一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统及其自动细胞计数算法技术方案

本发明专利技术涉及医疗检测系统技术领域，具体为一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统及其自动细胞计数算法。包括检测装置、检测组合和智能移动终端，所述检测装置内设置有检测照明电路、截止滤光片、透镜和微流体芯片。检测时用荧光染料染色淋巴细胞样本，再用微量注射泵将样品、鞘液同时注入微流体芯片中，由高亮度发光二极管激发细胞微粒发出荧光，荧光经截止滤光片和透镜后成像，检测人员将智能移动终端的摄像头对准透镜进行拍摄即可获取样本细胞的荧光图像，最后由智能移动终端计算出样本细胞数。本发明专利技术具有结构简单、体积小、方便携带、样本荧光图像清晰、检测时间短、准确率高、可实现远程检测等优点。

A portable CD+4T lymphocyte detection system and its automatic cell counting algorithm

The invention relates to the technical field of medical detection system, in particular to a portable CD+4T lymphocyte detection system and an automatic cell counting algorithm thereof. The detection device includes a detection device, a detection combination and an intelligent mobile terminal. The detection device is provided with a detection lighting circuit, a cut-off filter, a lens and a microfluidic chip. Lymphocyte samples were stained with fluorescent dyes and injected into the microfluidic chip with a microinjection pump. Cell particles were excited by high brightness light emitting diodes to emit fluorescence. The fluorescence was imaged through a cut-off filter and a lens. The detectors took pictures with the camera of the smart mobile terminal pointing at the lens. The fluorescence images of the sample cells can be obtained. Finally, the number of sample cells is calculated by the intelligent mobile terminal. The invention has the advantages of simple structure, small volume, convenient carrying, clear sample fluorescence image, short detection time, high accuracy and remote detection.

