JP6952683B2 - 身体試料中の実体を検出する方法および装置 - Google Patents
身体試料中の実体を検出する方法および装置 Download PDFInfo
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Description
本出願は、2015年9月17日に出願された、Eshelによる「Methods of detecting a pathogen in a bodily sample and system thereof」と題する米国特許仮出願第62/219,889号からの優先権を主張する。この出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書で開示の主題のいくつかの用途は、一般に、身体試料中の実体の検出、特に、画像処理および分類を使った病原体の自動的検出に関する。
1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得するように構成された顕微鏡システム;
出力装置;および
次記を行うように構成された少なくとも1つのコンピュータープロセッサー;
1つまたは複数の画像中の少なくとも1つの要素を病原体候補であるとして特定すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの候補としての情報価値の高い、病原体候補に関連する特徴を抽出すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出すること、
候補としての情報価値の高い特徴を、試料としての情報価値の高い特徴と組み合わせて処理することにより、身体試料の病原性感染症に感染している可能性を分類すること、および
それに対応した出力を出力装置上に生成すること。
顕微鏡システムは、染料で染色されている身体試料の1つまたは複数の顕微鏡画像を取得するように構成され、および、
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、少なくとも1つの要素が染色されていることを特定して少なくとも1つの要素を病原体候補として特定することにより、少なくとも1つの要素を病原体候補として特定するように構成される。
候補としての情報価値の高い特徴に対応して、病原体候補の病原体としての可能性を分類する、第1の分類を実施すること、および
第1の分類に対応して、試料としての情報価値の高い特徴を組み合わせて、身体試料が病原性感染を含む可能性を分類する、第2の分類を実施すること。
候補としての情報価値の高い特徴に対応して、試料としての情報価値の高い特徴と組み合わせて、病原体候補の病原体としての可能性を分類する、第1の分類を実施すること、および
第1の分類に少なくとも部分的に対応して、身体試料が病原性感染を含む可能性を分類する、第2の分類を実施すること。
顕微鏡システムは、染料で染色されている身体試料の1つまたは複数の顕微鏡画像を取得することにより、身体試料の1つまたは複数の顕微鏡画像を取得するように構成され、および、
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、染料により身体試料の染色の品質を示す特徴を抽出することにより、1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出するように構成される。
身体試料は、血液試料、希釈した血液試料、主に赤血球を含む試料、および主に赤血球を含む希釈した試料からなる群より選択される身体試料を含み;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、1つまたは複数の画像から、候補に関連する網状赤血球の数と、候補に関連する成熟赤血球の数との関連性を抽出することにより、1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出するように構成され;および
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、候補に関連する網状赤血球の数と、候補に関連する成熟赤血球の数との間の関連性に少なくとも部分的に基づいて、所定の種類の病原体を含むとして身体試料中の病原性感染を分類することにより、身体試料中の病原性感染を1つまたは複数の所定の種類の病原体を含むとして分類するように構成される。
身体試料は、血液試料、希釈した血液試料、主に赤血球を含む試料、および主に赤血球を含む希釈した試料からなる群より選択される身体試料を含み;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、1つまたは複数の画像から、身体試料中の赤血球の形状を抽出することにより、1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出するように構成され、および
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、身体試料中の赤血球の形状に少なくとも部分的に基づいて、身体試料中の病原性感染を所定の種類の病原性感染として分類することにより、身体試料中の病原性感染を所定の種類の病原体を含むとして分類するように構成される。
身体試料は、血液試料、希釈した血液試料、主に赤血球を含む試料、および主に赤血球を含む希釈した試料からなる群より選択される身体試料を含み;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、1つまたは複数の画像から、身体試料中の赤血球のサイズを抽出することにより、1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出するように構成され、および
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、身体試料中の赤血球のサイズに少なくとも部分的に基づいて、身体試料中の病原性感染を所定の種類の病原性感染として分類することにより、身体試料中の病原性感染を所定の種類の病原体を含むとして分類するように構成される。
顕微鏡を使って、1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得すること;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーを使って:
1つまたは複数の画像中の少なくとも1つの要素を病原体候補であるとして特定すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの候補としての情報価値の高い、病原体候補に関連する特徴を抽出すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出すること、
候補としての情報価値の高い特徴を試料としての情報価値の高い特徴と組み合わせて処理することにより、身体試料の病原性感染症に感染している可能性を分類すること;および
それに対応した出力を生成すること。
1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得するように構成された顕微鏡システム;
出力装置;および
次記を行うように構成された少なくとも1つのコンピュータープロセッサー:
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出すること、
抽出した試料としての情報価値の高い特徴に少なくとも部分的に基づいて、
試料キャリア中に配置された身体試料に関連する欠陥が存在することを特定すること、および
欠陥源を分類すること、および
それに対応した、欠陥源を示す出力を出力装置上に生成すること。
顕微鏡を使って、試料キャリア中に配置された1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得すること;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーを使って:
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出すること、
抽出した試料としての情報価値の高い特徴に少なくとも部分的に基づいて、
試料キャリア中に配置された身体試料に関連する欠陥が存在することを特定すること、および
欠陥源を分類すること、および
それに対応した、欠陥源を示す出力を生成すること。
1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得するように構成された顕微鏡システム;
出力装置;および
次記を行うように構成された少なくとも1つのコンピュータープロセッサー;
1つまたは複数の画像中の少なくとも1つの要素を所定の実体の候補であるとして特定すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの候補としての情報価値の高い、特定した要素に関連する特徴を抽出すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出すること、
候補としての情報価値の高い特徴を試料としての情報価値の高い特徴と組み合わせて処理すること、および
それに対応した出力を出力装置に生成すること。
顕微鏡を使って、1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得すること;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーを使って:
1つまたは複数の画像中の少なくとも1つの要素を所定の実体の候補であるとして特定すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの候補としての情報価値の高い、特定した要素に関連する特徴を抽出すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出すること、
候補としての情報価値の高い特徴を試料としての情報価値の高い特徴と組み合わせて処理すること、および
それに対応した出力を生成すること。
1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得するように構成された顕微鏡システム;
出力装置;および
次記を行うように構成された少なくとも1つのコンピュータープロセッサー;
1つまたは複数の画像中の少なくとも1つの要素を所定の実体の候補として特定すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの候補としての情報価値の高い、候補に関連する特徴を抽出すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出すること、
候補としての情報価値の高い特徴を試料としての情報価値の高い特徴と組み合わせて処理すること、および
それに対応して、次記からなる群より選択される動作を行うこと:身体試料中の感染の存在を、十分な信頼度で決定し得ないことを示す出力を出力装置上に生成すること、一部の試料は、再撮像する必要があることを示す出力を出力装置上に生成すること、一部の試料は異なる設定を使って再撮像する必要があることを示す出力を出力装置上に生成すること、一部の試料の再撮像をするように顕微鏡システムを操作すること、異なる設定を使って一部の試料の再撮像をするように顕微鏡システムを操作すること、および顕微鏡システムが顕微鏡画像を取得するフレームレートを調節すること。
顕微鏡を使って、1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得すること;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーを使って:
1つまたは複数の画像中の少なくとも1つの要素を所定の実体の候補であるとして特定すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの候補としての情報価値の高い、候補に関連する特徴を抽出すること、
1つまたは複数の画像から、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い、身体試料に関連するコンテキスト情報を示す特徴を抽出すること、
候補としての情報価値の高い特徴を試料としての情報価値の高い特徴と組み合わせて処理すること、および
それに対応して、次記からなる群より選択される動作を行うこと:身体試料中の感染の存在を、十分な信頼度で決定し得ないことを示す出力を生成すること、一部の試料は、再撮像する必要があることを示す出力を生成すること、一部の試料は異なる設定を使って再撮像する必要があることを示す出力を生成すること、一部の試料の再撮像をするように顕微鏡を操作すること、異なる設定を使って一部の試料の再撮像をするように顕微鏡を操作すること、および顕微鏡により顕微鏡画像を取得するフレームレートを調節すること。
1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得するように構成された顕微鏡システム;
出力装置;および
次記を行うように構成された少なくとも1つのコンピュータープロセッサー;
画像セットの1つまたは複数の画像中で、要素を1つまたは複数の所定の実体の候補として特定すること、
1つまたは複数の画像から、候補としての情報価値の高い、候補に関連する特徴を抽出すること、
候補としての情報価値の高い特徴から、2つまたはそれを超える試料としての情報価値の高い、身体試料に関連する特徴を抽出すること、
2つまたはそれを超える試料としての情報価値の高い特徴を処理することにより、身体試料の特性を決定すること、および
それに対応した出力を生成すること。
身体試料は、血液を含む身体試料を含み、
コンピュータープロセッサーは、要素を病原体候補として特定することにより、画像セットの1つまたは複数の画像中で、要素を1つまたは複数の所定の実体の候補として特定するように構成され、および
コンピュータープロセッサーは、候補としての情報価値の高い特徴から、試料中の病原体候補の数、試料中の病原体候補の種類、バックグラウンド輝度に対する候補の輝度、候補の病原体である確率、閾値を超える病原体である確率を有する候補の数、閾値を超える所定の種類の病原体である確率を有する候補の数、試料中の血小板の数、血小板の輝度、試料中の網状赤血球の数、試料中の病原体に感染した網状赤血球の数、候補の赤血球への近接度、および試料中の赤血球の数、からなる群より選択される2つまたはそれを超える試料としての情報価値の高い特徴を抽出することにより、候補としての情報価値の高い特徴から、2つまたはそれを超える試料としての情報価値の高い、身体試料に関連する特徴を抽出するように構成される。
顕微鏡を使って、身体試料の1組の顕微鏡画像を取得すること;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーを使って:
画像セットの1つまたは複数の画像中で、要素を1つまたは複数の所定の実体の候補として特定すること、
1つまたは複数の画像から、候補としての情報価値の高い、候補に関連する特徴を抽出すること、
候補としての情報価値の高い特徴から、2つまたはそれを超える試料としての情報価値の高い、身体試料に関連する特徴を抽出すること、
該2つまたはそれを超える試料としての情報価値の高い特徴を処理することにより、身体試料の特性を決定すること、および
それに対応した出力を生成すること。
上記で詳述したように、特定の実施形態では、試料は、試料中のDNAおよびRNAのそれぞれの位置を識別するために染色される。このような染色としては、例えば、少なくとも1種のDNA特異的色素および少なくとも1種のRNA特異的色素の使用、または少なくとも1つの標的(DNAまたはRNA)特異的色素およびDNAおよびRNAの両方を染色する少なくとも1種の色素が挙げられる。いくつかの用途に対しては、候補が病原体である可能性を分類するために(ステップ205)、病原体の予測パターン(単一または複数)に対応する染色パターン(単一または複数)であるかどうかを判定するために、RNAおよびDNA染色の試料中のそれぞれの位置がプロセッサーにより使用される。
試料中の候補は、均一に分布していると想定されている。したがって、いくつかの用途に対しては、予測均一分布とは大きく異なる試料中の候補の分布が試料としての情報価値の高い特徴として使用される。例えば、大きな候補クラスターが存在する場合、クラスターは、血液試料の一部ではなく、試料キャリアに関連する外来物であり得るか、または異なる感染試料が解析する試料を汚染した(例えば、試料キャリア上で隣接するチャンバーから溢れることにより)ことを示し得る。候補の不均一分布を検出したことに対応して、局在型クラスター内にある候補は、より低いスコアを与えられる(すなわち、それらは、病原体である可能性が低いとして分類され得る)可能性がある。例えば、試料としての情報価値の高い特徴が候補のクラスター形成を示す場合は、プロセッサーは、任意の所定の候補のクラスター中心(単一または複数)からの距離を候補分類用の特徴として使用し得る。
血小板は通常、小さい細胞外RNA体として現れるが、いくつかの血小板は、試料が撮像される場合、それらは細胞の上または下に配置されるので、細胞と重なり合っているように見える場合がある。通常濃度の血小板は通常、150,000〜400,000個の血小板/全血マイクロリットルである。
実施例3に関連して述べたように、血小板の数および/または濃度は、病原体の特定の種と相関し得る。例えば、低血小板数は、三日熱マラリア原虫感染より極めて大きな程度で、熱帯熱マラリア原虫感染と相関することが示されている。いくつかの用途に対しては、図2のステップ209に従って、血液試料中の血小板の数および/または濃度は、所定の種類の病原体を含むとしての病原性感染の分類のための入力として使用される。
いくつかの病原体は感染細胞の形態を変化させる。例えば、いくつかの病原体(例えば、三日熱マラリア原虫および卵形マラリア原虫の比較的成熟したトロホゾイト)は、感染赤血球を、時には、非感染細胞の約2倍にまでの拡大を引き起こす。その他の病原体(例えば、四日熱マラリア原虫)は、感染赤血球のサイズを低減させる。さらに他の病原体(例えば、熱帯熱マラリア原虫)は、感染細胞を拡大することも、サイズを低減させることもない。いくつかの用途に対しては、血液試料中で感染していると思われる赤血球のサイズが、感染している試料を示す(例えば、図2のステップ207)、および/または病原体の固有の性質を示す(例えば、図2のステップ209)、試料としての情報価値の高い特徴として使用される。
生物試料の染色は、時間依存性プロセスであることが知られている。細胞が色素に曝露されると、色素が細胞に侵入し、細胞内の標的部位(単一または複数)に到達するには時間を要する。この期間中に、染色は、よりシャープに、および/またはよりシャープな強度勾配を伴ってより局在型になり得る(試料が撮像前に洗浄されない場合は特に)。通常、このプロセスは、飽和曲線に従う。第1期では、染色は、ある程度の染色が得られるまで比較的高速で増える(すなわち、高速染色期)。その後、品質はまだ向上するが、別の期間の間、比較的ゆっくりと、である(すなわち、低速染色期)。その後、染色品質は、例えば、光退色(蛍光色素中の)に起因して、および/または標的(単一または複数)から離れて、試料を通ってゆっくり拡散する色素に起因して劣化し得る。
三日熱マラリア原虫および卵形マラリア原虫は、成熟赤血球に対するよりも感染網状赤血球に対する高い親和性を有する。逆に、熱帯熱マラリア原虫は、全ての赤血球に等しく感染し、一方、四日熱マラリア原虫は成熟赤血球に対し親和性を有する。したがって、いくつかの用途に対しては、網状赤血球に関連する病原体候補の数と、成熟赤血球に関連する候補の数との間の関連性が決定され、これは、試料としての情報価値の高い特徴として使用される。
血液試料の画像は、診断に無関係であり、例えば、血液試料の調製または保持に使用した溶液またはツール(例えば、希釈溶液および/または試料の収容に使用した試料チャンバー)中のごみまたは欠陥に起因し得る異物を含む場合がある。このような対象物は、病原体に似ているように見える対象物および/または病原体に似ていない対象物を含み得る。
身体試料に関する画像情報を記憶装置に保存し、少なくとも一部の画像情報が試料中の1つまたは複数の病原体候補の情報を与えてくれること、
記憶装置に動作可能に接続されたプロセッサーにより、画像情報の第1の部分の第1の処理を提供し、該第1の処理が、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を抽出し、抽出した少なくとも1つの、試料としての情報価値の高い特徴を処理すること、および試料に関連するコンテキスト情報を示すコンテキストデータを得ることを含むこと、
プロセッサーにより、画像情報の第2の部分の第2の処理を提供し、該第2の処理が、試料中の少なくとも1つの病原体候補を特定すること;少なくとも1つの、候補としての情報価値の高い、特定された候補に関連する特徴を抽出すること、および少なくとも1つの抽出した、候補としての情報価値の高い特徴を処理して、少なくとも1つの候補の分類特性を示す候補データを得ることを含むこと、
プロセッサーにより、第1の分類を提供し、該第1の分類が、少なくとも1つの特定された候補を、少なくとも得られた候補データに従って病原体または非病原体として分類することを含むこと、
プロセッサーにより、第2の分類を提供し、該第2の分類が、少なくとも第1の分類の結果および得られたコンテキストデータに従って試料を感染または非感染として分類することを含むこと。
この場合身体試料中の病原性感染は、第2の分類の結果に基づいて判定される。
身体試料に関する画像情報を記憶装置に保存し、少なくとも一部の画像情報が試料中の1つまたは複数の病原体候補の情報を与えてくれること、
記憶装置に動作可能に接続されたプロセッサーにより、画像情報の第1の部分の第1の処理を提供し、該第1の処理が、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を抽出し、抽出した少なくとも1つの、試料としての情報価値の高い特徴を処理すること、および試料に関連するコンテキスト情報を示すコンテキストデータを得ることを含むこと、
プロセッサーにより、画像情報の第2の部分の第2の処理を提供し、該第2の処理が、試料中の少なくとも1つの病原体候補を特定すること;少なくとも1つの、候補としての情報価値の高い、特定された候補に関連する特徴を抽出すること、および少なくとも1つの抽出した、候補としての情報価値の高い特徴を処理して、少なくとも1つの候補の分類特性を示す候補データを得ることを含むこと、
プロセッサーにより、第1の分類を提供し、該第1の分類が、少なくとも1つの特定された候補を、少なくとも得られた候補データおよび得られたコンテキストデータに従って病原体または非病原体として分類することを含むこと。
デジタル顕微鏡に動作可能に接続され、デジタル顕微鏡により取得された画像情報を保存するように構成された記憶装置であって、該画像情報は身体試料に関連し、画像情報の少なくとも一部が試料中の1つまたは複数の病原体候補の情報を与えてくれる、記憶装置、および
記憶装置に動作可能に接続され、下記を行うように構成されたプロセッサー:
少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を抽出すること、および抽出した少なくとも1つの、試料としての情報価値の高い特徴を処理し、試料に関連するコンテキスト情報を示すコンテキストデータを得ることを含む第1の処理において、画像情報の第1の部分を処理する、
試料中の少なくとも1つの病原体候補を特定すること;少なくとも1つの、候補としての情報価値の高い、特定された候補に関連する特徴を抽出すること、および少なくとも1つの抽出した、候補としての情報価値の高い特徴を処理して、少なくとも1つの候補の分類特性を示す候補データを得ることを含む、第2の処理において、画像情報の第2の部分を処理する、
第1の分類において、少なくとも1つの特定された候補を、少なくとも得られた候補データに従って病原体または非病原体として分類する、
第2の分類において、少なくとも第1の分類の結果および得られたコンテキストデータに従って試料を感染または非感染として分類する。
この場合身体試料中の病原性感染は、第2の分類の結果に基づいて判定される。
身体試料に関する画像情報を、コンピューターに含まれるか、またはそれに動作可能に接続された記憶装置に保存し、少なくとも一部の画像情報が試料中の1つまたは複数の病原体候補の情報を与えてくれること、
コンピューターに含まれるか、またはそれに動作可能に接続され、および記憶装置に動作可能に接続されたプロセッサーにより、画像情報の第1の部分の第1の処理を提供し、該第1の処理が、少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を抽出し、抽出した少なくとも1つの、試料としての情報価値の高い特徴を処理し、試料に関連するコンテキスト情報を示すコンテキストデータを得ることを含むこと、
プロセッサーにより、画像情報の第2の部分の第2の処理を提供し、該第2の処理が、試料中の少なくとも1つの病原体候補を特定すること;少なくとも1つの、候補としての情報価値の高い、特定された候補に関連する特徴を抽出すること、および少なくとも1つの抽出した、候補としての情報価値の高い特徴を処理して、少なくとも1つの候補の分類特性を示す候補データを得ることを含むこと、
プロセッサーにより、第1の分類を提供し、該第1の分類が、少なくとも1つの特定された候補を、少なくとも得られた候補データに従って病原体または非病原体として分類することを含むこと、および
プロセッサーにより、第2の分類を提供し、該第2の分類が、少なくとも第1の分類の結果および得られたコンテキストデータに従って試料を感染または非感染として分類することを含むこと。
Claims (27)
- 顕微鏡システム、出力装置、および少なくとも1つのコンピュータープロセッサーを備える病原体の検出装置であって、
前記顕微鏡システムは、血液試料、希釈した血液試料、主に赤血球を含む試料、および主に赤血球を含む希釈した血液試料から成る群から選択される1つまたは複数の身体試料の顕微鏡画像を取得するように構成され、
前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは以下の処理を実行するように構成される:
前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、少なくとも1つの要素を病原体候補として特定する処理a;
前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記病原体候補と関連する少なくとも1つの候補として情報価値の高い特徴を抽出する処理b;
前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記身体試料と関連するコンテキスト情報を示す少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を抽出する処理cであって、前記試料としての情報価値の高い特徴とは、前記身体試料中のハウエルジョリー小体の存在の指標、前記身体試料中の血小板濃度、網状赤血球に関連する前記病原体候補の数と成熟赤血球に関連する前記病原体候補の数との関係性、および前記身体試料中の網状赤血球の濃度から成る群から選択される、処理c;
前記試料としての情報価値の高い特徴と前記候補としての情報価値の高い特徴を組合わせて処理することによって、前記身体試料が病原体に感染している可能性を判定する処理d;
前記処理dに応答して、前記出力装置において出力を生成する処理e
ことを特徴とする、病原体の検出装置。 - 前記顕微鏡システムは染料で染色された身体試料の1つまたは複数の顕微鏡画像を取得することによって、選択された前記身体試料の1つまたは複数の顕微鏡画像を取得するように構成され、かつ
前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは少なくとも1つの構成要素が染色されて特定されることにより、前記少なくとも1つの構成要素を病原体候補として特定するように構成される、
請求項1に記載の病原体の検出装置。 - 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは前記試料としての情報価値の高い特徴を前記候補としての情報価値の高い特徴と組合わせて処理するように構成されて、以下の処理:
前記候補としての情報価値の高い特徴に応答して、前記病原体候補の可能性を判定する第1の判定ステップを実行する処理;
前記試料としての情報価値の高い特徴と前記第1の判定ステップの組合せに応答して、前記身体試料が病原体に感染している可能性を判定する第2の判定ステップを実行する処理、
を実行するように構成される、請求項1に記載の病原体の検出装置。 - 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーが前記試料としての情報価値の高い特徴と前記候補としての情報価値の高い特徴を組合わせて処理するように構成されて、以下の処理:
前記試料としての情報価値の高い特徴と前記候補としての情報価値の高い特徴の組合せに応答して、前記病原体候補が病原体である可能性を判定する第1の判定ステップを実行する処理;
前記第1の判定ステップに少なくとも部分的に応答して、前記身体試料が病原体に感染している可能性を判定する第2の判定ステップを実行する処理、
を実行するように構成される、請求項1に記載の病原体の検出装置。 - 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーが、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記病原体候補に関連する少なくとも1つの候補としての情報価値の高い特徴を抽出するように構成され、
前記候補として情報価値の高い特徴は、前記病原体候補のサイズ、前記病原体候補の形状、前記病原体候補の動作、前記病原体候補の強度、前記身体試料中の前記病原体候補の位置、前記病原体候補と重なり合う細胞の性質、前記病原体候補の色、前記病原体候補のテクスチャ、前記病原体候補の境界の鮮明度から成る群から選択される、
請求項1に記載の病原体の検出装置。 - 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーが、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記身体試料中のハウエルジョリー小体の存在の指標を抽出することによって、前記身体試料に関連するコンテキスト情報を示す少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、抽出するように構成される、請求項1に記載の病原体の検出装置。
- 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーが、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記身体試料中の前記血小板濃度を抽出することによって、前記身体試料に関連するコンテキスト情報を示す少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、抽出するように構成される、請求項1に記載の病原体の検出装置。
- 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーが、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、網状赤血球に関連する前記病原体候補の数と成熟赤血球に関連する前記病原体候補の数との関係性を抽出することによって、前記身体試料に関連するコンテキスト情報を示す少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、抽出するように構成される、請求項1に記載の病原体の検出装置。
- 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記身体試料中の前記網状赤血球の濃度を抽出することによって、前記身体試料に関連するコンテキスト情報を示す少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、抽出するように構成される、請求項1に記載の病原体の検出装置。
- 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、前記身体試料中の前記網状赤血球の濃度に基づいて、病原体への感染の陽性判定の閾値を調整することにより、前記身体試料が前記病原体に感染している可能性を判定するように構成された、請求項9に記載の病原体の検出装置。
- 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、前記試料としての情報価値の高い特徴と前記候補としての情報価値の高い特徴を組合わせて処理することにより、1つまたは複数の所定の種類の病原体を有しているものとして、前記身体試料における病原体感染を分類するように構成される、請求項1に記載の病原体の検出装置。
- 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、プラスモジウム、プラスモジウムの所定の染色、プラスモジウムの所定の年齢、およびプラスモジウムの所定の年齢範囲から成る群から選択される1つまたは複数の病原体のカテゴリーを有するものとして、前記病原体感染を分類することにより、1つまたは複数の病原体の所定の種類を有するものとして、前記身体試料における病原体感染を分類するように構成される、請求項11に記載の病原体の検出装置。
- 前記少なくとも1つのコンピュータープロセッサーは、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、網状赤血球に関連する病原体候補の数と、成熟赤血球に関連する病原体候補の数との関係性を抽出することによって、前記身体試料に関連するコンテキスト情報を示す少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、抽出するように構成される、請求項11に記載の病原体の検出装置。
- 病原体の検出方法であって、前記方法は:
身体試料に関する1つまたは複数の顕微鏡画像を取得する工程a;
血液試料、希釈した血液試料、主に赤血球を含む試料、および主に赤血球を含む希釈した試料から成る群から選択される前記身体試料に顕微鏡を使用する工程b;
少なくとも1つのコンピュータープロセッサーを用いて、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から少なくとも1つの要素を病原体候補であるとして特定する工程c;
前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記病原体候補に関連する少なくとも1つの候補として情報価値の高い特徴を抽出する工程d;
前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記病原体候補に関連する少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を抽出する工程eであって、前記少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴は前記身体試料に関連するコンテキスト情報を示し、前記少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴は、前記身体試料中のハウエルジョリー小体の存在を示す指標、前記身体試料中の血小板濃度、網状赤血球に関連する病原体候補の数と、成熟赤血球に関連する病原体候補の数の関係性、および前記身体試料中の網状赤血球の濃度から成る群から選択される、工程e;
前記試料としての情報価値の高い特徴と前記候補として情報価値の高い特徴を組合わせて処理することによって、前記身体試料が病原体に感染している可能性を判定する工程f;
前記工程fに応答して出力を生成する工程g、
を包含する方法。 - 前記工程aは、染料を用いて染色された身体試料の1つまたは複数の顕微鏡画像を取得する工程を含み、かつ
前記工程cは、前記少なくとも1つの要素が染色されたことを特定することによって、前記少なくとも1つの要素が病原体候補であるとして特定する工程を含み、
請求項14に記載の方法。 - 前記工程fは、前記候補として情報価値の高い特徴に応答して、前記病原体候補が病原体である可能性を判定する、第1の判定ステップを実行する工程と、
前記試料としての情報価値の高い特徴と前記第1の判定ステップに応答して、前記身体試料が病原体に感染している可能性を判定する、第2の判定ステップを実行する工程、
を包含する、請求項14に記載の方法。 - 前記工程fは、前記試料としての情報価値の高い特徴と前記候補として情報価値の高い特徴の組合せに応答して、前記病原体候補が病原体である可能性を判定する、第1の判定ステップを実行する工程と、
前記第1の判定ステップに少なくとも部分的に応答して、前記身体試料が病原体に感染している可能性を判定する、第2の判定ステップを実行する工程、
を包含する、請求項14に記載の方法。 - 前記工程dは、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記病原体候補と関連する少なくとも1つの候補として情報価値の高い特徴を抽出する工程であって、
前記候補として情報価値の高い特徴は、前記病原体候補のサイズ、前記病原体候補の形状、前記病原体候補の動作、前記病原体候補の強度、前記身体試料中の前記病原体候補の位置、前記病原体候補と重なり合う細胞の性質、前記病原体候補の色、前記病原体候補のテクスチャ、前記病原体候補の境界の鮮明度から成る群から選択される、工程、
を包含する、請求項14に記載の方法。 - 前記工程eは、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から前記身体試料中のハウエルジョリー小体の存在の指標を抽出する工程、
を包含する、請求項14に記載の方法。 - 前記工程eは、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から前記身体試料中の血小板濃度を抽出する工程、
を包含する請求項14に記載の方法。 - 前記工程eは、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から網状赤血球に関連する病原体候補の数と成熟赤血球に関連する病原体候補の数の関係性を抽出する工程、
を包含する請求項14に記載の方法。 - 前記工程eは、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から前記身体試料中の網状赤血球の濃度を抽出する工程、
を包含する請求項14に記載の方法。 - 前記工程fは、前記身体試料中の前記網状赤血球の濃度を基に病原体感染の陽性判定の閾値を調整する工程、
を包含する、請求項22に記載の方法。 - 前記試料としての情報価値の高い特徴と前記候補として情報価値の高い特徴を組合わせて処理することによって、前記身体試料中の病原体感染を、1つまたは複数の所定の種類の病原体に感染しているとして分類する工程h、
をさらに包含する、請求項14に記載の方法。 - 前記工程hは、プラスモジウム、プラスモジウムの所定の染色、プラスモジウムの所定の年齢、およびプラスモジウムの所定の年齢範囲から成る群から選択される1つまたは複数の病原体のカテゴリーを有するものとして、前記病原体感染を分類する工程、
をさらに包含する、請求項24に記載の方法。 - 前記工程eは、前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、網状赤血球に関連する病原体候補の数と、成熟赤血球に関連する病原体候補の数の関連性を抽出する工程を含み、かつ
前記工程hは、網状赤血球に関連する病原体候補の数と、成熟赤血球に関連する病原体候補の数の関連性に少なくとも部分的に基づいて、前記身体試料中の病原体感染を所定の種類の病原体を有するとして分類する工程を含む、
請求項24に記載の方法。 - 身体試料、出力装置、および顕微鏡システムと共に使用するためのコンピュータソフトウェア製品であって、前記顕微鏡システムは、血液試料、希釈した血液試料、主に赤血球を含む試料、主に赤血球を含む希釈した試料から成る群から選択される身体試料の1つまたは複数の顕微鏡画像を取得するように構成され、
前記コンピュータソフトウェア製品は、以下のプログラム命令を保存した非一時的なコンピューター可読媒体を備える:
コンピューターが命令を読み取った場合に、前記1つまたは複数の顕微鏡画像において、前記コンピューターに以下のステップを実行させる:
少なくとも1つの要素を病原体候補であるとして特定するステップa;
前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記病原体候補に関連する少なくとも1つの候補として情報価値の高い特徴を抽出するステップb;
前記1つまたは複数の顕微鏡画像から、前記身体試料に関連するコンテキスト情報を示す少なくとも1つの試料としての情報価値の高い特徴を抽出するステップcであって、前記試料としての情報価値の高い特徴は、前記身体試料中のハウエルジョリー小体の存在を示す指標、前記身体試料中の血小板濃度、網状赤血球に関連する病原体候補の数と、成熟赤血球に関連する病原体候補の数の関係性、および前記身体試料中の網状赤血球の濃度から成る群から選択される、ステップc;
前記試料としての情報価値の高い特徴と前記候補として情報価値の高い特徴を組合わせて処理することによって、前記身体試料が前記病原体に感染している可能性を判定する、ステップd;
前記ステップdに応答して、前記出力装置に出力を生成するステップe、
ことを特徴とする、コンピュータソフトウェア製品。
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