JP2018507435A - レーザーマイクロディセクション方法およびレーザーマイクロディセクションシステム - Google Patents

Abstract

レーザーマイクロディセクション方法は、レーザーマイクロディセクションシステムの１つの画像形成方式で、第１のディジタル対象物画像を形成しながら、切開される対象物の少なくとも一部を検出するステップを含む。第１の処理仕様は、第１のディジタル対象物画像に基づいて定められる。第１の処理ステップにおいて、対象物が、第１の処理仕様にしたがい、レーザーマイクロディセクションシステムのレーザービームを用いて処理される。対象物の少なくとも一部は、別の画像形成方式で、第２のディジタル対象物画像を形成しながら、検出される。第２の処理仕様は、第１の処理ステップの実行中に、第２のディジタル対象物画像に基づいて定められる。第２の処理ステップにおいて、対象物が、第２の処理仕様にしたがい、レーザーマイクロディセクションシステムのレーザービームを用いて処理される。

Description

本発明は、レーザーマイクロディセクション方法、および、この方法を実行するように構成されたレーザーマイクロディセクションシステムに関する。

レーザーマイクロディセクションによって生体試料を処理する方法は、１９７０年代中頃から存在しており、その頃から修正され続けてきている。

レーザーマイクロディセクションシステムでは、切開される対象物から細胞および組織領域などをレーザービームによって分離し、いわゆる「ディセクテート」として採取することができる。レーザーマイクロディセクションの特別の利点は、対象物とレーザービームとの接触が短時間であるため、対象物に生じる変異がきわめて小さいことである。ディセクテートの特異的な採取は、種々の手法で実現可能である。

公知の手法では、例えば、ディセクテートは、赤外または紫外のレーザービームによって対象物から分離可能であり、重力にしたがって適切なディセクテート収集容器に落下させることができる。また、ディセクテートは、付着性を有するメンブレインをともに用いて、対象物から切除することもできる。一方、「レーザーキャプチャマイクロディセクション」では、熱可塑性のメンブレインを相応のレーザービームによって加熱し、このメンブレインが対象物の所望の領域を焼灼して後続のティアリングステップで除去できるようにする。さらなる代替手段として、レーザービームによってディセクテートをディセクテート収集容器のカバーに付着させる手法も存在する。また、公知のレーザーマイクロディセクションのための倒立顕微鏡システムでは、上方へ射出されたディセクテートを、付着性コーティングの設けられたディセクテート収集容器の底部へ付着させることができる。

レーザーマイクロディセクションでは、対象物の処理が完全に手動で行われることはめったにない。典型的には、切開される対象物は、１つの画像形成方式で、好ましくはディジタルで捕捉され、例えばモニタに表示される。基本的には公知である通り、ユーザは、ユーザインタラクションユニット、例えばＰＣシステムを用いて、相応に再構成された対象物画像上に、レーザーマイクロディセクションを実行するための切開線仕様を定めることができる。また、例えば公知のコントラスト検出法および／またはパターン認識法を用いて相応の対象物画像を完全に自動で評価し、これにより切開線仕様を自動で定めることもできる。詳細については例えば国際公開第２００５／０４０７６２号（ＷＯ２００５／０４０７６２Ａ１）を参照されたい。以下、本発明の実施形態のコンテクストにおいて、対象物画像に基づいて「処理仕様を定める」という場合、当該語句に双方の可能性が包含されるものとする。この場合、切開される対象物は、定められた処理仕様、例えば手動での切開線仕様にしたがって、切開される。

上述した手法、すなわち、処理仕様の規定、例えば手動での切開線仕様の規定と後続の処理とをそれぞれ交互に行う手法の基本的な欠点は、特に、関連して消費される時間が大きくなるということである。ユーザによる切開線仕様には、後続の実際のマイクロディセクションよりも著しく多くの時間を要することがしばしばである。同じことが自動化された手法にも当てはまる。なぜなら、今日の評価システムにおいてさえ、当該手法に必須の詳細な画像評価には相当の時間を要するからである。

したがって、本発明の課題は、切開される対象物の処理にかかる時間が少なくて済むレーザーマイクロディセクション方法およびレーザーマイクロディセクションシステムを提供することである。

一実施形態では、本発明は、レーザーマイクロディセクション方法を提供する。切開される対象物の少なくとも一部が、レーザーマイクロディセクションシステムにおいて１つの画像形成方式で検出され、第１のディジタル対象物画像が形成される。第１の処理仕様が、第１のディジタル対象物画像に基づいて定められる。第１の処理ステップにおいて、対象物が、第１の処理仕様にしたがい、レーザーマイクロディセクションシステムのレーザービームを用いて処理される。対象物の少なくとも一部が別の画像形成方式で検出され、第２のディジタル対象物画像が形成される。第２の処理仕様が、第１の処理ステップの実行中に、第２のディジタル対象物画像に基づいて定められる。第２の処理ステップにおいて、対象物が、第２の処理仕様にしたがい、レーザーマイクロディセクションシステムのレーザービームを用いて、処理される。

本発明を例示の図に即して以下に詳細に説明する。本発明は例示の実施形態に限定されない。ここで説明しているかつ／または図示している全ての特徴は、本発明の各実施形態において、単独でもまたは種々の組み合わせにおいても使用可能である。本発明の種々の実施形態の特徴および利点は、以下に示す添付図を参照して行われる以下の詳細な説明を読むことにより明らかとなるであろう。

本発明の一実施形態による方法を実行可能なレーザーマイクロディセクションシステムを示す図である。 先行技術の方法に比べた本発明の一実施形態にしたがった方法を示す図である。

図１および図２によれば、きわめて高速なディセクテート切除のためのレーザーマイクロディセクション方法（２２０，２３０）およびレーザーマイクロディセクションシステムの実施形態が示されている。切開される対象物（５１）の少なくとも一部が、レーザーマイクロディセクションシステム（１００）の１つの画像形成方式で、第１のディジタル対象物画像（５３）を形成しながら、検出される（１ａ）。当該第１のディジタル対象物画像（５３）に基づいて、第１の処理仕様が定められる（２ａ）。ついで、対象物（５１）が、第１の処理ステップにおいて、第１の処理仕様にしたがい、レーザーマイクロディセクションシステム（１００）のレーザービーム（７４）を用いて処理される（３ａ）。本発明の一実施形態によれば、対象物（５１）の少なくとも一部が、別の画像形成方式で、第２のディジタル対象物画像（５３）を形成しながら、検出される（１ｂ）。第１の処理ステップの実行中、第２のディジタル対象物画像（５３）に基づいて、第２の処理仕様が定められる（２ｂ）。ついで、対象物（５１）が、第２の処理ステップにおいて、第２の処理仕様にしたがい、レーザーマイクロディセクションシステム（１００）のレーザービーム（７４）を用いて処理される（３ｂ）。各処理仕様は、対象物の切開が同時に行われている間、リアルタイム画像上で規定することができる。

本発明の一実施形態は特に、ディセクテートを対象物から切除して、その上方または下方に配置されたディセクテート収集容器に収集する方法に適している。したがって、こうした実施形態は、特に、非接触のレーザーマイクロディセクション方法に適する。

一実施形態では、本発明により、切開される対象物の処理および採取が有意に迅速化されるよう、公知のレーザーマイクロディセクション方法が改善される。

本発明の一実施形態では、レーザーマイクロディセクション方法が提供される。ここでは、切開される対象物の少なくとも一部が、レーザーマイクロディセクションシステムの１つの画像形成方式で、第１のディジタル対象物画像を形成しながら検出される。当該第１のディジタル対象物画像に基づいて、上述したように第１の処理仕様が定められる。ついで、対象物が、第１の処理ステップにおいて、第１の処理仕様にしたがい、レーザーマイクロディセクションシステムを用いて処理される。上述したように、処理仕様の規定は、切開線仕様の手動での規定、例えばユーザインタラクションユニットを用いたモニタ上での規定と、切開線仕様の完全自動での規定、例えばパターン認識法もしくはコントラスト検出法に基づく規定との双方を含む。

本発明の一実施形態によれば、対象物の少なくとも一部が、別の画像形成方式で、第２のディジタル対象物画像を形成しながら検出され、第１の処理ステップの実行中、第２の処理仕様が第２のディジタル対象物画像に基づいて定められ、ついで、対象物が、第２の処理ステップにおいて、第２の処理仕様にしたがい、レーザービームを用いて処理されるように構成される。言い換えれば、本発明の一実施形態では、従前交互に実行されていた処理仕様の規定と後続の対象物の処理とを少なくとも部分的に並列化することを提案しているのである。本発明によれば、相応の対象物を処理する第１の処理ステップにかかる時間を、それぞれ、後続の処理ステップのための新たな処理仕様の規定に利用できる。このために、レーザーマイクロディセクションシステムは、第１の処理ステップの実行を制御し、さらに同時に第２の処理仕様の入力を許容するように構成された制御ソフトウェアプログラムを含む制御ユニットを備えることができる。これにより、対象物の処理を大幅に迅速化できる。こうした利点は、特に１つの対象物から多くのディセクテートを切り出す必要がある場合、例えば複数のディセクテートが後続の処理、例えばＰＣＲプレパレーション（ＰＣＲ＝ポリメラーゼ連鎖反応）に必要となる研究室などにおいて顕著である。

「第１の対象物画像」「第２の対象物画像」、処理仕様および処理ステップをここから検討するが、本発明の各実施形態による方法のコンテクストでは、もちろん、さらに付加的な任意の数のディジタル対象物画像を形成し、任意の数の処理仕様を定義し、任意の数の処理ステップを同時に実行することができる。有利には、後続の処理ステップで用いるための新たな処理仕様を、最後の処理ステップを除いた全てのさらなる処理ステップ中に同時に定めることができる。ここでないし以下で「１つの」処理仕様を定めるという場合、もちろん、複数の切開線仕様をマークするもしくは定めることと並び、レーザー焦点およびレーザーエネルギを設定することも含まれうる。

本発明の特に有利な実施形態では、第２のディジタル対象物画像がリアルタイム対象物画像として形成される。このことは、ユーザにとって、第２のディジタル対象物画像を記憶しておく必要がないため、処理が特に迅速に進行するという利点を有する。よって、新たな処理仕様をリアルタイム画像に基づいて規定できる一方、先行の処理仕様にしたがった対象物の切開をすでに同時に行うことができる。

レーザーマイクロディセクションシステムのために構成された公知の顕微鏡システムは、レーザービームが入力されるビーム路を有する入射光デバイスを含む。レーザービームは、そのつど利用される顕微鏡対物系によって、モータ駆動される顕微鏡ステージ上に載置された対象物へフォーカシングされる。切開線は、定置のレーザービームに対して相対的に対象物を移動させるために、顕微鏡ステージを切開の際に位置調整することによって形成される。この種のレーザー顕微鏡システムでは、対象物が視野内で移動しており、そのためフォーカシングされていないように見えるので、切開手術中すなわち処理ステップ中、容易には対象物を観察できない。本発明の実施形態は、レーザーマイクロディセクションのための、すなわち、位置調整可能な顕微鏡ステージによって対象物が定置のレーザービームに対して相対的に位置調整される方法における顕微鏡システムでも使用可能である。この場合、第２のディジタル対象物画像が、有利には、説明した限界に基づいて、第１の処理ステップで対象物が先行して処理された後、第２の処理ステップで処理されるまでの間に形成される。よって、ディジタル対象物画像は２つの処理ステップの間に形成されて有利には一時記憶され、第２の処理ステップ中に手動もしくは自動で評価される。

ディジタル対象物画像を形成するコンテクストにおいて、そのつど形成されるステージ位置も、例えば一時記憶することができる。言い換えると、有利には、第２のディジタル対象物画像の形成に応じて、位置調整可能な顕微鏡ステージの位置が記憶され、この位置が第２の処理ステップでの対象物の処理に用いられる。

ついで、第１の処理ステップ後、第２の処理ステップまでの間に形成されたディジタル対象物画像は、例えば、さらなる切開線仕様を定めるために使用可能であるか、または、きわめて一般的に、ディジタル画像座標とともに先行して一時記憶されているステージ位置との比較により、第２の処理ステップでの処理にさらに使用可能な、さらなる処理仕様を定めるために使用可能である。

この場合、当該方法の特別の利点は、例えばディジタル画像において定められた切開線仕様が、後続の処理ステップの前に、顕微鏡ステージを視野の中央に移動させるたびにもたらされるということである。

レーザービームまたはその作用点を定置の対象物へと配向するように構成されたレーザー偏向装置またはレーザー走査装置を含むレーザーマイクロディセクションシステムは、本発明の実施形態のコンテクストにおいていっそう有利でありうる。この種のレーザーマイクロディセクションシステムを図１に即して以下に詳細に説明する。交互に移動可能なガラスウェッジをレーザービーム経路に有するレーザー走査装置を備えた特に有利なレーザーマイクロディセクションシステムは、例えば、欧州特許第１２７６５８６号明細書（ＥＰ１２７６５８６Ｂ１）に記載されている。

言い換えれば、本発明の実施形態のコンテクストでは、対象物を処理するためのレーザー走査装置により、定置の対象物に対してレーザービームを位置調整することも有利でありうる。これにより、特に有利には、第１の処理ステップにおいて対象物を同時に処理しながら、第２の対象物画像を形成できる。この場合、対象物は、対物系の視野において定置であり、処理中にも観察可能である。

相応に配向可能なレーザービームおよびこのレーザービームに対して定置の対象物の重要な利点は、例えば、その時点での視野に相応にその時点で描画されているディジタル対象物画像において、少なくとも１つの別の切開線仕様を定める手段が得られ、この別の切開線仕様を、その時点での各処理ステップの実行完了後、後続の処理ステップでのレーザービームのガイドのために使用できるということである。こうして、本発明の方法の相応の実施形態によれば、各処理ステップと後続の処理仕様形成との並列化によって、処理プロシージャ全体の最大の迅速化が達成される。

双方のケースで、すなわち、顕微鏡ステージが位置調整されるレーザーマイクロディセクションシステムにおいてもレーザー走査装置を含むレーザーマイクロディセクションシステムにおいても、パルスレーザーを用いて、各レーザーパルスにより対象物に小さな孔を形成して作業することが通常である。ディセクテートは、付加的に相応の重畳部分を有するこうした孔の列により、形成される。

レーザーマイクロディセクションを用いて、個々の細胞または定められた組織領域すなわち核酸を含む対象物のディセクテートを抽出できる。こうしたディセクテートは、その後、種々の分析手法、例えば分子生物学の分析手法にかけることができる。

繰り返し説明しているように、本発明のコンテクストにおける処理仕様の規定は、有利には、ユーザに対して、例えばスクリーンに提示される対象物画像上の処理仕様としての、ユーザによる切開線仕様の手動規定を含むことができる。当該切開線は、基本的には公知の手法で、例えばマウスもしくはタッチパネルもしくは他のポインティングデバイスを利用したユーザインタラクションユニットを用いて、対象物画像上で指定可能である。

また、上述したように、処理仕様の規定は、自動での画像分析により対象物画像において対象物を検出し、これに基づいて処理仕様を自動で規定することを含んでもよい。これは、処理に用いられる切開線仕様と同様であってよい。

本発明の実施形態による方法は、後者のケースにおいて特に有利であると判明している。なぜなら、典型的には無視できない処理時間が自動での画像分析に必要となるからである。処理時間は、部分的な並列化によって、すなわち、先行して実行される処理ステップ中に相応のステップを行うことによって短縮可能である。このことは、レーザーマイクロディセクションの対象物が典型的に敏感であって、分析される内容物が経時劣化することにより、相応に時間のかかる処理から低品質の結果が生じうるため、特に有利であると判明している。自動検出法は、特に、対象物画像の少なくとも２つの各部分領域の連続評価、例えば各部分領域における対応する対象物画像のスキャニングを含みうる。

本発明の実施形態によって設けられる種類のレーザーマイクロディセクションシステムは、切開される対象物の少なくとも一部を画像形成しながら検出することによって、第１のディジタル対象物画像を形成するように構成された画像検出装置と、第１の対象物画像に基づいて第１の処理仕様を定めるように構成された仕様形成装置と、第１の処理ステップにおいて、第１の処理仕様にしたがい、レーザーマイクロディセクションシステムのレーザービームを用いて対象物を処理するように構成された処理ユニットとを備える。

本発明の一実施形態によれば、この種のレーザーマイクロディセクションシステムでは、
・画像検出装置が、切開される対象物の少なくとも一部を画像形成しながら検出することによって、第２のディジタル対象物画像を形成するように構成され、
・仕様形成装置が、第１の処理ステップの実行中に、第２のディジタル対象物画像に基づいて第２の処理仕様を定めるように構成され、
・さらに、処理ユニットが、第２の処理ステップにおいて、レーザーマイクロディセクションシステムのレーザービームを用いて対象物を処理するように構成される。

別の実施形態では、この種のレーザーマイクロディセクションシステムは、第２のディジタル対象物画像をリアルタイムの対象物画像として形成するように構成された画像検出装置を含む。よって、先行の処理仕様にしたがって対象物の切開が同時に行われている間に、新たな処理仕様をリアルタイム画像上で規定できる。好ましくはディジタルカメラを画像検出装置として設けることができる。

別の実施形態では、レーザーマイクロディセクションシステムは、第１の対象物画像に基づく第１の処理仕様を入力から定めるためにユーザ入力を受信するように構成された仕様形成装置を含む。

これに代えてまたはこれに加えて、この種のレーザーマイクロディセクションシステムは、第１の対象物画像に基づいて第１の処理仕様をソフトウェアプログラムまたは画像処理システムの入力から定めるために、この入力を受信するように構成された仕様形成装置を含む。

本発明の好ましい実施形態では、外部ユーザインタラクションユニットが仕様形成装置として設けられる。当該ユニットは専ら入力装置、例えばディジタルタブレットとして構成可能である。また、コンピュータを仕様形成装置として設けることもできる。

好ましいレーザーマイクロディセクションシステムはさらに、処理仕様の入力を監視し、処理ステップの実行を制御する制御ユニットを含む。

別の好ましい実施形態では、レーザーマイクロディセクションシステムは仕様形成装置としてコンピュータおよび制御ユニットを含み、このコンピュータおよび制御ユニットに、処理仕様の入力を監視し、かつ処理仕様の入力と同時に各処理ステップの実行を制御するように動作可能なソフトウェアプログラムがインストールされる。

レーザーマイクロディセクションシステムでは、処理仕様は、例えば、
・対象物上のレーザー切開線の配置、および／または、
・レーザービームのエネルギを設定するための少なくとも１つのパラメータ、および／または、
・レーザーマイクロディセクションシステムの光学部品および／または電動部品を設定するための少なくとも１つのパラメータ
である。

相応のレーザーマイクロディセクションシステムは、有利には、上述した本発明の方法の種々の実施形態を実行するように構成された特別の装置および構造を含む。したがって、上述した特徴および利点への参照をここに明示しておく。

図１には、本発明の実施形態による方法を実行するために利用可能なレーザーマイクロディセクションシステムが、全体で番号１００を付されて概略的に示されている。レーザーマイクロディセクションシステム１００は、主要な要素に関して、欧州特許第１２７６５８６号明細書（ＥＰ１２７６５８６Ｂ１）に開示されているものに対応するので、この文献への参照をここに明示しておく。座標系およびこれに基づくＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の図示に基づく座標系は、番号１１０を付されて示されている。Ｘ軸は図平面に対して垂直に延在している。

レーザーマイクロディセクションシステム１００は顕微鏡１０を含む。照明装置１２が、顕微鏡１０の顕微鏡ベース１１内に設けられている。当該照明装置は、例えば、光源およびこの光源で形成された照明光を調整する手段、例えばフィルタおよび／またはダイアフラムを含むことができる。

ユーザ入力ユニットおよび／またはユーザ情報ユニット１３は、例えばタッチパネルとして構成可能であり、これを用いてユーザが例えば入力および／またはビュー読み出しおよび／またはパラメータ処理などを行えるものであるが、これも顕微鏡ベース１１内に配置されている。また、ユーザ入力ユニットおよび／またはユーザ情報ユニットを、顕微鏡スタンドとは別個に、例えばディスプレイを有するコンピュータ８１としてまたは制御ユニットとして設けることもできる。

ドライブノブ１４も設けられている。これは、顕微鏡ステージ３０の高さを調整するための粗駆動および微駆動の操作に用いられる。これにより、サンプルホルダ５０の試料スライドガラスに配置された対象物５１、例えば生体スライドガラスに載置された生体試料の薄い組織部分を対物系４１の焦点面へ導入することができる。対物系４１は別の対物系４２とともに、対物系タレット４０内に実装されている。防護フード１５は、レーザー放射からユーザを防護するために設けることができる。コンデンサユニット２０は、対象物５１の透過照明のため、および、適切な対照法および観察法の設定のために用いられる。

対象物５１から出た観察光は、観察ビーム路５２に沿って走行する。適切な出力装置６１を有するチューブユニット６０において、観察光の好ましい可変の成分を例えば６０°で出力させることができ、アイピース対６２を介してユーザに提示可能である。観察光の他の成分は、ディジタル画像検出ユニット６３に出力可能であり、ディジタル画像検出ユニット６３における画像検出方式で検出される。

レーザーマイクロディセクションシステム１００は、レーザー光源７５を有するレーザーユニット７０を含む。例えばＵＶレーザー光源であってよいレーザー光源７５で形成されたレーザービーム７４は、入射光ユニット（ここでは全体で参照番号７６を付されて示されている）へ入り、第１の偏向鏡７１および第２の偏向鏡７２で偏向されて、対物系４１を通して対象物５１へフォーカシングされる。

レーザーマイクロディセクションシステム１００によれば、レーザービーム７４が対象物５１に入射する位置を、基本的に種々の手法で調整できる。一方、手動位置調整装置３１を設け、これによって交差スライドステージとして構成された顕微鏡ステージ３０をＸ方向およびＹ方向（すなわちここではそれぞれ図平面に対して垂直な方向および平行な方向）に位置調整してもよい。位置調整装置３１の他に電気機械式位置決め装置を設けてもよく、これらは例えば制御ユニット８２による制御の適用を受け、その位置を制御ユニット８２によって検出可能である。

制御ユニット８２は、レーザーマイクロディセクションシステム１００の複数のさらなる電動機能部の全てを制御できる。当該制御ユニットは、インタフェースを介して外部のユーザインタラクションユニット８１に、例えばＰＣシステムに、対応するコネクション８３を介して接続されている。ユーザインタラクションユニット８１および／または制御ユニット８２は、特に試料ステージ３０、サンプルホルダ５０および／または画像検出ユニット６３に制御を適用する装置として構成されている。制御ユニット８２および／またはユーザインタラクションユニット８１にインストールされた制御ソフトウェアプログラムは、各処理ステップを実行し、処理仕様を定め、所定の時間にわたってそのシーケンスを制御するように構成されている。図示の例では、対象物５１のディジタル対象物画像５３が、ユーザのために、ユーザインタラクションユニット８１上に提示される。ユーザインタラクションユニット８１により、ユーザは、例えばマウスを用いて処理仕様を定め、ついでこれにしたがって対象物５１を処理することができる。当該処理仕様は、例えば、レーザー焦点および／またはレーザーエネルギの設定、ならびに、対象物５１上の所望の切開線の仕様であってよい。また、ディジタル対象物画像５３がレーザービーム７４によって他の方式で処理可能となるよう、この画像５３をマークすることによって対象物５１上の所定の位置を選択することもできる。

また、レーザー走査装置７３は、特にレーザーマイクロディセクションのために、入射光ユニット７６内に設けることができる。レーザー走査装置７３により、レーザービーム７４を、第１の偏向鏡７１から第２の偏向鏡７２へ延在する光軸７７に対して偏向することもできる。よって、レーザービームは、例えばダイクロイックスプリッタとして構成可能な第２の偏向鏡７２上の種々の水平位置に入射可能であり、これにより種々の位置で対象物５１へフォーカシングできる。レーザー走査装置７３による相応の偏向は、欧州特許第１２７６５８６号明細書（ＥＰ１２７６５８６Ｂ１）に詳細に示されている。レーザービーム７４を偏向する手段またはレーザービーム７４に対して対象物５１を位置決めする手段は種々のものを利用可能であることを強調しておきたい。本発明は図示の例に限定されない。

図示の例では、レーザー走査装置７３は、光軸７７に対して傾けられておりかつ光軸７７を中心として相互に独立に回転可能な、２つの固体ガラスウェッジプレート７３１を含む。このために、ウェッジプレート７３１は球軸受７３２を用いて取り付けられている。各ウェッジプレートは、ギア７３３に接続されている。ギア７３３は、回転装置７３４によってそれぞれ回転可能である。回転装置７３４には手動でかつ／または適切な電気機械装置、例えばステップモータによって回転運動を適用でき、これによりギア７３３を駆動できる。回転装置７３４は位置変換器７３５を有することができる（ここでは右側の回転装置７３４の上のみに示されている）。こうして検出される位置は、制御ユニット８２へ供給可能である。

図２には、比較のために、概略的なフローチャートの形態で、従来方式による方法と、本発明による方法の２つの異なる実施形態とが示されている。従来方式による方法に参照番号２１０を付してあり、本発明の方法の２つの実施形態に参照番号２２０，２３０を付してある。方法２１０〜２３０では、レーザーマイクロディセクションシステム１００によって、顕微鏡対象物、例えば図１に示されている対象物５１を処理する複数のステップが、それぞれ同じ参照記号１ａ〜３ａおよび１ｂ〜３ｂで示されている。対応する各ステップは、図中にそれぞれ４ａ，４ｂとして示されている複数の処理シーケンスから成る。ステップ１ａ〜３ａは第１の処理シーケンス４ａすなわち「第１の」ステップの部分であり、ステップ１ｂ〜３ｂは第２の処理シーケンス４ｂすなわち「第２の」ステップの部分である。処理シーケンス４ａと４ｂすなわち対応するステップ３ａと１ｂは、相互にダッシュ線でリンクされている。全ての方法に当てはまる時間軸には参照番号２５０が付されている。

方法２１０〜２３０、すなわち、レーザーマイクロディセクション方法２１０〜２３０を用いて処理される顕微鏡対象物、例えば対象物５１の少なくとも一部の対象物画像を形成するそれぞれのステップには、それぞれ参照番号１ａ，１ｂが付されている。ステップ２ａまたは２ｂではそれぞれ、対応する対象物画像に基づいて、処理仕様の規定、例えばユーザインタラクションユニット上、例えば図１のユーザインタラクションユニット８１上での切開線仕様の線消去および／またはパターン認識法もしくは対象物検出法による切開線の自動規定が指定される。ステップ３ａまたは３ｂではそれぞれ、レーザービームを用いた対応する対象物５１の処理、例えば対象物５１の処理、例えば図１のレーザーマイクロディセクションシステム１００のレーザービーム５４を用いた切開が指定される。

方法２１０を考察すると明らかなように、既存の方式による従来のレーザーマイクロディセクション方法では、上述したステップ１ａ〜３ａおよびステップ１ｂ〜３ｂは順次に進行する。

これに対して、本発明の一実施形態による方法２２０では、部分的な並列化が行われる。方法２２０は、例えばレーザー走査装置７３を備えた図１に示されているようなレーザーマイクロディセクションシステム１００で利用され、これにより別のディジタル対象物画像を処理ステップ３の間に形成できる。したがって、上述した各ステップ１ｂ，２ｂすなわちディジタル対象物画像の形成と処理仕様の規定とを、ステップ３ａ中に実行できる。方法２２０では、処理シーケンス４ａ，４ｂは相互に並んで示されており、部分的に並列に行われる。

特に、定置のレーザービームと可動の試料ステージとを有するレーザーマイクロディセクションシステムで使用される本発明の別の実施形態による方法２３０では、処理仕様の規定後、処理シーケンス４ａでの実際の処理の前に、すなわち、図２に示されている方法２３０に関していえばステップ２ａ〜３ａの間にステップ１ｂにおいて別のディジタル対象物画像が形成され、これがステップ２ｂでの処理シーケンスの規定のために、次の処理シーケンス４ｂで使用される。

図示の全ての方法において、それぞれ処理シーケンス４ｂに続いて、任意の数であってよいが、対応するステップ１ｘ〜２ｘを含む別の処理シーケンス４ｘを行うことができる。

本発明を図と上述の説明において詳細に図示および説明してきたが、こうした図示および説明は例示もしくは典型であって本発明を限定するものでないと理解されたい。当業者であれば、添付の特許請求の範囲の観点において種々の変更および修正を行えることを理解されるであろう。特に、本発明は、上述および下述の種々の実施形態の特徴のあらゆる組み合わせを含む別の実施形態もカバーする。なお付加的に、本発明を特徴づけるためにここで行った言説は、本発明のいずれかの実施形態に関するものであって、必ずしも全ての実施形態に関連するものではない。

特許請求の範囲で使用している語句は、上述した説明に対応する最も広い合理的な解釈で理解されるべきである。例えば、或る要素に冠される「１つの」「前記１つの」なる語の使用は、複数の要素の排除と解釈されるべきでない。同様に、「または」なる語の使用は包括的に解釈されるべきであり、「ＡまたはＢ」なる語句は、文脈またはそれまでの説明からＡ，Ｂの一方のみが意図されることが明らかでないかぎり、「ＡおよびＢ」を排除するものでない。さらに、「Ａ，Ｂ，Ｃのうち少なくとも１つ」なる語句は、Ａ，Ｂ，Ｃから成る要素群のうち１つもしくは複数と解釈されるべきであり、Ａ，Ｂ，Ｃがカテゴリとして関連しているか否かにかかわらず、列挙された要素Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれを少なくとも１つずつ要すると解釈されるべきでない。また、「Ａ，Ｂおよび／またはＣ」または「Ａ，ＢまたはＣのうち少なくとも１つ」なる語句は、列挙された要素の任意の１つのエンティティ、列挙された要素の任意の部分集合、例えばＡおよびＢ、または、要素Ａ，Ｂ，Ｃのリスト全体を含むと解釈されるべきである。

１００ レーザーマイクロディセクションシステム
１１０ 座標系
１０ 顕微鏡
１１ 顕微鏡ベース
１２ 照明装置
１３ ユーザ入力ユニットおよび／またはユーザ情報ユニット
１４ ドライブノブ
１５ 防護フード
２０ コンデンサユニット
３０ 顕微鏡ステージ
３１ 手動Ｘ−Ｙ位置調整装置
４０ 対物系タレット
４１ 対物系
４２ 別の対物系
５０ サンプルホルダ
５１ 対象物
５２ 観察ビーム路
５３ ディジタル対象物画像
６０ チューブユニット
６１ 出力装置
６２ アイピース対
６３ ディジタル画像検出ユニット
７０ レーザーユニット
７１ 第１の偏向鏡
７２ 第２の偏向鏡
７３ レーザー走査装置
７３１ ガラスウェッジプレート
７３２ 球軸受
７３３ ギア
７３４ 回転装置
７３５ 位置変換器
７４ レーザービーム
７５ レーザー光源
７６ 入射光ユニット
７７ 光軸
８１ 外部ユーザインタラクションユニット
８２ 制御ユニット
８３ コネクション
２１０ 従来の方式による方法
２２０，２３０ 本発明による方法
２５０ 時間軸
１ａ〜３ａ 第１の処理シーケンス４ａの各処理ステップ
１ｂ〜３ｂ 第２の処理シーケンス４ｂの各処理ステップ
４ａ，４ｂ 処理シーケンス（各処理ステップを含む）

Claims (21)

1. レーザーマイクロディセクション方法であって、前記方法は、
   レーザーマイクロディセクションシステムの１つの画像形成方式で、第１のディジタル対象物画像を形成しながら、切開される対象物の少なくとも一部を検出するステップと、
   前記第１のディジタル対象物画像に基づいて、第１の処理仕様を定めるステップと、
   第１の処理ステップにおいて、前記第１の処理仕様にしたがい、前記レーザーマイクロディセクションシステムのレーザービームを用いて、前記対象物を処理するステップと、
   別の画像形成方式で、第２のディジタル対象物画像を形成しながら、前記対象物の少なくとも一部を検出するステップと、
   前記第１の処理ステップの実行中に、前記第２のディジタル対象物画像に基づいて、第２の処理仕様を定めるステップと、
   第２の処理ステップにおいて、前記第２の処理仕様にしたがい、前記レーザーマイクロディセクションシステムのレーザービームを用いて、前記対象物を処理するステップと、
   を含む方法。
2. 前記第２のディジタル対象物画像を、リアルタイムの対象物画像として形成する、
   請求項１記載の方法。
3. 前記第１の処理ステップおよび前記第２の処理ステップ中、前記対象物を、位置調整可能な顕微鏡ステージを用いて、定置の前記レーザービームに対して位置調整する、
   請求項１または２記載の方法。
4. 前記第２のディジタル対象物画像を、前記対象物が前記第１の処理ステップで処理された後、前記対象物が前記第２の処理ステップで処理されるまでに、形成する、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記第２のディジタル対象物画像の形成に応じて、位置調整可能な顕微鏡ステージの位置を記憶するステップと、
   前記位置を前記第２の処理ステップでの前記対象物の処理に使用するステップと、
   をさらに含む、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記第１の処理ステップおよび前記第２の処理ステップ中、レーザー走査装置を用いて、前記レーザービームを定置の前記対象物に対して位置調整する、
   請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 前記第２の対象物画像を、前記対象物が前記第１の処理ステップにおいて処理されている間に形成する、
   請求項５記載の方法。
8. 前記処理仕様は、ユーザが手動で定めた切開線仕様を含む、
   請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 前記処理仕様は、自動検出法を用いて定められた切開線仕様を含む、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記自動検出法は、前記ディジタル対象物画像の少なくとも２つの対応する部分領域の連続評価を含む、
    請求項９記載の方法。
11. レーザーマイクロディセクションシステムであって、
    顕微鏡と、
    切開される対象物を処理するレーザービームを形成するように構成されたレーザー光源と、
    第１のディジタル対象物画像を形成するための画像形成方式で前記対象物の少なくとも一部を検出するように、かつ、第２のディジタル対象物画像を形成するための画像形成方式で前記対象物の少なくとも一部を検出するように構成された画像検出装置と、
    前記第１のディジタル対象物画像に基づいて第１の処理仕様を定めるように構成された仕様形成装置と、
    前記第１の処理仕様にしたがい、レーザービームを用いて第１の処理ステップで前記対象物を処理するように構成された処理ユニットと、
    を備え、
    前記仕様形成装置は、前記第１の処理ステップの実行中に前記第２のディジタル対象物画像に基づいて第２の処理仕様を定めるように構成されており、
    前記処理ユニットは、前記レーザービームを用いて第２の処理ステップの前記対象物を処理するように構成されている、
    レーザーマイクロディセクションシステム。
12. 前記画像検出装置は、前記第２のディジタル対象物画像をリアルタイムの対象物画像として形成するように構成されている、
    請求項１１記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
13. 前記画像検出装置は、ディジタルカメラを含む、
    請求項１１または１２記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
14. 前記仕様形成装置は、前記第１の対象物画像に基づく前記第１の処理仕様を入力から定めるためにユーザ入力を受信するように構成されている、
    請求項１１から１３までのいずれか１項記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
15. 前記仕様形成装置は、前記第１の対象物画像に基づく前記第１の処理仕様を入力から定めるために、ソフトウェアプログラムまたは画像処理システムの入力を受信するように構成されている、
    請求項１１から１４までのいずれか１項記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
16. 前記仕様形成装置は、外部ユーザインタラクションユニットを含む、
    請求項１１から１５までのいずれか１項記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
17. 前記仕様形成装置は、コンピュータを含む、
    請求項１１から１６までのいずれか１項記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
18. さらに、前記処理仕様の入力を監視し、かつ、前記処理ステップの実行を制御するように構成された制御ユニットを含む、
    請求項１１から１７までのいずれか１項記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
19. 前記仕様形成装置はコンピュータおよび制御ユニットを含み、前記コンピュータおよび前記制御ユニットの少なくとも一方には、前記コンピュータおよび前記制御ユニット上で、前記処理仕様の入力を監視し、かつ、前記処理仕様の入力と同時に前記処理ステップの実行を制御するように動作可能なソフトウェアプログラムがインストールされている、
    請求項１１から１８までのいずれか１項記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
20. 前記処理仕様は、
    前記対象物上のレーザー切開線の配置、
    前記レーザービームのエネルギを設定するための少なくとも１つのパラメータ、および、
    前記レーザーマイクロディセクションシステムの光学部品または電動部品を設定するための少なくとも１つのパラメータ、
    のうち少なくとも１つを定めるものである、
    請求項１１から１９までのいずれか１項記載のレーザーマイクロディセクションシステム。
21. 請求項１１から２０までのいずれか１項記載のレーザーマイクロディセクションシステムのインストールに適した、非一時的な有形媒体上に構成されたソフトウェアプログラムであって、
    前記ソフトウェアプログラムは、コンピュータプロセッサ上で実行される際に、前記コンピュータプロセッサに、処理仕様の入力を監視させ、かつ、前記処理仕様の入力と同時に処理ステップの実行を制御させる、
    ソフトウェアプログラム。

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