[發明專利]流式顆粒儀數據自動化定量分析方法

在審

• 申請號: 201510823352.1
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN105424560A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 殷躍鋒
• 申請（專利權）人: 蘇州創繼生物科技有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/14
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

技術領域

本發明涉及流式細胞分析技術領域，特別是涉及流式顆粒儀數據自動化定量分析方法。

背景技術

流式顆粒儀是一種在顆粒流動過程中對顆粒進行檢測的設備，它一次可收集一個顆粒多個物理參數(本身物理特性，大小、顆粒度、體積等)及多個特異性的熒光信號(抗體標記或熒光染料染色)，這些數據以FACS文件格式進行保存(附FACS文件數據格式規范)。由于儀器可在短時間內收大量顆粒(每秒1萬至10個顆粒)多個參數信息(2至20個參數)，數據信息量極其龐大。但目前對這些數據還是以人工分析為主，主要由分析者構建散點圖、直方圖，在其中選擇出目標顆粒群體，通過一系列的邏輯設置得到顆粒的一個或多個參數的定量信息。分析耗時耗力，主觀性強，重復性差，目前已經成為流式顆粒儀運用的瓶頸所在。

一個標準的流式顆粒儀實驗，要求檢測到1000個以上目標顆粒數量，在信息統計時，統計學上才能達到穩定。(此處已淋巴顆粒亞群分析為例)由于目標顆粒只占樣本全部顆粒的30％或更低(示樣本情況而定，)，故總體要需要采集3000～10000個顆粒總數供數據分析。淋巴顆粒亞群的分析目的是將人外周血中淋巴顆粒群體按已經的T淋巴顆粒、B淋巴顆粒和NK顆粒等亞群標準進行分類計數，計算其在百分比含量及絕對數值(附淋巴顆粒亞群的檢測意義)。樣本需要經過熒光抗體組合：CD45/CD3/CD4/CD8/CD16+56/CD19，分別標記出CD3+/CD4+,CD3+/CD8+,CD3-/CD19+,CD3-/CD16+56+的顆粒亞群。

手工分析標準流程如下：

構建CD45/SSC散點圖，設門選擇淋巴顆粒群體。

構建CD3/CD4散點圖，顯示淋巴顆粒群體，并識別出CD3+CD4+顆粒，計算其百分比含量。

構建CD3/CD8散點圖，顯示淋巴顆粒群體，并識別出CD3+CD8+顆粒，計算其百分比含量。

構建CD3/CD19散點圖，顯示淋巴顆粒群體，并識別出CD3－CD19+顆粒，計算其百分比含量。

構建CD3/CD16+56散點圖，顯示淋巴顆粒群體，并識別出CD3-CD16+56+顆粒，計算其百分比含量。

由于個體差異，每個人的顆粒分布情況都會有差異，在分析過程中需要人工干預調整門的區域或十字象限位置，使得分析更為準確。

如果是異常病人，分析者需要從新調整分析設置，準確地讀得可區分的顆粒群體的各參數讀數，然后與現有的知識庫進行比較或現有診斷依據讀數比較后，得出相應的檢測結論。

要準確地得到流式分析結果，分析者需要足夠培訓時間熟悉各類樣本數據，每個樣本數據需要手工調整分析，耗時耗力，準確性、穩定性差。

美國BD公司現有一款全自動淋巴顆粒亞群分析軟件，能夠自動分析數據，給出以上各種顆粒群體的比例，但有以下限制條件：

檢測的數據需要提前用標準微球校準儀器，即顆粒群體需要出現在預設的位置附件，顆粒群體小范圍內移動時，軟件可以自動跟蹤顆粒群體。

檢測方案需要提前預設，并定義之間邏輯關系。

出錯后不會糾正。

這個自動分析軟件只是局部地解決了分析自動化問題，但構架還是在手工方案的基礎上增加了附近顆粒群體中心點動自尋找功能，且無法適用于其他項目分析，僅用于讀取數據，無法對數據作出分析與判斷。

流式顆粒儀分析顆粒后生成FACS文件，現有軟件需要人工設定分析方案并建立參數之間的邏輯關系，由于在操作過程中的人為因素，分析結果極不穩定，同一份數據給不同的工作人員分析可以得出來不同的數據結果。所以需一種全自動的自動分析算法來客觀、全面地分析數據，得出穩定可重復的分析結果。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了流式顆粒儀數據自動化定量分析方法，其目的在于，提供一種全自動的自動分析算法來客觀、全面地分析數據，得出穩定可重復的分析結果，提高流式細胞分析的穩定性和自動化程度，其在高維空間下采用MEANSHIFT聚類算法識別出細胞群體，降維合并生成中間群體，使得以低維傳遞方式觀察多維下的細胞群體，便于觀察人員判斷流式細胞群體狀況。

本發明所采用的技術方案是：流式顆粒儀數據自動化定量分析方法，至少包括以下步驟：

第一步，區分出樣本中各類顆粒或顆粒群體，并讀出這些顆粒或顆粒群體的檢測參數；

第二步，給定一個對照樣本，檢測出被測樣本與對照樣本之間的相同點或不同點，并給出差異數；