全自动血液常规智能分析仪及其分析方法

摘要

本发明涉及一种全自动血液常规智能分析仪及其分析方法，全自动血液常规智能分析仪包括加样装置，推片装置，图像采集系统，智能分析系统，作出临床检验医学的血液常规分析报告。所述的智能分析仪进行血液常规分析方法，采用以下步骤：样品采样，推片，染色处理，图像采集，对血液进行智能分析。本发明能够确定特定的检测目标(被检测的样本管)，可重复性获得结果；人工操作步骤简单，简单培训可以掌握本项技术；方便实用、成本低廉、适宜推广应用。

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种临床检验医学血液常规检测手段及智能分析方法学技术领域，特别是一种全自动血液常规智能分析仪及其分析方法。

(二)背景技术

血液测试的项目，如血液细胞的数目、血红蛋白和血球常数(平均血球体积：MCV，平均红细胞血色素：MCH，平均红细胞血色素浓度：MCHC等)对于疾病的诊断和治疗是非常重要，这些项目在患者临床测试中是经常使用的。

现有检测技术主要参照瑞典SWELAB生产的AC系列血球计数仪的使用技术，是属五分类检测以下的最普遍采用的三分类方法。

目前，现有的测定方法中，基本上细胞计数是采用电阻抗法进行。RBC，PLT和WBC检测是通过测量变换器小孔的阻抗而完成的。该测量变换器内有具传导性的溶液，在带有相反电荷的电极之间形成一股弱电流。当血细胞通过小孔时，它们会阻碍电流，产生电压脉冲，脉冲的振幅直接与所出现的细胞体积多少相关，脉冲的数量等于在计数阶段通过小孔的细胞数量。

通过这种技术，可以在数秒钟内计算出成千的粒子以便算出血液内血细胞的含量，血液必须用等渗液稀释，以便RBC/PLT能够被计数，确定其含量。为了测定WBC必须先破坏红细胞，否则红细胞就干扰测定白细胞，因为二者的大小相似，此外每升血液中红细胞比白细胞多大约10¹³个。

每次脉冲的振幅直接与细胞容量相关，并且会被测量和积累。血球计数仪设有底限值和高限值来过滤掉任何不在要求范围内的脉冲振幅。

分布图表的坐标表示，X轴表示所计数的细胞体积，用飞升(femtolitre)表示；Y轴表示所计数的细胞数量，X轴依据细胞体积的不同划分为4096个不同的通道，仪器通过记录每个通道的细胞数量，其结果就会以表示通过每个通道的细胞数量的矩形图表现出来。

每一次RBC、PLT、和WBC的计数都是以定量的稀释血样为前提，定量稀释血样有两个光学感应器之间的距离决定。感应器上插有精确测量过的测量管。

白细胞的2-3分类基本上是在红细胞计数的基础上在计数液中添加溶血剂，破坏红细胞后只剩下白细胞而根据其细胞形态的体积大小来判断分析得出。

而白细胞五分类的分析是用流式细胞测定的原理以鞘流技术和组织细胞染色及多角度激光散射的方法来获得。

其存在以下不足：

1.目前测定方法中，只有RBC、HGB、WBC、PLT、MCV和MPV等指标是通过实际计数后计算得出，而HCT、RDW、MCH、MCHC、PCT、PDW以及GRA％和GRA#、LYM％和LYM#、MON％和MON#都是间接换算而得出的。

2.目前的测定方法中必须使用各种稀释液、溶血素、清洗液及染色液等试剂，在三分类的方法中相当一部分用户为降低使用成本而不使用原厂提供的试剂，这就对检测结果的准确性造成一定的影响。

3.目前所有的测定方法都受到细胞稀释倍数大的干扰、稀释比例的正确与否、检测样本的充分和完全的混匀等人为因素和固定的测量孔径、孔径的大小以及固定的测量容量等仪器测量精度的影响。

4.使用目前测量方法的仪器设备都存在必须定期维护保养而很多用户却常常做不到而影响检测质量的问题。

5.目前使用的测定方法中随着分类计数的种类提高，其设备的购置价格也随之大幅度的提高，从几万元、十几万元到几十万元，甚至到上百万元以上，普通小型医院无法承担如此高的费用。

(三)发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的测试步骤和环节繁琐、对稀释液、溶血素、清洗液的依赖性大、仪器设备成本高的问题，提供了一种对血液样本的检测更直接、更简单，能提高样本检测质量，减少对稀释液、溶血素、清洗液的依赖，有效地降低样本的检测成本，减少由于使用试剂或耗材的不规范而造成对样本检测结果的影响，有效降低生产成本的全自动血液常规智能分析仪及其分析方法。

