IT202000012610A1 - DEVICE AND PROCEDURE FOR THE ANALYSIS OF BODY FLUID SAMPLES - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention entitled:

"DISPOSITIVO E PROCEDIMENTO PER L?ANALISI DI CAMPIONI DI FLUIDI CORPOREI" "DEVICE AND PROCEDURE FOR THE ANALYSIS OF BODY FLUID SAMPLES"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Il presente trovato si riferisce a un procedimento per l?analisi di campioni di fluidi corporei, nonch? a un relativo dispositivo. L?analisi ? eseguita mediante tecniche ottiche. Pi? precisamente, il procedimento si destina in particolar modo all?analisi di campioni di urina tramite tecniche di spettroscopia, in modo da caratterizzare alterazioni molecolari dei campioni, come quelle associate ad alcune patologie, quali ad esempio di tipo carcinoma uroteliale di alto grado e di basso grado, ma non solo. The present invention refers to a method for analyzing samples of bodily fluids, as well as to a related device. The analysis? performed using optical techniques. Pi? precisely, the procedure is particularly intended for the analysis of urine samples using spectroscopy techniques, in order to characterize the molecular alterations of the samples, such as those associated with some pathologies, such as for example high-grade and low-grade urothelial carcinoma degree, but not only.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE ART

Sono note da tempo svariate metodologie per caratterizzare alterazioni molecolari associate a particolari patologie, e per seguire la loro evoluzione nel tempo. Generalmente le metodologie note prevedono il prelievo di un campione di cellule dal corpo del paziente, ad esempio un prelievo di campione di tessuto, che viene poi analizzato tramite tecniche citologiche e/o istologiche. Various methodologies have been known for some time to characterize molecular alterations associated with particular pathologies, and to follow their evolution over time. Known methodologies generally provide for the taking of a sample of cells from the patient's body, for example a tissue sample, which is then analyzed by cytological and/or histological techniques.

Queste metodologie note hanno diversi svantaggi, tra i quali il carattere invasivo dovuto alla necessit? di prelevare un campione dal corpo del paziente, che richiede un intervento chirurgico. Tale aspetto ? particolarmente problematico se un paziente sta seguendo una cura, ad esempio nel caso di un trattamento oncologico, il che implica delle analisi ripetute a intervalli di tempo regolari. These known methodologies have various drawbacks, among which the invasive nature due to the need to take a sample from the patient's body, which requires surgery. Such an aspect ? particularly problematic if a patient is following a cure, for example in the case of an oncological treatment, which implies repeated analyzes at regular time intervals.

Un altro svantaggio sta nella bassa affidabilit? delle tecniche di analisi note. In particolare, e prendendo come esempio la ricerca di cellule neoplastiche, le tecniche note hanno un basso potere predittivo negativo. Infatti, con le tecniche citologiche in uso nel settore, un esito positivo suggerisce fortemente la presenza di cellule neoplastiche, e quindi di proseguire con approfondimenti diagnostici. Al contrario, ? noto che un esito negativo non implica con certezza l?assenza di cellule neoplastiche. Infatti, non ? raro che un tale esame risulti in falsi negativi, cio? in un esito negativo pur in presenza di cellule cancerogene, in particolare di basso grado, che non vengono rilevate tramite le tecniche note. Another disadvantage lies in the low reliability? of known analysis techniques. In particular, and taking the search for neoplastic cells as an example, known techniques have a low negative predictive power. In fact, with the cytological techniques used in the sector, a positive result strongly suggests the presence of neoplastic cells, and therefore to continue with diagnostic investigations. In reverse, ? It is known that a negative result does not necessarily imply the absence of neoplastic cells. Indeed, isn't it? rare that such an examination results in false negatives, the cio? in a negative result even in the presence of cancer cells, in particular of low grade, which are not detected by the known techniques.

Questi falsi negativi rappresentano un problema importante, in quanto determinano la possibilit? di trascurare dei tumori di basso grado che, se curati in tempo, hanno buona probabilit? di non insorgere in conseguenze dannose per il paziente. These false negatives are a major problem, as they determine the possibility of to overlook low-grade tumors which, if treated in time, have a good chance not to arise in harmful consequences for the patient.

Per ovviare al primo di questi problemi, sono state sviluppate metodologie per rilevare la presenza di cellule cancerogene analizzando dei campioni di fluidi corporei. Ad esempio, in campo urologico, si sono sviluppate analisi di campioni di urina tramite tecniche dette di citologia urinaria, eseguite su tre campioni. To overcome the first of these problems, methodologies have been developed to detect the presence of cancer cells by analyzing samples of body fluids. For example, in the urological field, analyzes of urine samples have been developed using techniques called urinary cytology, performed on three samples.

Tali analisi prevedono, ad esempio, la ricerca citologica di alterazioni cellulari riconducibili a neoplasia. Questo tipo di esame risulta altamente specifico, ma non risolve il problema del basso potere predittivo negativo. Inoltre, gli esami citologici urinari dipendono molto dall?abilit? dell?operatore, la cui esperienza in citopatologia ? fondamentale per condurre bene l?esame. These analyzes include, for example, the cytological research of cellular alterations attributable to neoplasia. This type of test is highly specific, but does not solve the problem of low negative predictive power. Furthermore, urine cytological examinations are highly dependent on the ability of the operator, whose experience in cytopathology ? essential to conduct the exam well.

Un?evoluzione di questa metodologia ? la FISH {Fluorescence In Situ Hybridization ) che ricerca cellule esfoliate transizionali presenti nelle urine 4 aneuploide specifiche nel DNA sui cromosomi 3, 7 e 17 nonch? sul loco 9p21. La presenza di tutte queste alterazioni determina la positivit? dell?esame e quindi la presenza di un tumore. Tale esame ha anch?esso un?alta specificit? ma un basso potere predittivo negativo. Un altro inconveniente di questa metodologia ? che ha un costo molto elevato. An evolution of this methodology? the FISH {Fluorescence In Situ Hybridization ) which searches for exfoliated transitional cells present in the urine 4 specific aneuploidy in the DNA on chromosomes 3, 7 and 17 as well as? on site 9p21. The presence of all these alterations determines the positivity? examination and therefore the presence of a tumour. This test also has a high specificity? but a low negative predictive power. Another drawback of this methodology? which has a very high cost.

Di fatto, nessuna delle metodologie note ? attualmente consigliata nelle linee guida in urologia per essere utilizzata come esame di routine o nel follow-up dei pazienti, o nell?ambito di screening massivi e preventivi della popolazione. In fact, none of the known methodologies ? currently recommended in the guidelines in urology to be used as a routine examination or in the follow-up of patients, or in the context of massive and preventive screening of the population.

Un altro inconveniente delle tecniche note ? che non permettono di distinguere il grado di anomalia delle cellule tumorali. Another drawback of the known techniques? which do not allow to distinguish the degree of abnormality of the tumor cells.

Esiste pertanto la necessit? di perfezionare un procedimento di analisi di campioni di fluidi corporei, nonch? un relativo dispositivo, che possano superare almeno uno degli inconvenienti della tecnica. Is there therefore a need? to perfect a process of analysis of samples of bodily fluids, as well as? a related device, which can overcome at least one of the drawbacks of the technique.

In particolare, uno scopo del presente trovato ? quello di mettere a punto un procedimento per l?analisi di campioni di fluidi corporei che sia altamente specifico e con un alto potere predittivo, sia positivo sia negativo. In particular, an object of the present invention ? that of developing a procedure for the analysis of body fluid samples which is highly specific and has a high predictive power, both positive and negative.

Un altro scopo del presente trovato ? quello di mettere a punto un procedimento non invasivo per il paziente, che sia veloce e semplice da attuare, e che permetta di effettuare l?analisi a costi contenuti. Another aim of the present invention ? that of developing a non-invasive procedure for the patient, which is quick and simple to implement, and which allows the analysis to be carried out at low cost.

Un ulteriore scopo del trovato ? quello di mettere a punto un procedimento per l?analisi di campioni di fluidi corporei che non dipenda dall? abilit? dell?operatore e dalla sua esperienza in citopatologia. Another purpose of the invention ? that of developing a procedure for the analysis of samples of bodily fluids which does not depend on the? skill? of the operator and his experience in cytopathology.

Un ulteriore scopo ? quello di realizzare un dispositivo per lanalisi di campioni di fluidi corporei che permetta di attuare il procedimento di cui sopra. An additional purpose? that of realizing a device for the analysis of samples of body fluids which allows to implement the above procedure.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. To obviate the drawbacks of the prior art and to obtain these and further objects and advantages, the Applicant has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO DISCOVERY DISPLAY

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale. The present found ? expressed and characterized in the independent claims. The dependent claims disclose other characteristics of the present invention or variants of the idea of the main solution.

In accordo con i suddetti scopi, si descrivono nel seguito un dispositivo e un procedimento per l?analisi di campioni di fluidi corporei che superano i limiti della tecnica nota ed eliminano i difetti in essa presenti. In accordance with the aforementioned purposes, a device and a method for the analysis of samples of body fluids which overcome the limits of the prior art and eliminate the defects present therein are described below.

In accordo con forme di realizzazione, ? previsto un procedimento di analisi che prevede di analizzare campioni di fluidi corporei mediante spettroscopia multimodale. Con l?espressione ?spettroscopia multimodale? si intende una combinazione di una pluralit? di spettroscopie diverse. In particolare, in forme di realizzazione del presente trovato la spettroscopia multimodale prevede la combinazione di spettroscopia di fluorescenza, spettroscopia Raman e/o spettroscopia di riflettanza diffusa. In accordance with embodiments, ? an analysis procedure is envisaged which provides for the analysis of body fluid samples by multimodal spectroscopy. With the expression ?multimodal spectroscopy? is meant a combination of a plurality? of different spectroscopies. In particular, in embodiments of the present invention multimodal spectroscopy provides for the combination of fluorescence spectroscopy, Raman spectroscopy and/or diffuse reflectance spectroscopy.

Preferibilmente, la spettroscopia multimodale prevede la spettroscopia di fluorescenza almeno a due lunghezze d?onda diverse tra loro. Pi? preferibilmente, una prima lunghezza d?onda ? nell?intervallo spettrale dei raggi ultravioletti e una seconda lunghezza d?onda ? nell?intervallo spettrale dei raggi visibili. Preferably, multimodal spectroscopy provides for fluorescence spectroscopy at at least two different wavelengths. Pi? preferably, a first wavelength? in the spectral range of ultraviolet rays and a second wavelength? in the spectral range of visible rays.

Secondo forme di realizzazione, il procedimento prevede una fase di acquisizione degli spettri di spettroscopia, e una fase di analisi degli spettri acquisiti mediante elaborazione matematica in modo da ottenere un risultato alfanumerico finale che tenga conto dei dati degli spettri ottenuti. According to embodiments, the method comprises a step for acquiring the spectroscopy spectra, and a step for analyzing the acquired spectra by means of mathematical processing so as to obtain a final alphanumeric result which takes into account the data of the obtained spectra.

Vantaggiosamente, l?analisi degli spettri prevede una prima fase di apprendimento in cui gli spettri di ciascuna tecnica spettroscopica sono analizzati separatamente da quelli delle altre, in modo da ottenere, per ciascuno di essi, un corrispondente risultato alfanumerico intermedio, e una seconda fase di analisi in cui i risultati intermedi ottenuti durante la prima fase sono analizzati assieme in modo da ottenere un risultato alfanumerico finale unico. Advantageously, the analysis of the spectra envisages a first learning phase in which the spectra of each spectroscopic technique are analyzed separately from those of the others, so as to obtain, for each of them, a corresponding intermediate alphanumeric result, and a second phase of analysis in which the intermediate results obtained during the first phase are analyzed together in order to obtain a single final alphanumeric result.

Preferibilmente, la fase di analisi ? eseguita tramite mezzi automatizzati, pi? preferibilmente mezzi informatici. Ancora pi? preferibilmente, la fase di analisi ? eseguita attraverso l?applicazione automatica, a ciascuno degli spettri acquisiti, di un trattamento matematico preferibilmente del tipo riconducibile alla cosiddetta analisi delle componenti principali, e - successivamente - di una elaborazione analitica/matematica dei risultati ottenuti in modo da ottenere un unico valore globale, che tiene conto di tutti gli spettri acquisiti. Preferably, the analysis phase ? performed by automated means, pi? preferably computerized means. even more preferably, the analysis phase ? performed through the automatic application, to each of the acquired spectra, of a mathematical treatment preferably of the type attributable to the so-called principal component analysis, and - subsequently - of an analytical/mathematical processing of the results obtained in order to obtain a single global value, which takes into account all the acquired spectra.

Secondo forme di realizzazione, la fase di analisi delle componenti principali prevede il calcolo, per ogni spettro, delle componenti principali. Preferenzialmente vengono anche calcolati dei punteggi delle componenti principali. According to embodiments, the principal component analysis step provides for the calculation, for each spectrum, of the principal components. Preferably principal component scores are also calculated.

Vantaggiosamente, la fase di analisi prevede di ricorrere, ad esempio, preferibilmente ad una fase di combinazione lineare, per ciascuno degli spettri, dei risultati ottenuti dagli spettri acquisiti. Preferibilmente, la fase di combinazione lineare viene eseguita sui punteggi ottenuti in ciascuno degli spettri acquisiti. Ancora pi? preferibilmente, la fase di combinazione lineare risulta in un valore calcolato per ciascuno degli spettri acquisiti. Secondo forme di realizzazione, la fase di analisi comprende anche una fase di combinazione lineare globale volta a combinare assieme i risultati di tutti gli spettri precedentemente acquisiti, in modo da ottenere il valore numerico unico di cui sopra. Advantageously, the analysis step provides for the use, for example, preferably of a step of linear combination, for each of the spectra, of the results obtained from the acquired spectra. Preferably, the linear combining step is performed on the scores obtained in each of the acquired spectra. even more preferably, the linear combining step results in a calculated value for each of the acquired spectra. According to embodiments, the analysis step also comprises a global linear combining step aimed at combining together the results of all the previously acquired spectra, so as to obtain the above single numerical value.

Secondo un aspetto del presente trovato, ? previsto un dispositivo per l?analisi di campioni di fluidi corporei, comprendente una pluralit? di sorgenti luminose con diverse lunghezze d?onda atte ad emettere raggi di luce per l?eccitazione spettroscopica su un campione di fluido corporeo, almeno un mezzo di trasporto di detti raggi di luce, e uno spettrometro. According to one aspect of the present invention ? provided a device for the analysis of samples of body fluids, comprising a plurality? of light sources with different wavelengths suitable for emitting light rays for spectroscopic excitation on a sample of body fluid, at least one means of transport of said light rays, and a spectrometer.

