CN104297135B - 血液样本中粒子的识别方法、***及血液细胞分析仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种血液样本中粒子的识别方法、***及血液细胞分析仪，首先依据血液样本中待测粒子因照射所产生散射光信号对应的电脉冲，从血液样本中识别出白细胞群，然后依据反映待测粒子体积信息的散射光信号对应电脉冲确定血液样本中待识别粒子的等效宽度指示值，建立等效宽度指示值与反映待测粒子复杂度信息的电脉冲幅值的散点图，通过对比散点图上待测粒子与预设区域，从而从白细胞群中识别出非细胞粒子。这样，可对血液样本中的非细胞粒子进行识别，从而最终排除了非细胞粒子对白细胞的影响，提高了血液样本中粒子识别的准确度。

Description

血液样本中粒子的识别方法、***及血液细胞分析仪

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种血液样本中粒子的识别方法、***及血液细胞分析仪。

背景技术

血液细胞分析仪是一种对人体血液细胞进行计数和分类的仪器，被广泛应用于临床和实验室，主要提供白细胞数目（WBC）、红细胞数目（RBC）、平均红细胞体积（MCV）、血小板数目（PLT）、血小板平均体积（MPV），以及白细胞的亚群细胞参数，如淋巴细胞（LYM）数量或百分比、单核细胞（MON）数量或百分比、中性粒细胞（NEU）数量或百分比、嗜酸性粒细胞（EOS）、嗜碱性粒细胞（BASO）数量或百分比等测试参数。

血液细胞分析仪一般采用电阻抗法或光散射法对血液样本中的白细胞进行分类和计数。光散射法的一般原理如下：血样准备单元将一定量的稀释后的血液的血液样本与试剂发生作用后得到样本液，并将样本液输送到计数***，计数***提供一个流动室，流动室提供一个光学检测区域，在这个光学检测区域中，运用鞘流原理，将样本液包裹在鞘流中，使样本液中的粒子，如白细胞、红细胞溶血后的碎片、脂质颗粒等非细胞粒子等，逐个通过光学检测区域，计数***还包括一个光学***，该光学***提供激光光源，所产生的光束照射到光学检测区域上，当粒子流过光学检测区域时，光束照射到粒子上发生光散射，计数***的探测器对两个散射光角度范围内散射光的探测收集，可将散射光转换为电脉冲输出，最终，由于电脉冲的幅值与散射光幅值之间相对应，形成以两个散射光幅值为坐标轴的双角度幅值散点图。由于不同类别粒子的内部复杂度和体积均不同，粒子因照射所产生的散射光中，高角范围（3度到30度，标号为MAS）的散射光幅值反应粒子的内部复杂度，低角范围（小于5度，标号为LAS）的散射光幅值反应粒子的体积，从而根据双角度幅值散点图上粒子的分布情况，可以区分不同类别的粒子。

图1示出了在白细胞分类（Differential，DIFF）通道下，血液样本中没有脂质颗粒或其他非细胞粒子的情况下，白细胞与红细胞碎片在上述双角度幅值散点图中的分布情况，图2示出了在嗜碱性粒细胞（BASO）通道下，血液样本中没有非细胞粒子的情况下，白细胞与红细胞碎片在上述双角度幅值散点图中的分布情况，如图1或图2所示，白细胞区域与红细胞碎片区域之间的边界十分清楚，因此很容易就能区分白细胞与红细胞碎片。图3示出了在DIFF通道下，血液样本中存在非细胞粒子的情况下，白细胞、非细胞粒子与红细胞碎片在上述双角度幅值散点图中的分布情况，图4示出了在BASO通道下，血液样本中存在非细胞粒子的情况下，白细胞、非细胞粒子与红细胞碎片在上述双角度幅值散点图中的分布情况，如图3或图4所示，非细胞粒子区域会与白细胞区域产生的重合粘连部分，因此，白细胞的计数及分类的准确性会受到很大影响，造成了血液细胞分析仪测试结果的准确性下降。

发明内容

本申请提供一种血液样本中粒子的识别方法、***及血液细胞分析仪，以提高血液样本中粒子识别的准确度。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种血液样本中粒子的识别方法，包括：

获取血液样本；

获取反映所述血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号并转换为第一电脉冲；

获取反映所述血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号并转换为第二电脉冲；

根据所述第一电脉冲与第二电脉冲的幅值，从所述血液样本中识别出白细胞群；

根据所述第一电脉冲的幅值和面积，计算所述白细胞群中待测粒子的等效宽度指示值；

根据所述第二电脉冲的幅值，与所述等效宽度指示值得到散点图；

将所述散点图上的待测粒子与预设区域相比较，识别出非细胞粒子。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种血液样本中粒子的识别***，包括：

电脉冲获取单元，用于获取由反映血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号转换所得的第一电脉冲，以及由反映所述血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号转换所得的第二电脉冲；

第一识别单元，用于根据所述第一电脉冲与第二电脉冲的幅值，从所述血液样本中识别出白细胞群；

第二识别单元，用于根据所述第一电脉冲的幅值和面积，计算所述白细胞群中待测粒子的等效宽度指示值；根据所述第二电脉冲的幅值，与所述等效宽度指示值得到散点图；将所述散点图上的待测粒子与预设区域相比较，识别出非细胞粒子。

根据本申请的第三方面，本申请提供一种血液细胞分析仪，包括：

如上述的血液样本中粒子的识别***；

以及，计数***，用于对所述血液样本中待识别粒子进行计数，得到所述第一电脉冲以及第二电脉冲。

本申请的有益效果是：

通过提供一种血液样本中粒子的识别方法、***及血液细胞分析仪，首先依据血液样本中待测粒子因照射所产生散射光信号对应的电脉冲，从血液样本中识别出白细胞群，然后依据反映待测粒子体积信息的散射光信号对应电脉冲确定血液样本中待识别粒子的等效宽度指示值，建立等效宽度指示值与反映待测粒子复杂度信息的电脉冲幅值的散点图，通过对比散点图上待测粒子与预设区域，从而从白细胞群中识别出非细胞粒子。这样，可对血液样本中的非细胞粒子进行识别，从而最终排除了非细胞粒子对白细胞的影响，提高了血液样本中粒子识别的准确度。

附图说明

图1为现有技术中在DIFF通道下形成的没有干扰粒子的血液样本对应的以两个散射光幅值为坐标轴的双角度幅值散点图；

图2为现有技术中在BASO通道下形成的没有干扰粒子的血液样本对应的以两个散射光幅值为坐标轴的双角度幅值散点图；

图3为现有技术中在DIFF通道下形成的含有非细胞粒子的血液样本对应的以两个散射光幅值为坐标轴的双角度幅值散点图；

图4为现有技术中在BASO通道下形成的含有非细胞粒子的血液样本对应的以两个散射光幅值为坐标轴的双角度幅值散点图；

图5为本申请实施例一的血液样本中粒子的识别方法的流程图；

图6为本申请实施例一中以粒子的等效宽度指示值及第二电脉冲的幅值作为坐标轴的二维的宽度角度幅值散点图；

图7为本申请实施例一的血液细胞分析仪的结构图；

图8为本申请实施例一的血液细胞分析仪中血液样本中粒子的识别***703的结构图；

图9为本申请实施例二中以粒子的等效宽度指示值及第二电脉冲的幅值作为坐标轴的二维的宽度角度幅值散点图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例主要与对血液样本中的白细胞进行分类和计数的光散射法相结合。

在实施本实施例的血液样本中粒子的识别方法之前，还需要预先确定并存储一预设区域，该预设区域由参考粒子因照射所产生的反应参考粒子复杂度信息的散射光对应的第四电脉冲的幅值，以及其等效宽度指示值共同确定，预设区域可反映在下述的宽度角度幅值散点图中。具体地，参考粒子可以为白细胞或白细胞的模拟粒子，在血液细胞分析仪出厂前，首先在血液细胞分析仪上选择DIFF通道，采用光散射法对参考样本中参考粒子进行计数时，参考粒子因光照射产生反映参考粒子体积信息的散射光信号以及反应参考粒子复杂度信息的另一散射光信号，通过光电传感器即可将这两种散射光信号相应转换为第三电脉冲及第四电脉冲，进而可根据第三电脉冲的幅值与面积，计算参考粒子的等效宽度指示值。电脉冲的幅值对应反映散射光幅值。等效宽度指示值可以是等效宽度L，也可以是等效宽度L的倒数1/L，以下内容均以等效宽度指示值为等效宽度L进行说明。等效宽度L为第三电脉冲的面积与幅值的比值，等效宽度L可通过下述公式所反映的处理步骤确定：其中，f(x)为电脉冲函数，x1为电脉冲函数中自变量x的取值下限，x2为对应取值上限，fmax为电脉冲的幅值，也就是电脉冲函数的最大值。等效宽度L可通过如下处理流程获得：首先，采集第三电脉冲的幅值，然后，对第三电脉冲积分，得到表征第三电脉冲的面积的积分值，接着，将该积分值除以幅值，得到第三电脉冲的等效宽度L。反映参考粒子体积信息的散射光信号为低角散射光，反映参考粒子复杂度信息的散射光信号为高角散射光，其中，高角范围为3度到30度，低角范围为小于5度。

