專利名稱：一種激光血球計(jì)數(shù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種血球計(jì)數(shù)儀，尤其涉及一種采用激光準(zhǔn)直光路能夠?qū)t細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板和血紅蛋白進(jìn)行記數(shù)和分類的自動(dòng)激光血球計(jì)數(shù)儀。
背景技術(shù)：
目前，血球計(jì)數(shù)儀大多采用阻抗法測量原理，國際上極少數(shù)五分類高檔血球儀器有采用激光作白細(xì)胞分類法的，但其儀器基本參數(shù)如紅細(xì)胞、血小板等白細(xì)胞計(jì)數(shù)也脫離不了阻抗法，國內(nèi)沒有采用激光技術(shù)的血球計(jì)數(shù)儀。
阻抗法的原理如下(如圖1、圖2所示)，利用負(fù)壓泵把經(jīng)過稀釋后的樣品3從微孔1的抽樣針抽取，并經(jīng)過傳感器電極2，由于細(xì)胞的粒子的大小、形狀不同，加之本身的高電阻特性，樣品中細(xì)胞通過微孔時(shí)，會(huì)截?cái)嚯娏鳟a(chǎn)生負(fù)脈沖，產(chǎn)生相應(yīng)的不同幅度的電脈沖，脈沖的面積代表細(xì)胞的體積，脈沖的個(gè)數(shù)代表細(xì)胞的多少。這些脈沖信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理，A/D轉(zhuǎn)換傳輸?shù)轿㈦娔X部分進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)，微電腦控制，協(xié)調(diào)各部分的動(dòng)作，保證儀器正常工作，通過微電腦的計(jì)算，處理得到測量結(jié)果，并顯示在顯示屏上，打印出檢驗(yàn)報(bào)告。采用阻抗法血球計(jì)數(shù)儀的不足之處在于首先，人體血液細(xì)胞大小分布在2-18微米，根據(jù)阻抗法原理工作的使用需要有一個(gè)80微米微孔電極，因此帶來了阻抗法儀器的經(jīng)常堵孔而影響計(jì)數(shù)的問題。其次，阻抗法的工作原理決定了，儀器需要專用的稀釋液和清洗劑，使其應(yīng)用范圍受到局限。另外，由于阻抗法的微孔測量原理對(duì)用戶現(xiàn)場的環(huán)境要求(空氣塵埃)、對(duì)采用技術(shù)(如血樣凝塊)、對(duì)稀釋液的純凈度(微顆粒濃度)要求很高，歸納為使用要求較高，使用成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種激光血球計(jì)數(shù)儀，以能夠利用光學(xué)原理對(duì)紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板和血紅蛋白進(jìn)行記數(shù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種激光血球計(jì)數(shù)儀，該計(jì)數(shù)儀包括電子線路以及依次先后設(shè)置的激光器、聚光透鏡組、鞘流記數(shù)盒、接收凸透鏡、光電管，激光器的光源、聚光透鏡組的中軸線、鞘流記數(shù)盒的透光孔、接收凸透鏡的中軸線、光電管的受光頭處于同一光路中軸線上，鞘流記數(shù)盒底部的血絲嘴通過稀釋血樣抽入管與稀釋血樣的樣品杯連通，鞘流記數(shù)盒的鞘流吸入管與鞘液平衡杯連通，鞘流記數(shù)盒頂部的處于血絲嘴正上方的鞘流出口通過管路與負(fù)壓抽吸裝置相連通，血絲嘴和鞘流出口的中心連線與上述光路中軸線交叉，交叉點(diǎn)處于聚光透鏡組的匯聚光點(diǎn)處，上述電子線路通過對(duì)光電信號(hào)的采集和對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)儀各部分的動(dòng)作控制完成對(duì)光電管的電脈沖的記數(shù)、結(jié)果的運(yùn)算、顯示和打印。
在樣品杯上連有自動(dòng)稀釋裝置。
光學(xué)透鏡組由凸透鏡和凹透鏡組合而成，入射角小于15°。
由激光器與透鏡組合而成的光路其中軸線與血絲嘴和鞘流出口的中心連線的交叉點(diǎn)處于聚光透鏡組的匯聚光點(diǎn)之后。
所述光路中軸線與血絲嘴和鞘流出口的中心連線相互垂直。
所述的血絲嘴為針錐型嘴，針錐型嘴周圍設(shè)有同軸線的錐形鞘液聚液腔，錐形鞘液聚液腔的頂端的聚液口不高于針錐型嘴的嘴口高度，聚液口以上連通有鞘流管，鞘流管的頂端與鞘流出口連通。
