一种循环肿瘤细胞的检测识别方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种循环肿瘤细胞的检测识别方法和系统，光源模块用于出射激光，并将激光聚焦在待测样品上；待测样品为经过过滤和非荧光染色的血液涂片；椭球面反射镜用于将待测样品散射的激光反射至光电转换模块的受光面；光电转换模块用于将采集的光信号转换为电信号，并将电信号传输至所述图像识别模块；图像识别模块用于根据电信号生成待测样品的图像，并对图像中的循环肿瘤细胞进行识别。由于待测样品只是经过过滤和非荧光染色的血液涂片，没有进行生物特异性富集，因此，不仅可以降低检测成本，而且可以提高检测的灵敏度、准确度和检测效率；并且，由于血液涂片时采用非荧光染料进行的染色，因此，可以进一步提高检测的灵敏度。

A method and system for detecting and identifying circulating tumor cells

The invention provides a method and a system for detecting and identifying circulating tumor cells. The light source module is used to emit laser light and focus the laser on the sample to be measured; the sample to be tested is blood smear stained by filtration and non-fluorescence; and the ellipsoid mirror is used to reflect the laser scattered by the sample to the receiving of the photoelectric conversion module. Optical surface; photoelectric conversion module is used to convert the collected optical signal into electrical signal and transmit the electrical signal to the image recognition module; image recognition module is used to generate the image of the sample to be measured according to the electrical signal, and to identify the circulating tumor cells in the image. Since the sample to be tested is only filtered and non-fluorescent stained blood smears without bio-specific enrichment, not only the detection cost can be reduced, but also the detection sensitivity, accuracy and efficiency can be improved; moreover, because blood smears are stained with non-fluorescent dyes, therefore, can be used. In order to further improve the sensitivity of detection.

【技术实现步骤摘要】
一种循环肿瘤细胞的检测识别方法和系统
本专利技术涉及循环肿瘤细胞识别
，更具体地说，涉及一种循环肿瘤细胞的检测识别方法和系统。
技术介绍
