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技術 プレパラート、透明プレート、プレパラートの作製方法、スライドガラス、画像撮影装置、画像撮影方法、プレパラート作製装置、およびプレパラート部品セット

出願人 パナソニック株式会社
発明者 本村秀人森浩征松本博志渡邊克也水内公典松原直樹
出願日 2014年12月19日 (6年0ヶ月経過) 出願番号 2014-256827
公開日 2015年10月15日 (5年2ヶ月経過) 公開番号 2015-180919
状態 特許登録済
技術分野 光信号から電気信号への変換 サンプリング、試料調製 顕微鏡、コンデンサー 固体撮像素子 光学的手段による材料の調査、分析 スタジオ装置
主要キーワード 制御用パソコン 部品セット 切片画像 検体管 逆行列計算 水平位 デジタル顕微鏡 光検知素子
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年10月15日)のものです。
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図面 (20)

課題

CIS方式の撮像を実用化し得るプレパラートを提供する。

解決手段

本開示のプレパラートは、撮像面を含む表面を有するイメージセンサと、イメージセンサとの電気的接続を有するパッケージと、封入剤を介してイメージセンサの表面と対向する透明プレートとを備える。透明プレートの表面には、第1の溝および第2の溝が形成されており、イメージセンサは、第1の溝と前記第2の溝との間に配置される。

概要

背景

病理診断では、病気確定診断病変広がりの判定などを目的として、体内臓器腫瘍から組織切り出し、観察を行う。その際、切り出された組織切片顕微鏡で観察できるよう数μmの厚さに薄切され、ガラスに挟まれた状態の病理スライド標本)が作製される。病理診断は、癌の良性悪性を判定する際などには必ず行われる検査であるので、病理診断の際に作製される標本の数は各病院あたり1日数百枚程度にもなる。病理標本放射線画像などとは異なり、電子データの形で保存することが難しい。このため、作製された標本を後で確認できるよう、標本自体を半永久的に保存しておくことが一般的である。

従来、生体組織などのミクロ構造を観察するために顕微鏡が用いられてきた。顕微鏡は、観察対象を透過した光、あるいは反射した光をレンズで拡大する。観察者は拡大された光によって形成される像を直視する。顕微鏡像カメラ撮影し、ディスプレイに表示するデジタル顕微鏡を用いれば、複数人での同時観察や、遠隔地での観察などが可能である。カメラは顕微鏡の結像点に置かれ、顕微鏡のレンズで拡大された像を撮影する。

特許文献1は、CIS(Contact Image Sensing)方式によってミクロ構造を観察する技術を開示している。CIS方式による場合、観察対象をイメージセンサの面に直接載せて、撮影を行う。レンズによる像の拡大を用いないので、イメージセンサの画素サイズが分解能を決める。すなわち、画素サイズが小さいほど、ミクロ構造を詳細に撮影できる。

概要

CIS方式の撮像を実用化し得るプレパラートを提供する。本開示のプレパラートは、撮像面を含む表面を有するイメージセンサと、イメージセンサとの電気的接続を有するパッケージと、封入剤を介してイメージセンサの表面と対向する透明プレートとを備える。透明プレートの表面には、第1の溝および第2の溝が形成されており、イメージセンサは、第1の溝と前記第2の溝との間に配置される。

目的

効果

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請求項1

撮像面を含む表面および前記表面とは逆側の裏面を有するイメージセンサと、前面、背面、および、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージであって、前記前面が前記イメージセンサの前記裏面に接触または対向するパッケージと、被写体の少なくとも一部を覆うための封入剤を介して、前記イメージセンサの前記表面に対向する側に配置される透明プレートであって、前記イメージセンサの前記表面に対向する側の表面に第1の溝および第2の溝を有する透明プレートと、を備え、前記イメージセンサは、前記第1の溝と前記第2の溝との間に配置される、プレパラート

請求項2

前記第1の溝および前記第2の溝は平行であり、前記第1の溝および前記第2の溝が形成された前記透明プレートの前記表面と前記イメージセンサの前記表面とが対向した状態において、前記第1の溝および前記第2の溝が延びる方向と前記複数の電極の配列方向とは、平行である、請求項1に記載のプレパラート。

請求項3

前記第1の溝および前記第2の溝は、前記透明プレートの一端から他端に至るまで延びる、請求項1または2に記載のプレパラート。

請求項4

前記透明プレートは、さらに、前記第1の溝および前記第2の溝が形成された前記表面に第3の溝および第4の溝を有し、前記第3の溝および前記第4の溝は、前記第1の溝および前記第2の溝に直交して互いに平行に設けられる、請求項1から3のいずれかに記載のプレパラート。

請求項5

撮像面を含む表面および前記表面とは逆側の裏面を有するイメージセンサと、前面、背面、および、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージであって、前記前面が前記イメージセンサの前記裏面に接触または対向するパッケージと、被写体の少なくとも一部を覆うための封入剤を介して、前記イメージセンサの前記表面に対向する側に配置される透明プレートであって、前記イメージセンサの前記表面に対向する側の表面に、前記表面から突出する平坦部を有する透明プレートと、を備え、前記イメージセンサは、前記平坦部上に配置される、プレパラート。

請求項6

撮像面を含む表面および前記表面とは逆側の裏面を有するイメージセンサと、前面、背面、および、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージであって、前記前面が前記イメージセンサの前記裏面に接触または対向するパッケージと、をこの順に積層可能な透明プレートであって、前記透明プレートは、一方の表面に第1の溝および第2の溝を有し、前記第1の溝および前記第2の溝が形成された前記透明プレートの前記表面に前記イメージセンサの前記表面が対向した状態で、被写体の少なくとも一部を覆うための封入剤を介して、前記第1の溝と前記第2の溝との間に前記イメージセンサが配置される、透明プレート。

請求項7

前記第1の溝および前記第2の溝は平行であり、かつ、前記第1の溝と前記第2の溝との間に前記イメージセンサが配置された状態において、前記複数の電極の配列方向と平行に延びている、請求項6に記載の透明プレート。

請求項8

前記第1の溝および前記第2の溝は、前記透明プレートの一端から他端に至るまで延びる、請求項6または7に記載の透明プレート。

請求項9

前記透明プレートは、さらに、前記第1の溝および前記第2の溝が形成された前記表面に第3の溝および第4の溝を有し、前記第3の溝および前記第4の溝は、前記第1の溝および前記第2の溝に直交して互いに平行に設けられる、請求項6から8のいずれかに記載の透明プレート。

請求項10

イメージセンサ、および、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージを備えるイメージセンサユニットを用意する工程と、表面に第1の溝および第2の溝を有する透明プレートの前記表面上、または、前記イメージセンサの撮像面上に被写体を配置する工程と、前記被写体に封入剤を付与する工程と、前記封入剤が乾燥する前に、前記封入剤を介して前記透明プレートの前記表面と前記イメージセンサの前記撮像面とが対向した状態で前記イメージセンサユニットを前記第1の溝と前記第2の溝との間に配置する工程と、前記封入剤を乾燥させることにより、前記イメージセンサユニットおよび前記透明プレートを固定する工程と、を含むプレパラートの作製方法

請求項11

プレパラート用のスライドガラスであって、表面に溝を有する、スライドガラス。

請求項12

前記溝は、イメージセンサユニットにおけるパッケージの側壁の少なくとも一部を受ける、請求項11に記載のスライドガラス。

請求項13

前記溝は、前記スライドガラスの一端から他端に至るまで延びる少なくとも2本の溝である、請求項11または12に記載のスライドガラス。

請求項14

表面および裏面を有するイメージセンサと、前面および背面を有するパッケージであって、前記前面が前記イメージセンサの裏面に接触または対向するように前記イメージセンサを支持し、かつ、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージと、被写体を介して前記イメージセンサの前記表面に対向するように配置される透明プレートと、前記イメージセンサの前記表面と前記透明プレートとの間において前記被写体を固定する封入剤と、を備えるプレパラート。

請求項15

前記透明プレートは、前記表面に対向する側の表面に凹部を有しており、前記凹部は、前記イメージセンサに接続された前記複数の電極の少なくとも一部を収容する、請求項14に記載のプレパラート。

請求項16

前記透明プレートの凹部は、前記イメージセンサにおける前記表面の外縁の少なくとも一部に沿った溝である、請求項15に記載のプレパラート。

請求項17

前記溝は、前記イメージセンサにおける前記表面の前記外縁に沿って延びる部分と、前記外縁から外側に突出する部分とを有している、請求項16に記載のプレパラート。

請求項18

前記凹部は、前記透明プレートの一端から他端に至るまで延びる少なくとも2本の溝を含んでいる、請求項15から17のいずれかに記載のプレパラート。

請求項19

前記透明プレートは、第1の方向におけるサイズが76mm、前記第1の方向に直交する第2の方向におけるサイズが26mmのスライドガラスである、請求項14から18のいずれかに記載のプレパラート。

請求項20

前記パッケージは、前記前面側に突出する側壁を端部に有しており、前記透明プレートの前記凹部は、前記側壁の先端を受け入れ、前記側壁によって前記イメージセンサの前記表面と前記透明プレートとの間隔が規定される請求項15から19のいずれかに記載のプレパラート。

請求項21

表面および裏面を有するイメージセンサと、前面および背面を有するパッケージであって前記前面が前記イメージセンサの裏面に接触または対向するように前記イメージセンサを支持し、かつ、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージとを備えるイメージセンサユニットを用意する工程と、被写体を透明プレートまたは前記イメージセンサの前記表面上に配置する工程と、前記被写体を介して前記イメージセンサの前記表面に対向するように前記透明プレートおよび前記イメージセンサを固定する工程と、を含むプレパラートの作製方法。

請求項22

前記透明プレートは、前記イメージセンサの前記表面に対向する側の表面に凹部を有しており、前記凹部は、前記被写体を介して前記イメージセンサの前記表面に対向するように配置されたとき、前記イメージセンサに接続された前記複数の電極の少なくとも一部を収容する、請求項21に記載のプレパラートの作製方法。

請求項23

被写体を透明プレートまたは前記イメージセンサの前記表面上に配置する工程は、前記透明プレートの前記凹部をアライメントマークとして位置決めを行い、前記透明プレートの前記凹部によって囲まれた平坦領域に前記被写体を置く工程を含む、請求項21または22に記載のプレパラートの作製方法。

請求項24

前記透明プレートの前記凹部によって囲まれた平坦領域から前記被写体の一部が前記凹部を越えて外側に出ていることを検知したときに前記被写体の前記一部をカットする工程を含む、請求項23に記載のプレパラートの作製方法。

請求項25

前記パッケージは、前記前面側に突出する側壁を端部に有しており、前記透明プレートおよび前記イメージセンサを固定する工程は、前記側壁の先端を前記透明プレートの前記凹部内に挿入する工程を含む、請求項22から24のいずれかに記載のプレパラートの作製方法。

請求項26

被写体を透明プレートまたは前記イメージセンサの前記表面上に配置する工程の後、前記被写体に染色を施す工程と、前記被写体を乾燥させる工程と、を行う、請求項21から25のいずれかに記載のプレパラートの作製方法。

請求項27

請求項1から5、および、請求項14から20のいずれかに記載のプレパラートを装填可能なソケットであって、前記プレパラートにおける前記パッケージの前記端子を介して前記イメージセンサに電気的に接続されるソケットと、前記ソケットに装填された前記プレパラートにおける前記透明プレートを介して前記イメージセンサに光を入射させる光源ユニットと、前記光源ユニット、および前記ソケットに装填された前記プレパラートにおける前記イメージセンサを制御することにより、前記プレパラートにおける前記被写体の撮像を前記イメージセンサに行わせる制御装置と、を備える画像撮影装置

請求項28

前記光源ユニットは、複数の光源または移動する光源を有し、前記制御装置は、前記被写体に対して異なる角度で前記光を複数回照射し、各角度で撮像を行う、請求項27に記載の画像撮影装置。

請求項29

請求項1から5、および、請求項14から20のいずれかに記載のプレパラートを画像撮影装置のソケットに装填し、前記プレパラートにおける前記パッケージの前記端子を介して前記イメージセンサに前記ソケットを電気的に接続する工程と、光源ユニットから前記プレパラートにおける前記透明プレートを介して前記イメージセンサに光を入射させる工程と、前記光源ユニット、および前記ソケットに装填された前記プレパラートにおける前記イメージセンサを制御することにより、前記プレパラートにおける前記被写体の撮像を前記イメージセンサに行わせる工程と、を含む画像撮影方法

請求項30

前記光源ユニットは、複数の光源または移動する光源を有しており、前記被写体の撮像を前記イメージセンサに行わせる工程は、前記被写体に対して異なる角度で前記光を複数回照射し、各角度で撮像を行う工程を含む、請求項29に記載の画像撮影方法。

請求項31

試料切片が載せられたスライドガラスを支持するテーブルと、表面および裏面を有するイメージセンサと、前面および背面を有するパッケージであって前記前面が前記イメージセンサの裏面に接触または対向するように前記イメージセンサを支持し、かつ、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージとを備えるイメージセンサユニットを前記スライドガラスに近づけ、前記イメージセンサユニットを前記スライドガラスに固定する可動部と、を備えるプレパラート作製装置

請求項32

表面および裏面を有するイメージセンサと、前面および背面を有するパッケージであって、前記前面が前記イメージセンサの裏面に接触または対向し、かつ、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージとを備えるイメージセンサユニットと、少なくとも一部が封入剤により覆われる被写体を介して、前記イメージセンサの前記表面に対向する側に配置される透明プレートと、を備えるプレパラート部品セットであって、前記透明プレートは、前記イメージセンサの前記表面に対向する側の表面に第1の溝および第2の溝を有し、前記イメージセンサは、前記第1の溝と前記第2の溝との間に配置可能である、プレパラート部品セット。

請求項33

プレパラートであって、前記プレパラートは、表面、および前記表面とは逆側の面である裏面を有するイメージセンサと、前面、および前記前面とは逆側の面である背面を有するパッケージと、被写体を介して前記イメージセンサの前記表面に対向するように配置される透明プレートと、を含み、前記前面が前記イメージセンサの裏面に接触または対向し、前記前面は第1の複数の端子を有し、前記背面は第2の複数の端子を有し、前記第1の複数の端子と前記イメージセンサは複数の電極を介して電気的に接続され、前記第1の複数の端子の各々の端子における電気信号は、前記第2の複数の端子のうち対応する端子に伝達され、前記プレパラートが、回路基板が含むソケットに装着されたとき、前記第2の複数の端子が前記ソケットを介して、前記回路基板と電気的に接続される、プレパラート部品セット。

請求項34

前記透明プレートは、前記イメージセンサの前記表面に対向する側の表面に凹部を有しており、前記凹部は、前記被写体を介して前記イメージセンサの前記表面に対向するように配置されたとき、前記イメージセンサに接続された前記複数の電極の少なくとも一部を収容する、請求項33に記載のプレパラート部品セット。

請求項35

前記透明プレートの凹部は、前記イメージセンサにおける前記表面の外縁の少なくとも一部に沿った溝である、請求項34に記載のプレパラート部品セット。

請求項36

前記溝は、前記イメージセンサにおける前記表面の前記外縁に沿って延びる部分と、前記外縁から外側に突出する部分とを有している、請求項35に記載のプレパラート部品セット。

請求項37

前記凹部は、前記透明プレートの一端から他端に至るまで延びる少なくとも2本の溝を含んでいる、請求項34から36のいずれかに記載のプレパラート部品セット。

請求項38

前記透明プレートは、第1の方向におけるサイズが76mm、前記第1の方向に直交する第2の方向におけるサイズが26mmのスライドガラスである、請求項33から37のいずれかに記載のプレパラート部品セット。

請求項39

前記パッケージは、前記前面側に突出する側壁を端部に有しており、前記透明プレートの前記凹部は、前記側壁の先端を受け入れ、前記側壁によって前記イメージセンサの前記表面と前記透明プレートとの間隔が規定される、請求項34から38のいずれかに記載のプレパラート部品セット。

技術分野

0001

本開示は、プレパラート、透明プレート、プレパラートの作製方法スライドガラス画像撮影装置画像撮影方法、プレパラート作製装置、およびプレパラート部品セットに関する。

背景技術

0002

病理診断では、病気確定診断病変広がりの判定などを目的として、体内臓器腫瘍から組織切り出し、観察を行う。その際、切り出された組織切片顕微鏡で観察できるよう数μmの厚さに薄切され、ガラスに挟まれた状態の病理スライド標本)が作製される。病理診断は、癌の良性悪性を判定する際などには必ず行われる検査であるので、病理診断の際に作製される標本の数は各病院あたり1日数百枚程度にもなる。病理標本放射線画像などとは異なり、電子データの形で保存することが難しい。このため、作製された標本を後で確認できるよう、標本自体を半永久的に保存しておくことが一般的である。

0003

従来、生体組織などのミクロ構造を観察するために顕微鏡が用いられてきた。顕微鏡は、観察対象を透過した光、あるいは反射した光をレンズで拡大する。観察者は拡大された光によって形成される像を直視する。顕微鏡像カメラ撮影し、ディスプレイに表示するデジタル顕微鏡を用いれば、複数人での同時観察や、遠隔地での観察などが可能である。カメラは顕微鏡の結像点に置かれ、顕微鏡のレンズで拡大された像を撮影する。

0004

特許文献1は、CIS(Contact Image Sensing)方式によってミクロ構造を観察する技術を開示している。CIS方式による場合、観察対象をイメージセンサの面に直接載せて、撮影を行う。レンズによる像の拡大を用いないので、イメージセンサの画素サイズが分解能を決める。すなわち、画素サイズが小さいほど、ミクロ構造を詳細に撮影できる。

先行技術

0005

特開平4−316478号公報

発明が解決しようとする課題

0006

上記の従来技術ではCIS方式の撮像を実用化することは困難である。

課題を解決するための手段

0007

本開示の限定的ではないある例示的な実施形態によれば、以下が提供される。

0008

撮像面を含む表面および前記表面とは逆側の裏面を有するイメージセンサと、前面、背面、および、複数の電極を介して前記イメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージであって、前記前面が前記イメージセンサの前記裏面に接触または対向するパッケージと、被写体の少なくとも一部を覆うための封入剤を介して、前記イメージセンサの前記表面に対向する側に配置される透明プレートであって、前記イメージセンサの前記表面に対向する側の表面に第1の溝および第2の溝を有する透明プレートとを備え、前記イメージセンサは、前記第1の溝と前記第2の溝との間に配置される、プレパラート。

0009

なお、これらの包括的または具体的な態様は、透明プレート、スライドガラスまたはプレパラート部品セットなどで実現されてもよいし、画像撮影装置もしくはプレパラート作製装置などの装置、または、プレパラートの作製方法もしくは画像撮影方法などの方法で実現されてもよい。上述の包括的または具体的な態様は、システム集積回路コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、上述の包括的または具体的な態様は、透明プレート、スライドガラス、プレパラート部品セット、画像撮影装置もしくはプレパラート作製装置などの装置、プレパラートの作製方法もしくは画像撮影方法などの方法、または、これらの任意な組み合わせで実現されてもよい。

発明の効果

0010

本開示によれば、CIS方式の撮像を実用化し得る。

図面の簡単な説明

0011

図1は、光学顕微鏡を用いた病理診断用のプレパラートA01を作製する方法の一例を示す図である。
図2は、顕微鏡で観察される状態でのプレパラートA01の断面を模式的に示す図である。
図3は、CIS方式の観察方法原理を説明する図である。
図4は、本開示の第1の実施形態に係るプレパラートの例示的な作製方法を示す図である。
図5は、第1の実施形態におけるイメージセンサB01およびパッケージ12を備えるプレパラート11の構成の一例を模式的に示す断面図である。
図6は、プレパラート11を用いた染色切片A05の撮像に使用され得る画像撮影装置の例示的な構成を模式的に示す図である。
図7Aは、電極F01の配置例を示す斜視図である。
図7Bは、透明プレートA03が電極F01に接触したときの状態を模式的に示す図である。
図8は、本開示の第2の実施形態に係る画像撮影装置の構成と、画像撮影装置に装着された状態のプレパラートの断面の構造とをあわせて模式的に示す図である。
図9は、第2の実施形態において、ソケットC03に装填される直前におけるプレパラート11AとソケットC03とを模式的に示す断面図である。
図10は、第2の実施形態に係るプレパラート11Aの構造を模式的に示す断面図である。
図11は、第2の実施形態に係るプレパラート11Aの例示的な作製方法を示す図である。
図12は、パッケージ12の側壁34と、透明プレート31の凹部32の外縁側内壁501との位置関係の一例を示す図である。
図13Aは、四角形の四辺に沿って延びる溝41を有する透明プレート31の一例を示す斜視図である。
図13Bは、溝41で囲まれた平坦領域内に切片A02が配置された状態を示す斜視図である。
図14は、余白部分71が設けられた透明プレート31Eを示す斜視図である。
図15は、透明プレート31を、イメージセンサおよびパッケージを含むイメージセンサユニットに固定する方法の例を示す斜視図である。
図16は、透明プレート31を、イメージセンサおよびパッケージを含むイメージセンサユニットに固定する方法の他の例を示す斜視図である。
図17は、本開示の第2の実施形態に係るプレパラート作製装置の例示的な構成を示すブロック図である。
図18は、例示的なプレパラート作製装置80Aにおける主要部を模式的に示す斜視図である。
図19は、本開示の第3の実施形態に係るプレパラート作製装置の主要部を示す模式的な斜視図である。
図20は、パッケージ12の側壁34の外縁と、透明プレート31の凹部32の内壁501との間の隙間が大きいときの例を示す模式的な断面図である。
図21は、パッケージ12の側壁34の外縁と、透明プレート31の凹部32の内壁501との間の隙間が小さいときの例を示す模式的な断面図である。
図22は、本開示の第5の実施形態に係る透明プレート31Bを示す模式的な断面図である。
図23は、本開示の第5の実施形態に係る透明プレート31Cを示す模式的な断面図である。
図24は、本開示の第5の実施形態に係る透明プレート31Cの上面図である。
図25は、本開示の第6の実施形態に係る透明プレート31Dを示す模式的な断面図である。
図26は、本開示の実施形態7に係る検体管理装置の全体的な構成の一例を示す図である。
図27は、本開示の実施形態7に係る検体管理装置の構成例を示すブロック図である。
図28は、本開示の実施形態7に係る検体管理方法の例示的な処理手順を示すフローチャートである。
図29は、本開示の実施形態7に係る標本像取得装置110の構成例を示すブロック図である。
図30は、本開示の実施形態7に係る標本像取得装置110の動作の一例を示すフローチャートである。
図31Aは、本開示の実施形態7に係る照明装置210の構成の一例を模式的に示す図である。
図31Bは、本開示の実施形態7に係る照明装置210の構成の他の一例を模式的に示す図である。
図32Aは、本開示の実施形態7に係る標本像取得装置110の動作(照明方向の変化)の一例を模式的に示す図である。
図32Bは、本開示の実施形態7に係る標本像取得装置110の動作(照明方向の変化)の他の一例を模式的に示す図である。
図33は、本開示の実施形態7における、病理標本とイメージセンサとの間の配置関係を模式的に示す斜視図である。
図34Aは、本開示の実施形態7における、照明方向とイメージセンサに入射する光の量との間の関係を表す行列要素の一例を示す図である。
図34Bは、本開示の実施形態7における、照明方向とイメージセンサに入射する光の量との間の関係を表す行列要素の他の一例を示す図である。
図35は、病理標本を高倍率高分解能)で観察したときの画像の例を示す図である。
図36は、病理標本を低倍率(低分解能)で観察したときの画像の例を示す図である。
図37は、本開示の実施形態7におけるデータベースの内容の例を示す図である。
図38は、患者IDにより同一患者の異なる染色の標本の情報を関連付けてデータベースに格納した例を示す図である。
図39Aは、「染色A」が施された標本の画像の一例を示す模式的な図である。
図39Bは、「染色B」が施された標本の画像の一例を示す模式的な図である。
図40Aは、本開示の実施形態8に係る標本像取得装置110Aの動作の一例を説明するための図である。
図40Bは、本開示の実施形態8に係る標本像取得装置110Aの動作(標本の移動)の一例を模式的に示す図である。
図41は、本開示の実施形態8に係る標本像取得装置110Aの例示的な構成を示すブロック図である。
図42は、本開示の実施形態9に係るプレパラートの構成の一例を示す斜視図である。
図43は、図42に示すプレパラート11Fの模式的なA−A線断面図である。
透明プレート31Fに形成された溝の方向と、イメージセンサB01に接続された複数の電極F01の配列方向との間の関係の一例を示す上面図である。
透明プレート31Fに形成された溝の方向と、イメージセンサB01に接続された複数の電極F01の配列方向との間の関係の他の一例を示す上面図である。
図45は、本開示の実施形態9に係るプレパラート11Fの変形例を示す斜視図である。
図46は、本開示の実施形態9に係るプレパラート11Fに用いられ得る透明プレート31Fの変形例を示す上面図である。
図47は、本開示の実施形態9に係るプレパラート11Fの例示的な作製方法を示すフローチャートである。
図48は、プレパラート部品セットの一例を示す図である。
図49は、本開示の実施形態10に係るプレパラートの構成の一例を示す模式的な断面図である。

実施例

0012

顕微鏡は、医療分野において細胞観察に利用される。細胞の形などを観察することによって、病気にかかっているか否かを判別でき、病気にかかっている場合は、その良悪性の度合いを診ることもできる。病理診断と呼ばれる診断においては、患者から採取した検体を細胞が観察できる4μm程度の厚さに薄切する。また、細胞は透明であり、顕微鏡像のコントラストが低いので、細胞の構造が見やすくなるように、染色を施す。

0013

まず、図1を参照して、光学顕微鏡を用いた病理診断用のプレパラートA01を作製する方法の一例を説明する。

0014

図1に示すように、薄切した切片A02が透明プレートA03に載せられる。透明プレートA03としては、スライドガラスを用いることが一般的である。光学顕微鏡を用いた観察用のスライドガラスは、典型的には、厚さが1mm、長辺方向の長さが76mm、短辺方向の長さが26mmのサイズを有している。切片A02は、透明プレートA03ごと染色液A04に漬けられることによって染色される。切片A02に染色液が付着すると、切片A02は試料切片(以下、「染色切片A05」と呼ぶことがある)となる。染色切片A05の保護および固定のために、透明プレートA03上に封入剤A06を付与する。その後、カバーガラスA07を載せることにより、プレパラートA01が完成する。

0015

図2は、顕微鏡で観察される状態でのプレパラートA01の断面を模式的に示す図である。

0016

図2に示されるように、透明プレートA03の上に染色切片A05が載せられている。封入剤A06を介してカバーガラスA07が透明プレートA03に固定されている。染色切片A05は、封入剤A06に囲まれた状態で、カバーガラスA07と透明プレートA03との間に位置している。

0017

プレパラートA01を光学顕微鏡にセットして観察する場合、光源G01から出射された照明光G02をプレパラートA01の下側から照射する。照明光G02は、透明プレートA03、染色切片A05、封入剤A06、およびカバーガラスA07を透過して、顕微鏡の対物レンズG03に入射する。

0018

次に、図3を参照してCIS方式における観察方法の原理を説明する。

0019

図3に示す例において、プレパラートE01は、カバーガラスA07の代わりに、イメージセンサB01を備えている。このプレパラートE01は、透明プレート(例えばスライドガラス)A03と、封入剤A06を介して透明プレートA03上に固定されたイメージセンサB01と、封入剤A06に囲まれた状態の染色切片(被写体)A05とを備えている。イメージセンサB01として、多数の光電変換部が撮像面内に行および列状に配列された固体撮像素子が採用され得る。光電変換部は、典型的には、半導体層または半導体基板に形成されたフォトダイオードである。光電変換部は、入射光を受けて電荷を生成する。イメージセンサB01は、表面1201と、表面1201とは逆側の面である裏面1202とを有し、透明プレートA03に対向する表面1201は、光電変換部の配列によって形成される撮像面を有している。

