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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Telemikroskopie und die Mikroskopieausbildung.
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WO-A-98/39728
offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines
virtuellen Objektträgers
zur Verwendung in der Telemikroskopie. Ein computergesteuertes Mikroskop
wird verwendet, um eine Vielzahl von Bildern mit geringer Vergrößerung einer
Probe zu erfassen, welche nebeneinander angeordnet werden, um ein
rekonstruiertes Makrobild der Probe zu erzeugen. Das Makrobild wird
in Datenform einem entfernten Benutzer zur Verfügung gestellt, und der Benutzer
kann Bereiche aus dem Makrobild auswählen, um diese in stärkerer Vergrößerung anzusehen.
Eine Vielzahl von Bildern mit stärkerer
Vergrößerung der
gewählten
Bereiche der Probe wird dann erfasst und nebeneinander angeordnet,
um ein Mikrobild zu erzeugen. Das Makrobild und das Mikrobild werden
für ein
interaktives Sichten zusammen mit ihren Mapping-Koordinaten gespeichert.
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WO-A-99/13360
offenbart ein digitales Telepathologie-Bildgebungssystem, um einem
Bediener an einem Ort zu ermöglichen,
von einem ferngesteuerten Mikroskop an einem entfernten Ort empfangene
Bilder zu analysieren. Das System ermöglicht einem Bediener, eine
direkte und ständige
Kontrolle über
das Fokussieren des Mikroskops zu emulieren, sodass der Bediener
die Probe in einer Reihe verschiedener Brennebenen betrachten kann.
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Die
Telemedizin, durch die eine Reihe von Daten, wie beispielsweise
Röntgenbilder
oder EKG-Ableitungen eines Patienten für die Diagnose oder ein Zweitgutachten,
von einem Ort zum anderen übertragen
werden, steht im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit, da sie das Potenzial
besitzt, die Qualität
der medizinischen Versorgung zu verbessern und gleichzeitig Kosten
zu reduzieren. Es gab zahlreiche Versuche, telemedizinische Anwendungen
unter Verwendung von Mikroskopen zu entwickeln, wie beispielsweise
die Telepathologie und die Telezytologie. Alle schließen das
Erfassen digitaler oder analoger Bilder durch ein Mikroskop und
die Übertragung
dieser Bilder zu einem entfernten Ort zum Zwecke eines Zweitgutachtens
oder einer Ferndiagnose ein. Jedoch ist, wie beschrieben wird, keines
der bestehenden Systeme vollständig
zufriedenstellend.
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Ein
fundamentales Problem im Bereich der Telemikroskopie besteht darin,
dass das Sichtfeld des Mikroskops im Verhältnis zu der Größe der Probe auf
dem Objektträger
winzig ist. Beispielsweise beansprucht ein typischer Zytologie-„Abstrich" einen Bereich von
wenigstens 20 mm mal 50 mm, d.h. 1000 mm2.
Das Sichtfeld einer typischen Objektivlinse mit 20facher Vergrößerung beträgt lediglich
ungefähr
0,4 mm mal 0,4 mm, oder 0,16 mm2. Das gesamte
Bild kann daher als durch über
6000 verschiedene Felder gebildet betrachtet werden. Ein entfernter
Betrachter wird seine Diagnose nicht auf der Grundlage von nur einigen
wenigen Bildern erstellen wollen, welche durch einen anderen Mitarbeiter
ausgewählt
sind; er wird Zugang zu dem gesamten Objektträger haben wollen und in der
Lage sein wollen, die Vergrößerung zu
verändern
oder verändern
zu lassen wie und wo er das wünscht.
