专利名称：一种消除干扰旁瓣信号的方法、系统及血液细胞分析仪的制作方法
技术领域：
本发明属于医学信号处理技术领域，尤其涉及一种消除干扰旁瓣信号的方法、系统及血液细胞分析仪。
背景技术：
血液细胞分析仪进行血细胞检测的方法主要有两种:一种是阻抗法，另一种是光学法。早期的血液分析仪多数都采用阻抗法测量血细胞，阻抗法的具体原理为库尔特原理，利用血细胞流过小孔时小孔两端阻抗的变化来进行检测。随着细胞检测技术的进步，光学法应运而生，其具体原理是将特定波长的激光照射到流过照射区的血细胞上，通过收集血细胞多个角度的散射光或结合荧光，以多维信息来实现对血细胞的检测。相对于传统的阻抗法，光学法在检测血细胞时灵敏度更高，受血样影响更小，准确性也更高。因此，高端血液分析仪一般都具备光学法检测血细胞的能力。采用光学法的血液细胞分析仪在测量血细胞时，主要通过低角度的散射光来区分细胞的体积大小，并结合其他角度的散射光或荧光来对细胞进行区分。在检测一些小体积的细胞时，如血小板细胞，由于其体积比红细胞和白细胞小得多，因此，当该类细胞流过激光照射区时产生的低角度散射光的主瓣峰值亦较小。由于光学元件自身参数的原因，如透镜的孔径限制和波相差，散射光的主瓣附近一般都会存在旁瓣，旁瓣峰值的大小与主瓣峰值的大小和光学元件自身参数密切相关。在光学元件参数指标不高的条件下，体积较大的细胞，例如，红细胞和白细胞，所产生的低角度的散射光主瓣附近的旁瓣峰值与体积较小的细胞，例如，血小板细胞，所产生的低角度散射光主瓣峰值较为接近，差别不大。在测量时，上述旁瓣会干扰小体积细胞的检测准确性。如在测量血小板时，上述旁瓣会被划分为血小板细胞，造成光学法血小板的测量值偏高。现有技术通过提高光学元件的参数要求，以使大体积细胞产生的散射光旁瓣峰值远小于小体积细胞的散射光主瓣峰值，如扩大透镜的孔径、降低透镜的波相差等。但按照现有技术所提供的技术方案，发现现有技术中存在如下技术问题:现有技术通过提高光学元件参数性能要求消除干扰旁瓣信号，由于对光学元件的参数要求较高，造成成本大幅上升。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种消除干扰旁瓣信号的方法，旨在解决现有技术通过提高光学元件参数性能要求消除干扰旁瓣信号，由于对光学元件的参数要求较高，造成成本大幅上升的问题。本发明实施例是这样实现的，一种消除干扰旁瓣信号的方法，所述方法包括下述步骤:接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息；根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号；
剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。本发明实施例还提供了一种消除干扰旁瓣信号的系统，所述系统包括:信息获取单元，用于接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息；旁瓣查找单元，用于根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号;剔除单元，用于剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。本发明实施例还提供了一种血液细胞分析仪，所述血液细胞分析仪包括上述的消除干扰旁瓣信号的系统。本实施例中，通过接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息，根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号，剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。实现在使用光学散射法识别细胞时，例如血小板细胞，不需要通过提高光学元件参数就可以消除干扰旁瓣信号，降低对光学元件参数要求，因而降低了物料成本，并且提高了使用光学散射法识别细胞的准确性。
图1是本发明实施例一提供的消除干扰旁瓣信号的方法的实现的流程图；图2是本发明实施例二提供的消除干扰旁瓣信号的方法的实现的流程图；图3是本发明实施例二提供的数字信号图；图4是本发明实施例二提供的未使用消除干扰旁瓣信号的方法前血小板测量的效果图；图5是本发明实施例二提供的使用了消除干扰旁瓣信号的方法后血小板测量的效果图；图6是本发明实施例三提供的应用场景的系统结构图；图7是本发明实施例三提供的消除干扰旁瓣信号的系统的结构图；图8是本发明实施例四提供的消除干扰旁瓣信号的系统的结构图；图9是本发明实施例五提供的消除干扰旁瓣信号的系统的结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例，通过对细胞经激光照射的散射光信号进行处理，根据信号特征信息，查找数字信号中的干扰旁瓣，将主瓣信号附近的旁瓣去除。本发明实施例提供了 一种消除干扰旁瓣信号的方法，所述方法包括下述步骤:接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息；根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号；
剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。本发明实施例还提供了一种消除干扰旁瓣信号的系统，所述系统包括:信息获取单元，用于接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息；旁瓣查找单元，用于根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号;剔除单元，用于剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。本发明实施例还提供了一种血液细胞分析仪，所述血液细胞分析仪包括上述的消除干扰旁瓣信号的系统。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述:实施例一本实施例的应用场景可以为:采用光学法的血液细胞分析仪在识别测量细胞时，例如血小板细胞，细胞经激光照射后产生的散射光信号由传感器进行光电转换，由光信号转变为电模拟信号，将转换后的电模拟信号进行信号整形，例如，放大、滤波或者限幅等，以使电信号的频率和幅度都被限定在一定范围内，将信号整形后的电模拟信号进行数字量化，得到相应的数字信号，通过对该数字信号进行处理，以去除旁瓣对被测量细胞的影响，例如,红细胞或者白细胞的旁瓣信号为血小板细胞的干扰旁瓣，以下通过实施例进行具体说明，图1示出了本发明实施例一提供的消除干扰旁瓣信号的方法的实现的流程图，详述如下:在步骤SlOl中，接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息。本实施例中，所述信号特征信息为脉冲峰值、脉冲峰值时间或者脉冲基线的任意组合，但不限于以上三种信号特征信息。本实施例中，所述数字信号为散射光信号经过光电转换、信号整形、及数字量化后的信号。在步骤S102中，根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号。本实施例中，在查找数字信号的干扰信号的过程中，需要用到多个脉冲信号的信号特征信息，因此，通常脉冲信号按时间先后分别到达，当需要回溯之前到达的脉冲信号特征时，这些脉冲信号的特征如不进行缓存，则可能造成脉冲信号丢失，因此，为了解决上述问题，可选的，步骤S102之前还可以包括下述步骤，缓冲接收到的信号特征信息。本实施例中，步骤S102查找的过程可以采用以下方式:方式一:按照脉冲到达的时间先后顺序，并根据所述信号特征信息，依次对每个脉冲信号查找干扰旁瓣，具体为:查找完当前脉冲附近的旁瓣后，判断当前脉冲是否是最后一个脉冲，如果不是最后一个脉冲，则在下一个脉冲附近查找旁瓣，当到达最后一个脉冲，则
停止查找。方式二:为了提高查找速度，可以根据信号特征信息，同时对多个脉冲信号查找干扰旁瓣，例如可以同时查找两个脉冲，三个脉冲，当然也可以对当前到达的所有脉冲信号同时查找干扰旁瓣。在步骤S103中，剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。
可选的，可以每查找到一个干扰旁瓣，则在所述数字信号中剔除该干扰旁瓣信号。可选的，也可以在查找完数字信号的所有干扰旁瓣信号后，统一剔除数字信号中的所有干扰旁瓣信号，此时，为了便于统一删除干扰旁瓣信号，在步骤S102还可以包括下述步骤:标识查找到的所述数字信号中的干扰旁瓣，或者存储查找到的所述数字信号中的干扰旁瓣的信号特征信息，例如，干扰旁瓣的脉冲峰值信息，或者脉冲峰值时间信息等。本实施例方法可以实现对血细胞的识别，尤其对小体积细胞的识别，例如血小板细胞、血液中的微小颗粒等，因此可选的，步骤S103后，还可以包括下述步骤:根据剔除干扰旁瓣信号后的数字信号，识别血细胞。本实施例中，通过接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息，根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号，剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。实现在使用光学散射法识别细胞时，例如血小板细胞，不需要通过提高光学元件参数就可以消除干扰旁瓣信号，降低对光学元件参数要求，因而降低了物料成本，并且提高了使用光学散射法识别细胞的准确性。实施例二图2示出了本发明实施例二提供的消除干扰旁瓣信号的方法的实现的流程图，详述如下:在步骤S201中，接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息，所述信号特征信息为脉冲峰值、脉冲峰值时间和脉冲基线。