Claims (12)
1.一种细胞分析仪,包括:
流动池,供含待测细胞的测定试样流过;
光源,用于光照流经所述流动池的测定试样;
光学系统,用于在流经所述流动池的测定试样上形成聚焦光斑,所述聚焦光斑顺所述测定试样流向的直径为3~8μm,垂直于所述测定试样流向的直径为300~600μm;及
集光部分,用于收集所述测定试样发出的光。
2.权利要求1所述细胞分析仪,其特征在于:
所述集光部分具有散射光检测器和荧光检测器,所述散射光检测器检测流经所述流动池的测定试样发出的散射光,所述荧光检测器检测流经所述流动池的测定试样发出的荧光;
所述细胞分析仪还包括信号处理部分和分析部分,其中,所述信号处理部分用于从所述散射光检测器输出的散射光信号获取反映待测细胞大小的值,从所述荧光检测器输出的荧光信号获取反映待测细胞的核的大小的值;
所述分析部分用于根据上述信号处理部分获得的分别反映待测细胞大小的值和待测细胞核大小的值来判断该待测细胞是否异常。
3.权利要求2所述细胞分析仪,其特征在于:所述信号处理部分获取散射光信号的脉冲幅度作为反映待测细胞大小的值,获取荧光信号的脉冲幅度作为反映待测细胞核大小的值。
4.权利要求3所述细胞分析仪,其特征在于:所述分析部分当用散射光信号的脉冲幅度除以荧光信号的脉冲幅度所得值大于一定阈值时,判断待测细胞异常。
5.权利要求1所述细胞分析仪,其特征在于:所述光学系统包括将所述光源发出的光聚焦于所述流动池的聚光镜系列和将所述光源的光径调整为与所述测定试样流向垂直的方向的柱面透镜系列。
6.权利要求1所述细胞分析仪,其特征在于:所述集光部分有检测流经所述流动池的测定试样发出的荧光的荧光检测器;
所述细胞分析仪还包括:信号处理部分,用于从所述荧光检测器输出的荧光信号分别获取反映待测细胞核大小的值和反映待测细胞核DNA含量的值;及
分析部分,根据所述信号处理部分获得的分别反映待测细胞核大小的值和待测细胞核DNA含量的值来判断所述待测细胞是否异常。
7.权利要求1所述细胞分析仪,其特征在于:所述待测细胞为上皮细胞。
8.权利要求1至7中任意一项所述细胞分析仪,其特征在于:形成的聚焦光斑使聚焦于所述测定试样流动方向的焦点深度为20~110μm。
9.一种光照流经流动池的测定试样,利用所述测定试样发出的光分析所述测定试样中所含待测细胞的细胞分析方法,其特征在于:在所述流经流动池的测定试样上形成聚焦光斑,所述聚焦光斑顺流动方向的直径为3~8μm,垂直于所述测定试样流动方向的直径为300~600μm。
10.权利要求9所述细胞分析方法,包括:
检测步骤,从流经流动池的测定试样检测散射光和荧光;
获取步骤,从所述散射光生成的散射光信号获取反映待测细胞大小的值,从所述荧光信号生成的荧光信号获取反映上述待测细胞核大小的值;及
判断步骤,根据所述反映待测细胞大小的值和所述反映待测细胞核大小的值来判断所述待测细胞是否异常。
11.权利要求10所述细胞分析方法,其特征在于:
所述获取步骤包括这样一个过程:获取散射光信号的脉冲幅度作为反映所述待测细胞大小的值、获取荧光信号的脉冲幅度作为反映所述待测细胞核大小的值;
所述判断步骤包括以下处理:用散射光信号的脉冲幅度除以荧光信号的脉冲幅度,当所得商大于一定阈值时判断所述待测细胞异常。
12.权利要求9所述细胞分析方法,还包括:
检测步骤,从流经所述流动池的测定试样检测荧光;
获取步骤,从所述荧光生成的荧光信号获取反映所述待测细胞核大小的值和反映所述待测细胞核DNA含量的值;及
判断步骤,根据反映所述待测细胞核大小的值和反映所述待测细胞核DNA含量的值判断所述待测细胞是否异常。
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