專利名稱：樣品試管操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明申請(qǐng)涉及成像技術(shù)，特別地涉及一種稀有細(xì)胞的成像。
背景技術(shù)：
下列內(nèi)容涉及成像技術(shù)。參照示例性實(shí)施方式具體描述下列內(nèi)容，所述實(shí)施方式 涉及離心血樣的血沉棕黃層中的稀有細(xì)胞例如上皮細(xì)胞的成像。然而，下列內(nèi)容更一般地 涉及用于在大的視場(chǎng)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上均勻的靜態(tài)照明的照明系統(tǒng)，以及涉及使用同樣原理的顯 微鏡。在定量血沉棕黃層分析技術(shù)中，使用抗凝血添加劑、離心法等將血液分離成包括 血沉棕黃層成分的組分來(lái)提取和處理全血樣品，血沉棕黃層主要包含白血球。使用合適的 熒光染料來(lái)標(biāo)記出現(xiàn)在血沉棕黃層中的感興趣的稀有細(xì)胞，如與一些癌有關(guān)的一些上皮細(xì) 胞，然后使用熒光顯微成像來(lái)計(jì)數(shù)熒光染料所標(biāo)記的感興趣的細(xì)胞。定量血沉棕黃層分析 是用于篩檢一些癌、用于監(jiān)控癌治療等的有希望的非侵害性技術(shù)。血沉棕黃層中的熒光染料標(biāo)記的稀有細(xì)胞的濃度是低的。光學(xué)掃描熒光顯微術(shù)通 過(guò)相對(duì)于血沉棕黃層樣品掃描顯微鏡的視場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的血沉棕黃層樣品的評(píng)估。通 過(guò)相對(duì)于血沉棕黃層樣品移動(dòng)顯微鏡、通過(guò)相對(duì)于顯微鏡移動(dòng)血沉棕黃層或通過(guò)其中的一 些組合可實(shí)現(xiàn)掃描。用高強(qiáng)度均勻光照明的大視場(chǎng)對(duì)于快速和準(zhǔn)確地分析血沉棕黃層樣品 中熒光染料標(biāo)記的稀有細(xì)胞是有利的。所述照明還可方便地使用單色光或窄帶寬光以便促 進(jìn)稀有細(xì)胞熒光和分散照明之間的光譜差異。然而，在大的視場(chǎng)范圍內(nèi)提供均勻的高強(qiáng)度照明是困難的。在白光源的情況下，一般需要濾波以提供單色或至少在光譜上被限制的照明。光 譜濾波阻擋了在所選的光譜范圍外的大部分光輸出。因此，用白光源照明是光效率低的。高 強(qiáng)度白熾白光源例如氙燈也產(chǎn)生大量的熱，這可不利地影響定量血沉棕黃層分析。激光光源在產(chǎn)生光譜窄的光方面是更光學(xué)有效的。例如，氬激光器在488nm和 514nm輸出高強(qiáng)度窄光譜線，以及在其它波長(zhǎng)輸出較弱的線。這些波長(zhǎng)適于在一些標(biāo)記染料 中激發(fā)發(fā)光，這些染料在約550nm處發(fā)光。然而，激光器一般輸出嚴(yán)格平行光束(collimated beam)，其在窄光束截面區(qū)具有 高度不均勻的高斯強(qiáng)度曲線或分布。此外，激光束是相干的，以及由于波前之間的干涉一般 呈現(xiàn)出散斑圖。所述散斑圖可具有與稀有細(xì)胞的典型尺寸重疊的空間頻率。當(dāng)掃描所述視場(chǎng)時(shí)，所述散斑圖還可移動(dòng)或改變。激光的這些方面實(shí)質(zhì)上使確定所檢測(cè)的發(fā)光特征是熒 光染料標(biāo)記的稀有細(xì)胞還是照明假象變得復(fù)雜化。使用光束均勻器可改善空間均勻性。一種光束均勻器通過(guò)提供實(shí)質(zhì)上抵消高斯光 束分布的逆高斯吸收分布來(lái)操作。另一種光束均勻器以將所述光重新分布成平的空間分布 的方式使用兩個(gè)或更多透鏡(或復(fù)合透鏡)來(lái)折射高斯光束。然而，在顯微熒光成像中使 用光束均勻器是存在問(wèn)題的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)顯微鏡物鏡聚焦均勻的光束可引入另外的光束不均 勻性。此外，光束均勻器實(shí)質(zhì)上一般不降低散斑不均勻性。在稱作共焦顯微術(shù)的另一方法中，激光束在大的視場(chǎng)快速掃描或掃掠。所述視場(chǎng) 被采樣而不是作為整體成像。在此動(dòng)態(tài)方法中，在任何給定時(shí)刻及時(shí)照明的樣品的部分比 所述視場(chǎng)小的多。通過(guò)在所述視場(chǎng)上快速掃描聚焦的激光束，從所獲得的樣品點(diǎn)可構(gòu)造圖 像。通過(guò)快速采樣所述視場(chǎng)實(shí)際上動(dòng)態(tài)模擬了均勻照明。共焦顯微術(shù)是已建立的技術(shù)。然而，所述光束掃描實(shí)質(zhì)上增加了顯微鏡系統(tǒng)的復(fù) 雜性和成本。共焦顯微術(shù)對(duì)透鏡或其它光學(xué)部件中的小缺陷還可能是高度靈敏的。因此， 應(yīng)使用很高質(zhì)量的光學(xué)器件，這又增加了系統(tǒng)成本。參考引入于2002年10月3日提交的no. 10/263，974以及于2004年4月8日被公布為美 國(guó)Publ. Appl. No. 2004/0067162A1的美國(guó)申請(qǐng)，在這里通過(guò)參考被全部加入。于2002年10月3日提交的no. 10/263，975以及于2004年4月8日被公布為美 國(guó)Publ. Appl. No. 2004/0067536A1的美國(guó)申請(qǐng)，在這里通過(guò)參考被全部加入。與本發(fā)明同時(shí)提交，題目為“《用于稀有細(xì)胞的檢測(cè)的方法和設(shè)備》(Method and Apparatus for Detection of Rare Cells) ”、發(fā)明人為 Albert Ε. Weller, III，以及相應(yīng) 于代理人檔案號(hào)no. BATZ 00009的美國(guó)專利申請(qǐng)no.—，，在這里通過(guò)參考被全部加入。與本發(fā)明同時(shí)提交，題目為“《取樣管處理設(shè)備》(Sample Tube HandlingApparatus) ”、發(fā)明人為 Steve Grimes、Thomas D. Hauber 禾口 Eric R. Navin,以及 相應(yīng)于代理人檔案號(hào)no. BATZ 200010的美國(guó)專利申請(qǐng)no.—，，在這里通過(guò)參考被全部 加入。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，公開了一種用于操縱關(guān)聯(lián)的試管的試管操縱裝置，所述試管包含 或支持在環(huán)狀樣品區(qū)中的樣品，所述試管操縱裝置包括至少兩個(gè)定位軸承，至少一個(gè)所 述定位軸承布置在所述環(huán)狀樣品區(qū)的第一側(cè)，至少一個(gè)其他的所述定位軸承布置在所述環(huán) 狀樣品區(qū)的第二側(cè)，所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)沿所述關(guān)聯(lián)的試管的管軸線與所述環(huán)狀 樣品區(qū)的所述第一側(cè)相對(duì)；機(jī)械偏置設(shè)備，所述機(jī)械偏置設(shè)備設(shè)置成對(duì)著所述至少兩個(gè)定 位軸承偏置所述關(guān)聯(lián)的試管，以相對(duì)于所述至少兩個(gè)定位軸承對(duì)準(zhǔn)所述環(huán)狀樣品區(qū)的一部 分；以及旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器設(shè)置成響應(yīng)于所施加的扭矩，來(lái)驅(qū)動(dòng)所述試管繞 所述管軸線旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述至少兩個(gè)定位軸承被從由下述組成的組中選擇滾柱、球軸承，和襯
套表面。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器還界定布置在所述所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)上的定位軸承，所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)沿所述關(guān)聯(lián)的試管的所述管軸線與所述環(huán)狀樣品 區(qū)的所述第一側(cè)相對(duì)。優(yōu)選地，所述機(jī)械偏置設(shè)備包括至少一個(gè)偏置軸承。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)偏置軸承和所述至少兩個(gè)定位軸承被安排在所述環(huán)狀樣品 區(qū)的所述第一側(cè)上的第一公共平面中和所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)上的第二公共平面 中，所述第一公共平面和所述第二公共平面通常橫切所述關(guān)聯(lián)的試管的所述管軸線。優(yōu)選地，所述第一公共平面和所述第二公共平面與布置在所述關(guān)聯(lián)的試管中的關(guān) 聯(lián)的浮體的脊對(duì)準(zhǔn)。優(yōu)選地，所述第一公共平面和所述第二公共平面關(guān)于所述管軸線以相應(yīng)于所述關(guān) 聯(lián)的浮體的所述脊的螺旋間距的間距傾斜。優(yōu)選地，至少一個(gè)偏置軸承和所述至少兩個(gè)定位軸承包括安排在所述環(huán)狀樣品 區(qū)的所述第一側(cè)上的第一公共平面中的第一組軸承，所述第一組軸承包括至少一個(gè)定位軸 承和至少一個(gè)偏置軸承。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)偏置軸承和所述至少兩個(gè)定位軸承還包括安排在所述環(huán) 狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)上的第二公共平面中的第二組軸承，所述第二組軸承包括至少一個(gè) 定位軸承和至少一個(gè)偏置軸承。優(yōu)選地，所述第一組軸承中的所述軸承分隔開120°的徑向間隔。優(yōu)選地，所述第一組軸承包括兩個(gè)定位軸承和一個(gè)偏置軸承。優(yōu)選地，所述第一組軸承包括兩個(gè)偏置軸承和一個(gè)定位軸承。優(yōu)選地，所述定位軸承和所述偏置軸承是滾柱，所述滾柱關(guān)于所述管軸線傾斜以 產(chǎn)生與所述管軸線平行的力分量。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器包括成形聯(lián)接器，其具有設(shè)置成與所述關(guān)聯(lián)的試管的 成形基部相匹配的輪廓。優(yōu)選地，所述成形聯(lián)接器和所述關(guān)聯(lián)的試管的所述成形基部被調(diào)節(jié)，以當(dāng)所述關(guān) 聯(lián)的試管的所述成形基部與所述成形聯(lián)接器相匹配時(shí)限定所述關(guān)聯(lián)的試管的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。優(yōu)選地，所述試管被安排為由所述至少兩個(gè)定位軸承水平地支持，并且所述機(jī)械 偏置設(shè)備包括重力偏置設(shè)備。根據(jù)另一個(gè)方面，公開了一種樣品操縱裝置，包括試管，所述試管界定試管軸線 并包含或支持在環(huán)狀樣品區(qū)中的關(guān)聯(lián)的樣品；至少兩個(gè)定位軸承，所述至少兩個(gè)定位軸承 沿所述試管軸線在所述環(huán)狀樣品區(qū)的相對(duì)側(cè)與所述試管接合；至少一個(gè)偏置軸承，所述至 少一個(gè)偏置軸承與所述至少兩個(gè)定位軸承徑向地分隔開，并對(duì)著所述至少兩個(gè)定位軸承壓 所述試管，以相對(duì)于所述至少兩個(gè)定位軸承對(duì)準(zhǔn)所述環(huán)狀樣品區(qū)的一部分；以及電動(dòng)機(jī)，所 述電動(dòng)機(jī)與所述試管接合以選擇性地旋轉(zhuǎn)所述試管。優(yōu)選地，所述定位軸承中之一包括布置在所述試管的基部的旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器，所述 旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器還可操作地將電動(dòng)機(jī)與所述試管連接。優(yōu)選地，樣品操縱裝置還包括布置在所述試管中的浮體，所述環(huán)狀樣品區(qū)被布置 在所述浮體和所述試管的內(nèi)表面之間的環(huán)狀間隙內(nèi)。優(yōu)選地，所述浮體包括接合所述試管的所述內(nèi)表面以密封所述樣品區(qū)的密封脊，所述至少兩個(gè)定位軸承在所述密封脊處接合所述試管。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)偏置軸承包括也在所述密封脊處接合所述試管的至少兩個(gè)
偏置軸承。優(yōu)選地，所述密封脊圍繞所述浮體成螺旋狀，并且所述定位軸承響應(yīng)于所述試管 經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器的旋轉(zhuǎn)而跟蹤螺旋的所述密封脊。優(yōu)選地，所述關(guān)聯(lián)的樣品接觸所述試管的內(nèi)表面和所述試管的外表面中之一。根據(jù)又一個(gè)方面，公開了一種用于操縱關(guān)聯(lián)的試管的試管操縱裝置，所述關(guān)聯(lián)的 試管包含或支持在環(huán)狀樣品區(qū)的樣品，所述試管操縱裝置包括固定軸承，其在所述環(huán)狀樣 品區(qū)的第一側(cè)與所述關(guān)聯(lián)的試管接合；偏置軸承，其布置成對(duì)著所述固定軸承壓所述試管； 以及旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器，其與所述試管接合以傳送所施加的扭矩來(lái)旋轉(zhuǎn)所述試管。優(yōu)選地，所述固定軸承包括至少兩個(gè)徑向地分隔開的固定軸承。優(yōu)選地，所述偏置軸承包括沿著所述試管的軸線分隔開的至少兩個(gè)偏置軸承。優(yōu)選地，試管操縱裝置還包括偏置彈簧，所述偏置彈簧對(duì)著所述試管壓所述偏置 軸承。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器包括通過(guò)所述施加的扭矩來(lái)旋轉(zhuǎn)的所述固定軸承或 所述偏置軸承中的一個(gè)或更多個(gè)。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器與所述關(guān)聯(lián)的試管的基部耦合，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器和 所述基部包括匹配的輪廓。優(yōu)選地，所述匹配的輪廓被調(diào)節(jié)為限定絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。本發(fā)明的許多優(yōu)點(diǎn)和益處在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀下面優(yōu)選實(shí)施方式的詳 細(xì)說(shuō)明時(shí)將變得顯而易見(jiàn)。


本發(fā)明可采取多種部件和部件配置以及多種過(guò)程操作和過(guò)程操作配置的形式。附 圖僅是為了說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施方式，以及不解釋為限制本發(fā)明。圖1簡(jiǎn)要示出包括光學(xué)系統(tǒng)的顯微鏡系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上在整個(gè)顯微鏡視場(chǎng)提 供大體上均勻的靜態(tài)照明。圖2簡(jiǎn)要示出具有修改的光學(xué)系統(tǒng)的圖1的顯微鏡系統(tǒng)。圖3簡(jiǎn)要示出具有另一修改的光學(xué)系統(tǒng)的圖1的顯微鏡系統(tǒng)。圖4簡(jiǎn)要示出具有又一修改的光學(xué)系統(tǒng)的圖1的顯微鏡系統(tǒng)。圖5-10示出試管支架的多個(gè)視圖圖5示出所述支架的透視圖，其中框架以虛線顯示以展示內(nèi)部部件。圖6示出所述支架的側(cè)視圖，其中框架以虛線顯示。圖7示出試管以及定位和偏置軸承的透視圖。圖8示出包括偏置力的指示的試管支架的頂視圖。圖9示出包括成形基部的試管的第二端的側(cè)視圖。圖10示出旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器的頂視圖，旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器包括設(shè)置成與圖9所示的試管的成形 基部匹配的輪廓。圖IlA和IlB示出另一實(shí)施方式的試管支架的頂視圖，其中試管具有被加載的偏心截面。圖12示出使用傾斜滾柱軸承的試管支架的一部分的側(cè)視圖。圖13示出使用傾斜滾柱軸承的試管支架的一部分的側(cè)視圖，滾柱軸承沿試管軸 交錯(cuò)，以及具有螺旋形脊的浮體能夠?qū)崿F(xiàn)試管的螺旋掃描。圖14示出試管支架的透視圖，試管支架水平支持試管以及使用試管作為偏置力。圖15示出試管支架的頂視圖，試管支架使用襯套表面作為定位軸承以及使用一 組球軸承作為偏置軸承。圖16簡(jiǎn)要描述與執(zhí)行定量血沉棕黃層分析有關(guān)的一些測(cè)量參數(shù)，該分析使用在 試管內(nèi)壁和浮體外表面之間的環(huán)狀間隙中收集的血沉棕黃層樣品。圖17簡(jiǎn)要示出合適的定量血沉棕黃層測(cè)量/分析方法。圖18簡(jiǎn)要示出另一合適的定量血沉棕黃層測(cè)量/分析方法。圖19簡(jiǎn)要示出用于標(biāo)記候選細(xì)胞的合適的圖像處理方法。圖20示出用于方形濾波核(filter kernel)的像素布局，方形濾波核適于在匹配 濾波中使用。圖21示出圖20的方形濾波核的像素強(qiáng)度截面A-A。圖22簡(jiǎn)要示出用于使分析員能夠確認(rèn)或拒絕候選細(xì)胞的合適的用戶驗(yàn)證過(guò)程。優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明參考圖1，顯微鏡系統(tǒng)10使與血沉棕黃層樣品重合的顯微鏡視場(chǎng)成像，所述棕黃 層樣品布置在環(huán)狀間隙12的大體上平面的部分，所述環(huán)狀間隙12在透光試管壁14和布置 在試管內(nèi)的浮體的浮體壁16之間。用于獲得和制備這樣的血沉棕黃層樣品的合適的方法 和裝置在例如美國(guó) Publ. Appl. No. 2004/0067162 Al 和美國(guó) Publ. Appl. No. 2004/0067536 Al中公開。盡管所述試管和浮體是彎曲的，所述顯微鏡視場(chǎng)通常是平面的，因?yàn)樗鲲@微鏡 視場(chǎng)一般比試管壁14和浮體壁16的曲率半徑在尺寸上小的多。雖然所述視場(chǎng)實(shí)質(zhì)上是平 的，然而布置在透光試管壁14和浮體壁16之間的血沉棕黃層樣品可具有的厚度實(shí)質(zhì)上大 于顯微鏡系統(tǒng)10的景深(cbpth ofview)。所述試管以有助于掃描跨越所述環(huán)狀間隙的顯微鏡視場(chǎng)的方式安裝在相應(yīng)于顯 微鏡系統(tǒng)10的固定位置。正如將要討論的，優(yōu)先提供合適的機(jī)制，以在包含血沉棕黃層樣 品的環(huán)狀間隙范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)視場(chǎng)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)和/或平移掃描。顯微鏡系統(tǒng)10包括激光器18，例如氣體激光器、固態(tài)激光器、半導(dǎo)體激光二極管 等，其產(chǎn)生激光束形式的源光20(在圖1中用虛線簡(jiǎn)要示出)，所述激光束具有照明波長(zhǎng)和 不均勻的空間分布，該分布一般為高斯或大致高斯形狀，在所述光束的中心區(qū)強(qiáng)度最高，以 及隨著離光束中心的距離增加，強(qiáng)度降低。光學(xué)組件22設(shè)置成接收空間不均勻源光20以 及輸出校正的空間分布。光束擴(kuò)散器包括凹透鏡24，其一般使激光束發(fā)散；和以較大的直徑校準(zhǔn)擴(kuò)散光 束的準(zhǔn)直透鏡26，該直徑實(shí)質(zhì)上與光束均勻器30的高斯空間特性曲線的直徑匹配。光束均 勻器30實(shí)質(zhì)上通過(guò)使所述源光的高斯或其它不均勻分布均勻來(lái)使擴(kuò)展的激光束變平，以 產(chǎn)生具有改善的空間均勻性的輸出光。在一些實(shí)施方式中，光束均勻器30通過(guò)具有相應(yīng)于逆高斯的空間不均勻吸收分布來(lái)操作。在這樣的實(shí)施方式中，所述光束均勻器在相應(yīng)于所述擴(kuò)展激光來(lái)的最高強(qiáng)度中 心區(qū)域的中心區(qū)域內(nèi)具有最高的吸收，以及在相應(yīng)于所述擴(kuò)展激光束的較低強(qiáng)度外部區(qū)域 的周邊具有較低的吸收或無(wú)吸收。在其它實(shí)施方式中，光束均勻器30例如使用合適的透鏡對(duì)來(lái)折射性地重新分布 光以使在所述擴(kuò)展激光束的所述區(qū)域的光強(qiáng)度均勻化。折射的光束均勻器將來(lái)自所述擴(kuò)展 激光束的高強(qiáng)度中心區(qū)的光折射進(jìn)較低強(qiáng)度的周邊區(qū)域。聚焦透鏡34和配合透鏡36將擴(kuò)展且平或均勻的激光束減少到期望的光束直徑以 輸入到物鏡40，激光束在顯微鏡視場(chǎng)被聚焦。二向色鏡44被選擇以實(shí)質(zhì)上在激光束波長(zhǎng)或 波長(zhǎng)范圍反射光，以及實(shí)質(zhì)上在熒光染料的熒光波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍透射光，所述熒光染料用 于標(biāo)記血沉棕黃層樣品中的稀有細(xì)胞。光學(xué)組件22包括靜止的光學(xué)部件24、26、30、34、36，其設(shè)置成將校正的空間分布 輸出到物鏡40，當(dāng)校正的空間分布被物鏡40聚焦在顯微鏡視場(chǎng)時(shí)，實(shí)質(zhì)上在整個(gè)顯微鏡視 場(chǎng)提供大體上均勻的靜態(tài)照明。物鏡40將校正的照明聚焦到顯微鏡視場(chǎng)。物鏡40可包括 單個(gè)物鏡透鏡或可包括兩個(gè)或更多物鏡透鏡。例如通過(guò)調(diào)整物鏡40和透光試管壁14之間 的距離，可調(diào)整顯微鏡系統(tǒng)10的焦深(focus depth) 0另外或可選地，通過(guò)在物鏡40內(nèi)相 對(duì)移動(dòng)兩個(gè)或更多透鏡或透鏡元件可調(diào)整所述焦深。光束均勻器30設(shè)計(jì)成輸出實(shí)質(zhì)上一致的均勻光束，以用作合適直徑的高斯輸入 光束。然而，物鏡40 —般引入一些空間不均勻性。因此，一個(gè)或更多靜止光學(xué)部件，例如發(fā) 散透鏡24、準(zhǔn)直透鏡26、聚焦透鏡34和/或聚焦透鏡36可選地設(shè)置成將空間不均勻性引入 到所述空間分布，從而當(dāng)所述光束被物鏡40聚焦時(shí)，提供顯微鏡視場(chǎng)的實(shí)質(zhì)上均勻的靜態(tài) 照明。在一些預(yù)期的實(shí)施方式中，此校正的空間不均勻性由一個(gè)或更多專用光學(xué)部件(未 顯示)引入，其包括在用于此目的的光學(xué)組件22中。所述顯微鏡視場(chǎng)的實(shí)質(zhì)上均勻的靜態(tài)照明使布置在所述顯微鏡視場(chǎng)內(nèi)的任何熒 光染料標(biāo)記的上皮細(xì)胞發(fā)熒光。另外，所述熒光染料一般會(huì)給血沉棕黃層產(chǎn)生較低強(qiáng)度的 背景熒光。所述熒光由物鏡40捕獲，以及所捕獲的熒光50 (在圖1中用虛線簡(jiǎn)要示出)通 過(guò)二向色鏡44，以及通過(guò)可選的用于排除任何雜散源光的濾波器52，以由攝像機(jī)系統(tǒng)56成 像。攝像機(jī)系統(tǒng)56可例如包括用于獲得電子圖像的電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)，所述電子 圖像可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器卡或其它非易失性存儲(chǔ)器中以用于隨后的圖像處理。參考圖2和圖3，描述了其它合適的顯微鏡系統(tǒng)。圖2示出顯微鏡系統(tǒng)10’，其類似于圖1的顯微鏡系統(tǒng)10，除了光學(xué)組件22’，其不 同之處在于，圖1的靜止光束均勻器30由靜止的漫射器30’替代。漫射器30’可例如為全 息漫射器，例如可從Physical Optics Corporation (Torrance, CA)獲得。這樣的全息漫射 器使用提供隨機(jī)非周期性光學(xué)結(jié)構(gòu)的全息圖，所述光學(xué)結(jié)構(gòu)漫射光以產(chǎn)生改善的空間均勻 性。然而，所述光的漫射還產(chǎn)生伴隨的光束發(fā)散。一般，光的較強(qiáng)的漫射往往產(chǎn)生較多的空 間均勻性，但是也往往產(chǎn)生較大的光束發(fā)散。全息漫射器根據(jù)發(fā)散角的半高全寬(FWHM)被 適當(dāng)分類，較大的發(fā)散角一般提供較多的漫射以及較大的光均勻性，但是由于增加的光束 發(fā)散也導(dǎo)致顯微鏡系統(tǒng)10’內(nèi)增加的光損失。在顯微鏡系統(tǒng)10’的一些實(shí)施方式中，漫射器30’為小角度漫射器，其具有的FWHM 小于或約為10°。較小角度的漫射器一般優(yōu)先提供較小的發(fā)散，并因而提供較好的照明通過(guò)效率；然而，若發(fā)散FWHM太低，那么漫射器將不提供足夠的光漫射以產(chǎn)生足夠的光束均 勻性。低漫射降低了漫射器30’均勻化高斯分布的能力，以及還降低了漫射器30’去除散 斑的能力。參考圖3，另一實(shí)施方式的顯微鏡系統(tǒng)10”類似于顯微鏡系統(tǒng)10’，以及包括使用 漫射器30”的光學(xué)組件22”，所述漫射器30”類似于顯微鏡系統(tǒng)10’的漫射器30’。然而， 漫射器30”相對(duì)于光學(xué)組件22”的光路傾斜角度θ，以便實(shí)質(zhì)上降低源光20的散斑圖。不 局限于任何特定的操作理論，認(rèn)為所述傾斜將散斑圖移到較高的空間頻率，這實(shí)際上使所 述散斑的尺寸更小。所述散斑尺寸通過(guò)所述傾斜在空間上被移動(dòng)，從而頻移的散斑實(shí)質(zhì)上 小于成像的像素尺寸。在一些實(shí)施方式中，使用相對(duì)于光學(xué)組件22”的光路至少約30°的傾斜角θ，對(duì) 于具有低到約5°的FWHM的漫射器30”，這被認(rèn)為實(shí)質(zhì)上降低了散斑。另一方面，即使對(duì)于 具有5°的FWHM的小角度漫射器，大于約45°的傾斜角θ被認(rèn)為由于散射增加而降低了 照明通過(guò)效率。參考圖4，應(yīng)理解，在此公開的顯微鏡系統(tǒng)適合于除了包含在試管或由其支持的樣 品成像外的其它顯微應(yīng)用。在圖4中，顯微鏡系統(tǒng)10”’包括發(fā)光二極管(LED) 18”’作為光 源，而不是使用在先前顯微鏡系統(tǒng)10、10’、10”中的激光器18。由于LED18”’輸出發(fā)散的 源光20”’而不是準(zhǔn)直的激光束，光學(xué)組件22”’被更改，其中光速擴(kuò)展的凹透鏡24被適當(dāng) 地省略，如圖4所示?？商鎿Q地，一透鏡可包括在透鏡24的位置，但被選擇來(lái)提供合適的發(fā) 散角調(diào)整，以通過(guò)準(zhǔn)直透鏡26準(zhǔn)直。光學(xué)組件10”’使用類似于漫射器30’、30”的漫射器 30”，。LED18”，輸出相干光，因此散斑一般不出現(xiàn)。然而，LED18”，的輸出一般具有非高斯 分布，例如朗伯分布。由于源光20”’的這些特性，漫射器30”’并不傾斜，以及在一些情況 下，漫射器30”’可比不傾斜的漫射器30’具有更小的發(fā)散角，漫射器30’用于在圖2的顯 微鏡系統(tǒng)10’中產(chǎn)生激光束源光20的空間均勻性。圖4的顯微鏡系統(tǒng)10”’進(jìn)一步不同于顯微鏡系統(tǒng)10、10’、10”，這是因?yàn)轱@微鏡 系統(tǒng)10”’使布置在平面載物片60上的樣品成像，可選地，載物片60由可選的蓋玻片62蓋 住。載物片60布置在x-y平面平移臺(tái)64上，以實(shí)現(xiàn)所述樣品的掃描。應(yīng)理解，LED18”’和 光學(xué)組件22”’還適合于使布置在環(huán)狀間隙12中的血沉棕黃層樣品成像，所述環(huán)狀間隙12 在透光試管壁14和浮體壁16之間，如圖1-3所示。相反地，應(yīng)理解，激光器18和光學(xué)組件 22、22’、22”’還適合于使載物片60上的平面樣品成像，如圖4所示。光學(xué)組件22、22’、22”、22”’具有部件，其在所述部件不旋轉(zhuǎn)、相對(duì)振動(dòng)或相反相對(duì) 移動(dòng)的意義上是靜止的。然而，作為整體移動(dòng)光學(xué)組件和物鏡40和/或包括光束轉(zhuǎn)向元件 等以相應(yīng)于所述樣品能夠?qū)崿F(xiàn)所述視場(chǎng)的相對(duì)掃描是預(yù)期的。描述了用于使包含在試管或由其支持的環(huán)狀樣品成像的合適的顯微鏡系統(tǒng)。環(huán)狀 間隙12 —般具有實(shí)質(zhì)上大于顯微鏡物鏡40的景深的厚度。試管壁12和浮體壁16 —般在 試管或浮體的整個(gè)表面是不一致的。盡管顯微鏡物鏡40 —般具有可調(diào)整的焦深(通過(guò)移 動(dòng)內(nèi)部光學(xué)部件和/或通過(guò)向或遠(yuǎn)離試管壁12移動(dòng)物鏡40來(lái)調(diào)整)，然而調(diào)整范圍是有限 的。因此，應(yīng)夾持所述試管，以便當(dāng)所述試管旋轉(zhuǎn)和當(dāng)物鏡40或所述試管沿著管軸平移時(shí)， 接近物鏡40的表面在遠(yuǎn)離物鏡40的明確定義的距離處。接下來(lái)描述用于獲得這樣的方面的合適的試管支架。
參考圖5-10，試管支架70在其中安裝了試管72，試管72被試管塞子73密封。密 封的試管72包含浮體74和血，其被適當(dāng)?shù)靥幚砗碗x心以分離出包括紅血球、血漿和血沉 棕黃層的組分，例如在美國(guó)Publ.申請(qǐng)2004/0067162A1和2004/0067536A1中描述的。浮 體74具有的密度小于充滿紅血球的組分的密度(1. 090g/ml)，以及大于血漿組分的密度 (1.028g/ml)。因此，在離心后，浮體74沿試管軸線75 (在圖6中畫出和標(biāo)記出)在充滿紅 血球的層和血漿層之間布置，即一般與血沉棕黃層重合。在離心后，血沉棕黃層一般布置在 試管壁14和浮體壁16之間的環(huán)狀間隙12中。(見(jiàn)圖6中的標(biāo)志)。在浮體74端部的環(huán) 狀密封脊76、78當(dāng)試管72靜止時(shí)與所述試管的內(nèi)表面接合，以便密封環(huán)狀間隙12。然而， 在離心期間，試管72伸展以提供跨越脊76、78的流體傳遞，以便使血沉棕黃層能夠?qū)嵸|(zhì)上 收集在環(huán)狀間隙12中。在示例性試管支架70中的至少一個(gè)第一定位軸承，即徑向間隔的兩個(gè)第一定位 軸承80、81布置在環(huán)狀樣品區(qū)12的第一側(cè)。在示例性試管支架70中的至少一個(gè)第二定位 軸承，即徑向間隔的兩個(gè)第二定位軸承82、83布置在環(huán)狀樣品區(qū)12的第二側(cè)，環(huán)狀樣品區(qū) 12的第二側(cè)沿試管軸線75與環(huán)狀樣品區(qū)12的第一側(cè)相對(duì)。定位軸承80、81、82、83為固定 的滾柱軸承，其通過(guò)緊固構(gòu)件85 (在圖8中顯示)固定到框架84。在示例性試管支架70中的至少一個(gè)偏置軸承，即兩個(gè)偏置軸承86、87與定位軸 承80、81、82、83徑向間隔開，以及被彈簧90彈性偏置以對(duì)著定位軸承80、81、82、83壓試管 72,從而相對(duì)于定位軸承80、81、82、83對(duì)準(zhǔn)環(huán)狀樣品區(qū)12接近物鏡40的一側(cè)。在示例性 試管支架70中，兩個(gè)第一定位軸承80、81和第一偏置軸承86徑向隔開120°的間隔，并位 于環(huán)狀樣品區(qū)12第一側(cè)上的第一公共平面92內(nèi)。相似地，兩個(gè)第二定位彈簧82、83和第 二偏置彈簧87徑向隔開120°的間隔，并位于環(huán)狀樣品區(qū)12第二側(cè)上的第二公共平面94 內(nèi)。彈簧90固定到框架84，以及通過(guò)構(gòu)件98與偏置軸承86、87連接。更一般地，軸承80、81、86和軸承82、83、87可具有除了 120°以外的徑向間隔。例 如，偏置軸承86可離每個(gè)定位軸承80、81相等的徑向角被隔開。作為特定的例子，偏置軸 承86可離每個(gè)定位軸承80、81 135°被隔開，以及在此特定的例子中，兩個(gè)定位軸承80、81 分離90°被隔開?？蛇x地，第一公共平面92還包括浮體脊76，以使軸承80、81、86在脊76處壓試管 72,以及相似地，第二公共平面94可選地還包括浮體脊78，以使軸承82、83、87在脊78處壓 試管72。此方法降低了使環(huán)狀樣品區(qū)12扭曲的可能性。偏置軸承86、87提供了使試管72 向著定位軸承80、81、82、83偏置的偏置力96?？蚣馨ㄑ刂嚬茌S線75延伸的觀察窗100。物鏡40通過(guò)觀察窗100觀察環(huán)狀 樣品區(qū)12接近物鏡40的一側(cè)。在一些實(shí)施方式中，物鏡40可沿試管軸線75線性平移，如 平移范圍雙箭頭指示符104所指示的。這可例如通過(guò)將物鏡40和光學(xué)組件22、22’、22”或 22”’安裝在共同的板上來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述板可相對(duì)于試管支架70平移。在另一方法中，顯微鏡 系統(tǒng)10、10，、10”、10”，是靜止的，以及包括框架84的所述管支架70作為一個(gè)單元來(lái)平移， 以穿過(guò)所述窗100相對(duì)平移物鏡40。在又一個(gè)實(shí)施方式中，物鏡40平移，而光學(xué)組件22、 22’、22”或22”’保持靜止，以及提供合適的光束轉(zhuǎn)向部件(未顯示)以將光束輸入到物鏡 40。例如通過(guò)在聚焦范圍106內(nèi)向或遠(yuǎn)離試管72移動(dòng)物鏡40，所述物鏡40還可聚焦(平 移范圍104和聚焦范圍106僅在圖6中示出)。
環(huán)狀樣品區(qū)12的掃描要求沿試管軸的平移，以及試管72繞試管軸線75的旋轉(zhuǎn)。 為了實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110設(shè)置成響應(yīng)于由電動(dòng)機(jī)112選擇性地施加的扭矩而驅(qū)動(dòng) 試管72繞管軸線75旋轉(zhuǎn)，所述電動(dòng)機(jī)112通過(guò)軸114與旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110連接。示例性 試管支架70的旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110在一端或其基部與試管72連接。試管72的相對(duì)端，彈簧 加載的蓋116壓試管72的塞子73以防止所述旋轉(zhuǎn)使試管72沿試管軸線75的伴隨的平動(dòng) 滑移。具體參考圖9和圖10，在一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110為成形聯(lián)接器，其具 有設(shè)置成與試管72的成形基部122相匹配的輪廓120。在圖9和圖10所示出的實(shí)施例中， 聯(lián)接器110的輪廓120包括四個(gè)凹陷，其接納試管72的成形基部122的四個(gè)凸出部。可使 用其它輪廓特征。在一些實(shí)施方式中，輪廓120和成形基部122通過(guò)分別在聯(lián)接器110和試管基部 122中的合適的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的形狀124、126(在圖9和圖10以虛線示出)來(lái)調(diào)節(jié)，以當(dāng)試 管72的成形基部122與旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110的輪廓120相匹配時(shí)限定試管72的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位 置。以此方式，可保持所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置(例如測(cè)量為以度數(shù)的絕對(duì)角度值)，即使試管72 從試管支架70移去然后重新安裝到所述試管支架70。在提供絕對(duì)角位置的另一方法中，所示試管可選地包括基準(zhǔn)標(biāo)記，例如光可讀反 射基準(zhǔn)標(biāo)記(未顯示)以指示所述試管的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。在一些實(shí)施方式中，第二側(cè)定位滾柱軸承82、83被省略，以及旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110限 定至少一個(gè)第二定位軸承，其沿試管軸線75布置在與環(huán)狀樣品區(qū)12的第一側(cè)相對(duì)的環(huán)狀 樣品區(qū)12的第二側(cè)上。在這樣的實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器作為機(jī)械驅(qū)動(dòng)定位軸承來(lái) 提供試管72的定位和旋轉(zhuǎn)?？蛇x地，在這樣的實(shí)施方式中，第二側(cè)偏置軸承87與相應(yīng)的滾 柱軸承82、83 —起也被省略。另一方面，在一些其它設(shè)想的實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110被省略，以及滾柱軸 承81、82、83、84、86、87的一個(gè)或更多為機(jī)械驅(qū)動(dòng)的以旋轉(zhuǎn)試管72。在這樣的實(shí)施方式中， 所述驅(qū)動(dòng)的滾柱軸承用作旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器。所述驅(qū)動(dòng)軸承可以為定位軸承81、82、83、84的之 一或更多，或可以為偏置軸承86、87之一或更多。為了將試管72安裝在試管支架70中，框架84裝配有鉸鏈蓋或門130(在圖5中 顯示為開著，以及在圖6中顯示為關(guān)著)。當(dāng)鉸鏈蓋或門130為開著時(shí)，彈簧加載的蓋116 升離試管72的塞子73?？蛇x地，支持偏置軸承86、87的支持構(gòu)件73包括手動(dòng)把手或杠桿 (未顯示)，其用于抵抗彈簧90的偏置力來(lái)用手拉偏置軸承86、87離開試管72，從而便于從 所述支架70加載或卸載試管72。試管支架70可方便地對(duì)準(zhǔn)所示出的具有直邊的試管72。試管支架70也可容納和 對(duì)準(zhǔn)有一點(diǎn)錐形的試管。錐形試管的支持位置在圖6中由指示錐形試管的錐形邊緣的虛線 134示出。所示出的錐體134使所述試管最接近旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110的端部比所述試管最接 近彈簧加載的蓋116的端部直徑小。如圖6所示，偏置軸承86、87的偏置對(duì)著定位軸承81、 82、83、84壓所述試管以保持環(huán)狀樣品區(qū)12接近物鏡40的一部分的對(duì)準(zhǔn)，而不管錐體134。 應(yīng)理解，支架70可類似地容納和對(duì)準(zhǔn)具有相反錐體的試管，其中接近旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110的 端部比最接近彈簧加載的蓋116的端部直徑大。在實(shí)質(zhì)上為錐體的情況下，或在試管具有高度偏心或非圓形截面的情況下，對(duì)著定位軸承81、82、83、84的偏置不完全補(bǔ)償錐體或截面的偏心率或橢圓率。這是因?yàn)榈谝欢?位軸承81、82的徑向間隔和第二定位軸承83、84的徑向間隔允許向較窄的管延伸一段較遠(yuǎn) 的距離到第一定位軸承81、82間的間隙以及到第二定位軸承83、84間的間隙。參考圖11A和11B，更改的具有橢圓截面的試管72’通過(guò)每支撐浮體脊使用三個(gè) 軸承組被更精確地對(duì)準(zhǔn)，其中所述三個(gè)軸承包括僅一個(gè)定位軸承81’以及兩個(gè)或更多偏置 軸承86，。定位軸承81，與物鏡40在相同的徑向位置(在圖11A和11B中以虛線示出)。 當(dāng)橢圓試管72’旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)著定位軸承81’偏置的成像邊保持與徑向重合的物鏡40精確對(duì) 準(zhǔn)，而不管成像邊相應(yīng)于橢圓試管72’的短軸(圖11A)，還是成像邊相應(yīng)于橢圓試管72’的 長(zhǎng)軸(圖11B)。參考圖12，在另一變形中，軸承140相對(duì)于試管72的管軸線75傾斜，以產(chǎn)生與管 軸線75平行的力分量而將試管72推向旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110。在此裝置中，彈簧加載的蓋116 可選地被省略，因?yàn)樵谛D(zhuǎn)期間，軸承140的傾斜阻止試管72的平動(dòng)滑移。參考圖13，在另一變形中，更改的浮體74’包括螺旋脊76’，以及傾斜的軸承142 依照螺旋間距沿管軸線75被隔開以響應(yīng)于試管72的旋轉(zhuǎn)跟蹤螺旋密封脊76’。在此方法 中，傾斜的軸承142產(chǎn)生使試管72沿管軸線75平移的力，從而物鏡40可保持在固定位置 而當(dāng)掃描環(huán)狀間隙12’時(shí)沒(méi)有平移。在此方法中，滾柱軸承142適當(dāng)?shù)乇粰C(jī)動(dòng)化以產(chǎn)生試 管72的旋轉(zhuǎn)。即，滾柱軸承142還用作旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器。參考圖14，在另一變形中，通過(guò)機(jī)械裝置而非偏置軸承可提供機(jī)械偏置。在實(shí)施例 圖14中，試管72水平布置，置于定位軸承181、182、183、184上，且物鏡40安裝在試管72 下。包括浮體74的試管72的重力186 (所述重力在圖14中由向下的箭頭186簡(jiǎn)要示出) 形成為對(duì)著定位軸承181、182、183、184壓試管72的機(jī)械偏置。在其它設(shè)想的實(shí)施方式中， 使用真空夾盤、正氣壓、磁引力或其它機(jī)械偏置來(lái)對(duì)著所述定位軸承壓所述試管。定位軸承 181、182、183、184可機(jī)械旋轉(zhuǎn)以使定位軸承181、182、183、184用作旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器，或可提 供單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器。參考圖15，所述軸承可不同于滾柱軸承。例如，所述軸承可以為輥?zhàn)?、球軸承或襯 套表面。在圖15所示的不同的試管支架中，框架200提供用于彈簧202的簧片，其對(duì)著試 管72壓一組偏置球軸承204，以對(duì)著定位軸承211、212壓試管72，所述定位軸承211、212 由框架200的襯套表面確定。可使用其它類型的軸承用于偏置和/或定位軸承，當(dāng)試管旋 轉(zhuǎn)時(shí)這些軸承支持所述試管。在除圖13的實(shí)施方式以外所示出的實(shí)施方式中，所述試管并不在所述管支架內(nèi) 平移，而通過(guò)平移物鏡40或通過(guò)平移作為一個(gè)單元的所述試管和管支架來(lái)實(shí)現(xiàn)平移掃描 部分。在其它設(shè)想的實(shí)施方式中，可考慮保持物鏡固定或在試管框架內(nèi)平移試管，例如通過(guò) 包括連接電動(dòng)機(jī)112和旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器110的軸114中的線性平移性能，使得試管72沿試管 軸線75平移。描述了合適的顯微鏡系統(tǒng)和試管支架，其用于使包含在試管中或由其支持的環(huán)狀 樣品區(qū)成像。應(yīng)理解，環(huán)狀樣品區(qū)可以不同于包含在試管壁14和浮體壁16之間的間隙12 中的所示出的流體樣品。例如，環(huán)狀樣品區(qū)可以為附在試管外表面上的膜或涂層，或環(huán)狀樣 品區(qū)可以為附在試管內(nèi)表面上的膜或涂層。此外，術(shù)語(yǔ)“試管”應(yīng)廣義解釋為包括除所示出 的常規(guī)試管72以外的其它管狀樣品支架。例如，所述試管可以為圓柱形桿，其插入所包含的容積、固體物體或其它感興趣的對(duì)象中，從而用感興趣的對(duì)象樣品來(lái)覆蓋所述圓柱形桿 的外側(cè)，或所述試管可以為圓柱形地質(zhì)核樣品等。描述了合適的顯微鏡系統(tǒng)和試管支架，其用于從包含在試管中或由其支持的環(huán)狀 載物片或環(huán)狀樣品區(qū)獲取數(shù)據(jù)，現(xiàn)在描述合適的處理方法，其用于識(shí)別或量化在環(huán)狀生物 流體層中的熒光染料標(biāo)記的細(xì)胞。參考圖16，簡(jiǎn)要示出一些測(cè)量參數(shù)。物鏡40在視場(chǎng)(F0V)范圍內(nèi)和在位于焦深 的景深范圍內(nèi)成像。在圖16中，所述焦深相對(duì)于物鏡40被指示出，然而，所述焦深可相對(duì) 于另外的參考被標(biāo)出。在一些實(shí)施方式中，物鏡40的景深為約20微米，而試管壁14和浮 體壁16間的環(huán)狀間隙12為約50微米。然而相應(yīng)于環(huán)狀間隙12的焦深由于試管和/或浮 體中的不均勻性或其它因素可實(shí)質(zhì)上改變。期望環(huán)狀間隙12位于環(huán)繞深度范圍內(nèi)的某處。 在一些實(shí)施方式中，300微米的環(huán)繞深度范圍被認(rèn)為是合適的。這些尺寸是例子，以及對(duì)于 特定的實(shí)施方式可實(shí)質(zhì)上不同，這取決于特定的物鏡40、透光試管、浮體、離心類型或所使 用的其它樣品處理等。參考圖17，簡(jiǎn)要示出一合適的數(shù)據(jù)獲取方法300。在過(guò)程操作302中，在跨越所述 環(huán)繞深度范圍的多個(gè)焦深處獲取分析圖像。為了避免沿所述深度方向的間隙，在操作302 中所獲取的分析圖像的數(shù)量應(yīng)至少等于物鏡40的景深除以所述環(huán)繞深度范圍。在一些實(shí)施方式中，在可選的操作304處理所述分析圖像，以基于圖象亮度來(lái)識(shí) 別約在生物流體層(例如棕黃層)深度的一個(gè)或更多分析圖像。此可選的選擇利用熒光染 料一般產(chǎn)生背景熒光的觀測(cè)結(jié)果，所述背景熒光作為增強(qiáng)的總圖像亮度在所獲取的分析圖 像中被檢測(cè)出。以多種方式，例如平均像素強(qiáng)度、均方根像素強(qiáng)度等可估計(jì)圖像亮度。在圖像處理操作306中，使用合適的技術(shù)例如濾波、限定閾值等處理所述分析圖 像或在可選的選擇操作304中所選的那些一個(gè)或更多分析圖像，以將所觀察的特征識(shí)別為 候選細(xì)胞。在生物流體層中染料標(biāo)記的細(xì)胞的密度一般低于每視場(chǎng)約一個(gè)染料標(biāo)記的細(xì) 胞。因此，所識(shí)別的候選細(xì)胞比率一般是低的。當(dāng)候選細(xì)胞被圖像處理306識(shí)別時(shí)，合適的 候選細(xì)胞標(biāo)記添加到一組候選細(xì)胞標(biāo)記310中。例如，候選細(xì)胞標(biāo)記基于合適的索引系統(tǒng) 和所述候選細(xì)胞特征的x和y坐標(biāo)可識(shí)別所述圖像。盡管稀有細(xì)胞的密度一般是低的，可 設(shè)想，圖像處理306有時(shí)可仍然在單個(gè)分析圖像上識(shí)別兩個(gè)或更多候選細(xì)胞。另一方面，在 一些分析圖像中，沒(méi)有候選細(xì)胞可被識(shí)別。在判定點(diǎn)312，確定是否完成樣品掃描。若沒(méi)有，則在操作314移動(dòng)視場(chǎng)。例如，通 過(guò)合并物鏡40沿試管軸線75平移和試管72的旋轉(zhuǎn)可越過(guò)環(huán)狀間隙12中的生物流體樣品 相對(duì)掃描視場(chǎng)。可替換地，使用圖13的管支架，通過(guò)螺旋式地移動(dòng)試管72來(lái)進(jìn)行掃描。對(duì) 于每一新的視場(chǎng)，重復(fù)過(guò)程操作302、304、306。當(dāng)判定點(diǎn)312指示完成樣品掃描時(shí)，可選地使用用戶驗(yàn)證過(guò)程320以使分析員能 夠確認(rèn)或拒絕每一細(xì)胞的候選資格。若圖像處理306足夠準(zhǔn)確，那么可選地省略用戶驗(yàn)證 過(guò)程320。執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析322以計(jì)算由分析員確認(rèn)的細(xì)胞的合適的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。例如，若生物 流體樣品的體積或質(zhì)量已知，那么可計(jì)算每單位體積或每單位重量的稀有細(xì)胞的密度(例 如細(xì)胞/毫升或細(xì)胞/克)。在另一統(tǒng)計(jì)分析方法中，合計(jì)確認(rèn)的細(xì)胞的數(shù)量。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn) 血沉棕黃樣品配置，例如標(biāo)準(zhǔn)試管、標(biāo)準(zhǔn)浮體、標(biāo)準(zhǔn)全血樣品量和標(biāo)準(zhǔn)離心處理時(shí)，這是合適的度量。統(tǒng)計(jì)分析322還可包括閾值警告。例如，若細(xì)胞數(shù)或密度度量大于第一閾值，那 么這可指示癌的可能性增加，這要求進(jìn)一步的臨床研究，而若細(xì)胞數(shù)量或密度超過(guò)第二、更 高的閾值，這可指示癌的高度可能性，這要求立即治療的醫(yī)學(xué)關(guān)注。參考圖18，簡(jiǎn)要示出更改的獲取方法300’。在更改的過(guò)程操作304’，使用輸入而 不是分析圖像來(lái)首先確定用于最大背景熒光強(qiáng)度的焦深，接下來(lái)是約在用于最大背景熒光 的焦深處獲取一個(gè)或幾個(gè)分析圖像的操作302’。例如，通過(guò)在多個(gè)深度獲取低分辨率的圖 像可執(zhí)行搜索過(guò)程304’。為了避免沿深度方向的間隙，在操作304’獲取的低分辨率圖像的 數(shù)量應(yīng)至少等于物鏡40的景深除以所述環(huán)繞深度范圍。在另一方法中，大面積的亮度傳感 器(未顯示)可耦合到所捕獲的熒光50(例如，使用攝像機(jī)56中的部分反射鏡或是使用置 入攝像機(jī)56的強(qiáng)度儀表)，以及物鏡40的焦點(diǎn)掃過(guò)所述環(huán)繞深度范圍。在掃描期間所述傳 感器或儀表的峰值信號(hào)指示提供最高亮度的焦點(diǎn)。在由過(guò)程操作304’所確定的生物流體樣品的深度的情況下，獲取過(guò)程302’約在 所識(shí)別的最高亮度的焦深處僅獲取一個(gè)或幾個(gè)分析圖像。為了確保全部覆蓋生物流體層， 所獲取的分析圖像的數(shù)量應(yīng)至少為環(huán)狀間隙12的厚度除以物鏡40的景深。例如，若環(huán)狀 間隙12具有約50微米的厚度，以及景深為約20微米，那么適當(dāng)?shù)孬@取三個(gè)分析圖像_ 一 個(gè)在最高亮度的焦深，一個(gè)在大了 15-25微米的焦深，以及一個(gè)在小了 15-25微米的焦深。更改的獲取方法300’的優(yōu)點(diǎn)在于，所獲取的高分辨率分析圖像的數(shù)量被降低，這 是因?yàn)樵讷@取分析圖像之前確定焦深。通過(guò)在確定的焦深和在稍微大一點(diǎn)或稍微小一點(diǎn)的 焦深獲取分析圖像來(lái)分類所述確定的焦深是有利的。此方法說(shuō)明在偏離發(fā)光背景為最大的 深度處可最佳成像稀有細(xì)胞的可能性。參考圖19，描述了圖像處理306的合適的實(shí)施方式，其利用預(yù)期的稀有細(xì)胞尺寸 的先驗(yàn)知識(shí)來(lái)識(shí)別分析圖像330中的任何候選細(xì)胞。在匹配濾波過(guò)程332，合適的濾波核卷 積所述圖像。匹配濾波過(guò)程332使用濾波核，其具有的尺寸可與分析圖像330中的稀有細(xì) 胞的圖像的預(yù)期尺寸相比較。繼續(xù)參考圖19和進(jìn)一步簡(jiǎn)要地參考圖20和21，在一些實(shí)施方式中，使用方形濾波 核334。核334包括像素的中央正區(qū)，每一個(gè)像素具有+1值；以及像素的外負(fù)區(qū)，每一個(gè) 像素具有-1值。正區(qū)的面積與負(fù)區(qū)的面積應(yīng)約有相同的尺寸。內(nèi)或外區(qū)的外面的點(diǎn)具有 0的像素值。可選地，除了 +1和-1的其它像素值分別用于內(nèi)和外區(qū)，從而給予濾波器稍微 正或稍微負(fù)的響應(yīng)。繼續(xù)參考圖19，匹配濾波去除或減少由背景照明引起的偏移，還改善稀有細(xì)胞的 信噪比(SNR)。正匹配區(qū)內(nèi)的點(diǎn)數(shù)增加信號(hào)，而正和負(fù)匹配區(qū)內(nèi)的點(diǎn)的數(shù)量增加噪聲。SNR 的增益是由于信號(hào)直接增加，而噪聲按所組合的樣品數(shù)量的均方根(RMS)值或平方根增 加。對(duì)具有N個(gè)正點(diǎn)和N個(gè)負(fù)點(diǎn)的濾波器，獲得iV/V^或的增益。方形濾波核334在計(jì)算上是有利的，因?yàn)槠溥吘壟c分析圖像330的x和y坐標(biāo)方 向?qū)R。圓形濾波核334’或另外形狀的核可選地使用來(lái)代替方形濾波核334。然而，圓形 濾波核334’比方形濾波核334在計(jì)算上更昂貴。與圓形濾波核334’相比，方形濾波核334 的另一優(yōu)點(diǎn)在于，方形濾波核334的總的濾波器邊緣長(zhǎng)度從兩倍的檢測(cè)尺寸降低到1. 414 倍的檢測(cè)尺寸。這降低了邊緣效應(yīng)，允許使用更接近分析圖像330的邊緣的數(shù)據(jù)。濾波核的尺寸應(yīng)選擇成實(shí)質(zhì)上匹配分析圖像330中染料標(biāo)記的細(xì)胞的預(yù)期圖像尺寸，以提供最佳的SNR改善。例如，具有10個(gè)像素的正(+1)區(qū)的方形濾波核334，為也具 有約10個(gè)像素的直徑的細(xì)胞圖像提供最佳SNR改善。對(duì)于此匹配的情況，信號(hào)預(yù)期增加了 約78倍，而噪聲預(yù)期增加了約14倍，這提供約5. 57 1的SNR改善。另一方面，使用相同 的方形濾波器，更小的8個(gè)像素直徑的細(xì)胞的SNR改善預(yù)期為約3. 59 1。使用相同的方 形濾波器，更大的14個(gè)像素直徑的細(xì)胞的SNR改善預(yù)期為約3. 29 1?？梢砸远喾N方式來(lái)實(shí)現(xiàn)匹配濾波過(guò)程332。在一方法中，輸入圖像中的每一點(diǎn)被總 計(jì)到輸出圖像中在正內(nèi)區(qū)的所有點(diǎn)。然后，輸出圖像中在外負(fù)區(qū)但不在內(nèi)正區(qū)的所有點(diǎn)被 扣除。當(dāng)輸出圖像內(nèi)每一點(diǎn)被外方框像素區(qū)計(jì)數(shù)接觸多次時(shí)，輸入圖像內(nèi)每一點(diǎn)被接觸一 次。在另一合適的方法中，對(duì)于輸出圖像內(nèi)每一點(diǎn)，來(lái)自輸入圖像的在正內(nèi)方框內(nèi)的 所有點(diǎn)被讀取和總計(jì)。在正內(nèi)方框外但在負(fù)外方框內(nèi)的所有點(diǎn)然后被扣除。當(dāng)每一輸出圖 像像素被接觸一次時(shí)，每一輸入圖像像素被外方框像素計(jì)數(shù)接觸。在另一合適的方法中，兩個(gè)內(nèi)部值被產(chǎn)生用于輸入圖像的當(dāng)前行在負(fù)外方框距 離的行內(nèi)所有點(diǎn)的總數(shù)，以及在內(nèi)正方框距離的行內(nèi)所有點(diǎn)的總數(shù)。在所述當(dāng)前行所有輸 出圖像列點(diǎn)讓輸入圖像從其扣除了在外方框的所有點(diǎn)的總數(shù)。在內(nèi)正方框內(nèi)所有輸出圖像 的列點(diǎn)得到在內(nèi)正方框距離的分兩次相加的輸入圖像行點(diǎn)的總數(shù)。通過(guò)一加和一減可對(duì)所 述行中的下一點(diǎn)更新行總數(shù)。這使執(zhí)行成本減少到約為濾波器方框的高度。在匹配濾波過(guò)程332中，可使用多種邊緣條件。例如，在一方法中，對(duì)于其濾波器 重疊分析圖像330的邊緣的任何點(diǎn)，沒(méi)有輸出產(chǎn)生。此方法避免邊緣偽像，但產(chǎn)生減少了可 用面積的輸出圖像。在另一合適的實(shí)施例的邊緣條件中，缺省值(例如零或所計(jì)算的平均 水平)用于遠(yuǎn)離邊緣的所有點(diǎn)。繼續(xù)參考圖19，在匹配濾波332后，應(yīng)用二進(jìn)制閾值處理338。執(zhí)行閾值338的困 難在于合適的閾值的選擇。閾值的選擇因一些分析圖像包括沒(méi)有細(xì)胞、或只有單個(gè)細(xì)胞或 只有兩個(gè)或幾個(gè)細(xì)胞的可能性而變得復(fù)雜。在一方法中，閾值選擇為這樣的一值其為在過(guò) 濾的數(shù)據(jù)中所見(jiàn)的最高像素強(qiáng)度以下所選的百分率。然而，此閾值使噪聲在沒(méi)有細(xì)胞出現(xiàn) 時(shí)被檢測(cè)出，因?yàn)樵谶@種情況，像素的峰值在噪聲中。另一方法使用固定的閾值。然而，若 背景強(qiáng)度在分析圖像間實(shí)質(zhì)上改變，或若匹配濾波實(shí)質(zhì)上改變像素強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)范圍，固定 的閾值可能遠(yuǎn)非最佳。在所示出的方法中，基于未濾波分析圖像330的SNR的處理340確定閾值。通過(guò) 首先確定輸入圖像的標(biāo)準(zhǔn)偏差，可計(jì)算在濾波器輸出的預(yù)期噪聲。所述噪聲一般升高了所 總計(jì)的像素?cái)?shù)量的平方根，該總計(jì)的像素?cái)?shù)量為像素計(jì)數(shù)中的外方框面積。在一些實(shí)施方 式中，閾值設(shè)置在此噪聲水平的約7西格碼(sigma)。當(dāng)此濾波器沒(méi)有準(zhǔn)確的零DC響應(yīng)時(shí)， 合適的平均水平還適當(dāng)?shù)乇豢傆?jì)到閾值。閾值338產(chǎn)生二進(jìn)制圖像，其中為細(xì)胞圖像的一部分的像素一般具有第一二進(jìn)制 值(例如“1”)，而不為細(xì)胞圖像的一部分的像素一般具有第二二進(jìn)制值(例如“0”)。因 此，執(zhí)行連接性處理344以識(shí)別與細(xì)胞相應(yīng)的第一二進(jìn)制值的所連接的像素組。連接性分 析344將所連接的組的所有第一二進(jìn)制值的像素集合或聯(lián)系為候選細(xì)胞以作為一個(gè)單元 考察。此所連接的組或單元的中心可被確定和使用為候選細(xì)胞標(biāo)記中的細(xì)胞位置坐標(biāo)。參考圖22，描述可選的用戶驗(yàn)證過(guò)程320的合適的實(shí)施方式。在選擇操作350中選擇用于驗(yàn)證的標(biāo)記。在顯示操作352，顯示包含候選細(xì)胞標(biāo)記的分析圖像的區(qū)域，可選地 連同分析圖像的相應(yīng)區(qū)域，該分析圖像在深度上臨近包含候選細(xì)胞的分析圖像。顯示在深 度上臨近的分析圖像給檢查分析員提供另外的觀察，其幸運(yùn)地包括比自動(dòng)處理306檢測(cè)候 選細(xì)胞的分析圖像更多的可識(shí)別的細(xì)胞圖像。在操作354分析員確認(rèn)或拒絕候選資格。循 環(huán)操作356將所有的候選細(xì)胞標(biāo)記看一遍以通過(guò)每個(gè)候選細(xì)胞的分析員提供檢查。統(tǒng)計(jì)分 析322對(duì)被分析員確認(rèn)的那些細(xì)胞候選標(biāo)記操作。參照?qǐng)D16-22，在定量血沉棕黃層分析的背景下，描述了示例性的數(shù)據(jù)獲取和分析 處理，該血沉棕黃層分析使用試管壁14和浮體壁16之間環(huán)狀間隙12中環(huán)狀樣品。然而， 應(yīng)理解，所述處理容易應(yīng)用于其它的樣品掃描方法，例如在圖4中所描述的平面樣品載物 片60的掃描。所述示例性的實(shí)施方式主要涉及定量血沉棕黃層分析。然而，應(yīng)理解，在此公開的 裝置和方法可應(yīng)用于其它類型的生物測(cè)定。例如，細(xì)胞可被染色而不是被熒光標(biāo)記，或細(xì)胞 可具有能夠通過(guò)光學(xué)顯微術(shù)實(shí)現(xiàn)評(píng)估的固有的光學(xué)標(biāo)記(熒光、對(duì)比等)。所評(píng)估的特征可 以不同于稀有細(xì)胞。例如，所評(píng)估的特征可以為細(xì)胞碎片、細(xì)菌或多細(xì)胞結(jié)構(gòu)。所述樣品可 以為生物樣品而不是血沉棕黃層樣品。參照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明。很明顯，在閱讀和理解前述說(shuō)明后，其它人將想 到修改和變更。本發(fā)明的意圖應(yīng)解釋為包括所有這樣的修改和變更，只要其落在所附權(quán)利 要求或其中等效物的范圍內(nèi)。因此描述了優(yōu)選實(shí)施方式，現(xiàn)在本發(fā)明的權(quán)利要求為。
權(quán)利要求
一種用于操縱關(guān)聯(lián)的試管的試管操縱裝置，所述試管包含或支持在環(huán)狀樣品區(qū)中的樣品，所述試管操縱裝置包括至少兩個(gè)定位軸承，至少一個(gè)所述定位軸承布置在所述環(huán)狀樣品區(qū)的第一側(cè)，至少一個(gè)其他的所述定位軸承布置在所述環(huán)狀樣品區(qū)的第二側(cè)，所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)沿所述關(guān)聯(lián)的試管的管軸線與所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第一側(cè)相對(duì)；機(jī)械偏置設(shè)備，所述機(jī)械偏置設(shè)備設(shè)置成對(duì)著所述至少兩個(gè)定位軸承偏置所述關(guān)聯(lián)的試管，以相對(duì)于所述至少兩個(gè)定位軸承對(duì)準(zhǔn)所述環(huán)狀樣品區(qū)的一部分；以及旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器設(shè)置成響應(yīng)于所施加的扭矩，來(lái)驅(qū)動(dòng)所述試管繞所述管軸線旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的試管操縱裝置，其中所述至少兩個(gè)定位軸承被從由下述組成的 組中選擇滾柱、球軸承，和襯套表面。
