DE20221624U1

DE20221624U1 - Virtuelles Mikroskop

Info

Publication number: DE20221624U1
Application number: DE20221624U
Authority: DE
Original assignee: Charite Universitaetsmedizin Berlin
Current assignee: Charite Universitaetsmedizin Berlin
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2012-06-01

Abstract

Virtuelles-Mikroskop-System mit
a. von einem Bildaufnahmesystem bereitgestellten oder anderweitig importierten digitalen Bilddaten (31) eines Präparates in der höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und dem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt des Präparates,
b. einem Serversystem (2) mit
– einer Software (231) zur Erzeugung eines Virtuellen Schnittes (212) in der höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und dem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt des Präparates aus den digitalen Bilddaten (31) des Präparates,
– einer Software (232) zur Bildbearbeitung des Virtuellen Schnittes (212) und
– einer Speichereinrichtung (21) zur Speicherung des Virtuellen Schnittes (212) in einer Falldatenbank (222), und
c. mindestens einem Clientsystem (1) mit einer Anwendersoftware (11) zur Darstellung von durch einen Anwender (13) auswählbaren Daten eines auswählbaren Virtuellen Schnittes (212), wobei ein durch den Anwender (13) ausgewählter Bildbereich des ausgewählten Virtuellen Schnittes (212) jeweils aktuell angefordert und dargestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
alle Daten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Virtuelles-Mikroskop-System mit von einem Bildaufnahmesystem in einer vorgebbaren Vergrößerung und in einem vorgebbaren Ausschnitt gescannten oder anderweitig importierten digitalen Bilddaten eines Präparates, einem Serversystem mit einer Software zur Erzeugung eines Virtuellen Schnittes des Präparates aus den von dem Bildaufnahmesystem bereitgestellten oder anderweitig importierten digitalen Bilddaten des Präparates, einer Software zur Bildbearbeitung des Virtuellen Schnittes und einer Speichereinrichtung zur Speicherung des Virtuellen Schnittes in einer Falldatenbank, und mindestens einem Clientsystem mit einer Anwendersoftware zur Darstellung von durch einen Anwender auswählbaren Daten eines auswählbaren Virtuellen Schnittes der Falldatenbank.
Zur Begutachtung von Objekten, wie zum Beispiel histologischen Präparaten, Schaltungen auf Prozessoren, oder anderen medizinischen Präparaten oder technischen Bauteilen unter starker Vergrößerung werden üblicherweise Lichtmikroskope benutzt. Lichtmikroskope lassen sich weiter unterteilen nach der Art der Präparatbeleuchtung (Auflicht- bzw. Durchlichtmikroskope), nach der Wellenlänge des Beleuchtungslichtes (einfaches Licht- bzw. Fluoreszenzmikroskop), nach der Schwingungsrichtung des Beleuchtungslichtes (Polarisations- bzw. Interferenzkontrastmikroskop) sowie nach der Phasenlage des detektierten Lichtes (Phasenkontrast- bzw. Dunkelfieldmikroskop). Alle Lichtmikroskope sind in ihrer Auflösung durch die Wellenlänge des Lichtes beschränkt, und haben daher einen minimal unterscheidbaren Punktabstand von ca. 0,2 Mikrometer (0,2 × 10^–6 m). Dies entspricht unter Berücksichtigung des vom menschlichen Auge minimal zu erkennenden Punktabstandes von ca. 0,2 Millimeter einer maximal möglichen Vergrößerung von etwa 1.000fach. Höhere Auflösungen werden mit Elektronenmikroskopen erzielt. Bei diesen wird das Präparat statt mit Lichtwellen mit den wesentlich kurzwelligeren Elektronen beschossen, und deren Ablenkung beim Durchfliegen des Präparates detektiert. Dadurch kann theoretisch eine Auflösung entsprechend einem Punktabstand von ca. 2 Angström (2 × 10^–10 m) erreicht werden. Bedingt durch eine begrenzt erreichbare Linsenqualität ist tatsächlich allerdings nur eine sichtbare Vergrößerung von ca. 300.000fach möglich. Elektronenmikroskope werden nach der Art des Strahlengangs unterschieden (Transmissions- bzw. Rasterelektronenmikroskop).
All diese Geräte sind folgenden Einschränkungen unterworfen:

– Es kann immer nur ein Ausschnitt betrachtet werden.
– Es stehen nur wenige, bestimmte objektivabhängige Vergrößerungsstufen zur Verfügung.
– Es kann immer nur ein Präparat zur gleichen Zeit betrachtet werden.
– Es gibt keine Möglichkeit der Markierung auf lokaler mikroskopischer Ebene.
– Es gibt keine Möglichkeit einer inhaltsbezogenen Präsentation.
– Es kann nur einen lokalen Betrachter zur gleichen Zeit geben.
– Ein Präparat ist immer nur einmal vorhanden und kann nicht vervielfältigt werden.

Zudem ist die Möglichkeit der Kommentierung eines Falles stark eingeschränkt. Hinweise oder Bemerkungen zu dem Bild werden üblicherweise schriftlich notiert oder in ein Diktiergerät gesprochen. Die Verknüpfung von Hinweisen mit konkreten Orten auf dem Präparat ist ohne Hilfsmittel (z.B. Scanningtisch und Software) nicht eindeutig möglich. Die interessierenden Orte muss sich der Anwender im Allgemeinen merken. Die Begutachtung eines Objektes in räumlicher Entfernung vom Mikroskop ist ohne spezielle Hilfsmittel (wie z.B. einer TV-Kamera) nicht möglich, ebenso das Versenden eines Falles in digitaler Form.
Zur Verbesserung der Funktionalität solcher Mikroskope wurden in der Vergangenheit diverse Zusatzkomponenten entwickelt, die jeweils einzelne technische Beschränkungen eines Mikroskops lösen. So ermöglicht eine so genannte „Mehrfachsichteinrichtung" mehreren Personen die gleichzeitige Betrachtung eines Präparates durch eine am Mikroskop anzubringende strahlenteilende Optik. Das schmale Sichtfeld kann durch eine spezielle Okularoptik (Großfeldoptik) erweitert werden. Videokameras mit Monitor gestatten mehreren Personen die gleichzeitige Betrachtung des Präparats, allerdings in stark eingeschränkter Qualität. Die Erzeugung digitaler Bilder eines einzelnen Ausschnitts und deren Vervielfältigung ist ebenfalls mittels Videokamera und Computeranschluss realisiert worden. Und schließlich existieren seit ein paar Jahren vermehrt Telepathologiesysteme, mit denen die Live-Übertragung des Mikroskopbildes an einen entfernten Anwender sowie die Fernsteuerung des Mikroskops über diesen entfernten Anwender ermöglicht wurde.
In jüngster Zeit sind auch digitale Verfahren zur Unterstützung von Mikroskopen entstanden. So ist zum Beispiel aus der WO 98/39728 das Erstellen digitalisierter Mikroskopbilder, so genannter „Virtueller Schnitte" (VS), über rechnergesteuerte Mikroskope bekannt. Dabei wird ein aus einer Vielzahl von Teilbildern zusammengesetztes Übersichtsbild geringer Auflösung aufgenommen und die Teilbilder mit einer gemeinsamen, Koordinaten-gebundenen Datenstruktur verknüpft und gespeichert. Der Anwender kann nachfolgend interessierende Bereiche auswählen, in denen die Daten in einer bestimmten höheren Auflösung bzw. Vergrößerungsstufe gemessen und ebenfalls Koordinaten-gebunden gespeichert werden. Die in dieser Schrift beschriebene Datenstruktur sieht nicht die Bereitstellung eines Gesamtbildes des Präparates in höherer Auflösung vor. Ebenso ist nicht die Möglichkeit zur Erstellung von Multilayer-Bildern sowie der Anwendung einer Zeichnungsebene oder stufenloses Zoomen durch den Anwender realisiert.
Aus der WO 01/54052 ist bekannt, die Daten eines Virtuellen Schnittes auf einem Server zu speichern und clientseitig mittels eines Webbrowsers in Form eines Übersichtsbildes niedriger Auflösung und abrufbarer Teilbilder höherer Auflösung zu visualisieren, wobei ein Hin- und Herschalten zwischen den verschiedenen Auflösungen vorgesehen ist. Auch hier wird nicht ein Gesamtbild in höchster Auflösung bereitgestellt. Zudem ist nicht die Möglichkeit der Nutzung von Multilayer-Bildern und einer Zeichnungsebene vorgesehen. Auch findet kein stufenloses Zoomen statt, und keine Verwaltung der Benutzerdaten und Falldaten.
Die WO 99/47964 beschreibt spezielle Techniken zum Scannen eines Präparats.
Schließlich ist aus der WO 01/26541 bekannt, die Virtuellen Schnitte als Datenstruktur über Inter- und Intranet zu verschicken.
Aus der Telepathologie ist zudem die Möglichkeit der Live-Diskussion eines Falls durch mehrere Anwender über das Internet bekannt.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass noch kein System zur Verfügung steht, welches (abgesehen von der Bildaufnahme, dem Scannen) ein Mikroskop tatsächlich in Gänze ersetzen könnte. Solch ein System wäre wünschenswert, da es alle Vorteile in einer Lösung abdeckt, billiger und komfortabler wäre und zudem Funktionalitäten ermöglicht, die von Mikroskopanwendern dringend gewünscht wären. Zu solchen Funktionalitäten gehören beispielsweise die Anwendung von Multilayer-Bildern, die Nutzung einer Markierungsebene, die automatische Verwaltung von Fällen zur Automatisierung eines Bearbeitungsablaufs (Workflows), die automatische Bildbearbeitung der Bilder zur Unterstützung und Beschleunigung der Arbeit eines Mikroskopanwenders sowie das stufenlose Zoomen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein so genanntes Virtuelles Mikroskop zur Verfügung zu stellen, welches mit Ausnahme der eigentlichen Bildaufnahme alle Funktiona litäten eines herkömmlichen mechanischen Licht- oder Elektronenmikroskops vollständig ersetzt und zudem einige zusätzliche, von der mechanischen Lösung bisher unbekannte Funktionalitäten bietet. Ferner soll das Virtuelle Mikroskop die genannten Beschränkungen heutiger digitaler Mikroskope überwinden und insbesondere eine Fernübermittlung der Bilddaten in Echtzeit ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch ein Virtuelles Mikroskop mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Virtuelle Mikroskop ist dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Bildaufnahmesystem, beispielsweise einem Licht- oder Elektronenmikroskop, übermittelten, oder anderweitig (beispielsweise aus einem PACS) importierten, digitalen Bilddaten des Präparates und der serverseitig aus diesen erzeugte Virtuelle Schnitt ein Bild des Präparates in der höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und dem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt des Präparates, insbesondere eine Gesamtansicht des Präparates, sind, wobei alle Daten jeweils eines Präparates als ein Virtueller Schnitt (212) in einer Datei abgelegt sind und dass clientseitig stets auf diese Datei des Virtuellen Schnitts (212) der höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und dem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt zugegriffen wird.
Demnach beinhaltet die Datenbank erfindungsgemäß lediglich jeweils ein digitales Mikroskopbild eines Präparates in einer einzigen, nämlich der maximalen Vergrößerung. Dabei bedeutet hohe oder niedrige Vergrößerung eine Darstellung seitens des Anwenders in hoher bzw. niedriger Auflösung, wie in der Darstellung digitaler Bilder auf Monitoren üblich. Auf diese Weise kann ein Anwender an einer Clientstation stets unmittelbar auf die Virtuellen Schnitte zugreifen, ohne dass beispielsweise erneute mikroskopische Messungen in dem interessierenden Bereich mit der gewünschten Vergrößerung durchgeführt werden müssen.
Das Grundprinzip der Erfindung ist also das Scannen eines ganzen Präparates unter der höchsten verfügbaren bzw. notwendigen Vergrößerung zu einem Gesamtbild, dessen Darstellung in einer Internet- oder Intranet-basierten oder unabhängigen Oberfläche und die Bearbeitung des Falles unter Verwendung neuer digitaler Werkzeuge in einer Client-Server-Umgebung. Der komplette Objektträger wird in höchster Vergrößerung digitalisiert und als elektronische Datei (Virtueller Schnitt) auf einem Rechner (Server) abgelegt. Das Bild kann von einer an einem Mikroskop installierten Digitalkamera, einem sonstigen Bildaufnahmesystem oder einem PACS (Picture Archiving and Communications System) stammen. Die Bilddaten liegen dabei vorzugsweise in komprimierter Form vor, da sehr große Datenmengen zu bewältigen sind. Das Bild kann über Inter- oder Intranetprotokolle (wie TCP/IP) oder über feste Datenträger (wie zum Beispiel einer CD-ROM) in das System geladen werden. Zur Betrachtung der Virtuellen Schnitte (VS) dient nun das Virtuelle Mikroskop-System, welches genau den gewünschten Präparatausschnitt oder auch das gesamte Präparat auf einen Computermonitor eines Clientsystems visualisiert. Die Steuerung erfolgt über ein interaktives Eingabemedium (etwa Maus, Joystick, Touchpad, ...) durch den Anwender.
Die Umsetzung der Begutachtung von Objekten unter starker Vergrößerung in digitaler Form bringt erhebliche zeitliche und funktionale Verbesserungen mit sich. Ist ein Objekt einmal mittels eines geeigneten Bildaufnahmesystems digitalisiert (beispielsweise mit einem herkömmlichen Mikroskop mit Scanningtisch und Digitalkamera), so kann es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems über Intra- oder Internet jedem gewünschten Anwender zugänglich gemacht werden, auch mehreren gleichzeitig. Das digitale Bild kann mit einem zusätzlichen Layer (Markierungsebene) überlagert werden, auf dem Bemerkungen oder Hinweise angebracht, oder interessante Orte markiert werden können. Zudem ermöglicht die digitale Form stufenloses Zoomen und Verschieben sowie diverse Methoden der Bildverarbeitung.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anwendersoftware des Clientsystems einen Viewer, in dem die Gesamtansicht des Präparates als Übersichtsbild mit geringer Auflösung und/oder mindestens ein durch den Anwender aktuell ausgewählter Bildbereich als Detailansicht in höherer Auflösung dargestellt wird. Vorzugsweise wird neben der Darstellung des ausgewählten Präparatausschnittes ständig das Übersichtsbild dargestellt, welches das gesamte Präparat und vorzugsweise darauf markiert den Bereich des gewählten Ausschnittes anzeigt. Zusätzlich können auch mehrere Ausschnitte gleichzeitig betrachtet werden. Sowohl im Übersichtsbild als auch in allen Detailansichten kann die Auflösung durch den Anwender frei eingestellt werden.
Es sind ferner vorteilhaft Mittel innerhalb des Clientsystems vorgesehen, mit denen genau ein durch den Anwender ausgewählter Bildbereich des ausgewählten Virtuellen Schnittes von der Falldatenbank des Serversystems jeweils aktuell angefordert und clientseitig in dem Viewer dargestellt wird. Wahlweise können die Daten auch über mobile Datenträger (beispielsweise CD-ROM) im Client-Server-System geladen werden. Die durch die Software zur Erzeugung Virtueller Schnitte erzeugten hochkomprimierten Bilddaten, die vorzugsweise im so genannten Enhanced-Compressed-Wavelet-Format (ECW, Format der Firma Earth Ressource Mapping) vorliegen, erlauben dabei die Übermittlung und Darstellung des ausgewählten Bereichs quasi in Echtzeit. Dabei werden jeweils ausschließlich die Daten des interessierenden Bildbereichs in der Kompressionsstufe der interessierenden Auflösung vom Serversystem an das Clientsystems übermittelt, clientseitig mittels einer Dekomprimie rungssoftware, vorzugsweise in Form eines dem Komprimierungsformat entsprechenden Plug-Ins der Firma „Earth Ressource Mapping", dekomprimiert und in dem Viewer in der gewünschten Größe dargestellt.
Da erfindungsgemäß das Gesamtbild des Präparates in höchster Auflösung in Form des Virtuellen Schnittes vorliegt, wird eine stufenlose digitale Zoomfunktion realisiert, die eine Detailansicht innerhalb jeden beliebigen Ortes innerhalb der Gesamtansicht des Virtuellen Schnittes bis zur höchsten Vergrößerung (bzw. Auflösung) gestattet. Dafür setzt der Anwender manuell beispielsweise einen in der Gesamtansicht oder der Detailansicht vorgesehenen Tracker, um die Position und Ausdehnung des gewünschten Teilbereichs festzulegen, woraufhin das Clientsystem die erforderlichen Bilddaten vom Serversystem anfordert und als neue Detailansicht darstellt. Dabei entspricht – wie beim digitalen Zoomen üblich – die Darstellung eines Ausschnittes oder Bildes in niedriger Vergrößerung einfach der Darstellung des Bildes in niedriger Auflösung. Damit kann ein Präparat stufenlos in jeder beliebigen Vergrößerungsstufe angezeigt werden. Das Zoomen wird in Echtzeit vollzogen, so dass der Anwender interaktiv die optimale Vergrößerungsstufe einstellen kann. Der Tracker kann durch manuelles Verschieben auch zum Durchrastern des Virtuellen Schnittes eingesetzt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung stellt die Möglichkeit der Nutzung von Multilayer-Bildern dar, die aus mehreren einander überlagernden Gesamtbildern desselben Präparates – gemessen etwa unter Verwendung verschiedener Färbungen oder Aufnahmetechniken – bestehen. Multilayer-Bilder sind im Prinzip bekannt. Es handelt sich dabei um einen Bilddatensatz, der innerhalb einer Datei mehrere Bilder desselben Objektes enthält, die geometrisch aufeinander angepasst sind. Dies ermöglicht dem VM-Anwender die tatsächlich gleichzeitige Betrachtung und somit den direkten und schnellen visuellen Vergleich zweier oder mehrerer Bilder eines Objektes, wie es mit heutigen Mikroskopen und auch den bisherigen Digitallösungen bezogen auf das Gesamtbild des Präparates nicht möglich war. Die zeitgleiche Visualisierung der Bilder erfolgt über Teilung der Detailansicht, einfaches und schnelles Umschalten der Ansicht oder auch über eine halbtransparente Sicht auf mehrere Präparate mit der gleichzeitigen Möglichkeit der Einstellung der Transparenz. Die geometrische Anpassung der Bilder (Matching) aufeinander erfolgt innerhalb eines Bildbearbeitungsmoduls auf dem Server.
Ein weiterer entscheidender Vorteil der Erfindung ist, dass das Bild bzw. Multilayer-Bild mit einer Markierungsebene überlagerbar ist, auf der durch den Anwender Bildkoordinaten-bezogene Kommentare, Markierungen und/oder dergleichen untergebracht werden können.
Dies ermöglicht die Markierung interessierender Orte oder Bereiche, das Eintragen von Bildkoordinaten-bezogenen Texten, Symbolen, Grafiken, Zeichnungen, Markierungen, Hyperlinks, Verweisen auf andere Daten (z.B. Audio-Daten) und das Zeichnen, auch freihändig, im Bild, sowie die Verknüpfbarkeit von markierten Orten und weiteren Präparatinformationen nach Bedarf. Ferner kann die Markierungsebene Markierungen der während der Bildanalyse betrachteten Bildbereiche und/oder eines so genannten Inspektionspfades umfassen, der einen von dem Anwender inspizierten Weg durch das Präparat darstellt. Die Markierungsebene kann wahlweise angezeigt werden oder unsichtbar vorgesehen sein. Es ist ferner möglich, die Markierungsebene zusammen mit dem Virtuellen Schnitt in der Falldatenbank dauerhaft zu speichern.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Software zur Erzeugung Virtueller Schnitte, die auf dem Serversystem installiert ist, eine Importfunktion, die den Import der vom Aufnahmesystem bereitgestellten Bilddaten in beliebigen Bilddatenformaten erlaubt. Die Bilddatenformate werden dann durch die Software in das komprimierte Bildformat (insbesondere in ECW-Format) konvertiert wobei eine Farbtiefe variabel festgelegt werden kann. In dieser Form werden die Bilddaten eines Virtuellen Schnittes gespeichert. Neben den eigentlichen Bilddaten enthalten die in der Falldatenbank gespeicherten Virtuellen Schnitte weitere Informationen, insbesondere Statusdaten des Falles, Präparations- und Aufnahmeparameter und/oder dergleichen, wobei diese Textdaten vorzugsweise SQL-strukturiert (Structured Query Language, ein vielfältiges Abfrageformat für Datenbanken) vorliegen. Die Textdaten können von einem Bediener des Aufnahmesystems und/oder clientseitig von einem Anwender mit üblichen Eingabemitteln eingegeben werden.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht serverseitig die Bereitstellung einer Software bzw. eines Softwarepaketes zur Bildbearbeitung der Virtuellen Schnitte vor, die vom Serversystem nach Erzeugung des Virtuellen Schnittes automatisch – entsprechend dem Falltyp – gestartet oder individuell durch einen Anwender ausgeführt werden kann, wobei die Bildbearbeitung einen oder mehrere der Schritte

