CN108732144B - 荧光图像分析装置、荧光图像的分析方法及计算机程序 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及荧光图像分析装置、荧光图像的分析方法及计算机程序。本发明使判断细胞是异常细胞与否的判断精度提高。荧光图像分析装置1具备向含将目标部位由荧光染料标记的多个细胞的试样10照射光的光源120~123,将通过照射光而发荧光的细胞的荧光图像针对每个细胞摄像的摄像部160,对由摄像部160摄像的荧光图像进行处理,取得荧光图像中的荧光的光点图案的处理部11,存储对应于多个测定项目的多个参照图案的存储部12。处理部11基于从对应于多个测定项目的多个参照图案选择对应于试样10的测定项目的参照图案,荧光图像中的荧光的光点图案和选择的参照图案而生成在试样10的判断中使用的信息。

Description

荧光图像分析装置、荧光图像的分析方法及计算机程序
【技术领域】
本发明涉及荧光图像分析装置、荧光图像的分析方法及计算机程序。
【背景技术】
在专利文献1中记载了,在荧光原位杂交法(FISH法)的检测中应用流式细胞仪等时的细胞的处理方法。FISH法,首先,实施使荧光标记探针杂交于存在于细胞的核内的目标部位的碱基序列的预处理,对目标部位进行荧光标记。接下来,检测从荧光标记探针发生的荧光(光点)。FISH法,即使是不分裂的细胞,也可使用与染色体上的目标部位结合的荧光标记探针而检测染色体异常。再者FISH法还可检测与正常细胞混在的有染色体异常的细胞,还可分析其比例。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特表2005-515408号公报
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
现在由FISH法的分析主要使用荧光显微镜由人(操作者)的眼进行。操作者不得不存储在检测中使用的每个探针判断为有异常的阳性图案和判断为无异常的阴性图案。但是,现在用于用FISH法检测染色体异常的探针存在数十种,另外,在阳性图案之中,存在典型的染色体异常图案和非典型的染色体异常的图案。操作者不得不对于这些全部而掌握阳性图案和阴性图案,由FISH法的分析烦琐化。再者,由于光点的判断依赖于操作者的感觉,观察的细胞的荧光染料的光点图案是阳性图案或阴性图案的判断基准因操作者的熟练度而变,由FISH法的染色体异常的有无的判断精度的维持变得困难。
鉴于现在的由FISH法的测定分析的问题,本发明旨在提高,光点图案是阳性图案与否的判断精度。
【用于解决课题的手段】
本发明的第1实施方式涉及荧光图像分析装置。本实施方式涉及的荧光图像分析装置(1)具备向含将目标部位由荧光染料标记的多个细胞的试样(10)照射光的光源(120~123),每个细胞对通过照射光而发荧光的细胞的荧光图像进行摄像的摄像部(160),对由摄像部(160)摄像的荧光图像进行处理,取得在荧光图像中的荧光的光点图案的处理部(11)。处理部(11)基于从对应于多个测定项目的多个参照图案选择对应于试样(10)的测定项目的参照图案,荧光图像中的荧光的光点图案和选择的参照图案而生成在试样(10)的判断中使用的信息。
本发明的第2实施方式涉及对含将目标部位由荧光染料标记的多个细胞的试样(10)进行摄像而对取得的细胞的荧光图像进行分析的荧光图像的分析方法。本实施方式涉及的分析方法是,接受试样(10)的测定项目,基于从对应于多个测定项目的多个参照图案读入对应于接受的试样(10)的测定项目的参照图案,荧光图像中的荧光的光点图案和读入的参照图案而生成在试样(10)的判断中使用的信息,显示生成的在试样(10)的判断中使用的信息。
本发明的第3实施方式涉及用于使计算机执行对含将目标部位由荧光染料标记的多个细胞的试样(10)进行摄像而取得的细胞的荧光图像的分析处理的计算机程序。本实施方式涉及的计算机程序使计算机执行接受试样(10)的测定项目的步骤,基于从对应于多个测定项目的多个参照图案读入对应于接受的试样(10)的测定项目的参照图案的步骤,荧光图像中的荧光的光点图案和读入的参照图案而生成在试样(10)的判断中使用的信息的步骤,显示生成的在试样(10)的判断中使用的信息的步骤。
由本发明的上述第1~第3实施方式,基于每个细胞取得的荧光图像的荧光的光点图案和从对应于多个测定项目的多个参照图案之中对应于试样的测定项目的参照图案而生成在试样的判断中使用的信息,显示。从而,操作者等无存储显示有染色体异常的异常细胞的多种光点图案而判断是否是异常细胞的必要,异常细胞的判断不依赖于操作者的感觉。因此,可提高异常细胞的判断精度,结果,可提高在试样的判断中使用的信息的精度。
【发明的效果】
由本发明可使细胞的光点图案是有染色体异常的异常细胞的光点图案与否的判断精度提高。
【附图的简单的说明】
【图1】是显示荧光图像分析装置的一实施方式的构成的概略图。
【图2】(a)是例示由荧光图像分析装置取得的第1图像~第3图像及明场图像的图,(b)是用于对荧光图像分析装置进行的核区域的提取进行说明的模式图,(c)及(d)是用于对荧光图像分析装置进行的光点的提取进行说明的模式图。
【图3】是对处理部的动作进行说明的流程图。
【图4】是对处理部的动作进行说明的流程图。
【图5】是对处理部的动作进行说明的流程图。
【图6】(a)~(d)各自是用于对阴性图案、阳性图案1~3的光点图案进行说明的模式图。
【图7】是显示以BCR/ABL融合基因作为目标的各探针杂交的目标部位的例的图。
【图8】是显示BCR/ABL融合基因的典型阳性图案的参照图案的例的图。
【图9】是显示BCR/ABL融合基因的非典型阳性图案的参照图案的例的图。
【图10】是显示ALK基因座的探针例的图。
【图11】是显示检测与ALK基因座关联的染色体异常时的阴性图案和阳性图案的参照图案、及第5号染色体长臂(5q)缺失的染色体异常的例的图。
【图12】是荧光图像分析装置的显示部的显示画面的一例。
【图13】是荧光图像分析装置的显示部的显示画面的一例。
【图14】是显示测定装置的其他例的构成的模式图。
【图15】是显示荧光图像分析装置的其他实施方式的构成的概略图。
【用于实施发明的形态】
以下,参照附带的附图详细地说明本发明的实施方式。以下的实施方式是对实施使存在于细胞的核内的目标部位(目标序列)和将有与上述目标序列互补的序列的核酸序列由含荧光染料标记的核酸探针(以下,简称为探针)杂交的预处理的试样进行测定,向对于试样中的多个细胞而进行每个细胞取得的荧光图像的分析的装置及方法应用本发明。
本实施方式的一例在例如流式细胞仪(例如,成像流式细胞仪)、荧光显微镜等中进行由荧光原位杂交(FISH)法的染色体异常的分析。在以下的实施方式中,作为一例,显示以核酸中的目标部位作为处于22号染色体的BCR基因及处于9号染色体的ABL基因,使用流式细胞仪,由FISH法,对慢性骨髓性白血病中见到的有在9号染色体和22号染色体之间的转座(BCR/ABL融合基因、也称为Philadelphia染色体的:t(9;22)(q34.12;q11.23))的细胞进行测定及分析的实施方式。在荧光图像分析装置中检测的染色体异常只要是可由(FISH)法检测,就不限制。作为染色体异常,可举转座、缺失、逆位、重复等。具体而言,例如,可举与BCR/ABL融合基因、ALK基因等的基因座关联的染色体异常。在图8、图9及图11针对每个基因显示用于判断为有染色体异常的阳性图案。
另外,在以下的实施方式中,成为测定对象的细胞只要是有核细胞,就不限制。可举从例如受试者采集的受试体中的有核细胞,优选为血液受试体中的有核细胞。在本说明书等中,试样是包括含与探针杂交的目标部位的受试体来源的细胞的、供于测定的细胞悬浮液。在试样中含多个细胞。多个细胞是指至少102个以上、优选为103个以上、更优选为104个以上、再优选为105个以上、再更优选为106个以上。
在本实施方式中,异常细胞是指有染色体异常的细胞。作为异常细胞的例,可举癌细胞等的肿瘤细胞。优选为,白血病等的造血器肿瘤细胞、肺癌等的癌细胞。
图1显示本实施方式的荧光图像分析装置1的概略构成。图1中所示的荧光图像分析装置1具备测定装置100及处理装置200,对由利用预处理装置300的预处理调制的试样10进行测定,进行分析。操作者对于从受试者采集的血液受试体而使用Ficoll等的细胞分离用介质而进行离心分离等,回收作为测定对象细胞的有核细胞。对于有核细胞的回收而言,也可通过代替由离心分离的有核细胞的回收而使用溶血剂而使红细胞等溶血而留下有核细胞。预处理装置300含用于使由离心分离等得到的有核细胞悬浮液和试剂混合的混合容器、用于将有核细胞悬浮液和试剂分注到混合容器中的分注单元、用于对混合容器进行加温的加温部等。预处理装置300进行包括将从受试者采集的细胞内的目标部位由荧光染料标记的工序,和将细胞的核由核染色用染料染色的工序的预处理而调制试样10。具体而言,在将目标部位由荧光染料标记的工序中,使上述目标序列和将有与上述目标序列互补的序列的核酸序列由含荧光染料标记的探针杂交。
FISH法使用1种以上的荧光染料而检测染色体上的目标部位。优选为FISH法使用2种以上的荧光染料而检测第1染色体上的目标部位和第2染色体上的目标部位(修饰“染色体”的“第1”及“第2”不是指染色体编号,是包括性的数的概念)。例如,与BCR基因座杂交的探针是有与BCR基因座的碱基序列互补的序列的核酸由通过照射波长λ11的光而发生波长λ21的第1荧光的第1荧光染料标记的。通过使用此探针,BCR基因座由第1荧光染料标记。与ABL基因座杂交的探针是有与ABL基因座的碱基序列互补的序列的核酸由通过照射波长λ12的光而发生波长λ22的第2荧光的第2荧光染料标记的。通过使用此探针,ABL基因座由第2荧光染料标记。核由通过照射波长λ13的光而发生波长λ23的第3荧光的核染色用染料染色。波长λ11、波长λ12及波长λ13是所谓的激发光。
更具体而言,预处理装置300含使细胞不因脱水收缩地固定细胞的处理、对细胞开能向细胞内导入探针的大小的孔的膜透过处理、对细胞加热的热变性处理、使目标部位和探针杂交的处理、从细胞除去不要的探针的清洗处理、及对核进行染色的处理。
测定装置100具备流动池110、光源120~123、聚光透镜130~133、二向色镜140~141、聚光透镜150、光学单元151、聚光透镜152和摄像部160。在流动池110的流路111中流过试样10。
光源120~123向流过流动池110的试样10照射光。光源120~123例如由半导体激光源构成。从光源120~123各自发射波长λ11~λ14的光。
聚光透镜130~133对从光源120~123发射的波长λ11~λ14的光各自进行聚光。二向色镜140使波长λ11的光透过,使波长λ12的光屈折。二向色镜141使波长λ11及λ12的光透过,使波长λ13的光屈折。由此,向流过流动池110的流路111的试样10照射波长λ11~λ14的光。再者,测定装置100具备的半导体激光源的数只要是1以上,就不限制。半导体激光源的数例如,可从1、2、3、4、5或6之中选择。
向流过流动池110的试样10照射波长λ11~λ13的光,则从对细胞进行染色的荧光染料发生荧光。具体而言,波长λ11的光照射到标记BCR基因座的第1荧光染料,则从第1荧光染料发生波长λ21的第1荧光。波长λ12的光照射到标记ABL基因座的第2荧光染料,则从第2荧光染料发生波长λ22的第2荧光。波长λ13的光照射到对核进行染色的核染色用染料,则从核染色用染料发生波长λ23的第3荧光。向流过流动池110的试样10照射波长λ14的光,则此光透过细胞。透过细胞的波长λ14的透射光在明场图像的生成中使用。例如,在实施方式中,第1荧光是绿色的光的波长带区,第2荧光是红色的光的波长带区,第3荧光是蓝色的光的波长带区。
聚光透镜150对从流过流动池110的流路111的试样10发生的第1荧光~第3荧光和透过流过流动池110的流路111的试样10的透射光进行聚光。光学单元151有4个二向色镜组合的构成。光学单元151的4个二向色镜将第1荧光~第3荧光和透射光用互相略微不同的角度反射,在摄像部160的光接收面上分离。聚光透镜152对第1荧光~第3荧光和透射光进行聚光。
摄像部160由TDI(时间延迟积分(Time Delay Integration))照相机构成。摄像部160对第1荧光~第3荧光和透射光进行摄像而以各自对应于第1荧光~第3荧光的荧光图像和对应于透射光的明场图像作为摄像信号输出到处理装置200。将对应于第1荧光~第3荧光的荧光图像,以下,各自称为“第1图像”、“第2图像”、“第3图像”。“第1图像”、“第2图像”及“第3图像”优选为了对光点的重叠进行分析而相同的大小。“第1图像”、“第2图像”及“第3图像”可为彩色图像,也可为灰度图像。
图2(a)是荧光图像的例。在图2(a)的第1图像中,可呈现为黑点状的部分显示第1荧光的光点、即被第1荧光染料标记的目标部位。在第2图像中,虽然不如第1图像,在显示核的淡的灰色之中确认到浓的灰色的点。这显示第2荧光的光点、即被第2荧光染料标记的目标部位。在第3图像中,略圆形的核的区域以黑色显示。在明场图像中,可对实际的细胞的状态进行观察。再者,图2(a)的各图像是以将预处理后的白细胞配置在载玻片上而用显微镜观察的作为例示的图像,荧光图像在原始数据(原始数据)中,荧光强度越高则越白地,荧光强度越低则越黑地被摄像。图2(a)的第1~第3图像是使摄像的原始数据的阶调反转而以灰度显示的。如上所述,当将流过流动池110的试样10由摄像部160摄像时,由于细胞在互相分离的状态下流过流路111,可以针对每个细胞取得荧光图像及明场图像。
回到图1,处理装置200,作为硬件构成,具备处理部11、存储部12、显示部13和输入部14。处理部11由处理器(CPU)构成。存储部12由在处理部11的各种处理的作业区域中使用的可读写存储器(RAM)、存储计算机程序及数据的只读存储器(ROM)及硬盘等构成。处理部11及存储部12可由通用计算机构成。硬盘可含在计算机内,也可作为计算机的外部装置配置。显示部13由显示器构成。输入部14由鼠标、键盘、触控面板装置等构成。处理部11经总线15而与存储部12之间传送数据,经接口16而与显示部13、输入部14、测定装置100之间进行数据的输入输出。
处理部11通过将存储在ROM或硬盘的各种计算机程序读取到RAM中而执行,进行由利用测定装置100的试样10的测定取得的细胞的荧光图像的处理,控制显示部13、输入部14等的动作。具体而言,处理部11对荧光图像进行处理而取得在荧光图像中的荧光的光点图案,从对应于存储在存储部12的多个测定项目的多个参照图案选择对应于试样10的测定项目的参照图案。进而,基于荧光图像中的荧光的光点图案和选择的参照图案而生成在试样10的判断中使用的信息。
以下,对于基于规定用于分析细胞的荧光图像的处理顺序的计算机程序,由处理部11执行的荧光图像的分析方法的一例而参照图3~图5而进行说明。再者,所述计算机程序可为预先储存到存储部12,例如从CD-ROM等的计算机能读取的可移动型记录介质(未图示)安装,也可为例如从外部的服务器(未图示)经网络(未图示)下载而安装。
如图3~图5所示,处理部11,在图像取得步骤S1、光点图案的取得步骤S2、光点图案及参照图案的比较步骤S3、关于细胞是异常细胞或正常细胞的判断结果的信息的显示步骤S4、在试样的判断中使用的信息的生成步骤S5、在试样的判断中使用的信息的表示步骤S6中进行各处理。
首先,处理部11,在S1中,对由摄像部160摄像的原始数据进行阶调反转、取得灰度显示的第1~第3图像。处理部11将取得的第1~第3图像存储在存储部12。
接下来,处理部11,在S2中,取得在基于第1荧光的第1图像中的第1荧光的光点图案的同时,取得在基于第2荧光的第2图像中的第2荧光的光点图案。
在此S2中,如图4所示,首先,在S20中,处理部11进行从第1图像、第2图像、第3图像各自提取第1荧光的光点(第1光点)、第2荧光的光点(第2光点)、核区域的处理。具体而言,使用图2(b)~(d)而进行说明,则图2(b)的左端所示的第3图像、图2(c)的左端所示的第1图像、及图2(d)的左端所示的第2图像是从流过流动池110的1个细胞取得的。
取得如图2(b)的左端所示的第3图像时,处理部11首先基于构成第3图像的横(x方向)m个×纵(y方向)n个各像素中的像素值而制成如图2(b)的中央所示像素值及像素数的坐标图。纵轴的像素数显示像素的个数。再者,图像的像素数无特别限定,例如是横51个×纵51个。另外,每1像素的空间分辨率也无特别限定。进而,处理部11以在图2(b)的坐标图中设定像素值的阈值,将分布着有比阈值大的像素值的像素的范围,如在图2(b)的右端以虚线表示,作为核区域提取。
取得如图2(c)的左端所示的第1图像时,处理部11基于构成第1图像的横(x方向)m个×纵(y方向)n个各像素中的像素值而制成如图2(c)的中央所示像素值及像素数的坐标图。进而,处理部11,在图2(c)的坐标图中,例如基于大津法而作为光点和背景的边界设定像素值的阈值,将分布着有比阈值大的像素值的像素的范围,如在图2(c)的右端以虚线表示,作为光点提取。再者,在从第1图像提取光点时,有极端小的范围的光点、有极端大的范围的光点除外。
取得如图2(d)的左端所示的第2图像时,与第1图像的情况同样,处理部11基于构成第2图像的横(x方向)m个×纵(y方向)n个各像素中的像素值而制成如图2(d)的中央所示像素值及像素数的坐标图。进而,处理部11,在图2(c)的坐标图中,设定像素值的阈值,将分布着有比阈值大的像素值的像素的范围,如在图2(d)的右端以虚线表示,作为光点提取。再者,在从第2图像提取光点时,有极端小的范围的光点、有极端大的范围的光点除外。
接下来,处理部11,在图4的S21中,对从第3图像提取的核区域的位置和从第1图像提取的光点的位置进行比较,未含在核区域的光点除外。由此,从第1图像提取第1荧光的第1光点,导出在第1图像中的第1光点的数、位置。同样地,对从第3图像提取的核区域的位置和从第2图像提取的光点的位置进行比较,未含在核区域的光点除外。由此,从第2图像提取第2光点,导出在第2图像中的第2光点的数、位置。
在各图像中的核区域及光点的位置可例如对于构成各图像的横(x方向)m个×纵(y方向)n个像素而预先确定坐标信息(x,y),基于核区域及光点中所含的多个像素的坐标信息测量。
再者,处理部11也可不制成如图2(b)~(d)的中央所示的坐标图,根据如上所述的顺序,由计算,从第3图像提取核区域,从第1图像及第2图像提取各光点。另外,光点的提取也可判断被设为正常的光点的分布曲线和判断对象的区域的整合的程度,在整合的程度高的情况中,以判断对象的区域作为光点提取。处理部11通过从第3图像提取核区域检测细胞,但也可基于明场图像而检测细胞。基于明场图像而检测到细胞时,也可省略第3图像的取得。在本实施方式中的光点是指在荧光图像中发生小的荧光的点。更具体而言,光点是指光点的中心点(像素值(荧光强度)最高的像素的位置)。再者,光点的提取可例如将被指定为光点的像素以外的像素的色调变换为与背景相同的水平等而进行。
再者,在本说明书中的“像素值”是指分配到图像的各像素的数字值,特别,在来自照相机的输出图像(所谓的生图像)中,指摄像对象物体的亮度变换为数字信号的值。
接下来,处理部11,在S22中,基于从第1图像及第2图像提取的第1光点及第2光点的配置例(数、位置)而提取在第1图像及第2图像的合成图像中互相重合的第1光点及第2光点。
其中,首先,对于细胞是有染色体异常的异常细胞与否的判断方法进行说明。
图6(a)例示无染色体异常的正常细胞的光点的配置例、即光点图案(阴性图案),图6(b)~(d)例示异常细胞的光点图案(阳性图案)。再者,在图6(a)~(d)之任一者中,也在各图像中,在使第3图像重合的状态下显示。
如图6(a)所示,在BCR基因座和ABL基因座的转座等的染色体不发生异常的情况中,各自的基因在1个核内各1对,各等位基因独立地存在。从而,在第1图像中,第1光点在1个核区域内存在2个。另外,在第2图像中,第2光点在1个核区域内存在2个。此时,使以相同的大小摄像的第1图像和第2图像重合而合成,则在合成图像中,变得2个第1光点和2个第2光点在1个核区域内不重叠地存在。因此,判断在如图6(a)所示核区域内各存在2个第1光点及第2光点的细胞确认不到染色体异常的,即染色体异常是阴性的正常细胞。
将阳性图案的一例使用以BCR/ABL融合基因作为目标的探针[Cytocell BCR/ABLTranslocation,Extra Signal(ES)Probe(Sysmex株式会社)](以下,有时简称为“ES探针”)的情况作为例而进行说明。再者,以BCR/ABL融合基因作为目标的探针有多种。各探针杂交的目标部位的例示于图7。BCR基因位于染色体22q11.22-q11.23,与BCR基因座杂交的探针被第1荧光(例如,绿)标记。ABL基因位于染色体9q34.11-q34.12,与ABL基因座杂交的探针被第2荧光(例如,红)标记。图7A显示上述的ES探针的结合部位的,图7B显示Cytocell BCR/ABL Translocation,Dual Fusion(DF)Probe(Sysmex株式会社、Cat No.LPH007)(以下,有时简称为“DF探针”)的结合部位。
如图6(b)所示,由转座而ABL基因座的一部分向9号染色体移动时,在第1图像中,第1光点2点存在于核内,在第2图像中,第2光点3点存在于核内。在此时,合成第1图像和第2图像,则在合成图像中,1个第1光点、2个第2光点和第1光点及第2光点互相重叠的1个第4荧光(例如黄色)的光点(融合光点)变得存在于1个核内。因此,如图6(b)所示,判断为存在各光点的细胞是对于BCR基因和ABL基因而发生转座的,即染色体异常是阳性的异常细胞。
如图6(c)所示,由转座而BCR基因座的一部分向22号染色体移动,ABL基因的一部分向9号染色体移动时,在第1图像中,第1光点3点存在于核内,在第2图像中,第2光点3点存在于核内。在此时,合成第1图像和第2图像,则在合成图像中,1个第1光点、1个第2光点和第1光点及第2光点互相重叠的2个融合光点变得存在于1个核内。因此,如图6(c)所示,判断为存在各光点的细胞是对于BCR基因座和ABL基因座而发生转座的,即染色体异常是阳性的异常细胞。
如图6(d)所示,由转座而ABL基因座向9号染色体移动时,在第1图像中,第1光点2点存在于核内,在第2图像中,第2光点2点存在于核内。在此时,合成第1图像和第2图像,则在合成图像中,1个第1光点、1个第2光点和第1光点及第2光点互相重叠的1个融合光点变得存在于1个核内。因此,如图6(d)所示,判断为存在各光点的细胞是对于BCR基因座和ABL基因座而发生转座的,即染色体异常是阳性的异常细胞。
如上所述,可基于合成第1图像及第2图像的合成图像中的各光点的位置、数,判断每个细胞是否是有染色体异常的异常细胞。因此,处理部11,在图4的S22中,每个细胞,作为荧光图像的荧光的光点图案,对第1图像及第2图像的合成图像的各光点的每个位置的数、即,不与第2光点重叠的位置的第1光点的数、不与第1光点重叠的位置的第2光点的数和第1光点及第2光点互相重叠的位置的融合光点的数进行计数。例如,在图6(d)中,可以单体的第1光点的数设为“1”、以单体的第2光点的数设为“1”、以由第1光点及第2光点构成的融合光点的数设为“1”而制成光点图案。
再者,第1光点、第2光点及融合光点也可作为色彩显示,制成光点图案及后述的参照图案。例如可以单体的第1光点作为绿(G)、以单体的第2光点作为红(R)、以融合光点作为黄(F)表示,通过在G、R、F的后立即,各自,显示G、R、F的光点的数,可作为光点图案。例如,在图6(d)中,可将光点图案以“G1R1F1”显示。
另外,作为荧光图像的荧光的光点图案,可以上述的第1光点的数作为第1图像中的第1光点的总数,以上述的第2光点的数作为第2图像中的第2光点的总数制成。例如,在图6(d)中,可以第1图像中的第1光点的数设为“2”、以第2图像中的第2光点的数设为“2”、以合成图像中的第1光点及第2光点互相重叠的融合光点的数设为“1”而制成光点图案,显示为“G2R2F1”,但含意是相同的。
在合成图像中,第1图像的第1光点和第2图像的第2光点重叠与否可以第1光点及第2光点的互相重叠的区域的比例、例如,第1光点中所含的多个像素之中,处于与第2光点所含的各像素相同的位置(坐标信息(x、y))的像素的比例比阈值大与否来判断。另外,可以第1光点的中心点(最荧光强度高的像素的位置)和第2光点的中心点(最荧光强度高的像素的位置)的距离比阈值小与否来判断。
再者,作为每个细胞取得的荧光图像中的荧光的光点图案,也可为在合成图像中的每个光点的色彩的数。即,代替将各图像以灰度显示而将第1图像的各像素的色彩以基于其像素值的绿色的色调(RGB值)显示,将第2图像的各像素的色彩以红色的色调(RGB值)显示。进而,在重复各图像而合成时,基于合成图像的各像素的RGB值的组合,细胞是异常细胞,则在核区域存在绿色的第1光点、红色的第2光点和通过第1光点及第2光点重叠而黄色的融合光点。从而,作为光点图案,通过对每个光点的色彩的数进行计数,也可判断细胞是异常细胞与否。
处理部11将图3的S2中制成的第1图像及第2图像的合成图像和合成图像中的荧光的光点图案针对每个细胞存储在存储部12。
如上所述,取得在细胞的荧光图像中的荧光的光点图案,则接下来,处理部11基于每个细胞取得的光点图案而判断细胞是异常细胞或正常细胞。在本实施方式中,存储部12将用于判断细胞是异常细胞或正常细胞的参照图案对于多个测定项目而存储每个测定项目。处理部11,在S3中,通过对每个细胞取得的光点图案和从存储在存储部12的多个参照图案对应于试样10的测定项目的参照图案进行比较,判断每个细胞是异常细胞与否。对于由处理部11的异常细胞的判断而进一步参照图5说明。
再者,参照图案包括例如图6中所示的在有染色体异常的异常细胞的荧光图像中的荧光的光点图案(阳性图案)、及在无染色体异常的正常细胞的荧光图像中的荧光的光点图案(阴性图案)的至少一方。在本实施方式中,在参照图案中含异常细胞的光点图案(阳性图案)及正常细胞的光点图案(阴性图案)的两方。
在本实施方式中,例如,如图8、图9及图11所示,作为测定项目而BCR/ABL融合基因、ALK基因、第5染色体长臂缺失的参照图案(阴性图案及阳性图案)被存储在存储部12。另外,在本实施方式中,测定项目与目标部位杂交的每个探针进一步分类,在存储部12中,参照图案针对每个探针存储。再者,在本实施方式中,在存储部12中,每个探针,对于异常细胞的参照图案(阳性图案),分类为典型异常细胞的参照图案(典型阳性图案)和非典型异常细胞的参照图案(非典型阳性图案)而存储。
图8是BCR/ABL融合基因的典型阳性图案(主图案)的参照图案的例。在使第1图像及第2图像重复的状态下使用ES探针时,阴性图案是第1光点的数是2个,第2光点的数是2个,融合光点的数是0个。使用ES探针的典型阳性图案的例是,第1光点的数是1个,第2光点的数是2个,融合光点的数是1个。使用DF探针时,在使第1图像及第2图像重复的状态下,阴性图案是第1光点的数是2个,第2光点的数是2个,融合光点的数是0个。使用DF探针的典型阳性图案的例是,第1光点的数是1个,第2光点的数是1个,融合光点的数是2个。
图9是BCR/ABL融合基因的非典型阳性图案的参照图案的例。非典型阳性图案的1例是次要BCR/ABL图案,由于BCR基因的切断点处于BCR基因的比较上游,即使是ES探针也检测到3个第1光点。非典型阳性图案的其他例是以9号染色体的ABL基因作为目标的探针的结合区域的一部分缺失的例,在依赖于其而使用DF探针时,仅检测到1个原本应检测到2个融合光点。另外,非典型阳性图案的其他例是以9号染色体的ABL基因作为目标的探针的结合区域的一部分和以22号染色体的BCR基因作为目标的探针的结合区域的一部分共缺失的例。在依赖于其而使用DF探针时,仅检测到1个原本应检测到2个融合光点。
BCR/ABL融合基因之外、作为可由FISH法检测融合光点的染色体转座,可举AML1/ETO(MTG8)融合基因(t(8;21))、PML/RARα融合基因(t(15;17))、AML1(21q22)转座、MLL(11q23)转座、TEL(12p13)转座、TEL/AML1融合基因(t(12;21))、IgH(14q32)转座、CCND1(BCL1)/IgH融合基因(t(11;14))、BCL2(18q21)转座、IgH/MAF融合基因(t(14;16))、IgH/BCL2融合基因(t(14;18))、c-myc/IgH融合基因(t(8;14))、FGFR3/IgH融合基因(t(4;14))、BCL6(3q27)转座、c-myc(8q24)转座、MALT1(18q21)转座、API2/MALT1融合基因(t(11;18)转座)、TCF3/PB×1融合基因(t(1;19)转座)、EWSR1(22q12)转座、PDGFRβ(5q32)转座等。
在图10中,显示ALK基因座的探针例。另外,在图11中,显示检测与ALK基因座关联的染色体异常时的阴性图案及阳性图案的参照图案的例。如图10所示,ALK基因的染色体异常在D2S405附近有切断点,ALK基因的一部分转座到其他部位。因此,夹切断点而,设计第1荧光标记探针和第2荧光标记探针。在图11中所示的阴性图案中,由于ALK基因不被切断,存在2个融合光点。一方面,在阳性图案中,由于ALK基因被切断,融合光点成为仅1个(等位基因的仅一方被切断时),或变得确认不到融合光点(等位基因的两方被切断时)。此阴性图案及阳性图案,除了ALK基因之外、对于ROS1基因、RET基因也相同。
再者,在图11显示第5号染色体长臂(5q)缺失的染色体异常的参照图案的例。例如,第1荧光标记探针与第5号染色体长臂结合,第2荧光标记探针与第5号染色体的着丝粒结合的方式设计。在阴性图案中,由于第5号染色体的着丝粒的数和第5号染色体长臂的数相同,第1光点和第2光点反映相同染色体的数而各存在2个。在阳性图案中,第5号染色体的一方或两方发生长臂的缺失,第1光点的数成为仅1个或0个。此阴性图案和阳性图案,对于其他染色体的短臂或长臂的缺失也是相同的。作为其他染色体的长臂缺失的例,可举第7号染色体、及第20号染色体的长臂缺失。另外,此外、作为显示同样的阳性图案及阴性图案的例,可举7q31(缺失)、p16(9p21缺失解析)、IRF-1(5q31)缺失、D20S108(20q12)缺失、D13S319(13q14)缺失、4q12缺失、ATM(11q22.3)缺失、p53(17p13.1)缺失等。
再另外,在图11显示第8号染色体三体性的例。第1荧光标记探针例如与第8号染色体的着丝粒结合。阳性图案是第1光点成为3个。阴性图案是,第1光点成为2个。这样的光点图案对于第12号染色体三体性也是同样的。再者,在第7号染色体单体性中,使用例如与第7号染色体的着丝粒结合的第1荧光标记探针时,阳性图案是第1光点成为1个。阴性图案是,第1光点成为2个。
接下来,使用图5而显示图3的S3的详细。首先,处理部11,在S30中,进行从对应于存储在存储部12的多个测定项目的多个参照图案选择对应于试样10的测定项目的参照图案的处理。进而,在S31中,进行每细胞取得的光点图案和与根据试样10的测定项目选择的参照图案之中的阴性图案比较的处理。测定项目的选择例如可如图12所示,在显示部13显示用于测定项目的选择的接受画面30而接受。在图12的接受画面30中,设有用于对于分析对象的多个(在图示例中纵(A~H)8个×横(1~12)12个=96个)细胞选择测定项目的选择栏31,例如能以下拉方式每个细胞选择测定项目(例如BCR/ABL融合基因、ALK基因、第5染色体长臂缺失等)。再者,在图12中,在选择栏31中,除了测定项目之外,能选择对测定项目进一步进行分类的探针(例如如果测定项目是BCR/ABL融合基因,就是DF探针或ES探针)。
处理部11从对应于存储在存储部12的多个测定项目的多个参照图案读入在接受画面30中选择的测定项目或对应于测定项目之中的探针的参照图案(阴性图案及阳性图案),与分析对象的细胞的光点图案比较。在分析对象的细胞的光点图案符合阴性图案时,S31成为YES而进到S32,判断为所述细胞是正常细胞。一方面,在分析对象的细胞的光点图案不符合阴性图案的情况中,S31成为NO而进到S33,与典型阳性图案比较。在符合典型阳性图案时,S33成为YES而进到S34,判断为所述细胞是典型异常细胞。一方面,在不符合典型阳性图案的情况中,S33成为NO而进到S35,判断为所述细胞是非典型异常细胞。处理部11对于分析对象的细胞的全部重复进行同样的比较处理而对每个细胞进行异常细胞或正常细胞的判断。处理部11将由图3的S3的判断结果每个细胞存储在存储部12。
回到图3,接下来,处理部11,在S4中,将关于每个分析对象的细胞的判断结果的信息显示于显示部13。作为关于判断结果的信息,处理部11,例如,将判断为异常细胞的细胞的荧光图像(第1图像、第2图像及第3图像的合成图像)、判断为正常细胞的细胞的荧光图像(第1图像、第2图像及第3图像的合成图像)等显示于显示部13。
图13是显示部13的信息显示画面32的一例。在图13的信息显示画面32中,分析对象的细胞之中,基于指定的分析方法检测的每个细胞而荧光图像纵横并列显示。在信息显示画面32中,显示在细胞的分析中使用的测定项目33的同时,设有能选择分析方法的分析方法选择栏34。在分析方法选择栏34中,作为异常细胞的分析方法,可选择检测典型异常细胞(ES主图案),或检测非典型异常细胞(ES次要图案、ES缺失图案)。另外,在信息显示画面32中,设有对于基于在分析方法选择栏34中选择的分析方法而检测的细胞,例如能以下拉方式选择显示判断为异常细胞(阳性)的细胞的荧光图像的选项、显示判断为正常细胞(阴性)的细胞的荧光图像的选项、显示分析的全部细胞的荧光图像的选项的显示图像选择栏38。
处理部11对于基于在选择栏34中选择的分析方法而检测的细胞,将在显示图像选择栏38选择的细胞的荧光图像显示于显示画面32的图像显示栏35。在显示于图像显示栏35的细胞的荧光图像中,对每个细胞的荧光图像,除了Cell ID之外、显示是否是异常细胞(阳性)或正常细胞(阴性)的判断结果。在图13中,由于选择了检测典型异常细胞(ES主图案)的分析方法,选择显示在显示图像选择栏38中判断为异常细胞(阳性)的细胞的荧光图像的选项,则在图像显示栏35中显示判断为典型异常细胞(ES主图案)的细胞的荧光图像。再者,可根据显示图像选择栏38的选择,显示判断为正常细胞的细胞的荧光图像、或者分析的全部细胞的荧光图像。
由此,操作者等可将判断为异常细胞的细胞的荧光图像用显示部13观察。再者,在由操作者等的观察,判断为异常细胞的细胞被判断为正常细胞时,处理部11从显示于显示部13的异常细胞的荧光图像之中,对于由操作者等由输入部14选择为正常细胞,用改订按钮36改订的异常细胞,将判断结果修正为正常细胞。进而,处理部11将改订后的判断结果存储在存储部12。同样地,在由操作者等的观察者的观察,判断为正常细胞的细胞被判断为异常细胞时,处理部11从显示于显示部13的正常细胞的荧光图像之中,对于由操作者等由输入部14选择为异常细胞,用改订按钮36改订的正常细胞,将判断结果修正为异常细胞。进而,处理部11将改订后的判断结果存储在存储部12。由此,可提高异常细胞及正常细胞的检测精度。另外,处理部11也可将判断为改订后的异常细胞或正常细胞的细胞的荧光图像进一步显示于显示部13。
回到图3,接下来,处理部11,在S5中,基于每个细胞是异常细胞与否的判断结果而生成在试样10的判断中使用的信息。
例如,处理部11进行基于由在分析方法选择栏34中选择的分析方法的分析结果,生成选自异常细胞的数、异常细胞的数的比例、正常细胞的数、及正常细胞的数的比例的至少一个的信息的处理。再者,异常细胞的数的比例及正常细胞的数的比例可为相对于检测的全部细胞的数(判断为异常细胞的细胞的数及判断为正常细胞的细胞的数的合计值)的比例,也可为对于分析的细胞的总数的比例。
进而,处理部11,在图3的S6中,将在S5生成的信息存储在存储部12的同时显示于显示部13。例如,在图13的信息显示画面32中,设有判断结果栏37,在此判断结果栏37显示判断为异常细胞的细胞的数及比例、判断为正常细胞的细胞的数及比例。其中,由于用分析方法选择栏34选择了检测典型异常细胞(ES主图案)的分析方法,在判断结果栏37显示判断结果是“G1R2F1”的典型异常细胞(阳性)的数及比例、判断结果是“G2R2F0”的正常细胞(阴性)的数及比例。再者,除此之外,在分析方法选择栏34选择检测非典型异常细胞(ES次要图案、ES缺失图案)的分析方法,则判断结果是非典型异常细胞(阳性)的数及比例、判断结果是正常细胞(阴性)的数及比例显示于分析结果栏37。
由此,医师等可参照显示于信息显示画面32的信息而掌握在试样10中含异常细胞与否,再者,试样10中的有核细胞中所含的异常细胞的比例,可高精度地判断试样10是阳性及阴性之任一者。
再者,作为在试样10的判断中使用的信息,处理部11可生成“阳性的可能性?”、“阴性的可能性?”等的文字信息等、其他各种各样的信息而显示于显示部13。“阳性的可能性?”在异常细胞的比例比指定的阈值大的情况,正常细胞的比例比指定的阈值小的情况表示。在正常细胞的比例比指定的阈值大的情况,异常细胞的比例比指定的阈值小的情况中,显示“阴性的可能性?”。
以上、由本发明,基于每个分析对象的细胞取得的荧光图像的荧光的光点图案和从每测定项目的参照图案之中对应于试样10的测定项目的参照图案而生成在试样10的判断中使用的信息。从而,操作者等存储显示有染色体异常的异常细胞的多种光点图案,无每个细胞判断是否是异常细胞的必要,异常细胞的判断不依赖于操作者的感觉。因此,可提高异常细胞的判断精度,结果,可提高在试样10的判断中使用的信息的精度。
以上、对于本发明的一实施方式进行说明,但本发明不限定于上述实施方式,只要不脱离本发明的宗旨,各种变更是可能的的
例如,在上述的本实施方式的荧光图像分析装置1中,也可将图1中所示的测定装置100用图14中所示的含荧光显微镜的测定装置400代替。
图14中所示的测定装置400具备光源410~412、镜420、二向色镜421~422、快门430、1/4波长板431、扩束器432、聚光透镜433、二向色镜434、物镜435、镜台440、聚光透镜450、摄像部451和控制器460~461。在镜台440设置载玻片441。在载玻片441上,用预处理装置300加载由预处理调制的试样10(示于图1)。
光源410~412各自与图1所示的光源120~122同样。镜420反射来自光源410的光。二向色镜421透过来自光源410的光,反射来自光源411的光。二向色镜422透过来自光源410~411的光,反射来自光源412的光。来自光源410~412的光的光轴由镜420和二向色镜421~422使得互相一致。
快门430由控制器460驱动,切换为使从光源410~412发射的光通过的状态和阻断从光源410~412发射的光的状态。由此,调整对于试样10的光的照射时间。1/4波长板431将从光源410~412发射的直线偏光的光变换为圆偏光。与探针结合的荧光染料与指定的偏光方向的光反应。从而,通过将从光源410~412发射的激发用的光变换为圆偏光,激发用的光的偏光方向与荧光染料反应的偏光方向一致变得容易。由此,可激发对于荧光染料有效的荧光。扩束器432扩展在载玻片441上的光的照射区域。聚光透镜433以从物镜435向载玻片441照射平行光地对光进行聚光。
二向色镜434反射从光源410~412发射的光,透过从试样10发生的荧光。物镜435将在二向色镜434反射的光导入载玻片441。镜台440由控制器461驱动。从试样10发生的荧光通过物镜435,透过二向色镜434。聚光透镜450对透过二向色镜434的荧光进行聚光,导入摄像部451的摄像面452。摄像部451对照射到摄像面452的荧光的像进行摄像,生成荧光图像。摄像部451由例如CCD等构成。
控制器460~461和摄像部451与图1所示的处理部11连接,处理部11控制控制器460~461和摄像部451,接收由摄像部451摄像的荧光图像。再者,由摄像部451摄像的荧光图像与使用如图1所示流动池110时不同,如图2(a)所示有成为细胞紧密结合的状态的情况。因此,处理部11进行将取得的荧光图像针对每个细胞的核分割的处理、或者在荧光图像中设定对应于1个细胞的核的区域的处理等。
在此图14中所示的测定装置400中,也与本实施方式同样,因为可取得3个荧光图像(第1图像~第3图像),通过基于各荧光图像而针对每个细胞提取光点图案,基于提取的光点图案而每个细胞与参照图案比较,可判断每个细胞是异常细胞或正常细胞。
另外,如图15中所示的实施方式一样,在荧光图像分析装置1中,也可将处理部11经接口16而与预处理装置300之间能数据输入输出地连接。在此实施方式中,处理部11,作为来自预处理装置300的信息,关于测定项目、可接收含探针的试剂的信息。由此,处理部11,在图5的S30中,在从对应于存储在存储部12的多个测定项目的多个参照图案选择对应于试样10的测定项目的参照图案时,自动读入关于从预处理装置300发送的测定项目、根据含探针的试剂的信息的参照图案,在S31中,处理部11也可对选择的参照图案和每细胞取得的光点图案进行比较。
另外,在上述的本实施方式的荧光图像分析装置1中,参照图案预先存储在荧光图像分析装置1内的存储部12,但也可从外部的服务器(未图示)经网络取得。
另外,在上述的本实施方式的荧光图像分析装置1中,处理部11也可以新取得的异常细胞的荧光图像中的荧光的光点图案作为参照图案针对每个测定项目存储在存储部12。新的参照图案可为通过使用者经输入部14而输入取得,也可为处理部11从外部的服务器(未图示)经网络取得。
另外,还可提供存储规定用于对由上述的处理装置200的处理部11的细胞的荧光图像进行处理的处理顺序的计算机程序的存储介质。
【符号的说明】
1:荧光图像分析装置
10:试样
11:处理部
12:存储部
13:显示部
14:输入部
100:测定装置
120~123:光源
160:摄像部
200:处理装置
300:预处理装置
400:测定装置

Claims (16)

1.荧光图像分析装置,其具备:
光源,其向含多个细胞的试样照射光,所述多个细胞的目标部位被荧光染料标记,
摄像部,其将通过照射上述光而发荧光的上述细胞的荧光图像针对每个细胞进行摄像,和
处理部,其对由上述摄像部摄像的上述荧光图像进行处理,取得在上述荧光图像中的荧光的光点图案,
上述处理部:
从对应于多个测定项目的多个参照图案选择对应于上述试样的测定项目的参照图案,
对上述荧光图像中的荧光的光点图案和选择的上述参照图案进行比较而生成在上述试样的判断中使用的信息。
2.权利要求1所述的荧光图像分析装置,其
还具备存储对应于上述多个测定项目的多个参照图案的存储部,
上述处理部从存储在上述存储部的多个参照图案选择对应于上述试样的测定项目的参照图案,生成在上述试样的判断中使用的信息。
3.权利要求1所述的荧光图像分析装置,其中上述处理部作为在上述试样的判断中使用的信息,生成下列中的至少一个信息:异常细胞的数、异常细胞的数的比例、正常细胞的数及正常细胞的数的比例。
4.权利要求1所述的荧光图像分析装置,其中上述处理部
通过对上述荧光图像中的荧光的光点图案和对应于上述试样的测定项目的参照图案进行比较,判断上述试样中所含的多个细胞中的每个是异常细胞与否,
基于判断上述多个细胞中的每个的判断结果,生成在上述试样的判断中使用的信息。
5.权利要求1所述的荧光图像分析装置,其中上述测定项目是选自BCR/ABL融合基因、AML1/ETO(MTG8)融合基因、PML/BARα融合基因、TEL/AML1融合基因、ALK基因、第5号染色体长臂缺失、第7号染色体长臂缺失、及第20号染色体长臂缺失的至少一种。
6.权利要求2所述的荧光图像分析装置,其中
上述测定项目以与上述目标部位杂交的每个探针进一步进行分类,
在上述存储部中,上述参照图案针对每个上述探针进行存储。
7.权利要求6所述的荧光图像分析装置,其中上述处理部基于下列图案而生成在上述试样的判断中使用的信息:
上述荧光图像中的荧光的光点图案、和
从对应于多个测定项目的多个参照图案对应于上述试样的上述测定项目的上述探针而选择的参照图案。
8.权利要求6所述的荧光图像分析装置,其中
上述测定项目对于与上述目标部位杂交的探针而进一步分类为典型阳性图案及非典型阳性图案,
在上述存储部中,上述参照图案针对每个上述典型阳性图案及非典型阳性图案进行存储。
9.权利要求1所述的荧光图像分析装置,其
还具备显示部,
上述处理部选择判断为异常细胞的细胞的荧光图像而显示于上述显示部。
10.权利要求9所述的荧光图像分析装置,其
还具备输入部,
上述处理部在显示于上述显示部的异常细胞的荧光图像之中,将由上述输入部选择的异常细胞的判断结果修正为是正常细胞。
11.权利要求9所述的荧光图像分析装置,其
还具备输入部,
上述处理部在显示于上述显示部的正常细胞的荧光图像之中,将由上述输入部选择的正常细胞的判断结果修正为是异常细胞。
12.权利要求2所述的荧光图像分析装置,其中上述处理部以新取得的异常细胞的荧光图像中的荧光的光点图案作为上述参照图案而针对每个上述测定项目存储在上述存储部。
13.权利要求1所述的荧光图像分析装置,其还具备预处理装置,其基于设定的测定项目而进行对于试样中的多个细胞将细胞中的目标部位由荧光染料标记的预处理,
上述处理部:
基于设定在上述预处理装置的测定项目而从对应于多个测定项目的多个参照图案选择对应于上述试样的测定项目的参照图案,
对上述荧光图像中的荧光的光点图案和选择的上述参照图案进行比较而生成在上述试样的判断中使用的信息。
14.权利要求1~13之任一项所述的荧光图像分析装置,其
还具备试样流过的流动池,
上述光源向流过上述流动池的试样照射光。
15.荧光图像的分析方法,其为对含将目标部位由荧光染料标记的多个细胞的试样进行摄像而对取得的上述细胞的荧光图像进行分析的荧光图像的分析方法,其
接受上述试样的测定项目,
从对应于多个测定项目的多个参照图案选择对应于接受的上述试样的测定项目的参照图案,
对上述荧光图像中的荧光的光点图案和选择的上述参照图案进行比较而生成在上述试样的判断中使用的信息,及
显示生成的在上述试样的判断中使用的信息。
16.权利要求15所述的荧光图像的分析方法,其中从存储在计算机的存储部的上述对应于多个测定项目的多个参照图案选择对应于接受的上述试样的测定项目的参照图案。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3671306B1 (en) * 2018-12-21 2023-07-26 Leica Instruments (Singapore) Pte. Ltd. Image-processing device, fluorescence observation device and method for emulating a first type of fluorescence observation device on a second type of fluorescence observation device
JP7376245B2 (ja) * 2019-03-29 2023-11-08 シスメックス株式会社 蛍光画像分析装置及び蛍光画像分析方法
JP7403965B2 (ja) * 2019-03-29 2023-12-25 シスメックス株式会社 蛍光画像分析装置及び蛍光画像分析方法
JP2022101163A (ja) * 2020-12-24 2022-07-06 シスメックス株式会社 蛍光画像表示方法及び蛍光画像分析装置
JP2023027845A (ja) * 2021-08-18 2023-03-03 国立大学法人 東京医科歯科大学 蛍光画像分析方法、蛍光画像分析装置、蛍光画像分析プログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101529227A (zh) * 2006-08-03 2009-09-09 新加坡国立大学 微阵列系统和用于制备微阵列的方法
CN105492887A (zh) * 2013-03-15 2016-04-13 理查德·哈理·特纳 用于体液中的颗粒和可溶性化学实体的体外检测的系统和方法
CN106501227A (zh) * 2016-10-25 2017-03-15 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 基于压力敏感涂料探针分子荧光寿命的测量方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY107458A (en) * 1990-10-12 1995-12-30 Exxon Res & Engineering Company Special data measurement and correction
US5459567A (en) * 1994-02-18 1995-10-17 Brocia; Robert W. Method for determining the degree of spectral interference in an assay having a test sample
US20060073509A1 (en) * 1999-11-18 2006-04-06 Michael Kilpatrick Method for detecting and quantitating multiple subcellular components
JP3346373B2 (ja) * 2000-04-18 2002-11-18 新菱冷熱工業株式会社 植物の生育診断方法
AU2002324422A1 (en) * 2001-02-21 2002-12-23 Amnis Corporation Method and apparatus for labeling and analyzing cellular components
CA2447320A1 (en) * 2001-05-14 2002-11-21 Cancer Genetics, Inc. Methods of analyzing chromosomal translocations using fluorescence in situ hybridization (fish)
US20030104439A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-05 Finch Rosalynde J. Methods of identifying cellular target molecules
JP2008518587A (ja) * 2004-09-22 2008-06-05 アイコニシス インコーポレーテッド 多細胞下成分の検出及び定量法
CN103649713B (zh) * 2010-11-29 2017-03-01 丹麦达科有限公司 由可编程性定量检定所处理的样本的图像分析方法和体系
US9483684B2 (en) 2012-03-30 2016-11-01 Konica Minolta, Inc. Medical image processor and storage medium
US9378407B2 (en) * 2012-09-11 2016-06-28 Neogenomics Laboratories, Inc. Automated fish reader using learning machines
US9135694B2 (en) * 2012-12-04 2015-09-15 General Electric Company Systems and methods for using an immunostaining mask to selectively refine ISH analysis results
US9042631B2 (en) * 2013-01-24 2015-05-26 General Electric Company Method and systems for cell-level fish dot counting
JP6628969B2 (ja) 2015-03-06 2020-01-15 シスメックス株式会社 細胞分析装置、細胞分析装置の制御方法およびプログラム
JP6687018B2 (ja) 2015-03-25 2020-04-22 コニカミノルタ株式会社 目的生体物質の検出方法および検出システム
JP6231709B1 (ja) * 2016-05-31 2017-11-15 シスメックス株式会社 蛍光画像分析装置および分析方法
WO2020023213A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Ventana Medical Systems, Inc. Systems for automated in situ hybridization analysis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101529227A (zh) * 2006-08-03 2009-09-09 新加坡国立大学 微阵列系统和用于制备微阵列的方法
CN105492887A (zh) * 2013-03-15 2016-04-13 理查德·哈理·特纳 用于体液中的颗粒和可溶性化学实体的体外检测的系统和方法
CN106501227A (zh) * 2016-10-25 2017-03-15 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 基于压力敏感涂料探针分子荧光寿命的测量方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Application of tri-colour, dual fusion fluorescence in situ hybridization (FISH) system for the characterization of BCR-ABL1 fusion in chronic myelogenous leukaemia (CML) and residual disease monitoring,;Lisa LP Siu et al;《BMC Blood Disorders》;20090707;第1-6页 *
Calibration of Interphase Fluorescence In Situ Hybridization Cutoff by Mathematical Models;Qinghua Du et al;《Cytometry Part A》;20161231;第239-245页 *

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