CN1031422A - 利用光散射技术的多部分鉴别分析装置 - Google Patents

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Abstract

在白细胞流中通过光电测量无需染色而鉴别白 细胞的微粒分析方法及装置将自然状态下流体动力 聚焦的白细胞流在流动单元中进入和通过辐射波束， 使该波束由不同子群的白细胞造成独特的散射，令散 射作用在邻近流动单元的光收集装置上。为检出嗜 酸性细胞，在相对光轴约10°—70°的角位置收集 散射光，其它白细胞子群相对嗜酸细胞以及它们相互 间的鉴别是通过包括Coulter微粒分析原理的光和 /或电子测量而完成。

Description

本发明总地来说涉及微粒分析装置，更具体地说是涉及通过Coulter类型的技术而不利用细胞化学染色技术或材料来达到单个血细胞类型（例如白细胞的五种基本类型）的选择，区分和鉴别分类的装置和方法。
众所周知，利用流动细胞计数仪而不使用细胞化学染色，白细胞可被鉴别和划分为三个主要类型：即：淋巴细胞，单核细胞和粒细胞。有一种这样的方法包括使用低角度光散射与90°或高角度光散射相结合。某些方法利用了一种溶解试剂来从全血稀释液中除掉不需要的红细胞，其它方法则依靠密度或离心技术，如：利用ficolpague的单位比重分离法，其中ficolpague是合成多糖聚合物与（例如）泛影酸钠盐的混合物;或用葡聚糖分离，或用浅黄层技术，该浅黄层是指全血经离心后在顶层血小板和底层红细胞之间的浅黄层白细胞;等等。此外，某些方法利用细胞化学染色以便进一步细分按其免疫功能定义的淋巴细胞子类。
授予S·L·Ledis和H·R·Crews並转让给Coulter电子公司（Hialeah，Florida）的PCT专利PCT/US    85/00868号中描述了一个系统和技术，它利用试剂系统产生出被称为四种群鉴别的结果，其方式是将红细胞有效地从样本中除掉，由于溶解以及必要时的固定处理，使粒细胞的一个子群（即嗜酸性细胞）被分离出来，与其相对比，以上描述的技术中只有三个种群可被看出或显现出来，随后嗜酸性细胞就与其它子群不能区别了。
先有技术中描述了一种获得四部分白细胞鉴别（淋巴细胞、单核细胞、中性白细胞和嗜酸性细胞）的方法和装置，它是通过将细胞进行细胞化学染色並经过低角度光散射和吸收的结合而产生出四个互不相同的群。吸收是轴向光损失的一个分量。
同样，如美国专利3，502，974号专利中所揭示的技术中是将电“混浊度”作为检测特定细胞或细胞群的一个独立的参数来描记，这三个种群仍然被鉴别出並被很好的限定和分离开。然而，在这种情况下，粒细胞子群的中性白细胞，嗜酸细胞，嗜碱细胞是在粒细胞群数据之内，它隐藏並掩盖了这三种细胞使其不能鉴别。
先有技术的文献，科学论文和报告中说明、描述和讨论了以相对于所利用的光束轴线的不同角位置上利用光散射技术夹照射和探查样本。然而，到目前可获得和考虑的大多数文献材料都将相对于光轴的光线夹角限制为0°-23°或90°，或二者並存。
本发明提供了一种新的、有用的、到目前为止非显而易见的生物细胞计数、测量和鉴别的方法和装置，用于将生物细胞样本中的细胞类型高速、精确地分析和彼此分离开。
总地来说，本发明提供了一种结构上的结合，其中一个生物样本以流体动力聚焦的微粒流的形式进入和通过一个点聚焦的电磁辐射能的波束（激光）。相对于激光能量的轴线适当定位的光响应装置提供了表明每个细胞通过的光输出脉冲。在流体流动通道内的电传导触点提供了附加的电脉冲输出作为每个细胞的Coulter    DC体积和RF/DCCoulter混浊度探查的结果。
利用适当的电子线路可将这些输出脉冲或信号结合起来以限定出至少五种不同类型的白细胞，将每一种细胞类型与另一类型有效地区分开，尽管事实上某些统计学上不普遍的细胞子群可能被它们的总的细胞类型所掩盖或隐藏。
本发明还涉及了只利用光散射技术以及与Coulter类型的DC和RF技术相结合而产生的多个生物细胞类型的一个或多个数据表示。
更确切地说，本发明提供了利用从光响应脉冲发生组件导出的信息或数据的新型装置和方法，该组件被安排在一个被遮掩的激光束的输出区域，其相对于激光轴线的角度范围是从大约10°到大约70°，以下将其称为中角度光散射MALS。
本申请涉及下列专利和/或申请，並通过对其引证将其揭示出的本申请所依据的附加说明性细节结合在此，其中这些细节已被说明是必须的和所需要的。题为：“从全血样本中分离，确认和/或分析白细胞的方法及试剂系统”，美国专利申请号07/025，303，1987年3月13日提交，申请人为Stephen    L，Ledis等人，已转让给本申请的受让人。共同未决的美国专利申请，申请号为：07/025，337，申请日1987年3月13日，申请人：Wallace    H·Coulter等人，题为：“快速混合小容量以加强生物反应的方法和装置”。美国专利申请号06/921，654，申请日1986年10月21日，申请人：Wallace    H·Coulter等人，题为：“测量微粒的电阻和电抗的微粒分析器”，已转让给本申请的受让人。
从本世纪五十年代早期的构思开始，由Wallace    H·Coulter发明的微粒计数和量尺寸的原理已经产生了用于显微颗粒的电子计数、量尺寸、研究和分析的多种方法和流过式装置。这些微粒是在悬浮液中被扫描，如授予Coulter的开创性美国专利2，656，508中所示。在这一先有技术的安排当中，通过在两个腔中的悬浮液内的悬浮电极在两个容器或小室之间建立一个直流电流。两个腔体之间唯一的流体连系是通过一个孔;因此，在该孔内建立起一个电流和电场。该孔和在其内部和周围所造成的电场构成一个传感区。当每个微粒通过该传感区时，在其通过的时间内，传感区内容的阻抗将改变，由此而调制了传感区内的电流和电场並导致一个信号的产生，该信号被施加到经适当安排以响应于这一变化的一个检测器上。
授予W·H·Coulter和W·R·Hogg，並转让给Coulter电子公司（Hialeah，Florida）的3，502，974号美国专利中描述了微粒分析装置，该装置响应于通过一个显微通道的流体悬浮微粒而产生並检测出作为这种流通结果的信号。将这些信号同由于微粒的通过在通道中引起的电流变化相联系，並且这些变化中主要包括反应微粒的物理特性的电阻和电抗的电流分量。通道中的电流是由至少是射频的而最好再与另一个不同频率相结合的电流激励装置来提供;然而，任何两个不同的频率都可适用，以便这些信号因为它们在频谱中的位置和/或它们的相位关系而彼此可分离开。对每一个微粒至少要导出两个结果信号並且要能够使其用于确定每个微粒的一项以上的物理特性，这样即使同样大小但不同实质的微粒都可被分离检测出来。
授予W·H·Coulter和W·R·Hogg，並转让给Coulter电子公司（Hialeah，Florida）的3，502，973号美国专利（3，502，974号美国专利的部分继续申请）描述的装置中具有由于从前一Coulter类型的微粒分析装置接收脉冲串的两个频道，每个脉冲一般均具有一个由同一微粒在该微粒分析装置中产生的伴随脉冲，並且其配有的装置可用于获得代表脉冲间关系的信号。在几种实施方案中，一个脉冲要根据特定的因数进行衰减，然后与一个阈值电路的信号相比较，这样只有特定范围的脉冲将产生输出信号。在其它的实施方案中，利用成对的阈值来形成电子窗口，每对中的一个信号在两个衰减器中经过衰减处理以提供限定一个给定范围的两个信号。只有落入该范围的关系可产生输出信号。
授予W·H·Coulter並转让给Coulter电子公司（Hialeah，Florida）的4，527，114号美国专利描述了一种微粒分析装置，它包括一个具有流动室的流动单元，室内有一个携带了单个微粒的悬浮液流沿着一个预定的通道前进;一对电极被置于该预定通道的相对两侧，其中一个电极一端的宽度平行于该预定通道，其长度小于一个给定微粒的长度，电极的该端被置于紧邻该预定通道;在该对电极之间提供一个横穿该预定通道的电场的激励源;和一个微粒脉冲检测器，用于检测由通过该电场的微粒引起的微粒脉冲。
授予Michae｜R·Groves和W·H·Coulter並转让给Coulter电子公司（Hialeah，Florida）的4，298，836号美国专利所描述的装置和方法中，液流内的微粒经流体的动力聚焦以便通过一个阻抗传感孔，一个低频电流源提供通过该孔的电流以产生代表微粒大小的信号，一个高频电流源提供通过该孔的电流以产生代表微粒大小和内阻的信号，一个检测器确定微粒的长度，还有一个数字计算机综合每一微粒的信号並计算它的形状因数，变形程度或自然形状，真正的体积和内电阻率。
授予William    A·Newton和Marshall    D·Graham並转让给Coulter电子公司（Hialeah，Florida）的4，420，720号美国专利描述了一个微粒分析器，其中具有携带单个微粒的一个悬浮液流沿着一个预定的通道流动;一对中央电极被置于该预定通道的相对两侧;该对中央电极被激励以便在两者之间提供一个传感电场，两对外部电极被置为每对在该中央电极的一侧;该外部电极被定向排列和/或激励以使它们的电场在中央极板的传感电场的方向上向外凸起以压缩传感电场沿预定通道的宽度。此外，中央极板之间的电场可在附加的方向上聚焦并且传感电极的排列可在具有或没有小孔的流动单元内实现，或在一个基片的表面上实现。
授予John    D·Hollinger和Paul    I·Pedroso並转让给Coulter电子公司（Hialeah.Florida）的4，515，274号美国专利描述了一个流动通过的微粒分析器和对微粒流同时进行光和电阻抗测量的分类装置，它包括一个流动单元，该单元具有由一个微粒检测孔进行流体连接的一对通道，微粒流通过该孔並被分析;一个安装在通道下流端的喷嘴，以限定一个流动室;一个包层液体在流动室的底部被引入以使微粒流进行流体动力聚焦並从喷嘴处以一个液体流束的形式将微粒喷射出来;和一个用于从该液体流束中产生微滴的系统並用于此后对微滴分类。
授予Rohert    C·Leif並转让给Coulter电子公司（Hialeah，Florida）的4，348，107号美国专利描述了一个电-光传感器，它用于对通过位于一个光学上清晰的球形部件内的小孔的液流中悬浮的微粒同时进行光学测量和电学体积测量。
通过举例，本发明的示意性实施方案将参照附图予以说明，在附图中：
图1是一个流动单元和可运行的相关硬件的理想化示意图，包括实现本发明的光检测器组件。
图1A是图1中流动单元沿孔径面的水平截面的俯视图;
图1B是实现了具有平展的内和外表面的方形石英孔径的一个流动单元的俯视图;
图1C是光检测器组件的正视图，表示信号接收区;
图2是图1的流动单元在孔径水平截面的俯视图，具有两个45°角的光检测器组件;
图2A是图2的装置的孔径部分的放大透视图（不成比例）;
图3是图1B的装置的一个改进形式的俯视图（不成比例）;
图4是图1B的装置的再一个改进形式的俯视图;
图5，5A和图5B共同构成利用Coulter体积孔径实现本发明的运行电子线路和装置的框图;
图6，6A和6B共同构成利用光学流动室的图5，5A和5B的电路的一个改进形式的框图;
图6C是没有Coulter类型检测孔径的一个改进的流动单元的展开侧视图（不成比例）;和
图7至图27是显示和解释本发明的方法和装置的结果的频率曲线（histogram）和散射曲线（Scattergram）。
“频率曲线”（Histogram）被定义为一个单个变量的频率分布图，显示为一条两维曲线图，它将变量描记在X轴上而将频率（表示为＃）描记在y轴上。频率曲线还被定义为在计算机或在其它电路形式中所表示的这样一条曲线图的抽象数表。
“点阵”（Matrix）被定义为两个独立变量的频率分布图，显示为一个三维轮廓图，将一个变量描记在X轴上，第二个变量描记在y轴上，而频率或计数显示为等计数轮廓线。为了清楚起见，只显示一条等计数轮廓线表明种群的轮廓。点阵还被定义为在计算机或其它电路形式中所表示的这样的一个图形的抽象数表。在本说明书中描述一个点阵时，X轴的变量将列在第一，随后是y轴变量。
“参数”是独立变量的同义词，在以下的说明书中给出的本发明中，它是指从任何在流动血细胞计数器中被分析的微粒或细胞中获得的同时的和独立的测量值。通过某种数学函数将两个或多个参数相结合被定义为产生另一个参数。
“选通”（Gating）被定义为一个滤波过程，它被用于在查询一个或多个其它参数的同时从多参数数据中建立一个参数的频率曲线。对于单个白血细胞通过流动单元並由参数传感器产生细胞测量值的每一个情况，和用于选通的每个参数相对应的值或叫测量值均与一或两个参数值或叫阈值相比较，並“检验”它是小于该阈值，大于阈值或是在两个阈值之间。如果这一检验给出了所有被考虑的选通参数的真正结果，于是该情况即被包括在频率曲线中。选通也可用于建立一个点阵。这样，通过利用选通可以简化多参数数据的分析和曲线表示。
“低角度光散射”LALS被定义为从相对于激光束轴小于10°不包括0°的范围内获得的光散射信息。“高角度光散射”HALS被定义为相对于激光轴90°为中心处的光散射信息。“中角度光散射”MALS被定义在10°和70°之间的角度内获得的光散射信息。
“光束障”（Beamdump）被定义为去掉不需要的激光的一个遮挡物，它一般表现为横贯光检测器的一个水平线，这是激光束与流动单元相互作用的结果，它降低了被检测的光散射信号。
“掩模”（Mask）被定义为一个圆形或椭圆形遮挡物，它去掉不需要的低角度光散射信息以及0°或叫激光轴上的信息，並防止这些信息被光检测器接收。
在以下段落和整个描述中，光散射角度被定义为在一个孔径或叫传感区内光线射出生物细胞的角度，这在以下进行说明。简单地说，散射光射在光检测器组件上的角度可能不同于在孔径内的真实角度。这是由于样本稀释剂和/或流体动力学的包层流动液，空气以及流动单元的材料的折射指数均不同，並且还由于流动单元10的结构，如斯内耳氏定律（Snell′s    Law）所述。
图1示出采用本发明的方法和过程的一种微粒分析装置。图1中可见，该装置包括一个长形的圆柱体部件，标为流动单元10可为任何光学透明材料，例如，石英玻璃，石英或蓝宝石。流动单元部件10的内部为贯通其长度的园柱形，除了一个狭窄的或叫颈缩的孔径12，通过该孔由图中未示出的已知装置使生物细胞样本流过而成为流体动力聚焦的流14。部件10的外壁表面15是圆柱形並包括一个光学平面16，用于将在以下描述中变得更加明了的目的。一个透镜系统18将最好是来自一个激光器22的电磁光能的波束20聚焦为孔径12处的一个光斑。在一个优选实施方案中，该激光器是一个氦-氖激光器，发射波长632.8nm，其它发射波长的激光器（例如488nm）也可使用，並产生与以下描述类似的效果。一个光检测器组件结构24作为散射辐射时的接受器而安装在与激光辐射的轴26成正交的平面内並以轴26为中点。
光检测器组件24包括一个光检测器25，它具有上文中定义的一个掩模28和一个光束障30。光检测器25可以是任何类型的光敏电气装置，例如一个光电倍增管。在本实施方案中，光检测器25是一个硅光电检测器，其型号为VTS3081，由Vactec公司制造。
如上所述，光检测器组件24的中部配有一个光散射掩模28。掩模28按要求可以是一个圆形，椭圆形或其它形状，以便从不同结构的流动单元10（如上文所述）获得等效的光散射信息。掩模28与激光束20同轴定向。如图所示，所谓的光束障30横贯面对激光束的光电二极管组件24而水平伸展。该光束障30可以按以下所示从中轴稍微按角度展开，以此提供更清晰的信号对噪音的输出。
图1A是图1中流动单元10的俯视图，水平截过孔径平面。所示光检测器组件24具有以激光束轴26为中心的掩模28。光束障30在图中未示出。
在图1的左侧，孔径12的后侧射出的光线在照射或叫探询液流14中的一个细胞之后造成其播散为漏斗状，它被标为“光散射”32。掩模28和光束障30的角方向为可使光散射输出32在相对于激光轴的一个60°的角度范围内被接收到，即40°±30°，或叫从大约10°到大约70°。这样就提供了一个以激光束轴26（它被作为0°）的大约40°为中心的一个角度范围，它是向前的方向，即图1中向左的方向。这一光学安排提供了一个±30°的收集范围，它又提供了一个从激光束轴的大约10°到70°一个环形。
从以上的描述中可以看清，本发明利用了一个基本上扁平的平面光检测器结构或叫组件24。如图所示，该组件是位于流动单元（换能器）10的前面。组件24配有圆形掩模28，以便去掉或遮挡以上所述的低于10°的低角度光散射。此外，为了实际的构造，将水平的光束障30与掩模28连接。该光束障可采用蝴蝶结的形状，在其两个外端大于或宽于其中部，水平的光束障30被用于光学调节以适应激光束被整形的情况，这样使其在水平方向上伸展或压缩，以使系统在细胞或微粒流过细胞室10的时候对细胞或微粒的位置不很敏感。这样，这一光学整形提供了一个更均恒的光输出信号，以便对光散射信号的输出进行电子学利用。
图1C是图1中所示光检测器组件24的正视图。图1C中示出圆形掩模28，光束障30，和光检测器28的暴露的表面，它提了中角度光散射信号，以下称之为MALS。图1中所没有其它内容是一条虚线600，它将MALS划分为角度信息602和604的两个区域。虚线600表明了20°的光散射照射在光检测器25的表面上的位置。根据流动单元10的几何形状和上文中解释的其它因素，虚线600可表示为一个圆或一条抛物线。（如图1C中所示），当利用优选实施方案中所述的流动单元10时（它在接收MALS的方向上具有圆柱形孔径12和圆柱形外表面15），虚线600在光检测器25的表面映射为一条抛物线。
掩模28与虚线600之间的区域602接收在10°和20°角范围内的散射光。该区域602将被叫作“15°LS”，以下在整个文件中称之为“低中角度光散射”LMALS。由虚线600和光检测器25的外缘限定的区域604接收20°和65°范围内的散射光，以下将其称为“上中角度光散射”UMALS。
在本说明中，假定血细胞是一个接一个的通过图1所示流动单元10的孔径12。以下将提供一个完整的系统描述，详细说明血细胞或其它微粒是如何被引入流动单元10，这些细胞的多参数数据是如何获得和处理以实现其分类。如前所述，在基本上自然的状态下，横穿孔径12的白细胞将在10°到70°的中角度范围内散射光线。嗜酸性细胞与中性细胞相比将在上中角度光散射范围UMALS内（图1C中的区域604）散射出更多的光线。在上部区域604中，中性细胞将比淋巴细胞，嗜碱性细胞和单核细胞散射更多的光线。在标为区域602的下中角度光散射范围LMALS内，嗜酸性细胞和中性细胞将散射出大约同等量的光线，使嗜酸性细胞与中性细胞不能区分。相对于由淋巴细胞，嗜碱性细胞和单核细胞散射的光量，由中性细胞散射的光量在LMALS区域602中要远大于UMALS区域604。将下部区域602与上部区域604结合为一个单一的测量值，中角度光散射MALS给出的一个测量值提供了三个群之间的最大差别，光散射信号幅值按下降顺序为：嗜酸性细胞;中性细胞;和淋巴细胞、嗜碱性细胞以及单核细胞。
由于全部MALS中由UMALS子集产生的结果在本文的其余部分都是相似的，所以谈到中角度光散射MALS时可指全部MALS测值或上部UMALS子集。以下描述的转换光散射RLS可类似地用全部MALS或UMALS计算。以下描述的用染色剂处理白细胞时，有可能通过LMALS信号的幅值将嗜酸性细胞与中性细胞鉴别开。上述不同细胞类型之间UMALS的关系实质上未改变。
本发明适合于某些已构成好的变换和组合。该创造性装置的一个改进的形式如图1B中所示。在这一实施方案中提供了具有平面的内表面40和42的一个“正方”的石英孔径38。光检测器组件24的位置如图1B中所示，其构成类似于图1中的检测器组件24。由于石英、空气和样本液体等等的折射指数不同，如斯内耳氏定律所述，这将导致光析射。在这种情况下，从图1B左侧流动单元后面射出的光线48向相对于光束轴的高角度方向弯折，由于流动单元10的拐角处的光干涉而留下一个小的死区50。与微粒和细胞计数及分类有关的所有其它角度，无论这些角度在检测器24的表面如何交叉，均能被收集到。
在另一实施方案中，图2的俯视图与图1所示及上文所述流动单元10的俯视图图1A相似。一个或两个光检测器组件34，36可置于和偏离激光轴26为45°的线成正交，面向前並与样本流14的轴平行。检测器34，36的输出信号将在电子控制电路中相加以便增加信噪比。
图2A示出图2的流动单元10的侧视图和光检测器组件34和36的位置。斜线的区域是由光束障30掩蔽的部分，对应于由光束整形透镜18和流动单元10的结合所产生的激光的水平模式。
图3的实施方案示出本发明的基本构思的再一个变型。在这种情况下，具有如图1B所示的“正方”孔径的一个流动单元与图2的一个或两个光检测器组件34，36相结合。如上文所述，光线将经过弯折，但由该实施方案获得的光散射信息与图2所示实施方案获得的信息实际上相同。
图4示出本发明的另一实施方案。在这一结构中，光电二极管检测器52，54和56被置于正方孔径38的两侧和前方。一个圆形掩模58被置于前部光电二极管54的前面以遮挡低于10°的激光散射，其结果是留下一个暗区60。正如图3的结构，还是由于斯内耳定律，在激光轴每一侧的拐角处存在着暗区62和64。一个类似于图1和2中的光障30的水平光束障（图4中未示出）被用于所有的光电二极管检测器52，54和56。
除了MALS，本发明还能利用至少另外七个参数，DC，RF，混浊度，RLS，NALS，All，和15°的LS，它是MALS的一个子集。
DC和RF是指孔径阻抗细胞传感的Coulter原理。DC被定义为施加一个直流或低频电流使细胞膜不被穿透並且没有电流流过细胞时获得的脉冲峰值信息。DC脉冲的峰幅值是细胞体积的一个函数。RF被定义为施加一个高频电流使细胞膜被短路並且有电流流过细胞时获得的测量值中导出的脉冲峰值信息。RF是细胞体积和内部导电性的一个函数。“混浊度”被定义为对每一单个细胞测量或每一情况用DC信号数据除RF信号数据而获得的信号值或数据，这给出一个新的细胞参数，它独立于大小但却是内部导电性的一个函数。
转换光散射RLS被定义为一个函数，它是由从MALS的对数导出的脉冲峰值信息加上一个常数再除以上文定义的DC加上一个常数。提供RLS的电路的一个详细实例在本说明书中另有描述。该RLS函数具有去掉体积分量的作用，产生的测量值与内部结构更加相关。获得RLS的一个替换办法包括将MALS信号数据的对数除以DC信号数据的对数。
窄角度光散射NALS是低角度光散射LALS的一个子集，它在文献中已明确定义为在向前方向上偏离激光束轴0.5°到2°的一个角度范围。轴向光损失ALL是在激光束从流动单元10射出并通过大小仅能接受该激光束的一个小孔径之后将一个光检测器置于与该激光束同线而获得的一个信号，然后将由于微粒或细胞通过检测区12引起的该信号幅值的变化放大。NALS和ALL均受细胞大小的强烈影响，这样可用于代替DC。15°LS被定义为是通过仅充许光检测器上偏离激光轴15°並具有可接受的偏角±5°的一个环形范围内获得的MALS的一个子集，允许的环形区从偏离激光轴10°到20°。利用NALS，ALL，和15°LS的实施方案在本说明书中另有描述。
利用自然的，非染色的白细胞，由以前描述的硬件有可能产生图7到27的频率曲线，其中不同的细胞群表现为所示的总体上相分离的群，参数1和2相结合被用于产生RLS参数。如图所示，淋巴细胞，单核细胞，中性细胞、嗜酸性细胞和嗜碱性细胞被显示为分离的群。
八个参数中的每一个将在以下考虑到一张或几张附图时给予一定程度的详细讨论。
本发明的射流的和电的控制电路是在图5的框图中给出。图中示出一个样本窗口70，它可以是一个试管，一个试管类的透明小容器，或其它适当的用于容纳一定量的被检查物质的类似装置，在这种情况下是“自然”的或未进行细胞化学染色的白细胞。在目前的情况下是用Coulter电子公司的标准采样阀74通过一个吸入针72向流动单元10提供固定量的全血。大约二十八微升的样本被注入和混合到来自试剂盒部分78的溶解剂76之中並通过导管82送到混合室80。在混合室80中，全血细胞样本与溶解剂在一个混合致动器84的控制下被摇混大约五到六秒钟，正如题为“为速迅混合小容积以加强生物反应的方法和装置”，申请号为07/025，337，申请日为1987年3月13日，申请人为Wallace    H·Coulter等人的共同未决美国专利申请中的描述和图示的方式。混合强度是通过调整致动器的频率和占容比来控制。经过五到六秒后，向混合和溶解的样本中加入抑制液86並继续混合另外的五到六秒钟。这时所产生的样本即被认为是准备妥当。在此用的“产生”一词是为了提请注意事实上溶解剂76已将红细胞和血小板溶解，留下基本上“自然”的血细胞子群。在此用“准备妥当”一词是为了提请注意事实上抑制液86已中止了溶解过程，此外还为以后的分析准备好了白细胞及其悬浮介质。溶解剂和抑制剂的配方和细节在题为“从全血样本中分离、确认和/或分析白细胞的方法及试剂系统”。申请号为07/025，303，申请日为1987年3月13日，申请人为Stephem    L·Ledis等人，並以转让给本申请的受让人Coulter电子公司的共同未决美国专利申请中给出。如图5所示，其中另外给出了利用一个所谓的“预先制备”工作模式的装置。在这一模式中，经过（例如）离心，密度或浅黄层分离技术，提供了提纯的白细胞样本，由此使样本中没有红细胞。样本按上述方式吸出，但它通过一个预先制备线87到混合室80，此后它被引入细胞流动室10。从这里开始，很显然系统不在需要溶解、抑制、也不需要任何试剂来帮助获得所希望的输出结果。于是混合被停止並且从一个射流和气流力学供应单元88向混合室80加压。然后，混合样本通过一个小的引入管90被送入流动单元10的引入口92。流动单元10配有一对电极94和96，它们装在孔径12的相对两侧，用于以下将要说明的目的。孔径12和流动单元10已参见图1予以说明。这样流动单元10即能够同时进行电子的和化学的细胞分析测量，这将在以下说明。细胞由包层液体98进行流体动力聚焦，並以本领域公知的方式通过孔径的中央。样本物质和包层液体通过一个排出口99流出细胞室並进入一个废液溶器100。
氦-氖激光器22的能量相对较低（例如为0.8毫瓦），並且直接进入透镜系统18。透镜系统18包括两个交叉圆柱形（Cross-Cylindrical）透镜。该透镜系统的透镜焦距长度被设计为能共同工作以产生扁的或拉长的光束20以使光束水平展开，（如上文所述）。这一光学安排不干扰光学输出而允许光路的较小偏差。
一个电源单元102提供了用于RF和DC的电流源，检测、和放大装置。来自振荡-检测器101的射频电流和来自直流源103的直流在耦合电路105内相加並通过连线111送到电极94和96以建立起通过孔径12的电流。临时横穿孔径12的微粒或细胞改变了孔径12的阻抗，调制了通过孔径的RF和DC电流分量。由这一阻抗变化引起的RF电流调制经滤波通过耦合电路105被送入振荡一检测器101，由其为RF前置放大器107提供一个检测脉冲，该放大器输出一个“RF脉冲”118。与此同时，由阻抗变化引起的直流调制经滤波通过耦合电路105送入DC前置放大器109，並输出“DC脉冲”116。上述电源单元102是一个优选的形式，它在题为“测量微粒的电阻和电抗的微粒分析器”，申请号为06/921，654，申请日为1986年10月21日，申请人为Wallace    H·Coulter等人，並转让给本申请的受让人：Coulter电子公司的未决美国专利申请中得到充分地描述。该电源单元102可由任何其它能够产生相同结果的设计来构成。本发明的某些实施方案仅利用DC而不用RF，这样，在这种情况下电源单元102将仅包括DC源103和DC前置放大器109。
