[发明专利]用于快速聚焦形成生物样本的图像的方法及装置

说明书

根据35U.S.C.§119(e)，申请人要求于2009年12月31日提交的美国临时专利申请No.61/291,416的优先权，该临时申请所披露的内容通过引用并入本申请。

技术领域

本发明总体涉及用于形成生物样本的图像的方法及装置，尤其涉及用于快速聚焦形成生物样本的图像以作分析的方法及装置。

背景技术

以往，对于生物流体样本，诸如全血、尿液、脑脊液、体腔液等，通过将少量未稀释的流体涂在载片上，并在手动操作的显微镜下评估该涂片，来评估生物流体样本的微粒含量或细胞含量。通过在X-Y平面上操纵载片来检查涂片的不同区域。通过沿着Z轴改变载片相对于显微镜物镜的位置来实现聚焦。使用这些技术可以获得合理的结果，但是所述结果严重依赖于技术员的经验和技术。手动检查样本的各个区域也是劳动密集的，因此实际上对于商业实验室应用而言是不可行的。

已知用于分析生物流体样本的自动化装置，包括一些适用于形成静止地位于腔内的生物流体样本的图像的装置。为了精确地分析静止地位于腔内的样本，需要将设备的光学器件聚焦在各种不同的高度上（例如，对于位于X-Y轴平面内的样本腔而言，沿着Z轴的不同高度）。为了有效地进行这样的分析，需要以精确快速的方式提供不同高度上的这样的聚焦。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于形成静止地位于腔内的生物流体样本的图像的方法。该方法包括以下步骤：a）相对于物镜将所述腔定位在Z轴位置上，所述物镜具有镜轴，其中，所述Z轴平行于所述镜轴；b）使所述腔和所述物镜中的一个或两个相对于彼此沿所述Z轴以一速度移动；以及c）当所述腔和所述物镜中的一个或两个相对于彼此在焦点搜索范围内沿所述Z轴以一速度移动时，产生所述生物流体样本的一张或多张图像。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于形成静止地位于腔内的生物流体样本的图像的装置。该装置包括区域照明器、定位器、析像管和可编程分析器。所述区域照明器具有带镜轴的物镜。所述定位器适用于将所述物镜和所述腔中的一个或两个相对于彼此定位。所述析像管适用于形成所述腔内的样本的图像。所述可编程分析器适用于控制所述定位器，以将所述物镜和所述腔中的一个或两个相对于彼此沿Z轴以一速度移动，所述Z轴平行于所述镜轴。所述分析器还适用于在所述腔和所述物镜中的一个或两个相对于彼此在焦点搜索范围内沿所述Z轴以一速度移动时，产生所述生物流体样本的一张或多张图像。

根据下文所提供的本发明的详细描述且如附图所示，本发明的特征和优势将变得清楚。

附图说明

图1为生物流体分析装置的概略图；

图2为分析装置内的部件的示意图；

图3和图4示出生物样本分析盒的实施方式，图3示出在封闭状态下的盒的流体模块，图4示出在打开位置中的流体模块；

图5-图7用图解法示出分析腔，图6示出分隔器可压缩以允许均衡高度的腔的实施方式，以及图7示出第一板可变形以产生均衡高度的腔的实施方式；

图8为纵轴为聚焦指数且横轴为样本腔和物镜间的相对Z轴位置的曲线图；

图9A-图9C用图解法示出在连续采集模式下利用滚动快门的焦点改变，图9A示出腔速度从零增加到焦点搜索期间所保持的恒定速度，图9B示出作为Z轴位置的函数的图像焦点，图9C为横轴为聚焦指数且纵轴为相对的Z轴位置的曲线图；

图10为智能聚焦过程的流程图；

图11-图13为分别对于20μm、40μm和80μm的焦点搜索范围，聚焦指数相比Z轴位置的曲线图；

图14为附有正交网格以示出腔内样本区域的分析腔的概略图。

具体实施方式

参照图1至图2，分析装置16适用于容纳样本分析盒18，样本分析盒18具有分析腔20，分析腔20被配置为容纳来自患者的生物样本（例如，血液）以作分析。装置16包括区域照明器22、析像管24、定位器26和可编程分析器28。出于描述的目的，将术语“分析”定义为对流体样本的任何检查或评估，包括但不限于对生物流体样本内的成分的检查。

分析装置16可以与各种不同的样本分析腔20一起使用，包括在共同未决的美国专利申请No.12/971,860、No.12/061,394及No.7,850,916中所描述的样本分析腔，上述申请的全部内容通过引用并入本申请。出于公开的目的，将使用美国专利申请No.12/971,86中所描述的分析腔和盒来描述本发明。然而，本发明不限于与上述腔20和盒18一起使用。