JP6053327B2 - Microscope system, specimen image generation method and program - Google Patents

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Description

本発明は、複数枚の顕微鏡画像を繋ぎ合わせて広視野且つ高解像度の画像を生成する顕微鏡システム、標本画像生成方法、及び標本画像生成プログラムに関する。   The present invention relates to a microscope system, a specimen image generation method, and a specimen image generation program that connect a plurality of microscope images to generate an image with a wide field of view and a high resolution.

顕微鏡によって標本を一度に観察できる範囲は、主に対物レンズの倍率によって決まる。例えば、対物レンズの倍率を高くすると、高精細な画像が得られる反面、観察範囲が狭くなる。   The range in which the specimen can be observed at a time with a microscope is mainly determined by the magnification of the objective lens. For example, if the magnification of the objective lens is increased, a high-definition image can be obtained, but the observation range is narrowed.

近年では、電動ステージ等を利用して視野を移動させながら複数枚の画像を撮像し、それらの画像を繋ぎ合わせることで、広視野かつ高精細な(高解像度の)顕微鏡画像を作成するシステムが知られている。例えば特許文献1〜4には、標本の範囲を複数の小区画に分割し、各小区画に対応する標本の部分を高解像度の対物レンズで撮像して得られた画像を繋ぎ合わせることにより、高精細且つ広画角な顕微鏡画像を形成する顕微鏡システムが開示されている。このようなシステムは、バーチャル顕微鏡システムと呼ばれており、病理診断等において活用されている。また、複数枚の画像を繋ぎ合わせた画像は、バーチャルスライド画像(以下、VS画像と略す)と呼ばれる。なお、VS画像は、ホール・スライド・イメージング(Whole Slide Imaging)とも呼ばれる。   In recent years, there has been a system that creates a wide-field, high-definition (high-resolution) microscopic image by capturing a plurality of images while moving the field of view using an electric stage or the like, and joining the images. Are known. For example, Patent Documents 1 to 4 divide the range of the sample into a plurality of small sections, and join the images obtained by imaging the portion of the sample corresponding to each small section with a high-resolution objective lens, A microscope system that forms a high-definition and wide-angle microscope image is disclosed. Such a system is called a virtual microscope system and is used in pathological diagnosis and the like. An image obtained by connecting a plurality of images is called a virtual slide image (hereinafter abbreviated as a VS image). Note that the VS image is also referred to as Whole Slide Imaging.

このように標本全体をVS画像として高精細に画像化しておくことにより、例えばパソコンとネットワーク環境があれば、VS画像の閲覧により、場所や時間を問わずに当該標本を観察することが可能となる。そのため、バーチャル顕微鏡システムは、医学生の病理学実習や、病理医間の遠隔コンサルテーション等にも利用され始めている。   In this way, the entire specimen is imaged as a VS image with high definition, so that, for example, if there is a personal computer and a network environment, the specimen can be observed regardless of location or time by browsing the VS image. Become. For this reason, the virtual microscope system has begun to be used for medical student pathology training and remote consultation between pathologists.

ところで、病理診断においては、観察対象や目的に応じて種々の染色手法や観察法が用いられる。例えば、組織や細胞の形態を観察するための形態観察染色として、ヘマトキシリン及びエオジンの2つの色素を用いるヘマトキシリン・エオジン染色(HE染色とも呼ばれる)が病理組織診断に一般的に用いられる。このような形態観察染色が施された標本に対しては、光学顕微鏡による明視野観察が行われる。   By the way, in the pathological diagnosis, various staining techniques and observation methods are used according to the observation object and purpose. For example, hematoxylin-eosin staining (also referred to as HE staining) using two pigments of hematoxylin and eosin is generally used for histopathological diagnosis as a morphological observation stain for observing the morphology of tissues and cells. Bright field observation using an optical microscope is performed on a specimen that has been subjected to such morphological observation staining.

また、病理診断においては、形態情報に基づく形態診断を補完する目的で、標本に分子情報の発現を確認するための染色を施し、標的分子(特定の遺伝子やタンパク)の発現異常といった機能異常を診断する分子学的病理検査が行われることもある。例えば、IHC(immunohistochemistry:免疫組織化学)法、ISH(in situ hybridization)法等により標本に蛍光標識(染色)を施して蛍光観察を行ったり、酵素標識を施して明視野観察を行ったりする。以下、IHC法及びISH法による標的分子の染色を行うことを標的分子染色と記す。   In pathological diagnosis, in order to complement morphological diagnosis based on morphological information, the specimen is stained to confirm the expression of molecular information, and abnormal functions such as abnormal expression of target molecules (specific genes and proteins) are detected. A molecular pathological examination to diagnose may be done. For example, the sample is fluorescently labeled (stained) by IHC (immunohistochemistry) method, ISH (in situ hybridization) method, or the like, and fluorescence observation is performed, or enzyme field labeling is performed and bright field observation is performed. Hereinafter, staining of a target molecule by the IHC method and the ISH method is referred to as target molecule staining.

近年では、癌等の治療として、特定の分子を標的として作用する治療薬を用いた治療(分子標的治療と呼ばれる)が行われており、治療効果の向上と副作用の軽減とが期待されている。分子標的治療においては、癌細胞に特異的に発現する分子(抗原タンパク)を標的とする治療薬が用いられる。このような分子標的治療を行う場合、治療に先立って、例えば、細胞の表面(即ち細胞膜)上に抗体治療薬の標的分子となる抗原が発現しているか否かをIHC法等で観察し、適応患者の選択が行われる。   In recent years, treatment using therapeutic agents that act on specific molecules as targets (called molecular target therapy) has been performed as a treatment for cancer and the like, and it is expected to improve the therapeutic effect and reduce side effects. . In the molecular target therapy, a therapeutic drug that targets a molecule (antigen protein) specifically expressed in cancer cells is used. When such molecular target therapy is performed, prior to the treatment, for example, the IHC method or the like is used to observe whether or not an antigen serving as a target molecule of an antibody therapeutic drug is expressed on the cell surface (ie, cell membrane), Indication patient selection is performed.

例えば、乳癌治療においては、標的分子の発現状況に応じたターゲット治療が進んでいる。ターゲット治療においては、腫瘍部における複数の標的分子の発現パターンに応じて病型(細胞亜型)が「Luminal B」「Luminal A」「HER2 disease」「Basal like」と称す4つの型に分類され、この分類に基づいて治療法の基本的な選択がなされる。具体的には、ホルモン受容体であるエストロゲン受容体(以下、「ER」と略記する)やプロゲステロン受容体(以下、「PgR」と略記する)の細胞核上での発現の有無によってホルモン依存性に増殖する癌か否かを判断し、内分泌療法(ホルモン療法)の適用可否を選択する。また、HER2受容体(以下、「HER2」と略記する)の細胞膜上での発現の有無に応じて抗HER2抗体製剤であるトラスツズマブ(ハーセプチン(登録商標))の適用可否を選択する。そして、ER、PgR、HER2のいずれも発現していない所謂トリプルネガティブ乳癌(Triple Negative Breast Cancer:TNBC)と呼ばれるタイプでは、化学療法を中心に治療を行う。また、最近ではLuminal型の乳癌において、細胞増殖能を示す核内タンパクであるKi−67の発現状況に応じてホルモン療法に化学療法を加えるか否かを判断することも行われている。   For example, in breast cancer treatment, targeted treatment according to the expression state of the target molecule is progressing. In target treatment, disease types (cell subtypes) are classified into four types called “Luminal B”, “Luminal A”, “HER2 disease”, and “Basal like” according to the expression pattern of a plurality of target molecules in the tumor site. Based on this classification, a basic treatment choice is made. Specifically, it is hormone-dependent depending on the presence or absence of expression on the cell nucleus of estrogen receptor (hereinafter abbreviated as “ER”) and progesterone receptor (hereinafter abbreviated as “PgR”), which are hormone receptors. Judgment is made on whether or not the cancer grows, and the applicability of endocrine therapy (hormone therapy) is selected. In addition, whether to apply trastuzumab (Herceptin (registered trademark)), which is an anti-HER2 antibody preparation, is selected depending on whether or not the HER2 receptor (hereinafter abbreviated as “HER2”) is expressed on the cell membrane. In a so-called triple negative breast cancer (TNBC) in which none of ER, PgR, and HER2 is expressed, treatment is performed mainly on chemotherapy. Recently, in Luminal breast cancer, it is also determined whether or not to add chemotherapy to hormone therapy depending on the expression status of Ki-67, a nuclear protein that exhibits cell proliferation ability.

特開平9−281405号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-281405 特開平10−333056号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-333056 特開2006−343573号公報JP 2006-343573 A 特表2002−514319号公報JP-T-2002-514319

このように、病理診断における標的分子の発現解析は、治療法の選択において重要である。ところが、標的分子の発現解析のためには、標的分子の発現が陽性である細胞数をカウントする等、非常に手間のかかる作業を行わなくてはならない。このため、画像解析により細胞数を自動でカウントする技術も開発されている。しかしながら、従来の自動カウント技術においては以下の問題があった。   Thus, expression analysis of target molecules in pathological diagnosis is important in the selection of treatment methods. However, in order to analyze the expression of the target molecule, it is necessary to perform a very laborious operation such as counting the number of cells in which the target molecule expression is positive. For this reason, a technique for automatically counting the number of cells by image analysis has been developed. However, the conventional automatic counting technique has the following problems.

まず、細胞数を自動カウントするためには、標的分子が染色された標本を高精細に画像化する必要がある。しかしながら、標本全体という広範囲の領域に対してVS画像を作成することは、非腫瘍部のように、発現解析に不必要な部分も高精細に画像化することになる。このため、画像取得時間の増大と画像ファイル容量の増大を招いていた。   First, in order to automatically count the number of cells, it is necessary to image a specimen stained with a target molecule with high definition. However, creating a VS image for a wide area of the entire specimen will also image a portion unnecessary for expression analysis, such as a non-tumor part, with high definition. For this reason, an increase in image acquisition time and an increase in image file capacity are incurred.

ファイル容量の増大を防ぐためには、標的分子が染色された標本全体を低倍で撮像し、病理医がその標的分子染色画像を観察して、腫瘍部等の必要な領域を抽出し、抽出された領域のみを高精細に画像化することも考えられる。しかしながら、この場合、画像取得の途中で病理医が介在する必要が生じる。このため、病理医にとっては、本来の業務には関係のない標本の画像化という業務が加わり、通常の病理診断業務のワークフローが大きく変更され、負担が増えてしまう。また、このような変更は、多数の標本を扱う場合、病理診断業務のワークフローとしても非効率である。さらに、低解像の標的分子染色画像では、病理医であっても腫瘍部位を適切に選択することが困難となる場合がある。   In order to prevent an increase in file capacity, the entire specimen stained with the target molecule is imaged at a low magnification, and the pathologist observes the target molecule-stained image and extracts the necessary areas such as the tumor area. It is also conceivable to form a high-definition image only in the region. However, in this case, a pathologist needs to be interposed during image acquisition. For this reason, for pathologists, the work of imaging a sample that is not related to the original work is added, and the workflow of normal pathological diagnosis work is greatly changed, increasing the burden. Such a change is also inefficient as a workflow for pathological diagnosis work when dealing with a large number of specimens. Furthermore, in a low-resolution target molecule-stained image, it may be difficult for a pathologist to appropriately select a tumor site.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、病理診断に必要な画像を、通常の病理診断業務のワークフローを大きく変更することなく、短時間で処理することができ、且つ、画像ファイル容量の低減を図ることができる顕微鏡システム、標本画像生成方法、及び標本画像生成プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and can process an image necessary for pathological diagnosis in a short time without greatly changing the workflow of normal pathological diagnosis work, and has an image file capacity. It is an object of the present invention to provide a microscope system, a specimen image generation method, and a specimen image generation program capable of reducing the above.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡システムは、顕微鏡が備える対物レンズに対して標本を前記対物レンズの光軸と直交する方向に相対的に移動させ、前記標本を部分的に撮像することにより複数の顕微鏡画像を取得し、該複数の顕微鏡画像を相互に繋ぎ合わせてなるバーチャルスライド画像を生成する顕微鏡システムにおいて、包埋ブロックから薄切された第1の切片に対して明視野による形態観察可能な染色を施して作成された第1の標本について、第1のバーチャルスライド画像を作成する第1バーチャルスライド画像作成手段と、前記第1のバーチャルスライド画像における注目領域を設定する注目領域設定手段と、前記包埋ブロックから薄切され、前記第1の切片とは異なる第2の切片に対して、標的分子の発現確認用の標識を施して作成された第2の標本のうち、前記注目領域に対応する領域である観察領域について、第2のバーチャルスライド画像を作成する第2バーチャルスライド画像作成手段と、前記観察領域内を部分的に撮像することにより取得された顕微鏡画像に対し、合焦が不良か否かを判定する判定手段と、を備え、前記第2バーチャルスライド画像作成手段は、前記観察領域における合焦が不良と判定された部分について、顕微鏡画像を再取得することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a microscope system according to the present invention moves a specimen relative to an objective lens included in a microscope in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens, and In a microscope system for acquiring a plurality of microscope images by partially imaging a specimen and generating a virtual slide image obtained by connecting the plurality of microscope images to each other, a first slice sliced from an embedded block A first virtual slide image creating means for creating a first virtual slide image for a first specimen created by staining a section with a form capable of morphological observation in a bright field; An attention area setting means for setting an attention area, and a second slice that is sliced from the embedded block and is different from the first section, Second virtual slide image creating means for creating a second virtual slide image for the observation region corresponding to the region of interest among the second specimen created by applying a label for confirming the expression of the target molecule And a determination unit that determines whether or not focusing is poor with respect to a microscope image acquired by partially imaging the inside of the observation region, and the second virtual slide image creation unit includes: the focus in the observation region is determined to be defective portion, characterized that you reacquire the microscope image.

上記顕微鏡システムにおいて、前記形態観察可能な染色は、ヘマトキシリン・エオジン染色であることを特徴とする。   In the microscope system, the morphologically observable staining is hematoxylin and eosin staining.

上記顕微鏡システムにおいて、前記標的分子の発現確認用の標識は、ISH(In situ hybridization)法、FISH(蛍光 In situ hybridization)法、若しくはCISH(Chromogenic In situ hybridization)法による検出プローブ、又は免疫染色であることを特徴とする。   In the above microscope system, the target molecule expression confirmation label is a detection probe by ISH (In situ hybridization) method, FISH (Fluorescence In situ hybridization) method, or CISH (Chromogenic In situ hybridization) method, or immunostaining. It is characterized by being.

上記顕微鏡システムにおいて、前記標的分子の発現確認用の標識は、蛍光染色であることを特徴とする。   In the microscope system, the label for confirming the expression of the target molecule is fluorescent staining.

上記顕微鏡システムにおいて、前記判定手段は、前記顕微鏡画像の合焦評価値を算出し、前記合焦評価値が所定の閾値よりも小さいか否かを判定し、
前記第2バーチャルスライド画像作成手段は、前記判定手段により前記合焦評価値が所定の閾値よりも小さいと判定された部分について、前記顕微鏡画像を再取得することを特徴とする。
In the microscope system , the determination unit calculates a focus evaluation value of the microscope image, determines whether the focus evaluation value is smaller than a predetermined threshold,
The second virtual slide image creating means re-acquires the microscopic image for a portion determined by the determining means that the focus evaluation value is smaller than a predetermined threshold value .

上記顕微鏡システムにおいて、前記判定手段は、前記観察領域内で且つ合焦位置をサンプリングで実測するフォーカス位置抽出ポイント以外で、前記顕微鏡画像の合焦評価値を算出し、前記合焦評価値が所定の閾値よりも小さいか否かを判定することを特徴とする。 In the microscope system , the determination unit calculates a focus evaluation value of the microscope image at a position other than a focus position extraction point where the focus position is measured by sampling within the observation region, and the focus evaluation value is a predetermined value. It is characterized by determining whether it is smaller than this threshold value .

上記顕微鏡システムは、前記第2のバーチャルスライド画像における標的分子の発現量を算出する発現量算出手段をさらに備えることを特徴とする。   The microscope system further includes expression level calculation means for calculating the expression level of the target molecule in the second virtual slide image.

上記顕微鏡システムにおいて、前記第1及び第2の標本の各々に、少なくとも切片を薄切した包埋ブロックに関する情報及び染色の種類を含む標本情報が付与されており、前記標本情報を取得する標本情報取得手段と、前記第1の標本から取得された前記標本情報に基づいて、前記第2の標本を選択する標本選択手段と、をさらに備えることを特徴とする。   In the above microscope system, each of the first and second specimens is provided with specimen information including at least information on an embedding block obtained by slicing a slice and staining type, and specimen information for obtaining the specimen information The apparatus further comprises an acquisition unit and a sample selection unit that selects the second sample based on the sample information acquired from the first sample.

上記顕微鏡システムは、複数の標本を収容可能であり、且つ、該複数の標本の各々を前記対物レンズの視野範囲に順次搬送且つ搬出可能なスライド搬送手段をさらに備え、前記スライド搬送手段が搬送した前記複数の標本に対して連続的に処理を行うことを特徴とする。   The microscope system can further include a plurality of specimens, and further includes a slide transport unit that can sequentially transport and transport each of the plurality of specimens to the field of view of the objective lens. The plurality of specimens are continuously processed.

上記顕微鏡システムは、前記注目領域設定手段によって設定された前記注目領域内に存在する細胞数をカウントする細胞数カウント手段と、細胞数が所定値に満たない場合にユーザに対して警告する警告手段と、をさらに備えることを特徴とする。   The microscope system includes a cell number counting unit that counts the number of cells existing in the region of interest set by the region of interest setting unit, and a warning unit that warns a user when the number of cells is less than a predetermined value. And further comprising.

本発明に係る標本画像生成方法は、顕微鏡が備える対物レンズに対して標本を前記対物レンズの光軸と直交する方向に相対的に移動させ、前記標本を部分的に撮像することにより複数の顕微鏡画像を取得し、該複数の顕微鏡画像を相互に繋ぎ合わせてなるバーチャルスライド画像を生成する顕微鏡システムが実行する標本画像生成方法において、包埋ブロックから薄切された第1の切片に対して明視野による形態観察可能な染色を施して作成された第1の標本について、第1のバーチャルスライド画像を作成する第1バーチャルスライド画像作成ステップと、前記第1のバーチャルスライド画像における注目領域を設定する注目領域設定ステップと、前記包埋ブロックから薄切され、前記第1の切片とは異なる第2の切片に対して、標的分子の発現確認用の標識を施して作成された第2の標本のうち、前記注目領域に対応する領域である観察領域について、第2のバーチャルスライド画像を作成する第2バーチャルスライド画像作成ステップと、を含み、前記第2バーチャルスライド画像作成ステップは、前記観察領域内を部分的に撮像することにより取得された顕微鏡画像に対し、合焦が不良か否かを判定する判定ステップと、前記観察領域における合焦が不良と判定された部分について、顕微鏡画像を再取得する再取得ステップと、を有することを特徴とする。 In the specimen image generation method according to the present invention, a plurality of microscopes are obtained by moving a specimen relative to an objective lens included in the microscope in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens and partially imaging the specimen. In a specimen image generation method executed by a microscope system that acquires an image and generates a virtual slide image obtained by connecting the plurality of microscope images to each other, a bright image is obtained with respect to a first section sliced from an embedding block. A first virtual slide image creating step for creating a first virtual slide image and a region of interest in the first virtual slide image are set for the first specimen created by staining with a morphologically observable visual field. A region of interest setting step and a second molecule that is sliced from the embedding block and is different from the first segment; A second virtual slide image creating step for creating a second virtual slide image for an observation region corresponding to the region of interest among the second specimen created by applying a label for confirming expression; unrealized, the second virtual slide image creation step, to a microscope image obtained by partially imaging the observation region, determining whether or not an in-focus is defective, the observation region A re-acquisition step of re-acquiring a microscopic image for a portion determined to be poor in focus .

本発明に係る標本画像生成プログラムは、顕微鏡が備える対物レンズに対して標本を前記対物レンズの光軸と直交する方向に相対的に移動させ、前記標本を部分的に撮像することにより複数の顕微鏡画像を取得し、該複数の顕微鏡画像を相互に繋ぎ合わせてなるバーチャルスライド画像を生成する顕微鏡システムが実行する標本画像生成プログラムにおいて、包埋ブロックから薄切された第1の切片に対して明視野による形態観察可能な染色を施して作成された第1の標本について、第1のバーチャルスライド画像を作成する第1バーチャルスライド画像作成ステップと、前記第1のバーチャルスライド画像における注目領域を設定する注目領域設定ステップと、前記包埋ブロックから薄切され、前記第1の切片とは異なる第2の切片に対して、標的分子の発現確認用の標識を施して作成された第2の標本のうち、前記注目領域に対応する領域である観察領域について、第2のバーチャルスライド画像を作成する第2バーチャルスライド画像作成ステップと、を前記顕微鏡システムに実行させ、前記第2バーチャルスライド画像作成ステップは、前記観察領域内を部分的に撮像することにより取得された顕微鏡画像に対し、合焦が不良か否かを判定する判定ステップと、前記観察領域における合焦が不良と判定された部分について、顕微鏡画像を再取得する再取得ステップと、を有することを特徴とする。 A specimen image generation program according to the present invention moves a specimen relative to an objective lens included in a microscope in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens, and partially images the specimen to thereby obtain a plurality of microscopes. In a specimen image generation program executed by a microscope system that acquires an image and generates a virtual slide image obtained by connecting the plurality of microscope images to each other, the first section sliced from the embedding block is brightened. A first virtual slide image creating step for creating a first virtual slide image and a region of interest in the first virtual slide image are set for the first specimen created by staining with a morphologically observable visual field. A region of interest setting step and a second slice that is sliced from the embedding block and is different from the first slice Second virtual slide image creation for creating a second virtual slide image for an observation region corresponding to the region of interest among the second specimen created by applying a label for confirming the expression of the target molecule And the second virtual slide image creating step determines whether or not focusing is poor with respect to the microscope image acquired by partially imaging the inside of the observation region. And a re-acquisition step of re-acquiring a microscope image for a portion where focusing in the observation region is determined to be poor .

本発明によれば、第1の標本のバーチャルスライド画像において注目領域が設定された後は、第2の標本のうち、当該注目領域に対応する領域のみについての高精細なバーチャルスライド画像が自動で生成されるので、病理診断に必要な画像の生成処理を、通常の病理診断業務のワークフローを大きく変更することなく、短時間で実行することが可能になると共に、画像ファイル容量の低減を図ることが可能になる。   According to the present invention, after the attention area is set in the virtual slide image of the first specimen, a high-definition virtual slide image for only the area corresponding to the attention area of the second specimen is automatically generated. Therefore, it is possible to execute the image generation processing necessary for pathological diagnosis in a short time without greatly changing the workflow of normal pathological diagnosis work, and to reduce the image file capacity. Is possible.

図1は、本発明の実施の形態1に係る顕微鏡システムの構成例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a microscope system according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、標本が固定されたスライドガラスの一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a slide glass on which a specimen is fixed. 図3は、図1に示すホストシステムの構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the host system illustrated in FIG. 図4は、図3に示す画像データ記録部に格納される画像ファイルのデータ構成例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a data configuration example of an image file stored in the image data recording unit illustrated in FIG. 3. 図5は、本発明の実施の形態1に係る標本画像生成方法を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a specimen image generation method according to Embodiment 1 of the present invention. 図6は、HE染色標本の高解像画像における注目領域の指定例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of specifying a region of interest in a high-resolution image of a HE-stained specimen. 図7は、図5に示すHE染色標本のVS画像を作成する処理を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing processing for creating a VS image of the HE-stained specimen shown in FIG. 図8は、図2に示す標本存在領域に対応する画像を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an image corresponding to the specimen existing area shown in FIG. 図9は、フォーカスマップのデータ構成例を示す表である。FIG. 9 is a table showing a data configuration example of the focus map. 図10は、VS画像リストのデータ構成例を示す表である。FIG. 10 is a table showing a data configuration example of the VS image list. 図11は、免疫染色標本のVS画像を作成する処理を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing processing for creating a VS image of an immunostained specimen. 図12は、免疫染色標本において決定されたスキャン範囲を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing the scan range determined in the immunostained specimen. 図13は、注目領域内に設定される発現解析対象領域を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an expression analysis target region set in a region of interest. 図14は、本発明の実施の形態2に係るホストシステムの構成を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of the host system according to Embodiment 2 of the present invention. 図15は、実施の形態2におけるスキャン範囲の高解像画像を作成する処理の詳細を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing details of processing for creating a high resolution image in the scan range in the second embodiment. 図16は、本発明の実施の形態3に係るホストシステムの構成を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the host system according to Embodiment 3 of the present invention.

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments. Moreover, in description of drawing, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the same part.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る顕微鏡システム全体の構成例を示す図である。
図1に示すように、実施の形態1に係る顕微鏡システム1は、顕微鏡装置10と、顕微鏡装置10の各部を制御する顕微鏡コントローラ20と、顕微鏡装置10に取り付けられたテレビ(TV)カメラ30と、TVカメラ30の動作を制御するテレビ(TV)カメラコントローラ40と、これらの各部とデータ送受可能に接続され、顕微鏡システム1全体の動作を統括的に制御するホストシステム50−1と、標本を固定した複数のスライドガラスを収容可能であると共に、観察対象の標本が固定されたスライドガラス(以下、スライドガラス標本2ともいう)を顕微鏡装置10に1枚ずつ搬送するスライド搬送装置60と、スライドガラス標本2に貼付されたバーコードを読み取るバーコードリーダ70とを備える。この顕微鏡システム1は、顕微鏡装置10が備える対物レンズに対して標本を対物レンズの光軸と直交する方向に移動させて、撮像視野をずらしながら標本を部分ごとに撮像し、それによって取得した複数の画像を互いに繋ぎ合わせたバーチャルスライド画像(以下、VS画像と略す)の生成が可能な顕微鏡システムである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the entire microscope system according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the microscope system 1 according to the first embodiment includes a microscope apparatus 10, a microscope controller 20 that controls each part of the microscope apparatus 10, and a television (TV) camera 30 attached to the microscope apparatus 10. A television (TV) camera controller 40 that controls the operation of the TV camera 30, a host system 50-1 that is connected to each of these units so as to be able to send and receive data, and controls the overall operation of the microscope system 1 and a specimen. A slide transport device 60 capable of accommodating a plurality of fixed slide glasses and transporting one slide glass (hereinafter also referred to as slide glass sample 2) to which the specimen to be observed is fixed to the microscope apparatus 10 one by one; A barcode reader 70 for reading a barcode attached to the glass specimen 2 is provided. The microscope system 1 moves the specimen in a direction orthogonal to the optical axis of the objective lens with respect to the objective lens included in the microscope apparatus 10, images the specimen for each part while shifting the imaging field of view, and obtains a plurality This is a microscope system capable of generating a virtual slide image (hereinafter abbreviated as a VS image) obtained by connecting the images.

図2は、スライドガラス標本2の一例を示す模式図である。図2に示すように、スライドガラス標本2は、スライドガラスSと、スライドガラスS上に固定された切片標本SPとを含む。また、スライドガラスS上には、切片標本SPに関する標本情報が記載されたラベルLBが貼付されている。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the slide glass specimen 2. As shown in FIG. 2, the slide glass specimen 2 includes a slide glass S and a slice specimen SP fixed on the slide glass S. Further, on the slide glass S, a label LB on which sample information related to the slice sample SP is described is affixed.

切片標本SPは、生体から採取されたブロック状の標本(包埋ブロックとも呼ばれる)を薄切した切片に対して所定の染色を施したものである。切片標本SPは、スライドガラス標本2上の予め設定された領域である標本サーチ範囲A1内に固定される。標本サーチ範囲A1は、例えば、縦:25mm×横:50mm程度の大きさである。   The slice specimen SP is obtained by performing predetermined staining on a slice obtained by slicing a block-like specimen (also referred to as an embedded block) collected from a living body. The section sample SP is fixed within a sample search range A1 which is a preset region on the slide glass sample 2. The sample search range A1 has, for example, a size of about vertical: 25 mm × width: 50 mm.

また、スライドガラス標本2には、切片標本SPに関する情報(以下、標本情報という)が記載されたラベルLBが貼付されている。標本情報は、スライドガラスに固定された標本の検査ID、包埋ブロック番号、切片番号、染色情報等を含む。この染色情報は、当該切片標本SPを染色した色素の種類等の情報を含む。これらの標本情報は、例えば2次元バーコードのように、自動読み取りが可能な形態でラベルLBに印刷等されている。   Further, a label LB on which information (hereinafter referred to as specimen information) relating to the slice specimen SP is attached is attached to the slide glass specimen 2. The specimen information includes an examination ID, an embedding block number, a section number, staining information, and the like of the specimen fixed on the slide glass. This staining information includes information such as the type of pigment that stained the section sample SP. The specimen information is printed on the label LB in a form that can be automatically read, such as a two-dimensional barcode.

顕微鏡装置10は、透過観察用光学系11として、透過照明用光源110と、透過照明用光源110の照明光を集光するコレクタレンズ111と、透過用フィルタユニット112と、透過シャッタ113と、透過視野絞り114と、透過開口絞り115と、照明光の光路を折り曲げる反射ミラー116と、コンデンサ光学素子ユニット117と、トップレンズユニット118とを有する。また、顕微鏡装置10は、落射観察用光学系12として、落射照明用光源120と、コレクタレンズ121と、落射用フィルタユニット122と、落射シャッタ123と、落射視野絞り124と、落射開口絞り125とを有する。   The microscope apparatus 10 includes, as a transmission observation optical system 11, a transmission illumination light source 110, a collector lens 111 that collects illumination light of the transmission illumination light source 110, a transmission filter unit 112, a transmission shutter 113, and a transmission A field stop 114, a transmission aperture stop 115, a reflection mirror 116 that bends the optical path of illumination light, a condenser optical element unit 117, and a top lens unit 118 are provided. The microscope apparatus 10 includes an epi-illumination light source 120, a collector lens 121, an epi-illumination filter unit 122, an epi-illumination shutter 123, an epi-illumination field stop 124, and an epi-illumination aperture stop 125 as the epi-illumination optical system 12. Have

これらの透過観察用光学系11の光路L1と落射観察用光学系12の光路L2との双方と重なる観察光路L上には、スライドガラス標本2が載置される電動ステージ13が設けられている。この電動ステージ13は、観察光路Lに挿入された対物レンズ14aの光軸と直交する面(XY面)内、及び該光軸と平行な方向(Z方向)に沿って移動可能に設けられている。電動ステージ13の移動制御は、顕微鏡コントローラ20の制御の下で動作するステージX−Y駆動制御部21及びステージZ駆動制御部22により、モータ131、132をそれぞれ介して行われる。また、電動ステージ13は、原点センサによる原点位置検出機能(図示せず)を有しており、電動ステージ13に載置されるスライドガラス標本2上の各位置に対して座標を設定することができる。   An electric stage 13 on which the slide glass specimen 2 is placed is provided on the observation optical path L that overlaps both the optical path L1 of the transmission observation optical system 11 and the optical path L2 of the incident observation optical system 12. . The electric stage 13 is provided so as to be movable in a plane (XY plane) orthogonal to the optical axis of the objective lens 14a inserted in the observation optical path L and along a direction (Z direction) parallel to the optical axis. Yes. The movement control of the electric stage 13 is performed via the motors 131 and 132 by the stage XY drive control unit 21 and the stage Z drive control unit 22 that operate under the control of the microscope controller 20, respectively. The electric stage 13 has an origin position detection function (not shown) by an origin sensor, and coordinates can be set for each position on the slide glass specimen 2 placed on the electric stage 13. it can.

電動ステージ13の上方には、互いに倍率が異なる複数(図1においては2つ)の対物レンズ14a、14bを保持可能なレボルバ14が設けられている。対物レンズ14a、14b、…としては、少なくとも、倍率が比較的低い低倍率(例えば2倍、4倍)の対物レンズ(以下、低倍対物レンズという)と、倍率が低倍対物レンズよりも高い高倍率(例えば、10倍、20倍、40倍)の対物レンズ(以下、高倍対物レンズという)とがあれば良い。なお、低倍及び高倍とした倍率は一例であり、少なくとも一方の倍率が他方の倍率に対して高ければ良い。レボルバ14は、そのときの観察に使用される対物レンズを回転動作により観察光路Lに選択的に挿入する。図1においては、対物レンズ14aが観察光路Lに挿入された状態を示している。   Above the electric stage 13, there is provided a revolver 14 capable of holding a plurality of (two in FIG. 1) objective lenses 14a and 14b having different magnifications. As the objective lenses 14a, 14b,..., At least a low magnification (for example, 2 × and 4 ×) objective lens (hereinafter referred to as a low magnification objective lens) having a relatively low magnification and a magnification higher than that of the low magnification objective lens. An objective lens (hereinafter, referred to as a high magnification objective lens) having a high magnification (for example, 10 times, 20 times, or 40 times) may be used. Note that the low magnification and the high magnification are examples, and it is sufficient that at least one magnification is higher than the other magnification. The revolver 14 selectively inserts an objective lens used for observation at that time into the observation optical path L by a rotation operation. FIG. 1 shows a state where the objective lens 14a is inserted into the observation optical path L.

観察光路L上には、複数(図1においては2つ)の光学キューブ15a、15bと、これらの光学キューブ15a、15bを保持する光学キューブユニット15とが設けられている。光学キューブユニット15は、そのときの検鏡法に応じた光学キューブを観察光路Lに選択的に挿入する。図1においては、光学キューブ15aが観察光路Lに挿入された状態を示している。   On the observation optical path L, a plurality (two in FIG. 1) of optical cubes 15a and 15b and an optical cube unit 15 that holds these optical cubes 15a and 15b are provided. The optical cube unit 15 selectively inserts an optical cube corresponding to the microscopic method at that time into the observation optical path L. FIG. 1 shows a state in which the optical cube 15a is inserted into the observation optical path L.

これらのレボルバ14及び光学キューブユニット15は電動化されており、その動作は顕微鏡コントローラ20によって制御される。   These revolver 14 and optical cube unit 15 are motorized, and their operations are controlled by the microscope controller 20.

さらに、観察光路L上には、対物レンズ14aを通過した観察光を接眼レンズ17側とTVカメラ30側とに分岐するビームスプリッタ16とが備えられている。   Further, on the observation light path L, a beam splitter 16 is provided for branching the observation light that has passed through the objective lens 14a to the eyepiece 17 side and the TV camera 30 side.

顕微鏡コントローラ20は、顕微鏡装置10全体の動作を制御する機能を有し、ホストシステム50−1からの制御信号に応じて、検鏡法の変更や、透過照明用光源110及び落射照明用光源120の調光といった各ユニットの制御を行うと共に、各ユニットの現在の状態を検出して、検出信号をホストシステム50−1に送出する。また、顕微鏡コントローラ20は、ホストシステム50−1からの制御信号に応じて、ステージX−Y駆動制御部21及びステージZ駆動制御部22を介して、電動ステージ13の移動制御を行う。   The microscope controller 20 has a function of controlling the operation of the entire microscope apparatus 10, and changes the spectroscopic method, the transmitted illumination light source 110, and the epi-illumination light source 120 in accordance with a control signal from the host system 50-1. Each unit is controlled such as dimming, and the current state of each unit is detected and a detection signal is sent to the host system 50-1. Further, the microscope controller 20 controls the movement of the electric stage 13 via the stage XY drive control unit 21 and the stage Z drive control unit 22 in accordance with a control signal from the host system 50-1.

TVカメラ30は、各画素位置においてR(赤)、G(緑)、B(青)の各色成分(波長成分)に対して、例えば256階調の画素レベル(画素値)を持つカラー画像の生成が可能な撮像装置である。TVカメラ30には、受光した観察光を電気信号に変換して画像データを生成するCCD等の撮像素子が設けられている。TVカメラ30において生成された画像データは、後述するビデオボード51を介してホストシステム50−1に取り込まれる。また、TVカメラ30に対する自動ゲイン制御のON/OFF、ゲイン設定、自動露出制御のON/OFF、及び露光時間の設定といった各種設定は、カメラコントローラ40を介してホストシステム50−1の制御の下で行われる。   The TV camera 30 has a color image having, for example, 256 gradation pixel levels (pixel values) for each color component (wavelength component) of R (red), G (green), and B (blue) at each pixel position. It is an imaging device that can be generated. The TV camera 30 is provided with an imaging device such as a CCD that converts received observation light into an electrical signal to generate image data. Image data generated by the TV camera 30 is taken into the host system 50-1 via a video board 51 described later. Various settings such as automatic gain control ON / OFF, gain setting, automatic exposure control ON / OFF, and exposure time setting for the TV camera 30 are controlled by the host system 50-1 via the camera controller 40. Done in

ホストシステム50−1は、CPUやビデオボード、メインメモリ等の主記憶装置、ハードディスクや各種記憶媒体等の外部記憶装置、通信装置、表示装置や印刷装置等の出力装置、入力装置、各部を接続し、あるいは外部入力を接続するインタフェース装置等を備えた公知のハードウェア構成(例えば、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータ)によって実現される。   The host system 50-1 connects a main storage device such as a CPU, a video board, and a main memory, an external storage device such as a hard disk and various storage media, a communication device, an output device such as a display device and a printing device, an input device, and various parts. Alternatively, it is realized by a known hardware configuration (for example, a general-purpose computer such as a workstation or a personal computer) provided with an interface device for connecting an external input.

図3は、ホストシステム50−1の構成を示すブロック図である。図3に示すように、ホストシステム50−1は、TVカメラ30から入力されるビデオ信号を処理するビデオボード51と、入力部52と、モニタ53と、画像データ記録部54と、撮像座標記録部55と、プログラム記録部56と、これらの各部及び顕微鏡システム1全体の動作を制御する制御部57とを備える。この他、ホストシステム50−1は、制御部57がワークメモリとして使用するメインメモリや、図1に示す顕微鏡システムを構成する各部との間で各種データの授受を管理するインタフェースユニット等(いずれも図示せず)を備える。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the host system 50-1. As shown in FIG. 3, the host system 50-1 includes a video board 51 for processing a video signal input from the TV camera 30, an input unit 52, a monitor 53, an image data recording unit 54, and an imaging coordinate recording. A unit 55, a program recording unit 56, and a control unit 57 that controls the operations of these units and the entire microscope system 1. In addition, the host system 50-1 includes a main memory used as a work memory by the control unit 57, an interface unit that manages the exchange of various data with each unit constituting the microscope system shown in FIG. (Not shown).

入力部52は、ユーザが各種情報や命令を当該ホストシステム50−1に入力する際に用いられるマウスやキーボード等の入力デバイスを含み、これらの入力デバイスを介して入力された入力信号を制御部57に入力する。   The input unit 52 includes input devices such as a mouse and a keyboard that are used when a user inputs various types of information and commands to the host system 50-1, and controls input signals input via these input devices. 57.

モニタ53は、LCDやELディスプレイ等の表示装置によって実現され、顕微鏡装置10を操作するための操作画面や、顕微鏡装置10によって撮像された顕微鏡画像や、複数の顕微鏡画像を繋ぎ合わせたVS画像や、これらの画像の関連情報等を表示する。   The monitor 53 is realized by a display device such as an LCD or an EL display, and includes an operation screen for operating the microscope device 10, a microscope image captured by the microscope device 10, a VS image obtained by connecting a plurality of microscope images, The related information of these images is displayed.

画像データ記録部54、撮像座標記録部55、及びプログラム記録部56は、例えば、更新記録可能なフラッシュメモリ等のROMやRAMといった各種ICメモリ、内蔵若しくは外付けハードディスク、又は、CD−ROM等の情報記録媒体及びその読取装置によって実現される。特に、画像データ記録部54は、ハードディスクや大容量メモリ等によって実現することが好ましい。   The image data recording unit 54, the imaging coordinate recording unit 55, and the program recording unit 56 are, for example, various IC memories such as ROM and RAM such as update-recordable flash memory, built-in or external hard disk, or CD-ROM. This is realized by an information recording medium and a reading device thereof. In particular, the image data recording unit 54 is preferably realized by a hard disk, a large capacity memory, or the like.

画像データ記録部54は、ビデオボード51を介して入力された画像データを記録する。画像データ記録部54に記録された画像データは、例えば、任意のときに(例えばユーザによる入力部52への操作に応じて)制御部57によって読み出され、モニタ53に出力される。それにより、当該画像データによって表される顕微鏡画像がモニタ53に表示される。   The image data recording unit 54 records image data input via the video board 51. The image data recorded in the image data recording unit 54 is read by the control unit 57 at any time (for example, according to an operation on the input unit 52 by the user) and output to the monitor 53, for example. Thereby, a microscope image represented by the image data is displayed on the monitor 53.

撮像座標記録部55は、スライドガラス標本2を撮像する際のXYZ座標(合焦位置座標)を記録する。
プログラム記録部56は、顕微鏡システム1の動作を制御するための各種制御プログラムや、これらの制御プログラムの実行中に用いられるデータ等を記録する。
The imaging coordinate recording unit 55 records XYZ coordinates (in-focus position coordinates) when imaging the slide glass specimen 2.
The program recording unit 56 records various control programs for controlling the operation of the microscope system 1, data used during the execution of these control programs, and the like.

制御部57は、例えばCPU等のハードウェアによって実現され、プログラム記録部56に記録されている制御プログラムを読み込むことにより、顕微鏡システム1の制御や顕微鏡画像の画像処理をはじめとする各種機能を実行する。制御部57は、合焦位置算出部571と、第1VS画像作成部572と、標本選択部573と、注目領域設定部574と、第2VS画像作成部575と、発現量算出部576とを有する。   The control unit 57 is realized by hardware such as a CPU, and executes various functions such as control of the microscope system 1 and image processing of a microscope image by reading a control program recorded in the program recording unit 56. To do. The control unit 57 includes an in-focus position calculation unit 571, a first VS image creation unit 572, a specimen selection unit 573, a region of interest setting unit 574, a second VS image creation unit 575, and an expression level calculation unit 576. .

合焦位置算出部571は、TVカメラ30を介して入力される画像のコントラストに基づき、顕微鏡装置10に合焦動作(所謂、ビデオAF機能)を実行させて、合焦位置座標を算出し、算出した合焦位置座標を撮像座標記録部55に格納されたフォーカスマップ(後述)に記録する。   The in-focus position calculation unit 571 calculates the in-focus position coordinates by causing the microscope apparatus 10 to perform an in-focus operation (so-called video AF function) based on the contrast of the image input via the TV camera 30. The calculated in-focus position coordinates are recorded in a focus map (described later) stored in the imaging coordinate recording unit 55.

第1VS画像作成部572は、明視野による形態観察可能な染色が施された第1のスライドガラス標本のVS画像を作成する。   The first VS image creation unit 572 creates a VS image of the first slide glass specimen that has been subjected to staining capable of morphological observation in a bright field.

標本選択部573は、各スライドガラス標本に附された標本情報に基づいて、標的分子の発現確認用の標識が施された第2のスライドガラス標本のうちから、VS画像が作成された第1のスライドガラス標本に対応する第2のスライドガラス標本を選択する。標本情報は、後述するように、バーコードリーダ70を介して取得される。   Based on the specimen information attached to each slide glass specimen, the specimen selection unit 573 generates a VS image from the second slide glass specimen that has been labeled for target molecule expression confirmation. The second glass slide specimen corresponding to the glass slide specimen is selected. The sample information is acquired via the barcode reader 70 as will be described later.

注目領域設定部574は、ユーザ操作により入力された信号に従って、第1のスライドガラス標本のVS画像内において選択された領域を注目領域として設定する。   The attention area setting unit 574 sets the area selected in the VS image of the first glass slide specimen as the attention area according to the signal input by the user operation.

第2VS画像作成部575は、標本選択部573により選択された第2のスライドガラス標本のうち、注目領域設定部574により設定された注目領域に対応する領域(観察領域)のVS画像を作成する。   The second VS image creation unit 575 creates a VS image of a region (observation region) corresponding to the attention region set by the attention region setting unit 574 among the second slide glass samples selected by the specimen selection unit 573. .

発現量算出部576は、第2のスライドガラス標本のVS画像から、標的分子の発現量を算出する。   The expression level calculation unit 576 calculates the expression level of the target molecule from the VS image of the second slide glass specimen.

この他、制御部57は、各スライドガラス標本の画像を取得する際に、顕微鏡コントローラ20の制御信号を送信して、顕微鏡装置10の各部に対する制御(電動ステージ13の移動制御、検鏡法の変更等)を行う。また、制御部57は、顕微鏡コントローラ20を介して顕微鏡装置10の各部の状態検出等を行う。なお、以下の説明においては、この様な制御や状態検出については逐一説明しないものとする。   In addition, the control unit 57 transmits a control signal of the microscope controller 20 when acquiring an image of each glass slide specimen, and controls each part of the microscope apparatus 10 (movement control of the electric stage 13 and the spectroscopic method). Change). In addition, the control unit 57 detects the state of each unit of the microscope apparatus 10 via the microscope controller 20. In the following description, such control and state detection will not be described step by step.

ホストシステム50−1には、USB又はLANといった汎用インタフェース(図示せず)が設けられており、これらの汎用インタフェースを介してスライド搬送装置60及びバーコードリーダ70と接続されている。   The host system 50-1 is provided with a general-purpose interface (not shown) such as USB or LAN, and is connected to the slide transport device 60 and the barcode reader 70 via these general-purpose interfaces.

スライド搬送装置60は、例えば数百枚といった大量のスライドガラス標本の収容が可能であり、ホストシステム50−1の制御の下で、収容するスライドガラス標本を、1枚ずつ、人手を介さずに電動ステージ13との間で自動搬送及び自動搬出する。   The slide conveyance device 60 can accommodate a large number of slide glass specimens, for example, several hundred pieces, and the slide glass specimens to be accommodated one by one under the control of the host system 50-1 without human intervention. Automatic conveyance and automatic unloading with the electric stage 13 are performed.

バーコードリーダ70は、スライドガラス標本に貼付されたラベルに印刷された2次元バーコードを読み取ってホストシステム50−1に入力する。それにより、ホストシステム50−1は、スライドガラス標本の標本情報を自動で取り込むことができる。   The barcode reader 70 reads a two-dimensional barcode printed on a label attached to the slide glass specimen and inputs it to the host system 50-1. Thereby, the host system 50-1 can automatically capture the specimen information of the slide glass specimen.

次に、画像データ記録部54に記録されるVS画像のファイル書式について説明する。本実施の形態1において、TVカメラ30により生成された画像データは、スライドガラス標本ごとに作成されたVS画像の単位で格納される。なお、VS画像の画像データは、JPEG、JPEG2000といった公知の圧縮アルゴリズムにより圧縮して画像データ記録部54に記録しても良い。   Next, the file format of the VS image recorded in the image data recording unit 54 will be described. In the first embodiment, the image data generated by the TV camera 30 is stored in units of VS images created for each slide glass specimen. The image data of the VS image may be compressed by a known compression algorithm such as JPEG or JPEG2000 and recorded in the image data recording unit 54.

図4は、画像データ記録部54に格納される画像ファイルのデータ構成例を示す模式図である。図4に示すように、画像ファイルDは、付帯情報データ部D1と、標本サーチ範囲画像データ部D2と、広視野・高精細画像データ部D3と、注目領域設定情報部D4と、標的分子の発現解析データ部D5とを含む。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a data configuration example of an image file stored in the image data recording unit 54. As shown in FIG. 4, the image file D includes an incidental information data part D1, a specimen search range image data part D2, a wide-field / high-definition image data part D3, a region-of-interest setting information part D4, and a target molecule. An expression analysis data part D5.

付帯情報データ部D1には、スライドガラス標本の観察法情報(明視野観察、蛍光観察等)D11、上述した標本情報D12、及び標本サーチ範囲A1全体の画像を撮像した際の倍率情報(標本サーチ範囲画像データ撮像倍率情報)D13といったデータが記録される。   The incidental information data part D1 includes observation method information (bright field observation, fluorescence observation, etc.) D11 of the slide glass specimen, the above-described specimen information D12, and magnification information (sample search) when an image of the entire specimen search range A1 is captured. Data such as range image data imaging magnification information (D13) is recorded.

標本サーチ範囲画像データ部D2には、標本サーチ範囲A1全体が写った画像の画像データが記録される。   In the sample search range image data portion D2, image data of an image showing the entire sample search range A1 is recorded.

広視野・高精細画像データ部D3には、VS画像を構成する複数の領域の数(即ち、繋ぎ合わせた顕微鏡画像の数)nの情報D30、及び各領域に関する情報(領域#1情報D31〜領域#n情報D3n)が記録される。各領域に関する情報は、撮像情報D321、フォーカスマップデータD322、及び当該領域を撮像して取得した顕微鏡画像の画像データD323を含む。このうち、撮像情報は、撮像倍率、スキャン開始ステージX座標、スキャン開始ステージY座標、X方向のピクセル数、及びY方向のピクセル数といった情報を含む。なお、スキャン開始時には、スキャン対象領域に向かって左上の領域(区画)のXY座標が設定される。また、フォーカスマップデータD322は、各領域における合焦位置座標が記録される。フォーカスマップについては後で詳述する。   In the wide-field / high-definition image data section D3, information D30 of the number of a plurality of regions constituting the VS image (that is, the number of connected microscope images) n, and information about each region (region # 1 information D311 to D31) Area #n information D3n) is recorded. Information about each area includes imaging information D321, focus map data D322, and image data D323 of a microscope image acquired by imaging the area. Among these, the imaging information includes information such as imaging magnification, scan start stage X coordinate, scan start stage Y coordinate, number of pixels in the X direction, and number of pixels in the Y direction. At the start of scanning, the XY coordinates of the upper left region (section) are set toward the scanning target region. The focus map data D322 records the focus position coordinates in each area. The focus map will be described in detail later.

注目領域設定情報部D4には、形態観察可能な染色が施されたスライドガラス標本のVS画像に対して設定された注目領域に関する情報として、注目領域の個数(m)情報D40、及び各注目領域に関する情報(注目領域#1情報D40〜注目領域#m情報D4m)が記録される。   In the attention area setting information section D4, as information regarding the attention area set for the VS image of the slide glass specimen that has been subjected to morphological observation, the attention area number (m) information D40, and each attention area Information (attention area # 1 information D40 to attention area #m information D4m) is recorded.

標的分子の発現解析データ部D5には、標的分子染色が施されたスライドガラス標本のVS画像から検出された標的分子の発現解析結果が記録される。   In the target molecule expression analysis data part D5, the target molecule expression analysis result detected from the VS image of the slide glass specimen subjected to the target molecule staining is recorded.

次に、実施の形態1に係る標本画像生成方法について説明する。図5は、実施の形態1に係る標本画像生成方法を示すフローチャートである。
まず、ステップS1において、検査技師等のオペレータは、HE染色標本をスライド搬送装置60に収容する。HE染色標本は、包埋ブロックから薄切した切片に、明視野による形態観察可能な染色としてヘマトキシリン・エオジン染色(以下、HE染色と記す)を施し、これをスライドガラスに固定した標本である。なお、通常の病理検査業務では、染色法に応じてバッチ処理的にスライドガラス標本の作製が行われるため、本ステップS1において、複数の包埋ブロックからそれぞれ作成された複数のHE染色標本をスライド搬送装置60内に収容しても良い。
Next, the specimen image generation method according to Embodiment 1 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the specimen image generation method according to the first embodiment.
First, in step S <b> 1, an operator such as a laboratory technician accommodates the HE-stained specimen in the slide transport device 60. The HE-stained specimen is a specimen in which a section sliced from the embedding block is subjected to hematoxylin-eosin staining (hereinafter referred to as HE staining) as a staining capable of morphological observation in a bright field, and this is fixed to a slide glass. In normal pathological examination work, slide glass specimens are prepared in a batch process according to the staining method. In this step S1, a plurality of HE stained specimens respectively created from a plurality of embedded blocks are slid. You may accommodate in the conveying apparatus 60. FIG.

なお、HE染色においては、ヘマトキシリン(以下、H色素とも記す)により細胞核が青紫色に染色され、エオジン(以下、E色素とも記す)により細胞質や結合組織が薄赤色に染色される。   In HE staining, cell nuclei are stained blue-violet with hematoxylin (hereinafter also referred to as H dye), and cytoplasm and connective tissue are stained light red with eosin (hereinafter also referred to as E dye).

続くステップS2において、顕微鏡システム1は、スライド搬送装置60に収容されたHE染色標本を顕微鏡装置10に搬送して、標本サーチ範囲A1から切片標本SPを含む矩形の領域(標本存在領域A2)を検出し、該領域全体が写った広視野且つ高精細なVS画像を作成する。このVS画像は、標本情報と関連付けてVS画像ファイルとして画像データ記録部54に記録される。スライド搬送装置60に複数のHE染色標本が収容されている場合には、これらのHE染色標本について順次VS画像が作成され、VS画像ファイルが記録される。なお、VS画像を作成する処理については、後で詳述する。   In the subsequent step S2, the microscope system 1 transports the HE-stained specimen accommodated in the slide transport apparatus 60 to the microscope apparatus 10, and obtains a rectangular area (specimen existence area A2) including the section specimen SP from the specimen search range A1. A wide-field and high-definition VS image in which the entire area is captured is created. The VS image is recorded in the image data recording unit 54 as a VS image file in association with the specimen information. When a plurality of HE-stained specimens are accommodated in the slide transport device 60, VS images are sequentially created for these HE-stained specimens, and VS image files are recorded. The process for creating the VS image will be described in detail later.

続くステップS3において、顕微鏡システム1は、HE染色標本のVS画像上で注目領域を設定する。
より詳細には、ホストシステム50は、ユーザ(例えば病理医)の操作に従って、画像データ記録部54に記録されたHE染色標本のVS画像をモニタ53に順次表示させる。図6は、モニタ53に表示されたHE染色標本のVS画像の表示例を示す。病理医は、モニタ53上でVS画像を観察し、形態情報に基づく診断及び所見を作成して、病理診断報告を行う。具体的には、VS画像に見られる腫瘍は良性腫瘍か悪性腫瘍か、組織型は何か、腫瘍径はどれくらいか、といった診断を行う。そして、治療法の選択や診断確定目的で、標的分子の発現の確認が必要であると判断する領域を選択する。この選択は、VS画像に対するマウス等の入力デバイスを用いて、例えば、腫瘍部位を多角形等の閉じた図形で囲むことにより行う。或いは、マウスのドラッグ操作により自由曲線で領域を選択しても良い。
In subsequent step S3, the microscope system 1 sets a region of interest on the VS image of the HE-stained specimen.
More specifically, the host system 50 sequentially displays the VS images of the HE-stained specimen recorded in the image data recording unit 54 on the monitor 53 according to the operation of the user (for example, a pathologist). FIG. 6 shows a display example of the VS image of the HE-stained specimen displayed on the monitor 53. The pathologist observes the VS image on the monitor 53, creates a diagnosis and a finding based on the morphological information, and reports a pathological diagnosis. Specifically, a diagnosis is made as to whether the tumor seen in the VS image is a benign tumor or a malignant tumor, what is the tissue type, and what is the tumor diameter. Then, for the purpose of selecting a treatment method or confirming the diagnosis, a region is selected that is judged to require confirmation of the expression of the target molecule. This selection is performed, for example, by surrounding the tumor site with a closed figure such as a polygon using an input device such as a mouse for the VS image. Alternatively, the region may be selected with a free curve by a mouse drag operation.

ホストシステム50−1は、モニタ53に表示されたVS画像に対するポインタ操作に応じて、例えば多角形の頂点座標(自由曲線の場合には、曲線上の座標)を、注目領域設定情報部D4(図4参照)に記録する。これにより、注目領域A3が設定される。なお、図6に示すように、注目領域A3を複数箇所選択することも可能であり、この場合、複数の注目領域情報(注目領域#1情報D41、注目領域#2情報D42、…)が記録される。   In response to the pointer operation on the VS image displayed on the monitor 53, the host system 50-1 converts, for example, polygonal vertex coordinates (coordinates on the curve in the case of a free curve) into the attention area setting information section D4 ( (See FIG. 4). Thereby, the attention area A3 is set. As shown in FIG. 6, it is possible to select a plurality of attention areas A3. In this case, a plurality of attention area information (attention area # 1 information D41, attention area # 2 information D42,...) Is recorded. Is done.

続くステップS4において、検査技師等のオペレータは、免疫染色標本をスライド搬送装置60に収容する。免疫染色標本は、HE染色標本を作成したものと同一の包埋ブロックから切片を薄切し、この切片に標的分子の発現確認用の標識として免疫染色を施してスライドガラスに固定した標本である。この際、HE染色標本と免疫染色標本とで、互いに連続する、又は近傍の切片を用いることが好ましい。これにより、切片内の各部分(組織や細胞内の構成要素の態様や、病変部位の出現の仕方等)がHE染色標本の切片と概ね対応する免疫染色標本を作成することができる。   In subsequent step S <b> 4, an operator such as a laboratory technician accommodates the immunostained specimen in the slide transport device 60. The immunostained specimen is a specimen prepared by slicing a section from the same embedding block as that prepared the HE-stained specimen, and immunostaining the section as a label for confirming the expression of the target molecule and fixing it on a slide glass. . At this time, it is preferable to use sections that are continuous or adjacent to each other between the HE-stained specimen and the immunostained specimen. Thereby, it is possible to create an immunostained specimen in which each part in the section (a mode of a component in a tissue or a cell, a manner of appearance of a lesion site, etc.) substantially corresponds to a section of a HE-stained specimen.

免疫染色標本においては、一例として、免疫染色として標識酵素にペルオキシダーゼ、発色基質にジアミノベンジジン(以下、DABと記す)をそれぞれ用いて標的分子の存在を茶褐色で表色し、対比染色として細胞核をヘマトキシリンにより青紫色に染色する。   In immunostained specimens, for example, peroxidase is used as a labeling enzyme for immunostaining, and diaminobenzidine (hereinafter referred to as DAB) is used as a chromogenic substrate, and the presence of a target molecule is colored brown, and hematoxylin is used for counterstaining. To stain blue-violet.

なお、バッチ処理により複数枚の免疫染色標本がスライド搬送装置60に収容され得ることは、ステップS1と同様である。この場合、注目領域A3が設定されたHE染色標本に対して、それぞれ同一の包埋ブロックから免疫染色標本を作成することとする。   Note that a plurality of immunostained specimens can be accommodated in the slide transport device 60 by batch processing, as in step S1. In this case, an immunostained specimen is created from the same embedded block for each HE-stained specimen in which the region of interest A3 is set.

続くステップS5において、顕微鏡システム1は、スライド搬送装置60に収容された免疫染色標本を顕微鏡装置10に搬送して、VS画像を作成する。この際、顕微鏡システム1は、免疫染色標本に貼付されたバーコードを読み取って標本情報(検査ID及び包埋ブロック番号)を取得し、この標本情報によって識別される同一包埋ブロックのHE染色標本のVS画像ファイルを参照する。そして、注目領域設定情報部D4に記録されている注目領域A3に対応する免疫染色標本上の領域に対して、広視野且つ高精細なVS画像を作成する。   In subsequent step S <b> 5, the microscope system 1 transports the immunostained specimen accommodated in the slide transport device 60 to the microscope device 10 to create a VS image. At this time, the microscope system 1 reads the barcode attached to the immunostained specimen to obtain specimen information (examination ID and embedded block number), and the HE-stained specimen of the same embedded block identified by this specimen information VS image file is referred to. Then, a wide-field and high-definition VS image is created for an area on the immunostained specimen corresponding to the attention area A3 recorded in the attention area setting information section D4.

続くステップS6において、制御部57は、免疫染色標本のVS画像を自動解析し、標的分子の発現が陽性である細胞の数をカウントし、全細胞数における陽性の細胞の割合を算出することにより、標的分子の発現量を算出する。
その後、処理は完了する。
In subsequent step S6, the control unit 57 automatically analyzes the VS image of the immunostained specimen, counts the number of cells with positive expression of the target molecule, and calculates the ratio of positive cells in the total number of cells. Then, the expression level of the target molecule is calculated.
Thereafter, the process is complete.

次に、HE染色標本のVS画像を作成するステップS2について詳しく説明する。なお、VS画像の作成処理については、特開平9−281405号公報及び特開2006−343573号公報も参照されたい。   Next, step S2 for creating a VS image of a HE-stained specimen will be described in detail. For the VS image creation processing, see also Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-281405 and 2006-343573.

図7は、HE染色標本のVS画像の作成処理を示すフローチャートである。
オペレータがモニタ53に表示された操作画面において処理開始操作を行うと、ステップS10において、スライド搬送装置60は、内部に収容されているHE染色標本を1枚、電動ステージ13上に搬送する。
FIG. 7 is a flowchart showing a process for creating a VS image of a HE-stained specimen.
When the operator performs a process start operation on the operation screen displayed on the monitor 53, the slide transport device 60 transports one HE-stained specimen housed on the electric stage 13 in step S10.

続くステップS11において、バーコードリーダ70は、搬送されたHE染色標本に貼付されたラベルLBのバーコード(例えば2次元バーコード)を読み取り、当該スライドガラス標本2の標本情報を取得してホストシステム50−1に送信する。この標本情報は、VS画像ファイル(図4参照)内の付帯情報データ部に標本情報612として記録される。なお、ラベルLBに上述した標本情報が文字情報として印字されている場合は、別途マクロ照明及びマクロカメラ等によりラベルLBの画像データを取得し、ラベルLBの画像を文字認識することにより標本情報を取得しても良い。   In subsequent step S11, the barcode reader 70 reads the barcode (for example, a two-dimensional barcode) of the label LB affixed to the transported HE-stained specimen, acquires the specimen information of the slide glass specimen 2, and acquires the host system. 50-1 is transmitted. This sample information is recorded as sample information 612 in the incidental information data portion in the VS image file (see FIG. 4). If the sample information described above is printed as character information on the label LB, the sample information is obtained by separately acquiring image data of the label LB by macro illumination, a macro camera, or the like, and recognizing the image of the label LB. You may get it.

続くステップS12において、ホストシステム50−1は、顕微鏡装置10における観察法を明視野観察(透過明視野観察)に設定する。これに応じて、顕微鏡コントローラ20は、顕微鏡装置10の各光路に対し、各種光学部材を装脱する制御を行う。具体的には、顕微鏡装置10は、落射シャッタ123を光路L2に挿入し、光学キューブユニット15において明視野観察用の光学キューブを光路に挿入し、透過照明用光源110を点灯する。これにより、顕微鏡装置10において、透過明視野観察を実行可能な状態が構築される。   In subsequent step S12, the host system 50-1 sets the observation method in the microscope apparatus 10 to bright field observation (transmission bright field observation). In response to this, the microscope controller 20 performs control to attach / detach various optical members to / from each optical path of the microscope apparatus 10. Specifically, the microscope apparatus 10 inserts the epi-illumination shutter 123 into the optical path L2, inserts an optical cube for bright field observation into the optical path in the optical cube unit 15, and turns on the light source 110 for transmitted illumination. Thereby, in the microscope apparatus 10, the state which can perform transmission bright field observation is constructed | assembled.

続くステップS13において、顕微鏡コントローラ20は、ホストシステム50−1の制御の下で、顕微鏡装置10において使用する対物レンズを、例えば2倍の低倍対物レンズに変更させる。これによりレボルバ14が回転し、低倍対物レンズが光路Lに挿入される。   In subsequent step S13, the microscope controller 20 changes the objective lens used in the microscope apparatus 10 to, for example, a 2 × low magnification objective lens under the control of the host system 50-1. As a result, the revolver 14 rotates and the low-magnification objective lens is inserted into the optical path L.

続くステップS14において、顕微鏡システム1は、HE染色標本全体の低解像画像を作成する。より詳細には、ホストシステム50−1は、HE染色標本上の標本サーチ範囲A1(図2参照)を、TVカメラ30に投影される撮像領域の幅に応じて(言い換えると、光路Lに挿入された低倍対物レンズの倍率に応じて)、撮像領域を複数の区画に分割する。そして、顕微鏡コントローラ20は、電動ステージ13をXY方向に操作して、分割された各区画を顕微鏡装置10の撮像視野に順次移動させる。TVカメラ30は、撮像視野に入った区画を順次撮像して画像データを生成し、ホストシステム50−1に入力する。ホストシステム50−1は、入力された画像データに基づき、各区画の顕微鏡画像を相互に繋ぎ合わせることで、HE染色標本の標本サーチ範囲A1全体が写った低解像画像を作成する。作成された低解像画像の画像データは、VS画像ファイル6に、標本サーチ範囲画像データ(図4参照)として記録される。   In subsequent step S14, the microscope system 1 creates a low-resolution image of the entire HE-stained specimen. More specifically, the host system 50-1 inserts the specimen search range A1 (see FIG. 2) on the HE-stained specimen according to the width of the imaging area projected on the TV camera 30 (in other words, the optical path L). The imaging region is divided into a plurality of sections according to the magnification of the low-magnification objective lens. Then, the microscope controller 20 operates the electric stage 13 in the XY directions to sequentially move the divided sections to the imaging field of view of the microscope apparatus 10. The TV camera 30 sequentially captures the sections in the imaging field of view, generates image data, and inputs the image data to the host system 50-1. Based on the input image data, the host system 50-1 creates a low-resolution image in which the entire specimen search range A1 of the HE-stained specimen is shown by connecting the microscopic images of the sections. The image data of the created low resolution image is recorded in the VS image file 6 as sample search range image data (see FIG. 4).

続くステップS15において、顕微鏡コントローラ20は、ホストシステム50−1の制御の下で、顕微鏡装置10において使用する対物レンズを、例えば20倍の高倍対物レンズに交換させる。これによりレボルバ14が回転し、高倍対物レンズが光路Lに挿入される。その結果、顕微鏡装置10において、HE染色標本の高解像画像を取得可能な状態となる。   In subsequent step S15, the microscope controller 20 replaces the objective lens used in the microscope apparatus 10 with, for example, a 20 × high magnification objective lens under the control of the host system 50-1. As a result, the revolver 14 rotates and the high-magnification objective lens is inserted into the optical path L. As a result, the microscope apparatus 10 can obtain a high-resolution image of the HE-stained specimen.

ステップS16において、制御部57は、ステップS14において取得した標本サーチ範囲A1全体の低解像画像を基に、HE染色標本上の標本存在領域A2(図2参照)を自動抽出し、該領域においてフォーカス位置を実測するポイント(フォーカス位置抽出ポイント)を決定する。   In step S16, the control unit 57 automatically extracts the specimen existing area A2 (see FIG. 2) on the HE-stained specimen based on the low resolution image of the entire specimen search range A1 acquired in step S14. A point for measuring the focus position (focus position extraction point) is determined.

より詳細には、制御部57は、まず、カラー(RGB)画像である低解像画像の各画素における輝度情報を求める。具体的には、G成分を輝度情報として抽出しても良いし、次式(1)で算出される輝度値Yを輝度情報として採用しても良い。
輝度値Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B …(1)
More specifically, the control unit 57 first obtains luminance information in each pixel of the low resolution image that is a color (RGB) image. Specifically, the G component may be extracted as luminance information, or the luminance value Y calculated by the following equation (1) may be adopted as luminance information.
Luminance value Y = 0.299 × R + 0.587 × G + 0.114 × B (1)

続いて、制御部57は、各画素の輝度情報を所定の上限閾値及び下限閾値の範囲内に入るか否かで2値化した2値化画像を作成する。輝度情報が当該閾値の範囲に入る画素は切片標本SPの像(標本像)が写った画素であり、輝度情報が当該閾値の範囲に入らない画素は標本像が写っていない画素である。そして、制御部57は、上記2値化画像を各辺縁部から中心に向かって探索し、標本像に外接する矩形領域を求める。この矩形領域が標本存在領域A2として決定される。   Subsequently, the control unit 57 creates a binarized image in which the luminance information of each pixel is binarized depending on whether or not it falls within the range of the predetermined upper limit threshold and lower limit threshold. A pixel whose luminance information falls within the threshold range is a pixel in which an image (specimen image) of the slice specimen SP is captured, and a pixel whose luminance information does not fall within the threshold range is a pixel where the sample image is not captured. Then, the control unit 57 searches the binarized image from each edge toward the center, and obtains a rectangular region circumscribing the sample image. This rectangular area is determined as the specimen existence area A2.

なお、HE染色標本等のスライドガラス標本には、切片標本SPが存在しない領域であっても、ゴミ等の切片標本SP以外の物体が辺縁部に付着している場合がある。このため、標本存在領域A2の探索途中で上記閾値の範囲内の輝度情報を有する画素が見つかった場合、染色状況により当該画素位置に写った物体が標本像であるかゴミの像であるかを判断する。ここで、ゴミは染色されていないため、画像内ではグレーとなり、RGBの各値が近接する。従って、例えば、色比であるR/G値及びB/G値が1.0を中心とする所定の範囲内であれば、当該画素にゴミが写っているものとして判断して、標本像の探索を継続する。また、RGB画素値をHSV色空間に変換して彩度(S)を求め、彩度が所定の閾値よりも低い場合に、当該画素にゴミが写っているものと判断しても良い。   Note that, in a slide glass specimen such as an HE-stained specimen, an object other than the slice specimen SP such as dust may be attached to the edge portion even in a region where the slice specimen SP does not exist. For this reason, when a pixel having luminance information within the above-mentioned threshold range is found during the search for the specimen existence area A2, it is determined whether the object reflected at the pixel position is a specimen image or a dust image depending on the staining situation. to decide. Here, since dust is not dyed, it is gray in the image, and the RGB values are close to each other. Therefore, for example, if the R / G value and the B / G value, which are color ratios, are within a predetermined range centered at 1.0, it is determined that dust is reflected in the pixel, and the sample image Continue the search. Alternatively, the saturation (S) may be obtained by converting the RGB pixel value into the HSV color space, and if the saturation is lower than a predetermined threshold value, it may be determined that dust is reflected on the pixel.

また、HE染色標本等のスライドガラス標本上に、微小な孤立領域が存在する場合がある。しかしながら、このような孤立領域は、染色されていたとしても診断にとっては不要な領域であり、且つ、後述する免疫染色標本との位置ズレ判定の精度劣化につながるおそれがある。従って、上記閾値の範囲内の輝度情報を有する画素の領域が所定の面積を有しない場合、ゴミが写っているものと判断して、当該画素の領域を標本像から除外する。なお、本除外処理は、処理時間短縮のために、標本サーチ範囲A1全体が写った低解像画像を適切な倍率(解像度)まで縮小してから行っても良い。   In addition, a small isolated region may exist on a slide glass sample such as a HE-stained sample. However, such an isolated region is an unnecessary region for diagnosis even if it is stained, and there is a possibility that accuracy of positional deviation determination with an immunostained specimen described later may be deteriorated. Accordingly, when the pixel area having the luminance information within the threshold range does not have a predetermined area, it is determined that dust is captured, and the pixel area is excluded from the sample image. Note that this exclusion process may be performed after reducing the low-resolution image in which the entire sample search range A1 is captured to an appropriate magnification (resolution) in order to shorten the processing time.

図8は、そのようにしてHE染色標本の低解像画像から抽出された標本存在領域を示す模式図である。図8に示す標本存在領域M1は、図2に示すスライドガラス標本2上の標本存在領域A2に対応している。   FIG. 8 is a schematic diagram showing the specimen existence region extracted from the low-resolution image of the HE-stained specimen as described above. A specimen existence area M1 shown in FIG. 8 corresponds to a specimen existence area A2 on the slide glass specimen 2 shown in FIG.

続いて、制御部57は、標本存在領域M1内を格子状の複数の小区画C1に分割する。なお、各小区画C1の領域サイズは、ステップS15において光路Lに挿入された高倍対物レンズを介してTVカメラ30に投影される撮像領域に対応している。そして、制御部57は、標本存在領域M1(又は標本サーチ範囲A1に対応する低解像画像)における各小区画C1のxy座標(具体的には、小区画C1の中心座標)を算出し、このxy座標を、撮像倍率や撮像素子情報(画素数、画素サイズ)等に基づいて、電動ステージ13の位置座標(XY座標)に変換する(例えば、特開平9−281405号公報参照)。なお、図8に示す標本存在領域M1においては、図の左上コーナーの小区画C1を原点としている。   Subsequently, the control unit 57 divides the sample existing area M1 into a plurality of lattice-shaped small sections C1. The area size of each small section C1 corresponds to the imaging area projected onto the TV camera 30 via the high-magnification objective lens inserted into the optical path L in step S15. Then, the control unit 57 calculates the xy coordinates (specifically, the center coordinates of the small section C1) of each small section C1 in the sample existing area M1 (or the low resolution image corresponding to the sample search range A1). The xy coordinates are converted into the position coordinates (XY coordinates) of the electric stage 13 based on the imaging magnification, image sensor information (number of pixels, pixel size), etc. (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-281405). In the specimen existence area M1 shown in FIG. 8, the small section C1 in the upper left corner of the figure is the origin.

さらに、制御部57は、複数の小区画C1のうちから、合焦位置(Z座標)をサンプリングで実測する小区画C1(フォーカス位置抽出ポイントFP)を自動抽出する。これは、各小区画C1の合焦位置を求める際に、標本存在領域M1内の小区画C1の数が多い場合、全ての小区画C1に対し実測により合焦位置を求めようとすると、非常に時間がかかるからである。フォーカス位置抽出ポイントFPの抽出方法は、ランダム抽出であっても良いし、規則的に(例えば、6区画おきに)抽出するものであっても良い。また、フォーカス位置抽出ポイントFPの抽出数は、標本存在領域M1の大きさに応じて、例えば所定数以下となるように予め決定しておいても良い。つまり、自動抽出する処理内容は任意に決めてよい。なお、標本存在領域M1内で、切片標本SPに対応する像(標本像)SP’が存在しない背景部や空洞部と認められる小区画C1は、当然ながら、フォーカス位置抽出ポイントとしては除外される。なお、図8においては、フォーカス位置抽出ポイントFPとして抽出された小区画C1を斜線で示している。   Further, the control unit 57 automatically extracts a small section C1 (focus position extraction point FP) in which the in-focus position (Z coordinate) is measured by sampling from among the plurality of small sections C1. This is because, when obtaining the in-focus position of each subsection C1, if there are a large number of subsections C1 in the sample existing area M1, it is very difficult to obtain the in-focus position by actual measurement for all the subsections C1. This is because it takes time. The method of extracting the focus position extraction point FP may be random extraction, or may be extracted regularly (for example, every 6 sections). Further, the number of extraction of the focus position extraction points FP may be determined in advance so as to be, for example, a predetermined number or less in accordance with the size of the sample existence area M1. That is, the processing content to be automatically extracted may be arbitrarily determined. It should be noted that the small section C1 that is recognized as a background portion or a cavity portion in which the image (specimen image) SP ′ corresponding to the slice specimen SP does not exist in the specimen existing area M1 is naturally excluded as a focus position extraction point. . In FIG. 8, the small section C1 extracted as the focus position extraction point FP is indicated by hatching.

ステップS17において、制御部57は、標本存在領域M1上の各ポイントにおける合焦位置(Z座標)を記録されたフォーカスマップを作成する。
詳細には、制御部57は、顕微鏡コントローラ20を介して、電動ステージ13をXY方向に操作し、ステップS16において抽出されたフォーカス位置抽出ポイントFPを対物レンズの光軸位置に順次移動させる。続いて、制御部57は、各フォーカス位置抽出ポイントFPに対し、電動ステージ13をZ軸方向に移動させながら、TVカメラ30を介して標本像SP’を入力させ、合焦評価演算(コントラスト評価)を行うことで、実測による合焦位置を求める。
In step S17, the control unit 57 creates a focus map in which in-focus positions (Z coordinates) at the respective points on the specimen existing area M1 are recorded.
Specifically, the control unit 57 operates the electric stage 13 in the XY directions via the microscope controller 20 to sequentially move the focus position extraction point FP extracted in step S16 to the optical axis position of the objective lens. Subsequently, the control unit 57 inputs the sample image SP ′ via the TV camera 30 while moving the electric stage 13 in the Z-axis direction for each focus position extraction point FP, and performs a focus evaluation calculation (contrast evaluation). ) To obtain a focus position by actual measurement.

ここで、合焦評価演算においては、例えば、焦点が合っている場合にはエッジ部の立ち上がりが急峻に立ち上がるという原理に基づき、一次微分フィルタ処理(例えばsobelフィルタ)が利用される。このため、輝度の変化が乏しいにもかかわらず、フィルタ処理によって抽出されてしまった微細なエッジ部を除去するために、所定の閾値以下のエッジ強度を削除する。このようにして求められたエッジ検出データの総和を合焦評価値として算出し、合焦評価値が最大となるときのZ座標を合焦位置として決定する。   Here, in the focus evaluation calculation, for example, a primary differential filter process (for example, a sobel filter) is used based on the principle that the rise of the edge portion rises sharply when in focus. For this reason, in order to remove the fine edge portion extracted by the filter processing even though the change in luminance is poor, the edge intensity below a predetermined threshold is deleted. The sum of the edge detection data thus obtained is calculated as the focus evaluation value, and the Z coordinate when the focus evaluation value is maximized is determined as the focus position.

なお、合焦評価演算を行う領域は、TVカメラ30を介して入力された標本像SP’でも良いし、標本像SP’の中央部のみ、或いは、中央部又は周辺部の複数領域を対象にしても良く、特に限定されない。   The region for performing the focus evaluation calculation may be the sample image SP ′ input via the TV camera 30, or only the central portion of the sample image SP ′ or a plurality of regions in the central portion or the peripheral portion. There is no particular limitation.

次いで、ステップS16において、制御部57は、フォーカス位置抽出ポイントFPとして抽出されなかった小区画C1について、近傍のフォーカス位置抽出ポイントFPにおける実測合焦位置に基づき、補間演算により合焦位置を算出する。   Next, in step S16, the control unit 57 calculates a focus position by interpolation calculation for the small section C1 that has not been extracted as the focus position extraction point FP, based on the actually measured focus position at the nearby focus position extraction point FP. .

図9は、フォーカスマップの一例を示す図である。図9に示すように、フォーカスマップM2は、標本存在領域M1を分割した各小区画C1に割り当てられた座標番号(001,001)、(002,001)、…と、電動ステージ13の座標情報(ステージ座標)と、合焦評価値とを含む。座標情報は、各小区画C1に対応するHE染色標本上の領域を、光路Lに挿入された高倍対物レンズの撮像視野に合わせたときの電動ステージ13のX軸及びY軸方向の座標、並びに、合焦位置を表すZ軸方向の座標とを含む。このようなフォーカスマップM2は、撮像座標記録部55に格納される。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a focus map. As shown in FIG. 9, the focus map M2 includes coordinate numbers (001, 001), (002, 001),... Assigned to each subsection C1 obtained by dividing the specimen existing area M1, and coordinate information of the electric stage 13. (Stage coordinates) and a focus evaluation value. The coordinate information includes coordinates in the X-axis and Y-axis directions of the electric stage 13 when the region on the HE-stained specimen corresponding to each small section C1 is matched with the imaging field of the high-magnification objective lens inserted in the optical path L, and And coordinates in the Z-axis direction representing the in-focus position. Such a focus map M2 is stored in the imaging coordinate recording unit 55.

続くステップS18において、顕微鏡システム1は、標本存在領域A2が写った高解像画像(VS画像)を作成する。詳細には、顕微鏡コントローラ20は、フォーカスマップM2に登録されているステージ座標(X,Y,Z)に電動ステージ13を順次移動させる。TVカメラ30は、電動ステージ13が移動するごとに、各小区画C1に対応するHE染色標本上の領域を撮像して、画像データをホストシステム50−1に入力する。ホストシステム50−1において、制御部57は、入力された画像データに基づき、互いに隣接する小区画C1同士の顕微鏡画像を繋ぎ合わせる連結処理を行う。このような電動ステージ13の移動、画像データの入力、及び顕微鏡画像の連結処理という一連の動作を、フォーカスマップM2に登録された全ての小区画C1に対して繰り返すことで、標本存在領域A2全体が写った広視野で高精細のVS画像が作成される。このようにして作成されたVS画像の画像データは、VS画像ファイル(図4参照)に格納される。   In subsequent step S18, the microscope system 1 creates a high-resolution image (VS image) in which the specimen existing area A2 is reflected. Specifically, the microscope controller 20 sequentially moves the electric stage 13 to the stage coordinates (X, Y, Z) registered in the focus map M2. Each time the motorized stage 13 moves, the TV camera 30 captures an area on the HE-stained specimen corresponding to each small section C1 and inputs the image data to the host system 50-1. In the host system 50-1, the control unit 57 performs a connecting process for connecting the microscopic images of the adjacent small sections C1 based on the input image data. By repeating a series of operations such as movement of the motorized stage 13, input of image data, and connection processing of microscope images for all the small sections C1 registered in the focus map M2, the entire specimen existence area A2 is processed. A high-definition VS image with a wide field of view is created. The image data of the VS image created in this way is stored in a VS image file (see FIG. 4).

また、この際に、制御部57は、図10に示すように、切片標本SPに関する情報とVS画像ファイルとの対応関係を表すVS画像リスト(ファイル一覧)を作成し、画像データ記録部54に格納する。VS画像リストには、切片標本SPの検査ID、当該切片標本SPを採取した包埋ブロック番号(No.)、染色情報、VS画像ファイル名等の情報が記録される。このVS画像リストは、後述するように、同一の包埋ブロックから作成されたVS画像を検索する際に使用される。   At this time, as shown in FIG. 10, the control unit 57 creates a VS image list (file list) representing the correspondence between the information related to the section specimen SP and the VS image file, and stores it in the image data recording unit 54. Store. In the VS image list, information such as an examination ID of the section specimen SP, an embedding block number (No.) from which the section specimen SP is collected, staining information, and a VS image file name are recorded. As will be described later, this VS image list is used when searching for VS images created from the same embedded block.

さらに、ステップS19において、スライド搬送装置60は、電動ステージ13上に載置されているスライドガラス標本2を搬出して、該スライド搬送装置60に返却する。それにより、HE染色標本のVS画像の作成処理が完了する。   Further, in step S <b> 19, the slide conveyance device 60 carries out the slide glass specimen 2 placed on the electric stage 13 and returns it to the slide conveyance device 60. Thereby, the creation process of the VS image of the HE-stained specimen is completed.

これらのステップS10〜S19の一連の動作は、スライド搬送装置60内に収容されているHE染色標本の全てに対して繰り返される。その後、処理はメインルーチンに戻る。   A series of operations of these steps S <b> 10 to S <b> 19 is repeated for all of the HE-stained specimens accommodated in the slide conveyance device 60. Thereafter, the process returns to the main routine.

なお、VS画像における不連続領域の発生を防ぐために、互いに隣接する小区画C1の間にオーバーラップ領域(特開平9−281405号公報参照)を設け、オーバーラップ領域同士を重ねるようにして連結処理(ステップS18)を行っても良い。この場合、ステップS16においては、各小区画C1のサイズが、高倍対物レンズを介してTVカメラ30に投影される撮像領域からオーバーラップ領域を除いたサイズとなるように、標本存在領域M1を分割すれば良い。   In order to prevent the occurrence of discontinuous areas in the VS image, an overlapping area (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-281405) is provided between the adjacent small sections C1, and the overlapping process is performed so as to overlap each other. (Step S18) may be performed. In this case, in step S16, the sample existing area M1 is divided so that the size of each small section C1 is a size obtained by removing the overlap area from the imaging area projected onto the TV camera 30 via the high-magnification objective lens. Just do it.

次に、免疫染色標本のVS画像を作成するステップS5について詳しく説明する。図11は、免疫染色標本のVS画像の作成処理を示すフローチャートである。
ステップS4(図5参照)に続くステップS20において、スライド搬送装置60は、内部に収容されている免疫染色標本を1枚、電動ステージ13上に搬送する。
Next, step S5 for creating a VS image of an immunostained specimen will be described in detail. FIG. 11 is a flowchart showing a process for creating a VS image of an immunostained specimen.
In step S20 following step S4 (see FIG. 5), the slide transport device 60 transports one immunostained specimen housed on the motorized stage 13.

続くステップS21〜S25における処理は、図7に示すステップS11〜S15と対応している。ただし、ステップS21〜S25においては、観察対象が免疫染色標本である点がステップS11〜S15とは異なっている。   Processing in subsequent steps S21 to S25 corresponds to steps S11 to S15 shown in FIG. However, Steps S21 to S25 are different from Steps S11 to S15 in that the observation target is an immunostained specimen.

ステップS25に続くステップS26において、制御部57は、現在観察中の免疫染色標本と同一の包埋ブロックから作成されたHE染色標本と当該免疫染色標本との間で、標本領域の位置ズレ量を算出する。   In step S26 subsequent to step S25, the control unit 57 sets the amount of positional deviation of the specimen region between the HE-stained specimen prepared from the same embedded block as the immunostained specimen currently being observed and the immunostained specimen. calculate.

より詳細には、制御部57は、VS画像リスト(図10参照)を参照し、ステップS11において取得した免疫染色標本の標本情報(検査ID及び包埋ブロック番号)と同一の標本情報を有するHE染色標本のファイル名を検索し、当該HE染色標本のVS画像ファイルを取得する。そして、取得したVS画像ファイル内の標本サーチ範囲画像データ部D2(図4参照)に記録された画像データ(HE染色標本全体データという)と、観察中の免疫染色標本の標本サーチ範囲内の画像データ(以下、免疫染色標本全体データという)とを比較して、標本位置のズレ量(平行移動量及び回転量)を算出する。   More specifically, the control unit 57 refers to the VS image list (see FIG. 10), and has the same specimen information as the specimen information (test ID and embedded block number) of the immunostained specimen acquired in step S11. The file name of the stained specimen is searched, and the VS image file of the HE stained specimen is acquired. Then, image data (referred to as HE-stained whole specimen data) recorded in the specimen search range image data portion D2 (see FIG. 4) in the acquired VS image file, and an image within the specimen search range of the immunostained specimen being observed. The data (hereinafter referred to as immunostained specimen whole data) is compared, and the deviation amount (parallel movement amount and rotation amount) of the specimen position is calculated.

ズレ量は、例えば次のようにして算出される。まず、上記2つの標本全体データの各々を2値化して輪郭抽出を行い、輪郭内の領域を標本領域として、全て塗りつぶす。そして、各標本領域の重心を求め、これら2つの重心座標の差を求める。次に、免疫染色標本全体データにおける標本領域の重心とHE染色標本全体データにおける標本領域の重心とを一致させた状態で、例えば免疫標本全体データの標本領域を、重心を中心にして所定角度単位で時計廻り又は反時計廻りに回転させ、HE染色標本全体データの標本領域との差分の絶対値が最小になる角度(回転量)を求める。このようにして求めた重心座標の差及び回転量(回転方向を含む)が、電動ステージ13上における免疫染色標本とHE染色標本との間の位置ズレの関係を表す。   The amount of deviation is calculated as follows, for example. First, each of the above two sample whole data is binarized to perform contour extraction, and the entire region is filled as a sample region. Then, the center of gravity of each sample region is obtained, and the difference between these two center of gravity coordinates is obtained. Next, in a state where the center of gravity of the specimen region in the whole immunostained specimen data and the center of gravity of the specimen region in the whole HE stained specimen data are matched, for example, the specimen region of the whole immune specimen data is set in a predetermined angular unit centered on the center of gravity. Rotate clockwise or counterclockwise to obtain the angle (rotation amount) that minimizes the absolute value of the difference from the sample region of the entire HE-stained sample data. The difference between the center-of-gravity coordinates and the amount of rotation (including the direction of rotation) obtained in this way represent the positional misalignment between the immunostained specimen and the HE-stained specimen on the electric stage 13.

なお、各標本全体データに対して輪郭抽出を行う際には、上述したステップS16と同様に、輝度値や色比(R/G、B/G)、或いは面積が所定の閾値の範囲外である領域をゴミと判断して除去するとよい。   Note that when performing contour extraction on the entire sample data, the luminance value, color ratio (R / G, B / G), or area is outside the predetermined threshold range, as in step S16 described above. A certain area may be judged as dust and removed.

続くステップS27〜S30において、顕微鏡システム1は、HE染色標本のVS画像ファイルに記録されている注目領域設定情報に従って、各注目領域A3(図6参照)に対応する免疫染色標本上の領域(観察領域)の広視野且つ高精細の顕微鏡画像を取得する。   In subsequent steps S27 to S30, the microscope system 1 follows the region (observation) on the immunostained sample corresponding to each region of interest A3 (see FIG. 6) according to the region-of-interest setting information recorded in the VS image file of the HE-stained sample. A microscopic image with a wide field of view and a high definition is acquired.

そのために、まずステップS27において、制御部57は、ステップS26において求めた位置ズレ量に基づいて、HE染色標本のVS画像ファイルに記録されている注目領域A3の座標にアフィン変換(平行移動及び回転移動)を施し、注目領域A3の座標値を補正する。この補正後の注目領域を免疫染色標本における観察領域とし、観察領域を含む矩形の領域をスキャン範囲として決定する。   For this purpose, first, in step S27, the control unit 57 performs affine transformation (translation and rotation) on the coordinates of the attention area A3 recorded in the VS image file of the HE-stained specimen based on the positional deviation amount obtained in step S26. The coordinate value of the attention area A3 is corrected. The corrected attention area is set as an observation area in the immunostained specimen, and a rectangular area including the observation area is determined as a scan range.

続くステップS28において、制御部57は、決定されたスキャン範囲内からフォーカス位置抽出ポイントを決定する。図12は、観察領域を含むスキャン範囲を示す模式図である。制御部57は、スキャン範囲M3を格子状の複数の小区画C2に分割し、これらの小区画C2のうちから、観察領域A4の形状に応じて抽出した小区画C2をフォーカス位置抽出ポイントFPとして決定する。なお、各小区画C2の領域サイズは、ステップS25において光路Lに挿入された高倍対物レンズを介してTVカメラ30に投影される撮像領域に対応している。また、図12においては、フォーカス位置抽出ポイントFPとして抽出された小区画C2を斜線で示している。   In subsequent step S28, the control unit 57 determines a focus position extraction point from the determined scan range. FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a scan range including an observation region. The control unit 57 divides the scan range M3 into a plurality of lattice-like small sections C2, and the small section C2 extracted according to the shape of the observation area A4 from these small sections C2 is used as the focus position extraction point FP. decide. The area size of each small section C2 corresponds to the imaging area projected on the TV camera 30 through the high-magnification objective lens inserted into the optical path L in step S25. In FIG. 12, the small section C2 extracted as the focus position extraction point FP is indicated by hatching.

ここで、一般に、観察領域A4においてフォーカス不良が発生し易い領域としては、観察領域A4の輪郭部が挙げられる。これは、観察領域A4以外の領域(非観察領域A5)における合焦位置(Z座標)の実測値をもとに、合焦位置を予測していることが原因である。このため、本実施の形態1においては、観察領域A4の形状に応じて、フォーカス位置抽出ポイントFPを決定している。   Here, in general, as an area where a focus failure is likely to occur in the observation area A4, a contour portion of the observation area A4 can be cited. This is because the in-focus position is predicted based on the actually measured value of the in-focus position (Z coordinate) in the area other than the observation area A4 (non-observation area A5). For this reason, in the first embodiment, the focus position extraction point FP is determined according to the shape of the observation region A4.

具体的には、図12に示すように、フォーカス演算領域(例えば、TVカメラ30の撮像領域に対応する小区画C2の中央30%の領域)が観察領域A4内に入る条件で、切片標本SPの輪郭部に沿ってフォーカス位置抽出ポイントFPを選択する。そして、観察領域A4の内部に向かって、フォーカス位置抽出ポイントFPを抽出しながら追加していく。なお、追加されるフォーカス位置抽出ポイントFPの抽出方法については、ランダム抽出であっても良いし、規則的に(例えば、6区画おきに)抽出するものであっても良い。また、図12においては、切片標本SPの輪郭部に沿ってフォーカス位置抽出ポイントFPが隣接する場合を例示しているが、観察領域A4が大きく、多数のフォーカス位置抽出ポイントFPが必要となる場合には、一旦抽出したフォーカス位置抽出ポイントFPを間引くことにより、フォーカス位置抽出ポイントを適切な個数まで削減しても良い。   Specifically, as shown in FIG. 12, the slice specimen SP is set under the condition that the focus calculation area (for example, the central 30% area of the small section C2 corresponding to the imaging area of the TV camera 30) falls within the observation area A4. The focus position extraction point FP is selected along the contour portion of the. Then, the focus position extraction point FP is added while being extracted toward the inside of the observation area A4. Note that the method of extracting the focus position extraction point FP to be added may be random extraction or regular (for example, every 6 sections). FIG. 12 illustrates the case where the focus position extraction points FP are adjacent along the contour portion of the slice sample SP, but the observation region A4 is large and a large number of focus position extraction points FP are required. Alternatively, the focus position extraction points FP once extracted may be thinned to reduce the number of focus position extraction points to an appropriate number.

また、非観察領域A5については、非観察領域A5のうちからフォーカス位置抽出ポイントFPを抽出してフォーカス精度を上げるか、或いは、フォーカス位置抽出ポイントFPを選択せずに、処理時間の短縮を図るか、いずれを選択しても良い。前者の場合には、フォーカス位置抽出ポイントFPの間隔を、観察領域A4内における間隔よりも広く設定することにより、処理時間を短縮しても良い。   For the non-observation region A5, the focus position extraction point FP is extracted from the non-observation region A5 to increase the focus accuracy, or the processing time is shortened without selecting the focus position extraction point FP. Either of these may be selected. In the former case, the processing time may be shortened by setting the interval between the focus position extraction points FP wider than the interval in the observation region A4.

続くステップS29において、顕微鏡システム1は、スキャン範囲M3内のフォーカス位置抽出ポイントFPにおける合焦位置(Z座標)を実測する。そして、これらの実測値を用いて、小区画C2における合焦位置を補間演算することにより、スキャン範囲M3に関するフォーカスマップ(図9参照)を作成する。フォーカスマップ作成処理の詳細は、ステップS2の場合と同様である。ただし、注目領域M3内の小区画C2に関する補間演算は、観察領域A4内の近接するフォーカス位置抽出ポイントFPにおける実測合焦位置のみを用いて行う。作成されたフォーカスマップは、撮像座標記録部55(図2参照)に格納される。   In subsequent step S29, the microscope system 1 measures the in-focus position (Z coordinate) at the focus position extraction point FP within the scan range M3. Then, using these actually measured values, a focus map (see FIG. 9) relating to the scan range M3 is created by interpolating the in-focus position in the small section C2. The details of the focus map creation process are the same as in step S2. However, the interpolation calculation for the small section C2 in the attention area M3 is performed using only the actually measured focus position at the close focus position extraction point FP in the observation area A4. The created focus map is stored in the imaging coordinate recording unit 55 (see FIG. 2).

続くステップS30において、顕微鏡システム1は、スキャン範囲M3に対応する免疫染色標本上の領域が写った高解像画像(VS画像)を作成する。詳細には、顕微鏡コントローラ20は、ステップS29において作成したフォーカスマップに登録されているステージ座標(X,Y,Z)に電動ステージ13を順次移動させる。TVカメラ30は、電動ステージ13が移動するごとに、各小区画C2に対応する免疫染色標本上の領域を撮像して、画像データをホストシステム50−1に入力する。ホストシステム50−1において、制御部57は、入力された画像データに基づき、互いに隣接する小区画C2同士の顕微鏡画像を繋ぎ合わせる連結処理を行う。このような電動ステージ13の移動、画像データの入力、及び顕微鏡画像の連結処理という一連の動作を、フォーカスマップに登録された全ての小区画C2に対して繰り返すことで、スキャン範囲M3に対応する広視野で高精細なVS画像が作成される。このようにして作成されたVS画像の画像データは、VS画像ファイル(図4参照)に格納される。   In subsequent step S30, the microscope system 1 creates a high-resolution image (VS image) in which an area on the immunostained specimen corresponding to the scan range M3 is shown. Specifically, the microscope controller 20 sequentially moves the electric stage 13 to the stage coordinates (X, Y, Z) registered in the focus map created in step S29. Each time the motorized stage 13 moves, the TV camera 30 images an area on the immunostained specimen corresponding to each small section C2, and inputs the image data to the host system 50-1. In the host system 50-1, the control unit 57 performs a connecting process for connecting the microscopic images of the adjacent small sections C2 based on the input image data. A series of operations such as movement of the electric stage 13, input of image data, and connection processing of microscope images is repeated for all the small sections C2 registered in the focus map, thereby corresponding to the scan range M3. A high-definition VS image with a wide field of view is created. The image data of the VS image created in this way is stored in a VS image file (see FIG. 4).

なお、本実施の形態1においては、観察領域A4より外側の小区画C2についても高倍率対物レンズにより撮像を行っているが、非観察領域A5のみの小区画C2については撮像対象外とし、非観察領域A5の高解像画像を作成しなくても良い。   In the first embodiment, the small section C2 outside the observation area A4 is also imaged by the high-magnification objective lens, but the small section C2 only in the non-observation area A5 is excluded from the imaging target. It is not necessary to create a high resolution image of the observation area A5.

続くステップS31において、制御部57は、HE染色標本上で設定された全ての注目領域A3(図6参照)に対して、免疫染色標本上で対応する領域のVS画像作成処理が完了したか否かを判断する。未だVS画像が作成されていない観察領域A4が残っている場合(ステップS31:No)、顕微鏡システム1の動作はステップS27に戻る。   In subsequent step S31, the control unit 57 determines whether or not the VS image creation processing of the corresponding region on the immunostained specimen has been completed for all the attention areas A3 (see FIG. 6) set on the HE stained specimen. Determine whether. When the observation area A4 where a VS image has not yet been created remains (step S31: No), the operation of the microscope system 1 returns to step S27.

一方、全ての観察領域A4についてVS画像の作成が完了した場合(ステップS31:Yes)、スライド搬送装置60は、電動ステージ13上に載置されているスライドガラス標本2を搬出して、該スライド搬送装置60に返却する(ステップS32)。それにより、免疫染色標本に対するVS画像の作成処理が完了する。   On the other hand, when the creation of the VS image is completed for all the observation areas A4 (step S31: Yes), the slide transport device 60 unloads the slide glass specimen 2 placed on the electric stage 13, and the slide It returns to the conveying apparatus 60 (step S32). Thereby, the creation process of the VS image for the immunostained specimen is completed.

これらのステップS20〜S32の一連の動作は、スライド搬送装置60内に収容されている免疫染色標本の全てに対して繰り返される。その後、処理はメインルーチンに戻る。   A series of operations of these steps S20 to S32 is repeated for all of the immunostained specimens accommodated in the slide conveyance device 60. Thereafter, the process returns to the main routine.

次に、免疫染色標本の標的分子の発現量を算出する発現解析ステップS6について詳しく説明する。なお、標的分子の発現量算出の具体的な処理については、特開2011−179924号公報も参照されたい。   Next, the expression analysis step S6 for calculating the expression level of the target molecule in the immunostained specimen will be described in detail. For specific processing for calculating the expression level of the target molecule, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-179924.

また、以下の説明においては、免疫染色標本のVS画像が通常のカラー(RGB)画像からなる場合について説明するが、免疫染色標本のVS画像の作成処理(ステ ップS5)において、光路に配置される光学キューブを切り替えることによりマルチバンド画像の撮像を行い(特開2011−179924号公報参照)、マルチバンド画像からなるVS画像に対して発現解析を行っても良い。   Further, in the following description, a case where the VS image of the immunostained specimen is composed of a normal color (RGB) image will be described. A multiband image may be captured by switching the optical cube (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-179924), and expression analysis may be performed on a VS image formed of the multiband image.

まず、発現量算出部576は、免疫染色標本のVS画像を構成する各画素のRGB値をHSV値に変換したHSV画像を作成する。そして、青紫色近傍の色相領域をH色素で染まっている領域、茶褐色近傍の色素領域をDAB色素で染まっている領域として抽出する。   First, the expression level calculation unit 576 creates an HSV image obtained by converting the RGB value of each pixel constituting the VS image of the immunostained specimen into an HSV value. Then, the hue area near blue-violet is extracted as an area dyed with H dye, and the dye area near brown is extracted as an area dyed with DAB dye.

また、発現量算出部576は、処理対象の免疫染色標本の標本情報のうち、染色情報を取得する。ここで、染色情報には、例えば、H+DAB(ER)、H+DAB(HER2)というように、当該免疫染色標本の染色に使用した色素と、該色素が染色する標的分子の情報とが含まれている。そこで、発現量算出部576は、染色情報から、色素の種類及び標的分子の細胞における発現部位(細胞核、細胞質、細胞膜)を識別する。そして、標的分子の発現部位に応じた陽性細胞率の算出を行う。   In addition, the expression level calculation unit 576 acquires staining information among the sample information of the immunostained specimen to be processed. Here, the staining information includes, for example, H + DAB (ER) and H + DAB (HER2), the dye used for staining the immunostained specimen, and information on the target molecule that the dye stains. . Therefore, the expression level calculation unit 576 identifies the type of pigment and the site of expression of the target molecule (cell nucleus, cytoplasm, cell membrane) from the staining information. And the positive cell rate according to the expression site | part of a target molecule is calculated.

例えば、エストロゲン受容体(ER)、プロゲステロン受容体(PgR)、Ki−67といった細胞核内タンパクの発現量を求める場合、発現量算出部576は、H色素及びDAB色素で染まっている領域を対象として細胞核抽出を行う。具体的には、H色素のみで染まっている細胞核を標的分子の発現が陰性細胞としてカウントし、一方、DAB色素のみ、又はDAB色素及びH色素の両方に染まっている細胞核を標的分子の発現が陽性細胞としてカウントする。そして、次式(2)により、陽性細胞の比率Pを算出する。
P=N÷(N+N) …(2)
式(1)において、符号Nは陽性細胞数を示し、符号Nは陰性細胞数を示す。
For example, when calculating the expression level of intracellular proteins such as estrogen receptor (ER), progesterone receptor (PgR), and Ki-67, the expression level calculation unit 576 targets areas stained with H dye and DAB dye. Perform cell nucleus extraction. Specifically, cell nuclei stained only with H dye are counted as cells that are negative in expression of the target molecule, while cell nuclei stained only with DAB dye or both DAB dye and H dye are expressed as target molecules. Count as positive cells. Then, the ratio P of positive cells is calculated by the following equation (2).
P = N P ÷ (N N + N P ) (2)
In the formula (1), code N P represents the number of positive cells, code N N denotes the number of negative cells.

また、HER2といった細胞膜上のタンパクの発現量を求める場合、発現量算出部576は、H色素で染まっている領域を対象として細胞核抽出を行い、DAB色素で染まっている領域を細胞膜として抽出する。そして、細胞核と細胞膜との位置関係や、DABの発現状況(発現の有無)等に基づいてHER2陽性細胞を決定し、陽性細胞率を算出する(参考:特開2011−179924号公報)。   In addition, when obtaining the expression level of a protein such as HER2 on the cell membrane, the expression level calculation unit 576 performs cell nucleus extraction on a region stained with H dye, and extracts a region stained with DAB dye as a cell membrane. Then, HER2-positive cells are determined based on the positional relationship between the cell nucleus and the cell membrane, the expression status of DAB (presence / absence of expression), and the positive cell rate is calculated (reference: JP 2011-179924 A).

このようにして取得された発現解析の結果(陽性細胞率)は、VS画像ファイル内の標的分子の発現解析結果データ部D5(図4参照)に記録され、当該免疫染色標本のVS画像の閲覧時に、VS画像と共にモニタ53に表示される。   The expression analysis result (positive cell rate) acquired in this way is recorded in the target molecule expression analysis result data part D5 (see FIG. 4) in the VS image file, and the VS image of the immunostained specimen is viewed. Sometimes, it is displayed on the monitor 53 together with the VS image.

なお、HE染色標本上で、高解像画像の生成対象となる注目領域A3を設定する際に(図5のステップS3)、腫瘍が大きく注目領域A3が広範囲に及ぶ場合や、注目領域A3内に非腫瘍部が存在する場合がある。そのような場合には、例えば図13に示すように、注目領域A3の内で発現解析の対象とする発現解析対象領域A6を病理医にさらに指定(限定)させることにより、発現解析の対象部位を腫瘍部等の必要な領域のみに限定しても良い。この場合、ホストシステム50−1は、病理医が注目領域A3を選択した段階で、所定のメッセージをモニタ53に表示するなどして、発現解析対象領域A6を併せて指定させると良い。この場合、発現解析に要する時間を短縮することが可能になる。   It should be noted that when the attention area A3 that is a target for generating a high-resolution image is set on the HE-stained specimen (step S3 in FIG. 5), when the tumor is large and the attention area A3 covers a wide area, or within the attention area A3 There may be a non-tumor area. In such a case, for example, as shown in FIG. 13, by further specifying (limiting) the expression analysis target region A6 that is the target of the expression analysis within the attention region A3, May be limited to only a necessary region such as a tumor part. In this case, when the pathologist selects the attention area A3, the host system 50-1 may display the predetermined message on the monitor 53 and specify the expression analysis target area A6 together. In this case, the time required for expression analysis can be shortened.

また、注目領域A3内に間質細胞といった非腫瘍領域が存在する場合には、間質細胞においては細胞核の円形度が低いという特性を利用して、間質細胞を発現解析の演算対象外としても良い。   Further, when a non-tumor region such as a stromal cell exists in the attention region A3, the stromal cell is excluded from the calculation target of the expression analysis by using the characteristic that the nuclei of the nuclei are low in the stromal cell. Also good.

以上説明したように、実施の形態1によれば、病理組織診断の基本となるHE染色標本による形態診断時に、病理医に腫瘍部等の標的分子の発現解析の対象領域(注目領域)を指定させ、その後は、病理医を介在させることなく、標的分子染色標本内の指定された領域の高解像画像(VS画像)を作成することができる。従って、通常の病理診断業務フローに即して、効率良く且つ短時間に、病理診断に必要なVS画像を作成することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment, a target region (region of interest) for expression analysis of a target molecule such as a tumor site is designated to a pathologist at the time of morphological diagnosis using a HE-stained specimen that is the basis of histopathological diagnosis. After that, a high-resolution image (VS image) of a specified region in the target molecule stained specimen can be created without the intervention of a pathologist. Therefore, it is possible to create a VS image necessary for pathological diagnosis efficiently and in a short time in accordance with a normal pathological diagnosis workflow.

また、実施の形態1によれば、HE染色標本の高解像画像をもとに病理医に注目領域を指定させるので、病理医にとっては、低解像の標的分子染色画像を観察する場合と異なり、腫瘍部等を注目領域として適切且つ容易に選択することが可能となる。   Further, according to the first embodiment, since the pathologist designates the attention area based on the high-resolution image of the HE-stained specimen, the pathologist observes the target molecule-stained image with low resolution. In contrast, it is possible to select a tumor part or the like as a region of interest appropriately and easily.

また、実施の形態1によれば、病理医の判断により設定された注目領域に基づき、標的分子染色標本のうちの必要な領域についてのみ高解像画像を作成するので、画像ファイル容量を低減することができる。従って、画像データを記憶する記憶装置の記憶容量を従来よりも削減することが可能となる。   Further, according to the first embodiment, since a high-resolution image is created only for a necessary region of the target molecule stained specimen based on the attention region set by the pathologist's judgment, the image file capacity is reduced. be able to. Therefore, the storage capacity of the storage device that stores the image data can be reduced as compared with the conventional case.

また、実施の形態1によれば、標的分子染色標本の高解像画像を作成する際に、HE染色標本の画像情報を基に、標的分子染色標本のうちの必要部位のみに対して合焦精度を高めるので、効率良く且つ短時間に、高精細な画像を取得することができる。   Further, according to the first embodiment, when creating a high-resolution image of a target molecule-stained specimen, only the necessary part of the target molecule-stained specimen is focused on the basis of image information of the HE-stained specimen. Since the accuracy is improved, a high-definition image can be acquired efficiently and in a short time.

また、実施の形態1によれば、病理医が予め指定した領域(例えば腫瘍部)における標的分子の発現状況を自動的に解析することができる。従って、従来のようにVS画像の閲覧時に領域指定して標的分子の発現解析を行う場合と異なり、処理時間を短縮することができる。それにより、広範囲の腫瘍部等に対して発現解析を実行することも可能となる。さらに、腫瘍部等の合焦精度が悪い場合には発現解析に支障を来すことがあるが、上述のとおり、本実施の形態1において、標的分子染色標本のVS画像は高精度に合焦されているので、信頼性の高い発現解析を実行することが可能となる。   Further, according to the first embodiment, it is possible to automatically analyze the expression state of the target molecule in a region (for example, a tumor part) designated in advance by a pathologist. Therefore, the processing time can be shortened, unlike the case where the expression analysis of the target molecule is performed by designating the region at the time of browsing the VS image as in the prior art. Thereby, it is also possible to execute expression analysis on a wide range of tumor parts and the like. Furthermore, although the expression analysis may be hindered when the focusing accuracy of the tumor part or the like is poor, as described above, in the first embodiment, the VS image of the target molecule-stained specimen is focused with high accuracy. Therefore, highly reliable expression analysis can be performed.

また、実施の形態1によれば、大量のスライドガラス標本に対して連続バッチ処理的に標的分子染色の発現解析を実行することができるので、分子学的病理検査の効率を向上することが可能となる。   In addition, according to the first embodiment, the expression analysis of the target molecule staining can be executed in a continuous batch process on a large number of slide glass specimens, so that the efficiency of molecular pathological examination can be improved. It becomes.

(変形例)
次に、実施の形態1の変形例について説明する。
上記実施の形態1においては、標的分子の発現確認用の標識として免疫染色であるDAB染色を用いると共に、対比染色としてヘマトキシリン染色を用いた。しかしながら、標的分子の発現確認用の標識として、蛍光染色を行っても良い。
(Modification)
Next, a modification of the first embodiment will be described.
In the first embodiment, DAB staining, which is immunostaining, is used as a label for confirming the expression of a target molecule, and hematoxylin staining is used as a counterstaining. However, fluorescence staining may be performed as a label for confirming the expression of the target molecule.

ここで、標的分子を蛍光標識する場合の対比染色(例えば細胞核の染色)としては、一般的に、蛍光色素であるDAPIが用いられるが、本変形例においては、DAPIの替わりに、明視野観察による形態観察が可能な非蛍光又は低量子収率の色素を用いる。例えば、対比染色として細胞核をH色素で染色し、エストロゲン受容体(ER)を認識する抗ER抗体をAlexa555で蛍光標識し、HER2受容体(HER2)を認識する抗HER2抗体をCy5で蛍光標識した多重染色標本を作成する。   Here, DAPI which is a fluorescent dye is generally used as counterstaining (for example, staining of cell nuclei) when fluorescently labeling a target molecule, but in this modification, bright field observation is used instead of DAPI. A non-fluorescent or low quantum yield dye capable of observing the morphology is used. For example, cell nuclei are stained with H dye as counterstain, anti-ER antibody recognizing estrogen receptor (ER) is fluorescently labeled with Alexa555, and anti-HER2 antibody recognizing HER2 receptor (HER2) is fluorescently labeled with Cy5 Make multiple stained specimens.

なお、対比染色としてDAPIを使用しない理由は、標本領域の位置ズレ量の補正及びスキャン範囲を決定する際に、偏射照明(暗視野照明)を行うと、標本領域の位置検出精度が低下するからである。   Note that the reason why DAPI is not used as counterstaining is that, when correction of the positional deviation of the specimen region and determination of the scanning range are performed, if the oblique illumination (dark field illumination) is performed, the specimen region position detection accuracy decreases. Because.

このような多重染色標本(標的分子染色標本)のVS画像を作成する際には、明視野観察により多重染色標本全体の低解像画像を作成(図11のステップS24)し、対応するHE染色標本の低解像画像との間で標本領域の位置ズレを補正(ステップS16)した後、HE染色標本上で設定された注目領域に対応する観察領域を含むスキャン範囲を決定(ステップS27)する。そして、スキャン範囲のフォーカスマップを作成(ステップS29)し、顕微鏡装置10における観察法を蛍光観察に切り替えて、スキャン範囲の高解像画像を作成する(ステップS30)。   When creating a VS image of such multiple stained specimen (target molecule stained specimen), a low resolution image of the entire multiple stained specimen is created by bright field observation (step S24 in FIG. 11), and the corresponding HE staining is performed. After correcting the positional deviation of the specimen area with the low-resolution image of the specimen (step S16), a scan range including an observation area corresponding to the attention area set on the HE-stained specimen is determined (step S27). . Then, a focus map of the scan range is created (step S29), the observation method in the microscope apparatus 10 is switched to fluorescence observation, and a high resolution image of the scan range is created (step S30).

以上説明した変形例によれば、標的分子が蛍光標識された標本においても、H色素による核の染色情報を利用して、スライドガラス上の標本領域を抽出することができる。この際、染色情報を用いるので、スライドガラス上に存在するゴミ等の影響を排除して、標本領域の抽出精度を向上させることが可能となる。それにより、HE染色標本と標的分子染色標本との間での標本領域の位置ズレを精度よく補正することが可能となる。   According to the modification described above, even in a specimen in which the target molecule is fluorescently labeled, the specimen region on the slide glass can be extracted using the nuclear staining information with the H dye. At this time, since the staining information is used, it is possible to improve the extraction accuracy of the specimen region by eliminating the influence of dust and the like existing on the slide glass. As a result, it is possible to accurately correct the positional deviation of the specimen region between the HE-stained specimen and the target molecule-stained specimen.

ここで、従来においても、例えば乳癌におけるエストロゲン受容体(ER)、プロゲステロン受容体(PgR)、HER2受容体(HER2)、Ki−67といった複数の標的分子の発現をVS画像により可視化する方法として、複数種類の標的分子を互いに異なる蛍光色素で多重標識すると共に、形態観察用の染色を同時に施した多重染色標本を作成し、明視野観察によって腫瘍部等の注目領域を指定し、蛍光観察によって標識分子の発現情報を取得する技術が提案されていた(例えば特開2009−14939号公報参照)。この場合、必要な病理標本の切片数(即ち、作成するスライドの枚数)を例えば4枚から1枚に削減することができる、細胞レベルで複数の標的分子の発現情報を確認することができるといったメリットがある。しかしながら、上記技術においては、画像生成の過程で病理医の介在が必要となっていた。これに対して、上述した本変形例によれば、HE染色標本による形態診断時に病理医が注目領域を指定した後は、病理医を介在させることなく、当該注目領域に対応する多重染色標本内の領域が写った高解像画像(VS画像)を自動で作成することができる。   Heretofore, as a method for visualizing the expression of a plurality of target molecules such as estrogen receptor (ER), progesterone receptor (PgR), HER2 receptor (HER2), Ki-67 in breast cancer, for example, as a VS image, Multiple types of target molecules are labeled with different fluorescent dyes, and multiple stained specimens are prepared at the same time for morphological observation. Attention areas such as tumors are designated by bright field observation, and labeled by fluorescence observation. A technique for acquiring molecular expression information has been proposed (see, for example, JP-A-2009-14939). In this case, the number of necessary sections of the pathological specimen (that is, the number of slides to be created) can be reduced from 4 to 1, for example, and the expression information of a plurality of target molecules can be confirmed at the cell level. There are benefits. However, the above technique requires the intervention of a pathologist in the process of image generation. On the other hand, according to the above-described modified example, after the pathologist designates the attention area at the time of morphological diagnosis using the HE-stained specimen, the inside of the multiple staining specimen corresponding to the attention area without intervention of the pathologist. It is possible to automatically create a high-resolution image (VS image) in which the above area is reflected.

また、一般には、腫瘍部位の決定はHE染色による形態観察で行われるが、HE染色と蛍光色素とを同時に標識すると、エオジンの自家蛍光が問題となり、標的分子の発現を正しく検出することができなかった。また、ヘマトキシリンと蛍光色素とを同時に標識した標本においては、ヘマトキシリンが染色した核の情報のみから腫瘍部位を選択することになり、核異型や構造異型が弱い場合に腫瘍部位の選択が不適切になったり、浸潤部位の判定が困難になるなどしていた。これに対して、本変形例においては、対比染色の色素としてヘマトキシリンのみを用いるので、多重染色標本の蛍光観察において、自家蛍光が問題となることはない。また、本変形例によれば、HE染色標本の画像上で腫瘍部位を選択するので、注目領域を適切に設定することが可能となる。   In general, the tumor site is determined by morphological observation by HE staining. However, if HE staining and fluorescent dye are labeled simultaneously, autofluorescence of eosin becomes a problem, and the expression of the target molecule can be detected correctly. There wasn't. In addition, in specimens labeled with hematoxylin and fluorescent dye at the same time, the tumor site is selected only from the nuclear information stained with hematoxylin, and the selection of the tumor site is inappropriate when the nuclear or structural variant is weak. And it was difficult to determine the infiltrated site. On the other hand, in this modified example, only hematoxylin is used as a counterstaining dye, so that autofluorescence does not become a problem in fluorescence observation of multiple stained specimens. Moreover, according to this modification, since a tumor site is selected on the image of the HE-stained specimen, it is possible to appropriately set the attention area.

また、従来、同じ切片標本に対して形態観察及び蛍光観察を行うために、HE染色を施した標本を撮像した後、脱染色して蛍光標識する技術も知られていた(例えば、特開2009−14939号公報参照)。しかしながら、この場合、HE染色及び脱染色といった作業に手間がかかっていた。また、蛍光標識された標本上では、位相差等のコントラスト情報のみに基づいて標本領域を判断することになるため、スライドガラス上のゴミと標本との区別がつかず、標本領域を正確に検出することが困難であった。このため、高解像画像のVS画像を作成すべき注目領域の決定も容易ではなかった。これに対して、本変形例によれば、あるHE染色標本に対して、同一包埋ブロックから採取された別の切片に対して蛍光染色を含む多重染色を施した標本を作成するので、脱染色の作業を省くことができる。また、本変形例によれば、HE染色標本の画像上で注目領域を指定し、HE染色標本に対する多重染色標本上の標本領域の位置ズレを補正した上で、指定された注目領域に対応する領域の高精細な画像を作成するので、短時間に効率良く、必要な領域の高解像画像を取得することが可能となる。   Also, conventionally, in order to perform morphological observation and fluorescence observation on the same section specimen, a technique of imaging a specimen stained with HE, and then destaining and fluorescently labeling is known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2009-2009). No. 14939). However, in this case, work such as HE staining and destaining is troublesome. In addition, on the fluorescently labeled specimen, the specimen area is judged based only on contrast information such as phase difference, so it is impossible to distinguish between dust on the slide glass and the specimen, and the specimen area is accurately detected. It was difficult to do. For this reason, it is not easy to determine a region of interest in which a high-resolution VS image is to be created. On the other hand, according to the present modification, a sample obtained by performing multiple staining including fluorescent staining on another section collected from the same embedding block is prepared for a certain HE-stained sample. The dyeing work can be omitted. Further, according to the present modification, the attention area is designated on the image of the HE-stained specimen, the positional deviation of the specimen area on the multiple-stained specimen with respect to the HE-stained specimen is corrected, and then the designated attention area is supported. Since a high-definition image of a region is created, a high-resolution image of a necessary region can be acquired efficiently in a short time.

また、従来、同一の標本ブロックからHE染色標本と蛍光標識標本とを作成し、HE染色標本に基づいて注目領域を決定し、この注目領域に基づいて蛍光標識標本から標本領域の抽出及び決定を行う技術も提案されていた(例えば、特開2009−14939号公報参照)。しかしながら、この場合も、標本領域の抽出及び決定はコントラスト情報のみで行っているため、注目領域の決定に問題が生じるおそれがあった。これに対して、本変形例によれば、画像データを2値化して輪郭抽出することにより標本領域を検出するので、スライドガラス上のゴミ等の影響を受け難くなり、標本領域の抽出精度を向上させることが可能となる。また、本変形例によれば、標本領域の重心座標を用いて、HE染色標本に対する多重染色標本の標本領域の位置ずれを補正するので、HE染色標本において指定された注目領域に対応する多重染色標本上の領域を、より正確に特定することが可能となる。   Conventionally, an HE-stained specimen and a fluorescently-labeled specimen are created from the same specimen block, a region of interest is determined based on the HE-stained sample, and a sample region is extracted and determined from the fluorescently-labeled sample based on this region of interest. A technique to be performed has also been proposed (see, for example, JP 2009-14939 A). However, in this case as well, since the extraction and determination of the sample area is performed only with the contrast information, there is a possibility that a problem may occur in the determination of the attention area. On the other hand, according to this modification, the sample region is detected by binarizing the image data and extracting the contour, so that it is less affected by dust on the slide glass, and the sample region extraction accuracy is improved. It becomes possible to improve. In addition, according to the present modification, the positional deviation of the specimen region of the multiple stained specimen with respect to the HE stained specimen is corrected using the barycentric coordinates of the specimen area, so that multiple staining corresponding to the region of interest designated in the HE stained specimen is performed. It becomes possible to specify the region on the specimen more accurately.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
図14は、本発明の実施の形態2に係る顕微鏡システムが備えるホストシステムの構成を示すブロック図である。なお、顕微鏡システム全体の構成については、実施の形態1と同様である。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a host system provided in the microscope system according to Embodiment 2 of the present invention. The overall configuration of the microscope system is the same as that in the first embodiment.

図14に示すように、実施の形態2に係るホストシステム50−2は、図2に示す制御部57の代わりに、制御部58を備える。制御部58は、制御部57に対して、合焦評価部581をさらに備える。なお、制御部58以外のホストシステム50−2の構成は、実施の形態1と同様である。   As illustrated in FIG. 14, the host system 50-2 according to the second embodiment includes a control unit 58 instead of the control unit 57 illustrated in FIG. The control unit 58 further includes a focus evaluation unit 581 with respect to the control unit 57. The configuration of the host system 50-2 other than the control unit 58 is the same as that of the first embodiment.

実施の形態2においては、免疫染色標本のVS画像の作成処理(図5のステップS5参照)においてスキャン範囲の高解像画像を作成する際に(図11のステップS30参照)、各小区画C2の合焦評価を行い、合焦不良であった場合に顕微鏡画像を再取得することを特徴とする。   In the second embodiment, when a high-resolution image in the scan range is created (see step S30 in FIG. 11) in the VS image creation process (see step S5 in FIG. 5) of the immunostained specimen (see step S30 in FIG. 11). In-focus evaluation is performed, and if the focus is poor, a microscope image is re-acquired.

図15は、スキャン範囲の高解像画像を作成する処理の詳細を示すフローチャートである。
ステップS29(図11参照)に続くステップS201において、制御部58は、スキャン範囲のフォーカスマップに登録されているフォーカス位置抽出ポイントにおける合焦評価値の最小値を取得する。この際、観察領域A4(図12参照)内の小区画C2における合焦評価値のみを最小値の判断対象とし、非観察領域A5における合焦評価値は判断対象外とする。また、フォーカスマップ内の合焦評価値の最小値が所定の閾値よりも大きい場合には、所定の閾値を最小値として設定しても良い。
FIG. 15 is a flowchart showing details of processing for creating a high-resolution image in the scan range.
In step S201 following step S29 (see FIG. 11), the control unit 58 acquires the minimum value of the focus evaluation value at the focus position extraction point registered in the focus map of the scan range. At this time, only the focus evaluation value in the small section C2 in the observation area A4 (see FIG. 12) is set as the determination target of the minimum value, and the focus evaluation value in the non-observation area A5 is excluded from the determination target. In addition, when the minimum value of the focus evaluation value in the focus map is larger than a predetermined threshold value, the predetermined threshold value may be set as the minimum value.

続くステップS202〜S210において、顕微鏡システム1は、フォーカスマップに登録されている全ての小区画C2に対して、以下の処理を行う。
ステップS202において、ホストシステム50−2は、ステップS25(図11参照)において交換された高倍対物レンズを使用して処理対象の小区画C2を撮像した顕微鏡画像をTVカメラ30から取得する。
In subsequent steps S202 to S210, the microscope system 1 performs the following processing on all the small sections C2 registered in the focus map.
In step S <b> 202, the host system 50-2 acquires from the TV camera 30 a microscope image obtained by capturing the processing target small section C <b> 2 using the high-magnification objective lens replaced in step S <b> 25 (see FIG. 11).

続くステップS203において、合焦評価部581は、処理対象の小区画C2が観察領域A4に含まれるか否かを判定する。小区画C2が観察領域A4に含まれない場合(ステップS203:No)、第2VS画像作成部575は、ステップS202において取得した顕微鏡画像を隣接する小区画C2の顕微鏡画像と繋ぎ合わせる連結処理を実行する(ステップS210)。   In subsequent step S203, the focus evaluation unit 581 determines whether or not the processing target small section C2 is included in the observation region A4. When the small section C2 is not included in the observation area A4 (step S203: No), the second VS image creation unit 575 performs a connection process for joining the microscope image acquired in step S202 with the microscope image of the adjacent small section C2. (Step S210).

一方、処理対象の小区画C2が観察領域A4に含まれる場合(ステップS203:Yes)、続いて合焦評価部581は、当該小区画C2がフォーカス位置抽出ポイントFPであるか否かを判定する(ステップS204)。即ち、顕微鏡画像が、実測された合焦位置において撮像されたものであるか否かを判断する。小区画C2がフォーカス位置抽出ポイントである場合(ステップS204:Yes)、処理はステップS210に移行する。   On the other hand, when the processing target small section C2 is included in the observation area A4 (step S203: Yes), the focus evaluation unit 581 determines whether the small section C2 is the focus position extraction point FP. (Step S204). That is, it is determined whether or not the microscope image is taken at the actually measured focus position. When the small section C2 is a focus position extraction point (step S204: Yes), the process proceeds to step S210.

一方、処理対象の小区画C2がフォーカス位置抽出ポイントでない場合(ステップS204:No)、合焦評価部581は、当該小区画C2に標本像SP’が存在するか否か(空洞か)を判定する(ステップS205)。この判定は、ステップS202において取得した顕微鏡画像の合焦評価演算領域(例えば、顕微鏡画像の中央30%の領域)内に、標本像SP’が写った画素が所定値以上の割合で存在するか否かを判断することにより行われる。例えば、画素値(R、G、B)の各々が所定値(例えば、218)以上であって、且つ、画素値の差の絶対値|R−G|、|B−G|が所定値(例えば2)以下である場合、標本像SP’が写った画素であると判断される。   On the other hand, when the small section C2 to be processed is not the focus position extraction point (step S204: No), the focus evaluation unit 581 determines whether or not the sample image SP ′ is present in the small section C2 (whether it is a cavity). (Step S205). This determination is made as to whether or not the pixels in which the specimen image SP ′ appears in a focus evaluation calculation area (for example, the center 30% area of the microscope image) of the microscope image acquired in step S202 at a ratio equal to or higher than a predetermined value. This is done by judging whether or not. For example, each of the pixel values (R, G, B) is greater than or equal to a predetermined value (for example, 218), and the absolute values | R−G | and | B−G | For example, in the case of 2) or less, it is determined that the sample image SP ′ is a pixel.

なお、ステップS202において取得した顕微鏡画像が合焦不良であるために標本像SP’が検出されないことも考えられる。この場合、図11に示すステップS24で取得されるスライド全体の低解像画像において、該当する領域を評価することで標本像SP’の有無の判断を行っても良い。   Note that it is also conceivable that the sample image SP ′ is not detected because the microscope image acquired in step S202 is poorly focused. In this case, the presence / absence of the sample image SP ′ may be determined by evaluating the corresponding area in the low-resolution image of the entire slide acquired in step S24 shown in FIG.

処理対象の小区画C2に標本像SP’が存在しない場合(ステップS205:No)、処理はステップS210に移行する。
一方、処理対象の小区画C2に標本像SP’が存在する場合(ステップS205:Yes)、合焦評価部581は、取得した顕微鏡画像について合焦評価演算を実行して合焦評価値を算出する(ステップS206)。
When the sample image SP ′ does not exist in the processing target small section C2 (step S205: No), the process proceeds to step S210.
On the other hand, when the sample image SP ′ is present in the processing-target small section C2 (step S205: Yes), the focus evaluation unit 581 calculates the focus evaluation value by executing the focus evaluation calculation on the acquired microscope image. (Step S206).

ステップS207において、合焦評価部581は、合焦評価演算により算出された合焦評価値が、フォーカスマップに記録された合焦評価値の最小値よりも小さいか否かを判定する。算出された合焦評価値が記録された最小値以上である場合(ステップS207:No)、処理はステップS210に移行する。   In step S207, the focus evaluation unit 581 determines whether or not the focus evaluation value calculated by the focus evaluation calculation is smaller than the minimum value of the focus evaluation value recorded in the focus map. If the calculated focus evaluation value is greater than or equal to the recorded minimum value (step S207: No), the process proceeds to step S210.

一方、算出された合焦評価値が記録された最小値よりも小さい場合(ステップS207:Yes)、合焦評価部581は、処理対象の小区画C2が合焦不良であると判断する。これに応じて、顕微鏡システム1は、Z軸移動制御を行って合焦位置を探索し、合焦位置における顕微鏡画像を再取得する(ステップS208)。   On the other hand, when the calculated focus evaluation value is smaller than the recorded minimum value (step S207: Yes), the focus evaluation unit 581 determines that the processing target small section C2 is poorly focused. In response to this, the microscope system 1 searches for the in-focus position by performing Z-axis movement control, and re-acquires a microscope image at the in-focus position (step S208).

続くステップS209において、合焦評価部581は、フォーカスマップから取得した合焦評価値の最小値を更新する。
さらに、ステップS210において、第2VS画像作成部575は、再取得した顕微鏡画像を隣接する小区画C2の顕微鏡画像と繋ぎ合わせる連結処理を実行する。
In subsequent step S209, the focus evaluation unit 581 updates the minimum value of the focus evaluation value acquired from the focus map.
Furthermore, in step S210, the second VS image creation unit 575 executes a connection process for joining the re-acquired microscope image with the microscope image of the adjacent small section C2.

ステップS211において、制御部58は、スキャン範囲内の全ての小区画C2について処理が終了したか否かを判断する。未だ処理されていない小区画C2が残っている場合(ステップS211:No)、処理はステップS202に以降する。一方、全ての小区画C2に対する処理が終了した場合(ステップS211:No)、処理はメインルーチンに戻る。   In step S211, the control unit 58 determines whether or not the processing has been completed for all the small sections C2 within the scan range. When the small section C2 that has not yet been processed remains (step S211: No), the process proceeds to step S202. On the other hand, when the processing for all the small sections C2 is completed (step S211: No), the processing returns to the main routine.

以上説明したように、実施の形態2によれば、観察領域A4内で実測された合焦評価値を参照して、補間演算により合焦位置が算出された小区画C2の入力画像(顕微鏡画像)の合焦状態を判定する。即ち、実施の形態2によれば、Z軸移動制御を行うことなく合焦評価を行うので、処理時間を短縮することが可能となる。また、合焦不良と判断された場合には、実測された合焦位置における顕微鏡画像を再取得するので、画質の高いVS画像を作成することが可能となる。   As described above, according to the second embodiment, the input image (microscopic image) of the small section C2 in which the focus position is calculated by the interpolation calculation with reference to the focus evaluation value actually measured in the observation region A4. ) Is determined. That is, according to the second embodiment, since the focus evaluation is performed without performing the Z-axis movement control, the processing time can be shortened. Further, when it is determined that the focus is poor, a microscope image at the actually measured focus position is re-acquired, so that a VS image with high image quality can be created.

また、上述したように、腫瘍部等が写った領域の合焦精度が悪い場合には、標的分子の発現解析において支障を来すことがあるが、本実施の形態2においては、合焦不良が生じた場合には顕微鏡画像を再取得して、高精度に合焦されたVS画像を作成するので、発現解析における信頼性をさらに高めることが可能となる。   In addition, as described above, when the focusing accuracy of the region where the tumor part or the like is shown is poor, the expression analysis of the target molecule may be hindered. When this occurs, the microscope image is re-acquired and a VS image focused with high accuracy is created, so that the reliability in the expression analysis can be further increased.

(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図16は、本発明の実施の形態3に係る顕微鏡システムが備えるホストシステムの構成を示すブロック図である。なお、顕微鏡システム全体の構成については、実施の形態1と同様である。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a host system included in the microscope system according to Embodiment 3 of the present invention. The overall configuration of the microscope system is the same as that in the first embodiment.

図16に示すように、実施の形態3に係るホストシステム50−3は、図2に示す制御部57の代わりに、制御部59を備える。制御部59は、制御部57に対して、条件判定部591及び警告制御部592をさらに備える。なお、制御部59以外のホストシステム50−3の構成は、実施の形態1と同様である。また、条件判定部591及び警告制御部592を、図12に示す制御部58に対して追加しても良い。   As shown in FIG. 16, the host system 50-3 according to the third embodiment includes a control unit 59 instead of the control unit 57 shown in FIG. The control unit 59 further includes a condition determination unit 591 and a warning control unit 592 with respect to the control unit 57. The configuration of the host system 50-3 other than the control unit 59 is the same as that of the first embodiment. Further, a condition determination unit 591 and a warning control unit 592 may be added to the control unit 58 shown in FIG.

条件判定部591は、発現量算出部576が標的分子の発現量の算出のためにユーザが選択する注目領域A3が所定の条件を満たしているか否かを判定する。
警告制御部592は、条件判定部591により、ユーザが選択した注目領域A3が所定の条件を満たしていないと判定された場合に、ユーザに対して警告するための制御を、例えばモニタ53に対して行う。この場合、警告制御部592及びモニタ53が警告手段を構成する。
The condition determination unit 591 determines whether or not the attention area A3 selected by the user for the calculation of the expression level of the target molecule by the expression level calculation unit 576 satisfies a predetermined condition.
The warning control unit 592 performs control for warning the user, for example, on the monitor 53 when the condition determination unit 591 determines that the attention area A3 selected by the user does not satisfy the predetermined condition. Do it. In this case, the warning control unit 592 and the monitor 53 constitute warning means.

例えば、腫瘍部におけるKi−67の発現を検出する場合、少なくとも500個以上の細胞について発現状況を調べて陽性細胞率を算出することが望まれている。このため、標的分子の陽性細胞率を算出する前提として、所定の細胞数が必要となる。   For example, when detecting the expression of Ki-67 in a tumor site, it is desirable to calculate the positive cell rate by examining the expression status of at least 500 cells. For this reason, a predetermined number of cells is required as a premise for calculating the positive cell rate of the target molecule.

そこで、条件判定部591は、ユーザがHE染色標本のVS画像上で注目領域A3を選択した際に(図5のステップS3参照)、VS画像における青紫色近傍の色相領域を、H色素により染色された領域として抽出すると共に、当該領域内から細胞核を抽出して、その数をカウントする。   Therefore, when the user selects a region of interest A3 on the VS image of the HE-stained specimen (see step S3 in FIG. 5), the condition determination unit 591 stains the hue region near the blue-violet color in the VS image with H dye. The extracted regions are extracted, and cell nuclei are extracted from the region, and the number is counted.

細胞核の抽出は、例えば、次のようにして実行される。まず、公知の輪郭追跡等の手法により、細胞核の候補領域の輪郭を抽出する。そして、抽出された輪郭をもとに、その形態的な特徴を表す形態特徴量を算出する。細胞核の形態特徴量としては、例えば、外接長方形や重心、面積、周囲長、円形度、長径、短径、アスペクト比等が挙げられる。これらの形態特徴量のうちの1つ以上が所定の範囲に含まれる輪郭の領域が、細胞核として抽出される(特開2011−179924号公報参照)。   Extraction of cell nuclei is performed, for example, as follows. First, a contour of a candidate region of a cell nucleus is extracted by a known method such as contour tracking. Then, based on the extracted contour, a morphological feature amount representing the morphological feature is calculated. Examples of morphological feature quantities of cell nuclei include circumscribed rectangle, center of gravity, area, perimeter, circularity, major axis, minor axis, aspect ratio, and the like. A contour region in which one or more of these morphological features are included in a predetermined range is extracted as a cell nucleus (see JP 2011-179924 A).

条件判定部591はさらに、カウントされた細胞核数は細胞数に等しいとみなし、細胞数が所定の数(例えば、500個)に達しない場合に、算出条件が満たされていないと判定する。   The condition determining unit 591 further determines that the counted cell nucleus number is equal to the cell number, and determines that the calculation condition is not satisfied when the cell number does not reach a predetermined number (for example, 500).

これに応じて、警告制御部592は、条件判定部591によって抽出された細胞数と警告表示とをモニタ53に表示させ、病理医等のユーザに注目領域の変更を促す。警告表示の内容としては、例えば、「細胞数が足りません。注目領域の選択をやり直してください。」といったメッセージの文字表示であっても良いし、注意喚起のためのマークの表示(点滅表示)であっても良い。或いは、警告制御部592は、メッセージの音声読み上げや警告音によりユーザに警告を行うこととしても良い。   In response to this, the warning control unit 592 displays the number of cells extracted by the condition determination unit 591 and a warning display on the monitor 53, and prompts a user such as a pathologist to change the attention area. The content of the warning display may be, for example, a text display of a message such as “Insufficient number of cells. Please select the attention area again.” Or a warning display (flashing display) ). Alternatively, the warning control unit 592 may warn the user by reading a message aloud or warning sound.

以上説明したように、実施の形態3によれば、実際に免疫染色標本の作成及びVS画像の生成処理が実行される前の段階、即ち、病理医が標本の形態観察を行っている段階で、注目領域の選択の妥当性を病理医が認識することができる。従って、必要に応じて注目領域の選択作業を病理医にやり直させることにより、注目領域内の細胞数不足によるVS画像の再取得といった無駄な作業を回避することができる。   As described above, according to the third embodiment, the stage before the actual preparation of the immunostained specimen and the generation process of the VS image, that is, the stage where the pathologist is observing the form of the specimen. The pathologist can recognize the validity of the selection of the region of interest. Therefore, by causing the pathologist to redo the selection of the attention area as necessary, it is possible to avoid a wasteful work such as re-acquisition of the VS image due to the insufficient number of cells in the attention area.

(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について説明する。
上述した実施の形態1〜3においては、標的分子の発現確認用の標識として免疫染色を行ったが、この他にも、ISH(In situ hybridization)法、FISH(蛍光 In situ hybridization)法、若しくはCISH(Chromogenic In situ hybridization)法による検出プローブによって標本を処理しても良い。本実施の形態4においては、免疫染色以外の方法により標的分子の発現確認用の標識を行う場合について説明する。なお、実施の形態4に係る顕微鏡システム全体の構成については、実施の形態1と同様である。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In Embodiments 1 to 3 described above, immunostaining was performed as a label for confirming the expression of the target molecule. In addition to this, ISH (In situ hybridization) method, FISH (Fluorescence In situ hybridization) method, or You may process a sample with the detection probe by CISH (Chromogenic In situ hybridization) method. In this Embodiment 4, the case where the label | marker for the expression confirmation of a target molecule is performed by methods other than immuno-staining is demonstrated. The overall configuration of the microscope system according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment.

まず、標的分子の発現確認用の標識として、FISH(蛍光 In situ hybridization)法による検出プローブを用いる場合について説明する。なお、検出プローブは特に限定されることはなく、例えば、ダコ社の製品であるHER2 FISH pharmDx Kit等の公知のFISH用の検出プローブを用いることができる。   First, the case where a detection probe by FISH (fluorescence in situ hybridization) method is used as a label for confirming the expression of a target molecule will be described. The detection probe is not particularly limited. For example, a known FISH detection probe such as HER2 FISH pharmDx Kit, which is a product of Dako, can be used.

ここで、FISH法は、細胞核内の遺伝子異常を蛍光観察法により検出する方法であるが、遺伝子の異常を可視化するためには、顕微鏡システムにおいて、40倍〜100倍程度の高倍率の対物レンズを用いて標的分子の発現を観察する必要がある。しかしながら、このような高倍率の対物レンズにおいては、通常、被写界深度が浅くなるため、細胞の深さ方向(即ち、対物レンズの焦点深度方向)に偏在する標識プローブからのシグナルの検知が不完全となり、観察精度が悪化するおそれがある。このような場合、観察精度を向上させるためには、焦点深度方向の互いに異なる複数の位置においてそれぞれ合焦された複数枚の高解像画像を生成することが考えられる。しかしながら、注目領域A3の全ての領域について、合焦位置を変えて複数枚の高解像画像を取得すると、画像取得に長時間を要してしまう。   Here, the FISH method is a method for detecting a gene abnormality in a cell nucleus by a fluorescence observation method. In order to visualize a gene abnormality, a high magnification objective lens of about 40 to 100 times is used in a microscope system. Must be used to observe the expression of the target molecule. However, in such a high-magnification objective lens, since the depth of field is usually shallow, it is possible to detect a signal from a labeled probe that is unevenly distributed in the cell depth direction (i.e., the focal depth direction of the objective lens). There is a risk that the observation accuracy may deteriorate due to incompleteness. In such a case, in order to improve the observation accuracy, it is conceivable to generate a plurality of high-resolution images that are respectively focused at a plurality of different positions in the depth of focus direction. However, if a plurality of high-resolution images are acquired by changing the focus position for all of the attention area A3, it takes a long time to acquire the images.

そこで、本実施の形態4においては、高解像画像の生成対象となる注目領域A3内に、発現解析対象領域A6(図13参照)を病理医にさらに設定させる。そして、発現解析対象領域A6に対しては、合焦位置を変えて複数枚の高解像画像を取得し、注目領域A3内であって発現解析対象領域A6以外の領域に対しては、ユーザ所望の合焦位置における高解像画像を1枚だけ取得する。それにより、発現解析対象領域A6全体について、病理医による観察に必要な高解像画像を短時間で取得することが可能となる。   Therefore, in the fourth embodiment, the pathologist is further set in the expression analysis target area A6 (see FIG. 13) in the attention area A3 that is the generation target of the high resolution image. For the expression analysis target area A6, a plurality of high-resolution images are acquired by changing the focus position. For the area other than the expression analysis target area A6 in the attention area A3, the user Only one high-resolution image at a desired in-focus position is acquired. This makes it possible to acquire a high resolution image necessary for observation by a pathologist in a short time for the entire expression analysis target area A6.

なお、発現解析対象領域A6の設定タイミング及び方法としては、上述したように、病理医が注目領域A3を選択した段階で、所定のメッセージをモニタ53に表示するなどして、病理医に発現解析対象領域A6を指定させると良い。   As described above, the timing and method of setting the expression analysis target area A6 are as follows. When the pathologist selects the attention area A3, the pathologist displays a predetermined message on the monitor 53, and the expression analysis is performed on the pathologist. The target area A6 may be designated.

また、発現解析対象領域A6について取得した複数枚の高解像画像の画像データは、互いに合焦位置が異なる画像データとして別々に保存しても良いし、互いに合焦位置が異なる複数の画像を画像処理により合成して全焦点画像を生成し、被写界深度を拡大させた1つの画像を表す画像データとして保存しても良い。   The image data of a plurality of high resolution images acquired for the expression analysis target area A6 may be stored separately as image data having different in-focus positions, or a plurality of images having different in-focus positions may be stored. An omnifocal image may be generated by synthesis by image processing, and stored as image data representing one image with an expanded depth of field.

この他、標的分子の発現確認用の標識として、ISH法やCISH法を用いる場合においても同様に、病理医が注目領域A3を選択する際に、併せて、注目領域A3内に発現解析対象領域A6を指定させると良い。これらの場合においても、発現解析対象領域A6に対して合焦位置を変えながら複数の画像を取得することにより、病理医による観察に必要な高解像画像を短時間で取得することが可能となる。   In addition, when the ISH method or the CISH method is used as a label for confirming the expression of the target molecule, when the pathologist selects the attention area A3, the expression analysis target area is also included in the attention area A3. Specify A6. Even in these cases, it is possible to acquire a high resolution image necessary for observation by a pathologist in a short time by acquiring a plurality of images while changing the focus position with respect to the expression analysis target region A6. Become.

本発明は、上述した実施の形態1〜4及び変形例そのままに限定されるものではなく、各実施の形態1〜4及び変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成してもよい。あるいは、異なる実施の形態に示した構成要素を適宜組み合わせて形成してもよい。   The present invention is not limited to the above-described first to fourth embodiments and modification examples, but various combinations of a plurality of constituent elements disclosed in the first to fourth embodiments and modification examples are various. Can be formed. For example, some components may be excluded from all the components shown in the embodiment. Or you may form combining the component shown in different embodiment suitably.

1 顕微鏡システム
2 スライドガラス標本
10 顕微鏡装置
11 透過観察用光学系
110 透過照明用光源
111 コレクタレンズ
112 透過用フィルタユニット
113 透過シャッタ
116 反射ミラー
117 コンデンサ光学素子ユニット
118 トップレンズユニット
12 落射観察用光学系
120 落射照明用光源
121 コレクタレンズ
122 落射用フィルタユニット
123 落射シャッタ
13 電動ステージ
131、132 モータ
14 レボルバ
14a、14b 対物レンズ
15 光学キューブユニット
15a、15b 光学キューブ
16 ビームスプリッタ
17 接眼レンズ
20 顕微鏡コントローラ
21 ステージX−Y駆動制御部
22 ステージZ駆動制御部
30 TVカメラ
40 カメラコントローラ
50−1、50−2、50−3 ホストシステム
51 ビデオボード
52 入力部
53 モニタ
54 画像データ記録部
55 撮像座標記録部
56 プログラム記録部
57、58、59 制御部
571 合焦位置算出部
572 第1VS画像作成部
573 標本選択部
574 注目領域設定部
575 第2VS画像作成部
576 発現量算出部
581 合焦評価部
591 条件判定部
592 警告制御部
60 スライド搬送装置
70 バーコードリーダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microscope system 2 Slide glass specimen 10 Microscope apparatus 11 Transmission observation optical system 110 Transmission illumination light source 111 Collector lens 112 Transmission filter unit 113 Transmission shutter 116 Reflection mirror 117 Condenser optical element unit 118 Top lens unit 12 Episcopic observation optical system 120 Light source for epi-illumination 121 Collector lens 122 Epi-illumination filter unit 123 Epi-illumination shutter 13 Electric stage 131, 132 Motor 14 Revolver 14a, 14b Objective lens 15 Optical cube unit 15a, 15b Optical cube 16 Beam splitter 17 Eyepiece 20 Microscope controller 21 Stage XY drive control unit 22 Stage Z drive control unit 30 TV camera 40 Camera controller 50-1, 50-2, 50- 3 Host system 51 Video board 52 Input unit 53 Monitor 54 Image data recording unit 55 Imaging coordinate recording unit 56 Program recording unit 57, 58, 59 Control unit 571 Focus position calculation unit 572 First VS image creation unit 573 Specimen selection unit 574 Attention Area setting unit 575 Second VS image creation unit 576 Expression amount calculation unit 581 Focus evaluation unit 591 Condition determination unit 592 Warning control unit 60 Slide transport device 70 Bar code reader

Claims (12)

顕微鏡が備える対物レンズに対して標本を前記対物レンズの光軸と直交する方向に相対的に移動させ、前記標本を部分的に撮像することにより複数の顕微鏡画像を取得し、該複数の顕微鏡画像を相互に繋ぎ合わせてなるバーチャルスライド画像を生成する顕微鏡システムにおいて、
包埋ブロックから薄切された第1の切片に対して明視野による形態観察可能な染色を施して作成された第1の標本について、第1のバーチャルスライド画像を作成する第1バーチャルスライド画像作成手段と、
前記第1のバーチャルスライド画像における注目領域を設定する注目領域設定手段と、
前記包埋ブロックから薄切され、前記第1の切片とは異なる第2の切片に対して、標的分子の発現確認用の標識を施して作成された第2の標本のうち、前記注目領域に対応する領域である観察領域について、第2のバーチャルスライド画像を作成する第2バーチャルスライド画像作成手段と、
前記観察領域内を部分的に撮像することにより取得された顕微鏡画像に対し、合焦が不良か否かを判定する判定手段と、
を備え
前記第2バーチャルスライド画像作成手段は、前記観察領域における合焦が不良と判定された部分について、顕微鏡画像を再取得することを特徴とする顕微鏡システム。
A plurality of microscope images are obtained by moving the specimen relative to the objective lens included in the microscope in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens, and partially imaging the specimen. In a microscope system that generates a virtual slide image by connecting
First virtual slide image creation for creating a first virtual slide image for a first specimen created by staining the first section sliced from the embedding block with a bright field capable of morphological observation Means,
Attention area setting means for setting an attention area in the first virtual slide image;
Among the second specimen prepared by applying a label for confirming the expression of the target molecule to a second section that is sliced from the embedded block and is different from the first section, A second virtual slide image creating means for creating a second virtual slide image for the corresponding observation region;
Determination means for determining whether or not focusing is poor for a microscopic image obtained by partially imaging the inside of the observation area;
Equipped with a,
The microscope system according to claim 2, wherein the second virtual slide image creating means re-acquires a microscope image for a portion determined to have poor focus in the observation region .
前記形態観察可能な染色は、ヘマトキシリン・エオジン染色であることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 1, wherein the staining capable of morphological observation is hematoxylin / eosin staining. 前記標的分子の発現確認用の標識は、ISH(In situ hybridization)法、FISH(蛍光 In situ hybridization)法、若しくはCISH(Chromogenic In situ hybridization)法による検出プローブ、又は免疫染色であることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。   The label for confirming the expression of the target molecule is a detection probe by ISH (In situ hybridization), FISH (Fluorescence In situ hybridization), or CISH (Chromogenic In situ hybridization), or immunostaining. The microscope system according to claim 1. 前記標的分子の発現確認用の標識は、蛍光染色であることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 1, wherein the label for confirming the expression of the target molecule is fluorescent staining. 前記判定手段は、前記顕微鏡画像の合焦評価値を算出し、前記合焦評価値が所定の閾値よりも小さいか否かを判定し、
前記第2バーチャルスライド画像作成手段は、前記判定手段により前記合焦評価値が所定の閾値よりも小さいと判定された部分について、前記顕微鏡画像を再取得することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。
The determination means calculates a focus evaluation value of the microscope image, determines whether the focus evaluation value is smaller than a predetermined threshold,
5. The second virtual slide image creation unit re-acquires the microscope image for a portion where the determination unit determines that the focus evaluation value is smaller than a predetermined threshold. The microscope system according to any one of the above.
前記判定手段は、前記観察領域内で且つ合焦位置をサンプリングで実測するフォーカス位置抽出ポイント以外で、前記顕微鏡画像の合焦評価値を算出し、前記合焦評価値が所定の閾値よりも小さいか否かを判定することを特徴とする請求項に記載の顕微鏡システム。 The determination means calculates a focus evaluation value of the microscope image at a position other than a focus position extraction point where the focus position is measured by sampling within the observation region, and the focus evaluation value is smaller than a predetermined threshold value. 6. The microscope system according to claim 5 , wherein it is determined whether or not . 前記第2のバーチャルスライド画像における標的分子の発現量を算出する発現量算出手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 1, further comprising an expression level calculation unit that calculates an expression level of the target molecule in the second virtual slide image. 前記第1及び第2の標本の各々に、少なくとも切片を薄切した包埋ブロックに関する情報及び染色の種類を含む標本情報が付与されており、
前記標本情報を取得する標本情報取得手段と、
前記第1の標本から取得された前記標本情報に基づいて、前記第2の標本を選択する標本選択手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。
Each of the first and second specimens is provided with specimen information including at least information on an embedding block obtained by slicing a slice and the type of staining,
Specimen information acquisition means for acquiring the specimen information;
Sample selecting means for selecting the second sample based on the sample information acquired from the first sample;
The microscope system according to claim 1, further comprising:
複数の標本を収容可能であり、且つ、該複数の標本の各々を前記対物レンズの視野範囲に順次搬送且つ搬出可能なスライド搬送手段をさらに備え、
前記スライド搬送手段が搬送した前記複数の標本に対して連続的に処理を行うことを特徴とする請求項8に記載の顕微鏡システム。
A slide transporting means capable of accommodating a plurality of specimens and capable of sequentially transporting and transporting each of the plurality of specimens to the visual field range of the objective lens;
The microscope system according to claim 8, wherein the plurality of specimens conveyed by the slide conveying unit are continuously processed.
前記注目領域設定手段によって設定された前記注目領域内に存在する細胞数をカウントする細胞数カウント手段と、
細胞数が所定値に満たない場合にユーザに対して警告する警告手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。
Cell number counting means for counting the number of cells present in the attention area set by the attention area setting means;
Warning means for warning the user when the number of cells is less than a predetermined value;
The microscope system according to claim 1, further comprising:
顕微鏡が備える対物レンズに対して標本を前記対物レンズの光軸と直交する方向に相対的に移動させ、前記標本を部分的に撮像することにより複数の顕微鏡画像を取得し、該複数の顕微鏡画像を相互に繋ぎ合わせてなるバーチャルスライド画像を生成する顕微鏡システムが実行する標本画像生成方法において、
包埋ブロックから薄切された第1の切片に対して明視野による形態観察可能な染色を施して作成された第1の標本について、第1のバーチャルスライド画像を作成する第1バーチャルスライド画像作成ステップと、
前記第1のバーチャルスライド画像における注目領域を設定する注目領域設定ステップと、
前記包埋ブロックから薄切され、前記第1の切片とは異なる第2の切片に対して、標的分子の発現確認用の標識を施して作成された第2の標本のうち、前記注目領域に対応する領域である観察領域について、第2のバーチャルスライド画像を作成する第2バーチャルスライド画像作成ステップと、
を含み、
前記第2バーチャルスライド画像作成ステップは、
前記観察領域内を部分的に撮像することにより取得された顕微鏡画像に対し、合焦が不良か否かを判定する判定ステップと、
前記観察領域における合焦が不良と判定された部分について、顕微鏡画像を再取得する再取得ステップと、
を有することを特徴とする標本画像生成方法。
A plurality of microscope images are obtained by moving the specimen relative to the objective lens included in the microscope in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens, and partially imaging the specimen. In a specimen image generation method executed by a microscope system that generates a virtual slide image formed by mutually connecting
First virtual slide image creation for creating a first virtual slide image for a first specimen created by staining the first section sliced from the embedding block with a bright field capable of morphological observation Steps,
An attention area setting step for setting an attention area in the first virtual slide image;
Among the second specimen prepared by applying a label for confirming the expression of the target molecule to a second section that is sliced from the embedded block and is different from the first section, A second virtual slide image creating step for creating a second virtual slide image for the corresponding observation area;
Only including,
The second virtual slide image creation step includes:
A determination step for determining whether or not focusing is poor for a microscope image acquired by partially imaging the inside of the observation region;
Re-acquisition step for re-acquiring a microscope image for the portion determined to be poor in focus in the observation area;
Sample image generation method characterized by having a.
顕微鏡が備える対物レンズに対して標本を前記対物レンズの光軸と直交する方向に相対的に移動させ、前記標本を部分的に撮像することにより複数の顕微鏡画像を取得し、該複数の顕微鏡画像を相互に繋ぎ合わせてなるバーチャルスライド画像を生成する顕微鏡システムが実行する標本画像生成プログラムにおいて、
包埋ブロックから薄切された第1の切片に対して明視野による形態観察可能な染色を施して作成された第1の標本について、第1のバーチャルスライド画像を作成する第1バーチャルスライド画像作成ステップと、
前記第1のバーチャルスライド画像における注目領域を設定する注目領域設定ステップと、
前記包埋ブロックから薄切され、前記第1の切片とは異なる第2の切片に対して、標的分子の発現確認用の標識を施して作成された第2の標本のうち、前記注目領域に対応する領域である観察領域について、第2のバーチャルスライド画像を作成する第2バーチャルスライド画像作成ステップと、
を前記顕微鏡システムに実行させ
前記第2バーチャルスライド画像作成ステップは、
前記観察領域内を部分的に撮像することにより取得された顕微鏡画像に対し、合焦が不良か否かを判定する判定ステップと、
前記観察領域における合焦が不良と判定された部分について、顕微鏡画像を再取得する再取得ステップと、
を有することを特徴とする標本画像生成プログラム。
A plurality of microscope images are obtained by moving the specimen relative to the objective lens included in the microscope in a direction perpendicular to the optical axis of the objective lens, and partially imaging the specimen. In the sample image generation program executed by the microscope system that generates a virtual slide image by connecting
First virtual slide image creation for creating a first virtual slide image for a first specimen created by staining the first section sliced from the embedding block with a bright field capable of morphological observation Steps,
An attention area setting step for setting an attention area in the first virtual slide image;
Among the second specimen prepared by applying a label for confirming the expression of the target molecule to a second section that is sliced from the embedded block and is different from the first section, A second virtual slide image creating step for creating a second virtual slide image for the corresponding observation area;
To the microscope system ,
The second virtual slide image creation step includes:
A determination step for determining whether or not focusing is poor for a microscope image acquired by partially imaging the inside of the observation region;
Re-acquisition step for re-acquiring a microscope image for the portion determined to be poor in focus in the observation area;
Sample image generation program characterized by having.
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