CN103529230A - 一种干式血液细胞分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种干式血液细胞分析装置与方法，该装置包括机械进样系统、光学检测系统和主控数据处理系统。所述机械进样系统包括进样槽2、毛细管4、底座11、支撑台15、水平滑轨12、弹簧夹14、轴承16、抓手18、推进用直线电机13、旋转用直线电机17、推进用直线电机固定座、旋转用直线电机固定座、轴承固定座；所述光学检测系统包括红色光源5、蓝色光源7、透镜8和彩色线阵CCD图像传感器9；所述主控数据处理系统包括光电传感器6、打印机1、液晶显示器3和主控模块10。本发明的装置适用于全血细胞分析，检测系统结构简单，抗震性好，分析速度快，性能稳定。

Description

一种干式血液细胞分析装置

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，特别是一种干式血液细胞分析装置。 

背景技术

全血分析是医生对患者病情进行诊断和分析的重要环节，直接指导着后续医疗行为的开展，血细胞分析仪就是专门针对全血进行分析的仪器。当前临床使用的各类型血细胞分析仪主要基于两类方法：湿式分析技术和干式分析技术。前者根据不同种类血细胞在物理和生化性质方面的差异，基于流式细胞术在不同流路、光路，采用细胞染色、光散射、电阻抗等方式进行细胞种类判别和计数。基于此方法的分析仪器计数成熟，结果准确，广泛应用于各大医院及实验室。但此类仪器体积庞大，内部结构复杂，对流路和光路精密度要求较高，在检测的同时需要血液、鞘液和稀释液等液体试剂相配合，试剂耗材消耗量较大，且需要定期进行保养维护，抗震性能较差，检测成本较高不适合在野战和灾害医学救援等特殊情况下使用，这就需要一种特殊的技术来满足这种要求，基于干式离心分层术的血液细胞分析仪应运而生。 

干式分析技术主要采用细胞染色和离心分层技术对全血进行预处理，获取分层后血样毛细管，继而通过采集透射光信号获取血样体积及红细胞层厚，通过荧光信号获取白细胞组分(粒细胞层、淋巴及 单核细胞层、血小板层)厚度，最后将厚度信息转化为单位体积血液内组分含量，实现全血分析。该方法不存在对流路的要求，仪器结构简单，抗震性好，且无需定期保养。当前市场上基于干式技术的分析仪器主要采用逐行扫描配合光电二极管成像，或采用分段扫描配合单色线阵CCD进行信号采集，其所附加的机械驱动装置，滤光片及切换装置是抗震性能提升的瓶颈。同时，机械驱动式扫描大大延长了检测分析时间，在进行大批量血液样本分析时充分暴露了其工作效率较低的缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有设备因检测方法所导致抗震性能较差和检测时间长的缺点，提供一种新型、样本检测耗时短的干式血液细胞分析装置，以提高检验医师工作效率，实现快速、准确的全血细胞分析。 

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为： 

一种干式血液细胞分析装置，包括机械进样系统、光学检测系统和主控数据处理系统。其中，所述机械进样系统包括进样槽2、毛细管4、底座11、支撑台15、水平滑轨12、弹簧夹14、轴承16、抓手18、推进用直线电机13、旋转用直线电机17、推进用直线电机固定座、旋转用直线电机固定座、轴承固定座；所述光学检测系统包括红色光源5、蓝色光源7、透镜8和彩色线阵CCD图像传感器9；所述主控数据处理系统包括光电传感器6、打印机1、液晶显示器3和主控模块10。所述进样槽固2定在装置外壳上，支撑台15正上方；所 述推进用直线电机固定座、旋转用直线电机固定座、轴承固定座和水平滑轨12固定于底座11上，旋转用直线电机固定座安装孔中心与轴承固定座安装孔中心在同一水平线上，水平滑轨12中心线、推进用直线电机固定座中心线与轴承固定座安装孔中心线在同一平面上；旋转用直线电机17的电机轴与轴承16相连，可控制轴承转动；所述支撑台15连接于水平滑轨12上，其与水平滑轨12滑动配合；所述弹簧夹14固定于支撑台15上，将毛细管4放到弹簧夹14上后，毛细管4中心与所述轴承安装孔中心在同一水平线上；所述抓手18固定于轴承16中心上；所述蓝色光源7、红色光源5、成像镜头8和彩色线阵CCD图像传感器9通过固定装置固定于底座11上，所述红色光源5中心线、彩色线阵CCD图像传感器9中心线、镜头8中心线与轴承固定座安装孔中心线在同一水平面上，所述蓝光光源7中心线与上述平面成45°；所述光电传感器6固定与于支撑台15上，置于毛细管4正下方；所述打印机1和液晶显示器3固定在装置外壳上；所述主控模块10固定在装置壳体内。 

其中，所述进样槽2为放置毛细管4的导向槽，操作人员通过进样槽2将毛细管4放置到支撑台15上。 

其中，所述支撑台15在水平导轨12上滑动，在推进用直线电机13驱动下可将离心后毛细管4推进到抓手18中。 

其中，所述弹簧夹14与推进用直线电机13的电机轴配合，电机轴进入弹簧夹14中，弹簧夹14打开，这时可将毛细管4放置在弹簧夹14上，电机轴离开弹簧夹14时，弹簧夹关14闭，这样可夹紧毛 细管4。 

其中，所述蓝色光源7与所述红色光源5发出的光依次照射在毛细管4上，经镜头8成像，被彩色线阵CCD图像传感器9采集，并经模拟数字转换传输至主控数据处理系统进行分析。 

其中，所述蓝色光源7与毛细管4相距20mm，位于毛细管4下方，蓝色光源7所在面与毛细管4中心轴所在水平面成45°夹角，所述红色光源5与毛细管相距20mm，红色光源5中心线与毛细管4中心轴位于同一水平面。 

其中，所述彩色线阵CCD图像传感器9为R、G、B三色响应CCD，依次成单列分布，每列至少含有10550个像元，其分辨率为48线/毫米。 

其中，所述光电传感器6可根据红外反射信号检测毛细管4是否正确放置于支撑台15上。 

其中，所述主控模块10采用DSP芯片作为主控芯片，完成光电传感器检测、电机控制、彩色线阵CCD图像传感器数据采集、图像处理、液晶显示器驱动等功能。 

有益效果 

本发明的干式血液细胞分析装置的有益效果为： 

与现有分析装置相比，采用的静态缩放配合彩色线阵CCD成像方式可实现一次性全管信号采集，无需附加机械驱动装置、滤光片及切换装置的使用，大大提高了装置抗震性能，另外，配合专门用于数 字信号处理的DSP芯片进行图像处理，进一步提高了系统运行速度，充分节省了分析所需时间，提高了检测效率。 

附图说明

图1为本发明的干式血液细胞分析装置的外观示意图； 

图2为本发明的干式血液细胞分析装置的整体结构示意图； 

图3为本发明的干式血液细胞分析装置的机械进样系统示意图； 

图4为本发明的干式血液细胞分析装置的结构框图。 

图中：1为打印机；2为进样槽；3为液晶显示器；4为毛细管；5为红色光源；6为光电传感器；7为蓝色光源；8为透镜；9为彩色线阵CCD图像传感器；10为主控模块；11为底座；12为水平滑轨；13为推进用直线电机；14为弹簧夹；15为支撑台；16为轴承；17为旋转用直线电机；18为抓手。 

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下： 

一种干式血液细胞分析装置的外观图如图1所示，装置壳体安装有打印机1、进样槽2和液晶显示器3。 

本发明的干式血液细胞分析装置的整体结构如图2所示，该装置包括机械进样系统、光学检测系统和主控数据处理系统，其中主控数据处理系统主要由主控模块10、打印机1、液晶显示器3组成。主控模块10采用以DSP为基础的单片机系统，使它们按设定流程和时序执行相应的动作，另外主控模块10还要对彩色线阵CCD图像传 感器9所采集图像进行处理，并将处理结果通过液晶显示器3显示出来所述打印机1和液晶显示器3固定在装置外壳上；所述主控模块10固定在装置壳体内。 

本发明的干式血液细胞分析装置装置的光学检测系统由红色光源5、蓝色光源7、透镜8和彩色线阵CCD图像传感器9组成。所述蓝色光源7、红色光源5、成像镜头8和彩色线阵CCD图像传感器9通过固定装置固定于底座11上，所述红色光源5中心线、彩色线阵CCD图像传感器9中心线、镜头8中心线与轴承固定座安装孔中心线在同一水平面上，所述蓝光光源7中心线与上述平面成45°；所述光电传感器6固定与于支撑台15上，置于毛细管4正下方。 

本发明的干式血液细胞分析装置的机械进样系统如图3所示，该机械进样系统主要由进样槽2、毛细管4、水平滑轨12、推进用直线电机3、弹簧夹14、支撑台15、轴承16、旋转用推进用直线电机7和抓手18组成。所述进样槽固2定在装置外壳上，支撑台正15上方；所述推进用直线电机固定座、旋转用直线电机固定座、轴承固定座和水平滑轨12固定于底座11上，旋转用直线电机固定座安装孔中心与轴承固定座安装孔中心在同一水平线上，水平滑轨12中心线、推进用直线电机固定座中心线与轴承固定座安装孔中心线在同一平面上；旋转用直线电机17的电机轴与轴承16相连，可控制轴承转动；所述支撑台15连接于水平滑轨12上，其与水平滑轨12滑动配合；所述弹簧夹14固定于支撑台15上，将毛细管4放到弹簧夹14上后，毛细管4中心与所述轴承安装孔中心在同一水平线上；所 述抓手18固定于轴承16中心上。 

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本说明的保护范围之中。 

Claims (9)

1.一种干式血液细胞分析装置，其特征在于：包括机械进样系统、光学检测系统和主控数据处理系统，其中，所述机械进样系统包括进样槽(2)、毛细管(4)、底座(11)、支撑台(15)、水平滑轨(12)、弹簧夹(14)、轴承(16)、抓手(18)、推进用直线电机(13)、旋转用直线电机(17)、推进用直线电机固定座、旋转用直线电机固定座、轴承固定座；所述光学检测系统包括红色光源(5)、蓝色光源(7)、透镜(8)和彩色线阵CCD图像传感器(9)；所述主控数据处理系统包括光电传感器(6)、打印机(1)、液晶显示器(3)和主控模块(10)；所述进样槽固(2)定在装置外壳上，支撑台(15)正上方；所述推进用直线电机固定座、旋转用直线电机固定座、轴承固定座和水平滑轨(12)固定于底座(11)上，旋转用直线电机固定座安装孔中心与轴承固定座安装孔中心在同一水平线上，水平滑轨(12)中心线、推进用直线电机固定座中心线与轴承固定座安装孔中心线在同一平面上；旋转用直线电机(17)的电机轴与轴承(16)相连，可控制轴承转动；所述支撑台(15)连接于水平滑轨(12)上，其与水平滑轨(12)滑动配合；所述弹簧夹(14)固定于支撑台(15)上，将毛细管(4)放到弹簧夹(14)上后，毛细管(4)中心与所述轴承安装孔中心在同一水平线上；所述抓手(18)固定于轴承(16)中心上；所述蓝色光源(7)、红色光源(5)、成像镜头(8)和彩色线阵CCD图像传感器(9)通过固定装置固定于底座(11)上，所述红色光源(5)中心线、彩色线阵CCD图像传感器(9)中心线、镜头(8)中心线与轴承固定座安装孔中心线在同一水平面上，所述蓝光光源(7)中心线与上述平面成45°；所述光电传感器(6)固定与于支撑台(15)上，置于毛细管(4)正下方；所述打印机(1)和液晶显示器(3)固定在装置外壳上；所述主控模块(10)固定在装置壳体内。

2.如权利要求1所述的干式血液细胞分析装置，其特征在于：所述进样槽(2)为放置毛细管(4)的导向槽，操作人员通过进样槽(2)将毛细管(4)放置到支撑台(15)上。

3.如权利要求1所述的干式血液细胞分析装置，其特征在于：所述支撑台(15)在水平导轨(12)上滑动，在推进用直线电机(13)驱动下可将离心后毛细管(4)推进到抓手(18)中。

4.如权利要求1所述的干式血液细胞分析装置，其特征在于：所述弹簧夹(14)与推进用直线电机(13)的电机轴配合，电机轴进入弹簧夹(14)中，弹簧夹(14)打开，这时能够将毛细管(4)放置在弹簧夹上，电机轴离开弹簧夹(14)时，弹簧夹(14)关闭，这样能够夹紧毛细管(4)。

5.如权利要求1所述的干式血液细胞分析装置，其特征在于：所述蓝色光源(7)与所述红色光源(5)发出的光依次照射在毛细管(4)上，经镜头(8)成像，被彩色线阵CCD图像传感器(9)采集，并经模拟数字转换传输至主控数据处理系统进行分析。

6.如权利要求1所述的干式血液细胞分析装置，其特征在于：所述蓝色光源(7)与毛细管(4)相距20mm，位于毛细管(4)下方，蓝色光源(7)所在面与毛细管(4)中心轴所在水平面成45°夹角，所述红色光源(5)与毛细管相距20mm，红色光源(5)中心线与毛细管(4)中心轴位于同一水平面。

7.如权利要求1所述的干式血液细胞分析装置，其特征在于：所述彩色线阵CCD图像传感器(9)为R、G、B三色响应CCD，依次成单列分布，每列至少含有10550个像元，其分辨率为48线/毫米。

8.如权利要求1所述的干式血液细胞分析装置，其特征在于：所述光电传感器(6)可根据红外反射信号检测毛细管(4)是否正确放置于支撑台(15)上。

9.如权利要求1所述的干式血液细胞分析装置，其特征在于：所述主控模块(10)采用DSP芯片作为主控芯片，完成光电传感器检测、电机控制、彩色线阵CCD图像传感器数据采集、图像处理、液晶显示器驱动等功能。

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