Способ подготовки обработанной виртуальной аналитической пластинки

Авторы патента:


Способ подготовки обработанной виртуальной аналитической пластинки
Способ подготовки обработанной виртуальной аналитической пластинки
Способ подготовки обработанной виртуальной аналитической пластинки

 


Владельцы патента RU 2515429:

НОВАСИТ (FR)

Изобретение относится к оптическому приборостроению в области медицины и направлено на повышение эффективности обнаружения клеточных аномалий при компьютерном анализе, а также в рамкам исследования, объединяющего в себе собственно процесс диагностики и одновременно обучение диагностике, что обеспечивается за счет того, что способ согласно изобретению содержит следующие этапы: осуществляют обработку пробы для обеспечения различения патологических клеток среди здоровых клеток пробы, выполняют, по меньшей мере, одно первое получение изображений пробы, размещенной на аналитической пластинке, таким образом, чтобы получить множество изображений, каждое из которых представляет одну зону аналитической пластинки, при этом упомянутые изображения, расположенные рядом друг с другом, образуют изображение всей пробы так, чтобы создать виртуальную аналитическую пластинку. Отмечают базовую плоскость аналитической пластинки, состоящей из предметной пластинки и покрывной пластинки, расположенной над предметной пластинкой, для получения изображений, при этом упомянутая базовая плоскость определена поверхностью предметной пластинки или покрывной пластинки; и осуществляют, по меньшей мере, одно второе получение изображений на толщине, отличной от толщины пробы первого получения так, чтобы получить множество изображений, соответствующих срезу пробы, осуществленному на разной толщине. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение касается способа подготовки виртуальной аналитической пластинки цитологической пробы, размещенной на аналитической пластинке, с целью обеспечения клеточного анализа упомянутой пробы, содержащего следующие этапы:

- осуществляют обработку пробы, при этом упомянутую обработку осуществляют для обеспечения различения патологических клеток среди здоровых клеток пробы,

- выполняют получение изображений пробы, размещенной на аналитической пластинке, таким образом, чтобы получить множество изображений, каждое из которых представляет одну зону аналитической пластинки, при этом упомянутые изображения, расположенные рядом друг с другом, образуют изображение всей пробы так, чтобы создать виртуальную аналитическую пластинку.

В частности, изобретение применяют для способов цитологического анализа.

Анализ проб используют, например, для диагностики патологий, например, на основании проб, взятых при помощи мазков (цервикальных, вагинальных и других), при помощи пункции органов (грудь, щитовидная железа, лимфатический узел и т.д.) или путем сбора (моча, бронхо-альвеолярный лаваж и т.д.), с целью выявления любого типа патологии и, в частности, предраковых или раковых состояний.

Как известно, исследование проб производят специалисты, прошедшие специальную подготовку для обнаружения клеток, которые могут быть патологическими, в пробе, размещаемой на аналитической пластинке или предметной пластинке. Для обеспечения обнаружения потенциально патологических клеток пробу подвергают обработке, такой как окрашивание, что позволяет выделить среди других характеристики ядра и цитоплазмы клеток для выявления и диагноза патологических клеток. При исследовании пробы потенциально патологические клетки проявляют различия аффинитета к красителю, размера и формы как на уровне ядра, так и на уровне цитоплазмы по сравнению с нормальными клетками.

Анализ можно производить вручную без использования каких-либо специальных средств. В этом случае врач или лаборант поочередно перемещает пластинки с пробами под микроскопом и наблюдает каждую из них с целью выявления морфологических аномалий, указывающих на патологические клетки, которые могут соответствовать, например, предраковому или раковому состоянию. Такой метод анализа является трудоемким и занимает очень много времени. Кроме того, он не дает удовлетворительных результатов с учетом большого числа «ложных отрицательных» результатов, которое доходит примерно до 30%, то есть проб, которые считают нормальными, тогда как у пациента существует патология, в частности предраковое или раковое состояние с риском дальнейшего развития рака у пациента, которого ошибочно заверили в обратном.

Для улучшения результатов анализов было предложено улучшить взятие проб, то есть число клеток, их фиксацию, их окрашивание и их распределение на аналитической пластинке, а также дополнить анализ, производимый врачом или лаборантом, применением информационных средств анализа, таких как программы обработки изображений и другие.

Для этого используют камеру или съемочный аппарат с целью получения изображений различных зон пробы, размещенной на аналитической пластинке, и для передачи данных этих изображений в информационную систему, которая работает при этом на «виртуальной» аналитической пластинке.

Эта информационная система обеспечивает обработку сигнала, предварительную обработку изображений и сравнительный анализ изображений, в случае необходимости, с вновь создаваемыми или существующими базами данных, что позволяет ускорить процесс анализа и производить, таким образом, анализ большего числа проб и помогает в работе врачу или лаборанту. Исследование изображений происходит автоматически, и, если некоторые зоны содержат аномалию, соответствующие изображения передают врачу или лаборанту, который может определить, содержат или не содержат эти зоны патологические клетки. Таким образом, врач или лаборант наблюдает только ненормальные зоны, не анализируя зон, которые информационная система отнесла к нормальным. Такой способ позволяет ускорить анализ и повысить надежность диагностики.

