JP5336088B2 - 三次元仮想スライドを可視化するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本願は２００５年１月２７日に出願の米国暫定特許出願番号第６０／６４７，４５２号に優先権を主張して、同時係属米国特許出願番号１１／１４０，２６５に関連があり、それぞれは完全に本願明細書に引用したものとする。

本発明は、一般に仮想顕微鏡に関し、特に三次元仮想顕微鏡スライド画像から三次元画像化対象を検索、操作および表示することに関する。

十分な品質の機械的合焦機構を使用する従来の顕微鏡は、観察者によって容易に合焦できる。目／脳と指との間のフィードバックル一プは、非常に高速かつ正確である。しかしながら、フィードバックループの何れかの部分が損なわれた場合、完全な焦点を得るプロセスは極めて困難で時間が掛かり、不正確にもなる。これらの障害は、低い光学的品質、不十分な、若しくは不適当な照明、合焦機構の不正確さから、若しくは操作者の低い視力からも発生することがある。

最近では、従来のコンピュータにより実行される顕微鏡システムは、何年にも渡って顕微鏡スライドの高解像度画像に遠隔からアクセスする能力を提供している。このような画像を生成する能力のあるデバイスは、大きく分けて、（１）遠隔操作式（又は、ロボット式）顕微鏡、及び、（２）試料の幾分か又は全ての何らかのタイプの電子画像又は写真画像を生成する撮像装置の２つのカテゴリーに分類される。各タイプは、その優位点及び欠点を有し、その多くは特定の用途に固有である。

従来の画像システムは、試料全体を中程度の倍率又は高い倍率で捕捉するのに足る大きさの画像を生成する能力を有する。これらの画像は、仮想顕微鏡スライド又は仮想スライドと呼ばれる。仮想スライドのサイズが非常に大きいことにより、仮想スライドは、通常レベルの（「Ｚ平面」）単焦点に限られている。顕微鏡試料の多くの種類は非常に薄く、よって、単一のＺ平面仮想スライドで充分である。しかしながら、他のタイプ顕微鏡試料は対物レンズの被写界深度より厚い。

結像系の最近の改良は、複数のＺ平面を有する仮想スライドを創作する能力を含む。これらの仮想スライド画像は、三次元（「３Ｄ」）仮想スライドと呼ばれていて、顕微鏡標本の厚み幅の全体にわたって、複数のフォーカスレベルからイメージデータを含む。

そこで、ユーザによって表示するための三次元画像化対象を三次元仮想スライドの像データから抽出することためのシステムと方法が必要となる。

従って、本発明は、システム及び方法を３Ｄ仮想顕微鏡スライド画像から３Ｄ画像化対象を読み出して、操作して、見るために提供する。

イメージライブラリモジュールは、３Ｄ仮想スライドのイメージデータのアクセスを提供して、３Ｄ仮想スライドで同一の広がりを有する３Ｄ画像化対象またはその３Ｄサブ部分を作成する。３Ｄ画像化対象内から、３Ｄ仮想スライドのさまざまな奥行にまたがっているクロス層平面表示は、３Ｄ角柱および他の成形された像領域と同様に作成される。画像ライブラリモジュールは、３Ｄ画像化対象を水平および垂直表示に剪断し、クロス層表示を斜めに向け、標準サイズおよび不規則に３Ｄ画像領域を成形して、ユーザに表示する。

他の本発明の特徴および効果は、以下の詳細な説明および添付図面を精査した後に、当業者に容易に明らかになる。

本発明の構造及び動作の双方に関する詳細な内容は、部分的に、添付図面を検討することによって探ることができる。諸図を通じて、類似の参照番号は類似の部分を指す。

本明細書に開示するような所定の実施形態は、３Ｄ仮想顕微鏡のスライド画像から画像化対象を検索、操作、および表示するためのシステム及び方法を提供する。例えば、本願明細書において開示する１つの方法において、３Ｄ画像化対象が３Ｄ仮想スライドから取得され、３Ｄ画像対象は、回転、反転する場合もあり、そして、組織サンプルの全部の３Ｄ問合せに関するユーザに提供するために剪断される場合もある。

本明細書本文を読めば、当業者には、本発明を様々な代替実施形態及び代替用途に実装する方法が明らかとなるであろう。しかしながら、本明細書では本発明の様々な実施形態を記載するが、これらの実施形態は限定ではなく単なる例示として提示される点が当業者に理解される。従って、様々な代替実施形態のこの詳細な説明は、添付の請求の範囲に記載されている本発明の範囲及び幅を限定するものとして解釈されるべきではない。

仮想スライド表示の一実施形態において、イメージライブラリモジュールは、仮想スライド画像化対象に対するアクセスを提供してもよい。イメージライブラリモジュールは、ソフトウェア、ハードウェアまたは２つの若干の組み合わせにおいて実装されるプログラムされたかプログラム可能なオブジェクトでもよい。例えば、イメージライブラリモジュールは、仮想スライドに対するアクセスを簡約することができる。従って、このモジュールを経由して、仮想スライドに対するローカル（ディスクファイルに対するアクセス）または、遠隔（画像サーバマシンに対するアクセス）アクセスの全てを行う。画像サーバは、ディスクファイルにアクセスするために、イメージライブラリモジュールを使用することもできる。仮想スライドは３Ｄデータを含むことができ、複数の画像平面は一連のＺ値で提供される。これらの複数の画像平面は全ての走査組織領域を通じて発生する、または、選択された領域はこのようにして取り込まれる。

多断面の捕捉から生じる画像データは、真に３次元である。それは、立方体の画素に分割される三次元立体として理解される場合もある。ＸまたはＹの解像度が双一次または双三次サンプリングによって増加することができると同様に、物理的に取り込まれなかった画像平面は、内挿法を使用して取り込まれた画像平面の間に合成することができる。

実施形態において、イメージライブラリモジュールは、「表示」の中心コンセプトを利用する。図は、画像化対象から導き出される二次元の矩形状領域である。画像化対象は、全ての３Ｄ仮想スライドまたはその多少の一部でもよい。画像化対象からデータを表示または処理することが求められるソフトウェアは、図としてオブジェクトからデータを検索する。例えば、多様な表示パラメータを確定し、それに応答して検索する画像ライブラリモジュールに提供し、表示を提供する。

二次元の画像化対象のために、すべての表示は、画像化対象の平面を有する共平面である。表示は、画像化対象の中のいかなるＸ，Ｙ位置からも始まることができ、いかなる所望の次元（幅と高さ）も有し、いかなる所望の解像度（「ズームしている」）にも基準化することができる。表示は、原画像と関連して回転することもできる。

さらに、三次元画像化対象のために、表示は、二次元状態を維持して、三次元空間によるスライスに相当する。最も単純で可能な事例は、二次元の表示が画像化対象のＺ軸と直角をなすということである。この場合、表示は、画像化対象の中のいかなるＸ，Ｙ位置からも始まり、いかなる所望の次元（幅と高さ）も有し、いかなる所望の解像度（「ズーミング」）にも拡大・縮小される。加えて、表示平面は、Ｚ軸（「焦点調節」）の、いかなる所望の位置にも位置決めしてもよい。

表示平面がＺ軸と直角をなさない場合、より複雑な事例が発生する。例えば、表示のための任意の位置決め基準点が提供され、完全な３Ｄ表示を可能にする場合もある。加えて、直交変換（回転およびフリップ）は、「側面表示」および他の興味深い実現能力を可能にする。Ｚ軸から表示を僅かに傾動する能力は、「視差」効果を提供することができる。注意を要するのは、表示位置決め基準点に関係なく、表示に垂直軸が常にあり、表示平面はこの垂直軸（「焦点調節」は、Ｚ以外の軸に沿って実行される場合もある）に沿っていかなる所望点でも位置決めできることである。三次元画像化対象を補助する、画像ライブラリモジュールは、明確なアプリケーションプログラミングインターフェース（「ＡＰＩ」）を提供して、多くの機能および機能性をモジュールを含むアプリケーションまで拡張する。

画像は、収集時間に判定される特性値を有し、ＡＰＩを介して問い合わすことができる。全幅（Ｘ）および高さ（Ｙ）は、これらの特性値の一つである。三次元画像化対象は、深さ（Ｚ）も有する。画像が得られるときにこれらが物理次元を有しない場合であっても、整合性のために、深さの単位は画素である。画像化対象の解像度は、画素寸法を物量単位（例えばミクロン）に変換するために、読み出してもよい。画像化対象が前描画される多様な解像度を有してもよい実際的な理由は、種々の電動式対物レンズまたは内挿法による捕捉のどちらでもよいからである。

画像ライブラリモジュールは、各物理画像（幅、高さ、基台と関連するズーム）の特性値を問合せることを可能にする。三次元画像化対象は、前描画された（例えば、取り込まれた実際の平面に対応する）複数のＺ平面を有してもよい。これらのｚ平面（幅、高さ、基台と関連するズームおよびＺ位置）の特性は、問合せられる場合もある。

表示は、画像ライブラリモジュールによって修正することができる特性値を有する。これらの特性値は、ＸおよびＹオフセット、幅、高さを含み、現在の表示解像度と関連して画素において表され、ズームして、浮動小数点尺度値として表される。３Ｄ画像化対象の表示は、同様に焦点属性を有し、符号付き浮動小数点値として表される。一実施形態において、焦点のためのゼロ値は、画像化対象の中心であり、焦点値は−１から＋１の範囲を有し、負値によって平面クロッサの観察方向を示す。

３Ｄ画像化対象による二次元表示に加えて、標準および異形を検索することは、例えば３Ｄ画像化対象から角柱および多角形を検索することに有用である。これらの形状は、三次元表示である。一実施形態において、角柱は、表示の全ての特性値を有し、加えて、指定された深さを有する。画像化対象と同様に、角柱は、立方体の画素を有するものとして案出され、角柱の位置決め基準点を定める表示軸に向きを定める。

用語「深さ」に関係があることを画像に適用した説明は、この接続で有用である。従来の技術用語において、画像は、ピクセル当たりのビット数と呼ばれている特性を有する。これは、時には「色深度」と呼ばれる。色深度は、３Ｄ画像の「画像奥行」属性と同様ではない。ピクセル当たりのビット数は、「色深度」より非常に的確な用語である。しかし、両方の用語は、デジタル画像作成のフィールドのワーカーによって、取り換えられて使用される。色深度（ピクセル当たりのビット数）は、記憶された色値の精度を決める。例えば、色仮想スライドに関して、通常、２４ビット／ピクセル、すなわち、色チャネルの赤・緑・青の各々の８ビットが記憶される。各画素は、従って、３バイトを必要とする。

３Ｄオブジェクトは、奥行（Ｚ）（側方限界（Ｘ、Ｙ）と同様に）を有する。「画像奥行」は、Ｚ方向のピクセル数であって、Ｚ値の全体の変化に相当する。例えば、４ＯＸで１０枚のＺ平面を調べる場合、各平面は相互に１ミクロンに分離する。これは、１ミクロンにつき約４ピクセルがある理由から、「画像奥行」は約４０ピクセルである。もし奥行が４０ピクセルでなければ、１０枚の平面がある点に注意する。これは、Ｚサンプリングが各画像平面の横方向の（Ｘ、Ｙ）画素サンプリングより粗いからである。

３Ｄ画像化対象には、Ｚ方向の一つ以上の層が具備されている。各層は奥行（「厚さ」）を有するが、これは、各層が複数の平面で構成されるからである。１つの層が単一の平面の中で構成される場合、それは１つの画素の奥行を有する。各平面は、一つ以上の同一平面上の画像の中で順番に構成されてもよい。

画像化対象は、ブロック化してもよい。この場合、ブロックは層の範囲内でＸオフセットおよびＹオフセットによって識別される。他がそうではない反面、何枚かの層がブロック化することは可能である。層がブロック化される場合、その層の範囲内の全ての平面は同じブロック化オフセットを有する。しかしながら、各層は、他層と同じブロッキングオフセットを有する必要はない。一実施形態において、一つの層の範囲内のブロックの各々は、同じ奥行を有する。

画像化対象が画像の全ての３Ｄ著作集であって、全ての仮想スライドまたは一部の仮想スライドでもよいことに留意されたい。加えて、単一画像は、画像化対象の一部の１つの層でもよい。別の実施形態では、仮想スライドは、複数画像を含む単一ファイルまたは各々１つの画像を含む一まとまりの個々のファイルでもよい。

一実施形態において、ファイルサイズを減らすために、２Ｄ仮想スライドを格納するために使用する好適なファイル形式は、圧縮を考慮に入れておく。この圧縮方法は、同様に３Ｄ画像化対象に延長することができ、結果としてディスク空間の実質的節減および遠隔表示のパフォーマンスに対応した改善になる。３Ｄ圧縮においては、３Ｄ画像を記憶する能力であり、また、１つのディスクファイル（例えば、ＴＩＦＦのようなマルチ画像ディスクファイル形式を使用している）の３Ｄ画像の断面でもある。この種の場合、奥行を有する出力ブロックが形成され、ディスクファイルは単一の層を有し、層の各ブロックは奥行を有する。長所として、２Ｄおよび３Ｄ圧縮法は、検索している空間領域と同じ領域の隣接領域のブロックの画像データのだけにアクセスすることで能率的に取り出すことができるようにブロック形圧縮を行う。

通常、画像情報にアクセスして表示す場合、「最大限の解像度」は、データが獲得した解像度を意味する。４０Ｘで、Ａｐｅｒｉｏ ＳｃａｎＳｃｏｐｅ（登録商標）のような典型的捕捉装置を使用して、これは、１画素につき約０．２５ミクロンまで対応する。表示する場合、解像度を低下させるためにズームすることが役立つ。急速にズームインするのを促進するために、画像化対象のサブサンプルを取ったバージョンを生成して記憶する場合もある。これらのサブサンプルを取った画像は、画像化対象の一部として記憶してもよい。３Ｄ画像化対象に対して、各層のサブサンプルを取ってもよい。このように、変更解像度で、仮想スライド画像ファイルは、各層に対しての複数イメージを含んでもよい。

周辺での移動を単純化するので、１つのファイルに全ての３Ｄ画像化対象を有することは、名称を変更するなどの点で好都合である。それが標準であるので、３Ｄ画像化対象に対して標準ＴＩＦＦファイル形式を使用することも好都合であり、既存のｌｉｂｔｉｆｆモジュールを用いて実装するのが容易であり、非常によく動作する。しかしながら、１つの制限条件は、単一のＴＩＦＦファイルを使用することに、４ＧＢのサイズ許容値である。仮想スライドが一般に損失ある圧縮を使用するので、このサイズ許容値は通常、２Ｄ画像に対しては問題ないが、３Ｄ画像化対象に対しては、著しく大きくなる場合もある。

ＴＩＦＦファイルに対して４ＧＢのサイズ許容値に対処する様々な方法があるのは、当業者に理解される。例えば、ＴＩＦＦ以外のファイル形式が使用される場合、４ＧＢより大きい単一の仮想スライドファイルが作られる場合もある。あるいは、画像化対象は、複数ファイルとして記憶する場合もある。既に使用中の技術に関して旧版互換性を持って作られる場合があり、４ＧＢより大きいファイルには他の固有の問題（例えば、デジタル多用途ディスク（「ＤＶＤ」）の容量より大きい）があるので、複数ファイル方法は、好適である。

図１は、本発明の一実施形態に係る顕微鏡スライド１００および試料の一例の平面図を示すブロック図である。図示した実施形態では、スライド１１０は組織１００の標本（本明細書では、試料とも称する）を支持している。組織１００は、血液又は他の物質等の任意のタイフの顕微鏡スライド試料であってもよい。

顕微鏡スライド上の組織１００等の組織標本は平坦であるように見えるが、ミタロン及びサブミクロンの解像度レベルでは、事実上、厚さに相当な量がある。標本の厚さは、０．５ミクロン乃至１０ミクロンの範囲で変わる可能性がある。厚い試料に関する医学的に重要な情報をデジタル的に取り込むために、対物レンズは、焦点深度を変更して試料に焦束する。画像平面は各焦点深度で取り込まれ、例えば、１０ミクロン厚の試料の領域は、１０枚の別々の画像平面を有してもよい。組織１００の厚さがスライド１１０全体に均一性がなくともよいから、画像平面の一組は、試料上の異なる位置から取得していてもよい。試料の厚い領域に対応する個々の画像平面は、「Ｚ平面」と呼ばれている。

図２は、本発明の一実施形態に係る顕微鏡スライド１１０の一例の側面表示、およびＺ平面２１０を有する組織試料１００を示すブロック図である。図に示す実施形態では、Ｚ平面２１０は、１０ミクロン厚の試料上の位置で識別される。組織１００は比較的同一の厚み幅を有してもよく、またはピークおよび谷を有してもよいことが理解される。図に示す実施形態では、１０枚のＺ平面２１０がある。この特定の実施形態では、隣接する１０枚のＺ平面が各Ｚ平面との間に１ミクロン間隔で取り込まれて、集合的に試料の全ての１０ミクロン厚をカバーするように、対物レンズの焦点深度は１ミクロンである。ある代替実施形態では、単一のＺ平面の深度は１ミクロンより大きくても小さくてもよく、様々なＺ平面が隣接せず隔離されていてもよい。

各Ｚ平面画像の横方向（Ｘ，Ｙ）寸法は、典型的には、カメラのＣＣＤアレイのサイズ等の捕捉用ハードウェアによって決定される場合もある。実施形態では、ＣＣＤアレイの寸法は２０４８×１５３６ピクセルであってもよい。Ｚ平面の像はまた、幾つかの視野を組み合わせたものであってもよい。Ｚ平面画像の数および間隔は、設定可能であり、かつ医療用途の標本タイプ及び特性に従って最適化してもよい。一実施形態では、典型的な５乃至１０枚の三次元仮想スライドのＺ平面画像は、０．２５乃至１．０ミクロンの間隔で配置される。

図３は、本発明の一実施形態に係る、一例のＺ平面１２０を示すブロック図である。図に示す実施形態では、ｚ平面１２０は、高さ１３０および幅１４０を有する。Ｚ平面１２０は、仮想スライドの全ての平面領域に及んでもよく、また、一部の仮想スライド画像に及んでもよい。

図３は、本発明の一実施形態に係る、一例のブロック化されたＺ平面１５０を示すブロック図である。図に示す実施形態では、各ブロックのブロック化されたＺ平面１５０は、ブロック高さ１６０およびブロック幅１７０を有する。一実施形態において、ブロック化されたＺ平面１５０の全てのブロックは、同じブロック高さ１６０および同じブロック幅１７０を有する。長所として、ブロック化されたＺ平面１５０の各ブロックは、別に取り込まれた画像でもよく、または、より大きいＺ平面から裁断される画像領域でもよく、個々のブロックとして記憶されるか、または個々のブロックとして圧縮される。一実施形態において、ブロックＺ平面１５０の種々ブロックは、単一ファイルに記憶される。

図４Ａは、本発明の実施形態に係る一例の層１８０を示すブロック図である。図に示す実施形態では、層１８０は、層深度１９０を有する層を設けた、一連の隣接するＺ平面を含んでもよい。層１８０も、高さ（図示せず）および幅（図示せず）を有する。隣接するＺ平面の各々は、画像獲得装置によって別に取り込まれてよく、またこの代わりに、隣接するＺ平面のいくつかまたは全ては、画像獲得装置によって取り込まれたＺ平面画像から内挿されてもよい。

図４Ｂは、本発明の一実施の形態による一例の層２００を示したブロック図である。図に示す実施形態では、各ブロックのブロック化された層２００は、ブロック奥行２１０を有する。各ブロックも、ブロック高さ（図示せず）およびブロック幅（図示せず）を有する。一実施形態において、ブロック化された層２００の全てのブロックは、同じ高さ、同じブロック幅、同じブロック奥行２１０を有する。ブロック化された平面と同様に、ブロック化された層２００のブロックは、別に取り込まれた隣接する画像の組合せでもよい。これに代わって、ブロックは、より大きい層から裁断される角柱でもよく、個々のブロックとして記憶されるか、または個々のブロックとして圧縮されてもよい。一実施形態において、ブロック化された層２００の様々なブロックは、単一ファイルに記憶される。

特に、図３Ａ、３Ｂ、４Ａおよび４Ｂに関して、様々な平面、ブロック化された平面および層、およびブロック化された層は、単一ファイルに記憶されるかまたは複数ファイルに記憶される画像の物理的属性でもよい。代わりに、様々な平面およびブロック化された平面および層、およびブロック化された層は、単一ファイルに記憶されるかまたは複数ファイルに記憶される画像の論理的特性値でもよい。別な方法ために物理的または論理的に仮想スライドの画像データを配置して記憶することが当業者に理解され、本発明の用途に企図される。

図５は、本発明の実施形態に係る一例の画像化対象２３０を示すブロック図である。図に示す実施形態では、画像化対象２３０は、幅２４０、高さ２５０および奥行２６０を有する。画像化対象２３０は、全ての仮想スライドでもよく、一部の仮想スライドでもよい。画像化対象２３０は隣接する画像データによって充満状態にされてもよく、また、それは様々な平面および隣接しない画像データの層を含んでもよく、従って、それらとの間に空間を規定すればよい。

一実施形態において、画像化対象２３０は、３Ｄ仮想スライドに対するＸ、ＹおよびＺ座標系のその位置によって規定される。Ｘ、ＹおよびＺ値は、画像化対象２３０の第１の角に対して最初のオフセットを設けることができる。結果として生じる画像化対象２３０の形状およびサイズは、その幅２４０、高さ２５０および奥行２６０の値によって決めてもよい。従って、完全な画像化対象２３０の画像データは、それから、実際の走査Ｚ平面単独から、または、空間を所要の書入れをする走査Ｚ平面の内挿法と結合して３Ｄ仮想スライドから得てもよい。

画像化対象２３０の形状およびサイズを規定するための代替法を利用してもよい。好都合にも、画像化対象２３０は、球形、または不規則に成形されかつ適切な方程式によって定義されたものとして、当業者によって理解される。例えば、画像化対象２３０は、組織サンプルまたは多少の他の関心領域の単細胞を有する同一空間に広がってもよく、ユーザにまさに目標とされた領域の３Ｄ画像を提供し、次いで、詳細な問合せに応じて回転することができ、剪断されることができる。

図６は、本発明の実施形態に係る一例の画像化対象層１８０を示すブロック図である。図に示す実施形態において、画像化対象２３０の層１８０は、Ｚ平面１２０、ブロック化されたＺ平面１５０、層１８０およびブロック化された層２００を含む。長所として、画像化対象２３０は、集合的に、画像化対象２３０の上面によって同一空間に広がる単一の層および画像化対象２３０の底面を占める一連の隣接するＺ平面の完全な隣接する画像データを含んでもよい。

代替の実施形態では、画像化対象２３０（メモリにおいて記憶されるにつれて）は、単一のＺ平面を含むだけでもよい。この種の画像化対象２３０が表示（例えば、画像ライブラリモジュールによって）のために検索される場合、失ったイメージデータは、仮想スライドの画像データの単一平面から内挿される場合もあり、また、画像化対象２３０の失った画像情報を所要の書入れをするために、適切な仮想スライドの画像データの２つの平面との間に内挿される場合もある。３Ｄ仮想スライドのために画像データの不連続Ｚ平面を取り込むことの効果は、単一ファイル仮想スライド画像の結果として生じるサイズが著しく減じているということにある。

図７Ａは、本発明の一実施形態に係る画像化対象２３０および平面表示３００を示すブロック図である。図に示す実施形態において、画像化対象２３０は、画像化対象２３０の中心を通って延びるゼロ焦点２７０平面を含む３Ｄ座標系に、論理上の向きを定めてもよい。一実施形態において、画像化対象２３０の焦点は−１〜＋１の範囲であり、画像撮影の間に平面クロッサを対物レンズに指定している負焦点２８０値と、画像撮影の間に対物レンズから更なる平面を示している正焦点２９０値とを有する。例えば、画像化対象２３０の−１の焦点値が、組織サンプルの上面方向にあり、画像化対象２３０の＋１の焦点値が、組織サンプルの底面方向にある。

画像化対象２３０は、平面表示３００を含むことを示す。平面表示３００は、画像化対象２３０と関連してゼロフォーカス値およびオフセット値（Ｘ、Ｙ）を有する。一旦、画像化対象が読み出されると、平面表示３００のような様々な平面表示はオフセットおよび焦点値（Ｘ、ＹおよびＺ）を設けるユーザに表示してもよい。平面表示３００は、画像化対象２３０の高さおよび幅によって同一空間に広がってもよく、または、それは完全にｎまたは部分的に内部領域でもよい。

図７Ｂは、本発明の一実施形態に係る、一例の画像化対象２３０およびクロス層表示３２０を示すブロック図である。図に示す実施形態では、クロス層表示３２０は平面であり、画像化対象２３０を含む水平方向のＺ平面（図示せず）に対して歪曲されている。好都合にも、様々な位置決め基準点、回転、フリップ、などは、クロス層表示３２０として画像化対象２３０から取得することができる。表示位置決め基準点に関係なく、表示に対して垂直である軸が残る点に注意する。それが複数のＺ平面全体に延長するので、図に示す表示はクロス層表示と呼ばれる。

一実施形態において、クロス層表示（それは、平面である）を生成するために、適正高さ、幅および焦点値の画像化対象２３０に隣接する水平方向のＺ平面からイメージデータを取得して、クロス層表示３２０を形成するために結合する。

図７Ｃは、本発明の一実施形態に係る一例の画像化対象２３０および垂直クロス層表示３３０を示すブロック図である。図に示す実施形態において、画像化対象２３０を含むＺ平面（図示せず）に対して直角であることを除いては、垂直クロス層表示３３０は図７Ｂに記載されている上記クロス層表示と類似している。好都合にも、垂直クロス層表示３３０のような任意の表示は、最大限の３Ｄ表示を使用可能にする、直交変換（回転およびフリップ）、側面表示および他の興味深いゆがみおよび傾斜を含み、例えば視差効果を提供することができる。Ｚ軸と直角をなさない表示平面を有する平面表示を与えることでより複雑になるにもかかわらず、一旦、３Ｄ画像化対象が取得されると、いかなる種類の平面表示もユーザが読み出すことができ、表示することができる。

図７Ｄは、本発明の一実施形態に係る一例の画像化対象２３０およびクロス層角柱３４０を示すブロック図である。平面表示と同様に、（表示が画像化対象２３０から導き出される二次元領域であることを取り消す）角柱は、画像化対象２３０から導き出してもよい。これらの角柱は焦点平面に整列する場合もあり、または、歪曲する場合もある。クロス層角柱３４０は、歪曲された角柱の一例である。平面表示によって角柱の全ての種類、形状およびサイズを導き出すことができるので、画像化対象２３０を形成する場合もある。単純な実施形態において、角柱は、立方体でもよい。より複合した実施形態において、角柱は、画像化対象２３０の中の不規則形の３Ｄ領域でもよくて、例えば、特定の関心領域（例えば単細胞またはセル群）を有する同一空間に広がってもよい。加えて、一旦、角柱が識別されて読み出されると、実施形態において、表示は関心領域の全部および詳細な問合せを可能にするために角柱の垂直および水および歪曲された横断面を提供するために角柱から導き出される場合もある。

クロス層角柱３４０のような角柱は、高さ、幅と角柱の二個以上の角または高さによる奥行、ファーストカマー（先着者）の幅および高さの奥行、幅および角柱の奥行によって画像化対象２３０の中で規定することができる。これに対して、角柱（例えば、表面が不規則であるか曲がっている場合、など）の表面を規定する方程式は、画像化対象２３０から角柱の画像データを取得するために利用される場合ある。

図８は、本発明の実施形態に係る一例のネットワーク化されたシステム３５０を示すブロック図である。例示した実施形態では、システム３５０は、画像捕捉デバイス（「ＩＡＤ：ＩｍａｇｅＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ」）３６０と、画像データサーバ（「ＩＤＳ：Ｉｍａｇｅ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｅｒ」）３７０と、画像可視化ワークステーション（「ＩＶＷ：Ｉｍａｇｅ Ｖｉｅｗｉｎｇ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ」）３８０とを備える。これらの装置の各々は、それぞれのデータ記憶領域３６５、３７５および３８５と関連している。

ＩＤＳ３７０およびＩＶＷ３８０は、本願明細書において記載されている、表示および角柱を取得し、操作し、示すこと関連した機能の多数を実行する画像ライブラリモジュール（「ＩＬＭ」）３９０を有し、それぞれ各々任意選択で構成する。ＩＬＭ３９０は、プログラムされたオブジェクト、ハードウェア装置またはハードウェアおよびソフトウェアの多少の組合せでもよい。ＩＤＳ３７０は、データ記憶領域３７５のファイルにアクセスするために、ＩＬＭ３９０を使用してもよい。ＩＬＭ３９０は、一部の機能が存在してＩＶＷ３８０に作用し、かつ、一部の機能が存在してＩＤＳ３７０に作用するように、共に実装してもよい。一実施形態において、３Ｄ仮想スライド画像データへの全てのアクセスは、ＩＬＭ３９０を経由して行う。

３Ｄ画像化対象および３Ｄ仮想スライドを補助するために、ＩＬＭ３９０は、アプリケーションに対してインターフェース（例えば、様々な性能および機能を拡張するＡＰＩ）を提供する。ＩＬＭ３９０は、アプリケーションまたは、例えばＩＤＳ５２０にホストをつとめる役割を果たすサービスとして組み込むことができるソフトウェア例として、実装してもよい。好ましくは、ＩＬＭ３９０の様々な性能および機能は、明確に定義されたＡＰＩにおいてカプセル化して提供する。例えば、画像３Ｄ仮想スライド画像は収集時間に決められる特性値を有する、そして、これらの特性値はＩＬＭ３９０を介して問い合わせてもよい。

装置３６０、３７０および３８０は、ネットワーク３９５を介して互いに通信して接続される。若しくは、これらのデバイスは互いに直接接続してもよく、別々のネットワークを介して互いに接続してもよい。実施形態では、２つ以上のデバイスが同じ物理的デバイスにモジュール的に統合してもよく、この場合、機能モジュ一ル間の通信はプロセス間通信、共有メモリ、共通ファイル等を介して行ってもよい。

ｌＡＤ３６０は、顕微鏡スライドから二次元画像を捕捉することのできるハードウェア及びソフトウェアを備える。ＩＡＤ３６０は、スライドから画像を、スライド内の任意の位置（Ｘ，Ｙ）において、任意の焦点深度（Ｚ）で捕捉してもよい。

ＩＡＤ３６０は、典型的には、顕微鏡スライド上の試料を病理学者による医学的診断に必要な解像度にまで拡大する光学素子を提供する。最も低い解像度は、典型的には１ピクセル当たり１．０ミクロン（しばしば「１０Ｘ」と呼ばれる。）であり、最も高い解像度は、１ピクセル当たり０．１ミクロン（「１００Ｘ」）であってもよい。典型的な解像度は通常、１ピクセル当たり０．５ミクロン（「２０Ｘ」）又は１ピクセル当たり０，２５ミクロン（「４０Ｘ」）である。光学素子の開口数（「ＮＡ」）は、典型的には０．５又は０．７５であり、０．５ミクロン乃至１ミクロンの焦点深度をもたらし、それぞれ、１および２ミクロンより厚い組織サンプルの隣接するＺ平面を得る。

顕微鏡スライド上の標本は通常、側面が１０乃至３０ｍｍの全体の寸法を有する。例えば、ある典型的な試料は、２０×１５ｍｍの範囲をカバーすることができる。このような標本が１ピクセル当たり０．２５ミクロンの解像度（すなわち４０Ｘ）で完全に画像化されるとき、８０，０００×６０，０００ピクセルを有する画像が生み出される。完全なスライド画像を正確に得ることは技術的に困難ではあるが、本参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献１に記述されているＡｐｅｒｉｏ ＳｃａｎＳｃｏｐｅ（登録商標）等の機器を使用して達成されてもよい。

ｌＤＳ３７０は、ｌＡＤ３６０によって捕捉されるニ次元及び三次元画像を格納しかつアクセスを有効化するサーバコンピュ一タ及びソフトウェアを備える。ＩＤＳ３７０は、ローカルネットワーク３９５上のＩＡＤ３６０の近傍に配置することができる。別の実施形態において、ＩＤＳ３７０がＩＡＤ３６０から遠隔に存在し、広域ネットワーク３９５を介して観察ステーションおよび他のアクセス装置に接続していることが望ましい。３Ｄ仮想スライド画像データの配達に適切なように、ＩＤＳ３７０はＩＬＭ３９０を含んでもよい。

ＩＶＷ３８０は、ＩＡＤ３６０によって捕捉されかつＩＤＳ３７０から検索される二次元及び三次元画像を表示すことのできるパーソナルコンピュータ及びソフトウェアを備える。ＩＶＷ３８０は、ＴＣＰ／ＩＰなどの標準コンピュータネットワーク技術を用いて、ＩＡＤ３６０及びＩＤＳ３７０からローカルネットワーク又はワイドネットワークを横断して配置されてもよい。ＩＡＤ３６０で取り込まれる画像データは、データ記憶領域３６５において記憶されてもよいかまたはデータ記憶領域３７５のＩＤＳ３７０によって記憶されてもよい。画像データは、ＩＶＷ３８０を使用して、後で見られてもよい。ＩＶＷ３８０は、３Ｄ仮想スライド画像データを取得し、操作し、表示すために適切なように、ＩＬＭ３９０を含んでもよい。ＩＬＭ３９０は、ＩＶＷ３８０によりユーザに３Ｄ画像データを提供するために、ＩＶＷ３８０およびＩＤＳ３７０を配置してもよい。

ネットワーク３９５は、ローカルネットワーク、ワイドネットワーク、有線又は無線ネットワークであっても、複数のネットワークの任意の組合わせであってもよい。このようなネットワークの組み合わせは、通常インタネットと呼ばれる。ネットワーク３９５は、インタネットでもよく、インタネットを含むネットワークの任意のサブコンビネーションでもよい。またネットワーク３９５は、私的ネットワーク又は公的ネットワーク、若しくは複数のネットワークの任意の組み合せであってもよい。

図９は、本発明の一実施形熊に係る、三次元画像化対象から平面表示を生成するための方法の一例を示すフロー図である。一実施形態において、この方法は、例えば図８に関して上述したように、画像ライブラリモジュールによって画像データサーバから外部へ転送されてもよい。まず最初に、ステップ４００において、ＩＬＭは、表示要求情報を受信する。要求情報は、好ましくは要求された表示（例えば画像データおよびオフセットおよび高さとともに表示の焦点の解像度および表示の幅）に関する特定の個体群統計学情報を提供する。十分に役に立つ情報のような表示に関する付加的なパラメータは表示を識別する、または、角柱は要求情報、例えば、要求される画像存在の種類（例えば、角柱、クロス層表示、標準表示）の中で提供されてもよい。

一旦、識別情報が要求情報から解析されると、ステップ４０５に示すように、次のＩＬＭは要求情報が角柱に対してかどうか判定する。角柱が要求された場合、ＩＬＭは角柱を生成するステップ４１０へ進む。図１１（後述する）は、角柱を生成する詳細な方法を提示す。要求情報が角柱に対してではない場合、ＩＬＭは次にステップ４１５において、要求情報がクロス層表示に対してかどうか判定する。クロス層表示が要求された場合、ＩＬＭはクロス層表示を生成するステップ４２０へ進む。図１０（後述する）は、クロス層表示を生成する詳細な方法を提示する。

要求情報がクロス層表示に対してではない場合、ステップ４２５において、ＩＬＭは表示に対するオフセットを識別する。そして、ステップ４３０において、ＩＬＭは表示に対して焦点を識別する。次に、ステップ４３５において、ＩＬＭは、識別されたＺ平面の中のイメージデータをアクセスし、次に、ステップ４４０において、平面表示を生成する。例えば、高さおよび幅値と組み合わせてオフセットおよび焦点値を使用して全体のイメージデータから切り取ることで、上記要求された表示のＺ平面を識別する。

図１０は、本発明の一実施形態に係る、三次元画像化対象からクロス層表示を生成するための方法の一例を示すフロー図である。一実施形態において、この方法は、例えば図８に関して上述した画像ライブラリモジュールによって画像データサーバから外部へ転送してもよい。まず最初に、ステップ４５５、４６０および４６５において、ＩＬＭは、要求されたクロス層平面上の第１、第２および、第３の要点を識別する。これらの要点は、上記要求情報に含まれるパラメータの一つまたは組合せによって識別してもよい。例えば、上記要点は、オフセットおよびクロス層平面の第１、第２および第３の角部に対する焦点値に基づいて導き出してもよい。

次に、ステップ４７０において、ＩＬＭは、３つの識別された要点に基づいてクロス層平面を算出する。一旦、クロス層平面が算出されると、ステップ４７５において、ＩＬＭはクロス層平面の中のイメージデータにアクセスする。一実施形態において、このイメージデータにアクセスするために、ＩＬＭは、Ｚ軸と直角をなす複数のＺ平面の中のイメージデータにアクセスしなければならない。これに対して、ステップ４８０に示すように、ＩＬＭは、直接、クロス層平面の中のイメージデータにアクセスし、次いで、クロス層表示を生成する。クロス層表示の生成において、画像化対象の全部のクロス層平面に対して一部のイメージデータは放棄してもよい。

上記した方法は、画像化対象から角柱を生成するために使用してもよい。例えば、一番上の平面および角柱の下部平面は上記の方法に従って識別することができ、次いで、それらの平面の間にイメージデータは要求された角柱を規定する。従って、クロス層角柱またはより単純な角柱を生成することができる。

加えて、当業者に公知であるように、角柱を生成している概要は、他の形状（例えば球または異形）の３Ｄ表示を生成するために、利用されることもある。この方法において、所望の３Ｄ形状の表面は画像化対象の中で最初に算出され、次に、算出表面に対するイメージデータ内部は、３Ｄ表示として読み出される。この明細書において、用語となる角柱は、平行した対向辺を有する平均の標準サイズの３Ｄ形状に主に使用される。しかし、角柱は、画像化対象内から異形または球面形状または他の３Ｄ形状を意味し、断続的に使用され、３Ｄ表示として読み出して表示される場合もある。全てのこの種の形状は、本発明の範囲として考慮される。

図１１は、本発明の一実施形態に係る、３Ｄ仮想スライドから画像化対象を生成するための方法の一例を示すフロー図である。一実施形態において、この方法は、例えば図８に関して上述したように、画像ライブラリモジュールによって画像データサーバから外部へ転送されてもよい。まず最初に、ステップ５００において、ＩＬＭは、画像化対象の上下面を識別する。次に、ステップ５０５において、ＩＬＭは、上部平面に対するイメージデータが３Ｄ仮想スライドの中に存在するかどうか、または、それが走査イメージデータの間に空のギャップがあるかどうか判定する。上記上部平面に対するイメージデータが３Ｄ仮想スライドの中に存在しないことがステップ５０５において判定された場合、ステップ５１０において、ステップ５１５において図示したのと同様に、ＩＬＭは、画像データでＺ平面に最も近いものを取得して、上面に対してイメージデータを内挿する。

トッププレート（走査データから、または、内挿法によって）に対するイメージデータを取得した後に、ステップ５２０において、次のＩＬＭは、底面に対するイメージデータが３Ｄ仮想スライドにあるかどうか、または、底面が走査イメージデータの間に空のギャップがあるかどうか判定する。上記下部平面が存在しないとステップ５２０において判定された場合、ステップ５２５において、ＩＬＭは画像データでＺ平面に最も近いものを取得して、ステップ５３０の底面に対するイメージデータを内挿する。底面（再び、走査データから、または、内挿法によって）に対するイメージデータを取得した後に、ＩＬＭは、画像化対象を生成することができる。画像化対象を生成するためのＩＬＭにより用いられる付加的なパラメータは、画像化対象の高さ、幅および奥行を含んでもよい。

上記方法は、隣接する画像データによって完全に占有されない画像化対象から角柱を生成するために利用してもよい。従って、角柱を生成するときに、上下面に対する画像データは、画像化対象に存在するか、または存在する画像データから内挿する。次に、上下面間の画像データは、画像化対象からのデータによって中に充満状態にするか、または必要な場合にデータを内挿する。この方法では、標準サイズまたはクロス層角柱は、画像化対象から生成してもよい。

図１２は、本明細書に記載されている様々な実施形態に関連して使用され得る一例としてのコンピュータシステム５５０を示すブロック図である。例えば、コンピュータシステム５５０は、図１１に関して上述したＩＡＤ、ＩＤＳまたはＩＶＷ装置と連動して使用してもよい。但し、当業者に明白であるように、他のコンピュ一タシステム及び／又はアーキテクチャを使用してもよい。

コンピュ一タシステム５５０は、好適にはプロセッサ５５２等の１つ以上のプロセッサを含む。さらに、入／出力を管理する補助プロセッサ、浮動小数点数学演算を実行する補助プロセッサ、信号処理アルゴリズムの高速実行に適したアーキテクチャを有する専用マイクロプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ）、主処理システムに従属するスレーブプロセッサ（例えば、バックエンドプロセッサ）、デュアル又はマルチプロセッサシステム用の追加のマイクロブロセッサ又はコントローラ、若しくはコプロセッサ等の追加のプロセッサが提供されてもよい。このような補助プロセッサは、離散プロセッサであっても、プロセッサ５５２と統合されてもよい。

プロセッサ５５２は、好適には、通信バス５５４に接続される。通信バス５５４は、コンピュータシステム５５０のストレージと他の周辺コンポーネントとの間の情報転送を促進するためのデータチャネルを含んでもよい。通信バス５５４はさらに、データバス、アドレスバス及び制御バス（図示されていない）を含む、プロセッサ５５２との連絡に使用される信号の１組を提供してもよい。通信バス５５４は、例えば業界標準アーキテクチャ（「ＩＳＡ：Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ」）、拡張業界標準アーキテクチャ（「ＥＩＳＡ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ」）、マイクロチャネルアーキテクチャ（「ＭＣＡ」）、周辺コンポーネント相互接続（「ＰＣＩ：Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ」）ローカルバス、又は電気電子会（「ＩＥＥＥ：Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ」）が普及している、ＩＥＥＥ４８８汎用インターフェースバス（「ＧＰＩＢ：Ｇｅｎｅｒａ１−Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｕｓ」）、ＩＥＥＥ６９６／Ｓ−１００及び等を含む規格に準拠するバスアーキテクチャ等である任意の標準又は非標準バスアーキテクチャを備えてもよい。

コンピュータシステム５５０は、好適には、主メモリ５５６を含み、かつ二次メモリ５５８を含んでもよい。主メモリ５５６は、プロセッサ５５２１上で実行するプログラムのための命令及びデータのストレージを供給する。主メモリ５５６は、典型的には、ダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＤＲＡＭ」）及び／又はスタティックランダムアクセスメモリ（「ＳＲＡＭ」）等の半導体ベースのメモリである。他の半導体ベースのメモリのタイプとしては、例えば、読取り専用メモリ（「ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ」）を含む、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＳＤＲＡＭ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ」）、ラムバスダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＲＤＲＡＭ：Ｒａｍｂｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ」）、強誘電ランダムアクセスメモリ（「ＦＲＡＭ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ」）等が含まれる。

二次メモリ５５８は、任意選択として、ハードディスクドライブ５６０及び／又は、例えばフロッピー（登録商標）ディスクドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスク（「ＣＤ」）ドライブ、デジタルバーサタイルディスク（「ＤＶＤ」）ドライブ等のリムーバブルストレージドライブ５６２を含んでもよい。リムーバブルストレージメディア５６４は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、ＣＤ、ＤＶＤ等であってもよい。

リムーバブルストレージメディア５６４は、好ましくは、コンピュータ実行可能コ一ド（即ち、ソフトウェア）及び／又はデータを格納しているコンピュ一タ読取り可能メディアである。リムーバブルストレージメディア５６４に格納されたコンピュータソフウェア又はデータは、電気通信号５７８としてコンピュータシステム５５０に読み込まれる。

代替実施形態では、二次メモリ５５８は、コンピュータプログラム又は他のデータ又は命令をコンピュータシステム５５０にロードできるようにする他の類似手段を含んでもよい。このような手段としては、例えば、外部ストレージメディア５７２及びインタフェ一ス５７０を含んでもよい。外部ストレージメディア５７２の例としては、外部ハードディスクドライブ又は外部光ドライブ及び／又外部磁気光学ドライブを含んでもよい。

二次メモリ５５８の他の例としては、プログラム可能読取り専用メモリ（「ＰＲＯＭ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ」）、消去可能なプログラム可能読取り専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ ： Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ」）、電気的に消去可能な読取り専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ」）又はフラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭに類似するブロック指向のメモリ）等の半導体ベ一スのメモリを含んでもよい。また、ソフトウェア及びデータをリムーバブルストレージユニット５７２からコンピュータシステム５５０に転送できるようにする他の任意のリムーバブルストレージユニット５７２及びインターフェース５７０も含まれる。

またコンピュータシステム５５０は、通信インターフェース５７４を含んでもよい。通信インターフェース５７４は、ソフトウェア及びデータがコンピュータシステム５５０と、外部デバイス（例えば、プリンタ）、ネットワーク又は情報ソースとの間で転送できるようにする。例えば、コンピュータソフトウェア又は実行可能コードは、ネットワークサーバから通信インターフェース５７４を介してコンピュータシステム５５０に転送してもよい。通信インターフェース５７４の例としては、数例を挙げるだけでも、モデム、ネットワークインターフェースカード（「ＮＩＣ」）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロット及びカード、赤外線インターフェース及びＩＥＥＥ１３９４ファイアワイヤが含まれる。

通信インターフェース５７４は、好適には、イーサネット（登録商標）ＩＥＥＥ８０２規格、ファイバチャネル、デジタル加入者線（「ＤＳＬ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ」）、非同期デジタル加入者線（「ＡＤＳＬ：Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ」）、フレームリレー、非同期転送モード（「ＡＴＭ：Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ」）、統合デジタルサービス網（「ＩＳＤＮｌＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」）、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ ： Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ」）、通信制御プロトコル／インターネットプロトコル（「ＴＣＰ／ＩＰ．：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／ｌｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」）、シリアルラインインターネットプロトコル／ポイントツーポイントプロトコル（「ＳＬＩＰ／ＰＰＰ」）等々のような業界が公布するプロトコル標準を実装するが、カスタマイズされた、若しくは非標準インターフェースプロトコルも同様に実装してもよい。

通信インターフェース５７４を介して転送されるソフトウェア及びデータは、概して、電気通信信号５７８の形式である。これらの信号５７８は、好適には、通信チャネル５７６を介して通信インターフェース５７４に供給される。通信チャネル５７６は、搬送波信号５７８を伝送し、かつ、数例を挙げるだけでも電信線又はケーブル、光ファイバ、従来の電話線、携帯電話リンク、無線データ通信リンク、高周波（ＲＦ）リンク又は赤外線リンクを含む様々な有線、又は無線通信手段を使用して実装してもよい。

コンピュータ実行可能コード（即ち、コンピュータプログラム又はソフトウェア）は、主メモリ５５６及び／又は二次メモリ５５８に格納する。コンピュータプログラムは、また通信インターフェース５７４を介して受信され、主メモリ５５６及び／又は二次メモリ５５８に格納することもできる。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム５５０が先に述べたような本発明の様々な機能を実行することを可能にする。

この明細書本文における「コンピュータ読取り可能メディア」という表現は、コンピュータ実行可能コード（例えば、ソフトウェア及びコンピュータプログラム）をコンピュータシステム５５０に提供するために使用する任意のメディアを指して使用する。これらのメディアの例としては、主メモリ５５６、二次メモリ５５８（ハードディスクドライブ５６０、リムーバブルストレージメディア５６４及び外部ストレージメディア５７２を含む）、及び通信インターフェース５７４と通信により接続する任意の周辺デバイス（ネットワーク情報サーバ又は他のネットワークデバイスを含む）を含む。これらのコンピュータ読取り可能メディアは、コンピュータシステム５５０に実行可能コード、プログラミング命令及びソフトウェアを提供するための手段である。

ソフトウェアを使用して実装される一実施形態では、ソフトウェアはコンピュータ読取り可能メディア上に格納され、かつリムーバブルストレージドライブ５６２、インターフェース５７０又は通信インターフェース５７４によってコンピュータシステム５５０にロードされてもよい。このような実施形態では、ソフトウェアは、コンピュータシステム５５０に電気通信信号５７８の形式でロードされる。ソフトウェアは、プロセッサ５５２によって実行されると、好適には、プロセッサ５５２に本明細書で先に述べた発明的特徴及び機能を実行させる。

また主としてハードウェアにおいては、例えば特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ」）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）等のコンポーネントを使用して、様々な実施形態を実装してもよい。本明細書に記載された機能を実行することのできるハードウェア状態マシンの実装も、当業者には明らかであろう。また様々な実施形態は、ハードウェア及びソフトウェア双方の組み合わせを使用して実装してもよい。

さらに、当業者は、上述の諸図面及び本明細書に開示されている実施形態に関連して記載された例示的な様々な論理ブロック、モジュール、回路及び方法ステップが、しばしば電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア又は両者の組み合わせとして実装し得ることを評価するであろう。以上、ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に例示すために、様々な例示的コンポーネント、ブロック、モジュール、回路及びステップを概してその機能性に関連して記載した。このような機能性をハードウェア又はソフトウェアとして実装するかどうかは、全体システムに課される特定の用途及び設計上の制約に依存する。当業者は、記載された機能性を特定の各用途に合わせて様々に実装することができるが、このような実装の決定は、本発明の範囲からの逸脱を招くものとして解釈されるべきではない。さらに、機能をモジュール、ブロック、回路又はステップにまとめることは、説明を簡便にするためのものである。特定の機能又はステップは、本発明から逸脱することなく１つのモジュール、プロソク又は回路からもう１つのものへ移動させることができる。

さらに、本明細書に開示されている実施形態に関連して記載された様々な例示的な論理ブロック、モジュール及び方法は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ」）、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ又は他のプログラム可能論理デバイス、離散ゲート又はトランジスタ論理、離散型ハードウェアコンポーネント又は本明細書に記載されている機能を実行するように設計されるこれらの任意の組み合わせによって実装又は実行されてもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替例では、プロセッサは任意のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ又は状態マシンであってもよい。プロセッサは計算デバイスの組み合わせとして、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併用する１つ以上のマイクロプロセッサ又は他の任意のこのような構成として実装してもよい。

さらに、本明細書に開示されている実施形態に関連して述べた方法のステップ又はアルゴリズムは、ハードウェア、プロセッサにより直接実行されるソフトウェアモジュール又は両者の組み合わせの形で具現され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ又はネットワークストレージメディアを含む他の任意の形式のストレージメディア内に存在し得る。一例としてのストレージメディアは、プロセッサがストレージメディアとの間で情報の読取り及び書込みを行えるようにプロセッサに接続され得る。上記代替例では、ストレージメディアはプロセッサに統合され得る。また、プロセッサ及びストレージメディアは、また、ＡＳＩＣ内に存在し得る。

開示した実施形態に関する上述の説明は、任意の当業者が本発明を利用できるように提供される。当業者には、これらの実施形態に対する様々な修正が直ちに明らかとなり、本明細書に記載された一般原理は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用できる。従って、本明細書に提示されている説明及び図面は、本発明の現時点での好適な実施形態を表し、よって、本発明により広範に企図されている発明対象を表すものである点は理解されるべきである。さらに、本発明の範囲は、当業者にとって自明となる能性のある他の実施形態を完全に包含すること、よって、本発明の範囲は唯一、添付の請求の範囲によってのみ限定されることも理解される。

本発明の一実施形態に係る顕微鏡スライドと試料の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るＺ平面の顕微鏡スライドと試料の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るＺ平面の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るブロック化したＺ平面の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る層の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るブロック化した層の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像化対象の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像化対象の階層の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像化対象および平面図の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像化対象およびクロス層表示の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像化対象および垂直クロス層表示の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像化対象およびクロス層角柱の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るネットワーク化されたシステムの一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る、三次元画像化対象から平面表示を生成するための方法の一例を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る三次元画像化対象からクロス層表示を生成するための方法の一例を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る３Ｄ仮想スライドから画像化対象を生成するための方法の一例を示すフロー図である。 本明細書に記載されている様々な実施形態に関連して使用される一例としてのコンピュータシステムを示すブロック図である。

Claims (8)

1. 三次元画像オブジェクトに含まれる仮想スライド情報のビューを提供するためのシステムであって、
   所定の厚みを有する走査画像データの底平面と、所定の厚みを有する走査画像データの上平面と、前記上平面と前記底平面との間にある走査画像データの２つ以上の平面であって、前記底平面との間に第１の画像データフリー領域を規定する第１の平面と、前記上平面との間に第２の画像データフリー領域を規定する第２の平面とを含む走査画像データの２つ以上の平面と、を含む三次元画像オブジェクトと、
   前記三次元画像オブジェクトにアクセスし、前記三次元画像オブジェクトから得られた隣接する仮想スライド情報の三次元プリズムを提供する、画像ライブラリモジュールと、
   を含む、システム。
2. 前記画像ライブラリモジュールは、内挿された画像データを含む隣接する仮想スライド情報の三次元プリズムを提供する、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記画像ライブラリモジュールは、前記第１の画像データフリー領域に前記内挿された画像データを配置する、ことを特徴とする請求項２記載のシステム。
4. 前記画像ライブラリモジュールは、前記第２の画像データフリー領域に前記内挿された画像データを配置する、ことを特徴とする請求項２記載のシステム。
5. 前記三次元プリズムは、画像オブジェクトの中の不規則形の三次元領域である、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 前記三次元プリズムの表面は、不規則であるか曲がっており、所定の方程式により規定される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
7. 三次元画像オブジェクトから仮想スライド画像データのビューを生成するコンピュータに実装する方法であって、
   前記三次元画像オブジェクトにおいて、第１の高さ、第１の幅および第１のフォーカス値を有する第１の位置を識別するステップと、
   前記三次元画像オブジェクトにおいて、第２の高さ、第２の幅および第２のフォーカス値を有する第２の位置を識別するステップと、
   前記三次元画像オブジェクトにおいて、第３の高さ、第３の幅および第３のフォーカス値を有する第３の位置を識別するステップと、
   前記第１の位置、第２の位置および第３の位置から前記三次元画像オブジェクトの内の第１の平面を生成するステップと、
   前記三次元画像オブジェクトにおいて、第４の高さ、第４の幅および第４のフォーカス値を有する第４の位置を識別するステップと、
   前記三次元画像オブジェクトにおいて、第５の高さ、第５の幅および第５のフォーカス値を有する第５の位置を識別するステップと、
   前記三次元画像オブジェクトにおいて、第６の高さ、第６の幅および第６のフォーカス値を有する第６の位置を識別するステップと、
   前記第４の位置、第５の位置および第６の位置から前記三次元画像オブジェクトの内の第２の平面を生成するステップと、
   前記第１の平面と第２の平面との間に隣接する画像データを取得するステップと、を含むことを特徴とする方法。
8. 前記取得するステップは、前記第１の平面と、前記第２の平面との間に画像データを内挿するステップを、更に含むことを特徴とする請求項７記載の方法。

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