РАЗБИЕНИЕ ОБРАЗЦА НА ОПТИЧЕСКИЕ СРЕЗЫ И РЕГИСТРАЦИЯ ЧАСТИЦ В ОБРАЗЦЕ

1. Устройство для получения множества изображений образца, размещенного относительно устройства для образца, содержащее:
a) по меньшей мере, первый узел оптической регистрации, содержащий, по меньшей мере, первое устройство получения изображения, причем первый узел оптической регистрации имеет оптическую ось и объектную плоскость, причем объектная плоскость содержит область получения изображения, из которой первое устройство получения изображения может регистрировать электромагнитные волны в качестве изображения;
b) по меньшей мере, один блок переноса, выполненный с возможностью перемещения устройства для образца и первого узла оптической регистрации относительно друг друга;
c) причем упомянутое устройство выполнено с возможностью поддержки первого узла оптической регистрации и блока переноса, причем первый узел оптической регистрации и блок переноса выполнены так, что область получения изображения пересекает, по меньшей мере, часть устройства для образца;
d) дополнительно содержащее устройство освещения изображения;
причем перемещение устройства для образца и первого узла оптической регистрации относительно друг друга происходит вдоль пути сканирования, который образует угол θ с оптической осью, причем θ находится в пределах от приблизительно 0.3 до приблизительно 89.7 градусов, и
причем устройство освещения изображения выполнено с возможностью передачи электромагнитных волн через область получения изображения в направлении устройства получения изображения.
2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее устройство анализа изображения для анализа изображений, записанных первым устройством получения изображения, причем устройство анализа изображения содержит алгоритмы распознавания шаблонов, выполненные с возможностью определения, при каком положении объектной плоскости в образце объект, появляющийся в, по меньшей мере, части некоторого количества изображений, находится в фокусе.
3. Устройство по п.2, выполненное с возможностью обеспечения разбиения образца на оптические срезы, содержащее блок объединения, выполненный с возможностью обработки, по меньшей мере, части множества изображений, полученных вдоль пути сканирования разбиения на оптические срезы, в 2D и/или 3D реконструкцию образца.
4. Устройство по п.2, дополнительно содержащее, по меньшей мере, один блок управления, выполненный с возможностью управления, по меньшей мере, одним блоком переноса и получением изображений первым устройством получения изображения, причем блок управления содержит устройство анализа изображения.
5. Устройство по п.2 выполненное с возможностью определения, по меньшей мере, одного параметра объема неоднородного образца, размещенного относительно устройства для образца.
6. Устройство по п.5 выполненное с возможностью определения, по меньшей мере, одного параметра объема неоднородного жидкого образца, размещенного относительно устройства для образца.
7. Устройство по п.5, выполненное с возможностью получения и анализа изображений, пока не будет идентифицировано заранее определенное количество частиц с одновременным определением размера изображаемой и анализируемой части объема образца.
8. Устройство по п.7, выполненное с возможностью определения концентрации частиц с заранее определенным качеством в неоднородном образце на основании заранее определенного количества частиц с заранее определенным качеством и размера изображаемой и анализируемой части объема.
9. Устройство по п.6, выполненное с возможностью получения и анализа изображений, пока не будет идентифицировано заранее определенное количество частиц, с одновременным определением размера изображаемой и анализируемой части объема образца.
10. Устройство по п.9, выполненное с возможностью определения концентрации частиц с заранее определенным качеством в неоднородном образце на основании заранее определенного количества частиц с заранее определенным качеством и размера изображаемой и анализируемой части объема.
11. Устройство по п.2, в котором устройство анализа изображения содержит блок идентификации границ, выполненный с возможностью идентификации, по меньшей мере, одной границы образца в изображениях.
12. Устройство по п.11, в котором блок идентификации границ выполнен с возможностью идентификации первой границы, заданной первым ограничителем, причем первый ограничитель, по существу, параллелен пути сканирования, и второй границы, заданной вторым ограничителем, по существу, параллельным первому ограничителю, причем первый и второй ограничители, по существу, параллельны друг другу и пути сканирования.
13. Устройство по п.12, причем это устройство выполнено с возможностью определения анализируемого объема образца на основе измерения разнесения первой и второй границ.
14. Устройство по п.12, причем это устройство выполнено с возможностью определения анализируемого объема неоднородного образца на основе измерения разнесения первой и второй границ, размера области получения изображения и длины сканированного пути.
15. Устройство по п.8, в котором анализируемая часть объема неоднородного образца определяется размером области получения изображения и длиной сканированного пути.
16. Устройство по п.10, в котором анализируемая часть объема неоднородного образца определяется размером области получения изображения и длиной сканированного пути.
17. Устройство по п.1, причем угол θ находится в пределах от приблизительно 60 до приблизительно 89.5 градусов.
18. Устройство по п.2, в котором узел оптической регистрации содержит, по меньшей мере, первую диафрагму, имеющую регулируемое отверстие, позволяющее регулировать глубину поля (DOF) объектной плоскости.
19. Устройство по п.1, содержащее второе устройство получения изображения с более высоким разрешением изображения, чем у первого устройства получения изображения.
20. Устройство по п.1, дополнительно содержащее второй блок переноса, выполненный с возможностью перемещения устройства для образца и первого узла оптической регистрации относительно друг друга.
21. Устройство по п.1, в котором блок переноса выполнен с возможностью перемещения устройства для образца и, по меньшей мере, одного узла оптической регистрации относительно друг друга в, по существу, вращательном режиме.
22. Устройство по п.21, в котором блок переноса выполнен с возможностью перемещения устройства для образца и, по меньшей мере, одного узла оптической регистрации относительно друг друга, по существу, одинаковыми шагами с заранее определенным угловым шагом между двумя последовательными изображениями в пределах от 0,01 градуса до 1 градуса.
23. Устройство по п.21, причем это устройство выполнено с возможностью вращения устройства для образца и перемещения узла оптической регистрации вдоль радиальной оси вращательного движения.
24. Устройство по п.1, в котором длина волны электромагнитного излучения находится в пределах от приблизительно 200 нм до приблизительно 1100 нм.
25. Устройство по п.2, в котором блок анализа изображения выполнен с возможностью идентификации неоднородностей в неоднородном образце, причем неоднородности содержат частицы биологического происхождения, выбранные из группы, содержащей бактерии, архебактерии, дрожжи, грибы, пыльцу, вирусы, лейкоциты, например, гранулоциты, моноциты, эритроциты, тромбоциты, ооциты, сперму, зиготу, стволовые клетки, соматические клетки, дрожжевые клетки, бластоциты и зиготы.
26. Устройство по п.2, в котором блок анализа изображения выполнен с возможностью идентификации неоднородностей в неоднородном образце, причем неоднородности содержат частицы небиологического происхождения, выбираемые из металлических осколков, капель воды в масле, пигментов в краске, и/или загрязнения в воде.
27. Устройство по п.2, в котором блок анализа изображения выполнен с возможностью идентификации неоднородностей в неоднородном образце, и выполнен с возможностью определения количественных и качественных параметров лейкоцитов в образце.
28. Устройство по п.2, в котором блок анализа изображения выполнен с возможностью идентификации неоднородностей в неоднородном образце, и выполнен с возможностью определения количества эритроцитов в образце, которые заражены паразитирующими простейшими.
29. Устройство по п.2, в котором блок анализа изображения выполнен с возможностью идентификации неоднородностей в неоднородном образце, и причем, по меньшей мере, первое устройство получения изображения выполнено с возможностью регистрации изображений, содержащих свет, излучаемый неоднородностями в образце в ответ на процесс хемилюминесценции.
30. Устройство по п.2, выполненное с возможностью оценки физического состояния ракового пациента и готовности этого пациента к химиотерапевтическому лечению.
31. Устройство по п.4, в котором блок управления содержит контур обратной связи, выполненный с возможностью повторного осуществления последовательности, содержащей:
a) получение изображения;
b) анализ изображения и
c) регулировку относительного положения устройства для образца и узла оптической регистрации.
32. Устройство по п.31, выполненное с возможностью отслеживания частицы в образце.
33. Устройство по п.1, в котором глубина поля (DOF), по меньшей мере, одного оптического элемента больше или равна длине шага блока переноса.
34. Устройство по п.6, выполненное таким образом, что образец находится, по существу, в состоянии покоя при получении, по меньшей мере, части множества изображений.
35. Способ получения множества изображений образца, содержащий этапы, на которых:
a) размещают образец относительно устройства для образца;
b) размещают устройство для образца относительно устройства по п.1;
c) перемещают устройство для образца и первый узел регистрации относительно друг друга по длине сканирования, причем движение включает в себя движение в направлении вдоль первого пути сканирования, который образует угол θ с оптической осью, причем θ находится в пределах от приблизительно 0.3 до приблизительно 89.7 градусов;
d) причем электромагнитные волны передают из устройства освещения изображения через область получения изображения в направлении устройства получения изображения;
e) получают множество изображений.
36. Способ по п.35, дополнительно содержащий этап, на котором анализируют изображения, записанные первым устройством получения изображения, содержащий этап, на котором идентифицируют края объектов в изображениях, причем, по меньшей мере, один алгоритм распознавания шаблона используется для анализа изображений для различения областей разной яркости в изображениях, и/или для идентификации переходов между более яркими и более темными областями в изображении.
37. Способ по п.36, в котором некоторое количество изображений, показывающих соседние части данного образца, анализируют для определения, при каком положении объектной плоскости вдоль пути сканирования объект, появляющийся в нескольких изображениях, находится в фокусе.
38. Способ по п.37, содержащий этап, на котором определяют площадь объекта в изображениях.
39. Способ по п.38, в котором положение объектной плоскости вдоль пути сканирования, в котором объект находится в фокусе, определяют на основе кривой, показывающей площадь объекта в изображениях в зависимости от положения вдоль пути сканирования.
40. Способ по п.39, в котором, по меньшей мере, одну границу образца с его окружением идентифицируют в, по меньшей мере, одном из изображений.
41. Способ по п.35, в котором, когда образец размещается относительно устройства для образца, содержащего опору, опора, по существу, параллельна пути сканирования.
42. Способ по п.41, в котором образец является каплей жидкого образца, помещенной на опору, причем способ содержит этапы, на которых идентифицируют первую границу образца, содержащую границу раздела между образцом и опорой, и идентифицируют вторую границу образца, содержащую границу раздела между образцом и окружающей атмосферой.
43. Способ по п.41, содержащий этап, на котором определяют разнесение первой и второй границ.
44. Способ по п.43, содержащий этап, на котором определяют анализируемый объем образца из разнесения первой и второй границ образца, сканированной длины образца и размера области получения изображения.
45. Способ по п.44, содержащий этап, на котором определяют анализируемую часть объема образца из разнесения первой и второй границ образца, разнесения третьей и четвертой границ образца и сканированной длины образца.
46. Способ по п.36, дополнительно содержащий этап, на котором считывают информацию, обеспечиваемую путем кодирования на устройстве для образца, например, информацию, относящуюся к положению на устройстве для образца, позволяющую определить положение в направлении сканирования, в котором получают каждое из множества изображений.
47. Способ по п.36, содержащий этапы, на которых получают и анализируют изображения, пока не будет идентифицировано заранее определенное количество частиц с заранее определенным качеством, и в котором определяют размер изображаемой и анализируемой части объема неоднородного образца.
48. Способ по п.47, содержащий этап, на котором определяют концентрацию частиц с заранее определенным качеством в неоднородном образце на основании заранее определенного количества частиц с заранее определенным качеством и размера изображаемой и анализируемой части объема.
49. Способ по п.35, содержащий этап, на котором получают множество изображений путем однократного сканирования образца вдоль оси сканирования.
50. Способ по п.36, в котором на этапе анализа объединяют множество сканирований вдоль пути сканирования, причем каждое сканирование содержит, по меньшей мере, одно изображение.
51. Способ по п.50, в котором, по меньшей мере, одно сканирование производят с первой длиной шага и первым разрешением изображения, причем, по меньшей мере, второе сканирование производят со второй длиной шага и вторым разрешением изображения, причем длина первого шага больше или равна длине второго шага, и первое разрешение изображения меньше или равно второму разрешению изображения.
52. Способ по п.36, содержащий этап, на котором определяют, по меньшей мере, один параметр объема неоднородного жидкого образца, размещенного относительно устройства для образца.
53. Способ по п.35, в котором, по меньшей мере, часть образца облучают электромагнитными волнами из второго устройства освещения изображения.
-9
3
54. Способ по п.35, в котором, по меньшей мере, один блок переноса перемещает устройство для образца и, по меньшей мере, один узел оптической регистрации относительно друг друга по существу, непрерывно, и получают множество изображений с заранее определенным интервалом времени между двумя последовательными изображениями, причем заранее определенный интервал времени находится в пределах от приблизительно 10 с до приблизительно 10 с.
55. Способ по п.35, в котором блок переноса перемещает устройство для образца и, по меньшей мере, один узел оптической регистрации относительно друг друга, по существу, одинаковыми шагами с заранее определенной длиной шага между двумя последовательными изображениями, причем заранее определенная длина шага находится в пределах от приблизительно 0.05 мкм до 1000 мкм.
56. Способ по п.35, дополнительно содержащий этап, на котором перемещают устройство для образца и первый узел оптической регистрации относительно друг друга вдоль оси, имеющей угол с путем сканирования.
57. Способ по п.35, причем первый путь сканирования выбирают из группы, состоящей из оси сканирования и/или касательной к вращательному движению.