用于分析包含生物细胞的生物样本的方法以及用于实施该分析方法的分析设备技术

本发明专利技术涉及用于分析包含生物细胞的生物样本的方法以及用于实施该分析方法的分析设备。所述分析方法包括为生物样本中包含的每个生物细胞测量流式细胞术参数的步骤；为生物样本中的每个生物细胞在N维空间中确定一个点的步骤，所述点的坐标是根据为相应生物细胞测量的流式细胞术参数而定义的，其中N是大于或等于3的整数；根据所测量的流式细胞术参数将所述点自动分组成不同的细胞簇，从而定义样本簇文件的步骤；以及将样本簇文件与参考簇文件进行比较的步骤，每个参考簇文件由相应病理或异常生物样本的流式细胞术参数定义。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分析包含生物细胞的生物样本的方法以及用于实施该分析方法的分析设备
本专利技术涉及一种用于分析包含生物细胞尤其是血细胞的生物样本的方法，以及一种适于实施这种分析方法的分析设备。
技术介绍
在血液中循环的细胞包括无核细胞和有核细胞，无核细胞为血红细胞或红细胞(每mm3的正常血液约500万个)、血小板(每mm3约300,000个)，有核细胞为白细胞(每mm3约10,000个)。血液中可能含有其他有核细胞，如成红细胞(其是未成熟的血红细胞)或其他稀有细胞。各细胞类型构成了所谓的群体。其他生物液体如脑脊液或尿液包含血细胞。随后，它涉及生物样本，但不限于血液样本，而是包含血细胞的所有生物液体。无论是否使用流式细胞仪，常规血液分析仪都旨在进行全血细胞计数，并在通过细胞类型检测到定量异常时提供定性信息。由于更复杂的技术和特定试剂的应用，免疫血液学专业的流式细胞术设备可以针对影响所有细胞类型的血液病理学。需要指出的是，流式细胞术包括进行至少一次流体动力聚焦，以及使血细胞一个接一个地通过测量装置，根据所实施的，该测量装置为每个细胞产生一定数量的物理测量值。为了清楚地进行测量，细胞应该分开，并以允许测量和采集的速度滚动。此外，必须有足够的计数，以便对每个群体进行适当的统计评估。为此，血液样本的分析不是使用纯血液而是使用稀释的血液。此外，考虑到红细胞的数量是白细胞的数千倍，为了进行统计上代表白细胞群体的分析，样本必须在血细胞计数器中经过几分钟的时间。为了将样本在血细胞计数器中的通过时间减少10倍，另一种解决方案在于，除了稀释样本之外，还进行裂解，该裂解选择性地破坏红细胞，以获得白细胞充分浓缩的样本，从而对这些群体进行统计上正确的计数。产生的流式细胞术参数有两种类型：-一种是物理或形态学性质：通过阻抗(Coulter效应)测量细胞体积，测量由每个细胞在激光束中通过而产生的不同角度的光吸收和衍射，以及测量核酸的荧光，这些核酸通过预先进入细胞中存在的一种或多种荧光染料发出荧光。这些数据使得能够通过每个细胞的体积、通过其光吸收(取决于其表面和内容物)、通过其内部复杂性、通过其表面、其组成的性质和通过其对有核细胞的核酸活性来表征每个细胞；-一种是免疫学性质(免疫血液学)：将样本置于含有抗体的试剂中，该抗体与荧光染料结合并且对某些细胞表面表达的受体具有特异性。细胞在一束或几束激光束中的通过会产生与细胞表面标记成比例的信号，从而允许表征细胞。一种用于分析包含生物细胞的生物样本的方法，以已知的方式包括以下步骤：-使待分析的生物样本的生物细胞通过流式细胞仪的测量单元，-为待分析的生物样本中所包含的每个生物细胞测量N个流式细胞术参数，例如形态学或免疫学流式细胞术，-为待分析的生物样本的每个生物细胞确定N维空间中的一个点，该点的坐标是根据为相应生物细胞测量的流式细胞术参数而定义的，其中N是大于或等于2的整数，-对于其功能限于全血细胞计数的设备，根据所测量的流式细胞术参数将点聚类成不同的细胞簇，从而定义样本簇文件，然后使用自动分区方法、统计学方法或其它点密度方法来执行聚类步骤，-对于执行血液免疫测量的更复杂的设备，·或者由操作者(例如血液学家、流式细胞术专家)对在两个测量轴上确定的点的表现进行视觉分析，并且通过阈值或通过操作者选择的区域根据聚类标准将这些点聚类成不同的细胞簇，·或者根据所测量的流式细胞术参数将这些点自动聚类成不同的细胞簇，从而定义样本簇文件，并且对样本簇文件，特别是不同的细胞簇进行计算机分析，该分析步骤旨在对具有共同特征的细胞簇进行定性和定量，-操作员识别样本簇文件中与正常样本相比的一个或多个异常。根据所识别的异常，例如跨越了数值阈值(一种细胞类型的数量异常低或异常高)，以及根据他在医学流式细胞术中的经验，操作者可能能够直接确定患者(已对其生物学样本进行了分析)的病理以及相关的治疗方法，或者发布有关患者(已对其生物学样本进行了分析)的可能病理的预后，并且考虑补充血液测试以确认他的预后。然而，聚类、分析和识别步骤是相当主观的，并且强烈依赖于操作者在流式细胞术方面的经验，因此操作者对患者的诊断或预后取决于操作者的资格和经验。然而，这些步骤既费力又耗时。与血液学计数器相比，这些设备的处理速度较低。此外，在免疫血液学中以非常特异性的方式使用抗体来表征细胞的流式细胞术，使用昂贵的产品，这使得流式细胞术难以作为常规方法建立。最后，这种旨在对具有共同特征的细胞进行聚类的分析类型是对群体进行列举和鉴定，以按群体类型鉴定其异常。因此，这种类型的分析不在乎整体数据，如对病人样本的整体情况。
