本主題公開涉及用于醫(yī)療診斷的成像。更特別地,本主題公開涉及使用參考圖像的組織標本的自動化顯微解剖(中間解剖)。
背景技術(shù):
在分析諸如組織切片、血液、細胞培養(yǎng)等的生物標本時,將生物標本安裝在載片上,用著色劑和生物標記的一個或多個組合進行著色,并觀察所得出的分析物(assay)或?qū)λ贸龅姆治鑫锍上褚杂糜谶M一步分析。觀察分析物使得能夠?qū)崿F(xiàn)各種過程,包括疾病診斷、對治療的反應(yīng)的評估以及抵御疾病的新藥品的開發(fā)。分析物包括結(jié)合到抗體的一個或多個著色劑,所述抗體聯(lián)結(jié)到蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)片段或標本中的其它感興趣對象。在著色之后,可以對分析物成像以便進一步分析組織標本的內(nèi)容。另外,可以將來自同一組織塊的所述組織標本的相鄰切片安裝在第二載玻片上,此后將其稱為研磨載片,并且可以解剖感興趣的特定區(qū)域以用于進一步分析。例如,解剖安裝在載片上的腫瘤樣本通常用于富集癌細胞,以便在隨后的生物化學(xué)表征時生成更好的信噪比。許多臨床實驗室出于實踐原因并且為了避免激光顯微解剖系統(tǒng)的開支和困難而利用手動解剖。不幸的是,手動方法經(jīng)常缺乏分辨率和過程文檔資料。
現(xiàn)存的安裝在載片上的組織中間解剖系統(tǒng)(諸如由avanscibio(rtm)制造的那些(詳見http://avansci-bio.com/uploads/cdp-08_mesodissection_system_flyer_rev_1.pdf))提供了比手動方法更好的精度,同時還提供了數(shù)字圖像指導(dǎo)和電子過程文檔資料。中間解剖系統(tǒng)可以包括微組織研磨,其采用專用的一次性研磨刀頭,其同時分發(fā)液體、從安裝在載片上的組織表面切割組織并將液體與被移位的組織片段一起抽出。中間解剖儀器還包括光學(xué)成像系統(tǒng)組件——其具有用以保持各組織載片的移動的x-y載臺,其中各組織載片中的一個(通常是h&e載片)被加載到載臺上并對其成像以便用戶描畫注釋的輪廓。該載片稱為參考載片。要解剖的組織載片(因此稱為研磨載片)也被加載到載臺上,并對其進行實況圖像捕捉以用于組織提取。這些中間解剖系統(tǒng)還可以提供軟件接口以用于使得能夠?qū)崿F(xiàn)感興趣區(qū)域的注釋以及在參考的圖像和對應(yīng)于連續(xù)切割的組織切片的研磨載片之間手動轉(zhuǎn)移注釋,從而使得能夠進一步指導(dǎo)解剖和生成過程的電子記錄。
雖然現(xiàn)存的中間解剖系統(tǒng)比手動解剖方法更有效且更適用于解剖病理學(xué)樣本的生物標記分析,但是它們?nèi)匀辉趧?chuàng)建用于當在參考載片上概述的注釋被通過手動交互的圖像對齊和注釋映射程序映射到研磨載片時的研磨的注釋的領(lǐng)域中有所不足,并且該系統(tǒng)不具有將注釋從多個參考載片轉(zhuǎn)移的能力,這導(dǎo)致了在用被以其它形式的組織訛誤了的原始數(shù)據(jù)來刮去組織相對于僅從在生物上特定的區(qū)獲得組織期間的不準確性,并且還不具有在從輸入載片到已研磨輸出組織以及其任何進一步分析的工作流過程的全部組成部分期間準確地跟蹤生物標本的能力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本主題公開通過提供用于生物標本和組織載片的中間解剖的系統(tǒng)、計算機實現(xiàn)的方法和臨床工作流程而解決了上面識別出的問題,所述工作流程包括導(dǎo)入一個或多個具有注釋的參考載片,使用標記間配準算法來將所述注釋自動映射到研磨載片的圖像,以及從在所述研磨載片中所選擇的區(qū)域來解剖所注釋的組織用于分析,同時并行地使用諸如條形碼之類的唯一標識符跟蹤所述載片、數(shù)據(jù)和分析。
在一個示例性實施例中,本主題公開提供了一種用于中間解剖的系統(tǒng)或儀器,其包括:處理器;以及被耦合到所述處理器的存儲器,所述存儲器用于存儲計算機可讀指令,所述計算機可讀指令當被所述處理器執(zhí)行時促使所述處理器實行包括以下的操作:導(dǎo)入?yún)⒖紙D像連同一個或多個注釋,其中所述參考圖像是從在全載片掃描器上掃描的參考載片數(shù)字化而來的,并且其中所述注釋是使用被耦合到所述全載片掃描器的全載片查看器接口生成的,以及將所述一個或多個注釋自動配準到要研磨的組織標本載片的實況捕捉上,其中基于所述一個或多個注釋來解剖從所述組織標本載片提取的組織,從而得到研磨的組織樣本。
根據(jù)該實施例,所述操作還可以包括基于所述一個或多個注釋生成研磨注釋。所述操作還可以包括導(dǎo)入多個已注釋的參考圖像。所述研磨注釋還可以是基于對應(yīng)于所述多個已注釋的參考圖像的多個注釋的任何組合而生成的。所述操作還可以包括將所述研磨注釋反向映射到所述已注釋的參考圖像。當所述參考載片被以不同于所述組織標本載片的方式著色時,所述配準可以使用標記間配準。當所述參考載片被以與所述組織標本載片相同的著色劑著色時或者當所述參考載片被用作所述組織標本載片時,所述配準可以使用同標記配準。所述一個或多個注釋可以包括描繪一個或多個感興趣區(qū)的任何幾何表示的一個或多個組合。所述參考圖像可以具有與所述實況捕捉不同的分辨率。所述儀器還可以包括跟蹤部件,用于將所述一個或多個注釋與所述研磨的組織樣本相關(guān)聯(lián)。所述操作還可以包括將所述一個或多個注釋和所述研磨的組織樣本與生物標本相關(guān)聯(lián)。所述關(guān)聯(lián)可以包括使用標本水平處的唯一標識符以及附加地針對每個組織載片。所述操作還可以包括提供用戶接口以調(diào)用自動化配準算法、注釋的邏輯操縱以及在所述實況圖像上調(diào)整所述一個或多個注釋的所述配準。
在另一示例性實施例中,本主題公開提供了一種用以存儲計算機可讀代碼的有形的非暫時性計算機可讀介質(zhì),所述計算機可讀代碼被處理器執(zhí)行以實行包括以下的操作:基于多個參考注釋生成用于研磨組織標本的研磨注釋,以及使用所述研磨注釋來研磨所述組織標本,其中所述研磨注釋是基于在外部全載片掃描器上生成的注釋到所述組織標本的實況捕捉上的自動配準生成的。所述有形非暫時性計算機可讀介質(zhì)可以用在如上所述的用于中間解剖的儀器中。
