JPH05501151A - 細胞の染色および分析を行なうためのデュアルカメラ顕微鏡およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 細胞の染色および分析を行なう夢ためのデュアルカメラ顕微鏡およびその方法発 明の背景 本発明は一般的に、細胞対象物の特徴即ち形態と質量を測定するための装置、お よびこの装置を使用する定量測定法のための細胞構造を強調する（ｅｎｈａｎｃ ｅ）方法に関する。本装置は、癌の研究または診療に対する人体組織を含む病理 学の分野で細胞構造を研究する特定の応用を見いだせる。

病理学研究所において、目視観察は細胞と組織を検査する現在の方法である。

細胞にコントラストを与え且つ細胞を強調するために染色した後に、病理学者に より、まず顕微鏡を通じ、癌の疑いのある細胞の形状と組織の観察が行なわれ、 次にこれらの細胞を正常な範躊に分類しあるいは数個の非正常な、または癌の可 能性のある範躊に分類する。そのような評価は大変主観的であり、個々の細胞内 または非常に少ない個体数の非正常な細胞の中に存在するＤＮＡ、蛋白質または 他の物質についてのわずかな変化を常に識別したり正確に定量するとはかぎらな い。例えば、これらのわずかな変化は、癌の初期の段階、あるいは化学療法また 放射線によるそのような癌の治療法から起きる細胞構造中の変化を現わしている 。

したがって、わずかな変化は、いかなるそのような病気の診断と治療後の経過予 想にとっても重要である。

病理学者は、顕微鏡のもとで染色された検体を観察して、細胞を正常か非正常に 分類することに熟達し、それにより診断と／または治療後の経過予想を提供する ことができる熟達者の明敏なる専門的見解を手にすることができる。経験のある 病理学者は「はとんど正常」　「わずかに非正常」等のような無限の段階的変化 を示す分類を比較的早く行なうことができる。他方、各細胞ごとに病理学者によ って手作業で細胞の特徴やパラメータの分類と測定をすることは、極めて冗長で 時間消費を伴うものである。手作業により取り出された細胞データの統計的分析 は、各記録を個々に入力し処理する必要があるので、比較的困難である。異なる 時間に入手した異なる記録または分析について、異なる条件の場合も同様である が、広い統計的分類は信頼できないものである。

一方、自動細胞分析は、病理学者に分析のための特別の装置を提供する。自動細 胞分析では、例えば、フローサイトメータ、質量検査（ｍａｓｓ　ｔｅｓｔ）が 、その識別された個体数データの除外または包含なしに検体の細胞個体数全体に ついて行なわれる。検体は、いかなる細胞が又はどれだけの細胞が測定されてい るかという知識なしで「ありのまま」測定される。重要な１個の細胞データある いは比較的小さなグループの細胞からのデータが、そのような検体の全体の平均 中に失われる。更に、そのような自動テストはたびたび比較的大きな検体サンプ ルを必要とし、サンプルは頻繁に壊されたり消費されたりする。

一般向けの用途として、フローサイトメータを市場でめることはできる。しかし 、それらは極端に高価であり、液体状の血液検体か組織を隔離しないときにしか 利用できない。これらのサイトメータは、病理学研究所で好ましいとされる検体 形式である標準的な組織切片や従来の顕微鏡のスライドで使用することはできな い。更に、フローサイトメータは細胞核の組織、サイズ、形状の細胞形態学的な 分析を排除する。

異なる型の細胞に対する細胞質を光学的に強調することは、場合によっては、現 在のＤＮＡ染色技術と適合しない。即ち、細胞質に対する光学的強調の要素又は 染色技術は、光学濃度のコンピュータ分析のための画像化技術と当然適合するべ きであり、それは同時に核の染色のための画像化技術の感知性を損なうものでは ない。フォイルゲン（Ｆｅｕｌｇｅｎ）　染色法の例では、ＤＮＡをフォイルゲ ン染色した後の細胞質の光学的強調は、フォイルゲン処理が他の光学的強調要素 または染色を破壊し得る強い酸性試薬を使用するので実際的ではない。その他の 制限要因または必要事項は、即ち、フォイルゲンまたはＤＮＡマーキングによる 染色より以前に行なわれたいかなる染色も核物質を崩壊させたり否定的影響を与 えたりすることはできず、それは次の核マーキング染色に悪い影響を与え得る。

したがって、連続的研究の主推進力の一つは染色と染色技術の開発であり、それ は、細胞、例えば、細胞質と核ＤＮＡ、の別の成分について識別可能な光学的強 調とマーキングを与え、しかも他の成分の画像分析に干渉を与えることはない。

しかし実際には、これらの分離特性を分析する手段なしに細胞の識別された成分 は、最小の価値しかないが、利点ではある。。だから、各種の細胞成分の特性を 識別する化学的組成と成分を提供し、識別された細胞成分を分析する機械的装置 と電子回路網を提供することは必要なことである。先に開示した構成は画像を処 理回路網に転送及び通信するのに適切なものであったが、しかし、物理構造ある いは少な（とも装置のサイズを最小にしこれにより改造された製造法及び審美的 外装、加えて画像の利用可能な光エネルギーを調整し利用する手段を改良するこ とがめられている。

上述の特許出願第Ｓ、Ｎ、１２１６７４号において、手動で移行を行い二つの染 色された物質の各々１個の連続分析を行なう１対の光学フィルタを使用し核抗原 の免疫性ベロキシダーゼの染色のような２色分析を実施するシステムを開示して いる。

本発明は、比較的低速のシステムでありオペレータに任せられた、フィルタを交 換する必要性を除外することに関する。たとえば万一オペレータが第１のフィル タから第２のフィルタに移行するのを忘れたとき、あるいは適切なシーケンスで フィルタを作動させなかったら、測定結果はエラーとなる。フィルタの手動の移 行操作に要する時間により、２色の同時進行の分析に関連した処理スピードは低 下する。更に詳細には、その処理と分析率は、２色の技術の、手動のフィルタン ステムのように、２色が順序にしたがって分析されるよりはむしろ同時に分析さ れるときの方が強化される。二重色（ｄｕａｌ−ｃｏＩｏｒ）同時分析技術を利 用する結果、分析結果は観察者に更に迅速に提供されソフトウェア−プログラム はさらに利用し易くなる。

二重色分析で利用が現在可能なプログラムは細胞個体数確認と細胞核のＤＮＡ測 定から成り、倍数性分析（ｐｏｌｉｄｙ　ａｎａ］ｙｓｉｓ）と呼ばれている。

他のプログラムは、エストロゲン或は黄体ホルモン受容体の検体のような、免疫 性ベロキシダーゼ法により染色された核抗原を評価し、定量的核抗原の測定を提 供する。第３のプログラムは、増殖した細胞への抗体とともに免疫性ベロキシダ ーゼ（ｉｍｍｕｎｏｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）染色化技術を利用することにより細 胞又は組織の増殖側のための定量的増殖指数を提供する。この増殖指数は、同時 出願された係属中の出願の、発明者Ｊａｍｅｓ　Ｂａｃｕｓその他発明の名称″ Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ａｎｄ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　Ｍｅａｓｕｒｉｎ ｇ　Ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ”で全体的に述べである。本発明の二重色シス テムはまた、上記引例の特許出願に述べである細胞測定を実施するのに使用され ている。

本発明は、人が観察するための化学的光学的に強調された細胞及び／又は物質の 画像の位置合わせを行い、焦点を合わせる、費用のかからない容易に調整ができ る二重色センサシステムを提供する、そして、その細胞に関連する染色された物 質の細密な定量的測定を行なうものである。染色に用いられる色原体は狭帯域の スペクトル発光体というよりはむしろ広帯域のスペクトル発光体である、よって 、それらの各スペクトルの間の干渉は克服すべき問題である。

グレアがまた存在する、これは細密な光学濃度測定に干渉するように光を加える 傾向があり、この問題もまた解決を要する。染色された細胞のすぐれたスペクト ルのコントラストはＤＮＡ蛋白質または他の物質の小さな変化を定量する機能を 強調し、これにより要求された精密な定量測定を可能にする。また、信号測定は 、電子プロセスにおいて除去を必要とする電気的ノイズを多く含んでいる。この ノイズの消去は、被測定波長において光学濃度測定をすることにより信号の強さ が最大にならないところで特に要求される。ゆえに、互いに重なりあったり干渉 したりしない２個の特定の異なる狭帯域波長の各々での個々の光学濃度に対して の狭帯域波長測定が望ましい。

本発明は、２色分析、例えば、核中のＤＮＡは青色及び単クローン抗体には赤色 の色原体を基本とし細胞を分類する免疫倍数性分析のためのフォイルゲン染色化 技術、を好結果に実行する方法および装置を提供する。イオン染色化技術におい て、メチルグリーン染色剤が核内の細胞成分を結合するの゛に使用され、ジアミ ノベンジジン（ペロキシダーゼ単りローン抗体（Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ−ｍｏｎ ｏｃｌｏｎａｌ　ａｎｔｉｂｏｄｙ））は細胞質内の成分を結合する。第３の染 色化技術において、メチルグリーンが核内の細胞成分と結合するのに使用され、 アルカリホスファテーゼをもつ赤色の色原体は細胞質内の細胞成分と結合する。

更に、オンコ遺伝子生成物において、核分析及び細胞質中の物質を測定する抗体 のためのエストロゲンまたは黄体ホルモン受容体を測定することができる。細胞 の成分をマークする染色物質の他の結合、即ち、核または細胞質、が使用される 。

各側において、各々の染色に対する発光スペクトルまたは透過スペクトルを分解 する必要があり、後に説明するように、フィルタをそれらに適合させる。

発明の概要 本発明は、細胞の型式と形態を光学的に識別することにより細胞の個体群におけ る細胞の選択された特徴とパラメータを測定する方法と装置を提供する。初期の 装置は、細胞の検体から選択された副個体群の中から選択された細胞のＤＮＡ内 容物を測定し、この副個体群はその中の特定の細胞を光学的にマークされたもの に基づいている。

本装置と技術は更に初期の方法と装置を強化し改良するが、それらが提供する内 容は次のとおりである、（１）異なる細胞、細胞質、細胞個体群に対する代替の 染色及び分析技術、（２）更に明確な識別のための画像処理装置による強調され た画像又は色分離、（３）画像等個性と画像処理技術の精度を更に強調するため の小型で効率的で調整容易な画像獲得装置、（４）現在可能な直列処理プロセッ サに対抗する並行画像処理を行なう装置。これらの特性は従って、画像解析技術 により、細胞、あるいは生物学または無機のいづれの他の物質についての分析を 行なうための校正と画像処理の技術の改良を提供し、改良された画像パターン認 識装置により細胞の定量的倍数性分析をする方法と装置を改良し、利用可能の光 エネルギーについて更に技術的に精密で効率的な利用を提供し、且つ目視観察可 能で更に説得力があるがひどく目立つことはない強化された装置を提供する。

更に、改良された装置は、標準のＲＧＢではない単色のカメラに対するスペクト ルを識別する特定の狭帯域フィルタを有し、グレアを減少させる狭帯域フィルタ をする、ソリッドステートテレビジョンセンサがこれらの装置で頻繁に用いられ る。その構造では、異なる細胞成分を観察するためにフィルタ又はサンプル部分 の位置を機械的に移動する必要がなくなり、それは細胞成分の染色および染色化 の技術に容易に適用できるかあるいは共に作動できるものである。

本発明によるこれらの及び他の特徴と目的は、図面と好ましい実施例についての 次の記述により更に容易に理解できるであろう。

図面の簡単な説明 図面において、同じ符号は同じ部品を示す、図１は本発明に従って構成した画像 分析システムの絵画図、図ＩＡ乃至図ＩＤは異数性分析の異なる柱図表、図２は 図１に示した画像分析システムの機能ブロック図で、本発明による核ＤＮＡに対 する定量的方法を行なうように適合されている、図３は図２の画像獲得装置の概 略ブロック図、図４は図２のシステム制御の主な動作を説明する機能システム図 、図５と図６はそれぞれ図１に示された画像解析システムに特に採用された顕微 鏡のスライド上面斜視図と断面図で、校正細胞対象物と検体細胞対象物のための 分離した範囲を有する、 図７は単クローン抗体の結合効果の顕微鏡で見たような図、図８は本発明により 使用された２染色と２色の色フィルタに対する光波長の関数として光透過の百分 率を示すグラフ、図９、図１０、及び図１１はフィルタされていない画像、赤色 フィルタされた画像、及び青色フィルタされた画像を説明する細胞個体群の画像 を示す図表、図１２本発明による人の悪性腫瘍のＤＮＡを定量する一最適方法の 機能フローチャート、 図１３は選択処理中及びマークされた細胞を示す画像モニタディスプレイを示す 図表、 図１４は図５と図６に説明したスライド上の多数の光学フィールドを説明する図 表、 図１５は図１に示した命令モニタに示される校正スクリーンを示す図表、図１６ は図１の命令モニタに示される分析スクリーンを説明する図表、ｖ！Ｊ１７は図 １に説明した画像分析システムに対する分析システムスクリーン構成のシステム フローチャート、 図１８は図１７に示した主スクリーンの主メニューの機能フローチャート、図１ ９は図１７に説明した校正スクリーンの校正メニューの機能フローチャート、 図２０は図１７に示した青色境界スクリーンの青色境界調整メニューの機能フロ ーチャート、 ｖ！Ｊ２１は図１７に示した赤色堺界スクリーンの赤色境界調整メニューの機能 フローチャート、 図２２は図１７に示した分析スクリーンの分析メニューの機能フローチャート、 図２３は図３の画像獲得装置の代替実施例を説明する上からの平面図、図２４は 図２３の画像獲得装置を説明する上からの平面図、図２５は図２４に示した装置 の一側面の第１側面図、図２６は図２４に示した装置の第２側面図、図２７は図 ２３の画像獲得装置の分解図、図２８は図２３に示した装置の第２の代替実施例 、図２９は核抗原測定スペクトルを示すグラフ、図３０は二重染色細胞スペクト ル伝送を示すグラフである。

好ましい実施例の詳細な説明 図３と図２３乃至図２８に詳細に説明した装置とここに記述した方法は、細胞個 体群の柱図表と他の統計的データを展開させるのに使用され、こらは病気の診断 と病後経通予測における特定の応用を見出すものである。この分析能力の特定の 例は核ＤＮＡの量と分布であり、蛋白質サイトとＤＮＡ核における特定の蛋白質 の識別も含まれている。

図２３乃至図２８の装置は、光の入射に対し前に述べた構造よりは少ない反射と 屈折をする表面をもっており、これにより光ビームの減衰を最低にする。光ビー ムまたは光ビーム路を容易に調整できることは、ビデオカメラの焦点を合わせ、 利用可能な光を更に効率的に利用するのに大きな助けとなっている。

図工において、装置１１はディジタル画像分析と処理システム１３を備えており 、これは図２に広範に示しである。装置１１はガラススライド１４を含んだ支持 台又は段の上に置かれた拡大された検体を観察するための高分解能の顕微鏡を含 む。顕微鏡１５はスライド１４の上に、集光レンズのような、焦点を合わせ光学 系のための調整または位置決め手段７０を有し、更に位置決め手段１２と１７の 各々を通じＸとＹ方向に増分移動できる台５１を備え、スライド１４の全面積を 観察できる。位置決め手段１２．１７、及び７０は顕微鏡に対する機械的調整バ ーニアとなっている。

スライド上に設けられた細胞である、検体は拡大顕微鏡の観察フィールド内にあ り、そして画像獲得装置１８を有する画像システムを通じ観察することができ又 繰り返し観察することもでき、加えて観察用光学部品又は接眼レンズ２４を通し て分析のための観察ができる。装置２１８は検体の観察フィールドから投射され た強さで光画像を受け作動する。装置１８はその後、単一光ビーム画像を２個の アナログ信号［赤色、青色コに変換する、それら信号は画像分析システム１３に より個々にモニターされ、サンプルされ、ディジタル処理される。画像分析シス テム１３はパーソナルコンピュータのようなディジタルプロセッサの形式のシス テムコントロール２２により制御される。

病理学者や研究室の技術者のようなオペレータは、キーボード３６を通じシステ ムコントロール２２と相互に交信する。オペレータはシステムと交信し、２個の ディスプレイ又はモニタ３７と６２を観察することにより、核ＤＮＡを定量し、 更に細胞対象物を分類する。第１のディスプレイである画像モニタ３７は、シス テムコントロール２２と画像獲得装置１８を通じディスプレイを与える従来のＲ Ｇビームビデオモニタであり、このディスプレイは接眼レンズ２４により観察フ ィールドを通じ与えられるのと同様な画像である。第２デイスプレイは命令モニ タ６２を通じディスプレイされ、それはシステムコントロール２２により実行さ れるシステムプログラムからの相互指示メツセージ、画像、情報、及び命令をオ ペレータに与える第２の従来型ＲＧビームビデオモニタである。

キーボード３６は次に示すようなものを有する従来のＡＴ型キーボードとして示 される、即ち、複数の機能Ｆｌ乃至ＦＩＯと、ＥＮＴＥＲ，５ＨＩＦ７ｒ、、Ｃ ０ＮＴＲ０Ｌ、ＡＬＴＥＲＮＡＴＨのような特殊な機能キーを含んだ複数のアル ファベット数字キー、及び上／下、左／右、矢キー、数字キーバッド、数字ロッ クキー、エスケープキーの各キーを含むカーソルコントロールキーである。キー ボードインターフェース３５はシステムコントロール２２のためのオペレータの キー打ちを数字コードに変換する。プリンタ３８は、装置１１により制作された 統計的データと報告の信頼できるハードコピー出力を再生するように提供される 。

画像分析と処理システム１３は図２に説明されてあり、それは装置１１の機能系 統図である。処理システム１３は、スライド又は支持台１４上の複数の細胞の顕 微鏡１５を通じ与えられた観察フィールド中の画像から複数の検体細胞対象物ま たは成分を分析できる。顕微鏡１５を通じて与えられた画像は、スライド１４を 通じ伝送され可変または固定の光源１９から送られて、その後顕微鏡光学部即ち 対象レンズ１６を通じて解像される光を含む。図１に示したように、顕微鏡１５ は、すでに知られた技術により調整される対象レンズ１６と接眼レンズ２４をも つ複合の顕微鏡である。

光源１９は、可視範囲の比較的広帯域スペクトル、又はスライド１４上の細胞対 象物または複数の細胞を通じた光の帯域を伝送する。画像の光学濃度は、到来源 １４からの光を対象レンズ１６と通信する異なる強さの出力ビームに変換し、そ の変化する光の強さは光の透過の百分率か、逆に、細胞対象物による光の吸収の 百分率に依存している。この現象を見て解ることは、細胞対象物が存在しないス ライド１４の部分によって表され、したがってこれらの部分は高輝度の［透明の ］光を透過し、透過不能か透過の少ない範囲は暗く現われるということである。

一般に、なにも変えられていない細胞または細胞対象物は比較的に透明で、これ ら細胞または細胞対象の特徴はほとんど識別できない。ゆえに、細胞対象物に染 色を実行することにより、各細胞内の特徴または対象を強調し、周囲の特徴及び ／又は背景の上でそれらを光度をあげたり暗くしたりする。本発明において、染 色は、吸収、吸着、イオン結合、共有結合、または他の方法のような機構により 特殊細胞に結合される。

スライド１４上の各細胞または細胞対象物からの画像は、光学画像スプリッター ２５を通じ画像獲得装置１８に投射又は伝送される。スプリッター２５は、伝送 された画像を画像獲得装置１８又は他の検出器、例えば接眼レンズ２４、に部分 的に反射する。好ましい実施例として、スプリッター２５は、各点毎の電子分析 を通じての２個の走査された電子信号［例えば、赤色、青色コに対する光学画像 への次の変換のために、スライド１４から伝送された光の約９０％の透過を画像 獲得装置１８に対し伝送し、この電子信号は、スプリッター２５へ伝達された画 像の中のこれらの各点の光学的強さの単色画像を現す、すなわち、観測光学部分 ２４で分析者に与えられるフィールドの真の色画像である。

図３は画像獲得装置１８のいくつかの構成要素の実施例を示し、反射ミラー、画 像スプリッター、フィルタ、及びビデオカメラ、により構成されており、ディジ タル化された回路網も含む。上記したように、可変波長発生源１９からの光は細 胞または複数の細胞をその上に有するスライド１４を通じ伝送され、ホルダー５ ３に設けられたビームスプリッタ−２５に画像を送る。第１の真の色画像は、そ の焦点合わせ及び手作業での観察のためにビームスプリッタ−２５から観測光学 部分又は接眼レンズ２４に伝送される。さらに、第２の真の色画像は垂直路に直 角なスプリッター２５によりスライド１４から焦点レンズ１５・４と画像獲得装 置１８に伝送される。レンズ１５４は画像獲得装置１８に焦点が合った画像、即 ち、真の画像を与える。

画像獲得装置１８は以下のものを含む。複数の光学部品は第２のビームまたは画 像スプリッター１５６、反射ミラー１５８．１６０、と１６２、及び２個の単色 の光学フィルタ１６４と１６６、から構成される。画像獲得装ｆｉｆ１８はまた 、第１ビデオカメラ１６８と第２ビデオカメラ１７０を備えていて、それらは第 ２画像スプリッター又はビームスプリッタ−１５６から投射された画像の分離し た部分を受ける。

対象レンズ１６と第１のビームスプリッタ−２５から投射された画像を搬送する ビームは、顕微鏡光学部分又は接眼レンズ２４と第２ビームスプリッタ−１５６ の双方に伝送される。好ましい実施例において、第２のビームスプリッタ−１５ ６は光学フィルタ１６４を通じミラー１５８により第１カメラ１６８への反射を させるために、予め定められた波長を超えるほとんどの光を透過する。同様に、 予め定められた波長より下の光ビーム波長は第２フイルタ１６６を通じ第２カメ ラ１７０に反射させるために、反射ミラー１６０．１７０へ伝送される。フィル タ１６４と１６６は狭帯域フィルタで、それは通過する光ビームをフィルし、実 質的に指定された波長の光周波数を供給する。フィルタ１６４と１６６は指定さ れた狭い制限内で動作し、この狭い帯域の波長の外側の波長を光学的に阻止する 。

よって、第１カメラ１６８と第２カメラ１７０に供給された光ビームは本質的に 、スライド１４上の観測フィールドの単色画像である。フィルタ１６４と１６６ は色又は波長の作動性によって変更及び選択され、よって、第２フイルタ１６６ は、例えば、フィルタ１６４の帯域幅とは異なる狭い帯域幅の青色フィルタであ る。

言い換えると、第１フイルタ１６４は６２０±１０ナノメータの波長で動作し、 第２フイルタ１６６は青色フィルタとして約５００±１０ナノメータで動作する 。

この光の画像では、各ビデオカメラ又はセンサ１６８と１７０は各点毎にスライ ド１４の、単色、光学的、光搬送画像を変換するように動作する、すなわち、デ ィジタルであり、フィールドを、各点画素の光学的強さまたは濃度を示す走査さ れた電気信号に変換する。第１カメラ１６８と第２カメラ１７０の出力は、標準 ＮＴＳＣアナログビデオ信号としてフォホマソトされており、システムコントロ ール２２によって受信され記憶それるディジタル化された信号に変換するために 、１対の画像処理インターフェース２１と２３（図２参照）のアナログあるいは ディジタル変換器に伝送される。スライド１４上で観察されている画像が連続的 に走査されるにつれて、観察中の範囲のリアルタイムの画像が画像ディスプレイ ３７によって表示される。上述のフォイルゲン染色の例では、デュアルカメラ装 置１６８と１７０はコントロールシステムに赤色画像と青色画像を、それぞれ、 同時に与えられ、画像は研究中のフィールドの結合された又は合焦点の画像を供 給するために混合される。各単色のディジタル画像は５１２ｘ５１２配列の画素 として記憶される、ここで各画素は０乃至２５５［８ビツト］の測定された光の 強さを有する。

第１画像スプリッター２５のいづれかの側においての同焦点配置により、同じま たは類似の画像が接眼レンズ２４を通じて又は画像ディスプレイ３７上で観測さ れる。オペレータがフィールドを観察し、あるいは関心のあるフィールドがある スライドを観察するのにしたがい、手動ＸＹ調整位置決め手段１２と１７により 台５１が位置決めされる。次に、選択されたフィールドのコンピュータで強調さ れた、ディジタル化された画像は次の解析のために画像ディスプレイ３７上に表 示される。図２で示されたＸ位置センサ２６とＹ位置センサ２７はそれぞれ線２ ６ａと２７ａ上にインターフェース３４を位置決めするために場所または位置信 号を発生し、インターフェース３４はこれらの信号をディジタル化し研究フィー ルドの正確な座標表示を装置１１に与える。次に、観察中のフィールドは、同じ 又は類似の研究フィールドを位置決めできることを見越してスライド全体の走査 なしに、追加の検討を行なうため後日再び選択される。

ディスプレイ３７と６２は標準のビデオモニタインターフェース回路３９と６” 　１を通じシステムコントロールによりそれぞれ制御される。同様に、キーボー ド３６とプリンタ３８はそれぞれ従来のインターフェース回路３５と４１を通じ システムコントロール２２と交信する。システムコントロール２２はメモリーコ ントロールインターフェース７１を通じフロッピーとハードディスク装置又はド ライブ７５のどちらかの形態でランダムアクセスメモリー及び他の大量メモリー 記憶装置を制御する。

インターフェース回路２１．２３．３４．３５．３９．４°１．６１、及び７１ は、システムコントロール２２と一体、又は形成する従来のパーソナルコンビュ −タの背面またはカードコネクタに取り付けられるプリント回路基板かボード上 に選択的に設けられる。例えば、パーソナルコンピュータはＩＢＭ社のモデル名 ＡＴまたはこれとコンパチブルな同様な型のもがよい。このコントロールシステ ム２２は、ＰＣ，ＤＯＳバージョン３．１又は後で出版されたプログラムのよう なディスク操作シス゛テムにより作動できる。画像分析のシステムソフトウェア はディスクドライブ７５またはハードディスクのような記憶及び／又は操作手段 に供給され、したがって、フロッピーディスク７７のような手段によりコンピュ ータ操作システムに導入される。システムソフトウェアはディスク７７から読み 出され、ＲＡＭ７３にロードされる。その後、プログラム制御が操作システムか らシステムソフトウェアに送られて、前辺て設定された装置１１の各種のノ＼− ドウエア要素を規制する。

画像分析システム１３は、命令モニタ６２上に数多くの命令スクリーン又は画像 を写す相互動作プログラム制御を行い、画像モニタ３７上に表示された１個又は いくつかの細胞、あるいは副個体群中にある核ＤＮＡの定量化においてオペレー タを援助する。オペレータによる相互応答及び異なる命令スクリーンに対するメ ニューの選択は、したがって、モニタ３７上に写された画像の画像分析を実行す るよう機能する。

システムの機能は図４にさらに詳細に示され、図では、プロ・ツク８０のノ＼− ドウエアの為のソフトウェア制御ロジック機能は、ブロック８２乃至９６のシス テムソフトウェアのソフトウェア分析及び測定機能と連絡する。ソフトウェアは 、初期設定操作、操作システム機能のインターフェース、及び装置制御ロジ・ツ クによる装置の全体制御を行なう。画像と命令モニタ制御ロジックは、モニタ３ ７と６２にた対する検体のディジタル画像の命令スクリーンとディジタルディス プレイに対しスクリーンハンドラを実行する。メモリーとディスク記憶機能は、 ソフトウェアとメモリー制御ロジックにより操作又は制御される。交互応答と報 告発生に対する入力と出力はキーボードとプリンタ制御ロジ、ンクにより扱われ る。カメラ１６８と１７０および位置センサ２６と２７からのデータは、画像獲 得制御ロジックと位置獲得制御ロジックによりそれぞれ扱われる。

ソフトウェアのコントロールロジックは、操作シェルを形成し、そして操作シェ ルは、ブロック８２乃至８６の分析及び測定機能により利用され特定の機能を行 なうために装置１１のハードウェアを制御する。このシステムの提供するところ は以下の通りである。即ち、研究中の特定の組織サンプルを識別するための患者 又は細胞のラベル機能８２゜光の校正及び位置の校正機能、それぞれ８４と８６ 、これらは、座標原点に関係して特定のフィールド及びそのようなフィールドの 位置に対する正確な基準光学濃度を提供するのに利用される。各種の背景染色、 ＤＮＡ指数校正、又は他の機能に対するデータ又は基準を供給するように動作す る制御細胞校正８８゜オペレータが、赤色又は青色画像の比較に対するグレース ケール値の基準レベルを選択できるようにする境界形成９０゜得られたデータ機 能の中の細胞質の光学強調により見分けられた細胞のマーキングを行なう選択さ れた細胞マーク機能。検体の画像の測定のグレースケール値を記憶する細胞デー タ機能９２゜得られた細胞を分類できるようにオペレータが作動できる細胞分類 機能９３、および分類されたデータの異なる統計的分析を提供する細胞分析機能 ９４゜画像分析の主機能の援助を行なうために必要な補助形式プログラムを供給 する利用機能９５゜及び、システムから、又はプリンタ３８に、またはプリンタ ３８により分析され集計されたデータのハードコピー生産を供給する報告発生機 能９６゜ 検体支持台は好ましくは図５と図６に示したように透明なガラススライド１４が であり、スライドの寸法は標準サイズで１インチ×３インチである。この例では 、スライド１４は２つ部分又は２つ部分に別れて成り、制御細胞対象物４０を有 する第１の制御部５６と、他の成分又はＤＮＡ内容物のために分析され測定され た細胞検体５２を受けるための第２部あるいは検体部５８、とを有している。

スライド１４は、その迅速な識別のために制御部５６のまわりに境界５４を有し 、スライド１４のいくらかの都合のよい位置では、図４のＸ印で示した、見分は マーク５３はスライドフィールドに対する標識点または座標原点として使用され る。

装置１１は画像分析の技術の熟達度が多様な人々により各種事務所で使用される 。顕微鏡光源１９は光の強さを変えるような異なるオペレータによって調整がな される、加えて、ランプの性質は機械から機械によって、加えてそのようなラン プの寿命によって変化するものである。従って、光の強さに対して校正機能を与 えエラーを除去するか最小にすること、又はそのような光の強さの変化に対応す ることは必要なことである。更に、染色率あるいは使用した染色の量は使った特 定の染色の関数である染色要素に変化を生じさせる。染色レベルのそのような変 化はカメラ１６８と１７０により顕微鏡１５を通じ観察されたグレーレベル出力 に変化を起こさせる。このグレーレベルはＤＮＡ内容物のような特定の成分を分 析するのに使用される。従って、装置１１は各種の差位を取りのぞき実際の成分 量の真の指示を与えるために校正されなければならない。

染色 細胞染色技術は少なくとも３つの分類に大きく分けられる、即ち、（１）免疫性 組織化学（ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ）染色、これは単クローン 抗体の引力と反応を基本としている。

（２）フォイルゲン染色のような強い化学的結合で、ＤＮＡの酸加水分解により 示される高染色親和性及び／又は共有結合を特徴とする。

（３）染料組織反応により示される、強いクーロン力と静電気相互作用に関連す るイオン染色。

上記形式１染色の例として、赤色の色原体、または酵素アルカリホスファターゼ （ｅｎｚｙｍａｔｉｃ　ａｌｋａｌｉｎｅ　ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ）、または ジアミノベンジジンアルカリペロキシダーゼがある。形式２において、核ＤＮＡ に対するフォイルゲン染色技術にのためのチオニンは、典型的な強い化学的結合 技術である。最後に、形式３染色手段は、エチルグリーン染色、ヘマトキシリン 、メチルブルー、エオシンの例で示される。オンコ遺伝子型染色は上記形式１と ２の特性を有するか、形式１と３により代表される。明確な、または明確に識別 できる特性づけは、この場合は明確ではない。

上述した染色親和性の根源は染色細胞誘引力と呼ばれている。この力は引き付け るクーロン引力ファンデルワール力引力　（特に大きな電気双極子を持つ分極性 物質に関係する）によって説明され、染色−染色間引力は複雑な形とエントロピ ー効果を有する。染色および染色の選択性に影響を与える他の要因には、組織基 質の量の中の変化、細胞構造への微分率により影響される微分細胞結合、境界染 色の選択的呈色、が含まれる。更に、少なくとも次のような染色に影響を与える 変数が存在する。染色試薬の構造、溶媒の性質、相互的溶質の存在、温度、及び 時間である。染色および染色のメカニズムについての更に幅広い検討については Ｍ、Ｅ、Ｂｏｏｎとり、Ｐ、Ｋｏｋ編集の”　５ｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ　Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ｓｔａｉｎ ｉｎｇ　ｉｎ　Ｃｙｔｏｌｏｇｙ”　（細胞学における診断上の染色化に関する 標準化と定量化）に述べである。

校正材質４０はオペレータまたは分析者による観察のためにスライド１４上に提 供され、未知の細胞または検体５２の分析の前に校正の又は基準の位置を確立す る。図５に示したように、細胞の集合体の同時染色を行なうための、制御細胞（ 対照細胞）対象物４０と検体細胞対象物５２をスライド１４上に有する。この校 正物質４０と分析用の細胞５２を同時に染色することにより、染色後の制御細胞 対象の、予め定められ記憶された基準光度、グレーレベル、又は光学濃度と、こ れら二つのクラス又はグループを比較できる。もし細胞対象の染色の程度が少な すぎるか強すぎるかのいづれかであったら、その差位は定量分析を実施する間に 補償される。

ここに説明した典型的実施例において、制御細胞４０は既知のサイズ、形状、及 びＤＮＡ内容物のもつ鼠の肝臓細胞である。制御細胞対象物は、鶏の血液細胞ま たは鱒の細胞のような染色が満足にできる暗い中央部または核を有する他の各種 細胞とするこができる。代わりとして、細胞対象物はスライド上に印刷され、且 つ細胞の形状をもった人工物とすることもできる、あるいは、細胞対象物は、検 体細胞対象と同時に処理されるときに単クローン抗体のように特定の蛍光性また は酵素性の染色とよく反応する予め定められたサイズをもつ従来のプラスチック ビーズでもよい。基準細胞対象物は検査の間において変化するであろうし、本発 明は特定のテストあるいは細胞対象に限定するものではない。

フォイルゲン染色技術を利用する上記の特定の例において、制御細胞対象物を載 せたスライド１４は二重染色技術を利用して染色される。この例では、アルカリ フォスファターゼ染色技術は、主の抗体試薬、ビオチン化された第２の抗体試薬 、アビジン−ビオチン（Ａｖｉｄｉｎ−Ｂｉｏｔｆｎ）、アルカリフォスファタ ーゼ試薬、及び色原体基質（色あせしない赤がよい）を使用する。同様に、フォ イルゲン染色技術はチオニン試薬溶液と洗浄剤とを使用する。この方法において 、スライドは部（セクション）５４．５８中に制御細胞と検体細胞とを含み、先 ずはじめにアルカリフォスファターゼ法により染色され、特定の細胞質の抗原を 光学的に強調する。

図７において、ＡＲのラベルをつけられた特定の抗原サイト（ａｎｔｉｇｅｎ体 １８４は最初の抗体に結合するのに使用され、ビオチン分子１８８を添付されて いる。染料、溶液中のあせない赤色の分子１９２のようなもの、がこの混合物に 加えられる時、アルカリフォスファターゼは染料分子と反応し不溶のあせない赤 色分子１９４を生じ、これは抗原サイトをマークする。以下に述べられるよう又 は最初の抗体は、前に述べたようにあせない赤色染料により利用され、増幅さ上 述のフォイルケン染色アルカリフォスファターゼ法において、本方法の装置は、 二重フィルタ法を提供し、赤色の色原体により染色された領域［細胞質］と青色 チオニンにより染色された領域［ＤＮＡ］とを識別する。これらの異なる画像、 一つは赤色フィルタにより他は青色フィルタにより与えられたものである、は指 定された抗原を含む細胞質からＤＮＡの染色された領域を分離し、又、他の細胞 又はフィールドの特徴から両領域を分離する。この方法は、ビームスプリッタ− １５６を通じて、ある波長値より上及び下の波長を選択的にフィルタすることが 使用され、次に、狭帯域の色フイルタ技術によりこれらの選択的波長画像をフィ ルタし、利用可能な光の強さを最大限利用し、フィルタするために各分離したフ ィルタ部材１６４．１６６への光の強さを最小にし、それらの効率を改善する。

図８に示した結果はＤＮＡゲート技術を示すものである。チオニン染料により染 色された核を通じ透過された光の百分率は、カーブＡに示してあり、これは光の 波長の関数である。安定した赤色染料に対する光の透過の百分率は、カーブＢと して示され、これもまた、光の波長の関数である。青色フィルタ１６６を通過し た光波長の帯域幅は帯域Ｃに示されていて、赤色フィルタ１６６を透過又は通過 した波長幅は帯域りで示す。カーブＡ１即ちチオニン染料のカーブ、はほぼその 最小の透過であり、又は約４８０ナノメータの波長において比較的には無透過で あり、一方、安定な赤色染料のカーブ、Ｂ、ではこの帯域範囲では比較的に透過 可能であり、このことに注目される。後の記述は、本発明では分析が約５００ｎ ｍにおいて行なわれ、それは以下に述べる他の分析技術と一致する、ということ を示してきた。従って、細胞個体群の画像が青色フィルタ１６６を通過してフィ ルタされたとき、安定な赤色染料で染色されたほぼすべての領域が本質的に透明 であり、チオニン染料で染色されたほぼすべての領域が可視的である。したがっ て、フォイルゲン染色で得られた領域は細胞質の染色領域から分離される。同様 に、赤色フィルタ１６４の地域りのまわりの大体の帯域波長においては、逆の操 作が行なわれる。即ち、チオニンカーブＡはこの帯域では比較的透過の状態であ るが、あせない赤色染料のカーブＢは比較的無透過である。よって、安定赤色染 料を含む細胞質の領域は見分けることができ、フォイルゲン染色されたＤＮＡ核 領域と明確に識別ができる。

図８での上記の図は、カーブ八とカーブＢの最大・最小の関係は正確に重複して いないことが示されている。しかし、カーブ間は十分に分離されており、それは 透過差の百分率であり、このシステムの装置が１個の細胞又は複数の細胞を研究 し、分析し、定量するためのモニタへ明確な分析表示を示すことを可能にして反 応する成分を伴った二つの染色の光透過での対抗する比較的差位は、フィルタす るための選択的領域を提供する。従って、分離染色を用いてこれらの領域間を識 別するための便利且つ有利な方法が提供され、他の各種染色の組または条件が異 なる細胞及び／又は細胞成分に対して利用され、各種の細胞の特徴を識別し区別 することに対して類似の結果を与える、ということが認識された。

上記の例のＤＮＡ分析に対するシステムのソフトウェア−はここで、装ｆｉｌｌ を通じチオニン染色からの検体細胞の光学濃度測定を通じて細胞ＤＮＡの質量を 判定することができる。染色細胞対象のＤＮＡの質量は一般に、顕微分光測定法 の技術でよ（知られたベール・ランバートの法則によりその光学濃度から得られ る。この分析は細胞または多数の細胞対象物の質量分布を提供し、その後統計的 基礎、柱状図、又は他の分析フォーマットによる分析に利用できる。上記ベール ・ランパートの法則で記述されたスポットのサイズＡはカメラ１６８．１７０の 一つにより測定された画素の数で判定される。各画素の光学濃度は、光レベル、 焦点、及びスライド上の校正細胞４０に対する基準光学濃度を読み取ることによ り校正される。この校正により、各画素に対する測定された光のレベルを光学濃 度、即ち無次元の量に変換できる。上記式の消衰係数に対する校正は、相対的質 量単位での分布に対するピークを提供するために複数の制御細胞４０に対する光 学濃度を測定することにより、提供される。制御細胞分布のピークＤＮＡ内容物 は知られているので、未知の検体フィールドの中の細胞は、相対的ＯＤ単位を使 用して測定され、その後制御細胞の校正との比較によりこれらは直接的にピコグ ラムに変換される。

図９乃至図１１は説明図であり、次のとおりである。（１）図９はスライド１４ のフィールドの真の色画像、（２）図１０は赤色フィルタでフィルタされた画像 、（３）図１１は青色フィルタでフィルタされた画像。図１２は本発明の方法の ステップのフローチャートで、核ＤＮＡの定量を行なうものである。

図９は、顕微鏡スライド１４のフィールドのうちの一つからの副側体群の数個の 細胞を示す。この副側体群は異なる形式を含んでいて、そこでは、特定の細胞２ ０２．２０４は上述したアルカリフォスファターゼ染色により光学的に強調され ている。全ての細胞２００．２０２．２０４．２０６、及び２１０はチオニン染 料でフォイルゲン染色により光学的に強調された核中にＤＮＡを有している。

この技術は典型例であり、限定ではないことを留意されたい。ビームスプリッタ −１５６からの光ビーム転送画像は赤色フィルタ１６４を通じて投射される。そ の画像は図１０に描いてあり、赤色染料をもつこれらの領域のみが可視状態であ ることを示している。細胞２０２．２０４の細胞質領域２１２．２１４が各々存 在し、それらは、アルカリフォスファターゼ染色技術の単クローン抗体と結合し た特定の抗原を含んでいるので、その染色技術により光学的に強調された。細胞 ２０２．２０４は、この画像中では可視ではない細胞２００，２０６．２０８、 逆に、図１１は、青色フィルタ１６６を通じビームスプリッタ−１５６から画像 が投射された結果を示していて、ここでは、細胞個体群からのいくつかの細胞の 全ての核、例えば２１６．２２６、は可視である。この画像においては、青色フ ィルタは染色された細胞質の除外をしていて、この細胞質はその核が染色され・ 　てなく、従って染色されていても光学的に異なっており、よって透明である。

各フィルタされた画像に対する閾値のセット以上に染色された領域は、細胞質画 像上にＤＮＡ画像をディジタルオーバーレイすることにより結合されることによ って、分類及び分析のためにモニタにＤＮＡ核領域の明確な画像が提供され、こ こでは図１３の核上の識別する細胞質のリングか半月紋によって分類のための細 胞３０２と３０４はマークされている。ＤＮＡ分析はそれから画像モニタ３７に 表示された画像中の各細胞の相互分類により進行する。特定的にマークされた細 胞３０２．３０４はどのクラスにも含まれ、どのクラスから構成される装置がで き、あるいは、別に分離して区分される。更に、異なる光学的強調とフィルタ動 作は、異なる細胞の分類を生じ、分類処理に必要な感知性を増加することは明ら かである。

本発明のマーキング技術を利用しＤＮＡの測定及び分析を行なう方法は図１２に おいて更に詳細に説明されている。ブロック２５０の第１ステツプにおいて、制 御細胞対象物と検体細胞対象物とを有するスライドは、あせない赤色染料を用い た上述のアルカリフォスファターゼ法により染色される。単クローン抗体は、細 胞質抗体、例えば白血球共通抗原または細胞角質、に対して特有である。そのプ ロセスの次のステップは、ブロック２５２と標識された中で記されているように チオニン染料を利用し上述のフォイルゲンプロセスでスライド１４を染色するこ とである。取り付は後、スライド１４は装置１１の台５１上に設置され、画像モ ニタ３７に明確なフィールドを与えるように位置決めされる。光のレベルは次に 、フローチャートのステップまたはブロック２５４で与えられたように、設定さ れる。

台５１は、調整され又は横行して細胞４０、または制御細胞の副側体群の画像、 又はモニタ３７上に現われる細胞、を制御する［図１２のブロック２５６コ。画 像は、フォイルゲン染色領域のみを示すフィルタされた画像［赤色コである。光 学濃度を通して質量（ｍａｓｓ）の判定をするための、その中に含まれたＤＮＡ 指数を判定するための染色の量は、制御細胞の光学濃度を測定することにより得 られる［ブロック２６０］。一般に、それにより校正の正確な測定と評価を得る ために、校正は繰り返され、そのプロセスは、ブロック２６０と２６２のステッ プを通じてただ単に反復することにより、繰り返す。ブロック２６２において、 台５１は、制御細胞の第２のフィールドを提供するために手動で調整され他の位 置に移動される。

光学濃度単位のピークは測定され、ＤＮＡ指数に変換され、その指数はコンピュ ータのメモリーに記憶される。未知の細胞サンプルのＤＮＡはその後、スライド １４の検体部５８から分析され、このスライドは台５１を手動により調整するこ とにより顕微鏡の焦点レンズの下に位置決めされている。

検体フィールドの細胞質画像は青色フィルタ［ブロック２６６］とその境界［ブ ロック２６８］を利用して得られる。同じように、検体フィールドのＤＮＡ画像 は赤色フィルタ［ブロック２７０］とその境界の組［ブロック２７２］を通じ得 られる。これらのフィルタされた画像はフィールドのリアルタイム画像であり、 システム１１の画像獲得手段１８を通じ常に最新の状態になっている。装置１１ は２個のフィルタされた画像［ブロック２７４］を組み合わせ、核ＤＮＡ領域を 表示している間に画像モニタ３７上の選択された細胞にマークする。その分析プ ログラムは次に分類ステップ［ブロック２７６コヘ進む。この分類モードにおい て、画像獲得と結合［マーキング］は停止し、静止または固定画像は画像モニタ ３７に投影される。

モニタ３７の画像中の細胞はオペレータとの相互プロセスを通じた形式に分類さ れる。各細胞は装置により認識され、オペレータは結合された画像の核形態と細 胞質マークを使用し分離細胞に対する分類を選択する。分類された細胞は、ＤＮ Ａ内容物のような、細胞成分について測定され［ブロック２７８］、その測定の 結果はディスプレイされる［ブロック２８０］。この測定表示は、いくつかのフ オーム及び異なる分類の統計的分析或いはそのような分類の組み合わせに収容さ れる。

測定ステップは、図１２のブロック２８０乃至２８４に記されステップを通じて 単に反復することにより単一のフィールド中の細胞以上のものを含むことができ る。オペレータは他の検体のフィールドに手動で台５１を移動し、マーキングと 画像作成のステップは上記のように再び繰り返される。新しい細胞個体群に対す る測定ステップに収容されたデータは前に展開された細胞個体群データとともに 編集される。上の説明で示された表示ステップは、重要な且つ要求された量のデ ータが収容されるまで遅延されるか、あるいはオペレータの選択で各反復の表示 が得られる。更に、オペレータは、最初に検体画像のために設定した後に細胞質 堺界とＤＮＡ境界とを設定するバイパスを選択する。

図１７は、システムのスクリーン構造と、システムがスクリーンとの間で取る代 替の通路とを示す。この二つのシステムスクリーンの例、命令モニタ６２ｉ：表 示される校正スクリーンＡ１４と分析スクリーンＡ１６は、それぞれ図１５と図 １６に図示しである。

図１７において、システムプログラムは動作システムＡＩＯのアプリケーション プログラムにより実行される。システムプログラムを動作システムＡＩＯから選 択することによりモニタ６２上にメニュ　Ａ１２を作成する。主スクリーンＡ１ ２から、オペレータは、校正スクリーンＡ１４、分析スクリーンＡ１６、又は動 作システムＡＩＯへの戻り、を選択する。装置１１はモニタ６２の校正スクリー ンＡ１４を表示している間に分析における測定のための背景または基準のような 設定値を与えるために校正される。校正動作が完了した後、オペレータはメニュ ーから分析スクリーンＡ１６を選択し、そのサブルーチンＡ１６は分析用細胞対 象物の測定と分類のために使用される。

校正メニュー、図１９は、ソフトウェア中の一対の位置レジスタをゼロにするこ とにより、現在の画像またはフィールド位置を原点として設定する手段を与える 。

測定機能Ａ４２は制御細胞あるいは制御対象物の校正の制御を行い染色要素を正 常化する。制御細胞を校正する間は、オペレータはＸとＹノブ１２．１７のそれ ぞれを調整することにより顕微鏡の台を移動し、細胞対象物４０を画像モニタ３ ７の観察フィールドに移行させる。

プロセスの各種動作に対し各種機能が更に、各種スクリーンの上に提供される。

これらは次のものを含む。台５１の位置決めを補助するＸ−７機能、画像へ色強 調を与えるＦＯＣＵＳ−１機能Ａ４０、図２２に示したメニュー機能を与え、細 胞物質上のＤＮＡ測定を行なう分析機能、現在の画像の光のレベルを計算する照 合光−２機能Ａ８２、ユーザーが分析スクリーンに表示された柱状図の第２のピ ークを選択することを許可する選択第２機能Ａ８４、ユーザーが画像モニタ３７ 上の細胞または対象物を分類することを許可する分類機能Ａ７８、分析スクリー ンからＸＹフィールド座標スクリーンに表示を変更する表示Ｘ７機能Ａ８８、デ ータの全ての分析関係領域をクリアーするクリアー２機能Ａ９０、色強調を与え る焦点−２機能Ａ８０、ユーザーが分析スクリーンに表示された柱状図の二つの 領域を指定することを許可する領域１−２機能Ａ８６゜多種の染色された細胞の 校正ステップは、今までに述べた順序、連続、及び方法よりはむしろ、同除外さ れ、又は結合され、同時に行なわれる、ということが理解されるであろう。

光学器具と装置の配置 図３において、画像獲得装置１８はホルダー５３に固定し取り付けられたビーム スプリッタ−２５をとり囲み、そのホルダーはまた焦点レンズ１５４をしっかり と支える。光源１９と顕微鏡１５から与えられた焦点が合い且つ拡大された画像 は、ホルダー５３に取り付けられたビームスプリッタ−２５に入る。ビームスプ リッタ−２５は、観察光学器具または接眼レンズ２４更に装置１８を通じて分析 中の細胞を手動で観察するための画像を供給する。図３において、ホルダー５３ とビームスプリッタ−２５とは一般に中央に位置し、画像獲得装置１８の長手方 向の軸に沿って拡大された画像光ビームを投射し、この長手方向の軸上に同じよ うに並んだ第２のビームスプリッタ−１５６を備える。この図３のシステムは、 要求よりも長い、カメラへの光路を設けである、なんとなればそれは、第１ビー ムスプリッタ−２５からのビームよりは低い強さの光ビームを反射する必要があ るからである。その結果、はじめに高度の強さの多色のビームを反射する図２３ のような代わりの路が設けられ、これにより両ビデオカメラに更に均一なビーム の強さを与える。即ち、２色ビームスプリッタ−である第２のビームスプリッタ −は、高度の光度の第１の光ビームをほぼ同等の強さの二つの光ビームに分離す る。この配置により、ビデオカメラにで更に接近し整合されたビームが供給され 、これにより画像システム全体をバランスするために必要な調整を減少させる。

この構造更なる利点は、光学回路での調整の容易な部品を伴った更に小型の形組 み立て部である。

図２３において、画像獲得装置１８は長手方向の軸１９をとともに長方形の外枠 で一般的に説明してあり、軸１９は、第１のビデオカメラ１６８の長手方向の軸 １６９および第２のビデオカメラ１７０の軸１７１に平行あるいは一般的に平行 である。この代替実施例において、焦点レンズ１５４は長手方向の軸１９に垂直 な位置のホルダー５３に位置し、ビームスプリッタ−２５からの拡大された画像 をもつ光ビーム１５３を受ける。この画像又は光ビーム１５３は、焦点レンズ１ ５４を通じ、第２ミラー１６２と第２ビームスプリッタ−１５６への反射のため に、第１のミラー１６０に投射される。この形状において、画像または光ビーム １５３は、軸１９に垂直に投射され、第１のミラー１６０において直角に第２の ミラー１６２に反射され、再び第２のビームスプリッタ−１５６への拡大された 画像の伝送のためにに直角に反射され、第２ミラー１６２からの第２の反射は第 １の光ビーム１５３の画像線に平行な線に沿って示されている。次に、第２のビ ームスプリッタ−１５６は、反射から減衰を受けたにすぎない第１の光ビーム１ ５３を、第２の光ビーム１５７と第３の光ビーム１５９に分離する。

上記のように、ビームスプリッタ−１５６は２色のビームスプリッタ−である、 即ち、第１の、または入射する光ビームを、第２、第３の光ビームに分離または 分割するように動作する。第２の光ビームはあらかじめ定められた波長を超える 伝送された光であり、第３の光ビームはあらかじめ定められた波長より下の反射 された光である。ビームスプリッタ−を通じた伝送−反射の順序はこれに限定さ れるものではなく、ただ単に例を示したにすぎない。この現象のさらに拡大した 展開は標準または光学関係物理テキストの光分極北およびニコルプリズムの話題 の復習により得られる。２色フィルタあるいはビームスプリッタ−はあらかじめ 定められた異なる波長で使用可能なように選択される。

例として、しかし限定はしないが、光ビーム１５７はあらかじめ定められた波長 より下であり、第１の単色の光学フィルタ１６４を通じて第３の反射ミラー１５ ８に伝達し、且つ反射するように伝送され、第３の反射ミラー１５８は第１ビデ オカメラ又は第１のカメラの前面１７３のセンサ１６８の方向に、光ビーム１５ ７をほぼ直角、即ち一般に長手方向の軸１９に平行に反射する。第３の光ビーム は、第２のビデオまたはセンサカメラ１７０の前面１７５に向けて、第２の単色 光学フィルタ１６６を通じスプリッター１５６により反射される。この形状にお いて、ここで注目すべきことは、即ち、光ビームは交差又は反射面において、直 角に又は一般に直角に投射あるいは反射され、ビームは本質的に画像獲得装置ｉ 　１８の長手方向の軸１９に平行か垂直かのいづれがの方向に進む。第１の単色 光学フィルタ１６４と第２の単色光学フィルタ１６６は第２の画像ビームスプリ ッタ−１５６に近接していて、その配置により、分解画像光ビームの最大の強さ を提供し、反射またはフィルタ装置によるビームの伝送により起こり得る減衰を 最小にするこができる。

以上のように、第２の画像ビームスプリッタ−１５６は第１の光ビーム１５３を 、予め定められた波長より下の帯域をもつ連続のスペクトルに、即ち第２の光ビ ーム１５７、及び予め定められた波長を超える他の連続帯域のスペクトル、即ち 第３の光ビーム１５９とに分離する。こらの光ビームは第１のビデオカメラ１６ ８又は第２のビデオカメラ１７０にそれぞれ投射あるいは伝送される。第１の光 ビーム１５７は第１の単色光学フィルタ１６４とミラー１５８を通じ第１カメラ １６８の前面１７３に供給される。第１のフィルタ１６４は前以て決められた波 長のでほぼ単色の光学画像を与えるように特に選択され、即ち、それは第一の前 以て定められた波長以外の波長をフィルタし除去する。同様に、第２の単色光学 フィルタ１６６は、第２のビデオカメラ１７０の前面１７５へ伝送するために前 以て定められた波長の光ビーム帯域幅の部分をフィルタ、又は選択する。光ビー ムの帯域幅は第２スプリツターにより狭くされたので、フィルタはカメラ１６８ ．１７０にたいし更に効率的に選択された帯域の光を選択的に与える。

図２３において、第２画像ビームスプリッタ−１５６から第３反射ミラー１５８ に至る分離距離はＸで示される、第３ミラーＸから第１ビデオカメラ１６８の前 面１７３に至る距離はＹである、第２画像ビームスプリッタ−１５６から第２ビ デオカメラ１７０の前面１７５に至る間隔はＺで示される。この形状においては 、ビームの経路の和又は距離Ｘ＋Ｙは距離Ｚに等しい。

この実施例の第２ビームスプリッタ−１５６から第２カメラ１７０への画像は第 ２光学フイルタ１６６のみを通じ投射されるので、従って、反射又は干渉による 第２ビデオカメラ１７０にへの画像というよりは、むしろ光度の損失が最小にな る。更に、光学フィルタ１６４は第２ビームスプリッタ−１５６に近接しており 、距離、途中の反射、又は屈折により減衰していない光ビームをフィルタするこ とによりカメラ１６８への画像を強調する。

図２４乃至図２７に詳細に説明した本実施例において、画像獲得袋ｆ１１８は底 面板４０４、上面板４０６、前面板４１２、裏面板４１３、及び第１と第２の側 壁４０８．４０９から成るハウジング４０２を備えている。図２７において、そ れは装置１８の分解図であるが、ハウジング材４０４．４０６゛、４０８．４０ ９．４１２、及び４１３は、画像獲得装置１８の部品が取り付けられ動作する格 納装置または部屋４１０を形成するために協働する。底面板４０４は本質的に画 像獲得装置１８の各種動作部品を固定又は保持するための取り付はベースとして 使用される。この図において、底面板４０４は基板４１４をもつ前面板４１２を 備え第一のビームスプリッタ−２５と焦点レンズ１５４とのためのホルダー５３ を受ける。取り付はベース４１４はホルダー５３の貫通孔４１８と一列になる複 数のネジ切りされた孔４１６を有し、ネジ切りされたネジとして示さた底面板４ ０４上にホルダー５３を固定するネジ切りされた孔４１６と係合される固定手段 ４２０を受ける。

底面板４０４は第１ピボツトソケツト４２２と第２ピボツトソケツト４２４を備 え、加えて第１及び第２ピボツトソケツト４２２．４２４とそれぞれ連絡する第 １のネジ切りされたポート４２６と第２のネジ切りされたポート４２８（図２５ 参照）を備えている。第１反射ミラー１６０は第１ビントル４３６を有する第１ 取り付はベース４３２のうえに取り付けられる。同様に第２ミラー１６２はこれ に固定された第２ビントル４３８をもつ第２取り付はベース４３４のうえに取り 付けられる。第１ビントル４３６と第２ビントル４３８は第１と第２ピボツトソ ケツト４２２．４２４にそれぞれ位置され、第１と第２ミラー１６０．１６２は 焦点が合ったレンズ１５４から受けた拡大された画像の反射を位置決めするため に、ソケットの中にあり回転して調整可能になっている。ミラー１６０．１６２ のアライメント（位置合わせ）の後に、ポート４２６と４２８の固定手段４３０ は第１と第２ビントル４３６．４３８に接触し取り付はベースとミラーを固定す る。

第２ビームスプリッタ−１５６はジンバル支持された（ｇｉｍｂａｌｌｅｄ）ベ ース４５上のフレーム４７２に取り付けら動作可能である。底面板４０４は（ぼ み側壁４４２と座金受け４４４（図２４参照）とをもつ凹み４４０を有する、受 け４４４は少なくとも一部凹み４４０に開放となっている。座金受け４４４は一 般に中央に位置されたネジ切りされたポート４４６を備え、底面板４０４はくぼ み４４０中のネジピボット孔４４８を定める。ビームスプリッタ−１５６のため にジンバルされたベース４５０はくぼみ４４０に位置される。ベース４５０は一 般に中央に位置した穴４５２と、ネジ切りされたピボット孔４４８とアライメン トできるジンバル支持されたベースピボット通路４５４とを定める。更に、ジン バル支持されたベース４５０は第１のネジ切りされた孔４５６と、第２のネジ切 りされた孔４５８と、第３のネジ切りされた孔４６０とを有する。ネジ切りされ たピボットと固定ピン４６２は動作可能でピボット通路４５４を通じ延びてネジ 切りされたピボット４４８と組合され、くぼみ４４０のジンバル支持されたベー ス４５９を固定する。しかし、ピボットピン４６２はまた、それが固定位置にな い時にジンバル支持されたベースのピボットとして動作する。球状の軸受け４６ ４は中央の穴４５２に位置して第２ビームスプリッタ−が僅かに回転または振動 運動ができるようになっている。さらに、第１の縦バイアス手段４６６、第２縦 バイアス手段４６訳及び第３バイアス手段４７０がビームスプリッタ−１５６を 縦方向にバイアスするために設けられている。底面板４０４は、ロックネジ・　 ４９３を受けるようにくぼみ４４０に連通するネジ切りされロックポート４９１ を有する。

第２ビームスプリッタ−１５６は取り付はフレーム４７２に取り付けられ、その フレームは第１貫通通路４７４、第２貫通通路４７６、及び第３貫通通路４７８ とを備え、第１、第２、及び第３の各フレームのネジ切りされた固定手段４８０ ．４８２、及び４８４をそれぞれ受ける。第１１第２、及び第３の各通路４７４ ．４７６．４７８はそれぞれジンバル支持されたベース４５０のネジ切りされた 孔４５６．４５８．４６０とアライメントされている。取り付はフレーム４７２ は、第１、第２、及び第３の縦バイアス手段４６６．４６８．４７０をその間に 置いて、ジンバル支持されたベース４５０の上に位置し、通路４７４．４７６． ４７８とジンバル支持されたベース４５０のネジ孔４５６．４５８、及び４６０ と共ににそれぞれアライメントされている。次に、第１、第２、及び第３のネジ 切りされた固定手段４８０．４８２．４８４はそれぞれ通路４７４．４７６、及 び４７８を通じネジ孔４５６．４５８、及び４６０と結合する。

フレーム４７２とスプリッター１５６を有するジンバル支持されたベース４５０ は、ピボット通路４５４を通じネジ孔４４８と組み合わせたピボットと固定手段 ４６２のあるくぼみ４４０に位置している。側壁４４２とジンバル支持されたベ ース４５０との間のくぼみ４４０に位置する横バイアス手段４８６は、ピボット ピン４６２のまわりのベース４５０をバイアスする。中央通路４９０が通る座金 ４８８は、座金受け４４４に位置し、ジンバル支持されたベース４５０をその周 囲の部分と接触させる。次に、ジンバル支持されたベースが、好ましい、または 指示された場所に位置された時、座金４８８は中央通路４９０を通じネジ逃切り された孔４４６と結合するポルト４９２により固定される。ネジ切りされたピボ ットと固定手段４６２は座金４８８とロックネジ４９３と協働し、第２ビームス プリッタ−１５６を、バイアス手段４８６の横バイアスの力に対して好ましい位 置にロック又は固定する。

第３のミラー１５８は第２のジンバル支持されたサポート４９４に調整可能に取 り付けられ、第２のジンバル支持されたサポート４９４は取り付は台４９６と垂 直の壁材４９８と、それに一般的には平行に固定された第三ミラー１５８を有す る。壁材４９８は、ミラー１５８に接触する第１と第２のネジ切りされた調整手 段５０１．５０３をそれぞれ有する第１のネジ切りされた孔５００と第２のネジ 切りされた孔５０２を有する。取り付は台又は足部材４９６は、それぞれ底面板 第１ネジ孔５０８と第２ネジ孔５１０とアライメントできる第１と第２の固定の ための貫通ポート５０４．５０６を有する。ジンバル支持されたサポート４９４ は、ポート５０４と５０６を通じて１対のネジ切りされたポルト５１２でそれぞ れネジ切りされた孔５０８．５１０に結合され、底面板４０４上に取り付けであ る。

第２の光学フィルタ１６６は、第２フレーム第１及び第２貫通孔５１６．５１８ を含む第２フィルタ取り付はフレーム５１４に取り付けられる。底面板４０４は １対の第２フイルタネジ孔５２２と５２４を定め、第２フレーム孔（図示しない ）とアライメントでき、その各々はフレーム５１４を底面板４０４に固定するた めに１対の固定ポルト５２０の一つを受ける。同じく、第１フイルタ１６４は第 １貫通孔５２８と第２貫通孔５３０を有する第１フィルタ取り付はフレーム５２ ６に取り付けられる。底面板４０４は第１フレーム貫通孔（図示しない）アライ メントできる１対の第１フイルタネジ孔５３４．５３６を定め、１対の取り付は ボルト５３２の一つを受けその孔を通して第１取り付はフレーム５２６を底面板 ４０４に取り付ける。取り付はフレーム５１４と５２６はボルト５２０と５３２ の各々によって固定される前に、名目上調整可能である。

図２７において、底面板４０４は、底面板４０４から格納装置４１０に一般に垂 直に延びる一群の又は複数の立ち上がった又は直立した締め金を含む。より特定 的には、第１直立締め金５３８は第１側壁４０８に沿ってまたは平行に部室４１ ０の中に突き出ていて、第２直立締め金５４０と第３直立締め金５４２は、長手 方向軸１９にそって底面板４０４の上に一般に中央に設置され収納装置４１０の なかへ延びている。底面板４０４はさらに、第１締め金５３８と第２及び第３締 め金５４０．５４２の間の第２ビデオカメラ１７０にのためのスロット５４６を 定める。第４、第５、及び第６直立締め金又はブラケット５４８．５５０、及び ５５２は底面板４０４から第２側壁４０９に沿って部室４１０に垂直に延びる。

ブラケット５４８．５５０１及び５５２は一般に、中央に位！した第２と第３直 立締め金５４０．５４２と平行であり、底面板４０４と中央ブラケット５４０． ５４２と協働し、第１ビデオカメラ１６８の溝部５５４を固定する。

第２ビデオカメラ１７０はスロット５４６において調整可能かつ使用可能である 。ベース５５８とヨーク５６０をもつ前部カメラ取り付は組立部５５６は、第２ フイルタ１６６に平行に、且つ長手方向にほぼ一列に底面板４０４に取り付けら れる。カメラ取り付は組立部５５６はカメラ１７０の弓形の延びたレンズ取付部 ５６４を受けて固定するための、一般に球形または楕円形のポート５６２を定め る。カメラ取付部ブラケット５６６は、側壁とカメラ１７０を係合する複数のネ ジ等によるって第１カメラの側壁に固定される。ブラケット５６６は側壁５６８ と側壁５６８に直角な直立に延びる部材５７０とを含み、その直立部材は、そこ から延びる上部弧状部分５７２と下部弧状部分５７４を有しいる。これらの上部 および下部弧状部分５７２．５７４は固定用の間部５７８をもつ後部に取り付け るカメラサポート５７６に取り付は又は位置決めできる。後部に取り付けるカメ ラサポート５７６はネジ切りされたロック手段またはネジ５８２に対するネジ切 りされたロック通路５８０を有し、ロック手段またはネジ５８２は、上部および 下部弧状部分５７２．５７４の一つに接触し側壁５６８とカメラ１７０の場所ま たは位置を固定する。後部サポート５７６はまた、２個の貫通通路５８４と５８ ６を備え、それらははそれぞれ直立締め金５３８と５４０のネジ孔５８８．５９ ０と係合又はアライメントでき、各々は開放されてポルト５９２のような１対の 固定手段の一つを受け、カメラ取り付はサポート５７６を固定し、よってスロッ ト５４６と部室４１０の中のカメラ１７０は固定される。この位置で、カメラ１ ７０はスロット５４６中で僅かに回転可能であり長手方向に移動可能であり、ス クリーン３７で観察するためにカメラ出力又はディジタル手段を焦点合わせする 。

第１ビデオカメラ１６８は溝部５５４中に取り付けられ、長手方向に移動できる 。カメラ１６８は溝部５５４中で紬１０９に沿ってスライドでき、スクリーン３ ７に投射された画像の焦点合わせをし、カメラは、カメラ及び第５と第６直立ブ ラケツト５４８と５５０の間に介在する圧力板５９４により溝部５５４中に固定 され、中間又は中央のブラケット５４０と５４２に対してカメラ１６８を固定す る。圧力板５９４は、それぞれ第５と第６直立ブラケツト５４８．５５４の貫通 通路５９６．５９８に延びている１対のネジ切りされたロック手段又はボルト６ ００によりカメラ１６８に対して固定される。更に、カメラ１６８は、台調整手 段６０２と電気的ゲイン調整手段６０４とによって信号レベルを調整する。

底面板４０４への画像獲得装置１８の上記各要素の組み立て後に、第１と第２カ メラ１６８．１７０はハウジング４０２中に位置され、ミラー１６０．１６２、 及び１５８の調整により、加えて、第２ビームスプリッタ−１５６と光学フィル タ１６４．１６６の調整により、拡大した画像はカメラの組み立てられた位置に あるカメラに伝送される。第１と第２の反射ミラー１６０．１６２は、それぞれ ソケット４２２と４２４のビントル４３６と４３８上で回転して調整でき、第１ 光ビーム１５３を第１ビームスプリッタ−２５から第２ビームスプリッタ−１５ ６に伝送する。第２ビームスプリッタ−１５６は、一般に底面板４０４により定 められた水平面のくぼみ４４０で調整可能である。ジンバル支持された板４５０ は、横バイアス手段４８６の力に対してピボット手段４６２のピボット運動によ り調整される。ジンバル支持された板をその要求された位置に固定するために使 用されるいくつかの固定手段は、調整を行う間は係合されないことに気づかれる 。

第２ビームスプリッタ−１５６の垂直調整は固定手段４８０．４８２、及び４８ ４を緩めたり締めたりすることにより行なわれ、これによって、ビームスプリッ タ−１５６は垂直バイアス手段４６６．４６８、及び４７０のパイアスカに対し て球形ベアリング４６４上で僅かにゆれ又は回転する。おわりに、第３反射ミラ ー１５８は調整手段５０１．５０３によって調整を行なうことができ、それは第 １カメラ１６８のレンズ面１７３の光ビーム１５７を一般的に中心位置にするた めの垂直と水平の調整を提供する。取り付は基板４９４は、第３ミラージンバル 組立部が底面板４０４に固定されているので、最初には僅かに調整が可能である ことが気づかれる。図２３において、ビームスプリッタ−１５６から投射された 光ビーム信号の光度の損失を最小にするために、単色光学フィルタ１６４と１６ ６は第２ビームスプリッタ−１５６にできるだけ近接してを設置される。更に、 第二ビームスプリッタ−１５６から第１カメラ１６８と第２カメラ１７０に至る 光ビーム通路１５７．１５９は、それぞれ、はぼ等しい距離であり、両カメラに 等しい光の強さが送られ、このことはカメラの焦点合わせを助ける。

装置の焦点合わせ カメラ１６８．１７０の調整あるいは焦点合せの方法は、初期の形式の分析装置 のカメラに対する方法と同様である。校正画像は顕微鏡１５から第１ビームスプ リッタ−２５と焦点レンズ１５４を通じて第１ミラー１６０と第２ミラー１６２ に反射をさせるために第２ビームスプリッタ−１５６に向けて供給される。スプ リッター１５６からの分割ビーム又はビーム１５７．１５９は、それぞれ第１と 第２光学フイルタ１６４．１６６を通じて第１ビデオカメラ１６８と第２ビデオ カメラ１７０に伝送される。ビデオカメラ１６８と１７０からディジタル化手段 に至る第１と第２の画像出力は、観察と校正のためにスクリーン３７上に投射さ れる。よって、第１カメラ１６８の画像は軸１０に沿ってスライドするカメラの 動きによって個々に焦点合せができる。第２のカメラ１７０及びそれからスクリ ーン３７に投射された画像は軸１７１について回転成いは軸に沿ってスライドす る運動により調整され焦点合わせが行なわれ、このカメラ１７０はその後定位置 に固定される。カメラの調整後に、締め付は及びサポート手段がカメラ１６８． １７０を固定する。調整手段の典型例は、前部サポート５５６と後部または背部 サポート５７６であり、ここでは固定手段５８２はカメラ１７０がその軸１７１ について回転できるように緩められる。

装置１１は一般的に、生物学的細胞検体を分析するために使用される。顕微鏡１ ５の対象レンズ１６からの画像は、校正又は細胞スライドの投射され拡大された 画像であり、ビームスプリッタ−２５に向けて上方に投射され、固定または可変 の焦点距離を有する両接眼レンズ２４と焦点レンズ１５４の両方に画像を供給す る。レンズ１５４を通じて焦点合せした後の拡大された画像光ビーム１５３は、 焦点が合わされてない仮の画像とは対照的に真の焦点合せされた画像であり、第 ２ビーム分割手段１５６に向けて第１と第２ミラー１６０．１６２により反射さ れる。第１単色光学フィルタ１６４と第２単色光学フィルタ１６６に向けて、且 つそれらを通じて、投射し伝送するために第１ビーム１５３は第２ビームスプリ ッタ−１５６によりほぼ等しい強さの第２光ビーム１５７と第３光ビーム１５９ に分割又は分離される。

この開示した装置は、生物学的細胞構造の分析に特に有用である、しかし、これ に限定するものではない。この生物学的細胞の応用において、細胞は複合光顕微 鏡を通じて観察される。しかしながら、ただ明確な外形と最小限度の数の細胞ま たは細胞の構成要素が目につくだけであろう。これらの目に見える細胞の構成要 素は非常に大きなレベルの、拡大の必要のないものであろう。このような理由か ら、しばしば染色と言われる科学的技術により光学的な観察を行なうために細胞 の構造を強調することが発見された。染色は、特定の細胞の構成成分に反応、結 合、又は接着し、それにより観察や分析のために構成成分を際立たせその輪郭を 明確にする。フォイルゲン染色法については、前期で述べられた。更に、代替の 染色、および、い（つかの型の染色も記述され、簡単に検討された。

細胞は単一の細胞構造であるが、多くのものは、ＤＮＡ核を持つ核ＤＮＡと、そ れに関連のある蛋白質サイト（ｐｒｏｔｅｉｎ　５ｉｔｅ）における蛋白質のよ うな、少なくとも二つの成分をもっている。これらの細胞とそれらの多種の成分 についての分析と観察は、従って分析のための選択的染色技術を要求し、例えば 、それは形態学研究である。例をあげると、この明細書で既に述べたように、染 色技術によって、細胞の特定の成分、即ち、ＤＮＡ核のような第１の細胞の成分 と蛋白質サイトにおける蛋白質のような第２の細胞の成分に対し染色を施すこが できるし、また識別する特徴を与えるこができる。これらは、染色と識別が可能 な細胞の成分についての典型的な例を示したにすぎない。既に知られた蛋白質の なかからは、受容体、酵素、構造蛋白質、糖蛋白質、リボ蛋白質がある。他の可 能性のある細胞構成成分には、核酸（例えば、ＲＮＡ、ｍＲＮＡ、ｒＲＮＡ。

及びＤＮＡ）　、ホルモン（例えば、ステロイド、エストロゲン、ペプチドホル モン、プロゲステロゲン）、脂質、があり、これらは細胞膜の成分として知られ ている。これらは、現存し、又は後に発見された染色技術による染色と識別のた めに利用できる細胞成分の代表的なものにすぎないことが、理解されるであろう 。

しかし、これらの各種成分を観察じ識別し、そのあとで集められた情報を利用す るためには、先ず最初にそれらを識別できるような形で表現することが必要であ る。従って、各成分は特定の染色または染色法に反応するので、特定の染色の技 術は、各種の構成成分の結合に、強調された光学的なコントラストを提供するよ うに利用される。次の表は染色の結合の例で、それらは図８のような波長の関数 としての透過率の図表の曲線を示す対照する重複した曲線を提供するために使用 でき、そこでは、分析のために少な（とも１曲線の最大の点が第２の曲線から分 離されている。

第１の染色剤　結合する　第２の染色剤　結合される細胞成分　細胞成分 （１）チオニン　核　アルカリフォスファターゼ　細胞質により活性化される 赤色の色原体 （２）メチル　核　ディアミノベンジジン　細胞質（３）メチル　核　アルカリ フォスファターゼ　細胞質グリーン　をもつ赤色の色原体 上記の染料及び染色技術により、識別すべき各種の成分の間のコントラストを強 調することができ、更に、区別及び識別できる細胞成分を供給するように単色光 学フィルタに整合又は修正された、光学特性を提供する。好ましい実施例におい て、選択された染料は２個の分離した細胞成分と反応し、波長またはスペクトル 帯域幅の２つの区別され制限された範囲でコントラストのついた画像を提供する 。このことは、各好ましい波長を分離、ビデオカメラ又はセンサの一つによる分 析のために選択又は要求される波長への信号の解像度に対して最も少ない干渉ま たは最も狭い帯域幅の信号をビームスプリッタ−及び単色光学フィルタに与える 機会を有する画像獲得装置を提供する。

染色が行なわれ一個の独自の細胞成分を際立たせ又は特徴を与えられた細胞は、 染色された成分が普通は顕微鏡を通してはっきり見えるので、染色されていない 細胞の分析のように困難ではない。そのような分析や識別に関係する光学装置あ るいは光学は、広（知られている。染色された細胞は透過率のような特定の光学 的特性を示し、より特定的には、それは第１の波長において最大の透過率を有し く相対的透明性を含む）第２の区別された波長においては最小限の透過度を有す ることに気づかれる。単一の染色だけが使用される場合には、染色された細胞の 成分のうちのいづれかが、なんらかの適切な努力によってそれらの曲線に沿った ある波長で分析される。しかし、２つの染料が一つの細胞を染色するのにに同時 に使用され、又は特定の細胞成分と結合されたとき、それらの重複したスペクト ルの放射が互いに干渉し合う。その結果、特定のパラメータ、特性、又は現在観 察中である細胞成分を区別するために、光学的及び電子的な広範囲にわたるフィ ルタが要求される。よって、理想的条件として第２の染料の最大透過率において 第１染料の最小透過率を示すような、はぼ同じ波長において相反する又は逆の透 過特性を示す染料を提供するのが望ましく、図８においては約５００ナノメータ で示される。単色光学フィルタを通じての狭帯域の可視光ビームの伝送は上述し た最大・最小点に対応して選択されたほぼ固定波長で光ビームを提供する。これ らの２個の相争う染料からの画像コントラストは、染色特性が最小の透過率にあ るようなより容易に分析できる細胞成分を提供する。同じように、第２の光学フ ィルタを通じて光ビームを伝送することは（図９の実例では約６５０ナノメータ ）、スペクトル透過率曲線の間に異なる広がりを与える。

細胞分析においては、各種の画像作成方法があり、それは、定量的免疫的倍数性 （ＱＩＰ（ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｉｍｍｕｎｏｐｌｏｉｄｙ））の研究と 、定量的核抗原（ＱＮＡ）分析と、増殖指数を含む細胞分析とに対する異なる理 由による。例として、免疫的倍数性分析では、形式２の染色（フォイルゲンＤＮ 、Ａ染色）が核に適用され（図８参照）、形式１の染色の赤色色原体アルカリフ ォスファターゼの種類のものが、細胞質の輪郭をはっきりさせ識別できるように 適用される。図８の６２０ｎｍにおいて、分離した画像を獲得し再び結合させた 後に、細胞質の核の透過率はほぼ１００％であり、本質的にマスクが提供され核 ＤＮＡは観察のために強調される。場合によっては、上記で論議したように、Ｄ ＮＡ集合体の分析のための光学濃度測定により観測が進められる。別に、約５０ ０ｎｍにおいての曲線を分離は、示された赤色色原体染色の高い吸収性によって 識別される細胞質蛋白質サイトの研究を可能にする。

定量的核抗原測定において、細胞成分の研究対象は核及びより特定的な核の成分 に制限される。その成分は上記のような特定ではない核蛋白質及び特定の蛋白質 である。図２９に説明したように、特定ではない蛋白質または全ての核は、エチ ルグリーンのような形式１（酸塩基反応）染料をもって染色され、特定された蛋 白質又は抗原はディアミノベンジジン（ＤＡＢ）のような形式３の染料ニよって 染色される。免疫性組織化学的染色（形式３）は、エストロゲン受容体、プロゲ ステロン受容体、又は増殖する細胞抗原のような、いくつかの核の抗原に対して 特定の抗体染色を有する。抗原を色づけするペロキシダーゼを適用した後、染色 された細胞を透過する光は、図２９に示されたように５００％ｍと６２０％ｍの 範囲で異なる率で吸収されるか透過される。この図のように、５００％ｍでエチ ルグリーン染色された核の透過度は本質的に１００％で、ＤＡＢ染色された核成 分は高い率の光を吸収する。よって、ＤＡＢ染色の成分（赤色チャンネル）は貫 通して示されている。この方法で核に対するマスクを提供し、暗い対象物は識別 できるようになる。第２即ち青色チャンネルでは、核成分の実際の強さまたは染 色濃度、即ち、免疫性組織化学的に染色されたマスクの範囲が、測定される。

１００％の透過率があるマスクされた成分からは出力は得られないので、赤色チ ャンネルはこのようにして識別される。初期の分析用カラーカメラの発達は二つ の異なる染色を利用しなかった。

図３０において、染色された成分の特定の場合が示されていて、そこでは、二つ の典型的実例５００ｎｍと６２０％ｍ波長において、各染色された成分は実質的 に１００％の透過率を示し、各成分の分析と、即ち定量的分析のための二つの位 置を与える。

上記の例において、細胞分析の方法、さらに詳しくは真の光学的且つ質量の判定 を伴う細胞成分の定量的分析、の方法を典型的例を挙げ明確に説明している。

上記第１の単色画像には少なくとも第１成分の定量分析の手段を提供し、第２の 単色画像は、他の細胞成分の識別において評価不能である。

本発明は必要な単色光学フィルタと対をなす各種染色と関係する方法と装置を提 供する。２色カメラシステムが免疫性組織化学的染色の応用に主として利用され る。これらはしばしば二色染色であり、即ち抗原を持つことなく対抗染色で染色 された抗原を持たない組織区画の細胞、対、色付けされた抗原／抗体／染色複合 体である。細胞染色内容物の測定を通じて、対抗４染色された物質か抗原／抗体 複合体かのいづれかを定量することがしばしば必要なので、もし染色する成分の 少なくとも一つが画像センサの一つの感知波長で重複するスペクトルを持ってい ないとすると、それは大変都合がよい。約ピーク透過率値、即ち、でき得れば１ ００％透過において測定を行なうのがよい、なぜならば、それは細胞マトリック スに内の細胞成分と周囲の光スペクトルとに最も大きなコントラストを与えるこ とができるからである。さらに、可視光スペクトルはすべての光スペクトルの大 変広い帯域範囲ではなく、第２染色を利用する細胞分析はＮ復するスペクトルの 干渉の要因となる、なんとなれば、これらの染色は広帯域スペクトルであるか、 あるいは広帯域スペクトル出力を持つ傾向があるからである。このうえ、標準色 カメラまたはセンサの広帯域スペクトルフィルタは、分析が行なわれている間の いかなるグレアの問題に対しても寄与する。よって、狭帯域フィルタを使用する こにより初期の構造の固有の問題を減少することができる。更に、多重染色され た細胞の観測に対して標準色カメラを使用すると、細胞の出力や観測について固 有の問題が起きる、即ち、同じ領域がカラーカメラから供給された３個のカラー （普通は赤、緑、青）画像で各画素に投射されないので、分割画像の画素から画 素へのアライメントに適応できないことである、しかし本発明の構造は画素から 画素毎の校正、アライメント、及び細胞観測を提供する。

上記画像獲得装置は、ビームスプリッタ−１２色ビームスプリッタ−がよいとさ れる、を通して個々のカメラに送られる光の量を分離し分割する手段を提供する 。ビームスブリッターは、選択された波長を超える、又は未満のいづれかの波長 の帯域に対して透明であり、よって、その光の帯域がスプリッターを透過するこ とを許可するので、光あるいは光透過の減衰は特定の波長について達成される。

そして、それは、予め選択された波長を超える、または未満の他の波長の光ビー ムを反射し、よって、各単色光学フィルタに送られる光の帯域を制限する。ビー ムスプリッタ−伝達する光ビームが単なる分割であろうと或いは特定の波長にお ける分割であろうと、光学フィルタは、カメラに伝送された光を、分析のための 特定の又は狭帯域の波長に選択的に制限する。光学フィルタへの狭帯域ビームの 規定は、必要な光信号からスクリーンに映されるバックグラウンド「ノイズ」を 制限することにより、それらの効率が改善される。

第２ビームスプリッタ−１５６は２色ビームスプリッタ−の典型例であり、例え ば、５５０ナノメータを超える全ての光波長を透過し、５５０ナノメ一タ未満の 全ての波長を反射する。従って、上記染色の組み合わせの一つを利用することに より、癌分析のために患者から選択されたような、細胞をマークすることは、核 をマークする第１の染色と、蛋白質サイトでの関連する蛋白質をマークする第２ の染色とに影響する。染色された細胞に対する異なる特定の波長の個々の光ビー ムは結果的に第１と第２カメラに与えられる。よって、適切な光学フィルタされ た後の個々の成分は第１と第２チヤンネルのうちの一つで分析され、そのチャン ネルは伝送、または反射された波長での光に依存する。カメラからの電子的光信 号は、ディジタル信号への変換、重複する配列を比較分析するための、第１及び 第２チヤンネル信号のそれぞれ及び／又はこれら２個の個々の信号又は数値の組 み合わせの記憶及び分析、を行なう目的でコンピュータ分析システムへ伝送され る。

本発明の２色カメラ分析システムは、直ちに利用可能の、共通の酸塩基および免 疫性組織化学的染色の、染色化スペクトルに整合する。選択されたスペクトル波 長は１対をなす染色成分の１００％透過領域の少な（とも一つと整合する。同時 に狭帯域フィルタはグレアを減らす。このことは染色された物質の精密なデンシ トメトリー測定の目的のために重要である。比較によれば、典型的ソリッドステ ートの通常の「カラー」カメラの感知スペクトルは３個の広帯域スペクトルを使 用する（これらは人の眼の色可視受容体に整合するように選ばれる）。これらは 、例えば図８、図２９、図３０に示すように、広帯域の、２つの成分の、細胞染 色スペクトルと重複し、標準カラーカメラの広帯域スペクトルフィルタはグレア に寄与する。更に、標準カラーカメラの色のフィルタは、ソリッドステート感知 チップの分離された画素（ビデオの異なるライン）の上で起こる。従って、画素 は、カラーカメラの三色画像の同じ領域からは来ない。

上述したように、染色による細胞あるいは細胞成分の単なる強調は、かなりの間 知られていて、更に、個々の細胞の各種成分が異なる染色と染色技術に反応し応 答するということは明らかである。細胞分析における過去の努力は、一般に単一 カメラ装置、あるいは全ての可視光スペクトルにわる広帯域スペクトルの複合分 析に限定されてきた。本発明は、利用可能の染色、透過された光のスペクトル、 光学フィルタ、及びビームスプリッタ−の相対的「バランスＪを提供し、これら は全ては協働して、減衰又は更に容易に分析される信号を提供する。かくして、 試薬、カメラ、特定のソフトウェア−分析法、加えて、コンピユータ化された回 路網に関係するハードウェアー、に整合した完全なシステムが提供される。単色 光学フィルタ１６４．１６６と第２ビームスプリッタ−１５６は、適切な染色と スペクトルとによりマークされた特定の細胞成分を分析するための波長に更に容 易に整合する代替のフィルタ及びビームスプリッタ−と置き換えができるように 、可動となっている。この理由により、上述された２色染色システムと、狭帯域 フィルタシステムである二重色センサシステムとは、光学濃度に対する測定が行 なわれ、且つ定量及び質的分析に対する既知の条件と関係付けられる光信号を供 給するのに使用されることが見られる。

染色に使用される現在知られている全ての色原体は広帯域色原体であり、分析を 行なえる狭帯域を与えてなく、もしそれが容易でなければ、少なくとももっと簡 単にアクセスできるように、従って、重複した光信号をスクリーンに表示又はフ ィルタするのに利用されるステップを必要とする。染色剤は区別されたマーカー であり、２個またはそれ以上の染色が同時に同じ細胞を染色するのに使用される とき、染色剤が、お互いに反応しないように選択される。カメラ及び電子装置の 使用に関連する問題の一つは、測定された波長での信号の強さを最大にし、電気 的ノイズを克服又は最小にするために必要な努力である。もし電子的ゲインが個 々の電子装置、この場合はセンサまたはカメラ、に対して増加すると、ノイズ比 又はレベルもまた増加する。したがって、本装置は、パワーのれべる又は出力信 号の強さを最小にするので知られる「ホワイトクリップ」を備えたビデオカメラ を使用することなく提供される。その結果、全ての光の強さとレスポンスは光学 システムを通じ本発明のカメラに供給される。

初期の装置の校正 校正、調整、配列、及び／又は本２カメラ装置の焦点合わせはその分析器具とし ての使用に先立って要求される。アライメント手順において、格子パターンをも つ校正又は基準スライドは顕微鏡の台に取り付けられる。格子パターンは小さな 正方形のマトリックスまたはパターンを定める約０．０１ｍｍ分離された網目状 の形をしている。その後、顕微鏡の十字線クロスへアーは、通常接眼レンズをは アライメントされ、それは一般に顕微鏡内の対象物を中心へ位置させる。顕微鏡 は、焦点合った、中央に位置され、観察フィールドのふちにある顕微鏡の、顕微 鏡ダイアフラムを調整して焦点合わせされる。

上記の最初のステップの後、顕微鏡の接眼レンズ［図示しない］は装置１８から 取りのぞかれる。受は台４３６．４３８のミラー１６０と１６２はそれぞれポケ ット４２２．４２４内で回転する。ミラー１６０は回転し、焦点レンズ１５４を 通じて対象ダイアフラム［図示しない］の上部へ光学ビームを反射する。ミラー １６０の回転は反射ビームを対象ダイアフラムを横切って上下に移動させる。

取りつけ固定ビームスプリンター２５のネジ切りされた孔４１８中のネジ１２０ の調整は、ビームの位置を調節しそれを対象レンズの中心を通じ送る。阻止する 標的又はマスクはカメラ１６８．１７０の前の透過あるいは反射した第２及び第 第２ミラー１６２は同じように回転しビームを第２ビームスプリッタ−１５６を 通じ第３ミラー１５８に反射する。ミラー１６０と１６２は次にロックネジ４３ ０によりその位置に固定される。

ビーム１５７と１５９は上記標的またはマスクのうえで際立つようにする。第１ ミラー１６０は、カメラ１７０へのビームが左右どちらの側においても完全な円 であり、「切られた」ものではないように回転される。もしビームが上または下 で切られると、第１のビームスプリッタ−２５は、ビームが中心に来るまでネジ ４２０を回転することにより調整される必要がある。次に、第１ミラー１６０は ロックされるか又は定位置に固定される。光学装置は、調整中は指で触ってはい けない。同じように、第２ミラー１６２は回転され、切られてない画像をマスク に与え、第１ビームスプリッタ−２５は第３のビームを正しく中心に置くように 調整される。これにより、第２ミラー１６２はは同じようにロックネジにより固 定される。

標的はここで取りのぞかれ、格子画像が中心位置決めのために表面板１７５に投 射される。第２カメラの表面板１７５に投射された画像の縦または垂直アライメ ントは、第２ビームスプリッタ−１５６のロックネジ４８０．４８２、及び４８ ４を回転するか調整するかして中心位置ぎめされる。表面板１７５の水平面と交 差する表面板１７５のうえの格子画像の調整、即ち左右、は第２ビームスプリッ タ−１５６の回転で対応している。ロック座金４８８を固定する調整ネジ１９２ は緩められて、ビームスプリッタ−取りつけ受け台４５０に接触する調整ネジ４ ９３を回しくぼみ４４０中の台４５０を動かす。適切なアライメントの後、固定 ネジ４９２は再び締め付けられ座金４８８を固定する。通常赤色の、第１カメラ １６８の表面板１７３上の格子画像は第３ミラー１５８の反対側のネジ５０１と ５０３を調整することにより調節される。底面ネジ５０３は画像を表面板１７３ を横切って左右に動かし、一方、上部ネジ５０１は画像を上下垂直に調整し、ま た画像を僅かに回転させる。こうして、ネジ５０１．５０３は画像を表面板１７ ３の中心に位置決めするのに使用される。画像を回転するためには第１ビームス プリッタ−２５の初期の調整の繰り返しと、また、第２カメラ１７０の表面板１ ７５の格子ビームの正しい中心合わせが必要となる。

もしカプラーの更なる微調整が必要であれば、調整カバーが装置１８のうえに設 置され、もし取りのぞかれたら、接眼レンズがカプラーに返される。格子スライ ドは焦点合わせされ、接眼レンズの中心に位置決めされる。第２カメラの前部及 び背部回転ロックネジ６０４と５８２にはアライメントカバーを通じて接近する ことができる。これらのネジは緩められ、第２カメラ１７０からの画像はモニタ ３７に表示される。その後、第２カメラ１７０は、モニタ画像が正しく焦点合わ せされるまで、その軸１７１に沿ってスライドして移動される。その結果、第１ カメラ１６８のロックネジ６００は緩められ、第１カメラ１６８からの画像はモ ニタ３７に表示される。第１カメラ１６８は、同様にモニタ３７上の画像の焦点 合わせをするために長芋方向の軸１６９に沿ってスライド移動する。ロックネジ ６００は次に締められ、カメラ１６８．１７０はここで同焦点となる。第１カメ ラ１６８からのモニタ３７への画像は第３ミラー１５８のネジ５０１と５０３の 調整により中心位置決めされる。この調整において、格子パターンの中心の太い 線のいづれの側［および上端から下端］にも同じ数の線があるべきである。第２ カメラ１７０からの画像は再びモニタ３７に表示され、この画像は、左から右へ の調整のための第２ビームスプリッタ−１５６の調整ネジ４８０，４８２、及び ４８４の回転により中心位置ぎめされる。カメラ１７０からの画像の垂直調整は 、再びネジ４９２を緩め、ネジ４９２を再固定する前に（ぼみ４４０の台４５０ を調整する調整ネジ４９３を回転することにより行なわれる。投射された格子画 像は、垂直と水平の方向の正しいアライメントのために再びチェックされる。

第１カメラ１６８および第２カメラ１７０の両方からの画像はここで、モニタ３ ７に投射され、重ねられた画像の間の格子パターンの線幅が１／４以上でないよ うに画像はアライメントされる。垂直と水平の調整は第３ミラー１５８の調整ネ ジ５０１と５０３により行なわれ、一方、回転調整は第２カメラ１７０を物理的 に回転することにより行なわれる。第２カメラ１７０は両画像の格子ラインが平 行になるまで回転される、しかしながら、第２カメラ１７０の焦点を変えないよ うに注意が必要である。その後、前部と背部の回転ロックネジ６０４．５８２の 両方はそれぞれ、カメラ１７０がそれ以上回転しないように固定される。第３ミ ラー１５８はここでモニタに格子の垂直と水平のアライメントを与えるように調 整する。正しいアライメントを達成するために回転と垂直・水平の調整を繰り返 しが要求される。顕微鏡の格子スライドはここでクリアエリアに移され、顕微鏡 のダイアフラムは適切な焦点、サイズ、心合わせのために調整される。第２カメ ラ１７０の比較グレースケールの読み取りを約２００の読み取り値とすることに より正しい光の強さが達成され、第１カメラ１６８のゲイン調整６０４は同じよ うに、光の読み取り値を２００となるように調整される。装置カバー４０２は再 度取り付けられ、その装置は準備ができ、すぐ動作可能となる。

上記の装置は蛍光性抗体染色された細胞にも同じように適用できることが、更に 考えられる。例えば、細菌及びウィルス、及び蛋白質の性質の主体である他の抗 原的物質のような伝染性剤が人体組織に侵入すると、これらの外部物質と特定的 に反応する可溶の物質が生ずる。この可溶の物質は「抗体」と言われており、そ れらの生成を引き出す物質が「抗原」を呼ばれる。抗体はフルオレシン（Ｆｌｕ ｏｒｅｓｃｉｎ）のような蛍光性染料と結合できる。蛍光性染料によりラベルさ れた抗体は「蛍光性抗体」と言われ、細胞や組織中の抗原の検出のための免疫特 異性染色として使用される。細胞のマークされた領域は、細胞部分が蛍光顕微鏡 で検査されるとき特性色として観察される。この蛍光顕微鏡の方法は、上記の装 置で使用可能である。透過顕微鏡検査は、上記で特に述べられた本例に使用され る。しかし、本装置は特定の波長においての蛍光顕微鏡分析に適用できること゛ 　が理解される。蛍光また透過のどちらかの顕微鏡技術が本発明の装置およびシ ステムと共に使用されるとき、選択された蛋白質サイトにおいて、核及び／又は 蛋白質をマークするために適切な染色剤を使用する必要がある。

本発明の特定の実施例だけがを示され記述されたが、各種の代替及び改造が本発 明内でなされ得ることは明らかである。従って、添付された特許請求の範囲は本 発明の範囲と精神に含まれ得る全てのそのような修正と代替を包括することを意 図する。

才ロ　り寸的貰１１ 用り↑白り筐１１ 国際調査報告

Claims (55)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも第１の細胞成分と第２の細胞成分とを有する細胞を分析する方法 において、前記方法が、 第１及び第２の分光染色物質をもって細胞を化学的光学的に強調することと、前 記第１及び前記第２の分光染色物質は前記第１及び前記第２の細胞成分の一つと 結合して第１の細胞結合と第２の細胞結合とを形成することと、前記第１細胞結 合は第１の予め定められた波長での最大の光学透過率と予め定められた第２の波 長における最小の光学透過率とを有し、前記第２細胞結合は前記第１の予め定め られた波長での実質的光吸収を有することと、 少なくとも前記第１及び前記第２細胞結合の画像を伝送し、前記画像をビームス プリッターに伝達することと、 前記画像を第１画像と第２画像に分割することと、第１フィルタで前記第１画像 をフィルタして前記第１の波長での第１の実質的に単色の画像を提供することと 、 第２フィルタで前記第２単色画像をフィルタして前記第２波長での第２の実質的 に単色の画像を提供することと、 第１の感知手段で前記フィルタされた前記第１の単色画像を感知して前記第１の 単色画像の第１の電気的出力の表示を提供することと、第２の感知手段で前記フ ィルタされた前記第２の単色面像を感知して前記第２の単色画像の第２の電気的 出力の表示を提供することと、第１及び第２の感知動作からの前記電気的出力を 基本とする特性分析器において細胞の特性の分析を提供することと、を含むこと を特徴とする方法。
2. ２．第１と第２の画像に分割する段階が、更に、異なる分光波長帯域幅をもつ各 前記第１及び前記第２の画像を供給することを含むことを特徴とする請求項１に 記載の細胞を分析する方法。
3. ３．前記第１及び前記第２の細胞成分の関連ある一つのものに対し前記第１の単 色画像を定量的に分析し且つ前記第２の単色画像を使用して前記第１及び前記第 ２の細胞成分の他のものを識別すること、を更に含むことを特徴とする請求項１ に記載の細胞を分析する方法。
4. ４．前記第１の単色画像の前記第１及び前記第２の細胞成分の前記関連する一つ の光学濃度を測定して前記定量的分析を提供することを更に含むことを特徴とす る請求項３に記載の細胞を分析する方法。
5. ５．前記第１及び前記第２の物質で前記細胞を化学的光学的に強調する前記段階 が単クローン抗体染色で前記細胞を処理することを特徴とする請求項１に記載の 方法。
6. ６．各感知手段からの電気的信号を別々に処理して細胞分析の情報を供給し且つ また両感知手段からの前記情報を結合して、試験された細胞の定量的分析を提供 する段階を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
7. ７．前記第１の画像、前記第２の画像、及び前記結合された画像のいづれかを表 示するための手段を提供することと、前記表示手段を前記手段に接続して前記感 知した画像を分析するために受けるようにすること、とを含むことを特徴とする 請求項６に記載の細胞を分析する方法。
8. ８．少なくとも、第１の細胞成分及び第２の細胞成分と、第１分光物質及び第２ 分光物質と、前記第１及び前記第２の分光物質の一つと化学的に結合して第１の 細胞結合を与える前記第１及び前記第２の細胞成分の一つならびに前記第１及び 前記第２の分光物質の他のものと化学的に結合して第２の細胞結合を与える前記 第１及び前記第２の細胞成分の他のものと、第１の予め定められた波長でほぼ最 大の光学的透過率と第２の予め定められた波長で最小の光学的透過率とを有する 前記第１の細胞結合と、前記第１の予め定められた波長で実質的に光吸収をする 前記第２の細胞成分と、を伴った細胞の分析をする装置において、前記装置が、 前記細胞に光を投射する光源と、 前記第１及び前記第２の細胞結合の画像を形成し拡大するための及び前記画像を 伝送するための手段と、 前記伝送された画像を第１及び第２の画像に分離する手段と、前記第１の波長で 第１の実質的に単色の画像を提供するために前記第１の画像をフィルタするため の第１の手段と、 前記第２の波長で第２の実質的に単色の画像を提供するために前記第２の画像を フィルタするための第２の手段と、 前記第１の単色光画像を感知し且つその第１の電気的出力の表示を提供する第１ の手段と、 前記第２の単色光画像を感知し且つその第２の電気的出力の表示を提供する第２ の手段と、 前記細胞結合即ち前記細胞を分析する手段であり、該解析手段はそれぞれ前記第 １及び前記第２の感知手段の電気的出力の受信及び記憶をすること、それによる 分析を提供するために前記第１及び前記第２の画像を結合すること、及び少なく とも１個の細胞特性について１個の出力を供給することが実施できること、を含 むことを特徴とする装置。
9. ９．前記分析をする手段が前記第１画像と前記第２画像と前記結合された第１及 び第２の画像と前記分析を表示するための手段を更に含むことを特徴とする請求 項８記載の細胞を分析する装置。
10. １０．少なくとも１個の細胞を分析を行う装置で、該細胞は少なくとも第１の細 胞成分と第２の細胞成分とを有し、前記第１及び前記第２の成分の一つは第１分 光物質と第２の分光物質の一つと結合わされることにより化学的光学的に強調さ れて第１の細胞結合を定め、前記第１及び前記第２の成分の他のものは前記第１ 及び前記第２の分光物質の他のものを結合わされることにより化学的光学的に強 調されて第２の細胞結合を定め、前記第１及び前記第２の細胞結合の一つは第１ 及び第２の予め定められた波長で最大の透過率と前記第１及び前記第２の波長の 他のもので低い透過率とを有し、前記第１及び前記第２の細胞結合の他のものは 前記第１の予め定められた波長で実質的に光を吸収し、前記装置が、連続スペク トルをもつ拡大された成分画像光ビームに少なくとも第１及び第２の細胞成分の 拡大された画像を提供する手段と、前記拡大された画像を獲得する手段と、前記 画像獲得手段が、前記拡大された成分画像光ビームを反射する手段と、前記拡大 された成分画像光ビームを少なくとも第１及び第２の光ビームに分割する手段と 、前記第１及び前記第２の光ビームを単色的にフィルタする手段と、単色光ビー ムを受けて前記単色光ビームに基づいた電気的出力信号を供給するように使用可 能な第１センサ及び第２のセンサを有することと、前記成分画像光ビームを受け 且つ第１光ビームと第２光ビームを伝送するように使用可能な前記ビーム分割手 段と、 前記フィルタ手段を通じて前記第１及び前記第２センサに伝送された前記第１及 び前記第２光ビームで、前記フィルタ手段は前記第１及び前記第２細胞結合と前 記予め定められた第１及び第２波長とに整合して前記第１ビームをフィルタして ほぼ前記第１及び前記第２の予め定められた波長の一つでのほぼ単色の第１光ビ ームを前記第１及び前記第２のセンサの一つに前記第１及び前記第２の予め定め られた波長の他のものでの前記第１及び第２センサに対するほぼ単色の第２の光 ビームとを、前記第１及び前記第２センサの他の一つに提供することと、前記単 色画像の電子信号表示を提供するように使用可能である前記各第１及び前記第２ センサと、 前記第１及び第２光ビームの各々に対する電気的信号をディジタル化し記憶する 手段と、該ディジタル化する手段は前記第１及び第２センサから前記電気的信号 を受けて、前記細胞の観測と分析のために前記第１及び前記第２光ビーム信号を ディジタル化し、結合し、記憶し、投射するように使用可能であること、を含む ことを特徴とする装置。
11. １１．反射するための手段を含み、拡大された成分光ビームと第２のビームスプ リッターのための分割通路を提供する第１のビームスプリッターを有する前記ビ ームを分割する手段と、前記第１のビームスプリッターと前記反射手段は協働し て前記拡大された画像光ビームを前記第２のビームスプリッターに伝送すること と、 前記第１及び前記第２のセンサに伝送するために前記拡大された光画像を前記予 め定められた分割する波長より下の第１光ビームと予め定められた分割波長より 上の第２光ビームとに分割するように使用可能な予め定められた分割する波長を 有する前記第２のビームスプリッターと、前記予め定められた第１及び第２の波 長で、前記第１及び前記第２の波長の一つはほぼ第１及び第２光ビームの最大光 学的透過率で前記第１及び前記第２のセンサに伝送される前記第１光ビームと第 ２光ビームをフィルタするように使用可能な前記フィルタ手段、とを特徴とする 請求項１０に記載の装置。
12. １２．前記フィルタ手段はほぼ前記第１の予め定められた波長での前記第１の光 ビームをフィルタするように使用可能な第１の単色光学フィルタ及びほぼ前記第 ２の予め定められた波長での前記第２の光ビームをフィルタするように使用可能 な第２の単色光学フィルタであり、フィルタされた第１及び第２の光ビームは前 記第１及び前記第２のセンサとそれぞれ連絡することを特徴とする請求項１１に 記載の装置。
13. １３．前記第１及び前記第２のセンサは、第１のビデオカメラ及び第２のビデオ カメラを含み、 前記第１カメラは位置決めされ前記フィルタされた第１の光ビームを受けるよう に使用可能であり、前記第２カメラは位置決めされ前記フィルタされた第２の光 ビームを受けるように使用可能であり、前記第１及び前記第２のカメラはそれぞ れ前記第１及び前記第２の波長において前記画像の電気的出力表示を提供するよ うに使用可能であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. １４．前記反射手段は第１ミラー、第２ミラー、及び第３ミラーを含み、前記画 像獲得装置は更に焦点レンズを含み、該レンズは前記第１ミラーと前記第１ビー ムスプリッターの間に位置して前記第１ミラーに焦点合わせされ拡大された画像 細胞成分光ビームを提供し、前記第２ミラーは前記第１ミラーから前記第２ビー ムスプリッターへ焦点合わせされ反射された第１光ビーム画像を受信且つ伝送す るように使用可能であることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. １５．前記第３ミラーは位置決めされ前記第２ビームスプリッターから前記第１ センサへ前記第１ビームを反射するように使用可能であることを特徴とする請求 項１４に記載の装置。
16. １６．前記第２のビームスプリッター、前記第３ミラー、及び前記第１センサは 前記第１光ビームに対しそれらの間の第１伝送通路距離を協働して定め、前記第 ２ビームスプリッターと前記第２センサは前記第２光ビームに対しそれらの間の 第２伝送通路距離を協働して定め、前記第１および第２伝送通路距離はほぼ等し いこと、を特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. １７．前記第１のセンサは第１の長手方向の軸を有し、前記第１センサは前記第 １軸に沿って移動可能であり前記第１センサと前記ディジタル化手段中の前記フ ィルタされた第１及び第２の光ビーム画像の一つとを焦点合わせし、前記第２セ ンサは第２の長手方向の軸を有し、前記第２センサは前記第２軸に沿って移動可 能でありそのまわりに回転可能であり前記第２センサと前記ディジタル化手段中 の前記第１及び前記第２の光ビーム画像の他のものとを焦点合わせすることを特 徴とする請求項１３に記載の装置。
18. １８．前記第１センサと第２センサは第１電気的ゲイン調整と第２電気的ゲイン 調整を含み、前記ディジタル化手段中の第１及び第２の光ビーム画像を焦点合わ せすることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. １９．ハウジングを含み、 前記画像獲得手段のために協働し部室を規定する上面板と、前面板と、後面板と 、底面板と、第１及び第２の側面板とを備える前記ハウジングと、前記ハウジン グ中に取り付けられた焦点レンズを含む前記第１ビームスプリッターと、 前記反射手段と、前記第１及び前記第２の単色光学フィルタと、前記第２ビーム スプリッターと、前記第１及び前記第２のセンサとが前記ハウジングに調整可能 に取り付けられていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
20. ２０．第１ミラー取り付けベース及び第２ミラー取り付けベースを含み、それぞ れ前記第１及び前記第２のベースに対し一般に円筒型の第１ピントルと第２ピン トルとを備え、 それぞれ前記第１の取り付けベースと前記第２の取り付けベース上に取り付けら れた使用可能な前記第１のミラー及び前記第２のミラーと、水平基準面を定める 前記底面板と、それぞれ、前記第１及び前記第２の取り付けベースピントルを受 ける第１ピボットソケットおよび第２ピボットソケットと、前記第１及び前記第 ２のピボットソケットに開放された第１のネジ切りされた孔および第２のネジ切 りされた込み孔と、前記第１ビームスプリッターから前記第２ビームスプリッタ ーへ前記拡大された成分ビームを反射する目ために、それぞれ、前記第１及び前 記第２ミラーとを回転して調整するように、前記第１ピボツトソケツト中に位置 されて回転可能な前記第１ピントル及び前記第２ピボットソケット中に位置され て回転可能な前記第２ピントルと、 前記ピントルに接触させて前記ピントルとミラーを定位置に固定するために、そ れぞれ、前記第１のネジ切りされた孔および前記第２のネジ切りされた孔と係合 可能な第１のネジ切りされたロックネジおよび第２のネジ切りされたロックネジ と、を特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. ２１．記第２ビームスプリッターを調整する手段を含み、前記調整手段は取り付 けフレームとジンバル支持されたベースとを有し、少なくとも第１、第２、及び 第３の貫通孔を定める前記フレーム中に取り付けられて使用可能な第２のビーム スプリッターと、第１のネジ切りされ一般に中央に位置決めされた孔を有する座 金受けを定める前記底面板と、側壁と第２のネジ切りされた孔を有するくぼんだ 座と、前記くぼんだ座はその内部で調整可能な前記ジンバル支持されたベースを 受けるように使用可能であることと、ネジ切りされたロック通路と、一般的に中 央に位置した穴と、第１、第２、及び第３のネジ切りされたベース孔と、前記く ぼんだ座の第２のネジ切りされた孔と位置合わせできるピボット通路とを定める ジンバル支持されたベースと、前記中央位置の穴に取り付けられた球状のベアリ ングと、固定するための第１、第２、及び第３のネジ切りされた手段と、固定す るためのネジ切りされたピボット手段と、 前記フレームとジンバル支持されたベースとの間に位置し、前記第１、前記第２ 、及び前記第３のベースのネジ切りされた孔と位置合わせされた第１、第２、及 び第３の垂直バイアス手段と、前記第１、前記第２、及び前記第３のネジ切りさ れたジンバル支持されたベースの孔と位置合わせされた前記第１、前記第２、及 び前記第３の貫通孔を有する前記ジンバル支持されたベース上に位置する前記取 り付けフレーム及び第前記２のビームスプリッターと、前記垂直バイアス手段の バイアスに対して前記フレームと前記第２のビームスプリッターとを固定する前 記第１、前記第２、及び前記第３のネジ切りされたベースの孔と、それぞれ係合 する前記第１、前記第２、及び前記第３のネジ切りされた固定手段を受ける垂直 バイアス手段と、前記ジンバル支持されたベースピボット通路に延長して通じて 固定し前記くぼみのある座の第２のネジ切りされた孔とネジで係合する前記ネジ 切りされたピボット手段と、 前記ネジ切りされたピボット固定手段について前記くぼみのある座の中の前記ベ ースを枢軸的ににバイアスさせる上くぼみ座側壁とジンバル支持されたベースの 間に位置決めされ使用可能な横バイアス手段と、前記横バイアス手段に対抗して 前記くぼみ中に位置された前記ジンバル支持されたベースに接触するように前記 ネジ切りされたロックする通路中に位置決めされ使用可能な前記ジンバル支持さ れたベースの回転を制御する第３のロックするネジと、 座金貫通孔をもつ座金と、 前記座金を固定するネジ切りされた手段と、前記座金固定手段を受けるように前 記座金受けネジ切りされた孔と位置合わせされた前記座金貫通孔をもつ前記座金 受け中に位置された前記座金と、前記横にバイアスしたジンバル付支持されたベ ースに接触し、固定された位置で前記横バイアス手段による回転運動に対する前 記座金と座金固定手段と前記ベースを固定するための前記ネジ切りされたピボッ ト固定手段と前記第３のロックネジと協働する前記座金と、を特徴とする請求項 ２０に記載の装置。
22. ２２．一般に垂直な部材少なくとも第１と第２の取り付けボルトポートを有する 下部を有すると第２のジンバル支持された取り付け部と、前記垂直部材の上に取 り付けられた第３の反射ミラーと、前記第２のジンバルを固定する１対のボルト と、少なくとも第１のネジ切りされたジンバルポートおよび第２のネジ切りされ たジンバルポートとを有する前記底面板と、前記対の第２ジンバルボルトの一つ を受けるように前記底面板第１及び前記第２のネジ切りされたジンバルポートと 位置合わせされた前記ジンバル支持された取り付け下部第１及び第２ボルトポー トと、前記ボルトはそれぞれ前記第２ジンバル取り付け組立部を前記底面板に固 定することと、第１及び第２のネジ切りされた調整ポートを定めた前記ジンバル 垂直部材と、前記調整ポートは互いに垂直及び水平にオフセットされることと、 第１のネジ切りされた調整部材及び第２のネジ切りされた調整部材と、前記第１ と前記第２のネジ切りされた調整部材は前記第１と前記第２調整ポートにそれぞ れ位置決めされ、垂直と水平の両方に前記第３のミラーに接触し調整するように 使用可能でるようにし、前記第２ビームスプリッターから前記第１センサに前記 第１ビームを反射し伝送すること、を含ことを特徴とする請求項２１に記載の装 置。
23. ２３．第１単色光学フィルタ取り付けフレーム及び第２単色光学フィルタ取り付 けフレームとを含み、 前記各フレームはその中に前記光学フィルタを受け且つ保持する手段を更に定め 、、 前記各フレームは第１取り付けボルト孔及び第２取り付けボルト孔を定め、各前 記第１及び前記第２フレームのための１対のネジ切りされたボルトと、１対の第 １フィルタのネジ切りされたボルト孔及び１対の第２フィルタのネジ切りされた ボルト孔とを定める前記底面板と、前記ネジ込みボルトを受け前記フレームを前 記底面板に固定する前記ボルト孔は、それぞれ、前記第１及び前記第２フィルタ フレーム孔と位置合わせされること、とを含むことを特徴とする請求項２２に記 載の装置。
24. ２４．前記光学フィルタを保持し固定する各前記フレーム手段は溝のあるフレー ムであることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
25. ２５．少なくとも一つの細胞を分析する装置と、前記細胞は第１分光染色物質に より化学的光学的に強調された核をもつ少なくとも１個の核ＤＮＡ、及び免疫性 組織化学的分光染色物質により化学的光学的に強調された少なくとも１個の蛋白 質及び関連する蛋白質サイトを有し、前記染色された核は、第１の予め定められ た波長でほぼ最大の光学透過率と第２の予め定められた波長で低い光学透過率と を有し、前記蛋白質サイトにおける前記染色された蛋白質は前記第１の予め定め られた波長で実質的な光の吸収をし、前記装置が、拡大された細胞成分中の前記 少なくとも１個の細胞の拡大された対象物画像を提供する手段と、 前記拡大された画像を獲得する手段と、前記拡大された画像をビーム分割する手 段と、前記画像を反射する手段と、光ビームを単色的にフィルタする手段と、単 色光ビームを受け且つ前記感知された単色光ビームのアナログ電気的出力信号表 示を提供するようにそれぞれ使用可能な少なくとも第１のセンサ及び第２のセン サとを有する前記画像獲得手段と、可視及び赤外線の光の範囲の一つからの広帯 域スペクトルをとり囲む複数の波長を含む前記拡大手段からの前記画像と、前記 拡大された細胞成分光ビームを受け前記単色フィルタ手段を通じ、それぞれ前記 第１及び前記第２センサに予め定められた分割波長より下の第１光ビームと予め 定められた分割波長を超える第２光ビームとを伝送するように使用可能な前記ビ ームスプリッター手段と、単色フィルタ手段は、ほぼ前記第１の予め定められた 波長での単色第１光ビームを前記第１と前記第２センサに、及びほぼ前記第２の 予め定められた波長で単色第２光ビームを前記第１及び前記第２センサの他のも のに提供するために、前記第１及び前記第２の予め定められた波長で前記第１と 前記第２光ビームをフィルタするように使用可能であることと、各第１と第２光 ビームに対するアナログ信号をディジタル化し記憶する手段と前記デジタル手段 は、観察の目的で、前記第１および第２の光ビーム信号をディジタル化し、結合 し、記憶し、投射するために前記第１と前記第２のセンサから前記アナログ電気 的出力信号を受けるように使用可能であることと、を含むことを特徴とする装置 。
26. ２６．前記第１光学フィルタは約６２０ナノメータの波長において光ビームをフ ィルタするように使用可能な光学的帯域フィルタであることを特徴とする請求項 １２に記載の装置。
27. ２７．前記第１光学フィルタは約６１０ナノメータと６３０ナノメータの間の波 長において光ビームをフィルタするように使用可能な光学的帯域フィルタである ことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
28. ２８．前記第２光学フィルタは約５００ナノメータの波長において光ビームをフ ィルタするように使用可能な光学的帯域フィルタであることを特徴とする請求項 １２に記載の装置。
29. ２９．前記第２光学フィルタは約４９ナノメータと５１０ナノメータの幅の間の 波長において光ビームをフィルタするように使用可能な光学的帯域フィルタであ ることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
30. ３０．前記第２ビームスプリッターは２色性のビームスプリッターであることを 特徴とする請求項１２に記載の装置。
31. ３１．前記第１の分光物質はアルカリフォスファターゼにより活性化されたチオ ニンと赤色色原体の一つであり、第２の分光物質は前記チオニンと前記赤色色原 体の他のものであることを特徴とする請求項８に記載の細胞を分析する装置。
32. ３２．前記第１及び前記第２の細胞成分の一つはＤＮＡ核であり、前記チオニン は前記細胞中の前記ＤＮＡ核に結合し且つ識別するように使用可能であることを 特徴とする請求項３１に記載の細胞を分析する装置。
33. ３３．前記第１及び前記第２の細胞成分の一つは蛋白質と、ホルモンと、脂質と から成るグループの中から選択され、前記赤色色原体と前記アルカリフォスファ ターゼは前記分析のために前記一つの成分に結合し且つ識別するように使用可能 であることを特徴とする請求項３１に記載の細胞を分析する装置。
34. ３４．前記第１の分光物質はメチルグリーンと、ペロキシダーゼをもつディアミ ノベンジジンの一つであり、第２の分光物質は前記メチルグリーンと、ペロキシ ダーゼをもつディアミノベンジジンの他のものであることを特徴とする請求項８ に記載の細胞を分析する装置。
35. ３５．前記第１及び前記第２の細胞成分の一つはＤＮＡ核であり、前記メチルグ リーンは前記核と結合して前記細胞中の前記ＤＮＡ核を化学的光学的に強調する ことを特徴とする請求項３４に記載の細胞を分析する装置。
36. ３６．前記第１及び前記第２の細胞成分の他のものは蛋白質と、ホルモンと、脂 質のグループの中から選択され、ペロキシダーゼをもつ前記ディアミノベンジジ ンは分析のための化学的光学的強調のために前記他の成分と結合できることを特 徴とする請求項３５に記載の細胞を分析する装置。
37. ３７．前記第１の分光物質はメチルグリーンと、アルカリフォスファターゼをも つ赤色色原体の一つであり、前記第２の分光物質は前記メチルグリーンと赤色色 原体の他のものであることを特徴とする請求項８に記載の細胞を分析する装置。
38. ３８．前記第１及び前記第２の細胞成分の一つは前記細胞の前記ＤＮＡ核を化学 的光学的に強調するための前記メチルグリーンと結合できるＤＮＡ核であること を特徴とする請求項３７に記載の細胞を分析する装置。
39. ３９．前記第１及び前記第２の細胞成分の一つは蛋白質と、ホルモンと、脂質と から成るグループの中から選択され、且つ分析のための前記一つの成分の化学的 光学的強調のための、アルカリフォスファターゼをもつ赤色色原体と結合可能で あることを特徴とする請求項３７に記載の細胞を分析する装置。
40. ４０．細胞の画像分析おいて２個のソリッドステートセンサを使用する装置にた いする校正の方法において、前記方法が細胞を分析する手段を提供し、前記分析 手段は細胞検査の場所と、少なくとも１個のビームスプリッターと、第１光学フ ィルタと、第２光学フィルタと、前記細胞を通じて光を投射する手段と、細胞の 特性を提供方法とを有する顕微鏡を有し、 細胞の検査場所において顕微鏡により観測される校正パターンを提供し、画像を 与えるように前記パターンを通じて光ビームを投射し、そのパターンの画像を獲 得し且つビームスプリッターにその画像を連絡し、画像をそのパターンの第１及 び第２の画像に分割し、第１センサにより第１画像を感知し、且つそのパターン の第１画像の第１の電気的出力表示を提供し、 第２センサによりそのパターンの画像を感知し、且つ第２画像パターンの第２の 電気的出力表示を提供し、前記第１及び前記第２の電気的出力の各々は細胞の特 性を提供するための前記手段に伝送され、互いに重なる第１および第２のパター ン画像を結合し且つ表示し、前記第１及び前記第２のセンサにより感知された画 像パターンの実質的な画素毎の位置合わせを与えるために重なっているパターン を位置合わせしてセンサ位置を調整するこ、を含むことを特徴とする方法。
41. ４１．前記画素毎の位置合わせのための格子パターンを提供し、前記第１及び前 記第２のセンサの一つから格子画像を前記第１及び前記第２のセンサの他のもの から第２の格子画像に重ねる段階を含むことを特徴とする請求項４０に記載の校 正の方法。
42. ４２．前記第１及び前記第２の格子画像が実質的に上下互いに位置合わせされる まで少なくとも前記第１及び前記第２のセンサの一つを調整することを更に含む ことを特徴とする請求項４１記載の校正の方法。
43. ４３．前記免疫性組織化学的染色物質は特定の抗原を含むことを特徴とする請求 項２５に記載の装置。
44. ４４．前記免疫性組織化学的染色物質は前記特定の抗原に対する単クローン抗体 を有することを特徴とする請求項４３に記載の装置。
45. ４５．前記免疫性組織化学的染色物質はアルカリフォスファターゼ化合物を伴っ て染色することを含むことを特徴とする請求項４４に記載の装置。
46. ４６．拡大された画像を供給する前記手段が取り付け台を更に含み、前記取り付 け台は検体保持具を受けるように使用可能であることを特徴とする請求項２５に 記載の装置。
47. ４７．前記検体保持具は前記第１及び前記第２のカメラに対する位置合わせ格子 を保持するように使用可能であり、前記格子は予め定められたマトリックスを有 すること、を特徴とする請求項４６に記載の装置。
48. ４８．前記格子は側で約０．０１ミリメータの複数の水平及び垂直に位置合わせ された正方形のマトリックスであることを特徴とする請求項４７に記載の装置。
49. ４９．前記第１及び前記第２のセンサは各々前記センサを調整する手段を有し、 前記センサ手段は前記センサ出力の焦点と拡大を調整するように使用可能である ことを特徴とする請求項４６に記載の装置。
50. ５０．前記調整手段が前記第１及び前記第２のセンサ上の前記パターンを位置合 わせするための回転調整と並進調整を含むこと、を特徴とする請求項４９記載の 装置。
51. ５１．前記第１及び前記第２のセンサは単色光のビデオカメラであることを特徴 とする請求項５に記載の装置。
52. ５２．光の投射する手段から前記細胞を通じて光を投射して細胞画像を形成する ことを更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
53. ５３．４００−７００ｎｍの間の波長の光を伝送しフィルタするための約２０ｎ ｍの狭帯域フィルタを使用する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方 法。
54. ５４．第１のフィルタは実質的に前記第１の波長と整合し、第２のフィルタは実 質的に前記第２の波長と整合する事を特徴とする請求項８に記載の方法。
55. ５５．第１の細胞成分を蛍光性分光染色物質と結合し、その分析に蛍光顕微鏡を 使用する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。