本发明通过以下措施来实现：一方面提供一种全自动血液常规智能分析仪，包括加样装置，通过驱动装置带动加样针依次从样本管中采集血液，将血液滴加到载玻片上；推片装置，用于将血液挤压推拉成薄膜；染色处理装置，用于将挤压推拉后的薄膜染色、清洗、风干；图像采集系统，用于采集染色后的血膜图像；智能分析系统，用于通过对采集的血膜图像处理分析，作出临床检验医学的血液常规分析报告。

所述的加样装置包括驱动装置，可以翻转和垂直移动的加样针，放置多个样本管的可以横向移动和横向旋转360度的样本盒。

所述的推片装置包括多个上下排列的载玻片、带有推片的推片器、用于将载玻片放置在加样位的载玻片放置器、用于推动推片水平移动的微控推片移动装置。通过推片挤压推拉使血滴成厚薄均匀的、一定宽度、一定长度的薄膜。

所述的染色处理装置包括传送装置、甲醇喷雾器、染液池、喷淋水洗装置、微热吹风机，用于在载玻片上喷标志符的喷码机。

图像采集系统包括显微镜，用于放置显微镜的可以上下、左右、前后运动的载物台、图像采集器。

为了方便调阅病人资料，所述的血液常规智能分析仪还可以设置打印系统，便于打印智能分析系统处理后的血液常规分析报告。

本发明的另一方面是提供一种智能分析仪进行血液常规分析方法，包括以下步骤：

1)样品采样：

a.首先利用加样针对样品管作穿刺、吸量定量、刺针，将血液滴在载玻片上，

b.然后对加样针进行清洗后复位；

2)推片：

a.利用推片挤压推拉血滴，使血滴成薄膜，

b.对推片进行清洗；

3)染色处理：

a.利用甲醇喷雾器喷出甲醇雾覆盖带有推拉后形成薄膜的载玻片，

b.将载玻片移到染液池上，将染液喷加覆盖到薄膜上，

c.利用喷淋水洗装置对载玻片进行喷淋清洗，

d.将薄膜利用微热吹风机风干；

4)图像采集：

将风干后的血膜放在显微镜下，利用图像采集器采集血膜的图像；

5)对血液进行智能分析。

本发明的有益效果：

1.通过制作标准、规范的血液样本图片和计算机检测和智能分析，使对血液样本检测更之间更简单，可重复性获得结果。

2.减少了对稀释液、溶血素、清洗液的依赖，有效降低对样本的检测成本。

3.减少由于使用试剂或耗材不规范造成的对样本检测结果的影响。

4.智能血液常规分析仪核心部分结构简单，容易维护，有效地降低成本。

5.人工操作步骤简单，方便实用、成本低廉、适宜推广应用。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。

图1为本实用新型的加样装置的结构示意图；

图2为本实用新型的推片装置的结构示意图；

图3为本实用新型的染色处理装置的结构示意图；

图4为本实用新型的图像采集系统的结构示意图；

图5为本实用新型的工作原理示意图。

图中1步进电机，2样本盒，3加样针，4控制阀，5步进电机，6步进电机，7步进电机，8垂直导轨，9甲醇喷雾器，10染液池，11喷淋水洗装置，12微热吹风机，13喷码机，14废液回收槽，15传送带，16风扇，17步进电机，18推片器，19步进电机，20挡片，21载玻片，22载物台，23步进电机，24步进电机，25步进电机，26显微镜，27图像采集器。

(五)具体实施方式

如图1-4所示的全自动血液常规智能分析仪包括：加样装置，通过驱动装置带动加样针依次从样本管中采集血液，将血液滴加到载玻片上；推片装置，用于将血液挤压推拉成薄膜；染色处理装置，用于将挤压推拉后的薄膜染色、清洗、风干；图像采集系统，用于采集染色后的血膜图像；智能分析系统，用于通过对采集的血膜图像处理分析，作出临床检验医学的血液常规分析报告。

全自动血液常规智能分析仪还可以设置打印系统。

结合如图5所示全自动血液常规智能分析仪进行操作的原理图，对全自动血液常规智能分析仪操作和结构进行详细说明。

如图1所示的加样装置包括步进电机5，步进电机5上方平台上放置带有加样针3的注射器，注射器上方是放置有多个样本管的样本盒2。

步进电机1控制样本盒2可以作横向移动和横向旋转360度的动作。

加样针3通过由步进电机7控制可以翻转动作，步进电机6控制加样针3可以垂直运动。

如图2所示的推片装置包括多个上下排列的载玻片21、带有推片的推片器18、用于将载玻片21放置在加样位的载玻片放置器、用于推动推片水平移动的微控推片移动装置。通过推片挤压推拉使血滴成厚薄均匀的、一定宽度、一定长度的薄膜。

如图3所示的染色处理装置包括传送带15、甲醇喷雾器9、染液池10、喷淋水洗装置11、微热吹风机12，用于在载玻片上喷标志符的喷码机13。

如图4所示的图像采集系统包括显微镜26，用于放置显微镜26的可以上下、左右、前后运动的载物台22，图像采集器27。

为了方便调阅病人资料，所述的血液常规智能分析仪还可以设置打印系统，便于打印智能分析系统处理后的血液常规分析报告。

一种利用此结构的智能分析仪进行血液常规分析方法，包括如下步骤：

1.样品采样：

样本加样过程中，首先把样本管管口向下的放在样本盒2中，步进电机1带动平台沿垂直导轨8将加样针3移至合适位置，由步进电机7控制加样针3作反转180度动作，使加样针3向上，步进电机6控制加样针3垂直向上运动对样本管盖作穿刺、吸量如10ul、由控制器控制注射器定量、加样针3刺针后作回转动作并移至加样位、将吸在加样针3内的血液，正好滴加在载玻片放置器上的载玻片21上一定的位置处；然后加样针3移至清洗位通过控制阀4控制清洗液量将加样针3冲洗干净回到原位，针尖向下，准备做吸加下一个样本的动作准备；步进电机1带动样本盒2横向移动到加样针3位置进行下一个样本的加样操作。

2.推片：

首先将一定数量的载玻片放置在载玻片盒中，利用载玻片放置器将一张备用载玻片21放置于推片器的规定加样位置上，待加样针3将血样本滴加于载玻片21上的规定位置后；让微控推片移动装置即步进电机19带动推片器18将推片定位于载玻片21上的血滴位置，使推片与载玻片成25度角，并让推片接触到血滴；同时降低推片与载玻片的角度至10度；使推片在挤压血滴的同时，让血滴沿推片边缘与载玻片的表面形成的角度处扩散约1秒钟，此过程中可利用风扇16将血膜风干，为了防止血液扩散在推片器前方设置有挡片20，然后恢复将推片恢复到与载玻片成25度角，步进电机19带动推片沿着规定的水平轨道按规定的速度匀速向前运动，此时血滴被推拉成均匀的、一定宽度和一定长度的薄膜。接着微控推片移动装置将推片继续向前移动，至推片清洗装置区对推片进行清洗处理。

3.染色处理：

让载玻片移动装置通过传送带15将带有血膜的载玻片21移动到保持在37℃的染液系统内至甲醇喷雾器9前，所述的甲醇喷雾器9容器在染液系统外，喷嘴在染液系统内，甲醇喷雾器9喷出甲醇雾覆盖带有血膜的载玻片21一面，然后将血膜片移动至染液池10上，将染液喷加覆盖血膜面，静止1.5分钟，染液池10里设有废液回收槽14可以方便的把废液排出掉，然后把血膜片移动至喷淋水清洗装置11前，喷淋清洗1分钟，再把血膜片移动至微热吹风机12前受风0.5分钟，接着由喷码机13在载玻片上喷上标志符，最后把干血膜片移动至图像采集系统一定位置上。

4.图像采集：

启动图像采集系统，通过步进电机25控制载物台22水平前后运动、步进电机24控制载物台22水平左右运动、步进电机23控制载物台22垂直运动，自动调控或人工调节好焦距获得最清晰图像，按照设定要求，由图像采集器27采集血膜一定面积上的图像，并通过USB接口将采集的图像信息传输至装有专用图像分析软件的PC上。

