(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡を用い、細胞を構成する所定の細胞構成要素を可視化する要素特定用色素と、所定の標的分子を可視化する分子標的色素とによって染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得手段と、
前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記要素特定用色素および前記分子標的色素の色素量を取得する色素量取得手段と、
前記要素特定用色素の色素量をもとに、前記標本画像内の前記所定の細胞構成要素の領域を特定する要素領域特定手段と、
少なくとも前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の有無を抽出条件として設定する抽出条件設定手段と、
前記所定の細胞構成要素の領域内の画素について取得されている前記分子標的色素の色素量をもとに、前記抽出条件を満たす標的部位の領域を抽出する標的部位抽出手段と、
前記標的部位の領域を表した表示画像を生成する表示画像生成手段と、
前記表示画像を表示部に表示する処理を行う表示処理手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項２】
前記抽出条件設定手段は、前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の存在濃度を前記抽出条件としてさらに設定し、
前記標的部位抽出手段は、前記分子標的色素の色素量の値を加味して前記標的部位の領域を抽出することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記抽出条件設定手段は、前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の存在割合を前記抽出条件としてさらに設定し、
前記標的部位抽出手段は、前記所定の細胞構成要素の領域内における前記分子標的色素を含む画素数を加味して前記標的部位の領域を抽出することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記標本は、２以上の標的分子を可視化する複数の分子標的色素によって染色されており、
前記抽出条件設定手段は、前記所定の細胞構成要素上での複数の標的分子それぞれの有無を前記抽出条件として設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
【請求項５】
前記標本は、２以上の細胞構成要素を可視化する複数の要素特定用色素によって染色されており、
前記要素領域特定手段は、前記複数の要素特定用色素の色素量をもとに、前記標本画像内の前記２以上の細胞構成要素それぞれの領域を特定し、
前記２以上の細胞構成要素の領域のうちの少なくともいずれか１つによって定まる細胞の領域を認識する細胞領域認識手段を備え、
前記抽出条件設定手段は、同一の細胞を構成する複数の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の有無を前記抽出条件として設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
【請求項６】
前記要素領域特定手段によって特定された前記所定の細胞構成要素の領域によって定まる細胞の領域を認識する細胞領域認識手段と、
前記細胞の形態特徴量を算出する特徴量算出手段と、
を備え、
前記抽出条件設定手段は、細胞の形態特徴量を前記抽出条件としてさらに設定し、
前記標的部位抽出手段は、前記所定の細胞構成要素の属する細胞の形態特徴量を加味して前記標的部位の領域を抽出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
【請求項７】
前記特徴量算出手段によって算出された前記形態特徴量をもとに、前記細胞の異常度を判定する異常度判定手段を備え、
前記抽出条件設定手段は、細胞の異常度を前記抽出条件としてさらに設定し、
前記標的部位抽出手段は、前記所定の細胞構成要素の属する細胞の異常度を加味して前記標的部位の領域を抽出することを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡システム。
【請求項８】
前記標的位抽出手段によって抽出された標的部位の領域を含む前記所定の細胞構成要素数および／または前記標本内に存在する前記所定の細胞構成要素の総数に対する前記標的部位の領域を含む前記所定の細胞構成要素数の割合を算出する統計量算出手段を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
【請求項９】
前記細胞構成要素は、細胞膜、細胞核、または細胞質であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
【請求項１０】
前記画像取得手段は、前記標本と対物レンズとを前記対物レンズの光軸と直交する面内で相対的に移動させながら、前記標本を部分毎に撮像して複数の標本画像を取得し、
前記複数の標本画像を繋ぎ合せて１枚の標本画像を生成する標本画像生成手段を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
【請求項１１】
顕微鏡を用い、細胞を構成する所定の細胞構成要素を可視化する要素特定用色素と、所定の標的分子を可視化する分子標的色素とによって染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得工程と、
前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記要素特定用色素および前記分子標的色素の色素量を取得する色素量取得工程と、
前記要素特定用色素の色素量をもとに、前記標本画像内の前記所定の細胞構成要素の領域を特定する要素領域特定工程と、
少なくとも前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の有無を抽出条件として設定する抽出条件設定工程と、
前記所定の細胞構成要素の領域内の画素について取得されている前記分子標的色素の色素量をもとに、前記抽出条件を満たす標的部位の領域を抽出する標的部位抽出工程と、
前記標的部位の領域を表した表示画像を生成する表示画像生成工程と、
前記表示画像を表示する表示処理工程と、
を含むことを特徴とする標本観察方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
顕微鏡に対する動作指示を用い、細胞を構成する所定の細胞構成要素を可視化する要素特定用色素と、所定の標的分子を可視化する分子標的色素とによって染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得手順と、
前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記要素特定用色素および前記分子標的色素の色素量を取得する色素量取得手順と、
前記要素特定用色素の色素量をもとに、前記標本画像内の前記所定の細胞構成要素の領域を特定する要素領域特定手順と、
少なくとも前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の有無を抽出条件として設定する抽出条件設定手順と、
前記所定の細胞構成要素の領域内の画素について取得されている前記分子標的色素の色素量をもとに、前記抽出条件を満たす標的部位の領域を抽出する標的部位抽出手順と、
前記標的部位の領域を表した表示画像を生成する表示画像生成手順と、
前記表示画像を表示する表示処理手順と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡を用いて標本を撮像した標本画像を取得し、取得した標本画像を表示して標本を観察する顕微鏡システム、標本観察方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば病理診断では、臓器摘出や針生検によって得た組織検体を厚さ数ミクロン程度に薄切して標本を作成し、様々な所見を得るために光学顕微鏡を用いて拡大観察することが広く行われている。ここで、標本は光を殆ど吸収および散乱せず無色透明に近いため、観察に先立って色素による染色を施すのが一般的である。
【０００３】
染色手法としては種々のものが提案されているが、特に組織標本に関しては、標本の形態を観察するための形態観察染色として、ヘマトキシリンおよびエオジンの２つの色素を用いるヘマトキシリン・エオジン染色（以下、「ＨＥ染色」と呼ぶ。）が標準的に用いられている。例えば、ＨＥ染色された標本をマルチバンド撮像し、標本位置の分光スペクトルを推定することで標本を染色している色素の色素量を算出（推定）して、表示用のＲＧＢ画像を合成する手法が開示されている（例えば、特許文献１，２，３等を参照）。なお、この他の形態観察染色としては、例えば細胞診では、パパニコロウ染色（Ｐａｐ染色）等が知られている。
【０００４】
また、病理診断では、標本に分子情報の発現を確認するための分子標的染色を施し、遺伝子やタンパクの発現異常といった機能異常の診断に用いている。例えば、ＩＨＣ（immunohistochemistry：免疫組織化学）法、ＩＣＣ（immunocytochemistry：免疫細胞化学）法、ＩＳＨ（in  situ  hybridization）法等で標本を蛍光標識して蛍光観察し、あるいは酵素標識して明視野観察するといったことが行われている。ここで、蛍光標識による標本の蛍光観察では、例えば共焦点レーザ顕微鏡が使用される。この蛍光標識による観察では、感度の高いシャープな画像が得られ、標本を３次元的に観察し、あるいは標本を所望の方向から観察することができる。また、複数の標的分子を同時に標識することができるといった利点がある。しかしながら、標本を長期間保存できず、診断に時間を要するとともに、専用の暗室が必要となるため、手軽に実施できないという問題があった。加えて、標本の形態観察と同時に行うことが困難であるという難点もあり、病理診断では実用的でない面があった。
【０００５】
これに対し、酵素標識による明視野観察（ＩＨＣ法，ＩＣＣ法，ＣＩＳＨ法）では、標本を半永久的に保存できる。また、光学顕微鏡を用いるため、その観察を形態観察と併せて行うことができ、病理診断では標準的に用いられている。
【０００６】
一方、近年では、癌等の治療として、特定の分子を標的として作用する治療薬（抗体治療薬）を用いた分子標的治療と呼ばれる治療が行われており、治療効果と副作用の軽減効果とが期待されている。例えば、この分子標的治療による癌治療では、癌細胞に特異的な分子（抗原タンパク質）を標的とする抗体治療薬を用いる。この抗体治療薬として使用が認められているものとしては、例えば、乳癌に対する抗ＨＥＲ２抗体製剤であるトラスツズマブ（ハーセプチン（登録商標）や、大腸癌に対する抗ＥＧＦＲ抗体製剤であるセツキシマブ（アービタックス（登録商標））等が挙げられる。
【０００７】
また、癌等の診断では、例えば、細胞の表面、すなわち細胞膜上に抗体治療薬の標的分子となる抗原（標的分子）が発現しているか否かをＩＨＣ法等で観察し、適応患者の選択が行われている。
【０００８】
あるいは、複数の抗原に対する抗体を作用させて各抗原を標識し、その発現の有無の組み合わせを評価する（抗体パネル評価）といったことも行われている。例えば、細胞膜上で発現している抗原の組み合わせを評価することによって、癌幹細胞の同定が行われている。具体例としては例えば、乳癌の診断では、細胞膜上でＣＤ４４分子が発現しており、且つ細胞膜上でＣＤ２４分子が発現していない（あるいは発現の程度が低い）細胞を幹細胞として同定している。一方、大腸癌の診断では、細胞膜上でＣＤ４４分子およびＣＤ１３３分子が発現している細胞を幹細胞として同定している。その他、原発巣不明癌における原発巣の推定（例えば大腸癌や乳癌、肺癌の上皮性癌の鑑別）や、Ｂ細胞リンパ腫とＴ細胞リンパ腫との鑑別、中皮腫の同定、扁平上皮細胞癌と腺癌との鑑別等、目的に応じた抗体を作用させて抗原を標識することで、各種抗体パネル評価が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−５１６５４号公報
【特許文献２】特開平７−１２０３２４号公報
【特許文献３】特表２００２−５２１６８２号公報
【特許文献４】特開平９−２８１４０５号公報
【特許文献５】特開２００６−３４３５７３号公報
【特許文献６】特開２００９−１７５３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
例えば、標本に形態観察のための染色を施すとともに、明視野観察可能な分子標的染色によって標的分子を標識する場合、あるいは分子標的染色によって複数の標的分子を標識する場合、特許文献１，２，３等に開示されている技術を適用することで、標本を染色している色素毎に色素量を算出することができ、表示用に合成したＲＧＢ画像を表示装置上に表示して観察することができる。
【００１１】
ところで、上記したように、癌等の診断・治療においては、細胞を構成する特定の細胞構成要素（細胞核や細胞膜、細胞質等）上で特定の抗原が発現しているか否かを観察・評価したい場合がある。すなわち、上記した抗体治療の適応患者を選択する場合や、癌幹細胞を同定する際等では、細胞膜上での抗原の発現を評価している。ここで、従来の観察では、標本に対して細胞核を染色する対比染色を施し、この対比染色によって染色された細胞核の周囲に所望の抗原が発現しているか否かを観察・評価していた。このため、従来の観察では、実際には細胞質上に発現している抗原を、誤って細胞膜上に発現していると判断してしまう場合があった。
【００１２】
また、上記した抗体パネル評価では、複数の抗原の発現の有無を評価するが、これら評価対象の抗原を可視化するための分子標的色素以外の染色が標本に施されている場合には、観察したい分子標的色素に別の色素が重畳されて表示される事態が生じ、視認性が劣化し、診断効率が悪化するという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて為されたものであり、所望の細胞構成要素の領域を適正に特定し、この細胞構成要素上での所望の標的分子の発現の有無を視認性良く表示させることができる顕微鏡システム、標本観察方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる顕微鏡システムは、顕微鏡を用い、細胞を構成する所定の細胞構成要素を可視化する要素特定用色素と、所定の標的分子を可視化する分子標的色素とによって染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得手段と、前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記要素特定用色素および前記分子標的色素の色素量を取得する色素量取得手段と、前記要素特定用色素の色素量をもとに、前記標本画像内の前記所定の細胞構成要素の領域を特定する要素領域特定手段と、少なくとも前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の有無を抽出条件として設定する抽出条件設定手段と、前記所定の細胞構成要素の領域内の画素について取得されている前記分子標的色素の色素量をもとに、前記抽出条件を満たす標的部位の領域を抽出する標的部位抽出手段と、前記標的部位の領域を表した表示画像を生成する表示画像生成手段と、前記表示画像を表示部に表示する処理を行う表示処理手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記抽出条件設定手段は、前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の存在濃度を前記抽出条件としてさらに設定し、前記標的部位抽出手段は、前記分子標的色素の色素量の値を加味して前記標的部位の領域を抽出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記抽出条件設定手段は、前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の存在割合を前記抽出条件としてさらに設定し、前記標的部位抽出手段は、前記所定の細胞構成要素の領域内における前記分子標的色素を含む画素数を加味して前記標的部位の領域を抽出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記標本は、２以上の標的分子を可視化する複数の分子標的色素によって染色されており、前記抽出条件設定手段は、前記所定の細胞構成要素上での複数の標的分子それぞれの有無を前記抽出条件として設定することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記標本は、２以上の細胞構成要素を可視化する複数の要素特定用色素によって染色されており、前記要素領域特定手段は、前記複数の要素特定用色素の色素量をもとに、前記標本画像内の前記２以上の細胞構成要素それぞれの領域を特定し、前記２以上の細胞構成要素の領域のうちの少なくともいずれか１つによって定まる細胞の領域を認識する細胞領域認識手段を備え、前記抽出条件設定手段は、同一の細胞を構成する複数の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の有無を前記抽出条件として設定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記要素領域特定手段によって特定された前記所定の細胞構成要素の領域によって定まる細胞の領域を認識する細胞領域認識手段と、前記細胞の形態特徴量を算出する特徴量算出手段と、を備え、前記抽出条件設定手段は、細胞の形態特徴量を前記抽出条件としてさらに設定し、前記標的部位抽出手段は、前記所定の細胞構成要素の属する細胞の形態特徴量を加味して前記標的部位の領域を抽出することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記特徴量算出手段によって算出された前記形態特徴量をもとに、前記細胞の異常度を判定する異常度判定手段を備え、前記抽出条件設定手段は、細胞の異常度を前記抽出条件としてさらに設定し、前記標的部位抽出手段は、前記所定の細胞構成要素の属する細胞の異常度を加味して前記標的部位の領域を抽出することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記標的位抽出手段によって抽出された標的部位の領域を含む前記所定の細胞構成要素数および／または前記標本内に存在する前記所定の細胞構成要素の総数に対する前記標的部位の領域を含む前記所定の細胞構成要素数の割合を算出する統計量算出手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記細胞構成要素は、細胞膜、細胞核、または細胞質であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記画像取得手段は、前記標本と対物レンズとを前記対物レンズの光軸と直交する面内で相対的に移動させながら、前記標本を部分毎に撮像して複数の標本画像を取得し、前記複数の標本画像を繋ぎ合せて１枚の標本画像を生成する標本画像生成手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明にかかる標本観察方法は、顕微鏡を用い、細胞を構成する所定の細胞構成要素を可視化する要素特定用色素と、所定の標的分子を可視化する分子標的色素とによって染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得工程と、前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記要素特定用色素および前記分子標的色素の色素量を取得する色素量取得工程と、前記要素特定用色素の色素量をもとに、前記標本画像内の前記所定の細胞構成要素の領域を特定する要素領域特定工程と、少なくとも前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の有無を抽出条件として設定する抽出条件設定工程と、前記所定の細胞構成要素の領域内の画素について取得されている前記分子標的色素の色素量をもとに、前記抽出条件を満たす標的部位の領域を抽出する標的部位抽出工程と、前記標的部位の領域を表した表示画像を生成する表示画像生成工程と、前記表示画像を表示する表示処理工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータに、顕微鏡に対する動作指示を用い、細胞を構成する所定の細胞構成要素を可視化する要素特定用色素と、所定の標的分子を可視化する分子標的色素とによって染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得手順と、前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記要素特定用色素および前記分子標的色素の色素量を取得する色素量取得手順と、前記要素特定用色素の色素量をもとに、前記標本画像内の前記所定の細胞構成要素の領域を特定する要素領域特定手順と、少なくとも前記所定の細胞構成要素上での前記所定の標的分子の有無を抽出条件として設定する抽出条件設定手順と、前記所定の細胞構成要素の領域内の画素について取得されている前記分子標的色素の色素量をもとに、前記抽出条件を満たす標的部位の領域を抽出する標的部位抽出手順と、前記標的部位の領域を表した表示画像を生成する表示画像生成手順と、前記表示画像を表示する表示処理手順と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、標本画像の画素毎に対応する標本上の位置を染色している要素特定用色素および分子標的色素の色素量を取得し、取得した要素特定用色素の色素量をもとに標本画像内の所定の細胞構成要素の領域を特定することができる。そして、少なくともこの所定の細胞構成要素上での所定の標的分子の有無を抽出条件として標的部位の領域を抽出し、抽出した標的部位の領域を表した表示画像を生成することができる。したがって、所望の細胞構成要素の領域を適正に特定し、この細胞構成要素上での所望の標的分子の発現の有無を視認性良く表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施の形態１の顕微鏡システムの全体構成例を説明する模式図である。
