CN104486549B - 一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法 - Google Patents

Abstract

一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法属于成像技术领域，目的在于解决现有技术存在的拍摄效率低、光通量低和漏拍的问题。本发明包括以下步骤：首先细胞自微管道自上至下运动，当第一个偶数编号的细胞进入相机A的视场后，相机A通过传动装置带动对第一个偶数编号进行跟踪拍摄，相机A完成拍摄后通过传动装置复位到初始位，对下一个偶数编号的细胞进行拍摄，并将采集的图像传送给计算机；当第一个奇数编号的细胞进入相机B的视场后，相机B通过传动装置带动对第一个奇数编号的细胞进行跟踪拍摄，相机B拍摄后通过传动装置复位到初始位，对下一个奇数编号的细胞进行拍摄，并将采集的图像传送给计算机；重复上述步骤直到所有的细胞拍摄完成。

Description

一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法

技术领域

本发明属于成像技术领域，具体涉及一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法。

背景技术

细胞是构成各种组织和器官的生命体，细胞健康直接影响着人体健康。对细胞的微观检测就是一种有效的判断人体健康，并发现潜在组织病变的有效方法，这就需要对细胞进行清晰稳定的成像。

参见附图1，传统的对细胞检测的方法是让细胞依次通过镜头视场，对细胞1依次拍摄，实现上述方法的装置包括微管道2、相机4和计算机7，这种方法只有一个镜头，微管道内细胞流速为V，细胞1依次通过相机4的镜头，从进入相机4视场到离开视场需要积分时间为△t，以此对流动细胞进行逐一拍摄，受到相机拍摄速度和积分时间的限制，细胞流速不能过快，否则将出现曝光不足和漏拍现象。但细胞流速是细胞组织活性的重要表现，提高流速是有必要的。所以传统的检测方案有效率低，光通量低，易漏拍等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法，解决现有技术存在的拍摄效率低、光通量低和漏拍的问题。

为实现上述目的，本发明的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法包括以下步骤：

步骤一：细胞自微管道自上至下运动，细胞的流速为2V，将微管道中的细胞自下至上顺序编号为1、2、3、4……n；

步骤二：当第一个偶数编号的细胞进入相机A的视场后，相机A开始工作，对第一个偶数编号的细胞进行拍摄，相机A通过传动装置带动对第一个偶数编号的细胞以△V的速度进行跟踪拍摄，跟踪拍摄的积分时间为△t，相机A完成对第一个偶数编号的细胞拍摄后通过传动装置复位到初始位，对下一个偶数编号的细胞进行拍摄，并将采集的图像传送给计算机；

步骤三：当第一个奇数编号的细胞进入相机B的视场后，相机B开始工作，对第一个奇数编号的细胞进行拍摄，相机B通过传动装置带动对第一个奇数编号的细胞以△V的速度进行跟踪拍摄，跟踪拍摄的积分时间为△t，相机B完成对第一个奇数编号的细胞拍摄后通过传动装置复位到初始位，对下一个奇数编号的细胞进行拍摄，并将采集的图像传送给计算机；

步骤四：重复步骤二和步骤三，直到所有的细胞拍摄完成。

所述传递装置通过计算机控制运动。

所述相机A和相机B的传动动作相互独立。

相机A和相机B正在拍摄的两个细胞之间的间隔细胞数量为2N个，N为正整数。

所述相机A和相机B的位置可以互换。

本发明的有益效果为：本发明的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法相比传统拍摄方案，单通道双镜头方案配备了两个相机，可将细胞流速提高到2V，从而提高拍摄效率。在某时刻，编号为n+3的细胞进入相机A的视场，编号为n的细胞进入相机B的视场，细胞计数器感应到细胞，相机A和相机B开始工作，若相机不动，由于细胞流速提高一倍，故相机拍摄细胞的积分时间降低为△t/2，为了提高光通量，相机A和B在传动装置的传动下和对应细胞有一个同方向的跟踪速度△V，以确保相机对细胞拍摄的积分时间仍为△t，也就是相机A和相机B分别跟随细胞n+3和细胞n跟踪拍摄一段时间，完成拍摄后相机迅速返回初始位置，各自准备对下一组细胞的拍摄。在相机返回初始位置后，编号n+5细胞流到了A的视场内，n+2细胞流到了B的视场内。所以第二次拍摄的细胞编号为n+5和n+2，依次类推，第三次拍摄完细胞n+4和n+7的拍摄。

