本主題公開(kāi)涉及用于醫(yī)療診斷的成像。更特別地,本主題公開(kāi)涉及通過(guò)數(shù)字病理學(xué)指導(dǎo)的安裝在載片上的組織載片的自動(dòng)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(xì)胞培養(yǎng)等的生物標(biāo)本時(shí),將生物標(biāo)本安裝在載片上,用著色劑和生物標(biāo)記的一個(gè)或多個(gè)組合進(jìn)行著色,并觀察所得出的分析物或?qū)λ贸龅姆治鑫锍上褚杂糜谶M(jìn)一步分析。觀察分析物使得能夠?qū)崿F(xiàn)各種過(guò)程,包括疾病診斷、對(duì)治療的反應(yīng)的評(píng)估以及抵御疾病的新藥品的開(kāi)發(fā)。分析物包括結(jié)合到抗體的一個(gè)或多個(gè)著色劑,所述抗體聯(lián)結(jié)到蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)片段或標(biāo)本中的其它感興趣對(duì)象。在著色之后,可以對(duì)分析物成像以用于進(jìn)一步分析組織標(biāo)本的內(nèi)容。此外,組織標(biāo)本的著色或未著色的切片也可以在物理上進(jìn)行解剖以用于進(jìn)一步的分子或基因分析。例如,解剖安裝在載片上的腫瘤樣本通常用于充實(shí)癌細(xì)胞,以便在隨后的生物化學(xué)特征分析時(shí)生成更好的信噪比。許多臨床實(shí)驗(yàn)室出于實(shí)踐原因并且為了避免激光顯微解剖系統(tǒng)的開(kāi)支和困難而利用手動(dòng)解剖。不幸的是,手動(dòng)方法經(jīng)常缺乏分辨率和過(guò)程跟蹤能力和文檔資料。中間解剖系統(tǒng)提供了比手動(dòng)方法更好的精度,同時(shí)還提供了數(shù)字圖像指導(dǎo)和電子過(guò)程文檔資料?,F(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(jiàn)http://avansci-bio.com/uploads/cdp-08_mesodissection_system_flyer_rev_1.pdf))提供了比手動(dòng)方法更好的精度,同時(shí)還提供了電子圖像指導(dǎo)和電子過(guò)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(zhuān)用的一次性研磨刀頭,其同時(shí)地分發(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玻片的移動(dòng)的x-y載臺(tái),其中各組織載片中的一個(gè)(通常是h&e載片)被加載到載臺(tái)上并將其成像以便用戶描畫(huà)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)也位于載臺(tái)上,并對(duì)其進(jìn)行實(shí)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(duì)應(yīng)于連續(xù)切割的組織切片的研磨載片之間手動(dòng)轉(zhuǎn)移注釋?zhuān)瑥亩沟媚軌蜻M(jìn)一步指導(dǎo)解剖和生成過(guò)程的電子記錄。
雖然現(xiàn)存的中間解剖系統(tǒng)比手動(dòng)解剖方法更有效且更適用于生物樣本的生物標(biāo)記分析,但是它們以許多方式受到限制而無(wú)法更廣泛的使用。該系統(tǒng)在指定和構(gòu)造用于研磨的注釋方面有所不足。必須將在參考載片圖像上描畫(huà)輪廓的注釋通過(guò)中間解剖系統(tǒng)上的手動(dòng)交互的圖像對(duì)齊和注釋映射程序映射到研磨載片圖像。因此,映射過(guò)程的準(zhǔn)確度受限于中間解剖系統(tǒng)的放大率(分辨率)(約5x顯微鏡透鏡物鏡),這低于準(zhǔn)確地定義期望區(qū)邊緣(諸如腫瘤或免疫區(qū)邊緣)所需的放大率并且比用數(shù)字病理學(xué)系統(tǒng)可能且通常得到的(20x、40x顯微鏡物鏡等)低得多,這導(dǎo)致所提取的組織數(shù)據(jù)被其它形式的組織訛誤與從期望的生物特定區(qū)中排他性地提取組織相對(duì)抗。
生成研磨注釋的過(guò)程對(duì)于取得組織用于具體診斷或生物目的來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。現(xiàn)有系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員一次一個(gè)載片地以連續(xù)方式操作,并且生成這些注釋的過(guò)程是人工密集型過(guò)程。這些系統(tǒng)缺乏在臨床前藥物發(fā)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)研究學(xué)習(xí)和臨床預(yù)后和預(yù)測(cè)性分析的使用中以相關(guān)方式從多個(gè)組織載片中提取組織、分析并研究來(lái)自多個(gè)區(qū)和相鄰載片的分子和基因序列分析信息的靈活性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本主題公開(kāi)通過(guò)提供用于在數(shù)字病理學(xué)成像系統(tǒng)上經(jīng)由參考載片和研磨載片的數(shù)字圖像捕捉的生物標(biāo)本和組織載片的中間解剖的指令或系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法和臨床工作流程解決了上面識(shí)別出的問(wèn)題,其使用數(shù)字病理學(xué)軟件應(yīng)用通過(guò)直接注釋或利用自動(dòng)化標(biāo)記間配準(zhǔn)操作將來(lái)自參考載片的掃描高放大率圖像的注釋映射到研磨圖像來(lái)在研磨載片的數(shù)字化高分辨率圖像上生成研磨注釋?zhuān)⑶胰缓蠡谥虚g解剖系統(tǒng)上的主要用于研磨目的的已注釋研磨圖像來(lái)處理一個(gè)或多個(gè)研磨載片。使用數(shù)字病理學(xué)整體載片掃描器以期望的高分辨率(20x、40x等)數(shù)字掃描對(duì)應(yīng)于組織樣本的鄰近切片的多個(gè)載片以生成高分辨率圖像。一旦被數(shù)字化就可以由操作者或通過(guò)使用任何數(shù)字病理學(xué)整體載片圖像觀察應(yīng)用上的圖像分析操作來(lái)注釋一個(gè)或多個(gè)圖像以描繪感興趣區(qū)域。已注釋圖像中的一個(gè)或多個(gè)可以被指定為一組參考圖像。以類(lèi)似方式,可以將一個(gè)或多個(gè)圖像指定為一組研磨圖像,即,所述載片意圖通過(guò)中間解剖系統(tǒng)或研磨系統(tǒng)來(lái)解剖。例如,研磨載片可以是未著色組織載片。因此可以使用同一成像系統(tǒng)獲取參考載片和研磨載片的圖像。
為了對(duì)研磨載片中的每一個(gè)生成該組特定的研磨注釋?zhuān)脩艨梢詮膮⒖紙D像中選擇預(yù)期的一組參考注釋并在數(shù)字病理學(xué)軟件應(yīng)用中執(zhí)行標(biāo)記間配準(zhǔn)操作以準(zhǔn)確地以掃描的高放大率來(lái)配準(zhǔn)并將來(lái)自對(duì)應(yīng)的參考圖像的注釋映射到研磨圖像。研磨圖像可以表示用相同或不同著色劑組合著色的組織載片。研磨載片可以是未著色組織載片。因此可以基于標(biāo)記間配準(zhǔn)而利用與任何研磨載片相關(guān)聯(lián)的圖像上的注釋使用同一成像系統(tǒng)來(lái)獲取參考載片和研磨載片的圖像。每個(gè)圖像與其相應(yīng)注釋和元數(shù)據(jù)一起可以與項(xiàng)目或案例相關(guān)聯(lián),并被存儲(chǔ)在圖像管理系統(tǒng)中。此外,將研磨載片加載到中間解剖系統(tǒng)上,并且對(duì)應(yīng)的研磨圖像與其研磨注釋一起從圖像管理系統(tǒng)導(dǎo)入到中間解剖系統(tǒng)中,所述中間解剖系統(tǒng)是從該中間解剖系統(tǒng)上的軟件接口調(diào)用的。針對(duì)要研磨的載片中的每一個(gè),可以捕捉研磨載片的實(shí)況圖像,并且可以使用同標(biāo)記配準(zhǔn)來(lái)將注釋從所導(dǎo)入且已注釋的圖像映射到正研磨的載片的實(shí)況圖像。因此,在中間解剖系統(tǒng)上研磨研磨載片上的打算的區(qū)的過(guò)程僅要求導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的已注釋研磨圖像而與導(dǎo)入和進(jìn)一步利用參考圖像中的任何沒(méi)有任何相關(guān)性或不需要導(dǎo)入和進(jìn)一步利用參考圖像中的任何。因此,研磨系統(tǒng)主要用于研磨和組織提取目的。研磨載片可以基于相關(guān)聯(lián)的注釋來(lái)研磨,其中將已研磨組織輸出到與加標(biāo)簽的研磨載片相關(guān)聯(lián)地加標(biāo)簽的容器中,并且所述元數(shù)據(jù)包括參考載片和注釋信息。
因此,所提出的工作流程使得以分批裝配模式在高分辨率數(shù)字病理學(xué)系統(tǒng)上數(shù)字化來(lái)自組織塊或患者的全部加標(biāo)簽的組織載片并將其保存到圖像管理系統(tǒng)是可能的。病理學(xué)家或醫(yī)學(xué)專(zhuān)家可離線地在任何計(jì)算機(jī)上使用數(shù)字病理學(xué)軟件應(yīng)用來(lái)導(dǎo)入、檢查數(shù)字圖像和在所選參考載片的圖像上進(jìn)行注釋并針對(duì)要研磨的載片中的每一個(gè)選擇該組參考注釋。一旦描畫(huà)出了參考注釋的輪廓,就可在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行標(biāo)記間配準(zhǔn)操作以對(duì)全部組織數(shù)據(jù)集分批執(zhí)行并在要研磨的載片的圖像上輸出對(duì)應(yīng)的研磨注釋并將其保存到圖像管理系統(tǒng)。在緊接下來(lái)或稍后的會(huì)話中,中間解剖系統(tǒng)技術(shù)人員或操作者可以在沒(méi)有任何另外的指導(dǎo)或來(lái)自醫(yī)學(xué)專(zhuān)家的輸入的情況下物理地加載全部加標(biāo)簽的研磨載片并將它們加載到中間解剖系統(tǒng)上并連接到圖像管理系統(tǒng)以導(dǎo)入研磨圖像和相關(guān)聯(lián)的注釋。并且對(duì)于要物理地研磨的載片中的每一個(gè),通過(guò)使用解剖系統(tǒng)上的軟件接口,使用同標(biāo)記配準(zhǔn)操作來(lái)將研磨注釋映射到實(shí)況捕捉的相機(jī)坐標(biāo)系統(tǒng)并將所提取的組織收集到加標(biāo)簽的容器中。因此,該整體工作流程使得數(shù)字病理學(xué)指導(dǎo)的中間解剖系統(tǒng)在高體積臨床前和臨床設(shè)置中操作。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中,本主題公開(kāi)提供了一種組合數(shù)字病理學(xué)成像子系統(tǒng)和中間解剖或研磨子系統(tǒng)的儀器或系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:處理器以及被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被所述處理器執(zhí)行以實(shí)行包括以下各項(xiàng)的操作:使用標(biāo)記間配準(zhǔn)操作來(lái)將注釋從第一圖像映射到包括研磨圖像的多個(gè)相鄰圖像中的一個(gè)或多個(gè),以及隨后基于所述注釋解剖對(duì)應(yīng)于所述研磨圖像的研磨載片,其中所述注釋被映射到所述研磨載片的實(shí)況圖像。
根據(jù)該實(shí)施例,所述第一圖像和所述多個(gè)相鄰圖像可以對(duì)應(yīng)于組織塊的連續(xù)切片。所述第一圖像和所述研磨圖像可以對(duì)應(yīng)于同一研磨載片。所述操作還可以包括基于所述注釋生成研磨注釋。所述一個(gè)或多個(gè)注釋可以包括xml數(shù)據(jù)。所述操作還可以包括將來(lái)自所述研磨載片的所述一個(gè)或多個(gè)注釋和已研磨組織樣本與患者相關(guān)聯(lián)。所述關(guān)聯(lián)可以包括使用唯一標(biāo)識(shí)符。也可以將所述已研磨組織樣本的分析結(jié)果與所述患者相關(guān)聯(lián)??梢允褂盟鲆蜒心ソM織樣本的分析結(jié)果來(lái)確定隨后的掃描操作或隨后的研磨操作中的一個(gè)或多個(gè)??梢允褂猛瑯?biāo)記配準(zhǔn)操作將所述注釋映射到所述研磨載片中的每一個(gè)的實(shí)況圖像。隨后可以基于所述已注釋實(shí)況圖像來(lái)解剖所述研磨載片上的已注釋感興趣區(qū)域。
在另一示例性實(shí)施例中,本主題公開(kāi)提供了供在所述組合系統(tǒng)中使用的相應(yīng)的數(shù)字病理學(xué)成像子系統(tǒng)和中間解剖或研磨子系統(tǒng)。
在另一示例性實(shí)施例中,本主題公開(kāi)提供了一種數(shù)字病理學(xué)成像儀器或系統(tǒng),包括:處理器以及被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被所述處理器執(zhí)行以實(shí)行包括以下各項(xiàng)的操作:注釋組織塊的多個(gè)連續(xù)圖像中的第一圖像,將一個(gè)或多個(gè)注釋從所述第一圖像映射到研磨圖像,以及將所述研磨圖像的所述一個(gè)或多個(gè)注釋導(dǎo)出到研磨系統(tǒng),其中所述研磨系統(tǒng)基于所述一個(gè)或多個(gè)注釋來(lái)解剖與所述研磨圖像相關(guān)聯(lián)的研磨載片。
根據(jù)該實(shí)施例,所述研磨系統(tǒng)可以使用同標(biāo)記配準(zhǔn)操作來(lái)將所述注釋從所述已注釋研磨圖像映射到研磨載片的實(shí)況圖像。從所述第一圖像到所述研磨圖像的注釋映射可以使用標(biāo)記間配準(zhǔn)操作。
在又一示例性實(shí)施例中,本主題公開(kāi)提供了一種研磨或中間解剖系統(tǒng)或儀器,包括:處理器以及被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被所述處理器執(zhí)行以實(shí)行包括以下各項(xiàng)的操作:從成像系統(tǒng)導(dǎo)入一個(gè)或多個(gè)注釋?zhuān)渲兴鲆粋€(gè)或多個(gè)研磨注釋指示組織標(biāo)本的感興趣區(qū),所述組織標(biāo)本是組織塊的多個(gè)連續(xù)切片中的一個(gè),并且其中所述一個(gè)或多個(gè)研磨注釋是在被耦合到用于掃描所述組織標(biāo)本的掃描器的工作站上生成的,將所述一個(gè)或多個(gè)注釋映射到研磨載片的實(shí)況圖像以生成研磨注釋?zhuān)约盎谒鲅心プ⑨尳馄仕鲅心ポd片。
根據(jù)該實(shí)施例,到所述實(shí)況圖像的注釋映射可以是基于同標(biāo)記配準(zhǔn)操作??梢詫⑺鲎⑨屴D(zhuǎn)譯成研磨系統(tǒng)的坐標(biāo)系。
在又一示例性實(shí)施例中,本主題公開(kāi)提供了一種用于組合式數(shù)字病理學(xué)和中間解剖的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。所述方法包括以下步驟:將注釋從第一圖像映射到包括研磨圖像的多個(gè)相鄰圖像中的一個(gè)或多個(gè);以及隨后基于所述注釋解剖對(duì)應(yīng)于所述研磨圖像的研磨載片;其中所述注釋被映射到所述研磨載片的實(shí)況圖像。
根據(jù)該實(shí)施例,從所述第一圖像到所述研磨圖像的注釋映射可以使用標(biāo)記間配準(zhǔn)操作。所述研磨系統(tǒng)可以使用同標(biāo)記配準(zhǔn)操作來(lái)將所述注釋從所述已注釋研磨圖像映射到研磨載片的實(shí)況圖像。所述第一圖像和所述多個(gè)相鄰圖像可以對(duì)應(yīng)于組織塊的連續(xù)切片。所述一個(gè)或多個(gè)研磨注釋可以指示組織標(biāo)本的感興趣區(qū),所述組織標(biāo)本是組織塊的多個(gè)連續(xù)切片中的一個(gè)。所述一個(gè)或多個(gè)研磨注釋可以是在被耦合到用于掃描所述組織標(biāo)本的掃描器的工作站上生成的。
具體來(lái)說(shuō),可以由所述系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行該方法。因此,關(guān)于系統(tǒng)公開(kāi)的特征要相應(yīng)地被理解為關(guān)于方法被公開(kāi)。
在又一示例性實(shí)施例中,本主題公開(kāi)提供了一種用于組合式數(shù)字病理學(xué)和中間解剖的儀器,包括:處理器;以及被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令,所述計(jì)算機(jī)可讀指令當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時(shí)促使所述處理器實(shí)行所述方法中的一個(gè)。
在又一示例性實(shí)施例中,本主題公開(kāi)提供了一種數(shù)字病理學(xué)儀器,其被裝備用于在所述方法中的一個(gè)中使用,所述數(shù)字病理學(xué)儀器包括:處理器;以及被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令,所述計(jì)算機(jī)可讀指令當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時(shí)促使所述處理器實(shí)行包括以下各項(xiàng)的操作:將注釋從第一圖像映射到包括研磨圖像的多個(gè)相鄰圖像中的一個(gè)或多個(gè);以及將所述研磨圖像的所述一個(gè)或多個(gè)注釋導(dǎo)出到研磨系統(tǒng)。
在又一示例性實(shí)施例中,本主題公開(kāi)提供了一種中間解剖儀器,其被裝備用于在所述方法中的一個(gè)中使用,所述中間解剖儀器包括:處理器;以及被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令,所述計(jì)算機(jī)可讀指令當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時(shí)促使所述處理器實(shí)行包括以下各項(xiàng)的操作:從成像系統(tǒng)導(dǎo)入一個(gè)或多個(gè)注釋?zhuān)约盎谒鲎⑨尳馄蕦?duì)應(yīng)于所述研磨圖像的研磨載片;其中所述注釋被映射到所述研磨載片的實(shí)況圖像。
附圖說(shuō)明
圖1描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的包括分離的成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)的數(shù)字病理學(xué)系統(tǒng)。
圖2描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的包括組合式成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)的數(shù)字病理學(xué)系統(tǒng)。
圖3描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于使用分離的成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行中間解剖的方法。
圖4描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于使用分離的成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行中間解剖的這樣的替換方法。
圖5描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于使用組合式成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行中間解剖的方法。
圖6描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的由本文中公開(kāi)的系統(tǒng)和方法而使得能夠?qū)崿F(xiàn)的回環(huán)(loop-back)分析。
具體實(shí)施方式
本主題公開(kāi)通過(guò)提供用于在數(shù)字病理學(xué)成像系統(tǒng)上經(jīng)由參考載片和研磨載片的數(shù)字圖像捕捉的生物標(biāo)本和組織載片的中間解剖的指令或系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法和臨床工作流程解決了上面識(shí)別出的問(wèn)題,其使用數(shù)字病理學(xué)軟件應(yīng)用通過(guò)直接注釋或利用自動(dòng)化標(biāo)記間配準(zhǔn)操作將來(lái)自參考載片的掃描高放大率圖像的注釋映射到研磨圖像來(lái)在研磨載片的數(shù)字化高分辨率圖像上生成研磨注釋?zhuān)⑶胰缓蠡谥虚g解剖系統(tǒng)上的主要用于研磨目的的已注釋研磨圖像來(lái)處理一個(gè)或多個(gè)研磨載片。使用數(shù)字病理學(xué)整體載片掃描器以期望的高分辨率(20x、40x等)數(shù)字掃描對(duì)應(yīng)于組織樣本的鄰近切片的多個(gè)載片以生成高分辨率圖像。一旦被數(shù)字化就可以由操作者或通過(guò)使用任何數(shù)字病理學(xué)整體載片圖像觀察應(yīng)用上的圖像分析操作來(lái)注釋一個(gè)或多個(gè)圖像以描繪感興趣區(qū)域。已注釋圖像中的一個(gè)或多個(gè)可以被指定為一組參考圖像。以類(lèi)似方式,可以將一個(gè)或多個(gè)圖像指定為一組研磨圖像,即,所述載片意圖通過(guò)中間解剖系統(tǒng)或研磨系統(tǒng)來(lái)解剖。例如,研磨載片可以是未著色組織載片。因此可以使用同一成像系統(tǒng)獲取參考載片和研磨載片的圖像。
為了對(duì)研磨載片中的每一個(gè)生成該組特定的研磨注釋?zhuān)脩艨梢詮膮⒖紙D像中選擇預(yù)期的一組參考注釋并在數(shù)字病理學(xué)軟件應(yīng)用中執(zhí)行標(biāo)記間配準(zhǔn)操作以準(zhǔn)確地以掃描的高放大率來(lái)配準(zhǔn)并將來(lái)自對(duì)應(yīng)的參考圖像的注釋映射到研磨圖像。研磨圖像可以表示用相同或不同著色劑組合著色的組織載片。研磨載片可以是未著色組織載片。因此可以基于標(biāo)記間配準(zhǔn)而利用與任何研磨載片相關(guān)聯(lián)的圖像上的注釋使用同一成像系統(tǒng)來(lái)獲取參考載片和研磨載片的圖像。每個(gè)圖像與其相應(yīng)注釋和元數(shù)據(jù)一起可以與項(xiàng)目或案例相關(guān)聯(lián),并被存儲(chǔ)在圖像管理系統(tǒng)中。此外,將研磨載片加載到中間解剖系統(tǒng)上,并且對(duì)應(yīng)的研磨圖像與其研磨注釋一起從圖像管理系統(tǒng)導(dǎo)入到中間解剖系統(tǒng)中,所述中間解剖系統(tǒng)是從該中間解剖系統(tǒng)上的軟件接口調(diào)用的。針對(duì)要研磨的載片中的每一個(gè),可以捕捉研磨載片的實(shí)況圖像,并且可以使用同標(biāo)記配準(zhǔn)來(lái)將注釋從所導(dǎo)入且已注釋的圖像映射到正研磨的載片的實(shí)況圖像。因此,在中間解剖系統(tǒng)上研磨研磨載片上的打算的區(qū)的過(guò)程僅要求導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的已注釋研磨圖像而既與導(dǎo)入和進(jìn)一步利用參考圖像中的任何沒(méi)有任何相關(guān)性也不需要導(dǎo)入和進(jìn)一步利用參考圖像中的任何。因此,研磨系統(tǒng)主要用于研磨和組織提取目的。研磨載片可以基于相關(guān)聯(lián)的注釋來(lái)研磨,其中將已研磨組織輸入到與加標(biāo)簽的研磨載片相關(guān)聯(lián)地加標(biāo)簽的容器中,并且所述元數(shù)據(jù)包括參考載片和注釋信息。
