使用預(yù)定分布對(duì)生物流體成像的制作方法
【專利說(shuō)明】使用預(yù)定分布對(duì)生物流體成像
[0001]本申請(qǐng)享有2012年12月6日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/734，179和2013年10月28日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/896，432所公開的本質(zhì)主題的權(quán)益，并通過(guò)引用并入該本質(zhì)主題。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明總體涉及用于對(duì)生物流體樣本成像的方法，并且尤其涉及在多于一種分辨率下且在少于整體樣本的一些情形下用于對(duì)生物流體樣本成像的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]歷史上，諸如全血、尿液、腦脊髓液、體腔液等的生物流體樣本已經(jīng)通過(guò)在載玻片上涂抹少量未稀釋的流體并且在手動(dòng)顯微鏡下評(píng)估該涂片來(lái)評(píng)估其微?；蚣?xì)胞成分。使用這些技術(shù)能夠得到合理的結(jié)果，但是它們非常依靠技術(shù)員的經(jīng)驗(yàn)和技巧。這些技巧同樣是勞動(dòng)密集型，因而對(duì)于商業(yè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用在實(shí)踐上不可行。
[0004]用于分析生物流體樣本的自動(dòng)化設(shè)備是已知的，該自動(dòng)化設(shè)備包括適于對(duì)腔室內(nèi)靜止地存在的生物流體的樣本成像的一些設(shè)備。自動(dòng)分析裝置可以在大體上減少的時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生與人工檢測(cè)方法同樣精確的結(jié)果。盡管如此，自動(dòng)化裝置操作的速度能夠被高分辨率成像顯著地限制。高分辨率成像產(chǎn)生大量的電子數(shù)據(jù)，這些電子數(shù)據(jù)必須經(jīng)由設(shè)備處理。因此需要提供減少始終如一地提供精確的結(jié)果所需時(shí)間的自動(dòng)化裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]用于根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于分析生物流體樣本的方法。所述方法包括以下步驟:a)提供用于保持所述生物流體樣本的腔室，該腔室在空間上映射為將所述腔室劃分為多個(gè)子區(qū)域；b)當(dāng)將樣本設(shè)置在所述腔室內(nèi)設(shè)置時(shí)，提供所述樣本內(nèi)的一種或多種成分的預(yù)定可重復(fù)的非均勻空間分布，其中，所述分布指示在所述腔室的每一個(gè)子區(qū)域中的所述樣本內(nèi)的統(tǒng)計(jì)上顯著數(shù)量的至少一種成分的存在或不存在；c)將所述生物流體樣本設(shè)置在所述腔室內(nèi)；d)基于由所述分布所指示的在所述子區(qū)域中的統(tǒng)計(jì)上顯著數(shù)量的一種或多種成分的存在或不存在，針對(duì)每個(gè)子區(qū)域選擇一種或多種成像技術(shù)；e)使用為所述子區(qū)域所選擇的所述一種或多種成像技術(shù)創(chuàng)建表示在每一個(gè)子區(qū)域中的所述生物流體樣本的圖像數(shù)據(jù)；以及f)使用表示在每一個(gè)子區(qū)域中的所述生物流體樣本的所述圖像數(shù)據(jù)分析所述樣本。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于對(duì)生物流體樣本成像的設(shè)備。所述設(shè)備包括腔室、樣本照明器、至少一個(gè)析像管、以及處理器。所述腔室可操作以保持所述生物流體樣本。所述腔室在空間上映射為將所述腔室劃分為多個(gè)子區(qū)域。所述析像管可操作以產(chǎn)生表示在腔室內(nèi)所存在的樣本的圖像信號(hào)。所述處理器適于包括設(shè)置在所述腔室內(nèi)設(shè)置的所述樣本內(nèi)的一種或多種成分的預(yù)定可重復(fù)的非均勻空間分布。所述分布指示在所述腔室的每一個(gè)子區(qū)域中的所述樣本內(nèi)的統(tǒng)計(jì)上顯著數(shù)量的至少一種成分的存在或不存在?；谟伤龇植妓甘镜脑谒鲎訁^(qū)域中的統(tǒng)計(jì)上顯著數(shù)量的一種或多種成分的存在或不存在，所述處理器還適于針對(duì)每個(gè)腔室子區(qū)域選擇一種或多種成像技術(shù)。使用為每一個(gè)所述選擇的腔室子區(qū)域所選擇的所述一種或多種成像技術(shù)，所述處理器還適于與所述樣本照明器和所述析像管通信，以創(chuàng)建表示在所述選擇的腔室子區(qū)域中的所述生物流體樣本的圖像數(shù)據(jù)。
