專利名稱：顯微剖切方法和信息處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在第一方面中，本發(fā)明涉及一種用于生物學(xué)、組織學(xué)和病理學(xué)中的方法。在第二方面中，本發(fā)明涉及一種用于生物學(xué)、組織學(xué)和病理學(xué)中的系統(tǒng)。在第三方面中，本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)載體。在第四方面中，本發(fā)明涉及一種用于生物學(xué)、組織學(xué)和病理學(xué)中的信息處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
病理學(xué)家在全程護(hù)理的診斷部分中是中心角色。當(dāng)在活檢期間從患者獲得組織樣本時(shí)，通常是病理學(xué)家通過對(duì)來自活檢的組織和細(xì)胞進(jìn)行顯微檢驗(yàn)來對(duì)疾病(大多與癌癥相關(guān))的性質(zhì)和嚴(yán)重性做出最終診斷。通常如下在幾個(gè)步驟中制備包含來自活檢的材料的顯微鏡載玻片。首先，通常將材料放在福爾馬林中進(jìn)行固定并接下來處理到石蠟塊中，從石蠟塊切下薄( 5μπι)切片。 然后將這些切片之一放在載玻璃基片上，之后應(yīng)用一種或多種染色劑，使得相關(guān)細(xì)胞或組織部分可用顯微鏡看到。最后向切片施加匹配液/固定劑，在組織頂部放置薄( 170μπι) 顯微鏡蓋玻片，從而完全密封切片。這樣能夠長時(shí)間(> 10年)存儲(chǔ)包括切片的玻片。常常還必須將石蠟塊存儲(chǔ)至少十年。盡管病理學(xué)當(dāng)前是一種模擬的行業(yè)，但有著強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力使其向數(shù)字病理學(xué)遷移，以便改善診斷效率和質(zhì)量。數(shù)字病理學(xué)是指對(duì)實(shí)驗(yàn)室中的玻片進(jìn)行數(shù)字化，在服務(wù)器上存儲(chǔ)所得圖像以允許病理學(xué)家能夠容易從其工作站訪問，以及與同事和其他臨床醫(yī)生共享臨床上相關(guān)的信息。采用數(shù)字病理學(xué)會(huì)導(dǎo)致病理學(xué)家不再自己處理玻片，而是利用數(shù)字圖像和其他臨床信息工作，以做出其診斷。使用適當(dāng)?shù)钠是?dissection)技術(shù)，例如，通過激光進(jìn)行顯微剖切(激光顯微剖切)，可以從組織切片中切出幾個(gè)小樣本，并進(jìn)一步經(jīng)受分子測(cè)試，例如DNA基因分型或RNA 轉(zhuǎn)錄成型。組織玻片的制備與病理學(xué)組織玻片的情形極其類似，差異在于，現(xiàn)在組織上不放蓋玻片，以便能夠提取和收集選定的組織樣本。通過顯微檢驗(yàn)進(jìn)行組織學(xué)檢查，從而選擇一個(gè)或幾個(gè)感興趣區(qū)域。這種選擇常常是由病理學(xué)家進(jìn)行的，并在玻片的背側(cè)標(biāo)記。然后操作員能夠使用聚焦的激光束沿著使感興趣區(qū)域與周圍組織分離的線切割。然后利用膠帶將分離的組織收集到收集筐中或利用散焦光束使分離的組織彈射到收集筐中，之后進(jìn)一步處理收集的組織。當(dāng)前，激光顯微剖切系統(tǒng)主要用于研究實(shí)驗(yàn)室中。在一般病理學(xué)實(shí)踐中更廣泛采用激光顯微剖切遇到的問題是，當(dāng)前的顯微剖切系統(tǒng)不與現(xiàn)有病理學(xué)工作流程匹配。由于樣本上存在蓋玻片，因此當(dāng)前不可能在用于正常診斷的樣本上進(jìn)行激光顯微剖切。在處理期間不應(yīng)損傷這些正常玻片。此外，病理學(xué)家當(dāng)前必須處理物理玻片以指出應(yīng)當(dāng)選擇哪個(gè)區(qū)域，導(dǎo)致要向?qū)嶒?yàn)室以及從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)運(yùn)更多玻片。 工作流程中的這種失配可能隨著數(shù)字病理學(xué)的引入而進(jìn)一步增大，因?yàn)槟菚r(shí)病理學(xué)家將不再處理任何物理玻片。于是需要一種新穎的系統(tǒng)，將顯微剖切集成到數(shù)字病理學(xué)工作流程中。
本發(fā)明的目的是便于在生物材料中選擇感興趣區(qū)域以及從感興趣區(qū)域中提取材料的組合步驟。本發(fā)明的另一目的是便于控制涉及從例如同一石蠟塊切割的至少兩個(gè)切片的工作流程。這些目的是由獨(dú)立權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求中界定了更多技術(shù)指標(biāo)和優(yōu)選實(shí)施例。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面的方法包括-提供包括生物材料的對(duì)象的第一切片的數(shù)字第一圖像；-生成所述對(duì)象的第二切片的數(shù)字第二圖像；-基于所述第一圖像中的感興趣區(qū)域確定所述第二圖像中的感興趣區(qū)域；-基于所述第二圖像中的感興趣區(qū)域確定所述第二切片中的感興趣區(qū)域；以及-從所述第二切片中的感興趣區(qū)域提取材料。通過從第二切片中的感興趣區(qū)域提取材料，假設(shè)第一切片和第二切片充分類似， 可以得出關(guān)于第一切片中感興趣區(qū)域材料的結(jié)論。為此，可能有利的是第一切片和第二切片在從對(duì)象切割之前是相鄰的。而且，切割第二切片可以包括平行于第一切片切割第二切片。該對(duì)象可以包括石蠟塊或由石蠟塊構(gòu)成，石蠟塊包括生物材料。提供第一圖像可以包括生成第一圖像。此外，生成第一圖像可以包括從對(duì)象切割第一切片。類似地，生成第二圖像可以包括從對(duì)象切割第二切片。還要指出，確定第二切片中的感興趣區(qū)域和從第二切片中的感興趣區(qū)域提取材料可以是交叉的。具體而言，可以基于第二圖像中的感興趣區(qū)域通過從第二切片提取材料而以后驗(yàn)的方式界定第二切片中的感興趣區(qū)域。在這種情況下，第二切片中的感興趣區(qū)域是已經(jīng)從其提取材料的區(qū)域。確定第二圖像中的感興趣區(qū)域可以包括-確定將所述第一圖像中的特征位置映射成所述第二圖像中的類似特征位置的幾何變換；以及-向所述第一圖像中的感興趣區(qū)域應(yīng)用所述幾何變換。在當(dāng)前語境中，術(shù)語“特征”是指圖像中的任何局部化光學(xué)特性，例如斑點(diǎn)、線或圖案。斑點(diǎn)例如可能是因?yàn)橄鄳?yīng)切片區(qū)域中細(xì)胞凝聚或密度增大。該方法可以包括利用特征檢測(cè)或模式識(shí)別方法在第一圖像和第二圖像中識(shí)別特征。幾何變換具體可以包括像平面中的平移、繞垂直于像平面的軸旋轉(zhuǎn)和縮放操作。于是確定幾何變換可以涉及確定平移矢量、 旋轉(zhuǎn)角和縮放因數(shù)，縮放因數(shù)指示第一圖像和第二圖像之間的尺寸比值。確定所述第二圖像中的感興趣區(qū)域可以包括對(duì)準(zhǔn)所述第一圖像和所述第二圖像， 使得所述第一圖像中的至少一些特征投射到所述第二圖像中的類似特征上和/或使得所述第一圖像和所述第二圖像疊加的對(duì)比度最大化。為此，該方法可以包括利用特征檢測(cè)或模式識(shí)別方法在第一圖像和第二圖像中識(shí)別特征。確定所述第二切片中的感興趣區(qū)域并從其提取材料可以包括-基于所述第二圖像中的感興趣區(qū)域確定切割工具相對(duì)于所述第二切片的新位置；以及-將所述切割工具相對(duì)于所述第二切片移動(dòng)到所述新位置。
