專利名稱：用于分析基本未稀釋的生物液體樣品的設備的制作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及用于分析生物液體樣品的設備，尤其是涉及能在各種各樣的學科中進行分析的設備，這些學科包括血液學、生物化學、免疫化學、血清學、免疫學和尿分析。
在歷史上，像純血、尿、腦脊髓液、體腔液等這樣的生物液體樣品是通過將少量未稀釋的液體涂抹在顯微鏡載片上并在顯微鏡下評測該涂片而評測它們的微粒子或細胞含量。從這種涂片可以得到比較好的結果，但是，數據的精度與可靠性主要取決于技術人員的經驗和技術。此外，雖然生物液體樣品涂片廣泛被用于評測目的，但是，它們的勞動密集性使它們通常不利于商業應用。
另一種用于評測生物液體樣品的已知方法包括稀釋一定體積的樣品，將其放在一個室中，并且對稀釋的樣品中的組分進行人工評測和計數。如果在樣品中有較高的組分濃度，則稀釋是必要的，而且對于常規血液計數，可能需要幾種不同的稀釋物，這是因為，把可以考察不同體積的計數室或設備作為一個用于補償樣品中組分數目差異的裝置是不切實際的。例如，在一來自普通個人的純血樣品中，每微升(μl)的血液樣品中有大約4.5×106個紅血細胞(RBC)，但是每微升的血液樣品只有約0.25×106個血小板和0.007×106個白血細胞(WBC)。為了確定一WBC計數，必須根據所使用的恰當的稀釋技術，在約為一份血液對20份稀釋劑(1∶20)至約為1∶256稀釋度的范圍內稀釋純血樣品，而且通常還必須有選擇地用一種或多種試劑來溶解RBC。RBC的溶解有效地將它們從視覺中去掉，從而可以看到WBC。為了確定血小板計數，血液樣品必須在1∶100至約1∶50000的范圍內稀釋。不過，血小板計數不需要對樣品中的RBC進行溶解。按這種方式評測純血樣品的缺點為，稀釋過程是費時間的而且昂貴的。此外，在純血樣品中加入稀釋劑加大了樣品數據中的誤差概率。加入稀釋劑還增加了在試驗完成時必須處理的廢料的量。
一種用于評測生物液體樣品的現代方法是阻抗或光學流動血細胞計數。流動血細胞計數包括使稀釋的液體樣品經過一個或多個小直徑小孔而循環，每個小孔采用一阻抗型或光學型傳感器，該傳感器在組分依次運動經過小孔時評測各組分。再采用純血的例子，樣品必須被稀釋，以便減緩RBC的相對于WBC和血小板占優勢的數目，并且提供合適的細胞與細胞的間距，以便可分析各個細胞。雖然比上述方法更方便而且更穩定，但是，流動血細胞計數也有許多缺點。這些缺點中的某一些是由于將樣品送至傳感裝置所需要的管路以及控制經過傳感裝置的液體流量所需要的液體控制所引起的。這種流量的精確控制對于血細胞計數器的精確操作來說是必不可少的。流動血細胞計數器中的管路可能而且常常泄漏，可能損害設備的精度與安全。液體流動控制與稀釋裝置要求定期重新校準。事實上，對重新校準的需要說明了這一點，即，許多目前使用的采用流動血細胞計數器和/或阻抗孔的血液分析器存在著結果不準備和操作費用高的可能性。為滿足較大的稀釋比所需要的試劑體積增加了操作費用，這最初是由于試劑購買價格，其次是由于附加的廢物處理費用。
另一種用于評測生物液體樣品的現代方法是一種集中于評測WBC的特定子型的方法。此方法利用了一透明的小容器，它有一約25微米厚的帶有一透明板的內室。一穿過該透明板的光的激光束掃描透明的小容器，以搜索WBC。加至樣品中的試劑在被激光束激勵時使每個WBC發熒光。特定的WBC發出熒光表明，存在特定類型的WBC。由于紅血細胞在此方法中形成部分模糊的層，故不能對它們自己進行計數或用其它方法來評測，血小板也是如此。
有很多方法用于確定在像尿、血漿或血清這樣的生物液體樣品中存在有可溶性組分如化學成份、抗體等。這些方法多數要求稀釋樣品并向樣品中加入一種或多種試劑。其它方法則要求將小的但是經過仔細計量的生物液體樣品滴加至一塊活性膜上。對于每種分析方法通常需要不同的分析儀器，這些儀器不但在初始投資費用方面是昂貴的，而且在各種儀器的使用期維護和操作人員正確使用各種儀器所需要的訓練方面也是昂貴的。操作人員的職能從一種儀器到另一種儀器可能有很大的不同，從而加大了操作人員培訓的復雜性和操作錯誤的可能性。目前，由于各種試驗的大不相同的要求，沒有一種單個的儀器平臺能進行交叉學科試驗、最主要是要求粒子分析的血液學試驗、以及要求定量的光分析的化學試驗/免疫化學試驗或血清試驗。
所需要的是一種用于評測基本未稀釋的生物液體樣品的方法和設備，它能提供準確的結果，它不使用相當大的體積的試劑，它在評測時不需要樣品液體流動，它能進行微粒子成分與化學成分的分析，而且它成本低。
因此，本發明的一個目的為提供一種用于分析生物液體樣品的設備，它有能力對各種各樣的學科提供分析數據，這些學科包括但不限于血液學、生物化學、免疫化學、血清學、免疫學、尿分析、免疫測定、抗菌靈敏度和細菌培養。
本發明的另一目的為提供一種用于分析生物液體樣品的單獨設備，它有能力進行大量的能在現有的任何單個裝置上進行的試驗。
本發明的另一目的為提供一種用于分析生物液體樣品的設備，它采用靜止的樣品，從而避免了與利用液體流動的裝置有關的問題，特別是與那些利用樣品室外面的液體流動的裝置和那些在分析過程中利用液體流動的裝置有關的問題。
本發明的另一目的為提供一種用于分析生物液體樣品的設備，它有能力搜索生物液體樣品的最佳區，以進行給定的試驗。
本發明的另一目的為提供一種用于分析生物液體樣品的設備，它有能力確定液體樣品中的給定樣品視場的體積。
按照本發明，提供一種用于分析靜止地停留在一室中的生物液體樣品的設備。該設備包括一光源、一定位器、一用于確定樣品視場體積的裝置、和一析象器。光源用于照射一個具有已知的或可確定的面積的樣品視場。定位器用于有選擇地改變室或光源之一相對于另一個的位置，從而可以有選擇地照亮樣品的所有區域。用于確定樣品視場體積的裝置可確定被光源照亮的樣品視場的體積。析象器用于將穿過樣品視場或從樣品視場發出的光的圖像轉換成電子數據格式。
