专利名称：利用离心分析管的传输图像来远程执行血液学分析的方法和设备的制作方法
技术领域：
本申请要求2011年I月28日递交的第13/016，392号美国专利申请、2010年2月17日递交的第61/305,449号美国临时专利申请和2010年6月3日递交的第61/351，138号美国临时专利申请的权益，所述专利申请中的每一专利申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术：
第4，027，660号美国专利、第4，091，659号美国专利、第4，137, 755号美国专利、第4，209, 226号美国专利、第4，558, 947号美国专利、第4，683，579号美国专利、第5，132，087号美国专利、第5，888，184号美国专利以及第6，441，890号美国专利描述了用于·使用毛细管和占位性插入物进行血液学分析的方法和设备，该占位性插入物漂浮在离心的红血细胞上，从而扩展了周围的血沉棕黄层且允许测量和量化血液层。该方法允许确定全血计数(CBC)，该全血计数由血细胞比容、血红蛋白确定、白细胞总数(表现为总粒细胞数和粒细胞百分数、总淋巴细胞数和淋巴细胞百分数以及总单核细胞数和单核细胞百分数)以及血小板计数和平均红细胞血红蛋白浓度组成。该方法在世界范围内已经被广泛用于在人类医学和兽医学中执行床旁检测CBC。先前由美国新泽西的Becton Dickinson公司制造并销售该设备，如今由美国宾夕法尼亚州的QBC Diagnostics公司制造并销售该设备。该设备以QBC 血液学的商标进行销售。该毛细管在行业中被称为QBC 管。QBC 血液学系统包括用于读取QBC 管的多个不同的复杂仪器，每个复杂仪器具有照明系统、电源、成像和光学系统、微处理器和显示器。这些装置无论在何处都可耗费数百美元至成千上万美元。独立的读取器和整合的读取器-离心机(QBC STAR读取器)的当前形式提供了管的线性扫描，不论在独立的读取器的情况下该管为静止时，还是当离心机运动时(QBC STAR读取器为这种情况)。在这两种情况下，线性扫描受限于扫描管的单一的轴向延伸的线扫描，这仅评估管内的感兴趣的狭条区域。因为该扫描方法在给定的时间仅可扫描感兴趣的狭条区域，因此有必要在管的不同圆周位置进行多个轴向延伸的扫描，以确定哪些扫描可用于分析的目的。通过检查各在不同的圆周位置进行的数个不同的扫描，可确定任何特定的扫描是否代表所述样本或该扫描是否包含非代表性的异常。此外，由于窄扫描，仪器的机械校准和光学校准必须保持极高的容差，这也增加了设备的成本。对于QBC STAR读取器而言更是如此，这是因为在离心机运转时同时读取QBC 管，这迫使需要精确的定时系统以确保当管位于线性扫描装置(例如CXD (电荷耦合器件)扫描仪)下的适当位置时，精确地进行照明。另一相关的问题是需要提供精确的振动阻尼以便在该过程中维持管和读取器的相对位置。这些考虑迫使分析管读取器具有相对高的价格，这限制了 QBC 血液学系统的市场规模，这是因为当设备每天仅用于几个测试时，医疗服务提供者不愿意和/或不能够进行必要的设备投资。在旁床检测人员处没有分析设备的情况下，患者遭受极大的麻烦、伤害和以及不得不花费相当大的开支去私人实验室和不得不等待数天以得到结果。由于在护理点不能得到即时结果，因此缺乏分析装置还使医生的工作更加困难。此外，美国的管理机构需要该测试的提供者必须服从CLIA(clinical laboratory improvement act,临床实验室改进法案)法律的监管。因此，需要一种简单的、廉价的、稳健的方法来在护理点读取离心的血液样本，同时可在医疗服务提供者仍然和患 者在一起时得到即时的结果。此外，需要这样的一种方法和装置该方法和装置可提供精确的结果和在方法上对合适的分析技术的符合以及质量控制措施，尤其是那些允许CLIA免除的方法和装置，该CLIA受到不太烦扰的监管。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于分析在毛细管内离心的血液学样本的系统。所述毛细管包含具有径向宽度和轴向长度的内室以及置于所述管内的漂浮物。所述系统包括至少一个第一分析装置和第二分析装置。所述第一分析装置包括管支架和样本成像装置。所述样本成像装置适于形成所述管的一区域内的样本的数字图像。