JP2019153341A - Image processing method, image generation method, image processing device, and program - Google Patents

Image processing method, image generation method, image processing device, and program

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JP2019153341A JP2019098465A JP2019098465A JP2019153341A JP 2019153341 A JP2019153341 A JP 2019153341A JP 2019098465 A JP2019098465 A JP 2019098465A JP 2019098465 A JP2019098465 A JP 2019098465A JP 2019153341 A JP2019153341 A JP 2019153341A
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泰宏 渡辺
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Taketoshi Isoda
武寿 磯田
由佳 吉原
Yuka Yoshihara
由佳 吉原
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Abstract

To provide an image processing method, an image generation method, an image processing device, and a program that can create an image that facilitates visual confirmation of the expression of biological substances based on the emission of fluorescent substances in bright-field images.SOLUTION: An image processing method includes: an input step of inputting a bright field image representing the form of cells in a specimen and a fluorescent image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent bright spot; a bright spot extraction step of extracting an area of the fluorescent bright spot in the fluorescent image; a composite image generation step of generating a composite image in which the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot are superposed; and a composite image analysis step of identifying the position or amount of the specific substance in the specimen from the composite image.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、細胞の形態を表す明視野画像及び特定の生体物質の発現を蛍光輝点で表す蛍光画像から、病理画像を生成する画像処理方法、画像生成方法、画像処理装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to an image processing method, an image generation method, an image processing apparatus, and a program for generating a pathological image from a bright-field image representing cell morphology and a fluorescence image representing the expression of a specific biological substance as a fluorescent bright spot.

病理診断において、組織切片で過剰発現をしているタンパク質などの特定の生体物質及びその発現量を特定することは、予後の予測やその後の治療計画を決める上で非常に重要な情報となり得る。そこで、近年、生体物質の発現量の定量精度を高めるために、蛍光物質を用いて特定の生体物質を染色し、蛍光画像における蛍光物質の蛍光を解析する定量方法が多く開発されている。   In pathological diagnosis, identifying a specific biological substance such as a protein that is overexpressed in a tissue section and its expression level can be very important information for determining a prognosis and determining a subsequent treatment plan. Therefore, in recent years, in order to improve the accuracy of quantifying the expression level of biological materials, many quantitative methods have been developed for staining specific biological materials using fluorescent materials and analyzing the fluorescence of fluorescent materials in fluorescent images.

一方、発現量の定量精度を高めると同時に、細胞の形態を表す画像上で、特定の生体物質の発現位置を目視により確認したいという、病理医や研究者らの要求がある。
病理診断においては、細胞の形態を表す画像として、例えばヘマトキシリン染色やヘマトキシリン−エオジン染色等の組織染色を施した標本を撮像した明視野画像が、一般的に用いられている。このように染色を施された明視野画像上における、特定タンパクの発現位置や発現量を目視により確認したい場合、明視野画像と蛍光画像(暗視野画像)を単に重ね合わせた画像は、画像の輝度やコントラストが低いため、生体物質の発現位置が判別しにくい等の問題がある。また、明視野画像内に蛍光画像の蛍光輝点の色相と近い領域が存在する場合には、特定の生体物質の発現状況を視覚的に判断することはさらに難しい。
On the other hand, there is a demand from pathologists and researchers who want to increase the quantitative accuracy of the expression level and at the same time visually check the expression position of a specific biological substance on an image representing the cell morphology.
In pathological diagnosis, a bright-field image obtained by imaging a specimen that has been subjected to tissue staining such as hematoxylin staining or hematoxylin-eosin staining is generally used as an image representing cell morphology. When it is desired to visually confirm the expression position and expression level of a specific protein on a bright field image stained in this way, an image obtained by simply superimposing a bright field image and a fluorescent image (dark field image) Due to low brightness and contrast, there is a problem that it is difficult to determine the expression position of the biological material. Further, when a region close to the hue of the fluorescent bright spot of the fluorescent image exists in the bright field image, it is further difficult to visually determine the expression state of a specific biological substance.

例えば、特許文献1には、蛍光体で標識した生体サンプルの全体を撮影した蛍光画像(暗視野画像)と明視野画像を重ね合わせたサムネイル画像を生成し、当該サムネイル画像から、生体サンプルの観察領域を設定することが記載されている。   For example, Patent Document 1 generates a thumbnail image in which a fluorescent image (dark field image) obtained by photographing an entire biological sample labeled with a phosphor and a bright field image are superimposed, and the biological sample is observed from the thumbnail image. It describes that an area is set.

特開2011−70140号公報JP 2011-70140 A

しかし、特許文献1においては、明視野画像は、細胞の形態を得るためではなく、生体サンプルのラベルなどの情報を得ることを目的として用いられている。そのため、特許文献1の発明では、組織染色を施された細胞の形態を表す明視野画像と特定タンパクの発現を蛍光の発光で表す暗視野画像とを組み合わせて、特定の生体物質の発現状況を視認しやすい画像を得ることはできないという問題点があった。   However, in Patent Document 1, the bright field image is used not for obtaining cell morphology but for obtaining information such as a label of a biological sample. Therefore, in the invention of Patent Document 1, a bright field image representing the morphology of cells subjected to tissue staining and a dark field image representing the expression of a specific protein by fluorescence emission are combined to determine the expression status of a specific biological substance. There is a problem that an image that is easy to visually recognize cannot be obtained.

本発明の主な目的は、蛍光物質の発光に基づく生体物質の発現を、明視野画像において視覚的に確認しやすい画像を生成可能な画像処理方法、画像生成方法、画像処理装置及びプログラムを提供することにある。   A main object of the present invention is to provide an image processing method, an image generation method, an image processing apparatus, and a program capable of generating an image that can easily visually confirm the expression of a biological material based on light emission of a fluorescent material in a bright-field image. There is to do.

上記課題を解決するため、本発明の第1項に記載の発明によれば、
標本における細胞の形態を表す明視野画像と、平均粒径が30〜800nmの粒子により標識され、前記標本に存在する特定の物質を蛍光輝点で表す蛍光画像とを入力する入力工程と、
前記蛍光画像において前記蛍光輝点の領域を抽出する輝点抽出工程と、
前記明視野画像と、前記蛍光輝点の抽出前の前記蛍光画像とを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成工程と、
前記合成画像から、前記標本における前記特定の物質の位置又は量を特定する合成画像解析工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法が提供される。
In order to solve the above-described problem, according to the invention described in item 1 of the present invention,
An input step for inputting a bright-field image representing the morphology of cells in the specimen, and a fluorescence image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent luminescent spot;
A bright spot extracting step of extracting the fluorescent spot area in the fluorescent image;
A composite image generating step for generating a composite image in which the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot are superimposed;
From the composite image, a composite image analysis step for specifying the position or amount of the specific substance in the specimen;
An image processing method is provided.

本発明の第2項に記載の発明によれば、
前記明視野画像に対する色相の変換及びコントラストの調整、並びに前記蛍光画像に対する色相の変換、コントラストの調整及び透過率の調整のうち、少なくとも一つの画像処理を行う画像調整工程を有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法が提供される。
According to the invention described in item 2 of the present invention,
It has an image adjustment process for performing at least one image processing among hue conversion and contrast adjustment for the bright field image, and hue conversion, contrast adjustment and transmittance adjustment for the fluorescent image. An image processing method according to claim 1 is provided.

本発明の第3項に記載の発明によれば、
前記画像調整工程において、前記蛍光輝点の抽出後の前記蛍光画像に対して、前記蛍光輝点の色相を変換することを特徴とする請求項2に記載の画像処理方法が提供される。
According to the invention described in item 3 of the present invention,
The image processing method according to claim 2, wherein, in the image adjustment step, a hue of the fluorescent bright spot is converted with respect to the fluorescent image after the fluorescent bright spot is extracted.

本発明の第4項に記載の発明によれば、
前記画像調整工程において、前記蛍光輝点の抽出後の前記蛍光画像に対して、前記蛍光輝点のコントラストを調整することを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理方法が提供される。
According to the invention described in item 4 of the present invention,
4. The image processing method according to claim 2, wherein, in the image adjustment step, contrast of the fluorescent bright spot is adjusted with respect to the fluorescent image after extraction of the fluorescent bright spot. 5. .

本発明の第5項に記載の発明によれば、
前記画像調整工程において、前記蛍光輝点の抽出後の前記蛍光画像に対して、前記蛍光輝点の透過率を調整することを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の画像処理方法が提供される。
According to the invention described in item 5 of the present invention,
5. The image according to claim 2, wherein, in the image adjustment step, a transmittance of the fluorescent luminescent spot is adjusted with respect to the fluorescent image after extraction of the fluorescent luminescent spot. 6. A processing method is provided.

本発明の第6項に記載の発明によれば、
前記画像調整工程において、前記明視野画像及び前記蛍光画像の色情報に基づいて、前記蛍光輝点の抽出後の前記蛍光画像に対して、色相の変換、コントラストの調整、透過率の調整のうち、少なくとも一つの画像処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像処理方法が提供される。
According to the invention described in item 6 of the present invention,
In the image adjustment step, based on color information of the bright field image and the fluorescent image, among the fluorescence image after the extraction of the fluorescent luminescent spot, hue conversion, contrast adjustment, transmittance adjustment The image processing method according to claim 2, wherein at least one image processing is performed.

本発明の第7項に記載の発明によれば、
前記蛍光輝点の座標を算出する算出工程と、
算出された座標を示す座標画像を生成する座標画像生成工程と、を有し、
前記合成画像生成工程において、前記明視野画像と前記蛍光画像と前記座標画像を重ね合わせた合成画像を生成することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の画像処理方法が提供される。
According to the invention described in item 7 of the present invention,
A calculation step of calculating coordinates of the fluorescent luminescent spot;
A coordinate image generation step of generating a coordinate image indicating the calculated coordinates,
The image processing method according to any one of claims 1 to 6, wherein, in the composite image generation step, a composite image is generated by superimposing the bright field image, the fluorescent image, and the coordinate image. Provided.

本発明の第8項に記載の発明によれば、
標本における細胞の形態を表す明視野画像と、平均粒径が30〜800nmの粒子により標識され、前記標本に存在する特定の物質を蛍光輝点で表す蛍光画像とを入力する入力工程と、
前記蛍光画像において前記蛍光輝点の領域を抽出する輝点抽出工程と、
前記明視野画像と、前記蛍光輝点の抽出前の前記蛍光画像とを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成工程と、
前記合成画像から、前記標本における前記特定の物質の位置又は量を特定する合成画像解析工程と、
を有することを特徴とする画像生成方法が提供される。
According to the invention described in item 8 of the present invention,
An input step for inputting a bright-field image representing the morphology of cells in the specimen, and a fluorescence image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent luminescent spot;
A bright spot extracting step of extracting the fluorescent spot area in the fluorescent image;
A composite image generating step for generating a composite image in which the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot are superimposed;
From the composite image, a composite image analysis step for specifying the position or amount of the specific substance in the specimen;
An image generating method is provided.

本発明の第9項に記載の発明によれば、
標本における細胞の形態を表す明視野画像と、平均粒径が30〜800nmの粒子により標識され、前記標本に存在する特定の物質を蛍光輝点で表す蛍光画像とを入力する入力手段と、
前記蛍光画像において前記蛍光輝点の領域を抽出する輝点抽出手段と、
前記明視野画像と、前記蛍光輝点の抽出前の前記蛍光画像とを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成手段と、
前記合成画像から、前記標本における前記特定の物質の位置又は量を特定する合成画像解析手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置が提供される。
According to the invention described in item 9 of the present invention,
An input means for inputting a bright-field image representing the morphology of cells in the specimen, and a fluorescence image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent luminescent spot;
A bright spot extracting means for extracting a region of the fluorescent bright spot in the fluorescent image;
A composite image generating means for generating a composite image obtained by superimposing the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot;
From the composite image, a composite image analysis means for specifying the position or amount of the specific substance in the specimen;
An image processing apparatus is provided.

本発明の第10項に記載の発明によれば、
コンピュータを、
標本における細胞の形態を表す明視野画像と、平均粒径が30〜800nmの粒子により標識され、前記標本に存在する特定の物質を蛍光輝点で表す蛍光画像とを入力する入力手段、
前記蛍光画像において前記蛍光輝点の領域を抽出する輝点抽出手段、
前記明視野画像と、前記蛍光輝点の抽出前の前記蛍光画像とを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成手段、
前記合成画像から、前記標本における前記特定の物質の位置又は量を特定する合成画像解析手段、
として機能させるためのプログラムが提供される。
According to the invention described in item 10 of the present invention,
Computer
An input means for inputting a bright-field image representing the morphology of cells in the specimen and a fluorescent image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent luminescent spot;
A bright spot extracting means for extracting a region of the fluorescent bright spot in the fluorescent image;
A composite image generating means for generating a composite image in which the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot are superimposed;
Synthetic image analysis means for identifying the position or amount of the specific substance in the specimen from the synthetic image;
A program for functioning as a server is provided.

本発明によれば、蛍光物質の発光に基づく生体物質の発現を、明視野画像において容易に視覚的に確認することができる。   According to the present invention, the expression of a biological material based on the emission of a fluorescent material can be easily visually confirmed in a bright field image.

本発明の生体物質定量方法を用いた病理診断支援システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the pathological-diagnosis assistance system using the biological material quantification method of this invention. 図1の画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the image processing apparatus of FIG. 明視野画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a bright field image. 蛍光画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a fluorescence image. 図2の制御部により実行される第一の画像処理方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st image processing method performed by the control part of FIG. 輝点画像を示す図である。It is a figure which shows a luminescent spot image. コントラストが調整された輝点画像を示す図である。It is a figure which shows the luminescent spot image in which contrast was adjusted. コントラストが調整された輝点画像と明視野画像を重ね合わせた画像の一例である。It is an example of the image which overlap | superposed the bright spot image and the bright-field image in which the contrast was adjusted. 図7A内の矩形で囲まれた領域の拡大図である。FIG. 7B is an enlarged view of a region surrounded by a rectangle in FIG. 7A. 明視野画像及び蛍光画像を重ね合わせた画像の一例である。It is an example of the image which superimposed the bright field image and the fluorescence image. 図8A内の矩形で囲まれた領域の拡大図である。It is an enlarged view of the area | region enclosed by the rectangle in FIG. 8A. 図2の制御部により実行される第二の画像処理方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd image processing method performed by the control part of FIG. 図2の制御部により実行される第三の画像処理方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 3rd image processing method performed by the control part of FIG. 輝点画像から輝点座標を抽出した座標画像の一例である。It is an example of the coordinate image which extracted the bright spot coordinate from the bright spot image. 輝点画像、明視野画像、及び座標画像を重ね合わせた合成画像の一例である。It is an example of the synthesized image which overlap | superposed the bright spot image, the bright field image, and the coordinate image. 輝点画像から輝点領域の輪郭を抽出した座標画像の一例である。It is an example of the coordinate image which extracted the outline of the bright spot area | region from the bright spot image. 輝点画像、明視野画像、及び座標画像を重ね合わせた合成画像の一例である。It is an example of the synthesized image which overlap | superposed the bright spot image, the bright field image, and the coordinate image.

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明するが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the form for implementing this invention with reference to figures is demonstrated, this invention is not limited to these.

<病理診断支援システム100の構成>
図1に、本発明の生体物質定量方法を用いた病理診断支援システム100の全体構成例を示す。病理診断支援システム100は、所定の染色試薬で染色された標本の顕微鏡画像を取得し、取得された顕微鏡画像を解析することにより、観察対象の組織標本における特定の生体物質の発現を定量的に表す特徴量を出力するシステムである。
<Configuration of Pathological Diagnosis Support System 100>
FIG. 1 shows an example of the overall configuration of a pathological diagnosis support system 100 using the biological material quantification method of the present invention. The pathological diagnosis support system 100 acquires a microscopic image of a specimen stained with a predetermined staining reagent and analyzes the acquired microscopic image to quantitatively express the expression of a specific biological material in a tissue specimen to be observed. It is a system that outputs the feature quantity to represent.

図1に示すように、病理診断支援システム100は、顕微鏡画像取得装置1Aと、画像処理装置2Aがケーブル3A等のインターフェースを介してデータ送受信可能に接続されて構成されている。なお、顕微鏡画像取得装置1Aと画像処理装置2Aとの接続方式は特に限定されない。例えば、顕微鏡画像取得装置1Aと画像処理装置2AはLAN(Local Area Network)により接続されることとしてもよいし、無線により接続される構成としてもよい。
さらに、病理診断支援システム100は標本の染色を自動で行う染色装置を備えても良い。
As shown in FIG. 1, the pathological diagnosis support system 100 is configured by connecting a microscope image acquisition device 1A and an image processing device 2A via an interface such as a cable 3A so that data can be transmitted and received. The connection method between the microscope image acquisition device 1A and the image processing device 2A is not particularly limited. For example, the microscope image acquisition apparatus 1A and the image processing apparatus 2A may be connected via a LAN (Local Area Network) or may be connected wirelessly.
Furthermore, the pathological diagnosis support system 100 may include a staining apparatus that automatically stains a specimen.

顕微鏡画像取得装置1Aは、公知のカメラ付き光学顕微鏡であり、スライド固定ステージ上に載置されたスライド上の組織標本の顕微鏡画像を取得し、画像処理装置2Aに送信するものである。
顕微鏡画像取得装置1Aは、照射手段、結像手段、撮像手段、通信I/F等を備えて構成されている。照射手段は、光源、フィルター等により構成され、スライド固定ステージに載置されたスライド上の組織標本に光を照射する。結像手段は、接眼レンズ、対物レンズ等により構成され、照射した光によりスライド上の組織標本から発せられる透過光、反射光、又は蛍光を結像する。撮像手段は、CCD(Charge Coupled Device)センサー等を備え、結像手段により結像面に結像される像を撮像して顕微鏡画像のデジタル画像データを生成する顕微鏡設置カメラである。通信I/Fは、生成された顕微鏡画像の画像データを画像処理装置2Aに送信する。本実施の形態において、顕微鏡画像取得装置1Aは、明視野観察に適した照射手段及び結像手段を組み合わせた明視野ユニット、蛍光観察に適した照射手段及び結像手段を組み合わせた蛍光ユニットが備えられており、ユニットを切り替えることにより明視野/蛍光を切り替えることが可能である。
The microscope image acquisition apparatus 1A is a known optical microscope with a camera, and acquires a microscope image of a tissue specimen on a slide placed on a slide fixing stage, and transmits the microscope image to the image processing apparatus 2A.
The microscope image acquisition apparatus 1A includes an irradiation unit, an imaging unit, an imaging unit, a communication I / F, and the like. The irradiation means includes a light source, a filter, and the like, and irradiates the tissue specimen on the slide placed on the slide fixing stage with light. The imaging means is composed of an eyepiece lens, an objective lens, and the like, and forms an image of transmitted light, reflected light, or fluorescence emitted from the tissue specimen on the slide by the irradiated light. The imaging means is a microscope-installed camera that includes a CCD (Charge Coupled Device) sensor and the like, captures an image formed on the imaging surface by the imaging means, and generates digital image data of the microscope image. The communication I / F transmits image data of the generated microscope image to the image processing apparatus 2A. In the present embodiment, the microscope image acquisition apparatus 1A includes a bright field unit that combines an irradiation unit and an imaging unit suitable for bright field observation, and a fluorescence unit that combines an irradiation unit and an imaging unit suitable for fluorescence observation. It is possible to switch between bright field / fluorescence by switching units.

なお、顕微鏡画像取得装置1Aとしては、カメラ付き顕微鏡に限定されず、例えば、顕微鏡のスライド固定ステージ上のスライドをスキャンして組織標本全体の顕微鏡画像を取得するバーチャル顕微鏡スライド作成装置(例えば、特表2002−514319号公報参照)等を用いてもよい。バーチャル顕微鏡スライド作成装置によれば、スライド上の組織標本全体像を表示部で一度に閲覧可能な画像データを取得することができる。   Note that the microscope image acquisition apparatus 1A is not limited to a microscope with a camera. For example, a virtual microscope slide creation apparatus (for example, a special microscope microscope) that acquires a microscope image of an entire tissue specimen by scanning a slide on a microscope slide fixing stage. Table 2002-514319 gazette) etc. may be used. According to the virtual microscope slide creation device, it is possible to acquire image data that allows the entire tissue specimen image on the slide to be viewed on the display unit at a time.

画像処理装置2Aは、顕微鏡画像取得装置1Aから送信された顕微鏡画像を解析することにより、観察対象の組織標本における特定の生体物質の発現分布を表示する。
図2に、画像処理装置2Aの機能構成例を示す。図2に示すように、画像処理装置2Aは、制御部21、操作部22、表示部23、通信I/F24、記憶部25等を備えて構成され、各部はバス26を介して接続されている。
The image processing apparatus 2A displays the expression distribution of a specific biological substance in the tissue specimen to be observed by analyzing the microscope image transmitted from the microscope image acquisition apparatus 1A.
FIG. 2 shows a functional configuration example of the image processing apparatus 2A. As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 2 </ b> A includes a control unit 21, an operation unit 22, a display unit 23, a communication I / F 24, a storage unit 25, and the like, and each unit is connected via a bus 26. Yes.

制御部21は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等を備えて構成され、記憶部25に記憶されている各種プログラムとの協働により各種処理を実行し、画像処理装置2Aの動作を統括的に制御する。例えば、制御部21は、記憶部25に記憶されているプログラムとの協働により画像解析処理(図5参照)を実行し、輝点抽出手段、合成画像生成手段、画像調整手段、輝点の座標の算出手段、座標画像生成手段、としての機能を実現する。   The control unit 21 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like, executes various processes in cooperation with various programs stored in the storage unit 25, and performs image processing 2A. Overall control of the operation. For example, the control unit 21 executes image analysis processing (see FIG. 5) in cooperation with a program stored in the storage unit 25, and performs bright spot extraction means, synthesized image generation means, image adjustment means, and bright spot detection. Functions as coordinate calculation means and coordinate image generation means are realized.

操作部22は、文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部21に出力する。   The operation unit 22 includes a keyboard having character input keys, numeric input keys, various function keys, and the like, and a pointing device such as a mouse, and a key pressing signal pressed by the keyboard and an operation signal by the mouse. Are output to the control unit 21 as an input signal.

表示部23は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等のモニタを備えて構成されており、制御部21から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。本実施の形態において、表示部23は、画像解析結果を出力するための出力手段として機能する。   The display unit 23 includes a monitor such as a CRT (Cathode Ray Tube) or an LCD (Liquid Crystal Display), for example, and displays various screens according to instructions of a display signal input from the control unit 21. In the present embodiment, the display unit 23 functions as an output unit for outputting an image analysis result.

通信I/F24は、顕微鏡画像取得装置1Aをはじめとする外部機器との間でデータ送受信を行なうためのインターフェースである。通信I/F24は、明視野画像と蛍光画像の入力手段として機能する。   The communication I / F 24 is an interface for transmitting and receiving data to and from external devices such as the microscope image acquisition apparatus 1A. The communication I / F 24 functions as a bright field image and fluorescent image input unit.

記憶部25は、例えばHDD(Hard Disk Drive)や半導体の不揮発性メモリー等で構成されている。記憶部25には、前述のように各種プログラムや各種データ等が記憶されている。
その他、画像処理装置2Aは、LANアダプターやルーター等を備え、LAN等の通信ネットワークを介して外部機器と接続される構成としてもよい。
The storage unit 25 includes, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor nonvolatile memory, or the like. As described above, the storage unit 25 stores various programs, various data, and the like.
In addition, the image processing apparatus 2A may include a LAN adapter, a router, and the like and be connected to an external device via a communication network such as a LAN.

本実施の形態における画像処理装置2Aは、顕微鏡画像取得装置1Aから送信された同一視野範囲を撮影した明視野画像及び蛍光画像を用いて病理画像を生成することが好ましい。
明視野画像は、H(ヘマトキシリン)染色試薬、HE(ヘマトキシリン−エオジン)染色試薬を用いて染色された組織標本を、顕微鏡画像取得装置1Aにおいて明視野で拡大結像及び撮影することにより得られる顕微鏡画像であって、当該組織標本における細胞の形態を表す細胞形態画像である。ヘマトキシリンは青紫色の色素であり、細胞核、骨組織、軟骨組織の一部、漿液成分など(好塩基性の組織等)を染色する。エオジンは赤〜ピンク色の色素であり、細胞質、軟部組織の結合組織、赤血球、線維素、内分泌顆粒など(好酸性の組織等)を染色する。図3に、HE染色を行った組織標本を撮影した明視野画像の一例を示す。
蛍光画像は、特定の生体物質を特異的に標識する蛍光物質を含む染色試薬を用いて染色された組織標本に対し、顕微鏡画像取得装置1Aにおいて所定波長の励起光を照射して蛍光物質を発光(蛍光)させ、この蛍光を拡大結像及び撮影することにより得られる顕微鏡画像である。即ち、蛍光画像に現れる蛍光は、組織標本における、特定の生体物質の発現を示すものである。図4に、蛍光画像の一例を示す。
The image processing apparatus 2A in the present embodiment preferably generates a pathological image using a bright field image and a fluorescence image obtained by photographing the same field range transmitted from the microscope image acquisition apparatus 1A.
A bright-field image is obtained by enlarging and photographing a tissue specimen stained with an H (hematoxylin) staining reagent and an HE (hematoxylin-eosin) staining reagent in a bright field in the microscope image acquisition apparatus 1A. It is an image and is a cell form image showing the form of the cell in the tissue specimen. Hematoxylin is a blue-violet pigment that stains cell nuclei, bone tissue, part of cartilage tissue, serous components, etc. (basophilic tissue, etc.). Eosin is a red to pink pigment that stains cytoplasm, soft tissue connective tissue, red blood cells, fibrin, endocrine granules, and the like (eosinophilic tissue, etc.). FIG. 3 shows an example of a bright field image obtained by photographing a tissue specimen subjected to HE staining.
The fluorescence image emits a fluorescent material by irradiating a tissue sample stained with a staining reagent containing a fluorescent material that specifically labels a specific biological material with excitation light having a predetermined wavelength in the microscope image acquisition device 1A. It is a microscope image obtained by (fluorescence) and enlarging and photographing this fluorescence. That is, the fluorescence that appears in the fluorescence image indicates the expression of a specific biological material in the tissue specimen. FIG. 4 shows an example of the fluorescence image.

<蛍光画像の取得>
ここで、蛍光画像の取得方法について、この蛍光画像の取得に際して用いられる染色試薬、染色試薬による組織標本の染色方法等も含めて詳細に説明する。
<Acquisition of fluorescence image>
Here, a method for acquiring a fluorescent image will be described in detail including a staining reagent used for acquiring the fluorescent image, a method for staining a tissue specimen with the staining reagent, and the like.

〔蛍光物質〕
蛍光画像の取得のための染色試薬に用いられる蛍光物質としては、蛍光有機色素及び量子ドット(半導体粒子)を挙げることができる。200〜700nmの範囲内の波長の紫外〜近赤外光により励起されたときに、400〜1100nmの範囲内の波長の可視〜近赤外光の発光を示すことが好ましい。
[Fluorescent substance]
Examples of the fluorescent substance used in the staining reagent for obtaining a fluorescent image include fluorescent organic dyes and quantum dots (semiconductor particles). When excited by ultraviolet to near infrared light having a wavelength in the range of 200 to 700 nm, it preferably emits visible to near infrared light having a wavelength in the range of 400 to 1100 nm.

蛍光有機色素としては、フルオレセイン系色素分子、ローダミン系色素分子、Alexa Fluor(インビトロジェン社製)系色素分子、BODIPY(インビトロジェン社製)系色素分子、カスケード系色素分子、クマリン系色素分子、エオジン系色素分子、NBD系色素分子、ピレン系色素分子、Texas Red系色素分子、シアニン系色素分子等を挙げることができる。   Fluorescent organic dyes include fluorescein dye molecules, rhodamine dye molecules, Alexa Fluor (Invitrogen) dye molecules, BODIPY (Invitrogen) dye molecules, cascade dye molecules, coumarin dye molecules, and eosin dyes. Examples include molecules, NBD dye molecules, pyrene dye molecules, Texas Red dye molecules, and cyanine dye molecules.

具体的には、5−カルボキシ−フルオレセイン、6−カルボキシ−フルオレセイン、5,6−ジカルボキシ−フルオレセイン、6−カルボキシ−2’,4,4’,5’,7,7’−ヘキサクロロフルオレセイン、6−カルボキシ−2’,4,7,7’−テトラクロロフルオレセイン、6−カルボキシ−4’,5’−ジクロロ−2’,7’−ジメトキシフルオレセイン、ナフトフルオレセイン、5−カルボキシ−ローダミン、6−カルボキシ−ローダミン、5,6−ジカルボキシ−ローダミン、ローダミン 6G、テトラメチルローダミン、X−ローダミン、及びAlexa Fluor 350、Alexa Fluor 405、Alexa Fluor 430、Alexa Fluor 488、Alexa Fluor 500、Alexa Fluor 514、Alexa Fluor 532、Alexa Fluor 546、Alexa Fluor 555、Alexa Fluor 568、Alexa Fluor 594、Alexa Fluor 610、Alexa Fluor 633、Alexa Fluor 635、Alexa Fluor 647、Alexa Fluor 660、Alexa Fluor 680、Alexa Fluor 700、Alexa Fluor 750、BODIPY FL、BODIPY TMR、BODIPY 493/503、BODIPY 530/550、BODIPY 558/568、BODIPY 564/570、BODIPY 576/589、BODIPY 581/591、BODIPY 630/650、BODIPY 650/665(以上インビトロジェン社製)、メトキシクマリン、エオジン、NBD、ピレン、Cy5、Cy5.5、Cy7等を挙げることができる。単独でも複数種を混合したものを用いてもよい。   Specifically, 5-carboxy-fluorescein, 6-carboxy-fluorescein, 5,6-dicarboxy-fluorescein, 6-carboxy-2 ′, 4,4 ′, 5 ′, 7,7′-hexachlorofluorescein, 6 -Carboxy-2 ', 4,7,7'-tetrachlorofluorescein, 6-carboxy-4', 5'-dichloro-2 ', 7'-dimethoxyfluorescein, naphthofluorescein, 5-carboxy-rhodamine, 6-carboxy Rhodamine, 5,6-dicarboxy-rhodamine, rhodamine 6G, tetramethylrhodamine, X-rhodamine, and Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 405, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 500, Alexa Fluor 514, Alexa Fluor 532, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 555, Alexa Fluor 568, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 610, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 635, Alexa Fluor 647, Alexa Fluor 660, Alexa Fluor 680, Alexa Fluor 700, Alexa Fluor 750, BODIPY FL, BODIPY TMR, BODIPY 493/503, BODIPY 530/550, BODIPY 558/568, BODIPY 564 / 570, BODIPY 576/589, BODIPY 581/591, BODIPY 630/650, BODIPY 650/665 (manufactured by Invitrogen), methoxycoumarin, eosin, NBD, pyrene, Cy5, Cy5.5, Cy7, etc. it can. You may use individually or what mixed multiple types.

量子ドットとしては、II−VI族化合物、III−V族化合物、又はIV族元素を成分として含有する量子ドット(それぞれ、「II−VI族量子ドット」、「III−V族量子ドット」、「IV族量子ドット」ともいう。)のいずれかを用いることができる。単独でも複数種を混合したものを用いてもよい。   Quantum dots include II-VI group compounds, III-V group compounds, or quantum dots containing group IV elements as components ("II-VI group quantum dots", "III-V group quantum dots", " Or “Group IV quantum dots”). You may use individually or what mixed multiple types.

具体的には、CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、ZnTe、InP、InN、InAs、InGaP、GaP、GaAs、Si、Geが挙げられるが、これらに限定されない。   Specific examples include, but are not limited to, CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnS, ZnTe, InP, InN, InAs, InGaP, GaP, GaAs, Si, and Ge.

〔蛍光物質内包ナノ粒子〕
本実施の形態において、蛍光物質は、蛍光物質内包ナノ粒子(蛍光粒子)を形成していても良い。蛍光粒子とは、蛍光物質がナノ粒子内部に分散されたものをいい、蛍光物質とナノ粒子自体とが化学的に結合していても、結合していなくてもよい。ナノ粒子を構成する素材は特に限定されるものではなく、ポリスチレン、ポリ乳酸、シリカ、メラミン等を挙げることができる。
[Fluorescent substance-containing nanoparticles]
In the present embodiment, the fluorescent material may form fluorescent material-containing nanoparticles (fluorescent particles). The fluorescent particles are those in which a fluorescent substance is dispersed inside the nanoparticles, and the fluorescent substance and the nanoparticles themselves may or may not be chemically bonded. The material constituting the nanoparticles is not particularly limited, and examples thereof include polystyrene, polylactic acid, silica, and melamine.

また、量子ドットをコアとし、その上にシェルを設けた量子ドットを蛍光粒子として用いることもできる。以下、本明細書中シェルを有する量子ドットの表記法として、コアがCdSe、シェルがZnSの場合、CdSe/ZnSと表記する。例えば、CdSe/ZnS、CdS/ZnS、InP/ZnS、InGaP/ZnS、Si/SiO、Si/ZnS、Ge/GeO、Ge/ZnS等を用いることができるが、これらに限定されない。
量子ドットは必要に応じて、有機ポリマー等により表面処理が施されているものを用いてもよい。例えば、表面カルボキシ基を有するCdSe/ZnS(インビトロジェン社製)、表面アミノ基を有するCdSe/ZnS(インビトロジェン社製)等が挙げられる。
Moreover, the quantum dot which used the quantum dot as the core and provided the shell on it can also be used as a fluorescent particle. Hereinafter, as a notation of a quantum dot having a shell in this specification, when the core is CdSe and the shell is ZnS, it is expressed as CdSe / ZnS. For example, CdSe / ZnS, CdS / ZnS, InP / ZnS, InGaP / ZnS, Si / SiO 2 , Si / ZnS, Ge / GeO 2 , Ge / ZnS, and the like can be used, but are not limited thereto.
As the quantum dots, those subjected to surface treatment with an organic polymer or the like may be used as necessary. Examples thereof include CdSe / ZnS having a surface carboxy group (manufactured by Invitrogen), CdSe / ZnS having a surface amino group (manufactured by Invitrogen), and the like.

本実施の形態で用いられる蛍光粒子は、公知の方法により作製することが可能であり、蛍光色素の内包には、原料であるモノマーに蛍光色素の分子を結合させて粒子を合成する方法、樹脂に蛍光色素を吸着させて導入する方法など、樹脂中への蛍光色素の導入はいかなる方法を用いても構わない。   The fluorescent particles used in the present embodiment can be produced by a known method, and in the encapsulation of the fluorescent dye, a method of synthesizing particles by binding the fluorescent dye molecules to the monomer as a raw material, a resin Any method may be used for introducing the fluorescent dye into the resin, such as a method of adsorbing and introducing the fluorescent dye into the resin.

蛍光有機色素を内包したポリスチレンナノ粒子は、米国特許4326008(1982)に記載されている重合性官能基をもつ有機色素を用いた共重合法や、米国特許5326692(1992)に記載されているポリスチレンナノ粒子への蛍光有機色素の含浸法を用いて作製することができる。   Polystyrene nanoparticles encapsulating a fluorescent organic dye may be copolymerized using an organic dye having a polymerizable functional group described in US Pat. No. 4,326,008 (1982) or polystyrene described in US Pat. No. 5,326,692 (1992). It can be produced using a method of impregnating nanoparticles with a fluorescent organic dye.

量子ドットを内包したポリマーナノ粒子は、ネイチャー・バイオテクノロジー19巻631ページ(2001)に記載されているポリスチレンナノ粒子への量子ドットの含浸法を用いて作製することができる。   The polymer nanoparticles encapsulating the quantum dots can be prepared by using the method of impregnating the quantum nanoparticles into polystyrene nanoparticles described in Nature Biotechnology, Vol. 19, page 631 (2001).

本実施の形態で用いられる蛍光物質内包ナノ粒子の平均粒径は特に限定されないが、30〜800nm程度のものを用いることができる。また、粒径のばらつきを示す変動係数(=(標準偏差/平均値)×100%)は特に限定されないが、20%以下のものを用いることが好ましい。平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて電子顕微鏡写真を撮影し十分な数の粒子について断面積を計測し、各計測値を円の面積としたときの円の直径を粒径として求めた。本願においては、1000個の粒子の粒径の算術平均を平均粒径とした。変動係数も、1000個の粒子の粒径分布から算出した値とした。   Although the average particle diameter of the fluorescent substance-containing nanoparticles used in the present embodiment is not particularly limited, those having a size of about 30 to 800 nm can be used. Further, the coefficient of variation (= (standard deviation / average value) × 100%) indicating the variation in particle diameter is not particularly limited, but it is preferable to use a coefficient of 20% or less. The average particle diameter is obtained by taking an electron micrograph using a scanning electron microscope (SEM), measuring the cross-sectional area of a sufficient number of particles, and taking each measured value as the area of the circle. As sought. In the present application, the arithmetic average of the particle sizes of 1000 particles is defined as the average particle size. The coefficient of variation was also a value calculated from the particle size distribution of 1000 particles.

〔蛍光粒子の表面修飾〕
蛍光粒子は、染色対象の生体物質と特異的に結合及び/又は反応するための表面修飾を施される。染色対象の生体物質は、それと特異的に結合する物質が存在するものであれば特に限定されるものではないが、代表的にはタンパク質(ペプチド)および核酸(オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド)、抗体等が挙げられる。したがって、そのような染色対象の生体物質に結合する物質としては、前記タンパク質を抗原として認識する抗体やそれに特異的に結合する他のタンパク質等、および前記核酸にハイブリタイズする塩基配列を有する核酸等が挙げられる。具体的には、細胞核に存在するタンパク質であるKi67に特異的に結合する抗Ki67抗体、細胞核に存在するエストロゲン受容体(ER)に特異的に結合する抗ER抗体、細胞骨格を形成するアクチンに特異的に結合する抗アクチン抗体等があげられる。中でも抗Ki67抗体及び抗ER抗体を蛍光粒子に結合させたものは、乳癌の投薬選定に用いることができ、好ましい。
[Surface modification of fluorescent particles]
The fluorescent particles are subjected to surface modification for specifically binding and / or reacting with the biological material to be stained. The biological material to be stained is not particularly limited as long as a substance that specifically binds to it exists, but typically, protein (peptide) and nucleic acid (oligonucleotide, polynucleotide), antibody, etc. Is mentioned. Therefore, as a substance that binds to the biological material to be stained, an antibody that recognizes the protein as an antigen, another protein that specifically binds to the protein, a nucleic acid having a base sequence that hybridizes to the nucleic acid, or the like Is mentioned. Specifically, anti-Ki67 antibody that specifically binds to Ki67, a protein present in the cell nucleus, anti-ER antibody that specifically binds to estrogen receptor (ER) present in the cell nucleus, and actin that forms the cytoskeleton Specific examples include anti-actin antibodies that specifically bind. Among them, those obtained by binding anti-Ki67 antibody and anti-ER antibody to fluorescent particles can be used for selection of breast cancer medication, and are preferable.

表面修飾された蛍光粒子と、染色対象の生体物質は、直接結合されても良いが、別の物質を介して間接的に結合されても良い。例えば、染色対象の生体物質に特異的に結合する一次抗体及び、一次抗体に特異的に結合するビオチン化二次抗体を介して、ビオチンに特異的に結合するストレプトアビジンにより修飾された蛍光物質と染色対象の生体物質が結合することとしても良い。
一次抗体及び二次抗体は、蛍光粒子が染色対象の生体物質に特異的に結合できる組み合わせの抗体を任意に用いることができる。
The surface-modified fluorescent particles and the biological material to be stained may be directly bonded, or may be indirectly bonded via another substance. For example, a fluorescent material modified with streptavidin that specifically binds to biotin via a primary antibody that specifically binds to the biological material to be stained and a biotinylated secondary antibody that specifically binds to the primary antibody The biological material to be dyed may be bound.
As the primary antibody and the secondary antibody, any combination of antibodies capable of specifically binding fluorescent particles to a biological material to be stained can be used.

特定抗原としては以下を例示することができ、各抗原を認識する抗体はさまざまな抗体メーカーから入手可能であるとともに一般的な知識に基づいて作成可能である。特定抗原の例示として、M.アクチン、M.S.アクチン、S.M.アクチン、ACTH、Alk−1、α1−アンチキモトリプシン、α1−アンチトリプシン、AFP、bcl−2、bcl−6、β-カテニン、BCA225、CA19−9、CA125、カルシトニン、カルレチニン、CD1a、CD3、CD4、CD5、CD8、CD10、CD15、CD20、CD21、CD23、CD30、CD31、CD34、CD43、CD45、CD45R、CD56、CD57、CD61、CD68、CD79a、“CD99、MIC2”、CD138、クロモグラニン、c−KIT、c−MET、コラーゲンタイプIV、Cox−2、サイクリンD1、ケラチン、サイトケラチン(高分子量)、パンケラチン、パンケラチン、サイトケラチン5/6、サイトケラチン7、サイトケラチン8、サイトケラチン8/18、サイトケラチン14、サイトケラチン19、サイトケラチン20、CMV、E−カドヘリン、EGFR、ER、EMA、EBV、第VIII因子関連抗原、ファッシン、FSH、ガレクチン−3、ガストリン、GFAP、グルカゴン、グリコフォリンA、グランザイムB、hCG、hGH、ヘリコバクターピロリ、HBc抗原、HBs抗原、ヘパトサイト特異抗原、HER2、HSV−I、HSV−II、HHV−8、IgA、IgG、IgM、IGF−1R、インヒビン、インスリン、カッパL鎖、Ki67、ラムダL鎖、LH、リゾチーム、マクロファージ、メランA、MLH−1、MSH−2、ミエロパーオキシダーゼ、ミオゲニン、ミオグロビン、ミオシン、ニューロフィラメント、NSE、p27(Kip1)、p53、p53、P63、PAX 5、PLAP、ニューモシスティス カリニ、ポドプラニン(D2−40)、PGR、プロラクチン、PSA、前立腺酸性フォスファターゼ、Renal Cell Carcinoma、S100、ソマトスタチン、スペクトリン、シナプトフィジン、TAG−72、TdT、サイログロブリン、TSH、TTF−1、TRAcP、トリプターゼ、ビリン、ビメンチン、WT1、Zap−70が挙げられる。   Specific antigens can be exemplified as follows, and antibodies recognizing each antigen are available from various antibody manufacturers and can be prepared based on general knowledge. Examples of specific antigens include M. actin, MS actin, SM actin, ACTH, Alk-1, α1-antichymotrypsin, α1-antitrypsin, AFP, bcl-2, bcl-6, β- Catenin, BCA225, CA19-9, CA125, calcitonin, calretinin, CD1a, CD3, CD4, CD5, CD8, CD10, CD15, CD20, CD21, CD23, CD30, CD31, CD34, CD43, CD45, CD45R, CD56, CD57, CD61, CD68, CD79a, “CD99, MIC2”, CD138, chromogranin, c-KIT, c-MET, collagen type IV, Cox-2, cyclin D1, keratin, cytokeratin (high molecular weight), pankeratin, pankeratin, Cytokeratin 5/6 , Cytokeratin 7, cytokeratin 8, cytokeratin 8/18, cytokeratin 14, cytokeratin 19, cytokeratin 20, CMV, E-cadherin, EGFR, ER, EMA, EBV, factor VIII related antigen, fascin, FSH , Galectin-3, gastrin, GFAP, glucagon, glycophorin A, granzyme B, hCG, hGH, Helicobacter pylori, HBc antigen, HBs antigen, hepatocyte specific antigen, HER2, HSV-I, HSV-II, HHV-8, IgA , IgG, IgM, IGF-1R, inhibin, insulin, kappa L chain, Ki67, lambda L chain, LH, lysozyme, macrophage, melan A, MLH-1, MSH-2, myeloperoxidase, myogenin, myoglobin, myosin, Neuro Filament, NSE, p27 (Kip1), p53, p53, P63, PAX 5, PLAP, Pneumocystis carini, podoplanin (D2-40), PGR, prolactin, PSA, prostate acid phosphatase, Renal Cell Carcinoma, S100, somatostatin, Examples include spectrin, synaptophysin, TAG-72, TdT, thyroglobulin, TSH, TTF-1, TRAcP, tryptase, villin, vimentin, WT1, and Zap-70.

目的とする生体物質が核酸の場合、病気との関連が指摘されている特定核酸遺伝子としては以下を例示することができ、各特定核酸遺伝子を認識するプローブは、BACプローブとして入手可能であるとともに一般的な知識に基づいて作成可能である。具体的な特定核酸遺伝子は、癌の増殖や分子標的薬の奏効率に関係する遺伝子として、HER2、TOP2A、HER3、EGFR、P53、METなどが挙げられ、さらに、各種癌関連遺伝子として知られている遺伝子として、以下のものが挙げられる。チロシンキナーゼ関連遺伝子として、ALK、FLT3、AXL、FLT4(VEGFR3、DDR1、FMS(CSF1R)、DDR2、EGFR(ERBB1)、HER4(ERBB4)、EML4−ALK、IGF1R、EPHA1、INSR、EPHA2、IRR(INSRR)、EPHA3、KIT、EPHA4、LTK、EPHA5、MER(MERTK)、EPHA6、MET、EPHA7、MUSK、EPHA8、NPM1−ALK、EPHB1、PDGFRα(PDGFRA)、EPHB2、PDGFRβ(PDGFRB)、EPHB3、RET、EPHB4、RON(MST1R)、FGFR1、ROS(ROS1)、FGFR2、TIE2(TEK)、FGFR3、TRKA(NTRK1)、FGFR4、TRKB(NTRK2)、FLT1(VEGFR1)、TRKC(NTRK3)が挙げられる。また、乳がん関連の遺伝子としてATM、BRCA1、BRCA2、BRCA3、CCND1、E−Cadherin、ERBB2、ETV6、FGFR1、HRAS、KRAS、NRAS、NTRK3、p53、PTENが挙げられる。カルチノイド腫瘍に関連する遺伝子として、BCL2、BRD4、CCND1、CDKN1A、CDKN2A、CTNNB1、HES1、MAP2、MEN1、NF1、NOTCH1、NUT、RAF、SDHD、VEGFAが挙げられる。大腸がん関連遺伝子として、APC、MSH6、AXIN2、MYH、BMPR1A、p53、DCC、PMS2、KRAS2 (or Ki−ras)、PTEN、MLH1、SMAD4、MSH2、STK11、MSH6が挙げられる。肺がん関連の遺伝子としては、ALK、PTEN、CCND1、RASSF1A、CDKN2A、RB1、EGFR、RET、EML4、ROS1、KRAS2、TP53、MYCが挙げられる。肝臓がん関連の遺伝子としては、Axin1、MALAT1、b−catenin、p16 INK4A、c−ERBB−2、p53、CTNNB1、RB1、Cyclin D1、SMAD2、EGFR、SMAD4、IGFR2、TCF1、KRASが挙げられる。腎臓がん関連遺伝子として、Alpha、PRCC、ASPSCR1、PSF、CLTC、TFE3、p54nrb/NONO、TFEBが挙げられる。
甲状腺がん関連遺伝子として、AKAP10、NTRK1、AKAP9、RET、BRAF、TFG、ELE1、TPM3、H4/D10S170、TPRが挙げられる。卵巣がん関連遺伝子として、AKT2、MDM2、BCL2、MYC、BRCA1、NCOA4、CDKN2A、p53、ERBB2、PIK3CA、GATA4、RB、HRAS、RET、KRAS、RNASET2が挙げられる。前立腺がん関連遺伝子として、AR、KLK3、BRCA2、MYC、CDKN1B、NKX3.1、EZH2、p53、GSTP1、PTENが挙げられる。骨腫瘍関連遺伝子として、CDH11、COL12A1、CNBP、OMD、COL1A1、THRAP3、COL4A5、USP6が挙げられる。
When the target biological material is a nucleic acid, examples of the specific nucleic acid gene that has been pointed out to be associated with a disease can include the following, and probes that recognize each specific nucleic acid gene are available as BAC probes: Can be created based on general knowledge. Specific specific nucleic acid genes include HER2, TOP2A, HER3, EGFR, P53, MET, and the like as genes related to cancer growth and the response rate of molecular target drugs, and are also known as various cancer-related genes. The following genes are listed as genes. As tyrosine kinase-related genes, ALK, FLT3, AXL, FLT4 (VEGFR3, DDR1, FMS (CSF1R), DDR2, EGFR (ERBB1), HER4 (ERBB4), EML4-ALK, IGF1R, EPHA1, INSR, EPHA2, IRR (INSRR) ), EPHA3, KIT, EPHA4, LTK, EPHA5, MER (MERTK), EPHA6, MET, EPHA7, MUSK, EPHA8, NPM1-ALK, EPHB1, PDGFRα (PDGFRA), EPHB2, PDGFRβ (PDGFRB4, RETHB, REPHEP , RON (MST1R), FGFR1, ROS (ROS1), FGFR2, TIE2 (TEK), FGFR3, TRKA (NTRK1), FGFR4, TRKB (N TRK2), FLT1 (VEGFR1), TRKC (NTRK3), and breast cancer-related genes include ATM, BRCA1, BRCA2, BRCA3, CCND1, E-Cadherin, ERBB2, ETV6, FGFR1, HRAS, KRAS, NRAS, TRAS Genes associated with carcinoid tumors include BCL2, BRD4, CCND1, CDKN1A, CDKN2A, CTNNB1, HES1, MAP2, MEN1, NF1, NOTCH1, NUT, RAF, SDHD, and VEGFA. Cancer-related genes include APC, MSH6, AXIN2, MYH, BMPR1A, p53, DCC, PMS2, KRAS2 (or Ki-ras), PTEN, MLH1, SM D4, MSH2, STK11, and MSH6 Lung cancer-related genes include ALK, PTEN, CCND1, RASSF1A, CDKN2A, RB1, EGFR, RET, EML4, ROS1, KRAS2, TP53, and MYC. Related genes include Axin1, MALAT1, b-catenin, p16 INK4A, c-ERBB-2, p53, CTNNB1, RB1, Cyclin D1, SMAD2, EGFR, SMAD4, IGFR2, TCF1, and KRAS. Related genes include Alpha, PRCC, ASPSCR1, PSF, CLTC, TFE3, p54nrb / NONO, and TFEB.
Examples of thyroid cancer-related genes include AKAP10, NTRK1, AKAP9, RET, BRAF, TFG, ELE1, TPM3, H4 / D10S170, and TPR. Examples of ovarian cancer-related genes include AKT2, MDM2, BCL2, MYC, BRCA1, NCOA4, CDKN2A, p53, ERBB2, PIK3CA, GATA4, RB, HRAS, RET, KRAS, and RNASET2. Examples of prostate cancer-related genes include AR, KLK3, BRCA2, MYC, CDKN1B, NKX3.1, EZH2, p53, GSTP1, and PTEN. Examples of bone tumor-related genes include CDH11, COL12A1, CNBP, OMD, COL1A1, THRAP3, COL4A5, and USP6.

蛍光粒子を修飾する物質と蛍光粒子の結合の態様は特に限定されず、共有結合、イオン結合、水素結合、配位結合、物理吸着及び化学吸着等が挙げられる。結合の安定性から、共有結合等の結合力の強い結合が好ましい。   The mode of bonding between the fluorescent particle modifying substance and the fluorescent particle is not particularly limited, and examples thereof include covalent bond, ionic bond, hydrogen bond, coordination bond, physical adsorption, and chemical adsorption. A bond having a strong bonding force such as a covalent bond is preferable in terms of bond stability.

また、蛍光粒子を修飾する物質と蛍光粒子の間を連結する有機分子があってもよい。例えば、生体物質との非特異的吸着を抑制するため、ポリエチレングリコール鎖を用いることができ、Thermo Scientific社製SM(PEG)n(n=2〜24)を用いることができる。   In addition, there may be an organic molecule that connects between the fluorescent particle and a substance that modifies the fluorescent particle. For example, in order to suppress non-specific adsorption with a biological substance, a polyethylene glycol chain can be used, and SM (PEG) n (n = 2 to 24) manufactured by Thermo Scientific can be used.

蛍光物質内包シリカナノ粒子を表面修飾する場合、蛍光物質が蛍光有機色素の場合でも、量子ドットの場合でも同様の手順を適用することができる。例えば、無機物と有機物を結合させるために広く用いられている化合物であるシランカップリング剤を用いることができる。このシランカップリング剤は、分子の一端に加水分解でシラノール基を与えるアルコキシシリル基を有し、他端に、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、アルデヒド基等の官能基を有する化合物であり、上記シラノール基の酸素原子を介して無機物と結合する。具体的には、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ポリエチレングリコール鎖をもつシランカップリング剤(例えば、Gelest社製PEG-silane no.SIM6492.7)等が挙げられる。シランカップリング剤を用いる場合、二種以上を併用してもよい。   When the surface of the fluorescent substance-encapsulating silica nanoparticles is modified, the same procedure can be applied regardless of whether the fluorescent substance is a fluorescent organic dye or a quantum dot. For example, a silane coupling agent that is a compound widely used for bonding an inorganic substance and an organic substance can be used. This silane coupling agent is a compound having an alkoxysilyl group that gives a silanol group by hydrolysis at one end of the molecule and a functional group such as a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an aldehyde group at the other end, Bonding with an inorganic substance through an oxygen atom of the silanol group. Specifically, mercaptopropyltriethoxysilane, glycidoxypropyltriethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, a silane coupling agent having a polyethylene glycol chain (for example, PEG-silane no. SIM6492.7 manufactured by Gelest), etc. Is mentioned. When using a silane coupling agent, you may use 2 or more types together.

蛍光有機色素内包ナノ粒子とシランカップリング剤との反応手順は、公知の手法を用いることができる。例えば、得られた蛍光有機色素内包ナノ粒子を純水中に分散させ、アミノプロピルトリエトキシシランを添加し、室温で12時間反応させる。反応終了後、遠心分離又はろ過により表面がアミノプロピル基で修飾された蛍光有機色素内包ナノ粒子を得ることができる。続いてアミノ基と抗体中のカルボキシル基とを反応させることで、アミド結合を介し抗体を蛍光有機色素内包ナノ粒子と結合させることができる。必要に応じて、EDC(1-Ethyl-3-[3-Dimethylaminopropyl]carbodiimide Hydrochloride:Pierce(登録商標)社製)のような縮合剤を用いることもできる。   A known procedure can be used for the reaction procedure of the fluorescent organic dye-containing nanoparticles and the silane coupling agent. For example, the obtained fluorescent organic dye-containing nanoparticles are dispersed in pure water, aminopropyltriethoxysilane is added, and the mixture is reacted at room temperature for 12 hours. After completion of the reaction, fluorescent organic dye-containing nanoparticles whose surface is modified with an aminopropyl group can be obtained by centrifugation or filtration. Subsequently, by reacting an amino group with a carboxyl group in the antibody, the antibody can be bound to the fluorescent organic dye-containing nanoparticles via an amide bond. If necessary, a condensing agent such as EDC (1-Ethyl-3- [3-Dimethylaminopropyl] carbodiimide Hydrochloride: manufactured by Pierce (registered trademark)) can also be used.

必要により、有機分子で修飾された蛍光有機色素内包ナノ粒子と直接結合しうる部位と、分子標的物質と結合しうる部位とを有するリンカー化合物を用いることができる。具体例として、アミノ基と選択的に反応する部位とメルカプト基と選択的に反応する部位の両方をもつsulfo-SMCC(Sulfosuccinimidyl 4[N-maleimidomethyl]-cyclohexane-1-carboxylate:Pierce社製)を用いると、アミノプロピルトリエトキシシランで修飾した蛍光有機色素内包ナノ粒子のアミノ基と、抗体中のメルカプト基を結合させることで、抗体結合した蛍光有機色素内包ナノ粒子ができる。   If necessary, a linker compound having a site capable of directly binding to a fluorescent organic dye-encapsulated nanoparticle modified with an organic molecule and a site capable of binding to a molecular target substance can be used. As a specific example, sulfo-SMCC (Sulfosuccinimidyl 4 [N-maleimidomethyl] -cyclohexane-1-carboxylate: manufactured by Pierce) having both a site selectively reacting with an amino group and a site selectively reacting with a mercapto group When it is used, antibody-bound fluorescent organic dye-encapsulated nanoparticles can be produced by binding the amino group of fluorescent organic dye-encapsulated nanoparticles modified with aminopropyltriethoxysilane to the mercapto group in the antibody.

蛍光物質内包ポリスチレンナノ粒子へ生体物質認識部位を結合させる場合、蛍光物質が蛍光有機色素の場合でも、量子ドットの場合でも同様の手順を適用することができる。すなわち、アミノ基等の官能基をもつポリスチレンナノ粒子へ蛍光有機色素、量子ドットを含浸することにより、官能基をもつ蛍光物質内包ポリスチレンナノ粒子を得ることができ、以降EDC又はsulfo-SMCCを用いることで、抗体結合した蛍光物質内包ポリスチレンナノ粒子ができる。   When the biological substance recognition site is bound to the fluorescent substance-encapsulated polystyrene nanoparticles, the same procedure can be applied regardless of whether the fluorescent substance is a fluorescent organic dye or a quantum dot. That is, by impregnating a polystyrene nanoparticle having a functional group such as an amino group with a fluorescent organic dye or a quantum dot, a fluorescent substance-containing polystyrene nanoparticle having a functional group can be obtained, and thereafter EDC or sulfo-SMCC is used. In this way, antibody-bound fluorescent substance-encapsulated polystyrene nanoparticles can be produced.

〔染色方法〕
以下、組織標本の染色方法について述べるが、本発明は組織標本に限定されるものではなく、基板上に固定した細胞等の標本にも適用可能である。
また、以下に説明する染色方法が適用できる標本の作製法は特に限定されず、公知の方法により作製されたものを用いることができる。
[Dyeing method]
Hereinafter, a method for staining a tissue specimen will be described, but the present invention is not limited to a tissue specimen, and can also be applied to a specimen such as a cell fixed on a substrate.
Moreover, the preparation method of the sample which can apply the dyeing | staining method demonstrated below is not specifically limited, What was produced by the well-known method can be used.

1)脱パラフィン工程
キシレンを入れた容器に組織標本を浸漬させ、パラフィンを除去する。温度は特に限定されるものではないが、室温で行うことができる。浸漬時間は、3分以上30分以下であることが好ましい。また、必要により浸漬途中でキシレンを交換してもよい。
次いで、エタノールを入れた容器に組織標本を浸漬させ、キシレンを除去する。温度は特に限定されるものではないが、室温で行うことができる。浸漬時間は、3分以上30分以下であることが好ましい。また、必要により浸漬途中でエタノールを交換してもよい。
次いで、水を入れた容器に組織標本を浸漬させ、エタノールを除去する。温度は特に限定されるものではないが、室温で行うことができる。浸漬時間は、3分以上30分以下であることが好ましい。また、必要により浸漬途中で水を交換してもよい。
1) Deparaffinization process The tissue specimen is immersed in a container containing xylene to remove paraffin. The temperature is not particularly limited, but can be performed at room temperature. The immersion time is preferably 3 minutes or longer and 30 minutes or shorter. If necessary, xylene may be exchanged during the immersion.
Next, the tissue specimen is immersed in a container containing ethanol to remove xylene. The temperature is not particularly limited, but can be performed at room temperature. The immersion time is preferably 3 minutes or longer and 30 minutes or shorter. Further, if necessary, ethanol may be exchanged during the immersion.
Next, the tissue specimen is immersed in a container containing water to remove ethanol. The temperature is not particularly limited, but can be performed at room temperature. The immersion time is preferably 3 minutes or longer and 30 minutes or shorter. Moreover, you may exchange water in the middle of immersion as needed.

2)賦活化処理
公知の方法にならい、目的とする生体物質の賦活化処理を行う。賦活化条件に特に定めはないが、賦活液としては、0.01M クエン酸緩衝液(pH6.0)、1mM EDTA溶液(pH8.0)、5% 尿素、0.1M トリス塩酸緩衝液等を用いることができる。加熱機器は、オートクレーブ、マイクロウェーブ、圧力鍋、ウォーターバス等を用いることができる。温度は特に限定されるものではないが、室温で行うことができる。温度は50−130℃、時間は5−30分で行うことができる。
次いで、PBS(Phosphate Buffered Saline:リン酸緩衝生理食塩水)を入れた容器に、賦活化処理後の標本を浸漬させ、洗浄を行う。温度は特に限定されるものではないが、室温で行うことができる。浸漬時間は、3分以上30分以下であることが好ましい。
また、必要により浸漬途中でPBSを交換してもよい。
2) Activation process The activation process of the target biological substance is performed according to a known method. The activation conditions are not particularly defined, but as the activation liquid, 0.01 M citrate buffer (pH 6.0), 1 mM EDTA solution (pH 8.0), 5% urea, 0.1 M Tris-HCl buffer, etc. Can be used. As the heating device, an autoclave, a microwave, a pressure cooker, a water bath, or the like can be used. The temperature is not particularly limited, but can be performed at room temperature. The temperature can be 50-130 ° C. and the time can be 5-30 minutes.
Next, the specimen after the activation treatment is immersed in a container containing PBS (Phosphate Buffered Saline) and washed. The temperature is not particularly limited, but can be performed at room temperature. The immersion time is preferably 3 minutes or longer and 30 minutes or shorter.
If necessary, the PBS may be replaced during the immersion.

3)表面修飾された蛍光物質を用いた染色
表面修飾された蛍光物質のPBS分散液を組織標本に載せ、目的とする生体物質と反応させる。蛍光物質の表面修飾を変えることにより、さまざまな生体物質に対応した染色が可能となる。表面修飾を施された蛍光物質を複数種類用いる場合には、それぞれの蛍光物質PBS分散液を予め混合しておいてもよいし、別々に順次組織標本に載せてもよい。
温度は特に限定されるものではないが、室温で行うことができる。反応時間は、30分以上24時間以下であることが好ましい。
蛍光物質による染色を行う前に、BSA含有PBS等、公知のブロッキング剤を滴下することが好ましい。
次いで、PBSを入れた容器に、染色後の組織標本を浸漬させ、未反応蛍光物質の除去を行う。温度は特に限定されるものではないが、室温で行うことができる。浸漬時間は、3分以上30分以下であることが好ましい。また、必要により浸漬途中でPBSを交換してもよい。カバーガラスを組織標本に載せ、封入する。必要に応じて市販の封入剤を使用してもよい。
なお、H染色試薬、もしくはHE染色試薬を用いて染色を行う場合、カバーガラスによる封入前にH染色、もしくはHE染色を行う。
3) Staining using a surface-modified fluorescent substance A PBS dispersion liquid of a surface-modified fluorescent substance is placed on a tissue specimen and reacted with a target biological substance. By changing the surface modification of the fluorescent substance, staining corresponding to various biological substances becomes possible. When a plurality of types of fluorescent materials having surface modifications are used, the respective fluorescent material PBS dispersion liquids may be mixed in advance or may be separately placed on the tissue specimen.
The temperature is not particularly limited, but can be performed at room temperature. The reaction time is preferably 30 minutes or more and 24 hours or less.
It is preferable to drop a known blocking agent such as BSA-containing PBS before staining with a fluorescent substance.
Next, the stained tissue specimen is immersed in a container containing PBS to remove unreacted fluorescent material. The temperature is not particularly limited, but can be performed at room temperature. The immersion time is preferably 3 minutes or longer and 30 minutes or shorter. If necessary, the PBS may be replaced during the immersion. Place the cover glass on the tissue specimen and enclose it. A commercially available encapsulant may be used as necessary.
In addition, when dyeing | staining using H dye reagent or HE dye reagent, H dye or HE dye is performed before enclosure with a cover glass.

〔蛍光画像の取得〕
染色した組織標本に対し顕微鏡画像取得装置1Aを用いて、広視野の顕微鏡画像(蛍光画像)を取得する。顕微鏡画像取得装置1Aにおいて、染色試薬に用いた蛍光物質の吸収極大波長及び蛍光波長に対応した励起光源及び蛍光検出用光学フィルターを選択する。
(Fluorescence image acquisition)
A microscope image (fluorescence image) with a wide field of view is acquired from the stained tissue specimen using the microscope image acquisition device 1A. In the microscope image acquisition apparatus 1A, an excitation light source and a fluorescence detection optical filter corresponding to the absorption maximum wavelength and fluorescence wavelength of the fluorescent material used for the staining reagent are selected.

<病理診断支援システム100の動作(画像処理方法を含む。)>
以下、病理診断支援システム100において、上記説明した蛍光画像及び明視野画像を取得して病理画像を生成する画像処理方法について説明する。ここでは、HE染色試薬及び特定のタンパク質(以下、特定タンパクと呼ぶ。)を認識する生体物質認識部位が結合した蛍光粒子を含む染色試薬を用いて染色された組織標本を観察対象とする場合を例にとり説明するが、これに限定されるものではない。
<Operation of Pathological Diagnosis Support System 100 (Including Image Processing Method)>
Hereinafter, an image processing method for acquiring the above-described fluorescence image and bright field image and generating a pathological image in the pathological diagnosis support system 100 will be described. In this case, a tissue sample stained with a staining reagent containing fluorescent particles combined with a biological substance recognition site that recognizes an HE staining reagent and a specific protein (hereinafter referred to as a specific protein) is to be observed. An example will be described, but the present invention is not limited to this.

まず、操作者は、HE染色試薬と、特定タンパクを認識する生体物質認識部位が結合した蛍光粒子を蛍光標識材料とした染色試薬との、2種の染色試薬を用いて組織標本を染色する。
その後、顕微鏡画像取得装置1Aにおいて、(a1)〜(a5)の手順により明視野画像及び明視野画像と同一範囲を撮影した蛍光画像が取得される。
(a1)操作者は、HE染色試薬と蛍光粒子を含む染色試薬とにより染色された組織標本をスライドに載置し、そのスライドを顕微鏡画像取得装置1Aのスライド固定ステージに設置する。
(a2)明視野ユニットに設定し、撮影倍率、ピントの調整を行い、組織上の観察対象の領域を視野に納める。
(a3)撮像手段で撮影を行って明視野画像の画像データを生成し、画像処理装置2Aに画像データを送信する。
(a4)ユニットを蛍光ユニットに変更する。
(a5)視野及び撮影倍率を変えずに撮像手段で撮影を行って蛍光画像の画像データを生成し、画像処理装置2Aに画像データを送信する。
First, an operator stains a tissue specimen using two types of staining reagents, an HE staining reagent and a staining reagent that uses fluorescent particles combined with a biological substance recognition site that recognizes a specific protein as a fluorescent labeling material.
Thereafter, in the microscope image acquisition apparatus 1A, a bright-field image and a fluorescent image obtained by photographing the same range as the bright-field image are acquired by the procedures (a1) to (a5).
(A1) The operator places the tissue specimen stained with the HE staining reagent and the staining reagent containing fluorescent particles on the slide, and places the slide on the slide fixing stage of the microscope image acquisition apparatus 1A.
(A2) Set to the bright field unit, adjust the imaging magnification and focus, and place the observation target area on the tissue in the field of view.
(A3) Shooting is performed by the imaging unit to generate bright field image data, and the image data is transmitted to the image processing apparatus 2A.
(A4) Change the unit to a fluorescent unit.
(A5) Shooting is performed by the imaging means without changing the field of view and the shooting magnification to generate image data of a fluorescent image, and the image data is transmitted to the image processing apparatus 2A.

画像処理装置2Aにおいては、明視野画像及び蛍光画像を重ねた病理画像を生成する画像処理が実行される。画像処理装置2Aにおける画像処理は、制御部21と記憶部25に記憶されているプログラムとの協働により実行される。   In the image processing apparatus 2A, image processing for generating a pathological image in which the bright field image and the fluorescence image are superimposed is executed. Image processing in the image processing apparatus 2A is executed in cooperation with the control unit 21 and a program stored in the storage unit 25.

[第一の画像処理方法]
図5に、画像処理装置2Aにおいて病理画像を生成する第一の画像処理方法のフローチャートを示す。
まず、図3に示されるような明視野画像が通信I/F24により顕微鏡画像取得装置1Aから入力される(ステップS11)と、制御部21は、明視野画像のコントラストを調整(ステップS12:画像調整工程)して、組織染色を施された細胞領域を強調した明視野画像を生成する。
[First image processing method]
FIG. 5 shows a flowchart of a first image processing method for generating a pathological image in the image processing apparatus 2A.
First, when a bright field image as shown in FIG. 3 is input from the microscope image acquisition apparatus 1A via the communication I / F 24 (step S11), the control unit 21 adjusts the contrast of the bright field image (step S12: image). An adjustment step) to generate a bright-field image in which the tissue-stained cell region is emphasized.

一方、通信I/F24により顕微鏡画像取得装置1Aから図4に示されるような蛍光画像が入力されると(ステップS13:入力工程)、制御部21は、蛍光画像から蛍光の輝点を示す輝点領域が抽出された画像(輝点画像)を生成する(ステップS14:輝点抽出工程)。
輝点画像の生成方法は任意であるが、例えば、蛍光物質が発する蛍光の波長に応じた色成分を蛍光画像から抽出して、抽出した色成分の輝度が所定の閾値以下である画素を透明化して輝点が存在しない背景領域を透明にすることにより生成する。例えば、蛍光粒子の発光波長のピークが615nmである場合には、615nmの波長成分が所定の閾値以上である画素は輝点領域として残し、その他の画素を背景領域として透明化した輝点画像を生成する。図6Aは輝点画像の一例である。
なお、ステップS14の処理の前に細胞自家蛍光や他の不要信号成分等のノイズ除去処理を施してもよく、ガウシアンフィルタ等のローパスフィルタや二次微分等のハイパスフィルタを好ましく用いることができる。図6Aに、輝点画像の一例を示す。
On the other hand, when a fluorescent image as shown in FIG. 4 is input from the microscope image acquisition apparatus 1A by the communication I / F 24 (step S13: input step), the control unit 21 displays a bright point indicating a fluorescent bright spot from the fluorescent image. An image from which the point area is extracted (bright spot image) is generated (step S14: bright spot extraction step).
The method of generating the bright spot image is arbitrary. For example, a color component corresponding to the wavelength of the fluorescence emitted by the fluorescent material is extracted from the fluorescent image, and pixels whose luminance is less than a predetermined threshold are transparent. It is generated by making the background area that does not have a bright spot transparent. For example, when the peak of the emission wavelength of the fluorescent particles is 615 nm, a pixel having a wavelength component of 615 nm or more is left as a bright spot region, and a bright spot image obtained by making other pixels a background region is made transparent. Generate. FIG. 6A is an example of a bright spot image.
Note that noise removal processing such as cell autofluorescence and other unnecessary signal components may be performed before the processing in step S14, and a low-pass filter such as a Gaussian filter or a high-pass filter such as a second derivative can be preferably used. FIG. 6A shows an example of a bright spot image.

ステップS12とステップS14の処理の終了後、制御部21は、コントラストを調整された明視野画像と輝点画像を重ねた合成画像を表示部23に表示する(ステップS15:合成画像生成工程)。
次いで、制御部21は、輝点画像の色相の変換(ステップS16)及びコントラストの調整(ステップS17)、及び輝点領域の透過率の変更(ステップS18)を行う(画像調整工程)。ステップS16〜S18の画像調整工程においては、例えば、操作者が操作部22を介して蛍光画像の色相、コントラスト、及び透過率を変える操作を行うと、制御部21が、表示部23に表示させる合成画像を随時更新する。これにより、操作者は、表示部23に表示された合成画像を確認しながら、明視野画像上で最も輝点領域を視認しやすい色相、コントラスト、及び透過率を選択することができる。
図6Bは、図6Aの輝点画像に対してステップS16〜S18の処理を行った後の輝点画像の一例である。
After the processing of step S12 and step S14 is completed, the control unit 21 displays a composite image obtained by superimposing the bright field image and the bright spot image whose contrast has been adjusted on the display unit 23 (step S15: composite image generation step).
Next, the control unit 21 converts the hue of the bright spot image (step S16), adjusts the contrast (step S17), and changes the transmittance of the bright spot area (step S18) (image adjustment process). In the image adjustment process of steps S16 to S18, for example, when the operator performs an operation of changing the hue, contrast, and transmittance of the fluorescent image via the operation unit 22, the control unit 21 causes the display unit 23 to display. Update the composite image as needed. Thus, the operator can select the hue, contrast, and transmittance that make it easier to visually recognize the bright spot region on the bright field image while checking the composite image displayed on the display unit 23.
FIG. 6B is an example of the bright spot image after the processes of steps S16 to S18 are performed on the bright spot image of FIG. 6A.

図7Aは、ステップS18の処理後の合成画像の一例であり、図7Bは、図7A内の矩形で囲まれた領域の拡大図を示す。比較として、ステップS12、S14、及びS16〜S18の処理を行うことなく、通信I/F24から入力された明視野画像(図3)及び蛍光画像(図4)を単純に加算した画像を図8Aに示す。図8Bは、図8A内の矩形で囲まれた領域の拡大図を示す。図7A、図7B、図8A、及び図8Bより、ステップS12、S14、及びS16〜S18の処理を施すことによって、明視野画像上における輝点領域の分布を確認しやすい画像が得られることがわかる。   FIG. 7A is an example of a composite image after the process of step S18, and FIG. 7B shows an enlarged view of a region surrounded by a rectangle in FIG. 7A. As a comparison, an image obtained by simply adding the bright field image (FIG. 3) and the fluorescence image (FIG. 4) input from the communication I / F 24 without performing the processes of steps S12, S14, and S16 to S18 is shown in FIG. Shown in FIG. 8B shows an enlarged view of a region surrounded by a rectangle in FIG. 8A. From FIG. 7A, FIG. 7B, FIG. 8A, and FIG. 8B, by performing the processing of steps S12, S14, and S16 to S18, it is possible to obtain an image that makes it easy to confirm the distribution of the bright spot region on the bright field image. Recognize.

なお、本実施の形態における合成画像は、図5の画像処理が全て終了するまでは、複数の画像がそれぞれにレイヤーとして存在し、各レイヤーに対して個別に画像処理を施すことができる状態の画像であることが好ましい。図5の画像処理が全て終了した後には、レイヤーを統合して一枚の画像とする処理を行っても良い。
また、合成画像を表示するタイミングは任意であり、ステップS12とS14の処理の終了後に限られるものではない。例えば、ステップS12の明視野画像のコントラスト調整及びステップS14の輝点画像の生成の前、またはステップS16〜S18の処理の後に表示しても良い。
It should be noted that the composite image in the present embodiment is in a state where a plurality of images exist as layers, and image processing can be individually performed on each layer until all the image processing in FIG. 5 is completed. An image is preferred. After all the image processing in FIG. 5 is completed, the processing may be performed by integrating the layers into one image.
Further, the timing for displaying the composite image is arbitrary, and is not limited to after the processing of steps S12 and S14. For example, it may be displayed before the contrast adjustment of the bright field image in step S12 and the bright spot image generation in step S14, or after the processing in steps S16 to S18.

[第二の画像処理方法]
図9に、画像処理装置2Aにおいて病理画像を生成する第二の画像処理方法のフローチャートを示す。なお、第二の画像処理方法が、上述した第一の画像処理方法と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
まず、図3に示されるような明視野画像が通信I/F24により顕微鏡画像取得装置1Aから入力される(ステップS21)と、制御部21は、明視野画像の色相を変換(ステップS22:画像調整工程)して、明視野画像における観察したい細胞領域を強調した明視野画像を生成する。例えば、HE染色を施した標本の細胞核の領域に発現する特定タンパクを観察したい場合には、ステップS22においては、明視野画像を色分解して、青色の成分を強調するような色相変換を行う。
次いで、制御部21は、色相変換した明視野画像の色相を抽出する(ステップS23)。例えば、画像内の全ての画素におけるRGB値の平均値を算出して、明視野画像の色相として抽出する。
[Second image processing method]
FIG. 9 shows a flowchart of a second image processing method for generating a pathological image in the image processing apparatus 2A. Note that the second image processing method will be described mainly with respect to a configuration different from the first image processing method described above, and description of the common configuration will be omitted.
First, when a bright field image as shown in FIG. 3 is input from the microscope image acquisition apparatus 1A through the communication I / F 24 (step S21), the control unit 21 converts the hue of the bright field image (step S22: image). Adjusting step) to generate a bright field image in which the cell region to be observed in the bright field image is emphasized. For example, when it is desired to observe a specific protein expressed in the region of the cell nucleus of the sample subjected to HE staining, in step S22, hue conversion is performed such that the bright-field image is color-separated and the blue component is emphasized. .
Next, the control unit 21 extracts the hue of the bright field image subjected to the hue conversion (step S23). For example, the average value of the RGB values in all the pixels in the image is calculated and extracted as the hue of the bright field image.

一方、通信I/F24により顕微鏡画像取得装置1Aからの蛍光画像が入力されると(ステップS24)、制御部21は、蛍光画像から輝点領域が抽出された輝点画像を生成する(ステップS25:輝点抽出工程)。
輝点画像の生成方法の詳細は、第一の画像処理方法のステップS14における輝点画像の生成方法と同様である。
On the other hand, when the fluorescence image from the microscope image acquisition device 1A is input by the communication I / F 24 (step S24), the control unit 21 generates a bright spot image in which the bright spot area is extracted from the fluorescent image (step S25). : Bright spot extraction process).
The details of the bright spot image generation method are the same as the bright spot image generation method in step S14 of the first image processing method.

ステップS23とステップS25の処理の終了後、制御部21は、ステップS23で抽出した明視野画像の色相に基づいて、輝点画像の色相を変換し(ステップS26)、ステップS22で色相変換した明視野画像とステップS26で色相変換された輝点画像を重ねた合成画像を表示部23に表示させる(ステップS27:合成画像生成工程)。   After the processing of step S23 and step S25 is completed, the control unit 21 converts the hue of the bright spot image based on the hue of the bright field image extracted in step S23 (step S26), and the brightness converted in step S22. A composite image obtained by superimposing the visual field image and the bright spot image whose hue is converted in step S26 is displayed on the display unit 23 (step S27: composite image generation step).

ステップS26において、制御部21は、ステップS23で抽出した明視野画像の色相に基づいて、自動的に輝点領域の色相を変換することが好ましい。具体的には、例えば、ステップS23で抽出した明視野画像の色相の補色のRGB値を算出して、モノクロ変換した輝点画像の色相を当該補色に色相変換する。
また、制御部21がステップS26において輝点領域の色相変換を自動的に行って、ステップS27で合成画像を表示した後、第一の画像処理方法のステップS16と同様にして、操作者が合成画像を確認しながら操作部22を介して色相を変える操作を行ってもよい。
In step S26, the control unit 21 preferably automatically converts the hue of the bright spot region based on the hue of the bright field image extracted in step S23. Specifically, for example, the RGB value of the complementary color of the hue of the bright field image extracted in step S23 is calculated, and the hue of the bright spot image obtained by monochrome conversion is converted to the complementary color.
In addition, after the control unit 21 automatically performs the hue conversion of the bright spot region in step S26 and displays the composite image in step S27, the operator combines the same as in step S16 of the first image processing method. You may perform operation which changes a hue via the operation part 22, confirming an image.

なお、第二の画像処理方法においても、第一の画像処理方法のステップS16〜S18と同様の、明視野画像のコントラスト調整の工程、及び輝点画像のコントラスト調整及び透過率変更の少なくとも1つの画像調整工程が含まれていても良い。
また、合成画像を表示するタイミングは任意であり、ステップS26の色相変換の終了後に限られるものではない。例えば、ステップS26の色相変換の前に表示しても良い。
In the second image processing method, at least one of the contrast adjustment process of the bright field image, the contrast adjustment of the bright spot image, and the transmittance change, similar to steps S16 to S18 of the first image processing method. An image adjustment step may be included.
The timing for displaying the composite image is arbitrary, and is not limited to after the hue conversion in step S26. For example, you may display before the hue conversion of step S26.

[第三の画像処理方法]
図10に、画像処理装置2Aにおいて病理画像を生成する第三の画像処理方法のフローチャートを示す。なお、第三の画像処理方法が、上述した第一の画像処理方法及び第二の画像処理方法と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については説明を省略する。
[Third image processing method]
FIG. 10 shows a flowchart of a third image processing method for generating a pathological image in the image processing apparatus 2A. Note that the third image processing method will be described mainly with respect to the configuration different from the first image processing method and the second image processing method described above, and description of the common configuration will be omitted.

第三の画像処理方法におけるステップS31〜ステップS34の処理は、第一の画像処理方法におけるステップS11〜S14の処理と同様である。
ステップS34の処理の後、制御部21は、1つ1つの輝点領域の位置を表す輝点座標を算出する(ステップS35:算出工程)。輝点座標の定義は任意であるが、例えば、ステップS34で生成した輝点画像に閾値処理を施し、二値化された各輝点領域の重心を算出して輝点座標としても良い。また、特定タンパクを標識している複数の蛍光粒子が密集したものが一つの輝点領域に含まれているような場合には、1つ1つの蛍光粒子の位置を、公知の任意の方法により輝点座標として算出しても良い。
The processes in steps S31 to S34 in the third image processing method are the same as the processes in steps S11 to S14 in the first image processing method.
After the process of step S34, the control unit 21 calculates the bright spot coordinates representing the position of each bright spot area (step S35: calculation step). The definition of the bright spot coordinates is arbitrary, but for example, the bright spot image generated in step S34 may be subjected to threshold processing, and the centroid of each binarized bright spot area may be calculated and used as the bright spot coordinates. In addition, when a plurality of fluorescent particles labeled with a specific protein are densely contained in one bright spot region, the position of each fluorescent particle is determined by any known method. You may calculate as a bright spot coordinate.

次いで、制御部21は、算出された輝点座標を示す座標画像を生成する(ステップS36:座標画像生成工程)。座標画像において、輝点座標以外の領域は透明であり、輝点座標の表示方法は任意である。例えば、各輝点領域の特徴量(輝度積算値、面積、周囲長など)に基づいて、輝点座標の色相、透明度、大きさ等を変えて表示しても良い。
また、例えば、二値化された輝点領域の輪郭を抽出した画像を座標画像としても良い。
このような座標画像において、例えば、輝点領域の輪郭の外側の領域は透明であり、輝点領域の輪郭線及び輪郭の内側の色相は任意である。輪郭線の色相、透明度、太さ等は、各輝点領域の特徴量(輝度積算値、面積、周囲長など)に基づいて変化させても良い。
Next, the control unit 21 generates a coordinate image indicating the calculated bright spot coordinates (step S36: coordinate image generation step). In the coordinate image, the area other than the bright spot coordinates is transparent, and the display method of the bright spot coordinates is arbitrary. For example, the hue, transparency, size, etc. of the bright spot coordinates may be changed and displayed based on the feature values (luminance integrated value, area, perimeter length, etc.) of each bright spot area.
Also, for example, an image obtained by extracting the binarized bright spot region outline may be used as the coordinate image.
In such a coordinate image, for example, the area outside the outline of the bright spot area is transparent, and the outline of the bright spot area and the hue inside the outline are arbitrary. The hue, transparency, thickness, etc. of the contour line may be changed based on the feature amount (luminance integrated value, area, perimeter length, etc.) of each bright spot region.

ステップS32及びステップS36の処理の終了後、制御部21は、コントラストを調整された明視野画像、ステップS34で生成された輝点画像、ステップS36で生成された座標画像、の3枚の画像を重ねた合成画像を表示部23に表示させる(ステップS37:合成画像生成工程)。   After the processing of step S32 and step S36 is completed, the control unit 21 displays three images, that is, the bright-field image whose contrast is adjusted, the bright spot image generated in step S34, and the coordinate image generated in step S36. The superimposed composite image is displayed on the display unit 23 (step S37: composite image generation step).

図11Aは、図6Bの輝点画像から輝点座標を抽出した座標画像において、図7Bと同一領域を拡大した図の一例であり、図11Bは合成画像の一例である。図11Bのように、明視野画像上に、輝点領域に加えて輝点座標を重ね合わせて合成画像を表示することにより、特定タンパクの発現位置や発現数の把握がさらに容易となる。
図12Aは、図6Bの輝点画像から輝点領域の輪郭を抽出した座標画像において、図7Bと同一領域を拡大した図の一例であり、図12Bは合成画像の一例である。図12Bのように、明視野画像上に、輝点領域に加えて輝点領域の輪郭を重ね合わせた合成画像を表示することにより、特定タンパクの発現領域の把握がさらに容易となる。
なお、ステップS37の合成画像生成工程では、例えば、コントラストを調整された明視野画像及び座標画像の2枚の画像のみを重ねた画像を合成画像として表示部23に表示させても良い。
11A is an example of an enlarged view of the same area as FIG. 7B in the coordinate image obtained by extracting the bright spot coordinates from the bright spot image of FIG. 6B, and FIG. 11B is an example of a composite image. As shown in FIG. 11B, by displaying the synthesized image by superimposing the bright spot coordinates in addition to the bright spot area on the bright field image, it becomes easier to grasp the expression position and the expression number of the specific protein.
12A is an example of an enlarged view of the same area as FIG. 7B in the coordinate image obtained by extracting the outline of the bright spot area from the bright spot image of FIG. 6B, and FIG. 12B is an example of a composite image. As shown in FIG. 12B, by displaying a composite image in which the outline of the bright spot area is superimposed in addition to the bright spot area on the bright field image, it becomes easier to grasp the expression area of the specific protein.
In the composite image generation step in step S37, for example, an image obtained by superimposing only two images of the bright field image and the coordinate image with adjusted contrast may be displayed on the display unit 23 as a composite image.

次いで、座標画像の色相変換(ステップS38)及び透過率調整(ステップS39)を行う。ステップS38〜S39の処理においては、例えば、操作者が、操作部22を介して座標画像の色相及び透過率を変更する操作を行うと、制御部21が表示部23に表示される合成画像を随時更新する。これにより、操作者は、表示部23に表示された合成画像を確認しながら、明視野画像上で最も座標画像を視認しやすい色相及び透過率を選択する
ことができる。
Next, hue conversion (step S38) and transmittance adjustment (step S39) of the coordinate image are performed. In the processing of steps S38 to S39, for example, when the operator performs an operation of changing the hue and transmittance of the coordinate image via the operation unit 22, the control unit 21 displays a composite image displayed on the display unit 23. Update from time to time. Thereby, the operator can select the hue and the transmittance that make it easy to visually recognize the coordinate image on the bright field image while confirming the composite image displayed on the display unit 23.

また、第三の画像処理方法においても、第二の画像処理方法のステップS22〜23と同様の明視野画像の色相変換及び色相抽出の工程、及び、第一の画像処理方法のステップS16〜S18と同様の輝点画像の色相変換、コントラスト調整、及び透過率変更の少なくとも1つの画像調整工程が含まれていても良い。
また、合成画像を表示するタイミングは任意であり、ステップS32及び36の終了後に限られるものではない。例えば、ステップS32の明視野画像のコントラスト調整及びステップS34の輝点画像の生成の前に表示しても良い。
Also in the third image processing method, the bright field image hue conversion and hue extraction steps similar to those in steps S22 to S23 in the second image processing method, and steps S16 to S18 in the first image processing method. At least one image adjustment process of hue conversion of the bright spot image, contrast adjustment, and transmittance change may be included.
Further, the timing for displaying the composite image is arbitrary, and is not limited to after the end of steps S32 and S36. For example, it may be displayed before the contrast adjustment of the bright field image in step S32 and the bright spot image generation in step S34.

以上の本実施形態によれば、画像調整を施した蛍光画像を明視野画像と合成することにより、細胞の形態を染色した組織標本を撮影した明視野画像上に、蛍光画像に基づく特定タンパクの発現を目視により確認しやすい合成画像を生成することができる。
また、明視野画像に対しても色相変換やコントラスト調整を行うことにより、さらに特定タンパクの発現を把握しやすく、視認性の高い合成画像を得ることができる。
また、第二の画像処理方法のように、明視野画像の色相に基づいて蛍光画像の色相を変換することとすれば、特定タンパクの発現位置や発現量の視認性が高い合成画像を自動的に生成することができる。
また、第三の画像処理方法のように、明視野画像上に、輝点領域に加えて座標画像を表示することにより、特定タンパクの発現位置、発現数、及び発現領域を、より容易に把握することができる。
According to the present embodiment described above, by synthesizing the fluorescence image subjected to image adjustment with the bright field image, the specific protein based on the fluorescence image is captured on the bright field image obtained by photographing the tissue specimen stained with the cell morphology. It is possible to generate a composite image whose expression can be easily confirmed by visual observation.
Further, by performing hue conversion and contrast adjustment for a bright field image, it is easier to grasp the expression of the specific protein, and a composite image with high visibility can be obtained.
If the hue of the fluorescent image is converted based on the hue of the bright field image as in the second image processing method, a synthesized image with high visibility of the expression position and expression level of the specific protein is automatically generated. Can be generated.
Also, as in the third image processing method, by displaying the coordinate image in addition to the bright spot area on the bright field image, the expression position, number of expression and expression area of the specific protein can be grasped more easily. can do.

なお、上記実施形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記第一〜第三の画像処理方法においては、操作者が操作部22を介して何らかの操作を行うことなく、画像処理装置2Aの制御部21が全ての画像処理を自動的に行って合成画像を生成しても良い。さらに、画像処理装置2Aの制御部21が自動的に生成した合成画像に対して、操作者が操作部22を介して画像調整を行って、合成画像を修正可能であることが好ましい。
また、合成画像として重ね合わせる画像の種類は、操作者が任意に選択して組み合わせ可能であるとしても良い。
In addition, the description content in the said embodiment is a suitable example of this invention, and is not limited to this.
For example, in the first to third image processing methods, the control unit 21 of the image processing apparatus 2A automatically performs all image processing without any operation performed by the operator via the operation unit 22. A composite image may be generated. Further, it is preferable that the operator can adjust the composite image by automatically adjusting the composite image automatically generated by the control unit 21 of the image processing apparatus 2 </ b> A via the operation unit 22.
Further, the types of images to be superimposed as a composite image may be arbitrarily selected and combined by the operator.

また、輝点画像の色相変換においては、例えば複数の色調を利用したヒートマップ表示を用いて、蛍光の輝度に応じて色調を異ならせて表示するような色相変換を行っても良い。   Further, in the hue conversion of the bright spot image, for example, a heat map display using a plurality of hues may be used to perform hue conversion such that the hues are displayed in different colors according to the luminance of the fluorescence.

また、上記第一〜第三の画像処理方法においては、蛍光画像の背景領域を透明化することとしたが、明視野画像において細胞や細胞核等の計測対象が存在しない背景領域を透明化しても良い。また、例えば明視野画像の背景領域を黒に色相変換するなど、明視野画像の背景領域と蛍光画像の背景領域の色相がほぼ同一となるように色相変換を施すことによっても、特定タンパクの発現の視認性の高い合成画像を得ることができる。   In the first to third image processing methods, the background area of the fluorescence image is made transparent. However, even if the background area where there is no measurement object such as a cell or a cell nucleus is made transparent in the bright field image, good. The expression of a specific protein can also be achieved by performing a hue conversion such that the background area of the bright field image and the background area of the fluorescent image are substantially the same, for example, by changing the hue of the background area of the bright field image to black. It is possible to obtain a composite image with high visibility.

また、本発明の方法で明視野画像上に表示される生体物質は、1種類に限定されるものではない。例えば、複数の生体物質を、それぞれ異なる波長の蛍光を発する蛍光物質により染色することとすれば、各々の生体物質の発現を表す蛍光画像に対して本発明の画像処理を行って、明視野画像上に複数の生体物質の発現を異なる色相で表示することができる。   Further, the biological material displayed on the bright field image by the method of the present invention is not limited to one type. For example, if a plurality of biological materials are stained with fluorescent materials that emit fluorescence of different wavelengths, the image processing of the present invention is performed on the fluorescent images representing the expression of each biological material, and bright field images are obtained. The expression of a plurality of biological substances can be displayed in different hues.

1A 顕微鏡画像取得装置
2A 画像処理装置
3A ケーブル
21 制御部
22 操作部
23 表示部
24 通信I/F
25 記憶部
26 バス
100 病理診断支援システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A Microscope image acquisition apparatus 2A Image processing apparatus 3A Cable 21 Control part 22 Operation part 23 Display part 24 Communication I / F
25 storage unit 26 bus 100 pathological diagnosis support system

Claims (10)

標本における細胞の形態を表す明視野画像と、平均粒径が30〜800nmの粒子により標識され、前記標本に存在する特定の物質を蛍光輝点で表す蛍光画像とを入力する入力工程と、
前記蛍光画像において前記蛍光輝点の領域を抽出する輝点抽出工程と、
前記明視野画像と、前記蛍光輝点の抽出前の前記蛍光画像とを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成工程と、
前記合成画像から、前記標本における前記特定の物質の位置又は量を特定する合成画像解析工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
An input step for inputting a bright-field image representing the morphology of cells in the specimen, and a fluorescence image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent luminescent spot;
A bright spot extracting step of extracting the fluorescent spot area in the fluorescent image;
A composite image generating step for generating a composite image in which the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot are superimposed;
From the composite image, a composite image analysis step for specifying the position or amount of the specific substance in the specimen;
An image processing method comprising:
前記明視野画像に対する色相の変換及びコントラストの調整、並びに前記蛍光画像に対する色相の変換、コントラストの調整及び透過率の調整のうち、少なくとも一つの画像処理を行う画像調整工程を有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。   It has an image adjustment process for performing at least one image processing among hue conversion and contrast adjustment for the bright field image, and hue conversion, contrast adjustment and transmittance adjustment for the fluorescent image. The image processing method according to claim 1. 前記画像調整工程において、前記蛍光輝点の抽出後の前記蛍光画像に対して、前記蛍光輝点の色相を変換することを特徴とする請求項2に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 2, wherein, in the image adjustment step, a hue of the fluorescent bright spot is converted with respect to the fluorescent image after the fluorescent bright spot is extracted. 前記画像調整工程において、前記蛍光輝点の抽出後の前記蛍光画像に対して、前記蛍光輝点のコントラストを調整することを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 2 or 3, wherein, in the image adjustment step, a contrast of the fluorescent bright spot is adjusted with respect to the fluorescent image after the fluorescent bright spot is extracted. 前記画像調整工程において、前記蛍光輝点の抽出後の前記蛍光画像に対して、前記蛍光輝点の透過率を調整することを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の画像処理方法。   5. The image according to claim 2, wherein, in the image adjustment step, a transmittance of the fluorescent luminescent spot is adjusted with respect to the fluorescent image after extraction of the fluorescent luminescent spot. 6. Processing method. 前記画像調整工程において、前記明視野画像及び前記蛍光画像の色情報に基づいて、前記蛍光輝点の抽出後の前記蛍光画像に対して、色相の変換、コントラストの調整、透過率の調整のうち、少なくとも一つの画像処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像処理方法。   In the image adjustment step, based on color information of the bright field image and the fluorescent image, among the fluorescence image after the extraction of the fluorescent luminescent spot, hue conversion, contrast adjustment, transmittance adjustment The image processing method according to claim 2, wherein at least one image processing is performed. 前記蛍光輝点の座標を算出する算出工程と、
算出された座標を示す座標画像を生成する座標画像生成工程と、を有し、
前記合成画像生成工程において、前記明視野画像と前記蛍光画像と前記座標画像を重ね合わせた合成画像を生成することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の画像処理方法。
A calculation step of calculating coordinates of the fluorescent luminescent spot;
A coordinate image generation step of generating a coordinate image indicating the calculated coordinates,
The image processing method according to claim 1, wherein in the composite image generation step, a composite image is generated by superimposing the bright field image, the fluorescent image, and the coordinate image.
標本における細胞の形態を表す明視野画像と、平均粒径が30〜800nmの粒子により標識され、前記標本に存在する特定の物質を蛍光輝点で表す蛍光画像とを入力する入力工程と、
前記蛍光画像において前記蛍光輝点の領域を抽出する輝点抽出工程と、
前記明視野画像と、前記蛍光輝点の抽出前の前記蛍光画像とを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成工程と、
前記合成画像から、前記標本における前記特定の物質の位置又は量を特定する合成画像解析工程と、
を有することを特徴とする画像生成方法。
An input step for inputting a bright-field image representing the morphology of cells in the specimen, and a fluorescence image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent luminescent spot;
A bright spot extracting step of extracting the fluorescent spot area in the fluorescent image;
A composite image generating step for generating a composite image in which the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot are superimposed;
From the composite image, a composite image analysis step for specifying the position or amount of the specific substance in the specimen;
An image generation method characterized by comprising:
標本における細胞の形態を表す明視野画像と、平均粒径が30〜800nmの粒子により標識され、前記標本に存在する特定の物質を蛍光輝点で表す蛍光画像とを入力する入力手段と、
前記蛍光画像において前記蛍光輝点の領域を抽出する輝点抽出手段と、
前記明視野画像と、前記蛍光輝点の抽出前の前記蛍光画像とを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成手段と、
前記合成画像から、前記標本における前記特定の物質の位置又は量を特定する合成画像解析手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
An input means for inputting a bright-field image representing the morphology of cells in the specimen, and a fluorescence image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent luminescent spot;
A bright spot extracting means for extracting a region of the fluorescent bright spot in the fluorescent image;
A composite image generating means for generating a composite image obtained by superimposing the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot;
From the composite image, a composite image analysis means for specifying the position or amount of the specific substance in the specimen;
An image processing apparatus comprising:
コンピュータを、
標本における細胞の形態を表す明視野画像と、平均粒径が30〜800nmの粒子により標識され、前記標本に存在する特定の物質を蛍光輝点で表す蛍光画像とを入力する入力手段、
前記蛍光画像において前記蛍光輝点の領域を抽出する輝点抽出手段、
前記明視野画像と、前記蛍光輝点の抽出前の前記蛍光画像とを重ね合わせた合成画像を生成する合成画像生成手段、
前記合成画像から、前記標本における前記特定の物質の位置又は量を特定する合成画像解析手段、
として機能させるためのプログラム。
Computer
An input means for inputting a bright-field image representing the morphology of cells in the specimen and a fluorescent image labeled with particles having an average particle diameter of 30 to 800 nm and representing a specific substance present in the specimen as a fluorescent luminescent spot;
A bright spot extracting means for extracting a region of the fluorescent bright spot in the fluorescent image;
A composite image generating means for generating a composite image in which the bright field image and the fluorescent image before extraction of the fluorescent bright spot are superimposed;
Synthetic image analysis means for identifying the position or amount of the specific substance in the specimen from the synthetic image;
Program to function as.
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