CN102590046B - 3d数据分析装置、方法和程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供了3D数据分析装置、方法和程序，该3D数据分析装置包括：数据存储单元，被配置为存储微粒的测量数据；输入单元，被配置为从测量数据选择四种独立变量；数据处理单元，被配置为计算以所选的变量中的三种变量为坐标轴的坐标空间中的位置，根据所选变量中剩余的一种变量来计算图形，并创建表示微粒的特性分布的3D立体图像；显示单元，被配置为显示3D立体图像。

Description

3D数据分析装置、方法和程序

技术领域

本发明涉及3D数据分析装置、3D数据分析方法和3D数据分析程序，更具体地，涉及用于通过3D立体图像来显示微粒的测量数据的3D数据分析装置等。

背景技术

为了分析诸如生物相关粒子(如细胞、微生物和脂质体)或合成粒子(如乳胶粒子、凝胶粒子和工业粒子)的微粒，已经采用了将微粒的分散液体引入流道，并对微粒进行光学、电力或磁性测量的微粒测量装置。

例如，具有根据合成粒子的大小或形状来识别合成粒子的粒子分析仪。作为可通过粒子分析仪测量的参数，具有微粒的元素组成和粒径等。

使用流式细胞仪(流式细胞术)来分析生物相关粒子。作为可通过流式细胞仪测量的参数，具有微粒的前向散射光(FS)、侧向散射光(SS)、荧光(FL)、阻抗等。前向散射光(FS)、侧向散射光(SS)和荧光(FL)用作表示细胞或微生物(以下仅称为“细胞”)的光学特性的参数，而阻抗用作表示细胞的电特性的参数。

更具体地，首先，前向散射光是在相对于激光轴的前方向上以小角度进行散射的光，并包括在细胞表面产生的激光的散射光、衍射光和折射光。前向散射光主要用作表示细胞大小的参数。其次，侧向散射光是以相对于激光轴的约90°的角度进行散射的光，且是在细胞内的颗粒或细胞核中产生的激光的散射光。侧向散射光主要用作表示细胞的内部结构的参数。荧光是在细胞中标记的荧光颜料产生的光，且用作表示由荧光颜料标记的抗体识别的细胞表面抗原是否存在、与荧光颜料结合的核酸的量等参数。此外，阻抗通过电阻法来测量，并用作表示细胞体积的参数。

为了分析流式细胞分析仪中的测量数据，使用用于标绘(plot)关于诸如测量参数的轴的每个细胞的测量值、以及创建并显示表示细胞在细胞集团中的特性分布的图的数据分析装置。使用一种测量参数的一维分布图也被称为直方图，并被创建为X坐标表示测量参数而Y轴表示细胞数(计数)的图。使用两种测量参数的二维分布图也被称为细胞直方图(cytogram)，并通过基于其在坐标平面中的测量值标绘细胞来创建，其中，在该坐标平面中，X轴表示一种测量参数，而Y轴表示另一种测量参数。

由于不是分析对象的不需要的细胞包括在用作样本的细胞集团中，所以在从用作样本的细胞集团中挑选出作为分析对象的细胞子集团之后，对测量数据进行分析。在直方图或细胞直方图上，通过指定存在细胞子集团的区域来挑选作为分析对象的细胞子集团。该操作被称为“门控(gating)”，因为目标细胞围绕在直方图或细胞直方图上指定的区域中。

在具有一种测量参数作为轴的直方图或具有一种组合测量参数作为轴的细胞直方图上，作为分析对象的细胞子集团和不需要的细胞可能会存在于重叠区域中。例如，当使用人外周血作为样本来分析淋巴细胞时，一些单核细胞和淋巴细胞可存在于具有前向散射光(FS)和侧向散射光(SS)作为轴的细胞直方图上的同一区域中。因此，当进行门控时，用户不需要指定没有围绕单核细胞而仅存在淋巴细胞的区域。

为了仅围绕待分析的细胞子集团的指定区域，同时不会围绕不需要的细胞，在现有技术中，用户需要参考多个直方图或细胞直方图进行门控。随着流式细胞仪的性能的改善，可测量的参数数量增加。因此，用户需要参考更多的直方图或细胞直方图。此时，当回想通过两个细胞直方图所获得的立体分布图(三维分布图)时，用户需要进行门控操作。

