CN113552126A - 一种网织红细胞检测方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种网织红细胞检测方法及其系统，所述方法包括以下步骤：采集待检测样本，并对待检测样本进行标号，并采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色；利用染色后的待检测样本制作染色样本玻片；对染色样本玻片进行激光散射，并利用显微镜对染色后的样本玻片进行图像放大，并利用数字化设备进行图像采集；对采集得到的图像进行处理，并进行统计，得到网织红细胞的数目和红细胞的数目；对待检测样本的血红蛋白浓度进行测量；根据得到的网织红细胞的数目、红细胞的数目以及血红蛋白浓度计算网织红细胞的参数；本发明通过采用网织红细胞染色剂对待检测样本进行染色处理，避免了红细胞自身产生的荧光对检测结果的影响，误差小。
Description
技术领域
本发明涉及于医学检测技术领域，尤其涉及一种网织红细胞检测方法及其系统。
背景技术
网织红细胞是尚未完全成熟的红细胞，在周围血液中的数值可反映骨髓红细胞的生成功能，因而对血液病的诊断和治疗反应的观察均有其重要意义，可以反映骨髓红系造血功能以及判断贫血和相关疾病疗效。
在现有的网织红细胞检测技术中，通常采用流式细胞术对网织红细胞进行检测，容易受到红细胞本身产生荧光的影响，误差较大。
发明内容
为了现有技术存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种网织红细胞检测方法及其系统，可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案具体如下：
本发明实施例公开了一种网织红细胞检测方法及其系统，。
在上述任一方案中优选的是，所述方法包括以下步骤：
步骤一：采集待检测样本，并对待检测样本进行标号，并采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色；
步骤二：利用染色后的待检测样本制作染色样本玻片；
步骤三：对染色样本玻片进行激光散射，并利用显微镜对染色后的样本玻片进行图像放大，并利用数字化设备进行图像采集；
步骤四：对采集得到的图像进行处理，并进行统计，得到网织红细胞的数目和红细胞的数目；
步骤五：对待检测样本的血红蛋白浓度进行测量；
步骤六：根据得到的网织红细胞的数目、红细胞的数目以及血红蛋白浓度计算网织红细胞的相关参数。
在上述任一方案中优选的是，所述网织红细胞染色剂为T03-3392—5O网织红细胞染色剂，所述T03-3392—5O网织红细胞染色剂由N-十四烷基-N、N一二甲基-3氨-1丙酸内醑和噁嗥750(Oxazine750)染料组成。
在上述任一方案中优选的是，所述T03-3392—5O网织红细胞染色剂中，所述N-十四烷基-N和N一二甲基-3氨-1丙酸内醑用于使红细胞变为球彤，所述噁嗥750为一种核酸试剂，用于对网织红细胞进行选择性染色。
在上述任一方案中优选的是，采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色时，包括以下步骤：将T03-3392—5O网织红细胞染色剂与待检测样本进行混合，所述T03-3392—5O网织红细胞染色剂与待检测样本的比例为1:1，在室温下静置十分钟到十五分钟，得到染色完成的待检测样本。
在上述任一方案中优选的是，在采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色时，当室内温度较低时，染色静置时间增长，当室内温度较高时，染色静置时间减少。
在上述任一方案中优选的是，在制作样本涂片时，包括以下步骤：将采集到的待检测样本中的一滴血置于载玻片一端一厘米处，左手平执载玻片，右手持图片从后方接近血滴，使血液沿着推片边缘展开成一定的宽度，并立即将推片倾斜，使得推片与载玻片支撑形成三十到四十五度的角，再轻压推片边缘将血液推制成厚薄适宜的样本涂片。
在上述任一方案中优选的是，在对采集得到的图像进行处理时，包括以下步骤：
步骤一：对采集得到的图像进行预处理；
步骤二：对经过预处理后的图像进行图像形态变换；
步骤三：对经过图像形态变换后的图像进行图像特征提取。
在上述任一方案中优选的是，在对采集得到的图像进行预处理时，包括以下步骤：
步骤一：利用中值滤波法对采集得到的图像进行去噪处理，所述中值滤波法的定义公式为：R＝med{ak∣k＝1,2,3,4，……，n}；
步骤二：对所获得的视频图像进行灰度化处理；
步骤三：对灰度化处理后的视频图像进行数学形态学二值化处理；
步骤四：对灰度化处理与数学形态学二值化处理过后的图像，进行阈值化操作，将图像转换为二值图。
在上述任一方案中优选的是，在进行阈值化操作时，选取两组不同的阈值，对图像进行两次阈值化操作，分别得到含有红细胞图像的二值图和不含有红细胞图像放入二值图。
在上述任一方案中优选的是，在对采集得到的图像进行图像形态学变换时，采用基于凹点的细胞分割方法进行处理。
在上述任一方案中优选的是，在对经过预处理后的图像进行图像特征提取时，提取的特征包括网织红细胞细胞轮廓和红细胞轮廓。
在上述任一方案中优选的是，在进行统计的时候，包括以下步骤：
步骤一：将图像的目标区域灰度设置为0,背景区域灰度值设置为1；
步骤二：对二值化后的图像从左到右，自上而下进行扫描，若当前像素点的灰度值为1，则扫描下一个像素点，否则,检查其左、左上、上、右上这个相邻像素的灰度值，并进行保存，若其左、左上、上、右上的像素点的灰度值均为1，则添加标记，若上述个相邻像素点中只有一个像素点A的灰度值为0,则将像素点A的标记值赋予当前像素点，若当前像素点的左、左上、上、右上的像素点有4>B>1个像素点的灰度值为0，则按照扫描次序左、左上、上、右上的优先原则，将当前像素点的左、左上、上、右上像素点的标记值赋予当前像素点,并对这个像素点的标记值做等价对,将其归入一个等价数组中。
步骤三：进行第二次扫描，根据等价对数组整理出等价关系,再根据等价关系对目标区域进行重新标记。
步骤四：对图像中的标记进行统计整合，分别得到网织红细胞的数量n和红细胞的总数目m。
在上述任一方案中优选的是，在对待检测样本的血红蛋白浓度进行测量时，包括以下步骤：选取待检测样本，将溶血素和待检测样本加入至比色池中，再利用单色光穿透比色池，根据公式计算血红蛋白浓度。
在上述任一方案中优选的是，通过公式
计算待检测样本中的血红蛋白浓度；其中，HGB为待检测样本中的血红蛋白浓度，K为吸收常数；Lin为输入光强；Lout为输出光强。
在上述任一方案中优选的是，在对所获得的图像进行阈值化操作后，对得到的二值图进行统计，统计灰度大于阈值的像素点数目，得到网织红细胞在图像中所占的总面积。
在上述任一方案中优选的是，所述网织红细胞的相关参数包括括网织红细胞平均细胞体积、细胞平均血红蛋白浓度、细胞血红蛋白含量、网织红细胞绝对值、红细胞绝对值和网织红细胞浓度。
在上述任一方案中优选的是，一种网织红细胞检测系统，所述系统包括：
采集模块，用于采集待检测人员的血液样本；
染色模块，用于对采集模块采集到的待检测样本进行染色处理；
图像放大和采集模块，用于对染色后的待检测样本进行图像采集和放大；
图像处理模块，用于对图像放大和采集模块所采集到图像进行处理；
计算模块，用于根据图像处理模块处理后的图像对网织红细胞的参数进行计算；
检测模块，用于对待检测样本中的血红蛋白浓度进行计算；
统计模块，用于计算模块和检测模块所得到的数据进行统计和整合。
在上述任一方案中优选的是，所述图像放大和采集模块包括显微镜和彩色摄像机。
在上述任一方案中优选的是，还包括储存模块和显示模块，所述储存模块用于对待检测样本的参数进行储存，所述显示模块用于用户读取储存模块所储存的数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明通过采用网织红细胞染色剂对待检测样本进行染色处理，可以使红细胞膨胀为球形，避免了红细胞形状对检测结果的影响。
2、本发明通过采用网织红细胞染色剂对待检测样本进行染色处理，避免了红细胞自身产生的荧光对检测结果的影响，误差小。
3、本发明通过采用二次扫描的方法对网织红细胞数目进行识别统计，准确率高、速度快。
附图说明
附图用于对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明实施例所提供的一种网织红细胞检测方法的示意图；
图2是本发明实施例所提供的一种网织红细胞检测方法中统计网织红细胞的流程图；
图3是本发明实施例所提供的一种网织红细胞检测系统的示意图。
具体实施方式
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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图及具体实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
一种网织红细胞检测方法及其系统，所述方法包括以下步骤：
步骤一：采集待检测样本，并对待检测样本进行标号，并采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色；
步骤二：利用染色后的待检测样本制作染色样本玻片；
步骤三：对染色样本玻片进行激光散射，并利用显微镜对染色后的样本玻片进行图像放大，并利用数字化设备进行图像采集；
步骤四：对采集得到的图像进行处理，并进行统计，得到网织红细胞的数目和红细胞的数目；
步骤五：对待检测样本的血红蛋白浓度进行测量；
步骤六：根据得到的网织红细胞的数目、红细胞的数目以及血红蛋白浓度计算网织红细胞的相关参数。
所述方法的原理是通过对光吸收的增加来鉴别网织红细胞和成熟红细胞，光的吸收量与胞内存在的RNA量成比例关系，由于是检测RNA与网织红细胞试剂沉淀在胞内的光吸收量，而并非荧光，因而克服了流式细胞仪在某些情况下出于红细胞自身产生的荧光而导致的误差，能够在数秒钟内计数2万个红细胞中网织红细胞的百分率和绝对值。
具体的，所述网织红细胞染色剂为T03-3392—5O网织红细胞染色剂，所述T03-3392—5O网织红细胞染色剂由N-十四烷基-N、N一二甲基-3氨-1丙酸内醑和噁嗥750(Oxazine750)染料组成。
所述T03-3392—5O网织红细胞染色剂中，所述N-十四烷基-N和N一二甲基-3氨-1丙酸内醑用于使红细胞变为球彤，所述噁嗥750为一种核酸试剂，用于对网织红细胞进行选择性染色。
具体的，在采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色时，包括以下步骤：将T03-3392—5O网织红细胞染色剂与待检测样本进行混合，所述T03-3392—5O网织红细胞染色剂与待检测样本的比例为1:1，在室温下静置十分钟到十五分钟，得到染色完成的待检测样本。
进一步的，在采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色时，当室内温度较低时，染色静置时间增长，当室内温度较高时，染色静置时间减少。
具体的，在制作样本涂片时，包括以下步骤：将采集到的待检测样本中的一滴血置于载玻片一端一厘米处，左手平执载玻片，右手持图片从后方接近血滴，使血液沿着推片边缘展开成一定的宽度，并立即将推片倾斜，使得推片与载玻片支撑形成三十到四十五度的角，再轻压推片边缘将血液推制成厚薄适宜的样本涂片。
红细胞形状改变有球形红细胞、椭圆形红细胞、靶形红细胞、口形红细胞、镰形红细胞、棘红细胞、裂红细胞、缗钱状红细胞和有核红细胞，由于使用N-十四烷基-N和N一二甲基-3氨-1丙酸内醑将红细胞变为球形，所以在对样本涂片的图像进行处理时，所有红细胞的在图像中的形状均为圆形，不需要将红细胞的形状加入到计算过程中。
具体的，所述数字化设备为彩色摄像机。
具体的，在对采集得到的图像进行处理时，包括以下步骤：
步骤一：对采集得到的图像进行预处理；
步骤二：对经过预处理后的图像进行图像形态变换；
步骤三：对经过图像形态变换后的图像进行图像特征提取。
图像预处理涉及到图像的去噪、灰度化、二值化等图像处理方式，目的是使图像能够便于与细胞的识别，经过图像的形态变换处理后，细胞已经变换成独立的识别实体，因此进一步将这些独立的细胞个体从图像中分割出来，并将其面积、轮廓、颜色等特征提取出来，方便对图像进行下一步操作，由于细胞的数量多而且密度大，采集到的原始图像存在粘连、模糊等问题，因此，在识别之前，需要对图像进行图像形态变换。
具体的，在对采集得到的图像进行预处理时，包括以下步骤：
步骤一：利用中值滤波法对采集得到的图像进行去噪处理，所述中值滤波法的定义公式为：R＝med{ak∣k＝1,2,3,4，……，n}；
步骤二：对所获得的视频图像进行灰度化处理；
步骤三：对灰度化处理后的视频图像进行数学形态学二值化处理；
步骤四：对灰度化处理与数学形态学二值化处理过后的图像，进行阈值化操作，将图像转换为二值图。
进一步的，在进行阈值化操作时，选取两组不同的阈值，对图像进行两次阈值化操作，分别得到含有红细胞图像的二值图和不含有红细胞图像放入二值图。
具体的，在对采集得到的图像进行图像形态学变换时，采用基于凹点的细胞分割方法进行处理。
具体的，在对经过预处理后的图像进行图像特征提取时，提取的特征包括网织红细胞细胞轮廓和红细胞轮廓。
具体的，在进行统计的时候，包括以下步骤：
步骤一：将图像的目标区域灰度设置为0,背景区域灰度值设置为1；
步骤二：对二值化后的图像从左到右，自上而下进行扫描，若当前像素点的灰度值为1，则扫描下一个像素点，否则,检查其左、左上、上、右上这个相邻像素的灰度值，并进行保存，若其左、左上、上、右上的像素点的灰度值均为1，则添加标记，若上述个相邻像素点中只有一个像素点A的灰度值为0,则将像素点A的标记值赋予当前像素点，若当前像素点的左、左上、上、右上的像素点有B个像素点的灰度值为0，其中，4>B>1，则按照扫描次序左、左上、上、右上的优先原则，将当前像素点的左、左上、上、右上像素点的标记值赋予当前像素点,并对这个像素点的标记值做等价对,将其归入一个等价数组中。
步骤三：进行第二次扫描，根据等价对数组整理出等价关系,再根据等价关系对目标区域进行重新标记。
步骤四：对图像中的标记进行统计整合，分别得到网织红细胞的数量n和红细胞的总数目m。
具体的，在对待检测样本的血红蛋白浓度进行测量时，包括以下步骤：选取待检测样本，将溶血素和待检测样本加入至比色池中，再利用单色光穿透比色池，根据公式计算血红蛋白浓度。
在血红蛋白测定过程中，首先将溶血素加入血液样本中，使红细胞的细胞膜破裂，释放血红蛋白；然后，溶血素与血红蛋白发生反应，生成氰化血红蛋白；最后，利用一定强度的单色光穿透比色池，对比输入与输出光照强度，完成血红蛋白浓度测量。
进一步的，通过公式
计算待检测样本中的血红蛋白浓度；其中，HGB为待检测样本中的血红蛋白浓度，K为吸收常数；
Lin为输入光强；Lout为输出光强。
具体的，在对所获得的图像进行阈值化操作后，对得到的二值图进行统计，统计灰度大于阈值的像素点数目，得到网织红细胞在图像中所占的总面积。
具体的，所述网织红细胞的相关参数包括括网织红细胞平均细胞体积、细胞平均血红蛋白浓度、细胞血红蛋白含量、网织红细胞绝对值、红细胞绝对值和网织红细胞浓度。
一种网织红细胞检测系统，所述系统包括：
采集模块，用于采集待检测人员的血液样本；
染色模块，用于对采集模块采集到的待检测样本进行染色处理；
图像放大和采集模块，用于对染色后的待检测样本进行图像采集和放大；
图像处理模块，用于对图像放大和采集模块所采集到图像进行处理；
计算模块，用于根据图像处理模块处理后的图像对网织红细胞的参数进行计算；
检测模块，用于对待检测样本中的血红蛋白浓度进行计算；
统计模块，用于计算模块和检测模块所得到的数据进行统计和整合。
进一步的，所述图像放大和采集模块包括显微镜和彩色摄像机。
进一步的，还包括储存模块和显示模块，所述储存模块用于对待检测样本的参数进行储存，所述显示模块用于用户读取储存模块所储存的数据。
与现有技术相比，本发明提供的有益效果是：
1、本发明通过采用网织红细胞染色剂对待检测样本进行染色处理，可以使红细胞膨胀为球形，避免了红细胞形状对检测结果的影响。
2、本发明通过采用网织红细胞染色剂对待检测样本进行染色处理，避免了红细胞自身产生的荧光对检测结果的影响，误差小。
3、本发明通过采用二次扫描的方法对网织红细胞数目进行识别统计，准确率高、速度快。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种网织红细胞检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一：采集待检测样本，并对待检测样本进行标号，并采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色；
步骤二：利用染色后的待检测样本制作染色样本玻片；
步骤三：对染色样本玻片进行激光散射，并利用显微镜对染色后的样本玻片进行图像放大，并利用数字化设备进行图像采集；
步骤四：对采集得到的图像进行处理，并进行统计，得到网织红细胞的数目和红细胞的数目；
步骤五：对待检测样本的血红蛋白浓度进行测量；
步骤六：根据得到的网织红细胞的数目、红细胞的数目以及血红蛋白浓度计算网织红细胞的参数。
2.根据权利要求1所述的一种网织红细胞检测方法，其特征在于：所述网织红细胞染色剂为T03-3392—5O网织红细胞染色剂，所述T03-3392—5O网织红细胞染色剂由N-十四烷基-N、N一二甲基-3氨-1丙酸内醑和噁嗥750染料组成。
3.根据权利要求2所述的一种网织红细胞检测方法，其特征在于：在采用网织红细胞染色剂对样本玻片进行染色时，包括以下步骤：将T03-3392—5O网织红细胞染色剂与待检测样本进行混合，所述T03-3392—5O网织红细胞染色剂与待检测样本的比例为1:1，在室温下静置十分钟到十五分钟，得到染色完成的待检测样本。
4.根据权利要求3所述的一种网织红细胞检测方法，其特征在于：在制作样本涂片时，包括以下步骤：将采集到的待检测样本中的一滴血置于载玻片一端一厘米处，左手平执载玻片，右手持图片从后方接近血滴，使血液沿着推片边缘展开成一定的宽度，并立即将推片倾斜，使得推片与载玻片支撑形成三十到四十五度的角，再轻压推片边缘将血液推制成厚薄适宜的样本涂片。
5.根据权利要求4所述的一种网织红细胞检测方法，其特征在于：在对采集得到的图像进行处理时，包括以下步骤：
步骤一：对采集得到的图像进行预处理；
步骤二：对经过预处理后的图像进行图像形态变换；
步骤三：对经过图像形态变换后的图像进行图像特征提取。
6.根据权利要求5所述的一种网织红细胞检测方法，其特征在于：在对采集得到的图像进行预处理时，包括以下步骤：
步骤一：利用中值滤波法对采集得到的图像进行去噪处理，所述中值滤波法的定义公式为：R＝med{ak∣k＝1,2,3,4，……，n}；
步骤二：对所获得的视频图像进行灰度化处理；
步骤三：对灰度化处理后的视频图像进行数学形态学二值化处理；
步骤四：对灰度化处理与数学形态学二值化处理过后的图像，进行阈值化操作，将图像转换为二值图。
7.根据权利要求6所述的一种网织红细胞检测方法，其特征在于：在进行阈值化操作时，选取两组不同的阈值，对图像进行两次阈值化操作，分别得到含有红细胞图像的二值图和不含有红细胞图像放入二值图。
8.根据权利要求7所述的一种网织红细胞检测方法，其特征在于：
步骤一：将图像的目标区域灰度设置为0,背景区域灰度值设置为1；
步骤二：对二值化后的图像从左到右，自上而下进行扫描，若当前像素点的灰度值为1，则扫描下一个像素点，否则,检查其左、左上、上、右上这个相邻像素的灰度值，并进行保存，若其左、左上、上、右上的像素点的灰度值均为1，则添加标记，若上述个相邻像素点中只有一个像素点A的灰度值为0,则将像素点A的标记值赋予当前像素点，若当前像素点的左、左上、上、右上的像素点有B个像素点的灰度值为0；其中，1<B<5，则按照扫描次序左、左上、上、右上的优先原则，将当前像素点的左、左上、上、右上像素点的标记值赋予当前像素点,并对这个像素点的标记值做等价对,将其归入一个等价数组中。
步骤三：进行第二次扫描，根据等价对数组整理出等价关系,再根据等价关系对目标区域进行重新标记。
步骤四：对图像中的标记进行统计整合，分别得到网织红细胞的数量n和红细胞的总数目m。
9.根据权利要求8所述的一种网织红细胞检测方法，其特征在于：在对待检测样本的血红蛋白浓度进行测量时，包括以下步骤：选取待检测样本，将溶血素和待检测样本加入至比色池中，再利用单色光穿透比色池，根据公式计算血红蛋白浓度，通过公式
计算待检测样本中的血红蛋白浓度；其中，HGB为待检测样本中的血红蛋白浓度，K为吸收常数；Lin为输入光强；Lout为输出光强。
10.一种网织红细胞检测系统，其特征在于：所述系统包括：
采集模块，用于采集待检测人员的血液样本；
染色模块，用于对采集模块采集到的待检测样本进行染色处理；
图像放大和采集模块，用于对染色后的待检测样本进行图像采集和放大；
图像处理模块，用于对图像放大和采集模块所采集到图像进行处理；
计算模块，用于根据图像处理模块处理后的图像对网织红细胞的参数进行计算；
检测模块，用于对待检测样本中的血红蛋白浓度进行计算；
统计模块，用于计算模块和检测模块所得到的数据进行统计和整合。
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