相關(guān)領(lǐng)域

用于分析粒子的系統(tǒng)和方法(包括使流體樣品中的粒子成像)，其使用完全或部分自動化裝置以區(qū)分和定量樣品中的粒子(諸如血細(xì)胞)。例如，本公開的系統(tǒng)和方法可用于對生物流體中的粒子(諸如紅血細(xì)胞、網(wǎng)織紅細(xì)胞、有核紅血細(xì)胞、血小板)進(jìn)行計數(shù)和/或表征，并可用于基于圖像和形態(tài)的白血細(xì)胞分類計數(shù)、分類、次分類、表征和/或分析。

背景技術(shù)：

血細(xì)胞分析是更常執(zhí)行的醫(yī)學(xué)檢驗之一，以用于提供患者健康狀態(tài)的概況。可從患者身體抽取血液樣品并儲存在裝有防止凝血的抗凝血劑的試管中。全血樣品通常包括三大類血細(xì)胞，包括紅血細(xì)胞(紅血球)、白血細(xì)胞(白血球)和血小板(凝血細(xì)胞)。每種類別可進(jìn)一步劃分為成員亞類。例如，五大類或亞類的白血細(xì)胞(wbc)-中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞–各自具有不同形狀和功能。紅血細(xì)胞(rbc)亞類可包括網(wǎng)織紅細(xì)胞和有核紅血細(xì)胞。樣品中的血細(xì)胞或其他粒子的數(shù)量和外觀可根據(jù)病理狀況、細(xì)胞成熟度和其他因素而有所差異。

可手動地或使用自動化分析儀進(jìn)行全血細(xì)胞計數(shù)(cbc)和其他血細(xì)胞計數(shù)，從而估計rbc、wbc或血小板的濃度并以其他方式表征rbc、wbc或血小板。當(dāng)手動地進(jìn)行血細(xì)胞計數(shù)時，在顯微鏡載片上滴加一滴血液，涂抹成薄涂片，然后即可在光學(xué)顯微鏡下手動地檢查?？墒褂媒M織學(xué)染料和染液對細(xì)胞或細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行染色。例如，瑞氏染液是一種組織學(xué)染液，其已被用于對血涂片進(jìn)行染色以便在光學(xué)顯微鏡下檢查。

自動化cbc可采用儀器或方法對包括rbc、wbc和血小板在內(nèi)的不同類型的細(xì)胞加以區(qū)分，這些細(xì)胞可以單獨計數(shù)。例如，對最小粒度或體積有要求的計數(shù)技術(shù)僅可用于對大細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)。

一些自動化分析儀(包括采用流式細(xì)胞術(shù)的一些自動化分析儀)基于在各個粒子或細(xì)胞沿著窄流路(諸如小管)穿過感測區(qū)域時的阻抗或動態(tài)光散射，對血液樣品中的不同粒子或細(xì)胞的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)。流式細(xì)胞術(shù)方法已經(jīng)被用于檢測懸浮于流體中的粒子，諸如血液樣品中的細(xì)胞，并在粒子類型、尺寸和體積分布方面對粒子進(jìn)行分析，以便推斷血液樣品中相應(yīng)粒子類型的濃度或粒子體積。

采用動態(tài)光散射或阻抗的自動化系統(tǒng)已經(jīng)被用于獲得全血細(xì)胞計數(shù)，該計數(shù)在一些情況下可包括以下的一種或多種：總白血細(xì)胞計數(shù)、紅血細(xì)胞的總細(xì)胞體積(rbc分布)、血紅蛋白hgb(血液中的血紅蛋白的量)、平均細(xì)胞體積(mcv)(紅細(xì)胞的平均體積)、mpv(平均plt體積)、血細(xì)胞比容(hct)、mch(hgb/rbc)(每個紅血細(xì)胞的血紅蛋白平均量)以及mchc(hgb/hct)(細(xì)胞中的血紅蛋白的平均濃度)。自動化或部分自動化處理已經(jīng)被用于促進(jìn)白血細(xì)胞五部分分類計數(shù)和其他血液樣品分析。

一些自動化分析儀使用基于圖像的技術(shù)對流過流通池的流體中的粒子進(jìn)行計數(shù)或以其他方式分析。采用成像技術(shù)和流通池的系統(tǒng)的一些例子在授予turner等人的美國專利no.6,825,926、授予kasdan等人的美國專利no.6,184,978、授予kasdan等人的美國專利no.6,424,415以及授予kasdan等人的美國專利no.6,590,646中有所描述。

雖然當(dāng)前已知的用于粒子計數(shù)(諸如血液流體中的細(xì)胞或流體中其他類型的粒子)的技術(shù)、系統(tǒng)和方法和其他診斷分析可為醫(yī)生、臨床醫(yī)生和患者提供實際益處，但仍可實現(xiàn)進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一些實施例中，用于使多種血液流體成像的方法包括：在樣品分析系統(tǒng)中接收第一血液流體部分；對所述第一部分進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)第一類型細(xì)胞的成像能力；在所述樣品分析系統(tǒng)中接收第二血液流體部分；在流通池中使所述第一部分成像；以及在所述流通池中使所述第二部分成像，其中所述第二部分的成像在所述第一部分的處理之后進(jìn)行或至少部分地與所述第一部分的處理同時進(jìn)行。

在一些實施例中，所述血液流體部分中的每一者的成像具有相關(guān)聯(lián)的成像時間；所述血液流體部分中的每一者的處理具有相關(guān)聯(lián)的處理時間；并且所述相關(guān)聯(lián)的處理時間長于所述相關(guān)聯(lián)的成像時間。

在一些實施例中，所述第一類型細(xì)胞包括白血細(xì)胞，并且所述第一部分的處理包括對所述第一部分的白血細(xì)胞進(jìn)行染色和溫育，以便增強(qiáng)所述白血細(xì)胞的成像能力。

在一些實施例中，每個成像步驟具有小于約40秒的持續(xù)時間。

在一些實施例中，用于所述第一部分的處理步驟具有大于約30秒的持續(xù)時間。

在一些實施例中，用于所述第一部分的處理步驟還包括在第一處理工位處使用加熱元件對所述第一部分進(jìn)行加熱。

在一些實施例中，該方法還包括將第一血液流體樣品輸入到所述樣品分析系統(tǒng)中；以及將所述第一血液流體樣品分成所述第一和第二部分，其中所述第一部分的成像在第二部分的成像之后執(zhí)行。

在一些實施例中，所述第二部分包含紅血細(xì)胞，并且所述第二部分的處理包括獲得足以使所述紅血細(xì)胞成像的預(yù)定血液體積。

在一些實施例中，該方法還包括：在接收所述第一和第二部分之后，將第三血液流體部分和第四血液流體部分接收到所述樣品分析系統(tǒng)中；對所述第三部分進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)所述第一類型細(xì)胞的成像能力；在所述流通池中使所述第三部分成像；在所述流通池中使所述第四部分成像；并且其中所述第二和第四部分兩者的成像在所述第一和第三部分兩者的成像之前發(fā)生。

在一些實施例中，該方法還包括：在輸入所述第一血液流體樣品之后，將第二血液流體樣品輸入到所述樣品分析系統(tǒng)中；將所述第二血液流體樣品分成第三血液流體部分和第四血液流體部分；以及對所述第三部分進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)所述第一類型細(xì)胞的成像能力；其中所述第一部分的處理的至少一部分在第一處理工位處發(fā)生，并且其中所述第三部分的處理的至少一部分在與所述第一處理工位分開的第二處理工位處發(fā)生。

在一些實施例中，該方法還包括：使所述第一部分與第一位置處的試劑進(jìn)行接觸，并隨后將所述第一部分傳送到所述第一處理工位；以及使所述第三部分與所述第一位置處的所述試劑進(jìn)行接觸，并隨后將所述第三部分傳送到所述第二處理工位。

在一些實施例中，該方法還包括將第一血液流體樣品和第二血液流體樣品輸入到所述樣品分析系統(tǒng)中，其中所述第一血液流體樣品包括所述第一部分，并且所述第二血液流體樣品包括所述第二部分；以及對所述第二部分進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)所述第一類型細(xì)胞的成像能力；其中所述第二部分的成像在所述第一部分的成像之后執(zhí)行。

在一些實施例中，所述第二部分包含白血細(xì)胞，并且所述第二部分的處理包括對白血細(xì)胞進(jìn)行染色和溫育，以便增強(qiáng)所述白血細(xì)胞的成像能力。

在一些實施例中，所述第一部分的處理的至少部分與所述第二部分的處理的至少部分同時發(fā)生。

在一些實施例中，對所述第一部分進(jìn)行處理包括在第一處理工位處對所述第一部分進(jìn)行加熱，并且對所述第二部分進(jìn)行處理包括在與所述第一處理工位分開的第二處理工位處對所述第二部分進(jìn)行加熱。

在一些實施例中，對所述第一部分進(jìn)行處理包括使所述第一部分與第一試劑位置處的試劑接觸；并且其中對所述第二部分進(jìn)行處理包括使所述第二部分與第一試劑位置處的試劑接觸。

在一些實施例中，用于使多個血液流體部分成像的系統(tǒng)包括：樣品流體系統(tǒng)，該樣品流體系統(tǒng)具有：樣品分離器閥系統(tǒng)、第一血液流體路徑、與所述第一血液流體樣品路徑分開的第二血液流體路徑、以及與所述第一和第二血液流體路徑流體連通的公共血液流體路徑，其中所述樣品分離器閥系統(tǒng)與所述第一和第二血液流體路徑流體連通，并且被配置成將包含第一類型細(xì)胞的第一血液流體部分遞送到所述第一血液流體路徑并將第二血液流體部分遞送到所述第二血液流體路徑，其中所述第一血液流體路徑包括第一處理工位，該第一處理工位被配置成對所述第一血液流體部分進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)所述第一類型細(xì)胞的成像能力；以及流通池，該流通池具有進(jìn)樣口，該進(jìn)樣口與所述公共血液流體路徑操作性地聯(lián)接，使得當(dāng)所述第一和第二血液流體部分處于所述樣品流體系統(tǒng)中時，所述第一樣品部分和所述第二樣品部分分別沿著所述第一和第二血液流體路徑被注射到通往所述進(jìn)樣口的所述公共路徑中。

在一些實施例中，該系統(tǒng)還包括稀釋室，該稀釋室與所述閥系統(tǒng)和所述第二血液流體路徑流體連通，使得所述閥系統(tǒng)先將所述第二血液流體部分遞送到所述稀釋室，再將其遞送到所述第二血液流體路徑

在一些實施例中，所述第一處理工位包括對所述第一血液流體部分進(jìn)行溫育的加熱元件。

在一些實施例中，該系統(tǒng)還包括溫度傳感器和控制器，這些溫度傳感器聯(lián)接到所述流通池或所述流體系統(tǒng)以便產(chǎn)生溫度讀數(shù)，并且所述控制器被配置成從所述溫度傳感器接收所述溫度讀數(shù)，并調(diào)節(jié)所述加熱元件的操作，使得所述第一處理工位中的所述第一血液流體部分保持在所需溫度。

在一些實施例中，該系統(tǒng)還包括稀釋劑泵，該稀釋劑泵被配置成將稀釋劑注射到所述第二血液流體路徑，以便將所述第二血液流體部分遞送到所述公共路徑。

在一些實施例中，該系統(tǒng)還包括進(jìn)樣泵，該進(jìn)樣泵被配置成將流體注射到所述公共路徑，以便將所述第二血液流體部分從所述公共路徑遞送到所述流通池的所述進(jìn)樣口。

在某個實施例中，該系統(tǒng)還包括稀釋劑泵和真空泵，該稀釋劑泵被配置成將稀釋劑注射到所述第二血液流體路徑的相當(dāng)大部分并注射到所述稀釋室，并且該真空泵被配置成將所述稀釋室和所述第二血液流體路徑的相當(dāng)大部分中的所述稀釋劑排空。

在一些實施例中，所述第二血液流體部分包含所述第一類型細(xì)胞；所述第二血液流體路徑包括第二處理工位，該第二處理工位被配置成對所述第二血液流體部分進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)所述第一類型細(xì)胞的成像能力；并且通過打開位于所述第一處理工位處的第一和第二控制閥且關(guān)閉位于所述第二處理工位處的第三和第四控制閥，而將所述第一血液流體部分導(dǎo)向至所述第一處理路徑。

在一些實施例中，所述第二血液流體部分包含所述第一類型細(xì)胞；所述第二血液流體路徑包括第二處理工位，該第二處理工位被配置成對所述第二血液流體部分進(jìn)行處理，以便增強(qiáng)所述第一類型細(xì)胞的成像能力；并且通過關(guān)閉位于所述第一處理工位處的所述第一和第二控制閥且打開位于所述第二處理工位處的所述第三和第四控制閥，而將所述第二血液流體部分導(dǎo)向至所述第二血液流體路徑。

在一些實施例中，該系統(tǒng)還包括繞過所述第一血液流體路徑的旁路路徑，其中通過所述旁路路徑將所述第二血液流體部分導(dǎo)向至所述第二血液流體路徑。

在一些實施例中，所述第二血液流體部分包含紅血細(xì)胞，并且所述閥系統(tǒng)將所述流體系統(tǒng)分成所述第一血液流體路徑和所述第二血液流體路徑，該第二血液流體路徑包括用于保持預(yù)定體積的所述第二血液流體部分的保持工位。

在一些實施例中，所述保持工位包括管道環(huán)路以及位于所述管道環(huán)路兩端的一對保持工位閥。

在一些實施例中，用于使多個血液流體部分成像的方法包括：將第一樣品的至少一部分接收到樣品分析系統(tǒng)的內(nèi)部流體系統(tǒng)中；在將所述第一樣品的該部分接收到所述內(nèi)部流體系統(tǒng)中之后，將第二樣品的至少一部分接收到所述內(nèi)部流體系統(tǒng)中；在將所述第一和第二樣品接收到所述內(nèi)部流體系統(tǒng)中之后，使所述第二樣品的該部分流過流通池，并在其流過所述流通池時使所述第二樣品的該部分成像；在使所述第二樣品的該部分流過所述流通池之后，使所述第一樣品的該部分流過所述流通池。

附圖說明

圖1是未按比例繪制的部分剖面示意圖，示出了示例性流通池、自動對焦系統(tǒng)以及適于使用數(shù)字圖像處理進(jìn)行樣品圖像分析的高光學(xué)分辨率成像裝置的操作方面。

圖2是流通池的一個例子的透視圖。

圖3是沿著圖2所示的流通池的線3-3截取的縱向中心剖面圖。

圖3(a)和圖3(b)是流通池的其他例子的剖面圖。

圖4示出了成像系統(tǒng)的另一個例子的各方面。

圖5和圖6示出了流動料流應(yīng)變速率的例子。

圖7–圖12示出了各種流體樣品的處理和成像的時序或分段的例子。

圖13(a)–圖13(m)示出了自動化成像系統(tǒng)的流序不同的流體系統(tǒng)的例子。

具體實施方式

本公開涉及用于對包含粒子的流體樣品進(jìn)行分析的系統(tǒng)和方法。一些實施例涉及包括分析儀(其可為例如視覺分析儀)的自動化粒子成像系統(tǒng)，以及用于對流體樣品或樣品部分進(jìn)行導(dǎo)向和分段以便成像的流體系統(tǒng)/子系統(tǒng)和方法。在一些實施例中，所述視覺分析儀還可包括促進(jìn)圖像自動化分析的處理器。

所述分析系統(tǒng)可用于例如表征生物流體中的粒子，諸如檢測和定量紅血球、網(wǎng)織紅細(xì)胞、有核紅血細(xì)胞、血小板和白血細(xì)胞，包括白血細(xì)胞分類計數(shù)、分類和次分類及分析。本發(fā)明的實施例還涵蓋其他類似用途，諸如表征血細(xì)胞或來自其他流體的其他粒子。

(1)流通池、成像和分析

為了促進(jìn)對粒子(諸如血細(xì)胞)進(jìn)行分類和/或次分類的能力、速度和有效性，可能有利的是，提供血細(xì)胞的清晰高質(zhì)量圖像以供數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行自動化分析。在一些實施例中，將血液流體樣品或樣品部分引入流動鞘流體中，并在變窄流路過渡區(qū)內(nèi)壓縮合并的鞘流體和樣品流體，從而減小樣品帶流體流的厚度。因此，可以通過周圍的粘性鞘流體，例如與變窄過渡區(qū)所提供的幾何聚焦作用相結(jié)合，使粒子(諸如細(xì)胞)在血液流體樣品內(nèi)取向和/或壓縮。類似地，在一些非限制性實施例中，可能因樣品流體與鞘流體之間的粘度差異，例如與變窄過渡區(qū)所提供的幾何聚焦作用相結(jié)合，而使得血細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)部特征配向和取向。血細(xì)胞(諸如這些血細(xì)胞)的排布方式可有利于獲得血細(xì)胞的高質(zhì)量圖像以供數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1示意性地示出了流通池22，該流通池用于將樣品流體或流體部分傳輸經(jīng)過高光學(xué)分辨率成像裝置24的觀察區(qū)23，該高光學(xué)分辨率成像裝置采取適于使用數(shù)字圖像處理使樣品流動料流32中的微觀粒子成像的構(gòu)型。流通池22聯(lián)接到樣品流體或樣品部分的源25，一些或所有樣品流體或樣品部分可能已經(jīng)受處理，諸如與粒子造影劑組合物接觸并加熱。流通池22還聯(lián)接到粒子和/或細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器配向液體(pioal)或其他類型鞘流體(其在一些情況下可為粘度大于樣品流體的粘度的透明甘油溶液)的一個或多個源27。

在圖1中，樣品流體被注射通過樣品進(jìn)料管29的遠(yuǎn)端28的變平開口，并在一定的點進(jìn)入流通池22的內(nèi)部，在所述點已基本上確立了pioal流，從而在帶形樣品料流的上方和下方(或在其相對側(cè)上)產(chǎn)生穩(wěn)定和對稱的pioal層流。樣品和pioal料流可由注射器或其他類型的精密計量泵提供，該注射器或精密計量泵使pioal與注射的樣品流體一起沿著大幅變窄的流路移動。pioal在流路變窄的區(qū)21中包圍并壓縮樣品流體。因此，在區(qū)21處的流路厚度降低可有助于樣品料流32的幾何聚焦。樣品流體帶32被包圍并與pioal一起被攜帶到變窄區(qū)21的下游，從而在高光學(xué)分辨率成像裝置24的觀察區(qū)23前經(jīng)過或以其他方式穿過該觀察區(qū)，在該成像裝置中例如使用ccd48采集圖像。處理器18可接收來自ccd48的像素數(shù)據(jù)作為輸入。樣品流體帶與pioal一起流向排放口或廢料口33。

如圖1所示，變窄區(qū)21可包括具有近側(cè)厚度pt的近側(cè)流路部分21a和具有遠(yuǎn)側(cè)厚度dt的遠(yuǎn)側(cè)流路部分21b，以使得遠(yuǎn)側(cè)厚度dt小于近側(cè)厚度pt。樣品流體可因此在位于近側(cè)部分21a遠(yuǎn)側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)部分21b近側(cè)的位置注射通過樣品管29的遠(yuǎn)端28。因此，樣品流體可在pioal料流被區(qū)21壓縮時進(jìn)入pioal包層。

根據(jù)一些實施例，可以操作系統(tǒng)以對樣品流體帶32進(jìn)行流體聚焦。術(shù)語流體聚焦可指在一些情況下(但不限于此)受鞘流體與樣品流體之間的粘度差、流通池的幾何變窄過渡區(qū)以及鞘流體與樣品流體之間的速度差影響的聚焦作用。流體動力流可因樣品流體料流與鞘流體料流之間的速度差而產(chǎn)生，該速度差影響流帶厚度和形狀。

圖5和圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的對于流通池中某些流動條件的剪切應(yīng)變速率值的各方面。在這些附圖的每一個中，均使用了30％甘油鞘流體。在一些情況下，粘度可具有2.45×10^-3的值。剪切應(yīng)力值可等于粘度值乘以應(yīng)變速率值得到的乘積。參照圖5，樣品可具有0.3μl/s的流速，而鞘流體可具有21μl/s的流速。參照圖6，樣品可具有1μl/s的流速，而鞘流體可具有70μl/s的流速。在這些圖的每一個中，可以看出，流動展示出朝向中心(c)的更低的應(yīng)變值和朝向周邊(p)的更高的應(yīng)變值。此類應(yīng)變值在一些實施例中可對應(yīng)于不對稱流通池構(gòu)型。

如圖5所示，根據(jù)一些實施例，朝向流動料流的中心(c)部分的更低的應(yīng)變速率可具有約500(1/s)或更低的值，而朝向流動料流的周邊(p)的更高的應(yīng)變速率可具有約3000(1/s)或更高的值。如圖6所示，根據(jù)一些實施例，朝向流動料流的中心(c)部分的更低的應(yīng)變速率可具有約1000(1/s)或更低的值，而朝向流動料流的周邊(p)的更高的應(yīng)變速率可具有約9000(1/s)或更高的值。

因此，可以看出，在該特定例子中，更低的樣品和鞘流體速率(例如，圖5)對應(yīng)于更低的應(yīng)變速率，而更高的樣品和鞘流體速率(例如，圖6)對應(yīng)于更高的應(yīng)變速率。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施例涵蓋使用對應(yīng)于各種粘度值、各種應(yīng)變速率值和/或各種剪切應(yīng)力值的樣品和/或鞘流體。

圖1中的樣品流體帶和pioal流過具有物鏡鏡頭46的數(shù)字高光學(xué)分辨率成像裝置24，該成像裝置沿著與帶形樣品料流32相交的光軸導(dǎo)向。物鏡46和流通池22之間的相對距離可通過電機(jī)驅(qū)動器54的操作來改變，以便在光傳感器陣列上分辨和采集聚焦的數(shù)字化圖像。

流通池22的一個實施例進(jìn)一步在圖2和圖3中示出。如此處所示，流通池22可與樣品源25聯(lián)接并且還聯(lián)接到pioal材料的源27。經(jīng)由插管29，例如通過插管29的遠(yuǎn)側(cè)出口31，將樣品流體或樣品部分注射到流通池22中。通常，當(dāng)pioal鞘流體從源27朝觀察區(qū)23行進(jìn)通過流通池中的彎曲通道區(qū)段41時，pioal鞘流體不處于層流狀態(tài)。然而，流通池22可被配置成使得pioal鞘流體在流過其中樣品流體被引入流動鞘流體中的遠(yuǎn)側(cè)出口31時，pioal鞘流體為層流或變?yōu)閷恿?，或呈現(xiàn)平坦速度剖面。樣品流體和pioal可在總體上由箭頭a指示的方向上沿著流通池22流動，然后經(jīng)由排放口33流出流通池22。流通池22限定內(nèi)部流路20，其在流動方向a上對稱地變窄(例如，在過渡區(qū)21)，這在一些情況下可有助于樣品料流的穩(wěn)固且居中的流動。流通池22被配置成將被pioal包圍的樣品流32導(dǎo)向通過流通池中的觀察區(qū)23，即觀察口57之后。與觀察口57相連的是自動對焦光柵44。流通池22還具有圓形或凹陷底座58，其被配置成接受或接收顯微鏡物鏡(未示出)。

可對插管的長度和體積以及橫截面變平進(jìn)行選擇以縮短樣品流動不穩(wěn)定的時間段，從而提高通過量。在一些實施例中，流動不穩(wěn)定的時間段可小于約3、2.75、2.5、2.25、2、1.75、1.5、1.25秒或小于約1秒。更小的插管體積也可降低在樣品運行之間清洗插管所需的時間和稀釋劑的體積。在一些實施例中，流過流通池的通行時間為1、2、3或4秒，或那些時間中任何兩個之間的任何范圍。在一些實施例中，該通行時間可小于4、3或2秒。

圖3a示出了流通池實施例，其中成像軸355與遠(yuǎn)側(cè)過渡區(qū)部分316之間的距離為約8.24mm。遠(yuǎn)側(cè)過渡區(qū)部分316與插管出口331之間的距離為約12.54mm。插管出口331與鞘流體入口301之間的距離為約12.7mm。插管出口331與近側(cè)過渡區(qū)部分318之間的距離為約0.73mm。圖3b示出了流通池實施例的各方面，其中與圖3a實施例相比，插管出口已移動到相對于過渡區(qū)的更遠(yuǎn)側(cè)位置。如此處所示，插管遠(yuǎn)端被推進(jìn)到流通池的變窄過渡區(qū)中，并且成像軸355與遠(yuǎn)側(cè)過渡區(qū)部分316之間的距離在約16mm至約26mm的范圍內(nèi)。在一些情況下，成像軸355與遠(yuǎn)側(cè)過渡區(qū)部分316之間的距離為約21mm。

