(57)【要約】  本発明は、生検容器、生検装置、撮像システム、及び生検容器の画像を処理する方法に関する。前記生検容器は、容器向きマーク及びアライメントマークを有する。前記容器向きマークは、生検装置の管シャフトに対する前記生検容器の特定の向きを示すように前記管シャフト上に配置された対応するシャフト向きマークとの協働のために構成される。前記アライメントマークは、前記生検容器の画像の位置合わせのために構成される。
2019518508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器向きマークと、
アライメントマークと、
を有する生検容器において、
前記容器向きマークが、生検装置の管シャフトに対する前記生検容器の特定の向きを示すように前記管シャフト上に配置された対応するシャフト向きマークとの協働のために構成され、
前記アライメントマークが、前記生検容器の画像の位置合わせのために構成される、
生検容器。
【請求項２】
前記容器向きマーク及び前記アライメントマークが、同じマークである、請求項１に記載の生検容器。
【請求項３】
前記容器向きマーク及び前記アライメントマークが、異なるマークである、請求項１に記載の生検容器。
【請求項４】
前記アライメントマークが、線を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項５】
前記線が、連続的である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項６】
前記アライメントマークが、曲線を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項７】
前記アライメントマークが、２つの線又は曲線を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項８】
前記２つの線又は曲線が、互いに平行に配置される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項９】
前記２つの線又は曲線が、前記生検容器の異なる部分に配置される、請求項７に記載の生検容器。
【請求項１０】
前記アライメントマークの始点が、開始シンボルを設けられる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項１１】
前記アライメントマーク、前記容器向きマーク及び／又は前記シャフト向きマークが、撮像ユニットにより検出可能である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項１２】
前記アライメントマークが、前記生検容器の表面上に設けられる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項１３】
前記アライメントマークが、前記生検容器の表面内に埋め込まれる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項１４】
前記容器向きマーク及び前記シャフト向きマークが、視覚的マークである、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項１５】
前記容器向きマーク及び前記シャフト向きマークの一方が、凸部を有し、他方が、前記凸部にマッチする引っ込みを有する、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の生検容器。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の生検容器と、
管シャフトと、
を有する生検装置において、
前記生検容器の容器向きマークが、前記管シャフトに対する前記生検容器の特定の向きを示すように前記管シャフトの対応するシャフト向きマークとの協働のために構成される、
生検装置。
【請求項１７】
前記管シャフトが、前記生検容器のアライメントマークとのアライメントのために構成されたシャフトマーカを設けられる、請求項１６に記載の生検装置。
【請求項１８】
前記シャフトマーカが、撮像ユニットにより検出可能である、請求項１６及び１７のいずれか一項に記載の生検装置。
【請求項１９】
撮像ユニットと、
処理ユニットと、
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の生検容器と、
を有する撮像システムにおいて、
前記撮像ユニットが、前記生検容器の画像を提供し、
前記処理ユニットが、前記生検容器の前記画像を位置合わせする、
撮像システム。
【請求項２０】
生検容器の画像を処理する方法において、
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の生検容器の画像を提供するステップと、
