CN115015089B - 流式检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供流式检测装置及方法，该流式检测装置包括：微流道模块，待测粒子从微流道模块中流过；激光发射模块，激光发射模块用于将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上，以产生A束散射光；光电转换模块，光电转换模块用于接收A束散射光中的B束散射光，并将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段；信号处理模块，信号处理模块用于接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号；其中，A、B、C、D均为大于0的自然数，且A大于等于B，B大于等于C，C大于等于D，B大于D。基于上述方式，可有效降低流式检测装置的成本。
Description
技术领域
本申请涉及检测技术领域，特别是涉及流式检测装置及方法。
背景技术
现有技术中，可通过对微流道模块照射激光，以使激光在微流道模块中的待测粒子上形成散射光，再通过分光器件将散射光分成波长不同的多束散射光，以一个光电转换器采集其中的一束散射光的方式，采用多个光电转换器采集多束散射光，基于采集到的多束散射光，对待测样本的进行样本检测，实现高效的流式检测。
现有技术的缺陷在于，由于经过分光后的多束散射光的光强均较弱，通常使得每一束散射光均需配置一灵敏度较强的光电转换器及一信号处理器进行采集，而灵敏度较高的光电转换器和信号处理器的造价均较高，进而使得流式检测装置的总体成本较高。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是如何降低流式检测装置的成本。
为了解决上述技术问题，本申请采用的第一个技术方案是：一种流式检测装置，包括：微流道模块，待测粒子从微流道模块中流过；激光发射模块，激光发射模块用于将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上，以产生A束散射光；光电转换模块，光电转换模块用于接收A束散射光中的B束散射光，并将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段；信号处理模块，信号处理模块用于接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号；其中，A、B、C、D均为大于0的自然数，且A大于等于B，B大于等于C，C大于等于D，B大于D。
为了解决上述技术问题，本申请采用的第二个技术方案是：一种流式检测方法，应用于上述流式检测装置；流式检测方法包括：流式检测装置基于D路采集信号通道的采集信号，进行检测分析。
为了解决上述技术问题，本申请采用的第三个技术方案是：一种样本分析仪，包括上述流式检测装置。
为了解决上述技术问题，本申请采用的第四个技术方案是：一种样本分析仪，还包括处理器和存储器；存储器中存储有计算机程序，处理器用于执行计算机程序以实现上述流式检测方法。
本申请的有益效果在于：区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是传统技术中获取脉冲信号段流程的一实施例的波形示意图；
图2是本申请流式检测装置的第一实施例的结构示意图；
图3是本申请流式检测装置的第二实施例的结构示意图；
图4是本申请流式检测装置的第三实施例的结构示意图；
图5是本申请流式检测装置的第四实施例的结构示意图；
图6是本申请流式检测装置的第五实施例的结构示意图；
图7是本申请流式检测装置的第六实施例的结构示意图；
图8是本申请流式检测方法的一实施例的流程示意图；
图9是本申请获取脉冲信号段流程的一实施例的波形示意图；
图10是本申请获取脉冲信号段流程的另一实施例的波形示意图；
图11是本申请同一采集信号中两个脉冲信号段的一实施例的波形示意图；
图12是本申请样本分析仪的一实施例的结构示意图；
图13是本申请样本分析仪的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
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，均属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请的流式检测装置应用于医疗或生化分析领域，用于对样本中的各种血液细胞进行检测，流式检测装置包括流式细胞分析仪。
流式细胞技术（FCM，flow cytometry）是利用流式细胞分析仪对血液、体液、骨髓、活检、石蜡包埋组织中的有形成分以及人工合成微球等的多种生物、物理和生化特性进行定量分析，并对特定细胞群体加以分选的技术。
流式细胞分析仪是集光学、流体力学、电子学、机械制造及自动化、抗体和荧光标记技术、计算机与软件工程等多种技术为一体的高通量、多参数分析与分选仪器。同传统的荧光显微镜相比，流式细胞分析仪具有速度快、精度高、准确性好等特点。
流式细胞分析仪主要由三部分构成：
