JP2010085219A - Automatic position superimposing method of two-dimensional analysis image by mass spectrometry microscopy and two-dimensional visible image by optical photomicroscopy - Google Patents

Automatic position superimposing method of two-dimensional analysis image by mass spectrometry microscopy and two-dimensional visible image by optical photomicroscopy Download PDF

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盛司 奥泉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a procedure capable of performing automatic and high-accuracy superimposition operation of each image position between a two-dimensional analysis image by mass spectrometry microscopy and a two-dimensional visible image by photomicroscopy, even when clear "characteristics of a concentration distribution shape of an object protein" which is an alignment key are difficult to be selected on the two-dimensional analysis image in mass spectrometry microscopy. <P>SOLUTION: The superimposition operation of each image position is performed between the two-dimensional analysis image by mass spectrometry microscopy and two-dimensional visible image by the photomicroscope photographing, by utilizing an artificial "marker for alignment", attached to the measurement domain of a histopathological slice. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、同一の切片試料上の対象領域について測定された、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像について、二次元画像の位置を自動的に重ね合わせる方法に関する。   The present invention relates to a method for automatically superimposing the positions of two-dimensional images on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image taken by an optical microscope, which are measured for a target region on the same section sample. .

例えば、腫瘍の病理組織学的診断では、患者から切除された腫瘍の病理組織切片について、光学顕微鏡観察がなされる。病理組織学において、患者から切除された病変部位の組織薄片を観察する際、通常、観察に先立って染色を施す。例えば、組織中の一つの細胞を顕微鏡で観察する場合、そのままでも形態の相違に基づき、結合組織中の細胞や、細胞中の核を見分けることは可能である。しかしながら、例えば、ヘマトキシリン・エオシン染色(HE染色)を施し、予め、エオシンにより細胞質を赤〜ピンクに、ヘマトキシリンにより核を青紫色に、それぞれ、染色することで、光学顕微鏡観察を容易にしている。病理組織切片に染色を施し、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像では、例えば、組織中の細胞において、その細胞質と核は、異なる染色がなされており、高い解像度が得られる。   For example, in the histopathological diagnosis of a tumor, a light microscopic observation is performed on a histopathological section of a tumor excised from a patient. In histopathology, when observing a tissue slice of a lesion site excised from a patient, staining is usually performed prior to observation. For example, when observing a single cell in a tissue with a microscope, it is possible to distinguish cells in connective tissue and nuclei in cells based on the difference in morphology. However, for example, hematoxylin / eosin staining (HE staining) is performed, and cytoplasm is red to pink with eosin and nuclei are blue-purple with hematoxylin, thereby facilitating observation with an optical microscope. In a two-dimensional visible image obtained by staining a pathological tissue section and taking an optical microscope image, for example, in the cells in the tissue, the cytoplasm and nucleus are stained differently, and high resolution is obtained.

加えて、病理組織学的診断では、病変部位の組織中に、対象の疾病に関連して、特定遺伝子の発現、ならびに、該特定遺伝子の発現による、所謂「マーカータンパク質」の存在を検出するため、免疫染色(Immunostaining)も広く利用されている。「マーカータンパク質」に特異的な抗体に対して、予め標識を付し、この標識された抗体を利用して、組織薄片中に存在する「マーカータンパク質」を検出する。各種の蛍光色素を抗体に結合させ、蛍光標識すると、光励起下、該蛍光色素が発する蛍光を観察することで、蛍光標識抗体が反応した「マーカータンパク質」の存在を検出することができる。蛍光標識抗体を利用する、免疫染色は、病変部位の組織薄片中おいて、「マーカータンパク質」の局在部位を顕微鏡下で観察する手段として、有効である。   In addition, in histopathological diagnosis, in order to detect the expression of a specific gene and the presence of a so-called “marker protein” due to the expression of the specific gene in the tissue of the lesion site in relation to the target disease. Immunostaining is also widely used. An antibody specific for the “marker protein” is labeled in advance, and the “marker protein” present in the tissue slice is detected using the labeled antibody. When various fluorescent dyes are bound to an antibody and fluorescently labeled, the presence of a “marker protein” reacted with the fluorescently labeled antibody can be detected by observing the fluorescence emitted by the fluorescent dye under photoexcitation. Immunostaining using a fluorescently labeled antibody is effective as a means for observing the localized site of the “marker protein” under a microscope in a tissue slice at a lesion site.

病理組織切片に蛍光標識抗体を利用する免疫染色を施し、蛍光顕微鏡撮影により得られる二次元蛍光画像でも、組織中の細胞の輪郭(細胞膜)や、細胞中の核は、その陰影によって十分に識別可能である。従って、病理組織切片の同じ領域について、染色を施し、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像と、免疫染色を施し、蛍光顕微鏡撮影により得られる二次元蛍光画像との間で、画像位置を、高い精度で、自動的に重ね合わせを行うことが可能である。   In the two-dimensional fluorescence image obtained by immunostaining using fluorescent-labeled antibodies on the pathological tissue section and obtained by fluorescence microscopy, the cell outline (cell membrane) in the tissue and the nucleus in the cell are fully identified by their shadows. Is possible. Therefore, for the same region of the pathological tissue section, the image position between the two-dimensional visible image obtained by staining and immunostaining and the two-dimensional fluorescence image obtained by fluorescence microscopy, It is possible to automatically perform superposition with high accuracy.

免疫染色は、病理組織学的診断に有用な手段ではあるが、「マーカータンパク質」に対して、特異的な抗体が入手可能な場合にしか適用できないという本質的な制約を有している。   Although immunostaining is a useful tool for histopathological diagnosis, it has the essential limitation that it can only be applied to “marker proteins” when specific antibodies are available.

特異的な抗体を利用せずに、組織薄片中に存在する、対象のタンパク質やポリペプチドを検出する手段として、顕微質量分析の利用が拡大している。測定される多種のタンパク質に由来する質量分析スペクトル中から、対象の既知タンパク質に由来する質量分析スペクトルのみを抽出する手法として、ペプチド・マス・フィンガープリント(PMF: Peptide Mass Finger-print)法の有用性が確認されている(例えば、特許文献1を参照)。従って、組織薄片中に存在する細胞のように、多種のタンパク質が共存している場合であっても、対象の既知タンパク質に由来する質量分析スペクトルのみを抽出することが可能となっている。   The use of micromass spectrometry is expanding as a means for detecting a target protein or polypeptide present in a tissue slice without using a specific antibody. Usefulness of Peptide Mass Finger-print (PMF) method as a method to extract only mass spectrometry spectra derived from the target protein from mass spectrometry spectra derived from various proteins to be measured (For example, refer to Patent Document 1). Therefore, even when various proteins coexist, such as cells present in tissue slices, it is possible to extract only the mass spectrometry spectrum derived from the target known protein.

タンパク質、ポリペプチドを対象とする顕微質量分析法として、マトリクス援助レーザ脱着/イオン化飛行時間型質量分析(MALDI−TOF MS: Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry)の利用が拡大している。MALDI−TOF MS法では、検出対象のタンパク質、ポリペプチドに対して、その表面に塗布されているマトリクス剤にレーザ光を照射し、マトリクス剤に吸収された光エネルギーを利用して、脱着/イオン化がなされる。利用されるレーザ光とマトリクス剤の組み合わせによって、紫外領域のレーザ光を利用するUV−MALDI−TOF MS法と、赤外領域のレーザ光を利用するIR−MALDI−TOF MS法に大別される。   The use of matrix-assisted laser desorption / ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) is expanding as a microscopic mass spectrometry method for proteins and polypeptides. Yes. In the MALDI-TOF MS method, desorption / ionization is performed by irradiating a matrix agent coated on the surface of a protein or polypeptide to be detected with a laser beam and utilizing light energy absorbed by the matrix agent. Is made. The UV-MALDI-TOF MS method using a laser beam in the ultraviolet region and the IR-MALDI-TOF MS method using a laser beam in the infrared region depending on the combination of the laser beam and the matrix agent used. .

タンパク質、ポリペプチドを対象とする顕微質量分析では、多くの場合、UV−MALDI−TOF MS法が利用される。UV−MALDI−TOF MS法を採用する顕微質量分析では、マトリクス剤を照射するレーザ光を集光し、微小な照射スポット領域に存在する、タンパク質、ポリペプチドを非選択的に脱着/イオン化する。従って、微小な照射スポット領域に存在する、多種のタンパク質、ポリペプチドに由来する質量分析スペクトルを同時に測定できる。照射するレーザ光強度、パルス照射時間を一定とし、微小な照射スポット位置を、二次元マトリクス状に移動させて、各照射スポット位置における質量分析スペクトルの測定を行う。その後、各照射スポット位置において測定された質量分析スペクトル中から、検出対象のタンパク質に由来する質量分析スペクトルを抽出する。さらに、検出対象のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z)を、その照射スポット位置に対応させ、二次元的に表示することで、顕微質量分析の二次元解析画像が得られる。   In micro-mass spectrometry for proteins and polypeptides, the UV-MALDI-TOF MS method is often used. In micro-mass spectrometry employing the UV-MALDI-TOF MS method, the laser beam that irradiates the matrix agent is collected, and proteins and polypeptides existing in the minute irradiation spot region are desorbed / ionized non-selectively. Accordingly, mass spectrometry spectra derived from various proteins and polypeptides existing in a minute irradiation spot region can be simultaneously measured. The intensity of the laser beam to be irradiated and the pulse irradiation time are fixed, and the minute irradiation spot position is moved in a two-dimensional matrix, and the mass spectrometry spectrum at each irradiation spot position is measured. Thereafter, a mass spectrometry spectrum derived from the protein to be detected is extracted from the mass spectrometry spectrum measured at each irradiation spot position. Furthermore, the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry is obtained by displaying the peak intensity: P (M / Z) caused by the ion species derived from the protein to be detected, corresponding to the irradiation spot position and two-dimensionally displaying it. Is obtained.

病変部位の組織の病理組織学的診断に利用する場合、病理組織切片の同じ領域に対して、例えば、「マーカータンパク質」について測定された顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との対比がなされる。   When used for histopathological diagnosis of the tissue at the lesion site, for example, the same region of the histopathological section is obtained by microscopic mass spectrometry two-dimensional analysis image measured for “marker protein” and optical microscope photography. Comparison with the two-dimensional visible image to be made is made.

測定された顕微質量分析の二次元解析画像は、例えば、「マーカータンパク質」の濃度分布を定量的に示しており、病理組織切片中において、該「マーカータンパク質」が局在する領域の特定に利用可能である。実際には、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像に対して、測定された顕微質量分析の二次元解析画像の位置合わせを行い、例えば、「マーカータンパク質」の濃度分布と、病理組織切片中の細胞や、細胞中の核などのオルガネラの存在位置との対比を行う。
特開2007−10509号公報
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis thus measured shows, for example, the concentration distribution of the “marker protein” quantitatively, and is used to identify the region where the “marker protein” is localized in the pathological tissue section. Is possible. Actually, the two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging is aligned with the measured two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry, for example, the concentration distribution of “marker protein” and the pathological tissue section. And the location of organelles such as nuclei in the cells.
JP 2007-10509 A

上記対比を行う際、例えば、「マーカータンパク質」は核に局在する特徴を有する場合、その特徴を考慮して、「マーカータンパク質」について測定された顕微質量分析の二次元解析画像上において、「マーカータンパク質」の局在領域を核と仮定して、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上の核の位置に対応するように、画像位置を、目視によって重ね合わせていた。   When performing the above comparison, for example, when the “marker protein” has a feature localized in the nucleus, in consideration of the feature, on the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry measured for the “marker protein”, “ Assuming that the localization region of the “marker protein” is a nucleus, the image positions were visually overlapped so as to correspond to the positions of the nuclei on the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography.

すなわち、測定された顕微質量分析の二次元解析画像上において、対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴に着目し、その濃度分布形状の特徴に対応すると推定される、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上の形状を、観察者が選択して、最終的には、画像位置を、目視によって重ね合わせていた。換言すると、位置合わせの手がかりとなる、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」が明瞭でない場合、画像位置の重ね合わせは、大きな困難を伴っていた。   That is, on the measured two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry, paying attention to the characteristics of the concentration distribution shape of the protein of interest, it is estimated that it corresponds to the characteristics of the concentration distribution shape, two-dimensional obtained by optical microscope photography The observer selected the shape on the visible image, and finally the image position was visually overlapped. In other words, when the “characteristic of the concentration distribution shape of the target protein”, which is a clue to alignment, is not clear, the image positions are superposed with great difficulty.

また、位置合わせの手がかりとなる、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」が明瞭である場合であっても、その濃度分布形状の特徴に対応すると推定される、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上の形状を選択して、その形状を重ね合わせる、位置合わせの操作は、相当の熟練を必要とする作業である。   In addition, even if the “characteristic of the concentration distribution shape of the target protein”, which is a clue to alignment, is clear, it is presumed that it corresponds to the feature of the concentration distribution shape, and is obtained by optical microscope photography. The alignment operation of selecting a shape on a three-dimensional visible image and superimposing the shapes is an operation that requires considerable skill.

従って、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像と間で、画像位置の重ね合わせ操作を、高い精度で、自動的に行う方法の開発は望まれている。   Therefore, it is desired to develop a method for automatically performing a superposition operation of image positions with high accuracy between a two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis and a two-dimensional visible image taken by an optical microscope.

本発明は前記の課題を解決するものである。本発明の第一の目的は、顕微質量分析の二次元解析画像上において、位置合わせの手がかりとなる、明瞭な「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」が選択困難な場合でも、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像と間で、画像位置の重ね合わせ操作を、高い精度で、自動的に行うことを可能とする手法を提供することにある。また、本発明の第二の目的は、顕微質量分析の二次元解析画像上において、位置合わせの手がかりとなる、明瞭な「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」が容易に選択可能な場合、その明瞭な「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」を利用して、画像位置の重ね合わせ操作を、高い精度で、自動的に行うことを可能とする手法を提供することにある。   The present invention solves the above problems. The first object of the present invention is to perform microscopic mass spectrometry even when it is difficult to select a clear “characteristic of the concentration distribution shape of the target protein” which is a clue to alignment on a two-dimensional analytical image of microscopic mass spectrometry. It is an object of the present invention to provide a method capable of automatically performing a superimposition operation of image positions between a two-dimensional analysis image of the above and a two-dimensional visible image taken by an optical microscope with high accuracy. In addition, the second object of the present invention, on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, when a clear `` feature of the concentration distribution shape of the target protein '' that is a clue for alignment can be easily selected, It is an object of the present invention to provide a technique that makes it possible to automatically perform a superposition operation of image positions with high accuracy by utilizing the clear “characteristic of the concentration distribution shape of the target protein”.

本発明者は、上記の課題を解決する手段を見出すため、先ず、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像と間で、画像位置の重ね合わせ操作を自動化する上での技術的な問題点を抽出した。   In order to find a means for solving the above-mentioned problems, the present inventor first automates the image position superposition operation between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image of optical microscope photography. We extracted technical problems in

まず、病変部位の組織の病理組織学的診断に利用する場合、病理組織切片の同じ領域に対して、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、それぞれ、別の測定装置を利用して測定される。   First, when used for histopathological diagnosis of tissue at a lesion site, a two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography for the same region of a histopathological section are respectively Measured using another measuring device.

その際、顕微質量分析の二次元解析画像データは、二次元状に配置される各照射スポット:jの位置情報(xM j、yM j)と、測定される検出対象のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z:xM j、yM j)の組み合わせで構成されている。二次元状に配置される各照射スポット:jは、その照射スポット領域が重なり合わないように配置する必要があり、各照射スポットの位置(xM j、yM j)は、所定の間隔:ΔxMとΔyMを有する離散的な二次元状マトリクスとなっている。勿論、所定の間隔:ΔxMとΔyMは、集光されたレーザ光の照射スポット径:dLよりも広く設定する。 At that time, the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis is derived from the position information (x M j , y M j ) of each irradiation spot: j arranged two-dimensionally and the protein to be detected to be measured. peak intensity attributed to ionic species: P (M / Z: x M j, y M j) is composed of a combination of. Each irradiation spot: j arranged two-dimensionally needs to be arranged so that the irradiation spot areas do not overlap each other, and the positions (x M j , y M j ) of each irradiation spot have a predetermined interval: It is a discrete two-dimensional matrix having Δx M and Δy M. Of course, the predetermined intervals: Δx M and Δy M are set wider than the irradiation spot diameter of the focused laser beam: d L.

一方、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、本質的には連続する情報であるが、例えば、二次元マトリクス型光検出器により画像情報を検出することで、デジタル化処理が施されている。このデジタル化処理に伴って、二次元マトリクス型光検出器を構成する各ピクセルで検出される可視光強度は、例えば、「RBG」形式の原色光成分情報:{PR、PB、PG}として、記録されている。すなわち、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像データは、各ピクセルによって、検出される実際の位置:kの位置情報(xO k、yO k)と、検出される可視光強度:{PR(xO k、yO k)、PB(xO k、yO k)、PG(xO k、yO k)}の組み合わせで構成されている。検出される実際の位置:kは、二次元マトリクス型光検出器の各ピクセル・サイズに依存するが、その位置(xO k、yO k)は、所定の微小な間隔:ΔxOとΔyOを有する離散的ではあるが、高密度の二次元状マトリクスとなっている。 On the other hand, a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography is essentially continuous information, but for example, it is digitized by detecting image information with a two-dimensional matrix photodetector. Yes. With this digitization process, the visible light intensity detected at each pixel constituting the two-dimensional matrix photodetector is, for example, primary color light component information in the “RBG” format: {P R , P B , P G } Is recorded. That is, the two-dimensional visible image data obtained by optical microscope photography is obtained by detecting the actual position: k position information (x O k , y O k ) and the detected visible light intensity: {P R (x O k , y O k ), P B (x O k , y O k ), P G (x O k , y O k )}. The actual position to be detected: k depends on the pixel size of the two-dimensional matrix photodetector, but the position (x O k , y O k ) has a predetermined minute interval: Δx O and Δy It is a discrete but dense two-dimensional matrix with O.

顕微質量分析の二次元解析画像データにおける、解像度は、所定の間隔:ΔxMとΔyMに相当し、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像データの解像度は、所定の微小な間隔:ΔxOとΔyOに相当する。所定の間隔:ΔxMとΔyMは、1μm〜10μmの範囲、例えば、3μm〜5μmに設定されるが、所定の微小な間隔:ΔxOとΔyOは、0.05μm〜1.0μmの範囲、例えば、0.1μm〜0.5μmに設定されるため、通常、二つの二次元画像データの解像度に大きな隔たりが生じている。 The resolution in the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis corresponds to a predetermined interval: Δx M and Δy M , and the resolution of the two-dimensional visible image data obtained by optical microscope photography is a predetermined minute interval: Δx O And Δy O. The predetermined interval: Δx M and Δy M are set in the range of 1 μm to 10 μm, for example, 3 μm to 5 μm, but the predetermined minute interval: Δx O and Δy O are in the range of 0.05 μm to 1.0 μm. For example, since it is set to 0.1 μm to 0.5 μm, there is usually a large gap between the resolutions of the two two-dimensional image data.

勿論、病理組織切片の同じ領域を測定しているが、顕微質量分析の二次元解析画像データにおける、照射スポット:jの位置情報(xM j、yM j)の起点(座標軸の原点)と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像データにおける、実際の位置:kの位置情報(xO k、yO k)の起点(座標軸の原点)は、相対的にズレており、そのズレ(δx、δy)の程度は、個々の病理組織切片で異なっている。二つの二次元画像データの位置情報の起点(座標軸の原点)のズレを合わせる操作が、画像位置の重ね合わせ操作に相当している。 Of course, the same region of the pathological tissue section is measured, but in the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis, the position information (x M j , y M j ) of the irradiation spot: j (the origin of the coordinate axis) and In the two-dimensional visible image data obtained by optical microscope photography, the starting position (the origin of the coordinate axes) of the position information (x O k , y O k ) of the actual position: k is relatively shifted, and the shift ( The degree of δx, δy) is different for each pathological tissue section. The operation of aligning the deviations of the starting points of the position information of the two two-dimensional image data (the origin of the coordinate axes) corresponds to the image position overlapping operation.

次に、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像では、例えば、ヘマトキシリン・エオシン染色(HE染色)を施すことで、組織中の細胞において、その細胞質と核は、異なる染色がなされており、病理組織切片の測定領域全体に亘って、色調の変化に基づいて、例えば、細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭を高い解像度で特定すること可能となっている。すなわち、病理組織切片の測定領域全体に亘って、検出される可視光強度:{PR(xO k、yO k)、PB(xO k、yO k)、PG(xO k、yO k)}の相対的変化(色調の変化)を抽出することで、細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭を高い解像度で特定することが可能となっている。 Next, in the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, for example, by performing hematoxylin and eosin staining (HE staining), the cytoplasm and nucleus of the cells in the tissue are stained differently. For example, the contour of the cell membrane and the contour of the nuclear membrane in the cell can be specified with high resolution based on the change in color tone over the entire measurement region of the tissue section. That is, the visible light intensity detected over the entire measurement region of the pathological tissue section: {P R (x O k , y O k ), P B (x O k , y O k ), P G (x O k , y O k )} is extracted, whereby the contour of the cell membrane and the contour of the nuclear membrane in the cell can be identified with high resolution.

一方、顕微質量分析の二次元解析画像では、例えば、検出対象の「マーカータンパク質」に由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z:xM j、yM j)は、しばしば、病理組織切片の測定領域の一部でしか測定されない。従って、病理組織切片の測定領域全体に亘って、検出対象の「マーカータンパク質」に由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z:xM j、yM j)の相対的強度変化を抽出することで、細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭を相当の解像度で特定することは、通常、不可能である。 On the other hand, in the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry, for example, the peak intensity P (M / Z: x M j , y M j ) due to the ion species derived from the “marker protein” to be detected is often It is measured only in a part of the measurement area of the pathological tissue section. Accordingly, the relative intensity change of the peak intensity: P (M / Z: x M j , y M j ) due to the ion species derived from the “marker protein” to be detected over the entire measurement region of the pathological tissue section. It is usually impossible to specify the contour of the cell membrane and the contour of the nuclear membrane in the cell with a considerable resolution.

特に、顕微質量分析の二次元解析画像データにおける、解像度は、相対的に低いため、病理組織切片の測定領域の一部において、特定された細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、高い解像度で特定されている細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭とを重ね合わせる際、重ね合わせの精度を低下させる要因となっている。   In particular, since the resolution in the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis is relatively low, the contour of the specified cell membrane, the contour of the nuclear membrane in the cell, and the optics in a part of the measurement region of the pathological tissue section When a two-dimensional visible image obtained by microscopic photography is overlaid with the contour of a cell membrane and the contour of a nuclear membrane in a cell that are specified with high resolution, this is a factor that lowers the accuracy of superposition.

すなわち、位置合わせの手がかりとなる、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」が明瞭である場合であっても、「対象のタンパク質」に由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z:xM j、yM j)の相対的強度変化に基づき、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」を抽出できる領域は、通常、病理組織切片の測定領域の一部に限定されている。その際、解像度は、相対的に低いため、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」の輪郭と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、高い解像度で特定されている細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭とを対比させ、画像位置の重ね合わせる際、重ね合わせの精度を低下させる要因となっている。 That is, even when the “characteristic of the concentration distribution shape of the target protein” that is a clue to alignment is clear, the peak intensity due to the ion species derived from the “target protein”: P (M / Based on the relative intensity change of Z: x M j , y M j ), the region where “the characteristics of the concentration distribution shape of the target protein” can be extracted is usually limited to a part of the measurement region of the pathological tissue section. Yes. At that time, since the resolution is relatively low, the outline of the “characteristic of the concentration distribution shape of the target protein” and the outline of the cell membrane specified with high resolution on the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography When contrasting the contour of the nuclear membrane in the cell and superimposing the image positions, this is a factor that lowers the accuracy of superposition.

換言するならが、位置合わせの手がかりとなる、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」を抽出できる領域が、病理組織切片の測定領域のほぼ全体に亘っていることが、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」の輪郭を利用して、画像位置の重ね合わせる際、重ね合わせの精度を向上させる上で必要条件となることを見出した。   In other words, the region that can extract “features of the concentration distribution shape of the target protein” that serves as a clue to alignment covers almost the entire measurement region of the pathological tissue section. It has been found that using the contour of “feature of density distribution shape”, it is necessary condition to improve the accuracy of superposition when superimposing image positions.

一方、位置合わせの手がかりとなる、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」が明瞭でない場合には、画像位置の重ね合わせに利用する、人為的な「位置合わせ用マーカー」を、病理組織切片の測定領域に付設し、この「位置合わせ用マーカー」に基づいて、画像位置の重ね合わせ操作を行うことが好ましいことを見出した。勿論、この人為的な「位置合わせ用マーカー」は、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても、その輪郭形状の特定が可能であることが必須である。   On the other hand, if the "characteristic of the concentration distribution shape of the target protein", which is a clue to alignment, is not clear, an artificial "alignment marker" used for image position superimposition is used as a pathological tissue section. It was found that it is preferable to perform an image position superposition operation based on this “positioning marker”. Of course, this artificial "alignment marker" must be able to specify the contour shape of both the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography and the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry. It is.

本発明者らは、上記の要件を満足する、人為的な「位置合わせ用マーカー」を、病理組織切片の測定領域に付設し、この「位置合わせ用マーカー」に基づいて、画像位置の重ね合わせ操作を行う形態を採用すると、下記の利点があることを確認した。   The inventors attach an artificial “alignment marker” that satisfies the above requirements to a measurement region of a pathological tissue section, and superimpose image positions based on this “alignment marker”. It was confirmed that adopting the operation mode has the following advantages.

まず、付設される人為的な「位置合わせ用マーカー」の平面形状は、所定の平面形状に選択できる。また、付設される人為的な「位置合わせ用マーカー」の平面形状ならびに、病理組織切片の測定領域に対して、その付設される位置は、予め設定されているので、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、ヒトの判断を介することなく、自動的に識別できる。   First, the planar shape of the artificial “positioning marker” provided can be selected as a predetermined planar shape. Further, the planar shape of the artificial “positioning marker” to be attached and the position to be attached to the measurement region of the pathological tissue section are set in advance. It can be automatically identified on a three-dimensional visible image without human judgment.

一方、前記「位置合わせ用マーカー」の付設部位を含め、目的とする病理組織切片の測定領域全体について、測定を行い、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像を取得すると、前記「位置合わせ用マーカー」の付設部位は、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても、識別が可能である。   On the other hand, the entire measurement region of the target pathological tissue section including the attachment site of the “alignment marker” is measured, and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry , The attached portion of the “positioning marker” can be identified in both a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography and a two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis.

特に、顕微質量分析の二次元解析画像上において、少なくとも、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度に着目すると、人為的な「位置合わせ用マーカー」の平面形状の内部と、その周囲の流域とを明確に区分することが可能であることを見出した。   In particular, on the two-dimensional analysis image of micromass spectrometry, focusing on at least the peak intensity due to ion species derived from a specific protein, the interior of the planar shape of an artificial "alignment marker" and its surroundings It was found that it is possible to clearly distinguish the river basin.

例えば、人為的な「位置合わせ用マーカー」の平面形状の内部に存在する照射スポットでは、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が明確に観測されるが、「位置合わせ用マーカー」の平面形状の周囲を取り巻く領域では、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が実質的に観測されない状況を作り出すことが可能であることを見出した。その場合、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が明確に観測される、照射スポットに着目すると、その内部に存在する、照射スポットでは、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が明確に観測される「閉じた領域」を選別することで、「位置合わせ用マーカー」の平面形状に相当する「閉じた領域」を特定することが可能であることを確認した。特に、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、識別される該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭を利用して、「位置合わせ用マーカー」の平面形状のサイズを求めることが可能である。その「位置合わせ用マーカー」の平面形状のサイズ、顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、前記「閉じた領域」のサイズを比較することで、特定された「閉じた領域」が、「位置合わせ用マーカー」の平面形状に相当することを検証できることも確認した。   For example, in an irradiation spot that exists inside the planar shape of an artificial “alignment marker”, the peak intensity due to ionic species derived from a specific protein is clearly observed, but the “alignment marker” In the region surrounding the periphery of the planar shape, it was found that it is possible to create a situation in which the peak intensity due to the ionic species derived from a specific protein is not substantially observed. In that case, the peak intensity due to the ionic species derived from a specific protein is clearly observed. When attention is paid to the irradiation spot, the irradiation spot existing in the interior is caused by the ionic species derived from the specific protein. It was confirmed that “closed region” corresponding to the planar shape of “alignment marker” can be identified by selecting “closed region” in which peak intensity is clearly observed. In particular, it is possible to obtain the size of the planar shape of the “alignment marker” by using the outline of the planar shape of the identified “alignment marker” on the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography. Is possible. By comparing the size of the planar shape of the “alignment marker” and the size of the “closed region” specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, the specified “closed region” is obtained. It was also confirmed that it can be verified that it corresponds to the planar shape of the “alignment marker”.

逆に、「位置合わせ用マーカー」の平面形状の周囲を取り巻く領域では、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が明確に観測されるが、人為的な「位置合わせ用マーカー」の平面形状の内部に存在する照射スポットでは、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が実質的に測定されない状況を作り出すことが可能であることを見出した。その場合、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が実質的に観測されない、照射スポットに着目すると、その内部に存在する、照射スポットでは、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が実質的に観測されない「閉じた領域」を選別することで、「位置合わせ用マーカー」の平面形状に相当する「閉じた領域」を特定することが可能であることを確認した。特に、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、識別される該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭を利用して、「位置合わせ用マーカー」の平面形状のサイズを求めることが可能である。その「位置合わせ用マーカー」の平面形状のサイズ、顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、前記「閉じた領域」のサイズを比較することで、特定された「閉じた領域」が、「位置合わせ用マーカー」の平面形状に相当することを検証できることも確認した。   Conversely, in the region surrounding the planar shape of the “alignment marker”, the peak intensity due to the ion species derived from a specific protein is clearly observed, but the artificial “alignment marker” It has been found that it is possible to create a situation in which the peak intensity due to an ionic species derived from a specific protein is not substantially measured in the irradiation spot existing inside the planar shape. In that case, the peak intensity due to the ionic species derived from the specific protein is not substantially observed. When attention is paid to the irradiation spot, the irradiation spot existing in the irradiation spot is attributed to the ionic species derived from the specific protein. It was confirmed that “closed regions” corresponding to the planar shape of the “alignment marker” can be identified by selecting “closed regions” in which the peak intensity is not substantially observed. In particular, it is possible to obtain the size of the planar shape of the “alignment marker” by using the outline of the planar shape of the identified “alignment marker” on the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography. Is possible. By comparing the size of the planar shape of the “alignment marker” and the size of the “closed region” specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, the specified “closed region” is obtained. It was also confirmed that it can be verified that it corresponds to the planar shape of the “alignment marker”.

光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、識別される該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の内部に存在する、全てのピクセルの位置の単純平均を算定すると、その単純平均は、該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の重心位置に相当している。また、顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、前記「閉じた領域」の内部に存在する、全ての照射スポット中心の位置の単純平均を算定すると、その単純平均は、該「閉じた領域」の重心位置を近似的に示すものとなる。二つの二次元画像間における、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)は、この重心位置の近似値間のズレとして、近似的に求めることが可能であることも確認した。以下に説明するように、その近似の精度は、顕微質量分析の二次元解析画像の解像度、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の解像度の差違に依存していることも確認された。   When calculating the simple average of the positions of all the pixels existing within the planar shape of the identified “alignment marker” on the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, the simple average is calculated as follows: This corresponds to the barycentric position of the planar shape of the “alignment marker”. Further, when the simple average of the positions of all irradiation spot centers existing in the “closed region” specified on the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry is calculated, the simple average is calculated as “closed”. The barycentric position of the “region” is approximately shown. The relative deviation (δx, δy) between the origins of the position information (origin of the coordinate axes) between the two two-dimensional images can be approximately obtained as a deviation between the approximate values of the centroid positions. I also confirmed that. As will be described below, it was also confirmed that the accuracy of the approximation depends on the difference between the resolution of the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and the resolution of the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography.

加えて、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、識別される該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭と、顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、前記「閉じた領域」の外周の形状とを重ね合わせる際、該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭の内部に、前記「閉じた領域」に存在する複数個の照射スポットが収まるようにすることで、ほぼ、位置合わせを行うことが可能であることも確認された。その際、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の解像度と比較して、顕微質量分析の二次元解析画像における、解像度は、相対的に低いため、その解像度程度の「不確定性」が残ることを見出した。その「不確定性」の程度を更に低減する手法として、「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭に対して、照射スポットのスポット径以内に近接する照射スポットに着目し、この輪郭上に位置すると見做せる照射スポットで測定されるピーク強度を利用することで、輪郭に対する、該照射スポットの相対的な位置を高い精度で見積もることが可能であることも見出した。この見積もられる、輪郭に対する、該照射スポットの相対的な位置を参照することで、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、識別される該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭と、顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、前記「閉じた領域」の外周の形状を、さらに高い精度で重ね合わせることが可能となることを検証した。   In addition, the outline of the planar shape of the “alignment marker” to be identified on the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography and the “closed” specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis are identified. When overlapping the shape of the outer periphery of the “region”, a plurality of irradiation spots existing in the “closed region” are contained within the outline of the planar shape of the “alignment marker”. It was also confirmed that it was possible to perform alignment almost. At that time, compared with the resolution of the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, the resolution in the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is relatively low, so that “uncertainty” of that resolution remains. I found out. As a technique to further reduce the degree of “uncertainty”, focus on the irradiation spot that is close to the spot diameter of the irradiation spot with respect to the outline of the planar shape of the “alignment marker” and position it on this outline. Then, it was also found that the relative position of the irradiation spot with respect to the contour can be estimated with high accuracy by using the peak intensity measured at the visible irradiation spot. By referring to the estimated relative position of the irradiation spot with respect to the contour, the contour of the planar shape of the “alignment marker” identified on the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography It was verified that the shape of the outer periphery of the “closed region” specified on the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry can be superimposed with higher accuracy.

加えて、上記の本発明の技術的な原理は、「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭が、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、極めて高い確度で特定でき、また、顕微質量分析の二次元解析画像上において、該「位置合わせ用マーカー」の平面形状に相当する「閉じた領域」が、高い確度で特定できるという要件が満たされる範囲に適用できることを見出した。   In addition, the technical principle of the present invention described above is that the contour of the planar shape of the “alignment marker” can be identified with extremely high accuracy on a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography. It has been found that a “closed region” corresponding to the planar shape of the “positioning marker” can be applied to a range that satisfies the requirement that it can be specified with high accuracy on a two-dimensional analysis image of mass spectrometry.

例えば、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、例えば、ヘマトキシリン・エオシン染色(HE染色)を施すことで、組織中の細胞において、その細胞質と核は、異なる染色がなされており、病理組織切片の測定領域全体に亘って、色調の変化に基づいて、例えば、細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭を高い解像度で特定すること可能となっている。さらには、細胞内には、核以外に、その輪郭を高い解像度と確度で特定することが可能な、各種のオルガネラも存在している。これら細胞内に存在する核、各種のオルガネラのうち、その輪郭が膜組織で構成され、内部と外部とが明確に区分されているもので、顕微質量分析の二次元解析画像において、その内部に照射スポットが複数存在可能である場合、前記の要件を満足する場合があることを見出した。例えば、核やミトコンドリアなどは、細胞質と膜組織で区分される「閉じた空間」を形成しており、この「閉じた空間」内部に位置する照射スポットでは、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が実質的に観測されない、あるいは、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度が明確に観測される場合があることに想到した。   For example, by performing hematoxylin and eosin staining (HE staining) on a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, the cytoplasm and nucleus of the cells in the tissue are stained differently. For example, the contour of the cell membrane and the contour of the nuclear membrane in the cell can be specified with high resolution based on the change in color tone over the entire measurement region of the tissue section. Furthermore, in addition to the nucleus, there are various organelles that can specify the outline with high resolution and accuracy in the cell. Among these nuclei and various organelles that exist in the cell, the outline is composed of membrane tissue and the inside and outside are clearly separated. It has been found that when a plurality of irradiation spots can exist, the above requirement may be satisfied. For example, nuclei and mitochondria form a “closed space” that is divided by cytoplasm and membrane tissue. In the irradiation spot located inside this “closed space”, ionic species derived from specific proteins It was conceived that the resulting peak intensity is not substantially observed, or the peak intensity attributed to the ionic species derived from a specific protein may be clearly observed.

従って、人為的に形成される「位置合わせ用マーカー」に代えて、細胞が本来的に有している、核や各種のオルガネラのうち、上記の要件を満足するものを、所定の選択基準に基づき選択して、人為的に設定された「位置合わせ用マーカー」として利用できることを見出した。なお、細胞が本来的に有している、核や各種のオルガネラのうち、上記の要件を満足するものは、例えば、核を選択する場合でも、目的とする病理組織切片の測定領域全体について、測定を行うと、細胞数が相当数に達するので、その全ての核を人為的に設定された「位置合わせ用マーカー」として利用するのは、非効率的である。その点を考慮して、目的とする病理組織切片の測定領域全体について、測定を行った際、識別される相当数の核のうち、一定のサイズ基準を満たす、所定個数の核を自動的に選択して、人為的に設定された「位置合わせ用マーカー」として利用する形態を採用することが望ましいと結論した。   Therefore, instead of artificially formed "positioning markers", cells that originally have cells and those that satisfy the above requirements among various organelles are used as predetermined selection criteria. Based on the selection, it was found that it can be used as an artificially set “positioning marker”. In addition, among the nuclei and various organelles inherently possessed by the cell, those that satisfy the above requirements, for example, even when selecting the nucleus, for the entire measurement area of the target pathological tissue section, When measurement is performed, the number of cells reaches a considerable number, and it is inefficient to use all the nuclei as artificially set “alignment markers”. In consideration of this, when a measurement is performed on the entire measurement area of the target pathological tissue section, a predetermined number of nuclei satisfying a certain size standard are automatically selected from a considerable number of identified nuclei. It was concluded that it was desirable to select and adopt a form that is used as an artificially set “positioning marker”.

特に、顕微質量分析の二次元解析画像上において、該「位置合わせ用マーカー」の平面形状に相当する「閉じた領域」を選別する際、その「閉じた領域」に存在する照射スポットの個数が多い順に、所定個数の核を自動的に選択して、人為的に設定された「位置合わせ用マーカー」として利用する形態を採用することが望ましいと結論した。さらに、設定された所定個数の核の相対的な配置を参照して、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、対応する相対的な配置を有する所定個数の核を特定する作業も自動化か容易であることも確認した。勿論、顕微質量分析の二次元解析画像の解像度に依存して、各種のオルガネラの内部に相当する「閉じた領域」に存在する照射スポットの個数は変動する。「閉じた領域」に存在する照射スポットの個数が一定の水準を満たす範囲において、核に代えて、その他のオルガネラのうち、上記に要件を満足するものを利用することが可能であることは勿論のことである。   In particular, when selecting a “closed region” corresponding to the planar shape of the “alignment marker” on a two-dimensional analysis image of micromass spectrometry, the number of irradiation spots existing in the “closed region” is It was concluded that it would be desirable to automatically select a predetermined number of nuclei in the descending order and use them as artificially set “alignment markers”. Furthermore, with reference to the relative arrangement of a predetermined number of nuclei, the task of specifying a predetermined number of nuclei having a corresponding relative arrangement on a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography is also automated. It was also confirmed that it was easy. Of course, depending on the resolution of the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, the number of irradiation spots existing in “closed regions” corresponding to various organelles varies. Of course, other organelles satisfying the above requirements can be used instead of the nucleus in the range where the number of irradiation spots existing in the “closed region” satisfies a certain level. That is.

すなわち、本発明では、被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施するため、人為的な「位置合わせ用マーカー」を利用する。光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、「色調」の差違に基づき、該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭を特定する。一方、顕微質量分析の二次元解析画像上において、特定のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度に着目し、該イオン種に起因するピーク強度の有意な差違に基づき、該「位置合わせ用マーカー」の平面形状に対応する「閉じた領域」を特定する。光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、識別される該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭と、顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、前記「閉じた領域」の外周の形状を、高く精度で重ね合わせることで、自動的に、二つの二次元画像相互の位置合わせを行うことが可能であることを検証した。   That is, in the present invention, two two-dimensional images are measured between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured on a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. In order to automatically perform the alignment operation for displaying the images in an overlapping manner, an artificial “alignment marker” is used. On the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, the outline of the planar shape of the “positioning marker” is specified based on the difference in “color tone”. On the other hand, on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, attention is paid to the peak intensity caused by the ion species derived from the specific protein, and based on the significant difference in the peak intensity caused by the ion species, A “closed region” corresponding to the planar shape of the “marker” is specified. On the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, the planar shape outline of the “positioning marker” to be identified and the “closed region” specified on the two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis It was verified that it is possible to automatically align two two-dimensional images by superimposing the shape of the outer periphery of the two with high accuracy.

その際、人為的な「位置合わせ用マーカー」として、下記の6つの形態を採用することで、自動的に実施する際、二つの二次元画像相互の位置合わせの精度を向上させることができることを確認した。   At that time, by adopting the following six forms as artificial “alignment markers”, it is possible to improve the accuracy of alignment between two two-dimensional images when automatically performed. confirmed.

(1)第一の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な「マーカー物質」からなる、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」を設ける。   (1) In the first embodiment, either a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography or a two-dimensional analysis image obtained by microscopic mass spectrometry so that the tissue slice is included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. Are provided with “alignment markers” having a predetermined planar shape made of “marker substances” that can be identified.

(2)第二の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能であり、顕微質量分析の二次元解析画像においては、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」を設ける。   (2) In the second embodiment, the tissue slice can be identified in a two-dimensional visible image taken by an optical microscope so that the tissue slice is included in the target measurement region on the prepared slide. In the two-dimensional analysis image, a “positioning mask” having a predetermined planar shape that does not show an identifiable mass analysis peak intensity is provided.

(3)第三の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように設ける、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「マトリクス剤の塗布がなされていない領域」を利用する。   (3) In the third embodiment, a predetermined position on the tissue slice is provided as a “positioning marker” having a predetermined planar shape provided so as to be included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. A “region where the matrix agent is not applied” having a predetermined planar shape provided in the region is used.

(4)第四の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように設ける、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「プロテアーゼ切断処理がなされていない領域」を利用する。   (4) In the fourth embodiment, a predetermined position on the tissue slice is provided as a “positioning marker” having a predetermined planar shape provided to be included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. A “region not subjected to protease cleavage treatment” having a predetermined planar shape provided at the site is used.

(5)第五の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な「内因性の位置合わせマーカー」を設定する。   (5) In the fifth embodiment, either a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography or a two-dimensional analysis image obtained by microscopic mass spectrometry so that the tissue slice is included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. The “endogenous alignment marker” that can be discriminated in FIG.

(6)第六の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように設ける、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「アミノ酸残基への化学修飾処理がなされていない領域」を利用する。   (6) In the sixth embodiment, a predetermined position on the tissue slice is provided as a “positioning marker” having a predetermined planar shape provided to be included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. A “region that is not chemically modified to an amino acid residue” having a predetermined planar shape provided at the site is used.

本発明者らは、これらの知見に基づき、本発明を完成させた。   The present inventors have completed the present invention based on these findings.

本発明の第一の形態にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法は、
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能なマーカー物質からなる、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法である。
The automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry according to the first embodiment of the present invention and the two-dimensional visible image of optical microscope photography,
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
It consists of a marker substance that can be discriminated in both a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography and a two-dimensional analysis image obtained by microscopic mass spectrometry so that it is included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted An automatic position superposition method characterized in that an alignment marker having a predetermined planar shape is provided.

前記の本発明の第一の形態においては、
例えば、前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーは、
光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で識別可能な色彩を有する色素標識を付した、色素標識タンパク質、色素標識ポリペプチドからなる、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーである態様を採用することができる。
In the first aspect of the present invention,
For example, the alignment marker having the predetermined planar shape is
It is possible to adopt an embodiment in which the alignment marker has a predetermined planar shape, which is composed of a dye-labeled protein and a dye-labeled polypeptide, with a dye label having a color distinguishable on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope. it can.

例えば、前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーは、
光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で識別可能な色彩を有する色素を、タンパク質、ポリペプチドに混合した混合物からなる、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーである態様を採用することができる。
For example, the alignment marker having the predetermined planar shape is
It is possible to adopt an embodiment in which the alignment marker has a predetermined planar shape made of a mixture in which a dye having a color identifiable on a two-dimensional visible image taken with an optical microscope is mixed with protein and polypeptide.

例えば、前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーは、
光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で識別可能な色彩を有する色素を用いて、染色を施している、タンパク質、ポリペプチドからなる、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーである態様を採用することができる。
For example, the alignment marker having the predetermined planar shape is
Employing an embodiment of a positioning marker having a predetermined planar shape, which is made of a protein or a polypeptide, dyed with a dye having a color that can be identified on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope. Can do.

なお、前記位置合わせマーカーの作製に利用する、タンパク質、ポリペプチドとして、本質的に、組織薄片中には存在していない外因性タンパク質、ポリペプチドを採用することが好ましい。   In addition, it is preferable to employ exogenous proteins and polypeptides that are essentially not present in tissue slices as the proteins and polypeptides used for the production of the alignment marker.

本発明の第二の形態にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法は、
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能であり、顕微質量分析の二次元解析画像においては、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない、所定の平面形状を有する位置合わせ用マスクを設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法である。
The automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and the two-dimensional visible image of optical microscope photography according to the second aspect of the present invention,
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
Discriminated in the two-dimensional visible image of optical microscope photography and discriminated in the two-dimensional analytical image of microscopic mass spectrometry so that it is included in the target measurement area on the preparation on which the tissue slice is mounted An automatic position superposition method characterized by providing an alignment mask having a predetermined plane shape that does not show a strong mass analysis peak intensity.

前記の本発明の第二の形態においては、
例えば、前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーは、
MALDI−TOF MS法で利用されるレーザ光に対する光透過性を示さない光マスキング物質からなる、所定の平面形状を有する被覆皮膜層である態様を採用できる。
In the second aspect of the present invention,
For example, the alignment marker having the predetermined planar shape is
It is possible to adopt a mode in which the coating film layer has a predetermined planar shape, which is made of a light masking material that does not exhibit optical transparency to laser light used in the MALDI-TOF MS method.

例えば、該レーザ光に対する光透過性を示さない光マスキング物質からなる、被覆皮膜層として、照射されるレーザ光の波長域において、高い反射率を示す金属材料からなる光反射性被覆皮膜層、あるいは、レーザ光に対する強い光吸収を示し、マトリクス剤によるレーザ光の吸収を実質的に皆無とする、高い吸光係数を有する材料からなる光吸収性被覆皮膜層を利用することが可能である。   For example, as a coating film layer made of a light masking substance that does not exhibit light transmittance with respect to the laser light, a light reflective coating film layer made of a metal material exhibiting high reflectance in the wavelength range of the irradiated laser light, or It is possible to use a light-absorbing coating film layer made of a material having a high extinction coefficient that exhibits strong light absorption with respect to laser light and substantially eliminates laser light absorption by the matrix agent.

例えば、前記所定の平面形状を有する位置合わせ用マスクは、
MALDI−TOF MS法で利用されるレーザ光に対する光透過性を示すものの、ペプチド断片に由来するイオン種の脱着を阻止する、物理的なマスキング物質からなる、所定の平面形状を有する被覆皮膜層である態様も採用できる。
For example, the alignment mask having the predetermined planar shape is
A coating film layer having a predetermined planar shape made of a physical masking substance that shows light permeability to laser light used in the MALDI-TOF MS method, but prevents desorption of ionic species derived from peptide fragments. Certain aspects can also be employed.

例えば、照射されるレーザ光の波長域においては、十分に高い光透過性を示す高分子材料からなる高分子被覆皮膜層を利用することも可能である。   For example, it is possible to use a polymer coating layer made of a polymer material exhibiting sufficiently high light transmittance in the wavelength range of the laser beam to be irradiated.

本発明の第三の形態にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法は、
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片上の所定部位に、所定の平面形状を有する、マトリクス剤の塗布がなされていない領域を設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法である。
The automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry according to the third aspect of the present invention and the two-dimensional visible image of optical microscope photography,
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
An automatic position superposition method characterized in that a region having a predetermined planar shape and not coated with a matrix agent is provided at a predetermined site on a tissue slice.

本発明の第四の形態にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法は、
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片上の所定部位に、所定の平面形状を有する、プロテアーゼ切断処理がなされていない領域を設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法である。
The automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis according to the fourth aspect of the present invention and the two-dimensional visible image of optical microscope photography,
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
An automatic position superposition method characterized in that a region having a predetermined planar shape and not subjected to protease cleavage treatment is provided at a predetermined site on a tissue slice.

前記の本発明の第四の形態において、
前記所定の平面形状を有する、プロテアーゼ切断処理がなされていない領域は、例えば、所定の平面形状を有する「被覆保護膜」を、組織薄片上の所定部位に予め設け、その後、組織薄片の全面にプロテアーゼ切断処理を施すことによって、形成することができる。
In the fourth aspect of the present invention,
In the region having the predetermined planar shape and not subjected to protease cleavage treatment, for example, a “coated protective film” having a predetermined planar shape is provided in advance on a predetermined site on the tissue slice, and then the entire surface of the tissue slice. It can be formed by subjecting to protease cleavage treatment.

本発明の第五の形態にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法は、
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な、内因性の位置合わせマーカーを設定する
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法である。
The automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis according to the fifth aspect of the present invention and the two-dimensional visible image of the optical microscope,
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
Intrinsic, identifiable in both two-dimensional visible images of optical microscopy and two-dimensional analytical images of microscopic mass spectrometry so that they are included in the target measurement area on the preparation on which the tissue slice is mounted An automatic position superimposing method characterized by setting an alignment marker.

前記の本発明の第五の形態においては、
前記光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な、内因性の位置合わせマーカーとして、
組織薄片の表面において、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても、その領域の位置の特定が可能な、核複数個を採用する態様とできる。
In the fifth aspect of the present invention,
As an intrinsic alignment marker that can be identified in any of the two-dimensional visible image of the optical microscope and the two-dimensional analytical image of microscopic mass analysis,
On the surface of the tissue flakes, it is possible to adopt an embodiment in which a plurality of nuclei that can specify the position of the region can be adopted in both the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography and the two-dimensional analysis image obtained by microscopic mass spectrometry.

本発明の第六の形態にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法は、
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片上の所定部位に、所定の平面形状を有する、アミノ酸残基への化学修飾処理がなされていない領域を設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法である。
The automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis according to the sixth aspect of the present invention and the two-dimensional visible image of the optical microscope,
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
In this automatic position superposition method, a region having a predetermined planar shape and not chemically modified to an amino acid residue is provided at a predetermined site on a tissue slice.

例えば、前記アミノ酸残基への化学修飾処理として、Cys残基の側鎖上のスルファニル基(−SH)に対する、S−アルキル化処理を採用することができる。   For example, an S-alkylation treatment for a sulfanyl group (—SH) on the side chain of a Cys residue can be employed as the chemical modification treatment for the amino acid residue.

なお、本発明においては、MALDI−TOF MS法として、
UV−MALDI−TOF MS法を用いることが好ましい。
In the present invention, as the MALDI-TOF MS method,
It is preferable to use the UV-MALDI-TOF MS method.

本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法では、病理組織切片の測定領域に付設される、人為的な「位置合わせ用マーカー」を利用して、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像と間で、画像位置の重ね合わせ操作を行うので、位置合わせを高い精度で、自動的に行うことが可能となる。特に、顕微質量分析の二次元解析画像上において、位置合わせの手がかりとなる、「対象のタンパク質の濃度分布形状の特徴」が明瞭でない場合であっても、位置合わせを高い精度で、自動的に行うことが可能となる。   In the automatic position superimposing method according to the present invention, a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and an optical microscope image using an artificial “positioning marker” attached to a measurement region of a pathological tissue section. Since the image position superimposing operation is performed between the two-dimensional visible image, the alignment can be automatically performed with high accuracy. In particular, even if the “characteristics of the concentration distribution shape of the target protein”, which is a clue to alignment on the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry, is not clear, the alignment is automatically performed with high accuracy. Can be done.

以下に、本発明にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法をより詳しく説明する。   Hereinafter, the automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and the two-dimensional visible image of optical microscope photography according to the present invention will be described in more detail.

本発明は、下記の着想に基づき、その技術的意義を一般化したものである。   The present invention generalizes the technical significance based on the following idea.

顕微質量分析の解析画像と被験体の病理切片画像とを重ね合わせて表示するために、顕微質量分析によって得られる病理切片画像上の位置を特定可能な情報を使用して画像の重ねあわせを行う。病理切片画像上の位置を特定可能なマーカーは、あえて顕微質量分析によって得られる画像に位置情報を表す「マーク」がつくように、
・予め、病理切片をマウントしているプレパラート上に、マーカー物質の添加を行う場合、
・ある特定部分の画像が抜け落ちるようにマスクをする場合、
・部分的にマトリクス剤の塗布を行わない、またはプロテアーゼ処理を行わない場合、
・重ね合わせを行うための内部標準として、病理切片内に通常含まれる生体物質のうち、画像上の特徴を示す位置に存在する物質、例えば、核内に局在するタンパク質、細胞膜に結合する膜タンパク質、細胞質にのみ存在するタンパク質などを利用して、重ね合わせ対象となる病理画像の特定部位を最も特徴的に表示できる画像を選択し、その画像を用いて画像との重ね合わせ位置を特定する場合である。
In order to superimpose and display the analysis image of the microscopic mass analysis and the pathological slice image of the subject, the images are superimposed using information that can identify the position on the pathological slice image obtained by the micromass spectrometry. . Markers that can identify the position on the pathological slice image are marked with a “mark” that represents the position information on the image obtained by micromass analysis.
-In the case of adding a marker substance in advance on a preparation on which a pathological section is mounted,
・ When masking so that an image of a specific part falls out,
・ If the matrix agent is not partially applied or the protease treatment is not performed,
-As an internal standard for performing superposition, among the biological substances normally contained in pathological sections, substances present at positions showing image features, such as proteins localized in the nucleus, membranes that bind to cell membranes Using the protein, protein that exists only in the cytoplasm, etc., select the image that can display the specific part of the pathological image to be superimposed most characteristically, and use that image to identify the position of the overlay Is the case.

従来では、顕微質量分析の解析画像と被験体の病理切片画像とを重ね合わせて表示するためには、別々に作成された画像の特徴を目視にて判定する、あるいは、予め、撮影位置を固定して、重ねあわせを行っていた。このため、正確な重ねあわせを、自動的に行うことは困難であった。   Conventionally, in order to display an analysis image of micromass spectrometry and a pathological section image of a subject in a superimposed manner, the characteristics of the separately created images are visually determined or the photographing position is fixed in advance. Then, they were superposing. For this reason, it has been difficult to automatically perform accurate overlaying.

本発明を用いれば、画像処理や顕微質量分析のスペクトル結果を用いて、自動的な重ねあわせが可能となり、同時に、重ね合わせの精度の向上も期待できる。   By using the present invention, it is possible to automatically perform superimposition using spectral results of image processing and microscopic mass spectrometry, and at the same time, it is expected to improve the accuracy of superimposition.

まず、本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法が適用される、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像について、説明する。   First, a two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis and a two-dimensional visible image of optical microscope photography to which the automatic position superposition method according to the present invention is applied will be described.

(光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データ)
本発明は、病理組織学的診断の技術分野を対象としており、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像は、主に、患者から切除された病理組織切片から、組織薄片を作製し、該組織薄片中に存在する、当該組織の形状、組織を構成する細胞、各細胞中に存在する核、各種のオルガネラを、光学顕微鏡観察したものに相当する。あるいは、各種の病理学的研究、薬理学的研究に利用される、組織培養物から作製される、組織薄片を光学顕微鏡観察したものも含まれる。
(Two-dimensional visible image data taken with an optical microscope)
The present invention is directed to the technical field of histopathological diagnosis, and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope is mainly used to prepare a tissue slice from a pathological tissue section excised from a patient, and in the tissue slice. The shape of the tissue, the cells constituting the tissue, the nucleus present in each cell, and various organelles are observed with an optical microscope. Alternatively, a tissue slice prepared from a tissue culture and used for various pathological studies and pharmacological studies, which is observed with an optical microscope, is also included.

例えば、病理組織切片から調製する、組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、次いで、各種の染料を利用して、染色を施す。組織を構成する個々の細胞に対して、その細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭を明瞭にするため、例えば、ヘマトキシリン・エオシン染色(HE染色)を施す。   For example, a tissue slice prepared from a pathological tissue section is mounted on a preparation and then stained using various dyes. For example, hematoxylin and eosin staining (HE staining) is performed on individual cells constituting the tissue in order to clarify the contours of the cell membrane and the nuclear membrane in the cells.

エオシン染色により、細胞質、細胞膜、一部の細胞外構造は、ピンクや赤に染色される。また、ヘマトキシリン染色により、核は、青紫または茶色に染色される。核の選択的な染色に利用される、ヘマトキシリン染色には、媒染剤(mordant)が必要である。それぞれ染色対象が相違し、また、染色後の色調も相違する、ヘマトキシリン染色とエオシン染色を組み合わせた、ヘマトキシリン・エオシン染色を施すことで、組織を構成する個々の細胞に対して、その細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭がより明確になる。   By eosin staining, the cytoplasm, cell membrane, and some extracellular structures are stained pink or red. Further, the nucleus is stained blue-purple or brown by hematoxylin staining. For hematoxylin staining, which is used for selective staining of nuclei, a mordant is required. By applying hematoxylin and eosin staining, which is a combination of hematoxylin staining and eosin staining, each with a different staining target and a different color tone after staining, the contours of the cell membrane for each cell constituting the tissue The outline of the nuclear envelope in the cell becomes clearer.

染色を施した、プレパラート上にマウンティングされた組織薄片を、透過顕微鏡で観察し、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を得る。   The stained tissue slice mounted on the preparation is observed with a transmission microscope to obtain a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography.

例えば、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の一次情報は、光学顕微鏡を利用して撮影されるカラー顕微鏡写真とすることができる。このカラー顕微鏡写真の画像情報は、カラー・デジタル・スキャナーによって、デジタル化処理された二次元可視画像データに変換する。   For example, the primary information of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography can be a color micrograph taken using an optical microscope. The image information of the color micrograph is converted into digitized two-dimensional visible image data by a color digital scanner.

また、光学顕微鏡で観測される二次元可視画像を、例えば、二次元マトリクス型光検出器により画像情報を検出することで、直接デジタル化処理が施し、デジタル化処理された二次元可視画像データとして入手することもできる。このデジタル化処理に伴って、二次元マトリクス型光検出器を構成する各ピクセルで検出される可視光強度は、例えば、「RBG」形式の原色光成分情報:{PR、PB、PG}として、記録されている。 In addition, a two-dimensional visible image observed with an optical microscope is directly digitized by detecting image information using, for example, a two-dimensional matrix photodetector, and the digitized two-dimensional visible image data is obtained. It can also be obtained. With this digitization process, the visible light intensity detected at each pixel constituting the two-dimensional matrix photodetector is, for example, primary color light component information in the “RBG” format: {P R , P B , P G } Is recorded.

すなわち、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像データは、検出される組織薄片上における実際の位置:kの位置情報(xO k、yO k)と、検出される可視光強度:{PR(xO k、yO k)、PB(xO k、yO k)、PG(xO k、yO k)}の組み合わせで構成されている。例えば、二次元マトリクス型光検出器の各ピクセル・サイズに依存する解像度、あるいは、カラー・デジタル・スキャナーの解像度に依存するが、検出される実際の位置:kは、その位置(xO k、yO k)は、所定の微小な間隔:ΔxOとΔyOを有する離散的ではあるが、高密度の二次元状マトリクスとなっている。 That is, the two-dimensional visible image data obtained by optical microscope photography includes the actual position on the tissue slice to be detected: position information (x O k , y O k ) and the detected visible light intensity: {P R (x O k , y O k ), P B (x O k , y O k ), P G (x O k , y O k )}. For example, depending on the resolution depending on the pixel size of the two-dimensional matrix photodetector or the resolution of the color digital scanner, the actual position detected: k is the position (x O k , y O k ) is a discrete but high-density two-dimensional matrix having predetermined small intervals: Δx O and Δy O.

光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像データの解像度は、前記の所定の微小な間隔:ΔxOとΔyOに相当する。解像度に相当する、前記の所定の微小な間隔:ΔxOとΔyOは、光学顕微鏡撮影時の倍率にも依存するが、高倍率二次元可視画像データでは、0.05μm〜1.0μmの範囲、好ましくは、0.1μm〜0.5μmの範囲に選択される。 The resolution of the two-dimensional visible image data obtained by optical microscope photography corresponds to the predetermined minute interval: Δx O and Δy O. The predetermined minute interval corresponding to the resolution: Δx O and Δy O depends on the magnification at the time of photographing with an optical microscope, but in the high magnification two-dimensional visible image data, the range is 0.05 μm to 1.0 μm. Preferably, it is selected in the range of 0.1 μm to 0.5 μm.

例えば、プレパラート上にマウンティングされた組織薄片全体について、高倍率二次元可視画像データを取得する。その際、組織薄片のサイズにもよるが、光学顕微鏡で観測する際、撮影可能なフレーム・サイズ中に、目標とする測定領域が収まらない場合もある。その場合、目標とする測定領域を複数の小領域に分割し、各小領域をフレームの中央に含み、隣接する小領域との間で重なりを有する、複数の高倍率二次元可視画像を取得する。その後、各高倍率二次元可視画像から採取される二次元可視画像データを基に、複数のフレームの二次元可視画像データを連結して、目標とする測定領域全体をカバーする二次元可視画像データを構築する。   For example, high-magnification two-dimensional visible image data is acquired for the entire tissue slice mounted on the preparation. At that time, depending on the size of the tissue slice, when observing with an optical microscope, the target measurement region may not fit within the frame size that can be photographed. In that case, the target measurement area is divided into a plurality of small areas, each small area is included in the center of the frame, and a plurality of high-magnification two-dimensional visible images having an overlap with adjacent small areas are acquired. . Then, based on the two-dimensional visible image data collected from each high-magnification two-dimensional visible image, two-dimensional visible image data that covers the entire target measurement area by connecting the two-dimensional visible image data of multiple frames. Build up.

複数のフレームの二次元可視画像データは、隣接するフレーム間で重なりあっており、また、解像度も等しいので、通常の画像位置の自動的な重ね合わせ方法を適用することで、二次元可視画像データの相互連結が容易に行える。   Since the two-dimensional visible image data of a plurality of frames are overlapped between adjacent frames and the resolution is equal, the two-dimensional visible image data can be obtained by applying an automatic method for automatically superimposing the image positions. Can be easily interconnected.

構築された、目標とする測定領域全体をカバーする二次元可視画像データと、その基となった、複数のフレームの二次元可視画像データは、一括して、「病理可視画像」の二次元可視画像データとして、図1に示す、画像処理用コンピュータに付設するデータ記憶装置に収納される。   The two-dimensional visible image data that covers the entire target measurement area and the two-dimensional visible image data of multiple frames that are the basis of the constructed two-dimensional visible image data are collectively displayed in the two-dimensional visible pathology image. The image data is stored in a data storage device attached to the image processing computer shown in FIG.

(「病理可視画像」上に見出される特徴的構造の特定)
目標とする測定領域の「病理可視画像」上に見出される特徴的構造は、この測定領域中に存在する、各細胞の細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭、ならびに、細胞中に存在する各種のオルガネラの輪郭、例えば、ミトコンドリアの外膜の輪郭、ゴルジ体の外膜の輪郭などである。組織薄片全体の輪郭(形状)は、該組織を構成する各細胞の細胞膜の輪郭を特定することによって、結果的に特定される。
(Identification of characteristic structures found on “pathological visible images”)
The characteristic structures found on the “pathologically visible image” of the target measurement area are present in this measurement area, the contour of the cell membrane of each cell, the contour of the nuclear membrane in the cell, and the cell. The outline of various organelles, for example, the outline of the outer membrane of mitochondria, the outline of the outer membrane of the Golgi apparatus, etc. The outline (shape) of the entire tissue slice is eventually specified by specifying the outline of the cell membrane of each cell constituting the tissue.

細胞中に存在する各種のオルガネラのサイズは、例えば、ミトコンドリアは、幅約0.5μm前後の糸状・顆粒状であり、ゴルジ体は、扁平な嚢、小球状の小胞(Golgi vesicle)、大形の液胞(Golgi vacuole)で構成される複合体であるが、その全体サイズは、細胞に依存している。従って、ミトコンドリアの外膜の輪郭、ゴルジ体の外膜の輪郭は、しばしば、光学顕微鏡撮影では判別が困難である。一方、細胞の細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭は、容易に判別が可能である。   The size of the various organelles present in the cell is, for example, that the mitochondria are filamentous or granular with a width of about 0.5 μm, and the Golgi apparatus is a flat sac, small spherical vesicle (Golgi vesicle), Although it is a complex composed of Golgi vacuoles, its overall size depends on the cell. Therefore, the outline of the outer membrane of mitochondria and the outline of the outer membrane of the Golgi body are often difficult to discriminate by optical microscope photography. On the other hand, the contour of the cell membrane and the contour of the nuclear membrane in the cell can be easily distinguished.

まず、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像データに基づき、組織を構成する個々の細胞に対して、その細胞膜の輪郭、細胞中の核膜の輪郭を特定する。   First, based on the two-dimensional visible image data obtained by optical microscope photography, the contour of the cell membrane and the contour of the nuclear membrane in the cell are specified for each cell constituting the tissue.

具体的には、高倍率二次元可視画像データに基づき、細胞質と核との間に存在する色調の変化を利用して、検出される可視光強度:{PR(xO k、yO k)、PB(xO k、yO k)、PG(xO k、yO k)}のうち、PB(xO k、yO k)に着目し、その変化率、∂PB(xO k、yO k)/∂xO k、∂PB(xO k、yO k)/∂yO kを数値微分により算出する。この変化率、∂PB(xO k、yO k)/∂xO k、∂PB(xO k、yO k)/∂yO kが顕著値を示す位置を、核膜の輪郭とすることができる。核膜の輪郭の位置情報は、閉曲線を示す位置の群:Gnuclear{(xO nuclear-k、yO nuclear-k)}を構成する。同様に、例えば、隣接する細胞間に存在する細胞膜は、細胞質との間に存在する色調の変化を利用して、細胞膜の輪郭の位置情報を取得することが可能である。細胞膜の輪郭の位置情報は、閉曲線を示す位置の群:Gcell{(xO cell-k、yO cell-k)}を構成する。 Specifically, based on the high-magnification two-dimensional visible image data, the change in the color tone existing between the cytoplasm and the nucleus is used, and the detected visible light intensity: {P R (x O k , y O k ), P B (x O k , y O k ), P G (x O k , y O k )}, paying attention to P B (x O k , y O k )}, its rate of change, ∂P B (x O k, y O k) / ∂x O k, ∂P B (x O k, y O k) is calculated by numerical differentiation of / ∂y O k. The rate of change, ∂P B (x O k, y O k) / ∂x O k, ∂P B (x O k, y O k) / ∂y O k is the position shown remarkable values, the nuclear membrane It can be a contour. Position information of the contour of the nuclear membrane, the group of position indicating a closed curve: Gnuclear {(x O nuclear- k, y O nuclear-k)} constitutes the. Similarly, for example, cell membranes existing between adjacent cells can acquire positional information of the contours of the cell membranes by using a change in color tone existing between the cells. The position information of the contour of the cell membrane constitutes a group of positions indicating a closed curve: Gcell {(x O cell-k , y O cell-k )}.

組織薄片全体の輪郭(形状)は、該組織を構成する各細胞の細胞膜の輪郭を特定することによって、結果的にその外縁の位置情報として特定される。組織薄片全体の輪郭(形状)の位置情報は、連続した位置の群:Gtissue{(xO tissue-k、yO tissue-k)}を構成する。 The outline (shape) of the entire tissue slice is specified as the position information of the outer edge by specifying the outline of the cell membrane of each cell constituting the tissue. Position information of the tissue slices overall contour (shape), a group of contiguous positions: Gtissue {(x O tissue- k, y O tissue-k)} constitutes the.

(顕微質量分析の二次元解析画像データ)
本発明は、病理組織学的診断の技術分野を対象としており、顕微質量分析の二次元可視画像は、主に、患者から切除された病理組織切片から、組織薄片を作製し、該組織薄片中に存在する、タンパク質、ポリペプチドについて、顕微質量分析において検出される、該タンパク質、ポリペプチドに由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z:xM j、yM j)を二次元的に表示したものに相当する。あるいは、各種の病理学的研究、薬理学的研究に利用される、組織培養物から作製される、組織薄片中に存在する、タンパク質、ポリペプチドについて、質量分析において検出される、該タンパク質、ポリペプチドに由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z:xM j、yM j)を二次元的に表示したものも含まれる。
(Two-dimensional analysis image data of micromass spectrometry)
The present invention is directed to the technical field of histopathological diagnosis. A two-dimensional visible image of microscopic mass spectrometry is mainly used to prepare a tissue slice from a pathological tissue section excised from a patient, and the tissue slice The peak intensity due to the ion species derived from the protein or polypeptide detected by microscopic mass spectrometry: P (M / Z: x M j , y M j ) It corresponds to what is displayed in a dimension. Alternatively, proteins and polypeptides that are used in various pathological and pharmacological studies, prepared from tissue cultures, present in tissue slices, and detected in mass spectrometry, are detected in mass spectrometry. peak intensity attributed to ionic species derived from the peptide: P (M / Z: x M j, y M j) also include those displaying the two-dimensionally.

組織薄片中に存在するタンパク質、ポリペプチドを対象とする質量分析法として、MALDI−TOF MS法、特に、紫外領域のレーザ光を利用するUV−MALDI−TOF MS法を利用する。   As a mass spectrometry method for proteins and polypeptides present in tissue slices, a MALDI-TOF MS method, particularly a UV-MALDI-TOF MS method using laser light in the ultraviolet region is used.

UV−MALDI−TOF MS法を採用する顕微質量分析では、組織薄片の上面にマトリクス剤を塗布し、マトリクス剤塗布された組織薄片の上面に照射するレーザ光を集光し、微小な照射スポット領域に存在する、タンパク質、ポリペプチドを非選択的に脱着/イオン化する。従って、微小な照射スポット領域に存在する、多種のタンパク質、ポリペプチドに由来する質量分析スペクトルを同時に測定できる。照射するレーザ光強度、パルス照射時間を一定とし、微小な照射スポット位置を、二次元マトリクス状に移動させて、各照射スポット位置における質量分析スペクトルの測定を行う。その後、各照射スポット位置において測定された質量分析スペクトル中から、検出対象のタンパク質に由来する質量分析スペクトルを抽出する。   In micro-mass spectrometry employing the UV-MALDI-TOF MS method, a matrix agent is applied to the upper surface of the tissue slice, and the laser beam irradiated on the upper surface of the tissue slice coated with the matrix agent is condensed to form a minute irradiation spot region. Non-selectively desorbs / ionizes proteins and polypeptides. Accordingly, mass spectrometry spectra derived from various proteins and polypeptides existing in a minute irradiation spot region can be simultaneously measured. The intensity of the laser beam to be irradiated and the pulse irradiation time are fixed, and the minute irradiation spot position is moved in a two-dimensional matrix, and the mass spectrometry spectrum at each irradiation spot position is measured. Thereafter, a mass spectrometry spectrum derived from the protein to be detected is extracted from the mass spectrometry spectrum measured at each irradiation spot position.

抽出された、検出対象のタンパク質に由来する質量分析スペクトルは、検出対象のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク(ピーク位置:M/Z)を複数含んでいる。各照射スポット:jの位置情報(xM j、yM j)と、該照射スポット:jにおいて測定される検出対象のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z:xM j、yM j)を組み合わせて、顕微質量分析の二次元解析画像データを構成する。 The extracted mass spectrometry spectrum derived from the protein to be detected includes a plurality of peaks (peak positions: M / Z) due to ionic species derived from the protein to be detected. Position information (x M j , y M j ) of each irradiation spot: j and peak intensity due to ion species derived from the protein to be detected measured at the irradiation spot: j: P (M / Z: x M j , y M j ) are combined to construct two-dimensional analysis image data for microscopic mass spectrometry.

さらに、検出対象のタンパク質に由来するイオン種に起因するピーク強度:P(M/Z:xM j、yM j)を、その照射スポット位置(xM j、yM j)に対応させ、二次元的に表示することで、各イオン種(ピーク位置:M/Z)に関する顕微質量分析の二次元解析画像が得られる。 Further, the peak intensity P (M / Z: x M j , y M j ) caused by the ion species derived from the protein to be detected is made to correspond to the irradiation spot position (x M j , y M j ), By displaying in two dimensions, a two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis for each ion species (peak position: M / Z) can be obtained.

例えば、プレパラート上にマウンティングされた組織薄片全体について、微小な照射スポット位置を、二次元マトリクス状に移動させて、各照射スポット位置における質量分析スペクトルの測定を行う。その測定結果に基づき構成される、顕微質量分析の二次元解析画像データは、目標とする測定領域全体をカバーする、顕微質量分析の二次元解析画像データとなる。   For example, with respect to the whole tissue slice mounted on the preparation, the minute irradiation spot position is moved in a two-dimensional matrix, and the mass spectrometry spectrum at each irradiation spot position is measured. The two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis configured based on the measurement result becomes the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis covering the entire target measurement region.

各照射スポット位置において測定された質量分析スペクトルは、同時に測定された、該微小な照射スポット領域に存在する、多種のタンパク質、ポリペプチドに由来する質量分析スペクトルを含んでいる。   The mass spectrometry spectrum measured at each irradiation spot position includes mass spectrometry spectra derived from various proteins and polypeptides present in the minute irradiation spot region, which are measured simultaneously.

各照射スポット位置において測定された質量分析スペクトル中から、個々のタンパク質、ポリペプチドに由来する質量分析スペクトルを抽出する手法として、本発明では、ペプチド・マス・フィンガープリント(PMF: Peptide Mass Finger-print)法を適用している。   As a technique for extracting mass spectrometry spectra derived from individual proteins and polypeptides from mass spectrometry spectra measured at each irradiation spot position, in the present invention, peptide mass fingerprint (PMF: Peptide Mass Finger-print) is used. ) Law is applied.

具体的には、検出対象のタンパク質に対して、特定の部分アミノ酸配列に特異性を有するプロテアーゼを作用させ、該タンパク質を構成するペプチド鎖(P0:分子量 M0)を切断して、複数種のペプチド断片{(Pf-i:分子量 Mf-i)}を調製する。このプロテアーゼ切断処理を施して得られる、複数種のペプチド断片{(Pf-i:分子量 Mf-i)}をUV−MALDI−TOF MS法を利用して、質量分析すると、複数種のペプチド断片に由来するイオン種に起因する、複数種のピークが測定される。 Specifically, a protease having specificity for a specific partial amino acid sequence is allowed to act on a protein to be detected, and a peptide chain (P 0 : molecular weight M 0 ) constituting the protein is cleaved to produce a plurality of types. Peptide fragment {(P fi : molecular weight M fi )} is prepared. When a plurality of types of peptide fragments {(P fi : molecular weight M fi )} obtained by performing this protease cleavage treatment are subjected to mass spectrometry using the UV-MALDI-TOF MS method, they are derived from a plurality of types of peptide fragments. Multiple types of peaks due to ionic species are measured.

各照射スポット位置において測定された質量分析スペクトル中から、検出対象のタンパク質から調製された、複数種のペプチド断片に由来するイオン種に起因する、複数種のピークを、該検出対象のタンパク質に由来する質量分析スペクトルとして、抽出する。   From the mass spectrometry spectrum measured at each irradiation spot position, multiple types of peaks derived from ionic species derived from multiple types of peptide fragments prepared from the target protein are derived from the target protein. As a mass spectrometry spectrum to be extracted.

前述のプロテアーゼ切断処理を施して得られる、複数種のペプチド断片{(Pf-i:分子量 Mf-i)}の量は、本質的には、等しい量である。UV−MALDI−TOF MS法では、各ペプチド断片に由来する主なイオン種として、プロトン(H+)が付加したカチオン種(Mf-i+H+/Z)と、プロトン(H+)が離脱したアニオン種(Mf-i-H+/Z)が生成する。このカチオン種とアニオン種の生成比率は、各ペプチド断片:(Pf-i:分子量 Mf-i)のアミノ酸配列に依存している。さらに、各ペプチド断片:(Pf-i:分子量 Mf-i)のイオン化効率は、その分子量と、該ペプチド断片のアミノ酸配列に依存している。 The amount of the plurality of types of peptide fragments {(P fi : molecular weight M fi )} obtained by performing the protease cleavage treatment described above is essentially equal. The UV-MALDI-TOF MS method, as the main ion species derived from each peptide fragment, protons (H +) cation species are added with (M fi + H + / Z ), protons (H +) is disconnected Anion species (M fi -H + / Z) are generated. The production ratio of the cationic species and the anionic species depends on the amino acid sequence of each peptide fragment: (P fi : molecular weight M fi ). Furthermore, the ionization efficiency of each peptide fragment: (P fi : molecular weight M fi ) depends on the molecular weight and the amino acid sequence of the peptide fragment.

MALDI−TOF MS法では、その測定原理上、カチオン種のみを検出するモード(positive mode)、アニオン種のみを検出するモード(negative mode)の二つの測定モードの質量分析スペクトルを、それぞれ、個別に測定することができる。例えば、カチオン種のみを検出するモード(positive mode)で測定された質量分析スペクトルにおいて、検出対象のタンパク質から調製された、複数種のペプチド断片に由来するカチオン種(Mf-i+H+/Z)のピーク強度:P(Mf-i+H+/Z)は、各ペプチド断片の分子量と、そのアミノ酸配列に依存している。従って、検出対象のタンパク質から調製された、複数種のペプチド断片に由来するカチオン種のピーク位置(Mf-i+H+/Z)と、そのピーク強度:P(Mf-i+H+/Z)の相対比:Prel(Mf-i+H+/Z)は、検出対象のタンパク質のアミノ酸配列に依存している。 In the MALDI-TOF MS method, mass spectrometry spectra in two measurement modes, that is, a mode for detecting only a cation species (positive mode) and a mode for detecting only an anion species (negative mode) are individually measured. Can be measured. For example, in a mass spectrometry spectrum measured in a positive mode for detecting only cationic species (cation mode derived from multiple types of peptide fragments (M fi + H + / Z) prepared from the protein to be detected) The peak intensity: P (M fi + H + / Z) depends on the molecular weight of each peptide fragment and its amino acid sequence. Therefore, the peak position (M fi + H + / Z) of a cationic species derived from a plurality of types of peptide fragments prepared from the protein to be detected and its peak intensity: P (M fi + H + / Z) The relative ratio: P rel (M fi + H + / Z) depends on the amino acid sequence of the protein to be detected.

従って、二つのタンパク質間において、全体のアミノ酸配列に相違点があるが、プロテアーゼ切断処理を施して得られる、複数種のペプチド断片{(Pf-i:分子量 Mf-i)}が、完全に一致する可能性は、皆無とは言えないが、その可能性は極めて低い。本発明において、PMF法を適用して、検出対象のタンパク質に由来する質量分析スペクトルを抽出する工程では、前記の特徴を利用している。 Therefore, there is a difference in the entire amino acid sequence between the two proteins, but it is possible that a plurality of types of peptide fragments {(P fi : molecular weight M fi )} obtained by subjecting to protease cleavage treatment are completely identical. Sexuality is not completely absent, but the possibility is extremely low. In the present invention, the above feature is used in the step of applying the PMF method and extracting the mass spectrometry spectrum derived from the protein to be detected.

例えば、カチオン種のみを検出するモード(positive mode)で測定された質量分析スペクトル中から、検出対象のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に由来するカチオン種のピーク位置(Mf-i+H+/Z)と、そのピーク強度:P(Mf-i+H+/Z)の相対比:Prel(Mf-i+H+/Z)に合致する、一群のピークを、検出対象のタンパク質に由来する質量分析スペクトルとして、抽出している。 For example, from the mass spectrometry spectrum measured in the positive mode for detecting only the cation species, the peak positions of the cation species derived from multiple types of peptide fragments (M fi + H + / Z) and its peak intensity: P (M fi + H + / Z) relative ratio: P rel (M fi + H + / Z), a group of peaks derived from the protein to be detected Extracted as a mass spectrum.

その際、検出対象のタンパク質に対して、プロテアーゼ切断処理を施して得られる、複数種のペプチド断片の個数が少ないと、偶々、全く同じ複数種のペプチド断片を与える別のタンパク質が存在する確率は、相対的に高くなる。従って、プロテアーゼ切断処理を施して得られる、複数種のペプチド断片の個数が、通常、4以上となるようなプロテアーゼを利用して、切断処理を施すことが好ましい。   At that time, if the number of peptide fragments obtained by subjecting the protein to be detected to protease cleavage treatment is small, the probability that another protein that gives the same multiple types of peptide fragments happens to exist by chance. , Relatively high. Therefore, it is preferable to perform the cleavage treatment using a protease such that the number of the plurality of types of peptide fragments obtained by the protease cleavage treatment is usually 4 or more.

逆に、検出対象のタンパク質に対して、プロテアーゼ切断処理を施して得られる、複数種のペプチド断片の個数が多すぎる場合も、偶々、全く同じ複数種のペプチド断片を与える別のタンパク質が存在する確率は、相対的に高くなる。従って、プロテアーゼ切断処理を施して得られる、複数種のペプチド断片の個数が、通常、15以下、より好ましくは、10以下となるようなプロテアーゼを利用して、切断処理を施すことが好ましい。   Conversely, if the number of peptide fragments obtained by subjecting the protein to be detected to protease cleavage is too large, there is another protein that happens to give the same multiple types of peptide fragments by chance. The probability is relatively high. Therefore, it is preferable to perform the cleavage treatment using a protease such that the number of the plurality of types of peptide fragments obtained by the protease cleavage treatment is usually 15 or less, more preferably 10 or less.

特定の部分アミノ酸配列に特異性を有するプロテアーゼのうち、前記の条件に適合するものは、特定のアミノ酸のN末端側のペプチド結合、あるいは、C末端側のペプチド結合を選択的に切断するプロテアーゼである。特定のアミノ酸のN末端側のペプチド結合、あるいは、C末端側のペプチド結合を選択的に切断するプロテアーゼとして、リシンやアルギニン残基のC末端側ペプチド結合を開裂するトリプシン、グルタミン酸残基のC末端側ペプチド結合を開裂するV8酵素などの、汎用されるペプチド断片化処理用のプロテアーゼを利用することが可能である。   Among proteases having specificity for specific partial amino acid sequences, those that meet the above conditions are proteases that selectively cleave peptide bonds on the N-terminal side or C-terminal side of specific amino acids. is there. As a protease that selectively cleaves the N-terminal peptide bond of a specific amino acid or the C-terminal peptide bond, trypsin that cleaves the C-terminal peptide bond of lysine or arginine residue, C-terminal of glutamic acid residue A widely used protease for peptide fragmentation treatment, such as the V8 enzyme that cleaves the side peptide bond, can be used.

検出対象のタンパク質を構成するペプチド鎖中に、前記プロテアーゼによって切断可能な部位が4以上存在している場合であっても、実際のタンパク質は三次元構造を有しており、その三次元構造の表面に露出している切断可能な部位は、少なくなる可能性が高い。その点を考慮すると、リシンやアルギニン残基のC末端側ペプチド結合を開裂するトリプシンを、プロテアーゼ切断処理に利用することが好ましい。一種類のプロテアーゼを利用するプロテアーゼ切断処理によって、生成されるペプチド断片の個数が、上記の水準に達しない頻度が高い場合には、二種類のプロテアーゼを利用するプロテアーゼ切断処理を行う形態を選択することも可能である。   Even if there are four or more sites that can be cleaved by the protease in the peptide chain constituting the protein to be detected, the actual protein has a three-dimensional structure, There is a high possibility that the number of severable parts exposed on the surface is reduced. Considering this point, trypsin that cleaves the C-terminal peptide bond of lysine or arginine residue is preferably used for protease cleavage treatment. If the number of peptide fragments generated by protease cleavage treatment using one type of protease does not reach the above level, select a form to perform protease cleavage treatment using two types of protease. It is also possible.

本発明では、プレパラート上にマウンティングされた組織薄片に対して、前記のプロテアーゼ切断処理を施した後、利用したプロテアーゼを洗浄除去する操作を行わず、水分を蒸散する処理を行う。水分の除去を終えた後、組織薄片の上面にマトリクス剤の塗布層を形成する。UV−MALDI−TOF MS法において、照射されるレーザ光として、窒素ガスレーザを利用する際、マトリクス剤としては、例えば、3HPA(3-hydroxy-picolinic acid)、α−CHCA(α−cyano-4-hydroxycinnamic acid)などを利用することができる。   In the present invention, the tissue slice mounted on the preparation is subjected to the protease cleavage treatment described above, and then the treatment for removing the utilized protease is not performed, but the treatment for evaporating moisture is performed. After the removal of moisture, a matrix agent coating layer is formed on the upper surface of the tissue slice. In the UV-MALDI-TOF MS method, when a nitrogen gas laser is used as the laser beam to be irradiated, examples of the matrix agent include 3HPA (3-hydroxy-picolinic acid), α-CHCA (α-cyano-4- Hydroxycinnamic acid) can be used.

結果的に、プレパラート上にマウンティングされた組織薄片の表面には、前記プロテアーゼ切断処理工程で調製される、多種のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片が、保持されている。さらに、プロテアーゼ切断処理に利用したプロテアーゼと、その自己消化断片も、組織薄片の表面にそのまま残留している。これらの組織薄片の表面に保持されている、多種のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片と、プロテアーゼと、その自己消化断片をマトリクス剤の塗布層が取り囲む状態となっている。勿論、組織薄片の表面全体に前記のプロテアーゼ切断処理を施した際には、組織薄片の表面全体にプロテアーゼと、その自己消化断片が残留している。   As a result, a plurality of types of peptide fragments derived from various proteins prepared in the protease cleavage treatment step are held on the surface of the tissue slice mounted on the preparation. Furthermore, the protease used for the protease cleavage treatment and its self-digested fragment also remain on the surface of the tissue slice. A matrix agent coating layer surrounds a plurality of types of peptide fragments derived from various proteins, proteases, and self-digested fragments, which are held on the surface of these tissue slices. Of course, when the protease cleavage treatment is applied to the entire surface of the tissue slice, the protease and its self-digested fragment remain on the entire surface of the tissue slice.

例えば、プレパラート上にマウンティングされた組織薄片全体について、微小な照射スポット位置を、二次元マトリクス状に移動させて、各照射スポット位置に形成されているマトリクス剤の塗布層に集光したレーザ光を照射する。その際、例えば、二次元状に配置される各照射スポット:jは、その照射スポット領域が重なり合わないように配置する。その場合、各照射スポットの位置(xM j、yM j)は、所定の間隔:ΔxMとΔyMを有する離散的な二次元状マトリクスとなっている。勿論、所定の間隔:ΔxMとΔyMは、集光されたレーザ光の照射スポット径:dLよりも広く設定する。 For example, with respect to the entire tissue slice mounted on the preparation, the laser beam focused on the matrix agent coating layer formed at each irradiation spot position is moved by moving the minute irradiation spot position in a two-dimensional matrix. Irradiate. At that time, for example, the irradiation spots: j arranged in a two-dimensional manner are arranged so that the irradiation spot areas do not overlap. In that case, the position (x M j , y M j ) of each irradiation spot is a discrete two-dimensional matrix having a predetermined interval: Δx M and Δy M. Of course, the predetermined intervals: Δx M and Δy M are set wider than the irradiation spot diameter of the focused laser beam: d L.

レーザ光を集光する際、その集光されたレーザ光の照射スポット径:dLは、一般に、集光に利用するレンズ系の球面収差に起因する拡がり以下にならない。その点を考慮して、例えば、発振波長λ=337.1nm、パルス幅Δt:数nsの窒素ガスレーザを利用する際には、通常、集光されたレーザ光の照射スポット径:dLは、1μm〜10μmの範囲、好ましくは、1μm〜5μmの範囲、望ましくは、1μm〜3μmの範囲に選択される。 When the laser beam was focused on, the irradiation spot diameter of the focused laser beam: d L will generally not be less than the spread caused by the spherical aberration of a lens system using the condenser. Considering this point, for example, when using a nitrogen gas laser with an oscillation wavelength λ = 337.1 nm and a pulse width Δt: several ns, the irradiation spot diameter of the focused laser beam: d L is usually It is selected in the range of 1 μm to 10 μm, preferably in the range of 1 μm to 5 μm, desirably in the range of 1 μm to 3 μm.

隣接する照射スポットの中心位置間に設ける、所定の間隔:ΔxMとΔyMは、集光されたレーザ光の照射スポット径:dLを基準として、少なくとも、ΔxM、ΔyM>dLの条件を満たし、通常、4/3・dL〜3・dLの範囲、好ましくは、3/2・dL〜2・dLの範囲に選択することは望ましい。従って、所定の間隔:ΔxMとΔyMは、一般に、2μm〜15μmの範囲、好ましくは、2μm〜10μmの範囲、例えば、3μm〜5μmの範囲に選択することが望ましい。顕微質量分析の二次元解析画像データにおける、解像度は、前記の所定の間隔:ΔxMとΔyMに相当している。 A predetermined interval provided between the center positions of adjacent irradiation spots: Δx M and Δy M is at least Δx M and Δy M > d L with reference to the irradiation spot diameter of the condensed laser beam: d L. satisfies the condition, typically, 4/3 · d L ~3 · d L range, preferably, it is desirable to select the range of 3/2 · d L ~2 · d L. Therefore, it is desirable that the predetermined intervals: Δx M and Δy M are generally selected in the range of 2 μm to 15 μm, preferably in the range of 2 μm to 10 μm, for example, in the range of 3 μm to 5 μm. The resolution in the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis corresponds to the predetermined interval: Δx M and Δy M.

場合によっては、二次元的質量分析を行う際、集光されたレーザ光の照射スポット径:dLに対して、照射スポットの移動ピッチ:ΔxM pitchとΔyM pitchを、ΔxM pitch、ΔyM pitch≒dL〜2/3dL程度に選択し、連続的な測定を行うこともある。すなわち、隣接する照射スポットのスポット径の裾部で重なりを有している状態で測定を行うこともある。その場合、照射スポットの中心位置の間隔が、2ΔxM pitchと2ΔyM pitchとなり、照射スポット径の重なりの無い、第二近接照射スポットを選択して、顕微質量分析の二次元解析画像データを構築する。なお、測定された全照射スポットの測定結果は、顕微質量分析の二次元解析画像データを構築する際、基礎とした原測定結果として、収納されている。 In some cases, when performing two-dimensional mass spectrometry, the irradiation spot moving pitches: Δx M pitch and Δy M pitch , Δx M pitch , Δy with respect to the irradiation spot diameter: d L of the focused laser beam. M pitch ≈d L ~ 2 / 3d L may be selected and continuous measurement may be performed. That is, the measurement may be performed in a state where there is an overlap at the bottom of the spot diameter of the adjacent irradiation spot. In that case, the interval between the center positions of the irradiation spots becomes 2Δx M pitch and 2Δy M pitch , and the second proximity irradiation spot with no overlapping of the irradiation spot diameter is selected, and the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis is constructed. To do. Note that the measurement results of all the measured irradiation spots are stored as the original measurement results based on the construction of the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis.

各照射スポット:jにおいては、レーザ光の光強度:PExcitation(W)、パルス幅Δt:数nsの紫外レーザ光の照射によって、その照射量:Δt・PExcitation(W・s)に比例して、タンパク質分子の脱着/イオン化が起される。照射スポット径:dL内の組織薄片表面に存在する、多種のタンパク質、ポリペプチドは、競合してイオン化する。組織薄片表面に存在する、各タンパク質:Ppの面密度をC(Pp)、そのイオン化効率をfion(Pp)とすると、各タンパク質:Ppのイオン化量は、近似的に、fion(Pp)・C(Pp)/Σ{fion(Pp)・C(Pp)}に比例する。各タンパク質:Ppのイオン化量の総和:Σ{fion(Pp)・C(Pp)}は、レーザ光の照射量:Δt・PExcitation(W・s)に比例している。 In each irradiation spot: j, the light intensity of the laser beam: P Excitation (W), the pulse width Δt: proportional to the irradiation amount: Δt · P Excitation (W · s) due to the irradiation of the ultraviolet laser beam of several ns. Thus, desorption / ionization of protein molecules occurs. Irradiation spot diameter present in the tissue slice surface in d L, various proteins, polypeptides, ionizing conflict. When the surface density of each protein: P p existing on the tissue slice surface is C (P p ) and its ionization efficiency is f ion (P p ), the ionization amount of each protein: P p is approximately f It is proportional to ion (P p ) · C (P p ) / Σ {f ion (P p ) · C (P p )}. The total ionization amount of each protein: P p : Σ {f ion (P p ) · C (P p )} is proportional to the laser beam irradiation amount: Δt · P Excitation (W · s).

通常、照射スポット:jごとに、存在している各タンパク質:PPの面密度:C(Pp:xM j、yM j)は異なっている。従って、各タンパク質:Ppのイオン化量の総和:Σ{fion(Pp)・C(Pp:xM j、yM j)}は、照射スポット:jごとに、異なっている。仮に、検出対象のタンパク質:Piの面密度:C(Pi:xM j、yM j)は同じであっても、競合している他のタンパク質の面密度の相違に起因して、検出対象のタンパク質:Piのイオン化量は、fion(Pi)・C(Pi:xM j、yM j)/Σ{fion(Pp)・C(Pp:xM j、yM j)}に従って、相違したものとなる。 Usually, for each irradiation spot: j, the surface density: C (P p : x M j , y M j ) of each existing protein: P P is different. Accordingly, the total ionization amount of each protein: P p : Σ {f ion (P p ) · C (P p : x M j , y M j )} is different for each irradiation spot: j. Even if the detection target protein: P i has the same surface density: C (P i : x M j , y M j ), due to the difference in the surface density of other competing proteins, protein to be detected: ionization of P i is, f ion (P i) · C (P i: x M j, y M j) / Σ {f ion (P p) · C (P p: x M j , Y M j )}.

一方、検出対象のタンパク質:Piに由来する各ペプチド断片:(Pf-i:分子量 Mf-i)のイオン化量の相対比は、その照射スポット:jでの各ペプチド断片の面密度:C(Pf-i:xM j、yM j)は、本質的に等しいので、各ペプチド断片のイオン化効率:fion(Pf-i)に依存するのみである。 On the other hand, the relative ratio of the ionization amount of each peptide fragment: (P fi : molecular weight M fi ) derived from the detection target protein: P i is the surface density of each peptide fragment at the irradiation spot: j: C (P fi : X M j , y M j ) are essentially equal, and only depend on the ionization efficiency of each peptide fragment: f ion (P fi ).

例えば、カチオン種のみを検出するモード(positive mode)で測定された質量分析スペクトル中から、検出対象のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に由来するカチオン種のピーク位置(Mf-i+H+/Z)と、そのピーク強度:P(Mf-i+H+/Z)の相対比:Prel(Mf-i+H+/Z)は、何れの照射スポット:jでも、本質的にバラツキを示さない。本発明において、PMF法を適用して、各照射スポット:jごとに、検出対象のタンパク質に由来する質量分析スペクトルを抽出する工程では、前記の特徴を利用している。 For example, from the mass spectrometry spectrum measured in the positive mode for detecting only the cation species, the peak positions of the cation species derived from multiple types of peptide fragments (M fi + H + / Z) and the relative ratio of its peak intensity: P (M fi + H + / Z): P rel (M fi + H + / Z) shows essentially variations in any irradiation spot: j Absent. In the present invention, the above feature is utilized in the step of applying the PMF method and extracting the mass spectrometry spectrum derived from the protein to be detected for each irradiation spot: j.

また、ある照射スポットでは、検出対象のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に由来するカチオン種のピーク位置(Mf-i+H+/Z)のいずれかに、他のタンパク質に由来する、ペプチド断片に由来するカチオン種のピーク位置が偶々重なることもある。その際、他の照射スポットで測定されている、複数種のペプチド断片に由来するカチオン種のピーク強度:P(Mf-i+H+/Z)の相対比:Prel(Mf-i+H+/Z)を参照して、その照射スポットにおける、残りのペプチド断片に由来するカチオン種のピーク強度:P(Mf-i+H+/Z)から、偶々、別のペプチド断片に由来するカチオン種のピーク位置と重なった、ピーク強度を合理的に推定することも可能である。 In some irradiation spots, peptides derived from other proteins at one of the peak positions (M fi + H + / Z) of cationic species derived from multiple types of peptide fragments derived from the protein to be detected The peak positions of cationic species derived from the fragments may overlap by chance. At that time, the peak intensity of cationic species derived from a plurality of types of peptide fragments measured at other irradiation spots: relative ratio of P (M fi + H + / Z): P rel (M fi + H + / With reference to Z), the peak intensity of the cationic species derived from the remaining peptide fragments at the irradiation spot: from P (M fi + H + / Z), the peak of the cationic species derived from another peptide fragment by chance. It is also possible to reasonably estimate the peak intensity that overlaps the position.

必要に応じて、前記の偶発的なピークの重なりが生じている照射スポットにおけるピーク強度:P(Mf-i+H+/Z)の補正を行った後、各照射スポット:jの位置情報(xM j、yM j)と、該照射スポット:jにおいて測定される、検出対象のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に由来するカチオン種のピーク位置(Mf-i+H+/Z)、そのピーク強度:P(Mf-i+H+/Z:xM j、yM j)を組み合わせて、検出対象のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に対する、顕微質量分析の二次元解析画像データを構築する。 If necessary, after correcting the peak intensity: P (M fi + H + / Z) at the irradiation spot where the above-mentioned incidental peak overlap occurs, position information (x M j , y M j ) and the irradiation spot: the peak position (M fi + H + / Z) of a cationic species derived from a plurality of types of peptide fragments derived from the protein to be detected, measured at j Two-dimensional analysis image data of micromass spectrometry for a plurality of types of peptide fragments derived from the protein to be detected by combining the peak intensities: P (M fi + H + / Z: x M j , y M j ) Build up.

さらに、各照射スポット:jで同時に観測されている、他のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に関しても、同様に、顕微質量分析の二次元解析画像データを構築する。   Furthermore, two-dimensional analysis image data of microscopic mass analysis is similarly constructed for a plurality of types of peptide fragments derived from other proteins that are simultaneously observed at each irradiation spot: j.