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Die
einfachste Lösung
dieses Problems besteht in einem Verfahren, welches als statische
Telemikroskopie bekannt ist. Bei einer sehr einfachen Form ist lediglich
eine an das Mikroskop gekoppelte Kamera, eine einfache Software,
eine Netzwerkverbindung, wie beispielsweise über das Internet, zu einem
entfernten Bildschirm, und Mittel für eine Sprechverbindung zwischen
den zwei Orten erforderlich. Das Mikroskop wird vor Ort von einem
Mitarbeiter bedient, der typischerweise auf der Basis seines eigenen
Wissens einen Anfangsbereich für
die Betrachtung durch den entfernten Gutachter auswählt. Ein
Bild dieses Bereichs wird erlangt und zum Monitor des entfernten
Gutachters übermittelt.
Auf der Basis dessen, was dieser sieht, gibt er dem Mitarbeiter
vor Ort Anweisungen über
das Telefon – links,
rechts, hoch, runter, stärkere
Vergrößerung, etc.
Weitere Bilder werden erhalten und zum Gutachter übermittelt,
bis dieser zufrieden ist und über
ausreichende Informationen verfügt,
auf denen seine Diagnose basieren kann.
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Solche
statischen Telepathologie-Systeme weisen den Vorteil der Einfachheit
und der niedrigen Kosten auf. Studien haben jedoch wiederholt bestätigt, dass
es in der Praxis nicht ausreichend ist, sich auf wenige fixe Bilder
zu verlassen, und wenige Gutachter sind bereit, auf dieser Basis
eine Meinung zu äußern oder
eine Diagnose zu stellen.
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Ein
verbessertes System ist als dynamische Telemikroskopie bekannt.
Sobald der Objektträger vor
Ort vorbereitet worden ist, wird das Mikroskop selbst im Wesentlichen
durch den entfernten Gutachter fernbedient. Beispiele sind in US-A-5
216 596 und US-A-5 297 034 gezeigt. Ein Beispiel wurde auch durch
die Abteilung für
Pathologie an der Charité in Berlin über das
Internet öffentlich
zugänglich
gemacht (http://amba.charite.de/telemic/index.html.). Jedoch sind
solche Onlinesysteme sowohl was den Kauf der Geräte betrifft als auch was die
Zeit des Gutachters betrifft teuer. Auch benötigen diese Systeme Telekommunikationstechnik
mit hoher Bandweite, typischerweise wenigstens 384 kbits/sec, für einen
nur einigermaßen
zufriedenstellenden Gebrauch. Der Gutachter hat zwar die volle Kontrolle über das
Mikroskop, es kommt jedoch zu Verzögerungen während Anweisungen zu dem Mikroskop übertragen werden;
das Mikroskop wird gemäß diesen
Anweisungen eingestellt, und das neue Bild wird erhalten und zum
Gutachter übermittelt.
Solche Systeme können
nicht wirklich als Echtzeitsysteme betrachtet werden. Zum Vergleich – während ein
Gutachter, der ein Mikroskop vor Ort bedient, in einem unkomplizierten
Fall in rund einer Minute oder bei einer genaueren Diagnose in vielleicht
3 oder 4 Minuten eine Probe untersuchen und eine Diagnose stellen
könnte,
kann bei der dynamischen Telemikroskopie allein jede Untersuchung
durch erfahrene Bediener rund zehn Minuten dauern.
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Es
besteht daher die Notwendigkeit eines verbesserten Verfahrens der
Telemikroskopie.
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Die
Erfindung betrifft auch den Bereich der Mikroskopieausbildung, und
insbesondere den Bereich der Ausbildung bezüglich diagnostischer Methoden
mittels Mikroskopie.
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Derzeit
erfolgt die Ausbildung in diagnostischer Mikroskopie entweder durch
den Umlauf vorbereiteter Schnitte auf Glas-Objektträgern oder
durch den Umlauf elektronischer Mikroskopiebilder auf einem Datenspeichermedium,
wie beispielsweise einer CD-ROM. Der erste dieser beiden Ansätze ist
zeitintensiv und unpraktisch, insbesondere da Proben auf ihrem Weg
verlegt oder beschädigt
werden können. Beide
Methoden weisen den weiteren Nachteil auf, dass keine spezielle Überprüfung erfolgt,
ob ein Student eine Diagnose vielleicht nur durch Zufall oder durch
nicht korrekte Verfahren erstellt, was bedeutet, dass beide Methoden
ein eingeschränktes
Unterrichtswerkzeug darstellen.
