專利名稱：靜態(tài)抗凝全血樣本分析的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分析靜態(tài)抗凝全血樣本的設(shè)備和方法。更具體而言，本發(fā)明涉及分析靜態(tài)血液樣本的設(shè)備和方法，在分析過(guò)程中不需要液流穿經(jīng)血液樣本的分析設(shè)備。使用本發(fā)明的設(shè)備和方法，可以完成單位體積樣本的血液成份計(jì)數(shù)；血液成份體積；血細(xì)胞比容；血紅蛋白測(cè)定；最接近的紅細(xì)胞沉降率；和血液成份類型的鑒別。
背景技術(shù)：
生物液流分析特別是血液學(xué)分析的最新進(jìn)展，提高了從患者血樣獲得的信息的數(shù)量和質(zhì)量。其結(jié)果是，利用患者血樣作為診斷工具的醫(yī)學(xué)界也大大受益，而且，對(duì)抗凝全血進(jìn)行的最普通的檢驗(yàn)是全血細(xì)胞計(jì)數(shù)，或CBC，全血細(xì)胞計(jì)數(shù)通常被認(rèn)為是包括下列化驗(yàn)的一組檢驗(yàn)血細(xì)胞比容(Hct)、血紅蛋白(Hgb)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)和血小板計(jì)數(shù)(Plt)的測(cè)量、紅細(xì)胞測(cè)量如平均紅細(xì)胞容積(MCV)等，以及白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)(LDC或“Diff”)，后者是對(duì)存在的白細(xì)胞進(jìn)行分型。與任何其它的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定相比，本發(fā)明對(duì)CBC具有獨(dú)到的特性，其它任何設(shè)備或方法在操作時(shí)必須進(jìn)行四種不同類型的分析。首先，樣本的一般物理特性，即血細(xì)胞比容和各種細(xì)胞或粒子計(jì)數(shù)，必須使用與整個(gè)樣本有關(guān)的定量方法進(jìn)行分析。在傳統(tǒng)設(shè)備和方法中，這需要準(zhǔn)確的樣本計(jì)量和稀釋，接下來(lái)需要特異的測(cè)量?jī)x器。第二，樣本的特定化學(xué)特性，即血紅蛋白濃度，必須使用定量化學(xué)方法進(jìn)行測(cè)定。第三，設(shè)備必須對(duì)各個(gè)細(xì)胞進(jìn)行定量測(cè)定，通常包括提供高度稀釋的樣本，接下來(lái)稀釋樣本通過(guò)流通池，流通池利用電或光學(xué)手段測(cè)量細(xì)胞。第四，定量測(cè)定用于將由特定亞群構(gòu)成的全部白細(xì)胞中各類白細(xì)胞所占的百分比加以歸類。亞群的數(shù)量取決于所使用的設(shè)備的復(fù)雜性，亞群可以是少至2類或者多至7類。
傳統(tǒng)上，使用分開(kāi)的方法已經(jīng)完成了CBC的不同方面的測(cè)定。例如，CBC的LDC部分測(cè)定的傳統(tǒng)方法是這樣進(jìn)行的將小量未稀釋血液涂于一玻片上，對(duì)干燥固定的血膜進(jìn)行染色，顯微鏡下檢測(cè)血涂片。由這樣的血涂片可以獲得適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，但是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度很大程度上取決于技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。另外，使用的血涂片是勞動(dòng)密集型的，成本回收難，因此，商業(yè)應(yīng)用通常沒(méi)有利潤(rùn)。另一方法是使用電子阻抗或光學(xué)流式血細(xì)胞儀。流式血細(xì)胞儀包括將稀釋血液樣本通過(guò)一個(gè)小管，當(dāng)血細(xì)胞連續(xù)通過(guò)小管時(shí)，小管中的電子阻抗或光傳感器可以測(cè)量細(xì)胞組份。同一個(gè)設(shè)備也可用于同時(shí)計(jì)數(shù)和提供細(xì)胞計(jì)量數(shù)據(jù)。為了測(cè)量WBC和／或血小板，必須稀釋血樣，必須對(duì)血樣進(jìn)行處理以除去遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出WBC和血小板的RBC。盡管較上述血涂片方法更為方便和結(jié)果一致，但是流式血細(xì)胞儀也有一些缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是，流式血細(xì)胞儀是管路和必要的用于控制稀釋血樣通過(guò)傳感器的液流速度的控制器?，F(xiàn)有流式血細(xì)胞儀中的管路常常出現(xiàn)滲漏，因而，可能影響設(shè)備準(zhǔn)確性和安全性。許多現(xiàn)有流式血細(xì)胞儀的另一缺點(diǎn)涉及內(nèi)部液流控制器和自動(dòng)稀釋設(shè)備的準(zhǔn)確度。流式血細(xì)胞儀的準(zhǔn)確性取決于液流控制器和樣本稀釋設(shè)備的準(zhǔn)確性，以及它們保持精確校準(zhǔn)的能力。液流控制器和稀釋設(shè)備需要定期重新校準(zhǔn)。需要重新校準(zhǔn)本身就說(shuō)明，許多現(xiàn)有流式血細(xì)胞儀存在不準(zhǔn)確結(jié)果的潛在可能性和不期望的操作成本。發(fā)表在細(xì)胞計(jì)量設(shè)備(Cytometry Supplement)1988；37-17上的署名John L．Haynes的文章中描述了阻抗和光學(xué)流式血細(xì)胞儀的原理，和此類技術(shù)在各種領(lǐng)域的應(yīng)用情況。在流式血細(xì)胞儀中被檢測(cè)的血液樣本，無(wú)論如何要進(jìn)行10∶1～50000∶1的稀釋。
紅細(xì)胞沉降率作為系統(tǒng)性炎癥的一個(gè)指標(biāo)，是另一臨床重要檢驗(yàn)項(xiàng)目，需要用抗凝全血進(jìn)行。該檢驗(yàn)包括將抗凝全血樣本置入一樣本管中，使紅細(xì)胞于1小時(shí)的期間內(nèi)在管中按重力學(xué)沉降。1小時(shí)期間的紅細(xì)胞沉降程度反映供血者系統(tǒng)性炎癥情況。
細(xì)胞分析的另一途徑是在美國(guó)專利5547849、5585246等中描繪的體積毛細(xì)管掃描，其中將相對(duì)未稀釋的全血樣本置入已知體積和厚度的毛細(xì)管中，在血液處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。該技術(shù)處理存在的紅細(xì)胞是通過(guò)限定掃描波長(zhǎng)至使得紅細(xì)胞呈相對(duì)透明，該技術(shù)需要處理樣本以使得紅細(xì)胞在測(cè)定過(guò)程中不發(fā)生集聚。這樣，該技術(shù)局限于使用較長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光，沒(méi)有檢驗(yàn)紅細(xì)胞和血小板或檢驗(yàn)任何細(xì)胞形態(tài)的措施。而且，由于計(jì)數(shù)必須發(fā)生在恒定的體積中，所以在單個(gè)樣本管中檢測(cè)大范圍樣本顆粒組分是困難的和不可能的，因?yàn)檫@些組分在全血樣本中的相對(duì)數(shù)量可以相差1000倍以上。有大量可利用的進(jìn)行CBC或相關(guān)檢驗(yàn)的市售設(shè)備，但是，這些設(shè)備除了提供少量CBC檢驗(yàn)之外則變得復(fù)雜、昂貴和容易發(fā)生故障。此外，有大量進(jìn)行特定血液學(xué)檢驗(yàn)方法，但是這些方法不能提供CBC中所期望的所有臨床有用信息。
檢測(cè)CBC的更為復(fù)雜的目前可利用設(shè)備的另一問(wèn)題是必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)稀釋和測(cè)量均是相對(duì)的而不是絕對(duì)的，因此，為了提供精確的數(shù)量、實(shí)際的顆粒，通常必須用設(shè)備分析已知數(shù)值的穩(wěn)定的全血樣本，并調(diào)整設(shè)備從而可以提供這些準(zhǔn)確數(shù)值。在標(biāo)準(zhǔn)材料的制備及其轉(zhuǎn)移與貯存期間的穩(wěn)定性方面，這類校準(zhǔn)出現(xiàn)差錯(cuò)的傾向是顯而易見(jiàn)的。材料也很昂貴，這就增加了檢測(cè)的成本。如果所有測(cè)量是使用任何校準(zhǔn)均是方法本身所固有的方法以在基本上不稀釋的樣本上進(jìn)行的話，那么就不再需要校準(zhǔn)。
Frederic L．Nason在美國(guó)專利4790640中描述了一種裝置的制造，其中通過(guò)將一些稱為鐮狀紅細(xì)胞的細(xì)胞成份捕獲進(jìn)漸小的楔形室，優(yōu)選為單細(xì)胞厚度，從而將鐮狀紅細(xì)胞與大量紅細(xì)胞分開(kāi)。所述專利對(duì)于在楔形室如何確定血液學(xué)信息如細(xì)胞計(jì)數(shù)、血細(xì)胞比容、血紅蛋白測(cè)定、細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢測(cè)或者如何區(qū)分成形成份，并未提供任何建議。期望具有檢測(cè)靜態(tài)抗凝全血樣本的設(shè)備和方法，所述方法和設(shè)備能夠?qū)Υ罅坎煌簩W(xué)參數(shù)提供準(zhǔn)確定性和定量結(jié)果，而不需要樣本液流在樣本分析期間穿經(jīng)樣本室。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及用于檢測(cè)盛裝在樣本室中的靜態(tài)的、基本上不稀釋的、抗凝全血樣本并從中獲得信息的方法和設(shè)備。本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)“基本上不稀釋”是描述血液樣本的稀釋不超過(guò)約1∶1，優(yōu)選更小。通常，本發(fā)明方法中將會(huì)用到的試劑僅僅是染料、顏料和抗凝劑，而這些試劑不旨在稀釋樣本。優(yōu)選地，樣本室中數(shù)個(gè)區(qū)域的不同通過(guò)面(throughPlane)厚度將在室的所有區(qū)域產(chǎn)生足夠的毛細(xì)管力，從而使得血液樣本遍布全室，由此最終在室中形成靜態(tài)的血液樣本。
血液樣本的唯一運(yùn)動(dòng)是血樣成形成份的布朗運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)不影響本發(fā)明設(shè)備的使用。設(shè)備包括盛放樣本的樣本室，它具有相對(duì)的樣本密閉壁，至少一個(gè)壁是透明的，室壁在室的至少一部分匯合。因此，室的通過(guò)面厚度因室的不同區(qū)域而異。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“通過(guò)面”，指相當(dāng)于在室的任何區(qū)域中會(huì)聚壁之間最短距離的視線。正如后面將要描述的那樣，兩壁之間會(huì)聚的程度，即兩壁之間距離，在室的任何一個(gè)特定點(diǎn)是已知的，或者，就象后面將要描述的那樣，在樣本盛放于室后是可以測(cè)得的。
室的最薄區(qū)域是這樣的尺寸，當(dāng)樣本室盛滿血液樣本后，血樣中的單個(gè)紅細(xì)胞形成單層。此部分室的厚度應(yīng)當(dāng)在約2至約7微米之間，優(yōu)選約5微米。這樣，正如后面將要描述的那樣，在室的這個(gè)區(qū)域可以測(cè)量單個(gè)紅細(xì)胞、計(jì)量如平均紅細(xì)胞容積(MCV)和平均紅細(xì)胞血紅蛋白量(MCH)。
從室的最薄部分開(kāi)始，室的厚度增加以在室中形成逐漸增厚的區(qū)域，其可用于識(shí)別和計(jì)數(shù)血樣中的細(xì)胞性或顆粒性成份。在所有情況下，該計(jì)數(shù)均在室的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，所述室的區(qū)域的厚度是可以測(cè)定的，由此細(xì)胞或成份計(jì)數(shù)可以以一定體積樣本中細(xì)胞或成份數(shù)量的形式給出。室內(nèi)一個(gè)較厚區(qū)域?qū)⑹占准?xì)胞和紅細(xì)胞錢串。因此，室的該區(qū)域厚度范圍通常為約7～約40微米。室包含在樣本貯罐(holder)中，貯罐的血液樣本可以被取出。
待測(cè)樣本與著色劑如熒光染料混合，產(chǎn)生的混合物分布于室中，緣于室壁的會(huì)聚而形成具有不同厚度的靜置樣本。顏料可以在將樣本盛裝入室之前加入，或者在樣本盛裝入室的同時(shí)加入，如在室壁上涂上著色劑干涂層?？鼓齽┮部梢栽谘簶颖镜谷霕颖臼抑凹尤?，或者抗凝劑在血液樣本進(jìn)入室之后再與血樣混合，如在室壁上涂上抗凝劑干涂層。用具有選擇的波長(zhǎng)或選擇的一個(gè)以上波長(zhǎng)的光源對(duì)室內(nèi)有關(guān)區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)照射，所述波長(zhǎng)引起樣本中的著色劑發(fā)出熒光，或者是以其它方式能夠定量測(cè)定。這樣，室內(nèi)含有血樣中的各種大小的成形成份的區(qū)域被掃描，優(yōu)選用光學(xué)設(shè)備掃描，而掃描結(jié)果可被數(shù)字化和分析。
對(duì)樣本進(jìn)行操作或處理以確保存在不含有血樣中成形成份且只含有血樣的血漿部分的樣本區(qū)域，樣本中的血細(xì)胞或血中其它成形成份被懸浮。在不含成形成份區(qū)域，每單位面積發(fā)射熒光或發(fā)射信號(hào)(光密度)的強(qiáng)度直接與血漿的厚度有關(guān)，因此，液體的熒光或光密度隨著室厚度的增加而增加。同樣，來(lái)自樣本的熒光或光密度的大小隨著血樣中可以置換溶于血漿中的著色劑的任何有形體的體積成比例減少。
