[发明专利]分析数字全息显微术数据以用于血液学应用

说明书

一种用于分析数字全息显微术（DHM）数据以用于血液学应用的方法包括接收使用数字全息显微术系统获取的DHM图像和标识DHM图像中的一个或多个红细胞。针对包括在所述一个或多个红细胞中的每个相应红细胞，使用参数模型来估计相应红细胞的细胞厚度值，并且使用细胞厚度值为相应红细胞计算细胞体积值。

本案为分案申请。其母案的发明名称为“分析数字全息显微术数据以用于血液学应用”，申请日为2015年6月16日，申请号为201580032575.4。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年6月16日提交的美国临时申请序号62/012,636的权益，所述美国临时申请被整体地通过引用结合到本文中。

技术领域

本公开一般地涉及分析数字全息显微术（DHM）以用于血液学应用。本文中描述的各种系统、方法以及装置可以应用于例如红血细胞（RBC）体积测量和白血细胞（WBC）区分（differential）（细胞类型分类）应用。

背景技术

数字全息显微术（DHM）（也称为干涉相位显微术）是一种成像技术，其提供了定量地跟踪透明样品中的亚纳米量级光学厚度改变的能力。不同于其中仅捕捉关于样品的强度（振幅）信息的传统数字显微术，DHM捕捉相位和强度两者。作为全息图捕捉的相位信息可以用来使用计算机算法来重构关于样品的扩展形态信息（诸如深度和表面特性）。现代的DHM实现提供若干附加益处，诸如快速扫描/数据获取速度、低噪声、高分辨率和用于无标签样本获取的潜力。

诸如体积测量和分类之类的常规细胞分析技术依赖于缺少拓扑信息的二维细胞图像。因此，虽然这些技术可以基于诸如强度之类的信息来分析细胞，但其准确度由于缺少细胞的尺寸和形状的知识而被限制。因此，期望提供适用于提供关于细胞结构的更详细信息的成像模式（诸如DHM）的细胞分析技术。

发明内容

通过提供与分析数字全息显微术（DHM）以用于血液学应用相关的方法、系统以及装置，本发明的实施例解决并克服了上面的不足和缺点中的一个或多个。另外，如在本公开中进一步详细地解释的那样，本文中描述的技术也可以应用于其他临床应用。

DHM以潜在无标记的方式用扩展深度和形态信息来实现高分辨率、宽视野成像的能力使本技术定位于供在若干临床应用中使用。例如，在血液学领域中，DHM可以被用于红血细胞（RBC）体积测量、白血细胞（WBC）区分（细胞类型分类）。针对尿沉渣分析，DHM虑及扫描层中的微流体样本以重构沉渣（可能不等待沉淀）；提高沉渣组分的分类准确度。DHM还可以通过DHM的扩展形态/对比（例如以在新鲜组织中在不标记的情况下将癌细胞与健康细胞区别开）的利用而被用于组织病理学应用。类似地，针对罕见细胞检测应用可以利用DHM的扩展形态/对比（例如，以区别罕见细胞，诸如循环肿瘤/上皮细胞、干细胞、受感染细胞等）。

根据本发明的一个方面，如在某些实施例中所述，一种用于分析数字全息显微术（DHM）数据以用于血液学应用的方法包括接收使用数字全息显微术系统获取的DHM图像。在多个DHM图像中的每个中标识一个或多个连接分量。根据一个或多个连接分量生成一个或多个训练白血细胞图像，并且使用一个或多个训练白血细胞图像来训练分类器以标识白血细胞类型。当接收到新的DHM图像时，从DHM图像提取新的白血细胞图像。于是然后可以将分类器应用于新的白血细胞图像以确定概率值，其中每个相应的概率值对应于白血细胞类型中的一个。然后可以在图形用户界面中呈现新的白血细胞图像和多个概率值。在某些实施例中，可以使用该概率值来执行全血细胞（CBC）测试。