CN111801568B - 测定血小板浓度的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种分析血液样本中血小板浓度的方法、血液分析系统(100)及存储介质,测定血液样本中血小板浓度的方法包括:将血液样本的第一份与稀释液混合,形成第一悬浮液;将血液样本的第二份与溶血剂和荧光染料混合以溶解红细胞和染色白细胞,形成第二悬浮液;测量第一悬浮液流过小孔的直流阻抗信号;测量第二悬浮液流过光学流动室(20)的光散射信号和荧光信号;分析第一悬浮液的该直流阻抗信号以获取第一血小板分布;分析第二悬浮液的光散射信号和荧光信号以区分血小板和白细胞并获取第二血小板分布;基于第一血小板分布和第二血小板分布确定血液样本的血小板分析数据,如血小板浓度。
Description
技术领域
本公开涉及用于测定血液样本中血小板浓度的方法及系统。具体地,本公开涉及通过组合稀释后血液样本的阻抗测量数据和溶血后血液样本的光学测量数据确定血小板浓度。
背景技术
为了确定患者的治疗进程,在临床实践中通常需要获取准确的血小板计数。例如,如果血小板计数低于每升20*109,则可能需要输入血小板,否则患者可能会发生潜在危及生命的出血。
大多数现有的血液分析仪通过阻抗测量法对血小板进行计数。通过测量稀释后血液样本的阻抗,可以获得细胞的体积信息,进而可以根据细胞的体积分类血小板和红细胞。虽然,在大多数情况下阻抗测量系统在测量血小板计数中提供了相对准确的结果,它仍存在一定的局限性。例如,阻抗测量方法不能区分血小板与干扰粒子,例如小红细胞(microcytes)和裂红细胞(schistocytes,也称红细胞碎片),导致血小板计数假性增高。另一方面,大血小板和巨血小板可能会超出阻抗测量方法中用于血小板计数的预定阈值而被分类为红细胞,这会导致血小板计数假性降低。
在阻抗测量中,通常是通过对直方图中2至20飞升(femtoliters,fL)之间的血小板体积分布进行数学曲线拟合以便将动态范围扩展到70fL。然而,在某些情况下上述方法无法获得准确的血小板计数。例如,当血小板的分布不服从对数正态分布时,或者血小板分布曲线的高段没有下降时,平均血小板体积会超出正常范围,该拟合方式可能不再适用。在这些情况下,通常只有落在2至20fL范围内的血小板被阻抗测量系统报告,并标示该检测异常。
为克服阻抗测量方法的缺点,一些高端的血液分析仪中增加了对于血小板的光学测量通道。虽然光学测量降低了上述干扰对血小板测量的影响,但是用于血小板检测的附加光学检测通道显著地增加了血液分析仪器的复杂性,并且提高了仪器制造和维护服务的成本。
因此,需要一种简单、成本较低的且可靠的检测方法及仪器系统,用于在存在干扰物质的情况下准确地确定血液样本中血小板浓度。
发明内容
一方面,本公开涉及确定血液样本中血小板浓度的方法。该方法包括:将该血液样本的第一份试样与稀释液混合,形成第一悬浮液;将该血液样本的第二份试样与溶血剂和荧光染料混合以溶解红细胞和染色白细胞,形成第二悬浮液;测量该第一悬浮液流过小孔的直流阻抗信号;测量该第二悬浮液流过光学流动室的光散射信号和荧光信号;分析该第一悬浮液的该直流阻抗信号以获取第一血小板分布;分析该第二悬浮液的该光散射信号和该荧光信号以区分血小板和白细胞并获取第二血小板分布;以及基于该第一血小板分布和该第二血小板分布确定该血液样本的血小板浓度。进一步地,该方法还包括基于该第二悬浮液的该光散射信号和该荧光信号将该血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群,包括区分单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。
另一方面,本公开涉及用于确定血液样本中血小板浓度的血液分析系统。该血液分析系统包括:第一模块,该第一模块包括第一混合室和直流阻抗检测器,该第一混合室用于将该血液样本的第一份试样与稀释液混合以形成第一悬浮液,该直流阻抗检测器被装配于流通路径的小孔,该流通路径与该第一混合室相连通,该直流阻抗检测器用于检测该第一悬浮液通过该小孔的直流阻抗信号。第二模块,包括第二混合室、光源及至少一光学检测器,该第二混合室用于将该血液样本的第二份试样与溶血剂及荧光染料混合、溶解红细胞并染色白细胞以形成第二悬浮液,该光源用于将光束对准与该第二混合室相连通的光学流动室的检测孔,该至少一光学检测器被装配于该光学流动室,用于检测通过该光学流动室检测孔的该第二悬浮液的光散射信号和荧光信号;以及数据处理模块,与该第一模块的该直流阻抗检测器和该第二模块中的该至少一光学检测器分别可操作地连接,该数据处理模块包括处理器和编程有计算机应用程序的非暂时性计算机可读存储介质,当该计算机应用程序被该处理器执行时,使该处理器基于该第一悬浮液的该直流阻抗信号生成第一血小板分布,基于该第二悬浮液的该光散射信号和该荧光信号区分血小板与白细胞、生成第二血小板分布,基于该第一血小板分布和该第二血小板分布确定该血液样本的血小板浓度。进一步地,该数据处理模块还基于该第二悬浮液的该光散射信号和该荧光信号将该血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群,包括区分单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。
另一方面,本公开涉及确定血液样本中血小板浓度的方法。该方法包括:将该血液样本的第一份试样与稀释液混合,形成第一悬浮液;将该血液样本的第二份试样与溶血剂混合以溶解红细胞,形成第二悬浮液;测量该第一悬浮液流过小孔的直流阻抗信号;测量该第二悬浮液流过光学流动室的前向光散射信号与侧向光散射信号或中角度光散射信号;分析该第一悬浮液的该直流阻抗信号以获取第一血小板分布;分析该第二悬浮液的该前向光散射信号与该侧向光散射信号或该中角度光散射信号以区分血小板和白细胞并获取第二血小板分布;以及基于该第一血小板分布和该第二血小板分布确定该血液样本的血小板浓度。进一步地,该方法还包括基于该第二悬浮液的该前向光散射信号与该侧向光散射信号或该中角度光散射信号将该血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群,包括区分单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。
又一方面,本公开涉及用于确定血液样本中血小板浓度的血液分析系统。该血液分析系统包括:第一模块,该第一模块包括第一混合室和直流阻抗检测器,该第一混合室用于将该血液样本的第一份试样与稀释液混合以形成第一悬浮液,该直流阻抗检测器被装配于流通路径的小孔,该流通路径与该第一混合室相连通,该直流阻抗检测器用于检测该第一悬浮液通过该小孔的直流阻抗信号。第二模块,包括第二混合室、光源及至少一光学检测器,该第二混合室用于将该血液样本的第二份试样与溶血剂及荧光染料混合、溶解红细胞并染色白细胞以形成第二悬浮液,该光源用于将光束对准与该第二混合室相连通的光学流动室的检测孔,该至少一光学检测器被装配于该光学流动室用于检测通过该光学流动室的该检测孔的该第二悬浮液的前向光散射信号和侧向光散射信号或中角度光散射信号;以及数据处理模块,与该第一模块的该直流阻抗检测器和该第二模块中的该至少一光学检测器分别可操作地连接,该数据处理模块包括处理器和编程有计算机应用程序的非暂时性计算机可读存储介质,当该计算机应用程序被该处理器执行时,使该处理器基于该第一悬浮液的该直流阻抗信号生成第一血小板分布,基于该第二悬浮液的该前向光散射信号和该侧向光散射信号或该中角度光散射信号区分血小板与白细胞、生成第二血小板分布,基于该第一血小板分布和该第二血小板分布确定该血液样本的血小板浓度。进一步地,该数据处理模块还基于该第二悬浮液的该光散射信号和该荧光信号将该血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群,包括区分单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。
下面将结合附图及示例性的实施方式对本公开进行描述,本公开的优点将体现地更加明显。
附图说明
图1示出了来自血液样本的第一悬浮液的血小板DC阻抗直方图HPlt-D。
图2示出了来自图1中的血液样本的第二悬浮液的荧光-前向散射光(SFL-FSC)散点图。
图3A-3C示出了本公开的一实施方式中通过血液样本的第二悬浮液获取衍生血小板体积直方图HPlt-L的过程。其中,图3A为该第二悬浮液的SFL-FSC散点图,图3B为图3A的SFL-FSC散点图中血小板区域的放大视图,图3C为该第二悬浮液的衍生血小板体积直方图HPlt-L。
图4示出了一含有红细胞碎片的血液样本的第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D与第二悬浮液的衍生血小板体积直方图HPlt-L的叠加图。
图5示出了本公开图4所示的实施方式中基于由血小板DC直方图HPlt-D和衍生血小板体积直方图HPlt-L生成融合血小板直方图HPlt-LD确定血小板浓度的过程。
图6A和图6B示出了在一实施方式中确定一血液样本中血小板浓度过程中的该血液样本的血小板DC直方图HPlt-D和衍生血小板直方图HPlt-L。
图7示出了一含有大血小板的血液样本的第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D。
图8示出了与图7所采用的血液样本的第二悬浮液的荧光-前向光散射(SFL-FSC)散点图的血小板区域中一指定区域。
图9A-9C示出了本公开一实施方式中用衍生分隔阈值Td确定血液样本中血小板浓度的过程。
图10A-10C进一步示出了用衍生分隔阈值Td确定血液样本中血小板浓度的过程。
图11A和图11B分别示出了本公开的又一实施方式中一正常血液样本和一含有大血小板的异常血液样本第二悬浮液的前向光散射-侧向光散射(FSC-SSC)散点图。
图12示出了本公开一实施方式中用于说明区分白细胞亚群的血液样本第二悬浮液的SFL、SSC和FSC三维散点图。
图13示出了本公开一实施方式中用于说明区分未成熟细胞的血液样本第二悬浮液的FSC-SSC-SFL三维散点图。
图14示出了本公开一实施方式中用于说明区分白细胞亚群的血液样本第二悬浮液的FSC-SSC散点图。
图15是本公开的血液分析系统的简化框图。
图16示出了实施例1中所述的通过常规DC阻抗检测方法所获取的这些血液样本的血小板浓度与通过流式细胞仪参考方法获取的这些血液样本的血小板浓度的相关性。
图17示出了通过实施例1中所述的本公开的一实施方式的方法所获取的血液样本的血小板浓度与通过流式细胞仪参考方法获取的血液样本的血小板浓度的相关性。
图18示出了通过实施例2中所述的本公开的又一实施方式的方法所获取的血液样本的血小板浓度与通过流式细胞仪参考方法获取的血液样本的血小板浓度的相关性。
图19示出了通过实施例3中所述的本公开的另一实施方式的方法所获取的血液样本的血小板浓度与通过流式细胞仪参考方法获取的血液样本的血小板浓度的相关性。
图20示出了通过实施例4中所述的本公开的另一实施方式的方法所获取的血液样本的血小板浓度与通过流式细胞仪参考方法获取的血液样本的血小板浓度的相关性。
图21示出了通过实施例5中所述的本公开的又一实施方式的方法所获取的血液样本的血小板浓度与通过流式细胞仪参考方法获取的血液样本的血小板浓度的相关性。
图22示出了本公开一实施方式中基于由血小板DC直方图HPlt-D和衍生血小板体积直方图HPlt-L生成融合血小板直方图HPlt-LD确定血小板浓度的过程。
图23示出了本公开一实施方式中第二悬浮液获取的SFL-SSC散点图对应的血小板分布区域图。
图24示出了本公开一实施方式中第二悬浮液获取的FSC-SSC散点图的血小板区域中指定区域PG出现事件数示意图。
图25A-25C进一步示出了用衍生分隔阈值Td确定血液样本中血小板浓度的过程。
图26示出了本公开实施例6中用于说明识别有核红细胞的血液样本第二悬浮液的FSC-SFL散点图。
需要指出的是,在附图中相同的数字或符号表示相同的部件。
具体实施方式
本公开涉及用于确定血液样本中血小板浓度的方法及血液分析系统。下面将参考附图对本公开的实施方式进行更全面的描述。各实施方式可以以多种不同的形式实施,并不应被解释为仅限于本文中所阐述的实施例。
在一些实施方式中,本公开提供了通过组合稀释后血液样本的阻抗测量数据和溶血后血液样本的光学测量数据以确定血小板浓度的方法。在此,血小板浓度可以被认为是血液学中所述的血小板计数,并被报告为每升血液中的血小板数量。
在一实施方式中,该方法包括:将一血液样本的第一份试样与稀释液混合以形成第一悬浮液;将该血液样本的第二份试样与溶血剂及荧光染料混合以裂解红细胞并染色白细胞从而形成第二悬浮液;测量该第一悬浮液通过小孔(aperture)时直流(directcurrent,DC)阻抗信号;测量该第二悬浮液通过光学流动室的光散射和荧光信号;分析该第一悬浮液的DC阻抗信号,获取第一血小板分布;分析该第二悬浮液的光散射和荧光信号以区分血小板和白细胞,获取第二血小板分布;基于该第一血小板分布和该第二血小板分布确定该血液样本的血小板浓度。
该第一悬浮液为被稀释的血液样本。血液稀释液通常被应用于血液分析仪,用于稀释血液样本以测量红细胞和血小板。稀释液通常包括一种或多种盐,例如碱金属盐,并被调节为等渗的(isotonic)以维持红细胞体积。可以采用商业血液稀释液稀释血液样本的第一份试样以形成第一悬浮液,例如,采用由深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司(深圳,中国)生产的M-68DS稀释液、M-53D稀释液等。
该第一悬浮液的DC阻抗信号可以通过装配有DC阻抗检测器和非聚焦流动孔或聚焦流动孔的流动路径进行测量。当悬浮在导电溶液中的粒子或血液细胞通过小孔时,可以基于阻抗变化测量电信号。该阻抗信号的脉冲形状、高度和宽度与粒子的尺寸或体积直接相关,并可以被转换为主要粒子的体积。当具有不同尺寸的两种或多种粒子被测量时,由阻抗测量获得的频率直方图可以反映这些粒子的尺寸分布。通过配置有DC阻抗测量设备的血液分析仪对血细胞进行技术的检测方法是已知的,在美国专利U.S.2,656,508及U.S.3,810,011中均有所描述,其全部公开内容通过引证结合于此。
依照本文所公开的方法,在分析来自第一悬浮液的DC阻抗信号中,可以生成该稀释后的血液样本中血小板和红细胞的频率直方图。如图1所示,第一血小板分布D1为来自第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D,表示该第一悬浮液中血小板10a的尺寸分布。在该直方图中,血小板10a的体积Volp以飞升(fL)表示。从图1中可以看出,在直方图中红细胞20的一部分与血小板10a紧密相邻。
该第二悬浮液为溶血后的血液样本。血液样本中的红细胞可以被溶血剂溶解,溶血剂可以是阳离子、非离子、阴离子、两亲性表面活性剂中的任意一种或几种的组合。本公开中用于溶解第二份试样中红细胞的溶血剂可以是任意一种用于血液分析仪白细胞分类的已知的溶解试剂。用于血液分析仪白细胞分类的溶解试剂通常是含有一种或多种溶血剂的水溶液,其中可以包括阳离子、非离子、阴离子、两亲性表面活性剂、或其组合。在一些实施方式中,所述溶解试剂可以包括用于溶解红细胞的一种或多种溶解剂及用于染色有核血细胞的荧光染料,从而通过测量光散射和荧光将例如白细胞的有核血细胞与其他类型的细胞进行分类。例如,可以采用美国专利U.S.8,367,358所描述的溶解试剂配方,其全部公开内容通过引证结合于此。在美国专利U.S.8,367,358中所披露的溶解试剂包括一种阳离子花菁化合物(一种荧光染料)、一种阳离子表面活性剂、一种非离子表面活性剂和一种阴离子化合物,该溶解试剂可以用于溶解红细胞和使用荧光和光散射测量将白细胞分类为其亚群。其他现有的荧光染料也可以被用在该溶解试剂中。例如,美国专利U.S.
8,273,329中所描述的荧光染料,其全部公开内容通过引证结合于此。此外,在一些实施方式中,荧光染料可以包含在独立的染色溶液中,其可以与不含有荧光染料的溶解试剂一起使用。所述染色溶液可以在溶血剂之前、之后或同时加入血液样本以染色有核血细胞。
该第二悬浮液的光散射信号和荧光信号可以通过设置在光学流动室的一个或多个光学检测器进行测量。在本文中,光学流动室指适于检测光散射信号和荧光信号的聚焦液流的流通池(focused-flow flow cell),例如现有的流式细胞仪和血液分析仪中所使用的光学流动室。当粒子,例如一血细胞,通过光学流动室的检测孔(orifice)时,来自光源的被导向该检测孔的入射光束被该粒子向各方向散射。可以在相对于该入射光束的各角度通过光检测器检测被散射的光或光散射信号。由于不同的血细胞群体具有不同的光散射特性,因此光散射信号可以用于区分不同的细胞群体。在入射光束附近所检测的光散射信号通常被称为前向光散射信号或小角度光散射信号。在一些实施方式中,前向光散射信号可以从与入射光束约1°至约10°的角度上进行测量。在其他一些实施方式中,前向光散射信号可以从与入射光束约2°至约6°的角度上进行检测。在与入射光束呈约90°的方向所检测的光散射信号通常被称为侧向光散射信号,且来自被荧光染料染色的血细胞所发出的荧光信号一般也在与入射光束呈约90°的方向上检测。在一些实施方式中,该侧向光散射信号是从与入射光束呈约65°至约115°的角度测量。
可以使用一个或多个光学检测器测量来自该第二悬浮液的前向光散射、侧向光散射信号和荧光信号。基于本公开的目的,可以使用多种已知的光学检测硬件的设计。
在此描述基于所获取的来自该第二悬浮液的光散射信号和荧光信号区分第二悬浮液中的血小板与白细胞的方法。如图2所示,在由血液样本的第二悬浮液所得到的荧光(SFL)与前向光散射(FSC)的散点图中,血小板区域P(本文中的血小板区域是指可能含有血小板的区域,不排除其他粒子一定程度与血小板粒子群重叠)与白细胞区域W可以明显地被区分,其中血小板区域对应于第二悬浮液中的血小板10b在散点图中的位置,白细胞区域对应于第二悬浮液中的白细胞30在散点图中的位置。可选地,也可以从第二悬浮液的荧光与侧向光散射(SSC)的散点图中区分血小板区域与白细胞区域。
图3A至图5进一步示出了本发明所提供的一些实施方式中确定血液样本中血小板浓度的方法。如图3A所示,将血小板区域P从白细胞区域W区分出来。如图3B所示的SFLvs.FSC散点图中,显示了放大的血小板区域P中血小板10b的二维分布。该血小板10b的二维分布是从该第二悬浮液的血小板光散射和荧光信号所获取的第二血小板分布D2的一种形式。
在下文中所描述的一些实施方式中,通过利用血小板区域P中血小板10b的光散射信号,可以将图3B中所示的第二血小板分布D2进一步转换为衍生血小板体积直方图HPlt-L。该衍生血小板体积直方图HPlt-L是所述第二血小板分布的另一形式,如图3C中示出的D2’,其是该第二悬浮液中血小板的一维分布。
该第二悬浮液中血小板的衍生血小板体积可以通过血小板区域P中血小板10b的光散射信号的函数计算。在一实施例中,血小板区域P的每一血小板的衍生血小板体积Volp2可以使用方程式(1)计算:
Volp2=α*FSC 方程式(1)
其中,FSC为该血小板区域的一单独事件(individual event)的前向光散射信号,α为一常数。
可选地,该血小板区域P的每一血小板的衍生血小板体积也可以采用方程式(2)计算:
Volp2a=β*exp(γ*FSC) 方程式(2)
其中,FSC为该血小板区域的一单独事件的前向光散射信号,β和γ为常数。
进一步地,也可以依据Mie散射理论利用该第二悬浮液的前向光散射和侧向光散射信号计算该血小板区域P的每一血小板的衍生血小板体积。而且,基于血小板DC直方图中的血小板体积与相应的从第二悬浮液获取的光散射信号之间具有尺寸相关性,当采用方程式(1)或方程式(2)或依据Mie散射理论的方法进行计算时,该第二悬浮液的血小板的衍生血小板体积与血小板DC直方图中的血小板体积是相关的。因此,在图3C所示的衍生血小板体积直方图HPlt-L中的血小板尺寸范围与图1所示的血小板DC直方图中的血小板尺寸范围相同。在本文中,采用方程式(1)或方程式(2)或依据Mie散射理论所得到的衍生血小板体积和衍生血小板体积直方图均可以被称为衍生血小板体积直方图HPlt-L。
图4示意性地将上述方法所获得的两种直方图进行重叠。如图4所示,将来自血液样本的第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D叠加于来自该血液样本的第二悬浮液的衍生血小板体积直方图HPlt-L,其中该衍生血小板体积直方图HPlt-L是采用方程式(1)得到的衍生血小板体积Volp2所生成的。图4所示的实施例中所采用的该血液样本为通过手工参考方法所确定的含有红细胞碎片的异常血样样本。如图4所示,除了在血小板群体的高段(highend),即约20fL及其以上的区域,因为红细胞碎片的干扰导致血小板DC直方图(HPlt-D)抬升之外,两个直方图基本上相互重叠。可以理解地,在该第二悬浮液中的红细胞,包括小红细胞和红细胞碎片等,被溶解。因此,在从该第二悬浮液获取的衍生血小板体积直方图HPlt-L中,血小板群体分布的高段仅反映血小板10b的信息,而不受到红细胞如小红细胞和红细胞碎片等干扰物质的影响。此外,对于含有大血小板(large platelets)的血液样本,从该第二悬浮液获取的衍生血小板体积直方图HPlt-L反映包括大血小板的血小板10b的分布,并不会像从该第一悬浮液获取的血小板DC直方图可能发生血小板与红细胞的重叠。相似地,这一特点也适用于含有巨大血小板(giant platelets)的血液样本。
在一些实施方式中,在获取衍生血小板体积直方图HPlt-L之后,该方法生成一融合血小板直方图HPlt-LD,该融合血小板直方图HPlt-LD是第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D与第二悬浮液的衍生血小板体积直方图HPlt-L的函数:HPlt-LD=f(HPlt-L,HPlt-D)。该融合血小板直方图HPlt-LD并入了来自第一悬浮液和第二悬浮液的血小板检测的信息。
在一示范性实施方式中,该融合血小板直方图HPlt-LD是采用方程式(3)生成的:
HPlt-LD(i)=ki1*HPlt-L(i)+ki2*HPlt-D(i) (i=1,2,…,n) 方程式(3)
其中,HPlt-LD(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-L(i)是第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板DC直方图中的事件(i);及ki1和ki2是系数。
在一些实施方式中,方程式(3)中的ki1和ki2可以是常数。例如,在一示范性实施例中,ki1和ki2依照下述判据设定:
当Volp(i)>20fL时,ki1=1,ki2=0;及当Volp(i)≤20fL时,ki1=0,ki2=1。
图5进一步示意了采用上述方法及生成融合血小板直方图HPlt-LD的判据检测图4中的异常血样样本的过程。在图5所示的融合血小板直方图HPlt-LD中,血小板的尺寸范围与图1所示的血小板DC直方图HPlt-D及图3C所示的衍生血小板直方图HPlt-L相同。如图5所示,发生在图4实施例中由于血液样本中红细胞碎片的干扰而产生的血小板群体的曲线在高段的升高在该融合血小板直方图HPlt-LD中已被校正。然后,基于融合血小板直方图HPlt-LD中曲线下方的面积可以确定该血液样本中的血小板浓度。
可选地,方程式(3)中的ki1和ki2可以是变量,基于第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D的血小板谷峰比Rv/p(valley/peak ratio)确定。在一替代实施方式中,ki1和ki2可以基于方程式(4)和方程式(5)确定:
ki1=1-ki2 方程式(4)
ki2=K_Coef*Rv/p+e 方程式(5)
其中,K_Coef是小于零的常数;e为大于零的常数;如果依照方程式(4)所得的ki1<0,则设定ki1=0,如果依照方程式(5)所得的ki2<0,则设定ki2=0,然后分别代入方程式(3)得到融合血小板直方图HPlt-LD。
可以理解的是,该融合血小板直方图HPlt-LD可以作为第三血小板分布,该第三血小板分布是利用来自第一悬浮液的第一血小板分布和来自第二悬浮液的第二血小板分布,即衍生血小板体积直方图所得到的。通过该第三血小板分布可以得到血小板浓度。
在又一示范性实施方式中,融合血小板直方图HPlt-LDa可以是用来自第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D和来自第二悬浮液的衍生血小板体积直方图HPlt-L依照由方程式(6)和方程式(7)所设定的判据确定的:
当Volp(i)>15fL时,HPlt-LDa(i)=min(HPlt-L(i),HPlt-D(i)) (i=1,2,…,n)
方程式(6)
当Volp(i)≤15fL时,HPlt-LDa(i)=HPlt-D(i) (i=1,2,…,n)
方程式(7)
其中,HPlt-LDa(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-L(i)是第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板DC直方图中的事件(i);min意味事件i取两个直方图中的最小数。
在方程式(6)和方程式(7)所设定的判据中,分界点15fL为经验值,该分界点的值可以随该方法中所使用的仪器和/或试剂变化。与上述实施方式相同,基于该融合血小板直方图HPlt-LDa中曲线下方的面积可以确定血液样本的血小板浓度。
在又一实施方式中,也可以通过利用第二悬浮液的SFL-FSC散点图中血小板区域P的血小板10b的光散射信号曲线拟合得到衍生血小板体积直方图HPlt-Lb,从而替代方程式(1)或方程式(2)或Mie散射理论的方法。在该衍生血小板体积直方图HPlt-Lb中,单独事件的衍生血小板体积Volp2b可以通过方程式(8)表达:
Volp2b=[1/(FSC*σ(2π)1/2)]exp(-(ln FSC-μ)2/2σ2) 方程式(8)
其中,FSC为该SFL-FSC散点图中血小板区域一单独事件的前向光散射信号,μ和σ是该拟合曲线的拟合参数。
在该实施方式中,融合血小板直方图HPlt-LDb可以是用方程式(8)所得到的衍生血小板体积直方图HPlt-Lb和从第一悬浮液得到的血小板DC直方图HPlt-D依照由方程式(9)和方程式(10)所设定的判据生成的:
当Volp(i)>12fL,HPlt-LDb(i)=HPlt-Lb(i) (i=1,2,…,n) 方程式(9)
当Volp(i)≤12fL,HPlt-LDb(i)=HPlt-D(i) (i=1,2,…,n) 方程式(10)
其中,HPlt-LDb(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-Lb(i)是用方程式(8)得到的第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);及HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板DC直方图中的事件(i)。
在方程式(9)和方程式(10)所设定的判据中,分界点12fL为经验值,该分界点的值可以随该方法中所使用的仪器和/或试剂变化。与上述实施方式相同,基于该融合血小板直方图HPlt-LDb中曲线下方的面积可以确定血液样本的血小板浓度。
可以理解的是,融合血小板直方图HPlt-LDb也可以是用方程式(8)所得到的衍生血小板体积直方图HPlt-Lb和从第一悬浮液所得到的血小板DC直方图HPlt-D依照前文中所述的与方程式(3)相关的任意一种方法生成的。相似地,融合血小板直方图HPlt-LDa也可以是用来自第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D和来自第二悬浮液的衍生血小板体积直方图HPlt-L依照由方程式(9)和方程式(10)所设定的判据生成的。
在又一实施方式中,可以根据下述过程用从第一悬浮液得到的血小板DC直方图HPlt-D和从第二悬浮液得到的衍生血小板体积直方图确定血液样本中的血小板浓度,其中该衍生血小板体积直方图可以是由方程式(1)、方程式(2)、Mie散射理论的方法所得的衍生血小板体积直方图HPlt-L或由方程式(8)所得的衍生血小板体积直方图HPlt-Lb。
如图6A所示,在该实施方式中,计算从第一悬浮液得到的血小板DC直方图HPlt-D中的曲线下方具有一位于表示血小板体积Volp为15fL的线与Line-S的线之间的面积,其中Line-S表示该直方图中血小板和红细胞之间的曲线波谷,该面积被指定为Area-1。进一步地,如图6B所示,计算从第二悬浮液得到的衍生血小板体积直方图HPlt-L中的曲线下方具有一位于表示衍生血小板体积Volp2为15fL的线以右的面积,该面积被指定为Area-2。该Area-2与直方图中体积大于15fL的血小板相关。然后,将Area-1与Area-2之间的绝对差值δ与一预设的面积阈值AT进行比较。该预设的面积阈值AT为经验值。根据一融合判据,使用方程式(11)和方程式(12)计算血液样本的血小板浓度;当δ>AT时,使用方程式(11);当δ≤AT时,使用方程式(12):
Cplt=VHD(1)+VHD(2)+...+VHD(15)+VHL(16)+VHL(17)+...+VHL(n)
方程式(11)
Cplt=VHD(1)+VHD(2)+...+VHD(15)+VHD(16)+VHD(17)+...+VHD(n)
方程式(12)
其中,VHD(1,2,…n)分别为血小板DC直方图HPlt-D上对应于血小板体积为1fL、2fL、.....、nfL的位置的值,或者说高度;VHL(1,2,…n)分别为衍生血小板体积直方图HPlt-L上对应于衍生血小板体积为1fL、2fL、.....、nfL的位置的值,或者说高度;Cplt为血小板浓度。
在本实施方式中,用于计数Area-1和Area-2的分界点15fL为经验值,该分界点的值可以随该方法中所使用的仪器和/或试剂变化。可以理解地,使用方程式(11)和方程式(12)得到的血小板浓度Cplt应该与上述实施方式中采用融合判据选取血小板DC直方图HPlt-D和衍生血小板体积直方图HPlt-L生成融合血小板直方图HPlt-LDc所得到的血小板浓度相似。换言之,当δ≤AT时,该融合血小板直方图HPlt-LDc是用血小板DC直方图HPlt-D生成的;当δ>AT时,该融合血小板直方图HPlt-LDc是基于HPlt-D和HPlt-L生成的,对于血小板体积大于15fL的部分采用衍生血小板体积直方图HPlt-L的相应部分。然后,与上述实施方式相同,基于该融合血小板直方图中曲线下方的面积可以计算血小板浓度。
上述各实施方式中的融合血小板直方图是血小板体积分布的图形形式,是呈现连续变量概率分布的常见形式。可选地,该血小板体积分布也可以采用与该体积直方图具有等同或相近分辨率的表格或列表的数字形式呈现,或者采用任何本领域已知的其他适合的方式呈现。因此,为了本公开的目的,上述融合血小板直方图可以被用于指代融合血小板分布,而不受其图形呈现形式的局限。相似地,上述衍生血小板体积直方图也可以被用于指代衍生血小板体积分布,而不受其图形呈现形式的局限。此外,从第一悬浮液获取的血小板DC直方图也可以被指代为DC血小板体积分布,而不受其图形呈现形式的局限。
