CN107478818A - 一种细胞分析设备及分析方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种细胞分析设备，包括，分析部，用于对染色后的细胞样本进行放大处理的放大部；用于移动所述细胞样本和/或所述放大部，使得所述放大部与所述细胞样本对焦的对焦部；用于采集所述放大部放大后的细胞样本的图像并发送给所述分析部的图像采集部；所述分析部，用于在接收所述图像采集部所发送的图像信息后，分割并提取所述细胞样本中的目标细胞，当所述目标细胞的指标达到预设的指标时，输出结果。本申请还公开了一种细胞分析方法。本申请提供的细胞分析设备，能够对宫颈细胞样本的染色样本进行自动筛查，极大地降低了工作人员的劳动强度，同时提高了筛查的准确性。

Description

一种细胞分析设备及分析方法
技术领域
本申请涉及分析设备技术领域，特别是涉及一种细胞分析设备，还涉及一种细胞分析方法。
背景技术
宫颈癌筛查指的是通过采集宫颈口的脱落细胞，使用全自动薄层细胞制片机制片，并根据细胞核及细胞胞浆的形态对样本进行诊断。
宫颈癌在女性中的发病率高，但其治愈率也非常高，医学统计表明，早期宫颈癌如能及时治疗，治愈率可达90％以上，因此，宫颈癌筛查对女性而言极为重要。
目前对宫颈癌筛查，是通过对样本进行细胞核染色，然后通过医生对染色后的样本进行观察，从而对样本进行诊断或筛查。
然而在实际的临床中，进行宫颈癌筛查的样本量很大，这导致医生的工作量非常大，且医生对样本进行观察是通过显微镜来实现，长时间的观察会产生视疲劳，劳动强度大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一个目的在于提供一种细胞分析设备，能够对宫颈细胞样本的染色样本进行自动筛查，极大地降低了工作人员的劳动强度，提高了筛查的准确性；本发明的第二个目的在于提供一种细胞分析方法，具有同样的效果。
本发明提供的技术方案如下：
一种细胞分析设备，其特征在于，包括，分析部，
用于对染色后的细胞样本进行放大处理的放大部；
用于移动所述细胞样本和/或所述放大部，使得所述放大部与所述细胞样本对焦的对焦部；
用于采集所述放大部放大后的细胞样本的图像并发送给所述分析部的图像采集部；
所述分析部，用于在接收所述图像采集部所发送的图像信息后，分割并提取所述细胞样本中的目标细胞，当所述目标细胞的指标达到预设的指标时，输出结果。
优选地，所述分析部用于提取所述细胞样本中的目标细胞具体为，计算所述细胞的形态特征与纹理特征，并根据所述形态特征与所述纹理特征提取所述目标细胞。
优选地，所述目标细胞的指标为所述目标细胞的DNA含量和/或形态特征。
优选地，所述目标细胞的形态特征为所述目标细胞的细胞核纹理、细胞核形态以及所述目标细胞的胞浆形态。
优选地，还包括用于在所述目标细胞的指标未达到预设的指标时，水平移动所述细胞样本和/或所述放大部的移动部。
优选地，所述移动部水平移动所述细胞样本或所述放大部具体为，
所述移动部带动所述细胞样本在第一方向移动预设距离后，再向第二方向移动预设距离；
或者，
所述移动部带动所述放大部在第一方向移动预设距离后，再向第二方向移动预设距离；
所述第一方向与所述第二方向垂直。
优选地，所述移动部水平移动所述细胞样本和所述放大部具体为，
所述移动部带动所述细胞样本在第一方向移动预设距离，所述移动部带动所述放大部在第二方向移动预设距离，所述第一方向与所述第二方向垂直。
优选地，还包括用于实时储存所述图像采集部所采集的所述图像信息的储存部。
一种细胞分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，
获取放大后的细胞样本的图像信息；
分割并提取所述图像信息中的目标细胞，当所述目标细胞的指标达到预设的指标时，输出结果。
优选地，该方法中的所述目标细胞的指标为，
所述目标细胞的DNA含量和/或细胞核纹理、细胞核形态和/或所述目标细胞的胞浆形态。
本发明提供的细胞分析设备，由于采用了图像采集部对放大部，能够对放大后的细胞样本的图像进行自动采集并将细胞样本的图像信息发送给分析部，分析部接收到细胞样本的图像信息后，对图像信息进行分割处理，然后提取出细胞样本中的目标细胞，最后将目标细胞的指标与分析部内预设的指标相比较，当目标细胞的指标达到预设的指标时，表明具有癌变的可能，此时，分析部输出分析结果，以便工作人员复核，或者进一步分析判定，由于筛查过程由图像采集部与分析部自动完成，因此，能够解决宫颈癌筛查样本量大时，工作人员工作量大的问题；又由于，分析部对细胞样本的图像信息进行了分割处理，因此，能够提取出完整的染色细胞，从而使得判定指标更加全面，最终使得筛查的结果更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例提供的细胞分析设备的示意图；