【技术实现步骤摘要】
一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统及其自动细胞计数算法
本专利技术涉及医疗检测系统
，具体为一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统及其自动细胞计数算法。
技术介绍
CD+4T淋巴细胞是人体免疫系统中的一种重要免疫细胞,也是艾滋病病毒的主要攻击对象。对HIV感染者进行CD4+4T淋巴细胞检测，是进行抗病毒治疗的依据，也是评估疾病进展、评价免疫系统状况的重要指标。正常成人体内每微升全血含有CD+4T淋巴细胞为400-1600个，占白细胞总数比例为15-20%。目前淋巴细胞的计数检测包括以下三种方法:手动计数法、流式细胞术、微流控芯片细胞计数。流式细胞术准确度很高，但是流式细胞仪体积较大、精密复杂，需要专业人员在实验室或大型医院操作。手动计数法操作繁多、差错率高、不适用普遍推广。微流控芯片细胞计数是一种单平台的细胞计数方法，无需血液分析仪，具有检测快捷、成本较低等优点，但现在市面上并没有一种小型化、低成本、方便携带至现场的检测装置来结合目前已经很普及的智能移动终端一起使用，充分发挥微流控芯片细胞计数的优点，同时通过智能移动终端实现自动计算细胞数以及远程传输图像、数据，最终实现现场快速检测或者远程分析图像、计算细胞数。
技术实现思路
针对上述的问题，本专利技术一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统及其自动细胞计数算法，通过在检测装置的插槽内放置微流体芯片以及在检测装置内设置检测照明电路、截止滤光片和透镜，而且专门为用本系统检测CD+4T淋巴细胞制定了5种检测组合。检测时用细胞荧光染料对CD+4T淋巴细胞样本进行染色，然后通过微量注射泵将细胞样本、鞘液同时注入微流体芯片中，由红色或蓝色等颜色的高亮度发光二极管激发样本细胞微粒发出荧光，发出的荧光经截止滤光片和透镜后成像，检测人员将智能移动终端的摄像头对准透镜进行拍摄即可获取CD+4T淋巴细胞样本的荧光图像，然后由智能移动终端根据自动细胞计数算法计算出样本的细胞数，同时智能移动终端亦可将荧光图像进行远距离传输，实现远程检测。本专利技术与现有的CD+4T淋巴细胞检测手段相比，具有简化了检测手段、结构简单、体积小、方便携带至检测现场、样本荧光图像清晰、检测时间短、直接读取检测结果且准确率高、可实现远程检测等优点，有效解决了上述问题。本专利技术采用的技术方案：一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统，其特征在于：所述检测系统包括检测装置、检测组合和具有摄像功能的智能移动终端，所述检测装置设置有第一平台（1），所述第一平台（1）内设置有插槽（6），所述插槽（6）的入口位于所述第一平台（1）的前侧面，所述插槽（6）的两侧壁相对设置有第一圆筒（7）和第二圆筒（8），所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）位于同一轴线上，所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）内各安装有一个颜色相同的发光二极管，所述插槽（6）槽口的顶面设置有顶板（9），所述顶板（9）与第一平台（1）顶面周边合围成一个中空的四边形，所述顶板（9）上设置有三个大小相同的圆孔，所述插槽（6）内放置有微流体芯片（16）；所述第一平台（1）顶面设置有第二平台（2），所述第二平台（2）完全覆盖中空的四边形，所述第二平台（2）正中间设置有第三圆筒（13），所述第三圆筒（13）正对着所述插槽（6），所述第三圆筒（13）内放置有截止滤光片（4），所述第二平台（2）顶面设置有第三平台（3），所述第三平台（3）正中间设置有第四圆筒（14），所述第四圆筒（14）正对着第三圆筒（13），所述第四圆筒（14）面积为第三圆筒（13）面积的1/2-2/3，所述第四圆筒（14）高出第三平台（3）顶面5mm，所述第四圆筒（14）内放置有透镜（5）；所述每一组检测组合均由发光二极管、细胞荧光染料和截止滤光片组成，共有以下五种组合：a、红色发光二极管、细胞荧光染料APC、红色截止滤光片；b、蓝色发光二极管、细胞荧光染料FITC、绿色截止滤光片；c、蓝色发光二极管、细胞荧光染料PE、黄色截止滤光片；d、蓝色发光二极管、细胞荧光染料PECY5、红色截止滤光片；e、紫外光发光二极管、细胞荧光染料DAPI、蓝色截止滤光片。先用荧光染料对CD+4T淋巴细胞样本进行染色，然后再通过微量注射泵将染色后的CD+4T淋巴细胞样本与鞘液通过顶板上的3个圆孔分别注射入微流体芯片中，待CD+4T淋巴细胞样本与鞘液汇聚后在微流体芯片内形成细胞微粒单列流动。当发光二极管发出波长固定的激发光时，微流体芯片沟道内的染色细胞微粒受到激发光照射而发出荧光，由于荧光的发射路径垂直于激发光的发射路径，因此截止滤光片让细胞微粒发出的荧光透过成像并阻挡其它光参与成像，同时吸收激发光为荧光成像提供了良好的暗背景，最终使用带摄像功能的智能移动终端对准第四圆筒的透镜进行拍摄即可拍摄到CD+4T淋巴细胞样本的荧光图像，然后再由智能移动终端自动计算出CD+4T淋巴细胞样本的细胞数量。进一步的，所述微流体芯片（16）为四边形，所述微流体芯片（16）顶面设置有样本溶液底部沟道，所述样本溶液底部沟道包括样本流沟道（17）和聚焦沟道（18），所述样本流沟道（17）和聚焦沟道（18）连接成一条直线，所述样本流沟道（17）的自由端为样本流储液槽（20），所述聚焦沟道（18）的自由端为废液槽（19），所述样本流沟道（17）的两侧设置有第一鞘流沟道（23）和第二鞘流沟道（24），所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）均和样本流沟道（17）与聚焦沟道（18）的连接处连接，所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）与样本流沟道（17）的夹角相同均为20-60°，所述第一鞘流沟道（23）的一端为第一鞘流储液槽（21），所述第二鞘流沟道（24）的一端为第二鞘流储液槽（22），所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）和样本流沟道（17）等长。样本溶液经样本流沟道与两侧的鞘液汇聚后经聚焦沟道最后流入废液槽。进一步的，所述顶板（9）上的三个圆孔分别为第一圆孔（10）、第二圆孔（11）和第三圆孔（12），所述第二圆孔（11）和第三圆孔（12）位于同一水平线靠近第二平台（2）一侧，所述第一圆孔（10）位于第二圆孔（11）和第三圆孔（12）连线中点靠近插槽（6）入口一侧，每个所述圆孔下方均连接有一根不锈钢毛细管（26），所述第一圆孔（10）的不锈钢毛细管与所述样本流储液槽（20）活动式连接，所述第二圆孔（11）的不锈钢毛细管与所述第一鞘流储液槽（21）活动式连接，所述第三圆孔（12）的不锈钢毛细管与所述第二鞘流储液槽（22）活动式连接。微量注射泵将样本溶液和鞘液同时注入微流体芯片中，前者通过第一圆孔注入，后者通过第二圆孔和第三圆孔注入。进一步的，所述第一圆筒（7）内安装的发光二极管为第一发光二极管VD1，所述第二圆筒（8）内安装的发光二极管为第二发光二极管VD2，所述第一发光二极管VD1阳极经开关K1与电源正极连接，所述第一发光二极管VD1阴极与所述第二发光二极管VD2阳极连接，所述第二发光二极管VD2阴极与电源负极连接，所述开关K1（15）与第一圆筒（7）安装在同一侧壁，所述开关K1（15）旁还设置有电源盖（25）；所述第一发光二极管VD1和第二发光二极管VD2均为高亮度圆形发光二极管。按下开关K1后，发光二极管VD1和发光二极管VD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统，其特征在于：所述检测系统包括检测装置、检测组合和具有摄像功能的智能移动终端，所述检测装置设置有第一平台（1），所述第一平台（1）内设置有插槽（6），所述插槽（6）的入口位于所述第一平台（1）的前侧面，所述插槽（6）的两侧壁相对设置有第一圆筒（7）和第二圆筒（8），所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）位于同一轴线上，所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）内各安装有一个颜色相同的发光二极管，所述插槽（6）槽口的顶面设置有顶板（9），所述顶板（9）与第一平台（1）顶面周边合围成一个中空的四边形，所述顶板（9）上设置有三个大小相同的圆孔，所述插槽（6）内放置有微流体芯片（16）；所述第一平台（1）顶面设置有第二平台（2），所述第二平台（2）完全覆盖中空的四边形，所述第二平台（2）正中间设置有第三圆筒（13），所述第三圆筒（13）正对着所述插槽（6），所述第三圆筒（13）内放置有截止滤光片（4），所述第二平台（2）顶面设置有第三平台（3），所述第三平台（3）正中间设置有第四圆筒（14），所述第四圆筒（14）正对着第三圆筒（13），所述第四圆筒（14）面积为第三圆筒（13）面积的1/2‑2/3，所述第四圆筒（14）高出第三平台（3）顶面5mm，所述第四圆筒（14）内放置有透镜（5）；所述每一组检测组合均由发光二极管、细胞荧光染料和截止滤光片组成，共有以下五种组合：a、红色发光二极管、细胞荧光染料APC、红色截止滤光片；b、蓝色发光二极管、细胞荧光染料FITC、绿色截止滤光片；c、蓝色发光二极管、细胞荧光染料PE、黄色截止滤光片；d、蓝色发光二极管、细胞荧光染料PECY5、红色截止滤光片；e、紫外光发光二极管、细胞荧光染料DAPI、蓝色截止滤光片。...

