CN103575637A - 一种鞘流阻抗、光学同步计数装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鞘流阻抗、光学同步计数装置，包括样本针安装部、捕捉管安装部、前池壳体和后池壳体，在前池壳体上形成有前池内腔，后池壳体上形成有后池内腔，所述的前池内腔和后池内腔通过计数孔连通，所述样本针安装部固定在所述前池壳体上将所述前池内腔密封，所述捕捉管安装部固定在后池壳体上将后池内腔密封；在后池壳体上开设有激光入射窗口和激光散射窗口，所述激光入射窗口的轴线延长线和激光散射窗口的轴线延长线相交于所述的计数孔上，且它们形成的夹角为大约90°或大约135°。采用本发明所述的计数装置与系统联用时可以同时获得单个细胞的阻抗测试数据和激光散射测试数据。

Description

一种鞘流阻抗、光学同步计数装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种鞘流阻抗、光学同步计数装置。

背景技术

计数装置是血液分析仪中的关键部件。现有的计数方法常用的有电阻抗法和激光散射法，其中，电阻抗法的工作原理是在待测液体中置一微孔，在微孔的两端各加一定电压的电极，当液体中的颗粒经过微孔时，电极间的电阻就会产生瞬间的变化，因而产生电脉冲，对这种电脉冲进行分析处理就可得到颗粒的数量，脉冲幅度的大小表示颗粒的体积的大小，经过对各种细胞所产生脉冲的大小的选择，可以区分出不同种类的细胞。激光散射法的工作原理为：利用激光照射进入计数区的每个细胞，产生与细胞特征相应的各种角度的散射光，根据散射光角度、强度的不同，提供每个细胞形态、核结构信息来区分不同类型的细胞。

现有的阻抗法计数装置主要由前池壳体、样本针、样本针固定座、后池壳体、捕捉管、计数孔等组成。如公开号为CN103091230A的发明专利，公开了一种鞘流阻抗计数装置，包括：样本针安装部、捕捉管安装部以及连接固定为一体的前池壳体和后池壳体，在前池壳体的前池内腔和后池壳体的后池内腔的连通处设置计数组件，样本针安装部和/或捕捉管安装部上设置旋扣耳，前池壳体和/或后池壳体上对应设置旋扣座，旋扣耳与旋扣座匹配紧固连接；样本针安装部固定在前池壳体上将前池内腔密封，捕捉管安装部固定在后池壳体上将后池内腔密封。该发明所述的计数装置可对样本针安装部和捕捉管安装部进行拆卸，有利于宝石孔、样本针、捕捉管以及前后池内腔的清洗维护，可维护性得到提升。但现有的阻抗计数装置与系统联用时只能获得单个细胞的阻抗测试数据，而不能获得单个细胞的激光散射测试数据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种鞘流阻抗、光学同步计数装置。采用该计数装置与系统联用时可以同时获得单个细胞的阻抗测试数据和激光散射测试数据。

本发明所述的鞘流阻抗、光学同步计数装置，包括样本针安装部、捕捉管安装部、前池壳体和后池壳体，在前池壳体上形成有前池内腔，后池壳体上形成有后池内腔，所述的前池内腔和后池内腔通过计数孔连通，所述样本针安装部固定在所述前池壳体上将所述前池内腔密封，所述捕捉管安装部固定在后池壳体上将后池内腔密封；与现有技术不同的是：

在后池壳体上开设有激光入射窗口和激光散射窗口，所述激光入射窗口的轴线延长线和激光散射窗口的轴线延长线相交于所述的计数孔上，且它们形成的夹角为大约90°或大约135°。

通过在后池壳体上开设激光入射窗口和激光散射窗口，一方面，激光入射窗口和激光散射窗口的开设并不影响计数装置获得阻抗测试数据；另一方面，开设有激光入射窗口和激光散射窗口的计数装置在使用时配合激光散射法的常规光路系统，光路系统中激光器发出的激光束经反射镜、柱面镜、透镜组等由激光入射窗口入射到通过计数孔的单个细胞上，再经激光散射窗口散射，散射光的信息由信号检测器接收后进行分析，从而获得细胞的激光散射测试数据。

