采样处理和成像系统技术方案

本发明专利技术的特征是一种采样处理系统，它包括：（ａ）用于储存和输送采样的一个储存器；（ｂ）渗透和嵌入采样而在储存器中形成块的装置；（ｃ）对成块的采样切片的装置；（ｄ）使成块的采样成像的装置；以及（ｅ）在采样处理过程中用于识别采样的装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及到组织结构的领域。用于可见光和电子显微镜检查等透射显微镜检查的有机组织采样和其它材料的处理通常是这样执行的，让采样经历一系列化学处理最终制成将采样埋入其中的固体块。按照常规的处理，首先用能够防止采样自变质(自身变劣)的福尔马林，戊二酸醛或其它材料将组织采样化学定形，使采样呈现刚性，并且增加其渗透性，从而提高后续溶液的渗透作用。随化学定形之后的渗入步骤是随着诸如酒精和二甲苯等溶剂浓度的增加而逐渐替代水分从采样中去掉所有的水。在渗透之后可以用熔化的石蜡进行处理，然后将采样冷却到室温使其固化。或者是用塑料聚合物渗入组织后通过加热，紫外线光或其它手段使其硬化。然后将硬化，渗透的组织放置在一个模子中用石蜡或塑料包装成一个组织块。按照标准光和电子显微技术的常规组织处理方法，从块上切下采样的薄片段并且传送到玻璃滑动片或其它支撑体上。给组织染色以改善成像对比度，然后在显微镜下观察获得一个二维(XY)影像。关于组织中三维构造的信息是通过观察组织的连续切片而获得的。可供本文参考的美国专利4,960,330描述了一种块截取和图像采集系统，它所从块上除去连续的片段，并且用显微镜或者是激光扫描仪使露出的块面成像。该方法可以快速记录并储存构造信息，不耗费时间，并且在处理单个的组织片段时不易出错。表面成像所提供的优点是很容易实现三维重组，并且能产生XZ和YZ二维图像。专利技术概述本专利技术可以强化并简化对组织采样的处理和成像。在本专利技术的系统中，临床医师和科学家(顾客)将组织采样传送到一个处理中心，然后接收切片采样的硬拷贝或数字图像。在这一系统中，顾客可以修改数字图像，甚至能根据处理中心提供的数据(也就是数字图像的总和)产生新的数字图像。按照第一方面，本专利技术的特征是一种采样处理系统，它包括(a)用于储存和输送采样的一个储存器；(b)渗透和嵌入采样而在储存器中形成块的装置；(c)对成块的采样切片的装置；(d)使成块的采样成像的装置；以及(e)在采样处理过程中用于识别采样的装置。本专利技术的系统可以包括用于产生和储存采样的数字图像的装置，以及用于观察数字图像的计算机程序。该系统还可以包括在渗透和嵌入之前使采样化学定形的装置。按照第二方面，本专利技术的特征是一种采样成像方法。该方法包括(a)提供一个适合保存采样的储存器；(b)使储存器中的采样化学定形；(c)渗透和嵌入采样而在储存器中形成一个块；(d)对成块的采样切片；以及(e)产生成决采样的一个图像。该方法最好是包括步骤(f)，以数字图像的形式储存图像，以及步骤(g)观察数字图像。“采样”的意思是需要染色和嵌入的一种组织或其它材料。采样的厚度可以大于200微米，一毫米，一厘米，甚至更厚。“固化”的意思是用一种化学溶液来处理采样标本，用来保存，硬化，和渗透采样。“渗入”的意思是用一种液体或一系列液体处理采样，使浸透遍及采样的分子级，然后转变成固体使采样呈现刚性。“嵌入”的意思是将渗透的采样放置在一个模子中并且用一种物质(通常是和渗入物质相同的物质)包装，然后硬化形成一个包装块。嵌入物质的作用是提供刚性支撑并且便于切割处理。“切片”的意思是从块上切下薄的切片。“染色”的意思是用一种在分子级上和一种材料结合的染色或萤光物质处理这种材料。“萤光”或“暗视场”染色是用非共轭染料(也就是在受到适当波长的光激励时会发出萤光的染料)或共轭轭染料(即分子与采样结合，并且直接或间接地附着在一种萤光染料上)实现的。共轭染料的例子包括但是并非仅限于(i)与抗原结合的初级抗体以及和初级抗体结合的包含一种萤光染料的二级抗体；以及(ii)一种分子，它具有与其共价结合的一种萤光染料。萤光染色形成的图像具有黑色背景，而“标准”或“亮视场”染色是用通常不发萤光的染料实现的，并且使图像具有明亮或白色的背景。