CN109401952A - 一种卵丘细胞识别与分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卵丘细胞识别与分选装置，包括液路系统，成像系统和控制系统；液路系统包括取卵针、主输入管、细胞分选装置、细胞缓存装置、废液缓存装置、主输出管、蠕动泵、废液箱。细胞分选装置的入口通过主输入管与取卵针相连接，细胞分选装置的第一出口通过卵丘细胞入口管与细胞缓存装置相连接，且第二出口通过废液入口管与废液缓存装置相连接，主输出管通过第一废液出口管与细胞缓存装置连接，并通过第二废液出口管与废液缓存装置连接，第一废液出口管、第二废液出口管和主输出管相临近的端口之间设有三通阀，主输出管依次连接蠕动泵和废液箱。利用本发明提供的装置可自动识别卵丘细胞并分选出来，提高了卵丘细胞识别与分选的精确度。

Description

一种卵丘细胞识别与分选装置

技术领域

本发明属于辅助生殖技术领域，具体涉及一种卵丘细胞识别与分选装置。

背景技术

卵丘细胞的收集在辅助生殖技术领域中起着承前启后的作用，在体外受精的过程中起着重要的作用。所以，如何提高卵丘细胞的回收率成为了辅助生殖技术的发展方向。

目前卵丘细胞的收集主要采用的是经阴道超声显像引导下的穿刺取卵技术。其详细过程如下：(1)取卵过程：采用取卵针在超声探头的引导下经过阴道刺穿卵泡，采用负压吸引将含有卵丘细胞的卵泡液吸引到试管中。如果试管已满，则更换新的试管继续吸液，直至将含有卵丘细胞的卵泡液全部取出。(2)捡卵过程：将试管中取出的卵泡液倒入培养皿中，靠工作人员的肉眼或在显微镜下迅速识别卵丘细胞并将其捡出，然后将捡卵后的卵泡液倒掉，倒入新试管中的卵泡液，直到完成所有试管中的卵泡液捡卵。

靠人工手动进行卵丘细胞的收集时，有着诸多的缺点：首先，因卵泡液成分复杂，且卵丘细胞非常敏感和脆弱，漏检的概率很大，要求操作者的经验丰富。其次，手工捡卵时，因为采用巴氏吸管吸取捡卵，可能存在气泡和吸管头部对细胞造成物理伤害。再次，同时取卵时，至少需要抽取7-12支试管的卵泡液，而每次捡卵时只能完成1-2支试管卵泡液的捡卵操作，因此需要重复操作。

从上述缺点可以看到，人工手动取卵丘细胞不仅对操作者有着严苛的要求，而且对卵丘细胞的损伤也很大。靠人工手动取卵丘细胞的漏检率也很高。目前仍缺乏优异的方法来解决上述问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种卵丘细胞识别与分选装置，能够自动识别卵泡液中的卵丘细胞并将它分选出来，提高了卵丘细胞识别与分选的精确度，减少了操作成本。

本发明提供了一种卵丘细胞识别与分选装置，包括液路系统，成像系统和控制系统；所述液路系统包括取卵针、主输入管、细胞分选装置、细胞缓存装置、废液缓存装置、主输出管、蠕动泵、废液箱，所述取卵针用于获取卵泡液；

所述细胞分选装置的入口通过所述主输入管与所述取卵针相连接，所述细胞分选装置的第一出口通过卵丘细胞入口管与所述细胞缓存装置相连接，且第二出口通过废液入口管与所述废液缓存装置相连接，所述主输出管通过第一废液出口管与所述细胞缓存装置连接，并通过第二废液出口管与所述废液缓存装置连接，所述第一废液出口管、所述第二废液出口管和所述主输出管相临近的端口之间设有三通阀，所述主输出管依次连接所述蠕动泵和所述废液箱；

