Aparato para el control con una sola mano de funciones de microscopio.

Un microscopio que comprende un aparato para una sola mano (500) para controlar el microscopio (336),

comprendiendo el microscopio:

una platina para muestras (334), y

una estación de formación de imágenes (310), que incluye una cámara (312) para adquirir imágenes de la muestra (202) y generar datos de imagen (318), comprendiendo el aparato (500):

una interfaz de control acoplada al microscopio (336) o a la platina (334) (530) que comprende un controlador de la platina y un controlador de examen,

comprendiendo el controlador de la platina un primer controlador giratorio (510) configurado para su manipulación mediante una sola mano (600) de un operario con el fin de ajustar una posición x, y de la platina del microscopio (334), donde el enfoque se ajusta mediante el desplazamiento de la platina (334) en la dirección z; y

comprendiendo el controlador de examen un segundo controlador giratorio (520) configurado y dispuesto con respecto al primer controlador giratorio para su manipulación mediante un dedo extendido (620a) de dicha única mano para examinar partes identificadas previamente de la muestra, mientras la mano (600) permanece en contacto con el primer controlador giratorio (510), comprendiendo las funciones de examen del controlador de examen:

desplazarse a través de campos de interés (FOI) identificados previamente en los datos de imagen (318) y marcar electrónicamente un objeto de interés (OOI) en los datos de imagen (318).

Aparato para el control con una sola mano de funciones de microscopio 5 SECTOR TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La Invención está relacionada con un aparato para el control de microscopios, y en particular con un aparato de control de microscopios con una sola mano.

10 ANTECEDENTES

En la industria médica, existe a menudo la necesidad de que un técnico de laboratorio, por ejemplo un citòlogo, examine en una muestra citologica la presencia de tipos específicos de células. Una técnica citologica habitual es una prueba de Papanicolau, que implica raspar células del cuello uterino de una mujer y analizar las células para 15 detectar la presencia de células anormales, un precursor de la aparición del cáncer cervical. Se utilizan técnicas citológicas asimismo para detectar células anormales y enfermedades en otras partes del cuerpo humano. Las muestras citológicas obtenidas se ponen a menudo en solución y a continuación se recogen y transfieren a un portaobjetos de vidrio para su visualización con aumento. Habitualmente se aplican soluciones de fijación y tinción a las células en el portaobjetos de vidrio, lo que se denomina a menudo frotis celular, para facilitar el examen y para 20 conservar la muestra con propósitos de archivo.

Las muestras preparadas se examinan utilizando un microscopio, tal como el microscopio 100 mostrado en general en las figuras 1A-B, que incluye habitualmente una platina 110 acoplada a un cuerpo o armazón 101 y que tiene una superficie superior 112 que soporta un portamuestras 200 que lleva una muestra biológica 202 (por ejemplo, tal 25 como se muestra en la figura 2). Están dispuestas una o varias perillas de control para permitir al usuario mover la platina 110. Tal como se muestra en las figuras 1A-B, el microscopio 100 puede tener una perilla de control coaxial 120 que Incluye una primera perilla 121 para mover la platina 110 en una dirección (por ejemplo, dirección "x") y una segunda perilla 122 coaxial con la primera perilla 121 para mover la platina 110 en una dirección diferente (por ejemplo, dirección "y"). Una fuente de luz 130, tal como una fuente de luz halógena de tungsteno, está situada por 30 debajo de la platina 110 para ¡luminar la muestra 202. Lentes de objetivo 140 forman una imagen ampliada de la muestra 202, y un citòlogo puede ver la imagen ampliada a través de una lente ocular 150. Se pueden realizar ajustes de enfoque utilizando otra perilla coaxial de control 160 para ajustar el enfoque, por ejemplo, moviendo la platina 110 en una dirección "z". Una perilla de control 160 habitual incluye una primera perilla 161 que se utiliza para ajustes finos de enfoque o de platina 110 en la dirección "z", y una segunda perilla 162 que se utiliza para 35 ajustes de enfoque grueso. Se describen otros aspectos de componentes de microscopios en la publicación U S A. número 2007/0139638 A1.

Se han utilizado asimismo dispositivos de visión artificial y sistemas automatizados para obtener y analizar imágenes de muestras biológicas. Un sistema automatizado conocido 300 mostrado en la figura 3 incluye una estación o 40 microscopio de formación de imágenes automatizado 310, un servidor de procesamiento 320 y una estación de examen automatizado 330.

Una estación de formación de imágenes conocida 310 incluye una cámara 312 que obtiene imágenes de una muestra 202 en un portaobjetos 200 soportado mediante una platina motorizada 314 y observado a través de un 45 microscopio de formación de imágenes 316 o "visualizador de formación de imágenes" 316. Los datos de imagen 318 generados por la cámara 312 se proporcionan al servidor 320 que incluye uno o varios procesadores 321 a 323 (denominados en general procesador 321) y una memoria 324 para procesar datos de imagen 318 y almacenar resultados del procesamiento, que se proporcionan a la estación de examen 330. En algunos sistemas de presentación automatizada, el procesador 321 diferencia entre material biológico normal, y anormal o sospechoso, 50 dentro de cada muestra 202. Es decir, el procesador 321 utiliza información de diagnóstico para determinar la mayoría de los objetos biológicos pertinentes y sus posiciones (por ejemplo coordenadas x-y) en el portaobjetos 200. En un sistema, por ejemplo, el servidor 320 procesa datos de imagen 318 para identificar "objetos de interés" (OOI, objects of interest) en los datos de imagen 318. Los OOI pueden adoptar la forma de células individuales y grupos de células de la muestra 202. Se pueden organizar uno o varios OOI 710 dentro de un límite definido de campos de 55 visión o campos de interés (FOI, Fields of Interest), que se pueden definir mediante diversas geometrías para incluir diferentes cantidades de OOI 710 e identificarse en base a coordenadas (x,y). Un sistema automatizado conocido identifica 22 FOI. Se describen aspectos adicionales de OOI y FOI en las patentes U S A. números 7.083.106 y 2004/0254738.

El procesador 321 puede estar configurado para clasificar OOI Identificados, en base a la medida en que ciertas células u objetos presentan riesgo de tener una condición anormal tal como neoplasia o pre-neoplasla. El procesador 321 puede evaluar en los OOI su densidad óptica nuclear promedio o Integrada, y clasificar los OOI en función de los valores de densidad óptica. La Información de OOI/FOI se puede almacenar para su procesamiento 5 posterior, examen o análisis utilizando la estación de examen 330. Un microscopio de examen 336 conocido avanza automáticamente a las posiciones de los FOI 22 de tal modo que el citòlogo puede examinar los OOI en cada FOI. En un sistema automatizado, la estación de examen 330 Incluye una palanca de mando de tipo ratón que se utiliza para navegar por el portaobjetos 200. Por ejemplo, un sistema Incluye botones, "SIGUIENTE" y "ANTERIOR" que se utilizan para navegar a los FOI siguiente y anterior. Durante el examen, el citòlogo puede marcar electrónicamente 10 OOI que tienen atributos consistentes con células malignas o pre-mallgnas para su examen posterior por un patólogo, pulsando un botón "MARCAR" para Identificar un OOI particular, por ejemplo, mediante coordenadas (x,y). Se puede utilizar un botón "OBJETIVO" para cambiar el aumento del objetivo.

En algunos otros sistemas, una platina motorizada está retroadaptada a un microscopio conocido, por ejemplo, tal 15 como se muestra en las figuras 1A-B, y se pueden utilizar perillas coaxiales de control, que son ¡guales o similares a las perillas de control 121, 122 mostradas en las figuras 1A-B, para poslclonar la platina 110. En ciertos sistemas conocidos, se controlan funciones de examen automatizado utilizando un ratón de escritorio/interfaz gráfica de usuario y un conmutador de pedal que es manipulado por un citòlogo para avanzar a través de diferentes campos de visión o campos de Interés.

La figura 4 muestra otro mecanismo de control 400 para un microscopio automatizado que incluye una base 410, un soporte vertical 420 que se extiende desde la base 410, un soporte lateral 430 y múltiples perillas giratorias 441 a-c acopladas a uno o varios soportes 420, 430. Se utilizan dos perillas giratorias 441a, 441b para controlar el movimiento de la platina en las direcciones "x" e "y", y se utiliza una tercera perilla giratoria 441c para controlar el 25 enfoque controlando el desplazamiento de la platina en la dirección "z". El control de otros parámetros y configuraciones de microscopio (tal como el brillo) se consigue utilizando uno o varios pulsadores 444a-d en la base 410.

Aunque en general se han utilizado eficazmente componentes y sistemas de presentación automatizada conocidos 30 para controlar microscopios, estos se pueden mejorar. Un microscopio de examen habitual está configurado de tal modo que el cuerpo de un citòlogo está situado de una cierta manera para tener una cierta postura para una posición sentada cómoda mientras examina muestras a través de lentes oculares. En esta posición, a menudo se da el caso de que los brazos del citòlogo están extendidos para proporcionar soporte y una postura adecuada, lo cual es particularmente Importante durante sesiones de examen prolongadas.

Sin embargo, los mecanismos de control conocidos requieren habltualmente que un citòlogo utilice diferentes componentes de control que están situados en posiciones diferentes. Con dichas configuraciones del sistema, un citòlogo puede palpar el entorno para localizar los controles mientras mira a través de la lente ocular para examinar la muestra, o puede ser necesario que aparte la vista de la lente ocular y de la muestra para localizar los controles, 40 manipularlos a efectos de realizar los ajustes requeridos, devolviendo a continuación sus ojos a las lentes oculares para continuar el examen de la muestra. Por ejemplo, en un sistema conocido que Incluye... [Seguir leyendo]

1. Un microscopio que comprende un aparato para una sola mano (500) para controlar el microscopio (336), comprendiendo el microscopio:

una platina para muestras (334), y

una estación de formación de Imágenes (310), que Incluye una cámara (312) para adquirir Imágenes de la muestra (202) y generar datos de Imagen (318), comprendiendo el aparato (500):

una interfaz de control acoplada al microscopio (336) o a la platina (334) (530) que comprende un controlador de la platina y un controlador de examen,

comprendiendo el controlador de la platina un primer controlador giratorio (510) configurado para su manipulación 15 mediante una sola mano (600) de un operarlo con el fin de ajustar una posición x, y de la platina del microscopio (334), donde el enfoque se ajusta mediante el desplazamiento de la platina (334) en la dirección z; y

comprendiendo el controlador de examen un segundo controlador giratorio (520) configurado y dispuesto con respecto al primer controlador giratorio para su manipulación mediante un dedo extendido (620a) de dicha única 20 mano para examinar partes Identificadas previamente de la muestra, mientras la mano (600) permanece en contacto con el primer controlador giratorio (510), comprendiendo las funciones de examen del controlador de examen:

desplazarse a través de campos de Interés (FOI) Identificados previamente en los datos de Imagen (318) y

25 marcar electrónicamente un objeto de Interés (OOI) en los datos de Imagen (318).

2. El aparato (500) acorde con la reivindicación 1, en el que el primer controlador giratorio (510) y el segundo controlador giratorio (520) se extienden sustancialmente en la dirección z con respecto al microscopio (334).

3. El aparato (500) acorde con la reivindicación 1, en el que el primer controlador giratorio y el segundo controlador giratorio son giratorios alrededor de ejes de rotación sustancialmente paralelos.

4. El aparato (500) acorde con la reivindicación 1, en el que el primer controlador giratorio (510) es un 35 controlador giratorio coaxial (810) que comprende

un primer elemento de control giratorio (811) configurado para desplazar la platina del microscopio en una primera dirección, y

40 un segundo elemento de control giratorio (812) coaxial con el primer elemento de control giratorio (811) y configurado para desplazar la platina del microscopio (334) en una segunda dirección diferente a la primera dirección.

5. El aparato (500) acorde con la reivindicación 4, en el que el primer elemento de control giratorio (811)

45 está configurado para su manipulación mediante un pulgar (610) de dicha única mano (600), y el segundo elemento

de control giratorio (812) está configurado para su manipulación mediante por lo menos un dedo (620a) de la mano (600).

6. El aparato (500) acorde con la reivindicación 5, en el que el segundo controlador giratorio (820) está 50 configurado para su manipulación mediante un dedo extendido diferente a dicho por lo menos un dedo que se utiliza

para la manipulación del primer controlador giratorio.

7. El aparato (500) acorde con la reivindicación 1, en el que el segundo controlador giratorio (820) está configurado y dispuesto para su manipulación mediante un dedo índice extendido (620a) de dicha única mano (600),

55 y en el que el primer controlador giratorio (810) está configurado además para su manipulación mediante un dedo indice (620a) de la mano del operario (600) mientras que el dedo índice (620a) no está extendido.

8. El aparato (500) acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el segundo controlador

giratorio (520) es una rueda de desplazamiento.

9. El aparato (500) acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además

un conmutador (830) asociado con el segundo controlador giratorio (820) y configurado para ser accionado como 5 resultado del desplazamiento del segundo controlador giratorio (520) mediante el dedo extendido del operario (620a) a efectos de marcar electrónicamente una parte identificada previamente de la muestra biológica (200).

10. El aparato (500) acorde con la reivindicación 9, en el que el segundo controlador giratorio (820) y el conmutador (830) están configurados de tal modo que el conmutador (830) es accionado mediante uno o ambos de

10 desplazamiento lateral y desplazamiento vertical del segundo controlador giratorio (820).

11. El aparato (500) acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el segundo controlador giratorio (820) es un codificador giratorio.

15 12. El aparato (500) acorde con la reivindicación 1, en el que el primer controlador giratorio (510) está

acoplado al microscopio (336) y situado junto a la platina de muestras (334), estando configurado el primer controlador giratorio (510) para su manipulación mediante un pulgar (610) de una sola mano (600) del operario efectos de desplazar la platina de la muestra (334) en una primera dirección, y en el que el segundo controlador giratorio (520) está acoplado al microscopio (336) y situado junto a la platina (334), estando configurado y dispuesto 20 el segundo controlador giratorio (520) con respecto al primer controlador giratorio (510) para su manipulación mediante un segundo dedo extendido (620b) de dicha única mano a efectos de examinar de manera controlable partes identificadas previamente de una muestra biológica (202) mientras dicha única mano (600) permanece en contacto con el primer controlador giratorio (510).

25 13. El aparato (500) acorde con la reivindicación 12, en el que el segundo controlador giratorio (520) es

una rueda de desplazamiento configurada y dispuesta para su manipulación mediante un dedo índice extendido (620a) de dicha única mano (600).

14. El aparato (500) acorde con la reivindicación 12, que comprende además

un conmutador (830) asociado con el segundo controlador giratorio (820), estando configurado el conmutador (830) para ser accionado como resultado del desplazamiento del segundo controlador giratorio (820) mediante el segundo dedo extendido del operario para marcar una parte identificada previamente de la muestra biológica (202).

35 15. Un microscopio que incluye un aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, incluyendo

además el microscopio un control de enfoque (160), estando dedicada dicha única mano de un operario a manipular dicho primer controlador giratorio y dicho segundo controlador giratorio, estando dedicada la otra mano del operario a manipular dicho control de enfoque.