所述的聚光透鏡組的匯聚光點(diǎn)的大小尺寸與細(xì)胞的大小尺寸相當(dāng)。
所述的電子線路由放大和比較電路及微電腦電路構(gòu)成，放大和比較電路的信號(hào)輸入與光電管連接，放大和比較電路的信號(hào)輸出與微電腦電路的信號(hào)輸入連接，微電腦電路對(duì)整套計(jì)數(shù)儀的工作進(jìn)行控制。
在所述的激光器光源處還設(shè)有一單色光光源。
本發(fā)明利用物理學(xué)中光散射原理是采用激光器把光匯聚一點(diǎn)的光照射到與光點(diǎn)大小差不多的顆粒時(shí)將產(chǎn)生散射現(xiàn)象。在光路的前方小角度獲得散射光稱為米氏散射——散射光強(qiáng)與顆粒大小成正比。如果把散射光匯聚后再進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換我們就得到電信號(hào)，當(dāng)一列對(duì)顆粒通過光點(diǎn)時(shí)可以獲得與之對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，其脈沖幅度大小表示顆粒大小。
激光法儀器沒有微孔電極，不存在堵塞的問題；本儀器也無需專用的昂貴稀釋試劑，使用一般的生理鹽水即可，利用使用現(xiàn)場和應(yīng)用技術(shù)相對(duì)較低，由于這些因素而帶來儀器應(yīng)用普及的前景。
作為本項(xiàng)目的全自動(dòng)激光血球分析儀因其特有的微粒子計(jì)數(shù)功能和相關(guān)工作原理，以及借助這些功能機(jī)理而可給出一定大小顆粒的分布和比例，它在顆粒分析精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般比濁計(jì)，因此可見，該儀器作為醫(yī)院檢驗(yàn)科必備的血球分析儀是不言而喻的。本儀器除了應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)外，凡是涉及要求測量物質(zhì)顆粒的直徑大小和液體中微粒子的數(shù)量進(jìn)行定量和定性的分析，都可以用本儀器來測量。即本儀器可演變成激光粒度分析儀。例如純凈水的理化分析中，測量其雜質(zhì)和細(xì)菌的含量。各種工業(yè)高純度液體的純凈度的測量、標(biāo)定等。由于測量的粒子直徑在微米級(jí)的尺寸，因此，這些測量對(duì)微電子器件、集成電路的生產(chǎn)、質(zhì)量控制、制藥行業(yè)和化工行業(yè)、食品衛(wèi)生監(jiān)督等都有現(xiàn)實(shí)意義的。對(duì)我國的一些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及這些產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)制和監(jiān)測評(píng)定手段都帶來了極大的便利。
本儀器還可以應(yīng)用于獸醫(yī)、寵物醫(yī)院，對(duì)動(dòng)物的血液進(jìn)行分析研究；還可以用于科學(xué)研究，作為實(shí)驗(yàn)室里的理化分析儀器和物理光學(xué)的散射現(xiàn)象的教學(xué)儀器。
總之，本項(xiàng)目不僅僅是醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的生化分析儀器，它在很多生命科學(xué)領(lǐng)域都能得到使用。因此本項(xiàng)目若形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)，它將會(huì)關(guān)聯(lián)醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)畜牧，食品制藥，科研教學(xué)、環(huán)境環(huán)保等領(lǐng)域的發(fā)展和支持。


圖1為阻抗法計(jì)數(shù)儀的原理圖；圖2為阻抗法計(jì)數(shù)儀的工作原理框圖；圖3為本發(fā)明的一種實(shí)施例的計(jì)數(shù)儀的整體構(gòu)成示意圖；圖4為對(duì)血紅蛋白進(jìn)行測量時(shí)的原理圖；圖5為圖3的光學(xué)、鞘流主體部分的構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明的激光血球計(jì)數(shù)儀，包括電子線路以及依次先后設(shè)置的激光器1、聚光透鏡組2、鞘流記數(shù)盒3、接收凸透鏡4、光電管5，激光器的光源、聚光透鏡組的中軸線、鞘流記數(shù)盒的透光孔、接收凸透鏡的中軸線、光電管的受光頭處于同一光路中軸線上，鞘流記數(shù)盒底部的血絲嘴13通過稀釋血樣抽入管與稀釋血樣的樣品杯10連通，鞘流記數(shù)盒的鞘流吸入管與鞘液平衡杯9連通，鞘流記數(shù)盒頂部的處于血絲嘴正上方的鞘流出口通過管路與負(fù)壓抽吸裝置相連通，血絲嘴和鞘流出口的中心連線與上述光路中軸線交叉，光路中軸線與血絲嘴和鞘流出口的中心連線的交叉點(diǎn)處于聚光透鏡組2的匯聚光點(diǎn)之后。光路中軸線與血絲嘴和鞘流出口的中心連線相互垂直。電子線路通過對(duì)光電信號(hào)的采集和對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)儀各部分的動(dòng)作控制完成對(duì)光電管5的電脈沖的記數(shù)、結(jié)果的運(yùn)算、顯示和打印。在樣品杯10上連有自動(dòng)稀釋裝置11。激光器1上連有激光電源12。光學(xué)透鏡組2由凸透鏡和凹透鏡組合而成，入射角為5°。血絲嘴13為針錐型嘴，針錐型嘴周圍設(shè)有同軸線的錐形鞘液聚液腔14，錐形鞘液聚液腔14的頂端的聚液口稍微低于針錐型嘴的嘴口高度，聚液口以上連通有鞘流管，鞘流管的頂端與鞘流出口連通。聚光透鏡組2的匯聚光點(diǎn)的大小尺寸與細(xì)胞的大小尺寸相當(dāng)。電子線路由放大和比較電路6及微電腦電路7構(gòu)成，放大和比較電路6的信號(hào)輸入與光電管連接，放大和比較電路6的信號(hào)輸出與微電腦電路7的信號(hào)輸入連接，微電腦電路7對(duì)整套計(jì)數(shù)儀的工作進(jìn)行控制。為了能夠同時(shí)測量血紅蛋白，在上述激光器光源處還設(shè)有一單色光光源。單色光光源為波長540納米的單色光光源。血紅蛋白的測量是利用朗伯定律，用波長540納米的單色光照射比色杯。通過測量經(jīng)過液體前后的光的能量，得到血紅蛋白的值。其計(jì)算公式C＝K*loglo/It。
使用時(shí)，對(duì)血液按要求進(jìn)行適當(dāng)稀釋后可以用散射方法檢測血液中的各種細(xì)胞。已知紅細(xì)胞平均體積為82-95fl，血小板平均體積為9.4-12.5fl，白細(xì)胞平均體積為35-450fl，(參看《全國臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程》8-9頁)可見紅細(xì)胞與血小板體積上有明顯的區(qū)別，而白細(xì)胞與紅細(xì)胞體積尺寸有重疊。在進(jìn)行紅細(xì)胞計(jì)數(shù)時(shí)白細(xì)胞數(shù)量可以忽略不計(jì)，(紅細(xì)胞平均值300-650萬個(gè)/微升，白細(xì)胞平均值4000-10000個(gè)/微升)在對(duì)白細(xì)胞計(jì)數(shù)時(shí)可對(duì)紅細(xì)胞溶血處理(加入溶血?jiǎng)┤芑t細(xì)胞，白細(xì)胞因有核溶不化)。血紅蛋白則用比色法檢測(540nm波長)，稀釋的血細(xì)胞形成血絲被鞘液裹夾在中間形成穩(wěn)流，血細(xì)胞粒子單列排隊(duì)依次通過散射光源，血細(xì)胞經(jīng)過散射的光強(qiáng)度需要轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖，電脈沖再經(jīng)放大、計(jì)數(shù)；利用微電腦來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)儀器的動(dòng)作的控制、電脈沖的計(jì)數(shù)、結(jié)果的運(yùn)算、顯示、打??；血紅蛋白的測量是利用朗伯定律，用波長540納米的單色光照射比色杯。通過測量經(jīng)過液體前后的光的能量，得到血紅蛋白的值。其計(jì)算公式C＝K*loglo/It。
綜上述，全自動(dòng)激光血球分析儀工作過程如下血樣經(jīng)稀釋系統(tǒng)11稀釋處理后注入到樣品杯10中，血樣在負(fù)壓泵8的作用下，在鞘流記數(shù)盒3中被鞘液裹夾在中間，細(xì)胞列隊(duì)通過激光光點(diǎn)，將散射光用接收透鏡4匯聚到光電管5上，產(chǎn)生一定的電流信號(hào)，再經(jīng)放大、比較電路6后，再由微電腦電路7的處理、運(yùn)算、得到檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，并自動(dòng)顯示在液晶顯示屏上，同時(shí)打印出血細(xì)胞檢驗(yàn)報(bào)告單。
最后所應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，該計(jì)數(shù)儀包括電子線路以及依次先后設(shè)置的激光器(1)、聚光透鏡組(2)、鞘流記數(shù)盒(3)、接收凸透鏡(4)、光電管(5)，激光器的光源、聚光透鏡組的中軸線、鞘流記數(shù)盒的透光孔、接收凸透鏡的中軸線、光電管的受光頭處于同一光路中軸線上，鞘流記數(shù)盒底部的血絲嘴通過稀釋血樣抽入管與稀釋血樣的樣品杯(10)連通，鞘流記數(shù)盒的鞘流吸入管與鞘液平衡杯(9)連通，鞘流記數(shù)盒頂部的處于血絲嘴正上方的鞘流出口通過管路與負(fù)壓抽吸裝置相連通，血絲嘴和鞘流出口的中心連線與上述光路中軸線交叉，交叉點(diǎn)處于聚光透鏡組(2)的匯聚光點(diǎn)處，上述電子線路通過對(duì)光電信號(hào)的采集和對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)儀各部分的動(dòng)作控制完成對(duì)光電管(5)的電脈沖的記數(shù)、結(jié)果的運(yùn)算、顯示和打印。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，在樣品杯(10)上連有自動(dòng)稀釋裝置(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，光學(xué)透鏡組(2)由凸透鏡和凹透鏡組合而成，入射角小于15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一條所述的激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，所述由激光器與透鏡組合而成的光路其中軸線與血絲嘴和鞘流出口的中心連線的交叉點(diǎn)處于聚光透鏡組(2)的匯聚光點(diǎn)之后。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，所述光路中軸線與血絲嘴和鞘流出口的中心連線相互垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，所述的血絲嘴為針錐型嘴，針錐型嘴周圍設(shè)有同軸線的錐形鞘液聚液腔，錐形鞘液聚液腔的頂端的聚液口不高于針錐型嘴的嘴口高度，聚液口以上連通有鞘流管，鞘流管的頂端與鞘流出口連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，所述的聚光透鏡組(2)的匯聚光點(diǎn)的大小尺寸與細(xì)胞的大小尺寸相當(dāng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，所述的電子線路由放大和比較電路(6)及微電腦電路(7)構(gòu)成，放大和比較電路(6)的信號(hào)輸入與光電管連接，放大和比較電路(6)的信號(hào)輸出與微電腦電路(7)的信號(hào)輸入連接，微電腦電路(7)對(duì)整套計(jì)數(shù)儀的工作進(jìn)行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光血球計(jì)數(shù)儀，其特征在于，在所述的激光器光源處還設(shè)有一單色光光源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光血球計(jì)數(shù)儀，該計(jì)數(shù)儀包括電子線路以及依次先后設(shè)置的激光器、聚光透鏡組、鞘流記數(shù)盒、接收凸透鏡、光電管，激光器的光源、聚光透鏡組的中軸線、鞘流記數(shù)盒的透光孔、接收凸透鏡的中軸線、光電管的受光頭處于同一光路中軸線上，鞘流記數(shù)盒底部的血絲嘴通過稀釋血樣抽入管與稀釋血樣的樣品杯連通，鞘流記數(shù)盒的鞘流吸入管與鞘液平衡杯連通，鞘流記數(shù)盒頂部的處于血絲嘴正上方的鞘流出口通過管路與負(fù)壓抽吸裝置相連通，血絲嘴和鞘流出口的中心連線與上述光路中軸線交叉，交叉點(diǎn)處于聚光透鏡組的匯聚光點(diǎn)處。由于沒有微孔電極，不存在堵塞的問題；本儀器也無需專用的昂貴稀釋試劑，使用一般的生理鹽水即可。
文檔編號(hào)G01N15/00GK101025414SQ20061001744
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者樸龍 , 黃正義 申請(qǐng)人:鄭州市精科分析儀器有限公司