本發明的一個優點為，本發明的用于分析生物液體樣品的裝置實質上要比任何現有的能分析生物液體的設備更通用。例如，本發明可在許多領域中應用，這些領域包括但不限于血液學、生物化學、免疫化學、血清學、免疫學、尿分析、免疫測定、抗菌靈敏度和細菌培養。從設備的觀點來看，這種通用性可以賦予許多醫療機構和實驗室以前由于價格、空間、人力、培訓等而在實際上無法得到的分析能力。例如，當為了鑒定貧血癥而對血液樣品進行試驗時，常常要用像血紅蛋白、血球比容和網組紅血球計數這樣的血液試驗來分析樣品，并且還常常利用用于確定鐵和鐵蛋白的存在和量的化學試驗和像B-12和葉酸之類的免疫化學試驗來分析樣品。采用現有的裝置，醫療機構或實驗室通常依賴阻抗計數器或流動系統來確定血液參數，依賴化學分析器或免疫化學系統來確定其它分析參數，其中的任何一種可能都不容易在該機構或實驗室中得到。相反，本發明的裝置可以進行所有這些試驗。對于那些目前具有多學科分析能力的醫療機構和實驗室，本發明將大大地減少設備費用、所需要的空間、人力和培訓。
在多數情況下，本發明還可以在特定的領域中增加在一個分析裝置上可能進行的試驗的次數。例如在血液學的領域中，本發明可以被編程，以進行像血球比容和血紅蛋白評測、白血細胞計數、血小板計數、紅血細胞指數、紅血細胞形態學、五部分差分(five-part differential)、網組紅血球評測、白血細胞子集分析、沉降速率(ESR)和敗血病檢測這樣的分析。據目前所知，沒有一個單個的現有分析裝置可以進行所有這些分析。
本發明的用于分析生物樣品的設備的另一優點為，它不需要充分稀釋或復雜的液體控制設備。
如同在本發明的背景技術中所敘述的那樣，在一阻抗或光學流動血細胞計數器中分析純血有幾個與必須被稀釋的樣品量和裝置的內部管路有關的缺點。另一方面，本發明的設備需要較少的生物樣品或不需要稀釋生物樣品，它沒有內部管路并且不需要外部校正。熟悉本領域的人都會承認，提供一種具有更大的可靠性的設備是一個有意義的優點。具體一些說，本發明沒有管路，消除了由于管路泄漏或由于傳感器校正錯誤而停工的可能性。本發明還避免了與許多流動血細胞計數器有關的昂貴的服務合同。可能最重要的是，不需要任何外部校正，從而消除了較大的潛在誤差原因和相當大的操作復雜性。
本發明的用于分析生物樣品的設備的另一優點為，它對一整套的試驗提供了較快速的結果。在很多情況下，較快速的試驗結果意味著較好的病人護理，這是因為，可以用手頭的試驗結果來對病人進行評測，而不是在遇到非尋常的結果時像目前的做法那樣釋放病人并要求其不斷就診。較快速的試驗結果還使醫療機構或實驗室能在給定的時間內處理更多的試驗樣品，從而增加了可被救助的病人的數目和來源于其的收入流。
本發明的另一優點是其搜索生物液體樣品的最佳區域以便進行給定的試驗的能力。對于分析生物樣品，共同的問題之一為，樣品中的組分濃度可能有顯著的變化。現有的分析設備通過進行若干次試驗迭代來計算組分濃度的范圍。例如，如果特定樣品中的組分數目太大，則必須通過稀釋來建立樣品的第二次迭代，以減少給定體積中的組分數目，或者反之亦然。此稀釋過程增加了分析時間與成本，并增加了分析中發生錯誤的可能性。反之，本發明通過采用一種生物液體容器并通過具有一種裝置而避免了多重稀釋，該容器可以在一個室中離析組分和組分的濃度，該裝置用于了解在用于給定分析的室中何種組分在何處并處于什么濃度。此外，本發明能夠在含有樣品的室中對比地評測各個區域，以找出樣品的具有最佳特征的區域以用于手頭試驗。在那些希望按統計學評測樣品的情況下，本發明可以被編程，以評測多個含有可接受的特征的區域，并總起來分析那些數據。
本發明的另一優點為，它提供了用于處理生物樣品的安全裝置。本發明的設備包括用于在分析時安全地處理生物液體樣品的裝置。因此，可以使與處理和清除生物液體樣品有關的危險減至最小。
本發明的這些和其它目的、特征和優點將由于對其最佳實施例的詳細描述而變得清楚，在附圖中示出了其最佳實施例。
圖1是本發明的用于分析靜止地停留在一室中的生物液體樣品的設備的示意圖。
圖2是用于存儲供分析的生物液體樣品的容器的示意圖。
圖3是圖2所示容器的剖視圖。
圖4是本發明的讀數模塊的一個實施例的示意圖，該模塊用熒光產生圖像。
圖5是本發明的讀數模塊的另一個實施例的示意圖，該模塊用熒光產生圖像。
圖6是第一室壁與第二室壁之間的樣品視場的示意說明。
參看圖1和2，用于分析靜止地停留在一室中的生物液體樣品的設備10包括一讀數模塊12、一樣品輸送模塊14和一可編程的分析器16。對于此公開內容，術語“分析”應當定義為考察或評測液體樣品，包括但不限于考察樣品中的組分。本發明的設備10最好連同一個用于存儲供分析的生物液體樣品的特定容器18一起使用，它是共同待審的申請號--(申請人案號UFB-006)的主題，并且在此處結合作為參考。簡述為，容器18至少包括一個室20、一儲存器22、一個用于連接室22和儲存器22的通道24(圖3)、一個在功能上設置在儲存器22與室20之間的閥26和一標簽28。室20(見圖3)包括一第一壁30和一透明的第二壁32。在某些實施例中，第一壁30也是透明的。停留在室20內的液體樣品可以通過一個或兩個透明壁30、32成像。容器18進一步包括多個可用于分析生物液體的特征。該特征中的某一些在空間上位于室20內，每種特征都有指明其位置的座標地址。其它特征可以包括放置在儲存器22內的試劑，或著色劑校正染液34等等。容器標簽28存儲有通過標簽讀出器38傳遞至設備10的信息(圖4)。Ⅰ．讀數模塊參看圖4和5，讀數模塊12包括前述標簽讀出器38、一視場照明器40、用于確定樣品視場體積的裝置和一析象器42。容器標簽讀出器38是一個用于將信息從容器18傳送至設備10的機構。容器標簽28的一個實例是可以用機器閱讀并且能傳遞信息的，該信息包括但不限于1)要進行的分析的類型；2)與特征類型有關的信息，和位于樣品室20中的那些特征的座標地址；3)試劑信息；4)批量信息；5)校正數據；等等。舉例來說，如果標簽28是一磁條或條形碼條，則標簽讀出器38就是一種能閱讀磁條、條形碼條等等的裝置。在某些情況下，有可能儲存和提取來自標簽28本身的所有必需的信息．不過，在被傳遞的信息量相當大的其它情況下，比較實際的是，標簽28使設備10對著存儲在可編程的分析器16中的數據文件或遠距離存儲的數據文件，該數據文件包含所有合適的信息。遠距離存儲的數據文件可以通過調制解調器、專用的電信線路、網站、大面積網路系統或其它電信裝置而存取。標簽28也可以是像標志這樣的物理特征，其位置可用標簽讀出器38來解釋；例如，不同的標志位置涉及不同的數據文件。