切割工具例如可以是切割刀、剖切刀或激光束。確定新位置可以包括查閱查找表或評(píng)估一函數(shù)，所述查找表或所述函數(shù)將所述第二圖像中的位置與所述切割工具相對(duì)于所述第二切片的位置相關(guān)，或與等價(jià)于所述切割工具相對(duì)于所述第二切片的位置的信息相關(guān)。查找表可以是存儲(chǔ)器中或數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)的數(shù)字查找表。生成查找表或修改查找表相當(dāng)于校準(zhǔn)步驟。根據(jù)本發(fā)明第二方面的設(shè)備或系統(tǒng)包括-用于提供包括生物材料的對(duì)象的第一切片的數(shù)字第一圖像的模塊；-用于生成所述對(duì)象的第二切片的數(shù)字第二圖像的模塊；-用于基于所述第一圖像中的感興趣區(qū)域確定所述第二圖像中的感興趣區(qū)域的模塊；-用于基于所述第二圖像中的感興趣區(qū)域確定所述第二切片中的感興趣區(qū)域的模塊；以及-用于從所述第二切片的感興趣區(qū)域提取材料的模塊。因此提供了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的模塊。用于確定所述第二切片中的感興趣區(qū)域和用于從其提取材料的模塊可以包括-用于提供從所述第二切片切割材料的切割工具的裝置；-用于基于所述第二圖像中的感興趣區(qū)域確定切割工具相對(duì)于所述第二切片的新位置的模塊；以及-用于將所述切割工具相對(duì)于所述第二切片移動(dòng)到所述新位置的模塊。切割工具例如可以是切割刀、剖切刀或激光束。用于提供切割工具的裝置例如可以是切割刀、剖切刀或用于生成激光束的激光器。用于生成所述第二圖像的模塊可以包括顯微鏡物鏡，用于提取材料的模塊可以包括用于生成激光束的激光器，且所述設(shè)備或系統(tǒng)可以被配置成經(jīng)由所述顯微鏡物鏡向所述第二切片發(fā)射激光束。于是實(shí)質(zhì)上為對(duì)切片成像以及為激光束提供了相同的光路，其中，顯然激光束的光和來自切片的光沿相反方向傳播。這樣就可以減少由于顯微鏡物鏡可能未對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)致的誤差。根據(jù)本發(fā)明第三方面的數(shù)據(jù)載體承載著用于控制根據(jù)第二方面的設(shè)備或系統(tǒng)以執(zhí)行根據(jù)第一方面的方法的指令。數(shù)據(jù)載體例如可以包括諸如CD、DVD的光學(xué)數(shù)據(jù)載體、閃速存儲(chǔ)器或諸如硬盤的磁性數(shù)據(jù)載體。在其包括不同物理單元的意義上，數(shù)據(jù)載體可以是分布式數(shù)據(jù)載體。在這種情況下，可以通過分布方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)的任何信息，不同單元承載不同段信息。根據(jù)本發(fā)明的第四方面的信息處理系統(tǒng)被配置成-提供預(yù)定義的一組處理標(biāo)識(shí)符；-提供與包括生物材料的對(duì)象相關(guān)聯(lián)的一組數(shù)據(jù)記錄，其中每個(gè)數(shù)據(jù)記錄包括 標(biāo)識(shí)所述對(duì)象的切片的切片標(biāo)識(shí)符，以及從所述組處理標(biāo)識(shí)符中選擇的處理標(biāo)識(shí)符，所述處理標(biāo)識(shí)符指示所述切片要經(jīng)受的處理；-提供用戶界面，用于使用戶能夠從所述組數(shù)據(jù)記錄中選擇數(shù)據(jù)記錄。這樣，信息處理系統(tǒng)就便于控制涉及從例如同一石蠟塊切割的至少兩個(gè)切片的工作流程。可以利用硬件和軟件以所述方式配置信息處理裝置，硬件包括其中存儲(chǔ)了軟件的
7存儲(chǔ)器，軟件包括用于控制硬件的可執(zhí)行指令。可以在存儲(chǔ)器中以數(shù)字(例如二進(jìn)制)形式表示數(shù)據(jù)記錄。更具體而言，切片標(biāo)識(shí)符和/或處理標(biāo)識(shí)符可以是字母數(shù)字常數(shù)的數(shù)字表示。該組數(shù)據(jù)記錄可以包括第一數(shù)據(jù)記錄和第二數(shù)據(jù)記錄，其中第一數(shù)據(jù)記錄中的處理標(biāo)識(shí)符和第二數(shù)據(jù)記錄中的處理標(biāo)識(shí)符不同。用戶界面可以被配置成顯示所選擇的數(shù)據(jù)記錄的內(nèi)容。用戶界面還可以使用戶能夠修改該組數(shù)據(jù)記錄中的數(shù)據(jù)記錄和/或向該組數(shù)據(jù)記錄增加新數(shù)據(jù)記錄，和/或從該組數(shù)據(jù)記錄去除數(shù)據(jù)記錄。信息處理系統(tǒng)可以包括計(jì)算機(jī)， 例如個(gè)人計(jì)算機(jī)，或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。信息處理系統(tǒng)可以包括輸入模塊和輸出模塊。輸入和輸出模塊可以包括，例如如下至少一種鍵盤、鼠標(biāo)、跟蹤球、語音識(shí)別模塊、諸如液晶顯示器的監(jiān)視器和聲音輸出模塊。輸入模塊和輸出模塊可以集成到處理系統(tǒng)中或形成操作性耦合到信息處理系統(tǒng)的不同單元。可以由用于控制輸入模塊和輸出模塊的軟件實(shí)現(xiàn)用戶界面， 使得用戶可以與信息處理系統(tǒng)交換信息。信息處理系統(tǒng)可以包括承載該組處理標(biāo)識(shí)符、該組數(shù)據(jù)記錄和用于控制用戶界面的軟件的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器未必是由單個(gè)物理單元提供的， 而是可以包括若干不同存儲(chǔ)器。不同的存儲(chǔ)器例如可以由諸如硬盤的磁性數(shù)據(jù)載體、或諸如光盤(CD)、數(shù)字多用盤(DVD)的光學(xué)數(shù)據(jù)載體或閃速存儲(chǔ)器提供。該組處理標(biāo)識(shí)符可以包括標(biāo)識(shí)從與切片相關(guān)的以下處理列表中選擇的處理的處理標(biāo)識(shí)符-不對(duì)所述切片做任何處理；-對(duì)所述切片存檔；-丟棄所述切片；-生成所述切片的圖像；-在顯微鏡載玻片或藥筒中包含所述切片；-向另一實(shí)驗(yàn)室發(fā)送所述切片；-從所述切片提取材料；-冷凍所述切片；-加熱所述切片；-密封所述切片；-在所述切片上標(biāo)記感興趣區(qū)域；-對(duì)所述切片進(jìn)行染色；-通過第一染色法對(duì)所述切片染色；-通過第二染色法對(duì)所述切片染色；-在兩種染色法之間定義顏色變換。可以為處理分配字面和/或圖形標(biāo)志。信息處理系統(tǒng)可以被配置成在監(jiān)視器上顯示標(biāo)志。處理標(biāo)識(shí)符可以用于自動(dòng)化或人工處理對(duì)象的切片。所述組數(shù)據(jù)記錄可以針對(duì)所述切片標(biāo)識(shí)符指示的切片中的至少一些指示與在被從所述對(duì)象切下之前所述至少一些切片被布置的次序?qū)?yīng)的次序。例如，可以在數(shù)據(jù)記錄中的每個(gè)或至少一些包括編號(hào)，從而將從對(duì)象切下的第一切片編號(hào)為1，將下一個(gè)切下的切片編號(hào)為2，等等。這可以幫助找到與相鄰切片相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。這些編號(hào)，連同關(guān)于每個(gè)相鄰切片厚度的信息一起，也可以用于生成對(duì)象的三維圖像。與特定切片相關(guān)并指示切片在對(duì)象中先前占據(jù)位置的編號(hào)可以集成在切片標(biāo)識(shí)符中或形成另一條數(shù)據(jù)記錄。此外或備選地，數(shù)據(jù)記錄可以包含指向另一條數(shù)據(jù)記錄，例如相鄰切片的數(shù)據(jù)記錄的條目。而且，可以向數(shù)據(jù)記錄增加指示一對(duì)切片的信息。這可能是有用的，以便指定要用于定義分別與第一染色法相關(guān)聯(lián)的顏色和與第二染色法相關(guān)聯(lián)的顏色之間的顏色變換的一對(duì)切片。在以前的申請(qǐng)中申請(qǐng)人提出過顏色變換方法的范例。例如，可以由第一數(shù)據(jù)記錄中的第一指針和 /或由第二數(shù)據(jù)記錄中的第二指針指示一對(duì)切片，第一指針指向第二數(shù)據(jù)記錄，第二指針指向第一數(shù)據(jù)記錄。用戶界面可以被配置成使用戶能夠通過從該組處理標(biāo)識(shí)符中選擇另一處理標(biāo)識(shí)符來修改所選擇的數(shù)據(jù)記錄中的處理標(biāo)識(shí)符。為此，用戶界面可以被配置成顯示處理標(biāo)識(shí)符列表和/或與處理標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的處理標(biāo)志列表。該組數(shù)據(jù)記錄中的第一數(shù)據(jù)記錄可以包括第一圖像或第一圖像標(biāo)識(shí)符，所述第一圖像是由所述第一數(shù)據(jù)記錄中的切片標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)的切片的數(shù)字圖像，第一圖像標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)第一圖像。類似地，該組數(shù)據(jù)記錄中的第二數(shù)據(jù)記錄可以包括第二圖像或第二圖像標(biāo)識(shí)符， 所述第二圖像是由所述第二數(shù)據(jù)記錄中的切片標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)的切片的數(shù)字圖像，第二圖像標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)第二圖像。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)應(yīng)切片是在平行切割中從對(duì)象切下的。信息處理系統(tǒng)可以被配置成重疊第一圖像和第二圖像，使得第一圖像中的特征投射到第二圖像中的對(duì)應(yīng)特征上，以確定第一圖像和第二圖像之間的平移和/或旋轉(zhuǎn)和/或尺寸比例。于是，可以利用平移矢量和轉(zhuǎn)動(dòng)角以簡(jiǎn)單的方式表達(dá)第一圖像中點(diǎn)或像素和第二圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)或像素之間的映射。此外，信息處理系統(tǒng)可以被配置成基于第一圖像中的感興趣區(qū)域確定第二圖像中的感興趣區(qū)域。信息處理系統(tǒng)也可以被配置成同時(shí)顯示第一圖像和第二圖像，并用于在兩個(gè)圖像的每個(gè)中指示對(duì)應(yīng)的感興趣區(qū)域。在當(dāng)前語境中，第一數(shù)據(jù)記錄可以包括指示所述第一圖像中感興趣區(qū)域的信息， 所述感興趣區(qū)域已由用戶界定，并且所述信息已被記錄以被轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室，以便制備所述對(duì)象的第二切片，例如用于顯微剖切。此外，信息處理系統(tǒng)可以被配置成通過重疊第一圖像和第二切片的數(shù)字第二圖像并將第一圖像中界定的感興趣區(qū)域投射到第二圖像上來確定要從第二切片切下的感興趣區(qū)域。于是可以通過高效的方式確定對(duì)應(yīng)圖像中的對(duì)應(yīng)感興趣區(qū)域。用戶界面可以被配置成使用戶能夠向所選擇的數(shù)據(jù)記錄增加從一組實(shí)驗(yàn)室標(biāo)識(shí)符中選擇的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)識(shí)符，并向所選擇的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)的實(shí)驗(yàn)室傳輸所選擇的數(shù)據(jù)記錄或其選定分量。例如，這樣使得在第一實(shí)驗(yàn)室工作的病理學(xué)家能夠向裝備了顯微剖切設(shè)施的第二實(shí)驗(yàn)室發(fā)送第一切片的數(shù)據(jù)記錄。病理學(xué)家可以在數(shù)據(jù)記錄中包括第一切片的數(shù)字圖像以及該數(shù)字圖像中界定的感興趣區(qū)域。在第二實(shí)驗(yàn)室，然后可以切割類似于第一切片的第二切片，可以如參考本發(fā)明第一和第二方面所述那樣確定與第一切片的數(shù)字圖像中的感興趣區(qū)域?qū)?yīng)的感興趣區(qū)域。也可以配置所述用戶界面以使病理學(xué)家能夠要求實(shí)驗(yàn)室從包括生物材料的對(duì)象， 例如從石蠟塊切割兩個(gè)切片并生成所述兩個(gè)切片的數(shù)字圖像。在相關(guān)方面中，一種方法包括如下步驟-接收包括生物材料的塊；-在第一次切割中從塊切下第一切片；-在平行于第一次切割的第二次切割中從塊切下第二切片；
-將第一切片放在第一基片上；-將第二切片放在第二基片上；-將蓋玻片放在第一切片上；-不覆蓋第二切片；-從第二切片提取材料。這樣就制備了兩個(gè)顯微鏡載玻片，即包括第一基片、第一切片和蓋玻片的第一顯微鏡載玻片，以及包括第二基片和第二切片的第二顯微鏡載玻片。在本申請(qǐng)中也將第一顯微鏡載玻片和第二顯微鏡載玻片分別稱為標(biāo)準(zhǔn)玻片和剖切玻片。于是可以將不同的切片用于診斷和顯微剖切。塊尤其可以是石蠟塊。生物材料可以包括例如組織、諸如血細(xì)胞或細(xì)菌的個(gè)體細(xì)胞，或真菌。第一切片和第二切片優(yōu)選是由從塊的鄰近切割下的材料制備的，使得它們預(yù)計(jì)會(huì)具有形態(tài)。第二切割尤其可以與第一切割相鄰。那么可以預(yù)計(jì)第一切片和第二切片具有非常類似的形態(tài)。例如，可以通過激光顯微剖切提取材料?；蛘?，例如可以通過機(jī)械方式，例如使用精細(xì)的剖切刀提取。該方法還可以包括生成第一切片的數(shù)字圖像，即第一圖像，以及生成第二切片的數(shù)字圖像，即第二圖像。該方法還可以包括記錄指示第一切片要用于成像和/或保存的信息；以及記錄指示第二切片要用于顯微剖切的信息。該方法還可以包括如下相繼步驟-在第一圖像中界定感興趣區(qū)域；-從第一圖像中的感興趣區(qū)域確定第二圖像中的感興趣區(qū)域；以及-從第二圖像中的感興趣區(qū)域確定第二切片中的感興趣區(qū)域。