CN215894393U - 一种白细胞检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种白细胞检测装置，包括：光源；激发滤光组件；样本放置架；荧光滤光组件；信号采集单元和信号处理单元；本实用新型的检测方法，利用光源发射的近紫外波段电磁波激发白细胞样本，白细胞样本受激发后向外辐射蓝色荧光信号，辐射的荧光信号被信号采集单元采集，然后经过信号处理单元处理以完成白细胞检测；采用本实用新型的检测装置，在制备白细胞样本过程中，除了样本可能需要稀释外，无需额外辅助试剂处理白细胞样本，不但降低了检测成本，简化了白细胞样本制备过程，而且简化了检测步骤，致使检测过程中出错概率降低，提高了检测结果的可靠性，提升了检测速度和效率；此外，无需辅助试剂进一步简化了检测废液处置程序。

Description

一种白细胞检测装置

技术领域

本实用新型涉及细胞检测技术领域，尤其涉及一种白细胞检测装置。

背景技术

目前临床实验室用于白细胞检测的方法包括血涂片镜检测方法、高频电导激光散射联合检测方法、光散射与细胞染色联合检测方法、电阻抗方法、多角度激光偏振光散射方法等。在样本制备过程中，这些方法均需要使用相应试剂处理细胞样本。比如，血涂片镜检测使用吉姆萨染液或其他试剂增强白细胞对比度；光散射方法、电阻抗方法使用溶血剂溶解样本中的红细胞，消除检测过程中红细胞对白细胞信号的干扰；细胞染色分为化学染液染色(包括前述的血涂片镜检使用的染色)、荧光染料染色两种；现有方法中使用的试剂不但增加检测成本，而且需要与之对应的操作步骤，致使检测过程出错概率上升，检测成本增大，并导致检测废液处置程序复杂化；相应的，由于使用相应试剂处理细胞样本，必然需要相应的处理设备，这必然使得整个检测装置更加复杂。

基于目前的白细胞检测存在的缺陷，有必要对此进行改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种白细胞检测装置，以解决或至少部分解决现有技术中存在的技术缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型提供了一种白细胞检测装置，包括：

光源，其用于发射近紫外波段电磁波；

激发滤光组件，其设于所述光源下游，所述激发滤光组件用于过滤近紫外波段以外的电磁波；

样本放置架，其位于所述激发滤光组件下游，所述样本放置架用于承载白细胞样本；

荧光滤光组件，其位于所述样本放置架下游，所述荧光滤光组件用于过滤荧光信号波段以外的电磁波；

信号采集单元，其位于所述荧光滤光组件下游，所述信号采集单元用于采集白细胞样本的荧光信号。

信号处理单元，其用于接收信号采集单元采集的荧光信号，并对荧光信号进行处理以输出检测结果。

优选的是，所述的白细胞检测装置，所述激发滤光组件包括沿光路依次设置的第一聚光镜以及激发滤光片，所述第一聚光镜用于引导所述光源发射的近紫外波段电磁波聚焦于白细胞样本，所述激发滤光片用于过滤近紫外波段以外的电磁波。

优选的是，所述的白细胞检测装置，所述荧光滤光组件包括沿光路依次设置的显微物镜以及荧光滤光片，所述显微物镜用于将白细胞样本受激辐射的荧光信号聚焦于信号采集单元，所述荧光滤光片用于过滤荧光信号波段以外的电磁波。

优选的是，所述的白细胞检测装置，所述激发滤光组件还包括位于所述激发滤光片下游的第二聚光镜。

优选的是，所述的白细胞检测装置，所述激发滤光片的中心波长位于300nm～390nm范围内，优选340～370nm范围内。

优选的是，所述的白细胞检测装置，所述荧光滤光片的中心波长位于400nm～500nm范围内，优选430nm～470nm范围内。

优选的是，所述的白细胞检测装置，所述光源包括LED光源、激光光源、高压气体弧光放电光源中的一种。

优选的是，所述的白细胞检测装置，所述样本放置架包括载物台以及驱动所述载物台往复移动的驱动件，所述载物台用于承载白细胞样本。

优选的是，所述的白细胞检测装置，还包括信号处理单元，其用于接收信号采集单元采集的荧光信号，并对荧光信号进行处理以输出检测结果。

本实用新型的一种白细胞检测装置及检测方法相对于现有技术具有以下有益效果：

本实用新型的白细胞检测装置，利用光源发射的近紫外波段电磁波激发白细胞样本，白细胞样本受激发后向外辐射蓝色荧光信号，辐射的荧光信号被信号采集单元采集，然后经过信号处理单元处理以完成白细胞检测；本实用新型的白细胞检测装置在检测白细胞时，在制备白细胞样本过程中，除了样本可能需要稀释外，无需额外辅助试剂处理白细胞样本，实现白细胞检测，进一步简化了整个检测装置，使得本申请的白细胞检测装置，结构更简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型其中一个实施例中白细胞检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型的白细胞检测方法流程图；

图3为本实用新型实施例1中荧光信号转换成数字图像的示意图；

图4～5为本实用新型实施例1对数字图像进行处理的示意图；

图6为本实用新型实施例1中的血涂片使用吉姆萨染液进行检测的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本申请的限制。

如图1所示，本申请实施例提供了一种白细胞检测装置，包括：

光源1，其用于发射近紫外波段电磁波；

激发滤光组件2，其设于光源1下游，激发滤光组件2用于过滤近紫外波段以外的电磁波；

样本放置架3，其位于激发滤光组件2下游，样本放置架3用于承载白细胞样本；

荧光滤光组件4，其位于样本放置架3下游，荧光滤光组件4用于过滤荧光波段以外的电磁波；

信号采集单元5，其位于荧光滤光组件4下游，信号采集单元5用于采集白细胞样本的荧光信号。

信号处理单元6，其用于接收信号采集单元5采集的荧光信号，并对荧光信号进行处理以输出检测结果。

需要说明的是，本申请实施例提供的白细胞检测装置，包括沿光路依次设置的光源1、激发滤光组件2、样本放置架3、荧光滤光组件4和信号采集单元5。光源1，其用于发射近紫外波段电磁波，具体的，紫外波段电磁波的波长为紫外波段介于100nm～400nm，近紫外波段介于315nm～400nm；激发滤光组件2，过滤近紫外波段以外的电磁波，将来自光源1发射的近紫外波段电磁波限定在一个特定的窄波段，从而降低信号采集时的本底；光源1发射的近紫外波段电磁波经过激发滤光组件2后聚焦在样本放置架3上的白细胞样本，白细胞样本受近紫外波段电磁波辐射激发，向外辐射蓝色荧光信号；辐射的荧光信号经荧光滤光组件4聚焦于信号采集单元5实现荧光信号的采集，具体的，荧光滤光组件4阻止除白细胞荧光信号波段以外其他电磁辐射到达信号采集单元5，实现白细胞荧光信号的低噪声、低背景采集；信号处理单元接收到荧光信号后并对荧光信号进行处理以输出检测结果。本申请的白细胞检测装置，利用光源发射的近紫外波段电磁波激发白细胞样本，白细胞样本受激发后向外辐射蓝色荧光信号，辐射的荧光信号被信号采集单元采集，然后经过信号处理单元处理以完成白细胞检测；本申请的白细胞检测装置在检测白细胞时，在制备白细胞样本过程中，除了样本可能需要稀释外，无需额外辅助试剂处理白细胞样本，实现白细胞检测，不但降低了检测成本，简化了白细胞样本制备过程，而且简化了检测步骤，致使检测过程中出错概率降低，提高了检测结果的可靠性，提升了检测速度和效率；此外，无需辅助试剂进一步简化了检测废液处置程序，相应的，由于无需辅助试剂，进一步简化了整个检测装置，使得本申请的白细胞检测装置，结构更简单。

具体的，在一些实施例中，信号采集单元5可采用相机系统，也可以采用硅光电二极管或光电倍增管等器件组成系统，相机系统由cmos或ccd等器件组成；当信号采集单元5采用相机系统时，白细胞样本辐射的荧光信号转换成数字图像信号，信号采集单元5的信号采集实现白细胞样本中各个白细胞荧光成像；当信号采集单元5采用硅光电二极管或光电倍增管等器件组成的系统时，白细胞样本辐射的荧光信号转换成电脉冲信号，信号采集单元5的信号采集实现白细胞样本中各个白细胞荧光脉冲信号采集。