視場照明器40包括一光源44、物鏡頭46并且最好有一濾光裝置48。光源44有選擇地從諸如50W的氙弧燈或鹵鎢燈或10焦耳左右的脈動源之類的裝置產生波長范圍足夠寬、以便可以用于多種分析的光(例如340nm～670nm左右)。也可以按另一種方案采用其它的光源，而且光源的波長范圍可根據應用情況而變。另一方面，可以使用能有選擇地產生處于上述范圍內的特定波長的光的光源44，或是使用多個光源44，其中每一個都產生處于上述范圍內的特定波長的光。物鏡頭46包括一個用于調節物透鏡52相對于容器18的位置(或者反過來)的對焦機構50。物透鏡52將從光源44發出的光聚集成一光束54，光束54又被引入靜止地停留在室20中的樣品中。被引入樣品中的光束有足夠的面積去照亮樣品的至少一個成象的視場。當用物鏡頭46和任何中介視場光闌引導時，樣品視場由投到析象器42或其一部分上的樣品圖象的橫截面來定義。當包括濾光裝置48時，該濾光裝置48用于改善給定的試驗所要求的樣品圖像的品質和/或清晰度，或允許精確地定量測量從樣品的有關部分發出的或穿過該有關部分的光能。如果光源44能夠有選擇地產生特定的波長，就可以省去濾光裝置48。
視場照明器40的優選實施例根據用于產生圖像的原理而變化。參看圖4，視場照明器40的第一實施例利用熒光產生圖像。第一實施例包括一閃光管式光源44、光學器件46和一濾光裝置48，后兩者包括一第一透鏡56、一光源激勵過濾器58(“LSE”過濾器)、一偏光棱鏡60、一基準檢測器62、一物透鏡52、一樣品發射過濾器66(“SE”過濾器)、一第二透鏡67和一對焦機構50．偏光棱鏡60可以是一個偏振棱鏡、一個二色分光鏡或一個半鍍銀的鏡或棱鏡。第一透鏡56集中從閃光管或其它照明源發出的光，并引導它穿過LSE過濾器58。LSE過濾器58允許有預定波長的光穿過(此功能也可以說成是阻擋除預定波長以外的所有光穿過)，并且延伸至它照射在偏光棱鏡60的地方。一部分光然后就穿過偏光棱鏡60，并照射位于偏光棱鏡60附近的基準檢測器62。來自基準檢測器62的反饋使之能測量經過過濾的激勵光能。由于熒光發射是與熒光激勵的能量成正比的，故用基準檢測器62測量的激勵光能的任何變化都可以用于調節發射源的強度或用于計算經過修正的發射能。進入偏光棱鏡60的另一部分光被向下反射約90度，穿過物透鏡52，接著進入其中靜止地停留有生物液體樣品的容器室20。物透鏡52裝在對焦機構50上，該對焦機構50使之能按對焦目的的需要而改變物透鏡52與室20之間的距離。布置成能改變物透鏡52與容器18之間的焦距的可控制的步進電動機是對焦機構50的一個例子。物透鏡52通常相對于容器18移動，或者反之亦然，但是也可以采用其它的方法。穿過LSE過濾器58和物透鏡52的光的波長接著進入樣品，使樣品中載有選定著色劑的材料發出熒光并發出有特定波長的光。所發射出來的光往回穿過物透鏡52，穿過偏光棱鏡60，然后穿過SE過濾器66。SE過濾器66阻擋除光的選定波長以外的所有波長(或使光的選定波長通過)。光的這些波長接著穿過第二透鏡67并遇上析象器42。SE過濾器66最好是一可調諧的液晶顯示(LCD)過濾器。
如果有不止一個LSE過濾器58，則LSE過濾器58就裝在第一過濾輪68上。第一過濾輪68與光源44同步，以使光源44在所要求的LSE過濾器58位于上述光束54的路徑上時有選擇地動作。同樣，如果有不止一個SE過濾器66，則SE過濾器66就裝在第二過濾輪70上。第二過濾輪70與光源44同步，以使光源44在所要求的SE過濾器66位于上述光束54的路徑上時有選擇地動作。如果有不止一個LSE過濾器58和不止一個SE過濾器66時，則第一和第二過濾輪68、70與光源44要同步，以使光源44在所要求的LSE和SE過濾器58、66位于光束54的路徑上時有選擇地動作。
參看圖5，視場照明器40的第二實施例利用透射率產生圖象。在視場照明器40的第二實施例中，樣品的光透射性測量是通過如下方式完成的把白色光源44和第一透鏡56定位于停留在室20中的樣品的下方，并引導光線穿過室的第一壁30(它在此實施例中為透明的)、樣品、室的第二壁32、物透鏡52、SE過濾器66、第二透鏡67，并在此后到達析象器42。當需要進行透射率測量時，透射光被間歇地供以能量。光源44可以是脈動的例如來自閃光管，或者它也可以是具有用于有選擇地使樣品暴露于光中的裝置如光閘或具有將光完全熄滅的電子開關的白熾燈。
優選的析象器42是一種電荷耦合器件(CCD)，它能夠提供每象素至少8比特(bit)的分辨率，最好是每象素12比特的分辨率。析象器42把穿過SE過濾器66的光的圖象轉換成電子數據格式，其可以用圖象的數據文件型式按實時或在后繼時間被看出和/或解釋。圖像可以由技術人員用人工解釋，或用分析軟件解釋。也可以用CCD以外的析象器42，以將光的圖像轉換成電子數據格式。
參看圖6，此處所用的用于視場體積的術語“體積”可以意味著體積本身，或可以指成像視場的穿過平面的厚度78，因為，如果已知視場的橫截面積，則其中一個可以容易地由另一個確定。此處所用的術語“穿過平面的厚度”指的是與第一壁30的內室表面80和第二壁32的內室表面82之間的最短距離78相對應的視線。
參看圖3和4，在用于確定樣品中一個或多個視場體積的裝置的第一實施例中，標簽讀出器38閱讀容器標簽28，后者將室20的幾何特征傳遞給設備10，并可用該信息確定視場的體積。例如，如果標簽28提供了室的第一壁30和第二壁32的斜度值和穿過平面的厚度78的值，則只要斜度值對整個室20、對兩個壁30、32都是恒定的，就可以確定在室20中任何位置的視場的體積。
在用于確定樣品中所選擇的一個或多個視場體積的裝置的第二實施例中，體積是通過檢測來自體積未知的樣品視場的著色劑信號而確定的，該未知體積包含有具有已知的著色劑濃度的液體樣品。通過容器標簽28和標簽讀出器38而將著色劑信號大小與著色劑濃度之比傳遞至設備10。在此說明中所用的術語著色劑定義為任何能通過熒光發射或通過吸收特定波長的光而產生可測出的信號的試劑，該信號可通過設備10量化。也可以通過與第二已知的材料如具有穩定特征的材料的染液34作比較來確定信號大小與著色劑濃度之比，該已知材料被設備10引用并用于校正著色劑的響應。
在用于確定所選擇的一個或多個視場體積的裝置的第三實施例中，體積是通過比較來自至少兩個樣品視場的著色劑信號而確定的。第一和第二樣品視場包含均勻地分布在液體樣品中的濃度未知的著色劑。此處稱為校正視場的第一視場包含高度或體積為已知的幾何特征。幾何特征的例子包括在一個或兩個壁中的有已知高度或體積的臺階、凹穴或突起，或者具有已知體積的物體。通過容器標簽28和標簽讀出器38向可編程的分析器16提供幾何特征的體積或高度。由于著色劑被該校正視場中的已知特征所代替，使可測出的信號發生變化，此變化可通過視場照明器40測出，用可編程的分析器16計算出每個體積的可測出信號的變化的校正值并將其存儲起來。為了確定第二或未知視場的體積，可編程的分析器16記錄從第二視場測得的信號并將其乘以校正視場的信號/體積比，得到用于第二視場的體積。這種確定體積的方法進一步在共同待審的申請號--(代理人案號UFB0013)中描述。
在用于確定所選擇的一個或多個視場體積的裝置的第四實施例中，用干涉測量技術確定視場的體積，以測量穿過平面的厚度。進行干涉測量技術所必需的設備包括一單色光源和一光束分離器，它們一起工作，以形成干涉圖形，在干涉圖形處，可觀察到的干涉條紋的數量與室壁30、32的分離有關系。
在用于確定所選擇的一個或多個視場體積的裝置的第五實施例中，容器室30包括鏡面，在其上可以用設備10檢測出反射的虛像。鏡面是與生物液體接觸的兩個壁面80、82，或者在壁厚為已知時，是外表面。設備10檢測在鏡面之一上反射的虛像，然后重新聚焦于在另一鏡面上形成的反射的虛像上。視場照明器光學器件46在兩個圖像之間移動的距離是特定視場中室20的穿過平面的厚度78。第六和有關的實施例是在兩個室的表面80、82的每個上采用可識別的圖形，在該表面上，這些圖形被用作聚焦目標，這與在第五實施例中所用的虛象相對，并且在美國專利申請號－中公開。這些技術全部在共同待審的專利申請號--(申請人案號UFB-013,P-38098和P-4047)中公開，這些專利共同授予Becton Dickinson and Company。Ⅱ．樣品輸送模塊樣品輸送模塊14包括用于將生物液體樣品從容器的儲存器22轉移至容器的室20的機構84和容器定位器86。當采用優選的容器18時，機構84包括一閥致動器例如桿90，其有選擇地使容器的閥26動作，以將液體樣品從容器儲存器22轉移至容器的室20中。用于將液體樣品從儲存器轉移至室中的機構84可以是自動的或手動的，并且在所有情況下足以操縱設置在容器18中的閥26(如果有的話)。對于那些與時間無關的試驗，生物液體樣品可以直接放入容器室20中，從而不需要儲存器22、閥26和閥致動器90。
在其所有的實施例中，定位器86可用于有選擇地改變容器18或視場照明器40中的一個相對于容器18或視場照明器40中的另一個的位置，以使樣品在室20中的所有區域都可以有選擇地被照亮或成像。最初可以利用一可識別的特征(例如容器18中的一個缺口)來確定容器18相對于視場照明器40的位置，以便一旦視場照明器40探測到可識別的特征時，室20中的所有其它特征都可以通過其座標地址而被存取。在一最簡單的實施例中，定位器86可以包括一對與托盤87(或視場照明器40)嚙合的旋鈕，以使托盤87(或視場照明器40)可以通過轉動該旋鈕而在一平面中移動，其方式與顯微鏡載物臺相似。在第二實施例中，定位器86包括機電致動器98，它用于使一次性容器18在一平面(例如x-y平面)中相對于成像的視場而移動(或者反過來)。致動器98可以是能準確而重復地確定容器18的位置并保持該位置直至被引向其它地方的任何機電裝置。對于那些要求將生物樣品和試劑混合的分析，致動器98也可以按這樣一種方式移動容器18，即，使樣品與試劑在儲存器22中混合。Ⅲ．可編程的分析器參看圖1和4，如前所述，可編程的分析器16此處是作為可獨立應用的裝置描述的，它與讀數模塊12和樣品輸送模塊14聯通。另一種方案為，可編程的分析器16可以與讀數模塊12和樣品輸送模塊14組裝成一個單個的裝置。
可編程的分析器包括一中央處理器(CPU)和將讀數模塊12、樣品輸送模塊14和可編程的分析器16連接在一起的硬件。被編程在CPU中(或可用CPU遠距離存取)的軟件提供了下文稱為解析算法的指令系統，它詳述了進行各種分析所必需的所有步驟。也可以按另一種方案通過容器標簽28和標簽讀出器38直接向可編程的分析器16提供最簡單的指令系統。可編程的分析器16最好進一步包括一鍵盤/小鍵盤型輸入裝置100和一監控器型顯示裝置102。各種各樣的合格的鍵盤/小鍵盤和監控器都可以在市場上得到，因此不必進一步描述。對CPU進行編程，以控制讀數模塊12和樣品輸送模塊14，指導它們按照手頭的解析算法進行工作。CPU還被編程成能夠接收和處理由析象器42產生的液體樣品圖像的電子數據格式(下文中總體上稱為“數據”)。解析算法和/或操作人員的輸入和/或容器標簽28提供了用于將數據處理成有用的輸出信號的指令。
CPU的編程反映了設備10的自動化水平。在定位器86的最簡單的實施例的情況下，沒有提供定位器的編程，因為用手工操作的旋鈕代替了自動。同樣，用于將生物樣品從容器的儲存器22轉移至容器室20的機構84也可以用手操作。在一自動化的實施例中，存儲在CPU中的或用CPU遠距離存取的程序設計(和/或來自鍵盤100的輸入)使CPU例如能控制標簽讀出器38，以便從容器標簽28獲得信息，將生物樣品從容器的儲存器22轉移至容器室20，并控制容器18相對于讀數模塊12的運動(或反過來)。
能使本發明的設備具有通用性和在各種各樣的學科中進行分析的能力的就是編入CPU中的解析算法。將該算法構造成能利用容器18的特征和設備10的各種能力，例如讀數模塊12的確定所選擇的一個或多個樣品視場體積的能力、以及樣品輸送模塊14的移動容器18以便接近任何樣品視場的能力。作為這種算法如何工作的一種總體的概述如下，當將容器18裝入設備10中時，容器標簽28就被讀出，從而向可編程的分析器16提供足夠的用于確定要求做何種試驗的信息和進行該試驗所必需的信息．將可編程的分析器16編程成利用標簽信息選取合適的解析算法，并在某些情況下也選取存儲在分析器16中(或遠距離存儲)的數據文件。而解析算法本身又提供了引導樣品輸送模塊14和讀數模塊12所必需的逐步的指令和在進行試驗時所必需的其它任何功能。
