CN101407759A - 血细胞分析仪及分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种新型的血细胞分析仪及分析方法，主要由进样/清洗系统、显微镜平台、CCD摄像头、驱动电路，单片机构成检测系统，获得血细胞的形态学信息，检测系统与计算机系统相接，采集的信息通过采集卡连入电脑，并进行图像分析处理，从细胞形态学角度对血细胞进行分类和计数，最后由显示器和打印机作为输出设备，输出分析结果。本发明模拟人工镜检的流程，提供了一种新的研制血细胞分析仪的思路，具有通用性强、节约试剂的特征，为血细胞的形态学检测提供了自动化方法，可减少人工镜检的工作量。

Description

血细胞分析仪及分析方法

技术领域：

本发明涉及一种新的血细胞信息的自动获取与检测手段，即一种血细胞分析仪及分析方法。

背景技术：

血液对生物生命机体的生理活动和健康具有重要的作用，很多疾病可导致血液组成或性质发生特征性改变。其中，各种血细胞数量的多少在很多情况下与人体疾病的发生、发展和治疗有非常密切的联系，在医学诊断上具有重要价值。对人血细胞进行准确、快速的自动化分类计数是现代临床血液检测的一项重要的常规项目。血细胞分析仪是医院进行血常规检查的必备机器，不仅在世界各地，而且在我国各级医院都得到了普及应用。它不但提高了实验结果的准确性，还提供了许多实验指标，对疾病的鉴别诊断起了重要的作用。血细胞分析仪的研究发展具有悠久的历史。早在1852年就有人开始设计红细胞的计数方法，1855年发明了用于计数血细胞的计数板。1947年美国科学家库尔特(W.H.Coulter)发明了用电阻法计数粒子的专利技术。并在1956年将这一技术应用于血细胞计数获得成功。随着科学技术的日新月异，各种新的检测血细胞数目的手段不断涌现。目前应用的研究开发手段主要有：电容式、光电式与激光式、离心式、电阻式、及各种方式的联合式。到目前为止已经有许多国家开始生产各种类型的血细胞分析仪，经过半个多世纪的发展，这种仪器已经有了非常明显的进步。血细胞的分类变得细致，计数变得越来越精确。

总结上述已有的检测技术，它们具有一个共同的特点——将血细胞采用一定的方法处理后，使一个一个的血细胞转化成能被计算机识别的电信号，这些电信号经计算机处理后，可转换成各种参数和指标显示出来。这些方法设计出来的仪器一般说来试剂费用昂贵，同时，存在不同厂家生产出来的仪器试剂不匹配，这更加使试剂使用费用更加昂贵，造成医院的使用负担。在日常血细胞检测分析中，为排除假阳性报告，临床医师仍需要进行大量的人工镜检复查，以确保检查结果的正确。人工镜检复查存在以下两方面的问题：

a.工作人员工作量大，由于疲劳容易引起误判；

b.工作效率低，速度慢，有可能延误病人的诊断。

如何使血细胞计数更快、更准更节约成本，是目前医院临床检验中面临的问题。

发明内容：

本发明的目的正是针对当前的血细胞分析仪通用性不强、试剂昂贵不兼容、不能获得细胞真实形态学图像的缺点，提出的一种通用性好，结构简单，可靠性高的血细胞分析仪及分析方法。本发明是模拟人工镜检的流程，利用显微镜和CCD摄像机，将显微镜视野转化为计算机能处理的图像，通过相应的计算机图像处理软件，从形态学角度对血细胞进行分类和计数。本发明还将血细胞进行液态染色，在液态样本条件下进行观察，打破了传统的涂片镜检思路，能有效提高进样效率。本发明使用常见的染剂且量尽可能少对血细胞进行染色预处理，实现试剂的通用，达到节约和方便普及的目的。本发明所述的液态染色，是将血液和经过离心除杂处理的瑞氏染剂按适当的比例混合，一段时间后，血细胞将被成功染色。该染色方法克服了传统的涂片方法带来的染色时间长，对制作者技术要求高，自动化程度低的弱点，为后续的液态进样提供了可能。

本发明所述的技术方案的前提之一，是血细胞在液态条件下被染色，并能利用显微镜和CCD摄像系统对液态样本里的血细胞进行拍照，获得真实的血细胞形态学照片。本发明所述的技术方案的前提之二，是图像处理和模式识别技术、机器视觉技术的发展，能顺利地根据细胞的核颜色、大小、形态特征及整个细胞的一些形态特征对血细胞进行分类，并完成计数功能。

有益效果

与现有技术相比，本发明实现了对血液中血细胞成分的自动识别和对整个检测过程的全自动控制，其计算机图像自动识别技术不但替代人眼观察图像，且具备智能分析识别、记录功能，将机器视觉技术应用于血细胞镜检。它完全按照人工镜检经典方法的流程来设计，通过低倍镜以多于人工镜检上百倍的检查量对样品进行扫描过筛，保证了镜检无漏检；对过筛时抓取的目标定位后转高倍采集图像，计算机对图像进行处理、分析、描述、理解、拟合，完成识别过程，实现分类计数。获得图文并茂的报告。本发明具有通用性强、节约试剂的特征，为血液检验标准化提供了可能，提供了一种血细胞的形态学检测自动化方法，可减少人工镜检的工作量，提高工作效率。

附图说明：

图1为血细胞分析结构框图。

图中：1-检测系统、2-计算机、3-输出设备、4-CCD摄像头、5-显微镜平台、6-进样/清洗系统、7、8-驱动电路、9-单片机、10-采集卡、11-图像分析、12-显示器、13-打印机。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

本发明包括检测系统(1)、计算机(2)、输出设备(3)三部分，所述的检测系统(1)包括单片机(9)、驱动电路(7)  (8)、进样/清洗系统(6)、显微镜平台(5)、CCD摄像头(4)，其中进样/清洗系统(6)采取液态进样和冲洗的方式，在单片机(9)控制的驱动电路(8)的驱动下，样本以液态的方式进入显微镜(5)载物台上的样品池，被观察；清洗系统采用液体高压冲洗方式，在每个样本被检测后对进样管道进行冲洗。显微镜(5)采用一般的光学显微系统，载物台上固定有样品池。在单片机(9)控制的驱动电路(7)的驱动下完全按照人工镜检经典方法的流程来设计，通过低倍镜以多于人工镜检上百倍的检查量对样品进行扫描过筛；对过筛时抓取的目标定位后转高倍，经CCD摄像头(4)采集图像，并通过采集卡(10)连入计算机(2)。本实施例所述的计算机(2)包括图像采集，系统控制、图像采集分析模块，主要实现对整个系统的自动化控制和采集到的图像进行处理和分析。本实施例所述的输出设备(3)包括显示器(12)、打印机(13)，完成数据处理结果的输出。

本实施例的具体实施方案如下：

将血液和经过离心除杂处理的瑞氏染剂按适当的比例混合均匀，在计算机控制的驱动电路作用下以液体状态经进样系统进入显微镜载物台上固定好的样本池中，并经计算机控制显微镜自动对焦，以低倍镜以多于人工镜检上百倍的检查量对样品进行扫描过筛，对过筛时抓取的目标定位后转高倍镜，CCD摄像头对目标视野进行拍照，采集图像，采集的图像经过采集卡进入计算机，计算机对图像进行处理、分析、描述、理解、拟合，完成识别过程，实现分类计数。获得图文并茂的报告。每处理一个样本后，在计算机的控制下，由清洗系统自动对样本池和进样系统进行清洗，准备下一个样本的检查。

Claims (5)

1.一种通过模拟人工镜检流程，从形态学角度对血细胞进行分类和计数的血细胞分析仪，其特征在于：由检测系统(1)、计算机(2)和输出设备(3)、单片机(9)、驱动电路(7)(8)、进样/清洗系统(6)、显微镜平台(5)、CCD摄像头(4)组成，检测系统用于对样本进行检测，获取血细胞的形态学特征，并通过CCD数码摄像，将细胞的形态学特征转化为计算机能够识别的图像，该系统通过单片机，数据传输线与计算机进行数据的传输与控制；计算机用于监控检测系统的工作状态，并对获取的图像进行计算分析；输出设备由显示器(12)和打印机(13)构成，用于对分析后结果进行显示输出，实现人机交互。

2.一种根据权利要求1所述的血细胞分析仪的分析方法，其特征在于：进样/清洗系统(6)采取液态进样和冲洗的方式，将血液与染剂在液态条件下混匀染色后以液态的方式进入显微镜(5)载物台上的样品池观察，清洗系统采用液体高压冲洗方式，在单片机(9)控制的驱动电路(8)的驱动下，在每个样本被检测后对进样管道进行冲洗。

3.根据权利要求2所述的血细胞分析仪的分析方法，其特征在于：在单片机(9)控制的驱动电路(7)的驱动下，通过低倍镜以多于人工镜检上百倍的检查量对样品进行扫描过筛；对过筛时抓取的目标定位后转高倍采集图像，计算机对图像进行处理、分析、描述、理解、拟合，完成识别过程，实现分类计数。

4.根据权利要求2所述的血细胞分析仪的分析方法，其特征在于：对显微镜(5)过筛时抓取的目标视野进行数码拍照，并通过采集卡(10)连入计算机(2)，经图像分析处理系统(11)进行分析。

5.根据权利要求3所述的血细胞分析仪的分析方法，其特征在于：单片机(9)是在计算机(2)系统的控制下，对显微镜和进样/清洗系统发出动作指令，实现进样、清洗、扫描的自动化，计算机(2)主要是将检测系统(1)中的CCD摄像头采集到的图像进行处理分析，并且其中的控制系统实现整个检测系统的自动化。

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