因此,所提出的工作流程使得以分批裝配模式在高分辨率數(shù)字病理學(xué)系統(tǒng)上數(shù)字化來(lái)自組織塊或患者的全部加標(biāo)簽的組織載片并將其保存到圖像管理系統(tǒng)是可能的。病理學(xué)家或醫(yī)學(xué)專(zhuān)家可離線地在任何計(jì)算機(jī)上使用數(shù)字病理學(xué)軟件應(yīng)用來(lái)導(dǎo)入、檢查數(shù)字圖像和在所選參考載片的圖像上進(jìn)行注釋并針對(duì)要研磨的載片中的每一個(gè)選擇該組參考注釋。一旦描畫(huà)輪廓出了參考注釋?zhuān)涂梢栽谟?jì)算機(jī)上執(zhí)行標(biāo)記間配準(zhǔn)操作以對(duì)全部組織數(shù)據(jù)集分批執(zhí)行并在要研磨的載片的圖像上輸出對(duì)應(yīng)的研磨注釋并將其保存到圖像管理系統(tǒng)。在緊接下來(lái)或稍后的會(huì)話中,中間解剖系統(tǒng)技術(shù)人員或操作者可以在沒(méi)有任何另外的指導(dǎo)或來(lái)自醫(yī)學(xué)專(zhuān)家的輸入的情況下物理地加載全部加標(biāo)簽的研磨載片并將它們加載到中間解剖系統(tǒng)上并連接到圖像管理系統(tǒng)以導(dǎo)入研磨圖像和相關(guān)聯(lián)的注釋。對(duì)于要物理地研磨的每個(gè)載片,通過(guò)使用解剖系統(tǒng)上的軟件接口,同標(biāo)記配準(zhǔn)操作來(lái)將研磨注釋映射到實(shí)況捕捉的相機(jī)坐標(biāo)系統(tǒng)并將所提取的組織收集到加標(biāo)簽的容器中。因此,該整體工作流程使得數(shù)字病理學(xué)指導(dǎo)的中間解剖系統(tǒng)在高體積臨床前和臨床設(shè)置中操作。
圖1描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的包括用于成像100和研磨110的分離子系統(tǒng)的數(shù)字病理學(xué)系統(tǒng)。成像子系統(tǒng)100可以包括用于生成一個(gè)或多個(gè)分析物的圖像的硬件和軟件。例如,成像子系統(tǒng)100可以包括存儲(chǔ)器101,其存儲(chǔ)由被耦合到計(jì)算機(jī)104的處理器103執(zhí)行的多個(gè)處理模塊或邏輯指令。除了處理器103和存儲(chǔ)器101之外,計(jì)算機(jī)104還可以包括用戶輸入和輸出設(shè)備,諸如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸筆、顯示器/觸摸屏和聯(lián)網(wǎng)元件。例如,在存儲(chǔ)器101內(nèi)的處理模塊的執(zhí)行可以通過(guò)用戶輸入以及由通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或用于存儲(chǔ)并稍后由計(jì)算機(jī)104檢索的數(shù)據(jù)庫(kù)提供的輸入來(lái)觸發(fā)。成像子系統(tǒng)100可以包括整體載片掃描器,諸如ventanaiscanht或iscancoreo,或者整體載片圖像管理系統(tǒng),諸如virtuoso(rtm)或scanscope(rtm)。
成像子系統(tǒng)100還可以包括成像組件102,諸如數(shù)字顯微鏡或整體載片掃描器。成像組件102取決于所生成的圖像的類(lèi)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(tuán)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)不同生物標(biāo)記的著色分析物而已被著色,其中成像硬件102包括亮視野rgb相機(jī)或熒光成像系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)。成像子系統(tǒng)100可以生成對(duì)應(yīng)于組織塊的連續(xù)切片的多個(gè)圖像,所述連續(xù)切片諸如取自被認(rèn)為患有癌癥的患者的活體組織切片。每個(gè)連續(xù)切片可以安裝在單獨(dú)的載片上并用著色劑和生物標(biāo)記的不同組合來(lái)著色,從而得到描繪相鄰組織切片的多個(gè)分析物??梢砸杂刹±韺W(xué)家指定的任何縮放水平(諸如20x、40x等)來(lái)掃描圖像,并且可以從任何類(lèi)型的生物特征來(lái)描繪該圖像,所述生物特征諸如h&e或任何其它ihc、ish、細(xì)胞學(xué)(小便器、血液涂片薄制備、風(fēng)干、觸摸制備、細(xì)胞塊)ctc和/或感興趣的血液學(xué)載片。由成像組件102向存儲(chǔ)器101提供這些圖像和其它信息(諸如關(guān)于目標(biāo)組織類(lèi)型或?qū)ο蟮男畔ⅲ┮约皩?duì)著色和/或成像平臺(tái)的標(biāo)識(shí)(哪些且有多少特定抗體分子聯(lián)結(jié)到了組織上的某些聯(lián)結(jié)部位或目標(biāo)(諸如腫瘤標(biāo)記或特定免疫細(xì)胞的生物標(biāo)記等))以根據(jù)存儲(chǔ)于其上的邏輯模塊進(jìn)行處理。此外,可以提供由病理學(xué)家給出的生物問(wèn)題/要求診斷以及使得能夠跟蹤隨后的處理結(jié)果并將其與針對(duì)正診斷的患者的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄相關(guān)聯(lián)的患者信息。
例如,注釋和配準(zhǔn)模塊105可以接收所述圖像和數(shù)據(jù),并且可以使得能夠選擇圖像的各部分的注釋并將這些注釋配準(zhǔn)到相鄰的組織載片的圖像。可以將一個(gè)或多個(gè)圖像指定為參考圖像,其被呈現(xiàn)在接口上以使得用戶能夠指定感興趣的區(qū)域或?qū)ο?,并?duì)這些感興趣區(qū)域加標(biāo)簽和注釋以用于研磨,或用于其它診斷和處理目的。注釋可以描繪在其處特定的生物標(biāo)記表達(dá)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(biāo)記子類(lèi)型區(qū)等。注釋還可以使用用于檢測(cè)和/或分割(一個(gè)或多個(gè))參考圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域或?qū)ο蟮膱D像分析操作來(lái)自動(dòng)生成。例如,自動(dòng)化圖像分析操作可以檢測(cè)期望的組織類(lèi)型(諸如h&e載片中的腫瘤、淋巴區(qū)等)或在ihc著色的載片中的高標(biāo)記表達(dá)的熱點(diǎn)(比如任何腫瘤、免疫或血管標(biāo)記腫瘤標(biāo)記、免疫標(biāo)記等)。參考圖像可以描繪h&e載片。
可以調(diào)用注釋和配準(zhǔn)模塊105的配準(zhǔn)組件以將注釋從所述參考圖像轉(zhuǎn)移到一個(gè)或多個(gè)相鄰圖像。例如,一個(gè)或多個(gè)圖像可以對(duì)應(yīng)于被指定為要由研磨系統(tǒng)110解剖的載片。這些圖像(在后文中稱為研磨圖像)可以另外使用例如標(biāo)記間或同標(biāo)記配準(zhǔn)操作被自動(dòng)注釋有感興趣區(qū)域。研磨注釋可以是針對(duì)每個(gè)研磨載片客戶特定地從被選成反映或分析某一生物問(wèn)題的參考注釋的對(duì)應(yīng)子集構(gòu)建的。用著色劑和標(biāo)記的不同組合的跨分析物的示例性配準(zhǔn)操作使用標(biāo)記間操作,諸如參考共同受讓且共同未決的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)wo2014140070a2進(jìn)一步描述的方法,藉此將所述申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體地并入到本文中。所并入的專(zhuān)利申請(qǐng)的相關(guān)部分描述了一種計(jì)算機(jī)化的圖像配準(zhǔn)過(guò)程,其包括從單個(gè)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(dòng)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(zhǔn)模式,其包括:從所述第一數(shù)字圖像生成第一灰度級(jí)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(jí)組織前景圖像,從所述第一灰度級(jí)組織前景圖像計(jì)算第一組織二值邊緣圖以及從所述第二灰度級(jí)組織前景圖像計(jì)算第二組織二值邊緣圖,計(jì)算全局變換參數(shù)以對(duì)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(jì)算全局變換參數(shù)還可以包括使用基于時(shí)刻的映射方法來(lái)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?xì)配準(zhǔn)模式來(lái)細(xì)化所述第一數(shù)字圖像和所述第二數(shù)字圖像的對(duì)齊。所述精細(xì)配準(zhǔn)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(duì)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(lái)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(duì)于粗略模式配準(zhǔn)改進(jìn)了匹配的最小成本窗口。
由注釋和配準(zhǔn)模塊105執(zhí)行的另一示例性配準(zhǔn)方法可以包括同標(biāo)記的基于線的配準(zhǔn)操作,包括用線段對(duì)在載片中反映出的組織樣本的邊界區(qū)進(jìn)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(shí)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(dāng)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(dá)190度并且水平豎直翻轉(zhuǎn)時(shí)可能發(fā)生的感興趣區(qū)域不匹配),諸如當(dāng)在兩個(gè)圖像之間大于50%的線可能匹配時(shí)對(duì)齊圖像。在另外的實(shí)施例中,可以執(zhí)行涉及到在梯度量值圖像上進(jìn)行的歸一化的、基于相關(guān)的塊匹配的附加的更精細(xì)的子圖像配準(zhǔn)過(guò)程以計(jì)算全局對(duì)齊的圖像之間的局部細(xì)化。參考共同受讓且共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)61/885024進(jìn)一步描述了該配準(zhǔn)方法,藉此將所述申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體地并入到本文中。該同標(biāo)記配準(zhǔn)方法可以在研磨圖像表示未著色載片時(shí)使用,并且所述注釋預(yù)期被從研磨圖像映射到研磨載片的實(shí)況圖像捕捉??梢允褂萌魏纹渌錅?zhǔn)方法,只要其以使得能夠基于已注釋的參考載片實(shí)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(zhǔn)的方式跨具有不同著色劑的圖像提供注釋的自動(dòng)化映射。
可以將與患者相關(guān)聯(lián)的圖像(包括任何已注釋圖像、參考圖像和研磨圖像)以及任何附加的元數(shù)據(jù)(包括以xml或其它格式的注釋?zhuān)┖头治鑫镄畔⒋鎯?chǔ)在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)106中。項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)106使得成像子系統(tǒng)100能夠?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)項(xiàng)目或圖像集合以及注釋導(dǎo)出到其它外部系統(tǒng),諸如研磨子系統(tǒng)110。項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)106可以包括或包含圖像管理系統(tǒng)(ims)。
