(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111170595.1 (22)申请日 2021.10.08 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 (72)发明人 雷诚　周芙玲　刘胜　翁跃云　 沈辉　刘莉　梅礼晔　姚一凡　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 代理人 肖明洲 (51)Int.Cl. G01N 15/14(2006.01) G01N 21/64(2006.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 基于成像流式细胞检测和机器学习的急性 白血病分型方法 (57)摘要 本发明公开一种基于成像流式细胞检测和 机器学习的急性白血病分型方法， 具体是以光流 控时域拉伸荧光显微成像系统为基础， 通过荧光 标记特定类型细胞作为参照标签， 获得相应细胞 的强度和相位图像， 构建急性白血病细胞图像数 据集， 训练得到急性白血病分型模型， 并优化模 型， 提升急性白血病分型模型速度和精度。 在此 基础上， 采用训练好的分型模型分析光流控时域 拉伸荧光显微成像系统成像无需标记的检测对 象外周血细胞所获取的细胞图像， 分析对象所患 急性白血病类型， 实现高速、 高精度的急性白血 病分型。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114018789 A 2022.02.08 CN 114018789 A 1.一种基于成像流式细胞检测和机器学习的急性白血病分型方法， 其特征在于： 包含 如下步骤： S1： 通过光流控时域拉伸荧光显微成像系统检测标记有特异性分子标记物的不同型急 性白血病细胞， 同时获取 特定类型的细胞强度和相位图像信息； S2： 以已知类型的急性白血病细胞图像构建基于机器学习算法的急性白血病分型模 型； S3： 利用训练好的模型判断光流控时域拉伸荧光显微成像系统检测未知类型的白血病 细胞所属的急性白血病类型； 其中光流控时域拉伸显微荧光成像系统包括细胞荧光激发、 检测部分， 细胞强度图像 获取部分， 细胞相位图像获取部分， 宽带飞秒激光器、 连续激光器， 微 流芯片和计算机； 所述细胞荧 光激发、 检测部分包括柱面镜， 滤波片， 二色镜， 光电倍增管； 所述细胞强度图像获取部分包括一卷单模光纤， 衍射光栅， 显微物镜， 光电探测器， 数 字化仪； 所述细胞相位获取部分包括分束器。 2.根据权利要求1所述的基于成像流式细胞检测和机器学习的急性白血病分型方法， 其特征在于： 所述步骤S1检测标记有特异性分子标记物的不同型白血病细胞， 同时获取特 定类型的细胞强度和相位图像信息， 包括如下步骤： S1.1： 准备包 含有急性白血病各种不同类型的白血病细胞， 均匀分若干份培 养； S1.2： 往每一份培 养的白血病细胞中加入不同的标记有特异性分子的标记 物； S1.3： 检测时每次往微流芯片中通入一份一种已知的标记有特异性分子的标记物的特 定类型的急性白血病细胞； S1.4： 利用光流控时域拉伸显微荧光成像系 统的细胞荧光激发、 检测部分检测在微流 体芯片中流动的 已知标记有特异性分子标记物的细胞， 获取荧光信号， 作为捕获细胞强度 和相位图像信息的触发依据； S1.5： 细胞强度图像和相位 图像获取部分依据细胞荧光激发、 检测部分获取的荧光信 号作为触发条件， 捕获被激发荧 光信号的细胞的强度和相位图像。 3.根据权利要求1或2所述的基于成像流式细胞检测和机器学习的急性白血病分型方 法， 其特征在于： 所述步骤S2以已知类型的急性白血病细胞图像构建基于机器学习算法的 急性白血病分型模型， 包括如下步骤： S2.1： 构建大规模有标注急性白血病细胞图像数据集， 用机器学习算法训练； S2.2： 采用目标检测与分类结合的方法， 建立急性白血病分型模型， 并结合注意力机 制， 以提高模型潜在的特 征表达； S2.3： 采用焦点函数和交叉熵函数作为学习准则， 即通过最小化损失函数求解和评估 模型； S2.4： 采用生成对抗网络扩充模拟数据集， 生成一些人造样本， 对训练好的急性白血病 分型模型进行加固， 提高模型鲁棒 性， 提高模型抗干扰能力； S2.5： 引入知识蒸馏老师 ‑学生的训练框架， 以及采用模型剪枝与量化方法， 对模型冗 余参数进行剔除， 提高急性白血病分型速度。 4.根据权利要求3所述的基于成像流式细胞检测和机器学习的急性白血病分型方法， 其特征在于： 所述步骤S 3利用训练好的模型判断光流控时域拉伸荧光显微 成像系统检测未权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114018789 A 2知类型的白血病细胞 所属的急性白血病类型， 包括如下步骤： S3.1： 从待检测对象体内抽取外周血液， 对血液做裂红、 清洗、 稀释、 固定处理制备成血 液样品， 制备适 合用于光 流控时域拉伸荧 光显微成像系统的细胞 溶液； S3.2： 光流控时域拉伸荧光显微成像系统的细胞强度图像和相位图像获取部分获取细 胞强度和相位图像； S3.3： 将获得的细胞强度和相位图像送入训练好的急性白血病分型模型， 分析血液中 细胞类型及各类细胞比例， 辅助判断检测对象所属急性白血病类型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114018789 A 3