供诊断用的红细胞动力学的制作方法
【专利摘要】用于鉴定贫血患者、区别珠蛋白生成障碍性贫血性状贫血与铁缺乏贫血、及在贫血变得临床可检出前几周鉴定前贫血患者的方法。还有，用于检测运动员中的血掺以及用于优化用红细胞生成刺激剂或铁补充的疗法的方法。计算机可读存储装置和系统，例如其用于所描述的方法。
【专利说明】供诊断用的红细胞动力学
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求2010年9月16日提交的美国临时申请流水号61/383，357的权益，其通过提及完整并入本文。
[0003]联邦资助的研究或开发
[0004]本发明是在由国立健康研究所授予的拨款号DK083242和HL091331下得到政府支持完成的。政府具有本发明的某些权利。
【技术领域】
[0005]本发明涉及用于鉴定贫血或前贫血患者，以及区别珠蛋白生成障碍性贫血性状贫血与铁缺乏贫血和其它贫血原因的方法。也可以使用所述方法来优化治疗，例如，用铁补充剂和/或红细胞生成刺激剂诸如红细胞生成素(EPO)的疗法。还描述了在例如所描述的方法中使用的装置和系统。
[0006]发明背景
[0007]控制循环人红细胞(RBC)的数目、大小、血红蛋白浓度、和其它特征的系统是了解不足的。在自骨髓释放后，RBC通过未知的机制而经历体积和总血红蛋白含量两者的降低(Lew VL 等(1995) Blood86:334-341; Waugh RE 等(1992) Blood79:1351-1358);在约 120 天后，响应未知的触发物，它们被除去。
[0008]发明概述
[0009]部分基于来自统计物理学的理论和来自医院临床实验室的数据(d’ Onofrio G等(1995)Bl00d85:818-823)，本发明使用用于RBC成熟和清除的主方程模型。该模型精确鉴定贫血患者，并且区别珠蛋白生成障碍性贫血性状贫血与铁缺乏贫血。引人注意地，它还在贫血变得临床上可检出前几周鉴定许多前贫血患者。
[0010]在一个方面，测定受试者形成铁缺乏贫血(IDA)的风险的方法包括在样品中包含来自受试者的红细胞，测定群体平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)，并通过将体积和血红蛋白含量投影到MCHC线上来将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数。该方法还包括测定样品中的红细胞分数(fraction)以提供样品分数，所述样品的转化体积和血红蛋白含量指数降到MCHC线上的均值投影位置的阈值百分比下，并比较所述样品分数与参照分数。高于参照分数的样品分数的存在指示受试者有形成IDA的风险。
[0011]在另一个方面，筛选或选择受试者以筛选胃肠(GI)病症的方法包括在样品中包含来自受试者的红细胞，测定群体平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)，并通过将体积和血红蛋白含量投影到MCHC线上来将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数。该方法还包括测定样品中的红细胞分数，所述样品的转化体积和血红蛋白含量指数降到MCHC线上的均值投影位置的阈值百分比下，并比较所述样品分数与参照分数。所述方法进一步包括选择受试者进行GI评估或者在样品分数低于参照分数时进一步筛选。
[0012]在另一个方面，公开内容的特征在于一种在患有小红细胞性贫血的受试者，例如，没有慢性疾病的受试者中在铁缺乏贫血(IDA)和珠蛋白生成障碍性贫血性状(TT)之间做出区别诊断的方法。该方法包括在来自受试者的红细胞样品中测定细胞间血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度的数值，并比较Dh与参照数值。高于参照数值的Dh的存在指示受试者患有或更有可能患有IDA，而低于参照数值的Dh的存在指示受试者患有或更有可能患有TT。
[0013]在另一个方面，用于检测正常受试者中血掺或红细胞生成刺激物药剂的存在或使用的方法包括在来自受试者的样品中测定血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度和细胞体积降低(Dv)速率的变化幅度中的一项或两项的数值。高于参照数值的Dh和/或Dv的存在指示血掺的存在或使用或者使用红细胞生成刺激物药剂。
