JP2017021020A - 組織試料分析装置及び組織試料分析システム - Google Patents
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Abstract
Description
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る組織試料分析装置を示す全体図である。図2は、図1に示す組織試料分析装置の構成例を示すブロック図である。
組織試料Mの測光情報ASとは、測光値RSに、受光部31における座標情報が付加された、数値列からなる情報である。ここで、測光値RSとは、光源部30から照射された照明光が組織試料Mを透過した光又は組織試料Mから放射された光を、受光部31を構成する多数の光電変換素子のそれぞれが電気信号に変換して得られた情報である。光電変換素子としては、後述のように、例えば、CMOS(相補性金属酸化膜半導体)イメージセンサ(固体撮像素子)の受光素子が用いられる。測光値RSは、例えば、受光部31を構成するCMOSイメージセンサ素子からなる1画素が検知した光の階調値として表される。測光値RSは、例えば、組織試料M中に偏在する化学物質の定量分析値に相当する情報となる。
組織試料Mの測光情報ASの二次元分布情報(分布情報OD)とは、多数個の測光情報ASに含まれる多数個の測光値RSを、受光部31において各測光値RSが存在する座標情報に対応するように、二次元的に並べた情報である。分布情報ODは、具体的には、測光値RSを、測光情報ASに付加された受光部31における座標情報に基づいて並べた、数値行列からなる情報である。
組織試料Mの定量化とは、受光部31を構成する各光電変換素子に対応する部位ごとに、組織試料M中に偏在する化学物質量の定量分析値を関連付けすることを意味する。本実施形態では、組織試料Mの定量化は、組織試料Mの分布情報ODを作成することにより達成される。上述のように、組織試料Mの分布情報ODは、光の階調値等の測光値RSが、受光部31における各光電変換素子の座標情報に基づいて二次元的に配列された、光の階調値の数値行列からなる情報となっている。測光値RSが化学物質量の定量分析値に相当するように設定されている場合、組織試料Mの分布情報ODの作成により組織試料Mの定量化が達成される。
組織試料Mの二次元画像化とは、分布情報ODから、二次元画像を構成する画像データである二次元画像化データGDを作成することを意味する。
制御装置10について説明する。
次に、組織試料分析部20について説明する。
次に、上述の組織試料分析装置1を用い、検査試薬として蛍光物質を用い、組織試料Mの測光情報ASの二次元分布を求めて、組織試料Mの定量化と二次元画像化を行う場合の作用の一例を説明する。
はじめに、蛍光物質を添加しないブランク状態の組織試料Mについて測光情報AS(ASB)を取得しておく。測光情報ASのうち、蛍光物質を添加しないブランク状態の組織試料Mの測光情報ASを、特にASBともいう。測光情報ASBは、蛍光物質を添加しないブランク状態の組織試料Mの測光値RS(RSB)に、受光部31における座標情報が付加された、数値列からなる情報である。
次に、組織試料分析装置1の使用者は、蛍光物質を添加した組織試料Mを用意する。組織試料Mは、蛍光物質により例えば免疫組織化学染色されたものになっている。
本発明の第1実施形態に係る組織試料分析装置1は、従来のような大掛かりなシステムではなく、小型化が図れ、しかも低価格である。
図8及び図9を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
第2実施形態の作用は、第1実施形態に係る組織試料分析装置1の作用に比較して、測光系が透過モード用の測光系である点で相違し、その他の作用は同様である。このため、第2実施形態の作用のうち、第1実施形態に係る組織試料分析装置1と同じ作用については説明を省略する。
(第3実施形態)
図10は、本発明の第3実施形態に係る組織試料分析システムの構成例を示すブロック図である。
組織試料分析システム200の作用は、上記の組織試料分析装置1の作用、及び公知の高精細画像取得装置2の作用に、試料移動部3により同一の組織試料Mを用いて組織試料分析装置1で分析し、高精細画像取得装置2で画像取得する作用、組織試料分析装置1で作成された二次元定量画像300と、高精細画像取得装置2で取得された高精細画像400とを関連付ける作用、及びこの関連付けに基づく作用を加えたものになる。
図13は、本発明の第4実施形態に係る組織試料分析システムの構成例を示すブロック図である。
組織試料分析システム200Aの作用は、高精細画像取得装置2で高精細画像を取得することに代えて他の高精細画像取得装置等から高精細画像を読み込む作用がある一方で、試料移動部3により組織試料Mを移動させる作用がないこと以外は、組織試料分析システム200の作用と同じである。このため、組織試料分析システム200Aの作用の説明を省略する。
