[发明专利]用于血液样品中的粒子分析的自聚焦系统和方法

说明书

可通过数字图像处理器对粒子诸如血细胞进行分类和计数。可将数字显微镜相机引导到流通池中，所述流通池限定对称变窄的流路，其中样品料流以因流动和粘度参数而在鞘流体层之间变平的带的形式流动。在所述流通池上设置了用于自聚焦的对比光栅，例如在后照明开口的边缘处。所述图像处理器由像素数据对比度评估焦点精确度。定位电机沿着光轴移动所述显微镜和/或流通池以用于自聚焦于所述对比光栅靶标。所述处理器随后使显微镜和流通池位移所述对比光栅和所述样品料流之间的已知距离，从而聚焦于所述样品料流。从该位置采集血细胞图像，直至通过输入信号或当检测所述图像数据中的温度变化或焦点不精确度时周期性地再引发自聚焦。

相关申请的交叉引用

本专利申请是2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/799,152的非临时性申请并要求其优先权权益，所述临时专利申请的内容以引用方式并入本文。本申请还涉及美国专利申请No.14/215,834、14/216,533、14/216,339、14/216,811和14/217,034；以及均提交于2014年3月17日的多份国际专利申请No.PCT/US14/30850、PCT/US14/30902、以及PCT/US14/30851。这些专利提交中的每一者的内容均以引用方式并入本文。

背景技术

本公开涉及使用全自动化或部分自动化设备区分和定量样品中的粒子(诸如血细胞)的粒子分析(包括对流体样品中的粒子成像)的装置、系统、组合物和方法领域。本公开还涉及可用于分析得自受试者的样品中的粒子的粒子和/或细胞内细胞器配向液体(particle and/or intracellular organelle alignment liquid,PIOAL)，用于制备所述液体的方法，以及使用所述液体检测和分析粒子的方法。本发明还公开了可用于进行基于图像的生物流体样品分析的组合物、系统、设备和方法。本公开的组合物、系统、设备和方法还可用于对生物流体中的粒子(诸如红血细胞、网织红细胞、有核红血细胞、血小板)进行检测、计数和表征，以及用于基于图像和形态的白血细胞分类计数、分类、子分类、表征和/或分析。

血细胞分析是用于提供患者健康状态的概况的最常执行的医学检验之一。血液样品可从患者身体抽取并储存在含有抗凝血剂以防止凝结的试管中。全血样品通常包含三大类血细胞，包括红血细胞(红血球)、白血细胞(白血球)和血小板(凝血细胞)。每一类可进一步分为成员亚类。例如，五大类型或亚类的白血细胞(WBC)具有不同的形状和功能。白血细胞可包括中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。也存在红血细胞类型的亚类。样品中粒子的外观可根据病理状况、细胞成熟度和其他原因而不同。红血细胞亚类可包括网织红细胞和有核红血细胞。

用于估计RBC、WBC或血小板浓度的血细胞计数可以由人工方式或使用自动化分析仪进行。当血细胞计数以人工方式进行时，将一滴血作为薄层涂片而施加到显微镜载片上。传统上，对显微镜载片上的干燥、染色血涂片的人工检查已被用来确定五种类型的白血细胞的数量或相对量。已将组织学染料和染剂用于对细胞或细胞结构染色。例如，瑞氏染剂是已用于对血涂片染色以在光学显微镜下检查的组织学染剂。全血计数(CBC)可使用自动化分析仪获得，其中一种类型基于粒子或细胞沿着小管通过感测区时的阻抗或动态光散射而对血液样品中的不同粒子或细胞的数量计数。自动化CBC可采用多种仪器或方法区分不同类型的细胞，这些细胞包括RBC、WBC和血小板(PLT)，它们可单独地进行计数。例如，要求最小粒度或体积的计数技术可用于仅对大细胞计数。血液中的某些细胞(诸如异常细胞)可能无法正确计数或识别。彼此粘附的小细胞可能被错误地计数为大细胞。当怀疑计数有误时，可能需要对仪器结果进行人工复查以确认和识别细胞。

自动化血细胞计数技术可涉及流式细胞术。流式细胞术涉及提供窄的流路，以及对单个血细胞的通过进行感测和计数。流式细胞术方法已用于检测悬浮在流体中的粒子，诸如血液样品中的细胞，以及用于分析粒子的粒子类型、尺寸和体积分布以便推断出血液样品中相应粒子类型或粒子体积的浓度。分析悬浮在流体中的粒子的合适方法的例子包括沉降、微观表征、基于阻抗的计数和动态光散射。这些工具易出现测试误差。另一方面，准确表征粒子的类型和浓度在诸如医学诊断的应用中可能至关重要。