于是可以從第一圖像中的感興趣區(qū)域?qū)С龅诙衅械母信d趣區(qū)域?；蛘撸梢灾苯釉诘诙D像中界定感興趣區(qū)域并從其可以確定第二切片中的對(duì)應(yīng)感興趣區(qū)域。不過， 第一切片被蓋玻片覆蓋，預(yù)計(jì)根據(jù)使用的設(shè)備，可以更方便地，可能更精確地對(duì)第一切片成像。也可能有這樣的情況僅在已檢查第一切片且已界定感興趣區(qū)域之后才產(chǎn)生第二切片。確定第二圖像中的感興趣區(qū)域可以包括重疊第一圖像和第二圖像，以便使第一圖像中的特征匹配到第二圖像中的對(duì)應(yīng)特征。例如，使用模式識(shí)別算法可以自動(dòng)識(shí)別兩幅圖像中的對(duì)應(yīng)特征。這樣的特征例如可以是細(xì)胞、細(xì)胞結(jié)構(gòu)或細(xì)胞的凝聚。這種所謂的兩幅圖像配準(zhǔn)的目的是確定第二切片中需要切掉的部分。出于責(zé)任、質(zhì)量保證以及被保健當(dāng)局批準(zhǔn)，病理學(xué)家必須要明確核準(zhǔn)配準(zhǔn)的結(jié)果。于是，人的干預(yù)可能是該方法的一部分。該方法還可以包括從計(jì)算機(jī)向剖切單元傳輸?shù)谝粓D像。剖切單元然后可以從第二切片實(shí)時(shí)地生成第二圖像并同時(shí)將第一圖像重疊到這樣生成的第二圖像?？梢允沟诙衅鄬?duì)于剖切單元的未對(duì)準(zhǔn)或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的誤差最小化。在又一相關(guān)方面中，一種系統(tǒng)被配置成-接收包括生物材料的塊；-在第一次切割中從塊切下第一切片；-在平行于第一次切割的第二次切割中從塊切下第二切片；
-將第一切片放在第一基片上；-將第二切片放在第二基片上；-將蓋玻片放在第一切片上；-不覆蓋第二切片；以及-從第二切片提取材料。該系統(tǒng)可以包括-用于界定第一切片或第二切片的數(shù)字圖像中的感興趣區(qū)域的計(jì)算機(jī)；-剖切單元，其用于從計(jì)算機(jī)接收數(shù)字圖像，連同關(guān)于感興趣區(qū)域的數(shù)字信息，并用于從數(shù)字圖像和數(shù)字信息確定第二切片中的對(duì)應(yīng)感興趣區(qū)域，并用于從第二切片中的感興趣區(qū)域提取材料。該系統(tǒng)可以是集成的工作流程系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以是完全自動(dòng)化的?；蛘?，該系統(tǒng)的一些功能，至少任選地，由人來完成。于是，一人，或超過一個(gè)人，例如一個(gè)或多個(gè)病理學(xué)家或?qū)嶒?yàn)員，可以是系統(tǒng)的一部分。該系統(tǒng)可以使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以供多方(例如病理學(xué)家和實(shí)驗(yàn)室)存儲(chǔ)和檢索圖像，以及具有軟件的工作站，軟件用于觀看這些圖像并用于選擇感興趣區(qū)域(例如，自動(dòng)或由病理學(xué)家選擇)。選定感興趣區(qū)域的信息可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中或直接發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)室可以從包括生物材料的塊的相鄰切割制備剖切玻片。 剖切單元可以包括用于拍攝剖切玻片的圖像以生成第二圖像的成像系統(tǒng)，以及信息處理裝置，用于重疊(從剖切玻片獲得的)第一圖像和(從標(biāo)準(zhǔn)玻片獲得的)第二圖像，以識(shí)別剖切玻片上的感興趣區(qū)域。這使得剖切單元能夠切下并收集正確的區(qū)域。剖切單元特別可以是激光顯微剖切單元。要指出的是，該系統(tǒng)可以包括未必彼此物理耦合的多個(gè)機(jī)器或設(shè)備。


圖1是包含生物材料的石蠟塊的示意側(cè)視圖；圖2是第一顯微鏡載玻片和第二顯微鏡載玻片的示意側(cè)視圖；圖3是第一剖切方法的流程圖；圖4是第二剖切方法的流程圖；圖5示意性示出了第一工作流程；圖6示意性示出了第二工作流程；圖7示意性示出了第一操作階段中激光顯微剖切設(shè)備的范例；圖8示意性示出了第二操作階段中圖7所示的激光顯微剖切設(shè)備；圖9示意性示出了數(shù)字第一圖像的范例和數(shù)字第二圖像的范例；圖10示意性示出了信息處理系統(tǒng)的范例；圖11示意性示出了要由圖10所示信息處理系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)載體上記錄的信息。
具體實(shí)施例方式除非另行指出，不同附圖中出現(xiàn)的相同或相似附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相同或相似的部件。圖1示出的是包括生物材料的石蠟塊10的示意側(cè)視圖，生物材料例如是一個(gè)或多個(gè)組織樣本或個(gè)體細(xì)胞。石蠟塊10包括第一層12和相鄰的第二層14，它們要從石蠟塊切掉，以分別形成第一切片12和第二切片14。第一層12和第二層14或者可以是石蠟塊10中以充分短距離分開的不相鄰層，該充分短距離使得兩層12、14具有類似特征。更確切地說，兩層12、14彼此充分接近，使得石蠟塊10中的感興趣特征貫穿兩層12、14。要指出的是層12、14僅僅是概念上的。不需要通過石蠟塊的任何形態(tài)特征定義它們；相反，通過從石蠟塊10切割它們而以后驗(yàn)方式定義它們。還應(yīng)當(dāng)指出，在切割第一切片12和切割第二切片 14之間可能有顯著延遲(例如，幾天、幾周、幾個(gè)月，甚至可能幾年)。現(xiàn)在參考圖2，示出了一對(duì)顯微鏡載玻片22、24。該對(duì)載玻片22、M包括第一顯微鏡載玻片22 (標(biāo)準(zhǔn)玻片)和第二顯微鏡載玻片24 (剖切玻片)。標(biāo)準(zhǔn)玻片包括透明的第一基片16和透明蓋玻片20，第一基片承載上文參考圖1所述的第一切片12。在基片16和蓋玻片20之間也可以包含匹配液(未示出)。剖切玻片M包括透明的第二基片18，第二基片18承載上文參考圖1所述的第二切片14。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)玻片M，剖切玻片沈不包括可能妨礙從上方接近第二切片14的任何元件。具體而言，它不包括任何蓋玻片。標(biāo)準(zhǔn)玻片22 用于在顯微鏡下進(jìn)行研究和/或在例如一個(gè)月或一年的最小時(shí)間內(nèi)保存，而剖切玻片M要用于從第二切片14獲取樣本，例如，使用剖切技術(shù)，如激光顯微剖切從第二切片14切下樣本。圖3示出了用于病理學(xué)和組織學(xué)中的方法范例。在第一步驟301中，制備包括生物材料的石蠟塊。可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何方法這樣做。例如使用切片機(jī)在第一次切割中從石蠟塊切掉第一切片(步驟302)?？梢詫⒌谝磺衅潭ㄔ谕该骰?，染色并用蓋玻片覆蓋，以形成標(biāo)準(zhǔn)玻片，可以利用顯微鏡對(duì)其成像。顯微鏡例如可以提供明視場(chǎng)成像模式和/或暗視野成像模式或共焦掃描成像模式。病理學(xué)家或計(jì)算機(jī)然后分析第一切片的圖像?？梢詾橛?jì)算機(jī)裝備模式識(shí)別軟件?；诘谝磺衅膱D像，然后判斷(步驟305)是否要進(jìn)行進(jìn)一步更詳細(xì)的分析。