在又一示例性實施例中,本主題公開提供了一種用以存儲計算機可讀代碼的有形非暫時性計算機可讀介質(zhì),所述計算機可讀代碼被處理器執(zhí)行以實行包括以下的操作:自動配準多個參考注釋與要解剖的組織樣本的實況捕捉的圖像,其中所述多個參考注釋是從全載片掃描器導(dǎo)入的,以及基于所述自動配準的結(jié)果來生成研磨注釋以用于所述組織樣本的解剖。所述有形非暫時性計算機可讀介質(zhì)可以用在如上所述的用于中間解剖的儀器中。
在又一示例性實施例中,本主題公開提供由所述系統(tǒng)執(zhí)行的方法。因此,關(guān)于系統(tǒng)和計算機可讀介質(zhì)公開的特征應(yīng)被相應(yīng)地理解為關(guān)于方法被公開。
附圖說明
圖1描繪根據(jù)本主題公開的示例性實施例的用于使用中間解剖進行組織分析的工作流程的主模塊。
圖2描繪根據(jù)本主題公開的示例性實施例的用于自動化中間解剖的系統(tǒng)。
圖3描繪根據(jù)本主題公開的示例性實施例的用于自動化中間解剖的方法。
圖4a-4b描繪根據(jù)本主題公開的示例性實施例的被跟蹤且與電子病歷(epr)相關(guān)聯(lián)的組織和信息。
具體實施方式
本主題公開提供了用于生物標本和組織載片的中間解剖的儀器或系統(tǒng)、計算機實現(xiàn)的方法和臨床工作流程,其包括導(dǎo)入一個或多個具有注釋的參考載片,使用標記間配準算法來將所述注釋自動映射到研磨載片的圖像,以及從在所述研磨載片中選擇的區(qū)域來解剖所注釋的組織單獨地或共同地用于分析,同時并行地使用諸如條形碼之類的唯一標識符跟蹤數(shù)據(jù)和分析。通過以電子方式將在研磨載片上執(zhí)行的注釋與從研磨載片提取的研磨組織相關(guān)聯(lián)來使得能夠?qū)崿F(xiàn)跟蹤,并且如本文中進一步描述的那樣。
圖1描繪用于使用中間解剖進行組織分析的工作流程100的主模塊。工作流程100可以利用多個子系統(tǒng)來執(zhí)行諸如用于臨床數(shù)字病理學(xué)的工作流程的操作。例如,工作流程100可以包括成像子系統(tǒng)101,其用于生成一個或多個分析物的圖像。成像子系統(tǒng)101可以包括數(shù)字顯微鏡或具有成像組件的全載片掃描器,并且可以取決于所生成的圖像的類型。例如,樣本可能借助于應(yīng)用包含與用于亮視野成像的顯色著色劑或用于熒光成像的熒光團相關(guān)聯(lián)的一個或多個不同生物標記的著色分析物而已被著色,成像子系統(tǒng)101包括亮視野rgb相機或其它捕捉機構(gòu)或熒光成像系統(tǒng)中的一個或多個。成像子系統(tǒng)101還可以生成對應(yīng)于組織塊的連續(xù)切片的多個圖像,所述組織塊諸如為了診斷癌癥的目的或出于某其它目的而取得的活組織。每個連續(xù)切片可以安裝在單獨的載片上并用著色劑和生物標記的不同組合來著色,從而得到描繪相鄰組織切片的多個圖像。一個這樣的圖像可以是蘇木精和伊紅(h&e)分析結(jié)果。成像子系統(tǒng)101還可以包括被附連到如本文中進一步描述的研磨子系統(tǒng)105的相機。
系統(tǒng)100還可以包括注釋子系統(tǒng)103以用于使得能夠選擇從成像子系統(tǒng)101獲取的圖像的各部分(諸如感興趣區(qū)域或?qū)ο螅┑淖⑨???梢栽诶鐓⒖驾d片圖像(諸如h&e載片)上執(zhí)行注釋,以便在h&e載片上指示感興趣區(qū)域用于隨后的掃描、分析或配準操作。注釋可以自動地執(zhí)行,即通過諸如通過使用圖像分析操作基于來自病理學(xué)家的輸入來檢測感興趣區(qū),或者注釋可以通過提供經(jīng)由用戶接口向病理學(xué)家或其它用戶描繪從成像子系統(tǒng)101獲取的一個或多個圖像的用戶接口來實現(xiàn)。例如,注釋子系統(tǒng)103可以與成像子系統(tǒng)101集成以形成數(shù)字病理學(xué)工作站,諸如當今商業(yè)上可用的那些。
可以調(diào)用配準子系統(tǒng)105來將這些注釋配準或映射到相鄰組織切片的載片。例如,可以調(diào)用配準子系統(tǒng)105以將注釋從參考載片圖像(諸如h&e載片)轉(zhuǎn)移到研磨載片的圖像(例如,在中間解剖系統(tǒng)上捕捉的研磨載片的實況圖像),使得從研磨載片中解剖在h&e載片上注釋的感興趣區(qū)域用于進一步分析。配準操作可以包括跨利用著色劑和標記的不同組合跨分析物來配準或轉(zhuǎn)移注釋的能力,包括將任何著色的載片的圖像配準到未著色的載片的能力。參考共同受讓且共同未決的歐洲專利申請wo2014140070a2進一步描述了這樣的同標記和標記間配準和注釋方法,藉此將所述申請的內(nèi)容通過引用整體地并入到本文中。所并入的專利申請的相關(guān)部分描述了一種計算機化的圖像配準過程,其包括從單個患者的相鄰組織切片的一組數(shù)字圖像中選擇第一組織切片的第一數(shù)字圖像,從該組中選擇第二組織切片的第二數(shù)字圖像,匹配所述第一數(shù)字圖像與所述第二數(shù)字圖像之間的組織結(jié)構(gòu),以及自動地將所述第一數(shù)字圖像上的繪制的注釋映射到所述第二數(shù)字圖像。所述第一數(shù)字圖像可以導(dǎo)出自使用一著色劑和成像模式獲得的圖像,并且所述第二數(shù)字圖像可以導(dǎo)出自使用相比于所述第一數(shù)字圖像的不同著色劑、不同成像模式或二者都不同而獲得的圖像。所述著色劑可以選自蘇木精和伊紅著色劑(h&e著色劑)、免疫組織化學(xué)著色劑(“ihc”著色劑)或熒光著色劑。所述成像模式可以選自亮視野顯微術(shù)或熒光顯微術(shù)。匹配的組織結(jié)構(gòu)可以包括粗略配準模式,其包括:從所述第一數(shù)字圖像生成第一灰度級組織前景圖像以及從所述第二數(shù)字圖像生成第二灰度級組織前景圖像,從所述第一灰度級組織前景圖像計算第一組織二值邊緣圖以及從所述第二灰度級組織前景圖像計算第二組織二值邊緣圖,計算全局變換參數(shù)以對齊所述第一二值邊緣圖和所述第二二值邊緣圖,以及,基于所述全局變換參數(shù)將所述第一數(shù)字圖像和所述第二數(shù)字圖像映射到涵蓋所述第一和第二數(shù)字圖像二者的共同的大網(wǎng)格。計算全局變換參數(shù)還可以包括使用基于時刻的映射方法來生成所述第一二值邊緣圖與所述第二二值邊緣圖之間的仿射映射??梢允褂镁毰錅誓J絹砑毣龅谝粩?shù)字圖像和所述第二數(shù)字圖像的對齊。所述精細配準模式包括:注釋所述第一數(shù)字圖像,將所述共同大網(wǎng)格上的所述注釋映射到所述第二數(shù)字圖像中的對應(yīng)位置,以及基于所述二值組織邊緣圖使用倒角距離匹配來更新所述位置??梢允褂盟鼋M織邊緣二值圖的裁剪版,并且所述方法還可以包括選擇相對于粗略模式配準改進了匹配的最小成本窗口。
