CN102539291A - 粒子分析装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粒子分析装置，其包括采样单元、样本制备单元、反应单元、阈值单元、注射单元、光学单元和处理单元，所述采样单元用于采集样本，所述样本制备单元用于制备不同用途的子样本，所述反应单元用于将制备好的几份子样本和各自专用的试剂分别进行孵育并提供给注射单元，所述注射单元用于将不同用途子样本注入到光学单元中，所述光学单元用于对子样本进行照射以获得粒子信息，所述处理单元用于将光学单元得到的信息进行处理后输出，所述阈值单元用于将测得的粒子总数和预定的阈值进行比较并输出比较结果给注射单元。本发明还公开了一种粒子分析方法。本发明粒子分析装置及方法能够保障低值样本分类检测的准确性不会大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及粒子分析领域，特别是一种适用于液体分析仪的粒子分析装置及方法。
背景技术
在现代医疗系统中，常需要对体液尤其是血液中粒子进行分析以获取各种参数，例如各种粒子或特定粒子的散点图，并统计粒子(例如细胞)数量。用于分析统计血液细胞或其它体液细胞的粒子分析仪通常也称为细胞分析仪。
以白细胞为例，白细胞通常可分为五个基本子类：中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸细胞和嗜碱细胞。对这几个子类进行分类并输出各自占白细胞总数的比例是五分类血液细胞分析仪的核心指标。五分类血液细胞分析仪的基本原理为流式细胞术原理，典型流程如下：细胞经过试剂处理后，通过注射器驱动，使细胞逐个通过流动室，激光照射每一个细胞后，产生两个信息，绘制在坐标图上，形成散点图，散点图中每一个点，代表一个细胞，如图1中所示，其中左边表示白细胞中枢散点图，右边表示白细胞分类散点图。
在一次测量过程中，一般首先进行白细胞总数的测量，形成白细胞散点图，从这个散点图上得到白细胞总数，同时得到嗜碱细胞的比例。然后进行针对其他四类白细胞的测量，得到其他四类白细胞的分类。
现有技术中，对白细胞进行分类的统计通常是按照固定的体积来计量的，比如通过注射器推样固定体积的样本。也就是说，推样注射器的体积是固定的。那么，同样的体积对于低值白细胞的样本，其统计量就会偏少，比如，注射器推样50ul，统计其中40ul的体积，如果稀释比是50倍的稀释，那么相当于统计了40/50＝0.8ul的血样，对于白细胞浓度是6000/ul的血样来说，相当于统计了4800个白细胞，但是对于白细胞浓度是1000/ul的血样来说，相当于统计了800个白细胞，这样，对于分类的准确性就会造成一定影响。因此，现有技术中对如血液细胞等的粒子按照固定体积样本进行分析的方式具有缺陷，对于低值(浓度值)粒子样本来说，会出现实际分析的样本数量很小从而导致分类测量准确性降低。
发明内容
本发明为了解决现有技术在低值样本粒子分类检测时产生的准确性降低的问题，提供了一种能够克服上述问题的粒子分析装置和粒子分析方法。
本发明粒子分析装置的一较佳实施方式包括采样单元、样本制备单元、反应单元、阈值单元、注射单元、光学单元和处理单元，所述采样单元用于采集样本，所述样本制备单元用于制备不同用途的子样本，所述反应单元用于将制备好的几份子样本和各自专用的试剂分别进行孵育并提供给注射单元，所述注射单元用于将不同用途子样本注入到光学单元中，所述光学单元用于对子样本进行照射以获得粒子信息，所述处理单元用于将光学单元得到的信息进行处理后输出，所述阈值单元用于将测得的粒子总数和预定的阈值进行比较并输出比较结果给注射单元。
进一步的，所述样本制备单元制备用于粒子总数测量的子样本和用于粒子分类测量的子样本。
进一步的，所述注射单元按照预定量对用于粒子总数测量的子样本进行推样，并根据粒子总数和预定阈值的比较结果对粒子分类测量的子样本进行推样，其中当粒子总数不小于阈值时，按照第一样本体积进行推样，当粒子总数小于阈值时，按照第二样本体积进行推样，其中第一推样体积小于第二推样体积。
进一步的，所述样本是血液样本，所述粒子是白细胞。
进一步的，所述处理单元输出散点图。
进一步的，所述注射单元采用电机驱动，通过控制电机驱动速度和/或电机驱动时间来控制注射单元按照第一推样体积或第二推样体积分别推样。
本发明粒子分析方法一较佳实施方式包括采样；根据采集的样本进行子样本制备；对制备的样本进行样本孵育；粒子总数检测；粒子总数和阈值比较；根据比较结果推样；粒子分类测量。
进一步的，所述采样包括采样单元对包含粒子的体液样本进行采集；所述根据采集的样本进行子样本制备包括采用分血装置将样本制备成不同用途的子样本；所述对制备的样本进行样本孵育包括采样处理单元将制备的子样本和专用试剂混合均匀；所述粒子总数检测包括采用光学单元对粒子总数进行检测；所述粒子总数和阈值比较包括采用阈值单元对粒子总数和阈值进行比较；所述根据比较结果推样包括注射单元在粒子总数不小于阈值时按第一推样体积进行推样并在粒子总数小于阈值时按第二推样体积进行推样；所述粒子分类测量包括根据注射单元推样的体积进行粒子分类测量。
进一步的，所述阈值是预先设定的，所述第二推样体积大于第一推样体积。
进一步的，所述第二推样体积是第一推样体积的1.5-6倍。
相较于现有技术，本发明粒子分析装置及方法首先通过子样本测量的粒子总数和预定阈值的比较来判断样本是否属于低值样本，即粒子总数不小于阈值的话证明样本的粒子浓度基本正常，则按照第一推样体积进行推样；否则的话，则按照大于第一推样体积的第二推样体积进行推样，从而保障了粒子分类检测时的准确性不会降低。
附图说明
图1是典型的白细胞总数散点图和分类散点图；
图2是本发明粒子分析装置一较佳实施方式的方框结构示意图；
图3是本发明粒子分析方法一较佳实施方式的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参阅图2，是本发明粒子分析装置一较佳实施方式的方框结构示意图。该粒子分析装置1包括采样单元10、样本制备单元11、反应单元12、阈值单元13、注射单元14、光学单元15和处理单元16。采样单元10用于将输入的体液样本采集到装置中储存容器内。样本制备单元11用于按照分析测试的目的将采集到的体液样本制备为几份子样本。反应单元12用于将制备好的几份血样和各自专用的试剂分别进行孵育并提供给注射单元14。注射单元14用于将不同用途子样本推样到光学单元15中。光学单元15用于对子样本进行照射以获得粒子信息，例如在一些实施方式中采用散射法利用激光等光源对血样中血细胞进行照射，形成前向散射和侧向散射信号。处理单元16用于将光学单元15得到的信息进行处理后输出，阈值单元13用于将粒子总数和预定的阈值进行比较，并输出比较结果给注射单元14。
本实施方式中，体液样本是血液样本，在其他实施方式中，也可以是其他体液样。本实施方式中，处理单元16输出的是散点图，例如输出白细胞散点图，包括白细胞总数散点图和分类散点图。样本制备单元11可以分别定量出20ul的子样本用于白细胞总数和嗜碱白细胞的测量，以及20ul的子样本用于白细胞其他四个子类的测量。
其中，注射单元14对于白细胞总数检测推样体积是预先固定的，而对于白细胞分类检测的推样体积是根据上述白细胞总数和阈值的比较结果决定的。由于白细胞总数测量的孵育时间小于白细胞分类测量的孵育时间，因此白细胞总数测量的样本先于白细胞分类测量的样本进行推样。当检测到的白细胞总数不小于阈值时，注射单元14按照第一体积作为推样体积；当检测到的白细胞总数小于阈值时，注射单元14按照第二体积作为推样体积。其中第二推样体积大于第一推样体积，优选的，第二推样体积可以是第一推样体积的1.5-6倍。在所述实施方式中，注射单元14是电机驱动的。该阈值可以是预先在装置的系统中设定好的。在其他实施方式中，还可以通过用户界面等方式让用户对阈值大小进行设定和调整。
相较于现有技术，本发明粒子分析装置包括阈值单元13，通过对粒子总数和阈值的比较，从而对粒子总数小于阈值的样本使用较大的推样体积，从而提高分类测量准确性。
请参阅图2，是本发明粒子分析方法的一较佳实施方式的流程示意图。该粒子分析方法包括：
步骤S1，采样。采样单元10对包含粒子的体液样本进行采集。其中，在本发明粒子分析方法的一些实施方式中，可以是对血液样本进行采样。
步骤S2，样本制备。样本制备单元11根据步骤S1中采样单元10采集的粒子样本进行子样本制备。例如，对于血样样本，可以采用分血装置(如分血阀)将血样分成几份，分别进行各种不同用途测量，比如制备出20ul的样本用于白细胞总数和嗜碱白细胞的测量，另外还有20ul的样本用于白细胞分类测量。
步骤S3，样本孵育，将制备好的子样本和专用试剂混合均匀。例如在反应单元12内将步骤S2中制备好的用于白细胞总数和嗜碱白细胞的测量和用于白细胞分类测量的各份样本和对应的专用试剂通过一定反应时间后混合均匀。反应单元12通常是反应池。
步骤S4，粒子总数检测。例如，可将通过步骤S3中孵育好的用于测量白细胞总数和嗜碱白细胞的20ul样本和1ml专用试剂的混合物通过注射单元14推样一定体积量并注入光学单元15进行白细胞总数和嗜碱白细胞检测，例如推样50ul的量以用于白细胞总数和嗜碱白细胞检测。当然在其他实施方式中，对于粒子总数检测的推样体积可以是别的数值。
步骤S5，阈值比较。将预先设定的阈值和检测到的粒子总数进行比较。
步骤S6，根据比较结果推样。如果粒子总数不小于阈值大小，则按照第一体积推样，否则按照第二体积推样。其中第二推样体积大于第一推样体积，你如，第二推样体积可以是第一推样体积的1.5-6倍。在本实施方式中，第二体积是第一体积的3倍。例如，第一推样体积可以是50ul，第二推样体积是150ul。当然，第二体积最大不能超过试剂加样本的体积之和。
步骤S7，粒子分类测量。根据S6的推样体积(第一推样体积或第二推样体积)的样本和试剂的混合物进行粒子分类测量。
在所述实施方式中，注射单元14采用电机驱动，可以通过控制电机驱动速度和/或电机驱动时间来控制注射单元14实现第一体积和第二体积推样。
值得注意的是，在上述实施方式中，阈值是预先在阈值单元13的系统中设定好的。在其他实施方式中，还可以通过用户界面等方式让用户对阈值大小进行设定和调整。
相较于现有技术，本发明粒子分析方法在对样本进行分类测量之前进行粒子总数检测，并利用粒子总数和预先设定的阈值进行比较，从而判断样本中粒子浓度。当粒子总数不小于阈值时，表示样本中粒子浓度基本正常。当粒子总数小于阈值时，表示样本中粒子浓度较低。对应不同比较结果及其表示的不同粒子浓度，分别使用不同的推样体积，从而通过对低值样本提高推样体积实现检测准确性的提高。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种粒子分析装置，其特征在于：包括采样单元、样本制备单元、反应单元、阈值单元、注射单元、光学单元和处理单元，所述采样单元用于采集样本，所述样本制备单元用于制备不同用途的子样本，所述反应单元用于将制备好的几份子样本和各自专用的试剂分别进行孵育并提供给注射单元，所述注射单元用于将不同用途子样本注入到光学单元中，所述光学单元用于对子样本进行照射以获得粒子信息，所述处理单元用于将光学单元得到的信息进行处理后输出，所述阈值单元用于将测得的粒子总数和预定的阈值进行比较并输出比较结果给注射单元。
2.根据权利要求1所述的粒子分析装置，其特征在于：所述样本制备单元制备用于粒子总数测量的子样本和用于粒子分类测量的子样本。
3.根据权利要求2所述的粒子分析装置，其特征在于：所述注射单元按照预定量对用于粒子总数测量的子样本进行推样，并根据粒子总数和预定阈值的比较结果对粒子分类测量的子样本进行推样，其中当粒子总数不小于阈值时，按照第一样本体积进行推样，当粒子总数小于阈值时，按照第二样本体积进行推样，其中第一推样体积小于第二推样体积。
4.根据权利要求1-3任一所述的粒子分析装置，其特征在于：所述样本是血液样本，所述粒子是白细胞。
5.根据权利要求1-3任一所述的粒子分析装置，其特征在于：所述处理单元输出散点图。
6.根据权利要求3所述的粒子分析装置，其特征在于：所述注射单元采用电机驱动，通过控制电机驱动速度和/或电机驱动时间来控制注射单元按照第一推样体积或第二推样体积分别推样。
7.一种粒子分析方法，包括：
采样；
根据采集的样本进行子样本制备；
对制备的样本进行样本孵育；
粒子总数检测；
粒子总数和阈值比较；
根据比较结果推样；以及
粒子分类测量。
8.根据权利要求7所述的粒子分析方法，其特征在于：所述采样包括采样单元对包含粒子的体液样本进行采集；所述根据采集的样本进行子样本制备包括采用分血装置将样本制备成不同用途的子样本；所述对制备的样本进行样本孵育包括采样处理单元将制备的子样本和专用试剂混合均匀；所述粒子总数检测包括采用光学单元对粒子总数进行检测；所述粒子总数和阈值比较包括采用阈值单元对粒子总数和阈值进行比较；所述根据比较结果推样包括注射单元在粒子总数不小于阈值时按第一推样体积进行推样并在粒子总数小于阈值时按第二推样体积进行推样；所述粒子分类测量包括根据注射单元推样的体积进行粒子分类测量。
9.根据权利要求8所述的粒子分析方法，其特征在于：所述阈值是预先设定的，所述第二推样体积大于第一推样体积。
10.根据权利要求8所述的粒子分析方法，其特征在于：所述第二推样体积是第一推样体积的1.5-6倍。
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