[发明专利]借助于光场相机对医学样本进行三维分析的分析仪

说明书

本发明涉及一种用于分析医学样本的分析仪。该分析仪包括光学显微镜，该光学显微镜用于对物体区域中的光场成像以对样本成像。该显微镜包括：用于照亮样本的光源；包括用于集中和聚焦来自被照亮的样本的光束的会聚透镜的物镜；以及用于记录光束的数字记录装置。在显微镜上设置用于采集来自物体区域的光场的光场相机，该光场在显微镜中成像。

技术领域

本发明属于自动分析仪领域，并且涉及一种使用具有光场相机的显微镜装置来分析样本中的细胞的血液分析仪。

背景技术

所谓的“自动细胞计数器”用于细胞的自动分析越来越成功。其示例是Advia2120、Sysmex XE-2100、CellaVision DM96和CellaVision DM1200设备。这些自动化设备除了具有很高的吞吐量外，还提供一些优势，诸如高度的客观性(不会因观察者而异)，消除了通常与人工计数(大细胞数的计数)相关的统计变化，并且确定了在人工计数的情况下将不可用的多个参数，以及如上所述，自动化设备是更有效且更具成本效益的处理方式。这些设备中的一些每小时可以处理120个至150个患者样本。

自动单细胞计数的技术原理通常基于阻抗(电阻)测量或光学系统(散射光或吸收测量)。此外，已经建立了例如对血液涂片的细胞进行自动成像和评估的成像系统。

在阻抗方法中，对细胞进行计数，并基于由移动通过小开口的粒子引起的电导率(电阻)的变化的检测和测量来确定细胞的大小。粒子诸如血细胞本身不导电，但悬浮在导电稀释剂中。如果将这样的细胞悬浮液引导通过开口，则在单个个体细胞通过期间，位于开口的每侧上的两个电极之间的电路径的阻抗(电阻)会短暂地增加。

与阻抗方法相反，光学方法包括使激光束或LED光束通过稀释的血液样本，激光束或LED光束以连续流动的方式检测该稀释的血液样本。在此，对应的光束可以例如借助于光波导被引导至流动池。通过流动池的检测区的每个细胞都会散射聚焦的光。然后，散射光被光电探测器检测并转换为电脉冲。在此生成的脉冲的数量与在特定时间间隔内通过检测区的细胞的数量成正比。

在光学方法中，以不同的角度测量从各个细胞散射的通过检测区的光。以这种方式，检测相应单元相对于光学辐射的散射行为；这可以得出例如关于细胞结构、形状和反射率的结论。该散射行为可以用于区分不同类型的血细胞，并且可以使用导出的参数来诊断该样本的血细胞与标准的偏差，该标准从例如分类为标准的多个参考样本中获得。

在自动评估血液涂片中的细胞时，电流分析仪使用具有高数值孔径以及在物体载体与物镜之间具有浸渍介质的显微镜进行操作，以便能够实现高分辨率。然而，这导致相对小的视野深度，该视野深度明显小于垂直于带有血液涂片的物体载体表面的细胞的厚度。因此，不能通过仅具有一个焦点设置的二维成像来对细胞的整个深度信息进行焦点成像。

因此，经常存在分类不明确的血细胞，随后必须由专业人员例如实验室医师对其进行手动分类。为此，将带有血液涂片的物体载体再次置于显微镜下，必须花费大量的费用寻找对应的细胞并由实验室医师对其进行检查。为了进行可靠的分类，在这种情况下，实验室医师通常还会对细胞进行聚焦，以便能够更好地识别和评估沿聚焦方向的细胞结构。

Bahram J.等人的WO 2007/044725 A2：在《光学快报》第14卷第25号第12096-566页中的“Three-dimensional identification of biological microorganism usingintegral imaging(使用积分成像对生物微生物进行三维识别)”；Kim J.等人：在《视觉通信和图像处理》第9655卷第9655101-9655104页中的“A single-shot 2D/3D simultaneousimaging microscope based on light field microscopy(基于光场显微镜的单镜头2D/3D同步成像显微镜)”，以及WO 2010/121637 A1描述了光学成像装置。