[0014]在另一个方面，用于优化受试者中红细胞生成素(EPO)或其它红细胞生成刺激物药剂(ESA)剂量的方法包括在来自经历EPO或ESA治疗的受试者的样品中测定标准化临界体积(ν。)。该方法还包括若V。低于下参照水平，则提高EPO剂量,或者若V。高于上(upper)参照水平，则降低EPO剂量。
[0015]在另一个方面，用铁治疗受试者的方法包括在来自受试者的样品中测定标准化临界体积(V。)，并且若V。低于下(lower)参照水平,则施用一剂(a dose of)铁或者规定铁补充过程。
[0016]在另一个方面，公开内容的特征在于一种包含计算装置的系统，该计算装置包含用于存储指令的存储器和一个或多个能够执行存储指令的处理器或处理装置。存储指令在执行时实施如下的操作，其包括接受代表样品中每个细胞的体积和血红蛋白浓度或含量的数据，并通过将体积和血红蛋白含量投影到代表平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)的线上来将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数。该操作还包括计算样品中红细胞的分数，并提供代表该分数的输出，所述样品的转化体积和血红蛋白含量指数降到均值投影的阈值百分比下。
[0017]在另一个方面，公开内容的特征在于一个或多个机器可读存储装置，其配置为存储由一个或多个处理器或处理装置可执行的指令。该指令在由一个或多个处理器执行时实施如下的操作，该操作包括接受代表样品中每个细胞中的体积和血红蛋白浓度的数据，并通过将体积和血红蛋白含量投影到代表平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)的线上来将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数。该操作还包括计算样品中红细胞的分数，并提供代表该分数的输出，所述样品的转化体积和血红蛋白含量指数降到均值投影的阈值百分比下。
[0018]在另一个方面，公开内容的特征在于一个或多个机器可读存储装置，其包含机器可读的指令以计算下列一项或多项:
[0019](i)群体平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、通过将体积和血红蛋白含量投影到MCHC线上来将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数、和投影降到均值投影的阈值百分比下的样品中的红细胞分数，(ii)血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度，(iii)细胞体积降低(Dv)速率的变化幅度，及(iv)标准化临界体积或清除阈值(ν。)。
[0020]在另一个方面，对患者筛选珠蛋白生成障碍性贫血性状(TT)的方法包括在来自受试者的样品中测定血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度的数值，并比较Dh与参照范围。在参照范围外的Dh的存在指示患者患有或有可能患有TT和/或若Dh在参照范围外,则选择受试者进行基因型分型或别的测试，或者若患者是妊娠的女性，则选择父亲进行筛选。[0021]在另一个方面，公开内容的特征在于在患有贫血(例如，已经诊断为贫血)的受试者中在慢性病贫血(ACD)和其它贫血原因之间做出区别诊断的方法。该方法包括测定下列一项或多项的数值:(i)血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度，(ii)细胞体积降低(Dv)速率的变化幅度，(iii)标准化临界体积或清除阈值(ν。)，(iv)慢相体积和血红蛋白含量降低(α)的平均速率，(V)快相体积降低(βν)的平均速率，和(vi)快相血红蛋白含量降低(Ph)的平均速率；比较这些数值与参照范围，其中通过参照范围内的数值数目确定ACD诊断的概率；比较此概率与阈值；并且若概率高于阈值，则针对输血疗法选择和/或选择不实施铁水平的额外测试。
[0022]在另一个方面，公开内容的特征在于一种计算机可读存储装置，其配置为存储计算机可读的指令，该指令在由一个或多个处理器执行时引起如下的操作，该操作包括接受与网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布相关的第一组参数，并基于第一组参数，评估稳态(steady state)分布。该操作还包括计算代表红细胞的评估稳态分布和经验分布之间的不相似程度的目标函数。