3.如權(quán)利要求1所述的試管操縱裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器還界定布置在所述所述 環(huán)狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)上的定位軸承，所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)沿所述關(guān)聯(lián)的試管 的所述管軸線與所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第一側(cè)相對(duì)。
4.如權(quán)利要求1所述的試管操縱裝置，其中所述機(jī)械偏置設(shè)備包括至少一個(gè)偏置軸承。
5.如權(quán)利要求4所述的試管操縱裝置，其中所述至少一個(gè)偏置軸承和所述至少兩個(gè)定 位軸承被安排在所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第一側(cè)上的第一公共平面中和所述環(huán)狀樣品區(qū)的 所述第二側(cè)上的第二公共平面中，所述第一公共平面和所述第二公共平面通常橫切所述關(guān) 聯(lián)的試管的所述管軸線。
6.如權(quán)利要求5所述的試管操縱裝置，其中所述第一公共平面和所述第二公共平面與 布置在所述關(guān)聯(lián)的試管中的關(guān)聯(lián)的浮體的脊對(duì)準(zhǔn)。
7.如權(quán)利要求6所述的試管操縱裝置，其中所述第一公共平面和所述第二公共平面關(guān) 于所述管軸線以相應(yīng)于所述關(guān)聯(lián)的浮體的所述脊的螺旋間距的間距傾斜。
8.如權(quán)利要求1所述的試管操縱裝置，其中至少一個(gè)偏置軸承和所述至少兩個(gè)定位軸 承包括安排在所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第一側(cè)上的第一公共平面中的第一組軸承，所述第一組 軸承包括至少一個(gè)定位軸承和至少一個(gè)偏置軸承。
9.如權(quán)利要求8所述的試管操縱裝置，其中所述至少一個(gè)偏置軸承和所述至少兩個(gè)定 位軸承還包括安排在所述環(huán)狀樣品區(qū)的所述第二側(cè)上的第二公共平面中的第二組軸承，所述第二組 軸承包括至少一個(gè)定位軸承和至少一個(gè)偏置軸承。
10.如權(quán)利要求8所述的試管操縱裝置，其中所述第一組軸承中的所述軸承分隔開 120°的徑向間隔。
11.如權(quán)利要求8所述的試管操縱裝置，其中所述第一組軸承包括兩個(gè)定位軸承和一 個(gè)偏置軸承。
12.如權(quán)利要求8所述的試管操縱裝置，其中所述第一組軸承包括兩個(gè)偏置軸承和一 個(gè)定位軸承。
13.如權(quán)利要求1所述的試管操縱裝置，其中所述定位軸承和所述偏置軸承是滾柱，所述滾柱關(guān)于所述管軸線傾斜以產(chǎn)生與所述管軸線平行的力分量。
14.如權(quán)利要求1所述的試管操縱裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器包括 成形聯(lián)接器，其具有設(shè)置成與所述關(guān)聯(lián)的試管的成形基部相匹配的輪廓。
15.如權(quán)利要求14所述的試管操縱裝置，其中所述成形聯(lián)接器和所述關(guān)聯(lián)的試管的所 述成形基部被調(diào)節(jié)，以當(dāng)所述關(guān)聯(lián)的試管的所述成形基部與所述成形聯(lián)接器相匹配時(shí)限定 所述關(guān)聯(lián)的試管的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。
16.如權(quán)利要求1所述的試管操縱裝置，其中所述試管被安排為由所述至少兩個(gè)定位 軸承水平地支持，并且所述機(jī)械偏置設(shè)備包括重力偏置設(shè)備。
17.一種樣品操縱裝置，包括試管，所述試管界定試管軸線并包含或支持在環(huán)狀樣品區(qū)中的關(guān)聯(lián)的樣品； 至少兩個(gè)定位軸承，所述至少兩個(gè)定位軸承沿所述試管軸線在所述環(huán)狀樣品區(qū)的相對(duì) 側(cè)與所述試管接合；至少一個(gè)偏置軸承，所述至少一個(gè)偏置軸承與所述至少兩個(gè)定位軸承徑向地分隔開， 并對(duì)著所述至少兩個(gè)定位軸承壓所述試管，以相對(duì)于所述至少兩個(gè)定位軸承對(duì)準(zhǔn)所述環(huán)狀 樣品區(qū)的一部分；以及電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)與所述試管接合以選擇性地旋轉(zhuǎn)所述試管。
18.如權(quán)利要求17所述的樣品操縱裝置，其中所述定位軸承中之一包括布置在所述試 管的基部的旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器還可操作地將電動(dòng)機(jī)與所述試管連接。
19.如權(quán)利要求17所述的樣品操縱裝置，還包括布置在所述試管中的浮體，所述環(huán)狀樣品區(qū)被布置在所述浮體和所述試管的內(nèi)表面之 間的環(huán)狀間隙內(nèi)。
20.如權(quán)利要求19所述的樣品操縱裝置，其中所述浮體包括接合所述試管的所述內(nèi)表 面以密封所述樣品區(qū)的密封脊，所述至少兩個(gè)定位軸承在所述密封脊處接合所述試管。
21.如權(quán)利要求20所述的樣品操縱裝置，其中所述至少一個(gè)偏置軸承包括也在所述密 封脊處接合所述試管的至少兩個(gè)偏置軸承。
22.如權(quán)利要求20所述的樣品操縱裝置，其中所述密封脊圍繞所述浮體成螺旋狀，并 且所述定位軸承響應(yīng)于所述試管經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器的旋轉(zhuǎn)而跟蹤螺旋的所述密封脊。
23.如權(quán)利要求17所述的樣品操縱裝置，其中所述關(guān)聯(lián)的樣品接觸所述試管的內(nèi)表面 和所述試管的外表面中之一。
24.一種用于操縱關(guān)聯(lián)的試管的試管操縱裝置，所述關(guān)聯(lián)的試管包含或支持在環(huán)狀樣 品區(qū)的樣品，所述試管操縱裝置包括固定軸承，其在所述環(huán)狀樣品區(qū)的第一側(cè)與所述關(guān)聯(lián)的試管接合；偏置軸承，其布置成對(duì)著所述固定軸承壓所述試管；以及旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器，其與所述試管接合以傳送所施加的扭矩來(lái)旋轉(zhuǎn)所述試管。
25.如權(quán)利要求24所述的試管操縱裝置，其中所述固定軸承包括 至少兩個(gè)徑向地分隔開的固定軸承。
26.如權(quán)利要求24所述的試管操縱裝置，其中所述偏置軸承包括 沿著所述試管的軸線分隔開的至少兩個(gè)偏置軸承。
27.如權(quán)利要求24所述的試管操縱裝置，還包括偏置彈簧，所述偏置彈簧對(duì)著所述試管壓所述偏置軸承。
28.如權(quán)利要求24所述的試管操縱裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器包括通過(guò)所述施加的扭矩來(lái)旋轉(zhuǎn)的所述固定軸承或所述偏置軸承中的一個(gè)或更多個(gè)。
29.如權(quán)利要求24所述的試管操縱裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器與所述關(guān)聯(lián)的試管的 基部耦合，所述旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接器和所述基部包括匹配的輪廓。
30.如權(quán)利要求29所述的試管操縱裝置，其中所述匹配的輪廓被調(diào)節(jié)為限定絕對(duì)旋轉(zhuǎn) 位置。
全文摘要
公開了一種樣品試管操縱裝置。其中試管(72、72’)界定試管軸線(75)并包含或支持在環(huán)狀樣品區(qū)(12)中的關(guān)聯(lián)的樣品。至少兩個(gè)定位軸承(80、81、81’、82、83、110、140、142、181、182、183、184、211、212)試管軸線在環(huán)狀樣品區(qū)的相對(duì)側(cè)與試管接合。至少一個(gè)偏置軸承(86、86’、87、140、142、204)與至少兩個(gè)定位軸承徑向地分隔開，并對(duì)著至少兩定位軸承壓試管，以相對(duì)于至少兩定位軸承對(duì)準(zhǔn)環(huán)狀樣品區(qū)的一部分。電動(dòng)機(jī)(112)與試管接合以選擇性地旋轉(zhuǎn)試管。
文檔編號(hào)G01N21/01GK101900668SQ20101015304
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者史蒂芬·格萊姆斯, 托馬斯·D·豪伯特, 約翰·S·拉烏多, 艾伯特·E·韋勒三世, 艾瑞克·R·納文 申請(qǐng)人:巴特爾紀(jì)念研究所