Однако в этом случае врач или лаборант лишается возможности наблюдать нормальные пробы или пробы, содержащие незначительные морфологические изменения, что мешает его оценке проб и особенно повышению его квалификации и даже сохранению его диагностических способностей. Действительно анализ проб основан на уровне подготовки и на опыте врача или лаборанта, который должен исследовать пробы и сравнивать нормальные зоны и зоны, содержащие аномалии. Отсутствие такой практики при компьютерном анализе может привести к снижению компетенции врачей или лаборантов и к появлению ошибок в анализах.

Кроме того, операция оцифровки строка за строкой, а не поле за полем для цветного изображения требует дробления или коррекции Красный/Зеленый/Синий (КЗС), при этом коррекция изображений требует высокого уровня регулировки, а этот высокий уровень регулировки является чувствительным к малейшим вибрациям. Поэтому такая построчная оцифровка цветного изображения может занимать много времени по причине манипуляций на предметной пластинке во время оцифровки. Кроме того, операция оцифровки цветного изображения требует значительного времени для уплотнения изображения.

Кроме того, операция оцифровки является сложной для проб, содержащих трехмерные скопления клеток, то есть «наслоения клеток», в частности патологических клеток. Действительно настройка камеры происходит по толщине скопления, определяемой одной или несколькими фокальными точками на уровне скопления, в результате чего точки, находящиеся глубже или ближе к поверхности, остаются в области размытости. Чтобы получить «полномасштабное» изображение, то есть всей аналитической пластинки, правильное для считывания для выявления или диагностики на одной виртуальной пластинке, необходимо иметь как можно меньшую площадь «размытости» (менее 5%). Кроме того, манипуляция инструментами сегментации осложнена в зонах размытости, затрагивающих как отдельные клетки, так и трехмерные скопления. По этой причине анализ клеток и ядер оказывается намного менее точным и может даже привести к неправильной характеристике клеток.

Настоящее изобретение призвано устранить вышеупомянутые недостатки и предложить способ анализа, который, обеспечивая выигрыш во времени в процессе оцифровки, одновременно делает этот процесс более эффективным с точки зрения анализируемой поверхности и более эффективным с точки зрения качества обнаружения клеточных аномалий при компьютерном анализе, а также в рамках качественного исследования, объединяющего в себе собственно процесс диагностики и одновременное обучение диагностике для врача или лаборанта.

В этой связи объектом настоящего изобретения является способ вышеупомянутого типа, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:

- отмечают базовую плоскость аналитической пластинки, состоящей из предметной пластинки и покрывной пластинки, расположенной над предметной пластинкой, для получения изображений, при этом упомянутая базовая плоскость определена поверхностью предметной пластинки или покрывной пластинки; и

- осуществляют, по меньшей мере, одно второе получение изображений, при этом упомянутое второе получение осуществляют на толщине, отличной от толщины пробы первого получения, чтобы получить множество изображений, соответствующих срезу пробы, осуществленному на разной толщине.

Такой способ позволяет исключительно просто получить, по меньшей мере, одно изображение пробы, позволяющее выявить потенциально патологические клетки и собрать большое число сведений о пробе, что будет описано ниже.

Согласно другим отличительным признакам способа подготовки:

- отметку базовой плоскости аналитической пластинки осуществляют путем получения топографического изображения предметной пластинки или покрывной пластинки,

- аналитическая пластинка содержит, по меньшей мере, одну контрольную отметку, выполненную с возможностью отмечать базовую плоскость для получения изображений при любой толщине пробы, помещенной на аналитическую пластинку, при этом упомянутое получение изображений осуществляют на толщине, определяемой относительно базовой плоскости предметной пластинки или покрывной пластинки, определенной при помощи контрольной отметки,

- аналитическая пластинка содержит, по меньшей мере, четыре контрольные отметки, расположенные вокруг пробы,

- контрольную отметку или каждую контрольную отметку выполняют на аналитической пластинке печатным способом,

- толщина пробы при получении изображений является регулируемой,

- способ дополнительно содержит этап наложения друг на друга данных изображений, полученных во время получения изображений, и данных полученных изображений, измененных во время обработки полученных изображений, чтобы получить только один план полномасштабного виртуального изображения,

- получение изображений пробы, размещенной на аналитической пластинке, производят по шкале уровней серого,

- способ дополнительно содержит следующий этап:

- на виртуальной аналитической пластинке (2) выполняют обработку полученных изображений таким образом, чтобы получить виртуальное воспроизведение цветов и интенсивности цветов цитоплазмы и/или ядра клеток пробы, при этом упомянутые цвета и упомянутую интенсивность можно изменять в зависимости от предпочтений лица, производящего анализ,

- обработка пробы является этапом ядерного окрашивания или окрашивания цитоплазмы, при этом упомянутую обработку осуществляют таким образом, чтобы сделать цитоплазму почти прозрачной и усилить контраст между ядром и/или цитоплазменной РНК клеток и цитоплазмой,

- обработка полученных изображений соответствует виртуальному полихромному повторному окрашиванию типа Папаниколау, Шорра, Мая-Грюнвальда Гимзы или Гимзы или монохромному окрашиванию этих полученных изображений,