[0023]在另一个方面，公开内容的特征在于包含计算装置的系统。该计算装置包含用于存储指令的存储器，和 检测模块，该检测模块包含一个或多个能够执行存储指令以实施各种操作的处理器或处理装置。该操作包括接受与网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布相关的第一组参数，并基于第一组参数，评估红细胞的稳态分布。该操作还包括计算代表红细胞的评估稳态分布和经验分布之间的不相似程度的目标函数。
[0024]在另一个方面，计算机执行的方法包括接受与网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布相关的第一组参数，并基于第一组参数，评估红细胞的稳态分布。该方法还包括计算代表红细胞的评估稳态分布和经验分布之间的不相似程度的目标函数。
[0025]上述方法、系统和计算机可读存储装置的实现可以包括下列特征的任何组合。
[0026]可以调节EPO的剂量以维持受试者中群体均值体积(V__ )的大于75%的V。；或78-82%的ν。。可以调节铁剂量以维持受试者中群体均值体积(7 )的大于78%的V。；或78-82%的ν。。阈值百分比可以是MCHC线上的群体均值投影的70%、75%、80%、85%、90%、或95%。参照分数是约0.10,0.11,0.12,0.13,0.14、或0.15。样品可以包括来自受试者的全血。可以接受代表样品中平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)的数据。检测模块可以配置为检测红细胞(RBC)细胞体积(CV)、平均细胞体积(MCV)、细胞血红蛋白浓度(CHC)、平均细胞血红蛋白浓度(MCHC)、和平均细胞血红蛋白含量(MCH)及其群体统计学中的一项或多项，例如所有。可以转化个别细胞的体积和血红蛋白含量，使得所述体积和血红蛋白含量坐标投影到代表所有体积和血红蛋白含量坐标的最小二乘(least-squares)线性拟合的线上。
[0027]计算机或机器可读存储装置可以包含计算下列一项或多项的指令:(i)血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度，(ii)细胞体积降低(Dv)速率的变化幅度，(iii)标准化临界体积或清除阈值(V。)，(iv)慢相体积和血红蛋白含量降低(α)的平均速率，(ν)快相体积降低(βν)的平均速率，和(vi)快相血红蛋白含量降低(Ph)的平均速率。
[0028]若目标函数的数值满足预定的阈值条件，则可以调节所述第一组参数，以提供第二组参数。第二组参数使得相应的评估稳态分布和所述经验分布之间的不相似程度降低。可以对所述一个或多个处理器提供所述第二组参数作为第一组参数。网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布可以基于自患者获得的血液样品。可以基于线性算子和测量的分布状态的组合评估所述稳态分布。线性算子可以包括至少一个雅可比行列式(Jacobian)和至少一个拉普拉斯算子(Laplacian)。
[0029]除非另有定义，本文中使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域普通技术人员的通常理解具有相同的意义。在本文中描述方法和材料以用于本发明；也可以使用本领域中已知的其它合适的方法和材料。材料、方法和例子仅是例示性的，而并不意图为限制性的。本文中提及的所有出版物、专利申请、专利、序列、数据库条目、和其它参考文献通过提及完整并入。在冲突的情况中，应当以本说明书(包括定义)为准。
[0030]本发明的其它特征和优点通过以下详细描述和图，以及通过权利要求书会是显而易见的。
[0031]附图简述
[0032]图1A和IB是共调节外周循环中平均RBC的体积和血红蛋白的经验测量(IA)和动力学模型(IB)。在图1A中，网织红血球分布在等概率密度等高线中以实线显示，而所有RBC的群体分布以虚线显示。投影到这两幅小图中的原点的对角线代表群体中的平均胞内血红蛋白浓度(MCHC)。位于此线上任何地方的RBC会具有等于MCHC的胞内血红蛋白浓度。快动力学(fast dynamics) ( β )首先降低每幅小图右上部显示的典型的大的未成熟网织红血球的体积和血红蛋白。慢动力学(α)然后沿着MCHC线降低体积和血红蛋白。因为生物学过程是本质上有噪声的，所以在体积和血红蛋白降低需要的事件期间的小的随机变化可以引起个体细胞血红蛋白浓度在MCHC线周围漂移，在MCHC线周围随幅度⑶波动，如图1B的插图中显示的，直至在消除细胞时达到临界体积(图1B中的V。)。