循环肿瘤细胞(circulatingtumorcell，CTC)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称，来源于实体肿瘤病灶。大部分CTC在进入外周血后发生凋亡或被吞噬，少数能够逃逸并发展成为转移灶，增加恶性肿瘤患者的死亡风险。CTC于2007年被美国临床肿瘤学会纳入肿瘤标志物；多项临床研究表明患者CTC数量与肿瘤转移、个体化治疗、疗效监测及预后等密切相关。现有的一种检测识别循环肿瘤细胞的系统是CellSearch系统，其是基于免疫磁性分离原理发展起来的一种半自动化的检测仪器。CellSearch系统依据肿瘤细胞表面的上皮细胞粘附分子(Epithelialcelladhesionmolecule，EpCAM)呈阳性而血液细胞不表达EpCAM的特性，将EpCAM抗体包被于磁珠表面，在抗原抗体反应下，这些富含磁珠的EpCAM抗体会与循环肿瘤细胞结合。其中，利用CellSearch系统进行循环肿瘤细胞检测识别的方法包括:准备样品即使用包被有EpCAM抗体的磁珠对表达EpCAM的细胞进行富集，将细胞固定，并用DAPI荧光核染料、CD45荧光抗体和CK8、CK18以及CK19荧光抗体标记细胞；用半自动四色荧光显微镜对标记后的样品进行识别分析，以得到血液中循环肿瘤细胞的数量。但是，利用CellSearch系统进行循环肿瘤细胞的检测识别时，在样品准备阶段的操作步骤较多，这样会导致循环肿瘤细胞的损失和损坏，会严重影响检测的灵敏度、准确度和检测效率。此外，由于上述方法要求用于标记的荧光剂与抗原或抗体偶联后形成稳定的结合物，因此，会导致被标记循环肿瘤细胞的活性发生改变，且样品表面容易残留大量游离的荧光分子，影响检测的灵敏度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种循环肿瘤细胞的检测识别方法和系统，以提高循环肿瘤细胞检测的灵敏度、准确度和检测效率。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种循环肿瘤细胞的检测识别系统，包括光源模块、椭球面反射镜、光电转换模块和图像识别模块；所述光源模块用于出射激光，并将所述激光聚焦在样品台上的待测样品上；所述待测样品为经过过滤和非荧光染色的血液涂片；所述待测样品中循环肿瘤细胞所在的平面与所述椭球面反射镜的一个焦点所在的平面重合，且所述激光聚焦在所述焦点上；所述椭球面反射镜用于将所述待测样品散射的激光反射至所述光电转换模块的受光面；所述光电转换模块受光面与所述椭球面反射镜另一个焦点所在的平面重合；所述光电转换模块用于将采集的光信号转换为电信号，并将所述电信号传输至所述图像识别模块；所述图像识别模块用于根据所述电信号生成所述待测样品的图像，并对所述图像中的循环肿瘤细胞进行识别。优选地，所述光源模块包括光源和物镜；所述光源用于出射激光；所述物镜用于将所述激光聚焦在样品台上的待测样品上。优选地，所述光源模块还包括依次设置在所述光源和所述物镜之间的偏振片组和扩束镜；所述偏振片组包括至少两个偏振片，所述偏振片组用于对所述光源出射的激光的光强进行调整；所述扩束镜用于对所述激光进行扩束，以使激光光束填满所述物镜的入射光瞳。优选地，所述光电转换模块为光电倍增管；所述检测识别系统还包括设置在所述光电倍增管受光面的小孔光阑；所述椭球面反射镜反射的激光经过所述小孔光阑后照射到所述光电倍增管的受光面。优选地，还包括样品台驱动模块；所述样品台驱动模块用于驱动所述样品台以及待测样品以恒定的速度沿一个方向移动，同时以恒定的角速度在中心轴上旋转，以使聚焦在所述待测样品表面的光斑在所述待测样品表面沿阿基米德螺旋线移动；所述光电转换模块按照预设的时间节点序列采集光信号，以得到间隔相等的多个采样点。优选地，所述时间节点序列是根据公式得到的，s为所述阿基米德螺旋线的总长度，v为所述沿一个方向移动的速度，ω为所述角速度。一种循环肿瘤细胞的检测识别方法，应用于如上任一项所述的循环肿瘤细胞的检测识别系统，包括：光源模块出射激光，并将所述激光聚焦在样品台上的待测样品上，所述待测样品为经过过滤和非荧光染色的血液涂片；椭球面反射镜将所述待测样品散射的激光反射至光电倍增管的受光面；所述光电倍增管将采集的光信号转换为电信号，并将所述电信号传输至图像识别模块；所述图像识别模块根据所述电信号生成所述待测样品的图像，并对所述图像中的循环肿瘤细胞进行识别。优选地，光源模块出射激光之前还包括：制作血液涂片。优选地，所述制作血液涂片包括：对血液样品进行过滤，并保留所述血液样品中的循环肿瘤细胞；采用过滤后的所述血液样品制成血液涂片；采用非荧光染料对所述血液涂片进行染色。优选地，还包括：样品台驱动模块驱动所述样品台以及待测样品以恒定的速度沿一个方向移动，同时以恒定的角速度在中心轴上旋转，以使聚焦在所述待测样品表面的光斑在所述待测样品表面沿阿基米德螺旋线移动；光电转换模块按照预设的时间节点序列采集光信号，以得到间隔相等的多个采样点。与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点：本专利技术所提供的循环肿瘤细胞的检测识别方法和系统，光源模块出射激光，并将激光聚焦在样品台上的待测样品上。