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JP3916395B2 - Test system with sample pretreatment function - Google Patents

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JP3916395B2 JP2000503407A JP2000503407A JP3916395B2 JP 3916395 B2 JP3916395 B2 JP 3916395B2 JP 2000503407 A JP2000503407 A JP 2000503407A JP 2000503407 A JP2000503407 A JP 2000503407A JP 3916395 B2 JP3916395 B2 JP 3916395B2
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Description

【0001】
1.発明の分野
本発明は検体又は試料の検査体系に関し、特に、操作者が人手で多数の個別検体を検査し、"疑わしい"、非正常又は異常な検体というような個々の部分集合に分類する体系的方法に関する。此処で用いられているように、用語 "検体" は医学的又は生物学的検体のみに限らず、全体としての或る群の個々の標本や一部分にまで拡張出来る。本発明は、例えば組織学的検体(即ち、解剖又は外科病理学におけるような組織−切開に基づく)の検査、細胞学的検体(即ち、細胞検査技師、細胞病理学者、細胞遺伝学者、血液学者、神経科学者、微生物学者、細胞生物学者、等によって分析される(体腔液、排泄尿、唾液、および婦人科医学的器官から採取される検体から調合した試料のような)細胞試料)の検査、半導体工業における集積電子回路の製造工程でのシリコン・ウェハーの検査、およびその他の材料の検査工程、のような種々の状況下で特に利用されるものである。
【0002】
2.関連技術の説明
典型的な筋書きでは、検査者は人手で毎日多数の検体の検査、分析を行ない、検体がある予め定められた正常範囲から偏倚しているか否かを決定しなければならないことになっている。異常検体が同定されると、更に詳細な調査及び分析が必要である。引き続く更に詳細な調査は、頸管パパニコロー試験における病理学者のような特別の専門的能力を持った調査者を必要とするであろう。例えば、自覚症状の無い女性からの選別試料のような通常の場合は、大部分の検体は "正常" 又は "正常範囲内"("WNL")と考えられるので、綿密な調査を追加する必要はない。しかしこの検査および分析の詳細さと範囲の広さによって、追加される綿密な調査は不幸にも非常に時間がかかり、骨が折れ、間違いやすく且つ費用のかかる方法になる場合がある。
【0003】
実例として、本発明を子宮頸管塗抹標本(以下頸管スミアと呼ぶ)又はパパニコロー試験分析のような細胞学的検体分析の状況下で説明する。女性から規定通りに採取された頸管スミアは、前癌変化及び/又は癌の初期段階の検知を容易にし、癌や関連する異常状態が臨床的病状段階において悪化又は進行して、患者の予後に否定的な影響をもたらす機会を減少させる。頸管スミアは先ず患者から膣、子宮頸管、及び内頸管の組織を採取して調合する。試料は次いでスライドに例えばアルコール固定法によって固定し、顕微鏡的視覚化と分析を可能にするため適切に染色(パパニコロー(Pap)法と同様な方法で)される。図9は従来法による頸管スミアを示す。
【0004】
しかし、従来の頸管スミア法は多数の細胞(典型的には一頸管スミア当たり50,000から300,000個の細胞)をもたらすので、正確で高感度の診断を困難にする炎症性又はその他の物質によってしばしば不明瞭にされる場合があり、限界が生ずる。頸管スミア法は空間的に不均一に細胞を沈積させるので、例えば図9に示すように、視覚的に分析するのが困難で且つ時間を消費するため、更に制限されることになる。
【0005】
代わりに数種の単一層試料又は液体-基礎調合(LBP)法が開発されてきた。一つの方法は、例えばガラス製の顕微鏡スライド上に沈積する前に細胞を分離するため遠心分離に依存するものである。もう一つの方法は制御された孔寸法分布を有する濾紙による検体の物理的濾過に頼るものである。後者の探究手法の一例はCytyc社のThinPrep(R)装置及び方法である。
【0006】
Cytyc社のThinPrep(R)試料調合は、一般に、平均試料細胞直径よりは小さいが細胞性破片及びその他の残骸を通すには十分な大きさの孔を有する濾紙で、試料を濾過することから構成される。一つの研究-目的の実施態様においてはLBP装置の孔径は40から50μmである。濾紙は試料細胞を破壊するような、ざらざらした端部又はその他の様相を持たないのが望ましい。濾過に際して、試料細胞は濾紙の表面に残るが、残骸は通過し、濾紙表面に試料細胞が富化され残骸が激減する結果となる。濾紙表面は次いで顕微鏡スライドの上に押しつけられ、試料細胞が濾紙表面からスライドへ転写される。この結果として細胞の更に均質な分布(即ち、単一層)を有するスライドになり、スライドより小さい面積の濾紙を使うことにより試料細胞の単位面積当たりの濃度は高くなり、細胞検査技師による細胞性事象の検出及びスライドの分析の妨げになる細胞性その他の残骸が実質的に存在しなくなる。Cytyc社のThinPrep(R)試料調合方法はこのようにして、例えば図10に示すように、細胞性円盤(CD)内に更に空間的に均一な細胞の分布を提供する。
【0007】
実際には、検体から試料が調合されると、次に、検体内のあるかも知れない細胞異常性の同定及び検体の妥当性の決定を目的として、スライドは高度の技能者("細胞検査技師")によって選別される。細胞検査技師は細胞異常性を有すると考えられる各検体に関する記録を発行する。次いで細胞検査技師は彼又は彼女の知見の紙に書いた又は電子的な記録と一緒に検体スライドを、更なる検査と最終検体診断のため、熟練細胞病理学者(即ち専門的内科医)に提出する。
【0008】
頸管スミア検体を選別するために、細胞検査技師は一般に頸管スミアを含む頸管スミア・スライドを従来の光学的顕微鏡で見て潜在的に希な癌細胞又は他の異常状態を示す細胞の存在を検知する。しかし、癌細胞は他の正常に見える検体の数千箇所分の一しにしか現れないこともあるので、細胞検査技師は、有効な(即ち正確な)決定をするためには一般にスライドの全区域を検査しなければならない。或る区域を見逃すことはもしかすると誤った否定的(FN)診断をもたらすかも知れない。更に、検体スライドの多くの部分が細胞をまったく含まないこともあるが、細胞検査技師はこれらの区域も少なくとも核心に関連する(即ち、診断上意味の或る)物質が存在しないことを決定するために検査しなければならない。勿論、癌にかかった又は異常な細胞の存在を確認するための検体を完全に選別する工程は、困難で、退屈で、間違えやすい傾向があり、且つ費用がかかるものである。それにもかかわらず、細胞検査技師は年間20,000スライド以上を検査して、検体が正常範囲内であるとして分類し、異常性を同定し、病理学者が頸管スミア検体を診断できるようにしていることが知られている。多くの場合において、この検体の検査速度は、一部は、分析した検体の数に基づく競争のような財政上の関心によって強く影響されている。研究所が直面しているジレンマは、経済的理由で検体処理速度を増加すると同時に、誤った否定的過失の割合を下げるために検体処理速度を減少する必要があるということである。
【0009】
細胞検査技師による検体の第一の検査(即ち、選別)に基づいて、細胞検査技師は検体が分析に対して不満足な状態、満足ではあるが限定されている状態、又は満足な状態であることを決定する。満足な状態であれば、次に細胞検査技師は検体が前癌又は癌細胞のような疑わしい物質を含むか、又は検体が見かけ上正常範囲内にあるかを決定する。一般的に、統計的に言えば、"疑わしい" 及び "異状" 検体は米国の自覚症状の無い女性を選別している研究所で頸管スミアの約5%から10%を占めるであろう。残りの統計的に95%から90%は細胞検査技師によってこちらは見かけ上正常と分類されている。
【0010】
もしも或る検体が十個中一個又は数千個中数百個の良く保存され良く染色された癌細胞を含むならば、細胞検査技師は検体が疑わしいか、又は異型であるか、又は異常であることを見つけるはずである。検体をこの選別工程において正しく異常であると同定するのに失敗することは、癌を検知されず且つ処置されない状態に放置することになり究極的に患者の死を招く可能性があるので破滅的である。
【0011】
細胞検査技師は全ての "疑わしい"、又は "異型"、又は "異常" 検体を詳細な検査と最終診断及び細胞検査技師の記録及び知見を考慮に入れて "署名して提出する" ために病理学者に回す。病理学者の最終目標の一つは、問題の検体を分析して医学的な高度の知識に基づいて検体が癌又は前癌細胞を含むか否かを決定することである。実施するに際して、病理学者は誤った否定的診断及び誤った肯定的診断を最少にするよう努力しなければならない、それは誤った否定的診断が癌を検知されないままにし、一方誤った肯定的診断が不必要又は不適切で、有害、且つ費用のかかる外科手術、化学療法又は類似の癌処置をする結果になる可能性があるからである。
【0012】
細胞検査技師が "見かけ上正常" と判断する検体の多くが "正常範囲内"(WNL)と分類され、これらの検体の分析は完了する。しかし、選別工程での誤った否定的診断の可能性を最少にし、選別品質性能に問題がある細胞検査技師を確認するために、少なくともこれらの検体の一部を細胞検査技師によって第二の選別又は "再選別" することが必要である。米国では、少なくともこれらの "見かけ上正常" 検体の10%が無作為に選択されて、(周知の、先行情報に基づく危険率が高い場合に従って)別の細胞検査技師によって品質保証のために再選別されることが義務づけられている。
【0013】
加えて、頸管スミア選別工程における誤った否定的診断を更に最少化するためには細胞検査技師は各検体スライドを選別するのに十分な時間を使わなければならない。この理由から、米国の幾つかの州では法規制により個々の細胞検査技師が一日に頸管スミアを 100スライド以上選別しないよう制限している。他の州では最高一日に80スライドというような更に厳しい制限を加えている。平均一日 7時間の勤務を仮定すると、この規制は代表的細胞検査技師に平均的頸管スミア 1スライドを4.20から5.25分以内に選別し分類させることになる。
【0014】
これらの最高値制限にも関わらず、米国において細胞検査技師により一日当たり選別される頸管スミア・スライドの平均は50から60であり、異常細胞が存在するか否かを注意深く決定するため細胞検査技師は各スライドの検査に 7から8分以内を一般的に費やしているのに対応している。勿論、細胞検査技師は各スライドの選別にそれ以上の時間をかけているので、理論的には誤った否定的過失を犯すことはより少なくなるであろう。しかし同時に、細胞検査技師が各スライドの選別にそれ以上時間をかけているため、一日当たり更に少ないスライドを選別することになり、結果として検体選別の労力と費用が増大することになる。このことは、例えば米国に置ける研究所にとっての苦しい筋書きとなっているが、何故ならば第三者健康保険払い戻し率が一般に非常に低いためで、大部分とは言わないまでも多くの臨床診断病理学研究所にとって、パパニコロー試験は利益が僅かか又は全くないものである。
【0015】
それゆえに、誤った否定的検体分類の過失の存在を最少にし、その一方で診断の熟練者の参考のため、検体を正確に分析し且つ疑わしい、異型、又は異常な検体に付いての有益な情報の収集に要する時間を減少させるような、より効率的な検体選別体系に対する必要性が存在する。
【0016】
3.関連特許による統合
以下の米国特許出願が関連特許として本特許に明確に統合されている。
【0017】
(i)米国特許出願番号08/529,220出願日1995年9月15日;
(ii)米国特許出願番号08/529,198出願日1995年9月15日;及び
(iii)米国特許出願番号08/736,790出願日1996年10月25日
発明の要約
本発明は検体の検査と分析における効率を改善する総合的体系を提供するものである。ここで説明する本発明は、例示の目的であって、制限するものではないが、臨床診断細胞学体系である。一つの側面においては、本発明は細胞学的検体からそれぞれ調合された複数の試料を検査して、前記検体を見かけ上正常範囲内("見かけ上-WNL")又は見かけ上正常範囲でない("見かけ上-非-WNL")のどちらかに分類するのを手助けするものである。本発明は例えば次の機能を含むものである:
(1)試料の領域の一組のデジタル画像を機械に取り込む;
(2)機械が、その領域のデジタル画像を解析する;
(3)領域の部分集合内の細胞性物体を同定する;
(4)機械が、試料が分類を進めるのに満足な(例えば十分な)状態にあるかどうかを評価する;
(5)機械が、試料内で同定された細胞性物体に対して細胞異型の確率を算定する;
(6)機械が、細胞異型についてそれぞれ算定された確率に従って試料内の細胞性物体を順序付けて整理し、試料内の細胞性物体の第一の部分集合が試料内の細胞異型の最高算定確率を有する細胞性物体を規定する;
(7)機械が、少なくともある程度は試料内の細胞性物体の細胞異型の算定された確率に基づいて、対応する検体の検体異型性の算定された確率を得る;
(8)検体異型性の算定された確率が予め定めた確率範囲内に入る場合、機械が対応する検体を見かけ上-WNLと解釈する;
(9)検体異型性の算定された確率が予め定めた確率範囲内に入らない場合、機械が対応する検体を見かけ上-非-WNLと解釈する;
(10)機械が対応する検体を見かけ上-非-WNLと解釈した場合、(i)観察者による下調べのために一連の試料に関する予備知識を与える-情報を表示する、予備知識を与える情報は試料内の細胞異型の最高確率を有する細胞性物体の部分集合を含んでいて、引き続く観察者による試料の検査は観察者の予備知識を与える-情報の下調べによって影響される、(ii)引き続いて観察者による検査のために試料の領域の部分集合を表示する。
【0018】
本発明の他の特徴と利点は、適切なところで図面を参考にして以下の説明を読むことにより当業者には明白になるであろう。
【0019】
望ましい実施態様の詳細な説明
図面を参照して、図1が、本発明の予備的実施態様における体系の流れのブロック図である。ブロック12において、検体が採取され、検体から頸管スミア又はLBPのような試料が調合されるが、例えば1インチ×1インチ(2.54cm×2.54cm)の患者とスライド認識用の典型的スライド・ラベルに隣り合った1インチ×2インチ(2.54cm×5.08cm)のカバー・ガラスで覆った範囲を有する1インチ×3インチ(2.54cm×7.62cm)のスライドである。ブロック14と16において、試料は自動又は対話型装置による予備選別と細胞検査技師による目視選別を含む細胞学的選別体系に供される。この選別工程に基づいて、細胞検査技師は検体が疑わしいか又は検体が正常範囲内にあると見られるかを決める。疑わしいと考えられる全ての検体はブロック18の検査又は診断のため熟練者に転送される。見かけ上正常範囲内であると考えられる検体の少なくとも10%が品質管理のため、特に誤った否定的判断の可能性を減らすために、ブロック16で再選別される。
【0020】
図2は、例として、本発明の予備選別及び選別工程14、16で遂行される幾つかの機能を示す。これらの工程は、組み合わされて、臨床試験所又は同様の施設での利用に適合させられており、望ましくは画像取込み装置100、地図作製器104、及び自動顕微鏡-主体選別ステーション110を含むものである。画像取込み装置100は望ましくはカメラとフレーム取込み機で構成される。望ましくはカメラは1K×1K又はそれ以上の素子配列と3級又はそれ以上のセンサーを備えたCCD(電荷結合デバイス)科学級型カメラである。このようなカメラはNew York州Rochester市のKodak社から商品名ES-1で市販品として入手でき、California州Sunnyvale市のPulnix America社からも入手できる。このようなカメラは、9μm又はそれ以上に精細な画素間隔を有する9mm×9mm又はそれ以上のセンサー作用面積を持つことが特徴であり、少なくとも30フレーム/秒の速度で画像を取込み又は走査でき、少なくとも30MHzのデータレートでデジタル出力を供給できる。光学系は試料において約2.4μmの実効画素解像度を与える。このような解像度はここで説明した望ましい実施態様には十分であるが、他の応用に当たっては変えることも出来る。ここで述べた仕様は特別な望ましい実施態様の実例であって、代えることもできる。一例として、1K×1K以上の素子配列を有するカメラは、各取込み画像がスライドのより広い部分を包含するので、取り込む画像の数を少なくできる。もう一つの例として、9μmより精細な画素間隔は光学的物理限界に左右されるような高い空間解像度に達するであろう。
【0021】
カメラはデジタル出力をフレーム取込み機(frame grabber)に提供しフレーム取込み機はカメラから受け取ったデジタル・データを記憶するように作動する。フレーム取込み機はPCI型のインターフェイスを備えることが望ましく、少なくとも50MHzのデータ伝送速度で特徴づけられる。加えて、フレーム取込み機は光学的陰影補正及び汚れ発見(blob finding)のためにデジタル信号処理を採用することが望ましい。望ましいフレーム取込み機はMassachusetts州WoburnのBit Flow社から入手できるData Raptor型のフレーム取込み機の構成をなすものである。他の実施態様においては、フレーム取込み機はソフト・ウェアでこのような機能を果たすよりも更に速度を上げるために、特別のハード・ウェアを用いてある種の画像処理及び高度な機能を果たすこともある。例えば、フレーム取込み機は、後ほど説明するソフト・ウェアによって果たされるべき幾つかの機能を遂行するために、デジタル信号処理回路などの特別なハード・ウェアで構成されることがある。
【0022】
スライド102上の試料の画像取込みは、望ましくはスライド102に点線で示したように複数の同じ寸法の領域にスライドを分割し、試料のデジタル画像を一領域づつ個別に取り込んで遂行する。各領域のデジタル画像はひとたび取り込まれるとメモリ内に記憶され、地図作製器104で解析される。図2に示したスライドの領域は、説明をし易くするため簡単化してある。実際には、スライドは普通図2に示したよりもはるかに多い領域から成っている。例えば、典型的なおおよそ75mm×25mmの寸法のスライドはざっと50mm×25mmの面積が試料によって占められている。このようなスライドは約2.5mm×2.5mmの互いに重ならない約200の領域を含んでいる。
【0023】
望ましい実施態様においては、地図作製器104は半導体、磁気、光、又はその他の記憶装置に記憶されたソフトウェア・プログラムとして組み込まれており、汎用デジタル・コンピュータで稼動される。このようなスライド-地図作製器の一つは、Illinois州Chicago市のAccuMed International社から入手できるTRACCELL(R)装置である。地図作製器104は取り込んだデジタル画像の自動画像解析を遂行する。例えば、地図作製器は細胞学的物質の存在を各領域について自動的に解析するように作動する。なんらかの細胞学的物質が検知されると、その領域は地図作製器によって "選別可能" 領域として明示される。加えて、地図作製器は引き続く解析によって正常扁平上皮細胞及び上皮細胞を同定し且つ排除する。他の例として、試料が分析に対して満足できる(即ち、十分な)状態にあるか否かのような全体的な試料に関する予備的測定を行なうように、TRACCELL装置を構成することが出来る。次いで、不満足な試料は同定されると、引き続く分析は行なわずに戻される。"不満足な" 検体に対する基準は、細胞の数が不十分なほど少ない試料及び染色不十分な又は染色過剰な試料を含む。
【0024】
ブロック106で示されるようにスライド102の全ての領域が取り込まれ解析されると、地図作製器104はブロック107で示すように複数のタイルを発生する。表示を簡単にするために、これらのタイルは選別ステーション110のスライド102の中で円として示してある。各タイルは選別ステーションで顕微鏡を使って細胞検査技師が検査するために選んだ視野に対応するであろう。集合的に、タイルは細胞検査技師による検査が必要であると地図作製器が決めた細胞学的物質を取り囲んでいる。この理由により、当業者が認めるであろうように、選別効率を更に改善するため、六角形など、他のタイル形状を代わりに採用してもよい。
【0025】
地図作製器(mapper)104は対象とする各タイル又は試料領域に空間スライド座標(焦点面座標を含む)を割り付け、試料の指定された区域の顕微鏡的表示に最適の道筋を限定するルーティング 関数を展開する。地図作製器は次いで選別ステーション110にその座標を伝える。
【0026】
選別ステーションは電動式載物台付顕微鏡と焦点駆動部品とを含み、それぞれはコンピュータ制御、人間工学入力装置を使って操作者により、又はコンピュータと人手による制御の組み合わせによって操作される。選別ステーションはデータ通信環を介して地図作製器104と結合され、地図作製器から一連の座標を受け取ると、地図作製器によって展開されたルーティング関数又はルーティング・パターンに従って地図作製器によって指定された区域の顕微鏡視野を表示する。
【0027】
望ましい選別ステーションは、Illinois州Chicago市のAccuMed International社製造のACCELL(R)検体選別ステーションである。図3はこのステーション110の一例を示し、ステーションは自動化された電子及び光学画像顕微鏡(又はビデオ顕微鏡)210を含み、顕微鏡には電動式載物台214、電動式焦点駆動器(示してない)、及び電動式ターレット220が備え付けられている。自動顕微鏡210は日本国東京都のオリンパス光学社から入手可能なオリンパスBX-40顕微鏡が良く、電動制御で個別に選択出来る一組のレンズ216を備えていることが望ましい。選別ステーション110はスライド自動送り装置218、スライド保持器219、バー・コード読取り印刷機221、及び光源222を備えている。電動式載物台214は図3にY-軸と示した方向に沿って動く。スライド保持器219の方は電動式載物台214に連結され、図3にX-軸と示した方向沿って動くよう電動化されている。ステーション110内部の制御基板は電動式載物台とスライド保持器の操作及び動作を制御する外部信号を受け取り、検体スライド102を顕微鏡レンズ216に対し二次元的に自動で移動させる。
【0028】
望ましい実施態様においては、画像取込み装置100のカメラは顕微鏡210のビデオ窓に取り付けられ、細胞の画像を取込み且つスライド102を顕微鏡とカメラの間で動かす必要がないようにしている。それとは別に、他の実施態様ではビデオ窓の介在を全く排除して画像取込み装置を顕微鏡と一体化している。地図作製器104は今度は直接物理的データリンクによって又はローカル・エリア・ネットワーク等のデータ網によって選別ステーションに結合されている。地図作製器、画像取込み器及び選別ステーションの物理的構造も地図作製器の選別ステーションへの結合の様式もいずれも決定的なものではないが、このような配列は地図作製器を物理的に選別ステーションから分離させ且つ地図作製器を複数の選別ステーションと情報交換させる。地図作製器と選別ステーションを結合する代わりの配列方法、例えば直接的直列リンクなど、は当業者にとって本発明の開示から考えて明白であろう。
【0029】
スライドを検査するために選別ステーションを使おうとする細胞検査技師はスライド又は一群のスライドをスライド運搬台に挿入し、次いでそれをスライド自動送り装置218に装入する。装置は自動送り装置からスライドを引き出してバー・コード読取り器221でスライド上のバー・コードを走査する。走査したバー・コードで決定されたスライドの身元が、装置によって地図作製器104からの座標情報を検索するのに使用される。スライドは次いで自動送り装置から載物台の上に運ばれ、地図作製器から受信した座標にしたがって位置決めされる。
【0030】
細胞検査技師は、彼又は彼女が選別ステーション110に現れる視野を検査する速度を設定することができる。細胞検査技師は、例えば、自動化された検査工程を加速、減速、又は停止させることができる。自動検査の方式は使用者により自由に変えることができる。この方式は、例えば、次へ進む、停止して選別を繰り返す、連続的選別、及びゆっくりした選別、などを含む。加えて、細胞検査技師は、例えば確立されている検査経路の基本形に制限されないで、問題のスライドの周辺区域を検査するために、いつでも手動検査方式への切り替えを選択できる。良いことには、選別ステーション110は細胞検査技師が確立されている検査経路から離れ始めようとする時点で細胞検査技師が自動検査経路の基本形に戻れるようにする。このようにして、ステーション110は、細胞検査技師が正確な診断には非常に決定的な区域を含むいかなる検体の区域も見過ごさないことを保証するのに役立つ。
【0031】
望ましい実施態様においては、部分的に地図作製器104と選別ステーション110によって限定される選別装置は、選別過程から得られる情報や先験的情報(患者の人口統計や病歴データのような)の記憶及び表示のため、ならびに診断の助けになるよう熟練病理学者へ適切な結論を回送するのを容易にするために、データ・ベース管理装置(database management system;DMS)と有益な結合がなされることがある。DMSは、例えば、Microsoft社ウインドウズの動作環境やMicrosoft社アクセスのような進歩したデータ・ベース・アプリケーションに適用できる十分な記憶及び演算能力を有する、プログラム化汎用卓上コンピュータの構成をとるのが望ましい。試料を選別するとき、細胞検査技師が例えば試料のある区域についての記録を入れると、これらの記録は地図作製器により供給される対象区域の空間座標と一緒に(データ・ベースの関係に置いて)DMSに記憶される。
【0032】
引き続く診断において、例えば、DMSの中に記憶された対応する情報に到達するためにスライドに付けられたバー・コード又はその他の身元確認コードを走査して、検査中の病理学者は指定されたスライド又はスライドの区域に対応する記録に到達できる。このようにして、いったん試料が熟練した診断を受けるために病理学者に回されると、病理学者は細胞検査技師の記録、患者の人口統計と病歴のような各種の先験的情報、及び対応する試料領域又は対象領域を参考にすることが出来、これらは同時に又は引き続いて視覚化され、患者の人口統計と患者の病歴データを同時に検閲するという恩恵を受けながら検査することができる。
【0033】
本発明の改善した実施態様において、改善された "予備処理" 装置及び "迅速選別" 装置が紹介されている。図4はこの改善した実施態様による一般的な工程の流れを示す。図5の方は改善した実施態様の機能的ブロック図を更に詳しく説明している。
【0034】
先ず図4を参照して、工程20で、細胞学的検体が採取され検体から試料が調合される。工程22で、試料が光学的に走査され一組の画像データを予備処理装置に取り込まれる。工程24で、予備処理装置は試料のデジタル画像を解析し、試料中の正常及び異型で健全な細胞、うまく染色された又はまずく染色された細胞又は細胞構成要素、うまく保存された又はまずく保存された細胞又は細胞構成要素、核又は小核等の細胞以下の小器官、細胞質の領域、細胞性破片、細胞性残骸、塊又は凝集物として現れる隣どうし接していたり重なり合った細胞、及び組織破片として一緒に現れる集合細胞などの細胞性物体を同定する。予備処理装置は次いで細胞性物質を含まない領域を排除し、上述したように "選別可能領域" を同定する。
【0035】
工程26で、予備処理装置が各細胞性物体に対しその細胞性物体が異型である確率( "細胞異型の確率" 又は更に一般的に "物体異型性の確率" )を算定する。工程28で、予備処理装置が、少なくとも幾分かは算定された細胞異型の確率に基づいて、全体としての試料すなわち背後にある検体が異型である確率(検体異型性の確率)を算定する。
【0036】
工程30で、検体が "疑わしい" 又は "異常" であることを示唆する範囲内に検体異型性の算定された確率が入るかどうかを予備処理装置が決定する。熟練した細胞病理学者の分類能力を真似るように、多数の訓練及び試験スライド又はその他の制御データについて、予備処理装置を訓練することによってこれらの範囲は決定することができる。範囲は "正常範囲内" 、 "前癌状態" 及び "癌" のような診断区分に対応するであろう。検体異型性の確率がこの範囲に入る場合は、工程32で予備処理装置は検体を "疑わしい" 又は "異常" と区分する。同様に、工程34で、予備処理装置が算定された細胞異型の確率に基づいて、検体中の "疑わしい" 及び "異型の" 細胞性物体を同定する。
【0037】
次いで工程36で、予備処理装置が上述したTRACCELL(R)誘導のACCELL(R)ワーク・ステーション等の選別ステーションで選別するためにこれらの "疑わしい" 及び "異型の" 細胞性物体を細胞検査技師に提出する。加えて、この選別工程は "下調べ" 装置によって支援される。下調べ装置によって、予備処理装置又はその他のデータ管理装置が実際の選別に先立って検体についての一連の予備知識を与える-情報(又は先験的情報)を収集し細胞検査技師に提出する。試料の最も疑わしい細胞性物体の不連続画像、又は選別に先立つ人手による検査のため顕微鏡の細胞を再配置させることを含む予備知識を与える-情報は、細胞検査技師が問題の検体が正常らしいかそれとも疑わしいかについての熟達した意見を素早く形成できるように設計されている。この先験的情報の知識を持つことによって、細胞検査技師の方は実際に試料を選別するのに多少とも時間を有効に使うことができるであろう。
【0038】
工程30で予備処理装置の算定した検体異型性の確率が、検体が "疑わしい" 又は "異常" であることを示唆する範囲に入らない場合は、工程38で、予備処理装置はその検体を "見かけ上-WNL" と区分する。予備処理装置によって見かけ上-WNLと区分された検体は次いで工程40で自動的にWNLと分類されるか、工程42で選別するために細胞検査技師に提出される。
【0039】
ここで図5を参考にすると、本発明の改善された実施態様は総合研究所診断装置の形態をとる。図5において、ブロック44で、細胞学的検体が先ず患者から採取され、頸管スミアのような試料が検体から調合される。ブロック46で、試料は次いで予備処理装置によって光学的に走査され解析される。
【0040】
望ましい実施態様においては、予備処理装置は一台以上の装置からなり、望ましくは以下に述べる種々の機能を果たすために少なくとも一台のコンピュータ処理装置と一組のソフトウェア・ルーチンを含む。加えて、予備処理装置は以下に更に詳細に説明するように、検体についての関連情報に対する電子的ゲート・ウェイを提供するファイル・サーバに結合されるか又は接続されるのが望ましい。望ましい実施態様の予備処理機能は一台又は複数の予備処理装置によって完全に自動化され遂行されるのが良い。代わりに、図5のブロック47に示したように、予備処理機能は完全自動機械処理及び人手による "処理" 又は対話を含むのが良い。機械及び人手による処理は独立に遂行されるか又は、例えば機械から人間及び人間から機械へのフィードバックにより緊密に結合された対話動作環境において対話してもよい。
【0041】
加えて、本発明の予備処理機能は一回の通過又は多数回の通過によって遂行される。例えば、本発明は先ず低い空間的及び光学的解像度で試料を走査し、選別可能領域の同定と人工物の除去のために低解像度画像を解析することを含んでいる。同様に、最初の通過では予備処理画像解析は白黒画像で行なわれる。次いで、本発明は例えば高解像度且つ多分天然色で試料を走査し、試料中の細胞性物質の型式を区分する("疑わしい" 又は "異常" 細胞性物体又は対象領域を同定するような)ために画像を解析することを含む。
【0042】
図5の機能ブロック48に示すように、予備処理装置はある程度は検体予備選別器として働く。この予備処理装置は、スライドの領域を検知して地図を作製し且つ不満足な試料をそれ以上処理しないよう排除するなどの、上述したTRACCELL(R)装置の機能を果たすことが望ましい。加えて、図5のブロック50に示すように、予備処理装置は部分的に "疑わしい及び異型性の事象の検知器及び解析器"("異型性解析器" とも呼ばれる)としても働く。異型性解析器として、予備処理装置は試料中の疑わしい及び異常な細胞性物体を同定し、これらの細胞性物質の異型性の程度の統計的解析に基づいて、自動的に検体を(i)"見かけ上-WNL" 又は(ii)"疑わしい又は異常"(見かけ上-非-WNL)の何れかに区分する。
【0043】
試料中の細胞性物体を同定し評価するために、予備処理装置は統計的且つ階層的パターン認識技術を利用し、各細胞性物体に対して物体が異型である確率(即ち、"細胞異型の確率")を算定するのが望ましい。更に特別な場合には、予備処理装置は予備-選別段階で既に同定された試料領域のデジタル画像又は個別細胞性物体を解析し、これらの画像に見いだされる特徴を形態学的、光度測定学的、分光学的、及びその他の個々に又は集合的に周知の意味を有する特徴と比較することが望ましい。これらの特徴は例えば、特定寸法、形、色、光学的濃度範囲(灰色水準範囲又は対比)、光学的濃度分布(肌理)、及びトポロジー(他の細胞に対する相対的構造)及びこれらの特性値の組み合わせを含むであろう。
【0044】
与えられた細胞性物体が周知の特徴又は特徴の組み合わせと一致するか又は乖離する程度がはっきりすればするほど、予備処理装置は対象物体の異型性の確率についての結論を引き出しやすい。例えば、特別な細胞の核の形が癌に関係していることが知られていれば、予備処理装置はその形に非常に近い細胞性物体を非常に疑問の余地があるように見える又は非常に疑わしいと結論づけるであろう。予備処理装置はそれ故このような対象物体には異型性の高い確率を算定するであろう。反対に、細胞性物体のその形からの乖離は予備処理装置に細胞性物体が疑問の余地があるようには見えないと指示する。予備処理装置はこのような対象物体には異型性の低い確率を算定するであろう。
【0045】
細胞異型の評価において予備処理装置によって参考にされた情報(周知の特徴又は "正常" 範囲)は、母集団-基準及び/又は検体-基準であることを理解されるであろう。母集団-基準情報は患者の大きな標本から引き出した平均値、標準偏差、及び統計的慣性モーメント等の統計的情報である。このような情報は一般的にある特定の形の細胞は特定の意味を有すると見られることを指示するであろう。母集団-基準情報は、特定の母集団に対して正常であることが既知の照査規準検体及び/又は特定の母集団に対して異常であることが既知の照査規準検体から確立された情報も含むであろう。一方、検体-基準情報は問題の検体の細胞から引き出した統計的情報で、検体を採取した患者に対する個人的又は個性的な基準値を与えるものである。
【0046】
加えて、予備処理装置は細胞異型の確率の算定に於て、問題の検体に関する他の因子も考慮する。これらの因子は、例えば、検体を採取した患者が癌又はその他の病気に対して特に危険な状態にあるか、又は異常な頸管スミアの来歴があるか、を示す患者の病歴及び人口統計についてのデータを含むであろう。このような情報は自動的に予備処理装置に信号を送り、さもないと細胞検査技師に対してほとんど対象にならないような細胞性物体が、より関心の対象となるであろう。反対に、このような情報が一般的には異型性の特徴を有する物体が、特定の患者に対しては実際上は正常であることを示す場合がある。例えば、癌の多くの初期症状が、形態学的に言うと、細胞修復、治療処置(放射線治療など)及び/又は種々の人口統計因子に伴って正常に起こる細胞学的変化と本質的に同じであることは、よく知られている。それ故、予備処理装置は、このような先験的情報に基づいて、細胞異型の算定を調整することが出来るであろう。
【0047】
望ましい実施態様に於て、予備処理装置は算定された細胞異型の確率を試料の各細胞性物体に割り付ける。例えば、1.0の確率は最も異型性の大きい物体(明らかに癌細胞であるような)を表わし、0.0の確率は最も異型性が小さい又は最も正常な物体(健康な細胞のような)を表わすであろう。次いで予備処理装置は種々の算定された細胞異型の確率を有する細胞性物体の座標(又は細胞性物体を含む視野)をバッファ記憶装置に記憶する。加えて、望ましくは予備処理装置が、異型性の確率の小さくなる順にこれらの物体を順序付けて並べて、試料の最も疑わしい物体を即座に指摘できるようにしている。加えて、予備処理装置は各確率算定値の信頼水準の指標を計算し、且つ記憶することが出来る、例えばある領域が関心の対象である(即ち、異型性又は複雑である)ことは80%確かである、又はその結論は20%だけ信頼出来ると言った指標。
【0048】
試料内の細胞性物体に対する細胞異型の確率の算定値に基づいて、予備処理装置は次いで全体としての試料に対する統計的異型性分布を得ることが望ましい。この統計的異型性分布は、全体としての試料(及び同様に背後にある検体)が異型性である確率(又は "検体異型性の確率")の定量的評価又は算定の基礎として役立つことになる。例えば、分布のx-軸は算定された細胞異型の確率であり、分布のy-軸はその算定された確率を有する試料内の細胞性物体の数となるであろう。予備処理装置は更に、細胞異型の個々の確率の算定においては未だ予備処理装置が考慮しなかった因子に至るまで、算定結果に影響を及ぼす種々の因子の知識に基づいてこの統計的分布を重み付したり又は調整したりする。例えば、予備処理装置は患者の病歴又は人口統計についての情報に基づいて算定された検体異型性の確率を調整することもある。
【0049】
統計的異型性分布によって代表される算定された検体異型性の確率に基づいて、予備処理装置は検体が見かけ上-WNLであるか否かを決定する。例えば、試料内の全細胞性物体の細胞異型の確率が零ならば、その試料に対する統計的異型性分布は検体異型性の零の確率を示すであろう。一方、分布が異型性の確率0.9あたりに最大値があり分布の裾野が0.0まで広がっているポアソン分布に似ているならば、予備処理装置は検体が異常又は少なくとも疑わしいと正当に結論づけるであろう。同様に、異型性の確率の低いところに最大値が在っても、異型性分布が異型性の確率の高いところに偏っている場合は、予備処理装置は検体が見かけ上-非-WNLで、且つ疑わしい又は異常であるらしいと結論づけるであろう。
【0050】
図5の経路 "A" は予備処理装置が見かけ上-WNLと区分した検体を表わす。ブロック52に示すように、予備処理装置又はその他の機械(又は人間)は、自動的にこれらの "見かけ上-WNL" 検体の一部又は全部をWNLであると分類し且つ報告する。代わって、ブロック54に示すように、これらの "見かけ上-WNL"検体の一部又は全部は品質管理選別のために細胞検査技師に提出される。この点に関して、米国食糧及び薬品部は現在、限られた場合に制限付で、頸管スミア検体をWNLであると完全自動分類することを認めているけれども、誤った否定的結論の確率を減らすために、予備処理装置によって見かけ上-WNLであるとされた検体の少なくとも一部分は細胞検査技師によって選別させることが望しい。
【0051】
良いことに、細胞検査技師はこの "見かけ上-WNL" 試料の品質管理選別を上述したACCELL(R)ワークステーションのような自動顕微鏡ワークステーションで行なうことが出来る。この点に関して、予備処理装置のTRACCELL(R)のような部分がワークステーションの電動顕微鏡載物台の動きを制御して、検体領域の座標をワークステーションに伝達することにより、効率的に細胞検査技師を検体の選別可能領域に案内する。更に、予備処理装置が既にその試料を調査して見かけ上-WNLであることを見いだしていることを知って、細胞検査技師は本発明の予備処理装置が無い場合に可能であるのに比べ更に迅速に試料を選別できるであろう。
【0052】
ブロック54での見かけ上-WNL試料の彼又は彼女の選別に基づいて、細胞検査技師は検体が(i)ブロック58に示すように疑わしい又は異常、又は(ii)ブロック60に示すようにWNLの何れであるかを決定する。細胞検査技師によって疑わしい又は異常と考えられた全ての見かけ上-WNL検体は、再検査と最終診断のために熟練した病理学者に転送される。対照的に、細胞検査技師によってWNLであると考えられた見かけ上-WNL検体は、WNLと分類され且つ報告される。しかし図5の経路 "C" で示されるように、細胞検査技師によってWNLであると考えられた見かけ上-WNL試料の少なくとも10%は、更なる品質管理のために再-選別されるのが望ましい。
【0053】
望ましい実施態様によれば、予備処理装置が "疑わしい" 又は "異常" と区分した全ての検体はブロック50の異型性解析器によって処理され、"疑わしい" 及び "異常" 細胞を "正常細胞" から区別して、"正常" 細胞が引き続いて処理されることを排除する。例えば、各細胞性物体について、予備処理装置は、熟練者の人手による診断(即ち、黄金律)に比較して機械の分類の正確度を最大にするための統計的識別実験に基づいて、特別な敷居値に予め定めた確率水準よりも、その物体の算定された細胞異型の確率が大きいかどうかを決定する。
【0054】
大きい場合は、予備処理装置はその特別な細胞性物体を "疑わしい" 又は "異常" と指定する。しかし、そうでない場合は、予備処理装置はその特別な細胞性物体を "正常" と指定する。このようにして、予備処理装置は各試料内の細胞母集団を増やして、細胞検査技師の引き続く分析を最も関心の対象らしい細胞性物体だけに焦点を絞るようにさせる。
【0055】
試料内には予備処理装置が認識できない又は予備処理装置が "疑わしい又は異常" 又は "正常範囲内" として自動的に区分できないような物体が在りうる。誤った否定的判断の機会を減らすために、予備処理装置はこのような未知の物質又は対象領域を "疑わしい" と指定するのがよいであう。しかし代わりに、予備処理装置は図5のブロック47に示すように認識できない物質を人間に提供し且つ人間に関与させるのが良いであろう。例えば、予備処理装置は疑わしい物体を細胞検査技師による考察のためにカラー-画像監視装置に表示し、その物体の検査に基づいて細胞検査技師は予備処理装置に "正常" 又は "疑わしい又は異常" のどちらかとして、提案するその物体についての指定を入力する。予備処理装置は次いで細胞検査技師に与えられた情報をその物体を区分するのに利用する。
【0056】
図5の経路 "B" は予備処理装置が "疑わしい" 又は "異常" として区分した検体を表わす。ブロック56で示すように、これらの試料内の "疑わしい" 及び"異常" 細胞性物質の富化された母集団は次いで選別のために細胞検査技師に提出される。上で検討したように見かけ上-WNL検体については、細胞検査技師は、TRACCELL(R)-誘導ACCELL(R)ワークステーションなどの、自動顕微鏡ワークステーションの助けを借りてこの選別を行なう。この点に関して、予備処理装置は既に試料内の最も疑わしい細胞性物体を同定しているので、予備処理装置は細胞検査技師を "最悪の-例" の物体だけを選別するように効率的に導き、選別工程を迅速に行なわせる。
【0057】
加えて、上で述べたように、予備処理装置が "疑わしい又は異常" と区分した各試料の細胞検査技師の選別は"下調べ"段階によって手助けされるのが望ましい。この目的のために、予備処理装置又はその他のデータ管理装置は検体に関する各種の先験的情報を収集し細胞検査技師に提出し、細胞検査技師は実際に検体を選別する前にこの先験的情報を下調べする。この下調べは、検体が正常か異常かに関係が無く意味が無い情報や "雑音" には細胞検査技師が焦点を合わせないで、重要な検体-関連情報に細胞検査技師の注意を集中させるように整えられている。この下調べ段階の目的は、細胞検査技師の注意を診断上意味のある情報に向け予備知識を与えることによって、細胞検査技師の引き続く選別における誤った否定的診断の可能性を最少にすることである。この下調べ段階のもう一つの目的は、検体の特別な区域に関する診断病理学者による検査のために、検体についての適切な情報を細胞検査技師がより簡単に収集できるようにすることである。
【0058】
下調べ段階に於ては、予備処理装置は細胞検査技師による考察のための多種の有益な情報を細胞検査技師に提供する。この情報はどのような形で亦どのように便利な様式によって細胞検査技師に与えられてもよいだろう。一般的に言って、あるファイル・サーバが特定の細胞学研究所又は遠隔地の研究所で選別される検体の核心に触れる情報の一部又は全部を貯蔵し、一つ又はそれ以上の "クライアント" の下調べ用ワークステーションへ適切なデータを表示するよう供給してもよいだろう。一つの実施態様として、これらの下調べ用表示ワークステーションは、ACCELL(R)ワークステーションなどの選別ステーションとして用いられる装置内に、一緒に合体されていても良い。
【0059】
独立装置として設計されているか又は選別ワークステーションの一部として合体されているかに拘らず、本発明によって熟慮された下調べ用ワークステーションは少なくとも一台のコンピュータ又はビデオ表示装置、又は観察者に検体についての適切な情報を伝えるその他の機構を含むことが望ましい。ワークステーションは人手で制御され、細胞検査技師が下調べ段階で表示された特に核心に触れる情報に旗立することの出来る機構を提供する。例えば、細胞検査技師が下調べ情報を調べるときは、彼又は彼女は下調べ用ワークステーションでマウス又はその他の選択装置を操作して、問題の検体が正常、疑わしい、又は異常であるかどうかに関係のあると見られる幾つかの情報にフラグする。細胞検査技師が幾つかの情報にフラグするか、又は予備処理装置が後で説明するように問題の検体についての適切な情報を発生すると、病理学者による再検査に便利なように、その情報は自動的に検体と組になった電子的データベース記録に追加される。
【0060】
加えて、ワークステーションはバー・コード読取り器及びバー・コード又はその他の指標を走査する機構を備え、細胞検査技師に特定の検体に伴う下調べデータを提供することが望ましい。この目的のために、結局下調べ用ワークステーションは上で説明したACCELL(R)などの選別ステーションの一部として合体されており、ACCELL(R)選別ステーションのバー・コード読取り器221は、検体スライドに付けられたバー・コードを読み取ることにより分析中の検体の核心に触れるデータの下調べを始める役をする。
【0061】
使用に際して、予備処理装置はその下調べ情報の一部を外部の保険会社、病院、内科医又は研究所のデータベース又は直接データ入力のような外部情報源から得ることが出来、予備処理装置は問題の検体の直接分析に基づいた下調べ情報を発生することもある。出処に拘らず、この情報の一部又は全部は下調べ段階の間中、細胞検査技師による調査のために表示され、検体の診断的により意味のある様相に細胞検査技師の注意が向くよう予備知識を与える。それ故、全てのこの情報は"予備知識を与える-情報"と呼ばれる。
【0062】
実施例として、制限はしないが、本発明が細胞検査技師に提供する予備知識を与える-情報は(i)患者の人口統計情報、(ii)現在の又は以前の試験結果のような患者の来歴情報、(iii)問題のスライド(検体妥当性のような(例えば、細胞濃度及び染色の十分さ))、及び(iv)後で更に詳しく説明する検体の画像、のように区分されるであろう。この情報は、細胞検査技師による考察のために、図6a及び6bに例として描かれているように、下調べ用表示装置の一つのウインドウに選択的に表示されるか、又はそれとは別に複数のウインドウに表示される。更に、この情報は、改善された画像、注釈付画像、及び種々のデータ型式の組み合わせの比較表示、ばかりでなく、例えば、物語的記述、表、図、グラフ、デジタル化(電子的)画像、及び顕微鏡の視野を含む多種の表現型式の何れをとっても良い。
【0063】
予備処理装置は、求められる検体についての幾つかの先験的情報を収集し、試料内の対象となる細胞性物体を同定する。上で説明したように、例えば、予備処理装置は試料内の細胞性物質を細胞異型の確率に従って順序付けて整理するのが望ましく、予備処理装置は同定された細胞性物体の画像を記憶する。
【0064】
加えて、予備処理装置は診断的に意味のある画像の下調べ表示を容易にするために、バックグラウンド画像から異型性又は疑わしい細胞又は視野の画像を分離する。予備処理装置は、例えば、特定のデジタル画像内の細胞性物体又は視野の位置を同定し、自動画像処理によって、対象区域周辺のバックグラウンドを排除し、物体又は視野画像の輪郭を改善する。予備処理装置は電子的に分離された画像と視覚的モザイク画像とを組み合わせて、バックグラウンド画像又は "雑音" 無しで、試料からの細胞性物体からなる人工的又は実際の検体又は複合視野を形成する。この液体-基礎調合を模擬した合成画像は "電子単一層調合"(Electric Monolayer Preparation;EMP)と呼ばれる。代わりに、予備処理装置は、細胞性物体又は視野の視覚的状況を有効に維持するために、特に関心の対象となる区域を目立たせる一方、バックグラウンド区域は暗くすることもある。この工程は記憶した検体のデジタル画像を一回以上通過させることが要求される。
【0065】
もう一つの実施例として、予備処理装置は試料内の細胞性物質の異型性の確率を同定し且つ順序付けするのに、ある型の試料の空間分布についての適切な先験的情報を利用することがある。例えば、試料がThinPrep(R)スライド(例えば、図9に示すように)などの液体-基礎調合である場合は、スライドの平面図形は高い細胞密度の区域(細胞性円盤のような)、中程度の細胞密度の区域(にじみ帯域のような)、低い細胞密度の区域(環状輪のような)、及び極-低い細胞密度の区域(境界模様の外側の区域のような)を包含する。例えば、このような調合による環状輪内の物体は細胞性円盤内の物体より一般的に変質していることが多い(例えば、人工物)ことが知られている。結果として、予備処理装置が細胞質円盤内と環状輪内に実質的に同じ細胞異型の確率を持つ物体を発見した場合、予備処理装置は細胞性円盤内の物体のほうが実際に異常である可能性が高いと公正に結論づけるであろう。
【0066】
加えて、予備処理装置は細胞検査技師の分析の核心に関すると見られるような他の幾つかの情報に自動的にフラグを立てるように設計されている。例えば、予備処理装置は、疑わしい採取法、固定、又は染色が原因でどういうわけか不満足な状態になっている検体を同定するように設計されている。このような検体を完全に排除するというよりは、予備処理装置は、採取が不満足な状態であった事実を示すためにフラグする。もう一つの例として、予備処理装置は検体内の細胞の塊を特別に同定して、検体のこのような範囲を適切と見られるとしてフラグする。
【0067】
予備処理装置が分析中の検体の核心に関する検体画像及びデータの最初の処理を完了すると、下調べワークステーションが細胞検査技師による検査のために予備知識を与える-情報を表示する。上に示したように、このような情報の一つの区分は検体の画像である。この点に関して、予備処理装置は細胞検査技師による考察のために下調べワークステーションに見かけ上 "最も異型性の"、"最も怪しい"、又は "最も複合的な" 領域(細胞性物体又は検査視野)を表示するのが望ましい。例えば、これらは予備処理装置が異型性の最高の確率に順序付けした細胞性物体の記憶された画像である。
【0068】
図6及び7に描かれているように、例えば、予備処理装置はもっとも怪しい物体又は視野の予め決められた数の格子又は代わりに視覚的モザイク(EMP)を表示する。これらの画像は上に論じたように、バックグラウンド画像を除くか暗くして個々の細胞又は検査視野のどちらかを描くものである。加えて、予備処理装置は、この表示装置に於て幾つかの画像を予備処理装置の自動化された結論に基づいて目立たせ(例えば、色、肌理、陰影付)、細胞検査技師の注意を特定の物質に絞らせる。同様に、望ましい実施態様に於て、予備処理装置は種々の個別の画像と協力し、又は全体としての検体に関連づけて、グラフ目盛り、本文、又は検体の特別の外観が関心の対象と見られるという予備処理装置の結論の信頼度を示すその他の指標、を表示する。
【0069】
下調べ段階において、結局、細胞検査技師はこれらの個別の物体のあるものをを疑わしいと同定し、細胞検査技師は個別の画像の上に例えばマウス・ポインターをクリックして、その物体にフラグする。細胞検査技師は更に検体を手動又はコンピュータ制御で物理的に移動させ、フラグされた物体又は対象となる領域を視覚的に検査する。望ましい実施態様において、細胞検査技師は予備処理装置に特定の細胞を明確に評価するよう要求する。加えて、細胞検査技師は、あとの診断熟練者による再検査のために、検体記録草稿又は個別細胞画像に結合された関連情報を入力する。
【0070】
追加される利点として、細胞検査技師がこれらの個別細胞又は視野を検査している時、細胞検査技師は図6に例として示すように、その細胞を含む実際の顕微鏡視野又は検体区域の拡大デジタル画像を見るためにこれらの画像のどれかをクリックしたり又はその他の方法で選ぶことが出来る。この機能を提供するために、予備処理装置は検体-地図作製装置(TRACCELL(R)装置のような)と通信するか又は地図作製装置として働いて選別ステーション(ACCELL(R)選別ステーションのような)に関連する視野を表示するよう命令する。代わりに又は付加的に、実際の顕微鏡視野又はその視野から選んだ対象領域は下調べ表示装置として働く同じ監視装置上に直接表示される。この方法により、細胞検査技師は自身が疑わしい可能性があると見る細胞の実際の状況を素早く検査することが出来る。
【0071】
加えて、上で示唆したように、予備処理装置は細胞検査技師による下調べのために、外部データ源から及び/又はそれ自身による自動解析に基づいて予備処理装置によって得られた、一連の適切な予備知識を与える情報を表示する。この情報は細胞又は視野の個別画像と同じか又は違う表示装置に表示される。しかし、望ましい実施態様においては、この情報は個別の検体画像と同じ表示装置に表示され、細胞検査技師はその検体画像に関するその他の情報を考慮することが出来る。
【0072】
予備知識を与える情報の一面は検体が採取された患者に関係し、例えば、疫学的危険因子及び異常な以前の検査又は研究所試験結果を包含する。本発明の下調べ装置を、例えば、頸管スミア試験ではなく肺癌試験(即ち、喀痰選別)に採用すると、予備処理装置は患者が吸った年間の紙煙草の箱の数の表示を有効に行なうであろう。患者が、例えば、定められた箱数-年より多く吸っていたら、その情報は検体が肺癌が進展する危険性が高い患者からのものであるか否かに重要な関係があるので、技手はこの情報にフラグするであろう。他の実施例として、頸管スミア試験に関して、異常な以前の試験結果についての情報は、患者の検体について以前になされた細胞DNA試験の結果を包含する。更に加えて、患者情報は例えば、患者のほかの医療記録、家族の病歴、及び患者の人口統計情報を含んでも良い。例えば、この情報は家族の来歴データに基づく特定の病気に対する患者特有の危険因子を含んでもよい。
【0073】
予備知識を与える-情報の他の一面は、分析中のと同じ検体について行なった、例えば、同じスライドの個別の区域に含まれる同一検体の一部分から得た試料の、その他の試験結果に関係している。実施例として、検体がパパニコロー試験選別を行なっている細胞学研究所によるHPVまたは細胞性DNA倍数体試験を既に受けていれば、この試験の結果は細胞検査技師による検査を容易にするために下調べワークステーションに効果的に表示される。図6bは特定の検体内の最も関心が高いと見られる核画像の個別の一組を、同じ検体についてのDNAヒストグラム及び散布図と一緒にコンピュータ表示した実施例を示す。
【0074】
予備知識を与える-情報の更に他の面は、問題となっているスライドに関するものである。この情報は装置自身による検体画像の解析に基づいて予備処理装置によってフラグするか又は注を付けられた情報を含む。例えば、予備処理装置は下調べ表示装置上の試料の特定区域が細胞の塊を含有しているのでより関心の対象となるであろうと言う表示を包含している。問題となっているスライドに関する情報は、細胞学選別研究所でどの様にスライドが取り扱われたり誤って取り扱われたか、又は検体が婦人科医学的検体に対するBethesda分類符号のような規格に合致しているか、にも関係している。この点に関して、核心に触れるる情報は検体採取、固定、及び/又は染色に関係している。
【0075】
例えば、検体採取に関しては、患者から取り出した検体は不十分な膣、頸管、又は内頸管の成分を含有しているかも知れない。代わって、試料は不十分な数の細胞を含み、したがって不満足な状態と見なされるかも知れない。これらの決定をするために、予備処理装置は自動的に試料の記憶されたデジタル画像を解析し、試料が完全な試料中に存在すると期待される細胞を欠いているかどうかを決定する。
【0076】
検体固定に関しては、頸管スミア試験のために採取した検体は、保存のために取り出した直後に一般的にはアルコール中に浸漬されるか又はアルコールを噴霧されねばならないことを、当業者は理解している。検体が正しくアルコール中に浸漬されるか噴霧されないと、空気乾燥によって細胞の核膜が破壊されるか、クロマチンの構造と分布が変化し、頸管スミア・スライドがぼやける影響を生じて試料の診断的価値を減少させる。予備処理装置は試料の記憶されたデジタル画像を自動的に解析して、下手な固定技術を反映している空気乾燥された人工物の存在を同定するように用意されている。
【0077】
染色に関しては、予備処理装置は自動デジタル画像解析技術を採用し、例えば、ヘマトキシリンに曝されるのが多すぎたり少なすぎたりすることにより試料が過剰染色又は過少染色されていることを決定する。代わりに、装置は、十分なヘマトキシリンに曝されなかったことにより試料が過少染色であることを決定してもよい。何れの場合でも、予備処理装置は細胞検査技師による検査のために染色の十分性を同定する情報を表示する。操作者はこのような情報にフラグし、従って問題の検体が加速選別工程を通ってはならないことを決定する。
【0078】
不満足な状態の採取、固定、又は染色についての情報を表示することによって、細胞検査技師は下手な調合をした試料を容易に同定し且つ注目して、病理学者の再検査のためにその意味のある情報にフラグする。加えて、細胞検査技師が、この情報に基づいて、問題の試料が以降の分析には不十分であると決定する場合は、彼又は彼女は以降の分析無しで返却されるよう試料に付箋を付けるか、又はその試料を熟練した病理学者に診断のため回送する。
【0079】
更に、細胞検査技師が下調べワークステーションに表示された予備知識を与える-情報を検査し、特に彼又は彼女が個別の細胞又は視野画像の格子を下調べしている時、予備処理装置は細胞検査技師が検体を解析し且つ順位付するのを助けるために参考用のデータベースに接触させる(例えば、AccuMed International社のRELATIONAL CYTOPATHOLOGY REFERENCE GUIDE(TM)ソフトウェア)。予備処理装置は他の検体についての情報を含むデータベースを装備しているか、又は近接又は遠隔のデータベースに接続されている。このデータベースは下調べのために細胞検査技師に提供される情報に似たある種の付随的情報を特別な細胞特性に関連づける。細胞検査技師が対象となっている個別検体画像に注目すると、細胞検査技師は他の似た細胞についての情報のための関連データベースに問い合わせるか、又は予備処理装置が自動的にデータベースからの適切な情報を表示するように用意されている。そうすることで、予備処理装置は細胞検査技師によって現在フラグされている情報に基づいて好都合な捜査濾波器を形成する。予備処理装置はこうして同様の背景情報を有する似た細胞についてのデータベース情報を効率的に得ることができる。
【0080】
下調べ工程の間、予備処理装置と技手は対話をし且つお互いから学び、細胞検査技師の引き続く検体の選別及び多分究極的には病理学者の診断においても役立つ追加情報をお互いが得ることができる。原理的に、細胞検査技師は予備処理装置によって表示される予備知識を与える-情報を見ることによって利益を得るが、それはこの情報が細胞検査技師の注意を検体の診断上意味のある外観に集中させることが出来るからである。結果として、もしも細胞検査技師が下調べ予備処理装置により提供された情報を調べた後でも、検体についての疑わしい又は注目に値する何物も検出又はフラグすることが出来なけい場合は、細胞検査技師はスライドを見るのに大した量の時間を費やす必要はない。代わりに細胞検査技師は検体がおそらく90%から95%正常であると見なし、且つ細胞検査技師はスライド全体をより迅速に細胞異常性について選別してよいであろう。
【0081】
代わりに、もしも細胞検査技師がこの予備選別工程に於てなんらかの異常の可能性を検出するか、又は異常性の存在を示唆する情報にフラグした場合は、細胞検査技師は異常である確率が平均値より大きいこの事例では選別に平均以上の時間を正当に費やすことであろう。このようにして、本発明は実際の選別中に細胞検査技師の注意を最も疑わしい又は異常と見られる検体に有効に集中させる。一方、本発明は細胞検査技師が正常範囲内と見られる検体の選別に不必要に過剰な時間を費やすのを避けさせることが出来る。
【0082】
加えて、予備処理装置は問題の検体についての意味の在る情報を細胞検査技師の行動又は動作から学ぶことが出来、且つ予備処理装置はこの情報を--予備処理装置が検体から及び/又は外部データから集めたその他の情報に加えて--細胞検査技師による効率的選別に備えて利用することが出来る。例えば、ある段階では、この情報は細胞検査技師が特定の検体領域の分解図を要求した、又は特定の検体領域と比較するための参考データベース情報を要求したといった簡単な事実であってもよい。細胞検査技師が特定の検体領域に対してこのような行動をとったという事実を知ることは、予備処理装置に対してその領域が細胞検査技師にとって意味が有るという信号を発信する。このことは、たとえ細胞検査技師がこの特定の対象領域に印を付けていなかったとしても、熟練した細胞病理学者の検査のためコンピュータにある区域にフラグさせることになる。
【0083】
もう一つの段階では、予備処理装置は問題の検体の潜在的に重要な区域についての情報を、下調べ工程における細胞検査技師の動作傾向を監視することで獲得するであろう。この点に関して、細胞検査技師の反応の一部が、たとえ無意識であっても、問題の検体の重要な面についての情報を伝達する。これらの細胞検査技師の反応は、例えば、下調べスクリーンを見ている細胞検査技師の目の動きの傾向、特別な予備知識を与える-情報に細胞検査技師の目が集中した時間、及び細胞検査技師の瞳孔の拡張を含む。一実施例として、細胞検査技師の目が急に有る検体領域の特別な画像に向けられるか又は集中したら、新しく焦点が有った領域は検体の診断上重要な区域であろう。
【0084】
本発明の望ましい実施態様において、細胞検査技師による下調べ時と同様に予備処理装置が自動予備処理により集めた情報に基づいて、予備処理装置は次に"疑わしい" 又は "異常" な細胞性物体を含む視野の選別ステーションでの自動顕微鏡表示を容易にするためにルーティング関数を発生する(これらの視野又は領域はそれらが含有する細胞性物体の異型性の確率を有すると考えられる)。上に述べたように、このようなルーティング関数又はルーティング・パターンは予備選別中に記録された検体スライドの空間座標に結合されている。望ましい実施態様に於ては、予備処理装置は各種の評価基準の何れかにルーティング・パターンの基礎を置いている。この評価基準は例えば、前もって確立された異型性又は複合性が小さくなるように並べた順序、細胞検査技師が下調べ時に関心の対象であるとしてフラグした領域、及び/又は細胞性破片を含むか又は過剰染色又は過少染色された領域のように予備処理装置が疑わしいと決定した領域を包含する。
【0085】
加えて、予備処理装置はルーティング・パターンを選別ステーションでの最も効率的な物理的表示をするよう設計している。当業者は正しく理解出来るように、関心の程度(異型性の確率)に基づく順番で検体の領域を顕微鏡的に表示することは、一つの領域から次へとスライドの回りを非能率に動く結果となりうる。この結果を避けるために、予備処理装置はルーティング関数が先ず関心の程度によって次いでスライドの位置によって検体領域を区分けするように設計するとよい。代わりに、装置はEMP又は代わりの表示手段を用いて図7に示すように最も異型性の高い細胞画像を表示することも出来るであろう。
【0086】
例えば、予備処理装置が "最も異型性の"、"最も疑わしい"、又は "最も複合的な" と見られる100の領域を選んだとすると、予備処理装置はこれらの領域の先頭から25を位置によって順序付けし、次の25を位置によって、以下同様に順序付けする。このようにして、選別ステーションは予備処理装置によって指定された領域の一部を選別するのに、スライドの回りの動きをより少なくて済ませることが出来る。
【0087】
その他の実施例として、試料がThinPrep(R)スライドのような液体-基礎調合であると、図11に示した視野中の細胞のようなスライド上の最も異型性又は疑わしい細胞を見つけるのに、予備処理装置は試料の空間分布についての先験的情報を利用することが出来、これらの区域を先ず観察者に提供する。次いで、本発明はその他の(より疑わしさの少ない)細胞性物質を含む残りの視野へと観察者を導くことが出来る。この階層化手法は、最も異常な細胞に選別工程のより早い段階で出会うような順序で、選別者が液体-基礎調合上の細胞性物質を検査できるようにする。
【0088】
下調べ段階から予備知識を与える-情報を提供されると、細胞検査技師は次いで試料内の "疑わしい" 又は "異常" 細胞性物体の実際の選別を行なう。この段階では、選別ステーションは予備処理装置によって開発されたルーティング関数にしたがって最も効率的な速度で、"疑わしい" 又は "異常" 物体を含む顕微鏡的視野を表示するのが望ましい。しかし、速度や経路などの表示型式についての究極の制御は、例えば選別ステーションに用意された制御盤、キーボード、又はその他の入力装置を通して、細胞検査技師の手の中に残されている。顕微鏡を通すこれらの視野の表示に加えて、本発明はコンピュータ監視装置上での検査のための対象領域の表示にまで拡張できる。
【0089】
望ましい実施態様において、例えば、ルーティング関数は対象となる領域が確率の小さくなる順番に検体の顕微鏡的領域を表示することを選別ステーションに要求できる。関心の対象となる確率が予備処理装置によって低い順序を与えられた検体領域よりも "異型性の"、"疑わしい"、又は "複合的な" 度合いがより高い検体領域の間で差が大きくなることを認識すると、選別ステーションは高い確率を有する領域でより早くその他の領域ではゆっくりと経路をたどるように予め調整することが出来る。より関心の低い領域が選別のために表示されたときの速度の増加は選別工程を通じて連続的である。代わって、選別ステーションは、例えば、検体領域の第一の群をある速度で表示し次いで領域の他の群を別の速度で表示してもよい。しかし、ルーティング関数に従った自動表示にも拘らず、細胞検査技師はいつでも選別工程を止めたり手動で変化させたりし、且つ選別時間と速度を望みのままに使用者向-調整することを選択できる。
【0090】
同様に、細胞検査技師は予備処理装置によって高い水準の疑わしさを有すると順序付けられた検体領域により関心を持つとみられることを認識すると、選別ステーションは検体の領域を予め定められた関心の度合いで決められた時間の最少の時間間隔で表示するように調整するのがよい。例えば、選別ステーションは、"最も異型性の"、"最も疑わしい"、又は "最も複合的な" 領域の先頭の10の各々を少なくとも3 秒間表示するように調整するとよい。選別ステーションは次いで、細胞検査技師がいつでも自動選別工程を中断し手動で進められるようにして、その他の領域を相対的にもっと早く表示する。装置は異常細胞を含有する確率、視野の複雑さ、細胞の濃度、染色妥当性、及び多くの他の母集団特性値に基づいて各視野に割り当てられた時間を、文字通り調整することが出来る。
【0091】
細胞検査技師は選別ステーションを、同時に又は二者択一的に望みの順序で又は望みの速度で、検体の区域を通るように経路を設定できる。例えば、細胞検査技師は、下調べ段階で表示された "最も異型性の"、"最も疑わしい"、又は "最も複合的な" 細胞、物体、又は視野の一つを含む各視野のところで目立たせたり又は選別工程を止めたりするように選別ステーションを設定できる。このようにして、細胞検査技師は検体領域の状況を自動的に見ることが出来る。他の実施例として、細胞検査技師は選別ワークステーションを、疑わしい細胞を一つ以上含む各視野で、又は複雑な又はフラグした各視野で、自動的に止めるように便利に設定できる。更に加えて、細胞検査技師は選別ステーションを細胞検査技師が下調べ段階でフラグした "最も疑わしい" 細胞の処でだけ止まるように、又は破片を含有している視野又は過少染色された又は過剰染色された視野などの特定の評価基準を満たす視野の処でだけ止まるように設定できる。装置は個々の研究所又は使用者が操作特性を個々に又は研究所-規模で顧客向きに設定することが出来る。勿論、当業者によって正しく理解されるように、選別ステーションは細胞検査技師による直接入力が有る場合もない場合もこれらの視野の一つ以上を通る経路を自動的に採るように予め用意することが出来る。
【0092】
更に他の変形例としては、選別ステーションは細胞検査技師の入力によって最大全選別時間を予め設定又は設計することが出来る。これはこの装置が品質管理のために見かけ上WNL検体の全部又は多数の再選別に使われる場合は重要な必要条件である。例えば、予備処理装置によって開発されたルーティング関数が与えられると、選別ステーションは予め設定した最大時間を超えないように設計された速度で検体領域を表示できる。しかし、再び細胞検査技師はいつでもこの自動選別を中断するか、又は最大時間の制限無しで自動選別を続ける権限を与えられているのが望ましい。
【0093】
本発明は更に下調べ段階で集められた情報が、選別される検体画像と一緒に、選別段階で細胞検査技師に提供されることを意図している。例えば、選別ステーションは特定の視野についての適切な情報を実際の視野の隣に又はその視野に重ねて文章又は図面で監視装置上に表示できる。加えて、選別ステーションは、上で説明した下調べ段階の状況と同様に、対象確率の順序づけにおける予備処理装置の信頼度を示すスライディング・バー・スケールなどの指標を表示又は示すことが出来る。
【0094】
"疑わしい" 又は "異常" 検体のブロック56での細胞検査技師の選別に基づいて、細胞検査技師は検体が(i)ブロック58に示すように疑わしいか又は異常か、又は(ii)ブロック62で示すようにWNLであるかを決定する。細胞検査技師が疑わしい又は異常と考えるこのような検体の全ては、検査と最終診断のために熟練した病理学者に回送される。対照的に、図5の経路 "D" で示されるように、細胞検査技師がWNLと考える検体の100%が同じか又は別の細胞検査技師によって品質管理を保証するために再選別されるのが望ましく、それは特に予備処理装置が検体を "疑わしい" 又は "異常" と指摘した何らかの理由を見出していた場合である。この再選別の後で、細胞検査技師がなおこれらの検体がWNLであると考えるならば、次いで検体はWNLとして分類され且つ報告される。
【0095】
本発明の望ましい実施態様が示され且つ説明された。しかし、以下の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本発明に対して変化と修正がなされることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
発明の望ましい実施態様は付随する図面を参考にして説明されている。ここで:
【図1】 図1は本発明の予備的実施態様の工程を示すブロック図である。
【図2】 図2は本発明で予備選別及び選別装置に装備される構成要素及び遂行される機能を示す流れ図である。
【図3】 図3は本発明で採用される自動顕微鏡-主体選別ステーションを図示したものである。
【図4】 図4は本発明の望ましい実施態様における工程の流れを示す流れ図である。
【図5】 図5は本発明の望ましい実施態様における工程の流れの機能的ブロック図である。
【図6a】 図6aは本発明の望ましい実施態様に従って下調べ監視装置に表示された多項目情報窓を図示したものである。
【図6b】 図6bは本発明の望ましい実施態様に従って下調べ監視装置に表示された多項目情報窓を図示したものである。
【図7】 図7は本発明の望ましい実施態様において表示された電子的単一層調合(EMP)における個々に分離した細胞画像を図示したものである。
【図8】 図8は本発明の望ましい実施態様において対象細胞性物質を含む顕微鏡視野を図示したものである。
【図9】 図9は従来の "頸管スミア" 頸管細胞学スライドを図示したものである。
【図10】 図10はCytyc社のThinPrep(R)頸管細胞学スライドを図示したものである。
【図11】 図11は細胞又はその他の光-吸収物体で占められた細胞性円盤(CD)内の区域が、典型的な視野の大きさ、数、及び位置を示すためにCDに重ねて描いた円と共に、図示されている。
【図12】 図12は疑わしいか又は異常な細胞性物質を同定するためのThinPrep(R)細胞質円盤内の座標と視野を図示したものである。
[0001]
1. Field of Invention
The present invention relates to a specimen or specimen inspection system, and more particularly, to a systematic method in which an operator manually examines a large number of individual specimens and classifies them into individual subsets such as “suspicious”, abnormal or abnormal specimens. . As used herein, the term “specimen” is not limited to medical or biological specimens, but can be extended to a whole group of individual specimens or parts. The present invention can be used, for example, for examination of histological specimens (ie based on tissue-incision as in anatomy or surgical pathology), cytological specimens (ie cytologists, cytopathologists, cytogenetics, hematologists). Cell samples (such as samples prepared from body fluids, excreted urine, saliva, and samples taken from gynecological organs) analyzed by neuroscientists, microbiologists, cell biologists, etc. It is particularly used in various situations, such as inspection of silicon wafers in the manufacturing process of integrated electronic circuits in the semiconductor industry, and inspection of other materials.
[0002]
2. Explanation of related technology
In a typical scenario, the examiner must manually examine and analyze a large number of samples every day to determine whether the sample is deviated from a predetermined normal range. Once abnormal specimens are identified, more detailed investigation and analysis is required. Subsequent more detailed investigations will require investigators with special expertise, such as pathologists in the cervical Papanicolaou trial. For example, in the normal case of a sample from a woman who has no subjective symptoms, most specimens are considered “normal” or “in normal range” (“WNL”), so additional scrutiny is required. There is no. However, due to the detail and breadth of this examination and analysis, the additional scrutiny is unfortunately very time consuming, laborious and error prone and can be an expensive method.
[0003]
Illustratively, the present invention will be described in the context of cytological specimen analysis, such as cervical smear (hereinafter referred to as cervical smear) or Papanicolaou test analysis. Cervical smears routinely collected from women facilitate the detection of precancerous changes and / or early stages of cancer, and the prognosis of the patient is worsening or progressing in the clinical stage of the cancer and related abnormal conditions Reduce opportunities for negative impact. A cervical smear is first prepared by collecting tissue from the vagina, cervix, and internal cervix from the patient. The sample is then fixed to the slide, for example by alcohol fixation, and appropriately stained (in a manner similar to the Papanicolaou (Pap) method) to allow microscopic visualization and analysis. FIG. 9 shows a cervical smear according to the conventional method.
[0004]
However, conventional cervical smear methods result in a large number of cells (typically 50,000 to 300,000 cells per cervical smear), thus making inflammatory or other difficult to make accurate and sensitive diagnosis difficult Sometimes it is obscured by the substance, and there is a limit. Since the cervical smear method deposits cells spatially inhomogeneously, it is difficult to analyze visually and consumes time as shown in FIG.
[0005]
Instead, several single layer sample or liquid-base formulation (LBP) methods have been developed. One method relies on centrifugation to separate cells prior to deposition on, for example, a glass microscope slide. Another method relies on physical filtration of the specimen through a filter paper having a controlled pore size distribution. An example of the latter exploration technique is the Cytyc ThinPrep® device and method.
[0006]
Cytyc's ThinPrep (R) sample preparation generally consists of filtering the sample with filter paper that is smaller than the average sample cell diameter, but with enough pores to pass through cellular debris and other debris. Is done. In one study-target embodiment, the LBP device has a pore size of 40 to 50 μm. Desirably, the filter paper does not have a rough edge or other aspect that destroys the sample cells. During filtration, the sample cells remain on the surface of the filter paper, but the debris passes through, resulting in the sample cells being enriched on the filter paper surface and the debris being drastically reduced. The filter paper surface is then pressed onto the microscope slide, and sample cells are transferred from the filter paper surface to the slide. This results in a slide with a more homogeneous distribution of cells (i.e. a single layer), and by using a filter paper with a smaller area than the slide, the concentration per unit area of the sample cells is increased, and the cellular events by the cytotechnologist There is virtually no cellular or other debris that interferes with detection and slide analysis. Cytyc's ThinPrep® sample preparation method thus provides a more spatially uniform cell distribution within the cellular disc (CD), for example as shown in FIG.
[0007]
In practice, once a sample is prepared from a specimen, the slide is then used by advanced technicians (“cytologists” for the purpose of identifying possible cell abnormalities in the specimen and determining the validity of the specimen. Selected by “). The cytotechnologist issues a record for each specimen considered to have cellular abnormalities. The cytotechnologist then submits the specimen slide along with his or her knowledge paper or electronic record to a skilled cytopathologist (i.e. a specialist physician) for further examination and final specimen diagnosis. To do.
[0008]
To sort out cervical smear specimens, cytotechnologists typically look at cervical smear slides containing cervical smears with a conventional optical microscope to detect the presence of potentially rare cancer cells or other abnormal conditions. To do. However, since cancer cells may appear only in the thousands of other normal-looking specimens, cytologists generally do not want to make a valid (i.e. accurate) decision on the entire slide. The area must be inspected. Missing a certain area may possibly lead to a false negative (FN) diagnosis. In addition, many parts of the specimen slide may contain no cells at all, but the cytotechnologist determines that these areas are also at least free of substances that are relevant to the heart (i.e., diagnostically meaningful). Must be inspected for. Of course, the process of completely selecting specimens for confirming the presence of cancerous or abnormal cells is difficult, tedious, prone to mistakes, and expensive. Nevertheless, cytologists examine more than 20,000 slides annually, classify specimens as being within normal range, identify abnormalities, and allow pathologists to diagnose cervical smear specimens. It is known. In many cases, the testing speed of this specimen is strongly influenced in part by financial concerns such as competition based on the number of specimens analyzed. The dilemma faced by laboratories is that the sample processing rate needs to be decreased to reduce the rate of false negative negligence while at the same time increasing the sample processing rate for economic reasons.
[0009]
Based on the first examination (i.e., screening) of the specimen by the cytotechnologist, the cytotechnician is in a state where the specimen is unsatisfactory, satisfactory but limited, or satisfactory for analysis To decide. If satisfactory, the cytotechnologist then determines whether the specimen contains suspicious material, such as precancer or cancer cells, or whether the specimen is apparently within the normal range. In general, statistically speaking, “suspicious” and “abnormal” specimens will account for about 5% to 10% of cervical smears in laboratories screening women without subjective symptoms in the United States. The remaining statistically 95% to 90% are apparently classified as normal by a cytotechnologist.
[0010]
If a specimen contains one out of ten or hundreds of thousands of well-conserved and well-stained cancer cells, the cytologist will confirm that the specimen is suspect, atypical, or abnormal. You should find something. Failure to correctly identify a specimen as anomalous in this sorting process is catastrophic because it can leave the cancer undetected and untreated, ultimately resulting in patient death. It is.
[0011]
Cytologists are required to pathology all "suspicious", "atypical", or "abnormal" specimens to "sign and submit", taking into account the detailed examination and final diagnosis and cytotechnologist's records and findings Turn to a scholar. One of the pathologist's ultimate goals is to analyze the sample in question and determine whether the sample contains cancer or precancerous cells based on advanced medical knowledge. In doing so, pathologists must strive to minimize false negative diagnoses and false positive diagnoses, which leave false negative diagnoses undetected for cancer, while false positive diagnoses are Because it may result in unnecessary or inappropriate, harmful and expensive surgery, chemotherapy or similar cancer treatments.
[0012]
Many of the specimens that cytotechnologists determine are “apparently normal” are classified as “in normal range” (WNL), and analysis of these specimens is complete. However, in order to minimize the possibility of false negative diagnoses in the sorting process and to identify cytotechnologists with poor sorting quality performance, at least some of these specimens are second sorted by the cytotechnologist. Or it is necessary to "re-sort". In the United States, at least 10% of these “apparently normal” specimens are randomly selected and re-submitted for quality assurance by another cytologist (according to a well-known, high-priority risk rate). It is obliged to be screened.
[0013]
In addition, in order to further minimize false negative diagnoses in the cervical smear sorting process, the cytotechnologist must spend sufficient time to sort each specimen slide. For this reason, in some states in the United States, legislation restricts individual cytologists from selecting more than 100 slides of cervical smears per day. Other states have more stringent limits, such as 80 slides per day. Assuming an average of 7 hours a day, this regulation would allow a representative cytologist to select and classify an average cervical smear 1 slide within 4.20 to 5.25 minutes.
[0014]
Despite these maximum limits, the average of cervical smear slides selected per day by cytotechnologists in the United States is 50-60, and a cytotechnologist to carefully determine whether abnormal cells are present or not. Corresponds to spending typically 7 to 8 minutes on each slide inspection. Of course, the cytotechnologist takes more time to sort each slide, so in theory it would be less likely to make a false negative error. At the same time, however, since the cytotechnologist takes more time to select each slide, fewer slides are selected per day, resulting in increased labor and cost for sample selection. This is a painful scenario for laboratories in the United States, for example, because the third-party health insurance reimbursement rate is generally very low, and many if not most clinical diagnoses. For the pathology laboratory, the Papanicolaou test has little or no benefit.
[0015]
Therefore, it minimizes the presence of false negative sample classification errors, while the analysis of the sample is accurate and useful for suspicious, atypical, or abnormal samples for the reference of diagnostic experts. There is a need for a more efficient specimen sorting system that reduces the time required to collect information.
[0016]
3. Integration by related patents
The following US patent applications are specifically incorporated into this patent as related patents:
[0017]
(i) US patent application Ser. No. 08 / 529,220, filing date September 15, 1995;
(ii) U.S. Patent Application No. 08 / 529,198, filed September 15, 1995; and
(iii) U.S. Patent Application No. 08 / 736,790 Filing Date Oct. 25, 1996
Summary of invention
The present invention provides a comprehensive system for improving efficiency in specimen testing and analysis. The invention described herein is for purposes of illustration and not limitation, and is a clinical diagnostic cytology system. In one aspect, the invention examines a plurality of samples each prepared from a cytological specimen, and the specimen is apparently within a normal range (“apparent-WNL”) or apparently not within a normal range (“ It helps to classify it as either apparently-non-WNL "). The present invention includes, for example, the following functions:
(1) Capture a set of digital images of the sample area into the machine;
(2) The machine analyzes the digital image of the area;
(3) identify cellular objects within a subset of the region;
(4) The machine evaluates whether the sample is in a satisfactory (eg sufficient) state to proceed with classification;
(5) the machine calculates the probability of cell atypia for the cellular objects identified in the sample;
(6) The machine orders and organizes the cellular objects in the sample according to the probabilities calculated for each cell variant, and the first subset of cellular objects in the sample has the highest probability of calculating the cell variant in the sample. Defining cellular objects having;
(7) the machine obtains a calculated probability of the analyte atypia of the corresponding specimen based at least in part on the calculated probability of the cell atypia of the cellular object in the sample;
(8) If the calculated probability of specimen atypia falls within a predetermined probability range, the machine will apparently interpret the corresponding specimen as -WNL;
(9) If the calculated probability of specimen atypia does not fall within the predetermined probability range, the machine will apparently interpret the corresponding specimen as non-WNL;
(10) When the machine interprets the corresponding specimen as apparently -non-WNL, (i) gives prior knowledge about a series of samples for the observer's follow-up-displays information, information giving prior knowledge is Including a subset of cellular objects with the highest probability of cell variants within the sample, subsequent inspection of the sample by the observer gives the observer prior knowledge-influenced by a review of information, (ii) subsequently A subset of the sample area is displayed for inspection by the observer.
[0018]
Other features and advantages of the present invention will become apparent to those of ordinary skill in the art by reading the following description, with reference where appropriate to the drawings.
[0019]
Detailed Description of the Preferred Embodiment
Referring to the drawings, FIG. 1 is a block diagram of the system flow in a preliminary embodiment of the present invention. In block 12, a sample is taken and a sample such as cervical smear or LBP is prepared from the sample, but for example a typical slide for 1 inch × 1 inch (2.54 cm × 2.54 cm) patient and slide recognition. A 1 inch x 2 inch (2.54 cm x 5.08 cm) cover adjacent to the label A 1 inch x 3 inch (2.54 cm x 7.62 cm) slide with an area covered by glass. In blocks 14 and 16, the sample is subjected to a cytological sorting system including pre-sorting by automated or interactive equipment and visual sorting by a cytotechnologist. Based on this screening process, the cytotechnologist determines whether the sample is suspect or appears to be within the normal range. All specimens that are considered suspicious are forwarded to the skilled person for block 18 examination or diagnosis. At least 10% of specimens that appear to be in the normal range are rescreened at block 16 for quality control, particularly to reduce the possibility of false negative decisions.
[0020]
FIG. 2 shows, by way of example, some functions performed in the pre-sorting and sorting steps 14, 16 of the present invention. These steps are combined and adapted for use in a clinical laboratory or similar facility, and preferably include an image capture device 100, a map maker 104, and an automated microscope-subject screening station 110. The image capturing device 100 is preferably composed of a camera and a frame capturing device. Preferably, the camera is a CCD (Charge Coupled Device) scientific grade camera with a 1K × 1K or higher element array and a third or higher class sensor. Such a camera is commercially available from Kodak, Rochester, New York, under the trade name ES-1, and is also available from Pulnix America, Sunnyvale, California. Such a camera is characterized by a sensor working area of 9 mm × 9 mm or more with a fine pixel spacing of 9 μm or more, and can capture or scan images at a rate of at least 30 frames / second, A digital output can be provided at a data rate of at least 30 MHz. The optical system provides an effective pixel resolution of about 2.4 μm in the sample. Such a resolution is sufficient for the preferred embodiment described herein, but can be varied for other applications. The specifications mentioned here are examples of a particularly preferred embodiment and can be substituted. As an example, a camera having an element array of 1K × 1K or more can reduce the number of images to be captured because each captured image includes a wider portion of the slide. As another example, pixel spacings finer than 9 μm will reach high spatial resolutions that are subject to optical physical limits.
[0021]
The camera provides a digital output to a frame grabber that operates to store the digital data received from the camera. The frame grabber preferably has a PCI type interface and is characterized by a data transmission rate of at least 50 MHz. In addition, it is desirable for the frame grabber to employ digital signal processing for optical shading correction and blob finding. A preferred frame grabber is the construction of a Data Raptor type frame grabber available from Bit Flow, Woburn, Massachusetts. In other embodiments, the frame grabber performs some kind of image processing and advanced functions using special hardware in order to increase speed even more than software software can perform such functions. There is also. For example, a frame grabber may be configured with special hardware, such as a digital signal processing circuit, to perform some functions to be performed by software described later.
[0022]
Image capture of the sample on the slide 102 is preferably performed by dividing the slide into a plurality of regions of the same size as indicated by the dotted line on the slide 102 and individually capturing the digital image of the sample one by one. Once the digital image of each region is captured, it is stored in memory and analyzed by the map builder 104. The slide area shown in FIG. 2 has been simplified for ease of explanation. In practice, the slide usually consists of much more area than shown in FIG. For example, a typical slide measuring approximately 75 mm × 25 mm roughly occupies an area of 50 mm × 25 mm by the sample. Such a slide includes about 200 non-overlapping areas of about 2.5 mm × 2.5 mm.
[0023]
In the preferred embodiment, the mapper 104 is incorporated as a software program stored in a semiconductor, magnetic, optical, or other storage device and runs on a general purpose digital computer. One such slide-map generator is the TRACCELL® device available from AccuMed International, Inc., Chicago, Illinois. The map builder 104 performs automatic image analysis of the captured digital image. For example, the mapper operates to automatically analyze the presence of cytological material for each region. If any cytological material is detected, the area is identified as a “selectable” area by the cartographer. In addition, the mapper identifies and excludes normal squamous cells and epithelial cells by subsequent analysis. As another example, the TRACCELL device can be configured to make preliminary measurements on the overall sample, such as whether the sample is in a satisfactory (ie sufficient) state for analysis. If unsatisfactory samples are then identified, they are returned without further analysis. Criteria for “unsatisfactory” specimens include samples with an insufficient number of cells and samples that are understained or overstained.
[0024]
Once all regions of the slide 102 have been captured and analyzed, as indicated by block 106, the cartographer 104 generates a plurality of tiles, as indicated by block 107. These tiles are shown as circles in slide 102 of sorting station 110 for ease of display. Each tile will correspond to the field of view chosen for inspection by the cytotechnologist using a microscope at the sorting station. Collectively, the tiles surround the cytological material that the cartographer has determined that requires inspection by a cytotechnologist. For this reason, as those skilled in the art will appreciate, other tile shapes, such as hexagons, may be employed instead to further improve sorting efficiency.
[0025]
Mapper 104 assigns spatial slide coordinates (including focal plane coordinates) to each tile or sample area of interest, and provides a routing function that limits the best path for microscopic display of a specified area of the sample. expand. The cartographer then communicates its coordinates to the sorting station 110.
[0026]
The sorting station includes a motorized microscope with microscope and a focus drive component, each operated by a computer control, an operator using an ergonomic input device, or by a combination of computer and manual control. The sorting station is coupled to the cartographer 104 via a data communication ring and, upon receiving a series of coordinates from the cartographer, an area specified by the cartographer according to a routing function or routing pattern developed by the cartographer. Displays the microscope field of view.
[0027]
A preferred sorting station is the ACCELL® specimen sorting station manufactured by AccuMed International, Chicago, Illinois. FIG. 3 shows an example of this station 110, which includes an automated electronic and optical imaging microscope (or video microscope) 210, which includes a motorized stage 214, a motorized focus driver (not shown). , And a motorized turret 220. The automatic microscope 210 is preferably an Olympus BX-40 microscope available from Olympus Optics of Tokyo, Japan, and preferably includes a pair of lenses 216 that can be individually selected by electric control. The sorting station 110 includes an automatic slide feeder 218, a slide holder 219, a bar code reading printer 221, and a light source 222. The motorized stage 214 moves along the direction indicated by the Y-axis in FIG. The slide holder 219 is connected to an electric stage 214 and is electrically driven to move along the direction indicated by the X-axis in FIG. The control board inside the station 110 receives an external signal for controlling the operation and operation of the electric stage and the slide holder, and automatically moves the specimen slide 102 relative to the microscope lens 216 in two dimensions.
[0028]
In the preferred embodiment, the camera of the image capture device 100 is attached to the video window of the microscope 210 so that images of cells are captured and the slide 102 does not have to be moved between the microscope and the camera. Apart from that, in other embodiments, the image capture device is integrated with the microscope, completely eliminating the intervention of the video window. Mapper 104 is in turn coupled to the sorting station by a direct physical data link or by a data network such as a local area network. Neither the physical structure of the cartographer, image grabber, and sorting station nor the manner in which the cartographer is coupled to the sorting station is critical, but such an arrangement physically sorts the cartographer. The mapper is separated from the station and exchanges information with a plurality of sorting stations. Alternative arrangements for combining the mapper and sorting station, such as a direct serial link, will be apparent to those skilled in the art from the disclosure of the present invention.
[0029]
A cytotechnologist trying to use the sorting station to inspect the slide inserts the slide or group of slides into the slide carrier and then loads it into the automatic slide feeder 218. The apparatus pulls the slide from the automatic feeder and scans the bar code on the slide with a bar code reader 221. The identity of the slide determined by the scanned bar code is used by the device to retrieve coordinate information from the cartograph 104. The slide is then transported from the automatic feeder onto the stage and positioned according to the coordinates received from the cartograph.
[0030]
The cytotechnologist can set the speed at which he or she examines the field of view that appears at the sorting station 110. A cytotechnologist can, for example, accelerate, decelerate, or stop an automated inspection process. The automatic inspection method can be freely changed by the user. This scheme includes, for example, proceeding to the next, stopping and repeating the sorting, continuous sorting, and slow sorting. In addition, the cytotechnologist can choose to switch to a manual inspection system at any time to inspect the surrounding area of the slide in question, for example, without being limited to the basic form of the established inspection path. Fortunately, the sorting station 110 allows the cytotechnologist to return to the basic form of the automated test path when the cytotechnologist is about to leave the established test path. In this way, the station 110 helps to ensure that the cytotechnologist does not overlook any specimen area, including areas that are very critical for accurate diagnosis.
[0031]
In a preferred embodiment, the sorting device, partially limited by the mapper 104 and the sorting station 110, stores information obtained from the sorting process and a priori information (such as patient demographics and medical history data). And a useful combination with a database management system (DMS) to facilitate the presentation of appropriate conclusions to expert pathologists to assist in diagnosis and for diagnosis There is. The DMS preferably takes the form of a programmed general purpose desktop computer with sufficient storage and computing power that can be applied to advanced database applications such as, for example, the Microsoft Windows operating environment and Microsoft Access. When screening a sample, if a cytotechnologist enters records for a certain area of the sample, for example, these records along with the spatial coordinates of the area of interest supplied by the cartographer (in a data base relationship). ) Stored in DMS.
[0032]
In subsequent diagnosis, for example, the pathologist under examination scans the specified slide by scanning a bar code or other identification code attached to the slide to reach the corresponding information stored in the DMS Or a record corresponding to the area of the slide can be reached. In this way, once the sample has been routed to a pathologist for a skilled diagnosis, the pathologist records a variety of a priori information such as cytotechnologist records, patient demographics and medical history, and responses. The sample area or area of interest to be referenced can be referenced, which can be visualized simultaneously or subsequently and examined with the benefit of simultaneously reviewing patient demographics and patient history data.
[0033]
In an improved embodiment of the present invention, an improved “pretreatment” device and a “rapid sorting” device are introduced. FIG. 4 shows the general process flow according to this improved embodiment. FIG. 5 illustrates the functional block diagram of the improved embodiment in more detail.
[0034]
Referring first to FIG. 4, in step 20, a cytological specimen is collected and a sample is prepared from the specimen. In step 22, the sample is optically scanned and a set of image data is captured in a preprocessing device. In step 24, the pre-processing device analyzes the digital image of the sample and normal and atypical healthy cells, well-stained or poorly-stained cells or cell components, well-preserved or poorly stored in the sample. Cells or cell components, subcellular organelles such as nuclei or micronuclei, cytoplasmic regions, cellular debris, cellular debris, adjacent or overlapping cells that appear as clumps or aggregates, and tissue debris Identify cellular objects such as aggregated cells that appear together. The pre-treatment device then eliminates areas that do not contain cellular material and identifies “sortable areas” as described above.
[0035]
In step 26, the pretreatment device calculates for each cellular object the probability that the cellular object is atypical ("probability of cell atypia" or more generally "probability of object atypia"). In step 28, the pretreatment device calculates the probability that the sample as a whole, i.e. the specimen behind it, is atypical (probability of sample atypia) based at least in part on the calculated probability of cell atypia.
[0036]
In step 30, the pre-processing device determines whether the calculated probability of the sample atypia falls within a range that suggests that the sample is “suspicious” or “abnormal”. These ranges can be determined by training the pre-processing equipment for a large number of training and test slides or other control data to mimic the classification ability of a skilled cytopathologist. The range will correspond to diagnostic categories such as “within normal range”, “pre-cancerous” and “cancer”. If the sample atypical probability falls within this range, in step 32 the pretreatment device classifies the sample as “suspicious” or “abnormal”. Similarly, at step 34, the pre-processing device identifies "suspicious" and "atypical" cellular objects in the specimen based on the calculated cell atypical probabilities.
[0037]
Then, in step 36, a cytotechnologist will identify these "suspicious" and "atypical" cellular objects for sorting at a sorting station such as the TRACCELL (R) guided ACCELL (R) work station described above. Submit to. In addition, this screening process is supported by a “scrutinize” device. The preparatory device allows the pretreatment device or other data management device to provide a series of preliminary knowledge about the specimen prior to the actual selection—collecting information (or a priori information) and submitting it to the cytotechnologist. Discontinuous images of the most suspicious cellular object in the sample, or give prior knowledge including repositioning the cells of the microscope for manual inspection prior to sorting-the information is whether the cytology technician is likely to be normal It's designed to help you quickly form expert opinions about suspiciousness. By having knowledge of this a priori information, the cytotechnologist will be able to use more or less time to actually sort the sample.
[0038]
If the probability of sample atypia calculated by the pretreatment device in step 30 does not fall within the range suggesting that the sample is “suspicious” or “abnormal”, then in step 38 the pretreatment device “ Apparently classified as “WNL”. Samples that are apparently classified as -WNL by the pre-processing device are then automatically classified as WNL at step 40 or submitted to a cytotechnologist for selection at step 42.
[0039]
Referring now to FIG. 5, the improved embodiment of the present invention takes the form of a comprehensive laboratory diagnostic device. In FIG. 5, at block 44, a cytological specimen is first taken from the patient and a sample such as a cervical smear is prepared from the specimen. At block 46, the sample is then optically scanned and analyzed by the pretreatment device.
[0040]
In the preferred embodiment, the pre-processing device comprises one or more devices, and preferably includes at least one computer processing device and a set of software routines to perform the various functions described below. In addition, the pre-processing device is preferably coupled to or connected to a file server that provides an electronic gateway for relevant information about the specimen, as described in more detail below. The pre-processing function of the preferred embodiment may be fully automated and performed by one or more pre-processing devices. Instead, as shown in block 47 of FIG. 5, the pre-processing functions may include fully automatic machine processing and manual “processing” or interaction. Machine and manual processing may be performed independently or may interact in an interactive environment that is tightly coupled, for example, by machine-to-human and human-to-machine feedback.
[0041]
In addition, the pre-processing function of the present invention is accomplished by a single pass or multiple passes. For example, the present invention involves first scanning a sample with low spatial and optical resolution and analyzing low resolution images for identification of selectable regions and artifact removal. Similarly, in the first pass, the preprocessed image analysis is performed on a black and white image. The present invention then scans the sample with high resolution and possibly natural colors, for example, to classify the type of cellular material in the sample (such as identifying “suspicious” or “abnormal” cellular objects or regions of interest). Analysis of the image.
[0042]
As shown in functional block 48 of FIG. 5, the pretreatment device acts to some extent as a sample presorter. This pre-processing device preferably fulfills the functions of the above-described TRACCELL® device, such as detecting the slide area to create a map and excluding unsatisfactory samples from further processing. In addition, as shown in block 50 of FIG. 5, the pre-processing device also partially serves as a “suspicious and atypical event detector and analyzer” (also referred to as “atypical analyzer”). As an atypical analyzer, the preprocessor identifies suspicious and abnormal cellular objects in the sample and automatically (i) samples based on statistical analysis of the degree of atypicality of these cellular substances. Classify as either “apparent-WNL” or (ii) “suspicious or abnormal” (apparent-non-WNL).
[0043]
To identify and evaluate cellular objects in the sample, the preprocessor uses statistical and hierarchical pattern recognition techniques to determine the probability that the object is atypical for each cellular object (ie, “cell atypical”). It is desirable to calculate the probability "). In more special cases, the pre-processing device analyzes digital images or individual cellular objects of the sample area already identified in the pre-sorting stage and characterizes the features found in these images in morphological, photometric It is desirable to compare with spectroscopic and other features that have a well-known meaning individually or collectively. These features include, for example, specific dimensions, shape, color, optical density range (gray level range or contrast), optical density distribution (texture), and topology (relative structure relative to other cells) and their characteristic values. Will include combinations.
[0044]
The clearer the extent to which a given cellular object matches or deviates from a known feature or combination of features, the easier the pre-processing device draws a conclusion about the probability of atypical object. For example, if it is known that the shape of a particular cell nucleus is associated with cancer, the pretreatment device will appear very questionable or very cellular objects that are very close to that shape. You will conclude that it is suspicious. The preprocessor will therefore calculate a high probability of atypia for such a target object. Conversely, a deviation of the cellular object from its shape indicates to the pretreatment device that the cellular object does not appear to be questionable. The pre-processing device will calculate a low atypical probability for such a target object.
[0045]
It will be understood that the information (well-known characteristics or “normal” range) referenced by the pretreatment device in the assessment of cell variants is a population-reference and / or specimen-reference. Population-reference information is statistical information such as mean, standard deviation, and statistical moment of inertia drawn from a large sample of patients. Such information will generally indicate that a particular form of cell is seen to have a particular meaning. Population-criteria information also includes information established from verification criteria samples known to be normal for a particular population and / or verification criteria samples known to be abnormal for a particular population. Would include. On the other hand, the specimen-reference information is statistical information extracted from the cells of the specimen in question, and gives a personal or individual reference value for the patient from whom the specimen is collected.
[0046]
In addition, the preprocessor considers other factors associated with the analyte in question in calculating the probability of cell atypia. These factors include, for example, the patient's medical history and demographics that indicate whether the patient from whom the specimen was taken is at particular risk for cancer or other illness or a history of abnormal cervical smear. Will contain data. Such information automatically signals the pre-processing device, and cellular objects that would otherwise be of little interest to the cytologist would be of more interest. Conversely, such information may generally indicate that an object with atypical features is practically normal for a particular patient. For example, many early symptoms of cancer are morphologically essentially the same as cytological changes that normally occur with cell repair, therapeutic treatment (such as radiation therapy) and / or various demographic factors It is well known. Therefore, the pretreatment device would be able to adjust the cell variant calculation based on such a priori information.
[0047]
In a preferred embodiment, the pretreatment device assigns a calculated cell variant probability to each cellular object in the sample. For example, a probability of 1.0 represents the most atypical object (such as apparently a cancer cell), and a probability of 0.0 represents the least atypical or most normal object (such as a healthy cell). ). The preprocessor then stores the coordinates of the cellular object (or the field of view containing the cellular object) having various calculated cell variant probabilities in the buffer storage. In addition, preferably a pre-processing device orders these objects in order of decreasing probability of atypia so that the most suspicious object of the sample can be pointed out immediately. In addition, the preprocessor can calculate and store an indication of the confidence level of each probability calculation, for example 80% that a region is of interest (ie, atypical or complex) An indicator that it is certain, or that the conclusion is reliable by 20%.
[0048]
Based on the calculated value of the probabilities of cellular variants for cellular objects in the sample, the pretreatment device then desirably obtains a statistical atypical distribution for the sample as a whole. This statistical atypical distribution will serve as the basis for a quantitative assessment or calculation of the probability that the sample as a whole (and also the underlying specimen) is atypical (or “probability of specimen atypia”). . For example, the x-axis of the distribution will be the calculated cell variant probability, and the y-axis of the distribution will be the number of cellular objects in the sample with that calculated probability. The preprocessor further weights this statistical distribution based on knowledge of the various factors that affect the calculation results, up to factors that the preprocessor has not yet considered in calculating the individual probabilities of cell variants. Attached or adjusted. For example, the pre-processing device may adjust the probability of specimen atypia calculated based on information about the patient's medical history or demographics.
[0049]
Based on the calculated sample atypical probability represented by the statistical atypical distribution, the pretreatment device determines whether the sample is apparently -WNL. For example, if the probability of a cell variant of a total cellular object in a sample is zero, the statistical variant distribution for that sample will show a zero probability of analyte atypia. On the other hand, if the distribution resembles a Poisson distribution with a maximum value of about 0.9 atypical probability and the base of the distribution extending to 0.0, the pre-processing device will justify that the specimen is abnormal or at least suspicious. I will conclude. Similarly, if the atypical distribution is biased to a high atypical probability even if the maximum value is at a low atypical probability, the pre-treatment device will show that the specimen is apparently non-WNL. And conclude that it seems suspicious or unusual.
[0050]
The path “A” in FIG. 5 represents the specimen that the pretreatment apparatus apparently classifies as -WNL. As shown in block 52, the preprocessor or other machine (or human) automatically classifies and reports some or all of these “apparent-WNL” specimens as WNL. Instead, as shown in block 54, some or all of these “apparent-WNL” specimens are submitted to a cytotechnologist for quality control screening. In this regard, the U.S. Food and Drug Administration is now limited in limited cases and allows fully automatic classification of cervical smear specimens as WNL, but to reduce the probability of false negative conclusions. In addition, it is desirable that at least a part of the specimen that is apparently -WNL by the pretreatment apparatus is selected by a cytotechnologist.
[0051]
Fortunately, cytologists can perform quality control sorting of this “apparent-WNL” sample on an automated microscope workstation such as the ACCELL® workstation described above. In this regard, parts such as TRACCELL (R) of the pretreatment device control the movement of the electric microscope stage of the workstation and transmit the coordinates of the specimen area to the workstation, thereby efficiently examining the cell. The engineer is guided to the selectable area of the specimen. In addition, knowing that the pretreatment device has already investigated the sample and found that it is apparently -WNL, the cytotechnologist is more than possible without the pretreatment device of the present invention. It will be possible to sort the sample quickly.
[0052]
Apparently at block 54-Based on his or her selection of WNL samples, the cytotechnologist may indicate that the specimen is (i) suspicious or abnormal as shown in block 58, or (ii) WNL's as shown in block 60 Determine which one. All apparently WNL specimens that are considered suspicious or abnormal by a cytotechnologist are forwarded to a skilled pathologist for reexamination and final diagnosis. In contrast, apparently-WNL specimens that are considered WNL by a cytotechnologist are classified and reported as WNL. However, as shown by path “C” in FIG. 5, at least 10% of the apparently WNL samples considered by the cytotechnologist to be WNL are re-sorted for further quality control. desirable.
[0053]
According to a preferred embodiment, all specimens that the pretreatment device classifies as “suspicious” or “abnormal” are processed by the atypical analyzer in block 50 to remove “suspect” and “abnormal” cells from “normal cells”. Distinguish and exclude that “normal” cells are subsequently processed. For example, for each cellular object, the pre-processing device is specially designed based on statistical identification experiments to maximize the accuracy of machine classification compared to expert manual diagnosis (i.e. golden rule). It is determined whether or not the calculated probability of cell atypia of the object is greater than the probability level predetermined for the threshold value.
[0054]
If so, the pretreatment device designates the special cellular object as “suspicious” or “abnormal”. However, if this is not the case, the pretreatment device designates the special cellular object as “normal”. In this way, the pretreatment device increases the cell population within each sample so that the cytotechnologist's subsequent analysis focuses only on the cellular objects that are most likely of interest.
[0055]
There may be objects in the sample that the pretreatment device cannot recognize or cannot be automatically classified as "suspicious or abnormal" or "within normal range". In order to reduce the chances of false negative decisions, the pre-treatment device should designate such unknown substances or areas of interest as “suspicious”. Alternatively, however, the pre-treatment device may provide unrecognized material to the human and participate in the human as shown in block 47 of FIG. For example, the preprocessor displays a suspicious object on a color-image monitoring device for consideration by a cytotechnologist, and based on the inspection of the object, the cytotechnologist displays a "normal" or "suspicious or abnormal" As one of the above, the specification about the proposed object is input. The pre-processing device then uses the information provided to the cytotechnologist to classify the object.
[0056]
The path “B” in FIG. 5 represents the specimen that the preprocessing apparatus classifies as “suspicious” or “abnormal”. As shown at block 56, the enriched population of “suspicious” and “abnormal” cellular material in these samples is then submitted to a cytotechnologist for sorting. For apparently-WNL specimens as discussed above, the cytotechnologist performs this sort with the help of an automated microscope workstation, such as a TRACCELL®-guided ACCELL® workstation. In this regard, since the pretreatment device has already identified the most suspicious cellular object in the sample, the pretreatment device efficiently guides the cytologist to sort out only the “worst-example” objects. , Prompting the sorting process.
[0057]
In addition, as noted above, the cytotechnologist's selection of each sample that the pretreatment device has classified as “suspicious or abnormal” should be aided by a “scrutiny” stage. For this purpose, the pre-processing device or other data management device collects various a priori information about the specimen and submits it to the cytotechnologist, who then inspects this a priori information before actually sorting the specimen. I will investigate below. In this follow-up, cytologists should focus their attention on important sample-related information without focusing on information or "noise" that has no meaning regardless of whether the sample is normal or abnormal. It is arranged. The purpose of this follow-up phase is to minimize the possibility of false negative diagnoses in the subsequent selection of cytologists by giving the cytotechnologist's attention to diagnostically meaningful information and providing prior knowledge. . Another purpose of this follow-up phase is to make it easier for cytologists to collect appropriate information about a specimen for examination by a diagnostic pathologist regarding a particular area of the specimen.
[0058]
In the preliminary examination stage, the pretreatment device provides the cytotechnologist with a variety of useful information for consideration by the cytotechnologist. This information may be given to the cytotechnologist in any way and in any convenient manner. Generally speaking, a file server stores one or more “clients” that store some or all of the information that touches the core of specimens selected at a particular cytology or remote laboratory. You may supply the appropriate data to be displayed on the "working workstation". In one embodiment, these preview display workstations may be combined together in an apparatus used as a sorting station, such as an ACCELL® workstation.
[0059]
Regardless of whether it is designed as a stand-alone device or incorporated as part of a sorting workstation, the study workstation contemplated by the present invention is at least one computer or video display device, or an observer is informed about the specimen. It is desirable to include other mechanisms for conveying the appropriate information. The workstation is manually controlled and provides a mechanism that allows cytotechnologists to flag the particularly touching information displayed during the follow-up phase. For example, when a cytotechnologist examines the investigation information, he or she operates a mouse or other selection device at the examination workstation to determine whether the specimen in question is normal, suspicious, or abnormal. Flag some information that appears to be present. If a cytotechnologist flags some information or the preprocessor generates appropriate information about the specimen in question, as described later, that information is useful for re-examination by a pathologist. Automatically added to the electronic database record paired with the specimen.
[0060]
In addition, it is desirable for the workstation to include a bar code reader and a mechanism for scanning bar codes or other indicia to provide the cytotechnologist with inspection data associated with a particular specimen. For this purpose, the examination workstation is eventually combined as part of the sorting station such as ACCELL® described above, and the bar code reader 221 of the ACCELL® sorting station is used for the specimen slide. By reading the bar code attached to, it will help to start the examination of the data that touches the core of the specimen under analysis.
[0061]
In use, the preprocessor can obtain some of its preliminary information from external insurance companies, hospitals, physicians or laboratories databases or external data sources such as direct data entry. In some cases, it is possible to generate survey information based on direct analysis of the specimen. Regardless of the source, some or all of this information will be displayed for investigation by the cytotechnologist during the follow-up phase, with prior knowledge to direct the cytotechnologist's attention to a more diagnostically meaningful aspect of the specimen. give. Therefore, all this information is called "giving background information-information".
[0062]
By way of example, but not by way of limitation, it provides the background knowledge that the present invention provides to cytologists—information includes: (i) patient demographic information, (ii) patient history such as current or previous test results Information, (iii) slides in question (such as specimen validity (eg, cell concentration and sufficiency of staining)), and (iv) specimen images that will be described in more detail later. Let's go. This information can be selectively displayed in one window of the preview display device, as illustrated in FIGS. 6a and 6b by way of example, for consideration by a cytotechnologist, or separately Displayed in the window. In addition, this information includes improved images, annotated images, and comparative displays of combinations of various data types, as well as, for example, narrative descriptions, tables, diagrams, graphs, digitized (electronic) images, And any of a variety of phenotypes, including the field of view of the microscope.
[0063]
The pre-processing device collects some a priori information about the desired specimen and identifies the cellular object of interest within the sample. As described above, for example, the preprocessing device desirably arranges the cellular material in the sample in order according to the probability of cell atypia, and the preprocessing device stores an image of the identified cellular object.
[0064]
In addition, the pre-processing device separates the atypical or suspicious cell or field image from the background image to facilitate a diagnostic display of diagnostically meaningful images. The pre-processing device, for example, identifies the location of cellular objects or fields of view within a particular digital image, eliminates background around the area of interest, and improves the contours of the objects or field images by automatic image processing. The preprocessor combines the electronically separated image with the visual mosaic image to form an artificial or real specimen or composite field of view of cellular objects from the sample without background image or "noise" To do. A composite image simulating this liquid-basic formulation is called “Electric Monolayer Preparation” (EMP). Alternatively, the pre-treatment device may make the background area darker while the area of particular interest is noticeable to effectively maintain the visual status of the cellular object or field of view. This step is required to pass the stored digital image of the specimen one or more times.
[0065]
As another example, the preprocessor uses appropriate a priori information about the spatial distribution of a type of sample to identify and order the probability of atypical cellular material within the sample. There is. For example, if the sample is a liquid-base formulation such as a ThinPrep® slide (eg, as shown in FIG. 9), the plan view of the slide will have a high cell density area (such as a cellular disk), medium Includes areas with a degree of cell density (such as bleed zones), areas with low cell density (such as annular rings), and areas with extremely low cell density (such as areas outside the border pattern). For example, it is known that an object in an annular ring with such a blend is generally more altered (eg, an artifact) than an object in a cellular disk. As a result, if the pretreatment device finds an object with substantially the same cell atypical probability in the cytoplasmic disc and the annular ring, the pretreatment device may actually be abnormal in the object in the cellular disc. Will conclude fairly that it is high.
[0066]
In addition, the pre-processing device is designed to automatically flag some other information as it appears to be relevant to the cytotechnologist's analysis. For example, the pre-processing device is designed to identify specimens that are somehow unsatisfactory due to suspicious collection methods, fixation, or staining. Rather than completely eliminating such specimens, the pretreatment device flags to indicate the fact that the collection was unsatisfactory. As another example, the pretreatment device specifically identifies cell clumps in the specimen and flags such a range of specimens as deemed appropriate.
[0067]
When the preprocessor completes the initial processing of the specimen image and data relating to the core of the specimen under analysis, the work station provides preliminary knowledge for examination by the cytotechnologist—displays information. As indicated above, one such piece of information is a specimen image. In this regard, the pre-treatment device appears to be the “most atypical”, “most suspicious”, or “most complex” area (cellular object or field of view) on the inspection workstation for consideration by cytologists. It is desirable to display. For example, these are stored images of cellular objects that the preprocessor ordered in the highest probability of atypia.
[0068]
As depicted in FIGS. 6 and 7, for example, the preprocessor displays a predetermined number of grids of the most suspicious object or field of view or alternatively a visual mosaic (EMP). These images, as discussed above, either remove the background image or darken to depict either individual cells or examination fields. In addition, the preprocessor will highlight some images on this display based on the automated conclusions of the preprocessor (e.g. color, texture, shading) and identify the attention of the cytologist. Squeeze the substance. Similarly, in a preferred embodiment, the pre-processing device works with a variety of individual images, or is associated with the specimen as a whole, and the graph scale, text, or special appearance of the specimen is viewed as of interest. Other indicators indicating the reliability of the conclusion of the preliminary processing apparatus are displayed.
[0069]
In the preview stage, the cytotechnologist eventually identifies some of these individual objects as suspicious and the cytotechnologist flags the object by clicking, for example, a mouse pointer on the individual image. The cytotechnologist further physically moves the specimen manually or by computer control to visually inspect the flagged object or area of interest. In the preferred embodiment, the cytotechnologist requests the pretreatment device to clearly evaluate a particular cell. In addition, the cytotechnologist inputs relevant information combined with the specimen record draft or the individual cell image for later review by a diagnostic expert.
[0070]
As an added advantage, when the cytotechnologist is examining these individual cells or fields, the cytotechnologist can see an enlarged digital view of the actual microscopic field or specimen area containing the cells, as shown by way of example in FIG. You can click on any of these images or otherwise select them to see the images. In order to provide this function, the pre-processing device communicates with the specimen-map making device (such as the TRACCELL® device) or acts as the mapping device and acts as a sorting station (such as the ACCELL® sorting station). To display the field of view associated with). Alternatively or additionally, the actual microscopic field of view or a region of interest selected from that field of view is displayed directly on the same monitoring device that serves as a preview display device. This method allows a cytotechnologist to quickly examine the actual situation of the cells he sees as potentially suspicious.
[0071]
In addition, as suggested above, the pre-processing device is a series of suitable acquisitions obtained by the pre-processing device for inspection by a cytologist from an external data source and / or based on automatic analysis by itself. Display information that gives prior knowledge. This information is displayed on a display device that is the same as or different from the individual image of the cell or field of view. However, in a preferred embodiment, this information is displayed on the same display device as the individual specimen image, and the cytotechnologist can consider other information regarding the specimen image.
[0072]
One aspect of the information that provides prior knowledge relates to the patient from whom the specimen was taken, including, for example, epidemiological risk factors and abnormal previous laboratory or laboratory test results. When the preparatory device of the present invention is employed in, for example, a lung cancer test (i.e., sputum screening) rather than a cervical smear test, the pretreatment device will effectively display the number of boxes of paper cigarettes that the patient has smoked per year. Let's go. If the patient is inhaling more than a defined number of boxes-years, for example, the information is critically related to whether the specimen is from a patient at high risk of developing lung cancer. Will flag this information. As another example, for cervical smear testing, information about abnormal previous test results includes results of previous cellular DNA tests on patient specimens. In addition, patient information may include, for example, other medical records of the patient, family medical history, and patient demographic information. For example, this information may include patient-specific risk factors for a particular disease based on family history data.
[0073]
Provide background knowledge-Another aspect of the information relates to other test results performed on the same specimen as the one being analyzed, for example, a sample from a portion of the same specimen contained in a separate area of the same slide. ing. As an example, if the sample has already undergone an HPV or cellular DNA polyploid test by a cytology laboratory that is performing a Papanicolaou test selection, the results of this test are reviewed to facilitate testing by a cytotechnologist. Effectively displayed on the workstation. FIG. 6b shows an example of a computerized display of an individual set of nuclear images that appear to be the most interesting within a particular specimen, along with DNA histograms and scatter plots for the same specimen.
[0074]
Give background information-Yet another aspect of the information is about the slide in question. This information includes information flagged or annotated by the preprocessing device based on analysis of the specimen image by the device itself. For example, the pretreatment device includes an indication that a particular area of the sample on the inspection display device will be more of interest because it contains a mass of cells. Information about the slide in question is consistent with standards such as how the slide was handled or mishandled by the Cytology Screening Laboratory, or the specimen is a Bethesda classification code for gynecological specimens. Or is related to. In this regard, information that touches the heart relates to specimen collection, fixation, and / or staining.
[0075]
For example, with respect to sample collection, a sample removed from a patient may contain insufficient vagina, cervical, or internal cervical components. Instead, the sample contains an inadequate number of cells and may therefore be considered unsatisfactory. To make these determinations, the preprocessor automatically analyzes the stored digital image of the sample to determine if the sample lacks cells that are expected to be present in the complete sample.
[0076]
With respect to specimen fixation, those skilled in the art understand that specimens collected for cervical smear testing must generally be immersed or sprayed with alcohol immediately after removal for storage. ing. If the specimen is not soaked or sprayed correctly in the alcohol, air drying will destroy the cell nuclear membrane, or the chromatin structure and distribution will change, causing the cervical smear slide to become blurred and the specimen diagnostic Decrease value. The preprocessor is prepared to automatically analyze the stored digital image of the sample to identify the presence of air-dried artifacts that reflect poor fixation techniques.
[0077]
With regard to staining, the pre-processing device employs an automated digital image analysis technique to determine that the sample is overstained or understained, for example, by being exposed to too much or too little exposure to hematoxylin. Alternatively, the device may determine that the sample is understained due to not being exposed to sufficient hematoxylin. In any case, the pretreatment device displays information identifying the sufficiency of staining for examination by a cytotechnologist. The operator flags such information and thus determines that the analyte in question should not go through the accelerated sorting process.
[0078]
By displaying information about unsatisfactory collection, fixation, or staining, the cytotechnologist can easily identify and focus on poorly prepared samples and make sense for re-examination by the pathologist. Flag some information. In addition, if the cytotechnologist determines, based on this information, that the sample in question is insufficient for further analysis, he or she will stick the sample to be returned without further analysis. Attach or route the sample to an experienced pathologist for diagnosis.
[0079]
In addition, the cytotechnologist gives the preliminary knowledge displayed on the review workstation-when the information is examined, especially when he or she is reviewing a grid of individual cells or field images, the preprocessor is a cytologist. Is contacted with a reference database to help analyze and rank samples (eg, RELATIONAL CYTOPATHOLOGY REFERENCE GUIDE ™ software from AccuMed International). The pre-treatment device is equipped with a database containing information about other specimens or is connected to a proximity or remote database. This database associates certain ancillary information with special cell characteristics, similar to the information provided to cytotechnologists for further investigation. When the cytotechnologist focuses on the individual specimen image of interest, the cytotechnologist queries the relevant database for information about other similar cells, or the preprocessor automatically selects the appropriate database from the database. It is prepared to display information. By doing so, the pre-processing device forms a convenient search filter based on information currently flagged by the cytologist. The pretreatment device can thus efficiently obtain database information about similar cells with similar background information.
[0080]
During the follow-up process, the pretreatment device and the technician can interact and learn from each other, and each other can obtain additional information useful for cytology technicians' subsequent sample selection and possibly also in the pathologist's diagnosis. . In principle, the cytotechnologist provides the prior knowledge displayed by the pre-processing device-benefiting from viewing the information, which focuses the cytotechnologist's attention on the diagnostically meaningful appearance of the specimen It is because it can be made. As a result, if the cytologist is unable to detect or flag anything suspicious or noteworthy about the specimen even after examining the information provided by the preparatory device, the cytologist will You don't have to spend a lot of time watching the slides. Instead, the cytotechnologist considers the specimen probably 90% to 95% normal, and the cytotechnologist may sort the entire slide for cellular abnormalities more quickly.
[0081]
Instead, if the cytotechnologist detects any possible abnormalities in this pre-screening process or flags information that suggests the presence of the anomaly, the cytotechnologist has an average probability of being abnormal In this case, which is greater than the value, it would justify spending more time than average to sort. In this way, the present invention effectively concentrates the cytotechnologist's attention during the actual sorting on the specimen that appears to be the most suspicious or abnormal. On the other hand, the present invention can make it unnecessary for the cytotechnologist to spend an excessive amount of time unnecessarily for selecting a sample that is considered to be within the normal range.
[0082]
In addition, the pretreatment device can learn meaningful information about the sample in question from the cytotechnologist's behavior or action, and the pretreatment device can obtain this information--from the sample and / or from the sample. In addition to other information gathered from external data--can be used for efficient sorting by cytotechnologists. For example, at some stage, this information may be a simple fact that a cytotechnologist has requested an exploded view of a particular specimen region or requested reference database information for comparison with a particular specimen region. Knowing the fact that the cytotechnologist has taken this action for a particular specimen region sends a signal to the pretreatment device that the region is meaningful to the cytotechnologist. This causes an area in the computer to be flagged for examination by a skilled cytopathologist, even if the cytotechnologist has not marked this particular area of interest.
[0083]
In another phase, the preprocessor will obtain information about potentially important areas of the analyte in question by monitoring the cytotechnologist's operating trends in the inspection process. In this regard, some of the cytotechnologist's reactions communicate information about important aspects of the specimen in question, even if they are unconscious. These cytotechnologists' reactions, for example, give the cytotechnologist's eye movements looking at the screen, give special background knowledge-the time that the cytotechnologist's eyes focused on the information, and the cytotechnologist Including pupil dilation. As one example, if the cytotechnologist's eyes are pointed or focused on a special image of the specimen area that is suddenly present, the newly focused area will be an area of diagnostic importance for the specimen.
[0084]
In a preferred embodiment of the present invention, based on the information collected by the pre-processing device through automatic pre-processing as in the case of a cell technician's follow-up, the pre-processing device then selects a “suspicious” or “abnormal” cellular object. A routing function is generated to facilitate automatic microscopic display at the containing field sorting station (these fields or regions are considered to have a probability of atypical cellular objects they contain). As stated above, such a routing function or routing pattern is coupled to the spatial coordinates of the specimen slide recorded during pre-sorting. In the preferred embodiment, the preprocessor is based on a routing pattern in any of a variety of criteria. This evaluation criteria may include, for example, an order in which the pre-established atypia or compositeness is reduced, a region that the cytotechnologist has flagged as of interest when undertaking, and / or cellular debris, or Includes areas that the pretreatment device has determined to be suspicious, such as over- or under-stained areas.
[0085]
In addition, the pre-processor is designed to provide the most efficient physical representation of the routing pattern at the sorting station. For those skilled in the art to understand correctly, microscopic display of specimen regions in order based on the degree of interest (probability of atypia) results in inefficient movement around the slide from one region to the next. It can be. To avoid this result, the pre-processing device may be designed such that the routing function first partitions the specimen region according to the degree of interest and then according to the position of the slide. Alternatively, the device could use EMP or alternative display means to display the most atypical cell image as shown in FIG.
[0086]
For example, if the preprocessor selects 100 regions that appear to be "most atypical", "most suspicious", or "most complex", the preprocessor will order 25 from the beginning of these regions by position. Then, the next 25 is ordered in the same manner according to the position. In this way, the sorting station can use less movement around the slide to sort out a portion of the area designated by the pretreatment device.
[0087]
As another example, if the sample is a liquid-based preparation such as a ThinPrep® slide, to find the most atypical or suspicious cells on the slide, such as the cells in the field of view shown in FIG. The preprocessor can utilize a priori information about the spatial distribution of the sample, and these areas are first provided to the observer. The present invention can then guide the observer to the remaining field of view containing other (less suspicious) cellular material. This stratified approach allows the sorter to examine the cellular material on the liquid-base formulation in the order that the most abnormal cells are encountered earlier in the sorting process.
[0088]
Giving background knowledge from the preliminary investigation stage—When provided with information, the cytotechnologist then performs the actual screening of “suspicious” or “abnormal” cellular objects in the sample. At this stage, it is desirable for the sorting station to display a microscopic field of view containing “suspicious” or “abnormal” objects at the most efficient speed according to the routing function developed by the preprocessor. However, ultimate control over the display type, such as speed and path, is left in the hands of the cytotechnologist, for example through a control board, keyboard, or other input device provided at the sorting station. In addition to displaying these fields of view through a microscope, the present invention can be extended to display of regions of interest for examination on a computer monitoring device.
[0089]
In a preferred embodiment, for example, the routing function may require the sorting station to display the microscopic areas of the specimen in order of decreasing probability of the area of interest. There is a greater difference between specimen regions that have a higher degree of "atypical", "suspicious", or "complex" than specimen regions that are given a low probability of interest by the preprocessor Recognizing this, the sorting station can be pre-adjusted to follow the path more quickly in areas with high probability and more slowly in other areas. The increase in speed when the less interesting area is displayed for sorting is continuous throughout the sorting process. Alternatively, the sorting station may, for example, display a first group of specimen regions at one speed and then display another group of regions at another speed. However, despite the automatic display according to the routing function, the cytotechnologist chooses to stop or manually change the sorting process at any time and to adjust the sorting time and speed for the user as desired. it can.
[0090]
Similarly, if the cytotechnologist recognizes that the pre-processing device is likely to be more interested in the sample area ordered as having a high level of suspicion, the sorting station will determine the area of the sample to a predetermined degree of interest. It is preferable to adjust so that the display is performed at the minimum time interval of the predetermined time. For example, the sorting station may adjust to display each of the first 10 of the “most atypical”, “most suspicious”, or “most complex” areas for at least 3 seconds. The sorting station then displays the other areas relatively earlier, allowing the cytotechnologist to interrupt the automated sorting process and proceed manually at any time. The device can literally adjust the time allocated to each field based on the probability of containing abnormal cells, the complexity of the field, the concentration of cells, the validity of staining, and many other population characteristic values.
[0091]
The cytotechnologist can route the sorting station through the area of the specimen simultaneously or alternatively, in the desired sequence or at the desired speed. For example, a cytologist may highlight each field of view that includes one of the “most atypical”, “most suspicious”, or “most complex” cells, objects, or fields of view displayed during the follow-up phase. Alternatively, the sorting station can be set to stop the sorting process. In this way, the cytotechnologist can automatically see the status of the specimen region. As another example, a cytotechnologist can conveniently set the sorting workstation to automatically stop at each field containing one or more suspicious cells, or at each complex or flagged field. In addition, the cytologist will only stop at the "most suspicious" cell that the cytotechnologist has flagged in the screening station for the sorting station, or the field of view containing the debris or understained or overstained. It can be set to stop only at a field of view that satisfies a specific evaluation criterion such as a field of view. The device can be set by individual laboratories or users for individual or laboratory-scale customer-oriented operating characteristics. Of course, as will be appreciated by those skilled in the art, the sorting station can be pre-prepared to automatically take a path through one or more of these fields of view, whether or not there is direct input by a cytologist. I can do it.
[0092]
As yet another alternative, the sorting station can pre-set or design a maximum total sorting time with the input of a cytotechnologist. This is an important requirement if this device is used to re-sort all or many WNL specimens apparently for quality control. For example, given a routing function developed by the pre-processing device, the sorting station can display the specimen region at a speed designed not to exceed a preset maximum time. However, it is desirable that again the cytotechnologist is authorized to interrupt this automatic sorting at any time or to continue automatic sorting without a maximum time limit.
[0093]
The present invention further contemplates that the information gathered in the preliminary examination stage is provided to the cytotechnologist in the sorting stage along with the specimen image to be sorted. For example, the sorting station can display appropriate information about a particular field of view on the monitoring device in text or drawing next to or over the actual field of view. In addition, the sorting station can display or indicate an indicator such as a sliding bar scale that indicates the reliability of the pre-processing device in the ordering of the target probabilities, similar to the situation at the stage of examination described above.
[0094]
Based on the screening of the cytological technician at block 56 of the “suspicious” or “abnormal” specimen, the cytotechnician determines whether the specimen is suspected or abnormal as indicated at (i) block 58, or (ii) at block 62. Determine if it is WNL as shown. All such specimens that a cytotechnologist considers suspicious or abnormal are routed to a skilled pathologist for examination and final diagnosis. In contrast, as shown by path “D” in FIG. 5, 100% of the specimens that a cytotechnologist considers WNL are the same or re-sorted by another cytotechnician to ensure quality control. Is desirable, especially if the pre-treatment device has found some reason for indicating the sample as “suspicious” or “abnormal”. After this rescreen, if the cytotechnologist still considers these specimens to be WNL, then the specimen is classified and reported as WNL.
[0095]
The preferred embodiment of the present invention has been shown and described. However, it will be understood that changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims.
[Brief description of the drawings]
Preferred embodiments of the invention have been described with reference to the accompanying drawings. here:
FIG. 1 is a block diagram illustrating the steps of a preliminary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing components and functions performed in the preliminary sorting and sorting apparatus according to the present invention.
FIG. 3 illustrates an automatic microscope-subject selection station employed in the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a process flow in a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram of a process flow in a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6a illustrates a multi-item information window displayed on a surveillance monitor according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6b illustrates a multi-item information window displayed on the surveillance monitor according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates individually isolated cell images in an electronic single layer formulation (EMP) displayed in a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view illustrating a microscopic field including a cellular material of interest in a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 9 illustrates a conventional “cervical smear” cervical cytology slide.
FIG. 10 illustrates a Cytyc ThinPrep® cervical cytology slide.
FIG. 11 shows the area within the cellular disc (CD) occupied by cells or other light-absorbing objects overlaid on the CD to show typical field size, number, and position. It is shown with a drawn circle.
FIG. 12 illustrates the coordinates and field of view within the ThinPrep® cytoplasmic disc for identifying suspected or abnormal cellular material.

Claims (16)

複数の試料の検査方法であって各試料について以下の過程を具備するもの:
(1)前記試料の画像を象徴する一組のデジタルデータを取り込むことであって、前記試料は複数の対象物を代表するもの、
(2)前記デジタルデータを分析し、各対象物が疑わしいかまたは非正常であるかどうかを判断すること、
(3)前記分析に基づいて、前記試料が疑わしいかまたは非正常である対象物を含むかどうかを判断すること、
(4)前記試料が疑わしいかまたは非正常である対象物を含まないと判断されると以下の過程を実行しないこと、
(5)前記試料が疑わしいか非正常である対象物を含むと判断されると、疑わしいかまたは非正常であると判断された対象物に対して以下の過程を実施する:
(a)観察者に対して最も疑わしいか非正常であると判断された対象物を含む一組の予備知識を与える情報を提示することであって、これにより引き続き前記観察者によって記試料のスクリーニングが実施されること、
(b)疑わしいかまたは非正常な対象物を含む前記試料の領域であって前記スクリーニングのために前記観察者に提示されるものの順序を特定する工程を実施することであって、前記工程は複数の前記領域の1つの領域の提示速度を決定するものであり、前記提示速度は少なくとも前記領域が疑わしいかまたは非正常な対象物を含む可能性の度合いに応じて前記領域ごとに変更されるもの、
(c)前記工程に基づいて前記領域を前記観察者に対して提示すること。
A method for inspecting a plurality of samples, each sample comprising the following steps:
(1) capturing a set of digital data symbolizing the image of the sample, wherein the sample represents a plurality of objects;
(2) analyzing the digital data to determine whether each object is suspicious or abnormal;
(3) determining, based on the analysis, whether the sample contains an object that is suspicious or abnormal;
(4) If it is determined that the sample does not contain an object that is suspect or abnormal, do not perform the following steps:
(5) If it is determined that the sample includes an object that is suspected or abnormal, the following process is performed on the object that is suspected or abnormal.
The method comprising presenting the information to be given a set of prior knowledge including the object which has been determined to be the most doubtful abnormally (a) having the observer, before SL sample by thereby continuing the observer That screening is carried out ,
(B) performing a step of identifying an order of regions of the sample that contain suspicious or non-normal objects that are presented to the observer for the screening, the steps comprising: wherein is intended to determine the presentation rate of one region of the regions, the presentation rate things are changed for each of the regions according to the degree of possibility of including at least the region is suspect or non-normal objects ,
(C) Presenting the region to the observer based on the step.
前記観察者から前記予備知識を与える情報に関する入力を受け取ることと、
記入力に基づいて前記工程を実施することと
をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の検査方法。
Receiving input from the observer regarding information providing the background knowledge ;
Inspection method according to claim 1, further comprising a and carrying out the said process based on the entering force.
前記観察者から入力を受け取ることは、前記観察者が前記予備知識を与える情報を見たときの前記観察者の振る舞いパターンを観察することを含むことを特徴とする請求項2記載の検査方法。3. The inspection method according to claim 2, wherein receiving an input from the observer includes observing a behavior pattern of the observer when the observer views information giving the preliminary knowledge . 前記振る舞いパターンは、前記観察者の目の動き、予備知識を与える情報に基づく特定部分への注視、および前記観察者の目の大きさの拡大からなるグループの中から選択された振る舞いパターンであって、前記パターンは前記観察者の前記対象物に対する関心を示すものであることを特徴とする請求項3記載の検査方法。The behavior pattern is a behavior pattern selected from the group consisting of movement of the observer's eyes, gaze on a specific part based on information giving preliminary knowledge , and enlargement of the size of the observer's eyes. The inspection method according to claim 3, wherein the pattern indicates an interest of the observer in the object. 前記振る舞いのパターンは前記観察者が対象物に対する新たな情報を請求することを含むものであって、対象物についての新たな情報の請求は前記対象物が前記観察者の関心の対象であることを示す信号であることを特徴とする請求項3記載の検査方法。  The behavior pattern includes the observer requesting new information about the object, and requesting new information about the object is that the object is an object of interest of the observer. The inspection method according to claim 3, wherein the inspection method is a signal indicating 前記新たな情報は前記対象物の破壊された映像を含むものであることを特徴とする請求項5記載の検査方法。  The inspection method according to claim 5, wherein the new information includes an image in which the object is destroyed. 前記新たな情報は前記対象物の比較のための参照データベース情報を含むものであることを特徴とする請求項5記載の検査方法。  6. The inspection method according to claim 5, wherein the new information includes reference database information for comparing the objects. 前記試料は細胞学的試料を含むものであることを特徴とする請求項1記載の検査方法。  The inspection method according to claim 1, wherein the sample includes a cytological sample. 前記予備知識を与える情報はさらに患者固有の情報、関連する試験に関する情報、スライド操作に関する情報および試料の適性情報からなるグループの中から選択された情報を含むことを特徴とする請求項1記載の検査方法。2. The information providing the prior knowledge further includes information selected from a group consisting of patient-specific information, related test information, slide operation information, and sample suitability information. Inspection method. 前記予備知識を与える情報は参照データベースから提供された試料の履歴情報を含むことを特徴とする請求項1記載の検査方法。2. The inspection method according to claim 1, wherein the information giving the preliminary knowledge includes history information of a sample provided from a reference database. 前記試料は細胞学的試料であり、
前記対象物が疑わしいかまたは非正常であると判断された情報を含む1組の予備知識を与える情報を前記観察者に提供することが背景画像から分離された複数の細胞の対象物のモザイクを表示することを含むことを特徴とする請求項1記載の検査方法。
The sample is a cytological sample;
The mosaic target of a plurality of cells that have been separated from the background image a set of information that gives background information is provided to the viewer containing the information the object is determined to be suspicious or abnormal The inspection method according to claim 1, further comprising displaying.
前記工程に基づいて前記領域を前記観察者に対して自動的に提供することは自動化された顕微鏡ステージを制御し、ひきつづき前記領域を顕微鏡光学系を介して視野に入れることを特徴とする請求項1記載の検査方法。  The automatically providing the region to the observer based on the step controls an automated microscope stage and subsequently places the region into the field of view via a microscope optics. The inspection method according to 1. 前記試料は患者から採取したパパニコロー試験サンプルであることを特徴とする請求項1記載の検査方法。  The inspection method according to claim 1, wherein the sample is a Papanicolaou test sample collected from a patient. 前記パパニコロー試験サンプルはパパニコロー試験標本および調合液からなるグループの中から選択したものであることを特徴とする請求項13記載の検査方法。  The inspection method according to claim 13, wherein the Papanicolaou test sample is selected from the group consisting of a Papanicolaou test specimen and a preparation. 前記疑わしいかまたは非正常な対象物を含まないと決定された前記試料の一部を正常な範囲として自動的に分類することをさらに具備することを特徴とする請求項1記載の検査方法。  The inspection method according to claim 1, further comprising automatically classifying a part of the sample determined not to contain the suspicious or abnormal object as a normal range. 前記工程に基づいて前記領域が前記観察者に自動的に提示されたときに、前記観察者に対して提示順序や提示速度の修正を許可することをさらに具備することを特徴とする請求項1記載の検査方法。  2. The method according to claim 1, further comprising: permitting the viewer to correct a presentation order and a presentation speed when the region is automatically presented to the viewer based on the step. The inspection method described.
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Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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US08/895,756 US6148096A (en) 1995-09-15 1997-07-17 Specimen preview and inspection system
US08/895,756 1997-07-17
US94818497A 1997-10-09 1997-10-09
US08/948,184 1997-10-09
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US09/034,690 1998-03-04
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013175683A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 日本電気株式会社 Pathological diagnosis results assessment system, pathological diagnosis results assessment method, and pathological diagnosis results assessment device
JP2017129593A (en) * 2011-06-17 2017-07-27 ロッシュ ダイアグノスティクス ヘマトロジー インコーポレイテッド Systems and methods for sample display and review

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1226546B1 (en) * 1999-10-29 2007-03-21 Cytyc Corporation Apparatus and methods for verifying the location of areas of interest within a sample in an imaging system
WO2001033196A2 (en) * 1999-10-29 2001-05-10 Veracel Inc. Controlled review of medical sample
AU2001266587A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-26 University Of South Florida Statistical image analysis
AT409809B (en) 2000-09-06 2002-11-25 Johann Kuebel ASSEMBLY TROLLEY
AT411066B (en) * 2000-10-24 2003-09-25 Steiner Georg E METHOD AND ARRANGEMENT FOR THE INVESTIGATION OF CELLS
WO2004082453A2 (en) * 2003-03-20 2004-09-30 Retinalyze Danmark A/S Assessment of lesions in an image
JP4490225B2 (en) * 2004-10-01 2010-06-23 シスメックス株式会社 Cell image display method, cell image display system, cell image display device, and computer program
US9347945B2 (en) * 2005-12-22 2016-05-24 Abbott Molecular Inc. Methods and marker combinations for screening for predisposition to lung cancer
CA2634797A1 (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Abbott Laboratories Methods and marker combinations for screening for predisposition to lung cancer
US8731278B2 (en) * 2011-08-15 2014-05-20 Molecular Devices, Inc. System and method for sectioning a microscopy image for parallel processing
WO2016120418A1 (en) * 2015-01-31 2016-08-04 Ventana Medical Systems, Inc. Quality control of automated whole-slide analysis
US20190056361A1 (en) * 2015-12-11 2019-02-21 Shimadzu Corporation Analysis information management system
CN107369149B (en) * 2016-05-11 2020-09-08 富士通株式会社 Target object detection device and method
JP6967232B2 (en) * 2017-10-06 2021-11-17 株式会社ニコン Image processing device, image processing method and image processing program
WO2019111365A1 (en) * 2017-12-06 2019-06-13 オリンパス株式会社 Specimen assessment device, specimen assessment method, and program
WO2019202646A1 (en) * 2018-04-16 2019-10-24 オリンパス株式会社 Specimen analysis device, specimen analysis method, and program

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4513438A (en) * 1982-04-15 1985-04-23 Coulter Electronics, Inc. Automated microscopy system and method for locating and re-locating objects in an image
JPH087567B2 (en) * 1986-08-12 1996-01-29 株式会社日立製作所 Image display device
US5587833A (en) * 1993-07-09 1996-12-24 Compucyte Corporation Computerized microscope specimen encoder
US5793969A (en) * 1993-07-09 1998-08-11 Neopath, Inc. Network review and analysis of computer encoded slides
CA2132269C (en) * 1993-10-12 2000-02-01 Rainer Hermann Doerrer Interactive automated cytology method and system
US5625705A (en) * 1994-06-03 1997-04-29 Neuromedical Systems, Inc. Intensity texture based classification system and method
EP0772840A4 (en) * 1994-07-26 1999-03-31 Neuromedical Systems Inc Inspection device and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017129593A (en) * 2011-06-17 2017-07-27 ロッシュ ダイアグノスティクス ヘマトロジー インコーポレイテッド Systems and methods for sample display and review
US11047791B2 (en) 2011-06-17 2021-06-29 Roche Diagnostics Hematology, Inc. Systems and methods for sample display and review
US11933711B2 (en) 2011-06-17 2024-03-19 Roche Diagnostics Hematology, Inc. Systems and methods for sample display and review
WO2013175683A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 日本電気株式会社 Pathological diagnosis results assessment system, pathological diagnosis results assessment method, and pathological diagnosis results assessment device
JPWO2013175683A1 (en) * 2012-05-24 2016-01-12 日本電気株式会社 Pathological diagnosis result determination system, pathological diagnosis result determination method, and pathological diagnosis result determination apparatus
US9383347B2 (en) 2012-05-24 2016-07-05 Nec Corporation Pathological diagnosis results assessment system, pathological diagnosis results assessment method, and pathological diagnosis results assessment device

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