特許 6186634 デジタル顕微鏡を備えたシステム及びこれを用いた試料の検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6186634

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】デジタル顕微鏡を備えたシステム及びこれを用いた試料の検査方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/36 20060101AFI20170821BHJP

   G01N 21/27 20060101ALI20170821BHJP

   G01N 21/84 20060101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   G02B21/36

   G01N21/27 A

   G01N21/84 D

【請求項の数】24

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-525005(P2013-525005)

(86)(22)【出願日】2011年8月19日

(65)【公表番号】特表2013-536471(P2013-536471A)

(43)【公表日】2013年9月19日

(86)【国際出願番号】US2011048488

(87)【国際公開番号】WO2012024627

(87)【国際公開日】20120223

【審査請求日】2014年7月10日

(31)【優先権主張番号】61/375,703

(32)【優先日】2010年8月20日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】504462571

【氏名又は名称】サクラ ファインテック ユー．エス．エー．， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100077621

【弁理士】

【氏名又は名称】綿貫 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100146075

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 隆志

(74)【代理人】

【識別番号】100092819

【弁理士】

【氏名又は名称】堀米 和春

(74)【代理人】

【識別番号】100141634

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 善博

(74)【代理人】

【識別番号】100141461

【弁理士】

【氏名又は名称】傳田 正彦

(72)【発明者】

【氏名】ヒング ポール

(72)【発明者】

【氏名】ロメール クリスティアン

(72)【発明者】

【氏名】ヘンスラー スヴェン

【審査官】 越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０８０１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１８３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２４８１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０７１０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８１５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９２８２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２１／３６

Ｇ０１Ｎ ２１／２７

Ｇ０１Ｎ ２１／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサーで基板上の組織試料の一部の画像を１以下の倍率で感知する工程と、
感知画像を保存することなく、センサーにおいて感知したディスプレイ上の画像の少なくとも一部を、センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比が１：１を超えるように表示する工程と、
前記保存しない感知画像を表示するようにセンサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比を変更する工程と、センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比が解像閾値を越える場合、組織試料の一部の領域の拡大画像を感知して、解像閾値を超えてセンサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比を変更するために自動的にセンサーを変更する工程と、のそれぞれをユーザの入力に応じて実行する工程と、
感知した画像の少なくとも一部をあるコンピュータ制御速度で再読込する工程、及び感知した画像の少なくとも一部を保存する工程、のうち少なくとも１工程を行う工程と、を含む試料の検査方法。

【請求項2】

組織試料の一部の感知した画像を表示する工程が、前記部分の複数の断片を集合させる工程、および集合させた複数の断片を表示する工程を含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項3】

複数の断片の中の１つの断片が隣接の断片と重複し、隣接する断片を集合させる工程には隣接し合う断片の共通する内容を揃える工程が含まれる請求項２記載の試料の検査方法。

【請求項4】

感知した画像を表示する工程が画像の全断面積を表示する工程を含む請求項２記載の試料の検査方法。

【請求項5】

感知した画像を保存する工程が使用者の入力に応答して保存する工程を含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項6】

センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比を変更する工程が、使用者の入力に応答して１：１を超える比率から１：１の比率へ移行させる工程を含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項7】

使用者の入力に応答して拡大画像を感知する工程が実行過程に含まれる請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項8】

拡大画像で感知された組織の一部の領域が使用者の入力によって選択された領域に対応している請求項７記載の試料の検査方法。

【請求項9】

基板上のラベル画像を感知する工程およびディスプレイ上にその画像を表示する工程をさらに含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項10】

基板上の組織試料の画像を感知する工程が明視野画像を感知する工程を含み、ラベルの画像を感知する工程が反射率を利用して画像を感知する工程を含む請求項９記載の試料の検査方法。

【請求項11】

センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比を変更した画像および拡大画像の少なくとものいずれか１つを表示する工程をさらに含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項12】

センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比が１：１を超えるセンサーで感知した画像、センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比を変更した画像、および拡大画像の少なくともいずれか１つの各々をディスプレイ上で同時に表示する請求項１１記載の試料の検査方法。

【請求項13】

複数の基板を提供する工程をさらに含む方法であって、複数の基板の各々は組織試料を含み、前記方法は画像を感知するに先だって感知のための複数の基板の少なくとも１つを指定する工程をさらに含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項14】

複数の基板を提供する工程をさらに含む方法であって、複数の基板の各々は組織試料を含み、複数の基板の中の１基板の少なくとも１つの画像および複数の基板の別の基板の少なくとも１つの画像をディスプレイ上に表示する請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項15】

組織試料の一部の少なくとも１つの領域の少なくとも１つの画像をディスプレイ上に同時に表示する工程をさらに含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項16】

表示する工程がディスプレイ上の第１画像および第２画像を表示する工程を含み、感知した画像を再読込する工程は第１画像および第２画像の１つのみ再読込する工程を含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項17】

第１画像および第２画像のいずれか一方はコンピュータメモリー記憶域から読み出した画像である請求項１６記載の試料の検査方法。

【請求項18】

データ構造内の感知された画像の少なくとも一部を保存する工程が実行過程に含まれる方法であって、前記方法は：
１を超える光学倍率で試料の画像を感知する工程；および
データ構造内で１を超える光学倍率で感知した画像を保存する工程をさらに含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項19】

データ構造内の感知された画像の少なくとも一部を保存する工程が実行過程に含まれる方法であって、
保存する工程が、センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比に基づいた階層画像を保存する工程を含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項20】

感知した画像の画素サイズ、倍率および画素数に基づいて、ある領域を画像内に配置する工程をさらに含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項21】

感知した画像の領域を使用者に提供された標記と関連付け、データ構造内で前記領域と前記標記の配置を保存する請求項２０記載の試料の検査方法。

【請求項22】

基板上の組織試料はスライド上の試料であり、前記スライドはラベルを有してステージ上に設置され、感知した画像の少なくとも一部を保存する工程が実行過程に含まれる方法であって、前記方法は、ステージからスライドを取り外してその後ステージに戻すことに対応して、取り外し前の位置に対して組織試料の位置を正しく配置する工程をさらに含む請求項１記載の試料の検査方法。

【請求項23】

少なくとも１つの画像センサーと、
少なくとも１つの顕微鏡スライドを支持するように構成されたステージと、
少なくとも１つの前記画像センサーと前記ステージとの間に設置され、１以下の倍率で画像を投影するように構成された第１光学撮像サブシステムと、
少なくとも１つの前記画像センサーと前記ステージとの間に設置され、１を超える倍率で画像を投影するように構成された第２光学撮像サブシステムと、を有するデジタル顕微鏡と、
少なくとも１つの光源を備える照明装置サブシステムと、
前記デジタル顕微鏡に接続し、前記第１光学撮像サブシステムまたは前記第２光学撮像サブシステムを経て投影された前記ステージ上のマイクロスライドの一部の少なくとも１つの画像センサーによって画像を取得するように操作できるコンピュータと、
前記コンピュータに接続し、少なくとも1個の前記画像センサーで取得された画像を表示可能に構成されたディスプレイと、を具備し、
前記コンピュータは、
少なくとも１個の前記画像センサーが取得した画像を保存することなく前記ディスプレイ上に表示し、
且つ、ユーザ入力によって、前記第１光学撮像サブシステムを経て少なくとも１個の前記画像センサーが取得した画像の解像閾値を超えるセンサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比で表示する場合には、前記第２光学撮像サブシステムを経て取得された画像を自動的に表示させる機械可読命令を含むことを特徴とする装置。

【請求項24】

センサーで基板上の組織試料の一部の画像を１以下の倍率で感知する工程と、
感知画像を保存することなく、センサーにおいて感知したディスプレイ上の画像の少なくとも一部を、センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比が１：１を超えるように表示する工程と、
前記保存しない感知画像を表示するようにセンサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比を変更する工程と、センサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比が解像閾値を越える場合、組織試料の一部の領域の拡大画像を感知して、解像閾値を超えてセンサー画素からディスプレイ画素への割り振りの比を変更するために自動的にセンサーを変更する工程と、のそれぞれをユーザの入力に応じて実行する工程と、を含む方法を、実行の際に行う命令として組み入れたコンピュータ読み取り媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１０年８月２０日に出願され同時係属中の米国暫定特許出願第６１／３７５，７０３号の最先の出願日の利益を主張し、これを参照によってここに援用する。

【0002】

本発明は、デジタル顕微鏡を備えたシステム及びこれを用いた試料の検査方法に関する。

【背景技術】

【0003】

様々な状況では、診断目的で生物標本の検査が必要である。一般的に言えば、病理学者や他の診断医は患者から試料を採取し、検討し、顕微鏡検査および他の装置を利用して細胞レベルで試料を調べる。病理および他の診断過程には通常、血液や組織などの生物標本の採取、試料の処理、顕微鏡スライドの準備、染色、検査、再試験または再染色、追加試料の採取、試料の再検査、最終的に診断所見の提供など多数の工程が関与している。

【0004】

生物試料の検査には一般的に、試料または試料の関心領域の拡大および病理学者や診断医による評価などがある。従来、このことは試料を含むスライドを顕微鏡に設置し、組織試料または組織試料の関心領域の拡大ビューを顕微鏡で検査することで行われる。近年、デジタル顕微鏡が開発されており、これは試料、特に顕微鏡スライド上の試料を装置に設置し、試料または試料の関心領域の拡大デジタル画像を捉え、薄膜液晶ディスプレイモニターなどのモニターに表示するものである。顕微鏡のレンズを介するのではなくディスプレイ上に試料または試料の関心領域が見られることは病理学者または他の診断医に有益であるかもしれないが、通常、拡大画像をスキャンし、その画像を表示することは時間を要し、複数の試料を処理（拡大）する必要がある場合に不都合な遅延または大幅な遅延が起こる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第４７６０３８５号明細書

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】試料を試験するためのデジタル顕微鏡を備えるシステムのブロック図を示す。

【図2】デジタル顕微鏡システムで使用するためのスライドキャリアの１実施態様の上面斜視図を示す。

【図3】図２の線３‐３’を通る断面側面図を示す。

【図4】試料およびそれに付いたラベルを有し、デジタル顕微鏡の１実施態様のセンサー視野を表示するスライドの１実施態様の平面図を示す。

【図5】デジタル顕微鏡のセンサーにそれぞれ取得された試料の３つの隣接する画像の図示を示す。

【図6】継ぎ合わせた図５の３つの隣接する画像を示す。

【図7】継ぎ合わせた図５の３つの隣接する画像およびスライドラベルを含むスライドの画像を示す。

【図8】デジタル顕微鏡を備えるシステムによる画像取得の１実施態様のフローチャートを示す。

【図9】デジタル顕微鏡を備えるシステムの使用の様々なモードの１実施態様を示すディスプレイのスクリーンショットの１実施態様を示す。

【図10】４つのスライドおよびそのラベルの低解像度画像を表示するディスプレイのスクリーンショットの１実施態様を示す。

【図11】ライブモードにおける試料の一部を表示するディスプレイのスクリーンショットの１実施態様を示す。

【図12】ライブモードにおける３つの異なる試料の一部を表示するディスプレイのスクリーンショットの１実施態様を示す。

【図13】高解像度スキャン中の１つの試料の一部を表示するディスプレイのスクリーンショットの１実施態様を示す。

【図14】高解像度スキャン中の１つの試料の一部を表示するディスプレイのスクリーンショットの１実施態様を示す。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図１は組織試料などの試料を試験するためのシステムのブロック図を示す。図１を参照すると、システム１００はコンピュータ１１０を備えている。コンピュータ１１０には例えば、１つの実施態様では、少なくとも４ギガバイトのランダムアクセスメモリーおよび少なくとも１テラバイトのハードドライブメモリーを有するIntel Core 2 Quadかそれ以上のものである中央処理装置が備えられる。コンピュータ１１０はＤＶＤライターおよびWindows 7（登録商標）などのオペレーティングシステムも備える。

【0008】

コンピュータ１１０に接続するのは、コンピュータ１１０から送信された情報を表示するように構成されたディスプレイ１２０である。ディスプレイ１２０は例えば、Ｓ‐ＩＰＳまたはＰＶＡ技術に基く薄膜液晶ディスプレイモニターである。２４インチ型またはそれ以上大きいカラーモニターが代表的な例である。あるいは、２、３個かそれ以上のディスプレイをコンピュータ１１０に接続し、より構成された方法でさらなる情報を使用者に提供することも可能である。例えば、１つのディスプレイはヘマトキシリンおよびエオシン（Ｈ＆Ｅ）染料を含む試料画像を提供し、もう１つのディスプレイは異なるタイプの染色法を利用して同じケースの画像を表示し、第３のディスプレイは臨床化学、血液学、放射線学など他の専門領域から臨床データを表示してもよい。また、コンピュータ１１０に接続するのはキーボード１３０、マウス１４００Ａおよびマウス１４００Ｂである。１つの実施態様ではマウス１４００Ａは二次元の通常のマウスであり、マウス１４００Ｂは3D Connexion Space Navigator（登録商標）などの三次元マウスである。三次元マウス１４００Ｂは例えば、環境の配置またはナビゲートに使用し、マウス１４００Ａは例えば選択、作製または編集に使用し得る。

【0009】

コンピュータ１１０はシステム１００の遠隔送信操作を可能にし、そして／あるいはネットワークオペレーティングシステムに接続するインターネットおよび／またはインターネットコネクション１４５を有し得る。

【0010】

システム１００のこの実施態様においてコンピュータ１１０に接続するのはデジタル顕微鏡１５０である。デジタル顕微鏡１５０は、センサー１６０およびセンサー１６５と、光学撮像サブシステム１６８および光学撮像サブシステム１７０と、オートフォーカス光学装置と、照明装置などの１つ、あるいは数個の撮像システムを備え得る。各撮像システムは異なる光学分割または解像度範囲を有し得る。少なくとも１つの光学システムはｍ≦１の倍率にすることも可能である。システムはまた、倍率ｍ＞１で高い解像度を示し得る。デジタル顕微鏡はｘ方向、ｙ方向およびｚ方向に移動可能なステージ１８０および制御電子回路も備える。

【0011】

デジタル顕微鏡１５０は明視野および／または蛍光顕微鏡として操作可能である。明視野操作の場合、１つまたは複数のセンサーは試料の吸収を感知し、試料に対してセンサー（単数または複数）の反対側にある光源でステージ１８０上の試料の画像を取得する。図１に示すとおり、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）光源などの光源１９５および光源１９６はそれぞれ、ステージ１８０の下に配置する。ステージ１８０の開口よって、光はステージ１８０を通り抜けて放出され、ステージ１８０のスライドなどの試料を照明する。蛍光顕微鏡操作の場合、撮像システムは蛍光照明光源によって励起された蛍光マーカーを撮像する。蛍光照明は通常、無限遠補正した顕微鏡の対物レンズと鏡筒との間で、ダイクロイックミラーを介して光学システムに連結されている。このような場合、センサーおよび蛍光源は共に試料と同じ側にある。光学撮像サブシステム１６８およびセンサー１６０を参照すると、１つの実施態様では、センサー１６０はエリアセンサー、例えば荷電結合デバイス（ＣＣＤ）を有する市販のデジタルカメラを備える。ＣＣＤセンサーはセンサー解像度を表す数百万の感光正方形単位（画素）にさらに分割される。このようなセンサーの標準的な画素サイズ（センサー解像度）は約５ミクロン（μm）×５ミクロンである。試料における光学システムの倍率を用いて画素を表すサイズのことを通常、画素分解能という。倍率０．１＜ｍ＜４０で光学システムを使用すると画素分解能は約５０ミクロン〜１２５ナノメートルになる。

【0012】

撮像システムの１つの実施態様では、センサー１６０はステージ１８０上にあるスライドまたはその一部の画像など試料画像を感知し、取得するように構成してある。デジタル顕微鏡１５０の光学撮像サブシステム１６８は、センサー１６０上の照明装置サブシステムの光源１９５からの光に焦点を合わせるレンズまたは対物レンズ１６８０を備える。光源１９５からの光はステージ１８０の開口を通り抜け、ステージ１８０上のスライドを通り抜けて放出される。光学撮像サブシステム１６８のミラー１６８２はレンズまたは対物レンズ１６８０に光を向ける。光学撮像サブシステム１６８で倍率（ｍ＝１）あるいは倍率１未満（ｍ＜１）にせずに画像を感知することによって、このような画像をセンサー１６０で取得することも可能である。１つの実施態様では、光学撮像サブシステム１６８およびセンサーの配置を固定する。ｘｙステッピングモーター１７２によって、ｘおよびｙ方向に、ｚステッピングモーター１７４によって、ｚ方向にミラー１６８２を移動することも可能である。

【0013】

コンピュータ１１０はセンサー１６０から感知した画像を表す信号を受信し、ディスプレイ用画像を生成し、このように生成した画像をディスプレイ１２０上に表示する。

【0014】

１つの実施態様では、センサー１６５はセンサー１６０に類似している。センサー１６５はステージ１８０上にあるスライドまたはその一部の画像など試料画像を取得するように構成してある。センサー１６５は光学撮像システム１７０を経てこのような画像を取得する（ｍ＞１）。デジタル顕微鏡１５０内の光学撮像サブシステム１７０は複数の対物レンズを備え得る。対物レンズ１７００Ａ、対物レンズ１７００Ｂおよび対物レンズ１７００Ｃは図示してある。対物レンズ１７００Ａは例えば、倍率が２．５倍であるCarl Zeiss社製の無限遠補正型である。対物レンズ１７００Ｂは例えば、倍率が２０倍（２０Ｘ）であるCarl Zeiss社製の無限遠補正型である。対物レンズ１７００Ｃは例えば、倍率が４０倍（４０Ｘ）であるCarl Zeiss社製のA-plan対物レンズである。これらの対物レンズを交換すると、異なった光学システムが作り上げられ、各システムでは画素分解能が異なる（例えば倍率２．５では２ミクロンであり、倍率２０では２５０ナノメートルである）。必要に応じて他の対物レンズと交換することも、さらに対物レンズを追加することも可能である。個々の対物レンズはｘｙステッピングモーター１７２によってｘおよびｙ方向に可動であり、これによって、特定の対物レンズが必要に応じてセンサー１６５およびステージ１８０上のスライドと連携できるようになる。典型的に、対物レンズおよびミラー１６８２は個々にトラック（行路）に連結し、トラックに沿って電動移動するようにし、必要に応じて配置に着くように作動させることが可能である。

【0015】

センサー１６５と光学撮像サブシステム１７０との間に配置されるものとしては、１つの実施態様では、ビームスプリッター、自動焦点検出器および自動焦点照明装置を備える自動焦点システム１６７を配置してもよい。赤外線フィルターおよび鏡筒は、自動焦点システム１６７とセンサー１６５との間など、センサー１６５と光学撮像サブシステム１７０との間に配置することも可能である。

【0016】

１つの実施態様では、光学撮像サブシステム１７０によって画像を取得する場合、顕微鏡１５０には、ステージ１８０の下に配置された照明サブシステムの光源１９６が使用される。光源１９６は光源に類似したものでもよい。光源１９６と連携し（すなわち光源１９６とステージ１８０との間に配置する）、照明サブシステムへ組み込むものは、電動開口または絞り１９７であり、これはケーラー照明といって、標本の照明を向上させるものである。

【0017】

コンピュータ１１０はセンサー１６５から感知した画像を表す信号を受信し、ディスプレイ用画像を生成する。生成した画像をディスプレイ１２０に表示する。

【0018】

上述した実施態様では、複数のセンサー（センサー１６０、センサー１６５）はスライド上の試料の画像を取得すると記述している。撮像システムの別の実施態様では、システム１００は、倍率（ｍ＝１）にせずに、あるいは倍率１未満（ｍ＜１）でスライドまたはその一部の画像を取得し、光学撮像サブシステム１７０の倍率を拡大して（ｍ＞１）画像またはその一部を取得するように構成された単一センサーを備える。この実施態様では、交換可能な光学装置（例えば光学撮像サブシステム１６８および１７０）と接続して利用可能である。同様に、上記の実施態様では、光学撮像サブシステム１６８用の光源１９５および光学撮像システム１７０用の光源１９６の代わりに、単一光源を各撮像システムに使用し得る。

【0019】

１つの実施態様では、デジタル顕微鏡１５０は制御ユニット１７５を備える。制御ユニット１７５はコンピュータ１１０に接続する。制御ユニット１７５はまた、デジタル顕微鏡１５０の様々な部品に接続し、コンピュータ１１０から受診した信号に基づいてデジタル顕微鏡の操作を制御する。制御ユニットは典型的に、ｘｙステッピングモーター、ｚステッピングモーター、光源１８５、光源１９６、電動開口または絞り１８７、光学撮像サブシステム１６８、光学撮像サブシステム１７０、センサー１６０およびセンサー１６５を制御する。

【0020】

明視野顕微鏡として操作するデジタル顕微鏡１５０を参照すると、患者識別情報および／または例えば染色のタイプまたは試料を供する工程などの他の情報を載せたラベルを有するスライドが組織試料である１つの実施態様では、情報はラベルに印刷してあるので、デジタル顕微鏡１５０はこのような情報を感知し、取得することが可能となる。しかし、ラベルの下方の光源を使用してラベルを照明すると、ラベル情報が見えなくなる恐れがある。したがって、１つの実施態様では、第２光源１９８を利用してスライドまたはスライドのラベル部分を照明し、反射を介してスライドラベル上のデータを感知できるようにする。例えばセンサー１６０および光学撮像サブシステム１６８でラベルの画像を取得することも可能である。

【0021】

図１を再度参照すると、ステージ１８０は制御ユニット１７５によって３方向：ｘ方向（図では左右方向）、ｚ方向（図では上下方向）およびｙ方向（図では紙面の奥行きと全面方向）に操作される。試料に対して光学装置を移動させることによってｚ方向も定まる。ステージ１８０は、ｘｙステッピングモーター１７２によってｘ方向およびｙ方向に、また制御ユニット１７５で制御されたｚステッピングモーターによってｚ方向に操作される。

【0022】

システム１００のデジタル顕微鏡１５０を再度参照すると、顕微鏡はステージ１８０を備える。１つの実施態様では、１つ以上のスライドを把持するようにステージ１８０の寸法を定める。１つの実施態様では、４つのスライドを備えるスライドトレイをステージ１８０に設けてもよい。図１はスライドキャリア２１０を示す。別の実施態様では、スライド装填装置をシステム１００に取り付けて、約２４０個に及ぶスライドを自動的に装填および取り外しをすることが可能となる。スライド装填装置よって、システム１００は使用者が居ても居なくとも、反射撮像モードで自動的にスライド撮像を行うことが可能である。使用者は自動スライド装填装置またはスライドトレイのどちらかを使用することが選択できる。

【0023】

図２は顕微鏡１５０内のステージ１８０上にあるスライドキャリア２１０の代表的な例を示す。スライドキャリア２１０は例えば、各々が個々のスライドを保持するための４つのスライド溝２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃおよび２２０Ｄを有する成形ポリマー材料である（例えば２５ミリ×７６ミリのスライド）。図２の説明では、３つのスライド溝（溝２２０Ａ、２２０Ｂおよび２２０Ｃ）にスライドを設置し、４つ目の溝（溝２２０Ｄ）には何も入っていない状態である。例えばスライド装填装置の関連機構を利用し、使用者によって、あるいは自動的に個々のスライド溝にスライドを設置することも可能である（例えば、選択配置ロボット装置）。１つの実施態様では、スライドはスライドキャリア２１０に機械的に押さえられている訳ではなく、部分的にスライド溝内に置かれている。

【0024】

図３は図２の線３‐３’を通るステージ１８０上のスライドキャリア２１０の側面図を示す。この実施態様では、スライド３２０Ａ、３２０Ｂおよび３２０Ｃはそれぞれスライド溝２２０Ａ、２２０Ｂおよび２２０Ｃに内にあることが分かる。スライド溝２２０Ｄ内にスライドは無いことが分かる。各スライド溝は溝（切削）部分および水平部分（３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃおよび３３０Ｄ）を有する。スライドは水平部分に水平に置く。スライドを水平部分の上部表面に置くと（図示）、スライドの厚みの一部によって、高さ３１５はスライドキャリア２１０の高さ範囲以上に高くなるような（図示）高さ（寸法）を各水平部は有している。

【0025】

図２および図３を参照すると、スライドキャリア２１０はステージ１８０のポケットまたはホルダー内にあることが分かる。１つの実施態様では、ステージ１８０はスライドキャリア２１０をデジタル顕微鏡１５０内に支持する寸法を有する成形プラスチック片である。ステージ１８０のポケットまたはホルダーは、ステージ１８０の表面１８１（図では上面）から突出し、互いに対向するＬ型ブラケットによって形成される。図２は、各々が逆Ｌ型で互いに対向している（互いに対向するブラケットに向いている逆Ｌ型または片持ち部の基部を有する）ブラケット１８３およびブラケット１８４を示す。ブラケット１８３およびブラケット１８４は、少なくともスライドキャリア２１０の幅範囲より広い距離で隔てられている。（例えばスライドキャリア２１０が約１０センチメートル（cm）から１２cmの幅範囲を有していれば、ブラケット１８３およびブラケット１８４はそれより０．２５cm〜０．５cm大きい距離で隔てられる。）各ブラケットの高さ範囲は表面１８１からの高さであり、これはスライドキャリアの厚さに高さ３１５を足した分よりも高いものであり、スライドキャリア２１０のスライド溝内のスライドがスライドキャリア２１０の表面１８１より高く突出している。例えば、スライドキャリアの厚さが約１cmであれば、ブラケット１８３およびブラケット１８４の各々の片持ち部または逆Ｌ部のベースの高さは、ステージ１８０の表面１８１からの高さであり、それは１cmと高さ３１５以上とを足した高さとなる。例えば、高さ３１５が１mmとすると、ブラケット１８３およびブラケット１８４の各片持ち部の高さはステージ１８０の表面１８１から１．２cm以上である。ステージ１８０のブラケット１８３およびブラケット１８４の配向および構成によって、スライドキャリア２１０はブラケットに形成されたポケットの内外に誘導される。

【0026】

図３を参照すると、１つの実施態様では、ステージ１８０には、ブラケット１８３およびブラケット１８４に形成されたポケットの遠位端部（スライドキャリア２１０がポケットに入る地点からの遠位）の表面１８１上に丘状部１８８が備えられている。丘状部１８８はステージ１８０の表面１８１からスライドキャリア２１０を押し上げるに十分な寸法を有し、スライドキャリア２１０のスライド溝内にある全てのスライドとブラケット１８３およびブラケット１８４の片持ち部とを接触させるものである。この方法では、スライドキャリア２１０がステージ１８０上にある場合、ブラケット１８３およびブラケット１８４の片持ち部はスライドの一部を固定または支持するように作用する。典型的に、丘状部の厚さまたは高さは数ミリメートルほどであり、長さは０．５cmであり、幅はブラケット１８３とブラケット１８４との間の距離である。あるいは、幅の小さい突起を２つ以上使用してもよい。

【0027】

操作の際、デジタル顕微鏡１５０ではセンサー１６０および１６５のうちの１つを使用し、スライド上にある試料または試料の関心領域の画像を感知し、取得する。センサーは試料のスライド画像を取得し、その画像をデジタル信号でコンピュータ１１０に送信し、このような信号をディスプレイ１２０に表示する。１つの実施態様では、画像を取得し、その画像をディスプレイ１２０上に表示する場合、将来的に読みだす可能性があるという意味で画像を保存することは望ましくない。その代わりに、画像はセンサー１６０またはセンサー１６５からコンピュータ１１０へ送信し、別の動作をさせるための使用者またはシステムからの指示がない限り、画像は典型的に１秒間に数枚ほどの再読込速度で再読込する。再読込速度は変えられる。例えば、顕微鏡が動かない場合、画像を再読込する必要はない。

【0028】

１つの実施態様では、センサー１６０は倍率１以下（ｍ≦１）でスライド上の試料画像を取得する。言い換えれば、倍率が１未満（ｍ＜１）の場合、光学画像サブシステム１６８は試料の等倍画像または縮小画像をセンサーに投影する。典型的に、センサー１６０はスライドより小さい（例えばセンサーの直径は約３〜４ミリメートルで、スライドは約２５ミリメートル×７６ミリメートルである）。光学撮像サブシステム１６８はセンサー１６０上に視野を広げて投影する対物レンズを備える。

【0029】

１つの実施態様では、システム１００はスライド上の全試料またはその一部の概観画像を作るものである。概観画像は上述のように拡大せずに（すなわち倍率１か、あるいは１未満）取得した画像である。概観画像を取得する利点は、取得の際の速度である。例えば、前スライドの画像は約１〜２秒で取得できるが、拡大した画像を取得する場合は約２０秒以上かかる。

【0030】

上記のように、センサーはスライドより小さく、通常、スライド上の試料またはその一部より小さい。概観画像などの画像の解像度を許容可能にするため、センサーの個々の画素が表す領域を縮小する。１つの実施態様では、スライド上の試料の概観画像を許容可能にするため、センサー１６０は複数の画像を取得し、これらの画像を継ぎ合わせる。例えば１つの実施態様では、概観画像用の目的領域の３分の１（例えばスライドの利用可能な領域の３分の１）を通る光を捉えるセンサーによってスライドまたはスライド上の全試料などの画像試料は３等分される。試料の３分の１を表す光の捕捉を調整するために、１つの実施態様では、センサー１６０の視野内の目的部分へステージ１８０を移動する。

【0031】

図２を参照すると、ステージ１８０はｘおよびｙ方向に移動可能である。センサー１６０は移動しないままである。１つの実施態様では、ステージ１８０は信号に反応して制御ユニット１７５からｘｙステッピングモーター１７２へ移す。

【0032】

１つの実施態様では、既定許容範囲内でスライドの正常な位置が分かるように、顕微鏡１５０およびシステム１００は参照のスライドキャリアを使用して較正する。既定の許容範囲は、ステージ１８０のｘｚ座標システムの結果（±ｐ）；顕微鏡１５０に挿入するときのスライドキャリア２１０およびその位置の機械的許容範囲（±ｑ）；およびスライドを受け入れるスライドキャリア２１０のスライド溝の機械的許容範囲（±ｒ）である。これらの要素を考慮した規定の許容範囲はｐ＋ｑ＋ｒである。１つの実施態様では、規定の許容範囲に適応し、スライド全体の画像を全体的に捉えられるように選択した各画像視野および重複部を有する３つの重複画像からスライドの概観画像は構成される。言い換えれば、センサー１６０で得られた画像は継ぎ合わせをするため、１つの実施態様では、ステージ１８０はセンサー１６０の１つの視野から異なる視野へ移され、そうすることで、個々の視野では別の視野（例えば先に撮像した視野）が重複する。１つの実施態様では、重複は、ステージ、スライド保持部およびスライド保持部内の溝の最大許容範囲より、少なくとも２０画素多い（例えば２０〜５０画素）。

【0033】

図４は画像またはその一部の画像取得を説明している。図４を参照すると、スライド３２０Ａがセンサー１６０の視野内に収まるようにステージ１８０を設置している。センサー１６０に捉えられた最初の画像がスライドの一端に来るようにスライド３２０Ａを配置する。例えば、スライドが約７６ミリメートルの長さで、その長さのうちスライドラベルが一端から約１６ミリメートルを占めていると仮定すると、スライドの残りの約６０ミリメートルはスライドの使用可能領域ということになる（すなわち試料を置くことが可能な領域）。センサー１６０がスライドの一端から最初の２０〜２５ミリメートルの長さを捉えられるようにセンサー１６０を反対端に配置する。スライドの一端またはスライド上のスライドラベルの一端によってｘ座標およびｙ座標が決まる。ステージ１８０はこれらの座標を使用し、スライドラベルからスライドの最初の２０〜２５ミリメートルを捉えられる配置を確立することができる。画像を継ぎ合わせる際、第１の画像は、他の画像と継ぎ合わせて概観画像を形成する固定基準になると考えられる。画像の最初の部分では、図４は第１の画像または時間１の画像として領域３１０に指定されたスライド３２０Ａの一部を捉えるセンサー１６０を示す。その後ステージ１８０はｘ方向に約２０ミリメートル移動し、センサー１６０は領域３２０に表される時間２で第２の画像を取得する。最終的にステージ１８０はセンサー１６０の視野内で領域３３０の第３位置まで移動し、センサーは時間３で領域３３０の画像を取得する。

【0034】

隣接する領域の画像取得の記載において、１つの実施態様では、システムは取得した画像を重ね合わせなければならない。重複については図５に示す。ここでは領域４２０は領域４１０の一部と重なり、領域４３０は領域４２０の一部と重なる。画像を継ぎ合わせる場合、重複部分は有効利用しなければならない。１つの実施態様では、システムは隣接する画像間で約２０〜５０画素を重複させようとする。隣接する画像を取得した後、その隣接する画像を集合させるか、あるいは継ぎ合わせる。

【0035】

図５および６は継ぎ合わせの実施態様を図示している。１つの実施態様では、システムは試料の目印を使用し、全体像を形成するために共通の目印を並べようとする。図５および６はこの構想を表すための単純な幾何学的目印または外観を示している。図５は領域４１０で表わされる画像を示し、領域４２０で表わされる画像は、隣接領域に共通している目印または外観としての幾何学的シンボルを利用して継ぎ合わせる。この例では領域４１０で表わされる画像および領域４２０で表わされる画像は配列のために１つの軸に沿って移動させる必要がある。しかし、システム１００は２つの軸方向や回転など、より多くの配列の選択肢も提供している。例えば、領域４３０に表わされる画像は領域４２０に表わされる画像に対してｙ方向に偏移していることが分かる。したがって、領域４３０に表わされる画像は２方向（ｘ方向、ｙ方向）に移動させ、画像間の特定された共通の目印または外観を並べることも可能である。

【0036】

上述のように、１つの実施態様では、画像を取得しながら、画像の一部を継ぎ合わせて概観画像を集合させる。１つの実施態様では、図５は３つの離れた画像を示しているが、関連する例では、領域４１０に表わされる画像と領域４２０に表わされる画像とは各画像の取得直後に継ぎ合わせる。領域４３０に表わされる画像を取得しながら、その画像を並べ、領域４１０および領域４２０に表わされる一体化した画像と継ぎ合わせる。個々の領域の画像は保存しない。代わりに、試料の画像の十分に大きい領域を継ぎ合わせて集合させると、集合した領域は同じ大きさの断片に分けられ、ファイル構造に保存するか、または圧縮形式（例えばＪＰＥＧ）で圧縮することも可能である。保存した画像領域はコンピュータ１１０のランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）から削除する。

【0037】

試料がスライドに載っている場所、ならびに概観画像を収集するために使用した視野画像に基づく顕著な特徴の位置をシステム１００はほぼ確立できる。例えば、概観画像の各画素は特定の領域、例えば５．４μm×５．４μmを表している。さらに、集合した画像はｘおよびｙ座標、例えばｘ方向の２５０４画素×ｙ方向の３３２４画素を単位として記述できるセンサー１６０の画素数で表す。この情報によって、マウス１４００Ａまたはマウス１４００Ｂによる概観画像の配置の選択は、その画像において１つまたは複数の画素を選択するものである。各画素のサイズは既知であることから、システム１００はｘ方向およびｙ方向の画素数を決定することが可能であり、これは開始位置、例えば画像の縁に対して、選択位置（例えば画像の外観の配置）を位置付けるものである。したがって、画像の概算座標システムは、システム１００が１つまたは複数の特定の画素で表わされる特徴を含む領域の位置を特定できるように確立し得る。

【0038】

上述のように、一般的にスライドは表面に固定したラベルを有する。１つの実施態様では、スライド上の試料のみならず、スライドラベルをも含む概観画像を有することが望ましい。スライドラベルはデジタル顕微鏡１５０内でスライドの下方から誘導された光を遮ることから、デジタル顕微鏡１５０はスライドラベルの画像を反射させて取得するセンサー１９８を備える。図７は、寸法を合わせて操作できる（例えば回転させる）ラベル４５０を示し、スライド領域センサー（センサー１６０）から取得した概観画像を収集する場合、ラベル４５０はその画像に隣接するようにしてある。図７はスライドのアクティブな部分をすべて継ぎ合わせた画像を作成するための画像の継ぎ合わせた部分（領域４１０に表わされる部分、領域４２０に表わされる部分、および領域４３０に表わされる部分）の概観画像４４０を示す。図７はまた、試料の概観画像に隣接するラベル４５０の画像も示している。上述のように、試料の個々の部分は保存せず、継ぎ合わせた合成スライド画像（例えば概観画像）だけを保存する。１つの実施態様では、継ぎ合わせたスライド画像はラベル画像とは別に保存する。別の実施態様では、継ぎ合わせたスライド画像は、ラベル画像をそれと隣接するように継ぎ合わせて保存する。それぞれの状況で、合成画像は通常の圧縮ソフトウエア（例えばＪＰＥＧ）で保存し得る。

【0039】

センサー１６０および光学撮像サブシステム１６８をスライド上の試料の上方に配置してそのスライドの画像を取得する場合、システム１００の使用者は電子的に「ズーム」インし、解像度を高めることができる。１つの実施態様では、システム１００は初めに、センサー１６０でスライド上の試料の概観画像（例えば全試料の概観画像）およびスライドラベルの画像を取得する。上述したとおり初期概観画像は継ぎ合わせてもよい。１つの実施態様では、比較的大きいセンサーで、初期画像を画素比に対して表示する（ディスプレイ１２０の１つの画素に対してセンサー１６０の複数画素を割り振る）。当然のことながら、ディスプレイ１２０上の画素は一般的にセンサー１６０のものより大きい。例えばセンサー１６０上の画素は約５ミクロンのサイズであり、ディスプレイ１２０の画素サイズは約０．５ミリメートルである。

【0040】

１つの例では、初期概観画像はセンサーに表示し、４：１以上の画素比を表示する。その後、使用者はマウス１４００Ａを使用し、試料の関心領域を選択する。その後使用者はその特定の位置または特定の関心領域でズームインして画像解像度を高め、そして／あるいは倍率を高めることが可能である。典型的に、選択した（上述のようにマウス１４００Ａで選択し、システム１００で配置する）関心領域に電子的にズームインするために、使用者はマウス１４００Ｂでズームインさせ、それに応じて、システム１００はセンサーを変更し、画素比を例えば４：１から１：１以上になるように表示させる（すなわち、少ないセンサー画素を個々のディスプレイ画素に割り振る）。当然のことながら、個々のセンサー画素をより多くのディスプレイ画素に割り振ると、ディスプレイ１２０上の関心領域の表示部位が拡大するため、画像が拡大したと使用者に分かる。ディスプレイ画素に対するセンサー画素の任意の望ましい比率で、使用者は画像を受け取り、保存できる。

【0041】

ある時点で、閾値解像度に達する（例えば画素比を表示する１対１センサー）。使用者が関心領域でズームインを継続したければ、それに応じて、システム１００は顕微鏡１５０において１以下の光学倍率から次に大きい倍率に自動的に変える。別になったセンサーを拡大光学装置に接続する１つの実施態様では、システム１００は自動的にセンサー１６５に切り替わり、拡大光学撮像サブシステム１７０を関心領域上に配置する。典型的に、センサー１６０および光学撮像サブシステム１６８で画像の閾値解像度に達すると、システム１００は対物レンズ１７００Ａを介して画像を拡大するように切り替わる。対物レンズ１７００Ａは例えば２．５Ｘの倍率である。

【0042】

拡大光学撮像サブシステム１７０を介して画像を取得するように切り替わると、センサー：ディスプレイ画素比は１：１より大きい画素比（例えば４：１）で再び開始する。使用者はその取得画像を受け取り、取得画像を保存するか、あるいはズームインを続け、任意の望ましい比率で画像を受け取り、保存する。再度、ズームインを続けると、最初にセンサーが変更され、センサーから画素比が表示され、１超過：１の画素比が１：１以上の比率に向かうことが表示される。閾値解像度に達すると、システム１００は次に高い光学倍率で対物レンズを対物レンズ１７００Ａから対物レンズ１７００Ｂへと変更する。１つの実施態様では、対物レンズ１７００Ｂは２０Ｘ倍率である。拡大を継続するのであれば、同様の作業が続く。

【0043】

上述は、電子的にズームインおよび／または拡大をシステム１００にさせる使用者介入型作業を含む。別の実施態様では、システム１００はこれを自動的に行うこともある。例えばシステム１００は異なる解像度および／または倍率で保存した画像を取得する上述の操作を行うように構成することも可能である。

【0044】

１つの実施態様では、スライドをデジタル顕微鏡１５０内に設置すると、システム１００は即時に１または１未満の倍率で概観画像を作成する。センサー１６０が上述のようにスライド内の試料から画像を取得する場合、使用者はズームインし、あるいは使用者はシステムに拡大することを命じて試料の関心領域の倍率を高めることができる。使用者がこれを実行する１つの方法としては、マウス１４００Ａを使用し、概観画像の関心領域を選択し、望ましい倍率を表示することで達成する。後者の場合、当然のことながら、特定の試料／スライドは現時点でセンサー１６０が画像を取得するスライドであるか否かを使用者が概観画像にて選択する。例えば、センサー１６０が現時点でスライド３２０Ａの画像を取得し（図３参照）、使用者がスライド３２０Ｂの関心領域の拡大画像を希望する場合、例えばディスプレイ１２０のスライドに沿って他のスライドのサムネイル画像と共にスライド３２０Ｂのサムネイル画像が提示されるように、使用者はマウス１４００Ａでナビゲートする。サムネイル画像は画像またはその一部を小さくした表示であり、例えば画素数を減少させて画像の一部を表示したものとすることも可能である。その後使用者はマウス１４００Ａで（例えばクリックによって）スライド３２０Ｂのサムネイル概観画像を選択できる。その後システム１００はスクリーン１２０上のスライド３２０Ｂの概観画像の大きい方の画像を表示し、ステージ１８０はセンサー１６０によって画像を取得するための位置内にスライド３２０Ｂを移動させることができる。拡大画像をコンピュータ１１０のメモリーに保存するのであれば、システム１００はそれを読み出し、ディスプレイ１２０上に表示する。しかし、拡大画像が存在しない場合、システム１００はそれを作成する。当然のことながら、スライド３２０Ｂがデジタル顕微鏡１５０のスライドキャリア２１０内に収まる必要がある。

【0045】

使用者がスライド３２０Ｂ上の試料の一部の拡大ビューを希望している例をとると、保存されたスライド３２０Ｂの概観画像を最初にディスプレイ１２０に表示する。例えば、使用者が画像の一部（例えば関心領域）の拡大画像を希望すれば、使用者はスライド３２０Ｂ上に試料を表示するディスプレイ１２０の望ましい位置にマウス１４００Ａをドラッグし、マウス１４００Ａをクリックして拡大が望ましい大きさになるようにシステム１００に対して指示する。前述したように、概観画像の特定の座標系は保存することはできない。しかし、システム１００は使用者が指し示した（例えばクリックで）ディスプレイ１２０上の場所を分かっており、概観画像における個々の画素サイズ（例えば５０μm×５０μm）について分かっており、画像の画素サイズ（例えば３３２４倍、２５０４画素）について分かっていることから、システム１００は使用者が選択したおおよその配置は分かっている。システムがスライドキャリア２１０内のスライド３２０Ｂおよびスライド上の試料のおおよその配置を事前に特定していることから、システム１００は関心領域の拡大ビューを取得するための関心領域が概ね分かっている。同様に、関心領域を含む拡大画像が事前に保存されているなら、使用者が概観画像の関心領域を指し示すことに基づいてシステム１００は画像を読み出すことができる。言い換えれば、概観画像内の画素の配置で関心領域を特定する能力は試料の概観画像のみならず試料の任意の他の画像にも適用できるということである。

【0046】

１つの実施態様では、システム１００によって、使用者は画像上に標記を入れ、標記を付けた場所を保存することができる。例えば、使用者は関心領域を指し示す矢印（標記）によって、２０倍画像で関心領域を特定しようと考えてもよい。１つの実施態様では、使用者は２０倍で関心領域の位置を特定し、その後、標記が必要なポイントにマウス１４００Ａを移動させる。使用者はある場所に標記または目標を置くように（例えば表示ブラウザのアイコンを事前に選択（クリック）して）システム１００に指示し、マウス１４００Ａをクリックして標記を置く。標記を置くため、システム１００は２０倍画像でそのポイントを特定する必要がある。概観画像におけるポイントの位置付けと同様に、システム１００は、画素解像度が２０倍であること、画素サイズ（５．４／２０×１０００＝２７０nm）の決定の元となるセンサーの画素サイズ（例えば５．４μm×５．４μm）、および画素数（例えば３３２４画素×２５０４画素）を分かっているのでそのポイントを特定できる。この情報に基いて、システム１００は位置を特定し、２０倍ビューならびにスライドの概観画像におけるポイント（例えば単数または複数の画素）の位置付けに関する情報を保存することができる。

【0047】

ポイントの標記または目標あるいはスライドの関心領域を含むスライド情報をシステム１００に保存してスライドをデジタル顕微鏡１５０およびスライドキャリア２１０から外す場合、システム１００は、スライドを顕微鏡１５０内に再挿入するときにそのポイントまたは関心領域を特定することもできる。前述したように、ステージ１８０、スライドキャリア２１０およびスライドキャリア２１０内の溝に関してはエラー許容範囲が存在する。スライドを外し、その後スライドキャリア２１０および顕微鏡１５０に再挿入するとき、これらのエラー許容範囲はスライド上の試料の特定のポイントまたは関心領域への標記の配置に効果をもたらす。１つの実施態様では、この配置エラーの可能性を説明するために、システム１００はスライドまたはスライドの一部の新規の画像を取得し、その新規の画像と標記の付いた保存画像とを比較する。例えば、システム１００はスライドラベルまたは試料の一隅の新規の画像を取得し、その画像を、それぞれラベルまたは試料の一隅の保存画像に上書きすることもできる。画像の位置が合っていないなら、合うまでシステム１００は新規の画像を回転させ、そして／あるいは直線的に配置する。この調整の際、システム１００は調整についての情報を保存し、この保存情報を使用して、画像の新規ビューの中で標記が配置されている場所を見つける。簡単な例では、スライドキャリア２１０および顕微鏡１５０に再挿入したスライド上の試料の新規の画像は、ｘ方向に３画素の長さであり、標記を含むスライドの元画像とは異なると判断される。新規画像中の標記を示す場合、システム１００は古い画像中の標記のｘ方向位置を理解し、その後、新規画像中に標記を配置するために標記を右に３画素移動させる。

【0048】

画像の保存（例えば概観画像、拡大画像）に関し、１つの実施態様では、試料の単一集合画像が保存される。別の実施態様では、試料の画像を階層構造で保存する。１つの実施態様では、画素比を表示するセンサーに基づいて、試料の画像を階層構造にする。この実施態様では、階層の上位層の画像は１：１の画素比を有する画像（各センサー画素を各ディスプレイ画素に割り振っている最大解像度試料）である。画素比（１センサー画素が１を超えるディスプレイ画素、例えば２：１、４：１等に割り振られるように、感知された画像はディスプレイ１２０上に表示される）を表示するために大きくなったセンサーの１つ以上の低位層画像は画像の階層の中で残りの部分を占めている。最大解像度試料および１つ以上の低位層画像の各々は１つのデータセットに一緒に保存してもよい。

【0049】

高倍率の対物レンズでは、被写界深度（すなわち被写界深度内の被写体（ｚ方向範囲））は比較的小さい。ｚ方向範囲は非常に狭いため（例えば１μm）、取得画像は、ある厚さ、例えば約１０μmの試料内において全ての被写体を一回の撮像で捉えることはできない。出来る限り多くの被写体を捉えるために、１つの実施態様では、システム１００は被写界深度によって、異なる焦点面でいくつかの画像を取得することができる。例では、システム１００は各撮像間でステージ１８０をｚ方向に１ミクロン移動させながら１０枚の画像を撮像することができる。このような操作では、１０枚の画像面は試料のｚ方向スタックまたはＺ−スタックに相当している。ｚ方向スタックまたはＺ−スタックとは、ある厚さのサンプルに対して深度を変えつつ画像を取得し、取得した画像を層としてデータの蓄積を行う機能である。

【0050】

別の実施態様では、各スライドの座標系はラベル画像を使用して確立し得る。１つの実施態様では、スライドラベルは複数の知覚可能なドットまたはポイントで印刷することも可能である。図７は３つのポイント（ポイント４５００Ａ、ポイント４５００Ｂ、ポイント４５００Ｃ）を有するスライドラベルの実施態様を示す。センサー１６０またはセンサー１６５はこれらのポイントを知覚し、それらを知覚すると、システム１００は各ポイントの画素配置および各ポイント間の画素数を決定することができる。ラベル４５０に画像４４０を隣接させることによって、システム１００は１つ以上のポイントからそのｘおよびｙ方向の距離に基づいて画像４４０上にあるすべての位置を特定することが可能となる。

【0051】

１つの実施態様では、試料の保存画像または階層画像、Ｚ−スタック、その画像の座標系、ならびに、存在するのであれば個々に保存したラベル画像を含むデータセットはコンピュータ１１０のメモリー内に収集する。このようなデータセットにはコメントまたは標記（使用者が作成した画像上のマークなど）およびラベルの内容（例えばラベルの説明）も含まれる。

【0052】

システム１００の特定の部品を記載してきたので、操作の簡単な説明を以下に述べることとする。１つの実施態様では、システム１００はソフトウエア駆動で使用される。言い換えれば、実行の際、記載した操作の様々な方法を行うプログラム命令を組み入れたコンピュータ１１０の中に、機械またはコンピュータ読み取り媒体を備える。

【0053】

１つの実施態様では、操作方法を図８で説明する。システム１００の部品、および１つの実施態様でのディスプレイ１２０に表示された種々のスクリーンショットを参照して方法５００を説明することとする。

【0054】

開始点として、スライドキャリア２１０をデジタル顕微鏡１５０内に装着し、ステージ１８０上に設置する。スライドキャリアを感知するためにセンサーをステージ１８０に配置する。コンピュータ１１０はこのようなセンサーに対応している。ステージ１８０上のスライドキャリア２１０をコンピュータ１１０に感知させる場合、１つの実施態様では、システム１００は３つのモード：ライブモード；スキャンモード；およびビューモードを有する。ライブモードおよびビューモードはそれらが使用者介入型であるという点で対話式モードである。スキャンモードは介入して操作することも可能であり、あるいはスキャン（保存）画像用の特定の所定パラメータまたは構成によって、完全に自動化することも可能である。例えばスキャンモードでは、スライド（単数または複数）はスライドキャリアに装着してデジタル顕微鏡に挿入することも可能であり、システムはスライド上の試料の１つ以上の画像を感知し、保存する場合もある。

【0055】

図９はシステム１００のディスプレイ１２０のスクリーンショットの１例を示す。これは使用者がライブモード、スキャンモードまたはビューモードを選択できる入力スクリーンの１例である。入力スクリーンはまた、「設定」６４０を選択して装置の基本設定を入力または変更する状態、ならびに「終了」６５０を選択してシステムを終了する状態を包含し得る。

【0056】

「ライブ」６１０を選択して使用者がライブモードを選ぶ例では、使用者が接触できるようにスライドキャリア２１０を装置から延長するなどして、スライドキャリア２１０が装着位置に移動するようにコンピュータ１１０はデジタル顕微鏡１５０に指示する場合もある。スライドキャリア２１０が接触可能であるこの時点で、スライドキャリアはデジタル顕微鏡１５０から外し、１つ以上のスライドを載せるようにコンピュータ１１０は指示し得る。これを指示する１つの方法はモニター１２０上での告知によって行われる（ブロック５０５、図８）。

【0057】

スライドキャリア２１０が４つのスライド溝（スライド溝２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃおよび２２０Ｄ）を有する実施態様では、スライドキャリア２１０に使用者はスライドを４つまで設置することができる。１つ以上のスライドをスライドキャリア２１０に設置した後、保持具を装置内に装着し、装置は保持具を内部に引き入れ、その存在と位置を感知する（ブロック５１０、図８）。

【0058】

スライドキャリア２１０をデジタル顕微鏡１５０内に設置すると、スライド溝２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃおよび２２０Ｄに挿入されたスライドの数および位置をシステム１００が判定する（ブロック５１５、図８）。撮像するためシステム１００は各スライドを選択する（ブロック５２０、図８）。その後システム１００は選択したスライドとセンサー１６０／光学撮像サブシステム１６８とを揃える（ブロック５２０、図８）。選択されたスライドの装置への挿入が再挿入で、前回のセッションの情報と関連付けする必要がある場合、システム１００は、前回のセッションと関連させて選択スライドを回転および移動を決定する。１つの実施態様では、初めにセンサー１６０は各スライド上の試料の単数または複数の画像を等倍あるいは１未満の倍率で感知する（ブロック５３０、図８）。次に、別に感知されたスライドラベルの画像に付随して感知された画像が表示される（ブロック５３５、図８）。その後、挿入されたスライドおよびそのラベルの低解像度概観画像が得られる。

【0059】

図１０のスクリーンショットはスライド選択グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）の１実施態様である。ＧＵＩタイトルバー７１０において、ワークフローの工程を図示し、現時点での工程（「スライド選択」）をハイライトしている。これらのタブ（図示あり）の右に、タイトルバーは、ワークフローの範囲内を移動させ（ボタン７１５）、スライドキャリアを排出し（ボタン７２０）、またはヘルプを表示させる（ボタン７２５）コントロールボタンを備える。

【0060】

スクリーン７００のメイン部７３０はスライド選択セクション７４０、プロファイル選択セクション７５０およびスライド情報セクション７６０に区分けされている。スライド選択セクション７４０はスライドキャリア２１０の略図を表示する（図２参照）。スライドキャリア２１０でスライドが嵌められた溝には、スライド溝２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃおよび２２０Ｄ内のそれぞれのスライドの概観画像７７０Ａ、７７０Ｂ、７７０Ｃおよび７７０Ｄ（図２参照）ならびに各スライドのラベルが表示されている。ＧＵＩによって、使用者は相関性があるスライドを選択し、グループ分けすることが可能となる。１つの実施態様では、グループ分けしたスライドをスキャンし、同時に表示する。この特徴によって、使用者は例えば、同じ群の異なるスライドの構造を比較することが可能となる。１群のスライドを１ケースと称してもよい。「ライブモード」では、使用者は事前にスキャンして保存したスライドらを１ケースに加えることもできる。例えば、デジタル顕微鏡１５０内のスライドキャリア２１０上にあるスライド以外に、システム１００のコンピュータ１１０は事前に取得した（保存した）もう存在しないスライドスキャン画像とも言える画像（例えば概観画像、拡大画像）を保管することも可能である。

【0061】

ＧＵＩのプロファイル選択セクション７５０を参照すると、そのセクションによって、最適化されている特定で、あらかじめ定義したスキャンプロファイルを使用者が選択できるようになり、また、特異的な染色のための、あるいは１実施態様では蛍光画像、蛍光数を利用するためのカスタマイズ化された画像取得が可能になる。例えば、Ｈ＆Ｅ染色用の特定のプロファイルは２０倍画像にしてもよい。セクション７５０によって、使用者はツールバーを選択し、２０倍画像を選択し、スキャンすることが可能になる。スライドおよびラベル情報はスライド情報セクション７６０内にあり、１つの実施態様では、患者、ならびに調製中に顕微鏡分析のため試料を供与するプロセス工程（単数または複数）に関する情報を特定する。

【0062】

図１０のスクリーンショットを参照すると、進行の際の選択肢には、１つのスライドまたは１群のスライドの「ライブモード」を開始する工程、あるいはスライドキャリア（スライドキャリア２１０）を排出する工程がある。「ライブモード」では、１つのスライドまたは１群のスライドの画像（例えば拡大画像）をさらに感知および／または取得（保存）することも可能である。

【0063】

使用者が「ライブモード」を選択する例では、使用者は表示された概観画像に基づいて特定の単数または複数のスライドを選択し得る（ブロック５４０、図８）。図１１および図１２は典型的なユーザーインターフェーススクリーンを示す。図１１が１つの画像またはスキャン像を表示するスクリーンを示す一方、図１２は３つの異なる画像またはスキャン像のビューを示す。図１１の画像はライブ画像である（視覚化した右隅に表示されているビデオアイコン）。スクリーンは異なる領域に分割されている。上部にある２つの画像（図示あり）はライブ画像（ビデオアイコン参照）であり、下部の画像は保存した（スキャンした）画像（カメラアイコン参照）である。システム１００は、デジタル顕微鏡１５０内の保存した組織画像（組織スキャン像）およびスライドのライブ画像、ならびに事前スキャンしたスライドの保存組織スキャン像を表示することが可能である。１つの実施態様では、デジタル顕微鏡１５０にあるスライドの「ライブ」画像では、センサー１６０は１秒間に数画像という速度で顕微鏡の現時点での画像を連続的に取得する（再読込する）（ブロック５４５、図８）。例えば、最後にセンサーがスライド溝２２０Ａ内のスライド上の試料を感知し、使用者またはシステム１００がさらなる動作を指示しないのであれば、センサー１６０はスライド溝２２０Ａ内のスライド上に残り、例えば１秒間に６画像という速度で画像を再読込する。１つの実施態様では、画像の試料のみが再読込され、それに付随するラベルは読込まれない。図１１では１つのスキャン像を表示し、図１２では３つのスキャン像を表示しているが、同時に表示し得るスキャン像は１６枚までである。このような場合、選択されたスキャン像すべてを表示するためにビューを分割する。別の実施態様では、１つのケースの複数の画像を複数のスクリーンに表示することも可能である。

【0064】

ビューは追加することも可能であるし、ジャーナルの中から選択してスクリーンから削除することも可能である。ジャーナルとは１ケースにおける全オブジェクトの集積であり、スクリーンの右手側に表示することが可能である。この時１つのビューのみがアクティブになっている。すべてのコントロールキーはアクティブビューの設定に対応している。あらゆる操作がこの特定の画像に対してのみ有効である。他のスキャン像からの画像は「フリーズ」させる。別のスライドに焦点を切り替えるには、使用者は表示画面またはジャーナル内のラベルの１つをクリックする必要がある。

【0065】

図１１および図１２にそれぞれ示すスクリーンショットのタイトルバー８１０および９１０において、システム１００は以下のコントロールキーを表示している。

【表1】

【0066】

各ビューでは、画像倍率、目盛指標および焦点調節を表示し得る。

【0067】

図１１は１つの画像を２．５倍で表示している。マウス１４００Ａまたはマウス１４００Ｂを領域上で操作することによって、使用者は関心領域または所望のスキャン像を指し示すことができる（例えばスキャン像１、領域１、領域２参照）。図１２はこれらの領域を２０倍で示している。

【0068】

キーボード１３０、マウス１４００Ａまたは３Ｄマウス１４００Ｂを使用し、使用者はスキャン画像データ内でナビゲートすることが可能である（ブロック５５０、図８）。以下の操作が可能である。

【表2】

【0069】

各ビューはフルスクリーンモードで表示可能である。このモードでは、スクリーン全体はビューですべて表示される。画像の倍率、目盛指標およびナビゲーション調節のみ画像に表示される。キーボード１３０の「ｅｓｃ」キーを選択する（押す）ことで使用者はこのスクリーン全体をビューモードにしておくことができる。

【0070】

ナビゲーション中のいかなるときでも使用者は表示された画像を保存できる（ブロック５６０、図８）。

【0071】

図１１および図１２においてＧＵＩの右手側に、ディスプレイ１２０はナビゲーションコントロールキー８５０／９５０、ジャーナル８６０／９６０および画像パラメータコントロールキー８７０／９７０を表示する。

【0072】

ナビゲーションコントロールキー８５０／９５０はアクティブになっているスライドの概観画像を示す。コントロールキーはアクテイブビュー（例えば望ましいリフレッシュ速度で再読込できるライブ画像）の位置を指示する。コントロールキーをクリックすることで位置を移動させることができる。コントロールキーはまた、スライドに付与された標記およびスキャン像の位置を指示する。

【0073】

ナビゲーションコントロールキー８５０／９５０の下にはジャーナル８６０／９６０が配置されている。ジャーナル８６０／９６０は１つのケースの構成を表している。１つの実施態様では、ジャーナル８６０／９６０は１つのケースの全スライドのスライド情報、標記およびコメントを含む。スライドはケースに追加することもケースから削除することも可能である。スライドは２つの群に分けられる。リストの上部では、装置内のスライドを探すことが可能である。使用者はライブのこれらスライドを検査することができる。この場合、スライドの選択した領域をスキャンすることで、使用者はこれらのスライドにスキャン像を追加することができる。リストの下部では（図示あり）、コンピュータ内のメモリーから事前にスキャンしたスライドが表示されている。

【0074】

ジャーナル８６０／９６０の構成において、デフォルトによって各スライドは３つのオブジェクト：ラベル画像、スライド情報および概観画像を有する。使用者は他のオブジェクト（標記、コメント、ブックマークおよび高解像度スキャン像）をジャーナルに追加できる。使用者はジャーナル８６０／９６０の中からエントリの１つを選択し、特定の画像位置にジャンプすることが可能である。

【0075】

１つの実施態様で、ジャーナル８６０／９６０は特定の領域の評価または検討されたケースのレポートの作成の開始点である場合もある。ジャーナル８６０／９６０は「保存セッション」ボタンも含む。このボタンを選択することによって、システム１００は、コンピュータ１１０内のメモリーにそのセッション（全スライド、標記および設定など）を保存する場合もある。ファイルにはジャーナルに明示されたラベル、概観画像および高解像度スキャン像が含まれる。後に使用者はそのセッションを復元することができる。

【0076】

図１１および図１２のジャーナル８６０／９６０の下方には、１つの実施態様として画像パラメータコントロールキー８７０／９７０が配置されている。画像パラメータコントロールキー８７０／９７０によってカメラの取得パラメータ（露光時間、カメラ感度等）および画像設定（輝度、コントラスト、カラーバランス、黒／白バランス、画像フィルター（鮮明度））が変更できる。使用者は設定、例えば特定の染色を保存できる。後に、使用者はコントロールキーを拡張することなくこれらの設定にアクセスできる。

【0077】

画像パラメータの任意の変更にしたがって、使用者はセッションを保存できる。使用者はセッションを停止することもできる。使用者がセッションを停止しようと決定すると、使用者はライブモードを終了させる。まだ保存していないジャーナル８６０／９６０内のエントリを使用者が変更した場合、システム１００はそのセッションの保存を使用者に尋ねる。次にシステム１００は「スライド（群）選択」スクリーンに移動し、使用者は次のスライド（単数または複数）を続けることができる。

【0078】

使用者が高解像度スキャン領域をライブモード内に明示しているなら、高解像度スキャン機能にアクセスする。スキャンが開始する前に、使用者はスキャンパラメータ（解像度、取得パラメータおよびＺ−スタックパラメータ）を選択する。図１３は、スキャンパラメータが確立されているディスプレイ１２０上のスクリーンショットの１実施態様を示す。使用者はスキャンに名称を付け、コメントを付すことができる。領域１０２０では使用者はスキャンディスプレイモードを選択できる。スキャンディスプレイモードはスキャン中のビューまたはタイルの個々のカメラ領域をシステム１００がどのように表示するか説明する。構築される間、使用者はタイルで１つずつスキャン像を追っていくか、あるいはスキャン像全体を見ることができる。後者の場合、使用者はスキャン中、記録された画像データでパンやズームを行うこともできる。

【0079】

高解像度スキャンを開始した後、システム１００は高解像度スキャンディスプレイに移動する。図１４は高解像度スキャンディスプレイの実施態様のスクリーンショットを示す。選択したディスプレイモードによってシステム１００は現時点でのタイルか、または全体的なスキャン領域１１１０を表示する。後者の場合、後者の場合、使用者はスクリーンが構築される間、記録されたデータでズームやパンを行うこともできる。高解像度スキャンディスプレイはスキャンスクリーンの進捗情報１１２０も表示する。

【0080】

高解像度スキャンの後、システム１００は自動的に「ライブモード」スクリーンに戻る。完成したスキャン像はジャーナルに入れ、対応するスライドの下に配置する。

【0081】

別の実施態様では、システム１００はスライドキャリア２１０内の各スライドの高解像度スキャン像など複数のスライドをスキャンするように方向づけすることができる。スライドキャリア２１０が４つのスライドを保持する実施態様では、使用者はスライドを４つまでスライドキャリア２１０に設置し、その保持具はデジタル顕微鏡１５０内に挿入する。デジタル顕微鏡１５０はスライドキャリア２１０を内部に引き入れ、スライドキャリアの型、スライドの数およびその位置を判定する。４つを超えるスライドの自動スキャンは、例えば外部スライド装填装置と併用することが可能である。その場合、スキャンするスライドが自動的に装填され、読み出されるようにシステム１００はスライド装填装置と通信するようになっている。例えば、市販のスライド装填装置はデジタル顕微鏡１５０と接続することが可能である。このようなスライド装填装置はスライドを受け取り、移送するように構成されている。したがって、スライド装填装置の１つの移送機構は単数または複数のスライドをスライドキャリア２１０に装填することが可能であり、デジタル顕微鏡１５０と併設または接続されている転送機構（例えばロボット把持装置を選び、設置する）はスキャン後にスライドをスライド装填装置に戻すことが可能である。移送、スキャンおよび撮像の制御はコントローラ１１０によって制御し得る。

【0082】

自動または反射撮像モードでは、システム１００はスライド全体のスキャン像か、あるいは即時または後に使用者が選択して完成し得るスライド選択領域のスキャン像を捉えるように意図されている。反射撮像モードにおけるスライドのスキャンは自動スライド装填装置によって容易になる。また、全体または部分的なスライドスキャンを選択するために、使用者は倍率およびＺ−スタックなどのスキャンパラメータを選択できるが、これらに限定されるものではない。また、異なる倍率で、あるいは他の使用者設定パラメータを使用して、使用者は複数のスキャン像を選択することができる。デフォルトのスキャンパラメータはシステム１００にプログラミングし、臨床医および／または組織型間の差異を反映させることが可能である。１つのケースのスライドまたはスライド群の反射撮像の完了は、例えばインターネットコネクション１４５を介して１つ以上の装置およびコンピュータ１１０に自動的にシグナル伝達され、迅速にそのケースが終了し得る（図１参照）。

【0083】

システム１００は、ライブモードに関して上述したようなスキャン解像度や所定の画像パラメータセットの選択肢を使用者に提示する。さらに、使用者はＺ−スタックパラメータ（面の数、焦点面から偏移した焦点と面との間の距離）を規定することができる。

【0084】

使用者は保存パラメータ（ファイル名およびスキャンのディレクトリ）を変更することが可能である。デフォルトパラメータはシステム設定において規定される。ファイル名の場合、使用者はラベル内容を採用するか、あるいはファイル名を定義付けすることも可能である。名称を定義付けする場合、１つの実施態様では、システム１００は昇順で番号付けしてスライドを区別する場合もある。

【0085】

スキャンパラメータを規定した後、システム１００はスライドキャリア１８０を１つずつスキャンし始める。各スライドでは、低解像度の概観画像およびラベル画像が得られる。各スライドの概観画像およびラベル画像を取得した後、システム１００は高解像度画像を取得する。１つの実施態様では、ディスプレイ１２０上のＧＵＩは最初の高解像度スキャンスクリーンに変わる。システム１００は現時点でのスライドの概観画像およびラベル画像を表示することも可能である。それはスライド上の組織部位を自動的に特定し、概観画像の検出された組織部位を表示する。次に、スライド上の組織部位の焦点面を決定する。これらの工程の進行はスクリーン上で指示される。

【0086】

１つの実施態様では、検出された組織部位の実際のスキャン中、システム設定にしたがって、システム１００においては、１つの実施態様ではディスプレイ１２０は、現時点でのスキャン位置での画像を表示するか、あるいは画像を構築する現時点でのスキャン部位全体を表示する。

【0087】

スキャンしたスライド用高解像度画像はコンピュータ１１０のメモリーに保存し、後にビューモードによって使用者はこれに接触できる。スライド上の全組織部位をスキャンした後、システム１００は次のスライドへ進む。すべてのスライドをスキャンした後、システム１００はスライドキャリア１８０を排出し、入力スクリーンに移動する。

【0088】

ビューモードでは、１つのケースを構成する複数のスライドを含む、事前スキャンした試料（スライド）の保存画像を使用者は読み出し、見ることができる。この様式で使用者はコンピュータ１１０および光学顕微鏡１５０に直接接続したディスプレイ１２０から画像を見ることができる。あるいは、イントラネット／インターネットコネクション１４５を介して（図１）、使用者はシステム１００のメモリーにアクセスし、遠隔で画像を見ることができる。またシステム１００のイントラネット／インターネットコネクション１４５により画像は１つの場所から別の場所へ転送可能になる（例えば、ｅメール経由）。

【0089】

上述の明細書において、本発明はその具体的な実施態様を参照して説明している。しかしながら、添付の請求項に記載の本発明のより広範な精神および範囲から逸脱することなく種々の変形および変更を行なうことができるのは明らかであろう。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】