由于待测样品的位置与椭球面反射镜的一个焦点的位置重合，光电倍增管受光面的位置与椭球面反射镜的另一个焦点的位置重合，因此，椭球面反射镜会将待测样品散射的激光反射至光电转换模块的受光面；光电转换模块将受光面采集的光信号转换为电信号，图像识别模块根据电信号生成待测样品的图像，并对图像中的循环肿瘤细胞进行识别。由于待测样品只是经过过滤和非荧光染色的血液涂片，没有进行生物特异性富集，因此，不仅可以降低检测成本，而且与现有技术相比，在样品准备阶段的步骤较少，循环肿瘤细胞的损失和损坏都较少，从而可以提高检测的灵敏度、准确度和检测效率；并且，由于血液涂片时采用非荧光染料进行的染色，因此，样品表面不会残留大量游离的荧光分子，从而进一步提高了检测的灵敏度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的循环肿瘤细胞的检测识别系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的椭球面反射镜的反射示意图；图3(a)为不均匀分布的采样点的示意图；图3(b)为本专利技术实施例提供的均匀分布的采样点的示意图；图4(a)为本专利技术实施例提供的待测样品的扫描图像的示意图；图4(b)为图4(a)的局部放大图；图5为本专利技术实施例提供的循环肿瘤细胞的检测识别方法的流程图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，由于CellSearch系统要求用于标记的荧光剂与抗原或抗体偶联后形成稳定的结合物，因此，会导致被标记循环肿瘤细胞的活性发生改变，且样品表面容易残留大量游离的荧光分子，影响检测的灵敏度。虽然现有技术中也研究开发了多种免荧光标记的光学生物传感技术，但是，这些传感技术大多结构复杂、生物涂片制作难度大、检测效率低，因此，难以推广和应用。基于此，本专利技术提供了一种循环肿瘤细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环肿瘤细胞的检测识别系统，其特征在于，包括光源模块、椭球面反射镜、光电转换模块和图像识别模块；所述光源模块用于出射激光，并将所述激光聚焦在样品台上的待测样品上；所述待测样品为经过过滤和非荧光染色的血液涂片；所述待测样品中循环肿瘤细胞所在的平面与所述椭球面反射镜的一个焦点所在的平面重合，且所述激光聚焦在所述焦点上；所述椭球面反射镜用于将所述待测样品散射的激光反射至所述光电转换模块的受光面；所述光电转换模块受光面与所述椭球面反射镜另一个焦点所在的平面重合；所述光电转换模块用于将采集的光信号转换为电信号，并将所述电信号传输至所述图像识别模块；所述图像识别模块用于根据所述电信号生成所述待测样品的图像，并对所述图像中的循环肿瘤细胞进行识别。

【技术特征摘要】
1.一种循环肿瘤细胞的检测识别系统，其特征在于，包括光源模块、椭球面反射镜、光电转换模块和图像识别模块；所述光源模块用于出射激光，并将所述激光聚焦在样品台上的待测样品上；所述待测样品为经过过滤和非荧光染色的血液涂片；所述待测样品中循环肿瘤细胞所在的平面与所述椭球面反射镜的一个焦点所在的平面重合，且所述激光聚焦在所述焦点上；所述椭球面反射镜用于将所述待测样品散射的激光反射至所述光电转换模块的受光面；所述光电转换模块受光面与所述椭球面反射镜另一个焦点所在的平面重合；所述光电转换模块用于将采集的光信号转换为电信号，并将所述电信号传输至所述图像识别模块；所述图像识别模块用于根据所述电信号生成所述待测样品的图像，并对所述图像中的循环肿瘤细胞进行识别。2.根据权利要求1所述的检测识别系统，其特征在于，所述光源模块包括光源和物镜；所述光源用于出射激光；所述物镜用于将所述激光聚焦在样品台上的待测样品上。3.根据权利要求2所述的检测识别系统，其特征在于，所述光源模块还包括依次设置在所述光源和所述物镜之间的偏振片组和扩束镜；所述偏振片组包括至少两个偏振片，所述偏振片组用于对所述光源出射的激光的光强进行调整；所述扩束镜用于对所述激光进行扩束，以使激光光束填满所述物镜的入射光瞳。4.根据权利要求1所述的检测识别系统，其特征在于，所述光电转换模块为光电倍增管；所述检测识别系统还包括设置在所述光电倍增管受光面的小孔光阑；所述椭球面反射镜反射的激光经过所述小孔光阑后照射到所述光电倍增管的受光面。5.根据权利要求1所述的检测识别系统，其特征在于，还包括样品台驱动模块；所述样品台驱动模块用于驱动所述样品台以及待测样...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，李晨晖，郭松坡，秦金，许凯，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34