技术实现思路
本专利技术旨在通过使用由流式细胞仪收集的数据来表征生物细胞，按簇对它们进行自动聚类，识别和鉴定簇的群体，但也将整体数据视为生物样本的图像表现，并相对于参考图像处理该图像，从而克服这些缺点，并引入新的范例。本专利技术潜在的技术问题尤其在于提供一种用于分析包含生物细胞的生物样本的方法，该方法优化了来自测量的数据的处理，这确保了所得结果的可再现性，同时确保所述处理与高速设备兼容，并且对操作者不需要任何特殊的技能或时间。为此，本专利技术涉及一种用于分析包含生物细胞(包括血细胞)的生物样本的方法，所述分析方法包括以下步骤：-使待分析的生物样本的生物细胞通过流式细胞仪的测量单元，-为待分析的生物样本中所包含的生物细胞测量N个流式细胞术参数，-为待分析的生物样本的每个生物细胞确定N维空间中的一个点，该点的坐标是根据为相应生物细胞测量的流式细胞术参数而定义的，其中N是大于或等于3的整数，-根据为待分析的生物样本的每个生物细胞测量的流式细胞术参数，将所确定的点自动聚类成不同的细胞簇，从而定义样本簇文件，所述样本簇文件有利地是以数字方式描述了待分析的生物样本的计算机文件，并且优选地根据标准编写，-对由样本簇文件的不同细胞簇定义的细胞群进行识别，-对样本簇文件的每个细胞簇的点进行计数，-将样本簇文件与参考簇文件进行比较，每个参考簇文件由相应病理或异常生物样本的流式细胞术参数定义。根据本专利技术的分析方法的这种配置使得能够自动识别样本簇文件(其以数字方式描述了待分析的生物样本)和一个或多个参考簇文件之间的可能相似性，并因此在比较步骤结束时提高返回给操作者的指示的相关性(例如，通过将特定指示或警报添加到返回的测量结果中)，并因此帮助给操作者提供可能的最相关的建议，以便加速诊断。特别地，根据本专利技术的分析方法使得实验室能够节省要做出的决定的时间，明确后续研究的范围，并在必要时将血液学家更快地引导至补充性分析，补充性分析可以是血液涂片，然后使用简单、廉价和可靠的方法进行显微镜分析或免疫分析。这不是用这个过程代替血液涂片图像分析的问题，而是从数字血液计数中提取尽可能多的信息，而不需要额外的成本，无论是材料还是时间。根据本专利技术的分析方法更具体地在于，基于流式细胞测量，使用参考生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分析包含生物细胞的生物样本的分析方法，所述生物细胞包括血细胞，所述分析方法包括以下步骤：/n-使待分析的生物样本的生物细胞通过流式细胞仪的测量单元，/n-为待分析的生物样本的每个生物细胞测量N个流式细胞术参数，/n-为待分析的生物样本的每个生物细胞确定N维空间中的一个点，该点的坐标是根据为相应生物细胞测量的流式细胞术参数而定义的，其中N是大于或等于3的整数，/n-根据所测量的流式细胞术参数将所确定的点自动聚类成不同的细胞簇，从而定义样本簇文件，/n-对由样本簇文件的不同细胞簇定义的细胞群进行识别，/n-对样本簇文件的每个细胞簇的点进行计数，/n-将样本簇文件与参考簇文件进行比较，每个参考簇文件由相应病理或异常生物样本的流式细胞术参数定义。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180307 FR 18/519581.一种用于分析包含生物细胞的生物样本的分析方法，所述生物细胞包括血细胞，所述分析方法包括以下步骤：
-使待分析的生物样本的生物细胞通过流式细胞仪的测量单元，
-为待分析的生物样本的每个生物细胞测量N个流式细胞术参数，
-为待分析的生物样本的每个生物细胞确定N维空间中的一个点，该点的坐标是根据为相应生物细胞测量的流式细胞术参数而定义的，其中N是大于或等于3的整数，
-根据所测量的流式细胞术参数将所确定的点自动聚类成不同的细胞簇，从而定义样本簇文件，
-对由样本簇文件的不同细胞簇定义的细胞群进行识别，
-对样本簇文件的每个细胞簇的点进行计数，
-将样本簇文件与参考簇文件进行比较，每个参考簇文件由相应病理或异常生物样本的流式细胞术参数定义。