樣本室中任何特定點(diǎn)室壁間的通過(guò)面距離可以用數(shù)種方式來(lái)測(cè)定。當(dāng)兩壁的會(huì)聚角固定時(shí)，則任何特定點(diǎn)室的厚度是最小室厚度區(qū)域和被測(cè)特定點(diǎn)之間距離的函數(shù)。當(dāng)兩壁會(huì)聚角在制造樣本室時(shí)預(yù)定，則可以用條形碼或其它方式標(biāo)記含有該室的裝置，以便于在使用該裝置的過(guò)程中設(shè)備可以測(cè)定到兩壁之間的會(huì)聚角，按照上述方法可以測(cè)得任何待測(cè)特定區(qū)域的厚度。
測(cè)量任何特定被測(cè)區(qū)域室的厚度的另一方法，涉及由該特定區(qū)域發(fā)射的熒光信號(hào)的強(qiáng)度，或者吸附染料的光密度。在樣本的薄區(qū)域，樣本中不含成形成份的澄清區(qū)域發(fā)出的熒光信號(hào)的強(qiáng)度與樣本的厚度成正比，因而，也就與室的相應(yīng)區(qū)域的厚度成正比。因此，被測(cè)特定區(qū)域樣本的厚度可以通過(guò)測(cè)定該澄清區(qū)域著色信號(hào)強(qiáng)度而得以測(cè)定。后一用于測(cè)定被測(cè)室內(nèi)區(qū)域厚度的方法，得到下述結(jié)構(gòu)的輔助室整合在包括一已知尺寸校準(zhǔn)區(qū)域的盒中，所述校準(zhǔn)區(qū)域能夠接觸到部分著色劑和樣本。一旦掃描校準(zhǔn)區(qū)域和測(cè)量由校準(zhǔn)區(qū)域發(fā)出的著色信號(hào)，掃描設(shè)備即可知道室厚度A發(fā)射的著色信號(hào)B，而B(niǎo)的分?jǐn)?shù)或倍數(shù)也將與A的分?jǐn)?shù)或倍數(shù)比例相等。利用這個(gè)信息可以計(jì)數(shù)每單位樣本體積成形成份的數(shù)量，因?yàn)閽呙柙O(shè)備的任何視野的面積是已知的。通過(guò)將已知視野面積乘以測(cè)得的掃描區(qū)域的厚度，即可計(jì)算出存在血樣澄清區(qū)域的室內(nèi)任何部位的視野的體積。
室也可用于測(cè)定血樣中成形成份的體積。測(cè)量是這樣實(shí)現(xiàn)的通過(guò)掃描設(shè)備而得知從與室相聯(lián)的預(yù)定幾何結(jié)構(gòu)發(fā)出的著色信號(hào)有多大變化，所述結(jié)構(gòu)具有預(yù)定的體積。該結(jié)構(gòu)可以是置換著色澄清血漿的信號(hào)抑制體積；或者該結(jié)構(gòu)可以是增加著色澄清血漿的信號(hào)增強(qiáng)體積。為了利用信號(hào)強(qiáng)度-對(duì)-體積的關(guān)系來(lái)測(cè)量成形成份的體積，來(lái)自成形成份區(qū)域的熒光信號(hào)強(qiáng)度或光密度的強(qiáng)度被積分，并且與如果區(qū)域中不存在成形成份時(shí)的熒光信號(hào)強(qiáng)度或光密度的預(yù)期值進(jìn)行比較。由于成形成份區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度或光密度度數(shù)的任何減少是緣于成形成份置換了著色血漿，因此，由這種“缺少顏色血漿”發(fā)出的信號(hào)體積很容易被計(jì)算出來(lái)，并且等于成形成份的體積。因此，可以在室中測(cè)得成形成份的體積。該技術(shù)的變式由Martha L．Gray等發(fā)表在血細(xì)胞儀(Cytometry)12983年第3卷第6期第428-434頁(yè)上。Gray等的技術(shù)被用于流式細(xì)胞系統(tǒng)，由于細(xì)胞排除著色劑的容納體積是不確定的，因此需要用已知體積的細(xì)胞進(jìn)行校準(zhǔn)。而在本發(fā)明中，由于視野的體積是已知的，所以不需要此類校準(zhǔn)。
通過(guò)分析成形成份所發(fā)出的著色信號(hào)，也可以測(cè)定諸如成份類型、成份形態(tài)等其它特征。使用表面抗原決定簇標(biāo)志標(biāo)記的抗體，通過(guò)掃描樣本中如此標(biāo)記的抗體，可以獲得有關(guān)被研究血樣中成形成份的進(jìn)一步的信息，以及測(cè)定如此標(biāo)記抗體是否與樣本中任何成形成份結(jié)合。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于由靜態(tài)抗凝全血樣本獲得容量分析相關(guān)信息的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另一目的是提供其特征在于不需要使用外標(biāo)物質(zhì)即可獲得所述容量分析相關(guān)信息的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的再一目的是，提供一種特征在于允許使用基本上不稀釋的全血樣本以檢驗(yàn)每單位樣本體積中成形成份計(jì)數(shù)信息的方法和設(shè)備。
本發(fā)明還有一目的是提供一種方法和設(shè)備，其特征在于包括一個(gè)盛放樣本的室，所述室具有由相對(duì)的會(huì)聚室壁形成的不同的通過(guò)面厚度區(qū)域，至少一個(gè)壁是透明的，以便于通過(guò)此透明壁可以光學(xué)上或肉眼檢測(cè)樣本。
本發(fā)明另一目的是提供一種方法和設(shè)備，其特征在于室的各種通過(guò)面厚度區(qū)域制成這樣的尺寸，便于能夠測(cè)定血樣中不同大小的各個(gè)細(xì)胞以及其它成形成分的形態(tài)學(xué)特征、計(jì)數(shù)和體積。
本發(fā)明還有一目的是提供特征在于可由血樣精確計(jì)算出紅細(xì)胞沉降率的方法和設(shè)備。
附圖簡(jiǎn)述結(jié)合下列附圖，通過(guò)下面的本發(fā)明幾個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的這些和其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯得更加清楚。


圖1是血樣分析裝置的透視圖解，裝置包括樣本接收室，該室包括不同通過(guò)面厚度區(qū)域。
圖2是圖1所示類型室的橫截面觀，其中室的通過(guò)面厚度呈線性變化。
圖3是類似于圖2的橫截面觀，但是室的通過(guò)面厚度呈非線性變化。
圖4具有不同通過(guò)面厚度的室的不同實(shí)施方案的橫截面觀，其中室的通過(guò)面厚度呈階梯式變化。
圖5是類似于圖4的橫截面觀，但是顯示具有呈線性變化的通過(guò)面厚度的室。
圖6是具有不同通過(guò)面厚度的室的另一實(shí)施方案的橫截面觀。
圖7是本發(fā)明樣本室的平面圖，其中包括用于校準(zhǔn)分析血樣所用掃描設(shè)備的毛細(xì)管。
圖8是室厚度對(duì)室中最小通過(guò)面厚度區(qū)與室中任何其它通過(guò)面厚度的區(qū)域之間距離的關(guān)系圖。實(shí)線代表如圖2中所示的線性室，破折線代表如圖3中所示的非線性室。
圖9是本發(fā)明形成的不同厚度室的一部分的平面示意圖，圖解描述如何將靜態(tài)流體樣本中不同大小的成形成份分離進(jìn)入室內(nèi)不同厚度區(qū)域，以便于在室中不同視野進(jìn)行獨(dú)立觀測(cè)。
圖10是顯示可能被樣本-掃描設(shè)備檢測(cè)的四種不同視野室的一部分的平面示意圖。
圖11是用于本發(fā)明室的裝置的一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視示意圖，該裝置還包括一個(gè)著色信號(hào)強(qiáng)度校準(zhǔn)組分。
圖12是由圖11的校準(zhǔn)組分發(fā)射的信號(hào)發(fā)射模式的平面示意圖。
圖13是掃描設(shè)備的示意圖，所述設(shè)備可用于置于室中的抗凝全血樣本的成形成份的鑒定、計(jì)數(shù)和某些特性分析。本發(fā)明特定實(shí)施方案詳述現(xiàn)在參照附圖，圖1和圖2是編號(hào)為2的裝置的示意圖，裝置2包括一盛放樣本的室14，室具有不同的通過(guò)面厚度。裝置2包括一個(gè)下部的支撐壁4，為了描述的目的，其可例如是顯微鏡載玻片。裝置也可包括直線形墊板6；和上部的壁8，為了描述目的，其可例如是顯微鏡蓋玻片。壁4和壁8中至少一個(gè)壁是透明的，以便于能夠通過(guò)透明壁4或8而檢測(cè)置于二者之間的樣本。如果需要，壁4和壁8均可透明。壁8具有一個(gè)邊10和對(duì)邊12，邊10搭在壁4上或者非?？拷?，而邊12則搭在墊板6的上表面上。壁4和壁8會(huì)聚關(guān)系的結(jié)果是形成室14，當(dāng)在通過(guò)面D方向測(cè)量時(shí)，室14具有不同通過(guò)面厚度，從邊10到相對(duì)邊12通過(guò)面厚度遞增。
在圖2描述的容器中，壁8是足夠剛性的以便于形成具有由邊10到邊12呈線性變化的不同通過(guò)面厚度的室14。在圖3所示的容器2中，壁8有足夠彈性以便于形成由邊10到邊12呈非線性方式變化的不同通過(guò)面厚度的室14。圖2和圖3所示結(jié)構(gòu)將形成具有基本上無(wú)限數(shù)量的不同通過(guò)面厚度的區(qū)域，當(dāng)樣本盛放于室14之后，樣本中的成形成份可駐留于其中。
參照附圖4和5，顯示容器集成2的另外兩個(gè)實(shí)施方案，二者均將形成具有不同通過(guò)面厚度的樣本室14。在二者的附圖所示的實(shí)施方案中，裝置2包括下部的壁4和上部的壁8。在二者的附圖所示的實(shí)施方案中，下部的壁4形成具有自邊12開(kāi)始并向壁8的邊10朝著壁8方向會(huì)聚的楔形的凹面18。在裝置2的兩個(gè)實(shí)施方案中，壁8是置于壁4上表面的平板。在圖4所示的裝置2的實(shí)施方案中，凹面18包括多個(gè)遞增式臺(tái)階20、22、24，如果需要，可以更多，它們與壁8相隔預(yù)定的距離。這樣，在圖4所示的實(shí)施方案中，室14的表面從室的一個(gè)邊與室的對(duì)邊呈遞增式會(huì)聚，而不是線性或非線性式。在圖5所示的裝置2的實(shí)施方案中，凹面18以恒定角度向壁8會(huì)聚，因此，當(dāng)從壁8的邊12向邊10測(cè)量時(shí)，室14的通過(guò)面厚度呈線性變化。由圖4和圖5顯示的裝置2的實(shí)施方案，由此闡明包含呈遞增式或線性變化的不同通過(guò)面厚度區(qū)域的樣本室14?？梢岳斫獾氖?，通過(guò)向凹面18提供凸的或凹的曲線構(gòu)型，可以形成非線性變化的通過(guò)面厚度。
參照?qǐng)D6，它是裝置2的另一個(gè)實(shí)施方案，該裝置2有效地提供可變厚度的樣本室14。裝置2包括下部的壁4和上部的壁8，至少其中的一個(gè)壁是透明的。下部壁4包括中間隆凸20，而在下部壁4上的凹面18圍繞著中間隆凸20。在圖6所示的一個(gè)特定實(shí)施方案中，上部壁8是平板，它的邊高出壁4并由墊板6支撐。面18可以按照?qǐng)D6所示制成曲線形或按照?qǐng)D5所示制成直線形。這樣，圖6所示裝置2的實(shí)施方案所形成的室14可具有呈線性或者非線性變化方式的通過(guò)面厚度。面18也可以被制成如圖4所示的階梯式傾斜。
圖8是圖解表示室14是由最薄邊10到最厚邊12厚度如何變化的。實(shí)線PL代表用圖2和圖5所示室構(gòu)型所作的厚度-距離關(guān)系；而破折線PNL代表由圖3和圖6所示室構(gòu)型所作的厚度-距離關(guān)系。當(dāng)壁4和壁8的會(huì)聚角是已知因素時(shí)，該信息可以編程到計(jì)算機(jī)化的用于掃描室14內(nèi)容物的設(shè)備中。
圖9是代表整合入室14的裝置2的平面圖，以及當(dāng)室14中充填了樣本時(shí)，被檢測(cè)血樣中存在的任何不同尺寸的成形成份將在室中靜態(tài)分布的方式的圖解。數(shù)字10是指室14較小厚度區(qū)域，數(shù)字12指室14較大厚度區(qū)域。在圖9所示裝置2的代表例中，所繪的室14部分有3個(gè)不同厚度區(qū)域A、B和C。區(qū)域A是室14中的較薄區(qū)域；區(qū)域B是室14中的中等厚度區(qū)域；區(qū)域C是室14中最厚區(qū)域。很明顯，此不同厚度區(qū)域的特定數(shù)字僅僅用于闡述本發(fā)明室14的基本結(jié)構(gòu)，而不是對(duì)本發(fā)明的限定，因?yàn)椋缟厦嫠赋龅哪菢?，?4可以包括實(shí)質(zhì)上無(wú)限數(shù)量的不同厚度區(qū)域。圖9中也顯示了三個(gè)不同的視野1、3和5。這些視野1、3和5畫在圈中，以便于闡述用光學(xué)設(shè)備(如顯微鏡)所見(jiàn)到的視野。在圖9中，血樣已經(jīng)充填在室14中而且已經(jīng)至少靜止了數(shù)秒鐘。在室14最薄區(qū)域A，見(jiàn)到扁平的紅細(xì)胞，為單個(gè)的32或者單層31。區(qū)域A中也見(jiàn)到少量血小板30。在視野1或者在區(qū)域A的類似視野中，可以進(jìn)行平均紅細(xì)胞容積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白量(MCH)和其它細(xì)胞計(jì)量的測(cè)定。
在區(qū)域B的下部，有足夠的空間使得紅細(xì)胞形成被不含紅細(xì)胞的血漿包圍著的錢串或集聚33。在視野3中，可以計(jì)數(shù)血小板30。于區(qū)域B的上部區(qū)域，在視野5中，有足夠室體積允許進(jìn)行白細(xì)胞34的計(jì)數(shù)和分類。因此，在此區(qū)域可以分析白細(xì)胞34的表面受體位點(diǎn)；可以對(duì)白細(xì)胞分類；可以進(jìn)行白細(xì)胞體積測(cè)量；可以研究白細(xì)胞形態(tài)學(xué)；以及可以從區(qū)域B上部的血樣中得到有關(guān)白細(xì)胞34的其它信息。隨著室厚度增加到區(qū)域C所示的程度，紅細(xì)胞集聚33形成融合層，白細(xì)胞定位的能力下降，盡管該區(qū)域可以用于極少白細(xì)胞計(jì)數(shù)。
圖10是室14一片段的平面圖，其中數(shù)字12代表室14較厚端，而數(shù)字10表示室14較薄端。室14具有由其最薄部分10處大約0至約3微米到其最厚部分12處約200微米的不同厚度，這樣使得能夠進(jìn)行100倍動(dòng)態(tài)范圍的每單位體積血樣的顆粒計(jì)數(shù)。圖9中顯示有四個(gè)圖解視野7’、7、9和11。在視野7、9和11的每一個(gè)視野中繪有成形成份32，而視野7’中則沒(méi)有。在視野7’、7和9中也繪有空曠的或澄清的流體空間35，而在視野11中則沒(méi)有。這樣描述表明室14在發(fā)現(xiàn)含有有用信息的視野方面的可動(dòng)動(dòng)態(tài)范圍。圖中顯示的成份32可以是任何前述的血液成份，即血小板、紅細(xì)胞或白細(xì)胞。應(yīng)當(dāng)指出，有兩個(gè)視野，11和7’，并不含有任何有關(guān)成份32的有用信息，因?yàn)橐曇?’缺乏成份32，而視野11是過(guò)度擁擠的成份32。然而，在某些情況下，僅僅存在或缺乏顆粒可能具有某種含義，例如可以是發(fā)現(xiàn)異常細(xì)胞的情況。視野7和9均含有成份32和澄清血漿區(qū)域35。掃描設(shè)備可以選擇這樣的視野之一進(jìn)行詳細(xì)的分析。正如上面所指出的那樣，在進(jìn)行樣本檢驗(yàn)時(shí)，掃描設(shè)備掃描14以搜尋室14中有用的視野，所述樣本檢驗(yàn)包括室14中樣本的每單位體積成形成份32計(jì)數(shù)，此時(shí)掃描設(shè)備將查看諸如7’、7、9和11等視野。
可以對(duì)掃描設(shè)備編程，以便于在進(jìn)行計(jì)數(shù)檢驗(yàn)時(shí)忽略不計(jì)那些沒(méi)有澄清流體成份35的視野，因?yàn)椋袝r(shí)，為了設(shè)備檢測(cè)其正在查看的視野的深度，需要存在這樣的流體成份35，而且也忽略7’這樣的缺乏成形成份的視野。如前面指出的那樣，深度測(cè)量可以是從澄清成份31發(fā)射的著色信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)，或者是其它特性如室中掃描設(shè)備X-Y位置的函數(shù)。掃描設(shè)備包含將已知視野面積已經(jīng)編程的計(jì)算機(jī)，一旦設(shè)備檢測(cè)了任何視野的深度，它即能夠計(jì)算視野的體積。掃描設(shè)備可以被編程以忽略那些含有必要的澄清成份31但沒(méi)有同時(shí)也含有足夠數(shù)量成形成份32的視野。如此，掃描設(shè)備可能會(huì)忽略視野7，而且也將忽略視野7’和視野11。在這種情況下，掃描設(shè)備可能只計(jì)數(shù)視野9中成形成份32的數(shù)量。
當(dāng)掃描設(shè)備已經(jīng)搜尋了足夠數(shù)量的有用視野以便于計(jì)數(shù)了臨床上足夠數(shù)量的成形成份32時(shí)，它將計(jì)算室14中單位體積成形成份32的數(shù)量。決定什么是臨床上足夠數(shù)量的成形成份32，取決于預(yù)定的臨床上可接受的計(jì)數(shù)程序的誤差界限。可以理解，該數(shù)量將依計(jì)數(shù)什么樣的成份32而異?？梢岳斫?，取決于在一特定視野中所要觀察的成份，為發(fā)現(xiàn)有用的視野，掃描設(shè)備計(jì)算機(jī)將被編程以知道它必須向室14的邊10或邊12移動(dòng)。這樣，當(dāng)設(shè)備查看到如視野11的視野時(shí)，它將知道它必須向室14的邊10移動(dòng)以找出更多的有用視野。一旦定位了諸如視野9這樣的有用視野，設(shè)備將知道通過(guò)向室14邊10和邊12平行移動(dòng)，它將很可能在室14中找到類似的視野。應(yīng)當(dāng)指出，既然一些成份有必要從室14的某些區(qū)域中被排除掉，那么接下來(lái)它們?cè)谄渌鼌^(qū)域的濃度將會(huì)增加。事實(shí)上，既然相對(duì)于其它被檢測(cè)體積而言，室14最薄區(qū)域的樣本體積是很小的，那么，它的濃度影響作用是可以忽略不計(jì)的。如果設(shè)備已經(jīng)被編程以尋找含有10或更多成形成份同時(shí)也含有澄清區(qū)域的視野，以便于它能夠進(jìn)行每個(gè)視野顆粒計(jì)數(shù)的話，它將選擇視野9；它將通過(guò)成份32的發(fā)光特性而確定成份32；它將計(jì)數(shù)視野9中的成份32；以及它將確定視野9的體積，由此而計(jì)算出視野9單位體積的成份計(jì)數(shù)。從室14中找出臨床上足夠數(shù)量的類似視野并進(jìn)行同樣的成份計(jì)數(shù)，可以推算出來(lái)全樣本的特定成份計(jì)數(shù)。
用著色劑(如吖啶橙)進(jìn)行了體外活體染色的樣本中的白細(xì)胞，當(dāng)用460nm范圍的光激發(fā)，可以通過(guò)細(xì)胞在540nm處的核熒光和620nm處的細(xì)胞漿熒光的熒光發(fā)射特性而被鑒定。使用該方法也可以鑒定有核紅細(xì)胞。這兩個(gè)波長(zhǎng)的比值可用于鑒定任何炎性細(xì)胞如粒細(xì)胞?？梢允褂妙愃撇ㄩL(zhǎng)的染料如astrozone橙來(lái)進(jìn)行類似的分析。
血液樣本的血細(xì)胞比容，在美國(guó)通常定義為壓緊的紅細(xì)胞柱在重力作用下分離的全血樣本中所占的百分比，但是在歐洲可能定義為壓緊的紅細(xì)胞柱在全血樣本中所占的部分或分?jǐn)?shù)值，用掃描設(shè)備以下述方式測(cè)定血細(xì)胞比容一個(gè)敏感的標(biāo)志物，優(yōu)選具有紅色發(fā)射波長(zhǎng)的熒光染料如sulforhodamine S101，與血樣均勻混合。當(dāng)空隙和紅細(xì)胞錢串形成時(shí)，激發(fā)樣本中的染料發(fā)出熒光，掃描設(shè)備捕獲樣本空隙和錢串區(qū)域的數(shù)字圖像。計(jì)算機(jī)分析圖像，其中首要目的是測(cè)定形成空隙的血漿熒光的平均單位，這通過(guò)將空隙與紅細(xì)胞錢串?dāng)?shù)字地分開(kāi)，并將圖像中空隙的信號(hào)強(qiáng)度或亮度進(jìn)行數(shù)字上平均而完成。另一方法是制作強(qiáng)度讀數(shù)的直方圖，其最高讀數(shù)即代表血漿的讀數(shù)。既然空隙基本上只含有血漿，那么空隙的平均信號(hào)強(qiáng)度等于成像的整個(gè)視野的平均血漿信號(hào)強(qiáng)度。然后，掃描設(shè)備通過(guò)將血漿每單位像素平均信號(hào)強(qiáng)度乘以視野中像素的數(shù)量而計(jì)算出總信號(hào)強(qiáng)度Bt。該步驟的結(jié)果是，如果該視野中沒(méi)有錢串時(shí)的總視野信號(hào)強(qiáng)度。下一步是測(cè)定被掃描視野中的實(shí)際信號(hào)強(qiáng)度Ba，將視野中所含有的所有像素的實(shí)際信號(hào)強(qiáng)度加和即可完成該項(xiàng)測(cè)定。前述圖像分析可以用一些市售軟件包如由Signal Analytic Corporation of Vienna，VA，出售的那些軟件包，或其它類似的圖像處理系統(tǒng)來(lái)完成。
如果樣本中沒(méi)有紅細(xì)胞，也就是，血細(xì)胞比容為0，那么實(shí)際信號(hào)強(qiáng)度Ba將等于計(jì)算的總信號(hào)強(qiáng)度Bt。既然紅細(xì)胞排斥敏感標(biāo)志物，那么視野中紅細(xì)胞的存在使任何特定視野中的Ba變小，由此相對(duì)于Bt而降低了Ba。因此，被掃描血樣視野中的血細(xì)胞比容(Hct)(用室中總血樣的百分比表示)可以這樣計(jì)算Hct百分比=[1-(Ba／Bt]×100。Hct也可以用總血樣的分?jǐn)?shù)表示，計(jì)算公式是Hct=1-(Ba／Bt)。如上面指出的那樣，應(yīng)當(dāng)掃描臨床上足夠數(shù)量的視野，由每一個(gè)視野得到的血細(xì)胞比容結(jié)果要進(jìn)行平均以便于獲得整個(gè)血樣的相當(dāng)精確的血細(xì)胞比容。
盡管熒光標(biāo)志物是優(yōu)選的，但是也可以使用吸收發(fā)射光的染料。當(dāng)使用這樣的染料時(shí)，要測(cè)定的是光密度值而不是熒光信號(hào)強(qiáng)度，Bt則是血漿的單位像素平均積分(integral)光密度乘以成像視野的面積，Ba則是對(duì)成像視野面積的積分光密度。
應(yīng)當(dāng)理解，為了測(cè)定血細(xì)胞比容，敏感標(biāo)志染料必須不進(jìn)入紅細(xì)胞，或者如果染料確已進(jìn)入了紅細(xì)胞，那么染料的分布對(duì)于總信號(hào)來(lái)說(shuō)必須是能夠計(jì)算出來(lái)的，以使得可以對(duì)已進(jìn)入紅細(xì)胞的該標(biāo)志物部分的減弱作用進(jìn)行校正。
有兩種通用方法測(cè)定樣本的血紅蛋白。第一種方法包括測(cè)定樣本MCH的方法，其是通過(guò)測(cè)定圖9所示視野1中紅細(xì)胞的于大約413nm處的索雷氏帶積分光密度，或者于約550nm處的氧合血紅蛋白帶的積分光密度進(jìn)行的。由于血紅蛋白在這些波長(zhǎng)處的光吸收是眾所周知的，因此，可以計(jì)算出每一個(gè)紅細(xì)胞的血紅蛋白含量，在臨床上足夠數(shù)量的紅細(xì)胞成像后，即可計(jì)算出整個(gè)樣本的平均值。這是平均紅細(xì)胞血紅蛋白量(MCH)。MCH與總樣本血紅蛋白除以紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)成正比，因此，由MCH和RBC值可以計(jì)算出樣本血紅蛋白。RBC的測(cè)定描述如下。
測(cè)定了圖9所示視野1的MCV(用飛米表示)，其中紅細(xì)胞呈單個(gè)或單層。此測(cè)定使用的染料和波長(zhǎng)與測(cè)定Hct時(shí)使用的染料與波長(zhǎng)相同。捕獲視野的數(shù)字圖象，如前所述，測(cè)定僅來(lái)自血漿的信號(hào)。然后，數(shù)字地分出單個(gè)紅細(xì)胞并從測(cè)得的圖象中測(cè)量總熒光S1。接著，用分離的紅細(xì)胞像素的數(shù)量乘以平均血漿信號(hào)S2。信號(hào)S2-S1的差代表由于紅細(xì)胞體積的成像所排除的信號(hào)量。使用下述的信號(hào)／體積校準(zhǔn)因子，可以測(cè)得單個(gè)細(xì)胞的體積。MCV可以通過(guò)測(cè)量單個(gè)細(xì)胞的體積或者通過(guò)測(cè)定連續(xù)組的細(xì)胞體積然后除以該組內(nèi)細(xì)胞數(shù)量而計(jì)算出來(lái)。數(shù)學(xué)地，MCV(用飛米表示)定義為Hct(用占血樣的百分?jǐn)?shù)表示)除以RBC(表示單位為每微升血液中100萬(wàn)細(xì)胞)，因此，RBC可以通過(guò)公式RBC=Hct×10／MCV計(jì)算。
圖7、11和12顯示依本發(fā)明構(gòu)成的裝置2，裝置2包括各種用于校準(zhǔn)設(shè)備的板上結(jié)構(gòu)，以便于在使用該閱讀設(shè)備期間，在被校準(zhǔn)后設(shè)備能夠測(cè)定室視野厚度。該允許著色信號(hào)轉(zhuǎn)換為樣本體積的裝置的校準(zhǔn)可以由任何方式提供，只要所述方式能夠完成在至少一個(gè)體積確定的特征的區(qū)域的著色血漿的測(cè)量。一種情況下，如圖7所示，每單位長(zhǎng)度已知體積的矩形玻璃毛細(xì)管13(優(yōu)選約20μ厚)與室14的一部分鄰接，由此毛細(xì)管將充填樣本和混合的著色劑。在毛細(xì)管內(nèi)形成錢串后，使用前述方法可以測(cè)定平均血漿熒光。由于每單位長(zhǎng)度毛細(xì)管的體積是已知的(因?yàn)樗闹圃爝_(dá)到精確的允許誤差)，所以掃描設(shè)備可以計(jì)算出單位體積的熒光。
可以整合入裝置2的另一校準(zhǔn)部件示于圖11和圖12，包括原位模塑的刻度-標(biāo)準(zhǔn)部件38，其與室14鄰近并且與室14的流體接觸。當(dāng)樣本進(jìn)入室14，校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)部件38可以被染色的或是著色澄清的樣本成分充填。校準(zhǔn)部件38可以呈精確地控制深度的槽的形式，所述槽具有底板37和從底板37向上延伸的中央隆凸36，隆凸36具有精確的已知體積。當(dāng)掃描設(shè)備開(kāi)始計(jì)數(shù)程序時(shí)，它首先定位于部件38，并檢測(cè)從部件38的底板37發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度。來(lái)自37的平均信號(hào)用于計(jì)算如果不存在隆凸36時(shí)存在的總熒光。此總熒光與包括隆凸36的體積-置換作用在內(nèi)的部件38面積發(fā)出的實(shí)際熒光信號(hào)相比較，由此，計(jì)算熒光與實(shí)際熒光之間的差代表被部件體積置換掉的熒光。完成這些后，掃描設(shè)備將建立室14中每單位體積著色信號(hào)已知值的衰減。然后，掃描設(shè)備可以利用此信息進(jìn)行樣本中成形成份體積的測(cè)定。由此，掃描設(shè)備將為特定著色劑和檢測(cè)的裝置2提供定制的室區(qū)域體積和成形成份體積信息。用于校準(zhǔn)掃描設(shè)備的校準(zhǔn)裝置的確切體積和深度可以預(yù)編程入掃描設(shè)備，或者可以含在條碼或其它機(jī)器可讀標(biāo)簽上貼在含有樣本室的盒上，并且在進(jìn)行校準(zhǔn)步驟之前由掃描設(shè)備讀取標(biāo)簽。
圖13是通常用數(shù)字54代表的自動(dòng)比色的顯微設(shè)備集成示意圖，自動(dòng)顯微設(shè)備可用于掃描盛在裝置2中的血液樣本，而且，不需要顯著的人為干預(yù)，可以對(duì)由樣本中各種成份發(fā)出的顏色的波長(zhǎng)進(jìn)行比色分析，并因而鑒定各種成份。也可以對(duì)樣本中的各種成形成份進(jìn)行單位血樣體積的計(jì)數(shù)；對(duì)正在掃描的血樣中不同類型的成形成份之間進(jìn)行比色和／或形態(tài)學(xué)差異觀示；以及對(duì)血樣血紅蛋白含量和血細(xì)胞比容進(jìn)行比色測(cè)定。設(shè)備集成54被設(shè)計(jì)用于建立和存貯(或發(fā)射)正在掃描的血樣中成形成份的圖象。設(shè)備集成54包括一個(gè)平臺(tái)56，平臺(tái)56包括嚙合樣本貯罐(holder)2和當(dāng)樣本貯罐2中的樣本被掃描時(shí)能夠使樣本貯罐2在X和Y方向橫向移動(dòng)的夾子58。
