[发明专利]用于包括精子的生物细胞和生物有机体的干涉系统和方法

权利要求书

1.一种用于精子分析的方法，所述方法包括：

处理测量数据，所述测量数据至少包括无标记精子细胞的干涉相位数据，和从所述测量数据确定所述无标记精子细胞的光相位延迟(OPD)地形图；

通过进行以下的至少一项利用所述光相位延迟(OPD)地形图来确定所述无标记精子细胞的一个或更多个区域中的至少一种物理参数:

a.将对应于所述一个或更多个区域的光相位延迟(OPD)地形图中的一个或更多个值除以所述一个或更多个区域的折射指数的值,并确定以下物理参数的至少一种:头部面积、头部的总体积；头部的宽度和长度；头部内的顶体和细胞核的相对面积或体积；头部内的液泡的体积，及其相对体积；每个头部区域的平均光相位延迟(OPD)；每个头部区域的方差或标准偏差；精子头部的前半部和后半部的平均光相位延迟(OPD)值之间的差异；中段宽度；中段长度；尾部长度；细胞质滴的存在；尾部形状和头部形状；所述一个或更多个区域的折射指数的值通过处理在两种不同条件获得的至少一个标记的精子细胞的第一相位图数据和第二相位图数据获得；

b.将所述一个或更多个区域的光相位延迟(OPD)的平均值乘以所述一个或更多个区域的面积并除以特定的增量值，所述至少一个物理参数包括以下中的至少一种：头部的总干质量；顶体和细胞核的干质量；每个头部区域的质心和加权质心以及它们之间的距离；以及

基于所述至少一种物理参数并根据世界卫生组织(WHO)指南生成所述无标记精子细胞的精子质量评分，所述精子质量评分使得能够确定是否选择所述无标记精子细胞用于受精程序。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量数据包括双折射图像数据，并且所述测量数据的所述处理包括生成所述无标记精子细胞的双折射地形图，所述双折射地形图指示无标记精子细胞内的DNA片段化，其中所述双折射地形图被用于根据世界卫生组织(WHO)指南确定所述精子质量评分。

3.根据前述权利要求1或2所述的方法，所述方法包括处理多于一个无标记精子细胞的测量数据，以及建立训练数据组，所述训练数据组包括正常精子细胞和异常精子细胞的所述至少一种物理参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述训练数据组包括表明在无标记精子细胞内的空间、光谱和偏振状态以及双折射分布的至少一种的数据。

5.根据权利要求3所述的方法，所述方法包括通过将测量的物理参数与所述训练数据组的物理参数比较来确定由多于一种的物理参数表明的所述精子质量评分。

6.根据权利要求1、2或4所述的方法，其中所述精子质量评分表明以下中的至少一种：所述细胞的细胞核内的染色体畸变、所述细胞内的DNA片段化以及所述精子细胞的性别。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个标记的精子细胞的第一相位图数据和第二相位图数据的所述处理包括计算对应于所述标记的精子细胞中的不同点的精子折射指数图，以及生成并储存表明所述标记的精子细胞中的所述不同点的特征性精子折射指数图的数据，从而确定所述无标记精子细胞的所述物理参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述标记的精子细胞中的所述不同点对应于所述标记的精子细胞的以下细胞区室中的至少一种：液泡、细胞核、顶体、头部、颈部区域和尾部。

9.根据权利要求1中任一项所述的方法，所述方法包括对所述至少一个标记的精子细胞成像并获得所述第一相位图数据和第二相位图数据。

10.根据权利要求9所述的方法，所述方法包括用干涉相位显微术(IPM)对所述标记的精子细胞成像，同时，将所述至少一个标记的精子细胞依次浸没在具有第一折射指数的第一介质中和具有不同的第二折射指数的第二介质中以获得所述第一相位图数据和第二相位图数据。