本发明专利技术涉及一种用于尤其是连续地识别磁性地标出的对象、尤其是生物对象、优选细胞的方法，并且包括步骤：在磁场中移动至少一个磁性地标出的对象，测量通过磁性地标出的对象引起的磁场的局部变化，根据磁场的所测量的局部变化产生尤其是数字化的信号，借助于利用数学函数对所产生的信号的至少一次卷积来处理所产生的信号，分析所处理的信号，其中对信号的分析包括确定信号的极值、尤其是最大值并且将所确定的极值与尤其是预先给定的阈值进行比较，其中在超过所述阈值时对象被认为是已识别。本发明专利技术同样涉及相应的设备，传感器设备以及应用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于尤其是连续地识别磁性地标出的对象、尤其是生物对象、优选细胞的方法，相应的传感器装置、相应的设备以及应用。
技术介绍
这种方法或设备例如用于标识或者计数具有确定的特征的对象。如果例如在患者的血液中找到确定数量的被标记的细胞，则可以诊断疾病。为了能够探测细胞，所述细胞例如可以磁性地被标记，使得借助于磁阻传感器元件可以识别磁性地标记的细胞，在该磁阻传感器元件中测量由磁性地标记的细胞引起的外部磁场的变化。由W02008/001261已知用于识别磁性粒子的方法以及磁性传感器设备。磁性传感器设备在此包括用于产生磁场的装置、传感器装置和组合装置。用于产生磁场的装置在此如此被构造，使得这些装置可以产生大量不同的磁场配置。磁场配置在此对应于磁性粒子的大量不同的磁性激励状态。此外由US 2008/0024118A1公开了用于探测至少一个磁性粒子的存在的方法和传感器设备。传感器设备在此包括用于产生磁场的装置和至少一个磁性传感器元件。为了磁性粒子不太紧密地接近至少一个磁性传感器元件而由此使得难以通过传感器元件对磁性粒子进行探测,在至少一个磁性传感器元件和至少一个磁性传感器元件的区域中的磁性粒子之间设置禁止区，所述禁止区具有在Iym和300 μ m之间的厚度。
技术实现思路
根据权利要求I的本专利技术方法、根据权利要求8的本专利技术传感器装置、根据权利要求10的本专利技术设备以及根据权利要求11的本专利技术应用具有优点磁性地标出的对象、尤其是生物对象、优选细胞尽管在识别这些对象时存在小的信噪比仍能够被简单地和可靠地探测。因为所产生的信号的形状也与外部的参数、例如传感器的特性有关，所以这种外部参数也可以被用于处理所产生的信号，使得磁性地标出的对象的识别仍可以被进一步改善。如果对象被识别出，也就是说，所处理的信号的幅度处于阈值之上，则从所产生的信号的幅度值中还可以获得例如关于细胞的物理特性(例如直径等)的其他信息。此外也可以简单地在分析时仅仅确定所处理的信号的幅度超过阈值，并且从而仅确定对象在传感器区域中的存在。如果多个对象依次经过传感器区域，则可以通过这种方式确定对象的数量。根据本专利技术的另一有利的改进方案，磁场基本上垂直于对象的移动方向取向，尤其是其中与对象的移动方向平行地测量由由于磁性地标出的对象造成的磁通密度的变化而引起的磁场变化。在此情况下优点是，从而用于识别对象的传感器的灵敏度尽可能大，因为于是磁场的测量的变化仅与通过磁性地标记的对象改变的磁通密度有关。从而能够以简单的和可靠的方式实现对象的识别。根据本专利技术的另一有利的扩展方案，借助于惠特斯通桥来测量磁场的变化。在此情况下优点是，通过借助于一般包括四个电阻的惠特斯通桥测量，通过磁性地标记的对象在至少两个电阻上方或在至少两个电阻旁边滑过，所产生的信号的其它曲线走向是可能的，所述信号能够实现对相应的对象的极值的更精确地分析或分辨和从而能够实现对象的改善的识别。此外，同样可以使磁性地标记的对象穿过惠特斯通桥的多于两个、尤其是四个电阻。这些电阻于是可以如此被布置，使得细胞相对于四个电阻的空间伸展是大的，因此也即在对象从四个电阻旁边滑过时产生单个信号，但是所述单个信号具有单个电阻的信号的相应多倍幅度。根据本专利技术的另一有利的改进方案，处理所产生的信号包括平滑、尤其是通过利用高斯函数来卷积所产生的信号。在此情况下优点是，从而所产生的信号的高频分量可以被消除，这最后改善对所产生的信号的分析。处理所产生的信号在此同样可以包括低通滤波。在此情况下优点是，所产生的信号的信噪比被改善，以便根据所测量的磁场变化实现对磁性地标记的对象的改善的识别。根据本专利技术的另一有利的改进方案，所产生的信号的处理和/或分析包括利用阶 数大于或等于I的至少一个高斯函数导数来卷积信号。在此情况下优点是，通过利用高斯函数的η次导数进行卷积，其中η>I，其中η是自然数，显著地改善根据所产生的和/或所处理的信号对极值的确定，尤其是在η=2时。通过卷积，所产生的信号的关于其斜率具有大的变化的区域被强调，也即应用于所产生的信号，强调信号的具有所产生的信号的幅度的快速或剧烈变化的区域。从而于是简化信号的分析或信号的极值的确定。根据本专利技术的另一有利的改进方案，根据对象的速度和/或传感器装置的尺寸来进行对所产生的信号的处理。在此情况下优点是，这是已知的外部参量，并且它们在执行该方法期间基本上保持恒定和/或已知。这些参量于是可以在处理和分析信号时被考虑，使得总地提高该方法的精度。根据本专利技术的另一有利的改进方案，阈值被动态地调节，尤其是通过统计方法。在此情况下优点是，不必事先执行样本测量来确定阈值。从而显著地简化该方法的执行并且缩短用于识别确定数量的磁性地标记的对象的时间。附图说明本专利技术的其他例子在附图中示出并且在下面的描述中更详细地予以阐述。其中 图Ia根据时间示出在磁性地标记的细胞滑过时传感器的所测量的电阻变化的曲线走向的图表； 图lb-d示出从传感器旁边滑过的细胞的原理 图2示出具有惠特斯通桥形式的传感器的传感器装置的原理 图3a根据时间示出在磁性地标记的细胞滑过时惠特斯通桥的桥电压的所测量的变化的曲线走向的图表； 图3b-d示出从根据图2的传感器旁边滑过的细胞的原理 图4a-d示出在执行不同的方法步骤之后传感器的信号的幅度的时间曲线走向； 图5示出根据本专利技术的第一实施方式的方法的流程的原理图；以及 图6示出具有惠特斯通桥形式的传感器的传感器装置的另一实施方式的原理图；只要在对图的描述中没有其他说明，相同的附图标记涉及相同的或功能相同的元件。具体实施例方式在图I至6中分别为了更好地理解本专利技术和相应的实施方式简化地明确地示出磁性地标记的细胞Z的磁场Hz。但是真实的磁性地标记的细胞Z —般不具有自己的磁场Hz，所述细胞仅仅是磁性地被标记，例如利用可磁化的材料，尤其是利用软磁性或铁磁性粒子。这些粒子与细胞Z —起被引入到磁场He中地产生局部磁场磁通变化，其引起磁场He在细胞Z的位置的范围中的变化，该变化在细胞Z从相应构造的传感器旁边滑过时可以被探测到。细胞Z的在图1-6中所示的磁场Hz同样引起磁场He在细胞Z的位置的范围中的局部变化。如前述的那样，该变化于是可以利用相应构造的传感器探测。因此在图1-6中，具有磁场Hz的细胞Z可以被理解为磁性地标记的细胞Z，这些细胞在磁场He中产生磁场He在其位置的范围中的局部变化。图Ia根据时间示出在磁性地标记的细胞滑过时传感器的所测量的电阻变化的曲线走向的图表。 在图Ia中在X轴X上绘出时间并且在y轴Y上绘出磁阻元件S形式的传感器的电阻变化。如果现在具有磁场Hz的磁性地标记的细胞Z根据图Ib以速度Vz接近磁阻元件或传感器S，并且存在垂直于细胞Z的移动方向的外部磁场He，则当磁阻传感器S探测到磁场He由于细胞Z的磁场Hz而发生的局部变化时，该磁阻传感器S产生具有根据图Ia的电阻变化的时间曲线走向I的信号如果细胞Z仍远离传感器S，则传感器S不经历电阻变化，也就是说，曲线I分布在X轴上或者电阻变化为零。如果磁性地标记的细胞Z从左向右接近传感器S，则传感器S通过磁场Hz，更准确地说磁场Hz的与细胞Z的移动方向平行取向的分量而经历电阻变化，并且曲线I上升(根据图Ia的曲线走向l本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：H埃克特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。