JP2017125697A - Dyeing standardization method of pathological sample - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、病理標本の染色の程度を標準化する病理標本の染色標準化方法に関するものである。 The present invention relates to a pathological specimen staining standardization method for standardizing the degree of staining of a pathological specimen.
病理診断で用いる病理標本は、採取した組織をパラフィン等の包埋材の中に埋め込み、ミクロトームにより所定の厚さの薄片に薄切りした後、薄片をスライドガラスに貼り付け、一定時間加温して得た薄切片標本に所定の染色を行いカバーグラスを被せて作製している（例えば特許文献１参照）。このようにして作製された病理標本は、病理医による病理診断に用いられる。即ち、病理医は、デジタル顕微鏡装置等を用いて病理標本を観察し、細胞の核の大きさや形の変化、組織としてのパターンの変化等の形態学的な情報等をもとに病理診断を行っている。 The pathological specimen used for pathological diagnosis is embedded in an embedding material such as paraffin, sliced into a thin slice of a predetermined thickness with a microtome, and the thin piece is attached to a slide glass and heated for a certain period of time. The thin slice specimen obtained is prepared by performing predetermined staining and covering with a cover glass (see, for example, Patent Document 1). The pathological specimen prepared in this way is used for pathological diagnosis by a pathologist. In other words, a pathologist observes a pathological specimen using a digital microscope device, etc., and makes a pathological diagnosis based on morphological information such as changes in the size and shape of cell nuclei and changes in tissue patterns. Is going.
ところで、薄切片標本の染色の程度は、薄切片標本の厚さが均一な場合、染色時間や温度等の環境条件により左右される。また染色を担当する技師は、染色の程度を目測で判断しているため、病理標本を作製する施設によって染色の程度に差が生じていた。ここで病理診断に用いる病理標本の染色の程度に差が生じている場合には、病理標本の染色の程度によっては適切な病理診断を行うことが困難になる場合がある。 Incidentally, the degree of staining of a thin slice specimen depends on environmental conditions such as staining time and temperature when the thickness of the thin slice specimen is uniform. In addition, the technician in charge of staining judged the degree of staining visually, so the degree of staining varied depending on the facility where the pathological specimen was prepared. If there is a difference in the degree of staining of the pathological specimen used for the pathological diagnosis, it may be difficult to perform an appropriate pathological diagnosis depending on the degree of staining of the pathological specimen.
本発明の目的は、施設間の染色の程度の差を解消し、病理標本の染色の程度を標準化するための病理標本の染色標準化方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a staining standardization method for pathological specimens for eliminating the difference in the degree of staining between facilities and standardizing the degree of staining of pathological specimens.
本発明の病理標本の染色標準化方法は、フルカラーＬＥＤにより構成される顕微鏡光源を有する顕微鏡と、前記顕微鏡により観察される病理標本を撮影する顕微鏡カメラと、前記顕微鏡カメラにより撮影された画像を表示する表示部とを備えるデジタル顕微鏡を用いた病理標本の染色標準化方法であって、所定の分光特性を有する光の色に基づいて前記表示部のカラーバランスの較正を行う第１較正工程と、前記第１較正工程により構成された前記表示部に表示された色に基づいて、前記顕微鏡光源のカラーバランスの較正を行う第２較正工程と、所定の方法により染色された前記病理標本に関し、予め決定された標準染色濃度を記憶部から読み出す読出工程と、前記所定の方法により染色された前記病理標本を前記デジタル顕微鏡のステージに載置した状態で、前記第２較正工程において較正された前記顕微鏡光源から射出される照明光により前記病理標本を照明し、前記顕微鏡カメラにより撮影して前記顕微鏡カメラから出力された画像データに基づいて前記表示部に画像の表示を行う表示工程と、前記読出工程により読み出された前記標準染色濃度と、前記表示工程において前記表示部に表示された画像の染色濃度とに基づいて前記病理標本の染色程度の評価を行う評価工程とを含む。 The pathological specimen staining standardization method of the present invention displays a microscope having a microscope light source constituted by a full-color LED, a microscope camera for photographing a pathological specimen observed by the microscope, and an image photographed by the microscope camera. A staining standardization method for a pathological specimen using a digital microscope including a display unit, the first calibration step of calibrating the color balance of the display unit based on the color of light having a predetermined spectral characteristic, and the first The second calibration step for calibrating the color balance of the microscope light source based on the color displayed on the display unit configured by one calibration step, and the pathological specimen stained by a predetermined method are determined in advance. A reading step of reading out the standard staining concentration from the storage unit, and the pathological specimen stained by the predetermined method as a stage of the digital microscope. The pathological specimen is illuminated with illumination light emitted from the microscope light source calibrated in the second calibration step in a state of being placed on the image, and is taken by the microscope camera and output to the image data output from the microscope camera. Based on the display step of displaying an image on the display unit, the standard staining density read out in the readout step, and the staining density of the image displayed on the display unit in the display step And an evaluation step for evaluating the degree of staining of the specimen.
本発明によれば、施設間の染色の程度の差を解消し、病理標本の染色の程度を標準化するための病理標本の染色標準化方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dyeing | staining standardization method of the pathological specimen for eliminating the difference of the dyeing | staining degree between facilities and standardizing the dyeing | staining degree of a pathological specimen can be provided.
以下、図面を参照して実施の形態に係る病理標本の染色標準化方法に用いる病理標本型光デバイスについて説明する。図１は、実施の形態に係る病理標本型光デバイスを上方から視た図であり、図２は、その断面を示す図である。図１、２に示すように、病理標本型光デバイス２は、標準光を射出する標準光源であって、プレパラートと略同一の大きさの外観を有している。即ち、病理標本型光デバイス２は、アルミ材等の金属で構成された矩形状を有する平板のベース材４を備え、ベース材４の一方の面には、ＬＥＤ６、スイッチ８が配置されている。 Hereinafter, a pathological specimen optical device used in a pathological specimen staining standardization method according to an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view of a pathological specimen optical device according to an embodiment as viewed from above, and FIG. 2 is a cross-sectional view thereof. As shown in FIGS. 1 and 2, the pathological specimen optical device 2 is a standard light source that emits standard light, and has an appearance that is approximately the same size as a preparation. That is, the pathological specimen optical device 2 includes a flat base material 4 having a rectangular shape made of a metal such as an aluminum material, and an LED 6 and a switch 8 are disposed on one surface of the base material 4. .
ＬＥＤ６は、標準光として所定の分光特性を有する白色ＬＥＤ光を射出する白色ＬＥＤであって、ベース材４の一方の面の略中央部に形成された凹部４ａに配置され、発光時の熱がベース材４に伝達するように、熱伝導グリース等で凹部４ａ内に密着されている。 The LED 6 is a white LED that emits white LED light having a predetermined spectral characteristic as standard light. The LED 6 is disposed in a concave portion 4a formed at a substantially central portion of one surface of the base material 4, and generates heat during light emission. In order to transmit to the base material 4, it is closely attached in the recess 4a with heat conductive grease or the like.
また、ＬＥＤ６が射出する標準光の明るさは、病理標本の観察に最適な照明光の明るさに相当する明るさである。なおＬＥＤ６を構成する白色ＬＥＤとしては、青色ＬＥＤと緑色蛍光体の組合せによって白色光を射出するタイプや、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの組合せによって白色光を射出するタイプ等があるが、何れのタイプであってもよい。 Further, the brightness of the standard light emitted by the LED 6 is a brightness corresponding to the brightness of the illumination light optimal for observation of the pathological specimen. The white LED constituting the LED 6 includes a type that emits white light by a combination of a blue LED and a green phosphor, a type that emits white light by a combination of a red LED, a green LED, and a blue LED. May be the type.
スイッチ８は、ＬＥＤ６の点灯、消灯の切り替えを行うためのものであり、ＬＥＤ６の点灯、消灯を制御する図示しない電源制御部に接続されている。また、ベース材４の所定の位置には、電池１２が配置され、スイッチ８を介してＬＥＤ６に電力を供給する。 The switch 8 is for switching between lighting and extinguishing of the LED 6, and is connected to a power control unit (not shown) that controls the lighting and extinguishing of the LED 6. Further, a battery 12 is disposed at a predetermined position of the base material 4 and supplies power to the LED 6 via the switch 8.
なお、ベース材４の裏面の周縁部には、ベース材４の裏面を断面矩形状に切欠き加工したヒートシンク溝４ｂが形成されている。ヒートシンク溝４ｂの断面形状は、矩形状に代えて波型であってもよい。これにより、ベース材４の放熱面積が拡大され、ＬＥＤ６の発光時に発生しベース材４に伝達された熱を効果的に放熱することができる。また、ヒートシンク溝４ｂをベース材４の裏面に設けることにより、ベース材４の表面にカバーグラス１４を取付けることが可能となる。 Note that a heat sink groove 4b is formed at the peripheral edge of the back surface of the base material 4 by cutting the back surface of the base material 4 into a rectangular cross section. The cross-sectional shape of the heat sink groove 4b may be a wave shape instead of a rectangular shape. Thereby, the heat radiation area of the base material 4 is expanded, and the heat generated when the LED 6 emits light and transmitted to the base material 4 can be effectively radiated. Further, by providing the heat sink groove 4 b on the back surface of the base material 4, the cover glass 14 can be attached to the surface of the base material 4.
次に実施の形態に係る病理標本の染色標準化方法に用いるデジタル顕微鏡装置について説明する。図３は、実施の形態に係るデジタル顕微鏡装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、デジタル顕微鏡装置２２は、プレパラートまたは病理標本型光デバイス２を載置するステージ２６、ステージ２６に載置されたプレパラートを観察するための顕微鏡部２８、ステージ２６に載置されたプレパラートを下方から照明する照明光の光源３０ａを含む照明部３０を備えている。 Next, a digital microscope apparatus used in the pathological specimen staining standardization method according to the embodiment will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the digital microscope apparatus according to the embodiment. As shown in FIG. 3, the digital microscope apparatus 22 is placed on the stage 26 on which the preparation or the pathological specimen optical device 2 is placed, the microscope unit 28 for observing the preparation placed on the stage 26, and the stage 26. An illumination unit 30 including an illumination light source 30a for illuminating the prepared slide from below is provided.
ここで、顕微鏡部２８は、プレパラートを所定の倍率で観察する対物レンズ２８ａ、鏡筒部２８ｂ、及び鏡筒部２８ｂの上部に取付けられ対物レンズ２８ａによって結像されたプレパラート上の病理標本の像を撮像する、ＣＣＤ等により構成される撮像素子２８ｄを有するカメラ２８ｃを備えている。 Here, the microscope unit 28 is an objective lens 28a for observing the preparation at a predetermined magnification, a lens barrel unit 28b, and an image of a pathological specimen on the preparation imaged by the objective lens 28a attached to the upper part of the lens barrel unit 28b. Is provided with a camera 28c having an image sensor 28d constituted by a CCD or the like.
また、照明部３０は、フルカラーＬＥＤ３０ａ、フルカラーＬＥＤ３０ａから射出された照明光を集光するレンズ３０ｂ、レンズ３０ｂで集光された照明光を透過させるフィルタ３０ｃ、フィルタ３０ｃを透過した照明光をステージ２６の方向に反射させるミラー３０ｄを備えている。フルカラーＬＥＤ３０ａは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを備えて構成されている。 The illumination unit 30 also includes a full-color LED 30a, a lens 30b that collects illumination light emitted from the full-color LED 30a, a filter 30c that transmits illumination light collected by the lens 30b, and illumination light that has passed through the filter 30c. The mirror 30d is provided to reflect in the direction. The full color LED 30a includes a red LED, a green LED, and a blue LED.
また、デジタル顕微鏡装置２２は、デジタル顕微鏡装置２２の各部を統括的に制御する制御部３４を備えている。制御部３４には、カメラ２８ｃ内の撮像素子２８ｄ、光量制御部３２、電源スイッチ等を含む操作部５０、撮像素子２８ｄにより撮像された画像データに基づく画像等を表示する表示部４０、表示部４０の表示を制御する表示制御部４２、撮像素子２８ｄにより撮像された画像データを記憶する画像記憶部４８及び記憶部５４が接続されている。撮像素子２８ｄは、プレパラート上の病理標本を撮像して撮像信号を制御部３４に対して出力する。光量制御部３２は、フルカラーＬＥＤ３０ａが備える赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤそれぞれの点灯、消灯及び光量を制御する。 In addition, the digital microscope apparatus 22 includes a control unit 34 that comprehensively controls each unit of the digital microscope apparatus 22. The control unit 34 includes an imaging device 28d in the camera 28c, a light amount control unit 32, an operation unit 50 including a power switch, a display unit 40 that displays an image based on image data captured by the imaging device 28d, and a display unit. A display control unit 42 for controlling the display 40, an image storage unit 48 for storing image data captured by the image sensor 28d, and a storage unit 54 are connected. The image sensor 28d images a pathological specimen on the slide and outputs an imaging signal to the control unit 34. The light quantity control unit 32 controls lighting, extinction, and light quantity of each of the red LED, the green LED, and the blue LED included in the full color LED 30a.
記憶部５４は、病理標本の染色方法（例えば、染色試薬としてアザンマロリーを用いる染色方法、染色試薬としてヘマトキシリンを用いる染色方法など）毎に、染色濃度の程度を示す画像データを記憶している。図４（ａ）〜（ｄ）は、記憶部５４に記憶されている複数の染色方法の染色濃度の程度を示す画像データの中から選択された１つの染色方法の染色濃度の程度を示す画像データに基づく画像である。ここで、図４（ａ）は照明光の透過率が７０パーセントとなる染色濃度を示す画像データに基づく画像であり、図４（ｂ）は照明光の透過率が５０パーセントとなる染色濃度を示す画像データに基づく画像であり、図４（ｃ）は照明光の透過率が３０パーセントとなる染色濃度を示す画像データに基づく画像であり、図４（ｄ）は照明光の透過率が１０パーセントとなる染色濃度を示す画像データに基づく画像である。図４（ａ）〜（ｄ）に示す画像の染色濃度の中から、病理医が適切な病理診断を行うことが可能な染色濃度、例えば図４（ｂ）に示す画像の染色濃度が標準染色濃度として予め選択され、図４（ａ）〜（ｄ）に示す画像の画像データと共に記憶部５４に記憶されている。なお染色方法毎に選択された標準染色濃度は、染色方法毎の染色濃度の程度を示す画像データと共に記憶部５４に記憶されている。 The storage unit 54 stores image data indicating the degree of staining concentration for each staining method of a pathological specimen (for example, a staining method using Azan Mallory as a staining reagent, a staining method using hematoxylin as a staining reagent, etc.). 4A to 4D are images showing the degree of staining density of one staining method selected from image data indicating the degree of staining density of a plurality of staining methods stored in the storage unit 54. FIG. It is an image based on data. Here, FIG. 4A is an image based on the image data indicating the staining density at which the illumination light transmittance is 70%, and FIG. 4B is the image density at which the illumination light transmittance is 50%. 4 (c) is an image based on image data indicating a staining density at which the illumination light transmittance is 30%, and FIG. 4 (d) is an illumination light transmittance of 10%. It is an image based on the image data which shows the dyeing density used as a percentage. Among the staining densities of the images shown in FIGS. 4A to 4D, the staining density at which a pathologist can make an appropriate pathological diagnosis, for example, the staining density of the image shown in FIG. The density is selected in advance and stored in the storage unit 54 together with the image data of the images shown in FIGS. Note that the standard staining density selected for each staining method is stored in the storage unit 54 together with image data indicating the degree of staining density for each staining method.
図３に示すように、病理標本型デバイス２の上部近傍には、光ファイバー３８の一端に設けられた受光部３８ａが配置され、光ファイバー３８の他端が光測定装置３６に接続されている。また表示部４０の前面近傍には、光ファイバー３９の一端に設けられた受光部が配置され、光ファイバー３９の他端が光測定装置３６に接続されている。光測定装置３６は、分光部３６ａ及び測色部３６ｂを備え、分光部３６ａにおいて分光された各波長の光の光量を測色部３６ｂにより計測し、計測された分光特性を図示しない表示部に表示する。 As shown in FIG. 3, a light receiving unit 38 a provided at one end of the optical fiber 38 is disposed in the vicinity of the upper portion of the pathological specimen type device 2, and the other end of the optical fiber 38 is connected to the light measuring device 36. A light receiving portion provided at one end of the optical fiber 39 is disposed near the front surface of the display unit 40, and the other end of the optical fiber 39 is connected to the light measurement device 36. The light measuring device 36 includes a spectroscopic unit 36a and a color measuring unit 36b, and the color measuring unit 36b measures the amount of light of each wavelength split by the spectroscopic unit 36a, and the measured spectral characteristics are displayed on a display unit (not shown). indicate.
次に、図５に示すフローチャートを参照して実施の形態に係る病理標本型光デバイス２を用いて行なう表示部４０のカラーバランスの較正処理について説明する。まず、操作者が操作部５０を介してフルカラーＬＥＤ３０ａの電源をオフすると（ステップＳ１０）、制御部３４は、光量制御部３２を制御してフルカラーＬＥＤ３０ａを消灯する（ステップＳ２０）。 Next, the color balance calibration processing of the display unit 40 performed using the pathological specimen optical device 2 according to the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the operator turns off the power of the full color LED 30a via the operation unit 50 (step S10), the control unit 34 controls the light amount control unit 32 to turn off the full color LED 30a (step S20).
操作者は、カバーグラス１４を取り付けた病理標本型光デバイス２をステージ２６上に載置し（ステップＳ１１）、病理標本型光デバイス２のスイッチ８を操作し（ステップＳ１２）、ＬＥＤ６の電源をオンしてＬＥＤ６を点灯する。これにより病理標本型光デバイス２のＬＥＤ６から標準光が射出される。次に操作者は、光測定装置３６の電源をオンする（ステップＳ１３）。 The operator places the pathological specimen optical device 2 to which the cover glass 14 is attached on the stage 26 (step S11), operates the switch 8 of the pathological specimen optical device 2 (step S12), and turns on the LED 6 power. Turns on and turns on the LED 6. Accordingly, standard light is emitted from the LED 6 of the pathological specimen type optical device 2. Next, the operator turns on the power of the light measurement device 36 (step S13).
カメラ２８ｃの撮像素子２８ｄは、病理標本型光デバイス２を撮像し、撮像信号を制御部３４に対して出力する。制御部３４は、撮像素子２８ｄにより撮像された病理標本型光デバイス２のＬＥＤ６の画像を表示制御部４２を介して表示部４０に表示する（ステップＳ２１）。 The imaging element 28d of the camera 28c images the pathological specimen type optical device 2 and outputs an imaging signal to the control unit 34. The control unit 34 displays the image of the LED 6 of the pathological specimen optical device 2 imaged by the imaging element 28d on the display unit 40 via the display control unit 42 (step S21).
次に、操作者は、光測定装置３６を用いて病理標本型光デバイス２のＬＥＤ６から射出された標準光を分光部３６ａによって分光させ、各波長の光の光量を測色部３６ｂによって計測させる。そして計測された分光特性を図示しない表示部に表示させる。それにより操作者は、病理標本型光デバイス２のＬＥＤ６から射出された標準光の分光特性を確認する（ステップＳ１４）。 Next, the operator causes the spectroscopic unit 36a to split the standard light emitted from the LED 6 of the pathological specimen type optical device 2 using the light measuring device 36, and causes the colorimetric unit 36b to measure the amount of light of each wavelength. . Then, the measured spectral characteristic is displayed on a display unit (not shown). Thereby, the operator confirms the spectral characteristics of the standard light emitted from the LED 6 of the pathological specimen type optical device 2 (step S14).
また操作者は、光測定装置３６を用いてデジタル顕微鏡装置２２の表示部４０から射出されている光の分光特性を図示しない表示部に表示させる。即ち、ＬＥＤ６から射出された標準光は、撮像素子２８ｄにより撮像され、制御部３４により画像データ化され、その画像データに基づく画像として表示部４０に表示される。従って操作者は、光測定装置３６の分光部３６ａによって表示部４０から射出されている光を分光させ、各波長の光の光量を測色部３６ｂによって計測させる。そして計測された分光特性を図示しない表示部に表示させる。それにより操作者は、表示部４０から射出されている光の分光特性を確認する（ステップＳ１５）。 Further, the operator causes the light measuring device 36 to display the spectral characteristics of the light emitted from the display unit 40 of the digital microscope apparatus 22 on a display unit (not shown). That is, the standard light emitted from the LED 6 is imaged by the image sensor 28d, converted into image data by the control unit 34, and displayed on the display unit 40 as an image based on the image data. Therefore, the operator separates the light emitted from the display unit 40 by the spectroscopic unit 36a of the light measuring device 36, and causes the colorimetric unit 36b to measure the light quantity of each wavelength. Then, the measured spectral characteristic is displayed on a display unit (not shown). Thereby, the operator confirms the spectral characteristics of the light emitted from the display unit 40 (step S15).
次に、操作者は、標準光の分光特性と表示部４０から射出されている光の分光特性とを比較する（ステップＳ１６）。そして、比較した結果、標準光の分光特性と表示部４０から射出されている光の分光特性とが異なる場合には（ステップＳ１７、Ｙｅｓ）、表示部４０から射出されている光の分光特性を標準光の分光特性に一致させるように、表示部４０のカラーバランスの調整操作を行う（ステップＳ１８）。即ち、ＬＥＤ６から射出されている光の色に表示部４０から射出されている光の色を一致させるように表示部４０のカラーバランスの調整操作を行う。具体的には、操作者は操作部５０を操作し、表示部４０の画素のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の輝度の調整を行うことにより、表示部４０から射出されている光の分光特性を調整する。 Next, the operator compares the spectral characteristics of the standard light with the spectral characteristics of the light emitted from the display unit 40 (step S16). As a result of comparison, if the spectral characteristics of the standard light and the spectral characteristics of the light emitted from the display unit 40 are different (Yes in step S17), the spectral characteristics of the light emitted from the display unit 40 are changed. An operation for adjusting the color balance of the display unit 40 is performed so as to match the spectral characteristics of the standard light (step S18). That is, the color balance of the display unit 40 is adjusted so that the color of the light emitted from the LED 6 matches the color of the light emitted from the display unit 40. Specifically, the operator operates the operation unit 50 to adjust the brightness of R (red), G (green), and B (blue) of the pixels of the display unit 40, and is emitted from the display unit 40. Adjust the spectral characteristics of the light.
制御部３４は、操作部５０を介した操作者からのカラーバランスの調整操作に基づいて、表示制御部４２を制御して表示部４０のカラーバランスを変更する（ステップＳ２２）。これにより、表示部４０から射出されている光の色を、病理標本型光デバイス２のＬＥＤ６から射出されている標準光の色に一致させる。 Based on the color balance adjustment operation from the operator via the operation unit 50, the control unit 34 controls the display control unit 42 to change the color balance of the display unit 40 (step S22). Thereby, the color of the light emitted from the display unit 40 is matched with the color of the standard light emitted from the LED 6 of the pathological specimen type optical device 2.
次に、図６に示すフローチャートを参照して実施の形態に係る病理標本を照明する照明光のカラーバランスの較正処理について説明する。なお、照明光のカラーバランスの較正処理は、上述の表示部４０のカラーバランスの較正処理の後に行う。操作者は、光測定装置３６の図示しない表示部に図５のステップＳ１８においてカラーバランスの調整を行った後に表示部４０から射出された光の分光特性（以下、目標の分光特性という。）を表示させる。それにより操作者は、目標の分光特性を確認する（ステップＳ３０）。 Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 6, the color balance calibration process of illumination light for illuminating the pathological specimen according to the embodiment will be described. The illumination light color balance calibration process is performed after the color balance calibration process of the display unit 40 described above. The operator adjusts the color balance of the display unit (not shown) of the light measurement device 36 in step S18 of FIG. 5 and then adjusts the spectral characteristics of light emitted from the display unit 40 (hereinafter referred to as target spectral characteristics). Display. Thereby, the operator confirms the target spectral characteristic (step S30).
次に、操作者は、病理標本型光デバイス２をステージ２６から撤去する（ステップＳ３１）。そして、操作者が操作部５０を操作してフルカラーＬＥＤ３０ａの電源をオンする（ステップＳ３２）。これにより制御部３４は、光量制御部３２を制御してフルカラーＬＥＤ３０ａを点灯する（ステップＳ４０）。即ち、ステージ２６上に何も載置しない状態で、フルカラーＬＥＤ３０ａから照明光を射出させる。ここでフルカラーＬＥＤ３０ａは、標準光に相当する白色光を射出するように調整されているものとする。 Next, the operator removes the pathological specimen type optical device 2 from the stage 26 (step S31). Then, the operator operates the operation unit 50 to turn on the full color LED 30a (step S32). Thereby, the control part 34 controls the light quantity control part 32, and turns on full color LED30a (step S40). That is, illumination light is emitted from the full-color LED 30a in a state where nothing is placed on the stage 26. Here, it is assumed that the full color LED 30a is adjusted to emit white light corresponding to standard light.
フルカラーＬＥＤ３０ａから射出された照明光は、撮像素子２８ｄにより撮像され、制御部３４により画像データ化され、その画像データに基づく画像として表示部４０に表示される。操作者は、光測定装置３６の分光部３６ａによって表示部４０から射出されている光を分光させ、各波長の光の光量を測色部３６ｂによって計測させる。そして計測された表示部４０の分光特性を図示しない表示部に表示させる。それにより操作者は、フルカラーＬＥＤ３０ａのカラーバランス調整前に表示部４０から射出されている光の分光特性を確認する（ステップＳ３３）。 Illumination light emitted from the full-color LED 30a is captured by the image sensor 28d, converted into image data by the control unit 34, and displayed on the display unit 40 as an image based on the image data. The operator causes the light emitted from the display unit 40 to be dispersed by the spectroscopic unit 36a of the light measuring device 36, and causes the colorimetric unit 36b to measure the amount of light of each wavelength. Then, the measured spectral characteristic of the display unit 40 is displayed on a display unit (not shown). Thereby, the operator confirms the spectral characteristics of the light emitted from the display unit 40 before adjusting the color balance of the full color LED 30a (step S33).
次に、操作者は、フルカラーＬＥＤ３０ａのカラーバランス調整前に表示部４０から射出されている光の分光特性と目標の分光特性とを比較する（ステップＳ３４）。そして、比較した結果、フルカラーＬＥＤ３０ａのカラーバランス調整前に表示部４０から射出されている光の分光特性と目標の分光特性とが異なる場合には（ステップＳ３５、Ｙｅｓ）、フルカラーＬＥＤ３０ａのカラーバランス調整前に表示部４０から射出されている光の分光特性を目標の分光特性と一致させるように、フルカラーＬＥＤ３０ａのカラーバランスの調整操作を行う（ステップＳ３６）。即ち、目標の分光特性を有する光の色に表示部４０から射出されている光の色を一致させるように、フルカラーＬＥＤ３０ａのカラーバランスの調整操作を行う。具体的には、フルカラーＬＥＤ３０ａを構成する赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤそれぞれの光量を調整するために、操作者は操作部５０を操作し光量調整の指示を行う。 Next, the operator compares the spectral characteristic of the light emitted from the display unit 40 with the target spectral characteristic before adjusting the color balance of the full-color LED 30a (step S34). As a result of comparison, if the spectral characteristic of the light emitted from the display unit 40 before the color balance adjustment of the full color LED 30a is different from the target spectral characteristic (Yes in step S35), the color balance adjustment of the full color LED 30a is performed. An operation of adjusting the color balance of the full-color LED 30a is performed so that the spectral characteristic of the light emitted from the display unit 40 previously matches the target spectral characteristic (step S36). That is, the color balance adjustment operation of the full-color LED 30a is performed so that the color of light emitted from the display unit 40 matches the color of light having target spectral characteristics. Specifically, in order to adjust the light amounts of the red LED, the green LED, and the blue LED constituting the full color LED 30a, the operator operates the operation unit 50 to give an instruction for adjusting the light amount.
制御部３４は、操作部５０を介した操作者からの調整指示に基づいて、光量制御部３２を制御してフルカラーＬＥＤ３０ａを構成する赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤそれぞれの光量を変更する（ステップＳ４１）。これにより、フルカラーＬＥＤ３０ａから射出されている照明光を撮像して表示部４０に表示させたときに表示部４０から射出される光の色を目標の分光特性を有する光の色に一致させる。 Based on the adjustment instruction from the operator via the operation unit 50, the control unit 34 controls the light amount control unit 32 to change the respective light amounts of the red LED, the green LED, and the blue LED that constitute the full color LED 30a (step). S41). Thereby, when the illumination light emitted from the full-color LED 30a is imaged and displayed on the display unit 40, the color of the light emitted from the display unit 40 is matched with the color of light having a target spectral characteristic.
上述したように、病理標本型光デバイス２を用いて表示部４０のカラーバランスの較正処理を行い、標準光を撮像したときの表示部４０から射出される光の色を、標準光の色に一致させている。また病理標本を照明するフルカラーＬＥＤ３０ａから射出される照明光のカラーバランスの較正処理を行い、照明光を撮像して表示部４０に表示させたときに表示部４０から射出される光の色を、標準光を撮像して表示部４０に表示させたときに表示部４０から射出される光の色に一致させている。従って照明光が、カバーグラス１４、対物レンズ２８ａ、レンズ３０ｂ、フィルタ３０ｃ、ミラー３０ｄ等の光学部材の色の影響を受けた場合、また撮像素子２８ｄ及び表示部４０の色再現性の違いによる影響を受けた場合であっても、標準光により病理標本を照らしたときと同じ色で、病理標本の画像を表示部４０に表示させることができる。 As described above, the color balance calibration process of the display unit 40 is performed using the pathological specimen optical device 2, and the color of the light emitted from the display unit 40 when the standard light is imaged is changed to the color of the standard light. Match. In addition, the color balance of illumination light emitted from the full-color LED 30a that illuminates the pathological specimen is calibrated, and the color of light emitted from the display unit 40 when the illumination light is imaged and displayed on the display unit 40, When the standard light is imaged and displayed on the display unit 40, it matches the color of light emitted from the display unit 40. Therefore, when the illumination light is affected by the color of the optical member such as the cover glass 14, the objective lens 28a, the lens 30b, the filter 30c, and the mirror 30d, the influence is also caused by the difference in color reproducibility between the image sensor 28d and the display unit 40. Even when the pathological sample is received, the image of the pathological sample can be displayed on the display unit 40 in the same color as when the pathological sample is illuminated with the standard light.
次に、図７に示すフローチャートを参照して実施の形態に係る病理標本の染色の程度を評価する評価処理について説明する。なお、病理標本の評価処理は、上述の表示部４０のカラーバランスの較正処理及びフルカラーＬＥＤ３０ａから射出される照明光のカラーバランスの較正処理の後に行う。なお、デジタル顕微鏡装置２２の制御部３４は、上述の図６のステップＳ４０においてフルカラーＬＥＤ３０ａが点灯されたときに、撮像素子２８ｄにより受光される照明光の光量、即ちステージ２６上に何も載置しない状態でフルカラーＬＥＤ３０ａから照明光を射出したときに、撮像素子２８ｄにより受光される照明光の光量を記憶部５４に記憶しておく。 Next, an evaluation process for evaluating the degree of staining of a pathological specimen according to the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The pathological specimen evaluation process is performed after the color balance calibration process of the display unit 40 and the color balance calibration process of illumination light emitted from the full-color LED 30a. The control unit 34 of the digital microscope apparatus 22 places nothing on the stage 26, that is, the amount of illumination light received by the image sensor 28d when the full-color LED 30a is turned on in step S40 of FIG. When the illumination light is emitted from the full-color LED 30a in a state in which it is not, the amount of illumination light received by the image sensor 28d is stored in the storage unit 54.
まず、操作者が操作部５０を操作して病理標本の染色方法を入力すると、制御部３４は、記憶部５４に記憶している染色方法毎の標準染色濃度の内、入力された病理標本の染色方法に対応する標準染色濃度の画像データを読み出す（ステップＳ５０）。例えば、標準染色濃度の画像の画像データである図４（ｂ）に示す染色濃度の画像の画像データを読み出す。そして制御部３４は、読み出した画像データに基づく標準染色濃度の画像を表示部４０に表示する（ステップＳ５１）。 First, when the operator operates the operation unit 50 to input a staining method for a pathological specimen, the control unit 34 selects a pathological specimen that has been input from the standard staining concentrations for each staining method stored in the storage unit 54. Image data of a standard staining density corresponding to the staining method is read (step S50). For example, the image data of the staining density image shown in FIG. 4B, which is the image data of the standard staining density image, is read out. Then, the control unit 34 displays an image of the standard staining density based on the read image data on the display unit 40 (step S51).
操作者が病理標本を載せたプレパラートをステージ２６上に載置すると、撮像素子２８ｄは、プレパラート上の病理標本を撮像し、撮像信号を制御部３４に対して出力する。制御部３４は撮像素子２８ｄにより撮像された病理標本の画像を表示制御部４２を介して表示部４０に表示する（ステップＳ５２）。また制御部３４は、病理標本を撮像したときに、撮像素子２８ｄにより受光された光の光量を記憶部５４に記憶する。 When the operator places the preparation on which the pathological specimen is placed on the stage 26, the imaging element 28 d images the pathological specimen on the preparation and outputs an imaging signal to the control unit 34. The control unit 34 displays an image of the pathological specimen imaged by the imaging element 28d on the display unit 40 via the display control unit 42 (step S52). Further, the control unit 34 stores the amount of light received by the imaging element 28d in the storage unit 54 when the pathological specimen is imaged.
次に、制御部３４は、表示部４０に表示されている病理標本の画像の染色濃度と標準染色濃度の画像の染色濃度とに基づいて病理標本の染色の程度を評価する病理標本の評価を行う（ステップＳ５３）。具体的には、まず制御部３４は、病理標本の染色濃度を特定するために、記憶部５４に記憶しているステージ２６上に何も載置しない状態でフルカラーＬＥＤ３０ａから照明光を射出したときに撮像素子２８ｄにより受光される照明光の光量と、病理標本を撮像したときに撮像素子２８ｄにより受光された光の光量とを用いて照明光が病理標本を通過したときの光の透過率を算出する。 Next, the control unit 34 evaluates the pathological specimen that evaluates the degree of staining of the pathological specimen based on the staining density of the pathological specimen image displayed on the display section 40 and the staining density of the standard staining density image. This is performed (step S53). Specifically, the control unit 34 first emits illumination light from the full-color LED 30a in a state where nothing is placed on the stage 26 stored in the storage unit 54 in order to specify the staining density of the pathological specimen. The transmittance of light when the illumination light passes through the pathological specimen using the quantity of illumination light received by the imaging element 28d and the quantity of light received by the imaging element 28d when the pathological specimen is imaged. calculate.
そして制御部３４は、算出した光の透過率と、標準染色濃度に対応する照明光の透過率とを比較することにより病理標本の評価を行う。ここでステップＳ５０において読み出した標準染色濃度の画像データに対応する照明光の透過率は、５０パーセントであるため、算出した透過率が、例えば４８パーセント〜５２パーセントの範囲に含まれている場合には染色良好の評価を行い、この範囲外である場合には染色不良の評価を行う。制御部３４は、病理標本の評価結果を表示部４０に表示する（ステップＳ５４）。 Then, the control unit 34 evaluates the pathological specimen by comparing the calculated light transmittance with the transmittance of the illumination light corresponding to the standard staining density. Here, since the transmittance of the illumination light corresponding to the image data of the standard staining density read in step S50 is 50%, the calculated transmittance is included in the range of 48% to 52%, for example. Evaluates good dyeing, and if outside this range, evaluates poor dyeing. The control unit 34 displays the evaluation result of the pathological specimen on the display unit 40 (step S54).
この実施の形態に係る病理標本の染色標準化方法によれば、所定の分光特性を有する標準光を射出する病理標本型光デバイス２を病理標本を作製する各施設に配布し、各施設で上述したデジタル顕微鏡装置２２の表示部４０のカラーバランスの較正処理及びフルカラーＬＥＤ３０ａから射出される照明光のカラーバランスの較正処理を実行すれば、デジタル顕微鏡装置２２によって同種類の病理標本を観察したときに、同一の色の画像で病理標本を観察することができる。また病理標本の染色方法毎に標準染色濃度が予め決定されているため、各施設で行なう病理標本の染色濃度を標準染色濃度に合わせることができる。従って施設間の染色の程度の差を解消でき、病理標本の染色の程度を標準化することができる。従って各施設でより適切な病理診断を行うことができる。 According to the staining standardization method for pathological specimens according to this embodiment, the pathological specimen optical device 2 that emits standard light having a predetermined spectral characteristic is distributed to each facility for producing pathological specimens, and the above-mentioned is described in each facility. If the calibration process of the color balance of the display unit 40 of the digital microscope apparatus 22 and the calibration process of the color balance of the illumination light emitted from the full-color LED 30a are executed, when the same type of pathological specimen is observed by the digital microscope apparatus 22, A pathological specimen can be observed with images of the same color. Further, since the standard staining concentration is determined in advance for each staining method of the pathological specimen, the staining density of the pathological specimen performed in each facility can be matched with the standard staining density. Therefore, the difference in the degree of staining between facilities can be eliminated, and the degree of staining of pathological specimens can be standardized. Accordingly, more appropriate pathological diagnosis can be performed at each facility.
２…病理標本型光デバイス、４…ベース材、４ａ…凹部、４ｂ…ヒートシンク溝、６…ＬＥＤ、８…スイッチ、１２…電池、２２…デジタル顕微鏡装置、３０ａ…フルカラーＬＥＤ、３２…光量制御部、３６…光測定装置、４０…表示部、５０…操作部、５４…記憶部。 2 ... pathological specimen type optical device, 4 ... base material, 4a ... recess, 4b ... heat sink groove, 6 ... LED, 8 ... switch, 12 ... battery, 22 ... digital microscope device, 30a ... full color LED, 32 ... light quantity control unit 36, a light measuring device, 40, a display unit, 50, an operation unit, 54, a storage unit.
Claims (6)
所定の分光特性を有する光の色に基づいて前記表示部のカラーバランスの較正を行う第１較正工程と、
前記第１較正工程により構成された前記表示部に表示された色に基づいて、前記顕微鏡光源のカラーバランスの較正を行う第２較正工程と、
所定の方法により染色された前記病理標本に関し、予め決定された標準染色濃度を記憶部から読み出す読出工程と、
前記所定の方法により染色された前記病理標本を前記デジタル顕微鏡のステージに載置した状態で、前記第２較正工程において較正された前記顕微鏡光源から射出される照明光により前記病理標本を照明し、前記顕微鏡カメラにより撮影して前記顕微鏡カメラから出力された画像データに基づいて前記表示部に画像の表示を行う表示工程と、
前記読出工程により読み出された前記標準染色濃度と、前記表示工程において前記表示部に表示された画像の染色濃度とに基づいて前記病理標本の染色程度の評価を行う評価工程と
を含む病理標本の染色標準化方法。 Pathology using a digital microscope comprising a microscope having a microscope light source constituted by a full-color LED, a microscope camera for photographing a pathological specimen observed by the microscope, and a display unit for displaying an image photographed by the microscope camera A method for standardizing staining of a specimen,
A first calibration step of calibrating the color balance of the display unit based on the color of light having a predetermined spectral characteristic;
A second calibration step of calibrating the color balance of the microscope light source based on the color displayed on the display unit configured by the first calibration step;
With respect to the pathological specimen stained by a predetermined method, a reading step of reading out a predetermined standard staining concentration from the storage unit;
With the pathological specimen stained by the predetermined method being placed on the stage of the digital microscope, the pathological specimen is illuminated with illumination light emitted from the microscope light source calibrated in the second calibration step, A display step of displaying an image on the display unit based on image data captured by the microscope camera and output from the microscope camera;
A pathological specimen including the standard staining density read by the readout process and an evaluation process for evaluating the degree of staining of the pathological specimen based on the staining density of the image displayed on the display unit in the display process Standard staining method.
前記ステージに載置された標準光源から射出された前記所定の分光特性を有する光を取得する第１取得工程と、
前記表示部から射出された光を取得する第２取得工程と、
前記第１取得工程により取得された光の色に、前記第２取得工程により取得された光の色を一致させるように前記表示部のカラーバランスの較正を行う請求項１記載の病理標本の染色標準化方法。 In the first calibration step,
A first acquisition step of acquiring light having the predetermined spectral characteristic emitted from a standard light source placed on the stage;
A second acquisition step of acquiring light emitted from the display unit;
The staining of the pathological specimen according to claim 1, wherein the color balance of the display unit is calibrated so that the color of the light acquired in the second acquisition step matches the color of the light acquired in the first acquisition step. Standardization method.
前記第１較正工程において較正された前記表示部から射出された光を取得する第３取得工程と、
前記ステージに前記病理標本を載置しない状態で、前記顕微鏡光源から照明光を射出させ、前記顕微鏡カメラにより撮影して前記顕微鏡カメラから出力された画像データに基づいて前記表示部に画像を表示させた状態で、前記表示部から射出された光を取得する第４取得工程と、
前記第３取得工程により取得された光の色に、前記第４取得工程により取得された光の色を一致させるように前記顕微鏡光源のカラーバランスの較正を行う請求項２記載の病理標本の染色標準化方法。 In the second calibration step,
A third acquisition step of acquiring light emitted from the display unit calibrated in the first calibration step;
Illumination light is emitted from the microscope light source in a state where the pathological specimen is not placed on the stage, and an image is displayed on the display unit based on image data output from the microscope camera after being photographed by the microscope camera. A fourth acquisition step of acquiring light emitted from the display unit in a state where
The staining of a pathological specimen according to claim 2, wherein the color balance of the microscope light source is calibrated so that the color of the light acquired in the fourth acquisition step matches the color of the light acquired in the third acquisition step. Standardization method.
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