CN106017975A - 用于对样品进行剖切和成像的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及用于对组织或其他样品进行剖切和成像的方法和装置，所述组织和其他样品继而被自动捕捉以供后续分析。所述装置以支持与二次显微探询的后续对接或用分子诊断工具处理的方式充当连续切片显微术的切片捕捉机构。在空间上为所述切片编制索引，以允许经由本文所述的自动化处理技术从库中取回特定切片。

Description

用于对样品进行剖切和成像的方法和装置

交叉引用

本申请要求提交于2015年3月30日的美国临时申请号62/140,093的权益，上述申请通过引用并入本文。

背景技术

本公开内容涉及用于从自动化显微镜采集切片并以有索引的形式储存该切片以供进一步研究的方法和装置。

本公开内容总体上涉及用于使用切片机对物体进行成像的系统和方法。具体而言，本公开内容涉及连续切片显微术，即使用切片机对生物组织和其他材料样品进行剖切，并且更具体而言涉及捕捉和储存一组连续切片的方法。

在当今社会，显微术领域对于为理解人类和动物细胞活动而进行的诊断和研究目的变得日益重要。显微术一般依赖切片机作为任何研究、临床或诊断应用的第一步。生成切片需要大量专业化手工劳动来产生高质量切段，继而将这些切段手工安装到载玻片，在显微镜中对其进行人工查验，并且偶尔进行数字成像。这一工作流程是由人工操作、冗长繁琐，并且缺失从细胞到组织再到器官的尺度——这是因为任何单个人都无法解读哪怕是构成最微小器官的成千上万个切段。

自动化切片机/显微镜技术，诸如在美国专利号6,744,572中所描述的刀口扫描显微镜(Knife Edge Scanning Microscope，KESM)中所实现的技术，可以使生成切片和收集大量成像数据的工作流程自动化。KESM技术可以在一天内收集数万个切片，并将这些扫描变成交互式的多尺度3D图像以供显微镜使用者进行分析。然而，新颖地生成的切片和图像可能要求与标准染色程序和诊断检测进行交互的新颖方法。

目前，以虹吸的方式从刀的前缘吸走切片并在成像之后将其丢弃。这种做法可能使得标准的组织学、病理学和分子诊断检测变得不切实际。当前方法要么不捕捉和储存切片，要么需要人工劳动来捕捉切片。当前，用于捕捉样品切片的方法也不指示出特定切片与其相邻切片相关的位置。传统上，使用切片机切割的样品切片是在切段从刀脱落之后通过睫毛或毛发人工捕捉，并被放置到狭槽格栅、载玻片或玻片盒上。该过程不仅耗费时间，并且还由于其可能潜在地损伤脆弱的组织切段而可能不可靠。

因此，当前处理由自动化切片技术生成的切片或切段的方法在许多情况下不够理想。因此，需要改进的方法和系统来解决上述挑战中的至少一些挑战。例如，本文所提供的方法和系统可以为所生成的切片或切段进行排序并编制索引，以促进其在后续探询中的使用。此外，还可能需要使处理切片或切段的工作流程自动化，以使得对非常大规模的切片或切段进行分析成为可行。

发明内容

本公开内容包括通过对成像之后的切片捕捉过程加以自动化而使KESM的功能更强大的方法和装置。

展示本公开内容的效用的示例应用包括但不限于：检查活检以寻找癌组织迹象、识别带有预测为癌组织的结构的区域、取回从该区域捕捉的切片以及使用综合病理学染色板来识别存在于所述结构中的癌组织的确切类型。研究应用的另一示例是剖切大量神经组织、找出要求较高分辨率探询的区域、取回这些有索引的切片以及使用电子显微镜进行检查。多模式探询可以很容易地由本公开内容实现，并且增进所述原始自动化剖切范式的效用。

本公开内容提供了改进的系统和方法，并且可以称为“切片捕捉系统”，其允许由切片机切割的样品的大量唯一切片在通过KESM成像时被收集并储存在半永久性储存介质中的已知位置。特别地，所公开的切片捕捉系统可以使切片采集过程自动化，并允许快速取回特定样品切段。

本公开内容包括所述切片捕捉系统的实施方式。所述实施方式包括切片捕捉方法，其中的变体可以提供相同或相似的捕捉和储存样品切段的功能，但可能各自更适合于不同的成像和研究需求。

本公开内容提供了允许自动化剖切的机构和新型大规模数字病理学技术，用于与标准化临床和病理诊断及检测相对接。所述技术可以能够适应不同种类的检测，其中一些检测对大量的聚集切片使用分子诊断技术，而另一些检测对展平的标准切片使用功能性染色。此外，本公开内容的实施方式可以允许自动化剖切以高速操作，同时储存切片以供按人类病理学家的速度进行检查。本文所公开的方法和装置可以充当第一步的粗略结构探询与第二步的功能检查之间的缓冲。

本公开内容提供了用于自动化切片捕捉的方法，这是一种可以扩展刀口扫描显微镜(KESM)技术或任何连续切片技术的能力从而允许在最初制出切段并对其成像之后进一步探询该切段的技术。切片捕捉技术可以使任何连续切片设备能够取回通过剖切生成的切片以供二次探询。这些探询可以用于二次染色、分子分析、测序、电子显微术、视觉显微术或者任何其他在取得原始切段之后生成更多信息的方法。综上所述，切片捕捉技术连同KESM技术可以允许用连续的仪器流进行规模从宏观水平到分子水平的探询。

本公开内容的各个方面可以包括在所收集的2D图像、所生成的3D模型和储存介质之间进行登记或编制索引。这样的登记或索引编制可以允许在对切段的初次成像中识别出的特征、与此区域相关联的切片、介质中储存的物理切片以及通过任何方法进行的后续探询之间容易地转换。

本文描述的实施方式可以提供许多技术优点。当前，切片机要么不能捕捉切片，要么在能够捕捉切片的情况下手动完成该过程。例如，当前在来自切片机的切片被切割之后经过水通道时可以通过使用睫毛或毛发手动地捕捉该切片。

此外，当前的方法可能无法让人具体知晓切片来自样品中何处，或者它与相邻切片有何关联。这种能力的欠缺可能使得将后续探询或染色与基础事实模型相关联变得更具挑战性。

当前的方法还无法在剖切期间扫描样品，而是在带上产生一系列切片并于随后进行成像，缺少背景模型可供参考。

本公开内容的各个方面提供了从切片机捕捉物体的连续切片并从连续集合中取回任何特定切片的方法。

本文描述的每个切片捕捉系统组件的实施方式可根据切段的材料和二次探询的特性而提供许多技术优点。样品切段材料可以包括嵌入于石蜡或树脂基质中的任何种类的生物组织。这些具有不同机械性质和化学性质的不同基质可能需要不同的方法来处理和制备所述切段以供储存。取决于期望的二次探询，切成的切段可能因剖切而卷曲、翘曲或以其他方式变形，使得储存更加困难或不切实际。本公开内容提供了共同允许一致地和重复地成功生成、储存和取回来自自动化切片机的切段的机构。

本公开内容的各个方面提供了从切片机捕捉物体的连续切片的方法。示例性方法可以包含作用于所述物体的每个切片的四个步骤。首先，在制作切片时，可以从KESM或切片机的刀口提取切段。第二，可以用各种力操纵切段以制备所述切段用于高效的下游处理，使得所述切段展平。第三，可以将切段编入储存介质中以对切段的物理位置提供唯一参考点。第四，可以将切段保持在储存系统中，其允许之后自动地或手动地取回切段以供二次探询。

本公开内容的实施方式提供了处理来自显微系统的切片机的样品的一个或多个切段或切片的示例性方法。可以从所述切片机提取所述样品的切片或切段。可以引导所提取的切片或切段离开所述切片机。可以对被引导离开所述切片机的所提取的切片或切段进行平滑化。可以为经平滑化的切片或切段编制索引。可以储存编有索引的切片或切段。继而可以在之后取回所储存的切片或切段。

本公开内容的实施方式提供了从显微系统的切片机捕捉和提取物体的至少一个切片的方法。可以通过耦合至所述显微系统的一个或多个管提供流体流。可以引导所述物体的切片离开所述切片机并抵达所述一个或多个管。可以通过用马达系统或泵系统中的一个或多个进行抽吸来提供通过所述一个或多个管的所述流体流。可以朝向捕捉所述切片的过滤器引导所述物体的切片。可以将所述物体的切片引导至切片捕捉系统或者不捕捉所述切片的旁通系统——比如在期望丢弃所述切片的情况下。

本公开内容的实施方式提供了从显微系统的切片机捕捉和提取物体的至少一个切片的方法。可以在机械传送器上提供张力(tension)。可以通过机械传送(mechanical conveyance)引导所述物体的切片离开所述切片机。所述机械传送可以在物体的切片被切片机切割之前或之后应用。可以使用传送器引导来自所述切片机的所述物体的所述切片，所述传送器可实施为由马达驱动的带、网或薄膜。

本公开内容的实施方式提供了从显微系统的切片机捕捉和提取物体的连续切段或切片的方法。可以向所述显微系统提供静电荷。可以通过相反的静电荷引导所述物体的切片离开所述切片机。从所述切片机引导所述物体的所述切片的所述静电荷可以由电极和提取器生成。

本公开内容的实施方式提供了操纵来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片并从中移除变形的方法。可以用具有一定电荷的静电力操纵变形。可以通过施加静电荷而以平坦方式制备所述物体以供储存。为了生成必需的静电荷，可以在所述切片机上积累电荷。

本公开内容的实施方式提供了操纵来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片并从中移除变形的方法。可以用流体力操纵变形。可以通过施加能够加热和弯曲所述切片的流体力而以平坦方式制备所述物体以供储存。

本公开内容的实施方式提供了操纵来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片并从中移除变形的方法。可以用热循环操作操纵变形。可以通过施加热循环操作来加热和弯曲所述切片而以平坦方式制备所述物体以供储存。所述热循环操作可以包括在空气或水或其他介质中积累流体热量、提供机械振动或提供压力之中的一个或多个步骤。

本公开内容的实施方式提供了操纵来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片并从中移除变形的方法。可以用机械辊操纵变形。可以通过施加压缩力而以平坦方式制备所述物体以供储存。

本公开内容的实施方式提供了为来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片编制索引的方法。可以将每个连续切片粘附至间隔开已知距离的线性带。可以用计算机控制的马达将所述带推进所述已知距离。可以通过机械传送推进所述线性带。

本公开内容的实施方式提供了储存来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片的方法。可以选择过滤器矩阵内的预定过滤器孔用于储存所述切片。可以将所述物体的所述切片引导至所述过滤器矩阵内的所述预定过滤器孔。所述过滤器矩阵可以包括用于所述过滤器矩阵的多个过滤器孔的多个行和多个列。所述一个或多个储存索引地址可以包括行号和列号。

本公开内容的实施方式提供了储存来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片的方法。可以选择预定容器用于储存所述切片。可以将所述物体的所述切片引导至所述预定容器。

结合以下描述和附图将进一步领会和理解本公开内容的其他目标和优点。虽然以下描述可能包含描述本公开内容的特定实施方式的具体细节，但这不应当解释为对本公开内容范围的限制，而应当视为对优选实施方式的例示。对于本公开内容的每一方面，有可能存在如本文所提议的、本领域普通技术人员所熟知的众多变体。在不偏离本发明精神的情况下可在本公开内容范围内做出各种改变和修改。

援引并入

本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同具体地和个别地指出要通过引用而并入每一单个出版物、专利或专利申请那样。

附图说明

本公开内容的新颖特征在随附权利要求中具体阐述。通过参考阐述了利用到本公开内容原理的说明性实施方式的以下详细描述和附图，将会获得对本公开内容的特征和优点的更好理解，在附图中：

图1A是根据许多实施方式，在切片捕捉步骤期间当通过KESM对样品进行切片时采用流体和流体泵系统来捕捉该样品的示例性切片捕捉系统的一部分的剖视图。

图1B是根据许多实施方式，在切片捕捉步骤期间当通过KESM对样品进行切片时采用一系列机械化辊或带来捕捉该样品的示例性切片捕捉系统的一部分的剖视图。

图1C是根据许多实施方式，在切片捕捉步骤期间当通过KESM对样品进行切片时采用静电力来捕捉该样品的示例性切片捕捉系统的一部分的剖视图。

图2A是根据许多实施方式，在切片操纵步骤期间采用热循环力来从样品移除变形的示例性切片捕捉系统的一部分的剖视图。

图2B是根据许多实施方式，在切片操纵步骤期间采用机械辊来从样品移除变形的示例性切片捕捉系统的一部分的剖视图。

图2C是根据许多实施方式，在切片操纵步骤期间采用静电力来从样品移除变形的示例性切片捕捉系统的一部分的剖视图。

图3A是图示根据许多实施方式，在切片索引编制步骤期间采用线性带来为样品位置编制索引的示例性切片捕捉系统的示意图。

图3B是图示根据许多实施方式，在切片索引编制步骤期间采用过滤器阵列来为样品位置编制索引的示例性切片捕捉系统的示意图。

图4是图示根据许多实施方式，使用切片捕捉系统来处理样品切片的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本公开内容的示例实施方式及其优点现将通过参考本文附图获得最佳理解，其中相似数字和字母指代相似部分。

在下文对各个实施方式的描述中，对附图作出参考，所述附图构成实施方式的一部分，并且在其中以示例说明方式示出可以实践本发明的特定实施方式。应当理解，在不偏离本发明范围的情况下，还可以利用其他实施方式以及作出结构改变。应当理解，在对本文所述实施方式的实践中可以采用针对本文所述系统和方法的实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本公开内容的范围，并且因此涵盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等效项。

定义

“切段”或“切片”是指通过样品与刀或其他切割机构之间的相对运动的方式从样品的块面移除的单条连续材料。

“连续切片显微术”是指用切片机取得连续切段并对其进行成像(比如传统上通过将切片安装到载玻片上并染色)的实践。

“刀口扫描显微镜”或“KESM”是指以自动化方式进行连续切片显微术的显微镜(比如在全文内容通过引用并入于此的美国专利#6,744,572中所描述的显微镜)。

“切片机”是指这样的设备：在该设备中对材料块进行精确切割，以便从该块的表面移除或剖切一层非常薄的材料。

“成像术”应当包括任何设计用于测量“图像”、光学或电子响应的空间图的技术。仅举几例而言，该技术包括光学/电子显微技术。

“成像”一般是指为了生成给定区域的可视化而进行数据采集。

“染色”是指这样的化学处理：其目的在于通过包括但不限于附着色素、基因表达荧光团或设计用于修改所要成像的靶结构的化学物的方法来改变整个介质或其组成部分的光子响应。

“分子诊断”是指这样一种形式的化学检测或测定：其取得组织样品并识别生物标志物以做出诊断。

“多路”是指通过在矩阵的两侧具有两个选择性定址系统从而仅需2N个选择符来定址N^2个位置的，在矩阵内选择一个位置的方法。

“管和连接件”是指由带有NPT螺纹的PVC管材、管道和连接器构成的系统，其允许水流过KESM系统。

“继电器”是指这样一种电操作开关：其使用线圈来隔绝独立的电流彼此发生相互作用。

“晶体管”是指用于放大和切换电子信号和电功率的半导体器件。晶体管由半导体材料构成，具有至少三个端子用于与外部电路连接。

“开关”是指可以断开电路、中断电流或将电流从一个导体转移到另一导体的电组件。

“球阀”是指具有球形阀瓣的阀，该球形阀瓣是阀的对穿过其的流动加以控制的部分。该球体具有贯穿中部的孔或端口，使得当该端口与阀的两端处于同一直线时发生流动。当阀关闭时，所述孔与阀的两端垂直，而流动被阻断。

“电磁阀”是指机电操作的双端口阀。该阀由通过螺线管的电流控制，所述螺线管控制通过阀的水流。该阀保持关闭，直到诸如12VDC的电流施加于阀的两个末端上，此时阀打开，而水可以从中流过。

“变形”是指由剖切过程引起的在切片中发生的形状变化，这在所生成的切段中导致各种翘曲、卷曲、伸长、撕裂、起皱、起伏等。

切片捕捉系统

切片捕捉系统的实施方式可以提供用于捕捉和储存在脱离KESM系统的水流中的样品切片的系统和方法。

切片捕捉

本公开内容的一些方面提供了捕捉来自切片机的物体的连续切片的方法。图1A示出了示例性捕捉和提取方法100a，其包括利用在切片机刀片110的表面上的流体162的恒定流动，从KESM的刀口120移离每个切片140的步骤。流体162可由流体泵系统抽吸，该流体泵系统通过管和连接件连接到位于切片机边缘120正上方的抽吸通道170。由切片140上的流体阻力提供的力可以保持切段绷紧并且可以将其拉离刀110和块130，从而提取切段140。泵可以提供抽吸172，从而移动来自样品130和刀110所浸入的浸浴槽160的流体162，同时还移动捕捉到的切段150穿过抽吸通道170并沿着流体路径164将其从切片机边缘120传送走。捕捉到的切片150可以通过一系列管和连接件而被抽吸到捕捉系统或旁通系统。所述旁通系统可以具有用于未被捕捉切片处置的过滤器。流体162可以返回到泵，并最终回到浸浴槽160。用于捕捉系统和旁通系统的供能和布线的机构可被配置成以手动控制或计算机化控制。阀对旁通系统的激活可以引导携带切片的水流穿过一系列管，以从系统冲洗出去。

还提供了捕捉来自切片机的物体的连续切片的进一步方法。图1B示出了示例性捕捉和提取方法100b，其包括通过机械传送180从KESM的刀口120移离每个切片140的步骤。可以将切片140传送到网、带或薄膜182上，本文称之为传送器，其可以在切割之前或之后粘附到切片140。通过在用刀110切割之前向样品130应用传送器182，可以通过向在进行切片之后移除切段140的恒定张力来提取切段140。类似地，切段140可在其被剖切时由传送器182收集，从而允许切割动力学不中断。在任一情况下，传送器182均可允许通过机械运动直接操纵捕捉到的切段150。这种运动可由能够在生成每个切段140时提供可靠且恒定量的张力或移动的小型受控马达来生成。

图1C示出了示例性捕捉和提取方法100c，其包括通过静电力从KESM的刀口120移离每个切片140的步骤。这种静电荷可在提取器190中累积，从而允许通过切段140上的静电荷的力从刀座110拉离切段140。例如，样品块130可以带正电荷192，使得切段140可被吸引至带负电荷194的提取器190。或者，电荷可以是相反的，即，样品130带负电荷194而提取器190带正电荷192。这可以允许迅速提取切段140。薄切段140对电荷有很大的敏感度，拥有巨大的表面积与体积比率。电极可在捕捉到的切段150中感应出很大的电荷，从而使切段150在剖切之后从刀口120被排斥开。

切片操纵

本公开内容的一些方面提供了从切片机捕捉物体的连续切片并操纵(manipulate)该切片来对其进行制备以供储存的方法。图2A示出了示例性操纵方法200a，其包括施加热循环力220来制备切段140以供储存步骤的步骤。热循环220可在剖切之后移除变形(deformation)242，以允许切段140更容易地平坦地储存244在平坦表面210上。热循环220可通过任何种类的加热方法来进行，所述方法包括但不限于辐射、在空气或水或其他介质中的流体热传递、机械振动或压力。通过与所介绍的其他方法相结合，热循环220可以在大规模捕捉切段140时吸收其额外的变异。

本文还提供了从切片机捕捉物体的连续切片并操纵该切片来对其进行制备以供储存步骤的进一步方法。图2B示出了示例性操纵方法200b，其包括用机械辊230来操纵切片140的步骤。辊230可含塑料或其他材料。该辊230可以矫正因剖切而发生的任何卷曲或其他切片变形242，并且可以将切片140操纵成平坦储存状态244。两个相对旋转的辊230可以“拾取”卷曲切段140的前缘。当切段140被牵拉通过辊230时，继而可以施加压缩力，从而在相对的一侧挤出切段140并消除切段上累积的应力。这可以创造出下游索引编制过程所必需的平整切段242。

图2C示出了示例性操纵方法200c，其包括用静电力250来操纵切片140的步骤。静电力250可以导致切段140贴合带电的平坦表面210，以迫使切片140从变形状态242变为平坦储存状态244。这可以允许切片机上的静电荷极大地影响切段140的动力学。可以操纵刀110上的静电荷，并且切段140上的感应电荷可以导致切段140从相反电荷排斥开，从而整平切段。例如，切段140可以带正电荷192而平坦带电表面210可以带负电荷194，或者反之亦然。在系统的包括但不限于流体、传送装置或最终储存系统在内的其他部分之间积累的电荷也可以引发切片140的这种自排斥和整平244。

本公开内容的一些方面还提供了从切片机捕捉物体的连续切片并操纵该切片来对其进行制备以供储存的方法。示例性操纵方法可以包括施加流体力来制备切段以供编制索引和储存的步骤。该流体可以为了移除变形而加热、弯曲、漂浮、整平和移动切段，以便可靠地对每个切段进行收集、编制索引和储存。流体还可以将切段移动到储存位点，从而允许在储存之后进行其他矫正。通过使切段漂浮于流体的开放通道顶部，可以呈现出平坦的参考平面。与加热相结合，切段可以获得该平坦流体平面的形状，从而创造出准备就绪以供捕捉的切段。

为切片编制索引

本公开内容的一些方面提供取回(retrieve)已被编制索引和储存的切段的方法。示例性储存和取回方法可以是自动的或手动的。储存过程可以包含各种储存系统中的切段的索引，这可以允许在索引与最终储存位置之间的一致关联。储存系统可以允许从储存系统取回切片。取回过程可以取回一个切段，或者其可以取回多个切段。取回过程可以由计算获知或导引的决策或者自动动作来引导。

本公开内容的一些方面提供了从切片机捕捉物体的连续切片并为该切片编制索引来对其进行制备以供储存步骤的方法。图3A示出了示例性索引编制方法300a，其包括在已如本文所述地提取和操纵物体130的切片140之后在线性带310上为切片140编制索引的步骤。如本文所述，可以将特定切段140关联于带上的线性索引312上的点，这可以用于标记特定切段140与其最终储存位置之间的已知关联。在该索引编制步骤中所述的线性带310可以实施为在第一个步骤中利用的机械传送180。线性带310可以保持张力以呈现平坦表面，该表面可以粘附切段140。对带310的索引编制可通过使该带移动的计算机控制马达来执行，从而其允许带310上的已知线性距离312对应于沿着带310的长度放置的特定切段140。

还提供了从切片机捕捉物体的连续切片并为该切片编制索引来对其进行制备以供储存步骤的进一步方法。图3B示出了示例性索引编制方法300b，其包括将一个或多个切片140编入一个或多个过滤器340中的步骤。过滤器340或过滤器阵列320可以为一个或多个切段140提供已知的有索引的储存位置，其可以允许将一个或多个已知的切片140与其最终储存位置相关联。如本文所述，如果操纵切片的方法是利用流体，则过滤器340可以经由一个或多个连接管350以多路方式提供至流体流，从而允许针对同一流体流交替提供多个储存位点。当切段140在过滤器340中积累时，可以将过滤器340调换成另一过滤器位点330，或者当前的过滤器位点330可以保留在流体流中以积累更多切段140。过滤器位点330的调换可以由一系列被致动的电磁阀来执行，所述电磁阀可以是计算机控制的。电磁阀能够以任何方式布置，这样可以允许流体流的分支进入到各自有唯一索引的分立的过滤器位点330。

本公开内容的一些方面提供了从切片机捕捉物体的连续切片并为该切片编制索引来对其进行制备以供储存步骤的方法。示例性索引编制方法可包括将一个或多个切片编入一组容器中的步骤。所述容器可以更改，以便与可能需要适用的容器结构的其他仪器一同使用。这些容器可以允许为一个或多个切段编制索引，这样可以允许将一个或多个已知切片与其最终储存位置相关联。切段可以通过本文所述的任何切片操纵而移入容器中。容器能够以自动方式交接给第二仪器，例如DNA测序仪、质谱仪或任何其他二次探询方法。

本公开内容的一些方面提供了从切片机捕捉物体的连续切片的方法。图4示出了包含四个步骤的示例性方法400。方法400可以包括上文所述的切片捕捉、操纵和索引编制步骤中的一个或多个步骤或者子步骤。

在第一步骤410中，当制作切片时可以从KESM或切片机的刀口捕捉和提取切片140。第一步骤410可以包括一个或多个子步骤，所述子步骤包括剖切物体的切片140的步骤412以及将切片140从切片机提取出来以供进一步操纵的步骤414。第一步骤410例如可以包括如前文所述的方法100a、100b或100c中的任一种或类似的方法。

在第二步骤420中，可以通过各种力来操纵切段140，从而制备切段140以供高效的下游处理使得切段展平。这些操纵力可以包括整平422、移动424或感测426中的一个或多个。或者，可以将切段140引导到旁通系统428，该旁通系统428可以用于如前文所述的切片140的处置。第二步骤420例如可以包括如前文所述的方法200a、200b或200c中的任一种或类似的方法。

在第三步骤430中，可以将切段140编入储存介质中以对切段140的物理位置提供唯一参考点。步骤430可以包括一个或多个子步骤，所述子步骤包括形成切片140之间的空间分隔的子步骤432、计数切片140的子步骤434以及将切片140编入储存介质以供储存和取回切段的子步骤436。步骤430例如可以包括如前文所述的方法300a或300b中的任一种或类似的方法。

在第四步骤440中，可以将切段140保持在储存系统442中，其可以包括储存切段140的子步骤444以及后续的自动化或手动取回切段140以供二次探询的子步骤446。

在包括如本文所述的步骤100a、100b或100c；200a、200b或200c；以及300a或300b或者类似的步骤的方法400的示例性实施方式中，切片可以脱离KESM的刀并流过标准液体或水通道。所述装置可被配置成使得切片在多路通过过滤器阵列之前可以流过一系列抽吸管道。可以从切片可能储存于的过滤器挑选特定的过滤器孔。继而可以移除过滤器阵列，从而将已登记的切片保持在过滤器中以供进一步检查。

当切片离开刀口时，它们可能以液体或水流过一系列管和连接件的平均速度移动。液体流或水流可以进入具有单一输入通道和多个输出通道的歧管，所述歧管具有打开或关闭流出该歧管的流的多个电控电磁阀。这可以在过滤器孔矩阵的顶部上方产生一系列的行。过滤器孔矩阵的底部可以包含一系列的列，所述列通过等量的一系列电磁阀和歧管伸出。在此描述的过滤器矩阵中的电磁阀的朝向可被布置成使得每个切片以相同的平均速度移动通过水通道，并且可以对电磁阀进行定时以将切片放置在过滤器孔矩阵内的特定位置。举例而言，以这种方式，总共20个电磁阀——在过滤器矩阵每侧10个——可在矩阵内定址100个位置。这种布置可以降低操作系统的成本和复杂度。还可以在每个过滤器组件中保持多个切片。通过集群安装所有切片并在自动化载玻片扫描仪中对其进行重新成像，可以从集群中选取单个切片。过滤器矩阵实施方式可能更适合于储存来自更一般区域的大量切片，所述切片继而可被提取以供检查。在提交于2015年3月30日的美国临时申请号62/140,093中描述了这样的通道系统，上述申请通过引用并入本文。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是这样的实施方式只是以示例的方式提供的。在不偏离本发明的情况下本领域技术人员现将想到众多变更、改变和替换。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并且因此涵盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等效项。

Claims (21)

1.一种从显微系统的切片机捕捉和提取物体的至少一个切片的方法，所述方法包括：

通过耦合至所述显微系统的一个或多个管提供流体流；

引导所述物体的切片离开所述切片机并抵达所述一个或多个管。

2.如权利要求1所述的方法，其中通过所述一个或多个管提供所述流体流包括：使用马达系统或泵系统中的一个或多个来抽吸流体。

3.如权利要求1所述的方法，其中引导所述物体的所述切片离开所述切片机包括：朝向捕捉所述切片的过滤器引导所述物体的所述切片。

4.如权利要求1所述的方法，其中引导所述物体的所述切片离开所述切片机包括：将所述物体的所述切片引导至切片捕捉系统或者不捕捉所述切片的旁通系统。

5.一种从显微系统的切片机捕捉和提取物体的至少一个切片的方法，所述方法包括：

在机械传送器上提供张力；

通过机械传送来引导所述物体的切片离开所述切片机。

6.如权利要求5所述的方法，其中在物体的切片由切片机切割的之前或之后，应用所述机械传送。

7.如权利要求5所述的方法，其中引导来自所述切片机的所述物体的所述切片包括提供传送器，该传送器包括由马达驱动的带、网或薄膜中的一个或多个。

8.一种从显微系统的切片机捕捉和提取物体的连续切段或切片的方法，所述方法包括：

向所述显微系统提供静电荷；

通过相反的静电荷引导所述物体的切片离开所述切片机。

9.如权利要求8所述的方法，其中从所述切片机引导所述物体的所述切片的所述静电荷由电极和提取器生成。

10.一种操纵来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片并从中移除变形的方法，所述方法包括：

用具有一定电荷的静电力操纵变形；

通过施加静电荷，以平坦方式制备所述物体以供储存。

11.如权利要求10所述的方法，其中生成必需的静电荷包括在所述切片机上积累电荷。

12.一种操纵来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片并从中移除变形的方法，所述方法包括：

用流体力操纵变形；

通过施加能够加热和弯曲所述切片的流体力，以平坦方式制备所述物体以供储存。

13.一种操纵来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片并从中移除变形的方法，所述方法包括：

用热循环操作操纵变形；

通过施加所述热循环操作来加热和弯曲所述切片，以平坦方式制备所述物体以供储存。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述热循环操作包括在空气或水或其他介质中积累流体热量、提供机械振动或提供压力中的一个或多个。

15.一种操纵来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片并从中移除变形的方法，所述方法包括：

用机械辊操纵所述切段或切片中的变形；

通过施加压缩力，以平坦方式制备所述物体以供储存。

16.一种用于为来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片编制索引的方法，所述方法包括：

将每个连续切片粘附至间隔开已知距离的线性带；

用计算机控制的马达将所述带推进所述已知距离。

17.如权利要求14所述的方法，其中通过机械传送推进所述线性带。

18.一种储存来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片的方法，所述方法包括：

选择过滤器矩阵内的预定过滤器孔，用于储存所述切片；以及

将所述物体的所述切片引导至所述过滤器矩阵内的所述预定过滤器孔。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述过滤器矩阵包括用于所述过滤器矩阵的多个过滤器孔的多个行和多个列，并且其中所述一个或多个储存索引地址包括行号和列号。

20.一种储存来自显微系统的切片机的物体的连续切段或切片的方法，所述方法包括：

选择预定容器用于储存所述切片；以及

将所述物体的所述切片引导至所述预定容器。

21.一种处理来自显微系统的切片机的样品的一个或多个连续切段或切片的方法，所述方法包括：

从所述切片机提取所述样品的切片或切段；

引导所提取的切片或切段离开所述切片机；

使被引导离开所述切片机的所提取的切片或切段平滑化；

为所述平滑化的切片或切段编制索引；

储存被编制索引的切片或切段；以及

取回所储存的切片或切段。