JP4937850B2 - 顕微鏡システム、そのvs画像生成方法、プログラム - Google Patents
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Description
図1は、本例の顕微鏡システム全体の構成例を示す図である。
図1に示す顕微鏡装置1には、透過観察用光学系として、透過照明用光源6と、透過照明用光源6の照明光を集光するコレクタレンズ7と、透過用フィルタユニット8と、透過視野絞り9と、透過開口絞り10と、コンデンサ光学素子ユニット11と、トップレンズユニット12とが備えられている。また、落射観察光学系として、落射照明用光源13と、コレクタレンズ14と、落射用フィルタユニット15と、落射シャッタ16と、落射視野絞り17と、落射開口絞り18とが備えられている。
本例では、第一の観察法として明視野観察を、第二の観察法として蛍光を選択した場合について説明する。
尚、VS画像とは、広義には複数枚の顕微鏡画像を貼合わせて生成する画像のことであり、狭義には特に上述したように上記複数枚の顕微鏡画像を貼合わせて生成する広視野かつ高解像な顕微鏡画像のことである。
以下、図3〜図5も参照して、図2に示す第一の観察法(明視野観察)によるVS画像形成処理について説明する。但し、この処理については本出願人が出願した上記特許文献3に記述されており、更に本出願人が出願した上記特許文献1に詳細が記述されているので、詳細説明は割愛し、ここでは簡単に説明する。尚、既に述べてある通り、図2に示す処理は、ホストシステム2が実行する。
図示のフォーカスマップ50には、上記合焦位置(Z座標)を求めた各小区画毎に、その配列番号51とステージ座標52とが格納される。配列番号51は、例えば図4に示したように、各小区画に対してX方向、Y方向それぞれに例えば1,2,3、・・・というように規則的に割り当てた番号であり、例えば図示の標本領域42の左上端の小区画の配列番号51は、(X軸,Y軸)=(1,1)である。
撮影情報82は、例えば図示の撮影倍率91、Scan開始(左上区画)ステージX座標92、Scan開始(左上区画)ステージY座標93、X方向のピクセル数94、Y方向のピクセル数95の各データより成る。撮影倍率91は、画像データ85の撮影時の対物レンズ23の倍率である。他のデータ(92〜95)は、画像データ85の位置座標(電動ステージ上の座標)、大きさを示すデータである。
注目領域指定情報64は、上記図2の処理では未だ作成されないので、後に説明するものとする。尚、注目領域指定情報64は、基本的には、当該VS画像ファイル60の明視野VS画像ファイルである場合に格納される。但し、この例に限らない。例えば、任意の蛍光VS画像を表示して、この画像上で任意の注目領域を指定させて、この注目領域に関する蛍光VS画像を更に生成するようにしてもよく、この場合には当該VS画像ファイル60の蛍光VS画像ファイルである場合にも、注目領域指定情報64は格納される。
図7は、上記明視野VS画像を縮小表示して全体像をモニター5に写した状態を示している。
左上コーナーX座標(ピクセル単位)112〜高さ(ピクセル単位)115は、図7に示す画像上における注目領域の位置、大きさを示す情報である。尚、この例に限らず、例えば右下コーナーのXY座標を更に格納するようにしてもよい。つまり、注目領域(矩形)の4つの頂点のうち、任意の対向する2つの頂点のXY座標を格納するようにしてもよい。
尚、図2等で説明した明視野VS画像形成処理と同一の処理内容は説明を簡略化する。また、尚、図8の処理は、図2の処理で用いた標本が形態観察用の染色と分子情報検出用の蛍光標識が同時に行われた標本を用いることを前提とする。従って、標本の着脱が無く、ステージ位置のズレはないものとする。また、図8の処理は、上記1以上の注目領域が指定されている任意の明視野VS画像ファイルが指定されて不図示の“蛍光VS画像作成”の指示が行われると開始される。
以上説明した実施形態(第1の実施形態とする)によれば、明視野VS画像上で容易に腫瘍部位の領域を指定して(複数指定可)、この各注目領域毎の蛍光VS画像を自動作成できるので、非腫瘍部や背景部等を除いた必要最小限の領域に対する蛍光VS画像作成が可能であり、VS画像作成時間の短縮及びVS画像容量の削減を実現できる。
上述した実施例では、スライドガラス標本の脱着に伴って生じ得る、標本19の位置ズレは、考慮しないか、もしくはズレ量はわずかであるので上述した手動による微調整で対応可能であることを前提とした処理を示している。
すなわち、図2の処理の際に標本19に対して行った、形態観察用のHE染色やパパニコロウ染色は、自家蛍光を発生するので、遺伝子/タンパクのシグナル検出を阻害する。そこで、電動ステージ20上に載置されている、HE染色等されたスライドガラス標本を、一旦取り出して、脱染色した後に蛍光標識を行い、再度、電動ステージ20上に載置するといったことが行われている。この様にスライドガラス標本を手作業で脱着すると、標本を完全に元の位置に戻せるとは限らず、XY座標の位置ズレ(平行位置ズレ)が生じる可能性がある。つまり、脱着作業前に求めた任意の箇所のXY座標を用いても同一箇所を見られるとは限らない。尚、通常、電動ステージ20上にはスライドガラスのガイドがある為、回転ズレは生じないと考えてよい。
尚、図10に示す処理も、既に述べた通り、ホストシステム2が実行する。すなわち、図10の処理は、ホストシステム2内の不図示のCPU等が、不図示の記憶装置(ハードディスク等)に格納されている所定のアプリケーションプログラムを読み出し・実行することにより実現される。また、図10の処理は、図2の処理の際に用いた標本19を用いる(但し、上記の通り、図10の処理の前に、標本19に対して、脱染色→蛍光標識を行っている)。
明視野VS画像生成の為に標本19に対してHE染色やパパニコロウ染色を行い、その後、蛍光VS画像生成の為にこの標本19に対して脱染色、抗原賦活化処理を行うといった方法は、手間が掛かるうえに、シグナル検出感度に悪影響を与える場合がある。そのため、組織標本の場合は、パラフィン包埋ブロックから新たな標本を薄切して、これに対して蛍光標識を行うといったことが行われる場合がある。その場合、HE染色標本と蛍光標識標本が別々のスライドガラス40上に作成されることになるので、上記平行位置ズレだけでなく、回転ズレも生じる可能性がある。
この処理では、ステップS190でオープンした明視野VS画像ファイル中の標本サーチ範囲画像データ62(以下、標本全体データAという)と、ステップS202で生成した標本サーチ範囲41の全体画像(以下、標本全体データBという)との比較により、ズレ量(平行移動量と回転量)を算出する。
すなわち、生成した蛍光VS画像は、同じ注目領域の明視野VS画像と比較すると、上記ステップS203で求めた回転量分だけ標本が回転された画像となっている。従って、生成した蛍光VS画像を、ステップS203で求めた回転方向と反対方向へ、求めた回転量に応じて回転させることで、蛍光VS画像を完成させて、これを蛍光VS画像ファイルとして記録する。
以上説明した本実施形態によれば、スライドガラスへの標本の載せ方の差異に起因する、回転を含むXYθの座標のズレが生じても、所望する腫瘍部の蛍光VS画像を生成することができる。
2 ホストシステム
3 TVカメラ
4 データ記録部
5 モニター
6 透過照明用光源
7 コレクタレンズ
8 透過用フィルタユニット
9 透過視野絞り
10 透過開口絞り
11 コンデンサ光学素子ユニット
12 トップレンズユニット
13 落射照明用光源
14 コレクタレンズ
15 落射用フィルタユニット
16 落射シャッタ
17 落射視野絞り
18 落射開口絞り
19 標本
20 電動ステージ
21 ステージX−Y駆動制御部
22 ステージZ駆動制御部
23 対物レンズ
24 レボルバ
25 光学キューブ
26 接眼レンズ
27 ビームスプリッタ
28 微分干渉観察用のポラライザー
29 DIC (Differential Interference Contrast)プリズム
30 アナライザー
31 顕微鏡コントローラ
32 ビデオボード
33 カメラコントローラ
34 撮影座標記録部
40 スライドガラス
41 標本サーチ範囲
42 標本領域
43 ラベル
50 フォーカスマップ
51 配列番号
52 ステージ座標
60 VS画像ファイル
61 付帯情報
62 標本サーチ範囲画像データ
63 広視野・高精細画像データ
64 注目領域指定情報
71 観察法
72 スライド番号
73 標本サーチ範囲画像データの撮影倍率
81 VS画像領域指定数
82 各VS画像領域情報
83 撮影情報
84 フォーカスマップデータ
85 画像データ
91 撮影倍率
92 Scan開始(左上区画)ステージX座標
93 Scan開始(左上区画)ステージY座標
94 X方向のピクセル数
95 X方向のピクセル数
101 注目領域の個数
102 注目領域情報
111 VS画像領域NO.
112 左上コーナーX座標(ピクセル単位)
113 左上コーナーY座標(ピクセル単位)
114 幅(ピクセル数)
115 高さ(ピクセル単位)
116 関連ファイル情報
120 左側ウィンドウ
121 右側ウィンドウ
122 表示倍率指定ボタン
123 上下左右スクロールボタン
124 “並列/オーバーラップ”ボタン
125 矩形
Claims (4)
- 顕微鏡の対物レンズとスライドガラス標本を光軸に対して直交方向に相対的に移動させて取得した複数枚の顕微鏡画像群を相互に結合して成るVS画像を生成するVS画像生成手段を有する顕微鏡システムにおけるVS画像生成方法であって、
形態観察用に染色されたスライドガラス上の標本に対して、明視野観察法のもとで、前記VS画像生成手段により、該標本全体の明視野VS画像を生成させて、該生成した明視野VS画像を記憶し、
前記明視野VS画像上で、蛍光画像取得領域である任意の1以上の注目領域を指定させて該注目領域の座標情報を記憶し、
前記形態観察用に染色された標本を脱染色して蛍光観察用に蛍光標識する為に前記スライドガラス標本を前記顕微鏡システムに対して脱着した後、該蛍光標識されたスライドガラス上の標本に対して、偏射照明による明視野観察法のもとで、前記VS画像生成手段により、該標本全体の明視野VS画像を生成させて、該生成した明視野VS画像を記憶し、
前記形態観察用に染色された標本及び前記蛍光標識された標本それぞれの前記明視野VS画像に基づいて、それぞれ標本の輪郭抽出を行って該輪郭内を標本部とし、該2つの標本部の重心座標の差を求め、該重心座標の差に基づいて前記注目領域の座標を補正し、
次いで、前記補正された前記注目領域の座標情報に基づいて、蛍光観察法のもとで、前記VS画像生成手段により、前記蛍光標識されたスライドガラス標本に対する前記注目領域の前記VS画像を生成させて、該生成された蛍光VS画像を記憶することを特徴とするVS画像生成方法。 - 前記偏射照明による明視野観察法に代えて、位相差観察法により蛍光観察用に蛍光標識されたスライドガラス標本のVS画像を生成させることを特徴とする請求項1記載のVS画像生成方法。
- 前記偏射照明による明視野観察法に代えて、微分干渉法により蛍光観察用に蛍光標識されたスライドガラス標本のVS画像を生成させることを特徴とする請求項1記載のVS画像生成方法。
- 前記蛍光標識された標本が、前記形態観察用に染色された標本の近傍切片である場合、
前記形態観察用に染色された標本を脱染色して蛍光観察用に蛍光標識する為に前記スライドガラス標本を前記顕微鏡システムに対して脱着することに代えて、前記形態観察用に染色された標本を、該標本の近傍切片を蛍光観察用に蛍光標識した標本に交換する為に前記スライドガラス標本を前記顕微鏡システムに対して脱着するものあって、
前記各標本部の重心座標の差に加えて該各標本部の回転ズレ量を求めて、前記注目領域の座標の補正は、該重心座標の差と回転ズレ量とを用いて行うことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のVS画像生成方法。
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