JP5878981B2 - 医療診断支援のための画像評価装置、医療診断支援システムおよびその操作制御方法 - Google Patents
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Description
図4に、生体標本402のマルチスペクトル画像を取得するのに用いた拡大撮像システム400の具体的な一実施形態を示す。拡大撮像システム400には、光406を発して、変位可能な(repositionable)光透過性支持台412に載置した標本402を照明するようにした照明部品408を設けた。標本402を透過した光416は、さらに、結像光学系420によりスペクトル選択的システム424を介して撮像カメラ428上に結像させた。図4に示すように、結像光学系420にはレンズを設けた。しかしながら、一般に、結像光学系は、レンズに代えて、または、レンズの他に、例えばミラー素子等の反射光学部品を備えていてもよい。
数式(1)により、目下の画像における、組織の染色した部分に相当する全ての画素数の合計の、その組織を表す画像画素数の合計に対する比率を規定する。その後、特殊染色必要性指数Rの値を、所定の特殊染色基準値(定格閾値)RTHと比較する。この定格閾値は、経験的に収集された(例えば図2のサーバ250に格納した)トレーニングデータに基づき、任意の種類の組織および任意の特殊色素について定義され、種々の疾病を有する多くの種類の生体標本の光学特性における変化を表すものである。染色必要性指数RがRTH以上の場合、コンピュータにより実装した染色必要性判定部230は、特殊色素を用いて標本に特殊染色を施す必要がある旨をユーザーに通知する表示装置246に送付するための、例えば、視覚インジケータ等の出力を生成する。関連する実施形態(図示せず)において、そのような出力は音声として、適切に構成した音声サブシステム(図示せず)を介してユーザーに送信してもよい。一方、RTHの値が染色必要性指数Rの値よりも大きい場合は、特殊染色標本の作製は要求されない。
Claims (16)
- 生体標本画像の自動評価に基づき医療診断のプロセスを支援するように構成された画像評価装置であって、
生体標本を示す撮像データを取得するように構成した結像光学系と、
前記光学系と連動するプロセッサであって、
取得された撮像データを前記結像光学系から受け取り、
第1の選択色素に対する前記生体標本の反応を示す、第1の視認可能表示を行わせるようにした表示信号を仮想的に生成し、
前記第1の選択色素で染色された前記生体標本の作製の要求を示す、第1のユーザー知覚可能出力を生成するようにプログラムされたプロセッサと、
を備える、画像評価装置。 - 前記プロセッサは、さらに、
第1の選択色素の作用に応じて生じる前記生体標本の光学特性における変化を表す画像を仮想的に生成し、
前記光学特性の変化を表す前記画像の第1の領域と、前記画像の全体領域と、の割合に対応づけた第1の指数を求める、
ようにプログラムされている、
請求項1に記載の画像評価装置。 - トレーニングデータを格納した、有形のコンピュータ利用可能メモリ記憶部をさらに備え、
前記プロセッサは、
前記有形のコンピュータ利用可能メモリ記憶部にアクセスし、
少なくとも前記第1の指数と前記トレーニングデータを用いて推定された第1の閾値との比較に基づいて、前記第1のユーザー知覚可能出力を生成させる、
ようにプログラムされている、
請求項2に記載の画像評価装置。 - 前記プロセッサから前記表示信号を受け取り、前記取得された撮像データに関する画像と前記第1の選択色素に対する生体標本の反応を示す前記第1の表示に関する画像とのうち少なくとも一方を表示する、ように構成された表示装置と、
をさらに備える請求項1に記載の画像評価装置。 - ユーザー入力を前記プロセッサに伝える入力装置と、
前記プロセッサと電気通信を行う電子回路と、
をさらに備え、
前記プロセッサは、さらに、前記入力装置からのユーザー入力に応じて、前記第1の選択色素により染色した前記生体標本の作製の要求を示す信号を生成するように、前記電子回路に行わせる、ようにプログラムされている、
請求項1に記載の画像評価装置。 - 前記プロセッサにより制御される表示装置をさらに備え、
第2の選択色素に対する生体標本の反応を示す、第2の視認可能な表示を仮想的に生成させ、
前記第1の選択色素と前記第2の選択色素とにより、前記生体標本を染色した標本作製の必要性の第1の指標および第2の指標を求め、
少なくとも前記第1の指標および前記第2の指標の比較に基づき決定される前記生体標本を染色した標本作製の必要性の優先順位を示す、ユーザー知覚可能出力を生成させ、前記第1の指標は、前記第1の選択色素に対する前記生体標本の反応の仮想的な測定値を含み、前記第2の指標は、前記第2の選択色素に対する前記生体標本の反応の仮想的な測定値を含む、
ように前記プロセッサに更に適合させる
請求項1に記載の画像評価装置。 - 生体組織の種類と該生体組織の暫定的な医学的状態とを示す入力データを取得するように構成された入力部と、
前記入力部と連動可能に接続され、前記取得された入力データとトレーニングデータとの少なくとも一方に基づいて少なくとも1つの特殊色素での染色を特定するように構成されたプロセッサと、
標準色素で染色された前記生体組織のマルチスペクトル画像を取得するように構成された光学系と、
前記マルチスペクトル画像に対応する画像データを受け取り、特定された少なくとも1つの特殊色素で染色した前記組織のスペクトル反応をエミュレートするように構成された少なくとも1つの仮想染色画像に、前記マルチスペクトル画像を変換する、ように構成された第1のデータ処理装置と、
前記少なくとも1つの仮想染色画像データと前記トレーニングデータとの比較に基づいて、前記少なくとも1つの特殊色素で染色された前記生体組織標本の作製の優先要求を表す、少なくとも1つの出力を生成するように構成された第2のデータ処理装置と、
前記第1のデータ処理装置と前記第2のデータ処理装置とのうち少なくとも一方と通信するユーザーインターフェース(UI)と、を備え、
前記UIは、前記マルチスペクトル画像と、前記少なくとも1つの仮想染色画像と、および前記少なくとも1つの生成された特殊色素で染色された前記生体組織標本の作製の優先要求を表す出力と、のうち少なくとも1つを表示するように構成され、
前記UIは、さらに、前記少なくとも1つの特殊色素で染色された前記生体組織標本の作製の優先要求を表す出力を生成させるためのユーザー入力を受信するように構成される、
ことを特徴とする医療診断支援システム。 - 前記少なくとも1つの出力は、前記暫定的な医学的状態を示す撮像された生体組織分光透過率パラメータの一部を表す番号を含む、
請求項7に記載の支援システム。 - 前記第2のデータ処理装置は、前記仮想染色画像データの特性と前記トレーニングデータに基づき定義された閾値特性との比較に基づいて、少なくとも1つの出力を生成するように構成される、
請求項7に記載の支援システム。 - 前記少なくとも1つの仮想染色画像は複数の仮想染色画像を含み、前記少なくとも1つの生成された出力は、複数の生成された出力を含み、
前記UIは、前記複数の仮想染色画像および前記複数の生成された出力を、優先要求に対応する順に表示するように構成される、
請求項7に記載の支援システム。 - 特殊色素での染色に対する前記組織のスペクトル反応を表す分光透過率データをデジタルに生成し、
前記スペクトル反応を表す前記分光透過率データの第1の領域と、前記分光透過率データの全体領域と、の割合に対応づけた性能指数を求め、
前記求められた性能指数に基づいて、特殊色素で染色された前記組織の標本の作製を要求する、
ことを備える染色必要性判定方法。 - デジタルに生成することは、分光透過率データの第1のセットと第2のセットとをデジタルに生成することを含み、
性能指数を求めることは、前記分光透過率データの前記第1のセットと第2のセットとに対応する第1の性能指数と第2の性能指数とをそれぞれ求めることを含み、
前記標本の作製を要求することは、前記第1の性能指数と第2の性能指数とにより定義された第1の必要性指数と第2の必要性指数との順に、第1の標本と第2の標本との作製を要求することを含む、
請求項11の方法。 - 前記求められた性能指数に基づいて標本の作製を要求することは、前記求められた性能指数がトレーニングデータにより定義された閾値以上であるときに、標本の作製を要求することを含む、
請求項12の方法。 - 前記デジタルに生成された分光透過率データをRGB色空間に変換すること、そして、可視化のため、変換された分光透過率データに対応する画像を表示すること、
のうち少なくとも一方をさらに含む、請求項11の方法。 - 特殊色素で染色された前記組織の標本を表す分光透過率データを取得すること、
をさらに含む、請求項11の方法。 - 前記デジタルに作成することは、前記組織と前記特殊色素に対応付けたトレーニングデータに基づく、前記取得された分光透過率データを、変更された分光透過率データにマッピングすることを含む、
請求項15の方法。
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