所述控制系统分别与所述三通阀、所述蠕动泵和所述成像系统电连接；在所述蠕动泵的带动下，所述卵泡液流过所述细胞分选装置，并被所述成像系统获取图像信息，当所述控制系统检测到所述图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，调节所述三通阀使所述第一废液出口管与所述主输出管连通，以使所述卵丘细胞通过所述卵丘细胞入口管进入到所述细胞缓存装置中。

本发明提供的卵丘细胞识别与分选装置，通过液路系统、成像系统和控制系统的相互配合，当所述控制系统检测到所述图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，调节所述三通阀使所述第一废液出口管与所述主输出管连通，以使所述卵丘细胞通过所述卵丘细胞入口管进入到所述细胞缓存装置中，而当所述控制系统未检测到所述图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，调节所述三通阀使所述第二废液出口管与所述主输出管连通，使卵泡液通过废液入口管进入到废液缓存装置中。采用上述装置可提高卵丘细胞识别与分选的精确度，减少操作成本。

其中，所述细胞分选装置包括支撑板和位于所述支撑板上的透明管，所述透明管的一端与所述主输入管连接，所述透明管的另一端分别与所述卵丘细胞入口管和所述废液入口管连接，所述支撑板上设有孔洞，所述孔洞位于所述透明管的正下方，以使所述成像系统中的光源穿过所述透明管。

其中，所述透明管的径向尺寸与所述卵丘细胞的大小相匹配，所述透明管的径向尺寸为2.0-2.5mm。

其中，所述透明管的内表面的粗糙度0.4-0.8，所述透明管的透光率0.99-0.999。

其中，所述液路系统还包括培养液注入装置，所述培养液注入装置包括培养液入口管和通过所述培养液入口管依次连接的培养液贮存容器和柱塞泵，所述柱塞泵和所述细胞缓存装置也通过所述培养液入口管连接，在连接所述培养液贮存容器和所述柱塞泵的所述培养液入口管上设有进液电磁阀，在连接所述柱塞泵和所述细胞缓存装置的所述培养液入口管上设有出液电磁阀，所述控制系统分别与所述进液电磁阀和所述出液电磁阀电连接。

其中，所述细胞缓存装置包括第一试管，所述第一试管内和管口处分别塞有第一无菌过滤棉和第一橡胶塞，所述第一无菌过滤棉距所述第一试管的管口的距离为所述第一试管长度的1/4-1/3，所述卵丘细胞入口管伸出所述无菌过滤棉2-3mm，所述第一废液出口管与所述第一橡胶塞伸入所述第一试管内的端面齐平。

其中，所述废液缓存装置包括第二试管，所述第二试管内和管口处分别塞有第二无菌过滤棉和第二橡胶塞，所述第二无菌过滤棉距所述第二试管的管口的距离为所述第二试管长度的1/4-1/3，所述废液入口管伸至所述第二试管的底部，所述第二废液出口管与所述第二橡胶塞伸入所述第二试管内的端面齐平。

其中，所述液路系统还包括设于所述蠕动泵靠近所述三通阀一侧的压力传感器和排气阀，所述压力传感器和所述排气阀与所述控制系统连接，所述压力传感器用于检测所述蠕动泵入口处的压力，当所述蠕动泵入口处的压力小于预设值时，所述控制系统控制所述排气阀开启进而释放吸液压力。

其中，所述卵丘细胞识别与分选装置还包括温控系统，所述温控系统包括热块、压块、隔热垫、置于所述热块内部的加热膜片和温度传感器，所述细胞缓存装置和所述废液缓存装置插于所述热块中，所述加热膜片和所述温度传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统用于控制所述热块的温度维持在36.7℃-37.3℃。

其中，所述成像系统包括照相机、镜头、防护罩、背光源、底座和背板，所述照相机、所述镜头和所述防护罩依次连接，所述背光源设于所述底座上，所述背板用于固定所述底座和所述照相机，所述细胞分选装置夹设于所述背光源和所述防护罩之间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图进行说明。

图1为本发明实施例中液路系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例中液路系统的结构示意图；

图3为本发明实施中卵丘细胞识别与分选装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中分选装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中细胞缓存装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中废液缓存装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中成像系统的结构示意图；