当细胞自上而下的流动过程中，单通道双镜头方案将完成所有细胞的拍摄，且拍摄效率提高到原来的两倍，细胞流速也可以提高到原来的两倍。由于单个相机拍摄的细胞并不是连续的，而是有间隔的细胞，所以相机A和相机B在完成上一次拍摄后有足够的返回时间和准备时间，所以单通道双镜头方案拍摄不存在遗漏现象。

本发明的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法通过单通道双镜头拍摄方案，突破了传统单镜头拍摄方案中拍摄效率低，细胞流速低，易出现曝光不足和漏拍的问题。采用对细胞分组，通过由细胞微管道，相机A和相机B及相机传动装置，计算机控制***组成的单通道双镜头拍摄***，用两个镜头分别在两次成像中完成对一组细胞的拍摄方法，提高了细胞的拍摄效率，保证了细胞的曝光能量，提高了细胞流速，消除了漏拍现象。

附图说明

图1为现有技术中流式细胞拍摄采用的装置结构示意图；

图2为本发明的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法采用的装置结构示意图；

其中：1、细胞，2、微管道，3、传动装置，4，相机，5、相机A，6、相机B，7、计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法包括以下步骤：

步骤一：细胞1自微管道2自上至下运动，细胞1的流速为2V，将微管道2中的细胞1自下至上顺序编号为1、2、3、4……n；

步骤二：当第一个偶数编号的细胞进入相机A5的视场后，相机A5开始工作，对第一个偶数编号的细胞进行拍摄，相机A5通过传动装置3带动对第一个偶数编号的细胞以△V的速度进行跟踪拍摄，跟踪拍摄的积分时间为△t，相机A5完成对第一个偶数编号的细胞拍摄后通过传动装置3复位到初始位，对下一个偶数编号的细胞进行拍摄，并将采集的图像传送给计算机7；

步骤三：当第一个奇数编号的细胞进入相机B6的视场后，相机B6开始工作，对第一个奇数编号的细胞进行拍摄，相机B6通过传动装置3带动对第一个奇数编号的细胞以△V的速度进行跟踪拍摄，跟踪拍摄的积分时间为△t，相机B6完成对第一个奇数编号的细胞拍摄后通过传动装置3复位到初始位，对下一个奇数编号的细胞进行拍摄，并将采集的图像传送给计算机7；

步骤四：重复步骤二和步骤三，直到所有的细胞拍摄完成。

所述传递装置通过计算机7控制运动。

所述相机A5和相机B6的传动动作相互独立。

相机A5和相机B6正在拍摄的两个细胞之间的间隔细胞数量为2N个，N为正整数。

所述相机A5和相机B6的位置可以互换。

实施例一：

参见附图2，实现本发明的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法所采用的装置包括微管道2、传动装置3、相机A5、相机B6和计算机7；所述相机A5和相机B6分别通过传动装置3带动实现对微管道2内细胞的跟踪拍摄，所述传动装置3通过计算机7控制运动。

本发明的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法包括以下步骤：

步骤一：细胞1自微管道2自上至下运动，细胞1的流速为2V，将微管道2中的细胞自下至上顺序编号为n、n+1、n+2……n+m；

步骤二：当第n+1个细胞进入相机A5的视场后，相机A5开始工作，对第n+1个细胞进行拍摄，相机A5通过传动装置3带动对第n+1个细胞以△V的速度进行跟踪拍摄，跟踪拍摄的积分时间为△t，相机A5完成对第n+1个细胞拍摄后通过传动装置3复位到初始位，并将采集的图像传送给计算机7；

步骤三：相机A5完成对第n+1个细胞的拍摄并恢复到初始位置后，第n个和第n+3个细胞分别进入到相机B6和相机A5的视场内，分别通过传动装置3控制相机B6和相机A5以△V的速度对第n个和第n+3个细胞进行跟踪拍摄，完成积分时间为△t的跟踪拍摄后，相机A5和相机B6恢复到初始位置，并分别将采集的图像传送给计算机7；

步骤四：重复步骤三的操作直到所有细胞1拍摄完成。

所述传递装置通过计算机7控制运动。

所述相机A5和相机B6的传动动作相互独立。

实施例二：

细胞1顺着微管道2自上而下流动，我们将相邻两个细胞1分为一组，参见附图2，分别画出了四组细胞，按细胞1流动顺序由下至上编号为1组到4组。并对细胞1进行编号由下至上，分别为：1组n，n+1，2组n+2，n+3，3组n+4，n+5和4组n+6，n+7。1组的细胞最先流过相机A5，再流过相机B6，当1组的细胞n+1进入相机A5的视场后，相机A5开始工作，相机A5在传动装置3的作用下跟随细胞n+1的流动以同方向运动，完成细胞n+1在A相机视场内△t时间的曝光成像，之后相机A5迅速复位，等待下一组细胞1的拍摄。之后1组的细胞n进入相机B6的视场，2组的细胞n+3进入相机A5的视场。相机A5和相机B6在传动装置3的传动下应对细胞1有一个同方向的跟踪速度，以确保细胞1的曝光时间仍为△t，也就是相机A5和相机B6分别跟随细胞n+3和细胞n跟踪曝光一段时间，完成拍摄后相机迅速返回初始位置开始准备对下一组细胞1的拍摄。之后2组的细胞n+2进入相机B6的视场，3组的细胞n+5进入相机A5的视场。相机A5和相机B6同样在传动装置3的传动下，对细胞1流动的同方向跟踪拍摄。之后，3组的细胞n+4进入相机B6的视场，4组的细胞n+7进入相机A5的视场。传动装置3的传动模式由计算机7控制，相机A5和相机B6的传动模式为相互独立的，且相机A5和相机B6的采集图像传送给计算机7进行处理。

第一次拍摄拍摄了细胞n+1，第二次拍摄了细胞n和n+3，第三次拍摄了细胞n+2和n+5，也就是第二次拍摄结束后得到了第一组细胞n和n+1完整的图像，第三次拍摄结束后得到了第2组细胞n+2和n+3的完整图像，依次类推，每次拍摄完成，都将实现一组细胞的全部成像，而且跟踪拍摄过程中有足够的光通量，实现了流式细胞完整高效的拍摄。

通过以上详细的分析，单通道双镜头拍摄方案拥有一个普遍的规律：对依次进入微管道2的细胞依次编号1、2、3、4、……；无论细胞怎样分组，相机A5和相机B6其中一台拍摄的细胞编号是1、3、5、……2k+1k(为正整数)，另一台相机拍摄的是2、4、……2k(k为正整数)，相机A5和相机B6正在拍摄细胞之间的间隔细胞数必须为2N(N＝1、2、3……)，如此以来可以提高细胞1的流速和拍摄效率，且没有遗漏的细胞1。

Claims (5)

1.一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：细胞(1)自微管道(2)自上至下运动，细胞(1)的流速为2V，将微管道(2)中的细胞(1)自下至上顺序编号为1、2、3、4……n；

步骤二：当第一个偶数编号的细胞进入相机A(5)的视场后，相机A(5)开始工作，对第一个偶数编号的细胞进行拍摄，相机A(5)通过传动装置(3)带动对第一个偶数编号的细胞以△V的速度进行跟踪拍摄，跟踪拍摄的积分时间为△t，相机A(5)完成对第一个偶数编号的细胞拍摄后通过传动装置(3)复位到初始位，对下一个偶数编号的细胞进行拍摄，并将采集的图像传送给计算机(7)；

步骤三：当第一个奇数编号的细胞进入相机B(6)的视场后，相机B(6)开始工作，对第一个奇数编号的细胞进行拍摄，相机B(6)通过传动装置(3)带动对第一个奇数编号的细胞以△V的速度进行跟踪拍摄，跟踪拍摄的积分时间为△t，相机B(6)完成对第一个奇数编号的细胞拍摄后通过传动装置(3)复位到初始位，对下一个奇数编号的细胞进行拍摄，并将采集的图像传送给计算机(7)；

步骤四：重复步骤二和步骤三，直到所有的细胞拍摄完成。

2.根据权利要求1所述的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法，其特征在于，所述传动装置(3)通过计算机(7)控制运动。

3.根据权利要求1所述的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法，其特征在于，所述相机A(5)和相机B(6)的传动动作相互独立。

4.根据权利要求1所述的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法，其特征在于，相机A(5)和相机B(6)正在拍摄的两个细胞之间的间隔细胞数量为2N个，N为正整数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于成像流式细胞仪的高通量拍摄方法，其特征在于，所述相机A(5)和相机B(6)的位置可以互换。