[发明专利]酶联免疫斑点分析装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酶联免疫斑点分析装置及方法，属于电子医疗仪器技术领域。

背景技术

随着酶免疫分析技术在医学及生物学领域的广泛应用，使体外检测各种细胞因子和抗体研究有了新的突破。在研究免疫应答机制时，以往人们常用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测体液中游离的细胞因子(CK)或抗体，但由于游离的循环抗体或CK半衰期不同，使之在体液中不断地被代谢或与靶器官结合，而不能确切地反应体内抗体及CK水平。90年代中期，Sedgwick、Holt和Czerkinsky等根据ELISA技术的基本原理，建立了体外检测特异性抗体分泌细胞和CK分泌细胞的固相酶联免疫斑点(ELISPOT)技术。

酶联免疫斑点(ELISPOT)技术由于具有较高的敏感性和特异性，操作简单方便，已日益成为免疫学研究的主流技术，被广泛应用于免疫学相关各领域。而对于酶联免疫斑点的分析，是该技术发展不可或缺的一个环节。现有技术中，主要采用酶联斑点分析仪，该分析仪分析计数不够准确且不能自动去除杂质，所以没有得到广泛应用，现在医生或研究人员直接通过人眼观察每个斑点的特征并数斑点个数，这样不但极大的降低了检测效率，其读取结果也不准确，存在很大的主观性。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中酶联斑点分析仪分析计数不够准确且不能自动去除杂质，医生或研究人员直接分析的方法效率低、不准确、主观性强的技术问题，提供一种酶联免疫斑点分析装置及方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下。

酶联免疫斑点分析装置，包括底座、面光源、二维运动平台、试剂盒托盘、环形光源固定架、环形光源、相机支撑架、支架、相机和PC机；

所述面光源设定在底座上，所述二维运动平台、环形光源固定架和相机支撑架从下至上依次固定在支架上，所述试剂盒托盘固定在二维运动平台上，所述环形光源固定在环形光源固定架上，所述相机固定在相机支撑架上，且与PC机连接；

所述面光源、环形光源和相机镜头的光轴在一条直线上；

所述试剂盒放置在试剂盒托盘上，且位于面光源的上方，环形光源的下方；

PC机对相机传输的每张试剂孔彩色图像进行如下处理：先将彩色图像转化成灰度图像，然后依次对灰度图像进行边缘提取、阈值分割，得到第一二值图像，再对第一二值图像进行快速Hough变换，获得试剂孔大圆圆心坐标，然后将试剂孔大圆圆心坐标在灰度图像中标出，得到试剂孔大圆灰度图像，再对试剂孔大圆灰度图像进行阈值分割，得到第二二值图像，并对试剂孔大圆灰度图像依次进行扩展极小值处理、距离变换和分水岭分割，得到第三二值图像，然后将第二二值图像和第三二值图像进行逻辑与操作，得到第四二值图像，对第四二值图像进行轮廓提取后，得到轮廓提取图像，将彩色图像与轮廓提取图像叠加在一起，在彩色图像上标出轮廓线；

所述快速Hough变换的过程是：先设试剂孔大圆的半径为R，记录所有满足条件的点集合为F_n＝{(x_n，y_n)|(R-1)²≤(x_n-x₀)²+(y_n-y₀)²≤(R+1)²}，设第一二值图像中满足条件的点的个数为N，则n的取值范围为[1,N]，(x₀,y₀)为第一二值图像的中心点；然后遍历整幅第一二值图像，当遇到非零点，计算该点偏离中心点(x₀,y₀)的偏差(D x,Dy)，并将所有满足条件的点集F_n平移(D x,Dy)，得到新的点集M_n＝{(x_n-D x,y_n-Dy)}；再统计新的点集M_n中的所有点出现的次数，记录出现次数最多的点坐标，即为试剂孔大圆的圆心坐标。

进一步的，所述二维运动平台与PC机连接，PC机控制二维运动平台在垂直于相机镜头的光轴的方向运动。

进一步的，所述面光源、环形光源分别与PC机连接，PC机控制面光源和环形光源的开关和亮度。

进一步的，所述阈值分割的方法为二维最大类间方差法。

进一步的，所述边缘提取的方法为Sobel边缘提取。

进一步的，所述相机为CCD相机或者CMOS相机。

采用上述酶联免疫斑点分析装置的酶联免疫斑点分析方法，包括以下步骤：