[0033]图2是用于20名健康个体和三种形式的轻度贫血患者:患有慢性病贫血(AOT)的11名、患有珠蛋白生成障碍性贫血性状(TT)的33名、和患有铁缺乏贫血(IDA)的27名的模型参数的一组六幅盒式图(boxplot)。每个盒的上部和底部边缘位于第75和第25百分位数。中值以框内部的水平线标示。垂直线延伸到如下的数据点,该数据点离框的距离小于四分位数间距离的1.5倍。更多极值数据点以加号(+)符号显示。快动力学以β表征，慢动力学以α表征，随机波动以D表征，而清除阈值以V。表征。
[0034]图3A-C是在4个月后形成IDA的患者的全血液计数(CBC)的等高线图。每幅图显示了封入联合体积-血红蛋白含量概率密度的35%、60%、75%和85%的等高线。来自原点的虚线代表MCHC。圆形显示每个细胞的体积-血红蛋白含量坐标投影到MCHC线上的均值。与MCHC线垂直的短实线标记沿着该线与均值投影的85%对应的位置。图3Α显示了在患者呈现出IDA前116天测量的正常CBC。计算的Pa85 (实心灰色)是正常的。图3Β显示了检测IDA后65天和前51天测量的正常CBC。Pa85是异常的，尽管CBC是正常的。小图图3C显示了诊断出IDA时的CBC。
[0035]图3D显示了来自在90天内具有第二正常CBC的患者的20个正常CBC和来自直到90天后诊断出IDA的患者的20个正常CBC的Pa85的盒式图。Pa85以75%的灵敏度和100%的特异性比实际诊断早多至90天成功预测IDA。关于更多详情，参见下文和实施例3，“预测铁缺乏贫血”。
[0036]图4是一幅盒式图,其显示了 5例患有TT的训练病例(training case)、5例患有IDA的训练病例、28例患有TT的测试病例、和22例患有IDA的测试病例的Dh的分布。结果例示本方法区别作为小红细胞性贫血原因的TT和IDA的能力。[0037]图5是用于计算清除概率的投影距离(Λ)的示意图，如方程式3中所描述的。将细胞投影到MCHC线上，并且清除概率是沿着此线从投影点到阈值(V。)的距离的函数。
[0038]图6A-B是3D图，其显示对健康个体比较拟合的(暗灰色)和经验的(亮灰色)稳态联合体积-血红蛋白含量概率分布。图6A显示了贯穿MCHC线(参见图1)在垂直面上投影的视图。图6B显示了朝原点看的90度旋转视图。
[0039]图7是来自超过200次分开模拟和拟合优度的优化参数数值(如通过残差平方和目标函数测定)的一组六幅直方图。目标函数的较小数值意味着较好的拟合。图7显示了所有模型参数具有定义明确的最佳邻域。关于目标函数，参见方程式5。
[0040]图8A是一幅盒式图，其显示了图2中显示的“健康”和“IDA”患者的Pa85的分布。基于这些结果，选择Pa85的阈值数值0.121以在图3D中显示的独立的一组患者的测试中使用。此图是用于鉴定隐性(latent) IDA阈值的方法的例子。
[0041]图8B-8D是显示图2中显示的稳态健康受试者(每幅图中的顶部小图)和IDA受试者(每幅图中的底部小图)的485(88)、475(80、和匕9(|(80)的分布的直方图。
[0042]图9A-9C显示了单个RBC体积和血红蛋白含量动力学的三种不同函数形式的速度场(velocity field),如表IA-B中所列的。黑色对角线显示了等于MCHC的恒定血红蛋白浓度。
[0043]图10A-B是3D图，其显示了表IA-B中描述的两种不同清除函数的清除概率。图10A，函数形式A和C ;图10B，函数形式B。MCHC线以黑色显示。
[0044]图11是模型参数的一组六幅盒式图，其基于20名健康个体的来自表IA-B的函数形式B和它们对于患有三种轻度贫血形式的患者:患有慢性病贫血(ACD)的11名、患有珠蛋白生成障碍性贫血性状的33名、和患有铁缺乏贫血的27名而言如何变化。每个盒的上部和下部边缘位于第75和第25百分位数。中值以框内部的水平线标示。垂直线延伸到如下的数据点，该数据点在离框的四分位数间距离的1.5倍内。更多极值数据点以加号(+)符号显示。快动力学以β表征，慢动力学以α表征，随机波动以D表征，而清除阈值以V。表征。
