JP6208676B2 - デジタル画像可視化装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル画像可視化装置に関し、特に、ユーザがデジタル画像を分析し研究することを支援するためにバーチャルスライドを可視化する装置に関する。

組織学は、人間、動物または植物の組織の構造の研究に関する医学および生物学的科学である。通常は、研究対象の組織のサンプルが採取され、物理化学的方法により処理され、約２μｍの厚さの切片を提供するためにミクロトーム（microtome）を使用して切断され、スライドガラスの上に置かれる。染料または免疫学的マーカを使用して、組織に特有の組成物がこの切片において検出される。最終的に、上記切片は第２のスライドガラスでカバーされる。そして、この組立により「リアルスライド」と呼ばれる物理的スライドガラスが形成され、従来のように光学顕微鏡により観察される。

数年来、リアルスライドを専用のスライドスキャナで走査することも可能であった。そして、リアルスライドは、非常に高い解像度で、非常に高い鮮明度のコンピュータ画像ファイル形式でデジタル化される。この画像ファイルは、現在では「バーチャルスライド」と呼ばれる。

したがって、このバーチャルスライドは、コンピュータ画面上で直接観察でき、ユーザはバーチャルスライドの仮想の動きを実現することができ、また、バーチャルスライドの所望の部分を拡大することができる。このように、バーチャルスライドによって、対応するリアルスライドの光学顕微鏡による研究と同じ精度の研究を行うことができる。

バーチャルスライドは、リアルスライドよりも非常に多くの利点を、特に医学および科学的環境において有している。

これは、医者がリアルスライドを観察して可能性のある病理の診断に到達できない場合、医者は、研究対象の組織から作成された別のスライドを専門家の同僚に郵送して、この同僚がリアルスライドを研究できるようにしなければならないからである。このリアルスライドは非常に壊れ易く、輸送中に損傷を受けて研究することを不可能にすることもありうる。さらに、新しいリアルスライドは、最初のスライドと同じ切片を有してはいないので、専門家の同僚は、専門家の調査を依頼した医者と同じ切片を研究することにはならない。同様に、医者がやむを得ず医学的な再調査を実行するために研究中の組織から新しいスライドを作成しなければならない場合、新しいスライドは最初のスライドとは同一のものではない。２つのスライドの差異は、診断および予後において、差異または誤りを引き起こす可能性もある。

バーチャルスライドの顕著な特徴は、それが唯一のものであり、データ媒体に格納できるということである。したがって、バーチャルスライドは、オンラインでサーバ上に配置することができるので、アクセスが非常に容易になる。したがって、医者は遠隔地においてバーチャルスライドを研究でき、同様に、他の医者達は、たとえ地理的に遠く離れている場所にいたとしても、同じバーチャルスライドを同時に観察できる。

さらに、バーチャルスライドは画像ファイルであるため、時間が経過しても不変である。

サーバまたは画像バンク（banque d'images）などを介したバーチャルスライドへのアクセスが容易で速いため、これらのスライドによって、研究対象の組織における病気の診断および予後が容易でより綿密になる。

したがって、バーチャルスライドの使用および調査は、すべての生物学的人間および動物の組織の研究だけでなく、植物組織の研究にも適用可能である。バーチャルスライドの使用は、遠隔医療に対して特に有用であり、とりわけ、組織学的組織の研究を必要とし、したがって、この組織のテクスチャおよび色を非常に正確に伝達することを必要とする遠隔病理学に対して有用である。遠隔病理学は、遠隔医療の特殊化された分野であり、互いに離れた２つ以上のセンタ間でのバーチャルスライドに対する遠隔地での解剖病理学的研究の実施に基づいている。その目的は、診断を下すこと、または医学的セカンドオピニオンを得ることである。遠隔診断に加えて、遠隔病理学は、教育、遠隔トレーニングおよび科学的研究のためにバーチャルスライドを利用する。

しかしながら、医者はバーチャルスライドをコンピュータの画面上で観察する。このタイプの画面上のバーチャルスライドの表示は、そのサイズや解像度に拘わらず、医者が解剖病理学研究を行うために容易に集中することができないことが判明した。

本発明の１つの目的は、バーチャルスライドなどのデジタル画像を可視化する可視化装置を提案することであり、この装置により、ユーザが上記デジタル画像の研究に容易に集中することを可能にする。

この目的を達成するために、例えばバーチャルスライドなどのデジタル画像を可視化する装置が提案され、この装置は、デジタル画像の少なくとも一部分を可視化する可視化手段を有する。

本発明によれば、可視化手段は、支持体に保持された可視化マスクを有し、この可視化マスクは操作中に観察者の目の高さにあり、これにより、ユーザは、可視化されたデジタル画像の一部分を調査するのに、この可視化マスクに自分の目を近付けることができ、支持体は、机上に設置するように意図されている土台部を形成する基端部と、可視化マスクを保持するように成形されている末端部と、を有し、可視化マスクは、外部の視覚妨害からユーザを隔離する側方向延長部を有し、可視化装置は、さらに、ユーザがデジタル画像の他の部分を可視化できるようにデジタル画像の仮想の動きを指示するのにユーザにより操作可能な少なくとも１つの移動操作部材を有する。

したがって、ユーザは、デジタル画像を可視化マスクを通してのみ観察することになり、これによりユーザの視野を狭めて、ユーザが集中することが容易になる。

このように、ユーザは、バーチャルスライドを、このバーチャルスライドをコンピュータ画面上で見るときよりも、より効率的且つより迅速に分析する。

本発明者は、目を可視化マスクの非常に近くに近付ける行為によって、すべての光公害が視覚的に除去されるので、同種の外部の騒音妨害による妨害がより少なくなるのと同程度に、ユーザの集中が容易になることを確認した。

さらに、本発明者は、本発明に係る可視化装置が、光学顕微鏡のように、光学顕微鏡の接眼レンズ（oculaires）および手動操作で指示されるバーチャルスライドの移動手段と同等に扱われる専用の可視化マスクを通してのみバーチャルスライドを可視化するという点において光学顕微鏡に類似しており、医者にとって非常に人間工学的に優れているということを確認した。

本発明の第１実施形態に係る可視化装置の模式的透視図である。 本発明の第２実施形態に係る可視化装置の模式的透視図である。

本発明は、添付図面を参照した本発明の具体的かつ非制限的な実施形態の下記の記述により、さらに明確になるであろう。

図１を参照すると、本実施例では、本発明に係る可視化装置１は、机Ｐ上に置かれている。本実施例では、可視化装置１は、バーチャルスライドの可視化を可能にする。このバーチャルスライドに対して、ユーザは、人間もしくは動物生物学、植物生物学、または、顕微鏡に依存し、したがって、バーチャルスライドの研究に依存する任意の他の分野において作業する。

可視化装置１は、バーチャルスライドの少なくとも一部分を可視化する手段を有する。

したがって、可視化手段は可視化マスク２を有する。可視化装置１は、さらに、基端部が机Ｐ上に設置される土台部４を形成する支持体３を有する。支持体３の末端部５は、ユーザが操作中に目を可視化マスク２に近付けるとき、可視化マスク２がユーザの目の高さになるように可視化マスク２を保持するように成形されている。

本実施例では、支持体３は接続ポート１２を有する制御ユニット１０を有する。本実施例では、可視化装置１は、近くに支持体３が置かれているコンピュータ１００を有し、制御ユニット１０は、その接続ポート１２によりコンピュータ１００に接続されている。このため、コンピュータ１００により、ユーザは、研究対象のバーチャルスライドをサーバ、データベースなどから検索でき、可視化マスク２を通して上記バーチャルスライドを研究できる。また、ユーザは、利点として、コンピュータ１００の画面１０１上でバーチャルスライドの少なくとも一部を可視化することができる。

本実施例では、可視化マスク２は、バーチャルスライドを可視化できる２つのデジタル画面２ｄ、２ｇを有する。本発明によれば、ユーザが可視化マスク２に目を近付けたとき、それぞれの目は、デジタル画面２ｄ、２ｇの１つと関連付けられるので、可視化マスクは、バーチャルスライドの一部分を可視化することができる。このように、ユーザは、バーチャルスライドを可視化マスク２を通してのみ観察することになり、ユーザの視野を狭めることになる。

可視化マスク２は、ユーザを外部の視覚妨害から可能な限り遠くに隔離するように構成されている。この目的のため、可視化マスク２は、ユーザが可視化マスク２に目を近付けたときに、枝部６ｇ、６ｄがユーザの顔のそれぞれの側に沿って延伸するように成形されている側方向延長部６ｇ、６ｄを有する。このようにして、枝部６ｇ、６ｄはユーザの外部視野をさらに縮小し、それにより、ユーザの集中が容易になる。

ユーザは、可視化されたバーチャルスライドの一部分を調べるために可視化マスク２に目を近付けたとき、このようにして外部の視覚妨害から隔離される。したがって、ユーザは、コンピュータ１００の画面１０１を単に見る場合、コンピュータ１００の画面１０１の反射、画面１０１の環境または他の要因により妨害される可能性があるのに比べ、バーチャルスライドの可視化に、したがって上記バーチャルスライドの研究および分析に集中することがより容易になる。

可視化マスクは、例えば、頭部装着ディスプレイ（visiocasque）（ビデオヘッドセット）型のマスクである。

本発明によれば、可視化装置１は、ユーザがバーチャルスライドの別の部分を可視化できるようにバーチャルスライドの仮想の動きを指示するのにユーザにより操作可能な第１移動操作部材７を有する。好適な実施形態によれば、第１移動操作部材７は、バーチャルスライドの各部を連続的に可視化することにより、ユーザがバーチャルスライドの全体を可視化できるように操作可能である。

本実施例では、第１移動操作部材７は支持体３上に配置され、第１サムホイール（molette）８ａおよび第２サムホイール８ｂを有する。これらの２つのサムホイール８ａ、８ｂは、同軸で、それぞれが異なる２方向においてバーチャルスライドの仮想の動きを指示するように操作可能である。好ましくは、第１移動操作部材７のサムホイール８ａ、８ｂは、ユーザが第１サムホイール８ａを回転させたときに、可視化されたバーチャルスライドの一部分が水平方向に比例して動き、ユーザが第２サムホイール８ｂを回転させたときに、可視化されたバーチャルスライドの一部分が垂直方向に比例して動くように制御ユニット１０に接続されている。

第１移動操作部材７は、好ましくは、２つのサムホイール８ａ、８ｂが、可視化装置１の通常のユーザが右利きか左利きかによって、支持体３の一方の側または他方の側に向くように支持体３上に配置される。

好適な実施形態によれば、可視化装置１は、ユーザがバーチャルスライドの別の部分を可視化できるようにバーチャルスライドの仮想の動きを指示するのにユーザにより操作可能な第２移動操作部材を有する。本実施例では、第２移動操作部材は、コンピュータ１００に接続されたマウス１０２を有する。これにより、ユーザは、画面１０１上で観察しているバーチャルスライドの一部分と、可視化マスク２を通して観察しているバーチャルスライドの一部分と、に対して同時に操作でき、マウス１０２の動きは、バーチャルスライドの比例した動きという結果をもたらす。

好ましくは、可視化装置１は、さらに、ユーザが可視化されたバーチャルスライドの一部分のより詳細な画像を観察できるようにバーチャルスライドの仮想ズームを指示するのにユーザにより操作可能な第１ズーム操作部材９を有する。本実施例では、ズーム操作部材９は支持体３上に配置され、ギザギザ付きサムホイール１１を有する。このギザギザ付きサムホイール１１は、ユーザが回転させると、可視化されたバーチャルスライドの一部分が回転に比例して拡大されるように制御ユニット１０に接続されている。

好ましくは、ズーム操作部材９がその最小位置にあるときは、バーチャルスライドの全体が可視化マスク２を通して観察できる。

好適な実施形態によれば、可視化装置１は、ユーザが可視化されたバーチャルスライドの一部分をより詳細に観察できるようにバーチャルスライドの仮想ズームを指示するのにユーザにより操作可能な第２ズーム操作部材を有する。本実施例では、第２ズーム操作部材は、マウス１０２上に搭載されたスクロール用ホイール１０４を有する。これにより、ユーザは、画面１０１上で観察しているバーチャルスライドの一部分と、可視化マスク２を通して観察しているバーチャルスライドの一部分とに対して同時に操作でき、マウス１０２のスクロール用ホイール１０４の動きは、それに比例するバーチャルスライドの拡大という結果をもたらす。

ユーザは、このように可視化装置１を高度に直感的な方法で使用できる。また、本実施例では、ユーザは、バーチャルスライドに対して操作するために、移動操作部材７、１０２のいずれと、ズーム操作部材９、１０４のいずれと、を使用するかを選択できる。

好ましくは、主に支持体３および可視化マスク２により形成される組立部は、光学顕微鏡の一般的な形状を有するように成形される。このため、この場合の支持体３は、光学顕微鏡スタンドの一般的な形状を有するように成形される。

好適な実施形態によれば、第１移動操作部材７の２つのサムホイール８ａ、８ｂは、標準的な光学顕微鏡のステージの移動操作部材とほぼ同様に位置するように支持体３上に位置している。このタイプの光学顕微鏡に対する操作部材は、２つの同軸サムホイールを有し、１つのサムホイールはステージの水平方向の移動を指示し、他方はステージの垂直方向の移動を指示することが思い起こされよう。

好ましくは、第１ズーム操作部材９のギザギザ付きサムホイール１１は、標準的な光学顕微鏡の焦点ネジ（vis de mise de mise）、例えば、巨視ネジ（vis macrome'trique）または微視ネジ（vis microme'trique）とほぼ同様に位置するように支持体３上に位置している。

このように、支持体３の適切な形状により、第１移動操作部材７および第１ズーム操作部材９によって、可視化装置１の使用がユーザにとってさらに直感的になる。したがって、利点として、ユーザは、従来技術による光学顕微鏡上のリアルスライドの観察から、可視化装置１上のバーチャルスライドの観察へと容易に移行できる。

また、本発明に係る可視化装置１は、光学顕微鏡に対していくつかの利点を有している。例えば、可視化マスク２は、光学顕微鏡の接眼レンズと同様にユーザの視野を減少する機能を提供しながら、光学顕微鏡の接眼レンズよりも遥かに良好な快適さを提供する。

本発明に係る可視化装置は、デジタル顕微鏡という名称で指し示されてもよい。それは、この装置が、コンピュータのように情報媒体から得た完全なデジタル画像を再生し、したがってデジタル画像の可視化を可能にするからである。この装置は、カメラまたは撮影装置で撮影された画像をリアルタイムで研究可能にするのに、上記カメラまたは装置に接続しなければならない従来の光学顕微鏡とはまったく異なる。本発明に係る装置は、カメラも撮影装置も有しておらず、単に、デジタル画像を有するデータ媒体に有線または無線で接続しているだけである。

本発明は記載されてきた実施形態に制限されないことは明白であり、本発明の変形の実施形態を、請求項で定義される本発明の範囲から逸脱することなく導くことができる。

特に、本実施例では、本発明に係る装置は、バーチャルスライドを可視化することを可能にするが、他のデジタル画像、特に、科学的および／または医学的特徴を有するデジタル画像を可視化するためにも使用できる。

特に、本実施例では、支持体３は、デジタル画像を同様に可視化することができる画面１０１を有するコンピュータ１００に接続されるが、全く異なる環境に配置されてもよい。例えば、支持体３をコンピュータ１００の画面１０１の近くに直接置かずにコンピュータ１００に接続できる。しかし、支持体３と上記画面１０１とを互いに近くに保つことは利点がある。実際、ユーザは、研究対象のデジタル画像を可視化する２つの手段を利用することができる。

可視化装置１は、コンピュータ画面１０１を有しなくてもよい。そして、支持体は、単に、デジタル画像を利用できネットワークに接続されているコンピュータに接続される。支持体は、有線または無線で、コンピュータ、情報ネットワーク、タッチスクリーンタブレット、スマートフォンタイプの電話器、ＵＳＢフラッシュドライブまたは任意の他の情報媒体にリンクできる。支持体が、Ｗｉ−ＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース）（登録商標）などの無線通信手段を有する場合、支持体はより小型でより自律的になりうる。そして、可視化装置は、より容易に一つの地点から他の地点へ搬送される。また、支持体は、情報ネットワークとの無線通信のための手段がそれ自体に設けられている装置（タッチスクリーンタブレットまたはスマートフォンタイプの電話器などの装置）にも接続できる。

この場合の制御ユニット１０は、単一の接続ポートを有しているが、制御ユニット１０は、例えば、制御ユニットとコンピュータ１００およびＵＳＢフラッシュドライブとを同時に接続するのにより多くの接続ポートを有することができる。

本発明に係る可視化装置は、例えば、
デジタル画像のユーザが選択した特別な領域を記録することと、
ユーザがタイプ入力したり、または聞いて書き取ったり（dicte's）した注釈を、ユーザが研究したデジタル画像にリンクするために記録することと、を可能にするために記憶手段を有することができる。

記憶手段は、例えば、支持体により支持可能である。可視化装置は、ユーザが聞いて書き取る注釈を記録する音声記録手段（例えば、音声認識システムにリンクされたマイクロフォン）を有したり、または、ユーザがタイプ入力する注釈を記録するキーボードを有したりすることができる。利点として、音声認識手段を有すれば、ユーザは、注釈を作成するためにデジタル画像から目を離すことなく単にデジタル画像の可視化に集中できる。

また、可視化装置１がデジタル画像の仮想の動きを指示するのにユーザにより操作可能な少なくとも１つの移動操作部材を有するという条件で、可視化装置１は、例示されたものとは異なる数の操作部材、および例示されたものとは異なる操作部材を有することができる。図２を参照すると、特定の実施形態において、可視化装置１は、ユーザがデジタル画像の別の部分を観察できるようにデジタル画像の仮想の動きを指示するのにユーザにより操作可能な移動操作部材を有し、この部材は、ジョイスティック２００を有する。ジョイスティック２００は、例えば、可視化装置１の接続ポート１２の１つを使用して、有線接続により処理部材１０に接続される。第１実施形態に係る可視化装置１の変形例において、ユーザは、さらに、ジョイスティック２００を制御ユニット１０に接続する。このようにユーザは、デジタル画像の仮想の動きを実現するのに好ましい移動操作部材を選択できる。

変形例において、移動部材または移動部材の１つは、タッチスクリーンタブレットまたはスマートフォンタイプの電話器などのタッチスクリーンでもよい。これにより、デジタル画像は、上記タッチスクリーンから仮想的に直接移動および／または拡大できる。

しかし、少なくとも１つの操作部材が可視化装置１の支持体３上に直接搭載されている作業装置１を使用することが好ましい。これにより、可視化装置１が遥かに小型になり、そして光学顕微鏡の形状にさらに近付く。

この場合の可視化装置１は、デジタル画像を仮想的に移動する移動操作部材と、デジタル画像の拡大を仮想的に実行するズーム操作部材と、を有するが、操作部材により、他の仮想操作をデジタル画像に対して実行可能にすることも考慮できる。例えば、リアルスライドが複数の焦点面上で走査される場合、可視化装置１は、１つの焦点面から他の焦点面へ関連付けられたデジタル画像の仮想的な動きを指示するのにユーザにより操作可能な焦点面操作部材を有してもよい。

可視化装置１により、デジタル画像の一部のみを可視化することができる。

可視化装置１は、例示されているものとは違う形状にすることができる。本実施例では、例えば、可視化マスク２の支持体３は変形できないが、可視化マスク２をユーザが満足する高さにするために支持体３の高さをユーザが適合させることができるように支持体３を適応させることができる。例えば、支持体３は、変形可能なアームとして適応させることができる。すべての場合において、支持体は、設置されるように意図された土台部を形成する基端部と、ユーザが可視化装置を持たなくてもいいように可視化マスクを保持するように適応している末端部と、を有する。本発明に係る可視化装置は、このようにユーザから完全に独立している。

本実施例では、支持体３は単に可視化マスク２を保持するだけであるが、さらに、支持体３は、可視化マスク２を、例えば、ユーザが可視化マスク２を通してデジタル画像を見ているときにユーザの前頭部を取り囲むように枠を付けることにより、ユーザを外部の視覚妨害から隔離することに貢献でき、ユーザは完全に自律的になるという利点がある。

Claims (11)

1. 光学顕微鏡上のリアルスライドを仮想化したバーチャルスライドをユーザが分析し研究するのを支援するために該バーチャルスライドを可視化する可視化装置であって、
   前記バーチャルスライドの少なくとも一部分を可視化する可視化手段を有し、
   前記可視化手段は、支持体に保持された可視化マスクを有し、
   前記可視化マスクは、使用中はユーザの目の高さにあることによって、ユーザが可視化された前記バーチャルスライドの前記一部分を調査するのに、前記可視化マスクに自身の目を近付けることができ、
   前記支持体は、机上に設置するように意図されている土台部を形成する基端部と、前記可視化マスクを保持するように適応している末端部と、を有し、
   前記可視化マスクは、外部の視覚妨害からユーザを隔離する側方向延長部を有し、前記可視化装置は、さらに、
   ユーザが前記バーチャルスライドの別の部分を可視化できるように前記バーチャルスライドの仮想の動きを指示するのにユーザにより手で操作可能な少なくとも１つの移動操作部材を有する、ことを特徴とする可視化装置。
2. 前記可視化マスクは、ビデオヘッドセットである、請求項１に記載の可視化装置。
3. 前記移動操作部材は、それぞれが前記バーチャルスライドの仮想の動きを異なる２つの方向において指示するのに操作可能な２つの同軸サムホイールを有する、請求項１に記載の可視化装置。
4. 前記移動操作部材は、ジョイスティックを有する、請求項１に記載の可視化装置。
5. 前記移動操作部材は、マウスを有する、請求項１に記載の可視化装置。
6. 前記移動操作部材は、タッチスクリーンを有する、請求項１に記載の可視化装置。
7. 前記バーチャルスライドの仮想ズームを指示するのにユーザにより手で操作可能な少なくとも１つのズーム操作部材をさらに有する、請求項１に記載の可視化装置。
8. 前記ズーム操作部材は、ギザギザ付きサムホイールを有する、請求項７に記載の可視化装置。
9. 前記支持体は、光学顕微鏡スタンドの一般的な形状となるように適応している、請求項１に記載の可視化装置。
10. 前記移動操作部材の前記２つのサムホイールは、光学顕微鏡のステージの移動操作部材とほぼ同様に位置するように前記支持体上に位置している、請求項３に記載の可視化装置。
11. 前記ズーム操作部材の前記ギザギザ付きサムホイールは、光学顕微鏡の焦点ネジとほぼ同様に位置するように前記支持体上に位置している、請求項８に記載の可視化装置。

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