上述の本発明の各実施形態に係る組織試料分析装置1は、組織試料Mを細胞レベルで定量化して画像化することができ、装置の小型化と低価格化、分析作業の簡便化、分析作業の高速化、組織試料Mの全領域の画像の高解像度化を図ることができる。
本発明に係る組織試料分析システムによれば、本発明に係る組織試料分析装置の効果に加え、組織試料中の化学物質について定量性に優れた定量画像と分解能の高い高精細画像を座標により紐付けし関連付けた二次元画像複合体による分析をすることが可能である。
2 高精細画像取得装置
3 試料移動部
5 統合制御部
6 高精細画像読込部
10 制御装置
11 表示部
12 制御本体部
13 画像構成部
14 データ演算部
15 記憶部
20 組織試料分析部
21 筐体
30 光源部
31 受光部
40 バンドパスフィルタ
41 吸収フィルタ
M 組織試料
100 制御部
200 組織試料分析システム
300 二次元定量画像
310 二次元定量画像本体
311 測光値RSの低い部分
312 測光値RSの高い部分
350 二次元定量画像領域
400 高精細画像
410 高精細画像本体
411 蛍光量の少ない部分
412 蛍光量の多い部分
500 二次元画像複合体
Claims (14)
- 生体の組織試料に光を照射して得られる測光情報を定量分析する組織試料分析装置であって、
前記組織試料に光を照射する光源部と、
前記光源部と対向して配置され、前記光源部との間に前記組織試料を配置した状態で、前記組織試料を透過した光又は前記組織試料から放射された光を受光する平板状の受光部と、
を備えることを特徴とする組織試料分析装置。 - 前記光源部が組織試料に照射する光は、平行光であることを特徴とする請求項1に記載の組織試料分析装置。
- 前記光源部が平板状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の組織試料分析装置。
- 前記組織試料は、検査試薬が添加された組織試料であることを特徴とする請求項1又は2に記載の組織試料分析装置。
- 前記検査試薬は蛍光物質であり、
前記光源部と前記組織試料の間には、前記組織試料に添加された蛍光物質を励起する励起光を透過させるバンドパスフィルタが配置され、
前記組織試料と前記受光部の間には、前記組織試料に添加された前記蛍光物質が放射する蛍光を透過させる吸収フィルタが配置されていることを特徴とする請求項4に記載の組織試料分析装置。 - 前記検査試薬は染色剤であることを特徴とする請求項4に記載の組織試料分析装置。
- 前記光源部と前記組織試料の間には、前記組織試料に添加された染色剤の吸収の大きい波長領域の光成分のみを透過させるバンドパスフィルタが配置されることを特徴とする請求項6に記載の組織試料分析装置。
- 前記組織試料と前記受光部の間には、前記組織試料に添加された前記染色剤の吸収の大きい波長領域の光成分のみを透過させる吸収フィルタが配置されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の組織試料分析装置。
- 前記受光部は、固体撮像素子を二次元的に配列させることで構成されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の組織試料分析装置。
- 前記光源部は、複数の発光ダイオードを二次元に配列させることで構成されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の組織試料分析装置。
- 前記光源部は、エレクトロルミネッセンスで平板状に構成され、
前記受光部は、固体撮像素子を二次元的に配列させることで構成されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の組織試料分析装置。 - 前記光源部又は受光部と、組織試料又はこの組織試料を含むプレパラートと、の接触による損傷を防止する保護機構を備えることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載の組織試料分析装置。
- 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の組織試料分析装置と、
前記組織試料の高精細画像を取得する高精細画像取得装置と、
前記組織試料分析装置で作成された定量画像と、前記高精細画像取得装置で取得された高精細画像とを関連付ける統合制御部と、
を備えることを特徴とする組織試料分析システム。 - 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の組織試料分析装置と、
前記組織試料の高精細画像を読み込む高精細画像読込部と、
前記組織試料分析装置で作成された定量画像と、前記高精細画像読込部で読み込まれた高精細画像とを関連付ける統合制御部と、
を備えることを特徴とする組織試料分析システム。
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