專利名稱：一種自動(dòng)處理生物樣本的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下處理和檢查生物樣本的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在許多條件下都需要對(duì)生物樣本進(jìn)行檢查以便診斷。通常來講，病理學(xué)者和其它診斷醫(yī)生會(huì)采集并研究來自病人的樣本，并通過顯微檢查以及其它的設(shè)備來對(duì)這些樣本細(xì)胞進(jìn)行評(píng)估。在病理分析和診斷操作中通常涉及許多操作步驟，這包括生物樣本如血液和組織的采集，樣本的處理，顯微鏡載玻片的制備，染色，檢查，再測(cè)試或者再染色，采集其它的樣本，樣本的再檢查，直到最終提供診斷結(jié)果。在診斷過程中可能涉及許多的醫(yī)務(wù)人員或獸醫(yī)，這包括醫(yī)生、抽血醫(yī)生或其它采用樣本的操作人員，病理學(xué)家、組織學(xué)家以及處理、運(yùn)送以及檢查樣本等的其它人員。組織處理操作需要從手術(shù)室到實(shí)驗(yàn)室再到診斷醫(yī)生或醫(yī)生，這一整套操作的復(fù)雜性在大型的醫(yī)療環(huán)境下會(huì)變得更為復(fù)雜，因?yàn)槟抢锩刻於加写罅康臉颖拘枰幚?、加工并檢查。
組織處理中的各個(gè)操作步驟現(xiàn)在已經(jīng)用儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化了，其中的每一臺(tái)設(shè)備通常都由一臺(tái)專用的計(jì)算機(jī)或操作臺(tái)上一臺(tái)計(jì)算機(jī)化的控制器進(jìn)行控制。在某些實(shí)驗(yàn)室中，信息可在自動(dòng)設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室或醫(yī)務(wù)信息系統(tǒng)如保存有病人數(shù)據(jù)或跟蹤數(shù)據(jù)的系統(tǒng)之間共享。其中一例自動(dòng)設(shè)備是一種自動(dòng)的組織處理系統(tǒng)，其中生物樣本以一種完全自動(dòng)的方式被固定住并用石蠟進(jìn)行滲透。這種組織處理系統(tǒng)可以是從California 州 Torrance 市的 Sakura Finetek U.S.A 公司獲得的丁1SSUE-TEK VIPtIPTISSUE-TEK XPRESS 處理系統(tǒng)。
另一例自動(dòng)設(shè)備是一自動(dòng)顯微鏡載玻片蓋片機(jī)，其能以自動(dòng)的方式將蓋機(jī)加到顯微鏡載玻片上。其中的一例自動(dòng)蓋片機(jī)可以是從California州Torrance市的SakuraFinetek U.S.A公司獲得的TISSUE-TEK DRS 蓋片機(jī)。另一例用在實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)設(shè)備是一種自動(dòng)顯微鏡載玻片染色機(jī)，其中各種染色劑以及其它的試劑和洗劑均自動(dòng)加到批處理的顯微鏡載玻片上。其中一例自動(dòng)式載玻片染色機(jī)可以是從California州Torrance市的Sakura Finetek U.S.A公司獲得的丁丨SSUE-TEK DRS 染色系統(tǒng)。
盡管有了這些自動(dòng)設(shè)備，但病理學(xué)家以及其它的診斷醫(yī)生和實(shí)驗(yàn)人員通常都會(huì)在生物樣本的處理和檢查過程中參與到許多操作中。例如一旦對(duì)一個(gè)樣本進(jìn)行了染色，那么顯微鏡載玻片上的切片染色樣本通常是在顯微鏡下進(jìn)行物理檢查。這通常需要將顯微鏡載玻片送到實(shí)驗(yàn)室之外的診斷醫(yī)生那里，或者是要診斷醫(yī)性進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室中檢查該顯微鏡載玻片。在初始的檢查操作之后，診斷醫(yī)性評(píng)估是否需要進(jìn)行其它的測(cè)試。這些測(cè)試有可能需要從病生那里進(jìn)一步采集樣本，或者是進(jìn)一步測(cè)試已采集的樣本。例如，診斷醫(yī)性有可能需要對(duì)現(xiàn)有的樣本進(jìn)行進(jìn)一步切片以及不同的染色形式，或者是采用其它的規(guī)程。這就有可能導(dǎo)致下面操作中一個(gè)或多個(gè)操作的重復(fù):采樣、切剪、處理、滲透、包埋、切片、蓋片、染色、檢查等。所有這些均導(dǎo)致時(shí)間的拖延以及組織受損。在重復(fù)了其它測(cè)試和操作之后，病理學(xué)家會(huì)重復(fù)檢查步驟，然后仍有可能請(qǐng)求重復(fù)性的進(jìn)一步測(cè)試，直到其得到最終的結(jié)果。即使在這些操作中使用自動(dòng)儀器，其中需要許多運(yùn)送工作以及人為的參與。
因此，這就需要一種生物樣本的處理和檢查系統(tǒng)和方法，其能提高自動(dòng)操作的自動(dòng)化程序和精度，減少檢查過程中被處理樣本的運(yùn)送工作，縮短所延遲的時(shí)間，降低不便性以及重復(fù)性診斷和處理操作中所涉及的變劣的可能。此外，還需要提高這些操作的速度從而提高診斷和處理工作。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種自動(dòng)系統(tǒng)在很大程度上減少了現(xiàn)有的自動(dòng)生物樣本處理和檢查系統(tǒng)和方法的缺點(diǎn)，在本發(fā)明提供的系統(tǒng)中，用網(wǎng)絡(luò)通訊所提供的反饋數(shù)據(jù)來處理生物樣本，并且其中會(huì)生成一個(gè)診斷圖像數(shù)據(jù)，然后將該數(shù)據(jù)發(fā)送給所的人群如診斷醫(yī)生，這里可生成其它的指令以便進(jìn)行重復(fù)地處理和瀏覽，而不需要回顧單個(gè)的切片。
在本發(fā)明系統(tǒng)中提供了一種自動(dòng)處理裝置，其能采集并處理生物樣本，獲取顯微鏡數(shù)據(jù)的圖像，根據(jù)需要輸送圖像進(jìn)行瀏覽，然后確定下一步處理操作。在一示例中，樣本經(jīng)采集后根據(jù)需要進(jìn)行處理從而生成染色的顯微鏡載玻片。這包括:用醫(yī)院或?qū)嶒?yàn)室信息系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行的組織處理，其包括石蠟滲透。然后將處理后的樣本在同一臺(tái)自動(dòng)設(shè)備或另一臺(tái)自動(dòng)設(shè)備中輸送以便根據(jù)需要包埋。再有，可以選擇生成并記錄數(shù)據(jù)。然后輸送包埋的樣本以便進(jìn)行切片，這里同樣作為選擇可用所生成并記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行切片。將切片根據(jù)需要布置在顯微鏡載玻片上，蓋片，并且作為選擇按照所需的順序用所生成并記錄的數(shù)據(jù)在這些自動(dòng)操作中在需要的時(shí)候進(jìn)行脫蠟、洗滌和染色。由此得到的顯微鏡載玻片在鏡查條件下進(jìn)行成像，例如采用集成了電荷耦合裝置(CCD)成像器的數(shù)字相機(jī)進(jìn)行成像，并且按照需要保護(hù)和輸送該圖像數(shù)據(jù)。在一實(shí)施例中，該圖像數(shù)據(jù)被傳送到一判讀模塊如圖案識(shí)別系統(tǒng)這里，從而基于其與圖案數(shù)據(jù)庫(kù)或圖案確定協(xié)議的比較結(jié)果生成一個(gè)初步的診斷。根據(jù)判讀系統(tǒng)的確定結(jié)果可自動(dòng)發(fā)出指令生成其它的顯微鏡載玻片(如其它的染色，或其它切片，染色蓋片，或其它樣本采集、處理、包埋、切片、蓋片等)。然后生成其它的圖像并根據(jù)需要使用圖案識(shí)別模塊進(jìn)行檢查，這里也可請(qǐng)求進(jìn)行某種其它的處理。
此外，診斷醫(yī)生如內(nèi)科醫(yī)生或病理學(xué)家可讀取該圖像數(shù)據(jù)，并且判讀模塊也可在該程序處理過程中或者是結(jié)束之前的某一時(shí)刻提供報(bào)告，從而進(jìn)行其它的診斷行為或者是根據(jù)需要對(duì)自動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令。在一個(gè)示例中，診斷醫(yī)生發(fā)出指令進(jìn)行其它的切片和染色操作。此外，基于圖像數(shù)據(jù)或者是圖案識(shí)別報(bào)告，該診斷醫(yī)生可請(qǐng)求輸送一個(gè)或多個(gè)顯微鏡載玻片以便進(jìn)行人工檢查。作為選擇，該系統(tǒng)可自動(dòng)將一個(gè)或多個(gè)顯微鏡載玻片定位在指定的區(qū)域以便輸送給診斷醫(yī)生，該系統(tǒng)也可采用其它的方式使這此載玻片能夠被診斷醫(yī)生所獲取從而由診斷醫(yī)生進(jìn)行檢查。
在一實(shí)施例中，進(jìn)行的是一種“反射染色(Reflex Staining)”操作。在該操作中，系統(tǒng)會(huì)基于判讀模塊報(bào)告中的圖案識(shí)別報(bào)告而推薦對(duì)生物樣本進(jìn)行特定的染色和/或測(cè)試。
在本發(fā)明的另一方面中，信息和生物樣本能夠移動(dòng)。例如，生物樣本前進(jìn)并經(jīng)過處理、包埋、超薄切片、染色以及可選的蓋片系統(tǒng)，然后送到一成像裝置這里。在成像之后，樣本可在送到病理學(xué)家或送去保存之前進(jìn)一步切片、染色等。在材料處理設(shè)備中生成的信息可由其它設(shè)備和計(jì)算機(jī)讀取并共享，這些設(shè)備包括判讀模塊、信息系統(tǒng)以及診斷工作站等。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，圖像數(shù)據(jù)可經(jīng)過信息通路(如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò))傳送給一判讀模塊，其與一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通訊并進(jìn)行圖案識(shí)別從而對(duì)自動(dòng)判讀提供幫助。一旦經(jīng)過判讀得到了結(jié)果，系統(tǒng)可運(yùn)送材料從而進(jìn)行其它的測(cè)試，也可請(qǐng)求調(diào)取其它的材料進(jìn)行測(cè)試，還可將材料運(yùn)送到診斷醫(yī)生那里或保存設(shè)備那里。在一示例中，診斷醫(yī)生可得到一個(gè)電子通知如電子郵件、屏幕跳出通知、標(biāo)語、頁面信息或自動(dòng)電話通知從而知道結(jié)果已經(jīng)提供，供他們考慮。該診斷醫(yī)生有可能會(huì)考慮圖像數(shù)據(jù)、判讀報(bào)告和/或其它的數(shù)據(jù)，并有可能會(huì)同意判讀結(jié)果，不同意，提供其它診斷，或發(fā)出指令進(jìn)行其它操作。該診斷醫(yī)生或者是一個(gè)技術(shù)人員作為選擇也有可能會(huì)介入并跳過判讀模塊所推薦的其它操作。
該系統(tǒng)可以以各種方式來運(yùn)送樣本。例如，該樣本可被譯成正常并運(yùn)送給診斷醫(yī)生。作為選擇，該樣本可被判讀成異?；驇Р〔е粋€(gè)初步結(jié)果運(yùn)送給診斷醫(yī)生。該樣本還可譯成異常并帶著一個(gè)不確定的結(jié)果或建議結(jié)果送給診斷醫(yī)生以便其進(jìn)行評(píng)估。
除了成像系統(tǒng)所提供的圖像數(shù)據(jù)之外，該判讀模塊可評(píng)估任何所需的數(shù)據(jù)從而形成報(bào)告。例如，該判讀模塊可病人的病歷從而確定先前的狀況和已知的與各種病癥相關(guān)的危險(xiǎn)因素。同樣，信息系統(tǒng)中的其它圖像也可經(jīng)比較和對(duì)比從而用于多種用途，如對(duì)疾病的進(jìn)展進(jìn)行評(píng)估。基于該操作所獲得的信息，本系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)一特定病人的當(dāng)前狀況，或者在更大的范圍內(nèi)用來評(píng)估多個(gè)個(gè)體的流行病信息。
概要地講，本發(fā)明提供一種處理生物樣本的系統(tǒng)，其包括生物材料操控處理、一個(gè)能與材料操控系統(tǒng)進(jìn)行通訊的通訊架構(gòu)、切片成像模塊以及一個(gè)能與切片成像模塊進(jìn)行通訊的判讀模塊，其利用切片圖像數(shù)據(jù)從而生成圖像數(shù)據(jù)的初始判讀信息。該切片成像模塊通過直接的數(shù)據(jù)鏈接(無線或有線)、通訊架構(gòu)或者同時(shí)通過兩者與判讀模塊進(jìn)行通訊。在本發(fā)明的其它方面，包括:一確定模塊，其生成染色指令數(shù)據(jù)；和/或一切片染色模塊，其至少進(jìn)行一項(xiàng)染色操作并接收所述染色指令數(shù)據(jù)；和/或一切片設(shè)備；和/或一切片指令接收模塊；和/或一蓋片機(jī)模塊；和/或其它的材料操控或處理部件，其適于生成材料的圖像數(shù)據(jù)并將其傳送給一自動(dòng)系統(tǒng)和/或人以便其進(jìn)行瀏覽和判讀。
參照附圖結(jié)合本發(fā)明下面的說明，本發(fā)明的上述以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加清楚，附圖中相同的標(biāo)記表示相同的部件。
圖1是本發(fā)明一種用來處理和檢查生物樣本的自動(dòng)系統(tǒng)所實(shí)施操作步驟的總體塊圖2是本發(fā)明一種用來處理和檢查生物樣本的自動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)示例的塊圖3是本發(fā)明一種用來處理和檢查生物樣本的自動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)示例的塊圖4是本發(fā)明一種用來處理和檢查生物樣本的自動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)示例的塊圖5是本發(fā)明一種用來處理和檢查生物樣本的自動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)示例的塊圖6是本發(fā)明一種用來處理和檢查生物樣本的自動(dòng)系統(tǒng)所實(shí)施操作步驟的一個(gè)示例的流程圖7是本發(fā)明一種用來處理和檢查生物樣本的自動(dòng)系統(tǒng)所實(shí)施操作步驟的一個(gè)示例的流程圖。優(yōu)選實(shí)施例
在下面的內(nèi)容中，將參照附圖以舉例的形式來詳細(xì)描述本發(fā)明。在整個(gè)說明書中，所示的優(yōu)選實(shí)施例和實(shí)例應(yīng)被看成示例而不是對(duì)本發(fā)明的限定。這里所用的“本發(fā)明”是指這里描述的發(fā)明的任何一個(gè)實(shí)施例及其等同體。此外，本文中本發(fā)明提到的其它方面并不意味著所聲稱的實(shí)施例或方法必須包括所提到的這些方面。
總的來講，本發(fā)明的系統(tǒng)涉及一種用來完成一系列操作的裝置和系統(tǒng)，這些操作如圖1所示包括:組織采集、處理、檢查和重復(fù)的處理或采集。如框10所示,可通過例如活組織切片檢查或抽血的方式來采集生物樣本。該生物樣本通過人工運(yùn)送或者是借助于推車或自動(dòng)運(yùn)送工具運(yùn)送到一個(gè)材料操控系統(tǒng)。在醫(yī)院里，該樣本可運(yùn)送現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)處的一個(gè)醫(yī)療實(shí)驗(yàn)室。如框20所示，樣本或樣本組被處理到一種適于進(jìn)行所需檢查的狀況。
對(duì)于這種檢查來說樣本的處理有許多的可能。例如，可抽取一血液樣本，然后將少量的血液布置在一顯微鏡載玻片上并蓋片，這一點(diǎn)就像血液實(shí)驗(yàn)?zāi)菢?。然后就可選擇進(jìn)行染色或其它的測(cè)試規(guī)程了。在圖2-5所示的實(shí)施例中，可將一組織樣本處理成一種適于檢查的狀況，如用石蠟進(jìn)行滲透和包埋，切片，染色/測(cè)試，置于一顯微鏡載玻片上并蓋片。通常來講，該系統(tǒng)能對(duì)生物樣本進(jìn)行充分的處理從而使之能在成像模塊中進(jìn)行成像，并由一診斷醫(yī)生對(duì)圖像數(shù)據(jù)和/或樣本進(jìn)行檢查。需要注意的是，這里所用的“診斷醫(yī)生”是指有可能想查看圖像數(shù)據(jù)的任何一種人，如病理學(xué)家、醫(yī)生、護(hù)士、研究人員、技術(shù)人員以及管理人員。
如框30所示，在一樣本或一組樣本準(zhǔn)備好檢測(cè)后，就可對(duì)該樣本進(jìn)行檢查，并且診斷醫(yī)生和/或判讀模塊可獲取其數(shù)據(jù)。在一實(shí)施例中，作為選擇可用顯微鏡來進(jìn)行檢查，當(dāng)然也可用進(jìn)行其它形式的檢查。圖像數(shù)據(jù)可用一種包括有C⑶的數(shù)字成像裝置生成。該圖像數(shù)據(jù)優(yōu)選可由診斷醫(yī)生在需要時(shí)進(jìn)行讀取，并且作為選擇該診斷醫(yī)生可通過電子布告如電子郵件、屏幕跳出通知、標(biāo)語、頁面信息或自動(dòng)電話得知這一信息。在一優(yōu)選實(shí)施例中，該圖像數(shù)據(jù)還可由一判讀模塊讀取或獲得。該判讀模塊使用例如圖案識(shí)別技術(shù)來進(jìn)行數(shù)字處理從而形成一初步的診斷，并生成指令或推薦其它的操作。如框40所示，這里所說的其它操作可包括采集其它的生物樣本，或者是對(duì)已經(jīng)采集的樣本進(jìn)行進(jìn)一步的處理，如進(jìn)行其它的或不同的測(cè)試程序或染色規(guī)程(如框10和20所示)。然后可對(duì)樣本繼續(xù)進(jìn)行檢查、成像和判讀，直到系統(tǒng)或診斷醫(yī)生確住已經(jīng)完成為止。這些重復(fù)的測(cè)試和檢查在這里被稱為重復(fù)的處理、測(cè)試或檢查。在本發(fā)明的另一方面中，診斷醫(yī)生可讀取一些報(bào)告，這些報(bào)告基于判讀模塊所生成比較數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的其它方面中，診斷醫(yī)生可定制或進(jìn)行進(jìn)一步的重復(fù)處理、測(cè)試和檢查。
圖2-5展示了本發(fā)明用來處理和檢查生物樣本的幾例自動(dòng)系統(tǒng)。在這些附圖中，實(shí)線和/或箭頭表示信息通路，雙線和輪廓箭頭表示材料通路。這里所用的“材料”是指任易一種生物材料，其包括那些可在醫(yī)療、尸檢、獸醫(yī)或研究實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行檢查的組織和細(xì)胞樣本。這種生物材料可包括組織樣本或樣品，和/或生物體液如血液、血漿等。盡管該示例是針對(duì)組織進(jìn)行的描述，但所述的系統(tǒng)并不限于此。正如這里所用的那樣，生物材料在稱謂上可換成樣本、樣品或材料。在這些示例中，材料通路表示一物理樣本在實(shí)驗(yàn)室中或醫(yī)院里所經(jīng)歷的運(yùn)送通路。箭頭方向表示的是材料從一個(gè)站點(diǎn)到下一個(gè)站點(diǎn)的進(jìn)程。然而，需要注意的是，這里提供的處理臺(tái)作為示例是材料的流動(dòng)方向。顯然，在本發(fā)明的實(shí)際使用時(shí)可以有更多、更少或者是其它的處理臺(tái)，同時(shí)/或者是在本發(fā)明的實(shí)際使用時(shí)可以用到更多、更少或其它的材料通路和方向。任何形式的運(yùn)輸方式均可使用，只要其能按照材料通路所示那樣運(yùn)送材料即可。例如，材料可由機(jī)器人從一站點(diǎn)運(yùn)送到下一個(gè)站點(diǎn)。其也可由人工從一個(gè)站點(diǎn)拿到下一個(gè)站點(diǎn)。此外，也可用一臺(tái)機(jī)器完成多個(gè)操作步驟，此時(shí)材料并不需要從一個(gè)站點(diǎn)移動(dòng)到所需的另一個(gè)站點(diǎn)。在圖2的實(shí)施例中，有一個(gè) 切分臺(tái)1080，這里可對(duì)組織進(jìn)行切分操作。顯然，切分并非是必須的操作，特別是在處理生物體液時(shí)。在切分臺(tái)之后，示例中的樣本經(jīng)一材料通路1087行進(jìn)到處理和包埋臺(tái)1090。該處理和包埋臺(tái)可包括手工或自動(dòng)處理，其能使石蠟滲透并包埋樣本。顯然，該處理和包埋系統(tǒng)1090可包括多個(gè)自動(dòng)處理設(shè)備，其也可以是用人工操作組合起來的一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)處理設(shè)備。在一個(gè)示例中，該處理和包埋臺(tái)1090采用一臺(tái)自動(dòng)的組織處理器。在另一實(shí)施例中，使用的是一臺(tái)自動(dòng)包埋設(shè)備。在另一實(shí)施例中，這些設(shè)備處于兩個(gè)不同位置，并且兩者之間有一條材料通路(圖中未示出)。作為選擇，它們也可集成到一臺(tái)設(shè)備中，或者是彼此之間帶有自動(dòng)運(yùn)送功能的兩臺(tái)設(shè)備中。同樣的情況適用于這里所述的所有處理臺(tái)，即它們可根據(jù)需要進(jìn)行組合和自動(dòng)動(dòng)作。這反映了本發(fā)明系統(tǒng)能靈活地應(yīng)用于現(xiàn)在正在開發(fā)或者是未來可能開發(fā)的任易的多種自動(dòng)解決方案中。在處理和包埋系統(tǒng)1090之后，材料可沿著通路1097運(yùn)送到一個(gè)超薄切片臺(tái)1100，其又被稱為“超薄切片法”。材料切片或切片在超薄切片臺(tái)1100這里形成，需要注意的是，任何一種能夠生成薄得足以進(jìn)行顯微鏡檢查的切片技術(shù)均可用在這里。顯然，如果檢查不需要很簿的材料切片，那么就可不用超簿切片法。在本發(fā)明典型的使用條件下，超薄切片臺(tái)1100中生成的切片一般是布置在顯微鏡載玻片上。在超薄切片臺(tái)1100之后，生物組織切片(和載玻片)可沿著通路1107移到一染色系統(tǒng)1110。在這里可根據(jù)需要進(jìn)行染色或其它的測(cè)試規(guī)程。在一優(yōu)選實(shí)施例中，使用的是一臺(tái)自動(dòng)染色機(jī)。在一示例中，在染色系統(tǒng)1110中進(jìn)行的是蘇木精和曙紅(hematoxylin
and eosin-----“H&E”)染色。在染色之后，樣本可沿著材料通路1117運(yùn)送到一蓋片系統(tǒng)
1120從而被蓋片。顯然，蓋片和染色均中可選的，如果有的話其可手工或自動(dòng)進(jìn)行。在圖2所示的實(shí)施例中，染色系統(tǒng)1110沿著材料通路布置在蓋片系統(tǒng)1120之前，然而這種順序并不是必須的，也可以用其它的順序來完成這些系統(tǒng)所關(guān)聯(lián)的操作。在一特定的示例中，蓋片系統(tǒng)1120就布置在染色系統(tǒng)1110之前。在該示例中，可將一蓋片加到一顯微鏡載玻片上，然后再將蓋上的載玻片運(yùn)送到染色系統(tǒng)1110。在染色之后，載玻片可行進(jìn)到成像器1130。在一實(shí)施例中，蓋片機(jī)和染色系統(tǒng)均自動(dòng)工作并組合在一臺(tái)自動(dòng)設(shè)備中。在另一種選擇例中，則不需要蓋片機(jī)系統(tǒng)。還是在另一實(shí)施例中，蓋片機(jī)系統(tǒng)1120沿著材料通路布置在成像器1130的下游。這里需要明白的是，如果需要蓋片的話，其可在所需要的任易位置上，如成像的前后以及染色的前后。通常來講，在蓋片機(jī)系統(tǒng)1120之后,就完成了預(yù)檢查處理，組織樣本已準(zhǔn)備好用于檢查。當(dāng)材料沿著材料通路前進(jìn)并經(jīng)過處理系統(tǒng)時(shí)，多個(gè)設(shè)備之間可通過各種信息通路來實(shí)現(xiàn)信息共享，這些信息通路就形成一通訊架構(gòu)1200。值得注意的是，通訊架構(gòu)1200可以任易形式的通訊系統(tǒng)，只要其能在個(gè)體、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或自動(dòng)處理系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)通訊即可。在一示例中，該通訊架構(gòu)可以是一種有線、無線或者是兼具兩種形式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。例如，信息讀取點(diǎn)可通過連線接入到網(wǎng)絡(luò)中并/或通過無線端口連接到網(wǎng)絡(luò)上。盡管在該示例所展示的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中通訊是通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的，但也可進(jìn)行直接通訊。例如，在一實(shí)施例中，處理和包埋系統(tǒng)1090可具有一個(gè)直連的網(wǎng)絡(luò)鏈接。需要清楚的是，任易一種合適的通訊通路結(jié)構(gòu)均可用于本發(fā)明，只要其能在各個(gè)系統(tǒng)部件實(shí)現(xiàn)信息共享即可。同樣需要清楚的是，在其它的實(shí)施例中，不同所有的系統(tǒng)部件都可具有一條直連的通訊通路。此夕卜，需要清楚的是，這些通訊通路可采用任易一種形式，如數(shù)字的、模擬的、有線的、無線的、紙件的、口頭的、電話的等。在一實(shí)施例中，實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)可用作實(shí)驗(yàn)室設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1220和其它的工作站1240和1245 (其有可能包括有一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如一臺(tái)或多臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)和/或服務(wù)器)之間進(jìn)行通訊的通訊架構(gòu)1200的一部分，其中的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備可參見附圖標(biāo)記1080、1090、1100、1110、1120、1130、1140、1230。該實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)可以與同樣是通訊架構(gòu)1200一部分的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)并網(wǎng)。在這種實(shí)施例中，其它的設(shè)備有可能會(huì)通過該通訊架構(gòu)1200來讀取實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1220或其它實(shí)驗(yàn)室設(shè)備上的信息。其中的其它設(shè)備例如包括:診斷醫(yī)生或管理人員工作站1240、醫(yī)院信息系統(tǒng)1210，同時(shí)在某些實(shí)施例中還有判讀模塊1230。需要清楚的是，該信息系統(tǒng)的靈活性旨在實(shí)現(xiàn)必要的信息流動(dòng)從而在需要時(shí)跟蹤所處理的樣本，并且能將必要的信息發(fā)布給適當(dāng)?shù)挠脩?。還有其它許多種通訊系統(tǒng)可供選擇以滿足這種需要，同時(shí)這里所展示并討論的示例僅用于展示目的，其并非是在系統(tǒng)范圍或靈活性的限定。參見該示例，信息通路1085表示的是切分臺(tái)1080和其它想要的任易一種部件之間通過通訊架構(gòu)1200進(jìn)行通訊的一例通訊通道。同樣，通訊通道1095、1105、1115、1125、1135、1155、1215、1225、1235、1245、1255和1265所表示的則是處理和包埋臺(tái)1090、超薄切片臺(tái)1100、染色系統(tǒng)1110、蓋片機(jī)系統(tǒng)1120、成像器1130、存儲(chǔ)設(shè)備1150、醫(yī)院信息系統(tǒng)1210、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1220、判讀模塊1230、診斷醫(yī)生工作站1240、技術(shù)人員工作站1250和/或現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1260、或其它任易一種想要的部件之間的幾例通訊通道。信息的共享可以是自動(dòng)的、人工的或概念上的。例如，信息可由兩臺(tái)通訊連接的機(jī)器直接共享，其也可通過一用戶人工輸入到另一臺(tái)設(shè)備中而被該用戶所獲得，或者是由一臺(tái)包括有圖2中所示多臺(tái)設(shè)備的機(jī)器參與到內(nèi)部通訊中。這種信息的共享通常涉及兩向通訊。例如，可將一個(gè)具有慢性病癥狀的病人的圖像送到病人信息存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出先前得到的該病人的信息，從而監(jiān)測(cè)該病癥的進(jìn)展情況。在另一實(shí)施例中，材料通路上的每一個(gè)處理臺(tái)均能通過通訊架構(gòu)1200進(jìn)行通訊，并且這些處理臺(tái)可相互交流該材料沿著材料通道進(jìn)展信息和其它信息，這一點(diǎn)將在下面詳細(xì)論述。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，生物樣本、工件以及系統(tǒng)的不同處理臺(tái)均可用機(jī)器識(shí)別碼來標(biāo)識(shí)，如RFID標(biāo)簽、形狀識(shí)別符、顏色識(shí)別符、數(shù)字或單詞、其它的光學(xué)代碼、條形碼等。這些標(biāo)識(shí)符可由一 PC (任易一種計(jì)算機(jī)設(shè)備)、醫(yī)院信息系統(tǒng)1210、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1220或它們的組合記錄下來從而生成提供給數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1260中保持的數(shù)據(jù)。可被跟蹤的數(shù)據(jù)例如包括病人信息和病歷、所采集的生物樣本的信息、生物樣本的到達(dá)及離開時(shí)間、樣本上所進(jìn)行的測(cè)試、樣本上所進(jìn)行的處理、加到樣本上的試劑、進(jìn)行的診斷、相關(guān)的圖像等。這種對(duì)生物樣本進(jìn)行處理和檢查的自動(dòng)系統(tǒng)所進(jìn)行的下一步操作就是對(duì)樣本進(jìn)行檢查。在該操作中，生物樣本在進(jìn)行了成像所需的處理之后被送到成像器1130。在圖2所示的示例中，一旦所需的染色處理例如在染色系統(tǒng)1110中進(jìn)行完畢，那么這種處理也就足夠了，作為選擇也可(在染色之前或之后)在蓋片機(jī)系統(tǒng)1120中加上顯微鏡載玻片。成像器1130至少獲得材料樣本的一個(gè)圖像。成像器1130可包括有一個(gè)或多個(gè)成像器。該成像器可以是任易一種能夠生成圖像的系統(tǒng)，只要該圖像能夠在判讀模塊1230中判讀即可。在所示的實(shí)施例中，成像器1130包括一個(gè)顯微鏡和一個(gè)能夠記錄顯微鏡視野中數(shù)字圖像的相機(jī)。例如，可用一種基于光學(xué)CCD的相機(jī)來生成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)可以以任何形式保存下來，只要其能根據(jù)需要被判讀模塊1230、診斷醫(yī)生工作站1240和/或技術(shù)人員工作站和/或需要讀取該圖像數(shù)據(jù)的人如診斷醫(yī)生或?qū)嶒?yàn)室工作人員讀取即可。合適的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備例如包括有與成像器1130相連的現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)設(shè)備(如硬盤驅(qū)動(dòng)器、移動(dòng)存儲(chǔ)、閃存、光學(xué)存儲(chǔ)器如CD或DVD等)、和/或網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1260所示意的存儲(chǔ)器。需要清楚的是，除了圖像數(shù)據(jù)之外，成像器1130可生成任何形式的信息。例如，成像器1130作為選擇可以與其它類型的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，例如與該圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的病人信息日志，這一點(diǎn)這里還將進(jìn)一步描述。作為選擇，也可用另一種處理系統(tǒng)來將該圖像數(shù)據(jù)與其它數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來。所生成的這類信息旨在判讀模塊1230據(jù)此足以進(jìn)行判讀處理并能生成所需的報(bào)告。判讀模塊1230可采用所需的任何一種形式，如專用的計(jì)算系統(tǒng)，作為選擇，其也可是一個(gè)在多用途計(jì)算系統(tǒng)上運(yùn)行的模塊。在其它的示例中，成像器1130的一部分、醫(yī)院信息系統(tǒng)1210的一部分、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1220的一部分也可是獨(dú)立的，或者是位于某一個(gè)能從成像器1130獲得數(shù)據(jù)的地方。盡管這些附圖描述了一個(gè)判讀模塊1230，但需要明確的是這里也可采用多個(gè)判讀模塊1230。在進(jìn)一步示例中，診斷醫(yī)生工作站1245可包括多個(gè)判讀模塊1230或者是判讀模塊客戶程序，后者能使診斷醫(yī)生在現(xiàn)場(chǎng)基于所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀，其中的數(shù)據(jù)包括但不限于來自成像器1130的圖像數(shù)據(jù)。在圖2的實(shí)施例中，判讀模塊1230通過通訊架構(gòu)1200進(jìn)行通訊。該判讀模塊1230可根據(jù)需要直接從成像器1130讀取數(shù)據(jù)，或者通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1260或現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。判讀模塊利用圖像數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析和推薦。在一實(shí)施例中，這種分析包括判讀模塊1230中圖案識(shí)別系統(tǒng)所進(jìn)行的圖案識(shí)別分析。作為圖案識(shí)別的一種形式，來自成像器1130的圖像數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)已知圖案進(jìn)行比較。如果相似性足夠高，那么匹配圖案就布置在推薦、診斷或進(jìn)一步處理指令做出的地方。該圖案數(shù)據(jù)庫(kù)可以是判讀模塊1230的一部分，其也可位于判讀模塊的外部，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1260中，或?qū)嶒?yàn)室信息系統(tǒng)1220中。
在成像器1130成像之后，成過像的樣本的下一步處理可由技術(shù)人員、診斷醫(yī)生或其它人員指定，其優(yōu)選由判讀模塊1230自動(dòng)給出。該判讀模塊1230在配置上例如確定該樣本是否需要進(jìn)行其它的處理，此時(shí)其可沿著材料通路1147行進(jìn)，作為選擇其可進(jìn)到存儲(chǔ)設(shè)備1150，此時(shí)其還可沿著材料通路1157行進(jìn)，作為選擇其可提供給診斷醫(yī)生或其它醫(yī)護(hù)人員供其人工監(jiān)測(cè)，此時(shí)其亦可沿著材料通路1247行進(jìn)。在該示例中，在樣本行進(jìn)以便進(jìn)一步處理的地方，樣本經(jīng)通路1147返回到染色器1110，這里其可進(jìn)行其它的操作，如特定的
染色，免疫組織化學(xué)(immunohistochemistry-----1HC)、原處雜交(ISH),倍增或其它染色
或測(cè)試操作。接著，樣本按照已經(jīng)討論的那樣沿著材料通路行進(jìn)返回到成像器1130。最后，測(cè)試并成像過的樣本如圖所示那樣由存儲(chǔ)設(shè)備1150保存起來。在本示例中，在診斷醫(yī)生或其它人員人工監(jiān)測(cè)之后，樣本可返回來進(jìn)行進(jìn)一步的處理，如返回到染色系統(tǒng)1110中，其也可保存到存儲(chǔ)設(shè)備1150中。以后，作為選擇，處理過的樣本可根據(jù)需要從存儲(chǔ)設(shè)備1150提取出來。工作站如診斷醫(yī)生工作站1240，或其它工作站如技術(shù)人員工作站1250可具有所需的結(jié)構(gòu)，這包括通過通訊架構(gòu)1200與系統(tǒng)中其它部件進(jìn)行通訊的計(jì)算系統(tǒng)。作為選擇，這些工作站可包括有某一工作區(qū)域中如材料存儲(chǔ)單元、設(shè)備、電話等中有可能用到的其它部件。在一實(shí)施例中，工作站1240、1250能夠讀取與生物樣本處理有關(guān)的信息以及這些處理的結(jié)果，這包括來自成像器1130的圖像數(shù)據(jù)以及來自判讀模塊1230的判讀數(shù)據(jù)或報(bào)告。圖3、4和5中展示了生物樣本處理系統(tǒng)的其它幾個(gè)示例。在圖3展示的實(shí)施例中有一個(gè)反射染色模塊2300，其包括染色系統(tǒng)1110、成像器1130以及判讀模塊1230，它們組合起來做成一臺(tái)自動(dòng)儀器，即反射染色模塊2300。作為選擇，它們也可是處于不同位置的幾臺(tái)單獨(dú)的儀器。檢查之前的處理可由反射染色模塊2300內(nèi)部和外部的儀器來進(jìn)行，如在切分臺(tái)1080、處理和包埋系統(tǒng)1090、超簿切分臺(tái)1100以及染色和蓋片系統(tǒng)1110、1120中進(jìn)行。正如已經(jīng)討論的那樣，這里需要明確的是，蓋片和染色可按照所需的任易一種順序進(jìn)行，其也可在一臺(tái)儀器中完成。在本實(shí)施例中，作為染色系統(tǒng)1110的一個(gè)部分這里有兩個(gè)染色系統(tǒng)。該染色系統(tǒng)11 10包括有H&E/SS染色和蓋片系統(tǒng)2110和IHC/ISH染色和蓋片系統(tǒng)2160。在H&E/SS染色和蓋片系統(tǒng)2110這里，生物樣本可進(jìn)行H&E或?qū)ｉT染色(“SS”)并且可選擇進(jìn)行蓋片。在IHC/ISH染色和蓋片系統(tǒng)2160，材料可進(jìn)行免疫組織化學(xué)(IHC)或原處的雜交(ISH)染色，并且作為選擇可在載玻片上加上一個(gè)蓋片。也可進(jìn)行其它的染色或測(cè)試規(guī)程。在染色機(jī)/蓋片機(jī)1110、1120之后，生物樣本沿著材料通路1117行進(jìn)到反射染色模塊2300中的成像器1130。需要明確的是，該材料通路1117是可選的，該樣本既可呆在原處不同，也可移到一個(gè)中間位置，并在這里由成像器1130生成圖像數(shù)據(jù)。在該示例中，圖像數(shù)據(jù)沿著數(shù)據(jù)通道2135送到反射染色單元2300中的判讀模塊1230。盡管圖中所示的是一條直接的數(shù)據(jù)通道，但需要明確的是由前面所討論的任何一種裝置所實(shí)現(xiàn)的通訊裝置包括網(wǎng)絡(luò)均可用來給判讀模塊1230提供數(shù)據(jù)，或者是提供一個(gè)接入位置，判讀模塊1230在該位置這里讀取數(shù)據(jù)，如現(xiàn)場(chǎng)的或者是遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊1260。盡管在圖3中沒有展示通訊架構(gòu)1200，但需要明確的是各個(gè)部件與通訊架構(gòu)1200均具有數(shù)據(jù)通道，作為選擇也可在各個(gè)部件之間存在有數(shù)據(jù)通道。在本示例中，診斷醫(yī)生工作站1240和反射染色模塊2300之間有一條信息通道2305，并且存儲(chǔ)設(shè)備1150和反射染色模塊2300之間也有一條信息通道2175。需要明確的是這些通道可以是如圖所示的直連信息通道，同時(shí)作為選擇其也可以是通過通訊架構(gòu)形成的間接通道，其中的通訊架構(gòu)在圖3中沒有展示。生物樣本的后續(xù)操作可如圖所示由判讀模塊1230、診斷醫(yī)生或其它人員按照前面討論的重復(fù)處理來完成。圖3還展示出在診斷醫(yī)生工作站1240和存儲(chǔ)設(shè)備1150之間有一條材料通路。圖4展示了本發(fā)明所采用的材料和信息操控裝置的另一個(gè)實(shí)施例。與前面所描述的實(shí)施例一樣，細(xì)實(shí)線箭頭如前所述用來表示信息通道，如信息通道3105，信息通道3175以及信息通道3235。此外，粗的中空箭頭如前所述用來表示材料通路，如材料通路3087、材料通路3097、材料通路3107、材料通路3177、材料通路3157和材料通路3237。圖4所示的實(shí)施例與圖3所示的實(shí)施例有許多相似的地方。簡(jiǎn)單地講就是，材料從切分臺(tái)1080前進(jìn)到處理和包埋臺(tái)1090，再到超簿切片臺(tái)1100，然后再到反射染色臺(tái)3300。從反射染色臺(tái)開始，材料可送到診斷醫(yī)生工作站1240或存儲(chǔ)設(shè)備1150，以及這兩者之間。這些操作臺(tái)中的每一個(gè)操作臺(tái)與圖3所描述的相應(yīng)操作臺(tái)在描述上以及材料和信息的共享特性上均相同。圖4所示的系統(tǒng)表明在一個(gè)較大的系統(tǒng)中組合多個(gè)組織采集和預(yù)檢查處理系統(tǒng)。這樣，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，就可有多個(gè)切分臺(tái)1080、處理和包埋臺(tái)1090和/或超簿切片臺(tái)1100。同樣，還可以有多個(gè)反射染色模塊3300，并且所有這些模塊均可通過診斷醫(yī)生工作站1240與病理學(xué)家進(jìn)行通訊。在一優(yōu)選實(shí)施例中，圖4所示的系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高，從而使實(shí)驗(yàn)室的效率更高，而人力卻沒有明顯地增加?，F(xiàn)在參見圖5，圖4是本發(fā)明所采用的材料和信息操控裝置的另一個(gè)實(shí)施例。細(xì)實(shí)線箭頭如前所述用來表示信息通道，如信息通道4105，信息通道4155，信息通道4175，信息通道4205，信息通道1225，信息通道1245以及信息通道4305。粗的中空箭頭如前所述用來表示材料通路，其包括材料通路1087、材料通路1097、材料通路1107、材料通路4157、材料通路4177和材料通路4237。簡(jiǎn)單地講，材料從切分臺(tái)1080前進(jìn)到處理和包埋臺(tái)1090，再到超簿切片臺(tái)1100，然后再到反射染色臺(tái)4300。從反射染色系統(tǒng)4300開始，材料可在診斷醫(yī)生瀏覽臺(tái)4150和/或存儲(chǔ)設(shè)備4170之間，或者是兩個(gè)操作臺(tái)之間來回運(yùn)送。這些操作臺(tái)中的每一個(gè)操作臺(tái)與圖3實(shí)施例所描述的相應(yīng)操作臺(tái)在描述上以及材料和信息的共享特性上均相同。圖5所示的實(shí)施例中包括有實(shí)驗(yàn)室通訊架構(gòu)4400，其能使信息在兩個(gè)或多個(gè)操作臺(tái)之間通訊。如這里所示的那樣，這種通訊可發(fā)生在材料通路中的超簿切片臺(tái)1100、反射染色系統(tǒng)4300、診斷醫(yī)生工作站4150、材料通路之外的診斷醫(yī)生工作站1240、存儲(chǔ)設(shè)備4170、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1220和通訊架構(gòu)4200之間。通訊架構(gòu)4200用來給醫(yī)院中的其它地方提供通訊，并且可以給醫(yī)院之外的地方如大學(xué)、其它醫(yī)院、遠(yuǎn)程設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)提供信息通訊。需要明確的是，實(shí)驗(yàn)室通訊架構(gòu)4400和通訊架構(gòu)4200之間的通訊通道4205是可選的。如果去掉通訊通道4205，圖5中所示的材料和信息操控裝置實(shí)施例就變成了一個(gè)封閉的系統(tǒng)，其仍可操作從而對(duì)材料樣本進(jìn)行評(píng)估并基于獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)如實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)1220或反射染色系統(tǒng)4300中的數(shù)據(jù)庫(kù)或者是其它的與實(shí)驗(yàn)室通訊架構(gòu)4400通訊相連的操作臺(tái)中的數(shù)據(jù)庫(kù)提供結(jié)果。因此，去掉信息通道4205的結(jié)果就是形成了一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室材料和信息操控系統(tǒng)。在圖6中展示了一種在一自動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)生物樣本進(jìn)行處理和檢查的方法。首先，在步驟5100中，一個(gè)樣本如組織樣本被采集下來用于測(cè)試。該操作步驟可涉及:例如用活組織切片來采集一個(gè)樣本，或者是從一病人身上抽取體液，或者是從一病人身上割取一個(gè)樣本。下一步是在步驟5110中對(duì)樣本進(jìn)行處理以便切片。該處理操作可能需要對(duì)材料進(jìn)行一些操作如冷凍或石臘包埋。下面，如步驟5120所示是采用諸如超簿分片法或其它切片設(shè)備來生成一個(gè)切片。一旦切片完成就可將材料放置到一載玻片上，并進(jìn)行H&E染色，參見步驟5130和5140。圖中這些操作形成了兩條通路，這表明這些操作可按不同的順序來進(jìn)行。在這些操作之后，作為選擇可在蓋片步驟5150中將一蓋片放置到載玻片上。在圖6所示的流程圖中下一步是成像5160。在該步驟中，優(yōu)選用一個(gè)或多個(gè)成像器來獲得材料的一個(gè)或多個(gè)能夠與其它圖像或或信息進(jìn)行比較的圖像。在一優(yōu)選實(shí)施例中，將一染色后的載玻片放置在顯微鏡下，此時(shí)至少生成一個(gè)數(shù)字彩色圖像。下一步，如步驟5170所示用圖案識(shí)別來判讀該圖像，這其中要用到自動(dòng)圖案識(shí)別技術(shù)來判讀該圖像并對(duì)材料進(jìn)行初步的評(píng)估。在一優(yōu)選實(shí)施例中，可用一判讀模塊(圖中未示出)來完成該一步操作，這一點(diǎn)將在下面討論。再下一步即步驟5180，就是根據(jù)判讀的結(jié)果，詢問所成像的材料是否需要進(jìn)一步測(cè)試或染色。作為優(yōu)選，該操作步驟需要確定出該判讀結(jié)果是否包括有某種未識(shí)別的異常情況。如果有，并且系統(tǒng)確定在載玻片上進(jìn)行額外的染色或測(cè)試可能有助于識(shí)別出這種異常，那么就按照步驟5190那樣對(duì)載玻片進(jìn)行額外的染色或測(cè)試。下一步，將載玻片返回到成像步驟5160并重復(fù)相應(yīng)的操作。如果判讀操作將材料識(shí)別為正常、識(shí)別出的異常、或者是未識(shí)別出但不需要進(jìn)行額外測(cè)試的異常，那么“基于判讀載玻片上是否需要其它的測(cè)試？ ”即步驟5180的響應(yīng)就是“否”。一旦出現(xiàn)“否”的結(jié)果，那么就將材料和載玻片送到到診斷醫(yī)生那里或者是在最后一步存放起來，即步驟5210將載玻片送到病理學(xué)家或存儲(chǔ)設(shè)備，這一點(diǎn)將在下面詳細(xì)描述。此外，如果“基于判讀載玻片上是否需要其它測(cè)試？ ”的結(jié)果是“否”，步驟5180還可進(jìn)行下一個(gè)決定操作，并在這里確定基于判讀是否需要進(jìn)行其它的切片，如步驟5200所示。步驟5200詢問是否需要制備一個(gè)或多個(gè)額外的切片來進(jìn)行額外的測(cè)試。如果所關(guān)注的材料出現(xiàn)異常并且需要對(duì)其它樣本進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試，那么這一步驟的回答就是肯定的。如果步驟5200的響應(yīng)是“是”，那么程序就返回到前面的步驟5120，即生成一個(gè)組織切片，然后處理程序從這一步驟繼續(xù)進(jìn)行。在本系統(tǒng)的另一實(shí)施例中，操作步驟5120 —開始就可能制備了生物材料的多個(gè)切片。在該實(shí)施例中，步驟5200 “基于判讀是否需要其它切片？ ”的肯定響應(yīng)將指向這樣的一個(gè)操作，即對(duì)已經(jīng)制備好的一個(gè)切片進(jìn)行染色?，F(xiàn)在仍然參見圖6中的步驟5200，S卩“基于判讀是否需要其它切片？”，如果推薦的結(jié)果是對(duì)這個(gè)切片已經(jīng)成過像的材料不需要進(jìn)一步的測(cè)試，那么就生成一個(gè)“否”的響應(yīng)，并將材料送到病理學(xué)家那里或者是存放設(shè)備。最后一步5210就是將該切片送到診斷醫(yī)生那里或者是存放設(shè)備那里。如果有多個(gè)切片進(jìn)行成像，那么系統(tǒng)優(yōu)選是給各個(gè)切片提供臨時(shí)的存放設(shè)備并且直至操作完成，此時(shí)所有的切片以及所有與初步結(jié)果和確定結(jié)果有關(guān)的信息均可傳送給診斷醫(yī)生。在另一實(shí)施例中，每一個(gè)切片在最后一步均要送到存放設(shè)備，并且圖像、判讀、和其它信息均以分開的形式送到診斷醫(yī)生那里。例如，本實(shí)施例可將信息以電子的形式發(fā)送到診斷醫(yī)生的電腦中，由此診斷醫(yī)生就能實(shí)時(shí)讀取到信息以及系統(tǒng)操作的進(jìn)展。在生物材料進(jìn)行完所有的成像和評(píng)估操作之后，就將一條信息發(fā)送給診斷醫(yī)生以提示其操作已經(jīng)完成。一旦病理學(xué)家或其它的診斷醫(yī)生瀏覽了圖6所示操作發(fā)送過來的全部或部分信息，那么其就可以推薦對(duì)前面已研究過的材料進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試，或者要求進(jìn)一步采集、處理或切片材料從而進(jìn)行額外的測(cè)試。在這種情況下，診斷醫(yī)生可以從該流程圖的合適位置開始啟動(dòng)該程序?？蓪?duì)圖6所示的流程進(jìn)行修改，引入預(yù)先定義好的染色規(guī)程，從而根據(jù)器官或預(yù)先定義好的醫(yī)療條件形成多個(gè)切片。例如，實(shí)驗(yàn)室可選擇按規(guī)程在乳房組織樣本上進(jìn)行一板三個(gè)染色，這樣所有的切片都是經(jīng)過成像和判讀后再由病理學(xué)家或診斷醫(yī)生進(jìn)行瀏覽。圖7展示了判讀模塊(圖中未示出)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)判讀時(shí)的一例判讀方法，其特別適用于圖6所示本發(fā)明實(shí)施例中步驟5170所用的方法。如圖6所示，圖7中的箭頭表示從一個(gè)步驟到下一個(gè)步驟的前進(jìn)方向，這一點(diǎn)就像材料或信息的移動(dòng)那樣。該判讀模塊系統(tǒng)的開始是如步驟6100所示從成像步驟5160接收?qǐng)D像信息。作為優(yōu)選，該圖像數(shù)據(jù)信息在兩個(gè)設(shè)備之間自動(dòng)進(jìn)行傳輸。在判讀模塊接收到圖像數(shù)據(jù)之后，其可在讀取數(shù)據(jù)庫(kù)步驟6110中從一個(gè)或多個(gè)可獲得的數(shù)據(jù)庫(kù)采集信息。這些數(shù)據(jù)庫(kù)可包含在醫(yī)院信息系統(tǒng)中，實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)中，和/或病人數(shù)據(jù)庫(kù)如上面討論那些數(shù)據(jù)庫(kù)中。在步驟6120，來自數(shù)據(jù)庫(kù)的信息可進(jìn)行過濾或者是根據(jù)需要按照很細(xì)的分類進(jìn)行顯示。在該步驟中，可利用標(biāo)準(zhǔn)來將數(shù)據(jù)庫(kù)信息集中到特定的數(shù)據(jù)，或者是作為選擇從數(shù)據(jù)庫(kù)信息中排除掉一定的數(shù)據(jù)。例如，組織類型信息可用來將通訊限定到與同類組織材料相關(guān)的信息上。再如，所傳送的信息可集中到前面從同一病人樣本所獲得的圖像上從而有助于跟蹤該病人特定健康狀況的進(jìn)展情況。一旦判讀模塊讀取到該數(shù)據(jù)庫(kù)，并且加上了某種選擇的細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)，就可繼續(xù)前進(jìn)進(jìn)行圖案識(shí)別操作6130。在該操作步驟中，將該樣本的圖像數(shù)據(jù)與來自數(shù)據(jù)庫(kù)的已知信息進(jìn)行比較。在比較之后，下一步6140就是要求一個(gè)判讀，其中判讀模塊可基于圖案識(shí)別過程進(jìn)行的比較提供一個(gè)初步的結(jié)果。作為選擇，該系統(tǒng)在繼續(xù)前進(jìn)之前可一次或多次地返回到讀取數(shù)據(jù)庫(kù)的操作步驟6100從而重復(fù)該方法。在一優(yōu)選實(shí)施例中，判讀步驟6140還會(huì)生成一信息，即是否需要在已測(cè)試過的樣本上進(jìn)行額外的測(cè)試或染色或者是是否需要測(cè)試額外的樣本。所生成的這條信息有助于診斷醫(yī)生或系統(tǒng)在圖6所示流程圖的后續(xù)操作中做出決定。所生成的信息例如可包括:額外測(cè)試的類型或需要進(jìn)行的操作程序。在任何情況下，該判讀模塊都優(yōu)選將其評(píng)估報(bào)告、初步結(jié)果、推薦結(jié)果以及其它信息傳送給通訊架構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室通訊架構(gòu)或者是前面所述其它合適的部件。在對(duì)圖案識(shí)別數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀之后，下一步是要求樣本進(jìn)到下一步，即如圖6中步驟5180所示那樣確定是否需要進(jìn)行額外的測(cè)試。因此，本發(fā)明提供了一種切片管理和判讀系統(tǒng)和方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員都清楚本發(fā)明除了優(yōu)選實(shí)施例之外還有其它實(shí)現(xiàn)方式，這些優(yōu)選實(shí)施例僅用來展示而非限定，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書來確定。值得注意的是，說明書中特定實(shí)施例的等同方案也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.處理生物樣本的系統(tǒng),其包括: 蓋片系統(tǒng)，用于將蓋片應(yīng)用到顯微鏡載玻片上， 染色系統(tǒng)，用于將顯微鏡載玻片上的生物材料染色； 運(yùn)送通路，用于自動(dòng)將所述顯微鏡載玻片在所述蓋片系統(tǒng)和所述染色系統(tǒng)之間運(yùn)送。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述蓋片系統(tǒng)布置在所述染色系統(tǒng)之前，使得所述蓋片被應(yīng)用到顯微鏡載玻片并且接著將覆蓋上的載玻片運(yùn)送到所述染色系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述染色系統(tǒng)布置在所述蓋片系統(tǒng)之前，使得所述顯微鏡載玻片被染色，并接著被運(yùn)送到所述蓋片系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述蓋片系統(tǒng)和所述染色系統(tǒng)自動(dòng)工作并組合在一臺(tái)自動(dòng)設(shè)備中。
全文摘要
本發(fā)明一種自動(dòng)處理生物樣本的系統(tǒng)和方法。提供了一種對(duì)實(shí)驗(yàn)室載玻片進(jìn)行自動(dòng)管理和判讀的系統(tǒng)和方法，其中的載玻片經(jīng)染色后數(shù)字成像，然后該圖像在提交給診斷醫(yī)生或放入存放設(shè)備之前先進(jìn)行判讀。圖像的判讀涉及到圖案識(shí)別原理的應(yīng)用從而將數(shù)字圖像與各種來源的已知樣本圖案進(jìn)行比較。此外，基于判讀的結(jié)果，該載玻片可進(jìn)行額外的測(cè)試或染色，也可制備和測(cè)試額外的樣本。這些樣本可隨著初步診斷結(jié)果一起運(yùn)送到診斷醫(yī)生那里。
文檔編號(hào)G01N1/31GK103207105SQ201310079049
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2007年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者吉爾萊斯·勒費(fèi)弗爾 申請(qǐng)人:美國(guó)櫻花檢驗(yàn)儀器株式會(huì)社
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