图2为本发明另一种实施例提供的细胞分析设备的示意图；
图3本发明另一种实施例提供的细胞分析设备的示意图；
图4为本发明实施例中对焦部的一种实现方式示意图；
图5为本发明实施例中对焦部的另一种实现方式示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
请如图1所示，本发明实施例提供一种细胞分析设备，包括，分析部1，用于对染色后的细胞样本2进行放大处理的放大部3；用于移动细胞样本2和/或放大部3，使得放大部3与细胞样本2对焦的对焦部4；用于采集放大部3放大后的细胞样本的图像并发送给分析部1的图像采集部5；分析部1，用于在接收图像采集部5所发送的图像信息后，分割并提取细胞样本中的目标细胞，当目标细胞的指标达到预设的指标时，输出结果。
本发明实施例提供的细胞分析设备，对焦部4使得放大部3与细胞样本2对焦，从而使得图像采集部5所采集的细胞样本2的图像的清晰度处于最佳状态，然后，图像采集部5采集放大部3放大后的细胞样本的图像，并将图像信息发送给分析部1，分析部1接收到图像采集部5所采集的图像信息后，对图像信息进行分割，然后提取细胞样本的图像中的目标细胞的图像信息，并将目标细胞的指标与预设的指标进行比较，当目标细胞的指标大于或者等于预设的指标时，分析部1输出结果。
首先，由于本发明实施例提供的细胞分析设备对细胞样本的图像的采集与分割、目标细胞的图像的提取、以及对目标细胞指标的判定均自动完成，因此，与现有技术相比较，能够有效解决宫颈癌筛查样本量大时，工作人员工作量大的问题；其次，又由于，分析部1对细胞样本的图像信息进行了分割处理，因此，能够提取出完整的染色细胞，从而使得判定指标更加全面，最终使得筛查的结果更加准确。
其中，需要说明的是，本发明实施例中的细胞样本2是指，染色后的细胞涂片。
本发明实施例中，放大部3优选采用生物显微镜。作为一种优选的实施方式，细胞样本2放置在载物台21上，对焦部4用于调整放大部3与细胞样本2之间的距离，从而实现对焦。
本发明实施例中，图像采集部5优选采用高清摄像头。
其中，对焦部4调整放大部3与细胞样本2之间的距离可以为，通过对焦部4移动放置有细胞样本2的载物台21，使得载物台21靠近或者远离放大部3，从而实现对焦；也可以是，通过对焦部4移动放大部3，使得放大部3远离或者靠近载物台21，从而实现对焦；还可以是，通过对焦部3同时移动放置有细胞样本2的载物台21和放大部3，使得二者相互远离或者相互靠近，从而实现对焦。
对焦过程的实现可以通过工作人员手动实现。
作为一种更佳优选的实施方式，分析部1中还预设有清晰度值，在对焦部3实现细胞样本2与放大部3之间的对焦过程中，图像采集部5实时采集放大部3放大后的细胞样本2的图像信息，并将放大部3放大后的细胞样本2的图像信息发送至分析部1，分析部1将图像的清晰度值与预设的清晰度值进行比较，当图像采集部5所采集的图像的清晰度值等于预设的清晰度值时，对焦部4停止对焦，对焦完成。如此设置，能够使得放大部3与细胞样本2之间自动完成对焦，减小工作人员工作量，且对焦准确，为后续筛查的准确性做贡献。
当然，也可以如图2所示，单独设置一个对焦控制部41，对焦控制部41与图像采集部5连接，且与对焦部4连接，在对焦阶段，图像采集部5所采集的图像发送至对焦控制部41，在对焦控制部41将图像采集部5所采集的图像的清晰度值与对焦控制部41内预设的清晰度值比较，当图像采集部5所采集的图像的清晰度值等于预设的清晰度值时，对焦部4停止对焦，对焦完成。当对焦完成后，图像采集部5将所采集的细胞样本2的图像信息发送至分析部1。
其中，分析部1或对焦控制部41内预设的清晰度值可以是单个值，也可以是一个数值区间。
请如图4所示，对焦部4具体包括，对焦驱动部42、丝杆43、滑块44以及对焦轨道45，滑块44套设在丝杆43上，且丝杆43转动时滑块44能够沿丝杆43轴向在对焦轨道45内移动。
当通过分析部1控制对焦时，对焦驱动部42与分析部1电气连接，分析部1根据图像采集部5所采集的图像的清晰度值控制丝杆43转动，从而使得滑块44在丝杆43上移动。本发明实施例中，用于放置细胞样本2的载物台21可以与滑块44固定连接，也可以是放大部3与滑块44固定连接，且通过放大部3能够看见载物台21上的细胞样本2。
当然，也可以是如图5所示的结构，在丝杆43上设置两个滑块44，两个滑块44内部的螺纹相反，当丝杆43转动时，两个滑块44相互靠近或者远离，此种情形下，其中一个滑块上可以安装载物台21，另一个滑块上安装放大部3。
当设置有对焦控制部41时，对焦驱动部42与对焦控制部41电气连接，其控制对焦过程与通过分析部1控制对焦的过程相同，此处不再赘述。
本发明实施例中，分析部1用于提取细胞样本中的目标细胞具体为，计算细胞的形态特征与纹理特征，并根据形态特征与纹理特征提取目标细胞。
对于宫颈癌细胞的筛查，其目标细胞为处于宫颈口的上皮细胞。在实际采样的过程中，细胞样本中可能存在其他细胞或者杂质，导致图像采集部5所采集的图像中存在其他细胞或者杂质对筛查进行干扰，本发明实施例，首先对图像采集部5所采集的细胞样本2的图像进行分割，除去细胞样本的图像中的杂质项，即分割处理后的图像中只存在细胞图像，然后通过目标细胞的形态特征与纹理特征将目标细胞的图像从除去杂质后的细胞图像中提取出来，从而得到目标细胞的图像，即上皮细胞的图像，如此，能够准确提取目标细胞，以便后续的筛查的结果更加准确。
其中，需要说明的是，本发明实施例中对细胞样本图像的分割是采用形态学与阈值分割相结合的方式进行，如此，能够保证分割后的细胞的完整性。
本发明实施例中，目标细胞的指标为目标细胞的DNA含量和/或形态特征。
当细胞发生癌变时，不仅细胞核的DNA含量会增高，而且细胞核及胞浆的形态会发生改变。
现有对细胞样本进行染色的一种方式为，仅对细胞样本的细胞核进行染色，胞浆不进行染色或染色很浅，可以通过扫描染色后的细胞核，计算染色后细胞的DNA含量，并通过统计上皮细胞的DNA含量对细胞样本进行诊断或筛查。该种染色方式，能够使视野扩展到了细胞核内，通过此项技术能把细胞核内DNA的含量量化，从而得出细胞是否正常和癌前病变的结论。然而，实际中细胞的胞浆形态及色彩对医生的诊断也会提供很多的信息，所以通过这种染色方式后的细胞样本对医生进行复核诊断的要求更高，甚至会影响医生的最终诊断结果。因此，实际诊断过程中，工作人员对宫颈癌细胞样本进行手动筛查时，所采用的另一种染色方式，染色后的细胞样本的细胞核与胞浆均进行染色。
由于本发明实施例提供的细胞分析设备，图像采集部5所采集的细胞样本的图像进行分割，能够对染色后的细胞进行完整分割，即，既能够体现细胞核部分，也能够体现胞浆部分，如此，不仅适用于仅对细胞核进行染色的细胞样本，还适用于对细胞核与胞浆均染色的细胞样本，通用性强。
更进一步地，本发明实施例中的目标细胞的形态特征为目标细胞的细胞核纹理、细胞核形态以及目标细胞的胞浆形态。由于当细胞发生癌变时，不仅细胞核的DNA含量会增高，而且细胞核及胞浆的形态会发生改变，当采用上皮细胞核的DNA含量、细胞核纹理、细胞核形态以及目标细胞的胞浆形态来综合进行筛查时，其一，能够提高本发明实施例提供的细胞分析结果的准确性；其二，能够与工作人员手动筛查时情形一致，更加便于工作人员后期复核。
其中，细胞核的形态是指，细胞核的形状与大小。细胞胞浆形态是指，胞浆与细胞核的比例。
本发明实施例提供的细胞分析设备，还包括用于在目标细胞的指标未达到预设的指标时，水平移动细胞样本2和/或放大部3的移动部6。
当图像采集部5所采集的图像中的目标细胞的指标未达到预设的指标，说明当前视野中的细胞样本中并没有出现癌变的情形。由于放大部3在视野上的局限性，单次不能够放大细胞样本上的所有区域，为了确定单个细胞样本中的所有细胞均不存在癌变的情形，使得放大部3覆盖单个细胞样本的所有区域。本发明实施例采用移动部6来移动细胞样本2或者放大部3，从而实现放大部3能够放大细胞样本2上未进行筛查的区域，重复筛查过程，从而提高筛查结果的准确性，保证筛查的严谨。
其中，移动部6水平移动细胞样本2或放大部3可以为，移动部6带动细胞样本2在第一方向移动预设距离后，再向第二方向移动预设距离；或者，移动部6带动放大部3在第一方向移动预设距离后，再向第二方向移动预设距离；第一方向与第二方向垂直。
由于细胞样本2放置在载物台21上，因此，移动部6通过移动载物台21来实现对细胞样本2的移动。
本发明实施例中，移动部6水平移动细胞样本2和放大部3可以为，移动部6带动细胞样本2在第一方向移动预设距离，移动部6带动放大部3在第二方向移动预设距离，第一方向与第二方向垂直。
本发明实施例中，移动部6水平移动细胞样本2和/或放大部3，可以通过工作人员手动实现。
作为一种优选方式，本发明实施例中，可以通过分析部1对移动部6进行控制，当在分析部1对图像采集部5所采集的图像进行筛查且无癌变后，分析部1控制移动部6移动载物台21或者移动放大部3，完成对下一视野的切换，继续进行筛查。
当然也可以单独设置用于控制移动部6移动载物台21或者移动放大部3的移动控制部61，完成对放大部3下一视野的切换。
请如图1、图3所示，本发明实施例提供的细胞分析设备，还可以包括用于实时储存图像采集部5所采集的图像信息的储存部7。储存部7的设置，能够对图像采集部5所采集的所有图像进行储存，方便工作人员进行复核。
本发明实施例还提供一种细胞分析方法，该方法包括以下步骤，
获取放大后的细胞样本的图像信息；
分割并提取图像信息中的目标细胞，当目标细胞的指标达到预设的指标时，输出结果。
其中，该方法中的目标细胞的指标为，目标细胞的DNA含量和/或细胞核纹理、细胞核形态和/或目标细胞的胞浆形态。
本发明实施例提供的细胞分析方法，通过对获取后的放大后的细胞样本的图像信息进行分割处理，能够使得细胞样本中的细胞被完整地与杂质分离开来，然后通过目标细胞的形态特征与纹理特征对目标细胞进行提取，最后通过目标细胞的DNA含量和/或细胞核纹理、细胞核形态和/或目标细胞的胞浆形态对目标细胞是否癌变进行诊断，由于诊断的依据全面，因此，与现有技术相比较，提高了细胞筛查的准确性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种细胞分析设备，其特征在于，包括，分析部(1)，
用于对染色后的细胞样本(2)进行放大处理的放大部(3)；
用于移动所述细胞样本(2)和/或所述放大部(3)，使得所述放大部(3)与所述细胞样本(2)对焦的对焦部(4)；
用于采集所述放大部(3)放大后的细胞样本的图像并发送给所述分析部(1)的图像采集部(5)；
所述分析部(1)，用于在接收所述图像采集部(5)所发送的图像信息后，分割并提取所述细胞样本中的目标细胞，当所述目标细胞的指标达到预设的指标时，输出结果。
2.根据权利要求1所述的细胞分析设备，其特征在于，所述分析部(1)用于提取所述细胞样本中的目标细胞具体为，计算所述细胞的形态特征与纹理特征，并根据所述形态特征与所述纹理特征提取所述目标细胞。
3.根据权利要求1或2所述的细胞分析设备，其特征在于，所述目标细胞的指标为所述目标细胞的DNA含量和/或形态特征。
4.根据权利要求3所述的细胞分析设备，其特征在于，所述目标细胞的形态特征为所述目标细胞的细胞核纹理、细胞核形态以及所述目标细胞的胞浆形态。
5.根据权利要求1所述的细胞分析设备，其特征在于，还包括用于在所述目标细胞的指标未达到预设的指标时，水平移动所述细胞样本和/或所述放大部的移动部(6)。
6.根据权利要求5所述的细胞分析设备，其特征在于，所述移动部(6)水平移动所述细胞样本(2)或所述放大部(3)具体为，
所述移动部(6)带动所述细胞样本(2)在第一方向移动预设距离后，再向第二方向移动预设距离；
或者，
所述移动部(6)带动所述放大部(3)在第一方向移动预设距离后，再向第二方向移动预设距离；
所述第一方向与所述第二方向垂直。
7.根据权利要求5所述的细胞分析设备，其特征在于，所述移动部(6)水平移动所述细胞样本(2)和所述放大部(3)具体为，
所述移动部(6)带动所述细胞样本(2)在第一方向移动预设距离，所述移动部(6)带动所述放大部(3)在第二方向移动预设距离，所述第一方向与所述第二方向垂直。
8.根据权利要求1所述的细胞分析设备，其特征在于，还包括用于实时储存所述图像采集部(5)所采集的所述图像信息的储存部(7)。
9.一种细胞分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，
获取放大后的细胞样本的图像信息；
分割并提取所述图像信息中的目标细胞，当所述目标细胞的指标达到预设的指标时，输出结果。
10.根据权利要求9所述的细胞分析方法，其特征在于，该方法中的所述目标细胞的指标为，
所述目标细胞的DNA含量和/或细胞核纹理、细胞核形态和/或所述目标细胞的胞浆形态。
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