[發(fā)明專利]一種基于直流電阻抗測量的細(xì)胞粒子檢測方法

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• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN107367453A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶靖
• 申請（專利權(quán)）人: 上海納衍生物科技有限公司
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及血液細(xì)胞分析領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于直流電阻抗測量的細(xì)胞粒子檢測方法。

背景技術(shù)

在血液細(xì)胞分析領(lǐng)域，直流電阻抗法是目前RBC/PLT(紅細(xì)胞/血小板)測量的最常用方法。圖1是直流電阻抗測量的一個簡單示意圖，兩個容器中隔絕的待測細(xì)胞懸液通過小孔建立聯(lián)系。兩個測量電極分別位于兩個容器中，通過直流源激勵在小孔建立電場。在壓力驅(qū)動下，流過小孔的粒子或細(xì)胞會引起電阻抗的變化，就會產(chǎn)生一個個脈沖信號。理想情況下，一個粒子對應(yīng)一個脈沖，脈沖的個數(shù)指示粒子的數(shù)目，脈沖的幅值高度正比于粒子體積。

然而在實(shí)際情況下，電場等勢線不均勻分布、小孔孔徑遠(yuǎn)大于粒子直徑、流速不穩(wěn)、樣本中含有大量碎片、氣泡等因素都會影響脈沖的形狀及幅值。因此，該方法受檢測原理和結(jié)構(gòu)的限制，不可避免地會引入一些計(jì)數(shù)以及測量值上的誤差，造成這些誤差的主要來源一個是軌跡影響，一個是重疊影響。

1)軌跡現(xiàn)象(體積誤差)

單個粒子由不同軌跡流過小孔而引起體積誤差，此為軌跡現(xiàn)象，如圖2所示，10為小孔，10周圍的圓形線為電場等勢線分布，三個大小相等的粒子分別以AT、BT、CT三條軌跡從左至右通過小孔。可見，

粒子沿小孔的中心線AT流過，形成一個理想的脈沖信號，其脈沖峰值A(chǔ)MP.A真實(shí)反映粒子體積。

粒子沿小孔的邊沿BT流過，形成M形信號，其脈沖峰值A(chǔ)MP.B不代表該粒子的真實(shí)體積，而是其脈沖谷值A(chǔ)MP.A代表該粒子的真實(shí)體積。

粒子沿斜線軌跡CT流過小孔，形成類似M形信號，其脈沖峰值A(chǔ)MP.C不代表該粒子的真實(shí)體積，而是其脈沖谷值A(chǔ)MP.A代表該粒子的真實(shí)體積。

2)重疊現(xiàn)象(個數(shù)誤差)

由于小孔的孔徑明顯大于粒子直徑，因此會出現(xiàn)兩個粒子同時(shí)進(jìn)入小孔的情況，產(chǎn)生的脈沖信號等價(jià)于單個粒子逐一通過時(shí)，各自產(chǎn)生信號的疊加，此為重疊現(xiàn)象，如圖3所示。

圖中，A為單個理想粒子經(jīng)過時(shí)候的情況(其下面為對應(yīng)的脈沖信號，B、C、D、E同)，其脈沖的峰值代表該粒子的真實(shí)體積。

B為兩個隔的較遠(yuǎn)的粒子同時(shí)進(jìn)入小孔，信號有小部分重疊，形成M形信號，其脈沖的兩個峰值分別代表該兩個粒子的真實(shí)體積，而其脈沖谷值不代表粒子的真實(shí)體積。

C為比B靠的近一點(diǎn)的兩個粒子同時(shí)進(jìn)入小孔，信號有較大部分重疊，形成M形信號，其脈沖的兩個峰值分別代表該兩個粒子的真實(shí)體積，而其脈沖谷值不代表粒子的真實(shí)體積。

D為橫向兩個靠的非常近的粒子同時(shí)經(jīng)過小孔，所產(chǎn)生的信號完全重疊，其幅值要大的多。E為縱向兩個靠的非常近的粒子同時(shí)經(jīng)過小孔，所產(chǎn)生的信號完全重疊，其幅值比D還要大。情況D和E只有當(dāng)細(xì)胞稀釋很不好時(shí)會有，通常很少發(fā)生，忽略不計(jì)；這里重點(diǎn)考慮A、B、C情況。

上面分別描述了粒子在軌跡影響和重疊影響下所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，然而在實(shí)際情況下，這兩種情況是都會同時(shí)發(fā)生的，使問題變得很復(fù)雜，如M形信號，這兩種情況表現(xiàn)出的波形現(xiàn)象基本類似。

現(xiàn)在，一般的處理方式不區(qū)分單個粒子和多個粒子產(chǎn)生的M形信號，對軌跡影響用硬件電路修正其幅值，而對于重疊影響產(chǎn)生的個數(shù)誤差，只能進(jìn)行大概修正。到目前為止，都沒有一種好的方法同時(shí)修正這兩種誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種判斷準(zhǔn)確快速、應(yīng)用廣泛的基于直流電阻抗測量的細(xì)胞粒子檢測方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于直流電阻抗測量的細(xì)胞粒子檢測方法，用以檢測細(xì)胞粒子的體積及數(shù)量，包括以下步驟：

1)通過直流電阻抗法獲取待檢測細(xì)胞粒子的脈沖信號；

2)獲取脈沖信號的波形脈寬、多峰情況、峰值和谷值；

3)設(shè)定脈寬的閾值，并根據(jù)脈寬和多峰情況判斷脈沖信號為單粒子脈沖信號或者多粒子脈沖信號，對細(xì)胞粒子進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且根據(jù)脈沖信號的峰值和谷值獲取細(xì)胞粒子的體積。

所述的步驟3)中，脈寬的閾值h的計(jì)算式為：

h＝K*W

其中，K為區(qū)分系數(shù)，且1.1≤K≤2，W為單峰脈沖信號脈寬的均值。

所述的步驟3)具體包括以下判斷方法：

(1)若檢測到的脈沖信號為單峰信號，且脈寬W_i≤h時(shí)，則該脈沖信號的峰值代表該粒子的體積，粒子個數(shù)計(jì)為一個；

(2)若檢測到的脈沖信號為多峰信號，且脈寬W_i≤h時(shí)，則該脈沖信號的谷值代表該粒子的體積，粒子個數(shù)計(jì)為一個；