在图5中，所示出的散射光检测器组件24以激光轴26为中心，具有掩模28和光束障30，用于去掉激光噪音以及相对于激光轴的低角度向前的光散射（低于10°的散射光），正如图1到图4中所述。光检测器组件24收集並能转换出MALS或叫10°到70°的环形光收集范围，这个信号是以脉冲的形式提供，代表孔径12中穿过激光束20的微粒或细胞，这些脉冲为前置放大器104的输出。
如图5A所示，由电-光系统产生三个电输出，即作为电脉冲116，118和120的DC，RF和MALS。这些脉冲被送入对应的放大器124，122和126，这些部件包括滤波和脉冲整形电路。例如DC复原，下一步放大器的输出被送入对应的峰值检测电路130，128和132，其中对相应信号的峰值进行检测，然后每个峰值的电压被送入相应的模-数转换器134，136和138放大器126提供了一个对数的响应，这使脉冲峰值检测电路132的输出与MALS的对数成比例。
来自模-数转换器的输出被送入一个数据处理单元140（例如一个IBMPC）进行进一步的处理，这马上要进行说明。一个带式或卡式打印机142可与数据处理输出144相连，第二输出146可将主处理器140的信息送入曲线打印机148。视频监视器150（例如一个CRT）可用于由主处理器140处理的数据状况的瞬时监视。
一个除法器电路154（它有市售的器件）被连接来接收DC峰值脉冲和RF峰值脉冲，以DC输出送入除法器154的分母端，而RF输出送入除法器154的分子端。除法器电路154的输出线160如此提供的信号被标为“混浊度”，它与A/O转换器172相连。
一个函数电路161（其细节在图5B中）产生“转换光散射”或RLS170。参见图5B，一个DC峰值检测器输出152被连接到一个衰减因数为K的衰减器155上。然后被衰减的DC被连接到加法电路166和一个节点上。一个常数补偿电压V2153施加到加法电路166的另一个节点上，其输出被送到模拟除法器162的分母输入端D。光散射的对数LLS的输出164被送入加法电路168的一个节点上。一个常数补偿电压A1165被施加到加法电路168的另一输入节点上，並将其输出施加到模拟除法器162的分子输入端N。函数电路161的输出170被定义为：RLS＝（LLS+V1）/《（DC/K）+V2》。例如假定峰值检测器的输出范围是0-10伏，衰减因数K被设为5，V1设定为-4.83伏，V2设定为+4.0伏，当两个输入的比值为1时，模拟除法器162的输出170被定义为满度值，即+10伏。RLS输出170被施加给模-数转换器174。换一种方式，RLS参数也可由数字逻辑电路导出。
图5，5A和5B的电路安排提供了三个原始参数：DC、RF和光散射，以及两个计算出的或叫导出的参数，即：“混浊度”和“转换的光散射”。这就使该优选实施方案的系统能够检查五个独立的微粒群，这将在以下描述。
五个主要信号：RF、混浊度、DC、RLS和MALS被送入一个示波器切换控制和种群识别电路180，由该电路将一个信号送入一个数据显示示波器186的x和y轴182和184。每次细胞数据存在时，一个照明脉冲178也被送入示波器186。该数据显示示波器可显示在一个实时基础上来自任何两个参数的数据。在电路180之内，多个模拟比较器对由这些脉冲值代表的数据执行选通功能，然后将五个计数器188，190，192，194和196中的一个增值，五个计数器分别代表所确认的中性细胞，嗜酸性细胞，嗜碱性细胞，淋巴细胞和单核细胞子群。这样，根据细胞类型，一个单独的计数器被增值，同时曲线打印机148或卡片打印机142可产生实际细胞子群的频率曲线或点阵，用于可视的研究和/或诊断。
如上文所述，本系统能够产生有关生物细胞子群的有用数据和信息，而无需采用Coulter类型的孔径或利用Coulter    DC或RF信号处理。
图6和6A示出的系统采用了与上述图5，5A和5B相同的样本取入和/或制备。流动单元10左侧的每一元件均与图5，5A和5B中的同一元件完全相同並用相同的参考字符标出。
在图6和6A的纯光学方案中不包括由虚线包围的部分，该部分包括与电参数DC和RF的检测与处理相关的部件。图6C的展开图中示出的结构显示了一个流动单元199，它並不要求一个Coulter类型的检测区12及其相关的用于电检测（DC和RF）的电极94和96，而是可包括一个长形、均匀、正方的具有250微米的内部截面的石英通道，它的一个例子被用在CDULTER
Figure 881012327_IMG2
EPICSRC中作为Biohazard流动单元。
在图6C的右侧，与流动室199分离安排的是一个MALS传感器200，它可被制成如图所示的两部分的组件，或者它可以是一单个的，整体的结构，只要有一个中央轴向开孔或孔径202即可。
传感器组件200的光路下流方是一个掩模204，它可以是一个整体的硬件，其上配有多个光孔206，208，210和212。开孔206和212被安排在15°±5°的角度处用于提供15°LS。图中示出光线211照射在光检测器214和216上。孔202被置于偏离轴向约0.5°-2°並允许拾取窄角度光散射（NALS）信息。图中示出光线226照射在光检测器218上。孔210被置于相对于激光束20的轴上并提供了轴向光损失（ALL）信息。图中示出光线224照射在光检测器220上。光散射信号光检测器214，216，218和220位于紧靠掩模204之后，用于分别产生与15°光散射，窄角度光散射和轴向光损失相关的信号信息，由于由每一光散射传感器200，214，216，218和220所形成的电信号输出相对较低，对每一输出信号提供一个独立的前置放大器222，264，266和228，将检测器214和216的输出由前置放大器228相加，然后经过前放的信号在相应的放大器230，232，234，和236被放大随后送入单个的峰值检测器238，240，242和244。使各峰值检测器的输出端上有每一信号脉冲的电压值，然后相应输出信号被送到相应A/O转换器246，248，250和252，此后再到数据处理器（CPU）140，如同图5，5A和5B。
示波器切换控制和种群识别电路180的作用如前所述，但仅利用MALS信号，ALL信号，NALS信号和15°LS信号，以产生频率曲线和点阵，这将予以说明。
在另一方案中，图6和6A的所有部分均被采用。电的RF和DC，以及光的MALS，ALL，NALS和15°LS参数上文已描述。采用了一个附加的模拟除法器254，将ALL输出的信号送入分子输入端而将DC输出信号送入除法器254的分母输入端，然后所产生的ALL/DC信号被送入一个A/D转换器256和示波器切换控制及种群识别电路180，如上文所述。
在刚叙述的装置中获得的ALL数据提供了细胞相对大小的测量值，它近似于用电子细胞体积或叫Coulter体积而获得的值，称之为Coulter    DC或在本发明中称为DC。计算ALL/DC的除法产生一个新的参数，它在区分一定的细胞种群时有帮助，这在以下示出。
图7到27是由本系统的不同实施方案利用全血、自然白细胞群和子群求出的信息的数据表现形式。
以下各段参见图5和5A中所示的系统框图，其中细胞由它们对DC，RF和MALS的响应来分类。
图7是图1的装置的MALS输出的频率曲线图，是由图5的电-光系统所提供。图8中显示了相同数据。它代表了MALS的对数的频率曲线。图7和8都示出三个种群或峰值，这将白细胞分为三组：淋巴细胞，单核细胞和嗜碱性细胞301;中性细胞302，以及嗜酸性细胞303。垂直实线304和305代表分“隔”这三个峰的谷。
图9被称为一个点阵，示出MALS数据与DC数据之比。图10示出的一个log    MALS比DC的点阵。在这两种情况下，数据中包含了相同的信息，仅有尺度的不同。有五个白细胞群被鉴别出：中性细胞302，嗜酸性细胞303，单核细胞306，淋巴细胞307和嗜碱性细胞308。两条实线304和305对应于图7和图8中的垂线。
图12示出RLS的频率曲线，它是通过用DC除log    MALS而获得。它的数据与图7和图8中相对应。图11示出RLS比DC的点阵，它的数据与图9和10相对应。将MALS数据进行变换提供了三个峰301，302和303之间更好的分离，这在图12中可见。图11和12中所示的虚线315和316描绘出种群间的改进的分离线，它们也在图10中示出以帮助说明比例函数。
图13示出log    MALS比RF的点阵。五个白细胞种群可被区分开，並且它们与图9、10和11所示的种群相同，只有一个主要的差别，即与图9、10和11相比嗜碱性细胞308被更好地同淋巴细胞307分离开。
图14示出RF比DC的点阵。四个白细胞种群被鉴别出：单核细胞306，淋巴细胞307，嗜碱性细胞308，以及包括中性细胞和嗜酸性细胞的一个群309。由于DC测量细胞的体积而RF测量与DC高度相关，用DC除RF产生出混浊度，它独立于体积並与细胞内部的导电性相关。
图15示出混浊度比DC的点阵，它包括图14所示的同样的四个种群，但其尺度不同。特别有意义的是这些种群可被混浊度划分为两组，如图15中的线322所示，而同样的划分却不能用对角划出的等混浊度线322单独由RF或DC来完成，如图14所示。现在将线322的用途说明如下。
对小于由图12中的线315所标出的那些值进行选通並产生混浊度比DC的点阵将导致图16中所示的数据。只有图12中线315左侧所示出的那些白细胞种群出现在图16中，即：单核细胞306，淋巴细胞307和嗜碱性细胞308。一条水平虚线314将单核细胞306与另外两个种群307-308分离开。一条实线322将淋巴细胞307与嗜碱性细胞308分离开。以下是获得线314和322的方法，在图17中，图16的数据的DC频率曲线示出包含两组的两个峰值：单核细胞306，以及淋巴细胞及嗜碱性细胞的一群310。这个数据是通过对图12中小于线315所标出的值进行RLS选通並产生一个混浊度比DC点阵而获得。两个峰之间的谷由图17中虚线314来确认。线314还在图10、11和16中示出。在图17中，峰值330对应于异常的小体积的白细胞，它可在淋巴细胞加嗜碱性细胞的峰值310的左侧被发现，並由线334分隔开。
参见图11，对小于线315的值进行RLS选通並对小于线314的值进行DC选通再产生一条混浊度频率曲线将给出图18，它示出两个峰值：淋巴细胞307和嗜碱性细胞308，由线322将它们分隔开。第三个峰322代表异常的低混浊度的白细胞，它可在正常白细胞307的左侧被发现並由线340分隔开。
图19示出对所有白细胞的RLS比DC的点阵。它包括图11所示所有的种群，並包括仅在异常情况下存在的附加白细胞种群;未成熟粒细胞312，它与中性细胞302部分重叠;小体积白细胞330由线334与正常淋巴细胞307分隔开;和种群324，它可包括高光散射白细胞，损坏的中性细胞，或这两种细胞都包括，並且它由线336与正常中性细胞302分隔开。
在对图19中线315和316之间的RLS值进行选通时产生一个混浊度比DC的点阵将给出图20中示出的以下种群：正常的成熟的中性细胞302;未成熟粒细胞312;高光散射淋巴细胞326;和损坏的中性细胞328。后两个种群均由线336与正常中性细胞302分隔开，並由线338将彼此分隔开，在图19中作为一个种群324出现。
图24示出一个混浊度比DC的点阵，如图19所示，它是对小于线315的RLS值进行选通而获得，由实线的轮廓线示出的是正常的种群：淋巴细胞307，嗜碱细胞308和单核细胞306，它由虚线314与前两个种群分隔开。这个数据等效于图16所示的数据。虚线所示为两个异常种群：小体积淋巴细胞330，它由线334与所有其它种群分隔开;和低混浊度淋巴细胞332，它在图19中完全与正常淋巴细胞307重叠。
从以上利用图5和5A所示实施方案的装置获得的在图7到19中所示数据的以上描述中可见，一种通过利用DC，RF和MALS将白细胞划分为至少五个种群的方法描述如下：
1.产生RLS频率曲线（图12）並找出分隔线315和316。对中性细胞302和嗜酸性细胞303进行计数。
2.对小于线315的RLS值进行选通;产生DC频率曲线（图17）並找出分隔线314。对单核细胞306计数。找出小体积分隔线334並对异常小体积白细胞330（如果有的话）进行计数。
3.在图12中对小于线315的RLS值进行选通並对图17所示线334和314之间的DC值进行选通;然后产生混浊度频率曲线（图18）。找出分隔线322並对淋巴细胞307和嗜碱性细胞308进行计数。找出线340並对异常低混浊度白细胞332（如果有的话）进行计数。换一种方式，将一个高斯或正态分布曲线与白细胞峰值307相配合;去掉峰值307;对淋巴细胞307，嗜碱性细胞308和低混浊度淋巴细胞332计数。
4.对图19的线315和316之间的RLS值进行选通;产生DC频率曲线（未示出）;找出将正常中性细胞302与异常种群324分隔开的线336，如图19所示。
5.选通图19中线315和316之间的RLS值和大于线336的DC值;产生一条混浊度频率曲线（未示出）;确认正常中性细胞峰值302並对其左侧的异常未成熟粒细胞312计数，如图20所示。
6.选通图19中线315和316之间的RLS值和小于线336的DC值;产生一条混浊度频率曲线（未示出）;找出线338並对其左侧的高光散射淋巴细胞326和右侧损坏的中性细胞328进行计数，如图20所示。
图5和5A的另一实施方案利用MALS、DC和RLS，在这种情况下，电源单元102将仅包括DC源103和DC前置放大器109。振荡一检测器101，RF前置放大器107，耦合电路105，放大器122，峰值检测器128，除法电路154，模-数转换器136和172是与RF相关所以不再使用。图11示出一个RLS比DC点阵，如前所述，它有五个白细胞种群。利用DC和MALS将上述白细胞划分为至少五个种群的方法描述如下：
1.产生RLS频率曲线（图12）並找出分隔线315和316。对中性细胞302和嗜酸性细胞303计数。
2.选通小于线315的RLS值，产生DC频率曲线（图17）並找出分隔线314。对单核细胞306计数。
3.选通小于线315的RLS值並选通小于线314的DC值，产生RLS频率曲线（未示出）。对淋巴细胞和嗜碱性细胞进行识别和计数。
在图5和5A的再一个实施方案中仅使用了RF和MALS。在这种情况下，所有与DC有关的元件：DC源103，DC前置放大器109，放大器124，峰值检测器130，除法电路156，模拟函数电路151和模-数转换器134，172，174都被省略。图13中的log    MALS比RF的点阵示出五个白细胞种群;淋巴细胞307，嗜碱性细胞308，单核细胞306，中性细胞302和嗜酸性细胞303。
以下各段是关于图6的第一方案中描述的系统框图，它涉及一个仅包括光学测量而不要求DC或RF测量，也不要Coulter类型的孔径的流动细胞计数系统，虚线中包围的部件都不包括。
在图6和6A的一个实施方案中仅利用了窄角度光散射和MALS的对数，它有可能获得四个白细胞种群的鉴别计数。
参见图21，一个logMALS比窄角度光散射NALS的点阵清楚地示出四个种群：淋巴细胞307，单核细胞306，中性细胞302和嗜酸性细胞303;将第五种群（嗜碱性细胞308）与淋巴细胞307和单核细胞306相重叠。
在图6和6A的另一个实施方案中仅利用了MALS和轴向光损失，产生了如图22中所示的logMALS比ALL的点阵，它可以识别五个白细胞种群，即：淋巴细胞307，嗜碱性细胞308，单核细胞306，中性细胞302和嗜酸性细胞303。选通线304和317可被用于将中性细胞302与其它细胞类型相鉴别。线317可根据logMALS除以ALL的数据转换而求出。
在图6和6A的再一个实施方案中仅采用了15°LS和ALL，产生了图23的表现形式。
图23示出一个15°LS比ALL的点阵。有五个白细胞种群被检出並且形式类似于图22的情况，只有一点例外，图23的中性细胞302和嗜酸性细胞303之间的分隔不象图22中那么好。15°LS和ALL都不能靠它们自己进行中性细胞302和嗜酸性细胞303之间的鉴别。需要将两个测量值相结合。最好的选通或分隔线318是一条对角线，是通过用ALL除15°LS而获得。一条选通线319提供了中性细胞302与其它三个细胞种群306，307和308之间的分隔，並且是类似于MALS或logMALS上的线304。
以下段落描述了用图6和6A中所示整个系统获得的数据。
在如图6和6A中所示的一个系统中至少采用了DC，MALS和ALL，以下参见图11，25，26和27描述一种将白细胞划分为五个种群的方法。
图25示出一个ALL比DC的点阵。由于ALL与DC具有很高的相关性，仅有三个白细胞种群可识别出：淋巴细胞307，嗜碱性细胞308，以及相互重叠的单核细胞、中性细胞和嗜酸性细胞320。这两个测量值的比值产生一个独立的参数。
图26示出一个ALL/DC比DC的点阵，並示出刚说明的相同种群，但经过了变换以产生更大的分离，特别是在淋巴细胞307和嗜碱性细胞308之间。
如前所述，中性细胞302和嗜酸性细胞303可通过RLS比DC来识别和计数（见图11）。图17所示的DC频率曲线是通过对图11所示小于线315的RLS值进行选通而产生。在这条DC频率曲线上，包括淋巴细胞和嗜碱性细胞的一个群310由线314与单核细胞306相分离。单核细胞被计数。最后，通过对小于线315的RLS值和小于线314的DC值都进行选通（如图11所示），如图27所示的ALL/DC的频率曲线产生出两个种群：淋巴细胞307和嗜碱性细胞308。
至此已经描述了一种新颖的和非显而易见的技术和装置，用于即可提供一个单纯光学的也可提供一个电-光学的装置，以此提供至少五部分的生物细胞种群的鉴别分析，並将与这些种群相对应的数据显示为频率曲线和点阵以用于诊断目的。
应当理解，在此提出的示意性实施方案构成了本发明原理的实例，但本领域的一般技术人员无须背离本发明的范围即可作出多种变换。

Claims (39)

1、在一个血液样本中选择性地鉴别至少一个白血细胞子群的装置，由此进行的鉴别是基于单个血细胞的光散射，上述装置包括：
一个细胞计数流动单元(10)，包括以悬浮液的形式引入和流出血样液样本的引入(92)和引出(99)装置；将白血细胞的样本导入上述流动单元的引入口以使该白细胞样本流过上述流动单元(10)的引导装置(74，80)；一束光线(20)被安排为使光线的轴(26)以相对上述白细胞流成直角通过上述流动单元；与上述光线的轴(26)轴向对齐的遮光装置(28，30)，用于在白细胞通过上述光束时遮时挡响应于光冲击而由白细胞造成的一些光线散射；光收集装置(24)，响应于上述细胞通过上述光束(20)和上述遮光装置(28，30)之后散射的光线；和利用装置(140，142，148，150)，利用来自上述光收集装置(24)的输出信号以产生表明白细胞子群的数据；
上述装置的特征在于：
它的构成能进行白血细胞鉴别，特别是包括未被染色的嗜酸性血细胞；上述遮光装置(28)的作用是遮挡对上述光束细(26)为低角度的散射光线；上述光收集装置(24)被构成和安排为响应于相对上述光轴(26)大于10°但小于70°的收集角内的散射光，以产生表明细胞的输出信号；和上述利用装置(140，142，148，150)被构造和安排为产生至少表明嗜酸细胞子群的鉴别数据。
2、根据权利要求1的装置，其特征在于所述光遮挡装置为蝴蝶结形状（30），其相对两端的宽度大于其中央部。
3、根据权利要求1的装置，其特征在于所述遮光装置（28）被置于能拦截和遮挡以40°±20°为中心区之外的所有其它散射光。
4、根据权利要求1的装置，其特征在于所述遮光装置包括一个掩模部件（28），它被置于同出自流动单元（10）的光线为直角並与之轴向对齐，並具有一个椭圆形的遮光部分。
5、根据权利要求1的装置，其特征在于所述遮光装置包括不透光的装置（200，204），用于在所述光线照射到所述光收集装置（24）上之前选择性地遮挡该光线。
6、根据权利要求5的装置，其特征在于所述不透光的装置（200，204）包括按角度排列的孔（202，206，208，210，212），用于允许所述散射光线以规定的角度通过。
7、根据权利要求6的装置，其特征在于所述的孔包括一个置于中央的截断的环（206，212）。
8、根据权利要求6或7的装置，其特征在于至少一个所述的孔（202，208）是位于离开所述流动单元（10）的光线轴（26）。
9、根据权利要求1的装置，其特征在于所述光收集装置包括结构（220），它响应于由所述血细胞在15°±5°的收集角内散射的光线。
10、根据权利要求6的装置，其特征在于至少一个所述的孔（210）是位于离开所述光束轴（26），其相对于光线的角度为0.5°至2°。
11、根据权利要求1的装置，其特征在于所述光收集装置包括结构（218），它响应于从0.5°到2°的窄角度光散射。
12、根据权利要求1，10，或11中任何一个的装置，其特征在于所述光收集装置包括结构（226），它位于所述光束轴（26）上並响应于轴向光损失。
13、根据权利要求1的装置，其特征在于所述光收集装置包括单个部件（214，216），它们被置于相对所述光束（20）的轴（26）为45°。