在步骤S202中，去除所述脉冲峰值中包含的脉冲基线，得到脉冲相对峰值。本实施例中，步骤S202具体可以为从所述脉冲峰值中减去所述脉冲基线，得到脉冲相对峰值，其中，可以通过信号处理方式从所述脉冲峰值中减去所述脉冲基线，或者也可以通过硬件电路去除脉冲峰值中包含的脉冲基线，例如，可以通过减法电路，当然，并不局限于上述实现方式。在步骤S203中，根据所述脉冲相对峰值，确定旁瓣判别阈值。本发明实施例中，步骤S203具体可以采用以下方式实现:方式一:根据每一脉冲相对峰值与旁瓣比例系数的积，确定每一脉冲的旁瓣判别阈值，具体为将每一脉冲相对峰值与旁瓣比例系数相乘作为每一脉冲的旁瓣判别阈值，例如，若旁瓣比例系数为15%，则将每一个脉冲峰值均乘以15%后，作为旁瓣判别阈值，其中，旁瓣比例系数可以通过统计实际的光学信号中旁瓣与主瓣的比例得到，具体可以为旁瓣脉冲相对峰值除以主瓣脉冲相对峰值。方式二:为了克服方式一中计算量较大的问题，可以根据脉冲相对峰值的统计值或测量值，确定预设值为所有脉冲的旁瓣判别阈值，即，所有脉冲都使用一个固定的阈值作为旁瓣判别阈值进行旁瓣查找。在步骤S204中，根据所述旁瓣判别阈值，在所述脉冲峰值前后的预设时间内，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号。本实施例中，可以在当前脉冲峰值前后预设时间内，例如:预设时间可以为3us，查找脉冲相对峰值小于脉冲旁瓣判别阈值的脉冲。
在步骤S205中，剔除所述数字信号中的所述干扰旁瓣信号的信号特征信息。在本实施例中，剔除的干扰旁瓣的信号特征信息具体包括:干扰旁瓣信号的脉冲峰值及脉冲峰值时间数据。在本实施例中，步骤S205的执行和上述实施例一中的步骤S103的执行过程类似，详情参见上述实施例一的描述。为了便于理解，以下以一个具体的实现示例对本实施例的技术方案进行说明，但不以本实施例的情况为限，图3是一个数字信号图，其中，横坐标为时间值，纵坐标为脉冲幅度值，下面以该图说明具体的查找旁瓣的过程:首先，从I号脉冲开始进行旁瓣查找，计算I号脉冲的相对峰值，将I号脉冲的相对峰值乘以旁瓣比例K得到I号脉冲的旁瓣判别阈值(THRl)，在I号脉冲的旁瓣判别区域中寻找脉冲相对峰值小于THRl的脉冲，其中旁瓣判别区域为I号脉冲峰值前后预设时间。整个I号脉冲的旁瓣判别区间中只有一个脉冲满足判别条件，即2号脉冲，故2号脉冲可以被标记为干扰旁瓣。虽然2号脉冲被标记为旁瓣，但在结束对I号脉冲附近旁瓣的查找后，下一个查找旁瓣的脉冲仍然是2号脉冲而不是3号脉冲。在2号脉冲附近查找旁瓣的方法与I号脉冲一样，在完成对2号脉冲附件的旁瓣信号的查找后，开始查找3号脉冲附近的旁瓣信号。整个查找旁瓣信号的过程就如此依次逐个脉冲进行下去，直到完成对所有脉冲旁瓣信号的查找。图4和图5是对相同数据在应用本实施例消除干扰旁瓣信号的操作前后的效果对比图，其中，横坐标FL为荧光，纵坐标FSC为低角度散射光。图4是未使用本实施例消除干扰旁瓣信号的方法前血小板测量的效果图，在图4中可以看到，标识为A的区域内包含了因为干扰旁瓣信号所误识别的血小板，从区域A中可以明显看到正常的血小板区域的左侧出现了异常的干扰点，而且与血小板混在一起，很难区分；图5是相同数据使用了本实施例消除干扰旁瓣信号的方法后血小板测量的效果 图，在图5中可以看到，在区域B中已经没有干扰旁瓣所带来的干扰点。为了进一步说明本实施例消除干扰旁瓣信号的方法的效果，以下以具体的测量数据进行说明，请参阅表1，表I是对同样的血样分别采用阻抗法、及光学法并采用图4和图5中测量数据计算的血小板测量结果:表I
权利要求
1.一种消除干扰旁瓣信号的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤: 接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息； 根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号； 剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号的步骤之后，所述方法还包括下述步骤: 根据剔除干扰旁瓣信号后的数字信号，识别血细胞。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号的步骤之前，所述方法还包括下述步骤: 缓存所述信号特征信息。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号特征信息为脉冲峰值、脉冲峰值时间或者脉冲基线的任意组合。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，当信号特征信息为脉冲峰值、脉冲峰值时间和脉冲基线时，所述根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号的步骤具体为: 去除所述脉冲峰值中包含的脉冲基线，得到脉冲相对峰值； 根据所述脉冲相对峰值，确定旁瓣判别阈值； 根据所述旁瓣判别阈值，在所述脉冲峰值前后的预设时间内，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号； 所述剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号的步骤具体为: 剔除所述数字信号中的所述干扰旁瓣信号的信号特征信息。