[0045]图12是模型参数的一组六幅盒式图，其基于20名健康个体的来自表2的函数形式C和它们对于患有三种轻度贫血形式的患者:患有慢性病贫血(ACD)的11名、患有珠蛋白生成障碍性贫血性状的33名、和患有铁缺乏贫血的27名而言如何变化。每个盒的上部和下部边缘位于第75和第25百分位数。中值以框内部的水平线标示。垂直线延伸到如下的数据点，该数据点在离框的四分位数间距离的1.5倍内。更多极值数据点以加号(+)符号显示。快动力学以β表征，慢动力学以α表征，随机波动以D表征，而清除阈值以V。表征。
[0046]图13Α-Β是框图，其显示了用于测定样品中细胞分数的例示性方法步骤，依照本发明的一些实施方案，所述样品的体积和血红蛋白含量在MCHC线上投影时沿着此线降到均值投影位置的阈值百分比下。
[0047]图14是一幅框图，其显示了在本发明中使用的例示性计算装置。
[0048]图15是一种用于从患者血液样品的体积和血红蛋白含量测量推断模型参数的程序的例示性计算机代码。
[0049]图16是一种用于被调函数(called function) “ssRBC”的例示性计算机代码,所述被调函数“ssRBC”使用方程式4的数字逼近(approximation)来计算稳态RBC分布。
[0050]图17是用于程序“calculateCompensation” (其计算受试者血液样品的Pa85)的例示性计算机代码。此函数也调用其它，但是可以不依赖于参数计算代码运行。
[0051]发明详述
[0052]红细胞经由了解不足的过程自循环除去。虽然这些和其它RBC成熟和清除过程根本的特定分子和细胞机制是未知的，但是可能的是这些过程在疾病状态中改变，并且这些改变导致患有这些疾病的患者中的各种差异。例如，若特定细胞特征，如体积或血红蛋白浓度在红细胞循环时间的过程期间改变，则可能的是来自患有一些疾病的患者的红细胞群体间此变化的平均速度会与来自没有该疾病的患者的红细胞群体间的此变化的平均速度不同。
[0053]在健康成年人中，每天从骨髓将约2.5χ10η个新RBC释放到循环中，并且大约相同数目被清除。如此，构成循环群体的细胞不断变化，但是在健康个体(和轻度疾病患者)中，群体的特征是非常稳定的。在临床中，群体特征诸如血液中的细胞体积分数(血细胞比容)、平均RBC体积(MCV)、RBC体积变化系数(RDW)、和平均胞内血红蛋白质量(MCH)在全血液计数(CBC)中常规测量(I)。最近，已经变得可能的是，鉴定并表征非常早期的(数小时或几天龄)循环RBC(网织红血球)(2)。RBC在自骨髓释放后在很少几天中经历体积和血红蛋白的快速降低(3)。这种快相继之以长得多的较慢降低期(4-7)，期间体积和血红蛋白受到共调节(8);见图1A0
[0054]网织红血球和所有循环RBC的概率分布的比较(图1A)显示了体积和血红蛋白含量之间的关联随着细胞成熟,从网织红血球群体中约0.40的初始关联系数增加到全群体中的约0.85。如此，虽然牵涉的许多分子机制是未知的，但是清楚的是平均RBC以如下的方式成熟，使得其血红蛋白浓度趋向于群体平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)，其在图1A和IB中以等浓度线显示。此共调节的结``果是血红蛋白浓度的变化低于体积和血红蛋白含量的⑶。
[0055]本文中公开的参数显示了 TT和IDA患者中的RBC在绝对和相对项两者中比它们会在正常条件下以小得多的体积和低得多的血红蛋白含量在外周中保持。其持久性可以由于这些贫血的不太有效的红细胞生成而反映清除的补偿性延迟。如此，必须存在可以改变RBC清除触发物的行为的机制。比较TT和IDA中的RBC清除与健康个体或ACD患者中的RBC清除可以提供鉴定触发物的新路径。对于健康个体，V。的变化比Γ的变化小得多(14)，提示了触发物与MCHC线上的位置高度相关。
[0056]贫血
[0057]贫血是一种存在于血流中的血红蛋白量低于正常的状况。基于红细胞大小(以MCV，或均值红血球体积测量)，贫血可以细分成三个大组。在红细胞具有正常大小(即，80-100fL)时诊断出正常红细胞性贫血。在红细胞大小大于正常，即大于IOOfL的MCV时诊断出大红细胞性贫血(通常由B12缺乏引起)。小红细胞性贫血是在红细胞小于正常，即MCV<80fL 时。
[0058]诊断前贫血/预测贫血的形成
[0059]本文中呈现的模型和方法通过寻找清除延迟的体征来提供在明显的临床贫血形成前鉴定隐性或代偿性贫血患者的潜在方式。在具有正常的CBC，至少30且不超过90天后接着有另一正常CBC或临床IDA的独立的一组患者中测试此可能性。对于每个患者样品，将所有细胞的(v，h)坐标投影到MCHC线上，并且沿着此线在均值的85%(Pa85)下为概率密度积分。图3A-C显示了一名患者的CBC从正常演变成隐性IDA及最终IDA。中间小图(图3B)中显示的CBC是临床上不显著的，但是Pa85是异常的，预测没有出现并且达到医学注意51天的贫血。图3D显示了来自保持健康的患者的20个正常CBC和来自30-90天后形成IDA的患者的20个正常CBC的Pa85值。Pa85值以75%的灵敏度和100%特异性预测IDA。参见实施例3，“预测铁缺乏贫血”。目前的护理标准在此群体中具有0%的灵敏度，因为所有CBC是“正常的”。与统计学回归方法(其经常依赖于合并多次测量和来自不同来源和不同时间点的信息类型)形成对比，此基于模型的预测仅依赖于一个时间点时的单次CBC测量
(15)。
[0060]如此，可以使用所描述的方法来诊断前贫血，或者在其形成前至少30-90天预测受试者中贫血的形成，例如，在受试者仍然具有其它方面正常的CBC时(例如，其中受试者的HCT, MCV, RDff, MCH, MCHC, RBC和HGB水平均在正常范围内)。
[0061]正常的CBC值可以随实施分析的实验室而变化，但是一般，正常的数值如下。
[0062]
【权利要求】
1.一种测定受试者形成铁缺乏贫血(IDA)的风险的方法，该方法包括: 在包含来自所述受试者的红细胞的样品中，测定群体平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)； 将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数，其通过将所述体积和血红蛋白含量投影到所述MCHC线上来进行； 测定如下样品中的红细胞分数以提供样品分数，所述样品的转化体积和血红蛋白含量指数降到所述MCHC线上的均值投影位置的阈值百分比下；并比较所述样品分数与参照分数； 其中高于所述参照分数的样品分数的存在指示所述受试者处于形成IDA的风险。
2.一种筛选或选择受试者以筛选胃肠(GI)病症的方法，该方法包括: 在包含来自受试者的红细胞的样品中，测定群体平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)；将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数，其通过将所述体积和血红蛋白含量投影到所述MCHC线上来进行； 测定如下样品中的红细胞分数，所述样品的转化体积和血红蛋白含量指数降到所述MCHC线上的均值投影位置的阈值百分比下； 比较所述样品分数与参照分数；并 在所述样品分数低于所述参照分数时选择受试者以进行GI评估或者进一步筛选。
3.—种在患有小红细胞性贫血的受试者中在铁缺乏贫血(IDA)和珠蛋白生成障碍性贫血性状(TT)之间做出区别 诊断的方法，该方法包括: 在来自受试者的红细胞样品中测定细胞间血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度的数值，并比较Dh与参照数值； 其中高于所述参照数值的Dh的存在指示所述受试者患有或更有可能患有IDA，而低于所述参照数值的Dh的存在指示所述受试者患有或更有可能患有TT。
4.一种用于检测正常受试者中血掺或红细胞生成刺激物药剂的存在或使用的方法，该方法包括: 在来自受试者的样品中测定血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度和细胞体积降低(Dv)速率的变化幅度中的一项或两项的数值； 其中高于参照数值的0!^和/或Dv的存在指示血掺的存在或使用或者使用红细胞生成刺激物药剂。
5.一种用于优化受试者中红细胞生成素(EPO)或其它红细胞生成刺激物药剂(ESA)剂量的方法，该方法包括: 在来自经历EPO或ESA治疗的受试者的样品中测定标准化临界体积(V。)；并且 若所述V。低于下参照水平，则提高EPO剂量，或者 若所述V。高于上参照水平，则降低EPO剂量。
6.权利要求5的方法，其中调节EPO的剂量以维持所述受试者中群体均值体积)的大于75%的Vc ;或78-82%的Vc0
7.一种用铁治疗受试者的方法，该方法包括: 在来自受试者的样品中测定标准化临界体积(V。)；并且若所述V。低于下参照水平，则施用一剂铁或者规定铁补充过程。
8.权利要求7的方法，其中调节铁的剂量以维持所述受试者中群体均值体积)的大于 78% 的 V。；或 78-82% 的 V。。
9.权利要求1或2的方法，其中所述阈值百分比是所述MCHC线上所述群体均值投影的70%、75%、80%、85%、90% 或 95%。
10.权利要求1或2的方法，其中所述参照分数是约0.10,0.11,0.12,0.13,0.14、或0.15。
11.权利要求1-10中任一项的方法，其中所述样品包含来自所述受试者的全血。
12.—种系统，其包含: 计算装置，该计算装置包含: 用于存储指令的存储器， 一个或多个能够执行存储指令的处理器或处理装置以实施如下的操作，其包括: 接受代表所述样品中每个细胞的体积和血红蛋白浓度或含量的数据；将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数，其通过将所述体积和血红蛋白含量投影到代表平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)的线上来进行； 计算如下样品中红细胞的分数，所述样品的转化体积和血红蛋白含量指数降到均值投影的阈值百分比下；并 提供代表该分数的输出。
13.权利要求12的系统，其进一步包含接受代表所述样品中平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)的数据的指令。
14.权利要求12的系统，其进一步包含检测模块，该检测模块配置为检测红细胞(RBC)细胞体积(CV)、平均细胞体积(MCV)、细胞血红蛋白浓度(CHC)、平均细胞血红蛋白浓度(MCHC)、和平均细胞血红蛋白含量(MCH)及其群体统计学中的一项或多项，例如所有。
15.一个或多个机器可读存储装置，其配置为存储由一个或多个处理器或处理装置可执行以实施如下操作的指令，所述操作包括: 接受代表所述样品中每个细胞中的体积和血红蛋白浓度的数据；将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数，其通过将所述体积和血红蛋白含量投影到代表平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)的线上来进行； 计算如下样品中红细胞的分数，所述样品的转化体积和血红蛋白含量指数降到均值投影的阈值百分比下；并 提供代表该分数的输出。
16.权利要求15的机器可读存储装置，其进一步包含接受代表所述样品中平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)的数据的指令。
17.权利要求12-14中任一项的系统或权利要求15-16中任一项的机器可读存储装置，其进一步包含计算下列一项或多项的指令: (i)血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度； (?)细胞体积降低(Dv)速率的变化幅度； (iii)标准化临界体积或清除阈值(V。); (iv)血红蛋白含量降低(α)和慢相体积的平均速率；(V)快相体积降低(βν)的平均速率；和 (Vi)快相血红蛋白含量降低(Ph)的平均速率。
18.—个或多个机器可读存储装置，其包含计算下列一项或多项的机器可读指令: (i)群体平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、通过将体积和血红蛋白含量投影到MCHC线上来将每个细胞的体积和血红蛋白含量转化成指数、和投影降到均值投影的阈值百分比下的样品中的红细胞分数； (?)血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度； (iii)细胞体积降低(Dv)速率的变化幅度；和 (iv)标准化临界体积或清除阈值(V。)。
19.一种对患者筛选珠蛋白生成障碍性贫血性状(TT)的方法，该方法包括: 在来自受试者的样品中测定血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度的数值，并 比较Dh与参照范围； 其中在所述参照范围外的Dh的存在指示所述患者患有或有可能患有TT和/或若所述Dh在所述参照范围外，则选择受试者进行基因型分型或别的测试，或者若所述患者是妊娠的女性，则选择父亲进行筛选。