5.对血液进行智能分析：

由专用图像分析软件进行分析处理后，由打印机打印出分析报告。分析报告的内容包括：

RBC：红细胞数量X/每升血液，其单位以X×10⁶/L表示

扫描采集并经分析计数出规定面积内的红细胞数量，然后换算成每升全血中的数量。4cm²的红细胞数量×2.5×100×1000＝N×10⁶个红细胞/L

HCT：红细胞压积容量，其单位以X％表示

是血液整体体积中相关红细胞体积所占的百分比，亦是采集规定面积内的红细胞总体积占采集总面积的百分比。

MCV：平均红细胞体积，其单位以X fl(飞升)表示

是指平均一个红细胞的体积大小。亦是采集规定面积内的红细胞总数的体积/红细胞的总数。

RDW：红细胞平均分配宽度，其单位以fl表示

是在以红细胞数量为纵坐标，以红细胞的不同大小分成的不同体积阶段为横坐标所形成的红细胞分布坐标图中，通过某被检查者的一定数量红细胞大小所处的位置，来表示被检查者红细胞体积的分布比例。

HGB：血色素X克数/每升血液，其单位以Xg/L表示

根据150克/L相当于4.5×10⁶个红细胞/L的标准色所形成分阶段含量的标准曲线图，来比较得出每个被检查者的血液的血色素含量。(其标准色要与经典方法所测得结果有很好的相关性)

MCH：平均红细胞血色素，其单位以X pg表示

该指标是以HGB/L÷RBC/L所得，指平均一个红细胞的血色素含量。

MCHC：平均红细胞血色素浓度，其单位以Xg/L表示

该指标是以HGB/L÷HCT所得，是指一个单位体积比例内红细胞的血色素浓度

PLT：血小板数量X/L血液，其单位以X×10⁶/L表示

扫描采集并经分析计数出规定体积内的血小板数量，然后换算成每升全血中的数量

MPV：平均血小板体积，其单位以X fl表示

是指平均一个血小板的体积大小。亦是采集规定面积内的血小板总数的体积/血小板的总数。

PDW：血小板平均分配宽度，其单位以X fl表示

是在以血小板数量为纵坐标，以血小板的不同大小分成的不同体积阶段为横坐标所形成的血小板分布坐标图中，通过某被检查者的一定数量血小板大小所处的位置，来表示被检查者血小板体积的分布比例。

PCT：血小板压积容量，其单位以X％表示

是血液整体体积中相关血小板体积所占的百分比，亦是采集规定面积内的血小板总体积占采集总面积的百分比。

WBC：白细胞数量X/每升血液，其单位以X×10⁶/L表示

扫描采集并经分析计数出规定面积内的白细胞数量，然后换算成每升全血中的数量。

在带有血膜的载玻片被染色后，血膜上的细胞成分根据各种细胞的有关不同特性，呈现出不同的颜色特点和结构特点，专用分析软件则根据其各自不同的颜色、结构、和大小等不同特点，分别区分出红细胞、白细胞、血小板，并根据软件的设定，进行分析处理后得出相应的结果：

LYM#：淋巴细胞绝对值，其单位以X×10⁶/L表示

MID#：单核细胞绝对值，其单位以X×10⁶/L表示

GRA#：中性粒细胞绝对值，其单位以X×10⁶/L表示

EO#：嗜酸性粒细胞绝对值，其单位以X×10⁶/L表示

BA#：嗜碱性粒细胞绝对值，其单位以X×10⁶/L表示

LYM：淋巴细胞百分比，其单位以X％表示

MID：单核细胞百分比，其单位以X％表示

GRA：中性粒细胞百分比，其单位以X％表示

EO：嗜酸性粒细胞百分比，其单位以X％表示

BA：嗜碱性粒细胞百分比，其单位以X％表示

网织红细胞百分比，其单位以X％表示

有核红细胞百分比，其单位以X％表示

白细胞分类分布坐标图：

是在以白细胞数量为纵坐标，以白细胞的不同大小分成的不同体积阶段为横坐标所形成的白细胞分布坐标图中，通过某被检查者的一定数量的各种白细胞大小所处的位置，来表示被检查者各种白细胞的分布比例。

例如检测2cm×2cm的面积＝4cm²×2.5×100×1000＝x个细胞/L，共采10ul血液，测4cm²血膜相当于4ul的全血液，最后换算成每升原全血的数量。表达式为x×10⁶/L。

红细胞分布坐标图：

是在以红细胞数量为纵坐标，以红细胞的不同直径分成不同大小体积阶段为横坐标所形成的红细胞分布坐标图中，通过某被检查者一定数量的红细胞在坐标图中的分布状况，为分析被检者的红细胞系统的正、异常情况提供依据。

血小板分布坐标图：

是在以血小板数量为纵坐标，以血小板的不同直径分成不同体积大小阶段为横坐标所形成的血小板坐标图中，通过某被检查者的一定数量的血小板在坐标图中的分布状况，为分析被检者的血小板系统的正、异常情况提供依据。