[发明专利]获取荧光原位杂交图像时的相机曝光控制

说明书

一种荧光原位杂交FISH图像获取装置以及控制FISH图像获取装置的方法。获取FISH探针图像(S24、S44)。应用使用了形态学操作的图像处理，以标识提高的图像强度的位置周围的感兴趣区域。据此生成掩模(S22、S42)，该掩模滤除除了感兴趣区域之外的所有区域。掩模被应用于确定感兴趣区域中的图像强度。如果图像强度不具有期望值(S26)，该期望值指示图像的不正确曝光，则以一个或多个不同曝光重复该方法，直到获得充足曝光的FISH探针图像(S29、S47、S48)。通过迭代地应用逐步的增加(S28)凭经验或通过应用公式以分析方式(S46)来确定正确曝光。

技术领域

本公开一般涉及荧光原位杂交(FISH)，更具体涉及获取FISH图像的方法和装置。

背景技术

FISH是一种广泛使用的细胞遗传学技术，其基于将荧光探针附接到染色体上来通过检测脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)的特定序列的存在检测、分析并定量核异常。FISH有许多不同的实现方式，其中一些如下：(a)组织FISH；(b)多光谱FISH(M-FISH)；(c)点计数FISH；(d)流式FISH(即，在流式细胞仪中进行的FISH)；以及(e)微流体辅助FISH(MA-FISH)。FISH的应用包括几种癌症类型的诊断、几种癌症类型的进展分析、以及染色体异常的标识。通常，除了获取FISH探针图像(即，对用于标记感兴趣DNA或RNA的荧光标记敏感的图像)外，还通过使用染色剂(诸如DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)染色核DNA，从而标识样品中核的位置来获取复染剂图像。然后，FISH探针图像和复染剂图像可以存储在一起并进行联合处理，例如，用于分析或显示。

以下以Applied Imaging公司(现在为Leica Biosystems公司的一部分)的名义的专利出版物描述了用于获取FISH图像的方法和装置：US 5880473 A、US 6225636 B1、US2002/081014 A1、US 2003/012420 A1、以及WO 98/52018 A1，其全部内容通过引用并入本文。

WO 2008/019299 A2公开了一种用于从样品的所有区域捕获可接受地曝光的图像的自动曝光方法。该方法具体地解决了图像传感器及相关电子器件的动态范围小于样品中不同区域的强度范围的情形，因此单个捕获的图像不能存储所有信号信息。为了解决该问题，拍摄了许多图像。即，在正确曝光的情况下，拍摄最明亮的图像区域的第一图像。然而，由于带有调光器信号的区域在第一图像中曝光不足，并且鉴于信号位于动态范围之外，可能根本不会记录，因此在更大曝光时拍摄第二图像以对这些调光器区域成像，同时遮蔽明亮区域。可以迭代该过程以按照需要在曝光相继减少的情况下拍摄其他图像，直到整个图像集合包括整个样品区域上正确曝光的图像部分为止。

EP 3021105 A1公开了用于从样品的所有区域捕获可接受地曝光的图像的另一自动曝光方法，其还解决了以下相同问题：当图像传感器及相关电子器件的动态范围小于样品中的不同区域的强度范围时，可能会丢失来自调光区域的显著信号。该方法基于使用预先定义的曝光时间集合，例如，0.1秒、1秒、4秒、以及40秒。使用这些曝光时间中的一个曝光时间来获取第一图像，该曝光时间要么是整个图像的最佳曝光，要么是集合的中间的曝光时间。然后按区域对第一图像进行处理，以确定每个区域的强度值。如果特定区域的强度值低于检测器的饱和度值且高于检测器的背景噪声水平，则确定针对该集合中的较长曝光时间的强度值会是何值。然后，软件选择集合中的特定曝光时间，预计该特定曝光时间给出低于饱和的最高强度值。然后，在该曝光值下拍摄另一图像，然后覆盖该特定区域的子图像“区块(tile)”就是用于后续图像处理的图像。因此，最终用于图像后处理的图像是具有不同曝光的子图像区块的复合拼接图，每个区块都具有已经为该区域选择的曝光。