为了支持用户进行门控操作，日本未审查专利申请公开第2006-17497号提出了一种分析装置，包括：测量数据获取装置，用于从分析物中获取第一、第二和第三测量数据；三维分布图创建装置，用于使用第一、第二和第三测量数据作为轴创建显示包括在分析物中的有形成分的分布的三维分布图；区域设置装置，用于将三维分布图上的分段区域(fractionregion)设置为可变的；以及参考分布图创建装置，用于关于属于由区域设置装置设置的分段区域的有形成分，创建使用第一和第二测量数据作为轴的二维分布图以及使用第一测量数据作为轴的频率分布图中的至少一种(参见日本未审查专利申请公开第2006-17497号的权利要求9)。根据分析装置，参考与三维分布图一起显示的二维分布图(细胞直方图)和频率分布图(直方图)，可以设置三维分布图上的分段区域。此外，该分析装置的三维分布图平面显示在显示器上而不是立体的。

根据本发明，将描述双眼立体三维图像技术(3D立体图像技术)。在双眼立体三维图像中，首先，在准备对象的右眼和左眼视图时，获得了两个图像。同时显示这样的图像，右眼图像仅提供给右眼，而左眼图像仅提供给左眼。从而，再现了当在三维空间中观看对象时投射到眼睛上的图像，以使用户立体地观看对象。

在可以进行立体观看的3D显示器中，主要采用(a)眼镜方式、(b)肉眼方式和(c)观看器方式。在(a)眼镜方式中，具有立体图方式、偏光滤波方式和时分方式。在(b)裸眼方式中，具有视差屏障方式和透镜方式，且在(c)观看器方式中，具有立体镜方式和头戴方式。

发明内容

如上所述，在现有技术中，在用于流式细胞仪的数据分析装置中，在门控的时候，用户参照多个直方图或细胞直方图或回想通过结合两个细胞直方图获得的立体分布图(三维分布图)，指定在分布图上要分析的细胞子集团的位置。

期望提供一种数据分析装置，其能够在不参照多个直方图或细胞直方图或回想分布图上的三维分布图的情况下，容易并直观地在分布图上指定要分析的微粒和微粒子集团。

根据本发明的实施方式，提供了一种3D数据分析装置，其包括数据存储单元，被配置为存储微粒的测量数据；输入单元，被配置为从测量数据选择四种独立变量；数据处理单元，被配置为计算以所选的变量中的三种变量为坐标轴的坐标空间中的位置，根据所选变量中的剩余的一种变量来计算图形，并创建表示微粒的特性分布的3D立体图像；以及显示单元，被配置为显示3D立体图像。根据该3D数据分析装置，可以在通过已经根据以三种参数为坐标轴的坐标空间中的一种参数测量值而改变的图形来立体观看通过标绘微粒获得的三维分布图的同时，分析测量数据。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种3D数据分析方法，包括：从微粒的测量数据中选择四种独立变量；计算以所选的变量中的三种变量为坐标轴的坐标空间中的位置；根据所选的变量中剩余的一种变量来计算图形；创建表示微粒的分布特征的3D立体图像；以及显示3D立体图像。

根据本发明的又一实施方式，提供了一种3D数据分析程序，其用于在计算机上执行：计算利用从微粒的测量数据中选择的三种独立变量作为坐标轴的坐标空间中的位置；根据选自微粒的测量数据的另一种独立变量来计算图形；创建表示微粒的分布特征的3D立体图像；以及显示3D立体图像。

在本发明中，“微粒”广泛地包括诸如生物相关粒子(如细胞、微生物和脂质体)或合成粒子(如乳胶粒子、凝胶粒子和工业粒子)的微粒。细胞包括动物细胞(血细胞等)和植物细胞。微生物包括细菌(诸如大肠杆菌)、病毒(诸如烟草花叶病毒)、真菌(酵母)等。生物相关粒子包括构成细胞的染色体、脂质体、线粒体、细胞器(细胞器官)等。此外，生物相关粒子包括核酸或蛋白质，或生物相关高分子(如复合体)。工业粒子可为有机或无机高分子材料、金属等。有机高分子材料包括聚苯乙烯、苯乙烯二乙烯苯和聚甲基丙烯酸甲酯等。无机高分子材料包括玻璃、硅石、磁性材料等。金属包括金胶体、铝等。微粒的形状通常是球形，但也可以是非球形。微粒的大小、质量等没有特别的限制。