1.液流系统，包括流动室（如微流道模块）和液流驱动系统。
2.光学系统，包括激发光源（如激光发射模块）和光束收集系统（如光电转换模块）。
3.电子系统，包括光电转换器和数据处理系统。
流式细胞分析仪的工作原理是使悬浮在液体中分散的经荧光标记的细胞或微粒逐个通过样品池，同时由荧光探测器捕获荧光信号并转换成分别代表前向散射角、侧向散射角和不同荧光强度的电脉冲信号，经计算机处理，形成相应的散点图、直方图和三维结构图像进行分析。
流式细胞检测中采用的待测样本可以是单细胞悬液，该单细胞悬液可以是血液、悬浮细胞培养液、各种体液、新鲜实体瘤的单细胞悬液以及石蜡包埋组织的单细胞悬液等。
现有的流式细胞分析仪中，激光照射在一个待测粒子上，会产生多束散射光，每一束散射光，都会用一个单独的光电转换器，来产生一路单独的模拟电信号和一路单独的采集信号。这样，对应于微流道模块流过的每一个待测粒子，每一路模拟电信号或每一路采集信号上所产生的一个脉冲信号段，都分别与一束散射光对应。
这里的模拟电信号与采集信号都是指采集了多个待测粒子的较长持续时间的连续信号段落，而对应于一个待测粒子，其对应的“信号”仅仅是模拟电信号或采集信号中的一个时间较短的信号段落。
如图1所示，图1是传统技术中获取脉冲信号段流程的一实施例的波形示意图，所示为三束散射光所对应的三路采集信号或三路模拟电信号x、y、z的波形示意图，其中每一路都各有2个脉冲信号段，分别为x1与x2、y1与y2、z1与z2，其中x1、y1、z1表示在一个待测粒子上所产生的三路采集信号上的脉冲信号段，而x2、y2、z2表示在另一个待测粒子上所产生的三路采集信号上的脉冲信号段。
且如图1所示，这里对应于同一个待测粒子所产生的多个脉冲信号段，它们的延时参数都是相同的，也就是说，这里的多个脉冲信号段的起始位置或结束位置（即起始时刻或结束时刻，或其他延时参数）都是相同的。
除此之外，如图1所示，在一路单独的采集信号上可以看到，对应于两个不同待测粒子所产生的两个脉冲信号段（如图1中的脉冲信号段1和脉冲信号段2），两者之间的无脉冲信号段（或低噪声信号段）的长度较长。现有技术往往将这部分无脉冲信号段仅仅用于去除基线漂移，或者直接丢弃。也就是说这部分无脉冲信号段是基本无法用于粒子计数与分类的。
本申请首先提出一种流式检测装置，如图2所示，图2是本申请流式检测装置的第一实施例的结构示意图，流式检测装置包括：微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14。
激光发射模块12用于将激光照射在微流道模块11中流过的待测粒子上，以产生A束散射光。待测粒子可以为单细胞悬液中的细胞，该单细胞悬液可以是血液、悬浮细胞培养液、各种体液、新鲜实体瘤的单细胞悬液以及石蜡包埋组织的单细胞悬液等，待测粒子还可以是其它类型的样本，此处不作限定。
光电转换模块13用于接收A束散射光中的B束散射光，并将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，其中，A和B均为大于0的自然数，且A大于等于B，也即，光电转换模块13可接收全部A束散射光，也可以仅接收A束散射光中的部分散射光，具体可根据实际需求而定，此处不作限定。
这里每一束散射光与一个脉冲信号段一一对应，且光电转换模块13中包括至少一个光电转换器，每一个光电转换器转换后的模拟电信号则输出到一路模拟电信号通道上，即每一个光电转换器与一路模拟电信号通道也是一一对应的。
其中，B和C均为大于0的自然数，且B大于等于C。
当采用B等于C的技术方案时，光电转换模块13中的每个光电转换器分别将一束散射光转换生成一路模拟电信号通道上的一个脉冲信号段；当采用B大于C的技术方案时，则光电转换模块13中至少存在一个光电转换器，依次接收至少两束散射光，并将这“至少两束散射光”转换生成为一路模拟电信号通道上的至少两个脉冲信号段，具体可根据实际需求而定，此处不作限定。信号处理模块14用于接收C路模拟电信号通道的输出，以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，C和D均为大于0的自然数，且B大于等于C，C大于等于D，B大于D。
信号处理模块14中包括至少一个信号处理器，且这里每一个信号处理器与一路采集信号通道一一对应，因此即信号处理模块14中包括D个信号处理器来接收C路模拟电信号通道的输出，且每一路模拟电信号通道的输出信号仅仅单独输出到一个信号处理器，而每一个信号处理器接收至少一路模拟电信号通道的输出，并将生成的一路采集信号输出到一路采集信号通道上，具体可根据实际需求而定，此处不作限定。
当采用C等于D的技术方案时，信号处理模块14中的每一个信号处理器分别接收至少一路模拟电信号通道的输出信号，并将这一路模拟电信号通道的输出信号处理后，生成一路采集信号，输出到一路采集信号通道上。
当采用C大于D的技术方案时，信号处理模块14中的至少一个信号处理器依次接收至少两路模拟电信号通道的输出信号，并将这“至少两路模拟电信号通道的输出信号”处理后，生成一路采集信号，输出到一路采集信号通道上。
