(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記血小板凝集塊中に存在する血小板数が、前記第1の因子、前記第2の因子、及び第3の因子の乗算を含み、前記第1のモジュールが、血小板凝集塊体積を判定するように構成され、前記第2のモジュールが、単一血小板体積を判定するように構成され、前記第3の因子が、前記血小板凝集塊体積対前記単一血小板体積の比率を含み、前記第1の因子が、前記血小板凝集塊数対前記白血球数の比率を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のシステム。
前記第1のモジュールが、回転下方角度光散乱(RLALS)測定値、拡張下方中角度光散乱(ELMALS)測定値、回転上方中角度光散乱(RUMALS)測定値、及び軸方向光損失(ALL)測定値からなる群から選択されるメンバーを含む光測定値に基づいて、前記血小板凝集塊数を判定するように構成される、請求項1〜11のいずれか一項に記載のシステム。
前記データ処理モジュールが、確率分布関数に基づいて、各血小板凝集塊数の血小板細胞のそれぞれの数を判定するように、及び各血小板凝集塊の血小板細胞のそれぞれの数の合計に基づいて、血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数を判定するように構成され、前記第1の因子が、血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数対前記白血球数の比率を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載のシステム。
前記第2のモジュールを使用して前記観察された血小板数及び前記白血球濃度を判定することが、前記観察された血小板数を判定するように構成される第1の開口槽、及び前記白血球濃度を判定するように構成される第2の開口槽で生体サンプルを分析することを含む、請求項16〜20のいずれか一項に記載の方法。
前記第1のモジュールを使用して、血小板凝集塊体積を判定し、前記第2のモジュールを使用して、単一血小板体積を判定することを更に含み、前記血小板凝集塊中に存在する血小板数が、前記第1の因子、前記第2の因子、及び第3の因子の乗算を含み、前記第3の因子が、前記血小板凝集塊体積対前記単一血小板体積の比率を含み、前記第1の因子が、前記血小板凝集塊数対前記白血球数の比率を含む、請求項16〜25のいずれか一項に記載の方法。
前記第1のモジュールが、回転下方角度光散乱(RLALS)測定値、拡張下方中角度光散乱(ELMALS)測定値、回転上方中角度光散乱(RUMALS)測定値、及び軸方向光損失(ALL)測定値からなる群から選択されるメンバーを含む光測定値に基づいて、前記血小板凝集塊数を判定する、請求項16〜26のいずれか一項に記載の方法。
前記データ処理モジュールが、確率分布関数に基づいて、各血小板凝集塊数の血小板細胞のそれぞれの数を判定し、かつ各血小板凝集塊の血小板細胞のそれぞれの数の合計に基づいて、血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数を判定し、前記第1の因子が、前記血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数対前記白血球数の比率を含む、請求項16〜25のいずれか一項に記載の方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、血小板分析システム及び方法が、現在利用可能であり、それらが必要である患者に実益を提供するにもかかわらず、個体中の血小板の状態を評価するための改善された装置及び方法を提供するために多くの進歩が依然として成され得る。本発明の実施形態は、これらの問題に対処する解決策を提供し、そのためこれら未解決のニーズの少なくとも一部に対する答えを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態は、個体の血小板の容態又はパラメータを分析するための改善された技術を提供する。例えば、特定の実施形態は、血小板凝集塊への損失を説明するように、血小板数の補正のためのシステム及び方法を包含する。かかる技術は、一般集団における患者又は個体の血小板容態を評価する、信頼できるスクリーニング法を提供するために、体積伝導度散乱(VCS)パラメータに加え、様々な組み合わせの全血球計算(CBC)パラメータを採用することができる。例えば、診断システム及び方法は、個体の血小板数又はパラメータが正常か異常かどうかについて、早期かつ正確に予測することができる。かかる血小板分析技術は、血小板凝集塊中に含有される血小板数及び血小板の数等の特定の血小板測定値を直接計算することを含み得る。
【0007】
特定の実施形態において、CBC及びNRBCモジュールから得られた出力は、血小板計数イベントを補わなければ血小板凝集塊の存在のため損失し得る血小板数を導出するために組み合わされ得る。例えば、CBCモジュールにより報告されるような血小板数(例えば、単一非凝集塊血小板の数)は、補正血小板数を提供するためにNRBCモジュールからのデータに基づいて推定される損失した血小板数(例えば、凝集塊中で生じる血小板の計数)と組み合わされ得る。補正血小板数を得るために使用される様々な技術は、単一凝集塊中で生じる血小板の数を計算するために異なる方法を使用し得る。例えば、いくつかの方法は、凝集塊当たりの血小板の平均数を計算することを含み得る。他の方法は、確率分布に基づく異なる凝集塊寸法の凝集塊中の大体の血小板の数を計算することと、結果を得るために全凝集塊寸法範囲を合計すること、とを含み得る。
【0008】
医師の治療にかかっている患者からの血液サンプルは、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備されている血液学システムを使用して評価することができる。本明細書に開示される技術を採用することによって、血液病理学者及び臨床医は、各個々の患者の疾患予後の予測、将来的な合併症の可能性の評価、及び患者に提供される治療の素早くかつ的確な調整をより良好に行うことができる。
【0009】
血液分析器は、白血球、赤血球、及び血小板等の血液成分の種類を示す、形態学的特徴を直接認識することができる。本明細書の別の場所に記載されるように、この技術は、細胞形態、又は特定の細胞イベントに直接相関する様々なパラメータに関するデータを同時に収集する。細胞成分が分析されると、それらを、その位置が様々なパラメータによって定義されている、ヒストグラムにプロットすることができる。例えば、血小板凝集塊及び他の細胞粒子が、異なる特徴を有し得るので、それらは、ヒストグラムの異なる領域においてプロット又は分割され得、したがって、細胞集団を形成し得る。各集団におけるイベントの数を使用して、計数値を生成することができる。かかる計数値に加え、様々な形態学的パラメータ(体積、伝導度、及び5つの光散乱角度)の各々の点に対する平均値及び標準偏差値を別々に算出することができる。その結果、細胞イベントと直接相関する大量のデータが生成される。この情報はVCSデータと称され得、機器のスクリーン上に表示し、並びに、エクセルファイルとして自動的にエクスポートすることができる。本発明の実施形態は、任意にCBCデータと共にVCSデータを伴う生体サンプルのプロファイルを得ることによって、個体の生体サンプルを評価することと、そのデータに基づいて、血小板数又は血小板凝集塊計数等の血小板パラメータを生体サンプルに割り当てることと、を含み得る。特定の実施形態はまた、血小板関連計数指標を出力することを含み得る。これらの工程のうちの1つ以上が、血液分析器により実行され得る。
【0010】
本発明の実施形態は、素早くかつ正確な血小板スクリーニング結果を提供する。本明細書に開示される方法を使用し、多重パラメータ細胞分析システムから得られる情報を使用して、個体の血小板容態を評価し、予測することが可能である。本明細書に開示されるように、例示的な細胞分析システムは、体積、伝導度、及び/又は複数の光散乱角度などのパラメータを、同時に測定することができる。かかるシステムは、血球分析技術を実装するため、高度な分離能及び感度をもたらす。場合によっては、細胞分析システムは、3つ、4つ、5つ、又はそれ以上の角度範囲における光散乱を検出する。更に、細胞分析システムは、軸方向光損失として知られる光減衰パラメータに相当する、入射光から0°〜約1°の角度で信号を検出することもできる。非限定例として、血液分析器は、複数の角度(例えば、AL2の0°〜0.5°、LALSの約5.1°、LMALSの9°〜19°、及びUMALSの20°〜43°)の光散乱検出データを提供する。これらの技術により、特により近代的な試験が容易に利用可能でない状況において、異常血小板パラメータを有する患者の迅速で正確な診断及び治療が可能となる。
【0011】
かかる血液分析機器は、8,000個を超える細胞を数秒の間に評価することができ、細胞体積、細胞質の粒状度、核の複雑さ、及び内部密度の形態学的特徴が定量的に評価され得る。個体の血小板症状又は状態の予測戦略の実行のため、数値的決定基準を生成及び使用することができる。例えば、血小板症状又は状態は、個体の血小板数と関連付けられ得、任意に凝集塊中に存在する血小板の推定計数により調節され得る。場合によっては、血小板容態又は状態は、個体の計算された血小板数又は総血小板数(補正)を指し得る。
【0012】
したがって、本発明の実施形態は、疾患分類のために多様性パラメータモデルを使用する血小板関連容態の診断又は監視のためのシステム及び方法を包含する。様々な測定パラメータからの情報を組み合わせることによって、形態学的変化のパターンを解析することができる。したがって、本発明の実施形態は、通常より低い血小板数(例えば、血小板減少症)と関連付けられる障害又は容態、例えば、播種性血管内凝固(DIC)、溶性血貧血、脾機能亢進、血小板減少性紫斑病(ITP)、白血病、血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)、腹腔疾患及びビタミンK不足、並びに、通常より高い血小板数(例えば、血小板増多症)と関連付けられる障害又は容態例えば、貧血、慢性骨髄性白血病(CML)、真性多血症、及び原発性血小板血症を評価するための血小板パラメータの分析での使用に適切である。本明細書で開示されるような血小板分析システム及び方法はまた、化学療法及び幹細胞移植後の患者の骨髄回復の指標を提供するために使用され得る。
【0013】
一態様において、本発明の実施形態は、個体の血液から得られた生体サンプルに基づいて、個体における血小板状態を推定するためのシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、細胞照合ゾーンを有する光学素子と、生体サンプルの流体力学的に集中した流れを細胞照合ゾーンに向けて送達するように構成される流路と、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞の直流(DC)インピーダンスを測定するように構成される電極アセンブリと、ビーム軸に沿って光ビームを方向付け、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞を照射するように配向される光源と、細胞照合ゾーンと光学的に結合し、生体サンプルの照射された細胞によって散乱され、透過した光を測定する光検出アセンブリと、を含む。いくつかの実施形態によると、光検出アセンブリは、光ビーム軸に対して第1の範囲内の照射された細胞からの第1の伝播光と、光ビーム軸に対する第2の角度範囲内の照射された細胞からの第2の伝播光であって、第2の範囲が第1の範囲とは異なる、第2の伝播光と、ビーム軸に沿う照射された細胞から伝播した軸方向光と、を測定するように構成される。特定の実施形態において、このシステムは、生体サンプルの細胞からのDCインピーダンス、第1の伝播光、第2の伝播光、及び軸方向光測定値の部分集合を、個体における血小板状態の推定値と相関させるように構成される。場合によっては、個体における血小板状態の推定値は、観察された血小板数及び計算された損失した凝集塊化血小板数に基づく補正血小板数を含む。計算された損失した凝集塊化血小板数は、測定値の部分集合に基づくことができ、測定値の部分集合は、有核赤血球モジュールを介して得ることができる。場合によっては、観察された血小板数は、全血球計算モジュールから得られたデータに基づく。場合によっては、個体における血小板状態の推定値は、観察された血小板数に基づく推定される血小板数、及び計算された損失した凝集塊化血小板数を含む。場合によっては、DC測定値は、有核赤血球モジュールを介して得られ、システムは、DCインピーダンス測定値を、個体の白血球状態の推定と相関させるように構成される。場合によっては、個体における血小板状態の推定値は、観察された血小板数に基づく推定される血小板数及び計算された損失した凝集塊化血小板数を含む。観察された血小板数は、全血球計算モジュールから得られたデータに基づき得、計算された損失した凝集塊化血小板数は、有核赤血球モジュールから得られたデータに基づき得る。場合によっては、システムは、全血球計算モジュールを含む。場合によっては、DCインピーダンス測定値は、有核赤血球モジュールを介して得られ、システムは、DCインピーダンス測定値を、個体の血小板状態の推定値と相関させるように構成される。場合によっては、部分集合の光測定値は、有核赤血球モジュールを介して得られ、システムは、有核赤血球モジュールを介して得られた光測定値を個体の血小板状態の推定値と相関させるように構成される。場合によっては、部分集合の光測定値が、有核赤血球モジュールを介して得られ、DCインピーダンス測定値が、有核赤血球モジュールを介して得られ、システムが、有核赤血球モジュールを介して得られたDCインピーダンス測定値、有核赤血球モジュールを介して得られた光測定値、及び全血球計算モジュールを介して得られた血小板数を血小板状態が補正血小板数に対応する個体の血小板状態の推定値と相関させるように構成される。場合によっては、有核赤血球モジュールを介して得られた部分集合の光測定値は、回転下方角度光散乱(RLALS)測定値、拡張下方中角度光散乱(ELMALS)測定値、回転上方中角度光散乱(RUMALS)測定値、又は軸方向光損失(ALL)測定値を含む。場合によっては、生体サンプルは、個体の血液サンプルを含む。
【0014】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体の血液から得られた生体サンプルに基づいて、個体における血小板状態を推定するためのシステム及び方法を包含する。例示的な方法は、生体サンプルの流体力学的に集中した流れを光学素子の細胞照合ゾーンに向けて送達することと、電極アセンブリを用いて、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞の電流(DC)インピーダンスを測定することと、軸を有する電磁ビームを用いて、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞を照射することと、光検出アセンブリを用いて、ビーム軸に対して第1の範囲内の照射された細胞からの第1の伝播光を測定することと、光検出アセンブリを用いて、ビーム軸に対して第2の角度範囲内の照射された細胞からの第2の伝播光を測定することであり、第2の範囲が第1の範囲と異なる第2の伝播光を測定することと、光検出アセンブリを用いて、ビーム軸に沿って照射された細胞から伝播された軸方向光を測定することと、生体サンプルの細胞からのDCインピーダンス、第1の伝播光、第2の伝播光、及び軸方向光測定値の部分集合を、個体の推定される血小板状態と相関させることと、を含む。特定の実施形態において、個体における推定される血小板状態が、観察された血小板数及び計算された損失した凝集塊化血小板数に基づく補正血小板数を含み、計算された損失した凝集塊化血小板数が、測定値の部分集合に基づき、測定値の部分集合が、有核赤血球モジュールを介して得られる。
【0015】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体からの生体サンプルを評価するためのシステム及び方法を包含する。例示的な方法は、生体サンプルの電流光伝播データプロファイルを得ることと、血小板状態指標を電流光伝播データプロファイルに基づいて生体サンプルに割り当てることと、割り当てられた血小板状態指標を出力することと、を含む。特定の実施形態において、血小板状態指標は、観察された血小板数及び計算された損失した凝集塊化血小板数に基づく補正血小板数を含み、計算された損失した凝集塊化血小板数が、電流光伝播データプロファイルに基づき、電流光伝播データプロファイルが有核赤血球モジュールを介して得られる。
【0016】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体から得られた生体サンプルに基づいて、個体における血小板状態を推定するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、開口部を通る(thorough)生体サンプルの動きを受容し、方向付けるように構成される導管と、開口部を通って移動する際に、生体サンプルを通して発光し、光の散乱及び吸収に関するデータを収集するように構成される光散乱及び吸収測定装置と、開口部を通って移動する際に、生体サンプルに電流を通過させ、電流に関するデータを収集するように構成される電流測定装置と、を含む。特定の実施形態において、システムは、光の散乱及び吸収に関するデータ、並びに電流に関するデータを、個体の推定される血小板状態と相関させるように構成される。特定の実施形態において、個体の推定される血小板状態は、観察された血小板数及び計算された損失した凝集塊化血小板数に基づく補正血小板数を含み、計算された損失した凝集塊化血小板数が、光の散乱及び吸収に関するデータ、並びに電流に関するデータに基づき、光の散乱及び吸収に関するデータ、並びに電流に関するデータが有核赤血球モジュールを介して得られる。
【0017】
更に別の態様において、本発明の実施形態は、個体から得られた生体サンプルに基づいて、個体の血小板状態を推定するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、サンプルが開口部、記憶媒体を通過する際に、生体サンプルの光散乱データ、光吸収データ、及び電流データを得るためのトランスデューサ、プロセッサ、記憶媒体を含む。記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、システムに、光散乱データ、光吸収データ、電流データ、又はこれらの組み合わせを使用し、個体の推定される血小板状態を判定させ、推定される血小板状態に関するプロセッサ情報から出力させるように構成される、コンピュータアプリケーションを含み得る。特定の実施形態において、個体の推定される血小板状態が、観察された血小板数及び計算された損失した凝集塊化血小板数に基づく補正血小板数を含み、計算された損失した凝集塊化血小板数が、電流データに基づき、電流データが、有核赤血球モジュールを介して得られる。
【0018】
更に別の態様において、本発明の実施形態は、個体から得られた生体サンプルに基づいて、個体の血小板状態を推定するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、サンプルが開口部を通過する際に、生体サンプルの電流光伝播データを得るためのトランスデューサと、プロセッサと、記憶媒体と、を含む。記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、システムに、電流光伝播データを使用し、個体の推定される血小板状態を判定させ、推定される血小板状態に関するプロセッサ情報から出力させるように構成される、コンピュータアプリケーションを含み得る。
【0019】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体から得られた生体サンプルに基づいて、個体が異常血小板状態を有し得るかどうかを識別するためのシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、サンプルが開口部を通過する際に、生体サンプルの光散乱データ、光吸収データ、及び電流データを得るトランスデューサと、プロセッサと、記憶媒体と、を含む。特定の実施形態において、記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、システムに、光散乱データ、光吸収データ、又は電流データのうち1つ以上の測定値に基づくパラメータを使用し、個体の推定される血小板状態を判定させ、個体の推定される血小板状態に関する血小板のプロセッサ情報から出力させるように構成される、コンピュータアプリケーションを含む。
【0020】
更に別の態様において、本発明の実施形態は、個体から得られた生体サンプルを評価するためのシステム及び方法を包含する。例示的な方法は、生体サンプルを粒子分析システムの開口部に通過させることと、サンプルが開口部を通過する際に生体サンプルの光散乱データ、光吸収データ、及び電流データを得ることと、光散乱データ、光吸収データ、電流データ、又はそれらの組み合わせに基づいて、生体サンプルの電流光伝播データプロファイルを判定することと、電流光伝播データプロファイルに基づいて、血小板状態指標を生体サンプルに割り当てることと、割り当てられた血小板状態指標を出力することとを含む。
【0021】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体からの生体サンプルを評価する自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的な方法は、粒子分析計を使用して、サンプルが開口部を通過する際に、生体サンプルの光散乱データ、光吸収データ、及び電流データを得ることと、粒子分析システムから得られたアッセイ結果に基づいて、生体サンプルの電流光伝播データプロファイルを判定することと、コンピュータシステムを使用して、電流光伝播データプロファイルの電流光伝播データ測定値に基づくパラメータに従い個体の推定される血小板状態を判定することと、推定される血小板状態を出力することとを含む。
【0022】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体の血小板状態を推定するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、記憶媒体と、プロセッサと、を含む。記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、システムにサンプルの軸方向光損失測定値、サンプルの光散乱測定値、サンプルの電流測定値、又はそれらのうちの2つ以上の組み合わせに少なくとも部分的に関する情報を含む、個体の生体サンプルに関する情報にアクセスさせ、軸方向光損失測定値、複数の光散乱測定値、電流測定値、又はそれらの組み合わせに少なくとも部分的に関する情報を使用し、個体の推定される血小板状態を判定させるように構成されるコンピュータアプリケーションを含む。コンピュータアプリケーションはまた、プロセッサによって実行されるとき、システムに、推定される血小板状態に関するプロセッサ情報から出力させるように構成され得る。特定の実施形態において、電流測定値は、サンプルの低周波電流測定値を含む。特定の実施形態において、光散乱測定値は、低角度光散乱測定値、下方中角度光散乱測定値、上方中角度光散乱測定値、又はそれらのうちの2つ以上の組み合わせを含む。特定の実施形態において、システムは、電磁ビーム源及び光センサアセンブリを含み得、光センサは軸方向光損失測定値を得るために使用される。特定の実施形態において、システムは、電磁ビーム源及び光センサアセンブリを含み得、光センサアセンブリが光散乱測定値を得るために使用される。特定の実施形態において、システムは、電磁ビーム源及び電極アセンブリを含み得、電極アセンブリが電流測定値を得るために使用される。
【0023】
更に別の態様において、本発明の実施形態は、個体の血小板状態を推定するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、記憶媒体と、プロセッサと、を含む。記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、システムに、個体の生体サンプルに関する電流光伝播データにアクセスさせ、電流光伝播データを使用し、個体の推定される血小板状態を判定させ、推定される血小板状態に関するプロセッサ情報から出力させるように構成される、コンピュータアプリケーションを含み得る。特定の実施形態において、プロセッサは、電流光伝播データを入力として受信するように構成される。特定の実施形態において、プロセッサ、記憶媒体、又は両方は、血液学的機器内に組み込まれる。特定の実施形態において、血液学的機器は、電流光伝播データを生成する。特定の実施形態において、プロセッサ、記憶媒体、又は両方は、コンピュータ内に組み込まれ、そのコンピュータは血液学的機器と通信する。特定の実施形態において、血液学的機器は、電流光伝播を生成する。特定の実施形態において、プロセッサ、記憶媒体、又は両方は、コンピュータ内に組み込まれ、コンピュータはネットワークにより血液学的機器と遠隔通信する。特定の実施形態において、血液学的機器は、電流光伝播データを生成する。特定の実施形態において、電流光伝播データとして、サンプルの軸方向光損失測定値、サンプルの光散乱測定値、又はサンプルの電流測定値、又はそれらの組み合わせが挙げられる。
【0024】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体の生理学的状態を評価する自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、記憶媒体と、プロセッサと、を含む。記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、システムを個体の生体サンプルに関する電流光伝播データにアクセスさせ、電流光伝播データの測定値に基づくパラメータを使用して、個体の生理学的状態を判定させるように構成されるコンピュータアプリケーションを含み得、その判定された生理学的状態が、個体が正常な血小板状態を有するかどうかの指標を提供する。またコンピュータアプリケーションは、プロセッサによって実行されるとき、システムに、個体の生理学的状態に関するプロセッサ情報から出力させるように構成されてもよい。
【0025】
更なる態様において、本発明の実施形態は、血液学システムデータから個体が異常な血小板状態を有し得るかどうかを識別するためのシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、記憶媒体と、プロセッサと、を含む。記憶媒体は、プロセッサによって実行されるとき、システムを、個体の血液サンプルに関する電流光伝播データにアクセスさせ、血液学的電流光伝播データの測定値に基づくパラメータを使用し、個体の推定される血小板状態を判定させるように構成される、コンピュータアプリケーションを含み得る。コンピュータアプリケーションはまた、プロセッサによって実行されるとき、システムに、個体の推定される血小板状態に関する血小板のプロセッサ情報から出力させるように構成され得る。
【0026】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体からの生体サンプルを評価するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的な方法は、サンプルを分析する分子分析システムから得られたアッセイ結果に基づいて生体サンプルの電流光伝播データプロファイルを判定することと、コンピュータシステムを使用して、パラメータに従う個体の生理学的状態を判定することであって、該パラメータが、電流光伝播データプロファイルの電流光伝播データ測定値の関数に基づき、該生理学的状態が、個体が正常な血小板状態を有するかどうかという指標を提供する、判定することと、を含む。方法はまた、生理学的状態を出力することを含み得る。
【0027】
更になお別の態様において、本発明の実施形態は、患者の治療レジメンを決定するためのシステム及び方法を包含する。例示的な方法は、患者の生体サンプルに関する電流光伝播データプロファイルにアクセスすることと、コンピュータシステムを使用して、電流光伝播データプロファイルに基づいて患者に対する推定される血小板状態を判定することと、を含む。方法はまた、推定される血小板状態に基づいて患者の治療レジメンを決定することを含み得る。いくつかの方法は、治療レジメンを患者に与えることを含み得る。特定の実施形態において、推定される血小板状態は、血小板関連疾患の陽性指標を含み得る。
【0028】
なお更なる態様において、本発明の実施形態は、個体の治療レジメンを決定するためのシステム及び方法を包含し、例示的な方法は、個体の生体サンプルに関する電流光伝播データプロファイルにアクセスすることと、コンピュータシステムを使用して、パラメータに従う個体の生理学的状態を判定することであって、該パラメータが電流光伝播データプロファイルの電流光伝播データ測定値に基づき、該生理学的状態が推定される血小板状態に対応する、判定することとを含み得る。例示的な方法はまた、個体の生理学的状態に基づいて個体の治療レジメンを決定することを含み得る。
【0029】
別の態様において、本発明の実施形態は、個体の血液から得られた生体サンプルに基づいて、個体の血小板状態を推定するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、細胞照合ゾーンを有する光学素子と、生体サンプルの流体力学的に集中した流れを細胞照合ゾーンに向けて送達するように構成される流路と、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞の直流(DC)インピーダンスを測定するように構成される電極アセンブリと、ビーム軸に沿って光ビームを方向付け、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞を照射するように配向される光源と、細胞照合ゾーンと光学的に結合する光検出アセンブリと、を含み得る。特定の実施形態において、光検出アセンブリは、第1の伝播光を検出する、細胞照合ゾーンに対する第1の位置に配置される第1のセンサゾーンと、第2の伝播光を検出する、細胞照合ゾーンに対する第2の位置に配置される第2のセンサゾーンと、軸方向伝播光を検出する、細胞照合ゾーンに対する第3の位置に配置される第3のセンサゾーンと、を含み得る。特定の実施形態において、システムは、生体サンプルの細胞からのDCインピーダンス、第1の伝播光、第2の伝播光、及び軸方向光測定値の部分集合を、個体の推定される血小板状態と相関させるように構成される。
【0030】
更に別の態様において、本発明の実施形態は、個体の血液から得られた生体サンプルに基づいて、個体における血小板状態を推定するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的なシステムは、細胞照合ゾーンを有する光学素子と、生体サンプルの流体力学的に集中した流れを細胞照合ゾーンに向けて送達するように構成される流路と、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞の直流(DC)インピーダンスを測定するように構成される電極アセンブリと、ビーム軸に沿って光ビームを方向付け、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞を照射するように配向される光源と、細胞照合ゾーンと光学的に結合し、生体サンプルの照射された細胞によって散乱され、透過した光を測定する光検出アセンブリと、を含む。光検出アセンブリは、光ビーム軸に対して第1の範囲内の照射された細胞からの第1の伝播光と、光ビーム軸に対する第2の角度範囲内の照射された細胞からの第2の伝播光であって、第2の範囲が第1の範囲とは異なる、第2の伝播光と、ビーム軸に沿う照射された細胞から伝播した軸方向光とを測定するように構成され得る。特定の実施形態において、システムは、DCインピーダンス、第1の伝播光、第2の伝播光、及び軸方向光測定値の部分集合と組み合わせた、生体サンプルの細胞からの全血球計算血小板測定値の部分集合を、個体における血小板状態の推定値と相関させるように構成される。場合によっては、光検出アセンブリは、第1の伝播光を測定する第1のセンサゾーンと、第2の伝播光を測定する第2のセンサゾーンと、軸方向伝播光を測定する第3のセンサゾーンとを含む。場合によっては、光検出アセンブリは、第1の伝播光を測定する第1センサと、第2の伝播光を測定する第2センサと、軸方向伝播光を測定する第3センサと、を含む。場合によっては、システムは、DCインピーダンス、第1の伝播光、第2の伝播光、及び軸方向光測定値の部分集合と組み合わせた、生体サンプルの細胞からの全血球計算血小板測定値の部分集合を、個体における血小板状態の推定値と相関させるように構成される。場合によっては、生体サンプルは、個体の血液サンプルである。
【0031】
