專利名稱：用于組織的增強(qiáng)的病理學(xué)測(cè)定和多分析物檢測(cè)的多模態(tài)對(duì)比和明場(chǎng)背景再現(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及提供組織切片的對(duì)比以進(jìn)行病理學(xué)測(cè)定的方法。
背景技術(shù)：
可將常規(guī)組織學(xué)染色的組織切片的顯微鏡臨床檢查用于評(píng)估診斷意義的形態(tài)學(xué)模式和組織結(jié)構(gòu)。熟練醫(yī)生可觀察這樣的組織學(xué)染色的組織切片來(lái)進(jìn)行診斷以及設(shè)計(jì)和評(píng)估治療。由使用典型染色的這樣的圖像提供的結(jié)構(gòu)的對(duì)比是熟悉的，并且允許醫(yī)生致カ于解釋解剖學(xué)和形態(tài)學(xué)組織切片的特征和異常，而不是試圖說(shuō)明染色方法如何顯現(xiàn)與她的醫(yī)療訓(xùn)練和經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的特征。正在開發(fā)有希望增強(qiáng)可由醫(yī)生獲得的關(guān)于有價(jià)值的活組織檢查材料和存檔組織樣品的相關(guān)診斷信息的附加組織成像技木。例如，熒光顯微鏡檢查法可用于檢測(cè)專門的分子標(biāo)記，但基于熒光的圖像通常缺乏在利用蘇木精和伊紅(H&E)染色和使用明場(chǎng)顯微鏡觀察的組織中發(fā)現(xiàn)的熟悉的結(jié)構(gòu)和解剖學(xué)背景信息。雖然基于熒光的圖像提供了用于確認(rèn)和表征疾病狀態(tài)的有用的分子信息，但常規(guī)組織學(xué)染色切片仍然是對(duì)組織的病理學(xué)測(cè)定所必需的。通常，必須制備和評(píng)估通過(guò)樣品的連續(xù)組織切片。一般而言，連續(xù)的切片包括常規(guī)H&E染色的切片和針對(duì)診斷分子標(biāo)記的(一個(gè)或多個(gè))專門染色的切片。比較連續(xù)切片不僅僅増加了評(píng)估所必需的費(fèi)用和時(shí)間，其可能難以或不可能使在ー個(gè)切片中發(fā)現(xiàn)的特征與在另ー個(gè)切片中發(fā)現(xiàn)的特征發(fā)生關(guān)聯(lián)。連續(xù)切片也可在染色過(guò)程流水線中丟失或被破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本文中描述的技術(shù)提供了方法和設(shè)備，所述方法和設(shè)備使用多模態(tài)對(duì)比來(lái)產(chǎn)生以與醫(yī)生訓(xùn)練和經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的方式分割和顯示的互補(bǔ)對(duì)比分量以進(jìn)行病理學(xué)分析。此類互補(bǔ)對(duì)比模態(tài)可被流式傳輸以顯示允許組織結(jié)構(gòu)的導(dǎo)航、聚焦和放大率的改變。組織切片可包含一種或多種耙向感興趣的特定分子或化學(xué)物質(zhì)的探針。提供了可與利用常規(guī)顏色吸收組織學(xué)染色(例如蘇木精和伊紅染色(在下文中稱為“H&E”))產(chǎn)生的對(duì)比相比較的組織結(jié)構(gòu)的顏色對(duì)比。通過(guò)ー種或多種公開的方法產(chǎn)生的圖像還可包括使用附加標(biāo)記以及光學(xué)或化學(xué)對(duì)比模態(tài)顯現(xiàn)的特征。通常，不同組織切片之間有差別的標(biāo)記的特征的關(guān)系變得不是必需的。將圖像呈現(xiàn)于數(shù)字化再現(xiàn)的彩色明場(chǎng)背景中以提供可與在常規(guī)組織學(xué)載片(所述載片已被染色以顯現(xiàn)相同結(jié)構(gòu)特征)中產(chǎn)生的圖像外觀相比較的圖像外觀。
在多模態(tài)對(duì)比的一些公開的實(shí)例中，對(duì)比是從就特定分子的標(biāo)記專門制備的組織的熒光標(biāo)記和折射率性質(zhì)得到的。這些實(shí)例表明透射光暗場(chǎng)折射對(duì)比成像與細(xì)胞核復(fù)染色的同時(shí)入射光熒光成像的互補(bǔ)組合，以及多重分子探針的詢問(wèn)。同時(shí)(并行地)或相繼地(連續(xù)地)獲得對(duì)應(yīng)的相關(guān)圖像。在一些實(shí)例中，可嚴(yán)格控制用于在未染色或染色的組織上產(chǎn)生對(duì)比的照明波長(zhǎng)和檢測(cè)波長(zhǎng)以促進(jìn)明確的分割和防止干擾多重探針?？蓪⒂糜诘鞍踪|(zhì)抗原、mRNA表達(dá)或DNA的基因重排的分子特定探針定位重疊在樣品結(jié)構(gòu)上。該對(duì)比與因通過(guò)使用特定的組織學(xué)處理保存和解析的組織結(jié)構(gòu)而引起的折射率的變化相關(guān)聯(lián)。在典型的實(shí)例中，公開的方法提供了基于與熒光復(fù)染色組合的組織部分(moieties)的折射率變化的圖像對(duì)比以提供分子特定多重探針的彩色病理學(xué)背景。實(shí)例包括福爾馬林固定的、石蠟包埋的組織和冷凍組織。折射率對(duì)比可直接從探針部分和組織的折射或散射特性得到，或從相移的幅度或相移梯度的改變率得到。一些公開的方法包括將熒光染色的樣品暴露于所選的激勵(lì)光束以通過(guò)熒光染色產(chǎn)生熒光，以及產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的熒光圖像。還將相同的樣品暴露于高NA環(huán)狀暗場(chǎng)照明，并且產(chǎn)生代表折射率和光散射部分的變化的對(duì)應(yīng)的暗場(chǎng)圖像。在一些實(shí)例中，同時(shí)應(yīng)用熒光激勵(lì) 光束暴露和暗場(chǎng)折射照明場(chǎng)暴露，并且并行地獲得互補(bǔ)圖像。在其它實(shí)例中，連續(xù)記錄熒光圖像和暗場(chǎng)折射對(duì)比圖像。根據(jù)實(shí)例的成像設(shè)備包括被配置用于產(chǎn)生透射暗場(chǎng)照明場(chǎng)和入射照明熒光激發(fā)光學(xué)系統(tǒng)的多模態(tài)光學(xué)系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)被配置用于產(chǎn)生可被組合用于相關(guān)分析的多個(gè)互補(bǔ)圖像基于制備的組織的性質(zhì)的折射對(duì)比圖像、細(xì)胞核復(fù)染色的熒光圖像和多個(gè)代表可被發(fā)射波長(zhǎng)分割的各種分子標(biāo)記的熒光圖像。耦合至少ー個(gè)圖像捕獲裝置以接收暗場(chǎng)和熒光圖像，并且圖像處理器被配置為記錄和處理暗場(chǎng)圖像和熒光圖像，并產(chǎn)生組合圖像。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其用于接收與對(duì)比(其與制備用于病理學(xué)檢查的樣品切片的共同部分相關(guān)聯(lián))的多個(gè)模態(tài)相關(guān)聯(lián)的圖像，和重疊對(duì)比的多個(gè)模態(tài)以產(chǎn)生組合圖像。在一些實(shí)例中，圖像處理器被配置為產(chǎn)生基于記錄的折射對(duì)比暗場(chǎng)圖像和熒光圖像的組合圖像的偽彩色明場(chǎng)再現(xiàn)。將熒光圖像和暗場(chǎng)折射圖像單獨(dú)地著色、組合和反轉(zhuǎn)(inverted)以在具有與常規(guī)染色相關(guān)的對(duì)比的明顯的明場(chǎng)背景中產(chǎn)生組合彩色圖像。將有利于直接醫(yī)生解釋的特定彩色映射應(yīng)用于折射對(duì)比圖像、熒光細(xì)胞核復(fù)染色和特定的熒光探針。隨后將這些圖像組合以產(chǎn)生在明場(chǎng)再現(xiàn)中的組合彩色記錄的圖像。在一些實(shí)例中，彩色映射基干與至少ー種顔色吸收組織學(xué)染色例如伊紅染色相關(guān)聯(lián)的用于病理學(xué)測(cè)定的優(yōu)選顏色的人感覺(jué)的定量測(cè)量。在其它實(shí)例中，將顏色查找表應(yīng)用于熒光圖像，其中彩色映射與至少ー種對(duì)比顏色-吸收組織學(xué)染色例如蘇木精染色相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)例中，將顏色查找表應(yīng)用于暗場(chǎng)折射圖像和熒光復(fù)染色圖像，以產(chǎn)生圖像，所述圖像具有與在理想的蘇木精和伊紅染色中遇到的那些相比較而言反轉(zhuǎn)的與互補(bǔ)的色調(diào)相關(guān)聯(lián)的對(duì)比、反轉(zhuǎn)的值和反轉(zhuǎn)的飽和度。在其它實(shí)例中，制備光學(xué)成像的樣品以使用質(zhì)譜法進(jìn)ー步成像來(lái)提供分子映射(mapping)。在下面參考附圖描述公開的技術(shù)的這些和其它特征及方面。


圖I為提供折射對(duì)比暗場(chǎng)和基于熒光的圖像二者的代表性成像系統(tǒng)的示意圖。圖2為處理和組合記錄的暗場(chǎng)和基于熒光染色的圖像的方法的示意性方塊圖。圖3為用于從對(duì)比的多個(gè)模態(tài)產(chǎn)生樣品圖像的代表性方法的示意性方塊圖，其中對(duì)比對(duì)應(yīng)于利用蘇木精和伊紅(H&E)染色的病理學(xué)測(cè)定中使用的對(duì)比。圖4A為人前列腺切片的代表性常規(guī)H&E染色的圖像。圖4B為基于暗場(chǎng)折射圖像與在明場(chǎng)背景中再現(xiàn)的熒光復(fù)染色圖像的組合的人前列腺切片的多模態(tài)對(duì)比圖像。圖5A-5B為利用単色CCD，使用干涉濾光片選擇藍(lán)色DAPI熒光波長(zhǎng)(圖5A)或更長(zhǎng)的波長(zhǎng)傳輸?shù)陌祱?chǎng)波長(zhǎng)(圖5B)進(jìn)行連續(xù)曝光而記錄的雙照明多模態(tài)對(duì)比(折射對(duì)比和熒光)圖像。
圖5C為通過(guò)將偽彩色的反轉(zhuǎn)顏色查找表應(yīng)用于圖5A-5B的圖像和添加反轉(zhuǎn)顏色圖像獲得的偽彩色圖像。圖為在映射的顏色空間的反轉(zhuǎn)之后對(duì)應(yīng)于圖5C的圖像的圖像的偽彩色的明場(chǎng)再現(xiàn)。圖6為通過(guò)將量子點(diǎn)熒光探針的定位與來(lái)自DAPI復(fù)染色的福爾馬林固定的石蠟包埋的樣品(也針對(duì)折射對(duì)比成像)的565 nm和655 nm的峰值發(fā)射波長(zhǎng)重疊的明場(chǎng)背景再現(xiàn)圖像。圖7包括用于明場(chǎng)背景顯示的多模態(tài)成像的其它實(shí)例圖像。獲得暗場(chǎng)折射對(duì)比圖像和DAPI復(fù)染色的扁桃體切片的DAPI熒光圖像，將上述圖像重疊，并且將它們?cè)佻F(xiàn)為圖7(la-3a)中示出的彩色明場(chǎng)圖像。將蛋白質(zhì)特定免疫探針(使用具有565 nm(對(duì)于CD20抗原)和655 nm(對(duì)于Ki67抗原)處的峰發(fā)射的量子點(diǎn)被定位在突光中)應(yīng)用于DAPI復(fù)染色的扁桃體切片來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的基于免疫探針熒光的圖像。將探針圖像重疊在圖7 (lb-3b)中示出的對(duì)比偽彩色(紅色和綠色)中。圖7(lc-3c)示出圖7(la-3a)和圖7 (lb_3b)組合后的圖像。圖8A-8B為其中獲得模擬的明場(chǎng)組織學(xué)圖像的附加代表性圖像和使用備選方法組合的熒光探針圖像。圖8A為對(duì)使用具有565 nm和655 nm發(fā)射波長(zhǎng)的QDot探針的來(lái)自DAPI復(fù)染色的福爾馬林固定的石蠟包埋的樣品的多模態(tài)偽明場(chǎng)圖像的加性重疊。圖SB為其中從影印H&E再現(xiàn)的圖像減去偽彩色探針圖像的減性(subtractive)重疊。圖9舉例說(shuō)明用于將H&E的偏好顏色特性映射至折射對(duì)比和DAPI熒光以在明場(chǎng)中再現(xiàn)而用于病理學(xué)測(cè)定的CIEL*a*b*顏色空間的實(shí)例。圖10A-10B分別為灰度級(jí)折射率對(duì)比和DAPI熒光對(duì)比圖像。圖10C-10D分別為基于圖10A-10B的圖像的CIEL*a*b*偽彩色伊紅-轉(zhuǎn)換的和蘇木精-轉(zhuǎn)換的圖像。圖IOE為通過(guò)組合圖10C-10D的經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的圖像獲得的合并圖像。圖11為使用單個(gè)CCD照相機(jī)同時(shí)產(chǎn)生并排的折射暗場(chǎng)圖像和基于熒光的圖像的光學(xué)系統(tǒng)的不意圖。圖12包括同時(shí)獲取和顯示的相同組織切片的并排的折射率(暗場(chǎng))圖像(A)和DAPI圖像⑶。圖13包括基于圖12的并排圖像的雙色明場(chǎng)再現(xiàn)的重疊圖像(利用偽彩色和圖像反轉(zhuǎn))。應(yīng)注意，該圖像相對(duì)于圖12的圖像發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
圖14A-14B為制備用于沉積質(zhì)譜成像標(biāo)簽的低溫切片的小鼠腎組織樣品的圖像。對(duì)比由組織邊緣處的折射和組織自發(fā)熒光(藍(lán)色)產(chǎn)生。圖15A-15B為制備用于通過(guò)離子化基質(zhì)的沉積進(jìn)行的質(zhì)譜成像的小鼠腎組織樣品的圖像。自發(fā)熒光看起來(lái)為藍(lán)色并且與離子化基質(zhì)晶體相關(guān)聯(lián)的折射率對(duì)比是明顯的。圖16為舉例說(shuō)明用于本文中描述的設(shè)備和方法的計(jì)算環(huán)境的示意圖。圖17為多模態(tài)圖像，其提供了在明場(chǎng)中再現(xiàn)的對(duì)于兩個(gè)探針(一個(gè)針對(duì)核糖體RNA (青色，虛線黑色箭頭)，另ー個(gè)針對(duì)HER2 mRNA表達(dá)(黒色，實(shí)線黑色箭頭))的mRNA原位雜交探測(cè)的Calu-3異種移植物的細(xì)胞和細(xì)胞核背景。圖18為使用雙模態(tài)對(duì)比成像的并且以20x放大率在明場(chǎng)背景中呈現(xiàn)的用于病理學(xué)測(cè)定的前列腺癌的代表性圖像。前列腺癌的突出的核仁和不規(guī)則的生長(zhǎng)模式特性非常明 顯。圖19為使用組合折射對(duì)比與熒光細(xì)胞核復(fù)染色并且在明場(chǎng)背景中再現(xiàn)的相同的同時(shí)雙模態(tài)方法以40x放大率成像的相同區(qū)域的一部分。
具體實(shí)施例方式如本申請(qǐng)和權(quán)利要求中所使用的，除非上下文另外明確地指出，否則單數(shù)形式“一”、ー個(gè)、和“所指物”包括復(fù)數(shù)形式。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”意指“包含”。本文中描述的系統(tǒng)、設(shè)備和方法不應(yīng)當(dāng)被解釋為以任何方式限制。作為代替，本公開內(nèi)容針對(duì)各種公開的實(shí)施例的所有新穎的和非明顯的特征和方面(単獨(dú)地和以各種組合以及彼此的子組合)。所公開的系統(tǒng)、方法和設(shè)備不限于任何特定方面或特征或其組合，公開的系統(tǒng)、方法和設(shè)備也不需要存在任何ー種或多種特定的有利方面或問(wèn)題得到解決。雖然為了方便陳述以特定的相繼順序描述了ー些公開的方法的操作，但應(yīng)當(dāng)理解，除非下文中所闡述的特定語(yǔ)言需要特定的排序，否則該描述方式包括重排。例如，可在某些情況下重排或同時(shí)執(zhí)行按順序描述的操作。此外，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，附圖可能不示出其中可將公開的系統(tǒng)、方法和設(shè)備與其它系統(tǒng)、方法和設(shè)備結(jié)合使用的各種方式。此外，描述有時(shí)使用術(shù)語(yǔ)如“產(chǎn)生”和“提供”來(lái)描述公開的方法。這些術(shù)語(yǔ)是所執(zhí)行的實(shí)際操作的高水平抽象概括。對(duì)應(yīng)于這些術(shù)語(yǔ)的實(shí)際操作將根據(jù)具體的實(shí)現(xiàn)而變化，并且可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員中的ー個(gè)容易地辨別。為了更好地理解，提供了在本文中參考本公開內(nèi)容的設(shè)備或方法給出的操作、科學(xué)原理的理論或其它理論描述，并且其無(wú)意在范圍上進(jìn)行限制。所附權(quán)利要求中的設(shè)備和方法不限于以通過(guò)這類操作理論描述的方式起作用的那些設(shè)備和方法。引言
組織的互補(bǔ)對(duì)比產(chǎn)生的多個(gè)模態(tài)可允許在對(duì)于受過(guò)訓(xùn)練的醫(yī)生來(lái)說(shuō)熟悉的明場(chǎng)背景中呈現(xiàn)的解剖學(xué)和形態(tài)學(xué)組織背景的可視化，以及在組織化學(xué)中針對(duì)特定分子或變異的探針定位。多模態(tài)對(duì)比可利用(leverage)多個(gè)光-組織以及探針檢測(cè)相互作用，只要所提供的信息是互補(bǔ)的。制備用于病理學(xué)檢查的組織具有構(gòu)成的光學(xué)活性并且可最優(yōu)化由特定協(xié)議產(chǎn)生的光學(xué)性質(zhì)以便當(dāng)與適當(dāng)?shù)某上駜x器組合時(shí)產(chǎn)生有用的對(duì)比性質(zhì)。可通過(guò)被設(shè)計(jì)制造到關(guān)于福爾馬林固定的石蠟包埋的以及冷凍的組織的特定組織制備方案(例如在自動(dòng)化染色協(xié)議中使用的制備方案)中的或在所述制備方案被保存的具有光學(xué)活性的組分提供用于非熒光結(jié)構(gòu)的圖像對(duì)比?？蓴?shù)字化記錄該增強(qiáng)的光學(xué)活性，并且將其以人工明場(chǎng)對(duì)比再現(xiàn)以使結(jié)構(gòu)例如細(xì)胞外基質(zhì)、核仁和細(xì)胞膜可視化并突出顯示所述結(jié)構(gòu)?？蓪⒋祟惪梢暬芰τ糜谠\斷組織的病理學(xué)狀況的形態(tài)學(xué)特征和異常生長(zhǎng)模式。可連續(xù)地或并行地記錄制備的組織的化學(xué)性質(zhì)或活性或光學(xué)的多個(gè)模態(tài)，并且將其數(shù)字化轉(zhuǎn)換成用于可視化的明場(chǎng)圖像對(duì)比，并且在本文中稱為“偽明場(chǎng)”。代表性的成像結(jié)構(gòu)具有病理學(xué)重要性并且可被醫(yī)生用于組織篩選和用于癌前和癌癥疾病狀態(tài)的診斷，以及用于其它診斷目的，和用于評(píng)估治療效果。在未染色的或?qū)ｉT染色的組織切片中，可在單模對(duì)比法例如常規(guī)透射光明場(chǎng)或熒光檢測(cè)下使此類形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)和解剖學(xué)背景實(shí)際不可視。互補(bǔ)多模態(tài)成像法可產(chǎn)生醫(yī)學(xué)上相關(guān)的結(jié)構(gòu)信息并且以可容易解釋的形式呈現(xiàn)該信息而無(wú)需使用常規(guī)光吸收染色?？苫谑褂茅`組或多組由ー種或多種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)提供的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令來(lái)測(cè)量和記錄定量值?？衫眯螒B(tài)學(xué)度量來(lái)使此類形態(tài)學(xué)特性與相同組織中包含的分子信息相關(guān)；該方法可幫助不斷努力地將疾病狀況、和預(yù)兆分級(jí)以及監(jiān)控治療功效?？赏瑫r(shí)捕獲組織切片的數(shù)字多模態(tài)圖像并且對(duì)于互補(bǔ)特征分量使用不同的顔色來(lái)再現(xiàn)，且流式傳輸所述圖像，或另外將其存儲(chǔ)或遞送以通過(guò)病理學(xué)家或其它臨床醫(yī)生進(jìn)行幾乎實(shí)時(shí)檢查。此類方法促進(jìn)基于高度復(fù)雜性組織的診斷學(xué)發(fā)展和允許利用醫(yī)生有關(guān)常規(guī)組織學(xué)染色的醫(yī)療培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)?？烧厢槍?duì)個(gè)別組織切片的分子數(shù)據(jù)，包括來(lái)自免疫組織化學(xué)、DNA雜交、mRNA雜交探針、外源凝集素和質(zhì)譜及其它分析的數(shù)據(jù)，并且以對(duì)于實(shí)踐病理學(xué)家來(lái)說(shuō)是熟悉和適當(dāng)?shù)男问娇焖賵?bào)告。本文中提供的實(shí)例利用多模態(tài)成像策略，所述策略利用雙重照明路徑(以提供具有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和DNA復(fù)染色的互補(bǔ)對(duì)比的圖像)以及用于醫(yī)學(xué)診斷和評(píng)估的分子特定標(biāo)記。該實(shí)例方法包括暗場(chǎng)折射和熒光對(duì)比的組合；使用根據(jù)醫(yī)生對(duì)典型組織學(xué)染色性質(zhì)的偏好得到的專門的顔色表來(lái)數(shù)字化地再現(xiàn)這些互補(bǔ)對(duì)比模態(tài)。通過(guò)利用這樣的組合，可提供與在使用典型組織學(xué)方法例如蘇木精和伊紅(H&E)染色而染色的樣品中獲得的那些相似的組織樣品的多色対比。可通過(guò)使用蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或碳水化合物抗原、mRNA或DNA的發(fā)光、熒光、散射或吸收探針，用于電荷性質(zhì)或質(zhì)譜成像(IMS)的探針，將此類圖像用于顯現(xiàn)感興趣的區(qū)域以進(jìn)行進(jìn)ー步分子分析。本文中舉例說(shuō)明的多模態(tài)對(duì)比照明對(duì)比方案可以以與用于常規(guī)組織學(xué)方法的普通染色/復(fù)染色組合一致的方式提供組織切片的背景信息。為方便起見(jiàn)，被引導(dǎo)向樣品以獲得圖像的光學(xué)輻射光束在本文中被稱為激勵(lì)光束。在ー些實(shí)例中，激勵(lì)光束被選擇用于在樣品的ー個(gè)或多個(gè)部分產(chǎn)生熒光，并且可以處于或可以不處于可見(jiàn)波長(zhǎng)。其它激勵(lì)光束包括處于可見(jiàn)波長(zhǎng)以進(jìn)行直接觀察的照明光束。激勵(lì)光束還可基于其它類型的輻射，包括在其它波長(zhǎng)范圍內(nèi)以及帶電粒子束或聲束。在一些實(shí)例中，此類方法和設(shè)備已被用于福爾馬林固定的石蠟包埋的組織中的熒光原位雜交(FISH)、免疫組織化學(xué)(IHC)、和mRNA原位雜交(mRNA_ISH)應(yīng)用。通過(guò)使用用于在組織解剖學(xué)結(jié)構(gòu)背景中使探針定位可視的多模態(tài)對(duì)比和數(shù)字偽明場(chǎng)再現(xiàn)，在組織上專門地檢測(cè)到量子點(diǎn)(QDot)-標(biāo)記的FISH探針、QDot標(biāo)記的IHC探針和QDot標(biāo)記的mRNA-ISH探針。在典型的實(shí)例中，組合暗場(chǎng)折射對(duì)比圖像、利用熒光細(xì)胞核染色獲得的復(fù)染色的圖像以及使用熒光QDot檢測(cè)成像的ー種或多種探針。下面描述這些和其它實(shí)例。代表性的成像系統(tǒng)
在圖I中舉例說(shuō)明了適當(dāng)?shù)某上裣到y(tǒng)100的代表性實(shí)例。熒光激勵(lì)光源102被放置為將激勵(lì)光束103沿著軸105遞送至與波長(zhǎng)相關(guān)的分束器(分色器(dichroic))104。光源102通常是發(fā)光二極管(LED)，金屬鹵化物或其它弧光燈，但可使用其它不相干或相干光源例如激光器。如圖I中所示，分色器104將激勵(lì)光束103反射至物鏡106，所述物鏡106轉(zhuǎn)而將激勵(lì)光束103引導(dǎo)至樣品108。在典型的實(shí)例中，用ー種或多種響應(yīng)于激勵(lì)光束103而產(chǎn)生熒光的熒光團(tuán)來(lái)選擇性地標(biāo)記樣品108。一部分熒光被物鏡106收集并且沿著軸113通過(guò)分色器104引導(dǎo)至可選的分束器110。分束器110將一部分熒光引導(dǎo)至照相機(jī)112以便可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)130處記錄、觀察或分析樣品圖像。另一部分熒光被引導(dǎo)至目鏡114以基于熒光直接觀察樣品108。此外，可提供快門(shutter) 132或其它光束調(diào)制器以大體上阻止激勵(lì)光束103到達(dá)樣品108，或者可以控制(通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)130或手動(dòng)地)熒光源以便無(wú)激勵(lì)光束產(chǎn)生。可按方便選擇用于激勵(lì)光束的光的波長(zhǎng)。通常，激勵(lì)光束包括在適合用于在與應(yīng)用于樣品的任何選擇性標(biāo)記關(guān)聯(lián)的熒光染料或熒光團(tuán)中產(chǎn)生熒光的波長(zhǎng)上或波長(zhǎng)范圍內(nèi)的主要光學(xué)輻射。激勵(lì)光束的典型波長(zhǎng)范圍為約300-550 nm之間，但可使用更短的或更長(zhǎng)的波長(zhǎng)。除了熒光成像系統(tǒng)外，提供了使用環(huán)狀傾斜暗場(chǎng)照明的折射對(duì)比成像系統(tǒng)。在圖I的實(shí)例中，選擇環(huán)狀傾斜場(chǎng)照明117以便在折射率差異或散射部分在樣品中不存在的情況下，光通量不到達(dá)CXD照相機(jī)112或目鏡114，并且只有折射率轉(zhuǎn)變(transition)出現(xiàn)。通過(guò)使用具有相同數(shù)值孔徑的(接受角)的不同放大率的物鏡或通過(guò)使用次級(jí)放大透鏡，可以以多個(gè)光學(xué)放大率使用用于折射成像的相同照明最優(yōu)化。存在多個(gè)基于照明場(chǎng)的折射或散射產(chǎn)生對(duì)比的策略。此類折射率對(duì)比圖像在本文中稱為“暗場(chǎng)”圖像。這樣放置臺(tái)下聚光器系統(tǒng)以將傾斜場(chǎng)照明117遞送至位干與由激勵(lì)光束103照明的位置大體上相同的位置處的樣品108。臺(tái)下聚光器系統(tǒng)116可引導(dǎo)適當(dāng)?shù)墓庠蠢鏛ED、齒鶴燈、弧光燈或其它光源以及ー個(gè)或多個(gè)可產(chǎn)生適當(dāng)光束的透鏡、鏡子、濾光片、偏振元件、相位板、棱鏡、環(huán)狀物或孔徑。在圖I的實(shí)例中，傾斜場(chǎng)照明117通過(guò)仔細(xì)調(diào)整大小的環(huán)狀物產(chǎn)生，但在其它實(shí)例中，可提供用于場(chǎng)照明或點(diǎn)掃描、線掃描、邊緣照明或經(jīng)設(shè)計(jì)以用產(chǎn)生折射對(duì)比的其它策略的不同方法。在圖I的實(shí)例中，提供所謂的“暗場(chǎng)”照明，其中只有被樣品108散射或重定向的部分場(chǎng)照明被物鏡106的數(shù)值孔徑收集并且到達(dá)照相機(jī)112或目鏡114。這樣放置照相機(jī)112和目鏡114以便基于透射光的重定向部分形成樣品108的圖像。一般地，可關(guān)閉透射照明系統(tǒng)117或需要時(shí)使其光源無(wú)效，以便可以不依賴于透射照明地觀察或獲取基于熒光的圖像。圖I的實(shí)例顯微鏡系統(tǒng)130從而允許同時(shí)或相繼地記錄樣品圖像和基于熒光、暗場(chǎng)折射對(duì)比或兩者觀察樣品。通過(guò)使用透射環(huán)狀傾斜照明(例如圖I中舉例說(shuō)明的)，可基于具有不同折射率的樣品部分之間的界面和過(guò)渡產(chǎn)生對(duì)比。一般地，聚光器系統(tǒng)116在配備有透射光源的復(fù)式顯微鏡的透射光路徑中包括適當(dāng)大小的環(huán)狀部118 (并且可被添加至常規(guī)聚光器)。這樣，折射和散射光的結(jié)構(gòu)在圖像中具有可感知的對(duì)比而無(wú)需使用光吸收彩色染色。可利用例如近紅外濾光片或其它濾光片或?yàn)V光片的組合對(duì)透射照明波長(zhǎng)進(jìn)行光譜過(guò)濾，以便可在兩種 照明源同時(shí)活動(dòng)的情況下利用在相同數(shù)據(jù)獲取中在更長(zhǎng)的波長(zhǎng)下收集的透射對(duì)比獲得熒光探針的光譜圖像。通常選擇折射場(chǎng)照明來(lái)為記錄提供適當(dāng)?shù)目梢晥D像，并且所述折射場(chǎng)照明在約400 nm和900 nm之間的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，但如果需要可使用在該范圍內(nèi)的不同光譜區(qū)域。在其它實(shí)例中，使用折射暗場(chǎng)照明，其中將傾斜照明和物鏡置于樣品的同側(cè)。
樣品暗場(chǎng)圖像可通過(guò)其自身利用ー個(gè)或多個(gè)濾光片分割熒光、關(guān)閉或暫時(shí)調(diào)制或以其他方式阻斷激勵(lì)光束來(lái)獲得。在一些實(shí)例中，基于熒光的圖像可利用被調(diào)諧至熒光波長(zhǎng)的適當(dāng)濾光片和被過(guò)濾至不同波長(zhǎng)范圍的折射對(duì)比來(lái)獲得；可將這些不同波長(zhǎng)范圍分離至不同的傳感器，引導(dǎo)至相同傳感器的不同部分或相繼地被記錄?？赏ㄟ^(guò)光譜過(guò)濾減少暗場(chǎng)照明至一個(gè)或多個(gè)熒光圖像或反過(guò)來(lái)的不期望的貢獻(xiàn)，但關(guān)閉暗場(chǎng)照明場(chǎng)或熒光光路徑是可能的。此外，可分別或同時(shí)觀察暗場(chǎng)和熒光圖像。照相機(jī)112通常是單色電荷耦合元件(CXD)或互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)照相機(jī)，然而可使用其它圖像傳感器例如電子倍增CCD(EMCCD)和增強(qiáng)型CCD(ICCD)傳感器。可使用波長(zhǎng)濾光片、色散元件、相位板、棱鏡、偏振元件、可調(diào)諧光學(xué)晶體以及其它光學(xué)和電子光學(xué)法來(lái)改變到達(dá)CCD和/或目鏡的光學(xué)輻射以便產(chǎn)生ー個(gè)或多個(gè)在所選波長(zhǎng)范圍內(nèi)的對(duì)應(yīng)單色圖像。在一些情況下，可在多個(gè)波長(zhǎng)接收器(bin)中光譜分辨到達(dá)照相機(jī)112的熒光，并且獲得對(duì)應(yīng)的多個(gè)熒光圖像以進(jìn)行分析?？衫枚鄠€(gè)被插入熒光的路徑中的吸收或折射濾光片、棱鏡或衍射光柵執(zhí)行光譜分析。通常，可使用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)130的控制下的或手動(dòng)插入的干渉、色散或吸收光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光譜分辨。雖然圖像可被記錄為具有與接收的光通量強(qiáng)度(來(lái)自熒光或其它對(duì)比照明模態(tài))相關(guān)聯(lián)的值的圖片元素的一、ニ或三維陣列，但如果需要，可以以其它形式和復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄圖像。在本說(shuō)明書中為方便起見(jiàn)，圖像是指有結(jié)構(gòu)的陣列中的數(shù)據(jù)的2-D映射(mapping)，如由臨床醫(yī)生通過(guò)顯微鏡或其它觀察設(shè)備所觀察的，并且記錄的圖像是指基于通過(guò)CCD或其它圖像傳感器接收的圖像存儲(chǔ)、處理和/或顯示的數(shù)據(jù)值。如上文中所指出的，可基于熒光和透射照明或這兩者獲得多個(gè)光譜圖像。可收集圖像的每ー個(gè)像素處的光譜信息，并且利用光譜圖像處理軟件分析結(jié)果所得的數(shù)據(jù)?？傻玫揭幌盗写聿煌ㄩL(zhǎng)(其是可電子地和連續(xù)地選擇的)處的強(qiáng)度的圖像，并且隨后利用經(jīng)設(shè)計(jì)用于處理這樣的數(shù)據(jù)的分析程序進(jìn)行評(píng)估。在某些實(shí)例中，可同時(shí)評(píng)估來(lái)自多個(gè)熒光信號(hào)和/或光學(xué)對(duì)比模態(tài)的定量信息?？蓪D像傳感器112與包括鍵盤152、處理單元154和顯示器156的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)130耦合。在一些實(shí)例中，提供一個(gè)或多個(gè)附加的用戶輸入設(shè)備(例如操縱桿、鼠標(biāo)或數(shù)字化圖形輸入板)和ー個(gè)或多個(gè)附加的輸出設(shè)備(例如打印機(jī)或顯示器)。處理單元154通常包括微處理器和一個(gè)或多個(gè)用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令(以用于圖像或圖像數(shù)據(jù)的記錄、傳輸、分析和處理)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、硬盤、軟盤、光盤或數(shù)字視頻光盤。在典型實(shí)例中，將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接與一個(gè)或多個(gè)其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)耦合，并且在一些實(shí)例中，將所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100耦合至因特網(wǎng)。雖然可在單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行圖像處理操作，但在ー些實(shí)例中，在多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)上處理圖像數(shù)據(jù)或圖像，所述計(jì)算系統(tǒng)可被置于普通位置或分布在網(wǎng)絡(luò)上。雖然膝上型計(jì)算機(jī)可以是方便的，但也可將其它計(jì)算設(shè)備例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、工作站、手持計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備用于圖像捕獲和處理。在一些實(shí)例中，圖像數(shù)據(jù)可被處理，并且可在沒(méi)有顯示器的情況下提供樣品評(píng)估，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接(例如通過(guò)電子郵件)傳達(dá)評(píng)估，將其發(fā)送至打印機(jī)或使用移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)將其作為文本或多媒體消息進(jìn)行遞送。
成像系統(tǒng)100為適當(dāng)?shù)某上裣到y(tǒng)的ー個(gè)實(shí)例。在其它實(shí)例中，可使用折射或反折射物鏡而不使用物鏡106，可通過(guò)重排熒光激勵(lì)源102和照相機(jī)112以及目鏡114來(lái)使用短通濾光片(short pass filter)而非長(zhǎng)通濾光片104。在一些實(shí)例中，只提供照相機(jī)或目鏡來(lái)進(jìn)行圖像記錄或圖像觀察?？墒褂酶郊拥溺R子或棱鏡來(lái)使光軸交疊(fold)，這可以是非常方便的。可應(yīng)用不同的使用相位掩模、相襯(phase contrast)、Rotterman對(duì)比、傾斜照明対比、Rheinberg對(duì)比、干渉差方案、自適應(yīng)光學(xué)器件、激光掃描、時(shí)域或頻域壽命成像、結(jié)構(gòu)化照明、光可開關(guān)的探針、偏振和各向異性、二次諧波成像、雙光子激發(fā)的多模態(tài)對(duì)比的策略和其它策略。為了方便說(shuō)明未示出樣品定位硬件，并且在許多實(shí)例中，可提供利用雙目鏡的雙筒鏡觀察，并且可提供適當(dāng)?shù)臑V光片和分束器以便不同的圖像輸出接收只與多個(gè)對(duì)比模態(tài)、偏振狀態(tài)或波長(zhǎng)段寬之一關(guān)聯(lián)的圖像光通量。通常可提供附加的濾光片(反射或吸收)以減小到達(dá)照相機(jī)112或目鏡114的任何激勵(lì)光的光度或控制用于觀察或記錄的相對(duì)光強(qiáng)度或光譜內(nèi)容。 在圖11中舉例說(shuō)明了另ー個(gè)代表性成像系統(tǒng)。如圖11中所示的，將包括對(duì)應(yīng)于暗場(chǎng)和DAPI圖像的折射調(diào)制通量1102A和DAPI熒光調(diào)制通量1102B的組合圖像光通量1102沿著軸1103通過(guò)孔徑1104引導(dǎo)到準(zhǔn)直透鏡1105。將準(zhǔn)直組合光通量入射到分色鏡1106，所述分色鏡1106將一部分經(jīng)過(guò)調(diào)制的光通量(圖11的實(shí)例中的DAPI調(diào)制通量1102A)反射至鏡子1108A并且反射至優(yōu)選傳遞DAPI熒光的濾光片1107A。透鏡1110接收DAPI調(diào)制通量并且在C⑶或其它圖像傳感器112的第一部分1112A上形成樣品圖像。分色鏡1106將更長(zhǎng)波長(zhǎng)的折射調(diào)制光束1102B傳遞至被選擇用于抑制DAPI熒光和相關(guān)DAPI激勵(lì)光束的濾光片1107B。鏡子1108B將調(diào)制通量1102B引導(dǎo)至透鏡1110，該透鏡1110在CXD 1112的一部分1112B上形成暗場(chǎng)圖像。將CXD 1112與計(jì)算機(jī)或可在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)來(lái)自CXD 1112的圖像數(shù)據(jù)并且將圖像數(shù)據(jù)提供給監(jiān)視器1118或其它顯示器的其它處理設(shè)備耦合。通過(guò)利用這樣的成像系統(tǒng)，可同時(shí)獲得暗場(chǎng)和熒光圖像，并且將其并排顯示為原始圖像或快速地將其拆分成兩個(gè)圖像，幾乎實(shí)時(shí)地將其彩色映射和重疊在監(jiān)視器1118上。圖11的配置僅僅是舉例說(shuō)明性的，并且樣品調(diào)制折射和熒光光通量可被分開，并且使用更多、更少和不同的組件將其在其它排列中用于圖像形成。圖像在CCD 1112上可以是并排的，或利用計(jì)算機(jī)1114處理所述圖像，以便可在監(jiān)視器1118上顯示明場(chǎng)再現(xiàn)的背景中的組合2-色重疊。如圖11中所的，多個(gè)通量(暗場(chǎng)和DAPI)被從初始光軸轉(zhuǎn)向,但在其它實(shí)例中,可將ー個(gè)通量沿著初始軸傳遞，并且對(duì)應(yīng)地放置CCD 1112?？衫貌煌耐哥R產(chǎn)生暗場(chǎng)和DAPI圖像，可排列所述透鏡以產(chǎn)生共同的放大率或不同的放大率。可提供附加的濾光片、光源和其它組件，以便可將分子檢測(cè)標(biāo)記和其它組織對(duì)比圖像光通量提供給ー個(gè)或多個(gè)CCD或單個(gè)CXD的部分1112A、1112B并且在其中成像。顏色查找表和圖像反轉(zhuǎn)
圖I的系統(tǒng)允許基于熒光或暗場(chǎng)照明或同時(shí)這兩者來(lái)進(jìn)行圖像的多模態(tài)觀察和獲取?？墒褂脠D2中舉例說(shuō)明的代表性方法處理所獲取的圖像以將樣品特征呈現(xiàn)在共同的背景中。在步驟202中，通常將暗場(chǎng)折射圖像記錄為單色圖像，并且在步驟204中，記錄ー個(gè)或多個(gè)基于熒光的圖像。這類基于熒光的圖像的數(shù)目可取決于應(yīng)用于樣品的熒光標(biāo)記或染料的數(shù)目和類型。這些圖像可使用對(duì)應(yīng)于熒光標(biāo)記的發(fā)射波長(zhǎng)的不同波長(zhǎng)段。在一些實(shí)例中，不同波長(zhǎng)段可以是重疊的、非重疊的或其組合。在步驟204中，可獲得對(duì)應(yīng)于來(lái)自對(duì)應(yīng)的熒光團(tuán)的熒光的一個(gè)或多個(gè)基于熒光的圖像?？蓪晒獾倪m當(dāng)光譜分割用于獲得多個(gè)基于熒光的圖像，所述圖像可顯現(xiàn)不同的樣品特征(所述特征通常取決于與熒光檢測(cè)標(biāo)記關(guān)聯(lián)的特定探針)。在獲取圖像后(當(dāng)獲取每一個(gè)圖像時(shí)或在已獲取所有或一些圖像后)，可將ー個(gè)或多個(gè)彩色映射查找表(LUT)應(yīng)用于步驟206中的單色圖像的強(qiáng)度值以產(chǎn)生偽彩色再現(xiàn)的圖像，并且可在步驟208中重疊這些再現(xiàn)的圖像。在步驟210中反轉(zhuǎn)所獲取的重疊圖像的色調(diào)、強(qiáng)度或飽和度中的一個(gè)或多個(gè)或者全部以在明場(chǎng)上產(chǎn)生具有彩色結(jié)構(gòu)的外觀的圖像。在偽彩色LUT的典型應(yīng)用中，基于灰度級(jí)像素強(qiáng)度值向單色圖像的像素分配RGB顏色強(qiáng)度值，并且反之亦然。這樣的反轉(zhuǎn)也可反轉(zhuǎn)顏色坐標(biāo)以產(chǎn)生互補(bǔ)彩色映射。圖像反轉(zhuǎn)通常將大像素強(qiáng)度值映射至更小的像素強(qiáng)度值。例如，在其中用8個(gè)強(qiáng)度值(3-比特的深度)表示像素強(qiáng)度的圖像中，可如表I中所示重新映射強(qiáng)度值。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括 生成樣品的至少一個(gè)第一圖像和至少一個(gè)第二圖像，其中所生成的第一和第二圖像包括互補(bǔ)對(duì)比圖像參數(shù)；以及 產(chǎn)生對(duì)比圖像以用于觀察。
2.權(quán)利要求I的方法，還包括通過(guò)將所述樣品分別經(jīng)歷第一激勵(lì)光束和第二激勵(lì)光束來(lái)獲得所述至少一個(gè)第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像。
3.權(quán)利要求2的方法，其中組合所述第一和第二圖像以產(chǎn)生組合圖像。
4.權(quán)利要求2或3的方法,其中將所述第一和第二激勵(lì)光束同時(shí)應(yīng)用于樣品，并且同時(shí)獲得相關(guān)聯(lián)的對(duì)比互補(bǔ)圖像。
5.權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)的方法，還包括并排顯示所述第一和第二圖像。
6.權(quán)利要求2所述的方法，還包括顯示所述組合圖像。
7.權(quán)利要求2所述的方法，還包括將所述第一和第二對(duì)比圖像記錄為對(duì)應(yīng)的記錄圖像。
8.權(quán)利要求2-7中的任一項(xiàng)的方法，其中對(duì)所述樣品進(jìn)行熒光染色，并且選擇所述第一光束以通過(guò)熒光染色產(chǎn)生熒光，以便所述第一圖像為所述樣品的熒光圖像，并且進(jìn)一步地其中將所述第二激勵(lì)光束應(yīng)用于樣品以便所述第二圖像為折射暗場(chǎng)圖像。
9.權(quán)利要求8的方法，還包括將所述熒光圖像和所述折射暗場(chǎng)圖像記錄為對(duì)應(yīng)的記錄圖像。
10.權(quán)利要求9的方法，還包括 將彩色映射應(yīng)用于所記錄的暗場(chǎng)圖像以產(chǎn)生偽彩色暗場(chǎng)圖像；以及 將所述偽彩色暗場(chǎng)記錄的圖像和所記錄的熒光圖像組合以產(chǎn)生組合的記錄圖像。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述彩色映射基于與至少一個(gè)吸收染色相關(guān)聯(lián)的顏色查找表。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述染色為伊紅染色。
13.權(quán)利要求10的方法，還包括將顏色查找表應(yīng)用于所述熒光圖像，其中所述顏色查找表與至少一種吸收染色相關(guān)聯(lián)。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述熒光基于DAPI熒光，并且與所述熒光圖像相關(guān)聯(lián)的顏色查找表基于蘇木精染色。
15.權(quán)利要求10的方法，還包括基于所述組合的記錄圖像產(chǎn)生偽明場(chǎng)記錄圖像。
16.權(quán)利要求15的方法，還包括將所述顏色查找表應(yīng)用于所述折射暗場(chǎng)圖像和熒光圖像以便產(chǎn)生具有與蘇木精和伊紅染色相關(guān)聯(lián)的圖像對(duì)比的圖像。
17.權(quán)利要求2的方法，還包括生成所述樣品的質(zhì)譜圖像。
18.—種成像設(shè)備，包括 被配置用于產(chǎn)生樣品的第一圖像的第一成像系統(tǒng)；以及 被配置用于產(chǎn)生所述樣品的第二圖像的第二成像系統(tǒng)，其中所述第一和第二圖像為互補(bǔ)圖像。
19.權(quán)利要求18的成像設(shè)備，其中所述第一成像系統(tǒng)為被配置用于產(chǎn)生作為折射暗場(chǎng)圖像的第一圖像的折射暗場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)，并且所述第二成像系統(tǒng)為被配置用于產(chǎn)生作為熒光圖像的第二圖像的熒光光學(xué)系統(tǒng)。
20.權(quán)利要求18的成像設(shè)備，還包括至少一個(gè)圖像捕獲裝置，其被耦合以接收所述第一和第二圖像；和圖像處理器，其被配置用于記錄所述第一和第二圖像。
21.權(quán)利要求20的成像設(shè)備，其中所述圖像處理器被配置用于基于所述第一和第二圖像產(chǎn)生組合圖像。
22.權(quán)利要求21的成像設(shè)備，其中所述圖像處理器被配置用于將顏色查找表應(yīng)用于所述第一和第二記錄圖像中的至少一個(gè)以基于所述第一和第二記錄圖像中的至少一個(gè)的偽彩色再現(xiàn)來(lái)產(chǎn)生組合圖像。
23.權(quán)利要求22的成像設(shè)備，還包括將所述組合圖像再現(xiàn)為偽明場(chǎng)圖像。
24.權(quán)利要求23的成像設(shè)備，其中所述圖像處理器被配置用于基于與伊紅染色相關(guān)聯(lián)的顏色查找表來(lái)處理第一圖像并且基于與蘇木精染色相關(guān)聯(lián)的顏色查找表來(lái)處理第二圖像，其中所述組合圖像基于經(jīng)處理的第一和第二圖像。
25.權(quán)利要求20的成像設(shè)備，其中所述圖像捕獲裝置被配置用于接收作為并排圖像的所述第一圖像和所述第二圖像。
26.權(quán)利要求21的成像設(shè)備，其中所述圖像處理器被配置用于重疊所述第一和第二圖像以產(chǎn)生所述組合圖像。
27.權(quán)利要求26的成像設(shè)備，還包括被配置用于接收和顯示所述組合圖像的顯示器。
28.包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令用于 接收與樣品切片的共同部分相關(guān)聯(lián)的第一圖像和互補(bǔ)第二圖像；以及 將所述第一與第二圖像組合以產(chǎn)生組合圖像。
29.權(quán)利要求28的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括用于基于所述第一和第二圖像中的至少一個(gè)產(chǎn)生偽彩色圖像的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，其中所述組合圖像基于所述至少一個(gè)偽彩色圖像。
30.權(quán)利要求29的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括用于反轉(zhuǎn)組合圖像以產(chǎn)生明場(chǎng)再現(xiàn)的圖像的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
31.權(quán)利要求28的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還包括用于接收所述共同樣品切片的質(zhì)譜圖像并且將所述質(zhì)譜圖像包括在所述組合圖像中的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
32.權(quán)利要求28-31中的任一項(xiàng)的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述第一圖像和所述第二圖像分別為暗場(chǎng)折射對(duì)比圖像和熒光圖像。
33.權(quán)利要求32的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中基于與伊紅染色相關(guān)聯(lián)的顏色查找表處理所述第一圖像，并且基于與蘇木精染色相關(guān)聯(lián)的顏色查找表處理所述第二圖像，其中所述組合圖像基于經(jīng)處理的第一和第二圖像。
34.一種圖像處理器，包括 被配置用于接收至少第一圖像和互補(bǔ)第二圖像的圖像輸入端； 被配置用于接收至少一個(gè)顏色查找表的顏色查找表輸入端； 圖像組合器，其被配置用于基于所述至少一個(gè)顏色查找表來(lái)處理所述第一圖像和所述互補(bǔ)第二圖像中的至少一個(gè)且產(chǎn)生偽彩色圖像，以及將所述偽彩色圖像與所述第一圖像和所述第二圖像中的一個(gè)組合。
35.權(quán)利要求34的圖像處理器，其中所述圖像組合器被配置用于基于所述組合圖像產(chǎn)生明場(chǎng)再現(xiàn)。
36.權(quán)利要求35的圖像處理器，其中所述顏色查找表輸入端被配置用于接收與吸收染色相關(guān)聯(lián)的第一顏色查找表和與熒光染色相關(guān)聯(lián)的第二顏色查找表，并且所述圖像組合器被配置用于分別基于所述第一和第二顏色查找表來(lái)處理所述第一和第二圖像，并且其中所述組合圖像基于經(jīng)處理的第一和第二圖像。
37.權(quán)利要求36的圖像處理器，其中所述吸收染色為伊紅染色并且所述熒光染色為蘇木精染色。
全文摘要
可將多模態(tài)對(duì)比用于產(chǎn)生圖像，可組合和再現(xiàn)所述圖像以產(chǎn)生與在透射白光照明下觀察到的利用波長(zhǎng)吸收染色產(chǎn)生的圖像相似的圖像?？墒褂盟O(shè)計(jì)的著色方案基于用于顯現(xiàn)相同解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和組織化學(xué)的典型對(duì)比法來(lái)呈現(xiàn)利用其它互補(bǔ)對(duì)比模態(tài)獲得的圖像，從而提供與醫(yī)療訓(xùn)練和經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)性。將源自折射率的暗場(chǎng)對(duì)比圖像和熒光DAPI復(fù)染色圖像組合以產(chǎn)生與利用常規(guī)H&E染色獲得的圖像相似的圖像，以進(jìn)行病理學(xué)解釋?？闪魇絺鬏斶@樣的多模態(tài)圖像數(shù)據(jù)以進(jìn)行組織學(xué)樣品的現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)航，并且可將其與基因DNA探針的分子定位(FISH)、mRNA表達(dá)的位置(mRNA-ISH)和定位在相同組織切片上的免疫組織化學(xué)(IHC)探針組合，用于評(píng)估和映射制備用于質(zhì)譜成像的組織切片。
文檔編號(hào)G01N33/483GK102667473SQ201080046023
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者A.D.納吉, G.佩斯塔諾, J.弗勒利希, K.加沙, M.奧特, P.米勒, R.B.納格勒, W.戴 申請(qǐng)人:文塔納醫(yī)療系統(tǒng)公司