萤光和标准的显微技术显然都可以采用同样的染料。表面成像的优点是截取和成像在很大程度上可以自动化。减少人力，配合着还能节省安装材料，降低成本，或者是按同样的成本提供更多的数据。本专利技术提供的方法可以积累更多的数据(以数字图像的形式)而不会增加材料和人力成本。从以下对最佳实施例的描述及权利要求书中可以看出本专利技术的其它优点。专利技术的详细说明我们开发出了一种组织采样的处理和成像系统。该方法使用(i)一个储存器，为了识别要贴上标签，并且可兼容采样处理的每一个步骤；以及(ii)一个块截取和图像获取系统，本专利技术可以高度自动化地完成组织处理和成像。本专利技术的系统包括以下主要部件用于储存和输送采样的一个储存器；渗透和嵌入采样而在储存器中形成块的装置；用于截取成块采样的装置；使成块的采样成像的装置；以及在采样处理过程中用于识别采样的装置。该系统还包括在渗透和嵌入之前使采样化学定形的装置，尽管它不是必要的。在一个最佳实施例中，系统还包括用于产生和储存采样的数字图像的装置，以及用于观察数字图像的计算机程序。本专利技术的系统及其使用方法特别适用于块面显微技术。块面显微技术与标准的亮视场显微技术相比的优越性在于块面方法能产生生物组织和其它材料的高质量显微图像，不需要制造玻璃组织学滑动片。无需这些要求就能完全自动化地完成组织病理学处理，减少为每产生一个新的片段而增加的成本，并因而能从每一个采样上收集到大量的信息。另外还便于按数字格式储存图像，便于对图像进行计算机辅助分析，例如是测量面积或体积，或者是三维的重组。按照决面显微技术，从块面上捕捉到的未经修改的数字“虚像”片段是由萤光染色的采样发出的有色光产生的一种暗视场图像，它相对于采样所渗入和嵌入的不透明的聚合物黑色背景显现出来。与此相反，包括在大部分外科病理学实验室中和其他与医学有关的建立在显微技术基础上的诊断设备中采用的那种常规光学透视显微技术之所以产生亮视场的图像是因为组织和其他材料的切片是用标准的非荧光染料来染色的，然后用白色或接近白色的光源透射，产生的背景比较亮，而不会比组织图像暗淡。与亮视场显微技术相比，从块的面上捕获的未经加工的暗视场图像可以转换并显示成更加习惯的图像。这种图像转换方法例如可以参见U.S.S.N.09/311,789。部件的说明储存器将被研究的组织采样放置在一个储存器中，它最好能兼容组织处理的所有步骤，包括储存，运输，化学定形，渗入，嵌入，切片和成像。例如，储存器应该能用做一个模子来制备需要切片和检查的采样。这样的模子会限定在其中嵌入了组织采样的块的形状。在最佳实施例中，由模子限定一个细长的空腔，在从模子外面传入组织采样的一个近端处包括一个开口。这一近端限定了适合与一个固定装置啮合的形状。模子向限定了适合切片的多面体尺寸和形状的远端呈锥形；这一多面体被称为标本室。模子的形状应该与成像场和组织采样双方的尺寸和形状一致。这样，模子的远端就应该接近可以用来观察用模子制备的组织块的一个暴露面的成像装置的成像场的尺寸和形状，使标本室的截面横切块的长度，或者是采样室的暴露面接近或类似于用来观察该表面的成像装置的成像场的尺寸和形状。成像场是一个成像设备可以在上面记录与该表面有关的数据的那一区域。应该使有待观察的块的暴露面不要明显地大于或小于成像场。成像设备提供该表面的显微图像，也就是说，成像区域的实际比例不是由扫描阵列所决定的，而是由放大镜片来决定。因此，成像场的尺寸是由放大镜片所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采样处理系统包括：（ａ）用于储存和输送上述采样的一个储存器；（ｂ）渗透和嵌入上述采样而在上述储存器中形成块的装置；（ｃ）对成块的上述采样切片的装置；（ｄ）使成块的上述采样成像的装置；以及（ｅ）在上述采样处理过程中用于 识别上述采样的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RL凯尔施曼，
申请(专利权)人：分析科学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]