专利名称：激光衍射法血细胞分类计数仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗用诊断仪器，更进一步涉及血细胞计数和分类的使用。
目前血细胞计数的方法有血细胞计数板法(人工计数)、光电比浊法、库尔特计数仪法和激光流式血细胞计数仪法。血细胞计数板法是利用带有刻度的载玻片进行人工计数。若用于细胞分类时需预先对血细胞进行染色和固定。存在工作量和误差较大等缺点。光电比浊法是采用吸收光谱的方法，仪器昂贵且使用不便，目前多用于实验室研究。且只能用于正常红细胞的测量，对异常红细胞，其计数结果误差较大。库尔特计数仪是采用库尔特原理，通过测细胞流过小孔时电阻值的变化，进行血细胞计数。可以测量血液中红细胞，白细胞，血小板的数量，还可用于其它细胞或颗粒的计数。但其价格昂贵，维护麻烦。且悬浮液中的杂质易堵塞仪器测定管下端的微孔，给测量带来不便。激光流式血球计数仪是采用流式计数器原理，即采用单细胞流过，单细胞照明和单细胞测量计数。可根据细胞的大小、内部结构、表面标记进行多参数处理，所得结果客观性强，统计学精度高。但其结构复杂，价格较库尔特计数仪更昂贵。同样也存在悬浮液杂质带来使用不便的缺点。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、价格便宜、操作方便、计算速度快、测量精度高的激光衍射法血细胞分类计数仪。为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是它具有一个光信号发生器，用于照射血液产生衍射光信号。它还具有一个数据处理器，将所接收的衍射光信号转换成电信号，进行放大，再转换成数字信号，进行数据处理，显示出测量结果。
本实用新型的光信号发生器包括用于产生光信号的激光源、接收透镜、以及设置在激光源与接收透镜之间可盛方血液的容器。本实用新型的数据处理器为数据采集器以及通过计算机总线与数据采集器相连接的系统主机，该数据采集器包括探测头电路、点窗口计数、A/D转换器、数据缓冲区、译码电路，探测头电路的输出端接点窗口计数和A/D转换器以及数据缓冲区，系统主机的输入端接数据缓冲区、输出端接点窗品计数和译码电路以及数据缓冲区，点窗口计数的输出端接A/D转换器和数据缓冲区，译码电路的输出端接点窗口计数和数据缓冲区。
本实用新型的激光源是功率为1～99毫瓦，波长为0.36～1.06微米的激光器。
本实用新型的可盛放血液的容器用可透光的有机或无机材料制成。
本实用新型的接收透镜可以是凹面镜。
本实用新型具有结构简单、价格便宜、操作方便、计算速度快、测量精度高等优点，可用于对红细胞、白细胞、血小板进行计数，还可对白细胞进行简单分类，作为临床诊断仪器。


图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2是本实用新型数据采集器4的电气原理方框图。
图3是本实用新型探测头6的电气原理图。
图4是本实用新型点窗口7的电气原理图。
图5是本实用新型A/D转换器8的电气原理图。
图6是本实用新型数据缓冲区9的电气原理图。
图7是本实用新型译码电路10的电气原理图。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。
在图1中，本实施例由激光源、样品池2、接收透镜3、数据采集器4、系统主机5组成，激光源采用功率为1毫瓦、波长为0.36微米的激光器1，样品池2采用透明的硅玻璃制成，也可采用透明的有机玻璃制成。其中附带有自动光功率控制系统(APC)的激光器1，发射有一定宽度的稳定均匀平行光，照射到样品池2中的血液样品上，样品池2中的血细胞产生的衍射光被接收透镜3汇聚后，经数据采集器4接收衍射光环光强的空间分布信息并转换成与之成正比的电信号，然后变成数字量后送入系统主机5存储、处理、记录并显示打印测量结果。