20.—种在患有贫血的受试者中在慢性病贫血(AOT)和其它贫血原因之间做出区别诊断的方法，该方法包括测定下列一项或多项的数值: ⑴血红蛋白含量降低(Dh)速率的变化幅度；和/或 (?)细胞体积降低(Dv)速 率的变化幅度；和/或 (iii)标准化临界体积或清除阈值(V。)；和/或 (iv)慢相体积和血红蛋白含量降低U)的平均速率；和/或 (V)快相体积降低(β ν)的平均速率；和/或 (vi)快相血红蛋白含量降低(Ph)的平均速率； 比较这些数值与参照范围，其中通过所述参照范围内的数值数目确定ACD诊断的概率；比较此概率与阈值；并且若所述概率高于所述阈值，则针对输血疗法选择和/或选择不实施铁水平的额外测试。
21.权利要求1-18中任一项的方法，其中转化个别细胞的体积和血红蛋白含量，使得所述体积和血红蛋白含量坐标投影到代表所有体积和血红蛋白含量坐标的最小二乘线性拟合的线上。
22.—种计算机可读存储装置，其配置为存储计算机可读的指令，该指令在由一个或多个处理器执行时引起如下的操作，该操作包括: 接受与网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布相关的第一组参数； 基于所述第一组参数，评估红细胞的稳态分布；并 计算代表红细胞的评估稳态分布和经验分布之间的不相似程度的目标函数。
23.权利要求22的计算机可读存储装置，其进一步包含如下的指令: 若所述目标函数的数值满足预定的阈值条件，则调节所述第一组参数，以提供第二组参数，使得相应的评估稳态分布和所述经验分布之间的不相似程度降低；并对所述一个或多个处理器提供所述第二组参数作为第一组参数。
24.权利要求22-23中任一项的计算机可读存储装置，其中所述网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布基于自患者获得的血液样品。
25.权利要求22-24中任一项的计算机可读存储装置，其中基于线性算子和测量的分布状态的组合评估所述稳态分布。
26.权利要求25的计算机可读存储装置，其中所述线性算子包含至少一个雅可比行列式和至少一个拉普拉斯算子。
27.—种系统，其包含: 计算装置，该计算装置包含: 用于存储指令的存储器，和 检测模块，其包含一个或多个能够执行存储指令的处理器或处理装置以实施如下的操作，该操作包括: 接受与网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布相关的第一组参数； 基于所述第一组参数，评估红细胞的稳态分布；并 计算代表红细胞的评估稳态分布和经验分布之间的不相似程度的目标函数。
28.权利要求27的系统，其进一步配置为: 若所述目标函数的数值满足预定的`阈值，则调节所述第一组参数，以提供第二组参数，使得相应的评估稳态分布和所述经验分布之间的不相似程度降低；并对所述一个或多个处理器提供所述第二组参数作为第一组参数。
29.权利要求27-28中任一项的系统，其中所述网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布基于自患者获得的血液样品。
30.权利要求27-29中任一项的系统，其中基于线性算子和测量的分布状态的组合评估所述稳态分布。
31.权利要求30的系统，其中所述线性算子包含至少一个雅可比行列式和至少一个拉普拉斯算子。
32.—种计算机执行的方法，包括: 接受与网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布相关的第一组参数； 基于所述第一组参数，评估红细胞的稳态分布；并 计算代表红细胞的所述评估稳态分布和经验分布之间的不相似程度的目标函数。
33.权利要求32的方法，其进一步包括: 若所述目标函数的数值满足预定的阈值条件，则调节所述第一组参数，以提供第二组参数，使得相应的评估稳态分布和所述经验分布之间的不相似程度降低；并对所述一个或多个处理器提供所述第二组参数作为第一组参数。
34.权利要求32-33中任一项的方法，其中所述网织红血球或红细胞的时间依赖性联合体积-血红蛋白分布基于自患者获得的血液样品。
35.权利要求32-34中任一项的方法，其中基于线性算子和测量的分布状态的组合评估所述稳态分布。
36.权利要求35的方法，其中所述线性算子包含至少一个雅可比行列式和至少一个拉普拉斯 算子。
【文档编号】G01N33/49GK103430028SQ201180055278
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2011年9月16日 优先权日:2010年9月16日
【发明者】J.M.希金斯 申请人:通用医疗公司