图8为本发明实施例中温控系统的结构示意图；

图9为本发明实施例中图像信息的处理流程图；

图10为本发明实施例中控制系统的工作原理图；

图11为本发明实施例中细胞识别与分选装置的动作流程图。

附图标记：

液路系统-1，控制系统-2，成像系统-3，温控系统-4，机架-5，取卵针-11，主输入管-12，细胞分选装置-13，细胞入口管-14，废液入口管-15，细胞缓存装置-16，废液缓存装置-17，第一废液出口管-18，第二废液出口管-19，主输出管-20，三通阀-21，第一阀口-211，第二阀口-212，第三阀口-213，蠕动泵-22，废液箱-23，培养液贮存容器-24，培养液入口管-25，进液电磁阀-26，柱塞泵-27，出液电磁阀-28，排气阀-29，压力传感器-30，透明管-131，支撑板-132，导管接头-133，入口固定块-134，三通管-135，出口固定块-136,支撑脚-137，第一试管-161，第一橡胶塞-162，第一无菌过滤棉-163，第二试管-171，第二橡胶塞-172，第二无菌过滤棉-173，相机-31，镜头-32，防护罩-33，背光源-34，底座-35，背板-36，热块-41，压块-42，隔热垫-43，加热膜片-44，温度传感器-45。

具体实施方式

以下是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

请参考图1，本发明实施例提供了一种卵丘细胞识别与分选装置，包括液路系统1，成像系统3和控制系统2；所述液路系统1包括取卵针11、主输入管12、细胞分选装置13、细胞缓存装置16、废液缓存装置15、主输出管20、蠕动泵22、废液箱23，所述取卵针11用于获取卵泡液。细胞分选装置用13于将卵丘细胞分选出来。细胞缓存装置16用于暂时装载卵丘细胞，待整个识别和分选操作完成后，再将卵丘细胞置于培养皿中进行培养。废液缓存装置15用于暂时装载除卵丘细胞外的其他细胞和卵泡液，待整个识别和分选操作完成后，将废液缓存装置丢弃或用于其他研究。蠕动泵22用于给液路系统1提供吸液压力，可以通过设置不同的脉冲频率而控制蠕动泵22的转速，从而控制取卵针11的不同的吸液流量。

所述细胞分选装置13的入口通过所述主输入管12与所述取卵针11相连接，所述细胞分选装置13的第一出口通过卵丘细胞入口管14与所述细胞缓存装置16相连接，且第二出口通过废液入口管15与所述废液缓存装置15相连接，所述主输出管20通过第一废液出口管18与所述细胞缓存装置16连接，并通过第二废液出口管19与所述废液缓存装置15连接，所述第一废液出口管18、所述第二废液出口管19和所述主输出管20相临近的端口之间设有三通阀21，所述主输出管20依次连接所述蠕动泵22和所述废液箱23。

所述控制系统2分别与所述三通阀21、所述蠕动泵22和所述成像系统3电连接；在所述蠕动泵22的带动下，所述卵泡液流过所述细胞分选装置13，并被所述成像系统3获取图像信息。当所述控制系统2检测到所述图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，调节所述三通阀21使所述第一废液出口管18与所述主输出管20连通，以使所述卵丘细胞通过所述卵丘细胞入口管14进入到所述细胞缓存装置16中。当控制系统2未检测到所述图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，调节所述三通阀21使所述第二废液出口管19与所述主输出管20连通，以使除卵丘细胞以外的其他细胞和卵泡液进入到废液缓存装置15中。

请参考图1和图3，本发明的卵丘细胞识别与分选装置包括机架5、液路系统1，成像系统3和控制系统2，机架5主要用来安装和固定液路系统1、成像系统3和控制系统2。其中，本装置在开始工作之前可先向所有管路、细胞缓存装置16和废液缓存装置15中通入培养液，以排走空气。其中取卵针11是插入人体内的卵细胞中，在蠕动泵22的负压带动下，取卵针11开始抽取卵细胞中的卵泡液，使卵泡液流向细胞分选装置13。成像系统3实时地监测、拍摄流经细胞分选装置13中管路的图像信息，并将图像信息发送给控制系统2。由控制系统2来进行图像信息的分析，分析图像信息中是否含有卵丘细胞的特征信息，来对三通阀21进行相关的控制操作。

当所述控制系统2检测到所述图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，控制系统2会调节三通阀21使所述第一废液出口管18与所述主输出管20连通(使第二废液出口管19与主输出管20断开)一段时间，使卵丘细胞从细胞分选装置13进入到卵丘细胞入口管14，再进入到细胞缓存装置16中；当卵丘细胞从细胞分选装置13中脱离后，控制系统2会再度调节三通阀21使第二废液出口管19与主输出管20连通(使第一废液出口管18与主输出管20断开)，使卵泡液通过废液入口管15进入到废液缓存装置15中。

当所述控制系统2未检测到所述图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，控制系统2会一直保持第二废液出口管19与主输出管20连通。也就是说只有当控制系统2检测到卵丘细胞的特征信息时，控制系统2才会调节三通阀21使第一废液出口管18与所述主输出管20连通，其他时间都是保持第二废液出口管19与主输出管20连通。因此，本发明通过卵丘细胞识别与分选装置可实现卵丘细胞的自动识别与分选功能，大大提高了卵丘细胞识别与分选的精确度，减少了操作成本。

本发明优选实施方式中，三通阀21包括第一阀口211，第二阀口212和第三阀口213，第一阀口211接通于卵丘细胞入口管14，第二阀口212接通于废液入口管15，第三阀口213接通于主输出管20。接下来举例说明上述情况：(1)当控制系统2检测到卵丘细胞的特征信息时，控制系统2调节三通阀21，使第一阀口211、第三阀口213开启，第二阀口212关闭，使卵丘细胞入口管14与主输出管20联通。(2)当卵丘细胞从细胞分选装置13中脱离后或控制系统2检测到卵丘细胞的特征信息时，控制系统2调节三通阀21，使第二阀口212、第三阀口213开启，第一阀口211关闭，使废液入口管15与主输出管20联通。优选地，本发明中的三通阀21为两位三通电磁阀。

请参考图2，本发明优选实施方式中，所述液路系统1还包括培养液注入装置，所述培养液注入装置包括培养液入口管25和通过培养液入口管25依次连接的所述培养液贮存容器24和柱塞泵27，所述柱塞泵27和所述细胞缓存装置16也通过培养液入口管25连接，在连接所述培养液贮存容器24和所述柱塞泵27的培养液入口管25上设有进液电磁阀26，在连接柱塞泵27和细胞缓存装置16的培养液入口管25上设有出液电磁阀28，所述控制系统2分别与所述进液电磁阀26和所述出液电磁阀28电连接。

当细胞识别与分选完成后，培养液注入装置开始向细胞缓存装置16注入培养液并进行清洗操作，用来清洗卵丘细胞。下面进行举例说明：步骤1：在清洗前，控制系统2控制三通阀21的第一阀口211、第三阀口213开启，第二阀口212关闭，使培养液入口管25和主输出管20联通；步骤2：控制系统2控制进液电磁阀26打开，使培养液贮存容器24和柱塞泵27之间的管路连通；出液电磁阀28关闭，使柱塞泵27和细胞缓存装置16之间的管路断开；接着控制系统2控制柱塞泵27向下移动，将培养液从培养液贮存容器24中抽至柱塞泵27中，实现吸液功能；步骤3：控制系统2再控制进液电磁阀26关闭，使培养液贮存容器24和柱塞泵27之间的管路断开；出液电磁阀28打开，使柱塞泵27和细胞缓存装置16之间的管路连通；接着控制系统2控制柱塞泵27向上移动，将柱塞泵27中的培养液注入至细胞缓存装置16中，最后重复步骤2和步骤3，实现持续不断地将培养液注入至细胞缓存装置16中，实现清洗操作。