- уровень виртуального повторного окрашивания полученных изображений является регулируемым,

- способ содержит этап отображения виртуальной аналитической пластинки,

- способ содержит следующие этапы:

- осуществляют автоматическую прокрутку полученных полномасштабных изображений пробы без отображения дополнительных данных; и

- автоматически останавливают прокрутку, если автоматическая система анализа обнаружила, по меньшей мере, одну аномалию, которая может означать наличие патологической клетки,

- автоматическая остановка прокрутки при обнаружении, по меньшей мере, одной аномалии, которая может означать наличие патологической клетки, содержит этап отображения аналитической пластинки, увеличенной на уровне аномалии, и вспомогательного отображения сведений об отображаемой зоне пробы, и/или о всей пробе, и/или о пациенте, у которого взяли пробу, и/или о результате дополнительных исследований, произведенных на пробе,

- способ содержит этап увеличения виртуальной аналитической пластинки для обеспечения просмотра детали упомянутой пластинки.

Другие аспекты и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематичный вид различных этапов способа подготовки виртуальной аналитической пластинки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 - схематичный вид в разрезе аналитической пластинки пробы и устройства оцифровки предметной пластинки.

Фиг.3 - блок-схема различных этапов анализа виртуальной пластинки.

Фиг.1 иллюстрирует способ подготовки виртуальной аналитической пластинки 2 с целью клеточного анализа с помощью информационной системы. Под виртуальной пластинкой 2 следует понимать совокупность информации и сгруппированных цифровых данных, касающихся пробы 4.

Пробу 4 получают, например, путем взятия мазков (цервикальных, вагинальных и т.д.), пункций органов (грудь, щитовидная железа, лимфатический узел и т.д.) или сбора (взятие мочи, бронхо-альвеолярный лаваж и т.д.). На первом этапе А пробу переводят во взвешенное состояние, например, в пробирке или в флаконе 6 для проб.

Во время этапа В пробу 4 размещают на аналитической пластинке 8. Как известно, осаждение клеток на пластинке 8 происходит, например, посредством декантации. Пробу переливают в декантационную камеру 10, дно которой открыто на аналитической пластинке 8. Средства 12 абсорбции обеспечивают поглощение раствора по мере осаждения клеток на аналитической пластинке 8. Такой способ осаждения известен, и его подробное описание опускается.

Во время этапа С пробу подвергают обработке с целью маркирования/окрашивания ядер, ДНК и/или РНК клеток, резко увеличивая контраст относительно цитоплазмы этих клеток. Такое маркирование позволяет правильно сегментировать ядра для их морфологического исследования и для количественного определения ДНК (например, с целью анализа плоидности) и/или РНК с целью выявления потенциально патологических клеток.

Это маркирование происходит, например, автоматически при помощи автомата, оборудованного пипеточными средствами, используемыми одновременно для перевода пробы 4 в раствор и для нанесения клеточной суспензии на аналитическую пластинку 8.

Этап В декантации клеточной суспензии можно осуществлять до или после описанного выше этапа С маркирования/окрашивания.

Это маркирование предпочтительно осуществляют гематоксилином.

Можно использовать маркер, отличный от маркеров, применяемых для количественного определения ДНК, такой как гиперицин, или специальный маркер для пролиферации или маркер патогенных агентов, например, таких как канцерогенные вирусы типа вирусной человеческой папилломы в случае мазка, взятого из шейки матки.

Можно использовать другие известные виды окрашивания, однако они имеют недостатки. Так, можно предусмотреть стехиометрическое окрашивание, которое дает окрашивание ядер пропорционально количеству ДНК, что обеспечивает ее количественное определение и, следовательно, выявление и анализ патологических клеток в рамках плоидности.

Однако такое специальное окрашивание, например, если речь идет об окрашивании по Фейльгену, «технически» не совместимо с окрашиванием по Папаниколау и требует повторного распределения клеток на предметной пластинке для анализа, производимого врачом или лаборантом. Некоторые производители попытались совместить стехиометрическое окрашивание с окрашиванием по Папаниколау и использовали для этого краситель, содержащий тионин и требующий фиксации метиловым спиртом, который является токсичным и который к тому же меняет окраску по Папаниколау при ее интерпретации, в частности, с ядрами, хроматин которых проявляется в слишком «черном» цвете для тонкого анализа состава упомянутых ядер и, следовательно, усложняет анализ при диагностике предракового или ракового состояний.

Во время этапа D аналитическую пластинку 8, содержащую пробу 4, окрашенную известным ядерным красителем или известным цитологическим красителем, модифицированным для получения почти прозрачной цитоплазмы, освещают белым светом 14 для получения изображений пробы 4 при помощи устройства 16 получения изображений.

Получение изображений в белом свете позволяет получать изображения пробы, окрашенной ядерным окрашиванием или модифицированным цитологическим окрашиванием, сохраняющие цитоплазму в почти прозрачном состоянии для увеличения контраста с ядрами.

Аппарат 16 получения изображений позволяет получать черно-белые изображения, в частности, по шкале уровней серого. Такой выбор позволяет получение изображений быстрее и с лучшим разрешением, чем при цветной съемке.

Получение изображений в белом свете требует предварительной отметки базовой плоскости аналитической пластинки с определением базовой толщины, относительно которой измеряют толщину пробы, в рамках топографической съемки поверхности и ее неровностей.

Как показано на фиг.2, аналитическая пластинка 8 содержит предметную пластинку 20 и покрывную пластинку 22, расположенную над предметной пластинкой 20. Пробу 4 образца располагают между предметной пластинкой 20 и покрывной пластинкой 22 и удерживают клеем 24.

Базовую плоскость аналитической пластинки 8 определяют либо на уровне верхней стороны предметной пластинки 20, обозначенной в виде толщины ZA, либо на уровне верхней стороны покрывной пластинки, обозначенной в виде толщины ZB.

Согласно варианту выполнения, отметку базовой плоскости осуществляют при помощи получения изображения предметной пластинки или покрывной пластинки, например, посредством отражения ультразвука или света на предметной пластинке или покрывной пластинке со специальной обработкой пластинки или без нее.

Эта обработка состоит, например, в том, чтобы сделать предметную или покрывную пластинку, по меньшей мере, частично отражающей.

Перед получением изображений в белом свете отметка базовой плоскости аналитической пластинки позволяет отказаться от фокусировки на клетках и избежать проблем полимеризации клея для стеклянных покрывных пластинок или возможных пузырьков, присутствующих в пробе. Получение изображений в белом свете позволяет получить на разных толщинах, определенных относительно базовой плоскости, несколько планов изображений для фокусировки, которую впоследствии обрабатывают для ее оптимизации. Она позволяет также избежать проблем горизонтальной регулировки аппарата. Действительно, определение базовой плоскости позволяет «переустанавливать» изображение относительно этой плоскости.

Таким образом, регулировка аппарата по отношению к пластинке не требует такой высокой точности, как в известных решениях.

Согласно другому варианту выполнения, аналитическая пластинка 8 содержит, по меньшей мере, одну контрольную отметку 13, выполненную с возможностью отмечать базовую плоскость аналитической пластинки до получения изображений пробы.

Согласно варианту, аналитическая пластинка 8 содержит, по меньшей мере, четыре контрольные отметки 13, расположенные с равномерным распределением вокруг пробы, например, в четырех кардинальных точках. Согласно варианту выполнения, контрольную отметку или каждую контрольную отметку 13 наносят на аналитическую пластинку 8 печатным способом. Согласно другому варианту выполнения, контрольную отметку или каждую контрольную отметку 13 закрепляют на аналитической пластинке 8 на предметной или на покрывной пластинке.

Кроме того, чтобы правильно просматривать трехмерные скопления клеток во время оцифровки, получение изображений осуществляют на одной толщине или на нескольких разных толщинах образца.

Эти разные толщины, на которых осуществляют получение изображений, можно выбрать предварительно до получения и отметить относительно базовой плоскости на аналитической предметной пластинке, определенной при помощи контрольной отметки или при помощи изображения поверхности предметной пластинки или покрывной пластинки.

Аппарат 16 получения изображений позволяет «сканировать» пробу 4 со сверхвысоким разрешением и получать на основе пластинки 8 изображения в белом свете. Аналитическую пластинку 8 сканируют по строкам, как предлагают многие производители. Таким образом, каждое полученное изображение представляет собой полосу 18 заранее определенной ширины аналитической пластинки 8, например, выбирают небольшую ширину, чтобы получить большое число изображений и, следовательно, добиться более высокого разрешения. Расположенные рядом друг с другом изображения позволяют получить изображение всей пробной пластинки или «полномасштабные» изображения и, следовательно, всей пробы для формирования виртуальной аналитической пластинки 2, как показано на этапе Е на фиг.1. В случае необходимости получение позволяет получать изображения всей пробной пластинки на разных толщинах образца.

Таким образом, изображения, получаемые простым способом при помощи одного и того же аппарата, представляют собой точное представление пробы 4 с большим количеством информации в белом свете.

Цифровые данные, полученные при помощи аппарата 16 в белом свете, подвергают компьютерной обработке для получения модифицированной виртуальной аналитической пластинки 2, образованной изображением или изображениями, прошедшими через полихромное виртуальное повторное окрашивание типа Папаниколау, Шорра, Мая-Грюнвальда Гимзы или Гимзы или монохромное с целью окрашивания клеток, что известно специалистам и что применяют для цитологического или морфологического анализа.

Согласно варианту компьютерной обработки, виртуальное повторное окрашивание является окрашиванием по Папаниколау, которое известно уже давно и семиология которого, широко представленная в литературе, позволяет распознавать цитоплазменные и ядерные аномалии, соответствующие, например, наличию предраковых или раковых клеток. Это окрашивание обеспечивает также распознавание различных типов клеток и определение их числа, чтобы определить представительное качество пробы или, например, установить, является проба представительной или нет. Это виртуальное повторное окрашивание позволяет производить анализ виртуальной пластинки при помощи описанного ниже способа клеточного анализа. Поскольку повторное окрашивание по Папаниколау является виртуальным, то можно предусмотреть окрашивание типа Фейльгена без каких-либо проблем совместимости.

Клеточный анализ производит врач или лаборант путем исследования изображений пробы для выявления патологических клеток с целью предложения диагноза, после которого, в случае необходимости, следуют более глубокие исследования и даже лечение. Из соображений обеспечения качества присутствие врача или лаборанта является обязательным, поэтому обнаружение потенциально патологических клеток не может быть полностью автоматическим.

Далее со ссылками на фиг.3 следует подробное описание процесса просмотра изображений, прошедших через повторное окрашивание, и диагностики.

На этапе F изображения 30 модифицированной виртуальной аналитической пластинки 2, образованной изображением или изображениями на разных толщинах образца, прошедшие через виртуальное повторное окрашивание, выводятся на средство отображения, такое как экран. Виртуальное воспроизведение цветов и их интенсивность как для цитоплазмы, так и для ядра можно регулировать таким образом, чтобы привести их в соответствие с привычками исследователя, то есть врача или лаборанта, с точки зрения интенсивности и качества окрашивания.

С виртуальной аналитической пластинкой 2 можно связывать данные 31 о пациенте путем введения этих данных в базу данных и их присоединения к изображению или к изображениям на разных толщинах пробы 4, соответствующей пациенту, у которого была взята эта проба 4, после разрешения оператора, например, путем приведения в действие виртуальной кнопки 32 на этапе F.

Изображения 34 пробы прокручиваются перед глазами врача или лаборанта, занимающегося исследованием, на этапе G. Прокрутка изображений 34 организована информационной системой, поэтому эта прокрутка является автоматической. Каждое изображение 34 отображается полномасштабно без отображения дополнительных данных, чтобы не рассеивать внимание врача или лаборанта во время анализа (или «screening» на английском языке), причем в течение заранее определенного времени, рассчитанного таким образом, чтобы позволить врачу или лаборанту наблюдать проецируемое изображение в полном объеме и обнаружить возможную аномалию в изображении. Время отображения каждого изображения может регулировать врач или лаборант в зависимости от своей компетенции или в зависимости от других данных. Например, если проба была взята у пациента из «группы риска» и может с высокой долей вероятности содержать патологические клетки, время отображения можно установить более длительным, чтобы произвести более тщательное исследование пробы.

Прокручиваемыми изображениями 34 являются, таким образом, изображения модифицированной виртуальной аналитической пластинки, образованной изображением или изображениями на разных толщинах, подвергнутые виртуальному повторному окрашиванию типа Папаниколау, Шорра, Мая-Грюнвальда Гимзы или Гимзы. Окрашенные таким образом изображения 34 позволяют выявить присутствие возможных аномалий, соответствующих, например, наличию предраковых или раковых клеток, семиология которых уже давно широко описана в литературе, и проверить, отвечает ли проба критериям Bethesda, например, что касается мазка из шейки матки. Программа может также получать другие сведения об исследуемой клеточной массе. Информационная система приобщает эти сведения к изображению (или к изображениям на разных толщинах), чтобы дополнить виртуальную аналитическую пластинку 2.

Врач или лаборант наблюдает каждое отображенное изображение и определяет, присутствует на нем аномалия или нет. Это обнаружение может также производить автоматически информационная система при помощи программы анализа изображений.

В случае, когда ни врач или лаборант, ни информационная система клеточного анализа не обнаруживают аномалии в отображенном изображении 38 на этапе Н, способ диагностики продолжается выведением на экран следующего изображения по истечении заранее установленного времени просмотра.

Согласно варианту выполнения клеточного анализа, предусматривают этап, во время которого информационная система автоматически останавливает прокрутку изображений на изображении, на котором не было обнаружено никакой аномалии, и ожидает подтверждения врача или лаборанта для возобновления прокрутки. Остановка на таком изображении позволяет детально проанализировать так называемые контрольные изображения, чтобы подтвердить то, что считается нормальной пробой. Остановка на так называемых нормальных изображениях может происходить произвольно или после прокрутки определенного числа отображаемых изображений. Далее следует подробное описание анализа изображения на примере анализа изображения, содержащего аномалию.

Если на изображении 40 врач или лаборант и/или информационная система обнаруживают аномалию, способ содержит прекращение прокрутки изображений 36 на этапе I.

Прекращение прокрутки осуществляет автоматически информационная система, если она обнаруживает аномалию, или его производит вручную врач или лаборант, если он хочет более детально рассмотреть изображение или если он обнаруживает аномалию.

В этом случае изображение 42 выводится на экран с большей степенью увеличения, чтобы детально рассмотреть аномалию. Например, отображение изображений можно осуществлять со степенью увеличения ×10 во время прокрутки и удвоить увеличение (×20) в случае обнаружения аномалии, как показано на этапе J на фиг.3.

Отображение изображения, содержащего аномалию, может сопровождаться отображением сведений 44 об отображаемой зоне пробы и/или о всей пробе и/или о пациенте, у которого взяли пробу, и/или о результате дополнительных исследований, проведенных на пробе, в частности исследований молекулярной биологии.

Отображаемое виртуально повторно окрашенное изображение, прокрутка которого была остановлена, связывают с изображением этой же зоны без виртуального повторного окрашивания. Это отображение позволяет врачу или лаборанту уточнить анализ отображаемых клеток и подтвердить или опровергнуть наличие среди них патологических клеток. Кроме того, при отображении изображения без виртуального повторного окрашивания одновременно могут отображаться другие сведения, такие как количественные данные, спектральные данные или сведения о пациенте, у которого взяли пробу, и т.д. Этот более тонкий анализ в сочетании с автоматической остановкой позволяет уменьшить число ложных отрицательных результатов. Кроме того, в случае мазка, например, из шейки матки, контроль диагноза врача или лаборанта, исследующего зоны, выбранные системой, позволяет в этом случае сохранить высокий уровень специфичности цитологического диагноза. За счет этого критерии чувствительности и специфичности исследования мазка становятся более близкими и более высокими.

Повторный запуск прокрутки может произвести только врач или лаборант, например, нажатием на кнопку 46 подтверждения. Это позволяет гарантировать, что, если прокрутка была остановлена автоматически, отображаемое изображение, которое потенциально может содержать аномалию, было действительно исследовано врачом или лаборантом. Это же касается и отображаемых нормальных изображений.

Во время этапов F-J врач или лаборант может произвольно осуществить увеличение отдельных зон отображаемого изображения как на виртуально повторно окрашенном изображении, так и на изображении без виртуального повторного окрашивания. Врач или лаборант может также по своему выбору переключать виртуально повторно окрашенное изображение на изображение без виртуального повторного окрашивания.

Описанный выше способ обеспечивает быстрый и эффективный анализ проб и снижает риск «ложных отрицательных» результатов.

Кроме того, сохраняется уровень квалификации врачей или лаборантов с точки зрения качества диагностики и особенно специфичности за счет распознавания цветов и их интенсивности на обработанных и отображаемых виртуальных изображениях цитологических и/или гистологических проб.

Способ позволяет также адаптировать аналитическую пластинку к предпочтениям врача или лаборанта, производящего анализ. Действительно, врач или лаборант может выбирать интенсивность и окрашивание виртуальной аналитической пластинки по своему усмотрению.

Кроме того, способ позволяет получать изображения с более высоким разрешением по уровням серого, чем при цветном получении.

Кроме того, способ позволяет производить получение на разных толщинах в образце и сохранять при этом четкие и правильные изображения, благодаря базовой плоскости, которая позволяет избегать проблем горизонтального регулирования аппарата. Таким образом, даже если аппарат не обеспечивает достаточно горизонтального сканирования предметной пластинки из-за неточности регулировки, все равно можно получать изображение, которое вполне можно интерпретировать. Поскольку регулировка аппарата больше не требует сверхвысокой точности, способ позволяет получить выигрыш во времени для оцифровки.

Получение по уровням серого позволяет также более быстрое получение, чем в цвете, в частности, при получении на разных толщинах в пробе. Действительно, если врач или лаборант, производящий анализ, захочет, например, выполнять планы через каждые 2 мкм в толщине клетки, то есть 10 мкм, получение длится в пять раз дольше, что представляет собой слишком большое время для одной пробы. На уровне серого время получения существенно уменьшается.

Наконец, этот способ, позволяющий производить повторное окрашивание виртуальной аналитической пластинки, обеспечивает экономию красителя и одновременно быстрый и эффективный анализ проб.

1. Способ подготовки виртуальной аналитической пластинки (2) цитологической пробы (4), расположенной на аналитической пластинке (8), с целью обеспечения клеточного анализа упомянутой пробы, содержащий следующие этапы:
- осуществляют обработку пробы, при этом упомянутую обработку производят для обеспечения различения патологических клеток среди здоровых клеток пробы (4),
- выполняют, по меньшей мере, одно первое получение изображений пробы (4), расположенной на аналитической пластинке (8), таким образом, чтобы получить множество изображений, каждое из которых представляет одну зону (18) аналитической пластинки, при этом упомянутые изображения, расположенные рядом друг с другом, образуют изображение всей пробы так, чтобы создать виртуальную аналитическую пластинку (2),
отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
- отмечают базовую плоскость аналитической пластинки, состоящей из предметной пластинки и покрывной пластинки, расположенной над предметной пластинкой, для получения изображений, при этом упомянутая базовая плоскость определена поверхностью предметной пластинки или покрывной пластинки; и
- осуществляют, по меньшей мере, одно второе получение изображений, при этом упомянутое второе получение осуществляют на толщине, отличной от толщины пробы первого получения так, чтобы получить множество изображений, соответствующих срезу пробы, осуществленному на разной толщине.

2. Способ подготовки по п.1, отличающийся тем, что отметку базовой плоскости аналитической пластинки осуществляют путем получения топографического изображения предметной пластинки или покрывной пластинки.

3. Способ подготовки по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что аналитическая пластинка (8) содержит, по меньшей мере, одну контрольную отметку (13), выполненную с возможностью отмечать базовую плоскость для получения изображений при любой толщине пробы, размещенной на аналитическую пластинку, при этом упомянутое получение изображений осуществляют на толщине, определяемой относительно определенной при помощи контрольной отметки базовой плоскости предметной пластинки или покрывной пластинки.

4. Способ подготовки по п.3, отличающийся тем, что аналитическая пластинка (8) содержит, по меньшей мере, четыре контрольные отметки (13), расположенные вокруг пробы (4).

5. Способ подготовки по п.4, отличающийся тем, что контрольную отметку или каждую контрольную отметку (13) выполняют на аналитической пластинке (8) печатным способом.

6. Способ подготовки по п.1, отличающийся тем, что толщина пробы при получении изображений является регулируемой.

7. Способ подготовки по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап наложения друг на друга данных изображений, полученных во время получения изображений, и данных полученных изображений, измененных во время обработки полученных изображений, чтобы получить только один план полномасштабного виртуального изображения.

8. Способ подготовки по п.1, отличающийся тем, что получение изображений пробы (4), размещенной на аналитической пластинке (8), производят по шкале уровней серого.

9. Способ подготовки по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующий этап:
- на виртуальной аналитической пластинке (2) выполняют обработку полученных изображений таким образом, чтобы получить виртуальное воспроизведение цветов и интенсивности цветов цитоплазмы и/или ядра клеток пробы, при этом упомянутые цвета и упомянутую интенсивность можно изменять в зависимости от предпочтений лица, производящего анализ.

10. Способ подготовки по п.1, отличающийся тем, что обработка пробы является этапом ядерного окрашивания или окрашивания цитоплазмы, при этом упомянутую обработку осуществляют таким образом, чтобы сделать цитоплазму почти прозрачной и усилить контраст между ядром и/или цитоплазменной РНК клеток и цитоплазмой.

11. Способ подготовки по любому из пп.9 или 10, отличающийся тем, что обработка полученных изображений соответствует виртуальному полихромному повторному окрашиванию типа Папаниколау, Шорра, Мая-Грюнвальда Гимзы или Гимзы или монохромному окрашиванию этих полученных изображений.

12. Способ подготовки по любому из пп.9 или 10, отличающийся тем, что уровень виртуального повторного окрашивания полученных изображений является регулируемым.

13. Способ подготовки по п.1, отличающийся тем, что содержит этап отображения виртуальной аналитической пластинки.

14. Способ подготовки по п.13, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
- осуществляют автоматическую прокрутку полученных полномасштабных изображений пробы без отображения дополнительных данных; и
- автоматически останавливают прокрутку, если автоматическая система анализа обнаруживает, по меньшей мере, одну аномалию, которая может означать наличие патологической клетки.

15. Способ подготовки по п.14, отличающийся тем, что автоматическая остановка прокрутки при обнаружении, по меньшей мере, одной аномалии, которая может означать наличие патологической клетки, содержит этап отображения аналитической пластинки, увеличенной на уровне аномалии, и вспомогательного отображения сведений об отображаемой зоне пробы, и/или о всей пробе, и/или о пациенте, у которого взяли пробу, и/или о результате дополнительных исследований, произведенных на пробе.

16. Способ подготовки по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что содержит этап увеличения виртуальной аналитической пластинки для обеспечения просмотра детали упомянутой пластинки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике. .

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано при проведении баллистических экспертиз огнестрельного оружия. .

Изобретение относится к способам исследования и анализа материалов с помощью оптических и компьютерных средств и может быть использовано, в частности, для морфологического и текстурного анализа исследуемых образцов материала, например, в гематологии.

Изобретение относится к оптической технике, в частности к микроскопам и способам регистрации изображения с их помощью. .

Изобретение относится к области оптическо-электронного приборостроения, предназначено для использования в криминалистике при проведении баллистических экспертиз огнестрельного оружия.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в криминалистике для проведения трасологических экспертиз пуль и гильз стрелкового оружия и создания банка данных пулегильзотек.

Изобретение относится к медицине, в частности к гистологической технике исследования микропрепэратов. .

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к лазерным проекционным системам, и может быть использовано для визуального контроля БИС, фотошаблонов для исследования микрообъектов в медицине и биологии.

Изобретение относится к медицинскому приборостроению и может быть использовано как в микрохирургии, так и при диагностике для индивидуального и коллективного наблюдения.

Изобретение относится к микроскопии и позволяет повысить качество микрофотографий путем снижения времени экспонирования и повышения точности экспозиции. .

Изобретение относится к устройству, способу и системе исследования неоднородного жидкого образца, включающего в себя получение множества изображений упомянутого образца, размещенного относительно устройства для образца. Заявленное устройство содержит, по меньшей мере, первый узел оптической регистрации, имеющий оптическую ось, и, по меньшей мере, один блок переноса, выполненный с возможностью перемещения устройства для образца и первого узла оптической регистрации относительно друг друга. Движение устройства для образца и первого узла оптической регистрации относительно друг друга происходит вдоль пути сканирования, который образует угол θ с оптической осью, причем θ находится в пределах от приблизительно 60 до приблизительно 89,5 градусов. Заявленный способ исследования неоднородного жидкого образца включает в себя получение множества изображений упомянутого образца и содержит этапы, на которых размещают образец относительно устройства для образца; размещают устройство для образца относительно вышеуказанного устройства, перемещают устройство для образца и первый узел регистрации относительно друг друга по длине сканирования, причем движение включает в себя движение в направлении вдоль первого пути сканирования, который образует угол θ с оптической осью, причем θ находится в пределах от приблизительно 60 до приблизительно 89,5 градусов, причем электромагнитные волны передают из устройства освещения изображения через область получения изображения в направлении устройства получения изображения и получают множество изображений. Технический результат, достигаемый от реализации заявленной группы изобретений, заключается в освещении образца для передачи электромагнитных волн через область получения изображения в устройстве для образца к устройству получения изображения для усовершенствования устройства для получения множества изображений неоднородного образца. 2 н. и 54 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к системе (1) формирования изображения образца, предназначенной для передачи изображения клеток или тканей, расположенных в культивационной камере (6), к средствам (7) обработки данных. Система (1) содержит блок (2) микроскопа, предназначенный для использования в культивационной камере (6) и содержащий станину, держатель объекта, размещенный на станине, средства формирования изображения, размещенные на станине и предназначенные для формирования оптического изображения клеток или тканей, расположенных на держателе объекта, и средства захвата изображения, захватывающие изображение, проецируемое средствами формирования изображения. Блок (2) микроскопа содержит выведенные наружу из культивационной камеры (6) соединительные средства (4), которые обеспечивают подачу электропитания к блоку (2) микроскопа и передачу захваченного изображения. Соединительные средства (4) могут быть соединены с блоком (3) управления, предназначенным для использования вне культивационной камеры (6) и передающим захваченное изображение к средствам (7) обработки данных, а блок (3) управления содержит устройства, способные прекращать подачу электропитания к блоку (2) микроскопа, за исключением периода захвата изображения клеток или тканей и передачи захваченного изображения к блоку (3) управления по соединительным средствам (4). Технический результат - повышение надежности экспериментов, проводимых в культивационной камере. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение предлагает способ определения местоположения одного или более образцов ткани по существу круглой формы, размещенных на твердом носителе. Способ включает этапы подачи света с заданной длиной волны на образец ткани, в котором этот свет вызывает автофлуоресценцию, идентификацию положения центра образца ткани на основе использования автофлуоресцентного света, корреляцию координат положения центра образца ткани на твердом носителе на основе использования системы координат х, у и составление карты координат образца ткани на твердом носителе для различения областей, содержащих образец ткани, и незаполненных областей на твердом носителе. Также предлагается устройство для определения местоположения одного или более образцов ткани по существу круглой формы, размещенных на твердом носителе. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений касается микроскопа, способного получать цифровое изображение, имеющее небольшую размытость даже в случае использования широкоугольного объектива с высокой разрешающей способностью. Устройство включает в себя осветительное устройство, оптическую систему для фокусировки изображения объекта и устройство формирования изображения для захвата изображения объекта. При этом устройство формирования изображения включает в себя множество блоков формирования изображения. Каждый из блоков формирования изображения включает в себя датчик изображения и механизм перемещения для перемещения датчика изображения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к способам цитологического или гистологического анализа. Согласно способу производят обработку пробы для выделения патологических клеток среди здоровых. Получают множество изображений пробы, каждое из которых характеризует одну зону пластинки для анализа. Множество изображений, расположенных рядом друг с другом, образуют изображение всей пробы, в результате чего получают виртуальную пластинку для анализа. На полученной виртуальной пластинке выполняют компьютерную обработку по окрашиванию изображений. Указанное окрашивание соответствует виртуальному окрашиванию типа окрашивания по Папаниколау, Шорру, Маю-Грюнвальду-Гимзе или Гимзе. При этом обработка обеспечивает возможность менять указанные цвета и интенсивность цвета по усмотрению лица, производящего анализ. Технический результат - повышение достоверности и качества анализа. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к микроскопии отдельных биологических организмов в жидком образце. Изображения, на которых могут быть идентифицированы отдельные биологические организмы, объединяют для создания наборов оптических срезов биологических организмов, и наборы оптических срезов анализируют для определения значения по меньшей мере одного параметра, описывающего микробную активность указанного отдельного биологического организма в каждом контейнере для образца. Техническим результатом является уменьшение времени исследования, повышение надежности и экономической эффективности результата. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к способу микроскопического формирования изображения образца цифровым сканером, содержащим датчик, включающий в себя двумерный массив пикселов, и к цифровому сканирующему микроскопу, осуществляющему этот способ. Сканер содержит датчик, включающий в себя двумерный массив пикселов в системе координат XY. Ось Y является перпендикулярной к направлению сканирования. Сканер расположен так, что датчик может формировать изображение косого поперечного сечения образца. Способ содержит этапы активации первого подмассива двумерного массива пикселов. При этом первый подмассив продолжается преимущественно вдоль оси Y при первой координате X (X1) и включает в себя линию пикселов. Первое изображение создают путем формирования изображения первого участка образца посредством первого подмассива пикселов. При этом во время сканирования регулируют первую координату Х до обновленных позиций, при которых сканер определяет строку пикселов, которая будет в фокусе. Технический результат - непрерывная регулировка подмассива формирования изображения во время сканирования относительно фокуса. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх