[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于太赫茲光譜的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711423266.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108267416A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏?zhàn)R涵;王化斌;張明焜;湯明杰;崔洪亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/3581
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/3581;G01N21/3577
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 周建軍

1.一種基于太赫茲光譜的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)，其特征在于，包括血樣處理模塊、循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和結(jié)果輸出模塊，所述血樣處理模塊用于從待測(cè)血樣中分離得到有核細(xì)胞，所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)模塊用于對(duì)有核細(xì)胞進(jìn)行太赫茲?rùn)z測(cè)，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)檢測(cè)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，所述結(jié)果輸出模塊用于顯示分析結(jié)果；所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)模塊集成有用于對(duì)細(xì)胞進(jìn)行太赫茲?rùn)z測(cè)的太赫茲光譜儀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊集成有太赫茲光譜處理分析算法，所述太赫茲光譜處理分析算法包括太赫茲時(shí)域光譜的特征提取和對(duì)比分析，特征提取包括細(xì)胞太赫茲時(shí)域光譜的相位、幅值、計(jì)算所得的折射率、介電性質(zhì)，對(duì)比分析將所提取的特征與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，并結(jié)合細(xì)胞光學(xué)成像圖片結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)試細(xì)胞類(lèi)別的歸類(lèi)識(shí)別。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)，其特征在于，樣品折射率n(f)計(jì)算公式如下：

其中，分別為I_ref和I_s進(jìn)行傅里葉變換后獲得的相位信息，I_ref和I_s分別代表所能捕獲的參考信號(hào)和樣品信號(hào)的透過(guò)能量，c代表光速，d代表太赫茲穿透樣品的厚度，f代表頻率；

消光系數(shù)κ(f)的計(jì)算公式如下：

其中ρ(f)是I_s和I_ref傅里葉變換的振幅比，n(f)代表折射率，f代表頻率；

吸收系數(shù)α的計(jì)算公式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)，其特征在于：所述血樣處理模塊集成有用于截留有核細(xì)胞的微通孔濾膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)，其特征在于：細(xì)胞碎片直徑、紅細(xì)胞直徑＜濾膜孔徑＜有核細(xì)胞直徑，優(yōu)選地，所述濾膜的過(guò)濾孔直徑為7-9μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)，其特征在于：所述血樣處理模塊還集成有進(jìn)樣針筒、生化反應(yīng)池、紅細(xì)胞裂解液儲(chǔ)備池、清洗液儲(chǔ)備池和機(jī)械臂，所述紅細(xì)胞裂解液儲(chǔ)備池、清洗液儲(chǔ)備池分別通過(guò)閥門(mén)與生化反應(yīng)池相連，所述機(jī)械臂用于取出含有有核細(xì)胞的過(guò)濾芯片并將其轉(zhuǎn)移至循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)模塊的電動(dòng)樣品臺(tái)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)，其特征在于：所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)模塊還集成有光學(xué)顯微鏡、成像CCD、電動(dòng)樣品臺(tái)、近場(chǎng)探針和控制器，所述光學(xué)顯微鏡、成像CCD用于對(duì)細(xì)胞進(jìn)行顯微成像，所述控制器完成細(xì)胞測(cè)量后將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)腫瘤細(xì)胞篩查系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊集成有細(xì)胞顯微圖像識(shí)別算法，用于對(duì)細(xì)胞進(jìn)行空間定位，通過(guò)獲取細(xì)胞邊界和中心灰度變化進(jìn)行細(xì)胞顯微圖像識(shí)別，從而準(zhǔn)確獲取每個(gè)細(xì)胞的形狀和空間坐標(biāo)；

和/或，所述數(shù)據(jù)處理模塊還集成有細(xì)胞統(tǒng)計(jì)算法，用于在細(xì)胞顯微圖像識(shí)別算法和太赫茲光譜處理分析算法處理后的結(jié)果基礎(chǔ)之上，進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計(jì)，以獲得循環(huán)腫瘤細(xì)胞的類(lèi)別分布和各類(lèi)別的數(shù)量，然后分析出患者癌癥轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)大小；

和/或，所述數(shù)據(jù)處理模塊還集成有數(shù)據(jù)庫(kù)；

和/或，所述結(jié)果輸出模塊集成有循環(huán)腫瘤細(xì)胞測(cè)試結(jié)果的直接顯示區(qū)和統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示區(qū)，所述直接顯示區(qū)用于顯示循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)模塊中的測(cè)量結(jié)果，所述統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示區(qū)用于顯示細(xì)胞統(tǒng)計(jì)算法計(jì)算得到的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。