在一些实施例中，信号处理单元接收信号采集单元5采集的荧光信号后对荧光信号进行处理以输出检测结果；具体的，若信号采集单元5使用相机系统时，信号处理单元对采集的白细胞荧光图像进行算法处理实现对白细胞总数、白细胞亚群数量的检测，具体的，算法处理包括荧光图像预处理、荧光图像二值化、荧光图像分隔、荧光图像各分隔区域参数提取、荧光图像各分割区域参数分析统计等，分析每一个白细胞图像子区域，提取诸如子区域面积、子区域总亮度、平均亮度等参数，并据此实现白细胞总数计数、白细胞各亚群计数的检测。本申请中对白细胞荧光图像进行算法处理的具体算法均采用现有技术，本申请并未对具体算法进行改进。

在一些实施例中，当信号采集单元5采用硅光电二极管或光电倍增管等器件组成的系统时，信号处理单元分析统计采集的每一个白细胞荧光脉冲信号，实现对白细胞总数计数、白细胞各亚群计数的检测。本申请中对白细胞荧光脉冲信号进行处理实现对白细胞检测为现有技术，本申请并未对具体处理过程进行改进。

在一些实施例中，激发滤光组件2包括沿光路依次设置的第一聚光镜21以及激发滤光片22，第一聚光镜21用于引导光源发射的近紫外波段电磁波聚焦于白细胞样本，激发滤光片22用于过滤近紫外波段以外的电磁波。

在一些实施例中，荧光滤光组件4包括沿光路依次设置的显微物镜41以及荧光滤光片42，显微物镜41用于将白细胞样本受激辐射的荧光信号聚焦于信号采集单元，荧光滤光片42用于过滤荧光信号波段以外的电磁波。

在一些实施例中，激发滤光组件2还包括位于激发滤光片22下游的第二聚光镜23。第二聚光镜23的作用与第一聚光镜21的作用相同，第二聚光镜23将光源发射的近紫外波段电磁波经过激发滤光片22后聚焦于白细胞样本。

在一些实施例中，激发滤光片22的中心波长位于300nm～390nm范围内，优选340～370nm范围内。激发滤光片22是窄带滤光片，激发滤光片22隔离近紫外波段以外的电磁波辐射达到白细胞样本，降低样本信号采集时的本底。

在一些实施例中，荧光滤光片42的中心波长位于400nm～500nm范围内，优选430nm～470nm范围内，荧光滤光片42是窄带滤光片，荧光滤光片42阻止除白细胞样本荧光信号波段以外其他电磁波辐射到达信号采集单元5，实现白细胞荧光信号的低噪声、低背景采集。

在一些实施例中，光源1包括LED光源、激光光源、高压气体弧光放电光源中的一种。

在一些实施例中，样本放置架3包括载物台以及驱动载物台往复移动的驱动件，载物台用于承载白细胞样本。具体的，驱动件可采用丝杆螺母、汽缸以及电动伸缩杆等机构从而带动载物台往复移动，这样可以带动白细胞样本往复运动，进而实现白细胞样本的全区域的信号检测。

采用上述的白细胞检测装置进行检测，如图2所示，白细胞检测方法包括以下步骤：

S1、制备白细胞样本；

S2、将白细胞样本置于样本放置架上；

S3、开启光源，光源发射的近紫外波段电磁波经过激发滤光组件聚焦于白细胞样本，白细胞样本受激辐射荧光信号；

S4、荧光信号经荧光滤光组件聚焦于信号采集单元并被采集；

S5、信号处理单元接收到采集到的荧光信号并对其处理以输出检测结果。

在一些实施例中，步骤S1中制备白细胞样本具体为：将血液样本制备成血涂片或将血液样本稀释成细胞悬液。具体的，白细胞样本的制备方法为：取适量新鲜血液样本，制备成血涂片或将新鲜血液样本按一定比例稀释成细胞悬液。制备好的白细胞样本可以是下三种之一：血涂片；一定稀释比的薄层细胞悬液；成层流状的一定稀释比的细胞悬液。

以下进一步以具体实施例说明本申请的白细胞检测方法。

实施例1

一种白细胞检测方法，采用上述白细胞检测装置，包括以下步骤：

S1、将血液样本滴到干净载玻片上，按照临床实验室血涂片制作规程将血液涂覆到载玻片上，制备得到血涂片；

S2、将血涂片固定在样本放置架的载物台上；

S3、开启光源，光源发射的近紫外波段电磁波经过第一聚光镜、激发滤光片、第二聚光镜，然后聚焦于血涂片上，血涂片中的白细胞样本受激辐射荧光信号；

S4、荧光信号经显微物镜、荧光滤光片聚焦于信号采集单元并被其采集；

S5、信号处理单元接收到采集到的荧光信号并对其处理以输出检测结果；

其中，激发滤光片的中心波长位于340～370nm范围内，荧光滤光片的中心波长位于430nm～470nm范围内，信号采集单元采用相机系统，信号采集单元将白细胞样本辐射的荧光信号转换成数字图像信号。

图3显示了实施例1中的白细胞检测方法，步骤S4中荧光信号采集并转换成数字图像的示意图。

图4～5显示了实施例1中的白细胞检测方法，步骤S5中信号处理单元采用算法对数字图像进行处理，得到每一个白细胞图像的子区域，如图4中的方框、图5中的边界。信号处理单元分析每一个白细胞图像子区域，提取诸如子区域面积、子区域总亮度、平均亮度等参数，并据此实现白细胞总数计数、白细胞各亚群计数的检测。据此得到图4、图5中标记1的细胞是一种细胞亚群，标记2、3、4的细胞是一种细胞亚群，其他未标记的细胞是一种细胞亚群。

图6为将实施例1中的血涂片使用吉姆萨染液进行检测的示意图。根据白细胞吉姆萨染液染色特征，图6中标记1的细胞是嗜酸性细胞亚群，标记2、3、4的细胞是淋巴细胞亚群，未标记的细胞是中性粒细胞亚群。

由图4～6的对比结果显示，按照本实用新型的白细胞检测方法，在没有辅助试剂的条件下，完全可以实现白细胞检测。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种白细胞检测装置，其特征在于，包括：

光源，其用于发射近紫外波段电磁波；

激发滤光组件，其设于所述光源下游，所述激发滤光组件用于过滤近紫外波段以外的电磁波；

样本放置架，其位于所述激发滤光组件下游，所述样本放置架用于承载白细胞样本；

荧光滤光组件，其位于所述样本放置架下游，所述荧光滤光组件用于过滤荧光信号波段以外的电磁波；

信号采集单元，其位于所述荧光滤光组件下游，所述信号采集单元用于采集白细胞样本的荧光信号；

信号处理单元，其用于接收信号采集单元采集的荧光信号，并对荧光信号进行处理以输出检测结果。

2.如权利要求1所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述激发滤光组件包括沿光路依次设置的第一聚光镜以及激发滤光片，所述第一聚光镜用于引导所述光源发射的近紫外波段电磁波聚焦于白细胞样本，所述激发滤光片用于过滤近紫外波段以外的电磁波。

3.如权利要求1所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述荧光滤光组件包括沿光路依次设置的显微物镜以及荧光滤光片，所述显微物镜用于将白细胞样本受激辐射的荧光信号聚焦于信号采集单元，所述荧光滤光片用于过滤荧光信号波段以外的电磁波。

4.如权利要求2所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述激发滤光组件还包括位于所述激发滤光片下游的第二聚光镜。

5.如权利要求2所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述激发滤光片的中心波长位于300nm～390nm。

6.如权利要求5所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述激发滤光片的中心波长位于340～370nm。

7.如权利要求3所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述荧光滤光片的中心波长位于400nm～500nm。

8.如权利要求7所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述荧光滤光片的中心波长位于430nm～470nm。

9.如权利要求1所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述光源包括LED光源、激光光源、高压气体弧光放电光源中的一种。

10.如权利要求1所述的白细胞检测装置，其特征在于，所述样本放置架包括载物台以及驱动所述载物台往复移动的驱动件，所述载物台用于承载白细胞样本。

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