[发明专利]流式细胞术数据分割结果的评价系统和方法

说明书

本发明公开了评价由直方图分割技术产生的结果的系统和方法。示例性技术根据基于直方图的度量、基于群体的度量、或它们的组合或转换形式来评估边界区域决策或放置技术。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年11月16日提交的美国临时专利申请No.61/727,474的优先权的权益，该专利申请的内容以引用方式并入本文。

背景技术

本发明的实施例涉及流式细胞术，具体地讲，涉及用于评估通过边界放置技术获得的结果的品质的系统和方法。

对造血功能障碍进行流式细胞术免疫表型分型是一项复杂且要求高的任务，需要相关人员充分了解细胞谱系、发育途径和生理变化，以及在血液病理学方面具有丰富经验。

流式细胞术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允许每秒对数千个颗粒进行同时多参数分析。可将生成的数据绘制成直方图并分成多个区域。所述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。当使用一个区域来限制或分离绘制或定位在直方图上的细胞或事件，使得那些分离的细胞或事件可以在后续的直方图中显现时，将该过程称为“门控”。在涉及一个或多个区域的被称为“门控”的一系列顺序步骤中，可基于荧光强度对累积成直方图的数据进行分离或聚类。在一些情况下，使用布林(Boolean)逻辑(与(AND)、或(OR)、非(NOT))将门彼此结合。常见技术涉及按顺序使用门。在一些情况下，并行地执行门。

在过去十年中，检测仪器和试剂技术的进步已使得能够对数十个表面标记物和细胞内标记物以及数十个信号传导分子进行同时单细胞测量，这使得流式细胞术在医学和系统生物学中发挥越来越重要的作用。

然而，用来解译流式细胞术数据的传统分析工具的功能已不能满足流式细胞术应用快速扩展的需求，使得科学家们面临从数百万细胞的集合中人工识别出20维数据形式的所关注细胞群体的艰巨任务。

贝克曼库尔特公司(Beckman Coulter)的tetraCXP系统软件、stemCXP和CytoDiffCXP软件是自动化流式细胞术解决方案的非限制性例子。这些软件提供了一种用于在多维空间中分离出所关注群体和向用户报告该群体的百分率和其他临床参数的门控算法。对共有特定功能的同源细胞群体的自动识别称为自动门控。这些解决方案降低了对高专业性的要求，并缩短了对流式细胞术数据进行手动门控所需的处理时间。额外的有益效果包括人工成本降低、分析的一致性，以及用户引起的错误减少。

一项2005年进行的涉及15家机构的研究(H.T.Maecker,A.Rinfret,P.D'Souza,etal.，“Standardization of cytokine flow cytometry assays，”BMC Immunology,vol.6,article 13,2005(H.T.Maecker、A.Rinfret、P.D'Souza等人，“细胞因子流式细胞术测定法的标准化”，《BMC免疫学》，第6卷，第13章，2005年))表明，即便使用的是相同的样品和试剂并且样品的制备过程是标准化的，平均实验室间变异系数仍然为在17％至44％的范围内。即便所有分析均由精通流式细胞术的人员执行，所述变异中的大多数仍是门控引起的。

因此，尽管流式细胞术测定技术为血液学领域提供了实际益处，但仍期待其有进一步的发展和改进。本发明的实施例对这些尚未解决的需求中的至少一些提供了解决方案。

发明内容

本发明的实施例涵盖用于告知流式细胞术用户通过自动直方图门控技术产生的结果的有效性的系统和方法。通常情况下，使用某些度量来评价门控技术。因此，在自动直方图门控作为流式细胞术规程的一部分产生了折衷结果的情况下，本发明的实施例提供基于度量的机制来告知用户此类情况。