利用显微镜成像装置再定位载片上样品中的目标的系统和方法制造方法及图纸

提供一种用于预扫描载片的再定位样品中目标的方法，所述载片包含分别具有对应的存储坐标和存储图像的确定目标，所述目标相互映射。将该载片定位在显微镜载物台上，可视显示所述目标的存储图像，并且选择靶向目标。将载片移动到与靶向目标的坐标对应的估计坐标位置，并且获取样品的视场图像以与靶向目标的存储图像比较。如果目标在图像中，则确定所述定位目标的实际坐标和对应目标的存储坐标之间的偏移。然后，通过所述载物台从估计坐标位置处根据所述偏移来移动载片，以使目标位于图像中心。还提供相关的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用显微镜成像装置对预先检查的载片上的样品 中的目标再定位的系统和方法。
技术介绍
显微分析是一种广泛用于尤其是细胞生物学、细胞学和病理学 领域中的研究和常规评价的工具。病理学家通过使用显微镜在几种 不同的条件和试验程序下目测检查组织样品和细胞涂片。基于这种 目测检查，病理学家可以做出关于组织或细胞材料的决定。例如， 在癌症的检测和研究中，显孩史分析有助于检测和定量与癌症的起因和发展相关的遗传改变和/或异常，例如DNA或信使RNA形式的 特定基因表达的变化(基因扩增、基因缺失、基因突变)，或编码 蛋白表达。这些改变/异常可以在如细胞学的标准程序中特制用于呈 现单个细胞的显微载片中评价，或者可以评估整个组织切片或组织 微阵歹'J ( Tissue Micro Arrays )。尽管存在许多其它合适的实验室技术或分析法，但是通常使用 显微镜检查法，因为它是一项获得丰富信息的技术，其允许在细胞 水平或亚细胞水平快速检查，同时能够以较低的成本迅速实施。但 是，为了克服例如常规显微镜方法的主观性和/或可重复性的限制， 改进的分析装置结合了显微镜和自动图像分析设备。这种改进装置 包括例如交互系统、自动扫描装置和虚拟载片扫描器。交互系统通常不改变病理学家分析和解释显微镜下载片的工作 流程。通常，该交互系统具有经过图像分析从载片提取额外的定量 信息的潜力，并因此可以改善可重复性和操作人员的解释结果。也 可以实现用于报告和记载分析结果的更好工具。如果正确配置，交 互系统相对较快且成本低廉，但是这种交互系统对常规工作流程的 影响相对较小。自动罕见事件检测装置通常被设置成以完全无人管理的方式通 过该系统完成从将载片装入扫描台到最终结果报告的整个载片分 析。该自动系统通常扫描载片、自动识别分析中感兴趣的目标或区域、定量评价目标以及报告和记录结果。通常在从大劳动量的筛选 任务到分析结果的解释方面显著改变病理学家和细胞学家的常规 工作流程。但是，该自动系统通常相当昂贵，使得必须每年处理大 量载片，以调节采购该装置的成本。已经开发了虚拟载片扫描系统用于自动获取不同光学分辨率的 大的观察图像。这些观察图像可以远大于可以在显孩吏镜中观察到的单个FOV。涉及上述三种应用即交互系统、自动扫描装置和虛拟载片扫描 器的一个与装置无关的共同因素是可能存在必须由操作人员重新 物理检查预扫描的、成像的和/或以其他方式分析的载片的情况。在 这些情况下，操作人员面临重新定位载片上的样品中感兴趣目标的 任务，其中该感兴趣目标在之前对该载片的分析中已被发现。为解 决该任务，在一些情况下，操作人员可以使用与预先用于扫描、成 像和/或分析载片的显微镜成像装置或其它设备不同的显微镜成像 装置。在一些情况下，可能不知道用于预先成像或分析载片的放大 倍数，并且操作人员所用的装置可能在成像能力以及装置构件的运 动设备方面具有不同的分辨率。在一种再定位载片上的样品中的目标的典型方法中，在载片上 指定和定位一个或多个再定位标记，并将这些标记存储为基准坐 标，然后扫描载片或以其他方式对载片成像。在载片扫描过程中， 获取并存储一个或多个载片图像或载片上样品中的目标图像，同时 可以获取并存储相对于再定位标记确定的坐标值。在重新检查或以 其他方式尝试再定位栽片上的目标之前，必须在物理载片上找到一 个或多个再定位标记。如果提供适当的功能性，可以允许操作人员 从样品中感兴趣目标的可视显示中选择期望的感兴趣目标，同时栽 物台移动到选定目标应该在视场内的期望或估计位置。但是，操作 人员可能必须主观地识别期望位置处的目标与操作人员选定的目 标是否相同。如果所显示的目标偏离视场中心，则操作人员还必须 经常手动校正载物台的位置。此外，如果所选目标没有在期望位置 的视场中显示或不能以其它方式识别，则操作人员一般必须手动寻 找目标。但是， 一旦操作人员启动手动搜索程序，那么通常丢失所 有坐标校准，并且重新检查其后选定的任何目标都将需要操作人员 进行同样耗时的手动再定位程序。因此，典型的再定位方法常常需要具有特定用于再定位程序的 精度标记的特殊载片。此外，为获取和/或再定位载片上的目标，通 常必需昂贵的高精度(通常在微米范围内)机械驱动载物台，以在 整个载片范围内保持相对于预先扫描图像的足够可重复性。在扫描 载片之前，再定位标记或其它参数必须通过物理寻找到载片上的这 些标记来建立，其中必须在重新检查载片之前再次找到这些再定位 标记以再定位感兴趣目标。如果再定位方法不足够精确，则可能必 须手动校正选定目标的位置以使该目标位于视场中的合适位置。而 且，定位一个目标通常几乎不会提高载片上随后选定的感兴趣目标 的再定位精度。再者，再定位精度取决于扫描台的精度以及观察台 的精度，并且还可能受扫描和再定位程序期间确定再定位标记的精 确性的影响。因此，需要在显微镜成像装置下快速和有效地再定位预扫描显 微镜载片上的样品中感兴趣目标的方法和设备，其中，即便有也只 需要操作人员最少的人工干预，尤其是当显微镜载物台被机械驱动 因而显微镜能够自动执行即使不是所有也是大部分的再定位功能 时。期望该方法和设备应该能够再定位目标，而无论载片是否被该 装置或不同的装置所扫描。期望该设备和方法应该相对成本低廉， 具有相对少和/或筒单的设备要求，并且容易适用于各种放大倍率。
技术实现思路
本专利技术满足上述和其它要求，其中在一个实施方案中，提供一 种在通过显微镜目镜观察时再定位载片上样品中的感兴趣目标的 方法。该方法包括扫描栽片以确定样品中的感兴趣目标，使对应坐 标与每个感兴趣目标相关联，并存储每个感兴趣目标的图像和对应 坐标。感兴趣目标通过坐标相互映射。然后将载片定位在显微镜载 物台上，并且将存储的感兴趣目标的图像显示在可视显示器上。从 显示的感兴趣目标的存储图像中选择第一靶向感兴趣目标。通过显 微镜载物台将载片移动到与第一靶向感兴趣目标的坐标对应的载 片上的第一估计坐标位置。通过显微镜目镜获取第一估计坐标位置 处的样品视场图像。然后将视场图像与第 一靶向感兴趣目标的存储 图像比较，如果第一靶向感兴趣目标位于视场图像中，则确定所定位的第一靶向感兴趣目标的实际坐标和与第一靶向感兴趣目标对 应的感兴趣目标的存储坐标之间的第一偏差。然后，通过显微镜载 物台，从第一估计坐标位置处并且根据第一偏差来移动载片，以使 第 一靶向感兴趣目标置于视场图像的中心。本专利技术的另 一方面包括一种再定位显微镜载物台上的载片上的 样品中的感兴趣目标的方法，其中已经预先扫描载片以确定样品中 的感兴趣目标，并且其中已经将对应的坐标与每个感兴趣目标相关 联，已经存储每个感兴趣目标的图像和对应坐标，并且感兴趣目标 已经通过坐标相互映射。该方法包括在可视显示器上显示感兴趣目 标的存储图像，和从显示的感兴趣目标的存储图像中选择第一靶向 感兴趣目标。然后，通过显微镜栽物台，将载片移动到与第一靶向 感兴趣目标的坐标对应的载片上的第一估计坐标位置处。通过显微 镜目镜，在第一估计坐标位置获取样品的视场图像。将视场图像与 第一靶向感兴趣目标的存储图像比较，如果第一靶向感兴趣目标位 于视场图像中，则确定所定位的第 一靶向感兴趣目标的实际坐标和 与第一靶向感兴趣目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在通过显微镜目镜观察时再定位载片上的样品中的感兴趣目标的方法，其包括：　　　　扫描所述载片，以确定所述样品中的感兴趣目标，　　　　使对应坐标与每个感兴趣目标相关联，和　　　　存储每个感兴趣目标的图像和对应坐标；　　　　使所述感兴趣目标通过坐标相互映射；　　　　在显微镜载物台上定位所述载片；　　　　在可视显示器上显示所述感兴趣目标的存储图像；　　　　从显示的所述感兴趣目标的存储图像中选择第一靶向感兴趣目标；　　　　通过所述显微镜载物台，将所述载片移动到与所述第一靶向感兴趣目标的坐标对应的所述载片上的第一估计坐标位置；　　　　通过所述显微镜的目镜获取所述第一估计坐标位置处的样品视场图像；　　　　将所述视场图像与所述第一靶向感兴趣目标的存储图像比较，如果所述第一靶向感兴趣目标位于所述视场图像中，则确定所述定位的第一靶向感兴趣目标的实际坐标和与所述第一靶向感兴趣目标对应的所述感兴趣目标的存储坐标之间的第一偏移；和　　　　通过所述显微镜载物台，从所述第一估计坐标位置并根据所述第一偏移移动载片，以使所述第一靶向感兴趣目标位于所述视场图像的中心。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-13 60/689,8251.一种在通过显微镜目镜观察时再定位载片上的样品中的感兴趣目标的方法，其包括扫描所述载片，以确定所述样品中的感兴趣目标，使对应坐标与每个感兴趣目标相关联，和存储每个感兴趣目标的图像和对应坐标；使所述感兴趣目标通过坐标相互映射；在显微镜载物台上定位所述载片；在可视显示器上显示所述感兴趣目标的存储图像；从显示的所述感兴趣目标的存储图像中选择第一靶向感兴趣目标；通过所述显微镜载物台，将所述载片移动到与所述第一靶向感兴趣目标的坐标对应的所述载片上的第一估计坐标位置；通过所述显微镜的目镜获取所述第一估计坐标位置处的样品视场图像；将所述视场图像与所述第一靶向感兴趣目标的存储图像比较，如果所述第一靶向感兴趣目标位于所述视场图像中，则确定所述定位的第一靶向感兴趣目标的实际坐标和与所述第一靶向感兴趣目标对应的所述感兴趣目标的存储坐标之间的第一偏移；和通过所述显微镜载物台，从所述第一估计坐标位置并根据所述第一偏移移动载片，以使所述第一靶向感兴趣目标位于所述视场图像的中心。2. 根据权利要求l的方法，还包括在将所述载片定位在所述显孩吏镜 载物台上后，确定与所述显孩i镜载物台上所述载片的放置和所述显賴t 镜载物台的移动相关的载物台坐标系。3. 根据权利要求2的方法，其中通过所述显微镜载物台将所述载片 移动到所述载片上的第一估计坐标位置还包括将所述载片移动到所述 载片上的第一估计坐标位置，所述第一估计坐标位置与转换成所述栽 物台坐标系的所述第 一靶向感兴趣目标的坐标相对应。4. 根据权利要求l的方法，其中比较所述视场图像和所述第一靶向 感兴趣目标的存储图像还包括利用手动识别程序和关联程序的其中 之一来比较所述视场图像和所述第一靶向感兴趣目标的存储图像。5. 根据权利要求4的方法，其中利用关联程序比较所述视场图像和 所述第一靶向感兴趣目标的存储图像还包括利用空间域关联程序和 频率域关联程序的其中之一来比较所述视场图像和所述第 一靼向感兴 趣目标的存储图像。6. 根据权利要求4的方法，其中利用关联程序比较所述视场图像和 所述第一靶向感兴趣目标的存储图像还包括利用巻积关联程序和快 速傅里叶变换关联程序的其中之一来比较所述视场图像和所述第 一靶 向感兴趣目标的存储图像。7. 4艮据权利要求1的方法，还包括如果所述第一靶向感兴趣目标没 有位于所述视场图像内，则通过显微镜载物台，围绕所述估计坐标位 置以半径连续递增的圆形运动自动移动所述载片，同时获取附加^L场 图像，并在每个视场图像内搜索所述第一靶向感兴趣目标。8. 根据权利要求1的方法，还包括如果所述第一靶向感兴趣目标没 有位于所述视场图4象内，则通过所述显微镜载物台手动移动所述载片， 同时获取附加视场图像，并在每个视场图像内搜索所述第 一靶向感兴 趣目标。9. 根据权利要求l的方法，其中通过显微镜载物台移动所述载片还 包括手动移动和自动移动所述显孩i镜载物台的至少其中之一，以移动 所述载片。10. 根据权利要求9的方法，其中当手动移动所述显微镜载物台时， 提供方向标记以使所述显孩i镜载物台手动移向所述第 一靶向感兴趣目 标，所述方向标^ 选自视觉标i己和听觉标i己。11. 根据权利要求10的方法，其中提供视觉方向标记还包括提供将所 述视场图像与所述第 一耙向感兴趣目标的第 一估计坐标位置相关联的 字母数字标记、字符标记和动态映射标记中的至少一个。12. 根据权利要求l的方法，还包括 从所述显示的感兴趣目标的存储图像中选择第二乾向感兴趣目标； 利用所述感兴趣目标相对于彼此的映射和相对于与所述第二感 兴趣目标对应的所述感兴趣目标的存储坐标的所述第 一偏移中的 至少其一，在所述载片上相对于所述第一靶向感兴趣目标定位所述第二靶向感兴趣目标；和确定所述定位的第二靼向感兴趣目标的实际坐标和与所述第二耙 向感兴趣目标对应的所述感兴趣目标的存储坐标之间的第二偏移。13. 根据权利要求12的方法，其中定位所述第二靶向感兴趣目标还包括比较与所述第二耙向感兴趣目标的坐标对应的所述载片上第二估计 坐标位置的视场图像和所述第二靶向感兴趣目标的存储图像，以确定 所述第二靶向感兴趣目标是否在所述视场图像内。14. 根据权利要求12的方法，还包括比较所述第一偏移和所述第二偏 移以检验与所述第二靶向感兴趣目标的实际坐标相关并且相对于所述 对应映射的感兴趣目标的所述第一靶向感兴趣目标的实际坐标。15. 根据权利要求12的方法，还包括通过比较所述第一和第二靶向感 兴趣目标的实际坐标和所述对应映射的感兴趣目标来确定所述载片相 对于所述映射的感兴趣目标的旋转。16. —种再定位显微镜载物台上的载片中的感兴趣目标的方法，已经 预先扫描所述载片以确定所述样品中的感兴趣目标，其中对应的坐标 已经与每个感兴趣目标相关联，已经存储每个感兴趣目标的图像和对 应坐标，并且所述感兴趣目标已经通过坐标相互映射，所述方法包 括在可视显示器上显示所述感兴趣目标的存储图像； 从所述显示的感兴趣目标的存储图像中选择第一靼向感兴趣目标；通过显微镜载物台将所述载片移动到与所述第 一靶向感兴趣目 标的坐标对应的所述载片上的第 一估计坐标位置；通过显微镜的目镜获取所述第一估计坐标位置处的所述样品的 视场图像；比较所述视场图像和所述第一靶向感兴趣目标的存储图像，如 果所述第一靶向感兴趣目标位于所述视场图像中，则确定所述定位 的第 一耙向感兴趣目标的实际坐标和与所述第 一耙向感兴趣目标对应的所述感兴趣目标的存储坐标之间的第一偏移；和通过所述显微镜载物台，从所述第一估计坐标位置并根据所述 第一偏移来移动所述载片，以使所述第一靶向感兴趣目标位于所述 视场图像的中心。17. 根据权利要求16的方法还包括在将所述载片定位在所述显微镜载 物台上后，确定与所述显孩i镜载物台上所述载片的放置和所述显孩吏镜 载物台的移动相关的载物台坐标系。18. 根据权利要求17的方法，其中通过所述显微镜载物台将所述载片 移动到所述载片上的第 一估计坐标位置还包括将所述载片移动到所述 载片上的第一估计坐标位置，所述第 一估计坐标位置与转换成所述载 物台坐标系的所述第一靼向感兴趣目标的坐标相对应。19. 根据权利要求16的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖纳德雷尔，
申请(专利权)人：三路影像公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]