前記画像において前記生検容器のアライメントマークを検出するステップと、
前記画像において前記生検容器の向きを決定するステップと、
前記アライメントマークを用いて前記画像の位置合わせを実行するステップと、
を有する方法。
【請求項２１】
前記位置合わせが、管シャフトの座標系に対して既知の関係を持つ単一の共通座標系に対して実行される、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生検容器、生検装置、撮像システム、及び生検容器の画像を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ２０１４／０６８４６８Ａ１は、管状部材、中空シャフト及び細長いファイバ本体を有する生検装置を開示している。前記中空シャフトは、遠位端及びシャフトを持ちえ、横に面するノッチが、前記シャフトの遠位部分に形成される。前記細長いファイバ本体は、遠位端を持つ少なくとも１つの光ファイバを含みうる。前記ファイバ本体は、前記シャフト内で移動可能である。前記管状部材は、前記ノッチが前記管状部材により覆われる第１の位置と前記ノッチが前記管状部材により覆われない第２の位置との間で、前記シャフトに対して移動可能である。
【０００３】
腫瘍の適切な分析のために、及び適切な治療を規定するために、腫瘍の詳細な情報が、必要とされる。第一に、潜在的腫瘍の存在及び位置は、医療撮像により識別されることを必要とする。この後に、病理学により病変が良性又は悪性であるか否かを評価するために、生検が取られる必要がある。更に、適切な治療に到達するために、いずれの分子突然変異及び分子経路が腫瘍成長を促進しているかを決定するように、組織の分子診断（ＭＤｘ）分析が、行われる必要がある。
【０００４】
腫瘍の適切な分析は、（特に大きな腫瘍の場合に、手術の前に腫瘍を小さくするように薬物が与えられる）ネオアジュバント療法にますます関連し、標的薬物を用いる治療の場合、いずれの標的信号変換経路が腫瘍成長を促進するかを決定する。したがって、生検は、人ががんを患っているかどうかの評価を形成するだけでなく、ＭＤｘ／経路分析を含む、場合によっては完全な診断に対しても使用される。
【０００５】
生検装置は、依然として、組織サンプル又は生検からの情報の増大された獲得を可能にするように改良されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、生検からの情報の増大された獲得を可能にする改良された生検容器を提供する要望が存在しうる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題は、独立請求項の対象により解決され、更なる実施例は、従属請求項に組み込まれる。以下に記載される本発明の態様が、生検容器、生検装置、撮像システム及び生検容器の画像を処理する方法にも適用されることに注意すべきである。
【０００８】
本発明によると、生検容器が、提示される。前記生検容器は、容器向きマーク及びアライメントマークを有する。前記容器向きマークは、生検装置の管シャフトに対する前記生検容器の特定の向きを示すように前記管シャフト上に配置された対応するシャフト向きマークとの協働のために構成される。前記アライメントマークは、前記生検容器の画像の位置合わせのために構成される。
【０００９】
生検からの情報の獲得は、この生検容器が、例えば他の画像データとの前記生検容器の画像データの位置合わせを可能にするので、このような生検容器を使用することにより改良される。異なる画像データの位置合わせは、両方の画像データの改良された、より深い評価を可能にする。
【００１０】
この生検容器及び特に前記生検容器の画像の位置合わせは、前記生検の画像データが患者の画像データに関連付けられることを可能にしうる。前記生検の画像データは、前記生検の３Ｄ分析でありうる。前記患者の画像データは、例えば腫瘍の一部の医療画像データでありうる。前記アライメントマークの形を記述する式又は機能的な形は、画像処理に対して使用されうる。結果として、例えばがん成長パターンに関する、前記生検から得られた光学的画像データを、前記生検容器、したがって前記生検が取られる腫瘍の医療画像に対して、したがって前記患者のがん成長パターンの位置に対しても位置合わせすることが、可能でありうる。換言すると、一体化された腫瘍学ソリューションを提供するように生検又は組織アーキテクチャを医療画像データに関連付けることが、可能でありうる。前記生検の画像データ及び前記患者の画像データのこの組み合わせにより、生検からの情報の獲得は、増大される。
【００１１】
更に、前記生検容器及び特に前記生検容器の画像の位置合わせは、前記生検から得られた画像データを腫瘍に対して利用可能でありうる他の医療画像データに関連付けるように機能しうる。前記生検の３Ｄ場所を他の撮像モダリティ上の場所にリンクすることが、可能でありえ、これは、例えばＭＲＩ、Ｘ線、超音波等のような他の撮像モダリティを用いたＭＤｘ及び病理学の結合された分析に対して重要である。情報の異なるソースの空間的位置合わせは、生検からの情報の獲得を改良し、一体化された腫瘍学ソリューションに対して重要である。
【００１２】
更に、前記生検容器の画像の位置合わせは、前記生検から得られた画像データを、生検管の異なる角度の下で取られた前記生検容器の光学的画像データに関連付けるように機能しうる。結果として、前記アライメントマークは、複数の角度から取られた画像の空間的位置合わせを可能にしうる。これにより、３Ｄ分析及び視覚化並びに前記生検からの情報の獲得は、改良される。
【００１３】
前記生検容器は、生検として取られるべき組織を受けるように構成される。前記生検容器は、前記生検（サンプル）を前記容器内に直接的に埋め込むことを可能にしてもよく、これは、生検取得シャフト又は針から前記生検を取り除くことを容易にし、前記生検を無傷に保つ利点を持つ。前記生検容器は、いかなる種類の形状及び断面を持っていてもよい。典型的には、前記生検容器は、丸い又は角度を持つ断面を持つ。典型的には、前記生検容器は、生検管である。
【００１４】
この生検容器及び特に前記容器向きマークは、前記生検容器が単一の所定の様式でのみ前記生検装置内に挿入されることができるように、前記管シャフトに対する前記生検容器の特定の回転方向向きを示す。一例において、前記容器向きマークは、視覚的マークである。一例において、前記容器向きマークは、機械的マークである。一例において、前記容器向きマーク及び前記シャフト向きマークの一方は、（例えばエッジとしての）凸部（protrusion）を有し、他方は、前記凸部とマッチする（例えば溝としての）引っ込み（indention）を有する。機械的な容器向きマークを形成する前記凸部又は引っ込みは、前記管シャフトに対する前記生検容器の特定の回転方向向きを視覚的に示しうる。
【００１５】
前記容器向きマークは、本発明に対して必須ではない。前記容器向きマーク及び前記アライメントマークは、異なるマークであってもよく、これは、少なくとも２つのマークが存在することを意味する。前記容器向きマーク及び前記アライメントマークは、同じマークであってもよく、これは、１つのマークのみが存在することを意味する。換言すると、前記容器向きマークは、前記アライメントマークにより形成されることもでき、前記シャフト向きマークは、以下に更に論じられるシャフトマーカにより形成されることもできる。
【００１６】
前記アライメントマークは、所定の機能的な形を持ち得、これは、前記アライメントマークが、前記画像内の重要なフィーチャを遮蔽しないように十分に小さい及び／又は薄くてもよい、画像スタックにおいて認識及び／又は抽出しやすくてもよく、及び／又は高精度で微細なｚスタックの３Ｄ向き及び平行移動の明白な決定を可能にしてもよいことを意味する。ｚスタックは、３Ｄ画像を得るように各スキャンステップにおいて例えばサンプルの斜めの断面を獲得する３Ｄ顕微鏡を用いて複数の位置において取られた画像データを有する。前記アライメントマークを用いて、これらの画像データは、単一の座標系に自動的に空間的に位置合わせされることができる。これは、前記生検容器の異なる向きに各々対応する２つのｚスタックスキャンを作成し、次いで両方のｚスタックにおいてどこで前記アライメントマークが検出されるかの分析に基づいて共通の座標系に両方のｚスタックを位置合わせする場合にも適用される。
【００１７】
前記アライメントマークの前記機能的な形に対する上記の要件は、例えば前記生検容器に沿った不透明な、薄い、直線を有するアライメントマークを生じうる。このような線は、単一の大きな構造を遮蔽せず、画像スタックにおいて認識及び／又は抽出しやすく、３Ｄ向き及び平行移動の高精度の推定に対して良好である。３Ｄ体積は、３Ｄ空間においてこの直線の周りで回転されることができるので、前記アライメントマークは、前記生検容器に沿って配置された第２の線を更に有してもよい。更に、円形ドットは、各線の始点に配置されてもよい。前記ドットは、前記生検容器の独自のユニークな座標系の原点を決定し、特定の配置（前記生検容器の周りの９０°回転）は、この座標系の利き手（handedness）を決定する。結果として、前記生検容器を任意の向きに配置する及び前記生検容器を全ての方向からスキャンする柔軟性が、達成される。
【００１８】
前記アライメントマークのこの構造は、これら２つの線及びこれらの暗い始点ドットを持つ前記生検容器のそれぞれの断面が、前記生検容器の３Ｄ幾何構成をユニークに決定する座標系を示すので、全ての曖昧さを取り除きうる。焦点ｚスタックにおける各画像は、この場合、線の一部のみをシャープにしうる。画像スキャンの後又は前に、まず始点ドットを可能な限りシャープに撮像する画像を見つけることにより較正手順を開始することができる。この画像を始点として使用して、これは、前記画像を通してループされ、暗く（光吸収）、シャープである画素値を探すことにより前記画像を通る各線に続くことができる。各画像において、これは、最もシャープであり、暗さ仮定を満たす画素を局所的に探されることができる。前記２つの線をセグメント化した後に、画像取得座標系における線方程式は、決定されることができ、この後に、画像分析結果が、前記生検容器の座標系にマッピングされることができる。
【００１９】
一例において、前記アライメントマークは、線を有する。一例において、前記線は、例えば直線のように連続的である。典型的には、前記線は、例えば点線若しくは破線又はこれらの組み合わせのように、中断される。
【００２０】
一例において、前記アライメントマークは、曲線を有する。典型的には、前記曲線は、例えばらせんのように、連続的である。典型的には、前記曲線は、例えば点線若しくは破線又はこれらの組み合わせのように、中断される。
【００２１】
一例において、前記アライメントマークは、２つの線又は曲線を有する。２の数は、これらの２つの線又は曲線を有する前記生検容器のそれぞれの断面が、前記生検容器の３Ｄ幾何構成の向きを決定する座標系を示すので、向きの曖昧さを減少させるのを助けうる。一例において、前記２つの線又は曲線は、互いに平行に配置される。他の例において、前記２つの線又は曲線は、前記生検容器の異なる部分に配置される。典型的には、前記２つの線又は曲線は、前記生検容器の異なる端部に配置される。典型的には、前記アライメントマークは、３つの線又は曲線を有する。典型的には、前記アライメントマークは、少なくとも１つの線及び曲線の組み合わせを有する。
【００２２】
一例において、前記アライメントマークの始点は、開始シンボルを設けられる。典型的には、前記開始シンボルは、始点ドット、黒丸、ダイヤモンド形状等である。前記始点は、残りの曖昧さを取り除くのを助けてもよく、検出アルゴリズムの設計を助けてもよい。
【００２３】
例えば線又は曲線の形式の前記アライメントマークは、本質的に前記生検容器の長さに沿って走りうる。前記アライメントマークは、前記生検容器の全体的な長さに沿って延在してもよい。既知の幾何構成を持つ本質的に長手方向のアライメントマークを持つことは、前記アライメントマークの検出及び前記画像の較正を可能にし、これにより、前記生検容器を全ての側から撮像するためにスキャンカメラセンサを移動し、前記生検容器を回転させることを可能にする。更に、このような本質的に長手方向のアライメントは、複数の位置において及び／又は複数の向きで取られた複数のｚスタックが、自動的に単一の共通座標系に空間的に位置合わせされることができる。
【００２４】
前記アライメントマークは、小さな延在範囲のみを持ち、例えばドット、十字、Ｘ、アスタリスク、文字、複数の文字、数字、及び／又は複数の数字等であってもよい。
【００２５】
一例において、前記アライメントマークは、撮像ユニットにより検出可能である。前記撮像ユニットは、光学的撮像ユニットであってもよい。これは、前記（光学的）撮像ユニットにより前記アライメントマークをも検出することを可能にする。前記アライメントマークは、したがって、磁性粒子を有するインクで作成されることができる。このようにして、前記アライメントマークは、例えば光学的経路顕微鏡スキャナにおいて可視であってもよく、また、前記磁性粒子により、例えばＭＲＩ撮像により検出可能であってもよい。以下に更に説明されるように、前記撮像ユニットは、前記管シャフトに設けられたシャフトマーカをも検出してもよい。
【００２６】
一例において、前記アライメントマークは、前記生検容器の表面上に設けられる。他の例において、前記アライメントマークは、前記生検容器の表面内に埋め込まれる又は組み込まれる。前記生検容器は、ガラスで作成されてもよく、前記アライメントマークは、前記ガラスに切り込まれてもよい。
【００２７】
他の重要な例において、前記生検容器は、前記生検容器の画像の位置合わせのために構成される前記アライメントマークのみを有する。容器向きマークは存在しない。管シャフトに対する生検容器の特定の向きを示す前記生検装置の前記管シャフトに配置された対応するシャフト向きマークとの協働の機能は存在しない。
【００２８】
前記アライメントマークは、例えば他の画像データに対する前記生検容器の画像データの位置合わせを可能にする。異なる画像データの位置合わせは、両方の画像データの改良された、より深い評価を可能にする。
【００２９】
前記容器向きマークと組み合わせて前記アライメントマークの観点で上で言われた全てのことは、前記容器向きマークなしでも適用される。特に、前記アライメントマークは、例えば、少なくとも１つの線、少なくとも１つの曲線、少なくとも１つの始点等として所定の機能的な形を有してもよい。これは、本質的に前記生検容器の全体的な長さに沿って走ることができる。前記アライメントマークは、小さな延在範囲のみを持ってもよく、例えばドット及び／又は十字等であってもよい。これは、例えば撮像ユニットにより視覚的に検出可能でありうる。前記アライメントマークは、前記生検容器の表面上に設けられ及び／又は埋め込まれてもよい。
【００３０】
前記アライメントマークは、容器向きマークとして機能してもよい。この場合、前記アライメントマークは、前記管シャフトに対する前記生検容器の特定の向きを示す前記管シャフトのシャフト向きマークとの協働のために構成されてもよい。換言すると、前記容器向きマークは、前記アライメントマークにより形成され、前記シャフト向きマークは、以下に更に論じられるシャフトマーカにより形成される。
【００３１】
本発明によると、生検装置も、提示される。前記生検装置は、上に記載された生検容器及び管シャフトを有する。前記生検容器の容器向きマークは、前記管シャフトに対する前記生検容器の特定の向きを示す前記管シャフトの対応するシャフト向きマークとの協働のために構成される。
【００３２】
一例において、前記容器向きマーク及び前記シャフト向きマークの一方は、凸部を有し、他方は、前記凸部にマッチする引っ込みを有する。
【００３３】
前記生検装置は、生検の分析の結果を、生検された元の組織、例えば腫瘍の画像データに戻してトレースすることを可能にする。前記生検容器は、したがって、アライメントマークを有する。一例において、前記アライメントマークは、例えば少なくとも１つの線又は曲線のような所定の機能的な形を持つ。
【００３４】
一例において、前記管シャフトは、前記生検容器の前記アライメントマークとのアライメントのために構成されたシャフトマーカを設けられる。前記シャフトマーカは、前述の位置合わせプロセスにおいて使用されることができるが、どのように前記生検容器を前記管シャフト内に取り付ける、アラインする及び固定するかを病理学者に知らせることもできる。更に、前記シャフトマーカは、どのようにして前記生検容器が前記管シャフト内に配置されるかを病理学者に知らせるのに使用されることができ、これは、前記患者の画像データに参照し戻すのに適している。換言すると、前記シャフトマーカは、前記管シャフト及び前記生検容器の向きを知る及び互いに対してアラインするのに病理学者を助けるのに使用されることができる。
【００３５】
前記シャフトマーカは、前記生検容器上のドット、十字又は線等の１つに対応するドット、十字又は線等の１つであってもよく、前記生検容器を挿入する人は、これらが互いに隣り合うようにアラインしなくてはならない。例えば、十字及び線は、前記十字の一部が前記線の延在内に並べられることができる限り、使用されることができる。このようにして、ユーザは、生検針内の生検管のアライメントが正しいことを見ることができる。
【００３６】
一例において、前記シャフトマーカは、撮像ユニットにより検出可能である。この撮像ユニットは、前記アライメントマークを検出するための上に記載されたものを意味する第１の撮像ユニット、又は異なる第２の撮像ユニットであってもよい。前記撮像ユニットは、例えばＭＲＩ，ＣＴ又はＸ線システムのような医療撮像ユニットであってもよい。一例において、前記シャフトマーカは、例えば病理学者及び／又は器具により視覚的に及び／又は光学的に検出可能である。
【００３７】
典型的には、前記生検管及び前記管シャフトは、中空メインシャフト内に一緒に移動可能に収容される。典型的には、前記生検管は、前記管シャフト内に挿入可能である。典型的には、前記生検管の近位端は、前記管シャフトの遠位端に解放可能に取り付け可能である。
【００３８】
本発明によると、撮像システムも、提示される。前記撮像システムは、撮像ユニットと、処理ユニットと、上に記載された生検容器とを有する。前記撮像ユニットは、前記生検容器の画像を提供するように構成される。前記処理ユニットは、前記生検の３Ｄ再構成に対するこれらの画像において可視である前記アライメントマークに基づいて、どのように前記生検容器の様々な画像が互いと位置合わせするかの情報を処理する。この情報は、医療画像アシスト生検採取に基づいて、どのように前記生検が前記生検容器において配向されたかの情報と組み合わせられる。この情報の組み合わせは、どのように前記組織又は前記生検の３Ｄ再構成が前記患者の身体内で配向されたかを知ることを可能にする。
【００３９】
本発明によると、撮像方法も、提示される。これは、必ずしもこの順序ではないが、以下のステップ、すなわち、
ａ）上に記載された生検容器の画像を提供するステップと、
ｂ）前記画像において前記生検容器のアライメントマークを検出するステップと、
ｃ）前記画像において前記生検容器の向きを決定するステップと、
ｄ）前記アライメントマークを用いて前記画像の位置合わせを実行するステップと、
を有する。
【００４０】
一例において、前記位置合わせは、管シャフトの座標系に対して既知の関係を持つ単一の共通座標系に対して実行される。
【００４１】
独立請求項による生検容器、生検装置、撮像システム、及び生検容器の画像を処理する方法は、特に従属請求項において規定されるような、同様の及び／又は同一の好適な実施例を持つと理解されるべきである。本発明の好適な実施例は、従属請求項とそれぞれの独立請求項とのいかなる組み合わせであることもできる。
【００４２】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照して説明され、明らかになる。
【００４３】
本発明の典型的な実施例は、添付の図面を参照して以下に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による撮像システムの一実施例を概略的にかつ典型的に示す。
【図２】本発明による生検装置の一実施例を概略的にかつ典型的に示す。
【図３】本発明による生検装置を用いて生検を取るステップのシーケンスを示す。
【図４】本発明による生検装置の一実施例を概略的にかつ典型的に示す。
【図５】本発明によるアライメントマークを有する生検容器の一実施例を概略的にかつ典型的に示す。
【図６】本発明による撮像方法のステップの概観を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、本発明による撮像システム１の一実施例を概略的にかつ典型的に示す。撮像システム１は、撮像ユニット２、処理ユニット３、及び生検容器２０を有する。生検容器２０は、アライメントマークを有する。撮像ユニット２は、生検容器２０の画像を提供するように構成される。撮像ユニット２は、ここで、例えば光学透過又は共焦点顕微鏡又は二光子撮像装置のような、光学撮像ユニットである。処理ユニット３は、生検容器２０の画像を位置合わせするように構成される。処理ユニット３は、前記生検の３Ｄ再構成に対してこれらの画像において可視である前記アライメントマークに基づいて、どのように生検容器２０の様々な画像が互いに対して位置合わせするかの情報を処理する。この情報は、例えば医療画像アシスト生検採取に基づいて、どのように前記生検が生検容器２０において配向されたかの情報と組み合わせられる。この情報の組み合わせは、どのように前記組織又は前記生検の３Ｄ再構成が前記患者の身体内で配向されたかを知ることを可能にする。
【００４６】
生検容器２０及び生検容器２０の画像の位置合わせは、以下に更に説明される。
【００４７】
撮像システム１は、撮像ユニット２としての光学的スキャナと、病理学者に提示されるように、組織画像、好ましくは組織着色画像のデジタル化、記憶、取り出し及び処理、記憶箱容器に記憶された情報の読み出し、並びにデジタル化された着色データセットに対するこの情報の一体化を可能にする処理ユニット３としての画像管理システムとを有するデジタル病理学システムであってもよい。
【００４８】
図２は、本発明による生検装置４０の一実施例を概略的にかつ典型的に示す。生検装置４０は、生検容器２０及び管シャフト３０を有する。生検容器２０は、生検として取られる組織を受けるように構成される。生検容器２０は、ここで、実質的に円形の外側断面を持つ中空の円筒として実質的に形成される生検管である。生検容器２０は、ここで、マークを付けられた始点を持つ本質的に生検容器２０の全体的な長さに沿って延在する２つの直線の形のアライメントマーク２４を有する。アライメントマーク２４は、図４及び５に対して詳細に説明される。
【００４９】
生検装置４０は、オプションとして傾斜表面を形成する遠位端又は先端１４を持つ中空メインシャフト１０が収容される外側スリーブ５０を有し、前記傾斜表面は、中空シャフト１０が円形断面を持つ場合に、楕円形状を持ちうる。
【００５０】
以下に記載される生検装置４０の構造は、ただのオプションである。横の凹部又はノッチ１６は、管シャフト３０に形成され、ノッチ１６は、実質的に長手方向において管シャフト３０を通って延在するボアのセクション及び横の開口により形成される。図２は、どのように生検容器２０が管シャフト３０の遠位端３３において取り付けられるように生検装置４０の中空シャフト１０のノッチ１６内に挿入されうるかについて更に示す。
【００５１】
例えば、生検容器２０は、傾けられた向きで、かつ近端２２を先に、挿入されうる。これは、管シャフト３０の遠位端３３に対する生検容器２０の取り付けが、手で、より良く制御されうるという利点を持ちうる。この例の移動の種類は、図２において太い矢印により示される。
【００５２】
代わりに、生検容器２０は、生検容器２０の長手軸及び中空メインシャフト１０の長手軸の平行な向きでメインシャフト１０のノッチ１６内に挿入されてもよい。この場合、管シャフト３０は、生検容器２０がノッチ１６内に挿入されるのに十分な空間を提供するように、数ミリメートル後方に、すなわち近位方向に引っ張られてもよい。この後に、管シャフト３０は、生検容器２０を管シャフト３０に取り付けるように、減少された直径を持つ遠位端３３が生検容器２０と係合しうるように、前方に、すなわち遠位方向に押されてもよい。
【００５３】
図示された生検容器２０は、生検容器２０内に前記生検を直接的に埋め込むことを可能にし、これは、管シャフト３０から前記生検を取り除くことをより容易にし、前記生検を無傷に保つ利点を持つ。
【００５４】
図３は、特に組織を受ける生検容器２０を含む、生検装置４０を用いて生検を取るステップのシーケンスを示す。第一に、外側スリーブ５０により覆われる中空シャフト１０のノッチ１６を用いて、生検装置４０は、組織内に挿入される。第二に、中空シャフト１０は、組織がノッチ１６と係合することができるように、中空メインシャフト１０のノッチ１６がもはや覆われなくなるまで、前方に押される。第三に、鋭い遠位エッジを設けられた外側スリーブ５０は、前記組織を切断するように前方に押され、生検容器２０を持つ管シャフト３０は、前記切断された組織を受けるように前方に押される。外側スリーブ５０が、鋭い遠位エッジではなく、鈍い遠位エッジを持ってもよく、生検容器２０が、中空メインシャフト１０のノッチ１６内に存在する組織が生検容器２０を用いて切断されることができるように、鋭い遠位エッジを設けられてもよいことは、注意されるべきである。
【００５５】
この例において、アライメントマーク２４は、マークづけされた始点を持つ、本質的に生検容器２０の全体的な長さに沿って延在するらせんの形で示される。アライメントマーク２４は、図４及び５に対して詳細に説明される。
【００５６】
図４は、本発明による生検装置４０の一実施例を概略的にかつ典型的に示す。生検装置４０は、生検容器２０及び管シャフト３０を有する。生検容器２０は、容器向きマーク２３及びアライメントマーク２４を有する。容器向きマーク２３は、生検容器２０が単一の所定の様式でのみ生検装置４０内に挿入されることができるように、管シャフト３０に対する生検容器２０の特定の向きを示す管シャフト３０上に配置された対応するシャフト向きマークとの協働のために構成される。容器向きマーク２３として、生検容器２０は、ここで、生検容器２０の第１の端部２２において引っ込み又は溝を設けられる。前記溝は、管シャフト３０の第１の端部３２において形成されるシャフト向きマーク３１としての凸部又はエッジとの協働のために構成される。容器向きマーク２３及びシャフト向きマーク３１は、後の取り扱い及び分析の間に生検サンプルの回転方向向きを識別するのに有用である。ここで、生検容器２０の前記端部における前記溝は、容器向きマーク２３を形成する。これは、特に、管シャフト３０に対する生検容器２０の特定の回転方向向きを視覚的に示すことを可能にする。
【００５７】
生検容器２０のアライメントマーク２４は、生検容器２０の画像の位置合わせのために構成される。アライメントマーク２４は、撮像ユニット２により検出可能であり、生検容器２０の表面上に設けられる。アライメントマーク２４は、ここで、本質的に生検容器２０の長さ、好ましくは全体的な長さに沿って延在する単一の破線である。
【００５８】
生検容器２０の画像の位置合わせは、前記生検の画像データが患者の画像データに関連付けられることを可能にする。これは、以下のように行われうる。
‐アライメントマーク２４を用いて、様々な画像が、前記生検の３Ｄ画像を形成するように互いにアラインされうる。
‐管シャフト３０又は生検針における生検容器２０のアライメントが既知であるので、管シャフト３０に対する生検容器２０の位置も既知である。
‐画像ガイド生検採取から、前記患者に対する管シャフト３０の位置が、既知である。
‐アライメントマーク２４が医療撮像モダリティにより検出されうるという事実は、前記患者のその位置において追加のハンドルを与える。
【００５９】
結果として、例えばがん成長パターンに関する、前記生検から得られた光学的画像データを、生検容器２０の、したがって前記生検が取られた腫瘍の医療画像に、したがって前記患者の前記がん成長パターンの位置に位置合わせすることが、可能である。換言すると、一体化された腫瘍学ソリューションを提供するように生検アーキテクチャを医療画像データに関連付けることが、可能である。
【００６０】
更に、生検容器２０の画像の位置合わせは、前記生検から得られた画像データを、腫瘍に対して利用可能でありうる他の医療画像データに関連付けるように機能する。生検の３Ｄ場所を他の撮像モダリティ上の場所にリンクすることが、可能であってもよく、これは、例えばＸ線、超音波等のような他の撮像モダリティとの病理学及びＭＤｘデータの結合された分析に対して重要である。
【００６１】
生検容器２０の画像の位置合わせは、更に、前記生検から得られた画像データを、生検容器２０の異なる角度の下で取られた生検容器２０の光学的画像データに関連付けるように機能する。結果として、アライメントマーク２４は、複数の角度から取られた画像の空間的位置合わせを可能にしうる。これにより、３Ｄ分析及び視覚化が、改良される。
【００６２】
図５は、本発明の一実施例によるアライメントマーク２４を有する生検容器２０の一実施例を概略的にかつ典型的に示す。左側には、生検容器２０が示され、右側には、生検容器２０の拡大された断面が示される。アライメントマーク２４は、ここで、生検容器２０に沿って互いに平行に配置された２つの不透明な、薄い、連続的な直線を有する。更に、円形ドットが、各線の始点に配置される。前記ドットは、生検容器２０の独自のユニークな座標系の原点を決定し、特定の配置（生検容器２０の周りの９０°回転）は、この座標系の利き手を決定する。結果として、前記位置合わせは、管シャフト３０の座標系に対して既知の関係を持つ生検容器２０の単一の共通座標系に対して実行されることができる。
【００６３】
アライメントマーク２４のこの構造は、これら２つの線及び暗い始点ドットを持つ生検容器２０のそれぞれの断面が、生検容器２０の３Ｄ幾何構成をユニークに決定する座標系を示す。焦点ｚスタックにおける各画像は、この場合、線の一部のみをシャープにしてもよい。前記ｚスタックは、３Ｄ画像を得るように各スキャンステップにおけるサンプルの斜めの断面を獲得する３Ｄ顕微鏡を用いて複数の位置において取られた画像データを有する。画像スキャン後に、まず、可能な限りシャープである前記始点ドットを撮像する前記画像を見つけることにより較正手順を開始することができる。始点としてこの画像を使用して、これは、前記画像を通してループされ、暗く、シャープである画素値を探すことにより前記画像を通る各線に続くことができる。各画像において、これは、最もシャープであり、暗さ仮定を満たす画素を局所的に探されることができる。２つの線をセグメント化した後に、画像取得座標系における線式が、決定されることができ、この後に、画像分析結果が、生検容器２０の座標系内にマッピングされることができる。
【００６４】
管シャフト３０は、生検容器２０のアライメントマーク２４とのアライメントのために構成されたシャフトマーカ３４を設けられる。シャフトマーカ３４は、前述の位置合わせプロセスにおいて使用されることができるが、どのように生検容器２０が管シャフト３０内に配置されるかを知るのに使用されることもでき、これは、前記患者の画像データに戻って参照するのに適している。
【００６５】
図６は、本発明による撮像方法のステップの概観を示す。前記撮像方法は、必ずしもこの順序ではないが、以下のステップを有する。
‐第１のステップＳ１において、上に記載された生検容器２０の画像を提供する。
‐第２のステップＳ２において、前記画像において生検容器２０のアライメントマーク２４を検出する。
‐第３のステップＳ３において、前記画像において生検容器２０の向きを決定する。
‐第４のステップＳ４において、アライメントマーク２４を用いて前記画像の位置合わせを実行する。
【００６６】
本発明の実施例が、異なる対象を参照して記載されることに注意すべきである。特に、一部の実施例は、方法型請求項を参照して記載されるのに対し、他の実施例は、装置型請求項を参照して記載される。しかしながら、当業者は、上記記載及び以下の記載から、他の形で通知されない限り、１つのタイプの対象に属するフィーチャの任意の組み合わせに加えて、異なる対象に関するフィーチャ間の任意の組み合わせも、本出願で開示されていると見なされると推測する。しかしながら、全てのフィーチャは、組み合わされて、前記フィーチャの単純な合計より多い相乗効果を提供することができる。
【００６７】
本発明は、図面及び先行する記載において詳細に図示及び記載されているが、このような図示及び記載は、限定的ではなく、説明用又は典型的であると見なされるべきである。本発明は、開示された実施例に限定されない。開示された実施例に対する変形例は、図面、開示及び従属請求項の検討から、請求された発明を実施する当業者により理解及び達成されることができる。
【００６８】
請求項において、単語「有する」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載される複数のアイテムの機能を満たしてもよい。特定の方策が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。請求項内の参照符号は、範囲を限定するように解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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