基于核熵成分分析的流式数据自动分群方法.pdf

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1、第38卷第1期2017年1月仪器仪表学报ChineseJo啪alofScientificInst玎蛐entV01．38No．1Jan．2017基于核熵成分分析的流式数据自动分群方法米董明利，马闪闪，张帆，潘志康(北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100192)摘要：针对多参数流式细胞数据传统人工分群过程复杂、自动化程度不高等问题，提出了一种基于核熵成分分析(KEcA)的自动分群方法。选取对瑞利(Renyi)熵具有最大贡献的特征向量作为投影方向，对数据进行特征提取；设计了一种基于余弦相似度和K．means算法的分类器，并采用一种基于向量夹角的最佳聚类数确定方法，最

2、终获得细胞的分类标签。对实验获得的淋巴细胞免疫表型分析数据进行处理，结果表明，该方法能够实现细胞的快速、自动分群，整体分群准确率能够达到97％以上，操作简单便捷，提高了细胞分析的效率。关键词：流式细胞术；自动分群；核熵成分分析；K—me孤s算法；余弦相似度中图分类号：TH773TP39l文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．40Autoclassmcationmethodofnowcytometrydatab嬲edonkernelentropycompoI地ntanalysisDongMingli，MaShanshan，zhangFan，Panzhikang(成彬增Ke

3、yk60m幻v声rop姚k加n如胁娜矾胧m扎曲加锄，＆游昭蜘，7眦砌玮&函nce口蒯‰l

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8、ropycomponentanalysis(KECA)；K-meansalgorithm；cosinesimil撕ty1引言流式细胞术是一种能够对悬浮的细胞或者其他生物粒子进行定量分析和分选的检测技术，被广泛应用于临床医学和基础医学等研究领域m1。随着流式细胞术的发展，流式细胞仪能够检测的参数成倍增加，对多参数流式细胞数据进行快速、准确的分析是提高临床诊断效率的关键。经荧光染料标记的细胞在激发光源的照射下能够发出表征细胞物理特性的前向散射光(fb刑ardsca姗，FS)、侧向散射光(sidescatter，ss)信号以及表征化学特性的荧光信号(nuorescence，FL)"

9、1。传统的流式数据分析方法是根据细胞的散射光或荧光的特性，通过人工设门的方式在一维峰图或二维散点图上选定固定区域内的细胞进行分析H剖。该方法存在以下缺陷：1)分析结果可重复性差，常受到操作者的专业技能及操作经验的影响；2)分析过程繁琐，耗时长；3)不能同时分析流式细胞数收稿日期：2016聊ReceivedDate：2016明}基金项目：教育部”长江学者与创新团队”发展计划(IRTl212)、国家重大科学仪器设备开发专项基金(2叭1YQ03叭34)、国家自然科学基金(616050lO)项目资助第l期董明利