CN105210083B - 用于查验和分析细胞学标本的***和方法 - Google Patents

用于查验和分析细胞学标本的***和方法 Download PDF

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Abstract

讨论了用于促进细胞学标本的分类的***和方法。该***采集或输入细胞学标本的图像数据。所输入的图像数据可包括或者该***可以其他方式执行图像分析以标识相应细胞学图像数据集中的感兴趣的一个或多个对象，包括所标识的对象的特征属性。该***通过预定准则和/或任选地使用用户输入的准则来分析特征属性。该***包括分析工具，如果细胞学异常对象存在于特定标本中，则该分析工具辅助用户通过操纵和查看被选为特征属性的函数的对象的图像来标识这些细胞学异常对象。更一般地，分析工具帮助用户从一大图像数据集内发现、提取和显示异常对象，并且促进通过大量图像数据的导航且实现整个标本的有效分类。

Description

用于查验和分析细胞学标本的***和方法
相关申请
本申请要求在2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/787,975的35U.S.C.§119下的权益，其内容由此通过引用整体结合于此。
领域
本公开一般涉及用于查验和分析细胞学标本的***和方法。具体而言，所公开的***和方法促进细胞学标本的分类。
背景
包括微处理器、计算机存储器、计算机显示器、以及用户界面的相关领域中的不断进步的现代技术可用于解决问题并且达到在细胞学中未满足的要求。举例而言，美国专利No.8,041,091描述了眼科中所使用的图像分析***，该美国专利的内容通过引用全部结合于此好像全部阐述一样。
用于查验和分析细胞学标本的当前***包括相对昂贵的查验显微镜或查验站。此外，用于查验和分析细胞学标本的当前方法通常是劳动密集的且耗时的。这些苛求的方法可导致细胞学标本的查验和分析的错误，诸如假阴性和假阳性。
概述
可改进细胞学标本查验和分析***的用户界面，以更好地促进对细胞学标本以及其中所标识的感兴趣对象(“OOI”)的查验。由此，用于快速和直观地分析OOI且通过大量图像数据导航的经改进的***和方法可能是非常合乎需要的。此外，减少在标本载玻片(slide)查验过程期间发生的假阴性和假阳性的机会的用于分析细胞学标本的经改进的***和方法也可能是非常合乎需要的。诸如以上列出的改进可使细胞学查验和分析***和方法更简单、更精致、并且适合于更多的应用。
在所公开发明的一个实施例中，促进对细胞学标本的查验和分析的***包括至少一个机器，该至少一个机器分别包括通信地耦合到存储计算机可执行指令的存储设备的处理器，这些指令在由处理器执行时使处理器作为以下模块进行操作：(i)记录模块，该记录模块被配置成请求和准许输入细胞学标本图像数据，该图像数据包括细胞学标本的数字图像；(ii)图像集模块，该图像集模块被配置成分析所输入的细胞学标本的图像数据并且生成相应的图像集及其用于基于细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性进行个体标本查验的分析信息；以及(iii)分析工具，该分析工具被配置成将图像集模块所生成的图像集和分析信息显示给用户，其中该分析工具进一步被配置成经由用户界面的一个或多个工具收集来自用户的输入和指令，并且使附加的标本图像数据被记录模块和/或图像集模块采集和/或分析。
在查验和分析***的一些实施例中，所输入的图像数据进一步包括细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性和位置中的一者或两者。在各个实施例中，图像集模块被配置成分析所输入的细胞学标本的图像数据并且生成相应的图像集及其分析信息以便进一步基于细胞学标本图像中的感兴趣对象的位置信息进行个体标本查验。计算机可执行指令在由处理器执行时使处理器进一步作为图像处理模块进行操作，该图像处理模块被配置成提取细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性和位置中的一者或两者。
在各个实施例中，图像集模块响应于分析工具所接收的用户输入而生成相应的图像集。在一些实施例中，查验和分析***进一步包括图形用户界面。在特定实施例中，查验和分析***进一步包括语音识别用户界面。图像集模块被配置成选择性地加强图像集的图像中的对象。在各个实施例中，图像集模块通过所描绘的对象的对比度和/或亮度的变化来加强图像集的图像中所描绘的对象。分析工具包括登录模块、主页模块、患者模块、患者仪表板、以及图像浏览器中的一个或多个。登录模块被配置成接受包括用户名和密码的用户身份凭证。主页模块包括用户仪表板、患者列表、搜索页面、以及新患者模块，并且其中用户仪表板包括所提交的分析工作以及所提交的分析工作的状态的列表。患者仪表板包括与仪表板所标识的患者有关的细胞学标本图像、和/或仪表板所标识的患者的相关分析结果。患者仪表板包括提交对仪表板所标识的患者的新分析的手段。
在一些实施例中，采用处理器控制的设备通过细胞学图像数据导航并对细胞学图像数据查验的方法，该图像数据包括细胞学标本的图像，这些图像包括其中感兴趣对象的各个图像，该方法包括：使来自图像数据的多个图像在与该设备集成或者以其他方式与该设备操作地关联的显示器上显示，多个图像中的所显示图像中的每一个描绘标本中的相应的感兴趣对象；以及经由与该设备集成或者以其他方式与该设备操作地关联的用户界面选择所显示的图像之一，由此使该设备在显示器上显示标本的至少一部分的图像，该标本的至少一部分包括所选图像中所描绘的相应的感兴趣对象以及标本中的邻近的对象。显示器包括用户界面。在一些实施例中，以适于多个图像中的所选图像中所描绘的相应感兴趣对象的细胞学查验的放大率来显示标本的至少一部分的图像。
在各个实施例中，采用处理器控制的设备通过细胞学图像数据导航并对细胞学图像数据查验的方法进一步包括：在标本的至少一部分的图像中突出多个图像中的所选图像中所描绘的相应的感兴趣对象。该突出包括所描绘的对象的对比度和/或亮度的变化。在显示器的不同区域中显示描绘相应感兴趣对象的所显示的多个图像以及标本的至少一部分的图像。
在一些实施例中，采用处理器控制的设备通过细胞学图像数据导航并对细胞学图像数据查验的方法，该图像数据包括细胞学标本的图像，这些图像包括其中感兴趣对象的各个图像，该方法包括：使来自图像数据的第一多个图像在与该设备集成或者以其他方式与该设备操作地关联的显示器上显示，第一多个图像中的所显示的图像中的每一个描绘标本中的相应的感兴趣对象；以及经由与该设备操作地关联的用户界面选择所显示的图像之一，由此使该设备在显示器上显示第二多个图像，第二多个图像中的每一图像描绘具有与来自第一多个图像的所选图像中的相应感兴趣对象的特性类似的特性的细胞学对象。从先前归类的细胞学对象的库中获取第二多个图像。第二多个图像描绘了标本中的附加的细胞学对象。
在各个实施例中，采用处理器控制的设备通过细胞学图像数据导航并对细胞学图像数据查验的方法，该图像数据包括细胞学标本的图像，这些图像包括其中感兴趣对象的各自图像，该方法包括：(i)使来自图像数据的第一多个图像在与该设备集成或者以其他方式与该设备操作地关联的显示器上显示，第一多个图像中的所显示的图像中的每一个描绘了标本中的相应的感兴趣对象；(ii)经由与该设备集成或者与该设备操作地关联的用户界面选择所显示的图像之一，由此使该设备在显示器上显示针对所选图像中的相应感兴趣对象而计算的度量值的列表；以及(iii)经由用户界面从列表选择一度量值，由此使该设备在显示器上显示第二多个图像，第二多个图像中的每一图像描绘具有与来自列表的所选度量值相同或类似的所计算的度量值的细胞学对象。在一些实施例中，从先前归类的细胞学对象的库中获取第二多个图像。第二多个图像描绘了标本中的附加的细胞学对象。
在各个实施例中，采用处理器控制的设备通过细胞学图像数据导航并对细胞学图像数据查验的自动方法，该图像数据包括细胞学标本的图像，这些图像包括其中感兴趣对象的各自图像，该设备包括集成或者以其他方式操作地关联的用户界面和显示器，该方法包括：响应于通过用户界面接收的一个或多个用户命令，在显示器上显示来自图像数据的第一多个图像，第一多个图像中的每一图像描绘标本中的相应的感兴趣对象；通过用户界面检测对第一多个图像中的图像的用户选择；以及响应于所检测的用户选择，在显示器上显示以下图像中的一个或多个：(a)标本的至少一部分的图像，该标本的至少一部分包括所选图像中所描绘的相应的感兴趣对象以及标本中的邻近的对象；以及(b)第二多个图像，第二多个图像中的每一图像描绘细胞学对象，该细胞学对象具有(i)与来自第一多个图像的所选图像中的相应感兴趣对象的特性类似的特性、或者(ii)与所选图像中的相应感兴趣对象的所选的度量值相同或类似的所计算的度量值。从先前归类的细胞学对象的库中获取第二多个图像。第二多个图像描绘标本中的附加的细胞学对象。以适于多个图像中的所选图像中所描绘的相应感兴趣对象的细胞学查验的放大率来显示标本的至少一部分的图像。在一些实施例中，采用处理器控制的设备通过细胞学图像数据导航和对其查验的自动方法进一步包括：在标本的至少一部分的图像中突出多个图像中的所选图像中所描绘的相应的感兴趣对象。
在一些实施例中，采用处理器控制的设备通过细胞学图像数据导航和对其查验的自动方法进一步包括：接收表示第一多个图像中的所显示感兴趣对象的用户提议的分类的输入；以及鉴于所选感兴趣对象的先前确定的分类，提供关于用户提议的分类的反馈。在各个实施例中，采用处理器控制的设备通过细胞学图像数据导航和对其查验的自动方法进一步包括：接收表示第一多个图像中的所显示感兴趣对象的用户提议的分类的输入；以及确定用户提议的分类与相应感兴趣对象的相应的先前确定的分类相匹配的百分比。
在一些实施例中，用于通过所输入的细胞学标本图像数据导航和对其查验的***，所输入的细胞学标本图像数据包括细胞学标本的图像，该***包括：处理器；与处理器集成或者以其他方式与处理器操作地关联的显示器；操作地耦合到处理器和显示器的用户界面，其中处理器被配置成在显示器上显示来自图像数据的第一多个图像，第一多个图像中的每一图像描绘标本中的相应的感兴趣对象；通过用户界面检测对第一多个图像中的图像的用户选择；以及响应于所检测的用户选择，在显示器上显示以下图像中的一个或多个：(a)标本的至少一部分的图像，该标本的至少一部分包括所选图像中所描绘的相应的感兴趣对象、连同标本中的邻近对象；以及(b)第二多个图像，第二多个图像中的每一图像描绘细胞学对象，该细胞学对象具有(i)与来自第一多个图像的所选图像中的相应感兴趣对象的特性类似的特性、或者(ii)与来自列表的所选度量值相同或类似的所计算度量值。
所输入的细胞学标本图像数据进一步包括细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性和位置中的一者或两者。处理器被编程或者以其他方式被配置成提取所输入的细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性和位置中的一者或两者。处理器被编程或者以其他方式被配置成响应于经由用户界面的用户输入而生成第一多个图像。在一些实施例中，用户界面包括语音识别***。处理器被配置成选择性地加强所显示图像中所描绘的对象。通过对比度和/或亮度的变化来加强所显示图像中所描绘的对象。处理器被编程或者以其他方式被配置成从先前归类的细胞学对象的库中获取第二多个图像。处理器被编程或者以其他方式被配置成从标本中的一组细胞学对象中获取第二多个图像。处理器被编程或者以其他方式被配置成以适于多个图像中的所选图像中所描绘的相应感兴趣对象的细胞学查验的放大率显示标本的至少一部分的图像。在一些实施例中，显示器包括用户界面。处理器被编程或者以其他方式被配置成显示第一多个图像以及标本的至少一部分的图像，或者在显示器的不同区域中显示第二多个图像。
在各个实施例中，用于通过所输入的细胞学标本图像数据导航和对其查验的***进一步被配置成：接收表示第一多个图像中的所显示感兴趣对象的用户提议的分类的输入；并且鉴于所选感兴趣对象的先前确定的分类，提供关于用户提议的分类的反馈。用于通过所输入的细胞学标本图像数据导航和对其查验的***进一步被配置成：接收表示第一多个图像中的所显示感兴趣对象的用户提议的分类的输入；并且确定用户提议的分类与相应感兴趣对象的相应的先前确定的分类相匹配的百分比。
在各个实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法包括以下动作：分析细胞学标本的图像以标识细胞学标本内的感兴趣对象；将所标识的感兴趣对象的图像显示给查验师；响应于来自查验师选择感兴趣对象的输入，确定与所选感兴趣对象类似的至少一个其他感兴趣对象；以及显示至少一个其他感兴趣对象和所选感兴趣对象的图像以供查验师对感兴趣对象进行比较。显示至少一个其他感兴趣对象和所选感兴趣对象的图像的动作在比较视图内。从相同的细胞学标本提供至少一个其他感兴趣对象的图像。从先前存储的感兴趣对象的数据库提供至少一个其他感兴趣对象的图像。所选感兴趣对象的图像具有第一染色剂，并且至少一个其他感兴趣对象的图像是具有第二染色剂的相同的所选感兴趣对象。
在各个实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法进一步包括：使用所选感兴趣对象的图像来确定和存储所选感兴趣对象的分类，其中该分类由查验师确定。在一些实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法进一步包括：使用所选感兴趣对象的图像来确定和存储所选感兴趣对象的分类，其中该分类由处理器确定。在一些实施例中，对细胞学标本的图像的分析由处理器完成。在特定实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法进一步包括：使用所选感兴趣对象的图像来创建所选感兴趣对象的分类的数据库。在一些实施例中，该方法进一步包括：从远程工作站接收细胞学标本的图像。
在特定实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法包括以下动作：分析细胞学标本的图像以标识细胞学标本内的感兴趣对象；将所标识的感兴趣对象的图像显示给查验师；响应于来自查验师选择感兴趣对象的输入，确定所选感兴趣对象的特性；确定具有与所选感兴趣对象类似的特性的至少一个其他感兴趣对象；以及显示所选感兴趣对象和至少一个其他感兴趣对象的图像以供查验师对感兴趣对象进行比较。从相同的细胞学标本提供至少一个其他感兴趣对象的图像。从先前存储的感兴趣对象的数据库提供至少一个其他感兴趣对象的图像。所标识的感兴趣对象的图像具有第一染色剂，并且至少一个其他感兴趣对象的图像是具有第二染色剂的相同的所标识的感兴趣对象。
在各个实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法进一步包括：使用所标识的感兴趣对象的图像来确定和存储所标识的感兴趣对象的分类，其中该分类由查验师确定。在一些实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法进一步包括：使用所标识的感兴趣对象的图像来确定和存储所标识的感兴趣对象的分类，其中该分类由处理器确定。在各个实施例中，对细胞学标本的图像的分析由处理器完成。在特定实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法进一步包括：使用所选感兴趣对象的图像来创建所选感兴趣对象的分类的数据库。在一些实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法进一步包括：从远程工作站接收细胞学标本的图像。
在各个实施例中，对细胞学标本的图像进行导航的计算机辅助方法包括以下动作：分析细胞学标本的图像以标识细胞学标本内的感兴趣对象；将相应的所标识的感兴趣对象的图像显示给查验师；以及响应于来自查验师选择感兴趣对象的输入，显示所选感兴趣对象和邻近的感兴趣对象的视场以供查验师在视场中查看所选感兴趣对象和邻近的感兴趣对象。将相应的所标识的感兴趣对象以滚动条显示给查验师。在各个实施例中，对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法进一步包括：使用所选感兴趣对象的图像来确定和存储所选感兴趣对象的分类，其中该分类由查验师确定。在其他实施例中，对细胞学标本的图像进行导航的计算机辅助方法进一步包括：使用所选感兴趣对象的图像来确定和存储所选感兴趣对象的分类，其中该分类由处理器确定。在一些实施例中，对细胞学标本的图像的分析由处理器完成。在各个实施例中，对细胞学标本的图像进行导航的计算机辅助方法进一步包括：使用所选感兴趣对象的图像来创建所选感兴趣对象的分类的数据库。在一些实施例中，该方法进一步包括：从远程工作站接收细胞学标本的图像。
在特定实施例中，用于在细胞学标本的图像内进行导航的***，该***包括：操作地连接到存储器的至少一个处理器；用户界面显示器；由至少一个处理器执行的标识组件，该标识组件被配置成标识图像内的感兴趣对象；由至少一个处理器执行的用户界面组件，该用户界面组件被配置成在用户界面显示器内显示感兴趣对象，其中用户界面组件被配置成接受对感兴趣对象的用户选择以显示所选感兴趣对象以及具有与所选感兴趣对象类似的特征的至少一个其他感兴趣对象以供查验师对感兴趣对象进行比较。
在各个实施例中，用户界面组件被配置成在比较视图中显示所选感兴趣对象和至少一个其他感兴趣对象。用户界面组件被配置成接受对感兴趣对象的用户选择以在包括所选感兴趣对象和邻近的感兴趣对象的视场中显示所选感兴趣对象。该***被配置成接受对感兴趣对象的用户选择并且显示感兴趣对象的细胞特性菜单。该***被配置成接受从细胞特性菜单对细胞特性的选择并且标识具有所选细胞特性的附加感兴趣对象。细胞特性包括形态学特性、染色剂(例如，显色的、荧光的、双重的等等)、细胞尺寸、核/浆比、光密度、轮廓规律、基于色彩的准则、以及核密度中的任一个。在一些实施例中，该***被配置成标识和显示所选感兴趣对象的不同图像。在一些实施例中，该***被配置成标识具有传统染色剂、高级染色剂、彩色图像、荧光染色剂中的至少一个的感兴趣对象，并且被配置成接受对感兴趣对象的用户选择且显示具有这种染色剂的相应的感兴趣对象的图像。
在下文中详细地讨论了各个方面、实施例和优点。本文中所公开的实施例可以与本文中所公开的原理中的至少一种一致的任何方式与其他实施例组合，并且对“实施例”、“一些实施例”、“替换实施例”、“各个实施例”、“一个实施例”等的引用不一定是相互排斥的且旨在指示所描述的特定特征、结构或特性可被包括在至少一个实施例中。在本文中这些术语的出现不一定都引用相同的实施例。所讨论的与根据一个或多个方面的任何一个或多个实施例结合的特征和优点不旨在从任何其他实施例或方面中的类似角色中排除。
附图简述
附图解说了所公开发明的实施例的设计和效用，其中类似的元件由共同的附图标记引用。这些附图不一定按比例绘制。为了更好地领会如果获取上述以及其他优点和对象，将呈现实施例的更具体的描述，该描述在所附附图中解说。这些附图只描绘了所公开发明的典型实施例，并且因此不被认为限制它的范围。
图1是根据所公开发明的实施例的示出示例操作模式的细胞学标本查验***的显示监视器的屏幕截图；
图2是根据所公开发明的实施例的示出示例操作模式的细胞学标本查验***的显示监视器的另一屏幕截图；
图3A是根据所公开发明的实施例的示出示例操作模式的细胞学标本查验***的显示监视器的另一屏幕截图；
图3B是根据所公开发明的实施例的示出示例操作模式的细胞学标本查验***的显示监视器的另一屏幕截图；
图4是携带细胞学标本的标准显微镜载玻片的俯视图；
图5A是图像收集的示例以及根据所公开发明的各个实施例构造的细胞学标本查验***的示意图；
图5B是图像收集的示例以及根据所公开发明的各个实施例构造的细胞学标本查验***的另一示意图；以及
图6是可执行本文中所公开的过程和功能的计算机***的一个示例的示意图。
详细描述
对于以下定义的术语，将应用这些定义，除非在权利要求中或者在本说明书中的其他地方给出不同的定义。
在本文中假设所有数值由术语“大约”修饰，无论是否明确地指示。术语“大约”一般指本领域技术人员将考虑等同于所叙述值(即，具有相同的功能或结果)的一范围的数字。在许多实例中，术语“大约”可包括取整到最近的显著数的数字。
通过端点对数值范围的叙述包括该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”、以及“该”包括复数指示物，除非内容另外清楚地陈述。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“或”一般在其包括“和/或”的意义上采用，除非内容另外清楚地陈述。
在下文中参考附图描述所公开发明的各个实施例。应当注意，附图没有按比例绘制，并且贯穿附图，类似结构或功能的元素由相似的附图标记表示。还应当注意，附图仅仅旨在便于对实施例的描述。它们不旨在作为本发明的穷尽性描述或者作为对本发明的范围的限制，该范围仅由所附权利要求及其等同定义。另外，所公开发明的所解说的实施例不需要具有所示的所有方面或优点。结合所公开发明的特定实施例而描述的方面或优点不一定限于那个实施例，并且如果没有那样解说则可在任何其他实施例中实践。
细胞学标本查验和分析***510可接收显微镜载玻片414上的细胞学标本412，并且获取和处理所接收的细胞学标本412的图像(在下文中参考图4所描述的)。替换地，细胞学标本查验和分析***510可接收先前获取和处理的图像数据，包括与例如细胞学标本412中的先前所标识的感兴趣对象(“OOI”)有关的数据。在任一情况下，本文中所描述的查验设备522实现和促进对细胞学标本412的详细查验和分析。用于基于可能的特征(例如，尺寸、色彩、光密度、以及边界规律)标识OOI和对OOI排序的细胞学标本图像处理技术在美国专利No.7,590,492中进行了描述，其内容通过引用全部结合于此好像全部阐述一样。
在图1-3所绘制的实施例中，细胞学标本图像查验设备522是具有显示监视器500的平板计算机，该平板计算机可包括触摸屏输入设备(例如，电容性触摸屏)或用户界面。查验设备522具有多个操作模式。取决于用户输入的命令，模式的四个示例是：(1)“带我到那里”的导航模式(图1)；(2)“更像此”的分析工具模式(图2)；(3)“类似度量”的分析工具模式(图3A)；以及(4)“向我示出参考图像”(图3B)。显示监视器500上的显示被分成顶部和底部窗口104、106，但是可具有并排缩略图长廊或者以其他方式分开的窗口。
在图1-3B中，OOI(例如，112)的第一多个108的详细的各自图像(即，缩略图110)在显示监视器100上的显示的顶部窗口104中显示。第一多个108的缩略图110串行地显示，但是可以任何排列显示。可根据每一OOI(例如，112)具有特定的预定特性或者其他用户/细胞学技师选择的次序的预定排序的似然性而显示OOI(例如，112)的缩略图110。在一些示例中，显示监视器上所示的显示被组织成上部和下部。在上部内，可(例如，在108)显示OOI的经排序的缩略图的列表。用户可从显示条109内选择图像。所显示图像内的排序可基于所显示图像包含特征或特性的***生成的可能性。在一些示例中，查验师(例如，细胞学技师)可建立感兴趣特性，并且该***可相应地在显示的上部中显示经排序的OOI的图像。取决于查验设备(例如，图5A的522)的模式，显示监视器100的底部窗口106显示各个图像。所显示图像的放大率可响应于用户选择。例如，用户可从在111处的“1X”、“4X”、“20X”和“40X”中选择。
在一些实施例中，可向用户提供用于确定对象尺寸的视觉帮助。例如，用户界面可被配置成显示OOI周围的同心环。在一些实施例中，用户界面可提供被配置成响应于用户选择在显示中可视的区域工具。同心环各自可被标注有相应的尺寸大小，以使查验师可建立具有较大精度的对象尺寸和/或大小。在一些示例中，用户可例如使用输入设备502来选择同心环并将其定位在显示上。
细胞学技师可通过在顶部窗口104中所显示的OOI(例如，112)的缩略图(例如，110)上单击来输入图1所描绘的“带我到那里”的导航模式。细胞学技师可使用平板计算机查验设备522的触摸屏输入设备(例如，图5A的502)来选择缩略图(例如，110)。在其他输入设备(例如，502)的情况下，可使用鼠标(按钮点击和/或鼠标悬停)、语音识别、和/或使用增强现实的头戴式显示器的眼睛移动来进行选择。
鼠标点击或触摸屏控制(诸如单击OOI(例如，112)的缩略图)显示了集中在该OOI(例如，112)上的较大视场114。在一些实施例中，视场显示可在显示监视器100上所显示的底部窗口106中示出。较大视场114是细胞学标本412的更常规图像，例如，如可通过显微镜看到的行扫描或数字扫描的图像。在一些示例中，可从细胞学标本图像的数据库访问较大视场，并且“带我到那里”的导航模式可用于从图像的数据库内可视OOI。底部窗口106中的较大视场114允许细胞学技师查看在邻近的对象116的上下文中的OOI(例如，112)。这允许OOI(例如，112)的特征和相同视场114中的其邻居116的手动比较，从而促进OOI(例如，112)和细胞学标本412的分类。
根据一个实施例，细胞学技师通过鼠标点击或触摸屏控制(诸如双击在显示监视器200上所显示的顶部或顶部窗口204中所显示的OOI 212的缩略图210A)来输入图2所描绘的“更像此”的分析工具模式。在显示监视器200的底部窗口206中，鼠标点击或触摸屏控制(诸如双击缩略图(例如，OOI 212的210A))显示了类似对象(例如，220)的第二多个218的缩略图(例如，210B)。对象(例如，220)与所选OOI(例如，212)的相似性由用于标识OOI(例如，112)的特性或者其他用户选择的特性确定。在此情况下，这些特性是具有小直径和高核/浆比的细胞。其他特性可包括色彩和边界规律。
根据一个实施例，该***确定来自标本或标本的数据库的类似对象。在一些示例中，可在查验之前预定义标本的数据库。在进一步的实施例中，查验师可输入参考图像和/或添加附加标本以供查验。基于该***在标本中标识的对象，该***生成展示廊以供用户查验。例如，该***可被配置成生成OOI展示廊。可通过该***自动地选择OOI展示廊中的图像，并且根据细胞特性和/或给定OOI具有细胞特性的可能性对其进行归组或排序。例如，自动分析工具可标识细胞对象内的特征，并且该***可对OOI进行归组/排序以基于所标识的特征和/或给定对象包括所标识特征的可能性而显示。一种排序可基于细胞尺寸或特征尺寸，并且该排序可对应于这些特征关联的不同种类(例如，基础的到表面的)。
细胞学技师通过鼠标点击或者触摸屏控制(诸如用两个手指在显示监视器300的顶部窗口304中所显示的OOI(例如，312)的缩略图(例如，310)上双击)来输入图3A所描绘的“相同的所计算度量”的分析工具模式。两个手指双击OOI(例如，312)的缩略图打开了所计算度量324的下拉菜单322。在显示监视器300的底部窗口306中，选择一个或多个所计算度量324(在此情况下，细胞尺寸大于50微米)显示了具有所选的所计算度量的类似对象(例如，320)的第二多个缩略图(例如，310)。其他所计算度量包括核/浆比、光密度、以及细胞轮廓规律。在一些实施例中，该***被配置成基于对载玻片的查验以及发现具有载玻片和/或数字图像的OOI的性质动态地生成细胞尺寸范围。在进一步的实施例中，对所计算度量的每一选择可被配置成显示大量匹配的OOI，以使查验师可标识种类/特性在一组OOI内是否显著。
在图3B所描绘的“示出参考图像”的分析工具模式中，从顶部窗口中的菜单选择一选项使该菜单中所描述的类型的细胞在底部窗口中显示。在所解说的示例中，响应于菜单选择，在底部窗口中显示集中在LSIL细胞上的视场。
在“更像此”或“相同的所计算度量”的分析工具模式中所显示的类似对象可以是显微镜载玻片上的其他对象、其他载玻片上的先前查验的对象、或者具有已知特性和诊断的预分类的库对象。显示类似的对象以供评估和比较，这促进了对整个细胞学标本(例如，412)或者细胞学标本的任何图像的有效分类。例如，查验师可将OOI标识为可能的腺细胞，并且在用户界面中向已分类的库对象请求腺细胞。使用库对象并排地显示查验师所标识的细胞促进了有效且一致的分类。
在一个实施例中，触摸屏502还允许细胞学技师例如通过在顶部窗口104中的缩略图或者显示监视器100的底部窗口106中的视场中的OOI(例如，112)上双手指点击来标记OOI(例如，112)。此外，例如在“带我到那里”的导航模式中，触摸屏502可允许在显示监视器100的底部窗口106中使用触摸和拖拽命令来“手动地”导航。
由于所选OOI(例如，112)在上下文中和/或与类似对象一起显示，因此细胞学技师查验OOI(例如，112)并且作出关于标本412中的细胞异常水平的决定，如果有的话。细胞学技师可电子地标记或者以其他方式注意在显示中可疑的任何OOI(例如，112)。查验设备522还使细胞学技师能够返回先前查看的OOI(例如，112)，并且(例如，通过触摸和拖拽)手动地移动到(且查看)不涵盖OOI(例如，112)的其他视场。细胞学标本查验***510还可用于执行对查验过程的质量控制以及对细胞学技师的培训。质量控制可包括在显示监视器100的顶部窗口104中随机地显示预归类的OOI(例如，112)(阳性和阴性)的缩略图110、以及由细胞学技师跟踪OOI(例如，112)的归类。通过解说的方式，美国专利申请S/N.13/427,251描述了用于在来自标本的OOI的图像之中自动地播撒先前分类的图像以供培训和质量控制的方法，该专利申请的内容通过引用全部结合于此好像全部阐述一样。培训可包括类似随机地显示供后续查验的预归类的OOI(例如，112)的缩略图(例如，110)。“更像此”和“相同的所计算度量”的模式也便于培训。请求显示用于比较的已知异常的库图像也可便于培训。
分析工具的用户界面还可包括登录模块、主页模块、患者模块、患者仪表板、以及图像浏览器中的一个或多个。登录模块可被配置成接受包括用户名和密码的用户身份凭证。主页模块可包括用户仪表板、患者列表、搜索页面、以及新患者模块。用户仪表板可包括所提交的分析工作以及所提交的分析工作的状态的列表。患者仪表板可包括与仪表板所标识的患者有关的细胞学标本图像、和/或仪表板所标识的患者相关的分析结果。患者仪表板还可包括提交对仪表板所标识的患者的新分析的手段。
如上所述，细胞学标本查验***510可接收先前获取和处理的图像数据，或者它可接收显微镜载玻片414上的细胞学标本(例如，412)，或者它可收集来自其他***(诸如成像流式细胞仪和行扫描仪)的图像。出于解说的目的，在***510处理细胞学标本412的图像的地方，描述了以下实施例。示出例如以下实施例，并且这些实施例不旨在限制权利要求的范围。具体而言，以下实施例描述了从安装在载玻片上的标本获取细胞学图像数据。然而，用于成像细胞学标本的其他技术是已知的，并且可同等地采用。例如，细胞学标本412的图像可源自流式细胞仪或PDMS生物芯片。参见例如美国专利No.7,796,256,(“油浸加强的成像流式细胞仪(Oil-Immersion Enhanced Imaging Flow Cytometer)”)和美国专利申请S/N.12/740,087(“混合微流体SPR和分子成像设备(Hybrid Microfluidic SPR andMolecular Imaging Device)”)，其内容通过引用全部结合于此。用于采用线扫描装置收集图像的进一步示例性过程在美国专利申请公开No.2010/0238442(“串行线扫描编码的多色荧光显微镜和成像流式细胞学(Serial-Line-Scan Encoded Multicolor FluorescenceMicroscopy and Imaging Flow Cytology)”)中公开，其内容通过引用全部结合于此。
图5A描绘了根据本发明的实施例构造的细胞学标本查验***510。***510被配置成用于将位于显微镜载玻片514(在414图4最佳地显示)上的细胞学标本412展示给技术员(诸如细胞学技师)，该技术员随后可查验位于如上所述的细胞学标本412中的感兴趣对象(OOI(例如，112))。载玻片414被提供有基准标记416，其功能将在下文中更详细地描述。
虽然***510可用于展示要求进一步查验的任何细胞学标本(或者甚至非生物学标本，诸如计算机芯片)，但是***510本身特别好地导致细胞学宫颈或***细胞物质(诸如典型地在宫颈涂片载玻片上发现的物质)的展示。在此情况下，OOI(例如，112)采取个体细胞和细胞群集的形式，这些细胞和细胞团被查验以检查可能存在异常情形(诸如恶性肿瘤或恶性肿瘤前兆)。细胞学标本412典型地将作为薄细胞学层被放置在载玻片414上。优选地，盖玻片(未示出)粘附至标本412，由此将标本412固定在载玻片414上的位置。可使用任何合适的染色剂(诸如帕帕尼科拉乌氏染色剂)对标本412进行染色。在其他示例中，可使用高级的染色技术对标本进行染色。该***可存储关于染色剂类型的信息，并且在一些示例中，可提供具有多个染色剂类型的分类对象的图像。在进一步实施例中，可对各个标本进行染色和成像、褪色、以及重新染色以与另一染色剂成像。该***可链接细胞对象，以使单个对象可使用各种染色剂显示。各个用户界面元素可使查验师能够选择显示OOI和特定染色剂。此外，用户界面可被配置成显示OOI以及具有相应染色剂(例如，传统染色剂、高级染色剂、彩色染色剂、荧光染色剂等)的相应图像。
***510一般包括：(1)用于获取载玻片514上所包含的细胞学物质的图像且根据这些图像生成电子图像数据的成像站518；(2)用于过滤和处理图像数据以标识OOI(例如，112)的计算机520；以及(3)多个查验设备522(示出3个)，每一查验设备提供显示监视器500来展示OOI(例如，112)以供细胞学技师查验且提供输入设备502来允许细胞学技师与***510交互。
根据一些实施例，查验***可访问从例如线扫描装置捕捉的数字图像。数字图像还可由其他***(诸如未移动x/y工作台(stage)的宽场成像设备)捕捉。可捕捉数字图像并将其存储为细胞学图像的数据库的一部分。
成像站518被配置成对载玻片514成像，载玻片514连同其他载玻片典型地被包含在盒子(未示出)内。在成像过程期间，这些载玻片从相应的盒子移除，成像，并且随后以串行的方式返回盒子。在所解说的实施例中，成像站518能够在约16个小时内处理多达10个盒子，每一盒子持有多达25个载玻片。再次，前述“载玻片成像”实施例是出于解说的目的而不是限制，并且细胞学标本图像可通过其他已知过程和装置获取。
成像站518包括相机524、显微镜526、以及电动工作台528。相机524通过显微镜526捕捉载玻片514的放大图像。相机524可以是各种常规相机中的任一种，诸如电荷耦合设备(CCD)相机，相机524可单独或者与其他组件(诸如模数(A/D)转换器)结合地产生具有足够分辨率的数字输出以允许处理所捕捉的图像，例如分辨率为640x480个像素的数字图像。优选地，取决于其透射率，每一像素被转换成8位值(0到255)，其中“00000000”是穿过该像素的最小量的光的所分配值而“11111111”是穿过该像素的最大量的光的所分配值。
载玻片512被安装在电动工作台528上，电动工作台528相对于显微镜526的查看区域扫描载玻片514，同时相机524跨细胞学标本(例如，412)的各个区域捕捉图像。优选地，相机524的快门速度相对较高，从而可使所采取的扫描速度和/或图像数量最大化。电动工作台528跟踪在相机524捕捉时的图像的x-y坐标。例如，编码器(未示出)可耦合到电动工作台528的相应电机以在成像期间跟踪在x和y方向上行进的静距离。相对于粘贴至载玻片414的基准标记416测量这些坐标。
在一些实施例中，查验师可在出现在标本上时的OOI的所存储数字图像和该OOI的视图之间进行切换。在一些示例中，该***可使用坐标信息将工作台移动到指定的x-y坐标以供对直接在载玻片上的OOI的附加查验。
计算机520包括被配置成从相机524所采集的图像数据中标识OOI(例如，112)的图像处理器530、以及被配置成存储与OOI(例如，112)有关的图像数据和信息的存储器536。图像处理器530包括输入/输出模块532、处理模块534、以及分析工具模块538。输入/输出模块532被配置成将从相机524采集的图像数据(即，像素数据)存储在存储器536中，并且从中取回图像数据。处理模块534分析图像数据以标识OOI(例如，112)，如将在下文中描述的。处理模块534还确定OOI(例如，112)具有特定的预定特性的可能性，并且基于OOI(例如，112)的相应可能性生成排序。OOI(例如，112)的排序和x-y坐标、以及每一OOI(例如，112)的缩略图(例如，110)被存储在存储器536中。应当领会，相应处理器以及模块530、532和534所执行的功能可由单个处理器或模块执行，或者替换地由三个以上的处理器和模块执行。同样，可以领会存储器536可被分成若干存储器。
图像处理器530的处理模块534通过以合适的方式操纵从相机524接收的数字图像来标识细胞学标本412内的OOI(例如，112)。在一个实施例中，处理模块534使用主要和次要的分割操作实现此。
在主要分割操作中，处理模块534移除伪像免于进一步考虑。处理模块534通过凭借其亮度遮蔽数字图像数据中的像素免于进一步考虑来实现此，这些像素不可能是细胞核。数字图像中的其余像素形成具有所有方式的形状和尺寸的“斑点(blob)”。然后，处理模块534对这些斑点执行腐蚀处理以移除只是直径中的少数像素以及从斑点延伸或连接相邻斑点的窄纤维(strand)的斑点免于进一步考虑。然后，取决于斑点中的像素数量，处理模块534确定图像中的每一斑点是否为个体对象或群集对象。例如，具有500个以上像素的斑点可被认为是群集对象，而具有500个或500个以下像素的斑点可被认为是个体对象。对于个体对象，不满足与总面积、周长面积比、光密度标准差、以及灰度均值像素有关的特定准则的斑点不被进一步考虑。
在次要分割操作中，处理模块534移除不可能是个体细胞或群集细胞的斑点。对于个体对象，处理模块534执行一系列腐蚀操作、以及膨胀操作，这些侵蚀操作移除小对象并从其余斑点消除投影，这些膨胀操作从其余斑点移除孔。对于群集对象，处理模块534削尖对象的边缘以提供预定义边界。然后，处理模块53从预定义群集对象选择具有最高集成光密度的一个或多个个体对象。从群集对象提取的个体对象将被标志为群集提取的对象。
在OOI标识操作中，处理模块534测量个体对象和群集对象中的每一个的各个特征，并且随后基于这些特征的所测量值来计算每一对象的对象分数。在进一步实施例中，处理模块可根据染色剂的类型提取个体和群集对象的特征参数。处理模块可分析关于从相应染色剂获取的特征的信息，并且使用特征信息来计算对象分数。特征信息可与对象相关联，并且被存储以供稍后访问。基于该分数，处理模块534移除可能是伪像的个体对象和群集对象。那些其余对象被认为是OOI(例如，112)，其中个体对象表示个体OOI(例如，112)(“IOOI”)而群集对象表示群集OOI(“COOI”)。然后，处理模块534为OOI(例如，112)评估其核集成或平均光密度，并且根据其光密度值对OOI(例如，112)排序。尽管集成或平均光密度是本实施例中的所评估的特性，但是其他对象特性或者对象特性的组合也被权利要求涵盖。在一些实施例中，处理模块可基于形态学特性、染色剂(例如，显色的、荧光的、双重的等等)、细胞尺寸、核/浆比、光密度、轮廓规律、基于色彩的准则、以及核密度中的任何一个或多个来评估OOI。对于每一数字图像，输入/输出模块532存储OOI(例如，112)的缩略图(例如，110)、连同其相对排序、坐标和所提取的特征。
在图5A所描绘的实施例中，三个查验站522被示为耦合到计算机520，以使多达三个的细胞学技师同时访问存储在计算机520中的相关信息。附加的邻近或远程查验站或监视设备也可访问存储在计算机520中的相关信息。值得注意的是，典型地***510可处理载玻片514比细胞学技师可查验这些载玻片快得多。即使***510的标本处理速度比细胞学技师的标本查验速度慢，***510一般也可一天操作24小时，而典型的细胞学技师将只一天工作8小时。由此，筛选过程中的瓶颈在人的层面(即，对载玻片514上所包含的细胞学物质的详细查验)上出现。由此，可以领会，多个查验设备522的使用缓解了该瓶颈，由此提供有效得多的过程。然而，权利要求涵盖只包括单个查验设备522的细胞学标本查验***510。可修改连接到计算机520的查验设备522的数量以适应即将到来的任务。
合适的查验设备522包括平板计算机、智能电话、增强现实的头戴式显示器、个人计算机、联网工作站、以及在本领域中已知的其他计算机输入/输出设备，这些设备都连接到计算机520。该连接可以是硬连线或无线的。特定细胞学标本查验***510的查验设备522彼此可以是相同或不同的。查验设备522还包括输入设备502，诸如键盘、计算机鼠标、触摸屏、以及语音识别硬件。每一查验设备522包括显示监视器500以促进细胞学技师与***510的交互。每一查验设备522还包括输入/输出模块532，输入/输出模块532操作地连接到计算机520的输入输出模块532。
尽管在图5A中计算机520和查验设备522被描绘为单独的设备，但是应当领会包括以上所述的所有模块和存储器的个人计算机520可驻留在每一查验设备522中。这种***架构可消除对连接到成像站518的独立计算机520的需要。相应地，在一些实施例中，每一查验设备522可直接连接到成像站518。
举例而言，图5B所描绘的实施例只包括成像站518和查验设备522。查验设备522包括图像处理器530、存储器536、显示监视器500、以及输入设备502。图像处理器530包括输入/输出模块532、处理模块534、以及分析工具模块538。这些模块是互连的。查验设备522的输入/输出模块532直接连接到成像站518。查验设备522的其他元件执行与图5A所描绘的实施例中的相应元件相同的功能。在进一步实施例中，查验设备可独立于成像站和/或计算机***操作。例如，查验设备可用于下载标本图像以供查验。在进一步示例中，在查验设备上产生的任何信息可被上传到标本数据的中央储存库。
所公开实施例的概念可应用于其他细胞学相关的应用。举例而言，查验和分析***(特别是分析工具)可应用于细胞学技师培训。“熟练测试”可以是单独的操作模式。“熟练测试”的模式类似于具有细胞学技师熟练测试的附加功能的定期数字图像OOI查验，即细胞学技师可在正确/错误的分类上得分。可通过使用不同难度水平的细胞分类来测试不同的熟练水平(即，异常的轮廓鲜明的预分类示例与更高级学生的预分类但是复杂或模糊的示例)。
查验和分析***(特别是分析工具)可用于促进关于所选OOI的对话。作为培训模块的一部分，所注释的指导性评论可绑定到OOI。例如，在OOI的培训长廊中，可双击ASCUS(未明确意义的非典型细胞)OOI的图像以使培训解释被显示。该解释可包含用于将其分类为ASCUS的相关特征和度量，并且可被显示为文本或在图像中突出或与先前提取的度量一起解说。作为远程监视的培训模块的一部分，可使用特定OOI的所选缩略图来构造“我需要帮助这一个”的模块。通过数字地标记学生标识以供老师远程查验和评论的特定OOI，可通过分类技术和用于分类的重要特征来促进对话。
类似地，专业培训师可编译他们自己的个人库，并且添加评论，诸如“我认为这些图像是ASCUS OOI的好示例”。通过使用所公开的分析工具中的一些，细胞学技师指导员可开发他们自己的库用于教学目的。查验和分析***还可用于“我认为算法需要帮助”的模式。为了改进现有算法，该***可促进突出算法错过的用户标识的异常OOI。突出的存储和传输机制、连同所注释的评论将促进用户和算法开发者之间的信息交换以供未来修改和改进。
查验和分析***(特别是分析工具)可用于裁定临床试验。在许多临床试验中(或者甚至在例行的第二方观点评述或重读中)，经常使用裁定过程。例如，在临床试验中，可存在同时对一组患者样本进行查验和分类的三个病理医师。通过本文中所描述的分析工具，每一查验师可创建他/她自己的分类OOI的库，如有必要则带有评论。可比较并且手动或自动地裁定所得的OOI的库。类似地，对于第二方观点评述，可通过所公开的分析工具来促进比较和裁定所选OOI的最终诊断的过程。
在进一步实施例中，用户可访问关于该***的帮助特征用于诊断目的。用户可访问关于该***的“帮我量化”的功能。响应于用户选择，该***可返回关于多少个OOI类似于当前查看的OOI以促进分类/诊断的信息。此外，用户界面可突出已经分类和/或用作诊断的一部分的类似OOI。
查验和分析***还可用于提供OOI的交互分级。在一些实施例中，查验师(例如，细胞学技师、病理医师等)可指定显示的OOI的诊断类别。任何输入信息可与OOI相关联，并且被存储以供稍后使用。例如，后续查验师可访问在前查验师所输入的信息。分类、注释和/或评论可与特定OOI和/或标本整体相关联。后续查验师获得上下文展示的注释、评论和/或分类的益处。根据另一实施例，数字标记的OOI或标本加强了捕捉数据的能力(例如，通过载玻片上的墨水标记的常规方法)。在进一步实施例中，查验师对OOI的分类可用于对OOI的基于增强***的标识。在一个示例中，该***可实现学习算法以标识OOI。查验师数据可被用作培训数据以提炼对OOI的算法分析。
在进一步实施例中，用户可在查验期间注释OOI、标本等。然后，用户可访问他们已经注释以促进进一步查验的信息。例如，用户可访问他们已经查验和/或分级以相对于当前OOI显示的其他OOI。在进一步示例中，用户可输入在其他标本中查验、注释和/或分级的OOI以提供当前标本查验的一个或多个参考和/或对当前OOI的查验。根据一个实施例，用户可访问“更像此”的模式中的在前查验信息(例如，图2)。
根据一些实施例，该***生成可能包括形态学特征的OOI的自动标识。可存储在特征标识期间生成的信息以供该***稍后使用(例如，在确定类似对象时等)。在一些示例中，可存储关于OOI的信息并将该信息关联成一个或多个数据记录。数据记录被组织到智能数据库中，从而可访问与感兴趣对象有关的任何信息。在一些实施例中，可从患者取标本，进行各种测试程序。基于图像的信息(例如，细胞学分析)可与其他测试信息组合，以使标本和/或该标本内的OOI包括关于其他测试的信息(例如，对患者样本的阳性DNA测试)。例如，数据库可随时间存储和索引关于患者的测试信息以提供历史信息。
根据一些实施例，数据库可包括用于存储关于OOI的数据的各种记录。在一些示例中，数据记录至少包括OOI的标本信息、位置信息、以及特征信息。在其他示例中，数据记录还可包括所计算对象的分数和/或用户输入的信息(例如，分类标签、注释、评论等)。在进一步示例中，数据记录可反映患者信息和/或包括关于相应患者测试的信息。在一些示例中，数据记录包括用于访问患者测试信息的链接。
在进一步实施例中，数据库可包括所计算的信息。在一个示例中，该***可使用一个标本、多个标本等来计算特征特性的分配。可将所计算的信息结合到用户界面显示中。例如，用户界面可显示基于一个标本、多个标本等的特征分布的直方图。该***可使用分布信息来确定一个或多个特定特征是否提供任何区别信息。另外地，数据库可跟踪关于查验师的信息。该***可分析查验师历史，并且基于存储在数据库中的信息比较查验师。这些历史信息可被用作分类算法的反馈。
本文中所描述的各个方面和功能可被实现为在一个或多个计算机***中执行的专门的硬件或软件组件。存在当前正在使用的计算机***的许多示例。这些示例包括网络应用、个人计算机、工作站、主机、联网客户机、服务器、媒体服务器、应用服务器、数据库服务器和web服务器等。计算机***的其他示例可包括移动计算设备(诸如蜂窝电话和个人数字助理)以及网络装备(诸如负载平衡器、路由器和交换机)。此外，可位于单个计算机***上，或者可在连接到一个或多个通信网络的多个计算机***之间分布各方面。
例如，可在配置成向一个或多个客户端计算机提供服务或者作为分布式***的一部分执行整个任务的一个或多个计算机***之间分布各个方面和功能。另外地，可在客户端服务器或者包括在执行各个功能的一个或多个服务器***之间分布的组件的多层***上执行各方面。因此，示例不限于在任何特定***或一组***上执行。此外，可以软件、硬件或固件、或者其组合实现各方面和功能。由此，可在方法、动作、***、***元件和组件内使用各种硬件和软件配置实现各方面和功能，并且示例不限于任何特定的分布式架构、网络、或者通信协议。
参考图6，解说了分布式计算机***600的框图，其中实践了各个方面和功能。如所示的，分布式计算机***600包括交换信息的一个或多个计算机***。更具体地，分布式计算机***600包括计算机***602、604和606。如所示的，计算机***602、604和606通过通信网络608互连，并且可通过通信网络608交换数据。网络608可包括计算机***可通过其交换数据的任何通信网络。为了使用网络608交换数据，计算机***602、604和606以及网络608可使用各种方法、协议和标准，包括光纤通道、令牌环、以太网、无线以太网、蓝牙、IP、IPV6、TCP/IP、UDP、DTN、HTTP、FTP、SNMP、SMS、MMS、SS7、JSON、SOAP、CORBA、REST和Web服务等。为了确保数据传送是安全的，计算机***602、604和606可使用包括例如TLS、SSL或VPN的各种安全测量经由网络608传输数据。尽管分布式计算机***600解说了三个联网计算机***，但是分布式计算机***600不这样限制，并且可包括使用任何媒体和特性协议联网的任意数量的计算机***和计算设备。
如图6所解说的，计算机***602包括处理器610、存储器612、总线614、接口616、以及数据存储618。为了实现本文中所公开的方面、功能和过程中的至少一些，处理器610执行导致所操纵数据的一系列指令。处理器610可以是任何类型的处理器、多处理器、或者控制器。一些示例性处理器包括商用处理器，诸如英特尔Xeon、Itanium、Core、Celeron或Pentium处理器、AMD Opteron处理器、Sun UltraSPARC或IBM处理器、以及IBM主机芯片。处理器610通过总线614连接到其他***组件，包括一个或多个存储器设备612。
在计算机***602操作期间，存储器612存储程序和数据。由此，存储器612可以是相对较高性能的易失性随机存取存储器，诸如动态随机存取存储器(DRAM)或静态存储器(SRAM)。然而，存储器612可包括用于存储数据的任何设备，诸如盘驱动或者其他非易失性存储设备。各个示例可将存储器612组织到特殊的结构中并且在一些情况下可将存储器612组织到唯一的结构中，以执行本文中所公开的功能。可对这些数据结构调整尺寸并进行组织，以存储特定数据和各种类型数据的值。
计算机***602的组件通过互连元件(诸如总线614)耦合。总线614可包括一条或多条物理总线(例如，集成在同一机器内的组件之间的总线)，但是可包括***元件之间的任何通信耦合，包括专门或标准的计算总线技术，诸如IDE、SCSI、PCI和InfiniBand。总线614实现在计算机***602的***组件之间交换的通信，诸如数据和指令。
计算机***602还包括一个或多个接口设备616，诸如输入设备、输出设备、以及组合输入/输出设备。接口设备可接收输入或者提供输出。更具体地，输出设备可呈现用于外部展示的信息。输入设备可接受来自外部源的信息。接口设备的示例包括键盘、鼠标设备、轨迹球、话筒、触摸屏、打印设备、显示屏、扬声器、网络接口卡等。接口设备允许计算机***602交换信息且与外部实体(诸如用户以及其他***)进行通信。
数据存储618包括在其中存储指令的计算机可读和可写的非易失性或非瞬态数据存储介质，这些指令定义由处理器610执行的程序或者其他对象。数据存储618还可包括被记录在介质上或介质中且在执行该程序期间由处理器610处理的信息。更具体地，该信息可被存储在具体地被配置成节省存储空间或者增加数据交换性能的一个或多个数据结构中。这些指令可持续地被存储为经编码的信号，并且这些指令可使处理器610执行本文中所描述的功能中的任一个。该介质可以是例如光盘、磁盘或闪存等。在操作中，处理器610或者一些其他处理器使得数据从非易失性记录介质读取到另一存储器(诸如存储器612)，与包括在数据存储618中的存储介质相比，存储器612允许处理器610更快地访问信息。存储器可位于数据存储618或存储器612中，然而，处理器610操纵该存储器内的数据，并且随后在完成处理之后将数据复制到与数据存储618相关联的存储介质。各种组件可管理存储介质和其他存储器元件之间的数据移动，并且示例不限于特定数据管理组件。此外，示例不限于特定存储器***或数据存储***。
虽然计算机***602通过示例被示为可实践各个方面和功能的一种类型的计算机***，但是各方面和功能不限于在如图6所示的计算机***602上实现。可在具有不同于图6所示的架构或组件的一个或多个计算机上实践各个方面和功能。举例而言，计算机***602可包括特别编程的专用硬件，诸如调整成执行本文中所公开的特定操纵的专用集成电路(ASIC)。但是，另一示例可使用通过Motorola PowerPC处理器运行MAC OS***X的若干通用计算设备以及运行专有硬件和操作***的若干专门的计算设备的网格来执行相同的功能。
计算机***602可以是包括管理包括在计算机***602中的硬件元件的至少一部分的操作***的计算机***。在一些示例中，处理器或控制器(诸如处理器610)执行操作***。可执行的特定操作***的示例包括可从微软公司获得的基于Windows的操作***(诸如Windows NT、Windows 2000(Windows ME)、Windows XP、Windows Vista或Windows 7操作***)、可从苹果计算机公司(Apple Computer)获得的MAC OS System X，许多基于Linux的操作***发行版之一(例如，可从红帽子公司(Red Hat Inc.)获得的Enterprise Linux操作***)、可从太阳微***公司(Sun Microsystems)获取的Solaris操作***、或者可从各个源获得的UNIX操作***。可使用许多其他操作***，并且示例不限于任何特定操作***。
处理器610和操作***一起定义以高级编程语言为其编写应用程序的计算机平台。这些组件应用可以是使用通信协议(例如，TCP/IP)在通信网络(例如，因特网)上进行通信的可执行的、中间的字节代码或解释代码。类似地，可使用面向对象的编程语言(诸如.Net、SmallTalk、Java、C++、Ada、或者C#(C-Sharp))来实现各方面。还可使用其他面向对象的编程语言。替换地，可使用函数、脚本或逻辑编程语言。
另外地，可在非编程环境(例如，以HTML、XML、或者其他格式创建的文档)中实现各个方面和功能，这些文档在浏览器程序的窗口中查看时可呈现图形用户界面的各方面或者执行其他功能。此外，各个示例可被实现为编程或非编程元素或者其任何组合。例如，可使用HTML实现网页，同时可以C++编写从网页内呼叫的数据对象。由此，这些示例不限于特定编程语言，并且可使用任何合适的编程语言。相应地，本文中所公开的功能组件可包括被配置成执行本文中所描述的功能的各种各样的元件，例如，专门的硬件、可执行代码、数据结构或对象。
在一些示例中，本文中所公开的组件可读取影响这些组件所执行的功能的参数。这些参数可被物理地存储在任何形式的合适的存储器中，该存储器包括易失性存储器(诸如RAM)或非易失性存储器(例如，磁硬驱动)。另外，这些参数可被逻辑地存储在专有数据结构(诸如用户模式应用所定义的数据库或文件)或者共享的数据结构(诸如通过操作***定义的应用注册)中。另外，一些示例提供允许外部实体修改参数并且由此配置组件行为的***和用户界面两者。
虽然在本文中示出和描述了所公开发明的特定实施例，但是本领域技术人员将理解它们不旨在限制本发明，并且对本领域技术人员而言将显而易见的是，可作出各种改变和修改(例如，各个部件的尺寸)而不背离所公开发明的范围，该范围只由所附权利要求及其等同定义。相应地，本说明书和附图被认为是解说性而非限定性的。在本文中示出和描述的所公开发明的各个实施例旨在覆盖所公开发明的替换、修改和等同，这些替换、修改和等同可被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (69)

1.一种对细胞学标本的图像进行分类的计算机辅助方法，包括以下动作：
分析所述细胞学标本的第一图像以标识所述细胞学标本内的感兴趣对象；
将经标识的感兴趣对象的第二图像显示给用户；
响应于来自所述用户选择感兴趣对象的输入：
确定所选感兴趣对象的第一特性；
从所述用户接收与所选感兴趣对象的第二特性相对应的一系列值；
评估一个或多个感兴趣对象以便确定至少一个其他感兴趣对象，其具有与所选感兴趣对象的所述第一特性类似的特性并且具有在所述一系列值内的第二特性测量；并且
响应于确定所述至少一个其他感兴趣对象，显示所选感兴趣对象的第三图像和所述至少一个其他感兴趣对象的第四图像，以便提供所述用户对所述感兴趣对象的比较。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三图像和所述第四图像显示在比较视图内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从相同的细胞学标本提供所述第四图像。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从先前所存储的感兴趣对象的数据库提供所述第四图像。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第三图像具有第一染色剂，并且所述第四图像是具有第二染色剂的相同的所选感兴趣对象。
6.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：使用所述第三图像来确定和存储所选感兴趣对象的分类，其中所述分类由所述用户确定。
7.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：使用所述第三图像来确定和存储所选感兴趣对象的分类，其中所述分类由处理器确定。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所述第一图像的分析由处理器完成。
9.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：使用所述第三图像来创建所选感兴趣对象的分类的数据库。
10.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：从远程工作站接收所述细胞学标本的图像。
11.一种对细胞学标本的图像进行导航的计算机辅助方法，包括以下动作：
分析所述细胞学标本的第一图像以标识所述细胞学标本内的多个感兴趣对象；
显示多个图像，每个图像包括所述细胞学标本内的多个经标识的感兴趣对象中的一个并且包括至少一个感兴趣对象的第二图像；以及
响应于接收到用户对所述至少一个感兴趣对象的所述第二图像的选择，显示所述至少一个感兴趣对象和邻近的感兴趣对象的视场，
其中所述至少一个感兴趣对象的所述第二图像具有第一放大率，并且
以不同于所述第一放大率的第二放大率显示所述至少一个感兴趣对象的所述视场。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将相应的所标识的感兴趣对象以滚动条显示给所述用户。
13.根据权利要求11或12所述的方法，进一步包括：使用所述第二图像来确定和存储所述至少一个感兴趣对象的分类，其中所述分类由所述用户确定。
14.根据权利要求11或12所述的方法，进一步包括：使用所述第二图像来确定和存储所述至少一个感兴趣对象的分类，其中所述分类由处理器确定。
15.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，对所述第一图像的分析由处理器完成。
16.根据权利要求11或12所述的方法，进一步包括：使用所述第一图像来创建所述至少一个感兴趣对象的分类的数据库。
17.根据权利要求11或12所述的方法，进一步包括：从远程工作站接收所述细胞学标本的图像。
18.一种用于在细胞学标本的图像内进行导航的***，所述***包括：
操作地连接到存储器的至少一个处理器；
用户界面显示器；
由所述至少一个处理器执行的用户界面组件，该用户界面组件被配置成：
分析所述细胞学标本的第一图像以标识所述细胞学标本内的感兴趣对象；
显示所述感兴趣对象的第二图像；
接收用户对所述感兴趣对象的选择；
确定所选感兴趣对象的第一特性；
从用户接收与第二特性相对应的一系列值；
评估一个或多个感兴趣对象以便确定至少一个其他感兴趣对象，其具有与所选感兴趣对象的所述第一特性类似的特性并且具有在与所述第二特性相对应的所述一系列值内的第二特性测量；并且
响应于确定所述至少一个其他感兴趣对象，显示所述感兴趣对象的第三图像和所述至少一个其他感兴趣对象的第四图像。
19.根据权利要求18所述的***，其特征在于，所述用户界面组件被配置成在比较视图中显示所选感兴趣对象和所述至少一个其他感兴趣对象。
20.根据权利要求18或19所述的***，其特征在于，所述用户界面组件被配置成接受对所述感兴趣对象的用户选择以在包括所选感兴趣对象和邻近的感兴趣对象的视场中显示所选的感兴趣对象。
21.根据权利要求18或19所述的***，其特征在于，所述***被配置成接受对所述感兴趣对象的用户选择并且显示所述感兴趣对象的细胞特性的菜单。
22.根据权利要求18或19所述的***，其特征在于，所述***被配置成接受从所述细胞特性的菜单中对细胞特性的选择并且标识具有所选细胞特性的附加的感兴趣对象。
23.根据权利要求18或19所述的***，其特征在于，所述细胞特性包括形态学特性、染色剂、细胞尺寸、核/浆比、光密度、轮廓规律、基于色彩的准则、以及核密度中的任一个。
24.根据权利要求18或19所述的***，其特征在于，所述***被配置成标识和显示所选感兴趣对象的不同图像。
25.根据权利要求18或19所述的***，其特征在于，所述***被配置成标识具有传统染色剂、高级染色剂、彩色图像、荧光染色剂中的至少一个的感兴趣对象，并且被配置成接受对所述感兴趣对象的用户选择且显示具有这种染色剂的相应的感兴趣对象的图像。
26.一种促进对细胞学标本的查验和分析的***，包括：
至少一个机器，所述至少一个机器分别包括通信地耦合到存储计算机可执行指令的存储设备的处理器，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器作为以下模块进行操作：
记录模块，配置成请求和准许输入细胞学标本图像数据，所述图像数据包括细胞学标本的数字图像；
图像集模块，配置成分析所输入的细胞学标本的图像数据并且生成相应的图像集及其分析信息以便基于所述细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性进行个体标本查验；以及
分析工具，配置成将所述图像集模块所生成的图像集和分析信息显示给用户，其中所述分析工具进一步被配置成经由用户界面的一个或多个工具收集来自用户的输入和指令，并且使附加的标本图像数据由所述记录模块和/或所述图像集模块采集和/或分析。
27.根据权利要求26所述的***，其特征在于，所输入的图像数据进一步包括所述细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性和位置中的一者或两者。
28.根据权利要求26或27所述的***，其特征在于，所述图像集模块被配置成分析所输入的细胞学标本的图像数据并且生成相应的图像集及其分析信息以便进一步基于所述细胞学标本图像中的感兴趣对象的位置信息进行个体标本查验。
29.根据权利要求26或27所述的***，其特征在于，所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时使所述处理器进一步作为图像处理模块进行操作，所述图像处理模块被配置成提取所述细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性和位置中的一者或两者。
30.根据权利要求26或27所述的***，其特征在于，所述图像集模块响应于所述分析工具所接收的用户输入而生成相应的图像集。
31.根据权利要求26或27所述的***，进一步包括：图形用户界面。
32.根据权利要求26或27所述的***，进一步包括：语音识别用户界面。
33.根据权利要求26或27所述的***，其特征在于，所述图像集模块被配置成选择性地加强所述图像集的图像中所描绘的对象。
34.根据权利要求26或27所述的***，其特征在于，所述图像集模块通过所描绘的对象的对比度和/或亮度的变化来加强所述图像集的图像中所描绘的对象。
35.根据权利要求26或27所述的***，其特征在于，所述分析工具包括登录模块、主页模块、患者模块、患者仪表板、以及图像浏览器中的一个或多个。
36.根据权利要求35所述的***，其特征在于，所述登录模块被配置成接受包括用户名和密码的用户身份凭证。
37.根据权利要求35所述的***，其特征在于，所述主页模块包括用户仪表板、患者列表、搜索页面、以及新患者模块，并且其中所述用户仪表板包括所提交的分析工作以及所提交的分析工作的状态的列表。
38.根据权利要求35所述的***，其特征在于，所述患者仪表板包括与所述仪表板所标识的患者有关的细胞学标本图像、和/或所述仪表板所标识的患者的相关分析结果。
39.根据权利要求35所述的***，其特征在于，所述患者仪表板包括提交对所述仪表板所标识的患者的新分析的手段。
40.一种用于检查细胞学标本的图像的***，该***包括：
至少一个处理器，该至少一个处理器操作地耦合到存储器；
用户界面显示器；以及
用户界面组件，该用户界面组件由所述至少一个处理器执行，被配置成：
分析所述细胞学标本的第一图像以标识所述细胞学标本内的多个感兴趣对象；
显示多个图像，每个图像包括所述细胞学标本内的多个经标识的感兴趣对象中的一个并且包括至少一个感兴趣对象的第二图像；并且
响应于接收到用户对所述至少一个感兴趣对象的所述第二图像的选择，显示所述至少一个感兴趣对象和邻近的感兴趣对象的视场，
其中所述至少一个感兴趣对象的所述第二图像具有第一放大率，并且
所述至少一个感兴趣对象的所述视场具有不同于所述第一放大率的第二放大率。
41.根据权利要求40所述的***，其特征在于，所述用户界面组件还被配置为在滚动条中显示所述至少一个感兴趣对象的所述第二图像。
42.根据权利要求40所述的***，其特征在于，所述第一放大率适合于对所述至少一个感兴趣对象进行细胞学查验。
43.根据权利要求40-42中的任一项所述的***，进一步包括：在所述标本的至少一部分的所述第二图像中突出所述至少一个感兴趣对象。
44.根据权利要求43所述的***，其特征在于，所述突出包括所描绘的对象的对比度和/或亮度的变化。
45.根据权利要求44所述的***，其特征在于，在所述显示器的不同区域中显示所显示的多个感兴趣对象和所述第二图像。
46.一种采用处理器控制的设备对细胞学图像数据进行导航和查验的方法，所述图像数据包括细胞学标本的图像，所述图像包括其中感兴趣对象的各自图像，所述方法包括：
分析所述细胞学标本的第一图像以标识所述细胞学标本内的一个或多个感兴趣对象；
显示一个或多个图像，每个图像包括所述细胞学标本内的一个或多个感兴趣对象中的一个并且包括至少一个感兴趣对象的第二图像；
响应于接收到用户对所述至少一个感兴趣对象的第一选择：
显示所述至少一个感兴趣对象和邻近的感兴趣对象的视场，
其中所述至少一个感兴趣对象的所述第二图像具有第一放大率，并且
以不同于所述第一放大率的第二放大率显示所述至少一个感兴趣对象的所述视场；
响应于接收到用户对所述至少一个感兴趣对象的第二选择：
确定所选感兴趣对象的第一特性；
从所述用户接收与所选感兴趣对象的第二特性相对应的一系列值；
评估至少一个感兴趣对象以便确定至少一个其他感兴趣对象，其具有与所选感兴趣对象的所述第一特性类似的特性并且具有在所述一系列值内的第二特性测量；并且
响应于确定所述至少一个其他感兴趣对象，显示所选感兴趣对象的第三图像和所述至少一个其他感兴趣对象的第四图像，以便提供所述用户对所述感兴趣对象的比较。
47.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，从先前归类的细胞学对象的库中获取所述第三图像。
48.根据权利要求46或47所述的方法，其特征在于，所述第三图像描绘所述标本中的附加的细胞学对象。
49.一种采用处理器控制的设备对细胞学图像数据进行导航和查验的自动方法，所述图像数据包括细胞学标本的图像，所述图像包括其中感兴趣对象的各自图像，所述设备包括集成或者以其他方式操作地关联的用户界面和显示器，所述方法包括：
响应于通过所述用户界面接收的一个或多个用户命令，在所述显示器上显示来自所述图像数据的第一多个图像，所述第一多个图像中的每一图像描绘所述标本中的相应的感兴趣对象；
通过所述用户界面检测对所述第一多个图像中的图像的用户选择；以及
响应于所检测的用户选择，在所述显示器上显示以下图像：
(a)所述标本的至少一部分的图像，所述标本的至少一部分包括所选图像中所描绘的相应的感兴趣对象以及所述标本中的邻近的对象；以及
(b)第二多个图像，所述第二多个图像中的每一图像描绘细胞学对象，所述细胞学对象具有(i)与来自所述第一多个图像的所选图像中的相应感兴趣对象的特性类似的特性、以及(ii)与所选图像中的相应感兴趣对象的所选度量值相同或类似的所计算的度量值。
50.根据权利要求49所述的方法，其特征在于，从先前归类的细胞学对象的库中获取所述第二多个图像。
51.根据权利要求49所述的方法，其特征在于，所述第二多个图像描绘所述标本中的附加的细胞学对象。
52.根据权利要求49-51中的任一项所述的方法，其特征在于，以适于所述多个图像中的所选图像中所描绘的相应感兴趣对象的细胞学查验的放大率来显示所述标本的至少一部分的图像。
53.根据权利要求52所述的方法，进一步包括：在所述标本的至少一部分的图像中突出所述多个图像中的所选图像中所描绘的相应的感兴趣对象。
54.根据权利要求49-51中的任一项所述的方法，进一步包括：
接收表示所述第一多个图像中的所显示的感兴趣对象的用户提议的分类的输入；以及
鉴于所选感兴趣对象的先前确定的分类，提供关于所述用户提议的分类的反馈。
55.根据权利要求49-51中的任一项所述的方法，进一步包括：
接收表示所述第一多个图像中的所显示的感兴趣对象的用户提议的分类的输入；以及
确定用户提议的分类与相应感兴趣对象的相应的先前确定的分类相匹配的百分比。
56.一种用于对所输入的细胞学标本图像数据进行导航和查验的***，所输入的细胞学标本图像数据包括细胞学标本的图像，所述***包括：
处理器；
与所述处理器集成或者以其他方式与所述处理器操作地关联的显示器；以及
操作地耦合到所述处理器和所述显示器的用户界面，
其中所述处理器被配置成：
在所述显示器上显示来自所述图像数据的第一多个图像，所述第一多个图像中的每一图像描绘所述标本中的相应的感兴趣对象；
通过所述用户界面检测对所述第一多个图像中的图像的用户选择；
并且
响应于所检测的用户选择，在所述显示器上显示以下图像：
(a)所述标本的至少一部分的图像，所述标本的至少一部分包括所选图像中所描绘的相应的感兴趣对象以及所述标本中的邻近的对象；以及
(b)第二多个图像，所述第二多个图像中的每一图像描绘细胞学对象，所述细胞学对象具有(i)与来自所述第一多个图像的所选图像中的相应感兴趣对象的特性类似的特性、以及(ii)与来自列表的所选度量值相同或类似的所计算的度量值。
57.根据权利要求56所述的***，其特征在于，所输入的细胞学标本图像数据进一步包括所述细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性和位置中的一者或两者。
58.根据权利要求56所述的***，其特征在于，所述处理器被编程或者以其他方式被配置成提取所输入的细胞学标本图像中的感兴趣对象的特征属性和位置中的一者或两者。
59.根据权利要求56-58中的任一项所述的***，其特征在于，所述处理器被编程或者以其他方式被配置成响应于经由所述用户界面的用户输入而生成所述第一多个图像。
60.根据权利要求59所述的***，其特征在于，所述用户界面包括语音识别***。
61.根据权利要求60所述的***，其特征在于，所述处理器被配置成选择性地加强所显示的图像中所描绘的对象。
62.根据权利要求61所述的***，其特征在于，通过对比度和/或亮度的变化来加强所显示的图像中所描绘的对象。
63.根据权利要求62所述的***，其特征在于，所述处理器被编程或者以其他方式被配置成从先前归类的细胞学对象的库中获取所述第二多个图像。
64.根据权利要求62所述的***，其特征在于，所述处理器被编程或者以其他方式被配置成从所述标本中的一组细胞学对象中获取所述第二多个图像。
65.根据权利要求64所述的***，其特征在于，所述处理器被编程或者以其他方式被配置成以适于所述多个图像中的所选图像中所描绘的相应感兴趣对象的细胞学查验的放大率来显示所述标本的至少一部分的图像。
66.根据权利要求65所述的***，其特征在于，所述显示器包括所述用户界面。
67.根据权利要求66所述的***，其特征在于，所述处理器被编程或者以其他方式被配置成显示所述第一多个图像以及所述标本的至少一部分的图像，或者在所述显示器的不同区域中显示第二多个图像。
68.根据权利要求56所述的***，其特征在于，所述***进一步被配置成：
接收表示所述第一多个图像中的所显示的感兴趣对象的用户提议的分类的输入；并且
鉴于所选感兴趣对象的先前确定的分类，提供关于所述用户提议的分类的反馈。
69.根据权利要求68所述的***，其特征在于，所述***进一步被配置成：
接收表示所述第一多个图像中的所显示的感兴趣对象的用户提议的分类的输入；并且
确定用户提议的分类与相应感兴趣对象的相应的先前确定的分类相匹配的百分比。
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