BRPI0715493A2 - aparelho para capturar uma imagem - Google Patents
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Abstract
APARELHO PARA CAPTURAR UMA IMAGEM. A presente invenção refere-se a um aparelho (1) para capturar uma imagem de uma amostra retida por um dispositivo de aquisição de amostra (7), que compreende uma unidade de captura de imagem (2) que compreende uma disposição de lentes (6) com um plano focal fixo, um retentor de amostra (3) que compreende uma primeira unidade de ímã (10), e uma segunda unidade de ímã (14). O retentor de amostra (3) está adaptado para receber o dispositivo de aquisição de amostra (7) e é móvel em relação à disposição de lentes (6) para uma primeira posição (18). O retentor de amostra (3) é móvel da primeira posição (18) para uma segunda posição (19) por meio de interação magnética da primeira unidade de ímã (10) e da segunda unidade de ímã (14), e a unidade de captura de imagem (2) está adaptada para capturar uma imagem da amostra por meio da disposição de lentes (6) quando o retentor de amostra (3) está na segunda posição (19).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO PARA CAPTURAR UMA IMAGEM". CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um aparelho e a um método para capturar uma imagem de uma amostra retida por um dispositivo de a- quisição de imagem. ANTECEDENTES DA TÉCNICA
O aparelho e o método descritos como introdução são utilizados para capturar uma imagem de uma amostra para analisar a amostra. A PCT/SE2006/000311 (não pública no depósito deste pedido) e
a Patente norte-americana Número 6.710.879 descrevem métodos para ana- lisar um volume de uma amostra pelo processamento de uma imagem da amostra.
Para capturar uma imagem da amostra, a amostra é em alguns casos colocada sob uma disposição de lentes com ou um plano focai ajustá- vel ou uma disposição de lentes com um plano focai fixo.
Os problemas com as disposições de lentes com um plano focai ajustável são que estas são dispendiosas e é difícil ajustar o plano focai da disposição de lentes para uma posição correta em relação à amostra. Os problemas com as disposições de lentes com um plano focai
fixo são que a amostra, por exemplo, retida em um cadinho, precisa estar localizada na mesma relação exata com o plano focai fixo da disposição de lentes cada vez que uma imagem é capturada para obter um resultado con- fiável.
Um objetivo da presente invenção é prover um aparelho que
possa capturar uma imagem de uma amostra retida em um dispositivo de aquisição de amostra em um modo mais eficiente. SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção é nova e inventiva pela provisão de um a- parelho de acordo com a reivindicação 1 e um método de acordo com a rei- vindicação 15. As modalidades da invenção estão descritas nas reivindica- ções dependentes. O aparelho inventivo para capturar uma imagem de uma amos- tra retida por um dispositivo de aquisição de amostra, compreende uma uni- dade de captura de imagem que compreende uma disposição de lentes com um plano focai fixo, um retentor de amostra que compreende uma primeira unidade de ímã, e uma segunda unidade de ímã, o retentor de amostra sen- do adaptado para receber o dispositivo de aquisição de amostra e sendo móvel em relação à disposição de lentes para uma primeira posição, em cuja primeira posição a primeira e a segunda unidades de ímã estão dispostas em tal relação próxima que estas podem interagir magneticamente, o reten- tor de amostra sendo móvel da primeira posição para uma segunda posição por meio de interação magnética da primeira unidade de ímã e da segunda unidade de ímã, e a unidade de captura de imagem sendo adaptada para capturar uma imagem da amostra por meio da disposição de lentes quando o retentor de amostra está na segunda posição. Isto provê a vantagem que o retentor de amostra pode ser dis-
posto na segunda posição com alta precisão e que uma disposição de lentes com um ponto focai fixo pode ser utilizada para capturar uma imagem confi- ável de uma amostra.
Isto também provê as vantagens que o número de peças mecâ- nicas móveis para mover o retentor de amostra da primeira posição para a segunda posição é reduzido.
Pela redução do número de peças mecânicas móveis uma van- tagem é obtida pelo fato de que a influência das tolerâncias de cada peça é reduzida. Isto é especificamente vantajoso quando o dispositivo de aquisição de amostra provê uma espessura de amostra igual ou marginalmente menor do que uma profundidade do campo da unidade de captura de imagem. Em tais casos, um ligeiro mau posicionamento do dispositivo de aquisição de amostra tornaria a análise da imagem capturada impossível ou, pior, tornaria incorretos os resultados da análise. Uma vantagem adicional é que movendo o retentor de amostra
por meio de interação magnética, o desgaste do aparelho é reduzido.
Para introduzir um dispositivo de aquisição de amostra em um modo facil e confiavel ο aparelho pode ainda compreender uma estagao de entrada, ο retentor de amostra sendo adaptado para receber ο dito dispositi- νο de aquisigao de amostra na dita estagao de entrada.
Para conseguir as vantagens de posicionar ο retentor de amos- tra em uma posigao confiavel, facil e exata, ο aparelho pode ainda compre- ender uma terceira unidade de ima, a terceira unidade de ima sendo adap- tada para posicionar ο retentor de amostra na estagao de entrada por meio de interagao magnetica da primeira unidade de ima e da terceira unidade de ima. Uma vantagem adicional e que ο retentor de amostra e facil de remover do aparelho para limpeza.
O aparelho pode ainda compreender uma unidade de transfe- j rencia, a unidade de transferencia sendo disposta para suportar ο retentor
ι de amostra e transferir ο dito retentor de amostra da estagao de entrada pa-
ra a primeira posigao. Isto leva as vantagens que ο retentor de amostra pode ser transferido em um modo facil, confiavel e correto.
A unidade de transferencia do aparelho pode ser m0vel entre a estagao de entrada e uma posigao na qual ο retentor de amostra fica posi- cionado na primeira posigao.
Para conseguir as vantagens de aumentar a confiabilidade do aparelho, a segunda unidade de ima do aparelho pode ser disposta sobre a unidade de transferencia.
Para aumentar a confiabilidade do aparelho e suportar ο retentor de amostra quando este e movido da estagao de entrada para a primeira posigao, a terceira unidade de ima do aparelho pode ser disposta sobre a unidade de transferencia.
Para reduzir a tolerancia com a qual ο retentor de amostra esta posicionado na segunda posigao, ο aparelho pode ainda compreender um meio de alinhamento para alinhar ο retentor de amostra em reIagao a dispo- sigao de Ientes quando este e movido da primeira para a segunda posigao. O meio de alinhamento do aparelho pode ser disposto sobre a
unidade de transferencia.
A primeira e a segunda unidades de ima do aparelho podem ser dispostas para mover ο retentor de amostra da primeira posigao para a se- gunda posigao por meio de forgas magneticas repelentes. Isto leva as van- tagens que ο retentor de amostra e disposto na segunda posigao com uma tolerancia muito alta.
Para conseguir as vantagens do retentor de amostra sendo man- tido em uma posigao correta quando este e movido, a primeira e a terceira unidades de ima do aparelho podem ser dispostas para posicionar ο retentor de amostra na estagao de entrada por meio de forgas magneticas de atra- gao.
O retentor de amostra do aparelho pode ser adaptado para re- ceber um dispositivo de aquisigao de amostra na forma de um cadinho.
O aparelho pode ainda compreender uma unidade de proces- samento de imagem, a unidade de processamento de imagem sendo adap- tada para processar uma imagem da amostra.
A unidade de processamento de imagem do aparelho pode ser adaptada para identificar e contar as particulas na amostra. Especificamen- te, a unidade de processamento de imagem pode ser adaptada para identifi- car e contar as particulas biologicas, tais como as celulas sanguineas, em uma amostra liquida, tal como ο sangue.
O metodo inventivo para capturar uma imagem de uma amostra retida por um dispositivo de aquisigao de amostra, compreende: posicionar ο dispositivo de aquisigao de amostra em um retentor de amostra que com- preende uma primeira unidade de ima, transferir ο dito retentor de amostra em relagao a uma disposigao de Ientes com um piano focal fixo de uma uni- dade de captura de imagem para uma primeira posigao, em cuja primeira posigao a primeira e uma segunda unidades de ima estao dispostas em tal relagao proxima que estas podem interagir magneticamente, mover ο reten- tor de amostra da primeira posigao para uma segunda posigao por meio de interagao magnetica da primeira unidade de ima e da segunda unidade de ima, e capturar uma imagem da amostra por meio da disposigao de Ientes quando ο retentor de amostra esta na segunda posigao.
As vantagens do metodo inventivo sao que uma imagem de uma
amostra pode ser capturada em um modo confiavel e facil.
O metodo pode ainda compreender processar a dita imagem em uma unidade de processamento de imagem e identificar e contar as particu- Ias na amostra.
BREVE DESCRIQAO DOS DESENHOS
A invengao e suas muitas vantagens serao abaixo descritas em mais detalhes com referenda aos desenhos esquematicos acompanhantes, os quais para ο proposito de ilustragao, mostram algumas modalidades nao- Iimitantes e nos quais Figura 1 mostra uma vista plana de uma modalidade da inven-
gao quando ο retentor de amostra esta disposto na estagao de entrada.
Figura 2 mostra uma vista em corte transversal parcial da moda- lidade da figura 1 ao Iongo de A-A.
Figura 3 mostra uma vista plana de uma modalidade da inven- gao quando ο retentor de amostra esta disposto na segunda posigao.
Figura 4 mostra uma vista em corte transversal parcial da moda- lidade da figura 3 ao Iongo de B-B.
Figura 5 mostra uma vista em perspective de uma segunda mo- dalidade da invengao. Todas as figuras sao altamente esquematicas, nao necessaria-
mente em escala, e estas mostram somente as partes, as quais sao neces- sarias de modo a elucidar a invengao, as outras partes sendo omitidas ou meramente sugeridas.
DESCRigAO DE MODALIDADES PREFERIDAS As figuras 1 e 2 mostram uma modalidade de um aparelho de
acordo com a invengao. O aparelho 1 compreende uma unidade de captura de imagem 2, um retentor de amostra 3, uma unidade de transferencia 4 e uma estagao de entrada 5. Na modalidade mostrada, ο retentor de amostra 3 recebeu um dispositivo de aquisigao de amostra 7，na forma de um cadi- nho 7.
A unidade de captura de imagem 2 compreende uma disposigao de Ientes 6 com um piano focal fixo. Na modalidade mostrada, a disposigao de Ientes 6 compreende quatro Ientes 8, ver figura 4.
O retentor de amostra 3 compreende uma placa 9 e uma primei- ra unidade de ima 10. A placa 9 compreende uma depressao central 11 so- bre um Iado superior e um flange 12 que esta disposto sob re a circunferen- cia de um Iado inferior da placa 9 e que estende-se em uma diregao afas- tando do Iado superior. A primeira unidade de ima 10 esta montada sobre ο Iado inferior da placa 9. A depressao central 11 tern uma forma que corres- ponde a forma do dispositivo de aquisigao de amostra 7.
A unidade de transferencia 4 compreende uma placa de suporte 13，uma segunda unidade de ima 14，uma terceira unidade de ima 15 e um punho 16. A placa de suporte 13 e curva na diregao de seu comprimento. A placa de suporte 13 compreende uma depressao 17 sobre ο Iado superior, a forma da depressao 17 corresponde a forma do retentor de amostra 3. A segunda unidade de ima 14 e a terceira unidade de ima 15 estao montadas sobre ο Iado inferior da placa de suporte 13. O punho 16 esta montado no Iado da placa de suporte 13，ο qual tern ο maior raio. A placa de suporte 13 da unidade de transferencia 4 e mdtvel pelo movimento do punho 16.
O retentor de amostra 4 esta disposto dentro da depressao 17 da placa de suporte 13. Conforme a placa de suporte 13 da unidade de transferencia 4 e movida girando ο punho 16, ο retentor de amostra 3 move juntamente com a placa de suporte 13 da unidade de transferencia 4. O pu- nho 16 da unidade de transferencia 4 esta disposto para mover ο retentor de amostra 3 entre a estagao de entrada e uma primeira posigao 18.
A primeira e a terceira unidades de ima 10, 15 sao imas que es- tao dispostos com os polos magneticos de atragao faceando um ao outro. A primeira e a segunda unidades de ima 10, 14 sao imas que estao dispostos com os polos magneticos repelentes faceando um ao outro. A terceira uni- dade de ima 15 esta montada sobre a placa de suporte 13 em uma posigao tal que, quando ο retentor de amostra 3 esta disposto na estagao de entrada 5, a primeira e a terceira unidades de ima 10, 15 interagem e pressionam ο retentor de amostra 3 contra a placa de suporte 13. Para mover ο retentor de
amostra 3 para a primeira posigao ο punho 16 da unidade de transferencia 4 primeiro e girado de 75 graus, e por meio disto movendo ο retentor de amos- tra 3. Apos ser girado de 75 graus, ο retentor de amostra 3 atinge um topa- mento (nao mostrado). O punho 16 da unidade de transferencia 4 e apos isto girado outros 15 graus. Fazendo isto a placa de suporte 13 da unidade de transferencia 4 e movida em relagao ao retentor de amostra 3, de modo que a segunda unidade de ima 14 fique alinhada com a primeira unidade de ima 10. O retentor de amostra 3 esta agora na sua primeira posigao 18.
Para mover ο retentor de amostra 3 para uma segunda posigao 19, a primeira e a segunda unidades de ima 10, 14 interagem, ver figuras 3 e 4. Conforme a primeira e a segunda unidades de ima 10, 14 sao dispostas com os polos magneticos repelentes faceando um ao outro, ο retentor de amostra 3 sera movido para cima. Os flanges 12 e um meio de alinhamento da placa de suporte 13 interagem quando ο retentor de amostra 3 e mo- vido para cima para guiar ο movimento e alinhar ο retentor de amostra 3 com um eixo geometrico otico da disposigao de Ientes 6. O meio de alinhamento pode ser constituido das paredes 20 da depressao 17. Como ο retentor de amostra 3 moveu por uma distancia da placa de suporte 13 da unidade de transferencia 4，existira um equilibrio entre as forgas magneticas que inte- ragem entre a primeira e a segunda unidades de magneticas 10, 14 e ο peso do retentor de amostra 3, do dispositivo de aquisigao de amostra 7 e da a- mostra. O retentor de amostra 3 esta agora na sua segunda posigao 19.
A segunda posigao 19 pode tambem ser constituida pelo fato de que a interagao magnetica da primeira e da segunda unidades de ima 10, 14 pressiona ο retentor de amostra 3 contra um segundo topamento. A segunda posigao 19 e uma posigao no aparelho 1 na qual a
amostra dentro do dispositivo de aquisigao de amostra 7 esta Iocalizada a uma distancia predeterminada da disposigao de Ientes 6 da unidade de cap- ture de imagem 2. Esta distancia predeterminada e calibrada de modo que ο piano focal fixo da disposigao de Ientes 6 correlacione com a posigao de amostra de modo que a unidade de captura de imagem 2 possa capturar uma imagem desejada.
Para remover ο cadinho 7 do aparelho 1，ο punho 16 da unidade de transferencia 4 e girado de 15 graus na diregao oposta. Apos girar, a ter- ceira unidade de ima 15 sera disposta em tal relagao proxima com a primeira unidade de ima 10 que estas podem interagir magneticamente. A interagao por meio de forgas magneticas de atragao movera ο retentor de amostra 3 e ο pressionara contra a placa de suporte 13 da unidade de transferencia 4. Apos ο que ο punho 16 e girado a outros 75 graus e por meio disto ο retentor de amostra 3 e transferido de volta para a estagao de entrada 5.
Quando uma imagem de uma amostra deve ser capturada, um volume da amostra, por exemplo uma amostra de sangue, e adquirido em um cadinho 7. O volume da amostra pode ser relativamente grande, isto e, ο volume da amostra permite que as particulas na mesma sejam Iocalizadas em uma reIagao tridimensional umas com as outras. Por exemplo, a amostra pode ser adquirida dentro de uma cavidade de medigao que tem uma es- pessura de 140 μπι.
A unidade de transferencia 4 e ο retentor de amostra 3 estao
dispostos na estagao de entrada 5. A primeira e a terceira unidades de ima 10, 15 interagem para manter ο retentor de amostra 3 estavel. O cadinho 7 esta disposto na estagao de entrada 5 e ο retentor de amostra 3 recebe-o.
O punho 16 da unidade de transferencia 4 e girado a 90 graus. Conforme a placa de suporte 13 da unidade de transferencia 4 e movida, ο retentor de amostra 3 e movido para a primeira posigao 18.
Na primeira posigao 18，a primeira e a segunda unidades de ima 10, 14 interagem com ο retentor de amostra 3, e assim tambem ο cadinho 7 e a amostra retida pelo cadinho 7, e movido para a segunda posigao 19. Na segunda posigao 19, a amostra esta Iocalizada a uma distan-
cia predeterminada da disposigao de Ientes 6 da unidade de captura de ima- gem 2，na qual ο piano focal fixo da disposigao de Ientes 6 correlaciona com a amostra em um modo desejado. A cavidade de medigao do cadinho 7 e assim colocada de modo que a espessura inteira da cavidade de medigao fique dentro do campo da unidade de captura de imagem 2.
A unidade de captura de imagem 2 apos isto captura uma ima-
gem da amostra atraves da disposigao de Ientes 6. Apos isso a imagem po- de ser transferida da unidade de captura de imagem 2 para um computador ou uma unidade de processamento de imagem.
Em uma segunda modalidade da invengao, ο aparelho ainda compreende uma unidade de processamento de imagem (nao mostrada), ver figura 5. A unidade de captura de imagem 2 transfere a imagem captura- da da amostra para a unidade de processamento de imagem. A unidade de processamento de imagem entao analisa a imagem da amostra, por exem- plo, esta pode ser utilizada para contar ο niimero de celulas sanguineas brancas em uma amostra de sangue e exibir ο resultado em um display 21. O retentor de amostra 3 e mantido no Iugar na estagao de entra-
da 2 por interagao magnetica da primeira e da terceira unidades de ima 10， 15, ο retentor de amostra 3 e assim facil de remover do aparelho 1. Um usu- ario poderia segurar ο retentor de amostra 3 e remove-lo aplicando uma for- ?a de tragao que exceda a forga magnetica entre a primeira e a terceira uni- dades de ima 10, 15. Se alguma parte da amostra vazar do dispositivo de aquisigao de amostra 7，esta sera coletada no retentor de amostra 3. E as- sim uma vantagem que ο retentor de amostra 3 e facil de limpar. Se ο reten- tor de amostra 3 for contaminado com os residuos de uma amostra antiga, a imagem da amostra poderia ser incorreta. Apesar da invengao acima ter sido descrita em conexao com as
modalidades preferidas da invengao, sera evidente para uma pessoa versa- da na tecnica que diversas modificag5es sao concebiveis sem afastar-se da
invengao como definida pelas reivindicagdes seguintes.
Claims (16)
1. Aparelho (1) para capturar uma imagem de uma amostra reti- da por um dispositivo de aquisigao de amostra (7), que compreende uma unidade de captura de imagem (2) que compreende uma disposigao de Ien- tes (6) com um piano focal fixo, um retentor de amostra (3) que compreende uma primeira unidade de ima (10), e uma segunda unidade de ima (14), ο retentor de amostra (3) sendo adaptado para receber ο dispo- sitivo de aquisigao de amostra (7) e sendo movel em relagao a disposigao de Ientes (6) para uma primeira posigao (18), em cuja primeira posigao (18) a primeira e a segunda unidades de ima (10，14) estao dispostas em tal rela- gao proxima que estas podem interagir magneticamente, ο retentor de amostra (3) sendo movel da primeira posigao (18) para uma segunda posigao (19) por meio de interagao magnetica da primeira unidade de ima (10) e da segunda unidade de ima (14), e a unidade de captura de imagem (2) sendo adaptada para captu- rar uma imagem da amostra por meio da disposigao de Ientes (6) quando ο retentor de amostra (3) esta na segunda posigao (19).
2. Aparelho (1) de acordo com a reivindicagao 1, ainda compre- endendo uma estagao de entrada (5)， ο retentor de amostra (3) sendo adaptado para receber ο dito dispositivo de aquisigao de amostra (7) na dita estagao de entrada (5).
3. Aparelho (1) de acordo com a reivindicagao 2，ainda compre- endendo uma terceira unidade de ima (15)， a terceira unidade de ima (15) sendo adaptada para posicionar ο 25 retentor de amostra (3) na estagao de entrada (5) por meio de interagao magnetica da primeira unidade de ima (10) e da terceira unidade de ima (15).
4. Aparelho (1) de acordo com a reivindicagao 2 ou 3, ainda compreendendo uma unidade de transferencia (4), a unidade de transferencia (4) sendo disposta para suportar ο retentor de amostra (3) e transferir ο dito retentor de amostra (3) da estagao de entrada (5) para a primeira posigao (18).
5. Aparelho (1) de acordo com a reivindicagao 4, em que a uni- dade de trarisferencia (4) e movel entre a estagao de entrada (5) e uma po- sigao na qual ο retentor de amostra (3) fica posicionado na primeira posigao (18).
6. Aparelho (1) de acordo com a reivindicagao 4 ou 5，em que a segunda unidade de ima (14) esta disposta sobre a unidade de transferencia (4).
7. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicagoes 4 a 6, em que a terceira unidade de ima (15) esta disposta sobre a unidade de transferencia (4).
8. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicag5es precedentes, ainda compreendendo um meio de alinhamento (20) para ali- nhar ο retentor de amostra (3) em relagao a disposigao de Ientes (6) quando este e movido da primeira para a segunda posigao (18，19).
9. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicagoes 4 a 7, em que ο meio de alinhamento (20) esta disposto sobre a unidade de transferencia (4).
10. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindica- gdes precedentes, em que a primeira e a segunda unidades de ima (10，14) estao dispostas para mover ο retentor de amostra (3) da primeira posigao (18) para a segunda posigao (19) por meio de forgas magneticas repelentes.
11. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindica- goes 3 a 10, em que a primeira e a terceira unidades de ima (10，15) estao dispostas para posicionar ο retentor de amostra (3) na estagao de entrada (5) por meio de forgas magneticas de atragao.
12. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindica- g5es precedentes, em que ο retentor de amostra (3) esta adaptado para re- ceber um dispositivo de aquisigao de amostra (7) na forma de um cadinho (7).
13. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindica- g5es precedentes, ainda compreendendo uma unidade de processamento de imagem, a unidade de processamento de imagem sendo adaptada para processar uma imagem da amostra.
14. Aparelho (1) de acordo com a reivindicagao 13，em que a unidade de processamento de imagem do aparelho esta adaptada para iden- tificar e contar as particulas na amostra.
15. Metodo para capturar uma imagem de uma amostra em um dispositivo de aquisigao de amostra (7), ο dito metodo compreendendo: posicionar ο dispositivo de aquisigao de amostra (7) em um re- tentor de amostra (3) que compreende uma primeira unidade de ima (10)， transferir ο dito retentor de amostra (3) em relagao a uma dispo- sigao de Ientes (6) com um piano focal fixo de uma unidade de captura de imagem (2) para uma primeira posigao (18), em cuja primeira posigao (18) a primeira e uma segunda unidades de ima (10, 14) estao dispostas em tal relagao proxima que estas podem interagir magneticamente, mover ο retentor de amostra (3) da primeira posigao (18) para uma segunda posigao (19) por meio de interagao magnetica da primeira uni- dade de ima (10) e da segunda unidade de ima (14)，e capturar uma imagem da amostra por meio da disposigao de Ientes (6) quando ο retentor de amostra (3) esta na segunda posigao (19).
16. Metodo de acordo com a reivindicagao 15, ainda compreen- dendo: processar a dita imagem em uma unidade de processamento de imagem de modo a identificar e contar as particulas na amostra.
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