[发明专利]用于可控地扫描细胞样本的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及控制自动显微镜，更具体地，涉及利用自动显微镜可控地扫描细胞样本。

背景技术

在医疗行业中，实验室技术人员(例如，细胞学家或其他使用者)经常需要检查细胞样本以查看是否存在特定的细胞类型。典型的细胞学技术是“早期子宫颈癌涂片(Pap smear)”检查，其包括从女性的子宫颈刮下细胞并分析这些细胞，以便检测异常细胞的存在(这是子宫颈癌发生的先兆)。细胞学技术还用来检测人体其他部位中的异常细胞和疾病。

通常将获得的细胞样品放在溶液中，然后收集并转移至载玻片，以便放大观察。典型地，对载玻片上的细胞(通常叫做细胞涂片)施加定影液和染色液，以便于检查并为了归档目的而保存样本。使用显微镜检查所制备的样本，例如在图1A至图1B中整体指示为100的显微镜，该显微镜包括具有表面112的载物台110，该表面支撑具有生物样本202的样本载玻片200(例如，如图2所示)。

提供一个或多个控制旋钮，以允许使用者移动载物台(stage)110。如图1A至图1B所示，显微镜100可以包括同轴控制旋钮120，该同轴控制旋钮包括用于在一个方向(例如，x方向)上移动载物台110的第一旋钮121和与第一旋钮121同轴的用于在不同方向(例如，y方向)上移动载物台110的第二旋钮122。光源130(例如，卤钨光源)设置在载物台110的下方，以照亮样本202。物镜140形成样本202的放大图像，并且，细胞学家可通过接目镜150观察该放大图像。使用调焦控制器160进行焦距调节，该调焦控制器可包括同轴的调焦旋钮161、162(例如，用于粗调焦距和微调焦距)，它们使载物台110垂直地(例如，z方向)移动。美国公开No.2007/0139638A1中描述了显微镜部件的其他方面。

还利用机械视觉装置和自动系统来获取并分析生物样本的图像。图3示出了一种已知的自动系统300，该自动系统包括自动成像显微镜或站点310、处理服务器320和自动检查站点330。

成像站点310包括照相机312，该照相机用于获取通过成像显微镜316观察的样本202的图像。进一步参照图4，机动载物台314可以包括或可操作地连接至载物台控制部件或模块400，该载物台控制部件包括一个或多个电机402和相关的电子构件(例如，处理器404和存储器406)，这些电子构件用来控制电机402和载物台314与载物台上的载玻片200的位置。再次参照图3，将照相机312产生的图像数据318提供给服务器320，该服务器包括一个或多个处理器321至323(其总体上被称为处理器321)和用于处理图像数据318并存储被提供给检查站点330的结果的存储器324。

在一些自动筛选(screening)系统中，处理器321在每个样本202内在正常的生物材料与异常的(或可疑的)生物材料之间进行描绘。也就是说，处理器321使用诊断信息来确定载玻片200上的最相关的生物目标及其位置(例如，x-y坐标)。在一个系统中，服务器320处理图像数据318以识别图像数据318中的“关注目标(object of interest)”(OOI)。OOI可以采用样本202的个体细胞和细胞群的形式。可以在关注域(FOI，Filed of Interest)视野的规定的边界或领域内组织一个或多个OOI，FOI可由各种几何形状定义，以包括不同数目的OOI。可以基于(x，y)坐标识别FOI。一种已知的自动系统识别22个FOI，或22组(x，y)坐标。美国专利No.7,083,106和美国公开No.2004/0254738A1中描述了OOI和FOI的其他方面。

可将处理器321构造为对识别的OOI进行归类，例如，基于某些细胞或目标具有异常状况(例如，恶性肿瘤或潜在恶性肿瘤)的危险程度来归类。例如，处理器321可以评估OOI的综合细胞核或平均光密度，并根据光密度值对OOI归类。可以存储OOI和FOI的坐标信息以进行后续处理，即使用检查站点330检查或分析。

当细胞学家使用检查显微镜(review microscope)336和机动载物台334检查载玻片200时，将OII/FOI位置信息提供给检查显微镜336，该检查显微镜自动地步进通过(step through，调试)之前识别的FOI，以将OOI提供给细胞学家。在一个自动系统中，检查站点330包括用来操纵载玻片200的鼠标状操纵杆。例如，一个系统包括用来操纵下一个FOI和前一个FOI的“NEXT”和“PREVIOUS”按钮。