JP7319986B2 - 生体細胞を含む生体試料の分析方法及びその分析方法を実施する分析装置 - Google Patents
生体細胞を含む生体試料の分析方法及びその分析方法を実施する分析装置 Download PDFInfo
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Description
- 物理的又は形態学的性質のいずれか:インピーダンスによる細胞の体積の測定(コールター効果)、光吸収の測定、レーザービーム内の各細胞の通過によって生成されるさまざまな角度での回折、及び予めその細胞の存在下に置かれた1つ以上の蛍光色素が発する核酸の蛍光の測定。これらのデータは、各細胞を、その体積、その表面及びその内容に依存するその光吸収、その内部の複雑さ、その表面の性質、その組成並びに核細胞のその核活性、によって特徴付けることを可能にする;
- 免疫学的性質(免疫血液学)のいずれか:試料は、蛍光色素に接合し、特定の細胞の表面に発現する受容体に特異的な、抗体を含む試薬の存在下に置かれる。1つ又はいくつかのレーザービーム内の細胞の通過は、細胞表面のマーカーに比例する信号を生成し、したがって細胞を特徴付けることを可能にする。
- 分析される生体細胞の生体試料の、フローサイトメータの測定セルへの通過、
- 分析される生体試料に含まれる各生体細胞についての、形態学的又は免疫学的サイトメトリーなどの、N個のサイトメトリーパラメータの測定、
- 分析される生体試料の各生体細胞について、対応する生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義されるN次元空間内の点の決定、ここでNは2以上の整数、
- 全血球算定に限定された機能を持つ機器の場合、試料クラスタファイルを定義するために、測定されたサイトメトリーパラメータに応じて、点を異なる細胞クラスタにクラスタリングし、そのクラスタリングのステップは自動ゾーニング法、統計的方法又は点密度法を使用して実行され、
- 血液免疫測定を実行する、より高度な機器の場合、
・2つの測定軸で決定された点の表現、及び点の異なる細胞クラスタへの閾値による若しくは操作者によって選択されたゾーンによるクラスタリング基準にしたがうクラスタリングの、スペシャリストである血液学者などの、操作者による視覚分析、
・又は、試料クラスタファイルを定義するために、測定されたサイトメトリーパラメータに応じて点をさまざまな細胞クラスタに自動的にクラスタリング、及び試料クラスタファイルのコンピュータ分析、特にさまざまな細胞クラスタの分析であって、この分析のステップは、共通の特徴を持つ細胞クラスタを適性確認し定量化すること(qualifying and quantifying)を目的とし、
- 操作者による、正常な試料と比較した試料クラスタファイル内の1つ又は複数の異常の識別。
- 分析される生体試料の生体細胞の、フローサイトメータの測定セルへの通過、
- 分析される生体試料の生体細胞の、N個のサイトメトリーパラメータの測定、
- 分析される生体試料の各生体細胞について、対応する生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義される、N次元空間内の点の決定、ここでNは3以上の整数、
- 試料クラスタファイルを定義するために、分析される生体試料の各生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じて、決定された点を異なる細胞クラスタに自動的にクラスタリングし、その試料クラスタファイルは、有利には、分析される生体試料をデジタルで記述し、好ましくは標準に従って記述されたコンピュータファイルであり、
- 試料クラスタファイルの異なる細胞クラスタによって定義される細胞集団の識別、
- 試料クラスタファイルの各細胞クラスタの点のカウント、
- 各参照クラスタファイルがそれぞれの病的又は異常な生体試料のサイトメトリーパラメータから定義されており、試料クラスタファイルと参照クラスタファイルとの比較。
- 試料クラスタファイルの各細胞クラスタについて、前記細胞クラスタにクラスタリングされた点の数と、少なくとも1つのそれぞれの所定の閾値との比較、
- 少なくとも1つの細胞クラスタにクラスタリングされた点の数が、少なくとも1つのそれぞれの所定の閾値よりも小さい及び/又は大きい場合の異常の検出。
- 試料クラスタファイルの各細胞クラスタについて、前記細胞クラスタにクラスタリングされた点の数と、それぞれの所定の比較的小さな閾値又はそれぞれの所定の比較的大きな閾値との比較、
- 少なくとも1つの細胞クラスタにクラスタリングされた点の数が、それぞれの所定の比較的小さな閾値よりも少ない場合、又はそれぞれの所定の比較的大きな閾値よりも大きい場合の、異常の検出。
- 試料クラスタファイルの各細胞クラスタ内の点の分布の分析、
- 少なくとも1つの細胞クラスタ内の点の分布がガウス分布でない場合の異常の検出。
- 試料クラスタファイルの細胞クラスタの配置の分析、
- 試料クラスタファイルの少なくとも2つの細胞クラスタが少なくとも部分的に雑然としている(confused)場合の異常の検出。
- 試料クラスタファイルの細胞クラスタの分析、
- 少なくとも1つの所定の細胞クラスタの有無が検出された場合の異常の検出。
- 試料クラスタファイルの分析、
- 細胞クラスタの数が所定の参照値よりも大きい又は小さい場合の異常の検出。
- 各生体細胞によって小角度で散乱された光線の強度を測定するステップ、及び/又は
- 各生体細胞によって90°で散乱された光線の強度を測定するステップ、及び/又は
- 各生体細胞によって入射光線の光路に沿って散乱された光線強度を測定するステップ。
- 入射光線が生体細胞の経路と交差するように、測定チャンバを通過する生体細胞に向けての入射光線の放射、
- 測定チャンバを通過する各生体細胞からの少なくとも1つの光線の検出。
- 参照生体試料の生体細胞の、フローサイトメータの測定セルへの通過、
- 参照生体試料の各生体細胞についてのN個のサイトメトリーパラメータの測定、
- 参照生体試料の各生体細胞について、参照生体試料の前記生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義される、N次元空間内の点の決定、ここでNは3以上の整数、
- 参照クラスタファイルを定義するために、参照生体試料の各生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じて、参照生体試料に関連して決定された点を異なる細胞クラスタに自動的にクラスタリング、
- 複数の参照クラスタファイルを定義するために、複数の参照生体試料について、前記の通過、測定、決定及びクラスタリングのステップの繰り返し。
- 分析される生体試料の生体細胞の通過のための測定セルと、分析される生体試料の生体細胞のサイトメトリーパラメータを測定するように構成された測定手段とを含むフローサイトメータ、及び
- 以下のように構成された処理ユニット:
- 分析される生体試料の各生体細胞について、対応する生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義されるN次元空間内の点を決定し、ここでNは3以上の整数であり、
- 試料クラスタファイルを定義するために、分析される生体試料の各生体細胞について、測定されたサイトメトリーパラメータに応じて、点を異なる細胞クラスタにクラスタリングし、
- 各参照クラスタファイルがそれぞれの病的又は異常な生体試料のサイトメトリーパラメータから定義されており、試料クラスタファイルと参照クラスタファイルとを比較する。
- 調製ロータ39に関連付けられ、その回転軸の周りに調製ロータ39を回転駆動するように構成された回転駆動手段。
- 分析される生体試料の調製であって、この調製ステップは、例えば、等張希釈剤を使用して、例えば分析される生体試料を希釈するステップ、及び/又は赤血球などの分析される生体試料に含まれる生体細胞の少なくともいくつかを選択的に溶解するステップを含む調製ステップ、及び/又は分析される生体試料に含まれる生体細胞の少なくともいくつかを蛍光色素で標識するステップ、
- 分析される生体試料に含まれる生体細胞の、フローサイトメータ3の測定チャンバ7への通過。
- 分析される生体試料の各生体細胞について、分析される生体試料の前記生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義されるN次元空間内の点の決定であって、N次元空間の各座標軸は、それぞれの測定されたサイトメトリーパラメータ又は前記それぞれの測定されたサイトメトリーパラメータから計算された値に対応し、
- 例えばFCS(フローサイトメトリースタンダード)フォーマットである試料クラスタファイルを定義するために、分析される生体試料の各生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じて、異なる細胞クラスタにおける分析される生体試料に関連する点を自動的にクラスタリング、
- 試料クラスタファイルの異なる細胞クラスタによって定義された細胞集団の自動識別、
- 試料クラスタファイルの各細胞クラスタの点の自動カウント、
- 各参照クラスタファイルが、それぞれの病的又は異常な生体試料のサイトメトリーパラメータから定義されており、試料クラスタファイルと参照クラスタファイルとの比較、
- 試料クラスタファイルが参照クラスタファイルと少なくとも部分的に同一又は類似である場合、特に試料クラスタファイルの所定の細胞クラスタが参照クラスタファイルの所定の細胞クラスタと同一又は類似である場合の、警告メッセージの発生であって、発生された警告メッセージは、有利には、試料クラスタファイルが少なくとも部分的に同一又は類似である参照クラスタファイルに関連する病理又は異常に関する表示を含み、決定、クラスタリング、比較及び発生のステップは、処理ユニット32によって実行される。
- 試料クラスタファイルの各細胞クラスタについて、前記細胞クラスタの配置、前記細胞クラスタの点の分布、前記細胞クラスタの点の数、及び/又は前記細胞クラスタの有無などの、前記細胞クラスタの少なくとも1つの形態学的パラメータの分析、
- 試料クラスタファイルの少なくとも1つの細胞クラスタの少なくとも1つの形態学的パラメータが、それぞれの所定の閾値を超える場合の異常の検出。
- 試料クラスタファイルの各細胞クラスタについて、前記細胞クラスタにおいてクラスタリングされた点の数と、少なくとも1つのそれぞれの所定の閾値との比較、
- 試料クラスタファイルの各細胞クラスタ内の点の分布の分析、
- 試料クラスタファイルの細胞クラスタの配置の分析、
- 少なくとも特定の所定の細胞クラスタの存在及び/又は不在の分析、
- 少なくとも1つの細胞クラスタ内の点の分布がガウス分布でない場合の異常の検出、
- 試料クラスタファイルの少なくとも2つの細胞クラスタが少なくとも部分的に雑然としている場合の異常の検出、
- 少なくとも1つの所定の細胞クラスタの有無が検出された場合の異常の検出、
- 細胞クラスタの数が所定の参照値より大きいか又は小さい場合の異常の検出、
- 細胞クラスタの少なくとも1つにクラスタリングされた点の数が、それぞれの所定の閾値より小さい及び/又は大きい場合の異常の検出。
- 放射装置22を使用して、入射光線が生体細胞の経路と交差するように、測定チャンバ7を通過する生体細胞に向かう入射光線を放出し、
- 収集装置23a~23cを使用して、測定チャンバ7を通過する各生体細胞からの異なる光線の検出し、
異なる収集装置23a~23cの構成及び配置を前提とすると、サイトメトリーパラメータを測定するステップは、特に以下のステップを含む:
- 収集装置23aの収集光ファイバ25b、25cを使用し、各生体細胞によって小さな角度で散乱された光ビームの強度を測定する、
- 収集装置23aの中央収集光ファイバ25aを使用し、各生体細胞によって入射光線の光路に沿って散乱された光線の強度の測定、
- 収集装置23bを使用し、各生体細胞により90°で散乱された光線の強度の測定、及び
- 収集装置23cを使用し、各生体細胞により90°で放射された蛍光線の強度の測定。
- フローサイトメータ3を使用して、参照生体試料に含まれる各生体細胞についてのサイトメトリーパラメータを測定する、
- 参照生体試料の各生体細胞について、参照生体試料の各生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義されるN次元空間内の点を決定する、ここで、N次元空間の各座標軸はそれぞれの測定されるサイトメトリーパラメータに対応する、
- 参照クラスタファイルを定義するために、参照生体試料に関連する点を、参照生体試料の各生体細胞について測定されたサイトメトリーパラメータに応じて、異なる細胞クラスタに自動的にクラスタリングし、ここで、各参照クラスタファイルは、例えばFCS(フローサイトメトリースタンダード)フォーマットであり、決定及びクラスタリングのステップは、処理ユニット32により実行され、
- 複数の参照クラスタファイルを定義するために、複数の参照生体試料について、前記初期測定、決定及びクラスタリングの各ステップを繰り返す。
Claims (17)
- 血球を含む生体細胞を含む生体試料を分析する分析方法であって、以下のステップ:
- 分析される前記生体試料の前記生体細胞の、フローサイトメータの測定セルへの通過、
- 分析される前記生体試料の各生体細胞についてのN個のサイトメトリーパラメータの測定、
- 分析される前記生体試料における各生体細胞について、対応する生体細胞について測定された前記サイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義される、N次元空間内の点の決定、ここでNは3以上の整数、
- 試料クラスタファイルを定義するために、測定された前記サイトメトリーパラメータに応じて、決定された前記点を異なる細胞クラスタに自動的にクラスタリング、
- 前記試料クラスタファイルの前記異なる細胞クラスタによって定義される細胞集団の識別、
- 前記試料クラスタファイルの各細胞クラスタの前記点のカウント、
- 各参照クラスタファイルがそれぞれの病的又は異常な生体試料のサイトメトリーパラメータから定義されており、前記試料クラスタファイルと参照クラスタファイルとの比較、
を含む、分析方法。 - 請求項1に記載の分析方法において、
前記試料クラスタファイルが参照クラスタファイルと少なくとも部分的に同一又は類似である場合に、警告メッセージを発生するステップをさらに含む、分析方法。 - 請求項2に記載の分析方法において、
発生される前記警告メッセージは、前記試料クラスタファイルが少なくとも部分的に同一又は類似である前記参照クラスタファイルに関連する病理又は異常に関する表示を含む、分析方法。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の分析方法において、
前記試料クラスタファイル内の少なくとも1つの可能性のある異常を検出するように、前記試料クラスタファイルを分析するステップをさらに含む、分析方法。 - 請求項4に記載の分析方法において、
前記比較のステップは、前記分析のステップ中に少なくとも1つの異常が検出された場合にのみ実行する、分析方法。 - 請求項4又は5に記載の分析方法において、
前記分析のステップが以下のステップ:
- 前記試料クラスタファイルの各細胞クラスタについて、前記細胞クラスタの少なくとも1つの形態学的パラメータの分析、
- 前記試料クラスタファイルの少なくとも1つの細胞クラスタの少なくとも1つの形態学的パラメータが、それぞれの所定の閾値を超える場合の異常の検出、
を含む、分析方法。 - 請求項4~6のいずれか1項に記載の分析方法において、
前記分析のステップが以下のステップ:
- 前記試料クラスタファイルの各細胞クラスタについて、前記細胞クラスタにクラスタリングされた点の数と、少なくとも1つのそれぞれの所定の閾値との比較、
- 少なくとも1つの細胞クラスタにクラスタリングされた点の数が、前記少なくとも1つのそれぞれの所定の閾値よりも少ない及び/又は多い場合の異常の検出、
を含む、分析方法。 - 請求項4~7のいずれか1項に記載の分析方法において、
前記分析のステップが以下のステップ:
- 前記試料クラスタファイルの各細胞クラスタ内の前記点の分布の分析、
- 少なくとも1つの細胞クラスタ内の前記点の分布がガウス分布でない場合の異常の検出、
を含む、分析方法。 - 請求項4~8のいずれか1項に記載の分析方法において、
前記分析のステップが以下のステップ:
- 前記試料クラスタファイルの前記細胞クラスタの配置の分析、
- 前記試料クラスタファイルの少なくとも2つの細胞クラスタが少なくとも部分的に雑然としている(confused)場合の異常の検出、
を含む、分析方法。 - 請求項4~9のいずれか1項に記載の分析方法において、
前記分析のステップが以下のステップ;
- 試料クラスタファイルの前記細胞クラスタの分析、
- 少なくとも1つの所定の細胞クラスタの有無が検出された場合の異常の検出、
を含む、分析方法。 - 請求項1~10のいずれか1項に記載の分析方法において、
サイトメトリーパラメータを測定する前記ステップは、分析される前記生体試料の前記生体細胞の形態及び/又は構造を表すサイトメトリーパラメータを測定する少なくとも1つのステップを含む、分析方法。 - 請求項11に記載の分析方法において、
サイトメトリーパラメータを測定する前記ステップが、分析される前記生体試料の各生体細胞について、前記生体細胞の少なくとも1つの光学特性を測定する少なくとも1つのステップを含む、分析方法。 - 請求項12に記載の分析方法において、
サイトメトリーパラメータを測定する前記ステップが以下:
- 各生体細胞によって小角度で散乱された光線の強度を測定するステップ、及び/又は
- 各生体細胞によって90°で散乱された光線の強度を測定するステップ、及び/又は
- 各生体細胞によって入射光線の光路に沿って散乱された光線強度を測定するステップ、
を含む、分析方法。 - 請求項12又は13に記載の分析方法において、
サイトメトリーパラメータを測定する前記ステップが、各生体細胞により、例えば90°で放射された少なくとも1つの蛍光線の強度を測定するステップを含む、分析方法。 - 請求項1~14のいずれか1項に記載の分析方法において、
サイトメトリーパラメータを測定する前記ステップが、以下のステップ:
- 入射光線が前記生体細胞の経路と交差するように、測定チャンバを通過する前記生体細胞に向けての入射光線の放射、
- 前記測定チャンバを通過する各生体細胞からの少なくとも1つの光線の検出、
を含む、分析方法。 - 請求項1~15のいずれか1項に記載の分析方法において、
以下のステップ:
- 参照生体試料の前記生体細胞の、フローサイトメータの測定セルへの通過、
- 前記参照生体試料の各生体細胞についてのN個のサイトメトリーパラメータの測定、
- 前記参照生体試料の各生体細胞について、前記参照生体試料の前記生体細胞について測定された前記サイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義される、N次元空間内の点の決定、ここでNは3以上の整数、
- 参照クラスタファイルを定義するために、前記参照生体試料の各生体細胞について測定された前記サイトメトリーパラメータに応じて、前記参照生体試料に関連して決定された前記点を異なる細胞クラスタに自動的にクラスタリング、
- 複数の参照クラスタファイルを定義するために、複数の参照生体試料について、前記の通過、測定、決定及びクラスタリングのステップの繰り返し、
をさらに含む、分析方法。 - 分析装置であって、
- 分析される生体試料の生体細胞の通過のための測定セルと、分析される前記生体試料の前記生体細胞のサイトメトリーパラメータを測定するように構成された測定手段とを含むフローサイトメータ、及び
- 以下を行うように構成された処理ユニット(32):
- 分析される前記生体試料の各生体細胞について、対応する生体細胞について測定された前記サイトメトリーパラメータに応じてその座標が定義されるN次元空間内の点を決定し、ここでNは3以上の整数であり、
- 試料クラスタファイルを定義するために、分析される前記生体試料の各生体細胞について測定された前記サイトメトリーパラメータに応じて、前記点を異なる細胞クラスタにクラスタリング、
- 各参照クラスタファイルがそれぞれの病的又は異常な生体試料のサイトメトリーパラメータから定義されており、前記試料クラスタファイルと参照クラスタファイルとの比較、
を備える、分析装置。
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