CN114813515A - 一种微粒子分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微粒子分析方法，包括对实验目标进行样本采集；对样本进行分流得到第一样本和第二样本，使得第一样本和第二样本分别进入影像法检测道通和核酸荧光染色流式细胞检测通道；液流控制样本通过影像法检测道通进行检测，得到第一检测结果；液流控制样本通过核酸荧光染色流式细胞检测通道进行检测，得到第二检测结果；叠加第一检测结果和第二检测结果，对微粒子进行智能分类，从而可以检测到第一样本中各种微粒子的特征信息；利用人工智能技术，对样本中的微粒子进行智能识别，保证智能识别分类的种类数量；通过第二样本检测获取微粒子的其他信息，做出微粒子的各项散点图；综合两个通道的检测结果，得到更全面的信息。
Description
技术领域
本发明涉及微粒子分析技术领域，尤其涉及一种微粒子分析方法。
背景技术
尿液样本中微粒子(包括红细胞、白细胞、上皮细胞、结晶、管型、细菌等)的数量和形态等信息对临床诊断有重要的意义，尿液样本中微粒子检测是临床工作中最常用及必要的检查项目之一。
随着尿液样本中微粒子检测需求的不断提升，随着科技的持续发展，其检测技术也在不断地进步。从最开始的人工镜检，到如今的全自动化检测，检测效率在不断地提高。尿液样本中微粒子的检测仪器(也称尿沉渣分析仪或尿有形成分分析仪)按照检测技术主要分为两大类：影像法检测技术和核酸荧光染色流式细胞检测技术。
影像法检测技术是在显微镜镜检的基础上发展而来，根据样本的液流控制方式和检测容器，影像法检测技术具体可分为沉淀式检测和平面层流检测。其中沉淀式检测原理与人工显微镜检测原理基本相似，通过液流控制，使尿液样本中的微粒子(有形成分)在固定厚度的容器中快速沉淀，再配合显微放大拍摄系统拍摄沉淀后的微粒子图片。平面层流检测原理则是利用平面层流技术进行液流控制，使尿液样本在特定的容器中形成一定厚度的层流，尿液中的微粒子在层流中快速通过，再配合高频闪光灯和显微放大拍摄系统捕捉微粒子图片。两种检测方法都可以获得近似显微镜镜检的微粒子图片，再通过计算机对拍摄的微粒子图片进行一系列的处理，计算机根据各种微粒子的大小、形态和其他特征对微粒子进行智能分类(包括红细胞、白细胞、上皮细胞、结晶、管型、细菌等)，从而得到尿液中微粒子的检测结果；核酸荧光染色流式细胞检测技术是在流式细胞术上发展而来。该检测技术是将尿液中的微粒子经荧光色素染色后，在鞘流液的作用下，形成单个、纵列细胞流；当微粒子通过激光检测区，仪器便可检测到散射光和荧光的变化；仪器在检测到荧光强度、前向荧光脉冲宽度、前向散射光强度、前向散射光脉冲宽度等信号后，经过一系列的处理，综合识别和计算得到了微粒子的大小、长度、体积和染色质长度等信息；进而对微粒子进行智能分类(包括红细胞、白细胞、上皮细胞、结晶、管型、细菌等)，并做出相应的散点图，得到微粒子的定量检测结果。
目前，尿液样本中微粒子的检测仪器(也称尿沉渣分析仪或尿有形成分分析仪)都只采用单一的影像法检测技术或核酸荧光染色流式细胞检测技术。单一的检测技术不能提供尿液样本中各种微粒子的全面信息，不能给临床诊断提供足够多的参考信息。所以，尿液样本中微粒的检测需要一种综合影像法检测技术和核酸荧光染色流式细胞检测技术优点的检测方法，需要一台可以提供尿液样本中各种微粒子的全面信息的仪器，给临床诊断提供足够多的参考信息，以满足尿液样本中微粒子检测需求的飞速发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微粒子分析方法，旨在解决现有分析方法提供信息不全面而不能满足现实检测需要的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种微粒子分析方法，包括对实验目标进行样本采集；
对样本进行分流得到第一样本和第二样本，使得第一样本和第二样本分别进入影像法检测道通和核酸荧光染色流式细胞检测通道；
液流控制样本通过影像法检测道通进行检测，得到第一检测结果；
液流控制样本通过核酸荧光染色流式细胞检测通道进行检测，得到第二检测结果；
叠加第一检测结果和第二检测结果，对微粒子进行智能分类。
其中，所述实验目标可以是尿液、血液或者其他体液中的一种或者多种。
