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Open SourceEn développementStandard ELN 2022

PRISMA

Pipeline for Rapid Identification, Single-cell Mapping & Analysis

“Resolve the unseen.” — Clarté non supervisée en cytométrie.

<0.1%
Sensibilité MRD
0ms
Gating manuel
No limit+
Événements / sample
No limit
Grille SOM max
01 — Pourquoi PRISMA ?

Détecter la MRD dans les leucémies aiguës myéloïdes est l'un des défis diagnostiques les plus complexes en hématologie. PRISMA rend cette analyse accessible, reproductible et cliniquement conforme.

Problème 01

Hétérogénéité phénotypique

Chaque LAM possède un immunophénotype associé à la leucémie (LAIP) unique. Un outil générique échoue systématiquement à s'adapter.

Problème 02

Bruit de fond médullaire

Les précurseurs sains en régénération (ex: hématogones, myéloblastes) présentent un profil phénotypique très proche des cellules pathologiques résiduelles.

Problème 03

Variabilité inter-instrument

Les effets 'batch' entre acquisitions dégradent la reproductibilité. Chaque centre hospitalier a ses propres configurations.

La solution PRISMA

Clustering non supervisé

FlowSOM auto-organise les cellules en grilles SOM sans aucun pré-gating manuel. Chaque run est déterministe et reproductible.

Standard ELN 2022

Approche Different from Normal (DfN) combinée aux recommandations de l'ELN 2022. Méthode de référence clinique pour la MRD dans la LAM.

Human-in-the-loop

Le clinicien conserve le contrôle final. L'IA propose, le médecin valide. Supervision humaine à chaque étape critique.

Interface graphique intuitive

Application de bureau PyQt5 avec un wizard 5 étapes. Aucune compétence en ligne de commande requise. Zéro configuration initiale.

Exports cliniques

Rapports PDF conformes pour dossiers patients, dot plots haute résolution, fichiers CSV/FCS annotés, rapports HTML interactifs.

Traitement batch

Analyse multi-patients en file d'attente. Idéal pour les cohortes de recherche et les bilans de suivi thérapeutique.

Compatible avec votre panel — quel qu'il soit

PRISMA ne suppose aucun panel fixe. Il lit les colonnes de votre fichier .FCS et s'adapte automatiquement à n'importe quelle combinaison de fluorochromes — à titre d'exemple :

CD45CD34CD38CD117HLA-DRCD13CD33CD123CD7CD56MPOSSC-AFSC-A+ tout autre marqueur de votre pannel
prisma-terminal.log
> Parsing FCS file...
> Extracting hematology channels...
> Detected: SSC-A [OK]
> Detected: FSC-A [OK]
> Detected: CD45 [OK]
> Detected: CD34 [OK]
> Detected: CD38 [OK]
02 — Comment l'utiliser

Double-cliquez sur PRISMA.exe

PRISMA est une application de bureau clé en main. Aucune installation Python, aucune ligne de commande, aucune dépendance à configurer. Téléchargez l'exécutable, lancez-le, et le wizard en 5 étapes prend en charge l'intégralité du pipeline.

Requis
Windows 10 / 11
4 Go RAM minimum
Fichiers .FCS (FlowJo)
Connaissance en Python
Configuration initiale
Détail des 5 étapes du wizard
01Bienvenue

Écran d'accueil PRISMA. Présentation du pipeline, indicateurs système (GPU/CPU, mémoire), et démarrage en un clic.

02Import FCS

Glissez-déposez vos fichiers .FCS : échantillon patient, moelle normale de référence (NBM), et contrôle optionnel. Validation automatique du format.

03Paramètres

Configuration du pipeline en 3 groupes : FlowSOM (grille SOM, métaclusters), Gating (GMM, KDE, seuils), et MRD (méthode ELN/JF/Flo, seuils cliniques).

04Exécution

Lancement du pipeline. Barre de progression en temps réel, console de logs détaillée, 7 phases de traitement. Durée typique : 30–90 secondes.

05Résultats

Jauges MRD visuelles (JF, Flo, ELN 2022), conclusion clinique colorée, tableau des nœuds SOM positifs, et export PDF/CSV en un clic.

Interface interactive — cliquez sur les étapes pour naviguer

Reproduction fidèle du wizard PRISMA — telle qu'elle apparaît sur votre bureau.

