细胞计数系统和方法
【专利摘要】一种自动系统，该系统从样品的不同检视区域捕获样品的多个数字图像。分析图像并且可以基于在所有数字图像中的细胞的计数来报告测试结果。因为与测试结果仅基于样品的单个图像的系统相比可以减小测试之间的变化性，所以该系统尤其可以适合于具有低细胞浓度的样品的测试。该系统可以对在样品的第一数字图像中的细胞进行计数，并且只有在认识到需要另外的测量以确保测试的足够的准确性和重复性时，才会捕获或者分析一个或更多个另外的数字图像。
【专利说明】细胞计数系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是于2012 年 5 月 30 日提交的题为“CELL COUNTING SYSTEMS AND METHODS(细胞计数系统和方法)”的美国专利申请N0.13/483，771的PCT申请，并且涉及和要求于2011年5月31日提交的题为“CELL COUNTING SYSTEMS AND METHODS (细胞计数系统和方法)”的美国临时专利申请N0.61/491, 703的权益，出于所有目的，其全部公开内容通过弓I用合并到本文中。
【背景技术】
[0003]细胞计数法是涉及生物细胞的计数和表征的技术专业。例如，在评估病人的整体健康、诊断疾病、或者其他用途方面，可能关心病人的血液样品中的红细胞和白细胞的浓度和相对数目。
[0004]自动细胞计数装置已经变得普遍。例如，可以将血液样品放置在样品架中，然后照相机或者具有类似照相机性能的其他装置可以拍摄样品的数码照片。接着，自动化系统可以分析数码照片以确定和计数存在的细胞，并报告结果。
[0005]通常希望能提高细胞计数的准确性和可重复性。
【发明内容】
[0006]根据一个方面，系统包括:感测系统，该感测系统生成样品架的检视区域的数字图像，样品架保持细胞的集合；运动系统，该运动系统将样品架和感测系统的相对位置变成多个构型，使得在每个构型中检视区域包围样品架的不同可视部分。所包围的可视部分相对于样品进入样品架的主加载方向来大致横向地布置。系统还包括控制器，当样品架和感测系统处于多个构型的每个构型时，控制器指引感测系统捕获数字图像。在一些实施方式中，系统还包括分析数字图像并对在所有数字图像中检测到的细胞进行计数的计算机化分析器。控制器可以执行计算机化分析器的功能。系统还可以包括对检视区域进行照明的光源。在一些实施方式中，在多个构型中被检视区域包围的样品架的可视部分不重叠。运动系统还可以包括使样品架以平移的方式移动的平移机构。运动系统还可以包括使样品架以旋转的方式移动的旋转机构。在一些实施方式中，系统还包括容纳系统的至少某些部分和限定插有样品架的槽的外壳，并且运动系统使样品架以摇摆运动的方式旋转，同时样品架的一端保留在槽的侧部之间。旋转系统可以使样品架围绕槽处的点旋转。运动系统可以包括在控制器的控制下使样品架移动的马达。在一些实施方式中，多个构型包括至少三个构型。在一些实施方式中，系统还包括样品架，并且样品架的可视部分位于样品架的单个窗中。在一些实施方式中，系统还包括样品架，并且样品架的可视部分位于样品架的不同的窗中。至少两个窗可以保持不同的样品材料。
[0007]根据另一方面，一种方法包括:使用感测系统捕获包含细胞的样品的第一可视部分的第一数字图像，以及重构感测系统和样品使得感测系统对样品的第二可视部分进行成像。第一可视部分和第二可视部分相对于样品进入保持样品的样品架中的主加载方向来大致横向地布置。方法还包括捕获第二可视部分的第二数字图像。在一些实施方式中，方法还包括使用计算机化分析器分析第一数字图像和第二数字图像，并且对在数字图像中检测到的细胞进行计数，然后基于在第一数字图像和第二数字图像两者中的细胞的计数来报告测试结果。在一些实施方式中，方法还包括:重构感测系统和样品，使得感测系统对样品的第三可视部分进行成像；捕获检视区域的第三数字图像；以及分析第三数字图像并且对在第三数字图像中检测到的细胞进行计数，其中，基于在第一图像和第二图像两者中的细胞的计数来报告测试结果包括，基于在所有三个数字图像中的细胞的计数来报告测试结果。在一些实施方式中，第一可视部分和第二可视部分不重叠。重构感测系统和样品可以包括移动样品。移动样品可以包括以平移、旋转的方式、或者以平移和旋转的组合的方式移动样品。重构感测系统和样品可以包括移动感测系统的至少一部分。在一些实施方式中，重构感测系统和样品包括移动样品和感测系统的至少一部分两者。第一可视部分和第二可视部分可以位于样品架的单个窗中。在一些实施方式中，第一可视部分和第二可视部分位于样品架的不同的窗中。
[0008]根据另一方面，对细胞进行计数的方法包括使用感测系统捕获包含细胞的样品的第一可视部分的第一数字图像。使用计算机化分析器分析第一数字图像以获得存在于第一数字图像中的细胞的第一计数。该方法还包括将计数和阈值计数比较。当计数低于阈值计数时，重构感测系统和样品使得感测系统对样品的第二可视部分进行成像、捕获第二可视部分的第二数字图像、以及分析第二数字图像并且基于存在于第一数字图像和第二数字图像中的细胞的计数来报告测试结果。当计数高于阈值计数时，基于存在于第一数字图像中的细胞的计数来报告测试结果而不捕获第二数字图像。在一些实施方式中，第一可视部分和第二可视部分相对于样品进入样品架中的主加载方向来大致横向地布置。在一些实施方式中，第一可视部分和第二可视部分相对于样品进入样品架中的主加载方向来大致平行地布置。在一些实施方式中，该计数是第一计数，该阈值计数是第一阈值计数，并且当第一计数低于第一阈值计数时，该方法还包括:分析第一数字图像和第二数字图像以计算存在于第一数字图像和第二数字图像中的细胞的第二计数；将第二计数和第二阈值计数比较，当第二计数低于第二阈值计数时，重构感测系统和样品使得感测系统对样品的第三可视部分进行成像，捕获第三可视部分的第三数字图像，以及分析第三数字图像，并且基于存在于第一数字图像、第二数字图像以及第三数字图像中的细胞的计数来报告测试结果；当第二计数高于第二阈值计数时，基于存在于第一数字图像和第二数字图像中的细胞的计数来报告测试结果而不捕获第三数字图像。第一浓度阈值和第二浓度阈值可以相同。
[0009]根据另一方面，对细胞进行计数的方法包括使用感测系统捕获包含细胞的样品的不同可视部分的多个数字图像。使用计算机化分析器分析所述多个数字图像中的第一数字图像以获得存在于第一数字图像中的细胞的第一计数，并且将该计数和阈值计数比较。当该计数低于阈值计数时，分析所述多个数字图像中的至少一个另外的图像，并且基于存在于所分析的数字图像中的细胞的计数来报告测试结果。当该计数高于阈值计数时，基于存在于第一数字图像中的细胞的计数来报告测试结果而不分析任何另外的数字图像。
[0010]根据另一方面，样品架包括构造来插入细胞计数系统的主体，以及主体中的多个窗，所述多个窗用于接纳包含要计数的细胞的且具有一种或更多种材料的样品。窗相对于样品架进入细胞计数系统中的主加载方向来横向或平行地布置。可以将窗以与细胞计数系统的多个检视区域的间隔相对应的距离来彼此间隔开。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1示出根据本发明的实施方式的细胞计数系统。
[0012]图2示意性示出可以存在于图1的细胞计数系统中的部件组。
[0013]图3示出如可能被图1的细胞计数系统所拍摄的示例数字图像。
[0014]图4示出由图1的系统所成像的检视区域与样品架的窗的关系。
[0015]图5示出细胞浓度低于图3的数字图像中所示出的细胞浓度的样品的另一示例图像。
[0016]图6示出根据本发明的实施方式的图1的细胞计数系统的工作。
[0017]图7示出图6中描绘的运动的效果。
[0018]图8不出样品架的另一不例运动的顶视图。
[0019]图9示出用于提供图8所示的摇摆运动的一个示例运动系统的低斜视图。
[0020]图10示出根据本发明的实施方式的用于对细胞进行计数的方法的流程图。
[0021]图11示出根据其他实施方式的用于对细胞进行计数的方法的流程图。
[0022]图12示出自包含细胞计数系统的一个示例架构。
[0023]图13示出包括外部计算机系统的细胞计数系统的另一示例架构。
[0024]图14示出根据本发明的实施方式的样品架。
[0025]图15示出根据其他实施方式的样品架。
【具体实施方式】
[0026]图1示出根据本发明的一个实施方式的细胞计数系统100。为使用细胞计数系统100，用户可以将包含要计数的细胞的样品(例如，血液样品或其他样品)放置在样品架101中。样品架101可以包括透明窗102，如以下更详细地描述的，将样品分散到透明窗102中用于感测。例如，窗102可以由样品分散其间的两个紧密隔开的透明板形成。可以提供排气口 105以允许空气随着样品进入而从板之间逸出。样品和其包含的细胞沿着主加载方向106从一边分散到窗102中。然后，可以将样品架101经由槽103插入细胞计数系统100中。优选地，示例细胞计数系统100包括用于感测透明窗102的图像的部件，并且还可以包括用于分析图像以确定图像中可见的细胞的数量的元件。可以在显示器104上向用户呈现测试结果。
[0027]图2示意性示出了可以存在于细胞计数系统100中的部件组。在图2的实施方式中，样品架101被设置在托盘201中，所述托盘201在将样品架插入到细胞计数系统100中时引导样品架。弹簧202可以用于使样品架101偏向托盘201的一侧以对准一致。行程止步器203限制样品架101的插入，并且使样品架101对准在正确的插入深度。将认识到的是，图2中所示用于保持和对准样品架101的特征仅是示例，可以使用用于保持和对准样品架101的任何适合系统。
[0028]光源204对窗102的至少一部分进行照明。例如，托盘201可以包括能够使来自光源204的光到达窗102的镂空部分(图2中不可见)。光源204可以是任何适合种类的光源，例如，发光二极管(LED)、白炽光源、荧光光源、或者其他种类的光源。光源204可以是单色的、可以发窄波长光谱的光、或者可以发宽谱光。
[0029]透镜205将检视区域206的图像投射到阵列光传感器207上。检视区域206仅包括窗102的一部分。例如，虽然可以使用其他尺寸，但窗102可以为约6毫米X9毫米，而检视区域可以覆盖约2毫米X2毫米的区域。
[0030]阵列光传感器207可以是电荷耦合器件(CXD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、或者其他种类的电子图像传感器。这样的传感器包括称为像素的光敏点的阵列。每个传感器像素以与落在像素上的光的强度成比例的速率来累积电荷。为了读取检视区域206的数字图像，可以重置传感器像素，并且使传感器暴露于光下达固定的时间段。将每个像素处的电荷的量转换成电压，然后读取电压并转换成数值。数字图像是表示落在各个像素上的光强度的数值的阵列。在一些实施方式中，也可以收集颜色信息。在一些实施方式中，阵列光传感器207可以包含约4百万个像素。
[0031]控制器208与阵列光传感器207相互作用以采集数字图像。例如，取决于传感器类型，控制器可以向阵列光传感器207提供定时信号、可以提供构型信息或其他控制信号。控制器208还接收表示在像素处采集的光读数的信息。取决于传感器类型和系统架构，信息可以是要被控制器208转换为数字值的模拟电压的形式，或者可以已经在传感器207处被转换为数字值。对于采集检视区域206的数字图像，许多不同的系统架构是可能的。
[0032]如以下将更详细地描述的，还可以存在马达209或其他执行器。可以提供对焦机构。例如，可以沿着光轴手动或自动移动透镜205或传感器207以实现最佳对焦。
[0033]图3示出当存在样品时，可以被细胞计数系统100所拍摄的检视区域206的示例数字图像300。在图像300中约52个细胞301 (只有一些被标记)是可见的。在组成数字图像的数值的阵列中，细胞以与图像的背景302相关联的值不同的关联值组存在。在一些实施方式中，系统使用根据已知技术的计算机化方法来定位和分组表示细胞的存在的值，并且计数存在于图像中的细胞的数量。在一些实施方式中，系统也可以特征化细胞，例如分别计数活细胞和死细胞，或者区分细胞的类型。在其他实施方式中，可以简单显示细胞计数系统所拍摄的图像，并且可以手动执行图像分析和细胞计数。在另一些实施方式中，为了分析和细胞计数，可以将细胞计数系统所拍摄的图像转移至别的系统，例如计算机系统。在其他实施方式中，可以简单地查看细胞计数系统所拍摄的图像而不用实际计数细胞，并且希望所附权利要求包括系统的这种用法。
[0034]图4示出检视区域206与窗102的关系。因为测量的样品的细胞浓度相对高，所以在检视区域206中找到的与检视区域206的面积相关的细胞的数量表示样品中的细胞的浓度。也就是说，在该理想化的示例中，检视区域206中测量的单位面积的细胞数量与将在跨整个窗102测量的单位面积的细胞数量大致相同。在这些条件下，对来自相同材料的样品的重复测试可能会给出如下结果:与要计数的细胞的数量相比，计数到的细胞的数量的变化非常小。
[0035]图5示出具有浓度低得多的细胞的样品的另一示例测试。事实上，在检视区域206中仅出现了 7个细胞。可以看出，因为窗102的其他区域具有聚集更加紧密的细胞，所以在检视区域206中计数到的细胞的数量可能无法准确表示样品的浓度。如果要再次测试该样品，则从统计上讲可能出现，第二测试中的细胞会碰巧以不同的方式分散，并且在检视区域206中计数到的数量会明显不同。[0036]对测试结果的变化性的一种测量是变化系数(COV, coefficient of variation),COV可以定义为:
[0037]COV= σ /μ * 100
[0038]其中，σ是对特定材料的样品进行大量测试的结果的标准偏差，μ是测试结果的平均值。明显的是，COV表示测试结果相对于平均值结果的大小的变化性。乘数100是可选的，并且当使用时，以百分比表示结果。具有低细胞浓度的材料尤其可能受大的COV的影响，部分是因为对于具有低细胞浓度的材料，COV的表达式中的分母μ小。一般来说，希望能减小不管是通过COV或别的特征所测量的测试结果的变化性，使得可以自信地报告测试结果，并且可以避免重复测试。
[0039]图6示出根据本发明的一个实施方式的细胞计数系统100的工作。在图6所示的示例中，托盘201相对于透镜205可移动，使得样品架101和感测系统的相对位置是变化的。例如，可以沿着方向601将托盘201平移到如虚线所示的位置201a。使用托盘201运送样品架101，使得图像传感器207所成像的检视区域包围窗102的区域206a。也可以将托盘201沿着相反方向移动到别的位置(未示出)，其中，传感器207所成像的检视区域包围窗102的区域206b。托盘201的移动可以通过运动系统完成，运动系统可以包括马达(如马达209)或其他种类的执行器。因此，感测系统和样品架101的相对位置可以变成多个构型，其中，在每个构型中传感器207所成像的检视区域包围样品架的不同可视部分。虽然认识到可以使用两个构型，但是在该示例中，可以获得三个不同的构型，或者可以获得多于三个的构型。
[0040]图7示出如在窗102处看到的托盘201的运动的效果。三个构型中通过传感器207所成像的三个区域206、206a、206b示出为叠加在窗102上。
[0041]为了计数正在测量的样品中的细胞，当样品架和感测系统在多个构型的每个构型中时，控制器208指示感测系统捕获数字图像，然后分析数字图像以对存在于所有数字图像中的检视区域中的细胞进行计数。如可以在图7的示例中看出的，这导致较大的有效测量面积，以及针对该样品所计数到的更多的细胞的数量。较大的有效测量面积将减小后续样品中细胞以如下方式分散的可能性:所计数的细胞的总数量相对于所计数的细胞的平均数量明显不同。如果将COV用作变化性的测量，则与仅使用单一图像的测试相比，COV减小。
[0042]虽然图6的系统所成像的三个区域206、206a以及206b不重叠或接触，但这不是必要条件。可以使用接触或重叠检视区域。系统可以执行相关运算以识别出现在任何重叠区域中的细胞，以避免细胞的重复计数。
[0043]在图6的不例系统中，托盘201平移以将窗102的不同部分暴露在传感器207下。在其他实施方式中，可以使用其他种类的运动，例如，导致样品架101的旋转以及样品架101的组合平移和旋转的运动、在样品架101保持静止时感测系统的运动、或者样品架101和感测系统两者的运动，只要样品架和感测系统的相对位置移动到多个构型使得在每个构型中传感器207所成像的检视区域包围样品架的不同可视部分即可。
[0044]如在图4、图5和图7中可见的，细胞可以以细胞密度的梯度的方式分散到窗102中。通常来说，细胞分布在窗102的接近加载点的部分中可能较不密集，在窗的远离加载点的部分中可能较密集。也就是说，随着沿着加载方向106穿过窗，细胞分布可能不是均匀的。与将样品架大致平行于加载方向106移动的系统相比，在采集多个数字图像时样品架101的横向运动可以确保窗102的被系统成像的部分来自窗102的细胞分布大体一致的部分，并且还可以进一步有助于测试结果的重复性和准确性。即便如此，在一些实施方式中，运动通常平行于样品架101中的样品的加载方向106。在其他实施方式中，可以使用平行于细胞计数系统100中的样品架101的加载方向的运动。样品架中的样品的加载方向106可以与细胞计数系统中的样品架的加载方向相同或不同。优选地，成像区域选择为使得系统所生成的细胞计数与通过其他方法所生成的一致。如图7所示，在长度“L”约为9.0毫米的窗的一个示例实施方式中，系统所成像的区域在距最接近加载点701的窗边缘约6.3毫米的中央区域。
[0045]图8不出样品架101的另一不例运动的顶视图。如图1所不，可以将样品架101插入细胞计数系统100中槽或其他插孔内(如槽103)。因此，可以通过细胞计数系统100的外壳的壁803来约束样品架101的可视端801的明显的横向平移。可以通过托盘201和样品架101的旋转或摇摆运动来提供使窗102的多个区域暴露在传感器207下的托盘201的运动。在图8所示的示例中，托盘201围绕槽103处的轴802旋转。虽然轴802位于槽103的中心附近，但是可以选择其他轴，例如在槽103的一个边缘处的轴。在其他实施方式中，可以使用不接近槽103的旋转轴。
[0046]在图8的示例中，当托盘201旋转到如虚线所示的位置201c时，则图像传感器207所成像的检视区域包围窗102的区域206c。托盘201也可以沿着相反方向旋转以窗102的区域206d暴露在传感器207下。因为轴802远离窗102，所以样品架101的旋转导致检视区域206的位置相对于窗102的大致横向改变。因此，区域206、206c以及206d可以全部包围窗102的具有相似细胞分布的部分。优选地，为了在窗102中实现检视区域206的明显的大致横向的运动，使样品架101的旋转轴与检视区域206相距距离“R”，该距离“R”为检视区域206的宽度“W”的至少5倍，更优选地，为检视区域206的宽度的至少8倍。在一些实施方式中，可以使旋转轴离开检视区域206的宽度的10倍、15倍或更多倍。
[0047]图9示出用于提供图8所示的摇摆运动的一个示例运动系统的低斜视图。在图9的系统中，马达209的旋转驱动偏心销901，偏心销901进而与托盘201中的槽902接合。偏心销901的运动驱动槽902，从而驱动托盘201和样品架101，以向传感器207露出窗102的不同区域。
[0048]马达109可以是任何适合种类的马达，例如:步进马达、DC伺服马达、或者其他种类的马达。可以提供限制开关或其他工具来限制马达109的旋转行程。在其他实施方式中，可以使用其他种类的执行器和运动系统，例如，线性马达、螺线管、气动执行器或液压执行器、或者其他种类的执行器可以通过齿轮、传送带、滑轮、直接传动、摩擦传动、或者其他适合机构来驱动托盘102。
[0049]图10示出根据本发明的一个实施方式的用于对细胞进行计数的方法1000的流程图。在步骤1001中，捕获包含要计数的细胞的样品的第一可视部分的数字图像。在步骤1002中，重构感测系统和样品的关系，使得感测系统对样品的第二可视部分进行成像。在步骤1003中，捕获第二可视部分的第二数字图像。在步骤1004中，分析第一数字图像和第二数字图像，并且对在两个数字图像中检测到的细胞进行计数。在步骤1005中，报告基于在第一图像和第二图像两者中的细胞的计数的测试结果。例如，如果在第一数字图像中检测到23个细胞，并且在第二数字图像中检测到29个细胞，则可以报告52个总细胞数。在其他实施方式中，可以报告基于细胞数的其他种类的值。例如，可以将细胞数转换为细胞浓度，然后可以报告细胞浓度。
[0050]将认识到的是，可以捕获多于两个的数字图像，每个数字图像是样品的不同可视部分。例如，可以使用三个、四个或更多个可视区域和各自的数字图像，并且基于出现在所有数字图像中的细胞的组合计数来报告测试结果。还将认识到的是，可以以任何可行的顺序执行步骤。例如，可以在分析任一个图像之前捕获两个数字图像。
[0051]图11示出根据其他实施方式的用于对细胞进行计数的方法1100的流程图。在一些测试中，例如在测试具有高浓度细胞的样品中，计数单个数字图像中的细胞可能足以给出可重复的和可靠的浓度估计。在这种情况下，进一步的测试不提供在准确性或重复性方面的明显的优势，并且引起在重构感测系统和样品、捕获附加的图像、以及分析附加的图像方面的附加的测试时间。方法1100认识到一些测试可能仅需要分析单个数字图像以实现满意的结果，而其他测试可能需要分析两个或更多个数字图像。
[0052]在步骤1101中，捕获包含要计数的细胞的样品的第一可视部分的第一数字图像，然后分析数字图像以计数在第一数字图像中检测到的细胞的数量。该计数表示对样品中的细胞的浓度的估计。在步骤1102中，将计数与所选的第一阈值进行比较以区分以下测试:单个数字图像的分析足以获得满意的浓度估计的测试和需要多个图像的测试。如果从对第一数字图像的分析中获得的计数超过第一阈值，则在步骤1103报告基于第一数字图像中的细胞计数的测试结果。
[0053]当对第一数字图像中的细胞的计数不超过第一阈值时，感测系统和样品被重构使得感测系统对样品的第二可视部分进行成像。在步骤1105中，捕获样品的第二可视部分的第二数字图像，然后分析第二数字图像以确定细胞数。在步骤1106，将在第一图像和第二图像中检测到的细胞的组合计数与第二阈值进行比较。如果组合计数超过阈值，则在步骤1107中基于出现在第一数字图像和第二数字图像中的细胞的组合计数来报告测试结果。如果组合计数不超过第二阈值，则在步骤1108中再次重构系统，以便感测系统对样品的第三可视部分进行成像。在步骤1109，捕获样品的第三检视区域的第三数字图像，然后分析第三数字图像。在步骤1110，基于所有三个图像的组合细胞计数来报告测试结果。
[0054]其他变体是可能的。例如，可以在执行任何的图像分析之前获得样品的不同检视区域的多个数字图像。然后，可以分析所述多个图像中的第一图像，如果分析表明检测到无需进行附加测试的足够的细胞，则可以报告结果，可以放弃对任何其他数字图像的分析，并且放弃任何不用的数字图像。如果对第一数字图像的分析表明细胞浓度对于满意的结果太低，则可以分析所述多个图像中的第二图像。如果对第二数字图像的分析表明第一数字图像和第二数字图像提供了满意的结果，则报告结果，并且放弃对任何进一步的图像的分析。
[0055]根据本发明的实施方式的系统可以具有各种电子架构。图12示出如图1所示的系统100的自包含细胞计数系统的一个示例架构。在图12的实施方式中，控制器208包括处理器801。处理器801可以是任何适合种类的处理器，如通用微处理器或通用微控制器。处理器801对存储器802进行存取，存储器802可以包括易失性存储器和非易失性存储器。例如，存储器802可以包括非易失性存储器，如闪存存储器或可编程只读存储器，其保存在由处理器801执行时使控制器执行其编程功能的微处理器指令。输出/输出模块803可以包括到系统的其他部分的一个或更多个接口，所述系统的其他部分包括:运动系统804 (其可以包括马达209或其他种类的执行器)、图像传感器207、光源204、以及显示器104。在该示例实施方式中，存储器802可以保存使处理器801指引系统的构型和数字图像的采集的指令，并且还可以包括用于分析数字图像以识别和计数细胞以及用于报告结果的指令。
[0056]图13示出包括外部计算机系统1301的细胞计数系统的另一示例架构。例如，控制器208可以向计算机系统1301发送图像传感器207所捕获的数字图像来分析和报告结果。将认识到的是，可以以许多方式来在硬件、软件与固件之间，以及在不同内部处理器与外部计算机系统之间分配由根据本发明的实施方式的细胞计数系统所执行的任务。意图不是将权利要求限制为任何特别的电子架构。
[0057]图14示出便于结合根据本发明的实施方式的细胞计数系统和方法使用的样品架
1400。样品架1400包括构造成用于插入细胞计数系统(例如上述细胞计数系统)的主体
1401。样品架1400还包括可以将样品放置其中的多个窗1402。示例样品架1400包括四个窗1402，但是可以使用更多个或更少个。优选地，窗1402的位置对应检视区域(如检视区域206)的位置，根据实施方式的细胞计数系统可以向传感器如传感器207呈现该检视区域以便进行数字成像。在一个示例用法中，可以将适量样品放置在窗1402的一个或更多个中。然后可以将样品架1400放置在根据本发明的实施方式的细胞计数系统中，并且可以对不只一个的窗1402进行成像。在多个窗中使用的样品可以是相同的材料或任何组合的不同材料。
[0058]在样品架1400中，窗1402相对于样品架1400进入细胞计数系统中的主加载方向1403来横向地布置中。图15示出另一示例样品架1500，样品架1500包括:主体1501和相对于样品架1501进入细胞计数系统中的主加载方向1503平行地布置的多个窗1502。
[0059]在所附的权利要求中，术语“一个(a或an)”意图表示“一个或更多个”。当加在步骤或元素的叙述之前时，术语“包括”和其变型意图表示其他的步骤或元素的增加是可选的，并且不排除在外。为了清晰和理解，现在已经详细介绍了本发明。然而，本领域的技术人员将理解可以在所附权利要求的范围内实行某种改变和修改。
【权利要求】
1.一种系统，包括: 感测系统，所述感测系统生成样品架的检视区域的数字图像，所述样品架保持细胞的集合; 运动系统，所述运动系统将所述样品架和所述感测系统的相对位置变成多个构型，使得在每个构型中所述检视区域包围所述样品架的不同可视部分，其中，所包围的可视部分相对于所述样品进入所述样品架的主加载方向来大致横向地布置；以及 控制器，当所述样品架和所述感测系统处于所述多个构型的每个构型中时，所述控制器指引所述感测系统捕获数字图像。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括分析所述数字图像和对在所有所述数字图像中检测到的细胞进行计数的计算机化分析器。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器执行所述计算机化分析器的功能。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括对所述检视区域进行照明的光源。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述多个构型中由所述检视区域包围的样品架的可视部分不重叠。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述运动系统还包括使所述样品架以平移的方式移动的平移机构。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述运动系统还包括使所述样品架以旋转的方式移动的旋转机构。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括容纳所述系统的至少某些部分和对插有所述样品架的槽进行限定的外壳，并且其中，所述运动系统使所述样品架以摇摆运动的方式旋转，其中，所述样品架的一端保留在所述槽的侧部之间。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述旋转系统使所述样品架围绕槽处的点旋转。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述运动系统包括马达，所述马达在所述控制器的控制下移动所述样品架。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个构型包括至少三个构型。
12.根据权利要求1所述的系统，还包括所述样品架，其中，所述样品架的可视部分位于所述样品架的单个窗中。
13.根据权利要求1所述的系统，还包括所述样品架，其中，所述样品架的可视部分位于所述样品架的不同的窗中。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，至少两个窗保持不同的样品材料。
15.一种方法，包括: 使用感测系统捕获样品的第一可视部分的第一数字图像，所述样品包含细胞； 重构所述感测系统和所述样品，使得所述感测系统对所述样品的第二可视部分进行成像，其中，所述第一可视部分和所述第二可视部分相对于所述样品进入保持所述样品的样品架中的主加载方向来大致横向地布置；以及， 捕获所述第二可视部分的第二数字图像。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括: 使用计算机化分析器分析所述第一数字图像和所述第二数字图像，并且对在所述数字图像中检测到的细胞进行计数；以及基于在所述第一图像和所述第二图像两者中的细胞的计数来报告测试结果。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括: 重构所述感测系统和所述样品，使得所述感测系统对所述样品的第三可视部分进行成像； 捕获所述检视区域的第三数字图像；以及 分析所述第三数字图像并且对在所述第三数字图像中检测到的细胞进行计数； 其中，基于在所述第一图像和所述第二图像两者中的细胞的计数来报告测试结果包括，基于在全部 三个所述数字图像中的细胞的计数来报告测试结果。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一可视部分和所述第二可视部分不重叠。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，重构所述感测系统和所述样品包括，移动所述样品。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，移动所述样品包括，使所述样品以平移、旋转的方式来移动、或者以平移和旋转的组合的方式来移动。
21.根据权利要求15所述的方法，其中，重构所述感测系统和所述样品包括，移动所述感测系统的至少一部分。
22.根据权利要求15所述的方法，其中，重构所述感测系统和所述样品包括，移动所述感测系统的至少一部分和所述样品两者。
23.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一可视部分和所述第二可视部分位于所述样品架的单个窗中。
24.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一可视部分和所述第二可视部分位于所述样品架的不同的窗中。
25.—种对细胞进行计数的方法，所述方法包括: 使用感测系统捕获包含细胞的样品的第一可视部分的第一数字图像； 使用计算机化分析器分析所述第一数字图像以获得存在于所述第一数字图像中的细胞的第一计数； 将所述计数与阈值计数进行比较； 当所述计数低于所述阈值计数时，重构所述感测系统和所述样品，使得所述感测系统对所述样品的第二可视部分进行成像；捕获所述第二可视部分的第二数字图像；以及分析所述第二数字图像并且基于存在于所述第一数字图像和所述第二数字图像中的细胞的计数来报告测试结果；以及 当所述计数高于所述阈值计数时，基于存在于所述第一数字图像中的细胞的计数来报告测试结果而不捕获第二数字图像。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第一可视部分和所述第二可视部分相对于所述样品进入样品架的主加载方向来大致横向地布置。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第一可视部分和所述第二可视部分相对于所述样品进入样品架的主加载方向来大致平行地布置。
28.根据权利要求25所述的方法，其中，所述计数是第一计数，所述阈值计数是第一阈值计数，所述方法还包括:当所述第一计数低于所述第一阈值计数时，分析所述第一数字图像和所述第二数字图像以计算存在于所述第一数字图像和所述第二数字图像中的细胞的第二计数； 将所述第二计数与第二阈值计数进行比较； 当所述第二计数低于所述第二阈值计数时，重构所述感测系统和所述样品，使得所述感测系统对所述样品的第三可视部分进行成像；捕获所述第三可视部分的第三数字图像；以及分析所述第三数字图像并且基于存在于所述第一数字图像、所述第二数字图像以及所述第三数字图像中的细胞的计数来报告测试结果；以及 当所述第二计数高于所述第二阈值计数时，基于存在于所述第一数字图像和所述第二数字图像中的细胞的计数来报告测试结果而不捕获第三数字图像。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第一浓度阈值和所述第二浓度阈值相同。
30.一种对细胞进行计数的方法，所述方法包括: 使用感测系统捕获样品的不同可视部分的多个数字图像，所述样品包含细胞； 使用计算机化分析器分析所述多个数字图像中的第一数字图像以获得存在于所述第一数字图像中的细胞的第一计数； 将所述计数与阈值 计数进行比较； 当所述计数低于所述阈值计数时，分析所述多个数字图像中的至少一个另外的图像，并且基于存在于所分析的数字图像中的细胞的计数来报告测试结果；以及 当所述计数高于所述阈值计数时，基于存在于所述第一数字图像中的细胞的计数来报告测试结果而不分析任何另外的数字图像。
31.一种样品架，包括: 主体,构造成插入细胞计数系统内； 在所述主体中的多个窗，用于接纳包含要计数的细胞的且具有一种或更多种材料的样品，所述多个窗相对于所述样品架进入所述细胞计数系统中的主加载方向来横向或平行地布置。
32.根据权利要求31所述的样品架，其中，所述窗以与所述细胞计数系统的多个检视区域的间隔对应的距离来彼此间隔开。
【文档编号】G06K9/00GK103620619SQ201280026916
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】丹尼尔·Y·楚, 叶利·A·赫夫纳, 扬·茹弗诺 申请人:伯乐实验室有限公司