– Kontrastverbesserung
– Normierung der Helligkeitsverteilung
– Weißabgleich
– Kantenextraktion
– Matching auf bekannte Strukturen zur Vorauswahl interessierender Bereiche
– Messen und Zählen von Strukturen

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zur Verwaltung der Fall-, Bild- und Anwenderdaten vorgesehen. Dabei existiert neben der Falldatenbank, in der alle Falldaten, Bilddaten und Statusdaten eines Falles strukturiert (beispielsweise mittels SQL) abgelegt sind, eine Benutzerdatenbank, in der Zugangsdaten, Zugriffsrechte und Zuordnungen zu Fällen gespeichert sind. Das Serversystem, auf dem diese Datenbanken abgelegt sind, sorgt dabei für eine sichere, redundante Speicherung der Daten (beispielsweise mittels RAID-System). Erst die sorgfältige Ausgestaltung dieser beiden Datenbanken ermöglicht es, mit dem Virtuellen-Mikroskop-System ein herkömmliches Mikroskop in Gänze zu ersetzen. Dazu gehört auch eine detaillierte Protokollierung des Workflows und der Arbeit des Anwenders.
Ein Verfahren zur Verarbeitung digitaler Mikroskopdaten, umfasst die Schritte:

a. Scannen oder anderweitiger Import digitaler Bilddaten eines Präparates in einer höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und einem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt des Präparates durch ein Bildaufnahmesystem,
b. Erzeugung eines Virtuellen Schnittes in der höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und dem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt des Präparates aus den von dem Bildaufnahmesystem bereitgestellten oder anderweitig importierten digitalen Bilddaten des Präparates mittels einer ersten Software eines Serversystems,
c. Veränderung des Virtuellen Schnittes mittels Bildbearbeitungsfunktionen einer zweiten Software des Serversystems,
d. Speichern des Virtuellen Schnittes in einer Falldatenbank einer Speichereinrichtung und
e. Darstellung von durch einen Anwender mindestens eines Clientsystems ausgewählten Daten eines ausgewählten Virtuellen Schnittes der Falldatenbank mittels einer Anwendersoftware.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch den Datenfluss des Gesamtsystems eines Virtuellen Mikroskops;
2 schematisch die Funktionsweise des Serversystems innerhalb des Gesamtsystems, und
3 schematisch die Funktionsweise eines Clientsystems innerhalb des Gesamtsystems.
Gemäß 1 handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Virtuellen Mikroskop um ein Client-Server-basiertes System. Es umfasst die zwei Hauptkomponenten, bestehend aus mindestens einem Clientsystem 1 und einem Serversystem 2, wobei allerdings auch ein Client 1 zusammen mit dem Serversystem 2 auf demselben Rechner installiert sein kann.
Das Serversystem 2 umfasst ein Speichersystem 21 (2), auf dem alle Virtuellen Schnitte 212 eines Falles abgelegt werden. Daneben stellt der Server 2 auch Serversoftware 23, insbesondere eine Software 231 zur Erzeugung Virtueller Schnitte 212 und eine Software 232 zur Bildbearbeitung der Virtuellen Schnitte 212 bereit.
Als Clientsystem 1 gelten alle, über Inter- oder Intranet mit dem Serversystem 2 kommunizierenden Rechnerstationen, die von Anwendern 13 (3) des Systems bedient werden. Es können beliebig viele Clientsysteme 1 vorhanden sein, die auch gleichzeitig auf den Server 2 zugreifen können. Zur Kommunikation und Datenübertragung verfügt jedes Clientsystem 1 über eine Schnittstelle 15 und das Serversystem 2 über eine Schnittstelle 25, die vorzugsweise TCP/IP-Schnittstellen sind. Clientseitig wird zur Anforderung, Darstellung und Begutachtung eines Virtuellen Schnittes 212 eine Anwendersoftware 11 benötigt, die auf jedem Clientsystem 1 laufen kann. Die Anwendersoftware 11 wird gemäß dem dargestellten Beispiel vom Serversystem 2 innerhalb eines Webbrowsers 111 bereitgestellt. Optional kann die Anwendersoftware 11 jedoch auch als eigenständige Programmoberfläche oder innerhalb einer Oberfläche einer anderen Software im Clientsystem 1 bereitgestellt werden.
Nchfolgend wird auf einige Einzelkomponenten von Server- und Clientsystem näher eingegangen.
Server
Das Serversystem 2 besteht aus dem Speichersystem 21, der insbesondere ein Festspeicher ist, und der ein Datenbankmodul 22 umfasst, und Software 23 und die Schnittstelle 25.
Das Datenbankmodul 22 hat folgende Aufgaben:

– Speicherung der von einem Bildaufnahmesystem aufgenommenen digitalen Bilder in Form von Virtuellen Schnitten 212 in einer Falldatenbank 222,
– Betrieb der Serversoftware 23, mit der die Bilder und Daten betrachtet und verändert werden können,
– Verwaltung der Bild- und Textdaten in den Datenbanken 22,
– Zugangssteuerung über eine Benutzer-Zugangs-Datenbank 221, welche die angemeldeten Benutzer 13 und deren Zugriffsrechte verwaltet.

Die Speicherung der Bilddaten erfolgt in einem speziellen Bilddatenformat, welches eine hohe Kompression ermöglicht (vorzugsweise in ECW-Format). Die beschreibenden Daten und Falldaten (212) werden SQL-basiert verwaltet. Dies ermöglicht das Finden bestimmter Fälle anhand aller erfassten Parameter.
Das Serversystem 2 beinhaltet weiterhin einige Softwarekomponenten 23. Dies sind:

1. Die Anwendersoftware 11, die an den Webbrowser 111 oder als eigenständiges Programm eines Anwenders 13 übertragen werden kann. Diese Anwendersoftware 11 dient als Anwenderoberfläche. Sie beinhaltet ein erstes Anzeigefenster, in dem ein Übersichtsbild des Virtuellen Schnitts 212 dargestellt wird und über den im Virtuellen Schnitt navigiert werden kann, ein weiteres Anzeigefenster, das einen aktuell ausgewählten Bildausschnitt anzeigt und mehrere Steuerungstools, die zur Navigation im Bild, zur Bearbeitung der Falldaten und zur Datenverwaltung dienen. Diese Anwendersoftware kann clientseitig alternativ auch von einem festen Datenträger (beispielsweise einer CD-ROM) geladen werden.
2. Ein Programm 231 zur Erzeugung der Virtuellen Schnitte 212. Das Programm ist nötig, um die digitalen Bilddaten 31 eines Bildaufnahmesystems in einen Virtuellen Schnitt 212 zu formatieren, der dann in der Falldatenbank 222 abgelegt wird. Initial besteht ein Virtueller Schnitt 212 aus den Bilddaten, wobei auch Multilayer-Daten möglich sind, und einigen Daten 32 wie zum Beispiel Fallnummern, Aufnahmedatum und ähnliches, die vom Anwender 13 interaktiv eingegeben bzw. über eine Schnittstelle aus einem anderen Datenbanksystem (z.B. Krankenhausinformationssystem oder PACS) importiert werden. Die Daten eines solchen Virtuellen Schnittes 212 wachsen aber bei der Bearbeitung des Falles an, da nachfolgend diverse Anmerkungen, Marker und ähnliches hinzukommen. Das Programm 231 zur Erzeugung der Virtuellen Schnitte 212 hat also die Aufgabe, die übertragenden Bilddaten in das spezielle Bildformat eines Virtuellen Schnittes 212 umzuformatieren, falls nötig Teilbilder zu einem Gesamtbild zusammenzufügen oder mehrere Bildlayer so zusammen zu matchen, dass sie einen gemeinsamen geometrischen, beispielsweise koordinatenbezogenen Bezug bekommen. Außerdem müssen die vom Anwender 13 angegebenen Daten in das Format des Virtuellen Schnittes 212 eingetragen werden. Der Ablauf der Virtuellen-Schnitt-Erzeugung ist wie folgt:
– Zunächst werden digitale Bilddaten 31, die von dem Bildaufnahmesystem in raw, tiff, jpg oder einem anderem Format bereitgestellt werden, geladen.
– Entsprechend dem aktuellen Falltyp (präparatabhängig) werden diverse Bildbearbeitungsschritte in einer festgelegten Sequenz angewandt.
– Dabei erfolgt eine Farbanpassung auf eine festgelegte Farbtiefe (z.B. 16 Bit = 2 × 5 Bit + 1 × 6 Bit).
– Nachfolgend wird in ein komprimiertes Bildformat (z.B. ECW) umformatiert.
– Bei Vorhandensein erfolgt eine Überlagerung und ein geometrisches Matching zusätzlicher Bildlayer zur einem Multilayer-Bild.
– Zusatzinformationen durch Interaktion mit dem Anwender 13 werden angebracht.
– Fallnummer, Bearbeiter, Status, Falltyp werden erstellt.
– Alle Bild- und Textdaten werden als ein Virtueller Schnitt 212 in der Falldatenbank 222 abgelegt.
1. Eine Software 232 zur Bildbearbeitung Virtueller Schnitte 212. Diese kann alle Methoden der Bildverarbeitung umfassen, die an einem Digitalbild anwendbar sind, um automatisch Strukturen hervorzuheben, die den Anwender 13 bei der späteren Beurteilung des Bildes unterstützen. Solche Methoden sind zum Beispiel:
– Kontrastverbesserung,
– Normierung der Helligkeitsverteilung,
– Weißabgleich,
– Kantenextraktion,
– Matching auf bekannte Strukturen zur Vorauswahl interessanter Bereiche,
– Erkennen, Messen und Zählen von Objekten und Strukturen,
– diverse weitere.

Die Bildbearbeitungsschritte können entweder von einem Anwender 13 aufgerufen werden, oder entsprechend bestimmter Falltypen automatisch gestartet werden. Es kann eine Liste von Bildbearbeitungsschritten für jeden benutzen Falltyp angelegt werden, so dass das System entsprechend des aktuellen Falltyps automatisch festgelegte Schritte startet.
Schließlich gehört zum Serversystem 2 auch eine Schnittstelle 25, mit der der Server 2 mit den Clientsystemen 1 verbunden werden kann. Dies wird vorzugsweise über TCP/IP realisiert.
Client
Auf Anwenderseite 1 ist die Anwendersoftware 11 über einen Webbrowser 111 steuerbar oder läuft als eigenständige Oberfläche ab und ist dadurch systemunabhängig. Der Viewer für große Bilddateien wird auf dem anwenderseitigen Webbrowser 111 bzw. der eigenständigen Programmoberfläche angeboten. Die Bilddaten werden sämtlich serverseitig gespeichert. Dabei werden allein die interessierenden Bilddaten vom Server- zum Clientsystem transferiert und dekomprimiert. Das spezielle Format für die Bilddaten sorgt dabei für eine hohe Kompression ohne sichtbaren Qualitätsverlust bei schnellem Zugriff auf einzelne Bereiche innerhalb der Bilddatei. Eine hohe Kompressionsrate ist bei der enormen Größe der Bilddaten besonders wichtig. Der schnelle Zugriff auf die Bilddaten ermöglicht das Zoomen und Durchrastern der Bilder annähernd in Echtzeit. Der Zugang zur Software erfolgt über ein Login, um Zugriffsrechte zu steuern und die Daten zu schützen. Dadurch wird jedem Anwender nur der Zugriff auf bestimmte Daten gewährt, und er erhält für jeden Datentyp bestimmte Verwaltungsrechte (zum Beispiel Erzeugen, Lesen, Verändern, Löschen).
Das Anwenderprogramm 11 des Clientsystems 1 kann eine Reihe folgender Funktionalitäten beinhalten, wobei besonders bevorzugte Basisfunktionalitäten fett, vorteilhafte sinnvolle Hauptfunktionalitäten normal und optionale Funktionalitäten mit lediglich Zusatzfunktion kursiv hervorgehoben sind:

1. Die Sildbewegung kann mit variablen Eingabegeräten ermöglicht werden, wobei folgende Funktionen vorgesehen sind:
a. stufenloses Bewegen des Bildes (ineteraktiv),
b. stufenloses des Bildes (interaktiv),
c. Verschieben des Bildes um einen bestimmten Betrag (halbautomatisch),
d. Einstellen einer bestimmten Vergrößerungsstufe (halbautomatisch),
e. Auswahl eines Bildausschnitts über Auswahlrechteck im Übersichtsbild (halbautomatisch),
f. Auswahl eines Bildausschnitts über Auswahlpunkt im Übersichtsbild (halbautomatisch) und/oder
g. Auswahl einer Bildmarke (s. u.) (automatisch).
2. Eine Bilddokumentation über eine Markierungsebene umfasst die Optionen:
h. Einfügen von Bildmarken (interaktiv),
i. Einfügen von Text oder Symbolen (interaktiv),
j. Einfügen von Grafiken oder freihändiges Einzeichnen (interaktiv) und/oder
k. Einfügen von Verweisen oder Links (interaktiv).
3. Eine Intelligente Suche von Bildern oder Bildbereichen umfasst:
l. Suche nach Markern (automatisch),
m. Suche nach Textinhalten der Markierungsebene (automatisch),
n. Suche nach Falldaten (automatisch) und/oder
o. Suche nach Bildinhalten (Strukturen, Texturen, Formen, Farben) (halbautomatisch).
4. Daneben können folgende Messfunktionen vorgesehen sein:
p. Automatisches Zählen von Strukturen (automatisch),
q. Streckenberechnung mit Angabe der Strecke im reellen Maßstab (automatisch),
r. Flächenberechnung mit Angabe der Fläche im reellen Maßstab (automatisch) und/oder
s. Klassifikation von Texturen oder Farben (halbautomatisch).
5. Weitere Bildverarbeitungsfunktionen können sein:
t. Matching mehrerer Bildlayer (geometrische Anpassung von Bildern des gleichen Objektes in unterschiedlicher Färbung oder Aufnahmetechnik) (automatisch) und/oder
u. Vergleich mehrerer Bildlayer (Differenzbilder) (automatisch).
6. Weitere Funktionen können sein:
v. Snapshot (Speichern von Teilbildern) (automatisch) und/oder
w. Trackhistory (Registrierung des Betrachtungspfades) (automatisch).
7. Als Verwaltungsfunktionen können vorgesehen sein:
x. Eingabe einer Beurteilung (interaktiv),
y. Benutzerverwaltung (halbautomatisch),
z. Falldatenverwaltung in der Datenbank (halbautomatisch) und/oder
aa. Tracking eines Falles entlang des gesamten Workflows (automatisch).

Oberfläche
Die Oberfläche läuft innerhalb eines Webbrowsers 111 oder eines unabhängigen Programmes. Das Programmfenster (Viewer) innerhalb des Browser- oder Programmfensters ist dabei vorzugsweise unterteilt in sechs Bereiche. Diese sechs Bereiche müssen nicht immer gleichzeitig erscheinen. Vielmehr kann der Anwender die von ihm gewünschten Oberflächenelemente selbst aktivieren, deaktivieren, und zusammenstellen.

1. Menüleiste Die Menüleiste enthält Steuerungen für alle Funktionen, die das Virtuelle-Mikroskop-System bietet. Zudem können über die Menüleiste die Verwaltung eines Falles gesteuert sowie alle Optionen und Systemattribute gesetzt und verändert werden.
2. Übersichtsbild Das Übersichtsbild zeigt anfangs das gesamte digitale Präparat (Virtueller Schnitt). Im Verlauf der Begutachtung dient es zur Auswahl einer neuen Bildansicht und zur Darstellung des aktuell angezeigten Bildbereiches. Hierzu erscheint im Übersichtsbild ein „Tracker", also ein Rechteck, dessen Begrenzungen mit den Rändern des Bildes der Bildansicht übereinstimmen. Mittels verschiedener Funktionen kann über den Tracker eine neue Bildansicht gewählt werden. Das Übersichtsbild selbst kann jedoch auch zur Anzeige einer Teilansicht veranlasst werden, wenn dies gewünscht ist.
3. Steuerungselemente Die Steuerungselemente umfassen verschiedene grafische Steuerungselemente, die die Navigation im Bild erleichtern sollen. Die Steuerung geschieht hier über die Maus. Alternativ kann auch über andere Eingabegeräte (Joystick, Touchpad, ...) oder über die Menüleiste navigiert werden.
4. Bildansicht Die Bildansicht zeigt das über das Übersichtsbild oder anderweitig ausgewählte aktuelle Teilbild. Anhand dieses Bildes kann der Anwender 13 ein Präparat begutachten. Das Übersichtsbild ist auf verschiedene Weisen navigierbar. Das kann über die Maus, über die Steuerungselemente, über das Übersichtsbild oder über andere Eingabegeräte geschehen. Zusätzlich können in der Bildansicht andere Bildlayer oder die Markierungsebene angezeigt werden, wahlweise auch in halbtransparenter Darstellung. Über die Maus ist ein Kontextmenü verfügbar, mit dem ortsgebundene Funktionen (beispielsweise das Setzen eines Markers) aktiviert werden können.
5. Statuszeile Die Statuszeile zeigt in einer Zeile Programmhinweise für den Anwender wie Progressbars, den Programmstatus etc.
6. Bildliste Die Bildliste ist eine Tabelle von kleinen Teilbildern, die entscheidende Inhalte des VS zusammenstellen, oder auch eine Tabelle von Übersichtsbildern aller VS eines Falles. Über Steuerungselemente ist es möglich, ein Bild auszuwählen, und in die Bildansicht umzuschalten.

Eingabegeräte
Als Eingabegeräte werden Geräte bezeichnet, mit denen ein Anwender mit dem PC interagieren oder Daten eingeben kann. Diese Eingabe ist erforderlich bei Benutzerinteraktionen (Bedienung von Steuerungstools) oder bei der Dateneingabe. Die möglichen Eingabegeräte sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt, wobei wiederum besonders bevorzugte Basisfunktionalitäten fett, vorteilhafte sinnvolle Hauptfunktionalitäten normal und optionale Funktionalitäten mit lediglich Zusatzfunktion kursiv hervorgehoben sind:

1. Bildaufnahmesystem Als System zur Digitalisierung der Bilddaten
2. Tastatur Zur Dateneingabe und Steuerung
3. 5-Tasten-Scrollmaus
4. Interface (z.B. HL7 oder DICOM-Scnittstelle) Zum Import von Daten aus anderen Datenbanksystemen
5. Joystick Werkzeug zur präzisen Bewegung eines Bildes. Dient auch zur Auswahl von Menüpunkten oder Ansteuerung von Buttons und ähnlichen Steuerungselementen.
6. Mikrofon Zur Dateneingabe (Aufsprechen hörbarer „Anmerkungen", In Verbindung mit einer Spracherkennungssoftware zur Eingabe von Textdaten) und Steuerung (Direkte Befehlseingabe mittels Spracherkennung, z.B. „Rauszoomen!"; Menü- und Oberflächensteuerung mittels Spracherkennung, z.B. „Datei-Öffnen-Laufwerk A!").
7. Datenhandschuh (Handschuh mit Bewegungssensoren zur direkten Steuerung eines Mauszeigers/Bildes auf dem Bildschirm). Als Steuerungswerkzeug zum Bewegen von Bildern auf dem Bildschirm, Ansteuern von Menüs oder Buttons und ähnlicher Steuerungselemente oder auch für Bewegung in 3D-Objekten.
8. Gestenerkennung (Kamera mit Software zur Erkennung von Gesten und Handbewegungen. Denkbar auch Erkennung der Blickrichtung). Als Steuerungswerkzeug zum Bewegen von Bildern auf dem Bildschirm durch Bewegen der Hand oder bloßes Hinsehen, Ansteuern von Menüs oder Buttons und ähnlicher Steuerungselemente auf dem Bildschirm durch Zeigen oder bloßes Hinsehen.

Weitere einsetzbare, optionale Eingabegeräte sind Trackball, Touchscreen und/oder Touchpad:
Ausgabegeräte
Unter Ausgabegeräten werden Geräte verstanden, mit denen ein Anwender Daten des Rechners wahrnehmen kann. Dazu zählen auch Geräte, mit denen ein entfernter Dritter die Daten wahrnehmen kann. Die möglichen Ausgabegeräte sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt, wobei wieder besonders bevorzugte Basisfunktionalitäten fett, vorteilhafte sinnvolle Hauptfunktionalitäten normal und optionale Funktionalitäten mit lediglich Zusatzfunktion kursiv hervorgehoben sind:

1. Monitor (auch Touchscreen).
2. Modem bzw. Netzwerkkarte Zum Versenden eines Falles oder Teilen davon (z.B. einzelne Bilder) an entfernte Anwender durch Fax, E-Mail oder Direktverbindung (TCP/IP).
3. Interface (z.B. HL7 oder DICOM-Schnittstelle) Zum Export von Daten in andere Datenbanksysteme.
4. Lautsprecher Zur Ausgabe aufgesprochener Bemerkungen und zur Kommunikation bei Live-Diskussionen.
5. Drucker.
6. Beamer & Projektor.

1: Clientsystem
11: Anwendersoftware
111: Webbrowser oder unabhängige Software-Oberfläche
12: Speichersystem
121: Zugangsdaten
13: Anwender
14: Zugriffssoftware auf externe Datenbanken
15: TCP/IP-Schnittstelle
2: Serversystem
21: Speichersystem
211: Zugangsdaten
212: Virtueller Schnitt
22: Datenbanken
221: Senutzerdatenbank
222: Falldatenbank
23: Serversoftware
231: Software zur Erzeugung Virtueller Schnitte
232: Software zur Sildbearbeitung Virtueller Schnitte
24: Externe Software
25: TCP/IP-Schnittstelle
3: Eingabedaten
31: digitale Bilddaten eines Präparates
32: Falldaten eines Präparates
4: Externe Datenbanken

Claims

Virtuelles-Mikroskop-System mit a. von einem Bildaufnahmesystem bereitgestellten oder anderweitig importierten digitalen Bilddaten (31) eines Präparates in der höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und dem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt des Präparates, b. einem Serversystem (2) mit – einer Software (231) zur Erzeugung eines Virtuellen Schnittes (212) in der höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und dem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt des Präparates aus den digitalen Bilddaten (31) des Präparates, – einer Software (232) zur Bildbearbeitung des Virtuellen Schnittes (212) und – einer Speichereinrichtung (21) zur Speicherung des Virtuellen Schnittes (212) in einer Falldatenbank (222), und c. mindestens einem Clientsystem (1) mit einer Anwendersoftware (11) zur Darstellung von durch einen Anwender (13) auswählbaren Daten eines auswählbaren Virtuellen Schnittes (212), wobei ein durch den Anwender (13) ausgewählter Bildbereich des ausgewählten Virtuellen Schnittes (212) jeweils aktuell angefordert und dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass alle Daten jeweils eines Präparates als ein Virtueller Schnitt (212) in einer Datei abgelegt sind und dass clientseitig stets auf diese Datei des Virtuellen Schnitts (212) der höchsten verfügbaren oder gewünschten Vergrößerung und dem höchsten verfügbaren oder gewünschten Ausschnitt zugegriffen wird.
Virtuelles-Mikroskop-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der höchste verfügbare oder gewünschte Ausschnitt des Präparates eine Gesamtansicht des Präparates ist.
Virtuelles-Mikroskop-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Software (231) zur Erzeugung der Virtuellen Schnitte (212) eine Funktion zur Umformatierung der von dem Bildaufnahmesystem bereitgestellten digitalen Bilddaten (31) in ein komprimiertes Bildformat umfasst und die Virtuellen Schnitte (212) in dem komprimierten Bildformat in der Falldatenbank (222) vorliegen, insbesondere in Enhanced-Compressed-Wavelet-Format (ECW).
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendersoftware (11) des mindestens einen Clientsystems (1) Mittel umfasst, mit denen der durch den Anwender (13) ausgewählte Bildbereich des ausgewählten Virtuellen Schnittes (212) in einer einer ausgewählten Auflösung entsprechenden Kompressionsstufe von der Falldatenbank (222) des Serversystems (2) angefordert oder von einem mobilen Datenträger geladen und dargestellt wird.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendersoftware (11) einen Viewer umfasst, in dem die Gesamtansicht des Präparates und/oder der durch den Anwender (13) aktuell ausgewählte Bildbereich als Detailansicht darstellbar ist.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendersoftware (11) eine stufenlose digitale Zoomfunktion umfasst, mit der eine Detailansicht eines beliebigen, von dem Anwender ausgewählten Ortes innerhalb der Gesamtansicht des Virtuellen Schnittes (212) bis zur höchsten Auflösung darstellbar ist und wobei das Zoomen durch interaktive Auswahl des Bildbereichs und Bestimmung einer Darstellungsgröße durch den Anwender (13) stufenlos durchführbar ist.
Virtuelles-Mikroskop-System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendersoftware (11) einen in der Gesamtansicht des Präparates dargestellten Tracker umfasst, der die Position und Ausdehnung der dargestellten Detailansicht verdeutlicht und der durch den Anwender (13) zur Auswahl des Bildbereichs und zum manuellen Durchrastern des Virtuellen Schnittes (212) manuell setzbar, verschiebbar und dimensionierbar ist, wodurch eine neue Detailansicht gewählt wird.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Aufnahmesystem übermittelten digitalen Bilddaten (31) in einem beliebigen Bilddatenformat vorliegen und durch die Software (231) zur Erzeugung der Virtuellen Schnitte (212) importierbar sind, wobei die Farbtiefe variabel festlegbar ist.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Falldatenbank (222) gespeicherten Virtuellen Schnitte (212) neben den Bilddaten weitere, durch einen Anwender (13) des Aufnahmesystems und/oder eines Clientsystems (1) eingebbare Daten (32), insbesondere Statusdaten des Falles, Aufnahmeparameter, Präparatdaten, und/oder dergleichen umfassen, wobei alle Daten insbesondere SQL-strukturiert vorliegen.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Software (232) zur Bearbeitung der Virtuellen Schnitte (212) Bildbearbeitungsfunktionen, insbesondere Kontrastverbesserung; Normierung der Helligkeitsverteilung; Weißabgleich; Kantenextraktion; Matching auf bekannte Strukturen zur Vorauswahl interessierender Bereiche; Erkennen, Messen und Zählen von Objekten und Strukturen und/oder weitere Funktionen, umfasst.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Bildbearbeitungsfunktionen der Software (232) nach Erzeugung des Virtuellen Schnittes (212) automatisch in Abhängigkeit eines Falltyps oder individuell durch einen Anwender (13) ausführbar sind.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Serversystem (2) Mittel (211, 221) zur Zugangssteuerung von Anwendern (13) auf das Serversystem (2) umfasst.
Virtuelles-Mikroskop-System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (211, 221) zur Zugangssteuerung eine Benutzerdatenbank (221) mit hierin gespeicherten Anwenderdaten, Zugriffsrechten und Zuordnungen zu Fällen und dergleichen sowie Zugangsdaten (211) umfassen.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Clientsystem (1) eine Client-Schnittstelle (15) und das Serversystem (2) eine Server-Schnittstelle (25) umfasst, die insbesondere ICP/IP-Schnittstellen sind, und eine Kommunikation zwischen Clientsystem (1) und Serversystem (2) über die Schnittstellen (15, 25) via Intranet oder Internet durchführbar ist, wobei auch mehrere Clientsysteme (1) gleichzeitig auf das Serversystem (2) zugreifen können.
Virtuelles Mikroskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Clientsystem (1) mit dem Serversystem (2) gemeinsam auf einer Rechnerstation installiert ist.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendersoftware (11) innerhalb eines Webbrowsers (111) des Clienisystems (1) durch das Serversystem (2) bereitgestellt wird.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendersoftware (11) als eigenständige Programmoberfläche im Clientsystem (1) oder innerhalb einer Programmoberfläche einer anderen Software im Clientsystem (1) bereitgestellt wird.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gakennzeichnet, dass im Serversystem (2) Mittel zur Zuordnung von Daten der Virtuellen Schnitte (212) zu Anwendern (13), Fallstatus, Falldaten und der Daten der Virtuellen Schnitte (212) untereinander vorgesehen sind.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Serversystem (2) und/oder das mindestens eine Clientsystem (1) Mittel zur Erzeugung von Multilayer-Bildern aus mehreren überlagernden Virtuellen Schnitten (212) desselben Präparates, gemessen unter Verwendung verschiedener Färbungen und/oder Aufnahmetechniken, umfasst.
Virtuelles-Mikroskop-System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung von Multilayer-Bildern sowie das Zusammensetzen mehrerer Teilbilder zu einem Gesamtbild durch automatisches geometrisches Matching unterstützt wird.
Virtuelles-Mikroskop-System nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass durch Teilung der Detailansicht, Umschalten der Detailansicht oder durch halbtransparente Darstellung, wobei das Maß der Transparenz einstellbar ist, mehrere Lager gleichzeitig darstellbar sind.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Serversystem (2) und/oder das mindestens eine Clientsystem (1) Mittel zur Erzeugung einer mit den Bilddaten des Virtuellen Schnittes (212) überlagernden Markierungsebene umfasst, auf welcher durch den Anwender (13) Bildkoordinaten-bezogene Kommentare, Markierungen und/oder dergleichen anbringbar und integriert mit dem Virtuellen Schnitt (212) in der Falldatenbank speicherbar sind.
Virtuelles-Mikroskop-System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsebene eine Markierung der während einer Analyse eines Virtuellen Schnittes (212) durch einen Anwender (13) betrachteten Bildbereiche und/oder eines Inspektionspfades umfasst, der einen von dem Anwender (13) inspizierten Weg durch das Präparat darstellt.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendersoftware (11) Bildbearbeitungsfunktionen, insbesondere Kontrastverbesserung, Normierung der Helligkeitsverteilung, Weißabgleich, Kantenextraktion, Matching auf bekannte Strukturen zur Vorauswahl interessierender Bereiche, Messen und Zählen von Strukturen und/oder weitere Funktionen, umfasst.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Virtueller Schnitt (212) abrufbare Trackingdaten umfasst, die den Virtuellen Schnitt (212) betreffende und entlang des gesamten Workflows ständig protokollierte Vorgänge und Informationen enthalten, insbesondere den aktuellen Status, Anwender (13), Vorgang und dergleichen.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Bildaufnahmesystem bereitgestellten digitalen Bilddaten (31) des Präparates und der serverseitig erzeugte Virtuelle Schnitt (212) ein aus Teilbereichen zusammengesetztes Bild des Präparates ist.
Virtuelles-Mikroskop-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Virtuelle Schnitt (212) eines Präparates ein Multilayer-Bild aus mehreren, einander überlagernden Bildlayern desselben Präparates umfasst, das insbesondere SQL-strukturiertet vorliegt.