[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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，显微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列(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微镜中观察到的单个FOV。

涉及上述三种应用即交互系统、自动扫描装置和虚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载片上的目标之前，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，同时载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。