预先存储预设区域后，即可在DIFF通道下进行本实施例的血液样本中粒子的识别方法，主要包括如图5所示的流程：

步骤501，样本液准备步骤。具体地，在血液样本中加入溶血剂以溶解红细胞，得到样本液，该样本液中可能包括多种待测粒子，如白细胞及红细胞碎片，或者白细胞、红细胞碎片及可能存在的脂质粒子等非细胞粒子。其中需要说明的是，非细胞粒子是血液中除红细胞、白细胞及血小板等细胞之外的粒子。

步骤502，采用光散射法对血液样本中待测粒子进行计数时，获取反映血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号并转换为第一电脉冲，获取反映血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号并转换为第二电脉冲。具体地，待测粒子因光照射产生反映待测粒子体积信息的散射光信号，以及反映待测粒子复杂度信息的散射光信号，通过光电传感器即可将两种散射光信号相应转换为第一电脉冲及第二电脉冲。反映待测粒子体积信息的散射光信号为低角散射光，反映待测粒子复杂度信息的散射光信号为高角散射光，其中，高角范围为3度到30度，低角范围为小于5度。

步骤503，根据第一电脉冲及第二电脉冲的幅值，得到双角度幅值散点图。具体地，根据第一电脉冲及第二电脉冲的幅值，就可将待测粒子映射到如图3所示的双角度幅值散点图中。

步骤504，根据双角度幅值散点图识别出白细胞群。具体地，如图3所示，红细胞碎片对应区域与白细胞群对应区域的边界非常清楚，因此，可将红细胞碎片识别并标记出来，同时也可将白细胞群识别出来，该白细胞群包含白细胞以及可能存在的非细胞粒子。

步骤505，根据第一电脉冲的幅值和面积，计算白细胞群中待测粒子的等效宽度指示值。具体地，等效宽度指示值为等效宽度L，等效宽度L为第一电脉冲的面积与幅值的比值，等效宽度L可通过上述公式确定，此处不再赘述。

步骤506，根据第二电脉冲的幅值，与等效宽度得到如图6所示的二维的宽度角度幅值散点图。

步骤507，将散点图上的待测粒子与预设区域相比较，识别出非细胞粒子。具体地，预设区域可具有一识别界限，该识别界限在宽度角度幅值散点图中可表现为直线或直线的近似线。根据散点图上待测粒子与识别界限的关系，即可识别出非细胞粒子。如图6所示，该图包含步骤504已标记的红细胞碎片区域601，以及由识别界限602分隔的白细胞区域603及非细胞粒子区域604，白细胞区域603位于识别界限602的右侧，而非细胞粒子区域604位于识别界限602的左侧。将白细胞区域603中的粒子标记为白细胞，将非细胞粒子区域604中的粒子标记为非细胞粒子，或者将非细胞粒子区域604中的粒子与红细胞碎片统一进行标记，从而最终将非细胞粒子与白细胞进行区分。很明显，采用本实施例的方法，最终排除了非细胞粒子对白细胞的影响，提高了血液样本中粒子识别的准确度。

进一步地，由于非细胞粒子对白细胞的影响被排除，那么白细胞标记会更加准确，那么可在DIFF通道下，进一步利用光散射法，从已标记的白细胞中分类得到淋巴细胞（LYM）、单核细胞（MON）、中性粒细胞（NEU）及嗜酸性粒细胞（EOS）等四个亚群，并获得亚群的数量或百分比。由于白细胞被标记，那么可在BASO通道下，利用光散射法，从标记的白细胞中分类得到嗜碱性粒细胞（BASO）一个亚群，并获得该亚群的数量或百分比，进而非细胞粒子对白细胞亚群的影响相应也被排除，白细胞分类也更加准确。

相应地，本实施例的血液细胞分析仪主要包括如图7所示的结构：反应池701、计数***702，以及血液样本中粒子的识别***703。其中：

反应池701用于提供血液样本与试剂的反应场所，从而得到样本液。

计数***702用于提供相应的光学检测装置来完成对从反应池701输送来的样本液进行样本液中粒子的光散射法计数，从而产生相应电脉冲。

血液样本中粒子的识别***703可包括如图8所示的结构：

电脉冲获取单元801，用于获取由反映血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号转换所得的第一电脉冲，以及由反映血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号转换所得的第二电脉冲。具体地，反映血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号为低角散射光，反映血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号为中角散射光，其中，高角范围为3度到30度，低角范围为小于5度。

第一识别单元802，用于根据第一电脉冲与第二电脉冲的幅值，从识别出白细胞群。

第二识别单元803，用于根据第一电脉冲的幅值和面积，计算白细胞群中待测粒子的等效宽度指示值；根据第二电脉冲的幅值，与等效宽度指示值得到二维的宽度角度幅值散点图；将宽度角度幅值散点图上的待测粒子与预设区域相比较，识别出非细胞粒子。具体地，等效宽度指示为第一电脉冲的面积和幅值的比值，等效宽度指示可为上述等效宽度L或等效宽度L的倒数1/L，此处不再赘述。预设区域为预先存储的数据，该预设区域由参考粒子因照射所产生的反应参考粒子复杂度信息的散射光对应的第四电脉冲的幅值，以及其等效宽度指示值共同确定，预设区域可反映在上述的宽度角度幅值散点图中。

本实施例中，血液样本在血液细胞分析仪的DIFF通道中进行检测。

实施例二：

本实施例与实施例一区别主要在于：

本实施例中，血液样本在血液细胞分析仪的BASO通道中进行检测所得到的宽度角度幅值散点图如图9所示，该图包含由识别界限901分隔的白细胞区域902及非细胞粒子区域903，白细胞区域901位于识别界限901的右侧，而非细胞粒子区域903位于识别界限901的左侧。

需要说明的是，在实施例一DIFF通道下的预设区域与本实施例BASO通道下的预设区域不同，因而预设区域对应的识别界限也不同。另外，在BASO通道下，由于红细胞碎片相对而言较少，那么也可以选择不进行红细胞碎片的识别与标记。

实施例三：

本实施例与实施例一、二中任一实施例不同点在于：

在本实施例的识别方法中：首先可将样本液输送到血液细胞分析仪的计数***中的流动室，使样本液中的待测粒子逐个经过流动室内的光学检测区域，当光学***中的光源所产生的光束照射到待测粒子上并发生光散射时，两个探测器将两个角度的两种子光束转换为两个电脉冲，通过计算电脉冲的面积与幅值的比值，得到待测粒子的等效宽度指示值。进而形成粒子的等效宽度指示值、第一电脉冲的幅值及第二电脉冲的幅值三者之间的对应关系，本实施例的宽度角度幅值散点图是以粒子的等效宽度指示值、第一电脉冲的幅值及第二电脉冲的幅值作为坐标轴所形成三维的散点图，并且将散点图上的待测粒子与预设区域相比较，就能识别出非细胞粒子。其中预设区域是由如下方式确定的：首先，获取反映参考粒子体积信息的散射光信号，以及反映参考粒子复杂度信息的散射光信号，并对应转换为第三电脉冲及第四电脉冲，参考粒子为白细胞粒子或白细胞粒子的模拟粒子，然后根据第三电脉冲的幅值和面积，计算参考粒子的等效宽度指示值，接着，根据第四电脉冲的幅值与参考粒子的等效宽度指示值在三维散点图中确定预设区域。那么，在该预设区域内的，则可识别为白细胞并标记，在该预设区域外的，则可识别为非细胞粒子。

相应地，本实施例的血液细胞分析仪的第二识别单元803，用于根据第一电脉冲的幅值和面积，计算白细胞群中待测粒子的等效宽度指示值；根据第一电脉冲、第二电脉冲的幅值，与等效宽度指示值得到三维的宽度角度幅值散点图；将宽度角度幅值散点图上的待测粒子与预设区域相比较，识别出非细胞粒子。

实施例四：

本实施例与实施例一至三中任一实施例不同点在于：识别界限在宽度角度幅值散点图中表现为直线或直线的近似线外，还可以表现为曲线等不规则边界形式等。

实施例五：

本实施例与实施例一至五中任一实施例不同点在于：参考样本可以是不含非细胞粒子或基本不含非细胞粒子的血液经稀释所得样本。或者，参考样本可以是仅包含非细胞粒子的样本，或者采用非细胞粒子的模拟粒子。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种血液样本中粒子的识别方法，其特征在于，包括：

获取血液样本；

获取反映所述血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号并转换为第一电脉冲；

获取反映所述血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号并转换为第二电脉冲；

根据所述第一电脉冲与第二电脉冲的幅值，识别出白细胞群；

根据所述第一电脉冲的幅值和面积，计算所述白细胞群中待测粒子的等效宽度指示值，所述等效宽度指示值是等效宽度或等效宽度的倒数，所述等效宽度为所述第一电脉冲的面积与幅值的比值；

根据所述第二电脉冲的幅值与所述等效宽度指示值得到散点图；

将所述散点图上的待测粒子与预设区域相比较，识别出非细胞粒子。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一电脉冲的幅值和面积，计算所述白细胞群中待测粒子的等效宽度指示值包括：

采集所述第一电脉冲的幅值；

对所述第一电脉冲积分，得到积分值，所述积分值表征所述第一电脉冲的面积；

将所述第一电脉冲的面积除以所述第一电脉冲的幅值，得到所述第一电脉冲的等效宽度，根据所述第一电脉冲的等效宽度得到所述等效宽度指示值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取反映参考粒子体积信息的散射光信号并转换为第三电脉冲，所述参考粒子为白细胞、白细胞的模拟粒子、非细胞粒子或非细胞粒子的模拟粒子；

获取反映所述参考粒子复杂度信息的散射光信号并转换为第四电脉冲；

根据所述第三电脉冲的幅值和面积，计算所述参考粒子的等效宽度指示值；

根据所述第四电脉冲的幅值，与所述参考粒子的等效宽度指示值确定所述预设区域。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述反映所述血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号为低角散射光信号。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，反映所述血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号为高角散射光信号。

6.一种血液样本中粒子的识别***，其特征在于，包括：

电脉冲获取单元，用于获取由反映血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号转换所得的第一电脉冲，以及由反映所述血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号转换所得的第二电脉冲；

第一识别单元，用于根据所述第一电脉冲与第二电脉冲的幅值，从所述血液样本中识别出白细胞群；

第二识别单元，用于根据所述第一电脉冲的幅值和面积，计算所述白细胞群中待测粒子的等效宽度指示值，所述等效宽度指示值是等效宽度或等效宽度的倒数，所述等效宽度为所述第一电脉冲的面积与幅值的比值；根据所述第二电脉冲的幅值，与所述等效宽度指示值得到散点图；将所述散点图上的待测粒子与预设区域相比较，识别出非细胞粒子。

7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述第二识别单元包括：

计算子单元，用于采集所述第一电脉冲的幅值；对所述第一电脉冲积分，得到表征所述第一电脉冲的面积的积分值；将所述积分值除以幅值，得到所述第一电脉冲的等效宽度；

识别子单元，用于根据所述第二电脉冲的幅值，与所述等效宽度得到散点图；将所述散点图上的待测粒子与预设区域相比较，识别出非细胞粒子。

8.如权利要求6或7所述的***，其特征在于，反映所述血液样本中待测粒子体积信息的散射光信号为低角散射光信号。

9.如权利要求6或7所述的***，其特征在于，反映所述血液样本中待测粒子复杂度信息的散射光信号为高角散射光信号。

10.一种血液细胞分析仪，其特征在于，包括：

如权利要求6-9中任一项所述的血液样本中粒子的识别***；

以及，计数***，用于对血液样本中待识别粒子进行计数，得到所述第一电脉冲以及第二电脉冲。