组合的样品检查的制作方法_4

文档序号:9204110阅读:来源:国知局
[0076]样品的数字图像I由显微镜200生成并且被传达到样品选择单元300,样品选择单元300在此通过具有显示器(监视器)301、存储器303和输入设备304 (如键盘和鼠标)的工作站302来实现。样品的图像I可被显示在监视器301上以允许病理学家的视觉检验。病理学家可识别在图像中的兴趣区域R1,并且相应地标记它。
[0077]该图像-ROI RI的识别可优选通过自动图像分析例程来辅助(或完成由其完成)。作为第一非限制性示例,软件工具可识别个体细胞并且基于IHC染色的载片的数字图像(可选地被重叠有来自H&E扫描的信息)来计算考虑中的生物标记物的评分。该工具可然后计算具有细胞数量的相应统计资料的相似或相同评分的区域,在(多个)该区域中的细胞的评分的平均和直方图。如由病理学家请求的,可针对总大小、连续性和评分统计来优化该区域,可选地考虑由组织选择技术导致的约束。作为计算的结果,确定图像-ROI RI,其可与对应的统计资料一起被可视化在屏幕301上和/或在显微镜200中(在查看样品载片的同时)。可然后由病理学家利用光标的帮助来手动调节和选择图像-ROI R1作为第二非限制性示例,可在第一步骤中由病理学家做出在图像-ROI RI内或外的区域的粗略选择来定义图像-ROI RI的识别。可例如通过包括表示用户针对快速定义所述区域做出的某一数量的点击的点的边界线的显示,来识别该区域。在第二步骤中,可以在算法(例如刚刚在上一个段中描述的那个)中使用该区域,来精化边界线的位置。在该效果中,算法可显著提供所述区域的粗略分割以允许个体核或细胞的识别。对于在视野中的每个个体细胞,可计算特征(例如染色摄取、细胞类型、细胞增殖、细胞大小、细胞形态等)。如本领域熟知的,可然后通过搜索具有类似特征的邻近细胞或核来执行实现对图像-ROI RI的更精确识别的区域的调整。可使用如k最近邻或在线机器学习之类的分隔技术。
[0078]优选地,病理学家可以以任何放大率标记位置。该标记将一般基于组织形态来完成,组织形态是用于关于病变的恶性或存在的不同细胞类型的决定的基础。可选择和标记无限数量的图像。当完成时,软件可以以适当放大率向病理学家提供所选择的图像-ROI的概览,并且将该区域调节到可稍后由样品隔离单元400处理的必要分辨率,样品隔离单元400负责样品的物理选择/隔离用于分子测试。建立文件,其包含图像-ROI RI (正和负选择)的边界的实际(图像的和/或样品的)坐标以及可由样品隔离单元400解析的必要参考。
[0079]可将前述文件用作设备的输入或作为样品隔离单元的输入,该设备可将该信息传递到载片,例如通过打印技术以仅仅指示可然后被手动或通过另一设备移除的区域,该样品隔离单元能够直接移除所指示的切片并且将它们转移到样品保持器,样品保持器可被引入分子测试仪器(或样品制备仪器)中。
[0080]在示出的实施例中,具有样品11的显微镜载片10接着被转移到样品隔离单元400,其中对应于所选择图像-ROI R1的样品ROI Rs被隔离(例如通过正选择或负选择)并且被从样品的其余部分分离。优选地,该样品-ROI Rs被转移到单独保持器(例如试管20)。而且,样品隔离单元可优选能够连续移除若干区域并且将那些递交给单独分子测试。如果在载片10上的样品11被覆盖有盖玻片,这将在样品-ROI的隔离发生之前被移除。
[0081]可以以若干方式执行组织的实际物理选择和转移。它们之一是通过激光显微切割(LMD)。LMD是可用于在细胞到带或到容器内的激光诱发转移的帮助下从组织载片选择个体细胞或组织部分的技术。该技术允许组织的精确转移。LMD激光可在载片上移动并且替代地,载片可在静止激光束下移动。在后一情况中,所有样品将在相同光斑下被收集,从而收集设备可非常紧凑。
[0082]在数字病理学扫描中,仪器在物镜之下移动考虑中的载片。可使用工具来找到其中存在样品的区域,以便优化扫描时间。这样的扫描流程的目前应用要求具有物理参考坐标。由于在载片尺寸中的容限,优选在载片上具有指示器,如前述标记M,其可由具有图像扫描的数字扫描器来同时读取。替代方案是使用机械止动器并且将载片抵靠止动器推动以进行可再现定位。另一替代方案是在负责选择的样品隔离单元中包括扫描功能并且使用软件工具来利用通过特征识别描绘的表面将新扫描的图像与原始图像重叠。
[0083]在样品-ROI Rs的隔离之后,可从组织载片10扫描新图像以确认和控制选择。该图像可以与原始图像和MDX分析的结果一起在工作站302上存档。
[0084]具有样品-ROI Rs的试管20在最终步骤中被转移到分子检查单元500,其中利用样品-ROI执行兴趣测定。具有样品的其余部分的显微镜载片10可以被可选地存储在存储单元600中用于后续存取和验证,或其可仅被丢弃。利用载片10的稍后处理步骤可特别包括后续检查,后续检查包括利用另一兴趣区域的例如至少一个新(特别是不同的)染色和/或至少一个新(特别是不同的)分子测定。
[0085]在分子检查单元500中,若干分子技术可以是可用的,用于选择的样品-ROI的分析,如PCR (在该术语下包括若干技术,如q-PCR、RT-PCR、qrt_PCR、数字PCR等),其用于检测癌细胞中的单点基因突变或任何其它DNA突变、DNA缺失、DNA插入、DNA重排或复制数量扩增或其它结构改变、和/或确定在癌细胞中基因或其它转录的DNA序列的RNA表达的程度,或RNA或DNA测序(下一代测序),其用于确定在癌细胞中的遗传变异的较广谱,例如在全基因组或全外显子组上,或靶向于基因组的较小区域,靶向于外来体,或转录组,并且在多种深度进行。依据癌细胞的基因突变和它们对应的RNA表达概况解释结果,其与预后或可选地对某一治疗的敏感性相关,如通过靶向药物,或实际评估已经开始或结束的治疗的效果(治疗监测)。而且,这样的分子分析的结果可耦合到相同样品切片的基于图像的分析,并且被一同报告并且还被组合解释。
[0086]图2示意性示出根据本发明的优选样品隔离单元400。样品隔离单元400大体允许在组织病理学调查之后从薄切片选择组织样品材料的新方式。该方案的必要步骤是应当不是样品-ROI的部分的所有材料的移除,可选地接着将所有其余材料全部转移到试管20内用于进一步的分析。
[0087]非希望材料的移除可特别基于激光消融。如上文解释的,可通过软件工具基于接在组织病理学染色之后的病理检验来选择将被移除的区域。可在非希望材料的移除之后生成其余样品的图像,以进行用于MDX分析的输入材料的精确文档化和表征(例如定量)。
[0088]图2中示出的特殊样品隔离单元400包括光源401,通过光源401生成例如(激光)光束L。利用光引导系统引导光束L到提供于载片10上的样品11上,光引导系统例如包括扫描元件(如可移动镜402和/或光闸)。光引导系统进一步包括接收定义在载片10上的期望样品-ROI的数据并且可打开和关闭光源401和/或控制扫描元件402的移动的控制单元403。因此,光源和/或光引导系统可被控制以使得通过光束L照射仅在样品-ROI之外的位置。
[0089]实际上,可以以具有大约3mW/μm2的功率密度的脉冲来使用脉冲激光。激光的典型波长是例如355nm和405nm。利用较短的波长,组织的吸收增大,但是基板的吸收也增大,假如希望在闭合隔间中操作的话。生物材料的吸收在绿色中具有最小值,除非组织被染色有在该范围内吸收的标志。如果使用IR激光,水的吸收随着波长而增大。这发挥作用,因为根据设备和测定,组织可以是干的或浸透水。
[0090]负选择(S卩非希望材料的移除)可以是非常快的,因为材料的可能恶化是无关紧要的。可以采用扫描激光或聚焦高功率LED光束来用于材料的消融,这是基于由于辐射的吸收所致的热效应。被消融的材料可浓缩或沉积在废品储留槽或表面404上,废品储留槽或表面404可以可选地在每次运行后被替换。
[0091]辐射的射束L可在光引导系统402中通过致动器和光闸来控制并且可以以高分辨率刻出任何图案(由光学路径中的部件确定)。可通过机械装置或通过缓冲溶液将其余样品-ROI转移到试管中。可在闭合或打开系统中执行流程。还可使用激光消融来标记可然后被手动单独选择的多个区域。
[0092]描述的方案是基于通过热消融移除材料的扫描束。与激光显微解剖(其中以精确受控方式将细胞从载片转移到基板或杯)相比,在此消融了在最终样品中不是希望的所有材料,从而仅选择的样品材料(样品-ROI)停留在载片上并且可处置载片,犹如整个切片将受到MDX。这意味着下游流程将与是否已发生选择无关。
[0093]可软件控制光引导系统402。软件控制允许用户友好可视界面的使用,该可视界面允许在交互计算机屏幕或等同工具上对选择区域的描画,同时放大或缩小,可选地与来自先期的染色(如IHC或ISH或支持病理学家的正确选择的任何其它方法)的图像的重叠组入口 ο
[0094]取决于使用的光源,可存在足够功率来在一个或两个维度上扩展激光束。可根据需要被移除的表面的特征来调制该扩展。可跳过空隙。可使用标准载片,但是专用的基板也是可以的以促进消融过程或到MDX的样品转移或两者。而且,扫描流程仅要求光束和样品的相对移动并且可因此还包括其中例如经由可移动台(附加地或替代地)移动样品保持器10的实施例。
[0095]在一示例中,使用在355nm下的IW的UV激光来从标准显微镜载片消融FFPE组织样品。图3示出在三角形状Inv_Rs的消融之后样品11的照片。可看出可从组织切片以锐利界面移除非常干净的区域。可推断,被移除的组织的分辨率在选择的条件处好于50微米。在移除
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