返回參照圖1，流通池內(nèi)部輪廓(例如，在過渡區(qū)21)以及pioal和樣品流速在一些實施例中可被調(diào)整成使得樣品形成為帶形料流32。所述料流可近似地與包圍在該帶形樣品料流中的粒子一樣薄或甚至更薄。白血細(xì)胞可具有例如約10μm的直徑。通過在一些情況下提供厚度小于10μm的帶形樣品料流，可在該帶形樣品料流被鞘流體或pioal拉伸時使細(xì)胞取向。令人驚訝的是，在一些實施例中，帶形樣品料流沿著變窄流路在粘度與所述帶形樣品料流不同(諸如更高粘度)的pioal層內(nèi)的拉伸有利地在一些實施例中趨于使非球形粒子在基本上平行于流動方向的平面中配向，并對細(xì)胞施加力，從而提高細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的焦點內(nèi)含量。高光學(xué)分辨率成像裝置24的光軸基本上正交(垂直)于帶形樣品料流的平面。帶形樣品料流在成像點的線速度可為例如20-200mm/s。在一些實施例中，帶形樣品料流的線速度可為例如50-150mm/s。

帶形樣品料流厚度可受樣品流體和pioal的相對粘度和流速的影響。樣品流體的源25和/或pioal的源27(例如包括精密排量泵的流體系統(tǒng)/子系統(tǒng))可被配置成以可控的流速提供樣品流體和/或pioal以便優(yōu)化帶形樣品料流32的尺寸，也就是優(yōu)化為至少與高光學(xué)分辨率成像裝置24的視野一樣寬的薄帶。

在一個實施例中，pioal的源27被配置成以預(yù)定的粘度提供pioal。該粘度可與樣品的粘度不同，并且可以高于樣品的粘度。對pioal的粘度和密度、樣品材料的粘度、pioal的流速和樣品材料的流速進(jìn)行協(xié)調(diào)以在離自動對焦光柵的位移距離處保持帶形樣品料流，并具有預(yù)定的尺寸特性，諸如有利的帶形樣品料流厚度。

在一些實施例中，pioal具有比樣品更高的線速度和比樣品更高的粘度，從而在一些情況下將樣品拉伸成平帶。在一些實施例中，pioal粘度可最多至10厘泊。

也參見圖2和圖3，流通池的內(nèi)部流路在帶形樣品料流向pioal中注射的點的下游變窄，以產(chǎn)生帶形樣品料流厚度，例如最多至7μm，和/或內(nèi)部流路產(chǎn)生500-3,000μm的帶形樣品料流寬度。在一些實施例中，諸如圖1所示，流通池的內(nèi)部流路在樣品料流向pioal中注射的點的上游開始出現(xiàn)變窄過渡區(qū)。

在一些實施例中，內(nèi)部流路變窄以產(chǎn)生厚度為2-4μm的帶形樣品料流厚度，和/或內(nèi)部流路形成寬度為2000μm的帶形樣品料流。在一些情況下，這些尺寸對于血液學(xué)尤其有用。料流在此情況下的厚度小于一些粒子(諸如處于其松弛狀態(tài)的紅血細(xì)胞)的直徑。因此，在一些用途中，這些粒子可被重新取向，以使其更寬的尺寸面向成像軸，這可有助于揭示有區(qū)別的特性。

在一些實施例中，帶形樣品料流的線速度可被充分限制以防止在光傳感器陣列的圖像曝光時間時數(shù)字化圖像出現(xiàn)運動模糊。光源可任選地為頻閃燈，該頻閃燈閃光而在短暫時間內(nèi)施加高入射振幅。由于自動對焦光柵44和圖像處于相同視野，光源被配置成同時照明帶形樣品料流和自動對焦光柵。然而，在其他實施例中，用于成像和用于自動對焦的視野可不同，例如單獨地照明和/或成像。

圖4示出了用于使血液流體樣品、樣品和/或樣品部分中的粒子成像的系統(tǒng)400的另一個實施例。如此處所示，系統(tǒng)400包括樣品流體注射系統(tǒng)410、流通池420、圖像捕獲裝置430和處理器440。流通池420提供流路422，該流路傳輸鞘流體流(諸如pioal)，任選地結(jié)合樣品流體一起傳輸。根據(jù)一些實施例，樣品流體注射系統(tǒng)410可包括插管或管412或與插管或管412聯(lián)接。樣品流體注射系統(tǒng)410可與流路422流體連通(例如，經(jīng)由樣品流體入口402)，并且可以操作而將樣品流體424注射通過插管412的遠(yuǎn)側(cè)出口413并進(jìn)入流通池420內(nèi)的流動鞘流體426中以便提供樣品流體料流428。

處理器440可包括存儲介質(zhì)或與存儲介質(zhì)操作性地相連，該存儲介質(zhì)具有計算機(jī)應(yīng)用程序，該計算機(jī)應(yīng)用程序被配置成在被處理器執(zhí)行時致使樣品流體注射系統(tǒng)410將樣品流體424注射到流動鞘流體426中。如此處所示，鞘流體426可通過鞘流體注射系統(tǒng)450(例如，經(jīng)由鞘流體入口401)引入流通池420中。在一些實施例中，處理器440可包括存儲介質(zhì)或與存儲介質(zhì)操作性地相連，該存儲介質(zhì)具有計算機(jī)應(yīng)用程序，該計算機(jī)應(yīng)用程序被配置成在被處理器執(zhí)行時致使鞘流體注射系統(tǒng)450將鞘流體426注射到流通池420中。

處理器440可與樣品流體注射系統(tǒng)410、圖像捕獲裝置430和任選的鞘流體注射系統(tǒng)450聯(lián)接。處理器440可被配置成終止向流動鞘流體426中注射第一樣品流體(或樣品的第一部分)并開始向流動鞘流體426中注射第二樣品流體(或樣品的第二部分)使得樣品流體瞬變被引發(fā)。例如，處理器440可包括存儲介質(zhì)或與存儲介質(zhì)操作性地相連，該存儲介質(zhì)具有計算機(jī)應(yīng)用程序，該計算機(jī)應(yīng)用程序被配置成在被處理器執(zhí)行時致使樣品流體注射系統(tǒng)410將第二樣品流體注射到流動鞘流體426中使得樣品流體瞬變被引發(fā)。

在一些實施例中，處理器440可被配置成在樣品流體瞬變后和在使來自第一樣品的第一多個粒子成像的4秒內(nèi)，引發(fā)在流通池420的圖像捕獲位點432處捕獲來自第二樣品流體的第二多個粒子的一個或多個圖像。例如，處理器440可包括存儲介質(zhì)或與存儲介質(zhì)操作性地相連，該存儲介質(zhì)具有計算機(jī)應(yīng)用程序，該計算機(jī)應(yīng)用程序被配置成在被處理器執(zhí)行時致使圖像捕獲裝置430在樣品流體瞬變后和在使第一多個粒子成像的四秒內(nèi)，引發(fā)在流通池420的圖像捕獲位點432處捕獲來自第二樣品流體的第二多個粒子的一個或多個圖像。在其他實施例中，該系統(tǒng)可被配置成以將所述第一和第二樣品流體的成像分開的其他時間段操作，這些時間段可涉及或可不涉及樣品流體瞬變。

可使用流過流通池的樣品流體或樣品流體部分的圖像執(zhí)行多種血液學(xué)或血液粒子分析技術(shù)中的任一種。通常，圖像分析可涉及確定某些細(xì)胞或粒子參數(shù)，或測量、檢測或評價某些細(xì)胞或粒子特征。例如，圖像分析可涉及自動化計算機(jī)處理，以評價或定量細(xì)胞或粒子尺寸、細(xì)胞核特征、細(xì)胞質(zhì)特征、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器特征等。相關(guān)地，分析技術(shù)可涵蓋某些計數(shù)或分類方法或診斷測試，包括白血細(xì)胞(wbc)分類。在一些情況下，使用流通池得到的圖像可支持5部分wbc分類測試。在一些情況下，使用流通池得到的圖像可支持9部分wbc分類測試。相關(guān)地，參照圖4，處理器440可包括存儲介質(zhì)或與存儲介質(zhì)操作性地相連，該存儲介質(zhì)具有計算機(jī)應(yīng)用程序，該計算機(jī)應(yīng)用程序被配置成在被處理器執(zhí)行時致使系統(tǒng)400基于得自圖像捕獲裝置的圖像區(qū)分不同類型的細(xì)胞。例如，基于計算機(jī)的診斷或測試技術(shù)可用于區(qū)分各種細(xì)胞(例如，中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、晚幼粒細(xì)胞、中幼粒細(xì)胞、早幼粒細(xì)胞和母細(xì)胞)。