由配準子系統(tǒng)105執(zhí)行的另一示例性配準方法包括基于線的配準操作,包括用線段對在載片中反映出的組織樣本的邊界區(qū)進行建模,然后在組織樣本之間(即,在載片圖像之間)匹配線段集以獲得總體全局變換(即粗略匹配)。在一些實施例中,基于線的粗略匹配方法甚至能夠在圖像之間不匹配的情況下(例如,磨損效應(yīng),當由用于高分辨率掃描的掃描器拾取的物理載片的區(qū)域在相鄰切片之間變化、旋轉(zhuǎn)多達190度并且水平豎直翻轉(zhuǎn)時可能發(fā)生的感興趣區(qū)域不匹配),諸如當在兩個圖像之間大于50%的線可能匹配時對齊圖像。在另外的實施例中,可以執(zhí)行涉及到在梯度量值圖像上進行的歸一化的、基于相關(guān)的塊匹配的附加的更精細的子圖像配準過程以計算全局對齊的圖像之間的局部細化。參考共同受讓且共同未決的美國專利申請61/885024進一步描述了該配準方法,藉此將所述申請的內(nèi)容通過引用整體地并入到本文中。
上面詳述的配準方法具有配準已著色(h&e、ihc等)或未著色的載片的一般能力。可以使用任何其它配準方法,只要其跨具有不同著色劑的圖像以使得能夠基于已注釋的參考載片實現(xiàn)感興趣區(qū)域的精確研磨或使得能夠?qū)崿F(xiàn)已著色和未著色載片的配準的方式提供注釋的自動化映射,包括將已著色組織載片配準到未著色組織載片的能力。一般地,本主題公開還提供掃描高分辨率參考載片并將其導(dǎo)入到現(xiàn)存中間解剖系統(tǒng)中的能力,從而改進從高分辨率參考載片向用于研磨載片的研磨注釋轉(zhuǎn)移注釋的能力。
研磨子系統(tǒng)107用于基于上述注釋研磨或解剖組織載片的各部分。在共同受讓且共同未決的專利申請wo2012102779a2描述了示例性研磨子系統(tǒng),藉此將所述申請的內(nèi)容通過引用整體地并入到本文中。概括來說,該參考文獻公開了用于選擇性地從樣本中提取材料的設(shè)備、系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)的方法,其中在一個方面中,例如,一種用于選擇性地從樣本(諸如生物樣本)中提取材料(諸如生物材料)的方法可以包括識別要從樣本中提取的材料區(qū),對所述材料區(qū)應(yīng)用提取工具以使材料從所述樣本分裂,以及在所述材料區(qū)處分發(fā)液體。該方法還可以包括從所述樣本抽出所述液體和所分裂的材料。
可以使用如本文中描述的中間解剖系統(tǒng)來執(zhí)行該研磨。中間解剖系統(tǒng)可以包括諸如組織載片之類的被附著到能夠?qū)崿F(xiàn)受控的x和y軸移動的載臺(即,x-y載臺)的對象,使得其可以相對于固定的旋轉(zhuǎn)切割刀頭被驅(qū)動,從而對所述對象塑形。塑料研磨刀頭可以同時分發(fā)液體、切割組織并將組織碎片從載玻片的表面抽出。因為組織相比于玻璃相對較軟,因此可以使用受彈簧壓力控制的系統(tǒng)使得刀片停留在載片表面上以足夠的向下力來切割通過組織而滑過載玻片。從載玻片研磨組織還提供將數(shù)字顯微鏡或相機置于載片下方以便查看過程、引導(dǎo)解剖和生成數(shù)字文檔資料的機會。研磨子系統(tǒng)107可以包括提供接口來以數(shù)字方式指示aoi并保存解剖參考圖像的軟件。然而現(xiàn)有技術(shù)的中間解剖系統(tǒng)僅導(dǎo)入標準格式(諸如.jpg、.png、.bmp等)的解剖參考圖像來提供用于單個參考圖像到來自連續(xù)組織切片(研磨載片)的實況視圖的手動指導(dǎo)的對齊的接口以使得能夠?qū)崿F(xiàn)感興趣區(qū)域的轉(zhuǎn)移以覆蓋實況圖像并指導(dǎo)解剖,本主題公開使用同標記或標記間配準算法提供了從參考載片的圖像到研磨載片的實況捕捉的注釋的自動化映射以使得能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的解剖。自動化配準和映射過程還使得有可能容易地將注釋從多個參考圖像轉(zhuǎn)移。此外,將注釋和配準操作與研磨子系統(tǒng)合并使得能夠?qū)崿F(xiàn)可以解剖的更大范圍的組織載片,而不像僅公開了解剖未著色組織的現(xiàn)有技術(shù)那樣。例如,不同類型的已著色分析物可以經(jīng)受使用參考載片注釋的中間解剖,并且針對每個分析物,可以在解剖之前移除分析物的蓋玻片,而不像僅解剖來自尚未附著蓋玻片的未著色載片的組織的現(xiàn)存系統(tǒng)那樣。
最后,分析子系統(tǒng)109對已研磨組織切片執(zhí)行分析。這可以是任何類型的分析,諸如用于臨床和研究目的的分子(pcr、qtpcr等)和/或基因序列分析??梢允褂脤⒆⑨屌c從其制備參考載片和研磨載片的組織樣本或塊相鏈接的跟蹤機構(gòu)來跟蹤分析結(jié)果,并對組織載片、已研磨的組織和已研磨的組織容器進行預(yù)圖像分析或圖像后分析和解釋,關(guān)聯(lián)這些與正分析的生物標本,以及將分析結(jié)果添加到與生物標本相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫,如參考圖4進一步描述的那樣。
圖2描繪根據(jù)本主題公開的示例性實施例的用于自動化中間解剖的系統(tǒng)200。系統(tǒng)200包括存儲器210,其存儲由被耦合到計算機216的處理器215執(zhí)行的多個處理模塊或邏輯指令。來自成像或輸入模塊201的輸入可以觸發(fā)所述多個處理模塊中的一個或多個的執(zhí)行。成像/輸入模塊201可以包括成像子系統(tǒng)(諸如參考圖1描述的子系統(tǒng)101),或者可以包括用戶輸入以及通過網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫提供的輸入以用于存儲并稍后由計算機216檢索。除了處理器215和存儲器210之外,計算機216還包括用戶輸入和輸出設(shè)備,諸如鍵盤、鼠標、觸筆和顯示器/觸摸屏。如在以下討論中將解釋的,處理器215執(zhí)行存儲在存儲器210上的邏輯指令,從而使用注釋/參考導(dǎo)入模塊211實行從成像/輸入模塊201導(dǎo)入?yún)⒖紙D像和注釋,使用配準和映射模塊212將注釋從一個或多個參考圖像轉(zhuǎn)移或映射到經(jīng)受解剖的組織切片的圖像,使用研磨模塊213基于所述注釋來中間解剖組織樣本的研磨載片,以及使用跟蹤模塊214來執(zhí)行跟蹤從參考信息的導(dǎo)入到研磨組織到標簽容器中以用于分析的輸出的過程的每個步驟。
從成像/輸入201接收的數(shù)據(jù)或“輸入數(shù)據(jù)”包括一個或多個參考圖像??梢砸杂捎脩糁付ǖ娜魏畏糯笏絹頀呙鑵⒖紙D像,并且參考圖像可以從任何類型的生物特征來描繪,諸如h&e或任何其它ihc、ish、細胞學(xué)(小便器、血液涂片薄制備、風(fēng)干、觸摸制備、細胞塊)ctc和/或感興趣的血液學(xué)載片。輸入數(shù)據(jù)還可以包括用于導(dǎo)入圖像的注釋。注釋可以在被輸入到系統(tǒng)200中之前在外部數(shù)字病理學(xué)工作站上生成。例如,注釋可以在全載片圖像管理系統(tǒng)(諸如virtuoso(rtm)或scanscope(rtm))上生成為.xml文件或者被生成為從服務(wù)器或從來自網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲導(dǎo)入的以json或二進制數(shù)據(jù)或與模塊211和212兼容的任何文本格式的形式的注釋數(shù)據(jù),并被注釋/參考導(dǎo)入模塊211接收。注釋可以使用用于檢測和/或分割(一個或多個)參考圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域的圖像分析算法來生成。注釋可以描繪在其處特定的生物標記表達或特定的一組生物標記表達較高的臨床相關(guān)區(qū)(諸如免疫區(qū)、腫瘤區(qū)或腫瘤子區(qū))。注釋可以是腫瘤的完整區(qū)或子區(qū),或者任何其它在生物上有意義的非腫瘤組成,諸如淋巴區(qū)、異質(zhì)區(qū)、ihc標記子類型區(qū)等。自動化圖像分析算法可以檢測期望的組織類型,諸如h&e載片中的腫瘤、淋巴區(qū)等,或者ihc已著色載片中的高標記表達的熱點,比如任何腫瘤、免疫或血管標記腫瘤標記、免疫標記等。
除了參考圖像和注釋之外,經(jīng)由成像/輸入模塊201接收的輸入數(shù)據(jù)還可以包括關(guān)于目標組織類型或?qū)ο笠约皩χ?或成像平臺的識別的信息。輸入信息還可以包括那些特定抗體分子以及多少特定抗體分子聯(lián)結(jié)到組織上的特定的聯(lián)結(jié)地點或目標(諸如特定免疫細胞的腫瘤標記或生物標記)。輸入到系統(tǒng)200中的附加信息可以包括與著色平臺相關(guān)的任何信息,包括在著色中使用的化學(xué)品的濃度、在著色中應(yīng)用于組織的化學(xué)品的反應(yīng)時間和/或組織的預(yù)分析條件,諸如組織年齡、固定方法、持續(xù)時間、如何嵌入、切割樣本等等。
注釋/參考導(dǎo)入模塊211接收參考圖像和注釋并將其準備用于經(jīng)由配準和映射模塊212配準和/或映射到研磨載片的實況圖像。研磨載片可以是意圖被解剖的組織載片。例如,注釋可以被導(dǎo)入為.xml文件,或者xml和圖像文件的任何組合,以使得能夠?qū)⒆⑨屴D(zhuǎn)譯成使得能夠?qū)⒆⑨層成涞窖心ポd片的圖像的格式。注釋數(shù)據(jù)可以包括關(guān)于多邊形、矩形、圓形或橢圓形、隨手繪制的、標簽區(qū)掩蓋、以及注釋輪廓(包括和排除感興趣的區(qū)或區(qū)域)的任何幾何信息。可以導(dǎo)入來自多個參考圖像的注釋,以使得能夠從研磨載片解剖多個感興趣區(qū)域??梢詫?dǎo)入以不同放大率和分辨率繪制的注釋。例如,可以導(dǎo)入在高分辨率(20x或40x)圖像上繪制的注釋以改進研磨質(zhì)量。還可以在系統(tǒng)200自身內(nèi)通過例如使用如上所述的自動化圖像分析算法來生成注釋。可以手動地生成、通過其它圖像分析算法自動地生成或者手動和算法混合地生成參考載片上的注釋。類似地,被發(fā)送用于在研磨載片上研磨的注釋可以是a)從參考載片映射的、b)用戶繪制的、以及c)由圖像分析算法自動生成的注釋的任何組合。此外,輸入高分辨率參考載片、其相關(guān)聯(lián)的注釋以及將它們導(dǎo)入到現(xiàn)存的中間解剖系統(tǒng)中的能力使得能夠?qū)崿F(xiàn)將所導(dǎo)入的和在中間解剖系統(tǒng)注釋上對它們進行的任何手動或自動化的編輯配準或映射到所獲取的研磨載片的實況圖像,從而以適用于研磨載片的分辨率生成研磨注釋。
跟蹤模塊214跟蹤與組織塊和組織載片相關(guān)聯(lián)的任何信息(比如來自實驗室信息系統(tǒng)(lims)的患者信息,關(guān)于生物標本的臨床或研究學(xué)習(xí)信息,著色平臺和著色協(xié)議信息,數(shù)字掃描信息)、導(dǎo)入的參考圖像和對應(yīng)的注釋、與由研磨模塊213執(zhí)行的特定研磨操作相關(guān)聯(lián)的研磨載片圖像和特定研磨注釋、從不同的已注釋區(qū)單獨地或共同地收集已研磨組織的已研磨組織容器、以及單獨地或者組合地對其進行的分子和基因序列分析以及相關(guān)聯(lián)的報告,如關(guān)于圖4進一步地描述的那樣。在研磨之前,配準和映射模塊212將來自每個參考載片的注釋映射到研磨載片的實況圖像。該自動化配準可以使用本文中描述并在上文中并入的參考文獻中的標記間或同標記配準方法中的一個或多個。例如,如果參考載片和研磨載片是相同載片或具有相同的著色劑類型則使用同標記配準方法。導(dǎo)入?yún)⒖紙D像和注釋消除了對將參考載片加載到現(xiàn)存中間解剖系統(tǒng)的成像平臺的需要??梢詮耐獠肯到y(tǒng)僅導(dǎo)入圖像數(shù)據(jù)和注釋。此外,來自以不同方式著色的參考載片的注釋的通用導(dǎo)入使得一旦移除了蓋玻片就不僅能夠中間解剖未著色的組織載片,還能夠中間解剖已著色的組織載片。在本主題公開的一些實施例中,被用作參考圖像的相同組織也可以用于研磨目的。附加地,導(dǎo)入多個參考圖像以及它們的注釋的能力使得能夠?qū)崿F(xiàn)從多個參考圖像到單個或多個研磨載片的注釋的映射以用于組織解剖。例如,在給定了來自一患者的其中可以單獨地數(shù)字化和注釋多個單獨的生物標記載片(諸如h&e、er、pr、her2、ish等)的組織塊的情況下,可以導(dǎo)入這些圖像和相關(guān)聯(lián)的注釋的任何期望的組合并將它們自動配準和映射到研磨載片的圖像。除了將來自參考圖像的注釋映射到研磨載片圖像之外,配準和映射模塊212還可以提供接口以在研磨之前微調(diào)或調(diào)整注釋。
研磨模塊213通過遵循從(一個或多個)參考圖像映射到研磨載片的實況圖像的注釋來對研磨載片執(zhí)行解剖。研磨載片的實況圖像可以由與研磨模塊213通信的另一成像設(shè)備(未示出)來捕捉。研磨模塊213還可以確定針對研磨的必要度量,包括基于注釋確定研磨載片上的最佳研磨路徑,以及確定所需移液管的直徑和要對打算用于解剖的組織分發(fā)的流體的最佳體積。該基于生成自參考注釋的配準和映射的研磨注釋的自動化研磨降低了技術(shù)人員或人類操作者手動地注釋研磨載片圖像的負擔(dān)。此外,為了使得能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的功能性且出于不同目的,研磨模塊213可以調(diào)用配準/映射模塊212來將研磨注釋(即,從已研磨載片中解剖的區(qū))反向映射到參考載片。可以清楚地指示這些已研磨區(qū)并將其以圖形方式覆蓋在參考圖像中的每一個上。所映射的已研磨注釋可以用于輔助選擇用于組織分析的附加區(qū)或注釋用于進一步研磨的更多區(qū)??梢酝ㄟ^將已研磨注釋存儲到存儲器210并檢索和反向配準到已使用的參考載片或者用于來自相鄰連續(xù)切片的任何其它附加組織載片的組來使得能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的反向映射。在實況圖像上、從而在中間解剖系統(tǒng)的相機(即,用于捕捉研磨載片的實況圖像的同一相機)坐標系中、與最初用于生成參考圖像的相機坐標系對照地指定研磨注釋。在研磨過程之前或在其期間對研磨注釋執(zhí)行的任何調(diào)整都可以被反向配準到(一個或多個)原始參考載片。因此改進了跨平臺的注釋和配準。此外,正研磨的載片可以與用于生成參考圖像的載片相同,從而使得能夠?qū)碜匝心サ淖⑨尭禄氐絽⒖紙D像注釋,從而使得能夠?qū)崿F(xiàn)在參考圖像上的更準確的注釋。為了將來自研磨圖像的研磨注釋反向映射到參考圖像中的每一個,可以調(diào)用本文中描述的自動化配準操作。已研磨圖像和已研磨注釋也是所跟蹤的信息的一部分。
如上所述,模塊包括由處理器105執(zhí)行的邏輯。如本文中使用且遍及本公開的“邏輯”指的是具有可以被應(yīng)用以影響處理器的操作的指令信號和/或數(shù)據(jù)的形式的任何信息。軟件是此類邏輯的一個示例。處理器的示例是計算機處理器(處理單元)、微處理器、數(shù)字信號處理器、控制器和微控制器等。邏輯可以由存儲在計算機可讀介質(zhì)(諸如存儲器210)上的信號形成,所述計算機可讀介質(zhì)在示例性實施例中可以是隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦/電可擦可編程只讀存儲器(eprom/eeprom)、閃速存儲器等。邏輯還可以包括數(shù)字和/或模擬硬件電路,例如,包括邏輯和、或、異或、與非、或非和其它邏輯操作的硬件電路。邏輯可以由軟件和硬件的組合形成。在網(wǎng)絡(luò)上,邏輯可以被編程在服務(wù)器或服務(wù)器復(fù)合體上。特定的邏輯單元不限于網(wǎng)絡(luò)上的單個邏輯位置。此外,所述模塊不需要以任何特定順序來執(zhí)行。每個模塊可以在需要被執(zhí)行時調(diào)用另一模塊。
圖3描繪根據(jù)本主題公開的示例性實施例的用于自動化中間解剖的方法。圖3的方法可以由圖2中描繪的模塊的任何組合或者任何其它模塊組合來執(zhí)行。不需要以所示的特定順序來執(zhí)行在該方法中列出的步驟。該方法可以自以下各項的任何組合的輸入s301開始:由病理學(xué)家給出的生物問題/詢問的診斷、啟用跟蹤的患者或生物標本信息以及與該組織標本(組織塊、患者異種移植物等)相關(guān)聯(lián)的組織切片的已注釋(或未注釋)的參考圖像??梢砸杂刹±韺W(xué)家指定的任何放大水平來掃描參考圖像,并且參考圖像可以從任何類型的生物特征來描繪,諸如h&e或任何其它ihc、ish、細胞學(xué)(小便器、血液涂片薄制備、風(fēng)干、觸摸制備、細胞塊)ctc和/或感興趣的血液學(xué)載片。輸入數(shù)據(jù)還可以包括用于參考圖像的注釋。
導(dǎo)入(s302)輸入?yún)⒖紙D像的注釋。注釋可以在被導(dǎo)入之前已在外部數(shù)字病理學(xué)工作站上生成。注釋可以使用用于檢測和/或分割(一個或多個)參考圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域的圖像分析算法來生成。注釋可以描繪在其處特定的生物標記表達較高的臨床相關(guān)區(qū)(諸如免疫或腫瘤區(qū))。注釋可以是腫瘤的完整區(qū)或子區(qū),或者任何其它在生物上有意義的非腫瘤組成,諸如淋巴區(qū)、異質(zhì)區(qū)、ihc標記子類型區(qū)等。自動化圖像分析算法可以檢測期望的組織類型,諸如h&e載片中的腫瘤、淋巴區(qū)等,或者ihc已著色載片中的高標記表達的熱點,比如任何腫瘤、免疫或血管標記腫瘤標記、免疫標記等??梢詼蕚渥⑨屢詫⑵渑錅屎?或映射到研磨載片的實況圖像。例如,注釋可以被導(dǎo)入為.xml文件,或者xml和圖像文件的任何組合,以使得能夠?qū)⒆⑨屴D(zhuǎn)譯成使得能夠?qū)⒆⑨層成涞窖心ポd片的圖像的格式。
可以導(dǎo)入來自多個參考圖像的注釋,以使得能夠從研磨載片解剖多個感興趣區(qū)域。例如,用于研磨的注釋可以從在一個或多個參考載片上指定的注釋的排列或組合來生成。研磨注釋可以是用戶指定的、組織類型特定的以及問題特定的——即,被生成以回答在特定組織類型(諸如乳腺癌、肺癌、前列腺癌、結(jié)直腸癌等)中的特定的生物問題(比如腫瘤異質(zhì)性、ihc4、免疫得分、腫瘤區(qū)分析、腫瘤周圍區(qū)分析、腫瘤微環(huán)境評估等)。例如,如果共同表達分析是重要的,則在標記參考載片中的每一個上指定單獨的標記注釋。在這種情況下,用以指示用于共同表達分析的特定區(qū)域的研磨注釋是來自多個單獨的載片注釋的這些注釋的邏輯交集。類似地,如果生物興趣是包括來自全部標記的全部的已注釋區(qū),那么研磨注釋是單獨的(一個或多個)參考載片注釋的邏輯并集。例如,對于乳腺癌患者,典型的連續(xù)ihc載片包括h&e載片、er標記的載片、kr和pr標記的載片、ki-67標記的載片和her2標記的載片,每一個都具有針對其相應(yīng)標記的表達的分離的注釋。例如,在h&e載片中可以注釋腫瘤和淋巴區(qū)。病理學(xué)家或生物學(xué)家可能對er陽性和pr陰性或者全部標記都為pr陽性和ki-67陰性的區(qū)或者用于分析的區(qū)的任何邏輯組合感興趣??梢灾付ㄟ@些條件的多種組合以便自動生成研磨注釋。在另一示例中,在給定了與組織塊相關(guān)聯(lián)的h&e載片、brafv600e著色的ihc載片的相鄰的連續(xù)切片和pten著色的ihc載片的相鄰的連續(xù)切片以及要識別在其中有brafv600e表達而沒有pten表達的區(qū)的面積的生物問題的情況下,該方法可以分別識別(來自brafv600e載片的)brafv600e表達區(qū)和(來自pten載片的)pten非表達區(qū),并且識別其中這些區(qū)域重疊在h&e載片上的區(qū)。所得出的研磨注釋將會包括在h&e載片上的要中間解剖的這些重疊區(qū)域??梢灾付[瘤標記的任何組合或表達(諸如陽性/陰性)的組合以進一步理解組織標本的腫瘤環(huán)境。因此,如由潛在的生物問題所指示的,可以使用注釋的若干邏輯排列和組合來構(gòu)建該組研磨注釋。研磨注釋是由研磨系統(tǒng)用來將來自研磨載片中的每一個的組織提取到如本文中進一步描述的指定的組織容器中的研磨注釋。此外,與參考載片一起導(dǎo)入并用于生成研磨注釋的以較高的放大水平繪制的注釋確保了以最小的原始數(shù)據(jù)(研磨組織)訛誤來執(zhí)行較高質(zhì)量的研磨操作以用于分析。
研磨載片被設(shè)置在研磨載臺或平臺上,并且使用被耦合到該研磨載臺或平臺的相機314來對其成像(s303)。研磨圖像通常為實況捕捉。研磨載片可以是未著色或已著色的任何組織載片,并且可以與用于生成參考圖像中的一個或多個的組織載片相同。在步驟s302中導(dǎo)入的注釋可以被配準(s304)并映射到研磨載片的實況圖像。該自動化配準可以使用本文中描述并在上文中并入的參考文獻中的標記間或同標記配準方法中的一個或多個。例如,如果參考載片和研磨載片是相同載片或具有相同的著色劑類型則使用同標記配準方法。此外,來自以不同方式著色的參考載片的注釋的通用導(dǎo)入使得一旦移除了蓋玻片就不僅能夠中間解剖未著色的組織載片,還能夠中間解剖已著色的組織載片。在本主題公開的一些實施例中,被用作參考圖像的相同組織也可以用于研磨目的。此外,導(dǎo)入多個參考圖像以及它們的注釋的能力使得能夠?qū)崿F(xiàn)從多個參考圖像到單個或多個研磨載片的注釋映射以用于組織解剖。例如,在給定了來自一患者的其中可以單獨地數(shù)字化和注釋多個單獨的生物標記載片(諸如h&e、er、pr、her2、ish等)的組織塊的情況下,可以導(dǎo)入這些圖像和相關(guān)聯(lián)的注釋的任何期望的組合并將它們自動配準和映射到研磨載片的圖像。除了將來自參考圖像的注釋映射到研磨載片圖像之外,還可以提供接口以在研磨之前微調(diào)或調(diào)整注釋。
可以準備(s305)容器以接收來自研磨操作的已研磨組織。該容器可以被標記有對于診斷中的生物標本的記錄來說唯一的標識符,從而使得能夠跟蹤已研磨組織以及已研磨組織與特定注釋和參考載片的關(guān)聯(lián)。這確保了每個導(dǎo)入的參考圖像和注釋都正確地與特定的研磨操作和所得出的已研磨組織相關(guān)聯(lián),其全部都可以與電子病歷相關(guān)聯(lián)??梢曰谘心プ⑨屖褂没谘心プ⑨尩闹T如研磨載片上的最佳研磨路徑或所需移液管直徑和針對打算用于解剖的組織要分發(fā)的液體的最佳體積之類的度量來解剖(s306)研磨載片。如上所述,可以使用輸入注釋的若干邏輯排列和組合來構(gòu)建由研磨操作(s306)用來鉆孔并將來自研磨載片的組織提取到指定的組織容器或一組組織容器中的該組研磨注釋。經(jīng)解剖的組織可以被研磨到以與特定的注釋相關(guān)聯(lián)的方式標記的特定容器中以確保組織和其相關(guān)聯(lián)的分析的正確跟蹤。
對研磨載片執(zhí)行的研磨操作的任何組合可以被轉(zhuǎn)換成注釋并被反向映射到(s307)參考載片中的一個或多個。例如,來自第一參考載片的注釋可以用于研磨該研磨載片,并且可以將相同注釋反向映射到第二參考載片或到同一參考載片??梢匝心碜远鄠€參考載片的注釋的組合并隨后將其反向映射到單個參考載片。經(jīng)更新的參考載片注釋可以用于輔助選擇用于組織分析的附加區(qū)或注釋用于進一步研磨的更多區(qū)??梢酝ㄟ^跟蹤和存儲已研磨注釋并檢索和反向配準到已使用的參考載片或者用于來自相鄰連續(xù)切片的任何其它附加組織載片的組來使得能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的反向映射。該方法結(jié)束(s309)于卸載具有已研磨組織的被跟蹤的容器。
圖4a描繪根據(jù)本主題公開的示例性實施例的被跟蹤且與電子病歷(epr)相關(guān)聯(lián)的信息。如本文中描述的,患者數(shù)據(jù)和信息可以通過對上述工作流的每個組成加條形碼(或使用等價的唯一標記系統(tǒng))并將其記錄在epr440中來跟蹤。例如,參考載片和其對應(yīng)的注釋441與epr440相關(guān)聯(lián)。與參考載片441對應(yīng)于相同連續(xù)切片的研磨載片442也與epr440相關(guān)聯(lián)。重要的是,使用相同的條形碼或如相關(guān)聯(lián)的一組條形碼來跟蹤用于接收來自研磨載片442的已研磨組織的容器443,并且該已研磨組織的任何得出的分析數(shù)據(jù)444也用相同的條形碼來跟蹤。因此,單個epr440維持使用本文中描述的準確的注釋配準和研磨操作增強了的全部分析和過程信息。圖4b描繪出所提取或解剖的組織樣本的加了條形碼的容器。雖然本文中描述了條形碼,但是可以使用用于跟蹤和/或加標簽的其它方法,諸如rfid等。
因此,所公開的操作緩解了現(xiàn)有研磨系統(tǒng)上的冗長的手動注釋抄寫,同時避免了基于組織特定的分析數(shù)據(jù)的混合或訛誤而產(chǎn)生的錯誤,從而使得整個系統(tǒng)在預(yù)臨床和臨床設(shè)置中以及在藥物開發(fā)和藥物開發(fā)實驗研究中的大容量使用中可穩(wěn)健地操作。此外,除了諸如解剖或臨床病理學(xué)、蔓延/肺癌診斷等之類的醫(yī)療應(yīng)用之外,也可以執(zhí)行相同的方法以分析其它類型的樣本,諸如地質(zhì)學(xué)或天文學(xué)數(shù)據(jù)的遠程感測等。本文中公開的操作可以被導(dǎo)入到硬件圖形處理單元(gpu)中,以使得能夠?qū)崿F(xiàn)多線程的并行實現(xiàn)。
計算機通常包括已知組件,諸如處理器、操作系統(tǒng)、系統(tǒng)存儲器、存儲器存儲設(shè)備、輸入輸出控制器、輸入輸出設(shè)備以及顯示設(shè)備。相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還將理解的是,有許多可能的計算機配置和組件,并且還可以包括高速緩沖存儲器、數(shù)據(jù)備份單元以及許多其它設(shè)備。輸入設(shè)備的示例包括鍵盤、光標控制設(shè)備(例如,鼠標)、麥克風(fēng)、掃描器等。輸出設(shè)備的示例包括顯示設(shè)備(例如,監(jiān)控器或投影器)、揚聲器、打印機、網(wǎng)卡等。顯示設(shè)備可以包括提供視覺信息的顯示設(shè)備,該信息通??梢栽谶壿嬌虾?或物理上被組織為像素陣列。也可以包括接口控制器,其可以包括各種已知的或未來的用于提供輸入和輸出接口的軟件程序中的任何。例如,接口可以包括一般稱為“圖形用戶接口”(通常稱為gui)的向用戶提供一個或多個圖形表現(xiàn)的接口。通常啟用接口以接受使用相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的輸入或選擇部件的用戶輸入。接口還可以是觸摸屏設(shè)備。在相同或替換實施例中,在計算機上的應(yīng)用可以采用包括稱為“命令行接口”(通常稱為cli)的接口。cli通常提供應(yīng)用和用戶之間的基于文本的交互。通常,命令行接口通過顯示設(shè)備作為文本行來呈現(xiàn)輸出并接收輸入。例如,一些實現(xiàn)可以包括稱為“殼(shell)”的接口,諸如相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的unixshell或采用面向?qū)ο笮途幊碳軜?gòu)(諸如微軟.net框架)的微軟windowspowershell。
相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會到的是,接口可以包括一個或多個gui、cli或其組合。處理器可以包括商業(yè)上可得到的處理器,諸如由英特爾公司制造的賽揚、酷?;虮简v處理器,由sun微系統(tǒng)制造的sparc處理器,由amd公司制造的速龍、閃龍或皓龍?zhí)幚砥鳎蛘咂淇梢允乾F(xiàn)在可得到或?qū)砜傻玫降钠渌幚砥髦械囊粋€。處理器的一些實施例可以包括稱為多核處理器和/或被啟用以在單個或多個核心配置中采用并行處理技術(shù)的處理器。例如,多核架構(gòu)通常包括兩個或更多個處理器“執(zhí)行核心”。在本示例中,每個執(zhí)行核心可以作為啟用多線程并行執(zhí)行的獨立的處理器來實行。此外,相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會的是,處理器可以被配置成通常稱為32或64位架構(gòu)的處理器,或者現(xiàn)在已知或在將來可能開發(fā)的其它架構(gòu)配置。
處理器通常執(zhí)行操作系統(tǒng),其可以例如是來自微軟公司的windows型操作系統(tǒng);來自蘋果計算機公司的maxosx操作系統(tǒng);可從許多銷售商或稱為開源的提供者得到的unix或linux型操作系統(tǒng);另一或未來的操作系統(tǒng);或其某組合。操作系統(tǒng)以公知方式與固件和硬件對接,并促進處理器協(xié)調(diào)并執(zhí)行可以以各種編程語言編寫的各種計算機程序的功能。操作系統(tǒng)通常與處理器合作來協(xié)調(diào)并執(zhí)行計算機的其它組件的功能。操作系統(tǒng)還提供調(diào)度、輸入輸出控制、文檔和數(shù)據(jù)管理、存儲器管理以及通信控制和相關(guān)服務(wù),這些全部都根據(jù)已知技術(shù)。
系統(tǒng)存儲器可以包括各種已知的或未來的存儲器存儲設(shè)備中的任何,其可以用于存儲期望的信息并且可以由計算機訪問。計算機可讀存儲介質(zhì)可以包括以任何方法或技術(shù)實現(xiàn)的用于存儲信息(諸如計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù))的易失性和非易失性、可移動和不可移動介質(zhì)。示例包括任何通??捎玫碾S機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦可編程只讀存儲器(eeprom)、數(shù)字通用盤(dvd)、磁性介質(zhì)(諸如常駐硬盤或帶)、光學(xué)介質(zhì)(諸如讀和寫緊湊盤)或其它存儲器存儲設(shè)備。存儲器存儲設(shè)備可以包括各種已知或未來設(shè)備中的任何,包括緊湊盤驅(qū)動、磁帶驅(qū)動、可移動硬盤驅(qū)動、usb或閃驅(qū)或軟盤驅(qū)動。此類存儲器存儲設(shè)備通常從程序存儲介質(zhì)(諸如相應(yīng)地,緊湊盤、磁帶、可移動硬盤、usb或閃驅(qū)或軟盤)讀取和/或向其寫入。這些程序存儲介質(zhì)或現(xiàn)在使用中或稍后可能開發(fā)的其它程序存儲介質(zhì)中的任何可以被視為計算機程序產(chǎn)品。如將領(lǐng)會到的,這些程序存儲設(shè)備通常存儲計算機軟件程序和/或數(shù)據(jù)。計算機軟件程序(也稱為計算機控制邏輯)通常被存儲在連同程序存儲設(shè)備一起使用的系統(tǒng)存儲器和/或與存儲器存儲設(shè)備中。在一些實施例中,計算機程序產(chǎn)品被描述成包括具有存儲于其中的控制邏輯(計算機軟件程序,包括程序代碼)的計算機可用介質(zhì)。所述控制邏輯當由處理器執(zhí)行時促使處理器實行本文中描述的功能。在其它實施例中,主要使用例如硬件狀態(tài)機來在硬件中實現(xiàn)一些功能。實現(xiàn)硬件狀態(tài)機以便執(zhí)行本文中描述的功能對于相關(guān)領(lǐng)域中技術(shù)人員將是顯而易見的。輸入輸出控制器可以包括各種已知的用于接受并處理來自用戶的信息的設(shè)備中的任何,不論所述用戶是人類還是機器,不論所述用戶是本地的還是遠程的。此類設(shè)備包括例如調(diào)制解調(diào)卡、無線網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)接口卡、聲卡或用于各種已知輸入設(shè)備中的任何的其它類型的控制器。輸出控制器可以包括用于各種已知的用于向用戶呈現(xiàn)信息的顯示設(shè)備中的任何的控制器,不論所述用戶是人類還是機器,不論所述用戶是本地的還是遠程的。在當前描述的實施例中,計算機的功能元件經(jīng)由系統(tǒng)總線與彼此通信。計算機的一些實施例可以使用網(wǎng)絡(luò)或其它類型的遠程通信來與一些功能元件通信。如對于相關(guān)領(lǐng)域中技術(shù)人員來說將顯而易見的,儀器控制和/或數(shù)據(jù)處理應(yīng)用,如果實現(xiàn)在軟件中的話,可以被加載到系統(tǒng)存儲器和/或存儲器存儲設(shè)備中并從其中執(zhí)行。儀器控制和/或數(shù)據(jù)處理應(yīng)用中的全部或部分還可以駐留在只讀存儲器或存儲器存儲設(shè)備的類似設(shè)備中,這樣的設(shè)備不要求儀器控制和/或數(shù)據(jù)處理應(yīng)用最先通過輸入輸出控制器來加載。相關(guān)領(lǐng)域中技術(shù)人員將理解的是,儀器控制和/或數(shù)據(jù)處理應(yīng)用或其部分可以由處理器以已知方式加載到系統(tǒng)存儲器或高速緩沖存儲器或二者中以便有利于執(zhí)行。此外,計算機可以包括存儲在系統(tǒng)存儲器中的一個或多個庫文件、實驗數(shù)據(jù)文件和內(nèi)部客戶端。例如,實驗數(shù)據(jù)可以包括與一個或多個實驗或分析物相關(guān)的數(shù)據(jù),諸如檢測信號值或與一個或多個合成測序(sbs)實驗或過程相關(guān)聯(lián)的其它值。此外,內(nèi)部客戶端可以包括被啟用以使用網(wǎng)絡(luò)訪問另一計算機上的遠程服務(wù)的應(yīng)用,并且可以例如包括一般稱為“網(wǎng)絡(luò)瀏覽器”的應(yīng)用。在本示例中,一些通常采用的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器包括可從微軟公司得到的微軟internetexplorer,來自mozilla公司的mozillafirefox,來自蘋果計算機公司的safari,來自谷歌公司的谷歌chrome,或當前在本領(lǐng)域中已知或?qū)硪_發(fā)的其它類型的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。此外,在相同或其它實施例中,內(nèi)部客戶端可以包括被啟用以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)訪問遠程信息的專用軟件應(yīng)用(諸如用于生物應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用)或者可是其具有的元件。
網(wǎng)絡(luò)可以包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的許多各種類型的網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個。例如,網(wǎng)絡(luò)可以包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng),其可以采用適用于通信的通常稱為tcp/ip協(xié)議的協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)可以包括包含世界范圍的互連計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(通常稱為互聯(lián)網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò),或者也可以包括各種內(nèi)聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。相關(guān)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員還將領(lǐng)會到的是,在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的一些用戶可能更喜歡采用一般稱為“防火墻”(有時也稱為分組過濾器或邊界保護設(shè)備)的技術(shù)來控制從和到硬件和/或軟件系統(tǒng)的信息通信量。例如,防火墻可以包括硬件或軟件元件或者其某種組合,并且通常被設(shè)計成執(zhí)行由用戶(諸如例如,網(wǎng)絡(luò)管理員等)落實的安全策略。