Contact Image Sensingを用いたデジタル病理診断のための照明位置制御に基づく再構成型超解像

摘要

従来，病理診断は病理医によって顧微鏡を利用して行われてきた．しかし，診断数の増加や病理医の不足に伴い，病理医は現地で直接病理診断を行うことが困難になってきている．そのため，病理検体画像を撮像装置で取得し，得られた画像を遠隔地へと伝送する遠隔病理診断システムが必要とされている．但し，遠隔病理診断に必要なデジタル顕微鏡は高額であるため，遠隔病理診断が必要な中小病院がデジタル顕微鏡を設置することができず，遠隔病理診断が実施できないことがある．そこで我々は，近年高精細化が進んでいるイメージセンサに着目し，病理検体をスライドガラスとイメージセンサで挟むCIS （Contact Image Sensing）に基づくレンズレスのデジタル顕微鏡を提案する．本手法は，レンズを利用しないため，容易に安価なデジタル顕微鏡を作成できる利点がある．但し，従来のCISではイメージセンサの画素ピッチ以上の分解能の画像を生成することができない欠点もある．そこで本稿では，超解像処理を適用することで病理診断に耐えうる高解像度画像の取得を行う．具体的には，まずイメージセンサの開戸口率と照明の照射方向に着目し，病理検体に対して異なる位置から照明光を照射し，画像を取得する．次に，得られた複数枚の画像の各画素を照明方向に基づいて並べることで，1枚の画像を生成する．そして，その画像に対してデコンポリューション処理を実施することで高解像度画像を取得する．実際の病理検体を用いて実験を行った結果，対と物レンズ20倍程度の画像を取得することに成功したので報告する．