在图2中，系统主机5采用IBMPC及其兼容机，6为探测头电路、7为点窗口计数电路、8为A/D转换器电路、9为数据缓冲区电路、10为译码电路。探测头电路6接收经接收透镜3聚焦的红细胞的衍射光信号转换成电信号输出到A/D转换器8、点窗口计数电路7、数据缓冲区9。译码电路10输出的控制信号接至数据缓冲区电路9，译码电路10还将采集启动信号接至点窗口计数电路7。点窗口计数电路7输出的控制信号分别接至A/D转换器电路8和数据缓冲区电路9。A/D转换器8将转变的数据信号输出到数据缓冲区9。数据缓冲区9将数据信号送入系统主机5。系统主机5还控制点窗口计数7和译码电路10。系统主机5显示出测量结果。
在图3中，晶振XTAL1与电阻R1、R2、反相器I1、I2和电容C1构成振荡源，提供一个时钟基准信号。其经反相器I3整形后接至计数器I4的时钟输入端。分频后，计数器I4输出四路时钟信号。Q0端输出的时钟信号经反相器I8后作为时钟信号ADCLK(3MHz)送至系统其它电路。Q1端输出的时钟信号经反相器I9接至CCD器件TCD132D的ΦM端，同时，也将ΦM作为同步时钟信号送出。Q2端输出的时钟信号作为同步时钟信号RAMCLK送出。I4的Q3端输出的时钟信号接至CCD器件TCD132D的ΦCCD端，同时还将其经反相器I12反相后接至按级联方式组成1024分频器的三个计数器I5、I6、I7的时钟端CLK，I7的TC端，也即分频器的输出一方面接至与门I10，同I10的Q3端相与后接至CCD器件的SH端，同时还将SH(375Hz)作为同步时钟信号送出，另一方面，分频器I7的TC输出还经反相器I11反相后接至三个计数器I5、I6、I7的置数端PE。CCD器件TCD132D的输出经三极管T1构成的射极跟随器将CCD视频信号CCDOS送出。图中反相器I1、I2、I3、I8、I9、I11、I12的型号为74HC04，集成电路I4、I5、I7的型号为74HC163，集成电路I10的型号为74H08。
在图4中，由探测头电路6送至的同步时钟信号SH经反相器I13接至可编程计数器I16的计数脉冲输入端CLK2，同时还接至与门I15。译码电路10送至的A/D转换允许信号ADEN也接至与门I15。两信号相与后接至可编程计数器I16的门控输入端GATEO。由探测头电路6送至的同步时钟信号ΦM经驱动器I14接至可编程计数器I16的时钟输入端CLK1。可编程计数器I16计数输出信号OUT1、OUT2分别作为同步控制信号送出。同时OUT1，也作为中断申请信号SAMPLING接至系统主机5控制总线上的中断申请IRQ9。译码电路10送出的片选信号8254CS接至可编程计数8254的片选端。图中AB、DB、CB分别为系统主机5的地址总线、数据总线、控制总线，反相器I13的型号为74HC04，驱动器I14的型号为7407，集成电路I15的型号为74HC08，集成电路I16的型号为8254。
在图5中，由探测头电路6送至的CCD器件TCD132D的视频信号CCDOS接至以运放LF357为核心构成的视频放大滤波电路。经放大、滤波后接至A/D转换器I23的模拟输入端Vin。同时由探测头电路6送至的同步时钟信号ADCLK、ΦM接至与门I19相与后接至或门I20。由探测头电路6送至的同步时钟信号RAMCLK也接至或门I20，两信号相或后生成满足A/D转换器I23转换时序要求的时序信号。I20的输出接至三态门I21的输入端。同时，由点窗口计数电路送至的同步控制信号OUT1经二级反相器I17、I18延迟后接至三态门I21控制端，以便CCD视频信号CCDOS是有效光点的信号时将转换时序信号选通。三态门I21的输出经反相器I22反相后接至A/D转换器I23的RD端。A/D转换器输出数字信号D[0..7]和转换结束信号INT。图中反相器I17、I18、I22的型号为74HC04，与门I19的型号为74HC08，或门I20的型号为74HC32，三态门I21的型号为74HC125，A/D转换器I23的型号为7821。
