(57)【要約】【課題】検査員による手作業に起因する問題を生じることなく、組織切片を処理することができる組織切片処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】組織切片処理装置１は、組織切片２を含む被処理サンプル１５を撮像するＣＣＤカメラ３と、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像の画像処理を行う画像処理部８と、画像処理が行われた画像に基づいて、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を検出する組織領域検出部９と、領域が検出された組織切片２を被処理サンプル１５から分離する分離手段１６と、分離された組織切片２を採取する採取手段１７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織切片を含む被処理サンプルを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像の画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理が行われた画像に基づいて、前記被処理サンプルにおける組織切片の領域を検出する組織領域検出手段と、
前記領域が検出された前記組織切片を前記被処理サンプルから分離する分離手段と、
分離された前記組織切片を採取する採取手段と
を少なくとも備えることを特徴とする組織切片処理装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記画像の画像処理を行うことにより二値化画像を生成し、前記細胞領域検出手段は、前記二値化画像に基づいて、前記組織切片の領域を検出することを特徴とする請求項１に記載の組織切片処理装置。
【請求項３】
前記分離手段は、前記組織切片を削ることにより、前記組織切片を分離することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組織切片処理装置。
【請求項４】
前記分離手段は、前記組織切片を被処理サンプルから剥離することにより、前記組織切片を分離することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組織切片処理装置。
【請求項５】
前記採取手段は、分離された組織切片が付着可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の組織切片処理装置。
【請求項６】
前記分離手段と前記採取手段が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の組織切片処理装置。
【請求項７】
前記分離手段及び前記採取手段は、ディスポーザブルチップであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の組織切片処理装置。
【請求項８】
前記撮像手段により撮像された画像を記憶する記憶手段を更に備え、
前記撮像手段は、前記組織切片が分離された前記被処理サンプルを撮像し、
前記記憶手段は、前記組織切片を含む前記被処理サンプルの画像と、前記組織切片が分離された前記被処理サンプルの画像とを記憶することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の組織切片処理装置。
【請求項９】
前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の組織切片処理装置。
【請求項１０】
前記表示手段は、パネルのタッチ面に接触物を接触させることにより、前記タッチ面における接触位置を検出するタッチパネルを備え、
前記細胞領域検出手段は、タッチパネルにより検出された接触位置に基づいて、前記被処理サンプルにおける前記組織切片の領域を検出することを特徴とする請求項９に記載の組織切片処理装置。
【請求項１１】
前記組織切片が、冷凍組織切片あるいはホルマリンで固定したパラフェン（ＦＦＰＥ)組織切片、血液、体液、及び細胞／細菌培養液のスメアーからなる群より選ばれる少なくとも１種であるであることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の組織切片理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡ診断等の検査に使用される組織切片を自動的に処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者から採取された組織や細胞から組織切片を作製してから各種の検査を行っている。例えば、この組織切片から核酸を抽出して、遺伝子検査を行う。
【０００３】
より具体的には、患者からの組織切片に対して、検査員自らが、目視により、組織切片上の標的組織領域を判断して、被処理サンプルから手作業で標的組織を削り、分離する方法が採用されている。
【０００４】
また、上述の目視による判断の代わりに、被処理サンプルの画像を撮像し、この画像に基づいて、被処理サンプル中に対象となる組織を判別して、機械的に採集する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５３８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の検査員による組織切片からの遺伝子抽出では、検査員が組織切片に、直接に触れてしまう場合があるため、組織切片に起因して検査員が各種感染を起こすという問題がある。