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Im
Zusammenhang mit Telemikroskopie und jeder Form der Mikroskopie,
bei der Bilder auf einem Monitor dargestellt werden und nicht direkt
vom Auge gesehen werden, ist es vielleicht irreführend, von einer Vergrößerung zu
sprechen. Wird ein Bild auf dem vollen Bildschirm eines 17-Zoll-Computermonitors erhalten
und dargestellt, ist die Vergrößerung stärker, als
wenn dasselbe Bild auf dem vollen Bildschirm eines 15-Zoll-Monitors
dargestellt wird. Die Auflösung ist
jedoch dieselbe. Entsprechend ist der Begriff der Auflösung ein
besserer Deskriptor der Menge an in einem speziellen Bild enthaltenen
Informationen, und bezieht sich bei einer Digitalkamera auf die
Anzahl von Pixeln des CCD-Geräts
pro Flächeneinheit
des Sichtfelds.
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Erfindungsgemäß ist gemäß einem
ersten Merkmal ein Verfahren zum Erfassen von Bilddaten zur Verwendung
in der Telemikroskopie vorgesehen, wobei das Verfahren die folgenden
Schritte umfasst: Platzieren eines eine vorbereitete Probe enthaltenden
Objektträgers
auf einem Objekttisch eines Mikroskops, welches mit einer Hochleistungsobjektivlinse, einer
Vorrichtung zur digitalen Bildgebung und einem motorisierten Objekttisch
ausgestattet ist, und Abbilden der Probe unter Verwendung der Hochleistungsobjektivlinse,
um Daten des digitalen Bilds mit hoher Auflösung für die Probe zu erhalten; dadurch
gekennzeichnet, dass der Schritt des Abbildens der Probe unter Verwendung
der Hochleistungsobjektivlinse die gesamte Probe abbildet, und dadurch,
dass das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst: digitales Bearbeiten
der digitalen Bilddaten mit hoher Auflösung, um eine Kopie mit relativ
niedriger Auflösung der
Bilddaten für
die gesamte Probe zu erhalten.
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Das
Verfahren des ersten Merkmals der vorliegenden Erfindung kann in
Form eines Computerprogramms ausgeführt sein.
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Gemäß einem
zweiten Merkmal sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren der
Telemikroskopie vor, welches die folgenden Schritte umfasst: Erhalten
von Bilddaten für
eine Probe, wobei das Verfahren gemäß dem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung
angewendet wird, und Speichern der Daten des digitalen Bilds mit
hoher Auflösung
und der Bilddaten für
die Kopie mit niedriger Auflösung
in einem Datenspeicher; Ermöglichen
eines Zugriffs auf den Datenspeicher von einem Terminal aus; Übertragen
der Daten für
die Kopie mit niedriger Auflösung zum
Terminal und Darstellen eines entsprechenden Bilds mit niedriger
Auflösung
auf einem Monitor; und in Reaktion auf eine Benutzerauswahl eines
Bereichs des Bilds mit niedriger Auflösung mittels des Terminals Übertragen
der zugehörigen
Bilddaten mit hoher Auflösung
für diesen
Bereich vom Datenspeicher zum Terminal.
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Der
Terminal kann ein entfernter Terminal sein.
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Das
Verfahren kann den Schritt des Erfassens der gewählten Bereiche des Bilds mit
niedriger Auflösung
zum Überprüfen der
Leistung einer das Verfahren ausführenden Person umfassen.
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Gemäß einem
dritten Merkmal sieht die vorliegende Erfindung eine Telemikroskopievorrichtung vor,
umfassend ein Mikroskop, welches mit einer Hochleistungsobjektivlinse,
einer Vorrichtung zur digitalen Bildgebung und einem motorisierten
Objekttisch versehen ist, wobei die Vorrichtung derart ausgelegt
ist, dass sie gesteuert werden kann, um unter Verwendung der Hochleistungsobjektivlinse
digitale Bilddaten mit einer gewünschten
hohen Auflösung
zu erzielen, und ein Mittel zum Übertragen
von Bilddaten zu einem Terminal bei der Verwendung und dies als
Reaktion auf Anfragen von diesem aus; dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung derart ausgelegt ist, dass sie gesteuert wird, um
unter Verwendung der Hochleistungsobjektivlinse digitale Bilddaten
von einer gesamten Probe auf einem auf dem Objekttisch platzierten
Objektträger
zu erhalten; und dadurch, dass die Vorrichtung ferner ein Bildbearbeitungsmittel
zum Bearbeiteten der Daten des digitalen Bilds mit hoher Auflösung zum
Erhalten einer Kopie mit niedriger Auflösung der Bilddaten der gesamten Probe
umfasst.
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Vorzugsweise
ist die Vorrichtung zur digitalen Bildgebung eine Digitalkamera,
oder ansonsten eine analoge Videokamera, welche mit einer geeigneten
Digitalisierungshardware versehen ist. Die Vorrichtung kann ein
Mittel zum Bewegen der Objektivlinse des Mikroskops zum Vorsehen
einer automatischen Fokussierung umfassen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird eine fortlaufende Reihe aufeinanderfolgender Bilder der Probe
erhalten, indem das Sichtfeld der Objektivlinse des Mikroskops schrittweise über die
Probe vorgeschoben wird und ein Bild jedes Sichtfelds erhalten wird.
Die Objektivlinse wird gewählt,
um eine Probe mit ausreichender Auflösung zu erhalten, und es wird eine
ausreichende Zahl von Bildern erfasst und gespeichert, um die Probe
auf dem Objekttisch abzudecken.
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Die
Vorrichtung kann zum Überprüfen der Leistung
eines Benutzers ein Mittel zum Erfassen der abgefragten Bilddaten
umfassen. Das Erfassungsmittel kann eine Datenspeicherscheibe, wie
zum Beispiel eine Diskette sein.
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Mit
dem Wissen der Größe und Anzahl
der Pixel des verwendeten Bildgebungsgerätes und der kalibrierten Vergrößerung des
Objektivs des Mikroskops bewegt der Computer den Objekttisch derart, dass
benachbarte Bilder in der zweidimensionalen Probenebene auf wirksame
Weise fortlaufend sind und als ,Mosaikstein' in einer sehr großen zusammengesetzten virtuellen
,Bildmontage' betrachtet werden
können.
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Das
oben genannte Merkmal und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden jetzt, ausschließlich
beispielhaft detaillierter beschrieben, mit Bezug zu den beiliegenden
Zeichnungen, für
die gilt:
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
schematisch;
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2 ist
eine vollständige
Navigationskarte einer Probe auf einem Objektträger, von der gemäß einer
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein Bild angefertigt wurde; und
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3 zeigt
ein Merkmal der Ausführungsform
in 1 detaillierter.
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Mit
Bezug zu den Figuren ist eine Biopsieprobe zur Analyse entnommen
und auf einem Objektträger 10 in
herkömmlicher
Weise angeordnet. Der Probenobjektträger 10 ist auf einem
motorisierten Objekttisch 11 eines Mikroskops 12 platziert,
welches mit einer Kamera 13, typischerweise einer Digital-CCD-Kamera
von diagnostischer Qualität
mit hoher Auflösung – wenigstens
1024 × 1024
Pixel, 24 Bit Farbe ausgestattet ist. Der Objekttisch ist bezüglich der
Brennachse des Objektivs in drei Dimensionen regelbar. Dies wird
typischerweise mit einem Computer 16-gesteuerten, beweglichen Objekttisch 11 erreicht,
könnte
jedoch genauso gut auf unübliche
Weise mit einem statischen Objekttisch und einem beweglichen Objektiv
erreicht werden.
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Die
Objektivlinse 14 ist gemäß der maximal gewünschten
Auflösung
für die
betreffende Aufgabe gewählt – typischerweise
10×, 20× oder 40×. Die vollständige Probe
wird abgebildet, indem ein Bild eines ersten Felds (oder Bereichs
der Probe) 20 erfasst wird, der Objekttisch zu einem benachbarten
Feld 21 vorgeschoben wird, ein Bild dieses Felds erfasst wird,
zu dem nächsten
Feld 22 indiziert wird, usw. (was auch als Scannen bezeichnet
wird). Die einzelnen Feldbilder 20, 21, 22 etc.
werden auf der Platte als Teil einer einzelnen großen Datei
gespeichert oder können
digital komprimiert und als virtuelles Bild mit hoher Auflösung der
ursprünglichen
Probe auf dem Objektträger
elektronisch gespeichert werden. Gleichzeitig wird eine dezimierte
Kopie des sehr großen
Bilds erzeugt, um eine Navigationskarte 30 mit geringer
Auflösung
zu bilden. Typischerweise ist die Anzahl der Pixel in der Karte
mit geringer Auflösung 30 dieselbe
wie diejenige in jedem der Originalbilder 20, 21,
beispielsweise 1024 × 1024.
Die Gesamtzeit für
den Erhalt der Gesamtheit der Bilder mit hoher Auflösung liegt
typischerweise bei ungefähr
5–20 Minuten,
natürlich
abhängig
von dem zu scannenden Probenbereich und dem Sichtfeld der Objektivlinse.
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Beim
Scannen mit dem Hochleistungsobjektiv ist ein häufig anzutreffendes Problem,
dass es schwierig ist, den motorisierten Objekttisch derart anzutreiben,
dass er lotrecht zur optischen Achse des Mikroskops steht. In der
Regel sind Objektträger nicht
vollständig
flach. Aus diesem Grund entsteht die Notwendigkeit, das Mikroskop
beim Scannen der Probe periodisch zu refokussieren. Das Refokussieren
verlängert
die Dauer des Scannens signifikant. Dieses Problem kann bei der
vorliegenden Erfindung mittels eines piezoelektrischen Antriebs
oder einer anderen Bewegungsvorrichtung für die Objektivlinse überwunden
werden, anstatt, dass die Bewegung des motorisierten Objekttisches
bezüglich
einer fixen Objektivlinse erforderlich ist.
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Dies
erfolgt, bevor der Gutachter hinzu gezogen wird, und so bleibt eine
hohe Effizienz betreffend die Zeit des Gutachters erhalten.
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In
der Praxis wird die Entfernung, um die der Objekttisch zwischen
jeder Bilderfassung bewegt werden muss, auf der Basis der bekannten
Größe und Anzahl
der Pixel in der Kamera und der kalibrierten Vergrößerung des
Objektivs des Mikroskops berechnet. Der Objekttisch wird zu den
Koordinaten des gewählten
Anfangspunktes bewegt und das erste Bild wird erfasst. Das Bild
wird komprimiert und auf der Platte gespeichert, und ein ,Mosaikstein' mit geringer Auflösung wird
von diesem Bild angefertigt. Mit dem Wissen, woher dieses Mosaiksteinbild
stammt, wird der Mosaikstein in eine Navigationskartenmatrix eingefügt und gespeichert.
Der Objekttisch wird dann zu den nächsten Koordinaten vorgeschoben,
und das nächste
Bild wird erfasst.
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Unter
Verwendung einer Multithread-Software ist es möglich, die Dauer des Scanvorgangs
zu optimieren, indem die Bildkomprimierung und Bildspeicherung sowie
die Bewegung des Objekttischs und die Bilderfassung parallel erfolgen.
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Der
Objekttisch 11 und die CCD-Kamera 13 werden durch
geeignete Hardware und Software des Servers 15 in einer
im Allgemeinen üblichen
Weise gesteuert.
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Wie
aus dem in 2 gezeigten Bild deutlich wird,
kann eine Unregelmäßigkeit
in der Beleuchtung der Probe zu einem gewissen Grad von Randschattierungen
um jedes Feldbild führen.
Falls erforderlich, kann das Bild mit hoher Auflösung digital bearbeitet werden,
um diese Schattierungen zu entfernen. Man geht jedoch davon aus,
dass Gutachter im Allgemeinen lieber ein „rohes" Bild sehen, aus Angst, es könnten wichtige
Details verloren gehen, wenn das Bild exzessiv nachbearbeitet wird.
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Die
Navigationskarte 30 und die Gesamtheit der Bilder mit hoher
Auflösung
werden lokal im Computerspeicher in einem Computer oder Server 15 gespeichert.
Bei einer typischen 20 × 50
mm Probe, wie in der Einführung
beschrieben, würde
eine solche Gesamtheit von Bildern mit hoher Auflösung bei 50–100facher
digitaler Komprimierung ungefähr
1 GB Speicherplatz belegen. Typischerweise würde eine komprimierte Navigationskarte
ungefähr
50 KB Speicherplatz belegen.
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An
dieser Stelle ist der Zugang zu dem Mikroskop nicht mehr erforderlich,
und es kann für
den nächsten
Objektträger
verwendet werden. Jetzt kann die Kommunikation zwischen dem lokalen
Server 15 und dem Gutachter an einem entfernten Computer 16,
auf welchem die geeignete Client-Software installiert ist, erfolgen.
Die Kommunikation kann über
einen zugehörigen
Link, beispielsweise zu einem zentralen Fachdiagnosezentrum, oder
durch andere geeignete Mittel, wie beispielsweise über das
Internet, selbst zu einem tragbaren Computer des Gutachters erfolgen. Das
System ist nicht auf eins-zu-eins Verbindungen beschränkt. Der
Server kann so konfiguriert sein, dass der gleichzeitige Zugang
mehrerer Clients unterstützt
wird.
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An
seinem Client-Computer 16 erhält der Gutachter die ,Navigationskarte' 30 des
gesamten Probenbildes mit niedriger Auflösung, von welcher aus er zu
den Bildern mit hoher Auflösung
Zugang hat. Da die komprimierte Navigationskarte relativ klein ist,
kommt es während
der Datenübertragung nur
zu einer minimalen Verzögerung.
In seiner einfachsten Form wird ein ursprüngliches Bild mit hoher Auflösung durch
einfaches Anklicken oder eine andere Auswahl des geeigneten Bereichs
in der Navigationskarte 30 abgefragt. Bei einer anderen
Ausführungsform
kann der Gutachter jeden interessanten Bereich durch „Rubberbanding", d.h. einen Gummibandeffekt,
eines rechteckigen Bereichs entweder auf der Navigationskartenanzeige
des Clients oder sonst auf dem derzeit angezeigten Sichtfeld auswählen. Der
Server extrahiert dann das entsprechende Bild mit hoher Auflösung aus
einer sehr großen,
komprimierten Datei, komprimiert dann die Ansicht dieses ausgewählten Bereichs
und sendet sie zum Client-Computer 16.
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Typischerweise
verfügt
der Gutachter über zwei
Computermonitore, über
den ersten Monitor 35, um die Navigationskarte 30 ständig anzuzeigen,
und über
den zweiten Monitor 36, um ein Bild mit hoher Auflösung 40 eines
durch den Gutachter, beispielsweise mittels einer mit seinem Terminal
verbundenen Maus, durch „Rubberbanding" eines gewünschten Bereichs
aus der Karte 30 ausgewählten
Bereichs 41 anzuzeigen. Der Server 15 sucht unmittelbar
Zugang zu dem Bildspeicher und erstellt ein dem gewählten Bereich
entsprechendes, komprimiertes Bild, für die Übertragung zu dem Client-Computer.
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Innerhalb
der Vergrößerungsgrenzen
entspricht das vergrößerte Bild 40 auf
dem zweiten Monitor 36 typischerweise der beim Scan-Verfahren
verwendeten Vergrößerung,
es könnte
jedoch typischerweise ohne sichtbaren Verlust bei der Bildqualität digital
auf bis zu ungefähr
das Doppelte der Scan-Vergrößerung vergrößert werden.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann der entfernte Gutachter in der Lage sein, die Navigationskarte
neu zu konstruieren. Wird beispielsweise beim ersten Blick deutlich,
dass 50% der Navigationskarte 30 gar nichts zeigen oder
nicht relevant für
die Diagnose sind, kann es den Gutachter stören, diesen Teil ständig auf
dem ersten Bildschirm 35 angezeigt zu bekommen. Entsprechend kann
der Gutachter den gewünschten
Bereich mittels Rubberbanding auswählen und der Server konstruiert
eine neue Navigationskarte und übermittelt
diese zum Client-Computer.
Die neue Navigationskarte kann dieselbe Auflösung aufweisen wie die ursprüngliche
Karte oder kann, falls gewünscht,
eine höhere Auflösung aufweisen.
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Ein
Vorteil des vorliegenden Systems besteht darin, dass die komplexe
und speicherintensive Datenverarbeitung von dem Server 15 lokal
beim Mikroskop ausgeführt
wird, sodass nur die vom Gutachter abgefragten Bilddaten zu dem
Computer 16 des Gutachters übertragen werden müssen. Diese
Datenmenge ist vergleichsweise gering und kann daher schnell übertragen
werden. Der Client-Computer 16 muss
außer
der Dekomprimierung und Anzeige der vom Server abgefragten Bilder
keine komplexe Datenverarbeitung ausführen. Darüber hinaus kann der Server
konfiguriert sein, um einen mehrfachen, gleichzeitigen Zugang zu
den Daten zu ermöglichen, beispielsweise
zum Zwecke einer mehrfachen Diagnose oder zu Schulungszwecken.
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Bei
der gezeigten bevorzugten Ausführungsform
zeigt der zweite Monitor 36 auch kleine Miniaturbilder 45 zuvor
untersuchter Bereiche detailliert als vergrößertes Bild 41 an.
Diese Miniaturbilder 45 werden zeitweise lokal gespeichert,
um auf Nachfrage des Gutachters eine rasche Abfrage zu erleichtern. Schließlich können die
ursprünglichen
Bilddaten, welche den Miniaturbildern entsprechen, einschließlich der
Navigationskarte 30 zentral gespeichert werden und stellen
einen Teil der Krankenakte des Patienten dar und können auch
als eine Dokumentation 5 dienen, welche jene Bereiche des
Objektträgers
erfasst, die zuvor vom Gutachter untersucht wurden. Die verbleibenden
Bilder mit hoher Auflösung
auf dem Server können
je nach Notwendigkeit gelöscht oder
gespeichert werden. Dies zeigt einen weiteren Vorteil der vorliegenden
Erfindung. Sie ist von ihrem Wesen her gut geeignet für eine effiziente
Datennutzung und bietet einen nützlichen
Kompromiss zwischen dem Speichern der vollständigen Daten und dem Nichtspeichern
der Daten. Keine der vorhandenen dynamischen oder statischen Telemikroskopie-Techniken
kann ein solches Merkmal ohne beträchtliche zusätzliche
Modifikationen bieten.
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Die
Verwendung der vorliegenden Erfindung ermöglicht dem entfernten Gutachter
nach Belieben den Zugang zu jedem Bereich des Objektträgers und ermöglicht ihm,
die Vergrößerung nach
Belieben zu steuern. Bei vielen Anwendungen ist dies genauso schnell
wie die direkte Untersuchung des Objektträgers vor Ort.
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Nachdem
der Nutzen von zwei Bildschirmen beschrieben wurde, ist klar ersichtlich,
dass dasselbe Resultat durch die Verwendung separater, virtueller Bildschirme
oder Fenster in einem GUI-Betriebssystem auf demselben Bildschirm
erreicht werden kann.
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Die
Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind besonders
geeignet für
die Vielzahl von Gelegenheiten, bei denen eine unmittelbare Diagnose
nicht erforderlich ist, und der wichtigste Vorteil liegt in der
Beschleunigung dieser nicht dringenden Fälle. Die Notwendigkeit, mikroskopische Proben
zwischen Krankenhäusern
hin und her zu transportieren entfällt, was vorteilhaft ist, da
Verzögerungen
aufgrund des Transports der Proben sowie auch die mit dem Transport
möglicherweise
gefährlicher
Proben einhergehenden Risiken verringert werden. Die Erfindung ist
jedoch auch bei jenen Fällen potentiell
nützlich,
bei denen eine unmittelbare Diagnose erforderlich ist, beispielsweise
wenn einem Patienten während
einer untersuchenden Operation eine Gefrierschnittprobe entnommen
wird. Dieses Merkmal ist besonders vorteilhaft in hochspezialisierten
Bereichen der Medizin, in denen möglicherweise nur wenige geeignete
erfahrene Kliniker vorhanden sind, welche sich in anderen Teilen
der Welt befinden können,
wenn eine Diagnose erforderlich ist.
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Zusammengefasst überwindet
die vorliegende Erfindung die genannten Beschränkungen der statischen Telemikroskopie
ohne die in der dynamischen Telemikroskopie angetroffenen hohen
Kosten. Die Kostenersparnis besteht jedoch vorwiegend in der Verringerung
der Gutachterzeit. Dies ist essentiell, um die möglichen Vorteile für die Diagnosequalität in der
Routine-Telepathologie etc. auszuschöpfen. Ferner kann das Scan-Verfahren
leicht für
die bedienerlose Stapelverarbeitung genutzt werden, bei der nicht
nur ein Objektträger,
sondern eine ganze Reihe von Objektträgern sequenziell gescannt werden.
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Die
Einfachheit des Vorsehens eines Mehrfachzugangs zum Server lässt die
Erfindung zu einem geeigneten Instrument für Schulungszwecke sowie für die Bewertung
und Garantie professioneller Qualität werden.
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Die
oben beschriebenen Methoden können als
Instrument für
Schulungszwecke sowie für
die Bewertung und Garantie professioneller Qualität verwendet
werden, indem die Vorrichtung mit einer Rückleitung versehen wird, über die
die Vorrichtung Informationen über
die vom Anwender gewählten Sichtfelder
zurückleitet.
Die Vorrichtung kann auch Mittel vorsehen, die einem Anwender ermöglichen, Kommentare
einzufügen,
um einem überwachenden Lehrer
ein vollständiges
Feedback über
das Vorgehen des Anwenders zu bieten.
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Bei
einer solchen Anordnung ist es nicht erforderlich, tatsächliche
Bilder zurückzusenden,
sondern es ist ausreichend, die Grenzinformationen über die
Grenzen des Felds im Referenzrahmen des virtuellen Großbildes
zurückzusenden.
Dies gilt, da der Lehrende Zugang zu einer exakten Kopie hat und
die Rekonstruktion auf dem Server des Lehrenden erfolgen kann. Auf
diesem Wege kann eine gesamte Diagnosesitzung in einer Datei zurückgesendet
werden, welche leicht beispielsweise per E-Mail oder auf einer Diskette übermittelt
werden kann.
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Während bei
dem oben genannten Beispiel der Bild-Anbieter (Lehrer) und der Bild-Überprüfer (Student) an verschiedenen
Enden eines Lokalen Bereichsnetzwerks oder eines anderen Telekommunikationssystems
sein können,
stehen auch andere Möglichkeiten
zur Verfügung.
Beispielsweise könnte eine
geeignete Datenspeichervorrichtung, wie beispielsweise eine CD-ROM
sämtliche
Bilddaten beinhalten und beim Laden in einen entsprechend konfigurierten
PC ein auf Entfernung zugängliches
System emulieren.