如果是這樣的話，在第一切片的圖像中界定感興趣區(qū)域(步驟 306)，在與第一切割平行，優(yōu)選相鄰的切割中從石蠟塊切下第二切片(步驟308)。任選地， 可以使用與用于制作標(biāo)準(zhǔn)玻片相同的染色劑或使用不同染色劑，在對(duì)該第二切片成像之前對(duì)其染色。通過重疊第一切片的圖像和第二切片的圖像，將第一切片的圖像中界定的感興趣區(qū)域投射到第二切片上，以在第二切片中界定對(duì)應(yīng)的感興趣區(qū)域(步驟310)。步驟310 可以涉及在剖切單元中放置第二切片，剖切單元被配置成拍攝第二切片的圖像并重疊該圖像(第二圖像)和第一切片的圖像(第一圖像)以從第一圖像中的感興趣區(qū)域確定第二切片中對(duì)應(yīng)的感興趣區(qū)域。剖切單元可以包括用于控制這些步驟的計(jì)算機(jī)。一旦已確定第二切片中的感興趣區(qū)域，就從第二切片中將其切下(步驟311)。然后將其傳遞到不同的站進(jìn)一步分析。如果在步驟305中判斷不需要任何進(jìn)一步分析，該過程結(jié)束。參考圖4，示出了上文參考圖3描述的方法變體。步驟401到411分別類似于參考圖3所述方法的步驟301到311。不過本方法的不同在于，在判斷(步驟405)是否要執(zhí)行生物材料的進(jìn)一步分析之前與第一玻片一起制備第二切片(步驟402和408)。圖5示出了可能工作流程的范例。在實(shí)驗(yàn)室中，制備或從另一實(shí)驗(yàn)室接收石蠟塊 (501)。由從石蠟塊切下的切片制備(502)若干標(biāo)準(zhǔn)玻片。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)玻片進(jìn)行數(shù)字化(503)并在圖片存檔及通信系統(tǒng)(PACS)中存儲(chǔ)(504)其數(shù)字圖像。自動(dòng)工作的或由病理學(xué)家操作的工作站從PACS檢索數(shù)字圖像中的至少一個(gè)并在屏幕上顯示它，使得病理學(xué)家能夠作出診斷。如果病理學(xué)家需要對(duì)樣本的部分進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試(例如DNA測(cè)試)，他在屏幕上選擇與標(biāo)準(zhǔn)玻片數(shù)字圖像中的感興趣區(qū)域?qū)?yīng)的感興趣區(qū)域。工作站向?qū)嶒?yàn)室信息系統(tǒng)(507)發(fā)送(506)指示感興趣區(qū)域的信息，連同指示所請(qǐng)求測(cè)試類型的信息?；趶膶?shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)檢索的信息，在實(shí)驗(yàn)室中從石蠟塊切下新切片，優(yōu)選與用于制備標(biāo)準(zhǔn)玻片的切割相鄰。 處理(508)新切片以形成剖切玻片并放在顯微剖切設(shè)備中。顯微剖切設(shè)備生成(509)剖切玻片的數(shù)字顯微圖像。利用特征識(shí)別軟件重疊(510)標(biāo)準(zhǔn)玻片的數(shù)字圖像和剖切玻片的數(shù)字圖像，以確定剖切玻片上與較早識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)玻片數(shù)字圖像中的感興趣區(qū)域一致的的感興趣區(qū)域。然后任選地存儲(chǔ)剖切玻片中感興趣區(qū)域的圖像供將來參照。顯微剖切設(shè)備然后切下(511)剖切玻片中感興趣區(qū)域中的材料。進(jìn)一步分析(512)已切下的材料。圖6示出了另一種可能的工作流程。在檢查標(biāo)準(zhǔn)玻片之前從石蠟塊制備(602， 608)標(biāo)準(zhǔn)玻片和剖切玻片。生成(603，604)兩個(gè)玻片的數(shù)字圖像并在PACS中存儲(chǔ)(607)。 病理學(xué)家現(xiàn)在可以直接使用這些圖像指示要進(jìn)一步測(cè)試的區(qū)域(感興趣區(qū)域)。再次將這種信息發(fā)送到激光顯微剖切系統(tǒng)(610)，在此從標(biāo)準(zhǔn)玻片圖像中或剖切玻片圖像中指示的感興趣區(qū)域推論出剖切玻片的感興趣區(qū)域?？梢岳镁_載物臺(tái)或通過圖像識(shí)別這樣做。 顯微剖切系統(tǒng)然后從剖切玻片中切下(611)這樣確定的區(qū)域。圖7和8中示意性示出的是顯微剖切設(shè)備40，包括光源觀、載物臺(tái)沈、顯微鏡物鏡 30、圖像傳感器32、激光器；34和信息處理裝置38。在圖示的范例中，信息處理裝置38是包括數(shù)據(jù)載體42的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)。PC 38操作性耦合(如連續(xù)線所示)到載物臺(tái)26、圖像傳感器32和激光器34。數(shù)據(jù)載體42承載著用于控制設(shè)備40以如下文所述工作的指令。在透明基片18，例如玻璃玻片上放置從包括生物材料的對(duì)象，例如石蠟塊切下的薄片14(第二切片)?；?8由載物臺(tái)沈承載。在圖7所示的預(yù)備性第一操作階段中，光源28，例如用于發(fā)白光的燈，經(jīng)由透明基片18均勻地照射切片14。切片14的至少一部分在顯微鏡物鏡30的視場(chǎng)之內(nèi)。顯微鏡物鏡30從切片14收集光并在圖像傳感器32上生成切片14的光學(xué)圖像或切片14 一部分的光學(xué)圖像。在當(dāng)前語境中以及整個(gè)申請(qǐng)中，“切片的圖像”也可以指相應(yīng)切片一部分的圖像。圖像傳感器32例如可以是像素化的光傳感器，例如，由電荷耦合器件(CCD)提供的像素化光傳感器。光傳感器32生成指示切片14的光學(xué)圖像的強(qiáng)度和顏色分布的輸出信號(hào)。輸出信號(hào)被遞送給PC 38?；谳敵鲂盘?hào)，PC 38生成切片14的數(shù)字圖像。切片14的數(shù)字圖像的每個(gè)像素位置與切片14上相對(duì)于顯微鏡物鏡 30的對(duì)應(yīng)xy位置相關(guān)。數(shù)據(jù)載體42上記錄的是從同一石蠟塊上平行于第二切片14切下的第一切片12的數(shù)字圖像(參見圖1)。分別將第一切片12的數(shù)字圖像和第二切片14的數(shù)字圖像稱為第一圖像和第二圖像。與第一圖像一起記錄在數(shù)據(jù)載體42上的還有第一圖像中界定的感興趣區(qū)域。第一圖像和其中界定的感興趣區(qū)域可能是從病理學(xué)家使用的另一信息處理裝置(未示出)接收的。利用其他信息處理裝置，病理學(xué)家可能已經(jīng)在第一圖像中界定了感興趣區(qū)域。從第一圖像和其中界定的感興趣區(qū)域，PC 38在第二圖像中確定對(duì)應(yīng)的感興趣區(qū)域。例如，在圖9中提供了第一圖像、第二圖像以及其中界定的感興趣區(qū)域的示意圖。第二圖像中感興趣區(qū)域中的像素直接對(duì)應(yīng)于基片18上第二切片14上的對(duì)應(yīng)感興趣區(qū)域中的xy位置。在圖8所示接下來的第二操作階段中，使圖像傳感器32發(fā)生位移，以便允許激光器34通過顯微鏡物鏡36向切片14上發(fā)射激光束36。在替代實(shí)施例(未示出)中，圖像傳感器32不發(fā)生位移，利用布置于顯微鏡物鏡30和激光器34之間的分束器將激光束36引導(dǎo)到顯微鏡物鏡30中。在兩個(gè)實(shí)施例中，激光束36的焦點(diǎn)(由圖中的箭頭36尖端表示)
