JPS63501597A - 生体標本用の分析方法および装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 （発明の名称） 生体標本用の分析方法および装置 （技術分野） 本発明は、画像分析による細胞被検体の特徴およびパラメータの測定に関し、特 に小さな細胞集団におけるＤＮＡの分析のための定量的測定方法および装置に関 する。

〔従来技術〕

本発明は、種々の細胞、抗原または人体から取出された他の生体試料の広い範囲 の診断および予後の評価のため用いることができる定量的な試験の装置および方 法に対するものである。しかし、例示目的および理解の容易のため、本発明につ いては癌の診断および予後措置の目的のための細胞のＤＮＡ　（デオキシリボ核 酸）の定量的測定である、その望ましい用途に関して開示することにする。更に 、本発明は、人体から取出された細胞試料中のＤＮＡを分析して量的に確定する ための対話的な画像分析の方法に対するものである。

病理学研究室における技術の現在の状態は、主として疑いのある癌細膓の形状お よび組織を観察し、次いで細胞を１つの通常のカテゴリもしくはいくつかの異常 癌のカテゴリの１つに分類する病理学者の視覚的な観察により、細胞のＤＮＡ成 分を測定することである。しかし、このような評価は非常に主観的であり、個々 の細胞中あるいは異常細胞の非常に小さな集団中のＤＮＡの小さな変化を見分け て量的に確定することができない。

これらの小さな変化は、癌の初期の段階あるいは化学療法もしくは放射線治療に よる癌の処理による細胞構造における変化を示す。従って、このような小さな変 化は、これらの病気の診断および予後において重要である。

しかし、顕微鏡下で試料を観察中の病理学者が見出す異常な倍数性の分布の診断 および（または）予後における利点は、細胞を通常もしくは異常なものとして分 類する際の習熟した人員の明確な専門的知見である。

比較的敏速な細かな分類階層、即ちほとんど正常である、僅かに異常である、　 等の分類を行なうためには人間の先天的な能力がある。一方、病理学者による細 胞単位における細胞の特徴およびパラメータの分類および測定は非常に単調で時 間を要するものである。このような人手で採取された細胞のデータの広い統計的 な分析は、各記録を入力した後処理しなければならないため、比較的離しい。異 なる時期および種々の条件の下で採取された異なる記録の場合は、広範な統計的 分類は信頼性が劣るおそれがある。

代替策は自動化された細胞分析であり、この場合病理学者は分析を行なうため特 殊な装置を使用する。

フロー・サイクロメータによる行なわれる如き自動化された細胞分析においては 、ある試料の細胞集団について大量のテストがまとめて行なわれ、研究者が集団 のあるデータを排除あるいは取込むことができない。試料は、との細胞がどれだ け測定中であるかを実際に知ることなく「あるがままに」測定される。重要な１ つの細胞のデータあるいは比較的小さなグループの細胞からのデータは１つの試 料の全体的な平均化において失われる。更に、平均化の問題の故に精度を得るた めには比較的大量の試料を使用しなければならない。このことは、結果の精度が かなり良好となるように大量の細胞データを比較的迅速に処理するため従来技術 において必要であると考えられてきた。再び、個々の細胞における小さな変化あ るいは小さな細胞集団は識別できない。

商業的に入手可能な汎用目的のフロー型血球計算機があるが、これらは非常に高 価であり、単に液状の血液試料もしくは組織の離解状態しか処理できない。

これらの血球計算機は、標準的な組織片について用いることができず、あるいは 病理学研究室の選好される試料形感である従来の顕微鏡用切片を使用することが できない。更に、フロー型の血球計算機は細脂核の組織、大きさおよび形状、お よび細胞の核対細胞質の比率における変化の如きｍ膓の形態学的な特徴の分析は 許さない。

更に、実値による自動もしくは人手によるこのような細胞分析の場合には、何等 かの結果の変動が生じる。

検証を行なうための通常の科学的な方法は、別の病理学者がその分析を先行者の それと比較できるように試料を保管することである。しかし、人的な手段により 分類される個々の細胞においては、このことは写真、図面もしくは他の不正確な 媒体を示すが、こ５は長期にわたフて組織の試料を固定することが非常に困難で ある故である。更に、このような試料が後の観察のため充分に固定される如き手 法による場合でさえ、最初の評価が行なわれたものから同じ細胞あるいは細胞の 小集団を見出して観察のため同じ条件を与えることの問題が残る。自動化された 方法においては、試料は消費され、また検証は同じ部位からの類似の組織の観察 によってのみ行なうことができるに過ぎない。

（発明の概要） 本発明は、病理学者またはオペレータによる対話的なプロセスによって非常に迅 速に複数の個々の細胞に関する定量的なデータを得ることができる測定の方法お よび装置を提供することにより、細胞被検体の種々の特徴およびパラメータの画 像分析に関する上記および他の問題を解決するものである。本装置は、顕微鏡の スライドの一領域からの細胞グループの画像を表示するための装置を提供する。

この画像は更に計数化されて、装置のメモリー内に格納される。計数化された画 像から、プロセッサ装置がパターン認識技術により自動的に可能な各細胞被検体 を識別する。対話的なプログラムは、オペレータが各被検体即ち細胞に次々に焦 点を合せて、それぞれに関する分類および測定のための決定を行なうことを可能 にする。定量的なりＮＡ分析のためには、測定は細胞被検体の光学的密度により 、また分類は細胞が正常であるかあるいは癌に見えるかについて病理学者にょフ てなされる。

この決定は、特定の細胞が更なる処理を受入れるか拒絶するかの判定を含み得る 。細胞被検体は、選定されるならば、後の統計的な分析のためいくつかの分類の １つに分類することもできる。本装置は更に、分類を行ない１つ以上の画像を格 納する手段を有する。

を行なうことである。表示された画像は、画像領域の計数を形成する複数の画素 （ピクセル）と対応している。このような閾値に達しない部分では、表示におけ るピクセルが白、即ち情報が存在しないものとして示される。閾値以上のグレー ・スケールの画像は残るピクセルについて表示される。この特徴は有利にも背景 のクラッタを低下させ、また領域内の細胞被検体の視覚的な特徴を強化する。閾 値は変動し得、また他の特徴を強化しながらある特徴をマスクするため、使用す ることができる。優れたコントラストの差異を生じるように、閾値以上にはグレ ーの解像度の完全スケールを用いられる。

本発明の別の特徴は、測定されたデータの検証を行なう。各画像部ち領域が計数 化されて格納されると、基準値がデータと共に格納される。この基準値は、スラ イド上の選定された座標の原点からの画像の相対的なＸ軸とＹ軸の位置である。

本発明は、観察中のスライドの領域の実際の位置を表示するための手段を提供す る。従フて、前に格納された画像を検証するためには、スライドを基準に対して その実際に表示された位置が格納された基準位置と整合するまで置き直されて定 置される。このため、対象物のデータおよび分析がスライドからのデータ画像に よってのみ検証できるのではなく、分析に用いられる実際のスライド像を容易に 見出すことができる。

本装置をＤＮＡ分析のため使用する時、組織および細胞の試料はスライドに装着 され、次いでこれをＤＮＡと比例的に結合して細迫の残部を実質的に見えなくす る特定の染料で染色し、その結果画像の分析は細胞の核に集中されるＤＮＡの光 学的濃度を測定することができるようにする。分類のため本装置を用いて病理学 者による視見的な観察および解釈が可能な詳細な核の構造およびパターンを提供 するため、染料はＤＮＡと関連する。悪性の細胞中のＤＮＡの量は正常な細胞の それよりもかなり大きいが、これは悪性の細胞が通常迅速に分裂してこれを繰返 すためであり、あるいは悪性の細胞が異常な染色体数を有しあるいは欠陥のある 染色体を有する故である。

本発明の望ましいかつ例示的な装置は、ピコグラム（１兆分のＩｇ）単位のＤＮ Ａの実際の正確な測定を行なうことにより核中の微小な変化を検出し得るのみで なく、ＤＮＡの量を測定して量的に確定しかつこれを格納された統計的分析と関 連付けて診断を助けることもできる。更に、本発明は、試料の集団の細胞の対話 的な分析を許容し、また細胞のＤＮＡ内容に関する、また正常な細胞に対する標 準的なりＮＡに関する細胞の集団の分布のヒストグラムあるいは他の統計的な表 示を行ない、集団の分布における微妙な変化を容易に理解することができるよう にする。この目的のため、細胞核の画像を得て格納される詐りでなく、それから のデータを多変数分析、細胞の識別、ヒストグラムおよび細胞または細胞の集団 の撒布図を提供するため他の統計的データで積分することができる。

画像分析手法および従来の病理学研究室における病理学者による染色された試料 のための装置の使用は、本発明により克服された多くの問題を解決することを伴 う。例えば、以下本文において述べるアジャ・ア・フォイルゲン　（へｚｕｒｅ へＦｅｕ１ｇｅｎ）染色法の如き使用し得る多くの利用可能な染色技術があるが 、病理学者によるＤＮＡの染色は単にスライド毎およびバッチ毎に異なるに止ま らず、異なる病理学者および異なる研究室間でもかなりの変動が生じることにな る。今日の画像分析装置はグレー・レベル即ち光学的濃度を測定する故に、また ピコグラム単位のＤＮＡの真の実測を行なうことが要求される故に、異なる試料 における異なる染色要因の問題を克服することが重要となる。

また、調整可能な顕微鏡および光学的照明を用いる画像分析法は、病理学者によ り使用される時光の異なる強さを生じる。研究施設の訓練された研究者達は、画 像パターン法による画像分析のため必要な条件に対し光学的な強さを調整すべき 用意をするが、これは一般に通常の病理学研究室において必要とされる精度を以 て達成することはできない。このため、この光の強さ、従って変動し得る光学的 濃度の問題を克服する必要がある。

更に、本発明は、これまで画像分析に用いられた自動化装置と関連した高コスト の問題を克服することに向けられ、またこの目的のため、本発明は病理学者が多 くの仕事を行ないかつ細胞の準備および装置の操作によるその選択を行なう取扱 いの容易な対話的システムを提供するものである。また、病理学者は、試料の細 胞の分析において助けとなりかつ上記の染色問題の克服の助けとなる特に基準細 胞により準備されかつ較正が行なわれるスライドが提供される。

本発明は特に、形態学に関する検査のため細胞を定置するため、また必要に応じ て第２の病理学者による以降の分析または検証のためその位置を保存するため開 発されたものである。以下において説明するように、核に関する測定結果は、μ 単位のその面積、核の総光学的濃度即ちピコグラム単位の核質量、平均核光学的 濃度、核組織、および核の円形状からの形状の変化について得ることができる。

従って、本発明の一般的な目的は、画像分析法を用いることにより細胞その他の 生体材料の分析のための新しい改善された方法および装置の提供にある。

本発明の別の目的は、画像パターン認識装置を用いて細胞の定量的な倍数性の分 析を行なうための新しい改善された方法および装置の提供にある。

本発明の他の目的は、画像分析装置の較正を行なうため用いられる基準細胞また は細胞被検体を載置した試料の細胞のための新しい改善されたスライド即ち支持 板の提供にある。

本発明の上記および他の目的、特徴および特質については、図面に関して以下の 詳細な記述を読めば明らかになるであろう。

（図面の簡単な説明〕 第１図は発明により構成された画像分析システムの概略図、 第２図は本発明による画像分析法を実施するための第１図に示された画像分析シ ステムの機能的なブロック図、 第２Ａ図は第２図に示されたシステム制御部の主な操作を示すシステム機能図、 第３図は′ｆＳ２図に示されたＸ釉とＹ＠の座標位置回路のためのインターフェ ース電子素子の電気的ブロック図、 第４図は第２図に示されたインターフェース素子に対する入力に対する時間的な 波形を示すグラフ、第５Ａ図、第５Ｂ図および第５Ｃ図は、較正細胞被検体およ び試料細胞被検体に対する個々の領域を有する第１図に示された画像分析システ ムにおいて特に使用されるためのスライドをそれぞれ示す斜視図、平面図および 断面図、 第６図乃至第９図は異なる正常および異常な細胞集団に対するヒストグラムを示 す図、 第１Ｏ図は第１図に示された命令モニターにおいて視認し得る異なるスクリーン 画像を示す概略図、第１１図は第１図に示される命令モニターに現われた主なス クリーン画像を示す図、 第１２図は第１図に示される命令モニターに現われた較正画像スクリーンを示す 図、 第１３図は第１図に示された命令モニターに現われる分析スクリーン画像を示す 図、 第１４図は第１図に示された命令モニターに現ゎゎるＸおよびＹ座標のスクリー ン画像を示す図、第１５図は第１１図に示された主スクリーンに対する選択リス トの図、 第１６図は第１２図に示された較正スクリーンに対する選択リストの図、 第１７図は第１３図に示された分析スクリーンに対する選択リストの図、 第１８図は第１２図に示された較正スクリーンに対する測定操作を示す概略図、 第１９図は第１３図に示された分析スクリーンに対する分析操作を示す概略図、 第２０図は第１図に示された画像ディスプレイに示される如き細胞被検体の領域 のための分析丘作の時間的シーケンスを示す概略図、 第２１図は第２図に示された画像分析システムにより複数の選択可能な画像領域 に分割された画像分析のため用いられるスライドの概略図、 第２２図は第２図に示された画像分析システムにおける光源の較正のため用いら れるヒストグラムを示す図、第２３図は第１図に示された顕微鏡のプラットフォ ームのＸおよびＹ座標位置を読取るプログラムを示すフロー・チャート、および 第２４図はその機能がそれぞれ第１２図および第１３図に示された分析および測 定スクリーンに対する分析および測定操作を処理することであるプロゲラ・ムを 示すソフトウェアのフロー・チャートである。

〔発明の最良の実施形態〕

第１図および第２図に示された装置は、悪性腫瘍および他の疾病の診断および予 後の措置のための細胞集団のヒストグラムおよび他の統計的データを生成するた め用いることができる。このような統計的分析の利用性を示すため、第６図乃至 第９図を参照する。

先ず第６図においては、健康な分裂しない細胞における綿服数対質量の分布を有 する正常な倍数性のヒストグラムが示されている。細胞の数が縦軸上に示され、 細お核の質量が横軸上に示されている。もし同図に示される細胞の集団が分裂し なければ、ＤＮＡの量は正常ピーク値Ｇｏ／Ｇｌ付近でピークとなる筈であり、 こねは２倍体量である７、１８ピコグラム／細胞となる。このＤＮＡの相対質量 は、ヒストグラムの横軸を正規化するため１．０として示される。第７図もまた 分裂状態の正常な細胞集団を示し、この場合は１．０において著しいＧｏ／Ｇｌ ピーク値と２．０の第２のピーク値Ｇ２が存在する。２．０においてピーク値は 、細胞のあるものが分裂中でありかつＤＮＡの正常な２倍体量の２倍となる故に 正常である。この２つのピーク値間の谷部Ｓは比較的低く、悪性腫瘍を示してい ない。

第８図のヒストグラムを最初の２つと比較すれば、この細胞集団は略々１．５付 近の比較的高い第１のピーク値と３．０付近の第２のピーク値とを有する正常な 状態から外れていることが判る。更に、谷部Ｓは更に深くなり、細胞カウントが 粗くなり得る。このヒストグラムは、細胞の多くのＤＮＡ量が異常に高い故に悪 性Ｉｌｉ瘍を示し得る。この高いＤＮＡ１は、迅速に分裂中の悪性ｎ！Ｔｉ瘍細 １ムの増加した倍数性を表わすことが多い。

同様に、第９図においては、ＤＮＡの２倍体量が正常でありながらＧｏ／Ｇｌビ ーク値が１．０で生じるが、比較的大きな後方の谷部が１．０から２．８となる ことが示されている。正常の６２の第２のピーク値は示されず、異常な細胞集団 を表わしている。ヒストグラムの形状は細胞および悪性腫瘍を表わす細胞の分岐 系における以上なりＮＡｆｉに近い。従って、細胞の分布ヒストグラムにおける 形状および変化から、診断および予後の情報を得ることができる。

図示された構成においては、木システムは典型的なガラスのスライド上の細１泡 被検体の画像からその多くの詰特徴およびパラメータを測定するため設計された コンピュータ支援による画像分析システムである。

この計器は、ソフトウェアにより制御されてフォイルゲン染色法ならびに他の核 の特徴の質量により核のＤＮＡｆｉに対する個々の細胞について定量的な分析を 行なう複雑なディジタル画像処理システムを含んでぃる。この画像処理システム は、検討すべき細胞を識別する病理学者の能力をコンピュータで強化された高解 像度のディジタル・ビデオ画像処理と結合して、光学的濃度および染色濃度を正 確に量的に確定するものである。

一般に、病理学者は最初に新鮮な組織の接触標本またはニードル吸引の容易をす る。あるいはまた、埋設試料は問題となる領域について視覚的に検査し、次いで ペプシンの存在下で細かく刻むことにより、顕微鏡スライド上に載せられる単一 の細胞懸濁液を調製するため脱パラフイン措置および離解措置を行なうことがで きる。固定してアジュア・ア・フォイルゲン染料で染色した後、標本は分析の用 意ができる。

オペレータは、細胞を形態学的に６つのカテゴリのどれか１つに分類するか、あ るいは不適当な細胞または八属を除去するかの選択を有する。細胞のデータはシ ステム制御部により処理され、細胞要素が各細胞類別のための定量的なりＮＡ分 析によって特徴付けられる。標準的な細胞較正あるいは公刊されたデータのいず れかにより比較した時の情報は、人間が見た画像から単に口頭により記述される のが通常である異常性を病理学者が正確に定量し分類することを可能にする。

定量的なデータが加わることにより、病理学者がその作業を更に標準化された再 現可能な方法において実施することを可能にする。本システムは、ＤＮＡｔＸｔ に基いて悪性であり得る罹患部を分類し、既知の悪性腫瘍についての予後の情報 を得る際に価値を発揮する。

この画像識別システムは、ＤＮＡ１を評価する一般的なフロー型血球計算法より も更に有利である。フロー型血球計算法は、オペレータが細胞のマーカのみに基 いて腫瘍性の細胞を分類することを許容する。しかし、病理学者は計器が検査し た細胞は決して調べない。

更に、細胞標本は短い時間内に使用されねばならず、研究の過程において費消さ れる。検診中の腫瘍の固定的部分を同時に検査することはできるが、同じ細胞が 両方の領域において検査されることの保証はない。

また、得られる腫ＩＷｆｆｉはフロー型血球計算検査法を許容するだけ充分に大 きくはないかもしれない。

本発明においては、定量的なりＮＡ分析は、検診中の細胞標本におけるＤＮＡお よび倍数性の分布パターンの測定のため迅速に行なわれる。病理学者は、集団の 質量において用いられるべき細胞を有効に選択する。

ＤＮＡｆｉｌの質量は有効であり、乳房、結腸、前立腺に係る種々のＩ！！ＴＩ 瘍のための診断および予後措置の決定と関連を有するものと考えられる。本シス テムは、視覚的に異常な細胞を識別するため病理学者の能力を活用し、次いで所 要のパラメニタをめてこれら特定の細Ｗｄを定量的に分析するためコンピュータ 支援画像分析を用いるものである。このような計器は、病理学者の知見および診 断上の技能を拡張しかつこれを補うものである。

例示の目的のため図面に更に特定的に示されるように、本発明は、「細胞被検体 」を自動的に分析するための方法および装置において実施されるが、本文におい ては「細胞被検体」とはＤＮＡｆｉについての分析が行なわれるＩＩＩ！瘍等か ら取出された血球または細胞の如き細胞の一般概念として用いられる。この用語 はまた、生体研究において用いられる従来のプラスチックまたはガラス製の球、 スライド上の染色された細胞画像、または細胞における抗原または単−分岐系の 抗体を包含することを意図する。本システムは更に、単−分岐系の抗体が染料と 共役状態にあり、染料が１つの波長において付勢され従って蛍光が生じる場合に 別の波長で分析が可能となる蛍光物質でよい場合に用途を見出すものである。例 えば、本発明は、倍数性の分析、赤血球の分析、粘液浸透細胞分析、単分岐系抗 体の分析、およびビールスについてＤＮＡプローブにより診断可能な他の伝染病 の分析のため有効である。

従フて、本画像化兼分析システムは、細胞被検体の光学的濃度の如き光学的な特 性の１つを用いである特定の条件における診断または予後措置である前記被検体 のあるパラメータまたは特徴を決定するため用いることができる多くの研究にお いて有利に使用第１図および第２図に示されるように、本発明は、ディジタル画 像処理システム１３（第２図）として機能的に作動する装置ＩＩとして実施され る。本装置１１は、望ましい実施態様においてはガラスのスライド！４である支 持台上の試料をオペレータが視認することができる高解像度の顕微鏡１５を含む 。この顕微鏡１５は、その光学系をスライド上に合焦するための手段７０と、装 置１１および１７によりその色々な領域を視認するため徐々にＸおよびＹ軸方向 に運動可能なプラットフォーム５１とを有する。スライド１４上の試料即ち物質 は画像化システム１３により更に視認可能であり、このシステムはパーソナル・ コンピュータの如きディジタル・プロセッサの形態のシステムの制御部２２によ って制御される。オペレータは、キーボード３６を介してシステム制御部２２と 通イ３して２つのディスプレイを見ることにより本装置口と対話することができ る。第１のディスプレイ即ち画像ディスプレイ６２は、システム制御部２２を介 して顕微鏡１５を通して見たものと同じ画像を表示するＲＧＢモニターである。

第２のディスプレイ即ち命令モニター６２は別のＲＧＢモニターであり、オペレ ータに対話的な指示、メツセージ、情報およびシステム制御部２２を制御するプ ログラムからの命令を与えるため使用される。装置１１により与えられたデータ の信頼できるハード・コピー出力を生じるためプリンタ３８が設けられている。

本装置１１の機能の概略図が画像処理システム１３として第２図に示されている 。この画像処理システム１３は、顕微鏡１５の支持台即ちガラスのスライド１４ 上の複数の細胞の被検体を分析するため使用される。適当な高解像度の顕微鏡の 光学系１６がスライド目を介して強さが変更できる光源１７から光を受取る。光 学系１６は、スライド】４上に細胞の各被検体の光像を形成し、これをプリズム の形態を取り得る画像スプリッタ２５に送出する。

このスプリッタ２５の片側においては、テレビジョン・カメラ１８または他の検 出装置が光学的画像を点単位に画像における各点の光の強さを表わす走査された 電子信号に変換する。標準的なＮＴＳＣ方式のアナログ・ビデオ信号である前記 カメラ１８の出力は、画像処理インターフェース２１のアナログ／ディジタル・ コンバータに対して加えられる。画像処理インターフェース２１は、テレビジョ ン・カメラ１８からの画像信号を計数化された信号に変換し、この信号はシステ ム制御部２２により１６が合焦される領域の実時間画像は画像ディスプレイ３７ によって与えられる。一般に、画像はそれぞれ測定された光の強さを有する　５ １２ｘ５１２列のビクセルである。

画像スプリッタ２５の他の側には、顕微鏡１５の視認用光学系２３が取付けられ ている。この焦点を異にするＵ￥成により、視認用光学、％２３における同じ画 像を画像ディスプレイ３７上に表示することができる。この特徴のため、オペレ ータがスライド１４上の問題の視野の見えるまで、手動のＸおよびＹＩｉｌｂ方 向の調整手段１１および１７によってプラットフォーム５１の位置決めを可能に する。同時に、選択された視野のコンピュータ支援によるディジタル化画像が更 に分析を行なうため画像ディスプレイ３７条に表示される。

ディスプレイ３７および６２の双方は、標準的なビデオ・インターフェース回路 ３９および６１を介してそれぞれシステム制御部２２により制御される。同様に 、キーボード３６およびプリンタ３８は、従来のインターフェース回路３５．４ ！を介してそれぞれシステム制御部２２と通信する。更に、システム制御部２２ は、メそリー制御装置７１を介してランダム・アクセス・メモリー７３と、フロ ッピー・ディスクおよびハード・ディスク・ドライブ７５の形態の大量記憶装置 を制御する。

インターフェース回路２１．３５．３９．４１．６１．７１および１０６の全て は、システム制御部２２を構成する従来のパーソナル・コンピュータの背面即ち カード・コネクタに取付けられる印刷回路板上に選択的に実装することができる 。パーソナル・コンピュータはモデル塩ＡＴを有するＩＢＭ社製のものであるこ とが望ましい。

このようなシステム制御部置は、Ｐ　ＣＤ　ＯＳ　３．１バージヨン以降の如き ディスクのオペレーティング・システムの下で走らせることができる。画像の分 析のためのシステムのソフトウェアは、ディスク・ドライブ７５からの応用プロ グラムと呼ばれ、例えば、フロッピー・ディスク７７で供給することがてきる。

システムのソフトウェアは、ディスク７７から読出され、ＲＡＭ７３にロードさ れる。プログラムのロードの後、制御は分析ソフトウェアへ送られて、公知の方 法で前に述べた種々のハードウェアを調整する。

分析ソフトウェアは、以下本文に述べるＤＮＡ分析のためのものでよく、あるい は柚々の目的のための他のソフトウェアを含むことも可能である。例えば、赤血 球の検査の際の細胞の形状および大きさ、ならびに細胞のヘモグロビン量の分析 は、本文に参考のため引用されるＢａｃｕｓの米国特許第４，０９７，８４５号 および同第４，１９９，７４８号に開示されたパターン認識手法および分析方法 に従って行なうことができる。

第２Ａ図は、計器のハードウェアのための制御ロジック、画像ディスプレイおよ び命令ディスプレイを用いて主なシステムの機能を実行するシステムのソフトウ ェアの機能的な操作を示している。主なシステムの機能は、患者のラベル番号付 け、光量の較正、基準細胞の較正、細胞のデータ取得、細胞の分類、細胞の分析 およびレポートの生成である。

インターフェース要素１０６を除くインターフェース回路は、図示した種々の機 能のための標準的な制御回路でよい。インターフェース素子１０６は、第３図お よび第４図において更に詳細に示される専用の回路である。ＸおよびＹ座標位置 のセンサが、分析中の視野にある位置を表示させる。

各視野のＸおよびＹ座標位置は斬新な方法および装置により与えられたどんな位 置に対しても容易に決定され、前記装置は第２図に最もよく示されるように、顕 微鏡の静止部分に固定された検出パッド１０２を通過して顕微鏡段部５１と共に 運動するように、この段部５１の下側に固定することができるＸ軸方向の検出片 １００を含む。このセンサは、インターフェース素子１０６に対してアナログ出 力を与え、この素子がメモリーに格納してモニター・スクリーン６２に表示する ためシステム制御部２２に対してディジタル形態のＸ座標を生じる。同様に、類 似の検出片１１０が顕微鏡の静止部分に固定された検出パッド１１２を通って段 部と共にＹ軸方向に運動するように段部５１に対して固定され、その結果パッド がアナログ信号をインターフェース素子１０６に対して与え、この素子がＹ座標 の格納のためまたＸ座標に隣接するビデオ・モニター上のＹ座標を示すため、デ ィジタル信号を命令制御ロジック！２２に対して与えることができるようになっ ている。

詳細に述べれば、システムは共に運動するように段部に固定された検出ヘッドと 反対にすることができ、またセンサの帯片１００および１００が静止状態に取付 けられてヘッドがこれを横切って運動する時アナログ信号を生じるようになって いる。

位置のセンサとのインターフェース回路は、第３図および第４図において更に詳 Ｉｎに示されている。この位置のセンサはＸ座標に対する１対のセンサ片１００ 、＋０２およびＹ座標に対する１対のセンサ片ｔｔｏ　、　１１２を有する磁気 センサである。センサ片＋００．１１０は、これら帯片が座標系に対する基準軸 を形成するように相互に直角に固定されている。顕微鏡１５の可動基部に対して 固定された運動可能なセンサ・パッド１０２　、１１２は帯片ＩｏＯと１０２に 沿って移動し、固定帯片に対する可動パッドの相対位置に従って各部材間の相対 運動を検出する。センサは、帯片間の相対位置を測定するため、またこの検出さ れたパラメータに基いてディジタル数値を生じるための回路を含む測定チップ１ ８に対して接続されている。Ｘ軸センサ片１００および１０２は、測定回路１８ の方向ＸＡおよびＸＢ入力側と接続され、また同様に、Ｙ軸のセンサ片１１０　 、１１２は回路の方向ＹＡおよびＹＢ入力側に対して接続されている。回路１８ は内部の調時された位置からディジタル値を生じるゼネレータであり、これが出 力ＯＸＡおよびＯＹＡからの固定片に対する可動パッドの相対的位置に従って３ バイトの一連のディジタル数を出力する。この３バイトの数値は通し番号をなし 、調時の目的のためのクロック信号ＸＣＬＫおよびＹＣＬにを伴う。

２４ビツトのこれらバースト信号は各々、約２４　Ｋ　Ｉｔ　ｚの周波数にあり 、　１００ミリ秒毎に生じる。従って、測定回路１８は、Ｘ＠位置に対しては３ バイトの数を１００ミリ秒毎に生じ、またＹ軸位置を表わす３バイトの数を１０ ０ミリ秒毎に生じる。出力ＯＸＡおよびＯＸＢはそれぞれシフト・レジスタ２０ の直列入力ＩＮおよびクロック人力ＣＬＫに対して接続されている。同様に、回 路１８の出力ＯＹＡおよび出力ＯＹＢはそれぞれシフト・レジスタ２２の直列入 力ＩＮおよびクロック人力ＣＬＫに対して接続される。信号ＸＣＬＫは位置の数 値の２４ビツトを１００ミリ秒毎にシフト・レジスタ２０に対してクロック即ち 調時することになる。この数は、主制御プログラムにより使用されるまで、シフ ト・レジスタ２０に格納される。２４ビツトのＹ軸位置は、シフト・レジスタ２ ２の入力側に対して順次に与えられ、１００ミリ秒毎に信号ＹＣＬにによって装 置に対してクロックされる。シフト・レジスタ２０．２２は、これら位置の数値 を測定回路１８からの通信バースト間にこれら位置の値を保持するよう作動する 。

シフ；・・レジスタ２０．２２は、アドレス線形ＡＯ〜Ａ１５およびデータ・バ スのそのデータ線形ＴＯ〜Ｔ７によってシステム制御部２２に対して接続されて いる。８ビツトのデータ・バスは、シフト・レジスタ２０のバイト出力Ａ、Ｂお よびＣおよびシフト・レジスタ２２のバイト出力Ａ、ＢおよびＣに対して並列に 接続されている。

各出力は、ＸまたはＹ軸のいずれかの位置に対する２４ビツトの位置のワードの バイトの１つを表わす。これら出力は、デコーダ２４の出力ＱＯＮＱ２に対して 接続された入力回線Ａ、ＢおよびＣにより付勢される。アドレス・バス回線ＡＯ 〜Ａ１５の入力回線と接続されている。

デコーダ２４は、位置のワードの各バイトに対して割当てられた特定のアドレス を翻訳して、データ・バス２８上に読込むことができるように、各シフト・レジ スタからの前記バイトを使用可能状態にする。例えば、Ｘ軸の位置を８取るため に、システム制御部２２はシフト・レジスタ２０のＡ出力を使用可能にするため デコーダ２４により使用されるアドレスを出力し、次いでこのバイトをデータ・ バス２８を介して読込むことになる。

その後、システム制御部２２は、シフト・レジスタ２０のＢ出力を使用可能状態 にするアドレスを出力し、次いでこのバイトをデータ・バス２８から読出すこと になる。

その後、システム制御部２２がシフト・レジスタ２０のＣ出力を使用可能状態に するアドレスを出力し、このバイトを読出すことになる。この操作は、シフト・ レジスタ２２からのＹ位置のワードの読出しと同じである。

シフト・レジスタ２０．２２の読出しおよびローディングは完全に非同期である 。ＸおよびＹ座標の位置が１００ミリ秒毎に更新されるため、このような比較的 簡単な転送方式を構成することができる。もしシフト・レジスタ２０．２２がコ ンピュータにより位置のワードが読出されつつある時シフト動作中であるならば 、ソフトウェアが適当な比較を行なって、読出された入力数が適正な値であるか 、あるいはこれが読出された時シフト・レジスタが別の数を入力中であったかを 判定する。

シフト・レジスタ２０．２２を読出すサブルーチンのフロー・チャートが更に詳 細に第２３図に示されている。

このサブルーチンは、プラットフォーム５１の実際のＸおよびＹ座標の位置を判 定するため周期的に呼出すことができる。プログラムは、ブロックＡ２２５〜Ａ 　２３１において２回Ｘ軸の位置を読出して格納することにより開始する。この ２回が等しい（Ａ＝Ｂ）かを調べるため比較が行なわれ、もしそうでなければ、 最初に再び戻る。ブロック２３５およびＡ２３７における３回目の読出しおよび 格納はブロックＡ２３９におけるＡおよびＣの比較に先行する。否定の分岐はプ ロセスを再び開始するが、け定の分岐は同じ方法におけるＹ軸位置の読出しを開 始する。この手法は、数値が適正な位置として受入れられる前に整合を行なうた め３回の読出しを必要とし、これによりテーブルが移動されたかあるいはシフト ・レジスタが読出し間で変更された可能性を排除する。

装置１１は画像分析についての習熟度および知識が様々である人員を擁する病理 学研究室の如き種々の仕事場所において使用することができるため、顕微鏡の光 源１７は、背景が機械毎に異なる光の強さを有する詐りでなく、照明を行なうラ ンプの使用年限および性質に従って異なる時点で異なる光量を有するおそれがあ るため、異なるオペレータにより種々に調整され得る。細胞被検体がＤＮＡ核で ある時、染色された核は暗く見え、比較的低いあるいは零のＤＮＡｆｉを有する 細胞よりも非常に暗いグレー・レベルを呈する。特定の光の強さのレベルが正確 な実際の方法において既知であることが望ましく、また従って、光の照度におけ る差異が勘案されなければ生じるおそれがある誤差を排除するため光の強さの較 正が行なわれることが重要となる。

上記の種類の広範囲な装置の使用における別の問題は、使用者が多量もしくは少 量のアジャ・ア染料を使用することを意味する染色要因である。この結果、顕微 鏡１５を介し、またカメラ１８によってグレー・レベルの変動が観察されること になり、これが特定のＤＮＡ量として後で分析される。このため、分析されつつ あるヘモグロビン、ＤＮＡ、または抗原、あるいは細胞における単一分岐系の抗 体等の実際量の真正な表示を行なうように、装置１１が染色要因の故の差異を排 除するため較正される必要がある。

本発明によれば、較正材４０（第５Ａ図）がスライド１４上に設けられ、これが システムのソフトウェアの較正ステップの下でオペレータにより観察される時、 スライド１４上の試料の細りｎ！被検体１２の測定および分析に先立ってオペレ ータが装置の調整および較正を行なうことを許容する。

本発明の例示された実施態様においては、スライド１４上には２つの異なる較正 材が設けられ、第１の較正材は試料の細胞被検体１２の染色と同時に染色された 基準となる細胞被検体４０である。この同時の染色は、基準細胞被検体の分析を 予め定めた格納された基準の光の強さ、グレー・レベルもしくは染色後基準の細 胞被検体４０が有する光学的濃度と比較することを可能にする。もし細胞被検体 の染色が明る過ぎか暗過ぎるならば、染色過少量もしくは染色過度量が以下に述 べるように定量的に分析し調整することができる。

本発明の望ましい実施態様においては、この較正材はまた、予め定めた既知の光 学的濃度を有し、計器の変更の基準として使用することができる通常はスライド 上に印刷されたマークである光学的濃度の基準材４５をも含む。以下において更 に詳細に説明するように、オペレータに対してシステムのソフトウェアによって 指示が与えられる。これらの指示に従って、オペレータは基準材４５に対して所 要の強さが得られるまで背景の光源１７の強さを手動で調整する。以下に説明す るように、このステップはシステム＄１１）ｔ１部２２にスライド１４上の被検 体の適正な光学的濃度を読取るように較正を行なうものである。

システムの保全性に対する安全策として、分析が開始される前にグレー・レベル および物理的寸法について読出され測定されたスライド１４上の予め定められ予 め固定された光学的パターンを分析することにより、スライドに対する保全性検 査あるいは識別のステップを提供することが望ましい。この場合、光学的な保全 性パターンは第５Ａ図乃至第５Ｃ図に示されるような基準となる細胞被検体の上 方に配置されたイニシャルＣＡＳの形態でよい。

第５Ｃ図に示される十字５２の形態をなす光の較正材４５もまた多くの異なる形 状および形態を取り得、また実際に、基準細胞被検体に対する境界線５４に過ぎ ない場合も、あるいはまた、顕微鏡１５に対する光源が所要の強さまで調整され る時予め定めた光学的濃度を生じるようにスライドに対して添付されたロゴＣＡ Ｓその他の識別マークでもよい。

本発明はまた、スライド１４上の試料の細胞１２の後での分析のためにも有効で あり、メモリーに格納された細胞画像の呼出しにおける助けとなり、あるいはオ ペレータまたは他の人員が後になって２回目の照合のためあるｍ朧に遡ることを 許容する。この目的のため、スライド１４が顕微鏡の段部５１（第１図）の特定 の場所に固定された後、十字５２の中心の如きスライド上のある位置あるいはラ ンドマークが零のＸ−Ｙ軸の基準点として定義される。この基準点は、Ｘおよび Ｙ座標センサからの位置の読みのための翻訳テーブルの設定のため用いられる。

ＸおよびＹ座標の距離に対するシステム制御部２２の１対の場所のレジスタがこ の時点で零にされ、その結果以降において全ての細胞位置が基準点からの特定の ＸおよびＹ座標のアドレスを持つことができる。顕微鏡の段部５１の位置の調整 手段により見出すための他の容易なランドマークは、その内部で基準となる細胞 被検体４０が見出されるブロックの境界線５４の右下隅部５３の如き隅部である 。このブロックの境界ｆｉ５４はスライド上に印刷され、これはまた特殊な十字 ４５以外の光学的濃度較正のために用いることもできる。適当なロジックを用い て、分類操作が開始するスライドおよび顕微鏡の段部のどれかの点を位置のレジ スタに関する零のＸおよびＹ座標の位置として取ることができる。ＸおよびＹ座 標は、この場所において初めて７となり、次いてこの零の場所からの各画像視野 の場所毎の読出しを行なう。

試料のスライド１４はどんな大きさまたは形状のものでもよいが、研究室の技術 者および病理学者の顕微鏡と共に用いられるガラスのスライドにおける習熟度の 故に、支持台１４は典型的に約７６Ｘ　２５ｎｕｏ　（３Ｘ　１インチ）の大き さのガラス製の実際の顕微鏡用スライドであることが望ましい。第４図に示した スライド１４は、基準即ち制御用細膓被検体４０がその内部に置かれる予め印刷 された境界線５４を有する。このスライドはまた、試料の細胞被検体のための領 域６１をも有する。

既知の大きさと形状のリンパ芽球細胞およびＤＮＡ成分である。リンパ芽球細胞 は、ある細胞が典型的な癌細常である正常なりＮＡ成分に対する２倍あるいは他 の比率を有するが、はとんど正常なりＮＡ成分を有する種類である。基準の細胞 被検体は、雛鳥の血球もしくは鱒の細胞の如き充分に染色された位中心部即ち核 を有する他の種類の細胞でもよい。一方、細胞被検体４０は、ある細胞の形状を 有するスライド上に印刷された人工物でよい。更にまた、上記の如く、細胞被検 体４０は、スライドの試料領域６１において用いられる単一分岐系の抗体の如き 試料の細胞被検体と同時に処理される時、特定のある蛍光染料もしくは酵母の染 料と反応する予め定めた大きさの従来周知のプラスチック王でもよい。基準細胞 被検体４０はテスト毎に変り、本発明は特定のテスト即ち細胞被検体４０に限定 されることはない。

病理学者は、基準細胞被検体４０が予め取付けられた第４Ａ図に示される如き前 に調製されたスライドを用い、これに試料の細胞被検体１２を加え、この被検体 は本例においては、スライド上の領域６１における組織片（Ｉｆｆ組織の如き） からの細胞であり、あるいは血球または他の細胞の腫瘍組織のニードル吸引部あ るいは単層の血球である。望ましいスライドは、基準の細胞被検体に特定する試 薬の容器を内部に有するキットが設けられている。ＤＮＡの分析のためには、こ のキットは、フォイルゲンのアジャ・ア試薬液の容器および特定の定量的な染色 ＤＮＡ核に対する洗浄試薬液の容器を含む。

スライドを調製するためには、下記のプロセスが用いられる。スライド１４は、 １つの領域に正常な基準となる細胞と、別の領域における試料用細胞のための空 間を有する。スライド１４は、１０％のフォルマリン液中に１０分間固定され、 次いで領域６Ｉに対して通常のパラフィン埋設部分が調製される間装置される。

もし悪性腫瘍あるいは問題となる組織が恒久領域に存在するならば、スライド１ ４はこの部分の分析のため処理されることになる。

処理は、６５分間５Ｎ塩酸塩中におかれてＤＮＡ核の加水分解を行なうためのス ライドの最初の処理からなる。次いでスライドは２時間の染色期間アジャ・ア染 料の容器に送られる。その後、スライドは洗浄液中で洗浄され、エタノールで脱 水され、ザイレン（Ｚｙｌｅｎｅ）で清拭され、カバーを掛けて取付けられる。

この時点で、スライドは恒久的に固定され、何時でも分析の用意ができる。

ＤＮＡ分析のためのシステムのソフトウェアは、この時、計器１１を介して試料 の細胞の光学的濃度を知ることにより細胞のＤＮＡの濃度を決定することができ る。一般に、染色された細胞の被検体の質量は微小分光度法の技術において周知 であるベア・ランバート法則を用いることによりその光学的濃度から得ることが できる。式によれば、 但し１Ｍはピコグラム即位の被検体の質量αはμｍ２．Ｑｊ位の点サイズ Ｅλはμｍ”／ｐｇ中位の波長における染料の吸光係数 ＯＤは各点の光学的濃度（無次元） 本装置は、この法則を用いて多くの１′ｌｌ脳または細胞被検体の質量分ＩｉＴ を見出し、これを統計的手法、ヒストグラムまたは以下に論述する他の分析方式 に従フて分析することができる。スポット寸法αは、カメラ１８により測定され るピクセル数により決定される。各ピクセルの光学的濃度は、光度、焦点の調整 およびスライド上の較正領域からの基準光学的濃度の読取りにより較正される。

この較正は、各ピクセル毎に測定された光量レベルを無次元■である光学的濃度 へ変換することを許容する。

吸光係数についての較正は、複数の基準細胞に対する光学的濃度を測定して相対 質量単位の分布のピーク値を決定することにより行なわれる。ピーク値のＤＮＡ 量は基準の細お分布量については既知であるため、測定領域内の細胞は、相対Ｏ Ｄ年単位用いて測定することができ、次いで基準の細胞較正値を用いることによ り直接ピコグラムに換算することができる。

例えば、もし基準細胞が５．９６ｐｇのＤＮＡ　（鱒の細胞）細胞が相対０Ｄｆ ｉｌで１１　、Ｇｏｏのピーク分布値を示すならば、正常のグループの人間の細 胞（Ｄ　Ｎ　Ａ　ｆ（が既知の７．１８ｐｇを含む）は、適当な１３，２５０な る相対ＯＤ値におけるその分布のピーク値を呈することになる。更に、他の相対 ＯＤ年単位測定値が１グループの較正細胞から見出される吸光係数を決定してこ れを用いることにより直接ピコグラムに変換することができる。

ＤＮＡ分析のためのシステムのソフトウェアは、いくつかの細胞または細胞の小 集団における上記の測定を行なう際オペレータを助けるため、モニター６２上の 対話的な情報スクリーンを用いるメニュー駆動のプログラムである。第１θ図に おいては、モニター６２上に現われるプログラムの視覚的なスクリーン構造が示 されている。主スクリーン１５０は、本装置の較正および分析状態に関する情報 を提示し、また３つの他の主情報スクリーンを収集すだめの選択リストを提示す る。

主スクリーンの略図的事例が第１１図に示されている。

３つの主な情報スクリーンはプログラムの３つの任意の機能と対応し、この場合 ラベル・スクリーン＋５６がラベルの機能と対応し、１つの較正スクリーン１５ ２が較正機能（光学的濃度および染色）と対応し、また分析スクリーン１５４が 分析機能と対応している。各スクリーン１５２．１５４および＋５６は、選択の １つが主スクリーン５０への出Ｌ１となる選択リスト即ちメニューを提示する。

更に、オペレータは分析スクリーン１５４から較正スクリーン＋５２に入ること 、あるいはその反対が可能である。他の２つのスクリーンは分析スクリーン１５ ４からの選択として使用でき、また調整境界スクリーン１５８による表示領域の 境界の調整およびＸおよびＹ座標スクリーン１６０により測定された領域のＸお よびＹ座標の表示のため使用される。較正スクリーンの略図的表示が第１２図に 示されるが、分析スクリーンおよびＸおよびＹ座標スクリーンの概略はそれぞれ 第１３図および第１４図において示されている。

装置が作動中、病理学者は各スクリーン上のメニューから多くの選択即ち機能を 有し、これからデータを取得してこのデータを処理する選択が可能である。一般 に、プログラムは第１１図に示される主スクリーンから駆動されるメニューであ り、これが第１５図に示される如き選択の主要なメニューを提供する。主メニュ ーＡＩＧは、ラベル機能Ａ１２、較正機能ＡＭ、分析機能Ａ１Ｂ、ヘルプ機能Ａ １８および出［ｌ　Ｒ（ｊ’ｓ　Ａ　７．０を含む５つの主スクリーン機能から なっている。

ラベル機能は、ユーザが患者の識別、接近番号およびＤＮＡ変換数に関する情報 を入わることを許容する。

ＤＮＡ変換数は、第１と第２のピーク量が第１と第２のピーク指数を得るため除 される（第１１図）数である。

最初に、この数を正常な人間の細胞における標準的な細胞当り７．１８ピコグラ ムにセットされる。しかし、本装置は１１人間でない細胞の測定のため使用する こともでき、指数は所要のものに変更することもできる。

ＤＮＡ指数は、１．０以上、また９９．９９以下となるようにしなければならな い。もし変換数がこの範囲内になければ、ユーザは主スクリーンまたは較正スク リーンのいずれにおいても分析の選択を行なうことが許さねない。

ラベル機能の間に入れられる３行の情報が、Ｘおよび３行の情報に対して行なわ れるどんな変更でも保管する。エスケープ・キーを押すと、３行に対して行なわ ない。

較正機能の選択は、モニター６２上の表示を主スクリーンから第１２図に示され る較正スクリーンへの変更を行なうことになる。選択が第１６図に示される較正 スクリーンは、基準ｉｎ　１１’Ｌ！における光学的濃度および染色要因に対す る装置の較正の実施のため必要なものである。装置１１の較正は、新しいスライ ドが光量および染色要因を正規化するため選択される度毎に行なわれることにな る。

分析機能の選択は、モニター６２における主スクリーンから第１３図に示される 如き分析スクリーンへの表示の切換えを行なうことになる。分析スクリーンは、 試料の細胞についてのデータの取得およびＤＮＡの測定を行なうため必要な機能 に対するメニューを含む。これらの機能は、第１７図において更に詳細に示され ている。分析機能を選択するためには３つの基準が満たされねばならない。第１ に、較正スクリーンにおける光量設定機能は少なくとも一回で満足に行なわれね ばならない。光量設定機能は、その時の画像が表示されておらずまた光量が１２ ９と１３１の間にある時に成功する。第２に、較正の基準細胞カウントを５０と ５１２の間になければならない。＠後に、ＤＮＡ変換数は１．０以上かつ９９． ９９以下でなければならない。

ユーザが主スクリーンからプログラムの操作を終了することを許容する。エスケ ープ・キーを押すことは、出口機能の選択と同じである。出口の選択もしくはエ スケープの指定のいずれかにより出口操作が指定されると、ユーザは自分の指令 の終了を確認することをめられる。確認を受入れるためには、ユーザはｙｅｓの キーを選択する。確認を拒否するためには、ユーザはｎｏのキーを選択するかあ るいはエスケープ・キーを押す。

較正メニューの選択は第１６図に示されている。較正メニューの選択は、光量設 定機能Ａ２４、ＸおよびＹ軸設定機能Ａ、２６、合焦機能Ａ３２、測定機能Ａ３ ６、ＸおよびＹ座標機能Ａ３８、分析機能Ａ２８、クリア機能Ａ３０、ヘルプ機 能Ａ３４、および主スクリーンへの出口即ち戻り機能Ａ４０を含む。

光量設定機能Ａ２４は、その時の画像に対する背景光量を計算する。光量は、こ れが標準化された範囲内になるまで調整することができる。光量設定機能は、分 析、合焦および測定機能を選択する前に少なくとも一回で行なわれなければなら ない。最も正確な結果のためには、光レベルは正確に１３０に等しくなければな らない。光量値は、指示「光レベル」により較正スクリーン上に表示される。も し光レベルが良好に設′定されるならば、画像のノイズの控除が測定プログラム において生しることになる。

光源の較正は、第２２図において「光の強さの分布」として全体的に示された形 態でよいグレー・スケールのヒストグラムの更新を行なうことにより顕微鏡の合 焦を助けることを含む多くの結果を達成する。図示したヒストグラムは、入射光 Ｉ０および透過光Ｉｔのグレー・レベル値を有する透過光とグレー・レベル値を 有する入射光との比較を示している。オペレータは、プラットフォーム５１を動 かしてモニター３８上の、光較正用十字５２を視認する。オペレータは、光較正 材４５を視認し、システムはこの領域の画素からの光を入力することにより前記 パターンのヒストグラムを計算する。

オペレータはその時、光源１７の光レベルを調整してスクリーン上の光レベルの 読みを変更する。オペレータは、これを、適正な読みがスクリーン上に現われる まで、機能の選択と光源１７の調整を交互にすることにより行なう、透過光およ び入射光について所要のグレー・レベルである背景の光の強さが１３０になるよ うに光源が左右のピーク値Ｉｔおよび１０を生じるように調整れた時、システム は較正状態となる。本装置１１のシステムのソフトウェアが値Ｉ０と■、を用い て光学的濃度に対する内部の較正テーブルを設定し、その結果分析されつつある 画像の情景における特定の光学的濃度を持つように各画素に対して検出される光 の強さがこのテーブルおよび既知の値と照合される。

ディジタル画像形成手段において周知の如く、暗い被検体に対する実際の光学的 濃度は基準値として白（Ｉｏ）を使用して知られる。光学的濃度について手段を 較正することにより、入射する画像データは、出力される光学的濃度が本例にお いては試料の被検体におけるＤＮＡ量を正比例的に反映するよう直線的に加算す ることができるように、画像処理ボード２１における索引テーブルにより変換す ることができる。

ＸおよびＹ座標の設定機能Ａ２６は、スライドのＸおよびＹ座標系に対する原点 の設定を行なう。この機能は、ソフトウェアにおける１対の場所のレジスタを零 化することにより、その時の画像即ち視野の場所を原点として設定する。一般に 、顕微鏡のプラットフォーム５１は、十字マーク５２の如き容易に認識されるラ ンドマークが見えるまで移動させられる。次いでこのランドマークは、座標系を 再び零化して前に測定された領域を再び見出す手段を提供するため用いられる。

ＸおよびＹ座標設定機能は、新しいスライドが選択される毎に用いられる。もし ＸおよびＹ座標選択機能が実行されなかったならば、較正および分析スクリーン のＸおよびＹ座標機能およびＸおよびＹ座標スクリーンにおける諸機能は適正に 働かない。ＸおよびＹ座標設定機能は、較正基準細胞のカウントが零に等しい時 にのみ用いることができる。ＸおよびＹ座標設定操作が実行中にもし顕＠鏡のプ ラットフォーム５１が移動されるならば、座標の原点は誤りとなる。このプログ ラムは、スクリーン上にメツセージを出してＸおよびＹ座標設定操作が成功した 時オペレータに通知する。この機能が成功しなかったならばこれに応答して、オ ペレータは単にメニューからＸおよびＹ座標選択操作を再び選択して機能を再び 試みるのみである。

測定機能Ａ３６は、染色要因を正規化するための基準細胞または基準細胞被検体 の較正を行なうため用いられる。測定機能が選択されると、カメラの画像化機能 が停止し、較正スクリーン上のカーソル＋７０が第１２図の指示「測定操作」ま で移動する。カーソル１７０がこの場所にある時は、ユーザはロック状態の番号 を付勢することにより測定操作を指定することができる。

マゼンタ色のブロックの如き識別子が識別された細胞被検体の周囲に置かれる。

Ｚｔａ図に示される多数のキー操作を用いて、オペレータは以下本文に更に詳細 に説明される対話的な選択および否定プロセスを行なうことができる。

基準の細旭較正操作の間、オペレータは、基準細胞被検体４０を監視スクリーン ３７上の視野に移動させるため従来のＸおよびＹＦｆ、標つまみ１１および１７ （第１図）を回すことにより、顕微鏡の段部を移動させる。個々の綿服被検体４ ０がブロック即ち識別境界線７５内に入ると、オペレータはこの基準細胞被検体 に対する和の光学的濃度の測定値を入力するためキーボード３６上のキーを押す 。適当数の基準細胞被検体が分析された後、オペレータは、相対量のＤＮＡを含 む如き基準細胞被検体の倍数性分布をオペレータに示すビデオ・モニター６２上 の第１２図に示される如きヒストグラムが提供されることになる。システム制御 部２２の内部では、基準細胞被検体について実際の測定された和の相対光学的濃 度値が基準細胞が持つことが知られるある予め定めた標準的な即ちＤＮＡの基準 量と比較される。本例においては、もし基準細胞が細朧当９５．９６ピコグラム のＤＮＡを含むならば、略々８７００相対Ｏｐ単位の光学的濃場の測定値が前記 質量と対応する。オペレータにより見出された実際の和の光学的濃度は格納され た基準ＤＮＡ値に分割されて、完全な染色状態からの染料における偏差に対する 吸光係数を調整する因数を提供する。

ＸおよびＹ座標機能Ａ３８は、選択されると、モニター３７上にその時の画像即 ち領域のＸおよびＹ座標を較正スクリーンにおいて表示する。この座標は、ユー ザがキー（ＣＴＲＬ、ＡＬＴまたは５ＨＦＴを除く）を押すまで連続的に表示さ れる。このため、もしスライド１４に対する同じ原点が設定されるならば、オペ レータは、プラットフォーム５１を位置決めして座標の変化を注視することによ り、前に記録された同じ画像を見出すことができる。ＸおよびＹ座標設定機能Ａ ２６は、ＸおよびＹ座標機能が選択されるために前に成功裡に行なわれていなけ ればならない。

クリア機能Ａ３０は、全ての格納されたデータ画像のパージを生じることになる 。クリア機能が選択された後、ユーザはこの操作を確認するように要求される。

この確認を受入れるためユーザはｙｅｓのキーを選択するか、あるいは確認を否 定するためユーザはｎｏのキーを選択するか、もしくはＥＳＣのキーを押す。

合焦機能Ａ３２は、ユーザが画像のより正確な合焦を行なうことができるように 画像に対してカラーの強調を行なう。システムルＪ御部２２は、画像におけるグ レー・レベルの階調に対して異なるカラーを自動的に提供する０次いで、オペレ ータは、例えばブロックの緑部に合焦されつつある被検体が明瞭なカラーの境界 を示すまで、顕微ｍＩ５の合焦手段を調整する。このことは、２つの別のレベル あるいは縁部のグレー・スケールが合焦状態にあることの表示である。これは、 ２つのグレー・レベルが相互に近い故にカラーがなければ更に難しく、またカラ ーを強化しなければ見分は難い。

光量設定機能Ａ２４は、合焦機能の選択のため少なくとも一回は成功裡に行なわ れていなければならない。

画像をその下のカラーに復元するためには、合焦機能は二回目に選択される。ユ ーザが測定機能を選択する時カラーが強化された画像が存在するならば、画像は 自動的にその元のカラーに戻される。分析機能Ａ２８を選択すると５表示を較正 スクリーンから分析スクリーンへ変更する０分析スクリーンは、細叱物貿におけ るＤＮＡの測定を行なうため必要な第１９図に示される機能のメニューを提示す る。分析された機能を選択するためには３つの基準が満たされなければならない 。

第１に、較正スクリーンにおける光量設定機能は少なくとも一回成功裡に行なわ れていなければならない。

第２に、較正の基準細胞のカウントは５０と５１２の間になければならず、最終 的にＤＮＡ換算数は１．０以上および９９．９９以下でなければならない。較正 メニューにおける分析機能は、主スクリーンにおける分析機能と同じように機能 する。

分析メニューにおける分析機能の選択については、第１９図に更に詳細に示され ている。この分析メニューは、分類ｅ１能４４、合焦機能４６、光量検査機能Ａ ４Ｂ、２回目選択機能Ａ５０、領域１−２Ｒ能Ａ５２、スケール機能Ａ５４、Ｘ およびＹ座標表示機能Ａ５６、境界機能Ａ５８、ＸおよびＹ座標クリア機能Ａ６ （１、ヘルプ機能Ａ６２、レポート機能Ａ８４および主メニュー戻し機能Ａ６６ の選択を許容する。

光量検査機能Ａ４８は、その時の画像の光レベルの計算を行なう。この光レベル 値は、第１２図における指示「光レベル」により分析スクリーン上に表示される 。

２回目選択機能Ａ５０は、ユーザが分析スクリーン上に表示されたヒストグラム 上の２番目のピークを選択することを許容する。２番目のピークの質量、ＤＮＡ 指数および領域は、指示「２番目のピーク」の下にスクリーン上に表示される。

２回目選択機能は、表示された細胞カウントが茎に等しい時は選択することがで きない。表示された細胞カウントは指示「表示」によって表示される。２回目選 択機能が選択された後、カーソルは１組の矢印まで移動し、ヒストグラム上のそ の時の２番目ピーク位置が黄色で強調される。ｔＡ数に、最も右のヒストグラム ・データ位置が２番目のピークとして選択される。左の矢印を選択すると、２番 目ピーク位置を左へ移動させ、ユーザは２番目のピーク位置を右へ移動させるに は右の矢印を選択する。

矢印が選択される毎に、スクリーン上のその時のピーク・データが更新されるこ とになる。

ヒストグラムの水平線の下には、３つの記号の１つが２番目のピーク位置の下方 に現われる。記号「より小さい」は、２番目のピークが１の領域に存在するなら ば現われる。記号「より大きい」は、２番目のピークが領域２に存在するならば 現われる。上向きの矢印記号は、２番目のピークが領域１または領域２のいずれ にも存在しなければ現われる。この３つの記号の理由は、２番目のピーク位置が ２回目選択操作が終了した後識別できるようにするためである。垂直の黄色の線 は、２回目選択機能が終了すると消滅する。

ユーザは、２回目の操作を終了するためＥＳＣキーを押す。この２番目のピーク のデータもまた、以下の分析スクリーン機能の１つが選択されると自動的に消滅 する。即ち、クリア、レポート、スケール、または主スクリーンである。

分類機能Ａ４４は、ユーザがその時の画像における細胞即ち被検体を分類するこ とを許容する。分類機能が選択された後、ユーザはこの操作を確認することをめ られる。確認を受入れるためにユーザはｙｅｓのキーを選択し、また各員を否定 するためにはユーザはｎｏのキーを選択するかあるいはＥＳＣキーを押す。

もし分類が確認されると、カメラ情報取得機能は停止し、カーソルは指示「分類 操作」により移動する。

カーソルがこの位置にある時は、ユーザは分類操作を指定することができる。ロ ック数値が付勢され、これがこれら機能を使用可能にする。質量機能の場合と同 様に、マゼンタ色のブロックがその時の細胞の周囲に置かれ、操作はユーザがこ の細胞識別子を画像を通過して内部の細胞を識別して分類することを許容する。

ＸおよびＹ座標表示機能Ａ５Ｂは、表示を分析スクリーンからＸおよびＹ座標ス クリーン（第１４図）へ変更する。ＸおよびＹ座標スクリーンは、分類され格納 される関数の５１２の画像のＸおよびＹ座標を表示する。また、このスクリーン は、座標による画像領域の分類を可能にする諸機能を保有する。較正スクリーン におけるＸおよびＹ座標の設定は、ＸおよびＹ座標表示機能が選択される前に成 功裡に行なわれねばならない。

ＸおよびＹ座標スクリーンはいくつかの機能を有する。その機能の１つは、その 時のＸおよびＹ座標位置からの距離に従ってＸおよびＹ座標の「最も近い」分類 を行なう。Ｘ座標機能は、Ｘ座標の値に従ってＸおよびＹ座標の分類を行なう。

同じ値があると、ＹＰｉ標の値は分類順を決定する。同様に、Ｙ座標機能はＹ座 標値に従ってＸおよびＹ座標の分類の行なう。

同じ値があれば、Ｘ座標値が分類順を決定する。［領域＃」機能は、座標の領域 番号に従ってＸおよびＹ座標の分類を行なう。領域番号は、画像が分類された順 序である。

ページアップ機能は、ユーザがＸおよびＹ座標の前のページ（もしあれば）を表 示することを許容し、またページダウン機能は、ユーザがＸおよびＹ座標の次の ページ（もしあれば）を表示することを許容する。出口機能は、表示なＸおよび Ｙ座標スクリーンから分析スクリーンへ切換える。エスケープ・キーを押すこと は、出口機能の選択と同じことである。

ＸおよびＹ座標の選択は、その時の領域のＸおよびＹ座標を表示する。この座標 は、ユーザがキー（ＣＴＲＬ、ＡＬＴおよびシフトを除く）を押すまで連続的に 表示される。較正スクリーンにおけるＸおよびＹ座標設定機能は、ＸおよびＹ１ ％標機能が選択される前に成功裡に行なわれていなければならない。ＸおよびＹ 座標スクリーンにけるＸおよびＹ座標機能は、較正スクリーンおよび分析スクリ ーンにおけるＸおよびＹｆｆｌ標と同じように機能する。

クリア機能Ａ６０は、全ての関連したデータ領域をクリアする。このクリア機能 が選択された後、ユーザはクリア操作の確認をめられる。この確認を受入れるた めにユーザはｙｅｓのキーを選択し、あるいは確認を否定するためにユーザはｎ ｏのキーを選択するかあるいはＥＳＣキーを押す。

合焦機能Ａ４６は、ユーザが画像の更に正確な合焦を行なうことができるように 画像に刻してカラーの強調を行なう。分析スクリーンにおける合焦機能は、前に 述べた較正スクリーンにおける合焦機能と同じように機能する。

領域１−２５１１能Ａ５２は、ユーザが分析スクリーンに表示されたヒストグラ ムにおける２つの領域を指定することを許容する。この機能の目的は、ヒストグ ラムにおけるある領域の細胞カウントを識別することにある。領域１−２＠能は 、示された細胞カウントが零に等しい時は選択することができない。細胞カウン トは、スクリーンの右下部分において表示される。領域１−２が選択された後、 カーソルはヒストグラムの水平軸より下方にある数字列まで移動する。この数字 列は、ユーザが領域１と領域２の場合を指定することを許容する。ユーザは、そ の時のヒストグラムの位置が領域１に帰属することを指定するため「１」をタイ プする。

ユーザは、その位置が領域２に帰属することを指定するためには「２」をタイプ する。ユーザは、その時のヒストグラム位置が領域１および領域２のいずれにも 帰属しないことを指定するためには「０」をタイプする。ユーザは、領域２なし に領域１を指定することを許容されるが、領域１なしに領域２を指定することは できない。両方の領域が指定される時は、領域１は領域２の左側に指定されなけ ればならない。この領域は連続するように指定されなければならない。領域１− ２Ｊｊ３能から出るためには、ユーザは入カキ−またはＥＳＣキーを押す。もし ユーザが入カキ−を押すと、ヒストグラムの領域１が緑で強調され、領域２はマ ゼンタで強調される。この領域の細胞カウントもまた表示される。ＥＳＣキーを 押すと、行なわれたどんな変更もプログラムをして無視させる。領域１および領 域２のデータは、以下の機能の１つが選択される時自動的にクリアされる。即ち 、分類、クリア、レポート、スケール、または主機能である。

分析機能Ａ４４については、第２０図および第２３図に関して更に詳細に記述す る。オペレータは、分析のためスライドの試料領域における多数の領域位置：１ ６０　、３６１゜３６２を選択することになる。オペレータは、顕微鏡の段部５ １に対するＸおよびＹのつまみｌ！、１７を回してモニターのスクリーン３７上 の視野内にＤＮＡ１ならびに必要に応じて細胞の形態について分析されるべき試 料の細胞被検体の第１の部分を移動させる（第２０図）。

プログラムは、例えば３００で示されるブロックをモニター３７上に表示されつ つある特定の試料の細胞被検体１２上に置き、次いでオペレータは試料の細胞被 検体、即ち染色された細胞の核についての和の光学的濃度、ならびにその面積、 その内反および他の分類上の情報を与えるため米国特許第４，５５１，２６６号 に開示されるものと同じ方法で細胞を分類するため、試料被検体のビクセル（画 素）の走査を行なうキーを使用する。

また、オペレータは、キーボード３６上に手で操作されるいくつかの細胞分類キ ーを有し、オペレータはタイプ０の正常な細胞、タイプ１の癌細胞、タイプ２の 癌細胞、タイプ３の癌細胞等の如き周知のカテゴリのキーの１つを押す。ビデオ ・モニター６２上には、分析ヒストグラムが領域内の細胞のＤＮＡ１を示してい る。オペレータは、各視野即ち領域内の細胞の数を選択し、次いで顕微鏡の段部 を移動して試料の細胞の多くの異なる領域を視野内に位置決めし、オペレータが 典型的なサンプルについて充分な細胞を得たと感じるまで、これらの試料の多く の細胞を取出して分析する。

図示の如きヒストグラムは、この時、特定のＤＮＡ量の細胞数を示し、かつ第１ ３図に示される如き基準ピーク値の各々に対するＤＮＡｆｆｔの平均値を示すビ デオ・モニター６２上に表示されることになる。キーボード３６上の印刷キーを 押すことにより、オペレータはプリンタ３８において第１３図に示され化ヒスト グラムを印刷することができる。試料の細胞についてのデータもまた、後で呼出 すため、また患者の症状の進行または後退に関する分析のため同じ患者からの新 しい試料のデータと比較するため、システム制御部２２内部に格納される。

分析機能のは作については、ｉ１９図および第２０図に関して更に詳細に記述す るが、本装置に前に格納された視覚的な領域が示される。この領域は、ＤＮＡ量 について分類され測定されるべき多くの細胞被検体を保有する。プログラムが最 初にこの操作モードに入る時、この領域における最初の対象は、１つの細胞被検 体が認識されるまでラスク走査的な方法において領域のビクセルを走査すること により識別される。一旦１つの細胞被検体が認識されると、ブロック３００の如 き識別手段が被検体の周囲に引出される。これは、オペレータがどの細胞被検体 がその時測定中であるかを判定するための視覚的な識別子を提供する。測定に加 えて、オペレータは分析メニュー中に多くの選択を有する。オペレータが行なう 主な選択は、ブロックＡ２０２におけるこの時の被検体の分類である。オペレー タはこれを数字キー０から５の１つを押すことにより行ない、このキーは自動的 に識別ブロック３００の細胞被検体を選択された分類０〜５に置く。もし識別さ れた細胞が残層であり異常な細胞でないか、あるいは識別し得る細胞被検体４０ でなければ、オペレータはブロックＡ２０４で示されるようにキーボード上の９ を選択することによりこの時の被検体を排除することができる。

ブロック３００における被検体の分類または排除の後、オペレータはブロックＡ ２０８で決定さ九る如く、識別ブロックを次の測定されていない被検体へ移動さ せることができる。オペレータは、これをキーＣＴＲＬ／Ｆ２を押すことにより 行ない、この操作はプログラムをしてブロック３００を消去させ次の識別し得る 細胞被検体を探索させる。この細胞被検体が見出されると、分析識別できるなブ ロック３０２がその周囲に引出されて、オペレータに対してこの機能が行なわれ ることを表示する。このように、このプロセスを反復することにより全グループ の細胞被検体を分類し、測定し、あるいは排除することができる。第２０図は、 ある細胞被検体についての走査、その周囲における識別ブロックの設定、および 被検体の分類または排除の操作を示している。このように、プログラムは被検体 ３００から３０２゜３０４　、３０６．３０８　、３１０．３１２等への分析手 順を経由する。

更に、分類すべきｍ脆被検体の１つがオペレータが考えていたものと異なり前の 分類の１つに入れることができないか、あるいはある他の理由のためオペレータ が誤って前の被検体を分類したと考えるならば、ブロックＡ２０６において、Ｃ ＴＲＬ／Ｆｌを押すことによりオペレータは識別ブロックを再び前に測定された 被検体へ戻すことができる。分析中の特定の領域における全ての細胞被検体を識 別した後、オペレータは特定の分析のための更に別の細ｊ３を提供するためＸお よびＹ座標位置決め機構を操作することにより、別の領域への移動の選択を有す る。

オペレータが充分な細胞被検体が分析されたと判断した時は、オペレータは入カ キ−またはエスケープ・キーのいずれかを押すことにより分析機能を終了するこ ともできる。ブロックＡ２１２に示されるように、オペレータが入カキ−を押す ことにより分析機能を終了するならば、各測定毎に組立てられたデータは保管さ れることになる。しかし、もし分析機能がＥＳＣキーを押することにより終了さ れるならば、ブロックＡ２１６においてデータは保管されることはない。

レポート機能Ａ６４は、ユーザがどの細胞の分類がモニター６２のスクリーン上 に示されるヒストグラムに含まれるかを指示することを許容する。レポート機能 が選択された後、カーソルはオペレータが細胞の種類を指定することを許す選択 リストへ移動することができる。下記のテーブルは、特定の細胞の種類を選択す るためオペレータがどのキーを押したかを示す。

紅庭五腫別　整： 正常な細胞　０またはｎ リンパ球　５またはＬ レポートのデータに対してはどんな種類の組合せでも許容される。プログラムは 、テーブルにリストされたもの以外の文字は無視する。オペレータは、入カキ− またはエスケープ・キーを押すことによりレポート操作を終了する。オペレータ が入カキ−を押すならば、オペレータはヒストグラム中の種類を指定されたもの へ変更する。しかし、もしエスケープ・キーが選択されると、プログラムは行な われたどんな変更も無視し、正常な状態に戻る。領域１および領域２、および第 ２のピーク・データの機能は、レポート操作が行なわれる時自動的にクリアされ るどとになる。

スケール機能Ａ５４は、オペレータが分析スクリーン上に提示されたヒストグラ ムの水平軸のスケールを変更することを許容する。０〜Ｉ６．０〜３２および０ 〜６４から選択する３つのスケールがある。その時のスケールが０〜１６の時こ のスケール機能が選択されると、新しいスケールは０〜３２となる。その時のス ケールがθ〜３２である時スケール機能が選択されると、新しいスケールはＯ〜 ６４となる。同様に、その時のスケールが０〜６４の時スケール機能が選択され ると、新しいスケールは０〜１６となる。この機能においては、領域ｌ、領域２ および２番目のピーク・データは、スケール操作が行なわれる時自動的にクリア されることになる。

境界機能Ａ５８は、モニター２７上の表示を分析スクリーンから調整境界スクリ ーンへ切換える。この調整境界スクリーンは、細胞の境界即ち閾値を変更するた め必要な諸機能を含む。境界スクリーンをアドレス指定する間、カメラの画像獲 得は停止される。

ステップ機能は、矢印キーの１つが選択される時。

オペレータが境界が変化する量を変更することを許容する。ステップのサイズが 選択された後、カーソルはユーザが新しいステップのサイズの値にタイプするこ とができるスクリーン上の場所へ移動する。

このステップ・サイズ機能を終了するには、入カキ−またはエスケープ・キーが 用いられる。入カキ−を押すと、ステップ・サイズの変更を保管するが、入カキ −が押されると行なわれたどんな変更も無視する。

最初、ステップ・サイズの値は１に等しい。

上向き矢印機能はステップのサイズの値だけ細胞の境界を増大し、またダウン領 域機能はステップのサイズの値だけｍ胞の境界を短縮する。出口機能は表示をア ドレス境界スクリーンから分析スクリーンへ切換える。エスケープ・キーを押す ことは、出口機能を選択することと同じである。

一般に、較正用細胞被検体および試料用細胞被検体の両方に対する特定のパラメ ータの収集のため、対話的なデータ収集および分析の方式が本装置により用いら れる。選択される各領域がモニター３７上に表示され、較正スクリーンの測定操 作あるいは分析スクリーンの分類操作が選択される。

較正キーの操作および分析キーの操作（第１８図および第１９図）のための対話 的操作を行なうサブルーチンのソフトウェア・フロー・チャートが第２４図に示 されている。オペレータが測定操作または分類操作のいずれかを選択する時、こ のプログラムが呼出されて較正用細胞被検体と試料用細胞被検体の双方に対する 選択プロセスを提供する。このプログラムは、閾値よおりも大きなビクセルを見 出すまで、格納された画像のビクセル単位のラスク走査を行なうことによりブロ ックＡ３００において始動する。この操作のためのテストはブロックＡ３０２に おいて行なわれる。もし閾値よりも大きなビクセルが見出されなければ、ブロッ クＡ３０４が走査が完了したかどうかを判定する。もしそうでなければ、プログ ラムは再びブロックＡ３０ロヘルーブし、ここで画像領域内の全てのビクセルが テストされるまで走査が継続される。全てのビクセルがテストされた後、走査パ ラメータがブロックＡ２０８においてリセット、細胞被検体列をブロックＡ３１ ０において更新することができる。

画像のあるビクセルが閾値より大きいと判定される時、プログラムがブロックＡ ３０６において被検体にラベル表示する。ラベルの表示動作については、次に更 に詳細記述する。ディジタル化画像における個別の細胞被検体は、閾値より上の ビクセルを見出すためディジタル化された画像についてラスク走査が行なわれる 情景分析手法により見出される。この手法は、隣接するビクセルの４回の近傍分 析を行ない、細胞被検体の全領域が定義されるまで、閾値より大きな「近傍中の 近傍」を帰納法で探し続ける。この手法は、階調のある画像から見出される局部 的な境界の如き他の情景分析法において選好されるが、これは細胞特に不規則で あるかあるいは針状の突起を有する如き細胞の真の領域を見分ける際に安全であ るためである。

隣接する最初に見出されたビクセルの周囲の４つのビクセル（頂部、底部、右側 および左側）が順次調べられて、閾値より高い光学的濃度即ちグレー・レベルを 有する次のビクセルを識別する。例えば、もし第１のビクセルの状に見出された ビクセルが閾値の上になければ、これはラベル付はルーチンから排除される。

時計回りの次のビクセル（右側）が次に調べられ、閾値より大きいかも知れない 。もしそうであれば、このビクセルが識別されてこれを細胞の領域の一部として メモリーに格納される。次に、見出されたビクセルのアドレスおよび濃度がブツ シュダウン・リストに格納され、このビクセルの４つの近傍ビクセルが同じ時計 方向の順序で調べられる。これは、特定のビクセルについて閾値より大きな攻防 ビクセルが見出されなくなるまで帰納法で継続する。この時、ブツシュダウン・ リストにおける前のビクセルが再び調べられ、１つの領域即ち細胞被検体を構成 する全数のビクセルが識別されるまで、近傍の探索プロセスを継続する。

このため、領域の閾値より大きな各ビクセルが識別され、１つの細胞について完 全に閉鎖された領域が画成される。

一旦１つの細胞被検体にラベルが付されると、１つの細胞被検体テーブル（第２ ４Ｃ図）が図示の如き被検体について設定される。このテーブルは、そのビクセ ル全体のアドレス、被検体におけるビクセル数、被検体の最小および最大点に対 するＸおよびＹ座標点、被検体の周囲におけるビクセルのカウント数、被検体の ビクセルの光学的濃度の和、被検体に対して行なわれる分類、および被検体が帰 属するｇＡ域のＸおよびマ座標を含む、ａ数の細胞被検体テーブルは、領域アレ イと呼ばれて第２４Ａ図に示される一時アレイを含み、これは問題となるその時 の領域の画像について生成された対話的データを格納するため使用される。

ブロックＡ３１２においては、プログラムが自動フラッグが前に設定されたかど うかを判定する。もしそうならば、プログラムが直ちにブロックＡ３１６へ分岐 し、またもしそうでなければ、ブロックＡ３１４へは分岐しない。次に、ブロッ クＡ３１３においては、ブロック即ち識別の境界がＸおよびＹの限度の周囲に置 かれる。このモードは、オペレータに対する領域におけるある特定の被検体を識 別する。ブロックＡ３１４においては、キー・ハンドラが入力されて、第１８図 または第１９図のキーの機能のどれが行なわれるべきかを判定するため、オペレ ータによるキーの投入を得る。このキー・ハンドラは更に、較正と分析のどちら の操作が行なわれるかを判定し、その時のモードと関連するキーのみが使用可能 に置かれ、他の全てはロック状態−置かれる。一旦あるキーが得られると、ブロ ックＡ３２６〜Ａ３４２がどの機能が選択されたかおよびルーチンの進行状態を 判定する。

ブロックＡ３２６に示される如きキー０〜５は、較正用被検体あるいは試料用被 検体の分類の受入れを行なう。もしこのようなキーが検出されるならば、肯定分 岐がブロック３１８においてプログラムを継続する。

ブロックＡ３１８においては被検体にラベルが付され、ブロックΔ３２０におい ては被検体が（赤で）染色されて受入れられたかあるいは分類された旨をオペレ ータに対して表示する。オペレータは、形態等の視覚的な手掛りに基いてこの細 胞被検体を異なるカテゴリに分類する。分析のための細胞は、正常な組Ｏまたは いくつかの異常な組１〜５の１つに分類することができる。被検体のデータの組 はブロックＡ　３１６における関連する被検体のデータ・テーブルのその場所に 格納される。較正用の被検体はタイプＯ即ち正常なものとして分類される。次い でプログラムはブロックＡ　３００へ戻り、ここで画像走査レジスタが増分され て次の被検体に対する領域を走査する。

あるいはまた、もし打鍵がブロックＡ３２８においてテストされた如く９であっ たならば、このことは較正用細胞被検体が排除されたか、あるいはその時の試料 用の細胞被検体が排除されたことを意味する。このため、ブロックＡ３２２にお いては、排除された細胞被検体が受入れられたかあるいは分類された細胞被検体 とは異なる色（白）で染色され、プログラムはブロックＡ３００の走査ルーチン の入口へ戻って分析被検体を探す。細胞被検体の染色は、オペレータに対して被 検体がこの領域で分析され、被検体の分析色の染色がこの被検体を受入れられた か分類された細胞被検体と識別することを警告する。

しかし、もし打鍵がブロックＡ３３６においてテストされた如きＣＴＬＲ／Ｆｌ であるならば、オペレータは識別ブロックを最後の前に測定した被検体へ移動す ることを欲する。プログラムはこの時ブロックＡ３４６において最後の被検体の ポインタを探すことを領域アレイに照会する。このポインタは、ブロックＡ　３ １４において別の打鍵を得る前に、制御をブロックＡ　３１３へ移すことにより 、前のＷＩ晧被検体の周囲にブロックを形成するため用いられる。一連のＣＴＲ Ｌ／Ｆｌを用いて、オペレータは選択的に識別ブロックを前に測定した細胞被検 体から前に測定したｍ胞被検体へ逆方向に移すことができる。もしこのブロック がある特定の細胞被検体の周囲に置かれた後オペレータがこの細胞被検体を再び 分類することを欲するならば、オペレータはブロックＡ３２６においてキー０〜 ５でこれを分類する選択を有する。

識別ブロックは、キーＣＴＲＬ／Ｆ２を選択することにより次に未測定の細胞被 検体へ移すことができる。このキーはブロックＡ３３８においてテストされ、も し見出されたならば、直ちにプログラムの制御をブロックＡ３００における画像 走査人力へ戻す。この操作の効果は、その時の細胞被検体を排除するかあるいは 受入れることなく、オペレータがその時の細胞被検体を飛越して識別ブロックを 次の細胞被検体へ移動することを許すことにある。一連のＣＴＲＬ／Ｆ２の打鍵 は、細胞被検体を測定せずにブロックを細胞被検体を通って前方に移動させるこ とになる。

もしある特定の領域における細胞被検体の全てが試料用の細胞として正常に見え 、あるいは通常基準細胞の場合におけるように受入れられるならば、オペレータ はこれら細胞を全て自動的に分類することを欲しよう。これを行なうためには、 オペレータはキーＣＴＲＬ／Ｆ３を押す。この打鍵はブロックＡ３３９により検 出され、制御をブロックＡ３４１へ転送し、ここで自動モード・フラッグがセッ トされる。このプログラムは次にブロックＡ３００において画像走査の入力へ戻 る。しかし、ブロックを次の被検体の周囲に置く通常のシーケンスを経過して打 鍵を待機する代りに、このプログラムはある領域の細胞の残部を自動的に分類す るようループする。セットされるこの自動モードのフラッグがブロックＡ３１３ において検出され、プログラムが制御を自動的にブロックＡ３１６へ移す。自動 的に分類されたｉ胞は正常な即ちタイプ０として類別される。このため、走査お よびラベル付けのループは、領域全体の走査がブロックＡ３０４において検出さ れる如く完了されるまで、ブロックＡ　：１ＯＯ１Ａ３０２　、Ａ３０Ｂ　、Ａ ３１３　、　Ａ３１６　、　Ａ３１８およびＡ　３２０を介して実行されること になる。

オペレータが選択できる分析の選択は、キーＣＴＲＬ／Ｆ４を打鍵することによ り入力される細胞裁断機能である。このキーはブロックＡ　３４２において検出 され、ブロックＡ３５２においてルＪ御を細胞裁断機能の操作へ移す。ＣＴＲＬ キーおよびＦ４キーが押される時、ユーザは細胞裁断モードに入る。このモード においてはユーザは識別ブロック内に裁断線を作ることが許される。オペレータ は、測定された細胞または排除される細胞に帰属するピクセル上に裁断線を入れ ることはできない。測定された細胞は、タイプ０．１．２．３．４または５とし て分類された細胞である。

固定数字は選択の裁断操作を行なうため付勢されねばならない。十字のヘア・ラ インは裁断が行なわれる場所に配置される。以下のテーブルは、実施可能な細胞 裁断操作プラス所要の操作を選択するため押されねばならない。キーをリストす る。この機能は、２つの＠紙間の周囲に人工的に裁断を行なうことにより細胞と 重合する分割を可能にする。このため、ラベル付はルーチンは１つの細胞被検体 として１つの領域にラベル付けするに過ぎない。

キ　−　動−一作 ０　分割の投入および停止 ｌ　１ステツプ左下へ移動 ２　１ステツプ下へ移動 ３　１ステツプ右下へ移動 ４　１ステツプ左へ移動 ５　ブロックの中心へ移動 ６　１ステツプ右へ移動 ７　１ステツプ左上へ移動 ８　１ステツプ上へ移動 ９　ｌステップ右上へ移動 入力　最後のステップの再実行（１００ビクセルまで） ＥＳＣ！’０胞裁断モードの終了 １ステツプは３ピクセルである。新たな裁断を始める時、最初のピクセルは裁断 されない。操作５においては、もし中心のピクセルが測定または排除された細胞 に帰属するならば、十字ヘア・ラインは移動しない。

ブロックＡ３５２において細胞の裁断が行なわれた後、走査レジスタが特定の被 検体の裁断人力点ヘセットされる。プログラムはその時ブロックＡ３００におけ る走査入力へ戻る。１ｌｌｌｌｆｌｌｌｌｌ間じ入力点を有するも異なる周囲を 有するため、ラベル付はルーチン（ブロックＡ３０Ｂ）は裁断された時に細胞被 検体にラベル付けを行なう。

オペレータが有する別の選択は、１つの領域内の被検体の選択が可能であること である。このモードの選択は、ブロックＡ３４０において検出されるＣＴＲＬ／ Ｆ５キーの打鍵により行なわれる。ブロックＡ３４０からの肯定の分岐は制御を ブロックＡ３４８へ転送し、ここで被検体選択モードに入る。

ＣＴＲＬおよびＦ５キーが押されると、ユーザは選択モードに入る。固定数字は 選択操作を行なうために付勢されねばならない。十字ヘア・ラインはその時の選 択地点に現われる。以下のテーブルは、実施可能な選択操作、プラス所要の操作 を選択するため押されねばならないキーをリストしている。

キ　−　助−一作 ０　十字ヘア・ラインの運動のス テップ・サイズ［５または＋５］ の選択 １　１ステツプ左下へ移動 ２　１ステツプ下へ移動 ３　１ステツプ右下へ移動 ４　１ステツプ左へ移動 ５　画像の中心へ移動 ６　１ステツプ右へ移動 ７　１ステツプ左上へ移動 ８　ｌステップ上へ移動 ９　ｌステップ右上へ移動 最初の未測定細胞へ移動する。もし十字ヘア・ラインの後に細胞が存在しなけれ ば、ブロックは次の未分類の細胞へ行く。

被検体が」１記の手法により選択された後、ブロックＡ３４８において走査レジ スタが前記の特定の被検体の入力点にセットされ、ブロックＡ３００においてプ ログラムが走査入力点まで戻る。このため、被検体の周囲の識別ブロックをその ＸおよびＹ座標の限度値を用いて形成し、オペレータに次に別のキーを押して前 記の選択された被検体について他の測定および分類を行なう選択ＣＴＲＬ／Ｆ６ キーにより与えられる。この特徴は、オペレータに対して、ブロックＡ３２４に おいて指定された次の細胞被検体を読取り、次いでブロックＡ３１３においてブ 、ロックの周囲に選択された被検体を引出すことにより、識別ブロックを前進さ せる能力を与える。

ＣＴＲＬ／Ｆ２キーはこれにより、オペレータが前に測定された細胞のポインタ を介してそれぞれ前後に動かすことにより前の細胞分類を迅速に修正することを 許容する。　′ ブロックＡ３３２において入カキ−が検出されると、プログラムの制御はブロッ クＡ３１０へ送られる。このブロックにおいて、細胞被検体列（第２４Ｂ図）が その時の領域アレイにより更新されて領域における特定の被検体について収集さ れた全データを格納する。

あるいはまた、エスケープ・キーの検出がプログラムをこれが呼出されたソフト ウェアの所定位置に即時戻図示されたシステム制御部２２が細胞の分類および光 学的濃度の分析を行なうようにプログラムされていることは理解されよう。この ような分類および分析は、赤血球の分類のため米国特許第４，４５３，２６６号 に概要が示されたものと同様しており、本発明は特に赤血球の分析において有効 であり、上記の如＜ＤＮＡ成分よりはヘモグロビン成分の光学的濃度が測定され る。

赤血球の分析において一般的であるように、赤血球は画像の強調のため染色され る必要がなく、そのため前掲の［１ａｃｏｓの米国特許に記載される特定の光の 波長を用いる際の赤血球に対する染色較正ステップは除くことができる。

本発明の更に別の用途は、クールタ（Ｃｏｕｌｔｅｒ）カウンタの如き他の計器 の較正のため、実際にピコグラム単位のヘモグロビン成分の正確な測定を行なう ことにある。このようなプロセスにおいては、基準となる血球４０は公知の予め 定めたヘモグロビン値を有し、未知のヘモグロビン値の試料用血球１２が試料領 歳６１上に定置される。次いで、本装置を較正して試料血球１２のヘモグロビン 成分についてのピストグラムを提示する。

また、種々の較正ステップを排除するかあるいは組合せることができ、またＤＮ Ａ分析を行なうため本発明の望ましい実施態様について記述した量およびシーケ ンスおよび方法においてなされるものより同時に行なうことができることが理解 されよう。抗原の分析のための本発明の用途は、試料および基準の細胞被検体に 対して単−分岐系の抗体を結合するステップを含むこともできる。単−分岐系の 抗体を後で酵素を用いて抱合させることもできる。また、単−分岐系の抗体を蛍 光物質を用いて抱合させることもできる。その後、蛍光染料は蛍光を生じる波長 で付勢することができ、試料の被検体は蛍光が発生する別の波長において観察す ることができる。抗原が特定のビールスに対して作られる時、基準となる試料の 細胞被検体はこのビールスのゲノム川の核酸プローブにより処理することもでき る。

本発明の望ましい実施態様について本文に例示したが、当業者には、交尾の請求 の範囲に記載される本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、種々の変更 および修正が可能であることが明らかであろう。

浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（（４ｆ与に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 相村嘆） 浄書（内容）こ変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、　１３　。工２．）−ッ 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容（こ変更なし） 浄書（内容に変更なし〕 ＦＩＧ、２２ 浄書（ｔ）」′ゴ；こ変更なし） 浄書（内容（ζ変更なし） 浄マｙ（ドブ＝にアで！！なし） ＦＩＧ、２４Ｃ 手続補正書（凪 昭和６３年４月ｑ日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 ＰＣＴ／ＵＳ８６１０２４０９ ２、発明の名称 生体標本用の分析方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　出　願人 住所 名　称　セル・アナラシス・システムズ・インコーホレーテッド ４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６号室已 ７、補正の内容 別紙の通り（尚、図面の翻訳文の内容には変更ない国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動分析装置における支持部上の細胞被検体を分析する方法において、 自動細胞被検体分析装置に基準の較正物質と試料の細胞被検体とを有する支持手 段を提供し、該支持手段上の較正物質を光源および像形成装置により分析し、該 分析に基いて前記装置の調整を行なうことにより、自動細胞被検体分析装置の較 正を行ない、 前記支持手段上の前記試料の細胞被検体を測定して分析するステップからなるこ とを特徴とする方法。 ２．前記較正物質が基準の細胞被検体からなり、較正に先立ち、前記基準細胞被 検体と前記試料細胞被検体を同時に画像強調物質を用いて処理するステップを含 むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ３．前記較正物質が光学的濃度の基準物質であり、前記較正ステップが、既知の 光学的濃度の基準物質に対して分析装置の光学系の調整を行なうステップを含む ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ４．前記較正物質を基準の位置マークとしても用いて前記光学系の調整時に前記 支持手段に対する基準位置を同時に提示するステップを含むことを特徴とする請 求の範囲第３項記載の方法。 ５．前記較正物質が基準の細胞被検体からなり、前記試料の細胞板検体が細胞で あり、かつ較正に先立ち前記基準の細胞被検体および試料の細胞被検体を同時に 染色するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ６．前記染色ステップが細胞中のＤＮＡを染色するステップを含むことを特徴と する請求の範囲第５項記載の方法。 ７．試料および基準の細胞内のＤＮＡを染色する前記ステップを含むことを特徴 とする請求の範囲第６項記載の方法。 ８．基準物質が基準細胞被検体からなり、かつ前記試料細胞被検体および基準細 胞被検体に対して各々単分岐系の抗体を結合するステップを含むことを特徴とす る請求の範囲第１項記載の方法。 ９．画像強調物質を用いて前記基準細胞被検体および試料細胞被検体を処理する 別のステップを含むことを特徴とする請求の範囲第８項記載の方法。 １０．前記単分岐系抗体が酵素で抱合され、かつ前記処理ステップが該酵素が反 応して画像の強調を行なう物質を供給するステップを含むことを特徴とする請求 の範囲第９項記載の方法。 １１．前記単分岐系の抗体が前記試料細胞被検体および基準細胞被検体中のエス トロゲンの受容器に結合することを特徴とする請求の範囲第１０項記載の方法。 １２．前記単分岐系の抗体が蛍光物質で抱合されることを特徴とする請求の範囲 第８項記載の方法。 １３．前記蛍光物質の蛍光を付勢する波長で前記細胞被検体上の蛍光物質を付勢 し、蛍光が発生する別の波長で観察するステップにより分析するステップを含む ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の方法。 １４．前記分析が特定のビールスに対するものであり、前記基準細胞被検体およ び試料細胞板検体が前記ビールスのゲノムに対して特定の核酸プローブで処理さ れることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 １５．試料の細胞被検体の光学的濃度を判定する細胞の分析方法において、 支持部に基準領域と試料領域とを設け、前記基準領域に予め定めた光学的濃度の 基準の細胞被検体を提供し、 前記試料領域に未知の光学的濃度の試料の細胞被検体を提供し、 前記基準細胞被検体の光学的濃度を測定し、前記基準細胞被検体の前記の測定し た光学的濃度および前記基準の細胞被検体の前記の予め定めた光学的濃度から濃 度要因を決定し、 前記試料の細胞被検体の光学的濃度を測定し、前記試料の細胞被検体の前記の測 定した光学的濃度および前記濃度因数から前記の試料細胞被検体の真の光学的濃 度を決定するステップからなることを特徴とする方法。 １６．前記の決定された真の光学的濃度から前記試料細胞被検体の物理的特性を 決定するステップを更に含むことを特徴とする請求の範囲第５項記載の方法。 １７．前記基準細胞被検体と試料細胞被検体とが赤血球であり、前記の決定され た物理的特性が平均的な細胞のヘモグロビン成分であることを特徴とする請求の 範囲第６項記載の方法。 １８．試料の細胞を自動的に分析するための装置において、 前記基準パラメータが、染色プロセスによる基準細胞被検体の光学的濃度におけ る変化を示す一要因であることを特徴とする請求の範囲第５項記載の装置。 １９．試料の細胞を自動的に分析するための装置において、 前記染料が、前記基準細胞被検体および前記試料細胞被検体の各部を選好的に染 色することを特徴とする請求の範囲第８項記載の装置。 ２０．試料の細胞を自動的に分析するための装置において、 較正のための前記手段が、 スライドの較正領域からの光の強さの分布を表示する手段と、 表示された分布状態が基準の分布状態と実質的に整合するように光源の方向を調 整する手段とを含むことを特徴とする請求の範囲第５項記載の装置。 ２１．試料の細胞を自動的に分析するための装置であって、前記較正領域が、各 々関連する光の強さを有するピクセルに分割され、前記表示手段が、ある範囲の 異なる光の強さと、該異なる強さを有する前記較正領域のピクセル数とを表示す る手段を含むことを特徴とする請求の範囲第２０項記載の装置。 ２２．自動化された細胞分析システムのための顕微鏡用スライドにおいて、該ス ライドが 試料の細胞被検体領域と基準領域とをその片側に有する支持部を含み、前記基準 領域が分析装置の較正のため該装置により検出することができる予め定めた物理 的特性を有する基準手段を含むことを特徴とする顕微鏡用スライド。 ２３．前記支持部が更に、 該前記スライドの保全性を検証するため前記分析装置により識別し得る予め固定 された光学的パターンを有する基板領域を含むことを特徴とする請求の範囲第２ ２項記載の顕微鏡用スライド。 ２４．前記基準領域が更に、 前記分析装置により測定できかつ識別することができる予め定めた光学的濃度の 光学的パターンを有する合焦領域を含むことを特徴とする請求の範囲第２２項記 載の頭数鏡用スライド。 ２５．前記光学的識別パターンが、該パターンの１つ以上の識別可能な特徴間の 物理的距離を測定することにより識別することができることを特徴とする請求の 範囲第３３項記載の顕微鏡用スライド。 ２６．前記基準領域が視覚的に検出し得るパターンにより描写されることを特徴 とする請求の範囲第２２項記載の頭数鏡用スライド。 ２７．前記スライドが更に、 自動化された細胞の分析システムに対する位置決め基準として役立つ識別可能な 特徴を含むことを特徴とする請求の範囲第２２項記載の顕微鏡用スライド。 ２８．自動的な細胞分析装置と共に使用可能な支持部上の細胞被検体を分析する 方法において、 前記支持部上に試料の細胞被検体を置き、該細胞被検体を分析するため前記装置 に支持部を定置し、 細胞の分析装置において使用される有効な支持部であるかどうかを判定するため 、該支持部上の保全検査を行ない、 前記支持部が妥当でなければ、試料の細胞被検体の分析から前記分析装置を解除 し、 前記支持部が妥当であれば、該支持部上の細胞被検体の分析を許容するステップ からなることを特徴とする方法。 ２９．前記保全性検査を行なうステップが、予め定めた光学的基準について前記 支持部の光学的検査を含むことを特徴とする請求の範囲第２８項記載の方法。 ３０．自動化された細胞分析システムにおいて、合焦手段を備えた顕微鏡と、 該顕微鏡上に取付けられる、試料スライドが細胞分析システムにおける使用が許 容されるかどうかを識別する少なくとも１つの物理的特性を持つ試料の細胞を含 む試料スライドと、 前記顕微鏡上に載置された時該スライド上の試料細胞を照明する光源と、 前記鏡微鏡および前記スライドを相互に位置決めするための定置手段と、 前記スライドの特性位置の光学的濃度を１つの光学的値に変換する手段と、 該光学的値を受取り、これから前記試料の細胞の特性を分析する手段と、 前記光学的値を受取り、前記スライドの前記の少なくとも１つの物理的特性を識 別する手段と、前記スライドの前記少なくとも１つの物理的特性が識別されるな らば、前記試料分析手段を付勢し、さもなければ前記試料分析手段を消勢する手 段とを含むことを特徴とする自動化細胞分析システム。 ３１．前記の少なくとも１つの物理的特性が前記光学的値の分析により識別され る光学的パターンであることを特徴とする請求の範囲第３０項記載の自動化細胞 分析システム。 ３２．前記光学的パターンがその物理的大きさにより識別されることを特徴とす る請求の範囲第３１項記載の自動化細胞分析システム。 ３３．前記光学的パターンがその平均的光学的濃度により識別されることを特徴 とする請求の範囲第３１項記載の自動化細胞分析システム。 ３４．前記光学的パターンが複数の識別可能な特徴を有することにより識別され ることを特徴とする請求の範囲第３１項記載の自動化細胞分析システム。 ３５．前記光学的パターンが前記の識別可能な特徴の物理的大きさにより識別さ れることを特徴とする請求の範囲第３４項記載の自動化細胞分析システム。 ３６．前記光学的パターンが前記の識別可能な特徴の光学的濃度により識別され ることを特徴とする請求の範囲第３４項記載の自動化細胞分析システム。 ３７．前記光学的パターンが前記識別可能な特徴を分離する物理的大きさにより 識別されることを特徴とする請求の範囲第３４項記載の自動化細胞分析システム 。 ３８．前記の少なくとも１つの物理的特性が前記顕微鏡の助けによらずには識別 可能でないことを特徴とする請求の範囲第３０項記載の自動化細胞分析システム 。 ３９．前記の少なくとも１つの物理的特性が前記識別手段の助けによらずに識別 可能でないことを特徴とする請求の範囲第３０項記載の自動化細胞分析システム 。 ４０．試料細胞の光学的濃度を決定するための細胞分析方法において、 基準領域と試料領域とをスライドに提供し、予め定めた光学的濃度の基準細胞を 前記基準領域に提供し、 前記試料領域に未知の光学的濃度の試料細胞を提供し、 前記基準細胞被検体と前記試料細胞被検体の両方を同じ染料で染色し、 染色された基準細胞被検体の光学的濃度を測定し、 前記の染色された基準細胞被検体の前記の測定された光学的濃度と、前記基準細 胞被検体の前記の予め定めた光学的濃度とから染色因数を決定し、前記染色され た試料細胞の光学的濃度を測定し、前記の染色された試料細胞の前記の測定され た光学的濃度と、前記染色因数から前記試料細胞の光学的濃度を決定するステッ プからなることを特徴とする方法。 ４１．前記の染色ステップが、 前記基準細胞被検体と試料細胞被検体のある部分のみを選好的に染色するステッ プを含むことを特徴とする請求の範囲第４０項記載の細胞分析方法。 ４２．前記基準細胞被検体と前記接触部分細胞被検体とを選好的に染色する前記 ステップが、 前記基準細胞被検体と前記試料細胞被検体の核または核の内容物を選好的に染色 するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第４１項記載の細胞分析方法。 ４３．前記試料細胞被検体が有核細胞であることを特徴とする請求の範囲第４２ 項記載の細胞分析方法。 ４４．光源で照明される顕微鏡上に載置された試料用スライドの細胞を自動的に 分析する装置において、前記スライド上の較正領域からの光の強さの分布に基い て前記光源を較正する手段と、 前記スライド上の試料領域からの光の強さの分布に基いて試料の細胞を分析する 手段と、 前記スライド上の識別領域からの光の強さの分布に基いて前記分析手段を付勢す る手段とを設けることを特徴とする自動細胞分析装置。 ４５．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記スライドが基準細胞被 検体を含む基準領域を有し、更に 前記スライド上の基準領域からの光の強さに基いて基準パラメータを計算する手 段を設けることを特徴とする請求の範囲第４４項記載の自動細胞分析装置。 ４６．試料の細胞を自動的に分析する手段において、前記基準パラメータが試料 の細胞を分析するための前記手段を較正するため用いられることを特徴とする請 求の範囲第４５項記載の自助細胞分析装置。４７．試料の細胞を自動的に分析す る装置において、前記基準細胞被検体と前記試料細胞被検体が同じ染料により染 色されることを特徴とする請求の範囲第４６項記載の自動細胞分析装置。 ４８．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記基準パラメータが、前 記染色プロセスによる基準細胞の光学的濃度における変化を示す因数であること を特徴とする請求の範囲第４２項記載の自動細胞分析装置。 ４９．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記染料が、前記基準細胞 被検体と前記試料細胞被検体の各部を選好的に染色することを特徴とする請求の 範囲第４８項記載の自動細胞分析装置。 ５０．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記スライドの較正領域か らの光の強さの分布を表示する手段と、 前記の表示された分布が実質的に基準分布と整合するように、前記光源の方向を 調整する手段とを含むことを特徴とする請求の範囲第４４項記載の自動細胞分析 装置。 ５１．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記較正領域が、各々関連 する長さの強さを有するピクセルに分割され、前記表示手段が、ある範囲の異な るの光の強さと、前記の異なる強さを有する前記較正領域のピクセル数とを表示 する手段を含むことを特徴とする請求の範囲第５０項記載の自動細胞分析装置。 ５２．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記基準分布が、特定の強 さを呈すべき前記較正領域のピクセル数を表わすことを特徴とする請求の範囲第 ４３項記載の自動細胞分析装置。 ５３．接触部分の細胞を自動的に分析する装置において、 前記分析手段が、 試料の細胞に含まれるＤＮＡ量を決定する手段を含むことを特徴とする請求の範 囲第４４項記載の自動細胞分析装置。 ５４．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記分析手段が更に、 相対的なＤＮＡ量を有する試料の細胞の数を決定する手段を含むことを特徴とす る請求の範囲第５３項記載の自動細胞分析装置。 ５５．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記分析手段が更に、 前記試料の細胞の分布を示して、ある範囲のＤＮＡ量の値にわたり相対的ＤＮＡ 量を有する細胞数を表示する手段を更に含むことを特徴とする請求の範囲第５４ 項記載の自動細胞分析装置。 ５６．試料の細胞を宙動的に分析する装置において、前記スライド上の異なる領 域が分析できるように該スライドを移動させる手段と、 分析されつつある前記スライド上の場所を判定する手段とを更に含むことを特徴 とする請求の範囲第４４項記載の自動細胞分析装置。 ５７．試料の細胞を自動的に分析する装置において、前記判定手段が、 前記スライド上の場所領域の光の分布に従って該スライド上の基準場所を判定す る手段を含むことを特徴とする請求の範囲第５６項記載の自動細胞分析装置。 ５８．光学的濃度測定装置により試料の血球中のヘモグロビン成分を測定する方 法において、 予め定めたヘモグロビン成分値を有する基準の血球をスライド上に提供し、 該スライド上に試料の血球を載置し、 前記基準血球の既知のヘモグロビン成分値に対して前記光学的濃度装置を較正し 、 前記試料の血球の光学的濃度を測定し、前記試料血球に対するヘモグロビン成分 値を表わすを出力を生じるステップからなることを特徴とする方法。 ５９．個々の試料の血球のヘモグロビン成分値を測定し、かつ該試料血球に対す る血球の平均ヘモグロビン成分値を計算するステップを含むことを特徴とする請 求の範囲第５８項記載の方法。 ６０．顕微鏡の段部を位置決めする装置において、ＸおよびＹ軸方向に運動可能 な顕微鏡の段部と、指標スケールを有する条片を含み、かつＸ軸方向の該条片と リーダ間の相対運動により前記スケールを検出する検出ヘッドを含む顕微鏡の段 部に対するＸ軸方向センサと、 指標スケールを有する条片を含み、かつＹ軸方向の該条片とリーダ間の相対運動 により前記スケールを検出する検出ヘッドを含む顕微鏡の段部に対するＹ軸方向 センサと、 前記ヘッドの各々と結合されて、前記顕微鏡段部のＸおよびＹ座標位置を表わす ディジタル出力信号を送出する電気的出力手段とを設けることを特徴とする顕微 鏡の段部。 ６１．あるパラメータについて細胞被検体を分析する対話的方法において、 分析のための試料の細胞被検体を調製して、基準の細胞被検体に隣接する試料の 細胞被検体を見出し、画像分析を助けるため類似の方法で試料細胞被検体と基準 細胞被検体とを処理し、 複数の連続する領域の各々において前記試料の細胞被検体の拡大された画像を視 認し、 画像の分析のため各領域における試料細胞被検体のある画像を接触して、画像分 析のための領域における他の画像を排除し、 与えられたパラメータについて定量的データに対する選択された細胞被検体を分 析するステップからなることを特徴とする方法。 ６２．再び見出された領域における細胞被検体を以降に照合するため、領域を再 び見出す際に使用される各領域の場所を格納するステップを含むことを特徴とす る請求の範囲第６０項記載の方法。 ６３．更に、 選択された細胞被検体を広い種別に手先により分類するステップを含むことを特 徴とする請求の範囲第６１項記載の方法。 ６４．前記の選択された細胞被検体を正常な細胞と異なる種類の癌細胞の種別に 分類するステップを更に含むことを特徴とする請求の範囲第６３項記載の方法。 ６５．与えられたパラメータについて細胞被検体の小集団を分析する対話的方法 において、 画像のディジタル処理によりユーザ／観察者に対し細胞被検体の拡大された領域 を提供し、いくつかの細胞被検体の各々をユーザ／観察者の観察した形態基準で 選別し、 選別された小集団の少なくとも１つのパラメータ分布を生じるステップからなる ことを特徴とする方法。 ６６．前記選別ステップが、悪性腫瘍の細胞被検体を少なくとも１つの小集団に 選別するステップを含み、前記生成ステップが選別された悪性腫瘍の細胞被検体 の小集団におけるＤＮＡの測定値を含むことを特徴とする請求の範囲第６５項記 載の方法。 ６７．前記選別ステップが、ユーザが前記細胞被検体を正常な細胞被検体の小集 団と、いくつかの異常な細胞被検体の小集団の１つとに選別するステップを含む ことを特徴とする請求の範囲第６５項記載の方法。 ６８．前記細胞被検体の小集団が、細胞被検体の全集団の小部分であることを特 徴とする請求の範囲第６５項記載の方法。 ６９．細胞被検体のあるパラメータ分布の表示のため高い精度を提供するよう細 胞板検体を分析する方法において、 画像分析により細胞被検体を調べて、与えられたパラメータについて前記細胞板 検体を測定し、前記細胞のパラメータの測定値を、第１の微細な解像度において ある大きさの測定に従って格納ビンに格納し、 該格納ビンからの格納されたパラメータ情報を表示のための粗い解像度に統合し 、 統合された該パラメータ情報の粗い解像度をパラメータ分布として表示し、 表示された統合された粗い解像度のパラメータ情報に対して微細な解像度の定量 的な分布パラメータをレポートするステップからなることを特徴とする方法。 ７０．細胞被検体のＤＮＡ成分の１モードを生成し、かつ前記細胞被検体のＤＮ Ａ成分の粗い解像度の表示と共に、前記の微細な解像度の定量的パラメータとし てのモードを表示するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第６９項記載 の方法。 ７１．ユーザ／観察者の形態基準に基いて前記細胞被検体を小集団に選別して、 該細胞被検体の小集団のＤＮＡ成分モードを生じるステップを含むことを特徴と する請求の範囲第６９項記載の方法。 ７２．画像分析により担体上の細胞被検体を分析する対話的方法において、 担体上にの試料の細胞被検体と較正用細胞被検体とを提供し、 前記較正用細胞被検体を調べることにより画像分析装置を較正し、かつ１つの細 胞被検体パラメータを測定してこの測定結果を実際の質量数と関連付け、画像分 析により試料細胞被検体を分析して、前記較正プロセスの間に得た質量数と関連 したパラメータを測定し、 試料の細胞被検体の集団について前記の測定されたパラメータの分布度を生成し 、 該パラメータ分布度を質量単位に従って座標スケール上に提示するステップを含 むことを特徴とする方法。 ７３．実際の質量数がピコグラム単位の細胞中のＤＮＡ量あることを特徴とする 請求の範囲第７２項記載の方法。 ７４．ＤＮＡの指標値を提示するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第 ７３項記載の方法。 ７５．パラメータ分布度に対する主なピークを提示し、また前記パラメータ分布 度に対する２番目のピークを提示するステップを含むことを特徴とする請求の範 囲第７２項記載の方法。 ７６．画像分析により担体上の細胞被検体を分析する対話的方法において、 ＤＮＡの質量に従って細胞被検体のパラメータを格納して測定された少なくとも １つの細胞被検体のパラメータについて画像分析により細胞被検体を調べ、 第１のピークに対する計算されたパラメータ分布数により第１のピークと第２の ピークとを示す測定されたパラメータのパラメータ分布を生じ、 前記第２のピークの位置を観察してこれを選択し、また分析装置を操作して第２ のピークに対するパラメータ分布数を計算するステップからなることを特徴とす る方法。 ７７．前記第１のピークと前記第２のピークに対するモードを生成するステップ を含むことを特徴とする請求の範囲第７６項記載の方法。 ７８．運動可能なプラットフォームの位置を生成する手段と、該プラットフォー ム上にスライドを載置する手段と、該スライドの画像領域を視認する手段と、デ ータを格納するメモリーと、前記プラットフォームの位置を生成する前記手段か らの位置データを表示する手段とを備えた画像分析システムを用いてスライド上 の細胞被検体の較正を検証する方法において、 前記プラットフォーム上の基準位置に前記スライドを定置し、 前記視認手段により前記スライド上のランドマークを見るように前記プラットフ ォームを移動し、該ランドマークの位置を格納し、 前記プラットフォームの位置データ発生手段からの位置データを、前記基準スラ イド位置および前記ランドマーク位置に基いてスライド位置データに翻訳し、前 記領域における前記細胞被検体の視覚的な分類と対応する特定の画像領域に対す るスライド位置データを格納し、 前記表示手段において変換されたスライド位置データを表示し、 以て格納されたスライド位置に対応する画像領域を、該画像領域の表示された位 置が画像領域の格納された位置に等しくなるまで前記プラットフォームを移動す ることにより、前の分類の妥当性検査を行なうため見える位置に置くことができ ることを特徴とする方法。 ７９．前記スライドの位置の１つの座標を決定するため第１の線形センサを読出 し、 前記スライドの位置の分析の座標を決定するため前記第１のセンサに直交する前 記プラットフォーム上に置かれた第２の線形センサを読出すステップを更に含む ことを特徴とする請求の範囲第７８項記載の方法。 ８０．前記第１と第２の線形センサを周期的に読出し、前記スライドに対する実 時間位置が前記表示手段において表示されるように前記周期的読出し結果を表示 するステップを更に含むことを特徴とする請求の範囲第７８項記載の方法。 ８１．前記スライドの位置データを格納する前記ステップが更に、 前記スライドの位置データと対応する視覚的画像を格納するステップを含むこと を特徴とする請求の範囲第７８項記載の方法。 ８２．前記細胞被検体が人間が保有するＤＮＡからの細胞であり、前記試料の細 胞被検体を調製するステップが、 前記細胞被検体の他の特徴と比較されるＤＮＡの対照を強調するためアジヤ・ア ・フオイルデン染料で該細胞被検体を選択的に染色するステップを含むことを特 徴とする請求の範囲第７８項記載の方法。 ８３．前記パラメータを測定するステップが、前記染色された細胞被検体の光学 的濃度を測定することにより前記染色された細胞被検体のＤＮＡ質量を定量する ステップを含むことを特徴とする請求の範囲第７８項記載の方法。 ８４．細胞被検体の分析および分類のための、また前に分類された細胞被検体の 人の視認により後でスライド上の細胞被検体の分類の妥当性検査のための画像分 析装置において、前記細胞被検体を観察するための顕微鏡を備え、かつ細胞被検 体を載置したスライドを支持するための可動のプラットフォームを含む画像分析 手段と、 前記プラットフォーム上の予め定めた場所に前記スライドを取付けるための前記 プラットフォーム上の装置と、 前記スライド上のランドマークの場所を生じ、かつ分析されるべき多くの視野の 各々について１つの場所を生成する手段と、 前記スライド上の細胞被検体を観察して該細胞板検体を種別に分類する画像分析 手段と、各細胞被検体の分類を格納し、かつ後で再び検索するため前記スライド 上の細胞被検体の場所を格納する手段と、 オペレータが、特定の種別における細胞被検体を選択的に観察することにより細 胞被検体の元の分類を後で妥当性検査することを許容するように前に分類された 細胞被検体の人による観察のための観察手段とを設けることを特徴とする画像分 析装置。 ８５．前記画像分析装置による元の分類時における正常もしくは癌性の如き種類 で細胞を人により分類するための手動操作手段を設けることを特徴とする請求の 範囲第８４項記載の画像分析装置。 ８６．前記スライド上の細胞被検体に対する他の場所の位置が決定される零のＸ およびＹ座標を確定するためのランドマークを有するスライドを設けることを特 徴とする請求の範囲第８４項記載の画像分析装置。 ８７．オペレータが格納された場所の位置および細胞被検体に対して同時にプラ ットフォームを移動することができるように、前記観祭装置におけるプラットフ ォームに対する場所の位置を表示する装置を設けることを特徴とする請求の範囲 第８４項記載の装置。 ８８．前記画像分析装置が、領域内に複数の細胞被検体を有する前記観察手段に おける領域を示し、かつ前記観察手段がいくつかの細胞被検体を含む領域の場所 を示し、これによりオペレータが該領域に戻って該領域におけるいくつかの細胞 試料または細胞被検体を見出すことを許容することを特徴とする請求の範囲第８ ４項記載の装置。 ８９．細胞被検体を分析して分類し、後で前に分類した細胞被検体の人による観 察によりスライド上の細胞被検体の分類を妥当性検査するための画像分析方法に おいて、 前記細胞被検体を観察するための顕微鏡を備え、細胞被検体をその上に載置した スライドを支持するための可動プラットフォームを含む画像分析手段を設け、 該スライドを前記プラットフォーム上の予め定めた場所に載置し、 前記スライド上のランドマークの位置を生成して格納し、また分析されるべき細 胞の多数の観察毎に場所の位置を生成して格納し、 画像分析手法により前記スライド上の細胞被検体を分析して、該細胞被検体を種 別に分類し、各細胞被検体の分類を格納し、かつ後の再検索のため前記スライド 上の細胞被検体の場所の位置を格納し、 後で前記スライドを前記プラットフォーム上に再び挿入して、前記スライド上の 前記ランドマーク位置を見出し、かつ前記細胞被検体の場所におけるその１つに 戻ってその前の分類の妥当性について該細胞被検体を観察するステップからなる ことを特徴とする方法。 ９０．前記画像分析手段による元の自助化された分類時における正常もしくは癌 性の如き種類によりオペレータが細胞被検体を分類するステップを含むことを特 徴とする請求の範囲第８９項記載の方法。 ９１．前記プラットフォームおよびその上にランドマークを有する前に分類した スライドを移動し、検査される細胞被検体に対するＸおよびＹ座標に達するまで 、前記ランドマーク位置からの零のＸおよびＹ座標を観察するステップを含むこ とを特徴とする請求の範囲第９０項記載の方法。 ９２．オペレータが前記プラットフォームを前に格納された場所の位置へ移動す ることができるように観察手段において前記細胞被検体に対する場所を表示し、 前記場所および細胞被検体を同時に観察するステップを含むことを特徴とする請 求の範囲第８９項記載の方法。 ９３．前記観察手段において前記領域の複数の細胞被検体を有する領域を表示し 、いくつかの細胞被検体を保有する領域の場所を表示し、ある細胞被検体を除き かつ元の分類について前記領域における他の細胞被検体を選択するステップを含 むことを特徴とする請求の範囲第８９項記載の方法。 ９４．患者の細胞被検体を載置したスライドから患者の細胞分析の妥当性検査を 行なう方法において、予め定めた位置にスライドを定置し、前記細胞被検体の場 所が測定される前記スライド上の零位置を確立し、 患者の細胞被検体の画像分析を行なって、患者の細胞被検体を分類し、 患者の識別を格納し、かつ前記スライド上の分類された細胞被検体の場所を格納 し、 患者の細胞被検体の分類についてレポートを生成し、 前記の予め定めた位置におけるスライドを再び見出した後前に格納された場所に おける細胞被検体を観察するため該スライドを移動することにより患者の細胞被 検体の分類を後で再び観察するステップを含むことを特徴とする方方法。