【技术特征摘要】
1.一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统，其特征在于：所述检测系统包括检测装置、检测组合和具有摄像功能的智能移动终端，所述检测装置设置有第一平台（1），所述第一平台（1）内设置有插槽（6），所述插槽（6）的入口位于所述第一平台（1）的前侧面，所述插槽（6）的两侧壁相对设置有第一圆筒（7）和第二圆筒（8），所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）位于同一轴线上，所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）内各安装有一个颜色相同的发光二极管，所述插槽（6）槽口的顶面设置有顶板（9），所述顶板（9）与第一平台（1）顶面周边合围成一个中空的四边形，所述顶板（9）上设置有三个大小相同的圆孔，所述插槽（6）内放置有微流体芯片（16）；所述第一平台（1）顶面设置有第二平台（2），所述第二平台（2）完全覆盖中空的四边形，所述第二平台（2）正中间设置有第三圆筒（13），所述第三圆筒（13）正对着所述插槽（6），所述第三圆筒（13）内放置有截止滤光片（4），所述第二平台（2）顶面设置有第三平台（3），所述第三平台（3）正中间设置有第四圆筒（14），所述第四圆筒（14）正对着第三圆筒（13），所述第四圆筒（14）面积为第三圆筒（13）面积的1/2-2/3，所述第四圆筒（14）高出第三平台（3）顶面5mm，所述第四圆筒（14）内放置有透镜（5）；所述每一组检测组合均由发光二极管、细胞荧光染料和截止滤光片组成，共有以下五种组合：a、红色发光二极管、细胞荧光染料APC、红色截止滤光片；b、蓝色发光二极管、细胞荧光染料FITC、绿色截止滤光片；c、蓝色发光二极管、细胞荧光染料PE、黄色截止滤光片；d、蓝色发光二极管、细胞荧光染料PECY5、红色截止滤光片；e、紫外光发光二极管、细胞荧光染料DAPI、蓝色截止滤光片。2.根据权利要求1所述的一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统，其特征在于：所述微流体芯片（16）为四边形，所述微流体芯片（16）顶面设置有样本溶液底部沟道，所述样本溶液底部沟道包括样本流沟道（17）和聚焦沟道（18），所述样本流沟道（17）和聚焦沟道（18）连接成一条直线，所述样本流沟道（17）的自由端为样本流储液槽（20），所述聚焦沟道（18）的自由端为废液槽（19），所述样本流沟道（17）的两侧设置有第一鞘流沟道（23）和第二鞘流沟道（24），所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）均和样本流沟道（17）与聚焦沟道（18）的连接处连接，所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）与样本流沟道（17）的夹角相同均为20-60°，所述第一鞘流沟道（23）的一端为第一鞘流储液槽（21），所述第二鞘流沟道（24）的一端为第二鞘流储液槽（22），所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）和样本流沟道（17）等长。3.根据权利要求1所述的一种便携式CD+4T淋巴细胞检测系统，其特征在于：所述顶板（9）上的三个圆孔分别为第一圆孔（10）、第二圆孔（11）和第三圆孔（12），所述第二圆孔（11）和第三圆孔（12）位于同一水平线靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀俊，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：广西,45