Secondo forme di realizzazione, la pluralit? di sorgenti luminose comprende una prima sorgente luminosa per la spettroscopia di fluorescenza, atta ad emettere raggi con lunghezza d?onda di eccitazione nell?intervallo spettrale UV-Visibile, ovvero compresa nell?intervallo 330-440 nm; una seconda sorgente luminosa per la spettroscopia di fluorescenza, atta ad emettere raggi con lunghezza d?onda nell? intervallo spettrale Visibile, ovvero compresa nell?intervallo 400-500 nm; una sorgente luminosa per la spettroscopia Raman, atta ad emettere raggi con lunghezza d?onda di eccitazione nell? intervallo spettrale Visibile- Vicino Infrarosso, ovvero compresa nell? intervallo 530-830 nm; e/o una sorgente luminosa per la spettroscopia di riflettanza diffusa, atta ad emettere raggi con lunghezza d?onda di eccitazione ad ampio spettro, ovvero compresa nell? intervallo 300-4000 nm. According to embodiments, the plurality? of light sources comprises a first light source for fluorescence spectroscopy, able to emit rays with an excitation wavelength in the UV-Visible spectral range, ie in the range 330-440 nm; a second light source for fluorescence spectroscopy, capable of emitting rays with a wavelength in the? spectral range Visible, i.e. included in the range 400-500 nm; a light source for Raman spectroscopy, able to emit rays with excitation wavelength in the? Visible-Near Infrared spectral range, i.e. included in the range 530-830 nm; and/or a light source for diffuse reflectance spectroscopy, capable of emitting rays with a broad spectrum excitation wavelength, i.e. included in the? range 300-4000 nm.

Preferibilmente, il dispositivo comprende un?unit? di controllo delle sorgenti luminose, atta a regolare la potenza dei raggi emessi dalle sorgenti luminose. Preferably, the device comprises a unit? control of the light sources, suitable for regulating the power of the rays emitted by the light sources.

Secondo forme di realizzazione, il dispositivo comprende anche un?unit? di rilevamento spettroscopico, atto a ricevere le radiazioni in uscita dal campione analizzato, sia emesse sia riflesse, e a rilevare i relativi spettri. Preferibilmente, l?unit? di rilevamento spettroscopico comprende uno spettrografo. According to embodiments, the device also comprises a unit? of spectroscopic detection, suitable for receiving the radiations coming out of the analyzed sample, both emitted and reflected, and for detecting the relative spectra. Preferably, the unit? of spectroscopic detection includes a spectrograph.

Ancora pi? preferibilmente, l?unit? di rilevamento comprende anche un rilevatore elettromagnetico, atto a rilevare la radiazione elettromagnetica in uno o pi? intervalli spettrali predeterminati. even more preferably, the unit? detection also includes an electromagnetic detector, adapted to detect the electromagnetic radiation in one or more? predetermined spectral ranges.

Vantaggiosamente, il dispositivo comprende un porta-campione dotato di una superficie rifletente in modo da otimizzare la raccolta di segnali spettroscopici provenienti dal campione. Advantageously, the device comprises a sample holder provided with a reflecting surface so as to optimize the collection of spectroscopic signals coming from the sample.

In accordo con forme di realizzazione, il dispositivo comprende anche un?unit? di elaborazione dati atta a ricevere gli spettri rilevati dall?unit? di rilevamento e ad elaborarli. According to embodiments, the device also comprises a unit? of data processing suitable for receiving the spectra detected by the unit? detection and to process them.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF THE DESIGNS

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: These and other aspects, characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description of embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which:

- la fig. 1 ? una rappresentazione schematica di una prima fase di apprendimento degli spettri ottenuti; e - fig. 1 ? a schematic representation of a first learning phase of the obtained spectra; And

- la fig. 2 ? una rappresentazione schematica di una seconda fase di analisi degli spettri ottenuti. - fig. 2 ? a schematic representation of a second phase of analysis of the obtained spectra.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni. For ease of understanding, identical reference numerals have been used wherever possible to identify identical commonalities in the figures. It should be understood that elements and features of one embodiment can be conveniently incorporated into other embodiments without further clarification.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Si far? ora riferimento nel dettaglio alle possibili forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o pi? esempi sono descriti illustrati nelle figure allegate a titolo esemplificativo non limitativo. Anche la fraseologia e terminologia qui utilizzata ? a fini descrittivi non limitativi. Will it be done? now reference in detail to the possible embodiments of the invention, of which one or more? examples are described illustrated in the attached figures by way of non-limiting example. Even the phraseology and terminology used here? for non-limiting descriptive purposes.

Il presente trovato riguarda un dispositivo per eseguire l?analisi di campioni di fluidi corporei mediante spettroscopia multimodale, ovvero mediante la combinazione di una pluralit? di spettroscopie diverse tra loro. The present invention relates to a device for carrying out the analysis of samples of body fluids by multimodal spectroscopy, i.e. by combining a plurality of of different spectroscopies.

Secondo possibili forme di realizzazione, la spettroscopia multimodale comprende la spettroscopia di fluorescenza, preferibilmente ottenuta ad almeno due diverse lunghezze d?onda di eccitazione, la spettroscopia Raman e la spettroscopia di dilettanza diffusa. La persona esperta del settore comprender? facilmente che in altre forme di realizzazione, tutte ricomprese nell?ambito del presente trovato, la spettroscopia di fluorescenza pu? essere ottenuta, in maniera del tutto equivalente, anche con tre o pi? lunghezze d?onda di eccitazione. According to possible embodiments, multimodal spectroscopy comprises fluorescence spectroscopy, preferably obtained at at least two different excitation wavelengths, Raman spectroscopy and diffused amateur spectroscopy. Will the person expert in the sector understand? easily than in other embodiments, all included in the scope of the present invention, fluorescence spectroscopy can be obtained, in a completely equivalent way, even with three or more? excitation wavelengths.

A tale scopo, il dispositivo comprende una pluralit? di sorgenti luminose atte ad emettere ciascuna uno o pi? raggi di lunghezze d?onde appropriate per ottenere gli spettri delle spettroscopie sopra menzionate. In particolare, la pluralit? di sorgenti luminose comprende una sorgente luminosa UV-Visibile, atta ad emettere raggi con lunghezza d?onda nell?intervallo 330-440 nm, pi? preferibilmente nell? intervallo 355-405 nm; una sorgente luminosa Visibile, atta ad emettere raggi con lunghezza d?onda di eccitazione nell? intervallo 400-500 nm, pi? preferibilmente nell? intervallo 405-460 nm; una sorgente luminosa Visibile-Vicino infrarosso, atta ad emettere raggi con lunghezza d?onda di eccitazione nell? intervallo 530-830 nm, pi? preferibilmente nell? intervallo 633-830 nm; e una sorgente luminosa ad ampio spettro, atta ad emettere raggi con lunghezza d?onda nell? intervallo 300-4000 nm, preferibilmente nell? intervallo 400-1000 nm. Ciascuna delle sorgenti luminose pu? essere impostata su una lunghezza d?onda predefinita a seconda delle esigenze. For this purpose, the device comprises a plurality of light sources capable of emitting each one or more? beams of wavelengths appropriate for obtaining the spectra of the spectroscopies mentioned above. In particular, the plurality of light sources includes a UV-Visible light source, capable of emitting rays with a wavelength in the range of 330-440 nm, plus? preferably in range 355-405 nm; a visible light source, capable of emitting rays with excitation wavelength in the? range 400-500 nm, more? preferably in range 405-460 nm; a Visible-Near Infrared light source, capable of emitting rays with an excitation wavelength in the? range 530-830 nm, more? preferably in range 633-830 nm; and a broad-spectrum light source, capable of emitting rays with a wavelength in the? range 300-4000 nm, preferably in the range 400-1000 nm. Each of the light sources can be set to a predefined wavelength as needed.

Le prime due sorgenti luminose servono per la spettroscopia di fluorescenza, la terza serve per la spettroscopia Raman e la quarta serve per la spettroscopia di riflettanza diffusa. The first two light sources are for fluorescence spectroscopy, the third is for Raman spectroscopy, and the fourth is for diffuse reflectance spectroscopy.

? possibile prevedere un numero diverso di sorgenti a seconda delle necessit?, ad esempio se si desiderasse eseguire meno analisi spettroscopiche di uno stesso campione, oppure un numero maggiore di analisi di uno stesso campione. A titolo di esempio, se la spettroscopia di fluorescenza fosse ottenuta combinando tre diverse lunghezze d?onda di eccitazione, allora sar? prevista una quinta sorgente dalla quale viene emessa la terza lunghezza d?onda di eccitazione. ? It is possible to foresee a different number of sources according to the needs, for example if one wishes to perform fewer spectroscopic analyzes of the same sample, or a greater number of analyzes of the same sample. As an example, if fluorescence spectroscopy were obtained by combining three different excitation wavelengths, then it will be? a fifth source is provided from which the third excitation wavelength is emitted.

Il dispositivo comprende anche dei mezzi di trasporto dei raggi luminosi verso il campione da analizzare. Preferenzialmente, i mezzi di trasporto comprendono una o pi? fibre ottiche. Si possono prevedere una o pi? fibre ottiche che veicolano uno o pi? raggi di eccitazione ciascuna, ad esempio una prima fibra ottica per la spettroscopia di fluorescenza, una seconda fibra ottica per il raggio di eccitazione per la spettroscopia Raman e una terza fibra ottica per il raggio di eccitazione per la spettroscopia di riflettanza. Tali fibre ottiche possono essere combinate per seguire un percorso comune fino al campione di fluido corporeo da analizzare. The device also comprises means for transporting the light rays towards the sample to be analysed. Preferably, the means of transport include one or more optical fibers. Can one or more be foreseen? optical fibers that carry one or more? excitation beams each, for example a first optical fiber for fluorescence spectroscopy, a second optical fiber for the excitation beam for Raman spectroscopy and a third optical fiber for the excitation beam for reflectance spectroscopy. Such optical fibers can be combined to follow a common path to the bodily fluid sample to be analyzed.

Il dispositivo comprende vantaggiosamente un?unit? di controllo delle sorgenti luminose, che permette di regolare la potenza dei raggi luminosi incidenti inviati sul campione da analizzare. Preferibilmente, l?unit? di controllo comprende dei componenti ottici passivi o attivi. The device advantageously comprises a unit? control of light sources, which allows you to adjust the power of incident light rays sent on the sample to be analyzed. Preferably, the unit? controller comprises passive or active optical components.

Ancora pi? vantaggiosamente, il dispositivo di analisi comprende anche un gruppo ottico di dimensionamento dei raggi di eccitazione composto da elementi ottici passivi. Ad esempio, tali elementi ottici passivi comprendono delle lenti rifrattive. even more advantageously, the analysis device also comprises an optical unit for sizing the excitation beams made up of passive optical elements. For example, such passive optical elements include refractive lenses.

Si pu? anche prevedere un gruppo ottico di sovrapposizione atto a sovrapporre fasci ottici su uno stesso percorso. Tale gruppo ottico, che pu? ad esempio essere usato per sovrapporre i due raggi di eccitazione per la spettroscopia di fluorescenza, comprende preferibilmente degli elementi ottici passivi, quali ad esempio dei filtri dicroici. Can you? also providing an optical superimposition group able to superimpose optical beams on the same path. This optical group, which can? for example be used to superimpose the two excitation beams for fluorescence spectroscopy, it preferably comprises passive optical elements, such as for example dichroic filters.

In modo opzionale, ? possibile prevedere anche un gruppo ottico di accoppiamento atto ad accoppiare due o pi? fasci luminosi all? interno di una o pi? fibre ottiche. Tale gruppo di accoppiamento comprende, preferibilmente, degli elementi ottici passivi, quali ad esempio delle lenti ottiche rifrattive. Optionally, ? It is also possible to provide an optical coupling unit capable of coupling two or more? beams of light inside one or more optical fibers. This coupling assembly preferably comprises passive optical elements, such as for example refractive optical lenses.

Il dispositivo comprende anche, vantaggiosamente, un gruppo di indirizzamento incidente dei raggi di eccitazione verso il campione da analizzare. Tale gruppo di indirizzamento incidente ? disposto in uscita dai mezzi di trasporto dei raggi di eccitazione, ed ? atto a indirizzare, in modo predeterminato, il raggio o i raggi incidenti verso il campione, ad esempio con un? angolatura e/o una potenza predefinita. Il gruppo di indirizzamento incidente comprende preferibilmente una lente ottica rifrattiva oppure un obiettivo ottico rifrattivo, o in alternativa una fibra ottica. The device advantageously also comprises a unit for directing the incident beams of the excitation towards the sample to be analysed. That incident route group ? arranged at the exit from the means of transport of the excitation rays, and ? adapted to direct, in a predetermined way, the incident beam or beams towards the sample, for example with a? angle and/or a predefined power. The incident addressing assembly preferably comprises a refractive optical lens or a refractive optical lens, or alternatively an optical fibre.

Come detto, i raggi incidenti sono indirizzati verso il campione da analizzare, disposto in un porta-campione del dispositivo. Preferibilmente il porta-campione ? dotato di almeno una superficie riflettente, atta a riflettere i raggi incidenti ma anche i raggi in uscita dal campione. Oltre a migliorare il rilevamento dei raggi in uscita dal campione, la superficie rifletente permete anche di rilevare la radiazione eletromagnetica emessa dal materiale riflettente, e dai componenti opto-meccanici del dispositivo. Tali radiazioni sono comunemente denominate come fondo, o background. Il rilevamento del fondo permete la sua correzione nello spettro emesso dal campione di fluido corporeo, il che migliora la precisione e l affidabilit? dei risultati ottenuti. As mentioned, the incident rays are directed towards the sample to be analysed, arranged in a sample holder of the device. Preferably the champion holder ? equipped with at least one reflecting surface, able to reflect the incident rays but also the rays leaving the sample. In addition to improving the detection of the rays leaving the sample, the reflective surface also allows to detect the electromagnetic radiation emitted by the reflective material, and by the opto-mechanical components of the device. Such radiation is commonly referred to as background. Background detection allows background correction in the spectrum emitted by the body fluid sample, which improves accuracy and reliability. of the results obtained.

Il porta-campione comprende vantaggiosamente un contenitore, atto a contenere il campione di fluido corporeo, e un supporto mobile sul quale ? disposto il contenitore. Il supporto mobile ? configurato per regolare con precisione la posizione del campione da analizzare relativamente ai raggi incidenti e/o ai raggi in uscita. In particolare, il supporto pu? agire su una o pi? direzioni spaziali ortogonali fra loro, ad esempio su un asse verticale e uno o pi? assi orizzontali. The sample holder advantageously comprises a container, suitable for containing the body fluid sample, and a movable support on which it is placed. placed the container. The mobile support ? configured to fine-tune the position of the sample to be analyzed relative to the incident and/or outgoing beams. In particular, the support pu? act on one or more spatial directions orthogonal to each other, for example on a vertical axis and one or more? horizontal axes.

Il contenitore ha preferibilmente delle superfici trasparenti, in modo da lasciare passare i raggi incidenti e in uscita dal campione. The container preferably has transparent surfaces, so as to let the incident and outgoing rays from the sample pass.

La superficie riflettente del porta-campione pu? essere posta su una delle superfici del contenitore, ad esempio rivestendola con un foglio di materiale riflettente come ? alluminio. The reflective surface of the sample holder can be placed on one of the surfaces of the container, for example by covering it with a sheet of reflective material such as ? aluminum.

Il porta-campione ? vantaggiosamente configurato in modo che i raggi di eccitazione atraversino il campione di fluido corporeo da analizzare, colpiscano la superficie riflettente con un angolo incidente compreso tra 5 e 90?, e attraversino di nuovo il campione di fluido corporeo da analizzare. The champion holder? advantageously configured so that the excitation beams traverse the bodily fluid sample to be analysed, strike the reflecting surface at an incident angle between 5 and 90°, and again traverse the bodily fluid sample to be analysed.

Secondo forme di realizzazione, il dispositivo comprende anche un gruppo di indirizzamento in uscita dei raggi emessi (sia direttamente, sia per riflettanza) dal campione, atto a indirizzare tali raggi in uscita lungo un percorso predefmito. Tale gruppo di indirizzamento in uscita, o gruppo di raccolta, ? vantaggiosamente simile, dal punto di vista dei componenti, al gruppo di indirizzamento incidente. In talune varianti realizzative, ? possibile prevedere che il gruppo di indirizzamento incidente sia anche il gruppo di indirizzamento in uscita. According to embodiments, the device also comprises an output directing unit for the beams emitted (both directly and by reflectance) from the sample, capable of directing these output beams along a predefined path. This outbound route group, or collection group, ? advantageously similar, from the point of view of the components, to the incident addressing group. In some embodiments, ? The incoming address group can also be expected to be the outgoing address group.

Preferibilmente, il dispositivo di analisi comprende anche un?unit? di rilevamento spettroscopico, atto a rilevare i raggi in uscita dal campione. L?unit? di rilevamento ? disposta a valle del gruppo di indirizzamento in uscita. Essa comprende vantaggiosamente uno spettrografo. Preferably, the analysis device also comprises a unit? of spectroscopic detection, suitable for detecting the rays leaving the sample. The unit detection ? located downstream of the outgoing routing group. It advantageously comprises a spectrograph.

Pi? preferibilmente, lo spettrografo comprende almeno un rilevatore atto a rilevare radiazioni elettromagnetiche in intervalli spettrali ottici predeterminati. Ad esempio, il rilevatore pu? essere una camera CCD. Pi? preferably, the spectrograph comprises at least one detector suitable for detecting electromagnetic radiation in predetermined optical spectral ranges. For example, the detector can? be a CCD camera.

Secondo forme di realizzazione, lo spettrografo pu? anche comprendere dei filtri ottici per la selezione dell?intervallo spettrale di rilevazione. Tali filtri possono essere cambiati manualmente o automaticamente. According to embodiments, the spectrograph can also include optical filters for selecting the spectral range of detection. These filters can be changed manually or automatically.

Preferenzialmente, il dispositivo di analisi comprende anche un?unit? di elaborazione dati atta a ricevere i dati raccolti dall?unit? di rilevamento e ad elaborarli, in modo da renderli fruibili da parte di un operatore. Preferably, the analysis device also comprises a unit? of data processing suitable for receiving the data collected by the unit? of detection and to process them, in order to make them usable by an operator.

L?unit? di elaborazione dati ? preferibilmente configurata per elaborare i dati in modo da eseguire, in modo automatico, un?analisi degli spettri raccolti dal campione di fluido corporeo. Pi? preferibilmente lanalisi ? tale da risultare in un unico dato finale che rispecchia la presenza di alterazioni molecolari riconducibili a patologie predeterminate nonch? il loro grado di anomalia, ad esempio carcinoma uroteliale di alto grado o basso grado. The unit of data processing? preferably configured to process the data to automatically perform an analysis of the spectra collected from the bodily fluid sample. Pi? preferably the analysis ? such as to result in a single final datum that reflects the presence of molecular alterations attributable to predetermined pathologies as well as? their degree of abnormality, for example high-grade or low-grade urothelial carcinoma.

Il funzionamento dell?unit? di elaborazione sar? spiegato in dettaglio nel seguito. The functioning of the unit? of elaboration sar? explained in detail below.

In modo particolarmente preferibile, l?unit? di elaborazione ? configurata per attuare un?analisi degli spettri basata su intelligenza artificiale. A tale scopo, l?unit? di elaborazione comprende preferibilmente un modulo di intelligenza artificiale, in grado di analizzare e valutare i risultati della spettroscopia multimodale. Vantaggiosamente, l?unit? di elaborazione comprende un calcolatore, ad esempio un computer dotato di un apposito programma. In a particularly preferable way, the unit? of processing ? configured to implement an analysis of the spectra based on artificial intelligence. To this end, the unit? processing preferably comprises an artificial intelligence module, capable of analyzing and evaluating the results of multimodal spectroscopy. Advantageously, the unit? of processing comprises a computer, for example a computer equipped with a suitable program.

Infine, il dispositivo di analisi pu? anche comprendere un gruppo di comunicazione atto a condividere i dati acquisiti dall?unit? di rilevamento o elaborati dall?unit? di elaborazione, ad esempio tramite la rete internet. Il gruppo di comunicazione pu? anche permettere di reperire in rete dati di altri spettri acquisiti in altri posti, e importarli in modo da farli analizzare dall?unit? di elaborazione. Questa caratteristica ? vantaggiosa, ad esempio, nell?ottica di ?allenare? l?intelligenza artificiale dell?unit? di elaborazione. Il gruppo di comunicazione permette anche di rilevare, scaricare e installare eventuali aggiornamenti per l?unit? di controllo e/o l?unit? di elaborazione del dispositivo di analisi. Finally, the analysis device can? also include a communication group capable of sharing the data acquired by the unit? detection or processed by the unit? of processing, for example via the Internet. The communication group can also make it possible to retrieve data from other spectra acquired in other places on the network, and import them so that they can be analyzed by the unit? of processing. This characteristic ? advantageous, for example, from the point of view of ?training? the artificial intelligence of the unit? of processing. The communication group also allows you to detect, download and install any updates for the unit? of control and/or the?unit? of analysis device processing.

Il presente trovato riguarda anche un procedimento di analisi di campioni di fluidi corporei, in particolare per il rilevamento della presenza di cellule tumorali. Il procedimento di analisi prevede, in primo luogo, di disporre un campione di fluido corporeo, nel caso specifico un campione di urina, su un porta-campione atto a essere inserito nel dispositivo di analisi. The present invention also relates to a method for analyzing samples of body fluids, in particular for detecting the presence of tumor cells. The analysis method provides, in the first place, for arranging a sample of body fluid, in the specific case a urine sample, on a sample holder adapted to be inserted into the analysis device.

Come detto sopra, il porta-campione presenta preferibilmente una superficie riflettente, in modo da migliorare la raccolta del segnale proveniente dal campione. Ad esempio la superficie riflettente pu? essere fatta in alluminio. As stated above, the sample holder preferably has a reflective surface, so as to improve the collection of the signal coming from the sample. For example, the reflective surface can? be made of aluminum.

Il porta-campione ? poi disposto nel dispositivo di analisi in modo da cominciare l?acquisizione degli spettri spettroscopici. The champion holder? then arranged in the analysis device so as to begin the acquisition of the spectroscopic spectra.

In modo preferenziale, le quattro sorgenti luminose sono attivate, in modo da ottenere un?analisi di spettroscopia multimodale, e cos? avere i risultati migliori in termini di precisione e affidabilit?. Si pu? prevedere ad esempio di impostare le sorgenti luminose in modo che la prima e la seconda sorgente luminosa per la spettroscopia di fluorescenza emettano raggi di luce con lunghezza d?onda pari a 378 nm (gamma UV) e 445 nm (gamma visibile), rispettivamente. La sorgente luminosa per la spettroscopia Raman ? invece preferibilmente impostata per emettere nel vicino infrarosso NIR, ad esempio a 785 nm, e la sorgente luminosa per la dilettanza diffusa emette preferibilmente una luce ad ampio spettro, ad esempio tra 400 e 1000 nm. Preferentially, the four light sources are activated, in order to obtain a multi-mode spectroscopy analysis, and so on. have the best results in terms of accuracy and reliability. Can you? provide, for example, to set the light sources so that the first and second light sources for fluorescence spectroscopy emit light rays with a wavelength of 378 nm (UV range) and 445 nm (visible range), respectively. The light source for Raman spectroscopy? instead preferably set to emit near infrared NIR, for example at 785 nm, and the light source for the diffused amateur preferably emits a broad spectrum light, for example between 400 and 1000 nm.

Per migliorare ulteriormente i risultati, si pu? prevedere di eseguire la spettroscopia Raman a due o pi? lunghezze d?onda diverse tra loro, purch? incluse nel vicino infrarosso. To further improve the results, you can plan to perform Raman spectroscopy at two or more? wavelengths different from each other, provided? included in the near infrared.

Ovviamente, a seconda delle esigenze e/o delle necessit?, ? possibile disattivare una o pi? sorgenti luminose di eccitazione. Obviously, depending on the needs and / or necessities?, ? is it possible to deactivate one or more? excitation light sources.

Una volta acquisiti gli spettri, e preferibilmente dopo averli trattati, ad esempio per togliere il rumore di fondo, e normalizzato in modo noto, si provvede ad analizzarne i dati mediante l?unit? di elaborazione. Once the spectra have been acquired, and preferably after having treated them, for example to remove the background noise, and normalized in a known way, the data is analyzed using the unit? of processing.

Essendo l?unit? di elaborazione basata su un modulo di intelligenza artificiale, esso subisce prima una fase di apprendimento, durante la quale si analizzano spettri di campioni di fluidi corporei ?noti?, ovvero di cui si conosce gi? l?esito in termini di alterazioni molecolari e di grado di anomalia. Se non disponibili, si provvede quindi ad acquisire gli spettri dei campioni noti. Being the unit? processing based on an artificial intelligence module, it first undergoes a learning phase, during which spectra of samples of ?known? the outcome in terms of molecular alterations and degree of anomaly. If not available, the spectra of the known samples are then acquired.

Una fase di apprendimento 10 supervisionato ? illustrata schematicamente in fig. 1. Preferibilmente, in tale prima fase, i dati vengono analizzati applicando un?analisi di tipo matematico. Lo schema riportato in fig. 1 riguarda la prima fase di apprendimento di un insieme di spettri, ed ? previsto eseguirla su ciascuno degli spettri acquisiti. A stage 10 supervised learning ? schematically illustrated in Fig. 1. Preferably, in this first phase, the data are analyzed by applying an analysis of a mathematical type. The scheme shown in fig. 1 concerns the first learning phase of a set of spectra, and ? planned to perform it on each of the acquired spectra.

All?inizio della fase di apprendimento, ossia nel blocco 101, ciascuno spettro ? disponibile in un formato idoneo per l?analisi matematica. Tipicamente gli spettri sono acquisiti in formato digitale numerico. At the beginning of the learning phase, ie in block 101, each spectrum ? available in a format suitable for mathematical analysis. Typically the spectra are acquired in numerical digital format.

Si esegue poi una prima analisi 102 degli spettri dei campioni noti. Preferibilmente la prima analisi ? un?analisi delle componenti principali PCA. In particolare, si provvede a calcolare un numero predeterminato di componenti principali PC degli spettri sotto analisi. Assieme alle componenti principali si ottengono dei punteggi a per ciascuna delle componenti principali ottenute e per ciascuno spettro. Ciascuno spettro (sia esso di spettroscopia di fluorescenza, di spettroscopia Raman o di spettroscopia di dilettanza, a prescindere dal campione) ? espresso, ad esempio, come nell?equazione 1 sottostante: A first analysis 102 of the spectra of the known samples is then performed. Preferably the first analysis ? a PCA principal component analysis. In particular, a predetermined number of principal components PC of the spectra under analysis is calculated. Together with the principal components, scores a are obtained for each of the principal components obtained and for each spectrum. Each spectrum (be it fluorescence spectroscopy, Raman spectroscopy or amateur spectroscopy, regardless of the sample) ? expressed, for example, as in equation 1 below:

Successivamente si esegue una fase di combinazione lineare 103 dei punteggi a calcolati durante la prima analisi 102. Tale combinazione lineare 103 prevede di assegnare a ciascun punteggio a un corrispondente peso ?, o coefficiente, come dall?equazione 2: Subsequently, a phase of linear combination 103 of the scores a calculated during the first analysis 102 is performed. This linear combination 103 involves assigning each score to a corresponding weight ?, or coefficient, as in equation 2:

I punteggi a corredati dai loro relativi pesi ? sono poi inseriti in un classificatore predeterminato, e sono utilizzati per calcolare l?area sotto la curva Receiver Operating Characteristic (ROC) corrispondente al classificatore utilizzato. I pesi ? sono poi ottimizzati in modo da massimizzare l?area sotto la curva Receiver Operating Characteristic (ROC) relativa al classificatore predeterminato. The scores accompanied by their relative weights ? they are then entered into a predetermined classifier, and are used to calculate the area under the Receiver Operating Characteristic (ROC) curve corresponding to the classifier used. The weights ? they are then optimized to maximize the area under the Receiver Operating Characteristic (ROC) curve for the predetermined classifier.

Quando i pesi ? sono ottimizzati, il risultato alfanumerico ottenuto con l?equazione 2 ? memorizzato, in corrispondenza di una fase indicata dal blocco 104 di fig. 1, come punteggio intermedio Scoreint relativo alla tecnica spettroscopica analizzata. When the weights ? are optimized, the alphanumeric result obtained with equation 2 ? stored, in correspondence with a phase indicated by the block 104 of fig. 1, as an intermediate Scoreint score relating to the spectroscopic technique analysed.

