专利名称：尿细胞微量染色分析方法
技术领域：
本发明属医学检验领域，涉及尿细胞微量染色分析。具体涉及一种包括支持微量 染色技术，防止样本交叉污染，精确定量分析的尿沉渣分析方法。
背景技术：
临床检验实践表明，尿沉渣成份复杂，常需采用有关的分析装置进行尿沉渣的检 测分析。迄今，尚未见现有技术的尿液沉渣分析仪开展对尿沉渣中的各组份进行分别 提取处理分析。由于这些现有分析仪进行染色时无法避免尿沉渣成份的相互影响、不 支持微量染色和薄层制片、染色误差大、存在样本的交叉污染，假阳性率高，常需手 工操作导致重复性差、耗时长，且无法进行精确定量计数以及染色条件无法标准化。 仅在特殊需求患者才进行尿沉渣的染色检查，无法满足临床上大规模的尿沉渣染色检 测。故，目前临床尿沉渣的检测分析主要停留在非染色、定性检测水平上，尚无法进 行精确定量分析。由于临床上肾脏细胞的脱落和白细胞渗出的临床意义对于判定肾脏 疾病的活动和预后有重要的价值，然而，目前国内、外尚无针对尿细胞微量染色的定 量分析技术装置。
英国Thermo Shandon公司研制的Varistain Gemini病理自动染片机，实现了组 织切片染色的自动化，亦可用于尿细胞染色。但是存在如下缺陷单缸式设计无法避 免尿样本的交叉污染；不能实施微量控制染液的剂量；染色为批量完成，同时仅能支 持一种染色，无法实现单样本的个性化染色；操作中需常更换染液并清洗染液缸导致 大量染液的浪费；无自动定量计数程序，无废水和有毒气体的处理装置，故该机仅适 合于小样本的病理组织切片染色。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的缺陷，提供一种尿细胞微量染色分析系统。尤 其涉及一种尿细胞微量染色分析方法及其所涉及的分析装置。
本发明结合计算机自动控制和识别技术提供了能为临床上、大样本、快速分析为 目的的尿细胞微量染色定量系统，该系统能实现尿沉渣的细胞分离、提取、薄层制片，并支持单流程微量染色技术，防止样本交叉污染以及精确定量分析和无染液环境污染。 本发明符合国际(NCCL)和中华医学会检验分会制定的尿沉渣检査标准化的要求。
本发明的目的通过以下技术方案实现
1、 提供一种尿细胞微量染色分析的方法，所述方法包括下述步骤
1) 待测尿样本分离后进行尿细胞采样， 待测尿样本进入尿细胞梯度密度离心采样装置，通过尿样本细胞分离器自动分
离后，转入尿细胞采样装置，经密度梯度离心采集尿细胞液；
2) 尿细胞制片，
采集的尿细胞液经稀释后，移至自动制片装置内自动甩片制片，
3) 尿细胞片染片，
制得的尿细胞片移入细胞自动微量染色装置在玻片染色控制软件控制下进行 染片；
4) 采集尿细胞染片图像
尿细胞染片置入高分辨率彩色数字自动显微镜平台，经自动显微平台控制软件 控制，经显微镜、视频高清晰度CCD图像采集器传送至LCD彩色显示屏上得图像，
5) 尿细胞分类标记和图像拍照，定性、定量分析，步骤4)的尿细胞染片图像经尿细胞图像实时采集自动分析定量处理软件选定 染色细胞区域后进行尿细胞分类标记和图像拍照，自动进行定性、定量分析；
6) 打印尿液检验结果图文报告，资料分类管理
上述分析结果经尿液检验项目图文报告打印软件控制进行彩色打印，患者病 历临床资料经图文数据库管理软件进行分类管理。
上述染色液和废气经处理装置净化后排出，其中的废气中苯浓度超标由报警软 件控制自动报警。
2、 提供所述的尿细胞微量染色分析系统所涉及的分析装置， 所述的分析装置包括尿样本细胞分离装置、尿细胞梯度密度离心采样装置、自
动铺片装置、自动染色装置和染色液处理装置、高清晰度CCD图像采集器、高分辨率 彩色数字自动显微镜平台和显微镜、计算机控制系统及控制软件、LCD彩色显示屏和彩 色打印机(图1)。
所述的细胞分离装置(图2)由滤网灌注器[2]，滤网[3]和滤网支撑点[5]构成，其中滤网为30 300目；当新鲜尿液经过滤网灌注器时，能分离尿沉渣管型、纤维素 等成份；
所述的尿细胞梯度密度离心采样装置(图3)由尿细胞采集器[l]，开关[5]橡皮 塞[6]空气金属导管[7]自动控制流量[8]控制塞[B]构成，装置内装有不同浓度的 Ficoll液[4];
尿样本分离后进入所述的尿细胞梯度密度离心采样装置，过网的尿细胞等成分往 离心状态下缓慢注入尿沉渣Hanks液于Ficoll配成1. 300 1. 010g/ml的连续密度梯 度试管中，由橡皮塞上的空气金属导管控制收集分层的细胞团；
所述的自动制片装置(图4、 5):由[]]底座；[2]支架；[3]无细胞高密度Ficoll 废液；[4]一次性塑料细胞甩片器；[5]甩片器固定装置；[6]圆形橡皮圈；[7]载玻片 螺旋固定器；[8]载玻片；[9]废液箱；[IO]幵关；[11]高密度Ficol 1尿细胞混合液； [12]废液流出管道构成；
当..b述收集分层的细胞团离心后，用Hanks液悬浮，根据紫外线吸收值采用Hanks 液进行样本稀释，取一定量的尿细胞样本加入高密度溶液中混匀后，移入细胞甩片管 中，将所述的制片装置离心数分钟，液基中的细胞被自动甩在载玻片细胞孔内制成薄 层细胞，液体经滤纸流入废液箱，用无水乙醇固定干燥后备用；
所述的自动染色装置(图6):由1.进气装置，2.空气槽3.染液槽4.载玻片转盘，5. 控制面板6.电机,7.水漕，8.微量染剂移液器，9.排风装置IO.过滤装置，ll.输液管， 12.清水槽组成；
染色时将多片薄层细胞载玻片放置在自动染色装置的染片槽(图7)内固定，染色片 之间完全分离，在微量染色控制软件系统控制下分别输入各位置的染色过程。
上述的玻片微量染色控制软件系统中，确定了一个动态管理的全局时间轴(下称 GTL)，并引入基于遗传算法思想的概率搜索模块；
所述的动态管理的全局时间轴中，采用以单个染色动作为最小处理结点的链表结 构，逻辑上标记每个时刻系统的染色行为，并由一组函数提供插入、査询等操作的接 口，用以保证在整个染色过程中每个动作在正确的时刻发生，保证任何动作不会因资 源竞争而产生冲突，确保各个动作的协调和高效。
操作时，所述的GTL在系统开始投入运行时为空，随着入片、染色过程定义、出片 等事件的发生，由控制模块协调待处理动作，并在确定出真实发生时刻后，在GTL中生成结点；该结点记述发生时刻、主转盘的位置、占用的时间以及该段时间内将会发 生的动作，并为控制模块在当前时刻之后的调度结果提供依据。表1为GTL结构定义。
表l
typedefunsigned long tiHieFkig; //kaxv ^ ^^ 57^il5V 2牟typedefunsigned short tim鹏&CI豕iirfl; //及axv 55"5J5V化i" 々、对typedef bitset<MAXfunPlace>
typedef struct GTM!/*全局时间轴结点*/
unsigned intindex;
time Flag〃軒对教
timeMeasuretc;//经^裙^釣对对教义小
circle;//为^"提射橫^厨^对辟动对A7
II intpostionBIT;//皮置邦^游Wf 。爭泣f
s"ct GTL
struct GTL
所述的基于遗传算法思想的概率搜索模块(下称NescafeGA)，是在GTL的思想基 础上，构建出恰当的调度顺序，以使染色子系统能高效的运行在可解空间内搜索最优 解，从而提高系统运行效率，在确保染色精度的前提下，高效处理染片。
该NescafeGA中采用一边寻求策略、 一边实施策略的技术方式，解决嵌入式系统的 处理能力受限和用户对系统响应时间的苛刻要求。
本发明的上述微量染色控制软件系统能有效利用尿沉渣定量染色分析过程中必然 会出现的染色等待时间，而且，在NescafeGA运行过程中，能时刻监视处理器负载， 并以动态的调节其CPU占用率。所述的NescafeGA读取系统进程处理时间等相关信息， 并由此决定NescafeGA的CPU占用率。通过系统sle印调用，在系统需处理高优先级 动作时，如处理GUI(图形用户界面)、染色结果等，让出CPU资源。
上述的链表结构中的数据定义如下述，以24个染片为例
int allele[24] = {l, 21, 6,12, 15， 10, 20, 22,13, 4,18,11' 5, 2, 8, 23,16, 0,14, 19, 7, 3, 17, 9} typedef struct alleleST(
char arrange[CardNum] lallele，丰allelelink; typedef struct chromatidST(
unsingned int fitness;
unsingned int result:
double probability:allelelink head; }chromatidST，承chromatidlink;
initPOP():
initOutstandingPool0;
while(Generation〈MaxGeneration && now-start<CalculateTime && Minmodify)
CalculateFitness0; getnexFitness(): Generation++:
一个种群的染色单体数可由参数指定，单体适应度由依照该染色体描述的调度次
序完成操作所需时间决定。并以0.6的交叉概率和0.2的变异概率进化。进化结束条 件由3个因素决定l.达到进化最大代数，2.计算总时间超过预定值，3.当前最优解 对应的处理时间变化率小于预定值。