0020

次元イメージセンサの分解能は、撮像面上における光電変換部の配列ピッチまたは配列密度に依存する。近年、光電変換部の配列ピッチは、可視光波長程度まで短くなっている。イメージセンサB01の典型例は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、または、MOS(Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサである。

0021

撮影時、照明光G02は、透明プレートA03、染色切片A05、封入剤A06を通って、プレパラートE01上のイメージセンサB01に到達する。イメージセンサB01は、不図示の回路に電気的に接続されており、撮像動作を実行する。イメージセンサB01は、染色切片A05の像を取得し、染色切片A05の光透過率分布濃度分布)に応じた画像信号を出力する。これにより、染色切片A05の画像が得られる。

0022

このようなCIS方式の観察方法によれば、撮像を行う素子と染色切片A05(被写体)との間にレンズなどの光学系は存在しない。しかし、イメージセンサB01の撮像面には、微細光検知素子(典型的にはフォトダイオード)が高密度で配置されているので、染色切片A05の微細な構造を示す画像を取得することができる。

0023

イメージセンサを用いた撮像においては、イメージセンサを駆動する駆動回路、および、イメージセンサからの出力を処理する処理回路が必要である。一般的に、イメージセンサは、これらの回路を含む回路基板に固定(半田付け)されている。異なる複数の染色切片を撮像する場合、染色液の付着などに起因するイメージセンサの汚れなどの影響を低減する観点から、染色切片ごとにイメージセンサを交換できると有益である。一方、駆動回路および処理回路を染色切片ごとに交換する必要はない。従って、CIS方式の撮像においては、異なる染色切片の間で、(1)共通の駆動回路および処理回路を使用でき、(2)染色切片ごとにイメージセンサを交換できると有益である。

0024

本開示の種々の態様の概要は以下の通りである。

0025

本開示のプレパラートは、ある実施形態において、イメージセンサと、前面、背面および複数の端子を有するパッケージと、透明プレートとを備える。イメージセンサは、撮像面を含む表面および表面とは逆側の裏面を有し、パッケージは、前面がイメージセンサの裏面に接触または対向する。複数の端子は、複数の電極を介してイメージセンサに電気的に接続される。透明プレートは、被写体の少なくとも一部を覆うための封入剤を介して、イメージセンサの表面に対向する側に配置される。透明プレートは、イメージセンサの表面に対向する側の表面に第1の溝および第2の溝を有し、第1の溝と第2の溝との間にイメージセンサが配置される。

0026

ある実施形態において、第1の溝および第2の溝は平行である。第1の溝および第2の溝が形成された透明プレートの表面とイメージセンサの表面とが対向した状態において、第1の溝および第2の溝が延びる方向と複数の電極の配列方向とは、平行であってもよい。

0027

ある実施形態において、第1の溝および第2の溝は、透明プレートの一端から他端に至るまで延びている。

0028

ある実施形態において、透明プレートは、さらに、第1の溝および第2の溝が形成された表面に第3の溝および第4の溝を有する。第3の溝および第4の溝は、第1の溝および第2の溝に直交して互いに平行に設けられてもよい。

0029

本開示のプレパラートは、ある実施形態において、イメージセンサと、前面、背面および複数の端子を有するパッケージと、透明プレートとを備える。イメージセンサは、撮像面を含む表面および表面とは逆側の裏面を有する。パッケージは、前面がイメージセンサの裏面に接触または対向する。複数の端子は、複数の電極を介してイメージセンサに電気的に接続される。透明プレートは、被写体の少なくとも一部を覆うための封入剤を介して、イメージセンサの表面に対向する側に配置される。透明プレートは、イメージセンサの表面に対向する側の表面に、表面から突出する平坦部を有し、平坦部上にイメージセンサが配置される。

0030

本開示の透明プレートは、ある実施形態において、イメージセンサと、前面、背面および複数の端子を有するパッケージとをこの順に積層可能である。イメージセンサは、撮像面を含む表面および表面とは逆側の裏面を有する。パッケージは、前面がイメージセンサの裏面に接触または対向する。複数の端子は、複数の電極を介してイメージセンサに電気的に接続される。透明プレートは、一方の表面に第1の溝および第2の溝を有する。イメージセンサは、第1の溝および第2の溝が形成された透明プレートの表面にイメージセンサの表面が対向した状態で、被写体の少なくとも一部を覆うための封入剤を介して、第1の溝と第2の溝との間に配置される。

0031

ある実施形態において、第1の溝および第2の溝は平行であり、かつ、第1の溝と第2の溝との間にイメージセンサが配置された状態において、複数の電極の配列方向と平行に延びている。

0032

ある実施形態において、第1の溝および第2の溝は、透明プレートの一端から他端に至るまで延びている。

0033

ある実施形態において、透明プレートは、さらに、第1の溝および第2の溝が形成された表面に第3の溝および第4の溝を有する。第3の溝および第4の溝は、第1の溝および第2の溝に直交して互いに平行に設けられていてもよい。

0034

本開示のプレパラートの作製方法は、ある実施形態において、イメージセンサユニットを用意する工程と、被写体を配置する工程と、被写体に封入剤を付与する工程と、イメージセンサユニットを第1の溝と第2の溝との間に配置する工程と、封入剤を乾燥させることにより、イメージセンサユニットおよび透明プレートを固定する工程とを含む。イメージセンサユニットは、イメージセンサ、および、複数の電極を介してイメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有するパッケージを備える。被写体を配置する工程では、表面に第1の溝および第2の溝を有する透明プレートの表面上、または、イメージセンサの撮像面上に被写体を配置する。イメージセンサユニットを配置する工程は、封入剤が乾燥する前に、封入剤を介して透明プレートの表面とイメージセンサの撮像面とが対向した状態で実行される。

0035

本開示のスライドガラスは、ある実施形態において、プレパラート用のスライドガラスであって、表面に溝を有する。

0036

ある実施形態において、溝は、イメージセンサユニットにおけるパッケージの側壁の少なくとも一部を受けるように構成されている。

0037

ある実施形態において、溝は、スライドガラスの一端から他端に至るまで延びる少なくとも2本の溝である。

0038

本開示のプレパラートは、ある実施形態において、表面および裏面を有するイメージセンサと、前面および背面を有するパッケージと、透明プレートと、封入剤とを備える。パッケージは、前面がイメージセンサの裏面に接触または対向するようにイメージセンサを支持する。また、パッケージは、複数の電極を介してイメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有する。透明プレートは、被写体を介してイメージセンサの表面に対向するように配置される。封入剤は、イメージセンサの表面と透明プレートとの間において被写体を固定する。

0039

ある実施形態において、透明プレートは、表面に対向する側の表面に凹部を有している。凹部は、イメージセンサに接続された複数の電極の少なくとも一部を収容するように構成されていてもよい。

0040

ある実施形態において、透明プレートの凹部は、イメージセンサにおける表面の外縁の少なくとも一部に沿った溝である。

0041

ある実施形態において、溝は、イメージセンサにおける表面の外縁に沿って延びる部分と、外縁から外側に突出する部分とを有している。

0042

ある実施形態において、凹部は、透明プレートの一端から他端に至るまで延びる少なくとも2本の溝を含んでいる。

0043

ある実施形態において、透明プレートは、第1の方向におけるサイズが76mm、第1の方向に直交する第2の方向におけるサイズが26mmのスライドガラスである。

0044

ある実施形態において、パッケージは、前面側に突出する側壁を端部に有する。透明プレートの凹部は、側壁の先端を受け入れるように構成されていてもよい。側壁によってイメージセンサの表面と透明プレートとの間隔が規定されてもよい。

0045

本開示のプレパラートの作製方法は、ある実施形態において、表面および裏面を有するイメージセンサと、前面および背面を有するパッケージとを備えるイメージセンサユニットを用意する工程と、被写体を透明プレートまたはイメージセンサの表面上に配置する工程と、被写体を介してイメージセンサの表面に対向するように透明プレートおよびイメージセンサを固定する工程とを含む。パッケージは、前面がイメージセンサの裏面に接触または対向するようにイメージセンサを支持する。また、パッケージは、複数の電極を介してイメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有する。

0046

ある実施形態において、透明プレートは、イメージセンサの表面に対向する側の表面に凹部を有する。凹部は、被写体を介してイメージセンサの表面に対向するように配置されたとき、イメージセンサに接続された複数の電極の少なくとも一部を収容するように構成されていてもよい。

0047

ある実施形態において、被写体を透明プレートまたはイメージセンサの表面上に配置する工程は、透明プレートの凹部をアライメントマークとして位置決めを行い、透明プレートの凹部によって囲まれた平坦領域に被写体を置く工程を含む。

0048

ある実施形態によるプレパラートの作製方法は、透明プレートの凹部によって囲まれた平坦領域から被写体の一部が凹部を越えて外側に出ていることを検知したときに被写体の一部をカットする工程を含む。

0049

ある実施形態において、パッケージは、前面側に突出する側壁を端部に有する。透明プレートおよびイメージセンサを固定する工程は、側壁の先端を透明プレートの凹部内に挿入する工程を含んでいてもよい。

0050

被写体を透明プレートまたはイメージセンサの表面上に配置する工程の後、被写体に染色を施す工程と、被写体を乾燥させる工程とを行ってもよい。

0051

本開示の画像撮影装置は、ある実施形態において、上記のいずれかに記載のプレパラートを装填するように構成されたソケットと、光源ユニットと、制御装置とを備える。ソケットは、プレパラートにおけるパッケージの端子を介してイメージセンサに電気的に接続される。光源ユニットは、ソケットに装填されたプレパラートにおける透明プレートを介してイメージセンサに光を入射させる。制御装置は、光源ユニット、およびソケットに装填されたプレパラートにおけるイメージセンサを制御することにより、プレパラートにおける被写体の撮像をイメージセンサに行わせる。

0052

ある実施形態において、光源ユニットは、複数の光源または移動する光源を有する。制御装置は、被写体に対して異なる角度で光を複数回照射し、各角度で撮像を行うように構成されていてもよい。

0053

本開示の画像撮影方法は、ある実施形態において、上記のいずれかに記載のプレパラートを画像撮影装置のソケットに装填し、プレパラートにおけるパッケージの端子を介してイメージセンサにソケットを電気的に接続する工程と、光源ユニットからプレパラートにおける透明プレートを介してイメージセンサに光を入射させる工程と、光源ユニット、およびソケットに装填されたプレパラートにおけるイメージセンサを制御することにより、プレパラートにおける被写体の撮像をイメージセンサに行わせる工程とを含む。

0054

ある実施形態において、光源ユニットは、複数の光源または移動する光源を有する。被写体の撮像をイメージセンサに行わせる工程は、被写体に対して異なる角度で光を複数回照射し、各角度で撮像を行う工程を含んでいてもよい。

0055

本開示のプレパラート作製装置は、ある実施形態において、試料切片が載せられたスライドガラスを支持するテーブルと、イメージセンサユニットをスライドガラスに近づけ、イメージセンサユニットをスライドガラスに固定する可動部とを備える。イメージセンサユニットは、表面および裏面を有するイメージセンサと、前面および背面を有するパッケージとを備える。パッケージは、前面がイメージセンサの裏面に接触または対向するようにイメージセンサを支持する。また、パッケージは、複数の電極を介してイメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有する。

0056

本開示のプレパラート部品セットは、ある実施形態において、表面および裏面を有するイメージセンサと、前面および背面を有するパッケージとを備えるイメージセンサユニットと、透明プレートとを備える。パッケージは、前面がイメージセンサの裏面に接触または対向する。また、パッケージは、複数の電極を介してイメージセンサに電気的に接続された複数の端子を有する。透明プレートは、少なくとも一部が封入剤により覆われる被写体を介して、イメージセンサの表面に対向する側に配置される。透明プレートは、イメージセンサの表面に対向する側の表面に第1の溝および第2の溝を有し、イメージセンサは、第1の溝と第2の溝との間に配置可能である。

0057

本開示のプレパラート部品セットは、ある実施形態において、プレパラートであって、プレパラートは、表面、および表面とは逆側の面である裏面を有するイメージセンサと、前面、および前面とは逆側の面である背面を有するパッケージと、被写体を介してイメージセンサの表面に対向するように配置される透明プレートとを含む。前面がイメージセンサの裏面に接触または対向する。前面は第1の複数の端子を有し、背面は第2の複数の端子を有する。第1の複数の端子とイメージセンサは複数の電極を介して電気的に接続される。第1の複数の端子の各々の端子における電気信号は、第2の複数の端子のうち対応する端子に伝達され、プレパラートが、回路基板が含むソケットに装着されたとき、第2の複数の端子がソケットを介して、回路基板と電気的に接続される。

0058

ある実施形態において、透明プレートは、イメージセンサの表面に対向する側の表面に凹部を有する。凹部は、被写体を介してイメージセンサの表面に対向するように配置されたとき、イメージセンサに接続された複数の電極の少なくとも一部を収容するように構成されていてもよい。

0059

ある実施形態において、透明プレートの凹部は、イメージセンサにおける表面の外縁の少なくとも一部に沿った溝である。

0060

ある実施形態において、溝は、イメージセンサにおける表面の外縁に沿って延びる部分と、外縁から外側に突出する部分とを有している。

0061

ある実施形態において、凹部は、透明プレートの一端から他端に至るまで延びる少なくとも2本の溝を含んでいる。

0062

ある実施形態において、透明プレートは、第1の方向におけるサイズが76mm、第1の方向に直交する第2の方向におけるサイズが26mmのスライドガラスである。

0063

ある実施形態において、パッケージは、前面側に突出する側壁を端部に有している。透明プレートの凹部は、側壁の先端を受け入れるように構成されていてもよい。側壁によってイメージセンサの表面と透明プレートとの間隔が規定されてもよい。

0064

以下、図面を参照しながら本開示の実施形態を詳細に説明する。

0065

以下で説明する実施形態は、いずれも包括的または具体的な例を示す。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。

0066

(実施形態1)
まず、図4を参照しながら、本開示の実施形態に係るプレパラートの例示的な作製方法を説明する。

0067

図4に示すように、薄切した切片A02が透明プレートA03に載せられる。透明プレートA03として、例えば、一般的なスライドガラスを用いることができる。後述するように、透明プレートとして使用されるスライドガラスは、凹部または溝などの構造を有し得る。切片A02は、透明プレートA03ごと染色液A04に漬けられて染色される。切片A02に染色液が付着すると、切片A02は染色切片A05となる。染色切片A05の保護および固定のために、透明プレートA03上に封入剤A06を付与する。その後、図1に示すカバーガラスA07の代わりに、イメージセンサB01を載せる。なお、図4に示す例では、イメージセンサB01には、その裏面側からパッケージ12が結合されている。こうして、プレパラート11が完成する。

0068

図5は、イメージセンサB01およびパッケージ12を備えるプレパラート11の断面構成の一例を模式的に示す図である。図示されている例では、イメージセンサB01は、パッケージ12内に収容されている。図示する構成において、イメージセンサB01とパッケージ12とはワイヤ状の電極(ボンディングワイヤ)F01によって電気的に接続されている。図示する構成において、透明プレートA03は、被写体A05を覆う封入剤A06を介してイメージセンサB01の表面1201に対向するように配置されている。

0069

パッケージ12は、前面1203および前面1203とは逆側の面である背面1204を有し得る。図示されているパッケージ12は、イメージセンサB01を収容する空間を形成する底面(前面)1203および壁面(側壁)を有している。図示するように、前面1203は、第1の複数の端子1205を備えていてもよい。また、背面1204は、第2の複数の端子1206を備えてもよい。図5に示すイメージセンサB01は、図3を参照して説明したイメージセンサB01と同様に、撮像面を含む表面1201および表面とは逆側の面である裏面1202を備えている。図示する構成において、パッケージ12の前面1203は、イメージセンサB01の裏面1202に対向している。パッケージ12の前面1203とイメージセンサB01の裏面1202とが接触していてもよい。プレパラート11におけるパッケージ12は、前面1203がイメージセンサB01の裏面1202に接触または対向するようにしてイメージセンサB01を支持する。

0070

図5に例示するように、第1の複数の端子1205とイメージセンサB01とは、複数の電極F01を介して電気的に接続され得る。図5に例示する構成では、第1の複数の端子1205の各々の端子における電気信号は、パッケージ12に設けられた配線を介して第2の複数の端子1206のうち対応する端子に伝達される。図5中、第1の複数の端子1205の各々と、対応する第2の複数の端子1206とを接続する配線を点線により模式的に示している。以下では、イメージセンサと、イメージセンサを支持するパッケージとの組をイメージセンサユニットと呼ぶことがある。図5に示すように、イメージセンサユニットD01において、パッケージ12は、その前面1203がイメージセンサB01の裏面1202に接触または対向するようにしてイメージセンサB01を支持する。イメージセンサユニットD01において、イメージセンサB01とパッケージ12とは、電気的に結合されている。イメージセンサB01とパッケージ12との間の電気的結合は、例えば複数の電極F01を介して実現され得る。

0071

図6は、プレパラート11を用いた染色切片A05の撮像に使用され得る画像撮影装置の例示的な構成を模式的に示す。

0072

図6に示す画像撮影装置10は、プレパラート11を装填するように構成されたソケットC03を備えている。ソケットC03は、背面1207と、背面1207とは逆側の面である前面1209とを有し得る。ソケットC03は、例えば、プレパラート11におけるパッケージ12を受け入れる凹部を有していてもよい。図示するように、ソケットC03の背面1207は、複数の端子1208を備えていてもよい。また、ソケットC03の前面1209は、複数の端子C04を備えていてもよい。複数の端子C04の各々の端子における電気信号は、ソケットC03に設けられた配線を介して複数の端子1208のうち対応する端子に伝達される。図6中、複数の端子C04の各々と、対応する複数の端子1208とを接続する配線を点線により模式的に示している。

0073

ソケットC03は、回路基板C05に電気的に接続されている。ソケットC03と回路基板C05との間の電気的接続は、例えば、ソケットC03の背面1207に設けられた複数の端子1208が、回路基板C05上の配線または電極パッドに接触することにより実現し得る。図6に例示する構成では、ソケットC03は、ソケットC03が有する複数の端子C04、パッケージ12の背面1204に設けられた第2の複数の端子1206、パッケージ12の前面1203に設けられた第1の複数の端子1205、複数の電極F01を介して、イメージセンサB01に電気的に接続されている。

0074

回路基板C05は、公知の構成を有していればよく、公知の電子部品を回路基板に実装する各種の方法により、ソケットC03は、回路基板C05に実装され得る。ソケットC03は、回路基板C05に着脱自在に構成されていてもよいし、例えば半田付けによって回路基板C05上に固定されていてもよい。ソケットC03が回路基板C05上に固定されている場合、回路基板C05がソケットC03を含むといってもよい。

0075

本開示の実施形態において、プレパラート11は、ソケットC03に対して着脱自在である。図6に例示する構成では、回路基板C05上のソケットC03にプレパラート11が装着されると、イメージセンサB01との電気的接続を有する、パッケージ12の第2の複数の端子1206と、ソケットC03の複数の端子C04とが接触する。これにより、パッケージ12とソケットC03とが電気的に接続され、パッケージ12の第1の複数の端子1205および第2の複数の端子1206を介してイメージセンサB01とソケットC03とが電気的に接続される。また、ソケットC03を介して、パッケージ12の第1の複数の端子1205(第2の複数の端子1206といってもよい)と回路基板C05とが電気的に接続される。つまり、この例では、ソケットC03にプレパラート11を装着することによって、イメージセンサB01と回路基板C05との間の電気的接続が確立される。イメージセンサB01と回路基板C05とが電気的に接続されることにより、回路基板C05は、イメージセンサB01の出力を受け取ることができる。本開示の実施形態では、プレパラート11は、ソケットC03、または他の機構により、ソケットC03に対して一時的に固定される。撮影対象のプレパラート11に対する撮影が終了したならば、そのプレパラート11はソケットC03から外され、次の撮影対象である他のプレパラート11がソケットC03に装填される。

0076

画像撮影装置10は、ソケットC03に装填されたプレパラート11における透明プレートA03を介してイメージセンサB01に光を入射させる光源ユニットC09を備えている。光源ユニットC09は、1以上の光源を有する。図6に示される例では、光源ユニットC09がプレパラート11の下方に位置している。しかしながら、本開示の実施形態は、このような例に限定されない。

0077

また、この画像撮影装置10は、ソケットC03に装填されたプレパラート11におけるイメージセンサB01と、光源ユニットC09とを制御することにより、プレパラート11における被写体である染色切片A05の撮像をイメージセンサB01に行わせる制御装置(制御用パソコン)C06を備えている。

0078

上述したように、この例では、パッケージ12は、ソケットC03の電極C04を介してソケットC03に電気的に接続される。ソケットC03は、背面1207(または側面)に、回路基板C05との電気的接続を可能にする端子または電極(ここでは複数の端子1208)を備えている。回路基板C05は、制御用パソコンC06に接続されている。イメージセンサB01によって取得される、染色切片A05の像を示す染色切片画像C08は、例えばディスプレイC07に表示される。染色切片画像C08は、不図示のメモリまたはデータベースに保存されてもよい。

0079

なお、図6に示す例においては、イメージセンサB01とパッケージ12との電気的接続は、複数のボンディングワイヤ、すなわち、複数のワイヤ状の電極F01によって実現されている。図7Aに示すように、電極F01は、細い金属のワイヤから形成され得、イメージセンサB01の周囲に密に配列され得る。イメージセンサB01およびパッケージ12の構成は、公知のイメージセンサパッケージの構成と同様であり得る。電極F01は、図7Aに示されるようなワイヤ状の形状に限定されない。

0080

電極F01が、図7Aに示されるようなワイヤ状の形状を有している場合、図7Bに示すように、透明プレートA03が電極F01に接触(図7B中、矢印D01により示す部分)すると、電極F01が変形したり、隣り合う電極同士が接触したりし得る。電極の変形または隣り合う電極同士の接触は、電極間ショート図7B中、矢印D02により示す部分)、または、電極の破損もしくは破断図7B中、矢印D03により示す部分)の原因となり得る。従って、電極F01が透明プレートA03に衝突しないように電極F01のサイズおよび形状を設計することが有益である。

0081

(実施形態2)
図8は、本開示の第2の実施形態に係る画像撮影装置の構成と、画像撮影装置に装着された状態のプレパラートの断面の構造とをあわせて模式的に示す。なお、以下においては、簡単のため、封入剤A06の図示を省略することがある。

0082

図8に示す画像撮影装置10Aは、ソケットC03と、光源ユニットC09とを備える。ソケットC03は、回路基板C05に搭載されている。図示する例では、ソケットC03には、透明プレート31を有するプレパラート11Aが装填されている。透明プレート31の構造は後述する。このように、ソケットC03は、図5に示すようなプレパラート11を装填するように構成されていてもよいし、プレパラート11Aを装填するように構成されていてもよい。ソケットC03が、1種以上のプレパラート(例えばプレパラート11およびプレパラート11A)を装填可能に構成されていてもよい。図示する例では、ソケットC03に装填されたプレパラート11Aにおける透明プレート31を介して、光源G01からの光がイメージセンサB01に入射する。図8に例示する構成では、画像撮影装置10Aは、光源ユニットC09およびイメージセンサB01を制御することにより被写体(染色切片)の撮像をイメージセンサB01に行わせる制御用パソコンC06と、撮影された画像を表示するディスプレイC07とを有している。

0083

ソケットC03は、プレパラート11Aにおけるパッケージ12の端子(図8において不図示)を介してイメージセンサB01に電気的に接続されている。

0084

図9を参照して、プレパラート11AとソケットC03との間の接続を説明する。図9は、ソケットC03に装填される直前におけるプレパラート11AとソケットC03の断面を模式的に示している。

0085

ソケットC03は、複数の電極C04を有している。複数の電極C04は、プレパラート11Aのパッケージ12が有する複数の端子(図9において不図示、例えば図6に示す第2の複数の端子1206)に対応するように配置されている。プレパラート11AをソケットC03に装填したとき、プレパラート11A中のパッケージ12が有する複数の端子は、それぞれ、ソケットC03が有する複数の電極C04に接触し、電気的接続が実現する。本実施形態においても、プレパラート11Aは、ソケットC03に対して着脱自在であり、プレパラート11Aは、ソケットC03、または他の機構により、ソケットC03に対して一時的に固定される。撮影対象のプレパラート11Aに対する撮影が終了すると、そのプレパラート11AはソケットC03から外され、次の撮影対象である他のプレパラート11AがソケットC03に装填される。この点は、他の実施形態においても同様である。

0086

本実施形態におけるプレパラート11Aの透明プレート31は、イメージセンサB01の表面(撮像面が形成された面であり、撮像時に光が入射する側の面といってもよい)に対向する側の表面に凹部を有している。以下、この点を詳細に説明する。

0087

図10は、本実施形態におけるプレパラート11Aの断面構造を模式的に示す。図10に示されるように、このプレパラート11Aの透明プレート31は、イメージセンサB01に接続された複数の電極F01の少なくとも一部を収容するように構成された凹部32を有している。透明プレート31の凹部32は、イメージセンサB01における表面の外縁に沿った溝であり得る。このような溝は、イメージセンサB01における表面の外縁に沿って延びる部分と、外縁から透明プレート31の端部に向かって延びる部分とを有し得る。つまり、溝は、イメージセンサB01における表面の外縁に沿って延びる部分と、外縁から外側に突出する部分とを有してしてもよい。

0088

図10には、各部の寸法を示す記号(c、d、h、p、qおよびw)が記載されている。図10に示されている各部のサイズは、分かりやすいように誇張して記載されているので、現実のサイズを必ずしも表していない。このことは、他の図面についても同様である。

0089

図10に示されているプレパラート11Aにおいては、イメージセンサB01を搭載したパッケージ12が、前面1203側に突出する側壁34を端部に有しており、この側壁34の先端が透明プレート31の凹部32の内部に位置している。つまり、凹部32は、側壁34の先端を受け入れ可能な形状を有し得る。染色切片A05は、イメージセンサB01の表面1201と、透明プレート31の平坦部との間に位置している。染色切片A05が配置される平坦部は、典型的には、透明プレート31の中央付近の領域であり、透明プレート31の表面のうち、凹部32が形成されていない領域の少なくとも一部である。イメージセンサB01の表面1201と透明プレート31の平坦部との間隔は、パッケージ12の側壁34の高さおよび凹部32の深さなどの構造パラメータによって規定される。

0090

イメージセンサB01とパッケージ12とは、複数のワイヤ状の電極F01によって電気的に接続されている。イメージセンサB01の表面1201の法線方向から見たとき、各電極F01は、透明プレート31の凹部32の内部に位置している。このような凹部32を透明プレート31が有すると、電極F01と透明プレート31との間の接触または干渉が回避されるので有益である。

0091

本実施形態では、凹部32の幅w、すなわち図10において紙面の水平方向のサイズは、式(1)で与えられる。
w=p+d 式(1)
式(1)中、pは、パッケージ12の外縁(紙面の水平方向における端部)から、電極F01とイメージセンサB01との接点35までの距離である。また、dは、接点35から凹部32の内側に形成された壁36までの距離である。透明プレート31が電極F01に接触しない条件は、d>0である。従って
w>p 式(2)
となる。

0092

一方、パッケージ12の前面1203(ここでは底部37の表面)を基準面とするとき、凹部32の表面までの高さhは、下記式(3)で与えられる。
h=q+c 式(3)
式(3)中、qは、パッケージ12の前面1203から電極F01の頂点38までの距離である。また、cは、電極F01の頂点38と凹部32の表面までの距離である。透明プレート31が電極F01に接触しない条件は、c>0である。従って
h>q 式(4)
となる。

0093

なお、図10に示す例では、パッケージ12の左側に位置する凹部32に着目して式(1)から式(4)を説明した。図10中、パッケージ12の右側に位置する凹部32についても同様のことが成立する。

0094

次に、図11を参照して、本実施形態に係るプレパラート11Aの例示的な作製方法を説明する。

0095

以下では、透明プレート31として、表面に凹部が形成されたスライドガラスを例示する。ここで説明する例では、凹部32として、四角形の溝がスライドガラスの表面に形成されている。本明細書における「スライドガラス」は、単純なガラス板に限定されず、表面に凹部または溝などの構造を有する透明部材をも広く含む。

0096

まず、透明プレート31(ここでは凹部を有するスライドガラス)の凹部32に囲まれた平坦領域に、薄切した切片A02が載せられる。切片A02は、透明プレート31ごと染色液A04に漬けられることにより染色される。切片A02に染色液が付着すると、切片A02は染色切片A05となる。染色切片A05の保護および固定のために、透明プレート31上に封入剤を付与する。その後、被写体(ここでは染色切片A05)を介して、凹部32を有する側の透明プレート31の表面にイメージセンサの表面が対向するようにして、イメージセンサを搭載したパッケージ12を透明プレート31に載せる。このとき、本実施形態では、凹部32が、イメージセンサB01に接続された複数の電極F01の少なくとも一部を収容する。また、透明プレート31の凹部32の中にパッケージ12の側壁34の先端が位置するようにパッケージ12が位置決めされる。言い換えれば、透明プレート31およびイメージセンサB01を固定する工程は、パッケージ12の側壁34の先端を透明プレート31の凹部32内に挿入する工程を含み得る。図11では、パッケージ12の背面1204が見えている。現実には、パッケージ12は厚さを有する。簡単のため、図11ではパッケージ12が薄く描かれている。

0097

図12は、パッケージ12の側壁34と、透明プレート31の凹部32の外縁側の内壁501との位置関係の一例を示している。この例では、パッケージ12の側壁34の外縁の位置が、透明プレート31の凹部32の内壁501の位置に整合している。なお、パッケージ12の側壁34の外縁の位置は、透明プレート31の凹部32の内壁501の位置に整合する必要はない。パッケージ12の側壁34を透明プレート31の凹部32に挿入したとき、パッケージ12の側壁34と透明プレート31の凹部32の内壁501との間に隙間が空いてもよい。

0098

本実施形態では、図7Aに示すように、イメージセンサB01の4辺に多数の電極F01が配置されている。透明プレート31の凹部32は、図13Aに示すように、四角形の四辺に沿って延びる溝41から構成され得る。これにより、電極F01と透明プレート31との間の接触を回避し得る。観察対象である切片A02は、典型的には、図13Bに示されるように、溝41で囲まれた平坦領域内に配置される。

0099

透明プレート31の溝41は、切片A02を設置する場所を示すマーカー(またはアライメントマーク)として利用できる。ここで説明した例においては、溝41は、イメージセンサB01とパッケージ12とを電気的に接続する電極F01の位置に整合するような位置に形成されている。従って、溝41の内側の平坦領域内に切片A02を設置し、電極F01が溝41内に配置されるように透明プレート31とイメージセンサユニットとを結合すれば、溝41の内側の平坦領域は、イメージセンサB01の表面(撮像面)に対向する。つまり、溝41の内側の平坦領域内に配置された切片A02をイメージセンサB01の表面(撮像面)に確実に対向させ得る。言い換えれば、イメージセンサB01の撮像面の位置を直接に確認しなくても、切片A02をイメージセンサB01の表面上に自動的に配置することが可能である。これにより、CIS方式の適用が容易になる。

0100

なお、溝41の付近においては、明暗のコントラストが発生するので、明暗のコントラストの検出により、人の眼またはセンサを用いて溝41を検出することが可能である。

0101

空気とガラスとは屈折率が互いに異なるので、照明光は、空気とガラスの境界面において屈折する。透明プレート31の表面のうち、溝41の外側に位置する平坦部601(図13A参照)は、空気とガラスの境界面が平面であって構造的に均一である。従って、平坦部601においては、光の屈折が透明プレート31と空気との界面で一様に生じる。一方、溝41は、透明プレート31の表面に対して垂直方向に延びる壁を有している。このため、透明プレート31の表面のうち、溝41が形成された部分における光の進行方向は、平坦部601における光の進行方向とは異なる。つまり、溝41は、平坦部601と異なる明るさを有し得る。溝41の方が平坦部601と比較して光の進み方が複雑であるので、一般に、溝41は平坦部601より暗くなる。明暗のコントラストが一見したところ低い場合には、溝41に対して色付けを行ってもよい。

0102

透明プレート31は、切片A02の染色を行うために、図11に示したように、染色液A04に浸漬され得る。染色液A04への浸漬および/または取り出しが機械によって自動的に行われる場合、透明プレート31の大きさが統一されている方と有益である。本開示の各実施形態における透明プレート(例えばスライドガラス)は、顕微鏡観察に使用される市販のスライドガラスのサイズと同様のサイズを有してもよい。図14に示される透明プレート31は、通常のスライドガラスのサイズ(76mm×26mmが一般的)に合わせられて作られていてもよい。

0103

図14に示す透明プレート31Eは、余白部分71を有している。余白部分71には、管理番号72(図示する例においては「AXD345」)などの付加情報が書き込まれ得る。余白部分71は、利用者の利便性の確保に有効である。また、図14において例示するように、透明プレート(例えばスライドガラス)には、メモリ73を取り付けることも可能である。メモリ73は患者の情報を電子的に記録することができる。管理番号72だけでなく、電子カルテ連動させて、患者に付随するすべての情報を透明プレートに記録しておけば、プレパラート(例えばプレパラート11A)は、染色切片A05に対応する患者の医療情報集約メディアとして機能し得る。透明プレート31Eは、通常のスライドガラスのサイズ(76mm×26mmが一般的)に合わせられて作られていてもよい。

0104

次に、イメージセンサB01が搭載されたパッケージ12と透明プレート31(ここではスライドガラス)とを一体化する方法の具体例を説明する。

0105

透明プレート31を、イメージセンサおよびパッケージを含むイメージセンサユニットに固定する方法は、例えば、次の工程を含み得る。

0106

図15に示すように、まず、切片A02を透明プレート31上に載せ、切片A02の伸展および乾燥を行う。その後、透明プレート31を上下反転し、回路基板C05上のソケットC03に装填されたパッケージ12に対向する位置に透明プレート31を移動させる。次に、透明プレート31を降下させるか、ソケットC03に装填された状態のパッケージ12を上昇させることにより、透明プレート31をパッケージ12と一体化する。

0107

あるいは、図16に示すように、切片A02を透明プレート31上に載せ、切片A02の伸展および乾燥を行った後、パッケージ12を透明プレート31の切片A02に対向する位置に移動させる。次に、パッケージ12を降下させるか、透明プレート31を上昇させることにより、透明プレート31をパッケージ12と一体化する。

0108

図17は、本開示の第2の実施形態に係るプレパラート作製装置の例示的な構成の概略を示す。

0109

図17に示すプレパラート作製装置80は、カメラ90、制御部91、押圧部92、吸着ノズル93、およびX−Yテーブル94を備えている。

0110

カメラ90は、パッケージ12と透明プレート31との位置合わせを画像認識によって実現するための画像情報を取得するように構成されている。制御部91は、透明プレート31がパッケージ12に適切に固定されるように、カメラ90、押圧部92、吸着ノズル93、およびX−Yテーブル94の動作を制御する。

0111

押圧部92は、吸着ノズル93によって透明プレート31の裏面をチャックする。押圧部92は、透明プレート31を保持した状態で上下に移動させるように構成されている。押圧部92は、複数の関節を有することにより自在に運動することができるロボットアームであってもよい。X−Yテーブル94は、ソケットC03が実装された回路基板C05が載せられる台である。X−Yテーブル94は、位置合わせのために水平面内でX方向およびY方向に微小なステップで移動することができる。

0112

図18は、このような構成を備える例示的なプレパラート作製装置80Aにおける主要部を模式的に示す。なお、図18には、プレパラート作製装置80Aが備えるX−Yテーブル94(不図示)上に配置された透明プレート31の模式的な断面もあわせて図示されている。

0113

前述したように、プレパラートの作製には、切片A02を透明プレート31上に載せ、切片A02の伸展および乾燥を行う工程が含まれ得る。このとき、切片A02の伸展および乾燥は、薄切した切片A02が透明プレート31の凹部32(ここでは溝41)に囲まれた平坦領域に載せられた状態で実行され得る。すなわち、染色切片A05を溝41で囲まれた平坦領域に配置する際、染色切片A05の一部が平坦領域から溝41を越えて外側に拡がることがあり得る。そのような場合において、パッケージ12を透明プレート31に固定すると、染色切片A05が、パッケージ12に接続された電極F01に接触する可能性がある。そのような接触が生じると、電極F01が破損したり、ショートしたりする可能性がある。

0114

本実施形態のある態様におけるプレパラート作製装置80Aは、染色切片A05の一部が平坦領域から溝41を越えて外側に拡がっている場合に、染色切片A05の不要な部分をカットし、それによって上記の衝突を回避することを可能にする。

0115

図示されているプレパラート作製装置80Aは、カッター81と、カッター81を上下に駆動自在に支持するレール83と、カメラ82とを備えている。カッター81は、透明プレート31における溝41のレイアウトに対応したレイアウトを有している。すなわち、図18に例示されるように、ここでは、溝41は、透明プレート31の四角形の平坦領域の4辺に沿って延びており、カッター81の刃先は、透明プレート31に接触した状態において、溝41に整合する。

0116

透明プレート31は、プレパラート作製装置80AのX−Yテーブル94(図18において不図示)上に配置される。X−Yテーブルが水平面内において微小な単位で移動することにより、透明プレート31がカッター81のほぼ真下の位置に移動させられる。その後、カッター81は、染色切片A05の上方からレール83に沿って鉛直方向の下方に移動する。このとき、カメラ82によってX−Yテーブル上の透明プレート31の位置が検出される。必要に応じてX−Yテーブルが移動し、カッター81に対する透明プレート31の溝41の位置が微調整される。なお、前述のカメラ90(図17参照)が、プレパラート作製装置80Aにおけるカメラ82の役割を兼ねてもよい。つまり、プレパラート作製装置は、必ずしも2以上のカメラを備えていなくともよい。

0117

レール83に沿って下降するカッター81が透明プレート31の溝41に到達した段階で、カッター81が染色切片A05に接触する。こうして、溝41から外側にはみでた染色切片A05の一部は、カッター81で切断され、除去される。この工程は、透明プレート31をイメージセンサおよびパッケージに固定する工程を実行する前に行われる。

0118

本実施形態によれば、パッケージ12に接続された電極F01に染色切片A05が接触することを回避することができる。

0119

(実施形態3)
図19は、本開示の第3の実施形態に係るプレパラート作製装置の主要部を模式的に示す。図19に例示されるプレパラート作製装置80Bでは、押圧部92Aは、水平方向に延びる軸の周りに回転する機構を有している。このため、吸着ノズル93によってチャックされた透明プレート31(図19において不図示)を上下反転させることができる。図19に示すプレパラート作製装置80Bによれば、図15を参照しながら説明した方法を実現することができる。

0120

このプレパラート作製装置80Bによれば、図16を参照しながら説明した方法を実現することも可能である。この場合、X−Yテーブル94上に透明プレート(図19において不図示)が載せられ、イメージセンサB01が接続されたパッケージ12が、吸着ノズル93によって押圧部92Aに保持される。図19に例示される構成は、図18に例示される構成と組み合わされてもよい。

0121

(実施形態4)
図12を参照しながら説明したように、上記のプレパラート11Aでは、パッケージ12の側壁34の外縁の位置が、透明プレート31の凹部32の内壁501の位置に整合している。既に説明したように、パッケージ12の側壁34の外縁の位置と、透明プレート31の凹部32の内壁501の位置とは完全に整合している必要は無く、両者の間に隙間が空いていてもよい。隙間が空いている場合でも、パッケージ12の水平方向における可動域は、透明プレート31の凹部32の内壁501によって規制され得る。

0122

図20は、このような隙間が広すぎるときの例を示している。図20に示す例では、パッケージ12の水平方向における可動域が広すぎるので、電極F01の位置が透明プレート31の凹部32から外れる可能性がある。図20に示す例では、適切な水平位置にあるパッケージ12(図20中において上方に示されている)に対して図中右方向に距離eだけシフトしたパッケージ12(図20中において下方に示されている)は、そのまま下降すると、電極F01が透明プレート31に衝突するおそれがある。

0123

一方、図21は、このような隙間が狭すぎるときの例を示している。図21に示す例では、パッケージ12の水平方向における可動域が狭すぎるので、パッケージ12の側壁34の外縁が透明プレート31の凹部32から外れる可能性がある。図21に示す例では、適切な水平位置にあるパッケージ12(図21中において上方に示されている)に対して図中右方向に距離eだけシフトしたパッケージ12(図21中において下方に示されている)は、そのまま下降すると、側壁34が透明プレート31に衝突するおそれがある。

0124

このため、凹部32の位置および幅は、仮に距離eのシフトが生じてもパッケージ12に接続された電極F01にも側壁34にも透明プレート31が衝突しないように、必要なマージンを考慮して決定されればよい。

0125

(実施形態5)
本実施形態における透明プレートは、パッケージとの一体化時に封入剤中の空気泡押し出すことが可能な構成を備えている。また、以下に説明するように、本実施形態によれば、透明プレートとパッケージとの間に形成される空間から空気を逃がすことも可能である。

0126

図22を参照する。図22に例示するように、プレパラート11Bが有する透明プレート31Bは、透明プレート31Bとパッケージ12との間に形成される空間を外部に連通させるための開口部31aを有している。この開口部31aは、空気抜きの孔として機能する。このような開口部31aは、パッケージ12に設けられていてもよい。

0127

次に、図23を参照する。図23に例示するように、プレパラート11Cが有する透明プレート31Cは、透明プレート31Cとパッケージ12との間に形成される空間を外部に連通させるための溝41aを有している。この溝41aは、空気抜きの孔として機能する。

0128

図24は、このような溝41aが設けられた透明プレート31Cの上面図である。この例では、溝41aは、透明プレート31Cの一端から他端に至るまで延びる少なくとも2本の溝を含んでいる。各溝41aが透明プレート31Cの一端から他端まで延びている。図示する例では、4本の直線状の溝41aが透明プレート31C上に形成されている。4本の溝41aに囲まれた四角形の領域に切片A02(図24において不図示)が配置される。溝41aのうち、この四角形の領域の周囲に沿って延びる部分は、前述した、パッケージ12の側壁34および電極F01を受け入れる凹部32として機能し得る。

0129

例えば、イメージセンサB01とパッケージ12とを接続する電極F01がイメージセンサB01の表面の4辺のうちの向かい合う2辺のみに設けられている場合には、透明プレート(例えばスライドガラス)に2本の平行な溝を設ければよい。

0130

(実施形態6)
パッケージの側壁の外縁の位置が透明プレートの凹部の内壁の位置に整合しないように設計されている場合、図25に例示するプレパラート11Dのように、パッケージの位置決めを行うためのノッチ31bが設けられた透明プレート31Dを用いてもよい。このとき、図25に示すように、透明プレート31Dのノッチ31bに対応する凸部12bが設けられたパッケージ12Dを使用することができる。凸部12bは、例えばパッケージ12Dの側壁34の先端に形成される。凸部12bの形状は、ノッチ31bの形状に整合するように設計される。

0131

本開示の実施形態によれば、レンズの切り替え、透明プレートの移動などを行うことなく、観察における視点および/または分解能を変えることが可能である。このため、上記の画像撮影装置の実施形態を検体管理装置に適用することも可能である。

0132

以下、上記の画像撮影装置を用いて実現され得る検体管理装置の実施形態を説明する。

0133

(実施形態7)
図26は、本実施形態における検体管理装置の全体的な構成の一例を示す図である。

0134

図示されている検体管理装置300は、標本像取得装置110と、情報処理装置230とを備えている。標本像取得装置110は、例えば図6図8を参照しながらそれぞれ説明した画像撮影装置10または画像撮影装置10Aであり得る。標本像取得装置110は、前述の実施形態に係るプレパラート(例えばプレパラート11)を利用して、複数の倍率(分解能)のうちの指定された一つの倍率を有する病理標本30の画像を取得することが可能である。

0135

情報処理装置230は、有線または無線により標本像取得装置110と接続可能に構成されている。情報処理装置230は、標本像取得装置110によって取得された情報を受け取る。情報処理装置230は、標本像取得装置110によって取得された画像の特徴量を求め、その特徴量に基づいて、その病理標本30に対応する患者情報出力装置170に出力させるように構成されている。より詳細には、情報処理装置230は、患者の標本画像から算出された特徴量と患者情報とが対応付けられたデータベースを参照して、病理標本30の画像の特徴量に一致する患者情報を検索する。

0136

図26に示す情報処理装置230は、入力装置160および出力装置170に接続されている。情報処理装置230は、図6を参照して説明した制御用パソコンC06と同様の機能を有し得る。入力装置160は、ユーザが情報処理装置230に対してデータを入力したり、命令を入力したりする装置である。入力装置160は、キーボードマウスタッチスクリーンなどであり得る。出力装置170は、画像および/または文字を表示し得るディスプレイ、プリンタ、あるいはスピーカなどであり得る。入力装置160および出力装置170は、タッチスクリーンと表示装置とが一体化された装置であってもよい。なお、検体管理装置が入力装置160、出力装置170などを備える場合、標本像取得装置110としての画像撮影装置は、制御用パソコンC06、ディスプレイC07などを備えていなくてもよい。

0137

情報処理装置230は、画像の特徴量に一致する1つの患者情報がデータベースに含まれていた場合、その患者情報を出力装置170に出力する。また、画像の特徴量に一致する複数の患者情報がデータベースに含まれていた場合、情報処理装置230は、その画像の分解能よりも高い分解能を有する高分解能画像を取得した上で、データベースを参照して高分解能画像の特徴量に一致する患者情報を検索する。さらに、画像の特徴量に一致する患者情報がデータベースに含まれていなかった場合、情報処理装置230は、入力装置160から患者情報の入力を受け取り、画像から算出された特徴量と患者情報とを対応付けてデータベースに格納する。このとき、標本像取得装置110は、最初に取得した画像の分解能よりも高い分解能を有する高分解能画像を取得し、情報処理装置230は、取得した各画像ごとに算出された特徴量と患者情報とを対応付けてデータベースに格納する。

0138

図27は、本実施形態における検体管理装置の一例を示すブロック図である。図示する例では、検体管理装置は、ソケットC03と、標本像取得装置110と、画像特徴量算出部120と、情報検索部130と、患者情報データベース(以下、単に「データベース」と称する。)140と、倍率変更部150と、入力装置160と、出力装置170とを備えている。

0139

患者情報を取得または更新したい病理標本30がソケットC03上に置かれる。病理標本30は、被写体を保持した状態にある、前述のいずれかの実施形態に係るプレパラートであり得る。ここでは、被写体を保持した状態にあるプレパラート11を例示する。

0140

標本像取得装置110は、プレパラート11内の検体(ここでは染色切片A05)の画像を、予め定められた複数の異なる倍率のうちの1つの倍率で取り込む。画像特徴量算出部120は、標本像取得装置110によって取得された画像から画像特徴量を算出する。情報検索部130は、患者情報と画像特徴量とが対応付けられて蓄積されたデータベース140中に、画像特徴量算出部120において算出された画像特徴量と一致する画像特徴量に対応した患者情報が存在するか否かを検索する。倍率変更部150は、情報検索部130によって取得した検索結果が複数存在する場合、取得する倍率をより高い倍率(より高い分解能)に変更し、標本像取得装置110によって再度画像の取り込みを行う。そして、より高い倍率(より高い分解能)のもとで得られた情報に基づいて検索を行う。

0141

入力装置160は、算出された画像特徴量に対応する患者情報が見つからなかった場合、患者情報の入力を受けつける。このプレパラート11は、新規患者の標本であると考えられるからである。算出された画像特徴量に対応する患者情報が見つかった場合には、出力装置170は、取得された患者情報を出力する。

0142

以下、本実施形態における各部の動作および構成をより詳しく説明する。

0143

<検体管理装置の動作>
まず、図28を参照する。図28は、検体管理の手順の一例を示すフローチャートである。

0144

ステップS10では、患者情報を参照または更新したい標本であるプレパラート11をソケットC03上に置く。前述したように、ソケットC03は、プレパラート11を装填できるように構成されている。ソケットC03は、病理標本30が収まるような大きさの凹部を有し得る。このようなソケットC03によれば、画像を取り込む際に病理標本30の位置ずれが生じることを抑制できる。日本では、規格で定められた76mm×26mmのサイズの病理標本が一般的に使用される。ソケットC03は、このような大きさの病理標本30がセットされ得る形状を有し得る。プレパラート11を画像撮影装置のソケットC03(図27参照)に装填することにより、プレパラート11におけるパッケージ12の端子(第1の複数の端子1205または第2の複数の端子1206、図6参照)を介してイメージセンサB01とソケットC03とが電気的に接続される。

0145

ステップS11では、標本像取得装置110によって、予め定められた複数の異なる倍率のうちの1つの倍率によって病理標本30の画像を取得する。図29は、標本像取得装置110の構成例を示すブロック図である。図示する例において、標本像取得装置110は、照明方向調節部200と、照明装置210とを有している。照明装置210は、上述の光源ユニットC09の一例であり、例えばプレパラート11のイメージセンサB01に光を入射させる光源G01を含む。標本像取得装置110は、情報処理装置230によって指定された任意の倍率で標本の像(例えば、全体像)を取得する。

0146

異なる倍率の画像を取得する際、逆行列計算部240および行列格納部250を用いて高分解能化を行うことができる。逆行列計算部240および行列格納部250は、図29に例示するように情報処理装置230内に設けられていてもよいし、逆行列計算部240および行列格納部250の一方または両方が標本像取得装置110の内部に設けられていてもよい。逆行列計算部240および行列格納部250の動作の詳細は後述する。

0147

次に、図30を参照しながら、本実施形態における画像取得の処理手順の例を説明する。

0148

まず、ステップS110において、病理標本30に照射される照明光(典型的には平行光)の入射角度を照明方向調節部200(図31Aおよび図31B参照)によって調節する。照明方向を調整する方法としては、図31Aに示すように、予め定められた角度で光を照射できるように、光源ユニットC09(図31Aにおいて不図示)に複数の光源(図示する例では光源G01−1、G01−2およびG01−3)を設置しておいてもよいし、図31Bに示すように、光源ユニットC09(図31Bにおいて不図示)に設置しておいた1つの光源(図示する例では光源G01−0)を指定された角度に移動させてもよい。

0149

ステップS111(図30)では、照明装置210(図29)を用いて、ステップS110において調節された角度で撮影対象の標本に対して平行光を照射する。これにより、光源ユニットから出射された光が、プレパラート11における透明プレートを介してイメージセンサに入射する。照明方向の変化の例を図32Aおよび図32Bに示す。病理標本30とイメージセンサB01の各画素とは、図33に示すように、2次元的な配置関係を有している。図32Aおよび図32Bに例示する構成において、イメージセンサB01は、光電変換部(ここではフォトダイオードPD)の配列を有している。図32Aおよび図32Bでは、簡単のため、1つのフォトダイオード(PD)を含む1画素領域の断面を模式的に示している。フォトダイオードPDに入射した光は、光電変換により、電気信号に変換される。図32Aおよび図32Bにおいて、矢印の太さはフォトダイオードPDに入射する光の量を模式的に表しており、太い矢印ほど多くの光が入射していることを表している。

0150

図32Aに示す例では、病理標本30の直上から平行光が照射されている。このとき、フォトダイオードPDには、病理標本30中の領域S2、S3を透過した光が入射する。一方、図32Bに示す角度から平行光が照射されたとき、病理標本30中の領域S2、S3、S4を透過した光がフォトダイオードPDに入射する。例えば、病理標本30中の領域S2およびS4の各々を透過した光の半分がフォトダイオードPDに入射し、領域S3を透過した光の略全てがフォトダイオードPDに入射する。このとき、フォトダイオードPDからは、図32Aに示す照射方向のもとで出力される画素値とは異なる画素値が出力される。

0151

図32Aおよび図32Bに示す例からわかるように、1つの照射方向で撮影した単一の画像からは、領域S1、S2、S3およびS4のそれぞれを透過した光の量を示す画素値を各領域ごとに個別に求めることはできない。本実施形態における標本像取得装置では、図32Aおよび図32Bに示すように、照射方向を変えて撮影した複数の画像から、領域S1、S2、S3およびS4のそれぞれの領域を透過した光に対応する画素値を個別に求めることができる。これらの領域S1、S2、S3およびS4は、1つの画素の大きさよりも小さい領域であり、サブ画素領域に相当する。以下、この点をより詳細に説明する。

0152

ここでは、4つの異なる方向(方向Drr1、2、3および4)から病理標本30に光を照射した場合を例にとる。このとき、互いに異なる方向Drr1、2、3および4からの光照射に対応して4枚の画像が取得される。4枚の画像のそれぞれを構成する画素のうち、同一の位置(座標)の1つの画素に着目する。ここで、この画素に対応するフォトダイオードPDの出力を、光照射の方向Drr1、2、3および4について、それぞれ、A1、A2、A3およびA4とする。また、病理標本30における領域S1、S2、S3およびS4の光透過率を、それぞれ、S1、S2、S3およびS4とする。このとき、図32Aに示される例(光照射の方向Drr1)では、A1=0×S1+1×S2+1×S3+0×S4の式が成立する(式中、「×」は乗算を表す)。また、図32Bに示される例(光照射の方向Drr2)では、A2=0×S1+(1/2)×S2+1×S3+(1/2)×S4の式が成立する。そして、図示していない光照射の方向Drr3では、例えばA3=0×S1+0×S2+(1/2)S3+1×S4が成立し、図示していない光照射の方向Drr4では、例えばA4=(1/2)×S1+1×S2+(1/2)S3+0×S4が成立しているとする。

0153

以上の例では、透過率S1、S2、S3およびS4は、病理標本30の組織構造に依存する未知数である。一方、フォトダイオードPDの出力A1、A2、A3およびA4は、4枚の画像を取得することにより得られる。つまり、4つの未知数S1、S2、S3およびS4についての連立方程式が決まり、演算により、S1、S2、S3およびS4を求めることが可能である。

0154

図34Aは、上記の例における連立方程式の係数の行列を示している。この行列の逆行列を、出力A1、A2、A3およびA4を成分として有するベクトルに演算することにより、1画素よりも小さい領域(サブ画素領域)の光透過率S1、S2、S3およびS4を求めることができる。その結果、互いに異なる方向Drr1、2、3および4に対応した4枚の画像のそれぞれにおける分解能の4倍の分解能を持つ画像を得ることができる。言い換えると、イメージセンサB01における画素密度の4倍の画素密度の高分解能画像を得ることができる。図34Aに示す行列は、元の画像の4倍の画素密度を有する画像を取り込むための演算に使用される行列の例である。

0155

図34Aに示す数値(行列要素の値)は、病理標本30の組織構造には依存せず、イメージセンサB01の構造および光照射の方向に依存する。同じイメージセンサB01であっても、光照射の方向が変わると、行列要素の値が変化する。図34Bは、異なる方向Drr1〜8から光を照射した場合における行列要素の一例を示している。図34Bに示す行列は、元の画像の8倍の画素密度を有する画像を取り込むための演算に使用される行列の例である。この例では、サブ画素領域の個数は8であるので、少なくとも8つの異なる方向Drr1〜8のそれぞれから病理標本30に光を照射し、各画素について8個の出力を得る。これにより、未知数である、8個のサブ画素領域の光透過率を同様にして決定することができる。その結果、元の画像の8倍の分解能を持つ画像を得ることができる。言い換えると、イメージセンサB01における画素密度の8倍の画素密度の高分解能画像を得ることができる。

0156

本実施形態によれば、こうして画像の高分解能化が実現する。言い換えると、照明方向を変えて撮像することにより、標本の画像として、分解能(拡大倍率)の異なる画像を得ることができる。このように、本実施形態によれば、光学顕微鏡を用いた撮像とは異なり、対物レンズの交換ごとの焦点合わせは不要である。

0157

再び図30を参照する。ステップS112では、イメージセンサB01を用いて病理標本30を撮影する。ステップS110〜ステップS112までの一連の処理は、情報処理装置230による各部の制御に基づき実行され得る。つまり、ここでは、情報処理装置230は、被写体に対して異なる角度で光を複数回照射し、各角度で撮像を行うように構成されている。詳細には、情報処理装置230は、光源ユニットと、ソケットC03に装填されたプレパラート11におけるイメージセンサを制御することにより、プレパラート11における被写体の撮像をイメージセンサに実行させる。なお、一般的なスキャナ等の装置では、ラインセンサが用いられることが多い。イメージセンサB01としてCCDイメージセンサなどのエリアセンサを用いることによって、標本の識別に必要な広範囲の画像を高速に撮影し得る。また、本実施形態における標本像取得装置110では、撮影倍率を変更するためのレンズを持たない。本実施形態では、照射方向を変えて撮像することによって取得される複数の画像から任意の倍率の画像を生成する。

0158

ステップS113では、指定された倍率の標本画像を生成するために必要な画像が全て揃っているかを判定する。必要な画像が揃っている場合にはステップS114に進む。必要な画像が揃っていない場合には、ステップS110に戻り、照射方向を変更した後、変更後の照射方向からの照射のもとで撮像を行う。

0159

ステップS114では、情報処理装置230によって、ステップS110〜ステップS113において取得された、互いに異なる照射方向に対応した複数の画像から、指定された倍率の画像を生成する。指定された倍率の画像を生成するために、予め照射方向とフォトダイオードPDに入射する光の量との間の関係を示す行列を行列格納部250に格納しておく。図34Aおよび図34Bは、照明方向とイメージセンサに入射する光の量との間の関係を示す行列の例である。このような行列は、照射角度、フォトダイオードPDの大きさ、および、求めたい画素の大きさから計算によって求めることが可能である。また、予め画素値がわかっているテスト用の標本を用いて、各行列要素の値を実験的に決定してもよい。この場合、病理標本30におけるどの領域を透過した光が、照射角度に応じてどの程度フォトダイオードPDに入ったかを計測すればよい。

0160

照射方向と撮像素子に入射する光の量との間の関係を示す行列をM、各照射方向に応じて得られた画素値を成分として有するベクトルをA、求めたいベクトルをSとすると、各画素について、MS=Aの関係が成り立つ。ここで行列M、Aの値はわかっているので、逆行列計算によってSの各成分(各サブ画素領域の透過率)を求める事ができる。図30に示す例におけるステップS114では、行列格納部250から、照明方向とフォトダイオードPDに入射する光との間の関係を示す行列を取得し、逆行列計算部240によって各サブ画素領域の画素値を算出する。以上の構成の検体管理装置を用いることにより、任意の倍率の標本の全体像を取得し得る。なお、上述したような処理は、標本像取得装置110によって実現されてもよい。

0161

ステップS12(図28)では、画像特徴量算出部120によって、ステップS11において取得された標本画像から、検体を識別するための画像特徴量を算出する。画像特徴量としては、平均輝度等の色情報円形度等の形状特徴、SIFT(Scale−Invariant Feature Transform)、HOG(Histogram of Oriented Gradient)、HLAC(Higher−order Local AutoCorrelation)等の特徴を用いることが可能である。また、病理画像特有の特徴量として、核−細胞間の距離、核を示す色と細胞を示す色の比率といった特徴を用いることも可能である。

0162

病理画像の例を図35および図36に示す。図35は、高倍率(例えば、200倍以上の倍率)で観察した場合の病理標本の例である。図36は、低倍率(例えば、10倍未満の倍率)で観察したときの病理標本の例である。倍率がN倍(Nは1以上の整数とする)になることは、画像の解像度(1画像を構成する画素数、また画素密度)がN×N倍に増加することに相当する。なお、出力装置170に含まれ得る表示装置における画面上の倍率は、撮像素子における画素ピッチに対する表示装置の画素ピッチの比率によって規定される。

0163

病理標本では、高い倍率で観察した場合、図35に示すように細胞および核が認識できる。標本によって、細胞−核間の配置および距離は異なるので、細胞−核間の平均距離などを、標本を識別するための特徴として用い得る。また、病理標本における観察対象の組織は、そのままでは透明なので、染色を行い観察しやすくすることが一般的である。染色の種類としては、基本的な染色方法であるHEヘマトキシリンエオジン)染色、特定の検査の目的に合わせて染色を行う各種の免疫染色が存在する。このような染色によって染め分けられた、細胞および核の比率も特徴として使用可能である。例えば、免疫染色の1つであるKi−67では、増殖細胞は赤褐色、それ以外の細胞は青色に染め分けられる。このような比率は、診断に使われる指標となり得、病理標本の識別情報としても有用である。また、本ステップでは、病理標本を示す画像の倍率に応じて、重視する画像特徴量を変更してもよい。病理標本の場合、観察する倍率によって画像上の特徴が大きく異なるという性質がある。高い倍率で観察した場合には、図35に示すように、細胞および核が認識できる画像が得られる。低倍率では、図36に示すように、病理切片の全体の形状が捉えられる画像が得られる。このような点を考慮して、低倍率の画像では、円形度、SIFT、HOG、HLACといった、一般的な形状認識に適した特徴量を中心に用いることができる。また、高倍率の画像では、細胞−核間の距離、または、染色によって付された色の比率のような、病理標本特有の特徴を中心に用いることができる。例えば、画像の分解能が基準値よりも低いとき、円形度、SIFT、HOG、HLACのいずれか1つ以上の特徴量を算出し、画像の分解能が基準値以上のとき、特徴量に加えて、細胞または核間の平均距離、および/または染色によって染め分けられた色の比率を算出するようにしてもよい。

0164

ステップS13では、情報検索部130によって、ステップS12において算出された画像特徴量と一致する特徴量を有する画像に対応した患者データをデータベース140から取得する。データベースの例を図37に示す。データベースは、病理標本画像から算出された画像特徴量、画像特徴量の算出に使用された標本画像の倍率、および患者情報が関連付けられた患者データを保存する。このような形式で患者情報を保持しておくことにより、ステップS12において算出された画像特徴量と一致する画像特徴量を持つ患者データをデータベースから検索することができる。検索においては、画像特徴量の完全一致を判定の条件としてもよい。また、画像特徴量を例えばベクトルで表現し、ベクトル間のユークリッド距離が予め定められた閾値以下の場合に一致するとみなしてもよい。データベースの構成は、図38に示すような形式であってもよい。図38に例示する形式では、患者に応じたIDを付与することによって、同一患者の異なる染色の標本の情報を関連付けて格納している。現在の病理検査組織診)では、基本的な染色であるHE染色の他に、特定の目的の検査を行うための免疫染色が行われることが多い。図39Aおよび図39Bは、同一の患者から採取された組織に、ある「染色A」、および、ある他の「染色B」ときの標本画像の例をそれぞれ示す。このような同一患者の異なる染色の標本は、図39Aおよび図39Bに例示するように、色は全く異なるものの、検体の形状はほぼ同一であることが多い。これは、同一患者から複数の染色の標本を作製する場合に、連続するスライスによって標本を作製することが多いためである。このような病理標本の性質を利用すれば、本開示では、検体の標本を示す情報を画像として取得しているので、取得された画像の形状的な特徴量を比較することによって、同一患者の異なる染色の標本を1つの患者IDに自動的に関連付けることが可能である。

0165

ステップS14では、ステップS13における検索の結果、ステップS12において算出した画像特徴量と同一の画像特徴量を持つ患者データが、データベース140中に発見されたか否かを判定する。同一の画像特徴量を持つ患者データが存在しない場合にはステップS15に、存在する場合にはステップS17に進む。

0166

ステップS15では、入力装置160によって、ステップS10において置かれた病理標本に対応する患者情報の入力を求める。ステップS16では、ステップS15において入力された患者情報を、ステップS11において取得した標本画像の倍率、および、ステップS12において算出した画像特徴量と関連付けてデータベース140に格納する。

0167

ステップS17では、ステップS13における検索の結果、ステップS12において算出した画像特徴量と同一の画像特徴量を持つ患者情報が、データベース140中に複数発見されたか否かを判定する。データベース140中に、画像特徴量が一致する患者情報が複数存在し、1つに特定できない場合には、ステップS18に、画像特徴量が一致する患者データが1つの場合にはステップS19に進む。

0168

ステップS18では、取得すべき画像の倍率を変更し、再度ステップS11に戻る。病理標本の場合、低倍率の画像において形状が似ている場合にも、高倍率の画像において、細胞、または核を観察すれば必ず識別が可能という特徴がある。一方で、ステップS11で標本画像の取り込みに要する時間は、倍率とトレードオフの関係にある。そのため、はじめは低倍率で識別を試み、認識できない場合に倍率を上げていくと効率がよい。例えば、ステップS11〜ステップS17において、患者情報が1つに特定できるまで、繰り返し倍率を上げていく。なお、新規の標本に対応する患者情報をデータベースに追加する際、画像の特徴量のうち、まず、色に依存しない形状特徴のみを用いて、データベース中に一致する症例がないかを検索し、一致する症例があった場合には、同一患者の異なる染色の標本として関連付けるようにしてもよい。

0169

ステップS19では、出力装置170によって、ステップS13において取得された患者情報を出力する。出力装置170自体が、表示装置またはプリンタを備えている必要は無い。出力装置170は、外部の表示装置またはプリンタに接続され、それらの装置または機器に信号を出力する装置であってもよい。

0170

本実施形態の構成により、病理標本の正確かつ作業者の負担の少ない検体管理を実現できる。また、本構成の検体管理では、病理スライドにバーコードまたはICタグを付与する必要がない。

0171

(実施形態8)
次に、図40Aおよび図40Bならびに図41を参照して、本実施形態における検体管理装置300Aを説明する。

0172

本実施形態における標本像取得装置では、ソケットC03に置かれた病理標本30を図40Aおよび図40Bに示すように移動させながら撮影することによって、高倍率の標本画像を生成するための複数の画像を撮影する。標本像取得装置以外の構成は、実施形態7における検体管理装置の構成と同じである。

0173

図41は、本実施形態における標本像取得装置110Aの例示的な構成を示すブロック図である。図41に例示するように、標本像取得装置110Aは、照明方向調節部に代えて標本移動部260を備える点で、図29に示す標本像取得装置110とは異なっている。本実施形態では、例えば点灯する光源の位置を変えることによって複数の画像を得る代わりに、標本自体を移動させながら撮影することによって、高倍率の画像を構成するための複数の画像を得る。このような構成によっても、平行光の照射方向を変更することが可能である。行列格納部250には、光源位置と撮像素子に入射する光の量との間の関係を表現する行列を格納する代わりに、移動方向および移動距離と撮像素子に入射する光の量との間の関係を表現する行列を格納しておく。本構成の標本像取得装置110Aは、図30を参照して説明したステップS110からステップS114とほぼ同様の処理によって、任意の倍率の画像を取得する機能を実現することができる。ただし、ステップS110では、ソケットC03に置かれた標本を移動する。本構成では、光源から出射される平行光の方向は一定でよい。ステップS111からステップS114は実施形態7の処理と同様の処理を適用することによって、複数の低倍率画像から高倍率の画像を生成することができる。

0174

(実施の形態9)
図42は、本開示の第9の実施形態に係るプレパラートの構成の一例を示す。図43は、図42に示すプレパラート11FのA−A線断面を模式的に示す。図42に示すプレパラート11Fは、表面に溝を有する透明プレート31Fを含んでいる。図示する例では、透明プレート31Fは、その表面に第1の溝41bおよび第2の溝41cを有している。このように、本実施形態に係る透明プレートは、表面に2本以上の溝を有する。ここでは、透明プレート31Fの形状は、長方形であり、第1の溝41bおよび第2の溝41cは、透明プレート31Fの長辺方向に沿ってほぼ平行に形成されている。透明プレート31Fの形状は、長方形に限定されない。なお、第1の溝41bおよび第2の溝41cは、分離された別個の溝であってもよいし、他の溝によって連結されていてもよい。溝の本数は、直線状に延びる部分を単位として数えられる。透明プレート31Fは、その表面に2本以上の溝が形成されたスライドガラスであり得る。

0175

図43に示すように、プレパラート11Fは、透明プレート31Fと、イメージセンサユニットD01とを含んでいる。イメージセンサユニットD01は、イメージセンサB01と、パッケージ12Fとを含んでいる。イメージセンサB01は、パッケージ12Fの前面1203に裏面1202が支持された状態で、複数の電極F01を介してパッケージ12Fと電気的に接続されている。この例では、パッケージ12Fは、前面1203側に突出する側壁(例えば図10参照)を有しておらず、概ね平板状である。

0176

図示するように、透明プレート31Fは、イメージセンサB01の表面1201と対向して配置されている。このとき、透明プレート31Fの表面のうち、第1の溝41bおよび第2の溝41cが形成された側の表面1210が、イメージセンサB01の表面1201に向けられる。イメージセンサB01と透明プレート31Fとの間には、少なくとも一部が封入剤A06に覆われた染色切片A05が配置される。

0177

図42および図43に例示する構成では、イメージセンサユニットD01と透明プレート31Fとは、封入剤A06によって固定されることにより、一体化されている。図43に示すように、ここでは、封入剤A06の一部が第1の溝41bおよび第2の溝41cの内部に存在している。封入剤A06は、乾燥前において液体であり、被写体(例えば染色切片A05)の乾燥を防止する機能を有する。上述したように、本実施形態では、透明プレート31Fが、イメージセンサB01の表面1201と対向する側の表面1210に第1の溝41bおよび第2の溝41cを有する。そのため、プレパラート11Fの作製時、必要以上に封入剤A06が被写体に付与されたとしても、余分な封入剤A06を、透明プレート31FとイメージセンサユニットD01との一体化の過程において第1の溝41bおよび第2の溝41cに流すことができる。これにより、イメージセンサB01の表面1201と透明プレート31Fの表面1210とほぼ平行に対向させることが可能である。結果として、イメージセンサB01の撮像面と、透明プレート31Fの表面1210との間の距離を一定にでき、より鮮明な画像を得ることが可能になる。

0178

図43に例示する構成では、複数の電極F01の頂部(透明プレート31Fの表面1210に最も近い部分)の付近が封入剤A06の内部に位置している。上述したように、封入剤A06は、乾燥前において液体であるので、プレパラート11Fの作製時において複数の電極F01が封入剤A06に接触しても問題はない。プレパラート11Fの組立前において、イメージセンサユニットD01における複数の電極F01は、樹脂によって封止された状態であってもよい。

0179

封入剤A06としては、例えば、キシレンを含有する封入剤が使用される。このような封入剤の屈折率は、ガラスの屈折率とほぼ等しい。そのため、第1の溝41bおよび第2の溝41cが封入剤A06によって充填されることにより、第1の溝41bおよび第2の溝41cにおける光の屈折を抑制し得る。このように、第1の溝41bおよび第2の溝41cが封入剤A06を蓄える機能を有することにより、第1の溝41bおよび第2の溝41cにおける光の屈折を抑制し得るので、光の屈折に起因する画像の劣化を抑制するという利点が得られる。また、第1の溝41bおよび第2の溝41cにおける光の屈折を抑制し得るので、実施の形態7および8において説明したような、照明方向を変えて取得した複数枚の画像を用いた高分解能化も比較的容易である。ただし、複数枚の画像を取得するための照明方向の設定においては、光源とイメージセンサB01の光電変換部との間に第1の溝41bおよび第2の溝41cが介在しない照明方向を優先的に使用することが画質の抑制劣化の観点からは有利である。

0180

図44Aは、透明プレート31Fに形成された溝の方向と、イメージセンサB01に接続された複数の電極F01の配列方向との間の関係の例を示す。ここでは、透明プレート31Fの表面の法線方向から見たときのイメージセンサB01およびパッケージ12Fの形状は、長方形である。もちろん、イメージセンサB01およびパッケージ12Fの形状は、長方形に限定されない。

0181

図44Aに示すように、イメージセンサB01は、第1の溝41bおよび第2の溝41cの間に配置されている。図示する例では、イメージセンサB01の一部が、第1の溝41bおよび第2の溝41cと重なりを有している。このように、イメージセンサB01の全体が、第1の溝41bおよび第2の溝41cの間の領域に配置されている必要はない。本開示では、イメージセンサB01と、第1の溝41bまたは第2の溝41cとの重なりは許容される。イメージセンサB01の一部が第1の溝41bまたは第2の溝41cに重なる状態も、「間に配置された」状態に含まれる。なお、複数の電極F01と接触しない限りにおいて、被写体の一部が第1の溝41bまたは第2の溝41cと重なりを有していてもよい。

0182

図44Aに例示する構成においては、複数の電極F01は、イメージセンサB01の長辺方向に沿って配列されている。この例では、第1の溝41bおよび第2の溝41cが形成された表面1210とイメージセンサB01の表面とが対向した状態において、第1の溝41bおよび第2の溝41cが延びる方向と、複数の電極F01の配列方向とは、平行である。

0183

染色切片A05は数μm程度と薄いので、プレパラート11Fにおける複数の電極F01の頂部は、典型的には、イメージセンサB01の表面1201よりも透明プレート31F側に突出する。図44Aに例示する構成では、第1の溝41bおよび第2の溝41cが延びる方向と、複数の電極F01の配列方向とが平行であるので、複数の電極F01の頂部は、典型的には、第1の溝41bまたは第2の溝41cの内部に位置する。つまり、第1の溝41bおよび第2の溝41cは、透明プレート31Fの表面1210に対する複数の電極F01の接触または干渉を防止する機能も有し得る。このように、透明プレート31Fが、イメージセンサB01の表面1201と対向する側の表面1201に第1の溝41bおよび第2の溝41cを有することにより、表面1210に対する複数の電極F01の接触または干渉が防止され得る。

0184

図44Bは、透明プレート31Fに形成された溝の方向と、イメージセンサB01に接続された複数の電極F01の配列方向との間の関係の他の例を示す。図44Bに例示する構成では、第1の溝41bおよび第2の溝41cが延びる方向と、複数の電極F01の配列方向とは、平行からずれている。しかしながら、透明プレート31Fの表面1210に対する複数の電極F01の接触または干渉が生じなければ、図44Bに示すような配置ももちろん許容される。第1の溝41bおよび第2の溝41cの幅W1の大きさおよび第1の溝41bと第2の溝41cの間隔W2の大きさは、プレパラート11Fの製造マージンを考慮して、複数の電極F01の頂部を収容し得るように設定すればよい。このように、第1の溝41bおよび第2の溝41cが延びる方向と、複数の電極F01の配列方向とが、厳密に平行である必要はない。

0185

なお、図44Aおよび図44Bに例示する構成では、イメージセンサB01の長辺が、第1の溝41bおよび第2の溝41cが延びる方向と平行またはほぼ平行となるようにイメージセンサB01が透明プレート31Fに取り付けられている。このような配置においては、第1の溝41bおよび第2の溝41cの長さが、イメージセンサB01の長辺の長さよりも長いほうと有益である。プレパラート11Fの製造時、余分な封入剤A06を流し込むことの可能な空間をより大きく確保できるからである。図45に例示するように、第1の溝41bおよび第2の溝41cが、透明プレート31Fの一端から他端に至るまで延びていてもよい。言うまでもないが、複数の電極F01の配列によっては、イメージセンサB01の短辺が、第1の溝41bおよび第2の溝41cが延びる方向と平行またはほぼ平行となるようにイメージセンサB01が透明プレート31Fに取り付けられ得る。なお、第1の溝41bおよび第2の溝41cの深さは、特定の大きさに限定されない。ただし、必要な強度を確保する観点から、第1の溝41bおよび第2の溝41cの深さが透明プレート31Fの厚さの半分以下であると有益である。

0186

図46は、透明プレート31Fの他の変形例を示す。図46に示すように、透明プレート31Fは、その表面1210にさらに第3の溝41dおよび第4の溝41eを有していてもよい。図示する例では、第3の溝41dおよび第4の溝41eは、互いに平行に形成されている。また、ここでは、第3の溝41dおよび第4の溝41eは、第1の溝41bおよび第2の溝41cと直交している。4本の溝を有する透明プレート31Fは、イメージセンサB01の4辺に沿って複数の電極F01が配置されたイメージセンサユニットを用いる場合に有用である。第1の溝41b、第2の溝41c、第3の溝41dおよび第4の溝41eの少なくとも1つ以上が、透明プレート31Fの端部まで延びていてもよい。

0187

図46に例示する構成のように、4本の溝を有する透明プレート31Fを使用する場合、4本の溝(第1の溝41b、第2の溝41c、第3の溝41dおよび第4の溝41e)に囲まれた四角形の領域に染色切片A05を設置し、その上からイメージセンサB01、パッケージ12Fをこの順に積層すればよい。このとき、長方形の領域の各辺に沿って延びる溝をアライメントマークとして利用可能である。イメージセンサB01を透明プレート31Fの表面1210に設置する際、イメージセンサB01の各辺が溝と平行となるように取り付けを行うことにより、イメージセンサB01を適切な位置に設置し得る。

0188

本実施形態におけるパッケージ12Fは、前面1203側に突出する側壁を有していない。そのため、透明プレート31Fに、パッケージ12Fの側壁の先端を受け入れるための構造を形成する必要がない。このように、本実施形態によれば、パッケージの形状に合わせて特殊な構造を透明プレート31Fに設ける必要がないので、透明プレート31Fの加工コストを抑制しつつ、より容易にプレパラート11Fを作製し得る。例えば、表面に溝を有するスライドガラスをプレパラート11Fのための透明プレート31Fとして用いることが可能である。透明プレート31Fは、長辺方向におけるサイズが76mm、短辺方向におけるサイズが26mmのスライドガラスであり得る。溝の間隔が、溝間の領域にイメージセンサB01を配置可能な大きさであればよい。

0189

図47は、プレパラート11Fの例示的な作製方法を示す。まず、ステップS100において、イメージセンサB01とパッケージ12Fとを備えるイメージセンサユニットD01を用意する。イメージセンサユニットD01は、パッケージ12Fの前面1203をイメージセンサB01の裏面1202と接触または対向して配置し、複数の電極F01を介してこれらを電気的に接続することにより作製することができる。

0190

また、透明プレート31Fを用意する。透明プレート31FおよびイメージセンサユニットD01は、図48に例示されるように、これらが未だ一体化されていない、それぞれが別個の部品の状態で供給されてもよい。本明細書では、未だ一体化されていない、透明プレートおよびイメージセンサユニットのセットを「プレパラート部品セット」と呼ぶことがある。図48に示すプレパラート部品セット11Kは、このようなセットの一例である。本開示の他の実施形態において説明したプレパラートも、プレパラート部品セットの状態で供給され得る。

0191

次に、ステップS101において、透明プレート31Fの表面1210上またはイメージセンサB01の表面1201上に、被写体を設置する。被写体の設置の後、被写体に染色を施してもよい。典型的には、被写体の染色後、被写体の乾燥を行う。次に、ステップS102において、被写体(例えば染色切片A05)に封入剤A06を付与する。被写体を透明プレート31Fの表面1210上に設置した場合、封入剤A06は、被写体と透明プレート31Fとの間に入り込み、被写体を覆う。このように、封入剤A06は、被写体の少なくとも一部を覆う。次に、ステップS103において、封入剤A06が乾燥する前に、イメージセンサB01を、透明プレート31Fの表面1210上に設けられた第1の溝41bと第2の溝41cとの間に配置する。イメージセンサB01の配置の工程においては、透明プレート31Fの表面1210とイメージセンサB01の撮像面とを封入剤A06を(ここでは被写体も)介して対向させた状態で、透明プレート31F上にイメージセンサB01(およびパッケージ12F)を配置する。このとき、透明プレート31Fの表面1210がイメージセンサB01の撮像面に対向させられているので、余分な封入剤A06を第1の溝41bおよび第2の溝41cに流し込むことができる。これにより、透明プレート31Fの裏面(表面1210とは逆側の面)への封入剤A06の付着を抑制し得、作業性が向上する。次に、ステップS104において、封入剤A06を乾燥させることにより、イメージセンサB01および透明プレート31Fを固定する。つまり、封入剤A06の乾燥により、イメージセンサユニットD01と透明プレート31Fとが一体化する。これにより、図42に示すプレパラート11Fが得られる。なお、封入剤A06の乾燥は、被写体が染色切片A05である場合、典型的には風乾によって実行される。

0192

(実施の形態10)
図49は、本開示の実施形態10に係るプレパラートの構成の一例を示す。図49に示すプレパラート11Gは、表面に溝を有する透明プレート31Eに代えて、イメージセンサB01の表面1201に対向する側の表面1210に、その表面1210から突出する平坦部41Pを有する透明プレート31Gを備えている。図示するように、プレパラート11Gにおいて、平坦部41Pが形成された表面1210は、被写体(ここでは染色切片A05)の少なくとも一部を覆う封入剤A06を介して、イメージセンサB01の表面1201に対向する。図49に例示する構成においては、被写体は平坦部41P上に配置されており、イメージセンサB01は、平坦部41P上に位置している。

0193

このような構成においては、余分な封入剤A06を溝の内部に蓄えることによって、溝に起因する屈折の影響を抑制するという効果は得られないものの、透明プレート31Gの表面1210に対する複数の電極F01の接触または干渉を防止する効果は得られる。なお、透明プレートの表面に複数の溝を形成する方が段差を形成するよりも容易である。そのため、製造コストの側面では透明プレート31Gと比較して透明プレート31Fの方が有利である。

0194

本開示のプレパラートの透明プレートには、一般的な平板状のスライドガラスを使用することももちろん可能である。ただし、上述したように、凹部、溝、突出した平坦部などを表面に有するスライドガラスを用いてイメージセンサユニットと組み合わせることにより、封入剤を溝の内部に蓄えることによる、屈折の影響の低減、透明プレートに対する電極の接触の防止といった利点が得られる。なお、上述の各種の実施形態は、矛盾が生じない限り、互いに組み合わせることが可能である。

0195

本開示は、例えば、標本の検体管理を行うための検体管理装置に利用可能である。

0196

11、11A〜11D、11F、11Gプレパラート
11K プレパラート部品セット
12、12D、12Fパッケージ
12b 凸部
B01イメージセンサ
C03ソケット
D01イメージセンサユニット
10、10A画像撮影装置
30病理標本
31、31A〜31F 透明プレート
31bノッチ
41、41a、41b、41c 溝
80、80A プレパラート作製装置
110、110A標本像取得装置
120画像特徴量算出部
130情報検索部
140データベース
150倍率変更部
160入力装置
170出力装置
200照明方向調節部
210照明装置
230情報処理装置
240逆行列計算部
250行列格納部
260標本移動部
300、300A検体管理装置
1201 イメージセンサの表面
1202 イメージセンサの裏面
1203 パッケージの前面
1204 パッケージの背面
1205 第1の複数の端子
1206 第2の複数の端子
1207 ソケットの背面
1208 複数の端子
1209 ソケットの前面
1210 透明プレートの表面

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