使用预定分布对生物流体成像的制作方法_2

文档序号:9332510阅读:来源:国知局
10中的一者或两者可以相对于另一者沿所有相关的轴(例如x、Y和Ζ)移动。腔室10在X-Y平面中的相对运动允许光学器件捕获在腔室10中存在的全领域样本。腔室10沿Z轴的相对运动允许光学器件相对于样本的高度在焦点位置中的改变。光学器件可以包括硬件,该硬件使分析装置12捕获存在于腔室10中的样本的一个或多个低分辨率图像以及存在于腔室10中的样本的一个或多个高分辨率图像。能够采用样本的低分辨率图像和高分辨率图像的可接受的光学硬件包括具有多个物镜(例如,高分辨率物镜和低分辨率物镜)的实施方式和其中单个物镜与能够选择性地移动到光学路径中且可操作以改变装置的分辨率的一个或多个透镜一起使用的实施方式。然而,本分析装置12不限于该示例性的光学硬件。
[0023]样本照明器36利用预定波长的光照亮样本。例如,样本照明器36可以包括落射荧光光源(ep1-fluorescence light source)和透视光源。透视光源可操作以产生波长与红光、绿光和蓝光中的一种或多种相关的光。通常产生的红光在约600nm-700nm的范围内,优选约660nm的红光。通常产生绿光在约515nm-570nm的范围内,优选约540nm的绿光。通常产生的蓝光在约405nm-425nm的范围内,优选约413nm的蓝光。使用析像管捕获传输穿过样本的光或来自样本的荧光,并且表示所捕获的光的信号发送至可编程分析仪,在该可编程分析仪中,所述信号被处理成图像。图像以允许基于每基准单元确定图像中捕获的透光率或荧光强度的方式产生,例如“每基准单元”是样本的图像可以被切割成的增强单元,如像素。
[0024]可接受的析像管38的示例是电荷親合装置(charge couple device,CO))型图像传感器,该图像传感器将经过(或来自)样本的光转化为电子数据格式的图像。互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,“CMOS”)型图像传感器是可以使用的图像传感器的另一示例。来自析像管38的信号提供图像的每一个像素的信息,该信息包括或者可以得出包括强度、波长和光密度。强度值被分配例如O单位至4095单位(“IVU”)中的任意数值范围。光密度(“Optical density, 0D")是所吸收的光量相对于通过介质所传输的光量的度量,例如,“OD”值越大,在传输中所吸收的光量越大。OD可以以光密度单位(“optical density unit,ODU^)或其分数定量描述,例如Mill1DU是ODU的1/1000。一个“0DU”使光强度减少90%。作为量值的“0DU”或“Mill1DU”可以用于通过透视光来获取或得出的图像。
[0025]可编程分析仪40包括中央处理单元(CPU),且与盒定位器34、样品照明器36和析像管38进行通信。可编程分析仪40适于(例如,程序化的)发送和接收来自盒定位器34、样品照明器36和析像管38中的一者或多者的信号。例如,该分析仪40适于:1)发送和接收来自盒定位器34的信号以相对于光学器件、照明器和析像管中的一个或多个而定位盒30和腔室10 ;2)将信号发送给样品照明器36以产生规定波长(或可替选地多个波长)的光;和3)发送和接收来自析像管38的信号以捕获规定的时间段的光。应当注意,使用硬件、软件、固件或其组合可实现可编程分析仪的功能。本领域技术人员将能够对处理单元编程以执行本文所描述的功能,而不需过多的实验。
[0026]现在参考图6至图8,生物流体样本的自动图像分析可以包括使用各种成像技术,每种技术设计成将允许识别和分析样本中的具体成分的图像数据收集起来。使用全血样本作为示例,自动分析装置将优选可操作以产生与样本中的每一成分相关的信息,例如,红细胞指数(RBC indices)、白细胞计数(WBC count)、白细胞分类(WBC differential)、血小板计数(platelet enumerat1n)、网织红细胞计数(reticulocyte enumerat1n)等。为了获取所需的图像信息,分析装置可以使用数种不同的成像技术来对样本成像,例如在多种不同波长的光(例如,使用处在不同波长的落射荧光光源和/或透视光源)对样本成像;在不同的分辨率下对样本成像;在不同的焦点位置成像等。
[0027]下面的专利和专利申请描述了可操作以使用不同的成像技术获取数据的分析装置,该数据允许具体识别和分析样本中的成分:题目为“Method and Apparatus forAutomated Whole Blood Sample Analyses from Microscopy Images” 的序列号为13/204,415的美国专利申请(其整体通过引用合并于此)公开了用于对全血样本执行WBC分类的方法,该方法包括使用落射荧光光源和透视光源在多种不同的波长下对血液样本成像;题目为‘‘Method and Apparatus for Determining at Least One Hemoglobin RelatedParameter of a Whole Blood Sample”的专利号为8,472,693的美国专利(其整体通过引用合并于此)公开了用于使用透视光源确定RBC指数以及它们的数目统计的方法,所述RBC指数包括红细胞的细胞体积(cell volume, CV)、平均细胞体积(mean cell volume,MCV)、细胞血红蛋白浓度(cell hemoglobin concentrat1n,CHC)、平均细胞血红蛋白浓度(mean cell hemoglobin concentrat1n,MCHC)以及平均细胞血红蛋白含量(mean cellhemoglobin content,MCH);题目为‘‘Method and Apparatus for Automated PlateletIdentificat1n Within a Whole Blood Sample From Microscopy Images,,的序列号为13/730,095的美国专利申请(其整体通过引用合并于此)公开了使用落射荧光光源用于识别和枚举样本中的血小板的方法;以及题目为“Method for Rapid Imaging of B1logicFluid Samples”的序列号为13/729,887的美国专利申请(其整体通过引用合并于此)公开了用于在高图像分辨率和低图像分辨率下分析样本的方法,这些分辨率可以便于数据的获取。
[0028]对于自动分析装置12,需要在最少量的时间内产生所需的信息。还需要使用最少量的图像数据产生所需的信息,从而减少装置的图像数据处理以及存储需求。
[0029]至少由于这些原因,本发明的各方面协调了那些成像技术的性能,所述成像技术用于通过样本中成分的位置来识别和/或分析样本中的具体成分。换言之,用于识别和/或分析样本中的成分的成像技术只在具体成分可能存在(例如,成分的统计上的显著数目可能存在)的样本区域中实施,而在具体成分不可能存在的样本区域中不实施。这种成像技术的选择性的实施可以在执行多种类型的样本分析的情形下使用或在当执行仅一个或多个选择的分析类型时的情形下使用。分析装置12适用以执行以下所述的成像技术。
[0030]根据本发明的各方面,样本腔室10映射为提供样本腔室中可定位的子区域。映射在下文中描述为具有图块的正交图(例如,X和Y正交)。此处使用的术语“图块”是指由图的行和列所限定的子区域。图块不限于特别的几何形状和尺寸,并且不要求具有四个相等的长边。腔室映射不限于正交的映射。图块可以表示各个图像领域,并且集合的图像领域可以捕获存在于腔室10中的所有或大体上所有样本。图块可以集合地组装以形成存在于腔室10中的所有或大体上所有的样本的单个图像。
[0031]图6示意性地示出了应用于分析腔室10的正交映射50,所述分析腔室1
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