CN110140040A - 自动化的组织切割仪器及其使用方法 - Google Patents

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CN110140040A CN201780082696.9A CN201780082696A CN110140040A CN 110140040 A CN110140040 A CN 110140040A CN 201780082696 A CN201780082696 A CN 201780082696A CN 110140040 A CN110140040 A CN 110140040A
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R.盖雷罗
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Abstract

一种用于通过结合注释的中尺度切割组织载片上的生物样本的系统、仪器、计算机实施的方法和临床工作流程。获取带注释的参考载片的图像，并且将其连同对应的注释和元数据转换到组织载片上的多个连续的样品上。基于注释来研磨连续的样品，并且将经研磨的组织连同研磨缓冲溶液自动地收集在研磨尖端内部，并且然后将其分配在指定收集瓶中。仪器在研磨尖端内部自动填充含水缓冲液并监测缓冲溶液并顺序填充研磨尖端。工作流程提供集成的界面，其在单个屏幕上执行组织注释、对准、切割、跟踪和报告。精度、易用性和可重复性将改进PCR和NGS测试结果，最终提供及时的患者结果。

Description

自动化的组织切割仪器及其使用方法
技术领域
本公开大体涉及承载用于提供组织切割平台的自动化工作流程的组织切割仪器及其使用方法。更具体地，本平台尤其提供对安装在载片上的生物样本的精确的、自动化的、可以计量且连续的显微切割（中尺度切割），以用于分子或者基因组分析。
背景技术
将诸如组织切片、血液、细胞培养物和类似生物样品的生物样本安装在载片上，用染色剂和生物标记物的一种或者多种组合进行染色，并且对所得到的分析物（assay）进行成像，以用于使用数字病理系统对样本的内容物进行进一步的分析。此外，可以切割经染色的抑或未经染色的石蜡包埋的组织切片以用于进一步的分子或者基因组分析。
临床实验室传统上利用使用刀片的手动切割、激光切割抑或中尺度切割。手动过程非常简陋，并且基本上依赖于用户在视觉上对准诸如福尔马林固定的石蜡包埋（FFPE）载片的参考载片，并使用解剖刀消融组织切片。其它手动方式包括直接从FFPE组织块取得“卷曲物（curl）”或者大的组织切片。这些手动切割方法通常在组织异质性、过程跟踪和文档记载方面缺乏分辨率。
虽然开发了激光显微切割方法来解决缺乏分辨率的问题，但是基于激光的消融仪器相对昂贵、劳动力密集并且通常依赖于特殊载片或者光活化膜。在美国专利号7,907,259中描述了示例性激光显微切割方法。
中尺度切割系统提供比手动方法更好的精度，并且比激光方法更便宜，同时还提供数字图像指导和电子过程文档。在名称为“用于从材料样品提取材料的装置、系统和方法”的美国专利申请公开号20140329269中描述了示例性中尺度切割系统，该文献通过该引用完整地并入本文。在专利申请W02016120433 A1中描述了另一中尺度切割系统。虽然中尺度切割系统可以提供合适的结果，但是仍然留有改进的空间。
预期的是，组织切割平台将会变得广泛适用于分析生物样本以用于治疗、预后或者诊断决策支持。因此，需要的是一种高效的组织切割平台，其提供对安装在载片上的生物样本的精确的、自动化的、可以计量且连续的显微切割。
发明内容
本公开通过提供用于组织载片上的生物样本的中尺度切割的系统、仪器、计算机实施的操作方法和临床工作流程解决了上文中指出的问题，并且提供额外的改进。
在一些实施例中，获取带注释的参考载片的图像，并将其连同对应注释和元数据转换到多个连续的样品上。基于注释切割连续的样品，并且被研磨的组织连同研磨缓冲溶液被自动地收集在研磨尖端内部，并且然后被分配在指定的收集瓶中。仪器自动在研磨尖端内填充含水缓冲液并监测缓冲溶液并且连续填充研磨尖端。
在一些实施例中，工作流程提供集成的界面，其在单个屏幕上执行组织注释、对准、切割、跟踪和报告。精确度、易用性和可重复性将改善PCR或NGS测试结果，最终提供及时的患者结果。
为了完成前述任务，在一些实施例中，仪器设置有底座、工作台、填充站、背景组件和头部组件。在操作中，代替手动填充研磨尖端，仪器自动填充研磨尖端并将研磨尖端卸载到收集瓶中。可以同时将相同数量的研磨尖端和收集瓶同时装载到工作台上。该仪器可以对所有的收集瓶以及收集的缓冲溶液和切除的组织碎片的面积和体积进行监测和报告。
在一些实施例中，该仪器和工作流程为用户提供控制切割过程的所有方面的能力，其包括例如：
·选择要切割的感兴趣的区域。该工作流程允许用户输入组织样品的组织厚度和核密度。通过该输入，该工作流程可以主动监测收集了多少体积和核密度，并且可以基于用户的预定偏好提醒用户何时收集了最小量的缓冲溶液。用户还具有重新绘制感兴趣的区域的能力。
·实时观察参考和连续的切割选择。
·一次跨多个连续的选择进行切割。
·改变光照条件、聚焦和光圈，以便识别和比较载片上的关键细胞组织切片。
在一些实施例中，该工作流程实现注释、切割和样品收集步骤的完全自动化。作为示例，四个不同的感兴趣的区域可以被分配到四个单独的收集瓶中。一旦用户在系统上标记了感兴趣的区域，用户就可以按下“切割”键以使工作流程在没有来自用户的任何重要输入的情况下完成其余的过程。
为此目的，一旦研磨尖端和收集瓶被装载到工作台上，并且用户按下“切割”键，仪器就可以自动地拾取尖端保持器处的第一研磨尖端，并且将该尖端移动至相机。在一些实施例中，该工作流程使用颜色识别算法以在存在和大小方面确定是否已经装载了正确的研磨尖端和收集瓶。虽然先前的方法通常“用眼睛观察”所装载的研磨尖端的存在，但是本仪器提供相机以通过颜色识别来在视觉上验证研磨尖端和收集瓶在工作台上的正确位置中的大小和存在。该特征确保可以贯穿该过程可靠地收集样品。
在一些实施例中，用户可以使用用于提取过程的不同缓冲溶液，从而允许用户将切割过程与下游组织提取过程紧密集成，因此减少步骤的数量并改进组织提取时间。该工作流程使用户能够使用颜色识别来验证收集了切割缓冲溶液。
在一些实施例中，填充站允许用户填充单个容座，该容座用于通过自动过程在研磨尖端中自动地填充缓冲溶液。电子监测填充站，以确定是否有足够的液体可用于切割。
在一些实施例中，该仪器和工作流程提供许多其它特征，其中包括以下内容：
·基于组织类型和集成的软件工作流程提供灵活的重量设置。
·两个条码阅读器，一个位于头部组件上以读取载片条码，以及手持条码阅读器，用于从收集瓶和研磨尖端读取条码信息。相机可以例如获取参考载片与在头部组件上的条码阅读器的图像。
·通过由用户控制的背景组件完成连续的样品载片与参考载片的对准。背景组件通过基于工作台上的样品载片的类型选择正确的背景（例如，白色、银色、黑色或者具有任何其它颜色）来优化参考载片图像的对比度。
·自动尖端压力致动器允许用户基于组织类型和研磨尖端类型调整尖端压力的量。最终结果是仪器跨不同样品类型和研磨尖端一致地切割样品。
在研磨（切割或者切除）过程完成时，为用户提供临床报告，该临床报告为用户提供对操作员、所使用的缓冲剂、样品收集历史和用户笔记的全面跟踪。该数据可以被链接到医院LIS以用于下游数据查看。
附图说明
将参考如下描述、权利要求和附图更详细地描述本公开的各种特征和实现它们的方式，在附图中：
图1描绘了根据本公开的示例性实施例的基于计算机的组织切割仪器，其承载存在于工作流程模块上的工作流程切割，以用于提供组织切割平台；
图2描绘了根据本公开的示例性实施例的图1的组织切割仪器的组装图，该组织切割仪器包括底座、工作台、头部组件、填充站和背景组件；
图3描绘了根据本公开的示例性实施例的形成图2的组织切割仪器的一部分的底座的放大视图；
图4描绘了根据本公开的示例性实施例的形成图2的组织切割仪器的一部分的组装的工作台的放大视图；
图5至图16描绘了根据本公开的示例性实施例的图4的工作台的某些部件，其中：
图5描绘了托盘；
图6描绘了图5的负载传感器块和托盘的组装图；
图7描绘了组装到图6的托盘的负载传感器块；
图8描绘了具有嵌入式负载传感器块、底部载片框架、玻璃窗口和顶部载片框架的托盘的组装图；
图9描绘了图8的顶部载片框架的俯视图，其还图示了固定到顶部载片框架的校准网格以及填充站开口；
图10描绘了在图8中示出的部件的组装图，加上载片夹持弹簧组件；
图11描绘了在图10中示出的部件的组装图，加上载片夹持盖；
图12A、12B、12C、12D、12E、12F、12G描绘了研磨尖端保持器组件的顺序组装图；
图12H描绘了组装的研磨尖端保持器的等轴视图；
图13描绘了提供有四个研磨尖端保持器的工作台，其中可通过顶部载片框架接近所示出的负载传感器块；
图14描绘了贮器提升器，其被固定到图13的组装的负载传感器块；
图15A和图15B描绘了支撑平台的两个组装图；以及
图16描绘了在图14中图示的部件，以及图15A和图1B的支撑平台的组装图；
图17描绘了根据本公开的示例性实施例的图2的填充站贮器的组装图，该填充站贮器形成填充站的一部分的；
图18描绘了根据本公开的示例性实施例的用于组织切割仪器的研磨尖端的等轴视图；
图19描绘了根据本公开的示例性实施例的图18的研磨尖端的组装图，其图示了外筒、贮器、柱塞和密封件；
图20A描绘了图18的研磨尖端的侧视图；
图20B描绘了沿轴线20B-20B截取的图20A的研磨尖端的横截面视图；
图20C描绘了图20B的研磨尖端的最前端部分的放大视图；
图20D描绘了根据本公开的示例性实施例的图19的柱塞的侧视图；
图20E描绘了图19的柱塞沿轴线20E-20E的的横截面视图；
图20F描绘了图20E的柱塞的最前端部分的放大视图；
图21描绘了根据本公开的示例性实施例的图2的背景组件；
图22描绘了根据本公开的示例性实施例的图2的头部组件，其图示了底座、条码阅读器、抽吸器组件和Z轴线致动器组件；
图23描绘了图22的头部组件的组装图；
图24描绘了图22的头部组件和图21的背景组件的组装图；
图25示出了根据本公开的示例性实施例的用于操作组织切割仪器的总体工作流程；
图26示出了根据本公开的示例性实施例的与图25的工作流程的“仪器设置”步骤相关联的示例性屏幕截图；
图27图示了根据本公开的示例性实施例的与图25的工作流程的“工作台概览”或者“工作台设置”步骤相关联的示例性屏幕截图；
图28表示根据本公开的示例性实施例的与图25的工作流程的工作台概览步骤相关联的另一示例性屏幕截图，该步骤用于监测和收集仪表盘；
图29表示根据本公开的示例性实施例的与图25的工作流程的“样品观察”步骤相关联的示例性屏幕截图；
图30和图31表示根据本公开的示例性实施例的与图25的工作流程的步骤相关联的屏幕截图，该步骤用于分别使参考载片与各种样品载片对准并且用于绘制或注释感兴趣的区域；
图32表示根据本公开的示例性实施例的AOI面板的屏幕截图；
图33表示根据本公开的示例性实施例的“AOI-菜单状态”面板的屏幕截图；
图34表示根据本公开的示例性实施例的“切割信息”面板的屏幕截图；
图35表示根据本公开的示例性实施例的在启动工作流程的“切割”功能后的研磨尖端的相机照片；
图36表示根据本公开的示例性实施例的图示切割功能的启动的屏幕截图；
图37表示根据本公开的示例性实施例的图示被分配到AOI组中的一个的AOI的移除的相机照片（或图像）；
图38是根据本公开的示例性实施例的在用户已经暂停或停止切割过程之后的图37的相机照片的另一表示；
图39表示根据本公开的示例性实施例准备的最终报告的屏幕截图；
图40、41、42表示根据本公开的示例性实施例在组织切割仪器的操作期间用户可使用的各种工具的屏幕截图；以及，
图43、44、45、46表示根据本公开的示例性实施例在组织切割仪器的操作期间用户可使用的各种特征的屏幕截图。
具体实施方式
组织切割仪器100
图1描绘了根据本公开的用于生物样本和组织切片的中尺度切割的示例性的基于计算机的组织切割仪器（或系统）100、示例性计算机实施的方法和存在于工作流程模块320（图3）上的示例性临床工作流程。替代地，可以使用单独的计算机和显示器。如在本文中所使用的，术语“组织”涵盖可以安装在载片上的各种类型的生物样本，诸如组织切片、血液、细胞培养物和类似生物样品。
在使用中，仪器100的工作流程是集成的单个用户界面工作流程，其为用户提供准确且精确地创建数字注释、将来自参考载片的注释转移到安装在载片上的多个连续切割组织以便以高精度水平执行切割的能力。精度、易用性和可重复性将改进PCR或NGS测试结果，最终提供更准确和及时的患者报告。
仪器100自动连续填充多个研磨尖端并将多个研磨尖端卸载到对应的样品收集瓶。在一个实施例中，四个研磨尖端和四个收集瓶可以同时装载到仪器100中。仪器100还提供扩展的样品跟踪特征。在一个实施例中，仪器100可以监测和报告在瓶中的所收集的组织的类型、面积和体积，以及所使用的试剂和缓冲溶液的类型。
根据一些实施例，用户可以一次装载四个载片，这四个载片可以针对参考载片进行查看和注释。虽然传统的激光捕获系统和手动方法不允许在多于一个的载片上转移和记录注释，但是本仪器100使用户能够在单个平台上并且针对多个载片执行这些任务。
此外，本公开可以使用户能够控制切割过程的所有方面，包括：选择要切割的感兴趣的区域；实时观察参考和连续的切割选择；一次跨多个连续选择切割；以及改变光照条件、聚焦、光圈以识别并对载片上的关键的细胞组织切片进行比较。
本仪器100的又一优点在于其提供对不同的感兴趣的区域的注释、切割以及到多个单独的研磨尖端中的样品收集的完全自动化。一旦用户在载片上标记感兴趣的区域，用户就可以按下“切割”键，并且仪器100将自动地执行该任务的其余部分。更具体地，仪器100将切割所标记的感兴趣的区域，并且将所收集的样品排出到不同的收集瓶中。
另外，用户可以使用其缓冲溶液以用于提取过程，允许用户将切割过程与其下游的组织提取过程紧密地集成，因此减少步骤的数量并且改进组织提取时间。用户可以从大范围的含水溶液和矿物油选择缓冲溶液。
在完成样品收集过程之后，仪器100可以生成集成的诊断报告，其为用户提供对操作员、所使用的缓冲溶液、样品收集历史和用户笔记的全面跟踪。数据可以链接到医院的实验室信息系统（“LIS”），以用于下游数据查看。
为了完成前述任务并且如在图2中进一步图示的，仪器100可以包括底座300、工作台400、填充站500、背景组件700和头部组件800。仪器100可以与不同类型的研磨尖端一起使用。仪器100可以与示例性研磨尖端600（图18）一起使用。由罩111（图1）保护底座300、背景组件700和头部组件800。现在将更详细地描述这些部件中的每一者。
底座300
参考图3，示例性底座300包括支撑结构305，其余的部件安装到支撑结构305上。底座300还包括工作流程模块（或处理器）320，其通过实施工作流程来控制仪器100的自动化，如将在下文中更详细描述的那样。工作流程模块320连接到存储器，不管是本地的存储器或者是在远程服务器上远程存储器。如将更详细描述的那样，存储器存储计算机可读指令，当由处理器320执行计算机可读指令时，计算机可读指令使处理器320执行工作流程。
光学系统321可包括相机325和电动透镜340。相机325捕获载片的期望的图像，并且还提供用于验证研磨尖端600的大小和存在、收集瓶的存在以及切割缓冲溶液的存在和体积的器件。根据示例性实施例，每个研磨尖端600的大小超过近似70μL，并且在一些实施例中范围在近似200μL至300μL之间。透镜340提供用于聚焦图像、为载片提供照明，以及实现使实况图像达到任何用户限定的水平的缩放（或者放大）功能。
工作台400
在图4中图示了示例性组装的工作台400，并且工作台400可从头部组件800容易地拆卸以易于运输。图5至图16描绘了根据本公开的示例性实施例的工作台400的主要部件。工作台400执行许多功能，其中一些如下：
·工作台400具有同时容纳若干组织载片405和从其收集样品的容量和能力。虽然仅为了说明的目的，本示例性组织切割仪器100被描述为在工作台400上处理四个组织载片405，但是应当理解，组织切割仪器100可以连续处理不同数量的组织载片405。
·工作台400实现多个研磨尖端600的填充以及使多个研磨尖端600卸载到多个对应的样品收集瓶410中的自动化。为此目的，工作台400包括多个容座411、412、413、414（图5），容座适于接收对应数量的弹簧加载的研磨尖端保持器420、421、422、423，以用于保持相同数量的研磨尖端600。研磨尖端保持器420、421、422、423用于由头部组件800自动装载研磨尖端600。工作台400还容纳填充站500，填充站500能够用来自贮器525（图17）的缓冲溶液自动填充研磨尖端600。另外，工作台400包括容座或孔425、426、427、428（图5），其适于接收对应数量的样品收集瓶410，包含缓冲溶液和所收集的样品的研磨尖端600自动地卸载（或分配）到样品收集瓶410中，样品收集瓶410准备用于转发给客户以用于额外的病理学分析。
·工作台400还包括到校准网格455（图9）的出入口450，其使得Z轴线致动器组件810可以选择性调整由每个研磨尖端600施加在正从其切除样品406的对应组织载片405上的研磨压力。
·工作台400还使得能够监测缓冲溶液的填充状态（诸如缓冲溶液的填充或耗尽），以便确定是否已经将足够的缓冲溶液体积分配到研磨尖端600中。
图5描绘了示例性托盘560，容座411、412、413、414、425、426、427、428形成到托盘500中，以分别接收弹簧加载的研磨尖端保持器420、421、422、423和样品收集瓶410。如还在图6、7、8中图示的，托盘560还包括填充站容座562，其成形成安放负载传感器块606。负载传感器块606称量填充站贮器525（图17）中的缓冲溶液，以便监测缓冲溶液填充状态。
参考图8，工作台400还包括底部载片框架805、玻璃窗口或载片814和顶部载片框架815，它们被固定到托盘560。如在图9中所示出的那样，校准网格455被固定到顶部载片框架815。在顶部载片框架815中形成填充站开口820，以使得能够接近负载传感器块606。
图10描绘了载片夹持弹簧组件1000到顶部载片框架815的示例性组件。图11描绘了为了将载片夹持弹簧组件1000固定到顶部载片框架815的载片夹持盖1100的组装。载片夹持弹簧组件1000和载片夹持盖1100分别有助于组织载片安放到顶部载片框架815上以及从顶部载片框架815释放。
图12A、12B、12C、12D、12E、12F、12G描绘了研磨尖端保持器组件420的组装中的示例性顺序步骤。弹性体O形环1200安放在大体圆柱形筒1205的对应开口内。圆形底座1210被固定到筒1205，其中O形环1200夹置在它们之间，以形成底部支撑件1215。图12C、12D、12E图示了伸缩式容座1220的组装部件。如在图12F、12G中所图示的，弹簧1230被插入伸缩式容座1220内。底部支撑件1215的筒1205被插入弹簧1230内部，从而使弹簧1230压缩并且允许底部支撑件1215固定到伸缩式容座1220。
图13描绘了四个研磨尖端保持器420、421、422、423到具有负载传感器块606的托盘560的示例性组件，负载传感器块606被示出为可通过顶部载片框架815接近。
图14描绘了被固定到负载传感器块606的示例性贮器提升器444。贮器提升器444被设计成接收存储缓冲溶液的填充站贮器525（图17）。图14还以虚线描绘了被装载到工作台400的顶部载片框架815上处于合适位置的四个样品载片465、466、467、467（也共同以附图标记405指代）。
图15A和图15B描绘了示例性支撑平台1500的两个组装图。具有光学开口1520的大体圆形不透明盘1510被固定到底座1505。两个导轨1525被固定到底座150以引导支撑平台1500，并因此引导完全组装的工作台400在头部组件800中就位。图16描绘了为了完成工作台400的组装的托盘560和支撑平台1500的组装。
填充站500
图17描绘了形成填充站500一部分的填充站贮器525的组装图。填充站贮器525包括容器1705，其连接到已经被固定到负载传感器块606的贮器提升器444。贮器提升器444形成平台边缘以保持容器1705，并且形成一定轮廓以在填充站贮器525中存在泄漏的情况下包含液体。填充站容器1705具有在贮器提升器444内配合的大体反向的顶板设计。具有顶部开口1715的盖1710在填充站容器1705的顶部上配合，并且使研磨尖端600能够在容器1705中部处进行采样，以便使填充结束时的死空间的量最小化。在一个实施例中，填充站500允许每次用缓冲溶液自动填充单个研磨尖端600。在填充研磨尖端之前，电子地监测填充站500，以便确定是否有足够的缓冲溶液可用于组织切割过程。
研磨尖端600
图18、19、20A、20B、20C、20D、20E、20F还图示了根据本公开的示例性实施例的用于组织切割仪器100的研磨尖端600。研磨尖端600大体包括外筒601、贮器602、柱塞603和密封件604，并且通过将贮器602插入到外筒601中并且还通过将柱塞603插入到贮器602中而被组装。柱塞603通过柱塞603的螺纹区段610被插入并进入到外筒601中，以便将缓冲溶液密封在外筒601内并且沿轴向位置支撑柱塞603。还可以添加硅树脂或另一种密封剂以在研磨尖端600的各种部件之间提供另外的流体密封。
在完成研磨尖端600的组装后，允许螺纹区段610从密封件和外筒601突伸。当研磨尖端600牢固地安放在对应的研磨尖端保持器420中时，螺纹区段410可以螺纹连接到头部组件800，使得研磨尖端600可以从研磨尖端保持器420收回，并自动移动以在填充站500处被填充。
外筒601的最前端区段包括开口605，其尺寸被设置成使得在向研磨尖端600施加研磨力时，柱塞603的切除刀片651从开口605突伸出来，以在组织样品406上执行对期望的感兴趣的区域（或者多个区域）的期望的研磨或切割，并且还抽吸被切除的样品连同缓冲溶液。
切除刀片651的可变大小限定研磨尖端600的大小，这使得用户能够选择多种大小中的一种。仅作为示例，所述大小可以以步进的增量从精细逐渐变化到粗大。研磨尖端600的大小由外筒601和贮器602的体积限定。作为示例，外筒601的体积可以是近似350 ul。
尽管其它研磨尖端可以与组织切割仪器100一起使用，但是在美国公开号2016/0251708中描述了一种示例研磨尖端，通过该引用将其完整地并入本文。固持研磨尖端600的头部组件800使研磨尖端600在撤回柱塞610（柱塞610同时将缓冲溶液分配到切除刀片65）的同时旋转、切割在指定的感兴趣的区域（如将在下文中更详细的解释的）内的组织406、并且通过压下柱塞610来将所分配的缓冲溶液连同被切除的组织碎片抽吸到指定的收集瓶641中。研磨尖端600可以被重新装载到研磨尖端保持器420中，抑或被丢弃以避免交叉污染。
背景组件700
参考图21，其描绘了根据本公开的示例性实施例的背景组件700。一般而言，背景组件700包括背景基板705，两个致动器710和711安装在背景基板705上。致动器710和711分别由两个螺线管716、717驱动，以便驱动下部背景滑块720抑或上部背景滑块721与通过底座400（图4）从光学系统321（图3）发出的照明光束对准。
背景组件700可缩回，并且螺线管716、717的自动激活提供平行轨道730、731上的白色和黑色两个背景。背景组件700允许自动选择抑或手动选择若干彩色背景中的一个。仅为了图示的目的，示例性背景组件700包括由下部背景滑块720的致动提供的自动黑色背景和由上部背景滑块721的致动提供的白色背景。另外，如果没有选择下部背景滑块720或上部背景滑块721中的任一者，则背景组件700提供选择默认的无背景。
可以通过背景组件700完成光学对准，使得用户能够通过基于在工作台400上的载片406的类型选择最合适的背景颜色（例如，白色、银色、或者黑色板）来优化其载片图像。
头部组件800
图22和图23描绘了根据本公开的示例性实施例的示例性头部组件800，其可包括支撑结构（或安装件）805、Z轴线致动器组件810、终止于研磨尖端接合部825中的抽吸器组件820和条码阅读器830。研磨尖端接合部825可螺纹地接合柱塞603的螺纹区段610。
头部组件800的前述部件固定到支撑结构805的上部部分855，不论直接地或是间接地固定。支撑结构805还提供底部区段860，其限定空隔室861，空隔室861的大小和尺寸设置成以容纳底座300、工作台400和背景组件700，如在图2中所图示的。
在一些实施例中，Z轴线致动器组件810是电动的，使得其沿z-方向沿支撑结构805拖曳抽吸器组件820和条码阅读器830。通过调节抽吸器组件在工作台400上方的高度，抽吸器组件820控制经由研磨尖端600施加到样品载片405上的压力。另外，可以通过由研磨尖端600将校准力应用到校准网格455上来校准组织切割仪器100。
抽吸器组件820将所收集的组织样品406和缓冲溶液的混合物吸到研磨尖端600中。
条码阅读器830使得能够自动读取填充站500上的各种条码以识别缓冲溶液批次号；读取研磨尖端上的条码以通过批次号、大小和体积来对其进行识别；以及读取收集瓶410上的条码以便将收集瓶与所切除的样品和缓冲溶液相关联。任选地，可以额外地提供手动条码阅读器以读取前述数据，或者在借助于条码阅读器830自动读取数据变得难以实现的情况下，可以提供手动条码阅读器以读取前述数据。
图24描绘了组装在头部组件800的隔室861内的背景组件700。
工作流程2500
图25表示根据本公开的示例性实施例的用于操作组织切割仪器100的示例性工作流程2500。工作流程2500包括用户界面，并且可以存在于工作流程模块320、本地服务器、远程服务器、或远程处理器上。在步骤2510处，用户通过登录到组织切割仪器100开始。登录是用于跟踪谁在使用组织切割仪器100以及打开用于时间跟踪和其它类似应用的会话的重要方式。一旦用户登录，将用警报提示他或她检查工作台400是否没有障碍物。
一旦组织切割仪器100被初始化，工作流程2500就继续至步骤2515以捕获工作台400的低分辨率图像，并且如之前描述的那样使用条码阅读器830读取各种条码。
在工作流程2500的步骤2520处，用户输入病例列表信息。用户确定组织载片405是否涉及开放性病例或者涉及新的病例。如果选择了开放病例选项，且该部位具有集成的实验室信息系统（“LIS”）和条码系统，则组织切割仪器100将能够将载片405连接到在LIS系统中的开放病例以用于下游数据查看。用户还可以访问在组织切割仪器100上完成的先前病例。
另一方面，如果用户确定这是新的病例，或者如果组织切割仪器100未与具有条码系统的LIS集成，则用户将能够从屏幕“创建新的病例”，并且在步骤2525处继续校准组织切割仪器100（如果先前没有执行校准的话）。
通过附接空的贮器525并通过在计算机或显示器上选择“填充站空”键，用户校准在填充站500的负载传感器块606内的传感器。处理器320读取并记录来自负载传感器块606的电压输出。用户然后用精确重量（和/或体积）的缓冲溶液填充贮器525，并且选择“填充站满”键。处理器320读取并记录来自负载传感器块606的电压输出。处理器320计算在两个所测量的读数之间的变化，并且使用读数的该变化连同所输入的重量（和/或体积）来计算用于负载传感器块606的电压/克常数。
另外，用户具有校准在本文中也称为Z轴线致动器组件810的自动尖端压力致动器的能力。自动尖端压力致动器810允许用户在切除过程期间调整将由研磨尖端600施加在组织样品406上的压力量。可以至少基于组织类型和所选择的研磨尖端600的类型和大小手动或自动地调整尖端压力。该校准步骤的目的是确保组织切割仪器100跨各种类型的组织样品406和研磨尖端600一致地切割组织样品406。在工作台400的缩进区段（或出入口）450上执行校准。
一旦确认校准阶段2525已经完成，工作流程2500就将用户引导到“仪器设置”步骤2530。进一步参考图26，其图示了与设置步骤2530相关联的示例性屏幕截图2600。在该步骤2530处，用户输入病例信息2610（如果不存在LIS或条码的话），并且具体说明正在使用的组织样品406的类型。用户还将有机会导入存储在他或她的计算机上的数字参考图像2625（或者软件从LIS自动检索数字参考图像）。
用户还输入必需的参数，以使得能够计算要切除的期望的组织体积2620。基于针对该病例选择的组织厚度、类型和下游应用，计算组织体积2620。组织体积2620可由管理人基于实验室协议配置。计算的组织体积2620被视为指导，并且用户可以手动输入期望的量。用户还具有手动输入额外的相关笔记2630的选项。
图27图示了根据本公开的示例性实施例的与图25的工作流程的“工作台概览”或“工作台设置”步骤相关联的示例屏幕截图2700。用户确保填充站贮器525被装载到负载传感器块606上，以便监测缓冲溶液填充状态（例如，类型、重量、体积）。
