用于处理活检样本的系统和方法_4

文档序号:9456705阅读:来源:国知局
定在金属模的顶部,并且在内部的空间,也就是说在金属模和样本箱之间的空间,可以用石蜡填充。在石蜡凝固之后,金属模可以被移除,留下填充有石蜡块和在顶部仍附着到样本片的样本组织的样本箱。带有样本组织的样本箱然后可以进行切片。选择的切片可以被放置在第一玻璃片上且可被加热并且然后用指定洗涤剂清洗以去除石蜡。第二玻璃片然后可以附接在样本组织的顶部上,以便样本组织可以是在第一和第二玻璃片之间,且在两块玻璃片之间的样本组织可以被例如在显微镜下进行检验。
[0080]因此应当指出,通过采用将样本传送到如样本片的样本架上的这种方法,在手术刀上或活检针上的样本的形状在样本架上被维持。此外,样本的形状可以被维持,直到以及包括显微镜检查之前的切片步骤。因此,根据一些实施例,样本的第一图像可以在获得样本组织之后很快被获得,例如当样本组织仍然被支撑在活检针上或手术刀上等时被获得。或者,附加地或可替代地,第一图像可以在将样本传送到诸如如上所述的样本片的样本架上之后很快被获得。然后可在上述制备样本以便显微镜检查的过程中的任何期望的步骤之后获得第二图像。例如,第二图像可在切片样本用于显微镜检查之前不久,或在这样的切片之后,或在显微镜检查之后不久获得。因为整个化学工艺中样本的形状被维持,样本被附着到样本架或样本片直到切片,样本的第一图像和第二图像将是彼此相似的,而一个样本的第一图像和另一个样本的第二图像将最有可能是彼此不同的。在一些实施例中,第二图像与在从第一图像生成的地图中的诸如在上面图2B中的轮廓154a或154b的特定轮廓的比较可以被执行。在一些具有厚度变化的样本中,特定切片可显著地在形状方面从整个样本的形状偏离。因此,可能要求,在一些实施例中,为了将第二图像(或由其生成的轮廓)与如图152的地形图中的轮廓进行比较,在等于在第二图像中成像的切片的高度的一个高度表示横截面。
[0081 ] 根据一些实施例,活检样本可在获得第一图像之前被染色。染色活检样本可以使用对样本被暴露于先前的切片和检查的化学工艺有弹性的染料来执行。因此,这样的染色基本上相似出现在第一图像中和第二图像中,从而增加与两个图像之间的比较相关联的置信度。活检样本可以根据对每个患者唯一的代码染色。例如,从相同的患者获得的所有活检样本根据相同的代码来着色,但是来自不同患者的样本(同一天的或同一周等)根据不同的代码被染色。染色的代码可以涉及在样本上的标记的定位,例如在条形码中或可涉及颜色代码或它们的任意组合。在获得第一图像之后,活检样本以制备用于分段或切片时被处理,以获得用于例如使用显微镜检查的样本薄片。这种制备工艺可包括在中性缓冲甲醛防腐剂溶液中,在乙醇中,在二甲苯中以及在VIP石蜡中浸入样本;干燥样本;在石蜡散装块中埋入样本,以及切片石蜡散装块以获得含有样本的切片的石蜡的薄片。石蜡然后可被熔融以及清洗,且样本切片可以被进行检查。
[0082]根据一些实施例,样本的第二图像在对埋入样本的石蜡散装块分段之前被获得。石蜡散装块被适当地定位在第二照相机的下面,包括样本的表面朝上朝向第二照相机,以便由第二相机获得的图像包括样本的视图。根据一些实施例,样本的第二图像在对石蜡散装块分段之后且在从所获得的切片清洗石蜡之后被获得。例如,其中包含样本切片的石蜡切片被放置在玻璃片上,玻璃片然后被加热以熔化石蜡,且熔融石蜡被清除掉。在其上承载样本片的玻璃片被适当地放置在第二照相机下面且样本的第二图像使用第二相机被获得。
[0083]根据一些实施例,样本的第一图像和第二图像然后被比较。根据一些实施例,在第一和第二图像中成像的样本的形状中的相似性指示图像是相同的样本的,从而验证样本的来源及它们的身份。比较第一和第二图像可以由观看这两个图像并决定这两个图像是否是相同的样本的受过训练的人员来执行。可替代地或另外,计算机化的比较可以被执行。例如,每个图像可被传送到包括图1或图4的图像处理模块106的处理单元104。图像处理模块106然后可基本上根据图2和图6的上述描述,生成每个成像的样本的地图。这样的生成的地图可以包括勾画在第一和第二图像中的每个成像的样本的边界的轮廓。两个获得的轮廓然后可由处理单元104进行比较,例如,通过应用已知的获得形状之间的最佳拟合的方法。例如,获得的地图的特征可以进行比较。获得的地图的特征可以包括例如图6B中描述的轮廓的形状的长度、其宽度、该轮廓的总周长,包围在每一轮廓内的总面积,和它们的任意组合。这两个形状的特征然后可进行比较,导致指示这两个形状的相似程度,以及指示第一图像与第二图像的相似程度的测试结果。直接的比较可以例如当这两个轮廓被定位成最好拟合到彼此,即将第一轮廓拟合到第二轮廓时,通过对两个轮廓之间的距离的RMS测量来获得。低RMS结果可以表明高度相似,反之亦然。拟合结果然后可以被与预定的拟合阈值进行比较,以证实或证伪获得的样本的身份。
[0084]根据一些实施例,获得第一图像和第二图像中的至少一个是由成像设备而不是相机来执行。根据一些实施例,第一图像和第二图像中的至少一个是由选自包含MR1、X射线、多普勒成像和扫描激光束的组的成像设备来执行。
[0085]因此,根据一些实施例的方面,提供了用于便于从患者的身体获得活检样本的系统100、140。该系统包括用于向用户显示图像的显示器102、包括图像处理模块106、在功能上与显示器相关联的处理单元104和相机110。相机在功能上通过用于将图像从相机传送到处理单元的通信信道114来与处理单元相关联。相机被配置成获得从患者的身体获得的活检样本112的图像。
[0086]处理单元被配置成从能够获得从患者的身体的外部不是直接可见的内部身体部分的图像的成像器械120接收图像数据,并在显示器102上向用户显示与图像数据有关的图像。处理单元进一步被配置成从活检样本的至少一个图像并使用图像处理模块106来生成与活检样本有关的已处理图像,并在显示器102上显示已处理图像。
[0087]根据一些实施例,图像处理模块被配置成从接收自相机的活检样本的图像150a生成活检样本112的地图152,156。根据一些实施例,地图152表示活检样本的地形变化。根据一些实施例,地图156表示活检样本的材料变化。根据一些实施例,图像处理模块被配置成生成活检样本的虚拟3D模型。
[0088]根据一些实施例,图像处理模块被配置成识别接收自相机的活检样本的图像上活检样本的边界。根据一些实施例,图像处理模块被配置成从接收自相机的活检样本的图像生成基本上勾画图像上活检样本的边界的轮廓154a。根据一些实施例,图像处理模块被配置成从接收自相机的破碎成片的活检样本的图像150b生成众多的单独的轮廓158a及158b,其中,每个这样的轮廓基本上勾画了图像上的一片活检样本的边界。根据一些实施例,处理单元被配置成接收由用户在活检样本的图像上虚拟地标出的一个标记或多个标记,以及在轮廓的生成中采用这些标记。
[0089]根据一些实施例,相机110是静像相机。根据一些实施例,相机是视频相机。根据一些实施例,相机被机械地附接到支架116,182,该支架被配置成支撑活检样本112以便相机被瞄准到活检样本以获得它的图像。根据一些实施例,支架182被配置成在预定的位置支撑活检针172,使得相机被瞄准到活检针以获得在活检针上承载的活检样本112的图像。
[0090]根据一些实施例,相机被固定地附接到支架。根据一些实施例,支架包括槽136或者支架以其它方式被配置成实现相机在多个取向上的附接,从而相机被配置成从多个方向获得活检样本的图像。
[0091]根据一些实施例,系统100包括位于靠近活检样本的长度尺138,由此允许活检样本的图像并入长度尺度。根据一些实施例,处理单元被配置成确定成像的活检样本的尺寸。根据一些实施例,尺寸是活检样本的长度和/或活检样本的宽度。
[0092]根据一些实施例,通信信道114是单向的,使能将图像从相机传送到处理单元104。根据一些实施例,通信信道是双向的,使能将图像从相机传送到处理单元并将命令从处理单元传送到相机。根据一些实施例,相机的通信信道包括用于将图像从相机传送到处理单元的有线电子连接。根据一些实施例,通信通道包括到处理单元的无线连接,用于将图像从相机传送到处理单元。
[0093]根据一些实施例,处理单元被配置成从接收自相机的活检样本的图像200提取距离,例如,活检样本172的界标和活检针的界标(例如226a,226b,228)之间的dl或d2。
[0094]根据一些实施例,系统100在功能上与能够获得从患者的身体的外部不是直接可见的内部身体部分的图像的成像器械120相关联。根据一些实施例,系统100包括能够获得从患者的身体的外部不是直接可见内部身体部分的图像的成像器械。根据一些实施例,成像器械包括超声波检查模块。根据一些实施例,成像器械包括磁共振成像(MRI)模块。根据一些实施例,成像器械包括X射线成像模块。
[0095]根据一些实施例,处理单元104还包括配置成接收由如成像器械120的成像器械提供的图像数据的3D建模模块108。图像数据可以指定有沿着预先选定的坐标的对应的图像位置数据,且3D建模模块108被配置成使用器官的指定有图像位置数据的适当地选择的图像数据来创建器官的虚拟3D模型。
[0096]根据一些实施例,系统140还包括在功能上与至少一个跟踪传感器162相关联的跟踪系统160。跟踪系统在功能上与处理单元104相关联并被配置成基本上实时地向处理单元提供包括跟踪传感器162的沿着预先选定的坐标164的定位和取向的位置数据。
[0097]根据一些实施例,成像器械包括成像探头122和具有与成像探头的已知空间关系的跟踪传感器162a,从而向处理单元提供基本上成像探头的位置数据。根据一些实施例,成像探头包括经直肠超声成像探头。
[0098]根据一些实施例,处理单元104进一步被配置成将对应于从跟踪系统160接收的成像探头122的位置数据的图像位置数据指定给从成像器械120接收的图像数据。
[0099]根据一些实施例,成像探头122被配置成机械地附接到活检针172从而具有与活检针的至少部分已知的空间关系,以便跟踪传感器162a具有与活检针的至少部分已知的空间关系。根据一些实施例,跟踪传感器和活检针之间的至少部分已知的空间关系是固定的。在一些实施例中,跟踪传感器和活检针之间的空间关系不随时间变化。
[0100]根据一些实施例,处理单元被配置成生成可以被显示在显示器102上的组合图像,包括从成像器械接收到的图像数据和指示活检针的定位的合成标记。根据一些实施例,组合图像上的合成标记相对于从成像器械接收到的图像数据的定位依赖于由处理单元从跟踪系统接收到的活检针的位置。
[0101]根据一些实施例,处理单元还包括配置成接收由如成像器械120的成像器械提供的图像数据的3D建模模块108,图像数据被指定有对应的图像位置数据。3D建模模块进一步被配置成使用器官的指定有图像位置数据的适当地选择的图像数据来创建器官虚拟3D模型。
[0102]根据一些实施例,跟踪系统的跟踪传感器具有与活检针的至少部分已知的空间关系。根据一些实施例,活检针被配置成获得前列腺的活检样本。根据一些实施例,跟踪传感器和活检针之间的至少部分已知的空间关系是固定的。根据一些实施例,处理单元被配置成生成包括从成像器械接收到的图像数据和指示活检针的定位的合成标记的组合图像。根据一些实施例,组合包括器官的3D图像。根据一些实施例,3D图像从由成像器械获得的器官的一系列2D图像生成。根据一些实施例,在显示从成像器械接收到的图像数据的组合图像上的合成标记的定位依赖于由处理单元从跟踪系统160接收到的活检针172的位置。
[0103]根据一些实施例,处理单元被配置成生成包括
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