JP2020536271A - 二次元および三次元の固定式z走査 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年9月29日に出願された米国仮特許出願第62/566,178号の優先権を主張し、この特許出願は、全体が記載されるように参照により本明細書に組み込まれる。
(ΔZ)=(ΔL)*Sin(θ)
試料を支持するステージと結像光学系(例えば対物レンズ)との間の相対的な移動がない3D走査用に構成された第1の実施形態では、デジタル走査装置は、標本を支持し、ほぼ一定の速度で標本を移動させるように構成された電動式ステージを備える。装置はまた、標本の一部分を照らすように構成された照明システムと、標本の照らされた部分を見るために位置決めされた対物レンズとを含む。
図3は、一実施形態による、3Dの固定式Z走査の一例のプロセスを例示するフローチャートである。プロセスは、特定の配置および特定のステップの順序で例示されるが、プロセスは、より少ない、より多い、あるいは異なるステップならびに異なる配置および/または異なるステップの順序で実施される場合もある。プロセスは、デジタル走査装置の少なくとも1つのハードウェアプロセッサによって実施され得ることを理解されたい。
図5Aは、本明細書で説明される様々な実施形態と関連して使用され得る、一例のプロセッサ使用可能デバイス550を例示するブロック図である。デバイス550の代替の形式もまた、当業者によって理解されるように使用されてもよい。例示される実施形態では、デバイス550は、1つまたは複数のプロセッサ555、1つまたは複数のメモリ565、1つまたは複数のモーションコントローラ570、1つまたは複数のインタフェースシステム575、1つまたは複数の試料590を有する1つまたは複数のスライドガラス585を各々が支持する1つまたは複数の可動ステージ580、試料を照らす1つまたは複数の照明システム595、光学軸に沿って進む光路605を各々が画定する1つまたは複数の対物レンズ600、1つまたは複数の対物レンズポジショナ630、1つまたは複数の任意選択の落射照明システム635(例えば、蛍光発光スキャナシステムに含まれる)、1つまたは複数の集束光学系610、1つまたは複数のライン走査カメラ615および/または1つまたは複数の追加のカメラ620(例えばライン走査カメラまたはエリア走査カメラ)であって、その各々が試料590(例えば試料210に対応する)および/またはスライドガラス585(例えばスライド200に対応する)上で別個の視野625を画定する1つまたは複数のライン走査カメラ615および/または1つまたは複数の追加のカメラ620と、を備える、デジタル撮像デバイス(本明細書では、スキャナシステム、走査システム、走査装置、デジタル走査装置、デジタルスライド走査装置などとも称される)として提示される。スキャナシステム550の様々な要素は、1つまたは複数の通信バス560を介して通信可能に結合される。簡略化のために、スキャナシステム550の様々な要素の各々のうちの1つまたは複数が存在する場合があるが、それらの要素は、適切な情報を搬送するために複数で説明する必要があるときを除いて、単数で説明される。
Claims (20)
- デジタル走査装置であって、前記デジタル走査装置は、
標本を支持し、ほぼ一定の速度で前記標本を移動させるように構成された電動式ステージと、
視野を照らすように構成された照明システムと、
前記照らされた視野をカメラに光学的に結合する光路を画定する対物レンズと、
少なくとも1つのプロセッサと、
を備え、
前記カメラは、複数の線形アレイ内に配置された複数の光応答性素子を含み、前記カメラが前記光路に対して傾けられることで、前記複数の線形アレイの各々は、前記光路に対して、他の複数の線形アレイのいずれとも異なる、複数の画像面のうちの1つに位置決めされ、
前記少なくとも1つのプロセッサは、標本が前記電動式ステージによって支持される間、前記対物レンズの下の前記ほぼ一定の速度での前記電動式ステージの1回または複数回の通過の各々に関して、
前記通過の間、前記複数の線形アレイの全てからの光度を同時に検知し、
前記複数の線形アレイの各々について、前記通過の間にその線形アレイによって検知された光度を処理して、その線形アレイが位置決めされる前記画像面内の前記標本の一部分の画像を生成し、
前記標本の前記一部分の連続ボリューム画像になるように前記複数の画像面内の前記標本の前記一部分の前記画像を位置合わせする、
ように構成される、
デジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの数は、3つ以上である、
請求項1に記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの各々の被写界深度は、その線形アレイに隣接する前記複数の線形アレイの各々の被写界深度と実質的に当接する、
請求項1または2に記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの各々の被写界深度は、その線形アレイに隣接する前記複数の線形アレイの各々の被写界深度に重なる、
請求項1または2に記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの被写界深度は、前記標本の全体の厚さを網羅する、
請求項1から4のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - 前記1回または複数回の通過の各々に関して、前記連続ボリューム画像は、前記標本の前記一部分の全体の厚さを網羅する、
請求項5に記載のデジタル走査装置。 - 前記プロセッサは、前記標本全体の連続ボリューム画像になるように前記標本の一部分の複数の連続ボリューム画像を位置合わせするようにさらに構成される、
請求項1から6のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの各々は、カラー線形アレイを備える、
請求項1から7のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの各々は、時間遅延積分(TDI)線形アレイを備える、
請求項1から7のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - 前記TDI線形アレイは、カラーTDI線形アレイを備える、
請求項9に記載のデジタル走査装置。 - 各通過の間、前記対物レンズと前記標本との間の固定された距離を維持するために前記対物レンズは静止したままである、
請求項1から10のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - デジタル走査装置であって、前記デジタル走査装置は、
標本を支持し、ほぼ一定の速度で前記標本を移動させるように構成された電動式ステージと、
視野を照らすように構成された照明システムと、
前記照らされた視野をカメラに光学的に結合する光路を画定する対物レンズと、
少なくとも1つのプロセッサと、
を備え、
前記カメラは、複数の線形アレイ内に配置された複数の光応答性素子を含み、前記カメラが前記光路に対して傾けられることで、前記複数の線形アレイの各々は、前記光路に対して、他の複数の線形アレイのいずれとも異なる、複数の画像面のうちの1つに位置決めされ、前記複数の線形アレイの各々は、前記電動式ステージの前記ほぼ一定の速度に同期して画像データの複数のラインを生成するように構成され、前記複数の線形アレイの各々にある画像データの前記複数のラインの各々は、他の複数の線形アレイの各々にある画像データの前記複数のラインのうちの1つに対応し、
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記電動式ステージ上の標本に対して、
前記複数の線形アレイの各々について、その線形アレイによって生成された画像データの前記複数のラインの各々に関する対照値を決定し、
前記複数の線形アレイによって生成された画像データの対応するラインの各々のセットに関する前記対照値を比較して、画像データの対応するラインの各セットに関して画像データの最も高い対照ラインを決定し、画像データの前記最も高い対照ラインは、画像データの対応するラインのそれぞれのセットの中で最も高い対照値を有しており、
画像データの対応するラインの各セットからの画像データの前記最も高い対照ラインを結合して前記標本の少なくとも一部分の画像を生成する、
ように構成される、
デジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの数は、3つ以上である、
請求項12に記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの各々の被写界深度は、その線形アレイに隣接する前記複数の線形アレイの各々の被写界深度と実質的に当接する、
請求項12または13に記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの各々の被写界深度は、その線形アレイに隣接する前記複数の線形アレイの各々の被写界深度に重なる、
請求項12または13に記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの被写界深度は、少なくとも100ミクロンである、
請求項12から15のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記標本全体の画像になるように前記標本の一部分の複数の画像を位置合わせするようにさらに構成される、
請求項12から16のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの各々は、カラー線形アレイを備える、
請求項12から17のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - 前記複数の線形アレイの各々は、時間遅延積分(TDI)線形アレイを備える、
請求項12から17のいずれかに記載のデジタル走査装置。 - 前記TDI線形アレイは、カラーTDI線形アレイを備える、
請求項19に記載のデジタル走査装置。
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