專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)異常細(xì)胞的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于檢測(cè)體內(nèi)(例如子宮頸內(nèi))異常組織的細(xì)胞采樣 和篩選。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及以保存被收集的細(xì)胞群集的空間排列的方式 收集細(xì)胞群集、并在兩個(gè)或多個(gè)特征的表達(dá)方面檢査該集群的生物學(xué)特性的系 統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
通常有必要從病人收集各種細(xì)胞樣本進(jìn)行篩選，以用于多種疾病和異常 性的檢測(cè)和最終治療。收集細(xì)胞樣本的主要原因之一是用于篩選癌癥患者。例 如，由細(xì)胞學(xué)技師和病理學(xué)家對(duì)尿液、唾液、乳頭和細(xì)針抽吸物以及子宮頸剝 落細(xì)胞進(jìn)行篩選，檢查提示存在實(shí)體瘤的異常細(xì)胞的存在。 一旦發(fā)現(xiàn)這種可疑 細(xì)胞，通過(guò)移除懷疑有損傷的地方的組織的樣本并將樣本交給病理學(xué)家檢査來(lái) 實(shí)現(xiàn)更確定的診斷。
任何篩選測(cè)試，或初步診斷測(cè)試的主要問(wèn)題是，必須足夠靈敏以檢測(cè)疾 病，且足夠特異而不會(huì)以如此高的頻率分類(lèi)未受影響的個(gè)體以呈現(xiàn)精神或身體 負(fù)擔(dān)。對(duì)于某些篩選試驗(yàn)尤其如此，例如常規(guī)用于大規(guī)模群體而不涉及疾病存 在的疑似指數(shù)升高的子宮頸細(xì)胞學(xué)檢査(通常稱(chēng)為Pap試驗(yàn))。
普遍接受的是，在癌癥最早期診斷能提供有效治療的最大機(jī)會(huì)。這種說(shuō) 法的推論是，實(shí)體瘤的早期診斷對(duì)應(yīng)于識(shí)別在細(xì)胞水平不同于周?chē)M織的局部 異常。這提出了在沒(méi)有全部相鄰細(xì)胞的環(huán)境和比較的情況下篩選細(xì)胞樣品的挑 戰(zhàn)。該問(wèn)題的一種解決方法是集中在更緊密近似完整組織單元的各單元，即細(xì) 胞組。事實(shí)上，可認(rèn)為這種細(xì)胞群集在其中或本身的存在提示癌前或癌性狀態(tài)。 然而，也存在正常組織單元在用于細(xì)胞學(xué)分析而收集的樣品中表現(xiàn)為細(xì)胞群集 的情況。瘤前病變呈現(xiàn)獨(dú)特的生物學(xué)特征。發(fā)育異常(腫瘤進(jìn)程的早期)涉及個(gè)體最 低程度地不同于相同組織中存在的正常細(xì)胞的細(xì)胞。發(fā)育異常病變與經(jīng)歷形態(tài) 改變(組織轉(zhuǎn)化)或主動(dòng)增殖(增生)的正常組織元件間的主要差異在于表達(dá)涉及 異常細(xì)胞生長(zhǎng)和周轉(zhuǎn)的特征性蛋白質(zhì)的細(xì)胞部分的失衡。檢査完整組織的病理 學(xué)家公認(rèn)，正常生長(zhǎng)和功能的形態(tài)學(xué)(例如有絲分裂圖像)或生物化學(xué)(例如Ki-67組織抗原)標(biāo)記物與經(jīng)凋亡過(guò)程細(xì)胞更新的形態(tài)學(xué)(例如，凋亡小體)或生 物化學(xué)(例如活化半胱天冬酶3)指示劑的混合是發(fā)育異常的表征。當(dāng)前篩選過(guò)程中采用的常規(guī)取樣方法從病變處獲取細(xì)胞，然后將這些細(xì) 胞分散在從病變邊界之外獲取的通常數(shù)量要大得多的正常細(xì)胞中。這種分散導(dǎo) 致評(píng)價(jià)樣品變成檢測(cè)稀有事件的活動(dòng)；即，在非常大數(shù)量(例如50,000-300,000) 的正常細(xì)胞組成的背景內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)異常細(xì)胞。而且，并且可能最重要地， 分散消除了由從確定可能表示瘤前病變的小區(qū)域的生物學(xué)特征所獲得的信息。 這種必要信息在細(xì)胞間的關(guān)系中存在，并且通過(guò)檢查與組織內(nèi)相鄰細(xì)胞分離的 單個(gè)細(xì)胞是不明顯的。分散也妨礙使用樣品確定患者上的病變部位。因此，還希望將瘤前病變的獨(dú)特生物學(xué)特征結(jié)合到收集和分析細(xì)胞群集、 并且在細(xì)胞樣品中篩選指示采樣組織中發(fā)育異常的細(xì)胞群集的存在的裝置中。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及在細(xì)胞樣品中篩選指示采樣組織中發(fā)育異常的細(xì)胞群集的存 在的系統(tǒng)和方法。尋找細(xì)胞群集中在同種細(xì)胞的正常細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育和功能期 間不存在或很少發(fā)生的兩種或多種生物標(biāo)記物，用于指示構(gòu)成可能存在瘤前或 瘤性病變(后文稱(chēng)為"發(fā)育異常")的局部區(qū)域一部分的細(xì)胞的存在。維持細(xì)胞 間的關(guān)系，同時(shí)尋找細(xì)胞群集以便檢査和確定可能的組織發(fā)育異常的存在?？刹捎迷谙嗤?xì)胞中不會(huì)或很少共表達(dá)但其表達(dá)在發(fā)育異常中變得失衡 的生物標(biāo)記物來(lái)實(shí)施本文所述概念。篩選的兩種或多種標(biāo)記物可來(lái)源于表達(dá)涉
及異常細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)生的特征性蛋白質(zhì)的細(xì)胞部分的失衡。例如，正常生長(zhǎng)和功能的形態(tài)學(xué)(例如，有絲分裂圖)或生物化學(xué)(例如，Ki-67增殖抗原)標(biāo)記物與凋亡過(guò)程中產(chǎn)生的形態(tài)學(xué)(例如，凋亡小體)或生物化學(xué)(例如，活化半胱天冬酶3)細(xì)胞標(biāo)識(shí)的混合是發(fā)育異常的特征。本文所述概念可用于在許多身體區(qū)域篩選發(fā)育異常，例如從子宮頸、膀 胱、肺部、結(jié)腸、卵巢和乳房?？煞治鲎匀话l(fā)生的細(xì)胞群集，或者以自然發(fā)生 的形式分析它們，或者使用合適的收集器分析從組織、尿液、產(chǎn)生的唾液、乳 房分泌、卵巢沖洗細(xì)胞等收集細(xì)胞群集。細(xì)胞收集器優(yōu)選被設(shè)計(jì)成能夠提高收集器維持細(xì)胞群集或團(tuán)簇的完整性 的能力，且便于收集的細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移到接受結(jié)構(gòu)如載玻片上。在一個(gè)實(shí)施例中， 收集器的材料、收集器收集表面的紋理以及收集期間利用收集器擴(kuò)張和旋轉(zhuǎn)的 組合有利于細(xì)胞群集的收集。優(yōu)選地，可在轉(zhuǎn)移期間擴(kuò)張收集器，使來(lái)自?xún)?nèi)外 子宮頸區(qū)域的細(xì)胞群集終止在基本上共同平面上，以實(shí)現(xiàn)后續(xù)轉(zhuǎn)移到接受結(jié) 構(gòu)。優(yōu)選地，細(xì)胞群集可以維持采樣之前細(xì)胞群集中的細(xì)胞間存在的空間關(guān)系 的方式從收集器轉(zhuǎn)移到接受結(jié)構(gòu)。收集器和接受結(jié)構(gòu)上的取向標(biāo)記有助于在轉(zhuǎn) 移期間維持空間關(guān)系。收集期間以及轉(zhuǎn)移細(xì)胞期間擴(kuò)張收集器。收集和轉(zhuǎn)移期間的擴(kuò)張通過(guò)使 用空氣，通過(guò)機(jī)械擴(kuò)張系統(tǒng)，或通過(guò)空氣和機(jī)械系統(tǒng)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。


圖1A-C顯示了釆用本發(fā)明概念的子宮頸分析系統(tǒng)的一般特征。圖2A和2B分別是根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞收集器組件的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖和沿線(xiàn)A-A截取的剖視圖。圖2C是細(xì)胞收集器組件的可擴(kuò)張收集尖端的詳圖。圖3是附連于收集器手柄組件的細(xì)胞收集器的剖視圖。圖4是使用者的手握持附連于收集器手柄組件的細(xì)胞收集器的示意圖。圖5A-C細(xì)胞收集器尖端區(qū)域的剖視圖，顯示了細(xì)胞群集收集期間細(xì)胞收集器尖端的擴(kuò)張。圖6 A-C顯示了使用細(xì)胞收集器從子宮頸收集細(xì)胞群集的步驟。圖7A-K顯示了使用細(xì)胞收集器轉(zhuǎn)移細(xì)胞群集的過(guò)程，帶有模擬收集的細(xì)胞群集的有色標(biāo)記和標(biāo)記流體。
圖8顯示了用于轉(zhuǎn)移收集的細(xì)胞群集的細(xì)胞收集器安裝在其上的細(xì)胞轉(zhuǎn) 移設(shè)備。圖9A-C是標(biāo)記物標(biāo)記后子宮頸細(xì)胞的接觸準(zhǔn)備視圖。圖IO是收集的細(xì)胞群集分析過(guò)程中使用的手動(dòng)掃描設(shè)備的立體圖。圖11是收集的細(xì)胞群集分析過(guò)程中使用的自動(dòng)掃描設(shè)備的示意圖。圖12顯示了細(xì)胞收集器的另一實(shí)施例。圖13A-C是圖12細(xì)胞收集器尖端區(qū)域的詳細(xì)視圖，顯示了收集期間如何 擴(kuò)張和旋轉(zhuǎn)。圖14A-C顯示了細(xì)胞收集器尖端的另一實(shí)施例。 圖15 A-B顯示了實(shí)現(xiàn)細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移的另一機(jī)構(gòu)。圖16顯示了圖2A-B的細(xì)胞收集器如何附連于用于實(shí)現(xiàn)細(xì)胞轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例的安裝滑輪。圖17顯示了附連于圖16中的安裝滑輪的細(xì)胞收集器。圖18顯示了將收集的細(xì)胞集群轉(zhuǎn)移到具載玻片的轉(zhuǎn)臺(tái)期間的細(xì)胞收集器和安裝滑輪。圖19是用于實(shí)現(xiàn)細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移的安裝滑輪的另一實(shí)施例的剖視圖。 圖20A-C顯示了收集期間轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)胞收集器的機(jī)構(gòu)。 圖21顯示了收集器手柄組件的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
I.概述癌癥是組織而非細(xì)胞疾病。病理學(xué)家基于識(shí)別病變體系結(jié)構(gòu)，具體是病 變內(nèi)細(xì)胞如何不同于周?chē)＜?xì)胞來(lái)進(jìn)行實(shí)體瘤的診斷。所用標(biāo)準(zhǔn)包括形態(tài) 學(xué)、細(xì)胞化學(xué)染色來(lái)鑒別細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并且使用抗體和核酸探針來(lái)確定細(xì)胞遺傳 物質(zhì)的表達(dá)模式和組成。腫瘤進(jìn)程對(duì)應(yīng)于遺傳和后生變化的堆積，導(dǎo)致新生腫瘤內(nèi)的細(xì)胞越來(lái)越能夠增生而不響應(yīng)正常調(diào)節(jié)信號(hào)和因子，侵入周?chē)M織元件，形成血管和轉(zhuǎn)移。然而，在該過(guò)程的最早期，發(fā)育異常病變來(lái)源于最低程度不同于周?chē)＜?xì)胞的前體細(xì)胞的克隆擴(kuò)張。在其最早期篩選癌癥需要識(shí)別尚未克隆擴(kuò)張到這種細(xì)胞數(shù)量在身體上明顯或臨床表現(xiàn)為癥狀的程度時(shí)的少數(shù)發(fā)育異常細(xì)胞。由于這些細(xì)胞與相鄰正常 細(xì)胞存在最小差異的性質(zhì)，識(shí)別這些細(xì)胞的方法在形態(tài)學(xué)和生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)方面受 到限制。本發(fā)明的概念是，通過(guò)分析細(xì)胞群集以在正常組織的任一點(diǎn)尋找在相同 細(xì)胞中很少共表達(dá)的兩種或多種生物學(xué)標(biāo)記物，可從正常組織元件區(qū)分發(fā)育異 常的癌前病變。例如，可尋找細(xì)胞群集的兩種或多種生物標(biāo)記物，指示作為可 能存在發(fā)育異常的局部區(qū)域的一部分的單個(gè)細(xì)胞的存在。下面的說(shuō)明和實(shí)例將 生長(zhǎng)和凋亡視作用于解釋上述概念的兩種或多種生物標(biāo)記物。然而應(yīng)認(rèn)識(shí)到， 也可使用在相同細(xì)胞中很少共表達(dá)的兩種或更多其它的生物標(biāo)記物，或者可與 細(xì)胞生長(zhǎng)和凋亡聯(lián)合用作標(biāo)記物?？墒褂帽疚乃龈拍顝脑S多身體區(qū)域篩選發(fā)育異常的癌前病變。為了解 釋的目的，下面將參照從子宮頸收集細(xì)胞群集以篩選子宮頸癌來(lái)描述本發(fā)明概 念。然而應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明概念也可通過(guò)從身體其它區(qū)域檢查細(xì)胞群集來(lái)篩選 發(fā)育異常，例如從膀胱收集來(lái)篩選膀胱癌、從肺收集來(lái)篩選肺癌、從結(jié)腸收集 來(lái)篩選結(jié)腸癌、從卵巢收集來(lái)篩選卵巢癌。可從組織、尿液、產(chǎn)生的唾液、卵 巢沖洗細(xì)胞等收集細(xì)胞群集。用收集器收集細(xì)胞群集，該收集器被設(shè)計(jì)成提高收集器采集細(xì)胞群集或 團(tuán)簇的能力，并且便于將收集的細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移到接受結(jié)構(gòu)如載玻片上。在一個(gè) 實(shí)施例中，收集器的材料、收集器收集表面的紋理、收集期間收集器擴(kuò)張和旋 轉(zhuǎn)的應(yīng)用的組合有利于細(xì)胞群集的收集。優(yōu)選地，將細(xì)胞群集以保持采樣前群 集中的細(xì)胞之間存在的空間關(guān)系的方式從收集器轉(zhuǎn)移到接受結(jié)構(gòu)。收集器和接 受結(jié)構(gòu)上的取向標(biāo)志有助于維持轉(zhuǎn)移期間的空間關(guān)系。在子宮頸上發(fā)育異常病變的情況下，根據(jù)本發(fā)明概念的子宮頸分析系統(tǒng) 包括細(xì)胞收集器；接受結(jié)構(gòu)，收集的細(xì)胞群集從收集器被轉(zhuǎn)移至接受結(jié)構(gòu)； 反應(yīng)試劑和掃描設(shè)備，它們一起(l)從子宮頸的內(nèi)子宮頸內(nèi)和外子宮頸區(qū)域獲 取細(xì)胞群集；(2)在收集器上和在轉(zhuǎn)移到接受結(jié)構(gòu)時(shí)維持收集的細(xì)胞群集間的 空間關(guān)系；(3)檢査細(xì)胞群集的分子性質(zhì)以建立細(xì)胞中是否存在異常的證據(jù)； 和(4)以使臨床醫(yī)師能夠查明子宮頸上什么位置存在發(fā)育異常病變的方式運(yùn) 行。子宮頸分析系統(tǒng)是篩選樣本中存在的細(xì)胞群集以根據(jù)能夠揭示相鄰細(xì)胞 生物學(xué)性質(zhì)的特征性失衡的生物標(biāo)記物的應(yīng)用來(lái)鑒別發(fā)育異常病變的方法的 一個(gè)實(shí)施例。
圖1A-C顯示了從子宮頸50收集細(xì)胞群集的概念。圖1A顯示了由子宮 52形成的子宮頸50，子宮頸包括子宮頸管60、內(nèi)子宮頸56、外子宮頸62以 及陰影表示的從外子宮頸向內(nèi)子宮頸延伸的過(guò)渡區(qū)58。顯示示例性的病變54 在子宮頸的內(nèi)子宮頸56處的過(guò)渡區(qū)58中。圖1B顯示了可用于從子宮頸50收集細(xì)胞和細(xì)胞群集的細(xì)胞收集器100 的概念。收集器IOO具有適應(yīng)子宮頸輪廓線(xiàn)的表面104，該表面104具有能夠 由其從內(nèi)子宮頸和外子宮頸62、56收集細(xì)胞群集以確保從過(guò)渡區(qū)58收集細(xì)胞 群集、同時(shí)保持收集的細(xì)胞群集間的空間關(guān)系的性質(zhì)。此外，收集器IOO具有看得見(jiàn)的取向標(biāo)志106，以使收集細(xì)胞群集的個(gè)人 在對(duì)子宮頸取樣時(shí)能夠定向收集器，并在隨后細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移至同樣具有如圖 1C所示對(duì)應(yīng)的取向標(biāo)志108的接受結(jié)構(gòu)101時(shí)保持該取向。通過(guò)使表面104 與構(gòu)造成能使細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移至結(jié)構(gòu)101而不是保持附著于表面104的接受結(jié)構(gòu) 101相接觸，細(xì)胞群集可被轉(zhuǎn)移至接受結(jié)構(gòu)101。轉(zhuǎn)移期間，取向標(biāo)志106、 108對(duì)齊，使得一旦轉(zhuǎn)移，結(jié)構(gòu)101上的細(xì)胞集群具有與它們?cè)谑占鱅OO上 相同的空間關(guān)系。然后可分析細(xì)胞群集以篩選可能的異常。細(xì)胞收集器100可具有許多不同的構(gòu)型，只要它能夠從內(nèi)和外子宮頸56、 62收集細(xì)胞群集以確保從過(guò)渡區(qū)58收集細(xì)胞群集。在一個(gè)實(shí)施例中，收集 器表面104的材料、收集器表面104的紋理以及收集期間收集器擴(kuò)張和旋轉(zhuǎn)的 應(yīng)用的組合便于細(xì)胞群集的收集。II.實(shí)施例1 A.收集現(xiàn)在參考圖2A-C，顯示了體現(xiàn)本發(fā)明概念的子宮頸細(xì)胞收集器組件150 的細(xì)節(jié)。收集器組件150包括可拆式連接在可擴(kuò)張型收集尖端201的中空管 200。管200由例如塑料或紙板制成?？蓴U(kuò)張型尖端201也是收集器150的細(xì) 胞收集區(qū)域，是由例如熱塑彈性體合金的彈性體材料制成的回彈性彈性結(jié)構(gòu)， 所述熱塑彈性體合金諸如為可從伊利諾斯州McHenry的GLS公司得到的 Versaflex CL30。擴(kuò)張型尖端201較佳地具有能夠在尖端201擴(kuò)張和旋轉(zhuǎn)時(shí) 提高收集器從過(guò)渡區(qū)58收集細(xì)胞集群的能力的紋理。例如，尖端201可具有 MT-11010的紋理。其它彈性體材料也可用于尖端201，例如微孔聚乙酸乙烯 酯、腈橡膠、腈泡沫、氨基甲酸酯泡沫、硅橡膠、膠乳橡膠、聚氨酯和具有低
硬度值、高伸長(zhǎng)百分比和適當(dāng)紋理以促進(jìn)細(xì)胞群集的收集的其它彈性體。管200通常從一端202到另一端204中空，管200的末端202開(kāi)口 。具 體參考圖2C，可擴(kuò)張型尖端201在形成時(shí)的原始狀態(tài)下包括可拆式連接于管 200的末端204的頸部206、中央膨大肩部208、尖端區(qū)域210以及在肩部208 和尖端區(qū)域210之間延伸的過(guò)渡部分212。如圖9所示，圍繞收集尖端201的 頸部206可設(shè)置o形環(huán)214，以有助于使尖端201保持在管200上。圖3-5顯示了設(shè)置在收集器手柄組件303上用于采集細(xì)胞樣品的子宮頸細(xì) 胞收集器組件。組件303包括內(nèi)套管308和外套管307，管200圍繞外套管307 設(shè)置，外套管307可滑動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)套管308上。探頭306從內(nèi)套管308的內(nèi) 部向前伸入可擴(kuò)張型尖端201的內(nèi)部。擴(kuò)張器探頭305圍繞探頭306設(shè)置在組 件303的一端，探頭305的末端320在外套管308末端處設(shè)置在外套管307 內(nèi)。探頭的相對(duì)端322膨大并包括肩部324。探頭306可具有約2毫米的直徑，并突伸超出擴(kuò)張器探頭305的末端約 8-10毫米的距離。肩部324前側(cè)的擴(kuò)張器探頭305可具有約6毫米的直徑， 而肩部324直徑約為IO毫米。螺旋彈簧326設(shè)置在肩部324和外套管307末端之間，以使擴(kuò)張器探頭 305向圖3和5A-C中的左側(cè)偏置。另外，螺旋彈簧328在設(shè)置在內(nèi)部套管308 內(nèi)部探頭306末端和設(shè)置在內(nèi)部套管308內(nèi)的固定環(huán)330之間。彈簧328使探 頭306向圖3和5A-C中的左側(cè)偏置。外套管307還包括管道鎖定件309。管道鎖定件309包括固定于外套管 307的彈性元件，其向上突伸穿過(guò)收集器150的管200上形成的孔332(見(jiàn)圖 2B)。管道鎖定件309和孔332協(xié)配以將管200鎖定于手柄組件303的外套管 307。再參考圖3，復(fù)位彈簧310設(shè)置在外套管307內(nèi)且在內(nèi)套管308末端和設(shè) 置在外套管307末端的彈簧帽311之間。彈簧310向圖3的右側(cè)偏置外套管 307，同時(shí)向左側(cè)偏置內(nèi)套管308，以使外套管307和內(nèi)套管308恢復(fù)到圖3 所示初始位置。手柄312固定于連接到內(nèi)套管308的支承件313。手柄312通過(guò)樞軸314 可旋轉(zhuǎn)地固定于支承件313，以使手柄312能夠在圖3所示位置與手柄312基 本上平行于套管307、 308的陷落位置之間樞轉(zhuǎn)。外套管307形成有狹槽315， 以使外套管307和支承件313之間能夠相對(duì)滑動(dòng)。在圖3中，狹槽315延伸至
支架313右側(cè)的帽311處。如圖3和4最佳顯示的那樣，外套管307的直徑從設(shè)計(jì)成接納收集器150 的管200的較小直徑部分變化到鄰近手柄213且在圖3中延伸至支承件313 右側(cè)的較大直徑部分。較小直徑部分與較大直徑部分間的過(guò)渡形成肩部216 (圖4)，管200的末端鄰接抵靠肩部216。需要時(shí)，管200的末端202可傾斜 以匹配肩部216形成的角度(參見(jiàn)圖16-18)。當(dāng)收集器組件150滑裝到手柄組 件303上時(shí)，肩部216的角度和管200上的角度可對(duì)齊，以有助于確保收集器 組件150在手柄組件303上正確取向。圖4是用拇指按壓在彈簧帽311上來(lái)手持手柄312的示意圖。圖5A-C和 圖6A-C與圖4 一起顯示了使用細(xì)胞收集器組件150的收集過(guò)程。使用者首先 將細(xì)胞收集器組件150插入到手柄組件303上。這樣，探頭306的末端配合可 擴(kuò)張型尖端201的尖端區(qū)域210，使得可擴(kuò)張型尖端變平并暫時(shí)縮減尖端201 的肩部208，如圖5A和6A所示。這改善了用于將收集器插入子宮頸的使用 者的視線(xiàn)。然后，使用者用拇指或其它手指推按彈簧帽311，如圖4所示。這使得外 套管307隨著擴(kuò)張器探頭305 —起向前移動(dòng)，如圖5B所示。當(dāng)探頭305向前 移動(dòng)時(shí)，可使可擴(kuò)張型尖端201的肩部208從扁平狀態(tài)向外擴(kuò)張，如圖5B和 6B所示。當(dāng)推進(jìn)約8-10毫米后擴(kuò)張器探頭305與探頭306末端平齊時(shí)，擴(kuò)張 器探頭305探底，如圖5B所示。擴(kuò)張器探頭305擴(kuò)張內(nèi)子宮頸管至約6毫米， 可擴(kuò)張型尖端201接觸子宮頸管。 一旦探頭305探底，用拇指持續(xù)推擠可使外 套管307再繼續(xù)移動(dòng)約3-4毫米，同時(shí)向前推動(dòng)管200。結(jié)果，可擴(kuò)張型尖端 201的肩部208和/或過(guò)渡部分212壓縮抵靠在外子宮頸62上，如圖6C所示。在其移動(dòng)期間，擴(kuò)張器探頭305使可擴(kuò)張型尖端201的尖端區(qū)域210擴(kuò) 張成與內(nèi)子宮頸56的配合。另外，可擴(kuò)張型尖端201的肩部208和/或過(guò)渡部 分212壓縮抵靠子宮頸50的外表面。結(jié)果，可收集內(nèi)子宮頸和外子宮頸細(xì)胞， 包括過(guò)渡區(qū)58的細(xì)胞。收集期間還可旋轉(zhuǎn)可擴(kuò)張型尖端201，以在尖端201的紋理的幫助下通過(guò) 從過(guò)渡區(qū)58剪切細(xì)胞群集而從過(guò)渡區(qū)收集細(xì)胞群集。尖端201旋轉(zhuǎn)例如20-30 度?？赏ㄟ^(guò)使用者手動(dòng)旋轉(zhuǎn)手柄組件303及與其連接的收集器組件150來(lái)旋轉(zhuǎn) 尖端201?；蛘?，可使用合適的機(jī)械旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)旋轉(zhuǎn)尖端201， 一旦手柄組件 303將尖端201的尖端區(qū)域210、肩部208和過(guò)渡部分212擴(kuò)張成與內(nèi)子宮頸 和外子宮頸相接觸時(shí)該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)就使尖端201旋轉(zhuǎn)。如圖20A-C顯示了機(jī)械旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的例子。圖20A顯示了設(shè)置在手柄組件 250上的收集器組件150。組件250包括U形末端部分252，以及可旋轉(zhuǎn)地連 接到U形末端部分252從而使部分254能夠相對(duì)于末端部分252旋轉(zhuǎn)的擴(kuò)張 和旋轉(zhuǎn)部分254。以類(lèi)似于圖5A-C所示的方式構(gòu)造尖端201圍繞的部分254 的末端。部分254的相對(duì)端在其外表面上設(shè)有螺旋齒256。握持套258在部分252、 254相連的位置可滑動(dòng)地設(shè)置在部分252和部分 254上。螺旋齒(未示出)設(shè)置在握持套258的內(nèi)表面，以與在部分254上的齒 256嚙合。在組件250的使用期間，將收集器150安裝到手柄組件250上之后，當(dāng) 使用者插入探頭時(shí)，探頭305(如圖20A-C所示)向前移動(dòng)，致使尖端201擴(kuò)張 (圖20B)。使用者繼續(xù)推擠，使尖端201進(jìn)一步擴(kuò)張以配合抵靠外子宮頸(圖 20C)。與外子宮頸的配合可阻止進(jìn)一步插入，引起握持套258沿圖20C中箭 頭的方向向前移動(dòng)。握持套258最終移動(dòng)足夠遠(yuǎn)以與螺旋齒256相接觸。繼續(xù) 推進(jìn)握持套258和嚙合螺旋齒可使部分254與收集器150 —起如圖20C中箭 頭所示旋轉(zhuǎn)。在插入、擴(kuò)張和旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞群集收集之后，釋放壓力且復(fù)位彈簧使 機(jī)構(gòu)回到初始位置。管道鎖定件309被壓下，然后移除子宮頸細(xì)胞收集器150。圖21顯示了其上安裝有細(xì)胞收集器組件150的收集器手柄組件400的另 一實(shí)施例。組件400包括前端管402，前端管的前端連接有偏轉(zhuǎn)器404。手柄 組件400設(shè)計(jì)成使得收集器組件150的管200滑入管402以安裝收集器組件 150。當(dāng)收集器組件150安裝在組件400上時(shí)，偏轉(zhuǎn)器404使尖端201上的肩 部208變平，以改善收集期間的插入視線(xiàn)。管402還包括在其后端附近的狹槽 406。類(lèi)似圖5A-C地構(gòu)造管200圍繞其設(shè)置的管402的內(nèi)部。組件400還包括后端管408，其前端被接納在管402的后端內(nèi)。后端管 408中形成狹槽410，按鈕412可滑動(dòng)地設(shè)置在狹槽410中。按鈕412連接于 設(shè)置在前端管402的下槽406內(nèi)的凸起414。在圖20顯示按鈕412處于原始位置，也是組件400的插入位置。適當(dāng)插 入之后，使用者向后推按鈕412，按鈕412向槽410的末端移動(dòng)至后側(cè)按鈕位 置。由于按鈕412與凸起414相連接，凸起414也向后移動(dòng)，相對(duì)于收集器組 件150向后拉動(dòng)前端管402以釋放偏轉(zhuǎn)器404引起的收集尖端201的偏轉(zhuǎn)。接 著，使用者向前推動(dòng)按鈕412以擴(kuò)張收集尖端201。按鈕412連接于圖5A-C 所示的擴(kuò)張機(jī)構(gòu)，使得按鈕在槽410中從按鈕的原始位置到按鈕的最靠前位置 可引起擴(kuò)張。一旦一直向前推擠按鈕412且收集尖端擴(kuò)張之后，然后尖端就旋轉(zhuǎn)?？?如上所述通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)后端管408來(lái)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)尖端?；蛘?，可設(shè)置合適的機(jī)械 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)旋轉(zhuǎn)收集尖端。B.轉(zhuǎn)移收集后，將細(xì)胞收集器組件150安裝到轉(zhuǎn)移裝置上，用于將來(lái)自尖端201 的細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移到收集結(jié)構(gòu)以進(jìn)行細(xì)胞群集的后續(xù)分析。合適的接受結(jié)構(gòu)的例 子包括載玻片、培養(yǎng)皿和可將細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移以進(jìn)行細(xì)胞群集后續(xù)分析的其它 結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)移裝置構(gòu)造成使得從接受結(jié)構(gòu)到接受結(jié)構(gòu)以相等的壓力發(fā)生轉(zhuǎn)移。而 且，接受結(jié)構(gòu)的表面比含細(xì)胞群集的尖端201的表面具有更大的粘附性，以促 進(jìn)細(xì)胞群集從尖端向接受結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移。當(dāng)接受結(jié)構(gòu)是載玻片時(shí)，該載玻片可具 有產(chǎn)生更大粘附性的涂層。轉(zhuǎn)移期間優(yōu)選用空氣充脹收集器組件150的尖端201。當(dāng)尖端201由熱塑 彈性體合金如Versaflex CL30制成時(shí)，彈性體使充脹期間尖端能夠均勻擴(kuò)張。 轉(zhuǎn)移充脹期間，尖端區(qū)域210和過(guò)渡部分212基本上離開(kāi)(見(jiàn)圖7B)，使得尖 端區(qū)域210和過(guò)渡部分212上的細(xì)胞群集最終基本上在共同平面上，以便細(xì)胞 群集隨后轉(zhuǎn)移到接受結(jié)構(gòu)上。這有助于維持細(xì)胞群集中細(xì)胞的空間關(guān)系。轉(zhuǎn)移后，可從管200移除尖端201并將其置于含保存劑以保存尖端201 上的其余細(xì)胞群集的容器中。然后，丟棄管200或?qū)⑵溥B接至新的尖端201 以進(jìn)行進(jìn)一步的收集。如果尖端201不需要保存，則可丟棄尖端201。圖7A-K顯示了采用細(xì)胞收集器150進(jìn)行細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移的概念，帶有模擬 收集的細(xì)胞群集的有色標(biāo)記物和標(biāo)記流體。圖7A顯示了收集器的尖端201， 其尖端帶有指示收集的過(guò)渡區(qū)細(xì)胞群集的有色標(biāo)記物500。圖7B顯示了充脹 的尖端201，有色標(biāo)記物500變淡但仍然可見(jiàn)。圖7C顯示了加入到包含過(guò)渡 區(qū)細(xì)胞群集的區(qū)域中以助于肉眼觀(guān)察轉(zhuǎn)移的標(biāo)記液502。圖7D顯示了將充脹 的尖端201向下按壓在標(biāo)記代表載玻片504實(shí)際大小的紙上。圖7E顯示了留 在示意性載玻片504上的印跡，該印跡代表轉(zhuǎn)移的細(xì)胞群集。圖7F顯示尖端 201縮小至其原始大小和形狀。圖7G是尖端201的近視圖，顯示標(biāo)記液(即代
表細(xì)胞群集)轉(zhuǎn)移或未轉(zhuǎn)移的區(qū)域。如圖7H所示，尖端201的尖端區(qū)域210 和過(guò)渡區(qū)212的底部有小面積的"細(xì)胞群集"未轉(zhuǎn)移。位于尖端區(qū)域210和過(guò) 渡區(qū)212之間的關(guān)鍵性過(guò)渡區(qū)"細(xì)胞群集"完全轉(zhuǎn)移。圖7I-K顯示了采用標(biāo) 記液體的三次獨(dú)立轉(zhuǎn)移后的結(jié)果。圖8顯示了細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移設(shè)備704的例子。在該例子中，子宮頸細(xì)胞收 集器150的管200上的孔322用作與轉(zhuǎn)移設(shè)備704上對(duì)應(yīng)標(biāo)記對(duì)齊的取向標(biāo)志， 以在轉(zhuǎn)移設(shè)備上定向收集器150。需要校正取向，以維持基于其生物學(xué)特征和 收集細(xì)胞群集的疑似區(qū)域的解剖學(xué)位置識(shí)別的任何異常子宮頸細(xì)胞間的關(guān)系。將收集器150置于設(shè)備704上，使得尖端201面向位于轉(zhuǎn)移設(shè)備704底 部的涂覆載玻片703形式的接受結(jié)構(gòu)。設(shè)備704包括夾緊管200并使管200 保持在位的鉗夾機(jī)構(gòu)705。轉(zhuǎn)移設(shè)備704還包括一氣缸設(shè)備701，它構(gòu)造成將 空氣抽入收集器150以使尖端201充脹。手柄702樞轉(zhuǎn)連接于轉(zhuǎn)移設(shè)備704， 桿706從手柄延伸入氣缸設(shè)備701，用于致動(dòng)氣缸設(shè)備701中的活塞。當(dāng)使用 者向下推動(dòng)手柄702時(shí)，致動(dòng)氣缸設(shè)備701中的活塞以迫使空氣通過(guò)管200 進(jìn)入收集器150并進(jìn)入尖端201以使尖端充脹(見(jiàn)圖7B)。一旦尖端201充脹，連接于手柄704的手柄708旋轉(zhuǎn)。手柄708的旋轉(zhuǎn) 導(dǎo)致收集器安裝機(jī)構(gòu)，包括安裝于其上的收集器組件150，類(lèi)似于鉆床向載玻 片703移動(dòng)。最終，將充脹的尖端向下按壓在載玻片703上，類(lèi)似于圖7D所 示方式。然后，旋轉(zhuǎn)手柄708使收集器組件150回縮，釋放手柄702以為尖端 201排氣。圖16-19顯示了細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移到接受結(jié)構(gòu)上的另一實(shí)施例。細(xì)胞收集器組 件可滑動(dòng)地設(shè)置在安裝滑輪1604的安裝臂1613上，如圖17所示。安裝臂1613 中空，以使空氣能夠通過(guò)安裝臂1613的后端并進(jìn)入收集器150以使尖端201 充脹?？?32與安裝臂1613上的對(duì)應(yīng)標(biāo)記1606對(duì)齊，以在臂1613上定向細(xì) 胞收集器。標(biāo)記1606形成用于與孔332配合以將收集器固定在安裝臂1613 上的鎖定件的一部分。安裝滑輪1604包括轉(zhuǎn)臺(tái)1608，轉(zhuǎn)臺(tái)1608具有手柄1610和用于接受顯微 鏡載玻片1609的支承表面。采用合適的固定機(jī)構(gòu)如夾具將載玻片1609在支承 表面鎖定在位。轉(zhuǎn)臺(tái)1608可旋轉(zhuǎn)地安裝在支持板1611上，從而能夠使用手柄 1610旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)1608。支撐臂1607通過(guò)樞軸1612樞轉(zhuǎn)地連接于板1611，且安 裝臂1613從支撐臂1607延伸。此外，氣泵1650連接于支撐臂1607且與安裝
臂1613的后端流體連通，用于將空氣抽入到安裝臂1613內(nèi)以使尖端201充脹。 氣泵1650可以是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)或是使用者手動(dòng)驅(qū)動(dòng)。收集后，將收集器安裝到安裝臂1613上并鎖定在位(圖16)。然后朝轉(zhuǎn)臺(tái) 1608上的載玻片1609逆時(shí)針向下旋轉(zhuǎn)支撐臂1607(圖17)。接觸載玻片之前， 氣泵1650使收集器尖端1601充脹至適當(dāng)體積。如圖18所示，尖端201以適 當(dāng)?shù)慕嵌葴?zhǔn)確定向在載玻片1609上，以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移。圖19顯示了氣泵的另一實(shí)施，其中，采用柱塞1901和由柱塞主體1903 限定的柱塞腔1902使尖端201充脹。柱塞腔1902與安裝臂1613的背側(cè)流體 連通，使得當(dāng)支撐臂1607朝轉(zhuǎn)臺(tái)1608逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞1901和柱塞主體 1902壓縮，迫使空氣從柱塞腔1902流出進(jìn)入安裝臂1613背側(cè)，從而在尖端 向下朝載玻片1609轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使尖端201充脹。當(dāng)尖端201向下轉(zhuǎn)動(dòng)成與載玻片1609配合時(shí)，鎖定支撐臂1607以維持 尖端201與載玻片1609相接觸。然后用手柄1610轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)1608。 一驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)連接在轉(zhuǎn)臺(tái)1608和安裝臂1613之間，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在支持臂1607上， 以使安裝臂1613和固定于其的收集器150轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使收集器尖 端201進(jìn)行完全回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臺(tái)1608中的彈簧使該機(jī)構(gòu)回到初始位置。如圖1C、圖8和圖16-19所示，采用載玻片作為轉(zhuǎn)移細(xì)胞群集的接受結(jié) 構(gòu)。載玻片優(yōu)選被構(gòu)造成(i)涂層處理部分或全部表面以使細(xì)胞和細(xì)胞群集附 著于載玻片而不是仍然附著于收集器的表面；和(ii)可相對(duì)于收集器上的取向 標(biāo)志獨(dú)特地取向。這些特征可通過(guò)經(jīng)噴漆或蝕刻的表面修飾玻璃來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而 鑒定患者和記錄相應(yīng)的收集器。C.分析固定如圖1所示轉(zhuǎn)移到載玻片101上的細(xì)胞和細(xì)胞群集。固定劑可以是 能夠保持宮頸細(xì)胞形狀和生物化學(xué)特征的任何流體或氣溶膠。固定劑可以是目 前用于固定細(xì)胞學(xué)樣本的流體或氣溶膠中的一種，或是這些制劑的改進(jìn)形式， 其促進(jìn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的保存或加工材料用于其它應(yīng)用，例如與分子探針?lè)磻?yīng)的能 力。氣溶膠固定劑的一個(gè)例子是Shandon CytoFix。為了標(biāo)記細(xì)胞和細(xì)胞群集，可使用包含能與發(fā)育異常宮頸上皮特征性生 物標(biāo)記物反應(yīng)的一種或多種分子探針的染色試劑。可評(píng)估的生物標(biāo)記物包括蛋 白質(zhì)，尤其是增殖細(xì)胞表達(dá)的分子的修飾或活化形式。圖9A-C顯示了一個(gè)例 子，其中，用導(dǎo)致新生轉(zhuǎn)化細(xì)胞中細(xì)胞周期失衡的組蛋白脫乙酰基酶的抑制劑M344處理宮頸細(xì)胞，染色增殖細(xì)胞中表達(dá)的蛋白質(zhì)磷酸化核糖體蛋白S6(圖 9A)和斷裂細(xì)胞角蛋白18 (圖9B)，這兩種蛋白是細(xì)胞凋亡的特異性標(biāo)記。這 是子宮頸發(fā)育異常時(shí)表達(dá)的一對(duì)標(biāo)記物，但在病變內(nèi)的相同細(xì)胞中不表達(dá)，如 合并圖(圖9C)所示。也可使用其它標(biāo)記物對(duì)，包括增殖和細(xì)胞周期抑制劑標(biāo) 記物。增殖標(biāo)記物的例子有Ki-67抗原和增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)。通常不會(huì) 在活躍生長(zhǎng)細(xì)胞中高水平表達(dá)的細(xì)胞周期抑制劑包括p16、 p21和p27。采用 本文所述的篩選方法，任何給定標(biāo)記物對(duì)的成功應(yīng)用將取決于所應(yīng)用組織和異 常新事物的具體生物學(xué)特性。可使用的其它生物標(biāo)記物包括核酸、發(fā)育異常宮頸細(xì)胞中表達(dá)增加的 基因的信使RNA分子、脂質(zhì)以及蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的糖基化形式。這些目標(biāo)生物 分子在組織和發(fā)育異常細(xì)胞中的作用包括細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體(例如，有絲分 裂原激活的蛋白激酶)、結(jié)構(gòu)蛋白(例如，細(xì)胞角蛋白)以及核增殖相關(guān)基因產(chǎn)物 (例如，Ki-67)。這些蛋白質(zhì)的表達(dá)可依據(jù)例如異常生長(zhǎng)或凋亡。為確定這些生物標(biāo)記物的表達(dá)而應(yīng)用和檢測(cè)染色試劑的方式可包括用 熒光素(例如FITC)、反應(yīng)性標(biāo)志(例如，生物素)來(lái)修改抗體和核酸探針，或者 將這些分子直接與報(bào)告分子(例如辣根過(guò)氧化物酶)偶聯(lián)?？芍庇^(guān)(例如，通過(guò)表 觀(guān)熒光照射)通過(guò)與酶報(bào)告分子(例如，抗生蛋白鏈菌素偶聯(lián)的堿性磷酸酶)和/ 或加入導(dǎo)致沉淀的底物(例如自唑藍(lán)和溴氯吲哚基磷酸鹽)反應(yīng)進(jìn)行比色讀取來(lái)檢 測(cè)這些探針。為了識(shí)別指示宮頸上皮損傷的發(fā)育異常細(xì)胞組的存在，可采用一些方式 的復(fù)染。這可通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)采用目前用于免疫細(xì)胞化學(xué)和免疫組織化學(xué)的試劑以便肉眼觀(guān)察細(xì)胞(例如甲基綠或蘇木精)，采用與主要細(xì)胞特征反應(yīng)的試劑(例如鬼筆環(huán)肽)，或采用用于發(fā)展通常稱(chēng)為Pap染色的試劑。然后，使用掃描設(shè)備來(lái)測(cè)量來(lái)自適當(dāng)檢測(cè)探針的個(gè)體信號(hào)強(qiáng)度并確定這 些信號(hào)在收集和染色樣品間比例如何變化。掃描和分析整合在接近最小瘤前病 變的區(qū)域上，該區(qū)域?qū)εR床醫(yī)生來(lái)說(shuō)形態(tài)學(xué)上明顯并且可通過(guò)組織學(xué)或免疫組 織化學(xué)證實(shí)。掃描設(shè)備可以是自動(dòng)的，以實(shí)現(xiàn)分析多個(gè)載玻片，所需分析軟件 可以駐留在掃描儀中或存在于外部電腦中。圖10描繪了可用于讀取樣本載玻片的掃描設(shè)備1000的一個(gè)例子。圖10 所示掃描設(shè)備1000是手動(dòng)儀器。該例子中的手動(dòng)儀器包括匹配在固態(tài)平面發(fā)
光器1006上的常規(guī)放大器1002 (例如，3X或更高)。放大器視野的示例值為8 毫米，但是根據(jù)使用者的需要也可采用其它值。懸臂式兩軸線(xiàn)手動(dòng)平臺(tái)IOIO連接有載玻片保持件1004，使載玻片定位在 放大器和發(fā)光器之間。提供差動(dòng)4-連桿1012以使載玻片粗略和精密定位放大 器下方。連桿1012連接于平臺(tái)定位器1018，平臺(tái)定位器包括操縱桿1014和 鎖定件1016。提供包含激發(fā)和發(fā)射濾光片的滑塊1008，以能夠在白光和熒光 下觀(guān)察樣本?；瑝K1008插入在發(fā)光器和載玻片保持件之間。該手動(dòng)設(shè)備1000 還可具有聚焦頭，以允許使用者調(diào)節(jié)放大器1002的分辨率。可使用電池或壁疣為發(fā)光器供電。發(fā)光元件1006提供的光照將取決于飽 和所用熒光團(tuán)所需的激發(fā)光強(qiáng)度和陽(yáng)性細(xì)胞群集產(chǎn)生的發(fā)射強(qiáng)度。示例性的值 包括吸收(激發(fā))峰值495nm，發(fā)射峰值519nm，或在590nm吸收、617nm發(fā)射的染料。圖11描繪了可用于讀取樣本載玻片的儀器的另一例子1100。圖11所示 儀器1100是自動(dòng)單元。該自動(dòng)單元采用"接觸圖像傳感器"(CIS) 1112來(lái)俘 獲載玻片圖像， 一真空夾盤(pán)安裝在球形載玻片上以往復(fù)運(yùn)送載玻片1110通過(guò) 輸入升降件1108和輸出升降件1106之間的CIS 1112運(yùn)輸線(xiàn)。升降件1106、 1108由電動(dòng)機(jī)1102和齒輪1104驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1116驅(qū)動(dòng)的繃緊帶式驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)螺桿驅(qū)動(dòng)1114是可以用作往復(fù)運(yùn) 動(dòng)輸送裝置1120的兩個(gè)例子。往復(fù)運(yùn)動(dòng)輸送裝置1120騎在直線(xiàn)軸承1118上。 升降件1106、 1108是運(yùn)送帶設(shè)計(jì)的一個(gè)例子。在另一個(gè)例子中，升降件可以 是垂直走向橫桿設(shè)計(jì)。升降件的選擇取決于包裝限制和產(chǎn)量/批量尺寸要求。 掃描時(shí)間取決于光照水平和所用具體CIS。CIS還會(huì)負(fù)責(zé)從各個(gè)載玻片讀取條形碼數(shù)據(jù)。條形碼包括可印刷在報(bào)告中 的患者人口數(shù)據(jù)。提供條形碼數(shù)據(jù)可降低手動(dòng)操作導(dǎo)致的誤差。并且，陽(yáng)性樣 品ID對(duì)CLIA順應(yīng)性是強(qiáng)制性的。典型CIS讀數(shù)儀能夠俘獲條形碼并具有解碼軟件(例如，碼128的8-10個(gè) 字符)。本系統(tǒng)中可使用200 DPI CIS (例如，Peripheral Imaging公司的 PI216MC-DR)。如果存在特定波長(zhǎng)和灰度級(jí)的要求，則考慮可使用其它CIS 模塊?？蓮脑S多供應(yīng)商獲得200DPI和更高單色及彩色CIS模塊。需要時(shí)，可 改進(jìn)CIS模塊以實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用。例如，可能需要添加波長(zhǎng)選擇濾光片。也可能 需要除去防護(hù)玻璃或配合分?jǐn)?shù)螺距GRIN透鏡桿。也可能需要使用兩個(gè)單色
CIS模塊，每個(gè)顏色一個(gè)，而不是在單個(gè)顏色模塊中清除光譜響應(yīng)。同樣，CIS 提供的光照將取決于飽和所用熒光團(tuán)所需的激發(fā)光強(qiáng)度和陽(yáng)性細(xì)胞群集產(chǎn)生的發(fā)射強(qiáng)度。示例性的值包括吸收(激發(fā))峰值495nm，發(fā)射峰值519nm，或在 590nm吸收、617nm發(fā)射的染料。在一個(gè)實(shí)例中，可使用被特定設(shè)計(jì)成用于嵌入式系統(tǒng)而非臺(tái)式/膝上應(yīng)用 的單板計(jì)算機(jī)(SBC)來(lái)控制自動(dòng)單元。示例性的SBC包括但不限于Sharp、 Atmel和Auron生產(chǎn)的SBC。 SBC還會(huì)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)獲取/處理和印刷。SBC將以 已知的方式編程，以實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)系統(tǒng)以及獲取和處理從CIS所接受的數(shù)據(jù)的 具體應(yīng)用。如果需要有意義的用戶(hù)界面交互作用，例如在窗口中顯示所有樣品 的結(jié)果，復(fù)合印刷、或儲(chǔ)存原始數(shù)據(jù)，可采USB接口或數(shù)據(jù)傳輸?shù)念?lèi)似機(jī)構(gòu) 將數(shù)據(jù)傳輸至個(gè)人計(jì)算機(jī)或主計(jì)算機(jī)。自動(dòng)系統(tǒng)所用電源可以是許多形式。在一個(gè)實(shí)例中，使用可再充電的電 池。處理器和LCD顯示器5 VDC下的電源要求約為450 mA。該電源要求可 由NiMH型電池滿(mǎn)足。例如，四個(gè)3500 mAHr電池組新電池時(shí)可提供7小時(shí) 運(yùn)行。如果使用1500 mAHr范圍的AA電池組，則新電池時(shí)可提供3小時(shí)運(yùn) 行。最后，考慮也可實(shí)現(xiàn)"lite"版自動(dòng)系統(tǒng)。這種lke版本可包括LCD顯示 屏、單軸平臺(tái)、CIS傳感器和按比例縮小的處理容量。使用者可將載玻片置于 CIS下方。然后，使用者按下按鈕以獲取數(shù)據(jù)，然后在LCD顯示屏上顯示數(shù) 據(jù)。III.實(shí)施例2現(xiàn)在參考圖12和13，顯示了，用于在子宮頸管100中收集細(xì)胞的宮頸細(xì) 胞收集器的另一個(gè)實(shí)施例10。在該實(shí)例中，宮頸細(xì)胞收集器由組件構(gòu)成，該 組件包括柔性細(xì)胞采樣區(qū)域12和毗鄰的剛性推送器22，剛性推送器內(nèi)包含第 二組件，第二組件包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在剛性芯元件14上的尖端擴(kuò)張器16，尖 端擴(kuò)張器的一組特征31與芯元件14的對(duì)應(yīng)致動(dòng)特征32相嚙合，第二組特征 33嚙合推送器34的匹配特征。芯元件14的致動(dòng)特征32例如構(gòu)造成具有合適 螺距的螺紋。附連于芯元件14的口針(stylette)18穿過(guò)尖端擴(kuò)張器16上的開(kāi)口 20。細(xì)胞采樣區(qū)域12可以是由以下適當(dāng)彈性體材料制成的彈性彈性結(jié)構(gòu)，諸 如微孔聚醋酸乙烯酯、熱塑性彈性體、腈橡膠、腈泡沫、氨基甲酸酯泡沫、硅 橡膠、膠乳橡膠、聚氨酯以及具有合適的低硬度值、高伸展百分比和表面品質(zhì) 的任何材料。如圖13A、 13B和13C所示，宮頸細(xì)胞收集器可在延展?fàn)顟B(tài)(圖13A);中 間狀態(tài)(圖13B);和壓下?tīng)顟B(tài)(圖13C)之間轉(zhuǎn)變。臨床醫(yī)生將延展?fàn)顟B(tài)下的宮 頸細(xì)胞收集器10的尖端引導(dǎo)入子宮頸管100中所要求的深度(以尖端深度表 示)，如圖13A所示。在該狀態(tài)下，推送器22回縮，細(xì)胞采樣件12大致順應(yīng) 尖端擴(kuò)張器16的外表面。一旦臨床醫(yī)生將宮頸細(xì)胞收集器10的尖端在子宮頸 管100中適當(dāng)定位之后，就朝子宮頸口 (os)推進(jìn)推送器而芯元件14和口針 18保持靜止不動(dòng)。當(dāng)推送器22的特征31和34分別與芯元件14和尖端擴(kuò)張 器16的相應(yīng)特征32和33嚙合時(shí)，推進(jìn)推送器22使尖端擴(kuò)張器15同樣朝子 宮頸口移動(dòng)并圍繞靜止的芯元件14旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，推送器22的推進(jìn)對(duì)細(xì)胞采樣 件12施加了壓縮力，從而導(dǎo)致其抵靠子宮頸口的外部徑向向外變形，如圖13B 和13C所示。將尖端擴(kuò)張器16推入細(xì)胞采樣件12的尖端內(nèi)可使細(xì)胞采樣件 12的尖端直徑增加，從而使細(xì)胞采樣件12的外表面壓迫在子宮頸管100的壁 上。尖端擴(kuò)張器16相對(duì)于細(xì)胞采樣件12內(nèi)表面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有利于尖端擴(kuò)張器 進(jìn)入，從而擴(kuò)張細(xì)胞采樣件。細(xì)胞采樣件12抵靠子宮頸口和管道100的接觸與旋轉(zhuǎn)可使脫落宮頸細(xì)胞 附著于細(xì)胞采樣件的外表面。推送器22的回縮導(dǎo)致尖端擴(kuò)張器16從細(xì)胞采樣 件12的尖端退出，而使細(xì)胞采樣件能夠回到其初始延展?fàn)顟B(tài)。然后，可從子 宮頸管100和陰道取出宮頸細(xì)胞收集器10，收集在細(xì)胞采樣件表面上的細(xì)胞 為后續(xù)評(píng)價(jià)備用?？赏ㄟ^(guò)幾種方式準(zhǔn)備俘獲在細(xì)胞采樣區(qū)域12上的細(xì)胞用于評(píng)價(jià)。 一種方 式是將細(xì)胞收集表面浸漬到保存介質(zhì)中且較佳地將其攪動(dòng)到保存介質(zhì)中，制備 俘獲細(xì)胞在保存介質(zhì)中的懸浮液。所得細(xì)胞懸浮液可以常規(guī)單層細(xì)胞制備的方 式沉積在顯微鏡載玻片或類(lèi)似表面上，并根據(jù)已知方法染色和評(píng)價(jià)?；蛘?，可 用流式細(xì)胞儀評(píng)價(jià)懸浮細(xì)胞。制備俘獲細(xì)胞用于評(píng)價(jià)的另一種方式示意性地如圖14和15所示。在該 方式中，將剛性心軸114插入細(xì)胞采樣區(qū)域12，迫使粘附有細(xì)胞的細(xì)胞采樣 區(qū)域部分呈現(xiàn)心軸形狀，如圖14所示。細(xì)胞采樣區(qū)域12和心軸114上匹配的 鍵鎖特征112和116確保細(xì)胞采樣區(qū)域相對(duì)于心軸保持預(yù)定的取向。這可通過(guò)
使得載玻片上的印跡對(duì)應(yīng)于收集器上的特征標(biāo)記，從而在裝置插入子宮頸管時(shí) 反映裝置的取向的方式實(shí)現(xiàn)。這些印跡允許臨床醫(yī)生準(zhǔn)確鑒定采集細(xì)胞的區(qū) 域。如圖15所示，然后細(xì)胞采樣區(qū)域的含細(xì)胞表面可與顯微鏡載玻片或類(lèi)似 適當(dāng)處理的表面相接觸，在該處理表面上沿適當(dāng)?shù)幕《葷L動(dòng)以使細(xì)胞采樣區(qū)域 的整個(gè)含細(xì)胞表面與顯微鏡載玻片相接觸。細(xì)胞采樣區(qū)域的含細(xì)胞表面與顯微 鏡載玻片的接觸使得細(xì)胞從細(xì)胞采樣表面轉(zhuǎn)移到顯微鏡載玻片上。然后，根據(jù) 已建立的方法染色和評(píng)價(jià)這些轉(zhuǎn)移細(xì)胞。在本方法中，保留了細(xì)胞間的相對(duì)空 間位置，因而可以確定收集細(xì)胞在子宮頸上的大致位置。載玻片通常具有蓋玻 片。載玻片上的物質(zhì)是否會(huì)在檢查子宮頸分析系統(tǒng)結(jié)果之后以一些其它方式處 理決定了所用封固介質(zhì)的組成。使用合適的光照觀(guān)察具蓋玻片的載玻片。仔細(xì)檢査確定在一個(gè)子宮頸樣 品區(qū)域中是否存在信號(hào)定位。參照表示收集細(xì)胞位置的子宮頸圖譜標(biāo)注候選病 變的位置。使用具有上述特征的收集器采集宮頸內(nèi)外細(xì)胞?？捎蓛?nèi)科醫(yī)生或健康護(hù) 理工作者收集樣品?；蛘?，可以培訓(xùn)婦女自己收集樣品以實(shí)現(xiàn)子宮頸分析系統(tǒng) 的目的。雖然結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯， 可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的其它目的和改進(jìn)而仍然在本發(fā)明的權(quán)限和范圍內(nèi)。本發(fā)明各個(gè)方面和所述形式非常適合達(dá)到其它聲稱(chēng)的目的和優(yōu)點(diǎn)。所述 細(xì)節(jié)不視作對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種在子宮頸中檢測(cè)異常組織的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括收集器，用于從子宮頸的外子宮頸區(qū)域和內(nèi)子宮頸區(qū)域收集空間排列的細(xì)胞群集，所述收集器維持收集在所述收集器上的所述細(xì)胞群集的空間完整性；接受結(jié)構(gòu)，用于接受從所述收集器轉(zhuǎn)移的細(xì)胞群集，其中，所述接受結(jié)構(gòu)和所述收集器構(gòu)造成維持轉(zhuǎn)移到所述接受結(jié)構(gòu)的所述細(xì)胞群集的空間完整性；分析試劑，用于準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移到所述接受結(jié)構(gòu)上的細(xì)胞群集以便檢查；以及掃描設(shè)備，用于檢測(cè)由所述分析試劑制備的細(xì)胞群集，從而檢測(cè)是否存在在發(fā)育異常狀態(tài)下顯示的兩種或多種細(xì)胞表達(dá)特性的失衡。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述收集器和所述接受結(jié)構(gòu) 各包括至少一個(gè)位于其上的取向標(biāo)志，以有助于分別維持收集和轉(zhuǎn)移的細(xì)胞的 空間完整性。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述收集器還包括主體； 和位于靠近所述主體一端的彈性表面，所述彈性表面具有適合從子宮頸的外子 宮頸和內(nèi)子宮頸區(qū)域收集細(xì)胞群集的接觸紋理，所述彈性表面由使所述彈性表 面能均勻擴(kuò)張的材料制成，并且所述彈性表面可旋轉(zhuǎn)，其中，當(dāng)所述彈性表面擴(kuò)張和旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述彈性表面的接觸紋理有利于 所述彈性表面從外子宮頸和內(nèi)子宮頸區(qū)域收集細(xì)胞群集。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性表面的材料包括熱 塑性彈性體合金。
5. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接觸紋理包括MT-11010。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析試劑還包括細(xì)胞學(xué) 檢測(cè)混合液，所述混合液包含作為第一細(xì)胞表達(dá)特性標(biāo)記物的第一試劑和作為 第二細(xì)胞表達(dá)特性標(biāo)記物的第二試劑。
7. —種檢測(cè)異常組織的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括收集器，用于從在發(fā)育異常狀態(tài)下可能顯示兩種或多種細(xì)胞表達(dá)特性潛 在失衡的局部組織區(qū)域收集細(xì)胞群集；接受結(jié)構(gòu)，用于接受從所述收集器轉(zhuǎn)移的細(xì)胞群集；分析試劑，用于準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移到所述接受結(jié)構(gòu)上的細(xì)胞群集以便檢査；以及 掃描設(shè)備，用于檢測(cè)所述分析試劑制備的細(xì)胞群集，從而檢測(cè)是否存在 在發(fā)育異常狀態(tài)下顯示的兩種或多種細(xì)胞表達(dá)特性的失衡。
8. —種在子宮頸中檢測(cè)異常組織的方法，所述方法包括(a) 使用收集器從子宮頸的外子宮頸區(qū)域和內(nèi)子宮頸區(qū)域收集細(xì)胞群集， 同時(shí)保持收集在所述收集器上的細(xì)胞群集的空間完整性；(b) 將所述收集器收集的至少一部分細(xì)胞群集轉(zhuǎn)移到接受結(jié)構(gòu)上，同時(shí)保 持轉(zhuǎn)移到所述接受結(jié)構(gòu)上的細(xì)胞群集的空間完整性；(c) 將細(xì)胞學(xué)檢測(cè)混合液應(yīng)用于轉(zhuǎn)移到所述接受結(jié)構(gòu)上的細(xì)胞群集；以及(d) 分析所述細(xì)胞群集中兩種或多種細(xì)胞表達(dá)特性的失衡。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述收集器和所述接受 結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)取向標(biāo)志分別維持收集和轉(zhuǎn)移的細(xì)胞群集的空間完整性。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述收集步驟還包括在外子宮頸和內(nèi)子宮頸區(qū)域接觸細(xì)胞群集，所述細(xì)胞群集與收集器的彈 性表面接觸，具有接觸紋理的所述彈性表面適合從外子宮頸和內(nèi)子宮頸區(qū)域收集細(xì)胞群集；擴(kuò)張所述收集器的所述彈性表面；以及相對(duì)于外子宮頸和內(nèi)子宮頸區(qū)域轉(zhuǎn)動(dòng)所述彈性表面；其中，當(dāng)所述彈性表面擴(kuò)張和旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述彈性表面的所述接觸紋理有 利于所述彈性表面從外子宮頸和內(nèi)子宮頸區(qū)域收集細(xì)胞群集。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述擴(kuò)張步驟包括機(jī)械擴(kuò) 張所述收集器。
12. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法包括手動(dòng)旋轉(zhuǎn)所 述彈性表面。
13. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法包括機(jī)械旋轉(zhuǎn)所 述彈性表面。
14. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法包括旋轉(zhuǎn)所述彈 性表面約20-30度。
15. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所述方法包括在擴(kuò)張所述 彈性表面之后旋轉(zhuǎn)所述彈性表面。
16. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移步驟還包括氣動(dòng)地?cái)U(kuò)張所述收集器。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述收集器擴(kuò)張至使得從 外子宮頸和內(nèi)子宮頸區(qū)域收集的細(xì)胞群集基本上在共同平面上的程度。
18. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述應(yīng)用細(xì)胞學(xué)混合液的步 驟還包括應(yīng)用第一試劑作為第一細(xì)胞表達(dá)特性的標(biāo)記物，和應(yīng)用第二試劑作 為第二細(xì)胞表達(dá)特性的標(biāo)記物。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述應(yīng)用細(xì)胞學(xué)檢測(cè)混合 液的步驟還包括將所述第一和第二試劑一起應(yīng)用于細(xì)胞群集。
20. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述分析細(xì)胞群集的步驟包 括掃描所述細(xì)胞群集和測(cè)量由分析試劑檢測(cè)的各個(gè)信號(hào)強(qiáng)度并確定檢測(cè)到的 信號(hào)比如何在細(xì)胞群集間變化。
21. —種檢測(cè)異常組織的方法，所述方法包括(a) 用收集器收集細(xì)胞樣品，所述細(xì)胞樣品包括可在發(fā)育異常狀態(tài)下顯示 兩種或多種細(xì)胞表達(dá)特性潛在失衡的組織的局部區(qū)域中的細(xì)胞群集；(b) 將收集的所述細(xì)胞群集的至少一部分轉(zhuǎn)移至接受結(jié)構(gòu)；(c) 將細(xì)胞學(xué)檢測(cè)混合液應(yīng)用于轉(zhuǎn)移至所述接受結(jié)構(gòu)的所述細(xì)胞群集上；以及(d) 分析轉(zhuǎn)移的所述細(xì)胞群集中兩種或多種細(xì)胞表達(dá)特性的失衡。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述應(yīng)用細(xì)胞學(xué)檢測(cè)混合 液的步驟包括應(yīng)用第一試劑作為第一細(xì)胞表達(dá)特性標(biāo)記物和應(yīng)用第二試劑作 為第二細(xì)胞表達(dá)特性標(biāo)記物。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述應(yīng)用細(xì)胞學(xué)檢測(cè)混合 液的步驟包括將所述第一和第二試劑一起應(yīng)用于單個(gè)細(xì)胞樣品的轉(zhuǎn)移細(xì)胞。
24. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述分析步驟還包括用掃 描設(shè)備掃描所述細(xì)胞群集。
25. —種篩選細(xì)胞群集以指示構(gòu)成可能存在瘤前或瘤性病變的局部區(qū)域 一部分的細(xì)胞的存在的方法，所述方法包括在細(xì)胞群集中尋找在正常細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育和功能期間在相同細(xì)胞中通常 不發(fā)生的兩種或多種生物標(biāo)記物。
全文摘要
尋找細(xì)胞群集中在同種細(xì)胞的正常細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育和功能期間不存在或很少發(fā)生的兩種或多種生物標(biāo)記物的系統(tǒng)和方法，用于指示構(gòu)成可能存在瘤前或瘤性病變的局部區(qū)域一部分的細(xì)胞的存在。維持細(xì)胞間的關(guān)系，同時(shí)尋找細(xì)胞群集以便檢查和確定可能的組織發(fā)育異常的存在。
文檔編號(hào)A61B10/00GK101132738SQ200680006954
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月6日
發(fā)明者E·伊頓, E·拉森, G·迪蒙特, P·岡布里奇, W·馬爾茨曼 申請(qǐng)人:辨癌公司