(57)【要約】【課題】生物試料を撮像しその画像に基づく分析処理を行う分析システムおよび分析方法において、個々のユーザの目的に応じた機能や操作性の実現を可能とする。【解決手段】分析処理を行うためのソフトウェアがウェブサーバ３０によりインターネット上で配信可能に公開される。ユーザは端末装置２０を用いて必要なソフトウェアをダウンロードし、端末装置２０と試料を光学的に読み取る読取部１００を有するスキャナ装置１０とに必要な機能モジュールを組み込む。スキャナ装置１０がユーザにより指定されたブレークポイントまで分析処理を実行して中間データを端末装置２０に送信する。端末装置２０はブレークポイント以降の処理を実行して分析処理を完了させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの指示に応じて、生物試料を撮像しその画像に基づく分析処理を行う分析システムにおいて、
前記分析処理を実行するためのソフトウェアを電気通信回線を通じて提供可能に保持するソフトウェア提供手段と、
前記生物試料を撮像し画像データを生成するとともに、該画像データに基づく前記分析処理を所定のブレークポイントまで実行して中間データを出力する撮像装置と、
ユーザの操作入力を受け付ける機能、前記ソフトウェア提供手段との通信機能および前記撮像装置との通信機能を有し、前記ブレークポイントを指定する情報を前記撮像装置に送信するとともに、前記電気通信回線を介して前記ソフトウェア提供手段から前記ソフトウェアの少なくとも一部を取得し実行して、前記撮像装置から受信した前記中間データに基づく前記ブレークポイント以降の前記分析処理を実行するユーザ用端末装置と
を備え、
前記ユーザ用端末装置が、ユーザの操作入力に応じた前記ブレークポイントを設定する分析システム。
【請求項２】
前記ソフトウェア提供手段は、処理内容が互いに異なる複数種類の前記分析処理のそれぞれに対応する複数の前記ソフトウェアを保持し、前記ユーザ用端末装置は、複数の前記ソフトウェアのうちユーザの操作入力により指定されたものを選択的に取得する請求項１に記載の分析システム。
【請求項３】
前記ユーザ用端末装置が、前記電気通信回線を介して前記ソフトウェア提供手段から一の前記分析処理に係る前記ソフトウェアの全体を取得し、そのうちユーザの操作入力に応じて設定した前記ブレークポイントまでの前記分析処理を実行するために必要なソフトウェアを前記撮像装置に送信する請求項１または２に記載の分析システム。
【請求項４】
前記ソフトウェア提供手段は、前記ユーザ用端末装置と前記撮像装置との間の通信インターフェース機能に係る処理プログラムを含む前記ソフトウェアを保持する請求項３に記載の分析システム。
【請求項５】
前記ソフトウェア提供手段は、前記ユーザ用端末装置におけるユーザインターフェース機能を実現するための処理プログラムを含む前記ソフトウェアを保持する請求項１ないし４のいずれかに記載の分析システム。
【請求項６】
前記ソフトウェア提供手段は、前記電気通信回線としてのインターネット回線を通じて前記ソフトウェアを提供する請求項１ないし５のいずれかに記載の分析システム。
【請求項７】
ユーザの指示に応じて、生物試料を撮像しその画像に基づく分析処理を行う分析方法において、
前記分析処理を実行するためのソフトウェアを、電気通信回線を通じて提供可能な状態にする工程と、
ユーザの操作入力を受け付ける機能を有するユーザ用端末装置が、前記電気通信回線を通じて前記ソフトウェアを取得する工程と、
前記生物試料を撮像しその画像に基づく前記分析処理を実行する撮像装置に対して、ユーザ操作に応じた前記分析処理のブレークポイントを前記ユーザ用端末装置から指定する工程と、
前記撮像装置が、前記生物試料を撮像するとともにその画像に基づく前記分析処理を前記ブレークポイントまで実行して中間データを作成し前記ユーザ用端末装置に送信する工程と、
前記ユーザ用端末装置が、前記ソフトウェアの少なくとも一部を実行して、受信した前記中間データに基づく前記ブレークポイント以降の前記分析処理を実行する工程と
を備える分析方法。
【請求項８】
前記ユーザ用端末装置が、前記電気通信回線を介して一の前記分析処理に係る前記ソフトウェアの全体を取得し、そのうちユーザの操作入力に応じて設定した前記ブレークポイントまでの前記分析処理を実行するために必要なソフトウェアを前記撮像装置に送信する請求項７に記載の分析方法。
【請求項９】
処理内容が互いに異なる複数種類の前記分析処理のそれぞれに対応する複数の前記ソフトウェアを前記電気通信回線を通じて提供し、前記ユーザ用端末装置は、複数の前記ソフトウェアのうちユーザの操作入力により指定されたものを選択的に取得する請求項７または８に記載の分析方法。
【請求項１０】
前記撮像装置と前記ユーザ用端末装置との間の通信を、前記撮像装置と前記ユーザ用端末装置とを有線接続して行う請求項７ないし９のいずれかに記載の分析方法。
【請求項１１】
前記ユーザ端末装置から前記撮像装置への前記ブレークポイントの指定後に前記撮像装置と前記ユーザ用端末装置との接続を解除し、前記撮像装置から前記ユーザ端末装置への前記中間データの送信前に再接続する請求項１０に記載の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生物試料を撮像しその画像に基づく分析処理を行う分析システムおよび分析方法に関するものである。ここでいう生物試料は、細菌や微生物などの生物個体を含む試料と、生物から採取しまたは培養した組織や細胞を含む試料との双方を包含する概念である。
【背景技術】
【０００２】
医療や生物科学の実験においては、例えば生体から取り出した検体組織や、液体またはゲル状の培地で培養した細胞、細菌等を試料として観察、計測することが行われる。この目的のために、試料を光学的に読み取る読取手段と、これにより得られた画像データを解析する演算手段とを組み合わせた分析システムが提案されているが、高精細の読取手段と高度な演算能力を有する演算手段とを備えるシステムは非常に高価なものとなる。そのため、１基のシステムを複数ユーザにより時分割で共同利用する形態が想定され、システムの稼働率を高めることが重要となってくる。
【０００３】
特許文献１に記載の技術はこのようなニーズに対応した例であり、細胞を培養するための培養容器と観察ユニットとを組み合わせた細胞観察装置において、複数のユーザにより個別に設定入力される観察スケジュールを調整して、各ユーザが設定した複数の撮影処理が時間的に重複するのを回避するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／００１７５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の分析システムの使用目的や必要とされる分析機能は、ユーザごとに様々である。しかしながら、上記したように多くのユーザにより分析システムが共用されるという形態から、システムに採用される処理機能やユーザインターフェースについては汎用性が重視されたものとならざるを得ない。その結果、個々のユーザにとっては、所望の機能を選択するための操作が煩雑となったり分析結果の出力形態が限定されるなど、機能や操作性という点で必ずしも使いやすいシステムとはなっていなかった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、生物試料を撮像しその画像に基づく分析処理を行う分析システムおよび分析方法において、個々のユーザの目的に応じた機能や操作性の実現を可能とする技術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】
【０００７】
この発明の一の態様は、ユーザの指示に応じて、生物試料を撮像しその画像に基づく分析処理を行う分析システムであって、上記目的を達成するため、前記分析処理を実行するためのソフトウェアを電気通信回線を通じて提供可能に保持するソフトウェア提供手段と、前記生物試料を撮像し画像データを生成するとともに、該画像データに基づく前記分析処理を所定のブレークポイントまで実行して中間データを出力する撮像装置と、ユーザの操作入力を受け付ける機能、前記ソフトウェア提供手段との通信機能および前記撮像装置との通信機能を有し、前記ブレークポイントを指定する情報を前記撮像装置に送信するとともに、前記電気通信回線を介して前記ソフトウェア提供手段から前記ソフトウェアの少なくとも一部を取得し実行して、前記撮像装置から受信した前記中間データに基づく前記ブレークポイント以降の前記分析処理を実行するユーザ用端末装置とを備え、前記ユーザ用端末装置が、ユーザの操作入力に応じた前記ブレークポイントを設定する。
【０００８】
また、この発明の他の態様は、ユーザの指示に応じて、生物試料を撮像しその画像に基づく分析処理を行う分析方法であって、上記目的を達成するため、前記分析処理を実行するためのソフトウェアを、電気通信回線を通じて提供可能な状態にする工程と、ユーザの操作入力を受け付ける機能を有するユーザ用端末装置が、前記電気通信回線を通じて前記ソフトウェアを取得する工程と、前記生物試料を撮像しその画像に基づく前記分析処理を実行する撮像装置に対して、ユーザ操作に応じた前記分析処理のブレークポイントを前記ユーザ用端末装置から指定する工程と、前記撮像装置が、前記生物試料を撮像するとともにその画像に基づく前記分析処理を前記ブレークポイントまで実行して中間データを作成し前記ユーザ用端末装置に送信する工程と、前記ユーザ用端末装置が、前記ソフトウェアの少なくとも一部を実行して、受信した前記中間データに基づく前記ブレークポイント以降の前記分析処理を実行する工程とを備えている。
【０００９】
一般的にこの種の分析処理においては、生物試料（以下、単に「試料」ということがある）を撮像して画像を取得するための処理、およびその画像に対して施す基本的な画像処理は、分析処理の対象や目的に関わらずほぼ共通である。その一方、その後の処理における演算内容や処理結果の出力形態については、目的に応じて様々に異なる。そこで、これらの発明では、試料の撮像と、一連の分析処理のうち前半部分とが撮像機能を有する撮像装置によって実行される一方、分析処理の後半部分は中間データを受け取ったユーザ用端末装置により実行されるように構成されている。ユーザ用端末装置は、電気通信回線を通じて提供されるソフトウェアを取得し実行することによって分析処理の該当部分を実行する。
【００１０】
なお、一連の分析処理をどの段階で撮像装置からユーザ用端末装置に移行させるかについては、処理の内容やユーザ用端末装置のデータ処理能力に応じて個別に定められるべきである。そこで、本発明では、ユーザ用端末装置から撮像装置に対して分析処理のブレークポイントの指定を行い、そのブレークポイントを境界として処理を撮像装置とユーザ用端末装置とに振り分ける。こうすることで、処理の内容やユーザ用端末装置のデータ処理能力に応じた適切な振り分けが可能となる。
【００１１】
また、本発明では、分析処理の最終結果はユーザ用端末装置が保持することになる。したがって、最終結果としてどのような情報をどのような態様でユーザに提示するかについては当該ユーザの任意であり、他のユーザの事情を考慮する必要がない。
【００１２】
このように、本発明では、分析処理を実行するためのソフトウェアを電気通信回線を通じてユーザ用端末装置に取り込み、撮像装置で実行される一連の分析処理を所定のブレークポイントからユーザ用端末装置に移行して最終結果を求め、かつそのブレークポイントをユーザ用端末装置から指定することができる。このような構成により、本発明では、個々のユーザの目的に応じた機能や操作性の実現が可能な分析システムおよび分析方法を提供することが可能となっている。
【００１３】
また、分析処理をその途中からユーザ用端末装置側で行うことにより、当該ユーザによる撮像装置の占用時間が短縮される。これにより、他のユーザがより早く撮像装置を使用開始することが可能となり、複数のユーザが撮像装置をより効率よく使用することができる。
【００１４】
このような効果をより向上させるために、これらの発明では、例えば、処理内容が互いに異なる複数種類の分析処理のそれぞれに対応する複数のソフトウェアが電気通信回線を通じて提供され、ユーザ用端末装置が複数のソフトウェアのうちユーザの操作入力により指定されたものを選択的に取得する構成としてもよい。このような構成によれば、ユーザは複数用意されたソフトウェアから所望のものを選んでユーザ用端末装置に取り込んで実行させることができる。
【００１５】
また例えば、ユーザ用端末装置が、電気通信回線を介して一の分析処理に係るソフトウェアの全体を取得し、そのうちユーザの操作入力に応じて設定したブレークポイントまでの分析処理を実行するために必要なソフトウェアを撮像装置に送信するようにしてもよい。このような構成では、分析処理の内容がどのようなものであっても、撮像装置側で実行される処理とユーザ用端末装置側で実行される処理との間での整合性が確保されて、安定した処理が可能となる。また分析システムのハードウェアをこのように構成することで、ソフトウェア開発者はハードウェア間での整合性の問題を気にすることなく種々の目的に応じたソフトウェア開発を行うことができる。またソフトウェアが電気通信回線を通じて提供されることで、既に運用されている分析システムに対しても事後的に機能を変更・追加することができる。
【００１６】
また例えば、ユーザ用端末装置と撮像装置との間の通信インターフェース機能に係る処理プログラムを含むソフトウェアが電気通信回線を通じて提供されるようにしてもよい。このようにすれば、ユーザ用端末装置と撮像装置との間における通信の仕様を、ユーザの目的に応じて、また新たな機能の開発に対応して適宜更新することが可能である。
【００１７】
また例えば、ユーザ用端末装置におけるユーザインターフェース機能を実現するための処理プログラムを含むソフトウェアが電気通信回線を通じて提供されるようにしてもよい。このようにすれば、ユーザごとにその好みや目的に応じたユーザインターフェース機能を提供することができ、画一的なユーザインターフェースにおける使い勝手の悪さを改善することができる。
【００１８】
ここで、電気通信回線としては、例えばインターネット回線を用いることが可能である。このようにすれば、インターネットへの接続機能を有する既存のデータ処理装置、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末、スマートフォンなどを本発明の「ユーザ用端末装置」として利用することができる。このため、多数のユーザに対しても容易にソフトウェアを配信することが可能となり、またシステム構築に要する費用を低減することができる。またソフトウェアの更新も容易である。
【００１９】
また例えば、撮像装置とユーザ用端末装置との間の通信が、撮像装置とユーザ用端末装置とを有線接続した状態で行われるようにしてもよい。この種の分析システムにおいては、分析の内容や処理結果が他のユーザに漏れることのないようなデータセキュリティが求められる。この意味で、公衆に開放された通信回線よりも、装置間を直接接続した有線通信によりデータ転送を行うのが好ましい。
【００２０】
この場合、ユーザ端末装置から撮像装置へのブレークポイントの指定後に撮像装置とユーザ用端末装置との接続を解除し、撮像装置からユーザ端末装置への中間データの送信前に再接続するようにしてもよい。この種の分析処理には例えば数時間を要することもあるので、その間のユーザ用端末装置と撮像装置との接続を解除可能とすることで、ユーザは撮像装置の設置場所を離れて他の作業を行うことができる。また、その間に他のユーザからの操作入力を受け付けることも可能となり、装置の稼働効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、分析処理をその途中で撮像装置からユーザ用端末装置に受け渡して最終結果を得る。またそのブレークポイントをユーザ用端末装置から指定することができる。そのため、個々のユーザの目的に応じた機能や操作性の実現が可能な分析システムおよび分析方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施形態である分析システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】読取部の概略構成を示す図である。
【図３】ウェブサーバに保存されたソフトウェアの構成を模式的に示す図である。
【図４】ウェブサーバからのプログラムのダウンロードの様子を模式的に示す図である。
【図５】この分析システムの動作の概要を示すフローチャートである。
【図６】分析処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】一連の処理を実行する際の端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】スキャナ装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】各部の連携の様子を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１はこの発明の一実施形態である分析システムの全体構成を示すブロック図である。この分析システム１は、例えば生体から採取した組織や後述するマイクロプレートのウェル内で培養された細胞や微生物等の生物試料を分析する用途に用いられるものである。分析システム１は、試料を光学的に走査して読み取ることでその画像を撮像するスキャナ装置１０と、ユーザが保有する端末装置２０と、インターネット回線ＩＮへの接続機能を有し所定のデータをインターネット回線ＩＮを通じて配信するウェブサーバ３０とを含む。端末装置２０は、インターネット回線ＩＮへの接続機能および演算処理機能を有するものであり、本システム専用に開発された端末装置のほか、例えばパーソナルコンピュータ、タブレット端末装置、スマートフォンを含む携帯電話など、ユーザの操作入力を受け付ける機能を有する既存の電子装置を利用することができる。
【００２４】
ウェブサーバ３０は、インターネット回線ＩＮへの接続および該回線ＩＮを介した外部装置との通信を司る通信部３３と、インターネット回線ＩＮを通じて配信すべきデータファイルを記憶保存する記憶部３１と、これらの動作を管理制御する管理部３２とを備えている。このような構成のウェブサーバ３０としては、インターネット回線ＩＮへの接続機能を有する適宜のコンピュータシステムを用いることができる。この場合、そのハードウェアは本分析システム１の管理者が自ら設置するもの、あるいは例えばレンタルサーバのような第三者が設置し運用するもののいずれであってもよい。
【００２５】
端末装置２０は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２３と、外部装置との間でのデータ送受を担うインターフェース部（Ｉ／Ｏ）２１と、インターネット回線ＩＮへの接続を担う通信部２２と、各種のデータを記憶する記憶部２４と、ユーザからの操作入力を受け付ける操作受付部２５と、各種情報を表示してユーザに報知する表示部２６とを機能ブロックとして有し、これらが直接あるいは他の機能ブロックを介して相互に接続されている。操作受付部２５は例えばキーボード、マウス、ボタン群などの適宜の入力デバイスを有する。例えばタッチパネルスクリーンのように、操作受付部２５と表示部２６とが一体となったものであってもよい。
【００２６】
スキャナ装置１０は、試料を光学的に読み取って画像データを生成する読取部１００と、読取部１００が生成した画像データに対して所定のデータ処理を行うデータ処理部１２０と、外部装置、より具体的には端末装置２０とのデータ送受を担うＩ／Ｏ１３０とを備えている。スキャナ装置１０と端末装置２０との接続は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルを用いた有線接続によってなされる。
【００２７】
図２は読取部の概略構成を示す図である。読取部１００は、マイクロプレートＭの下面周縁部に当接して該マイクロプレートＭを略水平状態に保持するホルダ１０１と、該ホルダ１０１の上部に設けられた光源１０２と、ホルダ１０１の下部に設けられた撮像ユニット１０３とを備えている。
【００２８】
マイクロプレートＭは、複数の、例えば９６個（１２×８のマトリクス配列）の窪み（ウェル）Ｗが上面に形成されたプレート状の器具である。マイクロプレートＭの各ウェルＷには適宜の培地または培養液が注入され、目的に応じて細胞や試薬等がさらに加えられる。マイクロプレートＭが外部のインキュベータ内の一定環境で所定時間静置されることでウェルＷ内で細胞が培養され、各ウェルＷ内の培地、細胞等が本分析システム１の分析対象である試料（生物試料）となる。
【００２９】
光源１０２は光源制御部１１２によって制御され、光源制御部１１２からの制御指令に応じてホルダ１０１に保持されたマイクロプレートＭの上方から複数のウェルＷに対して一括して光Ｌを照射する。照射される光は可視光であり、特に白色光が好ましい。
【００３０】
撮像ユニット１０３は、光源１０２から出射されてホルダ１０１に保持されたマイクロプレートＭの下方に透過してくる透過光Ｌｔを受光することでマイクロプレートＭの画像を撮像するカメラとして機能するものである。撮像ユニット１０３はカメラ駆動機構１１３に連結されており、カメラ駆動機構１１３は、ホルダ１０１に保持されたマイクロプレートＭの下面に沿って撮像ユニット１０３を水平面内で走査移動させる。撮像ユニット１０３は受光素子として例えばラインセンサを備えており、ラインセンサの長手方向と交わる方向に走査移動されることで、マイクロプレートＭを下方から光学的に読み取ってその二次元画像を取得する。
【００３１】
すなわち、この読取部１００では、撮像ユニット１０３がマイクロプレートＭの下面に沿って走査移動可能となっている。なお、ここでは撮像ユニット１０３がマイクロプレートＭに対して移動するが、撮像ユニット１０３とマイクロプレートＭとの間の相対移動が実現されれば足り、この意味でマイクロプレートＭを撮像ユニット１０３に対して移動させるようにしてもよい。
【００３２】
撮像ユニット１０３により取得された画像データは記憶部１１５に一時的に記憶保存される。そして、必要に応じてデータ処理部１２０がこの画像データを読み出し、所定のデータ処理を実行する。
【００３３】
上記のように構成された分析システム１では、ユーザからの指示に基づき、試料の読み取りおよび分析処理を実行してその結果をユーザに提示する。この場合において、処理のためのソフトウェアが随時インターネット回線ＩＮを通じてダウンロードされ使用される点、および、分析処理の全てがスキャナ装置１０で行われるのではなく途中から端末装置２０に引き継がれる点が、本実施形態の大きな特徴となっている。そして、ソフトウェアのダウンロードはユーザが自らの管理する端末装置２０をインターネット回線ＩＮに接続することによって行われる。このようにすることで、次のような利点が生まれる。
【００３４】
第１に、システム管理者は、システムの改良や新機能の追加を容易に行うことができ、これによりユーザに対して常に最新のソフトウェアを提供することができる。この場合、ユーザにソフトウェアのダウンロードを行わせることにより、システム管理者はソフトウェアのアップデートのためにスキャナ装置１０の設置場所に出向く必要がなくなる。したがって各地に配置されたスキャナ装置１０に対する保守作業が大幅に軽減される。一方、ユーザにとっては、管理者や保守オペレータによるアップデート作業を待たずに常に最新の機能を利用することができるというメリットがある。
【００３５】
第２に、各ユーザは、システムが実行可能な処理機能の中から、他のユーザの事情に関係なく自分に必要な機能のみを選択して使用することができる。ここでいう処理機能は、分析処理の内容に関するもののみでなく、ユーザインターフェース機能に関するものも含む。先に述べたように、この種のスキャナ装置は複数のユーザにより共同利用される形態が一般的である一方、各ユーザの利用目的は様々である。そのため、特に多機能のスキャナ装置では、それらの機能を並列的に提示してユーザに必要なものを選択させる形態となる。一方、各ユーザが利用する機能はユーザごとに概ね限定されており、利用の度に多くの機能から必要なものを探し出す作業はユーザにとって煩雑である。中でも、処理に必要な設定を行ったり結果を見るためのユーザインターフェース部分に関しては、ユーザの目的や好みによってそれぞれ求められる仕様が異なるので、汎用性を考慮して用意された画一的なユーザインターフェースは却ってどのユーザにとっても使いづらいものとなる。
【００３６】
ユーザがソフトウェアをダウンロードして利用する本実施形態の分析システム１では、ウェブサーバ３０に用意されたソフトウェアからユーザが必要なもののみをダウンロードして適用することができる。また、複数種類のユーザインターフェース機能を用意しておけば、個々のユーザは自分の目的に応じたものを選択して、あるいはさらにそれをカスタマイズして利用することができる。その設定結果は他のユーザに影響を与えない。これにより、各ユーザからみたシステムの使い勝手が大きく向上する。
【００３７】
第３に、分析処理をスキャナ装置１０と端末装置２０とで分担させることにより、分析システム１のハードウェア資源の有効活用を図ることができる。具体的には次の通りである。
【００３８】
この種の分析処理では、撮像により得られた画像に対する画像処理やそこからの対象物の抽出・分類など処理の上流、つまり最初の段階には比較的高い演算処理能力が必要とされる。一方、処理の下流、つまり最終出力に近い段階では、分類結果に基づく計数やグラフ化、画像の加工など、より簡単ではあるがユーザの求めに応じて変更が必要な処理が多くなる。
【００３９】
分析処理の前半部分を専用ハードウェアを有するスキャナ装置１０で実行し、後半部分をユーザ側の端末装置２０で実行することで、それぞれのハードウェア資源を有効に利用した処理が可能となる。すなわち、ユーザ側では、結果出力に関わる処理を手元の端末装置２０で自由に行うことができ、例えば表示条件を変更する場合にその都度スキャナ装置１０にアクセスする必要がなくなり、種々の操作を手軽に行うことができる。またスキャナ装置１０側では、結果出力に関わる後半部分の分析処理を外部（端末装置２０）に移管することにより、ハードウェア資源を次の分析処理に振り向けることができる。これにより次のユーザが早期に装置を利用開始することが可能となり、スキャナ装置１０の稼働率が向上する。
【００４０】
また後述するように、この実施形態では分析処理をどの段階でスキャナ装置１０から端末装置２０に移管させるかを選択可能としている。こうすることで、次のような利点も得られる。この種の複数ユーザで共用される分析システムでは一般的に、各ユーザが使用したい期間を予約することでスケジュール管理がなされている。このようにして予約された期間の間に空き時間があっても、これまでは自分が希望する処理を完結させるのに十分な時間が確保できなければシステムを利用することは難しかった。しかしながら、この実施形態では、処理をその途中から端末装置２０に引き継いで継続することができるので、短い空き時間でもシステムを利用することが可能となる場合がある。このことは、スキャナ装置１０側から見れば稼働率がさらに向上することになる。
【００４１】
第４に、端末装置２０にダウンロードしたソフトウェアによってユーザインターフェース機能を構築することで、スキャナ装置１０側にユーザインターフェース機能を設ける必要がなくなる。これにより、ユーザインターフェース機能を実現するための入出力デバイスの陳腐化や故障に起因するスキャナ装置１０の稼働率低下を防止することができるという効果も得られる。
【００４２】
次に、上記のような作用効果を得るための分析システム１の構成例の詳細およびその動作について説明する。
【００４３】
図３はウェブサーバに保存されたソフトウェアの構成を模式的に示す図である。ウェブサーバ３０の記憶部３１には、分析処理を実行するための機能モジュール化されたソフトウェアとして、分析処理そのものの処理プログラムを記述した少なくとも１つの分析処理モジュールと、スキャナ装置１０と端末装置２０との間の通信インターフェースに係る処理プログラムを記述したインターフェースモジュールとが保存される。より具体的には、図３（ａ）に例示するように、サーバ３０の記憶部３１に、Ｍ個（Ｍは自然数）のインターフェースモジュールＩＭ（ｍ）（ｍ＝１，２，…，Ｍ）と、Ｎ個（Ｎは自然数）の分析処理モジュールＡＭ（ｎ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ）とが保存されている。
【００４４】
Ｍ個のインターフェースモジュールＩＭ（ｍ）のそれぞれは、端末装置２０にインストールされて機能する端末装置用モジュールＩＭｔ（ｍ）と、スキャナ装置１０にインストールされて機能するスキャナ装置用モジュールＩＭｓ（ｍ）とを含む。一方、分析処理モジュールＡＭ（ｎ）は一連の分析処理を実行するための処理プログラムを記述したものであるが、図３（ｂ）に模式的に示すように、一連の処理中にいくつかのブレークポイントＢＰ１，ＢＰ２，…，が設定されており、このブレークポイントで処理を一時的に停止することができるように構成されている。分析処理モジュールＡＭ（ｎ）はさらに、端末装置２０におけるＧＵＩ（Graphical User Interface）画面を構築するために必要な機能モジュールであるＧＵＩモジュールＧＭ（ｎ）を含む。ＧＵＩの内容は分析処理の内容に依存するため、分析処理モジュールＡＭ（ｎ）の一部として組み込まれる。
【００４５】
これらの機能モジュールが、ユーザの目的に応じて選択的にウェブサーバ３０から端末装置２０およびスキャナ装置１０にダウンロードされて実行されることにより、所望の分析処理が実行される。なお、これらのソフトウェアのインターネット上での公開については、誰でも自由に閲覧・利用できるようにしてもよいが、好ましくはシステム提供者と契約した特定のユーザのみが閲覧・利用できるようにしてもよい。
【００４６】
図４はウェブサーバからのプログラムのダウンロードの様子を模式的に示す図である。ユーザは端末装置２０を用いてインターネット回線ＩＮにアクセスし、図４（ａ）にステップ１として示すように、ウェブサーバ３０により公開される複数種の分析処理に対応した複数のソフトウェアの中からユーザ指示に応じたインターフェースモジュールＩＭ（ｍ）および分析処理モジュールＡＭ（ｎ）を１つずつ選択しダウンロードする。インターフェースモジュールは分析処理モジュールとは完全に独立して選択できるようにしてもよく、また選択された分析処理モジュールに関連付けられたインターフェースモジュールのみが選択できるようにしてもよい。
【００４７】
ダウンロードされたインターフェースモジュールＩＭ（ｍ）と分析処理モジュールＡＭ（ｎ）とは端末装置２０の記憶部２４に記憶される。続いて図４（ａ）にステップ２として示すように、端末装置２０をスキャナ装置１０に接続し、ダウンロードした機能モジュールのうちスキャナ装置用モジュールＩＭｓ（ｍ）と、分析処理モジュールＡＭ（ｎ）とを転送する。
【００４８】
こうすることで、図４（ｂ）に示すように、スキャナ装置１０および端末装置２０のそれぞれに分析処理モジュールＡＭ（ｎ）が組込まれて、それぞれが分析処理を実行可能な状態となる。また、インターフェースモジュールとして互いに対をなすスキャナ装置用モジュールＩＭｓ（ｍ）と端末装置用モジュールＩＭｔ（ｍ）とがそれぞれスキャナ装置１０と端末装置２０とに組み込まれることで、スキャナ装置１０と端末装置２０との間での通信機能がより拡充される。例えば、両者の間で受け渡されるデータの種類やそのフォーマットなどを自由に取り決めることができる。スキャナ装置１０と端末装置２０との間で、分析処理モジュールおよびインターフェースモジュールのいずれもが互いに整合した状態となっているので、これらの間での通信および分析処理の分担がスムーズに行えるようになる。
【００４９】
次に、上記のように構成された分析システム１における分析処理の概要と、それが分析システム１の各部がどのように連携することで実現されるかについて、図５ないし図９を参照して説明する。
【００５０】
図５はこの分析システムの動作の概要を示すフローチャートである。まず、ユーザ操作によって試料（より具体的には試料を保持するマイクロプレートＭ）がスキャナ装置１０にセットされ（ステップＳ１０１）、さらにスキャン条件および分析条件の設定が行われる（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）。設定が済むとスキャナ装置１０によるスキャン（読み取り）が実行され、得られた画像データが一時的に保存される（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。
【００５１】
続いて、画像に対する基本的な画像処理として、トーン補正およびウェル画像の切り出しが行われる（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。ここでいうトーン補正は、主にスキャナ装置１０の光学的特性に起因する色バランスや中間調レベルのずれ、照明ムラに起因する明暗などを補正する処理である。また、ウェル画像の切り出し処理は、マイクロプレートＭを撮像してなる画像から不要な部分を除去し、実際に試料を保持する各ウェルＷの部分のみの画像を残すための処理である。これらの処理はスキャナ装置１０に固有の情報が用いられ、また分析処理の内容に依存するものではないので、スキャナ装置１０により行われる。なお、これらの基本的な画像処理のプログラムはスキャナ装置１０に予め組み込んだものであってもよいが、事後のアップデートの便宜から、分析処理モジュール等とともにウェブサーバ３０からダウンロードされて組み込まれることがより好ましい。
【００５２】
続いて、得られた画像データに基づく分析処理が行われる（ステップＳ１０８）。分析処理の内容はユーザの目的によって様々である。後にその一例を説明する。ユーザにより指定された分析処理が終了すると、その結果を端末装置２０の表示部２６に表示してユーザに提示するための結果表示処理が、端末装置２０により実行される（ステップＳ１０９）。表示態様はユーザの指示に基づいて決定される。また分析処理の結果データは必要に応じて端末装置２０の記憶部２４に記憶保存される（ステップＳ１１０）。
【００５３】
所定の結果が得られ、ユーザにより試料が回収されて（ステップＳ１１１）、一連の処理が終了する。
【００５４】
図６は分析処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２０１のラベリング処理は、ウェルＷ内において周囲とは異なる光学的特徴を有し、周囲部分に囲まれて孤立した領域を抽出し記憶する処理である。続くベース濃度検出処理（ステップＳ２０２）は、こうして抽出された孤立領域の背景濃度を検出する処理である。またターゲット差分濃度検出処理（ステップＳ２０３）は、背景濃度と孤立領域との濃度差を検出する処理である。これにより、背景の影響が排除された孤立領域の濃度が求められる。
【００５５】
続く処理では、こうして検出された孤立領域の画像を暫定的に分析対象とする有効画像として、各暫定有効画像の面積やウェル画像における出現個数などの計測処理を行う（ステップＳ２０４）。これにより、ウェルＷ内にどのような大きさの細胞等がどのように分布しているかを把握することができる。
【００５６】
続いて、検出された孤立領域のうちそのサイズ（長さあるいは面積）が微小で分析対象物から除外すべき領域を「ピンホール」とみなして除去する（ステップＳ２０５）。また、サイズが大きすぎてやはり分析対象物とすべきでないものを「気泡」とみなして除去する（ステップＳ２０６）。
【００５７】
こうして暫定有効画像のうち不要物とみなせるものを除外した結果を最終的に有効な分析対象物を表す最終有効画像として、それらの面積や個数などの計測を行う（ステップＳ２０７）。
【００５８】
なお、分析処理としては上記以外にも種々のものも考えられるが、その処理内容自体は本発明の本質とは直接関係しないので、ここでは分析処理の内容についての詳しい説明を省略する。ただし、この種の分析処理は上記のように各種の補正処理やフィルタリング処理、検出処理などが順次行われることにより進行するのが一般的である。したがって、処理の区切りごとに前述したブレークポイントを適宜設定することが可能である。例えば、図６に示した各処理ステップの間にブレークポイントを設定することができる。処理を中断させることが適当でない箇所についてはブレークポイントを設けないようにする。
【００５９】
図７は一連の処理を実行する際の端末装置の動作を示すフローチャートであり、図８はスキャナ装置の動作を示すフローチャートである。また図９は各部の連携の様子を示すタイミング図である。以下の説明ではこれらの図を並列的に参照する。
【００６０】
端末装置２０により実行される端末側処理（図７）では、ウェブサーバ３０によりインターネット上で最新のソフトウェアが予めアップロード（図９参照）されていることが前提となっている。ソフトウェアはシステム管理者により随時更新される。端末装置２０はインターネット回線ＩＮに接続してウェブサーバ３０にアクセスし（ステップＳ３０１）、公開されている各種のソフトウェアの中からユーザが指定した機能モジュール（インターフェースモジュールおよび分析処理モジュール）をダウンロードする（ステップＳ３０２）。そして、ダウンロードした機能モジュールのうちＧＵＩモジュールＧＭ（ｎ）をインストールして、端末装置２０上でのＧＵＩ画面を構築する（ステップＳ３０３）。このＧＵＩ画面は、スキャナ装置１０への指示操作機能も含むものである。これにより、端末装置２０におけるユーザインターフェースはユーザが目的や好みに応じて選択したものとなり、当該ユーザ以後の操作を選択したＧＵＩ画面を用いて行うことができるので、ユーザそれぞれがスムーズな操作性を得ることができる。
【００６１】
続いて、端末装置２０とスキャナ装置１０とが例えばＵＳＢケーブルにより電気的に接続される（図７のステップＳ３０４、図８のステップＳ４０１）。この時点における両者間の通信は、分析処理の内容に依存しない、インターフェースモジュールを送受信するための最低限の機能のみあればよい。
【００６２】
なお、端末装置２０とスキャナ装置１０との接続はより早い段階でなされても構わないが、その場合、ユーザの作業はスキャナ装置１０の設置場所で行われる必要がある。また、両者の接続はケーブルによる有線接続に限定されるものではなく、相互に通信可能な任意の態様で接続されてよい。また有線接続についても、例えばＵＳＢケーブルによる１対１の接続以外に、例えば組織内ＬＡＮ（Local Area Network）を介したネットワーク接続であってもよい。ただし、データのセキュリティを確保するとの観点からは、当該ユーザ以外の者からのアクセスができない状態であることが望ましく、特に公衆に解放された通信回線については何らかのセキュリティ対策が講じられることが好ましい。
【００６３】
こうして端末装置２０とスキャナ装置１０とが接続された状態で、端末装置２０から機能モジュール、すなわちインターフェースモジュールＩＭ（ｍ）のうちスキャナ装置用モジュールＩＭｓ（ｍ）と、分析処理モジュールＡＭ（ｎ）とがスキャナ装置１０に転送される（ステップＳ３０５，Ｓ４０２）。また、ユーザがＧＵＩ画面を介して設定したスキャン条件や分析条件などの処理パラメータも併せて送信される。スキャナ装置用モジュールＩＭｓ（ｍ）がスキャナ装置１０に組み込まれることで、以後の端末装置２０とスキャナ装置１０との間の通信は、それぞれに組み込まれたインターフェースモジュールによって定められた任意の形式でなされることになる。
【００６４】
また、端末装置２０からは、分析処理モジュールＡＭ（ｎ）におけるブレークポイントを示す情報が併せてスキャナ装置１０に送信される（ステップＳ３０６）。これは、当該分析処理モジュールＡＭ（ｎ）において予め設定されたいくつかのブレークポイント（図３（ｂ）参照）のうち１つを特定するための情報である。ブレークポイントは、ユーザの指示入力によって、または分析処理の内容や端末装置２０の処理能力に応じて端末装置２０により自動的に、設定される。以後の処理では、指定されたブレークポイントまでの分析処理がスキャナ装置１０により、またそれ以降の処理が端末装置２０により実行されることになる。ブレークポイントまでの処理結果は中間データとしてスキャナ装置１０から端末装置２０に受け渡される。
【００６５】
ブレークポイント情報を受信したスキャナ装置１０は（ステップＳ４０３）、分析処理モジュールＡＭ（ｎ）の実行をどの段階まで行い中間データを作成するかを表す中間データフラグを設定する（ステップＳ４０４）。そして、試料のスキャンを開始する（ステップＳ４０５）。
【００６６】
ユーザは、試料のスキャンが開始されるまでの任意のタイミングで、試料が保持されたマイクロプレートＭをスキャナ装置１０にセットする必要がある。一方、ブレークポイント情報を送信した後は、任意であるが端末装置２０とスキャナ装置１０との接続を解除しても構わない（ステップＳ３０７）。試料のスキャンおよび分析処理には場合によって数時間を要することがあるので、設定終了後に接続を解除することで、ユーザはスキャナ装置１０の設置場所から端末装置２０と共に離れることができる。そして、適当なタイミングで再接続することができる（ステップＳ３０８）。
【００６７】
スキャナ装置１０は、指定されたスキャン条件で試料のスキャンを実行し（ステップＳ４０５）、得られた画像に対して基本画像処理（図５におけるステップＳ１０６，Ｓ１０７）を実行する（ステップＳ４０６）。そして、分析処理モジュールＡＭ（ｎ）に基づく分析処理を、指定されたブレークポイントまで実行する（ステップＳ４０７）。
【００６８】
処理がブレークポイントに達すると、その時点における演算結果に基づき、端末装置２０に受け渡すべき中間データを作成する（ステップＳ４０８）。そして、端末装置２０が接続されていることが確認されると（ステップＳ４０９）、中間データを端末装置２０に対して送信する（ステップＳ４１０）。中間データ送信後は、端末装置２０との接続は解除されてよい。これにより、スキャナ装置１０側での処理は終了するので、以後、スキャナ装置１０は他の処理、例えば別のユーザの指示に基づく試料読み取りおよび分析処理を実行することが可能となる。
【００６９】
端末装置２０は、中間データを受け取ると（ステップＳ３０９）、該中間データを用いてブレークポイント以降の分析処理を実行し、最終的な分析結果を得る（ステップＳ３１０）。こうして得られた結果データについては、結果表示処理（ステップＳ３１１）により、ユーザの指示に応じて様々に加工されて表示部２６に表示される。表示等、結果出力の態様については、当該ユーザがＧＵＩ画面を介して自由に設定することが可能である。
【００７０】
以上説明したように、この実施形態では、スキャナ装置１０、端末装置２０およびウェブサーバ３０がそれぞれ本発明の「撮像装置」、「ユーザ用端末装置」および「ソフトウェア提供手段」として機能している。また、インターネット回線ＩＮが本発明の「電気通信回線」に相当している。
【００７１】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、端末装置２０がインターネット回線ＩＮを通じてウェブサーバ３０からソフトウェアをダウンロードしているが、ソフトウェアを提供する手段としてはこのようにインターネット回線を通じて行うものに限定されず任意である。例えば、ソフトウェアを保持するホストコンピュータと端末装置とが専用回線によって接続されホストコンピュータからソフトウェアが提供される構成であってもよい。また例えば、ＬＡＮに接続されたホストコンピュータがソフトウェアを配信する構成であってもよい。
【００７２】
また例えば、上記実施形態では、分析処理モジュールＡＭ（ｎ）をダウンロードした端末装置２０がその全体をスキャナ装置１０に転送している。しかしながら、上記したようにスキャナ装置１０では指定されたブレークポイント以降の処理を実行しないことから、ブレークポイント以前の処理に対応する機能モジュールのみを転送する構成であってもよい。
【００７３】
また、機能モジュールをスキャナ装置１０に転送した後にも端末装置２０側に機能モジュールを保持しておくか否かは任意であるが、記憶容量に余裕があれば残しておくことが望ましい。というのは、分析処理の終了後、同じソフトウェアを用いて再び分析処理を行うことがあるからである。この場合、スキャナ装置１０側の機能モジュールが他のユーザによって既に変更されている可能性があり、端末装置２０との整合を取るためには機能モジュールの再転送を必要とする。このとき、ダウンロードされた機能モジュールが手元に残されていれば、再度インターネットに接続することなく、手元の機能モジュールをスキャナ装置１０に転送して使用することができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、スキャナ装置１０に組み込むべきソフトウェアを端末装置２０を介してインターネット回線からダウンロードしているが、例えばスキャナ装置がインターネットへの接続機能を有して直接ソフトウェアをダウンロードするようにしてもよい。この場合でも、ユーザが保有する端末装置との整合性を確保するために、どの処理機能が選択されたか、またブレークポイントがどこに設定されたかについて端末装置からスキャナ装置に情報が与えられる必要がある。
【００７５】
また、上記実施形態において、分析処理の全てをスキャナ装置で完了させる機能がさらに付加されていても、もちろん構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
この発明は、細胞、微生物、細菌等の生物試料を撮像して分析を行う分析システムに好適なものであり、特にその利用形態が複数のユーザにより共同利用されるものに好適に適用可能である。なおその応用分野は医療・生物科学分野に限定されない。
【符号の説明】
【００７７】
１  分析システム
１０  スキャナ装置（撮像装置）
２０  端末装置（ユーザ用端末装置）
３０  ウェブサーバ（ソフトウェア提供手段）
ＡＭ（ｎ）  （第ｎ番目の）分析処理モジュール
ＢＰ１，ＢＰ２，…  ブレークポイント
ＩＭ（ｍ）  （第ｍ番目の）インターフェースモジュール
ＩＭｓ（ｍ）  （第ｍ番目の）スキャナ装置用モジュール
ＩＭｔ（ｍ）  （第ｍ番目の）端末装置用モジュール
ＩＮ  インターネット回線（電気通信回線）
Ｍ  マイクロプレート
【図１】
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【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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