如本文中所述,可以將研磨圖像的注釋導(dǎo)入到現(xiàn)存的中間解剖系統(tǒng)或研磨系統(tǒng)(諸如研磨子系統(tǒng)110)中,從而改進(jìn)使用高分辨率研磨注釋用于打算由研磨子系統(tǒng)110進(jìn)行解剖的研磨載片的實(shí)況圖像的能力。研磨子系統(tǒng)110可以包括用于將一個(gè)或多個(gè)組織載片或研磨載片中間解剖到與圖像項(xiàng)目或待診斷患者相關(guān)聯(lián)的特定容器中的硬件和軟件。例如,研磨子系統(tǒng)110可以包括存儲(chǔ)器111,其存儲(chǔ)由被耦合到計(jì)算機(jī)114的處理器113執(zhí)行的多個(gè)處理模塊或邏輯指令。除了處理器113和存儲(chǔ)器111之外,計(jì)算機(jī)114還可以包括用戶輸入和輸出設(shè)備,諸如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸筆、顯示器/觸摸屏和聯(lián)網(wǎng)元件。例如,在存儲(chǔ)器111內(nèi)的處理模塊的執(zhí)行可以通過(guò)用戶輸入以及由通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或用于存儲(chǔ)并稍后由計(jì)算機(jī)114檢索的數(shù)據(jù)庫(kù)提供的輸入來(lái)觸發(fā)。
研磨子系統(tǒng)110還可以包括成像和研磨組件112(諸如安裝在研磨平臺(tái)上的相機(jī))以及用于將已研磨或已解剖組織捕捉到加標(biāo)簽容器中的硬件。通常,該相機(jī)是具有比用于數(shù)字化組織載片的數(shù)字病理學(xué)系統(tǒng)的放大率更低的放大率的相機(jī)??梢詫⒅T如組織載片之類(lèi)的對(duì)象附著到能夠?qū)崿F(xiàn)受控的x和y軸移動(dòng)的平臺(tái)或載臺(tái),使得其可以相對(duì)于固定的旋轉(zhuǎn)切割刀頭被驅(qū)動(dòng),從而對(duì)所述對(duì)象塑形。塑料研磨刀頭可以同時(shí)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?yàn)榻M織相比于玻璃相對(duì)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的力來(lái)切割通過(guò)組織而滑過(guò)載玻片。從載玻片研磨組織還提供將數(shù)字顯微鏡置于載片下方以便查看過(guò)程、引導(dǎo)解剖和生成數(shù)字文檔資料的機(jī)會(huì)。
研磨子系統(tǒng)112的存儲(chǔ)器111可以存儲(chǔ)導(dǎo)入和配準(zhǔn)模塊115以將注釋和圖像從成像子系統(tǒng)100導(dǎo)入并導(dǎo)入到控制研磨硬件112以基于所述注釋來(lái)解剖組織載片。一般地,現(xiàn)有技術(shù)研磨系統(tǒng)包括提供使得用戶能夠數(shù)字化地指示感興趣區(qū)域或在研磨載片的放大的實(shí)況視圖之上手動(dòng)地對(duì)齊所導(dǎo)入的已注釋參考圖像的接口的軟件。然而,本實(shí)施例的導(dǎo)入和配準(zhǔn)模塊115使得能夠使用諸如同標(biāo)記配準(zhǔn)操作之類(lèi)的配準(zhǔn)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)注釋從來(lái)自項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)106的任何載片到研磨載片的實(shí)況捕捉的自動(dòng)化映射以使得能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的解剖??梢砸杂脩糁付ǖ目s放水平來(lái)捕捉研磨載片的實(shí)況圖像。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。xml文件可以包括關(guān)于包括和排除感興趣區(qū)或區(qū)域的注釋的多面體和輪廓的幾何信息。可以導(dǎo)入來(lái)自多個(gè)參考圖像的注釋?zhuān)允沟媚軌驈难心ポd片解剖多個(gè)感興趣區(qū)域。可以導(dǎo)入高分辨率注釋以改進(jìn)研磨質(zhì)量。
導(dǎo)入注釋消除了對(duì)加載參考載片或?qū)⒖紙D像導(dǎo)入到研磨子系統(tǒng)110中的需要。通過(guò)提供成像子系統(tǒng)100與研磨子系統(tǒng)110之間的實(shí)時(shí)通信并通過(guò)提供在兩個(gè)子系統(tǒng)中共同的配準(zhǔn)機(jī)構(gòu),成像子系統(tǒng)100的數(shù)字病理學(xué)工作站的操作者與研磨子系統(tǒng)100的實(shí)況捕捉組件進(jìn)行交互可以是可能的。例如,在本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例中,導(dǎo)入和配準(zhǔn)模塊115可以將由成像和研磨組件112捕捉的研磨載片的實(shí)況圖像導(dǎo)出到成像子系統(tǒng)100??梢栽诔上褡酉到y(tǒng)100上將注釋配準(zhǔn)到實(shí)況圖像上,并將研磨注釋提供給研磨控制模塊116以控制研磨過(guò)程。這使得數(shù)字病理學(xué)工作站上的遠(yuǎn)程操作者能夠控制外部研磨子系統(tǒng)上的研磨操作。
此外,來(lái)自存儲(chǔ)在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)106中的以不同方式著色的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解剖未著色的組織載片,還能夠解剖已著色的組織載片。在本主題公開(kāi)的一些實(shí)施例中,被用作參考圖像的相同組織也可以用于研磨目的。可以使用同標(biāo)記配準(zhǔn)操作來(lái)跨用相同分析物著色的圖像轉(zhuǎn)移注釋?zhuān)梢允褂脴?biāo)記間或基于特征的配準(zhǔn)來(lái)將注釋映射到未著色圖像。例如,可以如上所述的那樣在成像子系統(tǒng)100上注釋表示未著色載片的研磨圖像,將其導(dǎo)入到研磨子系統(tǒng)110中,并映射到未著色載片的實(shí)況圖像上以指導(dǎo)研磨控制模塊116解剖該未著色載片。附加地,導(dǎo)入注釋的能力使得能夠?qū)⑺鲎⑨審模ㄈ缟纤龅哪菢釉谡w載片掃描器上數(shù)字化的)多個(gè)參考圖像映射到單個(gè)或一組多個(gè)研磨載片以用于組織解剖。例如,在給定了來(lái)自一患者的其中可以單獨(dú)地?cái)?shù)字化和注釋多個(gè)單獨(dú)的生物標(biāo)記載片(諸如h&e、er、pr、her2、ish等)的組織塊的情況下,可以導(dǎo)入這些注釋的任何期望的組合并將它們自動(dòng)配準(zhǔn)和映射到研磨載片的圖像。除了將來(lái)自參考圖像的注釋映射到研磨載片圖像之外,研磨子系統(tǒng)110還可以提供接口以在研磨之前微調(diào)或調(diào)節(jié)注釋??梢砸赃m合于成像和研磨組件112的分辨率并且取決于實(shí)況圖像的縮放/放大水平將從成像子系統(tǒng)102導(dǎo)入的高分辨率研磨注釋映射到實(shí)況圖像。
研磨控制模塊116通過(guò)遵循從研磨圖像映射到研磨載片的實(shí)況圖像的注釋來(lái)對(duì)研磨載片執(zhí)行解剖。研磨控制模塊116還可以確定針對(duì)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(duì)打算用于解剖的組織分發(fā)的液體的最佳體積。該基于生成自高分辨率配準(zhǔn)和映射的研磨注釋的自動(dòng)化研磨降低了技術(shù)人員或人類(lèi)操作者手動(dòng)地注釋研磨載片圖像的負(fù)擔(dān)。此外,為了使得能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的功能性并用于不同目的,可以在研磨系統(tǒng)上更新的研磨注釋可以被保存到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)并被導(dǎo)入回到數(shù)字病理學(xué)軟件應(yīng)用中以用于任何之后的使用。從而改進(jìn)了跨平臺(tái)的注釋和配準(zhǔn)。隨后將基于注釋研磨的組織提取到(一個(gè)或多個(gè))容器中用于分析,所述容器與項(xiàng)目、或待診斷患者相關(guān)聯(lián)地加標(biāo)簽。例如,可以有與單個(gè)研磨載片相關(guān)聯(lián)的多個(gè)容器,即,針對(duì)每個(gè)正解剖的組織類(lèi)型或區(qū)一個(gè)容器。替換地或附加地,可以對(duì)多個(gè)研磨載片加條形碼或以其它方式加標(biāo)簽以對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)的多個(gè)容器??梢耘c跟特定組織標(biāo)本相關(guān)聯(lián)的分析結(jié)果一起跟蹤容器。所述分析可以是任何類(lèi)型的分析,諸如分子和/或基因序列分析。還可以使用類(lèi)似的加標(biāo)簽機(jī)制來(lái)跟蹤分析結(jié)果,所述加標(biāo)簽機(jī)制將項(xiàng)目中的參考/研磨圖像、用于生成已研磨組織的特定注釋以及容器與生物標(biāo)本或患者記錄相鏈接。
如上所述,模塊包括由處理器105和115執(zhí)行的邏輯。如本文中使用且遍及本公開(kāi)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(hào)和/或數(shù)據(jù)的形式的任何信息。軟件是此類(lèi)邏輯的一個(gè)示例。處理器的示例是計(jì)算機(jī)處理器(處理單元)、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、控制器和微控制器等。邏輯可以由存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(諸如存儲(chǔ)器101和111)上的信號(hào)形成,所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)在示例性實(shí)施例中可以是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦/電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom/eeprom)、閃速存儲(chǔ)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(gè)邏輯位置。此外,所述模塊不需要以任何特定順序來(lái)執(zhí)行。每個(gè)模塊可以在需要被執(zhí)行時(shí)調(diào)用另一模塊。
圖2描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的包括組合式成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)的數(shù)字病理學(xué)系統(tǒng)200。圖2的實(shí)施例組合了圖1的成像子系統(tǒng)100和研磨子系統(tǒng)110,得出了包括用于經(jīng)由成像組件202生成一個(gè)或多個(gè)分析物的圖像以及用于使用研磨組件212執(zhí)行中間解剖的硬件和軟件的系統(tǒng)200,其中成像和研磨組件二者都通過(guò)存儲(chǔ)于例如存儲(chǔ)器201上的共同的軟件應(yīng)用來(lái)控制和操作,存儲(chǔ)器201存儲(chǔ)由被耦合到計(jì)算機(jī)204的處理器203執(zhí)行的多個(gè)處理模塊或邏輯指令。除了處理器203和存儲(chǔ)器201之外,計(jì)算機(jī)204還可以包括用戶輸入和輸出設(shè)備,諸如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸筆、顯示器/觸摸屏和聯(lián)網(wǎng)元件。例如,在存儲(chǔ)器201內(nèi)的處理模塊的執(zhí)行可以通過(guò)用戶輸入以及由通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或用于存儲(chǔ)并稍后由計(jì)算機(jī)204檢索的數(shù)據(jù)庫(kù)提供的輸入來(lái)觸發(fā)。
如參考成像子系統(tǒng)100所述的那樣,系統(tǒng)200的成像組件202包括安裝在顯微鏡或物鏡上的相機(jī),或者具有顯微鏡和/或能夠以20x或40x放大率捕捉rgb或熒光圖像的高分辨率相機(jī)的整體載片掃描器,以及用于生成研磨載片的實(shí)況圖像的相機(jī)。物理載片加載和處理系統(tǒng)、用于保持組織載片的x-y載臺(tái)、諸如相機(jī)的光學(xué)成像組件、物鏡和用于掃描和用于研磨的其它相關(guān)聯(lián)的硬件可以是獨(dú)立的或者在掃描組件和研磨組件之間共享。可以添加到該集成系統(tǒng)的附加的硬件和軟件適配,包括用以將組織載片從整體載片掃描子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到中間解剖系統(tǒng)的任何硬件以及用于將提取出的組織容器自動(dòng)地加載和卸載到研磨噴嘴中的任何機(jī)器人儀器和相關(guān)聯(lián)的硬件。成像組件202可以用于生成對(duì)應(yīng)于組織塊的連續(xù)切片的多個(gè)圖像,其中每個(gè)連續(xù)切片都被安裝在單獨(dú)的載片上并用著色劑和生物標(biāo)記的不同組合來(lái)著色,從而得出描繪相鄰組織切片的多個(gè)分析物。系統(tǒng)200也可以共享硬件,例如可以使用相同的載臺(tái)和相同的相機(jī)用于掃描和研磨。可以以由病理學(xué)家指定的任何縮放水平來(lái)掃描圖像,并且可以從任何類(lèi)型的生物特征來(lái)描繪該圖像,所述生物特征諸如h&e或任何其它ihc、ish、細(xì)胞學(xué)(小便器、血液涂片薄制備、風(fēng)干、觸摸制備、細(xì)胞塊)ctc和/或感興趣的血液學(xué)載片。由成像組件202向存儲(chǔ)器201提供這些圖像和其它信息(諸如關(guān)于目標(biāo)組織類(lèi)型或?qū)ο蟮男畔ⅲ┮约皩?duì)著色和/或成像平臺(tái)的標(biāo)識(shí)(哪些且有多少特定抗體分子聯(lián)結(jié)到了組織上的某些聯(lián)結(jié)部位或目標(biāo)(諸如腫瘤標(biāo)記或特定免疫細(xì)胞的生物標(biāo)記等))以根據(jù)存儲(chǔ)于其上的邏輯模塊進(jìn)行處理。
注釋模塊205可以接收所述圖像并可以使得能夠選擇圖像的各部分的注釋?zhuān)⑶遗錅?zhǔn)模塊215可以使得能夠?qū)⑦@些注釋配準(zhǔn)到相鄰的組織載片的圖像,如上所述的那樣。例如,可以提供使得用戶能夠制定感興趣區(qū)域或?qū)ο蟛?duì)這些感興趣區(qū)域加標(biāo)簽和注釋以用于研磨或用于其它診斷和處理目的的接口。還可以使用圖像分析操作來(lái)自動(dòng)生成注釋。可以調(diào)用配準(zhǔn)模塊215以將注釋從已注釋圖像轉(zhuǎn)移到一個(gè)或多個(gè)相鄰圖像,包括研磨圖像。配準(zhǔn)模塊215可以執(zhí)行標(biāo)記間或同標(biāo)記配準(zhǔn)操作的任何組合。例如,用著色劑和標(biāo)記的不同組合的跨分析物的配準(zhǔn)操作使用標(biāo)記間操作,諸如參考共同受讓且共同未決的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)wo2014140070a2進(jìn)一步描述的方法,藉此將所述申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體地并入到本文中。可以通過(guò)同標(biāo)記配準(zhǔn)操作來(lái)執(zhí)行用相同著色劑組合的跨分析物的配準(zhǔn)操作,諸如參考共同受讓且共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)61/885024描述的那些,藉此將所述申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體地并入到本文中??梢允褂萌魏纹渌錅?zhǔn)方法,只要其以使得能夠基于已注釋的參考載片實(shí)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(zhǔn)的方式跨具有不同著色劑的圖像提供注釋的自動(dòng)化映射。
可以將與生物標(biāo)本相關(guān)聯(lián)的圖像(包括任何已注釋圖像、參考圖像和研磨圖像)以及任何附加元數(shù)據(jù)(包括注釋?zhuān)┖头治鑫镄畔⒋鎯?chǔ)在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)圖像以及注釋的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器中,其被示出在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)206中。可以以能夠交換注釋數(shù)據(jù)的任何格式來(lái)保存注釋?zhuān)T如xml、json、sql、ini或二進(jìn)制數(shù)據(jù)或其它格式。項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)206可以包括圖像管理系統(tǒng)(ims)以用于存儲(chǔ)參考和研磨載片的高分辨率圖像以及組織塊的其它圖像??梢允褂脕?lái)自項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)206的注釋的任何組合來(lái)生成研磨注釋以用于預(yù)期被解剖的研磨載片的實(shí)況圖像。例如,配準(zhǔn)模塊215使得能夠使用標(biāo)記間或同標(biāo)記配準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)注釋從來(lái)自項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)206的任何載片到研磨載片的實(shí)況捕捉的自動(dòng)化映射以使得能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的解剖。例如,同標(biāo)記配準(zhǔn)可以用于將注釋從研磨載片配準(zhǔn)到安裝在研磨組件212上的研磨載片的實(shí)況圖像捕捉。所述實(shí)況圖像可以是由包括安裝在由研磨組件212包括的研磨平臺(tái)或載臺(tái)上的相機(jī)的成像組件202生成的,研磨組件212還可以包括用于將已研磨或已解剖組織捕捉到加標(biāo)簽容器中的硬件??梢砸耘c原始捕捉的參考/研磨圖像的縮放水平相同或不同的用戶指定的縮放水平來(lái)捕捉實(shí)況圖像。也可以用不同的一組相機(jī)參數(shù)來(lái)共同地使用用于整體載片掃描的相機(jī)來(lái)捕捉研磨載片的實(shí)況圖像捕捉。
研磨控制模塊216可以通過(guò)遵循從研磨圖像映射到研磨載片的實(shí)況圖像的注釋來(lái)對(duì)研磨載片執(zhí)行解剖。研磨控制模塊216還可以確定針對(duì)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(duì)打算用于解剖的組織分發(fā)的液體的最佳體積。研磨/成像載臺(tái)可以包括在其上安裝研磨載片的x-y工作臺(tái)。可以提供裝置來(lái)移除作為已著色載片的任何研磨載片的蓋玻片。隨后將基于注釋研磨的組織提取到容器中用于分析,所述容器與項(xiàng)目、或待診斷患者相關(guān)聯(lián)地加標(biāo)簽。所述分析可以是任何類(lèi)型的分析,諸如分子和/或基因序列分析。還可以使用類(lèi)似的加標(biāo)簽機(jī)制來(lái)跟蹤分析結(jié)果,所述加標(biāo)簽機(jī)制將項(xiàng)目中的參考/研磨圖像、用于生成已研磨組織的特定注釋以及容器與患者記錄相鏈接。
如上所述,模塊包括由處理器205和215執(zhí)行的邏輯。如本文中使用且遍及本公開(kāi)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(hào)和/或數(shù)據(jù)的形式的任何信息。軟件是此類(lèi)邏輯的一個(gè)示例。處理器的示例是計(jì)算機(jī)處理器(處理單元)、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、控制器和微控制器等。邏輯可以由存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(諸如存儲(chǔ)器201和211)上的信號(hào)形成,所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)在示例性實(shí)施例中可以是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、可擦/電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom/eeprom)、閃速存儲(chǔ)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(gè)邏輯位置。此外,所述模塊不需要以任何特定順序來(lái)執(zhí)行。每個(gè)模塊可以在需要被執(zhí)行時(shí)調(diào)用另一模塊。
圖3描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于使用分離的成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行中間解剖的方法。圖3的方法可以由圖1的子系統(tǒng)中描繪的模塊的任何組合或者子系統(tǒng)和模塊的任何其它組合來(lái)執(zhí)行。例如,圖3的方法可以如所示的那樣由左側(cè)的成像子系統(tǒng)300和右側(cè)的研磨子系統(tǒng)310來(lái)執(zhí)行。不需要以所示的特定順序來(lái)執(zhí)行在該方法中列出的步驟。成像子系統(tǒng)300可以包括用于生成一個(gè)或多個(gè)分析物的圖像的硬件和軟件。例如,成像子系統(tǒng)300可以包括整體載片掃描器,諸如ventanaiscanht或iscancoreo,以及整體載片圖像檢查和管理系統(tǒng),諸如virtuoso(rtm)或scanscope(rtm),或任何其它數(shù)字病理學(xué)工作站。成像子系統(tǒng)300還可以包括成像組件,諸如安裝在顯微鏡上的相機(jī)或具有顯微鏡的整體載片掃描器。研磨子系統(tǒng)310可以包括用于將一個(gè)或多個(gè)組織載片或研磨載片中間解剖到與圖像項(xiàng)目或待診斷患者相關(guān)聯(lián)的特定容器中的硬件和軟件。研磨子系統(tǒng)310還可以包括成像和研磨組件(諸如安裝在研磨平臺(tái)上的相機(jī))以及用于將已研磨或已解剖組織捕捉到加標(biāo)簽容器中的硬件,如本文中進(jìn)一步描述的那樣。
成像子系統(tǒng)300可以生成并掃描(s301)對(duì)應(yīng)于任何生物標(biāo)本的組織塊的連續(xù)切片的多個(gè)圖像,所述連續(xù)切片諸如取自被認(rèn)為患有癌癥的患者的活體組織切片??梢詫⒁粋€(gè)或多個(gè)圖像指定為參考圖像,其被呈現(xiàn)在接口上以使得用戶能夠指定感興趣的區(qū)域或?qū)ο?,并?duì)這些感興趣區(qū)域加標(biāo)簽和注釋?zhuān)╯302)以用于研磨,或用于其它診斷和處理目的??梢赃M(jìn)一步指定研磨圖像用于隨后的研磨。例如,研磨圖像可以表示未著色組織切片。注釋?zhuān)╯302)參考或研磨圖像的各部分可以描繪在其處特定的生物標(biāo)記表達(dá)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),或者任何其它生物上有意義的非腫瘤組成,諸如淋巴區(qū)、基質(zhì)區(qū)、異質(zhì)區(qū)、ihc標(biāo)記子類(lèi)型區(qū)等。注釋還可以使用用于檢測(cè)和/或分割(一個(gè)或多個(gè))參考圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域或?qū)ο蟮膱D像分析操作來(lái)自動(dòng)生成。例如,自動(dòng)化圖像分析操作可以檢測(cè)期望的組織類(lèi)型(諸如h&e載片中的腫瘤、淋巴區(qū)等)或在ihc著色的載片中的高標(biāo)記表達(dá)的熱點(diǎn)(比如任何腫瘤、免疫或血管標(biāo)記腫瘤標(biāo)記、免疫標(biāo)記等)。參考圖像可以描繪h&e載片。
將這些注釋配準(zhǔn)(s303)到相鄰組織載片的圖像可以包括將注釋從所述已注釋參考圖像映射到一個(gè)或多個(gè)研磨圖像。配準(zhǔn)(s303)可以使用用于用著色劑和標(biāo)記的不同組合的跨分析物的配準(zhǔn)操作的標(biāo)記間操作,諸如參考共同受讓且共同未決的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)wo2014140070a2進(jìn)一步描述的方法,藉此將所述申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體地并入到本文中。同標(biāo)記配準(zhǔn)操作可以用于跨表示以類(lèi)似方式著色的載片的圖像轉(zhuǎn)移注釋??梢詫⑴c患者相關(guān)聯(lián)的圖像(包括任何已注釋圖像、參考圖像和研磨圖像)以及任何附加的元數(shù)據(jù)(包括以xml或其它格式的注釋?zhuān)┖头治鑫镄畔?dǎo)出(s304)到項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)。例如,項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)106使得成像子系統(tǒng)100能夠?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)項(xiàng)目或圖像集合以及注釋導(dǎo)出到其它外部系統(tǒng),諸如研磨子系統(tǒng)110。項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)106可以包括圖像管理系統(tǒng)(ims)。
如本文中所述,可以將研磨載片的高分辨率圖像和高分辨率研磨注釋導(dǎo)入到現(xiàn)存的中間解剖系統(tǒng)或研磨系統(tǒng)(諸如研磨子系統(tǒng)310)中,從而改進(jìn)使用所述研磨注釋用于打算由研磨子系統(tǒng)310進(jìn)行解剖的研磨載片的實(shí)況圖像的能力。在成像子系統(tǒng)300的圖像獲取期間的任何時(shí)間處,都可以將研磨子系統(tǒng)310加載(s311)有研磨載片,其中捕捉(s312)該研磨載片的實(shí)況圖像。如果研磨載片打算被成像子系統(tǒng)300成像,那么研磨載片的加載(s311)必然發(fā)生在研磨載片的掃描(s301)之后。替換地,研磨載片的加載(s311)可以發(fā)生在創(chuàng)建(s304)圖像項(xiàng)目的任何時(shí)間處。在任一情況下,可以導(dǎo)入(s313)來(lái)自項(xiàng)目的僅注釋或已注釋研磨或參考圖像的任何組合。可以以用戶指定的縮放水平來(lái)捕捉研磨載片的實(shí)況圖像。注釋可以被導(dǎo)入為.xml文件,或者xml和圖像文件、或本文中描述的任何其它格式的任何組合,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。可以使用標(biāo)記間或同標(biāo)記配準(zhǔn)將注釋配準(zhǔn)(s314)到研磨載片的實(shí)況捕捉以使得能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的解剖。假設(shè)參考圖像與研磨圖像相同或者研磨圖像描繪與實(shí)況圖像相同的未著色載片,那么可以使用同標(biāo)記配準(zhǔn)(s314)。
導(dǎo)入研磨圖像的注釋消除了對(duì)加載參考載片或?qū)⒖紙D像導(dǎo)入到研磨子系統(tǒng)310中的需要。通過(guò)提供成像子系統(tǒng)300與研磨子系統(tǒng)310之間的實(shí)時(shí)通信并通過(guò)提供在兩個(gè)子系統(tǒng)中的配準(zhǔn)機(jī)構(gòu),成像子系統(tǒng)300的數(shù)字病理學(xué)工作站的操作者與研磨子系統(tǒng)300的實(shí)況捕捉組件進(jìn)行交互可以是可能的。此外,來(lái)自存儲(chǔ)在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中的以不同方式著色的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解剖未著色的組織載片,還能夠解剖已著色的組織載片。此外,導(dǎo)入多個(gè)注釋的能力使得能夠?qū)崿F(xiàn)從多個(gè)參考圖像到單個(gè)或多個(gè)研磨載片的注釋映射以用于組織解剖。除了將來(lái)自參考圖像的注釋映射到研磨載片圖像之外,研磨子系統(tǒng)310還可以提供接口以在研磨之前微調(diào)或調(diào)節(jié)注釋??梢砸赃m合于成像和研磨組件的分辨率并且取決于實(shí)況圖像的縮放水平將從成像子系統(tǒng)300導(dǎo)入的高分辨率研磨注釋映射到實(shí)況圖像。
最終,可以通過(guò)遵循從參考或研磨圖像映射到研磨載片的實(shí)況圖像的注釋來(lái)對(duì)研磨載片執(zhí)行解剖(s315)。這包括確定針對(duì)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(duì)打算用于解剖的組織分發(fā)的液體的最佳體積。隨后將基于注釋研磨的組織提取到容器中用于分析,所述容器與項(xiàng)目、或待診斷患者相關(guān)聯(lián)地加標(biāo)簽。所述分析可以是任何類(lèi)型的分析,諸如分子和/或基因序列分析。還可以使用類(lèi)似的加標(biāo)簽機(jī)制來(lái)跟蹤分析結(jié)果,所述加標(biāo)簽機(jī)制將項(xiàng)目中的參考/研磨圖像、用于生成已研磨組織的特定注釋以及容器與患者記錄相鏈接。
如本文中所述的那樣,在諸如數(shù)字病理學(xué)工作站的成像系統(tǒng)上的遠(yuǎn)程操作者控制在于成像子系統(tǒng)外部的遠(yuǎn)程研磨子系統(tǒng)上的研磨操作可以是可能的。圖4描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于使用分離的成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行中間解剖的這樣的替換方法。圖4的方法類(lèi)似于圖3的方法,因?yàn)槠淇梢杂蓤D1的子系統(tǒng)中描繪的模塊的任何組合或者子系統(tǒng)和模塊的任何其它組合來(lái)執(zhí)行。例如,圖3的方法可以如所示的那樣由左側(cè)的成像子系統(tǒng)400和右側(cè)的研磨子系統(tǒng)410來(lái)執(zhí)行。成像子系統(tǒng)400可以包括用于生成一個(gè)或多個(gè)分析物的圖像的硬件和軟件。例如,成像子系統(tǒng)400可以包括整體載片圖像管理系統(tǒng),諸如virtuoso(rtm)或scanscope(rtm),或任何其它數(shù)字病理學(xué)工作站。成像子系統(tǒng)400還可以包括成像組件,諸如安裝在顯微鏡上的相機(jī)或具有顯微鏡的整體載片掃描器。研磨系統(tǒng)410可以包括用于將一個(gè)或多個(gè)組織載片或研磨載片中間解剖到與圖像項(xiàng)目或待診斷患者相關(guān)聯(lián)的特定容器中的硬件和軟件。研磨子系統(tǒng)410還可以包括成像和研磨組件(諸如安裝在研磨平臺(tái)上的相機(jī))以及用于將已研磨或已解剖組織捕捉到加標(biāo)簽容器中的硬件,如本文中進(jìn)一步描述的那樣。然而,由每個(gè)子系統(tǒng)執(zhí)行的操作不同于圖3的操作。
例如,成像子系統(tǒng)400可以生成并掃描(s401)對(duì)應(yīng)于組織塊的連續(xù)切片的多個(gè)圖像,所述連續(xù)切片諸如取自被認(rèn)為患有癌癥的患者的活體組織切片??梢詫⒁粋€(gè)或多個(gè)圖像指定為參考圖像,其被呈現(xiàn)在接口上以使得用戶能夠指定感興趣的區(qū)域或?qū)ο?,并?duì)這些感興趣區(qū)域加標(biāo)簽和注釋?zhuān)╯402)以用于研磨,或用于其它診斷和處理目的??梢赃M(jìn)一步指定研磨圖像用于隨后的研磨。例如,研磨圖像可以表示未著色組織切片。
同時(shí)地或在圖像獲取之后的任何時(shí)間處,都可以將研磨子系統(tǒng)410加載(s411)有研磨載片,捕捉(s412)該研磨載片的實(shí)況圖像。可以以用戶指定的縮放水平來(lái)捕捉研磨載片的實(shí)況圖像??梢詫?shí)況圖像導(dǎo)出(s413)到成像系統(tǒng)以用于配準(zhǔn)操作。所執(zhí)行的配準(zhǔn)操作可以取決于研磨圖像是否與已注釋參考圖像相同的確定(s403)。如果研磨圖像與已注釋參考圖像相同,那么可以使用同標(biāo)記配準(zhǔn)(s404)來(lái)映射注釋。例如,研磨圖像可以描繪與在實(shí)況圖像中捕捉(s412)的載片相同的未著色載片。替換地,如果實(shí)況研磨圖像與參考圖像不同,即如果實(shí)況研磨圖像使用了不同的著色劑組合,那么可以使用標(biāo)記間配準(zhǔn)(s405)來(lái)將注釋從已注釋參考圖像映射到一個(gè)或多個(gè)研磨圖像。
圖4的方法因此消除了對(duì)研磨系統(tǒng)上的手動(dòng)或自動(dòng)化配準(zhǔn)的任何需要。僅在數(shù)字病理學(xué)工作站/成像系統(tǒng)400上執(zhí)行配準(zhǔn)操作,并且由研磨子系統(tǒng)410導(dǎo)入(s414)最終已注釋的實(shí)況研磨圖像來(lái)執(zhí)行解剖。這進(jìn)一步使得能夠在將已注釋研磨圖像提交到研磨子系統(tǒng)410之前將注釋從多個(gè)以不同方式著色的載片映射到研磨圖像。除了從成像子系統(tǒng)400導(dǎo)入注釋之外,研磨子系統(tǒng)410還可以提供接口以在研磨之前微調(diào)或調(diào)節(jié)注釋。最終,可以通過(guò)遵循所導(dǎo)入的注釋來(lái)對(duì)研磨載片執(zhí)行解剖(s415)。隨后將基于注釋研磨的組織提取到容器中用于分析,所述容器與項(xiàng)目、或待診斷患者相關(guān)聯(lián)地加標(biāo)簽。
圖5描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于使用組合式成像子系統(tǒng)和研磨子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行中間解剖的方法。圖5的方法可以由圖2的系統(tǒng)中描繪的模塊的任何組合或者子系統(tǒng)和模塊的任何其它組合來(lái)執(zhí)行。例如,圖5的操作可以由包括用于生成一個(gè)或多個(gè)分析物的圖像以及用于執(zhí)行中間解剖的硬件和軟件的系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行,其中成像和研磨組件二者都通過(guò)存儲(chǔ)于例如存儲(chǔ)器上的共同的軟件應(yīng)用來(lái)控制和操作,該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)由被耦合到計(jì)算機(jī)的處理器執(zhí)行的多個(gè)處理模塊或邏輯指令。此外,不需要以所示的特定順序來(lái)執(zhí)行在該方法中列出的步驟。
如參考圖5所述的那樣,可以用對(duì)待診斷患者的記錄唯一的標(biāo)識(shí)符來(lái)對(duì)來(lái)自與患者相關(guān)聯(lián)的組織的連續(xù)切片的多個(gè)載片以及用于接收已研磨組織的容器加標(biāo)簽(s520),從而使得能夠跟蹤已研磨組織以及將已研磨組織與特定的注釋和參考載片的關(guān)聯(lián)。這確保了每個(gè)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)。將每個(gè)連續(xù)切片安裝在單獨(dú)的載片上并用著色劑和生物標(biāo)記的不同組合來(lái)著色,從而得到描繪相鄰組織切片的多個(gè)分析物。此外,可以使用成像組件502來(lái)掃描載片(s521)以生成對(duì)應(yīng)于每個(gè)載片的圖像。成像組件502可以包括安裝在顯微鏡或具有顯微鏡的整體載片掃描器上的相機(jī),以及用于生成研磨載片的實(shí)況圖像(s525)的相機(jī)。用于掃描和用于研磨的成像組件502可以是獨(dú)立的或是在掃描組件和研磨組件之間共享。可以以由病理學(xué)家指定的任何縮放水平來(lái)掃描(s521)圖像,并且該圖像可以描繪任何類(lèi)型的生物特征,諸如h&e或任何其它ihc、ish、細(xì)胞學(xué)(小便器、血液涂片薄制備、風(fēng)干、觸摸制備、細(xì)胞塊)ctc和/或感興趣的血液學(xué)載片。
對(duì)所生成的圖像注釋和加標(biāo)簽(s522)使得用戶或自動(dòng)化圖像分析操作能夠指定感興趣區(qū)域或?qū)ο?,并?duì)這些感興趣區(qū)域加標(biāo)簽和注釋以用于研磨,或用于其它診斷和處理目的??梢耘錅?zhǔn)(s523)注釋以將注釋從已注釋圖像轉(zhuǎn)移到一個(gè)或多個(gè)相鄰圖像,包括研磨圖像??梢允褂脴?biāo)記間或同標(biāo)記配準(zhǔn)的任何組合。例如,用著色劑和標(biāo)記的不同組合的跨分析物的配準(zhǔn)操作使用標(biāo)記間操作,諸如參考共同受讓且共同未決的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)wo2014140070a2進(jìn)一步描述的方法,藉此將所述申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體地并入到本文中。可以通過(guò)同標(biāo)記配準(zhǔn)操作來(lái)執(zhí)行用相同著色劑組合的跨分析物的配準(zhǔn)操作,諸如參考共同受讓且共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)61/885024描述的那些,藉此將所述申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用整體地并入到本文中??梢允褂萌魏纹渌錅?zhǔn)方法,只要其以使得能夠基于已注釋的參考載片實(shí)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(zhǔn)的方式跨具有不同著色劑的圖像提供注釋的自動(dòng)化映射。可以將與患者相關(guān)聯(lián)的圖像(包括任何已注釋圖像、參考圖像和研磨圖像)以及任何附加的元數(shù)據(jù)(包括以xml或其它格式的注釋?zhuān)┖头治鑫镄畔⒋鎯?chǔ)在項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)506中。例如,可以將圖像和相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)/元數(shù)據(jù)導(dǎo)出到圖像管理系統(tǒng)(ims)中。
可以取決于生物問(wèn)題或預(yù)期診斷將來(lái)自項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)406中的任何一個(gè)或多個(gè)圖像的注釋自動(dòng)映射到實(shí)況圖像。例如,可以將被指定為研磨載片并且與患者或項(xiàng)目相關(guān)聯(lián)地加標(biāo)簽的載片安裝(s524)在研磨載臺(tái)或平臺(tái)(諸如x-y工作臺(tái))上,并且可以使用成像組件502或包括安裝在研磨平臺(tái)或載臺(tái)上的相機(jī)的其它成像組件來(lái)生成(s525)實(shí)況研磨圖像。可以以與原始捕捉參考/研磨圖像的縮放水平相同或不同的用戶指定的縮放水平來(lái)捕捉實(shí)況圖像。可以使用標(biāo)記間或同標(biāo)記配準(zhǔn)將來(lái)自項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)506中的任何載片的注釋配準(zhǔn)(s526)到研磨載片的實(shí)況圖像以使得能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的解剖。例如,可以使用同標(biāo)記配準(zhǔn)來(lái)將注釋從已注釋研磨圖像配準(zhǔn)到實(shí)況圖像。
通過(guò)遵循被映射到實(shí)況圖像的研磨注釋來(lái)對(duì)研磨載片執(zhí)行(s527)解剖。這包括手動(dòng)程序或自動(dòng)化機(jī)器人工具和儀器控制和命令軟件以用于加載適當(dāng)?shù)丶訕?biāo)簽的容器、確定針對(duì)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(duì)打算用于解剖的組織分發(fā)的液體的最佳體積,以及將基于所述注釋研磨出的組織提取到加標(biāo)簽的容器中。
如本文中描述的那樣,可以導(dǎo)入來(lái)自多個(gè)參考圖像的注釋?zhuān)允沟媚軌驈难心ポd片解剖多個(gè)感興趣區(qū)域。例如,用于研磨的注釋可以從在單獨(dú)的參考載片上指定的注釋的排列或組合來(lái)生成。研磨注釋可以是用戶指定的和問(wèn)題特定的——即,其被生成以回答特定的生物問(wèn)題(比如腫瘤異質(zhì)性、ihc4等)。例如,如果共同表達(dá)分析是重要的,則在標(biāo)記參考載片中的每一個(gè)上指定單獨(dú)的標(biāo)記注釋。在這種情況下,用以指示用于共同表達(dá)分析的特定區(qū)域的研磨注釋是來(lái)自多個(gè)單獨(dú)的載片注釋的這些注釋的邏輯交集。類(lèi)似地,如果生物興趣是包括來(lái)自全部標(biāo)記的全部的已注釋區(qū),那么研磨注釋是單獨(dú)的(一個(gè)或多個(gè))參考載片注釋的邏輯并集。例如,對(duì)于乳腺癌患者,典型的連續(xù)ihc載片包括h&e載片、er標(biāo)記的載片、kr和pr標(biāo)記的載片、ki-67標(biāo)記的載片和her2標(biāo)記的載片,每一個(gè)都具有針對(duì)其相應(yīng)標(biāo)記的表達(dá)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(duì)er陽(yáng)性和pr陰性或者全部標(biāo)記都為pr陽(yáng)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。可以指定這些條件的多種組合以便自動(dòng)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(shí)別在其中有brafv600e表達(dá)而沒(méi)有pten表達(dá)的區(qū)的面積的生物問(wèn)題的情況下,該方法可以分別識(shí)別(來(lái)自brafv600e載片的)brafv600e表達(dá)區(qū)和(來(lái)自pten載片的)pten非表達(dá)區(qū),并且識(shí)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(huì)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(biāo)記的任何組合或表達(dá)(諸如陽(yáng)性/陰性)的組合以進(jìn)一步理解組織標(biāo)本的腫瘤環(huán)境。因此,如由潛在的生物問(wèn)題所指示的,可以使用注釋的若干邏輯排列和組合來(lái)構(gòu)建該組研磨注釋。研磨注釋是由研磨系統(tǒng)用來(lái)將來(lái)自研磨載片中的每一個(gè)的組織鉆孔并提取到如本文中進(jìn)一步描述的指定的組織容器中的研磨注釋。此外,用于生成研磨注釋的高分辨率注釋確保了以最小的原始數(shù)據(jù)(研磨組織)訛誤來(lái)執(zhí)行較高質(zhì)量的研磨操作以用于分析。
如本文中描述的那樣,可以將載片、其圖像以及提取的組織樣本/容器加標(biāo)簽有對(duì)于待診斷的患者的記錄來(lái)說(shuō)唯一的標(biāo)識(shí)符,從而使得能夠跟蹤已研磨組織以及已研磨組織與特定研磨注釋和一組參考載片的關(guān)聯(lián)。這可以通過(guò)例如對(duì)上述工作流程的每個(gè)組件加條形碼(或使用等價(jià)的唯一加標(biāo)簽系統(tǒng))并將它們記錄在圖像管理系統(tǒng)(ims)或電子病歷(epr)中來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,單個(gè)記錄維護(hù)使用本文中描述的準(zhǔn)確的注釋配準(zhǔn)和研磨操作增強(qiáng)了的全部分析和過(guò)程信息。這確保了每個(gè)導(dǎo)入的注釋或一組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)。
此外,這使得能夠通過(guò)環(huán)回分析結(jié)果與從該載片集合內(nèi)的相同或不同載片解剖的附加組織樣本的進(jìn)一步分析實(shí)現(xiàn)組織標(biāo)本的增強(qiáng)的分析。圖6描繪根據(jù)本主題公開(kāi)的示例性實(shí)施例的由本文中公開(kāi)的系統(tǒng)和方法而使得能夠?qū)崿F(xiàn)的回環(huán)分析。可以如本文中描述的那樣掃描(s631)、注釋和配準(zhǔn)(s632)、研磨(s633)以及分析(s634)組織,并且基于對(duì)已研磨組織執(zhí)行的分析,可以確定工作流程的隨后步驟,諸如決定注釋和研磨來(lái)自相同或不同研磨載片的附加區(qū)以用于附加的、相同或不同類(lèi)型的分子/基因分析,或者決定著色并創(chuàng)建附加的幾組測(cè)試載片并使用它們用于注釋和研磨??梢詢H對(duì)已研磨組織執(zhí)行該分析,或者該分析可以除了對(duì)研磨載片執(zhí)行的分析之外還包括對(duì)參考或其它著色載片執(zhí)行的任何分析或評(píng)分操作的組合。
來(lái)自h&e/ihc/ish參考載片的分析信息可以與以幾種方式從未著色載片中的提取組織獲得的分子表達(dá)/基因序列信息相組合。例如,對(duì)于從組織載片解剖的不同的組織類(lèi)型,一旦提取出腫瘤組織,就可以獲得若干不同類(lèi)型的分子和基因序列分析結(jié)果,包括qrt-pcr、pcr、ngs、dna序列、mrna序列、medip序列、mre序列、甲基特定pcr等??梢允褂锚?dú)立于參考載片執(zhí)行的分析以及對(duì)從研磨載片提取的組織區(qū)執(zhí)行的分析的組合來(lái)通過(guò)關(guān)聯(lián)臨床結(jié)果回答特定的生物假設(shè)。組合式分析可以包括使用從參考載片提取的圖像特征以及從所提取的組織計(jì)算出的特征來(lái)回答特定的生物問(wèn)題并關(guān)聯(lián)臨床結(jié)果。對(duì)于諸如早期乳腺癌患者的預(yù)判(使用ihc4分析)之類(lèi)的特定生物學(xué)假設(shè),分析操作可以通過(guò)關(guān)聯(lián)組成信息與相關(guān)聯(lián)的臨床結(jié)果數(shù)據(jù)來(lái)集成從得自參考載片(h&e/ihc/ish)組織圖像分析的分析計(jì)算出的特征以及分子/基因特征數(shù)據(jù)/分析信息。這樣的示例是潛在地使用來(lái)自此類(lèi)工作流程的組成信息來(lái)在ihc4的上下文中預(yù)測(cè)早期乳腺癌患者。
此外,所公開(kāi)的實(shí)施例的應(yīng)用可以是用于臨床前、臨床和/或研究用途。所公開(kāi)的操作可以用于臨床診斷用于預(yù)判或預(yù)測(cè)目的、用于研究目的藥物開(kāi)發(fā)、制藥工業(yè)的藥物開(kāi)發(fā),并且可以作為指南不可知的/算法工作流程用于將患者分層為藥物響應(yīng)者和非響應(yīng)者而是有用的。此外,除了諸如解剖或臨床病理學(xué)、胸/蔓延/肺/結(jié)直腸/胃癌診斷等之類(lèi)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(lèi)型的樣本,諸如地質(zhì)學(xué)或天文學(xué)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程感測(cè)等。本文中公開(kāi)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(shí)現(xiàn)。
計(jì)算機(jī)通常包括已知組件,諸如處理器、操作系統(tǒng)、系統(tǒng)存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)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)域中普通技術(shù)人員還將理解的是,由許多可能的計(jì)算機(jī)配置和組件,并且還可以包括高速緩沖存儲(chǔ)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(pán)、光標(biāo)控制設(shè)備(例如,鼠標(biāo))、麥克風(fēng)、掃描器、觸摸屏等。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(yáng)聲器、打印機(jī)、網(wǎng)卡等。顯示設(shè)備可以包括提供視覺(jué)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(lái)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(gè)或多個(gè)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(shí)施例中,在計(jì)算機(jī)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(guò)顯示設(shè)備作為文本行來(lái)呈現(xiàn)輸出并接收輸入。例如,一些實(shí)現(xiàn)可以包括稱為“殼(shell)”的接口,諸如相關(guān)領(lǐng)域中普通技術(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(huì)到的是,接口可以包括一個(gè)或多個(gè)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(yáng)、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?,或者其可以是現(xiàn)在可得到或?qū)?lái)可得到的其它處理器中的一個(gè)。處理器的一些實(shí)施例可以包括稱為多核處理器和/或被啟用以在單個(gè)或多個(gè)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(gè)或更多個(gè)處理器“執(zhí)行核心”。在本示例中,每個(gè)執(zhí)行核心可以作為啟用多線程并行執(zhí)行的獨(dú)立的處理器來(lái)實(shí)行。此外,相關(guān)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)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(lái)可能開(kāi)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(lái)自微軟公司的windows型操作系統(tǒng);來(lái)自蘋(píng)果計(jì)算機(jī)公司的maxosx操作系統(tǒng);可從許多銷(xiāo)售商或稱為開(kāi)源的提供者得到的unix或linux型操作系統(tǒng);另一或未來(lái)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(duì)接,并促進(jìn)處理器協(xié)調(diào)并執(zhí)行可以以各種編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種計(jì)算機(jī)程序的功能。操作系統(tǒng)通常與處理器合作來(lái)協(xié)調(diào)并執(zhí)行計(jì)算機(jī)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(chǔ)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(chǔ)器可以包括各種已知的或未來(lái)的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備中的任何,其可以用于存儲(chǔ)期望的信息并且可以由計(jì)算機(jī)訪問(wèn)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括以任何方法或技術(shù)實(shí)現(xiàn)的用于存儲(chǔ)信息(諸如計(jì)算機(jī)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、可移除和不可移除介質(zhì)。示例包括任何通??捎玫碾S機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(eeprom)、數(shù)字通用盤(pán)(dvd)、磁性介質(zhì)(諸如常駐硬盤(pán)或帶)、光學(xué)介質(zhì)(諸如讀和寫(xiě)緊湊盤(pán))或其它存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備可以包括各種已知或未來(lái)設(shè)備中的任何,包括緊湊盤(pán)驅(qū)動(dòng)、磁帶驅(qū)動(dòng)、可移除硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)、usb或閃驅(qū)或軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)。此類(lèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備通常從程序存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如相應(yīng)地,緊湊盤(pán)、磁帶、可移除硬盤(pán)、usb或閃驅(qū)或軟盤(pán))讀取和/或向其寫(xiě)入。這些程序存儲(chǔ)介質(zhì)或現(xiàn)在使用中或稍后可能開(kāi)發(fā)的其它程序存儲(chǔ)介質(zhì)中的任何可以被視為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。如將領(lǐng)會(huì)到的,這些程序存儲(chǔ)設(shè)備通常存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)軟件程序和/或數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)軟件程序(也稱為計(jì)算機(jī)控制邏輯)通常被存儲(chǔ)在連同程序存儲(chǔ)設(shè)備一起使用的系統(tǒng)存儲(chǔ)器和/或與存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備中。在一些實(shí)施例中,計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被描述成包括具有存儲(chǔ)于其中的控制邏輯(計(jì)算機(jī)軟件程序,包括程序代碼)的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)。所述控制邏輯當(dāng)由處理器執(zhí)行時(shí)促使處理器實(shí)行本文中描述的功能。在其它實(shí)施例中,主要使用例如硬件狀態(tài)機(jī)來(lái)在硬件中實(shí)現(xiàn)一些功能。實(shí)現(xiàn)硬件狀態(tài)機(jī)以便執(zhí)行本文中描述的功能對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域中技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)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(lái)自用戶的信息的設(shè)備中的任何,不論所述用戶是人類(lèi)還是機(jī)器,不論是所述用戶本地的還是遠(yuǎn)程的。此類(lèi)設(shè)備包括例如調(diào)制解調(diào)卡、無(wú)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(lèi)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(lèi)還是機(jī)器,不論所述用戶是本地的還是遠(yuǎn)程的。在當(dāng)前描述的實(shí)施例中,計(jì)算機(jī)的功能元件經(jīng)由系統(tǒng)總線與彼此通信。計(jì)算機(jī)的一些實(shí)施例可以使用網(wǎng)絡(luò)或其它類(lèi)型的遠(yuǎn)程通信來(lái)與一些功能元件通信。如對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域中技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將顯而易見(jiàn)的,儀器控制和/或數(shù)據(jù)處理應(yīng)用,如果實(shí)現(xiàn)在軟件中的話,可以被加載到系統(tǒng)存儲(chǔ)器和/或存儲(chǔ)器存儲(chǔ)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(chǔ)器或存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備的類(lèi)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(guò)輸入輸出控制器來(lái)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(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器或二者中以便有利于執(zhí)行。此外,計(jì)算機(jī)可以包括存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的一個(gè)或多個(gè)庫(kù)文件、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)文件和內(nèi)部客戶端。例如,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以包括與一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)或分析物相關(guān)的數(shù)據(jù),諸如檢測(cè)信號(hào)值或與一個(gè)或多個(gè)合成測(cè)序(sbs)實(shí)驗(yàn)或過(guò)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(wèn)另一計(jì)算機(jī)上的遠(yuǎn)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(lái)自mozilla公司的mozillafirefox,來(lái)自蘋(píng)果計(jì)算機(jī)公司的safari,來(lái)自谷歌公司的谷歌chrome,或當(dāng)前在本領(lǐng)域中已知或?qū)?lái)要開(kāi)發(fā)的其它類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。此外,在相同或其它實(shí)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(wèn)遠(yuǎn)程信息的專(zhuān)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(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)。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(jì)算機(jī)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(huì)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(shí)也稱為分組過(guò)濾器或邊界保護(hù)設(shè)備)的技術(shù)來(lái)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(jì)成執(zhí)行由用戶(諸如例如,網(wǎng)絡(luò)管理員等)落實(shí)的安全策略。