本發明專利技術涉及一種用于尤其是連續地識別磁性地標出的對象、尤其是生物對象、優選細胞的方法，并且包括步驟：在磁場中移動至少一個磁性地標出的對象，測量通過磁性地標出的對象引起的磁場的局部變化，根據磁場的所測量的局部變化產生尤其是數字化的信號，借助于利用數學函數對所產生的信號的至少一次卷積來處理所產生的信號，分析所處理的信號，其中對信號的分析包括確定信號的極值、尤其是最大值并且將所確定的極值與尤其是預先給定的閾值進行比較，其中在超過所述閾值時對象被認為是已識別。本發明專利技術同樣涉及相應的設備，傳感器設備以及應用。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于尤其是連續地識別磁性地標出的對象、尤其是生物對象、優選細胞的方法，相應的傳感器裝置、相應的設備以及應用。
技術介紹
這種方法或設備例如用于標識或者計數具有確定的特征的對象。如果例如在患者的血液中找到確定數量的被標記的細胞，則可以診斷疾病。為了能夠探測細胞，所述細胞例如可以磁性地被標記，使得借助于磁阻傳感器元件可以識別磁性地標記的細胞，在該磁阻傳感器元件中測量由磁性地標記的細胞引起的外部磁場的變化。由W02008/001261已知用于識別磁性粒子的方法以及磁性傳感器設備。磁性傳感器設備在此包括用于產生磁場的裝置、傳感器裝置和組合裝置。用于產生磁場的裝置在此如此被構造，使得這些裝置可以產生大量不同的磁場配置。磁場配置在此對應于磁性粒子的大量不同的磁性激勵狀態。此外由US 2008/0024118A1公開了用于探測至少一個磁性粒子的存在的方法和傳感器設備。傳感器設備在此包括用于產生磁場的裝置和至少一個磁性傳感器元件。為了磁性粒子不太緊密地接近至少一個磁性傳感器元件而由此使得難以通過傳感器元件對磁性粒子進行探測,在至少一個磁性傳感器元件和至少一個磁性傳感器元件的區域中的磁性粒子之間設置禁止區，所述禁止區具有在Iym和300 μ m之間的厚度。
技術實現思路
根據權利要求I的本專利技術方法、根據權利要求8的本專利技術傳感器裝置、根據權利要求10的本專利技術設備以及根據權利要求11的本專利技術應用具有優點磁性地標出的對象、尤其是生物對象、優選細胞盡管在識別這些對象時存在小的信噪比仍能夠被簡單地和可靠地探測。因為所產生的信號的形狀也與外部的參數、例如傳感器的特性有關，所以這種外部參數也可以被用于處理所產生的信號，使得磁性地標出的對象的識別仍可以被進一步改善。如果對象被識別出，也就是說，所處理的信號的幅度處于閾值之上，則從所產生的信號的幅度值中還可以獲得例如關于細胞的物理特性(例如直徑等)的其他信息。此外也可以簡單地在分析時僅僅確定所處理的信號的幅度超過閾值，并且從而僅確定對象在傳感器區域中的存在。如果多個對象依次經過傳感器區域，則可以通過這種方式確定對象的數量。根據本專利技術的另一有利的改進方案，磁場基本上垂直于對象的移動方向取向，尤其是其中與對象的移動方向平行地測量由由于磁性地標出的對象造成的磁通密度的變化而引起的磁場變化。在此情況下優點是，從而用于識別對象的傳感器的靈敏度盡可能大，因為于是磁場的測量的變化僅與通過磁性地標記的對象改變的磁通密度有關。從而能夠以簡單的和可靠的方式實現對象的識別。根據本專利技術的另一有利的擴展方案，借助于惠特斯通橋來測量磁場的變化。在此情況下優點是，通過借助于一般包括四個電阻的惠特斯通橋測量，通過磁性地標記的對象在至少兩個電阻上方或在至少兩個電阻旁邊滑過，所產生的信號的其它曲線走向是可能的，所述信號能夠實現對相應的對象的極值的更精確地分析或分辨和從而能夠實現對象的改善的識別。此外，同樣可以使磁性地標記的對象穿過惠特斯通橋的多于兩個、尤其是四個電阻。這些電阻于是可以如此被布置，使得細胞相對于四個電阻的空間伸展是大的，因此也即在對象從四個電阻旁邊滑過時產生單個信號，但是所述單個信號具有單個電阻的信號的相應多倍幅度。根據本專利技術的另一有利的改進方案，處理所產生的信號包括平滑、尤其是通過利用高斯函數來卷積所產生的信號。在此情況下優點是，從而所產生的信號的高頻分量可以被消除，這最后改善對所產生的信號的分析。處理所產生的信號在此同樣可以包括低通濾波。在此情況下優點是，所產生的信號的信噪比被改善，以便根據所測量的磁場變化實現對磁性地標記的對象的改善的識別。根據本專利技術的另一有利的改進方案，所產生的信號的處理和/或分析包括利用階 數大于或等于I的至少一個高斯函數導數來卷積信號。在此情況下優點是，通過利用高斯函數的η次導數進行卷積，其中η>I，其中η是自然數，顯著地改善根據所產生的和/或所處理的信號對極值的確定，尤其是在η=2時。通過卷積，所產生的信號的關于其斜率具有大的變化的區域被強調，也即應用于所產生的信號，強調信號的具有所產生的信號的幅度的快速或劇烈變化的區域。從而于是簡化信號的分析或信號的極值的確定。根據本專利技術的另一有利的改進方案，根據對象的速度和/或傳感器裝置的尺寸來進行對所產生的信號的處理。在此情況下優點是，這是已知的外部參量，并且它們在執行該方法期間基本上保持恒定和/或已知。這些參量于是可以在處理和分析信號時被考慮，使得總地提高該方法的精度。根據本專利技術的另一有利的改進方案，閾值被動態地調節，尤其是通過統計方法。在此情況下優點是，不必事先執行樣本測量來確定閾值。從而顯著地簡化該方法的執行并且縮短用于識別確定數量的磁性地標記的對象的時間。附圖說明本專利技術的其他例子在附圖中示出并且在下面的描述中更詳細地予以闡述。其中 圖Ia根據時間示出在磁性地標記的細胞滑過時傳感器的所測量的電阻變化的曲線走向的圖表； 圖lb-d示出從傳感器旁邊滑過的細胞的原理 圖2示出具有惠特斯通橋形式的傳感器的傳感器裝置的原理 圖3a根據時間示出在磁性地標記的細胞滑過時惠特斯通橋的橋電壓的所測量的變化的曲線走向的圖表； 圖3b-d示出從根據圖2的傳感器旁邊滑過的細胞的原理 圖4a-d示出在執行不同的方法步驟之后傳感器的信號的幅度的時間曲線走向； 圖5示出根據本專利技術的第一實施方式的方法的流程的原理圖；以及 圖6示出具有惠特斯通橋形式的傳感器的傳感器裝置的另一實施方式的原理圖；只要在對圖的描述中沒有其他說明，相同的附圖標記涉及相同的或功能相同的元件。具體實施例方式在圖I至6中分別為了更好地理解本專利技術和相應的實施方式簡化地明確地示出磁性地標記的細胞Z的磁場Hz。但是真實的磁性地標記的細胞Z —般不具有自己的磁場Hz，所述細胞僅僅是磁性地被標記，例如利用可磁化的材料，尤其是利用軟磁性或鐵磁性粒子。這些粒子與細胞Z —起被引入到磁場He中地產生局部磁場磁通變化，其引起磁場He在細胞Z的位置的范圍中的變化，該變化在細胞Z從相應構造的傳感器旁邊滑過時可以被探測到。細胞Z的在圖1-6中所示的磁場Hz同樣引起磁場He在細胞Z的位置的范圍中的局部變化。如前述的那樣，該變化于是可以利用相應構造的傳感器探測。因此在圖1-6中，具有磁場Hz的細胞Z可以被理解為磁性地標記的細胞Z，這些細胞在磁場He中產生磁場He在其位置的范圍中的局部變化。圖Ia根據時間示出在磁性地標記的細胞滑過時傳感器的所測量的電阻變化的曲線走向的圖表。 在圖Ia中在X軸X上繪出時間并且在y軸Y上繪出磁阻元件S形式的傳感器的電阻變化。如果現在具有磁場Hz的磁性地標記的細胞Z根據圖Ib以速度Vz接近磁阻元件或傳感器S，并且存在垂直于細胞Z的移動方向的外部磁場He，則當磁阻傳感器S探測到磁場He由于細胞Z的磁場Hz而發生的局部變化時，該磁阻傳感器S產生具有根據圖Ia的電阻變化的時間曲線走向I的信號如果細胞Z仍遠離傳感器S，則傳感器S不經歷電阻變化，也就是說，曲線I分布在X軸上或者電阻變化為零。如果磁性地標記的細胞Z從左向右接近傳感器S，則傳感器S通過磁場Hz，更準確地說磁場Hz的與細胞Z的移動方向平行取向的分量而經歷電阻變化，并且曲線I上升(根據圖Ia的曲線走向l本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：H埃克特，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：
國別省市：
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