本发明给出控制模块的具体实现过程 1) HE染色过程的自然语言为
Is苏木精染液；等待210s; 210s自来水；Is 0.5%盐酸酒精；等待7s; 210s自
来水；IS 0.5%氨水蓝化；等待45s; 210s自来水；210s蒸馏水；Is 0. 5%伊红水；
等待180s; 15s蒸馏水；23s 80%酒精；23s 95%酒精；90s 100%无水酒精；Is 二甲
苯；等待90S; IS 二甲苯；等待240S; 2s中性树胶。
2)控制模块翻译上述自然语言为如下序列，以l片为例，
F2一L2—S1 .##—210^.F29—L12—L13—L14—L15—L16_L17—L18—L19一S210.F 10—L4—S1 Jtf一7^.F2 9—LI 2—L13—L14—L15—LI 6—L17—L18—L19—S210.F 11—L4一S 1 .##一45 ^.F29—L12—L13一L 14—L15— L16—L17_L18—L19—S210.F30—L20—L21—S210.F12—L5—Sl.絲—18(KUF30一L20—L21—S15.F13—L9 —U0—LI 1—S23.F5—L9—L10一L11一S23.F7一L9—L10—LI 1—S90.F8—L3一S1 .##—90A30.F8—L3一S1 ##— —240缴F9—L4—S2
事件片由点(.)隔开；以字母F开始的事件片，表示需要系统给予响应的加染剂或冲洗动作；以字符tt开始的事件片为等待事件，不需要系统给出动作。如 F2—L2—SI.抑—21(T0. F5—L9—L10—L11一S23
其中，苏木精染液被定义为2号功能(F2)并装配在2号位置上(L2)，该事件作用1 秒(S1);等待事件以两个tt号和两个下划线开始(tttt一)加上等待时间， 号表示后跟 数字为该等待片段允许的误差，所以，抑一210'0表示等待210秒，且误差应控制在土 0秒内；用80%酒精冲洗23秒，表示为F5—L9—L10_L11—S23，其中80%酒精功能号5(F5)， 安装在9、 10、 11号位置上(—L9_L10—Lll)，作用23秒(S23)。
控制模块翻译上述多片自然语言为如下序列，
全局事件表描述系统中当前装载的所有染片所需要的染色过程，由多行组成，行 数为系统最大装片量。 0!;
1 :F2_L2_S1.鼎一21(T0. F29—L12_L13—L14—L15—L16—L17—L18_L19_S210. F10一L4一S1.抑 —7'0. F29—L12—L13—L14一L15—L16一L17—L18—L19—S210. F11—L4—SI. 45'0. F29—L12— L13—L14—L15_L16_L17—L18—L19—S210. F30—L20—L21_S210. F12—L5—SI. 180'0. F30_ L20—L21—S15. F13一L9一L10—L11—S23. F5—L9—L10一L11—S23. F7_L9—L10—L11一S90. F8—L3一S 1.抑—9(T30. F8—L3—Sl. ##—24(T60. F9—L4—S2;
2:F2_L2_S1.將—21(T0. F29—L12—L13—L14—L15—L16—L17—L18—L19—S210. F10—L4—Sl.糊 一7'0. F29—L12一L13—L14一L15一L16一L17—L18一L19—S210. Fll—L4—Sl.抑一45~0. F29_L12— L13_L14—L15—L16—L17—L18—L19—S210. F30_L20—L21_S210. F12—L5一S1.甜—18(T0. F30_ L20—L21—S15. F13一L9一L10—L11—S23. F5—L9一L10一L11—S23. F7—L9—L10_L11—S90. F8一L3一S 1.抑—9(T30. F8—L3_S1.抑—24(T60. F9—L4—S2;
3:F30—L20_L21—S5. F14—L5—Sl.鼎一120(f0. F29—L12—L13_L14—L15—U6—L17—L18—L19_
S60. F15—L5—SI. tttt—15'5. F29—L12—L13—L14—L15—L16—L17—L18—L19—S90. F30—L20—L21
—S7. F16—L6_S1. WI一24(T60, F29—L12—L13—L14—L15—L16—L17—L18—L19—S90. F30—L20一L
21—S7. F17—L6—SI. Wl—6(T0. F18—L6—S7. F9—L4—S2;
4!;
5!;
6!;
7!;
8!;
24!
上述序列描述了系统装载多片染片时的情况。行号从零启，每行由行号开始，后 跟染色过程描述符，并以分号(;)结尾。若某行未装载染片，由感叹号(!)代替染色过 程描述符。上表中，首行"0!;"表示转盘O号位置没有染片，第二行表示l号位置装载了染片，同时列出该染片要求的染色过程，同样，2、 3位置也装载了染片。这里仅 为说明问题，未列出全部的全局时间表。事实上，全局事件表可以由系统最大装片量 (24)的行数组成。全局事件表即为控制模块算法的输入。
控制模块的输出序列形式如下
Begin #鼎
C:0 BP:1
S TF0 L2 Fn2
R TF1 L2 Fn2
C:l BP:0
S TF3 L2 Fn2
R TF4 L2 Fn2
C:9 BP:14
S TF14 L20 Fn30
R TF19 L20 Fn30
C:6 BP:ll
S TF213 L12 Fn29
S TF216 L13 Fn29
R TF423 L12 Fn29
R TF426 L13 Fn29
End能tt
输出序列中，每行表示一个具体的响应动作。具体分为三种C字符开始，表示主 盘旋转。S字符开始，表示功能开启。R字符开始，表示功能关闭。"C:9 BP:14"中， 9表示系统为该转动过程预留的旋转时间。14表示以0号染片的位置为参考将主盘转 动到位置14。序列作为系统染色动作处理模块的输入，并最终转化为机械动作。
上述的染色自动完成，互不干扰，无交叉感染；所述的装置采用密闭设计，其圆 形染色槽下为空架设计，染色液均流入染色装置的底部流出道，经吸附装置排入下水 道；气体经机器的顶部吸附后排出室外(图6, 7);薄层细胞载玻片封片保存；染色液 和废气经处理装置净化后排出；如废气中苯浓度超标报警软件将自动报警；
本发明通过下述方法对上述尿细胞染片进行分析
用计数标尺载玻片进行计算机图像标尺定标后(图8)，用自动显微平台控制软件 通过鼠标控制显微镜下的薄层尿细胞载玻片图像位置，通过高清晰度CCD图像采集器 在LCD彩色显示屏观察图像并在尿细胞图像自动分析软件控制下采集数字图像、计数 标记目标细胞和面积、自动计算出每微升的目标细胞数、进行尿细胞分类标记和图像分析。其结果经尿液检验项目图文报告打印软件控制进行 彩色打印，患者病历临床资料经图文数据库管理软件进行分类管理。
本发明尿细胞微量染色分析系统经尿液标本临床医学检验实践，结果显示尿细 胞染色清楚，分布均匀，易于识别和定量。能为临床上、大样本、快速分析为目的的 尿细胞微量染色定量分析，能实现尿沉渣的细胞分离、提取、薄层制片，并支持单流 程微量染色技术，防止样本交叉污染以及精确定量分析和无染液环境污染。
本发明符合国际(NCCL)和中华医学会检验分会制定的尿沉渣检査标准化的要求。
本发明具有如下突出的优点
1) 实行单流程自动染色，对各种染色液的染色种类、剂量和染色时间进行精确控制， 从而实现了个性化染色；
2) 由于单流程自动染色、离心管和甩片管的设计可高温、高压消毒可完全防止交叉污 染；
3) 支持微量染色技术，可支持进行定量免疫组织化学染色和数据分析，同时支持病理 组织切片的一般染色；
4) 尿细胞分离和密度梯度离心设计，避免尿沉渣成分对染色的相互影响；薄层高密度 液基细胞铺片技术，使细胞形态完整，结构清晰；标尺校正；计算机辅助定量分析； 保证了精确定量分析。从而提供一种符合国际(NCCL)和中华医学会检验分会制定的 尿沉渣检查标准化要求的尿细胞自动染色系统；
5) 精确时间测定，多种染色方法可同时进行，患者样本无需等待，能够及时染色，省 时、省力；
6) 支持微量染色技术，避免大量消耗资源，在密闭的空间中工作，并配有炭滤器，可 有效防止化学试剂、染料对工作环境的污染及对人体的危害；
7) 可在屏幕上实现实时监控，控制染色的质量；
8) 菜单式设计、操作简单，可批量染色，且染色过程得到精确控制，效果佳，可比性 强，尤其适用于工作量大的批量染色。
9) 除尿细胞外还适合于胸水、腹水、痰液、脑脊液和阴道脱落细胞检查；
10) 患者的原始尿细胞染片封片后可长期保存；
11) 患者尿细胞检测资料库的建立和原始尿细胞染片的长期保存为患者随访提供了保 障。12)自动薄细胞制片的特征是一次性细胞甩片管设计、高密度Ficoll稀释防止细胞沉积 和分布不均，而座架装置可长期使用。由于有甩片液箱避免了对离心机内的污染。
图l，尿细胞微量染色分析系统示意图。 图2，尿样本细胞分离装置，
其中，i，新鲜尿液；2，滤网灌注器；3，滤网(30 300目)；4，过网的尿细胞； 5，支撑点。
图3，尿细胞梯度密度离心采样装置，
其中，1，尿细胞采集器；2，过网后的尿沉渣；3，尿细胞层；4，不同浓度的Ficoll 液；5，开关；6,橡皮塞；7，空气金属导管；8，自动控制流量；9，收集尿细胞层； A，尿细胞采集装置离心前、B，控制塞，C，尿细胞采集装置密度离心后。
图4自动制片装置，
其中，1，底座；2，支架；3，无细胞高密度Ficoll废液；4， 一次性塑料细胞甩
片器；5，甩片器固定装置；6，圆形橡皮圈；7，载玻片螺旋固定器；8，载玻片；9， 废液箱；10，开关；11，高密度Ficoll尿细胞混合液； 12，废液流出管道；A，甩片前、B，甩片后。 图5自动制片装置制片装置侧面图，
其中，1，底座；2，支架；3，无细胞高密度Ficoll废液；4， 一次性塑料细胞甩 片器；5，甩片器固定装置；7，载玻片螺旋固定器；9，废液箱；
12，废液流出管道；13载玻片细胞孔。
图6尿细胞自动染色装置剖面图，
其中，1.进气装置，2.空气槽3.染剂槽4.载玻片转盘，5.控制面板6.电机,7. 水漕，8.微量染剂移液器,9.排风装置IO.过滤装置，ll.输液管，12.清水槽。 图7染色装置转盘图，其中，1.载玻片转盘，2.载玻片。 图8标准标尺定量分析，
其中，1，细胞检测区，2，细胞检测标尺，3,标号区。 图9尿细胞微量染色流程。
具体实施方式
实施例1尿细胞分析2000 rpm离心10 min，沉渣用1 ml Hanks液混匀，过 30 300目的滤网(图2， 3)，在离心状态下缓慢注入1 ml尿沉渣Hanks液于Ficoll 配成1.095 1.055g/ml的连续密度梯度试管中，吸出分层的细胞团，经2000 rpm离 心IO min，用O. 5 ml Hanks液重悬。采用Hanks液进行样本稀释后，取200 pi尿细 胞样本加入3 8 ml Ficoll (1.065 g/ml)溶液混匀后移入清洁的细胞甩片装置中， 经3000rpm离心5min自动制成薄细胞片(图4， 5)。用无水乙醇固定干燥后备用。染 色时将1片载玻片放置在自动染色装置[图6， 7]的染色槽内，分别输入各染色程序， 如巴氏染色法，则自动染色装置通过装置的芯片程序控制染色液的加入量和种类，完 成1)尿细胞涂片加入蒸馏水100pl2min，蒸馏水冲洗吹干；2)苏木精染液50 pl 15 min，以流水冲洗；3)加入0. 25%的稀盐酸50^1去除胞浆中多余的苏木精染液，5 秒钟后用流水冲洗；4)加入稀碳酸锂溶液50 pl碱化l min，流水冲洗；5)加入95% 酒精100 pl脱水2 min，流水冲洗；6)加入EA液50 染色3 min; 7)加入100 pl 95%酒精洗涤3次，去除过多染液；8)加入100 pl无水酒精脱水3 min; 9)加入100 Hl二甲苯lmin染色完成，封片。上述染色过程中，
(1) 服染色过程的自然语言为
ls苏木精染液；等待210s; 210s自来水；ls 0.5%盐酸酒精；等待7s; 210s自
来水；1S 0. 5%氨水蓝化；等待45s; 210s自来水；210s蒸馏水；ls 0. 5%伊红水；
等待180s; 15s蒸馏水；23s 80%酒精；23s 95%酒精；90s 100%无水酒精；ls 二甲 苯；等待90s; ls 二甲苯；等待240s; 2s中性树胶。
(2) 控制模块翻译上述自然语言为如下序列，
F2—L2—S1 .##—210^.F29一L12一L 13—Ll 4一L 15—L16—L17—Ll 8—L19—S210甲F 10一L4—S1 .##—7^.F2 9—L12—L13—L14一L 15—L16一L 17一L 18—L19—S210.F 11 —L4—S1 .##—45 A0.F29—L 12—L13—L14—L15— L16—L17—L18—L19—S210.F30—L20—L21—S210.F 12—L5—S1 .##一180^.F30—L20—L21 —S15 .F 13—L9 —L10—Ll 1—S23.F5—L9—L10—Ll 1—S23.F7—L9—L10—Ll 1—S90.F8—L3—S1.##—90A30.F8—L3—Sl .絲— —240缴F9—L4_S2
事件片由点(.)隔开；以字母F开始的事件片，表示需要系统给予响应的加染剂或 冲洗动作；以字符#开始的事件片为等待事件，不需要系统给出动作。如 F2_L2_S1.抑—21(T0. F5—L9—L10—Lll—S23
其中，苏木精染液被定义为2号功能(F2)并装配在2号位置上(L2)，该事件作用1秒(S1);等待事件以两个tt号和两个下划线幵始(鸺—)加上等待时间，号表示后跟
数字为该等待片段允许的误差，所以，IW一210'0表示等待210秒，且误差应控制在土 0秒内；用80%酒精冲洗23秒，表示为F5—L9—L10_L11—S23，其中80%酒精功能号5 (F5)， 安装在9、 10、 11号位置上(—L9—L10—Lll)，作用23秒(S23)。
控制模块的输出序列形式如下
Begin
C:O BP:1
S TFO L2 Fn2
R TF1 L2 Fn2
C:l BP:O
S TF3 L2 Fn2
R TF4 L2 Fn2
C:9 BP:14
S TF14 L20 Fn30
R TF19 L20 Fn30
C:6 BP:ll
S TF213 L12 Fn29
S TF216 L13 Fn29
R TF423 L12 Fn29
R TF426 L13 Fn29
End ■
输出序列中，每行表示一个具体的响应动作。具体分为三种C字符开始，表示主 盘旋转。S字符开始，表示功能开启。R字符开始，表示功能关闭。"C:9 BP:14"中， 9表示系统为该转动过程预留的旋转时间。14表示以0号染片的位置为参考将主盘转 动到位置14。序列作为系统染色动作处理模块的输入，并最终转化为机械动作；
染色液和废气经处理装置净化后排出；染片置入高分辨率彩色数字自动显微镜平 台，在计算机键盘或鼠标控制下，通过显微镜、视频高清晰度CCD图像采集器传送图 像至LCD彩色显示屏上，鼠标选定染色细胞区域、标记种类、进行拍照；计算机自动 计数尿细胞的种类和数目，分析结果打印和储存。分析结果显示尿细胞染色清楚， 分布均匀，易于识别和定量。
实施例2尿细胞分析
新鲜尿液10 50 ml，经2000 rpm离心10 min,沉渣用1 ml Hanks液混匀，过 30 300目的滤网(图2， 3)，在离心状态下缓慢注入l ml尿沉渣Hanks液于Ficoll 配成1.095 1.055g/ml的连续密度梯度试管中，吸出分层的细胞团，经2000 rpm离心10 min，用0.5 ml Hanks液重悬。采用Hanks液进行样本稀释后，取200 pl尿细 胞样本加入3 8 ml Ficoll (1.065 g/ml)溶液混匀后移入清洁的细胞甩片装置中， 经3000 rpm离心5 min自动制成薄细胞片(图4， 5)。用无水乙醇固定干燥后备用。染 色时将24片载玻片放置在自动染色装置[图6， 7]的染色槽内，分别输入各染色程序， 如巴氏染色法，则自动染色装置通过装置的芯片程序控制染色液的加入量和种类，完 成1)尿细胞涂片加入蒸馏水100^1 2min，蒸馏水冲洗吹干；2)苏木精染液50 pl 15 min，以流水冲洗；3)加入0. 25%的稀盐酸50pl去除胞浆中多余的苏木精染液，5 秒钟后用流水冲洗；4)加入稀碳酸锂溶液50 pl碱化1 min,流水冲洗；5)加入95% 酒精100 pl脱水2 min，流水冲洗；6)加入EA液50 pl染色3 min; 7)加入100 pl 95%酒精洗涤3次，去除过多染液；8)加入100 pl无水酒精脱水3 min; 9)加入100 pl二甲苯lmin染色完成，封片。上述染色过程中，
控制模块翻译上述多片自然语言为如下序列，
全局事件表描述系统中当前装载的所有染片所需要的染色过程，由多行组成，行 数为系统最大装片量。 0!;
1 :F2—L2—S1.加一21(T0. F29—L12—L13—L14—L15—L16—L17_L18_L19_S210. F10—L4—S1.郎 —7'0. F29—L12—L13—L14_L15_L16_L17_L18—L19_S210. Fll—L4_S1.鼎—45^0. F29一L12一 L13—L14—L15_L16_L17_L18—L19—S210. F30—L20—L21—S210. F12—L5—Sl.鼎—18(T0. F30— L20—L21—S15. F13一L9—L10_L11_S23. F5—L9—L10—L11—S23. F7—L9—L10_L11_S90. F8一L3—S 1. 9CT30. F8_L3—Sl.鼎—24(T60. F9—L4_S2;