请参考图2，本发明优选实施方式中，所述液路系统1还包括设于所述蠕动泵22靠近所述三通阀21一侧的压力传感器30和排气阀29，所述压力传感器30和所述排气阀29与所述控制系统2连接，所述压力传感器30用于检测所述蠕动泵22入口处的压力，当所述蠕动泵22入口处的压力小于预设值时，所述控制系统2控制所述排气阀29开启进而释放吸液压力。压力传感器30将实时检测到的蠕动泵22入口处的压力数据传送给控制系统2，当控制系统2检测到压力数据小于预设值时，控制系统2将会调节排气阀29开启，释放部分吸液压力。优选地，本发明中的预设值为(-12)-(-20)kPa。优选地，预设值为(-14)-(-18)kPa。具体地，预设值为-16kPa。

请参考图4，本发明优选实施方式中，所述细胞分选装置13包括支撑板132和位于所述支撑板132上的透明管131，所述透明管131的一端与所述主输入管12连接，所述透明管131的另一端分别与所述卵丘细胞入口管14和所述废液入口管15连接，所述支撑板132上设有孔洞，所述孔洞位于所述透明管131的正下方，以使所述成像系统3中的光源照射到所述透明管131。

透明管131的一端与所述主输入管12连接，可以是一体式连接，也可以是分体式连接。本发明可以采用导管接头133将主输入管12和透明管131固定连接，并在导管接头133处设置一个入口固定块134以保护导管接头133。透明管131的另一端分别与所述卵丘细胞入口管14和所述废液入口管15连接，可以是一体式连接也可以是分体式连接。本发明可以采用一个三通管135将透明管131、卵丘细胞入口管14、废液入口管15固定连接，并且在三通管135处设置一个出口固定块136以保护三通管135。并且本发明的支撑板132还可在四周设置四个支撑脚137，用来平衡固定透明管131。本发明实施方式中，入口固定块134和出口固定块136通过环氧树脂胶粘结于支撑板132上以实现密封连接。

本发明优选实施方式中，主输入管12、卵丘细胞入口管14、废液入口管15为同一种材质、规格的管路。其中主输入管12的材质为聚四氟乙烯，邵氏硬度为85-100，主输入管12的内径为1.31-1.5mm，外径为2.4-2.5mm。

本发明优选实施方式中，所述透明管131的径向尺寸与所述卵丘细胞的大小相匹配，所述透明管131的径向尺寸为2.0-3.0mm。所述透明管131的内表面的粗糙度0.4-0.8，所述透明管131的透光率0.99-0.999。优选地，所述透明管131的径向尺寸为2.5mm。所述透明管131的内表面的粗糙度0.5-0.7，所述透明管131的透光率0.999。其中透明管131的内表面的粗糙度较小，可以让卵丘细胞顺利通过，并且防止对卵丘细胞造成损伤。而透明管131的透光率增加可使光源更好地穿透透明管131，使成像系统3拍摄出的图像更清晰。其中，透明管131的材质可以为玻璃或PMMA，透明管131可以为圆形管或方形管。优选地，透明管131为方形管，方形管的内径为2.0-3.0mm，外方尺寸为4.0-5.0mm。更优选地，方形管的内径为2.5mm，外方尺寸为4.0mm。

请参考图5，本发明优选实施方式中，所述细胞缓存装置16包括第一试管161，所述第一试管161内和管口处分别塞有第一无菌过滤棉163和第一橡胶塞162，所述第一无菌过滤棉163距所述第一试管161的管口的距离为所述第一试管161长度的1/4-1/3，所述卵丘细胞入口管14伸出所述无菌过滤棉2-3mm，所述第一废液出口管18与所述第一橡胶塞162伸入所述第一试管161内的端面齐平。即所述第一废液出口管18伸入所述第一试管161内的一端与所述第一橡胶塞162伸入所述第一试管161内的一端的端面齐平。这样在所述控制系统2检测到图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，仅将卵丘细胞留在细胞缓存装置16中，而其他细胞和卵泡液则留在废液缓存装置17中。优选地，所述第一无菌过滤棉163距所述第一试管161的管口的距离为所述第一试管161长度的1/3，所述卵丘细胞入口管14伸出所述无菌过滤棉2mm。

本发明中第一无菌过滤棉163的设置用于防止卵丘细胞被主输出管20抽走，同时避免卵泡液中的杂质堵塞后端的三通阀21及蠕动泵22。卵丘细胞入口管14的设置，使得卵丘细胞可以通过重力自由沉入到试管底部。第一废液出口管18的设置可保证第一试管161中的气泡被全部吸走。

本发明另一实施方式中，当本发明卵丘细胞识别与分选装置还包括培养液注入装置时，培养液入口管25插入至第一试管161的底部，且培养液入口管25的管口处为倾斜的管口。当培养液从培养液入口管25的管口流出时，培养液的冲力可冲击卵丘细胞的表面，将卵丘细胞表面的杂质都冲洗干净，而倾斜的管口则可以冲洗整个第一试管161的底部，实现对卵丘细胞的清洗，提高清洗效果。优选地，培养液入口管25的管口离第一试管161的底部2-3mm；培养液入口管25的管口倾斜的角度为30°-60°。优选地，培养液入口管25的管口倾斜的角度为45°。

请参考图6，本发明优选实施方式中，所述废液缓存装置15包括第二试管171，所述第二试管171内和管口处分别塞有第二无菌过滤棉173和第二橡胶塞172，所述第二无菌过滤棉173距所述第二试管171的管口的距离为所述第二试管171长度的1/4-1/3，所述废液入口管15伸至所述第二试管171的底部，所述第二废液出口管19与所述第二橡胶塞172伸入所述第二试管171内的端面齐平。即所述第二废液出口管19伸入所述第二试管171内的一端与所述第二橡胶塞172伸入所述第二试管171内的一端的端面齐平。这样在所述控制系统2未检测到图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，将除卵丘细胞以外的其他细胞和卵泡液则留在废液缓存装置17中。优选地，所述第二无菌过滤棉173距所述第二试管171的管口的距离为所述第二试管171长度的1/3。

本发明中第二无菌过滤棉173的设置用于防止除卵丘细胞外的其他细胞被主输出管20抽走，同时避免卵泡液中的杂质堵塞后端的三通阀21及蠕动泵22。废液入口管15距离第二试管171的底部2-3mm，以保证废液中的杂质尽可能地沉淀在试管底部。第二废液出口管19的设置可保证第二试管171中的气泡被全部吸走。优选地，本发明中的第一试管161和第二试管171的容积为10-14ml。更优选地，本发明中的第一试管161和第二试管171的容积为14ml。

请参考图7，本发明优选实施方式中，所述成像系统3包括照相机31、镜头32、防护罩33、背光源34、底座35和背板36，所述照相机31、所述镜头32和所述防护罩33依次连接，所述背光源34设于所述底座35上，所述背板36用于固定所述底座35和所述照相机31，所述细胞分选装置13夹设于所述背光源34和所述防护罩33之间。本发明中的防护罩33主要起密封的作用。一方面可以防止杂散光的进入，另一方面可以防止灰尘和水汽的进入。背光源34为同轴平行光源，该光源的亮度可以自行调整。优选地，照相机31为CCD相机31，CCD相机31的帧率20-40Hz，像素尺寸2.8-5.6μm。镜头32的景深4-7mm，物方的视场20-40mm。更优选地，CCD相机31的帧率25-35Hz，像素尺寸3.5-4.5μm。镜头32的景深5-6mm，物方的视场25-35mm。

请参考图8，本发明优选实施方式中，所述卵丘细胞识别与分选装置还包括温控系统4，所述温控系统4包括热块41、压块42、隔热垫43、置于所述热块41内部的加热膜片44和温度传感器45，所述细胞缓存装置16和所述废液缓存装置15插于所述热块41中。所述加热膜片44和所述温度传感器45与所述控制系统2电连接，其中，加热膜片44用于对热块41进行加热，控制系统2通过PID控制算法控制加热膜片44对热块41的温度进行精确控制，控制所述热块41的温度维持在36.7℃-37.3℃，以免卵丘细胞在分选过程中受到温度冲击的影响而失去活性。本发明中的热块41为实心的金属块或合金块，热块41上设有两个凹坑，以将细胞缓存装置16和废液缓存装置15容纳在该凹坑内。

请参考图9，本发明优选实施方式中，本发明还提供了图像信息的处理流程图。当成像系统3采集数据后，将数据发送给第一控制单元，第一控制单元先将数据分解为单帧图片。然后对单帧图片进行降噪处理，消除图像噪声；再去模糊处理，消除动态运动目标造成的运动脱影，图像模糊的情况；图像增强处理，解决了卵泡液中的卵丘细胞之间边界区分不明显，快速拍照时亮度较低等问题；卵丘细胞识别处理、用相机31进行标定，由卵丘细胞目标的掩膜结合相机31标定参数计算出卵丘细胞的形态尺寸和灰度特征，并实现对卵丘目标进行跟踪。

请参考图10，本发明优选实施方式中，控制系统2包括第一控制单元、第二控制单元、设置单元、报警器和电源模块。用户可以在设置单元中进行相关参数的设置。第一控制单元用于接收设置单元的信息和成像系统3的图像信息，经过处理分析后，将分析后的信息发送给第二控制单元，第二控制单元接收信息后进而控制温控系统4和液路系统1的工作，第二控制单元还可以将信息反馈给第一控制单元，实现闭环控制。当第一控制单元或第二控制单元出现异常时，第二控制单元会发送信息给第一控制单元，第一控制单元再发送给报警器，报警器收到信息后会发出警报，提示用户目前控制系统2已出现故障。卵丘细胞识别与分选装置还包括散热风扇，散热风扇由第二控制单元控制，用来降低卵丘细胞识别与分选装置的温度，防止由温度过高带来的危险。

请参考图11，本发明还提供了一个具体的卵丘细胞识别与分选的实施例。步骤1：在取卵手术前，做好准备工作，换上全新的管路，并按照要求连接好，准备好试管并做好标记；步骤2：对液路系统1和温控系统4进行初始化操作：液路系统1执行灌注流程，确保细胞缓存装置16、废液缓存装置15和所有管路中的气体被排出，一方面是为了防止气泡对卵丘细胞的伤害；另一方面防止气泡对吸液流速不稳定的影响；温控系统4启动PID控制，确保热台的温度达到设置的目标值37±0.3℃；步骤3：待液路系统1和温控系统4正常后，用户进行相关参数的设置，主要包括：废液泵转速，相机31帧率，清洗次数，分选延时时间等参数。步骤4：执行取卵动作，其开始和结束动作采用脚踏方式触发。取卵过程中，液路系统1，成像系统3和控制系统2的配合操作完成卵丘细胞的识别与分选。步骤5：待卵丘细胞的识别与分选完成后，采用培养液注入装置对卵丘细胞进行清洗操作，其中，清洗的次数和清洗的时间可以根据参数进行选择与设置。步骤6：清洗完成后，将细胞缓存装置16中取出，倒入至培养皿中在培养中继续培养，等待受精。同时将已经使用过的相关管路和取卵针11取下。

以上对本发明实施方式所提供的内容进行了详细介绍，本文对本发明的原理及实施方式进行了阐述与说明，以上说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，包括液路系统，成像系统和控制系统；所述液路系统包括取卵针、主输入管、细胞分选装置、细胞缓存装置、废液缓存装置、主输出管、蠕动泵、废液箱，所述取卵针用于获取卵泡液；