进一步地,与上文中融合血小板直方图HPlt-LD所述内容相同,该融合血小板分布是利用从第一悬浮液获取的第一血小板分布和从第二悬浮液获取的第二血小板分布所得的第三血小板分布。基于该第三血小板分布可以得到血小板浓度。
进一步地,在本公开所描述的方法中,当异常血样样本中含有有核红细胞时,从第二悬浮液获取的该SFL-FSC散点图中可以将血小板区域P与有核红细胞区分开。
在其他实施方式中,利用从第一悬浮液获取的第一血小板分布和从第二悬浮液获取的第二血小板分布确定血液样本中的血小板浓度可以使用下文中参考图7至图10C所描述的方法。
在一实施方式中,该方法包括:确定第一悬浮液的血小板DC直方图中的血小板谷峰比Rv/p,将所得该血小板谷峰比与一预定的比值阈值RT进行比较。如图7所示,该血小板谷峰比Rv/p是通过将Line-S处所对应的血小板数量除以位于Line-P所示的波峰处所对应的血小板数量所确定的,换言之,是将曲线在Line-S处的高度除以位于Line-P处的波峰的高度。如上文中所述,Line-S位于图7的两个群体之间的边界区域B,其示出该直方图中血小板与红细胞之间的波谷的底部。可以用大量的正常血液样本得到所述预定的比值阈值RT。例如,该预定的比值阈值RT可以是正常血液样本的血小板谷峰比的最大值。
进一步地,如图8所示,该方法还包括:确定第二悬浮液的SFL-FSC散点图中血小板区域P中一指定区域PG中的事件数N。图8中位于该血小板区域P和该指定区域PG的群体可以更清晰地在图9A所示的放大图中看出。我们发现该血小板区域P内的该指定区域PG中的事件数N与大血小板相关。对于正常血液样本,在出现在该指定区域PG中的事件数非常有限。因此,该指定区域PG中的事件数N的抬高表示由于大血小板与红细胞的重叠对DC阻抗测量第一悬浮液的血小板结果的潜在干扰,其抬高程度可以进一步反映上述潜在干扰的程度。可以依照一预定的事件数阈值GT评估该指定区域PG中的事件数N的抬高。该预定的事件数阈值GT可以通过大量的正常血液样本得到,其反映正常血液样本中该指定区域PG中的事件数的最大值。在血液样本的分析中,如果检测到的N值超过GT值,表明该指定区域PG中的事件数存在不正常的抬高。
当一血液样本的血小板谷峰比Rv/p和指定区域PG中的事件数N确定之后,该方法进一步确定从第一悬浮液获取的血小板DC直方图中血小板和红细胞之间的波谷的衍生分隔阈值Td,从而用这些参数将血小板同红细胞区分开。
在一实施方式中,该衍生分隔阈值Td可以依照方程式(13)确定:
Td=Tap+Fof 方程式(13)
其中,Tap为表观(apparent)分隔阈值,为现有技术中分隔第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板与红细胞的阈值,根据这两个群体之间波谷的底端位置和血小板已知的尺寸范围确定;Fof为偏移量,是第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板谷峰比Rv/p和上述第二悬浮液的SFL-FSC散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数N的函数。
在一示范性实施方式中,Fof可以依照一偏移量判据用方程式(14)或方程式(15)确定:
Fof=b1*Rv/p-b2*N+c 方程式(14)
其中,Rv/p为第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;N为第二悬浮液的SFL-FSC散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数;b1、b2为大于0的常量;c为一常量。
Fof=b11*Rv/p+b21*N+c1 方程式(15)
其中,Rv/p与N的含义与方程式(14)中相同;b11、b21为大于0的常量;c1为一常量。
该偏移量判据可以规定为,如果Rv/p大于RT而N小于GT,使用方程式(14)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p大于RT且N也大于GT,使用方程式(15)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td。此外,根据该偏移量判据,如果Rv/p没有超过RT,不使用方程式(14)或方程式(15),也即是说方程式(13)中的Fof为0。
通过方程式(13)-(15)及该偏移量判据得到该衍生分隔阈值Td之后,该衍生分隔阈值Td被用于区分第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中两个细胞群体,即,用于分隔血小板与红细胞。基于该直方图中该衍生分隔阈值Td所确定的血小板群体的曲线下方的面积可以确定该血液样本的血小板浓度。
图9A-9C及图10A-10C分别示出了用上述方法确定异常血液样本的血小板浓度的过程。图9A-9C示出了确定一含有大血小板的异常血液样本中的血小板浓度的过程。如图9A所示,在来自该血液样本的第二悬浮液的SFL-FSC散点图中,该指定区域PG中出现较大数量的事件数N,该N超过预定的事件数阈值GT。另一方面,在图9B所示的第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中,其血小板谷峰比Rv/p也超过了预定的比值阈值RT。因此,根据上述偏移量判据,方程式(15)被用于确定偏移量Fof。如图9C所示,在该血液样本的第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中,由方程式(13)所得到的该衍生分隔阈值Td相对于该表观分隔阈值Tap向右偏移,其偏移的程度有方程式(15)所得的Fof决定。
在图9A-9C所示的实施例中,通过流式细胞仪作为参考方法检测所得的血小板浓度为87*109/L,而采用图9C中所示的表观分隔阈值Tap的现有阻抗检测方法所报告的血小板浓度为63*109/L,后者远远低于流式细胞仪参考方法所得的结果。采用由方程式(13)所得的衍生分隔阈值Td及上文所述的偏移量判据得到的血小板浓度为84*109/L。由此说明,本方法能够评估第二悬浮液的SFL-FSC散点图中大血小板的存在,亦能够补偿大血小板对血小板DC直方图HPlt-D检测结果的影响,因此本方法能够修正现有阻抗方法检测含有大血小板的血液样本的血小板浓度中经常现的误差。
图10A-10C进一步示出了确定一含有红细胞碎片的异常血液样本的血小板浓度的过程。如图10B所示,在该血液样本的检测中,来自第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板谷峰比Rv/p超过了预定的比值阈值RT;然而,如图10A所示,第二悬浮液的SFL-FSC散点图中该指定区域PG的事件数N是正常的,并没有超过预定的事件数阈值GT。根据上述偏移量判据,方程式(14)被用于确定偏移量Fof。如图10C所示,在该血液样本的第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中,由方程式(13)所得到的该衍生分隔阈值Td相对于该表观分隔阈值Tap向左偏移,其偏移的程度由方程式(14)所得的Fof决定。在该实施例中,基于流式细胞仪参考方法检测所得的血小板浓度为46*109/L,而采用图10C中所示的表观分隔阈值Tap的现有阻抗检测方法所报告的血小板浓度为66*109/L,高于流式细胞仪参考方法所得结果40%。采用由方程式(13)所得的衍生分隔阈值Td及上文所述的偏移量判据得到的血小板浓度为42*109/L。由此说明,本方法能够修正现有阻抗方法检测含有红细胞碎片的血液样本的血小板浓度中经常现的误差。
进一步地,在某些实施方式中,该衍生分隔阈值也可以基于方程式(16)确定:
Td’=Tap+g*(N-GT)+h*(Rv/p-RT)+s 方程式(16)
其中,N为第二悬浮液的SFL-FSC散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数;GT为预定的事件数阈值;Rv/p为第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;RT为预定的比值阈值;g、h及s为常量,其中当Rv/p≤RT时,g、h及s的值均为0。
当使用方程式(16)确定血液样本的血小板浓度时,该衍生分隔阈值Td’通过一N和Rv/p的函数计算,其分别来自于对第二悬浮液的光散射和荧光信号的分析和对第一悬浮液的DC阻抗信号的分析,如上文所述。通过与图9C和图10C所示的相同方式,采用方程式(16)所得的衍生分隔阈值Td’可以区分第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板和红细胞。之后,基于该直方图中该衍生分隔阈值Td’所确定的血小板群体的曲线下方的面积可以确定该血液样本的血小板浓度。
可以理解的是,在上述与方程式(13)-(16)相关的实施方式中,用衍生分隔阈值从第一悬浮液所得的血小板DC直方图将血小板与红细胞区分后所得的血小板分布是另一种形式的第三血小板分布,该第三血小板分布是基于来自第一悬浮液的第一血小板分布和来自第二悬浮液的第二血小板分布(即,上述散点图中血小板区域的血小板的二维分布)获取的。根据该第三血小板分布可得到血小板浓度。
可以理解的是,在上文所描述的任一实施方式中,根据所获取的第三血小板分布,如融合血小板直方图HPlt-LDa、HPlt-LDb、HPlt-LDc、或利用衍生分隔阈值Td或Td’在血小板DC直方图中所区分的血小板群体的曲线,可以得到多种形式的血小板分析数据。所得的血小板分析数据包括但不仅限于血小板计数(PLT)、平均血小板体积(MPV)、血小板分布宽度(PDW)、血小板压积(PCT)等。
进一步地,在某些实施方式中本方法可以进一步包括利用第二悬浮液的光散射和荧光信号将白细胞区分为其亚群的步骤。白细胞的主要亚群包括淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。图12示出一SFL、SSC和FSC的三维散点图,基于一血液样本的第二悬浮液的荧光信号、侧向光散射信号和前向光散射信号将白细胞区分为四个亚群:淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。进一步地,在其他实施方式中,可以基于该第二悬浮液的光散射信号和荧光信号将白细胞中的嗜碱性粒细胞与其他白细胞亚群进行区分。在其他实施例中,本方法可以进一步包括计数第二悬浮液中白细胞的数量,报告血液样本中白细胞计数的步骤。本领域技术人员可以理解,本方法还可以包括基于该第二悬浮液的光散射信号和荧光信号识别有核红细胞、未成熟细胞或原始细胞的步骤。例如,如图13所示,当血液样本中存在未成熟细胞时,本方法基于该第二悬浮液的光散射信号和荧光信号可以识别未成熟细胞,并可以将白细胞区分为四个亚群:淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。
图15简要示出了适用于执行本公开所述方法的血液分析系统100的方框图。该血液分析系统100包括第一模块200、第二模块300和数据处理模块400。该第一模块200包括第一混合室210和DC阻抗检测器230。该第一混合室210用于将血液样本的份试样与稀释液混合以形成第一悬浮液。该DC阻抗检测器230具有设置于流通路径的小孔220的电极,该流通路径与该第一混合室210相连通。该DC阻抗检测器230用于检测该第一悬浮液通过该小孔220的DC阻抗信号。
该第二模块300包括第二混合室310、光源330及至少一光学检测器340。该第二混合室310用于将血液样本的份试样与溶血剂及荧光染料混合以形成第二悬浮液。该光源330用于将其发射的光束对准与该第二混合室310相连通的光学流动室320的检测孔。该光学流动室320装配有该至少一光学检测器340,用于检测通过该光学流动室320的检测孔的第二悬浮液的光散射信号和荧光信号。在一示范性实施方式中,该血液分析系统100可以包括一发射波长为640nm的红色半导体激光器作为光源和分别能够检测前向光散射、侧向光散射和荧光信号的3个光学检测器。如上文中所述的,该前向光散射信号可以从与入射光束约1°至约10°的角度上或者约2°至约6°的角度上进行检测,该侧向光散射信号和荧光信号可以与入射光束呈约90°的方向进行检测。在一示范性实施方式中,该前向光散射信号可以从与入射光束约1°至约10°的角度上进行检测,该侧向光散射信号可以从与入射光束约65°至约115°的角度上进行检测。该血液分析系统100还可以包括用于检测其它角度的光散射信号的一个或多个光学检测器。
在图15所示的实施方式中,该第一混合室210和该第二混合室310分别用于制备相应的悬浮液。在一替代实施方式中,该血液分析系统可以具有一共用混合室,例如,按顺序方式制备第一和第二悬浮液。该共用混合室可以在制备两种不同的悬浮液之间通过稀释液进行清洗。
该数据处理模块400分别与第一模块200的DC阻抗检测器230和第二模块300中的光学检测器340可操作地连接。如图15所示,该数据处理模块400包括至少一处理器410和一存储系统420,该存储系统420可以存储用于实现本文所公开的方法的各个方面的功能的基础程序和数据结构。该存储系统420可以包括一个或多个存储器和一个或多个非暂时性计算机可读存储介质。该非暂时性计算机可读存储介质可以包括硬盘驱动器、软盘、光盘、安全数字记忆卡(SD卡)、闪存卡或其类似物。该存储器可以包括用于存储程序指令和数据的主随机存取存储器(RAM)或动态RAM(DRAM)及用于存储固定指令的只读存储器(ROM)。该非暂时性计算机可读存储介质被计算机应用程序编程以实现本文所公开的方法的功能,并由一个或多个处理器410执行相应程序。当所述处理器执行上述存储于该非暂时性计算机可读存储介质的计算机应用时,所述处理器根据本文所公开的方法确定血液样本的血小板浓度,以及进行白细胞分类和计数,或识别有核红细胞、未成熟细胞或原始细胞。
该数据处理模块400被设置用于执行本文所描述的方法的各个方面。第一模块所检测的DC阻抗信号和第二模块所检测的光散射和荧光信号可以分别被实时地处理。在示范性实施方式中,可以用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、数字信号处理(DSP)或CPU处理这些信号。然后,处理后的DC阻抗信号、光散射和荧光信号被编程的计算机应用自动分析以获取第一和第二血小板分布,并根据本文所描述的方法确定血液样本的血小板浓度。进一步地,该第二模块的信号还可以被用于分类和计数白细胞,或识别有核红细胞、未成熟细胞或原始细胞。
该血液分析系统100进一步包括用户界面500,该用户界面500包括用户界面输入设备和输出设备。本文所述方法得到的结果可以被显示于用户界面输出设备,如计算机屏幕。该用户界面输出设备除了可以显示本文所述方法得到的血小板浓度和白细胞分类结果,还可以显示图形结果,例如如图5所示的融合血小板直方图HPlt-LD(或HPlt-LDa、HPlt-LDb)、如图9C或图10C所示的具有衍生分隔阈值Td的血小板DC直方图HPlt-D、或呈现白细胞亚群分类的2D或3D散点图。所显示的内容还可以进一步包括本文所述方法的中间步骤所得到的信息,例如,第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D、衍生血小板体积直方图HPlt-L(或HPlt-Lb)、如图4所示的HPlt-D和HPlt-L的叠加图、或HPlt-D和HPlt-LD的叠加图、SFL-FSC散点图、如图3A和图3B所示的血小板区域P的局部放大图、如图9A和图10A所示的SFL-FSC散点图的指定区域PG等。所显示的血小板信息可以以多种不同的方式呈现,例如与被测血液样本中其他类型的细胞的分析结果一起被显示、在指定的血小板屏幕显示、以分层的方式显示以便用户根据兴趣选择特定显示、及其他可替代方案。
在又一实施方式中,上述用于确定血液样本中血小板浓度的方法可以通过对该血液样本的第二悬浮液的多角度光散射检测实现,而不需进行荧光检测。具体地,发明人发现来自第二悬浮液的侧向光散射信号或中角度光散射信号可以用于获取第二血小板分布,从而可以替换掉上文所述方法中确定血液样本的血小板浓度中的荧光信号。其中,在前向光散射和侧向光散射之间的一角度检测中角度光散射信号。在一示范性实施方式中,该前向光散射信号可以从与入射光束约1°至约10°的角度上进行检测,该侧向光散射信号可以从与入射光束约65°至约115°的角度上进行检测。在另一示范性实施方式中,该前向光散射信号可以从与入射光束约2°至约6°的角度上进行检测,位于低中角度的光散射信号可以从与入射光束约8°至约24°的角度上进行检测,后者被称为低中角度光散射。此外,也可以从与入射光束约25°至约65°的角度上进行检测位于高中角度的光散射信号,被称为高中角度光散射信号。
下面将参照图11A和图11B进一步描述本实施方式。图11A和图11B分别示出了获取自一正常血液样本及一含有大血小板的异常血液样本的第二悬浮液的前向光散射-侧向光散射(FSC-SSC)散点图。如图所示,在该FSC-SSC散点图中血小板区域P’与白细胞区域W’被区分。类似于上文中所述的利用荧光和光散射检测的方法,在本实施方式中,第二血小板分布可以是如图11A和图11B所示的位于血小板区域P’的血小板的二维分布形式,也可以是如图3C所示的衍生血小板体积直方图的一维分布形式。从第二悬浮液的光散射信号所获取的第二血小板分布与从第一悬浮液所获取的第一血小板分布可以用于确定血液样本的血小板浓度,其具体方法如上文所述。
更具体地,血液样本的血小板浓度可以参照前文有关方程式(1)-(3)所述的方法确定。在本实施方式中,可以利用第二悬浮液的FSC-SSC散点图中位于血小板区域P’的血小板的前向光散射信号基于方程式(1)或方程式(2)得到衍生血小板体积直方图HPlt-L’,也可以利用第二悬浮液的FSC-SSC散点图中位于血小板区域P’的血小板的前向光散射信号和侧向光散射信号基于Mie散射理论得到衍生血小板体积直方图HPlt-L’,二者的具体方法如上文所述,在此不再赘叙。然后,基于方程式(3),利用第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D和第二悬浮液的衍生血小板体积直方图HPlt-L’得到融合血小板直方图HPlt-LD’。在本实施方式中,方程式(3)中所代入的衍生血小板体积直方图HPlt-L中的事件(i)为衍生血小板体积直方图HPlt-L’中的事件(i)。之后根据该融合血小板直方图HPlt-LD’中曲线下方的面积可以确定血小板浓度。
相似地,血液样本的血小板浓度也可以参照前文所述的有关融合血小板直方图HPlt-LDa的方法确定。在本实施方式中,可以基于方程式(6)和方程式(7),利用第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D和第二悬浮液的FSC-SSC散点图中位于血小板区域P’的血小板的光散射信号的衍生血小板体积直方图HPlt-L’生成融合血小板直方图HPlt-LDa’。在本实施方式中,方程式(6)中所代入的衍生血小板体积直方图HPlt-L中的事件(i)为衍生血小板体积直方图HPlt-L’中的事件(i)。之后根据该融合血小板直方图HPlt-LDa’中曲线下方的面积可以确定血小板浓度。
进一步地,血液样本的血小板浓度也可以参照前文所述的有关融合血小板直方图HPlt-LDb的方法确定。在本实施方式中,可以基于方程式(9)和方程式(10)所设定的判据,利用第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D和用方程式(8)所得的第二悬浮液的FSC-SSC散点图中位于血小板区域P’的血小板的前向光散射信号的衍生血小板体积直方图HPlt-Lb’生成融合血小板直方图HPlt-LDb’。在本实施方式中,方程式(9)中所代入的衍生血小板体积直方图HPlt-L中的事件(i)为衍生血小板体积直方图HPlt-L’中的事件(i)。之后根据该融合血小板直方图HPlt-LDb’中曲线下方的面积可以确定血小板浓度。
此外,血液样本的血小板浓度也可以参照前文所述的有关方程式(11)和方程式(12)的方法确定。在本实施方式中,可以依照前文所述的融合判据用方程式(11)和方程式(12)计算血小板浓度。在本实施方式中,方程式(11)中所定义的衍生血小板体积直方图HPlt-L中的各元素为所述FSC-SSC散点图中位于血小板区域P’的血小板的光散射信号的衍生血小板体积直方图HPlt-L’中的对应要素,所述融合判据中的绝对差值δ’为血小板DC直方图HPlt-D的Area-1与衍生血小板体积直方图HPlt-L’的Area-2’之间的绝对差值,并被进一步与一预设的面积阈值AT’进行比较。
如前文所述,在利用多角度光散射测量第二悬浮液的实施方式中,该融合血小板直方图HPlt-LDa’或HPlt-LDb’为第三血小板分布,该第三血小板分布是用从第一悬浮液获取的第一血小板分布和从第二悬浮液获取的第二血小板分布(即衍生血小板体积直方图)得到的。基于该第三血小板分布可以得到血小板浓度。
进一步地,该血小板浓度也可以参照方程式(13)-(15)相关的方法确定。以图10B来说明没有荧光信号情况下的血小板浓度确定方法,该血液样本,从第二悬浮液获取的FSC-SSC散点图的血小板区域P’中的指定区域PG出现的事件数较大。在该实施方式中,以相似的方式利用如前文中所述的方程式(13)-(15)及偏移量判据,可以将有关该第二血小板分布的上述信息与来自第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板谷峰比Rv/p一起用于确定偏移量Fof和衍生分隔阈值Td。在这种情况下,方程式(14)和方程式(15)中的N为从第二悬浮液获取的FSC-SSC散点图的血小板区域P’中指定区域PG’中存在的事件数。所得的该衍生分隔阈值Td被用于区分第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板与红细胞,从而如图9C和图10C所示的方式得到血小板浓度。在本实施方式中,该预定的事件数阈值GT’可以通过大量的正常血液样本得到,其反映正常血液样本的第二悬浮液的FSC-SSC散点图的血小板区域P’中位于指定区域PG’中的事件数的最大值。
进一步地,在本实施方式中,该衍生分隔阈值Td也可以用方程式(16)确定,其中N为从第二悬浮液获取的FSC-SSC散点图的血小板区域P’中指定区域PG’的事件数,GT为该指定区域PG’的预定的事件数阈值。
相应于该实施方式,用于执行上述实施方式所述方法的血液分析系统包括第二模块,该第二模块包括一个或多个光学检测器用于检测通过光学流动室的检测孔的第二悬浮液的前向光散射信号和侧向光散射信号。可选地,该第二模块的光学检测器也可以被设置为用于检测通过光学流动室的检测孔的第二悬浮液的前向光散射信号和中角度光散射信号。在这种情况下,图15中所示的血液分析系统可以包括两个光学检测器,一个用于检测第二悬浮液的前向光散射信号,另一个用于检测第二悬浮液的侧向光散射信号或中角度光散射信号。
此外,在本实施方式中,该数据处理模块被设置用于分别分析来自第一模块的第一悬浮液的DC阻抗信号和来自第二模块的第二悬浮液的光散射信号,并实施本实施方式的各个方面。与图15所描述的方式相同地,当处理器执行存储于该非暂时性计算机可读存储介质的计算机应用时,所述处理器根据本实施方式所述的方法确定血液样本的血小板浓度并执行白细胞分类和计数。
可以理解地,在本实施方式中,制备第二悬浮液的过程不需要加入荧光染料。在本实施方式中,所述溶解试剂中包括用于溶解第二份试样中的红细胞的一种或多种溶解剂,但不含有荧光染料。进一步地,多种现有的用于血液分析仪白细胞分类的溶解试剂可以用于制备所述第二悬浮液。例如,可以采用美国专利U.S.7,413,905所描述的溶解试剂配方,其全部公开内容通过引证结合于此。具体地,如美国专利U.S.7,413,905所述,该溶解试剂可以包括一种或多种表面活性剂作为溶血剂溶解红细胞并部分地损伤白细胞的细胞膜、一种具有能够与白细胞中所存在的阳离子成分结合的阴离子基团的有机化合物用于使白细胞的亚群之间出现形态差异、以及用于将试剂的pH值调节至2-8之间的缓冲溶液。该溶血剂可以包括一种或多种阳离子表面活性剂、一种或多种阴离子表面活性剂、一种或多种两性表面活性剂、一种或多种阳离子表面活性剂与一种或多种两性表面活性剂的组合、或者一种或多种阴离子表面活性剂与一种或多种两性表面活性剂的组合。
由于不需要检测荧光,本实施方式所提供的系统相较于现有血液分析仪具有结构简单和成本低的优点。本实施方式可以在现有的配置有前向光散射和侧向光散射检测功能的血液分析仪或配置有前向光散射和中角度光散射检测功能的血液分析仪上实施。此外,由于检测中不需要使用荧光染料,本实施方式所提供的方法大大降低了试剂成本。本领域技术人员能够理解,本实施例的方式,也适用于检测荧光的血液分析仪中,该分析仪能同时检测前向散射光、侧向散射光和荧光信号即可。
进一步地,本实施方式所述的方法还可以包括基于第二悬浮液的光散射信号将白细胞分类为其亚群的步骤。图14中的FSC-SSC散点图示出了基于第二悬浮液的光散射信号将白细胞区分为淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的实施例。在其他实施方式中,还可以基于第二悬浮液的光散射信号进一步将嗜碱性粒细胞与其他白细胞亚群区分开。此外,本实施方式所述的方法还可以进一步包括计数第二悬浮液中白细胞的数量,报告血液样本中白细胞计数的步骤。
实施例1-7进一步说明上述确定血液样本中血小板浓度的方法。在实施例1中,采用一能够检测前向光散射、侧向光散射和荧光信号的血液分析仪检测25个血液样本的血小板浓度,这25个血液样本包括5个正常血液样本和20个异常血液样本,这些异常血液样本中包括红细胞碎片、小红细胞或大血小板。用流式细胞仪作为参考方法检测相同的血液样本的血小板浓度,并用常规DC阻抗检测方法检测这些血液样本的血小板浓度作为对照。
图16示出了通过常规DC阻抗检测方法所获取的这些血液样本的血小板浓度与通过流式细胞仪参考方法获取的这些血液样本的血小板浓度的相关性。如图所示,通过常规DC阻抗检测方法所获取的这些血液样本的血小板浓度与参考方法所得的结果之间相关性较差。这是因为大部分血液样本都是包括已知的会干扰常规血小板DC阻抗检测的红细胞碎片、小红细胞或大血小板的异常血液样本。这25个血液样本的线性回归分析中的相关系数R2为0.8343。我们发现常规DC阻抗检测方法检测含有红细胞碎片或小红细胞的血液样本所得的血小板浓度明显高于参考方法所得的结果,而常规DC阻抗检测方法检测含有大血小板的血液样本所得的血小板浓度明显低于参考方法所得的结果。
图17示出了通过本公开的方法中方程式(3)生成的融合血小板直方图HPlt-LD所得的这25个血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9940。由此可以说明,使用本公开所描述的融合血小板直方图HPlt-LD可以有效地校正常规DC阻抗方法对存在红细胞碎片、小红细胞或大血小板的异常血液样本的血小板检测结果的误差。
相似地,在实施例2中,图18示出了通过本公开的方法中方程式(6)和方程式(7)所设定的判据生成的融合血小板直方图HPlt-LDa所得的这25个血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9739。在实施例3中,采用本公开的方法中方程式(8)所设定的曲线拟合过程用血小板区域P的光散射信号获取衍生血小板体积直方图HPlt-Lb以生成融合血小板直方图HPlt-LDb。图19示出了通过融合血小板直方图HPlt-LDb所得的这25个血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9681。在实施例4中,图20示出了通过本公开的方法基于融合判据用方程式(11)和方程式(12)所得的这25个血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9797。这三个实施例均说明其方法能够准确地检测血液样本的血小板浓度,并有效地校正常规DC阻抗方法对存在红细胞碎片、小红细胞或大血小板的异常血液样本的血小板检测结果的误差。
实施例5进一步说明通过本公开的方法用方程式(13)-(15)和所述偏移量判据检测血液样本的血小板浓度的方法。在检测中也采用了与实施例1相同的25个血液样本。图21示出了通过方程式(13)-(15)所得的这25个血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9937。这说明该方法能够准确地检测血液样本的血小板浓度,并有效地校正常规DC阻抗方法对存在红细胞碎片、小红细胞或大血小板的异常血液样本的血小板检测结果的误差。
实施例1-5的检测血小板的方法被应用于对红细胞溶血后进行白细胞分类的步骤中。实施例6说明了本公开的方法被应用于对红细胞溶血后进行有核红细胞分类的步骤中。实施例6和7说明了通过本公开的方法用方程式(3)生成的融合血小板直方图HPlt-ND。图22进一步示意了实施例6中,生成融合血小板直方图HPlt-ND的过程,与图5生成HPlt-LD类似,具体不再赘述。
研究发现,利用荧光-侧散散点图(SFL-SSC)上也可以区分出血小板区域如图23所示。因此,当样本经过有核红细胞检测部,同时获取荧光信号、前向散射光信号和侧向散射光信号,可以先通过荧光-侧散散点图(SFL-SSC)区分出P区,然后至少根据每个细胞的前向散射光信号,获得衍生血小板体积直方图HPlt-ND。具体过程如前所述,不再赘述。
类似的,在实施例7中,也可以用方程式13-15相关方法确定样本的血小板浓度。图24显示第二悬浮液获取的前散-侧散散点图(FSC-SSC)的血小板区域中的指定区域PG出现的事件数正常。在该实施方式中,以相似的方式利用如前文中所述的方程式(13)-(15)及偏移量判据,可以将有关该第二血小板分布的上述信息与来自第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板谷峰比Rv/p一起用于确定偏移量Fof和衍生分隔阈值Td。在这种情况下,方程式(14)和方程式(15)中的N为从第二悬浮液获取的FSC-SSC散点图的血小板区域中指定区域PG中存在的事件数。所得的该衍生分隔阈值Td被用于区分第一悬浮液的血小板DC直方图HPlt-D中的血小板与红细胞,从而如下所示的方式得到血小板浓度。同样的,也可以利用荧光-侧向散射光(SFL-SSC)散点图识别指定区域PG,判断事件数是否正常。
上述实施例说明本公开的方法提供对血液样本的血小板浓度准确的检测,尤其对常规DC阻抗方法检测血小板存在干扰的情况非常有效,如含有红细胞碎片、小红细胞或大血小板的异常血液样本。因此,本公开的方法解决了现有血小板阻抗检测方法中存在的问题,满足了体外诊断分析领域长久以来对准确测定血小板浓度的需求。此外,如前文中提到的一些现有的高端血液分析仪在常规阻抗检测之外还对血小板进行单独的光学检测,以区分干扰物质并消除干扰对血小板检测结果的影响。然而,这大大增加了仪器的复杂性和制造成本。相较于现有技术,本公开的方法可以在具有全血细胞技术(CBC)和白细胞分类检测功能的各种商业血液分析仪上实施,而不会增加仪器成本。因此,特别有利地,本公开的方法可以广泛地应用于体外诊断领域现有仪器上以提高血小板检测的准确度。
下面的实施例仅用于说明,并不能被理解为对本公开保护范围的限定。可以理解的是,根据本公开的精神进行各种变形或修改都包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
使用商业血液分析仪BC-6800(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司,中国深圳)测量全血样本,并且对从第一和第二悬浮液获取的数据采用前述一实施方式的方法进行分析。
BC-6800血液分析仪包括CBC模块和分类模块。该CBC模块包括一混合室和DC阻抗检测器,该混合室被设置用于将血液样本的份试样与稀释液混合以形成第一悬浮液,该DC阻抗检测器被设置用于测量流过流通路径的小孔的该第一悬浮液的DC阻抗信号。该分类模块包括另一混合室、红外半导体激光器和多个光学检测器,该混合室被设置用于将血液样本的另一份试样与溶血剂及荧光染料混合以形成第二悬浮液,该红外半导体激光器作为光源具有640nm的发射波长并将其发射的光束对准光学流动室的检测孔,多个光学检测器能够检测通过该光学流动室的检测孔的第二悬浮液的从与入射光束约1°至约10°的角度上的前向光散射信号、从与入射光束约65°至约115°的角度上的侧向光散射信号及荧光信号。
在该CBC模块中,4μL抗凝全血样本被与1.5mL M-68DS稀释液(为深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司的产品,中国深圳)混合,形成第一悬浮液。在该分类模块中,20μL相同的全血样本被与1mL M-68LD Lyse和20μLM-68FD染料(均为深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司的产品,中国深圳)以溶解红细胞并染色有核酸物质的血细胞,形成第二悬浮液。该M-68LD Lyse为含有阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子化合物的水溶液,用于溶解血液样本中的红细胞的。该M-68FD染料为含有阳离子花菁化合物的水溶液,用于染色血液样本中的有核酸物质的血细胞。
对该第一悬浮液的DC阻抗信号检测所收集到的数据进行分析,生成如图1所示的血小板DC直方图HPlt-D。对该第二悬浮液的前向光散射信号和荧光信号检测所收集到的数据进行分析以在如图3A-3B所示的SFL-FSC散点图中区分血小板区域P与白细胞区域W。在该实施例中,基于该血小板区域P中的血小板的前向光散射信号用方程式(1)计算衍生血小板体积。然后,依照上述方程式(3)生成融合血小板直方图HPlt-LD。在该实施例中,方程式(3)中的ki1和ki2是常数,其中,当Volp(i)>20fL时,ki1=1,ki2=0;当Volp(i)≤20fL时,ki1=0,ki2=1。基于该融合血小板直方图HPlt-LD中曲线下方的面积确定该血液样本的血小板浓度。
25个全血血液样本被分析,包括5个正常血液样本、10个含有红细胞碎片或小红细胞的异常血液样本和10个含有大血小板的异常血液样本。通过在显微镜下手工检查血液涂片证实这些异常血液样本中存在的红细胞碎片、小红细胞或大血小板。在BriCyte E6流式细胞仪上(为深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司的产品,中国深圳)将这些血液样本采用RBC/血小板比例方法(一种国际血液学标准化委员会(ICSH)和国际实验室血液学学会(ISLH)所推荐的参考方法),进行分析。此外,由BC-6800血液分析仪使用常规DC阻抗检测方法报告的这些血液样本的血小板浓度被用于比较对照。
图16示出了通过常规DC阻抗检测方法所获取的这些血液样本的血小板浓度与通过流式细胞仪参考方法所得的结果的相关性。如图所示,通过常规DC阻抗检测方法所获取的这些血液样本的血小板浓度与参考方法所得的结果之间相关性较差。常规DC阻抗检测方法检测含有红细胞碎片或小红细胞的异常血液样本所得的血小板浓度明显高于参考方法所得的结果,而常规DC阻抗检测方法检测含有大血小板的血液样本所得的血小板浓度明显低于参考方法所得的结果。这25个血液样本的线性回归分析中的相关系数R2为0.8343。
图17示出了通过本公开中与方程式(3)相关的方法所得的这些血液样本的血小板浓度与使用流式细胞仪参考方法所得的结果的相关性。如图所示,通过本公开的方法中方程式(3)生成的融合血小板直方图所得的血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9940。由于异常血液样本中所存在的红细胞碎片、小红细胞或大血小板而给常规阻抗方法检测带来的误差,可以通过本实施例中的融合血小板直方图HPlt-LD进行有效地校正。
实施例2
在BC-6800血液分析仪对从第一和第二悬浮液的检测中所收集的数据,如实施例1中所述,被进一步分析以使用融合血小板直方图HPlt-LDa的方法确定各血液样本的血小板浓度。
更具体地,与实施例1相同,对该第一悬浮液的DC阻抗信号检测所收集到的数据进行分析生成血小板DC直方图HPlt-D。对该第二悬浮液的前向光散射信号和荧光信号检测所收集到的数据进行分析以在SFL-FSC散点图中区分血小板区域P与白细胞区域W。用方程式(1)得到衍生血小板体积直方图HPlt-L与衍生血小板体积。然后,通过本公开的方法中方程式(6)和方程式(7)所设定的判据生成的融合血小板直方图HPlt-LDa。基于该融合血小板直方图HPlt-LDa中曲线下方的面积确定该血液样本的血小板浓度。
在本实施例中所分析的血液样本与实施例1中所使用的25个血液样本相同。图18示出了本实施例中所得的这些血液样本的血小板浓度与实施例1中使用流式细胞仪参考方法所得的结果的相关性。如图所示,使用本实施例中所描述的方法得到的血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9739。
实施例3
在BC-6800血液分析仪对从第一和第二悬浮液的检测中所收集的数据,如实施例1中所述,被进一步分析以使用融合血小板直方图HPlt-LDb的方法确定血液样本的血小板浓度。
更具体地,对该第一悬浮液的DC阻抗信号检测所收集到的数据进行分析生成血小板DC直方图HPlt-D。对该第二悬浮液的前向光散射信号和荧光信号检测所收集到的数据进行分析以在SFL-FSC散点图中区分血小板区域P与白细胞区域W。在本实施例中,用方程式(8)所设定的曲线拟合过程用血小板区域P的光散射信号生成衍生血小板体积直方图HPlt-Lb。然后,依照方程方程式(9)和方程式(10)所设定的判据生成融合血小板直方图HPlt-LDb。基于该融合血小板直方图HPlt-LDb中曲线下方的面积确定该血液样本的血小板浓度。
在本实施例中所分析的血液样本与实施例1中所使用的25个血液样本相同。图19示出了本实施例中所得的这些血液样本的血小板浓度与实施例1中使用流式细胞仪参考方法所得的结果的相关性。如图所示,使用本实施例中所描述的方法得到的血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9681。
实施例4
在BC-6800血液分析仪对从第一和第二悬浮液的检测中所收集的数据,如实施例1中所述,被进一步分析以使用方程式(11)和方程式(12)及所述融合判据确定血液样本的血小板浓度。
更具体地,对该第一悬浮液的DC阻抗信号检测所收集到的数据进行分析生成血小板DC直方图HPlt-D。对该第二悬浮液的前向光散射信号和荧光信号检测所收集到的数据进行分析以在SFL-FSC散点图中区分血小板区域P与白细胞区域W。用方程式(1)得到衍生血小板体积直方图HPlt-L与衍生血小板体积。然后,通过本公开的方法中方程式(11)和方程式(12)基于所述融合判据计算血液样本的血小板浓度。
在本实施例中所分析的血液样本与实施例1中所使用的25个血液样本相同。图20示出了本实施例中所得的这些血液样本的血小板浓度与实施例1中使用流式细胞仪参考方法所得的结果的相关性。如图所示,使用本实施例中所描述的方法得到的血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9797。
实施例5
在BC-6800血液分析仪对从第一和第二悬浮液的检测中所收集的数据,如实施例1中所述,被用上述一实施方式中所述方法进一步分析。
更具体地,与实施例1相同,对该第一悬浮液的DC阻抗信号检测所收集到的数据进行分析生成血小板DC直方图HPlt-D,如图9B和10B中所示,并确定该血小板DC直方图HPlt-D的血小板谷峰比Rv/p。对该第二悬浮液的前向光散射信号和荧光信号检测所收集到的数据进行分析以在SFL-FSC散点图中区分血小板区域P与白细胞区域W,并进一步确定指定区域PG中的事件数N。然后,依照方程式(13)-(15)及偏移量判据确定衍生分隔阈值Td。所得的衍生分隔阈值Td被用于在血小板DC直方图HPlt-D区分血小板与红细胞,如图9C和10C中所示,并基于该血小板DC直方图中该衍生分隔阈值Td所确定的血小板群体的曲线下方的面积计算该血液样本的血小板浓度。
在本实施例中所分析的血液样本与实施例1中所使用的25个血液样本相同。图21示出了本实施例中所得的这些血液样本的血小板浓度与实施例1中使用流式细胞仪参考方法所得的结果的相关性。如图所示,使用本实施例中所描述的方法得到的血液样本的血小板浓度与流式细胞仪参考方法所得的结果密切相关,其相关系数R2为0.9937。与上述其他实施例相同,本实施例的方法能够有效地校正常规DC阻抗方法对存在红细胞碎片、小红细胞或大血小板的异常血液样本的血小板检测结果的实质性误差。
实施例6
使用商业血液分析仪BC-6800(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司,中国深圳)测量一份含有有核红细胞的全血样本,并且对从第一和第二悬浮液获取的数据采用前述一实施方式的方法进行分析。
BC-6800血液分析仪包括CBC模块和分类模块。该CBC模块包括一混合室和DC阻抗检测器,该混合室被设置用于将血液样本的份试样与稀释液混合以形成第一悬浮液,该DC阻抗检测器被设置用于测量流过流通路径的小孔的该第一悬浮液的DC阻抗信号。该分类模块为有核红细胞分类模块,包括另一混合室、红外半导体激光器和多个光学检测器,该混合室被设置用于将血液样本的另一份试样与溶血剂及荧光染料混合以形成第二悬浮液,该红外半导体激光器作为光源具有640nm的发射波长并将其发射的光束对准光学流动室的检测孔,多个光学检测器能够检测通过该光学流动室的检测孔的第二悬浮液的从与入射光束约1°至约10°的角度上的前向光散射信号、从与入射光束约65°至约115°的角度上的侧向光散射信号及荧光信号。
在该CBC模块中,4μL抗凝全血样本被与1.5mL M-68DS稀释液(为深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司的产品,中国深圳)混合,形成第一悬浮液。在该分类模块中,20μL相同的全血样本被与1mL M-68LN Lyse和20μLM-68FN染料(均为深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司的产品,中国深圳)以溶解红细胞并染色有核酸物质的血细胞,形成第二悬浮液。该M-68LN Lyse为含有阳离子表面活性剂和阴离子化合物的水溶液,用于溶解血液样本中的红细胞的。该M-68FN染料为含有阳离子花菁化合物的水溶液,用于染色血液样本中的有核酸物质的血细胞。
对该第一悬浮液的DC阻抗信号检测所收集到的数据进行分析,生成如图1所示的血小板DC直方图HPlt-D。对该第二悬浮液的前向光散射信号和荧光信号检测所收集到的数据进行分析以在如图22所示的SSC-FSC散点图中区分血小板区域P与白细胞区域W。在该实施例中,基于该血小板区域P中的血小板的前向光散射信号用方程式(1)计算衍生血小板体积。可以得到如图22所示的衍生血小板体积直方图HPlt-N。然后,依照上述方程式(3)生成融合血小板直方图HPlt-ND。在该实施例中,方程式(3)中的ki1和ki2是常数,其中,当Volp(i)>20fL时,ki1=1,ki2=0;当Volp(i)≤20fL时,ki1=0,ki2=1。基于该融合血小板直方图HPlt-ND中曲线下方的面积确定该血液样本的血小板浓度。
如图26该份样本的第二悬浮液的光散射和荧光信号可以识别出有核红细胞和白细胞,进行有核红细胞和白细胞计数。
经人工镜检确认为红细胞碎片样本,以流式细胞分析仪检测结果得到参考值,其检测结果为86×109/L,阻抗法获得的血小板计数结果为110×109/L,本文技术获得的血小板计数结果为91×109/L,与参考值更接近。
实施例7
使用商业血液分析仪BC-6800(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司,中国深圳)测量一份含有有核红细胞的全血样本,并且对从第一和第二悬浮液获取的数据采用前述一实施方式的方法进行分析。
BC-6800血液分析仪包括CBC模块和分类模块。该CBC模块包括一混合室和DC阻抗检测器,该混合室被设置用于将血液样本的份试样与稀释液混合以形成第一悬浮液,该DC阻抗检测器被设置用于测量流过流通路径的小孔的该第一悬浮液的DC阻抗信号。该分类模块为有核红细胞分类模块,包括另一混合室、红外半导体激光器和多个光学检测器,该混合室被设置用于将血液样本的另一份试样与溶血剂及荧光染料混合以形成第二悬浮液,该红外半导体激光器作为光源具有640nm的发射波长并将其发射的光束对准光学流动室的检测孔,多个光学检测器能够检测通过该光学流动室的检测孔的第二悬浮液的从与入射光束约1°至约10°的角度上的前向光散射信号、从与入射光束约65°至约115°的角度上的侧向光散射信号及荧光信号。
在该CBC模块中,4μL抗凝全血样本被与1.5mL M-68DS稀释液(为深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司的产品,中国深圳)混合,形成第一悬浮液。在该分类模块中,20μL相同的全血样本被与1mL M-68LN Lyse和20μLM-68FN染料(均为深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司的产品,中国深圳)以溶解红细胞并染色有核酸物质的血细胞,形成第二悬浮液。该M-68LN Lyse为含有阳离子表面活性剂和阴离子化合物的水溶液,用于溶解血液样本中的红细胞的。该M-68FN染料为含有阳离子花菁化合物的水溶液,用于染色血液样本中的有核酸物质的血细胞。
对该第一悬浮液的DC阻抗信号检测所收集到的数据进行分析生成血小板DC直方图HPlt-D,如图25B中所示,并确定该血小板DC直方图HPlt-D的血小板谷峰比Rv/p。对该第二悬浮液的前向光散射信号和荧光信号检测所收集到的数据进行分析以在FSC-SSC散点图中区分血小板区域P与白细胞区域W,并进一步确定指定区域PG中的事件数N。然后,依照方程式(13)-(15)及偏移量判据确定衍生分隔阈值Td。所得的衍生分隔阈值Td被用于在血小板DC直方图HPlt-D区分血小板与红细胞。本实施中,PG中的事件数N正常,该衍生分隔阈值Td相对于该表观分隔阈值Tap向左偏移,如图25C中所示,基于该血小板DC直方图中该衍生分隔阈值Td所确定的血小板群体的曲线下方的面积计算该血液样本的血小板浓度。
经人工镜检确认为红细胞碎片样本,以流式细胞分析仪检测结果得到参考值,其检测结果为86×109/L,阻抗法获得的血小板计数结果为110×109/L,本文技术获得的血小板计数结果为95×109/L,与参考值更接近。
上文中结合附图对本公开进行详细的描述,但这些内容仅是示范性的实施方式,并不应被解释为对本公开保护范围的限制。显而易见地,在本公开保护范围内所做出的任何修改和变化仍属于本公开的说明书所披露和权利要求所限定的范围,具有同等的法律效应。
Claims (68)
1.一种测定血液样本中血小板浓度的方法,包括:
将所述血液样本的第一份与稀释液混合,形成第一悬浮液;
将所述血液样本的第二份与溶血剂和荧光染料混合以溶解红细胞和染色白细胞,形成第二悬浮液;
测量所述第一悬浮液流过小孔的直流阻抗信号;
测量所述第二悬浮液流过光学流动室的光散射信号和荧光信号;
分析所述第一悬浮液的所述直流阻抗信号以获取第一血小板分布;
分析所述第二悬浮液的所述光散射信号和所述荧光信号以区别血小板与白细胞和/或有核红细胞并获取第二血小板分布;以及
结合所述第一血小板分布和所述第二血小板分布得到所述血液样本的血小板浓度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述区别血小板与白细胞和/或有核红细胞包括在由所述第二悬浮液所得的光散射和荧光散点图中区分血小板区域与白细胞区域和/或有核红细胞区域。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一血小板分布为由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第二血小板分布为利用所述血小板区域的血小板的光散射信号生成的衍生血小板体积直方图。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述得到所述血液样本的血小板浓度的步骤包括用由所述第一悬浮液所得的所述血小板直流阻抗直方图和由所述第二悬浮液所得的所述衍生血小板体积直方图生成融合血小板直方图,基于所述融合血小板直方图获取血小板浓度。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,进一步包括向用户显示所述血小板浓度、由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图、由所述第二悬浮液所得的所述衍生血小板体积直方图、所述融合血小板直方图、由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图与由所述第二悬浮液所得的所述衍生血小板体积直方图的叠加图、由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图与所述融合血小板直方图的叠加图、由所述第二悬浮液所得的所述光散射和荧光散点图的所述血小板区域中的至少一种。
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第二血小板分布是由所述第二悬浮液所得的前向光散射和荧光散点图中血小板区域中血小板的二维分布。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述得到所述血液样本的血小板浓度的步骤包括:
确定所述第一悬浮液的所述血小板直流阻抗直方图的血小板谷峰比;
确定由所述第二悬浮液所得的所述前向光散射和荧光散点图的所述血小板区域中一指定区域的事件数;所述血小板区域中一指定区域的事件数与大血小板相关;
基于所述血小板谷峰比和所述指定区域的事件数确定所述血小板直流阻抗直方图中血小板与红细胞之间波谷的衍生分隔阈值;以及
利用所述衍生分隔阈值区分所述血小板直流阻抗直方图中的血小板与红细胞,获取所述血液样本的血小板浓度;
其中,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(13)确定:
Td=Tap+Fof方程式(13)
Fof依照一偏移量判据用方程式(14)或方程式(15)确定:
Fof=b1*Rv/p-b2*N+c方程式(14)
Fof=b11*Rv/p+b21*N+c1方程式(15)
或,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(16)确定:
Td=Tap+g*(N-GT)+h*(Rv/p-RT)+s方程式(16)
以上方程式中,Tap为表观分隔阈值,为分隔第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板与红细胞的阈值;Fof为偏移量;Rv/p为第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;N为第二悬浮液的前向光散射-荧光散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数,与大血小板相关;b1、b2为大于0的常量;c为一常量;b11、b21为大于0的常量;c1为一常量;GT为预定的事件数阈值,反映正常血液样本中所述血小板区域中一指定区域的事件数的最大值;RT为预定的比值阈值,反映正常血液样本的血小板谷峰比的最大值;g、h及s为常量,其中当Rv/p≤RT时,g、h及s的值均为0;
所述偏移量判据规定为,如果Rv/p大于RT而N小于GT,使用方程式(14)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p大于RT且N也大于GT,使用方程式(15)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p没有超过RT,方程式(13)中的Fof为0。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,进一步包括向用户显示所述血小板浓度、由所述第二悬浮液所得的所述前向光散射和荧光散点图中所述血小板区域、所述血小板区域中的所述指定区域、所述指定区域的事件数、由所述第一悬浮液所得的所述血小板直流阻抗直方图中所述血小板谷峰比、具有所述衍生分隔阈值的由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图中的至少一种。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括基于所述第二悬浮液的所述光散射信号和所述荧光信号将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群包括:
区分单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞;或
区分嗜碱性粒细胞与其他白细胞亚群。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
进一步包括对所述第二悬浮液进行所述血液样本的白细胞计数;或
识别所述第二悬浮液中的有核红细胞或未成熟白细胞。
13.一种用于测定血液样本中血小板浓度的血液分析系统,包括:
第一模块,所述第一模块包括第一混合室和直流阻抗检测器,所述第一混合室用于将所述血液样本的第一份与稀释液混合以形成第一悬浮液,所述直流阻抗检测器被装配于流通路径的小孔,所述流通路径与所述第一混合室相连通,所述直流阻抗检测器用于检测所述第一悬浮液通过所述小孔的直流阻抗信号;
第二模块,包括第二混合室、光源及至少一光学检测器,所述第二混合室用于将所述血液样本的第二份与溶血剂及荧光染料混合,溶解红细胞并染色白细胞以形成第二悬浮液,所述光源用于将光束对准与所述第二混合室相连通的光学流动室的检测孔,所述至少一光学检测器被装配于所述光学流动室用于检测通过所述光学流动室的所述检测孔的所述第二悬浮液的光散射信号和荧光信号;以及
数据处理模块,与所述第一模块的所述直流阻抗检测器和所述第二模块中的所述至少一光学检测器分别可操作地连接,所述数据处理模块包括处理器和编程有计算机应用程序的非暂时性计算机可读存储介质,当所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器基于所述第一悬浮液的所述直流阻抗信号生成第一血小板分布,基于所述第二悬浮液的所述光散射信号和所述荧光信号区分血小板与白细胞和/或有核红细胞,生成第二血小板分布,结合所述第一血小板分布和所述第二血小板分布得到所述血液样本的血小板浓度。
14.如权利要求13所述的血液分析系统,其特征在于,所述第一血小板分布为由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图,所述第二血小板分布为基于所述第二悬浮液所得的光散射和荧光散点图中血小板区域的血小板的光散射信号生成的衍生血小板体积直方图。
15.如权利要求14所述的血液分析系统,其特征在于,当所述数据处理模块的所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器用由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图和由所述第二悬浮液所得的所述衍生血小板体积直方图生成融合血小板直方图,基于所述融合血小板直方图获取血小板浓度。
16.如权利要求15所述的血液分析系统,其特征在于,进一步包括用户界面,所述用户界面可操作地与所述数据处理模块相连并用于显示所述血小板浓度、由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图、由所述第二悬浮液所得的所述衍生血小板体积直方图、所述融合血小板直方图、由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图与由所述第二悬浮液所得的所述衍生血小板体积直方图的叠加图、由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图与所述融合血小板直方图的叠加图、由所述第二悬浮液所得的所述光散射和荧光散点图的所述血小板区域中的至少一种。
17.如权利要求13所述的血液分析系统,其特征在于,所述第一血小板分布为由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图,所述第二血小板分布是由所述第二悬浮液所得的前向光散射和荧光散点图中血小板区域中血小板的二维分布。
18.如权利要求17所述的血液分析系统,其特征在于,当所述数据处理模块的所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器
确定所述第一悬浮液的所述血小板直流阻抗直方图的血小板谷峰比;
确定由所述第二悬浮液所得的所述前向光散射和荧光散点图的所述血小板区域中一指定区域的事件数;所述血小板区域中一指定区域的事件数与大血小板相关;
基于所述血小板谷峰比和所述指定区域的事件数确定所述血小板直流阻抗直方图中血小板与红细胞之间波谷的衍生分隔阈值;以及
利用所述衍生分隔阈值区分所述血小板直流阻抗直方图中的血小板与红细胞,获取所述血液样本的血小板浓度;
其中,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(13)确定:
Td=Tap+Fof方程式(13)
Fof依照一偏移量判据用方程式(14)或方程式(15)确定:
Fof=b1*Rv/p-b2*N+c方程式(14)
Fof=b11*Rv/p+b21*N+c1方程式(15)
或,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(16)确定:
Td=Tap+g*(N-GT)+h*(Rv/p-RT)+s方程式(16)
以上方程式中,Tap为表观分隔阈值,为分隔第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板与红细胞的阈值;Fof为偏移量;Rv/p为第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;N为第二悬浮液的前向光散射-荧光散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数,与大血小板相关;b1、b2为大于0的常量;c为一常量;b11、b21为大于0的常量;c1为一常量;GT为预定的事件数阈值,反映正常血液样本中所述血小板区域中一指定区域的事件数的最大值;RT为预定的比值阈值,反映正常血液样本的血小板谷峰比的最大值;g、h及s为常量,其中当Rv/p≤RT时,g、h及s的值均为0;
所述偏移量判据规定为,如果Rv/p大于RT而N小于GT,使用方程式(14)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p大于RT且N也大于GT,使用方程式(15)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p没有超过RT,方程式(13)中的Fof为0。
19.如权利要求13所述的血液分析系统,其特征在于,当所述数据处理模块的所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器基于所述第二悬浮液的所述光散射信号和所述荧光信号将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群。
20.如权利要求19所述的血液分析系统,其特征在于,所述将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群包括:
区分单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞;或
区分嗜碱性粒细胞和其他白细胞亚群。
21.如权利要求13所述的血液分析系统,其特征在于,
进一步包括对所述第二悬浮液进行所述血液样本的白细胞计数;或
识别所述第二悬浮液中的有核红细胞或未成熟白细胞。
22.一种测定血液样本中血小板浓度的方法,包括:
将所述血液样本的第一份与稀释液混合,形成第一悬浮液;
将所述血液样本的第二份与溶血剂混合以溶解红细胞,形成第二悬浮液;
测量所述第一悬浮液流过小孔的直流阻抗信号;
测量所述第二悬浮液流过光学流动室的前向光散射信号与侧向光散射信号,或前向光散射信号与中角度光散射信号;
分析所述第一悬浮液的所述直流阻抗信号以获取第一血小板分布;
分析所述第二悬浮液的所述前向光散射信号与所述侧向光散射信号,或所述前向光散射信号与所述中角度光散射信号以区分血小板和白细胞并获取第二血小板分布;以及
结合所述第一血小板分布和所述第二血小板分布得到所述血液样本的血小板浓度。