[0007]鑒于以下所提供的本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明以及如附圖中所示出的，本方法和與之相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是生物流體樣本分析盒的透視圖。
[0009]圖2是圖1所示的生物流體樣本分析盒的分解透視圖。
[0010]圖3是保持分析腔室的托盤的平面圖。
[0011]圖4是分析腔室的截面圖。
[0012]圖5是分析裝置的示意圖。
[0013]圖6是映射的分析腔室的示意性視圖。
[0014]圖7是映射的分析腔室的示意性視圖，包括設(shè)置在樣本腔室內(nèi)的樣本成分的可重復(fù)的預(yù)定分布。
[0015]圖8是映射的分析腔室的示意性視圖，示出了在映射的腔室中捕獲的圖塊(tile)圖像的數(shù)量的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參考圖1和圖5，本發(fā)明包括用于通過(guò)分析裝置12自動(dòng)分析生物流體樣本(例如全血)的方法和設(shè)備。存放在腔室10中或設(shè)置在腔室10上的樣本被成像，并且使用分析裝置12來(lái)分析樣本的圖像。
[0017]可以用在本發(fā)明中的腔室10的示例顯示在圖1至圖4中。腔室10由第一平面構(gòu)件14、第二平面構(gòu)件16形成，并且通常具有設(shè)置在平面構(gòu)件14與平面構(gòu)件16之間的至少三個(gè)分隔件18。平面構(gòu)件14、平面構(gòu)件16中的至少一者是透明的。腔室10的高度20通常使得在腔室10中存在的樣本將借助毛細(xì)力在腔室10中橫向地移動(dòng)。圖4顯示了腔室10的橫截面，包括腔室10的高度18(例如Z軸)。圖3顯示了腔室10的俯視平面圖，示出了腔室10的區(qū)域(例如X-Y平面)。腔室10的側(cè)向邊界可以例如由在平面構(gòu)件14、平面構(gòu)件16的內(nèi)表面24、內(nèi)表面26之間延伸的膠線22限定，或者由平面構(gòu)件表面上設(shè)置的吸水性材料的線限定，該吸水性材料的線抑制橫向移動(dòng)跨越那兒。通過(guò)接合在平面構(gòu)件14、平面構(gòu)件16之間形成的入口 21，樣本可以沿腔室的邊緣(即，“填充邊緣23”)用樣本的丸件來(lái)引入到樣本中。在與填充邊緣23接觸后，樣本通過(guò)毛細(xì)力吸入到腔室入口中。
[0018]本發(fā)明不限于使用任何特別的腔室的實(shí)施方式?？山邮艿那皇业氖纠枋鲈诿绹?guó)專利N0.7，850，916和序列號(hào)為12/971，860^13/341, 618和13，594，439的美國(guó)專利申請(qǐng)中，其每一者整體通過(guò)引用而合并于此。出于本公開的目的，本發(fā)明將描述為使用序列號(hào)為13/594，439的美國(guó)專利申請(qǐng)中所描述的分析腔室。在“439”申請(qǐng)中公開的分析腔室10安裝在托盤28上，該托盤28可以從盒30上拆卸。圖1顯示了組裝形式的盒30。圖2顯示了盒30的分解視圖，其包括分析腔室10和托盤28。圖3是安裝在托盤28上的分析腔室10的俯視圖，描繪了存在于腔室10中的樣本。圖4是腔室10的示意性截面圖。分析腔室10的通常尺寸為保持有大約0.2 μ I至1.0 μ I的樣本，但是腔室10不限于任何特別的體積容量，并且容量可以改變以適合分析應(yīng)用。
[0019]然而，如上所指出的，本發(fā)明不限于使用前述的腔室。另一種“腔室”型結(jié)構(gòu)的示例是樣本可以涂抹在其上的載玻片。為了便于以下說(shuō)明，可操作以保持樣本和/或樣本可以存放其上的所有這些結(jié)構(gòu)在以下文中將通常稱為“腔室”并且除非特別指出，不旨在限于任何該結(jié)構(gòu)的物理特性。
[0020]腔室10可操作以靜止地保持有液體樣本。所使用的術(shù)語(yǔ)“靜止地(quiescent) ”用于描述樣本存放在腔室10中以用于分析，并且該樣本在分析中不有目的地移動(dòng)。在該運(yùn)動(dòng)存在于血液樣本中的程度上，由于血液樣本中的組成成分的布朗運(yùn)動(dòng)(該運(yùn)動(dòng)未使得本發(fā)明不起作用)，該運(yùn)動(dòng)將很顯著。樣本涂片可以固定在載玻片上，此后樣本沒有明顯的運(yùn)動(dòng)。
[0021]參考圖5，所示的自動(dòng)分析裝置12控制、處理、成像和分析設(shè)置在盒10中的樣本。美國(guó)專利N0.6，866，823和美國(guó)專利申請(qǐng)N0.13/077，476和N0.13/204，415 (因而其每一者整體通過(guò)引用合并于此)公開了分析裝置10的示例，其具有光學(xué)器件和用于控制、處理和分析樣本的圖像的處理器，如在下文中將描述的，這些裝置可以根據(jù)本發(fā)明而修改。除了分析裝置可操作以執(zhí)行本發(fā)明的一種或多種方法的程度之外，本發(fā)明不限于任何特別的裝置。以下描述的分析裝置12示出了可以使用的裝置的示例。
[0022]分析裝置12包括包含至少一個(gè)物鏡32的光學(xué)器件、盒定位器34、一個(gè)或多個(gè)樣本照明器36、析像管38和可編程分析儀40。定位器34適于選擇性地改變物鏡32和分析腔室10的相對(duì)位置。光學(xué)器件(例如，物鏡)和分析腔室