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特許7144189生物サンプルイメージの合成方法及び該方法を採用した光学システム
(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】
(24)【登録日】2022-09-20
(45)【発行日】2022-09-29
(54)【発明の名称】生物サンプルイメージの合成方法及び該方法を採用した光学システム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/64 20060101AFI20220921BHJP
C12M 1/34 20060101ALI20220921BHJP
G06T 1/00 20060101ALI20220921BHJP
【ＦＩ】
G01N21/64 E
G01N21/64 F
C12M1/34 B
G06T1/00 295
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018093898
(22)【出願日】2018-05-15
(65)【公開番号】P2019020385
(43)【公開日】2019-02-07
【審査請求日】2021-01-05
(31)【優先権主張番号】106124193
(32)【優先日】2017-07-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】518170929
【氏名又は名称】アキュ ソリューションズ インク
【氏名又は名称原語表記】Ａｃｕ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】Ｖｉｓｔｒａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｃｅｎｔｒｅ， Ｇｒｏｕｎｄ Ｆｌｏｏｒ ＮＰＦ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂｅａｃｈ Ｒｏａｄ， Ａｐｉａ， Ｓａｍｏａ
(74)【代理人】
【識別番号】100096758
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100114845
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 雅和
(74)【代理人】
【識別番号】100148781
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 友和
(74)【代理人】
【識別番号】110000419
【氏名又は名称】弁理士法人太田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】蔡 建中
(72)【発明者】
【氏名】許 光裕
【審査官】横尾 雅一
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１３－５０７６１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１２２６１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１０３５０１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１３９３９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１０／０１１９５３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／７３
Ｃ１２Ｍ １／００ － Ｃ１２Ｍ ３／１０
Ｇ０６Ｔ １／００
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
試験サンプルのグレースケール干渉イメージまたはグレースケール反射イメージを情報処理装置の第１メモリブロックに入力し、該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージは、第１イメージ解析度を有し、該試験サンプルのグレースケール蛍光イメージを該情報処理装置の第２メモリブロックに入力し、該グレースケール蛍光イメージは、第２イメージ解析度を有し、且つ該第１イメージ解析度および該第２イメージ解析度は、同一又は異なるものであるステップと、該情報処理装置を利用し、該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージを、第１カラー変換演算を経て第１ＲＧＢイメージに変換し、該情報処理装置を利用し、該グレースケール蛍光イメージを、第２カラー変換演算を経て第２ＲＧＢイメージに変換するステップと、
該情報処理装置を利用し、該第１ＲＧＢイメージおよび該第２ＲＧＢイメージに対してイメージ融合演算および強度反転演算を行い、生物サンプルイメージを発生するステップと、
該生物サンプルイメージを表示ユニットに出力するステップと、
を含み、
前記グレースケール干渉イメージは、光学干渉顕微鏡法の反射後に再干渉して生成されるイメージであり、
前記グレースケール反射イメージは、反射型コンジュゲーション顕微鏡法の直接反射で生成されるイメージであり、
前記グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージは、細胞質のイメージを呈し、
前記グレースケール蛍光イメージは、細胞核のイメージを呈する、
生物サンプルイメージの合成方法。
【請求項2】
前記第１カラー変換演算は、該第１ＲＧＢイメージの赤色強度値および青色強度値を何れも０に設定し、その緑色強度値を該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージのグレースケール値に加重値で乗算したものに等しくさせ、且つ該加重値は、０．５～１の間である請求項１に記載の生物サンプルイメージの合成方法。
【請求項3】
前記第１カラー変換演算は、該第２ＲＧＢイメージの緑色強度値を２８ｍ－１に設定し、ｍは正の整数であり、青色強度値を０に設定し、その赤色強度値を該グレースケール蛍光イメージのグレースケール値に加重値を乗算したものに等しくさせ、且つ該加重値は、０．５～１の間である請求項１に記載の生物サンプルイメージの合成方法。
【請求項4】
前記第１ＲＧＢイメージは、黒ベース暗緑色イメージであり、該第２ＲＧＢイメージは、黒ベース黄緑色イメージであり、該生物サンプルイメージは、白ベースのピンク色に青紫色を含むイメージである請求項１に記載の生物サンプルイメージの合成方法。
【請求項5】
前記第１ＲＧＢイメージ及び該第２ＲＧＢイメージの赤色強度値、緑色強度値及び青色強度値は、何れもバイナリのｎビットで表し、そのうち、該ｎの値は、８の正の整数倍である請求項１に記載の生物サンプルイメージの合成方法。
【請求項6】
請求項１に記載の生物サンプルイメージの合成方法を実施するための光学システムであって、
前記第１メモリブロック、
前記グレースケール干渉イメージまたは前記該グレースケール反射イメージを、前記第１カラー変換演算により前記第１ＲＧＢイメージに変換する第１カラー変換演算ユニット、
前記第２メモリブロック、
前記グレースケール蛍光イメージを第２カラー変換演算により前記第２ＲＧＢイメージに変換する第２カラー変換演算ユニット、及び
前記第１ＲＧＢイメージ及び前記第２ＲＧＢイメージから生物サンプルイメージを生成するイメージ融合演算および強度反転演算ユニット、を備える情報処理装置を含む、光学システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学システムの合成イメージ方法に関し、特に、生物サンプルイメージの合成方法及び該方法を採用した光学システムに関する。
【背景技術】
【0002】
腫瘍切除手術を行う時、しばしば病理科の医師が冷凍セクション（ｆｒｏｚｅｎ ｓｅｃｔｉｏｎ）を用いて検査を行い、腫瘍がきれいに切除されているかを確定する必要がある。しかしながら、冷凍セクションを行う過程において、試験サンプルが水分の多いサンプルである場合、冷凍後に組織構造の結晶氷（ｃｒｙｓｔａｌ ｉｃｅ）を破壊し、試験サンプルが脂肪（ｆａｔ）の多いサンプルである場合、一般の組織が何れも冷凍硬化される温度（～－２０℃）において、その脂肪組織は、冷凍硬化されずにセクションから脱落し、セクション組織の不完全を招く。また、冷凍後の細胞は、安定して染色し難くなる。上記の理由により、冷凍セクションのイメージおよび新鮮な組織構造のイメージの間に異なるイメージ欠陥（ａｒｔｉｆａｃｔ）を発生させ、従って、光学原理を利用して組織の即時のセクション検査を行う計器も応じて誕生しており、非破壊性の光学セクションを利用し、試験サンプルを冷凍固定する必要がない前提で、Ｈ＆Ｅ類似イメージを迅速に獲得し、医療スタッフが判読を行い易くしている。
【0003】
しかしながら、一般の実験室で使用される光学セクションイメージ合成方法は、試験サンプルの複数のグレースケールイメージに対して線形組み合わせ演算を行って黒ベース（即ち、黒色背景）ＲＧＢイメージを生成し、該黒ベースＲＧＢイメージが人の眼にマッピングされる時、人の眼にあたかも暗室中のカラーイメージをセンシングさせ、そのうち、前記複数のグレースケールイメージは、該試験サンプルに作用する複数の異なる結像方法によって生成され、該カラーイメージの各画素の色は、何れも三原色（赤、緑、青）で混合されてなり、且つ前記各画素の三原色の強度は、前記複数のグレースケールイメージの各画素の強度に対応する３つの線形組み合わせにより決定される。また、従来の結像技術、例えば、衛星イメージ、ｘ線イメージまたは電子顕微鏡イメージは、単一のイメージ強度分布を提供することしかできないので、そのイメージは、グレースケールフォーマットで呈されることしかできない。イメージがカラー方式で呈されることができれば、可視性および識別性を向上できるだけでなく、更に多くの情報を提供することもできる。
【0004】
また、イメージのコントラストについて、赤と緑は、コントラストが最高の色調であるが、黒ベースの関係により、イメージを長く見るか、多く見る時、目が不快感を生じ易く、疲労し易いので、病理科の医師が病理セクションを大量に閲読する必要があるという要求を満たすことができない。従って、現在の病理イメージの作成は、一般に実体セクション（パラフィンセクションまたは冷凍セクション）に対して好塩基性染料ヘマトキシリン（Ｈｅｍａｔｏｘｙｌｉｎ）および好酸球エオシン（Ｅｏｓｉｎ）により染色を行い、更に、造影工程を経て柔らかい白ベース（即ち、白色背景）イメージを生成し、そのうち、ヘマトキシリン染色剤およびエオシン染色剤は、それぞれ細胞核（ｎｕｃｌｅｕｓ）及び細胞質（ｃｙｔｏｐｌａｓｍ）は、青紫色およびピンク色に着色し、且つ細胞質中の異なる成分によりエオシンと異なる結合の程度によって異なる色調のピンク色を生成するので、Ｈ＆Ｅセクション造影は、詳細な病理情報を提供することができる。従って、現有の光学セクション技術が常用する黒ベースＲＧＢイメージをＨ＆Ｅ類似の白ベースＲＧＢイメージに変更することは、毎日大量のイメージを閲読する病理科医師にとって非常に補助となることができる。しかしながら、従来の実体セクションは、イメージ欠陥を作り出すだけではなく、造影に要する時間が長く、外科主述の要求に符合しない。
【0005】
従来技術として、例えば、米国ＵＳ８２６９８２７Ｂ２「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｍａｐｐｉｎｇ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｉｍａｇｅｓ ｉｎｔｏ ａ ｂｒｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ ｃｏｌｏｒ ｓｐａｃｅ?」特許は、蛍光画像を使用してＨ＆Ｅ類似イメージを生成する方法を開示しており、それは、以下のステップを含む。試験サンプル上の固定領域の二種又は更に多くの蛍光画像を取得する。前記蛍光イメージの画像データをマッピングパラメータによりブライトフィールド色空間（ｂｒｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ ｃｏｌｏｒ ｓｐａｃｅ?）に変換する。ブライトフィールドタイプの画像を生成する。
【0006】
しかしながら、該特許構造では、多くの蛍光イメージでＨ＆Ｅ類似イメージを生成し、それは、依然として以下の欠点が存在する。（１）試験サンプル内の構造が全て蛍光に染めることができず、該Ｈ＆Ｅ類似イメージの色のコントラストに改善の余地がある。（２）蛍光イメージの生成に使用を要する他種の蛍光剤は、依然として試験サンプル自身に対して傷害を発生する。（３）多種の蛍光剤を用い、日光に曝すのに時間を浪費する。従って、本分野では、新規な生物サンプルイメージの合成方法が必要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開2004-105708号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、試験サンプルの干渉イメージまたは反射イメージおよび該試験サンプルの蛍光イメージによりカラー変換ステップ、イメージ融合ステップおよび強度反転ステップを経て白ベースＲＧＢイメージを発生し、該試験サンプルに対して実体セクションを行う必要がない状況で色のコントラストが良好な生物サンプルイメージを提供する、生物サンプルイメージの合成方法を提供することにある。
【0009】
本発明のもう１つの目的は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較し、蛍光剤の使用を減少し、蛍光剤の試験サンプルに対する傷害を低減する生物サンプルイメージの合成方法を提供することにある。
【0010】
本発明のもう１つの目的は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較して蛍光剤の使用を減少し、染色時間を短縮し、生物サンプルイメージの完成を加速する生物サンプルイメージの合成方法を提供することにある。
【0011】
本発明の更にもう１つの目的は、一般のＨ＆Ｅイメージに比較し、発生する生物サンプルイメージが試験サンプル中の細胞質と細胞核のそれぞれのイメージ情報を更に詳細に提供でき、正常組織と異常組織の識別率を向上する生物サンプルイメージの合成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記目的を達成するため、本発明が提供する生物サンプルイメージの合成方法は、試験サンプルのグレースケール干渉イメージまたはグレースケール反射イメージを情報処理装置の第１メモリブロックに入力し、該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージは、第１イメージ解析度を有し、該試験サンプルのグレースケール蛍光イメージを該情報処理装置の第２メモリブロックに入力し、該グレースケール蛍光イメージは、第２イメージ解析度を有し、且つ該第１イメージ解析度および該第２イメージ解析度は、同一又は異なるものであるステップと、
該情報処理装置を利用し、該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージを、第１カラー変換演算を経て第１ＲＧＢイメージに変換し、該情報処理装置を利用し、該グレースケール蛍光イメージを、第２カラー変換演算を経て第２ＲＧＢイメージに変換するステップと、
該情報処理装置を利用し、該第１ＲＧＢイメージおよび該第２ＲＧＢイメージに対してイメージ融合演算および強度反転演算を行い、生物サンプルイメージを発生するステップと、
該生物サンプルイメージを表示ユニットに出力するステップと、
を含む。
該情報処理装置を利用し、該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージを、第１カラー変換演算を経て第１ＲＧＢイメージに変換し、該情報処理装置を利用し、該グレースケール蛍光イメージを、第２カラー変換演算を経て第２ＲＧＢイメージに変換するステップと、
該情報処理装置を利用し、該第１ＲＧＢイメージおよび該第２ＲＧＢイメージに対してイメージ融合演算および強度反転演算を行い、生物サンプルイメージを発生するステップと、
該生物サンプルイメージを表示ユニットに出力するステップと、
を含む。
【0013】
実施例において、前記グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージは、細胞質のイメージを呈する。
【0014】
実施例において、前記グレースケール蛍光イメージは、細胞核のイメージを呈する。
【0015】
実施例において、前記グレースケール干渉イメージは、光学干渉顕微鏡法の反射後に再干渉して生成されるイメージである。
【0016】
実施例において、前記グレースケール反射イメージは、反射型コンジュゲーション顕微鏡法の直接反射で生成されるイメージである。
【0017】
実施例において、前記第１カラー変換演算は、該第１ＲＧＢイメージの赤色強度値および青色強度値を何れも０に設定し、その緑色強度値を該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージのグレースケール値に加重値で乗算したものに等しくさせ、且つ該加重値は、０．５～１の間である。
【0018】
実施例において、前記第２カラー変換演算は、該第２ＲＧＢイメージの緑色強度値を２８ｍ－１に設定し、ｍは正の整数であり、青色強度値を０に設定し、その赤色強度値を該グレースケール蛍光イメージのグレースケール値に加重値を乗算したものに等しくさせ、且つ該加重値は、０．５～１の間である。
【0019】
実施例において、前記第１ＲＧＢイメージは、黒ベース暗緑色イメージであり、該第２ＲＧＢイメージは、黒ベース黄緑色イメージであり、該生物サンプルイメージは、白ベースのピンク色に青紫色を含むイメージである。
【0020】
実施例において、前記第１ＲＧＢイメージ及び該第２ＲＧＢイメージの赤色強度値、緑色強度値及び青色強度値は、何れもバイナリのｎビットで表し、そのうち、該ｎの値は、８の正の整数倍である。
【0021】
前記目的を達成するため、本発明が提供する光学システムは、前記の生物サンプルイメージの合成方法を採用する。
【発明の効果】
【0022】
前記に開示する設計により、本発明は、以下の利点を有する。
１．本発明は、試験サンプルの干渉イメージまたは反射イメージおよび該試験サンプルの蛍光イメージによりカラー変換ステップ、イメージ融合ステップおよび強度反転ステップを経て白ベースＲＧＢイメージを発生し、該試験サンプルに対して実体セクションを行う必要がない状況で色のコントラストが良好な生物サンプルイメージを提供する、生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
２．本発明は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較し、蛍光剤の使用を減少し、蛍光剤の試験サンプルに対する傷害を低減する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
３．本発明は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較して蛍光剤の使用を減少し、染色時間を短縮し、生物サンプルイメージの完成を加速する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
４．本発明は、一般のＨ＆Ｅイメージに比較し、発生する生物サンプルイメージが試験サンプル中の細胞質と細胞核のそれぞれのイメージ情報を更に詳細に提供でき、正常組織と異常組織の識別率を向上する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
１．本発明は、試験サンプルの干渉イメージまたは反射イメージおよび該試験サンプルの蛍光イメージによりカラー変換ステップ、イメージ融合ステップおよび強度反転ステップを経て白ベースＲＧＢイメージを発生し、該試験サンプルに対して実体セクションを行う必要がない状況で色のコントラストが良好な生物サンプルイメージを提供する、生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
２．本発明は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較し、蛍光剤の使用を減少し、蛍光剤の試験サンプルに対する傷害を低減する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
３．本発明は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較して蛍光剤の使用を減少し、染色時間を短縮し、生物サンプルイメージの完成を加速する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
４．本発明は、一般のＨ＆Ｅイメージに比較し、発生する生物サンプルイメージが試験サンプル中の細胞質と細胞核のそれぞれのイメージ情報を更に詳細に提供でき、正常組織と異常組織の識別率を向上する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】説明図であり、本発明の好適実施例の生物サンプルイメージの合成方法のフロー図である。
【図2a】説明図であり、本発明の好適実施例の試験サンプルのグレースケール干渉イメージの説明図である。
【図2b】説明図であり、本発明の好適実施例の試験サンプルのグレースケール蛍光イメージの説明図である。
【図3】説明図であり、本発明の好適実施例の前記生物サンプルイメージの合成方法を採用した光学システム構造説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明の構造、特徴及びその目的を更に理解できるようにするため、図面および好適具体実施例により詳細を説明する。
【0025】
図１を参照し、それは、本発明の好適実施例の生物サンプルイメージの合成方法のフロー図である。
【0026】
図１に示すように、本発明の生物サンプルイメージの合成方法は、試験サンプルのグレースケール干渉イメージまたはグレースケール反射イメージを情報処理装置の第１メモリブロックに入力し、該試験サンプルのグレースケール蛍光イメージを該情報処理装置の第２メモリブロックに入力するステップａと、該情報処理装置を利用し、グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージを、第１カラー変換演算を経て第１ＲＧＢイメージに変換し、該情報処理装置を利用し、該グレースケール蛍光イメージを、第２カラー変換演算を経て第２ＲＧＢイメージに変換するステップｂと、該情報処理装置を利用し、該第１ＲＧＢイメージおよび該第２ＲＧＢイメージに対してイメージ融合演算および強度反転演算を行い、生物サンプル似イメージを発生するステップｃと、該生物サンプルイメージを表示ユニットに出力するステップｄと、を含む。ステップａにおいて、該グレースケール干渉イメージまたはグレースケール反射イメージは、第１イメージ解析度を有し、該グレースケール蛍光イメージは、第２イメージ解析度を有し、且つ該第１イメージ解析度および該第２イメージ解析度は、同一又は異なるものである。
【0027】
以下に本発明の原理に対して説明を行う。
本発明の生物サンプルイメージの合成方法において、そのイメージソースは、グレースケール干渉イメージまたはグレースケール反射イメージ、およびグレースケール蛍光イメージにより構成される。そのうち、該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージは、試験サンプル細胞組織中の細胞核以外の細胞質（ｃｙｔｏｐｌａｓｍ）で形成される組織構造形態（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）のイメージを呈する。該グレースケール蛍光イメージは、該試験サンプルにおいて、細胞核内のＤＮＡの集中する箇所、細胞核（ｎｕｃｌｅｕｓ）構造のイメージを呈する。
本発明の生物サンプルイメージの合成方法において、そのイメージソースは、グレースケール干渉イメージまたはグレースケール反射イメージ、およびグレースケール蛍光イメージにより構成される。そのうち、該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージは、試験サンプル細胞組織中の細胞核以外の細胞質（ｃｙｔｏｐｌａｓｍ）で形成される組織構造形態（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）のイメージを呈する。該グレースケール蛍光イメージは、該試験サンプルにおいて、細胞核内のＤＮＡの集中する箇所、細胞核（ｎｕｃｌｅｕｓ）構造のイメージを呈する。
【0028】
本発明の生物サンプルイメージの合成方法において、該グレースケール干渉イメージは、光学干渉顕微鏡法（図示せず）の反射後に再干渉して発生されるイメージである。該光学干渉顕微鏡法（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，略称ＯＩＭ）の空間解析度は、超音波より高い、主な各組織の光に対する反射能力の違いを利用し、光学干渉原理によって試験サンプルに対して結像及び識別を行う。それは、従来技術であるので、ここでは、詳細を記載しない。
【0029】
本発明の生物サンプルイメージの合成方法において、該グレースケール反射イメージは、反射共焦点顕微鏡（図示せず）の直接反射で生成されるイメージである。該反射共軛焦顯微鏡（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ Ｃｏｎｆｏｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、略称ＲＣＭ）の結像原理は、レーザ光源により従来の蛍光系顕微鏡の水銀ランプであり、スキャナー（Ｓｃａｎ ｍｉｒｒｏｒｓ）のガイドによって点接点（Ｐｏｉｎｔ ｂｙ ｐｏｉｎｔ）方式で試験サンプルから連続反射信号を取得し、二次元アレイイメージに連結する。それは、従来技術であるので、ここでは、詳細を記載しない。
【0030】
また、本発明の生物サンプルイメージの合成方法において、該グレースケール蛍光イメージの蛍光は、エネルギー変換時に発生される冷光現象であり、その特性は、短波長の光を吸収した後、長波長の光を発散する。蛍光反応を利用した実験技術は、現代のバイオテクノロジーに相当な便利をもたらし、蛍光剤は、細胞形態のバイオマーカー（ｂｉｏｍａｒｋｅｒ）としてしばしば用いられ、その原理は、短波光束を蛍光染料の試験サンプルに照射し、それに蛍光を放出させて感光素子に結像させる（図示せず）ものである。それは、従来技術であるので、ここでは、詳細を記載しない。
【0031】
また、光学セクション中の細胞質および細胞核イメージおよびＨ＆Ｅ染色セクションのエオシン染料及びヘマトキシリン染料は、対応関係である。蛍光イメージが細胞核を呈する時、用いられる染料は、何れも膜透過性を有するので、短時間内に表層以下１００～２００μｍの深さに浸透し、迅速な検査の目的を達成する。それは、従来技術であるので、ここでは、詳細を記載しない。
【0032】
図２ａ～図２ｆを併せて参照し、そのうち、図２ａは、本発明の好適実施例の試験サンプルのグレースケール干渉イメージの説明図であり、図２ｂは、本発明の好適実施例の試験サンプルのグレースケール蛍光イメージの説明図であり、図２ｃは、本発明の好適実施例の図２ａの第１カラー変換演算を経てＲＧＢ干渉イメージに変換する説明図であり、図２ｄは、本発明の好適実施例の図２ｂの第２カラー変換演算を経てＲＧＢ蛍光イメージに変換する説明図であり、図２ｅは、本発明の好適実施例の図２ｃおよび図２ｄのイメージ融合演算を行う説明図であり、図２ｆは、本発明の好適実施例の図２ｅの強度反転演算を行ってＨ＆Ｅ類似イメージを発生する説明図である。
【0033】
図２ａに示される該グレースケール干渉イメージは、情報処理装置（図示せず）の第１メモリブロック（図示せず）中に入力され、そのうち、該グレースケール干渉イメージは、黒ベースのイメージであり、且つグレースケール干渉イメージは、第１イメージ解析度を有する。
【0034】
図２ｂに示される該グレースケール蛍光イメージは、該情報処理装置（図示せず）の第２メモリブロック（図示せず）中に入力され、そのうち、該グレースケール蛍光イメージは、黒ベースのイメージであり、該グレースケール蛍光イメージは、第２イメージ解析度を有し、且つ該第１イメージ解析度および該第２イメージ解析度は、同一または異なるものであることができる。
【0035】
図２ｃに示される該第１ＲＧＢイメージは、該情報処理装置（図示せず）が該第１カラー変換演算を行った後に得られるイメージであり、そのうち、該第１ＲＧＢイメージは、黒ベース暗緑色イメージであり、該第１カラー変換演算は、該第１ＲＧＢイメージの赤色強度値及び青色強度値をいずれも０に設定し、その緑色強度値を該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージのグレースケール値に加重値を乗算し、且つ該加重値は、０．５～１の間である。
【0036】
図２ｄに示される該第２ＲＧＢイメージは、該情報処理装置（図示せず）が該第２カラー変換演算を行った後に得られるイメージであり、そのうち、該第２ＲＧＢイメージは、黒ベース黄緑色イメージであり、該第２カラー変換演算は、該第２ＲＧＢイメージの緑色強度値を２８ｍ－１に設定し、ｍが正の整数であり、青色強度値を０に設定し、その赤色強度値を該グレースケール蛍光イメージのグレースケール値に加重値を乗算し、且つ該加重値は、０．５～１の間である。
【0037】
【0038】
【0039】
また、該第１ＲＧＢイメージ及び該第２ＲＧＢイメージの赤色強度値、緑色強度値及び青色強度値は、何れもバイナリｎビットで表され、そのうち、該ｎの値は、８の正の整数倍である。
【0040】
また、図２ａに示される該グレースケール干渉イメージは、グレースケール反射イメージに変更することもでき、且つ該グレースケール反射イメージは、該グレースケール干渉イメージと同じ処理工程を有することができる。
【0041】
また、本発明は、光学システムを開示しており、それは、前記生物サンプルイメージの合成方法を採用したものである。
【0042】
図３を参照し、それは、本発明の好適実施例が採用する前記生物サンプルイメージの合成方法の光学システムの構造の説明図である。
【0043】
図に示すように、該光学システムは、第１感光素子１００、第２感光素子２００、情報処理装置３００および表示ユニット４００を含む。
【0044】
該第１感光素子１００は、試験サンプルのグレースケール干渉イメージまたはグレースケール反射イメージを入力することに用いられ、該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージは、細胞質のイメージを呈する。そのうち、該グレースケール干渉イメージは、これに制限するものではないが、例えば、光学干渉顕微鏡法（図示せず）の反射後に再干渉して生成されるイメージであり、該グレースケール反射イメージは、これに制限するものではないが、例えば、反射型コンジュゲーション顕微鏡法（図示せず）の直接反射で生成されるイメージである。
【0045】
該第２感光素子２００は、試験サンプルのグレースケール蛍光イメージに入力することに用いられ、該グレースケール蛍光イメージは、細胞核のイメージを呈する。
【0046】
該情報処理装置３００の一端は、該第１感光素子１００、該第２感光素子２００と接合し、且つ第１メモリブロック３１０及び第２メモリブロック３２０を有し、そのうち、該第１メモリブロック３１０は、第１感光素子１００から入力された該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージを保存することに用いられ、該第２メモリブロック３２０は、第２感光素子２００から入力される該グレースケール蛍光イメージを保存することに用いられる。
【0047】
該情報処理装置は、第１カラー変換演算ユニット３３０、第２カラー変換演算ユニット３４０、及びイメージ融合演算および強度反転演算ユニット３５０を更に有する。
【0048】
該第１カラー変換演算ユニット３３０は、該第１メモリブロック３１０と接合し、該第１メモリブロック３１０に保存した該グレースケール干渉イメージまたは該グレースケール反射イメージを、第１カラー変換演算を第１ＲＧＢイメージに変換することに用いられ、そのうち、該第１カラー変換演算は、該第１ＲＧＢイメージの赤色強度値及び青色強度値をいずれも０に設定し、その緑色強度値を該グレースケール反射イメージまたは該グレースケール干渉イメージのグレースケール値に加重値を乗算したものに等しくし、且該加重値は、０．５～１の間であり、且つ該第１ＲＧＢイメージは、黒ベース暗緑色イメージである。
【0049】
該第２カラー変換演算ユニット３４０は、該第２メモリブロック３２０と接合し、該第２メモリブロック３２０に保存した該グレースケール蛍光イメージを、第２カラー変換演算を経て第２ＲＧＢイメージに変換することに用いられ、そのうち、該第２カラー変換演算は、該第２ＲＧＢイメージ之緑色強度値を２８ｍ－１に設定し、ｍは正の整数であり、青色強度値を０とし、その赤色強度値を該グレースケール蛍光イメージのグレースケール値に加重値を乗算したものに等しくさせ、且つ且該加重値は、０．５～１の間であり、且つ該第２ＲＧＢイメージは、黒ベース黄緑色イメージである。
【0050】
また、該第１ＲＧＢイメージ及び該第２ＲＧＢイメージの赤色強度値、緑色強度値及び青色強度値は、いずれもバイナリｎビットで表され、そのうち、該ｎの値は、８の正の整数倍である。
【0051】
該イメージ融合演算および強度反転演算ユニット３５０は、それぞれ該第１カラー変換演算ユニット３３０及び該第２カラー変換演算ユニット３４０と接合し、該第１ＲＧＢイメージ及び該第２ＲＧＢイメージを、イメージ融合演算及び強度反転演算して生物サンプルイメージを生成することに用いられ、該生物サンプルイメージは、白ベースのピンク色に青紫色を含むイメージである。
【0052】
該表示ユニット４００は、該情報処理装置３００の他端と接合し、該情報処理装置３００が出力する該生物サンプルイメージを表示することに用いられる。
【0053】
前記に開示する設計により、本発明は、以下の利点を有する。
１．本発明は、試験サンプルの干渉イメージまたは反射イメージおよび該試験サンプルの蛍光イメージによりカラー変換ステップ、イメージ融合ステップおよび強度反転ステップを経て白ベースＲＧＢイメージを発生し、該試験サンプルに対して実体セクションを行う必要がない状況で色のコントラストが良好な生物サンプルイメージを提供する、生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
２．本発明は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較し、蛍光剤の使用を減少し、蛍光剤の試験サンプルに対する傷害を低減する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
３．本発明は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較して蛍光剤の使用を減少し、染色時間を短縮し、生物サンプルイメージの完成を加速する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
４．本発明は、一般のＨ＆Ｅイメージに比較し、発生する生物サンプルイメージが試験サンプル中の細胞質と細胞核のそれぞれのイメージ情報を更に詳細に提供でき、正常組織と異常組織の識別率を向上する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
１．本発明は、試験サンプルの干渉イメージまたは反射イメージおよび該試験サンプルの蛍光イメージによりカラー変換ステップ、イメージ融合ステップおよび強度反転ステップを経て白ベースＲＧＢイメージを発生し、該試験サンプルに対して実体セクションを行う必要がない状況で色のコントラストが良好な生物サンプルイメージを提供する、生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
２．本発明は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較し、蛍光剤の使用を減少し、蛍光剤の試験サンプルに対する傷害を低減する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
３．本発明は、従来の多くの蛍光イメージを加える方法に比較して蛍光剤の使用を減少し、染色時間を短縮し、生物サンプルイメージの完成を加速する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
４．本発明は、一般のＨ＆Ｅイメージに比較し、発生する生物サンプルイメージが試験サンプル中の細胞質と細胞核のそれぞれのイメージ情報を更に詳細に提供でき、正常組織と異常組織の識別率を向上する生物サンプルイメージの合成方法を提供する。
【0054】
以上の説明は、本発明の好適な実施形態を示したものであり、本発明を限定するものではない。従って、本発明の主旨を逸脱しない範囲における修飾または変更は、全て、本発明の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0055】
１００ 第１感光素子
２００ 第２感光素子
３００ 情報処理装置
３１０ 第１メモリブロック
３２０ 第２メモリブロック
３３０ 第１カラー変換演算ユニット
３４０ 第２カラー変換演算ユニット
３５０ イメージ融合演算および強度反転演算ユニット
４００ 表示ユニット
２００ 第２感光素子
３００ 情報処理装置
３１０ 第１メモリブロック
３２０ 第２メモリブロック
３３０ 第１カラー変換演算ユニット
３４０ 第２カラー変換演算ユニット
３５０ イメージ融合演算および強度反転演算ユニット
４００ 表示ユニット
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図2d】
【図2e】
【図2f】
【図3】