在图6中，三片计数器I25、I26、I27接同步快速级联方式构成双端口RAMI32的地址发生器。由探测头电路6送至的同步时钟信号RAMCLK接至三片计数器I25、I26、I27的时钟输入端CLK。由点窗口计数电路7送至的同步控制信号OUT1和OUT2分别经反相器I17和I24反相后接至计数器I25、I26、I27的计数允许端CEP和置数端PE。由译码电路10送至的清零信号ADCLR接至三片计数器I25、I26、I27的清零端MR。地址发生器的输出A[0..10]接至双端I32左端口地址端A[0..10]L。由A/D转换器电路8送至的INT和D[0..7]L分别接至双端I32左端口读写控制端R/WL和数据端I/O[0..7]L。由点窗口计数电路送至的OUT1还接至I32左端口片选端CEL。由译码电路10送至片选信号MEMCS分别接至双端口I32右端口片选信号CER和总线驱动器I28、I29、I30的使能端E。系统主机5送出的控制信号MEMR经反相器I11反相后接至RAMI32右端口读写控制端R/WR。双端口RAMI32右端口的数据端I/O[0..7]R和地址端A[0..7]R端经总线驱动器I28、I29、I30接至系统主机5的数据总线DB和地址总线AB。图中反相器I24、I17的型号为74LSO4，计算数器I25、I26、I27的型号为74HC161，总线驱动器I28、I29、I30的型号为74HC245，集成电路I32的型号为IDT7132。
在图7中，AB、DB、CB分别为系统主机5的地址总线、数据总线、控制总线。经两片集成电路I33、I34按一定逻辑关系译码后输出片选信号8254CS(占用端口地址340～340H)、控制信号ADCLR(34C～34FH)、译码信号RST(344～347H)和SET(348～34BBH)。译码信号RST接至D触发器I36的清零端CD。译码信号SET经反相器I35反相后接至I36的时钟输入端CLK。触发器I36生成A/D转换允许信号ADEN。集成电路I34输出的片选信号MEMCS是按内存直接映象方式生成。图中集成电路I33、I34的型号为GAL16V8，触发器I36的型号为74LS74，反相器I35的型号为74LSO4。
设计人给出了本实用新型第二个实施例。在本实用新型中，激光器1选用功率为99毫瓦、波长为1.06毫米，样品池2的制作材料与实施例1相同。
设计人给出了本实用新型第三个实施例。在本实施例中，激光器1采用功率为50毫米，波长为0.7微米，样品池2的制作材料与实施例1相同。
权利要求1．一种激光衍射法血细胞分类计数仪，其特征在于它具有一个光信号发生器，用于照射血液产生衍射光信号；它还具有一个数据处理器，将所接收的衍射光信号转换成电信号，进行放大，再转换成数字信号，进行数据处理，显示出测量结果。
2．按照权利要求1所述的激光衍射法血细胞分类计数仪，其特征在于所说的光信号发生器包括用于产生光信号的激光源、接收透镜(3)、以及设置在激光源与接收透镜(3)之间可盛方血液的容器；所述的数据处理器为数据采集器(4)以及通过计算机总线与数据采集器(4)相连接的系统主机(5)，该数据采集器(4)包括探测头电路(6)、点窗口计数(7)、A/D转换器(8)、数据缓冲区(9)、译码电路(10)，探测头电路(6)的输出端接点窗口计数(7)和A/D转换器(8)以及数据缓冲区(9)，系统主机(5)的输入端接数据缓冲区(9)、输出端接点窗品计数(7)和译码电路(10)以及数据缓冲区(9)，点窗口计数(7)的输出端接A/D转换器(8)和数据缓冲区(9)，译码电路(10)的输出端接点窗口计数(7)和数据缓冲区(9)。
3．按照权利要求2所述的激光衍射法血细胞分类计数仪，其特征在于所说的激光源是功率为1～99毫瓦，波长为0.36～1.06微米的激光器(1)。
4．按照权利要求2所述的激光衍射法血细胞分类计数仪，其特征在于所说的可盛放血液的容器用可透光的有机或无机材料制成。
5．按照权利要求2所述的激光衍射法血细胞分类计数仪，其特征在于，所说的接收透镜(3)可以是凹面镜。
专利摘要一种激光衍射法血细胞分类计数仪,包括由激光源、盛放血液的容器、接收透镜联接构成的光信号发生器和数据处理器组成,数据处理器由数据采集器通过计算机总线与系统主机连接构成,对所接收的光信号转换成电信号,再转换成数字信号,输出到系统主机,进行数据处理,显示出测量结果。它具有结构简单、价格便宜、操作方便、计算速度快等优点,可在临床上用于对细细胞、白细胞、血小板进行计数,还可对白细胞进行简单分类。
文档编号G01N21/45GK2425359SQ0022643
公开日2001年3月28日 申请日期2000年5月22日 优先权日2000年5月22日
发明者蒋大宗, 张镇西, 杨晔, 杨新慧, 姚翠萍 申请人:西安交通大学