2:F2_L2—SI. tttt—21(T0. F29—L12—L13—L14—L15—L16—L17—L18—L19—S210. F10—L4—S1. —7*0. F29—L12—L13—L14—L15—L16—L17—L18—L19_S210. F11_L4_S1.抑—45'0. F29_L12_ L13—L14—L15—L16—L17—L18—L19—S210. F30—L20—L21—S210. F12—L5_S1. tttt—18(T0. F30— L20—L21—S15. F13—L9—L10—Lll—S23. F5_L9_L10_L11—S23. F7—L9—L10—L11—S90. F8—L3一S 1.加—9CT30. F8_L3_S1.鼎—24(T60. F9—L4—S2;
3:F30—L20—L21—S5. F14—L5—SI. tttt—120(T0. F29—L12—L13—L14—L15—L16—L17—L18—L19一
S60. F15—L5—S1. tttt—15'5. F29—L12—L13—L14—L15—L16_L17_L18_L19—S90. F30—L20—L21
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4!;
5!;
6!;
7!;
8!;上表描述了系统装载多片染片时的情况。行号从零启，每行由行号开始，后跟染
色过程描述符，并以分号(;)结尾。若某行未装载染片，由感叹号(!)代替染色过程描 述符。上表中，首行"0!;"表示转盘0号位置没有染片，第二行表示1号位置装载了 染片，同时列出该染片要求的染色过程，同样，2、 6位置也装载了染片。这里仅为说 明问题，未列出全部的全局时间表。事实上，全局事件表可以由系统最大装片量(24) 的行数组成。全局事件表即为控制模块算法的输入。
控制模块的输出序列形式如下-
Begin ft鼎
C:0 BP:1
S TF0 L2 Fn2
R TF1 L2 Fn2
C:l BP:0
S TF3 L2 Fn2
R TF4 L2 Fn2
C:9 BP:14
S TF14 L20 Fn30
R TF19 L20 Fn30
C:6 BP:ll
S TF213 L12 Fn29
S TF216 L13 Fn29
R TF423 L12 Fn29
R TF426 L13 Fn29
End ■
输出序列中，每行表示一个具体的响应动作。具体分为三种C字符开始，表示主 盘旋转。S字符开始，表示功能开启。R字符开始，表示功能关闭。"C:9 BP:14"中， 9表示系统为该转动过程预留的旋转时间。14表示以0号染片的位置为参考将主盘转 动到位置14。序列作为系统染色动作处理模块的输入，并最终转化为机械动作；
染色液和废气经处理装置净化后排出，染片置入高分辨率彩色数字自动显微镜平 台，在计算机键盘或鼠标控制下，通过显微镜、视频高清晰度CCD图像采集器传送图 像至LCD彩色显示屏上，鼠标选定染色细胞区域、标记种类、进行拍照，计算机自动 计数尿细胞的种类和数目，分析结果打印和储存。
权利要求
1、一种尿细胞微量染色分析方法，其特征是所述方法包括下述步骤1)待测尿样本分离后进行尿细胞采样，待测尿样本进入尿细胞梯度密度离心采样装置，通过尿样本细胞分离器自动分离后，转入尿细胞采样装置，经密度梯度离心采集尿细胞液；2)尿细胞自动薄层制片，采集的尿细胞液经稀释后，移至自动制片装置内自动甩片制片；3)尿细胞片自动微量染色，制得的尿细胞片移入细胞自动微量染色装置在玻片染色控制软件控制下进行染片；4)采集尿细胞染片图像尿细胞染片置入高分辨率彩色数字自动显微镜平台，经自动显微平台控制软件控制，经显微镜、视频高清晰度CCD图像采集器传送至LCD彩色显示屏上的图像，5)尿细胞分类标记和图像拍照，定性、定量分析，步骤4)的尿细胞染片图像经尿细胞图像实时采集自动分析定量处理软件选定染色细胞区域后进行尿细胞分类标记和图像拍照，自动进行定性、定量分析；6)打印尿液检验结果图文报告，资料分类管理。
2、 根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是，所述的步骤3) 的玻片微量染色控制软件系统，由全局时间轴构成，并引入基于遗传算法思想的概率 搜索模块；所述的全局时间轴釆用以单个染色动作为最小处理结点的链表结构，逻辑 上标记每个时刻系统的染色行为，并由一组函数提供插入、查询操作的接口；所述的 遗传算法，是在全局时间轴的基础上，构建的恰当的调度顺序。
3、 根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是，所述的步骤1经 密度梯度离心釆集尿细胞液采用1.025 1.095g/ml的Ficoll密度梯度溶液为尿细胞 采集液。
4、 根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是，所述的步骤l) 中的细胞分离装置由滤网灌注器[2]，滤网[3]和滤网支撑点[5]构成；其中的滤网为 30 300目。
5、 根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是所述步骤l)中的 尿细胞梯度密度离心采样装置由尿细胞采集器[l]，开关[5]，橡皮塞[6]，空气金属 导管[7]，自动控制流量[8]和控制塞[B]组成，所述装置内装有不同浓度的Ficoll液 [4]。
6、 根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是，所述的自动制片装:覽由底座[l.]、支架[2]、 一次性塑料细胞甩片器[4]、甩片器固定装S[5]、圆形橡 皮圈[6]、载玻片螺旋固定器[7]、载玻片[8]、废液箱[9]、开关[10];高密度Ficoll尿细胞混合液[ll]、废液流出管道[12]和载玻片细胞孔[13]组成。
7、 根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是，所述的步骤2) 的自动甩片制片中采用1. 010 1. 050g/ml的Ficoll溶液悬浮提取尿细胞层。
8、 根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是，所述步骤3)的自 动微量染色装置由进气装置[l]、空气槽[2]、染液槽[3]、载玻片转盘[4]、控制面板 [5]、电机[6]、水漕[7]、微量染剂移液器[8]、排风装置[9]、过滤装置[IO]、输液管 [11]和清水槽[12]组成。
9、 根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是，所述步骤3)的玻 片染色的染液为10 300nl的染色上样量。
10、 根据权利要求1或8所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是步骤3)所述 的微量染色装置中的圆形载物台与载玻片相耦合，圆形载物台同时放置24 364片载 玻片，采用旋转方式进行加样设计，同时控制染色加样的种类为24 64种，加样时间 为0. 1 1秒，染色时间为2秒 48小时。
11、根据权利要求1所述的尿细胞微量染色分析方法，其特征是所述步骤5)的定 量分析过程是尿细胞样本通过滤网分离装置、梯度密度离心提取细胞装置、薄层甩 片装置、染色圆形面积有标尺校正、确定靶细胞后计算机自动完成靶细胞的计数定量， 所述的染色圆形面积直径为0. 25 1. 0 mm。
全文摘要
本发明属医学检验领域，涉及尿细胞微量染色分析系统，尤其涉及一种尿细胞微量染色分析方法及其所涉及的分析装置。本发明结合计算机自动控制和识别技术，提供了能实现尿沉渣的细胞分离、提取、薄层制片，并支持单流程微量染色技术和为临床大样本、快速分析为目的的尿细胞微量染色定量系统。本发明克服了现有技术的缺陷，经尿液标本临床医学检验实践，结果显示尿细胞染色清楚，分布均匀，易于识别和定量。能防止样本交叉污染以及精确定量分析，无染液环境污染。本发明符合国际(NCCL)和中华医学会检验分会制定的尿沉渣检查标准化的要求。
文档编号G01N33/493GK101629946SQ20081004059
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者夏红根, 艾 彭, 王力生 申请人:彭 艾;王力生;夏红根