包括无透镜成像系统的剂量计技术方案

一种方法包括使在传感器表面和显微术样本室的表面之间移位的样本成像，以产生该样本的至少一部分的图像。所述图像使用无透镜光学显微术产生，所述样本至少包含来自对象的血液。该方法还包括自动区分图像中的不同类型的细胞；基于自动区分生成一种或多种细胞类型的计数；以及基于该计数得到对象吸收的辐射剂量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请具有于2013年11月17日提交的美国临时专利申请61/917,195的申请日的优先权。该申请还涉及于2009年10月28日提交的美国专利申请61/255,781；于2010年10月27日提交的美国专利申请12/913,639；于2011年4月27日提交的美国专利申请13/095,175；于2013年2月6日提交的美国专利申请61/761,467；于2013年3月14日提交的美国专利申请61/785,762；以及于2013年6日26日提交的美国专利申请61/839,735。所有这些在先前句子中提及的申请的全部内容作为引用并入本文。
本公开涉及包括无透镜成像系统的剂量计以及与该剂量计相关的方法和系统。
技术介绍
在一些方法中，通过分析外周血液淋巴细胞中的染色体异常(比如双着丝粒和环形形式)来测量辐射剂量的生物反应或生物剂量测定法。替代地或额外地，还可通过使用例如电子顺磁共振来检测牙釉质中的辐射诱导自由基来执行该测量。在其它方法中，通过监控在辐射暴露之后在几小时或几天内发展的剂量依赖性、辐射诱导淋巴球减少症、嗜中性白血球减少症、白血球减少症、血小板减少症和/或全血细胞减少症来执行生物剂量测定法。通常，该监控由熟练技术人员使用复杂的仪器来执行。在一些情形中，流式细胞仪和显微镜可用于相关血液分析。
技术实现思路
总体上，在一方面，一种方法包括使在传感器表面和显微术样本室表面之间移位的样本成像，以产生该样本的至少一部分的图像。该图像使用无透镜光学显微术产生，该样本至少包含来自对象的血液。该方法还包括自动区分图像中的不同类型的细胞、基于该自动区分生成一种或多种细胞类型的计数以及基于该计数得到对象吸收的辐射剂量。总体上，在另一方面，一种设备包括无透镜成像系统和处理器。无透镜成像系统包括显微术样本室和具有共同传感器表面的传感器阵列。该室包括上表面。上表面和传感器表面之间的空间用于接收要成像的样本。处理器构造成自动接收由无透镜成像系统生成的样本的至少一部分的图像。该样本至少包含来自对象的血液。处理器还构造成自动显示与被对象吸收的辐射剂量相关的信息。方法和/或设备的实施可包括下列特征中的两个或更多个的一种或任何组合。生成一种或多种细胞类型的计数包括生成淋巴细胞的计数。基于淋巴细胞的计数估计淋巴细胞的耗减。该样本是在第一时间从对象取得的第一样本，淋巴细胞的计数是对于淋巴细胞的第一计数，使在第二不同时间从对象取得的第二样本成像，基于第二样本生成淋巴细胞的第二计数，基于淋巴细胞的第一和第二计数估计淋巴细胞耗减。该样本包含分布在样本的血液细胞中的参照珠(fiduciary bead)。基于颜色、细胞尺寸、细胞核形状和细胞核尺寸中的一个或多个来区分不同类型的细胞。用对于成像样本的体积的校正生成一种或多种细胞类型的计数。该样本包含来自对象的稀释血液，用对于血液的稀释的校正生成一种或多种细胞类型的计数。该样本包含抗凝血剂、稀释剂、着色剂、抗体、红细胞裂解液和其它试剂中的一个或多个。生成一种或多种细胞类型的计数包括基于检测与一种或多种细胞类型相关的一个或多个表面抗原来生成该计数。在不使用透镜的情况下执行成像。该成像包括以一百万像素或更高的分辨率来成像。该成像包括通过提升和降低显微术样本室的表面来快速再混合和再取样移位的样本。该图像包含与分布在样本中的仅单层中的细胞有关的信息。传感器阵列形成在CMOS芯片中。传感器阵列中的每个传感器具有约2μm乘2μm或更小的尺寸。处理器构造成自动分析包含在图像中的数据。自动分析数据包括对图像中的不同类型的细胞进行分类。该处理器构造成生成一种或多种细胞类型的计数。该处理器构造成基于该计数得到对象吸收的辐射剂量。该处理器构造成将接收的图像自动输送至该设备外部的机器，以使该机器处理包含在图像中的信息，并提供与辐射剂量有关的信息。存在网络接口将该设备经由有线或无线连接而连接到网络。该设备是手持装置。传感器包括能够进行无透镜光学显微术的数字图像传感器。实施可提供下列优点中的一个或多个。包括无透镜成像系统的剂量计可提供快速即时(point-of-care)地确定在辐射暴露之后由对象吸收的辐射剂量。各装置可由病人操作来进行自我评估或者在现场由非熟练操作者在没有特殊训练的情况下操作。剂量计的尺寸是紧凑的，并且是便携式的，例如可在口袋中。它们以低成本制造，从而允许例如针对大群体的快速分诊进行广泛和快速配置。剂量计实施平台光学显微技术，并适于额外能力，比如计数任何类型的正常血液细胞、检测异常血液细胞或寄生物以及化学分析血液或其它流体。装置的修改或维护即使在现场中也易于执行。与剂量计一起使用的样本易于制备，例如从病人的手指中收集或者使用具有预加载材料的吸液管制备，并被高速转移至剂量计，例如以每个样本小于1分钟的速度。剂量计使用的吞吐量可以较高，例如每小时30测试或更多。从说明书和附图以及从权利要求中，本专利技术的其它特征、目的和优点是明显的。附图说明图1是检测和使用代表样本的光的系统的部分截面的示意性侧视图。图2是用于检测和使用代表样本的光的元件的示意性侧视截面图。图3是剂量计的示意性框图。图4是流程图。图5A是在对样本中的细胞分类之前，血液样本的像场的一部分的放大图。图5B是血液样本的像场的一部分的放大图，显示出被分类的细胞。图6是对由本公开的剂量计确定的血液样本的淋巴细胞计数的线性回归分析，与通过当前医院标准仪器测量的相同血液样本的淋巴细胞计数对比绘制。附图及所示元件并不总是依比例绘制，许多是示意性示出。附图中的元件的空间关系可与说明书文字中的不同，例如，上方和下方以及顶部和底部在附图中可以与在说明书文字部分中相反的方式示出。具体实施方式概述涉及核反应堆或放射性材料运输以及恐怖袭击的事故可使大群体暴露于危险(潜在致命)的辐射。在这种事件中，希望快速确定群体中的哪些个体需要紧急医疗处理。为了执行大群体(例如数万或数十万或者甚至几百万人口)的分诊，可能甚至需要由不经训练的操作人员使用具有高吞吐量的装置快速且有效地估计由每个个体吸收的辐射剂量。至少部分地实现该估计的一种可能方式是经由生物剂量测定法，即，测量个体的可接近组织中的生物标志，生物标志的水平具有与所吸收辐射剂量相关的定量关系。这种生物标志的示例包括牙釉质中的辐射诱导自由基(其可通过电子顺磁共振(EPR)来测量)、临床症状(比如呕吐)的发作、外周血液淋巴细胞中的染色体异常或组蛋白磷酸化的发生以及外周血液中的各细胞类型的绝对计数的改变。在辐射生物标志中，淋巴细胞的耗减与染色体异常和牙釉质EPR高度相关，并且是可靠的辐射生物标志。外周血液中的淋巴细胞的耗减可以强大地且可靠地测量，以用于辐射剂量估计。本公开的剂量计计数外周血液中的淋巴细胞，并提供大群体的快速、早期和精确治疗分诊。剂量计可以是紧凑的和便携式的，例如手持式的。例如，剂量计的尺寸可以是约20cm x 12cm x 5cm。剂量计易于使用，并在短期内(例如几分钟内)提供可靠结果。在一些示例中，剂量计即时地自动计数来自指尖刺全血的淋巴细胞和全部白血液细胞，并在2分钟或更少的时间内输出计数和/或屏幕结果(例如指示被测量的个体是否需要治疗)。当剂量计基于测量结果确定了被测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：使在传感器表面和显微术样本室的表面之间移位的样本成像，以产生该样本的至少一部分的图像，所述图像使用无透镜光学显微术产生，所述样本至少包含来自对象的血液；自动区分图像中不同类型的细胞；基于自动区分生成一种或多种细胞类型的计数；以及基于该计数得到对象吸收的辐射剂量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.17 US 61/917,1951.一种方法，包括：使在传感器表面和显微术样本室的表面之间移位的样本成像，以产生该样本的至少一部分的图像，所述图像使用无透镜光学显微术产生，所述样本至少包含来自对象的血液；自动区分图像中不同类型的细胞；基于自动区分生成一种或多种细胞类型的计数；以及基于该计数得到对象吸收的辐射剂量。2.如权利要求1所述的方法，其中，生成一种或多种细胞类型的计数包括生成淋巴细胞的计数。3.如权利要求2所述的方法，包括基于淋巴细胞的计数估计淋巴细胞的耗减。4.如权利要求2所述的方法，其中，该样本是在第一时刻从对象采集的第一样本，对于淋巴细胞的计数是对于淋巴细胞的第一计数，所述方法包括：使在第二不同时刻从对象采集的第二样本成像；基于第二样本生成淋巴细胞的第二计数；以及基于淋巴细胞的第一和第二计数估计淋巴细胞的耗减。5.如权利要求1所述的方法，其中，该样本包含分布在样本的血液细胞中的参照珠。6.如权利要求1所述的方法，其中，基于细胞的颜色、尺寸、细胞核形状和细胞核尺寸中的一个或多个区分不同类型的细胞。7.如权利要求1所述的方法，其中，通过对于成像样本的体积的校正生成一种或多种细胞类型的计数。8.如权利要求1所述的方法，其中，该样本包含来自对象的稀释血液，通过对于血液的稀释的校正生成一种或多种细胞类型的计数。9.如权利要求1所述的方法，其中，该样本包含抗凝血剂、稀释剂、着色剂、抗体、红细胞裂解液和其它试剂中的一个或多个。10.如权利要求1所述的方法，其中，生成一种或多种细胞类型的计数包括基于与一种或多种细胞类型相关的一个或多个表面抗原的检测生成计数。11.如权利要求1所述的方法，其中，在不使用透镜的情况下执行成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM法恩，
申请(专利权)人：阿兰蒂克微科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA