CN104569365A - 细胞解析装置及其方法、癌变信息提供方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

通过提高癌变的判定精度,提供一种能够提供较高的信赖性的癌变信息的癌变信息提供方法和癌变信息提供装置。在癌变信息提供方法中,对测定试样进行测定,对于各细胞分别取得细胞核的大小N、细胞的大小C和细胞的DNA量。根据取得的N和C,取得N/C比大的细胞数N1相对N/C比小的细胞数N2的比率,作为与N/C比大的细胞(解析对象细胞)的分布有关的分布信息。根据N1/N2,阈值s4的值设定为Vsh1或Vsh2。然后,在解析对象细胞之中,取得DNA量多的细胞数N3相对DNA量少的细胞数N4的比率(N3/N4)。在N3/N4在阈值s4以上的情况下,癌变的判定成为阳性。

Description

细胞解析装置及其方法、癌变信息提供方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种提供解析从被检者提取出的细胞的细胞解析装置、提供与细胞的癌变有关的信息的癌变信息提供方法和癌变信息提供装置。
背景技术
已经知道自动地分析被检者的上皮细胞,提供与该细胞的癌变相关的信息的分析装置(例如,参照专利文献1)。
在专利文献1中记载的装置中,包括从被检者提取出的上皮细胞的测定试样流过流动池,通过对流经该流动池的测定试样照射光,取得对于各个细胞的散射光信号和荧光信号。接着,通过解析散射光信号和荧光信号的波形,来判定细胞的癌变。具体地,测定试样中包括的上皮细胞之中,对于成为解析对象的基底层侧的细胞(解析对象细胞),取得处于示出正常的DNA量的范围中的细胞的数量和处于示出异常的DNA量的范围中的细胞的数量,在两种细胞数的比处于规定的阈值以上的情况下,判定为有癌变的嫌疑(阳性)。
专利文献1:日本特开2013-24768号公报
发明内容
然而,在从被检者提取上皮细胞时,根据提取者的熟练度的不同或被检者的被提取部的状况的不同等,有时提取很多接近表层的细胞而测定试样中包括的解析对象细胞的比率变少。
本发明是鉴于这样的情况而做出的,其目的在于,提供一种通过提高癌变的判定精度,能够提供较高的信赖性的癌变信息的细胞解析方法、癌变信息提供方法和癌变信息提供装置。
本发明的第1方式涉及细胞解析方法。该方式的细胞解析方法包括:根据N/C比,从来自上皮组织的细胞的母集团抽取解析对象细胞的工序;和将解析对象细胞分类为DNA量不同的至少两个群的工序;和通过将分类了的至少两个群的细胞数的比率与阈值进行比较,来评价上皮组织的病变的工序,在母集团中占有的解析对象细胞多的情况和少的情况下使用不同的阈值。
根据本方式的细胞解析方法,通过在母集团中占有的解析对象细胞多的情况和少的情况下利用不同的阈值,可以根据与提取者的熟练度的不同或被检者的被提取部位的状况的不同等对应的阈值,评价上皮组织的病变。
本发明的第2方式涉及提供与细胞的癌变有关的信息的癌变信息提供方法。该方式的癌变信息提供方法测定包括从上皮组织提取出的细胞的测定试样,取得与测定试样包括的细胞中的解析对象细胞的分布有关的分布信息,根据取得的分布信息设定阈值,通过使用阈值解析解析对象细胞,取得与细胞的癌变有关的信息。
通过本方式的癌变信息提供方法,取得与测定试样包括的解析对象细胞的分布有关的分布信息。该分布信息是根据提取者的熟练度的不同或被检者的被提取部位的状况的不同等而适宜变化的值。因此,根据分布信息来设定阈值,通过使用该阈值解析解析对象细胞,能够提高癌变的判定精度。因此,能够提供高的信赖性的癌变信息。
通过本方式的癌变信息提供方法,解析信息可以是反映了测定试样中包括的解析对象细胞和其它上皮组织的量化的平衡的信息。
本方式的癌变信息提供方法能够构成为:对于各细胞分别取得与细胞核的大小有关的第1数据、与细胞的大小有关的第2数据和与细胞的DNA量有关的第3数据,根据取得的第1数据和第2数据,取得分布信息,通过使用阈值解析解析对象细胞的第3数据,取得与细胞的癌变有关的信息。由此,能够取得更正确的分布信息的同时,能够取得更正确的与细胞的癌变有关的信息。
在本方式的癌变信息提供方法中,解析对象细胞能够是取得的第1数据和第2数据满足规定的条件的上皮细胞。在这种情况下,解析对象细胞能够是第1数据相对第2数据的比率处于第1范围内的上皮细胞。这样,能够更确地抽取测定试样包括的解析对象细胞。
另外,在该情况下,分布信息是解析对象细胞的数量与第1数据相对第2数据的比率处于第2范围内的上皮细胞的数量的比率,第2范围被设定为第1数据相对第2数据的比率相对第1范围位移到小的方向的范围。这样,根据分布信息,能够很好地评价测定试样包括的解析对象细胞与其它上皮细胞的平衡。
本方式的癌变信息提供方法能够构成为:根据解析对象细胞的第3数据,将解析对象细胞分类为具有细胞周期处于G0期或G1期的细胞的DNA量的第1组和具有超过细胞周期处于G0期或G1期的细胞的DNA量的DNA量的第2组,根据第2组的细胞的数量相对第1组的细胞的数量的比率与阈值的比较结果,取得与细胞的癌变有关的信息。在癌变了的细胞中,与细胞正常的情况相比,细胞周期处于S期或G2/M期的细胞的数量变多。上述的比率反映细胞周期处于S期或G2/M期的细胞的比例,所以通过将该比率与阈值比较,能够正确地判定细胞的癌变。
在该情况下,本方式的癌变信息提供方法能够构成为:在第2组的细胞的数量相对第1组的细胞的数量的比率在阈值以上的情况下,将示出需要再检查的信息输出为与细胞的癌变有关的信息。由此,操作者对提取出该检体的被验者进行组织诊断等,能够使其后的应对顺利地进行。
本方式的癌变信息提供方法能够构成为:在解析对象细胞的数量小于规定数的情况下,中止与细胞的癌变有关的信息的取得。这样,能够防止输出信赖性低的信息。
另外,本方式的癌变信息提供方法能够构成为:输出与细胞的癌变有关的信息和示出解析对象细胞的分布信息的信息。这样,操作者能够把握从被检者提取出的细胞的状况,据此,能够评价与细胞的癌变有关的信息。
另外,在本方式的癌变信息提供方法中,在针对测定试样的测定中,对流经流动池的测定试样照射光,根据由各细胞产生的光,检测针对各细胞的光学信息。
在该情况下,光学信息能够包括散射光信息和荧光信息。
在本方式的癌变信息提供方法中,上皮组织能够是子宫颈部的上皮组织。
另外,在本方式的癌变信息提供方法中,解析对象细胞能够是上皮细胞中的基底层侧的细胞。
本发明的第3方式涉及提供与细胞的癌变有关的信息的癌变信息提供装置。本方式的癌变信息提供装置包括:检测部,检测部测定包括从上皮组织提取出的细胞的测定试样,检测各细胞的信息;以及控制部。控制部能够根据通过检测部检测出的细胞的信息,取得与测定试样包括的细胞中的解析对象细胞的分布有关的分布信息,根据取得的分布信息设定阈值,通过使用阈值解析解析对象细胞,取得与细胞的癌变有关的信息。
通过本方式的癌变信息提供装置,能够取得与上述第1方式同样的效果。
在本方式的癌变信息提供装置中,控制部能够构成为:根据通过检测部检测出的细胞的信息,对于各细胞分别取得与细胞核的大小有关的第1数据、与细胞的大小有关的第2数据和与细胞的DNA量有关的第3数据,根据取得的第1数据和第2数据,取得分布信息,通过使用阈值解析解析对象细胞的第3数据,取得与细胞的癌变有关的信息。
另外,本方式的癌变信息提供装置进一步包括输出部,控制部能够使输出部输出与细胞的癌变有关的信息和示出解析对象细胞的分布信息的信息。
另外,在本方式的癌变信息提供装置中,检测部能够是如下结构:对流经流动池的测定试样照射光,根据由各细胞产生的光,检测针对各细胞的光学信息。
在该情况下,光学信息能够是包括散射光信息和荧光信息的结构。
如以上那样,根据本发明,通过提高癌变的判定精度,能够提供一种能够提供更高的信赖性的癌变信息的癌变信息提供方法和癌变信息提供装置。
通过以下示出的实施方式的说明,本发明的效果或意义变得更清楚。但是,以下示出的实施方式仅仅是将本发明实施化时的一个例示,本发明不会基于以下的实施方式而受到任何制限。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式的癌变信息提供装置的外观的结构的立体图。
图2是示意性地示出实施方式的测定装置的内部的结构的俯视图。
图3是示出实施方式的流式细胞仪(flow cytometer)的结构的图。
图4是示出实施方式的测定装置的结构的图。
图5是示出实施方式的数据处理装置的结构的图。
图6是示出实施方式的癌变信息提供装置的分析动作的流程图。
图7是说明实施方式的前方散射光信号和侧方荧光信号的图、示意性地示出子宫颈部的上皮组织的放大剖面的图和示出N/C比与细胞的大小的关系的图。
图8是示出实施方式的细胞周期中的DNA量与细胞数的关系的图和示出在每个细胞周期变化的DNA量的图。
图9是示出实施方式的数据处理装置中的分析处理的流程图。
图10是示出在实施方式的分析处理中生成的散点图。
图11是示出在实施方式的分析处理中生成的第1和第2直方图。
图12是示出在实施方式的显示部中显示的对话框的图。
图13是示出比较例的判定结果和实施方式的判定结果的图。
图14是表示示出变更例的与细胞核的大小和细胞的大小相应的细胞数的直方图的图。
图15是示出在变更例的第1和第2直方图中所设定的区域的图。
符号说明
1:癌变信息提供装置
22:主检测部(检测部)
25:测定控制部(控制部)
32:显示部(输出部)
43:流动池
301:CPU(控制部)
A3:区域(第1范围)
A4:区域(第2范围)
具体实施方式
本实施方式是对癌变信息提供装置(细胞解析装置)适用了本发明的实施方式,该癌变信息提供装置判定来自被检者的细胞的提取的适当与否,并且取得与细胞的癌变有关的信息。以下,参照附图来说明本实施方式的癌变信息提供装置1。
癌变信息提供装置1使包括从患者等被检者提取出的细胞的测定试样流过流动池,对流经流动池的测定试样照射激光。然后,通过检测来自测定试样的光(前方散射光、侧方散射光、侧方荧光)并分析该光信号,判定在细胞中是否包括癌变或者处于该过程的细胞(以下,将其统称为“癌变细胞”)。具体地,在使用从患者提取出的子宫颈部的上皮细胞来筛查子宫颈癌的情况下,使用癌变信息提供装置1。
如图1所示,癌变信息提供装置1具备:测定装置2,进行包括从患者提取出的细胞的测定试样的测定;以及数据处理装置3,连接到该测定装置2,进行测定结果的分析和显示(输出)等。在测定装置2的前面设置有检体设置部2a,用于设置多个收容将甲醇作为主成分的保存液与从患者提取出的生物体试样的混合液(试样)的试样容器4(参照图2)。数据处理装置3具备输入部31和显示部32。
如图2所示,检体设置部2a将设置了多个试样容器4的架子(rack)4a依次搬送到检体移液管(pipette)部11的试样的吸引位置。检体移液管部11将试样容器4内的试样移送到第1分散部12的试样收容部12a。检体移液管部11还将试样收容部12a内的试样移送到副检测部13的试样取入部13a和辨别/置换部14。检体移液管部11还将在辨别/置换部14中浓缩了的浓缩液供给到位于试样交接部11b的测定试样容器5。
第1分散部12执行第1分散处理,用于使对试样收容部12a供给的试样包括的凝集细胞分散。具体地,第1分散处理是对凝集细胞机械地赋予剪切力(shear force)来分散的剪切力赋予处理。副检测部13在主检测部22的本测定之前进行试样的浓度测定。副检测部13采用与后述的主检测部22大致相同的结构的流式细胞仪40(参照图3(a))。
辨别/置换部14接受由第1分散部12进行的第1分散处理后的试样,将试样包括的将甲醇作为主成分的保存液置换为稀释液。辨别/置换部14进而辨别试样包括的测定对象细胞(子宫颈部的上皮细胞、腺细胞)、除此以外的细胞(红血球、白血球、细菌等)和混杂物。为了得到主检测部22的测定所需要的细胞测定数,辨别/置换部14进而进行试样中含有的测定对象细胞的浓缩。为了处理的高效化,设置两个辨别/置换部14。
容器移送部15通过剪刀状的抓持部15a抓持在反应部18中设置的测定试样容器5,并沿着规定的圆周状轨迹移送到试样交接部11b、第2分散部16、液体去除部17以及反应部18。第2分散部16针对执行了第1分散部12的第1分散处理的试样,执行与第1分散处理不同的第2分散处理。具体地,第2分散部16构成为对执行了第1分散部12的第1分散处理的、在辨别/置换部14中浓缩了的(测定对象细胞的浓度被提高的)试样赋予超音波振动。通过第2分散部16,在第1分散处理之后残留的凝集细胞分散为单一细胞。
液体去除部17通过对测定试样容器5的外表面供给空气流,去除在第2分散处理中附着在测定试样容器5的外表面上的液体(去除水分)。反应部18具备构成为能够旋转的圆形的旋转台18a,在旋转台18a的外边缘部设立多个能够设置测定试样容器5的保持部18b。反应部18将通过容器移送部15设置于保持部18b中的测定试样容器5加热到规定温度(约37℃),使测定试样容器5内的试样与通过第1试剂添加部19和第2试剂添加部20添加的试剂的反应得到促进。
在通过旋转台18a将测定试样容器5搬送到位置P1、P2时,第1试剂添加部19和第2试剂添加部20分别从供给部19a、20a向测定试样容器5内添加规定量的试剂。通过第1试剂添加部19添加的试剂是用于对细胞进行RNA去除处理的RNase。通过第2试剂添加部20添加的试剂是用于对细胞进行DNA染色处理的染色液。通过RNA去除处理,分解细胞中的RNA,能够仅测定细胞核的DNA。DNA染色处理基于作为包括色素的荧光染色液的碘化丙啶(Propidium iodide)(PI)而进行。通过DNA染色处理,对细胞内的核选择性地施行染色。由此,能够检测来自核的荧光。
在通过旋转台18a将测定试样容器5搬送到位置P3时,试样吸引部21通过移液管21a吸引测定试样容器5内的试样(测定试样)。试样吸引部21进而经由未图示的流路,连接到主检测部22的流动池43(参照图3(a)),对主检测部22的流动池43供给吸引了的测定试样。主检测部22具备用于检测来自测定试样的光(前方散射光、侧方散射光、侧方荧光)的流式细胞仪40,将基于各光的信号输出到后段的电路。随后参照图3(a)、(b)说明流式细胞仪40。
容器清洗部23通过对由试样吸引部21将测定试样供给到主检测部22之后的测定试样容器5内吐出清洗液,来清洗测定试样容器5的内部。由此,在此后的测定处理中使用相同的测定试样容器5的情况下,能够抑制污染其他试样。
图3(a)是示出主检测部22的流式细胞仪40的结构的图。从半导体激光器光源41出射的激光通过包括多个透镜的透镜系42聚光到流经流动池43的测定试样。如上述那样,对流动池43供给通过试样吸引部21吸引的试样。另外,如图3(b)所示,透镜系42包括从半导体激光器光源41侧按顺序配置的准直器透镜42a、包括平凸圆柱透镜42b和两凹圆柱透镜42c的圆柱透镜系、包括聚光透镜42d和聚光透镜42e的聚光透镜系。
聚光透镜44将测定试样中的细胞的前方散射光聚光到由光电二极管45构成的散射光检测器。用于侧方光的聚光透镜46会聚测定对象细胞以及该细胞中的核的侧方散射光和侧方荧光,并向分色镜47引导。分色镜47使侧方散射光向光电子倍增管(photomultiplier)48反射的同时,使侧方荧光向光电子倍增管(photomultiplier)49的方向透过。这样,侧方散射光会聚到光电子倍增管48,侧方荧光会聚到光电子倍增管49。这些光变为反映了测定试样中的细胞以及核的特征的信息。
光电二极管45和光电子倍增管48、49将感光了的光变换为电信号,分别输出前方散射光信号(FSC)、侧方散射光信号(SSC)和侧方荧光信号(SFL)。这些输出信号通过未图示的前置放大器而放大,输出到测定装置2的信号处理部24(参照图4)。
如图4所示,测定装置2具备图2中示出的主检测部22、副检测部13、和包括用于如上述那样自动地进行针对试样的成分调制的各部的调制设备部29。测定装置2还具备信号处理部24、测定控制部25、I/O接口26、信号处理部27和调制控制部28。
主检测部22具备图3(a)中示出的流式细胞仪40,根据测定试样输出前方散射光信号(FSC)、侧方散射光信号(SSC)和侧方荧光信号(SFL)。信号处理部24包括对来自主检测部22的输出信号进行需要的信号处理的信号处理电路,处理从主检测部22输出的各信号FSC、SSC、SFL,并输出到测定控制部25。
测定控制部25包括微处理器251和存储部252。微处理器251经由I/O接口26连接到数据处理装置3和调制控制部28的微处理器281。由此,微处理器251能够在数据处理装置3和调制控制部28的微处理器281之间发送接收各种数据。存储部252由储存主检测部22等的控制程序和数据的ROM以及RAM等构成。
在测定装置2的信号处理部24中处理了的各信号FSC、SSC、SFL通过微处理器251从I/O接口26发送到数据处理装置3。
副检测部13采用与主检测部22大致相同的结构的流式细胞仪40,因此省略结构的说明。副检测部13在主检测部22的本测定之前进行试样的浓度测定。在本实施方式中,副检测部13构成为取得前方散射光信号(FSC),根据前方散射光信号输出用于计数与表层细胞和中层细胞相当的大小的细胞的数量的信号。信号处理部27由对来自副检测部13的输出信号进行需要的信号处理的信号处理电路构成,处理从副检测部13输出的前方散射信号FSC,并输出到调制控制部28。
调制控制部28包括微处理器281、存储部282、传感器驱动器283和驱动部驱动器284。微处理器281经由I/O接口26连接到测定控制部25的微处理器251。由此,微处理器281能够在与测定控制部25的微处理器251之间发送接收各种数据。
存储部282由储存用于控制副检测部13和调制设备部29等的控制程序等的ROM以及RAM等构成。调制设备部29包括图2中示出了的检体设置部2a、检体移液管部11、第1分散部12、辨别/置换部14、容器移送部15、第2分散部16、液体去除部17、反应部18、第1试剂添加部19、第2试剂添加部20、试样吸引部21和容器清洗部23。
微处理器281经由传感器驱动器283或驱动部驱动器284,与调制设备部29的各部的传感器类以及驱动电机连接。由此,微处理器281能够根据来自传感器的检测信号执行控制程序,控制驱动电机的动作。
如图5所示,数据处理装置3由个人计算机组成,包括主机30、输入部31和显示部32。主机30包括:CPU301、ROM302、RAM303、硬盘304、读出装置305、输入输出接口306、图像输出接口307和通信接口308。
CPU301执行存储于ROM302中的计算机程序和在RAM303中加载了的计算机程序。RAM303使用于读出在ROM302和硬盘304中记录的计算机程序。另外,在执行这些计算机程序时,RAM303还利用为CPU301的工作区域。CPU301根据从测定装置2接收到的各信号FSC、SSC、SFL,取得前方散射光信号波形的幅度、侧方荧光信号波形的幅度、侧方荧光信号波形的面积等特征参数,根据这些特征参数进行分析。
在硬盘304中安装有操作系统和应用程序等用于使CPU301执行的各种计算机程序和在计算机程序的执行中使用的数据。具体地,在硬盘304中安装有分析从测定装置2发送了的测定结果、根据生成了的分析结果在显示部32中进行显示的程序等。
读出装置305由CD驱动器或DVD驱动器等构成,能够读出在记录介质中记录了的计算机程序和数据。在输入输出接口306中连接由键盘等构成的输入部31,经由输入部31将指示和数据输入到数据处理装置3。在图像输出接口307中连接由显示器等构成的显示部32,将与图像数据相应的影像信号输出到显示部32。显示部32根据输入了的影像信号显示图像。通过通信接口308,能够进行针对测定装置2的数据的发送接收。
图6是示出测定装置2的主检测部22和信号处理部24中的动作的流程图。通过测定控制部25的微处理器251执行动作控制。通过调制控制部28的微处理器281执行测定装置2的副检测部13、信号处理部27、调制设备部29的动作控制。通过CPU301执行数据处理装置3的控制。
在由癌变信息提供装置1进行分析时,由操作者将收容了生物体试样、和将甲醇作为主成分的保存液的试样容器4设置于检体设置部2a(参照图2),开始癌变信息提供装置1的测定。如果开始测定,则通过检体移液管部11吸引在检体设置部2a中设置了的试样容器4内的试样,并供给到试样收容部12a内。然后,通过第1分散部12进行试样中的凝集细胞的分散处理(第1分散处理)(S11)。
如果第1分散处理结束,则通过检体移液管部11,将分散完的试样供给到副检测部13的试样取入部13a,在副检测部13的流动池中流过规定量的分散完的试样。在副检测部13中,通过流式细胞法,进行试样包括的、在上皮组织中相比于基底细胞存在于表层侧的正常细胞的数量的检测(预测定)(S12)。在本实施方式中,检测表层细胞和中层细胞的数量作为上述的正常细胞的数量。根据通过预测定得到的表层细胞和中层细胞的细胞数和供给到副检测部13的试样的体积计算该试样的浓度。
接下来,根据计算出的浓度,通过微处理器281决定用于调制在本测定中使用的测定试样的试样的吸引量(S13)。即根据在预测定中使用了的试样的浓度(每单位体积的细胞的数量)和为了作为正式测定的本测定中的癌细胞检测而需要的表层细胞和中层细胞的细胞数,以确保该表层细胞和中层细胞的细胞数的程度,运算为了进行本测定而需要的试样的液量。在本实施方式中,假定供给到主检测部22的流动池43的表层细胞和中层细胞的数量是2万个的程度。在该情况下,供给到辨别/置换部14的试样中需要包括10万个的程度的表层细胞和中层细胞。因此,运算S13中的试样的液量,以使将约10万个表层细胞和中层细胞供给到辨别/置换部14。
在预测定中得到的表层细胞和中层细胞的细胞数中,上皮细胞的单一细胞和凝集细胞混合存在,进而,除上皮细胞以外还包括白血球等。即,即使在如上述那样将10万个表层细胞和中层细胞供给到辨别/置换部14的情况下,实际上供给到主检测部22的流动池43的细胞是作为目标个数的2万个左右。然而,如果根据在预测定中得到的细胞数,则能够在某种程度上固定地保持本测定需要的细胞数。
接下来,从第1分散部12的试样收容部12a按运算出的液量吸引第1分散处理后的试样,将吸引了的试样供给到辨别/置换部14。然后,在辨别/置换部14中执行辨别/置换处理(S14)。接下来,将通过检体移液管部11从辨别/置换部14吸引了的试样供给到位于试样交接部11b的测定试样容器5,通过容器移送部15将该测定试样容器5移送到第2分散部16。然后,在第2分散部16中进行试样中的凝集细胞的分散处理(第2分散处理)(S15)。
接下来,通过第1试剂添加部19将试剂(RNase)添加到包括第2分散处理后的试样的测定试样容器5,通过反应部18加热该测定试样容器5,进行测定试样容器5内的测定对象细胞的RNA去除处理(S16)。接下来,通过第2试剂添加部20将试剂(染色液)添加到包括RNA去除处理后的试样的测定试样容器5,通过反应部18加热该测定试样容器5,进行测定试样容器5内的测定对象细胞的DNA染色处理(S17)。在本实施方式中,通过预测定,在某种程度上固定地保持本测定需要的有意义细胞数,所以关于对细胞染色时的染色的程度,难以在每次测定中有偏差。
接下来,通过试样吸引部21吸引DNA染色处理完的测定试样。吸引了的测定试样被送到主检测部22的流动池43(参照图3(a)),进行针对测定试样中的细胞的本测定(S18)。本测定后,将从各个粒子得到的测定数据从测定装置2的测定控制部25发送到数据处理装置3(S19)。具体地,将对于测定试样中的各细胞得到的前方散射光信号(FSC)、侧方散射光信号(SSC)和侧方荧光信号(SFL)发送到数据处理装置3。数据处理装置3的CPU301始终判定是否从测定装置2接收到测定数据。如果从测定装置2接收测定数据,则CPU301根据接收到的测定数据进行分析处理(S20)。随后参照图9详细说明S20的分析处理。
接下来,说明本实施方式中的癌变信息的取得步骤。
图7(a)是说明在本测定(图6的S18)中得到的前方散射光信号(FSC)和侧方荧光信号(SFL)的图。在图7(a)中,示出包括细胞核的细胞的示意图和从该细胞得到的前方散射光信号的波形以及侧方荧光信号的波形。纵轴表示光的强度。前方散射光信号波形的幅度表示示出细胞的幅度的数值(细胞的大小C),侧方荧光信号波形的幅度表示示出细胞核的幅度的数值(细胞核的大小N)。如斜线所示,通过侧方荧光信号波形和规定的基线决定的区域的面积表示细胞的DNA量。
图7(b)是示意性地示出子宫颈部的上皮组织的放大剖面的图。如图7(b)所示,在子宫颈部中,从基底膜侧依次形成通过基底细胞形成的层(基底层)、通过傍基底细胞形成的层(傍基底层)、通过中层细胞形成的层(中层)以及通过表层细胞形成的层(表层)。基底膜附近的基底细胞向傍基底细胞分化、傍基底细胞向中层细胞分化、中层细胞向表层细胞分化。
这些上皮细胞之中与癌变关联的细胞在子宫颈部的上皮细胞中是基底细胞。在发展至癌症的过程中,基底细胞获得异常形成(dysplasia)而成为异型细胞。异型细胞获得增殖能力,从基底层侧逐渐占有表层侧。因此,在发展至癌症的初期阶段中,在子宫颈部的上皮细胞中,在基底层、傍基底层和中层存在的细胞中存在很多癌变细胞。相反地,在发展至癌症的初期阶段中,在子宫颈部的上皮细胞的表层侧存在的细胞中,癌变细胞极少。
在上皮细胞中,已知随着从表层侧的层向基底膜侧的层,相比于细胞核的大小,细胞的大小依次减小。因此,细胞核的大小(N)相对细胞的大小(C)的比率(以下称为“N/C比”)也随着从表层侧的层向基底膜侧的层依次增大。因此,N/C比与细胞的大小C例如成为如图7(c)所示的关系。因此,通过抽取N/C比大的细胞,能够抽取傍基底细胞和基底细胞。
从被检者能够提取的子宫颈部的上皮细胞是傍基底细胞、中层细胞以及表层细胞,如上述那样,癌前病变变早期出现在基底细胞侧。因此,在从被检者提取上皮细胞时,如果适当地提取傍基底细胞,则在后述的癌变的判定中,能够恰当地检测发展至癌症的初期阶段的癌前病变。在本实施方式中,在癌变的判定之前,使用N/C比判定是否适当地提取出傍基底细胞(傍基底细胞的提取的适当与否)。
图8(a)是示出细胞周期中的DNA量与细胞数的关系的图。如图8(a)所示,细胞按照固定的周期(细胞周期),经过DNA复制、染色体的分配、核分裂、细胞质分裂等事件,变成两个细胞而返回出发点。根据其阶段,细胞周期能够分类为G1期(用于进入S期的准备和检查的时期)、S期(DNA合成期)、G2期(用于进入M期的准备和检查的时期)、M期(分裂期)这4期,如果在该4期中增加细胞的增值休止的G0期(休止期),则细胞处于5期之中的某一个阶段。
细胞按照细胞周期而增值时,细胞内的核的染色体也增加,所以通过测定细胞的DNA量,能够推定该细胞处于细胞周期的哪个状态。在正常的细胞的情况下,如图8(b)所示,G0/G1期中的DNA量是固定的值(2C),接着在S期中DNA量逐渐增加,其后如果进入G2期则变为固定的值(4C),该值在M期中也维持。这里,C表示每个单倍体的基因组DNA含量。即2C表示每个单倍体的基因组DNA含量的2倍的DNA量,4C表示每个单倍体的基因组DNA含量的4倍的DNA量。细胞周期的G0期或G1期的正常细胞的DNA量成为2C。然后,如果制作正常的细胞的DNA量的直方图,则成为如图8(a)所示的直方图。具有最高的峰值的峰与处于DNA量最少的G0/G1期的细胞对应,具有次高的峰值的峰与处于DNA量最多的G2/M期的细胞对应,它们之间与处于S期的细胞对应。
在正常的细胞的情况下,与处于G0/G1期的细胞的数量相比,处于S期和G2/M期的状态的细胞的数量极少。但是,在癌变细胞的情况下,与正常的细胞相比,处于S期和G2/M期的状态的细胞的数量变多。另外,在癌变细胞的情况下,细胞的染色体的数量也变多,因此DNA量也变多。
因此,在本实施方式中,在癌变的判定中,使用关注了N/C比和DNA量的判定方法。
具体地,通过抽取N/C比大的细胞(以下称为“解析对象细胞”),抽取癌变容易进行的傍基底细胞。接下来,在像这样抽取出的细胞群之中,抽取DNA量多的细胞(第1细胞)和DNA量少的细胞(第2细胞)。第1细胞是癌变细胞的可能性高的细胞,第2细胞是癌变细胞的可能性低的细胞。一般地,如果组织的癌变发展,则第1细胞增加,第2细胞的数量减少。因此,第1细胞的数量相对第2细胞的数量的比率(以下称为“癌变比率”)在组织正常的情况和癌变了的情况下差异很大。因此,通过判定癌变比率是否在规定的阈值以上,能够进行癌变的判定。
这里,从被检者提取细胞时,根据提取者的熟练度的不同或被检者的被提取部的状况的不同等,有时在测定试样中包括的解析对象细胞的比率中产生偏差。即,即使作为都相同的病状的被检者,也可能发生一方的被检者的情况是N/C比大的细胞多,另一方的被检者的情况是N/C比大的细胞少。因此,对于N/C比大的细胞(解析对象细胞),有时使用规定的阈值一律地判断第1细胞的数量相对第2细胞的数量的比率(癌变比率),则存在不优选的情况。
因此,在本实施方式中,与测定试样中包括的解析对象细胞的比率相应地,适宜设定用于评价癌变比率的阈值。由此,即使在测定试样中包括的解析对象细胞的比率中产生偏差,由于适宜设定在评价中使用的阈值,所以也能够适当地评价癌变比率。以下,说明包括这样的阈值的设定和癌变的判定的处理。
图9是示出数据处理装置3中的分析处理的流程图。
如果从测定装置2接收测定数据,则数据处理装置3的CPU301根据接收到的测定数据,将粒子群分离为白血球和上皮细胞(S101)。具体地,如图10(a)所示,在将细胞的大小N(前方散射光信号的幅度)和DNA量(侧方荧光信号的面积)设为两个轴的散点图上绘制测定数据所包括的各粒子。接着,在该散点图中设定区域A1。区域A1是与上皮细胞对应的区域,区域A1以外的区域是与白血球对应的区域。然后,抽取区域A1所包括的上皮细胞。
另外,这里,为便于说明,在散点图上绘制粒子,抽取在散点图中设定了的区域A1所包括的粒子。然而,散点图和区域A1不一定需要制作为图形或图,也可以通过仅过滤信号的强度属于特定的数值范围的粒子而抽取的数据处理而进行区域A1所包括的粒子的抽取。同样地,后述的散点图(图10(b))与区域A2、第1直方图与区域A3、A4、以及第2直方图与区域A5、A6也不一定需要制作为图形或图,也可以通过数据处理而进行包括于区域A2~A6的粒子数的计数或抽取。
接下来,CPU301将在S101中抽取出的上皮细胞分离为单一上皮细胞和凝集上皮细胞(S102)。具体地,如图10(b)所示,在将“侧方荧光信号的差分总和/侧方荧光信号的峰值”和“前方散射光信号的差分总和/前方散射光信号的峰值”设为两个轴的散点图上绘制在S101中抽取出的上皮细胞。接着,在该散点图中设定区域A2。区域A2是与单一上皮细胞对应的区域。然后,抽取区域A2所包括的单一上皮细胞。另外,为了抑制后述的细胞提取的适当与否判定(S106、S107)以及癌变的判定(S116)的精度的降低而进行该凝集上皮细胞的去除。
接下来,对于在S102中提取出的单一上皮细胞,如图11(a)、(b)所示,CPU301制作示出与N/C比相应的细胞数的第1直方图(S103)。另外,图11(a)是根据从健康的61岁的被检者提取出的检体(ID=1)制作出的第1直方图。图11(b)是根据从健康的53岁的被检者提取出的检体(ID=2)制作出的第1直方图。这样,知道即使是相同的病状的被检者,N/C比大的细胞在图11(a)的情况下多、在图11(b)的情况下少。
在第1直方图中,CPU301设定作为V11≤N/C比≤V12的区域A3和作为N/C比<V11的区域A4(S104),取得区域A3所包括的细胞数N1和区域A4所包括的细胞数N2(S105)。
这里,示出区域A3、A4的边界的V11是区分中层细胞和傍基底细胞的阈值,从灵敏度和特异度的角度适宜设定。在本实施方式中,V11在0.2~0.4的范围中设定。示出区域A3的右端的V12是区分傍基底细胞、基底细胞以及不明的细胞的阈值,从灵敏度和特异度的角度适宜设定。在本实施方式中,V12在0.6~1的范围中设定。另外,在本实施方式中,区域A4的左端被设定为包括在左方向上的所有细胞。
接下来,CPU301根据在S105中取得的细胞数N1、N2,进行细胞提取的适当与否判定(S106、S107)。
在S106中,判定细胞数N1是否比阈值s1小。这里,阈值s1是用于判定傍基底细胞的提取的适当与否的阈值,从灵敏度和特异度的角度适宜设定。在本实施方式中,阈值s1在50以上1000以下的范围中设定。
在细胞数N1不充足的情况下,存在傍基底细胞的提取不适当的可能性。因此,在细胞数N1小于阈值s1的情况(S106:“是”)下,CPU301将示出傍基底细胞的提取不适当的旨意的对话框D1(参照图12(a))在显示部32中显示(S108)。在该情况下,CPU301不进行后段的癌变的判定(S116)和癌变信息的输出(S117、S118)而使处理结束。
另一方面,在细胞数N1在阈值s1以上的情况(S106:“否”)下,进而进行S107的判定。在S107中,判定细胞数N1相对细胞数N2的比率(N1/N2)是否比阈值s2小、并且单一上皮细胞数的一部分(N1+N2)是否比阈值s3小。这里,阈值s2是用于判定相比于傍基底细胞而与表层侧的细胞比较,傍基底细胞的数量是否较多的阈值,从灵敏度和特异度的角度适宜设定。在本实施方式中,阈值s2在0.1以上0.4以下的范围中设定。另外,阈值s3是用于判定单一上皮细胞的绝对数是否充足的阈值,从灵敏度和特异度的角度适宜设定。
在细胞数N1相对细胞数N2的比率(N1/N2)小于阈值s2、并且单一上皮细胞数的一部分(N1+N2)小于阈值s3的情况(S107:“是”)下,CPU301将示出傍基底细胞的提取不适当的旨意的对话框D1在显示部32中显示(S108)。在该情况下,CPU301也不进行后段的癌变的判定(S116)和癌变信息的输出(S117、S118)而使处理结束。在S107中判定为“否”的情况下,细胞提取的适当与否判定成为恰当,使处理向后段前进。
接下来,CPU301判定细胞数N1/细胞数N2是否小于阈值s2(S109)。如果N1/N2小于阈值s2(S109:“是”),则CPU301将阈值s4的值设为Vsh1(S110)。如果N1/N2在阈值s2以上(S109:“否”),则CPU301将阈值s4的值设为比Vsh1小的Vsh2(S111)。阈值s4是在后段的癌变的判定(S116)中使用的值。
如上述那样,N/C比大的细胞(解析对象细胞)的数量根据检体存在偏差。因此,在本实施方式中,作为测定试样中的与解析对象细胞的分布有关的分布信息计算N1/N2,根据该分布信息,将癌变的判定中使用的阈值s4设定为Vsh1和Vsh2的某一个。
在基于本发明人的验证中,如图11(a),在区域A3所包括的解析对象细胞的数量的比率(N1/N2)高的情况下,在后述的癌变的判定步骤(S116)中所要求的癌变比率(N3/N4)有变低的倾向,另外,如图11(b),确认了在该比率(N1/N2)低的情况下,癌变比率(N3/N4)有变高的倾向。因此,通过如上述那样与N1/N2的值相应地设定阈值s4,能够提高后段的癌变的判定(S116)的精度。
接下来,CPU301抽取第1直方图的区域A3所包括的细胞(解析对象细胞)(S112),对于抽取出的细胞,如图11(c)、(d)所示,制作示出与DNA量相应的细胞数的第2直方图(DNA倍体)(S113)。另外,图11(c)是根据图11(a)中示出的第1直方图(检体ID是1的检体)的区域A3所包括的细胞制作出的第2直方图。图11(d)是根据图11(b)中示出的第1直方图(检体ID是2的检体)的区域A3所包括的细胞制作出的第2直方图。
在第2直方图中,CPU301设定作为DNA量≥V22的区域A5和作为V21≤DNA量≤V22的区域A6(S114),取得区域A5所包括的细胞数N3(第1细胞的数量)和区域A6所包括的细胞数N4(第2细胞的数量)(S115)。在第2直方图中,CPU301取得具有与S期的正常细胞同等及其以上的DNA量的细胞数、即具有超过细胞周期处于G0期或G1期的正常细胞的DNA量的DNA量的细胞的数量N3,并取得DNA量是正常细胞的2C的细胞的数量、即具有细胞周期处于G0期或G1期的正常细胞的DNA量的细胞的数量N4。
这里,在癌变信息提供装置1中,区域A5的左端的值设定为被检测为细胞周期处于G0/G1期的正常细胞的DNA量的DNA量的范围的上限值,区域A5的右端设定为在右方向上包括所有的细胞。区域A6的右端的值设定为区分具有处于G0期或G1期的正常细胞的DNA量(2C)和具有处于S期的正常细胞的DNA量的值。具体地,设定示出细胞周期处于G0期或G1期的正常细胞的DNA量的值V20,关于V21和V22,在V21和V22的范围中包括V20,V21和V22的范围的幅度设定为规定的幅度A。在本实施方式中,区域A5和区域A6设定为在值V22处邻接。
接下来,CPU301判定细胞数N3相对细胞数N4的比率(癌变比率)是否在S110或S111中设定了的阈值s4以上(S116)。如果N3/N4在阈值s4以上(S116:“是”),则癌变的判定成为阳性,如果N3/N4小于阈值s4(S116:“否”),则癌变的判定成为阴性。
接下来,在癌变的判定是阳性的情况(S116:“是”)下,作为与癌变有关的信息,CPU301进行需要再检查的旨意的显示(S117)。具体地,如图12(b)所示,显示了“需要再检查”的对话框D2在显示部32中显示。另一方面,在癌变的判定是阴性的情况(S116:“否”)下,作为与癌变有关的信息,CPU301进行不需要再检查的旨意的显示(S118)。具体地,如图12(c)所示,显示了“不需要再检查”的对话框D3在显示部32中显示。这样,数据处理装置3的分析处理结束。
另外,如图12(d)、(e)所示,在S117、S118中显示的对话框中不仅显示与癌变有关的信息,还可以一并显示示出测定试样包括的解析对象细胞的分布状况的信息。在图12(d)的情况下,在对话框D4中显示示出N1/N2小于s2的“低N/C比优势检体”和计算出的N1/N2的值。在图12(e)的情况下,在对话框D5中显示示出N1/N2在s2以上的“高N/C比优势检体”和计算出的N1/N2的值。
图13是示出在上述癌变的判定(S116)中使用的阈值s4始终是Vsh2的情况(比较例)下、和如上述那样更换为Vsh1、Vsh2中的某一个的情况(本实施方式)下所得到的判定结果的图。
比较例和本实施方式的任何情况都针对相同的检体群进行判定。如图13的条件所示,进行了判定的检体群的总检体数是1020,其中,在组织诊断中判定为阳性和阴性的检体数分别为54和966。在图13的结果中示出通过判定结果判定为阳性的检体数相对通过组织诊断判定为阳性的检体数的比率(灵敏度)、以及通过判定结果判定为阴性的检体数相对通过组织诊断判定为阴性的检体数的比率(特异度)。
在比较例的情况下,灵敏度是98%,特异度是73%。另一方面,在本实施方式中,对于N1/N2小于s3的237个检体,阈值s4设定为Vsh1,针对这些检体的灵敏度是100%,特异度是80%。另外,在本实施方式中,对于N1/N2是s3以上的783个检体,阈值s4设定为Vsh2,针对这些检体的灵敏度是98%,特异度是78%。因此,在本实施方式的情况下,如果合计结果,则灵敏度成为98%,特异度成为比比较例的情况高5%的78%。因此,在本实施方式中,与比较例相比,能够提高癌变的判定精度。
以上,在本实施方式中,作为测定试样包括的与N/C比大的细胞(解析对象细胞)的分布有关的分布信息计算N1/N2,与N1/N2的值相应地设定在癌变的判定中使用的阈值s4的值。由此,即使在测定试样中包括的解析对象细胞的状况中产生偏差,也与N1/N2的值相应地适当地设定阈值s4的值。因此,通过适当的阈值s4评价癌变比率(N3/N4),所以能够提高癌变的判定精度。
另外,在本实施方式中,在第1直方图上绘制测定试样包括的单一上皮细胞,取得第1直方图的区域A3所包括的细胞数N1相对第1直方图的区域A4所包括的细胞数N2的比率(N1/N2)。即作为与N/C比大的细胞(解析对象细胞)的分布有关的分布信息取得比率(N1/N2)。由此,能够很好地评价测定试样包括的解析对象细胞和其它上皮细胞的平衡,所以在S109~S111中,能够设定适当的阈值s4。
另外,在本实施方式中,在第2直方图上绘制抽取出的解析对象细胞,在第2直方图中,取得区域A5所包括的细胞数N3相对区域A6所包括的细胞数N4的比率(N3/N4)。该比率反映细胞周期处于S期或G2/M期的细胞的比例,所以通过将该比率与阈值s4比较,能够判定细胞的癌变。
另外,在本实施方式中,在癌变的判定是阳性的情况(S116:“是”)下,作为与细胞的癌变有关的信息,在显示部32中显示示出需要再检查的旨意的对话框D2(S117)。由此,操作者针对提取出该检体的被验者进行组织诊断等,能够顺利地进行其后的应对。
另外,在本实施方式中,在N/C比大的细胞(解析对象细胞)的数量N1小于阈值s1的情况(S106:“是”)下、以及即使N1在阈值s1以上、但N1/N2小于阈值s2并且N1+N2小于阈值s3的情况(S107:“是”)下,在显示部32中显示示出傍基底细胞的提取不适当的旨意的对话框D1(S108)。此时,不进行癌变的判定(S116),并且不进行与细胞的癌变有关的信息的输出(S117、S118)。由此,能够防止取得以及输出信赖性低的信息。
另外,在本实施方式中,在S117、S118中,显示与细胞的癌变有关的信息的同时,如对话框D4、D5所示,显示示出测定试样包括的解析对象细胞的分布信息的信息。由此,操作者能够把握从被检者提取出的细胞的状况,据此能够评价与细胞的癌变有关的信息。
以上,说明了本发明的实施方式,但是本发明不限于上述实施方式,另外,本发明的实施方式也能够在上述以外进行各种变更。
例如,在上述实施方式中,将子宫颈部的上皮细胞作为分析对象,但是也可以将口腔细胞、膀胱、咽等其它上的皮细胞、进而内脏器官的上皮细胞作为分析对象,进行这些细胞的癌变的判定。
另外,在上述实施方式中,在S109~S111中,根据区域A3所包括的细胞数N1相对区域A4所包括的细胞数N2的比率(N1/N2),阈值s4设定为Vsh1、Vsh2中的某一个。然而,不限于此,也可以根据比率(N1/N2)将阈值s4设定为3个以上中的某一个的值,另外,也可以根据比率(N1/N2),通过运算计算阈值s4。这样,更细致地设定阈值s4,所以能够提高癌变的判定的精度。
另外,在上述实施方式中,与解析对象细胞的分布有关的分布信息成为区域A3所包括的细胞数N1相对区域A4所包括的细胞数N2的比率(N1/N2)。然而,不限于此,与解析对象细胞的分布有关的分布信息也可以是细胞数N1与细胞数N2的差(N1-N2)。在该情况下,例如,根据该差(N1-N2)是否超过规定的阈值,设定在癌变的判定中使用的阈值s4。另外,与解析对象细胞的分布有关的分布信息也可以是第1直方图的众数(mode,最大频数值)。在该情况下,例如,根据众数的位置(N/C比)是否超过规定的阈值,设定在癌变的判定中使用的阈值s4。另外,也可以在将细胞核的大小N和细胞的大小C设为两个轴的散点图上绘制各细胞,将基于绘制了的粒子的近似曲线的倾斜度作为与解析对象细胞的分布有关的分布信息。在该情况下,例如,根据该倾斜度是否超过规定的阈值,设定在癌变的判定中使用的阈值s4。另外,也可以进一步考虑示出第1直方图的分散情形的CV(变动系数),来设定在癌变的判定中使用的阈值s4。另外,关于分布信息,可以通过基于示出测定试样包括的解析对象细胞的分布的图像的图像解析而取得,也可以通过显微镜观察测定试样来取得。
另外,在上述实施方式中,制作示出与细胞核的大小N相对细胞的大小C的比率(N/C比)相应的细胞数的第1直方图,作为与解析对象细胞的分布有关的分布信息计算出比率(N1/N2)。然而,不限于此,也可以对细胞核的大小N和细胞的大小C分别评价,来取得与解析对象细胞的分布有关的分布信息。
另外,在上述实施方式中,根据N/C比进行了解析对象细胞的抽取,但是本发明不限定于那样的实施方式。例如,也可以仅根据细胞的大小C进行解析对象细胞的抽取。
图14(a)是对于图11(a)、(c)中示出的检体ID是1的检体,示出与细胞核的大小N和细胞的大小C相应的细胞数的直方图,图14(b)是对于图11(b)、(d)中示出的检体ID是2的检体,示出与细胞核的大小N和细胞的大小C的细胞数相应的直方图。
关于细胞核的大小N的众数(最大频数)与细胞的大小C的众数(最大频数)之间的横轴方向的间隔,在图14(a)中小,在图14(b)中大。因此,例如,能够将众数(最大频数)的间隔设为与解析对象细胞的分布有关的分布信息。在该情况下,根据该间隔是否超过规定的阈值,设定在癌变的判定中使用的阈值s4。
另外,在上述实施方式中,如图11(a)、(b)所示设定了区域A3、A4,如图11(c)、(d)所示设定了区域A5、A6。然而,不限于此,也可以从灵敏度和特异度的角度将区域A3~A6的范围设定为适宜的其它值。
图15(a)是示出区域A3的右端的边界向右方向移动了的状态的图。图15(b)是示出去掉了区域A3的上限和下限这两方的状态的图。这样,也可以从灵敏度和特异度的角度,向左右方向适宜设定区域A3的右端和左端的边界。同样地,也可以向左右方向适当设定区域A4的右端和左端的边界。另外,也可以在区域A3、A4之间设置间隙,也可以使区域A3、A4的一部分相互重叠。
图15(c)是示出区域A6的右端的边界向左方向移动了的状态的图。关于图15(c)的区域A6的左端的值V21和右端的值V23,在V21和V23的范围中包括V20,V21和V23的范围的幅度设定成为比图11(c)、(d)的幅度A小的B。图15(d)是示出区域A5的左端的边界向左方向移动了的状态的图。在V21和V22的范围中包括V20、且V21和V22的范围的幅度设定成为A的情况下,图15(d)的区域A5的左端的值V24设定成为比V20大比V22小的值。这样,也可以从灵敏度和特异度的角度,向左右方向适宜设定区域A5、A6的右端和左端的边界。
另外,在上述实施方式中,在S116中,判定了N3/N4的值是否在阈值s4以上,但是不限于此,也可以判定N4/N3的值是否在阈值1/s4以下。
另外,在上述实施方式中,将侧方荧光信号波形的幅度设为细胞核的大小N,将前方散射光信号波形的幅度设为细胞的大小C,但是不限于此,也可以将侧方荧光信号波形的面积设为细胞核的大小N,将前方散射光信号波形的面积设为细胞的大小C。另外,在规定的方向上成为长的形状的细胞流经流动池的情况下,根据前方散射光信号波形的幅度,精度很好地表示细胞的大小。因此,如上述实施方式那样,优选将前方散射光波形的幅度作为细胞的大小C。
另外,在上述实施方式中,在S106、S107中进行细胞提取的适当与否判定,但是细胞提取的适当与否判定不限于S106、S107中示出的判定,也可以是其它判定。
另外,在上述实施方式中,在对话框D1~D5中显示了傍基底细胞的提取不适当的旨意、需要再检查的旨意以及不需要再检查的旨意,对话框D1~D5显示于显示部32中。然而,不限于此,也可以通过在数据处理装置3中设置了的扬声器将这些旨意作为警告音而输出。
另外,在上述实施方式中,在图12(d)、(e)中示出了在S117、S118中显示的对话框中,同时显示示出测定试样包括的解析对象细胞的分布信息的信息的情况下的例子。然而,示出解析对象细胞的分布信息的信息不限于图12(d)、(e)中示出的例子,也可以显示如图11(a)、(b)所示的第1直方图。
另外,在上述实施方式中,数据处理装置3的CPU301根据从测定装置2接收到的各信号FSC、SSC、SFL,取得前方散射光信号波形的幅度、侧方荧光信号波形的幅度、侧方荧光信号波形的面积等特征参数,但是不限于此,也可以通过测定装置2的测定控制部25取得这些特征参数。
另外,本发明的实施方式能够在权利要求书中示出的技术的思想的范围内进行适当的、各种的变更。

Claims (27)

1.一种细胞分析装置,其特征在于,包括:
抽取模块,根据表示细胞质相对细胞核的相对大小的N/C比,从来自上皮组织的细胞的母集团抽取解析对象细胞;
设定模块,在所述母集团中占有的所述解析对象细胞多的情况和少的情况下设定不同的阈值;
分类模块,根据DNA量的不同,将所述解析对象细胞分类为至少两个群;以及
评价模块,通过将分类了的至少两个群的细胞数的比率与设定了的阈值进行比较,来评价所述上皮组织的病变。
2.根据权利要求1所述的细胞分析装置,其特征在于,还包括:
测定模块,通过流式细胞仪,取得与从上皮组织调制的测定试样中包括的细胞质的大小有关的第1参数、与细胞的核的大小有关的第2参数、以及与细胞中包括的DNA量有关的第3参数;和
计算模块,根据所述第1参数和第2参数计算N/C比。
3.根据权利要求1所述的细胞分析装置,其特征在于,
所述抽取模块作为所述解析对象细胞抽取比规定值大的N/C比的细胞。
4.根据权利要求1所述的细胞分析装置,其特征在于,
所述设定模块根据比所述解析对象细胞小的N/C比的细胞的数量与所述解析对象细胞的数量的比率,设定所述阈值。
5.根据权利要求1所述的细胞分析装置,其特征在于,
所述分类模块将解析对象细胞分类为:与G0至G1的细胞周期对应的DNA量的细胞的第1组、和超过与G0至G1的细胞周期对应的DNA量的DNA量的细胞的第2组。
6.根据权利要求5所述的细胞分析装置,其特征在于,还具备:
输出模块,在所述第2组的细胞数相对所述第1组的细胞数的比率在所述设定了的阈值以上的情况下,输出促使上皮组织或被检者的再检查的显示。
7.根据权利要求1所述的细胞分析装置,其特征在于,还包括:
禁止模块,在所述抽取模块抽取出的解析对象细胞的数量不满足对病变的评价充分的数量的情况下,禁止评价。
8.根据权利要求1所述的细胞分析装置,其特征在于,还包括:
输出模块,输出评价的结果,并且定量地或定性地输出解析对象细胞的量。
9.根据权利要求2所述的细胞分析装置,其特征在于,
所述测定模块
使测定试样流经所述流式细胞仪的流动池,
使光源部对流经所述流动池的测定试样照射光,从细胞产生散射光和荧光,
使散射光感光部输出与受光了的散射光的强度相应的第1信号波形,
使荧光感光部输出与受光了的荧光的强度对应的第2信号波形。
10.根据权利要求9所述的细胞分析装置,其特征在于,
所述测定模块
根据第1信号波形的幅度取得所述第1参数,
根据所述第2信号波形的幅度取得所述第2参数,
根据所述第2信号波形的面积取得所述第3参数。
11.一种提供与细胞的癌变有关的信息的癌变信息提供装置,其特征在于,具备:
测定模块,测定包括从上皮组织提取出的细胞的测定试样,取得与所述测定试样包括的细胞中的解析对象细胞的分布有关的分布信息;
设定模块,根据取得的所述分布信息设定阈值;以及
解析模块,通过使用所述阈值解析所述解析对象细胞,取得与细胞的癌变有关的信息。
12.根据权利要求1所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述分布信息是反映所述测定试样中包括的所述解析对象细胞与其它上皮细胞在量上的平衡的信息。
13.根据权利要求1所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述测定模块测定包括从上皮组织提取出的细胞的测定试样,对于各细胞分别取得与细胞核的大小有关的第1数据、与细胞的大小有关的第2数据和与细胞的DNA量有关的第3数据,根据取得的所述第1数据和所述第2数据,取得所述分布信息,
所述解析模块通过使用所述阈值解析所述解析对象细胞的所述第3数据,取得与细胞的癌变有关的信息。
14.根据权利要求13所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述解析对象细胞是取得的所述第1数据和所述第2数据满足规定的条件的上皮细胞。
15.根据权利要求14所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述解析对象细胞是所述第1数据相对所述第2数据的比率处于第1范围内的上皮细胞。
16.根据权利要求13所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述分布信息是所述解析对象细胞的数量与所述第1数据相对所述第2数据的比率处于第2范围内的上皮细胞的数量的比率,所述第2范围被设定为所述第1数据相对所述第2数据的比率相对所述第1范围位移到小的方向的范围。
17.根据权利要求13所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述解析模块
根据所述解析对象细胞的所述第3数据,将所述解析对象细胞分类为具有细胞周期处于G0期或G1期的细胞的DNA量的第1组和具有超过细胞周期处于G0期或G1期的细胞的DNA量的DNA量的第2组,
根据所述第2组的细胞的数量相对所述第1组的细胞的数量的比率与所述阈值的比较结果,取得与细胞的癌变有关的信息。
18.根据权利要求17所述的癌变信息提供装置,其特征在于,还具备:
输出模块,在所述第2组的细胞的数量相对所述第1组的细胞的数量的所述比率在所述阈值以上的情况下,将示出需要再检查的信息输出为与所述细胞的癌变有关的信息。
19.根据权利要求11所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述解析模块在所述解析对象细胞的数量小于规定数的情况下,中止与所述细胞的癌变有关的信息的取得。
20.根据权利要求11所述的癌变信息提供装置,其特征在于,还具备:
输出模块,输出与细胞的癌变有关的信息和示出所述解析对象细胞的分布信息的信息。
21.根据权利要求11所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述测定模块对流经流动池的所述测定试样照射光,根据由各所述细胞产生的光,检测针对各细胞的光学信息。
22.根据权利要求21所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述光学信息包括散射光信息和荧光信息。
23.根据权利要求11所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述上皮组织是子宫颈部的上皮组织。
24.根据权利要求11所述的癌变信息提供装置,其特征在于,
所述解析对象细胞是上皮细胞中的基底层侧的细胞。
25.一种细胞分析方法,其特征在于,包括:
根据表示细胞质相对细胞核的相对大小的N/C比,从来自上皮组织的细胞的母集团抽取解析对象细胞的工序;和
将所述解析对象细胞分类为DNA量不同的至少两个群的工序;和
通过将分类了的至少两个群的细胞数的比率与阈值进行比较,来评价所述上皮组织的病变的工序,
在所述母集团中占有的所述解析对象细胞多的情况和少的情况下使用不同的阈值。
26.一种提供与细胞的癌变有关的信息的癌变信息提供方法,其特征在于,
测定包括从上皮组织提取出的细胞的测定试样,取得与所述测定试样包括的细胞中的解析对象细胞的分布有关的分布信息,
根据取得的所述分布信息设定阈值,
通过使用所述阈值解析所述解析对象细胞,取得与细胞的癌变有关的信息。
27.一种筛选需要再检查的样本的方法,其特征在于,
根据表示细胞质相对细胞核的相对大小的N/C比,对从上皮组织的样本调制了的测定试样中包括的解析对象细胞进行定量,
根据解析对象细胞的量,判断是否从被检者适当地提取出样本,
如果样本的提取适当,则根据解析对象细胞的DNA量判定是否需要再检查,
在样本提取不适当的情况下,不进行是否需要再检查的判定。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107991486A (zh) * 2017-11-17 2018-05-04 深圳大学 一种基于量子点的液相芯片检测系统及方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9594072B2 (en) * 2015-06-30 2017-03-14 Visiongate, Inc. System and method for determining cell adequacy in a cytological analysis system
US11069054B2 (en) 2015-12-30 2021-07-20 Visiongate, Inc. System and method for automated detection and monitoring of dysplasia and administration of immunotherapy and chemotherapy
US10648909B2 (en) 2017-05-25 2020-05-12 Abbott Laboratories Methods and systems for assessing flow cell cleanliness
US10753857B2 (en) 2017-07-24 2020-08-25 Visiongate Inc. Apparatus and method for measuring microscopic object velocities in flow
JP7160563B2 (ja) * 2018-05-30 2022-10-25 シスメックス株式会社 細胞取得方法および細胞取得装置
EP3922980B1 (en) * 2020-06-12 2022-08-10 Sartorius Stedim Data Analytics AB Computer-implemented method, computer program product and system for data analysis
JP2022071963A (ja) 2020-10-29 2022-05-17 シスメックス株式会社 試料調製方法、細胞分析方法、試料調製装置および細胞分析装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1659439A (zh) * 2001-09-07 2005-08-24 伯斯坦技术公司 利用光学生物盘系统基于细胞核形态学的白血细胞类型的识别和定量
CN101403739A (zh) * 2007-10-03 2009-04-08 希森美康株式会社 细胞分析仪及细胞分析方法
WO2013015089A1 (ja) * 2011-07-22 2013-01-31 シスメックス株式会社 癌化情報提供方法および癌化情報提供装置
US8548219B2 (en) * 1999-01-25 2013-10-01 Amnis Corporation Detection of circulating tumor cells using imaging flow cytometry
CN103592262A (zh) * 2012-08-16 2014-02-19 希森美康株式会社 细胞分析装置以及细胞分析方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2649409B2 (ja) * 1989-03-14 1997-09-03 株式会社日立製作所 臨床検査用の自動分析方法
US8951746B2 (en) * 2004-11-05 2015-02-10 Southwest Research Institute Method and devices for screening cervical cancer
US7800742B2 (en) * 2007-10-03 2010-09-21 Sysmex Corporation Cell analyzer and cell analyzing method
WO2009123000A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 シスメックス株式会社 細胞処理装置、試料調製装置および細胞分析装置
JP5503360B2 (ja) * 2010-01-15 2014-05-28 シスメックス株式会社 試料調製装置
JP5693894B2 (ja) * 2010-08-26 2015-04-01 日本光電工業株式会社 細胞解析装置及び細胞解析方法
JP5784294B2 (ja) * 2010-09-22 2015-09-24 シスメックス株式会社 細胞分析装置および細胞分析方法
JP5970223B2 (ja) * 2012-03-30 2016-08-17 シスメックス株式会社 癌化情報提供方法および癌化情報提供装置
JP5876359B2 (ja) * 2012-03-30 2016-03-02 シスメックス株式会社 癌化情報提供方法および癌化情報提供装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8548219B2 (en) * 1999-01-25 2013-10-01 Amnis Corporation Detection of circulating tumor cells using imaging flow cytometry
CN1659439A (zh) * 2001-09-07 2005-08-24 伯斯坦技术公司 利用光学生物盘系统基于细胞核形态学的白血细胞类型的识别和定量
CN101403739A (zh) * 2007-10-03 2009-04-08 希森美康株式会社 细胞分析仪及细胞分析方法
WO2013015089A1 (ja) * 2011-07-22 2013-01-31 シスメックス株式会社 癌化情報提供方法および癌化情報提供装置
CN103592262A (zh) * 2012-08-16 2014-02-19 希森美康株式会社 细胞分析装置以及细胞分析方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107991486A (zh) * 2017-11-17 2018-05-04 深圳大学 一种基于量子点的液相芯片检测系统及方法

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Publication number Publication date
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US11280720B2 (en) 2022-03-22
EP2860263A1 (en) 2015-04-15
JP6378599B2 (ja) 2018-08-22
CN104569365B (zh) 2018-06-08
US20150104786A1 (en) 2015-04-16

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