用于采集和显示生物试样的免疫荧光图像的方法和设备技术

本发明专利技术提出一种用于采集和显示生物试样的免疫荧光图像的方法。在第一运行状态期间，持续地用激发辐射照射试样。根据用户的运动姿势来改变在试样和光学系统之间的相对位置，所述光学系统将荧光辐射朝向图像传感器引导，并且显示相应的数字图像。在探测到运动姿势结束时从第一运行状态切换到第二运行状态中。在第二运行状态中，首先用激发辐射照射试样，以激发荧光染料的荧光辐射。然后采集由试样发射出的荧光辐射并且产生相应的、另外的数字图像。在第二运行状态中，在第二采集持续时间到期之后结束对所发射出的荧光辐射的采集以及结束对试样的照射。此外，在结束对所发射出的荧光辐射的采集以及结束对试样的照射之后持续地显示所述另外的数字图像。

Methods and equipment for collecting and displaying immunofluorescence images of biological samples

【技术实现步骤摘要】
用于采集和显示生物试样的免疫荧光图像的方法和设备
从现有技术中已知用于借助于图像传感器来采集生物试样的所谓免疫荧光图像并将所述免疫荧光图像显示在显示单元上的方法和设备。
技术介绍
这种生物试样例如是从人或动物中提取的组织试样。在所谓的直接免疫荧光的过程中，例如可以使组织内的细胞组成部分可见，其方式为：将组织与特定类型的抗体一起孵育，其中，所述抗体与组织的特定的抗原特异性反应。在这里，所谓的荧光染料结合到抗体上，使得要探测的结构于是能够在免疫荧光图像中可见。为此，用具有特定的激发波长的激发光照射荧光染料，使得具有与所述激发波长不同的波长的荧光辐射从组织发射出并且能够借助于物镜朝向图像传感器引导，以便然后由图像传感器采集。在所谓的间接的免疫荧光的过程中，例如将组织、例如猴肝用作为生物试样，并且将其与患者的血清在第一孵育步骤中一起孵育，以便探测在患者血清中的抗体到组织的特定的抗原上的可能的结合。此外还进行与第二类抗体的第二次孵育，所述第二类型的抗体于是结合到血清中的第一抗体上，其中，第二抗体同样也用荧光染料标记。即使在间接的免疫荧光中，然后用激发波长的激发光照射所孵育的组织，使得通过荧光染料的具有荧光波长的荧光辐射使患者的抗体结合到组织中的特定的抗原上，所述荧光波长不同于激发光波长。生物试样也可以通过所谓的抗原斑点给出，所述抗原斑点在抗原斑点与患者的血清一起孵育后具有患者的结合到抗原斑点上的抗体。在执行另一孵育步骤之后，能够将所谓的第二抗体又再结合到患者的抗体上，所述第二抗体就其而言用荧光染料标记。这样获得的免疫荧光图像于是可以是临床报告的技术方案。已知的尤其是设备、例如显微镜，在该设备中用户能够手动地执行试样相对于显微镜或显微镜的物镜的定向，以便使得在所获得的免疫荧光图像中使试样的特定区域或特定的局部可见。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于用户的设备和方法，在所述设备中或在所述方法中对试样的不同的局部或区域的免疫荧光图像的采集对于用户而言尽可能简单且能良好地控制或能良好地操作并且能安全执行地设计。本专利技术的目的通过根据权利要求1所述的方法以及根据权利要求13所述的设备实现。提出一种用于采集(erfassen)和显示生物试样的免疫荧光图像的方法。在第一运行状态中，所述方法执行特定的方法步骤。在第一运行状态期间，持续地用激发辐射照射所述试样。因此，尤其是通过试样产生荧光辐射的持续的发射。根据用户的运动姿势来改变试样和光学系统之间的相对位置，所述光学系统将由试样发射出的荧光辐射朝向至少一个图像传感器引导。因此尤其是实现：用户能够通过运动姿势来确定：借助于光学系统和图像传感器能够使试样的哪个局部在荧光免疫图像中可见。在第一运行状态期间，借助于至少一个图像传感器的多个传感器像素利用第一采集持续时间采集荧光辐射。然后，基于传感器像素的所产生的传感器像素值确定数字图像并且显示所述数字图像。在第一运行状态中，在彼此相继的时间点以特定的重复频率重复对荧光辐射的采集以及对数字图像的确定和显示。因此，尤其是在连续地执行运动姿势的情况下，在免疫荧光图像中采集所述试样的各个不同的局部或区域并且将其在各个相对应的、彼此相继的时间点显示在数字图像中。因此，用户尤其是能够通过执行运动姿势来确定：在数字图像中示出或显示试样的哪个局部。在这里，尤其是在第一运行状态中，以第一采集持续时间采集用于时间点的数字图像的荧光辐射。因此，用于在第一运行状态中显示彼此相继的数字图像的最大的重复频率尤其是通过所述第一采集持续时间来确定并且是第一采集持续时间的倒数。在探测到运动姿势结束时，从第一运行状态切换到另一第二运行状态中。在第二运行状态中，首先用激发辐射照射试样，以激发荧光染料的荧光辐射。然后，借助于所述多个传感器像素利用第二采集持续时间采集由试样发射出的荧光辐射。该第二采集持续时间优选大于第一采集持续时间。基于传感器像素的所产生的传感器像素值，然后生成另外的数字图像。在第二运行状态中，在第二采集持续时间到期之后结束对所发射出的荧光辐射的采集和对试样的照射。此外，在结束对荧光辐射的采集和结束对试样的照射之后，持续地显示所述另外的数字图像。为了向读者详细地阐述可能通过本专利技术实现的一个优点或多个优点，现在将在下文详细阐述。对于用户而言，例如对于患者的实际检查需要的是，不仅在免疫荧光图像中观察孵育的试样的图像局部，而且能够以相应高的放大等级观察组织的不同区域。为此，用户必须能够改变光学系统相对于试样的相对位置，所述光学系统将所发射出的荧光辐射从组织朝向图像传感器引导。当在试样和光学系统之间的相对位置保持不变时，尤其是在高的光学放大率下用户希望必要时能够以高的图像质量观察这样的不同的区域，使得在第二运行状态期间试样的相同的图像局部以另外的数字图像的形式恒定地示出。用户希望必要时较长时间地观察所示出的另外的数字图像，以便详细地查看结构或着色，并且自己决定：他必要时是否通过输入另外的运动姿势来查看另一图像局部。通过在第二运行状态中在第二采集持续时间到期之后持续地显示所述另外的数字图像并且此外结束通过激发辐射对试样的照射，将由于用激发辐射进行照射而引起的生物试样的所谓的烧灼被最小化。如果在第二运行状态期间用激发辐射持续地照射试样，那么试样会明显更早地烧灼并且不再可用于显微镜检查，这被视为是技术问题。对于用户而言，通过在此提出的方法获得下述印象：他不仅在执行其运动姿势期间以显示为真实的显微镜图像的表达的方式获得持续采集到的图像，而且也在第二运行状态期间还为他显示持续的显微镜图像，因为他以持续显示的方式获得所述另外的数字图像。通过在此提出的解决方案因此实现：用户在显示单元上获得持续的显微镜或所谓的“实时显微镜”的印象，虽然在第二运行状态期间在第二采集持续时间到期之后以及在确定另外的数字图像之后在用激发辐射照射组织的同时不进一步采集荧光辐射。因此，用户完全没有注意到：在第二运行状态的至少一个时间上的子部段期间不再进行图像采集，并且同时对生物试样在烧灼方面进行保护。另一技术问题在于，一方面在执行运动姿势期间、例如通过手指在触敏的显示屏如触摸屏上扫过，用户期待在显示单元上的显示中尽可能流畅的图像或顺畅的图像，以便具有下述感觉：图像局部或定位单元无延时地跟随其运动姿势，并且他不会由于延时地显示在彼此相继的时间点获得的数字图像而具有下述印象：图像采集装置延时地选择图像局部并且显示数字图像。但是同时，对于用户必要的是，在执行其运动姿势并且因此伴随于此选择试样的特定的图像局部之后，于是在第二运行状态中以足够高或相对高的质量显示所述另外的数字图像，因为在免疫荧光图像中用于检查的最小的图像细节可能是用户感兴趣的。因为所发射出的荧光辐射仅具有每个面一定的光学功率或一定的光学强度，但是同时图像传感器在给定的像素分辨率下或每个传感器像素给定的面中在特定的采集时间或曝光时间中仅能够采集特定的光量，根据所选择的采集持续时间和所给定的像素分辨率，所谓的传感器噪声在一定程度上对图像信号产生影响。如果例如选择具有例如500ms的相对高的值的采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于采集和显示生物试样(G)的免疫荧光图像(BI1、BI2、BI3)的方法，所述方法在第一运行状态(BZ1)中包括：/n-持续地用激发辐射(AS)照射试样(G)，/n-根据用户的运动姿势(BG1)来改变试样(G)和光学系统(OS)之间的相对位置，所述光学系统将由试样(G)发射出的荧光辐射(FS)朝向至少一个图像传感器(BS)引导，/n-借助于所述至少一个图像传感器(BS)的多个传感器像素(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14)利用第一采集持续时间来采集荧光辐射(FS)并且确定数字图像(BI1、BI2)，以及/n-显示数字图像(BI1、BI2)，/n其中，在第一运行状态(BZ1)中，在彼此相继的时间点以特定的重复频率重复对荧光辐射(FS)的采集以及对数字图像(BI1、BI2)的确定和显示，/n其中，还在探测到运动姿势(BG1)结束时从第一运行状态(BZ1)切换到第二运行状态(BZ2)，/n此外，所述方法在第二运行状态(BZ2)下包括：/n-用激发辐射(AS)照射试样(G)，/n-借助于所述多个传感器像素(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14)利用第二采集持续时间来采集由试样(G)发射出的荧光辐射(FS)并且确定另外的数字图像(BI3)，/n-显示所述另外的数字图像(BI3)，/n-在第二采集持续时间到期之后结束对所发射出的荧光辐射(FS)的采集并且结束对试样(G)的照射，/n-在结束对荧光辐射(FS)的采集和结束对试样(G)的照射之后持续地显示所述另外的数字图像(BI3)。/n...

【技术特征摘要】
20180913 EP 18194332.51.一种用于采集和显示生物试样(G)的免疫荧光图像(BI1、BI2、BI3)的方法，所述方法在第一运行状态(BZ1)中包括：
-持续地用激发辐射(AS)照射试样(G)，
-根据用户的运动姿势(BG1)来改变试样(G)和光学系统(OS)之间的相对位置，所述光学系统将由试样(G)发射出的荧光辐射(FS)朝向至少一个图像传感器(BS)引导，
-借助于所述至少一个图像传感器(BS)的多个传感器像素(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14)利用第一采集持续时间来采集荧光辐射(FS)并且确定数字图像(BI1、BI2)，以及
-显示数字图像(BI1、BI2)，
其中，在第一运行状态(BZ1)中，在彼此相继的时间点以特定的重复频率重复对荧光辐射(FS)的采集以及对数字图像(BI1、BI2)的确定和显示，
其中，还在探测到运动姿势(BG1)结束时从第一运行状态(BZ1)切换到第二运行状态(BZ2)，
此外，所述方法在第二运行状态(BZ2)下包括：
-用激发辐射(AS)照射试样(G)，
-借助于所述多个传感器像素(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14)利用第二采集持续时间来采集由试样(G)发射出的荧光辐射(FS)并且确定另外的数字图像(BI3)，
-显示所述另外的数字图像(BI3)，
-在第二采集持续时间到期之后结束对所发射出的荧光辐射(FS)的采集并且结束对试样(G)的照射，
-在结束对荧光辐射(FS)的采集和结束对试样(G)的照射之后持续地显示所述另外的数字图像(BI3)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二采集持续时间大于第一采集持续时间。


3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
-在探测到用户的新的运动姿势(BG2)开始时，结束第二运行状态(BZ2)并且转入第一运行状态(BZ1)。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，将在第一运行状态(BZ1)中的数字图像(BI1、BI2)和在第二运行状态中的所述另外的数字图像(BI3)确定为，使得在荧光辐射(FS)的相同的光强度下，第一运行状态(BZ1)的数字图像(BI1、BI2)和第二运行状态(BZ2)的所述另外的数字图像(BI3)具有相同的强度。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，将在第一运行状态(BZ1)中的数字图像(BI1、BI2)和在第二运行状态(BZ2)中的所述另外的数字图像(BI3)确定为，使得在荧光辐射(FS)的相同的光强度下，第一运行状态(BZ1)的数字图像(BI1、BI2)和第二运行状态(BZ2)的所述另外的数字图像(BI3)具有相同的强度，其方式为：对于第一运行状态(BZ1)和对于第二运行状态(BZ2)不同地选择下述参数中的一个或多个：
-用于传感器像素值(SW)的放大因子，
-借助于像素组合而被综合成图像像素值的传感器像素值(SW)的数量，
-借助于彩色滤波阵列插值而被综合成图像像素值的传感器像素值(SW)的数量。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，将在第一运行状态(BZ1)中的数字图像(BI1、BI2)确定为，使得所述数字图像具有第一图像分辨率，
其中，将在第二运行状态(BZ2)中的所述另外的数字图像(BI3)确定为，使得所述另外的数字图像具有第二图像分辨率，
并且将所述第一图像分辨率选择为小于所述第二图像分辨率。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，在第二运行状态(BZ2)中，利用在第二采集持续时间内的多个、彼此相继的子采集持续时间来采集所发射出的荧光辐射(FS)，
其中，对于子采集持续时间确定相对应的、暂时的数字图像，
并且基于所述暂时的数字图像来确定所述另外的数字图像(BI3)。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，在第二运行状态(BZ2)中在探测到用户的新的运动姿势(BG2)开始时中断对所发射出的荧光辐射(FS)的采集和对所述暂时的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·祖姆普夫，M·帕佩，M·哈根埃格特，C·皮普克，T·劳丹，M·法尔克特，M·莫林，K·伦齐，
申请(专利权)人：欧蒙医学实验诊断股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE