[发明专利]采样处理和成像系统

说明书

发明背景

本发明涉及到组织结构的领域。

用于可见光和电子显微镜检查等透射显微镜检查的有机组织采样和其它材料的处理通常是这样执行的，让采样经历一系列化学处理最终制成将采样埋入其中的固体块。

按照常规的处理，首先用能够防止采样自变质(自身变劣)的福尔马林，戊二酸醛或其它材料将组织采样化学定形，使采样呈现刚性，并且增加其渗透性，从而提高后续溶液的渗透作用。随化学定形之后的渗入步骤是随着诸如酒精和二甲苯等溶剂浓度的增加而逐渐替代水分从采样中去掉所有的水。在渗透之后可以用熔化的石蜡进行处理，然后将采样冷却到室温使其固化。或者是用塑料聚合物渗入组织后通过加热，紫外线光或其它手段使其硬化。然后将硬化，渗透的组织放置在一个模子中用石蜡或塑料包装成一个组织块。

按照标准光和电子显微技术的常规组织处理方法，从块上切下采样的薄片段并且传送到玻璃滑动片或其它支撑体上。给组织染色以改善成像对比度，然后在显微镜下观察获得一个二维(XY)影像。关于组织中三维构造的信息是通过观察组织的连续切片而获得的。

可供本文参考的美国专利4,960,330描述了一种块截取和图像采集系统，它所从块上除去连续的片段，并且用显微镜或者是激光扫描仪使露出的块面成像。该方法可以快速记录并储存构造信息，不耗费时间，并且在处理单个的组织片段时不易出错。表面成像所提供的优点是很容易实现三维重组，并且能产生XZ和YZ二维图像。

发明概述

本发明可以强化并简化对组织采样的处理和成像。在本发明的系统中，临床医师和科学家(顾客)将组织采样传送到一个处理中心，然后接收切片采样的硬拷贝或数字图像。在这一系统中，顾客可以修改数字图像，甚至能根据处理中心提供的数据(也就是数字图像的总和)产生新的数字图像。

按照第一方面，本发明的特征是一种采样处理系统，它包括：(a)用于储存和输送采样的一个储存器；(b)渗透和嵌入采样而在储存器中形成块的装置；(c)对成块的采样切片的装置；(d)使成块的采样成像的装置；以及(e)在采样处理过程中用于识别采样的装置。

本发明的系统可以包括用于产生和储存采样的数字图像的装置，以及用于观察数字图像的计算机程序。该系统还可以包括在渗透和嵌入之前使采样化学定形的装置。

按照第二方面，本发明的特征是一种采样成像方法。该方法包括：(a)提供一个适合保存采样的储存器；(b)使储存器中的采样化学定形；(c)渗透和嵌入采样而在储存器中形成一个块；(d)对成块的采样切片；以及(e)产生成决采样的一个图像。

该方法最好是包括步骤(f)，以数字图像的形式储存图像，以及步骤(g)观察数字图像。

“采样”的意思是需要染色和嵌入的一种组织或其它材料。采样的厚度可以大于200微米，一毫米，一厘米，甚至更厚。

“固化”的意思是用一种化学溶液来处理采样标本，用来保存，硬化，和渗透采样。

“渗入”的意思是用一种液体或一系列液体处理采样，使浸透遍及采样的分子级，然后转变成固体使采样呈现刚性。

“嵌入”的意思是将渗透的采样放置在一个模子中并且用一种物质(通常是和渗入物质相同的物质)包装，然后硬化形成一个包装块。嵌入物质的作用是提供刚性支撑并且便于切割处理。

“切片”的意思是从块上切下薄的切片。

“染色”的意思是用一种在分子级上和一种材料结合的染色或萤光物质处理这种材料。

“萤光”或“暗视场”染色是用非共轭染料(也就是在受到适当波长的光激励时会发出萤光的染料)或共轭轭染料(即分子与采样结合，并且直接或间接地附着在一种萤光染料上)实现的。共轭染料的例子包括但是并非仅限于：(i)与抗原结合的初级抗体以及和初级抗体结合的包含一种萤光染料的二级抗体；以及(ii)一种分子，它具有与其共价结合的一种萤光染料。萤光染色形成的图像具有黑色背景，而“标准”或“亮视场”染色是用通常不发萤光的染料实现的，并且使图像具有明亮或白色的背景。萤光和标准的显微技术显然都可以采用同样的染料。

表面成像的优点是截取和成像在很大程度上可以自动化。减少人力，配合着还能节省安装材料，降低成本，或者是按同样的成本提供更多的数据。本发明提供的方法可以积累更多的数据(以数字图像的形式)而不会增加材料和人力成本。

从以下对最佳实施例的描述及权利要求书中可以看出本发明的其它优点。

发明的详细说明