一態様において、本発明の実施形態は、生体サンプルにおける血小板状態を判定する血液学システム及び方法を包含する。例示的なシステムは、血小板凝集塊イベント及び白血球イベントを判定するように構成される第1のモジュールと、観察された血小板数及び白血球濃度を判定するように構成される第2のモジュールと、観察された血小板数及び損失した血小板数の合計に基づいて血小板状態を判定するように構成されるデータ処理モジュールとを含む。損失した血小板数は、第1の因子及び第2の因子の乗算積を含み得、該第1の因子が、血小板凝集塊イベント及び白血球イベントに基づき、該第2の因子が、白血球濃度を含む。
【0032】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが、体積伝導度散乱(VCS)モジュールである、段落[0031]に記載のシステムを包含する。
【0033】
別の態様において、本発明の実施形態は、第2のモジュールが全血算(CBC)モジュールである、段落[0031]又は[0032]に記載のシステムを包含する。
【0034】
別の態様において、本発明の実施形態は、血小板状態が推定される補正血小板数を含む、段落[0031]〜[0033]に記載のシステムを包含する。
【0035】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが細胞照合ゾーンを有する光学素子と、生体サンプルの流体力学的に集中した流れを細胞照合ゾーンに向けて送達するように構成される流路と、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞の直流(DC)インピーダンスを測定するように構成される電極アセンブリと、ビーム軸に沿って光ビームを方向付け、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞を照射するように配向される光源と、細胞照合ゾーンと光学的に結合し、生体サンプルの照射された細胞によって散乱され、透過した光を測定する光検出アセンブリと、を含む、段落[0031]〜[0034]のいずれか1つに記載のシステムを包含する。光検出アセンブリは、光ビーム軸に対して第1範囲内の照射された細胞からの第1の伝播光と、光ビーム軸に対して第2の角度範囲内の照射された細胞からの第2の伝播光であって、第2範囲が第1範囲と異なる伝播光、及び、ビーム軸に沿って照射された細胞から伝播された軸方向光と、を測定するように構成することができる。
【0036】
別の態様において、本発明の実施形態は、第2のモジュールが、観察された血小板数を判定するように構成される第1の開口槽と、白血球濃度を判定するように構成される第2の開口槽とを含む、段落[0031]〜[0035]のいずれか1つに記載のシステムを包含する。
【0037】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1の開口槽が赤血球開口槽を含み、第2の開口槽が白血球開口槽を含む、段落[0031]〜[0036]のいずれか1つに記載のシステムを包含する。
【0038】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが有核赤血球モジュールである、段落[0031]〜[0037]のいずれか1つに記載のシステムを包含する。
【0039】
別の態様において、本発明の実施形態は、生体サンプルが個体の血液サンプルを含む、段落[0031]〜[0038]のいずれか1つに記載のシステムを包含する。
【0040】
別の態様において、本発明の実施形態は、損失した血小板数が、第1の因子、第2の因子、及び第3の因子の乗算積を含み、第1のモジュールが血小板凝集塊体積を判定するように構成され、第2のモジュールが単一血小板体積を判定するように構成され、第3の因子が血小板凝集塊体積対単一血小板体積の比率を含み、第1の因子が血小板凝集塊イベント対白血球イベントの比率を含む、段落[0031]〜[0039]のいずれか1つに記載のシステムを包含する。
【0041】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが、回転下方角度光散乱(RLALS)測定値、拡張下方中角度光散乱(ELMALS)測定値、回転上方中角度光散乱(RUMALS)測定値、軸方向光損失(ALL)測定値、又はそれらの任意の組み合わせを含む光測定値に基づいて血小板凝集塊イベントを判定するように構成される、段落[0031]〜[0040]のいずれか1つに記載のシステムを包含する。
【0042】
別の態様において、本発明の実施形態は、データ処理モジュールが、確率分布関数に基づいて各血小板凝集塊イベントの血小板細胞のそれぞれの数を判定し、各血小板凝集塊の血小板細胞のそれぞれの数の合計に基づいて血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数を判定するように構成され、第1の因子が、血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数対白血球イベントの比率を含む、段落[0031]〜[0039]のいずれか1つに記載のシステムを包含する。
【0043】
別の態様において、本発明の実施形態は、各血小板凝集塊イベントの血小板細胞のそれぞれの数が最大尤度推定値に基づく、段落[0042]に記載のシステムを包含する。
【0044】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが、電流(DC)インピーダンス測定値に基づいて、血小板凝集塊イベントを判定するように構成される[0041]又は[0042]に記載のシステムを包含する。
【0045】
一態様において、本発明の実施形態は、生体サンプルにおける血小板状態を判定するための自動化されたシステム及び方法を包含する。例示的な自動化された方法は、第1のモジュールを使用して、血小板凝集塊イベント及び白血球イベントを判定することと、第2のモジュールを使用して、観察された血小板数及び白血球濃度を判定することと、データ処理モジュールを使用して、観察された血小板数及び損失した血小板数の合計に基づいて、血小板状態を判定することとを含む。損失した血小板数は、第1の因子及び第2の因子の乗算積を含み得、該第1の因子が、血小板凝集塊イベント及び白血球イベントに基づき、該第2の因子が、白血球濃度を含む。
【0046】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが体積伝導度散乱(VCS)モジュールである、段落[0045]に記載の方法を包含する。
【0047】
別の態様において、本発明の実施形態は、第2のモジュールが全血算(CBC)モジュールである、段落[0045]又は[0046]に記載の方法を包含する。
【0048】
別の態様において、本発明の実施形態は、血小板状態が推定される補正血小板数を含む、段落[0045]〜[0047]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0049】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールを使用して血小板凝集塊イベント及び白血球イベントを判定するプロセスが、生体サンプルの流体力学的に集中した流れを光学素子の細胞照合ゾーンに向けて送達することと、電極アセンブリを用いて、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞の電流(DC)インピーダンスを測定することと、軸を有する光ビームを用いて、細胞照合ゾーンを個々に通過する生体サンプルの細胞を照射することと、光検出アセンブリを用いて、ビーム軸に対して第1の範囲内の照射された細胞からの第1の伝播光を測定することと、光検出アセンブリを用いて、ビーム軸に対して第2の角度範囲内の照射された細胞からの第2の伝播光であって、第2の範囲が第1範囲と異なる第2の伝播光を測定することと、光検出アセンブリを用いて、ビーム軸に沿って照射された細胞から伝播された軸方向光を測定することと、を含む、段落[0045]〜[0048]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0050】
別の態様において、本発明の実施形態は、第2のモジュールを使用して観察された血小板数及び白血球濃度を判定するプロセスが、観察された血小板数を判定するように構成される第1の開口槽と白血球濃度を判定するように構成される第2の開口槽とを用いて生体サンプルを分析することを含む、段落[0045]〜[0049]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0051】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1の開口槽が赤血球開口槽を含み、第2の開口槽が白血球開口槽を含む、段落[0045]〜[0050]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0052】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが有核赤血球モジュールである、段落[0045]〜[0051]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0053】
別の態様において、本発明の実施形態は、生体サンプルが個体の血液サンプルを含む、段落[0045]〜[0052]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0054】
別の態様において、本発明の実施形態は、方法が第1のモジュールを使用して血小板凝集塊体積を判定し、第2のモジュールを使用して単一血小板体積を判定することを更に含み、損失した血小板数が第1の因子、第2の因子、及び第3の因子の乗算積を含み、第3の因子が血小板凝集塊体積対単一血小板体積の比率を含み、第1の因子が血小板凝集塊イベント対白血球イベントの比率を含む、段落[0045]〜[0053]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0055】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが、回転下方角度光散乱(RLALS)測定値、拡張下方中角度光散乱(ELMALS)測定値、回転上方中角度光散乱(RUMALS)測定値、軸方向光損失(ALL)測定値、又はそれらの任意の組み合わせを含む光測定値に基づいて血小板凝集塊イベントを判定するように構成される、段落[0045]〜[0054]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0056】
別の態様において、本発明の実施形態は、データ処理モジュールが、確率分布関数に基づいて、各血小板凝集塊イベントの血小板細胞のそれぞれの数を判定し、各血小板凝集塊の血小板細胞のそれぞれの数の合計に基づいて、血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数を判定し、第1の因子が血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数対白血球イベントの比率を含む、段落[0045]〜[0053]のいずれか1つに記載の方法を包含する。
【0057】
別の態様において、本発明の実施形態は、データ処理モジュールが、最大尤度推定値に基づいて各血小板凝集塊イベントの血小板細胞のそれぞれの数を判定する、段落[0056]に記載の方法を包含する。
【0058】
別の態様において、本発明の実施形態は、第1のモジュールが、電流(DC)インピーダンス測定値に基づいて、血小板凝集塊イベントを判定する、段落[0056]又は[0057]に記載の方法を包含する。
【0059】
特定の態様において、例えば以下の項目が提供される:
(項目1)
生体サンプル中の血小板状態を判定するための血液学システムであって、
血小板凝集塊イベント及び白血球イベントを判定するように構成される第1のモジュールと、
観察された血小板数及び白血球濃度を判定するように構成される第2のモジュールと、
観察された血小板数及び損失した血小板数の合計に基づいて、血小板状態を判定するように構成されるデータ処理モジュールであって、前記損失した血小板数が、第1の因子及び第2の因子の乗算積を含み、前記第1の因子が、前記血小板凝集塊イベント及び前記白血球イベントに基づき、前記第2の因子が前記白血球濃度を含む、データ処理モジュールと、を備える、システム。
(項目2)
前記第1のモジュールが、体積伝導度散乱(VCS)モジュールである、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記第2のモジュールが、全血算(CBC)モジュールである、項目1又は2に記載のシステム。
(項目4)
前記血小板状態が、推定される補正血小板数を含む、項目1〜3のいずれか一項に記載のシステム。
(項目5)
前記第1のモジュールが、
細胞照合ゾーンを有する光学素子と、
前記生体サンプルの流体力学的に集中した流れを前記細胞照合ゾーンに送達するように構成される流路と、
前記細胞照合ゾーンを個々に通過する前記生体サンプルの細胞の直流(DC)インピーダンスを測定するように構成される電極アセンブリと、
前記細胞照合ゾーンを個々に通過する前記生体サンプルの前記細胞を照射するためにビーム軸に沿って光ビームを方向付けるように配向される光源と、
前記生体サンプルの前記照射された細胞によって散乱し、かつそれを通って透過した光を測定するように、前記細胞照合ゾーンに光学的に結合する光検出アセンブリであって、
前記光ビーム軸に対して第1の範囲内の前記照射された細胞からの第1の伝播光と、
前記光ビーム軸に対する第2の角度範囲内の前記照射された細胞からの第2の伝播光であって、前記第2の範囲が前記第1の範囲とは異なる、第2の伝播光と、
前記照射された細胞から伝播する前記ビーム軸に沿う軸方向光と、を測定するように構成される光検出アセンブリと、を備える、項目1〜4のいずれか一項に記載のシステム。
(項目6)
前記第2のモジュールが、
前記観察された血小板数を判定するように構成される第1の開口槽と、
前記白血球濃度を判定するように構成される第2の開口槽と、を備える、項目1〜5のいずれか一項に記載のシステム。
(項目7)
前記第1の開口槽が、赤血球開口槽を備え、前記第2の開口槽が、白血球開口槽を備える、項目1〜6のいずれか一項に記載のシステム。
(項目8)
前記第1のモジュールが、有核赤血球モジュールである、項目1〜7のいずれか一項に記載のシステム。
(項目9)
前記生体サンプルが、個体の血液サンプルを含む、項目1〜8のいずれか一項に記載のシステム。
(項目10)
前記損失した血小板数が、前記第1の因子、前記第2の因子、及び第3の因子の乗算積を含み、前記第1のモジュールが、血小板凝集塊体積を判定するように構成され、前記第2のモジュールが、単一血小板体積を判定するように構成され、前記第3の因子が、前記血小板凝集塊体積対前記単一血小板体積の比率を含み、前記第1の因子が、前記血小板凝集塊イベント対前記白血球イベントの比率を含む、項目1〜9のいずれか一項に記載のシステム。
(項目11)
前記第1のモジュールが、回転下方角度光散乱(RLALS)測定値、拡張下方中角度光散乱(ELMALS)測定値、回転上方中角度光散乱(RUMALS)測定値、及び軸方向光損失(ALL)測定値からなる群から選択されるメンバーを含む光測定値に基づいて、前記血小板凝集塊イベントを判定するように構成される、項目1〜10のいずれか一項に記載のシステム。
(項目12)
前記データ処理モジュールが、確率分布関数に基づいて、各血小板凝集塊イベントの血小板細胞のそれぞれの数を判定するように、及び各血小板凝集塊の血小板細胞のそれぞれの数の合計に基づいて、血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数を判定するように構成され、前記第1の因子が、血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数対前記白血球イベントの比率を含む、項目1〜9のいずれか一項に記載のシステム。
(項目13)
各血小板凝集塊イベントの血小板細胞の前記それぞれの数が、最大尤度推定値に基づく、項目12に記載のシステム。
(項目14)
前記第1のモジュールが、電流(DC)インピーダンス測定値に基づいて、前記血小板凝集塊イベントを判定するように構成される、項目12又は13に記載のシステム。
(項目15)
生体サンプルにおける血小板状態を判定する自動化された方法であって、
第1のモジュールを使用して、血小板凝集塊イベント及び白血球イベントを判定することと、