根据本发明，可以提供一种数据分析装置，其能够在不参考多个直方图或细胞直方图或回想三维分布图的情况下，容易并直观地在分布图上指定要分析的微粒和微粒子集团。

附图说明

图1是示出了与流式细胞仪连续连接的根据本发明的3D数据分析装置的构造的框图。

图2是示出了根据本发明的3D数据分析装置的功能配置的框图。

图3是示出了通过根据本发明的3D数据分析装置显示的三维分布图的示意图。

图4是示出了通过根据本发明的3D数据分析装置显示的双眼立体三维图像(3D立体图像)的示意图。

图5A和图5B是示出了与3D立体图像中的微粒对应的图形的形状的示意图。

图6是示出了浓淡图形的立体观察图像的概念图。

图7A至图7C是示出了浓淡处理的处理方法的示意图。

图8是示出了坐标轴的立体观察图像的概念图。

图9是示出了与微粒对应的图形摇动的活动图像的立体观察图像的概念图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述本发明的实施方式。此外，以下实施方式为本发明的代表性实施方式的实例，且不会狭窄地解释本发明的范围。此外，通过以下顺序来进行描述。

1.3D数据分析装置的构造

2.3D立体图像的显示

3.3D立体图像的特征

(3-1)图形的形状

(3-2)图形的浓淡处理

(3-3)坐标轴

(3-4)活动图像

4.3D数据分析程序

1.3D数据分析装置的构造

图1示出了根据本发明的3D数据分析装置的构造。在此，示出了3D数据分析装置与微粒测量装置连接以构成微粒分析系统的实施方式。图2示出了微粒分析系统的功能构成。以下，例如，将描述流式细胞仪用作微粒测量装置的情况。

在图中，通过通信电缆4将由参考标号1表示的3D数据分析装置连接至流式细胞仪2，以构成微粒分析系统3。3D数据分析装置1包括中央处理单元(CPU)10、存储器20、硬盘30、用户接口等。3D数据分析程序31、微粒测量数据32、操作系统(OS)33等存储并保留在硬盘30中。用于接收用户输入的信息的鼠标41和键盘42、用于向用户输出信息的显示器43和打印机44等包括在用户接口中。此外，替代鼠标41和键盘42或除了鼠标41和键盘42之外，可设置杆状控制器(stickcontroller)、手写板(pentablet)等作为输入装置。

数据存储装置130(硬盘30)存储从流式细胞仪2输出的微粒(细胞)的测量数据32。通过通信电缆4将从流式细胞仪2的输入/输出接口250输出的测量数据输入至3D数据分析装置1的输入/输出接口150，并存储在数据存储单元30(硬盘30)中。

在数据处理单元120中处理测量数据32。数据处理单元120开始接收并处理来自输入单元141(鼠标41、键盘42等)的用户输入。即，当用户选择并输入测量数据32的四种独立变量(参数)的时候，数据处理单元120创建表示利用所选参数中的三种作为坐标轴的微粒的特性分布的三维分布图。通过在利用所选的三种参数作为坐标轴的坐标空间中标绘微粒来创建三维分布图。通过根据所选参数的测量值计算坐标空间中的每个微粒的位置并在所计算的位置处绘制预定图形来标绘微粒。

此外，数据处理单元120根据所选参数中剩余的一种参数来计算图形。更具体地说，数据处理单元120根据该参数的测量值来计算对应于每个微粒的图形的形状、大小和/或颜色。在坐标空间中的预定位置处绘制的图形被视为具有所计算的形状、大小和颜色的图形。

在此，“独立参数”是指选自前向散射光(FS)、侧向散射光(SS)、荧光(FL)、阻抗等的不同参数。可将荧光(FL)作为对于荧光颜料的各个波段的不同参数，其中所述荧光颜料已对微粒进行标注，并标注有FL1、FL2至FLn(n为3以上的整数)。作为四种独立参数，例如，具有前向散射光(FS)、侧向散射光(SS)、荧光(FL1)、阻抗的组合或前向散射光(FS)、荧光(FL1)、荧光(FL2)和阻抗的组合。此外，可根据测量数据来任意选择和组合四种独立参数。

由数据处理单元120创建的三维分布图显示在输出单元142(显示器43)上作为3D立体图像。该3D立体图像被当作双眼立体三维图像(后面将详细描述)。即有来自输入单元141(鼠标41、键盘42等)的用户输入信号，可任意旋转、放大或缩小3D立体图像在输出单元142上的显示。

流式细胞仪2包括与现有技术的装置一样的构造或通过适当地改变现有技术的装置的构造获得的构造，并且，更具体地，包括控制单元210、流动系统220、检测系统230和输入/输出接口250等。

流动系统220将包括微粒的样品液体层流引入在流动池(flowcell)或微芯片中形成的流道中的鞘液层流的中心，以将微粒在层流中排成一行。检测系统230获取表示在流道中流动的微粒特性的参数值。更具体地，光学检测单元231将光照射至流动的微粒，检测微粒产生的散射光、荧光等，并获取其强度。光学检测单元231包括激光光源、透镜、反射镜、滤光器、区域摄像装置(如CCD和CMOS装置)或光电倍增管(PMT)等。电检测单元232包括面向流动的微粒的电极，并获取微粒的阻抗、电容值(电容量)、电感等。流式细胞仪2可包括分配被确定为具有如分析结果的所期望的特性的微粒的分配系统。在分配系统240中，例如，可采用这样的系统240，该系统用于将包含微粒的液滴排放至除了流动池以外的空间，并控制液滴的移动方向，以在容器中仅收集所期望的微粒。

将在检测系统230中所测得的散射光、荧光等的强度的测量值或阻抗、电容值(电容量)和电感等的测量值转换为电信号，并从输入/输出接口250输出以作为测量数据。

2.3D立体图像的显示

图3是示出了通过根据本发明的3D数据分析装置显示的三维分布图的示意图。该三维分布图可通过3D立体图像而显示在输出单元142上，且可被用户立体观看。

三维分布图5表示了微粒在利用由用户所选的三种参数作为坐标轴的坐标空间6中的特性分布。在三维分布图5中，在根据所选参数的测量值计算出的位置处绘制与每个微粒对应的图。该图包括根据已经由用户选择的一种参数的测量值计算出的形状、大小或颜色。

在绘制时，在利用前向散射光(FS-Lin：X轴)、侧向散射光(SS-Lin：Y轴)和第一荧光(FL1-Lin：Z轴)作为坐标轴的坐标空间中，示出了其中图形具有根据阻抗的测量值而计算的大小(体积)的三维分布图。阻抗是表示了微粒(特别是细胞)的体积(EV)的参数。参考标号7A和7B表示对应于两个具有不同体积的微粒子集团的图形，并且因为阻抗的测量值不同，而表示被计算为不同大小并被绘制的图形。图形7A被绘制为使其大小(体积)大于图形7B的大小。

在该实例中，将每个微粒在分布图上绘制为具有与其体积对应的大小的图形。更具体地，例如，通过较大(大体积)的图形7A显示具有较大体积的细胞，而通过较小(小体积)的图形7B显示具有较小体积的细胞。因此，根据三维分布图5，可同时显示微粒的前向散射光、侧向散射光和第一荧光以及体积的四种参数的特性分布。

尽管描述了根据阻抗的测量值计算图形7A和图形7B的大小的情况作为实例，但是可根据阻抗的测量值计算对应于微粒的图形的形状、颜色(色调、色度和亮度)。例如，可根据阻抗的测量值水平来计算图形的颜色。例如，可根据阻抗的测量值将图形的形状设置为另一图案，或将各个图形的颜色设置为另一种颜色组合。可改变图形的形状、大小和颜色中的两个或多个。

尽管描述了根据阻抗的测量值计算图形7A和图形7B的大小的情况作为实例，但是用于计算对应于微粒的图形的参数没有特殊限制，且例如，可使用前向散射光、侧向散射光、荧光等，或可使用电容、电感等。例如，如果选择了荧光，则可根据荧光强度水平来计算图形的颜色。例如，如果选择了电感，则可根据电感的测量值将图形的形状设置为另一图案。

