ES2617229T3 - Método para proporcionar información de oncogénesis y dispositivo para proporcionar información de oncogénesis - Google Patents
Método para proporcionar información de oncogénesis y dispositivo para proporcionar información de oncogénesis Download PDFInfo
- Publication number
- ES2617229T3 ES2617229T3 ES12816916.6T ES12816916T ES2617229T3 ES 2617229 T3 ES2617229 T3 ES 2617229T3 ES 12816916 T ES12816916 T ES 12816916T ES 2617229 T3 ES2617229 T3 ES 2617229T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- cells
- data
- cell
- oncogenesis
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 title claims abstract description 81
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 title claims abstract description 81
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 400
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 89
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 40
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 claims abstract description 32
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 claims abstract description 24
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 210000002469 basement membrane Anatomy 0.000 claims abstract description 15
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 14
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 67
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 48
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 43
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 43
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 38
- 210000000270 basal cell Anatomy 0.000 description 29
- 210000003679 cervix uteri Anatomy 0.000 description 26
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 11
- 210000002200 mouth mucosa Anatomy 0.000 description 11
- 101150070189 CIN3 gene Proteins 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 101150061050 CIN1 gene Proteins 0.000 description 7
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 7
- XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M propidium iodide Chemical compound [I-].[I-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CCC[N+](C)(CC)CC)=C1C1=CC=CC=C1 XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 6
- 230000022131 cell cycle Effects 0.000 description 6
- 101150005988 cin2 gene Proteins 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 210000000677 aggregate cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000002380 cytological effect Effects 0.000 description 4
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 206010008263 Cervical dysplasia Diseases 0.000 description 2
- 206010008342 Cervix carcinoma Diseases 0.000 description 2
- 208000006105 Uterine Cervical Neoplasms Diseases 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 201000010881 cervical cancer Diseases 0.000 description 2
- 208000007951 cervical intraepithelial neoplasia Diseases 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003562 morphometric effect Effects 0.000 description 2
- 238000013425 morphometry Methods 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 2
- 208000005207 oral submucous fibrosis Diseases 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000004543 DNA replication Effects 0.000 description 1
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 206010058314 Dysplasia Diseases 0.000 description 1
- 206010064912 Malignant transformation Diseases 0.000 description 1
- 208000003445 Mouth Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010031023 Oral submucosal fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 238000013476 bayesian approach Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 210000004037 cervical canal epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 208000019065 cervical carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 208000012987 lip and oral cavity carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000036212 malign transformation Effects 0.000 description 1
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000394 mitotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 231100000590 oncogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002246 oncogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010827 pathological analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
- C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
- G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Oncology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Un método para proporcionar información de oncogénesis para proporcionar información relativa a la oncogénesis de células, llevándose a cabo el método por medio de un dispositivo para proporcionar información de oncogénesis, comprendiendo el método: adquirir (S2) datos de medida que incluyen primeros datos relativos al tamaño del núcleo de una célula y segundos datos relativos al tamaño del citoplasma para cada célula contenida en la muestra de medida que incluye células recogidas del tejido epitelial; extraer (S7) los datos de medida de células a analizar, donde dichas células son al menos algunas de las células situadas en dirección al lado de la membrana basal de las células existentes en la capa superficial del tejido epitelial, a partir de los datos de medida de una pluralidad de células en la muestra de medida basándose en los primeros datos y los segundos datos adquiridos para cada célula de modo que las células existentes en la capa superficial donde la cantidad de ADN no es anormal son sustancialmente excluidas; y analizar (S10) los datos de medida extraídos y emitir la información relativa a la oncogénesis de las células, donde el primer dato es un valor numérico que indica el tamaño del núcleo de la célula, el segundo dato es un valor numérico que indica el tamaño del citoplasma, y el paso de extraer (S7) los datos comprende: calcular una relación del primer dato y el segundo dato para cada célula contenida en la muestra de medida; y extraer los datos de medida de la célula a analizar basándose en la relación calculada.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Metodo para proporcionar informacion de oncogenesis y dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis Campo de la tecnica
La presente invencion se refiere a un metodo para proporcionar informacion de oncogenesis que analiza celulas y proporciona informacion relativa a la oncogenesis de las celdas, y a un dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis.
Antecedentes de la tecnica
Es conocido un analizador para analizar automaticamente las celulas de un sujeto y proporcionar informacion relativa a la oncogenesis de las celulas (vease, por ejemplo, los Documentos de Patente 1 a 2). El Documento de Patente 1 describe un dispositivo que hace fluir una muestra de medida que incluye celulas recogidas de un sujeto hacia una celda de flujo, irradia la muestra de medida que fluye a traves de la celda de flujo con luz para adquirir la senal de luz dispersada para la celula individual, extrae un parametro caractenstico del analisis de la forma de onda de cada senal de luz dispersada, y discrimina una celula cancerosa/atfpica de entre una pluralidad de celulas usando el parametro caractenstico.
El Documento de Patente 2 describe un dispositivo para soportar la diagnosis patologica: capturar una imagen de celulas que fluyen a traves de una celda de flujo; estimar la distribucion de los nucleos y citoplasmas de los datos de la imagen adquirida; y estimar la distribucion de lugares oncogenicos en un especimen patologico basandose en una relacion (relacion N/C) del area de la distribucion estimada del nucleo y el citoplasma.
Documentos de la tecnica anterior
Documentos de patente
Documento de Patente 1: Publicacion internacional PCT N° WO 2006/103920.
Documento de Patente 2: Patente japonesa abierta a inspeccion publica N° 2004-286666
Pratik Shah et al: “Morphometric pattern analysis of basal cell nuclei for oral cancer screening", Bioinformatics and Biomedical Engineering (ICBBE), presenta un enfoque cuantitativo para la discriminacion de Fibrosis Submucosa Oral (OSF, Oral Submucous Fibrosis) de la Mucosa Oral Normal (NOM, Normal Oral Mucosa) con relacion a las propiedades de forma y tamano de la capa basal, la primera capa en el epitelio. Practicamente, el compartimiento proliferativo del epitelio esta formado por celulas basales, y por tanto cambios en la morfometna de las celulas basales pueden tener serias implicaciones en el comportamiento futuro de la celula, incluyendo la transformacion maligna de acuerdo con la vision de los patologos oncologicos. En vista de esto, se han estudiado aqu los cambios en la forma y tamano de los nucleos en la capa celular basal del epitelio oral mediante el desarrollo de un analizador de imagenes automatico. Se han extrafdo momentos geometricos y Zernike y caractensticas basadas en la transformacion para analisis del patron morfometrico de los nucleos. Estas caractensticas se analizan estadfsticamente junto con una visualizacion 3D para discriminar los grupos. Los resultados muestran un incremento de las dimensiones (area y penmetro) y parametros de forma de los nucleos de mucosa normal en comparacion con OSF con displasia. Finalmente, el analizador de patrones utilizado emplea un enfoque bayesiano y una red neuronal de propagacion hacia atras de errores.
Sumario de la invencion
Problemas que resuelve la invencion
Por ejemplo, en la diagnosis de tejidos del cervix uterino, el proceso desde el estado normal al canceroso tiene una pluralidad de etapas, “Normal”, “CIN1”, “CIN2”, “CIN3”, y “Cancer” en orden desde el estado normal. Entre ellas, las etapas “CIN1”, “CIN2” y “CIN3” estan en el estado denominado “neoplasia intraepitelial cervical (CIN, Cervical Intraepitelial Neoplasia).
“CIN1” es un estado en el que las celulas parabasales atfpicas estan creciendo en un tercio desde una capa basal a una capa superficial, y es un estado en el que la posibilidad de retorno espontaneo es alta. Por tanto, en “CIN1” se determina que es innecesario un tratamiento. “ClN2” es un estado en el que las celulas parabasales atfpicas estan creciendo en dos tercios desde la capa basal a la capa superficial. En “ClN2” se determina que el tratamiento es necesario. “CIN3” es un estado en el que las celulas parabasales atfpicas estan creciendo completamente desde la capa basal a la capa superficial. En “CIN3” se determina que el tratamiento es necesario. Para iniciar el tratamiento oncologico en la etapa inicial, es preferible detectar la probabilidad de cancer en las etapas iniciales del cancer tal como “CIN2” y “CIN3”, antes de la etapa “Cancer”. Es preferible distinguir entre la celula en el estado anterior al
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
estado “CIN1” donde el tratamiento se determina innecesario y la celula en el estado despues del estado “CIN2” donde el tratamiento se determina necesario.
En el estado “CIN1”, donde el tratamiento se determina innecesario, o en el estado “CIN2”, donde el tratamiento se determina necesario, las celulas normales, celulas cancerosas o celulas affpicas estan mezcladas. Por tanto, incluso si se recogen las celulas de la cervix uterina de un sujeto de “CIN1” para preparar una muestra de medida o si se recogen las celulas de la cervix uterina de un sujeto de “CIN2” para preparar una muestra de medida, las celulas normales celulas cancerosas o celulas affpicas estan mezcladas en ambas muestras de medida. Incluso si solo se detectan celulas affpicas, es diffcil detectar con alta precision la probabilidad de cancer en el estado inicial.
Incluso si el analizador descrito en los Documentos de Patente 1 y 2 analiza una muestra de medida preparada mediante la recogida del cervix uterino de un sujeto en el estado inicial del cancer, disminuye un porcentaje de las celulas cancerosas o celulas affpicas en el numero total de celulas a analizar. Por tanto, es diffcil detectar la probabilidad de cancer en el estado inicial con una alta precision.
La presente invencion se ha realizado en vista de tales circunstancias y un objeto de la misma es proporcionar un metodo para proporcionar informacion de oncogenesis que pueda detectar la probabilidad de cancer en el estado inicial con una alta precision y un dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis.
Solucion a los problemas
El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de la presente invencion esta definido por la reivindicacion independiente 1. Las reivindicaciones 2-11 describen realizaciones de la misma. El dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis de la presente invencion esta definido por la reivindicacion independiente 12. Las reivindicaciones 13 y 14 describen realizaciones del mismo.
En cuanto a las celulas en lugares tales como el cervix uterino y la cavidad oral, existe una pluralidad de tipos de celulas en forma de capa desde el lado de la capa superficial hacia el lado de la membrana basal. Por ejemplo, en las celulas epiteliales del cervix uterino, una capa (capa basal) formada por la celula basal, una capa (capa parabasal) formada por la celula parabasal, una capa (capa intermedia) formada por la celula de capa intermedia, y una capa (capa superficial) formada por la celula de capa superficial existen en este orden desde el lado de la membrana basal hacia el lado de la capa superficial. La celula basal cerca de la membrana basal se diferencia a la celula parabasal, la celula parabasal se diferencia a la celula de capa intermedia, y la celula de capa intermedia se diferencia a la celula de capa superficial. La celula que relativa a oncogenesis es la celula basal en las celulas epiteliales del cervix uterino. En el proceso de convertirse en un cancer, la celula basal adquiere la formacion affpica y se convierte en la celula affpica. La celula affpica adquiere la capacidad de proliferar, y ocupa desde el lado de la capa basal hasta el lado de la capa superficial. Ademas, la celula basal affpica se diferencia, y de ese modo la celula parabasal affpica y la celula de capa intermedia aparecen en el proceso de convertirse en un cancer. En el estado inicial hasta convertirse en un cancer, existe un gran numero de celulas affpicas en el lado de la capa basal, las celulas affpicas son extremadamente pocas en el lado de la capa superficial, y existe un gran numero de celulas normales en el lado de la capa superficial. Los presentes inventores han estudiado lo anterior para completar la presente invencion.
En el metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de la presente invencion, en el paso de extraer los datos, la medida de datos de celulas que se van a analizar, que son al menos algunas de las celulas situadas en direccion al lado de la membrana basal que existen en la capa superficial y tienen la posibilidad de ser las celulas cancerosas, se extrae de las celulas en la muestra de medida. En otras palabras, se excluyen las celulas existentes en la capa superficial donde la cantidad de ADN no es anormal. Entonces, despues de la extraccion de los datos de medida las celulas son analizadas, y se emite la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas. Por tanto, puede aumentarse un porcentaje de las celulas cancerosas o celulas en el proceso de oncogenesis en el numero total de celulas que se van a analizar, y puede mejorarse la sensibilidad de deteccion de celulas cancerosas o celulas en el proceso de oncogenesis.
Efectos de la invencion
De acuerdo con el metodo y el dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis de la presente invencion, puede detectarse con una gran precision la posibilidad de un cancer en el estado inicial.
Breve descripcion de las figuras
La Fig. 1 es una vista explicativa en perspectiva de un dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion del dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis mostrado en la Fig. 1.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
La Fig. 3 es un diagrama de bloques de un ordenador personal que configura un dispositivo de procesamiento de datos en el dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis mostrado en la Fig. 1.
La Fig. 4 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion de un citometro de flujo en el dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis mostrado en la Fig. 1.
La Fig. 5 es un diagrama de flujo que muestra un ejemplo del flujo del metodo para proporcionar informacion de oncogenesis.
La Fig. 6 es una vista explicativa de datos de medida.
La Fig. 7 es una vista que muestra un ejemplo del diagrama de dispersion.
La Fig. 8 es una vista explicativa que muestra una relacion entre forma de onda de la senal y parametro caractenstico.
La Fig. 9 es una vista que muestra un ejemplo de pantalla de una unidad de pantalla del dispositivo de procesamiento de datos.
La Fig. 10 es un diagrama del aspecto de celulas epiteliales del cervix uterino.
La Fig. 11 es una vista que muestra una relacion entre el tamano de las celulas y la relacion N/C para varias celulas epiteliales del cervix uterino.
La Fig. 12 es un histograma de la cantidad de ADN en las celulas extrafdas.
La Fig. 13 es una vista para explicar el ciclo de la celula con relacion al histograma de la cantidad de ADN.
La Fig. 14 es una vista para explicar una relacion entre etapas en el ciclo de la celula y las cantidades de ADN.
La Fig. 15 es una vista que muestra un ejemplo de pantalla de la unidad de pantalla del dispositivo de procesamiento de datos.
La Fig. 16 es una vista que muestra un ejemplo de pantalla de la unidad de pantalla del dispositivo de procesamiento de datos.
La Fig. 17 es una vista que muestra
La Fig. 18 es una vista que muestra
La Fig. 19 es una vista que muestra
La Fig. 20 es una vista que muestra
Realizaciones de la invencion
En adelante, se describiran en particular haciendo referencia a las figuras realizaciones del dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis y el metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de la presente invencion.
Configuracion completa del dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis
Un dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis que se muestra en la Fig. 1 o la Fig. 2 determina si unas celulas cancerosas o celulas en el proceso de oncogenesis (en adelante, referidas colectivamente como “celulas cancerosas”) estan incluidas al hacer fluir una muestra de medida que contiene celulas recogidas de pacientes (sujetos) hacia una celda de flujo, irradiar la muestra de medida a traves de la celda de flujo con luz laser, y detectar y analizar la luz de la muestra de medida (por ejemplo, luz dispersada hacia adelante y fluorescencia lateral), y emite el resultado. Espedficamente, el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis se utiliza para detectar cancer cervical utilizando celulas epiteliales del cervix uterino recogidas de las pacientes. El dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis comprende un dispositivo 2 de medida que mide una muestra y un dispositivo 4 de procesamiento de datos que esta conectado al dispositivo 2 de medida y analiza y muestra (emite) el resultado de la medida. Como se muestra en la Fig. 1, el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis incluye ademas una unidad 50 de colocacion de muestra para colocar una pluralidad de tubos de ensayo (no mostrados) que contienen una solucion de mezcla que tiene una solucion conservante que contiene metanol como componente principal y una muestra biologica recogida del paciente.
un ejemplo del histograma creado de todas las celulas individuales. otro ejemplo del histograma creado de todas las celulas individuales. un ejemplo del histograma que se va a crear en el Paso S9. otro ejemplo del histograma que se va a crear en el Paso S9.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Como se muestra en la Fig. 2, el dispositivo 2 de medida del dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis comprende una unidad 3 de deteccion optica que incluye un citometro de flujo, que es una unidad de adquisicion de informacion optica para detectar informacion tal como las celulas y el tamano del nucleo de la muestra de medida, un circuito 5 de procesamiento de senal, una unidad 16 de control de medida, una unidad 17 de accionamiento que incluye un motor, un actuador, y una valvula, varios sensores 18, y una unidad 26 de captura de imagen que captura imagenes de celulas. El circuito 5 de procesamiento de senal comprende un circuito de procesamiento de senal analogica que somete la salida de un citometro 3 de flujo amplificada mediante un preamplificador (no mostrado) a una amplificacion o filtrado, un convertidor A/D que convierte la salida del circuito de procesamiento de senal analogica en una senal digital, y un circuito de procesamiento de senal digital que somete la senal digital a un procesamiento de forma de onda predeterminado. La unidad 16 de control de medida procesa la senal del sensor 18 y controla el funcionamiento de la unidad 17 de accionamiento para aspirar y medir la muestra de medida. Cuando se detecta el cancer cervical, se puede usar como muestra de medida una preparada sometiendo las celulas recogidas de la cervix uterina (celulas epiteliales) de pacientes a centrifugacion, dilucion, mezclado y tincion PI. La muestra de medida preparada contenida en un tubo de ensayo se dispone en una posicion predeterminada de la unidad 50 de colocacion de muestra. Posteriormente, es transportada hasta la posicion inferior de una pipeta (no mostrada) del dispositivo 2 de medida y aspirada por la pipeta. La muestra aspirada y una solucion envolvente son alimentadas a la celda de flujo. Por tanto, se forma un flujo de muestras en la celda de flujo. Se lleva a cabo la tincion PI (tincion ADN) con yoduro de propidio (PI), que es una solucion de tincion fluorescente que contiene pigmento rojo. Como los nucleos son tintados selectivamente en la tincion PI, puede detectarse la fluorescencia roja de los nucleos.
Configuracion de la unidad de control de medida
La unidad 16 de control de medida comprende un microprocesador 20, una unidad 21 de memoria, un controlador 22 de E/S, una unidad 23 de procesamiento de senal de sensor, un controlador 24 de unidad de accionamiento, y un controlador 25 de comunicacion externa. La unidad 21 de memoria incluye una Memoria de Solo Lectura (ROM, Read Only Memory), una Memoria de Acceso Aleatorio (RAM, Random Access Memory), y similares. Los programas de control para controlar la unidad 17 de accionamiento y los datos requeridos para ejecutar los programas de control se almacenan en la ROM. El microprocesador 20 es capaz de ejecutar los programas de control cargados en la RAM o de ejecutar directamente los programas de control en la ROM.
La senal del sensor 18 es transmitida al microprocesador 20 a traves de la unidad 23 de procesamiento de senal de sensor y el controlador 22 de E/S. El microprocesador 20 ejecuta los programas de control para poder controlar la unidad 17 de accionamiento a traves del controlador 22 de E/S y el controlador 24 de unidad de accionamiento en respuesta a la senal del sensor 18. Los datos procesados por el microprocesador 20 y los datos necesarios para el procesamiento del microprocesador 20 son transmitidos y recibidos con un dispositivo externo tal como el dispositivo 4 de procesamiento de datos a traves del controlador 25 de comunicacion externo.
Configuracion del dispositivo de procesamiento de datos
Como se muestra en la Fig. 3, el dispositivo 4 de procesamiento de datos incluye un ordenador personal y similar, y esta configurado principalmente por un cuerpo 27 principal, una unidad 28 de pantalla, y una unidad 29 de entrada. El cuerpo 27 principal esta configurado principalmente por una Unidad 27a de Procesamiento Central (CPU, Central Processing Unit), una ROM 27b, una rAm 27c, un disco duro 27d, un dispositivo 27e de lectura, una interfaz 27f de E/S, y una interfaz 27g de salida de imagen. Tales componentes estan conectados de modo que pueden comunicarse a traves de un bus 27h.
La CPU 27a ejecuta programas de ordenador almacenados en la ROM 27b y los programas de ordenador almacenados en la RAM 27c. La CPU 27a sirve como una unidad de adquisicion de datos para adquirir los datos del tamano del nucleo de celula que se describira mas adelante y los datos del tamano del citoplasma o una unidad de control para analizar las celulas extrafdas y emitir informacion relativa a la oncogenesis.
La ROM 27b esta configurada por una mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM, y similares, y almacena programas de ordenador que seran ejecutados por la CPU 27a y datos utilizados por los mismos. La RAM 27c esta configurada por una SRAM, DRAM, y similares. La RAM 27c se utiliza para leer los programas de ordenador almacenados en la ROM 27b y el disco duro 27d. En la ejecucion del programa de ordenador, se utiliza la RAM 27c como una region de trabajo de la CPU 27a.
En el disco duro 27d se instalan varios programas de ordenador que seran ejecutados por la CPU 27a, tal como el sistema operativo y programas de aplicacion, asf como datos que se utilizan para la ejecucion del programa de ordenador. Por ejemplo, en el disco duro 27d se instala un sistema operativo que proporciona un entorno de interfaz grafica de usuario tal como Windows (marca registrada) fabricado y vendido por US Microsoft Co. Ademas, en el disco duro 27d se instala un programa de ordenador para producir datos de forma de onda que seran descritos mas adelante o calcular una relacion N/C y los datos utilizados para la ejecucion del programa de ordenador.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En el disco duro 27d se instala un programa de operacion para llevar a cabo la transmision de una orden de medida (comando de operacion) a la unidad 26 de control de medida del dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis y procesar el resultado de la medida en el dispositivo 2 de medida, mostrar el resultado del analisis procesado, y similar. El programa de operacion opera en el sistema operativo.
El dispositivo 27e de lectura esta configurado por una unidad de disco flexible (unidad de disco), una unidad CD- ROM, o similar, y es capaz de leer programas de ordenador o datos almacenados en un medio de almacenamiento portatil. La interfaz 27f de E/S esta configurada por una interfaz serie tal como USB, IEEE1394, RS-232C; una interfaz paralelo tal como SCSI, IDE, IEEE1284; una interfaz analogica tal como un convertidor D/A, convertidor A/D, y similares. La unidad 29 de entrada tal como un teclado y raton esta conectada a la interfaz 27f de E/S, de modo que el usuario puede introducir datos de entrada en el ordenador personal operando la unidad 29 de entrada. La interfaz 27f de E/S esta conectada al dispositivo 2 de medida y puede transmitir y recibir datos con el dispositivo 2 de medida.
La interfaz 27g de salida de imagen esta conectada a la unidad 28 de pantalla configurada por un LCD, CRT, o similar, y esta configurada para emitir una senal de imagen correspondiente a los datos de imagen proporcionados por la CPU 27a a la unidad 28 de pantalla. La unidad 28 de pantalla muestra una imagen (pantalla) en respuesta a la senal de imagen de entrada y la senal de forma de onda.
Configuracion del citometro de flujo y unidad de captura de imagenes
La Fig. 4 es una vista que muestra la unidad 3 de deteccion optica que incluye la unidad de adquisicion de informacion optica y la configuracion de la unidad 26 de captura de imagenes. La unidad 3 de deteccion optica que incluye un citometro de flujo comprende una fuente 53 de luz que incluye un laser de semiconductor. Un sistema 52 de lentes recoge la luz laser emitida desde la fuente 53 de luz en la muestra de medida que fluye a traves de la celda 51 de flujo. La luz dispersada hacia adelante generada por las celulas de la muestra de medida debido a la luz laser es detectada por un fotodiodo (unidad de recepcion de luz) 55 a traves de una lente 54 de objetivo y un filtro 57. El sistema 52 de lentes esta configurado por un grupo de lentes que incluye una lente de colimadora, una lente cilmdrica, una lente condensadora, y similares.
Ademas, la fluorescencia lateral y la luz dispersada lateralmente de las celulas pasan a traves de la lente 56 de objetivo dispuesta en el lado de la celda 51 de flujo y entra en un espejo 61 dicroico. La fluorescencia lateral y la luz dispersada lateralmente reflejada por el espejo 61 dicroico entran en un espejo 62 dicroico.
La fluorescencia lateral que pasa por el espejo 62 dicroico tambien pasa a traves de un filtro 63 y es detectada por un fotomultiplicador 59. La luz dispersada lateralmente reflejada por el espejo 62 dicroico pasa a traves de un filtro 64 y es detectada por un fotomultiplicador 58.
El fotodioto 55, el fotomultiplicador 58 y el fotomultiplicador 59 convierten la luz detectada en senales electricas y respectivamente emiten una senal de luz dispersada hacia adelante (FSC, Forward Scattered), una senal de luz dispersada lateralmente (Side Scattered), y una senal de fluorescencia lateral (SFC, Side Fluorescent). Estas senales son amplificadas mediante preamplificadores que no se muestran en los dibujos, y a continuacion las senales amplificadas son transmitidas al circuito 5 de procesamiento de senal (vease la Fig. 2).
Como se muestra en la Fig. 2, el circuito 5 de procesamiento de senal lleva a cabo un procesamiento de senal tal como un procesamiento con filtro y un procesamiento por conversion A/D y similares para obtener los datos de luz dispersada hacia adelante, los datos de luz dispersada lateralmente, y los datos de fluorescencia lateral. Los datos anteriores son transmitidos por el microprocesador 20 al dispositivo 4 de procesamiento de datos a traves del controlador 25 de comunicacion externo, donde los datos se almacenan en el disco duro 27d. En el dispositivo 4 de procesamiento de datos, la anchura del citoplasma o nucleo, la relacion N/C y similares se calculan basandose en los datos de luz dispersada hacia adelante, los datos de luz dispersada lateralmente, y los datos de fluorescencia lateral.
Como fuente 53 de luz, tambien se puede utilizar un laser de gas en lugar del laser de semiconductor, y se utiliza preferiblemente el laser de semiconductor desde el punto de vista de bajo coste, pequeno tamano y baja potencia. Con el uso del laser de semiconductor se consigue una reduccion del coste del producto asf como una miniaturizacion y un ahorro de potencia electrica del dispositivo. En la presente realizacion, se utiliza un laser de semiconductor azul de longitud de onda corta que tiene como ventaja el estrechamiento del haz. El laser de semiconductor azul tambien es efectivo debido a una longitud de onda de excitacion de fluorescencia tal como PI. Entre los laseres de semiconductor, puede usarse como la fuente 53 de luz un laser de semiconductor rojo que tiene las ventajas de bajo coste, gran duracion, y un suministro estable de los fabricantes.
En la presente realizacion, se proporciona la unidad 26 de captura de imagenes ademas del citometro 3 de flujo. La unidad 26 de captura de imagenes comprende una fuente 66 de luz de laser pulsado y una camara 65 CCD tal como se muestra en la Fig. 4. La luz laser del laser 66 pulsado pasa a traves del sistema 60 de lentes y entra en la celda 51 de flujo, luego pasa a traves de la lente 56 de objetivo y el espejo 61 dicroico para formar una imagen en la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
camara 65. El laser 66 pulsado emite laser segun una temporizacion predeterminada para poder formar una imagen mediante la camara 65.
Como se muestra en la Fig. 2, la imagen de las celulas capturadas por la camara 65 es transmitida por el microprocesador 20 al dispositivo 4 de procesamiento de datos a traves del controlador 25 de comunicacion externo. En el dispositivo 4 de procesamiento de datos, la imagen de las celulas se asocia entonces a los anteriormente mencionados datos de luz dispersada hacia adelante, datos de luz dispersada lateralmente, y datos de fluorescencia, y se almacena en el disco duro 27d segun las celulas.
Metodo para proporcionar informacion de oncogenesis
A continuacion, se describira haciendo referencia a la Fig. 5 un ejemplo del metodo para proporcionar informacion de oncogenesis utilizando el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la presente realizacion.
En el analisis utilizando el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis, el usuario primero extrae celulas agregadas de las celulas (celulas epiteliales) recogidas de la cervix uterina de las pacientes y lleva a cabo un pretratamiento tal como una tincion PI para preparar una muestra de medida. A continuacion, el usuario coloca un tubo de ensayo que contiene la muestra de medida pretratada y la solucion conservante que contiene metanol como componente principal en la unidad 50 de colocacion de muestras para comenzar el analisis mediante el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis.
La extraccion de las celulas agregadas se lleva a cabo para evitar la cafda en la precision del analisis que se produce cuando la cantidad medida de ADN indica un valor anormal cuando se agrega una pluralidad de celulas aunque la cantidad de ADN sea normal en una celula individual. La extraccion de las celulas agregadas puede llevarse a cabo mediante, por ejemplo, un proceso de combinacion de una operacion de dispersion que comprende la rotacion de un arbol de rotacion rotativo dispuesto en una muestra biologica por medio de un motor para dispersar las celulas de la muestra biologica y una operacion de filtrado que comprende hacer pasar la muestra biologica dispersada a traves de un filtro para extraer las celulas agregadas, un proceso de aplicacion de vibraciones de ultrasonidos a la muestra biologica, o similar. En este ultimo caso, el choque (fluctuacion de presion) asociado a la cavitacion en la muestra biologica provocada por las vibraciones ultrasonicas (formacion de pequenas burbujas de aire y rotura de las burbujas de aire) permite la dispersion de las celulas agregadas.
La Fig. 5 es un diagrama de flujo que muestra el procesamiento desde cuando el usuario proporciona una instruccion para iniciar la medida a la CPU 27a del dispositivo 4 de procesamiento de datos hasta cuando se proporciona la informacion de oncogenesis, que es ejecutado por el microprocesador 20 del dispositivo 2 de medida y la CPU 27a del dispositivo 4 de procesamiento de datos del dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con esta realizacion. La instruccion de comenzar la medida por el usuario se lleva a cabo despues del encendido del dispositivo 4 de procesamiento de datos y de la inicializacion del programa de ordenador almacenado en el dispositivo 4 de procesamiento de datos. Cuando el usuario da la instruccion de iniciar la medida a la CPU 27a, la CPU 27a transmite la instruccion del comienzo de la medida al microprocesador 20 del dispositivo 2 de medida. Cuando el microprocesador 20 recibe la orden de comenzar la medida, en el dispositivo 2 de medida, la muestra de medida alojada en el tubo de ensayo es aspirada por la pipeta, alimentada a la celda 51 de flujo mostrada en la Fig. 4, y se forma un flujo de muestra (Paso S1).
Las celulas en la muestra de medida que fluye a traves de la celda 51 de flujo son irradiadas con luz laser, la luz dispersada hacia delante de las celulas es detectada por el fotodiodo 55, la luz dispersada lateralmente es detectada por el fotomultiplicador 58, y la fluorescencia lateral es detectada por el fotomultiplicador 59.
A continuacion, la senal de luz dispersada hacia adelante, la senal de luz dispersada lateralmente, y la senal de fluorescencia lateral emitidas por el citometro 3 de flujo son transmitidas al circuito 5 de procesamiento de senal y sometidas a un procesamiento determinado mediante el circuito 5 de procesamiento de senal para obtener los datos de luz dispersada hacia adelante que muestran la intensidad de la luz dispersada hacia adelante, los datos de la luz dispersada lateralmente que muestran la intensidad de la luz dispersada lateralmente, y los datos de la fluorescencia lateral que muestran la intensidad de la fluorescencia lateral asf como el parametro caractenstico que se describe a continuacion (Paso S2).
La Fig. 6 es una vista explicativa de los datos de medida que se obtienen en el Paso S2. La Fig. 6 muestra un diagrama del aspecto de una celula que contiene un nucleo, la forma de onda de la senal de luz dispersada hacia adelante obtenida de la celula, y la forma de onda de la senal de fluorescencia lateral. En la Fig. 6, un eje vertical del grafico representa una intensidad de cada luz. La anchura de la forma de onda de la intensidad de la luz dispersada hacia adelante representa el valor numerico que indica la anchura del citoplasma (el segundo dato es relativo al tamano del citoplasma). La anchura de la forma de onda de la intensidad de la fluorescencia lateral representa el valor numerico que indica la anchura del nucleo de la celula (el primer dato es relativo al tamano del nucleo de la celula). En la Fig. 6, el area rayada, que esta rodeada por la forma de onda de la intensidad de la fluorescencia lateral y una lmea de base predeterminada, representa la cantidad de ADN de la celula. La CPU 27a calcula la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
relacion N/C en las celulas que es una relacion entre el primer dato y el segundo dato, es dedr, una relacion entre el tamano del nucleo de la celula y el tamano de la celula (= una relacion de la anchura de la forma de onda de la senal de fluorescencia lateral y la anchura de la forma de onda de la senal de luz dispersada hacia adelante).
Despues del Paso S2, el microprocesador 20 transmite los datos de medida incluyendo los datos de luz dispersada hacia adelante, los datos de luz dispersada lateralmente, los datos de fluorescencia lateral, y el parametro caractenstico obtenido en el Paso S2 al dispositivo 4 de procesamiento de datos a traves del controlador 25 de comunicacion externa (Paso S3) y termina el procesamiento.
Posteriormente, la CPU 27a determina si los datos de medida son recibidos desde el microprocesador 20 (Paso S4). En el Paso S4, cuando la CPU 27a determina que no se han recibido los datos de medida del microprocesador 20 (No en el Paso S4), la CPU 27a repite el procesamiento del Paso S4 hasta que se reciben los datos. Por otro lado, en el Paso S4, cuando la CPU 27a determina que se han recibido los datos del microprocesador 20 (Si en el Paso S4), la CPU 27a avanza el proceso al Paso S5.
En el Paso S5, la CPU 27a crea un diagrama de dispersion tal como se muestra en la Fig. 7. El diagrama de dispersion creado puede mostrarse a traves de la unidad 28 de pantalla del dispositivo 4 de procesamiento de datos. El eje vertical del diagrama de dispersion representa el tamano de la celula, y el eje horizontal representa la relacion N/C. Cuando se analizan celulas epiteliales de la cervix uterina de la paciente recogidas de una persona normal mediante el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis, el diagrama de dispersion creado en el Paso S5 se distribuye para formar una forma creciente desde la parte superior izquierda a la inferior derecha, tal como se muestra en la Fig. 7.
Entonces, cuando se ha creado el diagrama de dispersion en el Paso S5, la CPU 27a determina si hay o no 5000 (el cuarto umbral) celulas epiteliales o mas en las celulas obtenidas en los datos de medida obtenidos en el Paso S6. En la presente realizacion, se realiza la determinacion mediante el siguiente metodo descrito en el Documento de Patente 1.
Es decir, se puede llevar a cabo utilizando el momento secundario normalizado del parametro caractenstico B (valor integrado de diferencia / valor de pico) o el parametro caractenstico M, que se obtienen a partir de la senal de forma de onda de la luz dispersada hacia adelante. El convertidor A/D (no mostrado) muestra una senal de forma de onda, por ejemplo, en los puntos de tiempo X0, X1, X2, ... y Xn segun intervalos de muestreo de 20 nseg, y cuenta las tensiones medidas con una resolucion de 8 bits entre una tension maxima de 10 V y una tension de lmea de base de 0,05 V para convertir las tensiones medidas en senales digitales.
El parametro caractenstico B esta representado por la Ecuacion (1) siguiente.
Ecuacion 1
B = £"= i(max(xi,xi_1) — min(xi,xi_1)) + Pico.......(1)
Aqrn, el valor integrado de diferencia es una suma acumulativa de valores absolutos de diferencias entre datos de muestreos vecinos, el valor de pico (Pico) indica el valor maximo de la forma de onda (vease la Fig. 8) y esta representado por la Ecuacion (2) siguiente.
Ecuacion 2
Pico = max0<j<n(Xj).......(2)
El parametro caractenstico M esta representado por la Ecuacion (3) siguiente.
Ecuacion 3
M _ g=0(max(*;,0>(p-i)2)) ^
Pico-Anchura2 ' '
donde P es un sufijo que significa que Xp es el valor de pico, la Anchura indica la anchura de una porcion de la forma de onda por encima de la banda de base tal como se muestra en la Fig. 8, y se representa por medio de la Ecuacion (4) siguiente.
Ecuacion 4
Anchura = argmaxpsisn(xi;xi > Lmea_de_base) — argmmp<j<n(Xj; xt > Lmea_de_base)........(4)
donde P es un sufijo que significa que Xp es el valor de pico. Se establece un umbral para determinar si una celula es o no una celula individual de acuerdo con los experimentos de los parametros. En la presente realizacion, por
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
ejemplo, se utiliza el parametro caractenstico B. Cuando el parametro caractenstico B es mayor o igual que 2,2, se determina que la celula es la celula agregada. Cuando el parametro caractenstico B es menor que 2,2, se determina que la celula es la celula individual. En el caso de utilizar el parametro caractenstico M, cuando el parametro caractenstico M es mayor o igual que 2100, se determina que la celula es una celula agregada, cuando el parametro caractenstico M es menor que 2100, se determina que la celula es la celula individual.
El numero (umbral) de “5000” descrito anteriormente es el numero que se utilizara generalmente como un indicador que determina la idoneidad del diagnostico citologico. En la presente realizacion, el numero de “5000” se utiliza como el umbral para asegurar la precision del analisis.
En el Paso S6, cuando se determina que el numero de celulas individuales es menor que 5000, la CPU 27a no extrae las celulas a analizar en el Paso S7 que se describe mas adelante y pasa al Paso S13. En el Paso S13, la CPU 27a permite que la informacion de imposibilidad de determinar la muestra de medida preparada en el Paso S1 se muestre en la unidad 28 de pantalla tal como se muestra en la Fig. 9 (Paso S13).
En el Paso S6, cuando se determina que el numero de celulas individuales es mayor o igual que 5000, la CPU 27a extrae datos de medida de las celulas para su analisis utilizando dos parametros tales como el tamano de la celula y la relacion N/C (Paso S7).
Extraccion de datos de medida de celulas a analizar (Paso S7)
En los tejidos epiteliales del cervix uterino y la mucosa oral que principalmente se analizan mediante el metodo y dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis de la presente invencion, existe una pluralidad de celulas en forma de una capa en orden desde la membrana basal. En la presente memoria, cuando se utiliza la membrana basal como una capa inferior, el lado situado en la capa superior indica el lado de la capa superficial. En el cervix uterino y la mucosa oral, el lado adyacente al exterior corresponde al lado de la capa superficial.
En el cervix uterino, como se muestra en la Fig. 10, una capa (capa basal) formada por la celula basal, una capa (capa parabasal) formada por la celula parabasal, una capa (capa intermedia) formada por la celula de capa intermedia, y una capa (capa superficial) formada por la celula de capa superficial estan formadas en este orden desde el lado de la membrana basal. La celula basal cerca de la membrana basal se diferencia de la celula parabasal, la celula parabasal se diferencia de la celula de capa intermedia, y la celula de capa intermedia se diferencia de la celula de capa superficial. En la mucosa oral, la capa de celula basal, la capa de celula espinosa, la capa de celula granulosa, y la capa cornea estan formadas en este orden desde el lado de la membrana basal. Esto se resume en la Tabla 1 siguiente.
Tabla 1
- Nombre de celula Relacion N/C
- Epitelio escamoso de cervix uterino Epitelio de mucosa oral Epitelio escamoso de cervix uterino Epitelio de mucosa oral
- Lado de capa superficial
- Celula de capa superficial Celula de capa intermedia Capa cornea Celula granulosa Bajo Bajo
- Celula parabasal Celula basal Celula espinosa Celula basal Alto Alto
- Lado de membrana basal
Como se ha descrito anteriormente, la celula relativa a la oncogenesis de una pluralidad de tipos de celulas en el tejido epitelial es la celula basal en el tejido epitelial del cervix uterino, y es la celula basal en el tejido epitelial de la mucosa oral. En el proceso de convertirse en un cancer, la celula basal adquiere la formacion atfpica y se convierte en una celula atfpica. La celula atfpica adquiere la capacidad de proliferar, y ocupa desde el lado de la capa basal al lado de la capa superficial. Por tanto, en el estado inicial de convertirse en un cancer, existe un gran numero de celulas cancerosas en las celulas existentes en la capa basal, la capa parabasal, y la capa intermedia en el tejido epidermico del cervix uterino. En el tejido epitelial de la mucosa oral, existe un gran numero de celulas cancerosas en las celulas existentes en la capa de celula basal y la capa de celula espinosa. En contraste, en el estado inicial de convertirse en un cancer, las celulas cancerosas son extremadamente pocas en las celulas existentes en el lado de la capa superficial del tejido epitelial, tal como la capa superficial del tejido epitelial del cervix uterino y la capa cornea del tejido epitelial de la mucosa oral.
Se ha descubierto que, en el tejido epitelial descrito anteriormente, el tamano de la celula disminuye secuencialmente pero el tamano del nucleo de la celula crece secuencialmente desde la capa en el lado de la capa superficial en direccion a la capa en el lado de la membrana basal. Por tanto, la relacion N/C del tamano del nucleo de la celula con respecto del tamano de la celula tambien crece secuencialmente desde la capa en el lado de la capa superficial en direccion a la capa en el lado de la membrana basal. En la presente realizacion, los datos de medida de las celulas a analizar se extraen usando el tamano de la celula y la relacion N/C. Espedficamente, en el
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
paso S7, se extraen los datos de medida en los que el tamano de las celulas esta dentro de un rango de 10 a 50 pm y la relacion N/C esta dentro del rango de 0,2 a 1.
El tamano de la celula (el segundo valor umbral) y la relacion N/C (el primer valor umbral) que se convierten en criterios para determinar si las celulas extrafdas como las celulas a analizar pueden disponerse para la observacion y analisis de muestras de tejidos de acuerdo con el tipo de tejidos epiteliales a analizar. Por ejemplo, en el caso del cribado de carcinoma de cervix uterino usando el tejido epitelial del cervix uterino como el tejido a analizar, se pueden usar los criterios de determinacion en los que la relacion N/C es mayor o igual que 0,2 y la anchura de la celula (el tamano de la celula) es menor o igual que 50 pm. La forma y tamano de las celulas que forman el tejido epitelial del cervix uterino y el tamano del nucleo se resumen en la Tabla 2 siguiente. La Fig. 11 muestra las celulas representadas en unas coordenadas donde el eje horizontal representa la relacion N/C y el eje vertical representa el tamano de la celula.
Tabla 2
- Nombre
- Forma de celula Tamano de citoplasma Tamano de nucleo
- Celula de capa superficial
- Poligonal 50-60 pm 5 pm
- Celula de capa intermedia
- Tipo poligonal a ovalado 30-50 pm 8 pm
- Celula parabasal
- Tipo ovalado 20 pm 9 pm
- Celula basal
- Tipo redondo a ovalado 12-14 pm 8-10 pm
En la Fig. 11 y la Tabla 2 se descubre que, en el caso del tejido epitelial del cervix uterino, se extraen las celulas que tienen una relacion N/C de menos o igual que 0,3 y una anchura de celula de menos o igual que 50 pm para excluir casi todas las celulas de capa superficial existentes en la capa superficial donde las celulas cancerosas son muy poco numerosas de las celulas a analizar, y se obtienen la celula de capa intermedia, la celula parabasal, y la celula basal existentes en la capa donde existen un gran numero de celulas cancerosas en comparacion con la capa superficial como las celulas a analizar. En la Fig. 11, un porcentaje de la celula de capa superficial en el numero total de celulas es pequeno para una mejor comprension. Sin embargo, el numero de la celula de capa superficial en el tejido epitelial del cervix uterino realmente recogidas de un sujeto es mas alta que el de otras celulas. Por tanto, cuando se utilizan todas las celulas recogidas como las celulas a analizar, incluso si las celulas cancerosas estan incluidas en las celulas, su presencia se diluye. Se considera que no se determina necesario para el reexamen (positivo). Es decir, cuando se utilizan todas las celulas recogidas como las celulas a analizar, es diffcil mejorar la sensibilidad de la deteccion.
Sin embargo, las celulas de capa superficial que existen en la capa superficial en la que las celulas cancerosas son extremadamente escasas se excluyen de las celulas recogidas, de modo que se excluyen sustancialmente de las celulas que se analizan. Por tanto, es posible aumentar un porcentaje de las celulas cancerosas en el numero total de celulas. Como resultado, se puede incrementar la sensibilidad de deteccion de las celulas cancerosas.
En el metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de la presente invencion, en el paso de extraer la celula para extraer los datos de medida de las celulas a analizar, se extraen las celulas que tienen un cierto nivel alto de la relacion N/C incluyendo las celulas existentes en la capa cercana a la membrana basal. Como hay variaciones en el tamano y la relacion N/C de la celula, en el metodo de extraccion anterior es en realidad imposible excluir unicamente todas las celulas de la capa superficial de las celulas a analizar. Pueden extraerse algunas de las celulas de la capa superficial como celulas a analizar. Por el contrario, pueden excluirse de las celulas a analizar algunas de entre la celula de capa intermedia, celula parabasal, y celula basal. Sin embargo, el tamano y relacion N/C de la celula (como el criterio de determinacion para la extraccion) se seleccionan adecuadamente de modo que casi las celulas de capa superficial que tienen una alta posibilidad de ser la celula cancerosa pueden excluirse de las celulas a analizar.
En la presente invencion, por ejemplo, en el cervix uterino, la celula basal, la celula parabasal, y la celula de capa intermedia son extrafdas de la poblacion de la celula basal, la celula parabasal, la celula de capa intermedia, y la celula de capa superficial. En la mucosa oral, la celula basal y la celula espinosa son extrafdas de la poblacion de la celula basal, la celula espinosa, la celula granulosa, y la celula cornea.
Volviendo al diagrama de flujo de la Fig. 5, en el Paso S7, la CPU 27a extrae los datos de medida de las celulas que tienen una relacion N/C mayor o igual a 0,2 y una anchura de celula menor o igual a 50 pm. Entonces, en el Paso S8 la CPU 27a determina si el numero de celulas que tienen una relacion N/C mayor o igual que 0,2 y una anchura de celula menor o igual que 50 pm es mayor o igual que 1000 (el tercer umbral). Cuando al CPU 27a determina que el numero de celulas que tienen una relacion N/C mayor o igual que 0,2 y una anchura de celula menor o igual que 50 pm es mayor o igual que 1000 (Si en el Paso S8), la CPU 27a continua el procesamiento al Paso S9 y crea un histograma que se describira mas abajo (un histograma de la cantidad de ADN) en el Paso S9. Por otro lado, cuando la CPU 27a determina que el numero de celulas que tiene una relacion N/C mayor o igual que 0,2 y una anchura de celula menor o igual que 50 pm es menor que 1000 en el Paso S8 (Ni en el Paso S8), la CPU 27a no lleva a cabo los Pasos S11 y S12 que se describen a continuacion y pasa al Paso S13. En el Paso S13, la CPU 27a muestra informacion de la imposibilidad de determinar la muestra de medida preparada en el Paso S1 en la unidad 28 de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
pantalla, como se muestra en la Fig. 9 (Paso S13). El valor (el tercer umbral) de 1000 es un valor seleccionado mediante diversos tipos de experimented y verificaciones, teniendo en cuenta la precision y fiabilidad del analisis, y no esta particularmente limitado en la presente invencion.
La Fig. 12 muestra un ejemplo del histograma que se crea en el Paso S9. La Fig. 12 muestra el histograma creado para las celulas que tienen una relacion N/C mayor o igual que 0,2 y una anchura de celula menor o igual que 50 pm extrafdas en el Paso S7. El eje vertical representa el numero de celulas, y el eje horizontal representa la cantidad de ADN de las celulas. El rango que indica la cantidad normal de ADN (aqrn referido como “2C”) se calcula a partir de los datos de muchas muestras negativas. En esta realizacion, el rango que indica la cantidad normal de ADN se establece como el rango que va desde a hasta b. El rango de la cantidad anormal de ADN (aqrn referido como “mayor o igual que el pertedo S”) se establece como el rango mayor que la cantidad normal de aDn, y se ajusta al rango mayor que b y menor o igual que c. El rango de la cantidad normal de ADN y el rango de la cantidad anormal de ADN no estan particularmente limitados en la presente invencion, y estan formados por valores seleccionados a traves de diversos tipos de experimentos y verificaciones, teniendo en cuenta la precision y fiabilidad del analisis.
La celula se convierte en dos celulas y vuelve al punto de inicio a traves de eventos tales como la replicacion de ADN, distribucion de cromosoma, division nuclear, y division de citoplasma de acuerdo con un cierto ciclo (ciclo de celula), tal como se describe en la Fig. 13. El ciclo de la celula puede dividirse en los siguientes cuatro pertedos de acuerdo con la etapa. Si se anade a los cuatro pertedos un pertedo G0 (pertedo de descanso) en el que la proliferacion de la celula esta en descanso, la celula esta en una de las etapas de los cinco pertedos. Pertedo G1 (tiempo de preparacion e inspeccion para entrar en el pertedo S); pertedo S (pertedo de smtesis de ADN); pertedo G2 (tiempo de preparacion e inspeccion para entrar en el pertedo M); y pertedo M (pertedo mitotico).
Cuando la celula prolifera de acuerdo con el ciclo de la celula, el cromosoma del nucleo de la celula tambien aumenta, y por tanto puede estimarse en que estado del ciclo de la celula esta la celula mediante la medida de la cantidad de ADN en la celula. En el caso de una celula normal, la cantidad de ADN en el pertedo G1 es un valor constante, la cantidad de ADN aumenta gradualmente en el siguiente pertedo S, la cantidad de ADN es un valor constante en el pertedo G2, y dicho valor se mantiene en el pertedo M, como se muestra en la Fig. 14. Cuando se crea un histograma de la cantidad de ADN para la celula normal, se obtiene el histograma mostrado en la Fig. 13. Una colina que presenta el pico mas alto corresponde a la celula en el pertedo G0 o G1 en el que la cantidad de ADN es la minima, una colina que tiene el segundo pico mas alto corresponde a la celula en el pertedo G2 o M en el que la cantidad de ADN es la maxima, y un pertedo entre ellas corresponde a la celula en el pertedo S.
En el caso de celulas normales, una relacion del numero de celulas en el estado del pertedo S, el pertedo G2 o M y el numero de celulas en el pertedo G0 o G1 es un valor que esta dentro de un rango constante. Sin embargo, en el caso de celulas cancerosas o celulas en el proceso de oncogenesis, el numero de cromosomas de la celula crece anormalmente, y por tanto la cantidad de ADN aumenta. Como la capacidad de proliferacion de las celulas cancerosas es mayor que la de las celulas normales, el numero de celulas que tienen una gran cantidad de ADN aumenta.
El numero de la celula normal en el pertedo G0 o el pertedo G1 se usa como criterio, y la relacion del numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal con respecto de este numero de celula se usa como criterio de determinacion, de modo que es posible estimar si las celulas que se analizan son celulas cancerosas. Espedficamente, en el histograma de la cantidad de ADN mostrado en la Fig. 12, la colina en el lado mas a la izquierda corresponde a la celula normal en el pertedo G0 o el pertedo G1 cuando la cantidad de ADN es baja, y las tres colinas en el lado derecho corresponden a la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal en el pertedo G0 o el pertedo G1. Se considera que las tres colinas en el lado derecho corresponden a la celula en el pertedo S mostrado en la Fig. 13 (las dos colinas en el centro) o la celula en el pertedo G2/M (la colina en el lado mas a la derecha). Si las celulas cancerosas se incluyen en las celulas a analizar, las celulas cancerosas tambien estaran incluidas en las dos colinas. El numero de celulas cancerosas aumenta, y por tanto se considera que las tres colinas se hacen mas altas. En la Fig. 12, se ilustra el ejemplo con las tres colinas para una mejor comprension. Cuando se crea un histograma de la cantidad de ADN en el tejido epitelial del cervix uterino realmente recogido por un sujeto, la formacion de las colinas depende del estado del sujeto.
Entonces, se puede seleccionar la relacion que se utilizara como criterio de determinacion mediante la realizacion de experimentos y verificacion utilizando una pluralidad de muestras clmicas que contienen muestras positivas y negativas. En la presente realizacion, desde el punto de vista de obtener una sensibilidad mayor o igual al 90%, el criterio de determinacion es si la relacion del numero de celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal (la celula en el rango que indica la cantidad de ADN anormal) con respecto del numero de la celula normal en el pertedo G0 o el pertedo G1 (la celula en el rango que indica la cantidad de ADN normal) es mayor o igual al 16% (el quinto umbral). Es decir, se establece un valor de corte del 16% para determinar si es necesario un reexamen de la muestra (positivo) o si no es necesario un reexamen de la muestra (negativo). El valor de corte (16%) no esta particularmente limitado en la presente invencion. Puede ajustarse adecuadamente teniendo en cuenta un equilibrio entre la sensibilidad del test clmico y la especificidad.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En el Paso S10, cuando se determina que una relacion del numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal (segundo grupo) con respecto del numero de la celula en el rango que indica la cantidad normal de ADN (primer grupo) es mayor o igual que 16% (Si en el Paso S10), se determina que la muestra de medida utilizada para el analisis debe ser reexaminada (positivo) en el Paso S11. El resultado se muestra a traves de la unidad 28 de pantalla del dispositivo 4 de procesamiento de datos, tal como se muestra en la Fig. 15. Por otro lado, en el Paso Slo, cuando se determina que la relacion es menor que el 16% (No en el Paso S10), se determina que no es necesario que la muestra de medida utilizada para el analisis sea reexaminada (negativo) en el Paso S10. El resultado se muestra a traves de la unidad 28 de pantalla del dispositivo 4 de procesamiento de datos, como se muestra en la Fig. 16.
La Fig. 17 es un histograma creado cuando las celulas recogidas del tejido epitelial del cervix uterino de un sujeto de CIN3 (estado diagnosticado como el estado inicial a convertirse en un cancer en la diagnosis del tejido) son analizadas en el dispositivo que crea un histograma de la cantidad de ADN de todas las celulas epiteliales individuales sin ejecutar la extraccion de datos de medida de las celulas a analizar (Paso S7) y el Paso S8 y crea un histograma de la cantidad de ADN de todas las celulas epiteliales individuales, en el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La Fig. 18 es un histograma creado cuando las celulas recogidas del tejido epitelial del cervix uterino de un sujeto de NILM (estado diagnosticado como Normal en el diagnostico citologico) son analizadas en el dispositivo que crea un histograma de la cantidad de ADN en todas las celulas epiteliales individuales sin ejecutar la extraccion de datos de medida de las celulas a analizar (Paso S7) y el Paso S8 y crea un histograma de la cantidad de ADN de todas las celulas epiteliales individuales, en el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La Fig. 19 es un histograma creado en el Paso S9 cuando las celulas recogidas del tejido epitelial del cervix uterino de un sujeto de CIN3 (estado diagnosticado como el estado inicial a convertirse en un cancer en la diagnosis del tejido) son analizadas en el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. La Fig. 2o es un histograma creado en el Paso S9 cuando las celulas recogidas del tejido epitelial del cervix uterino de un sujeto de NILM (estado diagnosticado como Normal en el diagnostico citologico) son analizadas en el dispositivo 1 para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
Cuando se calcula el numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal (mayor o igual que el penodo S) con respecto del numero de la celula en el rango (2C) que indica la cantidad normal de ADN basandose en el histograma de la Fig. 17, se obtiene el 3,2%. Cuando se calcula el numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal (mayor o igual que el penodo S) con respecto del numero de la celula en el rango (2C) que indica la cantidad normal de ADN basandose en el histograma de la Fig. 18, se obtiene el 1,1%. Esto muestra que, cuando se crea un histograma de la cantidad de ADN de todas las celulas epiteliales individuales sin ejecutar la extraccion de los datos de medida de las celulas a analizar (Paso S7) y el Paso S8, es poco probable que se obtenga una gran diferencia entre el sujeto de CIN3 y el sujeto de NILM en la relacion del numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal (mayor o igual que el penodo S) con respecto del numero de la celula en el rango (2C) que indica la cantidad normal de ADN.
Por otro lado, cuando se calcula el numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal (mayor o igual que el penodo S) con respecto del numero de la celula en el rango (2C) que indica la cantidad normal de ADN basandose en el histograma de la Fig. 19, se obtiene el 57,9%. Cuando se calcula el numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal (mayor o igual que el penodo S) con respecto del numero de la celula en el rango (2C) que indica la cantidad normal de ADN basandose en el histograma de la Fig.20, se obtiene el 7,4%. Esto muestra que cuando se ejecuta la extraccion de datos de medida de celulas que se van a analizar (Paso S7) y el paso S8 para crear un histograma de la cantidad de ADN, es probable que esto de como resultado una gran diferencia entre el sujeto de CIN3 y el sujeto de NILM en la relacion el numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal (mayor o igual que el penodo S) con respecto del numero de la celula en el rango (2C) que indica la cantidad normal de ADN. Cuando el umbral de corte para determinar si es necesario un reexamen de la muestra (positivo) o no es necesario un reexamen de la muestra (negativo) se establece en el 16%, como se describe en la presente invencion, se determina que el sujeto de CIN3 requiere un reexamen (positivo) y se determina que el sujeto de NILM no requiere un reexamen (negativo). El resultado concuerda con la determinacion del tejido o diagnostico citologico.
Otros ejemplos modificados
Las realizaciones descritas son ilustrativas y no restrictivas en todos los aspectos. El alcance de la presente invencion esta definido por las reivindicaciones adjuntas y no por las realizaciones, y estan incluidas en este documento todos los cambios que esten dentro del significado y alcance equivalente al alcance de las reivindicaciones.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Por ejemplo, en la realizacion que se ha descrito anteriormente, se obtiene la anchura de la forma de onda de la intensidad de la luz dispersada hacia adelante como el dato que representa el tamano de la celula. Puede ser el pico de la forma de onda de la intensidad de la luz dispersada hacia adelante o el area de la region rodeada por la forma de onda de la intensidad de la luz dispersada hacia adelante y una lmea de base predeterminada. En la realizacion descrita anteriormente, se obtiene la anchura de la forma de onda de la intensidad de la fluorescencia lateral como el dato que representa el tamano del nucleo de la celula. Puede ser el pico de la forma de onda de la intensidad de la fluorescencia lateral o el area de la region rodeada por la forma de onda de la intensidad de la fluorescencia lateral y una lmea de base predeterminada.
En la realizacion descrita anteriormente, cuando se determina “NO” en el Paso S6, se emite la informacion de imposibilidad de determinacion, y no se lleva a cabo el procesamiento del Paso S11 y el paso S12. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esto. En la presente invencion, incluso cuando se determina “NO” en el Paso S6, se ejecuta el procesamiento posterior al Paso S7, se anade informacion sobre un numero de celula inferior al resultado de la determinacion que se emite en el Paso S11 o el Paso S12, y se puede emitir el resultado. En la realizacion que se ha descrito anteriormente, cuando se determina “NO” en el Paso S8, se emite la informacion de imposibilidad de determinacion, y no se lleva a cabo el procesamiento del Paso S11 y el Paso S12. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esto. En la presente invencion, incluso cuando se determina “NO” en el Paso S8, se ejecuta el procesamiento posterior al Paso S9, se anade informacion sobre un numero inferior de celula al resultado de la determinacion que se emite en el Paso S11 o el Paso S12, y se puede emitir el resultado.
En la realizacion que se ha descrito anteriormente, se obtiene la anchura del nucleo de la celula, la cantidad de ADN de la celula, y los datos correspondientes a la anchura del citoplasma utilizando la informacion optica obtenida por el citometro de flujo. La anchura del nucleo de la celula, la cantidad de ADN de la celula, y los datos correspondientes a la anchura del citoplasma pueden obtenerse analizando la imagen de la celula capturada por la unidad de captura de imagenes.
En la realizacion que se ha descrito anteriormente, se usa el histograma que se muestra en la Fig. 12 y se usa la relacion del numero de la celula que tiene la cantidad de ADN mayor que la cantidad de ADN de la celula normal con respecto del numero de la celula normal en el penodo G0 o el penodo G1 como el criterio de determinacion para analizar las celulas extrafdas. En lugar del analisis usando el histograma, las celulas pueden analizarse usando el diagrama de dispersion mostrado en la Fig. 7. Espedficamente, en el diagrama de dispersion de la Fig. 7, basandose en una relacion de las celulas que pertenecen a la region donde aparecen la celula de capa intermedia, celula parabasal, y celula basal (region rodeada por un triangulo en un cuadrangulo de la Fig. 7) con respecto de las celulas que pertenecen a la region donde aparecen las celulas cancerosas (region que excluye la region triangular del cuadrangulo), puede determinarse si la muestra de medida debe ser reexaminada (positivo) o no debe ser reexaminada (negativo). La region en el cuadrangulo es una region donde aparecen las celulas extrafdas usando parametros tales como el tamano de la celula y la relacion N/C. En la region triangular anterior, puede establecerse un punto R donde el lado del triangulo corta el eje horizontal mediante experimentos y verificacion utilizando una pluralidad de muestras clmicas que contienen muestras positivas y negativas. La region excepto por la region triangular en el cuadrangulo es una region donde aparecen las celulas que tienen una cantidad de ADN anormalmente alta. Cuando la relacion de las celulas que pertenecen a esta region es mayor o igual que un valor predeterminado, se puede determinar que la muestra de medida debe ser reexaminada (positivo).
En la realizacion descrita anteriormente, se utiliza la relacion de la anchura del nucleo de la celula / la anchura del citoplasma como la relacion N/C, y se puede utilizar la relacion del area del nucleo de la celula / el area del citoplasma como la relacion N/C.
En la realizacion descrita anteriormente, en el proceso de extraer las celulas que se van a analizar, se extrae la celula de capa intermedia, la celula parabasal, y la celula basal. Sin embargo, la presente invencion no esta limitada a esto y es suficiente con que contenga algunas de las celulas situadas en direccion al lado de la capa basal de las celulas de la capa superficial. Espedficamente, por ejemplo, puede extraerse la celula parabasal y la celula basal, puede extraerse la celula intermedia y la celula parabasal, puede extraerse solo la celula de capa intermedia, puede extraerse solo la celula parabasal, o puede extraerse solo la celula basal. Ademas de la celula de capa intermedia, puede incluirse en la celula a extraer una parte de la celula de capa superficial.
En la realizacion descrita anteriormente, se usan como los parametros para la extraccion tanto la relacion N/C como la anchura del citoplasma. Sin embargo puede usarse como el parametro para la extraccion solo la relacion N/C. En este caso, se reduce ligeramente la sensibilidad de deteccion de las celulas cancerosas. La velocidad del analisis puede aumentar excluyendo la anchura del citoplasma del parametro para extraccion. Como se muestra en la Fig. 7, cuando el eje horizontal representa la relacion N/C y el eje vertical representa la anchura del citoplasma, las celulas de la muestra de medida se distribuyen para formar una forma creciente desde la parte superior izquierda a la parte inferior derecha. Por tanto, se selecciona adecuadamente la relacion N/C como el valor de corte de modo que es posible extraer las celulas casi en el mismo numero que cuando se usan como los parametros tanto la relacion N/C como la anchura del citoplasma.
En las realizaciones que se han descrito anteriormente, se usan las celulas epiteliales del cervix uterino como las celulas a analizar, y se pueden utilizar como celulas a analizar celulas de otros lugares, tal como la cavidad oral.
Descripcion de simbolos de referencia
5
1: Aparato para proporcionar informacion de oncogenesis 2: Dispositivo de medida
3: Citometro de flujo (unidad de deteccion optica)
4: Dispositivo de procesamiento de datos 10 5: Circuito de procesamiento de senal
16: Unidad de control de medida 17: Unidad de accionamiento 18: Sensor 20: Microprocesador
15 25: Controlador de comunicacion externa
26: Unidad de captura de imagenes 27: Cuerpo principal 27a: CPU
28: Unidad de pantalla 20 29: Unidad de entrada
51: Celda de flujo
Claims (14)
- 51015202530354045505560REIVINDICACIONES1. Un metodo para proporcionar informacion de oncogenesis para proporcionar informacion relativa a la oncogenesis de celulas, llevandose a cabo el metodo por medio de un dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis, comprendiendo el metodo:adquirir (S2) datos de medida que incluyen primeros datos relativos al tamano del nucleo de una celula y segundos datos relativos al tamano del citoplasma para cada celula contenida en la muestra de medida que incluye celulas recogidas del tejido epitelial;extraer (S7) los datos de medida de celulas a analizar, donde dichas celulas son al menos algunas de las celulas situadas en direccion al lado de la membrana basal de las celulas existentes en la capa superficial del tejido epitelial, a partir de los datos de medida de una pluralidad de celulas en la muestra de medida basandose en los primeros datos y los segundos datos adquiridos para cada celula de modo que las celulas existentes en la capa superficial donde la cantidad de ADN no es anormal son sustancialmente excluidas; yanalizar (S10) los datos de medida extrafdos y emitir la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas,dondeel primer dato es un valor numerico que indica el tamano del nucleo de la celula, el segundo dato es un valor numerico que indica el tamano del citoplasma, y el paso de extraer (S7) los datos comprende:calcular una relacion del primer dato y el segundo dato para cada celula contenida en la muestra de medida; yextraer los datos de medida de la celula a analizar basandose en la relacion calculada.
- 2. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el paso de extraer los datos comprende:extraer los datos medidos de la celula a analizar mediante la comparacion de la relacion calculada con un primer valor umbral.
- 3. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, donde el paso de extraer los datos comprende:extraer los datos de medida de la celula a analizar basandose en la relacion calculada y el segundo dato.
- 4. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 3, donde el paso de extraer los datos comprende:extraer los datos de medida de la celula en la que el segundo dato es menor o igual que un segundo valor umbral como los datos de medida de la celula a analizar.
- 5. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el paso de adquirir los datos comprende:adquirir una senal de luz dispersada que indica la intensidad de la luz dispersada y una senal fluorescente que indica la intensidad de la fluorescencia, que se generan mediante la irradiacion de la muestra medida con luz, dondeel primer dato es un dato relativo al tamano del nucleo de la celula basandose en la forma de onda de la senal fluorescente adquirida mediante el paso de adquisicion de la senal y el segundo dato es un dato relativo al tamano del citoplasma basandose en la forma de onda de la senal de luz dispersada adquirida mediante el paso de adquisicion de la senal.
- 6. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el paso de emitir la informacion comprende:calcular el valor que refleja la cantidad de ADN en las celulas extrafdas como las celulas a analizar en el paso de extraccion de los datos; ydeterminar la informacion relativa a la oncogenesis de celulas basandose en el valor calculado.
- 7. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 6, donde el paso de emitir la informacion comprende:clasificar las celulas extrafdas como las celulas a analizar en un primer grupo en el que se indica la cantidad normal de ADN y un segundo grupo en el que la cantidad de ADN es mayor que el rango que indica la cantidad normal de ADN basandose en el valor que refleja la cantidad de ADN;calcular una relacion de un numero de las celulas en el primer grupo y un numero de las celulas en el segundo grupo; ydeterminar la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas basandose en la relacion calculada.
- 8. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 1, que ademas comprende:comparar un numero de las celulas extrafdas como las celulas a analizar con un tercer umbral; y510152025303540455055cuando el numero de las celulas es menor que el tercer umbral, omitir la emision de la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas, o bien emitir la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas ademas de informacion que indica que el numero de celulas es pequeno.
- 9. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 1, que ademas comprende:dispersar celulas agregadas en la muestra de medida antes del paso de adquirir los datos.
- 10. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 1, que ademas comprende:comparar un numero de celulas epiteliales individuales con un cuarto umbral; ycuando el numero de celulas epiteliales individuales es menor que un cuarto umbral, omitir la emision de la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas, o emitir la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas ademas de informacion que indica que el numero de celulas es pequeno.
- 11. El metodo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el paso de emitir la informacion comprende:emitir la informacion relativa a si es necesario o no el reexamen como la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas.
- 12. Un dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis para proporcionar informacion relativa a la oncogenesis de unas celulas, que comprende:una unidad (27) de adquisicion de datos que esta configurada para adquirir datos de medida que incluyen primeros datos relativos al tamano del nucleo de una celula y segundos datos relativos al tamano del citoplasma de una celula para cada celula contenida en una muestra de medida que incluye celulas recogidas del tejido epitelial; y un controlador (27) configurado paraextraer los datos de medida de las celulas a analizar, donde dichas celulas son al menos algunas de las celulas situadas en direccion al lado de la membrana basal de las celulas existentes en la capa superficial en el tejido epitelial, a partir de los datos de medida de una pluralidad de celulas en la muestra de medida basandose en los primeros datos y los segundos datos adquiridos para cada celula de modo que las celulas existentes en la capa superficial en las que la cantidad de ADN no es anormal son sustancialmente excluidas; analizar los datos de medida extrafdos; yemitir la informacion relativa a la oncogenesis de las celulas, dondeel primer dato es un valor numerico que indica el tamano del nucleo de la celula, el segundo dato es un valor numerico que indica el tamano del citoplasma, yel controlador (27) esta ademas configurado para:calcular una relacion del primer dato y el segundo dato para cada celula contenida en la muestra de medida; yextraer los datos de medida de la celula a analizar basandose en la relacion calculada.
- 13. El dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 12, que ademas comprende:una celda de flujo a traves de la cual fluye la muestra de medida; yuna unidad de adquisicion de informacion optica configurada para irradiar la muestra de medida que fluye a traves de la celda de flujo con luz y adquirir informacion optica de las celulas contenidas en la muestra de medida, dondela unidad de adquisicion de datos esta configurada para adquirir los primeros datos y los segundos datos basandose en la informacion optica.
- 14. El dispositivo para proporcionar informacion de oncogenesis de acuerdo con la reivindicacion 13, que ademas comprende:una unidad (26) de captura de imagenes configurada para capturar una imagen de las celulas contenidas en la muestra de medida que fluye a traves de la celda de flujo, dondeel primer dato es un area del nucleo de la celula capturada por la unidad (26) de captura de imagenes y el segundo dato es un area del citoplasma capturada por la unidad (26) de captura de imagenes.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011160746A JP5138801B2 (ja) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 癌化情報提供方法および装置 |
| JP2011160746 | 2011-07-22 | ||
| PCT/JP2012/067128 WO2013015089A1 (ja) | 2011-07-22 | 2012-07-04 | 癌化情報提供方法および癌化情報提供装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2617229T3 true ES2617229T3 (es) | 2017-06-15 |
Family
ID=47600944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES12816916.6T Active ES2617229T3 (es) | 2011-07-22 | 2012-07-04 | Método para proporcionar información de oncogénesis y dispositivo para proporcionar información de oncogénesis |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10208352B2 (es) |
| EP (1) | EP2735872B1 (es) |
| JP (1) | JP5138801B2 (es) |
| CN (2) | CN105242034B (es) |
| ES (1) | ES2617229T3 (es) |
| WO (1) | WO2013015089A1 (es) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5959988B2 (ja) * | 2012-08-16 | 2016-08-02 | シスメックス株式会社 | 癌化情報取得装置、細胞分析装置、および細胞採取適否判定装置、ならびに、癌化情報取得方法および細胞採取適否判定方法。 |
| JP5892967B2 (ja) | 2013-03-29 | 2016-03-23 | シスメックス株式会社 | 細胞分析装置、細胞測定装置の管理方法およびコンピュータプログラム |
| JP6226663B2 (ja) | 2013-09-19 | 2017-11-08 | 日本光電工業株式会社 | 細胞解析装置、および細胞解析方法 |
| JP6378599B2 (ja) | 2013-10-11 | 2018-08-22 | シスメックス株式会社 | 細胞分析方法および細胞分析装置 |
| JP6238856B2 (ja) * | 2014-08-25 | 2017-11-29 | シスメックス株式会社 | 尿中異型細胞の分析方法、尿分析装置および体液中異型細胞の分析方法 |
| JP6680492B2 (ja) * | 2015-09-11 | 2020-04-15 | 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 |
| JPWO2018008136A1 (ja) * | 2016-07-07 | 2019-04-18 | オリンパス株式会社 | 画像処理装置および画像処理装置の作動方法 |
| JP6966272B2 (ja) * | 2017-09-20 | 2021-11-10 | シスメックス株式会社 | 細胞分析方法、細胞情報提供装置、細胞情報提供システム、制御プログラム、記録媒体 |
| JP7043319B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2022-03-29 | シスメックス株式会社 | 精度管理用指標の生成方法、精度管理用指標の生成装置、検体分析装置、精度管理データ生成システム及び精度管理データ生成システムの構築方法 |
| 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 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3815838B2 (ja) * | 1997-03-13 | 2006-08-30 | シスメックス株式会社 | 粒子測定装置 |
| US8131053B2 (en) * | 1999-01-25 | 2012-03-06 | Amnis Corporation | Detection of circulating tumor cells using imaging flow cytometry |
| JP4554810B2 (ja) * | 2000-12-21 | 2010-09-29 | シスメックス株式会社 | 粒子分析装置および粒子分析方法 |
| JP2004286666A (ja) | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Olympus Corp | 病理診断支援装置および病理診断支援プログラム |
| JP2005315862A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Sysmex Corp | 子宮頸癌のスクリーニング方法及び子宮頸癌診断薬 |
| CN1677109A (zh) * | 2004-03-30 | 2005-10-05 | 希森美康株式会社 | 子宫颈癌的筛选方法 |
| CN1957088A (zh) * | 2004-05-31 | 2007-05-02 | 希森美康株式会社 | 哺乳动物细胞性质鉴定方法及以此诊断癌症的方法 |
| CN1763230A (zh) * | 2004-10-15 | 2006-04-26 | 希森美康株式会社 | 用于精度管理的疑似组织和使用该组织的精度管理方法 |
| JP4921356B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2012-04-25 | シスメックス株式会社 | 癌・異型細胞および凝集粒子を弁別する方法および細胞分析装置 |
| JP5405059B2 (ja) * | 2007-08-24 | 2014-02-05 | シスメックス株式会社 | がんの診断支援システム、がんの診断支援情報提供装置及びがんの診断支援情報提供方法 |
| EP2028600B1 (en) * | 2007-08-24 | 2016-10-26 | Sysmex Corporation | Diagnosis support system for cancer, diagnosis support for information providing method for cancer, and computer program product |
| JP5303132B2 (ja) * | 2007-09-20 | 2013-10-02 | シスメックス株式会社 | がん細胞の存否を判定する方法及び装置 |
| US7800742B2 (en) | 2007-10-03 | 2010-09-21 | Sysmex Corporation | Cell analyzer and cell analyzing method |
| JP5259305B2 (ja) * | 2007-10-03 | 2013-08-07 | シスメックス株式会社 | 細胞分析装置及び細胞分析方法 |
| 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 |
| JP2011095182A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Sysmex Corp | 細胞分析装置及び細胞分析方法 |
-
2011
- 2011-07-22 JP JP2011160746A patent/JP5138801B2/ja active Active
-
2012
- 2012-07-04 EP EP12816916.6A patent/EP2735872B1/en active Active
- 2012-07-04 ES ES12816916.6T patent/ES2617229T3/es active Active
- 2012-07-04 WO PCT/JP2012/067128 patent/WO2013015089A1/ja active Application Filing
- 2012-07-04 CN CN201510729551.6A patent/CN105242034B/zh active Active
- 2012-07-04 CN CN201280036084.3A patent/CN103703367B/zh active Active
-
2014
- 2014-01-21 US US14/159,924 patent/US10208352B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013015089A1 (ja) | 2013-01-31 |
| CN103703367A (zh) | 2014-04-02 |
| US20140199702A1 (en) | 2014-07-17 |
| EP2735872A1 (en) | 2014-05-28 |
| EP2735872A4 (en) | 2015-03-18 |
| CN103703367B (zh) | 2015-12-02 |
| JP2013024768A (ja) | 2013-02-04 |
| US10208352B2 (en) | 2019-02-19 |
| JP5138801B2 (ja) | 2013-02-06 |
| CN105242034A (zh) | 2016-01-13 |
| EP2735872B1 (en) | 2016-11-23 |
| CN105242034B (zh) | 2019-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2617229T3 (es) | Método para proporcionar información de oncogénesis y dispositivo para proporcionar información de oncogénesis | |
| US20230363646A1 (en) | System and method for large field of view, single cell analysis | |
| Omar | Current concepts and future of noninvasive procedures for diagnosing oral squamous cell carcinoma-a systematic review | |
| ES2644807T3 (es) | Analizador de sangre y método de respaldo diagnóstico | |
| JP2009504333A (ja) | 針生検イメージングシステム | |
| TW201225904A (en) | Apparatus and method for non-invasively detecting diseases that affect structural properties in biological tissues | |
| KR20160037834A (ko) | 의료 이미징 장치 및 사용 방법 | |
| ES2534138T3 (es) | Método de suministro de información relativa a la canceración y dispositivo de suministro de información relativa a la canceración | |
| CN103443625B (zh) | 成像细胞仪的内部聚焦参考珠 | |
| BRPI0714697A2 (pt) | mÉtodo para a determinaÇço in vivo da quantidade de Ácidos nucleicos nucleares em pelo menos uma cÉlula de um indivÍduo animal ou humano, e, uso de um dispositivo | |
| EP2843410A2 (en) | Sample analyzing method and sample analyzer | |
| CN109521190B (zh) | 细胞分析方法、细胞信息提供装置和系统、控制程序、记录介质 | |
| US20130066199A1 (en) | Tumor margin detection method based on nuclear morphometry and tissue topology | |
| US20130109977A1 (en) | Uv imaging for intraoperative tumor delineation | |
| Carlson et al. | Confocal microscopy and molecular-specific optical contrast agents for the detection of oral neoplasia | |
| WO2020160462A1 (en) | Method and system for detecting cancerous tissue and tumor margin using raman spectroscopy | |
| Ho | Development of optical technologies for comprehensive screening of cervical epithelial health | |
| JP5699118B2 (ja) | 細胞分析装置、癌化情報提供方法、ｄｎａ量ヒストグラムの作成方法および検査方法 | |
| US20140288433A1 (en) | Uv imaging for intraoperative tumor delineation | |
| CN217505657U (zh) | 医用高通量血清拉曼光谱前列腺癌诊断仪器 | |
| CN217611369U (zh) | 能实时识别肿瘤的膀胱镜电切装置 | |
| Chandak et al. | Trending Breakthroughs in the Advances of Detection of Oral Premalignant and Malignant Lesions-A Review | |
| Keahey | Point-of-Care Imaging and Lateral Flow Diagnostics for Improving Medical Care in Low-Resource Settings | |
| Young et al. | Second-harmonic generation and fluorescence lifetime imaging microscopy through a rodent mammary imaging window | |
| ES1259241U (es) | Dispositivo optico para identificacion de regiones tumorales |