Corrección en base a imágenes para señales luminosas indeseadas en una región de interés específica.

Un método para corregir la señal en una imagen que comprende una señal que cambia dinámicamente y que tiene una pluralidad de regiones de interés,

comprendiendo el método las etapas de:

(a) proporcionar una imagen que tiene una pluralidad de regiones de interés, teniendo cada una de estas regiones de interés una señal que cambia dinámicamente y áreas entre las mismas;

(b) determinar una región de corrección entre al menos dos regiones de interés;

(c) calcular una señal de corrección de la región de corrección; y

(d) utilizar la señal de corrección para corregir una medición de señal de una o más regiones de interés, caracterizado por que la etapa (c) comprende además:

(e) determinar un número de píxeles de reacción y una suma de píxeles de reacción para cada región de interés de reacción;

(f) determinar un valor de píxeles medio para al menos una región de corrección para cada región de interés de reacción;

(g) determinar de un valor de compensación de fondo para cada valor de píxeles medio en una región de corrección;

(h) determinar un promedio de píxeles y restar el valor de píxeles medio del promedio de píxeles para producir una región de valor de diferencia de corrección para cada región de corrección;

(I) determinar una señal de corrección multiplicando la región del valor de diferencia de corrección por la región del número de píxeles de interés para cada región de interés de reacción;

(j) determinar una región de reacción corregida de suma interés, restando el valor de corrección de la región de reacción de la suma de píxeles de interés para cada región de interés de reacción.

Corrección en base a imágenes para señales luminosas indeseadas en una región de interés específica

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención La presente invención se refiere a un método para la corrección de señales detectadas por un sistema de detección en un instrumento de diagnóstico.

2. Descripción de la técnica

Las imágenes sin procesar generadas por un instrumento de diagnóstico que tiene un sensor de imagen digital como un detector, tal como, por ejemplo, el instrumento de diagnóstico Applied Biosystems Prism 7000, puede exhibir una anomalía conocida como "diafonía." La diafonía se refiere a la situación donde una señal de una ubicación determinada en la imagen (por ejemplo, un pocillo dado en una placa que tiene una pluralidad de pocillos, por ejemplo, una placa PCR de 96 pocillos) , causa una variación en la señal en una ubicación diferente en la imagen (por ejemplo, un pocillo diferente en la placa que tiene una pluralidad de pocillos) . Una región específica dentro de una imagen asociada con una señal independiente es, a menudo, referida como una región de interés (denominada alternativamente en la presente memoria como ROI) . Cada ROI define los píxeles específicos dentro de la imagen asociada con una reacción específica. Las variaciones en la señal debido a la diafonía, aunque típicamente pequeñas, pueden inducir a variaciones en la cuantificación de reacción de una o más regiones de interés dentro de la imagen. En algunos casos, la sensibilidad de la reacción se reduce al requerir un aumento en el umbral de la señal con el fin de evitar resultados falsos positivos debido a la diafonía.

Las áreas en la imagen entre las regiones de interés de la imagen contienen información óptica que se puede utilizar para compensar las fuentes de variación en la señal. Estas fuentes de variación de la señal pueden ser el resultado de una reflexión óptica geométrica específica, la luz dispersada a partir de componentes ópticos, fugas de luz, cambios en la intensidad de la fuente de la luz, y similares. Todas estas fuentes de variación pueden contribuir a un error que cambia dinámicamente en la señal óptica en una región de interés dada de la imagen.

Se desea supervisar una región de interés asociada con una reacción y, en última instancia, corregir la variación de señales anómalas durante el transcurso de una pasada de prueba en un instrumento de diagnóstico.

YANG YH ET AL: "Análisis de imágenes de micromatrices de ADNc" BRIEFINGS IN BIOINFORMATICS, HENRY STEWART PUBLICATIONS, Londres, GB, vol. 2, no. 4, Diciembre 2001 (2001-12) , páginas 341-349, XP002335348 ISSN: 1467-5463 desvela un análisis de imágenes de micromatrices de ADNc y, en particular, la corrección de intensidad medida de un lugar que incluye contribuciones no debidas para probar la hibridación.

Sumario de la invención La invención proporciona un método para corregir la señal en una imagen que tiene una pluralidad de regiones de interés tal como se establece en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de flujo que define la colocación de las regiones de corrección en forma de diamante alrededor de regiones de interés de reacción circulares. La Figura 2A ilustra una realización de regiones de interés de reacción y regiones de corrección. Las regiones de interés de reacción son circulares y las regiones de corrección son circulares. La Figura 2B ilustra otra realización de regiones de interés de reacción y regiones de corrección. Las regiones de interés de reacción son circulares y las regiones de interés de corrección son rectangulares. La Figura 2C ilustra otra realización adicional de regiones de interés de reacción y regiones de corrección. Las regiones de interés de reacción son circulares y las 55 regiones de corrección tienen forma de diamantes. La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra la aplicación del algoritmo de corrección en base a imágenes de la presente invención. La Figura 4 es un mapa de una placa de 96 pocillos que ilustra la ubicación de cada respuesta positiva y cada respuesta negativa. La Figura 5 es un ejemplo de una imagen al final de una pasada. La Figura 6 es un ejemplo de una imagen que muestra las regiones de interés de reacción y las regiones de corrección. La Figura 7 muestra las respuestas de fluorescencia en un ensayo de PCR sin corrección en base a imágenes aplicado.

La Figura 8 muestra las respuestas de fluorescencia en un ensayo de PCR sin corrección en base a imágenes aplicado. En esta figura, la escala Y está expandida.

La Figura 9 muestra las respuestas de fluorescencia en un ensayo de PCR con corrección en base a imágenes. En esta figura, la escala Y está expandida. La Figura 10 muestra la respuesta de fluorescencia en un ensayo de PCR para el pocillo F-11 de la Figura 4 con y sin corrección en base al ensayo.

Descripción detallada

Tal como se utiliza en la presente memoria, la expresión "región de interés" significa la colección de píxeles dentro de una imagen que definen la ubicación de una señal óptica específica. La expresión "región de interés de reacción" significa la región de interés asociada a una reacción específica en un ensayo. Las expresiones "región de corrección" y "región de interés de corrección" significan el área asociada con la porción de fondo de la imagen adyacente a una región de interés de reacción. La expresión "suma de pixeles de reacción" significa la suma de todos los valores de intensidad de píxeles dentro de una región de interés de reacción. La expresión "número de píxeles de reacción" significa el número de píxeles dentro de una región de interés de reacción. La expresión "región de reacción del promedio de píxeles de interés" significa el valor que se obtiene dividiendo la suma de píxeles de reacción entre el número de píxeles de reacción. La expresión "suma de píxeles de corrección" significa la suma de todos los valores de intensidad de píxeles dentro de una región de corrección. La expresión "número de píxeles de corrección" significa el número de píxeles con una región de corrección. La expresión "región del promedio de píxeles de corrección" significa el valor que se obtiene dividiendo la suma de píxeles de corrección entre el número de píxeles de corrección. El término "escala" significa un factor multiplicativo aplicado al cálculo de corrección. La expresión "centro de gravedad" significa el centro geométrico de una región de interés. Tal como se utiliza aquí, los términos "circular", "rectangular", "anular", y otros términos relativos a la forma referida en la presente memoria pretenden incluir formas que son sustancialmente circular, sustancialmente rectangular, sustancialmente anular, y formas que son sustancialmente similares a las otras formas referidas en la presente memoria, respectivamente.

En un aspecto, la presente invención proporciona un método para corregir una imagen que tiene una pluralidad de regiones de interés de reacción y una pluralidad de regiones de corrección, implicando el método las etapas de:

(a) proporcionar una imagen que tiene una pluralidad de regiones de interés, teniendo estas regiones de interés áreas entre las mismas;

(b) determinar una región de corrección entre al menos dos regiones de interés;

(c) calcular una señal de corrección de la región de corrección; y

(d) utilizar la señal de corrección para corregir una medición de señal de una o más regiones de interés.

Antes de realizar el método de la presente invención, se deben tomar ciertas medidas para calibrar el sistema de formación de imágenes, que es típicamente un sistema de imágenes digitales. La Figura 3 muestra un diagrama de flujo que ilustra las etapas para la definición de las regiones de corrección entre las regiones de interés de reacción adyacentes para la etapa de calibración del método de la presente invención. En este diagrama de flujo, se describen las regiones de corrección genéricas.

De acuerdo con el método de calibración de la presente invención, se determina el centroide de cada región de interés de reacción. Las regiones de interés de reacción se determinan normalmente mediante el uso de una calibración donde se miden las señales en un dispositivo que tiene una pluralidad de sitios de reacción. Una señal se mide en cada sitio de reacción. En el caso de placas de reacción de 96 pocillos, las señales en una placa de 45 calibración que contiene tinte fluorescente en cada sitio de reacción se pueden medir por un sensor de imagen. Una placa de calibración es una placa de reacción... [Seguir leyendo]

1. Un método para corregir la señal en una imagen que comprende una señal que cambia dinámicamente y que tiene una pluralidad de regiones de interés, comprendiendo el método las etapas de: 5

(a) proporcionar una imagen que tiene una pluralidad de regiones de interés, teniendo cada una de estas regiones de interés una señal que cambia dinámicamente y áreas entre las mismas;

(b) determinar una región de corrección entre al menos dos regiones de interés;

(c) calcular una señal de corrección de la región de corrección; y

(d) utilizar la señal de corrección para corregir una medición de señal de una o más regiones de interés, caracterizado por que la etapa (c) comprende además:

(e) determinar un número de píxeles de reacción y una suma de píxeles de reacción para cada región de interés de reacción;

(f) determinar un valor de píxeles medio para al menos una región de corrección para cada región de interés de reacción;

(g) determinar de un valor de compensación de fondo para cada valor de píxeles medio en una región de corrección;

(h) determinar un promedio de píxeles y restar el valor de píxeles medio del promedio de píxeles para 20 producir una región de valor de diferencia de corrección para cada región de corrección;

(I) determinar una señal de corrección multiplicando la región del valor de diferencia de corrección por la región del número de píxeles de interés para cada región de interés de reacción;

(j) determinar una región de reacción corregida de suma interés, restando el valor de corrección de la región

de reacción de la suma de píxeles de interés para cada región de interés de reacción. 25

2. El método de la reivindicación 1, donde la señal de fondo es un valor de compensación de fondo almacenado antes de comenzar la pasada.

3. El método de la reivindicación 1, donde la señal de fondo es un valor de compensación de fondo determinado 30 durante la pasada.

4. El método de la reivindicación 1, donde la señal de corrección está a escala.

5. El método de la reivindicación 1, donde las regiones de corrección tienen una pluralidad de lados. 35

6. El método de la reivindicación 1, donde que las regiones de corrección tienen cuatro lados.

7. El método de la reivindicación 1, donde las regiones de corrección son polígonos cerrados.

8. El método de la reivindicación 1, donde las regiones de corrección son circulares.

9. El método de la reivindicación 1, donde las regiones de corrección son anulares.

10. El método de la reivindicación 1, donde las regiones de corrección se definen por un mapa de bits. 45

11. El método de la reivindicación 1, donde dicha pluralidad de regiones de interés proceden de una placa de múltiples pocillos.

12. El método de la reivindicación 1, donde un lector termociclador se emplea. 50

13. El método de la reivindicación 1, que incluye además la etapa de almacenar las regiones de corrección definidas en la etapa (c) .

14. El método de la reivindicación 1, donde la región de reacción corregida de suma de interés se determina para 55 cada exposición utilizada para generar la imagen.