RU2797528C1 - Учет ошибок при оптических измерениях - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к микроскопическим измерениям, которые выполняют на образцах крови. Технический результат заключается в обеспечении идентификации ошибок при измерениях и учета таких ошибок. Такой результат достигается за счет того, что определяют степень, до которой клетки по меньшей мере одного типа клеток осели в монослой в пределах камеры для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений путем анализа клеток по меньшей мере одного типа клеток в пределах одного или более микроскопических изображений, определяют показатель того, как долго образец крови находился в камере для образцов с момента помещения образца крови в камеру для образцов и до получения одного или более микроскопических изображений, на основе степени, до которой клетки по меньшей мере одного типа клеток осели в монослое в камере для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений, и выполняют дополнительный анализ образца крови, причем дополнительный анализ содержит учет, как долго образец крови находился в камере для образца с момента помещения образца крови внутрь камеры для образца и до получения одного или нескольких микроскопических изображений. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая Заявка испрашивает приоритет по Предварительной Патентной Заявке США № 62/924,229, Pecker, поданной 22 октября 2019, называемой "Учет ошибок в оптических измерениях".

Настоящая Заявка относится к области применения PCT, поданной на четную дату по настоящему документу, называемому "Учет ошибок в оптических измерениях", Pecker, испрашивающему приоритет по Предварительной Патентной Заявке США № 62/924,229, Pecker, поданной 22 октября 2019.

Приведенные выше Заявки включены в настоящий документ путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Некоторые применения раскрытого в настоящее время объекта изобретения относятся в основном к анализу телесных образцов и, в частности, к оптической плотности и микроскопическим измерениям, которые выполняют на образцах крови.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

При некоторых способах на основе оптики (например, диагностических и/или аналитических способах), свойство биологического образца, такого как образец крови, определяют выполнением оптического измерения. Например, плотность компонента (например, количество компонента на единицу объема) может быть определена подсчетом компонента в пределах микроскопического изображения. Аналогично, концентрация и/или плотность компонента может быть измерена выполнением измерений оптического поглощения, пропускания, флуоресценции и/или люминесценции на образце. Как правило, образец размещают в держателе образца, а измерения выполняют в отношении порции образца, которая содержится в пределах камеры держателя образца. Измерения, которые выполняют на порции образца, которая содержится в пределах камеры держателя образца, анализируют для определения свойства образца.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, биологический образец (например, образец крови) размещают в держателе образца. В то время, когда образец расположен в держателе образца, на образце выполняют оптические измерения посредством одного или нескольких устройств оптических измерений. Например, устройства оптических измерений могут содержать микроскоп (например, цифровой микроскоп), спектрофотометр, фотометр, спектрометр, камеру, спектральную камеру, гиперспектральную камеру, флуорометр, спектрофлуорометр и/или фотодетектор (например, фотодиод, фоторезистор и/или фототранзистор). Для некоторых применений устройства оптических измерений содержат специальные источники света (такие как светоизлучающие диоды, источники света с лампой накаливания и т.д.) и/или оптические элементы для управления сбором света и/или световым излучением (такие как линзы, рассеиватели, фильтры и т.д.). Для некоторых применений используют систему микроскопа, которая в основном аналогична системе микроскопа, описанной в US 2014/0347459, Greenfield, которая включена в настоящий документ путем ссылки.

Компьютерный процессор, как правило, принимает и обрабатывает оптические измерения, которые выполняют устройством оптических измерений. Дополнительно, как правило, компьютерный процессор управляет получением оптических измерений, которые выполняют одним или несколькими устройствами оптических измерений. Для некоторых применений устройство оптических измерений размещают в пределах блока оптических измерений. Для выполнения оптических измерений на образце, держатель образца размещают в пределах блока оптических измерений. Как правило, блок оптических измерений содержит систему микроскопа, выполненную с возможностью выполнять микроскопическую визуализацию порции образца. Для некоторых применений система микроскопа содержит набор светлопольных источников света (например, светоизлучающих диодов), которые выполнены с возможностью использоваться для светлопольной визуализации образца, набор флуоресцентных источников света (например, светоизлучающих диодов), которые выполнены с возможностью использоваться для флуоресцентной визуализации образца, и камеру (такую как ПЗС-камера и/или КМОП-камера), выполненную с возможностью получать изображение образца. Как правило, блок оптических измерений также содержит блок измерения оптической плотности, выполненный с возможностью выполнять измерения оптической плотности (например, измерение оптического поглощения) на второй порции образца. Для некоторых применений блок измерения оптической плотности содержит наборы источников света для измерения оптической плотности (например, светоизлучающих диодов) и детекторы света, которые выполнены с возможностью выполнять измерения оптической плотности на образце. Для некоторых применений каждый из вышеупомянутых наборов источников света (т.е. набор светлопольных источников света, набор флуоресцентных источников света и набор источников света для измерения оптической плотности) содержит группу источников света (например, группу светоизлучающих диодов), каждый из которых выполнен с возможностью излучать свет на соответствующей длине волны или в соответствующем диапазоне длин волн.

В соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, выполняют различные технологи (как правило компьютерным процессором), для определения того, возникли ли различные ошибки, и возможно идентифицировать источник ошибки, если ошибка возникла. Такие ошибки могут возникать в результате подготовки всего образца. Например, образец мог быть оставлен в держателе образца слишком надолго до того, как были выполнены измерения (что может приводить к ухудшению образца и/или к тому, что красители, которые были смешаны с одной или обеими порциями образца, не станут чрезмерно поглощенными образованиями внутри образца). Альтернативно, ошибки могут возникать в результате подготовки особой порции образца. Альтернативно или дополнительно, ошибки могут возникать в результате ошибки с держателем образца (например, материал держателя образца сам является нечистым, и/или грязь или пролитая кровь на держателе образца), и/или ошибки с самой системой микроскопа, например, освещением (например, светоизлучающий диод, который используется для светлопольной визуализации, и/или светоизлучающий диод, который используется во время флуоресцентной визуализации образца), и/или ошибок, связанных с оптическим путем, и/или двигателем и компонентами или контроллерами столика, и/или ошибок, полученных из окружающей среды, в которой размещено устройство (например, относительная влажность, температура, давление, сыпучая концентрация или любые другие факторы окружающей среды). Дополнительно альтернативно или дополнительно, может существовать проблема, присущая образцу (например, очень низкое количество или очень высокое количество определенного образования, или слишком много времени прошло с момента сбора образца), что означает, что компьютерный процессор не способен выполнять определенные измерения с достаточной степенью точности, и/или что означает, что компьютерный процессор должен указать на это пользователю.

Для некоторых применений, в ответ на идентификацию ошибки, компьютерный процессор выводит сообщение, указывающее на ошибку и/или указывающее на источник ошибки. Для некоторых применений компьютерный процессор не выполняет определенные измерения на образце крови в ответ на идентификацию ошибки. Для некоторых применений, в ответ на идентификацию ошибки, компьютерный процессор не выполняет никаких измерений на образце, и/или указывает на то, что образец непригоден для пользователя, и/или дает команду пользователю повторить подготовку образца с новым набором для исследования, и/или повторно собрать образец крови. Альтернативно или дополнительно, определенные параметры образца крови определяют компьютерным процессором калибровкой измерений, которые выполняют на образце крови, для учета ошибки.

Для некоторых применений учитывают одну или несколько из следующих ошибок, например, одним или несколькими из вышеописанных путей:

Ошибки в устройстве микроскопии, такие как:

- потери шагов в двигателе, который перемещает столик микроскопа;

- изменения люфта перемещения столика микроскопа;

- изменения синхронизации между камерой микроскопа и столиком микроскопа;

- выравнивание между камерой микроскопа и столиком микроскопа (например, из-за относительного вращения между этими элементами);

- проблемы с оптической системой (например, изменения качества фокусировки со временем, например, вызванное образцами, или вызванное частью столика микроскопа (например, поцарапанная часть));

- изменения нивелирования в системе микроскопа;

- изменение ожидаемого фокусного положения вдоль оси z (т.е. оптической оси);

- потеря соединения между элементами;

- изменения линейного отклика камеры.

Ошибки, вызванные факторами окружающей среды, например:

- устройство находится за пределами допустимой температуры, влажности, уровня по высоте, и т.д.;

- конкретные компоненты находятся за пределами целевых значений.

Общие ошибки, вызванные такими факторами, как:

- время сканирования;

- время запуска устройства;

- доступная рабочая память/запоминающее устройство.

Некоторые примеры технологий для идентификации ошибок и учета таких ошибок описывают в настоящем документе ниже.

Таким образом устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

подготавливают образец крови для анализа:

помещают образец крови в пределах камеры для образца; и

размещают камеру для образца с образцом крови, помещенным в нее, в пределах блока микроскопии;

получают одно или несколько микроскопических изображений камеры для образца с образцом крови, помещенным в нее, посредством микроскопа блока микроскопии;

на основе одного или нескольких изображений определяют количество одного или нескольких типов клеток в пределах камеры для образца, которые уже осели в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений; и

определяют свойства образца по меньшей мере частично в ответ на это.

В некоторых применениях подготовка образца крови для анализа дополнительно содержит окрашивание образца крови одним или несколькими красителями.

В некоторых применениях:

определение количества одного или нескольких типов клеток в пределах камеры для образца, которые уже осели в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений, содержит определение того, осело ли уже в пределах камеры для образца больше порогового количества эритроцитов в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений, и

определение свойства образца содержит, в ответ на определение того, что больше порогового количества эритроцитов в пределах камеры для образца уже осели в пределах камеры для образца перед получением одного или нескольких микроскопических изображений, исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит этапы, на которых:

после размещения камеры для образца с образцом крови, помещенным в нее, в пределах блока микроскопии, позволяют одному или нескольким типам клеток в пределах камеры для образца образовывать монослой клеток;

получают набор из одного или нескольких дополнительных микроскопических изображений монослоя клеток; и

выполняют одно или несколько измерений на образце анализом набора из одного или нескольких дополнительных микроскопических изображений.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит определение указания на то, как долго образец крови был в камере для образца перед получением одного или нескольких микроскопических изображений, на основании количества одного или нескольких типов клеток, которые уже осели в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений.

В некоторых применениях

способ дополнительно содержит этап, на котором выполняют одно или несколько измерений на образце,

определение количества одного или нескольких типов клеток в пределах камеры для образца, которые уже осели в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений содержит определение того, осело ли уже в пределах камеры для образца больше порогового количества эритроцитов в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений, и

выполнение одного или нескольких измерений на образце содержит, в ответ на определение того, что больше порогового количества эритроцитов в пределах камеры для образца уже осели в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений, калибруют измерения.

В некоторых применениях подготовка образца крови для анализа дополнительно содержит окрашивание образца крови одним или несколькими красителями, калибровка измерения содержит калибровку измерения для учета количества окрашивания, которому подверглись образования внутри образца крови, как указано превышающим пороговое количество эритроцитов в пределах камеры для образца, уже осевших в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают порцию образца крови в пределах камеры для образца;

получают микроскопические изображения эритроцитов внутри образца крови, во время того, как эритроциты внутри образца крови оседают в пределах камеры для образца;

определяют свойство динамики оседания образца крови анализом изображений; и

создают выходной сигнал в ответ на это.

В некоторых применениях размещение порции образца крови в пределах камеры для образца содержит размещение неразбавленной порции образца крови в пределах камеры для образца, а получение микроскопических изображений эритроцитов внутри образца крови содержит получение микроскопических изображений эритроцитов внутри неразбавленного образца крови.

В некоторых применениях определение свойства динамики оседания образца крови анализом изображений содержит определение динамики оседания свойства образца крови в реальном времени в отношении оседания эритроцитов внутри образца крови.

В некоторых применениях определение динамики оседания свойства образца крови анализом изображений содержит определение свойства динамики оседания образца крови, во время того, как эритроциты внутри крови еще оседают.

В некоторых применениях определение свойства динамики оседания образца крови анализом изображений содержит определение скорости оседания эритроцитов в образце крови анализом изображений.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают первую порцию образца крови в пределах первой камеры для образца;

размещают вторую порцию образца крови в пределах второй камеры для образца;

получают микроскопические изображения первой порции образца крови;

выполняют измерения оптической плотности на второй порции образца крови;

обнаруживают, что концентрация данного образования внутри образца превышает пороговое значение; и

определяют причину превышения порогового значения концентрации данного образования по сравнению с параметром, определенным из микроскопических изображений первой порции образца крови, с параметром, определенным из измерения оптической плотности, выполненным на второй порции образца крови.

В некоторых применениях определение причины превышения порогового значения концентрации данного образования содержит определение того, что сам образец крови является причиной превышения порогового значения концентрации данного образования внутри образца, определением того, что концентрация образования, как указано микроскопическими изображениями, аналогична концентрации образования, как определено из измерений оптической плотности.

В некоторых применениях определение причины превышения порогового значения концентрации данного образования содержит определение того, что подготовка одной из порций образца крови является причиной превышения порогового значения концентрации данного образования внутри образца, определением того, что концентрация образования, как указано микроскопическими изображениями, отлична от концентрации образования, как определено из измерений оптической плотности.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца;

получают микроскопические изображения порции образца крови;

идентифицируют, в пределах микроскопического изображения, по меньшей мере один тип образования, выбранного из группы, состоящей из: эхиноцитов, сфероцитов и зазубренных эритроцитов;

измеряют количество выбранного типа образования; и

создают выходной сигнал в ответ на это.

В некоторых применениях идентификация по меньшей мере одного типа образования содержит идентификацию эхиноцитов. В некоторых применениях идентификация по меньшей мере одного типа образования содержит идентификацию сфероцитов. В некоторых применениях идентификация по меньшей мере одного типа образования содержит идентификацию зазубренных эритроцитов.

В некоторых применениях создание выходного сигнала содержит исключение по меньшей мере порции образца крови из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце крови, по меньшей мере частично на основе количества выбранного типа образований, превышающего пороговое значение. В некоторых применениях создание выходного сигнала содержит создание указания на количество для пользователя. В некоторых применениях создание выходного сигнала содержит создание указания на возраст порции образца для пользователя.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца;

получают микроскопические изображения порции образца крови;

идентифицируют, в пределах микроскопических изображений, по меньшей мере один тип образования, выбранного из группы, состоящей из: эхиноцитов, сфероцитов и зазубренных эритроцитов;

измеряют количество выбранного типа образования; и

определяют указание на возраст порции образца по меньшей мере частично на основе количества.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит измерение параметра образца анализом микроскопических изображений, а измерение параметра образца содержит выполнение измерения на микроскопических изображениях и калибровку измерения на основе определения указания на возраст порции образца.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит измерение параметра образца выполнением измерения оптической плотности на второй порции образца крови, а измерение параметра образца содержит калибровку измерения оптической плотности на основе определенного указания на возраст порции образца.

В некоторых применениях идентификация по меньшей мере одного типа образования содержит идентификацию эхиноцитов. В некоторых применениях идентификация по меньшей мере одного типа образования содержит идентификацию сфероцитов. В некоторых применениях идентификация по меньшей мере одного типа образования содержит идентификацию зазубренных эритроцитов.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца, которая представляет собой полость, которая содержит базовую поверхность;

позволяют клеткам в клеточной суспензии оседать на базовой поверхности держателя для образования монослоя клеток на базовой поверхности держателя;

получают по меньшей мере одно микроскопическое изображение по меньшей мере порции монослоя клеток;

идентифицируют, в пределах микроскопического изображения, гемолизованные эритроциты;

измеряют количество идентифицированных гемолизованных эритроцитов; и

создают выходной сигнал на основе количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит, на основе количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов, оценку общего количества гемолизованных эритроцитов внутри образца крови, которое больше количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов, а создание выходного сигнала содержит создание указания на оцененное общее количество гемолизованных эритроцитов для пользователя.

В некоторых применениях создание выходного сигнала содержит исключение порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, по меньшей мере частично на основе количества указанных гемолизованных эритроцитов, превышающего пороговое значение.

В некоторых применениях исключение образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце содержит, на основе количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов, оценку общего количества гемолизованных эритроцитов внутри образца, которое больше количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит окрашивание образца крови, а идентификация по меньшей мере частично гемолизованных эритроцитов содержит распознавание гемолизованных эритроцитов от негемолизированных эритроцитов идентификацией эритроцитов, которые окрашены красителем как гемолизованные.

В некоторых применениях окрашивание образца крови содержит окрашивание образца крови реагентом Хехста.

В некоторых применениях получение по меньшей мере одного микроскопического изображения по меньшей мере порции монослоя клеток содержит получение по меньшей мере одного светлопольного микроскопического изображения по меньшей мере порции монослоя клеток, а идентификация эритроцитов, которые окрашены красителем, содержит идентификацию эритроцитов, имеющих контур, который виден в пределах светлопольного микроскопического изображения, и имеющих внутреннюю часть, которая аналогична фону светлопольного микроскопического изображения.

В некоторых применениях получение по меньшей мере одного микроскопического изображения по меньшей мере порции монослоя клеток содержит получение по меньшей мере одного флуоресцентного микроскопического изображения по меньшей мере порции монослоя клеток, а идентификация эритроцитов, которые окрашены красителем, содержит идентификацию эритроцитов, которые выглядят как яркие круги в пределах изображения.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают биологический образец в камере для образца, которая имеет группу областей, каждая из которых ограничивает соответствующие различные высоты;

измеряют параметр, который указывает на пропускание света через камеру для образца в соответствующих областях; и

используют компьютерный процессор:

нормализующий параметр, который измерен в соответствующих областях в отношении друг друга;

обнаруживающий, что имеется пузырь в пределах камеры для образца, по меньшей мере частично в ответ на это; и

выполняющий действие в ответ на обнаружение того, что имеется пузырь в пределах камеры для образца.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают образец крови в камере для образца, которая имеет группу областей, каждая из которых ограничивает соответствующие различные высоты;

измеряют параметр, который указывает на пропускание света через камеру для образца в соответствующих областях; и

используют компьютерный процессор:

на основе абсолютного значения параметра в выбранных областях, вычисляющий концентрацию гемоглобина внутри образца;

нормализующий параметр, который измерен в соответствующих областях в отношении друг друга; и

подтверждающий вычисленную концентрацию гемоглобина на основе нормализованного параметра.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца;

получают микроскопические изображения порции образца крови;

идентифицируют в пределах микроскопического изображения кандидаты данного образования внутри образца крови;

подтверждают по меньшей мере то, что некоторые кандидаты являются данными образованиями, выполнением дополнительного анализа кандидатов;

сравнивают количество кандидатов данного образования с количеством подтвержденных кандидатов данного образования; и

исключают по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, по меньшей мере частично на основе отношения между количеством кандидатов и количеством подтвержденных кандидатов.

В некоторых применениях:

идентификация, в пределах микроскопического изображения, кандидатов данного образование внутри образца крови содержит идентификацию, в пределах микроскопического изображения, кандидатов в тромбоциты внутри образца крови;

подтверждение того, что по меньшей мере некоторые кандидаты являются данными образованиями, выполнением дополнительного анализа кандидатов, содержит подтверждение того, что по меньшей мере некоторые из кандидатов в тромбоциты являются тромбоцитами, выполнением дополнительного анализа кандидатов; и

исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, содержит исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце по меньшей мере частично на основе отношения между количеством кандидатов в тромбоциты и количества подтвержденных кандидатов в тромбоциты.

В некоторых применениях:

идентификация, в пределах микроскопического изображения, кандидатов данного образование внутри образца крови содержит идентификацию, в пределах микроскопического изображения, кандидатов в лейкоциты внутри образца крови;

подтверждение того, что по меньшей мере некоторые кандидаты являются данными образованиями, выполнением дополнительного анализа кандидатов, содержит подтверждение того, что по меньшей мере некоторые из кандидатов в лейкоциты являются лейкоцитами, выполнением дополнительного анализа кандидатов; и

исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, содержит исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце по меньшей мере частично на основе отношения между количеством кандидатов в лейкоциты и количеством подтвержденных кандидатов в лейкоциты.

В некоторых применениях исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце содержит исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце на основе отношения количества подтвержденных кандидатов к количеству кандидатов, превышающему максимальное пороговое значение.

В некоторых применениях исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце содержит исключение по меньшей мере порции образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце на основе отношения количества подтвержденных кандидатов к количеству кандидатов, которое меньше минимального порогового значения.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца;

получают микроскопические изображения порции образца крови;

идентифицируют в пределах микроскопического изображения, кандидаты в лейкоциты внутри образца крови;

подтверждают по меньшей мере то, что некоторые из кандидатов в лейкоциты являются данными типами лейкоцитов, выполнением дополнительного анализа кандидатов в лейкоциты;

сравнивают количество кандидатов в лейкоциты с количеством кандидатов в лейкоциты, подтвержденных как данные типы лейкоцитов; и

исключают по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, по меньшей мере частично на основе на основе отношения между количеством кандидатов в лейкоциты и количеством кандидатов в лейкоциты, подтвержденных как данные типы лейкоцитов.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

окрашивают образец крови одним или несколькими красителями;

получают по меньшей мере одно микроскопическое изображение образца крови;

идентифицируют загрязняющие вещества внутри образца идентификацией окрашенных объектов, имеющих неправильные формы;

выполняют подсчет одного или нескольких образований, расположенных внутри образца, выполнением микроскопического анализа на образце; и

исключают из подсчета области образца, расположенные в пределах данных расстояний, от идентифицированных загрязняющих веществ.

В некоторых применениях окрашивание образца крови одним или несколькими красителями содержит окрашивание образца крови акридиновым оранжевым и реагентом Хехста, а идентификация инородных веществ содержит идентификацию окрашенных объектов, имеющих неправильные формы, и которые окрашены как акридиновым оранжевым, так и реагентом Хехста.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца;

выполняют оптические измерения на образце;

на основе оптических измерений определяют то, что один или несколько воздушных пузырей присутствуют в пределах камеры для образца;

создают выходной сигнал по меньшей мере частично на основе определения того, что один или несколько воздушных пузырей присутствуют в пределах камеры для образца.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит определение одного или нескольких параметров образца на основе оптических измерений, и исключение по меньшей мере некоторых оптических измерений из использования для определения одного или нескольких параметров образца, на основе определения того, что один или несколько воздушных пузырей присутствуют в пределах камеры.

В некоторых применениях создание выходного сигнала содержит исключение порции образца крови из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, на основе определения того, что один или несколько воздушных пузырей присутствуют в пределах камеры для образца.

В некоторых применениях определение того, что один или несколько воздушных пузырей присутствуют в пределах камеры для образца, содержит анализ профиля оптического поглощения образца вдоль данного направления вдоль камеры для образца.

В некоторых применениях выполнение оптических измерений на образце содержит выполнение одного или нескольких измерений оптического поглощения на длине волны, на которой гемоглобин не поглощает свет, и определение того, что один или несколько воздушных пузырей присутствуют в пределах камеры для образца, содержит анализ одного или нескольких измерений оптического поглощения на длине волны, на которой гемоглобин не поглощает свет.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца, которая представляет собой полость, которая содержит базовую поверхность;

позволяют клеткам в клеточной суспензии оседать на базовой поверхности держателя для образования монослоя клеток на базовой поверхности держателя;

получают по меньшей мере одно микроскопическое изображение по меньшей мере порции монослоя клеток;

идентифицируют в пределах микроскопического изображения, область, в которой образец не присутствует; и

исключают использование по меньшей мере идентифицированной области в микроскопическом анализе порции образца.

В некоторых применениях идентификация области, в которой образец не присутствует, содержит идентификацию границы раздела между влажной областью и сухой областью на базовой поверхности камеры для образца.

В некоторых применениях идентификация области, в которой образец не присутствует, содержит распознавание между областью, в которой образец не присутствует и одной или несколькими областями, в которых образец присутствует и образец имеет низкую плотность клеток.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца, которая представляет собой полость, которая содержит базовую поверхность и верхнее покрытие;

позволяют клеткам в клеточной суспензии оседать на базовой поверхности держателя для образования монослоя клеток на базовой поверхности держателя;

получают по меньшей мере одно микроскопическое изображение по меньшей мере участка монослоя клеток, в то время как микроскоп фокусируют на фокальной плоскости монослоя, причем участок монослоя клеток расположен в пределах фокальной плоскости монослоя;

идентифицируют то, что грязь расположена на верхнем покрытии или на обратной стороне базовой поверхности идентификацией области, в которой образование видно на фокальной плоскости, которая отлична от фокальной плоскости монослоя; и

исключают использование по меньшей мере идентифицированной области в микроскопическом анализе порции образца.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

размещают по меньшей мере порцию образца крови в пределах камеры для образца, которая представляет собой полость, которая содержит базовую поверхность и верхнее покрытие;

позволяют клеткам в клеточной суспензии оседать на базовой поверхности держателя для образования монослоя клеток на базовой поверхности держателя;

получают по меньшей мере одно микроскопическое изображение по меньшей мере участка монослоя клеток, в то время как микроскоп фокусируют на фокальной плоскости монослоя, причем участок монослоя клеток расположен в пределах фокальной плоскости монослоя;

идентификацией области, в которой фоновая интенсивность микроскопического изображения является показателем того, что грязь расположена на верхнем покрытии или на обратной стороне базовой поверхности; и

исключают использование по меньшей мере идентифицированной области в микроскопическом анализе порции образца.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

окрашивают по меньшей мере порцию образца крови флуоресцентным красителем;

идентифицируют окрашенные клетки внутри образца крови получением группы флуоресцентных микроскопических изображений порции образца крови посредством блока микроскопии, освещением порции образца источником света, который излучает свет в данном спектральном диапазоне;

идентифицируют то, что одна или несколько флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, полученного при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток; и

определяют свойство источника света на основе идентифицированных флуоресцентных областей.

В некоторых применениях определение свойства источника света на основе идентифицированных флуоресцентных областей содержит определение того, изменилось ли пространственное распределение освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света на основе идентифицированных флуоресцентных областей содержит определение того, изменилась ли пространственная однородность освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света на основе идентифицированных областей содержит определение того, изменилось ли пространственное положение освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света на основе идентифицированных областей содержит определение того, изменились ли эффекты виньетирования освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света на основе идентифицированных областей содержит определение того, изменилось ли спектральное распределение освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света на основе идентифицированных областей содержит определение того, изменилась ли интенсивность освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит определение параметра образца крови выполнением измерений на окрашенных клетках, и нормализацию измерения на основе определенного свойства источника света.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит исключение по меньшей мере некоторых измерений из выполнения на образце крови, на основе определенного свойства источника света.

В некоторых применениях идентификация одной или нескольких флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток, содержит идентификацию межклеточных областей внутри образца крови.

В некоторых применениях идентификация одной или нескольких флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток, содержит идентификацию одной или нескольких флуоресцентных областей блока микроскопии.

В некоторых применениях получение группы флуоресцентных микроскопических изображений порции образца крови содержит получение группы флуоресцентных микроскопических изображений порции образца крови, во время того, как образец крови размещают в держателе образца, а идентификация одной или нескольких флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток, содержит идентификацию одной или нескольких флуоресцентных областей держателя образца.

В некоторых применениях держатель образца содержит стеклянные и пластиковые слои, которые соединены друг с другом через чувствительный к давлению адгезив, который флуоресцирует, а идентификацию одной или нескольких флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток, содержит идентификацию чувствительного к давлению адгезива.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

окрашивают по меньшей мере порцию образца крови флуоресцентным красителем;

идентифицируют окрашенные клетки внутри образца крови, получением группы флуоресцентных микроскопических изображений порции образца крови, освещением порции образца источником света, который излучает свет в данном спектральном диапазоне;

идентифицируют то, что одна или несколько флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, полученного при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток; и

нормализуют флуоресценцию окрашенных клеток на основе идентифицированных флуоресцентных областей.

В некоторых применениях идентификация одной или нескольких флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток, содержит идентификацию межклеточных областей внутри образца крови.

В некоторых применениях идентификация одной или нескольких флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток, содержит идентификацию одной или нескольких флуоресцентных областей блока микроскопии.

В некоторых применениях получение группы флуоресцентных микроскопических изображений порции образца крови содержит получение группы флуоресцентных микроскопических изображений порции образца крови, во время того, как образец крови размещают в держателе образца, а идентификация одной или нескольких флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток, содержит идентификацию одной или нескольких флуоресцентных областей держателя образца.

В некоторых применениях держатель образца содержит стеклянные и пластиковые слои, которые соединены друг с другом через чувствительный к давлению адгезив, который флуоресцирует, а идентификацию одной или нескольких флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении источником света, отличным от окрашенных клеток, содержит идентификацию чувствительного к давлению адгезива.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

идентифицируют образования внутри образца крови получением группы светлопольных микроскопических изображений по меньшей мере порции образца крови, освещением порции образца крови светом от светлопольного источника света;

анализируют светлопольные области света, излучаемого светлопольным источником света, в отсутствии образца крови; и

определяют свойство светлопольного источника света на основе анализа светлопольных областей света.

В некоторых применениях определение свойства источника света на основе идентифицированных светлопольных областей, содержит определение того, изменилось ли пространственное распределение освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света содержит определение того, изменилась ли пространственная однородность освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света содержит определение того, изменилась ли пространственное положение освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света содержит определение того, изменились ли эффекты виньетирования освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света содержит определение того, изменилось ли спектральное распределение освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях определение свойства источника света содержит определение того, изменилась ли интенсивность освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения.

В некоторых применениях анализ светлопольных областей света, излучаемого светлопольным источником света в отсутствие образца крови, содержит периодический анализ светлопольных областей света, излучаемого светлопольным источником света в отсутствие образца крови при фиксированных интервалах времени.

В некоторых применениях анализ светлопольных областей света, излучаемого светлопольным источником света в отсутствие образца крови, содержит анализ светлопольных областей света, излучаемого светлопольным источником света, после того как заданное количество образцов крови было визуализировано посредством светлопольного источника света.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит определение параметра образца крови выполнением измерения на образованиях внутри образца крови, и нормализацию измерения на основе определенного свойства светлопольного источника света.

В некоторых применениях способ дополнительно содержит исключение по меньшей мере некоторых измерений из выполнения на образце крови, на основе определенного свойства светлопольного источника света.

Дополнительно устанавливают, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, способ, содержащий этапы, на которых:

окрашивают порции соответствующих образцов крови по меньшей мере одним типом флуоресцентного красителя;

посредством блока микроскопии получают флуоресцентные микроскопические изображения порций соответствующих образцов крови, освещением порции образца группой источников света, каждый из которых излучает свет в соответствующем спектральном диапазоне;

обнаруживают, что имеется ошибка в по меньшей мере некоторых микроскопических изображениях; и

классифицируют источник ошибки:

в ответ на обнаружение того, что ошибка была введена с данного момента времени, идентифицируют флуоресцентный краситель, как являющийся источником ошибки;

в ответ на обнаружение того, что ошибка постепенно увеличивалась со временем, идентифицируют грязь в пределах блока микроскопии, как являющуюся источником ошибки; и

в ответ на обнаружение того, что ошибка присутствует только в изображениях, полученных при освещении данным одним из источников света, идентифицируют данный один из источников света, как являющийся источником ошибки.

Настоящее изобретение будет полностью понятно из следующего подробного описания его вариантов выполнения, взятых вместе с чертежами, на которых:

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, показывающую компоненты системы анализа биологического образца, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения;

Фиг. 2A, 2B и 2C представляют собой схематичные иллюстрации соответствующих видов держателя образца, который используют для выполнения как микроскопических измерений, так и измерений оптической плотности, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения;

Фиг. 3A, 3B и 3C представляют собой микроскопические изображения образца крови, который содержит гемолизованные эритроциты, полученные в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения; и

Фиг. 4 представляет собой график, показывающий профили нормализованной интенсивности пропускания света, записанные вдоль длины камеры для образца, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Теперь делают ссылку на Фиг. 1, которая представляет собой блок-схему, показывающую компоненты системы 20 анализа биологического образца в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения. Как правило, биологический образец (например, образец крови) размещают в держателе 22 образца. В то время как образец располагают в держателе образца, оптические измерения выполняют на образце посредством одного или нескольких устройств 24 оптических измерений. Например, устройства оптических измерений могут содержать микроскоп (например, цифровой микроскоп), спектрофотометр, фотометр, спектрометр, камеру, спектральную камеру, гиперспектральную камеру, флуорометр, спектрофлуорометр и/или фотодетектор (например, фотодиод, фоторезистор и/или фототранзистор). Для некоторых применений устройства оптических измерений содержат специальные источники света (такие как светоизлучающие диоды, источники света с лампой накаливания и т.д.) и/или оптические элементы для управления сбором света и/или световым излучением (такие как линзы, рассеиватели, фильтры и т.д.). Для некоторых применений используют систему микроскопа, которая в основном аналогична системе микроскопа, описанной в US 2014/0347459, Greenfield, которая включена в настоящий документ путем ссылки.

Компьютерный процессор 28, как правило принимает и обрабатывает оптические измерения, которые выполняют устройством оптических измерений. Дополнительно, как правило, компьютерный процессор управляет получением оптических измерений, которые выполняют одним или несколькими устройствами оптических измерений. Компьютерный процессор взаимодействует с памятью 30. Пользователь (например, лаборант, или лицо, у которого был взят образец) посылает команды в компьютерный процессор через пользовательский интерфейс 32. Для некоторых применений пользовательский интерфейс содержит клавиатуру, мышь, джойстик, устройство с сенсорным экраном (такое как смартфон или планшетный компьютер), сенсорную панель, трекбол, интерфейс голосовых команд и/или другие типы пользовательских интерфейсов, которые известны в области техники. Как правило, компьютерный процессор создает выходной сигнал через устройство 34 вывода. Дополнительно, как правило, устройство вывода содержит дисплей, такой как монитор, а выходной сигнал содержит выходной сигнал, который отображают на дисплее. Для некоторых применений процессор создает выходной сигнал на другой тип визуального, текстового, графического, тактильного, аудио и/или видео устройства вывода, например, динамики, наушники, смартфон или планшетный компьютер. Для некоторых применений пользовательский интерфейс 32 действует и как интерфейс ввода, и как интерфейс вывода, т.е., он действует как интерфейс ввода/вывода. Для некоторых применений процессор создает выходной сигнал на машиночитаемом носителе (например, машиночитаемом носителе для долговременного хранения информации), таком как диск или портативный USB накопитель, и/или создает выходной сигнал на принтере.

Для некоторых применений устройство 24 оптических измерений (и/или компьютерный процессор 28 и память 30) размещено в пределах блока 31 оптических измерений. Для выполнения оптических измерений на образце, держатель 22 образца размещают в пределах блока оптических измерений. Как правило, блок оптических измерений содержит систему микроскопа, выполненную с возможностью выполнять микроскопическую визуализацию порции образца. Для некоторых применений система микроскопа содержит набор светлопольных источников света (например, светоизлучающих диодов), которые выполнены с возможностью использоваться для светлопольной визуализации образца, набор флуоресцентных источников света (например, светоизлучающих диодов), которые выполнены с возможностью использоваться для флуоресцентной визуализации образца, и камеру (такую как ПЗС-камера или КМОП-камера), выполненную с возможностью получать изображение образца. Как правило, блок оптических измерений также содержит блок измерения оптической плотности, выполненный с возможностью выполнять измерения оптической плотности (например, измерение оптического поглощения) на второй порции образца. Для некоторых применений блок измерения оптической плотности содержит набор источников света для измерения оптической плотности (например, светоизлучающих диодов) и детекторов света, которые выполнены с возможностью выполнять измерения оптической плотности на образце. Для некоторых применений каждый из вышеупомянутых наборов источников света (т.е., набор светлопольных источников света, набор флуоресцентных источников света и набор источников света для измерения оптической плотности) содержит группу источников света (например, группу светоизлучающих диодов), каждый из которых выполнен с возможностью излучать свет на соответствующей длине волны или в соответствующем диапазоне длин волн.

Теперь делают ссылку на Фиг. 2A и 2B, которые представляют собой схематичные иллюстрации соответствующих видов держателя 22 образца, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения. Фиг. 2A показывает вид сверху держателя образца (причем верхнее покрытие держателя образца показано как непрозрачное на Фиг. 2A с целью иллюстрации), а Фиг. 2B показывает вид снизу (на котором держатель образца повернут вокруг своего короткого края в отношении вида, показанного на Фиг. 2A). Как правило, держатель образца содержит первый набор 52 одной или нескольких камер, которые используют для выполнения микроскопического анализа на образце, и второй набор 54 одной или нескольких камер, которые используют для выполнения измерений оптической плотности на образце. Как правило, камеры держателя образца заполняют телесным образцом, таким как кровь, через отверстия 38 для ввода образца. Для некоторых применений, камеры ограничивают одно или несколько выпускных отверстий 40. Выпускные отверстия выполнены с возможностью облегчать заполнение камер телесным образцом, позволяя воздуху, который присутствует в камерах, выпускаться из камер. Как правило, как показано, выпускные отверстия расположены продольно противоположно впускным отверстиям (в отношении камеры для образца держателя образца). Таким образом, для некоторых применений, выпускные отверстия устанавливают более эффективный механизм отвода воздуха, чем если бы выпускные отверстия были расположены ближе к впускным отверстиям.

Ссылку делают на Фиг. 2C, которая показывает разобранный вид держателя 22 образца в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения. Для некоторых применений держатель образца содержит по меньшей мере три компонента: формованный компонент 42, стеклянный лист 44 и адгезивный слой 46, выполненный с возможностью приклеивать стеклянный лист к обратной стороне формованного компонента. Формованный компонент как правило изготавливают из полимера (например, пластика), который формуют (например, инжекционным формованием) для предоставления камерам желаемой геометрической формы. Например, как показано, формованный компонент, как правило формуют для образования отверстий 38 для ввода образца, выпускных отверстий 40 и желобов 48, которые окружают центральный участок каждой из камер. Желоба, как правило облегчают наполнение камер телесным образцом, позволяя воздуху течь в выпускные отверстия, и/или позволяя телесному образцу течь вокруг центрального участка камеры.

Для некоторых применений держатель образца, как показано на Фиг. 2A-C, используют при выполнении полного подсчета крови на образце крови. Для некоторых применений первую порцию образца крови размещают внутри камеры первого набора 52 камер (которые используют для выполнения микроскопического анализа на образце), а вторую порцию образца крови размещают внутри камеры второго набора 54 камер (которые используют для выполнения измерений оптической плотности на образце). Для некоторых применений первый набор 52 камер содержит группу камер, а второй набор 54 камер содержит только единственную камеру, как показано. Однако, объем настоящих применений содержит использование любого количества камер (например, единственной камеры или группы камер) в пределах либо первого набора камер, либо в пределах второго набора камер, или любую их совокупность. Первую порцию образца крови, как правило, разбавляют в отношении второй порции образца крови. Например, разбавитель может содержать pH буферы, красители, флуоресцентные красители, антитела, сферообразующие агенты, лизирующие агенты, и т.д. Как правило, вторая порция образца крови, которая размещена внутри камеры второго набора 54 камер, представляет собой естественный, неразбавленной образец крови. Альтернативно или дополнительно, вторая порция образца крови может быть образцом, который подвергся некоторой модификации, содержащей, например, одно или несколько разбавлений (например, разбавление управляемым образом), добавление компонента или реагента, или фракционирование.

Для некоторых применений одно или несколько окрашивающих веществ используют для окрашивания первой порции образца крови (которую размещают в пределах камеры первого набора 52 камер) до того, как образец микроскопически визуализируют. Например, окрашивающее вещество может быть выполнено с возможностью окрашивать ДНК с предпочтением по сравнению с окрашиванием других клеточных компонентов. Альтернативно, окрашивающее вещество может быть выполнено с возможностью окрашивать все клеточные нуклеиновые кислоты с предпочтением по сравнению с окрашиванием других клеточных компонентов. Например, образец может быть окрашен акридиновым оранжевым реагентом, реагентом Хехста и/или любым другим окрашивающим веществом, которое выполнено с возможностью предпочтительно окрашивать ДНК и/или РНК внутри образца крови. Возможно, окрашивающее вещество выполнено с возможностью окрашивать все клеточные нуклеиновые кислоты, но окрашивание ДНК и РНК более заметно при некоторых условиях освещения и фильтрования, как это известно, например, для акридинового оранжевого. Изображения образца могут быть получены посредством условий визуализации, которые позволяют обнаруживать клетки (например, светлопольных) и/или условий визуализации, которые позволяют визуализировать окрашенные тела (например, соответствующего флуоресцентного освещения). Как правило, первую порцию образца окрашивают акридиновым оранжевым и реагентом Хехста. Например, первая (разбавленная) порция образца крови может быть приготовлена посредством технологий, которые описаны в US 2015/0316477, Pollak, которая включена в настоящий документ путем ссылки, и которая описывает способ подготовки образцов крови для анализа, который включает этап разбавления, причем этап разбавления облегчает идентификацию и/или подсчет компонентов в пределах микроскопических изображений образца.

Как правило, перед микроскопической визуализацией, первой порции крови (которая размещена в первом наборе 52 камер) позволяют оседать, так чтобы образовывать монослой клеток, например, посредством технологий, которые описаны в US 9,329,129, Pollak, которая включена в настоящий документ путем ссылки. Для некоторых применений микроскопический анализ первой порции образца крови выполняют в отношении монослоя клеток. Как правило, первую порцию образца крови визуализируют при светлопольной визуализации, т.е., при освещении от одного или нескольких источников света (например, одного или нескольких светоизлучающих диодов, которые, как правило излучают свет в соответствующих спектральных диапазонах). Дополнительно, как правило, первую порцию образца крови дополнительно визуализируют при флуоресцентной визуализации. Как правило, флуоресцентную визуализацию выполняют возбуждением окрашенных объектов (т.е., объектов, которые поглотили краситель(-и)) внутри образца направлением света к образцу на известных длинах волн возбуждения (т.е. длинах волн, на которых известно, что окрашенные объекты излучают флуоресцентный свет, если возбуждены светом на этих длинах волн), и обнаружением флуоресцентного света. Как правило, для флуоресцентной визуализации отдельный набор источников света (например, один или несколько светоизлучающих диодов) используют для освещения образца на известных длинах волн возбуждения.

Следует отметить, что в контексте настоящей Заявки, термин "монослой" используют для обозначения слоя клеток, которые осели, например, для расположения в пределах однофокусного поля микроскопа. Внутри монослоя может быть некоторое перекрытие клеток, например, внутри определенных площадей имеются два или несколько перекрывающихся слоев клеток. Например, эритроциты могут перекрываться друг с другом внутри монослоя, и/или тромбоциты могут перекрываться с эритроцитами внутри монослоя или быть расположенными над ними.

Как описано со ссылкой на US 2019/0302099, Pollack, которая включена в настоящий документ ссылкой, для некоторых применений, камеры, принадлежащие набору 52 (которые используют для микроскопических измерений), имеют отличные друг от друга высоты для облегчения измерения различных измеряемых величин посредством микроскопических изображений соответствующих камер, и/или использования различных камер, используемых для микроскопического анализа соответствующих типов образцов. Например, если образец крови и/или монослой, образованный образцом, имеет относительно низкую плотность эритроцитов, то измерения могут быть выполнены в пределах камеры держателя образца, имеющей большую высоту (т.е., камеры держателя образца, имеющей большую высоту относительно другой камеры, имеющей относительно низкую высоту), так что имеется достаточная плотность клеток, и/или так что имеется достаточная плотность клеток внутри монослоя, образованного образцом, чтобы предоставлять статистически надежные данные. Такие измерения могут содержать, например, измерения плотности эритроцитов, измерения других клеточных характеристик (таких как количества аномальных эритроцитов, эритроцитов, которые содержат внутриклеточные тела (например, патогены, тельца Хауэлла-Жолли), и т.д.), и/или концентрации гемоглобина. И наоборот, если образец крови и/или монослой, образованный образцом, имеет относительно высокую плотность эритроцитов, то такие измерения могут быть выполнены на камере держателя образца, имеющей относительно низкую высоту, например, такую, что имеется достаточная разреженность клеток, и/или такую, что имеется достаточная разреженность клеток внутри монослоя клеток, образованных образцом, чтобы клетки могли быть идентифицированы в пределах микроскопических изображений. Для некоторых применений такие способы выполняют даже без точно известной разницы в высотах между камерами, принадлежащими набору 52.

Для некоторых применений, основанных на измеряемой величине, выбирают камеру в пределах держателя образца, на котором должны выполнять оптические измерения. Например, камера держателя образца, имеющая большую высоту, может быть использована для выполнения подсчета лейкоцитов (например, для уменьшения статистических ошибок, которые могут возникать в результате низкого количества в более мелкой области), дифференциации лейкоцитов и/или для обнаружения более редких форм лейкоцитов. И наоборот, для определения среднего эритроцитарного гемоглобина (MCH), среднего объёма клетки (MCV), распределения эритроцитов по объёму (RDW), морфологических признаков эритроцитов и/или аномалий эритроцитов, микроскопические изображения могут быть получены из камеры для образца, имеющей относительно низкую высоту, поскольку в таких камерах клетки относительно разреженно распределены по площади области, и/или образуют монослой, в котором клетки относительно разреженно распределены. Аналогично, для подсчета тромбоцитов, классификации тромбоцитов и/или извлечения любых других характеристик (таких как объем) тромбоцитов, микроскопические изображения могут быть получены из камеры для образца, имеющей относительно низкую высоту, поскольку в пределах таких камер имеется меньше эритроцитов, которые перекрываются (полностью или частично) с тромбоцитами в микроскопических изображениях, и/или в монослое.

В соответствии с вышеописанными примерами, предпочтительно использовать камеру держателя образца, имеющую более низкую высоту для выполнения оптических измерений для измерения некоторых измеряемых величин внутри образца (такого как образец крови), тогда как предпочтительно использовать камеру держателя образца, имеющую более высокую высоту для выполнения оптических измерений для измерения других измеряемых величин внутри такого образца. Таким образом, для некоторых применений, первую измеряемую величину внутри образца измеряют выполнением первого оптического измерения на (например, получением микроскопических изображений) порции образца, которая расположена в пределах первой камеры, принадлежащей набору 52 держателя образца, а вторую измеряемую величину того же образца измеряют выполнением второго оптического измерения на (например, получением микроскопических изображений) порции образца, которая расположена в пределах второй камеры набора 52 держателя образца. Для некоторых применений первую и вторую измеряемые величины нормализуют в отношении друг друга, например, посредством таких технологий, как описаны в US 2019/0145963, Zait, которая включена в настоящий документ путем ссылки.

Как правило, для выполнения измерения оптической плотности на образце, желательно знать длину оптического пути, объем и/или толщину порции образца, на котором выполняли оптические измерения, настолько точно, на сколько это возможно. Как правило, измерения оптической плотности выполняют на второй порции образца (который как правило размещают во втором наборе 54 камер в неразбавленной форме). Например, концентрация и/или плотность компонента может быть измерена выполнением измерения оптического поглощения, пропускания, флуоресценции и/или люминесценции на образце.

Снова обращаясь к Фиг. 2A, для некоторых применений, камеры, принадлежащие набору 54 (которые используют для измерения оптической плотности), как правило ограничивают по меньшей мере первую область 56 (которая, как правило, глубже) и вторую область 58 (которая, как правило, более мелкая), причем высота камер варьируется между первой и второй областями заданным образом, например, как описано в WO 17/195205, Pollack, которая включена в настоящий документ путем ссылки. Высоты первой области 56 и второй области 58 камеры для образца ограничены нижней поверхностью, которая ограничена стеклянным листом, и верхней поверхностью, которая ограничена формованным компонентом. Верхняя поверхность во второй области является ступенчатой в отношении верхней поверхности в первой области. Ступенька между верхней поверхностью в первой и второй областях предоставляет заданную разницу высот Δh между областями, так что, даже если абсолютная высота областей известна до достаточной степени точности (например, за счет допусков в процессе изготовления), разница высот Δh известна до достаточной степени точности для определения параметра образца, посредством технологий, описанных в настоящем документе, и как описано в US 2019/0302099, Pollack, которая включена в настоящий документ путем ссылки. Для некоторых применений высота камеры варьируется от первой области 56 до второй области 58, и высота затем варьируется снова от второй области до третьей области 59, чтобы вдоль камеры для образца, первая область 56 ограничивала область максимальной высоты, вторая область 58 ограничивала участок средней высоты, а третья область 59 ограничивала область минимальной высоты. Для некоторых применений дополнительные вариации высоты возникают вдоль длины камеры, и/или высота варьируется постепенно вдоль длины камеры.

Как описано в настоящем документе выше, образец располагают в держателе образца, оптические измерения выполняют на образце посредством одного или нескольких устройств 24 оптических измерений. Как правило, образец наблюдают устройством оптических измерений через стеклянный слой, причем стекло является прозрачным по меньшей мере для длин волн, которые, как правило, используют устройством оптических измерений. Как правило, держатель образца вставляют в блок 31 оптических измерений, который вмещает устройство оптических измерений во время выполнения оптических измерений. Как правило, блок оптических измерений вмещает держатель образца, так чтобы формованный слой был расположен над стеклянным слоем, и так, чтобы блок оптических измерений был расположен ниже стеклянного слоя держателя образца, и был способен выполнять оптические измерения на образце через стеклянный слой. Держатель образца образуют приклеиванием стеклянного листа к формованному компоненту. Например, стеклянный лист и формованный компонент могут быть соединены друг с другом во время изготовления или сборки (например, посредством термического соединения, соединения с помощью растворителя, ультразвуковой сварки, лазерной сварки, термического закрепления, адгезива, механического зажимания и/или дополнительных подложек). Для некоторых применений стеклянный слой и формованный компонент соединяют друг с другом во время изготовления или сборки посредством адгезивного слоя 46. Для некоторых применений, за счет допусков в процессе изготовления, абсолютные высоты камер для образца не известны. Как описано выше, ступенька между верхней поверхностью в первой и второй областях, предоставляет заданную разницу высот Δh между областями, так что, даже если абсолютная высота областей известна до достаточной степени точности (например, за счет допусков в процессе изготовления), разница высот Δh известна до достаточной степени точности для определения параметра образца. Альтернативные или дополнительные вариации в высоте (например, ступенчатые вариации в высоте или постепенные вариации в высоте) вдоль длины камеры, могут быть использованы в качестве альтернативы или в дополнение к ступеньке между первой и второй областью, например, посредством технологий, описанных в настоящем документе, и как описано в US 2019/0302099, Pollack, которая включена в настоящий документ путем ссылки.

Для некоторых применений участок держателя 22 образца выполнен с возможностью флуоресцировать по меньшей мере в определенных условиях. Например, участок держателя образца может быть выполнен с возможностью флуоресцировать при выдержке в свете, излучаемом устройством 24 оптических измерений (например, светлопольном свете или флуоресцентном свете, который излучается системой микроскопа). Или участок держателя образца может быть выполнен с возможностью флуоресцировать при размещении в пределах блока 31 оптических измерений, в котором размещено устройство 24 оптических измерений. Как описано в настоящем документе выше, для некоторых применений держатель 22 образца содержит адгезивный слой 46. Для некоторых применений адгезивный слой или его участок выполнен с возможностью флуоресцировать вышеописанным образом (например, адгезивным материалом внутри адгезивного слоя, выполненным с возможностью флуоресцировать, адгезивным слоем, содержащим дополнительный материал, который выполнен с возможностью флуоресцировать, и/или адгезивным слоем, покрытым таким материалом). Для некоторых применений адгезивный слой представляет собой чувствительный к давлению адгезив, по меньшей мере участок которого выполнен с возможностью флуоресцировать. Например, чувствительный к давлению адгезив может быть чувствительным к давлению адгезивом на акриловом основании, по меньшей мере участок которого выполнен с возможностью флуоресцировать.

В соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, выполняют различные технологи (как правило компьютерным процессором), для определения того, возникли ли различные ошибки, и возможно идентифицировать источник ошибки, если ошибка возникла. Такие ошибки могут возникать в результате подготовки всего образца. Например, образец мог быть оставлен в держателе образца слишком надолго до того, как были выполнены измерения (что может приводить к ухудшению образца и/или к тому, что красители, которые были смешаны с одной или обеими порциями образца, не станут чрезмерно поглощенными образованиями внутри образца). Альтернативно, ошибки могут возникать в результате подготовки особой из порций образца. Например, могла иметь место ошибка в подготовке первой порции (которая, как правило разбавлена и размещена в пределах первого набора 52 камер, подлежащих микроскопическому анализу), такая как ошибка при разбавлении первой порции образца, попадание воздушных пузырей в первый набор 52 камер или загрязнение этой порции образца. Альтернативно или дополнительно, могла иметь место ошибка при подготовке второй порции (которая, как правило неразбавлена и размещена в пределах камеры набора 54 камер, подлежащих анализу через измерения оптической плотности), такая как загрязнение этой порции, или попадание воздушных пузырей во второй набор 54 камер.

Альтернативно или дополнительно, ошибки могут возникать в результате ошибки с держателем образца (например, материал держателя образца (например, подложка) сам является нечистым, и/или грязь или пролитая кровь на держателе образца), и/или ошибки с самой системой микроскопа, например, освещение (например, светоизлучающий диод, который используется для светлопольной визуализации, и/или светоизлучающий диод, который используется во время флуоресцентной визуализации образца), и/или ошибок, связанных с оптическим путем, и/или двигателем и компонентами или контроллерами столика, и/или ошибок, полученных из окружающей среды, в которой размещено устройство (например, относительная влажность, температура, давление, сыпучая концентрация или любые другие факторы окружающей среды). Дополнительно альтернативно или дополнительно, может существовать проблема, присущая образцу (например, очень низкое количество или очень высокое количество определенного образования, или слишком много времени прошло с момента сбора образца), что означает, что компьютерный процессор не способен выполнять определенные измерения с достаточной степенью точности, и/или что означает, что компьютерный процессор должен указать на это пользователю.

Для некоторых применений, в ответ на идентификацию ошибки, компьютерный процессор выводит сообщение, указывающее на ошибку и/или указывающее на источник ошибки. Для некоторых применений компьютерный процессор не выполняет определенные измерения на образце крови в ответ на идентификацию ошибки. Для некоторых применений, в ответ на идентификацию ошибки, компьютерный процессор не выполняет никаких измерений на образце, и/или указывает на то, что образец непригоден для пользователя, и/или дает команду пользователю повторить подготовку образца с новым набором для исследования, и/или повторно собрать образец крови. Альтернативно или дополнительно, определенные параметры образца крови определяют компьютерным процессором калибровкой измерений, которые выполняют на образце крови, для учета ошибки.

Для некоторых применений учитывают одну или несколько из следующих ошибок, например, одним или несколькими из вышеописанных путей:

Ошибки в устройстве микроскопии, такие как:

- потери шагов в двигателе, который перемещает столик микроскопа;

- изменения люфта перемещения столика микроскопа (например, как описано дополнительно подробно в настоящем документе ниже);

- изменения синхронизации между камерой микроскопа и столиком микроскопа (например, как описано дополнительно подробно в настоящем документе ниже);

- выравнивание между камерой микроскопа и столиком микроскопа (например, из-за относительного вращения между этими элементами);

- проблемы с оптической системой (например, изменения качества фокусировки со временем, например, вызванное образцами, или вызванное частью столика микроскопа (например, поцарапанная часть), например, как описано дополнительно подробно в настоящем документе ниже);

- изменения нивелирования в системе микроскопа;

- изменение ожидаемого фокусного положения вдоль оси z (т.е. оптической оси);

- потеря соединения между элементами;

- изменения линейного отклика камеры.

Ошибки, вызванные факторами окружающей среды, например:

- устройство находится за пределами допустимой температуры, влажности, уровня по высоте, и т.д.;

- конкретные компоненты находятся за пределами целевых значений .

Общие ошибки, вызванные такими факторами, как:

- время сканирования;

- время запуска устройства;

- доступная рабочая память/запоминающее устройство.

Некоторые примеры технологий для идентификации ошибок и учета таких ошибок описывают в настоящем документе ниже.

Как описано в настоящем документе выше, как правило, первую порцию образца крови анализировали микроскопически, пока она была расположена в пределах первого набора 52 камер для образца. Как правило, перед микроскопической визуализацией, первой порции крови (которая размещена в первом наборе 52 камер) позволяют оседать, так чтобы образовывать монослой клеток, например, посредством технологий, которые описаны в US 9,329,129, Pollak, которая включена в настоящий документ путем ссылки.

Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью определять осели ли уже в пределах камеры для образца один или несколько типов клеток (например, эритроцитов) в пределах камеры для образца, перед тем, как держатель образца был размещен в блоке микроскопии, получением одного или нескольких микроскопических изображений образца после того, как держатель образца был размещен в блоке микроскопии, и анализируют одно или несколько изображений.

Как правило, если определили, что все эритроциты уже осели, перед тем как были получены микроскопические изображения, то это указывает на то, что образец крови был оставлен в пределах камеры для образца слишком надолго перед тем, как держатель образца был размещен в блоке микроскопии. Следует отметить, что, хотя анализ микроскопических изображений как правило выполняли в отношении монослоя осевших клеток, тем не менее желательно, чтобы держатель образца был размещен в блоке микроскопии, во время того, как некоторые эритроциты все еще оседают, поскольку это указывает на то, что образец не был оставлен в держателе образца слишком надолго, перед тем, как был размещен в блоке микроскопии. И наоборот, если все эритроциты (или достаточно большая порция эритроцитов) уже осели, то образец мог ухудшиться, и/или красители могли чрезмерно поглотиться образованиями внутри образца. Таким образом, степень, до которой клетки все еще оседают, может быть использована в качестве меры того, как недавно образец был взят у субъекта и/или как недавно образец был размещен в держателе образца или камере для образца (т.е. свежесть образца). Таким образом, для некоторых применений, в ответ определение того, что больше порогового количества эритроцитов в пределах камеры для образца уже осели в пределах камеры для образца перед получением одного или нескольких микроскопических изображений, образец (или его порцию) исключают из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце.

Для некоторых применений определяют указание на возраст образца крови по меньшей мере частично на основе определения того, осели ли уже в пределах камеры для образца один или несколько типов клеток в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений. Для некоторых применений определяют указание на возраст образца крови по меньшей мере частично на основе количества (или пропорции) одного или нескольких типов клеток в пределах камеры для образца, которые еще не осели в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений.

Для некоторых применений анализ, в основном аналогичный тому, что описан в вышеприведенных параграфах (для определения того, как недавно образец был взят у субъекта и/или как недавно образец был разещен в держателе образца или камере для образца), выполняют в отношении второй порции образца (которая, как правило размещена во втором наборе 54 камер в неразбавленной форме).

Следует отметить, что, как правило, после того как компьютерный процессор определил указание на то, как недавно образец был взят у субъекта и/или как недавно образец был размещен в держателе образца или камере для образца (например, посредством вышеописанной технологии анализа), держатель образца оставляют на месте в пределах блока микроскопии на несколько минут (например, от 2 до 10 минут, например, приблизительно 5 минут) перед тем как выполняют дополнительную визуализацию первой порции образца крови (причем дополнительную визуализацию выполняют с целью микроскопического анализа образца крови). Это делают для того, чтобы дать время первой порции образца крови осесть в монослой.

Для некоторых применений измерения, которые выполняют на образце, калибруют в ответ на определение того, что более порогового количества эритроцитов в пределах камеры для образца уже осели в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений. Например, такие измерения могут быть откалиброваны для учета количества окрашивания, которому подверглись образования внутри образца крови, как указано более, чем пороговым количеством эритроцитов в пределах камеры для образца, уже осевших в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений. Для некоторых применений калибруют измерения, которые выполняют на образце на основе количества (или пропорции) одного или нескольких типов клеток в пределах камеры для образца, которые еще не осели в пределах камеры для образца, перед получением одного или нескольких микроскопических изображений.

Для некоторых применений получают микроскопические изображения эритроцитов внутри образца крови, в то время как эритроциты внутри образца крови осаждают в пределах камеры для образца, и определяют свойство динамики оседания образца крови (например, скорость оседания эритроцитов) компьютерным процессором анализом изображений. Как правило, свойство динамики оседания образца крови (например, скорость оседания эритроцитов) определяют компьютерным процессором в реальном времени в отношении оседания эритроцитов (т.е. в то время как эритроциты еще оседают). Это отличается от других технологий определения свойства динамики оседания образца крови (например, скорости оседания эритроцитов), в которых измеряют общее время, которое требуется для оседания эритроцитов. Следует отметить, что, если такие измерения выполняют на разбавленной порции образца крови, то влияние белков на время оседания эритроцитов ослабляется. Таким образом, для некоторых применений такие измерения выполняют на неразбавленной порции образца крови.

Для некоторых применений вышеописанные анализы для определения указания на то, как недавно образец был взят у субъекта и/или как недавно образец был размещен в держателе образца, и/или для определения свойств динамики оседания, корректируют посредством информации на каждый образец, такой как эритроцит или тромбоцит, среднеклеточный объем, среднеклеточная концентрация гемоглобина, или другие такие показатели, указывающие на образец. Альтернативно или дополнительно, анализы для определения указания на то, как недавно образец был взят у субъекта и/или как недавно образец был размещен в держателе образца, и/или для определения свойств динамики оседания, корректировали посредством информации на одноклеточном уровне (т.е., извлечением данных, связанных с отдельными клетками, и корректировкой определенных свойств динамики оседания на основе этих данных).

Для некоторых применений, в ответ на определение того, что концентрация данного образования внутри образца крови превышает пороговое значение, компьютерный процессор определяет причину концентрации данного образования, превышающую пороговое значение, сравнением параметра, определенного из микроскопических изображений первой порции образца крови с параметром, определенным из измерения оптической плотности, выполненного на второй порции образца крови. Например, в ответ на обнаружение того, что первая порция образца (которая, как правило, разбавлена и размещена внутри камеры первого набора 52 камер) имеет очень высокое количество эритроцитов или очень низкое количество эритроцитов, компьютерный процессор может выполнять сравнение для определения является ли это случаем того, что образец крови изначально имеет очень высокое количество эритроцитов, или очень низкое количество эритроцитов, или это было вызвано ошибкой при подготовке порции образца (например, разбавление первой порции). Компьютерный процессор, как правило определяет то, что сам образец крови является причиной превышения порогового значения концентрации данного образования внутри образца определением того, что концентрация образования, как указано микроскопическими изображениями, аналогична концентрации образования, как определено из измерений оптической плотности. Дополнительно, как правило, компьютерный процессор определяет, что подготовка порции образца крови является причиной превышения порогового значения концентрации данного образования внутри образца определением того, что концентрация образования, как указано микроскопическими изображениями, отлична от концентрации образования, как определено из измерений оптической плотности.

Для некоторых применений анализ, аналогичный тому, что описан в вышеприведенных параграфах, выполняют посредством параметров образца, отличных от концентрации (например, среднеклеточный объем, среднеклеточный гемоглобин и т.д.). Для некоторых применений, в ответ на идентификацию того, что имеется разница между параметрами, измеренными на соответствующих порциях образца, определяют, что соответствующие порции образца вероятно являются порциями двух различных образцов (например, от двух различных пациентов).

Для некоторых применений параметры, которые определены из соответствующих порций образца, используют для корректировки друг друга. Например, если значения параметра, которые измерены в каждой порции образца, отличны друг от друга, но определено, что имеется третье значение (или диапазон значений) параметра, которое лежит в пределах диапазона ошибки для обоих значений, которые измерены в каждой порции образца, то может быть определено, что третье значение (или диапазон значений) вероятно будет правильным.

Для некоторых применений, в ответ на то, что один или несколько параметров образца находятся вне нормального диапазона, компьютерный процессор сравнивает эти параметры с другими параметрами образца. В ответ на то, что все параметры находятся вне нормального диапазона (или даже ошибочны таким образом, который коррелирует с ошибкой в одном или нескольких параметрах), то компьютерный процессор может определять, что это происходит за счет ошибки в вычислении, которая влияет на все эти параметры.

Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью идентифицировать эхиноциты, сфероциты и/или зазубренные эритроциты в пределах микроскопических изображений первой порции образца. Как правило, наличие такого образования является указанием на то, что порция образца ухудшились из-за возраста и/или условий хранения образца. Для некоторых таких применений компьютерный процессор измеряет количество таких образований и исключает по меньшей мере порцию образца крови из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце крови, по меньшей мере частично на основе количества выбранного типа образований, превышающего пороговое значение. Для некоторых применений компьютерный процессор создает указание на количество и/или связанное клиническое условие для пользователя. Альтернативно или дополнительно, компьютерный процессор определяет указание на возраст порции образца по меньшей мере частично на основе количества. Для некоторых применений, для определения параметра образца, измерение выполняют на микроскопических изображениях, и измерение калибруют на основе определенного указания на возраст порции образца и/или на основе количества вышеупомянутых образований. Для некоторых применений параметр образца определяют выполнением измерения оптической плотности на второй порции образца крови (которая, как правило расположена в пределах камеры второго набора 54 камер для образца), и калибруют измерения оптической плотности на основе определенного указания на возраст порции образца, и/или на основе количества вышеупомянутых образований. (Для некоторых применений измерения оптической плотности калибруют на основе одного или нескольких других факторов, например, морфологии эритроцитов, объема эритроцитов, количества тромбоцитов, уровня инородных веществ внутри образца, и/или наличия или количества любых объектов или характеристик, которые могут влиять на рассеяние).

Для некоторых применений компьютерный процессор оценивает объемы эхиноцитов, сфероцитов и/или зазубренных эритроцитов. Для некоторых таких применений объемы таких клеток включают в общую меру среднего объема эритроцитов внутри образца.

Теперь делают ссылку на Фиг. 3A и 3B, которые представляют собой светлопольные микроскопические изображения, полученные, соответственно, в фиолетовом и зеленом светодиодном освещении в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения. Как описано в настоящем документе выше, как правило получают микроскопические изображения первой порции образца крови и анализируют монослой клеток внутри первой порции. Как правило, технологии сферификации не применяют к эритроцитам в образце перед визуализацией порции образца. Изобретатели настоящей заявки обнаружили, что, когда порцию образца микроскопически визуализируют посредством технологий, описанных в настоящем документе, то некоторые гемолизованные эритроциты видны в микроскопических изображениях. Как правило, после того, как образец окрашен реагентом Хехста (или любым флуоресцентным или не флуоресцентным красителем, который имеет сродство к клеточной мембране) при светлопольной визуализации, контур клетки виден, а остальная клетка выглядит как фон изображения. Этот эффект можно наблюдать на Фиг. 3A и 3B, на которых видны эритроциты 60 и видны контуры гемолизованных эритроцитов 62, а внутренняя часть клеток выглядит аналогично фону, так что контуры выглядят как «пустые» клетки. «Пустые» клетки, как правило, имеют в основном аналогичные формы и размеры, что и эритроциты.

Также делают ссылку на Фиг. 3C, которая представляет собой флуороскопические микроскопические изображения, полученные в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения. Изображение записывали после того, как образец крови был окрашен реагентом Хехста и возбужден посредством УФ освещения, отцентрированного около приблизительно 360 нм. Можно заметить, что в отличие от эритроцитов 60, которые выглядят как затемненные круги, гемолизованные эритроциты 62 выглядят как светлые круги, имеющие в основном аналогичные формы и размеры, что и эритроциты. Предполагают, что гемолизованные эритроциты становятся окрашенными реагентом Хехста, связанным с остатками, которые остаются на мембране гемолизованных эритроцитов. Это приводит к тому, что гемолизованные эритроциты, выглядят как «пустые» клетки в светлопольных изображениях, и/или выглядят как светлые круги в флуоресцентных изображениях. Дополнительно предполагают, что причина того, почему эритроциты выглядят как затемненные круги во флуоресцентном изображении заключается в том, что имеется фоновое излучение свободного реагента Хехста по всему образцу, но это излучение ослабляется гемоглобином в эритроцитах, так что они выглядят темнее фона.

Таким образом, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, гемолизованные эритроциты идентифицируют внутри несферифицированного образца крови. Как правило, образец окрашивают красителем, таким как реагент Хехста (или любой флуоресцентный или нефлуоресцентный краситель, которые имеет сродство к клеточной мембране). Гемолизованные эритроциты идентифицируют в пределах светлопольных изображений окрашенного образца идентификацией клеток, контуры которых видны, а внутренние части которых выглядят в основном аналогично фону (так что контуры выглядят как «пустые» клетки). Альтернативно или дополнительно, гемолизованные эритроциты идентифицируют в пределах флуоресцентных изображений окрашенного образца. Как правило, гемолизованные эритроциты имеют в основном аналогичные формы и размеры, что и эритроциты в пределах изображений.

Для некоторых применений гемолизованные эритроциты, которые видны, образуют только долю от общего количества гемолизованных эритроцитов, которые присутствуют внутри порции образца, поскольку, как правило это случай, когда порция гемолизованных эритроцитов не видна. Для некоторых применений компьютерный процессор идентифицирует видимые гемолизованные эритроциты и измеряет количество идентифицированных гемолизованных эритроцитов внутри порции образца. Как правило, на основе количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов, компьютерный процессор оценивает общее количество гемолизованных эритроцитов внутри порции образца, которое больше количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов. Альтернативно или дополнительно, на основе количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов, компьютерный процессор оценивает отношение гемолизованных эритроцитов к негемолизованным эритроцитам внутри образца. Как правило, это отношение вычисляют оценкой общего количества гемолизованных эритроцитов внутри порции образца, которое больше количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов. Для некоторых применений, компьютерный процессор выводит пользователю указание на оцененное общее количество гемолизованных эритроцитов внутри образца крови, или отношение гемолизованных эритроцитов к негемолизованным эритроцитам. Альтернативно или дополнительно, компьютерный процессор исключает образец из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, по меньшей мере частично на основе количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов, превышающего пороговое значение, или на основе вышеупомянутого отношения, превышающего пороговое значение. Для некоторых применений исключение образца основано на оценке общего количества гемолизованных эритроцитов внутри порции образца, которое больше количества идентифицированных гемолизованных эритроцитов.

Для некоторых применений для идентификации данного образования внутри образца крови (такого как тромбоциты, эритроциты, лейкоциты и т.д.), компьютерный процессор сначала идентифицирует кандидатов данного образования внутри образца крови анализом микроскопических изображений первой порции образца крови. Далее компьютерный процессор подтверждает по меньшей мере то, что некоторые кандидаты являются данными образованиями, выполнением дополнительного анализа кандидатов.

Для некоторых применений компьютерный процессор сравнивает количество кандидатов данного образования для подсчета подтвержденных кандидатов данного образования и исключает по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, по меньшей мере частично на основе отношения между количеством кандидатов и количеством подтвержденных кандидатов. Например, если отношение количества подтвержденных кандидатов к количеству кандидатов превышает максимальное пороговое значение, то компьютерный процессор может исключать по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, поскольку это является показателем слишком большого количества кандидатов, которые были подтверждены, указывая на ошибку. Альтернативно или дополнительно, если отношение количества подтвержденных кандидатов к количеству кандидатов ниже минимального порогового значения, компьютерный процессор может исключать по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, поскольку это является показателем того, что слишком малое количество кандидатов, которые были подтверждены, указывая на ошибку. Для некоторых применений, если отношение количества подтвержденных тромбоцитов к количеству кандидатов в тромбоциты ниже минимального порогового значения, компьютерный процессор исключает по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения подсчета тромбоцитов, поскольку это является показателем того, что слишком малое количество кандидатов в тромбоциты, которые были подтверждены как тромбоциты, указывая на ошибку. Например, эта ошибка может быть вызвана инородными веществами (или другими загрязняющими веществами), ошибочно идентифицированными как тромбоциты или как кандидаты в тромбоциты. Следует отметить, что источник ошибки может быть в подготовке порции образца, в держателе образца, в участках блока микроскопии и/или в самой крови. Для некоторых применений аналогичные технологии выполняют в отношении эритроцитов, лейкоцитов и/или других образований внутри образца (например, аномальных лейкоцитов, эмболических опухолевых клеток, эритроцитов, ретикулоцитов, телец Хауэлла-Жолли и т.д.).

Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью идентифицировать кандидаты в лейкоциты внутри образца крови, а также выполнен с возможностью подтверждать по меньшей мере некоторые из кандидатов в лейкоциты, как являющиеся данными типами лейкоцитов (например, нейтрофилы, лимфоциты, эозинофилы, моноциты, бласты, недифференцированные клетки, атипичные лимфоциты и/или базофилы), выполнением дополнительного анализа кандидатов в лейкоциты. Для некоторых применений компьютерный процессор сравнивает количество кандидатов в лейкоциты с количеством кандидатов в лейкоциты, подтвержденных как являющихся данными типами лейкоцитов, и исключает по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, по меньшей мере частично, на основе отношения между количеством кандидатов в лейкоциты и количеством кандидатов в лейкоциты, подтвержденных как являющиеся данными типами лейкоцитов. Например, если отношение количества кандидатов в лейкоциты, подтвержденных как являющихся данными типами лейкоцитов, к количеству кандидатов в лейкоциты, превышает максимальное пороговое значение, то компьютерный процессор может исключать по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, поскольку это является показателем того, что слишком малое количество кандидатов, которые были подтверждены, указывая на ошибку. Альтернативно или дополнительно, если отношение количества кандидатов в лейкоциты, подтвержденных как являющихся данными типами лейкоцитов, к количеству кандидатов в лейкоциты, ниже минимального порогового значения, то компьютерный процессор может исключать по меньшей мере порцию образца из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, поскольку это является показателем того, что слишком малое количество кандидатов, которые были подтверждены, указывая на ошибку. Следует отметить, что источник ошибки может быть в подготовке порции образца, в держателе образца, в участках блока микроскопии и/или в самой крови.

Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью идентифицировать инородные вещества (или другие загрязняющие вещества) внутри образца, идентификацией окрашенных объектов, имеющих неправильные формы (например, волокнистые формы, некруглые формы и/или удлиненные формы). Как описано в настоящем документе выше, как правило, компьютерный процессор выполняет подсчет одного или нескольких образований, расположенных внутри образца, выполнением микроскопического анализа на образце. Для некоторых применений компьютерный процессор исключает области образца, расположенные в пределах данных расстояний, от идентифицированных инородных веществ (или других загрязняющих веществ). Как правило, инородные вещества окрашивают красителями, и дополнительно, как правило инородные вещества окрашивают как акридиновым оранжевым, так и реагентом Хехста. Для некоторых применений компьютерный процессор идентифицирует инородные вещества (или другие загрязняющие вещества) идентификацией объектов, которые имеют неправильные формы и/или которые окрашены красителем (например, как акридиновым оранжевым, так и реагентом Хехста).

Теперь делают ссылку на Фиг. 4, которая представляет собой график, показывающий нормализованные профили логарифма интенсивности пропускания света, измеренные вдоль длины камеры для образца, принадлежащей второму набору 54 камер для образца, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения. Как описано в настоящем документе выше, как правило компьютерный процессор выполнен с возможностью выполнять оптические измерения (например, измерения оптической плотности) на второй порции образца, который размещен во втором наборе 54 камер для образца. Для некоторых применений свет (например, свет от светодиода) пропускают через камеру в спектральном диапазоне, в котором гемоглобин поглощает свет, а интенсивность пропущенного света обнаруживают фотодетектором. Количество света, которое поглощается, интерпретируют как показатель концентрации гемоглобина внутри второй порции образца, в соответствии с законом Бира-Ламберта.

Для некоторых применений компьютерный процессор определяет, что один или несколько воздушных пузырей присутствует в пределах одного второго набора камер для образца, на основе оптических измерений. Например, за счет областей, имеющих различные высоты в пределах камеры для образца, ожидается, что нормализованный профиль логарифма интенсивности пропускания (который связан с профилем поглощения гемоглобина) вдоль длины камеры имеет данную форму, например, областей, вдоль которых логарифм интенсивности пропускания света является по существу постоянным с разницами между областями (за счет ступенек в высоте камеры). Это указано сплошной кривой 70 на Фиг. 4, которая представляет собой совокупность нормализованного логарифма интенсивности пропускания, записанного вдоль длины камеры для образца для нескольких различных образцов. Как показано, вдоль области 56 минимальной высоты камеры для образца, логарифм интенсивности пропускания является по существу постоянным. (Фактически, имеется небольшой наклон вдоль длины этой области, который обусловлен вариацией высоты вдоль длины области за счет допусков при изготовлении держателя образца, как описано в настоящем документе выше.) Затем происходит падение логарифма интенсивности пропускания по мере того, как расстояние вдоль камеры для образца переходит к области 58 средней высоты (на которой поглощение гемоглобина больше, а пропускание света, таким образом, ниже), до того, как происходит дополнительное падение по мере того, как расстояние вдоль камеры для образца переходит к области 59 максимальной высоты (на которой поглощение гемоглобина еще больше, а пропускание света, таким образом, даже ниже). Следует отметить, что метод, которым пропускание было нормализовано, состоял во взятии среднего значения логарифма интенсивности пропускания света в пределах данной области максимальной высоты и присвоении ему значения 1, принимая среднее значение логарифма интенсивности пропускания света в пределах данного участка области минимальной высоты и присвоении ему второго значения, а затем нормализации других значений в отношении этих двух значений. (В некоторых случаях значению логарифма интенсивности пропускания света в пределах данного участка области минимальной высоты присваивают значение числа Эйлера (т.е. 2,718), хотя в примере, показанном на Фиг. 4, это не так.) Можно ожидать, что нормализованный профиль любого образца, который заполняет камеру для образца, будет иметь аналогичный профиль, независимо от абсолютного поглощения гемоглобина образцом, поскольку форма профиля зависит от относительного поглощения вдоль различных областей камеры для образца.

Тонкая кривая 72 на Фиг. 4 показывает нормализованный логарифм интенсивности пропускания, записанный вдоль длины камеры для образца для данного образца. Можно наблюдать, что в пределах области минимальной высоты имеется относительно плоский участок кривой (который находится под кривой 70), а затем пик (который находится над кривой 70). Кроме того, вдоль области средней высоты, кривая 72 ниже кривой 70. Как правило, такой профиль указывает на тот факт, что имеется пузырь (например, воздушный пузырь, и/или присутствие другого вещества) в пределах области минимальной высоты. В положении пузыря, пропускание света больше, что приводит к появлению пика на кривой 72 в этом положении. В других положениях (например, внутри других участков области минимальной высоты) и вдоль всей области средней высоты, наличие пузыря в пределах области минимальной высоты приводит к снижению нормализованных значений логарифма интенсивности пропускания относительно значений образца, который не содержит пузырь. Аналогично, когда имеются пузыри в пределах других областей камеры для образца (или вдоль всей области), это приведет к другим нормализованным профилям логарифма интенсивности пропускания. Например, если бы пузырь был вдоль всей области минимальной высоты, это привело бы к снижению нормализованного логарифма интенсивности пропускания в пределах области средней высоты относительно нормализованного логарифма интенсивности пропускания образца, который не содержит пузырь. Для некоторых применений высота камеры варьируется различным образом, но в общем выполняют аналогичные технологии с соответствующими изменениями.

Таким образом, в соответствии с некоторыми применениями настоящего изобретения, в дополнение к измеряемым абсолютным значениям параметра, который представляет собой показатель пропускания света вдоль длины камеры для образца, нормализованные значения параметра, который представляет собой показатель пропускания света (например, нормализованный логарифм интенсивности пропускания) определяют вдоль камеры для образца. На основе нормализованных значений параметра, компьютерный процессор определяет, что вероятно пузырь (например, воздушный пузырь или наличие другого вещества) находится в пределах камеры для образца. Для некоторых применений, в ответ на определение того, что вероятно имеется пузырь в пределах камеры для образца, компьютерный процессор создает выходной сигнал. Например, компьютерный процессор может создавать сообщение об ошибке (например, сообщение, указывающее на то, что камера для образца должна быть повторно заполнена), может исключать образец и/или может исключать участок измерений, которые выполняют на образце.

Для некоторых применений компьютерный процессор выполняет измерения оптического поглощения, но для этого использует только области камеры, в которых не присутствует пузырь. Таким образом, для некоторых применений, основанных на абсолютном значении параметра, который представляет собой показатель пропускания света на по меньшей мере некоторых областях в пределах камеры для образца, компьютерный процессор вычисляет концентрацию гемоглобина внутри образца. Кроме того, компьютерный процессор нормализует параметр, измеренный в соответствующих областях в пределах камеры для образца в отношении друг друга. По меньшей мере частично в ответ на нормализованный параметр, компьютерный процессор определяет, какую область использовать для вычисления концентрации гемоглобина внутри образца. Альтернативно, компьютерный процессор может исключать образец из использования для вычисления концентрации гемоглобина внутри образца, и/или может создавать сообщение об ошибке (например, сообщение, указывающее на то, что камера для образца должна быть повторно заполнена).

Ожидают, что вдоль ширины камеры образец будет иметь профиль поглощения, который является по существу постоянным. Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью интерпретировать неожиданно низкий уровень поглощения (который не соответствует вышеописанным профилям), как являющийся показателем наличия воздушного пузыря. Для некоторых применений для определения того, имеются ли воздушные пузыри, одно или несколько измерений оптического поглощения выполняют на длине волны, на которой гемоглобин не поглощает свет (например, посредством зеленого света). Альтернативно или дополнительно, камеру (например, ПЗС-камеру или КМОП-камеру микроскопа) используют для визуализации второй порции образца крови, и компьютерный процессор определяет, имеются ли воздушные пузыри на основе изображения(-й).

Как правило, один или несколько параметров образца определяют компьютерным процессором на основе оптических измерений. Для некоторых применений по меньшей мере некоторые оптические измерения исключают из использования для определения одного или нескольких параметров образца, на основе определения того, что один или несколько воздушных пузырей присутствует в пределах камеры. Для некоторых применений компьютерный процессор создает выходной сигнал, указывающий на то, что порция образца крови была исключена из использования для выполнения по меньшей мере некоторых измерений на образце, на основе определения того, что один или несколько воздушных пузырей присутствует в пределах камеры для образца.

Для некоторых применений, в основном аналогичные технологии выполняют в отношении первой порции образца крови, которая размещена в первом наборе 52 камер для образца. Например, компьютерный процессор может быть выполнен с возможностью идентифицировать область, в которой образец не присутствует, в пределах микроскопического изображения камеры для образца, и исключать по меньшей мере идентифицированную область из использования в микроскопическом анализе порции образца. Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью идентифицировать такую область идентификацией границы раздела между влажной областью и сухой областью на базовой поверхности камеры для образца. Как правило, при идентификации такой области, компьютерный процессор выполнен с возможностью распознавать между областями, в которых образец не присутствует и областями, в которых образец присутствует и образец имеет низкую плотность клеток.

Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью идентифицировать наличие грязи (например, пролитой крови) на внешней поверхности держателя образца. Как описано в настоящем документе выше, как правило, по меньшей мере получают одно микроскопическое изображение монослоя клеток, которые осели на базовой поверхности держателя образца. Как правило, изображение получают в то время как микроскоп сфокусирован на фокальной плоскости монослоя, причем монослой клеток расположен в пределах фокальной плоскости монослоя. Для некоторых применений компьютерный процессор идентифицирует, что грязь расположена на верхнем покрытии держателя образца или на обратной стороне базовой поверхности идентификацией области, в которой образование видно на фокальной плоскости, которая отлична от фокальной плоскости монослоя. Альтернативно или дополнительно, компьютерный процессор идентифицирует область, в которой фоновая интенсивность микроскопического изображения (которое было получено в фокальной плоскости монослоя) представляет собой показатель грязи, которая расположена на верхнем покрытии или на обратной стороне базовой поверхности. Для некоторых применений, в ответ на это, компьютерный процессор исключает по меньшей мере идентифицированную область из использования в микроскопическом анализе порции образца.

Как описано в настоящем документе выше, как правило первую порцию образца крови визуализируют при светлопольной визуализации, т.е., при освещении от одного или нескольких светлопольных источников света (например, одного или нескольких светоизлучающих диодов, которые, как правило, излучают свет в соответствующих спектральных диапазонах). Дополнительно, как правило, первую порцию образца крови дополнительно визуализируют при флуоресцентной визуализации. Как правило, флуоресцентную визуализацию выполняют возбуждением окрашенных объектов внутри образца направлением света к образцу на известных длинах волн возбуждения (т.е., длинах волн, при которых известно, что окрашенные объекты излучают флуоресцентный свет, если возбуждены светом на этих длинах волн), и обнаружением флуоресцентного света. Как правило, для флуоресцентной визуализации отдельный набор из одного или нескольких флуоресцентных светоизлучающих диодов используют для освещения образца на известных длинах волн возбуждения.

Для некоторых применений компьютерный процессор анализирует свет, который излучается светлопольным источником света, и определяет свойство светлопольного источника света. Например, компьютерный процессор может периодически определять, изменилось ли пространственное распределение освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения (например, изменилась ли пространственная однородность освещения, или изменилось ли пространственное положение с предыдущего измерения), изменились ли эффекты виньетирования освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения, изменилось ли спектральное распределение освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения, и/или изменилась ли интенсивность освещения светлопольным источником света с предыдущего измерения. Как описано в настоящем документе выше, как правило, компьютерный процессор определяет параметр образца крови выполнением измерения на образованиях, которые идентифицируют в пределах микроскопических изображений образца крови. Для некоторых применений такие измерения нормализуют на основе определенного свойства светлопольного источника света. Для некоторых применений по меньшей мере некоторые измерения исключают из выполнения на образце крови, на основе определенного свойства светлопольного источника света.

Для некоторых применений, для определения свойства светлопольного источника света, компьютерный процессор анализирует свет, который излучается светлопольным источником света в отсутствии держателя образца. Альтернативно или дополнительно, компьютерный процессор анализирует свет, который излучается светлопольным источником света, который проходит через межклеточные области внутри образца крови.

Для некоторых применений компьютерный процессор анализирует свет, который излучается флуоресцентным источником света, и определяет свойство флуоресцентного источника света. Например, компьютерный процессор может периодически определять, изменилось ли пространственное распределение освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения (например, изменилась ли пространственная однородность освещения, или изменилось ли пространственное положение с предыдущего измерения), изменились ли эффекты виньетирования освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения, изменилось ли спектральное распределение освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения, и/или изменилась ли интенсивность освещения флуоресцентным источником света с предыдущего измерения. Как описано в настоящем документе выше, как правило, компьютерный процессор определяет параметр образца крови выполнением измерения на образованиях, которые идентифицируют в пределах микроскопических изображений образца крови. Для некоторых применений такие измерения нормализуют на основе определенного свойства флуоресцентного источника света. Для некоторых применений по меньшей мере некоторые измерения исключают из выполнения на образце крови, на основе определенного свойства флуоресцентного источника света.

Для некоторых применений, для определения свойства флуоресцентного источника света, компьютерный процессор идентифицирует одну или несколько флуоресцентных областей, которые видны в пределах микроскопического изображения, которое получают при освещении флуоресцентным источником света, отличную от окрашенных клеток, и определяет свойство флуоресцентного источника света на основе идентифицированных флуоресцентных областей. Например, такие флуоресцентные области могут содержать межклеточные области внутри образца крови, одну или несколько флуоресцентных областей блока микроскопии, и/или одну или несколько флуоресцентных областей держателя образца (например, чувствительный к давлению адгезив держателя образца, описанный в настоящем документе выше). Для некоторых применений держатель образца размещают на столике в пределах блока микроскопии, а столик содержит флуоресцентные области для выполнения вышеописанных измерений. Альтернативно или дополнительно, держатель образца содержит флуоресцентную область (например, флуоресцентное пятно) для выполнения вышеописанных измерений.

Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью обнаруживать имеют ли участки блока микроскопии (такие как ПЗС-камера, КМОП-камера, линзы, и/или столик для удерживания держателя образца) грязь или царапины на них, получением микроскопических изображений в отсутствие любого держателя образца, и идентификацию грязи или царапин в таких изображениях. Для некоторых применений такие изображения получают периодически (например, через фиксированные интервалы времени), для определения того, имеют ли блок микроскопии, участки блока микроскопии грязь или царапины на них. Для некоторых применений, в ответ на обнаружение такой грязи и/или царапин, на это указывают пользователю. Альтернативно или дополнительно, области в пределах изображений, которые соответствуют положениям, в которых присутствуют грязь и/или царапины, не содержатся в по меньшей мере некоторых анализах изображений образцов. Дополнительно альтернативно или дополнительно, измерения, которые выполняют в областях в пределах изображений, которые соответствуют положениям, в которых присутствуют грязь и/или царапины, калибруют для учета грязи и/или царапин.

Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью обнаруживать имеется ли грязь или царапины на участках держателя образца, посредством в основном технологий, аналогичных вышеупомянутым технологиям. Например, держатель образца может быть визуализирован в отсутствии образца в нем. Для некоторых применений компьютерный процессор выполнен с возможностью обнаруживать флуоресцируют ли участки держателя образца неоднородно, например, визуализацией держателя образца в отсутствие в нем образца.

Для некоторых применений, в ответ на обнаружение того, что имеется ошибка в по меньшей мере некоторых из флуоресцентных микроскопических изображениях, компьютерный процессор классифицирует источник ошибки следующим образом. В ответ на обнаружение того, что ошибка была введена с данного момента времени, компьютерный процессор идентифицирует краситель, как являющийся источником ошибки, поскольку это указывает на то, что ошибка была введена в результате использования новой партии красителя. В ответ на обнаружение того, что ошибка постепенно увеличивается со временем, компьютерный процессор идентифицирует грязь в пределах блока микроскопии, как являющуюся источником ошибки, поскольку такая грязь, как правило, вызывает постепенное ухудшение со временем. В ответ на обнаружение того, что ошибка присутствует только в изображениях, полученных при освещении данным одним из источников света (например, светоизлучающие диоды), компьютерный процессор идентифицирует данный один из источников света, как являющийся источником ошибки.

Для некоторых применений блок оптических измерений содержит микроскоп, который содержит столик микроскопа, на котором как правило размещен держатель образца. Как правило, компьютерный процессор приводит в перемещение столик микроскопа для перемещения посредством одного или нескольких двигателей, которые используют для приведения в перемещение механических элементов. В некоторых случаях существует степень люфта, связанная с перемещением механических элементов. Например, когда направление перемещения инициируется или меняется на противоположное, может существовать задержка между подачей реализованных компьютером команд двигателям и реализацией перемещения механических элементов. Для некоторых применений компьютерный процессор учитывает этот эффект при выполнении любого перемещения (например, предположением того, что существует данная фиксированная задержка, или периодическим измерением задержки и учитывая задержку, в качестве измеренной самой последней). Для некоторых применений величину люфта определяют количественно посредством микроскопической системы, и величину люфта интерпретируют как являющуюся показателем состояния механических элементов и/или двигателя(-ей). Например, величина люфта может быть определена количественно наблюдением за тем, как много шагов двигателя требуется для создания заметного перемещения в системе микроскопа, и/или повторением тех же измерений в двух различных направлениях движения, а корреляцию между изображениями или метриками извлекают из изображений, связанных с движением в двух различных направлениях. Для некоторых применений, на основе вышеописанных измерений, определяют состояние механических элементов и/или двигателя(-ей). Для некоторых применений выходной сигнал создают в ответ на определенное состояние механических элементов и/или двигателя(-ей). Например, по меньшей мере некоторые изображения образца (и/или данные, связанные с образцом) могут быть отклонены от анализа, микроскоп и/или другие участки блока оптических измерений могут быть заблокированы так, чтобы они не могли быть использованы, и/или может быть создано предупреждение (например, может быть создано предупреждение, указывающее на то, что требуется обслуживание и/или предупреждение, указывающее на то, что рекомендуется профилактическое обслуживание).

Для некоторых применений микроскопические изображения (и/или другие сигналы) получают во время перемещения столика. Для некоторых таких применений могут существовать временные несоответствия синхронизации между сообщенным или интерполированным положением столика в данное время и фактической синхронизацией получения положения камеры или датчика в этом месте. Это может приводить к ошибке в предполагаемом положении, где данное изображение (или данные) было получено, и может впоследствии приводить к дополнительной ошибке, если это положение используют для других целей (например, если это изображение (или эти данные) и соответствующее положение используют как входной сигнал для фокусировки микроскопа). Для некоторых применений такое несоответствие синхронизации измеряют использованием двух измерений одной и той же мишени, например, следующим образом. Первое изображение мишени (или набор данных, связанных с мишенью) получают посредством статического получения вдоль механической оси, а второе изображение мишени (или набор данных, связанных с мишенью) получают посредством получения во время перемещения столика. Обнаруживают разницы между изображениями или метриками, извлеченными из изображений (и/или разницы между двумя наборами данных), если такие разницы обнаружены, то компьютерный процессор использует их в качестве входного сигнала для определения того, что имеется несоответствие синхронизации, и/или для корректировки несоответствия синхронизации. Для некоторых применений такие измерения выполняют периодически и используют в качестве входного сигнала для определения состояния участков системы оптических измерений (таких как участки системы микроскопа, содержащие участок получения изображения, механические элементы и/или двигатели). Для некоторых применений, в ответ на обнаружение того, что имеется несоответствие синхронизации и/или разница относительно предыдущего измерения, создают выходной сигнал. Например, по меньшей мере некоторые изображения образца (и/или данные, связанные с образцом) могут быть отклонены от анализа, микроскоп и/или другие участки блока оптических измерений могут быть заблокированы так, чтобы они не могли быть использованы, и/или может быть создано предупреждение (например, может быть создано предупреждение, указывающее на то, что требуется обслуживание и/или предупреждение, указывающее на то, что рекомендуется профилактическое обслуживание).

Для некоторых применений состояние блока оптических измерений (например, микроскопа системы оптических измерений, и/или участка измерения оптического поглощения блока оптических измерений) оценивают визуализацией мишени, которая установлена в самом блоке оптических измерений (или обычно введена в блок оптических измерений). Например, могут использовать поцарапанную стеклянную поверхность, отпечатанную стеклянную поверхность, один или несколько флуоресцентных или нефлуоресцентных шариков, точечных отверстий или любую другую разрешающую мишень. Для некоторых применений, получением и анализом изображений такой мишени (и/или данных, относящихся к ней), компьютерный процессор выводит оптические характеристики блока оптических измерений, такие как аберрация, разрешение, контраст, рассеяние и ослабление. Для некоторых применений компьютерный процессор выполняет такой анализ периодически и сравнивает определенные характеристики с заданными значениями. Для некоторых применений, в ответ на обнаружение того, что имеется разница между одной или несколькими определенными характеристиками и заданными значениями, создают выходной сигнал. Например, по меньшей мере некоторые изображения образца (и/или данные, связанные с образцом) могут быть отклонены от анализа, микроскоп и/или другие участки блока оптических измерений могут быть заблокированы так, чтобы они не могли быть использованы, и/или может быть создано предупреждение (например, может быть создано предупреждение, указывающее на то, что требуется обслуживание и/или предупреждение, указывающее на то, что рекомендуется профилактическое обслуживание). Для некоторых применений, на основе определенных характеристик, компьютерный процессор корректирует признаки извлеченного изображения, измеренные значения (в случае невизуализированного измерения) и/или измеряемые величины образца. Например, измерения поглощения могут быть откорректированы за счет изменения очевидного контраста в мишени.

Для некоторых применений образец, который описан в настоящем документе, представляет собой образец, который содержит кровь или ее компоненты (например, образец разбавленной или неразбавленной цельной крови, образец, содержащий преимущественно эритроциты, или разбавленный образец, содержащий преимущественно эритроциты), а параметры определяют относительно компонентов в крови, таких как тромбоциты, лейкоциты, аномальные лейкоциты, эмболические опухолевые клетки, эритроциты, ретикулоциты, тельца Хауэлла-Жолли, и т.д.

В общем, следует отметить, что, хотя некоторые применения настоящего изобретения были описаны в отношении образца крови, объем настоящего изобретения содержит применение устройства и способов, описанных в настоящем документе, к различным образцам. Для некоторых применений образец представляет собой биологический образец, такой как, кровь, слюна, сперма, пот, мокрота, вагинальная текучая среда, кал, грудное молоко, бронхоальвеолярный лаваж, желудочный лаваж, слезы и/или выделения из носа. Биологический образец может быть от любого живого существа, и, как правило, от теплокровных животных. Для некоторых применений биологический образец представляет собой образец от млекопитающего, например, от человеческого тела. Для некоторых применений образец берут у любого домашнего животного, животных зоопарка и сельскохозяйственных животных, содержащих, но не ограниченных, собак, котов, лошадей, коров и овец. Альтернативно или дополнительно, биологический образец берут у животных, которые действуют как переносчики болезней, содержащих оленей или крыс.

Для некоторых применений технологии, аналогичные тем, что описаны в настоящем документе выше, применяют для образца, не относящегося к телу. Для некоторых применений образец представляет собой образец окружающей среды, такой как образец воды (например, грунтовая вода), поверхностный тампон, образец почвы, образец воздуха или любая их совокупность. В некоторых вариантах выполнения образец представляет собой образец пищи, например, образец мяса, образец молочных продуктов, образец воды, образец промывочной жидкости, образец напитка и/или любая их совокупность.

Применения изобретения, описанные в настоящем документе, могут принимать форму компьютерного программного продукта, доступного с используемого компьютером или машиночитаемого носителя (например, машиночитаемого носителя для долговременного хранения информации), предоставляющего программный код для использования компьютером или в соединении с ним, или любой системой выполнения команд, такой как компьютерный процессор 28. Для целей настоящего описания, используемым компьютером или машиночитаемым носителем может быть любое устройство, которое может содержать, хранить, передавать, распространять или переносить программу для использования системой выполнения команд или в соединении с ней, устройством или прибором. Носитель может быть электронной, магнитной, оптической, электромагнитной, инфракрасной или полупроводниковой системой (или устройством или прибором) или распространяющим носителем. Как правило, используемый компьютером или машиночитаемый носитель представляет собой непостоянный используемый компьютером или машиночитаемый носитель.

Примеры машиночитаемого носителя содержат полупроводниковую или твердотельную память, магнитную ленту, съемную компьютерную дискету, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), жесткий магнитный диск и оптический диск. Современные примеры оптических дисков содержат компактный оптический диск (CD-ROM), компактный диск с возможностью перезаписи (CD-R/W) и DVD.

Система обработки данных, подходящая для хранения и/или выполнения программного кода, будет содержать по меньшей мере один процессор (например, компьютерный процессор 28), соединенный прямо или косвенно с элементами памяти (например, памяти 30) через системную шину. Элементы памяти могут содержать локальную память, работающую во время фактического выполнения программного кода, устройство памяти большого объёма и быстродействующие буферные памяти, которые предоставляют временное хранение по меньшей мере некоторого программного кода для уменьшения количества раз, когда код должен быть извлечен из устройства памяти большого объёма во время выполнения. Система может считывать команды по изобретению на устройствах хранения программ, и следовать этим командам для выполнения методологии вариантов выполнения изобретения.

Сетевые адаптеры могут быть соединены с процессором, чтобы позволять процессору соединяться с другими процессорами или удаленными принтерами, или устройствами хранения через промежуточные частные или общедоступные сети. Модемы, кабельные модемы и Ethernet-карты представляют собой лишь некоторые из доступных в настоящее время типов сетевых адаптеров.

Код компьютерной программы для выполнения операций настоящего изобретения может быть написан в любой совокупности одного или нескольких языков программирования, содержащих объект-ориентированный язык программирования, такой как Java, Smalltalk, C++ или тому подобное, и традиционные процедурные языки программирования, такие как язык программирования C или аналогичные языки программирования.

Станет понятно, что алгоритмы, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы командами компьютерной программы. Эти команды компьютерной программы могут быть предоставлены процессору компьютера общего назначения, компьютеру специального назначения или другому программируемому устройству обработки данных для получения машины, так что команды, которые выполняют через процессор компьютера (например, компьютерный процессор 28) или другое программируемое устройство обработки данных, создают средство для реализации функций/действий, указанных в алгоритмах, описанных в настоящей Заявке. Эти команды компьютерной программы могут также быть сохранены в машиночитаемом носителе (например, машиночитаемом носителе для долговременного хранения информации), который может направлять компьютер или другое программируемое устройство обработки данных для функционирования особым образом, так что команды, сохраненные на машиночитаемом носителе, производят изделие промышленного производства, содержащее командное средство, которое реализует функцию/действие, указанное в блоках блок-схемы и алгоритмах. Команды компьютерной программы могут также быть загружены в компьютер или другое программируемое устройство обработки данных, чтобы вызывать ряд рабочих этапов, подлежащих выполнению на компьютере или другом программируемом устройстве, для получения процессов, реализуемых компьютером, так что команды, которые выполняются на компьютере или другом программируемом устройстве, предоставляют процесс для реализации функций/действий, указанных в алгоритмах, описанных в настоящей Заявке.

Компьютерный процессор 28 представляет собой, как правило, аппаратное устройство, программируемое командой компьютерной программы для получения компьютера специального назначения. Например, при программировании для выполнения алгоритмов, описанных в настоящем документе, компьютерный процессор 28, как правило, действует как компьютерный процессор специального назначения для анализа образца. Как правило, операции, описанные в настоящем документе, которые выполняют компьютерным процессором 28, преобразуют физическое состояние памяти 30, которая представляет собой реальное физическое изделие, чтобы иметь различную магнитную полярность, электрический заряд или тому подобное, в зависимости от технологии памяти, которую используют.

Устройство и способы, описанные в настоящем документе, могут быть использованы в связи с устройством и способами, описанными в любой из следующих патентных Заявок, все из которых включены в настоящей документ путем ссылки:

US 2012/0169863 to Bachelet;

US 2014/0347459 to Greenfield;

US 2015/0037806 to Pollak;

US 2015/0316477 to Pollak;

US 2016/0208306 to Pollak;

US 2016/0246046 to Yorav Raphael;

US 2016/0279633 to Bachelet;

US 2018/0246313 to Eshel;

WO 16/030897 to Yorav Raphael;

WO 17/046799 to Eshel;

WO 17/168411 to Eshel;

WO 17/195205 to Pollack;

US 2019/0145963 to Zait; and

WO 19/097387 to Yorav-Raphael.

Специалисту в области техники будет понятно, что настоящее изобретение не ограничено тем, что было особенно показано и описано в настоящем документе выше. Скорее, объем настоящего изобретения содержит, как совокупности и подсовокупности различных признаков, описанных в настоящем документе выше, так и их вариации и модификации, которых нет в известном уровне техники, которые могут возникать при чтении предыдущего описания специалистом в области техники.

Claims (34)

1. Способ учета ошибок при оптических измерениях, включающий этапы, на которых:

подготавливают образец крови для анализа:

помещают образец крови в пределах камеры для образца; и

размещают камеру для образца с образцом крови, помещенным в нее, в пределах блока микроскопии;

получают одно или несколько микроскопических изображений камеры для образца с образцом крови, помещенным в нее, посредством микроскопа блока микроскопии;

определяют степень, до которой клетки по меньшей мере одного типа клеток осели в монослой в пределах камеры для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений путем анализа клеток по меньшей мере одного типа клеток в пределах одного или более микроскопических изображений;

определяют показатель того, как долго образец крови находился в камере для образцов с момента помещения образца крови в камеру для образцов и до получения одного или более микроскопических изображений, на основе степени, до которой клетки по меньшей мере одного типа клеток осели в монослое в камере для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений; и

выполняют дополнительный анализ образца крови, причем дополнительный анализ содержит учет, как долго образец крови находился в камере для образца с момента помещения образца крови внутрь камеры для образца и до получения одного или нескольких микроскопических изображений.

2. Способ по п. 1, в котором подготовка образца крови для анализа дополнительно включает окрашивание образца крови одним или несколькими красителями.

3. Способ по п. 1, в котором:

определение степени, до которой клетки по меньшей мере одного типа клеток осели в монослое в пределах камеры для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений, включает определение того, осело ли больше порогового количества эритроцитов в монослое в пределах камеры для образца, между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений, и

учет того, как долго образец крови находился в камере для образцов между помещением образца крови в камеру для образцов и получением одного или нескольких микроскопических изображений, включает исключение образца из использования для по меньшей мере некоторых дальнейших анализов, в ответ на определение того, что количество эритроцитов, превышающее пороговое, осело в монослое внутри камеры для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или более микроскопических изображений.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий этапы, на которых:

после размещения камеры для образца с образцом крови, помещенным в нее, в пределах блока микроскопии, позволяют образцу образовывать монослой клеток за определенный период времени;

получают набор из одного или нескольких дополнительных микроскопических изображений монослоя клеток по истечении указанного периода времени; и

выполняют одно или несколько измерений на образце, анализом набора из одного или нескольких дополнительных микроскопических изображений.

5. Способ по любому из пп. 1, 2 или 4 , в котором определение степени, до которой клетки по меньшей мере одного типа клеток осели в монослое в пределах камеры для образца, между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений, включает определение того, осело ли в монослое больше порогового количества эритроцитов в пределах камеры для образца, между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений, и

в котором учет того, как долго образец крови находился в камере для образца с момента помещения образца крови в камеру для образца и до получения одного или более микроскопических изображений, включает калибровку измерений, которые выполняют на образце крови на основе определение того, что больше порогового количества эритроцитов осело в монослое в пределах камеры для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений.

6. Способ по п. 5, в котором подготовка образца крови для анализа дополнительно включает окрашивание образца крови одним или несколькими красителями, в котором калибровка измерений, которые выполняют на образце крови, включает калибровку измерений для учета количества окрашивания, которому подверглись образования внутри образца крови, как указано превышающим пороговое количество эритроцитов в пределах камеры для образца, уже осевших в монослое в пределах камеры для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений.

7. Устройство учета ошибок при оптических измерениях, включающее:

камеру для образца, выполненную с возможностью помещения в нее образца крови; и

узел микроскопии, выполненный с возможностью приема камеры для образца с помещенным в нее образцом крови;

узел микроскопии, содержащий микроскоп, выполненный с возможностью получения одного или более микроскопических изображений камеры для образца с образцом крови, помещенным в нее; и

по меньшей мере один компьютерный процессор, выполненный с возможностью:

определения степени, до которой клетки по меньшей мере одного типа клеток осели в монослой в камере для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений путем анализа клеток по меньшей мере одного типа клеток в пределах одного или более микроскопических изображений;

определения показателя того, как долго образец крови находился в камере для образца с момента помещения образца крови в камеру для образца и до получения одного или нескольких микроскопических изображений, на основе степени, до которой клетки по меньшей мере одного типа клеток осели в монослое в камере для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений; и

выполнения дополнительного анализа образца крови, при этом дополнительный анализ включает учет того, как долго образец крови находился в камере для образцов с момента помещения образца крови в камеру для образцов и до получения одного или более микроскопических изображений.

8. Устройство по п. 7, в котором по меньшей мере один компьютерный процессор выполнен с возможностью:

определения, осело ли количество эритроцитов в монослое внутри камеры для образца, превышающее пороговое значение, между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или более микроскопических изображений, и

исключения образца из использования для по меньшей мере некоторых дальнейших анализов, в ответ на определение того, что количество эритроцитов, превышающее пороговое, осело в монослое в камере для образца между помещением образца крови в камеру для образца и получением одно или несколько микроскопических изображений.

9. Устройство по п. 7, в котором микроскоп выполнен с возможностью получения набора из одного или нескольких дополнительных микроскопических изображений монослоя клеток, образованного из образца, оставленного для оседания в монослое клеток в течение заданного периода времени после помещения камеры для образца с помещенным в нее образцом крови в узел микроскопии, при этом компьютерный процессор выполнен с возможностью выполнения дальнейшего анализа образца посредством анализа набора одного или более дополнительных микроскопических изображений.

10. Устройство по п. 7 или 9, в котором компьютерный процессор выполнен с возможностью:

определения, оседает ли в монослое в камере для образца количество эритроцитов, превышающее пороговое значение, между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или нескольких микроскопических изображений, и калибровки измерений, которые выполняют на образце крови, на основе при определении того, что количество эритроцитов, превышающее пороговое, оседает в монослое внутри камеры для образца, между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или более микроскопических изображений.

11. Устройство по п. 10, в котором образец крови окрашивают одним или несколькими красителями, и компьютерный процессор выполнен с возможностью калибровки измерений для учета степени окрашивания образований в образце крови, на что указывает превышение порогового количества эритроцитов в камере для образца, осевших в монослой в камере для образца, между помещением образца крови в камеру для образца и получением одного или более микроскопических изображений.

Images