A questo punto si ottiene un numero di punteggi intermedi pari al numero di tecniche spettroscopiche utilizzate per analizzare il campione. Nell?esempio finora descritto, e facendo riferimento alla fig. 2 che illustra una seconda fase dell?apprendimento, ci sono quattro punteggi intermedi ScoreRam, ScoreRifi, Score378 e Score445, ottenuti applicando Tanalisi illustrata in fig. 1 ai quattro spettri ottenuti sullo stesso campione di fluido corporeo, ovvero allo spettro Raman, allo spettro di dilettanza diffusa e ai due spettri di fluorescenza eseguiti a 378 nm e 445 nm, rispettivamente. At this point, a number of intermediate scores equal to the number of spectroscopic techniques used to analyze the sample is obtained. In the example described so far, and with reference to fig. 2 which illustrates a second phase of learning, there are four intermediate scores ScoreRam, ScoreRifi, Score378 and Score445, obtained by applying the analysis illustrated in fig. 1 to the four spectra obtained on the same body fluid sample, namely the Raman spectrum, the diffuse amateur spectrum and the two fluorescence spectra performed at 378 nm and 445 nm, respectively.

Si procede poi ad una fase di combinazione finale 201, o classificazione finale, nella quale i punteggi intermedi ScoreRam, ScoreR, Score378 e Score445 ottenuti nella fase precedente sono alla loro volta combinati tra loro secondo un classificatore predeterminato, applicandovi rispettivi pesi We then proceed to a phase of final combination 201, or final classification, in which the intermediate scores ScoreRam, ScoreR, Score378 and Score445 obtained in the previous phase are in turn combined with each other according to a predetermined classifier, applying respective weights

a quanto spiegato sopra per i pesi ?, si ottiene (blocco 202 di fig. 2) un punteggio finale Scorefnal, relativo ad un campione di fluido corporeo, che tiene conto di tutti i dati spettroscopici raccolti dal campione sotto analisi. Tale punteggio finale ? da considerare come valore di riferimento per la presenza di alterazioni molecolari e il grado di anomalia del campione noto corrisponde. Il calcolo di punteggi finali di un insieme di campioni noti permette di definire delle soglie che permettono di determinare, ad esempio, la presenza di alterazioni molecolari, oppure il loro grado di anomalia. to what was explained above for the weights ?, a final Scorefnal score is obtained (block 202 of Fig. 2), relating to a sample of body fluid, which takes into account all the spectroscopic data collected from the sample under analysis. That final score? to be considered as a reference value for the presence of molecular alterations and the degree of anomaly of the known sample corresponds. The calculation of the final scores of a set of known samples makes it possible to define thresholds which make it possible to determine, for example, the presence of molecular alterations, or their degree of anomaly.

Preferibilmente, i punteggi intermedi sono combinati tra loro mediante combinazione lineare. Pi? preferibilmente, tale combinazione lineare finale prevede l?uso di coefficienti calcolati in modo da massimizzare l?aera sotto la curva di riferimento ROC relativa al classificatore scelto. La combinazione lineare conduce all?assegnazione di un valore di valutazione, preferibilmente numerico, per il campione analizzato. Preferably, the intermediate scores are combined with each other by linear combination. Pi? preferably, this final linear combination provides for the use of coefficients calculated so as to maximize the area under the ROC reference curve relating to the chosen classifier. The linear combination leads to the assignment of an evaluation value, preferably numerical, for the sample analysed.

Il valore di valutazione cos? calcolato tiene conto di tutti gli spettri di spettroscopia acquisiti sullo stesso campione. Valuation value cos? calculated takes into account all the spectroscopy spectra acquired on the same sample.

Una volta costruito l?algoritmo di analisi, come spiegato sopra, si pu? procedere all? analisi di campioni di fluidi corporei non noti, ovvero di cui non si conosce lo stato in termini di alterazioni molecolari. Once the analysis algorithm has been built, as explained above, you can proceed to analysis of samples of unknown bodily fluids, i.e. whose status in terms of molecular alterations is unknown.

La fase di analisi di un campione nuovo si basa sull?algoritmo costruito durante la fase di apprendimento in quanto, una volta acquisiti gli spettri per un campione, si utilizzano le componenti principali PC, i punteggi a, i coefficienti ? e i pesi ? calcolati durante la fase di apprendimento. The analysis phase of a new sample is based on the algorithm built during the learning phase since, once the spectra for a sample have been acquired, the principal components PC, the scores a, the coefficients ? and the weights? calculated during the learning phase.

Una volta acquisiti gli spettri di un campione non noto si esegue un prodotto scalare di ciascuno degli spettri acquisiti con le componenti principali PC per calcolare i punteggi a corrispondenti: Once the spectra of an unknown sample have been acquired, a scalar product of each of the acquired spectra is performed with the principal components PC to calculate the corresponding a scores:

Sostituendo i punteggi a dell?equazione (2) di cui sopra con i punteggi oc appena calcolati, si ottiene il punteggio intermedio Scoreint del campione non noto. In questa fase i coefficienti ? sono quelli calcolati durante l?apprendimento. By replacing the scores a of equation (2) above with the scores oc just calculated, the intermediate Scoreint score of the unknown sample is obtained. In this phase the coefficients ? are those calculated during learning.

I punteggi intermedi ScoreRam, ScoreRifl, Score378 e Score445 ottenuti per ciascuna tecnica spettroscopica sono poi combinati secondo l?equazione (3) di cui sopra, in cui i pesi ? sono quelli calcolati durante l?apprendimento, in modo da ottenere il punteggio finale Scorefnal, come illustrato in fig. 2. The intermediate scores ScoreRam, ScoreRefl, Score378 and Score445 obtained for each spectroscopic technique are then combined according to equation (3) above, in which the weights ? are those calculated during learning, in order to obtain the final score Scorefnal, as illustrated in fig. 2.

Il punteggio finale Scorefnal appena calcolato ? poi confrontato con i valori di riferimento calcolati durante la fase di apprendimento, in modo da valutare lo stato del campione. The final Scorefnal score just calculated ? then compared with the reference values calculated during the learning phase, in order to evaluate the state of the sample.

In tal modo si esegue un?analisi completa e affidabile di un campione di fluido corporeo. L?elevata affidabilit? ? ottenuta in particolare grazie alle combinazioni lineari con coefficienti calcolati basandosi sui classificatori. In effetti, calcolando i coefficienti in modo da massimizzare l?area sotto la curva di riferimento ROC, si minimizza le possibilit? di ottenere falsi negativi e falsi positivi. This allows for a complete and reliable analysis of a body fluid sample. The high reliability? ? obtained in particular thanks to linear combinations with coefficients calculated on the basis of classifiers. In fact, calculating the coefficients so as to maximize the area under the reference curve ROC, you minimize the possibilities? to get false negatives and false positives.

Inoltre, il procedimento descritto permette di ottenere un dato finale unico, ovvero il punteggio finale Scorefnal, che tiene conto di tutte le analisi, che sono state ottimizzate, e che pu? essere comodamente confrontato con valori di riferimento opportuni. Furthermore, the procedure described allows to obtain a single final data, i.e. the final Scorefnal score, which takes into account all the analyses, which have been optimized, and which can be conveniently compared with suitable reference values.

Vantaggiosamente, il procedimento prevede che l?analisi degli spettri venga eseguita mediante il modulo di intelligenza artificiale in due fasi distinte. Advantageously, the process provides for the analysis of the spectra to be performed by means of the artificial intelligence module in two distinct phases.

La prima fase, di apprendimento, prevede l?applicazione del metodo sopra descritto su spettri ottenuti da campioni di cui sia noto il risultato citologico/istologico. Da tale analisi si ottengono i componenti principali PC, i punteggi a, i pesi ? e i pesi ?. The first learning phase involves the application of the method described above on spectra obtained from samples of which the cytological/histological result is known. From this analysis we obtain the principal components PC, the scores a, the weights ? and the weights?.