所述区域由在离心后飘浮物所处的位置中的、位于所述管的内腔内的样本的基本上全部的径向宽度和轴向长度所限定。所述样本成像装置适于产生代表该图像的信号。所述第二分析装置适于与所述第一分析装置远离地定位，并且与所述第一分析装置进行通信，所述通信包括接收代表所述图像的信号。所述第二分析装置包括处理器和样本数据显示器。所述处理器适于基于所述信号产生与图像内的感兴趣的带相关的信息。所述样本数据处理器适于显示所述区域内的样本的数字图像。根据本发明的另一方面，提供一种分析布置在毛细管内的血液样本的方法。所述方法包括以下步骤a)使用第一分析装置，对毛细管内的离心的样本的一区域进行成像以及产生代表该图像的信号，所述区域由在离心后飘浮物所处的位置中的、位于所述管的内腔内的样本的基本上全部的径向宽度和轴向长度所限定山)将代表该图像的信号传输给独立于所述第一分析装置且与所述第一分析装置远离地定位的第二分析装置；c)使用所述第二分析装置处理代表所述图像的信号并且基于所述信号产生分析数据；以及d)利用所述第二分析装置显示所述样本的所述区域的图像。与本发明的分析系统相关的显著优点在于该分析系统提供了应用广泛性。例如，本发明的分析系统允许在没有受过培训的人员的情况下在医疗办公室执行需要受过培训的人员的样本测试。可以将样本用离心机离心且在医疗办公室进行成像，以及将图像发送至远程定位的分析提供者办公室，在此处受过培训的技术人员可执行该分析。以这种方式，单个分析提供者办公室可用于非常多的医疗办公室。因此，增加了医疗提供者提供于患者的护理水平和护理速度。事实上，本发明的分析系统用以双向通信图像和分析结果中的一者或两者的能力意味着可在非常短的时期段中进行测试，例如几秒到几分钟。本发明的分析系统还避免了在每一个医疗办公室提供受过培训的技术人员的成本。本发明的分析系统的另一个优点为其质量控制能力。如下文中将描述的，本发明的系统可通过中心定位的分析装置周期性地(随机地)检查本地分析装置的精度，该中心装置可由受过培训的技术人员操作。此外，质量控制分析可包括复查功能，例如确定应用至离心的样本的自动化的分析算法是否已经将线合适地放置在需要的界面(例如管底部、漂浮物底部、红细胞/粒细胞界面、粒细胞/淋巴细胞+单核细胞界面、淋巴细胞+单核细胞/血小板界面、血小板/血浆界面、漂浮物顶部、血浆/空气界面等)，或者确定样本在离心期间是否从管中泄露，或者样本图像是否包括异常等。本发明的分析装置还提供了优点，因为该分析装置以消除与窄线性阵列感测相关的许多问题的方式对样本进行成像。本发明的分析装置成像毛细管内的离心的样本的基本上全部的径向宽度和大部分的轴向长度。相反，现有技术中的窄线性阵列感测对周向定位的带宽异常敏感，例如，如果在特定周向位置处的带宽不规则地过小或过大，则基于该带宽的数据将不精确。出于这个原因，现有技术的装置在非连续的周向位置采取多个线性阵列感测且使那些线性阵列感测平均化，或者为了精确使它们相互比较。因此，现有技术的装置需要可以转动线性感测阵列和/或样本的硬件。该硬件必须还能够提供仪器相对于样本的非常精确的机械和光学校准，并且在如QBC STAR型读取器的动态感测装置的情况下，该硬件还提供精细的成像控制和振动阻尼。另一方面，现有技术的线性成像具有最小的几何失真的优点。由于所有的现有技·术的成像数据都为垂直于被扫描的管获取的窄线性段的形式，因此每一带位置准确地与其数字表示相关。在本发明的装置中使用的图像阵列的情况下，在该装置中，该管在距离成像透镜和相机一定距离处定位，则管中的带与其距光学轴线中心的距离成比例地透视缩短，且管的侧面尤其受到这种作用的影响，有时管侧面呈现新月形形状。为了提高结果的精度，除了来自透镜的任何其他失真外，优选地还解决该几何失真。例如，可通过使用解释图像中的每一像素或多个区域的校正表来解决该几何失真。该校正表可用于再绘制该图像以便使该图像的位置准确地对应于管表面上的实际位置。这种类型的校正表可通过成像并分析已知的“校准”标准而自动产生，或者如果只涉及几何失真，则可仅基于已知的涉及的距离计算校正。可替选地，可通过在带长度的初步测量之后校正带长度来解决该几何失真。根据以下附图和本发明的详细描述，本发明的前述的和其他的目的、特征和优点将变得更加明显。
图I为本发明的血液学分析系统的示意图；图2为毛细管的示意图；图3为如图2所示的管的局部放大视图。
