CN117043575A - 切割的组织切片的初步诊断 - Google Patents

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Abstract

一种用于组织样本的光学询问的系统，该系统包括：切片机，该切片机被配置成从组织块切出一个或多个组织切片，该一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；转移介质，该转移介质被配置成收集一个或多个组织切片并将一个或多个组织切片转移到一个或多个载玻片；以及光学询问系统，该光学询问系统包括被配置成照射一个或多个组织切片的照射系统和被配置成对利用照射系统照射的一个或多个组织切片执行成像分析的成像系统。

Description

切割的组织切片的初步诊断
相关申请
本申请要求于2020年10月23日提交的美国临时专利申请第63/104，907号以及2021年10月22日提交的美国专利申请第17/451，987号的权益和优先权，这两个申请的内容均通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本公开涉及基于固有组织特性的光学询问来初步诊断来自组织样本块的组织样本中的异常的系统和方法。在一些实施例中，这种系统和方法可以在自动化组织学装置中使用。
背景技术
传统的切片术，即制作邮票大小、微米薄的组织切片以用于显微镜观察，是一项精细、耗时的手工任务。在此过程中，切片机切割由组织样本组成的组织块，该组织块被封围在包埋材料(诸如石蜡)的支撑块中。切片机保持刀片对齐，以用于从组织块的一个面(块切割面)切割片。一种常见的类型(旋转切片机)线性振荡夹持块的卡盘，其切割面位于刀片切割平面中。结合块切割面逐渐进入切割平面中，切片机将薄组织切片从块切割面上连续地刮下。对于使用石蜡包埋介质的切片，操作者小心地拾取这些组织切片，并将它们漂浮在温水上。水温和地移除褶皱，并减少切割变形。最后，操作者将切片从水中移到显微镜载玻片上以供进一步处理。
在正常的病理学工作流程中，诊断是在将从样本块切割的组织样本放置在载玻片上、染色并随后成像以检测异常(例如，癌细胞)之后进行的。因此，在目前的过程，切割的组织切片在被转移到载玻片后，用H&E(苏木精和伊红)进行染色，并在病理学实验室进行评估。如果检测到组织有问题，例如检测到癌细胞，则安排新的测试。通常，在实验室对经染色的组织进行初步评估和在随后的切片中获得附加的载玻片之间需要一到两天的时间。加速该过程并使系统或用户能够在该过程中更早地标识组织中的任何异常将是有利的。
发明内容
本公开克服了现有技术的问题和缺陷。
在一些方面，本公开提供了一种用于组织样本的光学询问的系统，该系统包括：切片机，该切片机被配置成从组织块切出一个或多个组织切片，所述一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；转移介质，该转移介质被配置成收集一个或多个组织切片并将一个或多个组织切片转移到一个或多个载玻片；以及光学询问系统，该光学询问系统包括被配置成照射一个或多个组织切片的照射系统和被配置成对利用照射系统照射的一个或多个组织切片执行成像分析的成像系统。
在一些方面，本公开提供了一种系统，其中照射系统被配置成用结构光照射一个或多个组织切片。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中成像系统被配置成以光学显微镜分辨率执行成像分析。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中成像系统包括显微扫描仪。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中光学询问系统安装在可移动平台上，使得在切片机处、在转移介质上或者一个或多个载玻片上执行对一个或多个组织切片的成像分析。
在一些方面，本公开提供了一种用于组织样本的光学询问的系统，该系统包括：切片机，该切片机被配置成从组织块切出一个或多个组织切片，所述一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；光学询问系统，该光学询问系统包括被配置成照射一个或多个组织切片的照射系统和被配置成对利用照射系统照射的一个或多个组织切片执行成像分析的成像系统。以及与光学询问系统通信的处理器，处理器被编程为从光学询问系统接收指示成像分析的成像数据，并呈现该成像数据以用于分析一个或多个组织切片，以确定一个或多个异常的存在或不存在。
在一些方面，本公开提供了一种系统，其中处理器被编程为执行对成像数据的分析，以确定一个或多个组织切片的一个或多个组织样本中的一个或多个异常的存在或不存在。在一些方面，本公开提供了一种系统，该系统进一步包括转移介质，该转移介质被配置成收集一个或多个组织切片并将一个或多个组织切片转移到一个或多个载玻片。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中一个或多个异常包括指示指示疾病、质量控制问题或其组合的一个或多个生物标志物。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中处理器被编程为执行诊断算法以生成针对一个或多个组织样本的诊断值。在一些方面，本公开提供了一种系统，诊断值指示疾病的存在或不存在。
在一些方面，本公开提供了一种系统，其中，处理器进一步被编程为在诊断值指示疾病存在的情况下获得附加的一个或多个组织切片。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中处理器被配置成从成像数据中标识一个或多个组织样本中的指示疾病的一个或多个生物标志物，并基于一个或多个生物标志物为一个或多个组织样本分配诊断值。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中处理器被编程为执行质量控制算法以标识一个或多个质量控制问题。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中照射系统被配置成用结构光照射一个或多个组织切片。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中成像系统被配置成以光学显微镜分辨率执行成像分析。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中成像数据包括一个或多个组织切片的一个或多个图像。在一些方面，本公开提供了一种系统，其中处理器被配置成将成像数据作为一个或多个组织切片的一个或多个图像呈现给人类用户。
在一些方面，本公开提供了一种用于组织样本的光学询问的系统，该系统包括：切片机，该切片机被配置成从组织块切出一个或多个组织切片，该一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；转移介质，该转移介质被配置成收集一个或多个组织切片并将一个或多个组织切片转移到一个或多个载玻片；光学询问系统，该光学询问系统包括被配置成照射一个或多个组织切片的照射系统和被配置成对利用照射系统照射的一个或多个组织切片执行成像分析的成像系统；以及处理器，该处理器被编程为从光学询问系统接收指示成像分析的成像数据，对一个或多个组织样本执行分析以获得指示疾病的一个或多个生物标志物，并且如果检测到一个或多个生物标志物，则使切片机切出附加的一个或多个组织切片。
在一些方面，本公开提供了一种用于组织样本的光学询问的方法，该方法包括：使用切片机对来自组织块的一个或多个组织切片进行切片，一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；使用自动转移介质将一个或多个组织切片从切片机转移到一个或多个载玻片；通过照射系统照射一个或多个组织切片；以及通过成像系统执行成像分析，以收集由照射系统照射的一个或多个组织切片上的成像数据。
在一些方面，本公开提供了一种方法，该方法进一步包括将成像数据作为一个或多个组织切片的一个或多个图像呈现给一个或多个用户。在一些方面，本公开提供了一种方法，该方法进一步包括在组织样本被染色后，将一个或多个组织样本的一个或多个图像呈现给人类用户。在一些方面，本公开提供了一种方法，该方法进一步包括由处理器接收指示成像分析的成像数据，并由处理器分析组织样本，以确定一个或多个组织样本中一个或多个异常的存在或不存在。在一些方面，本公开提供了一种方法，该方法进一步包括由处理器执行诊断算法，以针对一个或多个组织样本生成指示一个或多个组织样本中存在或不存在疾病的诊断值，并将诊断值与一个或多个组织切片的一个或多个图像一起呈现给人类用户。在一些方面，本公开提供了一种方法，该方法进一步包括由处理器执行诊断算法，以针对一个或多个组织样本生成指示疾病存在或不存在的诊断值。
附图说明
通过示例性实施例的非限制性示例，参考所述多个附图，在以下的具体实施方式中进一步描述本公开，其中类同的附图标记表示贯穿附图的若干视图的类似的部分，以及其中：
图1、图2和图3示出了本公开的照射和成像系统的实施例；
图4至图6提供了示出根据本公开的方法的各种非限制性示例的流程图；
图7A示出了根据本公开的示例性自动切片机；
图7B是本公开的自动胶带转移装置的一个实施例的示意图；
图8是示出在被应用到样本块的表面之前的胶带的示意图；
图9是图6的自动化装置的载玻片台和光学询问系统的透视图；
图10至图12提供了示出根据本公开的自动化方法的各种非限制性示例的流程图；
图13是用于实现根据本公开的各方面的过程的高级架构的示意图；
图14是本公开的示例性方法的流程图；以及
图15示出了根据本公开的各方面的被照射的组织切片的图像。
尽管以上标识的附图阐述了当前公开的实施例，但如讨论中所指出的，也构想了其他实施例。本公开以表示而非限制的方式呈现了说明性的实施例。可以由本领域技术人员设计众多其他修改和实施例，这些修改和实施例落在本公开的实施例的原则的范围和精神内。
具体实施方式
本公开提供了用于在组织学过程中制备组织样本期间对组织样本进行光学询问而不对组织进行化学染色或标记的系统和方法。目前公开的方法和系统可以以手动、半自动方式或全自动组织学过程使用以执行对未染色组织样本的成像分析。执行成像分析，例如，以使用成像系统获得指示被照射的组织切片的一个或多个图像的成像数据。成像数据可以是组织样本的实际图像或指示图像的数据，例如，可用于重新创建组织样本的图像的数据，并且这些术语可以互换地使用。基于成像数据，可以由人类用户或计算机系统做出关于组织样本的进一步处理的决策。可以基于单独的成像数据或结合关于组织样本的其他信息来做出这样的决策。
在一些实施例中，本公开的系统和方法可以提供可用于诊断疾病或病症的组织样本的一个或多个图像。注意，本文所使用的术语“诊断”表示单数的，例如单个疾病，但也包括多于一个的，例如多个疾病，如术语“诊断”中的那样。在一些实施例中，本公开的询问系统和方法使得能够在载玻片制备过程(例如组织切片)期间从组织中提取与诊断相关的信息，例如肿瘤的存在。在一些实施例中，目前公开的系统可用于确定组织切片是否存在一个或多个质量问题(没有足够的组织样本、没有完整的组织样本等)。该系统和方法在不进行任何染色或特殊处理(例如用荧光信号标记组织)的情况下使用固有的组织特性来呈现初步诊断。这在组织样本的制备期间提供了初步快速的信息集，这有助于对组织样本进行优先处理，从而加快了在未染色图像中已经可见异常的情况的诊断时间。来自未染色/未处理的组织图像的信息可以与来自下游染色切片的信息集成，这可以加速计算机辅助诊断。因此，用于计算机辅助诊断的光学成像方法可以集成到自动化装置中。由于在一些实施例中在该过程的不同阶段对组织进行分析，例如，块到新片、传送片、载玻片上片，因此能够提供了多个内部级别的组织询问。
在一些实施例中，诊断可以由人类用户执行。本公开的方法和系统可以加速涉及多轮组织切片、染色和分析的组织样本制备过程。因为即时方法和系统可以向人类用户(例如，病理学家)提供图像，同时切片仍处于被处理的早期阶段，所以人类用户例如可以要求附加的测试(染色或分子测试)。这可以加快诊断过程，从而改善患者的健康结果。
本公开提供了一种系统和方法，用于通过计算机系统、人类用户或两者从组织样本块初步诊断组织切片，而无需对组织进行化学染色或其他标记。在一些实施例中，本公开的方法和系统在组织学载玻片的制备期间(例如在块面处、胶带转移期间或在载玻片上)利用光学方法来获得和解释未染色组织的成像数据以辅助诊断。这可以被称为光学染色，并且可以用于在载玻片制备过程的早期阶段(例如，在样本切片或载玻片制备期间)提取诊断信息，。然而，在一些实施例中，本方法和系统依赖于固有的组织特性(例如，组织中存在的内源性荧光团)，而没有任何染色或特殊处理。固有的组织特性是在没有任何染色或特殊处理的情况下使用的，从而加快了该过程。换言之，可以使用各种光学询问技术来分析天然未染色组织的切片。以这种方式，在切片过程中提供来自自动化设备的初步快速的信息集，这有助于对样本进行优先处理，从而加快在未染色图像中已经可见异常的情况的诊断时间。附加地，将未染色切片信息与下游染色切片信息集成可以加快最终的计算机辅助诊断(CAD)。在一些实施例中，初步诊断系统/过程被集成到自动化组织转移系统中，该自动化组织转移系统利用胶带(或其他转移介质)将由切片机从组织样本块切割的组织切片传送到显微镜载玻片。
在一些实施例中，本公开提供了一种包括照射系统和成像系统的光学询问系统。照射系统可以以各种波长照射组织。成像系统可以利用广泛的光学现象(包括但不限于选择性吸收、组织中不同内源性荧光团的荧光、拉曼效应和类似现象)以各种波长对被照射的组织进行成像。成像系统还可以跨越组织切片的区域对组织切片进行成像，例如，提供整个组织切片的扫描。
在一些实施例中，本公开的系统和方法被配置成提供组织切片的图像，使得可以对癌细胞或其他异常的存在或不存在(例如，疾病生物标志物的存在或不存在或质量问题的存在或不存在)进行评估。在一些实施例中，在这样的评估之后，可以向病理学实验室提供反馈；在其他实施例中，在这种评估之后，可以取进一步的切片(例如，如果检测到癌细胞)以用于进一步分析，或者不取进一步的切片。(例如，如果没有检测到异常)。在一些实施例中，本公开的系统和方法可用于对胃肠病学、妇科病理学、血液疾病、凝血障碍、微生物学、肺癌和乳腺癌中的异常或疾病状态的初步诊断。在一些实施例中，本公开的系统和方法可用于对传染病病理学的初步诊断。在一些实施例中，本公开的方法可用于确定组织样本是否符合质量控制参数，诸如尺寸、形状、组织样本是否完整等。在一些实施例中，图像可以用于非临床用途，例如，临床前毒理学研究，或者其中使用组织学的动物或农业分析。
在一些实施例中，通过使用波长集进行成像来获得(收集)信息，并且对结果进行数字分析以做出诊断判断。组织切片可以是“光学染色的”而不是“化学染色的”，即，本方法和系统利用分析固有组织特性(例如，存在于组织中的内源性荧光团)的成像技术，而无需对组织样本进行任何染色或特殊处理。可以使用光学成像技术(包括例如荧光光谱成像、拉曼(Raman)或IR光谱成像)在一个或多个照射波长下分析这种未处理的组织样本。
作为背景描述了制备用于分析的组织样本的示例性过程。组织样本以组织块或具有包埋在诸如石蜡的保存材料中的组织的样本块的形式提供。首先以相对厚的切片对新块进行切片，以去除组织样本顶部0.1mm-1mm的石蜡层，从而暴露石蜡下的组织。这种用于去除石蜡层并暴露组织的大横截面的过程被称为“面向块”。然后，组织块可以被水合并返回到切片机被切片。将组织样本的切片转移到玻璃载玻片上并安装在玻璃载玻片上以用于分析。
本公开的系统和方法可用于在载玻片制备过程期间基于组织样本的固有特性对组织样本进行初步诊断、成像或其他信息收集技术，而无需任何染色或其他特殊处理。典型地，对于组织学分析，载玻片上的组织样本被染色，诸如用H&E染料(苏木精和伊红)或其他(特殊)染色，以向病理学家提供组织的详细视图。通过对细胞结构进行染色，否则透明的组织切片被着色，使得能够基于细胞的组织和显示的异常进行疾病诊断。本公开的系统和方法利用一种或多种光学或成像技术(光学染色)以提供对未处理组织样本的初步诊断。
参考图1，根据本公开的一些实施例的光学询问系统10可以包括照射系统1和成像系统2。照射系统1照射组织样本4(在切片机卡盘3中示出)以辅助利用成像系统2分析组织。照射系统1可用于照射组织切片中的组织样本，并且成像系统2用于执行对组织样本的成像分析。基于这种分析，关于组织切片的成像数据可以用于诊断、质量控制或其他决策目的。在一些实施例中，光学询问系统10可以从多个连续的组织切片获得成像数据，并且这种成像数据可以用于组织样本的三维重建或用于比较。
在一些实施例中，组织块可以用结构光来照射，并且返回的光可以用于组织诊断。在一些实施例中，结构光指的是以特定图案对组织块的照射。在一些实施例中，结构光可以是空间结构化的，即，以几何结构图案(例如网格、条纹、同心圆等)照射组织。在一些实施例中，结构光可以是光谱结构化的，即，组织被具有不同波长的光同时照射。在一些实施例中，波长可以从不同的强度、波段或颜色中选择。在一些实施例中，光谱结构光可以在相同或主要相同的强度范围内(例如，UV)，但是具有在该强度范围内的不同的特定波长。在一些实施例中，光谱结构光可以主要构成来自一个或多个频率带的光，这些带被定制以适应组织分子的光学特性，这些光学特性包括例如荧光吸收和发射光谱。作为示例，主要具有UV辐射的波长范围可以引起来自某些组织室的强烈自发荧光，从而促进随后的诊断步骤。在一些实施例中，结构光可以是按顺序结构化的，例如，组织样本可以在不同的时间按顺序被照射，在照射之间具有相同或不同的时间间隔。
照射系统1可以被配置成以一波长范围内的一个或多个波长照射组织样本。不同的扫描或诊断的应用可以使用不同的范围。例如，380nm至450nm范围内的一个或多个波长可以导致组织中的某些蛋白质发出荧光。光谱的另一个范围可能在620nm至4000nm范围内被某些蛋白质吸收。照射系统1可以照射组织样本，因此可以在不同的对比度条件下对其成像。在一些实施例中，某些蛋白质可以被照射以使这些蛋白质发出荧光，这可以在例如组织样本和包埋材料之间或组织样本的各部分之间产生对比。在一些实施例中，吸收光谱可用于在组织样本中产生暗点，以产生对比并使用IR波长检测某些蛋白质。在一些实施例中，可以将创建不同对比度图的不同照射条件收集的图像进行组合，以向诊断算法或用户提供更丰富的信息。例如，附图标记6示出了根据本公开的在高对比度照射下的块，其中石蜡和组织之间的对比度是明显的；另一方面，附图标记5示出了在低对比度照射下的样本块，其中更难区分组织和石蜡。
照射系统可以包括产生紫外线范围、可见光范围、中红外范围或红外范围内的光的一个或多个光源。例如，UV光可用于激发组织中的天然荧光团，例如NADH(例如，325nm至375nm)或FAD(例如，425nm和475nm)。合适的光源包括但不限于LED、激光器、超连续谱光源等类似的。在一些实施例中，可以使用滤光片或具有给定波长发射范围的LED来控制光的波长。在一些实施例中，在图像捕获侧，可以提供滤光片以增强图像捕获。
成像系统2可以包括光检测器，并且可以被配置成使用一种或多种成像方法对组织样本进行成像以用于评估。成像系统可以被配置成与各种成像技术荧光光谱、拉曼光谱、IR光谱或其组合一起使用。如下所述，各种图像处理技术可被利用以用于评估。也可以利用于最近的基于人工智能的图像处理技术。例如，光学询问系统2可以包括可见光检测器，例如，可以拍摄组织样本的数字图像的相机。在一些实施例中，成像系统2可以包括电荷耦合检测器、热检测器、光电检测器或光谱仪中的一个或多个，例如光谱、多光谱或超光谱相机。成像系统2可以对被照射的组织切片进行成像，以用于光谱分析，包括但不限于荧光光谱、拉曼光谱、IR光谱或其组合。
在一些实施例中，成像系统可以被配置成以微米分辨率捕获整个组织样本的图像。在一些实施例中，成像系统可以包括光学显微镜。在一些实施例中，成像系统可以包括光学显微镜。在一些实施例中，成像系统可以包括全载玻片成像扫描仪，其可以安装在移动平台上以拍摄组织切片的一个或多个显微图像。
可以利用反射模式的透射。可以从各种角度照射或检查样本块，诸如垂直于正面、以掠射角、垂直于侧面或以掠射角、或这些角度的任何组合。
在一些实施例中，成像系统2可以包括CCD(电荷耦合器件)，硅基多通道阵列检测器，其可以用作拉曼光谱中的检测器。在操作中，激光束照射样本。来自被照射点的电磁辐射用透镜收集，并通过单色仪被过滤。对应的激光线的波长的弹性散射辐射(瑞利散射)被陷波滤波器、边缘通滤波器或带通滤波器过滤，而收集的其余光被分散到CCD检测器上，CCD检测器提供从样本收集的电磁辐射的光谱分布。该光谱分布对应于样本组成中材料的光谱特征的组成。对光谱分布的分析导致对样本中某些材料的标识。
可以对图像进行处理和评估，以做出异常的二元决策，例如癌细胞的存在或癌细胞的不存在。如上所述，这种分析依赖于组织的固有特性，而不需要任何附加的化学处理。例如，针对癌症诊断，照射系统用于用UV光(例如，在275nm和285nm之间的范围内的一个或多个波长)照射组织样本，并且返回的光可以被成像系统2(例如，CCD相机)检测到。健康组织和恶性组织之间的光谱分布是不同的，例如，在空间细胞分布模式、某些蛋白质和分子的浓度方面存在差异。收集的数据可以被算法用来进行用于诊断的决策，或者被提供给人类专家来做出决策。
应当理解，本文描述的这些各种照射和成像子系统以及各种相关方法是通过示例的方式提供的，因为可以利用其他照射系统来增强区分组织和石蜡(或其他包埋材料)，并且可以利用其他成像系统，以及用于初步诊断的其他计算系统，而无需(或在此之前)对组织进行染色或标记。此外，可以利用照射系统的任何组合和/或成像系统的任何组合。
光(相干或非相干)可以经由吸收、折射、散射、拉曼散射、荧光、磷光、干涉来使用，并且波长可以是在从x射线到无线电波的光谱中任何地方的连续或不连续分布，也可以是这些模态的任何组合。
在一些实施例中，目前公开的方法和系统可以与用于组织制备的手动过程结合使用。在一些实施例中，目前公开的系统和方法可以结合到自动化组织学装置中，作为用于制备组织样本的自动化系统的一部分。本文公开的自动化方法(过程)和系统可以用经由完全自动化组织切片设备自动面向组织块，其中一旦被面向，组织会自动从块面被切割，自动转移到胶带上，并且胶带经由辊自动移动，以推进切割的组织，并将胶带的后续部分定位在块面上，以便随后将切割的组织切片转移到胶带上。在一些实施例中，自动化组织切片装置还包括载玻片台，并且保持在胶带上的组织切片被自动传送到自动化装置中并转移到玻璃载玻片上以用于分析。在一些实施例中，转移机构，例如胶带转移，可用于将组织切片从切片机转移到玻璃载玻片。注意可以利用胶带以外的转移介质(也称为传送介质)。因此，本文对胶带的引用是为了方便，因为本文所公开的系统和方法完全适用于其他转移介质，而不仅仅是胶带。
光学询问系统10可以被定位成在样本制备过程中的不同步骤可视化组织样本。在一些实施例中，如图1所示，光学询问系统可被定位成当样本块被支撑在样本支撑卡盘3上时照射并可视化样本块4。参考图2，在一些实施例中，光学询问系统被定位成在切割的组织样本被转移介质12转移时诊断切割的组织样本，转移介质12由机动馈送机构13驱动。参考图3，替代地或附加地，光学询问系统10可以被定位成诊断载玻片台7中载玻片上的组织切片。在组织切片从块上被切割下来并被粘附到胶带上之后，可以拍摄胶带(或其他转移介质)上的切割的组织切片的图像。在切割的组织切片被转移到载玻片上之后，可以附加地或替代地拍摄切割的组织切片的图像。本公开的病理学系统可以包括位于不同位置的多个光学询问系统，或者可以包括可以在不同位置之间移动的单个光学询问系统。
参考图4，提供了用于切割组织样本的早期诊断的示例性过程流程图400。如图4所示，在一些实施例中，在步骤401中，切片机从样本块切割组织切片。在步骤402中，在切片机从样本块切割组织切片之后，组织切片被照射并且切割切片被成像系统成像。在一些实施例中，可以在样本块上的组织样本上得到成像数据。在步骤404中，(由计算机或人类用户)分析成像数据以检测组织中的异常。在步骤406中，如果没有检测到异常，则此时可能不需要更多的组织切片。在步骤408中，如果检测到异常，则从样本块中取出更多的组织切片。在步骤410中，将来自步骤406或步骤408的切割组织切片转移到载玻片上用于染色和分析。切片机可以针对异常继续切割和分析附加的切片。如果在后续切片中检测到异常，则将获得附加的切片。如上所述，在一些实施例中，装置可以执行初步诊断/分析，以为切片机的人类激活提供反馈，从而获得更多切片。在替代实施例中，代替机器或除了机器之外的病理学家在切片/成像过程期间进行初步诊断/分析，并控制切片机的激活以用于附加切片。
在图5的流程图500中描绘的过程中，在一些实施例中，在步骤501中，切片机从样本块切割组织切片之后，在步骤502中，在转移时或紧接在转移到胶带之后，组织切片被照射并且由成像系统获得切割切片的成像数据。在步骤504中，分析成像数据以检测组织中的异常。在步骤506中，如果没有检测到异常，则此时可能不需要更多的组织切片。在步骤508中，如果检测到异常，则从样本块中取出更多的组织切片。在步骤510中，将来自步骤506或步骤508的切割组织切片转移到载玻片上以用于染色和分析。因此，用于对异常的存在或不存在的二元决策以及对附加切片的需求的初步诊断是由机器和/或病理学家在胶带上做出的。
在图6的流程图600中描绘的系统/方法中，除了切割切片的图像是在载玻片上而不是在胶带上拍摄的之外，该系统/方法可以与图5相同。在步骤601中，在一些实施例中，切片机从样本块切割组织切片。在步骤62中，可以是在转移时，也可以是紧接在转移到胶带之后照射组织切片并且由成像系统获得切割切片的成像数据。在步骤604中，分析成像数据以检测组织中的异常。在步骤606中，如果没有检测到异常，则此时可能不需要更多的组织切片。在步骤608中，如果检测到异常，则从样本块中取出更多的组织切片。在步骤610中，将来自步骤606或步骤608的切割组织切片转移到载玻片上以用于染色和分析。因此，用于对异常的存在或不存在的二元决策以及对附加切片的需求的初步诊断是由机器和/或病理学家在载玻片上做出的。如上所述，可以在块、胶带和载玻片的一个或多个位置处拍摄组织样本的照片以及在一个或多个其他位置(例如，载玻片上)拍摄组织样本的照片，作为对在块、胶带或载玻片处拍摄的一张或多张照片的附加或替代。
参考图7A，本公开的光学询问系统可以是自动化组织切片设备的一部分。在一些实施例中，自动化组织切片设备100可以包括用于以下各项的机构的组合：接收样本块、从样本块切割样本/切片、将从样本块切割的样本转移到胶带上以转移到载玻片以供分析。机构的组合可以包括至少一个切片机104、转移介质106、载玻片粘合剂涂料器112、载玻片打印机114、载玻片输入架116、从一堆载玻片中拾取载玻片的载玻片分离器118、以及载玻片输出架120。机构的这种组合共同作用，以制备载玻片上的样本并制备载玻片本身。
至少一个切片机104被配置成用于从被封围在保存材料(诸如石蜡)的支撑块中的组织块切割组织样本或切片。在切片之后，组织切片随后可以被转移到诸如胶带之类的转移介质106上，以用于随后转移到用于病理学或组织学的载玻片台。
如上所述，本公开的光学询问系统可以放置在自动化组织切片设备100中的一个或多个不同位置。图7B是自动化胶带转移装置(系统)的一个实施例的示意图，以解释其中可以使用照射和图像(视觉)系统以及初步诊断系统的装置。在块被完全面向之后示出用于传送切割组织切片的转移介质12的路径。图7B示出了用于保持样本块并切割切片的切片机14。切片机14包括刀片(未示出)，刀片被对齐用于从组织块的表面切割片(或切片)。
除了粘合性转移介质12和切片机14之外，图7B的自动化胶带转移装置还包括机动馈送机构13、胶带涂覆器17、载玻片台15和卷取(take-up)机构16。附图中(示意性地)示出了用于转移介质12(例如，粘合性胶带)的照射系统1和成像系统2。可以针对样本块利用相同的(1，2)或不同的照射和成像系统。附图中还(示意性地)示出了用于载玻片的照射系统1a和成像系统2a。然而，如上所述，替代地或附加地，本公开的系统可以仅包括一个光学询问系统，该光学询问系统可以在不同位置之间移动。
转移介质12的路径从馈送机构13开始，并朝向切片机14和胶带涂覆器17的涂覆器端行进。转移介质然后被施加到组织块的表面，并在组织切片从组织块切片之后拾取该组织切片。然后，转移介质12行进离开切片机，并朝向载玻片台15行进，最后被存储在卷取机构16上。控制器控制的机动卷轴推进粘合性胶带，使得粘合性胶带的包括切割切片的部分从切片机和样本块上移开，并将粘合性胶带的新部分定位并粘附到切割面，以便下一个切片由切片机切割并转移到粘合性胶带。
当循环开始时，胶带涂覆器17朝向组织24的样本块的切割面22移动(图8)。这导致胶带涂覆器17的辊构件25将转移介质12(例如，如果利用粘合性胶带，则将胶带的粘合侧)压到切割面上，以使转移介质12粘附并用转移介质12覆盖整个切割面22。然后，胶带涂覆器17以相反的方向缩回，使辊构件25复位到辊构件25离开切割面22的原始位置。在替代实施例中，在由切片机进行切片之后，将切割组织切片移动到与胶带接触。
图9更详细地示出了自动化胶带转移装置的载玻片台15。载玻片台15可以是UV台，用于将转移介质12上的组织切片转移到预先涂有UV固化粘合剂的显微镜载玻片40。然后，辊可以将粘合性胶带上的切片压到载玻片上。应当领会，尽管图6的系统包括用于转移到载玻片的载玻片台，但是在一些实施例中，系统不包括载玻片台，并且在将切割切片转移到胶带并将胶带从切片机区域移动之后，可以根据其他方法(例如，手动转移或存储在胶带上)将切片从胶带转移到载玻片。
载玻片台7具有下部30，下部30具有形成载玻片槽的间隔件32、支撑部分34、UV源36和电机38。由间隔件32形成的载玻片槽和支撑部分34保持载玻片40。电机38用于平移或移动载玻片台15的下部30，以调整载玻片40上的切片位置，使得可以控制来自胶带的样本切片沉积在载玻片40上的确切位置。照射和成像系统可以提供在载玻片台内或邻近载玻片台，用于照射载玻片上的组织切片和拍摄载玻片上的组织切片的图像。
如上所述，本文所公开的照射和成像系统可以与其他自动化装置、粘合性胶带以外的胶带、不具有自动化载玻片台的装置、以及手动系统一起使用。
自动化系统提供使用转移介质(例如粘合性胶带，或替代地另一种转移介质)，以支撑来自组织块切割的样本。自动化系统和方法还提供了样本从粘合性胶带到载玻片的自动化后续转移。
系统使用连续的粘合性胶带条进行描述，但应当理解，可以使用其他转移介质。本文公开的粘合性胶带在切片之前粘附到样本块的切割面上。在粘合性胶带粘附到切割面之后，切片机开始切割动作。粘合性胶带到切割面的粘附支撑正由切片机切割的切片。一旦切片机完成切割，已被切割的切片仍粘附在粘合性胶带上。在替代实施例中，可以首先切割该切片，然后粘附到转移介质上。
应当理解，本文中使用的术语“粘合性胶带”是指任何类型的接合，包括分子接合、机械接合等，也可以包括干粘合性胶带，例如由nanoGriptech生产的Setex-dA，该干粘合性胶带经由范德瓦尔斯力(分子接合)提供接合，并且其胶带剥离力随剥离角度变化很大，这可将剥离期间的切片损伤降至最低。胶带优选地不会留下任何残留物，在需要时粘住，并在需要时剥离，而不会损伤组织。还应该注意的是，本文使用的术语“连续粘合性胶带条”意味着胶带比用于单个切片(从组织块上切下的单个组织样本)的粘合性胶带量更长。粘合性胶带的粘合区域优选足够大以完全覆盖样本块的切割面，即，当它从样本块切片时保持完整的切片。
注意，胶带提供了组织的切片的传送设备/系统的一个示例。也可以利用其他传送系统，诸如机械臂、一系列装有水的杯子等。本文所描述的系统，例如，照射系统、成像系统等，完全适用于各种传送系统上的切片(片)。
根据本文所描述的系统的一些实施例，可以稳定地(牢固地)固定载玻片台中的载玻片。
自动化胶带转移装置可以包括可编程数字控制器、处理器、或用于控制自动化胶带转移装置的运动，与自动化胶带转移装置的用户通信和/或与自动化胶带转移装置所连接的切片机通信的其他类型的专用集成电路(ASIC)。在自动胶带转移装置内可以控制许多运动。这些运动的示例包括馈送机构和卷取机构的运动、载玻片台的下部和平移部分的运动、线性致动器构件的运动等。控制器还可以向用户提供自动化胶带传送装置的功能或状况的信息，诸如已制备好的载玻片的数量、已传送的载玻片的数量、卷上剩余的胶带的数量等。控制器能够接收任何类型的输入(例如，机械、视觉、电气等)以执行其控制功能。
在一些实施例中，自动化胶带转移装置进一步包括用于检查样本块的光学设备。例如，切片机可以存储用于切片的多个样本块。光学设备可用于评估切割面的状况或确定组织在包埋介质内的位置。在一个示例中，切割面的宏观图像可以使粘合性胶带更精确地放置在切割面上。对切割面的分析可促进切割面的自动修整以暴露切片的所需组织。
注意，本文中使用的术语组织切片或切割切片构想到从样本块切下的初始切片可能不包含太多组织，因为它们可能包含上覆材料，例如石蜡或其他包埋介质。然而，组织切片，即包含足够组织切片的胶带区域，对于组织病理学是关键的。
参考图10的流程图，在胶带(例如，胶带盒)被加载到馈送机构上之后，在一些实施例中，在步骤1001中，馈送机构被激活以推进胶带，即，连续长度的粘合性胶带。在步骤1002中，线性致动器构件朝向样本块的切割面移动。在步骤1004中，辊构件将胶带的粘合侧压到切割面上。在步骤1006中，辊构件向下推动以使粘合性胶带粘附并覆盖整个切割面。在步骤1008中，线性致动器缩回以复位辊构件，以供粘合剂的后续应用。在步骤1010中，切片机切割被粘合性胶带覆盖的部分。在步骤1012中，切割部分推进到载玻片台，以便与载玻片对齐。在步骤1014中，载玻片辊将被覆盖切片压到载玻片上。在步骤1016中，将组织切片层压到载玻片上。在步骤1018中，载玻片辊缩回其原始位置。在步骤1020中，胶带从载玻片上移开，并被存储在卷取机构上。
注意：可以利用单个成像系统，例如数码相机，以邻近切割切片到胶带的粘合剂的转移来获得成像数据。在自动化操作期间，(多个)相同的相机可以被重新定位到邻近载玻片台，以在将切片转移到载玻片之后拍摄载玻片的照片。替代地，可以在载玻片台内或邻近载玻片台提供不同的询问系统，以在将切片转移到载玻片之后拍摄照片。如上所述，成像系统可以在将切割切片转移到胶带后以及将切割切片从胶带转移到载玻片后获得切割切片的成像数据，或者，替代地，可以只在转移到胶带后或只在转移到载玻片后拍摄照片。这种成像数据可以在转移时、紧接在转移后或转移的下游(在胶带已推进通过胶带涂覆器或推进到载玻片台之后)拍摄。如果期望，也可以在胶带馈送周期期间的其他时间拍摄胶带和/或胶带的切割切片的照片。
参考图11，参考图11的流程图提供了用于检测切割组织样本中的异常的示例性过程流程图1100，在胶带(例如胶带盒)被加载到馈送机构上之后，在一些实施例中，在步骤1101中，馈送机构13被激活以推进胶带(即连续长度的粘合性胶带)。在步骤1102中，胶带涂覆器17朝向样本块的切割面移动。接下来，在步骤1104中，辊构件将胶带的粘合侧压到切割面上。在步骤1106中，辊构件然后向下推动以使粘合性胶带粘附并覆盖整个切割面。在步骤1108中，胶带涂覆器17缩回其原始位置以复位辊，以便随后将粘合性胶带应用到另一个样本。在步骤1110中，切片机然后切割被粘合性胶带覆盖的切片(沿着平行于或基本平行于切割面的平面)。在步骤1112中，该切片可以分别由照射系统和光学询问系统照射和成像。在步骤1114中，分析成像数据以检测组织中的异常。在步骤1116中，如果没有检测到异常，则此时不需要更多的组织切片。在步骤1118中，如果检测到异常，则从样本块中取出更多的组织切片，并且在步骤1120中，将切割的组织切片转移到载玻片上以用于染色和分析。该装置将针对异常继续切割和分析附加的切片。如果在后续切片中检测到异常，则将获得附加的切片。如上所述，在一些实施例中，装置可以执行初步诊断/分析并自动启动附加切片以转移到载玻片，或替代地为装置的人为激活提供反馈从而获得更多切片。在替代实施例中，代替机器或除了机器之外的病理学家在切片/成像过程期间进行初步诊断/分析，并控制切片机用于附加切片的装置的激活。
在图12的流程图1200中所描绘的系统/方法中，除了在载玻片上而不是在胶带上获得切割切片的成像数据之外，该系统/方法与图11相同。在一些实施例中，在步骤1201中，馈送机构被激活以推进胶带。在步骤1202中，线性致动器构件朝向样本块的切割面移动。接下来，在步骤1204中，辊构件将胶带的粘合侧压到切割面上。在步骤1206中，辊构件然后向下推动以使粘合性胶带粘附并覆盖整个切割面。在步骤1208中，线性致动器缩回其原始位置以复位辊，以便随后将粘合性胶带应用到另一个样本。在步骤1210中，切片机然后切割被粘合性胶带覆盖的切片(沿着平行于或基本平行于切割面的平面)。在步骤1212中，切割切片推进到载玻片台，以与载玻片对齐。在步骤1214中，该切片可以分别由照射系统和光学询问系统照射和成像。在步骤1216中，分析成像数据以检测组织中的异常。在步骤1218中，如果没有检测到异常，则此时不需要更多的组织切片。在步骤1220中，如果检测到异常，则从样本块中取出更多的组织切片，并且在步骤1222中，将切割的组织切片转移到载玻片上以用于染色和分析。因此，如结合图11的图所描述的，用于对异常的存在或不存在的二元决策以及对附加切片的需求的初步诊断由机器和/或病理学家在载玻片上做出。
根据图11和图12的流程图的成像数据的分析可以通过使用本文描述的照射和光学询问系统来增强。
在一些实施例中，i)从组织样本块切割切片并将该切片转移到转移介质，诸如胶带，以用于随后转移到载玻片；ii)通过其他方法对胶带上的切割切片进行成像或数据捕获；以及iii)分析数据以提供初步诊断判断。
在一些实施例中，i)从组织样本块切割切片并将该切片转移到载玻片；ii)在不染色或不标记载玻片上的组织的情况下，通过其他方法对载玻片上的切割切片进行成像或数据捕获；以及iii)分析数据以提供初步诊断判断。
在一些实施例中，i)在自动化装置中从组织样本块切割切片并将该切片转移到转移介质，例如胶带；ii)将切割切片从转移介质转移到载玻片；iii)在不染色或不标记载玻片上的组织的情况下，通过其他方法对切割组织切片进行成像或数据捕获；以及iv)分析数据以提供初步诊断判断。
