DE19747415A1

DE19747415A1 - Zytologisches Probenanalysesystem mit Vordurchmusterung und Erstellung von Beobachtungsweginformationen

Info

Publication number: DE19747415A1
Application number: DE19747415A
Authority: DE
Inventors: Richard A Domanik; Vladimir Dadeshidze; Lars J Olsson
Original assignee: Accumed International Inc
Current assignee: MonoGen Inc
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: GB2318637A8; CA2219432C; GB2318637B; GB2318637A; DE19747415C2; CA2219432A1; US6091842A; GB9722555D0

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der zytologischen Probenanalyse und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen, die bei der visuellen Durchmusterung von zytologischen Proben verwendet werden.

Sorgfältiges Durchmustern zytologischer Proben ist ein wichtiger Schritt bei der Diagnose zahlreicher potentiell schwerer Krankheiten. So kann im Fall der Papanikolaou-Abstriche (Pap- Abstriche), die routinemäßig bei Frauen entnommen werden, sorgfältiges Durchmustern des Pap-Abstrichs frühe Krebsstadien entdecken, so daß die Möglichkeiten der Ausbreitung von Krebs oder verwandten krankhaften Zuständen reduziert werden. Gewöhnlich wird die Durchmusterung von einem hochqualifizierten Zytotechnologen durchgeführt.

Zur Durchführung einer solchen Durchmusterung betrachtet der Zytotechnologe im allgemei nen den Objektträger, der den Pap-Abstrich enthält, durch ein Mikroskop, um solche Zellen zu erkennen, die krebsartige oder andere abnormale Zustände zeigen. Während die durch den Zytotechnologen durchgeführte Analyse intensives Training erfordert, ist der Prozeß der sorg fältigen Durchmusterung einer Probe auf das Vorkommen von krebsartigem oder abnormalen Zellen meist arbeitsaufwendig und langwierig. Um eine akkurate Analyse sicherzustellen, muß die gesamte Probe betrachtet werden, um das Vorkommen oder Fehlen eines abnormalen Zustandes zu bestimmen. Während viele Proben Bereiche enthalten können, die kein zytologi sches Material enthalten, muß der Zytotechnologe dennoch die gesamte Probe betrachten, um diese Tatsache festzustellen.

Automatische Mikroskope, die den erforderlichen manuellen Aufwand des Zytotechnologen zu verringern oder vereinfachen, sind oft zur Steigerung der Wirksamkeit hilfreich, mit dem eine Probe durchmustert werden kann. Andere automatisierte Verfahren wie sie von B. Nordin in einer Doktorarbeit mit dem Titel "The Development of an Automatic Prescreender for the Early Detection of Cervical Cancer: Algorithms and Implementation", Universität von Uppsala, Image Analysis Laboratory, Uppsala, Schweden (1989), beschrieben wurden, sind ebenfalls bei der Steigerung der zytologischen Durchmusterungswirksamkeit hilfreich.

Solche Verfahren können zwar die zytologische Durchmusterungswirksamkeit in unter schiedlichem Umfang verbessern, doch besteht ein Bedarf für ein System, das die Zeit redu ziert, die benötigt wird, um eine zytologische Probe akkurat zu analysieren, und dabei die Wirksamkeit erhöht, mit der solch eine Probe analysiert werden kann.

Der Erfindung liegt vorwiegend die Aufgabe zugrunde, die für die visuelle Durchmusterung von zytologischen Proben erforderliche Durchschnittszeit zu reduzieren. Diese Aufgabe wird gelöst durch Bereitstellen eines zytologischen Probenanalysiersystems, das einem Betrachter nur solche Sichtfelder präsentiert, die ein diagnostisch signifikantes Material enthalten können. Der zytologische Probenanalysator umfaßt eine Einrichtung, die auf ein Bild eines Bereichs einer zytologischen Probe reagiert, zur Bestimmung, ob der Bereich ein zu betrachtendes Probenmaterial enthält. Eine Einrichtung, die auf ein Bild reagiert, das ein zu betrachtendes Probenmaterial enthält, speichert Koordinaten, die die Lage des Bildes auf der zytologischen Probe anzeigen. Eine Einrichtung, die auf eine Vielzahl der gespeicherten Koordinaten reagiert, wobei jede die Lage auf der zytologischen Probe für ein entsprechendes Bild anzeigen, erzeugt einen Leitwegpfad, der die Zeit minimiert, die für einen Betrachter der zytologischen Probe erforderlich ist, um jedes der Bilder zu betrachten, das ein zu betrachtenden Bereich einer Probe enthält.

Ausführungsformen, die die vorstehenden Prinzipien verwenden, reduzieren vorzugsweise die Zeit, die benötigt wird, um die Bereiche des Objektträgers zu betrachten, die in zwei Wegen kein zytologisches Material enthalten. Erstens werden viele Bereiche des Objektträgers, die kein zytologisches Material enthalten, identifiziert und von den Betrachtungen ausgesondert, die dem Betrachter der zytologischen Probe präsentiert werden. Zweitens wird der Pfad zwi schen den zu präsentierenden Betrachtungen optimiert, wodurch die Zeit weiter reduziert wird, die zur Betrachtung des zytologischen Materials auf dem Objektträger benötigt wird. Die Wirksamkeit der Analyse ist daher gesteigert und die Ermüdung des Betrachters ist durch Erhöhung des Zeitanteils vermindert, die der Betrachter zur Analyse des tatsächlichen zyto logischen Materials aufwendet.

Ferner präsentieren die Ausführungsformen unter Ausnutzung der erfindungsgemäßen Prin zipien dem Zytotechnologen die tatsächlichen Proben auf dem Objektträger zur Analyse statt ein elektronisches Bild zu präsentieren. Das direkte visuelle Bild, welches durch ein Mikroskop zu sehen ist, besitzt eine bessere räumliche Auflösung und Farbtreue, als ein äquivalentes Bild, das elektronisch eingefangen und dargestellt wird. Daher ist das direkte Bild für kritische diagnostische Anwendungen besser geeignet. Darüber hinaus werden dem Zytotechnologen alle Bereiche des Objektträgers präsentiert, die normales oder abnormales zytologisches Material enthalten, und daher wird seine eigene Fertigkeit und Urteilsfähigkeit in der Ent scheidung verwendet, ob die Probe Abnormalitäten enthält. Die Präsentation des in der Probe enthaltenden gesamten zytologischen Materials erlaubt vorzugsweise dem Zytotechnologen, die vom Zusammenhang abhängige Information zu verwenden, um zu einer Beurteilung zu kommen, und das Training und das Fachwissen des Zytotechnologen erlaubt die Erkennung von Abnormalitäten, das einem computerisierten Bildanalysesystem zur Erkennung nicht ein programmiert werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitende Systeme können daher an einen großen Bereich von Probenarten und Präparationen angepaßt werden, während computerisierte Bildanalysesysteme programmiert zur Erkennung verschiedener Abnormalitä ten, nur an solche spezifischen Arten und Präparationen von Proben angepaßt werden können, auf die sie programmiert sind.

Diese und andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung können besser ver standen werden, wenn die folgenden detaillierten Beschreibungen der verschiedenen bevor zugten Ausführungsformen der Erfindung betrachtet werden. Im Verlauf der Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.

Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, das die in einer bevorzugten Ausführungsform verwendeten Hauptkomponenten und die Funktionen veranschaulicht.

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise einer bevorzugten Ausführungsform ver anschaulicht.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das einen Bereich von Fig. 2 in größerem Detail veranschaulicht.

Fig. 4(a) und 4(b) sind Flußdiagramme, die einen Bereich von Fig. 3 in größerem Detail ver anschaulichen.

Fig. 5 ist eine Veranschaulichung eines bevorzugten Filters, verwendet in einer bevorzugten Ausführungsform

Fig. 6(a) und 6(b) sind vereinfachte Veranschaulichungen, die die Hauptbetrachtungsmuster, erzeugt von einer bevorzugten Ausführungsform, zeigen.

Fig. 7 ist eine vereinfachte Veranschaulichung, die die Art und Weise zeigt, in denen Kacheln (Felder) durch eine bevorzugte Ausführungsform erzeugt werden können.

Fig. 8 ist eine Veranschaulichung, die eine alternative Ausführungsform der Betrachtung, gezeigt am Objektträger 102 in Fig. 1, zeigt.

Fig. 1 zeigt beispielhaft die Funktionen eines zytologischen Durchmusterungssystem unter Verwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien. Das zytologische Durchmusterungssystem von Fig. 1, das zur Verwendung in einem klinischen Labor oder einer ähnlichen Einrichtung angepaßt ist, enthält vorzugsweise eine Bildeinfangvorrichtung 100, einen Kartographen 104 und eine Durchmusterungsstation 110, die ein Mikroskop zur Betrachtung von zytologischen Proben enthält. Die Bildeinfangvorrichtung 100 verwendet eine Kamera zum Einfangen digi taler Bilder eines Objektträgers 102. Das Einfangen eines Bildes von einer Probe 103 auf dem Objektträger 102 wird ausgeführt durch Unterteilen des Objektträgers 102 in eine Vielzahl von Bereichen mit gleicher Größe, bestimmt durch die punktierten Linien in dem Objektträger 102, und das individuelle Einfangen eines digitalen Bildes eines Bereichs. Das digitale Bild des Bereichs wird nach Einfangen in einem Speicher gespeichert und durch den Kartographen 104 analysiert, der so wirkt, daß der Bereich auf das Vorkommen von zytologischem Material analysiert wird. Wird irgendein zytologisches Material erkannt, wird der Bereich durch den Kartographen als ein zu durchmusternder Bereich bestimmt. Wenn der Bereich analysiert ist, wird ein digitalisiertes Bild eines anderen Bereichs des Objektträgers bei 100 eingefangen und bei 104 analysiert. Diese Abfolge wird solange wiederholt, bis jeder Bereich auf dem Objekt träger 102 eingefangen und analysiert worden ist.

Wenn alle Bereiche auf dem Objektträger 102 eingefangen und analysiert (106) worden sind, erzeugt der Kartograph 104, wie bei 107 zu sehen, eine Vielzahl von Kacheln (Feldern), die innerhalb des Objektträgers 102 an der Durchmusterungsstation 110 als Kreise zu sehen sind. Die in Fig. 1 gezeigten Kacheln sind zur Erleichterung der Veranschaulichung vereinfacht. Jede der Kacheln hat vorzugsweise die gleiche Größe und entspricht einem Sichtfeld, ausgewählt durch den Zytotechnologen für das Mikroskop an der Durchmusterungsstation. Die Kacheln umgeben also das gesamte durch den Kartographen bestimmte zytologische Material, das zur Betrachtung durch den Zytotechnologen benötigt wird. Sind die Kacheln erzeugt, verwendet der Kartograph, wie bei 108 zu sehen, eine Leitwegfunktion, um eine Vielzahl von Betrach tungskoordinaten zu erzeugen, die die Abfolge bestimmen, in denen die Kacheln durch den Zytotechnologen an der Durchmusterungsstation 110 betrachtet werden können. Die Koordi naten werden dann nach Anfrage durch eine Durchmusterungsstation 110 an die Durchmuste rungsstation (nachstehend ausführlich beschrieben) übermittelt, die vorzugsweise die Form eines Mikroskops hat, unter Verwendung eines motorisierten Objekttisches, um den Objekt träger 102 zwischen einem Objektiv des Mikroskops in Übereinstimmung mit der Abfolge von Koordinaten, erhalten von dem Kartographen, zu bewegen.

Die Abfolge, in der die Kacheln betrachtet werden, ist vorzugsweise von dem Kartographen ausgewählt, um die von der Durchmusterungsstation 110 benötigten Zeit zu reduzieren, um zwischen den Kacheln hin- und herzubewegen und um den praktischen Grad der Bildkontinui tät zu maximieren. Daher reduziert der Kartograph 104 die Durchschnittszeit auf zwei Arten, die von dem Zytotechnologen benotigt wird, um die Probe zu durchmustern, die auf dem Objektträger 102 enthalten ist. Erstens werden die Bereiche auf dem Objektträger, die kein zytologisches Material enthalten, durch den Kartographen ausgesondert, so daß der Zyto technologe diese Aufgabe nicht visuell ausführen muß. Zweitens wird der Pfad zwischen den Bereichen, der zytologisches Material enthält, optimiert, so daß die Zeit reduziert wird, die von dem motorisierten Objekttisch benötigt wird, der von dem Mikroskop der Station 110 verwendet wird, um von einem Bereich zum nächsten zu fahren.

Die in Fig. 1 gezeigten Bereiche des Objektträgers sind zur Erleichterung der Veranschau lichung vereinfacht. Tatsächlich hat ein Objektträger üblicherweise viel mehr Bereiche, als in Fig. 1 gezeigt ist. Zum Beispiel mißt ein typischer Objektträger etwa 75 mm × 25 mm, mit einem von rund 50 mm × 25 mm durch eine Probe belegten Bereich. Solch ein Objektträger enthält Bereiche von etwa 2,5 mm × 2,5 mm, was einen Gesamtbetrag von etwa 200 Bereichen für den Objektträger ergibt.

Die Bildeinfangvorrichtung 100 hat vorzugsweise die Form einer CCD-(ladungsgekoppeltes Element, Charge Couple Device)-artigen wissenschaftlichen Kamera mit einem 1K × 1K oder größerem Format und einem Klasse 3 oder besseren Sensor. Solch eine Kamera ist im Handel erhältlich unter dem Handelsnamen ES-1 von Kodak Corporation, Rochester, New York, USA, und ist ebenfalls erhältlich von Pulnix Amerika, Sunnyvale, Kalifornien, USA. Solch eine Kamera ist vorzugsweise charakterisiert durch einen aktiven Sensorbereich von 9 mm × 9 mm oder größer und mit einem Pixel-Zwischenraum von neun (9) Mikron oder kleiner und kann Bilder mit einer Rate von wenigstens 30 Bildern pro Sekunde einfangen, und kann einen digitalen Auslaß bei einer minimalen Rate von 30 Mhz bereitstellen. Das optische System ist zusammengestellt, um eine wirksame Pixelauflösung von etwa 2,4 Mikron bei der Probe bereitzustellen. Während diese Auflösung für die hier beschriebene bevorzugte Ausführungs form geeignet ist, kann sie für andere Anwendungen geändert werden. Die hier aufgeführten Beschreibungen sind für eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform veranschaulichend und können geändert werden. Zum Beispiel würde eine Kamera mit einem Format größer als 1K × 1K die Anzahl von Bildern verringern, die eingefangen werden, da jedes eingefangene Bild einen größeren Bereich des Objektträgers enthalten würde. Ein Pixel mit einem Abstand kleiner als 9 Mikron würde zu einer größeren Auflösung führen.

Die Kamera stellt ihren digitalen Auslaß einem Bilderfasser zur Verfügung, der so wirkt, daß die digitalen Daten, die von der Kamera erhalten werden, gespeichert werden. Der Bilderfasser verwendet vorzugsweise ein PCI-artiges Interface und ist durch eine Datentransfer-Rate von mindestens 50 Mhz charakterisiert. Vorzugsweise verwendet der Bilderfasser auch digitale Signalprozessierung zur Schattierungskorrektur und Fleckenfindung. Ein bevorzugter Bilderfasser hat die Form eines Data Raptor-artigen Bilderfassers, erhältlich von Bit Flow Corp., Woburn, Massachusetts, USA. In einer alternativen Ausführungsform kann der Bilder fasser verschiedene Bildverstärkungsfunktionen mittels spezialisierter Hardware-Einrichtungen ausführen, um eine Geschwindigkeitssteigerung über das Ausführen dieser Funktionen mit der Software bereitzustellen. Zum Beispiel kann der Bilderfasser mit spezieller Hardware konfiguriert sein, wie einem digitalen Signalprozessierungsstromkreis, um Histogrammkalku lationen auszuführen, ausgeführt in der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Software.

Die Durchmusterungsstation 110 hat vorzugsweise die Form eines Mikroskops unter Verwen dung eines motorisierten Objekttisches und einer motorisierten Fokussierung, die von dem Betrachter der Station mittels einer ergonomischen Einlaßvorrichtung, die einfache und schnelle Kontrolle des Objekttisches und des Fokussierens erlaubt, kontrolliert werden kann. Die Durchmusterungsstation kann ebenfalls unter Computerkontrolle oder unter kombinierter manueller und computerisierter Kontrolle betrieben werden. Die Durchmusterungsstation ist mit dem Kartographen 104 über eine serielle Verbindung verbunden und erhält von dem Bild erfasser positionale Informationen in Form von Koordinaten der Bereiche, die von dem Sta tionsbearbeiter betrachtet werden sollen. Eine bevorzugte Durchmusterungsstation ist erhält lich von AccuMed International, Chicago, Illinois, USA, unter dem Handelsnamen AcCell^TM Serie 2000.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Kartograph und die Bildeinfangvorrichtung in einem einzigen Gehäuse enthalten und der Kartograph ist mit der Durchmusterungsstation mittels eines lokalen Gebietsnetzwerks verbunden. Während weder die physikalische Struktur des Kartographen und der Bildeinfangvorrichtung noch die Art und Weise der Kopplung des Kartographen an die Durchmusterungsstation kritisch ist, erlaubt solch eine Anordnung dem Kartographen und der Bildeinfangvorrichtung eine physikalische Trennung von der Durch musterungsstation und erlaubt dem Kartographen, Informationen an eine Vielzahl von Durchmusterungsstationen zu übermitteln und zu erhalten. Alternative Anordnungen der Art und Weise, in denen der Kartograph und die Durchmusterungsstation gekoppelt sind, z. B. über eine direkte serielle Verbindung, sind den Fachleuten anhand der vorliegenden Beschreibung offensichtlich.

Ein Bearbeiter, der die Durchmusterungsstation 110 verwenden will, um einen Objektträger zu betrachten, führt den Objektträger oder eine Vielzahl von Objektträgern in einen Objektträger- Träger ein, der dann in ein Magazin eingeführt wird, das in der Durchmusterungsstation enthalten ist. Das System entnimmt den Objektträger aus dem Magazin und tastet mittels eines Strichmarkierungslesers eine Strichmarkierung ab, die an jedem Objektträger befestigt ist. Die Identität des Objektträgers, festgestellt durch die abgetastete Strichmarkierung, wird von dem System verwendet, um Koordinaten von dem Kartographen 104 zu erhalten. Der Objektträger wird dann von dem Magazin auf den Objekttisch transportiert, der dann in Übereinstimmung mit einem ersten Satz von Koordinaten, erhalten von dem Kartographen 104, positioniert wird.

Der Betrachter kann dann den Objektträger betrachten und unter Verwendung der vorstehend erwähnten ergonomischen Einlaßeinrichtung sowohl die Fokussierung als auch die Geschwindigkeit des Objektträgers kontrollieren. Falls gewünscht, kann der Bearbeiter die Bewegung des Objektträgers stoppen und die Bewegung erneut starten. Darüber hinaus kann der Betrachter einen manuellen Modus eingeben, bei dem die Kontrolle der Betrachtung des Objektträgers vollständig manuell ist und jeder Bereich des Objektträgers kann in der von dem Betrachter gewünschten Abfolge betrachtet werden. Zusätzliche Aspekte des Bearbeitens der Durchmusterungsstation sind in den folgenden US-Patentanmeldungen beschrieben:

"System for Symplifying the Implementation of Specified Functions", Serien-Nr. 08/529,188.

"Automated Specimen Handling System and Method for Sorting the Specimens", Serien-Nr. 08/528,789.

"Specimen Management System", Serien-Nr. 08/528,793.

Die durch den Kartographen 104 ausgeführten Funktionen sind im Flußdiagramm in Fig. 2 veranschaulicht. Vorzugsweise ist der Kartograph mit einem Software-Programm ergänzt, daß in einem Halbleiter, einer magnetischen oder einer ähnlichen Art von Speichereinrichtung gespeichert ist und mit einem allgemeinen Digitalcomputer ausgeführt wird. Wie in 202 zu sehen, erhält der Kartograph ein Bild von jedem Bereich des Objektträgers von dem Bildein fangblock 100 von Fig. 1 und bestimmt, welcher Bereich zytologisches Material enthält. Neue Bereichsgrenzen werden dann in der Art und Weise bestimmt, daß alles erkannte Material innerhalb der Bereiche eingeschlossen ist, während für den größten praktischen Umfang solche Bereiche des Objektträgers ausgeschlossen werden, die kein Material enthalten, das von den Regionen präsentiert wird. Bei 204 wird als nächstes die wirksamste Abfolge zur Präsentation des zytologisches Material enthaltenden Bereichs an den Zytotechnologen bestimmt. Bei 206 wird schließlich die positionale Information in Form einer Abfolge von Koordinaten an die Durchmusterungsstation 110 übermittelt.

Wie in Fig. 1 veranschaulicht, analysiert der Kartograph 104 jeden Bereich des Objektträgers 102 durch eine erste Unterteilung jeder Region in eine Vielzahl von Blöcken gleicher Größe, dargestellt durch gestrichelte Linien innerhalb der Region 112 und dann durch individuelles Analysieren jedes Bildelementes (Pixel) innerhalb jedes Blocks, dargestellt durch gestrichelte Linien innerhalb des Blocks 114. Vorzugsweise ist die Anzahl der Bereiche groß genug, so daß irgendein Bereich nicht mehr als ein Viertel des Bereichs von den 100% betragenden Sichtfeld eines 10X Durchmusterungsobjektivs belegt, das in der Durchmusterungsstation 110 verwendet wird. Jede Region wird vorzugsweise in eine 64×64 Matrix von Blöcken unterteilt, wobei jeder Block eine Matrix von 16×16 Pixel enthält. Die Kamera/Objektiv-Kombination der Bildeinfangvorrichtung 102 ist vorzugsweise ausgewählt, um eine nominale Auflösung von 2,5 Mikron an der Probe bereitzustellen, so daß die Erkennung aller Objekte größer als 5 Mikron im Durchmesser sichergestellt ist. Vorzugsweise ist der Kartograph mit einem Speicherprogramm, ausgeführt von einem allgemeinen Computer, ergänzt. Fig. 3, 4(a) und 4(b) veranschaulichen die Arbeitsweise des Kartographen in weiterem Detail.

Das Kartographen-Programm wird bei Schritt 302 und bei Schritt 304 eingefügt und eine Kern- und eine Zytoplasma-Schwelle werden von in einem Speicher gespeicherten Werten, verfügbar für den Kartographen, erhalten. Jede Schwelle setzt einen initialen Grauskalen- Intensitätswert fest, der verwendet wird, um gegen eine Grauskalen-Intensität der zu analysie renden Pixel zu vergleichen. Vorzugsweise wird eine Grauskala, repräsentiert durch 8 Bits (1 Byte) verwendet, um einen Bereich von 256 Grauskalenwerten von 0 bis 255 bereitzustellen. In diesem Bereich bedeutet ein Wert von 0 ein Pixel, das vollständig schwarz ist, und ein Wert von 255 bedeutet ein Pixel, das weiß oder klar ist. Vorzugsweise wird die Kernschwelle zu einer Grauskala von einem Anfangswert von 150 und die Zytoplasma-Schwelle zu einem Anfangswert von 200 gesetzt. In einer wie vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Anfangswerte der Kern- und Zytoplasma-Schwellen empirisch gesetzt und dann, basierend auf den Bilddaten, justiert. In einer anderen Ausführungsform werden die initialen Werte adaptiv von dem Bildhistogramm bestimmt. Der empirische Schritt führt dazu, rechnerisch einfacher und wirksamer zu sein, wenn das Bild korrekt abgestuft und skaliert wurde. Der adaptive Schritt gibt eine bessere Darstellung, wenn das Bild korrekt abgestuft, aber nicht skaliert wurde. Ein Pixel mit einer Grauwert-Intensität unterhalb der Kernschwelle kann repräsentativ für Kernmaterial sein, und ein Pixel mit einer Grauwert-Intensität oberhalb der Kernschwelle und unterhalb der Zytoplasmaschwelle kann repräsentativ für Zytoplasmamate rial sein. Ein Pixel mit einer Grauwert-Intensität oberhalb der Zytoplasmaschwelle wird von dem Kartographen entweder als Nicht-Kern oder Nicht-Zytoplasmamaterial bestimmt.

Bei 306 wird der zu bewertende Bereich des Bildes, erhalten von dem Bilderfasser, an den Kartographen überführt und die Abstufungskorrektur des Bildes wird durchgeführt, um die Uneinheitlichkeit in der Ausleuchtung des Bildes zu korrigieren, die aufgrund einer Vielzahl von Faktoren einschließlich Defekten oder Mängeln in der Kamera auftreten können. Die Abstufungskorrektur wird durchgeführt durch Erzeugung einer Pixel-Korrekturkarte vor der Einleitung der Kartographen-Routine, die einen Korrekturwert entsprechend jedem Pixel in dem Bilderfasser enthält. Die Pixel-Korrekturkarte wird erzeugt durch Abnahme eines Bildes mit dem Bilderfasser von einem sauberen, unbenutzten Objektträger. Das resultierende Bild, von dem von den Pixeln erwartet wird, daß sie jeder einen Grauskalen-Wert von 255 haben, wird dann analysiert und die Pixel-Karte wird erzeugt, so daß jeder Pixel einen korrespondie renden Korrektionswert besitzt, der, wenn er zu dem Wert des Pixels in dem Bild von dem unbenutzten Objektträger zugefügt wird, in einem Grauskalen-Wert von 255 resultiert. Durch führen des Abstufungskorrekturschritts, wie zu sehen bei 306, erfordert die Zugabe jedes Pixel-Korrekturwerts zu dem entsprechenden Pixel.

Bei den Schritten 308 und 310 werden die initialen Kern- und Zytoplasmaschwellen ausge richtet, um für jedes Hintergrundmaterial zu korrigieren, wie Schleim auf der Probe, der die Analyse der Pixel beeinflussen kann. Die Einstellung wird vorzugsweise durchgeführt durch Kalkulieren eines Histogramms von den Grauskalen-Werten der Pixel in dem in Frage kom menden Bereich. Der Grauskalen-Wert mit dem höchsten Vorkommen in dem Histogramm wird bei Schritt 308 als die Variable MAX bezeichnet, und bei Schritt 310 werden die Kern- und Zytoplasmaschwellen in Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen eingestellt:

Kernschwelle = (Kernschwelle + MAX) - 255 (1)

Zytoplasmaschwelle = (Zytoplasmaschwelle + MAX) - 255 (2).

In den vorstehenden Gleichungen (1) und (2) ist der Wert 255 der maximale Wert (weiß) in dem benutzten Grauwert.

Bei Schritt 312 werden der Kernpixelwert (SUMN) und ein Zytoplasmapixelwert (SUMC) in Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen kalkuliert:

SUMN = L * Kernschwelle (3)

SUMC = M * Zytoplasmaschwelle (4).

In den vorstehenden Gleichungen (3) und (4) entsprechen die Werte L und M einem Filter, der vorzugsweise verwendet wird, um individuelle Pixel als Funktion der umgebenden Pixel zu analysieren. Fig. 5 der Zeichnungen zeigt eine bevorzugte Form des verwendeten Filters, um solch eine Funktion durchzuführen. In Fig. 5 ist eine Matrix von 25 Pixel gezeigt, wobei der in Frage kommende Pixel im Zentrum der Matrix gezeigt und durch das Zahlensymbol "1" bezeichnet ist. Die den in Frage kommenden Pixel direkt umgebenden acht Pixel sind ebenfalls durch das Zahlenzeichen "1" bezeichnet und repräsentieren wie bei dem in Frage kommenden Pixel, Pixel mit Grauskalen-Intensitäten unter der Kernschwelle und repräsentieren daher Kernmaterial. Die 16 Pixel in der Peripherie der Matrix, die durch das Zahlenzeichen "-1" bezeichnet sind, repräsentieren Pixel mit Grauskalen-Intensitäten, die zwischen den Kern- und Zytoplasmaschwellen liegen und daher Zytoplasmamaterial entsprechen. Daher bestimmt der in Fig. 5 gezeigte Filter, hier als ein "Tophat-Filter" bezeichnet, einen Pixel, der Kernmaterial repräsentiert, wenn der in Frage kommende Pixel eine Grauskalen-Intensität geringer als die Kernschwelle besitzt, und wenn die acht unmittelbar umgebenden Pixel ebenfalls eine Grauskalen-Intensität unter der Kernschwelle besitzen, und wenn die 16 Pixel, die unmittelbar die vorstehend erwähnten acht Pixel umgeben, eine Grauskalen-Intensität zwischen den Kern- und Zytoplasmaschwellen besitzen.

Der Wert L, wie in Gleichung (3) verwendet, zeigt die Zahl der Pixel in dem Tophat-Filter an, die das Kernmaterial repräsentieren, das den in Frage kommenden Pixel umgibt. Daher gleicht L in dem Tophat-Filter von Fig. 5 dem Wert acht (8). Der Wert M, wie in Gleichung (4) ver wendet, zeigt die Anzahl der Pixel in dem Tophat-Filter an, die Zytoplasmamaterial repräsen tieren, das in dem Tophat-Filter voll Fig. 5 gleich dem Wert 16 ist. Wenn die Werte SUMN und SUMC bestimmt sind, wird jeder Block in dem Frage kommenden Bereich individuell analysiert, wie bei 314 zu sehen ist, in einer Art und Weise, die genauer in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt ist.

Bei 400 wird die Anzahl der Pixel in dem Block, die eine Grauskalen-Intensität größer als die Kernschwelle (N) besitzen, bestimmt und bei Schritt 402 wird der Wert N mit einem empirisch bestimmten Bereich verglichen, der z. B. einen Wert 5 als Minimum und einen Wert 250 als Maximum besitzt. Der Vergleich bei Schritt 402 stellt vorzugsweise eine schnelle und anfängliche Bestimmung bereit, ob der in Frage kommende Block eine weitere Analyse erfor dert, um das Vorkommen von zu betrachtendem Probenmaterial zu bestimmen. Falls die Anzahl der Pixel in dem Block, die geringer sind als die Kernschwelle, geringer als 5 ist, dann ist der Block bestimmt als frei von zellulärem Material. Falls die Anzahl der Pixel in dem Block, die geringer sind als die Kernschwelle, größer ist als 250, dann ist der Block bestimmt als Material, das anderes als isoliertes zelluläres Material enthält. In jeder dieser Situationen wird keine weitere Analyse der Pixel in dem Block durchgeführt und der Block ist nicht unter den Blöcken, die von einem Betrachter an der Durchmusterungsstation 110 betrachtet werden. Bei 404 wird dem Block ein Wert von 0 zugewiesen und es wird die Analyse des nächsten Blocks durchgeführt. Der geringere Wert (5) dieses Bereiches ist vorzugsweise ausgewählt, um Blöcke von der weiteren Analyse auszuschließen, die einige Pixel enthalten können, her vorgerufen durch Staub oder andere Arten von nicht-zellulärem Material, die unter der Kern schwelle liegen, aber die frei von zellulärem Material sind. Der höhere Wert (250) in diesem Bereich wird vorzugsweise ausgewählt, um Blöcke von der weiteren Analyse auszuschließen, die anderes als zelluläres Material enthalten, wie Markierungen auf dem Objektträger, die eine solche geringe Transmission von Licht durch den Objektträger erlauben, so daß eine weitere Analyse des Materials verhindert wird.

Falls N innerhalb des Bereichs, festgesetzt bei Schritt 402, liegt, dann wird am Anfang von Schritt 408 jeder Pixel des in Frage kommenden Blocks individuell analysiert und eingeteilt als in einer von vier Kategorien liegend. Falls der in Frage kommende Pixel die Kriterien bei 414 erfüllt, dann wird der Pixel anfänglich bestimmt als in Kategorie 1 liegend und eine zusätzliche Analyse wird bei den Schritten 420, 424 und 428 durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Pixel in Kategorie 2, 3 oder 4 fällt. Pixel, die eventuell als in Kategorie 1 liegend bestimmt wurden, sind solche Pixel, von denen angenommen wird, daß sie Kernmaterial repräsentieren. Pixel, die eventuell bestimmt wurden als in Kategorie 2 liegend, sind solche Pixel, von denen angenommen wird, daß sie oberflächliche Plattenepithelzellen repräsentieren. Pixel, die eventuell bestimmt wurden als in Kategorie 3 liegend, sind solche Pixel, von denen angenommen wird, daß sie zytoplasmatische Überlappungen in der Probe repräsentieren. Pixel, die eventuell als in Kategorie 4 liegend bestimmt wurden, sind solche Pixel, von denen angenommen wird, daß sie ein Artefakt, wie Staub, Bläschen oder Kratzer oder auch biologisches Material, das nicht von Interesse ist, repräsentieren. Proben enthalten zum Bei spiel Zellfragmente als auch intakte Zellen. Die ersteren sind im allgemeinen nicht von Inter esse. Gleichermaßen sind einige Laboratorien nicht interessiert an Bakterien, Hefen, Pilzen und ähnlichen Objekten, die in Proben Vorkommen, die auf das Vorkommen von Krebs durchmustert werden. Die Unterscheidung zwischen den Kategorien 2, 3 und 4 sind nur von Nutzen während des Testens der Routine und werden nicht verwendet zur Bestimmung, ob der in Frage kommende Block zu betrachtendes zelluläres Material, wie z. B. zelluläres Material enthält, das eine Betrachtung durch den Zytotechnologen verlangt. Falls irgendein Pixel in dem in Frage kommenden Block als in Kategorie 1 liegend bestimmt wird, wird der Block als einer der Blöcke einbezogen, der in dem Leitwegpfad dem Zytotechnologen zur Betrachtung an der Durchmusterungsstation 110 präsentiert wird.

Bei Schritt 408 wird der Grauskalen-Wert des in Frage kommenden Pixels mit der Kern schwelle verglichen, und falls der Grauskalen-Wert nicht niedriger ist, als die Kernschwelle, fahrt die Routine fort, den nächsten Pixel zu analysieren. Andernfalls wird bei Schritt 412 ein Skalar-Produkt für die Filterhöhe (filter top) (T) durch Zufügen der Grauskalen-Intensität des in Frage kommenden Pixels mit den umgebenden 8 Pixeln erzeugt. Der Wert T wird bei Schritt 414 mit einem Filtertop-Schwellenwert verglichen, und falls T nicht größer ist als der Filtertop- Schwellenwert, fährt die Routine fort zum nächsten Pixel. Der Filtertop-Schwellenwert wird vorzugsweise erzeugt in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:

Filtertop-Schwellenwert = Pixel-Grauskalenwert * M * 1,075 (5)

wobei 1,075 ein vorbestimmter Skalierungsfaktor ist. Falls bei 414 T größer ist als der Filter top-Schwellenwert, dann wird bei 416 der in Frage kommende Block der Wert 1 zugewiesen und bei 418 wird ein Filter-Randwert (B) durch Zufügen der Intensität des in Frage kommen den Pixels mit den 16 Pixeln an der Peripherie des Filters erzeugt. Die Routine fährt in Fig. 4(b) fort, wobei bei 420 der Filter-Randwert (B) mit der Zytoplasma-Pixel-Schwelle (SUMC) verglichen wird, und falls B nicht größer ist als SUMC, fährt die Routine zum nächsten Pixel fort. Andernfalls wird bei Schritt 422 der in Frage kommende Pixel der Kategorie 2 zugewie sen, und bei Schritt 424 wird B überprüft, um zu bestimmen, ob es innerhalb des Bereichs liegt, festgesetzt durch SUMC und SUMN. Falls B außerhalb dieses Bereichs liegt, fährt die Routine zu dem nächsten Pixel fort. Andernfalls wird der in Frage kommende Pixel bei Schritt 426 der Kategorie 3 zugewiesen; bei Schritt 428 bestimmt die Routine, ob der Kontrastwert zwischen den End- und Randwerten geringer ist als der vorbestimmte Schwellenwert, ausgewählt als ein Wert von 1,3, und falls nicht, dann fährt die Routine zu dem nächsten Pixel fort. Andernfalls wird der in Frage kommende Pixel der Kategorie 4 zugewiesen. Wenn alle Pixel analysiert sind, wird die Anzahl der Pixel in Kategorie 1 bei 432 bestimmt.

Bei Schritt 434 wird die Abtastgeschwindigkeit für den in Frage kommenden Block bestimmt. Der Kartograph bestimmt vorzugsweise die Abtastgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit zu dem in Frage kommenden Block, mit der der Mikroskop-Objekttisch unter dem Objektiv bewegt wird, als eine Funktion der Anzahl von Pixeln mit zu betrachtendem zellulären Mate rial. Mit anderen Worten wird die Anzahl der Pixel in Kategorie 1 bestimmt. Diese bevorzugte Eigenschaft ergibt Blöcke, von denen ermittelt wurde, daß sie wenig zu betrachtendes zelluläres Material enthalten, um schneller abgetastet zu werden als die Blöcke, von denen ermittelt wurde, daß sie mehr zu betrachtendes zelluläres Material enthalten.

Die Abtastgeschwindigkeit wird ermittelt als eine Funktion der Zeit, erforderlich für einen Zytotechnologen, um das Sichtfeld visuell abzutasten, und um sicher zu sein, daß alle Objekte in dem Sichtfeld erkannt wurden. Die Abtastgeschwindigkeit wird ermittelt als eine Funktion eines solches Bereichs und als die Anzahl der Pixel, von denen bestimmt ist, daß sie zu betrachtendes zelluläres Material repräsentieren, als auch die Verteilung der Pixel innerhalb der Kachel. Daher wird der Bereich, der mehr zytologisches Material enthält, langsamer abge tastet, als die Bereiche, die weniger zytologisches Material enthalten, so daß dem Zytotechno logen mehr Zeit zur Analyse eines Bereiches zur Verfügung steht, der eine große Menge von zytologischem Material enthält. Die Anzahl der Pixel in jedem Block wird repräsentiert durch die Zahl S, wie ermittelt bei Schritt 432. Die Gleichung (6) zeigt die Art und Weise, in der die Abtastgeschwindigkeit berechnet wird:

wobei N die Anzahl der Kartenpixel in der Kachel ist,
S_i der Kartenpixelwert ist, und
d_i die Entfernung von dem Pixel zum Zentrum der Kachel ist.

Die vorstehende Gleichung erzeugt vorzugsweise eine Abtastgeschwindigkeit, die der Anzahl von Pixeln mit zu betrachtendem zellulären Material entspricht, das aber immer noch innerhalb eines zuvor bestimmten Bereichs liegt, um eine entsprechende Betrachtungszeit sicherzustellen. Die Betrachtungszeit besitzt ebenfalls ein maximales Limit, um überlange Betrachtungszeiten zu verhindern.

Wenn alle Bereiche des Objektträgers wie vorstehend beschrieben analysiert sind, um das Vorkommen und die Lage des zytologischen Materials auf dem Objektträger zu bestimmten, erzeugt der Kartograph bei Schritt 435 Kacheln, die jede ein Sichtfeld für die Durchmusterungsstation zur Betrachtung des zytologischen Materials durch einen Zytotech nologen repräsentieren. Vorzugsweise werden vier Sätze von Kacheln erzeugt, wobei zwei Sätze der Kacheln zum Betrachten der Kacheln in einem ersten vertikalen Muster erzeugt werden und zwei Sätze zum Betrachten der Kacheln in einem ersten horizontalen Muster erzeugt werden. Von den zwei Sätzen der Kacheln, die zum ersten vertikalen Betrachten erzeugt wurden, entspricht ein Satz dem Sichtfeld, erzeugt durch eine 10fache Vergrößerung an der Durchmusterungsstation, und ein zweiter Satz entspricht dem Sichtfeld, erzeugt durch eine 20fache Vergrößerung an der Durchmusterungsstation. Eine 10fache Vergrößerung ent spricht einem kreisförmigen Sichtfeld von etwa 2,2 mm im Durchmesser und eine 20fache Vergrößerung entspricht einem kreisförmigen Gesichtsfeld von etwa 1,1 mm im Durchmesser. Jede kreisförmige Kachel ist vorzugsweise kleiner als das Sichtfeld für eine ausgewählte Vergrößerung. Zum Beispiel kann eine kreisförmige Kachel 200 Mikron kleiner sein als das Sichtfeld für eine ausgewählte Vergrößerung. Alternativ kann jede der Kacheln die Form eines Quadrats mit Seitenlängen von z. B. etwa 1,56 mm annehmen. Während entweder kreisförmige oder quadratische Kacheln vorteilhaft genutzt werden können, ist von kreisförmigen Kacheln gefunden worden, daß sie eine geringere Anzahl von Kacheln benötigen, als quadratische Kacheln, um das zu betrachtende Material auf dem Objektträger abzudecken, wobei die Sichtfelder, die dem Zytotechnologen präsentiert werden, vermindert sind. Ähnliche Sätze werden für das erste horizontale Betrachten erzeugt. Daher kann der Zytotechnologe eine von zwei Vergrößerungen zur Betrachtung der Kacheln in entweder einem ersten horizontalen oder einem ersten vertikalen Betrachtungsmuster auswählen. Fig. 6(a) zeigt ein Beispiel eines ersten horizontalen Betrachtungsmusters und Fig. 6(b) zeigt ein Beispiel eines ersten vertikalen Betrachtungsmusters. Während die dem Zytotechnologen präsentierten Sichtfelder von einem horizontalen oder vertikalen Muster abweichen, gleicht der Gesamtpfad, der benutzt wird, um dem Betrachter die Kacheln in einem ersten horizontalen Muster zu präsentieren, einem Schlangenlinienpfad, der sich horizontal von einem Ende des Objektträgers zum anderen bewegt. Ähnlich gleicht das erste vertikale Muster einem Schlangenlinienpfad, der sich vertikal von einem Ende des Objektträgers zu dem anderen mit leichten Abweichungen bewegt.

Die Erzeugung von Kacheln wird vorzugsweise in der Art und Weise ausgeführt, um sämt liches identifiziertes zu betrachtendes Material mit einer möglichst geringen Anzahl von Kacheln und einem möglichst geringen Abstand zu bedecken, um zwischen den Kacheln hin- und herzubewegen. Vorzugsweise sind die Kacheln so positioniert, daß das zu betrachtende Material in dem Zentrum der Kachel positioniert ist. Wie in Fig. 1 zu sehen, können die Kacheln abgetrennt sein, um das zu betrachtende Material zu bedecken, das durch eine einzelne Kachel bedeckt sein kann. Kacheln können sich ebenfalls überlappen (wie in Fig. 1 zu sehen), um das zu betrachtende Material abzudecken, das mehrere Kacheln benötigt, um das Material abzudecken. Vorzugsweise vermindern bedeckende Kacheln die Entfernung von einer Kachel zur anderen, die erforderlich sind, um verschiedenes Material dem Zytotechnologen zu präsentieren. Zum Beispiel, wie in Fig. 7 gezeigt, werden die Kacheln 701, 702 und 703 in einer ersten horizontalen Weise erzeugt, so daß sie sich überlappen, um das Material, zu sehen bei 704, abzudecken. Vorzugsweise muß das Sichtfeld nur von links nach rechts geringfügig bewegt werden, um drei Sichtfelder zu präsentieren, um das Material 704 in seiner Gesamtheit zu betrachten. Darüber hinaus erzeugt die Überlappung eine Kontinuität für das Sichtfeld, um die Analyse durch den Zytotechnologen weiter zu vereinfachen. Eine fokale Position für jede Kachel ist ebenfalls in einer Art und Weise erzeugt, die vorzugsweise den Kontrast und den räumlichen Frequenzinhalt des Bildes maximiert.

Vorzugsweise werden die vier Sätze von Kacheln in einer Textdatei gespeichert und die Koordinaten, die durch den Kartographen an die Durchmusterungsstation übermittelt werden, beinhalten vier Werte. Zwei Werte bezeichnen eine Startposition in dem Bereich, der betrachtet werden soll, ein Wert definiert eine fokale Position zum Fokussieren der Mikroskop-Objektive in dem Bereich, der betrachtet werden soll, und ein Wert ist ein Abtastgeschwindigkeitswert, der bestimmt, wie schnell der Objekttisch unter dem Objektiv in dem Bereich bewegt werden soll, der betrachtet werden soll.

Zum Betrachten des Objektträgers lädt der Zytotechnologe eine Kassette mit einem oder meh reren Objektträgern, die durch den Kartographen analysiert worden sind, wählt eine Vergröße rung aus und informiert die Durchmusterungsstation durch Eingabe eines geeigneten Kom mandos durch ein Bedienungspult auf der Durchmusterungsstation von dem gewünschten Betrachtungsmuster (horizontal oder vertikal). Die Kassette wird in geeigneter Weise in die Durchmusterungsstation eingeführt, die einen Objektträger auswählt und den Identifikations code auf dem Objektträger in Form eines Strichcodes liest. Die Durchmusterungsstation bestimmt das Sichtfeld entsprechend der ausgewählten Vergrößerung und sucht dann ein elek tronisches Verzeichnis auf die Anwesenheit eines Identifikationscodes auf dem Objektträger ab. Falls das elektronische Verzeichnis den Identifikationscode enthält, verwendet die Durchmusterungsstation die Information, um eine Textdatei zu erhalten, enthaltend den Satz der Kacheln entsprechend der Vergrößerung und dem gewünschten Durchmusterungsmuster, der von dem Zytotechnologen ausgewählt wurde.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Kartograph jeden Bereich auf dem Objektträ ger in der Art und Weise gezeigt in den Schritten der Zeichnungen durch Schritt 434 analysie ren. Dann kann der Kartograph aufgrund einer Anfrage von der Durchmusterungsstation für Kacheln entsprechend einer bestimmten ausgewählten Vergrößerung und Betrachtungsmuster die entsprechenden Kacheln und Leitwegmuster entsprechend der ausgewählten Vergrößerung und Betrachtungsmuster erzeugen. Dieses Verfahren kann in einem geringfügigen Verzögern resultieren, während der Kartograph die Kacheln und Leitwegmappe erzeugt, würde aber die Menge des Speichers reduzieren, der benötigt wird, um die Dateien, enthaltend die vier Sätze von Kacheln entsprechend den zwei Vergrößerungen und zwei Betrachtungsmustern zu spei chern.

Die spezifischen Mechanismen und Verfahren, die hier beschrieben wurden, sind nur eine Veranschaulichung einer Anwendung der Prinzipien der Erfindung. Zahlreiche Modifikationen können hinsichtlich der beschriebenen Verfahren und der Mittel durchgeführt werden, ohne von dem Gedanken und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Ein zytologisches Probenanalysiersystem, umfassend:
Einrichtungen, die auf ein Bild eines Bereichs einer zytologischen Probe reagieren, zur Bestimmung, ob der Bereich ein zu betrachtendes zytologisches Material enthält,
Einrichtungen, die auf das zu betrachtende zytologische Material enthaltende Bild reagieren, zum Speichern von Koordinaten, die die Lage des Bildes auf der zytologischen Probe anzei gen, und
Einrichtungen, die auf eine Vielzahl der gespeicherten Koordinaten reagieren, die jede eine Lage auf der zytologischen Probe für ein entsprechendes Bild anzeigen, zur Erstellung eines Leitwegpfads, der die für einen Betrachter der zytologischen Probe benötigte Zeit zum Betrachten jedes Bildes, das eine zu betrachtende Probe enthält, minimiert.

2. Zytologisches Probenanalysiersystem nach Anspruch 1, wobei die Einrichtungen zur Bestimmung der Bereiche, die ein zu betrachtendes zytologisches Material enthalten, Einrich tungen zur individuellen Analyse jedes Pixels in jedem der Bilder umfassen, um zu ermitteln, ob das Bild ein zu betrachtendes zytologisches Material enthält.

3. Zytologisches Probenanalysiersystem nach Anspruch 2, wobei die Einrichtungen zur individuellen Analyse jedes Pixels in jedem der Bilder zur Bestimmung, ob jedes Bild ein zu betrachtendes zytologisches Material enthält, umfassen:
Einrichtungen zur Unterteilung jedes der Bilder in eine Vielzahl von Blöcken, von dem jeder eine Vielzahl von Pixeln enthält, und
Einrichtungen zur individuellen Auswahl eines der Blöcke und zur individuellen Analyse jedes Pixels in dem ausgewählten Block und zur Einteilung des Blocks in eine einer Mehrzahl voll vorbestimmten Kategorien als eine Funktion der Analyse der Pixel des Blocks.

4. Zytologisches Probenanalysiersystem nach Anspruch 3, wobei die Einrichtungen zur individuellen Auswahl eines der Blöcke und zur individuellen Analyse jedes Pixels in dem ausgewählten Block und zur Einteilung des Blocks in eine einer Vielzahl von vorbestimmten Kategorien als ein Funktion der Analyse der Pixel des Blocks, umfassen:
Einrichtungen zur Erstellung eines Kern-Schwellenwerts, der einen Grau-Skalenwert in einem Bereich von Grau-Skalenwerten anzeigt,
Einrichtungen zur Erzeugung eines Zytoplasma-Schwellenwerts, der einen Grau-Skalenwert in einem Bereich der Grau-Skalenwerte anzeigt, und
wobei jeder der Pixel individuell analysiert wird als eine Funktion der Kern- und Zytoplasma- Schwellenwerte.

5. Zytologisches Probenanalysiersystem nach Anspruch 4, weiter umfassend Einrichtun gen, die auf zytologisches Material in dem Bild reagieren zur Erzeugung eines Abtast geschwindigkeitswerts, der die Geschwindigkeit anzeigt, mit der das Bild durch den Betrachter betrachtet wird.

6. Zytologische Probenanalysiersystem nach Anspruch 5, wobei der Abtastgeschwindig keitswert als eine Funktion der Menge des zytologischen Materials, enthalten in dem Bild, erzeugt wird.

7. Zytologisches Probenanalysiersystem nach Anspruch 1, weiter umfassend Einrichtun gen, die auf zytologisches Material in dem Bild reagieren zur Erzeugung eines Abtastge schwindigkeitswerts, der die Geschwindigkeit anzeigt, mit der das Bild durch den Betrachter betrachtet wird.

8. Zytologisches Probenanalysiersystem nach Anspruch 7, wobei der Abtastgeschwin digkeitswert als eine Funktion der in dem Bild enthaltenden Menge von zytologischem Mate rial erzeugt wird.

9. Zytologisches Probenanalysiersystem nach Anspruch 1, wobei die gespeicherten Koordinaten als eine Funktion von mindestens einer ersten Vergrößerung, auswahlbar zum Betrachten des Materials durch ein Mikroskop erzeugt werden.

10. Zytologisches Probenanalysiersystem nach Anspruch 4, wobei die gespeicherten Koordinaten als eine Funktion von mindestens einer ersten Vergrößerung auswählbar zum Betrachten der zytologischen Probe durch ein Mikroskop erzeugt werden.

11. Vorrichtung zum Kontrollieren des Sichtfeldes eines Mikroskops, umfassend:
Einrichtungen zur Gewinnung mehrfacher Bilder einer Probe,
Einrichtungen zum Analysieren jedes der Bilder, um zu bestimmen, ob jedes der Bilder Material von Interesse enthält und zum Speichern von Koordinaten, die die Bilder, die Material von Interesse enthalten, anzeigen,
Einrichtungen, die auf die gespeicherten Koordinaten reagieren, zur Bestimmung eines opti malen Betrachtungspfads, um die Bilder zu betrachten, und
Einrichtungen, die auf eine Anforderung des Mikroskops reagieren, zur Übertragung einer Abfolge der gespeicherten Koordinaten an das Mikroskop, wobei die Abfolge den optimalen Betrachtungspfad definiert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Einrichtungen zur Analyse jedes der Bilder, ob jedes der Bilder Material von Interesse enthält, und zum Speichern von Koordinaten, die die Bilder anzeigen, die Material von Interesse enthalten, Einrichtungen zur individuellen Analyse jedes Pixels in jedem der Bilder umfassen, um zu bestimmen, ob das Bild Material von Interesse enthält.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Einrichtungen zur Analyse jedes der Bilder, ob jedes der Bilder Material von Interesse enthält, und zum Speichern von Koordinaten, die die Bilder anzeigen, die Material von Interesse enthalten, umfassen:
Einrichtungen zur Unterteilung jedes der Bilder in eine Vielzahl von Blöcken, von denen jeder eine Vielzahl von Pixeln enthält, und
Einrichtungen zur individuellen Auswahl eines der Blöcke und zur individuellen Analyse jedes Pixels in dem ausgewählten Block, und zur Einteilung des Blocks in eine einer Mehrzahl von vorbestimmten Kategorien als eine Funktion der Analyse jedes der Pixel des Blocks.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Einrichtungen zur individuellen Auswahl eines der Blöcke und zur individuellen Analyse jedes Pixels in dem ausgewählten Block, und zur Einteilung des Blocks in eine einer Mehrzahl von vorbestimmten Kategorien als eine Funktion der Analyse jedes der Pixel des Blocks umfassen:
Einrichtungen zur Erzeugung eines Kern-Schwellenwerts, der einen Grau-Skalenwert im Bereich von Grau-Skalenwerten anzeigt,
Einrichtungen zur Erzeugung eines Zytoplasma-Schwellenwerts, der einen Grau-Skalenwert im Bereich von Grau-Skalenwerten anzeigt, und
wobei jedes der Pixel individuell analysiert wird als eine Funktion der Kern- und Zytoplasma- Schwellenwerte.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, weiter umfassend Einrichtungen zum Ausgleichen von Schwankungen in der Beleuchtung der Bilder.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Blöcke im wesentlichen von rechtwinkliger Gestalt sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei jeder der Blöcke 256 Pixel umfaßt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei jedes der Bilder 4096 Blöcke umfaßt.

19. Ein zytologischer Probenanalysator, umfassend:
einen Bildanalysierer, der bestimmt, ob ein Bereich einer zytologischen Probe zu betrachtendes zytologisches Material enthält, und der Koordinaten speichert, die die Lage des Bildes auf der zytologischen Probe anzeigen, und
einen Router, der als eine Funktion der gespeicherten Koordinaten, die jede die Lage auf der zytologischen Probe für ein entsprechendes Bild anzeigen, einen Leitwegpfad erzeugt, der die Abfolge, in der Bilder entsprechend den gespeicherten Koordinaten, die von einem Betrachter der zytologischen Probe betrachtet werden, definiert, und der die Zeit minimiert, die von einem Betrachter der zytologischen Probe benötigt wird, um jedes der Bilder, das eine zu betrachtende Probe enthält, zu betrachten.

20. Ein zytologischer Probenanalysator, umfassend:
eine Kamera, die digitale Daten erzeugt, die ein von der Kamera eingefangenes Bild anzeigen,
eine Speichervorrichtung, gekoppelt an die Kamera, die die digitalen Daten speichert,
ein Bildanalysierer, der bestimmt, ob ein von der Kamera eingefangenes Bild eines Bereichs einer zytologischen Probe ein zu betrachtendes zytologisches Material enthält, und der Koor dinaten speichert, die die Lage des Bildes auf der zytologischen Probe anzeigen, und der die Kamera veranlaßt, ein Bild eines anderen Bereichs der zytologischen Probe einzufangen,
ein Router, der als eine Funktion der gespeicherten Koordinaten, die jede die Lage auf der zytologischen Probe für ein entsprechendes Bild anzeigen, einen Leitwegpfad erzeugt, der die Abfolge, in der Bilder entsprechend den gespeicherten Koordinaten, die von einem Betrachter der zytologischen Probe betrachtet werden, definiert, und der die Zeit minimiert, die für einen Betrachter der zytologischen Probe benötigt wird, um Bereiche der Probe entsprechend jedem der Bilder, die eine zu betrachtende Probe enthält, zu betrachten, und
eine Durchmusterungsstation, die ein Mikroskop mit einem motorisierten Objekttisch ver wendet, der auf Koordinaten, erhalten von dem Router, reagiert, und die die Bereiche des Objektträgers entsprechend den gespeicherten Koordinaten in der Abfolge, bestimmt durch den Router präsentiert.

21. Zytologischer Probenanalysator nach Anspruch 20, weiter umfassend eine Vielzahl von Durchmusterungsstationen, die alle ein Mikroskop mit einem motorisierten Objekttisch verwenden, wobei jede der Durchmusterungsstationen umfaßt:
Einrichtungen zur Übermittlung der Probenidentifikationsinformation an den Router, und
Einrichtungen, die auf Koordinaten entsprechend den Probenidentifikationsinformationen erhalten von dem Router reagieren, zur Veranlassung des motorisierten Objekttisches zur Reaktion auf die erhaltenen Koordinaten, um die Bereiche des Objektträgers entsprechend den erhaltenen Koordinaten zu repräsentieren.

22. Ein zytologischer Probenanalysator, umfassend:
Einrichtungen zur Erhaltung mehrfacher Bilder einer Probe,
Einrichtungen zur Erzeugung einer Vielzahl von Unterfeldern von jedem der Bilder,
Einrichtungen zur Analyse jedes Unterfeldes von jedem Bild, um zu bestimmen, welches der Unterfelder zytologisches Material von Interesse zur weiteren Betrachtung durch einen Betrachter enthält,
Einrichtungen zur Erzeugung einer Vielzahl von Sichtfeldern zur Betrachtung durch den Betrachter durch ein Mikroskop, wobei die Sichtfelder so angeordnet sind, daß sie das gesamte zytologische Material von Interesse umgrenzen, um die Unterfelder auszuschließen, die kein zytologisches Material von Interesse enthalten, und um die Anzahl der Sichtfelder zu minimieren, die benötigt werden, um das gesamte zytologische Material von Interesse zu betrachten.

23. Zytologischer Probenanalysator nach Anspruch 22, wobei der Bereich von jedem der Sichtfelder als eine Funktion eines visuellen Gesichtsfeldes bestimmt ist, ausgewählt für das Mikroskop.

24. Zytologischer Probenanalysator nach Anspruch 23, weiter umfassend Einrichtungen zur Erzeugung eines Leitwegpfades, der jedes der Sichtfelder für den Betrachter in einer Abfolge präsentiert, die den Zeitraum minimiert, der erforderlich ist, um jedes der Sichtfelder dem Betrachter zu repräsentieren.

25. Zytologischer Probenanalysator nach Anspruch 22, weiter umfassend Einrichtungen zur Erzeugung eines Leitwegpfads, der jedes der Sichtfelder für den Betrachter in einer Abfolge präsentiert, die den Zeitraum mimiert, der erforderlich ist, um jedes der Sichtfelder dem Betrachter zu repräsentieren.