CN102004305A - 组织切片图像获取和显示设备、方法和程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供了组织切片图像获取和显示设备、方法和程序。组织切片图像获取和显示设备包括：整体图像获取部，获取组织的第一切片的整体的明视场图像和组织的第二切片的整体的暗视场图像；修正部，基于明视场图像中的切片部分的外形形状，修正暗视场图像中的切片部分的外形形状；放大图像获取部，基于所修正的切片部分的外形形状，确定包围第二切片的范围，并且在暗视场中在所确定的范围内获取第二切片的放大图像；以及显示控制部，显示明视场图像并显示放大图像的一部分，该部分对应于在明视场图像中选择的位置相应。

Description

组织切片图像获取和显示设备、方法和程序

相关申请的交叉引用

本申请包含于2009年8月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-200892中所公开的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种组织切片图像获取和显示设备、组织切片图像获取和显示方法以及组织切片图像获取和显示程序，优选地，其应用于例如，组织切片观察领域。

背景技术

将病理学领域中使用的组织切片固定至载玻片，并对其进行预定染色。通常，当长时间保存组织切片时，会出现组织切片的劣化、对组织切片施加的染色褪色等，从而组织切片在显微镜下的可见度降低。可能在除了制备组织切片的医院等的其他机构诊断组织切片，通常通过邮政和快递服务来运送组织切片，这会花费一定的时间。

考虑到这种情况，已经提出了一种将组织切片存储为图像数据的设备(例如，参考日本未审查专利申请公开第2003-222801号)。

发明内容

在病理学诊断中，从形态学的观点，使用受到HE(苏木紫-伊红)染色的组织切片来进行存在/不存在恶性肿瘤的初步判断。当发现恶性肿瘤或疑似恶性的部分时，通过使用从与进行HE染色的组织切片相同的组织块取样的并且受到荧光染色的组织切片，从分子生物学的观点进行对恶性肿瘤的存在/不存在、其类型以及发展程度等的二次判断。

在病理诊断中，使用通过以一定放大倍率放大的组织切片而获得的高清晰度图像。例如，用于获得高清晰度放大图像的设备获取放置有组织切片的载玻片的整体的图像，并且基于整体图像中所示的组织切片部分的外形形状，确定放置有组织切片的区域。然后，该设备将特定区域分配给多个子区域，随后，在子区域中获得组织切片部分的图像，并组合所获得的图像以获取高分辨率放大图像。

然而，由于荧光染色组织切片在未激励状时是无色且透明的，所以很难定位载玻片上未被激励的荧光染色组织切片。

因此，一种可能的方法是，通过激励载玻片上的荧光染色组织切片来获取载玻片的整体的图像，并基于整体图像定位组织切片的区域。

然而，借助于该方法，难以获取具有足够亮度的组织切片的图像，因为荧光染料发出的光量小，并且，由于诸如电和光噪声的干扰的影响，难以从整体图像精确地提取组织切片部分的外形形状。

在这种情况下，难以精确地定位放置有组织切片的区域，因此，存在如下问题，即，难以精确地获得组织切片的放大图像。

通常，在二次病理诊断中，医生、技师等在荧光染色组织切片中人工搜索与HE染色组织切片中的恶性肿瘤或疑似恶性的部分相对应的部分。这种工作对于医生等来说不仅麻烦，而且花费大量时间。

鉴于上述，期望提供可以在提高方便性的同时精确获得放大图像的组织切片图像获取和显示设备、组织切片图像获取和显示方法、以及组织切片图像获取和显示程序。

因此，根据本发明的一个实施方式，提供了一种组织切片图像获取和显示设备。组织切片图像获取和显示设备包括：整体图像获取部，获取组织的第一切片的整体的明视场图像和组织的第二切片的整体的暗视场图像；修正部，基于明视场图像中的切片部分的外形形状，修正暗视场图像中的切片部分的外形形状；放大图像获取部，基于修正部所修正的暗视场图像切片部分的外形形状，确定包围第二切片的范围，并且在暗视场中在所确定的范围中获取第二切片的放大图像；以及显示控制部，显示明视场图像并显示放大图像的一部分，该部分对应于在明视场图像中所选择的位置。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种组织切片图像获取和显示方法。组织切片图像获取和显示方法包括以下步骤：获取组织的第一切片的整体的明视场图像和组织的第二切片的整体的暗视场图像；基于明视场图像中的切片部分的外形形状，修正暗视场图像中的切片部分的外形形状；基于修正部所修正的暗视场图像切片部分的外形形状，确定包围第二切片的范围，并在暗视场中在所确定的范围内获取第二切片的放大图像；以及，显示明视场图像并显示放大图像的一部分，该部分对应于在明视场图像中所选择的位置。

根据本发明的又一实施方式，提供了一种组织切片图像获取和显示程序。组织切片图像获取和显示程序使计算机执行以下步骤：获取第一组织切片的整体的明视场图像和第二组织切片的整体的暗视场图像；基于明视场图像中的切片部分的外形形状，修正暗视场图像中的切片部分的外形形状；基于修正部所修正的暗视场图像切片部分的外形形状，确定包围第二切片的范围，并在暗视场中在所确定的范围中获取第二切片的放大图像；以及，显示明视场图像并显示放大图像的一部分，该部分对应于在明视场图像中所选择的位置。

通过这种配置，基于明视场图像中的切片部分的外形形状，修正暗视场图像中的切片部分的外形形状，并且，所修正的外形形状用于获取放大图像。因此，可以精确地提取暗视场图像中的切片部分的外形形状和放大图像。另外，由于显示了明视场图像和对应于在明视场图像中所选择的位置的放大图像部分，所以可以提高可见度。

根据本发明，基于明视场图像中的切片部分的外形形状，修正暗视场图像中的切片部分的外形形状，并且，所修正的外形形状用于获取放大图像。因此，可以精确地提取暗视场图像中的切片部分的外形形状和放大图像。另外，由于显示了明视场图像和对应于在明视场图像中所选择的位置的放大图像部分，所以可以提高可见度。因此，可以提供能够在提高方便性的同时以高精度获取放大图像的组织切片图像获取和显示设备、组织切片图像获取显示方法以及组织切片图像获取和显示程序。

附图说明

图1是示出了组织切片图像获取和显示设备的构造的示意图；

图2是明视场缩略图的图形表示；

图3是暗视场缩略图的图形表示；

图4是示出了数据处理单元的构造的框图；

图5是示出了用于执行组织切片图像获取和显示处理的CPU的功能构造的框图；

图6是示出了为组织切片分配图像捕捉范围的示意图；

图7是示出了修正部的构造的框图；

图8是明视场组织切片区域的图形表示；

图9是暗视场组织切片区域的图形表示；

图10示出了暗视场放大图像显示画面；

图11是组织切片获取和显示处理过程的流程图；以及

图12是示出了另一实施方式中的修正部的构造的框图。

具体实施方式

下面将按以下顺序描述用于执行本发明的实施方式：

1.第一实施方式，以及

2.其它实施方式。

<1.实施方式>

[1-1.组织切片图像获取和显示设备的构造]

图1示出了根据本发明的一个实施方式的组织切片图像获取和显示设备1。组织切片图像获取和显示设备1包括显微镜2和数据处理单元3。

显微镜2具有缩略图获取单元10和放大图像获取单元20。缩略图获取单元10获取放置有组织切片TS的载玻片GS的整体的图像。放大图像获取单元20获取组织切片TS的放大图像。壳体(未示出)完全覆盖显微镜2，以防止外部光进入其中。

显微镜2具有可以在平行和垂直于放置有载玻片GS的平面的方向上(即，在xyz轴的方向上)移动的可移动平台31。

例如，组织切片TS是从石蜡包埋组织块薄切的切片，并通过预定的固定方法固定至载玻片GS。对组织切片TS进行适当的染色。染色的实例不仅包括以HE(苏木紫-伊红)染色、MTC(梅森三色)染色、IHC(免疫组织化学)染色、吉姆萨(Giemsa)染色、巴氏染色等为代表的一般染色，而且包括诸如FISH(荧光原位杂交)以及酶标抗体法的荧光染色。

将记录相关信息的条形码(未示出)贴在固定有组织切片TS的载玻片GS的一端。相关信息的实例包括组织切片TS的标本编号、染色方法、组织切片采自人的姓名、性别及年龄、以及采样日期和时间。

在显微镜2中，当将载玻片GS安装至载玻片支架32上或从载玻片支架32被拆除时，可移动平台31将载玻片支架32移动至位于安装/拆除端口(未示出)附近的载玻片装载位置SLP，以允许将载玻片GS安装至载玻片支架32上或从载玻片支架32被拆除。

缩略图获取单元10包括明视场光源系统11、暗视场光源系统12以及缩略图照相机13。

在随着可移动平台31的运动将载玻片GS移动至缩略图获取位置SGP之后，缩略图获取单元10获取整个载玻片GS的图像。

更具体地，在明视场模式下，在缩略图获取单元10中，从明视场光源系统11中的白色LED(发光二极管)11A发出光，聚光透镜11B将该光转化成基本平行的光，并且基本平行的光被照射在包括组织切片TS的整个载玻片GS上。

当通过一般染色对组织切片TS进行染色时，缩略图获取单元10在缩略图照相机13的成像平面上形成包括组织切片TS的整个载玻片GS的图像，该图像由光产生。

在明视场模式下，数据处理单元3驱动明视场光源系统11。然后，数据处理单元3使用缩略图照相机13获得处于明视场状态下的整个载玻片GS的图像作为明视场缩略图，并以预定的数据格式保存明视场缩略图的数据(该数据在下文中称为“明视场缩略图数据”)。

图2示出了当通过HE染色(是一般染色)对组织切片TS进行染色时的明视场缩略图的一个实例。如图所示，缩略图获取单元10可以获取明视场缩略图，通过该图像可以清楚地识别HE染色的组织切片TS的外形形状。

将缩略图获取单元10配置为，从白色LED 11A发出的光的光轴以预定角度偏离缩略图照相机13的光轴。通过这种配置，由于从白色LED 11A发出的光以及由载玻片GS的表面发出的光的反射产生的反射光未照射在缩略图照相机13的成像表面上，所以缩略图获取单元10可以防止明视场缩略图的劣化。

荧光染色组织切片TS在未激励状态下基本上是透明的，因此，当在明视场模式下获取图像时，图像中不示出组织切片TS。

现在将描述荧光染色的一个实例。为了在确定乳腺组织存在/不存在HER-2(人类表皮生长因子受体2型)蛋白质，使用例如来自Abbott实验室的

HER-2DNA探针套件中的试剂对组织切片TS进行染色。

该试剂包括对编码蛋白质HER2的HER2/neu基因进行杂化的探针以及对17号染色体的着丝点区域的α随体DNA序列进行杂化的探针。

当以用来激励探针的激励光照射组织切片TS时，探针被激励而发出荧光。在这种情况下，用于对HER2/neu基因进行杂化的探针和用于对α随体DNA序列进行杂化的探针发出波长彼此不同的荧光。

在分子诊断中，基于细胞核中的HER2/neu基因的数量与α随体DNA序列的数量的比率，判断HER2/neu基因的数量是否扩增。

因此，为了确定细胞核中的HER2/neu基因的数量和α随体DNA序列的数量，向PathVysion试剂添加(作为对细胞核进行染色的试剂的)DAPI(4′，6-diamidino-2-pheylindole，4’，6-二脒基-2-苯基吲哚)，以对组织切片TS染色。

DAPI试剂比用于对HER2/neu基因和α随体DNA序列进行杂化的探针更不容易褪色，并由波长约为365nm(与探针的波长不同)的光激励。

在暗视场模式下，缩略图获取单元10使暗视场光源系统12中的紫外线LED 12A发出波长为365nm的光(该光在下文中称为“激励光”)。聚光透镜12B将从紫外线LED 12A发出的激励光转化成基本上平行的光，激励滤光片12C对基本平行的光进行滤光，所得的光照射在放置有组织切片TS的区域上。

例如，放置有组织切片TS的区域是盖玻片(未示出)与载玻片GS一起夹紧载玻片GS上的组织切片TS的区域。

当用包括DAPI的荧光染料对组织切片TS进行染色时，从紫外线LED 12A(用作激励光源)发出的激励光激励组织切片TS部分中的DAPI，从而发出荧光。在该状态下，缩略图照相机13在成像平面上形成连同荧光组织切片TS部分的整个载玻片GS的图像。

在暗视场模式下，数据处理单元3驱动暗视场光源系统12。然后，数据处理单元3使用缩略图照相机13获得处于暗视场状态下的整个载玻片GS的图像作为暗视场缩略图，并以预定的数据格式保存暗视场缩略图的数据(该数据在下文中还可以称为“暗视场缩略图数据”)。

图3示出了当用DAPI染色对组织切片TS进行染色时的暗视场缩略图的一个实例。如图所示，缩略图获取单元10可以获取暗视场缩略图，通过该图像可以大致识别DAPI染色的组织切片TS的外形形状。

将缩略图获取单元10配置为，从紫外线LED 12A发出的光的光轴以预定角度偏离缩略图照相机13的光轴。通过该配置，由于从紫外线LED 12A发出的光以及由载玻片GS的表面发出的激励光的反射产生的反射光未照射在缩略图照相机13的成像表面上，所以缩略图获取单元10可以防止暗视场缩略图的劣化。

在可移动平台31将载玻片GS移动至位于明视场滤光片23和物镜24之间的放大图像获取位置EGP之后，放大图像获取单元20获取组织切片TS的放大图像。

更具体地，在放大图像获取单元20中，在明视场模式的情况下，在反射镜22反射从白光光源21发出的光之后，产生的光通过明视场滤光片23从载玻片GS的一侧照射在组织切片TS上。

通过使用设置在载玻片GS的另一侧的物镜24和成像透镜(image formation lens)25，放大图像获取单元20将组织切片TS部分的图像(由光产生的图像)放大至预定比例。放大图像获取单元20使物镜24和成像透镜25放大的图像聚焦在图像获取装置26的成像平面上。

使放大图像获取单元20适合于，在明视场模式的情况下，可以从物镜24和成像透镜25之间的光路中去除分色镜29和发射滤光片30。

在明视场模式下，数据处理单元3驱动白光光源21，使用图像获取装置26来得到处于明视场状态下的组织切片TS的放大图像作为明视场放大图像，并以预定的数据格式保存明视场放大图像的数据(该数据在下文中还可以称为“明视场放大图像数据”)。

另一方面，在暗视场模式的情况下，放大图像获取单元20使激励光源27发光，并且使激励滤光片28仅透过所发出的光中用于荧光染色的具有激励波长的光。激励光源27包括，例如，水银灯。

透过激励滤光片28的光(该光在下文中可以称为“激励光”)由设置在物镜24和成像透镜25之间的分色镜29反射，然后到达物镜24。然后，在放大图像获取单元20中，物镜24使激励光聚焦在放置在载玻片GS上的组织切片TS上。

当组织切片TS由荧光染色被染色时，激励光使荧光染料的发射，并且由该发射产生的光(下文中也称为“发射光”)经由物镜24透过分色镜29。发射光到达设置在分色镜29和成像透镜25之间的发射滤光片30，然后到达成像透镜25。

放大图像获取单元20通过使用物镜24和成像透镜25来放大发射光产生的图像，并且，用发射滤光片30吸收除了发射光以外的光(下文中也称为“非发射光”)。使放大图像获取单元20适合于，在图像获取装置26的成像平面上形成发射光(从其中消除了非发射光)的图像。

在暗视场模式下，数据处理单元3驱动激励光源27，使用图像获取装置26来的到处于暗视场状态下的组织切片TS的放大图像作为暗视场放大图像，并以预定的数据格式保存暗视场放大图像的数据(该数据在下文中还可以称为“暗视场放大图像数据”)。

[1-2.数据处理单元的构造]

接下来将描述数据处理单元3的构造。如图4所示，数据处理单元3具有如下构造，即，将各种类型的硬件连接至CPU(中央处理部)41，以执行控制。

更具体地，通过总线48连接ROM(只读存储器)42、用作CPU41的工作存储器的RAM(随机存取存储器)43、用于输入对应于用户操作的指令的操作输入单元44、接口单元45、显示单元46以及存储单元47。

ROM 42存储用于执行各种类型的处理的程序。显微镜2(图1)连接至接口单元45。

可以用液晶显示器、EL(电致发光)显示器、等离子体显示器等来实现显示单元46。可以用以HD(硬盘)、半导体存储器、光盘等为代表的磁盘来实现存储单元47。还可以用诸如USB(通用串行总线)存储器、CF(缩略图闪速)存储器等的便携式存储器来实现存储单元47。

CPU 41将保存在ROM 42中的程序的对应于来自操作输入单元44的指令的程序加载到RAM 43中。根据加载到RAM 43中的程序，CPU 41适当地控制显示单元46和存储单元47。

根据所加载的程序，CPU 41还适于经由接口单元45适当地控制显微镜2的各单元。

[1-3.组织切片图像获取和显示处理的具体内容]

在从操作输入单元44接收到组织切片TS的图像的获取和显示的指令之后，CPU 41将与获取和显示指令相关的程序加载到RAM43中。

如图5所示，CPU 41用作明视场缩略图获取部51、明视场放大图像获取部52、数据记录部53、显示控制部54、暗视场缩略图获取部55、修正部56以及暗视场放大图像获取部57。

当明视场缩略图获取部51要获取通过HE染色进行染色的组织切片TS的图像(用于在病理诊断中进行初步判断)时，响应于例如操作输入单元44的操作，选择明视场模式。

明视场缩略图获取部51使可移动平台31移动，以便将载玻片GS设置在缩略图获取位置SGP，并驱动明视场光源系统11中的白色LED 11A。

明视场缩略图获取部51使用缩略图照相机13，获取包括组织切片TS的整个载玻片GS的图像，并将该图像获得为明视场缩略图。

明视场放大图像获取部52使可移动平台31移动，以便将载玻片GS设置在放大图像获取位置EGP。

明视场放大图像获取部52执行用来从明视场缩略图(由缩略图获取部51获取)中提取组织切片部分的外形形状的外形形状提取处理。外形形状提取处理包括，例如，用于执行数字化处理以在组织切片部分和其它区域之间进行区分、然后提取数字化的组织切片部分的外形形状的处理。

明视场放大图像获取部52检测具有包含通过外形提取处理提取的组织切片部分外形形状的最小面积的矩形区域。

通过使用明视场缩略图中的矩形区域的像素位置和可移动平台31的坐标位置之间的关系，明视场放大图像获取部52设定具有包围组织切片TS的最小面积的矩形图像获取范围PR，以对应于上述矩形区域，如图6所示。

明视场放大图像获取部52根据放大图像获取单元20中的物镜24和成像透镜25的放大倍率以及图像获取装置26的图像获取尺寸，将图像获取范围PR划分成多个图像获取区域AR。虽然在图6的实例中图像获取区域AR彼此不重叠，但是相邻的区域可以部分地彼此重叠。

明视场放大图像获取部52驱动放大图像获取单元20中的白光光源21，并顺次移动可移动平台31，以便其图像由图像获取装置26获取的部分对应于每个图像获取区域AR。

明视场放大图像获取部52使图像获取装置26顺次获取图像获取区域AR中的组织切片TS的各部分的图像，并组合各部分的获取的图像，以产生明视场放大图像。

数据记录部53将明视场缩略图获取部51获取的明视场缩略图和由明视场放大图像获取部52产生的明视场放大图像，分别记录在存储单元47中，作为彼此相关的明视场缩略图数据和明视场放大图像数据。

数据记录部53从明视场缩略图获取部51获取的明视场缩略图中示出的条形码读取相关信息，并将相关信息记录在存储单元47中。

在这种情况下，数据记录部53将彼此相关的明视场缩略图数据、明视场放大图像数据以及相关信息记录为单个的数据文件。

当产生数据文件后未获得相关信息时，使数据记录部53适合于在预定时间通知并警告应输入相关信息。

当经由操作输入单元44选择预定的数据文件时，显示控制部54从存储单元47读取所选择的数据文件。

显示控制部54使显示单元46的右上部显示所读取的数据文件中的明视场缩略图，并使显示单元46的剩余部分显示与光标(用于选择明视场缩略图的一部分)所在区域相对应的明视场放大图像部分。

当医生等通过使用光标从明视场缩略图中选择待诊断区域时，使显示控制部54适合于，在显示单元46上显示对应于所选择区域的明视场放大图像部分，以进行初步诊断。

当暗视场缩略图获取部55获取通过荧光染色进行染色的组织切片TS的图像(其用于病理诊断中的二次判断)时，例如，响应于操作输入单元44的操作，选择暗视场模式。

贴在(固定有荧光染色组织切片TS的)载玻片GS上的条形码的相关信息还包括从相同的组织块薄切的HE染色的组织切片的标本编号。

暗视场缩略图获取部55移动可移动平台31，以便将载玻片GS设置在缩略图获取位置SGP，并驱动暗视场光源系统12中的紫外线LED 12A。

暗视场缩略图获取部55使用缩略图照相机13，获取包括组织切片TS的整个载玻片GS的图像，并将所获取的图像获得为暗视场缩略图。暗视场缩略图获取部55从贴在载玻片GS上的条形码中读取相关信息。

修正部56修正暗视场缩略图中的组织切片部分的外形形状。更具体地，如图7所示，修正部56用作明视场外形形状提取部61、暗视场外形形状提取部62、匹配计算部63以及外形形状修正部64。

基于暗视场缩略图获取部55读取的相关信息，明视场外形形状提取部61读取示出了从(对于暗视场缩略图中示出的组织切片TS来说)相同的组织块薄切的组织切片TS的图像的明视场缩略图。

例如，明视场外形形状提取部61通过将明视场缩略图的像素的亮度值与(设定为应由组织切片部分表现的值的)预定阈值进行比较，对所读取的明视场缩略图进行数字化，以提取组织切片部分的区域(该区域还可以称为“明视场组织切片区域”)。

图8示出了明视场组织切片区域的一个实例。如图8中清楚地示出的，组织切片图像获取和显示设备1可以获取处于在明视场模式下充分地曝光的状态下的组织切片TS的图像，因此，可以提取明视场组织切片区域，通过该区域可以精确地识别组织切片TS的外形形状。

暗视场外形形状提取部62通过将暗视场缩略图的像素的亮度值与(设定为应由组织切片部分表现的值的)预定阈值进行比较，对暗视场缩略图获取部55获取的暗视场缩略图进行数字化，以提取组织切片部分的区域(该区域在下文中还可以称为“暗视场组织切片区域”)。

图9示出了暗视场组织切片区域的一个实例。图8所示的明视场组织切片区域和图9所示的暗视场组织切片区域是从(通过获取从相同的组织块薄切的不同组织切片TS的图像而获得的)明视场缩略图和暗视场缩略图中提取出来的。

组织切片图像获取和显示设备1在暗视场模式下可能无法获得具有足够亮度的组织切片TS的图像，并且，干扰(例如，电和光噪声)的影响可能使暗视场缩略图劣化。在这种情况下，暗视场缩略图中的组织切片TS的外形(轮廓)模糊不清。

因此，由暗视场外形形状提取部62提取的暗视场组织切片区域根据阈值的设定而变化。清洗用于荧光染色的荧光染料之后留下的残留物、附着在载玻片GS上的灰尘等，也被提取至暗视场组织切片区域中。

因此，通过组织切片图像获取和显示设备1，难以提取可以精确地识别组织切片TS的外形形状的暗视场组织切片区域。

由于HE染色组织切片TS和荧光染色组织切片TS是从相同的组织块薄切的并且被分别固定至载玻片GS，所以载玻片GS上的位置可以互相替换，并且其正侧和反侧可以互相颠倒。

匹配计算部63确定明视场外形形状提取部61提取的明视场组织切片区域与暗视场外形形状提取部62提取的暗视场组织切片区域之间的位移量。

具体地，例如，匹配计算部63确定明视场组织切片区域的重心位置和暗视场组织切片区域的重心位置，并确定重心位置之间的差作为位置位移量。

匹配计算部63以对应于位置位移量的量移动明视场组织切片区域，以便明视场组织切片区域的重心和暗视场组织切片区域的重心彼此匹配。匹配计算部63通过获得明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域之间的差来确定均方差，同时以预定角度围绕其重心偏移所移动的明视场组织切片区域。

匹配计算部63获得均方差最小的角度(即，在该角度处相关性最高)作为角位移量。因此，匹配计算部63获得角位移量和上述位置位移量。

由于明视场缩略图和暗视场缩略图中示出了从相同的组织块薄切的组织切片TS，所以其具有基本相同的外形形状。

因此，外形形状修正部64以对应于匹配计算部63确定的位移量的量(即，位置位移量和角位移量)移动明视场缩略图中的明视场组织切片区域。

以对应于位移量的量移动的明视场组织切片区域的位置和外形形状代表暗视场缩略图中的组织切片部分的位置和外形形状。外形形状修正部64产生表示以对应于位移量的量移动的明视场组织切片区域的位置和外形形状的外形信息。

外形形状修正部64通过用所产生的外形信息表示的明视场组织切片区域的外形形状代替暗视场缩略图中的组织切片部分的外形形状，来修正暗视场缩略图中的组织切片部分的外形形状。

暗视场放大图像获取部57移动可移动平台31，以便将载玻片GS设置在放大图像获取位置EGP。

暗视场放大图像获取部57使用外形形状修正部64产生的外形信息，以便将包括组织切片TS的矩形形状设定为图像获取范围PR。

暗视场放大图像获取部57根据放大图像获取单元20中的物镜24和成像透镜25的放大倍率以及图像获取装置26的图像获取尺寸，将图像获取范围PR划分成多个图像获取区域AR。

暗视场放大图像获取部57驱动放大图像获取单元20中的激励光源27，并顺次移动可移动平台31，以便其图像将由图像获取装置26获取的部分对应于每个图像获取区域AR。暗视场放大图像获取部57使图像获取装置26顺次获取图像获取区域AR中的组织切片TS的各部分的图像，并组合各部分的所获取的图像，以产生暗视场放大图像。

数据记录部53在存储单元47中记录暗视场缩略图获取部55获取的暗视场缩略图作为暗视场缩略图数据。数据记录部53还在存储单元47中分别记录修正部56确定的位移量和暗视场放大图像获取部57获取的暗视场放大图像，作为位移量信息和暗视场放大图像数据。

在这种情况下，数据记录部53将暗视场缩略图数据、位移量信息以及暗视场放大图像数据与明视场缩略图数据、明视场放大图像数据以及相关信息一起记录在相应的数据文件中。

当经由操作输入单元44选择预定的数据文件并执行用于显示暗视场放大图像的指令时，显示控制部54从存储单元47读取所选择的数据文件。基于位移量信息，显示控制部54确定对应于明视场缩略图的像素的暗视场放大图像的像素。

如图10所示，显示控制部54在显示单元46上显示暗视场放大图像画面G1，在其右上部示出了明视场缩略图，并示出了(用于选择明视场缩略图的一部分的)光标CS选择的部分的暗视场放大图像。

因此，当医生等通过使用光标CS在初步诊断中使用的明视场缩略图中选择待诊断区域时，使显示控制部54适合于，在显示单元46上显示对应于所选择部分的暗视场放大图像的部分，以进行二次诊断。

[1-4.组织切片获取和显示处理过程]

现在将参照图11所示的流程图描述组织切片获取和显示处理的过程。

实际上，在程序RT1中，CPU 41在进入“开始”步骤之后进入步骤SP1。在步骤SP1中，CPU 41使用缩略图照相机13获取包括组织切片TS的整个载玻片GS的图像，并将所获取的图像获得为明视场缩略图。然后，该过程进入步骤SP2。

在步骤SP2中，CPU 41将对应于包括明视场缩略图中的组织切片部分的范围的图像获取范围PR划分成多个图像获取区域AR。CPU 41使图像获取装置26顺次获取对应于图像获取区域AR的组织切片TS的各部分的图像，并组合所获取的图像，以产生明视场放大图像。然后，该过程进入步骤SP3。

在步骤SP3中，CPU 41将彼此相关的明视场缩略图数据、明视场放大图像数据以及相关信息记录为单个的数据文件。然后，该过程进入步骤SP4。

在步骤SP4中，CPU 41使显示单元46的右上部显示明视场缩略图，并使显示单元46的剩余部分显示明视场放大图像的对应于光标CS(用于选择明视场缩略图的一部分)的部分。然后，该过程进入步骤SP5。

在步骤SP5中，CPU 41使用缩略图照相机13获取包括荧光染色组织切片TS的整个载玻片GS的图像，并将所获取的图像获得为暗视场缩略图。然后，该过程进入步骤SP6。

在步骤SP6中，基于贴在(固定有组织切片TS的)载玻片GS上的条形码的相关信息，CPU 41判断是否存在对应于在步骤SP5中获得的暗视场缩略图的数据文件。

当在步骤SP6中得到否定结果(即，否)时，这表明从(与用于在暗视场缩略图中示出的荧光染色的组织切片TS的)相同的组织块薄切的并受到HE染色的组织切片TS的明视场缩略图不存在。在这种情况下，CPU 41进入下一个步骤，以结束处理。

另一方面，当在步骤SP6中得到肯定结果(即，是)时，这表明从(与用于在暗视场缩略图中示出的荧光染色的组织切片TS的)相同的组织块薄切的并受到HE染色的组织切片TS的明视场缩略图存在。在这种情况下，CPU 41进入步骤SP7。

在步骤SP7中，CPU 41从数据文件读取明视场缩略图数据，并基于分别为明视场缩略图和暗视场缩略图设定的阈值，提取明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域。然后，该过程进入步骤SP8。

在步骤SP8中，CPU 41确定明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域之间的角位移量和位置位移量。然后，该过程进入步骤SP9。

在步骤SP9中，CPU 41以对应于位移量(即，位置位移量和角位移量)的量移动明视场缩略图中的明视场组织切片区域。然后，该过程进入步骤SP10。

在步骤SP10中，基于所移动的明视场组织切片区域的外形形状，CPU 41将具有包围组织切片TS(其图像将在暗视场模式中获取)的最小面积的矩形范围设定为图像获取范围PR。

CPU 41将图像获取范围PR划分成多个图像获取区域AR，使图像获取装置26顺次获取对应于图像获取区域AR的组织切片TS的各部分的图像，并组合所获取的图像，以产生暗视场放大图像。然后，该过程进入步骤SP11。

在步骤SP11中，CPU 41将暗视场缩略图数据、暗视场放大图像数据以及位移数据记录在相应的数据文件中。然后，该过程进入步骤SP12。

在步骤SP12中，CPU 41从存储单元47读取数据文件，并在显示单元46上显示暗视场放大图像画面G1。然后，该过程进入下一个步骤，从而结束处理。

[1-5.操作和优点]

在上述构造中，组织切片图像获取和显示设备1获得受到染色(该染色用在明视场状态下图像获取)的整个组织切片TS的图像，作为明视场缩略图，还获得受到荧光染色的整个组织切片TS的图像作为暗视场缩略图，两个组织切片TS都是从相同的组织块薄切的。

组织切片图像获取和显示设备1将明视场缩略图的各像素和暗视场缩略图的各像素与相应的预定阈值进行比较，以提取组织切片部分作为明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域。

组织切片图像获取和显示设备1确定明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域之间的位置位移量和角位移量作为位移量，然后，基于位移量移动明视场缩略图中的明视场组织切片区域。

通过使用所移动的明视场组织切片区域的外形形状作为暗视场缩略图中的组织切片部分的外形形状，组织切片图像获取和显示设备1在对应于包含组织切片部分的外形形状的范围的图像获取范围PR中获得暗视场放大图像。

组织切片图像获取和显示设备1在显示单元46上显示暗视场放大图像画面G1，在其右上部示出了明视场缩略图，并示出了(用于选择明视场缩略图的一部分的)光标CS选择的部分的暗视场放大图像。

通过这种配置，当用光标CS选择在初步诊断中观察到的明视场缩略图的一部分时，组织切片图像获取和显示设备1在显示单元46上显示对应于所选择的部分的暗视场放大图像。因此，通过组织切片图像获取和显示设备1，用户不必在暗视场缩略图中检索对应于初步诊断中被诊断为可疑的部分的区域。因此，可以提高用户的方便性。

当在暗视场模式下未获取具有足够亮度的暗视场缩略图时，在暗视场组织切片区域的提取过程中，可能出现如下情况，即，提取了比实际的组织切片部分小的组织切片部分。在这种情况下，当基于暗视场组织切片区域的外形形状获取暗视场放大图像时，暗视场放大图像中的组织切片TS的一部分缺失。

还可以想到的是，从暗视场缩略图中检测到比实际的组织切片部分大的组织切片部分作为暗视场组织切片区域。然而，在这种情况下，由于获得多余部分的放大图像，所以数据量增大。

相反，根据组织切片图像获取和显示设备1，即使当提取比实际的组织切片部分小的组织切片部分作为暗视场组织切片部分时，也可以基于明视场缩略图中的明视场组织切片区域的外形形状，获得暗视场放大图像。

因此，由于组织切片图像获取和显示设备1通过使用(将明视场缩略图中的组织切片TS的外形形状精确地提取到其中的)明视场组织切片区域的外形形状来获取暗视场放大图像，所以可以防止暗视场放大图像中的组织切片TS的部分缺失。因此，组织切片图像获取和显示设备1可以精确地获取暗视场放大图像，并且，在既不过多也不过少的情况下将整个组织切片TS包括在其图像获取范围中。

根据上述构造，基于明视场缩略图，修正暗视场缩略图中的组织切片部分的外形形状，所修正的外形形状用于获得暗视场放大图像，并且显示明视场缩略图和暗视场放大图像。

通过这种配置，组织切片图像获取和显示设备1可以精确地获得明视场缩略图中的组织切片部分的外形形状，还可以在提高方便性的同时精确地获得暗视场放大图像。

<2.其它实施方式>

在上述实施方式中，确定明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域之间的位移量，并且以对应于位移量的量移动明视场缩略图中的明视场组织切片区域。然后，用所移动的明视场组织切片区域的外形形状代替暗视场缩略图中的组织切片部分的外形形状，从而修正暗视场缩略图中的组织切片部分的外形形状。

然而，本发明不限于该配置。例如，可以从暗视场缩略图中提取暗视场组织切片区域，使得暗视场组织切片区域的面积变得与明视场组织切片区域的面积相等，从而修正暗视场缩略图中的组织切片部分的外形形状。

更具体地，组织切片图像获取和显示设备1中的CPU 41设置修正部100(在图5中)代替上述实施方式中的修正部56。如图12所示，修正部100用作明视场外形形状提取部101、面积计算部102以及暗视场外形形状提取部103。

基于暗视场缩略图获取部55读取的相关信息，明视场外形形状提取部101读取示出了从与用于暗视场缩略图中示出的组织切片TS相同的组织块薄切的组织切片TS的图像的明视场缩略图。

明视场外形形状提取部101将所读取的明视场缩略图的像素的亮度值与(被设定为应由组织切片表现的值的)预定阈值进行比较，以提取明视场组织切片区域。

面积计算部102计算由明视场外形形状提取部101提取的明视场组织切片区域的面积。面积计算部102可以确定明视场组织切片区域中的像素的数量作为其面积，或者可以基于缩略图照相机13的图像获取放大倍率来确定实际面积。

暗视场外形形状提取部103通过将暗视场缩略图的像素的亮度值与预定阈值进行比较来提取暗视场组织切片区域，并确定暗视场组织切片区域的面积。

当暗视场组织切片区域的所确定的面积不在可以被认为与面积计算部102确定的明视场组织切片区域的面积相等的范围中时，暗视场外形形状提取部103改变阈值。

然后，暗视场外形形状提取部103使用改变的阈值再次提取暗视场组织切片区域，确定其面积，并将该面积与明视场组织切片区域的面积进行比较。暗视场外形形状提取部103改变阈值，直到暗视场组织切片区域的面积在可以被认为与明视场组织切片区域的面积相等的范围内为止，以提取暗视场组织切片区域。

当暗视场组织切片区域的面积在可以被认为与明视场组织切片区域的面积相等的范围内时，暗视场外形形状提取部103获得暗视场组织切片区域的外形形状作为外形信息。

如上所述，修正部100改变阈值，使得暗视场组织切片区域的面积变得与明视场组织切片区域的面积相等，以提取暗视场组织切片区域。因此，即使当组织切片TS的外形(轮廓)由于暗视场模式下的光量较少而模糊不清时，修正部100仍可以提取暗视场组织切片区域，使得暗视场组织切片区域的面积变得与明视场模式下获取的组织切片TS的面积相等。这使得可以提取更精确地表示组织切片TS的外形形状的暗视场组织切片区域。

甚至在暗视场组织切片区域的面积变得与明视场组织切片区域的面积相等时，暗视场组织切片区域的外形在某些情况下仍可能具有凹陷部分。在这种情况下，可能无法获得对应于凹陷部分的组织切片TS部分作为暗视场放大图像。

因此，暗视场外形形状提取部103可以改变阈值，以便暗视场组织切片区域的面积和明视场组织切片区域的面积变得彼此相等，并且具有包围暗视场组织切片区域的最小面积的多边形的面积与具有包围明视场组织切片区域的最小面积的多边形的面积变得彼此相等，以提取暗视场组织切片区域。

通过这种配置，甚至在暗视场组织切片区域的外形具有凹陷部分时，修正部100通过使包围暗视场组织切片区域的多边形的面积变得与包围明视场组织切片区域的多边形的面积相等，仍可以防止将对应于凹陷部分的组织切片TS部分不能被获得为暗视场放大图像。

在上述实施方式中，分别基于明视场缩略图和暗视场缩略图的亮度值来提取明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域。本发明不限于这种配置。例如，可以分别基于明视场缩略图和暗视场缩略图的颜色信息来提取明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域。

虽然以如下情况给出上述实施方式中的描述，即，通过将暗视场缩略图的像素的亮度值与(设定为应由组织切片部分表现的值的)阈值进行比较来执行数字化，并提取暗视场组织切片区域，但是本发明不限于此。例如，该配置还可以是这样的，通过将暗视场缩略图的像素的亮度值与(设定为应由组织切片部分表现的值的)阈值进行比较来执行数字化，并将所提取的区域的单个最大区域提取为暗视场组织切片区域。

在这种情况下，可以从暗视场组织切片区域中去除清洗用于荧光染色的荧光染料之后留下的残留物、附着在载玻片GS上的灰尘等，如图9所示。

在上述实施方式中，在通过确定明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域的重心位置来确定位置位移量之后，组织切片图像获取和显示设备1通过在以预定角度移动明视场组织切片区域的角度时获得像素之间的差来确定均方差，以确定角位移量。本发明不限于该配置。例如，组织切片图像获取和显示设备1可以通过在移动明视场组织切片区域和暗视场组织切片区域中的一个的位置和角度时获得像素之间的差来确定均方差，以确定位置位移量和角位移量。

虽然在以上实施方式中已经描述了DAPI用作荧光染料的情况，但是本发明不限于此。即，可以使用任何允许识别组织切片TS的外形形状的荧光染料。

另外，虽然在以上实施方式中已经描述了CPU 41根据保存在ROM 42中的程序来执行上述生物测量样本图像获取处理的情况，但是本发明不限于此。例如，可以根据从存储介质安装的或在因特网上下载的程序来执行上述生物测量样本图像获取处理。可以根据通过任何其它渠道安装的程序来执行上述生物测量样本图像获取处理。

以如下情况给出上述实施方式中的描述，即，设置用作整体图像获取部的明视场缩略图获取部51和暗视场缩略图获取部55、修正部56、用作放大图像获取部的缩略图照相机13以及显示控制部54。然而，根据本发明，还可以设置具有任何其它构造的光源和图像获取单元。

本领域的技术人员应该理解，根据设计需要和其它因素可以进行各种修改、组合、再组合以及改进，只要其在所附权利要求及其等同替换的范围内。

Claims (6)

1.一种组织切片图像获取和显示设备，包括：

整体图像获取部，获取组织的第一切片的整体的明视场图像和所述组织的第二切片的整体的暗视场图像；

修正部，基于所述明视场图像中的切片部分的外形形状，修正所述暗视场图像中的切片部分的外形形状；

放大图像获取部，基于由所述修正部所修正的暗视场图像切片部分的外形形状，确定包围所述第二切片的范围，并且在暗视场中在所确定的范围内获取所述第二切片的放大图像；以及

显示控制部，显示所述明视场图像并显示所述放大图像的一部分，所述部分对应于在所述明视场图像中选择的位置。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述修正部通过用所述明视场图像中的所述切片部分的所述外形形状代替所述暗视场图像中的所述切片部分的所述外形形状，来修正所述暗视场图像中的所述切片部分的所述外形形状。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述修正部修正所述暗视场图像中的所述切片部分，使得所述暗视场图像的所述切片部分的面积变得与所述明视场图像中的所述切片部分的面积相等。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述修正部修正所述暗视场图像中的所述切片部分，使得所述明视场图像中的所述切片部分的面积与所述暗视场图像中的所述切片部分的面积变得彼此相等，并且具有包围所述明视场图像中的所述切片部分的最小面积的多边形的面积与具有包围所述暗视场图像中的所述切片部分的最小面积的多边形的面积变得彼此相等。

5.一种组织切片图像获取和显示方法，包括以下步骤：

获取组织的第一切片的整体的明视场图像和所述组织的第二切片的整体的暗视场图像；

基于所述明视场图像中的切片部分的外形形状，修正所述暗视场图像中的切片部分的外形形状；

基于由所述修正部所修正的暗视场图像切片部分的外形形状，确定包围所述第二切片的范围，并在暗视场中在所确定的范围内获取所述第二切片的放大图像；以及

显示所述明视场图像并显示所述放大图像的一部分，所述部分对应于在所述明视场图像中选择的位置。

6.一种组织切片图像获取和显示程序，使计算机执行以下步骤：

获取组织的第一切片的整体的明视场图像和所述组织的第二切片的整体的暗视场图像；

基于所述明视场图像中的切片部分的外形形状，修正所述暗视场图像中的切片部分的外形形状；

基于由所述修正部所修正的暗视场图像切片部分的外形形状，确定包围所述第二切片的范围，并在暗视场中在所确定的范围中获取所述第二切片的放大图像；以及

显示所述明视场图像并显示所述放大图像的一部分，所述部分对应于在所述明视场图像中选择的位置。

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