具体实施例方式参照图I和图2，用于在QBC 血液学系统内分析的血液样本通常从静脉样本或毛细管样本获得，在电池供电或交流(AC)供电的简单、小型专用离心机中离心。第4，027，660号美国专利、第4，683，579号美国专利、第5，132,087号美国专利和第6，441，890号美国专利(其全部内容分别通过引用并入本文)描述了用于使用毛细管和占位性插入物进行血液学分析的方法和设备，该占位性插入物漂浮在离心后的红血细胞上，从而扩展了周围的血沉棕黄层并且允许测量和量化血液层。毛细管10包括主体，该主体在封闭的底部12和开放的顶部14之间延伸。在一些实施方式中，“封闭的底部”可为透气的以允许气体逸出。开放的顶部14提供到达内腔16的通道，该内腔16具有径向宽度18和轴向延伸的长度20。在管10为圆柱形的那些实施方式中，径向宽度18为管10的内径。本发明不限于使用任何特定类型的毛细管。例如，第4，027，660号美国专利描述了可操作以包括流体样本和占位块22 (下文称为“漂浮物”)的QBC 型毛细管，借助漂浮物22在离心之后的样本内的相对定位可得到信息。第6，444，436号美国专利描述了可用在本发明中的不同类型的毛细管；例如一种具有多边(例如直线的)横断面几何形状的毛细管。本发明的图2和图3以图表示出了具有布置在管10的内腔16中的样本和漂浮物22的毛细管10。布置在管10中的离心后的样本示出组分带24 (24a、24b、24c、24d、24e)和位于所述带之间的带边界25(25a、25b、25c、25d)。第4，683，579号美国专利和第6，441，890号美国专利描述了用于通过对布置在QBC 管中的样本的限定部分进行轴向延伸的线性扫描来读取离心的样本的自动化装置，限定的线性部分设置在管10的特定圆周位置处。参照图3，本发明的分析系统26包括一个或多个与至少一个远程定位的分析站29通信的分析装置28。如将在下文中描述，该分析装置28与至少一个远程定位的分析站29进行电子通信，其中，该通信可通过硬接线连接或通过无线信号来实现。分析装置28与毛细管10—起操作，例如在QBC 血液学系统内提供的毛细管，SP填充有已经被离心以在样本内产生分离的组分层24 (也称为“带”，参见图I和图2)的管
10。本发明的分析装置28的一个实施方式包括壳体30，所述壳体30包括管支架32、样本成像装置34、适用于基于来自样本成像装置34的信号而产生与图像内的感兴趣的带24相关的信息的处理器36，并且分析装置28还可包括样本数据显示器38以及使操作者能够输入相关的患者信息的操作者输入装置40。在一些实施方式中，分析装置28还包括具有台板44的离心机42，该台板44被构造成将一个或多个毛细管10固定在一个位置，在该位置中，管10从中心轴线沿径向向外延伸。在这些实施方式中，分析装置28即可进行离心，又可进行图像分析。离心机42可操作以使含有样本的管10围绕中心轴线，以足以在布置在管10中的样本内形成组分层分离的速度离心旋转。在这些实施方式中，台板44为管支架32的示例。在另外的实施方式中，管支架32可独立于离心机42。样本成像装置34包括数码相机，所述数码相机可操作以在单一图像中使在离心后所述漂浮物22所处的区域46 (参见图3)中的、位于管10的内腔16内的样本的基本上全部的径向宽度18和轴向长度20成像并产生代表该图像的信号。在优选的实施方式中，样本成像装置34可操作以在单个图像中成像包括管10内的样本的基本上全部的径向宽度18和轴向长度20的区域48，以产生代表该图像的信号。可替选地，两个相机或更多个相机可用于成像管10的分离的部分，这些分离的部分彼此相连。相连区域的图像可随后被组合并且分析或单独分析。数码相机自身或样本成像装置34内的独立的光源提供了充足的照明，使得离心后的样本内感兴趣的带24可在样本图像内被区分。所使用的相机的光学分辨 率必须足以在即将用于分析的图像内提供足够的清晰度，例如以区分感兴趣的带24。如上文所指示，样本成像装置34可被并入QBC 管类型读取器中，或可以是被配置成与这类读取器一起使用的独立的装置(例如，便携式数码相机、手机相机等)。可接受的数码相机的示例为Bayer-类型的矩阵彩色相机。例如,如果使用帧宽度为2592像素的标准Aptina 500万像素的彩色相机芯片，则其可产生理论上的O. 02mm的图像分辨率，这对于大多数分析是可接受的。如果使用彩色相机，则可能不需要彩色滤光片和不同的照明类型。由于分离的血沉棕黄层具有不同的光散射特性，因此也可使用灰阶相机，且因此可使用黑白相机进行检测，尽管该测量的稳健性较小并且需要更受控的照明。由于样本成像装置34成像内腔16内的样本的基本上全部径向宽度18和轴向长度20，因此该样本成像装置34可被描述为“面阵成像装置”。如果在本发明的样本成像装置34内使用多个相机，则所述多个相机产生的图像彼此相连，从而允许多个图像组合成单个的代表性的图像。相反，现有技术中的线性扫描装置局限于产生不能够延伸至全径向宽度18的周向定位的窄线性段，其中，线性段彼此不相连。结果，周向定位的线性段不能够组合成单个的代表性图像。可接受的独立的光源的示例包括白色LED和/或蓝色LED,其可以以稳态模式操作,或在QBC STAR型读取器的情况下以脉冲模式操作。白色LED的相对蓝色光谱或独立的蓝色LED的包含物可激发管10中的诸如吖啶橙的染料的荧光。处理器36适于(例如，程序化)执行数个任务，包括a)基于要处理的分析控制样本成像装置34 ；b)对于那些包括离心机的实施方式控制离心机42 ；c)接收通过操作者输入装置40进行的操作者输入且根据所述操作者输入做出行动；在一些实施方式中，d)产生与图像内的感兴趣的带24相关的信息；以及e)将来自所述样本成像装置34的一个或两个·信号以及与感兴趣的带24相关的信息发送给一个或多个远程定位的样本分析站29。与由处理器36产生的带24相关的信息的范围可变化以适合要处理的任务。例如，处理器36可适于提供与样本图像的合适性相关的信息，和/或适于利用算法性能分析代表样本图像的信号，并且适于基于离心后的样本内的不同的带24的特征产生与样本图像相关的数据(例如CBC (全血细胞计数)、血细胞比容、WBC (白细胞)计数等)。在一些应用中，处理器36可适于产生基于样本分析的图形标记，当显示时这些图形标记可叠加在样本图像上，以相对于样本图像示出计算出的带边界25。使用血液分析作为示例，可使用图形标记以确定如下特征a)管10的底部；b)漂浮物22的底部；c)红血细胞/粒细胞界面；d)粒细胞/淋巴细胞和单核细胞界面；e)淋巴细胞和单核细胞/血小板界面；f)血小板/血浆界面；g)漂浮物22的顶部；h)血浆/空气界面等。对于那些包括分析装置28的实施方式，样本数据显示器38与处理器36通信，且包括显示屏。该显示屏为电子屏(例如平面屏幕LED、IXD等)，该电子屏可操作以显示计算出的结果和/或离心的样本的数字图像。样本数据显示器38具有足以允许技术人员评估图像的光学分辨率。样本数据显示器38可与壳体30形成一体，或其可以为与处理器36通信的独立的装置。例如，各种各样的监控器经常用在医疗设施中，该监控器具有显示来自超过一个分析装置的数据的能力。在这样的应用中，可在与处理器36通信的一体显示屏和/或远程布置的显示装置上观看所要显示的数据。本发明的分析装置28通常包括操作者输入装置40 (例如键盘、触摸屏等)，所述操作者输入装置40允许操作者输入与要处理的分析相关的信息。例如，输入装置40可用于输入与分析相关的信息，如患者身份证明和人口统计资料、保险和账单信息、分析装置技术数据、测试时间和位置等，该信息可随后与样本图像信号和/或分析结果一起被发送给远程定位的分析站29。在该远程定位的分析站29，受过培训的分析操作者评估该信息并且提供一种或多种分析结果、质量控制数据等。分析装置28包括用于发送和/或接收与要处理的分析相关的信息信号的通信端口 50。例如，该通信端口 50适于在分析装置28和远程定位的分析站29或远程定位的入口 31之间，发送和接收代表样本图像、分析结果、质量控制数据、患者身份证明和/或患者接触信息等中的一个或多个的信号。出于隐私原因和/或监管原因，该信息可以加密的形式发送。该信息可以为患者专用的数据(例如未处理的图像数据、测试结果、账单信息等)、或分析装置专用的数据(例如校准数据、性能数据、和/或使用数据等)，并且该信息可为选择性地编辑的(例如医院批价处计算的账单数据，而不是患者分析数据等)。传输给远程分析站29的信息可为未处理的或部分处理的样本图像信号。随后，可将在远程站29处理的信息通过通信端口 50接收回分析装置28，和/或发送给远程定位的入口 31。类似的，可将在分析装置28内处理的信息(例如测试结果)从分析装置28发送至一个或多个远程定位的入口 31。通信端口 50可为用于通过硬接线连接而向远程分析站29通信的硬接线端口，或其可为无线通信连接(例如，类似于在无线电话中使用无线通信连接)。在一些实施方式中，可将基准标标记52 (即校准标记、测量标记等，参见图2)设置在毛细管10上或毛细管10中、或管支架32上、或与管10邻近定位的测量装置(例如标尺)上以有利于几何学校准和/或光学校准，并且从而解决由相机带来的任何图像失真。在将 基准标标记设置在管上或管中的情况下，特别有利的实施方式为这样一个实施方式其中，该标记相对于内腔而定位，以允许对内腔中的样本进行几何学评估。在将基准标标记52设置在与管10邻近定位的测量装置上的情况下，该测量装置可沿着与管10的纵轴线(例如轴向方向)保持平行的轴线进行测量。在这类实施方式中，测量装置优选地极为邻近(例如在相同焦平面中)样本管10。可选地，可通过工厂校准提供查阅表以有助于该功能。在图像处理和分析阶段期间，校准信息可用于确保管特征的正确的长度测量，而不用考虑管在图像帧中的位置或距离相机的距离，并且校准信息可补偿仪器与仪器之间的差异。远程定位的分析站29包括处理器54和数据显示器56。该处理器54适合于与上文所述的处理器36类似的方式，例如适合于处理图像信号以产生与图像内的感兴趣的带24相关的信息。类似地，通过远程定位的处理器54产生的与带24相关的信息的范围可以变化以适合要处理的任务，包括产生基于离心的样本的图像的分析数据(例如CBC (全血细胞计数)、血细胞比容、WBC (白细胞)计数等)。远程定位的分析站29可配置成用于固定使用(例如在受过训练的操作者所定位的分析实验室中)或可配置成用于移动使用(例如可被医生或技术人员容易地搬运的便携式装置)。可接受的远程定位的入口 31为这样的入口 该入口可操作以接收来自分析装置28或远程定位的分析站29的信息。该远程定位的入口具有显示能力以示出信息(例如文本、图形等)，以及在一些实施方式中包括显示离心的样本的图像的能力。该显示能力可以为在屏幕上的电子表示的形式(例如在LED屏幕或LCD屏幕上的实时显示等)、或者该显示能力可以为有形的形式(例如打印的文件或_pdf、tiff的电子文档等)。如同分析站29，远程定位的入口 31也可被配置成用于固定使用(例如在医生的办公室、保险公司办公室等)或可被配置成用于移动使用(例如可被医生、技术人员或患者容易地搬运的便携式装置；即患者的手机)。手机型装置为可用作分析装置29或入口 31的装置的特殊示例。例如,具有处理器和相机的手机可适于利用软件包(例如使用“APPS”编程的软件包)，收集样本图像和对样本图像进行分析，从而充当分析站。手机也可适于将图像和/或分析结果发送给远程入口31。可替选地，手机可适于充当便携式入口 31，用于接收来自分析装置28或远程定位的分析站29的信息。一体式的手机相机可用于使QBC 管成像的方式的示例如下可以将离心的QBC 管插入到非一次性的、廉价的QBC 管支架中用于通过相机成像。管支架可由例如大约6英寸深、6英寸宽和4英寸高的箱组成，并且设置成在观看孔安装有相机且安装有牢固地固定用于成像的管的装置。该箱的内表面优选地为非反射的。可以由多个不同的光源提供照明，所述光源例如白色LED和蓝色LED、或通过半透明的面板透射的环境光等。利用手机的相机成像QBC 管并且利用上述光源获取图像。在利用多个 不同光源(例如白色LED和蓝色LED)的那些实施方式中，可同时进行两种照明且拍摄一图像。在所述观看箱的相机孔上可存在遮光滤光片和简单放大镜，以防止反射的蓝光被相机成像并且提高血沉棕黄层的分辨率。相机将拍摄图像且将图像发送给远程分析站29进行分析，和/或照相机可被编程(例如可以通过下载的“APP”适配相机处理器)以在护理点进行分析且按照指示传输结果。Μ 从患者采集流体样本(例如全血)，且将其放入诸如使用在QBC 血液学系统中的毛细管10中以用于后续的离心。如上文所示，离心机可独立于分析装置28或并入分析装置28中。将样本离心一时间段，该时间段足以在布置在管10中的样本内产生组分层分离以及与此相关的代表性带24。接着，采用样本成像装置34对离心后的样本进行成像。图像包括在离心后的漂浮物22所处的区域中的、位于管10的内腔16内的样本的基本上全部的径向宽度18和轴向长度20。由于毛细管10并不总是填充有完全相同体积的流体样本，因此优选地，该样本成像装置34对管10的从顶部弯液面到红血细胞层的底部的区域48进行成像。理想地但不是必须的，也对管10的底部进行成像。例如，如果正被成像的样本设置在STAR 型QBC 管内，则管底部到管顶部填充位置之间的总长度为大约53毫米。在多数情况下，从管顶部填充位置到漂浮物22的底部之间的距离为约37毫米。在包括离心机的装置28的那些实施方式中，可将样本离心且随后在成像之前使离心机停止或降低至非常低的转速。样本成像装置34产生代表每一图像的信号，并且将这些信号传输给处理器36。随后，在分析装置28和远程定位的分析装置29中的一者或两者的处理器36、处理器54内分析图像信号。处理器36、处理器54使用图像处理算法以分离并分析样本中的感兴趣的带24以及(在一些情况下)带24相关的部分。该分析基于离心的样本内的不同带24的物理特性产生信息(例如CBC、血细胞比容、WBC计数等)。例如，从第5，132，087号美国专利(其通过引用并入本文)的教导中已知带24的物理特性和所期望的信息(例如CBC、血细胞比容、WBC计数等)之间的关系。在本发明的系统的操作的第一实施方式中，将未处理的图像信号从分析装置28发送给远程定位的分析站29。在该实施方式中，分析装置28的操作者利用分析装置28对离心的样本进行成像，且将离心的样本的“未处理的”图像发送给远程定位的分析站29。远程分析站29可由受过充分培训的技术人员操作从而他或她可在免除非CLIA的环境中分析样本图像。如上文所述，在远程分析站29内的处理器54利用图像处理算法以分析感兴趣的样本带24且基于不同的带24的物理特性产生信息。将离心的样本内的感兴趣的带24的图像显示在分析站29的数据显示器上，以允许技术人员进行样本图像的可视化分析。在本发明的系统26的该实施方式中，本地分析装置28可不具有样本图像分析能力或数据显示器38。例如，本地分析装置28包括样本成像装置34和通信端口 50，该通信端口 50适于将代表成像的样本的信号发送给远程分析站29，且接收从远程分析站29返回的信息。在本发明的系统的操作的第二实施方式中，由本地分析装置28内的样本成像装置34产生的图像信号在本地分析装置28内被至少部分地处理，并且随后被发送给远程定位的分析站29，在该远程定位的分析站29中受过培训的技术人员可分析处理的结果和样本图像。远程分析站29和受过培训的技术人员所进行的分析可提供各种不同的功能。例如，远程分析站29的显示屏56允许受过培训的技术人员观看实际的样本图像，该样本图像包括离心后所述漂浮物22所处的区域中的、位于管10的内腔16内的样本的基本上全部的径向宽度18和轴向长度20。受过培训的技术人员的敏锐的眼睛可评估图像变化，该图像变化即使在最全面的自动化系统中也不会被解释。因此，本发明的系统26使受过培训的技术 人员观察样本图像的能力为优于以下系统的重要的优势，例如，a)免除CLIA的系统，其不包括受过培训的技术人员；以及b)在每个位置需要受过培训的技术人员的分析系统。远程定位的分析站29可提供各种不同的功能。例如，如在上文所述的第一操作实施方式中所指示的，远程分析站29可为图像分析的唯一地点。在CLIA豁免不可能的那些情况下，本发明的系统允许在本地办公室收集样本图像并且随后发送给具有分析站29的远程中心办公室，在该分析站29中受过培训的技术人员可进行分析且如果需要将结果发送回本地办公室或其他地方。作为功能的另一个示例，当可在当地正常分析样本、但没有受过培训的技术人员的情况下，未受过培训的人员可准备样本并对样本进行成像，并且将图像发送给具有分析站29的中心办公室以更快地得到结果。在当地没有受过培训的技术人员的情况下，分析装置28可包括锁闭功能(例如通过编程)，该功能防止未经授权的用户使用分析装置28分析样本。作为功能的另一个示例，在本地分析装置28对样本图像进行分析的那些情况下，各个样本图像可被发送至远程分析站28，其中，出于质量控制目的，可使用分析站29对样本图像进行单独分析。例如，本地分析装置28的处理器36可被编程，基于时间(即定期的)、基于使用(即所进行的分析的次数)或随机地用于质量控制目的，自动地将代表性的样本图像发送给远程分析站29。可替选地，可自动地将本地样本图像发送给远程分析站29用于结果确认。操作远程分析站29的受过培训的技术人员可评估样本图像的潜在的问题，例如整体图像质量、样本着色的精确度、血液样本可能患有脂血症或黄疸症的程度、指定的带边界标记相对于样本图像是否被精确地定位等。如果远程定位的技术人员确定本地分析装置28没有正确操作，则技术人员可通过远程定位的分析站29防止数据发布或关闭本地分析装置28。本领域的技术人员应认识到，自动化分析系统极有可能不能解决样本图像分析期间可遇到的每一个可能的问题。本发明的系统通过使用远程定位的分析站29解决这个问题。例如，有时在离心期间样本可从毛细管10中溅出且进入离心机的固定管中。在这种情况下，逸出的样本可污染毛细管10的外部且妨碍了精确的图像分析。因为具体的污染是随机的且从一个事件到另一个事件可能发生极大的变化，因此，自动化的本地分析装置28很难正确地识别所有类型的外部污染。类似地，在处理期间错置的管标签或沉积在毛细管10的外部上的碎片也可妨碍或防止精确的图像分析。在这些情况下，本发明的系统26允许在自动分析装置28上产生的样本图像(当具有无法辨认的问题时样本可被标记)可被在分析站29的受过培训的技术人员远程分析，于是该技术人员可解决这种图像异常或确定样本图像不能使用。分析系统26除了上文所述的操作功能，本发明的系统还允许使当前的样本图像分析数据与先前的结果或标准进行比较，如果当前结果与先前的结果显著不同或如果超出了极限，则将合适的警报或标志发送给医疗保健提供者。如果反馈报告含有关于患者接触信息的超文本链接，则医疗保健提供者通过简单的激活链接可自动得到患者的email地址和/或电话，从而避免了查阅信息的必要，这可引起了额外的操作收益。本发明的系统26还可以商业模式实现，其中，分析提供者提供给医疗办公室相对廉价的分析装置28，该装置28与由提供者的受过培训的技术人员操作的中心分析站29通信。本地医疗办公室可获得样本，且采用本地分析装置28准备样本图像。该样本图像随后被传输至服务提供者的中心办公室，在该中心办公室，受过培训的技术人员使用分析站29对样本图像进行分析。随后，可将测试的结果从中心定位的分析站29发送回本地医疗办公 室，或发送回远程入口 31 (例如医生的网站入口 31或患者的手机等)。尽管已经关于本发明的示例性的实施方式对本发明进行了描述和阐明，但是在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行前述的和各种其他的添加和省略。
权利要求
1.一种用于分析毛细管内离心的血液样本的系统，所述管包含具有径向宽度和轴向长度的内室以及置于所述管内的漂浮物，所述系统包括 至少一个第一分析装置，所述至少一个第一分析装置包括管支架、适于对所述管的一区域内的样本形成数字图像的样本成像装置，所述区域由在离心后所述飘浮物所处的位置中的、位于所述管的所述内腔内的样本的基本上全部的径向宽度和轴向长度所限定，并且所述样本成像装置适于产生代表所述图像的信号；以及 第二分析装置，所述第二分析装置适于与所述第一分析装置远离地定位且适于与所述第一分析装置进行通信，所述通信包括接收代表所述图像的信号，所述第二分析装置包括处理器和样本数据显示器，所述处理器适于基于所述信号产生与所述图像内的感兴趣的带相关的信息，所述样本数据显示器适于显示所述区域内的所述样本的所述数字图像。
2.根据权利要求I所述的系统，其中，所述第一分析装置包括处理器，所述处理器适于基于来自所述样本成像装置的信号产生与所述图像内的感兴趣的带相关的信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一分析装置的所述处理器适于选择性地禁止未授权的操作者进行操作。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，如果所述第一分析装置的所述处理器检测到所述图像内的异常，则所述第一分析装置的所述处理器适于将代表所述图像的信号发送给所述第二分析装置。
5.根据权利要求I所述的系统，其中，所述第二分析装置适于将与所述图像内的感兴趣的带相关的信息发送给所述第一分析装置和/或远程入口。
6.根据权利要求I所述的系统，其中，所述样本成像装置为数码相机。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述数码相机可操作以形成所述管的所述区域的单个图像，其中，所述区域由所述管内的样本的基本上全部的径向宽度和轴向长度所限定。
8.根据权利要求I所述的系统，其中，所述第一分析装置适于将代表所述图像的所述信号周期性地发送给所述第二分析装置。
9.根据权利要求I所述的系统，其中，所述第一分析装置适于将代表所述图像的所述信号根据使用而发送给所述第二分析装置。
10.一种用于分析置于毛细管内的血液样本的方法，所述管包含具有径向宽度和轴向长度的内腔以及置于所述管内的漂浮物，所述方法包括以下步骤 使用第一分析装置对毛细管内的离心的样本的区域进行成像并且产生代表所述图像的信号，所述区域由在离心后飘浮物所处的位置中的、位于所述管的所述内腔内的样本的基本上全部的径向宽度和轴向长度所限定，所述区域包括所述样本的组分带； 将代表该图像的信号传输给独立于所述第一分析装置且与所述第一分析装置远离地定位的第二分析装置； 使用所述第二分析装置处理代表所述图像的所述信号并且基于所述信号产生分析数据；以及 利用所述第二分析装置显示所述样本的所述区域的所述图像。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤将所述分析数据传输给所述第一分析装置。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤评估所述分析数据以用于质量控制以及产生质量控制数据。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤将所述质量控制数据传输给所述第一分析装置。
14.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤使用所述第一分析装置处理代表所述图像的所述信号和基于所述信号产生分析数据，以及将所述分析数据传输给所述第二分析装置。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤在使用所述第一分析装置基于代表所述图像的所述信号公布或报告结果之前，需要操作者具有权限。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤使用所述第一分析装置评估代表所述图像的所述信号以检测所述图像内的异常，并且如果检测到所述图像内的异常，则将存在的所述异常传输给所述第二分析装置。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤将代表所述图像的所述信号周期性地发送给所述第二分析装置。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤将代表所述图像的所述信号根据使用而发送给所述第二分析装置。
19.根据权利要求10所述的方法，其中，对所述样本的所述区域进行成像的步骤包括对所述管内的所述样本的基本上全部的径向宽度和轴向长度进行成像。
20.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤将与所述分析相关的数据传输给与所述第一分析装置和所述第二分析装置远离地定位的入口。
全文摘要
本发明提供了一种用于分析置于毛细管内的血液样本的设备和方法。所述方法包括以下步骤a)使用第一分析装置对在毛细管内离心的样本的区域进行成像以及产生代表该图像的信号，所述区域由在离心后飘浮物所处的位置中的、位于所述管的内腔中的样本的基本上全部的径向宽度和轴向长度所限定；b)将代表所述图像的信号传输给第二分析装置，所述第二分析装置独立于所述第一分析装置且与所述第一分析装置远离地定位；c)使用所述第二分析装置处理代表所述图像的信号，并且基于所述信号产生分析数据；以及d)使用所述第二分析装置显示所述样本的所述区域的所述图像。
文档编号G01N33/49GK102971077SQ201180019479
公开日2013年3月13日 申请日期2011年2月17日 优先权日2010年2月17日
发明者乔舒亚·D·莱文, 罗伯特·A·莱温, 史蒂芬·C·沃德劳, 克雷格·斯托特, 大卫·A·克里佩尔 申请人:罗伯特·A·莱温, 史蒂芬·C·沃德劳, 克雷格·斯托特, 大卫·A·克里佩尔