ES2283347T3 - Aparato y procedimiento para verificar la localizacion de areas de interes dentro de una muestra en un sistema de formacion de imagenes. - Google Patents

Aparato y procedimiento para verificar la localizacion de areas de interes dentro de una muestra en un sistema de formacion de imagenes. Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para verificar una localización de un área de interés dentro de un espécimen depositado en un portaobjetos de microscopio, comprendiendo el procedimiento las etapas de localizar una marca de referencia en el portaobjetos de microscopio, identificar el área de interés dentro del espécimen y determinar la localización del área de interés identificada respecto a la marca de referencia, caracterizándose el procedimiento porque comprende además las etapas de: relocalizar la marca de referencia en el portaobjetos de microscopio; y verificar la localización del área de interés si un error dimensional en la relocalización de la marca de referencia respecto a la localización de la marca de referencia es menor que un valor de tolerancia.

Description

Aparato y procedimientos para verificar la localización de áreas de interés dentro de una muestra en un sistema de formación de imágenes.
Campo de la invención
La presente invención se refiere generalmente a un aparato y procedimientos para verificar la localización de áreas de interés dentro de una muestra. En particular, la invención se refiere a un aparato para verificar la localización de áreas de interés dentro de un espécimen citológico, en un sistema automático de formación de imágenes.
Antecedentes
La citología es la rama de la biología que trata el estudio de la formación, estructura y función de las células. Según se aplica en una instalación de laboratorio, los citólogos, citotecnólogos y otros profesionales médicos hacen diagnósticos médicos de la dolencia de un paciente basándose en el examen visual de un espécimen de las células del paciente. Una técnica citológica típica es la prueba de "frotis de Pap", en el que se raspan células del cuello uterino de una mujer y se analizan con el fin de detectar la presencia de células anormales, un precursor del inicio de cáncer de cuello de útero. Las técnicas citológicas se usan también para detectar células anormales y enfermedades en otras partes del cuerpo humano.
El procedimiento convencional de revisión humana para análisis por frotis de Pap implica la detección selectiva manual de muestras microscópicas en un portaobjetos por parte de un citotecnólogo. El citotecnólogo visualiza sistemáticamente las decenas de miles de células en un portaobjetos, normalmente de bajo aumento, para identificar áreas de interés, que se marcan manualmente. A continuación, el patólogo visualiza cada área identificada con alto aumento, con el fin de distinguir las células anormales comparando el tamaño, la forma y la densidad de las células localizadas en el área respecto a criterios establecidos. El frotis de Pap de diagnóstico ha adolecido de un alto índice de falsos negativos debido al tedio y la fatiga asociados a esta búsqueda exhaustiva. Debido al alto índice de falsos negativos, muchas anomalías quedan sin detectar o se detectan demasiado
tarde.
Aproximadamente una tercera parte de los resultados de falso negativo se han asociado con errores en la detección selectiva. Con el fin de reducir los errores de detección selectiva, se ha aplicado formación de imágenes informáticas a la automatización del análisis por frotis de Pap. Se han desarrollado sistemas de predetección selectiva que ordenan los especímenes potencialmente anormales entre el alto número de especímenes normales, de manera que puede reducirse el número de especímenes normales que requieren una completa lectura humana. Las patentes de EE.UU. nº 5.428.690 y 5.581.487 describen sistemas de predetección selectiva que identifican marcas fiduciales en los portaobjetos de microscopio en los que se depositan especímenes, y a continuación localizan áreas de interés en el espécimen respecto a las marcas fiduciales, de manera que las áreas de interés pueden identificarse posteriormente durante una revisión de los especímenes. Estos sistemas automatizados de predetección selectiva pueden, sin embargo, causar también falsas lecturas debido a lecturas imprecisas de los sistemas.
Resumen de la invención
De acuerdo con una primera forma de realización, la invención incluye un procedimiento según la reivindicación 1 y un sistema de formación de imágenes según la reivindicación 13 para verificar una localización de un área de interés dentro de una muestra que incluye las etapas de localización de una marca de referencia en la muestra, identificación del área de interés dentro de la muestra, determinación de la localización del área de interés respecto a la marca y localización de nuevo de la referencia. Si el error dimensional en la relocalización de la referencia es menor que un valor de tolerancia, entonces se verifica la localización del área de interés. La etapa de identificación del área de interés dentro de la muestra puede incluir la exploración óptica de la muestra, y el valor de tolerancia está entre aproximadamente diez micrómetros y mil micrómetros.
El procedimiento puede incluir también las etapas de identificación de una pluralidad de áreas de interés dentro de la muestra y la clasificación de la pluralidad de áreas de interés en un orden. La muestra puede ser un espécimen citológico depositado en un portaobjetos de vidrio montable en una plataforma de un sistema de formación de imágenes, siendo las áreas de interés dentro de la muestra células anormales. Según el procedimiento, si la localización del área de interés no se verifica, el sistema rechaza la muestra como no fiable. Opcionalmente, después de localizar un área de interés, el procedimiento puede incluir la colocación de un indicador visible próximo al área de interés identificada dentro de la muestra.
Según otra forma de realización, un procedimiento para verificar una localización de un área de interés dentro de una muestra puede incluir las etapas de localización de una marca de referencia en la muestra, asignación de un valor de coordenadas de referencia a una localización de la marca, identificación de un área de interés dentro de la muestra, asignación de un valor de coordenadas a la localización del área de interés y localización espacial de la marca, determinando así un valor de desplazamiento espacial de la marca respecto al valor de coordenadas de referencia, en el que la localización del área de interés se verifica si el valor de desplazamiento espacial es menor que un valor de tolerancia. Primero, la localización de la marca de referencia puede realizarse centrando la marca en un campo de visión de un instrumento óptico.
El procedimiento puede incluir además el almacenamiento en memoria del valor de coordenadas del área de interés, transfiriendo la muestra a un puesto de revisión, localizando la marca de referencia y estableciendo un sistema de coordenadas del puesto de revisión basándose en una localización de la marca.
Otro procedimiento según la invención para verificar una localización de un área de interés dentro de un espécimen citológico en un portaobjetos cargado en un sistema citológico automatizado de formación de imágenes incluye las etapas de colocar el portaobjetos dentro de un camino óptico del sistema de formación de imágenes, centrar una marca de referencia en el portaobjetos dentro de un campo de visión del sistema de formación de imágenes, asignar un valor de coordenadas de referencia a una localización de la marca, almacenar en memoria el valor de coordenadas de referencia, explorar el espécimen para identificar un área de interés dentro del espécimen, centrar el área de interés dentro del campo de visión del sistema de formación de imágenes, asignar un valor de coordenadas al área de interés, devolver la localización del valor de coordenadas de referencia, localizar espacialmente la marca una segunda vez y comparar el valor de coordenadas de referencia con un valor de coordenadas resultante de localizar la marca la segunda vez, determinando así un valor de desplazamiento espacial de la marca, en el que la localización del área de interés se verifica si el valor de desplazamiento espacial es menor que un valor de tolerancia.
La invención incluye también un dispositivo para su uso en un sistema de formación de imágenes para obtener la imagen de una muestra, siendo el dispositivo un portaobjetos que tiene un área adaptada para depositar la muestra en el mismo y al menos dos marcas de referencia en el mismo, en el que el área está unida, al menos en parte, por las al menos dos marcas. La muestra puede ser un espécimen citológico y una localización de cada una de las al menos dos marcas está dentro de un valor de tolerancia predeterminado. El dispositivo puede incluir también un indicador colocado en el portaobjetos en una localización de una región de interés dentro del área de muestra, en el que la región de interés dentro del área de muestra indica una localización de una célula anormal.
La invención incluye además un sistema de formación de imágenes para verificar una localización de un área de interés dentro de una muestra, incluyendo el sistema de formación de imágenes un sistema óptico y una plataforma móvil respecto al sistema óptico, al menos uno del sistema óptico y la plataforma son accionables para colocar la muestra en un camino óptico del sistema óptico, en el que el sistema de formación de imágenes es capaz de localizar espacialmente una marca de referencia en la muestra y determinar un valor de desplazamiento espacial de la marca respecto a una posición nominal del mismo. La muestra puede ser un espécimen citológico depositado en un portaobjetos.
La invención incluye también un aparato para visualizar una muestra y para verificar una localización de un área de interés dentro de la muestra, incluyendo el aparato un sistema de formación de imágenes que tiene un primer sistema óptico y una plataforma móvil respecto al primer sistema óptico, siendo al menos uno del sistema óptico y la plataforma accionable para colocar la muestra en un camino óptico del primer sistema óptico, un servidor informático en comunicación con el sistema de formación de imágenes y un puesto de revisión en comunicación con el servidor, incluyendo el puesto de revisión un segundo sistema óptico, en el que los sistemas ópticos primero y segundo son accionables para localizar espacialmente una marca de referencia en la muestra, y para estandarizar los sistemas de coordenadas respectivos de los sistemas ópticos primero y segundo.
Breve descripción de los dibujos
Esta invención se describe particularmente en las reivindicaciones adjuntas. Las ventajas anteriores y posteriores de esta invención pueden comprenderse mejor mediante referencia a la siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos anexos, en los que:
la fig. 1 muestra un diagrama esquemático de una forma de realización de un portaobjetos para su uso de acuerdo con la presente invención.
la fig. 2 muestra un diagrama esquemático general de una forma de realización de un sistema de la presente invención.
la fig. 3 es un diagrama esquemático más detallado de una forma de realización de un aparato de la presente invención.
la fig. 4 muestra un diagrama de flujo esquemático que ilustra las etapas de operación en un procedimiento, según la presente invención, de verificación de localización de las áreas de interés en una
muestra.
Descripción detallada de la invención
La fig. 1 es una vista superior de un portaobjetos de microscopio 10 de la presente invención. El portaobjetos 10 tiene un área de espécimen 12 adaptada para el depósito de una muestra, como un espécimen citológico 14, en el mismo. El portaobjetos 10 tiene dimensiones en tolerancia y bordes en bisel para facilitar la manipulación y uso del portaobjetos 10 en un equipo calibrado automatizado, como un equipo de formación de imágenes. En una forma de realización, el portaobjetos 10 está fabricado en vidrio y tiene una anchura de aproximadamente una pulgada, una longitud de aproximadamente tres pulgadas y un grosor de aproximadamente 0,04 pulgadas. 1 pulgada =
2,54 cm.
El portaobjetos 10 tiene al menos una marca de referencia 16 colocada en el mismo, y puede tener dos o más marcas 16 colocadas en el mismo. El área de espécimen 12 puede estar unida, al menos en parte por dos marcas 16. La marca 16 a la que puede hacerse referencia alternativamente como una marca fiducial es visible en un campo de visión de un instrumento óptico como un microscopio o una cámara de un sistema de formación de imágenes, y puede usarse como un punto de referencia o para fines de calibrado de medida. En una forma de realización, el portaobjetos puede contener una primera, una segunda y una tercera marca fiducial 16, que están en puntos no colineales en el portaobjetos 10. En una forma de realización, las marcas fiduciales 16, tienen cada una un diámetro de aproximadamente 0,010 pulgadas y tienen una tolerancia de localización de aproximadamente +/- 0,015 pulgadas. Las marcas 16 pueden aplicarse al portaobjetos 10 mediante un procedimiento de estarcido de seda.
El área unida del espécimen 12 puede tener un área de aproximadamente una pulgada cuadrada. Un extremo 18 del portaobjetos 10 puede ser esmerilarse o revestirse para facilitar el marcado e identificación del espécimen 14 en el mismo. El extremo esmerilado 18 puede tener un área de aproximadamente una pulgada cuadrada. También puede proporcionarse un anillo esmerilado 20, que define un área a la que se transfieren las células, para facilitar la exploración de especímenes escasos. También, puede biselarse una esquina 22 del extremo esmerilado 18 de cada portaobjetos 10 en mayor medida que las otras esquinas para garantizar una orientación adecuada del portaobjetos 10 cuando se está cargando en el equipo de formación de imágenes.
El espécimen depositado en el portaobjetos 10 es preferentemente un espécimen citológico, aunque puede ser otro tipo de espécimen. En una forma de realización de la invención, el espécimen citológico se prepara a partir de un frotis cervical de Pap. El espécimen de frotis de Pap es preferentemente un preparado monocapa, en el que las células cervicales se disponen en el portaobjetos en una sola capa para facilitar la formación de imágenes y el análisis. El equipo para preparar los especímenes monocapa se desvela en la patente de EE.UU. nº 5.143.627.
El portaobjetos 10 puede marcarse con un código de barras 24, así como signos 26 que contienen información necesaria para hacer corresponder los resultados de un análisis con el paciente correcto, por ejemplo la identificación del paciente del que se obtuvo el espécimen en el portaobjetos, o el médico que proporcionó el portaobjetos. Los signos del portaobjetos 26 pueden tener una cualquiera de una variedad de formas que incluyen uno o más caracteres alfanuméricos. Es deseable en general marcar los portaobjetos 10 con signos legibles por el hombre de manera que el citólogo que examine un espécimen teñido fijo pueda identificar fácilmente el espécimen y la muestra asociada a partir de la cual se obtuvo el espécimen. Además, los especímenes se archivan a menudo y se conservan durante periodos extensos. En consecuencia, es deseable en general evitar el uso de signos estándar que puedan caer en desuso o quedar obsoletos. Mientras los signos del portaobjetos pueden marcarse en una etiqueta adhesiva pegada al portaobjetos 10, el procesamiento posterior como fijado o tinción puede degradar los signos o el adhesivo. Como los portaobjetos del espécimen 10 se archivan a menudo en cajones de portaobjetos, es deseable en general que los signos de portaobjetos 26 estén orientados a lo largo de la anchura o la dimensión estrecha del extremo esmerilado 18 de manera que sea legible sin requerir la eliminación del portaobjetos 10 a partir del cajón.
La fig. 2 muestra un diagrama esquemático de una forma de realización de un aparato 30 de la presente invención. El aparato 30 incluye al menos un sistema de procesamiento de imágenes 32, un servidor informático 34 y al menos un puesto de revisión 36. El servidor 34 está en comunicación tanto con el sistema de procesamiento de imágenes 32 como con el puesto de revisión 36, y coordina las operaciones y el flujo de datos entre el sistema de procesamiento de imágenes 32 y el puesto de revisión 36.
La fig. 3 es un diagrama ilustrativo más detallado de una forma de realización del sistema de procesamiento de imágenes 32 de la presente invención. El sistema de procesamiento de imágenes 32 incluye un primer sistema óptico 38, y una plataforma de portaobjetos 40 móvil respecto al mismo. El puesto de revisión 36 incluye un segundo sistema óptico 44, y está unido al sistema de procesamiento de imágenes 32 por medio del servidor 34. Un sistema informático interno 46 controla el primer sistema óptico 38 y está en comunicación con el servidor 34.
El primer sistema óptico 38 incluye una cámara electrónica 48, como una cámara CCD 48, y un microscopio 50. El microscopio 50 es preferentemente un microscopio automatizado. El microscopio automatizado 50 puede incluir características para proporcionar una formación de imágenes rápida y precisa de un área de un portaobjetos 10 colocada en el camino óptico 51 del microscopio 50, como un mecanismo de autoenfoque 54. El primer sistema óptico 38 puede incluir uno o más sistemas de lentes 52. Un iluminador 42 puede proporcionar iluminación para el espécimen 14 depositado en el portaobjetos 10 y generalmente puede iluminar el portaobjetos 10 desde debajo de la plataforma 40.
La plataforma 40 transporta el portaobjetos con el espécimen 10 a y dentro del camino óptico 51 del microscopio 50, en respuesta a órdenes apropiadas del sistema informático interno 46. En una forma de realización, un manipulador portaobjetos robótico 64 puede, según órdenes apropiadas del sistema informático 46, mover el portaobjetos con el espécimen 10 desde un casete de lámina portaobjetos a la plataforma móvil 40 para formar imágenes de las células en el espécimen, y a continuación devolver el casete después de la formación de imágenes. Una lámina portaobjetos 65 coloca de forma fija y extraíble un portaobjetos 10 repetidamente en una localización y orientación precisas en la plataforma 40. La plataforma 40 puede estar motorizada, y alimentada por uno más motores de plataforma 56. La plataforma 40 puede montarse sobre cojinetes 58, que a su vez van montados en la base 59 del microscopio 50. En una forma de realización, la plataforma 40 es móvil en un plano x-y, según se muestra en la fig. 3.
En una forma de realización, un controlador de interfaz 60 en comunicación con la plataforma móvil 40 puede proporcionar movimientos controlados precisos del portaobjetos 10 respecto al camino óptico 51 y visualizar el área del microscopio 50. El controlador de interfaz 60 controla los motores de plataforma 56 convirtiendo las órdenes del sistema informático 46 en señales apropiadas que hacen que los motores 56 muevan la plataforma 40 a localizaciones prescritas. Un codificador de posición 62 puede detectar la localización precisa de la plataforma 40, produciendo en el sistema informático 46 pulsos representativos del movimiento o localización de la plataforma. Según se conoce en la técnica, estos pulsos pueden decodificarse por el sistema informático 46 con el fin de identificar la localización de la plataforma 40 en un sistema de coordenadas de puesto de formación de imágenes.
En una forma de realización, el sistema de procesamiento de imágenes 32 incluye un lector de código de barras 66 colocado para visualizar el área de un portaobjetos que contiene el código de barras 24, una vez que el portaobjetos 10 se ha transportado a la plataforma móvil 40 por el manipulador portaobjetos robótico 64 o se ha cargado manualmente. En una forma de realización, el sistema de procesamiento de imágenes 32 incluye un marcador 68 que coloca automáticamente un punto, una marca u otro signo visible en las áreas de interés dentro del espécimen en las que pueden localizarse potencialmente las células anormales.
El puesto de revisión 36 está unido al sistema de procesamiento de imágenes 32 por medio del servidor 34, y puede estar localizado a distancia. El puesto de revisión 36 incluye un segundo sistema óptico 44. El segundo sistema óptico 44 puede incluir cualquiera de todas las características del primer sistema óptico 38. En una forma de realización, el segundo sistema óptico 44 incluye un microscopio 50 que está unido a una plataforma móvil y que está adaptado para su uso por un operador humano para inspección visual de las áreas de interés identificadas por el sistema de procesamiento de imágenes 32.
En funcionamiento, el sistema de procesamiento de imágenes 32 realiza una visualización y detección selectiva inicial de un portaobjetos 10 en el que se dispone un espécimen citológico 14, con el fin de preparar una valoración preliminar del espécimen 14. El sistema de procesamiento de imágenes 32 identifica para posterior visualización por un citotecnólogo o patólogo las localizaciones de estas áreas de interés en el portaobjetos que potencialmente son más relevantes. Con el fin de evitar lecturas de falsos negativos en una detección selectiva de frotis de Pap, las localizaciones de áreas que son identificadas por el sistema de procesamiento de imágenes 32 en esta detección selectiva preliminar deben ser precisas dentro de un margen de error aceptable. La manipulación o posicionamiento incorrectos de los portaobjetos durante el procedimiento de exploración causan errores en las localizaciones de las áreas identificadas y consiguientes fallos de lectura en el puesto de revisión 36.
Según esta invención, las marcas fiduciales 16 en el portaobjetos 10 se usan para verificar que el portaobjetos 10 se ha cargado apropiadamente, así como para verificar la fiabilidad de las localizaciones de las áreas de interés identificadas dentro del espécimen. El portaobjetos 10, marcado con dos o tres marcas fiduciales 16, y que tiene un espécimen 14 depositado en el mismo, se coloca de forma fija y se sujeta en la plataforma móvil 40 por la lámina portaobjetos 65. A continuación, el microscopio automatizado 50 busca la primera marca fiducial 16. Las localizaciones nominales de las marcas fiduciales 16 se preprograman en el sistema informático 46. El sistema informático 46 busca las marcas fiduciales 16 enviando señales de control al controlador de interfaz 60 para mover la plataforma 40 a la localización estimada de la primera marca fiducial 16. En respuesta, los motores de la plataforma 56 mueven la plataforma 40, hasta que la marca fiducial deseada 16 se mueve dentro de un campo de visión del microscopio 50. Generalmente, la parte del portaobjetos 10 que se visualiza constituye un campo de visión del microscopio 50. La primera marca fiducial 16 puede centrarse a continuación automáticamente dentro del campo de visión del microscopio 50, para tener en cuenta errores menores debidos a tolerancias y otros errores menores.
El sistema informático 46 puede asignar un valor de coordenadas de referencia, por ejemplo (0,0), a la localización espacial de la primera marca fiducial, y almacenar el valor de coordenadas de referencia y la localización de la plataforma en memoria. La posición relativa de la segunda marca fiducial 16 respecto a la primera marca fiducial 16 se ha preprogramado también en el sistema informático 46. Por tanto, una vez conocida la posición de la primera marca fiducial 16, el sistema informático 46 localiza la segunda marca fiducial 16. El sistema informático 46 hace que los motores 56 muevan la plataforma 40 a la localización nominal de la segunda marca fiducial 16, después de lo cual la segunda marca fiducial 16 puede centrarse automáticamente dentro del campo de visión del microscopio 50. El sistema informático 46 asigna otro valor de coordenadas de referencia, por ejemplo (x_1, y_1), a la localización espacial de la segunda marca fiducial, y almacena el valor de coordenadas de referencia en su memoria. Los valores de coordenadas de referencia (0,0) y (x_1, y_1) definen un sistema de coordenadas bidimensional, respecto al cual pueden identificarse áreas seleccionadas dentro del espécimen 14. En una forma de realización en la que el portaobjetos 10 tiene más de dos marcas fiduciales, el sistema de procesamiento de imágenes 32 puede buscar la tercera marca fiducial 16, y cualquier otra marca fiducial 16 en el portaobjetos 10 y centrar análogamente y registrar sus localizaciones respectivas.
El sistema de procesamiento de imágenes 32 explora a continuación todo el espécimen 14, que contiene normalmente decenas de miles de células, con el fin de determinar las áreas de interés potencialmente más relevantes dentro de la muestra, como células con núcleos oscuros y/o excesivamente grandes. Durante el procedimiento de exploración, el sistema informático 46 manipula la plataforma móvil 40 generando señales de control apropiadas que hacen que los motores 56 muevan la plataforma 40 de manera que las diversas áreas del portaobjetos 10 se coloquen en el camino óptico 51 del microscopio 50. Al moverse la plataforma 40 por acción de los motores 56 en respuesta a las señales del sistema informático 46, la imagen visualizada por el sistema de lentes 52 del microscopio 50 también se mueve, de manera que se visualiza otra parte del portaobjetos 10. El sistema de procesamiento de imágenes 32 explora el espécimen 14 moviendo la plataforma móvil 40, y por tanto el campo de visión del microscopio 50, a lo largo de todo el espécimen 14. La plataforma 40 puede moverse de manera que el campo de visión del microscopio 50 se mueve a través de toda el área de exploración.
La cámara electrónica 48 se coloca en el camino óptico 51 del microscopio 50, para capturar así una imagen electrónica del área del portaobjetos 10 que se está visualizando. En una forma de realización, el campo de visión de la cámara es de 640 píxeles de anchura por 480 píxeles de longitud. Cada píxel es del orden de aproximadamente 0,74 micrómetros. La cámara 48 suministra a continuación la imagen electrónica al sistema informático 46 de manera que el sistema informático 46 puede realizar un análisis de las células que aparecen en el área sometida a imagen. La imagen electrónica se representa preferentemente mediante señales eléctricas que pueden procesarse por medio de procesadores de imagen 70 dentro del sistema informático 46. 1 micrómetro = 10^{-6} metros.
El sistema informático 46 realiza el análisis necesario con el fin de determinar si en el espécimen se contienen células malignas o premalignas, basándose en su apariencia. El sistema informático 46 puede basarse en algoritmos de extracción de características, que intentan seleccionar y medir algunas características dentro de la imagen, por ejemplo, la forma o el tamaño del núcleo de la célula, o la densidad de células dentro del área. Por ejemplo, un núcleo de tamaño inusualmente grande puede indicar anomalía celular. Basándose en criterios preprogramados, el sistema informático 46 realiza la identificación de aquellas áreas dentro del espécimen 14 que contendrán más probablemente ciertas características de interés, como anomalías celulares. Normalmente, el sistema informático 46 identifica entre aproximadamente 10 y aproximadamente 30 áreas de interés dentro del espécimen citológico, sin embargo el número de áreas de interés puede variar de 0 a 100 o más.
Una vez identificadas las áreas de interés, el sistema informático 46 clasifica las áreas identificadas basándose en el grado en el que cada área tiene características que se encuentran más probablemente en una célula premaligna o maligna típica que en una célula benigna típica. El sistema informático 46 asigna a continuación a cada área identificada un valor de coordenadas en el sistema de coordenadas definido por los valores de coordenadas de referencia, determinando así la localización relativa de cada área con respecto los puntos fiduciales primero y segundo. El sistema informático 46 almacena a continuación en memoria un archivo que contiene los valores de coordenadas de cada área de interés. El sistema de procesamiento de imágenes 32 comunica también estos datos con el servidor 34. En una forma de realización, un marcador 68 puede colocar un signo visible en el portaobjetos en las localizaciones de cada área de interés identificada para ayudar al patólogo a identificar las células potencialmente malignas en el puesto de revisión 36.
Para verificar la precisión de las localizaciones de las áreas de interés identificadas, el sistema informático 46 determina un valor de desplazamiento espacial de las marcas fiduciales 16 después de que se ha explorado el portaobjetos. El sistema informático 46 recupera de la memoria los valores de coordenadas reales para las marcas fiduciales primera y segunda. El sistema informático 46 envía a continuación señales de control apropiadas para mover la plataforma a una localización correspondiente al valor de coordenadas de referencia medido para la primera marca fiducial, y a continuación a una segunda localización correspondiente al valor de coordenadas de referencia medido para la segunda marca fiducial. El sistema informático 46 espera que la primera marca fiducial 16 esté localizada en la primera posición, y la segunda marca fiducial 16 esté localizada en la segunda posición. Debido a un margen de error inherente en cualquier sistema mecánico, las marcas fiduciales 16 están desplazadas normalmente por un valor de desplazamiento espacial menor. Si el valor de desplazamiento espacial es mayor que un valor de tolerancia predeterminado, o bien el portaobjetos se movió respecto a la plataforma durante la exploración, el sistema perdió la posición o se produjo algún otro error que pone en cuestión la validez de las localizaciones almacenadas de las áreas de interés identificadas. En consecuencia, el portaobjetos se rechaza como resultado de una exploración no fiable. En una forma de realización, el valor de tolerancia está en el intervalo de aproximadamente +/- 10 micrómetros a aproximadamente +/- 1.000 micrómetros.
La marca fiducial puede estar desplazada espacialmente por una diversidad de razones. Las causas para el desplazamiento pueden incluir una carga o posicionamiento incorrecto del portaobjetos en el inicio del procedimiento de exploración o movimientos del portaobjetos 10 respecto a la plataforma móvil 40, como deslizamiento o vibración del portaobjetos durante el procedimiento de exploración. Otras causas de error pueden incluir un desajuste excesivo en la posición de la plataforma móvil durante la exploración, cualquier clase de intervención manual física o un exceso de vibraciones mecánicas dentro del sistema de procesamiento de imágenes 32.
Si el valor de desplazamiento espacial está dentro de un valor de tolerancia aceptable, el portaobjetos se verifica y puede aceptarse para una revisión posterior por un citotecnólogo o un patólogo en el puesto de revisión 36. El procedimiento de verificación descrito anteriormente se acomete por separado para cada portaobjetos 10. Si el valor de desplazamiento espacial de las marcas fiduciales 16 en el portaobjetos 10 es menor que el valor de tolerancia, las localizaciones de las áreas de interés se verifican como fiables dentro de un margen de error aceptable. El portaobjetos 10 se transfiere, por tanto, al puesto de revisión 36.
En el puesto de revisión 36, el portaobjetos explorado una vez 10 se envía para revisión por un operador humano, que puede ser un citotecnólogo que realice otra detección selectiva preliminar para un patólogo, o puede ser un patólogo que realice la detección selectiva final. En cualquier modo, el sistema de procesamiento de imágenes 32 ha limitado electrónicamente para el operador humano las áreas dentro del espécimen a las que debe mirar el operador humano.
El puesto de revisión 36 tiene normalmente un sistema informático interno que puede acceder al servidor 34, y que está unido a un microscopio y una plataforma móvil. El operador humano deja que el microscopio lea el código de barras del portaobjetos 10, a continuación inicia el procesamiento del portaobjetos 10 buscando físicamente las marcas fiduciales primera y segunda en el portaobjetos 10. Cuando el operador humano encuentra la marca fiducial 16 en el portaobjetos, centra la marca 16 dentro del campo de visión del microscopio y fija las coordenadas de la primera marca fiducial 16 en (0,0). El servidor proporciona a continuación las coordenadas que se asignaron a las áreas de interés para ese portaobjetos por el sistema de procesamiento de imágenes 32.
El operador humano instruye a su microscopio para que vaya a la primera coordenada asignada. Después de examinar el área correspondiente a la primera coordenada asignada, el operador pulsa el botón SIGUIENTE, que envía señales de control al microscopio para que vaya a la siguiente coordenada asignada. De esta manera, el operador va a través de todo el intervalo de localizaciones que se han seleccionado para revisión por el sistema de procesamiento de imágenes 30. Si el operador humano es un citotecnólogo, puede identificar además ciertas áreas si piensa que una célula o un grupo de células son de interés. Después de que el citotecnólogo haya revisado la última localización de interés, pulsa el botón HECHO. Estas áreas se remiten para revisión por un patólogo, que realiza la determinación final de si las áreas de interés contienen o no células malignas. Alternativamente, el operador humano en el puesto de revisión puede ser el propio patólogo, que revisa cada una de las áreas correspondientes a las coordenadas almacenadas en el servidor 34 por el sistema de procesamiento de imágenes 32, y hace una determinación final para cada área. Después de revisión, el puesto de revisión 36 puede buscar opcionalmente las marcas fiduciales 16 de nuevo para verificar que el portaobjetos no se movió y que no se produjo ningún otro fallo de funcionamiento del sistema de coordenadas durante la revisión del portaobjetos 10.
En una forma de realización, puede usarse una pluralidad de sistemas de procesamiento de imágenes 32 y puestos de revisión 36 de forma coordinada por medio de un servidor común 36. Cuando un portaobjetos 10 se transfiere de un sistema de procesamiento de imágenes 32 a otro, o de un sistema de procesamiento de imágenes 32 a uno de la pluralidad de puestos remotos 34, puede almacenarse la información relativa a las localizaciones de áreas de interés en el portaobjetos y compartirse entre la pluralidad de sistemas de procesamiento de imágenes 32 y puestos de revisión 36, de manera que puede usarse cualquier equipo de forma intercambiable con un alto grado de confianza de que se están revisando las áreas apropiadas por parte del patólogo.
En suma, la fig. 4 ilustra en un diagrama de flujo esquemático un resumen de las etapas de operación en un procedimiento para verificar la localización de áreas de interés en una muestra, según la presente invención. La primera etapa incluye la localización de una marca de referencia en una muestra. La marca de referencia puede ser una marca fiducial impresa en un portaobjetos en el que se ha depositado un espécimen citológico, según se explica anteriormente. La segunda etapa incluye la identificación de un área de interés dentro de una muestra. Por ejemplo, un portaobjetos con el espécimen puede explorarse ópticamente por un microscopio automatizado, con el fin de identificar áreas que contienen potencialmente células malignas. La tercera etapa incluye la determinación de la localización del área de interés respecto a la marca de referencia. La cuarta etapa incluye la localización de nuevo de la marca de referencia. La quinta etapa incluye la determinación de si un error dimensional en la localización de la marca de referencia es menor que un valor de tolerancia. Si es así, la muestra se transfiere al puesto de revisión; en caso contrario, la muestra se rechaza.
Mientras la invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a formas de realización ilustrativas y preferidas específicas, debe entenderse entre los expertos en la materia que pueden realizarse diversos cambios en la forma y el detalle sin apartarse del alcance de la invención según se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (22)

1. Un procedimiento para verificar una localización de un área de interés dentro de un espécimen depositado en un portaobjetos de microscopio, comprendiendo el procedimiento las etapas de localizar una marca de referencia en el portaobjetos de microscopio, identificar el área de interés dentro del espécimen y determinar la localización del área de interés identificada respecto a la marca de referencia, caracterizándose el procedimiento porque comprende además las etapas de:
relocalizar la marca de referencia en el portaobjetos de microscopio; y
verificar la localización del área de interés si un error dimensional en la relocalización de la marca de referencia respecto a la localización de la marca de referencia es menor que un valor de tolerancia.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la etapa de identificación del área de interés dentro del espécimen comprende la etapa de la exploración óptica del espécimen.
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el valor de tolerancia está entre aproximadamente diez micrómetros y mil micrómetros.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:
identificar una pluralidad de áreas de interés dentro del espécimen; y
clasificar la pluralidad de áreas de interés en un orden.
5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el espécimen es un espécimen citológico.
6. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además la etapa de rechazar el espécimen si la localización del área de interés no se verifica.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la etapa de localizar la marca de referencia comprende el centrado de la marca de referencia en un campo de visión de un instrumento óptico.
8. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:
asignar un valor de coordenadas de referencia a una localización de la marca; y
asignar un valor de coordenadas al área de interés.
9. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende además las etapas:
transferir el espécimen a un puesto de revisión;
localizar la marca de referencia; y
establecer un sistema de coordenadas del puesto de revisión basándose en una localización de la marca de referencia.
10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el área de interés se localiza y la marca de referencia se localiza y se relocaliza en el mismo sistema de coordenadas.
11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el área de interés se localiza después de localizar la marca de referencia y antes de relocalizar la marca de referencia.
12. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la marca de referencia se localiza y relocaliza sin retirar el portaobjetos de microscopio de la
plataforma.
13. Un sistema de formación de imágenes o revisión para verificar una localización de un área de interés en un espécimen depositado en un portaobjetos de microscopio que tiene una marca de referencia, comprendiendo el sistema un subsistema óptico que tiene un camino óptico, una plataforma configurada para montar el portaobjetos de microscopio y que es móvil respecto al subsistema óptico para colocar el espécimen en el camino óptico, y un subsistema informático configurado para localizar una marca de referencia en el portaobjetos de microscopio, identificar el área de interés dentro del espécimen y determinar la localización del área de interés identificada respecto a la marca de referencia, caracterizándose el sistema porque el sistema informático está configurado además para:
relocalizar la marca de referencia en el portaobjetos de microscopio; y
verificar la localización del área de interés si el error dimensional en la relocalización de la marca de referencia respecto a la localización de la marca de referencia es menor que un valor de tolerancia.
14. El sistema de la reivindicación 13, que comprende además al menos un motor, configurado además el subsistema informático para hacer funcionar el al menos un motor para que mueva al menos uno del subsistema óptico y la plataforma para colocar el espécimen en el camino óptico.
15. El sistema de la reivindicación 13, en el que el subsistema informático se configura para localizar el área de interés respecto a la localización de la marca de referencia.
16. El sistema de la reivindicación 13, en el que el subsistema informático está configurado para localizar el área de interés y para localizar y relocalizar la marca de referencia en el mismo sistema de coordenadas.
17. El sistema de la reivindicación 13, en el que el subsistema informático está configurado para localizar el área de interés después de localizar la marca de referencia y antes de relocalizar la marca de referencia.
18. El sistema de la reivindicación 13, en el que el subsistema informático está configurado para localizar y relocalizar la marca de referencia sin retirar el portaobjetos de microscopio de la plataforma.
19. El sistema de la reivindicación 13, en el que el subsistema informático está configurado para determinar un valor de coordenadas de la marca de referencia localizada en un sistema de coordenadas, y determinar un valor de coordenadas de la marca de referencia relocalizada en el sistema de coordenadas para determinar el error dimensional.
20. El sistema de la reivindicación 13, en el que el subsistema óptico incluye al menos una lente en el camino óptico.
21. El sistema de la reivindicación 13, en el que el subsistema óptico incluye una cámara en el camino óptico.
22. El sistema de la reivindicación 13, en el que el subsistema informático está configurado para analizar material biológico en el espécimen.
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