[发明专利]具有阻抗信号处理功能的医学分析设备

说明书

一种具有细胞阻抗信号处理功能的医学分析设备，所述医学分析设备包括布置为接收脉冲数据集的存储器(4)，每个脉冲数据集包括每次与时间标记相关联的阻抗值数据，这些数据共同表示当细胞通过极化开口时测得的细胞阻抗值曲线。该设备进一步包括分类器(6)，该分类器(6)包括接收脉冲数据集作为输入的卷积神经网络，并且所述卷积神经网络设有至少一个卷积层，所述卷积层具有大于或等于3的深度，以及至少两个全连接层，还有呈现细胞分类的输出层，脉冲数据集从所述输出层导出。

本发明涉及血液学领域，并且特别是涉及细胞计数和分类设备。

自20世纪50年代以来，已根据称为库尔特原理(Principle Coulter)的方法通过测量阻抗来进行血液学分析仪中各种血细胞的计数和体积测定。该方法包括使悬浮在导电液体中的细胞通过极化的微开口，以及检测由于颗粒通过孔口所引起的电阻变化(或阻抗变化)。如此产生的不同脉冲的检测允许元件计数。

已经开发了不同的解决方案以考虑与孔口中的流通相关的问题(由于边缘或流体动力学效应、双重掩蔽(masquage de doublets)引起的旋转等)。由于这些解决方案都不能令人满意，因此开发了流体动力聚焦技术或水动力聚焦技术。该解决方案包括执行待分析细胞流的流体动力学护套，这可以将细胞流居中在孔口中并限制与在边缘处通过相关的影响。然而，该技术实施起来非常复杂并且特别昂贵。

最近，申请人开发了一种解决方案，该解决方案能够提供非常令人满意的结果，同时仍克服(affranchissant)水动力聚焦。他们在专利申请FR 1904410中对该解决方案进行了保护。在此开发过程中，申请人意识到，他们的研究也可用于根据细胞的阻抗信号来表征细胞，从而返回有关正常或异常的信息或表征这些细胞的形态。

用于测量红细胞变形能力的现有技术的最新技术揭示了两个主要家族。

第一家族涉及精确但实施时间长且复杂的测量技术。对于其中一些，分析模型可以追溯到流变参数，例如弹性和膜粘度模量等。在这些方法中，可以提及通过微量移液器的抽吸，其原理是通过施加已知的低压来抽吸移液器中的一部分红细胞。通过测量与抽吸后红细胞形态相关的某些量，可以推断出剪切模量或剪切粘度(参见例如E.A.Evans的文章《应用于分析流体剪切和微量移液器变形红细胞的新膜概念(New membrane conceptapplied to the analysis of fluid shear and micropipette deformed red bloodcells)》，生物物理杂志(Biophysical Journal)，1973)。诸如以下方法的其他方法包括使用光学激光拉伸血细胞以及观察其形状：例如“光镊(optical tweezer)”方法(参见例如Brandao等人的文章《用于测量红细胞弹性的光镊：在镰状细胞病药物反应研究中的应用(Optical tweezers for measuring red blood cell elasticity:application to thestudy of drug response in sickle cell disease)》，欧洲血液病学杂志(EuropeanJournal of Haematology)，70:207-211，2003)或“光学展宽器(optical stretcher)”方法(例如参见Guck等人的文章《光学展宽器：一种用于显微操作细胞的新型激光工具(Theoptical stretcher:a novel laser tool to micromanipulate cells)》，生物物理杂志(Biophysical Journal),81:767-784，2001)。