根据本公开的另一方面，i)在自动化装置中从样本块切割组织切片之前，通过其它方法对该组织切片进行成像或数据捕获；ii)分析数据以提供初步诊断判断；以及iii)然后从样本块上切割切片并将该切片转移到转移介质，诸如胶带，以便传送到载玻片。
根据本公开的另一方面，提供了一种系统，该系统包括一个或多个成像系统，该一个或多个成像系统被配置成拍摄以下图像：i)包含被包埋在包埋材料中的组织的组织样本块和/或ii)从样本块切割后的在胶带转移介质(例如，胶带)上的组织切片和/或iii)载玻片上的组织切片，拍摄的所有图像用于提供初步诊断，而不对组织切片进行染色或其他标记。
根据本公开的自动化系统的另一方面，提供了一种自动化胶带转移系统，该自动化胶带转移系统包括控制器、用于保持被包埋在包埋介质中的组织样本块的支撑件、被配置成从样本块切割组织切片的切割设备、用于从样本块传送切割组织切片的转移介质、以及初步诊断系统，该初步诊断系统包括一个或多个成像系统(或其他信息收集设备/系统)，该一个或多个成像系统被配置成至少拍摄i)样本块的块面或ii)来自块面的切割组织切片或iii)携载带有切割组织切片的介质的组织或iv)包含切割组织切片的载玻片中的一者或多者的第一图像，该图像被处理以执行初步诊断，而不对组织进行染色或标记。
根据本公开的自动化系统的另一方面，提供了一种自动化方法，该自动化方法用于从组织样本块转移切割的组织切片并提供对组织切片的初步诊断而不对组织进行染色或标记。该自动化方法包括：
a)在自动化系统中推进组织切片传送介质；
b)照射以下各项中的一项或多项：i)样本块的块面或ii)来自块面的切割组织切片或iii)携带切割组织切片的转移介质或iv)包含切割组织切片的载玻片，以增加对比度，从而增强对组织与包埋材料的区分；以及
c)拍摄以下各项中的一项或多项的图像：i)样本块的块面，或ii)来自块面的切割组织切片，或iii)携带切割组织切片的转移介质，或iv)包含切割组织切片的载玻片，以便对组织切片进行初步诊断，而无需对组织进行染色或标记。
诊断判断可以通过人类和/或机器分析来做出。在一些实施例中，初步诊断可以由分析由切片机切割的图像的病理学家来执行，并且病理学家确定是否需要获得附加切片。在一些实施例中，在自动化系统中，初步诊断可以由在自动化系统的自动化切片/胶带转移过程期间分析图像的病理学家来执行，并且病理学家确定是否需要进行附加切片。在其他实施例中，初步诊断可以通过自动化装置来执行，该自动化装置在自动化系统的自动化切片/胶带转移过程期间分析图像，并将信息提供给实验室和/或响应于在初步诊断中识别的信息自动启动动作，例如，自动获取附加切片。在一些实施例中，初步诊断可以由病理学家和机器/装置两者来执行。
自动化系统可以包括计算机系统，以收集和分析由成像系统2收集的成像数据。如果需要，可以存储成像数据以供以后分析或比较。计算机系统可以具有判定算法以确定(在二元分析中)来自块面、胶带或载玻片的图像是否显示组织异常。
图14示出了用于确定组织切片是否包括一个或多个异常的示例性方法(用于疾病的存在或不存在的诊断算法或用于缺陷或质量控制问题的存在或不存在的质量控制算法)。在步骤1402中，系统可以使用照射系统初始照射组织切片。在步骤1404中，执行成像分析，例如，以便使用成像系统获得指示被照射的组织切片的一个或多个图像的成像数据。可以使用适当的一个或多个波长的光，例如可见光、UV等来照射组织切片。在一些实施例中，成像数据指示以从宏观图像到微观图像的不同放大级别拍摄的一个或多个图像，并且可以以不同波长捕获成像数据，例如，以检测不同物质的荧光。例如，如图15所示，组织切片1501中的组织样本1502可以被UV光照射，从而组织样本发出荧光，从而可以拍摄组织样本的图像。如上所述，当组织切片位于组织块、转移介质或载玻片1500或其组合上时，可以执行该过程。
在一些实施例中，在步骤1406中，成像数据可以被馈送到计算机系统或网络中，并被馈送到机器学习算法中。在步骤1406中，可以基于在组织中检测到的一个或多个生物标志物来执行诊断分析。各种生物标志物可用于诊断分析，包括但不限于细胞、蛋白质、分子、元素、化合物和可指示疾病或病症的存在或不存在的其他物质。在一些实施例中，疾病或病症的存在或不存在也可以基于对组织样本的视觉观察来确定。作为非限制性示例，基于接收到的图像，可以基于指示乳腺癌的生物标志物(例如ER、PR、HER(2))来确定癌组织；ROS1，p40指示肺癌；SOX 10和抗Mart-1(anti-Mart-1)指示皮肤癌。在一些实施例中，诊断分析包括对组织样本的毒理学分析。附加地或替代地，在步骤1410中，为了质量控制的目的，可以检查成像数据。在一些实施例中，质量控制步骤1410可用于确定组织切片中的组织样本是否足够大以用于分析、是否完整或是否具有足够的质量。
在一些实施例中，代替或除了通过计算机系统等对成像数据进行数字分析之外，成像数据(例如，作为数字图像或打印输出)也可以提供给人类用户，例如病理学家。在一些实施例中，在本公开的病理学系统中生成的一个或多个图像可以单独分析，或者结合在本病理学系统之外收集的组织学图像数据进行分析。在一些实施例中，来自本公开的光学询问系统的图像可以由病理学家(在计算机上)直接查看，以辅助诊断过程。算法计算机分析也可以提供给病理学家，以向病理学家提供辅助输入。
在步骤1412中，基于对捕获图像的分析，计算机系统或人类用户可以单独或一起向病理学系统提供反馈以更新组织处理协议。例如，可以指示切片机切割附加的组织切片。在一些实施例中，可以调整组织切片的厚度。在一些实施例中，图像可用于确定所面对的组织是否足够深或者是否需要更深的切割。在一些实施例中，图像可用于确定组织的关键部分是否缺失，或者是否需要从组织块的不同部分获取组织切片。在一些实施例中，图像可用于订购一种或多种特定染色剂。例如，组织样本通常用H&E进行病理学染色，但如果检测到某些生物标志物，可以要求进行其他不太标准的测试(IHC或特殊染色)。
在图14的流程图1400中描绘的一些示例中，决策算法可以借助于机器学习算法来实现。可以训练机器学习算法以辅助对样本的初始诊断。在一些示例中，可以使用经验证的训练数据(例如，癌组织的图像或具有质量问题的问题)来训练机器学习算法。经验证的训练数据可以通过经人类验证的数据获得，以确保模型的准确性。例如，机器学习算法可以被提供指示乳腺癌、肺癌或皮肤癌的生物标志物的组织的图像，或组织样本的图像。机器学习算法可以被配置成识别输入的各种图像中的模式。利用足够的与历史图像相关的输入数据，机器学习算法可以产生能够从即时病理学系统接收图像并标识各种生物标志物或质量控制问题的训练模型。例如，基于接收到的图像，机器学习算法可以基于例如在组织样本中标识的生物标记物来诊断正在被处理的组织。
在染色步骤之前，即时方法和系统可以利用机器学习来检测组织是指示疾病或病症还是具有质量问题。例如，用于质量控制的即时算法可以确定是否所有组织片都存在于块中或不存在于活检中，因此确定在实验室执行所有耗时的测试之前是否需要新的样本。在一些实施例中，诊断算法可以检查从光学询问系统接收的图像，并标识组织样本中的一个或多个生物标志物，并请求从组织块获得附加的组织切片。
机器学习算法可以通过一个或多个神经网络来实现。机器学习算法可以包括逻辑回归、变分自动编码、卷积神经网络或用于标识和辨别AD相关病理的其他统计技术。机器学习算法还可以使用拉曼散射模型、其他散射模型、或经先验验证的光学物理模型。神经网络可以包括多个层，其中一些是定义的，一些是未定义的(或隐藏的)。神经网络是一种监督学习神经网络。
在一些示例中，神经网络可以包括神经网络输入层、一个或多个神经网络中间隐藏层和神经网络输出层。神经网络层中的每一层包括多个节点(或神经元)。神经网络层的节点是连接的，通常是串联的。给定神经网络层中的每个节点的输出连接到后续神经网络层中的一个或多个节点的输入。每个节点都是逻辑编程单元，其执行激活功能(也称为转移功能)，以用于基于其输入、权重(如果有)、和(多个)偏置因子(如果有)来转换或操作数据，以生成输出。每个节点的激活功能响应于(多个)特定输入、(多个)权重和(多个)偏置因子而产生特定输出。每个节点的输入可以是标量、向量、矩阵、对象、数据结构和/或其他项目或对其的引用。每个节点可以独立于其他节点存储其相应的激活函数、权重(如果有)和偏置因子(如果有)。在一些示例性实施例中，如本领域所理解的，可以使用评分函数和/或决策树函数，使用先前确定的权重和偏差因子来计算或确定神经网络输出层的一个或多个输出节点的决策。
在一些示例中，从机器学习算法导出的这种图像和数据的最终用户可以是组织技术人员、实验室主任、病理学家或其他专业人员中的任何一个。组织技术人员可以依靠该方法进行快速周转时间决策制定和快速双重质量控制，从而为组织技术人员提供了进入自动化切片过程的窗口。实验室主任可以使用该算法来确保实验室过程按计划且正确地运行。病理学家可以使用该算法更快地做出决定(诸如需要的切片数量、染色类型等)，因为他们不需要等待载玻片被染色然后呈现给他们。因此，该算法可以在当前的实验室工作流程中创建捷径，并为数字病理学铺平道路。
如会由本领域技术人员所领会的，任何合适的计算系统都可以用于实现本文所描述的计算设备和方法/功能，并且可以通过修改硬件、软件和固件以远不止是在通用计算设备上执行软件的方式被转换成用于执行本文所描述的操作和特征的特定系统。图13中描绘了此类计算设备800的一个说明性示例。计算设备800只是合适的计算环境的说明性示例，并且绝不限制本公开的范围。如由图13所表示的“计算设备”可以包括“工作站”、“服务器”、“膝上型电脑”、“桌面型电脑”、“手持式设备”、“移动设备”、“平板电脑”或其他计算设备，如会由本领域技术人员所理解的那样。考虑到出于说明性目的而描绘了计算设备800，本公开的实施例可以以任何数量的不同方式利用任何数量的计算设备800来实现本公开的单个实施例。因此，本公开的实施例不限于单个计算设备800，如会由本领域普通技术人员所领会的那样，它们也不限于示例计算设备800的单个类型的实现方式或配置。
计算设备800可以包括总线810，总线810可以直接地或间接地耦合到以下说明性部件中的一个或多个：存储器812、一个或多个处理器814、一个或多个呈现部件816、输入/输出端口818、输入/输出部件820以及电源824。本领域技术人员将领会，总线810可以包括一个或多个总线，诸如地址总线、数据总线或其任何组合。本领域技术人员将附加地领会，取决于特定实施例的预期应用和用途，这些部件中的多个部件可以由单个设备来实现。类似地，在一些实例中，单个部件可以由多个设备来实现。由此，图8仅仅是可以用于实现本公开的一个或多个实施例的说明性的示例性计算设备，并且决不限制本公开。
计算设备800可以包括各种计算机可读介质或与各种计算机可读介质交互。例如，计算机可读介质可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)；只读存储器(Read Only Memory，ROM)；电可擦除可编程只读存储器(Electronically ErasableProgrammable Read Only Memory，EEPROM)；闪存存储器或其他存储器技术；CDROM、数字多功能盘(digital versatile disk，DVD)或其他光学或全息介质；磁带盒、磁带、磁盘存储装置或可以用于对信息进行编码并且可以由计算设备800访问的其他磁存储设备。
存储器812可以包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质。存储器812可以是可移除的、不可移除的、或其任何组合。示例性硬件设备是诸如硬驱动器、固态存储器、光盘驱动器等设备。计算设备800可以包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器从诸如存储器812、各种I/O部件816等部件读取数据。(多个)呈现部件816向用户或其他设备呈现数据指示。示例性呈现部件包括显示设备、扬声器、打印部件、振动部件等。
I/O端口818可以使计算设备800逻辑地耦合到其他设备，诸如I/O部件820。I/O部件820中的一些可以内置在计算设备800中。此类I/O部件820的示例包括麦克风、操纵杆、录音设备、游戏板、卫星天线、扫描仪、打印机、无线设备、联网设备等。
如本文中所利用，术语“包括”和“包括有”旨在解释为具有包容性，而非排他性。如本文中所利用，术语“示例性”、“示例”和“说明性”旨在意指“用作示例、实例或说明”，并且不应被解释为指示或不指示相对于其他配置的优选的或有利的配置。如本文中所利用，术语“约”、“总体上”和“大约”旨在涵盖可能存在于主观或客观值的范围的上限和下限中的变化，诸如属性、参数、大小和尺寸中的变化。在一个非限制性示例中，术语“约”、“总体上”和“大约”意指是等于或加10％或更少，或减10％或更少。在一个非限制性示例中，术语“约”、“总体上”和“大约”意指足够接近，以由本领域普通技术人员认为包括在相关领域内。如本文中所利用，术语“基本上”指的是行动、特性、属性、状态、结构、项目或结果的完全或接近完全的范围或程度，如会由本领域技术人员所领会的那样。例如，“基本上”是圆形的物体意指该物体或者完全是数学上可确定的极限的圆形，或者是如由本领域普通技术人员会认识到或理解的那样接近圆形的。在一些实例中，距绝对完全的偏差的确切可允许程度可以取决于特定的上下文。然而，一般来说，接近完全将具有与实现或获得绝对和总体完全相同的整体结果。当在负面含义中被利用以指代行动、特性、属性、状态、结构、项目或结果的完全缺乏或接近完全缺乏时，“基本上”的使用同样适用，如会由本领域普通技术人员所领会的那样。
虽然上述描述包含许多细节，但这些细节不应被解读为是对本公开范围的限制，而仅作为其优选实施例的示例。本领域技术人员将设想在本公开的范围和精神内的许多其他可能的变化。还应当理解，以下权利要求旨在涵盖本文中所描述的本公开的所有通用和特定特征，并且本公开的范围的在语言上的所有陈述可以说介于两者之间。

Claims (36)

1.一种用于组织样本的光学询问的系统，所述系统包括：
切片机，所述切片机被配置成从组织块切出一个或多个组织切片，所述一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；
转移介质，所述转移介质被配置成收集所述一个或多个组织切片并将所述一个或多个组织切片转移到一个或多个载玻片；以及
光学询问系统，所述光学询问系统包括被配置成照射所述一个或多个组织切片的照射系统和被配置成对利用所述照射系统照射的所述一个或多个组织切片执行成像分析的成像系统。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述照射系统被配置成用结构光照射所述一个或多个组织切片。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成像系统被配置成以光学显微镜分辨率执行所述成像分析。
4.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述成像系统包括显微扫描仪。
5.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述光学询问系统安装在可移动平台上，使得在所述切片机处、在所述转移介质上或在所述一个或多个载玻片上执行对所述一个或多个组织切片的所述成像分析。
6.一种用于组织样本的光学询问的系统，所述系统包括：
切片机，所述切片机被配置成从组织块切出一个或多个组织切片，所述一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；
光学询问系统，该光学询问系统包括被配置成照射所述一个或多个组织切片的照射系统和被配置成对利用所述照射系统照射的所述一个或多个组织切片执行成像分析的成像系统；以及
与所述光学询问系统通信的处理器，所述处理器被编程为从所述光学询问系统接收指示所述成像分析的成像数据，并呈现所述成像数据以用于分析所述一个或多个组织切片，以便确定一个或多个异常的存在或不存在。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理器被编程为执行对所述成像数据的分析，以确定所述一个或多个组织切片的所述一个或多个组织样本中的一个或多个异常的存在或不存在。
8.如权利要求6所述的系统，进一步包括转移介质，所述转移介质被配置成收集所述一个或多个组织切片并将所述一个或多个组织切片转移到一个或多个载玻片。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，一个或多个异常包括指示指示疾病、质量控制问题或其组合的一个或多个生物标志物。
10.如权利要求6所述的系统，其中所述处理器被编程为执行诊断算法以生成所述一个或多个组织样本的诊断值。
11.如权利要求10所述的系统，所述诊断值指示疾病的存在或不存在。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步被编程为：如果所述诊断值指示疾病存在，则获得附加的一个或多个组织切片。
13.如权利要求6至12中的任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成从所述成像数据中标识所述一个或多个组织样本中的指示疾病的一个或多个生物标志物，并基于所述一个或多个生物标志物为所述一个或多个组织样本分配诊断值。
14.如权利要求6至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器被编程为执行质量控制算法以标识一个或多个质量控制问题。
15.如权利要求6至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述照射系统被配置成用结构光照射所述一个或多个组织切片。
16.如权利要求6至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述成像系统被配置成以光学显微镜分辨率执行所述成像分析。
17.如权利要求6至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述成像数据包括所述一个或多个组织切片的一个或多个图像。
18.如权利要求6至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成将所述成像数据作为所述一个或多个组织切片的一个或多个图像呈现给人类用户。
19.一种用于组织样本的光学询问的系统，所述系统包括：
切片机，所述切片机被配置成从组织块切出一个或多个组织切片，所述一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；
转移介质，所述转移介质被配置成收集所述一个或多个组织切片并将所述一个或多个组织切片转移到一个或多个载玻片；
光学询问系统，所述光学询问系统包括被配置成照射所述一个或多个组织切片的照射系统和被配置成对利用所述照射系统照射的所述一个或多个组织切片执行成像分析的成像系统；以及
处理器，所述处理器被编程为从所述光学询问系统接收指示所述成像分析的成像数据，对所述一个或多个组织样本执行分析以获得指示疾病的一个或多个生物标志物，并且如果检测到所述一个或多个生物标志物，则使所述切片机切出附加的一个或多个组织切片。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述处理器被编程为执行对所述成像数据的分析，以确定所述一个或多个组织切片的所述一个或多个组织样本中的一个或多个异常的存在或不存在。
21.如权利要求19所述的系统，其中一个或多个异常包括指示指示疾病、质量控制问题或其组合的一个或多个生物标志物。
22.如权利要求19所述的系统，其中所述处理器被编程为执行诊断算法以生成所述一个或多个组织样本的诊断值。
23.如权利要求22所述的系统，所述诊断值指示疾病的存在或不存在。
24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步被编程为：如果所述诊断值指示疾病存在，则获得附加的一个或多个组织切片。
25.如权利要求19至24中的任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成从所述成像数据中标识所述一个或多个组织样本中的指示疾病的一个或多个生物标志物，并基于所述一个或多个生物标志物为所述一个或多个组织样本分配诊断值。
26.如权利要求19至24中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器被编程为执行质量控制算法以标识一个或多个质量控制问题。
27.如权利要求19至24中任一项所述的系统，其特征在于，所述照射系统被配置成用结构光照射所述一个或多个组织切片。
28.如权利要求19至24中任一项所述的系统，其特征在于，所述成像系统被配置成以光学显微镜分辨率执行所述成像分析。
29.如权利要求19至24中任一项所述的系统，其特征在于，所述成像数据包括所述一个或多个组织切片的一个或多个图像。
30.如权利要求19至24中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理器被配置成将所述成像数据作为所述一个或多个组织切片的一个或多个图像呈现给人类用户。
31.一种用于组织样本的光学询问的方法，所述方法包括：
使用切片机从组织块切出一个或多个组织切片，一个或多个组织切片包括一个或多个组织样本；
使用自动转移介质将所述一个或多个组织切片从所述切片机转移到一个或多个载玻片；
通过照射系统照射所述一个或多个组织切片；以及
通过成像系统执行成像分析，以收集由照射系统照射的所述一个或多个组织切片上的成像数据。
32.如权利要求31所述的方法，进一步包括将所述成像数据作为所述一个或多个组织切片的一个或多个图像呈现给一个或多个用户。
33.如权利要求31所述的方法，进一步包括在所述组织样本被染色后，将所述一个或多个组织样本的一个或多个图像呈现给人类用户。
34.如权利要求31至33中任一项所述的方法，进一步包括由处理器接收指示所述成像分析的成像数据，并由所述处理器分析所述组织样本，以确定所述一个或多个组织样本中一个或多个异常的存在或不存在。
35.如权利要求34所述的方法，进一步包括由所述处理器执行诊断算法，以针对所述一个或多个组织样本生成指示所述一个或多个组织样本中存在或不存在疾病的诊断值，并将所述诊断值与所述一个或多个组织切片的一个或多个图像一起呈现给人类用户。
36.如权利要求34所述的方法，进一步包括由所述处理器执行诊断算法，以针对所述一个或多个组织样本生成指示疾病存在或不存在的诊断值。
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