13相對(duì)于顯微鏡物鏡30是固定的。選擇表征顯微鏡物鏡30的像平面中位置的xy坐標(biāo)，使得激光束36的焦點(diǎn)具有固定坐標(biāo)xF和yF，例如xF = 0，yF = 0。坐標(biāo)xF和yF對(duì)應(yīng)于第二圖像中的已知第一像素。于是，只要切片14保持在其拍攝第二圖像的起始位置，所述第一像素就對(duì)應(yīng)于激光束36的焦點(diǎn)在切片14上的位置。PC 38然后選擇第二圖像中的第二像素，所述第二像素在將感興趣區(qū)域與第二圖像其余部分分開的線上。換言之，第二像素在感興趣區(qū)域和相鄰區(qū)域之間的邊界上。PC 38然后確定從選定的第二像素指向第一像素的位移矢量(后一像素仍然對(duì)應(yīng)于激光束36的焦點(diǎn)相對(duì)于切片14的當(dāng)前位置)。根據(jù)位移矢量，PC 38例如借助于查找表確定載物臺(tái)沈的對(duì)應(yīng)位移矢量并使載物臺(tái)26位移這樣確定的位移矢量。于是將激光束36的焦點(diǎn)移動(dòng)到第二切片中對(duì)應(yīng)于第二圖像中的第二像素的點(diǎn)。 到目前為止，激光器34 —直是停用的(關(guān)閉)，在這種情況下，到目前為止將激光束及其焦點(diǎn)理解為僅僅是概念上的/假定的。如果激光束36是停用的，現(xiàn)在打開。從第二圖像，想到其像素對(duì)應(yīng)于相對(duì)于激光束36的焦點(diǎn)的xy位置，從其中界定的感興趣區(qū)域，并使用查找表，PC 38確定載物臺(tái)觀的xy位移，使得激光束36的焦點(diǎn)在切片14上的所得軌跡對(duì)應(yīng)于將第二圖像中的感興趣區(qū)域與第二圖像中的相鄰區(qū)域分開的閉合線。于是激光束36從切片14切下一塊材料。切下的一塊對(duì)應(yīng)于第二圖像中的感興趣區(qū)域。結(jié)果，切下的一塊也對(duì)應(yīng)于第一圖像中的感興趣區(qū)域?？梢酝ㄟ^現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何方法，或通過任何其他適當(dāng)方法，例如使用激光脈沖(來自激光器36或另一激光器)使該塊從切片14彈射或使用膠帶，從切片14去除切下的這一塊。不脫離本發(fā)明的精神，可以想到上文參考圖7和8所述設(shè)置的很多變體。例如，或者可以經(jīng)由透明基片18，而不是經(jīng)由顯微鏡物鏡36向切片14施加激光束36。這樣可以允許經(jīng)由顯微鏡物鏡36觀察切割過程和/或利用同一激光束36彈射從切片14切下的一塊?，F(xiàn)在參考圖9，示出了例如上文參考圖7和8所述的第一圖像44和第二圖像46的示意圖。第一圖像44和第二圖像46是從包含生物材料，例如組織或個(gè)體細(xì)胞的石蠟塊平行切片獲得的。因此，第一圖像44和第二圖像46是相似的。在兩幅圖像中都可以看到特征A、B、C和D (例如細(xì)胞的凝聚)。第二圖像46中的特征A、B、C和D與其在第一圖像44 中的對(duì)應(yīng)物A、B、C和D相比，尺寸有些不同。此外，將第二圖像46相對(duì)于第一圖像44旋轉(zhuǎn)大約20°。圖9中還示出了第一圖像44中界定的感興趣區(qū)域48以及從第一圖像44中的感興趣區(qū)域48確定的第二圖像46中的對(duì)應(yīng)感興趣區(qū)域50。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，利用幾何變換并將這樣確定的幾何變換應(yīng)用到第一圖像中的感興趣區(qū)域48來確定第二圖像46中的感興趣區(qū)域50，該幾何變換將第一圖像44中的特征A、B、C、D的位置映射到第二圖像46中的類似特征A、B、C、D的位置。根據(jù)另一實(shí)施例，通過對(duì)準(zhǔn)第一圖像44和第二圖像46，從而將第一圖像中的至少一些特征，例如A、B和C投射到第二圖像中的類似特征，例如A、B和C 上，從而確定第二圖像中的感興趣區(qū)域50?；蛘?，可以通過使第一圖像44和第二圖像46疊加的對(duì)比度最大化來確定第二圖像中的感興趣區(qū)域50?，F(xiàn)在參考圖10，示出了根據(jù)本發(fā)明第四方面的信息處理系統(tǒng)62的范例。在圖示的范例中，信息處理系統(tǒng)62包括PC 52、監(jiān)視器60、鍵盤58和鼠標(biāo)或跟蹤球56，PC 52包括數(shù)據(jù)載體M，例如磁盤或光存儲(chǔ)裝置或任何其他適當(dāng)存儲(chǔ)器，監(jiān)視器60例如是液晶顯示器 (LCD)60o可以由超過一個(gè)不同物理單元提供數(shù)據(jù)載體M。數(shù)據(jù)載體M承載著用于控制 PC 52的指令，尤其是用于提供用戶界面的指令，該用戶界面使用戶(未示出)能夠經(jīng)由鍵盤和/或鼠標(biāo)或跟蹤球56向系統(tǒng)62中輸入數(shù)據(jù)并經(jīng)由監(jiān)視器60接收數(shù)據(jù)。信息處理系統(tǒng)62可以包括另外的輸入模塊和/或輸出模塊，例如聲音輸入/輸出模塊。此外，它可以包括超過一個(gè)計(jì)算機(jī)。例如，可以由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供信息處理系統(tǒng)62。圖11中示意性示出了信息處理系統(tǒng)62的數(shù)據(jù)載體M。數(shù)據(jù)載體62上記錄的是預(yù)定義的一組處理標(biāo)識(shí)符64以及與包括生物材料的對(duì)象10(圖1中所示)相關(guān)聯(lián)的一組數(shù)據(jù)記錄68、70、72。數(shù)據(jù)載體M還承載用于控制信息處理系統(tǒng)62的指令66。在圖示的范例中，該組處理標(biāo)識(shí)符64包括六個(gè)不同的處理標(biāo)識(shí)符(“處理ID1”到“處理ID6”)，其每者都是唯一的字母數(shù)字常數(shù)。數(shù)據(jù)載體M上還記錄了與處理標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的標(biāo)志(未示出)。例如，處理標(biāo)識(shí)符“處理ID1”可以與標(biāo)志“顯微剖切”或標(biāo)志“存檔”相關(guān)聯(lián)。此夕卜， 在本范例中，數(shù)據(jù)記錄68、70、72中的每個(gè)都包括標(biāo)識(shí)對(duì)象切片的切片標(biāo)識(shí)符，以及從該組處理標(biāo)識(shí)符64中選擇的處理標(biāo)識(shí)符，該處理標(biāo)識(shí)符指示相應(yīng)切片要經(jīng)受的過程。例如，數(shù)據(jù)記錄68包括切片標(biāo)識(shí)符“切片ID1”和處理標(biāo)識(shí)符“處理ID1”，指示切片標(biāo)識(shí)符“切片 ID1”標(biāo)識(shí)的物理切片要經(jīng)受顯微剖切流程。也可以以例如字母數(shù)字形式或按條型碼在物理切片自身上或在玻片、藥筒或其他承載或包含物理切片的裝置上指示切片標(biāo)識(shí)符。數(shù)據(jù)記錄68、70和72中的每個(gè)還包括與在被從對(duì)象，例如從石蠟塊切下之前布置的相應(yīng)切片的次序?qū)?yīng)的切片編號(hào)。