其中，所述液流控制样本通过影像法检测道通进行检测，得到第一检测结果的具体步骤是：对第一样本进行沉淀或者平面层流；得到微粒子图片；
基于微粒子图片获取第一微粒子信息；基于深度学习技术和第一微粒子信息对微粒子进行智能分类；获取第一检测结果。
其中，所述得到微粒子图片的具体方式是采用高频闪光灯对影像鞘流器进行补光，并采用拍摄系统获取微粒子图片。
其中，所述第一微粒子信息包括大小和形态。
其中，所述液流控制样本通过核酸荧光染色流式细胞检测通道进行检测，得到第二检测结果的具体步骤是：对第二样本进行稀释染色；使第二样本样本在鞘流液的作用下形成粒子鞘流；粒子鞘流通过激光检测区获取光信号；基于光信号进行计算获取第二微粒子信息；基于第二微粒子信息画出波形信号图和微粒子散点图；获取第二分类结果。
其中，所述粒子鞘流通过激光检测区获取光信号的具体方式是激光检测区采用荧光和前向散热光和侧向散射光对粒子鞘流进行照射，并通过传感器获取光信号。
本发明的一种微粒子分析方法，通过本发明的微粒子分析方法的核酸荧光染色流式细胞检测通道可以在不降低仪器检测速度的情况下，再额外增加样本的实际检测体积，目前主流产品的样本实际检测体积基本大于5μL，则最终的样本实际检测体积可以达到7μL，能够保证尿液样本中数量较少的微粒子(例如各种管型)的检出性能；另外，流式细胞术的液流控制方式是将尿液中的微粒子形成单个细胞流，能够对通过检测区域的所有微粒子进行检测，对于高浓度尿液样本的检测有较大的优势；更重要的是，核酸荧光染色流式细胞检测通道可以对细胞膜和细胞核进行染色，得到微粒子更多更全面的信息，弥补影像法拍摄样本图片中因为微粒子的角度和焦距等与显微镜镜检不完全一致而导致的智能分类错误的问题；还可以通过调节检测通道的灵敏度，检测大小不同的微粒子信息，既可以检测10μm以上的上皮细胞、管型等微粒子，也可以检测2微米的左右的细菌。但是，尿液中的结晶对激光信号的干扰较大，有大量结晶的尿液样本检测结果的准确性相对较低。
具体的，有些微粒子应用影像法检测技术，从图片和形态上很难进行区分，例如红细胞和单个脱落的酵母菌，但是通过核酸荧光染色流式细胞检测技术可以对有核酸的酵母菌进行染色，可以很好的对两者进行识别和分类。
具体的，在核酸荧光染色流式细胞检测技术中，尿液样本中的结晶对激光信号的干扰较大，有大量结晶的尿液样本检测结果的准确性相对较低；但是应用影像法检测，不仅不会受到结晶的影响，还能拍摄结晶的图片，对结晶进行智能识别分类，目前人工智能技术可以自动识别10种以上的结晶。
具体的，尿路感染的尿液样本中细菌浓度较高，应用影像法很难对细菌进行分割和识别；但是通过核酸荧光染色流式细胞检测技术，可以单独对细菌中的核酸进行染色和检测，得到细菌的更多信息，有助于临床检验判断。
具体的，针对白细胞的检测，目前影像法还不能对白细胞进行亚分类，但是通过核酸荧光染色流式细胞检测技术，可以将白细胞分为淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞等，为临床诊断提供更全面的信息。
综上所述，应用本发明的微粒子分析方法可以检测到样本中各种微粒子的大小、体积、形态、染色质长度和其他特征；利用人工智能技术，对样本中的微粒子进行智能识别，保证智能识别分类的种类数量；也可以通过核酸荧光染色流式细胞检测通道获取微粒子的其他信息，做出微粒子的各项散点图；综合两个通道的检测结果，得到各种微粒子的更全面的信息，为临床诊断提供更多更全面更有价值的信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明的一种微粒子分析方法的流程图；
图2是本发明的液流控制样本通过影像法检测道通进行检测，得到第一检测结果的流程图；
图3是本发明的液流控制样本通过核酸荧光染色流式细胞检测通道进行检测，得到第二检测结果的流程图；
图4是本发明的一种微粒子分析方法的系统图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1～图4，本发明提供一种微粒子分析方法，包括：
S101对实验目标进行样本采集；
所述实验目标可以是尿液、血液或者其他体液中的一种或者多种。因此本发明的微粒子分析方法不仅可以应用在尿液中微粒子的检测(也称尿沉渣分析或尿有形成分分析)，也可以应用在血液和其他体液的微粒子检测中。从而可以扩充使用范围。
S102对样本进行分流得到第一样本和第二样本，使得第一样本和第二样本分别进入影像法检测道通和核酸荧光染色流式细胞检测通道；
仪器通过液路控制，应用注射器采集样本，并用注射器将样本一分为二，将样本分别同时送入影像法检测通道和核酸荧光染色流式细胞检测通道进行检测。
S103液流控制样本通过影像法检测道通进行检测，得到第一检测结果；
具体步骤是：
S201对第一样本进行沉淀或者平面层流；
影像法检测通道可以利用沉淀式检测技术或者平面层流检测技术实现；其中沉淀式检测技术的检测速度相对较慢，但部件成本相对较低；平面层流检测技术的检测速度相对较快，能够与核酸荧光染色流式细胞检测通道的检测速度匹配，但是部件成本相对较高；仪器可以根据不同的设计需求选择其中一种检测技术作为影像法检测通道。后文以平面层流检测技术作为影像法检测通道进行说明，但实际使用中不局限于平面层流检测技术。
当样本进入影像法检测通道后，液路控制系统控制仪器的液路，使得尿液样本在特定的容器(影像鞘流器)中形成一定厚度的层流，尿液中的微粒子在层流中快速通过。
S202得到微粒子图片；
所述得到微粒子图片的具体方式是采用高频闪光灯对影像鞘流器进行补光，并采用拍摄系统获取微粒子图片。拍摄系统一般由光学显微镜和数字摄像机组合而成。
S203基于微粒子图片获取第一微粒子信息；
所述第一微粒子信息包括大小和形态。通过计算机对拍摄的微粒子图片进行一系列的处理，得到各种微粒子的大小、形态和其他特征。
S204基于深度学习技术和第一微粒子信息对微粒子进行智能分类。
S205获取第一检测结果。
还能提供近似显微镜镜检的微粒子图片，便于检验医生对检测结果进行复核。
S104液流控制样本通过核酸荧光染色流式细胞检测通道进行检测，得到第二检测结果；
具体步骤是：
S301对第二样本进行稀释染色；
所述对第二样本进行稀释染色的具体方式是在指定的温度下加入稀释液和染色剂对微粒子进行染色。
S302使第二样本样本在鞘流液的作用下形成粒子鞘流；
通过液路控制系统，使样本中的微粒子在鞘流液的作用下，形成单个、纵列细胞流。
S303粒子鞘流通过激光检测区获取光信号；
所述粒子鞘流通过激光检测区获取光信号的具体方式是激光检测区采用荧光和前向散热光和侧向散射光对粒子鞘流进行照射，并通过传感器获取光信号。光信号包括荧光强度Fl、前向荧光脉冲宽度、前向散射光强度、前向散射光脉冲宽度等信号。
S304基于光信号进行计算获取第二微粒子信息；
所述第二微粒子信息包括大小、长度、体积和染色质长度。
S305基于第二微粒子信息画出波形信号图和微粒子散点图；
S306获取第二分类结果。
根据样本分析的不同需求和仪器的成本控制需求等，可以选择不同的染色剂、不同的激光组成检测通道，也可增加其他角度的散射光检测装置和不同波长的荧光检测装置，以获得微粒子更多的信息。
S105叠加第一检测结果和第二检测结果，对微粒子进行智能分类。
仪器在接收到样本在两个检测通道的检测信息后，综合两者的检测结果，输出样本的检测报告。
本发明的工作原理及使用流程：请参阅图1和图2，通过本发明的微粒子分析方法的核酸荧光染色流式细胞检测通道可以在不降低仪器检测速度的情况下，再额外增加样本的实际检测体积，目前主流产品的样本实际检测体积基本大于5μL，则最终的样本实际检测体积可以达到7μL，能够保证尿液样本中数量较少的微粒子(例如各种管型)的检出性能；另外，流式细胞术的液流控制方式是将尿液中的微粒子形成单个细胞流，能够对通过检测区域的所有微粒子进行检测，对于高浓度尿液样本的检测有较大的优势；更重要的是，核酸荧光染色流式细胞检测通道可以对细胞膜和细胞核进行染色，得到微粒子更多更全面的信息，弥补影像法拍摄样本图片中因为微粒子的角度和焦距等与显微镜镜检不完全一致而导致的智能分类错误的问题；还可以通过调节检测通道的灵敏度，检测大小不同的微粒子信息，既可以检测10μm以上的上皮细胞、管型等微粒子，也可以检测2微米的左右的细菌。但是，尿液中的结晶对激光信号的干扰较大，有大量结晶的尿液样本检测结果的准确性相对较低。
具体的，有些微粒子应用影像法检测技术，从图片和形态上很难进行区分，例如红细胞和单个脱落的酵母菌，但是通过核酸荧光染色流式细胞检测技术可以对有核酸的酵母菌进行染色，可以很好的对两者进行识别和分类。
具体的，在核酸荧光染色流式细胞检测技术中，尿液样本中的结晶对激光信号的干扰较大，有大量结晶的尿液样本检测结果的准确性相对较低；但是应用影像法检测，不仅不会受到结晶的影响，还能拍摄结晶的图片，对结晶进行智能识别分类，目前人工智能技术可以自动识别10种以上的结晶。
具体的，尿路感染的尿液样本中细菌浓度较高，应用影像法很难对细菌进行分割和识别；但是通过核酸荧光染色流式细胞检测技术，可以单独对细菌中的核酸进行染色和检测，得到细菌的更多信息，有助于临床检验判断。
具体的，针对白细胞的检测，目前影像法还不能对白细胞进行亚分类，但是通过核酸荧光染色流式细胞检测技术，可以将白细胞分为淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞等，为临床诊断提供更全面的信息。
综上所述，应用本发明的微粒子分析方法可以检测到样本中各种微粒子的大小、体积、形态、染色质长度和其他特征；利用人工智能技术，对样本中的微粒子进行智能识别，保证智能识别分类的种类数量；也可以通过核酸荧光染色流式细胞检测通道获取微粒子的其他信息，做出微粒子的各项散点图；综合两个通道的检测结果，得到各种微粒子的更全面的信息，为临床诊断提供更多更全面更有价值的信息。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种微粒子分析方法，其特征在于，
包括对实验目标进行样本采集；
对样本进行分流得到第一样本和第二样本，使得第一样本和第二样本分别进入影像法检测道通和核酸荧光染色流式细胞检测通道；
液流控制样本通过影像法检测道通进行检测，得到第一检测结果；
液流控制样本通过核酸荧光染色流式细胞检测通道进行检测，得到第二检测结果；
叠加第一检测结果和第二检测结果，对微粒子进行智能分类。
2.如权利要求1所述的一种微粒子分析方法，其特征在于，
所述实验目标可以是尿液、血液或者其他体液中的一种或者多种。
3.如权利要求1所述的一种微粒子分析方法，其特征在于，
所述液流控制样本通过影像法检测道通进行检测，得到第一检测结果的具体步骤是：对第一样本进行沉淀或者平面层流；
得到微粒子图片；
基于微粒子图片获取第一微粒子信息；
基于深度学习技术和第一微粒子信息对微粒子进行智能分类；
获取第一检测结果。
4.如权利要求3所述的一种微粒子分析方法，其特征在于，
所述得到微粒子图片的具体方式是采用高频闪光灯对影像鞘流器进行补光，并采用拍摄系统获取微粒子图片。
5.如权利要求4所述的一种微粒子分析方法，其特征在于，
所述第一微粒子信息包括大小和形态。
6.如权利要求1所述的一种微粒子分析方法，其特征在于，
所述液流控制样本通过核酸荧光染色流式细胞检测通道进行检测，得到第二检测结果的具体步骤是：
对第二样本进行稀释染色；
使第二样本样本在鞘流液的作用下形成粒子鞘流；
粒子鞘流通过激光检测区获取光信号；
基于光信号进行计算获取第二微粒子信息；
基于第二微粒子信息画出波形信号图和微粒子散点图；
获取第二分类结果。
7.如权利要求6所述的一种微粒子分析方法，其特征在于，
所述粒子鞘流通过激光检测区获取光信号的具体方式是激光检测区采用荧光和前向散热光和侧向散射光对粒子鞘流进行照射，并通过传感器获取光信号。
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| CN202110115676.5A Pending CN114813515A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种微粒子分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114813515A (zh) |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202110115676.5A patent/CN114813515A/zh active Pending
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Legal Events
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