上述技术方案中，所述激光入射窗口的轴线延长线和激光散射窗口的轴线延长线形成的夹角优选为90°或135°。

上述技术方案中，所述的样本针安装部是可拆卸的固定在所述前池壳体上并将所述前池内腔密封。所述的样本针安装部为轴对称结构，通常包括样本针和样本针固定座。所述的捕捉管安装部是可拆卸的固定在所述后池壳体上并将所述后池内腔密封。所述的捕捉管安装部为轴对称结构，通常包括捕捉管和捕捉管固定座。

上述技术方案中，所述的前池壳体和后池壳体的结构与现有常规设计相同，可以是固接为一体的结构，也可以是可拆卸结构，优选是将前池壳体和后池壳体都设计成可拆卸结构。优选地，所述的后池壳体由后池基座和后池封板构成，所述的激光入射窗口和激光散射窗口开设于后池基座上。

在保证计数装置强度的条件下，所述激光入射窗口的口径越大，越有利于激光束的入射；所述激光散射窗口的口径越大，越有利于信号检测器对散射光信息的接收。

所述激光入射窗口开设的深浅决定了入射光穿过的介质的多少，入射光穿过的介质越多，照射到通过计数孔的单个细胞上的光束的强度就越弱，因此，所述激光入射窗口的深度优选为具有尽量减少激光入射窗口底部与后池内腔内壁之间壳体的厚度的距离；同样的，照射到细胞上的光束再散射时，穿过的介质越多，信号检测器接收到的散射光信息就越弱，因此，所述激光散射窗口的深度优选为具有尽量减少激光散射窗口底部与后池内腔内壁之间壳体的厚度的距离。对于大小为2～2.5cm×2～2.5cm×2～2.5cm(长×宽×高)的计数装置来说，所述光学入射窗口的宽度约为0.5～0.6cm，深度约为0.5～0.6cm；光学散射窗口的宽度约为0.5～0.6cm，深度约为0.5～0.6cm。

在保证激光入射窗口的轴线延长线和激光散射窗口的轴线延长线相交于所述的计数孔上，且它们的轴线延长线形成的夹角在大约90°或大约135°的前提条件下，所述激光入射窗口和激光散射窗口的设置可以呈对称设置也可以是不对称设置，优选是以捕捉管安装部的轴线为中心线呈对称设置。

所述的激光入射窗口和激光散射窗口均呈方形或柱形形状。

与现有技术相比，本发明所述的计数装置通过在后池壳体上开设激光入射窗口和激光散射窗口，在获得各个细胞阻抗测试数据的同时，还可以借助信号检测器接收的由激光散射窗口散射出来的散射光信息以获得该细胞的激光散射测试数据，从而可以获得单个细胞的更多相关性数据，继而实现对特定细胞进行更好的甄别和计数。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的纵向剖面结构示意图；

图2为图1所示实施方式的横向剖面结构示意图；

图3为与本发明所述鞘流阻抗、光学同步计数装置联用的光路系统图。

图中标号为：

1样本针安装部；101样本针；102样本针固定座；2捕捉管安装部；201捕捉管；202捕捉管固定座；3前池壳体；301前池基座；302前池内腔；303前池封板；304前鞘液入口；305前池清洗出口；4后池壳体；401后池基座；402后池内腔；403后池封板；404后鞘液入口；405后池清洗出口；406激光入射窗口；407激光散射窗口；5密封圈；6宝石片安装板；601计数孔；7安装座；8第一反射镜；9柱面镜；10第二反射镜；11小狭缝；12成像胶合透镜；13前向聚光镜；14穿孔反射镜；15光电池A；16光电池B；17本发明装置18显微胶合镜；19大狭缝；20平凹、平凸会聚透镜；21分光镜；22偏振片滤镜；23光电倍增管A；24光电倍增管B；25半导体激光器。

具体实施方式

如图1和2所示，本发明所述的鞘流阻抗、光学同步计数装置，包括样本针安装部1、捕捉管安装部2、前池壳体3和后池壳体4，在前池壳体3上形成有前池内腔302，后池壳体4上形成有后池内腔402，所述前池壳体3和后池壳体4之间设置有宝石片安装板6，其上设有计数孔601，所述的前池内腔302和后池内腔402通过计数孔601连通，在宝石片安装板6与前池壳体3之间、以及宝石片安装板6与后池壳体4之间均设置有密封圈5；所述样本针安装部1可拆卸地固定在所述前池壳体3上将所述前池内腔302密封，所述捕捉管安装部2可拆卸地固定在后池壳体4上将后池内腔402密封；在后池壳体4上开设有激光入射窗口406和激光散射窗口407，所述激光入射窗口406的轴线延长线和激光散射窗口407的轴线延长线相交于所述的计数孔601上，且它们形成的夹角为大约90°或大约135°。

在优选的实施方式中，所述激光入射窗口406的轴线延长线和激光散射窗口407的轴线延长线形成的夹角为90°或135°，此时，与激光散射法的常规光路系统联合使用，可以获得0度、90度散射光、90度消偏振光的信息。

本实施方式中，前池壳体3和后池壳体4大致呈方体形状，两者通过凸轮压紧或者螺钉连接，其中的前池壳体3通过安装座7安装在仪器的光学调节座上。所述的前池壳体3和后池壳体4均为可拆卸结构，其中，前池壳体3由前池基座301和前池封板303组成，所述前池基座301具有一个内腔，在前池基座301上开设有与该内腔连通的样本针安装部安装口、前池封板303安装口以及与计数孔601对接的样本流流出口，所述的前池封板303安装在前池封板安装口上，在前池封板303上开设有环形凹槽，其内设置密封圈5，当前池封板303固定在前池基座301上时，该密封圈5可以起到密封作用；所述的样本针安装部1通过样本针安装部安装口固定在前池基座301上，当样本针安装部1固定在前池基座301上时，前池壳体3内形成的腔室即前池内腔302。在前池基座301上还开设有前池清洗出口305，在前池封板303上开设有前鞘液入口304，所述的前池清洗出口305和前鞘液入口304与前池内腔302连通。所述的后池壳体4由后池基座401和后池封板403组成，所述后池基座401具有一个内腔，在后池基座401上开设有与该内腔连通的捕捉管安装部安装口、后池封板安装口以及与计数孔601对接的样本流流入口，所述的后池封板403安装在后池封板安装口上，在后池封板403上开设有环形凹槽，其内设置密封圈5，当后池封板403固定在后池基座401上时，该密封圈5可以起到密封作用；所述的捕捉管安装部2通过捕捉管安装部安装口固定在后池基座401上，当捕捉管安装部2固定在后池基座401上时，后池壳体4内形成的腔室即后池内腔402。在后池基座401上还开设有后池清洗出口405，在后池封板403上开设有后鞘液入口404，所述的后池清洗出口405和后鞘液入口404与后池内腔402连通。

本实施方式中，所述的样本针安装部1为轴对称结构，包括样本针101和样本针固定座102，所述样本针安装部1、样本针101和样本针固定座102三者的中心轴线重合，所述样本针安装部1在安装的过程中能够沿样本针101和样本针固定座102的共同中心轴线旋转，但不会改变样本针101和样本针101固定座12相对于前池内腔302的位置，即固定后，前池内腔302、样本针101以及样本针固定座102的中心轴线在同一直线上。所述的捕捉管安装部2为轴对称结构，包括捕捉管201和捕捉管固定座202，所述捕捉管安装部2、捕捉管201和捕捉管固定座202三者的中心轴线重合，所述捕捉管安装部2在安装的过程中能够沿捕捉管201和捕捉管固定座202的共同中心轴线旋转，但不会改变捕捉管201和捕捉管固定座202相对于后池内腔402的位置，即固定后，后池内腔402、捕捉管201以及捕捉管固定座202的中心轴线在同一直线上。在样本针安装部1和捕捉管安装部2均安装好后，所述样本针101的中心轴线、捕捉管201的中心轴线以及计数孔601的中心轴线重合。

本实施方式中，所述的激光入射窗口406和激光散射窗口407均开设于后池基座401上。在本发明优选的实施方式中，所述激光入射窗口406和激光散射窗口407在后池基座401上的设置位置以捕捉管201的中心轴线为中心线对称设置。在发明优选的实施方式中，所述的激光入射窗口406和激光散射窗口407均呈方形或柱形形状。

在本发明优选的实施方式中，所述激光入射窗口406的深度为具有尽量减少激光入射窗口406底部与后池内腔402内壁之间壳体的厚度的距离；所述激光散射窗口407的深度优选为具有尽量减少激光散射窗口407底部与后池内腔402内壁之间壳体的厚度的距离。对于体积为2cm×2cm×2cm计数装置来说，所述光学入射窗口的宽度约为0.5cm，深度约为0.5cm；光学散射窗口的宽度约为0.5cm，深度约为0.5cm。

