具有凝集块校准的血小板计数的系统和方法_5

文档序号:8435659阅读:来源:国知局
软件,诸如小应用程序)或这两者中实 现特定的元件。此外,可以采用至其他计算设备(诸如网络输入/输出设备)的连接。模 块终端系统600本身可以是包括计算机终端、个人计算机、便携式计算机、工作站、网络计 算机、或任何其他数据处理系统的不同类型的模块终端系统。由于计算机和网络的不断变 化的性质,因此图6中描绘的模块系统600的描述仅旨在作为出于举例说明本发明的一个 或多个实施例的目的的具体示例。模块系统600的比图6中所描绘的模块系统具有更多或 更少部件的许多其他配置是可能的。模块系统600的模块或部件中的任何一个或此类模块 或部件的任何组合可以与本文所公开的细胞分析系统实施例中的任何一个耦合、或集成到 其中、或以其他方式被配置成与其建立连接。相关地,以上论述的硬件和软件部件中的任何 一个可以与在其他位置处使用的其他医疗评估或治疗系统集成在一起或被配置成与所述 系统交互。
[0106] 在一些实施例中,模块系统600可以被配置成接收输入模块处的患者的一种或多 种细胞分析参数。细胞分析参数数据可被传输至对血小板状态进行预测或确定的评估模 ±夬。预测的血小板状态可以经由输出模块输出至系统用户。在一些情况下,模块系统600可 以例如通过使用治疗模块,基于一个或多个细胞分析参数和/或预测的血小板状态来确定 对患者的初始治疗或诱导方案、或经调节的治疗方案。该治疗可以经由输出模块输出至系 统用户。任选地,该治疗的某些方面可以由输出设备确定,并且传输至治疗系统或治疗系统 的子设备。可将与患者相关的多个数据中的任何一个输入到模块系统中,包括年龄、体重、 性别、治疗史、病史,等等。可以基于这种数据来确定治疗方案或诊断评价的参数。
[0107] 相关地,在一些情况下,系统包括被配置成接收VCS数据作为输入的处理器。处理 器还可被配置成接收CBC数据作为输入。任选地,处理器、存储介质或这两者可以整合在血 液学或细胞分析机器内。在一些情况下,血液学机器可生成用于输入到处理器中的VCS数 据、CBC数据或其他信息。在一些情况下,处理器、存储介质或这两者可以整合在计算机内, 并且该计算机可以与血液学机器进行通信。在一些情况下,处理器、存储介质或这两者可以 整合在计算机内,并且该计算机可以经由网络与血液学机器进行远程通信。
[0108] 体积电导率散射(VCS)数据
[0109] 除可从CBC模块获得的CBC数据之外,可从VCS模块获得VCS数据。示例性VCS 参数包括以下参数:
[0110] 1?细胞电导率(C)[高频电流]
[0111] 2?细胞体积(V)[低频电流]
[0112] 3.轴向光损失或被吸收的光(AL2或ALL)
[0113] 4?低角光散射(LALS)
[0114] 5?上中间角光散射(UMALS)
[0115] 6?低中间角光散射(LMALS)
[0116] 7.中间角光散射(MALS) [UMALS+LMALS]
[0117] 这样,可以分别计算血细胞(诸如白血细胞、红血细胞和血小板)的各种参数(例 如,体积、电导率,以及光散射或传播的角度)。该数据可基于个体的生物样品来获得。而且, CBC和VCS数据可在仪器的屏幕(例如图7中所描绘)上查看,以及被自动地导出为Excel 文件。因而,可对血细胞(例如RBC、血小板和WBC)进行分析并分别绘制在三维直方图中, 其中每个细胞在所述直方图上的位置由如本文所述的某些参数限定。
[0118] 细胞或粒子的亚群可分成位于所述直方图上的不同位置处的不同组。例如,血小 板凝集块和白血细胞可聚集在直方图的不同区域中,从而形成细胞群体。图7示出计数分 析的各方面的示例性屏幕截图。如此处所示,血小板凝集块事件被圈在直方图上。一般来 讲,此类直方图可从如本文别处所讨论的有核红血细胞(NRBC)通道(或WBC分类通道或网 织红细胞通道)获得。
[0119] 此类VCS值可对应于所述群体在直方图中的位置,并且对应于血细胞在显微镜下 的形态。如图7D至7F中所描绘,某些通道模块可提供各种粒子或血液组分诸如可能存在 的血小板凝集块、血细胞或细胞碎片的测量结果。
[0120] 能够以定量、客观和自动化的方式使用VCS参数来分析细胞事件,这种方式免受 人为判读的主观性影响,所述人为判读也是非常耗时、昂贵的,且再现性有限。在某些实施 例中,VCS参数可用于基于从个体获得的生物样品来估计个体中的血小板计数,并用于诊断 改变血小板计数的各种医学病症。应当理解,当提及VCS参数或体积电导率散射数据分布 时,此类表征可包括单个VCS数据特征的子集。例如,VCS参数数据可包括体积和电导率量 度的组合、体积和散射量度的组合、或电导率和散射量度的组合。相似地,VCS参数数据可仅 包括体积量度、仅包括电导率量度、或仅包括散射量度。在一些情况下,VCS参数数据可被视 为包括光传播和电流数据的集合或子集。例如,光传播量度可包括在第一角度处的第一传 播光、在不同于第一角度的第二角度处的第二传播光、轴向传播光、或它们的任何组合。相 关地,电流量度可包括低频电流(例如,与体积对应的DC阻抗)、高频电流(例如,与内部细 胞密度对应的RF电导率)、或它们的组合。在这个意义上,VCS参数数据或体积电导率散射 数据分布可称为电流光传播参数或数据分布。
[0121] 如本文进一步所论述,已发现某些VCS参数值对于评估个体中的血小板状态非常 有用。因此,可在用于估计个体中的血小板计数和用于诊断血小板相关病症的系统和方法 中实施这些参数。
[0122] 修|H的血小板计数(方法I)
[0123] 图7A示出根据本发明实施例的用于确定修正的血小板计数的示例性方法700a的 各方面。如此处所示,该方法可包括如步骤710a中描绘的确定或获得血小板凝集块体积参 数,如步骤720a中描绘的确定或获得单一血小板体积参数,以及如步骤730a中描绘的确定 或获得每个凝集块的血小板参数。每个凝集块的血小板参数可基于血小板凝集块体积参数 和单一血小板体积参数。
[0124] 此外,该方法可包括如步骤740a中描绘的确定或获得血小板凝集块与WBC比率参 数,如步骤750a中描绘的确定或获得WBC浓度参数,以及如步骤760a中描绘的确定或获得 凝集块中所含的血小板的数量(例如,损失的血小板计数)。凝集块中所含的血小板的数量 的估计可基于血小板凝集块比WBC参数、每个凝集块的血小板参数和WBC浓度参数。
[0125] 而且,该方法可包括如步骤770a中描绘的确定或获得观察的血小板计数,以及如 步骤780a中描绘的确定或估计修正的血小板计数。修正的血小板计数的计算可基于观察 的血小板计数和损失的血小板计数。例如,估计的修正血小板计数可基于观察的血小板事 件与估计的凝集块中所含的血小板的数量之和。
[0126] 确宙血小板凝集块体积参数
[0127] 图7B描绘根据本发明实施例的用于确定血小板凝集块体积参数的技术的各方 面。如此处所示,该方法包括通过使用NRBC模块分析已知体积的乳胶小珠来确定通道-体 积关系,如步骤710b所描绘。通常,在NRBC模块中,直流(DC)与粒度成正比。因此,较大 DC脉冲对应于较大粒度。这样,可以获得将NRBC通道值与粒子体积值相关联的基准或标 准。
[0128] 此外,该方法包括使用NRBC模块处理包含血小板凝集块的样品,如步骤720b中所 描绘。例如,可计算来自血小板凝集块群体的1-D直方图的平均通道。
[0129] 可将血小板凝集块的NRBC模块输出数据与粒度基准相关联以获得血小板凝集块 体积参数,诸如血小板凝集块群体的平均体积。例如,通道-体积关系(例如,来自步骤 710b)和平均通道(例如,来自步骤720b)可用于确定血小板凝集块群体的平均体积(例 如,以飞升计)V(例如,步骤730b)。在一些情况下,存在于样品中的血小板凝集块呈现群 体分布,使得不同凝集块包含不同数量的血小板。例如,群体的一些凝集块可包含5个血小 板,一些凝集块可包含10个血小板,一些凝集块可包含20个血小板等等。
[0130]用于确定血小板凝集块体积参数的示例性方法描绘为图7A的步骤710a。
[0131] 确宙单一血小板体积参数
[0132] 图7C描绘根据本发明实施例的用于确定单一血小板体积参数的技术的各方面。 如此处所示,血小板群体直方图700c可从CBC模块获得。曲线示出以飞升计的单一血小板 体积分布。该分布的平均或均值血小板体积可称为MPV。均值的计算可涉及对于每个通道 而言,将通道中的事件数量乘以对应于通道的体积。可对所有通道的结果求和,然后除以观 察到的事件总数,从而得到每个事件的平均体积(MPV)。
[0133] 用于确定单一血小板体积参数的示例性方法描绘为图7A的步骤720a。
[0134] 确宙每个凝集块的血小板参数
[0135] 可以通过将血小板凝集块体积参数(例如V)除以单一血小板体积参数(例如 MPV)来获得样品的每个血小板凝集块中所含的血小板的平均数量。此量度可指示一个血小 板凝集块平均含有的血小板数量。用于估计每个凝集块的血小板参数的示例性方法可基于 下列公式:a=V/MPV。
[0136] 因此,血小板凝集块体积参数和单一血小板体积参数可用于获得每个血小板凝集 块中所含的血小板的平均数量。相关地,每个血小板凝集块中所含的血小板的平均数量可 通过将血小板凝集块群体的平均体积(V)除以平均血小板体积(MPV)来计算。这样,本发 明的实施例涵盖使用来自NRBC和CBC模块的信息估计单一凝集块中的血小板的数量的技 术,例如通过计算每个凝集块的血小板的平均数量来估计。
[0137] 用于确定每个凝集块的血小板参数的示例性方法描绘为图7A的步骤730a。
[0138] 确宙血小板凝集块与白血细朐的比率参数
[0139] 可通过在NRBC模块诸如血液学分析仪的NRBC模块中实施某些分析技术,将血小 板凝集块事件从其他事件(例如,NRBC、WBC、血小板和各种形式的碎片)圈定或分割出来。 例如,可在来自NRBC模块的RLALS对AL2曲线图视图中看出血小板凝集块的不存在或存 在,如图7D(右图,很少或没有血小板凝集)和图7E(右图,显著血小板凝集)所描绘。图 7D和7E的左图提供与右图中所示的那些相对应的白血细胞(WBC)和血小板(PLT)事件的 CBC模块体积分布直方图。如图7E中所描绘,WBC和PLT参数两者的CBC模块直方图包括 血小板凝集块事件。例如,WBC直方图包括血小板凝集块和WBC群体的组合,并且PLT直方 图包括血小板凝集块和单一血小板群体的组合。
[0140] 可以看出,细胞分析系统诸如血液学分析仪的模块可用于评价从个体获得的生物 样品中的多种粒子中的任一种,包括细胞、细胞的凝集块、细胞的部分以及样品中所含的其 他粒子。虽然本公开有时是指使用细胞分析系统(及其模块)诸如血液学分析仪分析对 应于单细胞的事件,但应当理解本公开还涵盖使用细胞分析系统(及其模块)诸如血液学 分析仪分析与可包含于从个体获得的生物样品中的任何类型的粒子、或粒子的凝集块(例 如,血小板凝集块)相对应的事件。
[0141] 如图7D和7E中所示,低角光散射(LALS)测量结果可使用ARCTAN函数变换,并 表示为旋转LALS(RLALS)参数。RLALS可通过f(DC,LALS)的函数提供。在一个实施例中, RLALS参数通过如下公式提供:RLALS= (C)ARCTAN(DC/LALS),其中(C)为比例常数并且 (DC)为DC电流值。
[0142] 除了图7D和7E的RLALS对AL2视图之外,还发现由NRBC通道示出的RUMALS对 ELMALS曲线图诸如图7F中所描绘的曲线图提供血小板凝集块事件从其他类型的事件可靠 的分割。
[0143] 如图7F中所示,上中间角光散射(UMALS)测量结果可使用ARCTAN函数变换,并表 示为旋转UMALS(RUMALS)参数。RUMALS可通过f(DC,UMALS)的函数提供。在一个实施例 中,RUMALS参数通过如下公式提供:RUMALS= (C)ARCTAN(DC/UMALS),其中(C)为比例因子 并且OC)为DC电流值。
[0144] 因此,使用NRBC曲线图视图诸如图7E和7F中所示的视图,可以便利地观察各种 粒子群体并且相对于白血细胞事件识别和分割血小板凝集块事件。
[0145] ELMALS参数也可称为扩展低中间角光散射参数,并且可计算为LMALS/2。
[0146] 使用图7E和7F中所示的二维参数组合,可以在NRBC模块中用非线性边界进行分 害J,以将血小板凝集块从其他类型的事件分离并识别血小板凝集块。可应用分水岭图像处 理技术在二维空间上画出边界。此类成像处理技术涉及实施某些细胞群体搜索方案。例 如,该技术可包括使数据图发生数字洪泛(digitallyflooding)、突出某些群体、以及暴露 可能以其他方式未识别的群体。通过暴露较小亚群,该方法可确定亚群属于何处及如何应 用适当的设门技术。这样,可以在分割方法中识别血小板凝集块事件。
[0147] 血液学评价可涉及通过将细胞悬浮在流体的料流中并使其经过电子检测装置而 进行的每秒分析数千个颗粒的同时多参数分析。可将生成的数据绘制成直方图并分成多个 区域。区域是在一个或两个参数的直方图上围绕所关注群体绘出或定位的形状。示例性区 域形状包括二维的多边形、圆圈、椭圆、不规则形状,等等。以数据形式例示的个体事件对应 于独特的参数组合,并且在存在此类组合的多个实例的情况下累积。根据一些实施例,在涉 及一个或多个区域的被称为"设门"的步骤中,可基于VCS参数对累积成直方图的数据进行 分离或聚类。还可使用各种人工、自动化及其他设门、边界决策、区域布置或直方图分割技 术来识别和/或分割血小板凝集块数据诸如图7E和7F中所示的数据,并且示例性技术在 美国专利公布No. 2010/0111400( "Non-LinearHistogramSegmentationforParticle Analysis"(用于粒子分析的非线性直方图分割))中有所讨论,该专利的内容以引用的方 式并入本文。根据一些实施例,各种直方图分析步骤可使用系统诸如血液学分析仪基于 NRBC模块和通道处理技术来进行。
[0148] 因此,如图7D至7F中所示,本发明的实施例涵盖用于将NRBC模块通道输出数据 与生物样品中的血小板凝集块事件的识别相关联的各种技术。这样,可以获得血小板凝集 块与WBC的比率,或者以其他方式将血小板凝集块群体从其他事件(例如,WBC)分离开。例 如,该技术可提供每100个白血细胞事件的血小板凝集块事件的数量的量度。
[0149] 用于确定血小板凝集块比WBC参数的示例性方法描绘为图7A的步骤740a。
[0150] 确宙白血细朐参数
[0151] 根据一些实施例,白血细胞浓度参数可经由CBC模块获得。这样,可以评价与单位 体积的样品相对应的白血细胞事件的数量。
[0152] 用于确定WBC浓度参数的示例性方法描绘为图7A的步骤750a。
[0153] 确宙闵凝集损失的血小板的数量
[0154] -旦获得血小板凝集块与WBC的比率参数、血小板凝集块参数和WBC浓度参数 (例如,分别在图7A的步骤740a、730a和750a),就可以确定或估计在血小板计数期间损失 的
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