辨別血液樣品中的血細(xì)胞是本發(fā)明實施例尤其適合的示例性應(yīng)用，但不限于此。樣品通過自動技術(shù)制備并作為薄帶形樣品料流(或樣品的兩個或更多個部分的系列)呈遞給高光學(xué)分辨率成像裝置，以在帶形樣品料流流經(jīng)視野的同時周期性地成像。粒子(諸如血細(xì)胞)的圖像可用像素圖像數(shù)據(jù)編程的處理技術(shù)完全自動地或以有限的人工輔助而彼此區(qū)分、分類、次分類和計數(shù)，從而對細(xì)胞或粒子進(jìn)行鑒定和計數(shù)。除了細(xì)胞圖像(其可在粒子異?；蜿P(guān)鍵特征的情況下存儲和供使用)之外，輸出數(shù)據(jù)還包括所記錄樣品圖像中區(qū)分開的每種特別類目和/或亞類目的細(xì)胞或粒子的事件的計數(shù)。

可進(jìn)一步處理存在于每個圖像中的不同粒子的計數(shù)，例如用于積累整體樣品中每種區(qū)分開的類目和/或亞類目的細(xì)胞的準(zhǔn)確且統(tǒng)計上顯著的比率?？上♂層糜谝曈X辨別的樣品，但在稀釋樣品中表示每種類目和/或亞類目中的細(xì)胞的比例，特別是在已處理多個圖像后。

樣品可以為生物樣品，例如包含白血細(xì)胞的體液樣品，包括但不限于血液、血清、骨髓、灌洗液、積液、滲出液、腦脊髓液、胸膜液、腹膜液和羊水。在一些實施例中，樣品可以為實體組織樣品，例如，已進(jìn)行了處理而制成細(xì)胞懸液的活檢樣品。樣品也可以為通過處理糞便樣品而得到的懸液。樣品也可以為包含粒子的實驗室或生產(chǎn)線樣品，諸如細(xì)胞培養(yǎng)樣品。術(shù)語樣品可用來指從患者或?qū)嶒炇耀@得的樣品或者其任何級分、部分或等分試樣。在一些過程中可將樣品稀釋、分成多個部分、或染色。

本公開還涉及用于將全血細(xì)胞計數(shù)(cbc)計數(shù)器與分析儀(諸如視覺分析儀)相結(jié)合的系統(tǒng)、方法和組合物，以便得到cbc以及基于圖像的擴(kuò)展白血細(xì)胞分類計數(shù)和基于圖像的擴(kuò)展血小板計數(shù)，從而擴(kuò)大血小板計數(shù)的有效檢測范圍。

在一些方面，樣品以自動化方式呈遞、成像和分析。就血液樣品而言，可用合適的稀釋劑或鹽水溶液充分稀釋樣品，這就降低了未稀釋或稀釋度較低的樣品中一些細(xì)胞的視線可能被其他細(xì)胞遮擋的程度。可用增強(qiáng)一些細(xì)胞方面的對比度的試劑來處理細(xì)胞，例如使用透化劑使細(xì)胞膜具有透性以及使用組織學(xué)染液粘附于特征中并揭示特征，諸如顆粒和細(xì)胞核。在一些實施例中，可能有利的是，對樣品的等分試樣進(jìn)行染色以用于對包括網(wǎng)織紅細(xì)胞、有核紅血細(xì)胞和血小板的粒子進(jìn)行計數(shù)和表征，以及用于白血細(xì)胞分類、表征和分析。在其他實施例中，包含紅血細(xì)胞的樣品可在被引入流通池并成像之前進(jìn)行稀釋。

(2)流體系統(tǒng)和方法

上述實施例可結(jié)合到對大量流體樣品進(jìn)行處理、成像和/或分析的各種自動化系統(tǒng)或其他系統(tǒng)中。在一些情況下，此類系統(tǒng)的一個關(guān)注點是優(yōu)化通過量或效率。例如，對于一些實施例(包括特定于血液流體的一些實施例)而言，可能希望系統(tǒng)具有每小時120個樣品(或樣品部分)的通過量或另一種相對較高的通過速率，諸如每小時60-180個樣品、每小時超過60個樣品、每小時超過100個樣品或其他通過速率。

在一個非限制性例子中，目標(biāo)通過量為每小時120個樣品(或樣品部分)的系統(tǒng)可能需要每30秒對樣品(或樣品部分)進(jìn)行抽吸、處理和成像(及可能進(jìn)行分析)，才能實現(xiàn)該目標(biāo)通過量。然而，在一些情況下，一些步驟可能需要超過30秒才能完成。例如，對血液流體樣品進(jìn)行處理以做好樣品中的白血細(xì)胞成像的準(zhǔn)備，可能需要超過30秒才能完成(例如，可能需要大約45秒才能完成)。在此類情況下，除了流體樣品順序處理、成像和/或分析之外的附加措施可能有利于實現(xiàn)目標(biāo)通過速率。上述時間和通過速率僅以舉例的方式提供。本發(fā)明的其他非限制性實施例可涉及用于使流體樣品成像的流體系統(tǒng)和方法，其中如果所有樣品/樣品部分僅以一系列的順序次序簡單處理和成像，則樣品或樣品部分的處理步驟所需或另外占用的時間段的長度會防止系統(tǒng)實現(xiàn)所需通過速率。

圖7-圖12示出了根據(jù)本發(fā)明各種實施例對樣品/樣品部分的處理和成像進(jìn)行分段的各種實施例。應(yīng)當(dāng)理解，雖然針對圖7-圖12中反映的分段示出了特定時間，但可針對其他分段方法實施這些分段，在這些分段方法中一些步驟需要比其他步驟更長的時間。

圖7示出了包括第一樣品部分和第二樣品部分的實施例。在該實施例中，在45秒時間段期間(在時間0至?xí)r間45期間)對第一樣品部分進(jìn)行處理，而在30秒時間段期間(在時間0至?xí)r間30期間)使第二樣品部分成像，其中第一樣品部分在其處理完成之后且在第二樣品部分成像完成之后在30秒時間段期間(在時間60至?xí)r間90期間)成像。在圖7-圖12的實施例中，成像步驟被示出為在30秒時間段內(nèi)發(fā)生；然而，在至少一些情況下，實際成像不會在整個30秒時間段期間發(fā)生，而可能需要小于30秒，諸如大約2-3秒、5秒、20秒或者在1與30秒之間的另一時間段。對于第一部分和第二部分而言，成像可能需要(或另外占用)不同時間量。例如，在一些實施例中，與未按與第一部分相同的方式處理的第二部分的成像相比，第一部分在處理之后的成像可占用長得多的時間段(例如，與使流體樣品部分的紅血細(xì)胞成像相比，使流體樣品部分的白血細(xì)胞成像可能需要或另外占用更多的成像時間)。還應(yīng)當(dāng)理解，圖7-圖12所示的45和30秒時間段僅僅是示例，可以設(shè)想其他時間且這些時間也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

在與圖7(和其他圖)的實施例相符的一個例子中，所述第一樣品部分可以是經(jīng)處理而有利于或增強(qiáng)白血細(xì)胞成像的血液流體樣品的一部分。處理可包括將所述第一樣品部分與試劑混合或以其他方式接觸，該試劑對所述第一樣品部分中的白血細(xì)胞進(jìn)行染色并裂解紅血細(xì)胞。處理還可包括在與試劑接觸之后通過施加熱量來溫育所述第一樣品部分。雖然圖7指示第一部分的處理在單個工位處發(fā)生，但在一些實施例(包括下文進(jìn)一步描述的一些實施例)中，處理可在多個工位處發(fā)生。例如，所述第一樣品部分可在混合室中與試劑混合，然后移動到單獨的溫育工位以完成其處理。

在與圖7(和其他圖)的實施例相符的一個例子中，所述第二樣品部分可以是剛剛在上文討論的血液流體樣品的另一部分，其中該部分用于使樣品中的紅血細(xì)胞成像。在一些情況下，不需要充分處理第二樣品部分或根本不對其進(jìn)行處理。在一些情況下，所述第二樣品可在成像之前進(jìn)行稀釋，但不與試劑接觸，不以其他方式進(jìn)行處理，或不以需要任何大量時間的方式進(jìn)行處理。

在一些實施例中，與總體成像過程中涉及的其他步驟所需或另外占用的時間段相比，第一細(xì)胞類型的處理(例如，對血液流體樣品的一部分進(jìn)行染色和溫育以增強(qiáng)樣品部分中的白血細(xì)胞的成像能力)可能需要或另外占用更長的時間段。例如，在一些實施例中，處理血液流體樣品的一部分(單獨或與下文進(jìn)一步描述的其他處理步驟相結(jié)合)可能需要或另外占用比該樣品部分成像更多的時間。在這些和其他實施例中，與針對血液流體樣品的其他部分(諸如未經(jīng)處理以增強(qiáng)該樣品部分中某些細(xì)胞類型的成像能力的樣品部分)的整個過程需要或另外占用的時間相比，處理血液流體樣品的一部分以增強(qiáng)該樣品部分中某些類型的細(xì)胞的成像能力可能需要或另外占用更多時間。

