JP2010261762A - Specimen preparing device and specimen preparing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、標本を作成する標本作成装置および標本作成方法に関する。 The present invention relates to a specimen creation device and a specimen creation method for creating a specimen.
生体組織標本、特に病理標本では、臓器摘出や針生検によって得た検体を数μm程度に薄切りして標本を作成し、様々な所見を得るために顕微鏡を用いて拡大観察することが広く行われている。中でも、光学顕微鏡を用いた透過観察は、機材が比較的安価で取り扱いが容易である上、歴史的に古くから行われてきたこともあって、最も普及している観察方法の1つである。ここで、生体から採取した検体は、光をほとんど吸収および散乱せず、無色透明に近い。このため、標本の作成に際し、色素による染色を施すのが一般的である(染色処理)。 For biological tissue specimens, especially pathological specimens, specimens obtained by organ excision or needle biopsy are sliced into several μm to prepare specimens, and are widely observed using a microscope to obtain various findings. ing. Above all, transmission observation using an optical microscope is one of the most popular observation methods because the equipment is relatively inexpensive and easy to handle and has been historically used for a long time. . Here, the specimen collected from the living body hardly absorbs and scatters light and is almost colorless and transparent. For this reason, it is common to perform dyeing with a dye when preparing a specimen (staining process).
染色の手法としては種々のものが提案されており、その総数は100種類以上にも達する。これらの染色法は、大別すると、一般染色、特殊染色および免疫生体組織化学的染色(以下、「免疫染色」と呼ぶ。)の3種類に分類できる。標本に施す染色の手順は、染色法によって決まっている。 Various dyeing techniques have been proposed, and the total number reaches over 100 types. These staining methods can be roughly classified into three types: general staining, special staining, and immunobiohistochemical staining (hereinafter referred to as “immunostaining”). The procedure for staining the specimen is determined by the staining method.
ここで、一般染色は、病理形態学的所見を得るために実施される染色法である。例えば、青紫色のヘマトキシリンおよび赤色のエオジンの2種類の色素を用いるヘマトキシリン−エオジン染色(以下、「H&E染色」と呼ぶ。)がこれに該当し、病理組織学的検査において最も汎用的に用いられている。このH&E染色では、先ず、ヘマトキシリン染色液でヘマトキシリン染色を行い、色出しのための水洗処理の後、エオジン染色液でエオジン染色を行う。 Here, general staining is a staining method carried out to obtain pathomorphological findings. For example, hematoxylin-eosin staining (hereinafter referred to as “H & E staining”) using two kinds of pigments of blue-purple hematoxylin and red eosin corresponds to this and is most widely used in histopathological examination. ing. In this H & E staining, first, hematoxylin staining is performed with a hematoxylin staining solution, and after washing with water for coloration, eosin staining is performed with an eosin staining solution.
特殊染色は、一般染色を補う染色法として開発され、一般染色では識別が困難な物質を検出するための染色法として知られている。例えば、膠原線維や弾性繊維、細網線維、糖原、多糖体、組織内病原体、核酸、無機質、メラニン、細胞内顆粒、繊維素、横紋、アミロイド、神経、脂肪等を検出の対象とした染色法が知られている。特殊染色の手順は、原則として一般染色と同様であり、染色法によって染色液(試薬)が異なる。例えば、線上皮細胞を特殊染色する手法として知られるPAS染色では、シッフ試薬が用いられる。 Special staining is developed as a staining method that supplements general staining, and is known as a staining method for detecting substances that are difficult to identify by general staining. For example, collagen fibers, elastic fibers, reticulofibers, glycogens, polysaccharides, tissue pathogens, nucleic acids, minerals, melanin, intracellular granules, fibrin, striated, amyloid, nerves, fat, etc. Dyeing methods are known. The procedure for special staining is basically the same as that for general staining, and the staining solution (reagent) differs depending on the staining method. For example, a Schiff reagent is used in PAS staining, which is known as a technique for specially staining linear epithelial cells.
免疫染色は、抗原抗体反応(免疫反応)を可視化するための発色操作であり、免疫染色は正確には染色とは異なるが、抗体の特異性を利用して組織を染め分けて抗原の存在(局在)を観察可能にするものである。このため、病理組織学的検査における染色法の1つとして、一般染色や特殊染色と同様に扱われている。例えば、抗原に結合した抗体の局在を酵素反応による発色によって可視化する酵素抗体法が知られている。この酵素抗体法では、先ず、切片上の対象物(抗原)に対して特異抗体を反応させる。そして、抗原抗体反応や化学反応を適宜組み合わせることによって特異抗体と標識酵素との免疫複合体を形成し、最終的に標識酵素の発色反応によって抗原の存在(局在)を可視化する。発色反応では、例えば、DAB発色が汎用的に用いられている。 Immunostaining is a coloring operation for visualizing antigen-antibody reaction (immune reaction). Although immunostaining is not exactly different from staining, the presence of antigen (local) Present) can be observed. For this reason, it is treated in the same manner as general staining and special staining as one of staining methods in histopathological examination. For example, an enzyme antibody method is known in which the localization of an antibody bound to an antigen is visualized by color development by an enzyme reaction. In this enzyme antibody method, first, a specific antibody is reacted with an object (antigen) on a section. Then, an immunocomplex of a specific antibody and a labeling enzyme is formed by appropriately combining an antigen-antibody reaction and a chemical reaction, and finally the presence (localization) of the antigen is visualized by a coloring reaction of the labeling enzyme. In the coloring reaction, for example, DAB coloring is widely used.
ところで、これらの一般染色や特殊染色、免疫染色による標本の染色状態(染色の程度)は、染色(反応)に要する時間(以下、「反応時間」と呼ぶ。)や染色液(試薬や抗体の希釈液等)の生成条件等によって異なる。例えば、H&E染色では、ヘマトキシリン染色液による反応時間やその染色液の生成条件、エオジン染色液による反応時間やその染色液の生成条件等によって異なる。また、免疫染色においては、例えば酵素抗体法であれば、直接法や間接法、LSAB法、高感度ポリマー試薬法といった反応形式によって感度が異なる。 By the way, the staining state (degree of staining) of these samples by general staining, special staining, and immunostaining is the time required for staining (reaction) (hereinafter referred to as “reaction time”) and a staining solution (reagent or antibody). It depends on the production conditions of the diluted solution. For example, H & E staining differs depending on the reaction time with the hematoxylin staining solution, the conditions for producing the staining solution, the reaction time with the eosin staining solution, the conditions for producing the staining solution, and the like. In immunostaining, for example, in the case of an enzyme antibody method, the sensitivity varies depending on the reaction format such as direct method, indirect method, LSAB method, and high-sensitivity polymer reagent method.
また、標本の作成処理には、上記した染色処理の他にパラフィンブロック作成処理や薄切処理、脱パラフィン処理、封入処理等が含まれ、これらの処理の条件も染め上がりに影響を与える。 In addition to the above-described staining process, the specimen preparation process includes a paraffin block preparation process, a thin slice process, a deparaffinization process, an encapsulation process, and the like, and the conditions of these processes also affect the dyeing.
ここで、標本は通常、医療施設に配置された臨床検査技師によって作成される。このため、臨床検査技師の経験等の個人差が影響し、標本の染色状態を均一に保つのは困難であった。また、標本自体の個体差や標本作成時の室温といった周囲の環境等によっても染色状態がばらつく場合があった。 Here, the specimen is usually created by a laboratory technician located in a medical facility. For this reason, individual differences such as the experience of clinical laboratory technicians have an effect, and it has been difficult to keep the staining state of the specimen uniform. In addition, the staining state may vary depending on the surrounding environment such as individual differences in the specimen itself and room temperature at the time of specimen preparation.
このような染色のばらつきを抑え、安定的に標本を作成するため、近年では、一連の標本作成処理の一部または全部を自動的に行う装置の開発が進められている(例えば、特許文献1,2を参照)。例えば、特許文献1には、生物標本の脱パラフィン、染色、カバーグラス被覆操作を自動化した自動装置が開示されている。また、特許文献2には、サンプル毎に個別に温度を監視することが可能な自動化分子病理学装置が開示されている。 In recent years, development of an apparatus for automatically performing a part or all of a series of specimen preparation processes has been promoted in order to suppress such variation in staining and stably prepare specimens (for example, Patent Document 1). , 2). For example, Patent Document 1 discloses an automatic apparatus that automates the deparaffinization, staining, and cover glass coating operations of biological specimens. Patent Document 2 discloses an automated molecular pathology apparatus capable of individually monitoring the temperature for each sample.
ところで、作成された標本は、臨床医によって観察・診断されるため、求められる標本の染色状態は、臨床医の好みによって異なる。このため、特許文献1,2等に開示されている自動化装置を用いれば標本作成処理の一貫した制御が実現でき、均一な染色状態の標本が安定的に作成できるものの、作成された標本の染色状態が必ずしも臨床医の望む染色状態とは限らず、診断精度の低下を招く場合があった。例えば、染色された標本(以下、「染色標本」と呼ぶ。)の観察・診断時における臨床医のストレスに繋がり、決定的な所見が見落とされる可能性があった。 By the way, since the prepared specimen is observed and diagnosed by the clinician, the required staining state of the specimen varies depending on the preference of the clinician. For this reason, if an automated device disclosed in Patent Documents 1 and 2 can be used, consistent control of the specimen preparation process can be realized, and a specimen with a uniform staining state can be stably produced. The state is not always the staining state desired by the clinician, and the diagnosis accuracy may be reduced. For example, it may lead to stress of a clinician at the time of observation / diagnosis of a stained specimen (hereinafter referred to as “stained specimen”), and a definite finding may be overlooked.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザが所望する条件で安定的に標本を作成することができる標本作成装置および標本作成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a specimen preparation device and a specimen preparation method capable of stably preparing a specimen under conditions desired by a user.
上記した課題を解決し、目的を達成するための、本発明のある態様にかかる標本作成装置は、予め標準標本として用意された標本を撮像して得た標本画像を、前記標本の種類を示す標本特定パラメータおよび前記標本を作成する際に用いた制御パラメータの各値と関連付けて記憶する画像記憶部と、作成対象の標本について前記標本特定パラメータの値を取得する標本特定パラメータ取得部と、前記作成対象の標本について前記制御パラメータの値を取得する制御パラメータ取得部と、少なくとも前記標本特定パラメータ取得部によって取得された標本特定パラメータの値をもとに、前記画像記憶部に記憶された標本画像の中から1枚以上の標本画像を抽出する画像抽出部と、前記画像抽出部によって抽出された標本画像をもとに、前記制御パラメータの値の可否を判断するための基準画像を表示部に表示する処理を行う画像表示処理部と、前記制御パラメータの値の可否選択の入力を依頼する可否選択依頼部と、前記可否選択依頼部による依頼に対する可否選択の入力結果に従って、前記制御パラメータの値を決定する制御パラメータ決定部と、前記制御パラメータ決定部によって決定された制御パラメータの値を用いて前記作成対象の標本を作成する標本作成部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a specimen preparation device according to an aspect of the present invention shows a specimen image obtained by imaging a specimen prepared in advance as a standard specimen, indicating the kind of the specimen. An image storage unit that stores the sample specifying parameter and each value of the control parameter used when creating the sample, a sample specifying parameter acquiring unit that acquires a value of the sample specifying parameter for the sample to be created, and A control parameter acquisition unit that acquires the value of the control parameter for a sample to be created, and a sample image stored in the image storage unit based on at least the value of the sample specification parameter acquired by the sample specification parameter acquisition unit An image extracting unit that extracts one or more sample images from the image, and the control based on the sample image extracted by the image extracting unit An image display processing unit that performs processing for displaying a reference image for determining whether or not a parameter value is acceptable on a display unit, a availability selection requesting unit that requests input of availability of the control parameter value, and the availability selection request A control parameter determining unit that determines a value of the control parameter according to an input result of whether or not to accept the request by the unit, and a sample that generates the sample to be generated using the control parameter value determined by the control parameter determining unit And a creation unit.
この態様にかかる標本作成装置によれば、予め標準標本を撮像した標本画像を画像記憶部に記憶しておき、少なくとも作成対象の標本について取得した標本特定パラメータをもとに画像記憶部から1枚以上の標本画像を抽出することができる。そして、抽出した標本画像をもとに、制御パラメータの値の可否を判断するための基準画像を表示することができる。そして、制御パラメータの値について依頼した可否選択の入力結果に従って制御パラメータの値を決定し、決定した制御パラメータの値に従って作成対象の標本を作成することができる。したがって、ユーザが所望する条件で安定的に標本を作成することができる。 According to the specimen creation device according to this aspect, a specimen image obtained by imaging a standard specimen is stored in the image storage unit in advance, and one sheet is stored from the image storage unit based on at least the specimen specifying parameter acquired for the specimen to be created. The above specimen image can be extracted. Then, based on the extracted sample image, a reference image for determining whether or not the value of the control parameter can be displayed can be displayed. Then, it is possible to determine the value of the control parameter according to the input result of the availability selection requested for the value of the control parameter, and to create a sample to be created according to the determined value of the control parameter. Therefore, it is possible to stably create a sample under conditions desired by the user.
また、本発明の別の態様にかかる標本作成方法は、予め標準標本として用意された標本を撮像して得た標本画像が、前記標本の種類を示す標本特定パラメータおよび前記標本を作成する際に用いた制御パラメータの各値と関連付けられて記憶された標本作成装置における標本作成方法であって、作成対象の標本について前記標本特定パラメータの値を取得する標本特定パラメータ取得工程と、前記作成対象の標本について前記制御パラメータの値を取得する制御パラメータ取得工程と、少なくとも前記標本特定パラメータ取得工程で取得された標本特定パラメータの値をもとに、前記記憶された標本画像の中から1枚以上の標本画像を抽出する画像抽出工程と、前記画像抽出工程で抽出された標本画像をもとに、前記制御パラメータの値の可否を判断するための基準画像を表示する処理を行う画像表示処理工程と、前記制御パラメータの値の可否選択の入力を依頼する可否選択依頼工程と、前記可否選択依頼工程での依頼に対する可否選択の入力結果に従って、前記制御パラメータの値を決定する制御パラメータ決定工程と、前記制御パラメータ決定工程で決定された制御パラメータの値を用いて前記作成対象の標本を作成する標本作成工程と、を含むことを特徴とする。 Further, in the specimen preparation method according to another aspect of the present invention, when a specimen image obtained by imaging a specimen prepared as a standard specimen in advance creates a specimen specifying parameter indicating the specimen type and the specimen. A sample creation method in a sample creation device stored in association with each value of a used control parameter, the sample specification parameter acquisition step for acquiring the value of the sample specification parameter for a sample to be created, and the creation target A control parameter acquisition step for acquiring the value of the control parameter for the sample, and at least one of the stored sample images based on the value of the sample specification parameter acquired in the sample specification parameter acquisition step An image extraction process for extracting a sample image, and the value of the control parameter can be determined based on the sample image extracted in the image extraction process. An image display processing step for performing a process of displaying a reference image for determining whether the control parameter value is acceptable, an availability selection requesting step for requesting input of availability selection of the value of the control parameter, and availability selection for the request in the availability selection requesting step. A control parameter determining step for determining the value of the control parameter according to an input result; and a sample generating step for generating the sample to be generated using the control parameter value determined in the control parameter determining step. It is characterized by.
本発明によれば、ユーザが所望する条件で安定的に標本を作成することができる。 According to the present invention, a sample can be stably created under conditions desired by a user.
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Moreover, in description of drawing, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the same part.
(実施の形態1)
先ず、実施の形態1として、臓器摘出や針生検によって被検者の生体から採取した検体に一般染色として知られるH&E染色を施して標本(染色標本)を作成する場合を例にとって説明する。
(Embodiment 1)
First, as a first embodiment, a case where a specimen (stained specimen) is created by performing H & E staining known as general staining on a specimen collected from a living body of a subject by organ excision or needle biopsy will be described.
図1は、標本を作成し、観察・診断する手順の概要を説明する説明図である。先ず、被検者から採取した検体から標本を作成する(以下、作成対象の標本を「対象標本」と呼ぶ。)が、この対象標本の作成に先立ち、臨床医は、図1(a)に示すように、対象標本を作成するために必要なデータ入力を行う。臨床医がデータ入力を行うと、入力データに応じた染色濃度を表した基準染色画像(基準画像)が画面表示され、臨床医に提示される。この基準染色画像は、対象標本を作成する際に用いる制御パラメータ(詳細には、後述する修正対象制御パラメータ)の値の可否をユーザ(ここでは臨床医)が判断するための基準として表示される。実施の形態1では、事前に標準標本として用意した標準的な染色濃度の標本を撮像して観察画像(標本画像)を生成し、標準標本画像として記憶しておく。そして、入力データに応じた染色濃度の標準標本画像があればその標準標本画像を基準染色画像として画面表示し、入力データに応じた染色濃度の標準標本画像がなければこの標準標本画像の染色濃度を入力データに応じた染色濃度に仮想的に変化させた仮想画像を生成し、基準染色画像として画面表示する。 FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an outline of a procedure for preparing a sample and observing / diagnosis. First, a specimen is created from a specimen collected from a subject (hereinafter, the specimen to be created is referred to as a “target specimen”). Prior to the creation of the target specimen, the clinician uses FIG. As shown, data input necessary to create the target specimen is performed. When the clinician inputs data, a reference staining image (reference image) representing the staining density corresponding to the input data is displayed on the screen and presented to the clinician. This reference stained image is displayed as a reference for the user (here, a clinician) to judge whether or not the value of a control parameter (specifically, a correction target control parameter described later) that is used when creating a target specimen is acceptable. . In the first embodiment, a specimen having a standard staining density prepared in advance as a standard specimen is imaged to generate an observation image (specimen image) and stored as a standard specimen image. If there is a standard specimen image with a staining density according to the input data, the standard specimen image is displayed on the screen as a reference staining image. If there is no standard specimen image with a staining density according to the input data, the staining density of this standard specimen image is displayed. Is virtually changed to the staining density corresponding to the input data, and a virtual dye image is generated and displayed on the screen as a reference dye image.
実施の形態1では、臨床医は、基準染色画像を見ながら、この基準染色画像が表す染色濃度を所望の染色濃度に調整することによって修正対象制御パラメータの値の可否を判断する。具体的にはこのとき、臨床医が調整した染色濃度に従って基準染色画像の染色濃度を仮想的に変化させた仮想画像が生成され、染色シミュレーション画像(シミュレーション画像)として画面表示されるようになっており、臨床医は、この染色シミュレーション画像を見ながらその染色濃度を所望の染色濃度に調整する。 In the first embodiment, the clinician determines whether or not the value of the correction target control parameter is acceptable by adjusting the staining density represented by the reference staining image to a desired staining density while viewing the reference staining image. Specifically, at this time, a virtual image in which the staining density of the reference staining image is virtually changed according to the staining density adjusted by the clinician is generated and displayed on the screen as a staining simulation image (simulation image). The clinician adjusts the staining density to a desired staining density while viewing the staining simulation image.
そして、臨床医が染色濃度を確定すると、この染色濃度に応じて修正対象制御パラメータの値が決定され、決定された修正対象制御パラメータの値に従って、標本作成処理が自動化された装置で自動的に、あるいは臨床検査技師の作業を介して半自動的に対象標本が作成される(図1(b))。臨床検査技師は、顕微鏡を用いて作成された対象標本を観察し、その染色状態を確認する。このとき、対象標本が撮像されて観察画像が生成される(図1(c))。臨床医は、以上のようにして得られた対象標本の観察画像を観察し、診断を行う(図1(d))。これによれば、臨床医は、所望する染色状態で標本を観察・診断できる。 When the clinician determines the staining density, the value of the correction target control parameter is determined according to the staining density, and the specimen preparation process is automatically performed by the apparatus in which the specimen preparation process is automated according to the determined correction target control parameter value. Alternatively, a target specimen is created semi-automatically through the work of a clinical laboratory technician (FIG. 1 (b)). A clinical technologist observes a target specimen prepared using a microscope and confirms the staining state. At this time, the target specimen is imaged and an observation image is generated (FIG. 1C). The clinician observes the observation image of the target specimen obtained as described above and makes a diagnosis (FIG. 1 (d)). According to this, the clinician can observe and diagnose the specimen in a desired staining state.
ここで、標本を撮像して観察画像を生成する処理(以下、「観察画像生成処理」と呼ぶ。)、観察画像から標本の染色濃度を算出する処理(以下、「染色濃度算出処理」と呼ぶ。)、および算出した染色濃度を仮想的に変化させた仮想画像を生成する処理(以下、「仮想画像生成処理」と呼ぶ。)の原理について説明する。図2は、観察画像生成処理および染色濃度算出処理の概略手順を説明する説明図である。また、図3は、仮想画像生成処理の概略手順を説明する説明図である。なお、ここで説明する各処理は、公知技術を用いて実現でき、実施の形態1では、図1に示した標本の作成および観察・診断手順を実現するため、これらの処理を適宜用いる。 Here, a process of capturing an image of a specimen and generating an observation image (hereinafter referred to as “observation image generation process”), and a process of calculating the staining density of the specimen from the observation image (hereinafter referred to as “staining density calculation process”). )) And the principle of processing for generating a virtual image in which the calculated staining density is virtually changed (hereinafter referred to as “virtual image generation processing”) will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an outline procedure of the observation image generation process and the staining density calculation process. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a schematic procedure of the virtual image generation process. Each process described here can be realized by using a known technique, and in the first embodiment, these processes are used as appropriate in order to realize the specimen preparation and observation / diagnosis procedure shown in FIG.
図2に示すように、観察画像生成処理では、先ず、標本を撮像する(a1)。続いて、得られた画像をもとに、各画素位置(x)に対応する標本上の各点における分光透過率t^(x,λ)を算出する(a3)。なお、t^は、tの上に推定値を表す記号「^(ハット)」が付いていることを示す。分光透過率t^(x,λ)の算出手法については、特開2009−14355号公報に開示されている技術を用いることができる。なお、分光透過率t^(x,λ)は、標本の各点における分光透過率を分光イメージング装置によって測定する構成としてもよい。 As shown in FIG. 2, in the observation image generation process, first, a specimen is imaged (a1). Subsequently, based on the obtained image, the spectral transmittance t ^ (x, λ) at each point on the sample corresponding to each pixel position (x) is calculated (a3). Here, t ^ indicates that a symbol "^ (hat)" representing an estimated value is attached on t. As a method for calculating the spectral transmittance t ^ (x, λ), a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-14355 can be used. Note that the spectral transmittance t ^ (x, λ) may be configured such that the spectral transmittance at each point of the specimen is measured by a spectral imaging apparatus.
続いて、各画素位置について算出した分光透過率をもとに各画素位置の画素信号値g(b)を算出し、観察画像を生成する(a5)。ここで、画像のバンドbにおける画素信号値g(b)と、対応する標本の分光透過率t(λ)との間には、カメラの応答モデル関数に基づく次式(1)の関係が成り立つ。λは波長、s(λ,b)はバンドbのカメラの分光感度特性、e(λ)は照明の分光放射特性、n(b)はバンドbにおける観測ノイズをそれぞれ表す。bはバンドを識別する通し番号であり、通常RGBカメラの場合b=3となる。
ただし、バンド数は適宜選択することができる。また、分光特性の異なるフィルタを用い、標本をマルチバンド撮像することとしてもよい。例えば、モノクロカメラとバンド数bのフィルタを用い、標本をマルチバンド撮像する場合には、次式(2)によって画素信号値g(b)が得られる。f(b,λ)はb番目のフィルタの分光透過率を表す。
図2のa5では、上記した式(1)または式(2)に従って各画素位置の画素信号値g(b)を算出し、標本の観察画像を得る。この観察画像は、必要に応じてディスプレイに画面表示される。 In a5 of FIG. 2, the pixel signal value g (b) at each pixel position is calculated according to the above formula (1) or formula (2) to obtain an observation image of the sample. This observation image is displayed on the screen as necessary.
また、図2に示すように、染色濃度算出処理では、各画素位置について算出した分光透過率を吸光度に変換し(a7)、この吸光度をもとに標本上の各点における色素量を算出することによって(a9)、標本の各点における染色濃度を取得する。 As shown in FIG. 2, in the staining density calculation process, the spectral transmittance calculated for each pixel position is converted into absorbance (a7), and the dye amount at each point on the sample is calculated based on this absorbance. Thus (a9), the staining density at each point of the specimen is acquired.
一般に、光を透過する物質では、波長λ毎の入射光の強度I0(λ)と射出光の強度I(λ)との間に、次式(3)で表されるランベルト・ベール(Lambert-Beer)の法則が成り立つことが知られている。
k(λ)は波長に依存して決まる物質固有の値、dは物質の厚さをそれぞれ表す。本来色素は、標本中に分散して存在するため、厚さという概念は正確ではないが、標本が単一の色素で染色されていると仮定した場合と比較して、どの程度の量の色素が存在しているかを表す相対的な色素の量(色素量)の指標となる。以下、このランベルト・ベールの法則における物質の厚さdを、標本を構成する色素(例えば標本を染色している染色液の色素等)の量(色素量)として扱う。ここで、色素量は、染色濃度に相当する。以下では、色素量と染色濃度とを同義として扱う。すなわち、ここで説明する色素量の算出は、染色濃度を算出することと同義である。なお、色素量dに物質固有の値k(λ)を乗じた値は、一般的にその色素の吸光度または吸収強度と呼ばれる。 k (λ) is a material-specific value determined depending on the wavelength, and d represents the thickness of the material. Since the dye is inherently dispersed in the specimen, the concept of thickness is not accurate, but how much dye is compared to the assumption that the specimen is stained with a single dye. It is an indicator of the relative amount of pigment (the amount of pigment) that indicates whether or not there is. Hereinafter, the thickness d of the substance in this Lambert-Beer law is treated as the amount (dye amount) of the dye constituting the specimen (for example, the dye of the staining solution staining the specimen). Here, the amount of dye corresponds to the staining density. Hereinafter, the dye amount and the staining density are treated as synonyms. That is, the calculation of the dye amount described here is synonymous with calculating the staining density. Note that a value obtained by multiplying the dye amount d by a value k (λ) specific to a substance is generally called the absorbance or absorption intensity of the dye.
標本を染色している色素が複数種類の場合、各色素に1,2,・・・nの通し番号を割り振れば、上記のランベルト・ベールの法則から、各波長λにおいて次式(4)が成立する。
実施の形態1では、H&E染色された標本を観察・診断対象としているため、ヘマトキシリンを色素H、エオジンを色素Eと略記すれば、各波長λにおいて次式(5)が成立する。
より詳細には、これら染色色素以外の吸収成分として、標本が載置されるスライドガラスの吸収成分(Gと略記)を含むため、分光透過率t^(x)は、次式(6)によって得られる。kH(λ),kE(λ),kG(λ)は、それぞれ色素H、色素Eおよびこれらの染色色素以外の吸収成分Gに対応するk(λ)を表し、各k(λ)の値が、対応する色素(吸収成分)の分光特性に相当する。
なお、各k(λ)は、標本(検体)を採取した臓器や部位、標本内の組織によって異なる場合がある。このため、これらの違いに応じてk(λ)1、k(λ)2・・・のように複数のk(λ)を色素毎に用意しておき、該当するk(λ)を用いることとしてもよい。より具体的には、臓器や部位、組織毎に各色素に対応するk(λ)を用意しておき、対象標本を採取した臓器や部位、組織に応じたk(λ)を適宜選択して用いることとしてもよい。また、適用する染色法で用いる染色液によっては、その色素の分光特性が組織内の物質によって変化する場合がある。このような場合には、その色素の分光特性として、予め定められた該当する色素の分光特性k(λ)に変化分を考慮した分光特性k´(λ)を適用するようにしてもよい。 Each k (λ) may vary depending on the organ or part from which the specimen (specimen) is collected and the tissue in the specimen. For this reason, according to these differences, a plurality of k (λ) is prepared for each dye, such as k (λ) 1 , k (λ) 2 ..., And the corresponding k (λ) is used. It is good. More specifically, k (λ) corresponding to each pigment is prepared for each organ, part, or tissue, and k (λ) corresponding to the organ, part, or tissue from which the target specimen is collected is appropriately selected. It may be used. In addition, depending on the staining solution used in the applied staining method, the spectral characteristics of the dye may change depending on the substance in the tissue. In such a case, as a spectral characteristic of the dye, a spectral characteristic k ′ (λ) that takes into account the amount of change may be applied to a predetermined spectral characteristic k (λ) of the corresponding dye.
また、染色色素以外の吸収成分としてスライドガラスの吸収成分Gについて説明したが、この他にも、標本内には、無染色時において吸収成分を持つ例えば赤血球等の組織が存在し得る。すなわち、赤血球は、染色を施さない状態であってもそれ自身特有の色を有しており、H&E染色後は、赤血球自身の色として観察される。あるいは、染色過程において変化したエオジンの色が赤血球自身の色に重畳して観察される。この赤血球の吸収成分を考慮し、上記した式(6)において、予め定められた赤血球の吸収成分についての分光特性k(λ)にその色素量を乗じた値をさらに加算し、分光透過率t^(x)を算出することとしてもよい。このようにすれば、赤血球領域の画素信号値を精度良く表示することができる。 Moreover, although the absorption component G of the slide glass has been described as an absorption component other than the staining pigment, other than this, a tissue such as erythrocytes having an absorption component at the time of no staining may exist in the specimen. That is, erythrocytes have their own unique color even in the unstained state, and are observed as the color of erythrocytes themselves after H & E staining. Alternatively, the color of eosin changed in the staining process is observed superimposed on the color of red blood cells themselves. In consideration of the absorption component of red blood cells, the value obtained by multiplying the predetermined spectral characteristic k (λ) of the absorption component of red blood cells by the amount of the dye in Formula (6) described above is further added, and the spectral transmittance t ^ (X) may be calculated. In this way, the pixel signal value in the red blood cell region can be displayed with high accuracy.
ここで、各画素位置(x)について求めた分光透過率をt^(x,λ)とし、分光吸光度をa^(x,λ)とすると、これらの間には、次式(7)の関係が成り立つ。なお、a^は、aの上に記号「^」が付いていることを示す。
式(7)に式(6)を代入すると、次式(8)が得られる。
式(8)において未知変数をdH,dEとし、少なくとも2つの異なる波長λについて式(8)を連立させれば、これらを解くことができる。より精度を高めるために、3つ以上の異なる波長λに対して式(8)を連立させ、重回帰分析を行ってもよい。例えば、3つの波長λ1,λ2,λ3について式(8)を連立させた場合、次式(9)のように行列表記できる。
ここで、式(9)を次式(10)に置き換える。
波長方向のサンプル点数をDとすれば、A^(x)は、a^(x,λ)に対応するD行1列の行列であり、Kは、k(λ)に対応するD行3列の行列、d(x)は、画素位置(x)におけるdH,dEに対応する2行1列の行列、εは誤差に対応するD行1列の行列である。なお、A^は、Aの上に記号「^」が付いていることを示す。 Assuming that the number of sample points in the wavelength direction is D, A ^ (x) is a matrix of D rows and 1 column corresponding to a ^ (x, λ), and K is D rows 3 corresponding to k (λ). A matrix of columns, d (x) is a matrix of 2 rows and 1 column corresponding to d H and d E at the pixel position (x), and ε is a matrix of D rows and 1 column corresponding to errors. A ^ indicates that the symbol "^" is attached on A.
例えば、式(10)に従い、例えば最小二乗法を用いて色素量dH,dEを算出する。最小二乗法とは単回帰式において誤差の二乗和を最小にするようにd(x)を決定する方法であり、次式(11)で算出できる。
また、図3に示すように、仮想画像生成処理では先ず、色素量(染色濃度)の調整係数を設定する(b1)。続いて、図2のa9で観察画像から算出した色素量に設定した調整係数を乗じることで、色素量を調整する(b3)。そして、このようにして調整した色素量を式(8)に代入して新たに吸光度を算出し(b5)、算出した吸光度を上記した式(6)に従って分光透過率に変換する(b7)。これにより、色素量を調整した後の各画素位置の分光透過率が得られるので、続いて上記した式(1)または式(2)に従い、各画素位置の画素信号値を算出し、仮想画像を生成する(b9)。これにより、調整係数に従って観察画像の染色濃度を仮想的に変化させた仮想画像が得られる。この仮想画像は、必要に応じてディスプレイに画面表示される。 As shown in FIG. 3, in the virtual image generation process, first, an adjustment coefficient for the dye amount (staining density) is set (b1). Subsequently, the dye amount is adjusted by multiplying the dye amount calculated from the observation image in a9 of FIG. 2 by the adjustment coefficient set (b3). Then, the dye amount adjusted in this manner is substituted into the equation (8) to newly calculate the absorbance (b5), and the calculated absorbance is converted into the spectral transmittance according to the above equation (6) (b7). Thereby, since the spectral transmittance at each pixel position after adjusting the dye amount is obtained, the pixel signal value at each pixel position is calculated according to the above-described equation (1) or (2), and the virtual image is obtained. Is generated (b9). Thereby, a virtual image is obtained in which the staining density of the observation image is virtually changed according to the adjustment coefficient. This virtual image is displayed on the screen as necessary.
次に、実施の形態1の標本作成装置の構成について説明する。図4は、実施の形態1の標本作成装置2を含む標本作成システム1の全体構成を説明する模式図である。図4に示すように、実施の形態1の標本作成システム1は、標本作成装置2と、観察装置6とで構成される。ここで、標本作成装置2は、制御装置3と、画像記憶部としての標準標本画像データ記憶部4と、標本作成部5とを備え、これらの間がデータの授受可能に接続されて構成される。また、観察装置6は、標本作成装置2によって作成された標本を観察するためのものであり、例えば、対象標本の透過観察が可能な顕微鏡や、この顕微鏡による標本の観察像を撮像するカメラ等で構成される。 Next, the configuration of the specimen preparation device according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the specimen creation system 1 including the specimen creation apparatus 2 according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the specimen creation system 1 according to the first embodiment includes a specimen creation device 2 and an observation device 6. Here, the sample preparation device 2 includes a control device 3, a standard sample image data storage unit 4 as an image storage unit, and a sample preparation unit 5, which are connected so as to be able to exchange data. The The observation apparatus 6 is for observing the specimen created by the specimen creation apparatus 2. For example, a microscope capable of observing a target specimen through transmission, a camera for capturing an observation image of the specimen by the microscope, and the like. Consists of.
図5は、標本作成装置2の機能構成を示すブロック図である。ここで、標本作成部5は、一連の標本作成処理を全自動化した装置、あるいは標本作成処理を部分毎に自動化した装置や部分毎の標本作成処理を臨床検査技師の作業を介して半自動的に行う装置を組み合わせて構成され、所定の制御パラメータの値に従って検体を処理し、標本を作成する。例えば、実施の形態1の標本作成部5は、パラフィンブロック作成処理を行うパラフィンブロック作成処理部51と、薄切処理を行う薄切処理部52と、脱パラフィン処理を行う脱パラフィン処理部53と、染色処理を行う染色処理部54と、封入処理を行う封入処理部55とを備える。ここで、標本作成部5の具体的な装置構成は医療施設毎に異なり、採用する装置によっては、各装置が分担する処理も異なる。また、この装置構成は、標本に施す染色法によっても異なる。そして、標本作成処理のプロトコールやこのプロトコールで用いる制御パラメータについても、採用する装置の製造メーカによって異なり、医療施設側の設定によって異なる場合もある。標本作成部5の構成は、例示した構成に限定されるものではなく、標本作成処理で用いる制御パラメータも適宜設定できる。 FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the specimen creation device 2. Here, the sample preparation unit 5 semi-automatically performs a device that fully automates a series of sample preparation processes, a device that automates the sample preparation processing for each part, and a sample preparation process for each part through the work of a clinical technician. The apparatus is configured by combining the devices to be processed, and the specimen is processed according to the value of a predetermined control parameter to create a specimen. For example, the specimen preparation unit 5 according to the first embodiment includes a paraffin block creation processing unit 51 that performs paraffin block creation processing, a thin slice processing unit 52 that performs thin slice processing, and a deparaffinization processing unit 53 that performs deparaffinization processing. , A staining processing unit 54 that performs a staining process, and an encapsulation processing unit 55 that performs an encapsulation process. Here, the specific apparatus configuration of the specimen preparation unit 5 differs for each medical facility, and depending on the apparatus to be employed, the processes shared by each apparatus are also different. Moreover, this apparatus configuration also differs depending on the staining method applied to the specimen. The protocol for the specimen preparation process and the control parameters used in this protocol also differ depending on the manufacturer of the apparatus to be employed, and may differ depending on the setting on the medical facility side. The configuration of the specimen creation unit 5 is not limited to the exemplified configuration, and control parameters used in the specimen creation process can be set as appropriate.
制御装置3は、標本作成部5に対して標本を作成するための動作指示を行うものであり、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで実現される。この制御装置3は、対象標本を作成するために必要なデータとしてユーザ(例えば臨床医)が入力した標本特定パラメータおよび制御パラメータの各値を取得し、取得した標本特定パラメータおよび制御パラメータの値に応じた染色濃度の基準染色画像を画面表示する。そして、この基準染色画像を見ながらユーザが調整した染色濃度に従って修正対象制御パラメータの値を決定し、標本作成部5に対する動作指示を行う。 The control device 3 gives an operation instruction for creating a sample to the sample creating unit 5 and is realized by a general-purpose computer such as a workstation or a personal computer. The control device 3 acquires each value of the sample specifying parameter and the control parameter input by the user (for example, a clinician) as data necessary for creating the target sample, and uses the acquired sample specifying parameter and the value of the control parameter. A reference staining image having a corresponding staining density is displayed on the screen. Then, the value of the correction target control parameter is determined according to the staining density adjusted by the user while viewing the reference staining image, and an operation instruction is given to the specimen creation unit 5.
この制御装置3は、操作部31と、表示部32と、記憶部33と、制御部35と、画像処理部37とを備える。 The control device 3 includes an operation unit 31, a display unit 32, a storage unit 33, a control unit 35, and an image processing unit 37.
操作部31は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の各種入力装置によって実現されるものであり、操作入力に応じた入力信号を制御部35に出力する。表示部32は、LCDやELディスプレイ、CRTディスプレイ等の表示装置によって実現されるものであり、制御部35から入力される表示信号をもとに各種画面を表示する。 The operation unit 31 is realized by various input devices such as a keyboard, a mouse, a touch panel, and various switches, for example, and outputs an input signal corresponding to the operation input to the control unit 35. The display unit 32 is realized by a display device such as an LCD, an EL display, or a CRT display, and displays various screens based on a display signal input from the control unit 35.
記憶部33は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のROMやRAMといった各種ICメモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、CD−ROM等の情報記憶媒体およびその読取装置等によって実現されるものである。この記憶部33には、制御装置3を動作させ、この制御装置3が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が記憶される。また、記憶部33には、標本作成処理プログラム331が記憶される。この標本作成処理プログラム331は、ユーザによって調整されて確定された染色濃度に従って修正対象制御パラメータの値を決定し、標本作成部5に対する動作指示を行う処理を実現するためのプログラムである。 The storage unit 33 is realized by various IC memories such as ROM and RAM such as flash memory that can be updated and stored, a hard disk connected by a built-in or data communication terminal, an information storage medium such as a CD-ROM, and a reading device thereof. It is. The storage unit 33 stores a program for operating the control device 3 and realizing various functions of the control device 3, data used during execution of the program, and the like. The storage unit 33 also stores a specimen creation processing program 331. The specimen creation processing program 331 is a program for realizing a process for determining the value of the correction target control parameter according to the staining density adjusted and confirmed by the user and instructing the specimen creation section 5 to perform an operation.
制御部35は、CPU等のハードウェアによって実現される。この制御部35は、操作部31から入力される入力信号、あるいは記憶部33に記憶されるプログラムやデータ等をもとに標本作成装置2を構成する各部への指示やデータの転送等を行い、標本作成装置2全体の動作を統括的に制御する。この制御部35は、標本特定パラメータ取得部351と、制御パラメータ取得部352と、画像抽出部353と、画像表示処理部354と、可否選択依頼部355と、標本作成処理設定部356とを含む。 The control unit 35 is realized by hardware such as a CPU. The control unit 35 performs instructions, data transfer, and the like to each unit constituting the specimen preparation device 2 based on an input signal input from the operation unit 31 or a program or data stored in the storage unit 33. The overall operation of the specimen preparation device 2 is controlled. The control unit 35 includes a sample specifying parameter acquisition unit 351, a control parameter acquisition unit 352, an image extraction unit 353, an image display processing unit 354, an availability selection request unit 355, and a sample creation processing setting unit 356. .
標本特定パラメータ取得部351は、対象標本についての標本特定パラメータの値の入力を依頼し、操作部31を介してユーザによる標本特定パラメータの値の入力を受け付ける。ここで、標本特定パラメータは、標本の種類を示す値であり、例えば検体を採取した臓器や部位、被験者の疾患名等が挙げられる。なお、標本特定パラメータ取得部351が取得する標本特定パラメータはこれに限定されるものではなく、標本に関する情報を適宜用いることができる。例えば、標本における組織の状態を標本特定パラメータとして用いてもよい。具体例としては、例えば、細胞核の個数や密度、形状等が挙げられる。これは、臨床医が対象標本内の例えば細胞核等の組織の個数や密度、形状等を観察することによって診断を行う場合を想定しており、これらの値を標本特定パラメータとして取得してもよい。 The sample specifying parameter acquisition unit 351 requests input of the value of the sample specifying parameter for the target sample, and accepts input of the value of the sample specifying parameter by the user via the operation unit 31. Here, the specimen specifying parameter is a value indicating the kind of specimen, and examples thereof include an organ and a part from which the specimen is collected, a subject's disease name, and the like. Note that the sample specifying parameter acquired by the sample specifying parameter acquiring unit 351 is not limited to this, and information on the sample can be used as appropriate. For example, the state of the tissue in the specimen may be used as the specimen specifying parameter. Specific examples include the number, density, and shape of cell nuclei. This assumes that the clinician makes a diagnosis by observing the number, density, shape, etc. of tissues such as cell nuclei in the target specimen, and these values may be acquired as specimen specifying parameters. .
制御パラメータ取得部352は、対象標本を作成する際に用いる制御パラメータの値の入力を依頼し、操作部31を介してユーザによる制御パラメータの値の入力を受け付ける。この制御パラメータ取得部352は、標本作成部5の各部、すなわち、パラフィンブロック作成処理部51、薄切処理部52、脱パラフィン処理部53、染色処理部54および封入処理部55が行う各処理で用いる少なくとも1つの制御パラメータの値を取得する。具体例としては例えば、パラフィンブロック作成処理部51がパラフィンブロック作成処理で用いるブロックサイズやホルマリン系固定液の種類、ホルマリン系固定液による組織の固定に要する時間(固定時間)等の制御パラメータ、薄切処理部52が薄切処理で用いる標本の厚さ等の制御パラメータ、染色処理部54が染色処理で用いる染色法や染色液の生成条件、染色に要する時間(反応時間)等の制御パラメータが挙げられる。染色液の生成条件は、例えば染色液(染色試薬)の濃度であり、実施の形態1では、ヘマトキシリン染色液の濃度およびエオジン染色液の濃度がこれに該当する。また、反応時間は、ヘマトキシリン染色液による反応時間およびエオジン染色液による反応時間を含み、各反応時間は、対応する染色液に標本を浸す時間に相当する。以下、実施の形態1では、制御パラメータ取得部352は、これらの制御パラメータのうち、薄切処理部52が用いる標本の厚さおよび染色処理部54が用いる反応時間の2つの制御パラメータの値を取得対象(以下、これらの取得対象の制御パラメータを包括して「取得対象制御パラメータ」と呼ぶ。)とし、ユーザ操作に従って各取得対象制御パラメータの値を取得することとする。なお、取得対象制御パラメータ以外の制御パラメータについては、その値を例えば固定値とし、予め設定しておく。 The control parameter acquisition unit 352 requests input of the value of the control parameter used when creating the target specimen, and accepts input of the value of the control parameter by the user via the operation unit 31. The control parameter acquisition unit 352 is a process performed by each part of the specimen preparation unit 5, that is, each process performed by the paraffin block creation processing unit 51, the slicing processing unit 52, the deparaffinization processing unit 53, the staining processing unit 54, and the encapsulation processing unit 55. A value of at least one control parameter to be used is acquired. Specific examples include, for example, control parameters such as the block size used by the paraffin block creation processing unit 51 in the paraffin block creation processing, the type of formalin-based fixative, and the time (fixing time) required for fixing the tissue with the formalin-based fixative, The control parameters such as the thickness of the specimen used by the cutting processing unit 52 in the thin cutting processing, the control parameters such as the staining method used for the staining processing by the staining processing unit 54 and the generation conditions of the staining liquid, and the time required for staining (reaction time). Can be mentioned. The generation condition of the staining liquid is, for example, the concentration of the staining liquid (staining reagent). In the first embodiment, the concentration of the hematoxylin staining liquid and the concentration of the eosin staining liquid correspond to this. The reaction time includes the reaction time with the hematoxylin staining solution and the reaction time with the eosin staining solution, and each reaction time corresponds to the time for immersing the specimen in the corresponding staining solution. Hereinafter, in the first embodiment, the control parameter acquisition unit 352 determines the values of two control parameters of the specimen thickness used by the slicing processing unit 52 and the reaction time used by the staining processing unit 54 among these control parameters. The acquisition target (hereinafter, these acquisition target control parameters are collectively referred to as “acquisition target control parameters”), and the value of each acquisition target control parameter is acquired in accordance with a user operation. For control parameters other than the acquisition target control parameter, the value is set in advance, for example, as a fixed value.
画像抽出部353は、標準標本画像データ記憶部4に記憶された標準標本画像の中から、標本特定パラメータ取得部351によって取得された標本特定パラメータをもとに該当する標準標本画像を抽出する。 The image extracting unit 353 extracts a corresponding standard sample image from the standard sample images stored in the standard sample image data storage unit 4 based on the sample specifying parameters acquired by the sample specifying parameter acquiring unit 351.
画像表示処理部354は、画像抽出部353によって抽出された標準標本画像または画像処理部37の仮想画像生成部371によってこの標準標本画像について仮想画像生成処理が施されて生成された仮想画像である基準染色画像を表示部32に表示する処理を行う。また、画像表示処理部354は、仮想画像生成部371によって基準染色画像について仮想画像生成処理が施され、仮想画像である染色シミュレーション画像が生成された後は、最先に生成された染色シミュレーション画像を表示部32に表示する処理を行う。 The image display processing unit 354 is a standard image extracted by the image extraction unit 353 or a virtual image generated by performing virtual image generation processing on the standard sample image by the virtual image generation unit 371 of the image processing unit 37. A process of displaying the reference stained image on the display unit 32 is performed. The image display processing unit 354 performs virtual image generation processing on the reference staining image by the virtual image generation unit 371 and generates a staining simulation image that is a virtual image, and then generates the staining simulation image generated first. Is displayed on the display unit 32.
可否選択依頼部355は、修正対象制御パラメータの値の可否選択の入力を依頼するとともに、染色濃度調整依頼部として染色濃度の調整を依頼する。実施の形態1では、可否選択依頼部355は、操作部31を介してユーザによる染色濃度の調整操作を受け付けるとともに、最終的に染色濃度の確定操作を受け付けることで修正対象制御パラメータの値の可否選択の入力を受け付ける。ユーザは、基準染色画像または染色シミュレーション画像によって表される染色濃度が所望する染色濃度の場合に染色濃度の確定操作を行い、この確定操作によって、修正対象制御パラメータの値を「可」として選択する。 The availability selection requesting unit 355 requests input of the selection of whether or not the value of the correction target control parameter is acceptable, and requests the adjustment of the staining density as a staining density adjustment requesting unit. In the first embodiment, the availability selection requesting unit 355 accepts the staining density adjustment operation by the user via the operation unit 31, and finally accepts the staining density confirmation operation, thereby accepting the value of the correction target control parameter. Accept selection input. The user performs a staining density determination operation when the staining density represented by the reference staining image or the staining simulation image is a desired staining density, and the value of the correction target control parameter is selected as “OK” by this determination operation. .
標本作成処理設定部356は、制御パラメータ取得部352によって取得され、または画像処理部37の制御パラメータ決定部372によって決定された制御パラメータの値を標本作成部5に通知して各部に対する動作指示を行う。これに応答し、標本作成部5は、制御パラメータ取得部352によって取得された制御パラメータや制御パラメータ決定部372によって決定された制御パラメータの値を用いて標本作成処理を行う。この結果、ユーザが所望する染色濃度の対象標本が得られる。なお、実施の形態1では、制御パラメータ取得部352によって標本の厚さおよび反応時間が取得され、このうちの反応時間が制御パラメータ決定部372によって決定される。このため、実施の形態1では、標本作成処理設定部356は、制御パラメータ取得部352によって取得された標本の厚さを薄切処理部52に通知し、制御パラメータ取得部352によって取得されて制御パラメータ決定部372によって決定された反応時間を染色処理部54に通知する。 The sample creation processing setting unit 356 notifies the sample creation unit 5 of the value of the control parameter acquired by the control parameter acquisition unit 352 or determined by the control parameter determination unit 372 of the image processing unit 37 and gives an operation instruction to each unit. Do. In response to this, the sample creation unit 5 performs a sample creation process using the control parameter acquired by the control parameter acquisition unit 352 and the value of the control parameter determined by the control parameter determination unit 372. As a result, a target specimen having a staining density desired by the user is obtained. In the first embodiment, the specimen thickness and the reaction time are acquired by the control parameter acquisition unit 352, and the reaction time is determined by the control parameter determination unit 372. Therefore, in the first embodiment, the specimen creation processing setting unit 356 notifies the slice processing unit 52 of the thickness of the specimen acquired by the control parameter acquisition unit 352, and is acquired and controlled by the control parameter acquisition unit 352. The reaction time determined by the parameter determination unit 372 is notified to the staining processing unit 54.
画像処理部37は、CPU等のハードウェアによって実現される。この画像処理部37は、仮想画像生成部371と、制御パラメータ決定部372とを含む。 The image processing unit 37 is realized by hardware such as a CPU. The image processing unit 37 includes a virtual image generation unit 371 and a control parameter determination unit 372.
仮想画像生成部371は、基準画像生成部として、標準標本画像について仮想画像生成処理を行って仮想画像(基準染色画像)を生成する。また、仮想画像生成部371は、シミュレーション画像生成部として、基準染色画像について仮想画像生成処理を行い、仮想画像(染色シミュレーション画像)を生成する。 As a reference image generation unit, the virtual image generation unit 371 performs a virtual image generation process on the standard specimen image to generate a virtual image (reference stained image). In addition, the virtual image generation unit 371, as a simulation image generation unit, performs a virtual image generation process on the reference stained image to generate a virtual image (stained simulation image).
制御パラメータ決定部372は、可否選択依頼部355が染色濃度の確定操作を受け付けた場合に、確定された染色濃度(すなわち確定操作を受け付けた際に画像表示処理部354によって表示部32に表示処理されている染色シミュレーション画像が表す染色濃度)に従って修正対象制御パラメータの値を決定する。染色濃度が調整されておらず、染色シミュレーション画像が生成されていない場合には、制御パラメータ決定部372は、修正対象制御パラメータの値を、表示部32に表示処理されている基準染色画像の染色濃度に応じた値として決定する。修正対象制御パラメータは、標本作成部5の各部が行う各処理で用いる少なくとも1つの制御パラメータを含む。ここで、修正対象制御パラメータが、制御パラメータ取得部352による取得対象となっている場合であれば、取得した制御パラメータの値に確定された染色濃度を反映させて修正し、その値を決定する。このとき、染色濃度が調整されていなければ、修正対象制御パラメータの値を、基準染色画像の染色濃度に応じた値、すなわち制御パラメータ取得部352によって取得した値として決定する。一方、修正対象制御パラメータが制御パラメータ取得部352による取得対象となっておらず、予めその値が固定値として設定されている制御パラメータの場合には、その値に確定された染色濃度を反映させて決定する。染色濃度が調整されていない場合であれば、設定されている固定値として決定する。 The control parameter determination unit 372 performs display processing on the display unit 32 by the image display processing unit 354 when the acceptance / rejection selection request unit 355 accepts the confirmation operation of the staining concentration (that is, when the confirmation operation is accepted). The value of the correction target control parameter is determined in accordance with the staining density represented by the stained simulation image. When the staining density is not adjusted and the staining simulation image is not generated, the control parameter determination unit 372 stains the reference staining image whose display unit 32 displays the value of the correction target control parameter. The value is determined according to the concentration. The correction target control parameter includes at least one control parameter used in each process performed by each unit of the specimen creation unit 5. Here, if the correction target control parameter is a target to be acquired by the control parameter acquisition unit 352, correction is made by reflecting the determined staining density in the acquired control parameter value, and the value is determined. . At this time, if the staining density is not adjusted, the value of the correction target control parameter is determined as a value corresponding to the staining density of the reference staining image, that is, a value acquired by the control parameter acquisition unit 352. On the other hand, if the control parameter to be corrected is not an acquisition target by the control parameter acquisition unit 352 and the value is set as a fixed value in advance, the determined staining density is reflected in the value. To decide. If the staining density is not adjusted, it is determined as a fixed value that has been set.
ところで、ユーザによって調整操作され、確定された染色濃度を複数の制御パラメータに反映させるようにしてもよいが、このようにすると計算式が複雑化し、算出時間が増大する。また、各値の算出時に生じる算出値と染色濃度との関係に含まれる誤差が増幅されるため、得られた標本の染色状態がユーザが所望する染色状態と異なるといった問題が生じ得る。ここで、染色状態に大きく影響し、且つ簡便に設定(算出)可能な制御パラメータとして、染色処理部54が用いる反応時間および染色液の濃度が挙げられる。これに鑑み、実施の形態1では、制御パラメータ決定部372は、反応時間を修正対象制御パラメータとする。そして、確定された染色濃度を制御パラメータ取得部352によって取得された反応時間に反映させて修正する。なお、染色液の濃度を修正対象制御パラメータとし、確定された染色濃度を反映させる構成としてもよい。また、修正対象とする制御パラメータはこれに限定されるものではなく、標本の診断方法に応じて適宜選択できる。また、複数の制御パラメータを適宜組み合わせて修正対象としてもよい。 By the way, the staining density adjusted and determined by the user may be reflected in a plurality of control parameters. However, in this case, the calculation formula becomes complicated and the calculation time increases. In addition, since an error included in the relationship between the calculated value and the staining density generated when each value is calculated is amplified, there is a problem that the staining state of the obtained specimen is different from the staining state desired by the user. Here, examples of control parameters that greatly affect the staining state and can be easily set (calculated) include the reaction time used by the staining processing unit 54 and the concentration of the staining solution. In view of this, in the first embodiment, the control parameter determination unit 372 sets the reaction time as the correction target control parameter. Then, the determined staining density is corrected by reflecting it in the reaction time acquired by the control parameter acquisition unit 352. Note that the concentration of the staining liquid may be used as the correction target control parameter, and the determined staining concentration may be reflected. Further, the control parameter to be corrected is not limited to this, and can be appropriately selected according to the specimen diagnosis method. A plurality of control parameters may be combined as appropriate to be corrected.
標準標本画像データ記憶部4は、標準標本を撮像して得た標準標本画像の画像データを記憶する。実施の形態1では、標本特定パラメータの値の組み合わせによって定まる全ての種類の標本について標準標本を用意し、用意した標本を撮像して観察画像を生成することによって、この標準標本画像データ記憶部4において、標本の種類毎に少なくとも1枚の標準標本画像の画像データを記憶する。この標準標本画像データ記憶部4は、例えばネットワークを介して制御装置3と接続されるデータベース装置で実現され、制御装置3とは離れた別の場所に設置されて標準標本画像の画像データを記憶・管理する。なお、別個の装置に記憶しておく構成に限定されるものではなく、制御装置3の記憶部33に記憶する構成としてもよい。 The standard specimen image data storage unit 4 stores image data of a standard specimen image obtained by imaging a standard specimen. In the first embodiment, standard specimens are prepared for all types of specimens determined by combinations of specimen specifying parameter values, and the prepared specimens are imaged to generate observation images, whereby the standard specimen image data storage unit 4 is prepared. The image data of at least one standard specimen image is stored for each specimen type. The standard specimen image data storage unit 4 is realized by, for example, a database device connected to the control device 3 via a network, and is installed in a separate place away from the control device 3 to store image data of the standard specimen image. ·to manage. In addition, it is not limited to the structure memorize | stored in a separate apparatus, It is good also as a structure memorize | stored in the memory | storage part 33 of the control apparatus 3. FIG.
この標準標本画像は、上記したように、事前に用意した標準標本を撮像した観察画像である。ここで、標準標本画像の詳細な生成方法について説明する。上記したように、先ず、標本特定パラメータが取り得る値の組み合わせ毎に該当する検体を用意する。また、標準標本を作成する際に用いる制御パラメータの値(標準値)を予め設定しておく。この標準値は、標本特定パラメータの値の組み合わせ毎に個別に設定しておくこととしてもよい。ここで、標準値を設定しておく制御パラメータは、少なくとも修正対象制御パラメータ(実施の形態1では反応時間)を含む。具体例としては、薄切処理部52が用いる標本の厚さについての標準値として例えば4〔μm〕、染色処理部54が用いる反応時間についての標準値として例えば1分等のように予め設定しておく。 As described above, this standard specimen image is an observation image obtained by imaging a standard specimen prepared in advance. Here, a detailed method for generating the standard specimen image will be described. As described above, first, a sample corresponding to each combination of values that can be taken by the sample specifying parameter is prepared. Moreover, the value (standard value) of the control parameter used when creating the standard specimen is set in advance. This standard value may be set individually for each combination of sample specifying parameter values. Here, the control parameter in which the standard value is set includes at least a correction target control parameter (reaction time in the first embodiment). As a specific example, the standard value for the sample thickness used by the slicing processing unit 52 is set in advance, for example, 4 [μm], and the standard value for the reaction time used by the staining processing unit 54, for example, 1 minute. Keep it.
そして、標準値が設定されている制御パラメータについてはその値を用い、その他の制御パラメータについては予め設定されている固定値を用いて用意した各検体を処理し、標準標本を作成する。そして、得られた各標準標本について観察画像生成処理を行い、生成した観察画像を標準標本画像として得る。また、各標準標本画像に染色濃度算出処理を施してその標準標本の染色濃度(色素量)を算出する。そして、以上のようにして生成した標準標本画像を、その標準標本についての標本特定パラメータやその標準標本を作成する際に用いた制御パラメータの各値、算出したその標準標本の染色濃度等と関連付けて標準標本画像データ記憶部4に記憶する。 Then, for each control parameter for which a standard value is set, the value is used, and for each of the other control parameters, each specimen prepared using a fixed value set in advance is processed to create a standard sample. Then, an observation image generation process is performed for each obtained standard specimen, and the generated observation image is obtained as a standard specimen image. Further, a staining density calculation process is performed on each standard specimen image to calculate the staining density (dye amount) of the standard specimen. Then, the standard specimen image generated as described above is associated with the specimen specifying parameters for the standard specimen, the control parameter values used when creating the standard specimen, the calculated staining density of the standard specimen, etc. And stored in the standard specimen image data storage unit 4.
図6は、実施の形態1の制御装置3が行う処理手順を示すフローチャートである。なお、ここで説明する処理は、記憶部33に記憶された標本作成処理プログラム331に従って制御装置3の各部が動作することによって実現される。 FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the control device 3 according to the first embodiment. Note that the processing described here is realized by the operation of each unit of the control device 3 in accordance with the specimen creation processing program 331 stored in the storage unit 33.
先ず、標本特定パラメータ取得部351が、ユーザ操作に従って標本特定パラメータの値を取得する(ステップc1)。例えば、標本特定パラメータ取得部351は、標本特定パラメータ入力画面を表示部32に表示して標本特定パラメータの入力依頼を通知する処理を行い、この標本特定パラメータ入力画面において標本特定パラメータの入力を受け付ける。 First, the sample specifying parameter acquisition unit 351 acquires the value of the sample specifying parameter according to the user operation (step c1). For example, the sample specifying parameter acquisition unit 351 performs processing for displaying a sample specifying parameter input screen on the display unit 32 and notifying the input of the sample specifying parameter, and accepting input of the sample specifying parameter on the sample specifying parameter input screen. .
図7および図8は、標本特定パラメータ入力画面の一例を示す図である。この標本特定パラメータ入力画面には、図7に示すように、臓器や部位、疾患名等の標本特定パラメータの値を入力するためのスピンボックスB11〜B13、これら各スピンボックスに対するユーザ操作を確定するOKボタンBTN11、操作をキャンセルするキャンセルボタンBTN12等が配置されている。 7 and 8 are diagrams illustrating an example of the specimen specifying parameter input screen. In this specimen specifying parameter input screen, as shown in FIG. 7, spin boxes B11 to B13 for inputting values of specimen specifying parameters such as organs, parts, and disease names, and user operations for these spin boxes are confirmed. An OK button BTN11, a cancel button BTN12 for canceling the operation, and the like are arranged.
各スピンボックスB11〜B13は、該当する標本特性パラメータとして設定可能な値の一覧を選択肢として提示し、選択操作を受け付けるものである。例えば、臓器を入力するためのスピンボックスB11では、図8に示すように、肝臓や腎臓、前立腺、肺等の検体が採取され得る臓器の一覧を選択肢として提示したドロップダウンリストL11が表示されるようになっており、ユーザは、このドロップダウンリストL11から対象標本について該当する臓器を選択する。なお、標本特性パラメータの取得方法は特に限定されるものではなく、例えば各標本特性パラメータの値を直接入力する構成としてもよい。また、図7や図8では各標本特定パラメータの値を個別に入力する場合を例示したが、標本特定パラメータの値の組み合わせを選択肢として提示し、この選択肢の選択によって各標本特定パラメータの値を同時に取得する構成としてもよい。 Each of the spin boxes B11 to B13 presents a list of values that can be set as corresponding sample characteristic parameters as options, and accepts a selection operation. For example, in the spin box B11 for inputting an organ, as shown in FIG. 8, a drop-down list L11 presenting a list of organs from which specimens such as liver, kidney, prostate, and lung can be collected as options is displayed. Thus, the user selects a corresponding organ for the target specimen from the drop-down list L11. Note that the method for acquiring the sample characteristic parameter is not particularly limited, and for example, the configuration may be such that the value of each sample characteristic parameter is directly input. 7 and 8 exemplify the case where the values of each sample specifying parameter are individually input. However, combinations of the values of sample specifying parameters are presented as options, and the values of each sample specifying parameter are selected by selecting this option. It is good also as a structure acquired simultaneously.
続いて、制御パラメータ取得部352が、ユーザ操作に従って取得対象制御パラメータの値を取得する(ステップc3)。例えば、制御パラメータ取得部352は、制御パラメータ入力画面を表示部32に表示して取得対象制御パラメータの入力依頼を通知する処理を行い、この制御パラメータ入力画面において取得対象制御パラメータの入力を受け付ける。 Subsequently, the control parameter acquisition unit 352 acquires the value of the acquisition target control parameter according to the user operation (step c3). For example, the control parameter acquisition unit 352 performs a process of displaying a control parameter input screen on the display unit 32 to notify an input request for the acquisition target control parameter, and receives an input of the acquisition target control parameter on the control parameter input screen.
図9は、制御パラメータ入力画面の一例を示す図である。図9に示す制御パラメータ入力画面には、実施の形態1で取得対象としている標本の厚さおよび反応時間の各制御パラメータの値を入力するためのスピンボックスB21,B22や、これら各スピンボックスに対するユーザ操作を確定するOKボタンBTN21、操作をキャンセルするキャンセルボタンBTN22等が配置されている。各スピンボックスB21,B22は、該当する制御パラメータの値として設定可能な値の一覧を選択肢として提示し、選択操作を受け付けるものであり、例えば、図8に示した標本特定パラメータの場合と同様に、ドロップダウンリストを表示して選択肢を提示する。なお、制御パラメータの取得方法は例示した手法に限定されるものではなく、例えば取得対象制御パラメータの値を直接入力する構成としてもよい。また、実施の形態1では取得対象制御パラメータを2種類(標本の厚さおよび反応時間)に固定しているが、ユーザによって選択可能に構成してもよい。すなわち、標本作成部5の各部が用いる制御パラメータの中から取得対象とする制御パラメータの選択操作を受け付け、ユーザが取得対象として選択した制御パラメータの値を取得する構成としてもよい。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a control parameter input screen. In the control parameter input screen shown in FIG. 9, spin boxes B21 and B22 for inputting the control parameter values of the specimen thickness and reaction time to be acquired in the first embodiment, and the spin boxes for these spin boxes are displayed. An OK button BTN21 for confirming the user operation, a cancel button BTN22 for canceling the operation, and the like are arranged. Each spin box B21, B22 presents a list of values that can be set as the value of the corresponding control parameter as an option, and accepts a selection operation. For example, as in the case of the sample specifying parameter shown in FIG. Show the drop-down list and present your choices. Note that the control parameter acquisition method is not limited to the exemplified method, and for example, a configuration may be adopted in which the value of the acquisition target control parameter is directly input. In the first embodiment, the acquisition target control parameters are fixed to two types (specimen thickness and reaction time), but may be configured to be selectable by the user. That is, a configuration may be adopted in which a control parameter selection operation to be acquired from the control parameters used by each unit of the specimen creation unit 5 is received and the value of the control parameter selected by the user as the acquisition target is acquired.
続いて、仮想画像生成部371が、標準標本画像データ記憶部4に記憶された標準標本画像の中から、ステップc1で取得された標本特定パラメータの各値に応じた標準標本画像を抽出し、抽出した標準標本画像に関連付けられた制御パラメータの値や染色濃度とともに標準標本画像データ記憶部4から読み出す(ステップc5)。例えば、ステップc1で取得された標本特定パラメータの各値の組み合わせに該当する1枚の標準標本画像を標準標本画像データ記憶部4から読み出す。 Subsequently, the virtual image generation unit 371 extracts a standard sample image corresponding to each value of the sample specifying parameter acquired in step c1 from the standard sample images stored in the standard sample image data storage unit 4, The control parameter value and the staining density associated with the extracted standard specimen image are read from the standard specimen image data storage unit 4 (step c5). For example, one standard sample image corresponding to the combination of each value of the sample specifying parameter acquired in step c1 is read from the standard sample image data storage unit 4.
そして、仮想画像生成部371は、標準標本画像について仮想画像生成処理を行い、標準標本画像の染色濃度をステップc3で取得された取得対象制御パラメータの値に応じた染色濃度に変化させた仮想画像を基準染色画像として生成する(ステップc7)。例えば、ステップc3において、標本の厚さを4〔μm〕、反応時間を2分としてこれらの取得対象制御パラメータの値を取得したとする。また、標本の厚さを4〔μm〕、反応時間を1分として各制御パラメータの値が標準標本画像データ記憶部4から読み出されたとする。本例では、標本の厚さについてはユーザが入力した値と標準標本画像に関する値とが一致している。一方、反応時間については、標準標本画像に関する値(1分)に対してユーザが倍の値(2分)を入力している。この場合には、予め設定しておいた反応時間と染色濃度との関係をもとに調整係数を算出する。反応時間と染色濃度との関係は、例えば、図13を参照して後述するルックアップテーブルを用いることができる。例えば、このルックアップテーブルに、反応時間が2分の場合の染色濃度として反応時間が1分の場合の染色濃度の1.2倍の値が設定されている場合であれば、調整係数を“1.2”として設定し、標準標本画像から仮想画像を生成する処理(仮想画像生成処理)を行う。実際には、標本の厚さと染色濃度との関係についても、同様に別途設定しておく。そして、ステップc3で取得された取得対象制御パラメータの各値をもとに調整係数を設定する。また、標本の厚さや反応時間以外の制御パラメータの値を取得対象として取得する場合であれば、これらの値についても適宜考慮して調整係数を設定し、標準標本画像から仮想画像を生成することとしてよい。 Then, the virtual image generation unit 371 performs virtual image generation processing on the standard specimen image, and changes the staining density of the standard specimen image to the staining density according to the value of the acquisition target control parameter acquired in step c3. Is generated as a reference stained image (step c7). For example, in step c3, it is assumed that the values of these acquisition target control parameters are acquired by setting the sample thickness to 4 [μm] and the reaction time to 2 minutes. Further, it is assumed that the value of each control parameter is read from the standard sample image data storage unit 4 with the sample thickness being 4 [μm] and the reaction time being 1 minute. In this example, with respect to the thickness of the sample, the value input by the user matches the value related to the standard sample image. On the other hand, for the reaction time, the user inputs a double value (2 minutes) with respect to the value related to the standard specimen image (1 minute). In this case, the adjustment coefficient is calculated based on a preset relationship between the reaction time and the staining concentration. As the relationship between the reaction time and the staining concentration, for example, a lookup table described later with reference to FIG. 13 can be used. For example, if the value of 1.2 times the staining concentration when the reaction time is 1 minute is set in this lookup table as the staining concentration when the reaction time is 2 minutes, the adjustment coefficient is “ 1.2 "is set, and processing for generating a virtual image from the standard specimen image (virtual image generation processing) is performed. Actually, the relationship between the thickness of the specimen and the staining density is also set separately. Then, an adjustment coefficient is set based on each value of the acquisition target control parameter acquired in step c3. If control parameter values other than sample thickness and reaction time are acquired as acquisition targets, an adjustment coefficient is set taking these values into consideration as appropriate, and a virtual image is generated from the standard sample image. As good as
そして、画像表示処理部354が、ステップc7で生成された基準染色画像を表示部32に表示する処理を行う(ステップc9)。なお、ステップc3で取得された取得対象制御パラメータの各値がステップc5で抽出された標準標本画像に関連づけられた値と一致していれば、標準標本画像の染色濃度がステップc3で取得された取得対象制御パラメータの値に応じた染色濃度に相当している。このため、ステップc7の処理を行う必要はなく、画像表示処理部354は、標準標本画像を基準染色画像として表示部32に表示処理する。ここでの処理によって、ユーザに対して対象標本の染色濃度の確認を促す。ユーザは調整が必要と判断した場合には染色濃度の調整操作を行い、最終的に染色濃度の確定操作を行う。 Then, the image display processing unit 354 performs processing for displaying the reference stained image generated in step c7 on the display unit 32 (step c9). If each value of the acquisition target control parameter acquired in step c3 matches the value associated with the standard specimen image extracted in step c5, the staining density of the standard specimen image is acquired in step c3. This corresponds to the staining density corresponding to the value of the acquisition target control parameter. For this reason, it is not necessary to perform the process of step c7, and the image display processing unit 354 performs a display process on the display unit 32 using the standard specimen image as a reference stained image. This processing prompts the user to check the staining density of the target specimen. When the user determines that adjustment is necessary, the user performs an operation for adjusting the staining density, and finally performs an operation for determining the staining density.
そして、図6に示すように、可否選択依頼部355が、染色濃度の確定操作の有無を監視し、この確定操作によって修正対象制御パラメータの値の可否選択の入力を受け付ける。また、可否選択依頼部355は、染色濃度の確定されるまでの間(ステップc11:No)、染色濃度の調整操作の有無を監視する。実施の形態1では、染色濃度の調整操作として、染色濃度を調整するための調整係数の変更操作を受け付ける。染色濃度が調整された場合(調整係数が変更された場合)には(ステップc13:Yes)、仮想画像生成部371が変更された調整係数に従って仮想画像生成処理を行い、基準染色画像の染色濃度を仮想的に変化させた仮想画像を染色シミュレーション画像として生成する(ステップc15)。そして、画像表示処理部354が、ステップc15で生成された染色シミュレーション画像を表示部32に表示処理する(ステップc17)。その後、ステップc11に戻る。 Then, as shown in FIG. 6, the availability selection requesting unit 355 monitors the presence / absence of a staining density determination operation, and accepts an input of whether the correction target control parameter value is permitted or not by this determination operation. Further, the availability selection requesting unit 355 monitors the presence / absence of an operation for adjusting the staining density until the staining density is determined (step c11: No). In the first embodiment, an adjustment coefficient changing operation for adjusting the dye density is accepted as the dye density adjusting operation. When the staining density is adjusted (when the adjustment coefficient is changed) (step c13: Yes), the virtual image generation unit 371 performs virtual image generation processing according to the changed adjustment coefficient, and the staining density of the reference dyed image Is generated as a staining simulation image (step c15). Then, the image display processing unit 354 displays the staining simulation image generated in step c15 on the display unit 32 (step c17). Thereafter, the process returns to step c11.
ここで、ステップc11〜ステップc17の処理の際のユーザによる操作例について説明する。例えば、画像表示処理部354が、ステップc9の処理として基準染色画像の表示を含む染色濃度確認画面を表示部32に表示する処理を行う。図10は、染色濃度確認画面の一例を示す図である。図10に示すように、染色濃度確認画面は、基準染色画像と染色シミュレーション画像とを並べて表示する画像表示部W31を備え、画像表示部W31に向かって左側に基準染色画像I31が表示され、向かって右側に染色シミュレーション画像I32が表示される。また、この染色濃度確認画面には、染色濃度の調整操作を入力するための染色濃度調整ボタンBTN31と、染色濃度の確定操作を入力するための染色濃度確定ボタンBTN32とが配置されている。 Here, an example of an operation performed by the user in the processing of Step c11 to Step c17 will be described. For example, the image display processing unit 354 performs processing for displaying a staining density confirmation screen including display of the reference staining image on the display unit 32 as processing of step c9. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a staining density confirmation screen. As shown in FIG. 10, the staining density confirmation screen includes an image display unit W31 that displays the reference staining image and the staining simulation image side by side, and the reference staining image I31 is displayed on the left side toward the image display unit W31. The dyeing simulation image I32 is displayed on the right side. Further, on this staining density confirmation screen, a staining density adjustment button BTN31 for inputting a staining density adjustment operation and a staining density confirmation button BTN32 for inputting a staining density confirmation operation are arranged.
このように、基準染色画像と染色シミュレーション画像とを並べて表示すれば、ユーザは、調整係数の変更に伴う染色濃度の変化を画面上で視覚的に捉えることができる。ここで、染色シミュレーション画像は、染色濃度調整ボタンBTN31が押下されて調整係数が変更された場合に生成されるものであり、染色濃度調整ボタンBTN31が押されない間は、画像表示部W31には基準染色画像I31のみが表示される。なお、これらを並べて表示する必要はなく、染色シミュレーション画像が生成されるまでの間は基準染色画像を表示し、染色シミュレーション画像が生成された後は、最先に生成された染色シミュレーション画像を表示する画面構成としてもよい。また、ユーザ操作に従って画像表示部W31の基準染色画像や染色シミュレーション画像の拡大処理や縮小処理、あるいは中心位置の移動処理等を行う構成としてもよく、ユーザによる操作性を向上させることができる。また、基準染色画像や染色シミュレーション画像を画像処理して画像特徴量を算出する構成としてもよく、より多くの画像情報をユーザに提示することができる。例えば、ユーザが指定した画素の色成分や、色成分の統計量を算出して画面表示することとしてもよい。あるいは、公知の認識処理や分類処理によって画像内の特定領域を抽出し、画面表示することとしてもよい。 In this way, if the reference staining image and the staining simulation image are displayed side by side, the user can visually grasp the change in the staining density accompanying the change in the adjustment coefficient on the screen. Here, the dyeing simulation image is generated when the dyeing density adjustment button BTN31 is pressed and the adjustment coefficient is changed. While the dyeing density adjustment button BTN31 is not pressed, the image display unit W31 has a reference. Only the stained image I31 is displayed. It is not necessary to display them side by side. The reference dyed image is displayed until the dyeing simulation image is generated, and after the dyeing simulation image is generated, the earliest generated dyeing simulation image is displayed. It is good also as a screen structure to do. In addition, it may be configured to perform enlargement processing or reduction processing of the reference dyed image or the dyeing simulation image of the image display unit W31 according to user operation, or processing for moving the center position, and the operability by the user can be improved. Moreover, it is good also as a structure which calculates an image feature-value by image-processing a reference | standard dyeing image and a dyeing | staining simulation image, and can show more image information to a user. For example, the color component of the pixel designated by the user or the statistic of the color component may be calculated and displayed on the screen. Alternatively, a specific area in the image may be extracted by a known recognition process or classification process and displayed on the screen.
この染色濃度確認画面において染色濃度調整ボタンBTN31を押下すると、可否選択依頼部355が、例えば調整係数変更画面を表示部32に表示して調整係数の変更による染色濃度の調整依頼を通知する処理を行う。そして、可否選択依頼部355は、ステップc13の処理として、この調整係数変更画面において調整係数の変更操作(染色濃度の調整操作)を受け付ける。図11は、調整係数変更画面の一例を示す図である。図11に示すように、調整係数変更画面には、色素Hについての調整係数と色素Eについての調整係数とをそれぞれ個別に変更するための2つのスライダーS41,S42が配置されている。また、この調整係数変更画面には、スライダーS41,S42に対するユーザ操作を確定するOKボタンBTN41、操作をキャンセルするキャンセルボタンBTN42等が配置されている。ユーザは、上段のスライダーS41を移動させて色素Hについての所望の調整係数を変更し、下段のスライダーS42を移動させて色素Eについての所望の調整係数を変更する。例えば、染色濃度を濃くしたい場合であればスライダーS41,S42を画面に向かって右側に移動させ、薄くしたい場合には左側に移動させる。これによれば、ユーザは、簡単かつ直観的に調整係数を変更することができる。この結果、ステップc15の処理として仮想画像生成部371が、変更された調整係数に応じた染色濃度の染色シミュレーション画像を生成し、ステップc17の処理として画像表示処理部354が、この染色シミュレーション画像を染色濃度確認画面の画像表示部W31に表示処理する。 When the staining density adjustment button BTN31 is pressed on this staining density confirmation screen, the availability selection requesting unit 355 displays, for example, an adjustment coefficient change screen on the display unit 32, and performs a process of notifying a request for adjusting the staining density by changing the adjustment coefficient. Do. Then, the availability selection requesting unit 355 accepts an adjustment coefficient change operation (staining density adjustment operation) on the adjustment coefficient change screen as the process of step c13. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the adjustment coefficient change screen. As shown in FIG. 11, two sliders S41 and S42 for individually changing the adjustment coefficient for the dye H and the adjustment coefficient for the dye E are arranged on the adjustment coefficient change screen. Further, on this adjustment coefficient change screen, an OK button BTN41 for confirming a user operation on the sliders S41 and S42, a cancel button BTN42 for canceling the operation, and the like are arranged. The user moves the upper slider S41 to change the desired adjustment coefficient for the dye H, and moves the lower slider S42 to change the desired adjustment coefficient for the dye E. For example, if it is desired to increase the staining density, the sliders S41 and S42 are moved to the right side toward the screen, and if it is desired to be decreased, the sliders S41 and S42 are moved to the left side. According to this, the user can change the adjustment coefficient easily and intuitively. As a result, the virtual image generation unit 371 generates a staining simulation image with a staining density corresponding to the changed adjustment coefficient as the processing of step c15, and the image display processing unit 354 converts the staining simulation image into the processing of step c17. Display processing is performed on the image display portion W31 of the staining density confirmation screen.
以上のようにしてユーザは、基準染色画像や染色シミュレーション画像を見ながら染色濃度を適宜調整し、画像表示部W31の基準染色画像あるいは染色シミュレーションが所望する染色濃度であれば、染色濃度確定ボタンBTN32を押下する。 As described above, the user appropriately adjusts the staining density while viewing the reference staining image and the staining simulation image, and if the reference staining image or the staining simulation of the image display unit W31 is a desired staining density, the staining density confirmation button BTN32 is used. Press.
なお、観察画像生成処理や仮想画像生成処理として上記したように、実施の形態1では、各画素位置の画素信号値を算出して観察画像や仮想画像を生成することとした。このため、染色濃度確認画面においてユーザに提示される画像情報は画素信号値になるが、これに限定されるものではない。例えば、任意の画素の色成分や色成分の統計量、特定領域のテクスチャ情報、あるいはこれらを適宜組み合わせた画像情報を表示することとしてもよい。これによれば、対象標本の染め上がりに関するより詳細な情報をユーザに提示できる。 Note that, as described above as the observation image generation process and the virtual image generation process, in the first embodiment, the pixel signal value at each pixel position is calculated to generate the observation image and the virtual image. For this reason, the image information presented to the user on the staining density confirmation screen is a pixel signal value, but is not limited thereto. For example, the color component of any pixel, the statistic of the color component, the texture information of a specific area, or image information obtained by combining these appropriately may be displayed. According to this, it is possible to present more detailed information regarding dyeing of the target specimen to the user.
また、染色濃度の取得方法はこれに限定されるものではなく、例えば調整係数の値、あるいは染色濃度の値を直接入力する構成としてもよい。また、基準染色画像中の特定の組織が映る所定の注目領域について染色濃度を調整する構成とすることも可能である。図12は、この場合の染色濃度確認画面の一例を示す図である。図12に示す染色濃度確認画面には、画面中央に画像表示部W51が配置されており、基準染色画像または最先に生成された染色シミュレーション画像が表示される。また、染色濃度確認画面には、染色濃度の調整操作を入力するための染色濃度調整ボタンBTN51と、染色濃度の確定操作を入力するための染色濃度確定ボタンBTN52とが配置されている。 In addition, the method for obtaining the staining density is not limited to this, and for example, the adjustment coefficient value or the staining density value may be directly input. It is also possible to adopt a configuration in which the staining density is adjusted for a predetermined region of interest in which a specific tissue in the reference staining image is reflected. FIG. 12 is a diagram showing an example of the staining density confirmation screen in this case. In the staining density confirmation screen shown in FIG. 12, an image display unit W51 is arranged at the center of the screen, and the reference staining image or the most recently generated staining simulation image is displayed. In addition, a staining density adjustment button BTN51 for inputting a staining density adjustment operation and a staining density confirmation button BTN52 for inputting a staining density confirmation operation are arranged on the staining density confirmation screen.
例えば細胞質について染色濃度を調整したい場合であれば、ユーザは、画像表示部W51に表示されている基準染色画像または染色シミュレーション画像中から細胞質が映る領域E51,E52を操作部31を介して領域選択する。選択した領域E51,E52は、画像表示部W51外側の選択領域表示部W521,W522において個別に拡大表示されるようになっている。そして、ユーザは、このようにして注目領域を領域選択した状態で染色濃度調整ボタンBTN51を押下し、例えば図11を参照して説明した要領で調整係数を変更する。 For example, if it is desired to adjust the staining density for the cytoplasm, the user selects the regions E51 and E52 in which the cytoplasm is displayed from the reference staining image or the staining simulation image displayed on the image display unit W51 via the operation unit 31. To do. The selected areas E51 and E52 are individually enlarged and displayed on the selection area display sections W521 and W522 outside the image display section W51. Then, the user presses the staining density adjustment button BTN51 with the region of interest selected in this way, and changes the adjustment coefficient in the manner described with reference to FIG. 11, for example.
本変形例によれば、例えば細胞質等の所定の注目領域について染色濃度を調整できるので、特定の組織を濃く染める、あるいは薄く染めるといったことが可能となる。したがって、標本全体としての染色状態を確認しながら、特定の組織に対して特徴的に染色濃度を調整することが可能となる。 According to this modification, for example, the staining density can be adjusted for a predetermined region of interest such as cytoplasm, so that a specific tissue can be dyed deeply or lightly. Therefore, it is possible to adjust the staining density characteristically for a specific tissue while confirming the staining state of the entire specimen.
そして、図6に示すように、染色濃度が確定されると(ステップc11:Yes)、制御パラメータ決定部372が、確定された染色濃度を修正対象制御パラメータ(実施の形態1では反応時間)の値に反映させて修正し、その値を決定する(ステップc19)。 Then, as shown in FIG. 6, when the staining concentration is determined (step c11: Yes), the control parameter determination unit 372 sets the determined staining concentration to the correction target control parameter (reaction time in the first embodiment). The value is reflected and corrected, and the value is determined (step c19).
例えば、反応時間と染色濃度との関係(相関式)を定義したルックアップテーブル(以下、「LUT」と略記する。)を事前に生成して記憶部33に記憶しておき、このLUTを参照して修正対象制御パラメータの値を修正する。ここで、LUTの生成方法について説明する。実施の形態1では、反応時間を変えて実際に作成した標本を用意して染色濃度を求め、反応時間と染色濃度との対応関係を予め設定しておく。ここで、同じ反応時間で標本を作成した場合であっても、染色濃度に多少のバラつきが生じる。この誤差を軽減するため、同じ反応時間で作成した複数の標本を用意する。そして、得られたそれぞれの標本について観察画像生成処理を行うとともに、染色濃度算出処理を行い、染色濃度の測定値を算出して反応時間毎の測定値を得る。 For example, a lookup table (hereinafter abbreviated as “LUT”) that defines the relationship between the reaction time and the staining concentration (correlation equation) is generated in advance and stored in the storage unit 33, and this LUT is referred to. Then, the value of the correction target control parameter is corrected. Here, a method of generating the LUT will be described. In the first embodiment, a sample actually prepared by changing the reaction time is prepared to obtain the staining concentration, and the correspondence between the reaction time and the staining concentration is set in advance. Here, even when the specimen is prepared with the same reaction time, the staining density varies slightly. In order to reduce this error, multiple samples prepared with the same reaction time are prepared. Then, an observation image generation process is performed on each of the obtained samples, and a staining density calculation process is performed to calculate a measurement value of the staining density and obtain a measurement value for each reaction time.
図13は、反応時間毎の染色濃度の測定値をもとに反応時間と染色濃度との対応関係の一例を模式的に示した図であり、横軸を反応時間、縦軸を染色濃度とし、反応時間を異ならせて作成した標本の染色濃度を示している。前述のように、本例では、同じ反応時間で作成した複数の標本を用意しているため反応時間毎に複数の測定値が得られ、各値は、例えば図13中で破線で示すような範囲で値が分散する。この破線によって示した反応時間毎の分散は、対応する反応時間と染色濃度との関係に含まれる誤差とする。なお、この図13中に破線で示す誤差をユーザに提示する構成としてもよい。提示方法の一例としては、反応時間毎の染色濃度の誤差範囲を調整係数の誤差範囲に変換し、変換した調整係数の誤差範囲を図11に示した調整係数変更画面上で表示することによってユーザに提示する方法が挙げられる。 FIG. 13 is a diagram schematically showing an example of the correspondence relationship between the reaction time and the staining density based on the measured value of the staining density for each reaction time, where the horizontal axis represents the reaction time and the vertical axis represents the staining density. The staining concentration of specimens prepared with different reaction times is shown. As described above, in this example, since a plurality of specimens prepared with the same reaction time are prepared, a plurality of measured values are obtained for each reaction time, and each value is indicated by a broken line in FIG. The values are distributed over the range. The variance for each reaction time indicated by the broken line is an error included in the relationship between the corresponding reaction time and the staining concentration. Note that an error indicated by a broken line in FIG. 13 may be presented to the user. As an example of the presentation method, the error range of the staining density for each reaction time is converted into the error range of the adjustment coefficient, and the error range of the converted adjustment coefficient is displayed on the adjustment coefficient change screen shown in FIG. The method presented in
具体的には、反応時間毎の染色濃度の誤差範囲を、調整係数の誤差範囲に予め変換しておく。例えば、図13中に示す反応時間110では、その染色濃度は、実線上の平均値である染色濃度111を基準として112〜113の範囲でばらつく(分散する)。この反応時間110に着目すれば、基準染色画像の染色濃度をもとに各染色濃度111,112,113における調整係数を求めることで、反応時間110における染色濃度の誤差範囲112〜113およびその基準111を調整係数の誤差範囲およびその基準に変換できる。そして、図11の調整係数変更画面を表示する際、スライダー41,S42が指し示す現在の調整係数の値をもとに、基準の値が現在の調整係数の値と最も類似する調整係数の誤差範囲を取得する。そして、取得した調整係数の誤差範囲を例えば表示色を変更する等してスライダー41,S42上で識別表示する処理を行う。後述するように、図11の調整係数変更画面で操作を確定すると、確定操作時の調整係数に従って修正対象制御パラメータである反応時間が決定され、この反応時間に従って対象標本が作成される。本変形例によれば、ユーザは、このようにして得られる対象標本の染色濃度のバラつきを事前に把握することができる。 Specifically, the error range of the staining density for each reaction time is converted in advance to the error range of the adjustment coefficient. For example, at the reaction time 110 shown in FIG. 13, the staining density varies (disperses) in the range of 112 to 113 with the staining density 111 being the average value on the solid line as a reference. If attention is paid to the reaction time 110, an adjustment coefficient for each of the staining densities 111, 112, and 113 is obtained based on the staining density of the reference staining image, so that the error range 112 to 113 of the staining density in the reaction time 110 and its reference are obtained. 111 can be converted into the error range of the adjustment coefficient and its reference. Then, when the adjustment coefficient change screen of FIG. 11 is displayed, based on the current adjustment coefficient value indicated by the sliders 41 and S42, the error range of the adjustment coefficient whose reference value is most similar to the current adjustment coefficient value. To get. Then, the error range of the obtained adjustment coefficient is identified and displayed on the sliders 41 and S42 by changing the display color, for example. As will be described later, when the operation is confirmed on the adjustment coefficient change screen of FIG. 11, the reaction time that is the correction target control parameter is determined according to the adjustment coefficient at the time of the confirmation operation, and the target specimen is created according to this reaction time. According to this modification, the user can grasp in advance the variation in the staining density of the target specimen obtained in this way.
実施の形態1では、例えば、図13中に実線で示すように、反応時間毎に測定値の平均値を算出し、各反応時間に対応する染色濃度をその反応時間に対する1点として得る。そして、図13中に実線で示すプロット分布をテーブル化してLUTを作成し、記憶部33に記憶する。なお、このLUTは、反応時間と染色濃度との対応関係を定義したデータテーブルとして記憶しておく場合に限定されるものではない。例えば、測定点をもとに算出した近似曲線の関数式として記憶しておく構成としてもよい。 In the first embodiment, for example, as shown by a solid line in FIG. 13, the average value of the measured values is calculated for each reaction time, and the staining concentration corresponding to each reaction time is obtained as one point with respect to the reaction time. Then, a plot distribution indicated by a solid line in FIG. 13 is tabulated to create an LUT and stored in the storage unit 33. The LUT is not limited to the case where it is stored as a data table that defines the correspondence between the reaction time and the staining concentration. For example, it may be stored as a function expression of an approximate curve calculated based on measurement points.
制御パラメータ決定部372は、このようにして予め生成したLUTを参照し、色素Hおよび色素Eの染色液毎の反応時間を個別に算出する。例えば、確定された染色濃度のうち、色素Hの染色濃度(色素量)をdH、色素Eの染色濃度(色素量)dEとする。そして、dHの値をもとに、ヘマトキシリン染色液による反応時間SHを次式(12)に従って算出する。また、dEの値をもとに、エオジン染色液による反応時間SEを次式(13)に従って算出する。
ここで、確定された染色濃度の値がLUTに設定されていない数値の場合には、値が最も近いLUTの設定値を用いて線形変換を行い、反応時間を得る。そして、制御パラメータ決定部372は、制御パラメータ取得部352によって取得された反応時間を、式(12),(13)に従って算出したヘマトキシリン染色液による反応時間SHおよびエオジン染色液による反応時間SEで置き換えることで、確定された染色濃度を反応時間に反映させて修正する。なお、染色濃度に対応する反応時間の算出は、上記式(12),(13)に従ってLUTを参照して行う方法に限定されるものではない。例えば、染色濃度を変数とする変換関数を用い、反応時間を算出する構成としてもよい。 Here, when the determined staining density value is a numerical value that is not set in the LUT, linear conversion is performed using the set value of the LUT that has the closest value to obtain the reaction time. Then, the control parameter determination unit 372 calculates the reaction time acquired by the control parameter acquisition unit 352 according to the equations (12) and (13), the reaction time S H with the hematoxylin staining solution, and the reaction time S E with the eosin staining solution. By replacing with, the determined staining density is reflected in the reaction time and corrected. The calculation of the reaction time corresponding to the staining concentration is not limited to the method performed by referring to the LUT according to the above formulas (12) and (13). For example, the reaction time may be calculated using a conversion function with the staining density as a variable.
そして、図6に示すように、標本作成処理設定部356は、ステップc3で取得された取得対象制御パラメータの値やステップc19で決定された修正対象制御パラメータの値を標本作成部5に通知し、標本作成部5の各部に対する動作指示を行う(ステップc21)。すなわち、実施の形態1では、標本作成処理設定部356は、ステップc3で取得された標本の厚さを薄切処理部52に通知するとともに、ステップc19で決定された反応時間を染色処理部54に通知する。 Then, as illustrated in FIG. 6, the sample creation processing setting unit 356 notifies the sample creation unit 5 of the value of the acquisition target control parameter acquired in step c3 and the value of the correction target control parameter determined in step c19. Then, an operation instruction is given to each part of the specimen preparation unit 5 (step c21). That is, in the first embodiment, the specimen creation processing setting unit 356 notifies the slice processing unit 52 of the thickness of the specimen acquired in step c3, and the reaction time determined in step c19. Notify
図14は、図6に示すステップc21の動作指示に応答して標本作成部5が行う標本作成処理の処理手順を示すフローチャートである。この標本作成処理により、図6のステップc3で取得され、ステップc19で決定された制御パラメータの値を用いて対象標本が作成される。 FIG. 14 is a flowchart showing the processing procedure of the sample creation process performed by the sample creation unit 5 in response to the operation instruction in step c21 shown in FIG. By this sample creation process, a target sample is created using the value of the control parameter acquired in step c3 of FIG. 6 and determined in step c19.
すなわち、図14に示すように、実施の形態1の標本作成処理では、先ず、パラフィンブロック作成処理部51がパラフィンブロック作成処理(ステップd1〜ステップd9)を行い、被験者から採取した検体からパラフィンブロックを作成する。 That is, as shown in FIG. 14, in the specimen preparation process of the first embodiment, first, the paraffin block creation processing unit 51 performs the paraffin block creation process (step d1 to step d9), and the paraffin block is obtained from the sample collected from the subject. Create
具体的には先ず、パラフィンブロック作成処理部51は、採取した検体からブロックを切り出す(ステップd1)。ここで、切り出すブロックサイズは、その検体を採取(摘出)した臓器や部位、あるいは疾患名やその疾患の状態等によって異なる。このブロックサイズはパラフィンブロック作成処理部51が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。例えば、予め臓器、部位、疾患名、疾患の状態の組み合わせと対応付けてブロックサイズを設定しておく。そして、図6のステップc3で取得された標本特定パラメータをもとに対象標本のブロックサイズを特定する。なお、このブロックサイズを制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定したブロックサイズの値に従ってステップd1の処理が行われる。 Specifically, first, the paraffin block creation processing unit 51 cuts out a block from the collected specimen (step d1). Here, the block size to be cut out varies depending on the organ or part from which the specimen is collected (extracted), the disease name, the state of the disease, or the like. This block size is a control parameter used by the paraffin block creation processing unit 51, and is a fixed value in the first embodiment. For example, a block size is set in advance in association with a combination of an organ, a part, a disease name, and a disease state. Then, the block size of the target sample is specified based on the sample specifying parameter acquired in step c3 of FIG. The block size may be acquired by the control parameter acquisition unit 352, or the control parameter determination unit 372 may determine the block size. In this case, the process of step d1 is performed according to the acquired or determined value of the block size.
実際のブロックサイズは、概ね1〔cm〕×2〔cm〕×数〔mm〕程度が標準的であるが、例えば脳の標本を作成する場合のように、1〔cm〕×数〔cm〕×数〔cm〕といった比較的大きなサイズで切り出すこともある。また、針生検等では検体から標本ブロックを採取する工程は不要であるため、次のステップd3の処理に移る。 The actual block size is generally about 1 [cm] × 2 [cm] × several [mm], but for example, 1 [cm] × several [cm] as in the case of preparing a brain specimen. × It may be cut out in a relatively large size such as several [cm]. In needle biopsy or the like, the process of collecting the specimen block from the specimen is unnecessary, and the process proceeds to the next step d3.
続くステップd3では、パラフィンブロック作成処理部51は、切り出した標本ブロックに対し、ホルマリン系固定液を用いて組織の固定を行う。ホルマリン系固定液の種類および固定時間は、パラフィンブロック作成処理部51が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ここで、ステップd1で切り出されたブロックサイズや固定する組織の種類、使用するホルマリン系固定液の種類によってホルマリンの浸透速度が異なるため、固定時間については、これらの値から決定される。通常、固定には1〜2日を要する。長時間漬け過ぎると過固定と呼ばれる状態になり、後段の染色処理において染色液によって染まり難くなる場合がある。なお、ホルマリン系固定液の種類および固定時間についても制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定したこれらの値に従ってステップd3の処理が行われる。 In the subsequent step d3, the paraffin block creation processing unit 51 fixes the tissue to the cut specimen block using a formalin-based fixing solution. The type and fixing time of the formalin-based fixing solution are control parameters used by the paraffin block creation processing unit 51 and are fixed values in the first embodiment. Here, since the penetration rate of formalin varies depending on the block size cut out in step d1, the type of tissue to be fixed, and the type of formalin-based fixing solution to be used, the fixing time is determined from these values. Usually, fixing takes 1-2 days. If it is soaked for a long time, it will be in a state called over-fixation, and it may be difficult to dye with a dyeing solution in the subsequent dyeing process. In addition, it is good also as a structure which the control parameter acquisition part 352 acquires about the kind and fixing time of formalin type fixing solution, and it is good also as a structure which the control parameter determination part 372 determines. In this case, the process of step d3 is performed according to these acquired or determined values.
続いて、パラフィンブロック作成処理部51は、アルコールを用いて脱脂・脱水する(ステップd5)。これは、生体組織に脂肪が含まれるためである。ここでの処理には2〜3日を要し、例えばアルコールの濃度を段階的(例えば3段階)に濃くしながら行う。使用するアルコール液、アルコール濃度、脱脂・脱水時間は、パラフィンブロック作成処理部51が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定したこれらの値に従ってステップd5の処理が行われる。 Subsequently, the paraffin block creation processing unit 51 degreases and dehydrates using alcohol (step d5). This is because the living tissue contains fat. This treatment takes 2 to 3 days, for example, while increasing the concentration of alcohol stepwise (for example, in three steps). The alcohol solution to be used, the alcohol concentration, and the degreasing / dehydrating time are control parameters used by the paraffin block creation processing unit 51 and are fixed values in the first embodiment. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d5 is performed according to these acquired or determined values.
続いて、パラフィンブロック作成処理部51は、溶けたパラフィンを組織内に浸透させて固める(脱水包埋:ステップd7)。ここでの処理には2日〜3日を要する。具体的には、無水アルコール、メタノール+クロロホルム、キシレン、パラフィンの各溶液に順次組織を浸していく。無水アルコールは仕上げの脱水のため、キシレンは脱アルコールのために使用する。各溶液および各溶液に対する浸透時間は、パラフィンブロック作成処理部51が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定したこれらの値に従ってステップd7の処理が行われる。この脱水包埋については、自動化装置が広く普及しており、適宜用いることができる。 Subsequently, the paraffin block creation processing unit 51 penetrates the melted paraffin into the tissue and hardens it (dehydration embedding: step d7). This process takes two to three days. Specifically, the tissue is sequentially immersed in each solution of anhydrous alcohol, methanol + chloroform, xylene, and paraffin. Anhydrous alcohol is used for finishing dehydration and xylene is used for dealcoholization. Each solution and the permeation time for each solution are control parameters used by the paraffin block creation processing unit 51 and are fixed values in the first embodiment. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d7 is performed according to these acquired or determined values. For this dehydration embedding, automated devices are widely used and can be used as appropriate.
そして、パラフィンブロック作成処理部51は、溶けたパラフィンに沈め、更に冷して固めることでステップd1〜ステップd7の処理を施した標本ブロックをパラフィンで完全に覆う(パラフィン包埋:ステップd9)。浸透時間は、パラフィンブロック作成処理部51が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定した値に従ってステップd9の処理が行われる。このパラフィン包埋によって、本来柔らかい生体組織で構成される標本ブロックにパラフィンの強度を与え、薄切時において必要な程度の固さが実現できる。また、パラフィン包埋された標本ブロックは理想的な条件下で気密状態にできるため、半永久的に保存が可能になる。だたし、実際には完全な機密状態とはならないため、気密状態によっては状態変化が生じる。また、手術中に行う観察・診断を行いたい場合のように短時間で標本を作成する必要がある場合には、組織を凍結させることで形状を固定し、後段の薄切処理に移るようにしてもよい。 And the paraffin block creation process part 51 completely covers the sample block which processed the process of step d1-step d7 by paraffin by being submerged in the melted paraffin, and further cooling and solidifying (paraffin embedding: step d9). The permeation time is a control parameter used by the paraffin block creation processing unit 51, and is a fixed value in the first embodiment. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d9 is performed according to the acquired or determined value. By embedding the paraffin, the strength of the paraffin is given to the specimen block which is originally composed of soft biological tissue, and the necessary degree of hardness can be realized at the time of slicing. Moreover, since the paraffin-embedded specimen block can be hermetically sealed under ideal conditions, it can be stored semipermanently. However, since it is not actually a completely confidential state, a state change occurs depending on the airtight state. In addition, when it is necessary to create a specimen in a short time, such as when observation or diagnosis is performed during surgery, the shape is fixed by freezing the tissue, and the process proceeds to the subsequent slicing process. May be.
続いて、薄切処理部52が、薄切処理を行う(ステップd11)。薄切処理部52は、例えば薄切処理が自動化された自動化装置(自動薄切装置)で構成される。ここで、所定の厚さ(標本の厚さ)は、薄切処理部52が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では、制御パラメータ取得部352がユーザ操作に従って取得し、標本作成処理設定部356が薄切処理部52に通知することによって得られる。なお、制御パラメータ調整部39が調整する構成としてもよい。自動薄切装置は、通知された標本の厚さを制御パラメータとして用い、例えば、ミクロトーム(microtome)を用い、所定の厚さとなるように標本ブロックを薄くスライスする。薄切した切片は一旦水に浮かべ、その後プレパラートに掬い上げる。プレパラートに掬い上げた切片は、42℃〜43℃程度で乾燥させる。この温度は切片に皺や皸を作らないように設定する。 Subsequently, the slice processing unit 52 performs slice processing (step d11). The slicing processing unit 52 is configured by, for example, an automated device (automatic slicing device) in which slicing processing is automated. Here, the predetermined thickness (specimen thickness) is a control parameter used by the slice processing unit 52, and in the first embodiment, the control parameter acquisition unit 352 acquires in accordance with a user operation, and the sample creation processing setting unit 356 is obtained by notifying the slice processing unit 52. Note that the control parameter adjustment unit 39 may adjust. The automatic slicing apparatus uses the notified specimen thickness as a control parameter, for example, a microtome, and slices the specimen block thinly to a predetermined thickness. The sliced slice is floated on water and then sprinkled on a slide. The slices scooped up in the preparation are dried at about 42 ° C to 43 ° C. This temperature is set so as not to make wrinkles or wrinkles in the section.
続いて、脱パラフィン処理部53が、パラフィンを洗い流す(脱パラフィン:ステップd13)。薄切処理が完了すればパラフィンは不要であるから、染色の邪魔にならないようにこれを除去する。先ず、60℃程度の温度でパラフィンを融溶させる。プレパラートを立てた状態にしておけば、大部分のパラフィンは自然に流れ落ちる。ここでの処理には通常1時間程度を要するが、専用の自動化装置が知られており、適宜用いることができる。続いて、キシレンを溶剤として、残ったパラフィンを溶かす。パラフィンを溶かすことでキシレンは汚染されていくので、純度の異なる例えば3槽のキシレンプールを用意し、純度が低いキシレンプールから順次5分程度ずつ浸す。浸透時間は、脱パラフィン処理部53が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定した値に従ってステップd13の処理が行われる。 Subsequently, the deparaffinization processing unit 53 flushes the paraffin (deparaffinization: step d13). Since the paraffin is unnecessary after the slicing process is completed, it is removed so as not to disturb the dyeing. First, paraffin is melted at a temperature of about 60 ° C. If the preparation is set up, most of the paraffin will flow down naturally. The processing here usually takes about one hour, but a dedicated automation device is known and can be used as appropriate. Subsequently, the remaining paraffin is dissolved using xylene as a solvent. Since xylene is contaminated by dissolving paraffin, for example, three xylene pools of different purity are prepared, and the xylene pool having low purity is sequentially immersed for about 5 minutes. The permeation time is a control parameter used by the deparaffinization processing unit 53 and is a fixed value in the first embodiment. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d13 is performed according to the acquired or determined value.
続いて、脱パラフィン処理部53は、アルコール(純エタノール)を用いてキシレンを洗い流す(脱キシレン:ステップd15)。脱パラフィンの場合と同様に、キシレンを溶かすことでアルコールは汚染されていくので、純度の異なる例えば3槽のアルコールプールを用意し、純度が低いアルコールプールから順次5分程度ずつ浸す。浸透時間は、脱パラフィン処理部53が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定した値に従ってステップd15の処理が行われる。 Subsequently, the deparaffinization processing unit 53 rinses off xylene using alcohol (pure ethanol) (dexylene: step d15). As in the case of deparaffinization, alcohol is contaminated by dissolving xylene. Therefore, for example, three tanks with different purity are prepared, and the alcohol pool with low purity is sequentially immersed for about 5 minutes. The permeation time is a control parameter used by the deparaffinization processing unit 53 and is a fixed value in the first embodiment. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d15 is performed according to the acquired or determined value.
続いて、脱パラフィン処理部53は、アルコールを洗い流す(脱アルコール:ステップd17)。通常、水洗には水道水を使用し、他の染色液や溶剤に投入する前に蒸留水を潛らせる。アルコールから水への急激な変化が標本に悪影響を与えると懸念される場合等、一旦70%程度の濃度のアルコール洗浄を経由する場合もある。 Subsequently, the deparaffinization processing unit 53 flushes the alcohol (dealcoholization: step d17). Usually, tap water is used for water washing, and distilled water is sprinkled before being put into other dyeing solutions or solvents. In some cases, such as when there is a concern that a sudden change from alcohol to water may adversely affect the specimen, there may be cases where the alcohol is once washed through a concentration of about 70%.
続いて、染色処理部54が染色処理(ステップd19〜ステップd27)を行い、H&E染色を施す。先ず、染色処理部54は、標本のヘマトキシリン染色を行う(ステップd19)。ヘマトキシリン染色は、蒸留水を用いて標本を洗浄した後、所定の時間(反応時間)ヘマトキシリン染色液に浸す。ここで、染色液の濃度および反応時間は、染色処理部54が用いる制御パラメータである。実施の形態1では、染色液の濃度については固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定した値に従ってステップd19の処理が行われる。一方、反応時間は、制御パラメータ取得部352がユーザ操作に従って取得し、制御パラメータ決定部372がユーザ操作に従って修正した値であり、標本作成処理設定部356によって染色処理部54に通知されたヘマトキシリン染色液による反応時間である。 Subsequently, the dyeing processing unit 54 performs dyeing processing (step d19 to step d27) and performs H & E dyeing. First, the staining processing unit 54 performs hematoxylin staining of the specimen (step d19). In hematoxylin staining, a specimen is washed with distilled water and then immersed in a hematoxylin staining solution for a predetermined time (reaction time). Here, the concentration of the staining solution and the reaction time are control parameters used by the staining processing unit 54. In the first embodiment, the concentration of the staining solution is a fixed value. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d19 is performed according to the acquired or determined value. On the other hand, the reaction time is a value acquired by the control parameter acquisition unit 352 according to the user operation and corrected by the control parameter determination unit 372 according to the user operation, and the hematoxylin staining notified to the staining processing unit 54 by the specimen creation processing setting unit 356 Reaction time by liquid.
続いて、染色処理部54は、ヘマトキシリン染色された標本に対して色出しのための水洗を行う(ステップd21)。通常は、時間短縮のため、1%の塩酸アルコールに浸す。ここでの処理により、細胞質等に付着した余分なヘマトキシリン染色液が除去される。水道水を用いる場合には、長時間水道水に漬け過ぎると水道水に含まれる塩素によってヘマトキシリンの色が抜けてしまうので、注意が必要である。染色は一度安定状態になるため、蒸留水中であれば長時間放置しても問題ない。ここで、塩酸アルコールの溶液濃度および水洗時間は、染色処理部54が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定したこれらの値に従ってステップd21の処理が行われる。 Subsequently, the staining processing unit 54 performs water washing for coloration on the specimen stained with hematoxylin (step d21). Usually, it is immersed in 1% hydrochloric acid alcohol to shorten the time. By this treatment, excess hematoxylin staining solution adhering to the cytoplasm or the like is removed. When using tap water, care should be taken because the color of hematoxylin will be lost by the chlorine contained in the tap water if it is soaked in tap water for a long time. Since the dyeing is once stable, it can be left for a long time in distilled water. Here, the solution concentration and the washing time of hydrochloric acid alcohol are control parameters used by the dyeing processing unit 54, and are fixed values in the first embodiment. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d21 is performed according to these acquired or determined values.
蒸留水による洗浄後、続いて染色処理部54は、エオジン染色を行う(ステップd23)。ここでは、標本をエオジン染色液に浸す。ここで、染色液の濃度および反応時間は、染色処理部54が用いる制御パラメータである。実施の形態1では、染色液の濃度については固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定した値に従ってステップd23の処理が行われる。一方、反応時間は、ステップd19のヘマトキシリン染色で用いる反応時間と同様に、制御パラメータ取得部352がユーザ操作に従って取得し、制御パラメータ決定部372がユーザ操作に従って修正した値であり、標本作成処理設定部356によって染色処理部54に通知されたエオジン染色液による反応時間である。 After washing with distilled water, the staining processing unit 54 subsequently performs eosin staining (step d23). Here, the specimen is immersed in eosin staining solution. Here, the concentration of the staining solution and the reaction time are control parameters used by the staining processing unit 54. In the first embodiment, the concentration of the staining solution is a fixed value. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d23 is performed according to the acquired or determined value. On the other hand, the reaction time is a value acquired by the control parameter acquisition unit 352 according to the user operation and corrected by the control parameter determination unit 372 according to the user operation, similar to the reaction time used in the hematoxylin staining in step d19, and the sample creation processing setting This is the reaction time by the eosin staining solution notified to the staining processing unit 54 by the unit 356.
続いて、染色処理部54は、エオジン染色された標本に分別脱水処理を行う(ステップd25)。通常、染色液に浸された標本は、全体に染色液を含んだ状態となる。しかし、その後適当な溶剤(洗浄液)で洗浄することで、本来染色されるべき部位以外の染色液を洗い流し、目的部位だけが染色された状態にする。この処理を分別と呼ぶ。エオジンの分別には、通常洗浄液としてアルコール(純エタノール)を用いる。アルコールで洗浄することで染色中に付着した水分も除去されるため、この場合の分別の工程は脱水の行程も兼ねている。アルコール中に標本を放置するとエオジンが溶け出してしまうので、アルコール中で10回揺する処理を4回程度行って分別を終える。ここで、洗浄液の種類および洗浄時間は染色処理部54が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定したこれらの値に従ってステップd25の処理が行われる。 Subsequently, the staining processor 54 performs a fractional dehydration process on the eosin-stained specimen (step d25). Usually, the specimen immersed in the staining liquid is in a state containing the staining liquid as a whole. However, after that, by washing with an appropriate solvent (cleaning liquid), the dyeing liquid other than the part to be originally dyed is washed away so that only the target part is dyed. This process is called classification. For fractionation of eosin, alcohol (pure ethanol) is usually used as a cleaning solution. Since the water adhering during dyeing is also removed by washing with alcohol, the separation step in this case also serves as a dehydration step. If the sample is left in alcohol, eosin dissolves, so the process of shaking 10 times in alcohol is performed about 4 times to complete the separation. Here, the type of cleaning liquid and the cleaning time are control parameters used by the dyeing processing unit 54 and are fixed values in the first embodiment. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d25 is performed according to these acquired or determined values.
分別が終わった状態で放置すると標本に残留・付着したアルコール分でエオジンが落ちてしまうので、染色処理部54は、直ちに続く透徹を行う(ステップd27)。透徹は、標本をキシレンに浸す処理であり、例えば5分の浸透時間で3回程度行う。この処理は、脱アルコールと同様の処理であるが、標本の発色を良くする効果もあるため、特に透徹と呼ばれている。透徹時間は、染色処理部54が用いる制御パラメータであり、実施の形態1では固定値とする。ただし、制御パラメータ取得部352が取得する構成としてもよいし、制御パラメータ決定部372が決定する構成としてもよい。この場合には、取得または決定した値に従ってステップd27の処理が行われる。 If the eosin is left in the state where the separation is completed, the eosin will fall off due to the alcohol remaining or adhered to the specimen, so the staining processing unit 54 immediately performs the clearing (step d27). Transparent is a process of immersing the specimen in xylene, and is performed about 3 times with a penetration time of 5 minutes, for example. This process is the same process as dealcoholization, but has the effect of improving the color development of the specimen, and is particularly called clearing. The penetration time is a control parameter used by the staining processing unit 54 and is a fixed value in the first embodiment. However, the control parameter acquisition unit 352 may acquire the configuration, or the control parameter determination unit 372 may determine the configuration. In this case, the process of step d27 is performed according to the acquired or determined value.
続いて、封入処理部55が、標本の封入処理を行い、標本(対象標本)を得る(ステップd29)。すなわち、プレパラートにカバーガラスを載せ、接着剤で固定する。封入包埋については、専用装置によって自動化されており、適宜用いることができる。接着剤によって完全密封されるため、得られた標本は、半永久的に保存できる。 Subsequently, the encapsulation processing unit 55 performs a specimen encapsulation process to obtain a specimen (target specimen) (step d29). That is, a cover glass is placed on a slide and fixed with an adhesive. Encapsulation and embedding is automated by a dedicated device and can be used as appropriate. Since it is completely sealed by the adhesive, the obtained specimen can be stored semipermanently.
以上説明したように、実施の形態1によれば、対象標本を作成する際に用いる取得対象制御パラメータの値をユーザ操作に従って取得し、取得した値に応じた染色濃度(色素量)の基準染色画像を画面表示してユーザに提示することができる。また、この基準染色画像を見ながらユーザが調整した染色濃度の染色シミュレーション画像を生成して画面表示し、ユーザに提示することができる。そして、最終的に確定された染色濃度に従って修正対象制御パラメータの値を修正して決定し、標本作成部5に通知して動作指示を行うことができる。この結果、標本作成部5は、ユーザ操作に従って取得した取得対象制御パラメータの値や、標本の染め上がりがユーザ操作に従って確定した染色濃度となるように修正・決定した修正対象制御パラメータの値を用いて対象標本を作成する。これによれば、ユーザは、標本の染め上がりを事前に把握し、標本作成部5が標本を作成する前に、その標本を作成する際に用いる制御パラメータの値の可否を判断することができる。したがって、ユーザが所望する条件で安定的に標本を作成することができる標本作成装置を提供することができる。 As described above, according to the first embodiment, the value of the acquisition target control parameter used when creating the target specimen is acquired according to the user operation, and the reference staining with the staining density (dye amount) corresponding to the acquired value is obtained. The image can be displayed on the screen and presented to the user. Further, it is possible to generate a dyeing simulation image having a dyeing density adjusted by the user while viewing the reference dyeing image, display it on the screen, and present it to the user. Then, the value of the correction target control parameter can be corrected and determined according to the finally determined staining density, and the operation can be instructed by notifying the specimen creation unit 5. As a result, the specimen creation unit 5 uses the value of the acquisition target control parameter acquired according to the user operation or the value of the correction target control parameter corrected and determined so that the dyeing of the specimen becomes the staining density determined according to the user operation. Create a target specimen. According to this, the user can grasp in advance the dyeing of the specimen, and can determine whether or not the value of the control parameter used when creating the specimen before the specimen creating section 5 creates the specimen. Therefore, it is possible to provide a specimen preparation device that can stably prepare specimens under conditions desired by the user.
なお、実施の形態1では、予め標本特定パラメータの値の組み合わせ毎に制御パラメータを所定値として作成した標準標本を用意し、この標準標本を撮像した標準標本画像を標準標本画像データ記憶部4に記憶しておくこととした。そして、この標準標本画像について仮想画像生成処理を行い、ユーザ操作に従って取得した取得対象制御パラメータの値に応じた基準染色画像を生成することとした。これに対し、取得対象制御パラメータの値として取得し得るあらゆる値を想定し、各取得対象制御パラメータの値を異ならせて作成した標準標本を用意することとしてもよい。そして、用意した標準標本を撮像して得た染色標本画像を、標本特定パラメータや制御パラメータの各値と関連付けて標準標本画像データ記憶部4に記憶しておく構成としてもよい。 In the first embodiment, a standard specimen prepared with a control parameter as a predetermined value for each combination of specimen specifying parameter values is prepared in advance, and a standard specimen image obtained by imaging the standard specimen is stored in the standard specimen image data storage unit 4. I decided to remember it. Then, a virtual image generation process is performed on the standard specimen image, and a reference stained image corresponding to the value of the acquisition target control parameter acquired according to the user operation is generated. On the other hand, assuming that every value that can be acquired as the value of the acquisition target control parameter is assumed, it is possible to prepare a standard sample created by varying the value of each acquisition target control parameter. The stained specimen image obtained by imaging the prepared standard specimen may be stored in the standard specimen image data storage unit 4 in association with each value of the specimen specifying parameter and the control parameter.
本変形例では、ユーザ操作に従って標本特定パラメータおよび取得対象制御パラメータの各値を取得した場合に、取得した各値をもとに標準標本画像を抽出し、抽出した標準標本画像を基準染色画像として画面表示する。この場合には、標本特定パラメータおよび取得対象制御パラメータの値の組み合わせ毎に標準標本画像を用意して記憶しておく必要があるが、実施の形態1のように、その都度仮想画像生成処理を行って基準染色画像を生成する必要がない。 In this modification, when each value of the specimen specifying parameter and the acquisition target control parameter is acquired according to the user operation, a standard specimen image is extracted based on the acquired values, and the extracted standard specimen image is used as a reference staining image. Display on the screen. In this case, it is necessary to prepare and store a standard sample image for each combination of the sample specifying parameter and the acquisition target control parameter value. However, as in the first embodiment, the virtual image generation process is performed each time. There is no need to go and generate a reference stained image.
なお、取得対象制御パラメータとして複数の制御パラメータの値を取得している場合には、いずれか1つの値が一致する複数の標準標本画像を抽出するようにしてもよい。例えば実施の形態1で説明したように、反応時間と標本の厚さの各制御パラメータを取得対象としている場合であれば、反応時間として取得した値が関連付けられた標準標本画像と標本の厚さとして取得した値が関連付けられた標準標本画像とをそれぞれ抽出する。 When a plurality of control parameter values are acquired as acquisition target control parameters, a plurality of standard specimen images that match any one of the values may be extracted. For example, as described in the first embodiment, if each control parameter of reaction time and specimen thickness is an acquisition target, the standard specimen image and specimen thickness associated with the value obtained as the reaction time are obtained. And the standard specimen image associated with the value acquired as.
また、このように複数の標準標本画像を抽出する場合には、これらの中から最終的に1枚の基準染色画像を選出する。選出の仕方はユーザ操作に従って手動で行ってもよいし、自動的に1枚を選出してもよい。 In addition, when a plurality of standard specimen images are extracted in this way, one reference stained image is finally selected from these. The selection method may be performed manually in accordance with a user operation, or one image may be automatically selected.
手動で行う場合であれば、例えば、抽出した複数の標準標本画像をそれぞれ基準染色画像の候補として画面表示する。このとき、抽出した複数の標準標本画像をサムネイル形式で一覧表示してもよいし、ユーザ操作に従って順次1枚ずつ切り換えて表示する構成としてもよい。またこのとき、抽出した各標準標本画像について仮想画像生成処理を行い、取得した各制御パラメータの値に応じた染色濃度に変化させた画像として表示することとしてもよい。例えば、反応時間と標本の厚さを取得対象制御パラメータとする場合であれば、取得した反応時間をもとに抽出した標準標本画像について、取得した標本の厚さを考慮して染色濃度を変化させた仮想画像を生成する。同様に、標本の厚さをもとに抽出した標準標本画像について、取得した反応時間を考慮して染色濃度を変化させた仮想画像を生成する。そして、これらの仮想画像を基準染色画像の候補として画面表示し、ユーザに提示することとしてもよい。最終的に、ユーザ操作に従って1枚の基準染色画像を選出する。 In the case of performing manually, for example, a plurality of extracted standard specimen images are displayed on the screen as candidates for reference stained images. At this time, a plurality of extracted standard specimen images may be displayed as a list in a thumbnail format, or may be configured to be switched and displayed one by one in accordance with a user operation. Further, at this time, virtual image generation processing may be performed on each extracted standard specimen image, and the image may be displayed as an image changed to a staining density corresponding to the acquired value of each control parameter. For example, if the reaction time and specimen thickness are used as the acquisition target control parameters, the staining density of the standard specimen image extracted based on the obtained reaction time is changed in consideration of the obtained specimen thickness. A virtual image is generated. Similarly, for a standard sample image extracted based on the thickness of the sample, a virtual image is generated in which the staining density is changed in consideration of the acquired reaction time. Then, these virtual images may be displayed on the screen as candidates for the reference stained image and presented to the user. Finally, one reference stained image is selected according to the user operation.
一方、自動的に1枚の基準染色画像を選出する方法としては、例えば抽出した標準標本画像中に映る組織の種類やその状態等の特徴情報を判別基準として用い、1枚の基準染色画像を選出する手法が挙げられる。この場合には、例えば、予め組織の数や密集度が異なる複数の標本を標準標本として用意する。そして、用意した標準標本を撮像して得た標準標本画像と関連付けて、該当する標準標本画像中に映る組織の種類、あるいはその数や密集度といった組織の状態等を標準標本画像データ記憶部4に記憶しておく。 On the other hand, as a method of automatically selecting one reference stained image, for example, using one piece of reference stained image using feature information such as the type of tissue shown in the extracted standard specimen image and its state as a discrimination reference. A method of selecting is listed. In this case, for example, a plurality of specimens having different numbers of tissues and different densities are prepared in advance as standard specimens. Then, in association with the standard specimen image obtained by imaging the prepared standard specimen, the standard specimen image data storage section 4 indicates the type of tissue shown in the corresponding standard specimen image, or the state of the tissue such as the number and density thereof. Remember it.
そして、基準染色画像の候補として抽出した複数の標準標本画像の中から、取得した標本特定パラメータの値に応じた特徴情報が関連付けられた1枚の標準標本画像を基準染色画像として選出する。例えば、標本特定パラメータの1つである疾患名として「癌」を取得した場合であれば、組織の密集度が所定の閾値以上か否かを判別基準とすることができる。 Then, from the plurality of standard specimen images extracted as candidates for the reference staining image, one standard specimen image associated with the characteristic information corresponding to the value of the acquired specimen specifying parameter is selected as the reference staining image. For example, if “cancer” is acquired as the disease name that is one of the specimen specifying parameters, whether or not the density of the tissue is equal to or higher than a predetermined threshold can be used as a determination criterion.
あるいは、ユーザ(臨床医)が予め対象標本の観察条件を設定しておくようにしてもよい。この場合には、注目対象とする組織の種類や数、密集度、あるいは特定の組織の有無等を観察条件として設定しておく。例えば、ユーザが密集した細胞核を観察したい場合等、密集した細胞核の染め上がりを重要視する場合であれば、「細胞核が密集している」ことを観察条件として設定する。この場合には、設定された観察条件に従って、抽出した標準標本画像に特徴情報として関連付けられた細胞核の密集度を閾値処理し、自動的に1枚の基準染色画像を選出する。ここで、所定の判別基準を用いた閾値処理は、公知技術を用いて実現できる。なお、閾値の値は、ユーザ操作に従って設定可能に構成してもよい。 Alternatively, the user (clinician) may set the observation conditions for the target specimen in advance. In this case, the type and number of tissues to be focused on, the degree of congestion, the presence or absence of specific tissues, and the like are set as observation conditions. For example, if the user wants to observe dense cell nuclei and places importance on dyeing of dense cell nuclei, “cell nuclei are dense” is set as an observation condition. In this case, according to the set observation conditions, the density of cell nuclei associated with the extracted standard specimen image as feature information is thresholded, and one reference stained image is automatically selected. Here, threshold processing using a predetermined discrimination criterion can be realized using a known technique. The threshold value may be configured to be set according to a user operation.
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について説明する。図15は、実施の形態2の標本作成装置2bの機能構成を示すブロック図である。なお、図15において、実施の形態1で説明した標本作成装置2と同一の構成については同一の符号を付して示している。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 15 is a block diagram illustrating a functional configuration of the specimen creation device 2b according to the second embodiment. In FIG. 15, the same components as those of the specimen preparation device 2 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
図15に示すように、実施の形態2の標本作成装置2bは、制御装置3bと、標準標本画像データ記憶部4と、標本作成部5とを備える。そして、制御装置3bは、操作部31と、表示部32と、記憶部33bと、制御部35bと、画像処理部37bとを備える。 As illustrated in FIG. 15, the specimen creation device 2 b according to the second embodiment includes a control device 3 b, a standard specimen image data storage unit 4, and a specimen creation unit 5. The control device 3b includes an operation unit 31, a display unit 32, a storage unit 33b, a control unit 35b, and an image processing unit 37b.
記憶部33bには、標本作成処理プログラム331bが記憶される。この標本作成処理プログラム331bは、ユーザ操作に従って修正対象制御パラメータの値を決定し、標本作成部5に対する動作指示を行う処理を実現するためのプログラムである。 The storage unit 33b stores a specimen creation processing program 331b. This sample creation processing program 331b is a program for realizing a process of determining the value of the correction target control parameter in accordance with a user operation and instructing the sample creation unit 5 to perform an operation.
また、制御部35bは、標本特定パラメータ取得部351と、制御パラメータ取得部352と、画像抽出部353と、画像表示処理部354と、可否選択依頼部355bと、標本作成処理設定部356bとを含む。 In addition, the control unit 35b includes a sample specifying parameter acquisition unit 351, a control parameter acquisition unit 352, an image extraction unit 353, an image display processing unit 354, an availability selection request unit 355b, and a sample creation processing setting unit 356b. Including.
実施の形態2において、制御パラメータ取得部352は、実施の形態1と同様に、薄切処理部52が用いる標本の厚さおよび染色処理部54が用いる反応時間の2つの制御パラメータを取得対象制御パラメータとし、ユーザ操作に従って各取得対象制御パラメータの値を取得することとする。 In the second embodiment, as in the first embodiment, the control parameter acquisition unit 352 acquires two control parameters of the specimen thickness used by the slicing processing unit 52 and the reaction time used by the staining processing unit 54. It is assumed that the value of each acquisition target control parameter is acquired according to the user operation as a parameter.
可否選択依頼部355bは、修正対象制御パラメータの値の可否選択の入力を依頼するとともに、制御パラメータ調整依頼部として修正対象制御パラメータの値の調整を依頼する。実施の形態2では、可否選択依頼部355bは、操作部31を介してユーザによる修正対象制御パラメータの値の調整操作を受け付けるとともに、最終的に修正対象制御パラメータの値の確定操作を受け付けることでその値の可否の選択入力を受け付ける。ユーザは、基準染色画像または染色シミュレーション画像によって表される染色濃度が所望する染色濃度の場合に修正対象制御パラメータの値の確定操作を行い、この確定操作によって、修正対象制御パラメータの値を「可」として選択する。この結果、修正対象制御パラメータの値が決定される。 The availability selection requesting unit 355b requests input of whether or not the correction target control parameter value is selected, and requests the adjustment of the correction target control parameter value as a control parameter adjustment requesting unit. In the second embodiment, the availability selection requesting unit 355b receives the adjustment operation of the correction target control parameter value by the user via the operation unit 31, and finally receives the determination operation of the correction target control parameter value. The selection input of whether or not the value is possible is accepted. The user confirms the value of the correction target control parameter when the staining density represented by the reference staining image or the simulation simulation image is the desired staining density. To select. As a result, the value of the correction target control parameter is determined.
標本作成処理設定部356bは、制御パラメータ取得部352によって取得され、または可否選択依頼部355bが確定操作を受け付けることで決定した修正対象制御パラメータの値を標本作成部5に通知して各部に対する動作指示を行う。実施の形態2では、標本作成処理設定部356bは、制御パラメータ取得部352によって取得された標本の厚さを薄切処理部52に通知する。また、この標本作成処理設定部356bは、ユーザが調整した値として決定された反応時間を染色処理部54に通知する。 The sample creation processing setting unit 356b notifies the sample creation unit 5 of the value of the correction target control parameter acquired by the control parameter acquisition unit 352 or determined by the acceptability selection request unit 355b accepting the confirmation operation. Give instructions. In the second embodiment, the specimen creation processing setting unit 356b notifies the slice processing unit 52 of the thickness of the specimen acquired by the control parameter acquisition unit 352. The specimen creation processing setting unit 356b notifies the staining processing unit 54 of the reaction time determined as the value adjusted by the user.
そして、画像処理部37bは、仮想画像生成部371bと、染色濃度算出部372bとを含む。 The image processing unit 37b includes a virtual image generation unit 371b and a staining density calculation unit 372b.
仮想画像生成部371bは、実施の形態1と同様にして、基準画像生成部として、標準標本画像について仮想画像生成処理を行って仮想画像(基準染色画像)を生成する。また、仮想画像生成部371bは、シミュレーション画像生成部として、基準染色画像について仮想画像生成処理を行い、仮想画像(染色シミュレーション画像)を生成する。具体的には、基準染色画像が表す染色濃度を可否選択依頼部355bによる入力依頼に応答して調整された修正対象制御パラメータの値に応じた染色濃度に変化させて染色シミュレーション画像を生成する。 As in the first embodiment, the virtual image generation unit 371b performs a virtual image generation process on the standard specimen image to generate a virtual image (reference stained image) as a reference image generation unit. Further, the virtual image generation unit 371b, as a simulation image generation unit, performs a virtual image generation process on the reference stained image to generate a virtual image (stained simulation image). Specifically, the staining simulation image is generated by changing the staining density represented by the reference staining image to the staining density corresponding to the value of the correction target control parameter adjusted in response to the input request from the availability selection requesting unit 355b.
染色濃度算出部372bは、可否選択依頼部355bが修正対象制御パラメータの値の調整操作を受け付けた場合に、調整された修正対象制御パラメータの値に従って染色濃度を算出する。 The staining density calculation unit 372b calculates the staining density according to the adjusted correction target control parameter value when the availability selection requesting unit 355b receives an adjustment operation for the correction target control parameter value.
図16は、実施の形態2の制御装置3bが行う処理手順を示すフローチャートである。なお、ここで説明する処理は、記憶部33bに記憶された標本作成処理プログラム331bに従って制御装置3bの各部が動作することによって実現される。また、図16において、実施の形態1と同様の処理工程には同一の符号を付している。 FIG. 16 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the control device 3b according to the second embodiment. Note that the processing described here is realized by the operation of each unit of the control device 3b according to the specimen creation processing program 331b stored in the storage unit 33b. In FIG. 16, the same reference numerals are assigned to the same processing steps as those in the first embodiment.
実施の形態2では、ステップc9において、画像表示処理部354が基準染色画像を表示部32に表示する処理を行った後、可否選択依頼部355bが、修正対象制御パラメータの値の確定操作の有無を監視し、この確定操作によって修正対象制御パラメータの値の可否選択の入力を受け付ける。また、可否選択依頼部355bは、修正対象制御パラメータの値が確定されるまでの間(ステップe11:No)、修正対象制御パラメータ(実施の形態2では反応時間)の値の調整操作の有無を監視する。例えば、実施の形態1と同様にスライダー等のGUIを画面表示して反応時間の調整操作を受け付ける。なお、ユーザが反応時間を直接入力する構成としてもよい。値が調整された場合には(ステップe13:Yes)、染色濃度算出部372bが、変更された値に応じた染色濃度を算出する(ステップe15)。 In the second embodiment, after the image display processing unit 354 performs the process of displaying the reference stained image on the display unit 32 in step c9, the availability selection requesting unit 355b determines whether or not the correction target control parameter value is confirmed. And accepting an input for selecting whether or not the value of the correction target control parameter is acceptable. Further, the availability selection requesting unit 355b determines whether or not there is an adjustment operation for the value of the correction target control parameter (reaction time in the second embodiment) until the value of the correction target control parameter is determined (step e11: No). Monitor. For example, as in the first embodiment, a GUI such as a slider is displayed on the screen and a reaction time adjustment operation is accepted. Note that the user may directly input the reaction time. When the value is adjusted (step e13: Yes), the staining density calculation unit 372b calculates the staining density according to the changed value (step e15).
例えば、反応時間と染色濃度との関係(相関式)を定義したLUTを事前に生成して記憶部33bに記憶しておき、このLUTを参照して染色濃度を算出する。LUTは、実施の形態1で図13を参照して説明したLUTを用いることができる。具体的には、染色濃度算出部372bは、このLUTを参照して色素Hおよび色素Eの染色濃度を個別に算出する。先ず、変更された反応時間をそれぞれヘマトキシリン染色液による反応時間SHおよびエオジン染色液による反応時間SEとする。そして、実施の形態1で示した次式(12)に従い、ヘマトキシリン染色液による反応時間SHの値をもとに色素Hの染色濃度dHを算出するとともに、次式(13)に従い、エオジン染色液による反応時間SEの値をもとに色素Eの染色濃度dEを算出する。
なお、実施の形態1と同様に、変更後の反応時間がLUTに設定されていない数値の場合には、値が最も近いLUTの設定値を用いて線形変換を行い、染色濃度を得る。また、反応時間に対応する染色濃度の算出は、上記式(12),(13)に従ってLUTを参照して行う方法に限定されるものではなく、反応時間を変数とする変換関数を用い、染色濃度を算出する構成としてもよい。 As in the first embodiment, when the reaction time after change is a numerical value that is not set in the LUT, linear conversion is performed using the set value of the LUT having the closest value to obtain a staining density. The calculation of the staining concentration corresponding to the reaction time is not limited to the method of referring to the LUT according to the above formulas (12) and (13), but using a conversion function with the reaction time as a variable, It is good also as a structure which calculates a density | concentration.
そして、仮想画像生成部371bが算出された染色濃度をもとに仮想画像生成処理を行い、基準染色画像の染色濃度を調整された修正対象制御パラメータの値に応じた染色濃度に仮想的に変化させた仮想画像を染色シミュレーション画像として生成する(ステップe17)。そして、画像表示処理部354が、ステップe17で生成された染色シミュレーション画像を表示部32に表示処理する(ステップe19)。その後、ステップe11に戻る。 Then, the virtual image generation unit 371b performs virtual image generation processing based on the calculated staining density, and virtually changes the staining density of the reference staining image to the staining density corresponding to the adjusted correction target control parameter value. The generated virtual image is generated as a staining simulation image (step e17). Then, the image display processing unit 354 displays the staining simulation image generated in step e17 on the display unit 32 (step e19). Thereafter, the process returns to step e11.
そして、修正対象制御パラメータの値が確定されると(ステップe11:Yes)、修正対象制御パラメータ(実施の形態1では反応時間)の値を確定された値として決定する(ステップe21)。続いて、標本作成処理設定部356bが、ステップc3で取得された取得対象制御パラメータの値やステップe21で決定された修正対象制御パラメータの値を標本作成部5に通知し、標本作成部5の各部に対する動作指示を行う(ステップe23)。すなわち、実施の形態2では、標本作成処理設定部356bは、ステップc3で取得された標本の厚さを薄切処理部52に通知するとともに、ステップe21で決定された反応時間を染色処理部54に通知する。 Then, when the value of the correction target control parameter is confirmed (step e11: Yes), the value of the correction target control parameter (reaction time in the first embodiment) is determined as the confirmed value (step e21). Subsequently, the sample creation processing setting unit 356b notifies the sample creation unit 5 of the value of the acquisition target control parameter acquired in step c3 and the value of the correction target control parameter determined in step e21. An operation instruction is given to each unit (step e23). That is, in the second embodiment, the specimen creation processing setting unit 356b notifies the slice processing unit 52 of the thickness of the specimen acquired in step c3, and the reaction time determined in step e21 is the staining processing unit 54. Notify
ユーザによっては、実施の形態1のように染色濃度を調整するよりも、反応時間等の制御パラメータの値を調整することで標本の染め上がりをイメージし易い場合がある。実施の形態2によれば、対象標本を作成する際に用いる取得対象制御パラメータの値をユーザ操作に従って取得し、取得した値に応じた染色濃度(色素量)の基準染色画像を画面表示してユーザに提示することができる。また、この基準染色画像を見ながらユーザが調整した修正対象制御パラメータの値に応じた染色濃度の染色シミュレーション画像を生成して画面表示し、ユーザに提示することができる。そして、修正対象制御パラメータの値を最終的に確定された値として決定し、標本作成部5に通知して動作指示を行うことができる。この結果、標本作成部5は、ユーザ操作に従って取得した取得対象制御パラメータの値や、染色シミュレーション画像を見ながらユーザが調整した修正対象制御パラメータの値を用いて対象標本を作成する。これによれば、ユーザは、標本の染め上がりを事前に把握し、標本作成部5が標本を作成する前に、その標本を作成する際に用いる制御パラメータの値の可否を判断することができる。したがって、ユーザが所望する条件で安定的に標本を作成することができる標本作成装置を提供することができる。 Depending on the user, it may be easier to imagine the dyeing of the specimen by adjusting the values of control parameters such as reaction time, rather than adjusting the staining density as in the first embodiment. According to the second embodiment, the value of the acquisition target control parameter used when creating the target specimen is acquired according to the user operation, and the reference staining image of the staining density (dye amount) corresponding to the acquired value is displayed on the screen. It can be presented to the user. Further, it is possible to generate a dyeing simulation image having a dyeing density corresponding to the value of the correction target control parameter adjusted by the user while viewing the reference dyeing image, display it on the screen, and present it to the user. Then, it is possible to determine the value of the correction target control parameter as a finally determined value and notify the sample creation unit 5 to perform an operation instruction. As a result, the sample creation unit 5 creates a target sample using the value of the acquisition target control parameter acquired according to the user operation or the value of the correction target control parameter adjusted by the user while viewing the staining simulation image. According to this, the user can grasp in advance the dyeing of the specimen, and can determine whether or not the value of the control parameter used when creating the specimen before the specimen creating section 5 creates the specimen. Therefore, it is possible to provide a specimen preparation device that can stably prepare specimens under conditions desired by the user.
なお、実施の形態1で説明したように染色濃度を調整するのか、実施の形態2で説明したように修正対象制御パラメータの値を調整するのかを、事前にユーザ操作に従って選択できるようにしてもよい。 It should be noted that whether to adjust the staining density as described in the first embodiment or the value of the correction target control parameter as described in the second embodiment can be selected in advance according to a user operation. Good.
(実施の形態3)
実施の形態1,2では、一般染色として知られるH&E染色を施した標本を作成する場合について説明した。これに対し、この他にも、様々な染色法が知られている。上記したように、これらの染色法は、一般染色、特殊染色および免疫染色に大別されるが、本発明は、いずれの染色法で標本を染色する場合にも適用可能である。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, the case where a specimen subjected to H & E staining known as general staining is created has been described. On the other hand, various other dyeing methods are known. As described above, these staining methods are roughly classified into general staining, special staining, and immunostaining, but the present invention can be applied to any specimen staining method.
例えば、特殊染色について例示すると、アザン染色、アルシアンブルー・PAS重染色、アルシアンブルー染色、エラスチカ・ワンギーソン染色(EVG染色)、オイルレッドO染色、オルセイン染色、ギムザ染色、グリメリウス染色、クリューバー・バレラ(KB)染色、グロコット染色、コッサ(Ca)反応、ゴモリのアルデヒドフクシン染色、コロイド鉄染色、コンゴー赤(DFS 4BS)染色、サフラニンO染色、ズダンIII染色、ズダン黒B染色、ダイレクトファーストスカーレット染色、チールネンゼン染色、トルイジンブルー(Tb)染色、ナフトールASDクロロアセテート法、ニッスル染色、ビクトリアブルー染色、フォイルゲン染色、ベルリンブルー(Fe)染色、ボデイアン染色、マッソン・トリクローム染色(MT染色)、マッソンフォンタナ染色、ムチカルミン染色、メチルグリーンピロニン染色、リンタングステン酸ヘマトキリシン(PTAH)染色、レンドラムの封入体染色、グラム染色、ワイゲルト染色、ワンギーソン染色、渡辺の鍍銀(Ag)染色、漂白法、好酸球染色(ルナ染色)、Kossa法、LFB染色、TRAP染色、PAM染色、PAS反応等が挙げられ、各染色法に適用できる。また、ここで挙げていない染色法についても同様に適用できる。 Examples of special staining include Azan staining, Alcian blue / PAS heavy staining, Alcian blue staining, Elastica-Wangeson staining (EVG staining), Oil Red O staining, Orsein staining, Giemsa staining, Grimerius staining, Kluber Barrera (KB) staining, Grocot staining, Kossa (Ca) reaction, Gomori aldehyde fuchsin staining, colloidal iron staining, Congo red (DFS 4BS) staining, Safranin O staining, Sudan III staining, Sudan black B staining, Direct First Scarlet staining , Thielensen staining, Toluidine blue (Tb) staining, naphthol ASD chloroacetate method, Nissl staining, Victoria blue staining, Foilgen staining, Berlin blue (Fe) staining, Bodian staining, Masson trichrome staining ( T staining), Masson Fontana staining, Muticalmine staining, Methyl green pyronin staining, Hematoxylin phosphotungstic acid (PTAH) staining, Lendrum inclusion body staining, Gram staining, Weigert staining, Wangyson staining, Watanabe silver (Ag) staining, A bleaching method, eosinophil staining (Luna staining), Kossa method, LFB staining, TRAP staining, PAM staining, PAS reaction and the like can be mentioned and can be applied to each staining method. The same applies to dyeing methods not listed here.
これらの特殊染色に適用する場合も、実施の形態1,2と同様に、該当する染色法で染色した標準的な標本を用意し、観察画像を生成して標準標本画像として記憶しておく。そして、対象標本について標本特定パラメータおよび制御パラメータの各値を取得し、取得した標本特定パラメータおよび制御パラメータの各値をもとに標準標本画像を抽出して各値に応じた基準染色画像を画面表示する。この後、実施の形態1と同様の要領で、基準染色画像を見ながらユーザが調整した染色濃度に従って基準染色画像の染色濃度を仮想的に変化させて染色シミュレーション画像を画面表示する。そして、最終的に確定された染色濃度に従って修正対象制御パラメータの値を修正して決定し、決定した値を用いて対象標本を作成する。あるいは、実施の形態2と同様の要領で、基準染色画像を見ながらユーザが調整した修正対象制御パラメータの値に従って基準染色画像の染色濃度を仮想的に変化させて染色シミュレーション画像を画面表示する。そして、修正対象制御パラメータの値を最終的に確定された値として決定し、決定した値を用いて対象標本を作成する。 Also in the case of applying to these special stains, as in the first and second embodiments, a standard specimen stained by the corresponding staining method is prepared, an observation image is generated, and stored as a standard specimen image. Then, each value of the sample specifying parameter and the control parameter is acquired for the target sample, a standard sample image is extracted based on the acquired value of the sample specifying parameter and the control parameter, and a reference stained image corresponding to each value is displayed on the screen. indicate. Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, the staining simulation image is displayed on the screen by virtually changing the staining density of the reference staining image according to the staining density adjusted by the user while viewing the reference staining image. Then, the value of the correction target control parameter is corrected and determined according to the finally determined staining density, and a target specimen is created using the determined value. Alternatively, in the same manner as in the second embodiment, the staining simulation image is displayed on the screen by virtually changing the staining density of the reference staining image according to the value of the correction target control parameter adjusted by the user while viewing the reference staining image. Then, the value of the correction target control parameter is determined as a finally determined value, and a target sample is created using the determined value.
取得対象制御パラメータや修正対象制御パラメータとする制御パラメータには、例えば適用する染色法で使用する染色液の生成条件や反応時間等が挙げられる。ここで、染色液の生成条件は、染色液の構成や濃度等である。また、この他、その染色法における標本作成処理の各工程で用いる制御パラメータを適宜修正対象制御パラメータとすることができる。ここで、特殊染色においても、その染色法における標本作成処理のプロトコールやこのプロトコールで用いる制御パラメータは、一般染色として例示したH&E染色の場合と同様に採用する装置の製造メーカによって異なり、医療施設側の設定によって異なる場合もある。本発明は何れのプロトコールを採用することとしてもよく、そのプロトコールに記載される制御パラメータを適宜取得対象制御パラメータや修正対象制御パラメータとしてよい。 Examples of the control parameters used as the acquisition target control parameter and the correction target control parameter include the generation conditions and reaction time of the staining liquid used in the applied staining method. Here, the generation conditions of the staining liquid are the configuration and concentration of the staining liquid. In addition, the control parameter used in each step of the specimen preparation process in the staining method can be appropriately set as a correction target control parameter. Here, also in the special staining, the protocol for the specimen preparation process in the staining method and the control parameters used in this protocol differ depending on the manufacturer of the apparatus to be adopted as in the case of the H & E staining exemplified as the general staining. May vary depending on the setting. The present invention may adopt any protocol, and the control parameters described in the protocol may be appropriately used as acquisition target control parameters or correction target control parameters.
例えば、特殊染色のうち、多糖類を過ヨウ素酸で酸化して、生じたアルデヒド基にシッフ試薬を反応させて呈色させることにより、単純多糖類(グリコーゲン,セルロース,デキストラン)、中性または酸性粘液(グリコプロテイン,所謂上皮性粘液)、糖脂質、甲状腺コロイド、基底膜、細網繊維、赤痢アメーバ、真菌、リポフスチン等を赤紫から赤色に染め、膠原線維や繊維素を桃色に染める過ヨウ素酸シッフ反応染色(以降、PAS染色)の場合には、例えば過ヨウ素酸水の生成条件やシッフ試薬の生成条件、過ヨウ素酸水による反応時間、シッフ試薬による反応時間等が制御パラメータとして挙げられる。また、例えばシッフ試薬の生成条件としては、その組成物質や、各組成物質の混合量の組み合わせが挙げられる。 For example, among special dyes, simple polysaccharides (glycogen, cellulose, dextran), neutral or acidic by oxidizing the polysaccharide with periodic acid and reacting the resulting aldehyde group with a Schiff reagent to cause coloration. Periodate that dyes mucus (glycoprotein, so-called epithelial mucus), glycolipid, thyroid colloid, basement membrane, reticulofiber, shigella amoeba, fungus, lipofuscin, etc. from magenta to red and dyes collagen fibers and fibrin in pink In the case of acid Schiff reaction staining (hereinafter referred to as PAS staining), for example, periodate water production conditions, Schiff reagent production conditions, reaction time with periodate water, reaction time with Schiff reagent, and the like are listed as control parameters. . Further, for example, the conditions for generating the Schiff reagent include a combination of the composition material and the mixing amount of each composition material.
なお、PAS染色では、過ヨウ素酸での染色の後、シッフ試薬での染色を行い、その後ヘマトキシリン染色液を用いて核の染色を行う。より詳細には、シッフ試薬での染色の後、亜硫酸水を用いて対象部位以外の染色液を洗い流す工程を行う。このため、このときに核が酸化される。ここで、ヘマトキシリン染色は酸化性染色であるため、亜硫酸水を用いた処理の影響により、その後のヘマトキシリン染色において、実施の形態1,2で説明したH&E染色でのヘマトキシリン染色と比較して核が染色され易くなる。このため、本発明をPAS染色に適用し、ヘマトキシリン染色液による反応時間を修正対象制御パラメータとする場合には、例えば、実施の形態1で説明したH&E染色の際に用いるLUTとは別の、シッフ試薬の反応時間を加味したヘマトキシリン染色液の反応時間を定義したLUTを用意し、これを用いるようにしてもよい。 In PAS staining, staining with periodic acid is performed, followed by staining with a Schiff reagent, and then staining of nuclei using a hematoxylin staining solution. More specifically, after staining with the Schiff reagent, a step of washing away the staining solution other than the target site using sulfite water is performed. For this reason, the nucleus is oxidized at this time. Here, since the hematoxylin staining is an oxidative staining, due to the effect of the treatment using sulfite water, in the subsequent hematoxylin staining, the nucleus is compared with the hematoxylin staining in the H & E staining described in the first and second embodiments. It becomes easy to be dyed. For this reason, when the present invention is applied to PAS staining and the reaction time by the hematoxylin staining solution is used as the control parameter to be corrected, for example, different from the LUT used in the H & E staining described in the first embodiment, An LUT defining the reaction time of the hematoxylin staining solution taking into account the reaction time of the Schiff reagent may be prepared and used.
その他、例えば弾性繊維の染色法であるワイゲルト染色と膠原線維の染色であるワンギーソン染色を組み合わせた染色法であるEVG染色の場合には、レゾルシンフクシン液、鉄ヘマトキシリンおよびワンギーソン液それぞれの生成条件や反応時間が制御パラメータとして挙げられる。 In addition, in the case of EVG staining, which is a staining method that combines Weigert staining, which is a method for staining elastic fibers, and Wangieson staining, which is a method for staining collagen fibers, the production conditions and reactions of resorcin fuchsin solution, iron hematoxylin and Wangyson solution, respectively. Time is listed as a control parameter.
また、分子量の異なる酸性色素を用いた重染色であるMT染色の場合には、鉄ヘマトキシリン、ポンソー・キシリジン・酸フクシン・アゾフロキシン、オレンジG水溶液およびアニリン青それぞれの生成条件や反応時間が制御パラメータとして挙げられる。 In addition, in the case of MT staining, which is a heavy staining using acidic dyes with different molecular weights, the generation conditions and reaction time of iron hematoxylin, ponso xylidine, acid fuchsin, azofuroxin, orange G aqueous solution and aniline blue are controlled parameters. As mentioned.
また、染色法によっては、染色した色素を不溶化するため、洗浄する前に媒染剤を用いて媒染処理を行う場合があるが、この媒染剤の生成条件や反応時間も制御パラメータとなる。 Further, depending on the dyeing method, the dyed dye is insolubilized, so that a mordant treatment may be performed using a mordant before washing, and the mordant generation conditions and reaction time are also control parameters.
一方、免疫染色について例示すると、例えば酵素抗体法では、直接法、間接法等が挙げられる。また、間接法については増感の有無を選択でき、増感法として、PAP法やABC法、ストレプトアビジン法、Tyramide signal amplificationシステム(TSAシステム)、LSAB法、高感度ポリマー試薬法、酵素抗体法による多重染色等が挙げられる。これらの免疫染色についても、実施の形態1,2と同様に適用できる。ここで、免疫染色では、酵素抗体法におけるこれらの反応形式や増感法の種類が制御パラメータとなる。なお、ここで挙げていない染色法についても同様に適用できる。 On the other hand, as an example of immunostaining, for example, an enzyme antibody method includes a direct method and an indirect method. In addition, for indirect methods, the presence or absence of sensitization can be selected. As sensitization methods, PAP method, ABC method, streptavidin method, Tyramide signal amplification system (TSA system), LSAB method, high sensitivity polymer reagent method, enzyme antibody method And multiple dyeing. These immunostainings can also be applied as in the first and second embodiments. Here, in immunostaining, these reaction formats and types of sensitization methods in the enzyme antibody method are control parameters. In addition, it can apply similarly about the dyeing | staining method which is not mentioned here.
この他、取得対象制御パラメータや修正対象制御パラメータとする制御パラメータには、該当する染色法で使用する一次抗体や二次抗体、発色試薬の生成条件や反応時間等が挙げられる。生成条件としては、使用する化学薬品の構成や濃度が挙げられる。また、免疫染色においても、その染色法における標本作成処理のプロトコールやこのプロトコールで用いる制御パラメータは、採用する装置の製造メーカによって異なり、医療施設側の設定によって異なる場合もある。本発明は何れのプロトコールを採用することとしてもよく、そのプロトコールに記載される制御パラメータを適宜取得対象制御パラメータや修正対象制御パラメータとしてよい。 In addition, examples of the control parameters used as the acquisition target control parameter and the correction target control parameter include the primary antibody and the secondary antibody used in the corresponding staining method, the generation conditions of the color reagent, the reaction time, and the like. The generation conditions include the composition and concentration of the chemical used. Also in immunostaining, the protocol for preparing a specimen in the staining method and the control parameters used in this protocol vary depending on the manufacturer of the apparatus to be employed, and may vary depending on the setting on the medical facility side. The present invention may adopt any protocol, and the control parameters described in the protocol may be appropriately used as acquisition target control parameters or correction target control parameters.
図17は、免疫染色を適用した場合の標本作成処理の処理手順を示すフローチャートである。先ず、抗原の賦活化を行い、抗体の認識部位あるいは配列(エピトープ)を表出させる(ステップf1)。賦活化の手法としては、タンパク質分解酵素を用いる方法や界面活性剤を用いる方法等が知られている。続いて、切片の上にタンパク質を緩衝液に溶かした溶液を乗せ、所定時間置くこでブロッキングを行う(ステップf3)。このブロッキングは、抗体が抗原以外の分子を認識することを防ぐために行う。 FIG. 17 is a flowchart illustrating a processing procedure of a specimen creation process when immunostaining is applied. First, the antigen is activated to reveal the recognition site or sequence (epitope) of the antibody (step f1). As a method for activation, a method using a proteolytic enzyme, a method using a surfactant, and the like are known. Subsequently, blocking is performed by placing a solution obtained by dissolving a protein in a buffer solution on a section and placing the solution for a predetermined time (step f3). This blocking is performed to prevent the antibody from recognizing molecules other than the antigen.
続いて、一次抗体を反応させる(ステップf5)。その後、洗浄を行った(ステップf7)後で、二次抗体を反応させる(ステップf9)。そして、洗浄の後(ステップf11)、増感するか否かを判定し、増感する場合には(ステップf13:Yes)、増感反応に移る(ステップf15)。ここでは、例えばステップf9で反応させた二次抗体の種類に応じて適宜増感反応を行う。そして、増感しない場合(ステップf13:No)、あるいはステップf15の増感反応の後、発色工程に移り、酵素に対する基質を添加して発色させる(ステップf17)。 Subsequently, the primary antibody is reacted (step f5). Thereafter, after washing (step f7), the secondary antibody is reacted (step f9). Then, after washing (step f11), it is determined whether or not sensitization is performed. When sensitization is performed (step f13: Yes), the sensitization reaction is started (step f15). Here, for example, a sensitization reaction is appropriately performed according to the type of the secondary antibody reacted in step f9. Then, when the sensitization is not performed (step f13: No), or after the sensitization reaction of step f15, the process proceeds to a coloring process, and a substrate for the enzyme is added to cause color development (step f17).
なお、上記した実施の形態1,2では、修正対象とする制御パラメータとして反応時間について詳述した。これに対し、反応時間以外の制御パラメータを修正対象とする場合には、その制御パラメータの値と染色濃度との対応関係を予め設定しておくことで上記した実施の形態1,2と同様に実現できる。 In the first and second embodiments, the reaction time is described in detail as the control parameter to be corrected. On the other hand, when a control parameter other than the reaction time is to be corrected, a correspondence relationship between the value of the control parameter and the staining density is set in advance, as in the first and second embodiments. realizable.
例えば、標本の厚さを修正対象制御パラメータとする場合には、標本の厚さと染色濃度との関係(相関式)を定義したLUTを事前に生成して記憶部33に記憶しておけばよい。すなわち例えば、標本の厚さを変えて実際に作成した標本を用意して染色濃度を求め、上記した実施の形態1と同様の要領で、標本の厚さと染色濃度との対応関係を予め設定しておく。このとき、同じ標本の厚さで標本を作成した場合であっても、染色濃度に多少のバラつきが生じる。この誤差を軽減するため、同じ標本の厚さで作成した複数の標本を用意する。そして、得られたそれぞれの標本について観察画像生成処理を行うとともに、染色濃度算出処理を行い、染色濃度の測定値を算出して標本の厚さ毎の測定値(推定)を得る。 For example, when the specimen thickness is used as the correction target control parameter, an LUT defining a relation (correlation formula) between the specimen thickness and the staining density may be generated in advance and stored in the storage unit 33. . That is, for example, a sample actually prepared by changing the thickness of the sample is prepared to obtain the staining concentration, and the correspondence between the sample thickness and the staining concentration is preset in the same manner as in the first embodiment. Keep it. At this time, even when the specimen is prepared with the same specimen thickness, there is some variation in the staining density. In order to reduce this error, a plurality of specimens prepared with the same specimen thickness are prepared. Then, an observation image generation process is performed for each obtained specimen, and a staining density calculation process is performed to calculate a measurement value of the staining density to obtain a measurement value (estimation) for each specimen thickness.
図18は、標本の厚さ毎の染色濃度の測定値をもとに標本の厚さと染色濃度との対応関係の一例を模式的に示した図であり、横軸を標本の厚さ、縦軸を染色濃度とし、標本の厚さを異ならせて作成した標本の染色濃度を示している。この場合も、上記した実施の形態1と同様に標本の厚さ毎に複数の測定値が得られ、各値は、例えば図18中で破線で示すような範囲で値が分散する。そこで例えば、実施の形態1と同様に、図18中に実線で示すように、標本の厚さ毎に測定値の平均値を算出し、各標本の厚さに対応する染色濃度をその標本の厚さに対する1点として得る。そして、図18中に実線で示すプロット分布をテーブル化してLUTを作成し、記憶部33または記憶部33bに記憶しておく。 FIG. 18 is a diagram schematically showing an example of a correspondence relationship between the thickness of the specimen and the staining density based on the measured value of the staining density for each thickness of the specimen. The horizontal axis represents the thickness of the specimen and the vertical axis. The axis shows the staining density, and shows the staining density of the specimens prepared with different specimen thicknesses. Also in this case, a plurality of measurement values are obtained for each thickness of the specimen as in the first embodiment, and the values are dispersed in a range as indicated by a broken line in FIG. 18, for example. Therefore, for example, as in the first embodiment, as shown by the solid line in FIG. 18, the average value of the measured values is calculated for each thickness of the sample, and the staining concentration corresponding to the thickness of each sample is calculated. Obtained as one point for thickness. Then, a plot distribution indicated by a solid line in FIG. 18 is tabulated to create an LUT and stored in the storage unit 33 or the storage unit 33b.
そして、制御パラメータ決定部372は、このようにして予め生成したLUTを参照し、標本の厚さを算出する。例えば、確定された染色濃度のうち、色素Eの染色濃度(色素量)をdEとする。そして、dEの値をもとに、標本の厚さTを次式(14)に従って算出する。
同様に、例えばヘマトキシリン染色液の濃度を修正対象制御パラメータとする場合であれば、ヘマトキシリン染色液の濃度と染色濃度との関係(相関式)を定義したLUTを事前に生成して記憶部33または記憶部33bに記憶しておけばよい。すなわち例えば、ヘマトキシリン染色液の濃度を変えて実際に作成した標本を用意して染色濃度を求め、上記した実施の形態1と同様の要領で、ヘマトキシリン染色液の濃度と染色濃度との対応関係を予め設定しておく。 Similarly, for example, if the concentration of the hematoxylin staining solution is used as the correction target control parameter, an LUT that defines a relationship (correlation formula) between the concentration of the hematoxylin staining solution and the staining concentration is generated in advance, and the storage unit 33 or What is necessary is just to memorize | store in the memory | storage part 33b. That is, for example, a sample prepared by actually changing the concentration of the hematoxylin staining solution is prepared to obtain the staining concentration, and the correspondence between the concentration of the hematoxylin staining solution and the staining concentration is obtained in the same manner as in the first embodiment. Set in advance.
図19は、ヘマトキシリン染色液の濃度毎の染色濃度の測定値をもとにヘマトキシリン染色液の濃度と染色濃度との対応関係の一例を模式的に示した図であり、横軸をヘマトキシリン染色液の濃度、縦軸を染色濃度とし、ヘマトキシリン染色液の濃度を異ならせて作成した標本の染色濃度を示している。この場合も、上記した実施の形態1と同様にヘマトキシリン染色液の濃度毎に複数の測定値が得られ、各値は、例えば図19中で破線で示すような範囲で値が分散する。そこで、実施の形態1と同様に、図19中に実線で示すように、ヘマトキシリン染色液の濃度毎に測定値の平均値を算出し、各ヘマトキシリン染色液の濃度に対応する染色濃度をそのヘマトキシリン染色液の濃度に対する1点として得る。そして、図19中に実線で示すプロット分布をテーブル化してLUTを作成し、記憶部33または記憶部33bに記憶しておく。 FIG. 19 is a diagram schematically showing an example of the correspondence between the concentration of the hematoxylin staining solution and the staining concentration based on the measured value of the staining concentration for each concentration of the hematoxylin staining solution, and the horizontal axis represents the hematoxylin staining solution. , The vertical axis represents the staining concentration, and the staining concentration of the sample prepared by varying the concentration of the hematoxylin staining solution is shown. Also in this case, a plurality of measured values are obtained for each concentration of the hematoxylin staining solution as in the first embodiment, and the values are dispersed within a range as indicated by a broken line in FIG. 19, for example. Therefore, as in the first embodiment, as shown by the solid line in FIG. 19, the average value of the measured values is calculated for each concentration of the hematoxylin staining solution, and the staining concentration corresponding to the concentration of each hematoxylin staining solution is calculated. Obtained as one point for the concentration of the staining solution. Then, a plot distribution indicated by a solid line in FIG. 19 is tabulated to create an LUT and stored in the storage unit 33 or the storage unit 33b.
そして、制御パラメータ決定部372は、このようにして予め生成したLUTを参照し、ヘマトキシリン染色液の濃度を算出する。例えば、確定された染色濃度のうち、色素Hの染色濃度(色素量)をdHとする。そして、dHの値をもとに、ヘマトキシリン染色液の濃度CHを次式(15)に従って算出する。
また、図示しないが、パラフィンブロック作成処理部51がパラフィンブロック作成処理で用いるブロックサイズ(採取した検体からブロックを切り出す際のブロックサイズ)や、標本内の組織の固定に用いるホルマリン系固定液の固定時間を修正対象制御パラメータとする場合も同様に、ブロックサイズと染色濃度、あるいは固定時間と染色濃度との関係(相関式)を定義したLUTを事前に生成して記憶部33または記憶部33bに記憶しておけばよい。 Although not shown, the block size used for the paraffin block creation processing by the paraffin block creation processing unit 51 (the block size used when a block is cut out from the collected specimen) and the fixation of formalin-based fixative used for fixing the tissue in the specimen. Similarly, when the time is set as the correction target control parameter, an LUT that defines the block size and the staining density or the relationship (correlation formula) between the fixed time and the staining density is generated in advance and stored in the storage unit 33 or the storage unit 33b Just remember.
また、上記した実施の形態1,2では、修正対象とする制御パラメータを反応時間とし、ユーザ操作に従って確定した染色濃度を反映させて修正する場合について説明した。これに対し、さらに標本の厚さを加味して反応時間を修正するようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, the case has been described in which the control parameter to be corrected is the reaction time and correction is performed by reflecting the staining density determined according to the user operation. On the other hand, the reaction time may be corrected in consideration of the thickness of the sample.
一般的なH&E染色の染色工程では、色素Hは、核を染色する。一方、色素Eは、核を含む組織のほぼ全域を染色する。なお、染色工程によっては、色素Hが組織全域を染色する場合もある。ここで、ある厚さの標本を色素Eで染色した場合に対し、その2倍の厚さの標本を色素Eで染色した場合の色素Eの染色濃度はほぼ2倍となる。これは、色素Eは、色素Eが組織全域(主に細胞質)を染色するためのである。すなわち、標本の厚さを2倍にした場合、標本中を占める組織のうち、色素Eによって主に染色される細胞質の体積も2倍となるためである。一方で、ある厚さの標本を色素Hで染色した場合に対し、その2倍の厚さの標本を色素Hで染色した場合の色素Hの染色濃度はほとんど変化しない。これは、色素Hが主に染色するのは核であり、通常では、標本の厚さを2倍にしたとしてもその標本内に別の核が存在する可能性が極めて低いためである。 In a general H & E staining step, the dye H stains the nucleus. On the other hand, the dye E stains almost the entire region of the tissue including the nucleus. Depending on the staining process, the dye H may stain the entire tissue. Here, when a specimen having a certain thickness is stained with the dye E, the staining density of the dye E when the specimen having a thickness twice that of the specimen is stained with the dye E is almost doubled. This is because the dye E stains the entire tissue (mainly cytoplasm). That is, when the thickness of the specimen is doubled, the volume of the cytoplasm mainly stained with the dye E in the tissue occupying the specimen is also doubled. On the other hand, when a specimen having a certain thickness is stained with the dye H, the staining concentration of the dye H when the specimen having a thickness twice that of the specimen is stained with the dye H hardly changes. This is because the dye H mainly stains nuclei, and normally, even if the thickness of the specimen is doubled, the possibility that another nucleus exists in the specimen is extremely low.
このため、標本の染色濃度(詳細には、色素Eの染色濃度)は、標本の厚さによって変わる。そこで、標本の厚さを加味して反応時間を修正(決定)することとしてもよい。例えば、上記した実施の形態1,2のように、標本の厚さを取得対象とする場合であれば、取得した標本の厚さを加味して反応時間を次式(16),(17)に従って算出することとしてもよい。この場合には、制御パラメータ決定部372は、実施の形態1で説明した反応時間と染色濃度との関係(相関式)を定義したLUT(例えば図13のLUT)および標本の厚さと染色濃度との関係(相関式)を定義したLUT(例えば図18のLUT)を参照し、色素Hおよび色素Eの染色液毎の反応時間を個別に算出する。例えば、確定された染色濃度のうち、色素Hの染色濃度(色素量)をdH、色素Eの染色濃度(色素量)dEとする。そして、dHの値をもとに、ヘマトキシリン染色液による反応時間SHを次式(16)に従って算出する。また、dEの値および取得した標本の厚さTの値をもとに、エオジン染色液による反応時間SEを次式(17)に従って算出する。
ここで、式(17)に示したエオジン染色液による反応時間SEの算出について説明する。式(17)に示すように、エオジン染色液による反応時間SEの算出では先ず、標本の厚さと染色濃度との関係を定義したLUT(例えば図18のLUT)に従い、標本の厚さが取得した値Tの場合の染色濃度を得る。標本の厚さTに対応する染色濃度(LUT(T))の値を得たならば、続いて、反応時間と染色濃度との関係を定義したLUT(例えば図13のLUT)に従い、反応時間SEを得る。具体的にはこのとき、標本の厚さTに対応する染色濃度(LUT(T))と反応時間SEに対応する染色濃度とで最終的な色素Eの染色濃度がdEになるように、差分値dE/LUT(T)を求める。そして、反応時間と染色濃度との関係を定義したLUTに従い、求めた差分値に対応する反応時間をSEとして得る。この結果、標本の厚さをTとして作成する標本において、色素Eの染色濃度が確定された染色濃度dEとなるようなエオジン染色液の反応時間SEの値を取得できる。 The following describes calculation of reaction time S E by eosin staining solution shown in Equation (17). As shown in the equation (17), in calculating the reaction time S E using the eosin staining solution, first, the sample thickness is obtained according to the LUT (for example, the LUT in FIG. 18) that defines the relationship between the sample thickness and the staining concentration. The dyeing density is obtained for the value T. Once the value of the staining density (LUT (T)) corresponding to the specimen thickness T is obtained, the reaction time is then determined according to the LUT (eg, LUT in FIG. 13) that defines the relationship between the reaction time and the staining density. Get S E. Specifically, at this time, the final staining concentration of the dye E becomes d E by the staining concentration (LUT (T)) corresponding to the sample thickness T and the staining concentration corresponding to the reaction time S E. The difference value d E / LUT (T) is obtained. Then, according to the LUT defining the relationship between the reaction time and the staining density, the reaction time corresponding to the obtained difference value is obtained as S E. As a result, it is possible to obtain the value of the reaction time S E of the eosin staining solution so that the staining density d E of which the staining density of the dye E is determined in the specimen created with the thickness of the specimen as T.
なお、ここでは、標本の厚さを加味して反応時間SEの値を算出(修正)する場合について例示した。これに対し、同様の手法を適用することで、標本の厚さ以外の取得対象とする所望の制御パラメータの値を加味し、所望の修正対象制御パラメータの値を修正することができる。また、同様の手法を適用することで、複数の取得対象制御パラメータの値を加味して修正対象制御パラメータの値を修正することができる。例えば反応時間を修正するのであれば、加味する各制御パラメータの値と染色濃度との関係を定義したLUTをそれぞれ用意しておき、これらLUTを順次参照して最終的な色素Hおよび/または色素Eの染色濃度が確定された値dH,dEとなるように反応時間SH,SEを決定すればよい。 Here, the case where the value of the reaction time S E is calculated (corrected) in consideration of the thickness of the sample is illustrated. On the other hand, by applying the same method, it is possible to correct the value of the desired correction target control parameter by adding the value of the desired control parameter to be acquired other than the thickness of the sample. Further, by applying the same method, it is possible to correct the value of the correction target control parameter by taking into account the values of the plurality of acquisition target control parameters. For example, if the reaction time is to be corrected, LUTs that define the relationship between the value of each control parameter to be added and the staining density are prepared, and the final dye H and / or dye is sequentially referred to these LUTs. The reaction times S H and S E may be determined so that the staining density of E becomes the determined values d H and d E.
また、ここでは、反応時間と染色濃度との関係を定義したLUTおよび標本の厚さと染色濃度との関係を定義したLUTを用いてエオジン染色液の反応時間SEを算出する場合を例示した。これに対し、標本の厚さ毎に個別に反応時間と色素Eの染色濃度との関係を定義したLUTを用意しておくこととしてもよい。この場合には、取得した標本の厚さTに応じたLUTを参照し、この参照先のLUTに従って確定された色素Eの染色濃度に対応する反応時間を取得すればよい。 Here, the case where the reaction time S E of the eosin staining solution is calculated using the LUT that defines the relationship between the reaction time and the staining concentration and the LUT that defines the relationship between the specimen thickness and the staining concentration is illustrated. On the other hand, it is good also as preparing LUT which defined the relationship between the reaction time and the dyeing density | concentration of the pigment | dye E separately for every thickness of a sample. In this case, the LUT corresponding to the acquired specimen thickness T is referred to, and the reaction time corresponding to the staining concentration of the dye E determined according to the reference destination LUT may be acquired.
あるいは、パラフィンブロック作成処理部51が用いる標本内の組織の固定に用いるホルマリン系固定液の種類を加味して反応時間を修正することもできる。この場合には、使用するホルマリン系固定液の種類に応じた係数を式(12),(13)や式(16),(17)で得られる各値に乗じることで実現できる。例えばあるホルマリン系固定液Aを用いる場合の係数を“1.0”とする。一方、Aとは別のホルマリン系固定液Bを用いる場合の係数を“0.95”とする。そして、ホルマリン系固定液Aを用いる場合であれば、式(12)や式(16)に従って算出したSHの値をヘマトキシリン染色液による反応時間として得る。同様に、式(13)や式(17)に従って算出したSEの値をエオジン染色液による反応時間として得る。一方、ホルマリン系固定液Bを用いる場合には、式(12)や式(16)に従って算出したSHの値に係数“0.95”を乗じた値をヘマトキシリン染色液による反応時間として得る。エオジン染色液による反応時間も式(13)や式(17)を用いて同様に算出する。 Alternatively, the reaction time can be corrected in consideration of the type of formalin-based fixing solution used for fixing the tissue in the specimen used by the paraffin block creation processing unit 51. In this case, it can be realized by multiplying each value obtained by Equations (12), (13), Equations (16), and (17) by a coefficient corresponding to the type of formalin-based fixing solution to be used. For example, the coefficient when using a certain formalin-based fixative A is set to “1.0”. On the other hand, the coefficient when using a formalin-based fixative B different from A is set to “0.95”. Then, in the case of using formalin-based fixative A, obtain the value of S H calculated according to equation (12) or equation (16) as the reaction time by hematoxylin staining solution. Similarly, the value of S E calculated according to equations (13) and (17) is obtained as the reaction time with the eosin staining solution. On the other hand, in the case of using formalin-based fixative B obtains a value obtained by multiplying the coefficient "0.95" to the value of S H calculated according to equation (12) or equation (16) as the reaction time by hematoxylin staining solution. The reaction time with the eosin staining solution is calculated in the same manner using the equations (13) and (17).
また、作成対象とする標本は、病理検査に用いる病理標本に限らず、あらゆる標本を対象とすることができる。 In addition, the specimen to be created is not limited to the pathological specimen used for the pathological examination, but can be any specimen.
1 標本作成システム
2,2b 標本作成装置
3,3b 制御装置
31 操作部
32 表示部
33,33b 記憶部
331,331b 標本作成処理プログラム
35,35b 制御部
351 標本特定パラメータ取得部
352 制御パラメータ取得部
353 画像抽出部
354 画像表示処理部
355,355b 可否選択依頼部
356,356b 標本作成処理設定部
37,37b 画像処理部
371,371b 仮想画像生成部
372 制御パラメータ決定部
373b 染色濃度算出部
4 標準標本画像データ記憶部
5 標本作成部
51 パラフィンブロック作成処理部
52 薄切処理部
53 脱パラフィン処理部
54 染色処理部
55 封入処理部
6 観察装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Specimen preparation system 2, 2b Specimen preparation apparatus 3, 3b Control apparatus 31 Operation part 32 Display part 33, 33b Storage part 331, 331b Specimen preparation processing program 35, 35b Control part 351 Specimen specific parameter acquisition part 352 Control parameter acquisition part 353 Image extraction unit 354 Image display processing unit 355, 355b Availability selection request unit 356, 356b Sample creation processing setting unit 37, 37b Image processing unit 371, 371b Virtual image generation unit 372 Control parameter determination unit 373b Staining density calculation unit 4 Standard sample image Data storage unit 5 Specimen creation unit 51 Paraffin block creation processing unit 52 Slicing processing unit 53 Deparaffinization processing unit 54 Staining processing unit 55 Encapsulation processing unit 6 Observation device
Claims (10)
作成対象の標本について前記標本特定パラメータの値を取得する標本特定パラメータ取得部と、
前記作成対象の標本について前記制御パラメータの値を取得する制御パラメータ取得部と、
少なくとも前記標本特定パラメータ取得部によって取得された標本特定パラメータの値をもとに、前記画像記憶部に記憶された標本画像の中から1枚以上の標本画像を抽出する画像抽出部と、
前記画像抽出部によって抽出された標本画像をもとに、前記制御パラメータの値の可否を判断するための基準画像を表示部に表示する処理を行う画像表示処理部と、
前記制御パラメータの値の可否選択の入力を依頼する可否選択依頼部と、
前記可否選択依頼部による依頼に対する可否選択の入力結果に従って、前記制御パラメータの値を決定する制御パラメータ決定部と、
前記制御パラメータ決定部によって決定された制御パラメータの値を用いて前記作成対象の標本を作成する標本作成部と、
を備えることを特徴とする標本作成装置。 An image storage unit that stores a sample image obtained by imaging a sample prepared in advance as a standard sample in association with each value of a sample specifying parameter indicating the type of the sample and a control parameter used when creating the sample When,
A sample specifying parameter acquisition unit for acquiring a value of the sample specifying parameter for a sample to be created;
A control parameter acquisition unit that acquires the value of the control parameter for the sample to be created;
An image extracting unit that extracts one or more sample images from the sample images stored in the image storage unit, based on at least the value of the sample specifying parameter acquired by the sample specifying parameter acquiring unit;
Based on the sample image extracted by the image extraction unit, an image display processing unit that performs processing for displaying a reference image on the display unit for determining whether the value of the control parameter is acceptable;
An availability selection requesting unit for requesting input of availability selection of the value of the control parameter;
A control parameter determination unit that determines a value of the control parameter according to an input result of the selection of availability for the request by the availability selection request unit;
A sample creation unit that creates the sample to be created using the value of the control parameter determined by the control parameter determination unit;
A specimen preparation device comprising:
前記基準画像をもとに、該基準画像が表す染色濃度を仮想的に変化させたシミュレーション画像を生成するシミュレーション画像生成部を備え、
前記画像表示処理部は、前記シミュレーション画像生成部によってシミュレーション画像が生成された場合には、該シミュレーション画像を前記表示部に表示処理することを特徴とする請求項1に記載の標本作成装置。 The specimen is a stained specimen stained with a predetermined staining solution,
A simulation image generation unit that generates a simulation image in which the staining density represented by the reference image is virtually changed based on the reference image,
The specimen creation apparatus according to claim 1, wherein the image display processing unit displays the simulation image on the display unit when a simulation image is generated by the simulation image generation unit.
前記シミュレーション画像生成部は、前記基準画像が表す染色濃度を前記染色濃度調整依頼部による依頼に応答して調整された染色濃度に変化させて前記シミュレーション画像を生成し、
前記制御パラメータ決定部は、前記可否選択依頼部による依頼に対する可否選択の入力結果に従って、前記制御パラメータの値を前記調整された染色濃度に応じた値に修正して決定することを特徴とする請求項2に記載の標本作成装置。 It has a dye density adjustment requesting section that requests dye density adjustment,
The simulation image generating unit generates the simulation image by changing the staining density represented by the reference image to a staining density adjusted in response to a request from the staining density adjustment requesting unit,
The control parameter determination unit corrects and determines a value of the control parameter to a value corresponding to the adjusted staining density according to an input result of availability selection for the request by the availability selection requesting unit. Item 3. The specimen preparation device according to Item 2.
前記シミュレーション画像生成部は、前記基準画像が表す染色濃度を前記制御パラメータ調整依頼部による依頼に応答して調整された制御パラメータの値に応じた染色濃度に変化させて前記シミュレーション画像を生成し、
前記制御パラメータ決定部は、前記可否選択依頼部による依頼に対する可否選択の入力結果に従って、前記制御パラメータの値を前記調整された制御パラメータの値として決定することを特徴とする請求項2に記載の標本作成装置。 A control parameter adjustment requesting unit that requests adjustment of the value of the control parameter;
The simulation image generation unit generates the simulation image by changing the staining density represented by the reference image to a staining density corresponding to the value of the control parameter adjusted in response to the request by the control parameter adjustment request unit,
3. The control parameter determination unit according to claim 2, wherein the control parameter determination unit determines a value of the control parameter as the adjusted control parameter value in accordance with an input result of the selection of availability for the request by the availability selection requesting unit. Sample preparation device.
前記画像抽出部は、前記画像記憶部に記憶された標本画像の中から前記取得された標本特定パラメータの値に応じた標本画像を抽出し、
前記抽出された標本画像をもとに、該標本画像が表す前記制御パラメータが所定値の場合の染色濃度を前記取得された制御パラメータの値に応じた染色濃度に変化させて前記基準画像を生成する基準画像生成部を備えることを特徴とする請求項2に記載の標本作成装置。 The image storage unit is a sample of a type indicated by the value of the corresponding sample specifying parameter in association with a value that can be taken by the sample specifying parameter, and a sample created using the value of the control parameter as a predetermined value is the standard sample The specimen image obtained as
The image extraction unit extracts a sample image corresponding to the value of the acquired sample specifying parameter from the sample images stored in the image storage unit,
Based on the extracted specimen image, the reference image is generated by changing the staining density when the control parameter represented by the specimen image is a predetermined value to a staining density according to the value of the acquired control parameter. The specimen preparation device according to claim 2, further comprising a reference image generation unit configured to perform the reference image generation unit.
前記画像抽出部は、前記画像記憶部に記憶された標本画像の中から前記取得された標本特定パラメータおよび前記取得された制御パラメータの値に応じた標本画像を抽出し、
前記画像表示処理部は、前記抽出された標本画像を前記基準画像として表示処理することを特徴とする請求項1に記載の標本作成装置。 The image storage unit is a type of sample indicated by the value of the corresponding sample specifying parameter in association with a combination of values that can be taken by the sample specifying parameter and the control parameter, and uses the value of the corresponding control parameter. Memorize the sample image obtained as the standard sample,
The image extraction unit extracts a sample image corresponding to the acquired sample specifying parameter and the acquired control parameter value from the sample image stored in the image storage unit,
The sample creation apparatus according to claim 1, wherein the image display processing unit performs display processing of the extracted sample image as the reference image.
前記標本特定パラメータ取得部は、前記標本特定パラメータの値として、検体を採取した臓器、部位および被検者の疾患名のうちの少なくともいずれか1つを取得することを特徴とする請求項1に記載の標本作成装置。 The sample is a sample of a sample collected from a subject,
2. The specimen specifying parameter acquisition unit acquires at least one of an organ, a region, and a disease name of a subject from which a specimen is collected as the value of the specimen specifying parameter. The specimen preparation device described.
作成対象の標本について前記標本特定パラメータの値を取得する標本特定パラメータ取得工程と、
前記作成対象の標本について前記制御パラメータの値を取得する制御パラメータ取得工程と、
少なくとも前記標本特定パラメータ取得工程で取得された標本特定パラメータの値をもとに、前記記憶された標本画像の中から1枚以上の標本画像を抽出する画像抽出工程と、
前記画像抽出工程で抽出された標本画像をもとに、前記制御パラメータの値の可否を判断するための基準画像を表示する処理を行う画像表示処理工程と、
前記制御パラメータの値の可否選択の入力を依頼する可否選択依頼工程と、
前記可否選択依頼工程での依頼に対する可否選択の入力結果に従って、前記制御パラメータの値を決定する制御パラメータ決定工程と、
前記制御パラメータ決定工程で決定された制御パラメータの値を用いて前記作成対象の標本を作成する標本作成工程と、
を含むことを特徴とする標本作成方法。 A specimen image obtained by imaging a specimen prepared in advance as a standard specimen is stored in association with each value of the specimen specifying parameter indicating the specimen type and the control parameter used when creating the specimen. A specimen preparation method in a preparation device,
A sample specifying parameter acquisition step of acquiring a value of the sample specifying parameter for a sample to be created;
A control parameter acquisition step of acquiring a value of the control parameter for the sample to be created;
An image extracting step of extracting one or more sample images from the stored sample images based on at least the value of the sample specifying parameter acquired in the sample specifying parameter acquiring step;
Based on the sample image extracted in the image extraction step, an image display processing step for performing a process of displaying a reference image for determining whether the value of the control parameter is acceptable;
A permission selection requesting step for requesting input of permission control for the value of the control parameter;
A control parameter determination step for determining a value of the control parameter according to an input result of the selection of availability for the request in the availability selection request step;
A sample creation step of creating the sample to be created using the value of the control parameter determined in the control parameter determination step;
A specimen preparation method characterized by comprising:
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