第2のモジュールを使用して、観察された血小板数及び白血球濃度を判定することと、
データ処理モジュールを使用して、血小板数及び損失した血小板数の合計に基づいて、前記血小板状態を判定することであって、前記損失した血小板数が、第1の因子及び第2の因子の乗算積を含み、前記第1の因子が、前記血小板凝集塊イベント及び前記白血球イベントに基づき、前記第2の因子が前記白血球濃度を含む、前記血小板状態を判定することと、を含む自動化された方法。
(項目16)
前記第1のモジュールが、体積伝導度散乱(VCS)モジュールである、項目15に記載の方法。
(項目17)
前記第2のモジュールが、全血算(CBC)モジュールである、項目15又は16に記載の方法。
(項目18)
前記血小板状態が、推定される補正血小板数を含む、項目15〜17のいずれか一項に記載の方法。
(項目19)
前記第1のモジュールを使用して、前記血小板凝集塊イベント及び前記白血球イベントを判定することが、
前記生体サンプルの流体力学的に集中した流れを光学素子の細胞照合ゾーンに送達することと、
電極アセンブリで、前記細胞照合ゾーンを個々に通過する前記生体サンプルの細胞の電流(DC)インピーダンスを測定することと、
軸を有する光ビームで、前記細胞照合ゾーンを個々に通過する前記生体サンプルの細胞を照射することと、
光検出アセンブリで、前記ビーム軸に対して第1の範囲内の前記照射された細胞からの第1の伝播光を測定することと、
前記光検出アセンブリで、前記ビーム軸に対する第2の角度範囲内の前記照射された細胞からの第2の伝播光を測定することであって、前記第2の範囲が前記第1の範囲とは異なる、測定することと、
前記光検出アセンブリで、前記照射された細胞から伝播する前記ビーム軸に沿う軸方向光を測定することと、を含む、項目15〜18のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
前記第2のモジュールを使用して前記観察された血小板数及び前記白血球濃度を判定することが、前記観察された血小板数を判定するように構成される第1の開口槽、及び前記白血球濃度を判定するように構成される第2の開口槽で生体サンプルを分析することを含む、項目15〜19のいずれか一項に記載の方法。
(項目21)
前記第1の開口槽が、赤血球開口槽を備え、前記第2の開口槽が、白血球開口槽を備える、項目15〜21のいずれか一項に記載の方法。
(項目22)
前記第1のモジュールが、有核赤血球モジュールである、項目15〜21のいずれか一項に記載の方法。
(項目23)
前記生体サンプルが、個体の血液サンプルを含む、項目15〜22のいずれか一項に記載の方法。
(項目24)
前記第1のモジュールを使用して、血小板凝集塊体積を判定し、前記第2のモジュールを使用して、単一血小板体積を判定することを更に含み、前記損失した血小板数が、前記第1の因子、前記第2の因子、及び第3の因子の乗算積を含み、前記第3の因子が、前記血小板凝集塊体積対前記単一血小板体積の比率を含み、前記第1の因子が、前記血小板凝集塊イベント対前記白血球イベントの比率を含む、項目15〜23のいずれか一項に記載の方法。
(項目25)
前記第1のモジュールが、回転下方角度光散乱(RLALS)測定値、拡張下方中角度光散乱(ELMALS)測定値、回転上方中角度光散乱(RUMALS)測定値、及び軸方向光損失(ALL)測定値からなる群から選択されるメンバーを含む光測定値に基づいて、前記血小板凝集塊イベントを判定する、項目15〜24のいずれか一項に記載の方法。
(項目26)
前記データ処理モジュールが、確率分布関数に基づいて、各血小板凝集塊イベントの血小板細胞のそれぞれの数を判定し、かつ各血小板凝集塊の血小板細胞のそれぞれの数の合計に基づいて、血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数を判定し、前記第1の因子が、前記血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数対前記白血球イベントの比率を含む、項目15〜23のいずれか一項に記載の方法。
(項目27)
前記データ処理モジュールが、各血小板凝集塊イベントの血小板細胞の前記それぞれの数を判定し、最大尤度推定値に基づく、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記第1のモジュールが電流(DC)インピーダンス測定値に基づいて前記血小板凝集塊イベントを判定する、項目26又は27に記載の方法。
上記したもの及び本発明の実施形態の多くの他の特徴及び付随する利点は、下記の実施形態への参照により、付随の図と共に考慮されると、明らかとなりより理解されるだろう。
【発明を実施するための形態】
【0061】
説明の目的上、及び概要において、本発明の実施形態は、血小板凝集塊化に対して補正される血小板数を得るための血液分析器中の有核赤血球(NRBC)モジュールの使用を含むシステム及び方法を包含する。例示的な血球分析器は、フローセル中のウィンドウに向けて方向付けられた細い光ビームを生じさせる、光源を含んでもよい。様々な非限定実施形態において、光源はレーザー又はレーザーダイオードであり、キャリア流体は、血液サンプルの個々の細胞をフローセルを通して運ぶことによって、個々の各細胞の光ビームとの相互作用を可能にする。フローセルに隣接して位置する複数の光センサを使用して、フローセルを通過する細胞によって様々な角度で散乱する光の強度を記録することができる。特定の実施形態において、1つの光センサは光ビームの経路中にじかに置かれ、3つの光センサのグループは、光ビームの経路から測定された、所定の角度範囲内の細胞によって散乱された光を集めるために位置される。信号は、これらの検出器からプロセッサに伝送され、デジタル化、解析を経て、結果を表示することができる。
【0062】
いくつかの実施形態によると、NRBCモジュールは、個体から得られた生体サンプルの血球を分析するために使用され得る。特定のNRBC処理技術は、NRBC、WBC、及び任意の血小板又は存在し得る細胞残屑の一体性保持物を維持しながら、全血液サンプルの一部を希釈することと、希釈物を無核赤血球を選択的に除去した溶解試薬で処理することと、を含む。例示的なNRBC処理技術はまた、米国特許第7,208,319号に記載されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0063】
したがって、本明細書に記載されるのは、個体から得られた生体サンプルに基づいて、個体の血小板状態を評価するように構成される血液学システム及び方法である。
図1Aは、赤血球(左、ヒト赤血球)、血小板(中央、栓球)、及び白血球(右、白血球)を含む血球の走査型電子顕微鏡写真を提供する。これらの3つの血球型の各々は、骨髄中で生成される。血小板は、骨髄中の大きい細胞である巨核球から生じる。巨核球は骨髄の小さい血管中に延在し、巨核球細胞質の断片は、未熟血小板を形成するために放出される。血液循環中への放出後に血小板は成熟する。血小板は、約7〜10日のライフサイクルを有し、血小板形成及び交換は、持続的なサイクルである。血小板は、止血及び血餅形成において重要な役割を果たす。
【0064】
図1Bは、凝集塊が生体サンプル中にどのように存在し得る又は存在し得ないかの概略図を提供する。例えば、サンプルIは、血小板凝集塊を含有しないが、サンプルIIでは血小板の凝集塊化がある。ここで示されるように、血小板測定における凝集塊人工物は、自動化されたシステムで血液を分析するときに損失し得るので(例えば、凝集塊化してない血小板のみが機械によってそのように検出される)、正確でない計数を提供するか、又は真の血小板数を得るために時間のかかる手動測定を必要とする。
【0065】
図1Cで示されるように、様々な血小板パラメータは、個体の血小板状態を評価するために評価され得る。例えば、例示的な評価技術は、血小板の観察された計数、並びに、サンプル内の凝集塊中に含有される血小板の推定される数を得ることを含み得る。したがって、本発明の実施形態は、粒子分析器を使用して血液サンプル中の血小板を数え、区別するためのシステム及び方法を包含する。特定の分析技術は、血小板凝集塊中に含有される血小板数を推定し、次にこの推定される値を、総血小板数(補正)に到達するために血小板の実際の数に加えることによって補正血小板数を推定するために使用され得る。関連して、本明細書に記載の血液学システム及び方法は、個体の生体サンプルの特定のインピーダンス、伝導度、及び角度付き光伝播測定値に関するデータに基づいて、個体が正常又は異常な血小板パラメータを示しているのかどうかを評価することができる。
【0066】
複数の角度における光散乱を検出する細胞分析システムは、生体サンプル(例えば、血液サンプル)を分析し、個体の予測される血小板状態を出力するために使用され得る。例示的なシステムは、3つ以上の角度範囲について光散乱データに加えて、吸光、又は軸方向光損失測定値に関連する光透過データを得るセンサアセンブリを具備し、このため、特定の染料、抗体、又は蛍光技術を必要とせずに、正確で、感度が高く、かつ分離能が高い結果をもたらす。一例において、血液分析器は、複数の光散乱角度に基づいて生体サンプル(例えば、血液サンプル)を分析し、個体の予測される血小板状態を出力するように構成される。血液分析器は、血液内の細胞成分を示す形態学的特徴を認識するように構成される、様々なチャネル処理モジュールを含む。例えば、血液分析器は、特定の血球成分を分析するように構成されるNRBCチャネル処理モジュールを含む。血液分析器は、サンプルの分析に基づいて膨大な量のデータを生成するように構成され、本明細書において詳細に記載されるこのかかるデータは、CBCデータ又はVCSデータと称され得る。
【0067】
いくつかの実施形態において、VCSデータは、分析したサンプルの各細胞に対する異なるパラメータの判定に基づいており、かかるパラメータは、各細胞の形態と相関する。具体的には、細胞の大きさに対応する体積パラメータは、インピーダンスによって直接測定することができる。更に、内部細胞密度に対応する伝導度パラメータは、細胞を横切る高周波の伝導によって直接測定することができる。その上、細胞質の粒状度及び核の複雑さに対応する5つの異なる光散乱の角度(又は角度範囲)は、例えば、様々な光検出機構を用いて測定することができる。
【0068】
図2は、細胞分析システム200を概略的に示す。ここに示されるように、システム200は、調製システム210と、トランスデューサモジュール220と、分析システム230と、を含む。システム200は、本明細書において3つのコアシステムブロック(210、220、及び230)に関して非常に詳しく説明されるが、当業者は、システム200が、中央制御プロセッサ(1つ又は複数)、ディスプレイシステム(1つ又は複数)、流体系(1つ又は複数)、温度制御システム(1つ又は複数)、ユーザー安全制御システム(1つ又は複数)などといった、多くの他のシステム構成要素を含むことを、容易に理解するであろう。操作中、全血サンプル(WBS)240は、分析のためにシステム200に提示されてよい。場合によっては、WBS 240はシステム200内に吸引される。例示的な吸引技術は、当業者には既知である。吸引後、WBS 240は調製システム210に送達されてよい。調製システム210はWBS 240を受信し、更に測定かつ分析するために、WBS 240の調製に関する操作を実行することができる。例えば、調製システム210は、トランスデューサモジュール220に提示するため、WBS 240を所定の一定分量に分割してよい。また調製システム210は、混合チャンバを含んでもよく、適当な試薬をその一定分量に加えることができる。例えば、部分標本が白血球サブセット集団の鑑別について試験される場合、RBCを破壊し除去するために、溶解試薬(例えば、赤血球溶解緩衝剤であるERYTHROLYSE)が、当該部分標本に加えられてもよい。また、調製システム210は温度制御要素を含み、試薬及び/又は混合チャンバの温度を制御してもよい。適当な温度制御によって、調製システム210の操作の一貫性を改善することができる。
【0069】
場合によっては、所定の一定分量を、調製システム210からトランスデューサモジュール220に移してよい。以下で詳述するように、トランスデューサモジュール220は、その中を個々に通過するWBSの細胞の、直流(DC)インピーダンス、高周波(RF)伝導度、光透過、及び/又は光散乱の測定を実行することができる。測定されたDCインピーダンス、RF伝導度、及び光伝播(例えば、光透過、光散乱)パラメータを、データ処理のために分析システム230に提供又は伝送することができる。場合によっては、分析システム230は、コンピュータ処理機能、及び/又は、
図6に示され、かつ以下に詳しく述べられるシステムに関して本明細書で記載されるものなどの1つ以上のモジュール若しくは構成要素を含み得、これによって、測定されたパラメータを評価し、血球成分を識別して数え、WBSの要素の特徴を示すデータの部分集合を個体の血小板状態と相関させることができる。本明細書に示されるように、細胞分析システム200は、予測される血小板状態及び/又は個体に対して処方される治療レジメンを含む、報告250を生成又は出力し得る。場合によっては、余剰の生体サンプルを、トランスデューサモジュール220から外部(あるいは内部)廃棄システム260に方向付けてよい。
【0070】
治療レジメンには、患者の状態に対処する目的で、1種以上の医薬品、又は治療薬を、個体に投与することを含んでよい。本明細書に記載されるように、異常血小板数を有すると識別された個体の治療のため、様々な治療法のうちのいずれも使用することができる。
【0071】
図3は、トランスデューサモジュールをより詳細に、及び付属要素をより詳細に示す。ここに示されるように、システム300は、ビーム314を放出するレーザー310などの光源又は照射源を有する、トランスデューサモジュール310を含む。レーザー312は、例えば、635nm、5mWの固体レーザーであってよい。場合によっては、システム300は、ビーム314を調節して、得られるビーム322がフローセル330の細胞照合ゾーン332に焦点が合い、位置付けられるような、焦点調整システム320を含んでもよい。場合によっては、フローセル330は、調製システム302からサンプルの一定分量を受け取る。本明細書の別の場所で記載されるように、フローセル330内のサンプルの一定分量の流体力学的焦点調節のため、様々な流体装置及び技術を採用することができる。
【0072】
場合によっては、一定分量は、一般に細胞照合ゾーン332を通って流れ、その成分が細胞照合ゾーン332を1つずつ通過するようにする。場合によっては、システム300は、米国特許第5,125,737号、同第6,228,652号、同第7,390,662号、同第8,094,299号、及び同第8,189,187号(これらの内容は参照により本明細書に組み込まれる)に記載されるものなどの、トランスデューサモジュール又は血液分析機器の細胞照合ゾーン又は他の特徴を含んでもよい。例えば、細胞照合ゾーン332は、約50×50マイクロメートルの正方形の横断面で画定され、長さ(流れの方向に測定)が約65マイクロメートルであってよい。フローセル330は、細胞照合ゾーン332を通過する細胞のDCインピーダンス及びRF伝導度測定を行うため、第1及び第2電極334、336を有する電極アセンブリを含んでもよい。信号を、電極334、336から分析システム304に伝送することができる。電極アセンブリは、低周波電流及び高周波電流をそれぞれ使用して、細胞の体積及び伝導度の特徴を分析することができる。例えば、低周波DCインピーダンス測定値を使用して、細胞照合ゾーンを通過する各個々の細胞の体積を分析することができる。関連して、高周波RF電流測定値を使用して、細胞照合ゾーンを通過する細胞の伝導度を判定することができる。細胞壁は、高周波電流に対して伝導体の機能を果たすため、高周波電流を使用して、電流が細胞壁及び各細胞内部を通過する際の細胞成分の絶縁特性の違いを検出することができる。高周波電流を使用して、細胞内部の核性及び顆粒性成分、並びに化学組成の特徴を確認することができる。
【0073】
入射ビーム322は、ビーム軸AXに沿って進み、細胞照合ゾーン332を通過する細胞を照射して、その結果、ゾーン332から放射する角度範囲α(例えば、散乱、透過)内の光伝播が得られる。例示的なシステムは、本明細書の別の場所で記載されるような吸光、又は軸方向光損失測定値に関連する光を含む、角度範囲α内の3つ、4つ、5つ、又はそれ以上の角度範囲内の光を検出することができるセンサアセンブリを具備する。ここに示されるように、光伝播340は、光散乱検出器ユニット350A、並びに、光散乱及び透過検出器ユニット350Bを任意に有する、光検出アセンブリ350によって検出することができる。場合によっては、光散乱検出器ユニット350Aは、上方中角度光散乱(UMALS)、例えば、光ビーム軸に対して約20〜約42度の範囲内の角度で散乱、ないしは別の方法で伝播される光を検出し、測定するための光活性領域又はセンサゾーンを含む。場合によっては、UMALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約20〜約43度の角度範囲内で伝播する光に相当する。また、光散乱検出器ユニット350Aは、下方中角度光散乱(LMALS)、例えば、光ビーム軸に対して約10〜約20度の範囲内の角度で散乱、ないしは別の方法で伝播される光を検出し、測定するための光活性領域又はセンサゾーンを含んでもよい。場合によっては、LMALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約9〜約19度の角度範囲内で伝播する光に相当する。
【0074】
UMALS及びLMALSの組み合わせは、中角度光散乱(MALS)と定義され、これは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約9度〜約43度の角度における光散乱、又は伝播である。
【0075】
図3に示されるように、光散乱検出器ユニット350Aは、低角度光散乱、又は伝播340が、光散乱検出器ユニット350Aを超えて通過し、その結果光散乱及び透過検出器ユニット350Bに到達し、これによって検出されるのを可能にする、開口部351を含んでもよい。いくつかの実施形態によると、光散乱及び透過検出器ユニット350Bは、低角度光散乱(LALS)、例えば、照射している光ビーム軸に対して約5.1度の角度で散乱又は伝播される光を検出し、測定するための光活性領域又はセンサゾーンを含んでもよい。場合によっては、LALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約9度未満の角度で伝播する光に相当する。場合によっては、LALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約10度未満の角度で伝播する光に相当する。場合によっては、LALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約1.9度±0.5度の角度で伝播する光に相当する。場合によっては、LALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約3.0度±0.5度の角度で伝播する光に相当する。場合によっては、LALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約3.7度±0.5度の角度で伝播する光に相当する。場合によっては、LALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約5.1度±0.5度の角度で伝播する光に相当する。場合によっては、LALSは、照合ゾーンを通過して流れる細胞を照射する入射ビーム軸に対して、約7.0度±0.5度の角度で伝播する光に相当する。
【0076】
いくつかの実施形態によると、光散乱及び透過検出器ユニット350Bは、細胞を軸方向に透過した、又は、入射光ビーム軸に対して0度の角度で照射された細胞から伝播される光を検出し、測定するための光活性領域又はセンサゾーンを含んでもよい。場合によっては、光活性領域又はセンサゾーンは、入射光ビーム軸に対して約1度未満の角度で細胞から軸方向に伝播される光を検出し、測定することができる。場合によっては、光活性領域又はセンサゾーンは、入射光ビーム軸に対して約0.5度未満の角度で細胞から軸方向に伝播される光を検出し、測定することができる。かかる軸方向に透過した、又は伝播した光測定値は、軸方向光損失(ALL又はAL2)に相当する。米国特許第7,390,662号に組み込まれて左記に記載されるように、光が粒子と相互作用するとき、入射光の一部は散乱過程を経て方向を変え(すなわち、光散乱)、光の一部は粒子に吸収される。これらの過程は両方とも、入射ビームからエネルギーを抜き去る。ビームの入射軸に沿って見るとき、光損失は、前方吸光、又は軸方向光損失と称することができる。軸方向光損失測定技術の更なる態様は、米国特許第7,390,662号(5段58行〜6段4行)に記載されている。
【0077】
このように細胞分析システム300は、生体サンプルの、ALL及び複数の別々の光散乱角度、又は伝播角度などの様々な角度のうちのいずれか、又は様々な角度範囲のうちのいずれかにおいて照射された細胞から放射する光について、光散乱及び/又は光透過を含む光伝播測定値を得る手段を提供する。例えば、適当な回路機構及び/又は処理装置を含む光検出アセンブリ350は、UMALS、LMALS、LALS、MALS、及びALLを検出し、測定する手段を提供する。
【0078】
導線又は他の伝送若しくは接続機構は、電極アセンブリ(例えば、電極334、336)、光散乱検出器ユニット350A、及び/又は光散乱及び透過検出器ユニット350Bから、分析システム304へ、処理のために信号を伝送することができる。例えば、測定されたDCインピーダンス、RF伝導度、及び光透過、及び/又は光散乱パラメータを、データ処理のために分析システム304に提供又は伝送することができる。場合によっては、分析システム304は、コンピュータ処理機能、及び/又は、
図6に示すシステムに関して本明細書で記載されるものなどの1つ以上のモジュール若しくは構成要素を含み得、これによって、測定されたパラメータを評価し、生体サンプル成分を識別して数え、生体サンプルの要素の特徴を示すデータの部分集合を個体の血小板状態と相関させることができる。本明細書に示されるように、細胞分析システム300は、予測される血小板状態及び/又は個体に対して処方される治療レジメンを含む、報告306を生成又は出力し得る。場合によっては、余剰の生体サンプルを、トランスデューサモジュール310から外部(あるいは内部)廃棄システム308に方向付けてよい。場合によっては、細胞分析システム300は、既に組み込まれている米国特許第5,125,737号、同第6,228,652号、同第8,094,299号、及び同第8,189,187号に記載されるものなどの、トランスデューサモジュール又は血液分析機器の1つ以上の特徴を含んでもよい。
【0079】
図4は、本発明の実施形態による、個体の血小板状態を予測し、又は評価する自動化された細胞分析システムの態様を示す。具体的には、血小板状態は、個体の血液から得られた生体サンプルに基づいて予測することができる。ここに示されるように、分析システム、又はトランスデューサ400は、細胞照合ゾーン412を有する光学素子410を含んでもよい。また、トランスデューサは流路420も提供し、生体サンプルの流体力学的に集中した流れ422を、細胞照合ゾーン412に向けて送達する。例えば、サンプル流422が細胞照合ゾーン412に向けて発射されると、ある体積のシース流体424も加圧下で光学素子410に入り、サンプル流422を均一に取り巻いて、サンプル流422が細胞照合ゾーン412の中心を通過して流れるようにでき、それによって、サンプル流の流体力学的焦点調節が実現する。このように、細胞照合ゾーンを1つずつ通過する生体サンプルの個々の細胞を正確に分析することができる。
【0080】
トランスデューサモジュール、又はシステム400は、細胞照合ゾーン412を個々に通過する生体サンプルの細胞10の直流(DC)インピーダンス及び高周波(RF)伝導度を測定する、電極アセンブリ430も含む。電極アセンブリ430は、第1電極機構432と、第2電極機構434と、を含んでもよい。本明細書の別の場所で記載されるように、低周波DC測定値を使用して、細胞照合ゾーンを通過する各個々の細胞の体積を分析することができる。関連して、高周波RF電流測定値を使用して、細胞照合ゾーンを通過する細胞の伝導度を判定することができる。かかる伝導度測定値は、細胞内部の細胞内含有量に関する情報を提供することができる。例えば、高周波RF電流を使用して、核及び顆粒性成分、並びに、細胞照合ゾーンを通過する個々の細胞における細胞内部の化学組成を分析することができる。
【0081】
また、システム400は、ビーム軸444に沿って光ビーム442を方向付けるよう配向される光源440も含み、細胞照合ゾーン412を個々に通過する生体サンプルの細胞10を照射する。関連して、システム400は、細胞照合ゾーンと光学的に結合された光検出アセンブリ450を含み、生体サンプルの照射された細胞10によって散乱され、細胞を透過した光を測定する。光検出アセンブリ450は、細胞照合ゾーン412から伝播する光を検出し、測定する複数の光センサゾーンを含むことができる。場合によっては、光検出アセンブリは、照射しているビーム軸に対して様々な角度又は角度範囲で、細胞照合ゾーンから伝播された光を検出する。例えば、光検出アセンブリ450は、細胞によって様々な角度で散乱する光、並びにビーム軸に沿って細胞によって軸方向に透過する光を検出し、測定することができる。光検出アセンブリ450は、光ビーム軸444に対して第1の角度範囲内の第1の散乱又は伝播光452sを測定する第1センサゾーン452を含むことができる。また、光検出アセンブリ450は、光ビーム軸444に対して第2の角度範囲内の第2の散乱又は伝播光454sを測定する第2センサゾーン454を含むことができる。ここに示されるように、散乱又は伝播光454sに対する第2の角度範囲は、散乱又は伝播光452sに対する第1の角度範囲と異なる。更に、光検出アセンブリ450は、光ビーム軸444に対して第3の角度範囲内の第3の散乱又は伝播光456sを測定する第3センサゾーン456を含むことができる。ここに示されるように、散乱又は伝播光456sに対する第3の角度範囲は、散乱又は伝播光452sに対する第1の角度範囲、及び、散乱又は伝播光454sに対する第2の角度範囲の両方と異なる。また、光検出アセンブリ450は、細胞照合ゾーン412を個々に通過する生体サンプルの細胞を透過する、又は、軸ビームに沿って細胞照合ゾーンから伝播する、軸方向光458tを測定する第4センサゾーン458も含む。場合によっては、センサゾーン452、454、456、及び458の各々は、特定のセンサゾーンと関連する個別のセンサに配置される。場合によっては、センサゾーン452、454、456、及び458の1つ以上は、光検出アセンブリ450の共通のセンサに配置される。例えば、光検出アセンブリは、第1センサゾーン452及び第2センサゾーン454を含む第1センサ451を含んでもよい。したがって、2つ以上の種類(例えば、低角度、中角度、又は高角度)の光散乱又は伝播を検出し、又は測定するために単一のセンサを使用してよい。
【0082】
自動化細胞分析システムは、様々な光学素子又はトランスデューサ機構のうちのいずれも含んでよい。例えば、
図4Aに示されるように、細胞分析システムトランスデューサの光学素子410aは、4つの方形で光学的に平坦な側面450aと、対向する端部壁436aと、を有する正四角柱形状を有してよい。場合によっては、各側面450aのそれぞれの幅Wは同一であり、各測定値は、例えば、約4.2mmである。場合によっては、各側面450aのそれぞれの長さLは同一であり、各測定値は、例えば、約6.3mmである。場合によっては、光学素子410aの全部又は一部は、融解シリカ、又は石英から作られてよい。光学素子410aの中央領域を貫いて形成される流路432aは、素子410aの中心部を通り、矢印SFで示されるサンプルが流れる方向に平行な、長手方向軸Aに対して同心円状に構成されてよい。流路432aは、細胞照合ゾーンZと、細胞照合ゾーンと流体連通するそれらのそれぞれの基部の付近に開口部を有する、1対の対向するテーパ形状のボアホール454aと、を含む。場合によっては、細胞照合ゾーンZの横断面の形状は正方形であり、各側面の幅W’は公称50マイクロメートル±10マイクロメートルである。場合によっては、軸Aに沿って測定した細胞照合ゾーンZの長さL’は、照合ゾーンの幅W’の約1.2〜1.4倍である。例えば、長さL’は、約65マイクロメートル±10マイクロメートルであってよい。本明細書の別の場所に記載されるように、細胞照合ゾーンを通過する細胞において、DC及びRFを測定することができる。場合によっては、端部壁436aで測定される、テーパ形状のボアホール454aの最大直径は、約1.2mmである。記載される種類の光学構造体410aは、例えば、連通ボアホール454aの画定のため機械加工された、50×50マイクロメートルの毛管開口部を含有する、石英の正方形角柱から形成されてよい。レーザー又は他の照射源は、細胞照合ゾーンを通って方向付けられる、又はそこに像を結ぶビームBを生成することができる。例えば、ビームは、細胞が通過させられる場所において、照合ゾーンZ内に位置する楕円形の腰部に像を結ぶことができる。細胞分析システムは、光学素子410aから放射される光、例えば、内部を流れる、照明された、若しくは照射された細胞を含有する細胞照合ゾーンZから伝播される光Pを検出するように構成される、光検出アセンブリを含んでもよい。ここに記載されるように、光Pは、角度範囲α内で細胞照合ゾーンZから伝播、又は放射することができ、そのため、ビーム軸AXに対して選択した角度位置、又は角度範囲において、測定又は検出することができる。関連して、光検出アセンブリは、ビームBの軸AXに対して様々な角度範囲内の前方の面において、散乱した光、又は軸方向に透過した光を検出することができる。本明細書の別の場所で記載されるように、細胞照合ゾーンを1つずつ通過する個々の細胞について、1つ以上の光伝播測定値を得ることができる。場合によっては、細胞分析システムは、米国特許第5,125,737号、同第6,228,652号、同第8,094,299号、及び同第8,189,187号(これらの内容は参照により本明細書に組み込まれる)に記載されるものなどの、トランスデューサ又は細胞照合ゾーンの1つ以上の特徴を含んでもよい。
【0083】
図5は、個体の血小板状態を予測する、又は評価する例示的な方法500の態様を示す。方法500は、工程510に示されるように、血液分析システム内に血液サンプルを導入する工程を含む。工程520に示されるように、本方法は、サンプルを一定分量に分け、その一定分量のサンプルを適当な試薬と混合することによって、血液サンプルを調製する工程も含んでよい。工程530では、サンプルがトランスデューサシステム内のフローセルを通過し、サンプル成分(例えば、血球)が細胞照合ゾーンを1つずつ通過することができるようにする。これらの成分を、レーザーなどの光源によって照射することができる。工程540では、任意の組み合わせRF伝導度541、DCインピーダンス542、第1の角度付き光伝播543(例えば、LALS)、第2の角度付き光伝播544(例えば、AL2)、第3の角度付き光伝播545(例えば、UMAL)、及び/又は第4の角度付き光伝播546(例えば、LMALS)が測定され得る。工程547によって示されるように、第3及び第4角度付き光伝播測定値は、第5角度付き光伝播測定値(例えば、MALS)を判定するために使用され得る。あるいは、MALSを直接測定することができる。本明細書の別の場所で記載されるが、工程550によって示されるように、特定の測定値又は測定値の組み合わせが処理され、血小板状態の予測を提供することができる。任意に、方法はまた、予測される血小板状態に基づいて治療レジメンを決定することを含み得る。
【0084】
細胞分析システムは、生体サンプルの細胞からのDCインピーダンス、RF伝導度、角度光測定値(例えば、第1の散乱光、第2の散乱光)、及び軸方向光測定値の部分集合を、個体の血小板状態と相関させるように構成され得る。本明細書の別の場所で記載されるように、場合によっては、この相関の少なくとも一部は、1つ以上のプロセッサ、1つ以上のハードウェアモジュール、又はこれらの任意の組み合わせによって実行可能な1つ以上のソフトウェアモジュールを使用して実施することができる。プロセッサ又は他コンピュータ又はモジュールシステムは、様々な測定値又はパラメータの入力値として受信し、個体の予測される血小板状態を自動的に出力するように構成され得る。場合によっては、1つ以上のソフトウェアモジュール、プロセッサ、及び/又はハードウェアモジュールは、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備される血液学システムの構成要素として含まれ得る。場合によっては、1つ以上のソフトウェアモジュール、プロセッサ、及び/又はハードウェアモジュールは、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備される血液学システムと、動作可能に通信される、又は接続されているスタンドアローン型コンピュータの構成要素として含まれ得る。場合によっては、少なくとも一部の相関は、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備される血液学システムから、遠隔でインターネット又は任意の他の有線及び/若しくは無線通信ネットワークを介してデータを受信する、1つ以上のソフトウェアモジュール、プロセッサ、及び/又はハードウェアモジュールを介して実施することができる。関連して、本発明の実施形態による装置又はモジュールの各々は、プロセッサ若しくはハードウェアモジュール、又はこれらの任意の組み合わせによって処理される、コンピュータ可読媒体上の1つ以上のソフトウェアモジュールを含むことができる。
【0085】
図6は、例示的なモジュールシステムの簡略ブロック図であり、モジュールシステム600の個々のシステム要素が、別々に、又はより一体的に実行され得る方法について、大まかに示している。モジュールシステム600は、本発明の実施形態による、個体の血小板状態を予測するための細胞分析システムの一部であってよく、又はこのシステムと接続されてよい。モジュールシステム600は、データを作成し、又は血小板分析に関する入力値を受信するのに非常に適している。場合によっては、モジュールシステム600は、1つ以上のプロセッサ604、ユーザーインターフェース入力装置などの1つ以上の入力装置606、及び/又はユーザーインターフェース出力装置などの1つ以上の出力装置608を含む、バスサブシステム602を介して電気的に接続されるハードウェア要素を含む。場合によっては、システム600は、ネットワークインターフェース610、並びに/又は、診断システム642から信号を受信し、及び/若しくはシステムへ信号を伝送することができる、診断システムインターフェース640を含む。場合によっては、システム600は、ソフトウェア要素、例えば、ここでは、メモリ614のワーキングメモリ612内に現在位置するように示されるもの、オペレーティングシステム616、及び/又は他のコード618、例えば、本明細書に開示される技術の1つ以上の態様を実行するように構成されるプログラムを含む。
【0086】
いくつかの実施形態において、モジュールシステム600は、本明細書に開示される様々な技術の機能をもたらす、基本プログラム及びデータ構造を記憶することができる、記憶サブシステム620を含んでもよい。例えば、本明細書に記載されるような方法の態様の機能を実行するソフトウェアモジュールは、記憶サブシステム620に記憶されてよい。これらのソフトウェアモジュールは、1つ以上のプロセッサ604によって実行されてよい。分散型環境では、ソフトウェアモジュールは、複数のコンピュータシステムに記憶され、複数のコンピュータシステムのプロセッサによって実行されてよい。記憶サブシステム620は、メモリサブシステム622と、ファイル記憶サブシステム628と、を含むことができる。メモリサブシステム622は、プログラム実行中に命令及びデータを記憶するメインランダムアクセスメモリ(RAM)626、及び固定命令を記憶する読み出し専用メモリ(ROM)624などの、多くのメモリを含んでもよい。ファイル記憶サブシステム628は、プログラム及びデータファイルに対する固定(不揮発性)記憶装置をもたらすことができ、任意に、患者、治療、評価、又は他のデータを組み入れることができる有形記憶媒体を含んでもよい。ファイル記憶サブシステム628は、ハードディスクドライブ、フロッピー(登録商標)ディスクドライブ並びに関連リムーバブルメディア、コンパクトデジタル読み出し専用メモリ(CD−ROM)ドライブ、光学式ドライブ、DVD、CD−R、CD RW、固体リムーバブルメモリ、他のリムーバブルメディアカートリッジ又はディスク、及び他の同種のものを含んでもよい。1つ以上のドライブは、モジュールシステム600に接続される、別の場所の別の接続されたコンピュータの遠隔位置に位置してよい。いくつかの例において、システムは、1つ以上のプロセッサによって実行されると、1つ以上のプロセッサに、本明細書に開示する技術又は方法の任意の態様を実施させることができる、1つ以上の一連の命令を記憶する、コンピュータ可読記憶媒体又は他の有形記憶媒体を含んでもよい。本明細書に開示される技術の機能を実行する1つ以上のモジュールは、ファイル記憶サブシステム628によって記憶されてよい。いくつかの実施形態において、ソフトウェア又はコードは、プロトコルを提供し、モジュールシステム600が通信ネットワーク630と通信することができるようにする。任意に、かかる通信には、ダイヤルアップ又はインターネット接続通信を含んでよい。
【0087】
システム600は、本発明の方法の様々な態様を実施するように構成することができると理解される。例えば、プロセッサ要素若しくはモジュール604は、センサ入力装置若しくはモジュール632から、ユーザーインターフェース入力装置若しくはモジュール606から、及び/又は診断システム642から、任意に診断システムインターフェース640及び/又はネットワークインターフェース610、並びに通信ネットワーク630を介して、細胞のパラメータ信号を受信するように構成されるマイクロプロセッサ制御モジュールであってよい。場合によっては、センサ入力装置(複数を含む)は、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備されている細胞分析システムを含み得、又はその一部であり得る。場合によっては、ユーザーインターフェース入力装置(複数を含む)606及び/又はネットワークインターフェース610は、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備される細胞分析システムによって生成される細胞のパラメータ信号を受信するように構成され得る。場合によっては、診断システム642は、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備される細胞分析システムを含み得、又はその一部であり得る。
【0088】
また、プロセッサ要素、又はモジュール604は、細胞のパラメータ信号を、本明細書に開示される技術のうちのいずれかによって任意に処理して、センサ出力装置、又はモジュール636に、ユーザーインターフェース出力装置、又はモジュール608、ネットワークインターフェース装置、又はモジュール610に、診断システムインターフェース640に、又はこれらの任意の組み合わせに伝送するように構成することもできる。本発明の実施形態による装置又はモジュールの各々は、プロセッサ若しくはハードウェアモジュール、又はこれらの任意の組み合わせによって処理される、コンピュータ可読媒体上の1つ以上のソフトウェアモジュールを含むことができる。様々な一般的に使用されるプラットフォーム、例えば、Windows(登録商標)、MacIntosh、及びUnix(登録商標)のうちのいずれも、様々な一般的に使用されるプログラミング言語のうちのいずれかと共に使用して、本発明の実施形態を実行してよい。
【0089】
ユーザーインターフェース入力装置606は、例えば、タッチパッド、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス、トラックボール、グラフィックスタブレット、スキャナー、ジョイスティック、ディスプレイに組み込まれるタッチスクリーン、音声認識システムなどの音声入力装置、マイクロホン、及び他の種類の入力装置を含んでよい。ユーザー入力装置606は、有形記憶媒体から、又は通信ネットワーク630からコンピュータ実行可能コードをダウンロードしてもよく、このコードは、本明細書に開示される方法又はその態様のうちのいずれも具現化するものである。端末ソフトウェアは時々アップデートされ、必要に応じて端末にダウンロードすることができることが理解されるであろう。一般に、用語「入力装置」の使用は、モジュールシステム600へ情報を入力するための様々な従来かつ専用の装置及び方法を含むことが意図される。
【0090】
ユーザーインターフェース出力装置606は、例えば、ディスプレイサブシステム、プリンタ、ファクス、又は音声出力装置などの非視覚的ディスプレイを含んでよい。ディスプレイサブシステムは、陰極管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)などのフラットパネル装置、投射装置などであってよい。ディスプレイサブシステムは、音声出力装置を介するものなど非視覚的表示を提供してもよい。一般に、用語「出力装置」の使用は、モジュールシステム600からユーザーへ情報を出力するための様々な従来かつ専用の装置及び方法を含むことが意図される。
【0091】
バスサブシステム602は、モジュールシステム600の様々な構成要素及びサブシステムが、意図される通り、又は所望される通りに互いに通信させる機構を提供する。モジュールシステム600の様々なサブシステム及び構成要素は、物理的に同じ位置にいる必要はないが、分散型ネットワーク内の様々な位置に分散されてよい。バスサブシステム602は、概略的に単一バスとして示されるが、バスサブシステムの別の実施形態において、多重バスを利用してもよい。
【0092】
ネットワークインターフェース610は、外部ネットワーク630又は他の装置へのインターフェースを提供することができる。外部通信ネットワーク630は、必要に応じて、又は所望に応じて他と通信することができるように構成されてよい。したがって、モジュールシステム600から電子的パケットを受信し、必要に応じて、又は所望に応じてモジュールシステム600に任意の情報を伝送し戻すことができる。本明細書で示すように、通信ネットワーク630及び/又は診断システムインターフェース642は、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備される診断システム642に情報を伝送する又はそこから情報を受信し得る。
【0093】
システム内にかかるインフラストラクチャ通信リンクを提供することに加え、通信ネットワークシステム630は、インターネットなどの別のネットワークへの接続を提供することもでき、有線、無線、モデム、及び/又は別の種類のインターフェース通信を含んでよい。
【0094】
特定の要件に従って大幅に変更され得ることが、当業者には明らかであろう。例えば、カスタマイズされたハードウェアも使用され、及び/又は、特定の要素が、ハードウェア、ソフトウェア(アプレット等の高移植性ソフトウェアを含む)、若しくは両方で実装され得る。更に、ネットワーク入力/出力装置などの他のコンピュータデバイスへの接続が採用され得る。モジュール端末システム600自体は、コンピュータ端末、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、ワークステーション、ネットワークコンピュータ、又は任意の他のデータ処理システムなどの、様々な種類のものであってよい。コンピュータ及びネットワークの特性上変化が激しいため、
図6に記載するモジュールシステム600の説明は、1つ以上の本発明の実施形態を例示する目的の具体例としてのみ意図される。
図6に記載するモジュールシステムよりも、多い又は少ない構成要素を有する、モジュールシステム600の多くの他の構成が可能である。モジュールシステム600のモジュール若しくは構成要素のうちのいずれも、又はかかるモジュール若しくは構成要素のいずれの組み合わせも、本明細書に開示される細胞分析システムの実施形態のいずれとも結合することができるか、又はシステムに組み込むことができるか、ないしは別の方法でシステムと接続するように構成することができる。関連して、上記のハードウェア及びソフトウェア構成要素のいつのいずれも、他の医学的評価、又は他の場所で使用される治療システムと一体化することができるか、又はそれらとインターフェース接続されるように構成することができる。
【0095】
いくつかの実施形態において、モジュールシステム600は、入力モジュールにおいて、1つ以上の患者の細胞分析パラメータを受信するように構成することができる。細胞分析パラメータデータは、血小板状態が予測又は判定される評価モジュールに伝送することができる。予測される血小板状態は、出力モジュールを介して、システムのユーザーに対して出力することができる。場合によっては、モジュールシステム600は、例えば、治療モジュールを使用することによって、1つ以上の細胞分析パラメータ及び/又は予測される血小板状態に基づいて、患者の初期治療若しくは導入時プロトコル、又は調整済みの治療プロトコルを決定することができる。治療法は、出力モジュールを介して、システムのユーザーに対して出力することができる。任意に、治療の特定の態様を出力装置によって決定し、治療システム又は治療システムの二次装置に伝送することができる。年齢、体重、性別、治療歴、病歴などを含む患者に関する様々なデータのうちのいずれも、モジュールシステムに入力してよい。治療レジメン又は診断的評価のパラメータは、かかるデータに基づいて決定してよい。
【0096】
関連して、場合によっては、システムは、VCSデータを入力値として受信するように構成されるプロセッサを含む。また、プロセッサは、CBCデータを入力値として受信するように構成されてもよい。任意に、プロセッサ、記憶媒体、又は両方は、血液学的機器、又は細胞分析機器内に組み込まれてよい。場合によっては、血液学的機器は、プロセッサに入力するため、VCSデータ、CBCデータ、又は他の情報を生成し得る。場合によっては、プロセッサ、記憶媒体、又は両方は、コンピュータ内に組み込まれてよく、コンピュータは血液学的機器と通信してよい。場合によっては、プロセッサ、記憶媒体、又は両方は、コンピュータ内に組み込まれてよく、コンピュータはネットワークを介して血液学的機器と遠隔通信してよい。
【0097】
体積伝導度散乱(VCS)データ
CBCモジュールから得られ得るCBCデータに加え、VCSデータをVCSモジュールから得ることができる。例示的なVCSパラメータは以下を含む。
1.細胞伝導度(C)[高周波電流]
2.細胞体積(V)[低周波電流]
3.軸方向光損失、又は吸収された光(AL2又はALL)
4.低角度光散乱(LALS)
5.上方中角度光散乱(UMALS)
6.下方中角度光散乱(LMALS)
7.中角度光散乱(MALS)[UMALS+LMALS]
【0098】
このように、様々なパラメータ(例えば、体積、伝導度、及び光散乱、又は伝播角度)を、白血球、赤血球、及び血小板といった血球について別々に計算することができる。このデータは、個体の生体サンプルに基づいて得ることができる。その上、CBC及びVCSデータは、
図7に示される等の器具のスクリーン上で見ることができ、並びに、エクセルファイルとして自動的にエクスポートすることができる。したがって、血球(例えば、RBC、血小板、及びWBC)を分析し、3次元ヒストグラム中に別々にプロットされ、ヒストグラム上の各細胞の位置は、本明細書に記載される特定のパラメータによって判定されている。
【0099】
細胞又は粒子の亜集団は、ヒストグラム上の異なる場所において、異なる種類に分けることができる。例えば、血小板凝集塊及び白血球は、ヒストグラムの異なる領域においてクラスター化し得るので細胞集団を形成する。
図7は、計数分析の態様の例示的なスクリーンショットを示す。ここで示すように、血小板凝集塊イベントは、ヒストグラム上に円で囲まれる。一般的に、かかるヒストグラムは、本明細書の別の場所で記載されるように有核赤血球(NRBC)チャネル(又はWBC分化チャネル又は網赤血球チャネル)から得ることができる。
【0100】
かかるVCS値は、ヒストグラム中の集団の位置及び顕微鏡下での血球の形態に対応させることができる。
図7D〜7Fに示されるように、特定のチャネルモジュールは、様々な粒子又は血小板凝集塊、血球、又は存在し得る細胞残屑等の血液成分の測定値を提供することができる。
【0101】
VCSパラメータを使用して、主観的で、更には非常に時間がかかり、高価で、かつ再現性が制限される人による解釈を用いずに、定量的、客観的、かつ自動的な方法で細胞イベントを分析することができる。特定の実施形態において、VCSパラメータは、個体から得られた生体サンプルに基づいて個体中の血小板数を推定することにおいてかつ血小板数を変える様々な病状の診断において使用され得る。VCSパラメータ、又は体積伝導度散乱データプロファイルを参照するとき、この特徴は、個体のVCSデータの特徴の部分集合を含み得ると理解される。例えば、VCSパラメータデータは、体積及び伝導度の測定値の組み合わせ、体積及び散乱の測定値の組み合わせ、又は、伝導度及び散乱の測定値の組み合わせを含んでよい。同様に、VCSパラメータデータは、体積測定値のみ、伝導度測定値のみ、又は散乱測定値のみを含んでよい。場合によっては、VCSパラメータデータは、光伝播及び電流データの集合又は部分集合を含むと見なされてよい。例えば、光伝播測定値は、第1の角度における第1の伝播光、第1の角度とは異なる第2の角度における第2の伝播光、軸方向伝播光、又はこれらの任意の組み合わせを含んでよい。関連して、電流測定値は、低周波電流(例えば、体積に対応するDCインピーダンス)、高周波電流(例えば、内部細胞密度に対応するRF伝導度)、又はこれらの組み合わせを含んでよい。この意味で、VCSパラメータデータ又は体積伝導度散乱データプロファイルは、電流光伝播パラメータ又はデータプロファイルと称され得る。
【0102】
本明細書に更に説明されるように、特定のVCSパラメータ値は、個体における血小板状態の評価に非常に有用であることが分かっている。結果的に、これらのパラメータは、個体中の血小板数の推定値及び血小板関連容態の診断のためのシステム及び方法に実装され得る。
【0103】
補正血小板数(方法I)
図7Aは、本発明の実施形態に従う補正血小板数を判定するための例示的な方法700aの態様を示す。ここで示されるように、該方法は、工程710aで示されるような血小板凝集塊体積パラメータを判定する又は得ることと、工程720aで示されるような単一血小板体積パラメータを判定する又は得ることと、工程730aで示されるような凝集塊当たりの血小板パラメータを判定する又は得ることと、を含み得る。凝集塊当たりの血小板パラメータは、血小板凝集塊体積パラメータ及び単一血小板体積パラメータに基づき得る。
【0104】
更に、該方法は、工程740aで示されるような血小板凝集塊対WBC比率パラメータを判定する又は得ることと、工程750aで示されるようなWBC濃度パラメータを判定する又は得ることと、工程760aで示されるような凝集塊中に含有される血小板の数(例えば、損失した血小板数)を判定する又は得ることと、を含み得る。凝集塊中に含有される血小板の数の推定値は、血小板凝集塊対WBCパラメータ、凝集塊当たりの血小板パラメータ、及びWBC濃度パラメータに基づき得る。
【0105】
その上、該方法は、工程770aで示されるような観察された血小板数を判定する又は得ることと、工程780aで示されるような補正血小板数を判定する又は推定することと、を含み得る。補正血小板数の計算は、観察された血小板数及び損失した血小板数に基づき得る。例えば、推定される補正血小板数は、観察された血小板イベント及び凝集塊中に含有される血小板の推定される数の合計に基づき得る。
【0106】
血小板凝集塊体積パラメータの判定
図7Bは、本発明の実施形態に従う血小板凝集塊体積パラメータを判定するための技術の態様を示す。ここで示されるように、該方法は、工程710bで示されるようなNRBCモジュールを使用して既知の体積のラテックスビーズを分析することによってチャネル−体積関連性を判定することを含む。典型的には、NRBCモジュールにおいて、直流(DC)は粒径と正比例する。したがって、より大きいDCパルスはより大きい粒径に対応する。このように、NRBCチャネル値を粒子体積値と相関させる基準又は標準を得ることが可能である。
【0107】
更に、該方法は、工程720bで示されるようなNRBCモジュールを使用して血小板凝集塊を含有するサンプルを処理することを含む。例えば、血小板凝集塊集団の1−Dヒストグラムからの平均値チャネルが計算され得る。
【0108】
血小板凝集塊のNRBCモジュール出力データは、血小板凝集塊集団の平均値体積等の血小板凝集塊体積パラメータを得るために粒径基準と相関し得る。例えば、チャネル−体積関連性(例えば、工程710bから)及び平均値チャネル(例えば、工程720bから)は、血小板凝集塊集団の平均値体積(例えば、フェムトリットルにおいて)、V(例えば、工程730b)を判定するために使用され得る。場合によっては、サンプル中に存在する血小板凝集塊は異なる凝集塊が異なる数の血小板を含むように集団分布を示す。例えば、集団のいくつかの凝集塊は、5個の血小板を含み得、いくつかの凝集塊は、10個の血小板を含み得、いくつかの凝集塊は、20個の血小板等を含み得る。
【0109】
血小板凝集塊体積パラメータを判定するための例示的な手法が
図7Aの工程710aのように示される。
【0110】
単一血小板体積パラメータの判定
図7Cは、本発明の実施形態に従う単一血小板体積パラメータ判定するための技術の態様を示す。ここで示されるように、血小板集団ヒストグラム700cは、CBCモジュールから得られ得る。曲線は、フェムトリットルにおける単一血小板体積分布を示す。この分布の平均又は平均値血小板体積は、MPVとして表され得る。平均値の計算は、各チャネルに対して、チャネル中のイベントの数を、チャネルに対応する体積で乗算することを含み得る。その結果は、全てのチャネルにわたって合計され得、次いで、各イベントの平均体積(MPV)を得るために観察されたイベントの総数で除算され得る。
【0111】
単一血小板体積パラメータを判定するための例示的な手法が
図7Aの工程720aのように示される。
【0112】
凝集塊当たりの血小板パラメータの判定
血小板凝集塊体積パラメータ(例えば、V)を単一血小板体積パラメータ(例えば、MPV)で除算することによってサンプルの各血小板凝集塊中に含有される血小板の平均数を得ることが可能である。そのような測定値は、概して、1個の血小板凝集塊中に含有される血小板の数を示し得る。凝集塊当たりの血小板パラメータを推定するための例示的な方法は、以下の等式に基づき得る。α=V/MPV。
【0113】
したがって、血小板凝集塊体積パラメータ及び単一血小板体積パラメータは、各血小板凝集塊中に含有される血小板の平均数を得るために使用され得る。関連して、各血小板凝集塊中に含有される血小板の平均数は、血小板凝集塊集団の平均値体積(V)を平均値血小板体積(MPV)で除算することによって計算することができる。このように、本発明の実施形態は、単一凝集塊中の血小板の数を、例えば、平均して凝集塊当たりの血小板の数を計算することによって、推定するためにNRBC及びCBCモジュールからの情報を使用するための技術を包含する。
【0114】
凝集塊当たりの血小板パラメータを判定するための例示的な手法が、
図7Aの工程730aのように示される。
【0115】
血小板凝集塊対白血球比率パラメータの判定
血小板凝集塊イベントは、血液分析器のNRBCモジュール等のNRBCモジュールにおける特定の分析技術を実施することによって他のイベント(例えば、NRBC、WBC、血小板、及び様々な形態の残屑)から区別又は分割され得る。例えば、血小板凝集塊の存在の有無は、
図7D(右パネル、少しの血小板凝集塊化又は血小板凝集塊化なし)及び
図7E(右パネル、著しい血小板凝集塊化)によって示されるようにNRBCモジュールからのRLALS−対−AL2プロット図で見ることができる。
図7D及び7Eの左パネルは、右パネルに示されるこれらに対応する白血球(WBC)及び血小板(PLT)イベントのCBCモジュール体積分布ヒストグラムを提供する。
図7Eに示されるように、両方のWBC及びPLTパラメータのCBCモジュールヒストグラムは、血小板凝集塊イベントを含む。例えば、WBCヒストグラムは、血小板凝集塊及びWBC集団の組み合わせを含み、PLTヒストグラムは、血小板凝集塊及び単一血小板集団の組み合わせを含む。
【0116】
血液分析器等の細胞分析システムのモジュールが、サンプル中に含有される細胞、細胞の凝集塊、細胞の部分、及び他の粒子を含む個体から得られた生体サンプル中の様々な粒子のうちのいずれも評価するために使用され得ることが分かる。本開示はときに単一細胞に対応するイベントを分析するための血液分析器等の細胞分析システム(及びそれらのモジュール)の使用を指すが、本開示は、個体から得られた生体サンプル中に含有され得る、任意の種類の粒子、又は粒子の凝集塊(例えば、血小板凝集塊)に対応するイベントを分析するための血液分析器等の細胞分析システム(及びそれらのモジュール)の使用も包含することを理解されたい。
【0117】
図7D及び7Eに示されるように、低角度光散乱(LALS)測定値は、ARCTAN関数を使用して変換され得、回転LALS(RLALS)パラメータとして示され得る。RLALSは、f(DC、LALS)の関数によって提供され得る。一実施形態において、RLALSパラメータは、等式RLALS=(C)ARCTAN(DC/LALS)によって提供され、式中、(C)は比例定数であり、(DC)はDC電流値である。
【0118】
図7D及び7EのRLALS−対−AL2図に加えて、
図7Fに示されるもの等のNRBCチャネルによって示されるRUMALS−対−ELMALSプロットが他の種類のイベントからの血小板凝集塊イベントの信頼性の高い分割を提供することが発見されている。
【0119】
図7Fに示されるように、上方中角度光散乱(UMALS)測定値は、ARCTAN関数を使用して変換され得、回転UMALS(RUMALS)パラメータとして示され得る。RUMALSは、f(DC、UMALS)の関数によって提供され得る。一実施形態において、RUMALSパラメータは、等式RUMALS=(C)ARCTAN(DC/UMALS)によって提供され、式中、(C)が倍率であり、(DC)がDC電流値である。
【0120】
したがって、
図7E及び7Fに示されるもの等のNRBCプロット図を使用して、様々な粒子集団を簡便に見て、白血球イベントに対して血小板凝集塊イベントを識別し、分割することが可能である。
【0121】
ELMALSパラメータはまた、拡張下方中角度光散乱パラメータとして表され得、LMALS/2として計算され得る。
【0122】
図7E及び7Fに示されるように、2次元パラメータ組み合わせを使用して、NRBCモジュールにおける他の種類のイベントから血小板凝集塊を分離し、識別するために非線形境界線を使用して、分割を行うことができる。分水界画像処理(Watershed image processing)手法は、2次元空間上に境界線を引くために適用され得る。かかる画像処理技術は、特定の細胞集団探索プロトコルを実施することを含む。例えば、該技術は、データプロットをデジタル式でフラッディングすることと、特定の集団を強調することと、さもなければ認識され得ない集団を曝露することとを含み得る。より小さい亜集団を曝露することによって、この手法は、どこに亜集団が属するか、及び適切なゲーティング技術をどのように適用するかを判定し得る。このように、分割プロセスにおいて血小板凝集塊イベントを識別することが可能である。
【0123】
血液学的評価は、流体の流れ中に細胞を懸濁し、電子検出装置を通過させることによる、1秒当たり数千個の粒子の同時多重パラメータ分析を含むことができる。生成されたデータは、ヒストグラムにプロットされ、領域に分類することができる。領域とは、1つ又は2つのパラメータヒストグラム上の目的とする集団の周囲に描かれる、又は位置付けられる形状である。例示的な領域形状として、2次元多角形、円形、楕円形、不規則形状などが挙げられる。データ中に例示される個体のイベントは、特有のパラメータの組み合わせに相当し、かかる組み合わせについて複数の実例が存在する場合に蓄積される。いくつかの実施形態によると、ヒストグラムに蓄積されたデータは、1つ以上の領域を伴う「ゲーティング」として知られる工程において、VCSパラメータに基づいて分離又はクラスター化することができる。様々な手動、自動、及び他のゲーティング、境界線決定、領域配置、又はヒストグラム分割技術はまた、
図7E及び7Fに示されるもの等の血小板凝集塊データを識別及び/又は分割するために使用され得、例示的な技術は、米国特許公報第2010/0111400号(「Non−Linear Histogram Segmentation for Particle Analysis(粒子分析のための非線形ヒストグラム分割)」)に記載され、その内容は参照によって本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態によると、様々なヒストグラム分析工程は、血液分析器等のシステムを使用するNRBCモジュール及びチャネル処理技術に基づいて、実施され得る。
【0124】
したがって、
図7D〜7Fに示されるように、本発明の実施形態は、NRBCモジュールチャネル出力データを生体サンプル中の血小板凝集塊イベントの識別と相関させるための様々な技術を包含する。このように、血小板凝集塊対WBC比率を得る、又はさもなければ他のイベント(例えば、WBC)から血小板凝集塊集団を分離することが可能である。例えば、この技術は、100個の白血球イベント当たりの血小板凝集塊イベントの数の測定値を提供し得る。
【0125】
血小板凝集塊対WBCパラメータを判定するための例示的な手法は、
図7Aの工程740aとして示される。
【0126】
白血球パラメータの判定
いくつかの実施形態によると、白血球濃度パラメータは、CBCモジュールを介して得ることができる。このように、サンプルの単位体積に対応する白血球イベントの数を評価することが可能である。
【0127】
WBC濃度パラメータを判定するための例示的な手法は、
図7Aの工程750aのように示される。
【0128】
凝集塊化のための血小板喪失の数の判定
血小板凝集塊対WBC比率パラメータ、血小板凝集塊パラメータ、及びWBC濃度パラメータ(例えば、
図7Aの工程740a、730a、及び750aそれぞれ)が一旦得られると、血小板数中に損失した凝集塊中に含有される血小板の数を判定又は推定することが可能である。
【0129】
いくつかの実施形態によると、凝集塊で損失した血小板数、又はPLT
Cは、以下の等式で計算され得る。PLT
C=α
*(E
C/E
W)
*WBC、式中、E
C及びE
Wが、NRBCモジュール中の血小板凝集塊及び白血球のイベントそれぞれの総数である。ここでは、WBCはCBCモジュールからの白血球濃度である。
【0130】
凝集塊中に含有される血小板の数を判定するための例示的な手法は、
図7Aの工程760aのように示される。
【0131】
観察された血小板数の判定
いくつかの実施形態によると、観察された血小板数は、CBCモジュールを介して得ることができる。しかしながら、かかるCBC血小板数は、凝集塊中で生じる血小板の計数を含み得ないので、人工的に低い血小板数をもたらす。言い換えると、観察された血小板数は、サンプル中の凝集塊化してない血小板の数を指し得る。
【0132】
観察された血小板数パラメータを判定するための例示的な手法は、
図7Aの工程770aのように示される。
【0133】
補正血小板数の判定
いくつかの実施形態によると、補正血小板数は、観察された血小板数パラメータを損失した血小板数パラメータと組わせることによって判定され得る。例えば、補正血小板数は、以下の等式で計算することができる。PLT
COR=PLT
C+PLT、式中、PLTがCBCモジュールからの観察された血小板数である。
【0134】
補正血小板数パラメータを判定するための例示的な手法は、
図7Aの工程780aのように示される。
【0135】
図7Gは、本発明の実施形態による生体サンプル分析システムの態様を示す。ここで示されるように、血小板分析技術は、VCSモジュールからのNRBCチャネル出力を使用して血小板凝集塊体積及び血小板凝集塊対WBC比率パラメータを判定することを含み得る。更に、技術は、CBCモジュールを使用して観察された血小板数、単一血小板体積、及びWBC濃度パラメータを判定することを含み得る。その上、技術は、NRBC及びCBCモジュールからの様々な組み合わせのパラメータを使用して損失した血小板数及び補正血小板数パラメータを判定することを含み得る。
【0136】
図7A〜7Gに関して上述される血小板数補正技術に基づいて、本発明の実施形態が、粒子分析器を使用して血液サンプル中の血小板を数え、区別するための有効なシステム及び方法を包含することが分かる。例示的な技術は、血小板凝集塊中に含有される血小板数を推定し、次にこの推定される値を、総血小板数(補正)に到達するために血小板の実際の数に加えることによって補正血小板数を推定することを含む。このように、さもなければ自動化されたシステムにおいて損失し得る(それにより、不正確な計数を提供するか、又は時間のかかる手動測定を必要とする)、血小板測定値における凝集塊人工物が説明され得、血小板数は適切に調節された。例えば、血小板及び血小板凝集塊は、前方励起に対する回転低角度光散乱(例えば、
図7E)をプロットすることによって、又は低中角度光散乱に対する回転上方中角度光散乱(例えば、
図7F)をプロットすることによって検出され得る。上述のように総血小板数を概算するための技術は、血小板凝集塊の平均値体積(例えば、血小板凝集塊集団の全体平均値体積)を判定することと、体積値を血小板の平均値体積で除算することによって推定される血小板数を導出することと、この数を白血球数を考慮する凝集塊の推定される数で乗算することと、を含む。この推定される数は、次いで、補正血小板数に到達するように検出された血小板の実際の数に加えられ得る。
【0137】
上述の補正血小板数技術に加えて、本発明の実施形態は、血小板凝集塊中に含有される血小板数を推定し、次に、総血小板数(補正)に到達するためにこの推定される値を血小板の実際の数に加えることによって補正血小板数を推定することもまた含む、他の技術の使用を包含する。例えば、後述される血小板数補正技術は、有核赤血球モジュールからのパラメータ、及び確率分布関数に加えて、上述のような血小板凝集塊計算を使用することを含む。結果的に、本発明の実施形態は、凝集塊内の血小板を定量化するための特有の技術、及び補正血小板数を提供するための手段を含む、補正血小板数に到達するための手法を提供する。同様に、本発明の実施形態は、NRBCモジュールから血小板凝集塊を識別し、凝集塊で損失した血小板数を計算し、この損失した計数を報告された又は観察された血小板数に加え、補正血小板数を得るために血液分析器等の細胞分析システムの使用を包含する。
【0138】
補正血小板数(方法II)
図7H〜7Jは、本発明の実施形態に従う補正血小板数を判定するための例示的な方法の態様を示す。
図7Hに示されるように、該方法は、例えば、CBC及びNRBCモジュールそれぞれによって既知の体積のラテックスビーズ又は特性706を処理することによってCBCモジュール血小板ヒストグラム702とNRBC DCヒストグラム704との間の関連性を確立することを含み得る。ここで示されるように、CBC血小板ヒストグラム中のチャネル(例えば、フェムトリットル単位における)は、工程710に示されるようにCBC血小板出力をNRBC DC出力に変換するのに使用され得る相関を判定するためにNRBCモジュール中のDCチャネルにマッピングされ得る。
【0139】
集団寸法分布を有する単一血小板712のサンプルは、工程714に示されるように単一血小板集団に対応するCBCモジュール出力を得るためにCBCモジュールで処理され得る。工程710で得られた相関を使用して、工程714で得られたCBCモジュール出力を、工程716に示されるようにNRBC DC空間にマッピングすることが可能である。工程716で得られた変換されたNRBC出力は、工程718に示されるように正常化され得、グラフ720に示されるように単一血小板細胞のDC測定値の確率分布関数として表され得る。
【0140】
図7Iに示されるように、集団寸法分布を有する凝集塊化血小板722のサンプルは、工程724に示されるように血小板凝集塊の集団に対応するNRBCモジュール出力を得るためにNRBCモジュールで処理され得る。生体サンプルは、より小さい凝集塊がより少ない数の血小板を含有し(例えば、n=2)、より大きい凝集塊がより多い数の血小板(例えば、n=13)を含有するように、血小板凝集塊の集団を含有し得る。場合によっては、サンプル中に存在する血小板凝集塊は異なる凝集塊が異なる数の血小板を含むように集団分布を示す。例えば、集団のいくつかの凝集塊は、5個の血小板を含み得、いくつかの凝集塊は、10個の血小板を含み得、いくつかの凝集塊は、20個の血小板等を含み得る。工程724に示されるように、血小板凝集塊イベントの総数はiとして表され得る。グラフ726は、DC測定値がx
iとして表される例示的なNRBC DCヒストグラムを示す。NRBCモジュールで識別された各凝集塊イベントに関して(例えば、工程724によって)、工程730に示されるように最大尤度手法を使用して凝集塊中で生じる血小板細胞の数を推定することが可能である。
【0141】
グラフ720に示されるように、正常化後、その結果生じたヒストグラムは、p
1(x)(xが、DCチャネル数である)として示され得るので、単一血小板細胞のDC測定値の確率分布関数を表す。その確率分布関数p
1(x)は、多数の血小板細胞を含有する血小板凝集塊のDC測定値の確率分布関数を得るために工程728に示されるように畳み込まれ得る。より具体的には、多数の血小板細胞を含有する血小板凝集塊のDC測定値の確率分布関数を計算することが可能である。2個の血小板細胞を含有する血小板凝集塊のDC測定値の確率分布関数は、p
2(x)によって示され得、それはp
1(x)及びp
1(x)の畳み込みと等しい。n血小板細胞を含有する血小板凝集塊のDC測定値の確率分布関数は、p
n(x)によって示され、それはp
n−1(x)及びp
1(x)の畳み込みと等しい。
【0142】
工程730に示されるように、NRBCモジュールで識別された各血小板凝集塊イベント(i)に関して、クラスター中の血小板細胞の数をn血小板細胞を含有する血小板凝集塊のDC測定値の確率分布関数に基づいて最大尤度手法で計算することが可能である。より具体的に言うと、血小板凝集塊イベントi中の血小板細胞の推定される数(DC測定値x
iを用いて)は、以下の等式で判定され得る。
【0144】
このように、確率論は、血小板凝集塊の集団中の各凝集塊の寸法に対して、凝集塊中の血小板の最も可能性の高い数を判定するために使用され得る。例えば、体積の分布における各観察された体積(例えば、既知の体積を有する血小板凝集塊)に関して、その体積中の血小板の数を推定することが可能である(例えば、凝集塊の単位体積当たりの血小板の最も可能性の高い数を使用して)。工程732に示されるように、血小板凝集塊中で生じる血小板の総数を得るために全凝集塊寸法範囲を合計することが可能である。ここで示されるように、総数は、以下の等式を使用して計算され得る。
【0146】
図7Jに示されるように、工程732で得られた血小板凝集塊中で生じる血小板細胞の総数(E
C)742、NRBCモジュールから得られたWBC計数(E
W)744、及びCBCモジュールから得られたWBC濃度(WBC)746を知ることによって、工程748に示されるように血小板凝集塊で損失した血小板数を推定又は計算することが可能である。例えば、血小板凝集塊で損失した血小板数は、PLT
cとして表され得、PLT
c=(E
c/E
W)
*WBCとして計算され得、式中、E
Wが、NRBCモジュール中の白血球のイベントの数であり、WBCが、CBCモジュールからの白血球濃度である。
【0147】
観察された血小板数(PLT)は、工程752に示されるようにCBCモジュールを介して判定され得、補正血小板数は、工程754に示されるように損失した血小板数及び観察された血小板数に基づいて判定され得る。例えば、補正血小板数は、PLT
corとして表され得、PLT
cor=PLT
c+PLTとして計算され得る。
【0148】
図8は、本発明の実施形態による血小板パラメータ(例えば、補正血小板数)を得る方法800を概略的に示す。ここに記載されるように、本方法は、工程810に示されるように、個体から血液サンプルを得る(例えば、定期健診時)工程を含む。工程820に示されるように、血液分析器等の細胞イベントパラメータを得るために具備される細胞分析システムを使用して、全血算(CBC)データ、体積伝導度散乱(VCS)データ、又はそれらの組み合わせを、これらの生体サンプルから得ることができる。工程830に示されるように、分析サンプルからのCBCパラメータ、VCSパラメータ、又はそれらの組み合わせを使用して、血小板パラメータを判定することができる。また工程840に示されるように、方法は、血小板状態の情報を出力することを含んでもよい。
【0149】
分析システム
本発明の実施形態は、本明細書に開示される技術によって、血小板状態の予測又は識別方法を実施するようにプログラムされた、細胞分析システム及び他の自動化された生物学的検査装置を包含する。例えば、多重光角度検出パラメータを得る及び/又は処理するために具備されるシステム、例えば、血液分析器、又は、これらに付随する若しくはこれらに組み込まれるプロセッサ若しくは他のコンピュータ若しくはモジュールシステムは、本明細書に記載の様々な測定値又はパラメータを入力値として受信し、予測される血小板状態を自動的に出力するように構成され得る。予測される状態は、個体が、例えば、正常な血小板水準、増加した血小板水準、又は減少した血小板水準を有していることの指標を提供し得る。場合によっては、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得る及び/又は処理するために具備されるシステムは、血小板数分析を自動的に実行するように構成されるプロセッサ又は記憶媒体を含み得、それによって、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得るために具備されるシステムによって分析された生体サンプルから得られたデータは、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得る及び/又は処理するために具備されるシステムによっても処理され、分析データに基づいて、血小板の予測又は指標が、血液分析器等の多重光角度検出パラメータを得る及び/又は処理するために具備されるシステムによって提供又は出力される。
【0150】
図9は、本発明の実施形態による例示的なCBCモジュール900の態様を示す。血液分析器等のシステムの一部であり得るそのようなCBCモジュールは、WBC、RBC、及びPLT細胞計数又はヘモグロビン測定に対する、様々な機械的機能、並びに電子的及び光度的測定機能を制御し、又は実行するように操作することができる。例示的なCBCモジュールを使用して、CBC分析用にサンプルを調製し、開口槽アセンブリ(例えば、WBC槽910及びRBC槽920)を介して、CBCパラメータ測定値を生成することができる。
【0151】
血液の細胞成分(例えば、赤血球、白血球、及び血小板)は、電気インピーダンス法を使用して数えることができる。例えば、吸引された全血サンプルを2つの一定分量に分け、等張性希釈剤と混合することができる。第1希釈液をRBC開口槽920に送達してよく、第2液をWBC開口槽910に送達してよい。RBCチャンバでは、RBC及び血小板の両方を数え、細胞が検出開口部を通過する際の電気インピーダンスによって区別することができる。例えば、2〜20fLの粒子は血小板として計数され、36fLを超えるものはRBCとして計数することができる。WBCチャンバ処理において、RBC溶解試薬をWBC希釈一定分量に加え、RBCを溶解してヘモグロビンを遊離することができ、その後、WBC槽の検出開口部のインピーダンスによってWBCを計数することができる。いくつかの例において、槽は、多数の開口部を含み得る。したがって、例えば、血小板算出技術で使用される血小板イベント計数は、RBC3口開口槽を使用して得ることができる。同様に、血小板算出技術で使用されるWBCイベント分析(WBC濃度等)は、WBC3口開口槽を使用して得ることができる。
【0152】
例示的なCBCサンプル調製技術は、サンプル収集及びサンプル送達の2つのプロセスを含んでよい。サンプル収集は、例えば、
図7Gに示されるように、165μLの患者サンプルを吸引し、血液サンプリング弁(BSV)に方向付けるときに生じ得る。BSVを操作して、2つの三口開口槽に送達するために、血液分析器試薬と共に患者サンプルの一定量を方向付けてよい。患者サンプル及び血液分析器試薬を所定の角度で開口槽の底部に送達することができ、円形デザインであることから、これによって気泡を混入せずにサンプル及び試薬を十分に混合することができる。続いて、サンプルを測定及び分析用に調製することができる。いくつかの実施形態によると、WBC槽では、6.0mL(±1.0%)の血液分析器希釈剤及び28μLのサンプルを、1:251の最終希釈のために1.08mL(±1.0%)の血液分析器細胞溶解液と合わせ得る。いくつかの実施形態によると、RBC槽では、10mL(±1.0%)の血液分析器希釈剤及び1.6μLのサンプルを、1:6250の最終希釈のために合わせ得る。患者サンプル及び血液分析器試薬を混合した後、細胞計数及び細胞体積の測定のため、開口部に真空及び開口部電流を印加し得る。RBC及びPLTの計数には、開口部付近の細胞の再循環を防ぐため、スイープフローの適用を含んでもよい。特定の実施形態において、RBC及びPLTのデータ収集は、最大20秒まで、WBCについては最大10秒までであってよい。特定の実施形態において、開口部アセンブリによって生成される全アナログパルスは、プリアンプカードによって増幅され、その後A−D変換とパラメータ抽出のため、CBC信号調整分析器カードに送信されてよい。いくつかの実施形態によると、血液分析器等のシステムを使用して、各細胞イベントの多数のパラメータを測定することができ、デジタルパラメータ抽出プロセスを使用して、時間、体積(振幅及びパルス幅を含むパルス属性)、計数及び計数率、並びに待ち時間等のデジタル測定値を提供することができる。任意に血液分析器等のシステムによって、パルス編集、同時通過補正、計数決定、WBC、RBC及びPLTのヒストグラムの生成、ヒストグラム決定、パターン分析、及び干渉補正等において、そのような測定値を使用することができる。
【0153】
図10Aは、本発明の実施形態による例示的なNRBC処理チャンバの態様を示す。関連して、
図10Bは、本発明の実施形態による例示的なNRBC処理サイクルの態様を示す。ここに示されるように、血液サンプルの一部を希釈し、溶解試薬で処理をして、予測可能な状態で存在し得るNRBC、WBC、及び任意の血小板又は細胞デブリを保持しながら、非有核赤血球を選択的に除去することができる。例示的なNRBC分析プロトコルは、血液をNRBCチャンバに送達することと、その量の血液を細胞溶解剤と接触させることと(例えば、血液と溶解剤を混合することによって)、その混合物を分析のため流れ細胞に移送することと、その結果を表示することと、を含み得る。
【0154】
本明細書に記載される計算又は演算の各々は、ハードウェア、ソフトウェア、及び/又はファームウェアを有するコンピュータ又は他のプロセッサを使用して実行されてよい。様々な方法工程はモジュールを介して実行されてよく、モジュールは、本明細書に記載される方法工程を実行するために配置される、広範なデジタル及び/又はアナログデータ処理ハードウェア及び/又はソフトウェアのうちのいずれをも備えてよい。データ処理ハードウェアを任意に備えるモジュールは、これらに伴って適当な機械プログラミングコードを有することによって、これらの工程のうち1つ以上を実行するのに適しており、2つ以上の工程(又は2つ以上の工程の部分)に対するモジュールは、広範な統合処理及び/又は分散処理アーキテクチャのうちのいずれにおいても、単一のプロセッサボードに組み込まれている、又は、異なるプロセッサボードに分かれている。これらの方法及びシステムは、多くの場合、上記方法工程を実行するための命令を伴う、コンピュータ可読コードを組み込む有形媒体を採用するだろう。好適な有形媒体は、メモリ(揮発性メモリ及び/又は不揮発性メモリを含む)、記憶媒体(例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、テープなどへの磁気記録、CD、CD−R/W、CD−ROM、DVDなどといった光学式メモリ、又は任意の他のデジタル若しくはアナログ記憶媒体)などを含んでよい。
【0155】
図面中に示し、上記で説明したものと異なる構成要素の配置、並びに、示されていない、すなわち説明されていない構成要素及び工程は可能である。同様に、一部の特徴及びサブコンビネーションは有用なものであり、他の特徴及びサブコンビネーションに関係なく採され得る。本発明の実施形態は、限定目的ではなく例示目的で説明しており、本発明の読者には、別の実施形態が明らかになるであろう。特定の場合では、方法工程又は操作が異なる順序で実施又は実行されてよく、あるいは、操作を追加、削除、又は変更してもよい。本発明の特定の態様において、ある要素若しくは構造を提供するため、又は、ある機能を実行するために、単一の構成要素を複数の構成要素と置き換えてよく、複数の構成要素を単一の構成要素と置き換えてよいことが理解され得る。かかる置換が本発明の特定の実施形態の実行に有効でない場合を除き、かかる置換は本発明の範囲内であると見なされる。
【0156】
本開示で論じた全ての特許、特許公開、特許出願、雑誌論文、書籍、技術文献などは、それらの全体があらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。
【0157】
図面中に示し、上記で説明したものと異なる構成要素の配置、並びに、示されていない、すなわち説明されていない構成要素及び工程は可能である。同様に、一部の特徴及びサブコンビネーションは有用なものであり、他の特徴及びサブコンビネーションに関係なく採用され得る。本発明の実施形態は、限定目的ではなく例示目的で説明しており、本発明の読者には、別の実施形態が明らかになるであろう。したがって、本発明は、上記の、又は図に示した実施形態に限定されず、以下の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な実施形態及び変更がなされてよい。