23.如权利要求22所述的方法,其特征在于,所述区分血小板和白细胞包括在由所述第二悬浮液所得的前向光散射信号和侧向光散射信号散点图或前向光散射信号和中角度光散射信号散点图中区分血小板区域和白细胞区域。
24.如权利要求23所述的方法,其特征在于,所述第一血小板分布为由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图。
25.如权利要求24所述的方法,其特征在于,所述第二血小板分布为利用所述血小板区域的血小板的光散射信号生成的衍生血小板体积直方图。
26.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述得到所述血液样本的血小板浓度的步骤包括用由所述第一悬浮液所得的所述血小板直流阻抗直方图和由所述第二悬浮液所得的所述衍生血小板体积直方图生成融合血小板直方图,基于所述融合血小板直方图获取血小板浓度。
27.如权利要求24所述的方法,其特征在于,所述第二血小板分布是由所述第二悬浮液所得的所述前向光散射信号和侧向光散射信号散点图或所述前向光散射信号和中角度光散射信号散点图中血小板区域中血小板的二维分布。
28.如权利要求27所述的方法,其特征在于,所述得到所述血液样本的血小板浓度的步骤包括:
确定所述第一悬浮液的所述血小板直流阻抗直方图的血小板谷峰比;
确定由所述第二悬浮液所得的所述前向光散射信号和侧向光散射信号散点图或所述前向光散射信号和中角度光散射信号散点图的所述血小板区域中一指定区域的事件数;所述血小板区域中一指定区域的事件数与大血小板相关;
基于所述血小板谷峰比和所述指定区域的事件数确定所述血小板直流阻抗直方图中血小板与红细胞之间波谷的衍生分隔阈值;以及
利用所述衍生分隔阈值区分所述血小板直流阻抗直方图中的血小板与红细胞,获取所述血液样本的血小板浓度;
其中,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(13)确定:
Td=Tap+Fof方程式(13)
Fof依照一偏移量判据用方程式(14)或方程式(15)确定:
Fof=b1*Rv/p-b2*N+c方程式(14)
Fof=b11*Rv/p+b21*N+c1方程式(15)
或,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(16)确定:
Td=Tap+g*(N-GT)+h*(Rv/p-RT)+s 方程式(16)
以上方程式中,Tap为表观分隔阈值,为分隔第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板与红细胞的阈值;Fof为偏移量;Rv/p为第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;N为第二悬浮液的所述前向光散射信号-侧向光散射信号散点图或所述前向光散射信号-中角度光散射信号散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数,与大血小板相关;b1、b2为大于0的常量;c为一常量;b11、b21为大于0的常量;c1为一常量;GT为预定的事件数阈值,反映正常血液样本中所述血小板区域中一指定区域的事件数的最大值;RT为预定的比值阈值,反映正常血液样本的血小板谷峰比的最大值;g、h及s为常量,其中当Rv/p≤RT时,g、h及s的值均为0;
所述偏移量判据规定为,如果Rv/p大于RT而N小于GT,使用方程式(14)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p大于RT且N也大于GT,使用方程式(15)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p没有超过RT,方程式(13)中的Fof为0。
29.如权利要求22所述的方法,其特征在于,进一步包括基于所述第二悬浮液的前向光散射信号和侧向光散射信号,或前向光散射信号和中角度光散射信号将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群。
30.如权利要求29所述的方法,其特征在于,所述将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群包括:
区分单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞;或
区分嗜碱性粒细胞和其他白细胞亚群;或
对所述第二悬浮液进行所述血液样本的白细胞计数。
31.一种用于测定血液样本中血小板浓度的血液分析系统,包括:
第一模块,所述第一模块包括第一混合室和直流阻抗检测器,所述第一混合室用于将所述血液样本的第一份与稀释液混合以形成第一悬浮液,所述直流阻抗检测器被装配于流通路径的小孔,所述流通路径与所述第一混合室相连通,所述直流阻抗检测器用于检测所述第一悬浮液通过所述小孔的直流阻抗信号;
第二模块,包括第二混合室、光源及至少一光学检测器,所述第二混合室用于将所述血液样本的第二份与溶血剂混合,溶解红细胞以形成第二悬浮液,所述光源用于将光束对准与所述第二混合室相连通的光学流动室的检测孔,所述至少一光学检测器被装配于所述光学流动室用于检测通过所述光学流动室的所述检测孔的所述第二悬浮液的前向光散射信号和侧向光散射信号,或前向光散射信号和中角度光散射信号;以及
数据处理模块,与所述第一模块的所述直流阻抗检测器和所述第二模块中的所述至少一光学检测器分别可操作地连接,所述数据处理模块包括处理器和编程有计算机应用程序的非暂时性计算机可读存储介质,当所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器基于所述第一悬浮液的所述直流阻抗信号生成第一血小板分布,基于所述第二悬浮液的所述前向光散射信号和所述侧向光散射信号,或前向光散射信号和所述中角度光散射信号区分血小板与白细胞,生成第二血小板分布,结合所述第一血小板分布和所述第二血小板分布得到所述血液样本的血小板浓度。
32.如权利要求31所述的血液分析系统,其特征在于,所述第一血小板分布为由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图。
33.如权利要求32所述的血液分析系统,其特征在于,所述第二血小板分布为基于所述第二悬浮液所得的前向光散射信号和侧向光散射信号散点图或前向光散射信号和中角度光散射信号散点图中血小板区域的血小板的光散射信号生成的衍生血小板体积直方图。
34.如权利要求33所述的血液分析系统,其特征在于,当所述数据处理模块的所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器用由所述第一悬浮液所得的血小板直流阻抗直方图和由所述第二悬浮液所得的所述衍生血小板体积直方图生成融合血小板直方图,基于所述融合血小板直方图获取血小板浓度。
35.如权利要求32所述的血液分析系统,其特征在于,所述第二血小板分布是由所述第二悬浮液所得的前向光散射信号和侧向光散射信号散点图或前向光散射信号和中角度光散射信号散点图中血小板区域中血小板的二维分布。
36.如权利要求35所述的血液分析系统,其特征在于,当所述数据处理模块的所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器
确定所述第一悬浮液的所述血小板直流阻抗直方图的血小板谷峰比;
确定由所述第二悬浮液所得的所述前向光散射信号和侧向光散射信号散点图或所述前向光散射信号和中角度光散射信号散点图的所述血小板区域中一指定区域的事件数;所述血小板区域中一指定区域的事件数与大血小板相关;
基于所述血小板谷峰比和所述指定区域的事件数确定所述血小板直流阻抗直方图中血小板与红细胞之间波谷的衍生分隔阈值;以及
利用所述衍生分隔阈值区分所述血小板直流阻抗直方图中的血小板与红细胞,获取所述血液样本的血小板浓度;
其中,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(13)确定:
Td=Tap+Fof方程式(13)
Fof依照一偏移量判据用方程式(14)或方程式(15)确定:
Fof=b1*Rv/p-b2*N+c方程式(14)
Fof=b11*Rv/p+b21*N+c1方程式(15)
或,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(16)确定:
Td=Tap+g*(N-GT)+h*(Rv/p-RT)+s方程式(16)
以上方程式中,Tap为表观分隔阈值,为分隔第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板与红细胞的阈值;Fof为偏移量;Rv/p为第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;N为第二悬浮液的所述前向光散射信号-侧向光散射信号散点图或所述前向光散射信号-中角度光散射信号散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数,与大血小板相关;b1、b2为大于0的常量;c为一常量;b11、b21为大于0的常量;c1为一常量;GT为预定的事件数阈值,反映正常血液样本中所述血小板区域中一指定区域的事件数的最大值;RT为预定的比值阈值,反映正常血液样本的血小板谷峰比的最大值;g、h及s为常量,其中当Rv/p≤RT时,g、h及s的值均为0;
所述偏移量判据规定为,如果Rv/p大于RT而N小于GT,使用方程式(14)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p大于RT且N也大于GT,使用方程式(15)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p没有超过RT,方程式(13)中的Fof为0。
37.如权利要求31所述的血液分析系统,其特征在于,当所述数据处理模块的所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器基于所述第二悬浮液的所述前向光散射信号和所述侧向光散射信号,或所述前向光散射信号和所述中角度光散射信号将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群。
38.如权利要求31所述的血液分析系统,其特征在于,当所述数据处理模块的所述计算机应用程序被所述处理器执行时,使所述处理器基于所述第二悬浮液的前向光散射信号和所述侧向光散射信号,或所述前向光散射信号和所述中角度光散射信号将所述血液样本中的白细胞区分为单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞或区分为嗜碱性粒细胞与其他白细胞亚群;或者
对所述第二悬浮液进行所述血液样本的白细胞计数。
39.一种分析血液样本的方法,包括:
获取所述血液样本的第一悬浮液的直流阻抗信号;
获取所述血液样本的第二悬浮液的至少两种光学信号,所述至少两种光学信号包括前向光散射信号和用于提供细胞内容物信息的第一光学信号;
基于所述直流阻抗信号获取第一血小板分布;
基于所述至少两种光学信号获取第二血小板分布;及
结合所述第一血小板分布和所述第二血小板分布得到第三血小板分布;
所述第一悬浮液由所述血液样本的第一份与稀释液混合后形成,所述第二悬浮液由所述血液样本的第二份与一处理试剂混合后形成,所述处理试剂包括溶血剂以溶解所述血液样本的第二份中的红细胞。
40.如权利要求39所述的分析血液样本的方法,其特征在于,进一步包括:输出所述第一血小板分布、第二血小板分布和第三血小板分布中的至少一种。
41.如权利要求39所述的分析血液样本的方法,其特征在于,所述获取第二血小板分布的步骤包括:
基于所述至少两种光学信号得到所述第二悬浮液的散点图;及
在所述散点图中将血小板与白细胞和/或有核红细胞区分开,得到血小板区域。
42.如权利要求41所述的分析血液样本的方法,其特征在于,所述获取第二血小板分布的步骤还包括:基于所述血小板区域的散射光学信号获取所述血液样本的衍生血小板体积直方图。
43.如权利要求42所述的分析血液样本的方法,其特征在于,所述第一血小板分布包括所述血液样本的血小板直流阻抗直方图;所述得到第三血小板分布的步骤包括:基于所述血小板直流阻抗直方图和所述衍生血小板体积直方图,根据一预设条件获取融合血小板直方图;其中,所述融合血小板直方图HPlt-LD是采用方程式(3)生成的:
HPlt-LD(i)=ki1*HPlt-L(i)+ki2*HPlt-D(i)(i=1,2,…,n) 方程式(3)
其中,HPlt-LD(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-L(i)是第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图中的事件(i);及ki1和ki2是系数;
其中,ki1和ki2依照下述判据设定:
当Volp(i)>20fL时,ki1=1,ki2=0;及
当Volp(i)≤20fL时,ki1=0,ki2=1
或,ki1和ki2基于方程式(4)和方程式(5)确定:
ki1=1-ki2 方程式(4)
ki2=K_Coef*Rv/p+e 方程式(5)
其中,Rv/p为第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;K_Coef是小于零的常数;e为大于零的常数;如果依照方程式(4)所得的ki1<0,则设定ki1=0,如果依照方程式(5)所得的ki2<0,则设定ki2=0,然后分别代入方程式(3)得到融合血小板直方图HPlt-LD;
或,所述融合血小板直方图HPlt-LDa是采用方程式(6)和方程式(7)生成的:
当Volp(i)>15fL时,HPlt-LDa(i)=min(HPlt-L(i),HPlt-D(i))(i=1,2,…,n)
方程式(6)
当Volp(i)≤15fL时,HPlt-LDa(i)=HPlt-D(i)(i=1,2,…,n)
方程式(7)
其中,HPlt-LDa(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-L(i)是第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图中的事件(i);min意味事件i取两个直方图中的最小数;
或,融合血小板直方图HPlt-LDb是用方程式(8)所得到的衍生血小板体积直方图HPlt-Lb和从第一悬浮液得到的血小板直流阻抗直方图HPlt-D依照由方程式(9)和方程式(10)所设定的判据生成的:
当Volp(i)>12fL,HPlt-LDb(i)=HPlt-Lb(i)(i=1,2,…,n)方程式(9)
当Volp(i)≤12fL,HPlt-LDb(i)=HPlt-D(i)(i=1,2,…,n)方程式(10)其中,HPlt-LDb(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-Lb(i)是用方程式(8)得到的第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);及HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图中的事件(i);