此外，坐标轴的参数不限于前向散射光、侧向散射光和第一荧光的组合，而可以使用任何组合。可在各个坐标轴上采用前向散射光、侧向散射光、荧光等，或可采用电容、电感等。

在三维分布图5中，表示前向散射光、侧向散射光、荧光等的光学特性的参数用作坐标轴，并且优选地根据阻抗、电容、电感等的测量值选择图形的形状、大小和/或颜色。在这种情况下，数据处理单元120被配置为根据表示微粒的光学特性的参数的测量数据来计算坐标空间中的位置，并根据表示电特性的变量的测量数据来计算图形。

特别地，优选根据阻抗的测量值来设置图形的大小(参见图3)。根据三维分布图，可以通过与各个微粒对应的图形的大小(体积)来直观地确定微粒的光学特性分布和体积分布。

通过双眼立体三维图像来进行三维分布图5的3D立体显示。图4是示出了通过根据本发明的3D数据分析装置显示的双眼立体三维图像的示意图。

当用户选择参数时，数据处理单元120创建三维分布图5，并创建在用左眼观看分布图时的图像(左眼图像5L)和在用右眼观看分布图时的图像(右眼图像5R)。输出单元142(显示器43)同时显示左眼图像5L和右眼图像5R，并分离地分别将左眼图像5L和右眼图像5R提供给左眼和右眼。

可通过以作为眼镜方式中的一种的时分方式、以微小时差交替显示左眼图像5L和右眼图像5R并使快门眼镜8与这些图像同步来进行分离提供。在分离提供时，可采用另一种眼镜方式(诸如立体图方式和偏光滤波方式)、裸眼方式(诸如视差屏障方式和透镜方式)以及观看器方式(诸如立体镜方式和头戴方式)。

显示器43分离提供左眼图像5L和右眼图像5R，使得再生在观看三维空间中的三维分布图时投射在眼睛上的图像。因此，用户可立体地观看分布图。

在3D数据分析装置1中，在利用三种参数作为坐标轴的坐标空间中，通过3D立体图像来显示通过已根据一种参数的测量值而改变的图形来标绘微粒而获得的三维分布图。因此，用户任意组合参数以显示三维分布图，从而利用一个图获得关于微粒的四种特性的信息。在3D数据分析装置1中，与现有技术的使用直方图或细胞直方图的显示相比，可以减少待参考的图的数量，以进行有效分析。用户可在立体观看三维分布图的同时分析测量数据。因此，在3D数据分析装置1中，可以容易直观地在分布图上指定要分析的微粒或微粒子集团，且不需要像现有技术中那样参照多个直方图或细胞直方图或回想三维分布图。

3.3D立体图像的特征

以下将按顺序描述通过根据本发明的3D数据分析装置显示的3D立体图像的特征。

(3-1)图形的形状

在图3中，将对应于通过参考标号7A和7B表示的微粒的图形计算为由具有预定形状的多边形组合形成的多面体，并将其显示于3D立体图像中。如上所述，数据处理单元120基于用户所选的参数测量值来计算各个微粒的坐标空间中的位置和图形，并创建三维分布图。此时，将该图形计算为由具有预定形状的多边形组合形成的多面体，以减少在数据处理单元120上的计算负担。此外，图形在3D立体图像中显示为由具有预定形状的多边形组合形成的多面体，以增强立体观看时图像的3D效果。

作为由具有预定形状的多边形组合形成的多面体，例如，可采用在图5A中示出的通过组合六个三角形形成六面体，以及图5B中示出的通过组合八个三角形形成的八面体。图形的形状可根据用户所选的参数测量值来确定，并不会特别局限于由具有预定形状的多边形组合形成的多面体。然而，从减少计算负担和3D效果的角度考虑，优选六面体或八面体。

(3-2)附图的浓淡处理

在3D立体图像中，在立体观看时对应于微粒的图形中，在前方观察到的图形被较浓地显示，而在内部观察到的图形被较淡地显示。改变图形的浓淡的处理以下简称为“浓淡处理”。

图6示出了经过浓淡处理的图形的立体观察图像的概念图(以下简称为“立体图像”)。在图中，根据箭头方向，在前方观察到的图形7较浓，而在内部观察到的图形7较淡。通过进行图7的浓淡处理，可以对3D立体图像的立体图像赋予景深，以增强3D效果。

将参照图7A至图7C来描述浓淡处理的处理方法。左眼图像和右眼图像同时显示在显示器43上，以使得在立体观看的时候，以重叠状态显示在显示器43的屏幕位置处观察到的图形70的左眼图像和右眼图像(参见图7B)。

在显示器43上显示的左眼图像位于右眼图像的右侧(参见图7A)的情况下，图形在显示器43屏幕位置的前方立体观看到。通过附图的参考标号71表示屏幕位置外观察到的图形的立体图像，通过参考标号71L表示显示器43上显示的图形71的左眼图像，且通过参考标号71R表示右眼图像。在显示器43上显示的左眼图像位于右眼图像的左侧的情况下(参见图7C)，图形在显示器43屏幕位置的后方立体观看到。通过图的参考标号72表示屏幕位置外观察到的图形的立体图像，通过参考标号72L表示显示器43上显示的图71的左眼图像，且通过参考标号72R表示右眼图像。

在浓淡处理中，从前方观察到的左眼图像71L和右眼图像71R被较浓地显示，而在内部观察到的左眼图像72L和右眼图像72R被较淡地显示。

(3-3)坐标轴

在3D立体图像中，在立体观看时，仅从坐标轴的前方观察到的部分被较粗地显示，而在内部观察到的部分被较细地显示。图8示出具有变化的粗度的坐标轴的立体图像的概念图。因此，通过改变坐标的粗度，可将景深施加于3D立体图像的立体图像中，从而可以增强3D效果。

如图8所示，当立体观看坐标轴的刻度间隔时，从前方观察到的部分较宽地显示，而在内部观察到的部分较窄地显示，以进一步赋予立体图像以景深。坐标轴名称(附图中的SS-Lin)和刻度值(附图中的200、400、600、800和1000)的字符在前方以较大尺寸显示，而在内部以较小尺寸显示，从而获得相同的效果。此外，可通过应用上述浓淡处理来进行改变坐标轴的粗度、刻度间隔和字符的大小的处理。

(3-4)活动图像

如上所述，可基于来自输入单元141(鼠标41、键盘42等)的用户输入信号任意旋转、放大或减小3D立体图像在输出单元142(显示器43)上的显示。当旋转3D立体图像时，如图3所示，坐标轴优选显示于构成坐标空间6的立体形状(立方体)的各边。由于通过这样的坐标轴使坐标空间6的立体形状清晰，所以当转动3D立体图像时，容易识别三维分布图方向的改变。

在显示器43上显示的3D立体图像可通过用户输入可选地旋转或可在恒定方向上不断地缓慢旋转。通过用不断旋转的活动图像来显示3D立体国像，与静止图像的显示相比，可以增强3D效果。

此外，可通过其中对应于微粒的图形发生摇动的活动图像来显示在显示器43上显示的3D立体图像。此时，在立体观看时，与在内部观察到的图形相比，在前方观察到的图形摇动更大。图9示出了被施加摇动操作的图形的立体图像的概念图。如附图中箭头所表示，图形71和图形72左右摇动，左右摇动的宽度在前方观察的图形71中较大，而在内部观察的图形72中较小。通过在立体观看时在前方观察到的图形比在内部观察到的图形发生更大的摇动的显示，可将景深赋予3D立体图像的立体图像中，并增强3D效果。

如上所述，已经研究了根据本发明的3D数据分析装置以提高所显示的3D立体图像的3D效果。因此，即使在由点(对应于微粒的图形)和线(坐标轴)形成的三维分布图中，在适当观看立体图像的时候，用户可进行测量数据的分析，并可容易直观地在分布图上指定要分析的微粒和微粒子集团。

4.3D数据分析程序

根据本发明的3D数据分析程序计算利用选自微粒的测量数据的三种独立变量作为坐标轴的坐标空间中的位置，根据选自微粒的测量数据的另一种独立变量计算图形，并执行创建表示微粒的特性分布的3D立体图像的步骤和在计算机上显示3D立体图像的步骤。

再次参考图1和图2描述上述实施方式，3D数据分析程序存储在硬盘30中(见图的参考标号31)。在CPU10和操作系统(OS)43的控制下，从存储器20读取3D数据分析程序，以在数据处理单元120中执行创建三维分布流的3D立体图像的处理，以及在显示单元142上显示3D立体图像的处理。

可在计算机可读记录介质上记录3D数据分析程序。对于记录介质没有特别限制，只要是计算机可读记录介质即可，例如，可以使用盘状记录介质(如软盘或CD-ROM)。此外，可使用诸如磁带的带型记录介质。

本发明包含涉及于2010年12月3日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2010-269946中所公开的主题，将其全部内容结合于此作为参考。

本领域的普通技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合以及变形，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (14)

1.一种3D数据分析装置，包括：

数据存储单元，被配置为存储微粒的测量数据；

输入单元，被配置为从所述测量数据选择四种独立变量；

数据处理单元，被配置为计算以所选变量中的三种变量为坐标轴的坐标空间中的位置，根据所选变量中剩余的一种变量来计算图形，并创建表示所述微粒的特性分布的3D立体图像；

显示单元，被配置为显示所述3D立体图像，

其中，所述四种独立变量选自前向散射光、侧向散射光、荧光以及阻抗，所述荧光作为荧光颜料的各个波段的不同参数，所述荧光颜料已对所述微粒进行标注。

2.根据权利要求1所述的3D数据分析装置，其中，所述数据处理单元根据所述变量的测量数据来计算所述图形的形状、大小和/或颜色。

3.根据权利要求2所述的3D数据分析装置，其中，所述数据处理单元根据表示所述微粒的光学特性的变量的测量数据来计算所述位置，并根据表示电特性的变量的测量数据来计算所述图形。

4.根据权利要求3所述的3D数据分析装置，其中，所述数据处理单元根据被光照射的所述微粒产生的散射光和/或荧光的强度的测量数据来计算所述位置，并根据所述微粒的阻抗的测量数据来计算所述图形的大小。

5.根据权利要求4所述的3D数据分析装置，其中，基于来自所述输入单元的输入信号，将所述3D立体图像旋转、放大、缩小并显示于所述显示单元上。

6.根据权利要求5所述的3D数据分析装置，其中，所述图形为由具有预定形状的多边形组合而形成的多面体。

7.根据权利要求6所述的3D数据分析装置，其中，在所述3D立体图像中，当观察该图像的立体图像时，从前方观察到的所述图形被较浓地显示，而在内部观察到的所述图形被较淡地显示。

8.根据权利要求7所述的3D数据分析装置，其中，在所述3D立体图像中，所述坐标轴显示于构成所述坐标空间的立体形状的各边。

9.根据权利要求8所述的3D数据分析装置，其中，在所述3D立体图像中，当观察该图像的立体图像时，所述坐标轴的从前方观察到的图形被较粗地显示，而在内部观察到的图形被较细地显示。

10.根据权利要求9所述的3D数据分析装置，其中，所述3D立体图像通过所述图形摇动的活动图像来显示，并且当观察所述活动图像的立体图像时，与在内部观察到的所述图形相比，从前方观察到的所述图形被显示为摇动。

11.根据权利要求10所述的3D数据分析装置，其中，所述显示单元为显示器，且所述3D数据分析装置包括用于立体观看在所述显示器上显示的3D立体图像的眼镜。

12.根据权利要求1所述的3D数据分析装置，其中，所述四种独立变量是前向散射光、侧向散射光、荧光和阻抗，其中所选变量中的所述三种变量是前向散射光、侧向散射光和荧光，而所选变量中所述剩余的一种变量是阻抗。

13.一种微粒分析系统，包括根据权利要求1至12中任一项所述的3D数据分析装置和微粒测量装置，这两个装置连续地连接。

14.一种3D数据分析方法，包括：

从微粒的测量数据选择四种独立变量；

计算利用所选变量中的三种变量作为坐标轴的坐标空间中的位置；

根据所选变量中剩余的一种变量来计算图形；

创建表示所述微粒的特性分布的3D立体图像；以及

显示所述3D立体图像，

其中，所述四种独立变量选自前向散射光、侧向散射光、荧光以及阻抗，所述荧光作为对于荧光颜料的各个波段的不同参数，所述荧光颜料已对所述微粒进行标注。