这里光电转换器可以是PD（Photo-Diode，光电二极管）、PMT（photomultipliertube，光电倍增管），也可以是MPPC（multi-pixel photon counter，硅光电倍增管），还可以是其它类型的感光器件，此处不作限定；信号处理器可以是FPGA（Field ProgrammableGate Array，现场可编程逻辑门阵列）或其他可编程逻辑器件，此处不作限定。
现有技术中，每一束接收的散射光、每一个光电转换器、每一路模拟电信号通道、每一个信号处理器、每一路采集信号通道都一一对应，即B等于C且C等于D。而本发明的技术方案中B、C和D均为大于0的自然数，且B大于等于C，C大于等于D，B大于D。由于存在至少两束散射光共用了同一个光电转换器和/或至少两个光电转换器的输出信号输入到了同一个信号处理器，与现有技术相比，节省了光电转换器和/或信号处理器的数量，从而能有效降低流式检测装置的制作成本。这里信号处理器可以是FPGA芯片，也可以是其他可编程逻辑器件中的并行虚拟器件单元，还可以是其它具备信号处理功能的器件，此处不作限定。
可选的，激光发射模块12具体可用于：将激光照射在微流道模块11中流过的同一个待测粒子上，以使每一路采集信号上产生至少一个脉冲信号段，其中，每个脉冲信号段分别与B束散射光中的一束散射光对应。
具体的，激光发射模块12将激光照射在微流道模块11中流过的同一个待测粒子上产生A束散射光，以使所生成的每一路采集信号上均包含同一待测粒子的信息，其中，至少存在一路采集信号上包含两束以上散射光所对应的同一待测粒子的信息。
进一步的，在激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上，所产生的一路采集信号的全部脉冲信号段中，任意两个脉冲信号段对应的延时参数不同。
如图9所示，图9是本申请获取脉冲信号段流程的一实施例的波形示意图，对应于同一个待测粒子所产生的同一路采集信号上的三个脉冲信号段，它们的延时参数都是不同的，且每两个脉冲信号段不重叠，也就是说对应于同一个待测粒子，脉冲信号段x1的结束位置（即结束时刻）小于等于脉冲信号段y1的起始位置（即起始时刻），脉冲信号段y1的结束位置（即结束时刻）小于等于脉冲信号段z1的起始位置（即起始时刻）。脉冲信号段x2、y2和z2则对应另一个待测粒子所产生的同一路采集信号上的三个脉冲信号段。
具体的，若在同一路采集信号中，包含两束以上散射光所对应的同一待测粒子的信息，也即在同一路采集信号中，包含两个以上包含同一待测粒子的信息的脉冲信号段时，任意两个脉冲信号段所对应的延时参数均不同，以使同一待测粒子的不同信息能够在一采集信号中得到区分。基于上述方式，为同一路采集信号中的不同脉冲信号段设置不同延时参数，能够在同一路采集信号中收集多束散射光所对应的同一待测粒子的信息的同时，确保同一路采集信号中的同一待测粒子的不同信息能够被分别提取出来进行相应的检测分析，提高了流式检测的准确性。
当然，如果对应于同一个待测粒子所产生的同一路采集信号上的多个脉冲信号段，如果其相互之间的重叠程度不严重，也可以确保同一路采集信号中的同一待测粒子的不同信息能够被分别提取出来，以进行相应的检测分析。
也就是说上述提及的“任意两个脉冲信号段对应的延时参数不同”，任意两个脉冲信号段对应的延时参数的差别需要达到一定程度，以确保同一路采集信号中的同一待测粒子的不同信息能够被分别提取出来进行相应的检测分析，从而保证后续流式检测的准确性。
进一步的，在激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上，所生产的一路采集信号的全部脉冲信号段中，任意两个脉冲信号段所对应的重叠区间长度小于目标区间长度。
具体的，目标区间长度为相应两个脉冲信号段中，区间长度最小的脉冲信号段的区间长度的1/E，E大于1。
举例说明，如图11所示，图11是本申请同一采集信号中两个脉冲信号段的一实施例的波形示意图，如图11中的波形图（C）、（D）和（E）所示，波形图（C）中对应的两个脉冲信号段的重叠区间长度最大，波形图（D）中对应的两个脉冲信号段的重叠区间长度居中，波形图（E）中对应的两个脉冲信号段的重叠区间长度为0（即无重叠）。
很明显，在同一路采集信号上的两个脉冲信号段的重叠区间长度为0（即无重叠）的情况下，两个脉冲信号段最容易分离，经计算机处理，分离后，可以直接利用现有流式细胞分析仪的分析识别算法，从而形成与现有流式细胞分析仪基本一致的信号，并生成基本一致的散点图、直方图和三维结构图像进行分析。
而在两个脉冲信号段的重叠区间不为0的情况下，假设波形图（D）中对应的两个脉冲信号段的重叠区间长度为目标区间长度，则波形图（C）所对应的两个脉冲信号段的重叠区间长度因过大而不满足“两个脉冲信号段所对应的重叠区间长度小于目标区间长度”的条件，在该不满足条件的情况下，容易使得重叠区间长度过大的两个脉冲信号段无法被单独分离出来，进而阻碍流式检测的进行。
基于上述方式，能够使同一路采集信号中，与不同散射光对应的不同脉冲信号段，即使具备重叠区间部分，也不会使得重叠区间部分过长，避免不同脉冲信号段重叠而导致多束散射光所对应的脉冲信号段无法被分别提取分析，进而导致待测粒子的相关信息丢失的问题发生，提高了流式检测的准确性。
现有技术中，采集信号的数量（D路采集信号通道的数量）等于散射光的数量（B束散射光的数量），即光电转换器的个数或信号处理器的个数等于散射光的光束数。区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。
本申请还提出一种流式检测装置，如图3所示，图3是本申请流式检测装置的第二实施例的结构示意图，流式检测装置包括：微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14。微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14所具备的基本功能与图2所示实施例相同，此处不再赘述。
流式检测装置还可包括：
至少一个光延时模块15，光延时模块用于对B束散射光中的至少一束散射光进行光延时处理。
可选的，光延时模块15设置于相应散射光的光路上，光延时模块15用于对B束散射光中的至少一束散射光进行光延时处理，并将经过光延时处理的散射光输出到光电转换模块13。
具体的，激光发射模块12可包括激光发射组件121和光学组件122。
举例说明，激光发射组件121可用于产生激光并将激光照射在微流道模块11中流过的待测粒子上，以产生相应的散射光，在该散射光的光路上，可设置光学组件122对该散射光进行分光，以分出A束散射光。通过采用至少一个光延时模块15的输入端分别接收A束散射光中的B束散射光，以对B束散射光分别作不同程度的光延时处理，并基于至少一个光延时模块15的输出端向光电转换模块13输出B束散射光，使得光电转换模块13中至少存在一光电转换器用于转换至少两束散射光，减少了光电转换模块13中需要设置的光电转换器的数量，降低流式检测装置的成本。
可选的，光延时模块15可包括F个输入端和G个输出端，其中，F、G均为大于0的自然数，F大于等于G。
具体的，光延时模块15的一输入端用于接收B束散射光中的一束散射光，光延时模块15的一输出端用于将至少一束散射光输出到光电转换模块13，光延时模块15则用于对接收到的散射光进行不同程度的光延时处理。
一光延时模块15最大可通过F个输入端接收F束散射光，并对该F束散射光分别作不同程度的光延时处理，以分别从G个输出端中输出至光电转换模块13中，光延时模块15的一输出端可用于输出至少一散射光。
进一步的，在激光照射在微流道模块11中流过的同一个待测粒子上所产生的，通过一个光延时模块15的多个输入端输入、且从同一输出端输出的多束散射光中，任意两束散射光对应的脉冲信号段对应的光延时参数不同。
具体的，对于一光延时模块15来说，可将从多个输入端分别接收到的至少两束散射光，在经过光延时处理后，依次从同一输出端输出，其中，该至少两束散射光所对应的同一采集信号中的不同脉冲信号段具备不同的光延时参数，也即光延时模块15对该至少两束散射光进行了不同程度的光延时处理，以使得光电转换模块13能够采用较少光电转换器接收经过光延时模块15处理的散射光，降低了流式检测装置的成本。
可选的，光电转换模块13中至少存在一个光电转换器用于接收未经光延时处理的散射光和至少一束经光延时处理的散射光，或者，光电转换模块13中至少存在一个光电转换器用于接收至少两束经光延时处理的散射光。
具体的，在采用至少一个光延时模块15对B束散射光中的B-1束散射光进行光延时处理的情况下，光电转换模块13中至少存在一个光电转换器用于接收未经光延时处理的散射光和至少一束经光延时处理的散射光。
在采用至少一个光延时模块15对全部B束散射光进行光延时处理的情况下，光电转换模块13中至少存在一个光电转换器用于接收至少两束经光延时处理的散射光。
现有技术中，采集信号的数量（D路采集信号通道的数量）等于散射光的数量（B束散射光的数量），即光电转换器的个数或信号处理器的个数等于散射光的光束数；而与之相比，基于上述方式，在所要生成的D路采集信号的数量少于B束散射光的数量的情况下，能够降低光电转换模块13中所需要的光电转换器的数量，能有效降低流式检测装置的制作成本。
进一步的，在激光照射在微流道模块11中流过的同一个待测粒子上所产生的，通过一个光延时模块15的多个输入端输入且输出至光电转换模块13中的同一光电转换器的多束散射光中，任意两束散射光对应的脉冲信号段对应的光延时参数不同。
具体的，对于一光延时模块15来说，可将从多个输入端分别接收到的至少两束散射光，在经过光延时处理后，依次从同一输出端输出至同一光电转换器中，其中，该至少两束散射光所对应的同一采集信号中的不同脉冲信号段具备不同的光延时参数，也即光延时模块15对该至少两束散射光进行了不同程度的光延时处理，以使得一个光电转换器能够接收至少两束散射光，减少了光电转换模块13中所需要设置的光电转换器的数量，降低了流式检测装置的成本。
区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。
本申请还提出一种流式检测装置，如图4所示，图4是本申请流式检测装置的第三实施例的结构示意图，流式检测装置包括：微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14。微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14所具备的基本功能与图2所示实施例相同，此处不再赘述。