其中,所述方程式(8)为:
Volp2b=[1/(FSC*σ(2π)1/2)]exp(-(ln FSC-μ)2/2σ2)方程式(8)
其中,FSC为所述第二悬浮液的散点图中血小板区域一单独事件的前向光散射信号,μ和σ是该拟合曲线的拟合参数;Volp2b为所述衍生血小板体积直方图中单独事件的衍生血小板体积。
44.如权利要求43所述的分析血液样本的方法,其特征在于,所述得到第三血小板分布的步骤还包括:基于所述融合血小板直方图获取所述血液样本的血小板分析数据,所述血小板分析数据选自血小板计数、平均血小板体积及血小板体积分布宽度中的一种或几种。
45.如权利要求44所述的分析血液样本的方法,其特征在于,进一步包括:显示所述血小板区域、所述衍生血小板体积直方图、所述血小板直流阻抗直方图和所述衍生血小板体积直方图的叠加图、所述融合血小板直方图、所述血小板直流阻抗直方图和所述融合血小板直方图的叠加图、所述血小板分析数据中的至少一种。
46.如权利要求41所述的分析血液样本的方法,其特征在于,所述获取第二血小板分布的步骤还包括:获取所述血小板区域中一指定区域的事件数其中,所述血小板区域中一指定区域的事件数与大血小板相关。
47.如权利要求46所述的分析血液样本的方法,其特征在于,所述第一血小板分布包括所述血液样本的血小板直流阻抗直方图;所述得到第三血小板分布的步骤包括:
确定所述血小板直流阻抗直方图的血小板谷峰比;及
基于所述血小板谷峰比和所述指定区域的事件数确定衍生分隔阈值,在所述血小板直流阻抗直方图中利用所述衍生分隔阈值区分血小板与红细胞,获取所述血液样本的血小板分析数据,所述血小板分析数据选自血小板计数、平均血小板体积及血小板分布宽度中的一种或几种;
其中,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(13)确定:
Td=Tap+Fof 方程式(13)
Fof依照一偏移量判据用方程式(14)或方程式(15)确定:
Fof=b1*Rv/p-b2*N+c 方程式(14)
Fof=b11*Rv/p+b21*N+c1 方程式(15)
或,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(16)确定:
Td=Tap+g*(N-GT)+h*(Rv/p-RT)+s 方程式(16)
以上方程式中,Tap为表观分隔阈值,为分隔第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板与红细胞的阈值;Fof为偏移量;Rv/p为第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;N为所述第二悬浮液的散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数,与大血小板相关;b1、b2为大于0的常量;c为一常量;b11、b21为大于0的常量;c1为一常量;GT为预定的事件数阈值,反映正常血液样本中所述血小板区域中一指定区域的事件数的最大值;RT为预定的比值阈值,反映正常血液样本的血小板谷峰比的最大值;g、h及s为常量,其中当Rv/p≤RT时,g、h及s的值均为0;
所述偏移量判据规定为,如果Rv/p大于RT而N小于GT,使用方程式(14)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p大于RT且N也大于GT,使用方程式(15)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p没有超过RT,方程式(13)中的Fof为0。
48.如权利要求47所述的分析血液样本的方法,其特征在于,进一步包括:显示所述血小板区域、所述指定区域、所述血小板谷峰比、包括所述衍生分隔阈值的所述血小板直流阻抗直方图、所述血小板分析数据中的至少一种。
49.如权利要求39-48中任一项所述的分析血液样本的方法,其特征在于,所述第一光学信号选自侧向光散射信号和中角度光散射信号中的至少一种。
50.如权利要求39-48任一项所述的分析血液样本的方法,其特征在于,所述处理试剂还包括用于染色白细胞的荧光染料,所述第一光学信号选自荧光信号、侧向光散射信号和中角度光散射信号中的至少一种。
51.如权利要求49或50所述的分析血液样本的方法,其特征在于,进一步包括:基于所述第二悬浮液的所述至少两种光学信号将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群。
52.如权利要求49或50所述的分析血液样本的方法,其特征在于,基于所述第二悬浮液的所述至少两种光学信号将所述血液样本中的白细胞区分为单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞或区分为嗜碱性粒细胞与其他白细胞亚群;或者
对所述第二悬浮液进行所述血液样本的白细胞计数;或者
识别所述第二悬浮液中的有核红细胞或未成熟白细胞。
53.一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机应用程序,其特征在于:所述计算机应用程序被处理器执行时实现如权利要求39-52中任一项所述的分析血液样本的方法的步骤。
54.一种血液分析系统,包括:
第一模块,所述第一模块包括第一混合室和直流阻抗检测器,所述第一混合室用于将所述血液样本的第一份与稀释液混合以形成第一悬浮液,所述直流阻抗检测器被装配于流通路径的小孔,所述流通路径与所述第一混合室相连通,所述直流阻抗检测器用于检测所述第一悬浮液通过所述小孔的直流阻抗信号;
第二模块,所述第二模块包括第二混合室、光源及至少一光学检测器,所述第二混合室用于将所述血液样本的第二份与一处理试剂混合以形成第二悬浮液,所述处理试剂包括溶血剂以溶解所述血液样本的第二份中的红细胞,所述光源用于将光束对准与所述第二混合室相连通的光学流动室的检测孔,所述至少一光学检测器被装配于所述光学流动室用于检测通过所述光学流动室的所述检测孔的所述第二悬浮液的至少两种光学信号,所述至少两种光学信号包括前向光散射信号和用于提供细胞内容物信息的第一光学信号;以及
数据处理模块,与所述第一模块的所述直流阻抗检测器和所述第二模块中的所述至少一光学检测器分别可操作地连接,所述数据处理模块包括处理器和编程有计算机应用程序的非暂时性计算机可读存储介质,当所述计算机应用程序被所述处理器执行时,所述数据处理模块基于所述直流阻抗信号获取第一血小板分布,基于所述至少两种光学信号获取第二血小板分布,结合所述第一血小板分布和所述第二血小板分布得到所述血液样本的第三血小板分布。
55.如权利要求54所述的血液分析系统,其特征在于,进一步包括用户界面,所述用户界面可操作地与所述数据处理模块相连并用于输出所述第一血小板分布、第二血小板分布和第三血小板分布中的至少一种。
56.如权利要求54所述的血液分析系统,其特征在于,所述数据处理模块获取第二血小板分布的步骤包括:
基于所述至少两种光学信号得到所述第二悬浮液的散点图;及
在所述散点图中将血小板与白细胞区分开,得到血小板区域。
57.如权利要求56所述的血液分析系统,其特征在于,所述数据处理模块获取第二血小板分布的步骤还包括:基于所述血小板区域的所述至少两种光学信号获取所述血液样本的衍生血小板体积直方图。
58.如权利要求57所述的血液分析系统,其特征在于,所述第一血小板分布包括所述血液样本的血小板直流阻抗直方图;所述数据处理模块得到第三血小板分布的步骤包括:基于所述血小板直流阻抗直方图和所述衍生血小板体积直方图,根据一预设条件获取融合血小板直方图;其中,所述融合血小板直方图HPlt-LD是采用方程式(3)生成的:
HPlt-LD(i)=ki1*HPlt-L(i)+ki2*HPlt-D(i)(i=1,2,…,n) 方程式(3)
其中,HPlt-LD(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-L(i)是第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图中的事件(i);及ki1和ki2是系数;
其中,ki1和ki2依照下述判据设定:
当Volp(i)>20fL时,ki1=1,ki2=0;及
当Volp(i)≤20fL时,ki1=0,ki2=1
或,ki1和ki2基于方程式(4)和方程式(5)确定:
ki1=1-ki2 方程式(4)
ki2=K_Coef*Rv/p+e 方程式(5)
其中,Rv/p为第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板谷峰比,K_Coef是小于零的常数;e为大于零的常数;如果依照方程式(4)所得的ki1<0,则设定ki1=0,如果依照方程式(5)所得的ki2<0,则设定ki2=0,然后分别代入方程式(3)得到融合血小板直方图HPlt-LD;
或,所述融合血小板直方图HPlt-LDa是采用方程式(6)和方程式(7)生成的:
当Volp(i)>15fL时,HPlt-LDa(i)=min(HPlt-L(i),HPlt-D(i))(i=1,2,…,n)
方程式(6)
当Volp(i)≤15fL时,HPlt-LDa(i)=HPlt-D(i) (i=1,2,…,n)
方程式(7)
其中,HPlt-LDa(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-L(i)是第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图中的事件(i);min意味事件i取两个直方图中的最小数;
或,融合血小板直方图HPlt-LDb是用方程式(8)所得到的衍生血小板体积直方图HPlt-Lb和从第一悬浮液得到的血小板直流阻抗直方图HPlt-D依照由方程式(9)和方程式(10)所设定的判据生成的:
当Volp(i)>12fL,HPlt-LDb(i)=HPlt-Lb(i)(i=1,2,…,n) 方程式(9)
当Volp(i)≤12fL,HPlt-LDb(i)=HPlt-D(i)(i=1,2,…,n) 方程式(10)
其中,HPlt-LDb(i)是该融合血小板直方图中的事件(i);HPlt-Lb(i)是用方程式(8)得到的第二悬浮液的衍生血小板体积直方图中的事件(i);及HPlt-D(i)是第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图中的事件(i);
其中,所述方程式(8)为:
Volp2b=[1/(FSC*σ(2π)1/2)]exp(-(ln FSC-μ)2/2σ2) 方程式(8)
其中,FSC为所述第二悬浮液的散点图中血小板区域一单独事件的前向光散射信号,μ和σ是该拟合曲线的拟合参数;Volp2b为所述衍生血小板体积直方图中单独事件的衍生血小板体积。
59.如权利要求58所述的血液分析系统,其特征在于,所述数据处理模块得到第三血小板分布的步骤还包括:基于所述融合血小板直方图获取所述血液样本的血小板分析数据,所述血小板分析数据选自血小板计数、平均血小板体积及血小板体积分布宽度中的一种或几种。
60.如权利要求59所述的血液分析系统,其特征在于,进一步包括用户界面,所述用户界面可操作地与所述数据处理模块相连并用于显示所述血小板区域、所述衍生血小板体积直方图、所述血小板直流阻抗直方图和所述衍生血小板体积直方图的叠加图、所述融合血小板直方图、所述血小板直流阻抗直方图和所述融合血小板直方图的叠加图、所述血小板分析数据中的至少一种。
61.如权利要求56所述的血液分析系统,其特征在于,所述获取第二血小板分布的步骤还包括:获取所述血小板区域中一指定区域的事件数,其中,所述血小板区域中一指定区域的事件数与大血小板相关。
62.如权利要求61所述的血液分析系统,其特征在于,所述第一血小板分布包括所述血液样本的血小板直流阻抗直方图;所述得到第三血小板分布的步骤包括:
确定所述血小板直流阻抗直方图的血小板谷峰比;及
基于所述血小板谷峰比和所述指定区域的事件数确定衍生分隔阈值,在所述血小板直流阻抗直方图中利用所述衍生分隔阈值区分血小板与红细胞,获取所述血液样本的血小板分析数据,所述血小板分析数据选自血小板计数、平均血小板体积及血小板体积分布宽度中的一种或几种;
其中,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(13)确定:
Td=Tap+Fof 方程式(13)
Fof依照一偏移量判据用方程式(14)或方程式(15)确定:
Fof=b1*Rv/p-b2*N+c 方程式(14)
Fof=b11*Rv/p+b21*N+c1 方程式(15)
或,所述衍生分隔阈值Td依照方程式(16)确定:
Td=Tap+g*(N-GT)+h*(Rv/p-RT)+s 方程式(16)
以上方程式中,Tap为表观分隔阈值,为分隔第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板与红细胞的阈值;Fof为偏移量;Rv/p为第一悬浮液的血小板直流阻抗直方图HPlt-D中的血小板谷峰比;N为所述第二悬浮液的散点图中血小板区域P中指定区域PG中的事件数,与大血小板相关;b1、b2为大于0的常量;c为一常量;b11、b21为大于0的常量;c1为一常量;GT为预定的事件数阈值,反映正常血液样本中所述血小板区域中一指定区域的事件数的最大值;RT为预定的比值阈值,反映正常血液样本的血小板谷峰比的最大值;g、h及s为常量,其中当Rv/p≤RT时,g、h及s的值均为0;
所述偏移量判据规定为,如果Rv/p大于RT而N小于GT,使用方程式(14)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p大于RT且N也大于GT,使用方程式(15)确定方程式(13)中的该衍生分隔阈值Td;如果Rv/p没有超过RT,方程式(13)中的Fof为0。
63.如权利要求62所述的血液分析系统,其特征在于,进一步包括用户界面,所述用户界面可操作地与所述数据处理模块相连并用于显示所述血小板区域、所述指定区域、所述血小板谷峰比、包括所述衍生分隔阈值的所述血小板直流阻抗直方图、所述血小板分析数据中的至少一种。
64.如权利要求54-63中任一项所述的血液分析系统,其特征在于,所述第一光学信号选自侧向光散射信号和中角度光散射信号中的至少一种。
65.如权利要求54-63任一项所述的血液分析系统,其特征在于,所述处理试剂还包括用于染色白细胞的荧光染料,所述第一光学信号选自荧光信号、侧向光散射信号和中角度光散射信号中的至少一种。
66.如权利要求65所述的血液分析系统,其特征在于,进一步包括:基于所述第二悬浮液的所述至少两种光学信号将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群。
67.如权利要求66所述的血液分析系统,其特征在于,所述将所述血液样本中的白细胞区分为白细胞的亚群的步骤包括:
区分单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞;或区分嗜碱性粒细胞与其他白细胞亚群。
68.如权利要求67所述的血液分析系统,其特征在于,
进一步包括对所述第二悬浮液进行所述血液样本的白细胞计数;或识别所述第二悬浮液中的有核红细胞或未成熟白细胞。
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