所述指令可引導讀數模塊12以驅動容器閥26，從而將液體樣品從儲存器22轉移至室20中。對于那些計時的分析，閥的致動可用于啟動時間段。讀數模塊12也可以用于用肉眼監控室20，以確定最佳的樣品量是否已經到達或何時到達室20。所述指令還可以根據通過容器標簽28提供的信息來引導讀數模塊12去使用適合于特定波長的特定過濾器58、66，或將容器18移至特定的位置，以使讀數模塊12接近特定的視場，等等。當手頭的試驗要求例如作化學測量時，通過標簽28而確定的解析算法將要求用于確定視場的光密度所必需的測量。接著可用解析算法通過可編程的分析器16計算該分析物的濃度，該算法采用了通過容器標簽28而傳遞的校正數據。另一方面，對于血液分析，解析算法可引導搜索一個視場，以尋求特定細胞類型的圖像，以用于計數或評測目的。該算法可引導考慮單個的最優化的視場，或最好考慮多個視場，并按統計學分析結果，以得到最終在統計學上滿意的結果。在分析過程中，如果分析需要的話，就可以在一個或多個地方確定樣品視場的體積，并將該數據用在最后結果的計算中。
如上所述，設備10的相當大的實用性使之能用單個的分析容器18進行單個樣品的各種各樣的分析。提供了在下面給出的詳細的例子，以便得到對發明的設備的完整的認識。例Ⅰ血液分析參看圖4，為了能在一抗凝純血樣品中分析白血細胞(WBC)，將具有約0.8微克(μg)可測出的著色劑和50μl的放置在其儲存器22中的抗凝純血的容器18插在樣品輸送模塊14中。在插入之前，操作人員可以輕輕地搖動容器18，以保證著色劑與液體樣品均勻混合。放置在讀數模塊14內的標簽讀出器38閱讀容器標簽28，并把包含在標簽28中的信息傳送給可編程的分析器16。在此例子中，該信息確定出一種或多種所要使用的特定的解析算法和多個可用于分析生物液體樣品的容器特征。這些特征包括識別如EDTA(乙二胺四乙酸)這樣的抗凝劑、像吖啶橙(或堿性橙-21或類似物)這樣的熒光照亮的超活體染色劑之類的可測出的著色劑、容器室20的物理特征和這些物理特征在室20中的座標地址。對于這種特定的分析，只有容器室20的第二壁32有必要是透明的，這是因為采用了熒光染色劑。在所有情況下，容器18的特征和設備10的利用這些特征的能力使設備10能夠在單個樣品上進行多種試驗。
參看圖3和4，可編程的分析器16接著引導讀數模塊12中的桿90，使其驅動容器18中的閥26，從而將樣品和著色劑的混合物釋放到室20中。一旦樣品分布在室20中，樣品就靜止地停留。樣品在室20中的唯一運動可能是樣品的成形組分的布朗運動，而該運動對本發明不是不適用的。利用通過容器標簽28而提供的信息，解析算法就引導定位器86，以將容器18移至視場照明40與室20的第一區一致的位置，特別是與具有約20μm的穿過平面的厚度78的多個視場之一對齊的位置。這些視場中每一個的座標地址都是已知的，并通過標簽28傳遞至可編程的分析器16。選擇大致為20μm的室的穿過平面的厚度78有兩個理由。首先，0.02μl的評測體積(由橫截面為1mm、穿過平面的厚度78為20μm的特定樣品視場形成)通常含有50～200個WBC，這對評測目的是一個合適的量。所涉及的橫截面是由上述視場照明器40成像的樣品的面積。其次，20μm的穿過平面的厚度78對紅細胞錢串和腔隙的形成提供了一最佳的室20。
如果在樣品被插入室20后不久就用設備10對該樣品成像，則在用外照明熒光考察樣品時，樣品就顯得不透明，并且對分析不利。這種不透明的外觀是由紅血細胞(RBC)引起的，它在形成紅細胞錢串之前形成重疊的團塊。為了避免非所希望的不透明的圖象，存儲在可編程的分析器16中的解析算法提供了一計時的功能，其中，視場照明器40的操作要在樣品送入室20中以后延遲一約30秒的時間段。在此時間中，可編程的分析器16可將合適的SE或LSE過濾器58、66(如果有的話)定位在視場照明器40內的光束54的路徑中。在該延時之后，把有選擇地從光源44產生的并在視場照明器40中過濾過的光引導至室20的樣品視場中，穿入樣品的光使樣品中的著色劑發出熒光，并發出有特定波長的光。所發出的光然后穿過視場照明器40并進入析象器42，在該處，它被按實時轉換成電子格式。
可以按實時在監控器102上示出的所發出的圖像的電子格式將表明，在室20中基本不動地放置約30秒以后，RBC將自然地集結成多個被腔隙分開的紅細胞錢串。正是在腔隙中，可以找到并評測RBC以外的其它純血樣品組分(例如WBC和血小板)。采用0.02μl的樣品視場，可以使每個視場中的WBC數目比較適當(正常的純血樣品每微升樣品含有約7000個WBC；0.02μl的正常的純血樣品含有約140個WBC)。評測第一區內的多個視場，直至對在統計學上足夠的細胞數進行計數，該數目實際上約為1000個細胞。
參看圖1和4，在通過解析算法確定出第一區的視場中的樣品的WBC數目太少以致不能得到在統計學上準確的信息的情況下，可編程的分析器16就引導讀數模塊12再次進行評測過程，此時是在室20的第二區域中，該區域具有多個穿過平面的厚度78略大于20μm的視場。在第二區域中的較大的視場體積更易于具有在統計學上有合格的WBC數目的樣品。同樣，如果樣品中的WBC數目太高，以致不能從室20的第一區中的視場得到在統計學上準確的信息，則可編程的分析器16就引導讀數模塊12再次進行評測過程，此時是在室20的第三區域中，該區域具有多個視場，該視場的穿過平面的厚度78略小于20μm，因而體積較小。在任一種情況下，任一區域中的視場的座標地址都是已知的，并且通過標簽28被傳遞給可編程的分析器16。上述的用于在基本未稀釋的抗凝純血樣品中尋找具有最佳WBC組分數的區域的迭代過程是該設備的對給定的分析產生最佳結果的能力的一個例子。
如果要尋求其它的WBC信息，例如可以只用讀數模塊12的析象器42或連同分析軟件一起在樣品中分析WBC(淋巴細胞、粒性細胞、單核細胞等)。從所采集到的數據可以確定分類計數。在申請人的待審申請-(代理人案號UFB-005,UFB-016)中更完整地描述了這些和其它血液試驗。例Ⅱ化學分析參看圖1和4，完整的血液計數要求用化學分析來評測RBC的血紅蛋白含量。操作人員將純血樣品放入容器的儲存器22中，并輕輕搖動容器18，以保證樣品和原先放在儲存器22中的著色劑均勻混合，并將容器18插入讀數模塊12中。標簽讀出器38閱讀容器標簽28，并將包含在標簽28中的信息傳送給可編程的分析器16。與上面所說的過程相似，標簽提供的信息確定出多種解析算法和用于分析生物液體樣品的多種容器特征。在此例子中，容器特征包括細胞溶解劑和穩定劑及其在室20中的位置、寄存在儲存器中的著色劑、和室20的物理特征。在第一實施例中，容器18包括一第一室和一第二室，兩者都與儲存器22作液體連通。血紅蛋白評測在第一室中進行，而完整的血液計數試驗的其余部分則在第二室中進行。在第二實施例中，用于完整的血液計數所必需的所有試驗，包括血紅蛋白評測，都在單個的室20中完成。細胞溶解劑用于打碎樣品中的RBC，從而釋放出存儲在RBC中的血紅蛋白。穩定劑用于提高血紅蛋白評測的可靠性。
當將容器18裝在讀數模塊12中以后，可編程的分析器16引導桿90驅動容器閥26，從而將樣品與著色劑的混合物釋放入第一室中。與此同時，閥26被驅動，存儲在可編程的分析器16中的解析算法啟動一內部的計時器，并在一個或多個預定的時間間隔以后進行血紅蛋白分析。用于血紅蛋白評測的解析算法以與上面在血液分析例子中所描述的相似的方式運作，在該例子中，可編程的分析器16將合適的SE或LSE過濾器58、66(如果有的話)定位在視場照明器40內的光束54的路徑中，而有選擇地從光源44產生的并在視場照明器40中過濾過的光束54則被引導入靜止地停留在第一室中的樣品中，等等，該室形成了一個具有成像區域的視場。從樣品中的著色劑發出的光往回穿過視場照明器40，并進入析象器42，在該處，它被按實時轉換成電子格式，測量血紅蛋白在第一室中的光密度，并計算血紅蛋白濃度。與完整的血液計數有關的其余的分析在第二室中進行。
在所有完整的血液計數分析都在單個的室20中進行的第二實施例中，用于血紅蛋白評測的那部分生物液體樣品與液體樣品的其余部分鄰接。不過，專用于血紅蛋白評測的液體樣品部分最好朝向室20的一側，以使細胞溶解劑與液體樣品的其余部分的可能混合減至最少。血紅蛋白評測試劑和室的可最好地進行評測的區域的座標地址都通過標簽28傳遞至可編程的分析器16。血紅蛋白評測區中的室的穿過平面的厚度78要足夠小，以使化學試劑在生物液體樣品中的垂直擴散(和最終的平衡)發生的速度要比橫向擴散快得多，從而防止試劑的橫向擴散和可能的對要進行的分析干涉。例Ⅲ尿分析參看圖1和4，完整的尿分析要求對尿樣品進行化學分析與微粒子分析。操作人員將尿樣品放在容器18的儲存器22內，并將容器18裝在讀數模塊12中。標簽讀出器38閱讀容器標簽28，并將包含在其中的信息傳送給可編程的分析器16。來自標簽28的信息確定出多種解析算法和用于分析生物液體樣品的容器特征，并且同上面的血紅蛋白的例子一樣，分析可在單個的室20或多個室中進行。在此例子中，標簽28提供了這樣的信息，即容器特征包括放置在容器儲存器22中的著色劑；放置在室20中特定的座標地址上的一種或多種化學試劑，它用于在一給定的時間段后用比色來說明與尿樣品中的比重、pH值、葡萄糖、酮有關的信息；以及室20的使之能對尿樣品中的粒子進行檢測、評測和/或計數的物理特征。室20的物理特征例如可以與那些在上面對評測WBC時所描述的相似，其中，可以迭代地選取多個有不同的穿過平面的厚度78的區域，以提供最佳的結果。
可編程的分析器16引導讀數模塊12中的桿90，以驅動容器18中的閥26，從而將樣品和著色劑混合物釋放入室20中。存儲在可編程的分析器16中的解析算法在樣品被釋放入室20中時啟動一內部計時器，并在之后某一時間進行化學分析。利用用于尿分析的解析算法，可編程的分析器16將合適的SE或LSE過濾器58、66(如果有的話)定位在視場照明器40內的光束54的路徑中，而有選擇地從光源44產生的并在視場照明器40中被過濾的光束54則被引導入靜止地停留在室20中的樣品視場中。從樣品中的著色劑發出的光往回穿過視場照明器40，并進入析象器42，在該處，它按實時被轉換成電子格式。與尿分析有關的其余的分析則可以在第二室中進行或在同一室20的鄰接區域中進行。采用該設備10的尿分析操作的更完整的描述可在申請人的共同待審的申請號--(代理人案號UFB-010)中找到。
雖然本發明是根據其詳細的實施例示出并描述的，但是，熟悉本領域的人都應當明白，在不脫離本發明的宗旨與范圍的情況下，可以在其形式和細節上作出各種更改。例如，設備10的最佳模式被描述為與特定的樣品容器18一起使用。但是，其它的容器也可以與本發明的設備一起使用。此外，視場照明器被描述為具有偏光棱鏡60和多個透鏡52、56和57。不同的過濾器位置，或者完全沒有過濾器，都可以增加對某些偏光棱鏡和透鏡的需求或消除這一需求。
權利要求
1．用于測試靜止地停留在一室中的生物液體樣品的設備，所述設備包括一視場照明器(40)，它用于有選擇地照亮樣品的一個視場，所述視場具有已知的或可確定的面積；一定位器(86)，它用于有選擇地改變室(20)或所述視場照明器中的一個相對于該室或所述視場照明器中的另一個的位置，從而允許有選擇地照亮所述室中的多個所述樣品視場；用于確定每個所述樣品視場的穿過平面的厚度或體積中的一個的裝置；和一析象器(42)，它用于將穿過每個所述樣品視場或從該視場發出的光的圖像轉換成對試驗目的有用的電子數據格式。
2．如權利要求1所述的設備，它進一步包括用于檢索與容器(18)有關的信息的裝置，在用所述設備對生物液體樣品進行一種或多種試驗時使用該信息。
3．如權利要求2所述的設備，其特征為，所述用于檢索信息的裝置包括一標簽讀出器(38)，它用于閱讀與室(20)有關的標簽(28)。
4．如權利要求3所述的設備，其特征為，所述標簽讀出器(38)用光學方法閱讀標簽(28)。
5．如權利要求3所述的設備，其特征為，所述標簽讀出器(38)用磁學方法閱讀標簽(28)。
6．如權利要求3所述的設備，它進一步包括一可編程的分析器(16)，它具有中央處理器；其中，所述標簽讀出器(38)將所述信息傳送至所述可編程的分析器，所述可編程的分析器解釋所述信息，并確定出所要對生物液體樣品進行的一種或多種試驗。
7．如權利要求6所述的設備，其特征為，所述可編程的分析器(16)包括多個用于進行所述一種或多種試驗的指令。
8．如權利要求7所述的設備，其特征為，所述的所包含的多個指令遠離所述可編程的分析器(16)，并通過所述可編程的分析器而進行選取。
9．如權利要求7所述的設備，其特征為，所述多個指令包括用于控制所述視場照明器(40)和所述定位器(86)的裝置。
10．如權利要求9所述的設備，其特征為，所述定位器(86)包括用于在空間上確定所述室(20)相對于所述視場照明器(40)的位置的裝置，其中，所述的用于在空間上確定所述室相對于所述視場照明器的位置的裝置使所述視場照明器與所述室中的任何特定的空間位置一致。
11．如權利要求10所述的設備，其特征為，用一座標地址描述所述室(20)中的特定的空間位置。
12．如權利要求11所述的設備，其特征為，由所述標簽讀出器(38)檢索的所述信息與室(20)中的特征有關。
13．如權利要求1所述的設備，其特征為，所述視場照明器(40)包括一光源(44)，它產生一定波長范圍的光，該波長范圍足夠寬，以用于生物液體樣品的多種試驗；一物鏡頭組件(46)，其中，所述鏡頭把從所述樣品視場發出的光或穿過所述樣品視場的光引導到一個具有已知的或可確定的面積的位于所述析象器(42)上的光的圖象。
14．如權利要求13所述的設備，其特征為，所述物鏡頭組件(46)包括一物透鏡(52)；一對焦機構(50)，所述機構用于有選擇地調節所述物透鏡相對于室(20)的位置；和一濾光器(58、56)，其用于阻擋所述光的一定波長或使光的一定波長通過；其中，從所述光源發出的所述光的其它波長分別穿過所述物透鏡(52)和所述濾光器(58、66)，并進入所述析象器(42)，或被阻擋。
15．如權利要求14所述的設備，其特征為，所述視場照明器(40)將光引導至室(20)內的所述樣品中，并集中從所述樣品發出熒光的光。
16．如權利要求15所述的設備，其特征為，所述濾光器包括多個光源激勵過濾器(58)；多個樣品發射過濾器(66)；其中，所述光源激勵過濾器阻擋從所述光源(44)發出的所述光的選定波長，而所述樣品發射過濾器則阻擋從所述樣品發出熒光的光的選定波長。
17．如權利要求16所述的設備，其特征為，所述光源激勵過濾器(58)裝在一第一輪(68)上，而所述樣品發射過濾器(66)則安裝在一第二輪(70)上，所述兩個過濾器都可旋轉進入和離開所述光的路徑；以及其中，所述視場照明器(40)進一步包括用于使所述第一輪和第二輪同步的裝置，從而在所述試驗中可以采用所述光源激勵過濾器和所述樣品發射過濾器的所有合乎要求的組合。
18．如權利要求16所述的設備，其特征為，所述視場照明器(40)進一步包括一偏光棱鏡(60)；和一基準檢測器(62)，它具有用于使從所述光源(44)發出的所述光的能級量化的裝置，其中，把所述量化的能級有選擇地用于評測從所述樣品發出熒光的所述光。
19．如權利要求14所述的設備，其特征為，所述視場照明器(40)將光引導入含有所述樣品的所述室(20)中，并使通過穿過所述樣品的透射所產生的光集中起來。
20．如權利要求19所述的設備，其特征為，所述濾光器包括多個光源激勵過濾器(58)；多個樣品發射過濾器(66)；其中，所述光源激勵過濾器阻擋從所述光源(44)發出的所述光的波長，而所述樣品發射過濾器則阻擋從所述樣品發出的所述光的波長。
21．如權利要求20所述的設備，其特征為，所述光源激勵過濾器(58)裝在一第一輪(68)上，而所述樣品發射過濾器(66)則裝在一第二輪(70)上，兩個輪都允許所述過濾器旋轉進入和離開所述光的路徑；和其中，所述視場照明器(40)進一步包括用于使所述第一輪和所述第二輪同步的裝置，從而在所述試驗中可以使用所述光源激勵過濾器和所述樣品發射過濾器的所有合乎要求的組合。
22．如權利要求21所述的設備，其特征為，所述視場照明器(40)進一步包括一偏光棱鏡(60)；和一基準檢測器(62)，它具有用于使從所述光源(44)發出的所述光的能級量化的裝置，其中，把所述量化的能級有選擇地用于評測所述的通過熒光而從所述樣品發出的光。
23．如權利要求2所述的設備，其特征為，所述的用于確定所述樣品視場的穿過平面的厚度或體積中的一個的裝置包括所述信息檢索裝置，它檢索與室(20)有關的來自標簽(28)的信息，該信息包括所述樣品視場的所述穿過平面的厚度或所述體積中的一個。
24．用于測試靜止地停留在一室中的生物液體樣品的設備，所述設備包括一視場照明器(40)，它用于有選擇地照亮樣品的一個視場，所述樣品視場具有已知的或可確定的面積；一定位器(86)，它用于有選擇地改變室(20)或所述視場照明器中的一個相對于該室或所述視場照明器中的另一個的位置，從而允許有選擇地照亮所述室中的所述多個樣品視場；和用于在空間上確定所述室相對于所述視場照明器的位置的裝置，其中，所述的用于在空間上確定所述室相對于所述視場照明器的位置的裝置使所述視場照明器在所述室中與一特定的空間位置一致。
25．用于測試生物液體樣品的裝置，所述裝置包括(a)一個一次性容器(18)，它具有一標簽(28)和一用于靜止地存儲樣品的室(20)，所述標簽(28)包含有在對靜止地停留在所述室中的生物液體樣品進行一種或多種試驗時所用的信息；(b)一讀數模塊(14)，它接納所述一次性容器，所述讀數模塊包括一標簽讀出器(38)，它用于閱讀所述附設的標簽，并由此存取所述信息；一視場照明器(40)，它用于有選擇地照亮樣品的一個視場，所述樣品視場有已知的或可確定的面積；一定位器(86)，它用于有選擇地改變所述室或所述視場照明器中的一個相對于所述室或所述視場照明器中的另一個的位置，從而允許有選擇地照亮所述室中的多個所述樣品視場；和用于在空間上確定所述室相對于所述視場照明器的位置的裝置；其中，所述的用于在空間上確定所述室相對于所述視場照明器的位置的裝置使所述視場照明器與所述室中一特定的空間位置一致。
26．如權利要求25所述的設備，其特征為，所述讀數模塊進一步包括一析象器(42)，它用于將穿過每個所述樣品視場或從該視場發出的光的圖像轉換成可用于試驗目的的電子數據格式。
27．如權利要求26所述的設備，其特征為，所述讀數模塊(14)進一步包括用于確定所述樣品視場的穿過平面的厚度或體積中的一個的裝置。
28．如權利要求27所述的設備，它進一步包括一個具有中央處理器的可編程的分析器(16)；其中，所述標簽讀出器(38)將所述信息傳送至所述可編程的分析器，所述可編程的分析器則解釋所述信息，并確定出要對生物液體樣品進行的一種或多種試驗。
29．如權利要求28所述的設備，其特征為，所述可編程的分析器(16)包含多個用于進行所述一種或多種試驗的指令。
30．如權利要求29所述的設備，其特征為，所述的所包含的多個指令遠離所述可編程的分析器(16)，并通過所述可編程的分析器而進行選取。
31．如權利要求25所述的設備，其特征為，所述讀數模塊(14)進一步包括用于確定所述樣品視場的穿過平面的厚度或體積中的一個的裝置。
32．用于測試生物液體樣品的方法，它包括下列步驟提供一用于存儲樣品的容器(18)，所述容器具有一個帶有一第一壁(30)和一透明的第二壁(32)的室(20)，以及一附在所述容器上的標簽(28)，所述標簽包含有在進行一種或多種試驗時所用的信息；提供一個接納所述容器的讀數模塊(14)，所述讀數模塊包括一用于閱讀所述標簽的標簽讀出器(38)和一用于有選擇地照亮樣品的一個或多個視場的視場照明器(40)，每個樣品視場都有一已知的或可確定的面積；將所述樣品存放在所述室中，其中，所述樣品之后就靜止地停留在所述室中；用所述標簽讀出器閱讀所述標簽，從而將在進行所述一種或多種試驗時所用的所述信息從所述容器傳遞給所述讀數模塊；和有選擇地用所述視場照明器使一個或多個所述樣品視場成像。
33．如權利要求32所述的方法，它進一步包括下列步驟在所述讀數模塊(14)內設置一定位器(86)，所述定位器用于有選擇地改變所述室(20)或所述視場照明器(40)中的一個相對于所述室或所述視場照明器中的另一個的位置；有選擇地使所述室相對于所述視場照明器定位。
34．如權利要求33所述的方法，它進一步包括下列步驟提供用于在空間上使所述室(20)相對于所述視場照明器(40)定位的裝置；用所述空間定位裝置使所述視場照明器相對于所述室定位。
35．如權利要求34所述的方法，它進一步包括下列步驟提供所述樣品視場的穿過平面的厚度或體積和所述樣品視場的空間位置，以作為在進行所述一種或多種試驗時所使用的信息的一部分。
36．如權利要求34所述的方法，它進一步包括下列步驟提供均勻地分布在樣品中的可測出的著色劑的已知濃度，所述可測出的著色劑有已知的信號與濃度之比；提供所述濃度、所述信號與濃度之比和所述樣品視場的空間位置，以作為在進行所述一種或多種試驗時所用的所述信息的一部分；確定所述視場照明器(40)的位置，使之在所述空間位置與所述樣品視場對齊；使所述樣品視場成像；利用包括所述樣品視場的所述圖象、所述濃度和所述信號與濃度之比的所述信息來確定所述樣品視場的體積。
37．如權利要求36所述的方法，它進一步包括下列步驟提供附在所述容器(18)上的儲存器(22)和一可有選擇地操作的閥(26)，該閥在功能上設置在所述儲存器與所述室(20)之間；在所述一種或多種試驗之前將所述樣品存放在所述儲存器中；通過有選擇地操作所述閥，使所述樣品從所述儲存器轉移至所述室而啟動試驗時間段。
38．如權利要求34所述的方法，它進一步包括下列步驟提供均勻地分布在樣品中的可測出的著色劑，所述可測出的著色劑有一信號與濃度之比；提供一用于確定第一樣品視場位置的第一空間位置、用于確定第二樣品視場位置的第二空間位置和具有排出體積的幾何特征，以作為在進行一種或多種試驗時所用的所述信息的一部分，其中，所述第一和第二視場有相等的體積，所述特征位于所述第一或第二樣品視場中的一個中；使所述視場照明器(40)定位，使之與所述第一空間位置一致；使所述第一樣品視場成像；使所述視場照明器定位，使之與所述第一第二位置一致；使所述第二樣品視場成像；利用所述第一和第二樣品視場的所述圖象、所述幾何特征的所述排出體積和所述信號與濃度之比來確定所述第一或第二樣品視場之一的所述體積。
39．如權利要求34所述的方法，它進一步包括下列步驟提供均勻地分布在樣品中的可測出的著色劑，所述可測出的著色劑有一信號與濃度之比；提供一用于確定第一樣品視場位置的第一空間位置、用于確定第二樣品視場位置的第二空間位置和位于所述第一或第二樣品視場之一中的幾何特征，以作為在進行一種或多種試驗時所用的所述信息的一部分，所述特征有一高度；使所述視場照明器(40)定位，使之與所述第一空間位置一致；使所述第一樣品視場成像；使所述視場照明器定位，使之與所述第一第二位置一致；使所述第二樣品視場成像；利用所述第一和第二樣品視場的所述圖象、所述幾何特征的所述高度和所述信號與濃度之比來確定所述第一或第二樣品視場之一的所述體積。
40．用于測試生物液體樣品的方法，它包括下列步驟提供用于存儲樣品的容器(18)，所述容器具有一個帶有一第一壁(30)和一透明的第二壁(32)的室(20)；使一個或多個特征在所述室中在空間位置上定位，所述每個特征可用于進行樣品的試驗；將所述樣品存放在所述室中，其中，所述樣品之后靜止地停留在所述室中；提供一接納所述容器的讀數模塊(14)，所述讀數模塊包括一用于有選擇地照亮樣品的一個或多個視場的視場照明器(40)，每個所述樣品視場有一已知的或可確定的面積；使所述視場照明器定位，使之與所述特征的所述空間位置一致；用所述視場照明器使包含有所述特征的所述樣品視場之一有選擇地成像。
全文摘要
提供了用于分析靜止停留在室(20)中的生物液體樣品的設備。它包括視場照明器(40)、定位器(86)、用于確定樣品視場體積的機構和析象器(42)。視場照明器(40)用于照亮面積已知或可確定的樣品視場。定位器(86)可有選擇地改變室(20)或視場照明器(40)之一相對于另一個的位置,從而有選擇地照亮樣品的所有區域。確定樣品視場體積的機構可確定光源照亮的樣品視場體積。析象器(40)可將穿過樣品視場或從其發出的光的圖象轉換成電子數據格式。
文檔編號G01N15/14GK1299466SQ99803694
公開日2001年6月13日 申請日期1999年3月2日 優先權日1998年3月7日
發明者斯蒂芬·C·沃德羅 申請人:斯蒂芬·C·沃德羅, 沃德羅合伙有限公司, 羅伯特·A·利費恩