[发明专利]检测患者样本自身抗体与双链脱氧核糖核酸的结合的方法

说明书

本发明涉及用于在使用短膜虫细胞的情况下通过荧光显微术并且通过数字图像处理检测患者样本的自身抗体与双链脱氧核糖核酸的结合的方法，该方法包括：提供具有多个短膜虫细胞的基底；将基底与潜在具有自身抗体的患者样本一起培育；将基底与次级抗体一起培育，次级抗体用优选绿色的荧光染料标记；获取基底的荧光图像；通过预训练的第一卷积神经网络在荧光图像中识别代表短膜虫细胞的子图像；此外通过预训练的第二卷积神经网络对子图像的至少一个子集进行处理，以确定结合量度，该结合量度指示在子图像的短膜虫细胞的动质体区域中自身抗体的结合程度；并且基于结合量度确定关于患者样本的自身抗体与双链脱氧核糖核酸的结合的总结合量度。

技术领域

本发明涉及一种用于在使用短膜虫细胞的情况下通过荧光显微术并且通过数字图像处理检测患者样本的自身抗体与双链脱氧核糖核酸(DNA)的结合的方法和设备。

背景技术

例如，针对脱氧核糖核酸(DNA)的自身抗体的证实对于诊断SLE(系统性红斑狼疮)至关重要。在这里，必须从根本上区分两种类型：针对dsDNA的抗体和针对单链变性DNA(ssDNA)的抗体。针对dsDNA的抗体与DNA脱氧核糖磷酸架内的表位反应。相比之下，针对ssDNA的抗体主要与来自嘌呤和嘧啶碱基区域的表位结合。然而，它们也可以识别磷酸脱氧核糖架的表位。抗dsDNA抗体几乎只在SLE中发现。根据证实方法和疾病活动，它们的患病率为20％至90％。抗dsDNA抗体有时也会在患有其他自身免疫性疾病和感染的患者中被证实，并且在极少数情况下在临床健康的个人中也会被证实。后者在85％的病例中会在第一次抗dsDNA证实后的5年内发展为SLE。但是，如果不存在针对dsDNA的抗体，则不能完全排除SLE。SLE是一种来自结缔组织疾病的系统性自身免疫性疾病。诊断以1997年美国风湿病学会(ACR)的11项修改标准为指导。如果存在11条标准中的4条，则有可能以80％至90％的确定性诊断SLE。

间接免疫荧光是一种体外测试，用于确定针对dsDNA的人类抗体。例如，涂有短膜虫涂片的所谓BIOCHIP可以作为基底。例如，所述基底与稀释的患者样本一起培育。在肯定反应的情况下，特异性抗体会与抗原结合。在进一步的培育步骤中，经结合的抗体(IgG)被例如用荧光素标记的抗人抗体染色，并在荧光显微镜下可看到。

因此，现有技术中已知提供一种基底，在该基底中，多个短膜虫细胞固定在该基底上。例如，这种固定可以通过乙醇实现。

然后将基底与患者样本、优选稀释的血清一起培育，患者样本潜在具有待检测的自身抗体。根据现有技术，然后可以将细胞或基底与所谓的缀合物一起培育，所述缀合物具有用例如绿色荧光染料标记的二级抗体。

在用激励光照射经培育的基底后，通过绿色荧光染料发出的荧光辐射则可以作为荧光显微术的显微图像来获取。

示例性地，这样的显微图像在图1中被示出为图像SG。

图2中再次更详细地示出图1中的单个的短膜虫细胞CR。一个短膜虫细胞CR的这种子图像TB清楚地示出动基体K上的染色，它也被称为线粒体。细胞核Z和基体B上还有另外的染色。

为了可靠检测患者样本中的自身抗体与双链DNA的结合，获取基底的荧光图像SG中的多个动基体的染色是至关重要的。如图2所示，针对细胞核Z以及针对基体B也可能存在结合或染色，从而必须通过图像处理可靠地在其在图像中的位置方面确定动基体K。

通过对荧光图像SG中的相应短膜虫细胞的相应动基体的相应染色进行分析评价，然后可以总体上确定患者样本的自身抗体与双链DNA的平均总结合。

发明内容

因此，任务是提供一种在使用数字图像处理的情况下确定患者样本中的自身抗体与双链脱氧核糖核酸的结合的方法，其中，可以可靠地确定荧光图像内不同短膜虫细胞的不同动基体区域的染色。