用户用期望的缓冲溶液填充贮器525，并监测含水缓冲溶液的重量，以便借助于研磨尖端600管理缓冲溶液的分配。在填充体积、校准错误等发生错误的情形下，工作流程2500将生成错误消息。在用定制缓冲溶液填充填充站500时，工作流程2500校准负载传感器块606内的填充站传感器。
用户将期望数量的研磨尖端600装载到研磨尖端保持器420、421、422、423中，并且还将对应数量的收集瓶410装载到收集瓶保持器或孔425中。工作流程2500验证所装载的研磨尖端的600的大小和存在。为此目的以及仅为了说明的目的，三种不同大小的研磨尖端600可以与组织切割仪器100一起使用，不过可以替代地选择其它大小。在所图示的实施例中，以对应于不同大小的三种颜色：黄色、绿色和蓝色产生研磨尖端600。作为示例，黄色着色的研磨尖端600指的是最小的大小，绿色着色指的是中等大小，而蓝色着色指的是最大的大小。数字相机321获取所装载的研磨尖端600的图像，并且通过组织切割仪器100分析该数字图像，组织切割仪器100识别并报告返回所装载的研磨尖端600的存在和大小。
下文是对识别所装载的研磨尖端600的步骤的更详细的解释。组织切割仪器100被放置在研磨尖端检测配置中：工作台位置、led亮度、缩放/聚焦/光圈设置、缩回的背景（720、721）和处于检测位置中的Z轴线致动器810。
接下来，通过相机321捕获研磨尖端600的数字检测图像。为了确定哪些像素在检测ROI（感兴趣的区域）中，用户使用十字光标校准来在检测图像中找到研磨尖端600的中心，并且使用刻度校准来剪裁出研磨尖端600上居中的近似3 mm半径ROI圆。
然后将检测ROI内的每个像素转换成色调、饱和度、值（亮度）和色度。按照亮度对像素进行分类，并且从列表移除前10%的像素，以便帮助移除可能在玻璃窗口814上的灰尘斑点，这些灰尘斑点在检测图像中表现为亮斑。然后按照色度对其余的像素进行分类，并且从列表移除这些像素中的后50%，以便移除高度饱和但不具有可靠色调的暗像素，从而仅留下其余的最“彩色”的像素。
然后组织切割仪器100计算其余的像素的平均亮度。组织切割仪器100可以任选地计算其余的像素的平均色调，应理解，因为色调是循环量，所以简单的平均可能不会产生最佳的结果。一个替代方法将是如下：
·对于每个像素，将色调看作角度，并且计算该角度在圆上的X、Y坐标。
·对所有像素的X分量进行平均，以及对这些像素的Y分量进行平均。
·计算指向平均X坐标和平均Y坐标的角度，并且使用该角度表示平均色调。
组织切割仪器100按照如下确定研磨尖端600是否存在：如果在检测ROI中的像素的平均亮度（在上文的滤光之后）小于所配置的检测阈值，则返回“没有检测到研磨尖端”的消息。
否则，组织切割仪器100确定研磨尖端600存在并且继续按照如下确定该研磨尖端600的类型：对于每个研磨尖端（600）类型，组织切割仪器100计算在检测ROI中的像素的平均色调与针对研磨尖端类型的所配置的色调之间的差异，再次考虑色调的循环性质。然后组织切割仪器100使具有最接近检测ROI中的像素的平均的色调的研磨尖端600类型返回。
用户输入用于多个收集瓶410的切割路径。基于用于研磨尖端（600）大小、样品类型、或组织厚度的切割设置，工作流程2500也将通过Z轴线致动器组件810将要施加到研磨尖端头上的重量分配到玻璃窗口814上。
组织切割仪器100还验证样品收集瓶410的存在或不存在。为此目的，玻璃窗口810位于在样品收集瓶下方，相机321通过该玻璃窗口810获取样品收集瓶410的位置的照片。如果该位置被阻挡，则组织切割仪器100报告样品收集瓶410存在。否则，如果组织切割仪器100读取到清楚的背光（即，其没有被阻挡），则组织切割仪器100报告不存在样品收集瓶410。
工作流程2500通过报告在填充站500内是否存在足够的缓冲溶液以完成一次切割运行所需的切割的数量和研磨尖端600而继续，并且如果需要地话，其将提示用户用缓冲溶液填充贮器525。在出现缓冲溶液抽取错误的情形中，工作流程2500将生成错误消息。另外，在抽取缓冲溶液以填充研磨尖端600时，工作流程2500将连续监测缓冲溶液的分配。
组织切割仪器100按照如下验证切割缓冲溶液已经被研磨尖端600收集：当研磨尖端600从填充站500抽取缓冲溶液时，在液体缓冲溶液被从填充站500抽取并被装载到研磨尖端600中时，负载传感器块606监测贮器525的总重量的减少。在示例性实施例中，组织切割仪器100配置成监测贮器525的重量的大于350 ul或0.35 g的变化。
图28表示根据本公开的示例性实施例的与图25的工作流程2500的工作台概览步骤2535相关联的另一示例性屏幕截图2800，步骤2535用于监测和收集仪表盘。仪表盘显示，在第一位置（即，最左边的第一位置）中存在装载在第一保持器420中的一个黄色着色（即，小的大小）的研磨尖端600。作为示例，该研磨尖端600填充有250μm的缓冲溶液。另外，仪表盘还显示，一个对应的（即，黄色着色的）收集瓶410存在并插入在第一（即，最左边）瓶收集孔425中。
图29图示了根据本公开的示例性实施例的与图25的工作流程2500的“样品观察”步骤2540相关联的示例性屏幕截图。用户具有导入可能已经被预存储在数据库中的数字参考图像2625（或者工作流程2500自动地从LIS检索数字参考图像2625）的能力。在参考载片2625安装在工作台400上的情形下，用户具有捕获低分辨率参考图像的能力，并因此使对应设置页面中的“导入参考”字段留空。
用户将四个样品载片465、466、467、468（也共同以附图标记405指代）装载到工作台400的顶部载片框架815上的合适位置中。如果样品载片465、466、467、468没有条码，则此处用户有机会输入它们。该信息将被包括在最终报告中。
在该步骤2540处，用户可以创建、删除、或复制参考载片2625上的“热点”。如在本文中所使用的，术语“热点”指的是组织样品的需要以更高的分辨率捕获的区段。热点也是状态指示器，并且其指示所述组织是否已经被捕获，以及用户是否已经检查对准和每个组织样品406上的感兴趣的区域。
从该视图，用户可以限定他或她希望切割哪个样品。在其中热点在目标体积上重叠的场景中，用户可以仅移除重叠的热点。如果自动检测不能正确地识别该组织，则可以变换边界。如果没有检测到组织，则用户可以绘制第一热点2910，以用于复制到被装载在样品载片465、466、467、468上的装载样品上。
图30和图31还图示了根据本公开的示例性实施例的工作流程2500的步骤2545和2550，其用于使参考载片2625分别与各种样品载片465、466、467对准，并且用于绘制或注释感兴趣的区域（“AOI”）。为了更清楚，在示例性图示中，参考载片2625可以是具有H&E染色剂的FFPE块的第一切割（cut）。参考载片2625由注释要切割的感兴趣的区域的病理学家查看。参考载片可以用识别感兴趣的区域3001、3002、3003、3004（共同称为一个或者多个AOI3000）的坐标而等同于映射（map）。参考载片2625可以是从扫描器导入的图像抑或是从工作台400捕获的图像。参考载片2625然后与连续载片上的组织对准，这是识别AOI 3000的关键步骤。
因为顺序切片通常不由病理学家查看，所以参考图像或载片2625是在样品载片465、466、467、468上的后续组织中找到等同区域的关键。目的是从AOI收集尽可能多的体积的组织样品406，以在各种下游应用中进行分析。
组织样品406是在其中收集组织的顺序切片。这些样品406在组织样品载片465、466、467、468上物理地装载到工作台400上，并且除了提供图像对比以外，由本示例性实施例利用的软件不能变换或更改这些样品406。一旦参考载片与第一组织样品载片465对准，AOI 3000随后就通过工作流程2500的软件转移到其余的样品载片466、467、468上。
可以由用户手动或者由工作流程2500自动完成参考载片图像到样品载片465、466、467、468上的转移和对准。例如在公开号WO 2016120433A1的专利申请中描述了实现这种传递的示例性方法，该文献通过该引用完整地并入本文并且该文献大体描述了通过在数字病理成像和中尺度-切割（或研磨）系统内并入注释和标记间配准模块的生物样本和组织载片的中尺度切割的临床工作流程。可以使用相同的成像系统获取参考载片和研磨载片的图像，其中，图像上的与研磨载片相关联的注释基于标记间配准。每个图像连同其相应的注释和元数据可以与项目或病例相关联并被存储在图像管理系统中。相同标记配准可以用于将来自研磨载片的带注释的图像的注释映射到研磨载片的实况图像。可以基于注释来研磨研磨载片，其中，将研磨的组织输出到与所标记的输入载片相关联地标记的容器中。
图31图示了屏幕截图3100，其示出了投射到组织样品载片465上的各种AOI 3001、3002、3003、3004（或3000）。在该阶段，用户可以微调AOI 3000的对准并注释组织样品406。另外，如果自动化到位，则这将快速查看一切都对准并且准备好启动切割或修改切割路径和体积（工作流程2500的步骤2555）。
在屏幕截图3100中图示的仪表盘还为用户提供切割信息面板3110，其提供对缓冲溶液消耗和目标体积的视觉指示。在该示例性图示中，指示器3120示出了近似二又三分之一个（2.33）瓶被填充，其反映要在前三个收集瓶410中收集的缓冲溶液的期望体积。在该图示中，每个研磨尖端600具有近似800μm的容量，其中，组总体积是300 mm3。
由屏幕截图3100图示的仪表盘还为用户提供AOI面板3130，其反映要切除的四个AOI 3000。仪表盘还提供导航面板3140，其使用户能够选择并点击选择的热点，以前进到下一个样品或者返回到先前的样品以用于概览。一旦用户对整个设置完成感到满意并且切除过程可以继续，可以由用户按下“切割所有”键3150。
图32表示根据本公开的示例性实施例的AOI面板的屏幕截图3200。AOI面板为用户提供在视觉上确定组织切割仪器100识别了多少感兴趣的区域的能力，以及重命名和改变每个感兴趣的区域3000的颜色和分组的能力。
作为示例，通过双击或者长按下“组01”图标3210，用户具有重命名组01并改变其颜色的能力。通过选择或取消选择“区域02”图标3220，用户具有观察用于AOI 3002的切割路径（作为轮廓）的能力。通过右击“区域04”图标3230，用户具有删除或移除特定AOI 3004的能力。通过点击“感兴趣的区域”图标3250，用户具有添加新的AOI组或新的感兴趣的区域的选项。
图33表示根据本公开的示例性实施例的“AOI-菜单状态”面板的屏幕截图3300。该面板为用户提供每个单独的AOI 3001的设置的详细视图，以及选择性地完善这些设置的能力。作为示例，该面板为用户提供区域标签3310、AOI菜单3315、删除菜单3320、编辑形状菜单3325和组菜单3330。
图34表示根据本公开的示例性实施例的“切割信息”面板的屏幕截图3400。该面板为用户提供如下：每个研磨尖端600的缓冲溶液消耗的视觉指示器3410；下拉菜单，其提供关于研磨尖端600的影响切割路径的细节；设置选择键3430，其使用户返回到设置页面；体积指示器3440，其为用户提供对缓冲溶液的实时体积估计；以及，多个“切割”键3450、3455、3460，其选择性地启动一组或者多组选择的切割。
一旦所有研磨尖端600和被装载到尖端保持器420、421、422、423中；收集瓶410被装载在其对应的孔425中；适当的缓冲溶液被填充在填充站500中；并且选择AOI 3000，用户就可以按下“切割”键3450、3455、3460中的任一者，以选择性地启动工作流程2500的切割步骤2555。作为响应，头部组件800将在尖端保持器420处拾取第一研磨尖端600，并且将使研磨尖端600移动到相机321的视场。图35表示研磨尖端600在启动工作流程2500的“切割”功能（步骤2555）后的相机照片3500。
如之前解释的，软件或工作流程2500使用颜色识别算法来确定是否装载了正确的研磨尖端600（即，存在和大小）。如果该发现对于用户而言是可接受的，则组织切割仪器100使研磨尖端600自动地移动到填充站500以使用缓冲溶液装载研磨尖端600。工作流程2500通过监测填充站500（或者贮器525）的重量变化来监测是否抽取了足够的缓冲溶液。
然后组织切割仪器100对多个样品载片405执行连续的切割并对这些区域进行注释。如果尚未确认以下内容，则一旦切割完成，相机325就移动到收集瓶孔425，并且组织切割仪器100确认收集瓶410的存在或不存在。如果存在收集瓶410，则组织切割仪器100将研磨尖端600的内容物（即，缓冲溶液和收集组织406的混合物）分配到收集瓶410中。组织切割仪器100重复前述切割步骤直到所有期望的组织样品406都已经被切除为止。
图36表示图示“切割”功能的启动的屏幕截图3600。屏幕截图3600示出了各种AOI3000的分配及其在指定组上的相应分布。作为示例，AOI 3001和AOI 3004（图37）被分配给组01，其具有蓝色标识以指示相关联的研磨尖端600具有更大的容量。另一方面，AOI 3002和3003被分配到组02，其具有绿色标识以指示相关联的研磨尖端600具有中等容量。另外，甚至在用户已经启动“切割”功能之后，该面板也使用户能够添加批号和缓冲溶液信息。
图37表示相机照片3700，其示出了分配给AOI组02（绿色）的AOI 3002、3004的移除，其中AOI 3001、3002剩下。
图38是在用户已经暂停或停止切割过程之后相机照片3700的另一表示，其给予用户两个选项：重做（3810）以拾取残余的组织（AOI 3001、3004）抑或完成切割并报告研究结果（3820）。用户具有输入编录号的选项。
图39表示根据本公开的示例性实施例准备的最终报告的屏幕截图3900。报告3900记录尽可能多的工作流程2500的动作，包括：概览、热点、跟踪1D号和被切割的AOI 3000。最终报告为用户提供如下选项：输入额外的笔记3905；通过按下“完成”键3910返回到病例列表；以及以若干格式3920中的一种导出报告。
工作流程2500的样品跟踪程序2560由组织切割仪器100自动执行，其记录如下元数据：
·用户：执行切割任务的人员。
·使用的试剂：用户输入缓冲液信息、研磨尖端批号。
·病例信息：记录患者信息、次序（order）信息、病理学家和病例笔记。
·用于转移注释的参考载片2625的图像：存储参考载片2625的图像。该图像可作为TIF文件获得并在最终样品报告3900中报告。参考图像可以从外部数字病理系统导入，或在工作台上现场扫描。
·在记录切割事件之前和之后记录：该过程内的关键步骤。在切割过程期间，从样品载片405取出组织样品406。在切割过程之前和之后，获取样品载片405的图像。切割后图像是实际切割的图像。在切割过程期间拍摄以下图像：
o参考图像：导入或带注释的图像的数字图像。
o注释：在样品载片上绘制的注释。
o研磨路径：系统计算的以在载片上执行的研磨路径。
·样品报告：样品报告呈现与样品相关的所有信息，包括：用户、试剂、载片图像、收集的切割区域、样品收集数量和部位信息。
图40、41、42分别表示在组织切割仪器100的操作期间用户可使用的各种工具的屏幕截图4000、4100、4200。图40图示了平移、撤销、不透明度和缩放工具。图41图示了变换工具。图42示出绘制和AOI工具。
图43、44、45、46分别表示在组织切割仪器100的操作期间用户可使用的各种特征的屏幕截图4300、4400、4500、4600。图43和图44图示了AOI分组特征。可能存在为某些AOI3000限定不同输出的需求。在这种情况下，能够对AOI 3000进行分组并且为每组AOI 3000限定不同的收集瓶410变得至关重要。在该图示中，AOI 3006被分配有其自己的组（黄色）和研磨尖端626，而AOI 3007和3008被分组到一起（红色）并且分配给研磨尖端627。AOI中的每个组将被单独地切割，以准备用于单独的分析，诸如通过不同的下游应用分析。批量完成切割过程4310。如之前描述的，首先切割一组，并且所收集的组织被放置到第一组收集瓶中。然后，切割第二组并且将其放置到第二组第二瓶中。
参考屏幕截图4400，“切割信息”面板4410被分成两种颜色编码的组：对应于蓝色的AOI 3001、3004的组01，以及对应于绿色的AOI 3002、3003的组02。面板4410允许用户为每个单独的AOI限定研磨尖端600。“感兴趣的区域”面板4420也被分成相同的两种颜色编码的组：组01和组02。“感兴趣的区域”面板4420允许用户将AOI拖动和放到不同的组中。如果组被删除，则AOI返回到组01。感兴趣的区域的分组是重要的，例如用于将每个组分配给被切除的不同生物样本（例如，肿瘤类型）。
图45的屏幕截图4500图示了AOI行为特征。AOI行进并且可以沿顺序切片而改变。在大多数情况下，变换和/或扭曲参考载片2625将足够。然而，在某些的更困难的情况下，组织切割仪器100允许用户选择性地编辑在特定样品中的AOI的形状但保留相同名字以有助于跟踪变得重要。
图46的屏幕截图4600图示了AOI形状编辑特征。在某些情况下，因为AOI通过顺序切片演变的方式，可能必需调整AOI形状。因此，代替遍及样品创建独特的AOI，组织切割仪器100允许用户选择性地更改特定载片中的AOI 4610的形状，但保留相同的名字。
视图（A）图示了“默认状态”，其示出了AOI名字和面积。视图（B）图示了“点击状态”，其示出了红色轮廓4620，红色轮廓4620突出对 特定AOI 4610的选择并且为用户提供“动作”菜单：以删除、编辑形状或者对AOI 4610进行分组。视图（C）图示了“编辑状态”，这使动作”菜单消失，并且原始AOI 4610的轮廓4620以红色保持可见。视图（D）图示了“绘制状态”，其允许用户与原始AOI轮廓4620相比较地重新绘制AOI。为了易于识别，重新绘制的AOI4630以不同的颜色（例如，蓝色）图示。视图（F）图示了“释放状态”，其为用户提供保存抑或取消重新绘制的AOI 4630的选项。如果保存，则重新绘制的AOI 4630将替换原始AOI 4610，呈现其分组和颜色。
在本文中所描述的流程图中的每一个中，可以在包含计算机可读代码的计算机可读介质中具体实施所述方法中的一个或多个，使得当在计算装置上执行计算机可读代码时，执行一系列步骤。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，在一些实施方式中，所述方法的某些步骤被组合、同时执行或者以不同次序执行，或者可能被省略。因此，虽然以特定顺序描述和图示了本方法步骤，但是使用特定步骤顺序并不意图暗指对本发明的任何限制。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以做出关于步骤顺序的改变。特定顺序的使用因此不以受限制的方式进行，并且本发明的范围仅由所附权利要求限定。
如本领域技术人员将了解的，本发明的方面可具体实施为系统、方法、或计算机程序产品。因此，本发明的方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例（包括固件、常驻软件、微代码等），或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，这些实施例可以全都在本文中大体称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的方面可以采取在一个或多个计算机可读介质中具体实施的计算机程序产品的形式，所述计算机可读介质在其上具有计算机可读程序代码。
如将进一步了解的，在本发明的实施例中的过程可以使用软件、固件或硬件的任何组合实施。作为以软件实践本发明的准备步骤，程序代码（不论是软件或是固件）将通常被存储在一个或多个计算机可读存储介质中，例如但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外线、或半导体系统、设备、或装置、或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例（非详尽的列表）将包括如下：具有一根或多根导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或闪存）、便携式光盘只读存储器（CD-ROM）、光学存储装置、磁存储装置，或者前述的任何合适的组合。在本文件的背景下，计算机可读存储介质可以是任何有形介质，其可以包含、或存储程序，以供指令执行系统、设备、或装置使用或者与其结合使用。
通过执行直接来自存储装置的代码、通过将来自存储装置的代码拷贝到另一存储装置（诸如硬盘、RAM等）中、或通过使用诸如数字和模拟通信链路的传输类型介质传输用于远程执行的代码来使用包含程序代码的制造物品。可以通过将包含根据本发明的代码的一个或多个机器可读存储装置与用于执行包含在其中的代码的合适的处理硬件组合来实践本发明的方法。用于实践本发明的设备可以是一个或多个处理装置和存储系统，其包含或可以网络访问根据本发明编码的（多个）程序。
计算机可读信号介质可包括传播数据信号，传播数据信号具有在其中例如以基带或者作为载波的一部分具体实施的计算机可读程序代码。这种传播信号可以采取各种各样的形式中的任一种，包括但不限于电磁、光学、或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是非计算机可读存储介质且可以通信、传播、或运输程序以供指令执行系统、设备、或装置使用或与其结合使用的任何计算机可读介质。
在计算机可读介质上具体实施的程序代码可以使用任何合适的介质传输，包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等，或者前述介质的任何合适的组合。用于实施用于本发明的方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合撰写，包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言以及传统的过程式编程语言，诸如“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以作为独立的软件包完全在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上且部分地在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或者服务器上执行。在后者的场景中，远程计算机可以通过任何类型的网（包括局域网（LAN）或者广域网（WAN））连接到用户的计算机，或者可以形成与外部计算机的连接（例如，通过使用因特网服务供应商的因特网）。
换言之，本发明提供包括指令的非暂时性计算机可读介质，指令在被处理器执行时使处理器执行多个操作，包括：使仪器的填充站的负载传感器块自动校准；使仪器的自动尖端压力致动器校准；获得用户输入（用户输入指示组织样品类型和参数），以使得能够确定要收集的组织体积；使仪器导入包含注释的参考图像；提示用户将参考图像与第一组织样品载片对准，以便将被对准的参考图像自动地复制到其它被装载的组织样品载片；以及，基于注释通过仪器启动对一个或多个生物样本的切割。
当由过程执行时，所述指令还可以使处理器执行如下操作中的至少一个：
-提示用户选择要切割的感兴趣的区域；
-提示用户将感兴趣的区域选择性地分组为独立的组；
-提示用户确认填充站贮器被装载到负载传感器块上，并且监测缓冲溶液填充状态；
-提示用户装载期望数量的研磨尖端和对应数量的收集瓶；
-提示用户输入切割设置；
-报告在填充站贮器内是否包含有足够的缓冲溶液以完成切割运行；
-报告在切割运转期间是否已经通过研磨尖端收集切割缓冲溶液；以及，
-提供对所装载的研磨尖端和收集瓶的视觉颜色编码的图示。
当由过程执行时，指令还可使处理器基于输入的组织样品类型和参数以及切割设置来分配施加到每一个研磨尖端上的重量。

Claims (17)

1.一种用于自动切割载片上的生物样本的仪器，所述仪器包括：
头部组件，其包括研磨尖端接合部；
安装到所述头部组件上的底座，其中，所述底座包括用于固持研磨尖端的研磨尖端保持器；
在所述底座上方安装到所述头部组件上的工作台；
其中，所述工作台包括填充站，所述填充站可填充有缓冲溶液；
其中，所述头部组件配置成将所述研磨尖端接合部自动地固定到所述研磨尖端，并且将所述研磨尖端移动到所述填充站以用于用预定体积的缓冲溶液填充；并且
其中，被填充的所述研磨尖端配置成自动地切割所述载片上的生物样本。
2.根据权利要求1所述的仪器，还包括：安装在所述工作台上的收集瓶；并且
其中，所述头部组件配置成在完成所述生物样本的切割后移动所述研磨尖端并在所述收集瓶内处理研磨尖端。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的仪器，还包括安装在所述工作台上的收集瓶；并且
其中，所述头部组件配置成在完成所述生物样本的切割后，移动所述研磨尖端并将所述研磨尖端分配到所述收集瓶中。
4.根据权利要求3所述的仪器，其中，所述头部组件还包括自动尖端压力致动器，其配置成调节由所述研磨尖端施加到所述生物样本上的压力。
5.一种用于自动切割多个载片上的生物样本的仪器，所述仪器包括：
头部组件，其包括研磨尖端接合部；
安装到所述头部组件上的底座，其中，所述底座包括用于固持对应数量的研磨尖端的多个研磨尖端保持器；
在所述底座上方安装到所述头部组件上的工作台；
其中，所述工作台包括填充站，所述填充站可填充有缓冲溶液；
其中，所述头部组件配置成自动地且按顺序地选择所述研磨尖端中的每一个，以将所选择的研磨尖端接合部固定到所选择的研磨尖端，并将所固定的研磨尖端移动到所述填充站，以填充预定体积的缓冲溶液；并且
其中，被填充的研磨尖端配置成自动地切割所述载片上的生物样本的一部分。
6.根据权利要求5所述的仪器，其中，所述工作台包括负载传感器块；
其中，所述填充站包括可填充有所述缓冲溶液的贮器；并且
其中，所述负载传感器块连续监测包含在所述贮器内的缓冲溶液的重量，以便监测被分配到所述研磨尖端的缓冲溶液的体积，并且进一步确定在所述贮器中是否有足够的缓冲溶液可用于完成所述切割。
7.根据权利要求5-6中任一项所述的仪器，其中，所述头部组件包括背景组件，其提供对不同颜色的背景的选择。
8.根据权利要求6-7中任一项所述的仪器，其中，所述头部组件还包括条码阅读器，其配置成读取载片条码和收集瓶条码。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的仪器，其中，所述工作台包括相机，所述相机获取所述研磨尖端、所述收集瓶和所述载片的图像。
10.根据权利要求9所述的仪器，其中，所获取的所述研磨尖端的图像确认每个研磨尖端的存在和大小；
其中，所获取的所述收集瓶的图像确认每个研磨尖端的存在和包含在其内的缓冲溶液的体积；并且
其中，所获取的载片的图像确认被限定到所述载片上的感兴趣的区域的切割的准确度。
11.根据权利要求10所述的仪器，其中，所述研磨尖端和所述收集瓶为了识别目的而被颜色编码。
12.一种使用用于自动切割多个载片上的生物样本的仪器的方法，所述方法包括：
将底座安装到包括研磨尖端接合部的头部组件上；
将工作台安装到所述头部组件上；
将多个研磨尖端放置到在所述工作台上的多个研磨尖端保持器中；
将多个收集瓶放置在形成在所述工作台中的对应的孔中；
其中，所述工作台包括可填充有缓冲溶液的填充站；
其中，所述仪器配置成使处理器在接收到启动操作的指令后执行如下操作：
自动地且按顺序地选择所述研磨尖端中的每一个；
对于每个所选择的研磨尖端，将所述研磨尖端接合部固定到所选择的研磨尖端，并且将所固定的研磨尖端移动到所述填充站，以填充预定体积的缓冲溶液；并且
使所述所选择的研磨尖端切割所述多个载片中的一个上的生物样本的至少一部分。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括如下中的至少一者：
验证所述所选择的研磨尖端的存在和/或大小；
验证对应的收集瓶的存在；以及
在完成切割运行后，验证收集了所述缓冲溶液。
14.根据权利要求12-13中任一项所述的方法，还包括：获取带注释的参考载片的图像，所述带注释的参考载片包括要切割的多个感兴趣的区域；以及
将所述带注释的参考载片的图像转移到所述多个载片中的至少一些并与其对准。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括一次跨多个感兴趣的区域连续地切割。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的方法，还包括将多个感兴趣的区域分组成单独的组。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括独立地切割多个单独的组中的每个组。
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