14、根据权利要求1的装置，其特征在于所述流动单元（10）的截面（15）为圆形。
15、根据权利要求1的装置，其特征在于在所述引入口（92）和引出口（99）之间的流动单元（10）的截面（199）为方形。
16、根据权利要求1，14或15当中任何一项的装置，其特征在于所述光收集装置包括部件（52、54，56），它们被置于邻近所述流动单元（10）的至少三侧。
17、根据权利要求1的装置，其特征在于所述利用装置（30）包括显示装置（148，150），用于产生所述数据的电子显示以及与该显示对应的该数据的打印付本。
18、根据权利要求1的装置，其特征在于所述流动单元（10）包括一个检测孔径（12），它位于所述引入口（92）和引出口（99）之间並与所述光束（20）的轴（26）对准;並且所述遮光装置（28）位于邻近所述流动单元（10）用于限制从0°到10°的角度范围内的光线通过。
19、根据权利要求18的装置，其特征在于所述光收集装置的构造和安排（24，214，220）是对应于遮光装置（30，200，202）的构造和安排，以便收集和响应于由所述样本在相对于偏离所述流动单元孔径（12）的光轴（26）为45°±225°的角度散射的光线。
20、根据权利要求1的装置，其特征为第一电子线路装置（102，109，124，130，134），用于产生被称为Coulter  DC体积的第一信号;该第一电路装置的特征为用于产生一个第二信号的电路（104，120，132，138），它利用来自光收集装置（214，216）並表现为中角度光散射（MALS）的对数的输出信号;以及从上述第一和第二信号中得出並表示为转换光散射（RLS）的一个第一输出。
21、根据权利要求20的装置，其特征在于第二电子线路装置（102，107，122，128，136），用于产生被称为（Coulter）RF的第三信号;和一个第二输出，它利用上述Coulter  DC体积第一信号和上述Coulter  RF第二信号，被称为Coulter混浊度。
22、根据权利要求21的装置，其特征在于它的构造和安排（134，136，138，172，246，248，250，252，256）如下：所述RLS第一输出产生专门对应于中性白细胞的白细胞子群的数据，它与嗜酸性细胞分离，並且还和一组三个子群的淋巴细胞、单核细胞和嗜碱性细胞分离;所述Coulter  DC体积的第一信号产生的数据将单核细胞与该组的三个子群分离;而所述Coulter混浊度的第二输出产生的数据将淋巴细胞和嗜碱性细胞与该组的三个子群分离;由此所述装置鉴别出五个白细胞子群：嗜酸性细胞，中性细胞，单核细胞，淋巴细胞和嗜碱性细胞。
23、根据权利要求1的装置，其特征在于：第一电子线路装置（102，122，128，136），它用于产生称为CoulterRF的第一信号，和利用了来自上述收集装置的上述输出信号並称为中角度光散射（MALS）的对数的第二信号;和第二电子线路装置（102，104，126，132，138），它用于比较上述Coulter  RF第一信号和MALS的对数的第二信号;由此可鉴别白血细胞的五个子群。
24、一种在血液样本中鉴别至少一种白血细胞子群的方法，所进行的鉴别是基于单个细胞的光散射，该方法包括以下步骤：
将光线沿着一个轴以正交方式通过一个流体通道，与此同时使上述血液样本流过该通道;检测由上述血液样本中的每一细胞散射的某些光线;将该检测步骤的结果进行电子处理以产生白血细胞鉴别数据;其特征在于：
上述检测步骤是对白血细胞进行，特别是包括未被染色的嗜酸性细胞，並且是在相对上述轴线10°到70°的收集角内进行;並且上述处理产生的数据至少表明嗜酸性细胞子群。
25、权利要求24的方法，其中所述的流通步骤包括在一个Coulter体积流体流动室之内提供所述流体通道，当上述血液样本流过该室时将其进行流体动力聚焦，产生Coulter体积DC信号信息（DC），其特征为：将上述DC与从光散射检测获得的信号信息相比较，由此使上述处理产生出鉴别五个不同白细胞子群的数据。
26、权利要求25的方法，其特征在于：在将上述血液样本流过所述流动室之前，将该血液样本与一个红血细胞溶解剂混合。
27、权利要求24的方法，其特征在于：所述检测步骤提供中角度光散射（MALS）信号数据。
28、权利要求27的方法，其特征在于：所述MALS信号数据经所述处理步骤而求出中角度光散射信号信息的对数（log  MALS），用于将所述白血细胞划分为不同的子群。
29、权利要求28的方法，其特征在于以下步骤：产生Coulter体积DC信号的信息（DC），並用该DC除MALS的对数以产生转换光散射信号的信息（RLS）。
30、权利要求29的方法，其特征在于将上述RLS与上述DC相比较的步骤，由此使上述处理产生用于鉴别五种白血细胞子群的数据。
31、权利要求28的方法，其特征在于产生Coulter体积DC信号信息（DC）和将该DC与所述MALS的对数相比较的步骤，由此使上述处理产生用于鉴别五种白血细胞子群的数据。
32、权利要求28的方法，其特征在于产生Coulter  RF信号信息（RF）和将该RF与所述MALS的对数相比较的步骤，由此使上述处理产生用于鉴别五种白血细胞子群的数据。
33、权利要求28的方法，其特征在于从所述检测步骤获得窄角度光散射信号信息（NALS）的步骤，然后将该NALS与MALS的对数相比较，由此使上述处理产生用于鉴别四种白血细胞种群的数据。
34、权利要求28的方法，其特征在于从所述检测步骤获得轴向光损失信号信息（ALL）並将该ALL与MALS的对数相比较的步骤，由此使上述处理产生用于鉴别五种白血细胞子群的数据。
35、权利要求24的方法，其特征在于从所述检测步骤获得15°光散射信号信息（15°LS）和轴向光损失信号信息（ALL），並将所述15°LS与ALL相比较的步骤，由此使上述处理产生用于鉴别五种白血细胞子群的数据。
36、权利要求24的方法，其特征在于从所述检测步骤获得轴向光损失信号信息（ALL），产生Coulter体积DC信号信息（DC），以及用该DC除该ALL的步骤，由此使上述处理产生用于鉴别两种白血细胞子群的数据。
37、权利要求24的方法，其特征在于同时向所述流动单元通路施加一个Coulter体积DC信号（DC）和一个Coulter  RF信号（RF），並将该DC与RF相比较的步骤，由此使上述处理产生用于鉴别四种白血细胞子群的数据。
38、权利要求37的方法，其特征在于以电子方式用该DC除RF以产生一个独立于血细胞体积並与血细胞内部导电性相关的混浊度信号，並将该混浊度信号与DC相比较的步骤，由此使上述处理提供用于增强所述四种白血细胞子群的鉴别的数据。
39、权利要求24，27或37中任何一项的方法，其特征在于调整所述白血细胞的状况的步骤，以使它们在流过所述通道时近似于自然状态。
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