可逆電動(dòng)馬達(dá)59可用于選擇性地在相對(duì)方向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺桿60，由此使得樣本貯罐2可以在X和Y方向橫向移動(dòng)。以這種方式，樣本貯罐2中的全部?jī)?nèi)容可被掃描。設(shè)備集成54的自動(dòng)化實(shí)施方案包括CCD相機(jī)62，光束分裂器64和鏡頭66，鏡頭66可以選擇性地在Z方向移動(dòng)，以使得在樣本貯罐集成2的含樣本部分聚焦。CCD相機(jī)62通過(guò)安裝在可選擇性地旋轉(zhuǎn)的濾光片輪74上的多個(gè)不同發(fā)射光波長(zhǎng)濾光片來(lái)觀看和記錄樣本圖象。設(shè)備集成54也包括激發(fā)光源75，光源75引導(dǎo)激發(fā)光在樣本貯罐2處透過(guò)光束分裂器64和聚焦鏡頭裝置66。一系列激發(fā)光波長(zhǎng)濾光片76、78和80可以固定在可選擇性旋轉(zhuǎn)的濾光片輪82上。激發(fā)光被光束分裂器64偏轉(zhuǎn)朝向聚焦鏡頭66處，并由鏡頭66聚焦在樣本貯罐2上。這樣，兩個(gè)濾光片輪74和82可以允許人們選擇性地控制和變化激發(fā)光源的波長(zhǎng)，以及發(fā)射光源的波長(zhǎng)。預(yù)編程的處理器控制機(jī)84可以任意地選擇控制樣本貯罐2的運(yùn)動(dòng)；濾光片輪74和82的旋轉(zhuǎn)；和操作CCD相機(jī)62。由此，控制機(jī)84能夠完全自動(dòng)操縱設(shè)備集成12而不需要明顯的人為干預(yù)。
用于連接本發(fā)明的設(shè)備也能夠測(cè)量盛放于樣本室中的紅細(xì)胞沉降率。紅細(xì)胞沉降率(ESR)是于特定條件下測(cè)量在一個(gè)限定于管中的紅細(xì)胞柱1小時(shí)內(nèi)沉降的距離。ESR實(shí)際上是間接測(cè)量靜態(tài)抗凝全血樣本中的紅細(xì)胞以多快的速度聚集。在紅細(xì)胞快速聚集的樣本中，紅細(xì)胞從懸浮狀態(tài)快速沉降，由此產(chǎn)生高的ESR值，而在正常個(gè)體，紅細(xì)胞不會(huì)如此快速聚集，因而保持更長(zhǎng)時(shí)間的懸浮狀態(tài)，產(chǎn)生較低的ESR值。在1996年4月9日授權(quán)給Bull等的美國(guó)專利5506145中對(duì)ESR歷史和醫(yī)學(xué)重要性作了更綜合的描述，在此將其全部?jī)?nèi)容引入?yún)⒄铡?br> 本發(fā)明，抗凝全血樣本靜置于室中，通過(guò)檢驗(yàn)紅細(xì)胞聚集形成的速度和紅細(xì)胞聚集的尺寸，可以很容易地測(cè)得紅細(xì)胞聚集和形成錢串的傾向。使用本發(fā)明測(cè)定ESR的優(yōu)選方法包括掃描靜態(tài)血樣中形成紅細(xì)胞錢串和血漿空隙的室區(qū)域。當(dāng)血樣被引入室中開(kāi)始獲取視野的多項(xiàng)數(shù)字圖象。掃描觀察到的紅細(xì)胞聚集速率是聚集力的相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量，因此，具有高ESR的樣本也是紅細(xì)胞聚集快速形成的證據(jù)，而正常樣本將顯示非常慢速的紅細(xì)胞聚集形成。另外，在具有較高ESR的患者的血液中，與具有較低ESE的患者的血液相比，紅細(xì)胞聚集形成傾向于更為緊密并具有更少的未結(jié)合細(xì)胞。通過(guò)測(cè)量這些參數(shù)，用標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)可以建立紅細(xì)胞聚集形成速率和聚集性與常規(guī)ESR操作之間的相關(guān)性。
因此，通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著性數(shù)量的不同血樣的紅細(xì)胞聚集形成參數(shù)的傳統(tǒng)ESR測(cè)量，與使用本發(fā)明對(duì)相同血樣組進(jìn)行檢測(cè)的數(shù)值進(jìn)行比較，將確定傳統(tǒng)ESR測(cè)定和本發(fā)明方法ESR測(cè)定之間的相關(guān)性。
應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明方法允許進(jìn)行數(shù)種作為由靜態(tài)抗凝全血樣本光度發(fā)射函數(shù)的血紅蛋白參數(shù)測(cè)量。本發(fā)明方法能夠測(cè)量血樣的ESR、Hct、Hgb、MCV、MCH和每單位體積血樣的細(xì)胞計(jì)數(shù)，而不需要管道設(shè)備、不需要稀釋血樣，和在相對(duì)小和緊湊的樣本貯罐中進(jìn)行。本發(fā)明方法也不需要從掃描視野中去除紅細(xì)胞，而且甚至，基本上不稀釋的抗凝全血樣本的使用事實(shí)上保證在被設(shè)備掃描的每個(gè)有用視野中存在紅細(xì)胞，紅細(xì)胞呈單個(gè)或者單層或者錢串形式。
由于本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施方案可以進(jìn)行多種變化和改動(dòng)而不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)，因此，公開(kāi)的技術(shù)方案不是為了限制所附權(quán)利要求所請(qǐng)求的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1．一種在基本上不稀釋的抗凝全血靜態(tài)樣本中進(jìn)行全血成份計(jì)數(shù)的方法，抗凝全血樣本與一種或多種著色劑混合，著色劑有效地差異顯示血液樣本中的各種成形成份，并且也將血樣中的血漿染色，所述血液樣本和著色劑盛放在具有不同厚度區(qū)域的觀測(cè)室(14)中，所述方法的特征在于a)用具有已知面積的視野(1，3，5，7’，7，9，11)的光學(xué)設(shè)備(54)掃描血液樣本的步驟；b)在所述靜態(tài)血液樣本中定位區(qū)域(1，3，5)的步驟，所述區(qū)域含有單個(gè)紅細(xì)胞(32)、紅細(xì)胞單層(31)或者紅細(xì)胞聚集體(33)，所述區(qū)域可以含有血樣中的其它成形成份(30，34)；和c)用選定波長(zhǎng)的光照射靜態(tài)血液樣本所述區(qū)域的步驟，以便于差異顯示各種成形血樣成份，采用的方式可使得由所述光學(xué)設(shè)備從如此顯示的血樣推導(dǎo)信息。
2．權(quán)利要求1所述方法，其中所述掃描步驟是在單個(gè)視野中同時(shí)含有聚集紅細(xì)胞和血漿空隙(35)的室區(qū)域進(jìn)行的，并且進(jìn)一步包括計(jì)算血液樣本血細(xì)胞比容(Hct)值的步驟，血細(xì)胞比容是可從全部血漿填充的視野(7’)發(fā)出的計(jì)算的信號(hào)強(qiáng)度或光密度，和在所述第一區(qū)域從實(shí)際視野發(fā)出的測(cè)量的信號(hào)強(qiáng)度或光密度的函數(shù)。