【０００７】
また、組織切片をサンプル担体（例えば、ガラス）表面から削る作業の間に、使った器具（例えば、メス）や手袋に起因して、サンプル間でのクロースコンタミネーションが起こり易いという問題がある、
また、削られた組織をテストチューブに移す際、静電気に起因して組織が飛散するという問題もあった。また、手作業による分離作業は長時間を要し、処理効率が低い。
【０００８】
また、被処理サンプルの取り違え等のヒューマン・エラーの発生のおそれもある。更に、熟練度による削り残し等、検査員間の作業の個人差が生じる場合があり、作業の均一化及び効率化を図ることが困難であるという問題があった。
【０００９】
また、上記特許文献１に記載の処理では、被処理サンプル中に対象となる特定の組織が存在するか否かを診断することはできるものの、上述の検査員の手作業に起因して発生する種々の問題点を解消することはできなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、検査員による手作業に起因する問題を生じることなく、組織切片を処理することができる組織切片処理装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の組織切片処理装置は、組織切片を含む被処理サンプルを撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された画像の画像処理を行う画像処理手段と、画像処理が行われた画像に基づいて、被処理サンプルにおける組織切片の領域を検出する細胞領域検出手段と、領域が検出された組織切片を被処理サンプルから分離する分離手段と、分離された組織切片を採取する採取手段とを少なくとも備えることを特徴とする。
【００１２】
同構成によれば、手作業を行うことなく、全自動で組織切片から標的組織を抽出することが可能になる。従って、組織切片に触れることなく処理が可能になるため、組織切片に起因する検査員の各種感染を防止することができる。
【００１３】
また、手作業よるサンプル間のクロースコンタミネーションや静電気による組織の紛失を防止することができる。
【００１４】
また、被処理サンプルの取り違え等のヒューマン・エラーの発生を防止することが可能になるため、組織切片の処理精度を向上させることが可能になる。
【００１５】
また、手作業による削り作業等、長時間を要する作業が不要になるため、短時間で組織切片の処理が可能となる。
【００１６】
更に、手作業がないため、熟練度による削り残しなど、検査員間の作業の個人差をなくすことが可能になり、作業の均一化及び効率化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、検査員による手作業に起因する問題を生じることなく、組織切片から組織を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る組織切片処理装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る組織切片処理装置により処理される被処理サンプルを説明するための図である。
【図３】本実施形態に係る組織切片処理方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る組織切片処理装置の構成を示す概念図である。また、図２は、本発明の実施形態に係る組織切片処理装置により処理される被処理サンプルを説明するための図である。
【００２１】
この組織切片処理装置１は、被処理サンプル１５から組織切片２を分離して回収するための装置であり、組織切片２を含む被処理サンプル１５を、撮像手段であるＣＣＤカメラ３により撮像し、この撮像データに基づいて、組織切片２を分離して回収するものである。
【００２２】
また、図１に示すように、組織切片処理装置１は、ＣＣＤカメラ３により撮像された被処理サンプル１５の画像データを処理するための画像データ処理部５を備えている。
【００２３】
この画像データ処理部５は、ＣＣＤカメラ３に接続され、画素を撮像したＣＣＤカメラ３の撮像画素のデータをアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部６と、Ａ／Ｄ変換部６に接続され、デジタル信号に変換された撮像画素のデータを記憶する記憶手段である画像データメモリ部７と、画像データメモリ部７に接続され、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像の画像処理を行い、処理画像を生成する画像処理部８と、画像処理部８に接続され、処理画像に基づいて、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を検出する組織領域検出部９を備えている。
【００２４】
また、ＣＣＤカメラ３には、当該ＣＣＤカメラ３を駆動するためのＣＣＤカメラ駆動部４が接続されている。なお、本実施形態においては、このＣＣＤカメラ駆動部４により、ＣＣＤカメラ３を移動自在に設けるとともに、被処理サンプル１５に対してＣＣＤカメラ３を相対移動可能に構成し、ＣＣＤカメラ３が撮像する画素を順次切り替える構成としてもよい。
【００２５】
また、図１に示すように、組織切片処理装置１は、領域が検出された組織切片２を被処理サンプル１５から分離する分離手段１６と、分離された組織切片を採取する採取手段１７とを備えている。また、組織切片処理装置１は、分離手段１６と採取手段１７とを駆動するための分離・採取手段駆動部１８を備えており、分離・採取手段駆動部１８は、組織領域検出部９に接続されている。
【００２６】
また、組織切片処理装置１は、被処理サンプル１５の表面に照射される光を出射する照明手段１９を備えている。そして、本実施形態においては、被処理サンプル１５の表面に対して光を照射し、被処理サンプル１５の表面において反射された反射光を撮像手段であるＣＣＤカメラ３により撮像して被処理サンプル１５の画像を取り込む構成となっている。
【００２７】
また、図１に示すように、組織切片処理装置１は、被処理サンプル１５を搬送するための搬送手段２０と、搬送手段２０に接続され、搬送手段２０を駆動するための搬送手段駆動部２１とを備えている。
【００２８】
なお、搬送手段２０としては、被処理サンプル１５を搬送できるものであれば、特に限定されず、例えば、搬送コロや搬送ベルト等を使用することができる。
【００２９】
また、組織切片処理装置１は、採取手段１７により採取された組織切片２を収容する収容手段２２を備えており、収容手段２２に収容され、回収された組織切片２に対して、例えば、ＤＮＡ診断等の検査が行われる。
【００３０】
また、本実施形態に係る組織切片処理装置１により処理される被処理サンプル１５は、図２に示すように、スライドガラス２５と、スライドガラス２５上に載置された組織切片２とにより構成される。ここで、「組織切片」とは、スライドガラス上の冷凍組織切片、ホルマリンで固定したパラフェン（ＦＦＰＥ)組織切片、血液、体液、または細胞／細菌培養液などの液体スメアーのことをいう。
【００３１】
次に、本実施形態に係る組織切片処理方法について説明する。図３は、本実施形態に係る組織切片処理方法を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
まず、搬送手段２０により、複数の被処理サンプルの中から処理の対象となる組織切片を含む被処理サンプル１５を、ＣＣＤカメラ３による撮像位置まで搬送する（ステップＳ１）。なお、被処理サンプル１５は、後述する、組織切片２の分離及び採取が終了するまで、所定の位置で固定される。
【００３３】
次に、照明手段１９により、被処理サンプル１５の表面に光を照射した状態で、被処理サンプル１５とＣＣＤカメラ３との相対位置を、ＣＣＤカメラ駆動部４により調整した後、ＣＣＤカメラ３により、被処理サンプル１５の画像（組織切片２を含む領域の画像）を撮像する（ステップＳ２）。
【００３４】
次に、Ａ／Ｄ変換部６により、撮像したＣＣＤカメラ３の撮像画素のデータがアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル信号に変換された撮像画素のデータが画像データメモリ部７に記憶される（ステップＳ３）。
【００３５】
次に、画像データメモリ部７に記憶された撮像画素のデータが、画像処理部８に出力されるとともに、当該画像処理部８により撮像画素のデータ処理が行われ、処理画像が生成される（ステップＳ４）。次に、処理画像のデータが、組織領域検出部９に出力されるとともに、組織領域検出部９は入力された処理画像に基づいて、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を検出する（ステップＳ５）。
【００３６】
より具体的には、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像を顕在化させるために、画像処理部８により、撮像された画像に対して二値化処理や膨張収縮処理等の画像処理を行い、組織領域検出部９において、当該画像処理を行うことにより得られた処理画像に基づいて、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を検出する構成とすることができる。そして、このような構成により、原画像に比し、組織切片２の領域が顕在化された処理画像を得ることが可能になるため、画像処理を行う前の原画像に基づいて組織切片領域を検出する場合に比し、組織切片領域の検出精度を向上することが可能になる。
【００３７】
例えば、画像処理部８において、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像に対して、膨張収縮処理（ここで、「収縮処理」とは、ある画素の近傍（例えば、４方あるいは８方）に１つでも０（例えば、黒）があれば、その画素を０にする処理のことを言い、「膨張処理」とは、ある画素の近傍に１つでも１（例えば、白）があれば、その画素を１にする処理のことを言う）を行い、更に、得られた膨張収縮画像を二値化処理して二値化画像を得る。
【００３８】
なお、二値化処理としては、例えば、画像の輝度について、予め設定された閾値よりも大きい輝度を有する画素を白色、小さい輝度を有する画素を黒色に処理する方法が採用できる。
【００３９】
そして、二値化処理に基づく画像処理信号が組織領域検出部９に入力され、当該組織領域検出部９は、二値化画像に基づいて、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を検出する構成とすることができる。例えば、上記二値化処理において、黒色に処理された領域（即ち、小さい明度を有する画素に対応する領域）を組織切片の領域と判定する構成とすることができる。
【００４０】
次に、組織領域検出部９により特定された組織切片２の領域に関する位置データが、分離・採取手段駆動部１８に入力され、分離・採取手段駆動部１８は、入力された位置情報に基づいて、組織切片２の領域へ向けて分離手段１６を駆動する。そして、分離手段１６は、入力された位置情報に対応する位置へ移動し、被処理サンプル１５から、領域が確定された組織切片２を分離する（ステップＳ６）。
【００４１】
この分離手段１６としては、被処理サンプル１５から組織切片２を分離することができるものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、組織切片２をディスポーザブルの針状棒或はドリルで削ることができる等を使用することができる。使い捨ての針状棒或はドリルの材質は金属やプラスチックやセラミックなどで作られている。
【００４２】
次に、分離・採取手段駆動部１８は、入力された位置情報に基づいて、組織切片２の領域へ向けて採取手段１７を駆動する。そして、採取手段１７は、入力された位置情報に対応する位置へ移動し、被処理サンプル１５から分離され、領域が確定された組織切片２における組織をディスポーザブルの採取チップで採取する（ステップＳ７）。
【００４３】
この採取手段１７としては、組織切片２の組織を採取することができるものであれば、どのようなものであってもよいが、本実施形態においては、分離された組織切片２の組織をディスポーザブル採取チップに付着させることができるもの、採取チップの材質は組織を吸着できるもの、例えば金属、プラスチック、セラミック、ポリマーなどが使用される。
【００４４】
即ち、従来、組織切片を切削する切削チップが設けられ、切削された組織切片を液体と共に吸引して、チューブ内に保持しておく方法が知られている（例えば、特表２０１４−５０４７２８号公報参照）が、この方法では、ＤＮＡ診断等の検査を行う際に、チューブの内壁に付着した組織切片を、試薬等を利用してチューブの内壁から分離する作業を行う必要があるため、組織切片を簡便かつ効率よく採取することが困難であった。また、切削された組織は、吸引を妨害する場合があるため、組織の採集が困難になる場合がある。
【００４５】
一方、本実施形態においては、切削や吸引等の操作を行う必要がなく、採取手段１７として、分離された組織切片２を付着させることが可能なものを使用しているため、ＤＮＡ診断等の検査を行う際に、上述の試薬等を使用する必要がなく、分離された組織切片２を、簡便かつ効率よく採取することが可能になる。
【００４６】
また、本実施形態においては、ディスポーザブル（使い捨て可能）な分離手段１６及び採取手段１７を使用する点に特徴がある。このような構成により組織切片２に、直接、接触する部品を使い捨てで使用することが可能になるため、従来、洗浄を行い、繰り返し使用していたメス等の誤使用・再使用に起因する外部からの異物混入を防止し、コンタミネーションリスク、メス等の洗浄を行う工程をなくすことができる。
【００４７】
次に、照明手段１９により、組織切片２が分離された被処理サンプル（以下、「処理後の被処理サンプル」という）１５の表面に光を照射した状態で、ＣＣＤカメラ３により、処理後の被処理サンプル１５の画像を撮像する（ステップＳ８）。
【００４８】
次に、Ａ／Ｄ変換部６により、撮像したＣＣＤカメラ３の撮像画素のデータがアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル信号に変換された撮像画素のデータが画像データメモリ部７に記憶される（ステップＳ９）。
【００４９】
即ち、本実施形態においては、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像を記憶する画像データメモリ部７を備え、ＣＣＤカメラ３は、組織切片２が分離された被処理サンプル１５を撮像し、画像データメモリ部７は、組織切片２を含む被処理サンプル１５の画像と、組織切片２が分離された被処理サンプル１５の画像を記憶する構成としている。
【００５０】
このような構成により、トレーサビリティ（即ち、組織切片２の処理後、記憶画像に基づいて、検査前後の被処理サンプル１５の状態の追跡）が可能となるため、被処理サンプルの取り違えに起因する誤診を防止することが可能になる。
【００５１】
次に、分離・採取手段駆動部１８は、分離された組織切片２が付着した採取手段１７を収容手段２２へ向けて駆動し、採取手段１７により採取された組織切片２が収容手段２２の内部に回収され、被処理サンプル１５の処理が終了する（ステップＳ１０）。
【００５２】
以上に説明したように、本実施形態の組織切片処理装置１は、組織切片２を含む被処理サンプル１５を撮像するＣＣＤカメラ３と、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像の画像処理を行う画像処理部８と、画像処理が行われた画像に基づいて、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を検出する組織領域検出部９と、領域が検出された組織切片２を被処理サンプル１５から分離する分離手段１６と、分離された組織切片２を採取する採取手段１７とを備えている。従って、以下の効果を得ることができる。
【００５３】
（１）上記従来技術と異なり、手作業を行うことなく、全自動で組織切片２を処理することが可能になる。従って、組織切片２に触れることなく処理が可能になるため、組織切片２に起因する検査員の各種感染を防止することができる。
【００５４】
（２）また、被処理サンプルの取り違え等のヒューマン・エラーの発生を防止することが可能になるため組織切片の処理精度を向上させることが可能になる。
【００５５】
（３）また、手作業による削り作業等、長時間を要する作業が不要になるため、短時間で組織切片の処理が可能となる。
【００５６】
（４）更に、手作業がないため、熟練度による削り残しなど、検査員間の作業の個人差をなくすことが可能になり、作業の均一化及び効率化を図ることが可能になる。
【００５７】
なお、本実施形態の組織切片処理装置１における画像データ処理部５は、図１に示すように、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像を表示する表示手段であるディスプレイ３１を備えたパーソナルコンピュータ３０と、画像データメモリ部７、及び組織領域検出部９に接続され、パーソナルコンピュータ３０との間で無線通信を行う無線通信部４０とを備えている。
【００５８】
このパーソナルコンピュータ３０は、制御手段であるＣＰＵ３２と、記憶手段であるメモリ部３３と、入力手段であるキーボード３４を備えており、上述の無線通信部４０との間で無線通信を行うことができる。
【００５９】
そして、本実施形態においては、ディスプレイ３１が、パネルのタッチ面に接触物（例えば、タッチペン）を接触させることにより、タッチ面における接触位置を検出するタッチパネルを備えており、組織領域検出部９は、無線通信部４０を介して入力された情報（即ち、タッチパネルにより検出された接触位置に関する情報）に基づいて、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を検出することができる。
【００６０】
即ち、検査員は、目視により、ディスプレイ３１に表示された画像（即ち、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像）に基づいて、タッチペン等により、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を決定し、検査員によりタッチされたタッチ面における接触位置の情報が、無線通信部４０を介して組織領域検出部９へ入力され、組織領域検出部９が被処理サンプル１５における組織切片２の領域を検出する構成とすることができる。
【００６１】
このような構成により、画像処理部８による画像処理を行うことなく、ＣＣＤカメラ３により撮像された画像に基づいて、簡単な操作により、被処理サンプル１５における組織切片２の領域を特定することが可能になる。
【００６２】
なお、上記実施形態は、以下のように変形してもよい。
【００６３】
上記実施形態においては、分離手段１６と採取手段１７とを一体的に形成する構成としてもよい。このような構成により、部品点数の削減することができるため、コストを低減することが可能になる。また、上述したステップＳ６〜Ｓ７の処理を同時に行うことが可能になるため、処理速度を向上することができる。
【００６４】
また、上記実施形態においては、画像データメモリ部７により、組織切片２を含む被処理サンプル１５の画像と、組織切片２が分離された被処理サンプル１５の画像を記憶する構成としたが、画像データメモリ部７により記憶される画像は、静止画であってもよく、動画であってもよい。また、記憶される画像が静止画の場合は、画像の数は特に制限されず、１つの画像に基づいて被処理サンプル１５を処理してもよく、複数の画像に基づいて、被処理サンプル１５を処理してもよい。
【００６５】
また、上記実施形態においては、被処理サンプル１５の上方から光を照射して、被処理サンプル１５を撮像する構成としたが、光の照射方向や撮像方向は特に限定されず、例えば、被処理サンプル１５の下方から光を照射して、被処理サンプル１５を撮像する（即ち、ＣＣＤカメラ３と照明手段１９を被処理サンプル１５の下方に配置する）構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の活用例としては、ＤＮＡ診断等の検査に使用される組織切片を処理する組織切片処理装置が挙げられる。
【符号の説明】
【００６７】
１    組織切片処理装置
２    組織切片
３    ＣＣＤカメラ（撮像手段）
４    ＣＣＤカメラ駆動部
５    画像データ処理部
６    Ａ／Ｄ変換部
７    画像データメモリ部（記憶手段）
８    画像処理部（画像処理手段）
９    組織領域検出部（組織領域検出手段）
１５    被処理サンプル
１６    分離手段
１７    採取手段
１８    分離・採取手段駆動部
１９    照明手段
２０    搬送手段
２１    搬送手段駆動部
２２    収容手段
２５    スライドガラス
３０    パーソナルコンピュータ
３１    ディスプレイ（表示手段）
４０    無線通信部
【図１】
2016183864.tif 000003
【図２】
2016183864.tif 000004
【図３】
2016183864.tif 000005