白血病是常见的肿瘤疾病,按照自然病程和细胞来源可以将其分成急性淋巴系白血病、急性髓系白血病、慢性淋巴系白血病和慢性髓系白血病四种不同亚型。白血病亚型的诊断和治疗方法的研究一直是人们所关注的重点。流式细胞仪可用于对白血病进行分型和诊断,传统流式细胞仪主要依赖于荧光光谱检测,其荧光染色操作复杂且对细胞有一定影响。成像流式细胞仪可实现荧光成像,但通常局限于较低倍数的光学放大。探索无标记光学检测技术以及高倍率成像流式细胞仪技术对白血病检测具有重要意义。本文首先基于可变光片照明技术,实现了流式检测。本文研究的可变光片照明系统可提供3～50μm范围内厚度可控的片状光,通过结合微流控技术和二维光散射技术,搭建了可变光片照明二维光散射流式检测装置,实现了样本在流式状态下的二维光散射成像。其次,本文对高倍率明场成像流式检测进行了研究。通过引入二次光学放大方法,实现了在较长工作距离的情况下,超过100倍光学放大的高倍率光学放大明场成像。进而搭建了高倍率明场成像流式检测装置,实现了样本在流式状态下的120倍放大明场成像。最后,本文开展了白血病细胞流式实验与机器学习方法相结合的研究。通过对正常人髓系白细胞和慢性髓系白血病细胞系细胞进行流式检测,分别得到了这两类细胞的2D光散射图像和高倍率放大明场图像。本文开展了机器学习方法对这两类细胞的基于不同图像的自动学习分类研究,光散射图像和明场图像分类分别达到了 91.7%和86.1%的准确率。综上所述,本文成功实现了可变光片照明二维光散射及高倍率明场成像对白血病细胞的流式检测,并结合机器学习实现了自动学习分类。本文研究的方法对现有的流式检测技术进行了可行的改进,在白血病细胞检测上具有应用前景。