JP2005526246A - 蛍光光線のスペクトル微分画像を測定する方法と装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Farkas他著: 「光学生命画像における非侵入画像取得と進歩した処理」22巻(1998 年) 、89ー102 頁 Dickinson 他著: 「レーザー走査蛍光顕微鏡検査に対する全新次元における多スペクトル画像兼直線不混光」31巻、6 号(2001 年) 、1272ー1278頁 Boardman著: 「単一値分解を使用する画像顕微鏡検査の逆転」89巻、4 号(1989 年) 、2069ー2072頁
11.....10の演算ユニット
12.....10の記憶ユニット
13.....10のデータインタフェース
120.....制御導体
131a,b...制御導体
134a−c...制御導体
135.....制御導体
136a,b...制御導体
137a−c...制御導体
20.....利用者インタフェース
30.....光学/電子的構成
31a,b...レーザー
32a,b...コリメーター
33a−c...転向鏡
34a−c...分光車輪
35.....走査鏡
36.....走査レンズ
37a−c...検出器
38a−c...ピンホール
39.....顕微鏡対物レンズ
40.....試料
Claims (44)
- 蛍光光線のスペクトル微分画像を測定する方法であって、異なった種の蛍光体を包含する試料がスペクトル特性及び/又は励起時間によって定義された少なくとも一つの励起通路の励起光によって投射され、試料から放射された蛍光光線はスペクトル検出特性及び/又は検出時間によって定義された少なくとも一つの検出通路により受けられてデイジタル信号に変換され、この場合にデイジタル信号はデイジタルデータ処理装置の記憶装置において更に処理するために記憶されているスペクトル微分画像測定方法において、それぞれ励起通路と検出通路の特定組合せとして形成された複数の測定通路の特性はデイジタルデータ処理装置の演算ユニットにより実施されて利用者により試料において推測される少なくとも若干の蛍光体の蛍光特性を考慮する数学的最適化方法の成果に基づく測定の実施前に自動的に調整されるか、或いは利用者による手動調整に対する適切な指示を与えられることを特徴とする方法。
- 考慮すべき蛍光特性はデイジタルデータ処理装置の記憶ユニットから呼び出されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 数学的最適化方法の範囲内で、利用者により推測される試料の化学的構成と測定通路の最適化すべき特性に基づいて生じる信号との間の関係を記載する線形方程式システムが編成されていることを特徴とする請求項1或いは請求項2に記載の方法。
- 数学的最適化方法は、測定通路の特性を記載した係数の変動によって線形方程式システムの解答の明白性が最適化される第一最適化工程を包含することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 線形方程式システムの解答の明白性が利用者により導き得る一つ又は複数の二次的条件の考慮の下で最適化されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 数学的最適化方法は、線形方程式システムの係数により形成されたマトリックスを含有するマトリックス記号の条件数の最適化を包含することを特徴とする請求項4或いは請求項5に記載の方法。
- マトリックス記号のマトリックス要素は利用者により期待された測定誤差に一致する値X2 を最小化するように決定されていることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 係数マトリックスを含有するマトリックス記号は実質的に移項による係数マトリックスの左側マトリックス積であることを特徴とする請求項6或いは請求項7に記載の方法。
- 条件数は実質的にマトリックス記号の行列式を含有することを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 条件数は実質的にマトリックス記号の軌跡を含有することを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 条件数は実質的にdet/(N/n-1) (n-1)/2 の値に一致し、この場合にdet は行列式であり、N は軌跡であり、n はマトリックス記号の次元であることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 条件数は実質的にマトリックス記号の最小対最大固有値の関係を含有することを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 最適化すべき条件数は利用者により選択できることを特徴とする請求項6乃至請求項12のいずれか一項に記載の方法。
- 最適化すべき条件数は利用者により、期待すべき信号の全体的特徴がデイジタルデータ処理装置に入力されて、条件数が自動的に伝達されることによって選択できることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 数学的最適化方法は一つの第二最適化工程を含有し、この工程において測定通路の特性を記載する係数の変動によって期待すべき信号の雑音が最適化されることを特徴とする請求項3乃至請求項14のいずれか一項に記載の方法。
- 期待すべき信号の雑音は利用者により導入可能な一つ又は複数の二次的条件の考慮の下で最適化されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 二次的条件として一つ又は複数の蛍光体の漂白用の最大限或いは最適値が利用されることを特徴とする請求項5乃至請求項16のいずれか一項に記載の方法。
- 二次的条件として規定強度の信号の雑音の最小化が利用されることを特徴とする請求項5乃至請求項17のいずれか一項に記載の方法。
- 二次的条件として前もって記録された試験画像の領域における種々の蛍光体の最大スペクトル解像が利用されることを特徴とする請求項5乃至請求項18のいずれか一項に記載の方法。
- 二次的条件として相対的誤差の最小化が利用されることを特徴とする請求項5乃至請求項19のいずれか一項に記載の方法。
- 最適化方法は二次的条件を定義するための反復対話式に制御された工程を包含することを特徴とする請求項5乃至請求項20のいずれか一項に記載の方法。
- 測定通路特性の自動調整はAOTFs,LCTFs,カットオンフィルタ、帯域フィルタ、中立単調フィルタ及び/又は分光器の装着及び/又はモータによる運動によって行われることを特徴とする請求項1乃至請求項21のいずれか一項に記載の方法。
- 蛍光光線のスペクトル微分画像を測定する装置であって、異なった種類の蛍光体を包含する試料がスペクトル特性及び/又は励起時間によって定義された少なくとも一つの励起通路の励起光によって投射でき、試料から放射された蛍光光線がスペクトル検出特性及び/又は検出時間によって定義された少なくとも一つの検出通路により検出できてデイジタル信号に変換でき、この場合にデイジタル信号はデイジタルデータ処理装置の記憶装置において更に処理するために記憶されているスペクトル微分画像測定装置において、それぞれ励起通路と検出通路の特定組合せとして形成された複数の測定通路の特性はデイジタルデータ処理装置の算出ユニットにより実施されて、試料を含有する蛍光体の少なくとも若干の蛍光特性を考慮する数学的最適化方法の成果に基づく測定の実施前に自動的に調整できるか、或いは利用者による手動調整に対する適切な指示を提示できることを特徴とする装置。
- 考慮すべき蛍光特性はデイジタルデータ処理装置の記憶ユニットから呼び出されることを特徴とする請求項23に記載の装置。
- 数学的最適化方法の範囲内で、利用者により推測される試料の化学的構成と測定通路の最適化すべき特性に基づいて生じる信号との間の関係を記載する線形方程式システムが編成されていることを特徴とする請求項23或いは請求項24に記載の装置。
- 数学的最適化方法は、測定通路の特性を記載した係数の変動によって線形方程式システムの解答の明白性が最適化できる第一最適化工程を包含することを特徴とする請求項25に記載の装置。
- 線形方程式システムの解答の明白性が利用者による導き得る一つ又は複数の二次的条件の考慮の下で最適化できることを特徴とする請求項26に記載の装置。
- 数学的最適化方法は、線形方程式システムの係数により形成されたマトリックスを含有するマトリックス記号の条件数の最適化を包含することを特徴とする請求項26或いは請求項27に記載の装置。
- マトリックス記号のマトリックス要素は利用者により期待された測定誤差に一致する値X2 を最小化するように決定されることを特徴とする請求項28に記載の装置。
- 係数マトリックスを含有するマトリックス記号は実質的に移項による係数マトリックスの左側マトリックス積であることを特徴とする請求項28或いは請求項29に記載の装置。
- 条件数は実質的にマトリックス記号の行列式を含有することを特徴とする請求項28乃至請求項30のいずれか一項に記載の装置。
- 条件数は実質的にマトリックス記号の軌跡を含有することを特徴とする請求項28乃至請求項30のいずれか一項に記載の装置。
- 条件数は実質的にdet/(N/n-1) (n-1)/2 の値に一致し、この場合にdet は行列式であり、N は軌跡であり、n はマトリックス記号の次元であることを特徴とする請求項28乃至請求項30のいずれか一項に記載の装置。
- 条件数は実質的にマトリックス記号の最小対最大固有値の関係を含有することを特徴とする請求項28乃至請求項30のいずれか一項に記載の装置。
- 最適化すべき条件数は利用者により選択できることを特徴とする請求項28乃至請求項34のいずれか一項に記載の装置。
- 最適化すべき条件数は利用者により、期待すべき信号の全体的特徴がデイジタルデータ処理装置に入力されて、条件数が自動的に確定されることによって選択できることを特徴とする請求項35に記載の装置。
- 数学的最適化方法は一つの第二最適化工程を含有し、この工程において測定通路の特性を記載する係数の変動によって期待すべき信号の雑音が最適化できることを特徴とする請求項25乃至請求項36のいずれか一項に記載の装置。
- 期待すべき信号の雑音は利用者により導入可能な一つ又は複数の二次的条件の考慮の下で最適化できることを特徴とする請求項37に記載の装置。
- 二次的条件として一つ又は複数の蛍光体の漂白用の最大限或いは最適値が利用できることを特徴とする請求項27乃至請求項38のいずれか一項に記載の装置。
- 二次的条件として規定強度の信号の雑音の最小化が利用できることを特徴とする請求項27乃至請求項39のいずれか一項に記載の装置。
- 二次的条件として前もって撮影された試験画像の領域における種々の蛍光体の最大スペクトル解像が利用できることを特徴とする請求項27乃至請求項40のいずれか一項に記載の装置。
- 二次的条件として相対的誤差の最小化が利用できることを特徴とする請求項27乃至請求項41のいずれか一項に記載の装置。
- 最適化方法は二次的条件を定義するための反復対話式に制御された工程を包含することを特徴とする請求項27乃至請求項42のいずれか一項に記載の装置。
- 測定通路特性の自動調整はAOTFs,LCTFs,カットオン−、帯域−、中立単調フィルタ及び/又は分光器の装着及び/又はモータによる運動によって行われることを特徴とする請求項23乃至請求項43のいずれか一項に記載の装置。
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