[發明專利]用于確定生物響應曲線的基線測量的系統和方法

在審

• 申請號: 201280068400.5
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN104093351A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 卡洛斯·埃德溫·富內斯;埃文·F·克倫威爾
• 申請（專利權）人: 分子裝置有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;顧麗波

相關申請

本發明要求于2011年11月30日提交的申請號為13/308,021的美國專利申請的優先權，在此通過引用將其全部并入本文。

技術領域

本發明涉及細胞檢定系統，特別是用于分析生物響應數據的系統。

背景技術

研究員可使用細胞檢定篩選系統獲取生物響應數據。隨后，研究員可將這些生物響應數據繪制在曲線圖上從而獲得生物響應曲線。生物響應曲線中的波峰和波谷會賦予該曲線獨特的形狀輪廓。獨特形狀的生物響應曲線可能導致生物響應發生循環、擺動，或者其振幅發生規則或不規則的變化。生物響應曲線中的波峰可對應于生物檢定過程中發生的動作電位。

通常需要測量生物響應曲線中的動作電位參數。動作電位參數包括例如上升時間、衰退時間和其它形狀相關的參數。為了獲得可靠的結果，在測量動作電位參數時使用可靠的基線測量是有益的。基線是生物響應曲線中響應靜止的區域。

圖1中展示了實例生物響應曲線100的一部分。在該實例中，生物響應曲線的該部分包括動作電位102。動作電位102包括上升段104，上升段104增長到形成波峰106，隨后出現衰退108，衰退108減少到形成波谷110。在該實例中，生物響應曲線100隨后隨著動作電位102返回到基線112。動作電位102之前的穩定狀態區域可被稱為動作電位102的引導基線114。

但是，可靠基線測量的確定是困難的。一種已知的確定基線測量的方法對各動作電位之間的各個波谷進行分析，從而識別出用于計算基線測量的區域。另一種已知的方法識別出生物響應曲線中的波谷作為生物響應曲線導數中的最大正變化與最大負變化之間的區域。但是，由于可能展現出多樣的生物響應曲線形狀輪廓，例如，相對于動作電位具有一階衰退輪廓，動作電位具有二階衰退輪廓，因此這些方法可能不會產生可靠的基線測量。

因此，需要新的用于確定可靠基線測量并適合多種生物響應曲線形狀輪廓的方法。

發明內容

提供了一種計算機執行的確定生物響應曲線的基線測量的方法。根據生物響應曲線確定導數響應曲線。對導數響應曲線進行搜索從而識別生物響應曲線中的波峰。對導數響應曲線進行搜索從而識別波峰的開始位置。識別生物響應曲線中的引導基線。該引導基線與波峰相關聯，并且至少部分地根據波峰的開始位置識別引導基線。至少部分地根據與波峰相關聯的引導基線確定生物響應曲線的基線測量。

還提供了一種用于確定生物響應曲線的基線測量的系統。求導模塊根據生物響應曲線確定導數響應曲線。波峰識別模塊對導數響應曲線進行搜索從而識別生物響應曲線中的波峰。引導基線識別模塊對導數響應曲線進行搜索從而識別波峰的開始位置，并且識別生物響應曲線中的引導基線。引導基線與波峰相關聯，并且至少部分地根據波峰的開始位置識別引導基線。基線確定模塊至少部分地根據與波峰相關聯的引導基線確定生物響應曲線的基線測量。

附圖說明

圖1為包括基線和動作電位的生物響應曲線的一個實例。

圖2為用于確定生物響應曲線中的基線測量的系統的實施的實例。

圖3為用于確定生物響應曲線中的基線測量的方法步驟的實例的流程圖。

圖4A為原始生物響應曲線的實例。

圖4B為圖4A中的原始生物響應曲線的導數生物響應曲線的實例。

圖5A為圖4A中的原始生物響應曲線的分段。

圖5B為圖4B中的導數生物響應曲線的分段。

圖6為用于識別導數生物響應曲線中的波峰的方法步驟實例的流程圖。

圖7為用于識別動作電位的引導基線的方法步驟實例的流程圖。

具體實施方式

如下面進一步詳細的描述，根據生物響應曲線的導數確定生物響應曲線的基線測量。特別是，通過聚焦于生物響應曲線和生物響應曲線的導數中的離散位置來確定基線測量。通過聚焦于離散位置，可將來自引導動作電位(或其它生物響應)的衰退的干擾最小化。利用該方法，有利于在各種生物響應曲線形狀輪廓的條件下提供可靠的基線測量。進而，可靠的基線測量對生物響應曲線中的各生物響應(例如，動作電位)相關的測量的可靠性提供了有利的改善。