所述细胞分选装置的入口通过所述主输入管与所述取卵针相连接，所述细胞分选装置的第一出口通过卵丘细胞入口管与所述细胞缓存装置相连接，且第二出口通过废液入口管与所述废液缓存装置相连接，所述主输出管通过第一废液出口管与所述细胞缓存装置连接，并通过第二废液出口管与所述废液缓存装置连接，所述第一废液出口管、所述第二废液出口管和所述主输出管相临近的端口之间设有三通阀，所述主输出管依次连接所述蠕动泵和所述废液箱；

所述控制系统分别与所述三通阀、所述蠕动泵和所述成像系统电连接；在所述蠕动泵的带动下，所述卵泡液流过所述细胞分选装置，并被所述成像系统获取图像信息，当所述控制系统检测到所述图像信息中含有卵丘细胞的特征信息时，调节所述三通阀使所述第一废液出口管与所述主输出管连通，以使所述卵丘细胞通过所述卵丘细胞入口管进入到所述细胞缓存装置中。

2.如权利要求1所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述细胞分选装置包括支撑板和位于所述支撑板上的透明管，所述透明管的一端与所述主输入管连接，所述透明管的另一端分别与所述卵丘细胞入口管和所述废液入口管连接，所述支撑板上设有孔洞，所述孔洞位于所述透明管的正下方，以使所述成像系统中的光源穿过所述透明管。

3.如权利要求2所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述透明管的径向尺寸与所述卵丘细胞的大小相匹配，所述透明管的径向尺寸为2.0-3.0mm。

4.如权利要求2或3所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述透明管的内表面的粗糙度为0.4-0.8，所述透明管的透光率为0.99-0.999。

5.如权利要求1所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述液路系统还包括培养液注入装置，所述培养液注入装置包括培养液入口管和通过所述培养液入口管依次连接的培养液贮存容器和柱塞泵，所述柱塞泵和所述细胞缓存装置也通过所述培养液入口管连接，在连接所述培养液贮存容器和所述柱塞泵的所述培养液入口管上设有进液电磁阀，在连接所述柱塞泵和所述细胞缓存装置的所述培养液入口管上设有出液电磁阀，所述控制系统分别与所述进液电磁阀和所述出液电磁阀电连接。

6.如权利要求1所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述细胞缓存装置包括第一试管，所述第一试管内和管口处分别塞有第一无菌过滤棉和第一橡胶塞，所述第一无菌过滤棉距所述第一试管的管口的距离为所述第一试管长度的1/4-1/3，所述卵丘细胞入口管伸出所述无菌过滤棉2-3mm，所述第一废液出口管与所述第一橡胶塞伸入所述第一试管内的端面齐平。

7.如权利要求1所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述废液缓存装置包括第二试管，所述第二试管内和管口处分别塞有第二无菌过滤棉和第二橡胶塞，所述第二无菌过滤棉距所述第二试管的管口的距离为所述第二试管长度的14/-1/3，所述废液入口管伸至所述第二试管的底部，所述第二废液出口管与所述第二橡胶塞伸入所述第二试管内的端面齐平。

8.如权利要求1所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述液路系统还包括设于所述蠕动泵靠近所述三通阀一侧的压力传感器和排气阀，所述压力传感器和所述排气阀与所述控制系统连接，所述压力传感器用于检测所述蠕动泵入口处的压力，当所述蠕动泵入口处的压力小于预设值时，所述控制系统控制所述排气阀开启进而释放吸液压力。

9.如权利要求1所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述卵丘细胞识别与分选装置还包括温控系统，所述温控系统包括热块、压块、隔热垫、置于所述热块内部的加热膜片和温度传感器，所述细胞缓存装置和所述废液缓存装置插于所述热块中，所述加热膜片和所述温度传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统用于控制所述热块的温度维持在36.7℃-37.3℃。

10.如权利要求1所述的卵丘细胞识别与分选装置，其特征在于，所述成像系统包括照相机、镜头、防护罩、背光源、底座和背板，所述照相机、所述镜头和所述防护罩依次连接，所述背光源设于所述底座上，所述背板用于固定所述底座和所述照相机，所述细胞分选装置夹设于所述背光源和所述防护罩之间。