6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述脉冲相对峰值，确定旁瓣判别阈值的步骤具体为: 根据每一脉冲相对峰值与旁瓣比例系数的积，确定每一脉冲的旁瓣判别阈值；或者 根据脉冲相对峰值的统计值或测量值，确定预设值为所有脉冲的旁瓣判别阈值。
7.按权利要求5所述的方法，其特征在于，所述去除脉冲峰值中包含的脉冲基线，得到脉冲相对峰值的步骤具体为: 从所述脉冲峰值中减去所述脉冲基线，得到脉冲相对峰值。
8.按权利要求1至7任一权利要求所述的方法，其特征在于，根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号的步骤具体为: 按照脉冲的时间先后顺序，并根据所述信号特征信息，依次对每个脉冲信号查找干扰旁瓣；或者 根据所述信号特征信 息，同时对多个脉冲信号查找干扰旁瓣。
9.一种消除干扰旁瓣信号的系统，其特征在于，所述系统包括: 信息获取单元，用于接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息； 旁瓣查找单元，用于根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号； 剔除单元，用于剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。
10.按权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 识别单元，用于根据剔除干扰旁瓣信号后的数字信号，识别血细胞。
11.按权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 缓存单元，用于缓存所述信号特征信息。
12.按权利要求9所述的系统，其特征在于，所述信号特征信息为脉冲峰值、脉冲峰值时间或者脉冲基线的任意组合。
13.按权利要求12所述的系统，其特征在于，所述旁瓣查找单元具体包括: 基线去除模块，用于去除所述脉冲峰值中包含的脉冲基线，得到脉冲相对峰值； 确定模块，用于根据所述脉冲相对峰值，确定旁瓣判别阈值； 查找模块，用于根据所述旁瓣判别阈值，在所述脉冲峰值前后的预设时间内，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号； 所述剔除单元，具体用于剔除所述数字信号中的所述干扰旁瓣信号的信号特征信息。
14.按权利要求13所述的系统，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据每一脉冲相对峰值与旁瓣比例系数的积，确定每一脉冲的旁瓣判别阈值； 或者所述确定模块，具体用于根据脉冲相对峰值的统计值或测量值，确定预设值为所有脉冲的旁瓣判别阈值。
15.按权利要求13所述的系统，其特征在于，所述基线去除模块具体用于: 从所述脉冲峰值中减去所述脉冲基线，得到脉冲相对峰值。
16.按权利要求9至15所述的系统，其特征在于，旁瓣查找单元，具体用于按照脉冲的时间先后顺序，并根据所述信号特征信息，依次对每个脉冲信号查找干扰旁瓣；或者 根据所述信号特征信息，同时对多个脉冲信号查找干扰旁瓣。
17.一种血液细胞分析仪，其特征在于，所述血液细胞分析仪包括权利要求9至16任一权利要求所述的消除干扰旁瓣信号的系统。
全文摘要
本发明适用于医学信号处理技术领域，提供了一种消除干扰旁瓣信号的方法、系统及血液细胞分析仪，所述方法包括下述步骤接收细胞经激光照射的散射光信号，将所述散射光信号转换成数字信号，并获取所述数字信号中的信号特征信息；根据所述信号特征信息，查找所述数字信号中的干扰旁瓣信号；剔除所述数字信号中的干扰旁瓣信号。本发明实现在使用光学散射法识别细胞时，例如血小板细胞，不需要通过提高光学元件参数就可以消除干扰旁瓣信号，降低对光学元件参数要求，因而降低了物料成本，并且提高了使用光学散射法识别细胞的准确性。
文档编号G01N21/47GK103091253SQ201110337549
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者郁琦, 代勇 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司