流式检测装置还可包括：硬件信号延时模块16。
硬件信号延时模块16用于对C路模拟电信号通道中的至少一路通道进行延时处理，之后将经过延时处理的模拟电信号发送至信号处理模块14，信号处理模块14用于基于C路模拟电信号通道中未经延时处理的模拟电信号通道的输出和/或经延时处理的模拟电信号通道的输出，分别生成D路采集信号通道的采集信号。
可选的，光电转换模块13包括：L个光电转换器131，光电转换器131用于基于接收到的一束或多束散射光生成对应的模拟电信号通道中上的一个或多个脉冲信号段。
硬件信号延时模块16包括：N个硬件信号延时器161，硬件信号延时器161用于对C路模拟电信号通道中的至少一路通道进行延时处理。
具体的，L、N均为大于1的自然数，L大于N，N个硬件信号延时器161可分别对N路模拟电信号通道进行硬件延时处理。
N个硬件信号延时器161中，任意两个硬件信号延时器161的硬件延时参数不同，进而使得信号处理模块14能够采用一信号处理器处理依次接收到的至少一路模拟电信号通道的输出。信号处理器可以是FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）或其他可编程逻辑器件。
进一步的，信号处理模块14用于接收未经硬件延时处理的模拟电信号通道的输出和至少一路经硬件延时处理的模拟电信号通道的输出，或者，信号处理模块14用于接收至少两路经硬件延时处理的模拟电信号通道的输出。
具体的，基于上述方式，可使得信号处理模块14中的一信号处理器处理依次接收到的至少两路模拟电信号通道的输出，减少信号处理模块14中需要设置的信号处理器的数量，降低了流式检测装置的成本。
区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。
本申请还提出一种流式检测装置，如图5所示，图5是本申请流式检测装置的第四实施例的结构示意图，流式检测装置包括：微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14。微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14所具备的基本功能与图2所示实施例相同，此处不再赘述。
激光发射模块12包括：多个激光器1211。
多个激光器1211用于将各个激光器1211所输出的激光分别照射在微流道模块11中流过的待测粒子上，以产生A束散射光。
具体的，如图5所示，多个激光器1211可分别与光波导器件1212连接，以使激光器1211的输出端延长并能够沿微流道模块的流动方向间隔设置，并通过各激光器1211的输出端输出相应的激光，以照射在微流道模块11中流过的待测粒子上，进而产生A束散射光。
需要说明的是，在单个激光器1211的体积较大时，多个激光器1211无法直接沿微流道模块的流动方向间隔设置，进而无法使多个激光器1211的输出端沿微流道模块的流动方向间隔设置。
上述间隔设置的激光器之间的间隔距离需要确保同一路采集信号中的同一待测粒子的不同信息能够被分别提取出来，并进行相应的检测分析，从而保证后续流式检测的准确性。
而多个激光器间隔设置的方案，实际上达到了不同散射光的延时参数不同的效果。以流式检测装置中的微流道的平均流速为10米/秒为例，如果两个相邻的激光器的在微流道上的激光入射中心点之间的间隔为100微米，且其余参数相同，则产生的两个脉冲段的起始时刻差为10微秒。因此通过设置两个相邻的激光器的在微流道上的激光入射中心点之间的间隔，可以调整不同脉冲段之间的延时参数，避免不同脉冲段之间相互重叠，进而确保同一路采集信号中的同一待测粒子的不同信息能够被分别提取出来进行相应的检测分析，从而保证后续流式检测的准确性。基于上述方式，能够避免必须采用小体积激光器的情况发生，而小体积激光器的成本一般较高，如上述举例中的两个相邻的激光器之间的间隔仅为100微米，结构布局过于拥挤，故通过激光器1211与光波导器件1212连接的方式输出各激光，光波导器件相对成本较低，且结构布局灵活，降低了流式检测装置的成本并提高了流式检测的准确性。
可选的，流式检测装置还可包括：至少一个合束波导模块17，一个合束波导模块17包括一个输出端和至少两个输入端。
具体的，合束波导模块17的每个输入端分别用于接收多束激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上所产生的其中一束散射光，而合束波导模块17的至少两个输入端则分别用于接收不同束激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上所产生的至少两束散射光，而不是用于接收同一束激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上所产生的至少两束散射光。
同一束入射的激光所产生的散射光的延时参数是相同的。而由于多个激光器间隔设置，所以不同束入射的激光所产生的散射光的延时参数是不同的。而所述一个合束波导模块17的输入端（如图5所示的输入端I1-I3）则用于接收不同束（即不是同一束）激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上所产生的多束散射光，则所述产生的多束散射光的延时参数是不同的。也就是说合束波导模块的不同输入端接收的各束散射光的延时参数是不同的。
合束波导模块17的输出端连接至光电转换模块13中的一个光电转换器131，以将一个合束波导模块17接收到的多束散射光输入同一光电转换器131中。
基于上述方式，可使得不同光束照射在同一个待测粒子上所产生的至少两束散射光通过合束波导模块17引导至光电转换模块13的同一光电转换器131中，避免一束散射光需要对应配置一个光电转换器131的情况发生，降低了流式检测装置的成本。
且由于多个激光器间隔设置的方案，对应于同一个待测粒子所产生的同一路采集信号中的多个脉冲信号段，它们的延时参数都是不同的，也就是说，这里同一路采集信号中的多个脉冲信号段的起始位置或结束位置（即起始时刻或结束时刻，或其他延时参数）都是不同的。
现有技术中，采集信号的数量（D路采集信号通道的数量）等于散射光的数量（B束散射光的数量），即光电转换器的个数或信号处理器的个数等于散射光的光束数。区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。而与现有技术相比，基于上述方式，在所要生成的D路采集信号的数量少于B束散射光的数量的情况下，节省了光电转换器或信号处理器的数量，能有效降低流式检测装置的制作成本。
本申请还提出一种流式检测装置，如图6所示，图6是本申请流式检测装置的第五实施例的结构示意图，流式检测装置包括：微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14。微流道模块11、激光发射模块12、光电转换模块13和信号处理模块14所具备的基本功能与图2所示实施例相同，此处不再赘述。
激光发射模块12还包括：一个分束波导模块1213。
分束波导模块1213包括一个输入端和至少两个输出端，分束波导模块1213的输入端用于接收一束激光，分束波导模块1213的每个输出端用于输出一束分束后的子激光。
具体的，如图6所示，激光发射模块12还包括：激光器1211，激光器1211可与分束波导模块1213的输入端连接，以使分束波导模块1213的多个输出端沿微流道模块的流动方向间隔设置，并通过分束波导模块1213的多个输出端分别输出相应的基于激光器1211发生的激光所分束得到的子激光。
与第四实施例的方案类似，上述间隔设置的分束波导模块的不同输出端之间的间隔距离需要确保同一路采集信号中的同一待测粒子的不同信息能够被分别提取出来，并进行相应的检测分析，从而保证后续流式检测的准确性。
而分束波导模块的不同输出端间隔设置的方案，实际上达到了不同散射光的延时参数不同的效果。以流式检测装置中的微流道的平均流速为10米/秒为例，如果两个相邻的分束波导模块的不同输出端的在微流道上的激光入射中心点之间的间隔为100微米，且其余参数相同，则产生的两个脉冲段的起始时刻差为10微秒。因此通过设置两个相邻的分束波导模块的不同输出端的在微流道上的激光入射中心点之间的间隔，可以调整不同脉冲段之间的延时参数，避免不同脉冲段之间相互重叠，进而确保同一路采集信号中的同一待测粒子的不同信息能够被分别提取出来进行相应的检测分析，从而保证后续流式检测的准确性。
可选的，流式检测装置还可包括：至少一个合束波导模块17，一个合束波导模块17包括一个输出端和至少两个输入端。
具体的，合束波导模块17的每个输入端分别用于接收分束后的多束子激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上所产生的其中一束散射光，而合束波导模块17的至少两个输入端则分别用于接收不同束子激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上所产生的至少两束散射光，而不是用于接收同一束子激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上所产生的至少两束散射光。
同一束入射的子激光所产生的散射光的延时参数是相同的。而由于分束波导模块的不同输出端间隔设置，所以不同束入射的子激光所产生的散射光的延时参数是不同的。而所述一个合束波导模块17的输入端则用于接收不同束（即不是同一束）子激光照射在微流道模块中流过的同一个待测粒子上所产生的多束散射光，则所述产生的多束散射光的延时参数是不同的。也就是说合束波导模块的不同输入端接收的各束散射光的延时参数是不同的。合束波导模块17的输出端连接至光电转换模块13中的一个光电转换器131，以将一个合束波导模块17接收到的至少两束散射光输入同一光电转换器131中。
基于上述方式，可使得不同光束照射在同一个待测粒子上所产生的至少两束散射光通过合束波导模块17引导至光电转换模块13的同一光电转换器131中，避免一束散射光需要对应配置一个光电转换器131的情况发生，降低了流式检测装置的成本。
且由于分束波导模块的不同输出端间隔设置的方案，对应于同一个待测粒子所产生的同一路采集信号中的多个脉冲信号段，它们的延时参数都是不同的，也就是说，这里同一路采集信号中的多个脉冲信号段的起始位置或结束位置（即起始时刻或结束时刻，或其他延时参数）都是不同的。
现有技术中，采集信号数量（D路采集信号通道的数量）等于散射光的光束数量（B束散射光的数量），即光电转换器的个数或信号处理器的个数等于散射光的光束数。区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。而与现有技术相比，基于上述方式，在所要生成的D路采集信号的数量少于B束散射光的数量的情况下，节省了光电转换器或信号处理器的数量，能有效降低流式检测装置的制作成本。
在上述第四、第五实施例中，合束波导模块的不同输入端接收的各束散射光的延时参数是不同的。但是在某些情况下，合束波导模块的不同输入端接收的各束散射光的延时参数也可以有部分相同的。
而在第六实施例中，如图7所示，图7是本申请流式检测装置的第六实施例的结构示意图，合束波导模块17的输入端I2与I5的延时参数是相同的，但I4、I6的延时参数与I2、I5的延时参数则是不同。当合束波导模块的不同输入端接收具有相同延时参数的多束散射光时，这些散射光的信号在光电转换器上转换生成的模拟电信号相互叠加，脉冲信号段的幅度值也相互叠加，从而避免了微弱光信号由于信噪比较低难以检测的问题。
除此之外，前述的光延时模块还可以与合束波导模块组合使用，将使得光路的布局更加灵活。光延时模块可以使得不同束的散射光的延时参数产生差异，而合束波导模块则可以让具有相同或不同延时参数的散射光光束导入到同一个合束波导模块的输出模，进而使得同一个模拟电信号通道上的不同脉冲信号段具有不同的延时参数。如可以在合束波导模块的不同输入端之前设置不同延时参数的光延时模块，将使得光路的布局更加灵活。
本申请还提出一种流式检测方法，应用于前文实施例所述的任一种流式检测装置，该流式检测方法包括：
流式检测装置基于D路采集信号通道的采集信号，进行检测分析。
具体的，可基于流式检测方法采集到的D路采集信号通道中的D路采集信号进行检测分析，以确定待测粒子的特性。
可选的，如图8所示，图8是本申请流式检测方法的一实施例的流程示意图，流式检测装置基于D路采集信号通道的采集信号，进行检测分析的步骤具体可包括：
步骤S11：流式检测装置获取D路采集信号通道的采集信号中的B个脉冲信号段所对应的B个起始位置或结束位置。
步骤S12：流式检测装置基于B个起始位置或结束位置和预设脉冲识别算法，进行检测分析。
进一步的，在步骤S11之后和步骤S12之前，流式检测方法具体可包括：
流式检测装置基于B个脉冲信号段所对应的B个起始位置或结束位置（即起始时刻或结束时刻，或其他延时参数），获取B束散射光所分别对应的B个脉冲信号段。
简而言之，步骤S11就是一个脉冲信号段分离步骤，该步骤将D路采集信号中B个脉冲信号段分别分离出来。而现有技术由于对应与同一个待测粒子的脉冲信号段没有分布在同一路采集信号上，因此没有这样的分离步骤。
举例说明，如图10所示，图10是本申请获取脉冲信号段流程的另一实施例的波形示意图，如图10所示，在基于本申请的步骤S11的具体步骤获取脉冲信号段的情况下，可基于一个光电转换器依次接收同一次流式检测中的多束散射光，之后基于各脉冲（如图10中所示的脉冲信号段x1、y1和z1）所对应的起始位置或结束位置确定B束散射光所分别对应的脉冲信号段（如图10中所示的脉冲信号段x1、y1和z1），进而可将确定的脉冲信号段逐个分离出来，便于后续基于各脉冲信号段进行相关的待测粒子的特性检测分析。同理，也可基于上述步骤S11将如图10中所示的脉冲信号段x2、y2和z2逐个分离出来。其中，脉冲信号段x1、y1和z1对应一个待测粒子所产生的同一路采集信号上的三个脉冲信号段，而脉冲信号段x2、y2和z2对应另一个待测粒子所产生的同一路采集信号上的三个脉冲信号段。
具体的，基于上述方式，完成流式检测，减少了光电转换器或信号处理器的器件数量，降低了流式检测装置的成本。
可选的，流式检测装置基于D路采集信号通道的采集信号，进行检测分析的步骤具体可包括：流式检测装置将D路采集信号通道的采集信号输入分类器，以进行检测分析。
可采用预设样本，预先构建和/或训练好一分类器，之后可将D路采集信号通道中的D路采集信号输入该分类器中，直接获取分类器的输出结果，以确定对待测粒子的特性分析结果。
与前述步骤S11与S12的方法相比，该方法没有脉冲信号段分离步骤，直接将D路采集信号通道的采集信号输入至分类器进行模式分类，从而完成粒子的计数与分类。基于上述方式，能够有效提高流式检测的实时检测速度。
区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。
本申请还提出一种样本分析仪，如图12所示，图12是本申请样本分析仪的一实施例的结构示意图，样本分析仪1200包括：流式检测装置1201。
流式检测装置1201为上述实施例所述的任一种流式检测装置，此处不再赘述。
具体地，该样本分析仪具体可以是血液分析仪、悬浮细胞分析仪、体液细胞分析仪、新鲜实体瘤细胞分析仪、石蜡包埋组织细胞分析仪和其它任意类型的分析仪中的一种，此处不作限定。
区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。
本申请还提出一种样本分析仪，如图13所示，图13是本申请样本分析仪的一实施例的结构示意图，样本分析仪1300包括：处理器1301、存储器1302以及总线1303。
该处理器1301、存储器1302分别与总线1303相连，该存储器1302中存储有程序指令，处理器1301用于执行程序指令以实现上述实施例中的流式检测方法。
在本实施例中，处理器1301还可以称为CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）。处理器1301可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器1301还可以是通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器1301也可以是任何常规的处理器等。
具体的，样本分析仪1300可包括上述实施例所述的任一种流式检测装置，此处不再赘述。
区别于现有技术，本申请通过使激光发射模块将激光照射在微流道模块中流过的待测粒子上以产生A束散射光，并采用光电转换模块接收该A束散射光中的B束散射光，以及将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段，采用信号处理模块接收C路模拟电信号通道的输出以分别生成D路采集信号通道的采集信号，其中，B束散射光的数量大于D路采集信号通道的数量，使得光电转换模块中用于接收B束散射光的器件或信号处理模块中用于基于C路模拟电信号通道的输出生成D路采集信号通道的采集信号的器件能够少于B束散射光的数量，降低了流式检测装置的成本。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种流式检测装置，其特征在于，包括：
微流道模块，待测粒子从所述微流道模块中流过；
激光发射模块，所述激光发射模块用于将激光照射在所述微流道模块中流过的待测粒子上，以产生A束散射光；
光电转换模块，所述光电转换模块用于接收A束散射光中的B束散射光，并将每束散射光转换生成为一路模拟电信号通道上一个脉冲信号段；
信号处理模块，所述信号处理模块用于接收C路模拟电信号通道的输出，以分别生成D路采集信号通道的采集信号；
其中，A、B、C、D均为大于0的自然数，且A大于等于B， B大于等于C，C大于等于D，B大于D；
在所述激光照射在所述微流道模块中流过的同一个待测粒子上，所产生的一路所述采集信号的全部所述脉冲信号段中，任意两个脉冲信号段对应的延时参数不同。
2.根据权利要求1所述的流式检测装置，其特征在于，所述激光发射模块用于：
将所述激光照射在所述微流道模块中流过的同一个待测粒子上，以产生A束散射光，进而使每一路所述采集信号上产生至少一个脉冲信号段，其中，每个所述脉冲信号段分别与所述B束散射光中的一束散射光对应。
3.根据权利要求2所述的流式检测装置，其特征在于，
在所述激光照射在所述微流道模块中流过的同一个待测粒子上，所生产的一路所述采集信号的全部所述脉冲信号段中，任意两个脉冲信号段所对应的重叠区间长度小于目标区间长度；
其中，所述目标区间长度为相应两个脉冲信号段中，区间长度最小的脉冲信号段的区间长度的1/E，E大于1。
4.根据权利要求1所述的流式检测装置，其特征在于，所述流式检测装置还包括：
至少一个光延时模块，所述光延时模块用于对所述B束散射光中的至少一束散射光进行光延时处理。
5.根据权利要求1所述的流式检测装置，其特征在于，所述流式检测装置还包括：
硬件信号延时模块，所述硬件信号延时模块用于对所述C路模拟电信号通道中的至少一路通道进行延时处理；
所述信号处理模块用于基于所述C路模拟电信号通道中未经延时处理的模拟电信号通道的输出和/或经延时处理的模拟电信号通道的输出，分别生成所述D路采集信号通道的采集信号。
6.根据权利要求1所述的流式检测装置，其特征在于，所述激光发射模块包括：
多个激光器，所述多个激光器用于将各个激光器所输出的激光分别照射在所述微流道模块中流过的待测粒子上，以产生所述A束散射光；
其中，
所述多个激光器的输出端沿所述微流道模块的流动方向间隔设置，所述激光器的输出端用于输出所述激光。
7.根据权利要求1所述的流式检测装置，其特征在于，所述激光发射模块包括：
一个分束波导模块，所述分束波导模块包括一个输入端和至少两个输出端，
所述分束波导模块的输入端用于接收一束所述激光，所述分束波导模块的每个输出端用于输出一束分束后的子激光；
其中，所述分束波导模块的多个输出端沿所述微流道模块的流动方向间隔设置。
8.一种流式检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的流式检测装置；
所述流式检测方法包括：
所述流式检测装置基于所述D路采集信号通道的采集信号，进行检测分析。
9.根据权利要求8所述的流式检测方法，其特征在于，所述流式检测装置基于所述D路采集信号通道的采集信号，进行检测分析，包括：
所述流式检测装置获取所述D路采集信号通道的采集信号中的B个脉冲信号段所对应的B个起始位置或结束位置；
所述流式检测装置基于所述B个起始位置或结束位置和预设脉冲识别算法，进行检测分析。
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