计数时，前鞘液从前鞘液入口304进入前池内腔302，后鞘液从后鞘液入口404进入后池内腔402，包含微小粒子的样本流通过样本针101进入前池内腔302中，然后在前鞘液的包裹下经过计数孔601进入后池内腔402，然后再在后鞘流的包裹下流入捕捉管201中，由捕捉管201的出口流出。在计数过程中，在前池电极和后池电极之间施加恒流源，在单个细胞通过计数孔601时，根据阻抗法的原理可以得到一个由这个细胞引起的电压脉冲V并被记录，从而获得单个细胞的阻抗测试数据；而在该细胞通过计数孔601时，还被从激光入射窗口406来的激光束照射(与本发明所述鞘流器联用的光路系统与常规现有技术相同，具体可以与本申请人生产的URIT-5500血液分析仪配合使用，该光路系统图具体如图3所示)，因而也可记录下这个细胞0度、90度散射光、90度消偏振光的信息，可见，通过本发明所述的计数装置，对同一个细胞可以获得阻抗信息和光学信息因而能更好地对特定细胞进行甄别、计数。

图3为与本发明所述鞘流器联用的光路系统(即本申请人生产的URIT-5500血液分析仪使用的光路系统)，图中，半导体激光器25产生的激光束经第一反射镜8反射的反射光进入柱面镜9，之后再经第二反射镜10反射进入小狭缝11，由小狭缝11出来的激光经成像胶合透镜12后入射到本发明所述计数装置17上，入射到本发明所述计数装置17的经过整形的激光照射到流过本发明所述计数装置17的细胞上，细胞产生散射光，本光路收集2个方向的散射光信息：前向散射光和90°散射光。

前向散射光的光路流程为：前向散射光通过前向聚光镜13到达穿孔反射镜14，穿孔反射镜14将入射的光束分成2束，一束为0°光直接通过穿孔反射镜14到达光电池A15,另一束10°光经穿孔反射镜14到达光电池B16。

90°散射光的光路流程为：90°散射光通过显微胶合镜18后到达大狭缝19，通过大狭缝19整形后到达平凹、平凸会聚透镜20，光束由平凹、平凸会聚透镜20会聚后到达分光镜21，分光镜21将入射光分为2束，一束直接进入光电倍增管B24，另一束通过偏振片滤镜22后到达23光电倍增管A23。

Claims (6)

1.一种鞘流阻抗、光学同步计数装置，包括样本针安装部(1)、捕捉管安装部(2)、前池壳体(3)和后池壳体(4)，在前池壳体(3)上形成有前池内腔(302)，后池壳体(4)上形成有后池内腔(402)，所述的前池内腔(302)和后池内腔(402)通过计数孔(601)连通，所述样本针安装部(1)固定在所述前池壳体(3)上将所述前池内腔(302)密封，所述捕捉管安装部(2)固定在后池壳体(4)上将后池内腔(402)密封；其特征在于：

在后池壳体(4)上开设有激光入射窗口(406)和激光散射窗口(407)，所述激光入射窗口(406)的轴线延长线和激光散射窗口(407)的轴线延长线相交于所述的计数孔(601)上，且它们形成的夹角为大约90°或大约135°。

2.根据权利要求1所述的鞘流阻抗、光学同步计数装置，其特征在于：所述激光入射窗口(406)的轴线延长线和激光散射窗口(407)的轴线延长线形成的夹角为90°或135°。

3.根据权利要求1或2所述的鞘流阻抗、光学同步计数装置，其特征在于：所述的后池壳体(4)由后池基座(401)和后池封板(403)构成，所述的激光入射窗口(406)和激光散射窗口(407)开设于后池基座(401)上。

4.根据权利要求3所述的鞘流阻抗、光学同步计数装置，其特征在于：所述激光入射窗口(406)的深度为具有尽量减少激光入射窗口(406)底部与后池内腔(402)内壁之间壳体的厚度的距离，所述激光散射窗口(407)的深度为具有尽量减少激光散射窗口(407)底部与后池内腔(402)内壁之间壳体的厚度的距离。

5.根据权利要求3所述的鞘流阻抗、光学同步计数装置，其特征在于：所述的激光入射窗口(406)和激光散射窗口(407)以捕捉管安装部(2)的轴线为中心线对称。

6.根据权利要求3所述的鞘流阻抗、光学同步计数装置，其特征在于：所述的激光入射窗口(406)和激光散射窗口(407)均呈方形或柱形形状。

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