2.根据权利要求1所述的分析方法，其还包括以下步骤：当所述样本簇文件与参考簇文件至少部分地相同或相似时，发出警报消息。


3.根据权利要求2所述的分析方法，其中，所发出的警报消息包含与病理或异常相关的指示，所述病理或异常与与样本簇文件至少部分相同或相似的参考簇文件相关联。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的分析方法，其还包括以下步骤：分析所述样本簇文件，从而检测所述样本簇文件中的至少一个可能的异常。


5.根据权利要求4所述的分析方法，其中，比较步骤仅在分析步骤中检测出至少一个异常的情况下才进行。


6.根据权利要求4或5所述的分析方法，其中，分析步骤包括以下步骤：
-对于样本簇文件的每个细胞簇，分析所述细胞簇的至少一个形态参数，
-如果样本簇文件的至少一个细胞簇的至少一个形态参数超过相应的预定阈值，则检测到异常。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的分析方法，其中，分析步骤包括以下步骤：
-对于样本簇文件的每个细胞簇，将所述细胞簇中聚类的点的数量与至少一个相应的预定阈值进行比较，
-如果至少一个细胞簇中聚类的点的数量小于和/或大于至少一个相应的预定阈值，则检测到异常。


8.根据权利要求4至7中任一项所述的分析方法，其中，分析步骤包括以下步骤：
-分析样本簇文件的每个细胞簇中的点的分布，
-如果至少一个细胞簇中的点的分布不是高斯分布，则检测到异常。


9.根据权利要求4至8中任一项所述的分析方法，其中，分析步骤包括以下步骤：
-分析样本簇文件的细胞簇的位置，
-如果样本簇文件的至少两个细胞簇至少部分混淆，则检测到异常。


10.根据权利要求4至9中任一项所述的分析方法，其中，分析步骤包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰·卢梭，
申请(专利权)人：斯塔戈诊断公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR