(57)【要約】多数の標本を用意することなく、所望の病変の観察を行う。スライドガラス（Ｘ）上の標本に対して、複数種類の染色を選択的に行うことができる染色装置（２）と、染色装置（２）において染色された標本の画像を取得可能な観察装置（３）と、観察装置（３）と染色装置（２）との間で標本を搭載したスライドガラス（Ｘ）を移載する移載装置（４）と、観察装置（３）により取得された標本の画像に基づいて、染色の種類を選択して実施させるように、移載装置（４）および染色装置（２）を制御する制御部（５）とを備える標本染色システム（１）を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライドガラス上の標本に対して、複数種類の染色を選択的に行うことができる染色装置と、
該染色装置において染色された前記標本の画像を取得可能な観察装置と、
該観察装置と前記染色装置との間で前記標本を搭載した前記スライドガラスを移載する移載装置と、
前記観察装置により取得された前記標本の画像に基づいて、染色の種類を選択して実施させるように、前記移載装置および前記染色装置を制御する制御部とを備える標本染色システム。
【請求項２】
前記制御部が、前記標本の画像に基づいて前記標本に施された染色結果を判定する判定部と、該判定部による判定の順序および判定結果に応じて次に実施されるべき染色の種類を定めた判定ツリーを記憶する記憶部とを備える請求項１に記載の標本染色システム。
【請求項３】
前記判定部が、染色された前記標本における染色の濃度が所定の閾値を超える領域の面積に基づいて、前記染色結果を判定する請求項２に記載の標本染色システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標本染色システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物試料の染色方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１の染色方法は、試料への染色剤および脱色剤の接触の前後に取得した画像の差分画像に基づいて染色剤および脱色剤の接触を補正するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３４５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、生物試料の染色方法は、観察したい病変の種類によって異なるため、一の試料への染色剤および脱色剤の接触を補正する特許文献１の染色方法では、観察したい病変の種類数に応じた多数の標本を用意しなければならないという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、多数の標本を用意することなく、所望の病変の観察を行うことができる標本染色システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、スライドガラス上の標本に対して、複数種類の染色を選択的に行うことができる染色装置と、該染色装置において染色された前記標本の画像を取得可能な観察装置と、該観察装置と前記染色装置との間で前記標本を搭載した前記スライドガラスを移載する移載装置と、前記観察装置により取得された前記標本の画像に基づいて、染色の種類を選択して実施させるように、前記移載装置および前記染色装置を制御する制御部とを備える標本染色システムである。【０００６】
本態様によれば、スライドガラスに搭載された標本を染色装置に装着して、選択された種類の染色を施し、移載装置の作動により、染色された標本を搭載したスライドガラスを観察装置に移載し、観察装置において移載されてきたスライドガラスに搭載されている染色された標本の画像を測定する。そして、制御部が、取得された画像に基づいて、当該標本に対して次に実施されるべき染色の種類を選択して、移載装置を作動させ、観察装置から染色装置にスライドガラスを移載する。【０００７】
標本を搭載したスライドガラスが移載された染色装置においては、制御部により選択された種類の染色が行われ、上記工程が繰り返される。これにより、異なる種類の標本の観察に適した複数種類の染色が順次行われて、所望の観察結果を得ることができる。この場合に、同一の標本を多数のスライドガラスに搭載しておく必要がないとともに、標本を無駄にすることなく、所望の観察結果まで到達することができる。【０００８】
上記態様においては、前記制御部が、前記標本の画像に基づいて前記標本に施された染色結果を判定する判定部と、該判定部による判定の順序および判定結果に応じて次に実施されるべき染色の種類を定めた判定ツリーを記憶する記憶部とを備えていてもよい。
このようにすることで、観察装置において、染色された標本の画像が取得されると、制御部の判定部に送られて染色結果が判定される。制御部は、判定部による判定結果に基づいて、記憶部に記憶されている判定ツリーに定められている次に実施されるべき染色の種類を選択し、移載装置および観察装置を制御する。これにより、同一の標本に対して複数種類の染色を順次行って、効率的に所望の観察結果を得ることができる。【０００９】
また、上記態様においては、前記判定部が、染色された前記標本における染色の濃度が所定の閾値を超える領域の面積に基づいて、前記染色結果を判定してもよい。
所定の種類の染色が施された標本においては、染色の濃度が所定の閾値を超える場合に、目的物質が存在すると判定することができる。したがって、判定部により、染色の濃度が所定の閾値を超える領域の面積に基づいて、染色結果を簡易に判定することができる。
ここで、領域の面積に基づくとは、観察装置において取得された画像中の上記領域の面積値そのものに基づく場合の他、画像全体の面積に対する上記領域の面積の比率に基づく場合も含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、多数の標本を用意することなく、所望の病変の観察を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る標本染色システムを示す全体構成図である。
【図２】図１の標本染色システムの制御部を示すブロック図である。
【図３】図１の標本染色システムの制御部に備えられる記憶部に記憶されている判定ツリーの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る標本染色システム１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る標本染色システム１は、図１に示されるように、標本を搭載した１以上のスライドガラスＸを位置決め状態に載置して、スライドガラスＸ上の標本に対して染色を行う染色装置２と、染色されたスライドガラスＸ上の標本を観察する顕微鏡（観察装置）３と、該顕微鏡３と染色装置２との間でスライドガラスＸを移載する移載装置４と、顕微鏡３における観察結果に基づいて移載装置４および染色装置２を制御する制御部５と、標本の識別情報を入力する入力部６と、観察終了後のスライドガラスＸを収容するスライドストレージ７とを備えている。
【００１３】
染色装置２は、１以上のスライドガラスＸを位置決め状態に載置して染色を行う染色領域８と、複数種類の試薬を別々に収容する複数の試薬容器９と、複数のカバーガラスＹを積み重ね状態に載置するカバーガラス置き場１０と、少なくとも染色領域８を視野範囲に配置する全体カメラ１１とを備えている。
染色領域８は、各スライドガラスＸが位置決め状態に載置される領域を加温する図示しないヒータを備えている。また、染色領域８は、一のスライドガラスＸ上の標本に供給され染色や洗浄を終えた試薬や洗浄液等を他のスライドガラスＸに接触しないように排出させる図示しない排出溝を有している。
【００１４】
顕微鏡３は、染色された標本を載せたスライドガラスＸを搭載するステージ１２と、該ステージ１２の下方に配置され、標本に対して照明光を照射する照明部１３と、ステージ１２上に搭載された標本の鉛直上方に間隔をあけて近接配置させられて標本を透過した光を集光する対物レンズ１４と、該対物レンズ１４により集光された光を撮影するカメラ１５とを備えている。ステージ１２は、照明光を通過させる貫通孔１２ａを備え、染色装置２との間でスライドガラスＸを移載する移載位置と照明部１３と対物レンズ１４との間にスライドガラスＸを配置する観察位置との間で往復移動するようにレール１６によって支持されている。
【００１５】
これにより、顕微鏡３は、移載位置に配置されたステージ１２上に受け取ったスライドガラスＸをレール１６に沿ってスライドさせることにより、対物レンズ１４の鉛直下方の観察位置に配置し、染色された標本の高倍率の画像を取得することができる。そして、観察終了後には、ステージ１２を移載位置に再度移動して、移載装置４にスライドガラスＸを引き渡すことができるようになっている。
【００１６】
移載装置４は、例えば、スライドガラスＸを吸着する吸着ヘッド１７と、該吸着ヘッド１７を水平２方向に移動させることができる２軸の直動機構１８とを備えている。移載装置４は、染色装置２の染色領域８、試薬容器９、カバーガラス置き場１０、顕微鏡３のステージ１２およびスライドストレージ７を含む範囲内で吸着ヘッド１７を移動させることができる動作範囲を有している。吸着ヘッド１７には、スライドガラスＸやカバーガラスＹを吸着する吸着部の他、試薬容器９内の試薬等を吸引可能な吸引ノズルが備えられている。
【００１７】
制御部５は、コンピュータにより構成され、図２に示されるように、全体カメラ１１および顕微鏡３のカメラ１５から入力された画像信号を処理する画像処理部１９と、顕微鏡３のカメラ１５により取得された画像に基づいて、染色結果を判定する判定部２０と、所定の判定ツリーを記憶する記憶部２１と、入力部６から入力された標本の識別情報、全体カメラ１１により取得された画像あるいは判定部２０における判定結果に基づいて、移載装置４および染色装置２に対する指令信号を生成する指令信号生成部２２とを備えている。
【００１８】
具体的には、制御部５は、全体カメラ１１により取得された画像信号を処理して染色領域８に配置されている複数のスライドガラスＸの座標を識別し、入力部６から入力された標本の識別情報に対応するスライドガラスＸの位置に吸着ヘッド１７を移動させるように移載装置４に対する指令信号を生成するようになっている。
【００１９】
また、制御部５の判定部２０は、顕微鏡３における観察結果に基づいて記憶部２１内の判定ツリーを照会し、観察結果に応じた次に実施されるべき染色の種類を選択するようになっている。
判定ツリーとしては、例えば、図３に示されるものを例示することができる。
この判定ツリーは、所定の臓器における癌を診断するためのものであり、まず、Ｈ＆Ｅ染色がなされた組織の標本の画像において、染色された組織の形状によって、転移癌か原発癌かを判定するようになっている。
【００２０】
次いで、転移癌と判定された場合には、原発巣を特定するための染色を行い、染色された標本の画像を顕微鏡３において取得し、画像における染色の濃度が所定の閾値よりも高い領域の面積に基づいて、目的物質の存在がポジティブであるかネガティブであるかを判定するようになっている。判定結果がポジティブである場合には、さらに詳細に原発巣を特定するための染色を行い、取得された画像に基づいて目的物質の存在がポジティブであるかネガティブであるかを判定するようになっている。一方、判定結果がネガティブである場合には、目的物質を変更して、他の原発巣を特定するための染色を行うようになっている。
【００２１】
一方、原発癌と判定された場合には、それが上皮癌であるか腺癌であるかを判定するための染色を行い、染色された標本の画像を顕微鏡３において取得し、画像における染色の濃度が所定の閾値よりも高い領域の面積に基づいて、上皮癌であるか腺癌であるかを判定するようになっている。
上皮癌であると判定された場合、および、腺癌であると判定された場合のいずれの場合においても、癌のサブ分類を確定するための他の種類の染色を標本に施して観察することを複数回繰り返し、癌のサブタイプを決定するようになっている。
【００２２】
制御部５は、判定ツリーの各シーケンスにおいて、該シーケンスに定められた種類の染色を行うように移載装置４および染色装置２を制御するようになっている。すなわち、制御部５は移載装置４を制御して顕微鏡３のステージ１２から染色装置２の染色領域８にスライドガラスＸを移載し、染色装置２を制御して、シーケンスに定められた種類の染色を行うための試薬によりスライドガラスＸ上の標本を染色するようになっている。染色が終了した後には、再度、移載装置４を制御して、スライドガラスＸを染色装置２から顕微鏡３に移載し、新たな画像を取得させるようになっている。
【００２３】
そして、判定ツリーに定められたいずれかのルートに従う全てのシーケンスが実施された後には、制御部５は、移載装置４を制御してスライドガラスＸを染色装置２に移載させ、染色装置２において吸着ヘッド１７によりカバーガラス置き場１０のカバーガラスＹを１枚吸着してスライドガラスＸの標本上に接着させる。さらに、制御部５は、カバーガラスＹが接着されたスライドガラスＸをスライドストレージ７に収容するように移載装置４を制御するようになっている。
【００２４】
このように構成された本実施形態に係る標本染色システム１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る標本染色システム１を用いて、標本の観察を行うには、スライドガラスＸに標本を搭載し、カバーガラスＹをかけない状態で染色装置２の染色領域８の所定の位置に位置決め状態に配置する。制御部５は、記憶部２１に記憶されている判定ツリーの最初のシーケンスに従って、スライドガラスＸ上の標本にＨ＆Ｅ染色を施すように染色装置２および移載装置４に指令する。移載装置４は、制御部５からの指令に従って、吸着ヘッド１７を移動させ、試薬容器９からヘマトキシリンおよびエオジン各々の染色液を吸引し、標本に供給する。
【００２５】
染色装置２は、制御部５からの指令に従って、Ｈ＆Ｅ染色に必要な時間にわたり、標本をヒータによって加温する。染色が完了した時点で、移載装置４が染色された標本を搭載したスライドガラスＸを吸着して顕微鏡３のステージ１２まで搬送し、移載する。顕微鏡３においては、ステージ１２に搭載されたスライドガラスＸ上の標本に対して照明光が照射され、標本を透過した光が対物レンズ１４により集光され、カメラ１５により撮影される。
【００２６】
制御部５は、カメラ１５により取得された画像に基づいて、パターン認識により転移癌か原発癌かを判定し、転移癌である場合および原発癌である場合のいずれの場合においても、判定ツリーの次のシーケンスに従って、同一の標本に対して他の種類の試薬による染色および観察が繰り返される。判定ツリーのいずれかのルートに沿った全てのシーケンスが終了した場合には、スライドガラスＸは染色装置２に移動させられて、カバーガラスＹが接着され、スライドストレージ７に収容される。
【００２７】
このように構成された本実施形態に係る標本染色システム１によれば、単一の標本に対して異なる複数種の染色を行うので、多数の標本を用意する必要がないという利点がある。
病理医の診断はＨ＆Ｅ染色による組織形態を見て行われるが、形態だけで全ての診断を行うのは困難であるため、さらに免疫診断を行う必要がある。より確実な診断結果を病理診断によって得ようとする場合、その癌が原発癌である場合には、その癌が上皮癌であるか腺癌であるか等、癌のタイプを見極めることが重要である。
【００２８】
癌のタイプは癌のサブ分類を見極める必要がある。また、分子標的治療薬を用いる場合には、治療薬が効くか否かを病理診断で見極める必要がある。
完璧な結果を得ようとすると、多数の免疫検査を同時に行う必要があり、癌の種類によっては３０〜５０枚のスライドガラスＸの標本に対する免疫染色が必要になる。
【００２９】
本態様によれば、臓器が決定された場合には、その臓器に統計的に頻繁に発生する癌、治療薬が準備されている癌を検出するための予め設定された種類の染色を、１つの標本に対して順次実施することにより、多数の標本を用意しなくても所望の結果を得ることができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、画像における染色の濃度が所定の閾値よりも高い領域（高濃度領域）の面積に基づいて、目的物質の存在がポジティブであるかネガティブであるかを判定することとしたが、画像全体の面積に対する高濃度領域の面積比率によって判定してもよい。また、標本内に複数箇所における面積あるいは面積比率を平均して判定することにしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  標本染色システム
２  染色装置
３  顕微鏡（観察装置）
４  移載装置
５  制御部
２０  判定部
２１  記憶部
Ｘ  スライドガラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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