3．權(quán)利要求2所述方法，其中含有單個(gè)紅細(xì)胞和血漿空隙的區(qū)域具有約7微米到約40微米的厚度。
4．權(quán)利要求2所述方法，其中計(jì)算步驟包括計(jì)算公式Hct=1-(Ba／Bt)，其中Ba是測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度或光密度，而B(niǎo)t是計(jì)算的總信號(hào)強(qiáng)度或光密度。
5．權(quán)利要求2所述方法，其中計(jì)算步驟包括用占全血樣本的百分比表示血細(xì)胞比容以及計(jì)算公式Hct百分比=[1-(Ba／Bt)]×100，其中Ba是測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度或光密度，而B(niǎo)t是計(jì)算的總信號(hào)強(qiáng)度或光密度。
6．權(quán)利要求1所述方法，其中所述掃描步驟在單個(gè)視野中含有單個(gè)紅細(xì)胞或紅細(xì)胞單層和含有血漿空隙的室區(qū)域進(jìn)行；并且進(jìn)一步包括計(jì)算樣本中平均紅細(xì)胞容積(MCV)的步驟，平均紅細(xì)胞容積是測(cè)量到的從視野的血漿空隙區(qū)域發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度或光密度和測(cè)量到的從視野中分離的紅細(xì)胞或紅細(xì)胞單層發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度或光密度之間的差異的函數(shù)。
7．權(quán)利要求1所述方法，其中所述掃描步驟是在單個(gè)視野中含有單個(gè)紅細(xì)胞或紅細(xì)胞單層和含有血漿空隙的室的區(qū)域進(jìn)行的；并進(jìn)一步包括用計(jì)算公式RBC=Hct×10／MCV來(lái)計(jì)算血液樣本紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)的步驟。
8．權(quán)利要求7所述方法，其中“RBC”是用每微升樣本中百萬(wàn)細(xì)胞單位來(lái)表示的，“Hct”是計(jì)算的血液樣本中紅細(xì)胞占總樣本的百分比，而“MCV”是用飛米表示的血液樣本中平均紅細(xì)胞容積值。
9．權(quán)利要求7所述方法，進(jìn)一步包括檢測(cè)血液樣本中血紅蛋白值的步驟，包括通過(guò)測(cè)量紅細(xì)胞于413nm處的積分光密度，或者在約550nm處的氧合血紅蛋白帶而檢測(cè)平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量(MCH)步驟。
10．權(quán)利要求9所述方法，進(jìn)一步包括檢測(cè)血液樣本其它血紅蛋白(Hgb)值的步驟，包括計(jì)算公式Hgb=MCH×RBC／10的步驟。
11．權(quán)利要求1所述方法，其中所述掃描步驟在也含有白細(xì)胞的室的區(qū)域進(jìn)行，并進(jìn)一步包括步驟在選定視野中計(jì)數(shù)單個(gè)白細(xì)胞；和測(cè)定所述選定視野的體積，以推導(dǎo)出血液樣本體積白細(xì)胞計(jì)數(shù)。
12．權(quán)利要求11所述方法，其中掃描臨床上顯著數(shù)量的不同視野以推導(dǎo)出所述體積白細(xì)胞計(jì)數(shù)。
13．權(quán)利要求11所述方法，其中所述著色劑通過(guò)不同白細(xì)胞類型發(fā)出不同的信號(hào)強(qiáng)度有效地區(qū)分各種白細(xì)胞類別，由此由所述血液樣本可以推導(dǎo)出示差的白細(xì)胞計(jì)數(shù)。
14．權(quán)利要求11所述方法，其中通過(guò)將視野面積與每一視野的室的厚度相乘，測(cè)定選定視野的體積。
15．權(quán)利要求14所述方法，其中每個(gè)視野中室的厚度是通過(guò)厚度是測(cè)量的來(lái)自每個(gè)視野空隙區(qū)域發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)而計(jì)算的。
16．權(quán)利要求14所述方法，其中每個(gè)視野中室的厚度是通過(guò)厚度是所述室中最小厚度區(qū)域到每個(gè)定位視野的距離的函數(shù)而測(cè)定的。
17．權(quán)利要求1所述的方法，包括測(cè)定所述室含有的血液樣本的紅細(xì)胞沉降率(ESR)關(guān)聯(lián)的步驟，所述ESR-關(guān)聯(lián)步驟包括測(cè)定一定期間內(nèi)所述室中紅細(xì)胞錢串形成的速度；測(cè)定紅細(xì)胞錢串的壓緊程度；和測(cè)定樣本中錢串區(qū)域未結(jié)合的紅細(xì)胞的程度。
全文摘要
在樣本室(14)中對(duì)靜態(tài)抗凝全血樣本的成形成份進(jìn)行可見(jiàn)光分析,所述樣本室具有緣于樣本室相對(duì)壁(4,8)的會(huì)聚的不同通過(guò)面厚度。樣本室的至少一個(gè)會(huì)聚壁是透明的,這樣可以觀測(cè)到血樣成份。室的不同厚度在室中產(chǎn)生第一個(gè)較小的厚度區(qū)(A),在樣本被引入并充填室后,樣本中靜止的紅細(xì)胞單層駐留。樣本中較大的成形成份如白細(xì)胞不能進(jìn)入室的前述較小厚度區(qū)域。駐留在更大厚度區(qū)域(B,C)的紅細(xì)胞將會(huì)聚集而形成錢串和空隙。在分析樣本時(shí),可以預(yù)見(jiàn)或者在原位測(cè)得室中任何特定部位的確切厚度。將特定染料與血樣混合,通過(guò)能夠測(cè)量不同顏色和由室內(nèi)不同部位(1,3,5)樣本發(fā)射的其它信號(hào)的掃描設(shè)備(54),或者通過(guò)室內(nèi)樣本的肉眼光學(xué)檢測(cè),可以得到樣本中各種成形成份的各種特性和其它信息。樣本空隙區(qū)的厚度可以通過(guò)設(shè)備由作為染料或顏料的信號(hào)發(fā)射強(qiáng)度的函數(shù)的進(jìn)行計(jì)算。發(fā)射可以是樣本熒光的結(jié)果,或者是通過(guò)樣本的信號(hào)強(qiáng)度的結(jié)果。粒子體積可以作為函數(shù)或者顆粒引起的信號(hào)發(fā)射抑制來(lái)測(cè)定。由置于樣本室內(nèi)的血樣也可得到紅細(xì)胞沉降率(ESR)。
文檔編號(hào)G01N33/49GK1292685SQ99803788
公開(kāi)日2001年4月25日 申請(qǐng)日期1999年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月7日
發(fā)明者斯蒂芬·C·沃德羅 申請(qǐng)人:斯蒂芬·C·沃德羅, 沃德羅合伙有限公司, 羅伯特·A·利費(fèi)恩