Claims (6)
1. Способ анализа пробы, содержащей в себе частицы, подлежащие обнаружению и характеризующие собой анализируемые частицы, имеющие множество обнаруживаемых характеристик, которые находятся в капилляре постоянного объема, который содержит в себе флуоресцентный фон и который обладает характеристиками фона, при этом способ содержит следующие операции: (а) осуществляют сканирование капилляра постоянного объема, содержащего в себе пробу, в результате чего осуществляют генерацию множества каналов данных, где каждый канал данных содержит в себе отдельную обнаруживаемую характеристику и отдельную характеристику фона; (б) в каждом из каналов осуществляют выборку данных для создания соответствующих наборов значений элементов изображения; (в) осуществляют генерацию наборов значений элементов изображения с улучшенным качеством путем независимого видоизменения каждого набора значений элементов изображения для выборочного улучшения качества пространственных характеристик, которые свидетельствуют о наличии анализируемой частицы; (г) из одного или большего количества наборов значений элементов изображения с улучшенным качеством осуществляют удаление отдельной характеристики фона для соответствующего канала; (д) для обнаружения указанных частиц осуществляют независимую установку пороговых значений шума для каждого набора значений элементов изображения с улучшенным качеством; (е) в каждом наборе значений элементов изображения с улучшенным качеством осуществляют независимое определение групп элементов изображения, превышающих вышеуказанные пороговые значения, которые расположены в виде структур, по которым судят о наличии указанных частиц; (ж) для каждой группы элементов изображения, превышающих пороговые значения, которые расположены в виде структуры, по которой судят о наличии частицы, из конкретного набора значений элементов изображения с улучшенным качеством осуществляют независимое определение соответствующих элементов изображения, значения которых меньше или равны пороговому значению, из остальных наборов значений элементов изображения с улучшенным качеством; и (з) определяют характеристики анализируемых частиц в пробе путем анализа элементов изображения, определенных независимо посредством операций (е) и (ж); посредством чего сначала осуществляют распознавание и анализ частиц в каналах с использованием элементов изображения, значения которых превышают вышеуказанные пороговые значения и которые расположены в виде структур, по которым судят о наличии указанных частиц, а затем осуществляют независимый анализ указанных частиц во всех остальных каналах посредством обнаружения элементов изображения в тех же самых местах, в которых были первоначально распознаны элементы изображения, значения которых превышают вышеуказанные пороговые значения.1. A method for analyzing a sample containing particles to be detected and characterizing the analyzed particles having a plurality of detectable characteristics that are in a constant volume capillary that contains a fluorescent background and which has background characteristics, the method comprising the following operations: (a) scanning a capillary of constant volume containing a sample, as a result of which a plurality of data channels are generated, where each data channel contains a separate detectable characteristic and a separate background characteristic; (b) in each channel, data is sampled to create the corresponding sets of image element values; (c) generating sets of values of image elements with improved quality by independently modifying each set of values of image elements to selectively improve the quality of spatial characteristics that indicate the presence of the analyzed particle; (d) from one or more sets of values of image elements with improved quality, a separate background characteristic for the corresponding channel is removed; (e) for detecting said particles, the noise thresholds are independently set for each set of pixel values with improved quality; (e) in each set of values of image elements with improved quality, independently determine the groups of image elements that exceed the above threshold values, which are located in the form of structures by which the presence of these particles is judged; (g) for each group of image elements that exceed threshold values, which are arranged in a structure by which the presence of a particle is judged, from a specific set of values of image elements with improved quality, independently determine the corresponding image elements whose values are less than or equal to the threshold value, from the remaining sets of image element values with improved quality; and (h) determine the characteristics of the analyzed particles in the sample by analyzing image elements determined independently by means of operations (e) and (g); whereby particles are first recognized and analyzed in the channels using image elements whose values exceed the above threshold values and which are arranged in the form of structures by which the presence of these particles is judged, and then they independently analyze these particles in all other channels by detecting the elements images in the same places where image elements whose values exceed the above threshold values were originally recognized .
2. Измерительное устройство, для осуществления цитометрии микрообъемов с лазерным сканированием (ЦМЛС) пробы, содержащей в себе частицы, которые после их облучения световым излучением возбуждения испускают свет, имеющий множество спектральных компонент, а измерительное устройство содержит в себе: (а) по меньшей мере один источник указанного светового излучения возбуждения; (б) средство сканирования указанного светового излучения возбуждения по указанной пробе с множеством предварительно заданных скоростей сканирования; (а) средство сбора и компенсации сканирования светового излучения, испускаемого указанной пробой в ответ на указанное световое излучение возбуждения; (г) множество устройств дихроичных фильтров для разделения указанного испускаемого света на множество отдельных спектральных компонент и направления каждой из указанных отдельных спектральных компонент по отдельному оптическому пути; (д) множество фотоприемников, обладающих чувствительностью к испускаемому свету, причем каждый из фотоприемников расположен таким образом, что регистрирует отдельную спектральную компоненту, а при этом каждый из фотоприемников оперативно соединен со средством аналоговой фильтрации, имеющим регулируемую ширину полосы пропускания; и (е) средство цифровой выборки, которое оперативно соединено с каждым средством аналоговой фильтрации и которое может функционировать на нескольких предварительно заданных частотах цифровой выборки для обеспечения цифрового выходного сигнала из каждого фотоприемника; в котором для оптимизации обнаружения указанных частиц может быть осуществлена согласованная настройка скорости сканирования, ширины полосы пропускания каждого указанного средства аналоговой фильтрации и частоты цифровой выборки.2. A measuring device for performing cytometry of microvolumes with laser scanning (DSCM) of a sample containing particles that, after their irradiation with light radiation of excitation, emit light having many spectral components, and the measuring device contains: (a) at least one source of said light radiation of excitation; (b) means for scanning said excitation light radiation from said sample with a plurality of predetermined scanning speeds; (a) means for collecting and compensating for scanning light radiation emitted by said breakdown in response to said light radiation of excitation; (d) a plurality of dichroic filter devices for separating said emitted light into a plurality of individual spectral components and directing each of said individual spectral components along a separate optical path; (e) a plurality of photodetectors having sensitivity to the emitted light, each of the photodetectors being arranged in such a way that it registers a separate spectral component, while each of the photodetectors is operatively connected to an analog filtering means having an adjustable passband; and (e) a digital sampling means that is operatively connected to each analog filtering means and which can operate at several predetermined digital sampling frequencies to provide a digital output signal from each photodetector; in which, to optimize the detection of these particles, a coordinated adjustment of the scanning speed, the bandwidth of each specified analog filtering means and the digital sampling frequency can be made.
3. Измерительное устройство для осуществления цитометрии микрообъемов с лазерным сканированием (ЦМЛС) пробы, содержащей в себе частицы, которые после их облучения световым излучением возбуждения испускают свет, имеющий по меньшей мере четыре отдельных спектральных компоненты, а измерительное устройство содержит в себе: (а) по меньшей мере один источник указанного светового излучения возбуждения; (б) средство сканирования указанного светового излучения возбуждения по указанной пробе; (в) средство сбора и компенсации сканирования светового излучения, испускаемого указанной пробой в ответ на указанное световое излучение возбуждения; (г) множество устройств дихроичных фильтров, разделяющих указанный испускаемый свет на по меньшей мере четыре отдельных спектральных компоненты и направления каждой из указанных отдельных спектральных компонент по отдельному оптическому пути; и (д) по меньшей мере, четыре фотоприемника, обладающих чувствительностью к испускаемому свету, причем каждый из фотоприемников расположен таким образом, что регистрирует отдельную спектральную компоненту, а при работе каждый из фотоприемников соединяют со средством цифровой выборки.3. A measuring device for the cytometry of laser-scanning microvolumes (CLLS) of a sample containing particles that, after their irradiation with light radiation of excitation, emit light having at least four separate spectral components, and the measuring device contains: (a) at least one source of said light radiation of excitation; (b) means for scanning said excitation light radiation from said sample; (c) means for collecting and compensating for scanning light radiation emitted by said breakdown in response to said light radiation of excitation; (d) a plurality of dichroic filter devices dividing said emitted light into at least four separate spectral components and directions of each of said individual spectral components along a separate optical path; and (e) at least four photodetectors having sensitivity to emitted light, each of the photodetectors being arranged in such a way that it registers a separate spectral component, and during operation, each of the photodetectors is connected to a digital sampling means.
4. Интегрированная система для осуществления цитометрии микрообъемов с лазерным сканированием (ЦМЛС) пробы, полученной из организма, причем указанная проба содержит в себе частицы, которые после их облучения световым излучением возбуждения испускают свет, имеющий множество спектральных компонент, а система содержит в себе: (а) по меньшей мере один источник указанного светового излучения возбуждения; (б) средство сканирования указанного светового излучения возбуждения по указанной пробе с множеством предварительно заданных скоростей сканирования; (в) средство сбора и компенсации сканирования светового излучения, испускаемого указанной пробой в ответ на указанное световое излучение возбуждения; (г) множество устройств дихроичных фильтров, разделяющих указанный испускаемый свет на множество отдельных спектральных компонент и направляющих каждую из указанных отдельных спектральных компонент по отдельному оптическому пути; (д) множество фотоприемников, обладающих чувствительностью к испускаемому свету, причем каждый из фотоприемников расположен таким образом, что регистрирует отдельную спектральную компоненту, а при работе каждый из фотоприемников соединяют со средством аналоговой фильтрации, имеющим регулируемую ширину полосы пропускания; и (е) средство цифровой выборки, которое оперативно соединено с каждым средством аналоговой фильтрации и которое может функционировать на нескольких предварительно заданных частотах цифровой выборки для создания цифрового выходного сигнала из каждого фотоприемника; (ж) систему управления и анализа данных, содержащую в себе по меньшей мере один компьютер, и которая может осуществлять: (I) запоминание клинических протоколов, где каждый клинический протокол содержит в себе информацию о скорости сканирования, необходимой для оптимального обнаружения указанных частиц, ширине полосы пропускания каждого указанного средства аналоговой фильтрации, необходимой для оптимального обнаружения указанных частиц, частоте цифровой выборки, необходимой для оптимального обнаружения указанных частиц, условиях проведения анализа указанной пробы, истории болезни указанного организма, и алгоритмах анализа указанного цифрового выходного сигнала, (II) управление указанным средством сканирования, указанным средством аналоговой фильтрации и указанным средством цифровой выборки с использованием информации, полученной из указанных клинических протоколов; (III) прием и запоминание указанного цифрового выходного сигнала; (IV) анализ указанного цифрового выходного сигнала с использованием информации, полученной из указанных клинических протоколов, для создания данных об указанных частицах; (V) запоминание информации о связи медицинских состояний с данными об указанных частицах; (VI) определение медицинского состояния указанного организма с использованием информации из п.(V); и (VII) создание новой информации о связи медицинских состояний с данными об указанных частицах.4. An integrated system for the cytometry of microvolumes with laser scanning (DMS) of a sample obtained from the body, the specified sample containing particles that, after they are irradiated with light radiation of excitation, emit light having many spectral components, and the system contains: ( a) at least one source of the specified light radiation of the excitation; (b) means for scanning said excitation light radiation from said sample with a plurality of predetermined scanning speeds; (c) means for collecting and compensating for scanning light radiation emitted by said breakdown in response to said light radiation of excitation; (d) a plurality of dichroic filter devices dividing said emitted light into a plurality of individual spectral components and directing each of said individual spectral components along a separate optical path; (e) a plurality of photodetectors having sensitivity to the emitted light, each of the photodetectors being arranged in such a way that it registers a separate spectral component, and during operation, each of the photodetectors is connected to an analog filtering means having an adjustable passband; and (e) a digital sampling means that is operatively connected to each analog filtering means and which can operate at several predetermined digital sampling frequencies to generate a digital output signal from each photodetector; (g) a data management and analysis system containing at least one computer, and which can carry out: (I) storing clinical protocols, where each clinical protocol contains information about the scanning speed necessary for optimal detection of these particles, the width the bandwidth of each specified analog filtering means necessary for the optimal detection of these particles, the digital sampling frequency necessary for the optimal detection of these particles, test conditions analysis of the specified sample, the medical history of the specified organism, and the analysis algorithms of the specified digital output signal, (II) control the specified scanning tool, the specified analog filtering tool and the specified digital sampling tool using information obtained from these clinical protocols; (Iii) receiving and storing said digital output signal; (Iv) analyzing said digital output using information obtained from said clinical protocols to generate data on said particles; (V) storing information about the relationship of medical conditions with data on these particles; (VI) determining the medical condition of the specified organism using the information from paragraph (V); and (VII) the creation of new information on the relationship of medical conditions with data on these particles.
5. Способ анализа пробы, содержащей в себе частицы, подлежащие обнаружению и характеризующие собой анализируемые частицы, имеющие множество обнаруживаемых характеристик, которые находятся в капилляре постоянного объема, который содержит в себе флуоресцентный фон и который обладает характеристиками фона, способ содержит в себе следующие операции: (а) осуществляют сканирование капилляра постоянного объема, содержащего в себе пробу, в результате чего осуществляют генерацию множества каналов данных, где каждый канал данных содержит в себе отдельную обнаруживаемую характеристику и отдельную характеристику фона; (б) в каждом из каналов осуществляют выборку данных для создания соответствующих наборов исходных значений элементов изображения; (в) осуществляют суммирование наборов исходных значений элементов изображения для генерации составного изображения; (г) осуществляют вычисление порогового значения для обнаружения частиц в указанном составном изображении; (д) выполняют обнаружение частиц в указанном составном изображении с использованием указанного порогового значения; (е) для каждой частицы, распознанной в указанном составном изображении, определяют соответствующие элементы изображения в наборах исходных значений элементов изображения; и (ж) осуществляют анализ элементов изображения, определенных при выполнении операции (е); при этом способ отличается тем, что (I) осуществляют независимое вычисление порогового значения для обнаружения частиц в каждом наборе исходных значений элементов изображения; (II) выполняют независимое обнаружение частиц в каждом наборе исходных значений элементов изображения с использованием соответствующего порогового значения; (III) для каждой частицы, распознанной в конкретном наборе исходных значений элементов изображения при выполнении операции (II), определяют соответствующие элементы изображения в остальных наборах исходных значений элементов изображения; и (IV) осуществляют анализ элементов изображения, определенных посредством операций (II) и (III).5. A method for analyzing a sample containing particles to be detected and characterizing the analyzed particles having a plurality of detectable characteristics that are in a constant volume capillary that contains a fluorescent background and which has background characteristics, the method comprises the following operations: (a) scanning a capillary of constant volume containing a sample, as a result of which the generation of multiple data channels, where each data channel contains a separate detectable characteristic and a separate background characteristic; (b) in each channel, data is sampled to create the corresponding sets of initial values of image elements; (c) summarizing sets of initial values of image elements for generating a composite image; (d) calculating a threshold value for detecting particles in said composite image; (e) performing particle detection in said composite image using said threshold value; (e) for each particle recognized in the specified composite image, determine the corresponding image elements in the sets of initial values of the image elements; and (g) analyze the elements of the image determined during the operation (e); the method is characterized in that (I) independently calculate the threshold value for detecting particles in each set of initial values of image elements; (Ii) independently detecting particles in each set of source values of image elements using an appropriate threshold value; (III) for each particle recognized in a particular set of initial values of image elements in the operation (II), determine the corresponding image elements in the remaining sets of initial values of image elements; and (IV) analyze the image elements determined by operations (II) and (III).
6. Способ анализа пробы, содержащей в себе частицы, служащие для обнаружения анализируемых частиц, имеющих множество обнаруживаемых характеристик, которые находятся в капилляре постоянного объема, который содержит в себе флуоресцентный фон и который обладает характеристиками фона, способ содержит в себе следующие операции: (а) осуществляют сканирование капилляра постоянного объема, содержащего в себе пробу, в результате чего осуществляют генерацию множества каналов данных, где каждый канал данных содержит в себе отдельную обнаруживаемую характеристику и отдельную характеристику фона; (б) в каждом из каналов осуществляют выборку данных для создания соответствующих наборов исходных значений элементов изображения; (в) осуществляют суммирование наборов исходных значений элементов изображения для генерации составного изображения; (г) осуществляют вычисление порогового значения для обнаружения частиц в указанном составном изображении; (д) осуществляют обнаружение частиц в указанном составном изображении с использованием указанного порогового значения; при этом способ отличается тем, что (I) осуществляют независимое вычисление порогового значения для обнаружения частиц в каждом наборе исходных значений элементов изображения без предварительного суммирования исходных изображений; и (II) осуществляют независимое обнаружение частиц в каждом наборе исходных значений элементов изображения с использованием соответствующего порогового значения.6. A method for analyzing a sample containing particles that are used to detect analyzed particles having a plurality of detectable characteristics that are in a constant volume capillary that contains a fluorescent background and which has background characteristics, the method comprises the following operations: (a ) carry out scanning of a capillary of constant volume containing a sample, as a result of which the generation of multiple data channels is carried out, where each data channel contains a separate detectable ue characteristic and a separate background characteristic; (b) in each channel, data is sampled to create the corresponding sets of initial values of image elements; (c) summarizing sets of initial values of image elements for generating a composite image; (d) calculating a threshold value for detecting particles in said composite image; (e) detecting particles in said composite image using said threshold value; wherein the method is characterized in that (I) independently calculate a threshold value for detecting particles in each set of initial values of image elements without first adding up the original images; and (II) independently detect particles in each set of source values of image elements using the corresponding threshold value.