例如，數(shù)字“切片編號(hào)1”、“切片編號(hào)2”和“切片編號(hào)3”可以分別具有值三、四和五，指示分別由“切片ID1”、“切片ID2”和“切片ID3”的值標(biāo)識(shí)的切片在被從石蠟塊切下之前是相鄰的且按照這個(gè)次序布置。也可以將切片編號(hào)“切片編號(hào)1”、“切片編號(hào) 2”和“切片編號(hào)3”集成到相應(yīng)的切片標(biāo)識(shí)符“切片ID1”、“切片ID2”和“切片ID3”中。共同參考圖10和11，PC 52、監(jiān)視器60、鍵盤58和鼠標(biāo)或跟蹤球56提供了用戶界面，使用戶能夠從數(shù)據(jù)載體M上存儲(chǔ)的該組數(shù)據(jù)記錄中選擇數(shù)據(jù)記錄，例如數(shù)據(jù)記錄68。 用戶界面例如可以在監(jiān)視器60上提供菜單，允許用戶為選定的物理切片指示期望的用途。 由對(duì)應(yīng)的切片標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)物理切片，例如切片12。由對(duì)應(yīng)的處理標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)期望的用途。于是信息處理裝置62使用戶能夠控制或管理涉及從同一對(duì)象，例如從同一石蠟塊切割的一個(gè)或多個(gè)切片的各種過程，尤其是針對(duì)數(shù)字病理學(xué)或遠(yuǎn)程病理學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。例如，用戶可以指示特定切片是要存檔的，另一切片要用于顯微剖切。備選地或此外，可以使用戶能夠針對(duì)選定的第一切片和選定的第二切片分別選擇第一染色法和第二染色法。第一染色法可以是第一實(shí)驗(yàn)室中例行使用的染色法，而第二染色法可以是第二實(shí)驗(yàn)室中例行使用的染色法。通過用第一染色法對(duì)第一切片染色，用第二染色法對(duì)第二切片染色，并比較兩個(gè)切片，可以確定顏色變換?？梢圆捎妙伾儞Q將在第一實(shí)驗(yàn)室拍攝的切片的數(shù)字圖像的顏色變換成第二實(shí)驗(yàn)室工作的人，例如病理學(xué)家所熟悉的顏色。尤其可以將本發(fā)明用于臨床病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的激光顯微剖切，或用于與顯微鏡檢查相關(guān)的染色法相關(guān)聯(lián)的顏色的標(biāo)準(zhǔn)化/變換，尤其是與數(shù)字病理學(xué)和遠(yuǎn)程病理學(xué)結(jié)合。盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但要將附圖和描述視為示范性的而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。也可以實(shí)現(xiàn)上文未描述的等價(jià)物、組合和修改而不脫離本發(fā)明的范圍。動(dòng)詞“包括”及其派生詞不排除在“包括”所指的主題中存在其他步驟或元件。不定冠詞“一”不排除有多個(gè)冠詞所指的主題。還要指出，單個(gè)單元可以提供權(quán)利要求中提到的若干模塊的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中陳述某些特征不表示不能有利地采用這些特征的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被視為具有限制范圍的作用。
權(quán)利要求
1.一種用于生物學(xué)、組織學(xué)和病理學(xué)的方法，包括-提供包括生物材料的對(duì)象(10)的第一切片(1 的數(shù)字第一圖像G4)； -生成所述對(duì)象的第二切片(14)的數(shù)字第二圖像G6)；-基于所述第一圖像中的感興趣區(qū)域G8)確定所述第二圖像中的感興趣區(qū)域(50)； -基于所述第二圖像中的所述感興趣區(qū)域確定所述第二切片中的感興趣區(qū)域；以及 -從所述第二切片中的所述感興趣區(qū)域提取材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述第二圖像G6)中的所述感興趣區(qū)域 (50)包括-確定將所述第一圖像G4)中的特征(A，B，C，D)的位置映射到所述第二圖像G6)中的類似特征(A，B, C，D)的位置的幾何變換；以及-向所述第一圖像中的所述感興趣區(qū)域G8)應(yīng)用所述幾何變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述第二圖像中的所述感興趣區(qū)域(50)包括對(duì)準(zhǔn)所述第一圖像G4)和所述第二圖像(46)，使得所述第一圖像中的至少一些特征(A， B，C)投射到所述第二圖像中的類似特征(A，B, C)上和/或使得所述第一圖像和所述第二圖像的疊加的對(duì)比度最大化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述第二切片(14)中的所述感興趣區(qū)域并從其提取材料包括-基于所述第二圖像G8)中的所述感興趣區(qū)域(50)確定切割工具(36)相對(duì)于所述第二切片(14)的新位置；以及-將所述切割工具相對(duì)于所述第二切片(14)移動(dòng)到所述新位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，確定所述新位置包括查閱查找表或評(píng)估一函數(shù)， 所述查找表或所述函數(shù)將所述第二圖像G6)中的位置與所述切割工具(36)相對(duì)于所述第二切片(14)的位置相關(guān)，或與等價(jià)于所述切割工具相對(duì)于所述第二切片的位置的信息相關(guān)。
6.一種用于生物學(xué)、組織學(xué)和病理學(xué)的設(shè)備或系統(tǒng)(40)，包括-用于提供包括生物材料的對(duì)象(10)的第一切片(12)的數(shù)字第一圖像G4)的模塊 (38)；-用于生成所述對(duì)象的第二切片(14)的數(shù)字第二圖像G6)的模塊08，30，32，38)； -用于基于所述第一圖像中的感興趣區(qū)域G8)確定所述第二圖像中的感興趣區(qū)域 (50)的模塊(38)；-用于基于所述第二圖像中的所述感興趣區(qū)域(50)確定所述第二切片中的感興趣區(qū)域的模塊(38，26)；以及-用于從所述第二切片中的所述感興趣區(qū)域提取材料的模塊(34，26)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備或系統(tǒng)(40)，其中，用于確定所述第二切片(14)中的所述感興趣區(qū)域和用于從其提取材料的模塊包括-用于提供用于從所述第二切片切割材料的切割工具(36)的裝置(34)； -用于基于所述第二圖像G6)中的所述感興趣區(qū)域(50)確定所述切割工具(36)相對(duì)于所述第二切片(14)的新位置的模塊(38)；以及-用于相對(duì)于所述第二切片(14)將所述切割工具(36)移動(dòng)到所述新位置的模塊(18，·26，38)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備或系統(tǒng)(40)，其中，用于生成所述第二圖像06)的模塊包括顯微鏡物鏡(30)，并且用于提取材料的模塊包括用于生成激光束(36)的激光器(34)， 且其中，所述設(shè)備或系統(tǒng)被配置成經(jīng)由所述顯微鏡物鏡(30)向所述第二切片發(fā)射激光束。
9.一種數(shù)據(jù)載體(42)，其承載著用于控制根據(jù)權(quán)利要求6到8中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備或系統(tǒng)GO)以執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任一項(xiàng)所述的方法的指令。
10.一種用于生物學(xué)、組織學(xué)和病理學(xué)的信息處理系統(tǒng)(62)，其配置為 -提供預(yù)定義的一組處理標(biāo)識(shí)符(64)；-提供與包括生物材料的對(duì)象(10)相關(guān)聯(lián)的一組數(shù)據(jù)記錄(68，70，72)，其中，所述數(shù)據(jù)記錄中的每個(gè)包括標(biāo)識(shí)所述對(duì)象的切片(12;14)的切片標(biāo)識(shí)符以及從所述組處理標(biāo)識(shí)符中選擇的處理標(biāo)識(shí)符，所述處理標(biāo)識(shí)符指示所述切片要經(jīng)受的處理；以及-提供用戶界面(52，56，58，60)，其用于使用戶能夠從所述組數(shù)據(jù)記錄中選擇數(shù)據(jù)記錄(68)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息處理系統(tǒng)(62)，其中，所述組處理標(biāo)識(shí)符(64)包括標(biāo)識(shí)從與切片相關(guān)的以下處理列表中選擇的處理的處理標(biāo)識(shí)符-不對(duì)所述切片做任何處理；-對(duì)所述切片存檔；-丟棄所述切片；-生成所述切片的圖像；-在顯微鏡載玻片或藥筒中包含所述切片；-向另一實(shí)驗(yàn)室發(fā)送所述切片；-從所述切片提取材料；-冷凍所述切片；-加熱所述切片；-密封所述切片；-在所述切片上標(biāo)記感興趣區(qū)域；-對(duì)所述切片進(jìn)行染色；-通過第一染色法對(duì)所述切片染色；-通過第二染色法對(duì)所述切片染色；-在兩種染色法之間定義顏色變換。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息處理系統(tǒng)(62)，其中，所述組數(shù)據(jù)記錄(68，70，72)針對(duì)由所述切片標(biāo)識(shí)符指示的切片(12，14)中的至少一些指示與在被從所述對(duì)象切下之前所述至少一些切片被布置的次序?qū)?yīng)的次序。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息處理系統(tǒng)(62)，其中，配置所述用戶界面(52，56，58， 60)以使所述用戶能夠通過從所述組處理標(biāo)識(shí)符(64)中選擇另一處理標(biāo)識(shí)符來修改所選擇的數(shù)據(jù)記錄(68 ；70 ；72)中的所述處理標(biāo)識(shí)符。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息處理系統(tǒng)(62)，其中，所述組數(shù)據(jù)記錄(68，70，72)中的第一數(shù)據(jù)記錄(68)包括第一圖像04)或第一圖像標(biāo)識(shí)符，所述第一圖像是由所述第一數(shù)據(jù)記錄中的切片標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)的切片(12)的數(shù)字圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的信息處理系統(tǒng)(62)，其中，所述第一數(shù)據(jù)記錄(68)包括指示所述第一圖像G4)中的感興趣區(qū)域08)的信息，所述感興趣區(qū)域G8)已由用戶界定， 并且所述信息已被記錄以被轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室，以便制備所述對(duì)象(10)的第二切片(14)，用于顯微剖切。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的信息處理系統(tǒng)(62)，其中，配置所述信息處理系統(tǒng)以通過重疊所述第一圖像G4)和所述第二切片(14)的數(shù)字第二圖像G6)并向所述第二圖像 (46)上投射所述第一圖像G4)中界定的所述感興趣區(qū)域G8)來確定要從所述第二切片 (14)切割的感興趣區(qū)域(50)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息處理系統(tǒng)，其中，配置所述用戶界面(52，56，58，60)以使所述用戶能夠向所選擇的數(shù)據(jù)記錄(68)增加從一組實(shí)驗(yàn)室標(biāo)識(shí)符中選擇的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)識(shí)符并向由所選擇的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)的實(shí)驗(yàn)室發(fā)送所選擇的數(shù)據(jù)記錄或其所選分量。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息處理系統(tǒng)，其中，配置所述用戶界面以使病理學(xué)家能夠要求實(shí)驗(yàn)室從包括生物材料的對(duì)象(10)切割兩個(gè)切片(12，14)并生成所述兩個(gè)切片的數(shù)字圖像。
全文摘要
在第一方面中，一種用于生物學(xué)、組織學(xué)和病理學(xué)的方法包括提供包括生物材料的對(duì)象(10)的第一切片(12)的數(shù)字第一圖像(44)；生成所述對(duì)象的第二切片(14)的數(shù)字第二圖像(46)；基于所述第一圖像中的感興趣區(qū)域(48)確定所述第二圖像中的感興趣區(qū)域(50)；基于所述第二圖像中的感興趣區(qū)域(50)確定所述第二切片中的感興趣區(qū)域；以及從所述第二切片中的感興趣區(qū)域提取材料。在另一方面中，一種用于生物學(xué)、組織學(xué)和病理學(xué)中的信息處理系統(tǒng)包括預(yù)定義的一組處理標(biāo)識(shí)符(64)；與包括生物材料的對(duì)象(10)相關(guān)聯(lián)的一組數(shù)據(jù)記錄(68，70，72)，其中每個(gè)數(shù)據(jù)記錄包括標(biāo)識(shí)所述對(duì)象的切片(12；14)的切片標(biāo)識(shí)符以及從所述組處理標(biāo)識(shí)符中選擇的處理標(biāo)識(shí)符，所述處理標(biāo)識(shí)符表示所述切片要經(jīng)受的處理；以及用戶界面(52，56，58，60)，其用于使用戶能夠從所述組數(shù)據(jù)記錄中選擇數(shù)據(jù)記錄(68)。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102414716SQ201080018639
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者E·M·H·P·范戴克, S·斯托林加 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司