雖然未在圖7中具體示出，但對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是，圖7(和其他圖)所示的分段可對多個樣品/樣品部分重復(fù)多次。

圖8示出了也包括第一樣品部分和第二樣品部分的實施例；然而，在該實施例中，所述第二樣品部分在所述第一樣品部分的處理和成像都完成之后才進(jìn)行成像。

圖9示出了包括第一血液流體樣品和第二血液流體樣品的實施例，這些血液流體樣品包含多種細(xì)胞類型(例如，紅血細(xì)胞、白血細(xì)胞和可能的其他細(xì)胞類型或粒子)。所述第一血液流體樣品被分成第一部分(例如，在一些情況下，用于使所述第一樣品中的白血細(xì)胞成像)和第二部分(例如，在一些情況下，用于使所述第一樣品中的紅血細(xì)胞成像)。所述第二血液流體樣品被分成第三部分(例如，在一些情況下，用于使所述第二血液流體樣品中的白血細(xì)胞成像)和第四部分(例如，在一些情況下，用于使所述第二血液流體樣品中的紅血細(xì)胞成像)。

在該實施例中，在時間0至?xí)r間45的45秒時間段期間對所述第一部分進(jìn)行處理(例如，以裂解紅血細(xì)胞并對白血細(xì)胞進(jìn)行染色)，而可在時間0至?xí)r間30的三十秒時間段的至少一部分期間使所述第二部分成像(例如，以使所述第二部分中的紅血細(xì)胞成像)。所述第三部分的處理(在時間30至?xí)r間75的45秒時間段期間發(fā)生)的部分也可在對所述第一部分進(jìn)行處理的同時進(jìn)行(重合部分在時間30至?xí)r間45發(fā)生，持續(xù)大約15秒)。所述第四部分的成像(在所述第二部分的成像之后，在時間30至?xí)r間60的三十秒時間段的至少一部分期間進(jìn)行)在一些情況下可與所述第一和第三部分的處理重合。所述第一部分的成像在所述第二和第四部分的成像之后發(fā)生，并且可與所述第三部分的處理部分地重合。所述第三部分的成像在所述第一、第二和第四部分已成像之后且在所述第一和第三部分已處理之后發(fā)生。

如圖9所示，所述第一血液流體樣品的所述第一部分和所述第二血液流體樣品的所述第三部分的處理的至少一部分可在不同處理工位處發(fā)生。例如，在其中所述第一和第三部分是要對白血細(xì)胞成像的血液流體樣品部分的實施例中，所述處理可包括將樣品部分與試劑混合或以其他方式接觸(這可能需要相對較短的時間量，例如幾秒)，并且還包括通過施加熱量來溫育樣品部分(這可能需要相對較長的時間量，例如大約45秒)。在一些情況下，所述第一和第三部分可在相同混合室處(但在不同時間)與試劑混合，但在兩個單獨溫育工位(圖9中的“工位1”和“工位2”)處溫育。在其他情況下，所述第一部分可在與所述第三部分分開的位置處進(jìn)行混合和溫育。在圖9的實施例中，可大約每30秒對樣品進(jìn)行處理和成像，即便處理步驟因使用多個處理工位而需要超過30秒。

雖然圖9中未明確示出，但可在獲得所述第二血液流體樣品并將其分成所述第三和第四部分之前，獲得所述第一血液流體樣品并將其分成所述第一和第二部分。例如，在一些實施例中，系統(tǒng)可將所述第一血液流體樣品從容器(例如，樣品管)抽吸到所述系統(tǒng)中，并將其分成所述第一和第二部分，然后在隨后的時間，將所述第二血液流體樣品從第二容器抽吸到所述系統(tǒng)中，并將其分成所述第三和第四部分。在一些情況下，可在與完成其他樣品部分的成像大約相同的時間間隔處抽吸樣品。例如，在圖9中，可在時間30左右抽吸所述第二樣品，該時間接近所述第二部分成像的完成。

如由例如圖9(和其他圖)所示的分段示出，一些實施例以非連續(xù)、交錯或亂序的方式對各種樣品和樣品部分的處理和成像步驟進(jìn)行分段。例如，所述第二血液流體樣品(如上所述，其在一些情況下可為在所述第一樣品之后接收到系統(tǒng)中的樣品)的所述第四部分可在所述第一樣品的所述第一部分之前但在所述第一樣品的所述第二部分之后進(jìn)行成像，其中所述成像步驟在所述第一和第二樣品之間交錯或交替進(jìn)行，即便在所述第一樣品的處理已經(jīng)開始之后所述第二樣品可能已被獲得并接收到系統(tǒng)中。

圖10示出了包括第一、第二、第三和第四血液流體樣品的實施例，每種樣品均包含至少所關(guān)注的第一類型細(xì)胞(例如，至少白血細(xì)胞)。在圖10中，依次對四種樣品的各部分進(jìn)行處理和成像，并且該處理的至少部分(例如，溫育步驟)在第一工位(圖10中的“工位1”)或第二單獨工位(圖10中的“工位2”)處發(fā)生，使得對于多個樣品部分而言，該處理的至少部分可在時間上重合或同時進(jìn)行。具體地講，在圖10的實施例中，所述第一和第二樣品部分的處理重合(其中第一部分在第一工位處進(jìn)行處理，而第二部分在第二工位處進(jìn)行處理)，所述第二和第三樣品部分的處理重合(其中第三部分在第一部分的處理完成之后在第一工位處進(jìn)行處理)，并且所述第三和第四樣品部分的處理重合(其中第四部分在第二部分的處理完成之后在第二工位處進(jìn)行處理)。在圖10的實施例中，可大約每30秒對樣品進(jìn)行處理和成像，即便處理步驟因使用多個處理工位而需要超過30秒。

圖11示出了包括第一、第二和第三血液流體樣品的實施例，每種血液流體樣品均包含至少兩種細(xì)胞類型(例如，紅血細(xì)胞和白血細(xì)胞)，并且每種血液流體樣品均被分成兩個部分(圖11中的“第一部分”到“第六部分”)。與上述實施例中的一些一樣，各種樣品部分的成像步驟交錯進(jìn)行，使得成像按以下次序發(fā)生：(1)使第一樣品中的第二類型細(xì)胞成像；(2)使第二樣品中的第二類型細(xì)胞成像；(3)使第一樣品中的第一類型細(xì)胞成像；(4)使第三樣品中的第二類型細(xì)胞成像；(5)使第二樣品中的第一類型細(xì)胞成像；以及(6)使第三樣品中的第一類型細(xì)胞成像。圖12與圖11類似，不同的是其在分段中包括第四血液流體樣品，使得成像按以下次序發(fā)生：(1)使第一樣品中的第二類型細(xì)胞成像；(2)使第二樣品中的第二類型細(xì)胞成像；(3)使第一樣品中的第一類型細(xì)胞成像；(4)使第三樣品中的第二類型細(xì)胞成像；(5)使第二樣品中的第一類型細(xì)胞成像；(6)使第四樣品中的第二類型細(xì)胞成像；(7)使第三樣品中的第一類型細(xì)胞成像；以及(8)使第四樣品中的第一類型細(xì)胞成像。與圖9和圖10一樣，圖11和圖12利用兩個單獨工位處理第一類型細(xì)胞。

應(yīng)當(dāng)理解，圖7–圖12所示的步驟的特定持續(xù)時間和時序僅僅是示例，其他持續(xù)時間和時序也是可能的。作為一個替代例子，應(yīng)當(dāng)指出的是，在例如圖10–圖12中，“工位1”和“工位2”不是總在使用，因此可改變這些圖示意性地指示的過程步驟的特定開始時間、持續(xù)時間和終止時間，而不影響這些圖所示的分段。作為一個特定例子，在圖10中，“工位1”被示出為在時間0至?xí)r間45以及時間60至?xí)r間105時使用，但不在時間46至?xí)r間59時使用，因此，可以對“工位1”處發(fā)生的過程的開始、持續(xù)時間和終止做調(diào)整，而不影響圖10所示的總體分段，同時仍然提供需每30秒完成的成像步驟。

圖13(a)–圖13(m)示出了流體系統(tǒng)的一個實施例，該流體系統(tǒng)被配置成實施圖7–圖12所示的分段方法中的至少一些，包括圖9–圖12所示的多個工位實施例。在一些實施例中，圖13(a)–圖13(m)所示的流體系統(tǒng)充當(dāng)(全部或部分)圖1所示和上文所述的樣品源25和pioal源27。在一些實施例中，圖13(a)–圖13(m)所示的流體系統(tǒng)充當(dāng)(全部或部分)圖4所示的樣品流體注射系統(tǒng)410和鞘流體注射系統(tǒng)450。

圖13(a)–圖13(m)示出了穿過系統(tǒng)流到流通池1302的若干流體樣品部分的進(jìn)展，這些流體樣品部分包括標(biāo)記為wbc1、rbc1、wbc2和rbc2的樣品部分(其中的一些樣品部分直到圖13(a)–圖13(m)中的后面附圖才引入)。在圖13(a)–圖13(m)所示的非限制性例子中，樣品部分wbc1和wbc2表示將在流通池1302處對白血細(xì)胞成像的血液流體樣品的部分，并且樣品部分rbc1和rbc2表示將在流通池1302處對紅血細(xì)胞成像的血液流體樣品的對應(yīng)部分。換句話講，在所示的具體實施例中，rbc1和wbc1來自單一血液樣品。

在圖13(a)–圖13(m)中，流體樣品部分在樣品分離器1304處被引入系統(tǒng)中。在所示的具體實施例中，樣品分離器1304是剪切閥，該剪切閥被配置成從抽吸自管或其他容器的血液流體樣品分離樣品部分。該剪切閥可被配置成從抽吸的樣品分離特定預(yù)定體積的流體樣品部分。在一個例子中，從容器的一次抽吸就將在與剪切閥相連的若干(例如，兩個)管道環(huán)路中注滿流體樣品部分。雖然未示出，但該系統(tǒng)可被配置成從大量樣品管抽吸或以其他方式獲得樣品，這些樣品管可保持在管架或其他大容量保持裝置中。在一些實施例中，管架輸送系統(tǒng)可將樣品管順序地移動成靠近探針，該探針從管抽吸樣品，以便隨后輸送到上述剪切閥。在這些或其他實施例中，該系統(tǒng)還可包括在樣品管保持在管架中的情況下用于將樣品無序地引入系統(tǒng)中的人工輸入或其他機(jī)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明實施例的血液學(xué)系統(tǒng)可處理體積為約150μl的血液樣品。所抽吸的血液體積可為約120-150μl。在一些情況下，樣品管中的最小可用血液體積對于自動采樣模式而言為約500μl，并且對于人工采樣模式而言為約250μl。

從圖13(a)開始，首先分別在混合室1306和1308處接收來自樣品分離器1304的流體樣品部分wbc1(被示出為反斜陰影線)和rbc1(被示出為斜陰影線)。樣品分離器1304可被配置成向混合室中提供特定且限定的體積的流體樣品部分。在混合室1306處，wbc1與稀釋劑和試劑混合或以其他方式接觸，該試劑被配置成裂解流體樣品部分中的紅血細(xì)胞并對白血細(xì)胞進(jìn)行染色。在混合室1308處，rbc1與稀釋劑混合，但至少在該具體實施例中，不另作處理。泵1310可將稀釋劑通過樣品分離器1304泵送到混合室1306、1308中。在所示的具體實施例中，泵1310是注射器泵(以及下文所述的其他泵中的一些泵)，其可定期通過從裝有大體積稀釋劑的大容量容器(未示出)抽取稀釋劑來再注滿。泵1312(其也可為從大容量容器抽取試劑的注射器泵)可將試劑通過樣品分離器1304泵送到混合室1306中。在一些實施例中，泵1310、1312可將稀釋劑和試劑經(jīng)由樣品分離器1304泵送到適當(dāng)?shù)幕旌鲜抑?而非直接泵送到混合室1306、1308中)，以便將特定且限定的體積的稀釋劑和/或試劑供應(yīng)到接近的混合室中。在一些實施例中，這也會將流體樣品部分wbc1和rbc1從樣品分離器1304移動到混合室1306和1308中。在其他實施例中，稀釋劑和/或試劑可按另一種方式、以預(yù)定體積在預(yù)定時間內(nèi)，或者按其他預(yù)定或非預(yù)定的方式，被直接泵送到混合室中或引入混合室中。在一些實施例中，混合可能需要五秒或更少，或在一些實施例中大約兩秒。

如圖13(b)所示，在混合之后，流體樣品部分wbc1從混合室1306導(dǎo)向到第一溫育工位1314中，并且rbc1從混合室1308導(dǎo)向到保持工位1316中。在所示的具體實施例中，wbc1穿過包括閥1318、1320、1322、1324、1326的流體回路，這些閥被配置成使得wbc1將流入第一溫育工位1314中，并且在一些情況下，wbc1的一部分可流出第一溫育工位1314并可從旁路流過第二溫育工位1328。閥1318、1320、1322、1324、1326可為多通閥，它們可被致動(諸如通過基于處理器的控制系統(tǒng))以將流過它們的流體導(dǎo)向到這些閥的不同出口，具體取決于此時閥的具體構(gòu)型。因此，在圖13(b)的具體例子中所示的時間段，閥1320和1322被配置成允許流體進(jìn)入第一溫育工位1314，而非繞過該工位，并且閥1324和1326被配置成防止流體進(jìn)入第二溫育工位1328，而是相反經(jīng)旁路管線流過該工位。圖13(b)中保持rbc1的保持工位1316接近閥1330、1332、1334。在圖13(b)的具體例子中所示的時間段，閥1332和1334被配置成允許流體進(jìn)入保持工位1316，而非經(jīng)旁路管線流過該工位。

在所示的具體實施例中，泵1336、1338可用于將流體樣品部分wbc1和rbc1抽取到圖13(b)所示的流體回路的部分中。

在所示的具體實施例中，wbc1和rbc1的體積(在一些情況下，包括在稀釋劑和/或試劑中混合的wbc1和rbc1的體積)分別大于第一溫育工位1314和保持工位1316的流體容量，并且該系統(tǒng)被配置成使得如圖13(b)所示，一些wbc1和rbc1在滿載之后分別保留在第一溫育工位1314和保持工位1316任一端之外的閥和/或通道中。在一些(但不一定所有)實施例中，這可有利于確保保持在第一溫育工位1314和保持工位1316內(nèi)的流體分別完全由混合的wbc1和rbc1構(gòu)成，并且具有特定、限定和/或可重復(fù)的體積。在一些(但不一定所有)實施例中，這還可有利于確保任何可能存在的空氣以及從混合室抽取的樣品的開頭或末尾不會存在于第一溫育工位1314或保持工位1316中。

在一些實施例中，wbc1加載到第一溫育工位1314中以及rbc1加載到保持工位1316中可能需要五秒或更少，或在一些實施例中大約三秒。

溫育工位1314和1328可接近一個或多個加熱元件(未示出)，該加熱元件被配置成對保持在所述溫育工位內(nèi)的流體施加熱量。在一些情況下，可包括一個或多個溫度傳感器或者其他功能，以直接或間接地在所述溫育工位處測量溫度或以其他方式調(diào)節(jié)溫度。在一些情況下，可隔絕溫育工位1314和1328和/或相關(guān)聯(lián)的加熱元件，以減少對系統(tǒng)的其他部件或區(qū)域的加熱。在一些情況下，經(jīng)處理而增強(qiáng)白血細(xì)胞的成像能力的wbc1和其他樣品部分可在溫育工位1314或1328之一處溫育大約45秒。

在一些情況下，與圖13(a)–圖13(m)所示的其他步驟中那些樣品部分需要或另外占用的時間段(單獨或總共)相比，經(jīng)處理而增強(qiáng)白血細(xì)胞的成像能力的wbc1和其他樣品部分可在溫育工位1314或1328之一處溫育更長時間段。在一些情況下，經(jīng)處理而增強(qiáng)白血細(xì)胞的成像能力的wbc1和其他樣品部分可溫育比系統(tǒng)的所需通過速率更長的時間段(例如，在所需通過速率為每30秒1個樣品部分(或樣品)的情況下溫育45秒)。在所示的實施例中，與rbc1完成圖13(a)–圖13(f)所示的所有步驟所需或另外占用的時間相比，wbc1可在溫育工位1314處溫育更長時間。在所示的實施例中，與rbc1和rbc2完成圖13(a)–圖13(m)所示的所有步驟所需或另外占用的時間相比，wbc1可在溫育工位1314處溫育更長時間。

在一些實施例中，溫育工位1314、1328和保持工位1316可為管道環(huán)路，這些管道環(huán)路的尺寸被設(shè)定為保持足夠體積的流體樣品部分以便在流通池1302處成像。在其他實施例中，可采用其他部件或構(gòu)型以保持足夠和/或預(yù)定的體積的流體樣品。在再其他實施例中，可能不需要不同工位，并且該系統(tǒng)可被另行配置成處理流體樣品部分或?qū)⒘黧w樣品部分導(dǎo)向到流通池1302，而無需分開的或不同的工位。

轉(zhuǎn)到圖13(c)，在加載之后，洗滌流體回路的各部分以去除過量wbc1和rbc1，諸如可分別處于第一溫育工位1314和保持工位1316之外的流體回路中的過量wbc1和rbc1?？墒褂萌魏魏线m的流體(諸如在一些情況下，稀釋劑和/或清洗流體)洗滌流體回路的各部分。在所示的具體實施例中，稀釋劑(被示出為粗線)從泵1310、1336、1338泵出，使得稀釋劑流過混合室1306、1308并流過閥1318、1320、1322、1324、1326、1330、1332、1334，其中一些閥被配置成使得稀釋劑流繞過第一溫育工位1314、第二溫育工位1328和保持工位1316。然后將稀釋劑作為廢料去除。在一些實施例中，在真空泵1340幫助下，從系統(tǒng)中真空抽出稀釋劑(被示出為交叉線)。在一些實施例中，洗滌過量的wbc1和rbc1可能需要五秒或更少，或在一些實施例中大約三秒。

雖然圖中未示出，但在洗滌過量的wbc1和rbc1之后(或在重合的時間段期間)，稀釋劑和/或清潔劑可被洗入流通池中。在一個實施例中，稀釋劑可從泵1338泵出，經(jīng)過閥1332、1334(在該時間段期間被配置成繞過保持工位1316)，經(jīng)過附加管路和適當(dāng)配置的閥，然后最終經(jīng)過公共流體路徑1342，其在此處進(jìn)入流通池1302。在一些情況下，鞘流體也可同時流過流通池1302，諸如在圖中所示的鞘流體泵1344、1346之一或兩者的作用下。在一些實施例中，洗滌流通池可能需要五秒或更少，或在一些實施例中大約兩秒。

轉(zhuǎn)到圖13(d)，該系統(tǒng)接下來可開始使rbc1流過流通池1302。在所示的特定實施例中，閥(包括閥1330、1332、1334)被配置成使得泵1338可將稀釋劑泵送到保持工位1316中，從而開始將rbc1推出保持工位1316并最終進(jìn)入公共流體路徑1342，其在此處進(jìn)入流通池1302。同時，鞘流體泵之一(例如，1344)可開始(或繼續(xù))泵送鞘流體(被示出為鐵路線)經(jīng)過流通池1302。在一些實施例中，初始推動rbc1經(jīng)過流通池1302進(jìn)行大約兩秒，并且可在成像之前進(jìn)行，以便灌注通往流通池和插管及流通池1302的其他部分的路徑。

在圖13(e)處，該系統(tǒng)在rbc1流過流通池1302時使rbc1成像。在所示的特定實施例中，泵1338繼續(xù)泵送稀釋劑經(jīng)過保持工位1316(其中閥適當(dāng)?shù)嘏渲?以繼續(xù)推動rbc1經(jīng)過流通池1302，而鞘流體泵之一(例如，1346)泵送鞘流體經(jīng)過流通池1302。在所示的特定實施例中，泵1348還泵送稀釋劑經(jīng)過某些(適當(dāng)配置的)閥和公共流體路徑1342，以有利于推動rbc1經(jīng)過流通池1302。在一些實施例中，將在來自泵1348的稀釋劑到達(dá)流通池1302之前完成成像。在一些實施例中，該系統(tǒng)在rbc1流過流通池1302時使rbc1成像大約5秒。在其他實施例中，該系統(tǒng)使rbc樣品部分成像持續(xù)其他時間段，諸如在1至30秒范圍內(nèi)的時間段。在一些實施例中，使用兩個鞘流體泵可有利于向流通池1302提供恒定供應(yīng)量的鞘流體。在其他實施例中，不需要具有多個鞘流體泵。

在圖13(f)處，在rbc1已成像之后，稀釋劑和/或清潔劑被洗入流通池中。在所示的特定實施例中，稀釋劑從泵1338泵出，經(jīng)過閥1332、1334(在該時間段期間被配置成繞過保持工位1316)，經(jīng)過附加管路和適當(dāng)配置的閥，然后最終經(jīng)過公共流體路徑1342，其在此處進(jìn)入流通池1302。在所示的特定實施例中，鞘流體也同時流過流通池1302，諸如在圖中所示的鞘流體泵1344、1346之一或兩者的作用下。在一些實施例中，洗滌流通池可能需要五秒或更少，或在一些實施例中大約兩秒。

雖然圖中未示出，但隨后可使用泵1336泵送稀釋劑和/或清潔劑經(jīng)過接近第一溫育工位1314和第二溫育工位1328的閥和其他部件，而將稀釋劑和/或清潔劑洗入流通池中。

在圖13(g)處，流體樣品部分wbc2(被示出為正斜陰影線)和rbc2(被示出為短劃陰影線)分別加載到第二溫育工位1328和保持工位1316中(在圖中未示出的步驟中與試劑和/或稀釋劑混合之后)。按照此前所述的步驟中加載wbc1和rbc1的類似方式加載wbc2和rbc2，不同的是，例如，此處閥1320、1322、1324、1326被配置成使得wbc2繞過第一溫育工位1314并進(jìn)入第二溫育工位1328。在一些實施例中，大約每30秒向系統(tǒng)中加載樣品部分。

在圖13(h)處，按照與上文在圖13(c)中所述的洗滌步驟類似的方式，將過量的wbc2和rbc2洗入廢料口。

在圖13(i)處，該系統(tǒng)接下來開始按照上文針對圖13(d)所述的類似方式使rbc2流過流通池1302。

在圖13(j)處，該系統(tǒng)按照上文針對圖13(e)所述的類似方式，在rbc2流過流通池1302時使rbc2成像。應(yīng)當(dāng)指出的是，在該過程的這個時候，現(xiàn)已在wbc1成像之前使兩個rbc流體樣品部分成像(包括rbc2，其在wbc1被接收并開始處理之后被接收到系統(tǒng)中)。

在圖13(k)處，在rbc2已成像之后，按照針對圖13(f)所述的類似方式將稀釋劑和/或清潔劑洗入流通池中。

在圖13(l)處，該系統(tǒng)接下來開始按照上文針對圖13(d)所述的類似方式使wbc1流過流通池1302。在該過程的這個時候，wbc1已處于系統(tǒng)中大約50秒，并已經(jīng)在第一溫育工位中溫育大約45秒。

在圖13(m)處，該系統(tǒng)按照針對圖13(e)所述的類似方式，在wbc1流過流通池1302時使wbc1成像。

雖然圖中未示出，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可對附加樣品重復(fù)圖13(a)–圖13(m)中所示的步驟。在一些實施例中，樣品部分可按以下次序成像：rbc1、rbc2、wbc1、rbc3、wbc2、rbc4、wbc3、rbc5、wbc4…。換句話講，可最初使兩個rbc樣品部分成像，然后使wbc樣品部分成像，且后續(xù)成像在rbc與wbc樣品部分之間交替進(jìn)行。在一些實施例中，樣品部分可按以下次序成像：rbc1、rbc2、wbc1、rbc3、wbc2、rbc4、wbc3、rbc5、wbc4…。rbcn、wbcn-1、wbcn。換句話講，可最初使兩個rbc樣品部分成像，然后使wbc樣品部分成像，且后續(xù)成像在rbc與wbc樣品部分之間交替進(jìn)行，并且在所有樣品的成像結(jié)束時使兩個wbc樣品部分成像。

在附圖中描繪或上文所述的部件的不同布置方式，以及未示出或描述的部件和步驟也是可行的。類似地，一些特征和子組合是可用的，并且可在不考慮其他特征和子組合的情況下被采用。出于示例性而非限制性的目的描述了本發(fā)明的實施例，并且可供選擇的實施例對于本專利的讀者而言將是顯而易見的。在某些情況下，方法步驟或操作可按不同的順序執(zhí)行或?qū)嵤?，或者可對操作進(jìn)行添加、刪除或修改。應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的某些方面，可用多個部件來替換單個部件，并且可以用單個部件來替換多個部件，以提供元件或結(jié)構(gòu)或者執(zhí)行給定的一種或多種功能。除了這種替換將不能有效實踐本發(fā)明的某些實施例的情況之外，這種替換被視為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明不限于上文所述或在附圖中描繪的實施例，并且可以在不脫離以下權(quán)利要求的范圍的前提下，采取各種實施例和修改形式。