Pipeline algorithmique — 7 phases
Phase 1Chargement FCS → FlowSample
Phase 2Préprocessing & portes biologiques
Phase 3Clustering FlowSOM + GPU fallback
Phase 4Calcul MRD (JF · Flo · ELN 2022)
Phase 5Visualisation — Radar, heatmaps, plots
Phase 6Export FCS · CSV · JSON · HTML · PDF
Phase 7Mapping populations (optionnel)
Gating automatique — 4 portes séquentielles
Cellules intactes (Anti-débris)
GMM (2-3 composantes) sur FSC-A × SSC-A
Singulets
RANSAC + filtre MAD — élimine les agrégats
CD45
KDE — détection adaptative du pied de pic
CD34/Précurseurs
Percentile configurable (optionnel)
03 — Personnalisation & Hyperparamètres

Chaque centre a son propre protocole

PRISMA reconnaît que chaque laboratoire d'hématologie travaille avec ses propres cytomètres, ses propres panels de marqueurs, et ses propres normes de référence de moelle normale (NBM).

Bonne nouvelle

Ce n'est pas complexe. Tous les hyperparamètres se règlent directement depuis l'interface graphique. Pas de fichiers de configuration à modifier, pas de code à toucher. Un panneau dédié vous guide paramètre par paramètre.

Transformations spectrales disponibles
Logicle● Actif
T=2¹⁸, M=4.5, W=0.5, A=0
ELN standard — recommandé
ArcSinh
cofacteur=5.0
Alternatif standard
Log10
Compatibilité legacy
Hyperparamètres clés — tous configurables via l'interface
som_griddefault: 10×10

Taille de la grille Self-Organizing Map. Une grille plus grande capture plus de sous-populations mais augmente le temps de calcul.

Plage: 5×5 → 20×20Recommandé: 10×10
normal_marrow_multiplierdefault: 5.0

Le 'bouclier topologique'. Un nœud SOM n'est classé MRD que si les cellules pathologiques y sont N fois plus représentées que la norme. Optimisable via Optuna.

Plage: 1.0 → 20.0Optimisé par cohorte NBM
mrd_methoddefault: all

Méthode de scoring MRD. 'all' active les 3 méthodes simultanément pour une triangulation diagnostique. ELN 2022 est la référence clinique.

Plage: JF / Flo / ELN / allELN 2022 = standard clinique
min_events_gatedefault: 50

Porte clinique ELN — Hard Stop. Un nœud avec moins de 50 événements ne peut pas être classé MRD positif, quelle que soit la proportion de cellules pathologiques.

Plage: 10 → 200ELN 2022 obligatoire
mrd_positivity_thresholddefault: 0.001

Seuil de positivité clinique MRD. 0.1% selon ELN 2022. En dessous, le résultat est classé MRD négatif même si des cellules pathologiques sont détectées.

Plage: 0.0001 → 0.010.1% = seuil ELN 2022
harmony_enableddefault: false

Correction de batch Harmony. Désactivée par défaut car l'application sur tous les marqueurs fusionne les blastes tumoraux avec les cellules souches saines.

Plage: true / falseActivez uniquement sur scatter
Extensibilité — Nouvelles pathologies

PRISMA n'est pas limité à la LAM

L'architecture de PRISMA est conçue pour être extensible. Il est possible de créer de nouvelles configurations spécifiques à d'autres pathologies hématologiques ou à d'autres types de panels cytométriques.

Leucémies aiguës lymphoblastiques (LAL)
Myélomes multiples (MM)
Lymphomes B et T
Panels immunophénotypiques personnalisés
config/mrd_config.yaml
# Nouvelle pathologie — LAL-B
pathology: LAL-B
markers:
  - CD19
  - CD10
  - CD34
  - TdT
  - CD22

som_grid: [12, 12]
mrd_threshold: 0.0001    # 0.01% (seuil LAL)
method: ELN

# Référence moelle normale
nbm_reference: ./nbm/lal_b_nbm.fcs
Haute spécificité

Méthode JF

Jabbour-Faderl · Conservative

Exige une pureté locale forte dans chaque nœud SOM. Excellente spécificité. Idéale pour les MRD faibles.

nœud pathologique > 10% ET nœud sain < 0.1%
Optimisable

Méthode Flo

Ratio-Tolérant

Tolère les nœuds mixtes. Le normal_marrow_multiplier est un hyperparamètre optimisable par Optuna sur votre cohorte NBM.

ratio patho/sain > normal_marrow_multiplier
Référence clinique

ELN 2022

Standard clinique — DfN

Implémentation directe du standard EuroFlow/ELN 2022 Different from Normal. Méthode recommandée en usage clinique.

patho > sain ET n≥50 ET MRD≥0.1%