【図２】図２は、ホストシステムの主要な機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、フィルタユニットの構成を説明する模式図である。
【図４】図４は、一方の光学フィルタの分光透過率特性を示す図である。
【図５】図５は、他方の光学フィルタの分光透過率特性を示す図である。
【図６】図６は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各バンドの分光感度の例を示す図である。
【図７】図７は、擬似表示色の分光透過率特性の一例を示す図である。
【図８】図８は、顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、スライドガラス標本の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、標本領域画像の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、フォーカスマップのデータ構成例を説明する図である。
【図１２】図１２は、ＶＳ画像ファイルのデータ構成例を説明する図である。
【図１３】図１３は、染色情報のデータ構成例を説明する図である。
【図１４】図１４は、ＶＳ画像データのデータ構成例を説明する図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１におけるＶＳ画像表示処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、色素量算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、色素登録画面の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、同定用色素選択画面の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、細胞コンポーネント同定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、細胞核のマップデータのデータ構成例を説明する模式図である。
【図２１】図２１は、細胞膜のマップデータのデータ構成例を説明する模式図である。
【図２２】図２２は、細胞核の形態特徴データのデータ構成例を説明する図である。
【図２３】図２３は、細胞膜の形態特徴データのデータ構成例を説明する図である。
【図２４】図２４は、同定コンポーネント情報のデータ構成例を説明する図である。
【図２５】図２５は、同定コンポーネント一覧のデータ構成例を説明する図である。
【図２６】図２６は、抽出条件設定画面の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、実施の形態１における標的部位抽出処理の原理を説明する説明図である。
【図２８】図２８は、標的部位情報のデータ構成例を説明する図である。
【図２９】図２９は、変形例における標的部位抽出処理の具体的な手順を説明する説明図である。
【図３０】図３０は、他の変形例における標的部位抽出処理の具体的な手順を説明する説明図である。
【図３１】図３１は、表示画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３２】図３２は、ＶＳ画像観察画面の一例を示す図である。
【図３３】図３３は、表示切換ボタンの押下によって切り替えられるメイン画面の一例を示す図である。
【図３４】図３４は、実施の形態２におけるホストシステムの主要な機能ブロックを示す図である。
【図３５】図３５は、実施の形態２におけるＶＳ画像表示処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３６】図３６は、細胞認識処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３７】図３７は、細胞の構成を説明する模式図である。
【図３８】図３８は、細胞の他の構成を説明する模式図である。
【図３９】図３９は、細胞の領域に対して適用するスコア判定テーブルの一例を示す図である。
【図４０】図４０は、細胞集塊の領域に対して適用するスコア判定テーブルの一例を示す図である。
【図４１−１】図４１−１は、細胞一覧テーブルのデータ構成例を説明する図である。
【図４１−２】図４１−２は、細胞一覧テーブルの他のデータ構成例を説明する図である。
【図４２】図４２は、実施の形態３におけるＶＳ画像表示処理部の機能ブロックを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
顕微鏡を用いて標本を観察する場合、１度に観察可能な範囲（視野範囲）は、主に対物レンズの倍率によって決定される。ここで、対物レンズの倍率が高いほど高精細な画像が得られる反面、視野範囲が狭くなる。この種の問題を解決するため、従来から、標本を載置する電動ステージを動かす等して視野範囲を移動させながら、倍率の高い対物レンズを用いて標本像を部分毎に撮像し、撮像した部分毎の画像を繋ぎ合わせることによって高精細でかつ広視野の画像を生成するといったことが行われており（例えば特許文献４や特許文献５を参照）、バーチャル顕微鏡システムと呼ばれている。以下、バーチャル顕微鏡システムで生成される高精細かつ広視野の画像を、「ＶＳ画像」と呼ぶ。
【００３０】
このバーチャル顕微鏡システムによれば、実際に標本が存在しない環境であっても観察が行える。また、生成したＶＳ画像をネットワークを介して閲覧可能に公開しておけば、時間や場所を問わずに標本の観察が行える。このため、バーチャル顕微鏡システムは、病理診断の教育現場、あるいは遠隔地に在る病理医間のコンサルテーション等で活用されている。以下では、本発明をこのバーチャル顕微鏡システムに適用した場合を例にとって説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
実施の形態１は、所定の細胞コンポーネント上に存在（発現）する標的分子の有無を抽出条件として設定し、抽出条件に合致する標本内の箇所を標的部位として抽出するものである。ここで、細胞コンポーネントとは、細胞を構成する細胞構成要素である細胞核や細胞膜、細胞質等を包括した呼称である。
【００３２】
先ず、観察・診断対象とする標本（以下、「対象標本」と呼ぶ。）について説明する。対象標本は、複数の色素で多重染色された多重染色標本である。より具体的には、対象標本は、その形態を観察するための形態観察染色と、分子情報の発現を確認するための分子標的染色とを施したものであり、組織診用の標本および細胞診用の標本を含む。また、細胞診では、例えば細胞集塊の立体構造等の細胞内の構造を観察するためにセルブロック法によって標本（セルブロック）を作製する場合があるが、細胞診用の標本は、このセルブロックを含む。
【００３３】
形態観察染色は、細胞核や細胞質、結合組織等を染色して可視化するものである。この形態観察染色によれば、組織を構成する要素の大きさや位置関係等を把握でき、標本の状態を形態学的に判断することが可能となる。ここで、形態観察染色としては、上記したＨＥ染色やＰａｐ染色の他、ヘマトキシリン染色（Ｅ染色）、ギムザ染色、エラスチカワンギーソン染色といった特殊染色、ＨＥ染色と併せて弾性繊維を特異的に染色するビクトリア青染色を施す３重染色等がある。なお、Ｐａｐ染色やギムザ染色は、細胞診用標本を対象とした染色手法である。
【００３４】
一方、分子標的染色の中のＩＨＣ法又はＩＣＣ法は、局在を検討したい物質（主にタンパク質）に対する特異的な抗体を組織に作用させてその物質に結合させることにより、その状態を可視化するものである。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おり、酵素としては、例えばペルオキシダーゼやアルカリホスファターゼが汎用的に用いられている。
【００３５】
すなわち、以下の説明において標本を染色する色素とは、染色によって可視化される色成分と、例えば酵素反応による発色等によって可視化される色成分とを含む意味である。以下、形態観察染色によって可視化される色素を「形態観察色素」と呼び、分子標的染色によって可視化される色素を「分子標的色素」と呼び、実際に対象標本を染色している色素を「染色色素」と呼ぶ。
【００３６】
また、実施の形態１では、前述のように対象標本を染色している染色色素である形態観察染色または分子標的染色のうちの少なくともいずれか１つが、細胞コンポーネントを同定するための細胞コンポーネント同定用染色に相当する。この細胞コンポーネント同定用染色は、細胞コンポーネントである細胞核、細胞膜または細胞質を特異的に染色するものであり、以下、細胞核を同定するための細胞コンポーネント同定用染色によって可視化される染色色素のことを適宜「細胞核同定用色素」と呼び、細胞膜を同定するための細胞コンポーネント同定用染色によって可視化される染色色素のことを適宜「細胞膜同定用色素」と呼び、細胞質を同定するための細胞コンポーネント同定用染色によって可視化される色素染色色素のことを適宜「細胞質同定用色素」と呼び、細胞核同定用色素と細胞膜同定用色素と細胞質同定用色素とを包括して「細胞コンポーネント同定用色素」と呼ぶ。この細胞コンポーネント同定用色素は、要素特定用色素に相当する。
【００３７】
より具体的には、実施の形態１で観察・診断対象として例示する対象標本は、形態観察染色としてヘマトキシリン（以下、「Ｈ色素」と呼ぶ。）およびエオジン（以下、「Ｅ色素」と呼ぶ。）の２つの色素を用いたＨＥ染色を施した組織標本である。加えて、この組織標本に、分子標的染色として、ＥＧＦＲ受容体を認識するＥＧＦＲ抗体を用い、ＤＡＢ反応による発色（以下、「ＤＡＢ色素」と呼ぶ。）で標識を施したものである。さらに、上皮細胞の細胞膜上に発現（存在）する糖蛋白の一種である上皮特異抗原ＥＳＡ（Epithelial  Specific  Antigen）を認識するＥＳＡ抗体を用い、ニューフクシンによる発色（以下、「ＮＦ色素」と呼ぶ。）で標識を施したものである。すなわち、実施の形態１において観察・診断対象とする対象標本の染色色素は、Ｈ色素、Ｅ色素、ＤＡＢ色素およびＮＦ色素の４種類であり、Ｈ色素によって細胞核が青紫色に染色され、Ｅ色素によって細胞質や結合組織が薄赤色に染色され、ＤＡＢ色素によってＥＧＦＲ受容体が茶褐色に標識され、ＮＦ色素によって上皮細胞の細胞膜が赤色に標識されたものである。そして、実施の形態１では、これら４つの染色色素のうちのＨ色素を細胞核同定用色素、ＮＦ色素を細胞膜同定用色素としてそれぞれ用い、細胞膜上にＥＧＦＲ受容体が発現している対象標本内の箇所を標的部位として抽出する場合を例にとって説明する。
【００３８】
なお、細胞膜の同定は、上皮細胞の細胞膜上の糖蛋白の一種である上皮特異抗原ＥＳＡを認識するＥＳＡ抗体を用い、ＮＦ色素による標識を施して行う場合に限定されるものではない。例えば、上皮細胞の細胞膜上に発現する接着分子であるＥカドヘリン抗体を用いることとしてもよいし、ＥＳＡ抗体とＥカドヘリン抗体との両方を用いることとしてもよい。また、あるいは、細胞膜を特異的に染色する特殊染色を施すこととしてもよい。
【００３９】
また、本発明は、酵素抗体法によって多重に染色された標本を観察する場合にも適用できる。また、酵素抗体法によって染色された標本に限定されるものではなく、例えばＣＩＳＨ法で標識された標本にも適用できる。あるいは、ＩＨＣ法およびＣＩＳＨ法で同時標識された（多重に染色された）標本にも適用できる。
【００４０】
次に、実施の形態１の顕微鏡システム１の構成について説明する。図１は、顕微鏡システム１の全体構成例を説明する模式図である。また、図２は、顕微鏡システム１を構成するホストシステム４の主要な機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、顕微鏡システム１は、顕微鏡装置２とホストシステム４とがデータの送受可能に接続されて構成される。以下、図１に示す対物レンズ２７の光軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向と垂直な平面をＸＹ平面として定義する。
【００４１】
顕微鏡装置２は、対象標本Ｓが載置される電動ステージ２１と、側面視略コの字状を有し、電動ステージ２１を支持するとともにレボルバ２６を介して対物レンズ２７を保持する顕微鏡本体２４と、顕微鏡本体２４の底部後方（図１の右方）に配設された光源２８と、顕微鏡本体２４の上部に載置された鏡筒２９とを備える。また、鏡筒２９には、対象標本Ｓの標本像を目視観察するための双眼部３１と、対象標本Ｓの標本像を撮像するためのＴＶカメラ３２が取り付けられている。
【００４２】
電動ステージ２１は、ＸＹＺ方向に移動自在に構成されている。具体的には、電動ステージ２１は、モータ２２１およびこのモータ２２１の駆動を制御するＸＹ駆動制御部２２３によってＸＹ平面内で移動自在である。ＸＹ駆動制御部２２３は、顕微鏡コントローラ３３の制御のもと、図示しないＸＹ位置の原点センサによって電動ステージ２１のＸＹ平面における所定の原点位置を検知し、この原点位置を基点としてモータ２２１の駆動量を制御することによって、対象標本Ｓ上の観察箇所を移動させる。そして、ＸＹ駆動制御部２２３は、観察時の電動ステージ２１のＸ位置およびＹ位置を適宜顕微鏡コントローラ３３に出力する。また、電動ステージ２１は、モータ２３１およびこのモータ２３１の駆動を制御するＺ駆動制御部２３３によってＺ方向に移動自在である。Ｚ駆動制御部２３３は、顕微鏡コントローラ３３の制御のもと、図示しないＺ位置の原点センサによって電動ステージ２１のＺ方向における所定の原点位置を検知し、この原点位置を基点としてモータ２３１の駆動量を制御することによって、所定の高さ範囲内の任意のＺ位置に対象標本Ｓを焦準移動させる。そして、Ｚ駆動制御部２３３は、観察時の電動ステージ２１のＺ位置を適宜顕微鏡コントローラ３３に出力する。
【００４３】
レボルバ２６は、顕微鏡本体２４に対して回転自在に保持され、対物レンズ２７を対象標本Ｓの上方に配置する。対物レンズ２７は、レボルバ２６に対して倍率（観察倍率）の異なる他の対物レンズとともに交換自在に装着されており、レボルバ２６の回転に応じて観察光の光路上に挿入されて対象標本Ｓの観察に用いる対物レンズ２７が択一的に切り換えられるようになっている。なお、実施の形態１では、レボルバ２６は、対物レンズ２７として、例えば２倍，４倍といった比較的倍率の低い対物レンズ（以下、適宜「低倍対物レンズ」と呼ぶ。）と、１０倍，２０倍，４０倍といった低倍対物レンズの倍率に対して高倍率である対物レンズ（以下、適宜「高倍対物レンズ」と呼ぶ。）とを少なくとも１つずつ保持していることとする。ただし、低倍および高倍とした倍率は一例であり、少なくとも一方の倍率が他方の倍率に対して高ければよい。
【００４４】
顕微鏡本体２４は、底部において対象標本Ｓを透過照明するための照明光学系を内設している。この照明光学系は、光源２８から射出された照明光を集光するコレクタレンズ２５１、照明系フィルタユニット２５２、視野絞り２５３、開口絞り２５４、照明光の光路を対物レンズ２７の光軸に沿って偏向させる折曲げミラー２５５、コンデンサ光学素子ユニット２５６、トップレンズユニット２５７等が、照明光の光路に沿って適所に配置されて構成される。光源２８から射出された照明光は、照明光学系によって対象標本Ｓに照射され、観察光として対物レンズ２７に入射する。
【００４５】
また、顕微鏡本体２４は、その上部においてフィルタユニット３０を内設している。フィルタユニット３０は、標本像として結像する光の波長帯域を所定範囲に制限するための光学フィルタ３０３を回転自在に保持し、この光学フィルタ３０３を、適宜対物レンズ２７後段において観察光の光路上に挿入する。対物レンズ２７を経た観察光は、このフィルタユニット３０を経由して鏡筒２９に入射する。
【００４６】
鏡筒２９は、フィルタユニット３０を経た観察光の光路を切り換えて双眼部３１またはＴＶカメラ３２へと導くビームスプリッタ２９１を内設している。対象標本Ｓの標本像は、このビームスプリッタ２９１によって双眼部３１内に導入され、接眼レンズ３１１を介して検鏡者に目視観察される。あるいはＴＶカメラ３２によって撮像される。ＴＶカメラ３２は、標本像（詳細には対物レンズ２７の視野範囲）を結像するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えて構成され、標本像を撮像し、標本像の画像データをホストシステム４に出力する。
【００４７】
ここで、フィルタユニット３０について詳細に説明する。フィルタユニット３０は、ＴＶカメラ３２によって標本像をマルチバンド撮像する際に用いられる。図３は、フィルタユニット３０の構成を説明する模式図である。図３に示すフィルタユニット３０は、光学素子を装着するための装着穴が例えば３つ形成された回転式の光学フィルタ切換部３０１を有し、この３つの装着穴のうちの２つにそれぞれ異なる分光透過率特性を有する２枚の光学フィルタ３０３（３０３ａ，３０３ｂ）が装着され、残りの１つの穴が空穴３０５として構成されている。
【００４８】
図４は、一方の光学フィルタ３０３ａの分光透過率特性を示す図であり、図５は、他方の光学フィルタ３０３ｂの分光透過率特性を示す図である。図４，５に示すように、各光学フィルタ３０３ａ，３０３ｂは、それぞれＴＶカメラ３２のＲ，Ｇ，Ｂ各バンドを２分割する分光特性を有している。対象標本Ｓをマルチバンド撮像する場合は先ず、光学フィルタ切換部３０１を回転させて光学フィルタ３０３ａを観察光の光路上に挿入し、ＴＶカメラ３２によって標本像の第１の撮像を行う。次いで、光学フィルタ切換部３０１の回転によって光学フィルタ３０３ｂを観察光の光路上に挿入し、ＴＶカメラ３２によって標本像の第２の撮像を行う。この第１の撮像及び第２の撮像によって、それぞれ３バンドの画像が得られ、双方を合わせることによって６バンドのマルチバンド画像（分光スペクトル画像）が得られる。
【００４９】
このように、フィルタユニット３０を用いて標本像をマルチバンド撮像する場合には、光源２８から射出されて照明光学系によって対象標本Ｓに照射された照明光は、観察光として対物レンズ２７に入射し、その後光学フィルタ３０３ａまたは光学フィルタ３０３ｂを経由してＴＶカメラ３２の撮像素子上に結像する。図６は、標本像をＴＶカメラ３２で撮像する際のＲ，Ｇ，Ｂ各バンドの分光感度の例を示す図である。
【００５０】
なお、通常の撮像を行う場合（標本像のＲＧＢ画像を撮像する場合）には、図３の光学フィルタ切換部３０１を回転させて空穴３０５を観察光の光路上に配置すればよい。また、ここでは、光学フィルタ３０３ａ，３０３ｂを対物レンズ２７後段に配置する場合を例示したが、これに限定されるものではなく、光源２８からＴＶカメラ３２に至る光路上のいずれかの位置に配置することとしてよい。また、光学フィルタの数は２枚に限定されず、適宜３枚以上の光学フィルタを用いてフィルタユニットを構成してよく、マルチバンド画像のバンド数も６バンドに限定されるものではない。例えば、特許文献１に開示されている技術を用い、１６枚のバンドパスフィルタを切り換えながら面順次方式でマルチバンド画像を撮像し、１６バンドのマルチバンド画像を撮像するようにしてもよい。また、マルチバンド画像を撮像する構成は、光学フィルタを切り換える手法に限定されるものではない。例えば、複数のＴＶカメラを用意する。そして、ビームスプリッタ等を介して各ＴＶカメラに観察光を導き、分光特性を相補的に補完する結像光学系を構成してもよい。これによれば、各ＴＶカメラで同時に標本像を撮像し、これらを合わせることによって１度にマルチバンド画像が得られるので、処理の高速化が図れる。
【００５１】
そして、顕微鏡装置２は、図１に示すように、顕微鏡コントローラ３３とＴＶカメラコントローラ３４とを備える。顕微鏡コントローラ３３は、ホストシステム４の制御のもと、顕微鏡装置２を構成する各部の動作を統括的に制御する。例えば、顕微鏡コントローラ３３は、レボルバ２６を回転させて観察光の光路上に配置する対物レンズ２７を切り換える処理や、切り換えた対物レンズ２７の倍率等に応じた光源２８の調光制御や各種光学素子の切り換え、あるいはＸＹ駆動制御部２２３やＺ駆動制御部２３３に対する電動ステージ２１の移動指示等、対象標本Ｓの観察に伴う顕微鏡装置２の各部の調整を行うとともに、各部の状態を適宜ホストシステム４に通知する。ＴＶカメラコントローラ３４は、ホストシステム４の制御のもと、自動ゲイン制御のＯＮ／ＯＦＦ切換、ゲインの設定、自動露出制御のＯＮ／ＯＦＦ切換、露光時間の設定等を行ってＴＶカメラ３２を駆動し、ＴＶカメラ３２の撮像動作を制御する。
【００５２】
一方、ホストシステム４は、入力部４１、表示部４３、処理部４５、記録部４７等を備える。
【００５３】
入力部４１は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等によって実現されるものであり、操作入力に応じた操作信号を処理部４５に出力する。表示部４３は、ＬＣＤやＥＬ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、処理部４５から入力される表示信号をもとに各種画面を表示する。
【００５４】
処理部４５は、ＣＰＵ等のハードウェアによって実現される。この処理部４５は、入力部４１から入力される入力信号や、顕微鏡コントローラ３３から入力される顕微鏡装置２各部の状態、ＴＶカメラ３２から入力される画像データ、記録部４７に記録されるプログラムやデータ等をもとにホストシステム４を構成する各部への指示やデータの転送等を行い、あるいは顕微鏡コントローラ３３やＴＶカメラコントローラ３４に対する顕微鏡装置２各部の動作指示を行い、顕微鏡システム１全体の動作を統括的に制御する。そして例えば、処理部４５は、電動ステージ２１をＺ方向に移動させながら、ＴＶカメラ３２から入力される画像データをもとに各Ｚ位置における画像のコントラストを評価し、合焦している焦点位置（合焦位置）を検出するＡＦ（自動焦点）の処理を行う。また、処理部４５は、ＴＶカメラ３２から入力される画像データの記録部４７への記録処理や表示部４３への表示処理に際し、ＪＰＥＧやＪＰＥＧ２０００等の圧縮方式に基づく圧縮処理や伸張処理を行う。この処理部４５は、ＶＳ画像生成部４５１と、表示処理手段としてのＶＳ画像表示処理部４５４とを備える。
【００５５】
ＶＳ画像生成部４５１は、標本像の低解像画像および高解像画像を取得してＶＳ画像を生成する。ここで、ＶＳ画像とは、顕微鏡装置２によって撮像した１枚または２枚以上の画像を繋ぎ合せて生成した画像のことであるが、以下では、高倍対物レンズを用いて対象標本Ｓを部分毎に撮像した複数の高解像画像を繋ぎ合せて生成した画像であって、対象標本Ｓの全域を映した広視野で且つ高精細のマルチバンド画像のことをＶＳ画像と呼ぶ。
【００５６】
このＶＳ画像生成部４５１は、低解像画像取得処理部４５２と、画像取得手段および標本画像生成手段としての高解像画像取得処理部４５３とを含む。低解像画像取得処理部４５２は、顕微鏡装置２各部の動作指示を行って標本像の低解像画像を取得する。高解像画像取得処理部４５３は、顕微鏡装置２各部の動作指示を行って標本像の高解像画像を取得する。ここで、低解像画像は、対象標本Ｓの観察に低倍対物レンズを用い、ＲＧＢ画像として取得される。これに対し、高解像画像は、対象標本Ｓの観察に高倍対物レンズを用い、マルチバンド画像として取得される。
【００５７】
ＶＳ画像表示処理部４５４は、ＶＳ画像をもとに対象標本Ｓ上の各標本位置を染色している染色色素毎の色素量を算出するとともに、所定の抽出条件に従って標的部位の領域を抽出し、ＶＳ画像の表示用のＲＧＢ画像（表示画像）を生成して表示部４３に表示する処理を行う。このＶＳ画像表示処理部４５４は、染色色素設定部４５５と、細胞コンポーネント同定用色素設定部４５６と、色素量取得手段としての色素量算出部４５７と、要素領域特定手段としての細胞コンポーネント同定処理部４５８と、抽出条件設定手段としての抽出条件設定部４５９と、標的部位抽出手段としての標的部位抽出部４６０と、表示対象選択処理部４６１と、表示画像生成手段としての表示画像生成部４６２と、擬似表示色割当部４６３とを含む。
【００５８】
染色色素設定部４５５は、入力部４１を介してユーザによる染色色素の登録操作を受け付け、操作入力に従って染色色素を設定する。細胞コンポーネント同定用色素設定部４５６は、入力部４１を介してユーザによる細胞コンポーネント同定用色素の選択操作を受け付け、操作入力に従って細胞コンポーネント同定用色素を設定する。
【００５９】
色素量算出部４５７は、ＶＳ画像を構成する画素毎に対応する対象標本Ｓ上の各標本位置における分光透過率を推定し、推定した分光透過率（推定スペクトル）をもとに各標本位置における染色色素毎の色素量を算出する。細胞コンポーネント同定処理部４５８は、細胞コンポーネント同定用色素設定部４５６によって細胞コンポーネント同定用色素が設定された細胞コンポーネントの同定を行う。
【００６０】
抽出条件設定部４５９は、入力部４１を介してユーザによる抽出条件の設定操作を受け付け、操作入力に従って標的部位の抽出条件を設定する。標的部位抽出部４６０は、抽出条件設定部４５９によって設定された抽出条件を満たす対象標本Ｓ内の標的部位の領域を抽出する。
【００６１】
表示対象選択処理部４６１は、入力部４１を介してユーザによる表示対象の染色色素および／または標的部位の選択操作を受け付け、操作入力に従って表示対象を選択する。表示画像生成部４６２は、表示対象選択処理部４６１によって選択された表示対象を表したＶＳ画像の表示画像を生成し、表示部４３に表示する処理を行う。実施の形態１では、表示画像生成部４６２は、表示対象として染色色素が選択された場合には、選択された染色色素の染色状態を表した表示画像を生成する。また、表示対象として標的部位が選択された場合には、標的部位の領域を表した表示画像を生成する。そして、表示対象として染色色素および標的部位が選択された場合には、選択された染色色素の染色状態を表し、且つ標的部位を識別表示した表示画像を生成する。擬似表示色割当部４６３は、入力部４１を介してユーザによる擬似表示色の割当操作を受け付け、操作入力に従って適宜染色色素に擬似表示色を割り当てる。
【００６２】
記録部４７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、内蔵或いはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体およびその読書装置等によって実現されるものである。この記録部４７には、ホストシステム４を動作させ、このホストシステム４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録される。
【００６３】
そして、記録部４７には、処理部４５をＶＳ画像生成部４５１として機能させてＶＳ画像生成処理を実現するためのＶＳ画像生成プログラム４７１と、処理部４５をＶＳ画像表示処理部４５４として機能させてＶＳ画像表示処理を実現するためのＶＳ画像表示処理プログラム４７３とが記録される。また、記録部４７には、ＶＳ画像ファイル５が記録される。このＶＳ画像ファイル５の詳細については後述する。
【００６４】
また、記録部４７には、擬似表示色データ４７５が記録される。図７は、擬似表示色の分光透過率特性（スペクトル）の一例を示す図であり、図７では、２種類の擬似表示色Ｃ１および擬似表示色Ｃ２のスペクトルとともに、染色色素であるＨ色素、Ｅ色素、ＤＡＢ色素およびＮＦ色素のスペクトルを示している。実施の形態１では、図７にそれぞれ実線で示す擬似表示色Ｃ１や擬似表示色Ｃ２のように、染色色素のスペクトルとは異なるスペクトルであって、例えばＨ色素やＥ色素と比べて彩度の高いスペクトルを有する擬似表示色のスペクトルを用意する。そして、擬似表示色データ４７５として予め記録部４７に記録しておき、この擬似表示色のスペクトルをユーザ操作に応じて適宜染色色素のスペクトルとして用いる。
【００６５】
なお、ホストシステム４は、ＣＰＵやビデオボード、メインメモリ等の主記憶装置、ハードディスクや各種記憶媒体等の外部記憶装置、通信装置、表示装置や印刷装置等の出力装置、入力装置、各部を接続し、あるいは外部入力を接続するインターフェース装置等を備えた公知のハードウェア構成で実現でき、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータを利用することができる。
【００６６】
次に、実施の形態１におけるＶＳ画像生成処理およびＶＳ画像表示処理の処理について順番に説明する。先ず、ＶＳ画像生成処理について説明する。図８は、ホストシステム４の処理部４５がＶＳ画像生成処理を行うことによって実現される顕微鏡システム１の動作を示すフローチャートである。なお、ここで説明する顕微鏡システム１の動作は、ＶＳ画像生成部４５１が記録部４７に記録されたＶＳ画像生成プログラム４７１を読み出して実行することによって実現される。
【００６７】
図８に示すように、先ずＶＳ画像生成部４５１の低解像画像取得処理部４５２が、対象標本Ｓの観察に用いる対物レンズ２７を低倍対物レンズに切り換える指示を顕微鏡コントローラ３３に出力する（ステップａ１）。これに応答して顕微鏡コントローラ３３は、必要に応じてレボルバ２６を回転させ、低倍対物レンズを観察光の光路上に配置する。
【００６８】
続いて、低解像画像取得処理部４５２は、フィルタユニット３０を空穴３０５に切り換える指示を顕微鏡コントローラ３３に出力する（ステップａ３）。これに応答して、顕微鏡コントローラ３３は、必要に応じてフィルタユニット３０の光学フィルタ切換部３０１を回転させ、空穴３０５を観察光の光路上に配置する。
【００６９】
続いて、低解像画像取得処理部４５２は、顕微鏡コントローラ３３やＴＶカメラコントローラ３４に対する顕微鏡装置２各部の動作指示を行って、標本像の低解像画像（ＲＧＢ画像）を取得する（ステップａ５）。
【００７０】
図９は、電動ステージ２１上に載置されるスライドガラス標本６の一例を示す図である。図１に示した電動ステージ２１上の対象標本Ｓは、実際には、図９に示すように、スライドガラス６０上に対象標本Ｓを載置したスライドガラス標本６として電動ステージ２１上に載置される。対象標本Ｓは、スライドガラス６０上の予め定められた所定の領域（例えば、スライドガラス６０の図９に向かって左側の例えば縦：２５ｍｍ×横：５０ｍｍの領域）である標本サーチ範囲６１に載置されるようになっている。そして、このスライドガラス６０には、標本サーチ範囲６１に載置した対象標本Ｓに関する情報を記載したシール６３が予め定められた所定の領域（例えば標本サーチ範囲６１の右側の領域）に貼付される。このシール６３には、例えば、対象標本Ｓを特定するための識別情報であるスライド標本番号を所定の規格に従ってコード化したバーコードが印字され、顕微鏡システム１を構成する図示しないバーコードリーダによって読み取られるようになっている。
【００７１】
図８のステップａ５の低解像画像取得処理部４５２による動作指示に応答して、顕微鏡装置２は、図９に示すスライドガラス６０の標本サーチ範囲６１の画像を撮像する。具体的には、ステップａ１で切り換えた低倍対物レンズの倍率に応じて定まる視野範囲（換言すると、対象標本Ｓの観察に低倍対物レンズを用いたときのＴＶカメラ３２の撮像範囲）のサイズをもとに標本サーチ範囲６１を分割し、分割した区画サイズに従って電動ステージ２１をＸＹ平面内で移動させながら、標本サーチ範囲６１の標本像を区画毎にＴＶカメラ３２で順次撮像していく。ここで撮像された画像データはホストシステム４に出力され、低解像画像取得処理部４５２において標本像の低解像画像として取得される。
【００７２】
そして、低解像画像取得処理部４５２は、図８に示すように、ステップａ５で取得した区画毎の低解像画像を結合し、図９の標本サーチ範囲６１を映した１枚の画像をスライド標本全体画像として生成する（ステップａ７）。
【００７３】
続いて、高解像画像取得処理部４５３が、対象標本Ｓの観察に用いる対物レンズ２７を高倍対物レンズに切り換える指示を顕微鏡コントローラ３３に出力する（ステップａ９）。これに応答して顕微鏡コントローラ３３は、レボルバ２６を回転させ、高倍対物レンズを観察光の光路上に配置する。
【００７４】
続いて、高解像画像取得処理部４５３は、ステップａ７で生成したスライド標本全体画像をもとに、図９の標本サーチ範囲６１内の実際に対象標本Ｓが載置されている標本領域６５を自動抽出して決定する（ステップａ１１）。この標本領域の自動抽出は、公知の手法を適宜採用して行うことができる。例えば、スライド標本全体画像の各画素を２値化して標本の有無を画素毎に判定し、対象標本Ｓを映した画素と判定された画素範囲を囲う矩形領域を標本領域として決定する。なお、入力部４１を介してユーザによる標本領域の選択操作を受け付け、操作入力に従って標本領域を決定することとしてもよい。
【００７５】
続いて、高解像画像取得処理部４５３は、スライド標本全体画像からステップａ１１で決定した標本領域の画像（標本領域画像）を切り出し、この標本領域画像の中から合焦位置を実測する位置を選出してフォーカス位置を抽出する（ステップａ１３）。
【００７６】
図１０は、スライド標本全体画像から切り出した標本領域画像７の一例を示す図であり、図１０では、図９の標本領域６５の画像を示している。先ず高解像画像取得処理部４５３は、図１０に示すように、標本領域画像７を格子状に分割し、複数の小区画を形成する。ここで、小区画の区画サイズは、ステップａ９で切り換えた高倍対物レンズの倍率に応じて定まる視野範囲（換言すると、対象標本Ｓの観察に高倍対物レンズを用いたときのＴＶカメラ３２の撮像範囲）のサイズに相当する。
【００７７】
次いで高解像画像取得処理部４５３は、形成した複数の小区画の中から、図１０に示すように、フォーカス位置とする小区画を選出する。これは、全ての小区画について合焦位置を実測しようとすると処理時間が増大してしまうためであり、例えば各小区画の中から所定数の小区画をランダムに選出する。あるいは、フォーカス位置とする小区画を例えば所定数の小区画おきに選出する等、所定の規則に従って選出してもよい。また、小区画の数が少ない場合には、全ての小区画をフォーカス位置として選出するようにしてもよい。そして、高解像画像取得処理部４５３は、標本領域画像７の座標系（ｘ，ｙ）における選出した小区画の中心座標を算出するとともに、算出した中心座標を顕微鏡装置２の電動ステージ２１の座標系（Ｘ，Ｙ）に変換してフォーカス位置を得る。なお、この座標変換は、対象標本Ｓの観察に用いる対物レンズ２７の倍率、あるいはＴＶカメラ３２を構成する撮像素子の画素数や画素サイズ等に基づいて行われ、例えば特許文献４に記載の公知技術を適用して実現できる。
【００７８】
続いて、高解像画像取得処理部４５３は、図８に示すように、顕微鏡コントローラ３３やＴＶカメラコントローラ３４に対する顕微鏡装置２各部の動作指示を行って、フォーカス位置の合焦位置を測定する（ステップａ１５）。このとき、高解像画像取得処理部４５３は、抽出した各フォーカス位置を顕微鏡コントローラ３３に出力する。これに応答して、顕微鏡装置２は、電動ステージ２１をＸＹ平面内で移動させて各フォーカス位置を順次対物レンズ２７の光軸位置に移動させる。そして、顕微鏡装置２は、各フォーカス位置で電動ステージ２１をＺ方向に移動させながらＴＶカメラ３２によってフォーカス位置の画像データを取り込む。取り込まれた画像データはホストシステム４に出力され、高解像画像取得処理部４５３において取得される。高解像画像取得処理部４５３は、各Ｚ位置における画像データのコントラストを評価して各フォーカス位置における対象標本Ｓの合焦位置（Ｚ位置）を測定する。
【００７９】
高解像画像取得処理部４５３は、以上のようにして各フォーカス位置における合焦位置を測定したならば、続いて、各フォーカス位置の合焦位置の測定結果をもとにフォーカスマップを作成し、記録部４７に記録する（ステップａ１７）。具体的には、高解像画像取得処理部４５３は、ステップａ１３でフォーカス位置として抽出されなかった小区画の合焦位置を、近傍するフォーカス位置の合焦位置で補間演算することによって全ての小区画について合焦位置を設定し、フォーカスマップを作成する。
【００８０】
図１１は、フォーカスマップのデータ構成例を説明する図である。図１１に示すように、フォーカスマップは、配列番号と電動ステージ位置とを対応付けたデータテーブルである。配列番号は、図１０に示した標本領域画像７の各小区画を示している。具体的には、ｘで示す配列番号は、左端を初順としてｘ方向に沿って各列に順番に付した通し番号であり、ｙで示す配列番号は、最上段を初順としてｙ方向に沿って各行に順番に付した通し番号である。なお、ｚで示す配列番号は、ＶＳ画像を３次元画像として生成する場合に設定される値である。電動ステージ位置は、対応する配列番号が示す標本領域画像の小区画について合焦位置と設定された電動ステージ２１のＸ，Ｙ，Ｚの各位置である。例えば、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（１，１，−）の配列番号は、図１０の小区画７１を示しており、座標系（ｘ，ｙ）における小区画７１の中心座標を電動ステージ２１の座標系（Ｘ，Ｙ）に変換したときのＸ位置及びＹ位置が、Ｘ11およびＹ11にそれぞれ相当する。また、この小区画について設定した合焦位置（Ｚ位置）がＺ11に相当する。
【００８１】
続いて高解像画像取得処理部４５３は、図８に示すように、フィルタユニット３０を光学フィルタ３０３ａ，３０３ｂに切り換える指示を顕微鏡コントローラ３３に順次出力するとともに、フォーカスマップを参照しながら顕微鏡コントローラ３３やＴＶカメラコントローラ３４に対する顕微鏡装置２各部の動作指示を行って、標本領域画像の小区画毎に標本像をマルチバンド撮像し、高解像画像（以下、適宜「標本領域区画画像」と呼ぶ。）を取得する（ステップａ１９）。
【００８２】
これに応答して、顕微鏡装置２は、フィルタユニット３０の光学フィルタ切換部３０１を回転させ、先ず光学フィルタ３０３ａを観察光の光路上に配置した状態で電動ステージ２１を移動させながら、標本領域画像の小区画毎の標本像をそれぞれの合焦位置においてＴＶカメラ３２で順次撮像していく。次いで、観察光の光路上に光学フィルタ３０３ｂを切り換えて配置し、同様にして標本領域画像の小区画毎の標本像を撮像する。ここで撮像された画像データはホストシステム４に出力され、高解像画像取得処理部４５３において標本像の高解像画像（標本領域区画画像）として取得される。
【００８３】
続いて高解像画像取得処理部４５３は、ステップａ１９で取得した高解像画像である標本領域区画画像を結合し、図９の標本領域６５の全域を映した１枚の画像をＶＳ画像として生成する（ステップａ２１）。
【００８４】
なお、上記のステップａ１３〜ステップａ２１では、標本領域画像を高倍対物レンズの視野範囲に相当する小区画に分割することとした。そして、この小区画毎に標本像を撮像して標本領域区画画像を取得し、これらを結合してＶＳ画像を生成することとした。これに対し、隣接する標本領域区画画像がその隣接位置で互いに一部重複（オーバーラップ）するように小区画を設定するようにしてもよい。そして、隣接する標本領域区画画像間の位置関係が合うように貼り合わせて合成し、１枚のＶＳ画像を生成するようにしてもよい。具体的な処理は、例えば特許文献４や特許文献５に記載の公知技術を適用して実現できるが、この場合には、取得される各標本領域区画画像の端部部分がそれぞれ隣接する標本領域区画画像との間で重複するように、小区画の区画サイズを高倍対物レンズの視野範囲よりも小さいサイズに設定する。このようにすれば、電動ステージ２１の移動制御の精度が低く、隣接する標本領域区画画像間が不連続となる場合であっても、重複部分によって繋ぎ目が連続した自然なＶＳ画像を生成できる。
【００８５】
以上説明したＶＳ画像生成処理の結果、対象標本Ｓの全域を映した広視野で且つ高精細なマルチバンド画像が得られる。ここで、ステップａ１〜ステップａ２１の処理は自動的に行われる。このため、ユーザは、対象標本Ｓ（詳細には図９のスライドガラス標本６）を電動ステージ２１上に載置し、入力部４１を介してＶＳ画像生成処理の開始指示操作を入力するだけでよい。なお、ステップａ１〜ステップａ２１の各ステップで適宜処理を中断し、ユーザの操作を介在可能に構成してもよい。例えば、ステップａ９の後の操作入力に従って、使用する高倍対物レンズを別の倍率の対物レンズに変更する処理や、ステップａ１１の後の操作入力に従って、決定した標本領域を修正する処理、ステップａ１３の後の操作入力に従って、抽出したフォーカス位置を変更、追加または削除する処理等を適宜行うようにしてもよい。
【００８６】
図１２〜図１４は、ＶＳ画像生成処理の結果得られて記録部４７に記録されるＶＳ画像ファイル５のデータ構成例を説明する図である。図１２（ａ）に示すように、ＶＳ画像ファイル５は、付帯情報５１と、スライド標本全体画像データ５２と、ＶＳ画像データ５３とを含む。
【００８７】
付帯情報５１には、図１２（ｂ）に示すように、観察法５１１やスライド標本番号５１２、スライド標本全体画像の撮像倍率５１３、染色情報５１４、データ種別５１８等が設定される。
【００８８】
観察法５１１は、ＶＳ画像の生成に用いた顕微鏡装置２の観察法であり、実施の形態１では、例えば「明視野観察法」が設定される。暗視野観察や蛍光観察、微分干渉観察等の他の観察法で標本の観察が可能な顕微鏡装置を用いた場合には、ＶＳ画像を生成したときの観察法が設定される。
【００８９】
スライド標本番号５１２には、例えば図９に示したスライドガラス標本６のシール６３から読み取ったスライド標本番号が設定される。このスライド標本番号は、例えば、スライドガラス標本６に固有に割り当てられたＩＤであり、これによって、対象標本Ｓを個別に識別できる。スライド標本全体画像の撮像倍率５１３には、スライド標本全体画像の取得時に用いた低倍対物レンズの倍率が設定される。スライド標本全体画像データ５２は、スライド標本全体画像の画像データである。
【００９０】
染色情報５１４には、対象標本Ｓを染色している染色色素が設定される。すなわち、実施の形態１では、Ｈ色素、Ｅ色素、ＤＡＢ色素およびＮＦ色素が設定されるが、この染色情報５１４は、後述のＶＳ画像表示処理の過程でユーザが対象標本Ｓを染色している色素を操作入力して登録することで設定される。
【００９１】
具体的には、染色情報５１４は、図１３（ａ）に示すように、染色色素のうちの形態観察色素が設定される形態観察染色情報５１５と、分子標的色素が設定される分子標的染色情報５１６と、これら形態観察染色情報５１５または分子標的染色情報５１６に設定されている染色色素（形態観察色素または分子標的色素）の中から選択されて設定される細胞コンポーネント同定用染色情報５１７とを含む。
【００９２】
そして、図１３（ｂ）に示すように、形態観察染色情報５１５は、色素数５１５１と、色素数５１５１に相当する数の色素情報（１）〜（ｍ）５１５３とを含む。色素数５１５１には、対象標本Ｓを染色している形態観察色素の数が設定され、色素情報（１）〜（ｍ）５１５３には、例えば形態観察色素の色素名がそれぞれ設定される。実施の形態１では、色素数５１５１として「２」が設定され、「Ｈ色素」および「Ｅ色素」が２つの色素情報５１５３として設定される。分子標的染色情報５１６も同様に構成され、図１３（ｃ）に示すように、色素数５１６１と、色素数５１６１に相当する数の色素情報（１）〜（ｎ）５１６３とを含む。そして、色素数５１６１には、対象標本Ｓを染色している分子標的色素の数が設定され、色素情報（１）〜（ｎ）５１６３には、例えば分子標的色素の色素名がそれぞれ設定される。また、色素情報（１）〜（ｎ）５１６３には、後述する色素登録画面（図２２を参照）においてユーザが対応する分子標的色素について入力したコメント情報が適宜設定される。実施の形態１では、色素数５１６１として「２」が設定され、「ＤＡＢ色素」および「ＮＦ色素」が２つの色素情報５１６３として設定される。
【００９３】
また、図１３（ｄ）に示すように、細胞コンポーネント同定用染色情報５１７は、細胞核同定用色素情報５１７１と、細胞膜同定用色素情報５１７２と、細胞質同定用色素情報５１７３とを含む。細胞核同定用色素情報５１７１には、細胞核同定用色素の色素名や、細胞核を同定する際の基準として用いる色素量閾値が設定される。細胞膜同定用色素情報５１７２には、細胞膜同定用色素の色素名や、細胞膜を同定する際の基準として用いる色素量閾値が設定される。細胞質同定用色素情報５１７３には、細胞質同定用色素の色素名や、細胞質を同定する際の基準として用いる色素量閾値が設定される。なお、色素量閾値には、後述する同定用色素選択画面（図１８を参照）でユーザが対応する細胞コンポーネント（細胞核、細胞膜または細胞質）について入力した値が設定される。実施の形態１では、細胞核同定用色素情報５１７１として、「Ｈ色素」およびこのＨ色素である細胞核同定用色素についてユーザが入力した色素量閾値の値が設定される。そして、細胞膜同定用色素情報５１７２として、「ＮＦ色素」およびこのＮＦ色素である細胞膜同定用色素についてユーザが入力した色素量閾値の値が設定される。また、実施の形態１では、細胞質の同定は行わないため、細胞質同定用色素情報５１７３には「未使用」が設定される（あるいは何も設定されない）。
【００９４】
図１２（ｂ）のデータ種別５１８は、ＶＳ画像のデータ種別を表す。例えば、ＶＳ画像データ５３において、画像データ５８（図１４（ｂ）を参照）としてＶＳ画像の画像データ（生データ）５８１（図１４（ｄ）を参照）のみが記録されているのか、あるいは、各画素について既に色素量が算出されており、色素量データ５８２（図１４（ｄ））が記録されているのかを識別するためのものである。例えば、ＶＳ画像生成処理の実行時は、画像データ５８としてその生データ５８１が記録されるのみであるので、データ種別５１８には、生データを示す識別情報が設定される。なお、後述のＶＳ画像表示処理の実行時においてＶＳ画像の各画素における色素毎の色素量が算出され、色素量データ５８２として記録される。このとき、データ種別５１８は、色素量データを示す識別情報に更新される。
【００９５】
ＶＳ画像データ５３には、ＶＳ画像に関する各種情報が設定される。すなわち、図１４（ａ）に示すように、ＶＳ画像データ５３は、ＶＳ画像数５４と、ＶＳ画像数５４に相当する数のＶＳ画像情報（１）〜（ｉ）５５とを含む。ＶＳ画像数５４は、ＶＳ画像データ５３に記録されるＶＳ画像情報５５の数であり、ｉに相当する。ここで、図１４（ａ）に示すＶＳ画像データ５３のデータ構成例は、１つの標本について複数のＶＳ画像を生成する場合を想定している。具体的には、図９に示して上述した例では、スライドガラス標本６において実際に対象標本Ｓが載置されている領域として１つの標本領域６５を抽出する場合を説明したが、スライドガラス標本の中には、複数の標本が離れて点在しているものも存在する。このような場合には、標本が存在しない領域のＶＳ画像を生成する必要はない。このため、複数の標本がある程度離れて点在している場合には、これらの点在する標本の領域をそれぞれ個別に抽出し、抽出した標本の領域毎にＶＳ画像を生成するが、このときに生成するＶＳ画像の数がＶＳ画像数５４として設定される。そして、各ＶＳ画像に関する各種情報が、それぞれＶＳ画像情報（１）〜（ｉ）５５として設定される。なお、図９の例においても、標本領域６５内に２つの標本の領域が含まれるが、これらの位置が近いために１つの標本領域６５として抽出される。
【００９６】
各ＶＳ画像情報５５には、図１４（ｂ）に示すように、撮影情報５６、フォーカスマップデータ５７、画像データ５８、同定コンポーネント情報５９等が設定される。
【００９７】
撮影情報５６には、図１４（ｃ）に示すように、ＶＳ画像の撮像倍率５６１、スキャン開始位置（Ｘ位置）５６２、スキャン開始位置（Ｙ位置）５６３、ｘ方向のピクセル数５６４、ｙ方向のピクセル数５６５、Ｚ方向の枚数５６６、バンド数５６７等が設定される。
【００９８】
ＶＳ画像の撮像倍率５６１には、ＶＳ画像の取得時に用いた高倍対物レンズの倍率が設定される。また、スキャン開始位置（Ｘ位置）５６２、スキャン開始位置（Ｙ位置）５６３、ｘ方向のピクセル数５６４およびｙ方向のピクセル数５６５は、ＶＳ画像の撮像範囲を示している。すなわち、スキャン開始位置（Ｘ位置）５６２は、ＶＳ画像を構成する各標本領域区画画像の撮像を開始したときの電動ステージ２１のスキャン開始位置のＸ位置であり、スキャン開始位置（Ｙ位置）５６３は、スキャン開始位置のＹ位置である。そして、ｘ方向のピクセル数５６４はＶＳ画像のｘ方向のピクセル数であり、ｙ方向のピクセル数５６５はｙ方向のピクセル数であって、ＶＳ画像のサイズを示している。
【００９９】
Ｚ方向の枚数５６６には、Ｚ方向のセクショニング数に相当し、ＶＳ画像を３次元画像として生成する際には、Ｚ方向の撮像枚数が設定される。実施の形態１では、このＺ方向の枚数５６６には「１」が設定される。また、ＶＳ画像は、マルチバンド画像として生成される。そのバンド数がバンド数５６７に設定され、実施の形態１では、「６」が設定される。
【０１００】
また、図１４（ｂ）のフォーカスマップデータ５７は、図１１に示したフォーカスマップのデータである。画像データ５８は、ＶＳ画像の画像データである。この画像データ５８には、図１４（ｄ）に示すように、６バンドの生データが設定される生データ５８１と、後述のＶＳ画像表示処理の過程で画素毎に算出される染色色素毎の色素量のデータが設定される色素量データ５８２とを含む。
【０１０１】
同定コンポーネント情報５９は、ＶＳ画像の各画素が細胞コンポーネントの画素か否かを設定したマップデータや細胞コンポーネントとして同定された領域の形態的な特徴量を設定した形態特徴データ、同定された細胞コンポーネントの領域内の画素位置の一覧等を記憶する。この同定コンポーネント情報５９の詳細については、図２４および図２５に示して後述する。
【０１０２】
次に、実施の形態１におけるＶＳ画像表示処理について説明する。図１５は、実施の形態１におけるＶＳ画像表示処理の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、ＶＳ画像表示処理部４５４が記録部４７に記録されたＶＳ画像表示処理プログラム４７３を読み出して実行することによって実現される。
【０１０３】
ＶＳ画像表示処理では、ＶＳ画像表示処理部４５４は先ず、ＶＳ画像ファイル５からデータ種別５１８（図１２（ｂ）を参照）を読み出し、ＶＳ画像のデータ種別を判定する（ステップｂ１）。データ種別５１８に色素量データを示す識別情報が設定されており、既にＶＳ画像の各画素について色素量が算出されている場合には（ステップｂ３：Ｙｅｓ）、ステップｂ９に移行する。
【０１０４】
一方、データ種別５１８に生データを示す識別情報が設定されており、未だＶＳ画像の各画素について色素量が算出されていない場合には（ステップｂ３：Ｎｏ）、色素量算出処理に移る（ステップｂ５）。図１６は、色素量算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１０５】
色素量算出処理では、先ず、染色色素設定部４５５が、対象標本Ｓを染色している染色色素の登録依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｃ１）。例えば、色素登録画面を表示部４３に表示する処理を行って染色色素の登録依頼を通知し、この色素登録画面上でユーザによる染色色素の登録操作を受け付ける。図１７は、色素登録画面の一例を示す図である。図１７に示すように、色素登録画面は、形態観察用登録画面Ｗ１１および分子標的用登録画面Ｗ１３の２画面で構成される。
【０１０６】
形態観察用登録画面Ｗ１１には、形態観察色素の数を入力する入力ボックスＢ１１３と、形態観察色素を選択するための複数（ｍ個）のスピンボックスＢ１１５とが配置されている。スピンボックスＢ１１５は、それぞれ色素名の一覧を選択肢として提示し、選択を促す。提示される色素については特に例示しないが、形態観察染色で知られている色素を適宜含む。ユーザは、入力部４１を操作し、入力ボックスＢ１１３において実際に対象標本Ｓを染色している形態観察色素の数を入力するとともに、スピンボックスＢ１１５でその色素名を選択することによって染色色素を登録する。形態観察色素が２以上の場合には、別個のスピンボックスＢ１１５で該当する色素名をそれぞれ選択する。
【０１０７】
また、形態観察用登録画面Ｗ１１は、定型染色選択部Ｂ１１１を備え、この定型染色選択部Ｂ１１１において、形態観察染色として代表的なＨＥ染色で用いる色素（ＨＥ）、Ｐａｐ染色で用いる色素（Ｐａｐ）、Ｈ染色で用いる色素（Ｈのみ）およびその他の４つの選択肢が提示されている。なお、この定型染色選択部Ｂ１１１で提示する選択肢は例示したものに限らず、ユーザが設定できるようにしてもよいが、ここで提示した色素については該当する項目をチェックすることで登録でき、登録操作が簡略化される。例えば図１７に示すように、「ＨＥ」をチェックすると、入力ボックスＢ１１３に「２」が自動入力されるとともに、色素（１）および（２）のスピンボックスＢ１１５にそれぞれ「Ｈ」と「Ｅ」とが自動入力される。実施の形態１では、対象標本ＳをＨＥ染色しているため、ユーザは、定型染色選択部Ｂ１１１で「ＨＥ」にチェックすることで染色色素（形態観察色素）を登録できる。
【０１０８】
一方、分子標的用登録画面Ｗ１３には、分子標的色素の数を入力する入力ボックスＢ１３３と、分子標的色素を選択するための複数（ｎ個）のスピンボックスＢ１３５と、各スピンボックスＢ１３５のそれぞれに対応する複数（ｎ個）のコメント入力欄Ｂ１３７が配置されている。スピンボックスＢ１３５は、色素名の一覧を選択肢として提示し、選択を促す。提示される色素については特に例示しないが、分子標的染色で知られている色素を適宜含む。ユーザは、入力部４１を操作して入力ボックスＢ１３３に実際に対象標本Ｓを染色している分子標的色素の数を入力するとともに、スピンボックスＢ１３５でその色素名を選択することによって染色情報を登録する。また、コメント入力欄Ｂ１３７には、例えば対応するスピンボックスＢ１３５で選択した分子標的色素に関する事項（コメント情報）をユーザが自由に記入できるようになっている。例えば図１７では、対応する分子標的色素によって染色された（可視化された）抗体の名称をコメント情報としてコメント入力欄Ｂ１３７に入力した場合を例示している。その他、コメント情報としては、例えば前述の抗体によって標識される抗原（すなわち標的分子）の名称等が挙げられる。
【０１０９】
また、分子標的用登録画面Ｗ１３は、形態観察用登録画面Ｗ１１と同様に、主要な標識酵素やその組み合わせを提示した定型染色選択部Ｂ１３１を備える。なお、この定型染色選択部Ｂ１３１で提示する選択肢は例示したものに限らず、ユーザが設定できるようにしてもよい。実施の形態１の分子標的色素はＤＡＢ色素およびＮＦ色素であり、図１７に示すように、定型染色選択部Ｂ１３１において「ＤＡＢ（茶）＋ＮＦ（赤）」をチェックすることで、染色色素（分子標的色素）を登録できる。具体的にはこのとき、入力ボックスＢ１３３に「２」が自動入力されるとともに、色素（１）および色素（２）のスピンボックスＢ１３５にそれぞれ「ＤＡＢ」と「ＮＦ」とが自動入力される。
【０１１０】
図１６に戻り、染色色素設定部４５５は、以上のようにして色素登録画面においてユーザが操作入力して登録した形態観察色素の情報を染色情報５１４（図１２（ｂ）を参照）の形態観察染色情報５１５（図１３（ａ），（ｂ）を参照）とし、分子標的色素の情報を分子標的染色情報５１６（図１３（ａ），（ｃ）を参照）としてＶＳ画像ファイル５に設定する（ステップｃ３）。実施の形態１では、ここでの処理によって、Ｈ色素、Ｅ色素、ＤＡＢ色素およびＮＦ色素が染色色素として設定される。
【０１１１】
次に、細胞コンポーネント同定用色素設定部４５６が、細胞コンポーネント同定用色素の選択依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｃ５）。例えば、同定用色素選択画面を表示部４３に表示する処理を行って細胞コンポーネント同定用色素の選択依頼を通知し、この同定用色素選択画面上でユーザによる細胞コンポーネント同定用色素の選択操作を受け付ける。このとき、ステップｃ３で設定した染色色素の一覧を提示し、この一覧の中から細胞コンポーネント同定用色素の選択操作を受け付けるようになっている。図１８は、同定用色素選択画面の一例を示す図である。
【０１１２】
図１８に示すように、同定用色素選択画面は、細胞核同定用色素を選択するためのスピンボックスＢ２１およびその色素量閾値を入力する入力ボックスＢ２２と、細胞膜同定用色素を選択するためのスピンボックスＢ２３およびその色素量閾値を入力する入力ボックスＢ２４と、細胞質同定用色素を選択するためのスピンボックスＢ２５およびその色素量閾値を入力する入力ボックスＢ２６とが配置されている。
【０１１３】
ここで、スピンボックスＢ２１，Ｂ２３，Ｂ２５では、図１６のステップｃ３において染色色素として設定した形態観察色素および分子標的色素の一覧が選択肢として提示される。また、各入力ボックスＢ２２，Ｂ２４，Ｂ２６に入力された色素量閾値の値は、以降の処理において対応する細胞コンポーネントを同定する際の基準として用いられる。例えば細胞核を同定する際に、スピンボックスＢ２１で選択された細胞核同定用色素の色素量が入力ボックスＢ２２に入力された値以上の画素を細胞核の候補画素として選出する。同様に、細胞膜を同定する際に、スピンボックスＢ２３で選択された細胞膜同定用色素の色素量が入力ボックスＢ２４に入力された値以上の画素を細胞膜の候補画素として選出する。細胞質を同定する際には、スピンボックスＢ２５で選択された細胞質同定用色素の色素量が入力ボックスＢ２６に入力された値以上の画素を細胞質の候補画素として選出する。
【０１１４】
ユーザは、入力部４１を操作し、スピンボックスＢ２１，Ｂ２３，Ｂ２５において、染色色素の中から細胞核同定用色素、細胞膜同定用色素または細胞質同定用色素として用いる染色色素を選択するとともに、入力ボックスＢ２２，Ｂ２４，Ｂ２６において対応する細胞コンポーネントを同定する際の色素量閾値を入力する。実施の形態１では、例えばスピンボックスＢ２１で細胞核同定用色素である「Ｈ」を選択するとともに、その色素量閾値の値を入力する。また、スピンボックスＢ２３で細胞膜同定用色素である「ＮＦ」を選択するとともに、その色素量閾値の値を入力する。
【０１１５】
図１６に戻り、細胞コンポーネント同定用色素設定部４５６は、以上のようにして同定用色素選択画面においてユーザが操作入力した色素名および色素量閾値を細胞コンポーネント同定用染色情報５１７（図１３（ａ），（ｄ）を参照）とし、ＶＳ画像ファイル５に設定する（ステップｃ７）。実施の形態１では、ここでの処理によってＨ色素およびその色素量閾値が細胞核同定用色素情報５１７１として設定され、ＮＦ色素およびその色素量閾値が細胞膜同定用色素情報５１７２として設定される。そして、以降の処理（図１９の細胞コンポーネント同定処理）では、細胞核および細胞膜について同定が行われることとなる。
【０１１６】
続いて、色素量算出部４５７が、生成したＶＳ画像の各画素の画素値をもとに、対応する対象標本Ｓ上の各標本位置における色素量をステップｃ３で設定した染色色素毎に算出する（ステップｃ９）。色素量の算出は、例えば特許文献１に記載の公知技術を適用して実現できる。
【０１１７】
簡単に処理手順を説明すると先ず、色素量算出部４５７は、ＶＳ画像の画素値をもとに、対応する対象標本Ｓ上の各標本位置のスペクトル（推定スペクトル）を画素毎に推定する。マルチバンド画像からスペクトルを推定する手法としては例えば、ウィナー（Wiener）推定を用いることができる。次いで色素量算出部４５７は、予め測定されて記録部４７に記録されている算出対象の色素（染色色素）の基準色素スペクトルを用いて対象標本Ｓの色素量を画素毎に推定（算出）する。
【０１１８】
ここで、色素量の算出について簡単に説明する。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（１）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。
【数１】
0005490568.tif 000002
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。また、式（１）の左辺は分光透過率ｔ（λ）を意味している。
【０１１９】
例えば、標本が色素１，色素２，・・・，色素ｎのｎ種類の色素で染色されている場合、ランベルト・ベールの法則により各波長λにおいて次式（２）が成立する。
【数２】
0005490568.tif 000003
ｋ1（λ），ｋ2（λ），・・・，ｋn（λ）は、それぞれ色素１，色素２，・・・，色素ｎに対応するｋ（λ）を表し、例えば、標本を染色している各色素の基準色素スペクトルである。またｄ1，ｄ2，・・・，ｄnは、マルチバンド画像の各画像位置に対応する対象標本Ｓ上の標本位置における色素１，色素２，・・・，色素ｎの仮想的な厚さを表す。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量の指標となる。すなわち、ｄ1，ｄ2，・・・，ｄnはそれぞれ色素１，色素２，・・・，色素ｎの色素量を表しているといえる。なお、ｋ1（λ），ｋ2（λ），・・・，ｋn（λ）は、色素１，色素２，・・・，色素ｎの各色素を用いてそれぞれ個別に染色した標本を予め用意し、その分光透過率を分光器で測定することによって、ランベルト・ベールの法則から容易に求めることができる。
【０１２０】
式（２）の両辺の対数を取ると、次式（３）となる。
【数３】
0005490568.tif 000004
【０１２１】
上記のようにしてＶＳ画像の画素毎に推定した推定スペクトルの波長λに対応する要素をｔ＾（ｘ，λ）とし、これを式（３）に代入すると、次式（４）を得る。なお、ｔ＾は、ｔの上に推定値を表すハット「＾」が付いていることを示す。
【数４】
0005490568.tif 000005
【０１２２】
式（４）において未知変数はｄ1，ｄ2，・・・，ｄnのｎ個であるから、少なくともｎ個の異なる波長λについて式（４）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、ｎ個以上の異なる波長λに対して式（４）を連立させ、重回帰分析を行ってもよい。
【０１２３】
以上が、色素量算出の簡単な手順であるが、実施の形態１で算出対象とする染色色素はＨ色素、Ｅ色素、ＤＡＢ色素およびＮＦ色素であり、ｎ＝４となる。色素量算出部４５７は、ＶＳ画像の各画素について推定した推定スペクトルをもとに、対応する各標本位置に固定されたＨ色素、Ｅ色素、ＤＡＢ色素およびＮＦ色素それぞれの色素量を推定する。
【０１２４】
以上のようにして各染色色素の色素量を算出したならば、色素量算出部４５７は、データ種別に色素量データを示す識別情報を設定して更新し（ステップｃ１１）、色素量算出処理を終える。そして、図１５のステップｂ５にリターンし、その後ステップｂ７の細胞コンポーネント同定処理に移る。図１９は、細胞コンポーネント同定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１２５】
細胞コンポーネント同定処理では、細胞コンポーネント同定処理部４５８が、図１６のステップｃ７において色素名および色素量閾値が設定された細胞コンポーネントを同定対象とし、同定対象の細胞コンポーネント毎にループＡの処理を行う（ステップｄ１〜ステップｄ１７）。以下、ループＡで処理対象とする細胞コンポーネントを「処理コンポーネント」と呼ぶ。実施の形態１では、細胞核および細胞膜を順次処理コンポーネントとしてループＡの処理を行う。
【０１２６】
すなわち、ループＡでは、細胞コンポーネント同定処理部４５８は先ず、細胞コンポーネント同定用染色情報５１７から処理コンポーネントについて設定されている細胞コンポーネント同定用色素の色素名および色素量閾値を読み出す（ステップｄ３）。例えば、細胞核を処理コンポーネントとして処理する場合には、細胞核同定用色素情報５１７１から色素名（実施の形態１ではＨ色素）およびその色素量閾値を読み出す。同様に、細胞膜を処理コンポーネントとして処理する場合であれば、細胞膜同定用色素情報５１７２から色素名（実施の形態１ではＮＦ色素）およびその色素量閾値を読み出す。なお、実施の形態１では細胞質を同定対象としないため行わないが、細胞質を処理コンポーネントとして処理する場合には、細胞質同定用色素情報５１７３から色素名およびその色素量閾値を読み出す。なお、細胞質同定用色素としては、例えば細胞質、結合組織等を染色するＥ色素が挙げられる。
【０１２７】
続いて、細胞コンポーネント同定処理部４５８は、色素量データ５８２を参照し、ＶＳ画像の各画素の中から、ステップｄ３で色素名を読み出した細胞コンポーネント同定用色素の色素量がステップｄ３で読み出した色素量閾値以上の値である画素を選出する（ステップｄ５）。そして、細胞コンポーネント同定処理部４５８は、選出結果を設定したマップデータを作成する（ステップｄ７）。
【０１２８】
図２０は、細胞核を処理コンポーネントとして図１９のステップｄ３〜ｄ７の処理を行った結果作成される細胞核のマップデータのデータ構成例を説明する模式図である。図２０に示すように、細胞核のマップデータは、ＶＳ画像を構成する各画素位置に対応するマスＭ３のそれぞれに「０」または「１」が設定されたデータ構成を有する。図２０では、簡明のため２０×１５画素分のマスＭ３で構成されたマップデータを例示しており、ステップｄ５で選出された画素に対応するマスＭ３には、例えばマスＭ３−１に示すように「１」が設定される。ステップｄ５で選出されなかった画素に対応するマスＭ３には、例えばマスＭ３−２に示すように「０」が設定される。
【０１２９】
一方、図２１は、細胞膜を処理コンポーネントとして図１９のステップｄ３〜ｄ７の処理を行った結果作成される細胞膜のマップデータのデータ構成例を説明する模式図である。細胞膜のマップデータも同様に、図２１に示すように、ＶＳ画像を構成する各画素位置に対応する複数のマスのそれぞれに「０」または「１」が設定されたデータ構成を有する。図２１では、図２０と同様に２０×１５画素分のマスで構成されたマップデータを例示しており、ステップｄ５で選出された画素に対応するマスには「１」が設定される。ステップｄ５で選出されなかった画素に対応するマスには「０」が設定される。
【０１３０】
なお、図示しないが、細胞質を処理コンポーネントとして図１９のステップｄ３〜ｄ７の処理を行った結果作成される細胞質のマップデータも同様のデータ構成を有し、ＶＳ画像を構成する各画素位置に対応するマスのうち、ステップｄ５で選出された画素に対応するマスに「１」が設定される。ステップｄ５で選出されなかった画素に対応するマスには「０」が設定される。
【０１３１】
図１９に戻り、続いて細胞コンポーネント同定処理部４５８は、ステップｄ７で作成したマップデータを参照してステップｄ５で選出した画素を連結成分毎に区切り、区切った画素群毎に個々の処理コンポーネントを識別するための固有のラベルを付すことによって、各画素群のそれぞれを処理コンポーネントの候補領域として取得する（ステップｄ８）。続いて、細胞コンポーネント同定処理部４５８は、ステップｄ８で取得した処理コンポーネントの候補領域毎に形態特徴データを作成する（ステップｄ９）。そして、細胞コンポーネント同定処理部４５８は、作成した形態特徴データをもとに処理コンポーネントの候補領域が処理コンポーネントの領域か否かを判定することで、該当する細胞コンポーネントの同定を行う（ステップｄ１１）。なお、この細胞コンポーネントの同定は、例えば特許文献６に記載の公知技術を適用して実現できる。その後、細胞コンポーネント同定処理部４５８は、処理コンポーネントの同定結果をもとにマップデータおよび形態特徴データを修正して更新する（ステップｄ１３）。
【０１３２】
ここで、処理コンポーネントが細胞核、細胞膜および細胞質の場合のステップｄ８〜ステップｄ１３の処理について順次簡単に説明する。
【０１３３】
処理コンポーネントが細胞核の場合には先ず、ステップｄ８の処理として、細胞核のマップデータを参照し、細胞核の候補領域（細胞核候補領域）を取得する。具体的には、例えば連結して「１」が設定されている画素（マス）群に固有のラベルを付し、同一のラベルを付した画素群を１つの細胞核候補領域として取得する。
【０１３４】
次に、ステップｄ９の処理として、例えば先ず、輪郭追跡等の公知の手法を適用し、取得した細胞核候補領域毎に輪郭を抽出する。そして、抽出した細胞核候補領域の輪郭をもとにその形態的な特徴を表す形態特徴量を算出し、算出した形態特徴量を設定して細胞核の形態特徴データを作成する。
【０１３５】
図２２は、細胞核の形態特徴データのデータ構成例を説明する図である。図２２に示すように、細胞核の形態特徴量としては、例えば、外接長方形や重心、面積、周囲長、円形度、長径、短径、アスペクト比等が挙げられる。
【０１３６】
ここで、外接長方形は、その細胞核候補領域に外接し、各辺の向きがｘ座標軸およびｙ座標軸に平行である長方形であり、例えば左上の頂点のＶＳ画像中でのｘ座標、ｙ座標、ｘ方向の幅（ｘ方向のピクセル数：Ｗ）およびｙ方向の高さ（ｙ方向のピクセル数：Ｈ）として算出する。
【０１３７】
重心は、そのＶＳ画像中でのｘ座標およびｙ座標として算出する。面積は、その細胞核候補領域の面積である。周囲長は、その細胞核候補領域の外部輪郭の長さとして算出する。
【０１３８】
円形度は、例えば、次式（５）に従って算出する。ここで、この式（５）によって算出される値は、その細胞核候補領域の輪郭形状が真円のときに最大値（＝１）となり、輪郭形状が複雑になるほど小さな値として得られる。
円形度＝４π×面積／周囲長  ・・・（５）
【０１３９】
長径および短径は、その細胞核候補領域の外接する外接矩形が最小面積となるときの長軸の長さおよび短軸の長さとして算出する。
【０１４０】
アスペクト比は、長径と短径との比率であり、例えば次式（６）に従って算出する。
アスペクト比＝長径／短径  ・・・（６）
【０１４１】
細胞コンポーネント同定処理部４５８は、これら形態特徴量の各値をその細胞核候補領域に割り当てられたラベルと対応付けて形態特徴データを作成する。例えば、図２０の例では、２つの画素群Ｂ３１，Ｂ３３にそれぞれ異なるラベルが付され、これら画素群Ｂ３１，Ｂ３３のそれぞれが細胞核候補領域として取得される。そして、これら２つの細胞核候補領域毎に形態特徴量が算出され、２レコード分の形態特徴データが作成される。
【０１４２】
次に、ステップｄ１１の処理として、作成した形態特徴データをもとに、細胞核候補領域が細胞核の領域か否かを判定する。一般的に、細胞核の大きさは１０μｍ前後といわれている。そこで、実施の形態１では、例えば各形態特徴量の値がこの大きさに当てはまる場合にその細胞核候補領域を細胞核の領域と判定し、当てはまらなければ細胞核の領域ではないと判定する。ここで、ＴＶカメラ３２の１画素（正方画素とする）の大きさと観察倍率とからＶＳ画像の１画素の実寸を求めることができ、画素数から実寸への変換は容易に行える。なお、ＶＳ画像中に映る細胞核の形態特徴量の標準的な値を基準値として予め設定しておき、この基準値との比較によって細胞核候補領域が細胞核の領域か否かを判定するようにしてもよい。
【０１４３】
次に、ステップｄ１３の処理として、細胞核の領域ではないと判定した細胞核候補領域をもとに細胞核のマップデータを修正するとともに、この細胞核候補領域の形態特徴データを削除し、細胞核のマップデータおよび形態特徴データを更新する。例えば、図２０に示す画素群Ｂ３１，Ｂ３３のうち、画素群Ｂ３１の細胞核候補領域が細胞核の領域と判定され、画素群Ｂ３３の細胞核候補領域が細胞核の領域ではないと判定されて画素群Ｂ３１の細胞核候補領域のみが細胞核として同定されたとする。この場合には、図２０の画素群Ｂ３３を構成する各画素（マス）の値を「１」から「０」に修正してマップデータを更新する。そして、図１９のステップｄ９で作成した形態特徴データ、画素群Ｂ３３の細胞核候補領域のラベルが設定された１レコード分の形態特徴データを削除し、形態特徴データを更新する。
【０１４４】
続いて、処理コンポーネントが細胞膜の場合について説明する。細胞膜の場合も、上記した処理コンポーネントが細胞核の場合と同様の処理手順でその同定を行うが、処理コンポーネントが細胞膜の場合には、図１９のステップｄ９において例えば外接長方形や重心、厚さ、周囲長、円形度、長径、短径、アスペクト比、核の有無（数）等を形態特徴量として算出し、形態特徴データを作成する。図２３は、細胞膜の形態特徴データのデータ構成例を説明する図である。ここで、細胞膜は、細胞の最外層を形成するものであり、所定の厚さを有する。細胞膜の形態特徴量として算出する厚さは、細胞膜候補領域の径方向の幅に相当する。外接長方形や重心、周囲長、円形度、長径、短径、アスペクト比は、例えば外側の輪郭をもとに算出する。算出手法は、細胞核の場合と同様である。また、核の有無には、細胞膜候補領域の内側に細胞核の領域を含むか否か（あるいはその数）が設定される。この核の有無（数）は、同定対象の細胞コンポーネントとして細胞核が含まれる場合には、上記した要領で作成した細胞核のマップデータを参照することで設定できる。具体的には、細胞膜候補領域の内側に細胞核の領域が含まれる場合に「あり（あるいはその数）」を設定し、含まれなければ「なし」を設定する。
【０１４５】
そして、例えば、予め標準的な細胞膜の厚さの範囲を設定しておき、形態特徴量の１つとして算出した厚さの値がこの範囲内の場合にその細胞膜候補領域を細胞膜の領域と判定し、含まれなければ細胞膜の領域ではないと判定する。あるいは、予め標準的な細胞の大きさの範囲を設定しておき、各形態特徴量の値がこの大きさに当てはまる場合にその細胞膜候補領域を細胞膜の領域と判定し、当てはまらない場合に細胞膜の領域ではないと判定するようにしてもよい。また、同定対象の細胞コンポーネントが細胞核を含み、形態特徴量として核の有無が求まっている場合には、「あり」が設定されている場合に細胞膜の領域と判定し、「なし」が設定されている場合に細胞膜の領域ではないと判定するようにしてもよい。
【０１４６】
続いて、処理コンポーネントが細胞質の場合について説明する。細胞質の場合も、上記した処理コンポーネントが細胞核や細胞膜の場合と同様の処理手順でその同定を行うが、処理コンポーネントが細胞質の場合には、図１９のステップｄ９において例えば外接長方形や重心、面積、周囲長、円形度、長径、短径、アスペクト比、核の有無（数）等を形態特徴量として算出し、形態特徴データを作成する。ここで、細胞質は、細胞膜の内側であって、細胞核の領域を除く領域を形成するものである。このため、これら形態特徴量の各値は、例えば外側の輪郭をもとに算出する。算出手法は、細胞核あるいは細胞膜の場合と同様である。
【０１４７】
そして、例えば、上記した要領で作成した細胞核のマップデータおよび／または細胞膜のマップデータを参照することで細胞質の領域を判定する。なお、この判定手法は、同定対象の細胞コンポーネントとして少なくとも細胞核または細胞膜が含まれることを前提としている。具体的には、細胞質候補領域の外側に細胞膜の領域が存在する場合にこの細胞質候補領域を細胞質の領域と判定し、細胞質候補領域の外側に細胞膜の領域が存在しない場合には、細胞質の領域ではないと判定する。あるいは、細胞質候補領域の内側に細胞核の領域が存在する場合にこの細胞質候補領域を細胞質の領域と判定し、細胞質候補領域の内側に細胞核の領域が存在しない場合には、細胞質の領域ではないと判定する。また、細胞質候補領域の外側に細胞膜の領域が存在し、細胞質候補領域の内側に細胞核の領域が存在する場合にこの細胞質候補領域を細胞質の領域と判定するようにしてもよい。
【０１４８】
図１９に戻り、続いて標的部位抽出部４６０は、マップデータにおいて「１」が設定されている画素の位置座標の一覧（画素位置一覧）を、割り振られたラベル毎に作成し（ステップｄ１５）、処理コンポーネントについてループＡの処理を終える。
【０１４９】
そして、同定対象の全ての細胞コンポーネントをそれぞれ処理コンポーネントとしてループＡの処理を行ったならば、細胞コンポーネント同定処理を終えて図１５のステップｂ７にリターンし、ステップｂ９に移行する。
【０１５０】
図２４は、この細胞コンポーネント同定処理の結果得られてＶＳ画像ファイル５に設定される同定コンポーネント情報５９（図１４（ｂ）を参照）のデータ構成例を説明する図である。図２４（ａ）に示すように、同定コンポーネント情報５９は、細胞核同定情報５９１と、細胞膜同定情報５９２と、細胞質同定情報５９３とで構成される。これら細胞核同定情報５９１、細胞膜同定情報５９２および細胞質同定情報５９３は同様のデータ構成を有し、図２４（ｂ）に示すように、それぞれマップデータ５９４と、形態特徴データ５９５と、同定コンポーネント一覧５９６とを含む。
【０１５１】
図２５は、同定コンポーネント一覧５９６のデータ構成例を説明する図である。同定コンポーネント一覧５９６は、図２５（ａ）に示すように、同定コンポーネント数５９７と、同定コンポーネント数５９７に相当する数の同定コンポーネント情報（１）〜（ｋ）５９８とを含む。
【０１５２】
同定コンポーネント数５９７には、同定された該当する細胞コンポーネントの数が設定される。例えば、細胞核同定情報５９１の同定コンポーネント一覧５９６に設定される同定コンポーネント数５９７には、細胞核の領域と判定された領域の数が設定される。そして、各細胞核の領域に関する情報が、それぞれ同定コンポーネント情報（１）〜（ｋ）５９８に設定される。具体的には、同定コンポーネント情報（１）〜（ｋ）５９８には、図２５（ｂ），（ｃ）に示すように、その細胞核の領域に付されたラベル５９８１と、その細胞核の領域内の画素位置一覧である位置座標（１）〜（ｐ）／（１）〜（ｑ）５９８２が設定される。
【０１５３】
例えば、実施の形態１では、細胞核同定情報５９１として、ステップｄ７およびステップｄ９で作成され、ステップｄ１３で修正されて更新された細胞核のマップデータ５９４および細胞核の形態特徴データ５９５が設定される。同定コンポーネント一覧５９６には、細胞核の領域数が同定コンポーネント数５９７として設定される。そして、同定コンポーネント情報（１）〜（ｋ）５９８のそれぞれにおいて、該当する細胞核の領域に付されたラベル５９８１が設定されるとともに、ステップｄ１５で作成された細胞核の画素位置一覧が位置座標（１）〜（ｐ）／（１）〜（ｑ）５９８２として設定される。同様に、細胞膜同定情報５９２として、ステップｄ７およびステップｄ９で作成され、ステップｄ１３で修正されて更新された細胞膜のマップデータ５９４および細胞膜の形態特徴データ５９５が設定される。同定コンポーネント一覧５９６には、細胞膜の領域数が同定コンポーネント数５９７として設定される。そして、同定コンポーネント情報（１）〜（ｋ）５９８のそれぞれにおいて、その細胞膜の領域に付されたラベル５９８１が設定されるとともに、ステップｄ１５で作成された細胞膜の画素位置一覧が位置座標（１）〜（ｐ）／（１）〜（ｑ）５９８２として設定される。なお、実施の形態１では、細胞核および細胞膜の同定を行うので、細胞質同定情報５９３には特に値は設定されない。
【０１５４】
図１５に戻り、続くステップｂ９では、抽出条件設定部４５９が、標的部位を抽出する際の抽出条件の設定依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｄ９）。例えば、抽出条件設定画面を表示部４３に表示する処理を行って抽出条件の設定依頼を通知し、この抽出条件設定画面上でユーザによる抽出条件の設定操作を受け付ける。図２６は、抽出条件設定画面の一例を示す図である。
【０１５５】
図２６に示すように、抽出条件設定画面は、同様に構成された複数の標的部位設定画面Ｗ４１（図２６では３つの標的部位設定画面Ｗ４１−１〜３）を備え、各標的部位設定画面Ｗ４１の間にアンド条件（ａｎｄ）またはオア（ｏｒ）条件の選択を促すスピンボックスＢ４１，Ｂ４２が配置されて構成されている。ユーザは、この標的部位設定画面Ｗ４１において、標的分子の発現状況（発現の有無）を抽出条件として設定する。また、標的分子の発現状況を複数組み合わせた抽出条件を設定する場合には、複数の標的部位設定画面Ｗ４１において個別に抽出条件を設定するとともに、各標的部位設定画面Ｗ４１で設定した抽出条件をアンド条件とするのかオア条件とするのかをスピンボックスＢ４１，Ｂ４２で選択する。なお、標的部位設定画面Ｗ４１の配置数は１以上であればよく、適宜の数の標的部位設定画面Ｗ４１を配置することで、１以上の標的分子の発現状況を組み合わせた抽出条件を設定可能な画面構成を実現できる。
【０１５６】
標的部位設定画面Ｗ４１は、標的分子を標識するために対象標本Ｓに施されている分子標的染色の色素（分子標的色素）を選択するためのスピンボックスＢ４３を備え、このスピンボックスＢ４３の下方には、コメント表示欄Ｂ４４が配置されている。
【０１５７】
スピンボックスＢ４３は、図１６のステップｃ３において染色色素として設定された分子標的色素の一覧を選択肢として提示し、選択を促す。実施の形態１では、ＤＡＢ色素およびＮＦ色素の２つが選択肢として提示される。このスピンボックスＢ４３において、ユーザは、対象標本Ｓを染色している染色色素のうちのどの染色色素が標的分子を標識するための分子標的色素なのかを設定する。なお、染色色素として設定されている分子標的色素が細胞コンポーネント同定用色素を含む場合には、この細胞コンポーネント同定用色素を選択肢から外して提示する構成としてもよい。この構成の場合には、実施の形態１では、ＤＡＢ色素のみが選択肢として提示されることとなる。このようにすれば、ユーザによる操作性が向上する。
【０１５８】
コメント表示欄Ｂ４４には、スピンボックスＢ４３で選択した分子標的色素について上記した色素登録画面（図２２を参照）で入力された抗体や抗原（標的分子）の名称等のコメント情報が表示される。したがって、観察・診断対象とする対象標本に対して異なる複数の分子標的染色が施され、異なる標的分子が標識されている場合であっても、ユーザは、このコメント表示欄Ｂ４４を参考にしながら、対応するスピンボックスＢ４３において所望の標的分子を標識するための分子標的色素を選択することができる。
【０１５９】
また、標的部位設定画面Ｗ４１は、標的分子の発現状況を選択するためのスピンボックスＢ４５を備える。標的分子が発現している箇所、すなわち、選択した分子標的色素によって染色されている箇所を標的部位として抽出したい場合には、このスピンボックスＢ４５において発現あり（＋）を選択する。一方、標的分子が発現していない箇所、すなわち、選択した子標的色素によって染色されていない箇所を標的部位として抽出したい場合には、このスピンボックスＢ４５において発現なし（−）を選択する。
【０１６０】
また、標的部位設定画面Ｗ４１は、標的分子が存在する細胞コンポーネントを選択するための３つのチェックボックスＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３を備え、これら３つのチェックボックスＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３毎に、２つの入力ボックスＢ４６，Ｂ４７が配置されている。
【０１６１】
チェックボックスＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３は、それぞれ細胞コンポーネントである細胞核、細胞膜および細胞質を選択するためのものである。これらチェックボックスＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３は、複数チェックすることも可能である。例えば、同一の標的分子が細胞膜上およびこの細胞膜の内側に存在する細胞質上の両方で発現している箇所を標的部位として抽出したい場合には、チェックボックスＣＢ４２とチェックボックスＣＢ４３とをチェックすればよい。
【０１６２】
また、これらチェックボックスＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３のチェックによって設定できるのは、図１９に示して説明した細胞コンポーネント同定処理で同定対象とした細胞コンポーネントに限定される。このため、同定対象としていない細胞コンポーネントのチェックボックスについては、選択できないように構成してもよい。これによれば、ユーザの操作性が向上する。
【０１６３】
入力ボックスＢ４６は、対応する細胞コンポーネント上での標的分子の存在濃度に相当する発現濃度を抽出条件として設定するためのものであり、後述する図１５のステップｂ１３で標的部位を抽出する際に、この発現濃度を標的分子が発現しているか否かの判定基準として用いる。ユーザは、この入力ボックスＢ４６に、標的分子の発現濃度として例えば選択した分子標的色素の色素量の値を入力する。これによれば、対応する細胞コンポーネントの領域内の各画素のうち、選択した分子標的色素の色素量が所望の色素量の値以上である画素を、標的分子が発現している画素として抽出することができる。あるいは、対応する細胞コンポーネントの領域内の各画素のうち、選択した分子標的色素の色素量が所望の色素量の値より小さい画素を、標的分子が発現していない画素として抽出することができる。
【０１６４】
また、対象標本Ｓ内に存在する標的分子を観察・診断する場合、その標的分子がどの細胞コンポーネント上に存在するのかだけでなく、その発現濃度が重要な場合がある。例えば、所定の細胞コンポーネント上に存在する標的分子であっても、発現濃度が高濃度の場合に問題となり、発現濃度が低濃度であれば問題とならない場合がある。逆も同様である。このような場合には、ユーザは、入力ボックスＢ４６に、標的分子の発現濃度として例えば選択した分子標的色素の色素量の範囲を入力する。これによれば、対応する細胞コンポーネント上において標的分子が所望の発現濃度で発現している領域（すなわち、対応する細胞コンポーネントの領域内の各画素のうち、選択した分子標的色素の色素量が入力ボックスＢ４６で入力した色素量の範囲内である画素）を標的部位として抽出することが可能となる。なお、単に分子標的色素の色素量を含む画素を標的部位として抽出し、あるいは分子標的色素の色素量を含まない画素を標的部位として抽出したい場合には、入力ボックスＢ４６に値を入力しなければよい。この発現濃度は、細胞コンポーネント毎に設定することができる。
【０１６５】
入力ボックスＢ４７は、対応する細胞コンポーネント上での標的分子の存在割合に相当する発現割合を抽出条件として設定するためのものである。対象標本Ｓ内に存在する標的分子を観察・診断する場合、前述の発現濃度の他にも、標的分子が所定の細胞コンポーネント上でどの程度の領域を占めているのかが重要な場合もある。このような場合に、ユーザは、この入力ボックスＢ４７に、細胞コンポーネント上での標的分子の発現割合の値を入力する。例えば、細胞膜内の１０％以上の領域で標的分子が発現していることを条件としたい場合であれば、細胞膜のチェックボックスＣＢ４２をチェックし、対応する入力ボックスＢ４７において、「１０％以上」を入力する。
【０１６６】
また、この入力ボックスＢ４７の下方には、細胞膜の略全域（全周）に標的分子が存在していることを抽出条件として設定するためのチェックボックスＣＢ４４が配置されている。例えば、乳癌に対するハーセプチン（登録商標）治療等で実施されるＨＥＲ２タンパク検査では、細胞膜の全周にＨＥＲ２受容体が存在しているか否かを判定する必要がある。このような場合には、チェックボックスＣＢ４４をチェックすればよい。実際に標的部位を抽出する際、このチェックボックスＣＢ４４がチェックされている場合には、細胞膜内の所定の発現割合（例えば８０％）以上の領域で標的分子が発現している画素を標的部位として抽出する等の手順で実現できる。
【０１６７】
また、発現割合は、発現濃度と同様に細胞コンポーネント毎に設定することができる。ここで、例えば、細胞膜上で強発現している一方、細胞質上で中程度以上の発現をしている標的分子を標的部位として抽出したいといった場合がある。このような場合には、細胞膜のチェックボックスＣＢ４２をチェックし、対応する入力ボックスＢ４６で強発現に相当する色素量の値を入力するとともに、対応する入力ボックスＢ４７で強発現に相当する発現割合の値（例えば８０％以上等）を入力する。さらに、細胞質のチェックボックスＣＢ４３をチェックし、対応する入力ボックスＢ４６で中程度以上の発現に相当する色素量の値を入力するとともに、対応する入力ボックスＢ４７で強発現に相当する発現割合の値（例えば５０％以上等）を入力することによって、前述のような標的部位を抽出することが可能となる。
【０１６８】
なお、入力ボックスＢ４７は、スピンボックスＢ４５で発現あり（＋）が選択された場合に値の入力を受け付け、発現なし（−）が選択された場合には値の入力を受け付けないように構成してもよい。また、単に細胞コンポーネント上に発現している標的分子を抽出したい場合には、入力ボックスＢ４７に値を入力しなければよい。
【０１６９】
ユーザは、以上のように構成される抽出条件設定画面において、標的分子を標識するための分子標的色素および標的分子の発現の有無を選択するとともに、標的分子が存在する細胞コンポーネントを選択し、適宜選択した細胞コンポーネント上での発現濃度や発現割合を入力することによって抽出条件を設定する。上記したように、実施の形態１で観察・診断対象とする対象標本Ｓは、ＥＧＦＲ受容体を認識するＥＧＦＲ抗体を用い、ＤＡＢ反応による発色で標識を施したものである。そして、実施の形態１では、細胞膜上にＥＧＦＲ受容体が発現している対象標本Ｓ内の箇所を標的部位として抽出する場合を例に挙げている。この場合には、標的部位設定画面Ｗ４１−１のスピンボックスＢ４３でＤＡＢ色素を選択し、スピンボックスＢ４５で発現あり（＋）を選択する。また、チェックボックスＣＢ４２をチェックして細胞膜を選択し、入力ボックスＢ４６において標的分子が発現していると判定するＤＡＢ色素の色素量の値を入力する。また、必要があれば、入力ボックスＢ４７において発現割合の値を入力する。
【０１７０】
なお、この抽出条件設定画面は、異なる標的部位設定画面Ｗ４１のスピンボックスＢ４３において同一の分子標的色素を選択する場合を妨げるものではない。すなわち、例えば、細胞膜上では発現し、細胞質上では発現していない標的分子を標的部位として抽出したい場合がある。この場合には、例えば標的部位設定画面Ｗ４１−１のスピンボックスＢ４３でその標的分子を標的するための分子標的色素を選択し、スピンボックスＢ４５で発現あり（＋）を選択するとともに、標的部位設定画面Ｗ４１−２のスピンボックスＢ４３で同じ分子標的色素を選択し、スピンボックスＢ４５で発現なし（−）を選択する。そして、標的部位設定画面Ｗ４１−１と標的部位設定画面Ｗ４１−２とのアンド／オア条件を設定するためのスピンボックスＢ４１でアンド条件を選択すればよい。
【０１７１】
また、抽出条件は、例示した発現濃度や発現割合に限定されるものではない。例えば、細胞コンポーネントの形態に関して抽出条件を設定する構成としてもよい。具体的には、チェックボックスＣＢ４１，ＣＢ４２，ＣＢ４３でチェックした細胞コンポーネントの形態特徴量を抽出条件として設定する構成としてもよい。この形態特徴量は、上記したように、外接長方形，重心，面積，周囲長，円形度，長径，短径，アスペクト比，厚さ，核の有無（数）等である。形態特徴データ５９５に設定されている一例を挙げれば、細胞膜のチェックボックスＣＢ４２に対応する入力ボックスとして円形度の入力ボックスを配置し、この入力ボックスにおいて円形度を入力するようにしてもよい。これによれば、図１９のステップｄ１１で同定された細胞膜のうち、その円形度が所望の円形度である細胞膜上に発現している標的分子を、標的部位として抽出するといったことが可能となる。
【０１７２】
図１５に戻り、抽出条件設定部４５９は、以上のようにして抽出条件設定画面においてユーザが操作入力した内容をもとに抽出条件を設定する（ステップｂ１１）。実施の形態１では、分子標的色素をＤＡＢ色素とし、発現状況を発現あり（＋）とし、細胞コンポーネントを細胞膜とし、細胞膜上での発現濃度を入力値とした抽出条件を設定する。また、図２６の入力ボックスＢ４７に対する入力があれば、この入力値を細胞膜上での発現割合として抽出条件を設定すればよい。
【０１７３】
そして、標的部位抽出部４６０が、ステップｂ１１で設定した抽出条件に従って標的部位を抽出する処理（標的部位抽出処理）を行い、標的部位マップを作成する（ステップｂ１３）。
【０１７４】
ここで、標的部位抽出処理の原理について説明する。この標的部位抽出処理では、標的部位抽出部４６０は先ず、抽出条件に従い、設定されている細胞コンポーネントのマップデータ５９４を読み出す。
【０１７５】
続いて、標的部位抽出部４６０は、抽出条件に従い、設定されている分子標的色素の色素量をもとに発現状況マップを作成する。具体的には、発現あり（＋）が設定されている場合には、設定されている分子標的色素の色素量を含み、且つその色素量の値が設定されている発現濃度の値以上である画素を標的部位候補画素として選出する。あるいは、設定されている分子標的色素の色素量を含み、且つその色素量の値が設定されている発現濃度の値の範囲内である画素を標的部位候補画素として選出する。発現濃度が設定されていなければ、設定されている分子標的色素の色素量を含む画素を標的部位候補画素として選出すればよい。そして、選出した画素位置に「１」を設定した発現状況マップを作成する。
【０１７６】
一方、発現なし（−）が設定されている場合には、設定されている分子標的色素の色素量を含まない画素、あるいはその色素量の値が設定されている発現濃度の値より小さい画素を標的部位候補画素として選出する。なお、発現濃度が設定されていなければ、設定された分子標的色素の色素量を含まない画素を標的部位候補画素として選出すればよい。そして、選出した画素位置に「１」を設定した発現状況マップを作成する。
【０１７７】
そして、設定されている細胞コンポーネントのマップデータ５９４に「１」が設定されている画素のうち、発現状況マップに「１」が設定されている各標的部位候補画素を標的部位の領域の画素として抽出し、標的部位マップを作成する。ここで、抽出条件として発現割合が設定されている場合には、同一のラベルが付された１つの細胞コンポーネント毎に、発現割合を算出する。具体的には、同一のラベルが付された細胞コンポーネントを順番に処理対象とし、処理対象の細胞コンポーネントの領域内の画素数をもとに、この処理対象の細胞コンポーネントの領域内における標的部位候補画素数の割合を求めることで処理対象の細胞コンポーネントにおける発現割合を得る。なお、発現濃度を加味して発現割合を求めることとしてもよい。すなわち、処理対象の細胞コンポーネントの領域内における標的部位候補画素のうち、その発現濃度が予め設定される所定の発現濃度以上である（色素量の値が予め設定される所定値以上である）画素の数を計数することとしてもよい。そして、処理対象の細胞コンポーネントの領域内の画素数に対する計数した数の割合を求めることで発現割合を得ることとしてもよい。そして、算出した発現割合の値が設定されている発現割合の値以上の場合に、処理対象の細胞コンポーネントの領域内における標的部位候補画素を標的部位の領域の画素として抽出する。
【０１７８】
図２７は、実施の形態１における標的部位抽出処理の原理を説明する説明図であり、図２７（ａ）は細胞膜のマップデータ５９４の一例を示し、図２７（ｂ）は発現状況マップの一例を示し、図２７（ｃ）は標的部位マップの一例を示している。なお、図２７（ａ）〜（ｃ）では、図２０等と同様に、２０×１５マスの画素で構成されたマップデータ、発現状況マップおよび標的部位マップを例示している。
【０１７９】
実施の形態１では、先ず、図２７（ａ）に示す細胞膜のマップデータ５９４を読み出す。続いて、図２７（ｂ）に示すように、ＶＳ画像の各画素の中から、ＤＡＢ色素の色素量を含み、且つその値が設定されている発現濃度の値以上である標的部位候補画素を選出し、選出した標的部位候補画素に「１」を設定した発現状況マップを作成する。そして、図２７（ｃ）に示すように、細胞膜のマップデータ５９４において「１」が設定されている画素のうち、発現状況マップにおいて「１」が設定されている各標的部位候補画素を標的部位の領域の画素として抽出する。
【０１８０】
以上、標的部位抽出処理の原理について説明したが、実際の標的部位抽出処理では、同一のラベルが付された個々の細胞コンポーネント毎に標的部位の抽出を行う。具体的には、その１つの細胞コンポーネントの領域内に標的部位候補画素が含まれれば、その細胞コンポーネントを標的部位を含む細胞コンポーネント（以下、「陽性細胞コンポーネント」と呼ぶ。）とし、その標的部位候補画素を標的部位の領域の画素として抽出する。例えば、設定されている細胞コンポーネントが細胞膜の場合であれば、細胞膜同定情報５９２（図２４を参照）を参照する。そして、その同定コンポーネント一覧５９６に設定されている同定コンポーネント情報（１）〜（ｋ）５９８（図２５を参照）毎に、その位置座標（１）〜（ｐ）／（１）〜（ｑ）５９８２の各画素が標的部位候補画素として選出されているか否かによって、標的部位の領域の画素を抽出する。
【０１８１】
以上のようにして作成した標的部位マップのデータは、標的部位情報として記録部４７に記憶される。図２８は、標的部位情報８のデータ構成例を説明する図である。図２８（ａ）に示すように、標的部位情報８は、標的部位マップ８１と、陽性細胞コンポーネント一覧８２とを含む。
【０１８２】
陽性細胞コンポーネント一覧８２は、図２８（ｂ）に示すように、陽性細胞コンポーネント数８４と、陽性細胞コンポーネント数８４に相当する数の陽性細胞コンポーネント情報（１）〜（ｌ）８５とを含む。
【０１８３】
陽性細胞コンポーネント数８４には、標的部位を含む細胞コンポーネント（陽性細胞コンポーネント）の数が設定される。そして、各陽性細胞コンポーネントに関する情報が、それぞれ陽性細胞コンポーネント情報（１）〜（ｌ）８５に設定される。具体的には、陽性細胞コンポーネント情報（１）〜（ｌ）８５には、図２８（ｃ）に示すように、その陽性細胞コンポーネントの領域に付されたラベル８５１と、その細胞コンポーネント細胞核の領域内の標的部位の画素位置一覧である位置座標（１）〜（ｒ）８５２が設定される。
【０１８４】
なお、１つの抽出条件に複数の細胞コンポーネントが設定され、併せてその発現濃度や発現割合が設定されている場合がある。具体例としては、上記したように、同一の標的分子が細胞膜上およびこの細胞膜の内側に存在する細胞質上の両方で発現している箇所を標的部位として抽出したい場合等である。この場合には、設定されている細胞コンポーネント毎に標的部位マップを作成した後、作成した細胞コンポーネント毎の標的部位マップを組み合わせた標的部位マップを作成する。
【０１８５】
ここで、細胞膜と細胞質とが設定され、これらの各細胞コンポーネントのそれぞれについて発現濃度や発現割合が設定されている場合を例に挙げてこの場合の標的部位抽出処理の手順を説明する。なお、発現状況としては、発現あり（＋）が設定されているものとする。図２９は、この場合の標的部位抽出処理の具体的な手順を説明する説明図であり、図２９（ａ）は細胞膜について作成した標的部位マップの一例を示し、図２９（ｂ）は細胞質について作成した標的部位マップの一例を示し、図２９（ｃ）はこれら２つの標的部位マップを組み合わせた標的部位マップの一例を示している。なお、図２９（ａ）〜（ｃ）では、「１」が設定されている画素位置を黒色で塗り潰して示している。
【０１８６】
先ず、細胞膜について設定されている発現濃度や発現割合に従い、設定されている分子標的色素の色素量をもとに細胞膜の標的部位マップを作成する。この標的部位マップを作成する手順は、上記した手順と同様である。これにより、図２９（ａ）に示すように、細胞膜上において標的分子が発現している箇所であって、且つその発現濃度や発現割合の条件を満たす箇所が設定された細胞膜の標的部位マップが作成される。
【０１８７】
同様に、細胞質について設定されている発現濃度や発現割合に従い、設定されている分子標的色素の色素量をもとに細胞質の標的部位マップを作成する。これにより、図２９（ｂ）に示すように、細胞質上において標的分子が発現している場合であって、且つその発現濃度や発現割合の条件を満たす箇所が設定された細胞質の標的部位マップが作成される。
【０１８８】
続いて、作成した細胞膜の標的部位マップと細胞質の標的部位マップとを組み合わせ、抽出条件を満たすか否かを細胞単位で判定していく。ここで、ある１つの細胞に着目すると、細胞質は細胞膜の内側に存在する。そこで、細胞膜の標的部位マップに「１」が設定されている各画素を、同じラベルの付された同一の細胞膜を構成する画素毎に処理し、その内側の領域で標的分子が発現しているか否かを判定する。
【０１８９】
例えば、図２９（ａ）において破線で囲んで示す４つの領域Ｅ５１〜Ｅ５４が、それぞれ別のラベルの付された異なる細胞膜上での標的分子の発現箇所を示しているとする。一方、図２９（ｂ）では、破線で囲んで示す２つの領域Ｅ５５，Ｅ５６がそれぞれ別のラベルの付された異なる細胞質上での標的分子の発現箇所を示しているとする。この図２９（ａ）および図２９（ｂ）の例では、図２９（ｂ）に示す細胞質上での標的分子の発現箇所Ｅ５５は、図２９（ａ）に示す細胞膜上での標的分子の発現箇所Ｅ５１の内部に位置する。同様に、図２９（ｂ）に示す細胞質上での標的分子の発現箇所Ｅ５６は、図２９（ａ）に示す細胞膜上での標的分子の発現箇所Ｅ５４の内部に位置する。この場合には、これら細胞膜上での発現箇所Ｅ５１および細胞質上での発現箇所Ｅ５５と、細胞膜上での発現箇所Ｅ５４および細胞質上での発現箇所Ｅ５６とが標的部位として抽出され、図２９（ｃ）に示すように、標的部位マップが作成される。細胞膜上での発現箇所Ｅ５２や細胞膜上での発現箇所Ｅ５３は標的部位として抽出されない。
【０１９０】
また、上記したように、図２６の抽出条件設定画面において、複数の抽出条件を設定し、これらのアンド条件またはオア条件を設定する場合がある。この場合には、設定されている抽出条件毎に標的部位マップを作成した後、作成した抽出条件毎の標的部位マップを組み合わせた標的部位マップを作成する。
【０１９１】
ここで、例えば、細胞膜上で標的分子αの発現している箇所を標的部位とする抽出条件と、細胞膜上で標的分子βの発現している箇所を標的部位とする抽出条件の２つの抽出条件が設定され、これらのアンド条件が設定された場合を例に挙げてこの場合の標的部位抽出処理の手順を説明する。図３０は、この場合の標的部位抽出処理の具体的な手順を説明する説明図であり、図３０（ａ）は一方の抽出条件について作成した標的部位マップの一例を示し、図３０（ｂ）は他方の抽出条件について作成した標的部位マップの一例を示し、図３０（ｃ）は、これら２つの標的部位マップを組み合わせた標的部位マップの一例を示している。なお、図３０（ａ）〜（ｃ）では、「１」が設定されている画素位置を黒色で塗り潰して示している。
【０１９２】
先ず、一方の抽出条件に従って標的部位マップを作成する。１つの抽出条件についての標的部位マップを作成する手順は、上記した手順と同様である。これにより、図３０（ａ）に示すように、細胞膜上における標的分子αの発現箇所が設定された一方の抽出条件についての標的部位マップが作成される。
【０１９３】
同様に、他方の抽出条件に従って標的部位マップを作成する。これにより、図３０（ｂ）に示すように、細胞膜上における標的分子βの発現箇所が設定された他方の抽出条件についての標的部位マップが作成される。
【０１９４】
その後、作成した各抽出条件についての標的部位マップを組み合わせ、標的部位マップを作成する。本例では、アンド条件が設定されているので、抽出条件を満たすか否かを細胞単位で判定していく必要がある。具体的には例えば、一方の抽出条件の標的部位マップに「１」が設定されている画素を同じラベルの付された同一の細胞膜を構成する画素毎に処理し、他方の抽出条件の標的部位マップに「１」が設定されている画素の中に、同じラベルの付された同一の細胞膜を構成する画素が含まれるか否かを判定する。
【０１９５】
例えば、図３０（ａ）において破線で囲んで示す３つの領域Ｅ６１〜Ｅ６３が、それぞれ別のラベルの付された異なる細胞膜上での標的分子αの発現箇所を示しているとする。一方、図３０（ｂ）では、破線で囲んで示す３つの領域Ｅ６４〜Ｅ６６がそれぞれ別のラベルの付された異なる細胞膜上での標的分子の発現箇所を示しているとする。そして、図３０（ａ）の発現箇所Ｅ６３と図３０（ｂ）の発現箇所Ｅ６５とが同じラベルの付された同一の細胞膜を構成する画素であったとする。この場合には、これら同一の細胞膜上での発現箇所Ｅ６３，Ｅ６５が標的部位として抽出され、図３０（ｃ）に示すように、標的部位マップが作成される。細胞膜上での発現箇所Ｅ６１，Ｅ６２，Ｅ６４，Ｅ６６は標的部位として抽出されない。
【０１９６】
なお、オア条件が設定されている場合であれば、図３０（ａ）に示す一方の抽出条件の標的部位マップまたは図３０（ｂ）に示す他方の抽出条件の標的部位マップのいずれか一方の標的部位マップにおいて「１」が設定されている各画素を標的部位の領域として抽出し、抽出した各画素に「１」を設定した標的部位マップを作成する。
【０１９７】
以上のようにして標的部位マップを作成したならば、図１５に示すように、表示画像生成処理に移る（ステップｂ１５）。図３１は、表示画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１９８】
表示画像生成処理では、先ず擬似表示色割当部４６３が、染色色素に含まれる分子標的色素に割り当てる擬似表示色の割当依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｅ１）。例えば、擬似表示色割当部４６３は、用意しておいた擬似表示色を一覧で提示し、染色色素に含まれる分子標的色素に割り当てる擬似表示色の選択操作を受け付ける。なお、染色色素に分子標的色素が複数含まれる場合には、各分子標的色素に割り当てる擬似表示色の選択操作を個別に受け付ける。そして、擬似表示色割当部４６３は、割当依頼の通知に応答したユーザの操作入力に応じて染色色素に含まれる分子標的色素に擬似表示色を割り当てる（ステップｅ３）。
【０１９９】
続いて、表示対象選択処理部４６１が、表示対象とする染色色素および／または標的部位の選択依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｅ５）。ユーザは、この選択依頼の通知に応答して、各染色色素および標的部位のうちの１つまたは複数を表示対象として選択する。ここで、選択依頼の通知に応答した選択操作が入力されなければ（ステップｅ７：Ｎｏ）、ステップｅ３１に移行する。一方、表示対象とする染色色素および／または標的部位の選択操作が入力された場合には（ステップｅ７：Ｙｅｓ）、表示対象選択処理部４６１は、操作入力に従って表示対象を選択する（ステップｅ９）。
【０２００】
続いて、表示画像生成部４６２が、ステップｅ９において表示対象として選択した染色色素が分子標的色素を含み、この分子標的色素について擬似表示色が割り当てられている場合には（ステップｅ１１：Ｙｅｓ）、擬似表示色データ４７５から該当する擬似表示色のスペクトルを読み出して取得し（ステップｅ１３）、その後ステップｅ１５に移行する。一方、表示対象として選択された染色色素が分子標的色素を含まない場合や、含むものの擬似表示色が割り当てられていない場合には（ステップｅ１１：Ｎｏ）、ステップｅ１５に移行する。
【０２０１】
そして、続くステップｅ１５では、表示画像生成部４６２が、ステップｅ９で選択した表示対象を判別する。そして、表示対象として少なくとも１つの染色色素が選択されており、表示対象が標的部位のみでない場合には（ステップｅ１５：Ｎｏ）、表示画像生成部４６２は、表示対象として選択されている染色色素の色素量をもとに、その染色状態を表したＶＳ画像のＲＧＢ画像を合成する（ステップｅ１７）。具体的には、各画素における表示対象の染色色素の色素量をもとに各画素のＲＧＢ値を算出し、ＲＧＢ画像を合成する。
【０２０２】
このとき、表示対象の染色色素が、ステップｅ３で擬似表示色を割り当てた分子標的色素を含む場合には、この分子標的色素の基準色素スペクトルとしてステップｅ１３で取得した擬似表示色のスペクトルを用い、ＲＧＢ値を算出する。具体的には、ＲＧＢ値の算出に際し、該当する分子標的色素の基準色素スペクトルｋn（λ）を、ステップｅ１３で取得した擬似表示色のスペクトルに置き換えてスペクトル推定を行い、推定結果をもとにＲＧＢ値を算出する。
【０２０３】
ここで、色素量をもとにＲＧＢ値を算出し、ＲＧＢ画像を合成する処理は、例えば特許文献１に記載の公知技術を適用して実現できる。簡単に処理手順を説明すると先ず、色素量データ５８２に設定されている（図１６のステップｃ９で算出した）色素量ｄ1，ｄ2，・・・，ｄnに選択係数α1，α2，・・・，αnをそれぞれ乗じて上記した式（２）に代入し、次式（７）を得る。そして、表示対象の染色色素に乗じる選択係数αnを１とし、表示対象としない染色色素に乗じる選択係数αnを０とすることで、表示対象の染色色素の色素量のみを対象とした分光透過率ｔ*（ｘ，λ）を得る。
【数５】
0005490568.tif 000006
【０２０４】
撮像されたマルチバンド画像の任意の点（画素）ｘについて、バンドｂにおける画素値ｇ（ｘ，ｂ）と、対応する標本上の点の分光透過率ｔ（ｘ，λ）との間には、カメラの応答システムに基づく次式（８）の関係が成り立つ。
【数６】
0005490568.tif 000007
λは波長、ｆ（ｂ，λ）はｂ番目のフィルタの分光透過率、ｓ（λ）は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、ここでは１≦ｂ≦６を満たす整数値である。
【０２０５】
したがって、式（７）を上記した式（８）に代入し、次式（９）に従って画素値を求めることによって、表示対象の染色色素の色素量を表示した表示画像（表示対象の染色色素による染色状態を表した表示画像）の画素値ｇ*（ｘ，ｂ）を求めることができる。この場合、観測ノイズｎ（ｂ）をゼロとして計算してよい。
【数７】
0005490568.tif 000008
【０２０６】
続いて、表示画像生成部４６２は、ステップｅ９で選択した表示対象が標的部位を含むか否かを判定する。そして、表示対象が標的部位を含む場合には（ステップｅ１９：Ｙｅｓ）、ステップｅ１７で合成したＲＧＢ画像において標的部位の領域を識別表示したＶＳ画像の表示画像を生成する（ステップｅ２１）。具体的には、図１５のステップｂ１３で作成した標的部位マップをもとに、合成したＲＧＢ画像内の標的部位の領域を所定の表示色で表示した表示画像を生成する。具体的には、標的部位マップにおいて「１」が設定されている画素位置の画素値を所定の表示色で置き換えて表示画像を生成する。なお、標的部位の領域を表す表示色は、予め設定される固定の色としてもよいし、ユーザ操作に従って適宜変更可能な色としてもよい。そして、ＶＳ画像表示処理部４５４が、ステップｅ２１で生成した表示画像を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｅ２３）。
【０２０７】
一方、標的部位を含まない場合には（ステップｅ１９：Ｎｏ）、ＶＳ画像表示処理部４５４は、ステップｅ１７で合成したＲＧＢ画像をＶＳ画像の表示画像として表示部４３に表示する処理を行う（ステップｅ２５）。
【０２０８】
また、ステップｅ１５において表示対象が標的部位のみと判定した場合には（ステップｅ１５：Ｙｅｓ）、表示画像生成部４６２は、図１５のステップｂ１３で作成した標的部位マップをもとに、標的部位の領域を表したＶＳ画像の表示画像を生成する（ステップｅ２７）。具体的には、標的部位マップにおいて「１」が設定されている画素位置を所定の表示色で表した表示画像を生成する。そして、ＶＳ画像表示処理部４５４が、ステップｅ２７で生成した表示画像を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｅ２９）。
【０２０９】
その後、ステップｅ３１に移行し、ＶＳ画像表示処理部４５４は、ＶＳ画像表示処理の終了判定を行う。例えば、表示終了操作を受け付ける。そして、表示終了操作が入力されたならば（ステップｅ３１：Ｙｅｓ）、本処理を終え、図１５に示すステップｂ１５にリターンしてその後ステップｂ１７に移る。一方、表示終了操作が入力されない場合には（ステップｅ３１：Ｎｏ）、ステップｅ７に戻る。
【０２１０】
そして、ステップｂ１７では、抽出条件の変更指示操作を監視し、変更指示操作が入力された場合には（ステップｂ１７：Ｙｅｓ）、ステップｂ９に戻る。一方、抽出条件の変更指示操作が入力されない場合には（ステップｂ１７：Ｎｏ）、ＶＳ画像表示処理の終了判定を行い、終了する場合には（ステップｂ１９：Ｙｅｓ）、本処理を終える。終了しない場合には（ステップｂ１９：Ｎｏ）、ステップｂ１７に戻る。
【０２１１】
なお、ここでは、表示対象として標的部位が選択された場合に、標的部位マップに「１」が設定されている画素位置を所定の表示色で表示することとした。これに対し、抽出条件の１つである発現状況として発現ありが設定されている場合には、その画素位置における該当する分子標的色素の染色状態を表すことで標的部位の領域を表示することとしてもよい。
【０２１２】
例えば、実施の形態１では、細胞膜上でＥＧＦＲ受容体が発現している箇所、すなわち細胞膜上でＤＡＢ色素が発色している箇所を標的部位として抽出する場合を例に挙げている。この場合には、表示対象として標的部位が選択された場合に、標的部位の領域を構成する各画素におけるＤＡＢ色素の染色状態を表した表示画像を生成することで、標的部位の領域を表示するようにしてもよい。具体的には、標的部位マップに「１」が設定されている画素について、ＤＡＢ色素の色素量をもとにＲＧＢ値を算出するようにしてもよい。またこのとき、標的部位に例えば固定的にあるいはユーザ操作に従って擬似表示色を割り当てるようにしてもよい。そして、ＤＡＢ色素の基準色素スペクトルｋn（λ）を擬似表示色のスペクトルに置き換えてＲＧＢ値を算出し、標的部位の領域を擬似表示色で表示するようにしてもよい。
【０２１３】
また、図２９に示して説明したように、先ず細胞コンポーネント毎に個別に標的部位マップを作成し、その後これらを組み合わせて標的部位マップを作成した場合において、表示対象として標的部位が選択された場合には、その出典元の標的部位マップ毎に異なる表示色で表示画像を生成するようにしてもよい。例えば、表示対象として標的部位が選択された場合に、図２９（ｃ）の標的部位マップにおいて「１」が設定されている各画素のうち、出典元が図２９（ａ）の標的部位マップである画素と、出典元が図２９（ｂ）の標的部位マップである画素とを異なる表示色で表して表示画像を生成するようにしてもよい。
【０２１４】
同様に、図３０に示して説明したように、先ず抽出条件毎に個別に標的部位マップを作成し、その後これらを組み合わせて標的部位マップを作成した場合において、表示対象として標的部位が選択された場合には、その出典元の標的部位マップ毎に異なる表示色で表示画像を生成するようにしてもよい。例えば、表示対象として標的部位が選択された場合に、図３０（ｃ）の標的部位マップにおいて「１」が設定されている各画素のうち、出典元が図３０（ａ）の標的部位マップである画素と、出典元が図３０（ｂ）の標的部位マップである画素とを異なる表示色で表して表示画像を生成するようにしてもよい。
【０２１５】
次に、表示画像を表示部４３に表示してＶＳ画像を観察する際の操作例について説明する。図３２は、ＶＳ画像観察画面の一例を示す図である。図３２に示すように、ＶＳ画像観察画面は、メイン画面Ｗ７１と、標本全体像ナビゲーション画面Ｗ７３と、倍率選択部Ｂ７１と、観察範囲選択部Ｂ７３と、表示切換ボタンＢ７７と、表示色変更ボタンＢ７８と、表示終了ボタンＢ７９とを備える。
【０２１６】
メイン画面Ｗ７１には、高解像画像である標本領域区画画像を結合して得たＶＳ画像をもとに、表示用に生成した表示画像が表示される。ユーザは、このメイン画面Ｗ７１において、実際に顕微鏡装置２で高倍対物レンズを用いて対象標本Ｓを観察するのと同様の要領で、対象標本Ｓの全域あるいは対象標本Ｓを部分毎に高解像度で観察することができる。
【０２１７】
このメイン画面Ｗ７１に表示されている表示画像上でマウスを右クリックすると、図３２に例示するような染色色素および／または標的部位の選択メニュー（以下、単に「表示対象の選択メニュー」と呼ぶ。）Ｂ７５１が表示されるようになっている。表示対象の選択メニューＢ７５１には、例えば染色色素と標的部位とが選択肢として提示され、この表示対象の選択メニューＢ７５１でチェックされた染色色素および／または標的部位が表示対象として選択される。実施の形態１では、染色色素である「Ｈ」「Ｅ」「ＤＡＢ」「ＮＦ」と「標的部位」の５つが選択肢として提示され、この表示対象の選択メニューＢ７５１において表示対象を選択すると、図３１のステップｅ９〜ステップｅ２３の処理が行われる。例えば、図３２に示すように、「Ｈ」「ＮＦ」をチェックしたとする。この場合には、表示画像生成部４６２がＶＳ画像の現在の観察範囲内の各画素におけるＨ色素およびＮＦ色素の色素量をもとにＨ色素およびＮＦ色素の染色状態を表したＲＧＢ画像を合成し、合成したＲＧＢ画像上で標的部位の領域を識別表示した表示画像を生成する。そして、ＶＳ画像表示処理部４５４が、表示画像を表示部４３（詳細にはメイン画面Ｗ７１）に表示する。「Ｅ」や「ＤＡＢ」、「標的部位」を選択した場合や、表示対象の組み合わせを変更した場合も同様である。
【０２１８】
標本全体像ナビゲーション画面Ｗ７３には、スライド標本全体画像が縮小表示される。そして、スライド標本全体画像上において、現在メイン画面Ｗ７１に表示されている表示画像の範囲である観察範囲を示すカーソルＫ７３１が表示される。ユーザは、この標本全体像ナビゲーション画面Ｗ７３において、対象標本Ｓのどの部位を観察しているのかが容易に把握できる。
【０２１９】
倍率選択部Ｂ７１は、メイン画面Ｗ７１の表示画像の表示倍率を選択するためのものであり、図示の例では、「全体」「１倍」「２倍」「４倍」「１０倍」「２０倍」の各表示倍率を選択する倍率変更ボタンＢ７１１が配置されている。なお、この倍率選択部Ｂ７１では、例えば対象標本Ｓの観察に用いた高倍対物レンズの倍率を最大の表示倍率として提示する。ユーザが、例えば入力部４１を構成するマウスで所望する倍率変更ボタンＢ７１１をクリックすると、メイン画面Ｗ７１に表示されている表示画像が選択された表示倍率に従って拡縮されて表示される。
【０２２０】
観察範囲選択部Ｂ７３は、メイン画面Ｗ７１の観察範囲を移動させるためのものであり、例えば上下左右の各矢印をマウスでクリックすると、所望の移動方向に観察範囲が移動した表示画像がメイン画面Ｗ７１に表示される。また、例えば入力部４１を構成するキーボードが備える矢印キーの操作や、メイン画面Ｗ７１上でのマウスのドラッグ操作等に応じて観察範囲を移動させることができるようにしてもよい。ユーザは、この観察範囲選択部Ｂ７３を操作する等してメイン画面Ｗ７１の観察範囲を移動させることで、メイン画面Ｗ７１において対象標本Ｓを部位毎に観察できる。
【０２２１】
表示切換ボタンＢ７７は、メイン画面Ｗ７１の表示を切り換える。図３３は、表示切換ボタンＢ７７の押下によって切り替えられるメイン画面Ｗ７１−２の一例を示す図である。図３２のメイン画面Ｗ７１および図３３のメイン画面Ｗ７１−２に示すように、表示切換ボタンＢ７７の押下によって、１枚の表示画像をメイン画面Ｗ７１に表示する単一モードと、メイン画面Ｗ７１−２を２以上の複数画面に分割して複数の表示画像を表示するマルチモードとを切り換えることができる。なお、図３３では、マルチモードとして２画面構成のメイン画面Ｗ７１−２を例示しているが、３つ以上に画面分割して３枚以上の表示画像を表示してもよい。
【０２２２】
メイン画面Ｗ７１−２の各分割画面Ｗ７１１，Ｗ７１３では、それぞれ個別に表示対象とする染色色素および／または標的部位を選択できるようになっており、その色素量を表示した表示画像を表示する。具体的には、図３３に示すように、分割画面Ｗ７１１上でマウスを右クリックすると表示対象の選択メニューＢ７５３が表示され、この表示対象の選択メニューＢ７５３で表示対象とする染色色素および／または標的部位をチェックすることで所望の色素の色素量を表示した表示画像、あるいは標的部位を表示した表示画像を表示させることができる。同様に、分割画面Ｗ７１３上でマウスを右クリックすれば、表示対象の選択メニューＢ７５５が表示され、この表示対象の選択メニューＢ７５５で表示対象とする染色色素および／または標的部位をチェックすることで所望の色素の色素量を表示した表示画像、あるいは標的部位を表示した表示画像を表示させることができる。
【０２２３】
例えば、図３３に向かって左側の分割画面Ｗ７１１上の表示対象の選択メニューＢ７５３では「Ｈ」および「Ｅ」が選択されており、分割画面Ｗ７１１の表示画像は、染色色素「Ｈ」「Ｅ」の色素量をもとに、これら２つの色素の染色状態を表したものとなる。一方、図３３に向かって右側の分割画面Ｗ７１３上の表示対象の選択メニューＢ７５５では「Ｈ」および「標的部位」が選択されており、分割画面Ｗ７１３の表示画像は、染色色素「Ｈ」の色素量をもとに、Ｈ色素の染色状態を表したものであって、且つ標的部位の領域を識別表示したものとなる。ここで、Ｈ色素は、細胞核を主に染色するため、分割画面Ｗ７１３の表示画像は、細胞核を対比染色として標的分子の発現状況を表したものとなる。なお、この表示対象の選択メニューＢ７５３，Ｂ７５５や図３２に示した表示対象の選択メニューＢ７５１は、これらの表示を避けて画面上をマウスで左クリックすると消えるようになっており、必要に応じて表示させることが可能である。
【０２２４】
これによれば、例えば、単一モードでは、図３２のメイン画面Ｗ７１に示すようにＨ色素およびＮＦ色素の各染色色素の染色状態を表した表示画像を観察することができる。ここで、図３２のメイン画面Ｗ７１において、例えば領域Ａ７１１がＨ色素の染色状態を表し、例えば領域Ａ７１３がＮＦ色素の染色状態を表している。
【０２２５】
一方、マルチモードでは、例えば図３３のメイン画面Ｗ７１−２に例示するように、Ｈ色素およびＥ色素の染色状態を表した表示画像と、Ｈ色素の染色状態を表し、且つ標的部位の領域を識別表示した表示画像とを並べて、両者を比較しながら観察するといったことが可能となる。より具体的には、図３３の例では、対象標本ＳにＨＥ染色を施して行う従来の形態観察（分割画面Ｗ７１１）と、対象標本ＳにＨ色素による対比染色を施した従来のＩＨＣ法での標的部位の観察（分割画面Ｗ７１３）とを同時に行うことが可能となる。ここで、図３３の分割画面Ｗ７１１において、例えば領域Ａ７２１がＨ色素の染色状態を表し、例えば領域Ａ７２３や領域Ａ７２４がＥ色素の染色状態を表している。一方、図３３の分割画面Ｗ７１３において、例えば領域Ａ７３１がＨ色素の染色状態を表し、領域Ａ７３３が標的部位の染色状態を表している。実施の形態１では、上記したように「細胞膜上にＥＧＦＲ受容体が発現している対象標本内の箇所」を標的部位としており、図３３の分割画面Ｗ７１に示すように、該当する領域（すなわち、細胞膜上であって、ＥＧＦＲ受容体が発現している領域Ａ７３３のような領域）を観察者にとって視認性良く表示させることができる。
【０２２６】
なお、分子標的色素の表示色として擬似表示色を割り当てたい場合には、図３２に示す表示色変更ボタンＢ７８を押下する。そして、所望の分子標的色素を選択するとともに、提示される擬似表示色の一覧の中から選択した分子標的色素に割り当てる擬似表示色を選択する操作を行う。また、ＶＳ画像の観察を終える場合には、表示終了ボタンＢ７９を押下する。
【０２２７】
以上説明したように、実施の形態１では、少なくとも所望の細胞コンポーネントを特異的に染色する細胞コンポーネント同定用色素によって染色が施され、且つ所望の標的分子を可視化する分子標的色素によって染色が施された対象標本Ｓを観察・診断対象とする。そして、この対象標本Ｓを撮像して得られた標本画像を画像処理することによって、対象標本Ｓ内に存在する所望の細胞コンポーネントの領域を同定することができる。また、所望の細胞コンポーネント上での標的分子の発現の有無を抽出条件として、標的部位の領域を抽出することができる。そして、この標的部位の領域を表したＶＳ画像の表示画像を生成することができる。これによれば、所望の細胞コンポーネント上での所望の標的分子の発現の有無を容易に視認することが可能な表示画像を生成し、表示部４３に表示処理することができる。したがって、所望の細胞コンポーネントの領域を適正に特定し、この細胞コンポーネント上での所望の標的分子の発現の有無を視認性良く表示させることができる。
【０２２８】
より具体的には、観察時には、単一モードとマルチモードとを適宜切り換えて図３２や図３３に示したＶＳ画像観察画面を表示させ、表示対象の選択メニューＢ７５１，Ｂ７５３，Ｂ７５５で所望の染色色素および／または標的部位を自由にチェックすることで、各染色色素による染色状態および／または標的部位を任意に組み合わせて表示させたり、表示対象を異ならせた表示画像を並べて表示させることができる。したがって、例えば、標的分子の発現状況の観察を形態観察と組み合わせて視認性良く効率的に行うことができるので、診断効率を向上させることができる。そして、医師等のユーザは、観察・診断結果を治療法の選択や予後予測等に活用することができる。
【０２２９】
また、分子標的色素に適宜擬似表示色を割り当てることができる。そして、分子標的色素の基準色素スペクトルとして、本来その色素が有しているスペクトル（ここでは分光透過率特性）とは別のスペクトルを用いることができる。すなわち例えば、形態観察色素の染色状態については、実際に標本を染色している色素と同様の色を再現して表し、分子標的色素の染色状態については、例えば形態観察色素に対してコントラストが向上するような擬似表示色で表示することができる。このようにすれば、例えば分子標的色素による染色状態を高コントラストで表示することができる。したがって、形態観察色素と分子標的色素や分子標的色素同士が類似色で可視化される場合であっても、これらを識別容易に表示することが可能となり、観察時の視認性を高めることができる。
【０２３０】
（実施の形態２）
実施の形態２では、細胞コンポーネントの同定結果をもとに細胞を認識し、その正常／異常を判定する。以下では、対象標本Ｓに対して細胞核、細胞膜および細胞質の３つの細胞コンポーネントを同定するための細胞コンポーネント同定用染色が施されており、これら３つの細胞コンポーネントが同定されていることとして説明する。
【０２３１】
図３４は、実施の形態２におけるホストシステム４ｂの主要な機能ブロックを示す図である。なお、実施の形態１で説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付する。図３４に示すように、実施の形態２の顕微鏡システムを構成するホストシステム４ｂは、入力部４１、表示部４３、処理部４５ｂ、記録部４７ｂ等を備える。
【０２３２】
そして、処理部４５ｂのＶＳ画像表示処理部４５４ｂは、染色色素設定部４５５と、細胞コンポーネント同定用色素設定部４５６と、色素量算出部４５７と、細胞コンポーネント同定処理部４５８と、細胞領域認識手段、特徴量算出手段および異常度判定手段としての細胞認識部４６４ｂと、抽出条件設定部４５９ｂと、標的部位抽出部４６０ｂと、表示対象選択処理部４６１と、表示画像生成部４６２と、擬似表示色割当部４６３とを含む。一方、記録部４７ｂには、ＶＳ画像生成プログラム４７１と、ＶＳ画像表示処理プログラム４７３ｂと、擬似表示色データ４７５と、ＶＳ画像ファイル５ｂとが記憶される。
【０２３３】
次に、実施の形態２におけるＶＳ画像表示処理について説明する。図３５は、実施の形態２におけるＶＳ画像表示処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図３５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示している。ここで説明する処理は、ＶＳ画像表示処理部４５４ｂが記録部４７ｂに記録されたＶＳ画像表示処理プログラム４７３ｂを読み出して実行することによって実現される。
【０２３４】
図３５に示すように、実施の形態２のＶＳ画像表示処理では、ステップｂ７の細胞コンポーネント同定処理の後、細胞認識処理に移る（ステップｆ８）。図３６は、細胞認識処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０２３５】
図３６に示すように、細胞認識処理では、細胞認識部４６４ｂが先ず、図３５のステップｂ７で細胞コンポーネント同定処理部４５８によって同定された細胞コンポーネントの領域をもとに、ＶＳ画像中の細胞の領域を認識する（ステップｇ１）。
【０２３６】
ここで、細胞の構成について説明する。図３７および図３８は、細胞の構成を説明する模式図である。図３７に示すように、細胞９は、最外層を形成する細胞膜９２の内側に細胞質９３を有する。また、細胞膜９２の内側には、通常１つの細胞核９１が存在する。一方で、図３８に示すように、複数の細胞が融合することで図３８中に破線で示すように細胞膜の一部が消失し、１つの細胞膜９２ｂで囲まれた細胞集塊９ｂを形成する場合があり、対象標本Ｓ内には、このような細胞集塊９ｂも存在する。図示の例では、１つの細胞膜９２ｂの内側に３つの細胞核９１１ｂ，９１２ｂ，９１３ｂが存在している。実施の形態２では、細胞膜で囲まれた領域を細胞または細胞集塊の領域と認識する。すなわち、細胞膜と、この細胞膜の内側に存在する細胞核および細胞質とを１つの細胞または細胞集塊として認識し、細胞核の数が１つであれば細胞、複数であれば細胞集塊として認識する。
【０２３７】
具体的には、細胞核、細胞膜および細胞質について作成されているマップデータ５９４や形態特徴データ５９５、同定コンポーネント一覧５９６（図２４や図２５を参照）をもとに、１つの細胞または細胞集塊の領域を認識し、各領域毎に個々の細胞または細胞集塊を識別するための固有のラベルを付す。また、このとき、１つの細胞または細胞集塊と認識した領域内の細胞核の数を計数する。
【０２３８】
続いて、細胞認識部４６４ｂは、図３６に示すように、認識した細胞または細胞集塊の領域毎に、その形態的な特徴を表す形態特徴量を算出する（ステップｇ３）。細胞または細胞集塊の形態特徴量としては、外接長方形、重心、面積、周囲長、円形度、長径、短径、アスペクト比、核の数、核の面積、核面積の分散、核の平均色素量、Ｎ／Ｃ比、細胞質の平均色素量等が挙げられる。ここで、外接長方形、重心、面積、周囲長、円形度、長径、短径およびアスペクト比の各値は、実施の形態１で説明した細胞核の形態特徴量の算出手法と同様に算出でき、これらの各値は、認識した細胞または細胞集塊の領域の輪郭をもとに算出する。この細胞または細胞集塊の領域の輪郭は、領域の境界を形成する画素によって定めることができる。細胞または細胞集塊の領域が細胞膜によって完全に囲まれた状態であれば、細胞膜の外側の輪郭を細胞または細胞集塊の輪郭とすればよい。
【０２３９】
核の数は、その細胞または細胞集塊の領域の内側に存在している細胞核の領域数である。核の平均色素量は、その細胞または細胞集塊の領域の内側に存在している細胞核の領域を構成する各画素の細胞核同定用色素（例えばＨ色素）の色素量の平均値として算出する。核の面積は、その細胞または細胞集塊の領域の内側に細胞核の領域が複数存在している場合に、それぞれの面積の平均値として算出する。核面積の分散は、その細胞または細胞集塊の領域の内側に細胞核の領域が複数存在している場合に、それぞれの面積の分散値として算出する。
【０２４０】
Ｎ／Ｃ比は、例えば、その細胞または細胞集塊の領域内における細胞核および細胞膜の面積をもとに、次式（１０）に従って算出する。
Ｎ／Ｃ比＝細胞核の総面積／細胞質の総面積  ・・・（１０）
【０２４１】
細胞質の平均色素量は、その細胞または細胞集塊の領域の内側に存在している細胞質の領域を構成する各画素の細胞質同定用色素（例えばＥ色素）の色素量の平均値として算出する。
【０２４２】
続いて、細胞認識部４６４ｂは、認識した細胞または細胞集塊の領域の各々の正常／異常の判定を行う（ステップｇ５）。この正常／異常の判定は、例えば特許文献６に記載の公知技術を適用して実現できる。
【０２４３】
簡単に処理を説明すると、細胞認識部４６４ｂは、認識した細胞または細胞集塊の領域を順次処理対象として以下の処理を実行する。すなわち先ず、細胞認識部４６４ｂは、ステップｇ３で算出した形態特徴量のうちの所定の形態特徴量を異常レベル特定項目とし、その値をもとに異常レベルを特定する。どの形態特徴量を異常レベル特定項目とするのかは適宜選択でき、この異常レベル特定項目とする形態特徴量は１つであってもよいし複数であってもよいが、異常レベル特定項目とする形態特徴量毎に、その値と異常レベルとの対応関係を設定した異常レベル特定テーブルを予め用意して記録部４６ｂに記憶しておく。そして、この異常レベル特定テーブルを参照し、ステップｇ３で算出した該当する形態特徴量の値をもとに、その異常レベルを特定する。
【０２４４】
実施の形態２では、例えば、細胞の領域と細胞集塊の領域とで別個の異常レベル特定テーブルを用意しておくこととする。具体的には、細胞についての異常レベル特定項目を、例えばＮ／Ｃ比、核の平均色素量、核の面積および円形度の４つとし、これら各形態特徴量の値と異常レベルとの対応関係を設定した異常レベル特定テーブルを用意しておく。一方、細胞集塊についての異常レベル特定項目は、例えばＮ／Ｃ比、核の平均色素量、核の面積および核面積の分散の４つとし、これら各形態特徴量の値と異常レベルとの対応関係を設定した異常レベル特定テーブルを用意しておく。そして、例えば最も高い異常レベルをレベル４とし、各異常レベル特定テーブルによってレベル１〜４の４段階の異常レベルが特定されることとする。
【０２４５】
そして、細胞の領域に対しては、細胞用の異常レベル特定テーブルを適用して異常レベルを算出する。一方、細胞集塊の領域に対しては、細胞集塊用の異常レベル特定テーブルを適用して異常レベルを算出する。細胞の領域なのか細胞集塊の領域なのかは、その領域内における細胞核の数によって判別できる。
【０２４６】
その後、細胞認識部４６４ｂは、以上のように所定の形態特徴量について特定した異常レベルをもとに、その細胞または細胞集塊についてのスコアを判定する。ここでのスコアの判定には、スコア判定テーブルを用いる。図３９は、細胞の領域に対して適用するスコア判定テーブルの一例を示す図であり、図４０は、細胞集塊の領域に対して適用するスコア判定テーブルの一例を示す図である。これらスコア判定テーブルは、異常レベル特定項目の異常レベルの組み合わせ毎に、その判定結果（「正常」または「異常」）とスコアとを対応付けたものであり、予め用意して記録部４６ｂに記憶しておく。スコアとしては、例えば、「１」〜「１０」の１０段階の値を設定しており、最も小さい（異常度が低い）値を「１」とし、最も大きい（異常度が高い）値を「１０」としている。
【０２４７】
具体的には、図３９では、Ｎ／Ｃ比、核の平均色素量、核の面積および円形度の４つの異常レベル特定項目の組み合わせ毎にその判定結果を対応付けた細胞用のスコア判定テーブルを例示している。一方、図４０では、Ｎ／Ｃ比、核の平均色素量、核の面積および核面積の分散の４つの異常レベル特定項目の組み合わせ毎にその判定結果を対応付けた細胞集塊用のスコア判定テーブルを例示している。
【０２４８】
細胞についてのスコアを判定する場合には、その細胞の領域について特定されているＮ／Ｃ比、核の平均色素量、核の面積および円形度のそれぞれの異常レベルの組み合わせをもとに、図３９に示すスコア判定テーブルから対応する分類およびスコアを取得することによってスコアを判定する。一方、細胞集塊についてのスコアを判定する場合には、その細胞の領域について特定されているＮ／Ｃ比、核の平均色素量、核の面積および核面積の分散のそれぞれの異常レベルの組み合わせをもとに、図４０に示すスコア判定テーブルから対応する分類およびスコアを取得することによって、スコアを判定する。
【０２４９】
スコアを判定したならば、図３６に示すように、細胞認識部４６４ｂは、ステップｇ３で算出した形態特徴量と、ステップｇ５の処理の過程で取得した分類およびスコアとを対応付けて細胞一覧テーブルを作成する（ステップｇ７）。図４１−１および図４１−２は、細胞一覧テーブルのデータ構成例を説明する図である。図４１−１に示すように、細胞一覧テーブルは、図３６のステップｇ３で算出した外接長方形、重心、面積、周囲長、円形度、長径、短径およびアスペクト比の各形態特徴量が、その細胞または細胞集塊に付されたラベルと、その細胞または細胞集塊を構成する細胞核、細胞膜および細胞質に対して図３５のステップｂ７の細胞コンポーネント同定処理で付されたラベルと対応付けられて構成される。さらに、細胞一覧テーブルは、図４１−１に示したものの他に、図４１−２に示すように、核の数、核の面積、核面積の分散およびＮ／Ｃ比の各形態特徴量と、図３６のステップｇ５の処理の過程で取得した分類およびスコアとが、その細胞または細胞集塊に付されたラベルと、その細胞または細胞集塊を構成する細胞核、細胞膜および細胞質に対して図３５のステップｂ７の細胞コンポーネント同定処理で付されたラベルと対応付けられて構成される。
【０２５０】
この細胞一覧テーブルは、例えば図１４（ａ）に示したＶＳ画像情報５５内に記憶される。すなわち、実施の形態２のＶＳ画像ファイル５ｂは、実施の形態１の画像ファイル５と図１４（ｂ）に示したＶＳ画像情報５５のデータ構成が異なり、図１４（ｂ）に示した撮影情報５６、フォーカスマップ５７、画像データ５８および同定コンポーネント情報５９に加えて、ここで作成した細胞一覧テーブルを記憶する。
【０２５１】
以上のようにして細胞一覧テーブルを作成したならば、細胞認識処理を終える。そして、図３５のステップｆ８にリターンし、その後ステップｆ９に移行する。すなわち、続くステップｆ９では、実施の形態１と同様に、抽出条件設定部４５９ｂが、標的部位を抽出する際の抽出条件の設定依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う。そして、抽出条件設定部４５９ｂは、実施の形態１と同様に、ユーザが操作入力した内容をもとに抽出条件を設定する（ステップｆ１１）。その後、標的部位抽出部４６０ｂが、実施の形態１と同様に、ステップｂ１１で設定した抽出条件に従って標的部位を抽出する処理（標的部位抽出処理）を行い、標的部位マップを作成する（ステップｆ１３）。
【０２５２】
ここで、実施の形態２では、ＶＳ画像中の細胞の領域を認識し、認識した個々の細胞の領域についてスコアを判定することとした。したがって、実施の形態２では、実施の形態１で説明した抽出条件に加えて、設定されている細胞コンポーネントの属する細胞または細胞集塊についての正常／異常の分類やスコアを抽出条件として設定し、設定した抽出条件に従って標的部位を抽出することが可能となり、これらの処理をステップｆ９〜ステップｆ１３で行う。これによれば、例えば、所望の細胞コンポーネント上において所望の標的分子が発現している箇所であり、且つその細胞コンポーネントを構成要素とする細胞のスコアが所望のスコア（例えば「１０」）である箇所を抽出するといったことが可能となる。あるいは、所望の細胞コンポーネント上において所望の標的分子が発現しておらず、且つその細胞コンポーネントを構成要素とする細胞の分類が所望の分類（例えば「異常」）である箇所を抽出するといったことが可能となる。
【０２５３】
以上説明したように、実施の形態２によれば、ＶＳ画像内の細胞の領域、すなわち、対象標本Ｓ内に存在する細胞の領域を認識するとともに、認識した細胞の領域が正常か異常かを判定することができる。そして、細胞が異常であること、あるいは正常であることを加味して標的部位を抽出することができる。
【０２５４】
また、観察時には、図３２や図３３に示したＶＳ画像観察画面を表示させ、表示対象の選択メニューＢ７５１，Ｂ７５３，Ｂ７５５で標的部位をチェックすることによって、異常と判定された細胞のみを表示させて標的分子の発現状況を観察し、診断するといったことが可能となる。したがって、医師等のユーザは、異常と判定された細胞の分子学的特性の理解を容易に行える。そして、観察・診断結果を治療法の選択や予後予測等に活用することができる。
【０２５５】
なお、実施の形態２では、細胞膜の内側に複数の細胞核が存在する領域を、複数の細胞が融合した細胞集塊として認識する場合について説明した。ただし、複数の細胞核を構成要素とする細胞も存在する。このため、図３８に示したような細胞膜の内側に複数の細胞核が存在する領域を１つの細胞として認識するようにしてもよい。
【０２５６】
（実施の形態３）
実施の形態１で説明した細胞核同定情報５９１、細胞膜同定情報５９２および細胞質同定情報５９３（図２４や図２５を参照）と、標的部位情報８（図２８を参照）とを用いれば、標的部位を含む細胞、すなわち、陽性細胞コンポーネントを構成要素とする細胞（以下、「陽性細胞」と呼ぶ。）の数や、陽性細胞率等の統計量を算出することができる。
【０２５７】
図４２は、実施の形態３におけるホストシステムの処理部を構成するＶＳ画像表示処理部４５４ｃの機能ブロックを示す図である。実施の形態３のホストシステムは、実施の形態１のホストシステム４において、図２に示す処理部４５のＶＳ画像表示処理部４５４を図４２に示すＶＳ画像表示処理部４５４ｃで置き換えた構成で実現できる。
【０２５８】
そして、図４２に示すように、実施の形態３のＶＳ画像表示処理部４５４ｃは、染色色素設定部４５５と、細胞コンポーネント同定用色素設定部４５６と、色素量算出部４５７と、細胞コンポーネント同定処理部４５８と、抽出条件設定部４５９と、標的部位抽出部４６０と、表示対象選択処理部４６１と、表示画像生成部４６２と、擬似表示色割当部４６３と、統計量算出手段としての統計量算出部４６５ｃとを含む。なお、実施の形態１の構成に適用する場合に限らず、実施の形態２の構成に適用することとしてもよく、この場合には、図３４に示した処理部４５ｂのＶＳ画像表示処理部４５４ｂが、統計量算出部４６５ｃを備えた構成とすることで実現できる。
【０２５９】
統計量算出部４６５ｃは、標的部位抽出部４６０が標的部位の領域を抽出した後の所定のタイミングで、陽性細胞数を計数し、陽性細胞率を算出する。
【０２６０】
ここで、実施の形態２で図３７に示して説明したように、単純な細胞は、細胞の数＝細胞核の数＝細胞膜の数である。したがって、陽性細胞数は、陽性細胞コンポーネント数８４（図２８（ｂ）を参照）に設定されている陽性細胞コンポーネントの数と同数であり、陽性細胞コンポーネント数８４の値として算出する。
【０２６１】
一方、陽性細胞率は、次式（１１）に従って算出する。前述のように、細胞の数＝細胞核の数＝細胞膜であるため、ＶＳ画像中に映る細胞の数、すなわち対象標本Ｓ内の細胞の数（総細胞数）は、細胞核または細胞膜のいずれか一方の数（すなわち、図２５（ａ）に示す同定コンポーネント数５９７）とする。
陽性細胞率（％）＝（陽性細胞数／総細胞数）×１００  ・・・（１１）
【０２６２】
ただし、対象標本Ｓ内には、実施の形態２で図３８に示して説明した細胞集塊９ｂも存在する。したがって、このような細胞集塊を実施の形態２で説明したように、複数の細胞の集合として扱う場合には、細胞核の数を総細胞数として陽性細胞率を算出すればよい。
【０２６３】
以上のように計数され、算出される陽性細胞数および陽性細胞率の各統計量は、例えば、ユーザが統計量の表示指示操作を入力した時点等の任意のタイミングで、表示部４３に表示処理する。
【０２６４】
なお、上記したように、複数の細胞核を構成要素とする細胞も存在する。したがって、図３８に示したような細胞膜の内側に複数の細胞核が存在する領域を、複数の細胞が融合した細胞集塊ではなく、１つの細胞として扱いたい場合もある。このような場合を想定し、図３８に示したような細胞膜の内側に複数の細胞核が存在する領域を１つの細胞として扱いたい場合には、細胞膜の数を総細胞数とすればよい。なお、細胞核の数を総細胞数とするか、細胞質の数を総細胞数とするかは、例えばユーザ操作に従って設定可能に構成することとしてよい。
【０２６５】
以上説明したように、実施の形態３によれば、同定した細胞コンポーネントの領域と、抽出した細胞コンポーネントの領域とをもとに、陽性細胞の数や、陽性細胞率といった統計量を算出することができる。そして、算出した統計量を表示部４３に表示してユーザに提示することが可能となる。したがって、医師等のユーザは、これら統計量の値を治療法の選択や予後予測等に活用することができる。
【０２６６】
なお、実施の形態３では、ＶＳ画像の全域を対象として陽性細胞数や陽性細胞率を算出することとして説明したが、実際の癌の診断においては、腫瘍領域における陽性細胞数や陽性細胞率を算出して用いるといったことが一般的に行われている。このため、図３２に示したＶＳ画像観察画面のメイン画面Ｗ７１において領域選択操作を受け付けるようにしてもよい。そして、このメイン画面Ｗ７１上でユーザが選択した領域内に存在する陽性細胞数や陽性細胞率を算出するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２６７】
以上のように、本発明の顕微鏡システム、標本観察方法およびプログラムは、所望の細胞構成要素の領域を適正に特定し、この細胞構成要素上での所望の標的分子の発現の有無を視認性良く表示させるのに適している。
【符号の説明】
【０２６８】
１      顕微鏡システム
２      顕微鏡装置
２１      電動ステージ
２２１，２３１      モータ
２２３      ＸＹ駆動制御部
２３３      Ｚ駆動制御部
２４      顕微鏡本体
２５１      コレクタレンズ
２５２      照明系フィルタユニット
２５３      視野絞り
２５４      開口絞り
２５５      折曲げミラー
２５６      コンデンサ光学素子ユニット
２５７      トップレンズユニット
２６      レボルバ
２７      対物レンズ
２８      光源
２９      鏡筒
２９１      ビームスプリッタ
３０      フィルタユニット
３０３      光学フィルタ
３１      双眼部
３１１      接眼レンズ
３２      ＴＶカメラ
３３      顕微鏡コントローラ
３４      ＴＶカメラコントローラ
４，４ｂ      ホストシステム
４１      入力部
４３      表示部
４５，４５ｂ      処理部
４５１      ＶＳ画像生成部
４５２      低解像画像取得処理部
４５３      高解像画像取得処理部
４５４      ＶＳ画像表示処理部
４５５      染色色素設定部
４５６      細胞コンポーネント同定用色素設定部
４５７      色素量算出部
４５８      細胞コンポーネント同定処理部
４５９，４５９ｂ      抽出条件設定部
４６０，４６０ｂ      標的部位抽出部
４６１      表示対象選択処理部
４６２      表示画像生成部
４６３      擬似表示色割当部
４６４ｂ      細胞認識部
４６５ｃ      統計量算出部
４７，４７ｂ      記録部
４７１      ＶＳ画像生成プログラム
４７３，４７３ｂ      ＶＳ画像表示処理プログラム
４７５      擬似表示色データ
５，５ｂ      ＶＳ画像ファイル
Ｓ      標本
【図１】
0005490568.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１−１】
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【図４１−２】
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【図４２】
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