溶血检测方法和系统技术方案

本申请公开了溶血检测方法和系统，其包括在正弦波发生器模块提供的多个多重频率AC输入下在样本测试模块中测量血液样本的电导，使用计算机处理模块计算针对从多通道A/D转换器模块接收的多个多重频率AC输入中的每一输入的导抗值，及使计算的每一导抗值经历将导抗值映射到驻留在处理模块中的已溶解血液水平或血细胞比容水平的函数及施加存储器模块中驻留的进一步的处理以产生血液样本的相应已溶解百分比值或血细胞比容值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溶血检测方法和系统专利技术背景1.专利
本专利技术总体上涉及溶血。具体地，本专利技术涉及血液样本中溶解血液的测量。2.现有技术描述测量全血样本的血液气体和电解质参数的分析仪已设计出来一段时间。这些分析仪在测量这些被分析物时经历来自多个不同因素的干扰。可影响测量值的一个因素是一些血细胞已被溶解时。当细胞被溶解时，细胞的内含物溢出到血浆内。细胞分解发生在临床设置中，例如，在血细胞遭受过度机械损伤的情形如抽血时可能发生的情形。同样，血细胞脆性可因个体不同而变化，导致那些具有弱血细胞的人偶尔出现高度分解的细胞水平。更严重的干扰问题的例子是在正测量血清钾的浓度时。如果测量样本仅具有百分之几的已溶解细胞，血清钾可被不实地提高到超过CLIA'88(ClinicalLaboratoryImprovementAmendmentsof1988regulations，1988年临床实验室改进修正案)规程允许的误差水平。这在M.Koseoglu等撰写的题为“Effectsofhemolysisinterferencesonroutinebiochemistryparameters”的文章中描述，其出自BiochemicaMedica,(2011),21(1)第79-85页并通过引用组合于此。溶血干扰也可影响血液分析物氨、碱性磷酸酶、肌氨酸酐、甘油三酸酯、乳酸脱氢酶、磷、血细胞比容、尿酸及其它成分。检测血清中血色素的存在的光学方法可用于检测溶解的细胞。这是因为血清中通常没有可观的血色素除非血细胞已被溶解。血清中血色素的吸光率和全血细胞内部血色素的吸光率是一样的。因而，上面描述的、检测血清中血色素的存在的技术并非直接方法，除非血清已使用离心机、过滤器(在授予GrahamDavis的美国专利5,416,026中描述，其于1995年5月16日登记并转让给I-StatCorporation)或血液学分析器(在授予Malin等的美国专利6,623,972中描述，其于2003年9月23日登记并转让给BayerCorporation)与血细胞分离。美国专利8,478,546(Katsumoto等，2013年)公开了基于介电谱学和基于对电特性如电导率、电容率、介电常数变化和介电松弛表示式进行建模而测量细胞的物理性质值的方法，以获得细胞的膜电容和细胞质电导率值。具体地，Katsumoto等公开了将介电谱学用于具有各向异性形状的细胞的方法，因为介电谱学的标准方法不能应用于具有不同于球形或椭圆形的形状的任何细胞。实际上，在该方法中，对于溶解细胞，未确定展现电特性的物理性质值如细胞质电导率Ki和膜电容Cm。在一些分析仪中，血液样本的电导抗(即阻抗或导纳)测量结果用于确定血细胞比容。血细胞比容是由完整无缺红血球组成的血液的容积比例。在这些分析仪中，小的血液样本(例如几微升)放在电极之间，以一个或两个频率施加驱动电流或电压。测量响应电流或电压，及导抗可从驱动电流或电压与响应电流或电压的比确定。由于完整无缺的细胞膜是隔离体，在低频率下的电导仅属于血浆。该电导与血细胞比容百分比值逆相关。从这些测量结果可计算血细胞比容值。血细胞比容的更准确的测量可通过结合来自电解质传感器的信号补偿血浆中电解质的浓度而获得，如(1987年授予Young等的)美国专利4686479中所教导的。该测量方法用于血细胞比容(Hct)水平的一个例子是美国马萨诸塞州Waltham的NovaBiomedicalCorporation按Ultra商标售卖的分析仪中使用的Hct传感器。该Hct传感器目前在传感器的液体通路中的两个圆柱形电极之间使用1kHz的单一电导率测量，使用Na+传感器提供的电解质浓度补偿值。专利技术概要在此描述的本专利技术采用导抗传感器测量多个频率下的导抗以获得样本中的溶解血液水平的值而不需要分开血浆，使用该值校正已受血细胞溶解影响的分析物，及获得血细胞比容值而无需单独的传感器测量电解质浓度以对其进行补偿。这些对于没有可用办法有效进行将血浆与血液分开的程序的即时血液分析仪是非常有价值的特征，在前述分析仪中，受血细胞溶解影响的分析物可导致患者误诊，且其中没有单独的电解质浓度传感器可用于补偿血细胞比容值。在本专利技术中，溶血传感器属于与刚才描述的血细胞比容传感器类似的类型，除采用多个频率下的导抗测量及使这些导抗经历数学处理而使能计算血液样本的溶血水平之外。本专利技术的另一特征在于本专利技术测得的溶血水平也可用于校正受溶血影响的其它血液分析物值的误差，其通过应用对应于溶血水平从而对应于受影响的特定分析物的校正因子进行。本专利技术的另外的特征在于针对溶血在多个频率下测得的导抗还可用于通过应用第二数学处理计算血细胞比容。仅使用一个频率的血细胞比容导抗测量方法需要使用单独的传感器对血液电解质浓度进行校正。通过结合几个不同频率的导抗，进行该样本的另外的独立测量，消除了对使用单独传感器的需要。本专利技术的目标在于提供测量血液样本的溶血的系统和方法。本专利技术使用用于多频率AC阻抗测量的电导传感器感测阻抗变化，阻抗变化用于测量作为分析物的溶解血液的百分比。这些阻抗测量结果之后进行处理以产生用数字表示的溶解血液量和/或溶解血液百分比值。这样确定的溶血值随后可用在校正受溶血影响的分析物的值的处理中。已知将受溶血影响的分析物例如为钾、氨、碱性磷酸酶、肌氨酸酐、甘油三酸酯、乳酸脱氢酶、磷、血细胞比容和尿酸等等。对应于溶血水平和受影响分析物的校正因子或函数可提前保存在分析仪处理单元中并用于将受影响的分析物值变回其未受影响的值。此外，分析仪将向用户显示溶血警告并向用户报告用数字表示的溶血值。用于测量溶解血液值的阻抗测量结果可另外用在确定血细胞比容水平的计算中。多个阻抗测量结果的使用补偿电解质浓度对血细胞比容值的干扰影响。从而不需要进行电解质补偿所需要的另外的单独传感器输入(如钠作为具体例子)。从而还消除了分析仪中对单独的血细胞比容传感器的需要。现在提供本专利技术方法的一般描述。多个测得的导抗值(其可包括每一导抗的量值和相位中的任一个或两个)和溶解血液量的值之间的数学关系通过分析或者使用已知量的溶解血液的校准数据集以经验为主确定。传统的偏最小二乘、线性回归、线性代数、神经网络、多元自适应回归样条或者其它机器学习数学与从校准数据集获得的结果一起用于确定导抗值和溶解血液量之间的以实验为依据的关系(或映射函数)。建立的关系之后用在未来的未知样本的导抗测量上以测量溶解血液量。确定的测得的溶解血液量在本专利技术中另外用作另外的数学函数的输入，其产生将用于警告用户潜在的干扰、校正血液分析物的值中存在的溶血干扰的输出，血液分析物例如为钾、氨、碱性磷酸酶、肌氨酸酐、甘油三酸酯、乳酸脱氢酶、磷、血细胞比容和尿酸等等。溶血量还将作为溶血分析物值报告给用户。为获得溶解血液量测得的阻抗值在本专利技术中还用作另外的产生血细胞比容测量结果的数学函数的输入。多个测得的导抗值(其可包括每一导抗的量值和相位中的任一个或两个)和血液样本的血细胞比容值之间的数学关系通过分析或者使用已知值的血液血细胞比容的校准数据集以经验为主确定。传统的偏最小二乘、线性回归、线性代数、神经网络、多元自适应回归样条或者其它机器学习数学与从校准数据集获得的结果一起用于确定导抗值和血液血细胞比容值之间的以本文档来自技高网...

【技术保护点】
测量血液样本溶血的方法，所述方法包括：a、在多个多重频率AC输入下测量血液样本的电导；b、针对所述多个多重频率AC输入中的每一个计算导抗值；及c、使步骤b中计算的每一导抗值经历将导抗值映射到已溶解血液水平的函数并确定所述血液样本的已溶解血液水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.测量血液样本溶血的方法，所述方法包括：a、在多个多重频率AC输入下测量血液样本的电导；b、针对所述多个多重频率AC输入中的每一个计算导抗值；及c、使步骤b中计算的每一导抗值经历将导抗值映射到已溶解血液水平的函数并确定所述血液样本的已溶解血液水平。2.根据权利要求1所述的方法，还包括使用包含已知但变化的已溶解血细胞百分比的多个血液样本计算所述将导抗值映射到已溶解血液水平的函数。3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述将导抗值映射到已溶解血液水平的函数的步骤还包括：使用包含已知但变化的已溶解血细胞百分比的多个血液样本在多个AC频率下测量预定电导传感器的多个导抗值；及使用将导抗值映射到已溶解血液水平的函数产生校准数据集以在包括已溶解血细胞百分比的已知样本特性的第一H矩阵和在多个预定AC频率下测得的导抗值的第二X矩阵之间建立关系，其中所述校准数据集和矩阵关系用于所述将导抗值映射到已溶解血液水平的函数的计算。4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c包括使每一导抗值经历从预定机器学习数学产生的一映射函数。5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c包括使每一导抗值经历选自下组的一映射函数：偏最小二乘、线性回归、线性代数、神经网络、多元自适应回归样条及核隐变量正交投影。6.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述已溶解血液水平校正溶血对其它血液分析物的干扰的影响。7.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述已溶解血液水平校正溶血对钾的干扰的影响。8.根据权利要求1所述的方法，还包括在产生血液样本的血细胞比容水平的计算中使用所述多个导抗值。9.根据权利要求1所述的方法，还包括使血液流过具有管路构造的样本测量室。10.一种溶血检测系统，包括：具有样本测量室和彼此间隔开的多个电极的血液样本测试模块，所述多个电极中的至少一对位于所述样本测量室中，其中所述样本测量室具有入口和出口；电连接到所述血液样本测试模块的A/D转换器模块；具有第一连接点和第二连接点的电流感测元件，其中所述第一连接点电连接到所述转换器模块及所述测试模块的所述多个电极的至少一对电极之一；电连接在所述转换器模块的所述第二连接点和所述多个电极的至少一对电极中的另一电极之间的正弦波发生器模块，其中所述发生器模块适于提供多个AC频率；及具有处理器模块、存储器模块和将导抗值映射到所述存储器模块中的已溶解血液水平的函数的计算机处理模块，其由所述处理器模块处理并将从所述转换器模块接收的数字信号转换为测得的值，其中所述测得的值与放置在所述测试模块中并在其中进行测量的样本的溶血百分比成正比。11.根据权利要求10所述的系统，其中将导抗值映射到已溶解血液的函数从具有已知已溶解百分比的样本对于所述至少一对电极和所述样本测量室的预定配置的多个导抗值产生。12.根据权利要求10所述的系统，其中将导抗值映射到已溶解血液水平的函数基于线性函数。13.根据权利要求10所述的系统，其中(1)在测量溶血时将导抗值映射到已溶解血液水平或者(2)在补偿电解质水平时将导抗值映射到血细胞比容水平的函数基于非线性函数。14.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个电极中的至少一对电极为管形电极，其形成流通测量室的一部分。15.根据权利要求10所述的系统，其中所述至少一对电极中的每一电极由选自下组的材料制成：金、铂、钯、钨、不锈钢、导电合金及碳。16.根据权利要求10所述的系统，其中所述电流感测元件为电阻器。17.根据权利要求10所述的系统，其中所述电极相间错杂。18.根据权利要求10所述的系统，其中所述已溶解血液水平在计算中用于去除溶血对其它血液分析物的干扰的影响。19.根据权利要求10所述的系统，其中所述已溶解血液水平在计算中用于去除溶血对钾的干扰的影响。20....

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡弗蒂，
申请(专利权)人：诺尔生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US