La seconda fase prevede l?impiego dei componenti principali PC, dei pesi ? e dei pesi ? (precedentemente ottenuti) al fine di classificare spettri di campioni di cui sia ignoto il risultato citologico/istologico, come spiegato sopra. The second phase involves the use of the main PC components, weights ? and the weights? (previously obtained) in order to classify spectra of samples whose cytological/histological result is unknown, as explained above.

In entrambe le fasi, il modulo di intelligenza artificiale ? configurato per calcolare il punteggio finale, basandosi eventualmente sui valori intermedi calcolati a partire degli spettri, in modo automatico. In both phases, the artificial intelligence module ? configured to automatically calculate the final score, possibly based on the intermediate values calculated from the spectra.

Il modulo di intelligenza artificiale ? configurato per calcolare il punteggio finale, basandosi eventualmente sui valori intermedi calcolati a partire degli spettri, in modo automatico. Il modulo di intelligenza artificiale ? anche configurato per paragonare il punteggio finale con altri valori ottenuti con campioni di riferimento, in modo da valutare e interpretare in modo automatico i risultati ottenuti. The artificial intelligence module ? configured to automatically calculate the final score, possibly based on the intermediate values calculated from the spectra. The artificial intelligence module ? also configured to compare the final score with other values obtained with reference samples, in order to automatically evaluate and interpret the results obtained.

Ad esempio, il modulo di intelligenza artificiale ? in grado di stabilire, sulla base degli spettri acquisiti, se sono presenti alterazioni molecolari e, se presenti, quale sia il loro grado di anomalia. For example, the artificial intelligence module ? able to establish, on the basis of the acquired spectra, if there are molecular alterations and, if present, what their degree of anomaly is.

Il procedimento di analisi sopra descritto ? particolarmente adatto all?analisi di campioni di urina, per rilevare la presenza di alterazioni cellulari riconducibili a neoplasia nella vescica. Le Richiedenti hanno verificato che l?uso della spettroscopia multimodale per analizzare campioni di urina permette di ottenere risultati precisi e attendibili. The analysis procedure described above ? particularly suitable for the analysis of urine samples, to detect the presence of cellular alterations attributable to neoplasia in the bladder. The Applicants have verified that the use of multimodal spectroscopy to analyze urine samples allows to obtain precise and reliable results.

? chiaro che al dispositivo e al procedimento di analisi di campioni di fluidi corporei fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti o fasi, senza per questo uscire dall?ambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni. ? it is clear that modifications and/or additions of parts or phases can be made to the device and method for analyzing samples of bodily fluids described up to now, without thereby departing from the scope of the present invention as defined by the claims.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per l?analisi di campioni di fluidi corporei, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di sorgenti luminose con diverse lunghezze d?onda atte ad emettere ciascuna uno o pi? raggi di eccitazione sul campione, un porta-campione atto a contenere almeno un campione di fluido corporeo e verso il quale sono indirizzati detti raggi di eccitazione, un?unit? di rilevamento atta a ricevere raggi in uscita dal campione a seguito della sua eccitazione e rilevare i relativi spettri, e un?unit? di elaborazione atta a ricevere ed elaborare i dati di detti spettri.1. Device for the analysis of samples of body fluids, characterized in that it comprises a plurality of of light sources with different wavelengths suitable for emitting each one or more? excitation beams on the sample, a sample holder able to contain at least one sample of bodily fluid and towards which said excitation beams are directed, a unit? detection suitable for receiving outgoing rays from the sample following its excitation and detecting the relative spectra, and a unit? of elaboration able to receive and to elaborate the data of said spectra. 2. Dispositivo come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto porta-campione comprende almeno una superficie in materiale riflettente.2. Device as claimed in claim 1, characterized in that said sample holder comprises at least one surface made of reflective material. 3. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l?unit? di elaborazione comprende un modulo di intelligenza artificiale.3. Device as in any one of the preceding claims, characterized in that the unit? processing includes an artificial intelligence module. 4. Procedimento per l?analisi di campioni di fluidi corporei, comprendente le fasi di:4. Process for analyzing body fluid samples, including the steps of: a. acquisire una pluralit? di spettri secondo diverse spettroscopie, e b. analizzare gli spettri ottenuti nella fase a. mediante elaborazione matematica in modo da ottenere un risultato alfanumerico finale che tiene conto dei detti dati ottenuti nella fase a.to. acquire a plurality of spectra according to different spectroscopies, and b. analyze the spectra obtained in phase a. by means of mathematical processing in order to obtain a final alphanumeric result which takes into account said data obtained in step a. 5. Procedimento come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la fase b. prevede5. Process as claimed in claim 4, characterized in that step b. predicts bl. una prima fase di apprendimento che prevede di analizzare singolarmente ciascuno spettro acquisito durante la fase a in modo da ottenere per ciascuno di detti spettri un corrispondente risultato alfanumerico intermedio, ebl. a first learning step which provides for individually analyzing each spectrum acquired during step a so as to obtain a corresponding intermediate alphanumeric result for each of said spectra, and b2. una seconda fase di analisi che prevede di analizzare detti risultati intermedi assieme in modo da ottenere il risultato alfanumerico finale unico.b2. a second analysis step which provides for analyzing said intermediate results together so as to obtain the unique final alphanumeric result. 6. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni 4 e 5, caratterizzato dal fatto che l?elaborazione matematica prevede l?applicazione dell?analisi dei componenti principali.6. Process as in any one of claims 4 and 5, characterized in that the mathematical elaboration provides for the application of principal component analysis. 7. Procedimento come nelle rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che la fase bl. prevede una combinazione aritmetica dei dati ottenuti per ciascuno degli spettri individualmente, e che la fase b2. prevede una combinazione aritmetica dei valori intermedi ottenuti durante la combinazione aritmetica nella fase bl.7. Process as claimed in claims 5 and 6, characterized in that step bl. provides for an arithmetical combination of the data obtained for each of the spectra individually, and that phase b2. provides for an arithmetic combination of the intermediate values obtained during the arithmetic combination in step bl. 8. Procedimento come in nella rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la combinazione aritmetica ? di tipo lineare e prevede di combinare i dati secondo un classificatore.8. Procedure as in claim 7, characterized in that the arithmetic combination ? of linear type and plans to combine the data according to a classifier. 9. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni 4 a 8, caratterizzato dal fatto di prevedere una fase di classificazione del risultato alfanumerico finale mediante intelligenza artificiale.9. Process as in any one of claims 4 to 8, characterized in that it provides a step of classifying the final alphanumeric result by means of artificial intelligence. 10. Procedimento per il rilevamento di cellule neoplastiche, caratterizzato dal fatto di prevedere una fase di analisi mediante spettroscopia multimodale di un campione di fluido corporeo, in cui ? previsto impiegare la spettroscopia di fluorescenza, preferibilmente ottenuta almeno a due diverse lunghezze d?onda di eccitazione, la spettroscopia Raman e la spettroscopia di riflettanza diffusa. 10. Process for detecting neoplastic cells, characterized in that it provides for an analysis step by multimodal spectroscopy of a body fluid sample, in which ? it is envisaged to use fluorescence spectroscopy, preferably obtained at least at two different excitation wavelengths, Raman spectroscopy and diffuse reflectance spectroscopy.