上記の偶発的なピークの重なりを検出する手法は、例えば、検出対象のタンパク質に加えて、該タンパク質に修飾がなされた修飾タンパク質、あるいは、変異体タンパク質が共存していることの検出をも可能としている。修飾タンパク質、変異体タンパク質に由来する、複数種のペプチド断片は、修飾部位、変異部位を内在しているペプチド断片を除き、それ以外のペプチド断片は、検出対象のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片と同じものとなっている。従って、検出対象のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に由来するカチオン種のピーク強度:P(Mf-i+H+/Z:xM j、yM j)の相対比:Prel(Mf-i+H+/Z)に着目すると、修飾を受ける部位を内在するペプチド断片の相対比が、一見減少しているように見える。上記の偶発的なピークの重なりを検出する手法における、判定基準を適用すると、修飾、変異を受ける部位を内在するペプチド断片以外の、残りの複数種のペプチド断片のピーク位置(Mf-i+H+/Z)が全て、偶発的なピークの重なりを生じていると判定される。すなわち、検出対象のタンパク質のアミノ酸配列と本質的に同じアミノ酸配列を有する、修飾タンパク質、あるいは、変異体タンパク質が共存していると、合理的に結論できる。 The above-mentioned method for detecting the accidental peak overlap can detect, for example, the presence of a modified protein or a mutant protein in addition to the protein to be detected. It is said. Plural types of peptide fragments derived from modified proteins and mutant proteins, except for peptide fragments containing modified sites and mutation sites, and other peptide fragments derived from multiple types of proteins derived from the protein to be detected. It is the same as the peptide fragment. Accordingly, the relative ratio of the peak intensities P (M fi + H + / Z: x M j , y M j ) of cationic species derived from a plurality of types of peptide fragments derived from the protein to be detected: P rel (M Focusing on fi + H + / Z), it seems that the relative ratio of the peptide fragments containing the site to be modified appears to decrease at first glance. When applying the criteria in the above method for detecting the accidental peak overlap, the peak positions (M fi + H + / Z) are all determined to cause an accidental peak overlap. That is, it can be reasonably concluded that a modified protein or mutant protein having essentially the same amino acid sequence as the protein to be detected coexists.

上記の偶発的なピークの重なりが生じている照射スポットにおけるピーク強度の補正を行った上で構築された、目標とする測定領域全体をカバーする、各種のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に対する、顕微質量分析の二次元解析画像データは、図1に示す、画像処理用コンピュータに付設するデータ記憶装置に収納される。なお、前記のピーク強度の補正を施していない、各種のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片に対する、顕微質量分析の二次元解析画像データも、未補正の顕微質量分析の二次元解析画像データとして、併せて、図1に示す、画像処理用コンピュータに付設するデータ記憶装置に収納される。   Multiple peptide fragments derived from various proteins that cover the entire target measurement area and are constructed after correcting the peak intensity at the irradiation spot where the above-mentioned incidental peak overlap occurs In contrast, two-dimensional analysis image data of microscopic mass analysis is stored in a data storage device attached to the image processing computer shown in FIG. In addition, the two-dimensional analysis image data of the micromass spectrometry for the plurality of types of peptide fragments derived from various proteins not subjected to the correction of the peak intensity is also the uncorrected two-dimensional analysis image data of the micromass analysis. In addition, the data is stored in a data storage device attached to the image processing computer shown in FIG.

勿論、各照射スポット:jにおいて測定される、質量分析スペクトルのデータは、各照射スポット:jの位置情報(xM j、yM j)と、組み合わせて、基礎となる「質量分析スペクトルのデータ」セットとして、図1に示す、画像処理用コンピュータに付設するデータ記憶装置に収納されている。 Of course, the data of the mass spectrometry spectrum measured at each irradiation spot: j is combined with the positional information (x M j , y M j ) of each irradiation spot: j, and the “data of the mass spectrometry spectrum is the basis. As a set, it is stored in a data storage device attached to the image processing computer shown in FIG.

(二種の二次元画像間の自動的位置重ね合わせ方法)
次に、本発明にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法に関して、各形態の構成と、その技術的な原理を、具体的な態様を参照して、さらに詳しく説明する。
(Automatic positioning method between two types of two-dimensional images)
Next, regarding the automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis and the two-dimensional visible image of optical microscope photography according to the present invention, the configuration of each form and the technical principle thereof are specifically described. Further details will be described with reference to these embodiments.

勿論、上記の方法で測定する、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像は、病理組織切片の同じ領域を測定することで得られる測定結果に基づいている。また、それぞれの位置情報を記載する起点(座標軸の原点)は、可能な限り、一致させる努力は払われているが、異なる測定装置を用いて測定することに伴って、両者の位置情報を記載する起点(座標軸の原点)は、若干のズレが生じている。すなわち、顕微質量分析の二次元解析画像データにおける、照射スポット:jの位置情報(xM j、yM j)の起点(座標軸の原点)と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像データにおける、実際の位置:kの位置情報(xO k、yO k)の起点(座標軸の原点)は、相対的にズレており、(xM j、yM j)=(xO k+δx、yO k+δy)の関係となっている。また、そのズレ(δx、δy)の程度は、個々の病理組織切片で異なっている。二つの二次元画像データの位置情報の起点(座標軸の原点)のズレを合わせる操作が、画像位置の重ね合わせ操作に相当している。 Of course, the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis and the two-dimensional visible image of the optical microscope photographed by the above method are based on the measurement result obtained by measuring the same region of the pathological tissue section. In addition, efforts have been made to match the starting point (the origin of the coordinate axes) where each position information is described as much as possible, but as the measurement is performed using different measuring devices, both position information is described. The starting point (the origin of the coordinate axes) is slightly shifted. That is, in the two-dimensional analysis image data of the microscopic mass analysis, in the two-dimensional visible image data obtained by optical microscope photography, the starting point (the origin of the coordinate axes) of the position information (x M j , y M j ) of the irradiation spot: j , actual position: position information of k (x O k, y O k) origin (the origin of the coordinate axes) of relatively has deviated, (x M j, y M j) = (x O k + δx, y O k + δy). Further, the degree of the deviation (δx, δy) differs in each pathological tissue section. The operation of aligning the deviations of the starting points of the position information of the two two-dimensional image data (the origin of the coordinate axes) corresponds to the image position overlapping operation.

さらに、顕微質量分析の二次元解析画像の解像度と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像の解像度は、本質的に相違しており、高い解像度を有する光学顕微鏡撮影の二次元可視画像の位置情報(xO k、yO k)を基準して、解像度が劣っている顕微質量分析の二次元解析画像における位置情報(xM j、yM j)が示す、前記のズレ(δx、δy)を自動的に見積もる操作が、画像位置の重ね合わせ操作に相当している。 Furthermore, the resolution of the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis and the resolution of the two-dimensional visible image of the optical microscope photography are essentially different, and the position information of the two-dimensional visible image of the optical microscope photography having a high resolution ( The displacement (δx, δy) indicated by the positional information (x M j , y M j ) in the two-dimensional analysis image of the microscopic mass spectrometry with inferior resolution with reference to x O k , y O k ) The operation of automatically estimating corresponds to the image position overlapping operation.

本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法では、前記の位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を自動的に見積もるため、第一の形態〜第五の形態では、それぞれ、下記の手段を採用している
すなわち、人為的な「位置合わせ用マーカー」として、下記の5つの形態を採用することで、自動的に実施する際、二つの二次元画像相互の位置合わせの精度を向上させている。
In the automatic position superposition method according to the present invention, since the relative deviation (δx, δy) between the starting points of the position information (the origin of the coordinate axes) is automatically estimated, the first to fifth embodiments Then, each of the following means is adopted, that is, by adopting the following five forms as an artificial “alignment marker”, when performing automatically, the two two-dimensional images The alignment accuracy is improved.

(1)第一の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な「マーカー物質」からなる、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」を設ける。   (1) In the first embodiment, either a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography or a two-dimensional analysis image obtained by microscopic mass spectrometry so that the tissue slice is included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. Are provided with “alignment markers” having a predetermined planar shape made of “marker substances” that can be identified.

(2)第二の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能であり、顕微質量分析の二次元解析画像においては、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」を設ける。   (2) In the second embodiment, the tissue slice can be identified in a two-dimensional visible image taken by an optical microscope so that the tissue slice is included in the target measurement region on the prepared slide. In the two-dimensional analysis image, a “positioning mask” having a predetermined planar shape that does not show an identifiable mass analysis peak intensity is provided.

(3)第三の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように設ける、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「マトリクス剤の塗布がなされていない領域」を利用する。   (3) In the third embodiment, a predetermined position on the tissue slice is provided as a “positioning marker” having a predetermined planar shape provided so as to be included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. A “region where the matrix agent is not applied” having a predetermined planar shape provided in the region is used.

(4)第四の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように設ける、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「プロテアーゼ切断処理がなされていない領域」を利用する。   (4) In the fourth embodiment, a predetermined position on the tissue slice is provided as a “positioning marker” having a predetermined planar shape provided to be included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. A “region not subjected to protease cleavage treatment” having a predetermined planar shape provided at the site is used.

(5)第五の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な「内因性の位置合わせマーカー」を設定する。   (5) In the fifth embodiment, either a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography or a two-dimensional analysis image obtained by microscopic mass spectrometry so that the tissue slice is included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. The “endogenous alignment marker” that can be discriminated in FIG.

(第一の形態)
本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第一の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な「マーカー物質」からなる、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」を設ける。その後、該「位置合わせマーカー」を含む目標とする測定領域全体について、測定を行って、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データと、顕微質量分析の二次元解析画像データとを取得する。
(First form)
In the first form of the automatic position superimposing method according to the present invention, a two-dimensional visible image of an optical microscope, a microscopic mass so that a tissue slice is included in a target measurement region on a prepared slide. A “positioning marker” having a predetermined planar shape, which is made of a “marker substance” that can be identified in any two-dimensional analysis image of analysis, is provided. Thereafter, the entire target measurement region including the “alignment marker” is measured to obtain two-dimensional visible image data captured by an optical microscope and two-dimensional analysis image data of microscopic mass analysis.

顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき表示される、顕微質量分析の二次元解析画像上において、該「位置合わせマーカー」の「平面形状を特徴付ける点Smarker」を選択し、顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき、この「平面形状を特徴付ける点Smarker」に関して、顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)を特定する。次いで、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データに基づき表示される、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)を、顕微質量分析の二次元解析画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の画像データと、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の画像データに基づき、推定する。 On the two-dimensional analysis image of the micromass analysis displayed based on the two-dimensional analysis image data of the micromass analysis, the “point S characterizing the planar shape” of the “alignment marker ” is selected, and the micromass analysis based on the two-dimensional analysis image data, with respect to the "S marker points characterizing the planar shape", on the two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, the position information (x M marker of the "S marker points characterizing the planar shape", y M marker ). Next, positional information (x O marker , y O marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, which is displayed based on the two-dimensional visible image data taken by the optical microscope. Image data of “alignment marker” having a predetermined planar shape on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and “alignment marker having a predetermined planar shape on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope” Is estimated based on the image data.

顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)と、推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)から、(xM marker、yM marker)=(xO marker+δx、yO marker+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を算出する。 Position information (x M marker , y M marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, and the estimated two-dimensional visible image of the optical microscope Position information satisfying (x M marker , y M marker ) = (x O marker + δx, y O marker + δy) from the position information (x O marker , y O marker ) of “point S marker characterizing the planar shape” The relative deviation (δx, δy) between the starting points (the origin of the coordinate axes) is calculated.

算出された相対的なズレ(δx、δy)に基づき、顕微質量分析の二次元解析画像上における、各照射スポット:jの位置(xM j、yM j)を、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における位置(xO j、yO j)≡(xM j−δx、yM j−δy)に一致させるように、自動的位置重ね合わせを行う。 Based on the calculated relative deviation (δx, δy), the position (x M j , y M j ) of each irradiation spot: j on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is represented by the two-dimensional image of the optical microscope. Automatic position superposition is performed so as to match the position (x O j , y O j ) ≡ (x M j −δx, y M j −δy) on the visible image.

光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な「マーカー物質」からなる、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、例えば、下記の形態とすることができる。   The “alignment marker” having a predetermined planar shape made of a “marker substance” that can be identified in both a two-dimensional visible image taken by an optical microscope and a two-dimensional analytical image obtained by microscopic mass spectrometry is, for example, the following form: can do.

まず、顕微質量分析の二次元解析画像上における識別を可能とするためには、「マーカー物質」は、検出対象のタンパク質の質量分析を行う条件で、同時に質量分析が可能であることが必要である。従って、プロテアーゼ切断処理を施した際、検出対象のタンパク質に由来する、複数種のペプチド断片の質量分析を行う条件で、同時に質量分析した際、そのイオン種のM/Zの測定範囲内に、PMF法を適用して、該「マーカー物質」の存在を特定可能なイオン種ピークを与えることが必要である。具体的には、「マーカー物質」として、タンパク質、または、ポリペプチドを採用することが好ましい。より好ましくは、組織薄片中に存在している、組織細胞の内因性タンパク質、ポリペプチドではなく、本質的に、組織薄片中には存在していない外因性タンパク質、ポリペプチドを採用する。   First, in order to enable identification on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry, the “marker substance” must be capable of mass spectrometry at the same time under the conditions for performing mass analysis of the protein to be detected. is there. Therefore, when protease analysis is performed, when mass analysis is performed simultaneously under the conditions for mass analysis of multiple types of peptide fragments derived from the protein to be detected, within the M / Z measurement range of the ionic species, It is necessary to apply the PMF method to give an ion species peak that can identify the presence of the “marker substance”. Specifically, it is preferable to employ a protein or polypeptide as the “marker substance”. More preferably, an exogenous protein or polypeptide that is essentially not present in the tissue slice is employed rather than an endogenous protein or polypeptide of the tissue cell that is present in the tissue slice.

タンパク質、ポリペプチド自体は、一般に、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で識別可能な色彩を有していない。従って、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で識別可能な色彩を有する色素標識を付した「色素標識タンパク質、色素標識ポリペプチド」を、「マーカー物質」として利用する。あるいは、タンパク質、ポリペプチドに色素を混合した、混合物を、「マーカー物質」として利用する。この「マーカー物質」を所定の表面密度となるように、所定の平面形状で塗布することで「位置合わせマーカー」を作製する。   Proteins and polypeptides themselves generally do not have a color that can be identified on a two-dimensional visible image taken with an optical microscope. Therefore, “dye-labeled protein, dye-labeled polypeptide” with a dye label having a color distinguishable on a two-dimensional visible image taken with an optical microscope is used as a “marker substance”. Alternatively, a mixture of a protein and a polypeptide mixed with a dye is used as a “marker substance”. By applying this “marker substance” in a predetermined planar shape so as to have a predetermined surface density, a “positioning marker” is produced.

あるいは、クマシーブルー(Coomassie blue、またはCoomassie brilliant blue, CBB)を利用して、「マーカー物質」として利用される、タンパク質、ポリペプチドを非特異的に染色する態様も利用できる。   Alternatively, a mode of non-specifically staining proteins and polypeptides used as “marker substances” using Coomassie blue (Coomassie blue or Coomassie brilliant blue, CBB) can also be used.

所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、上述の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、「特徴的構造の特定」操作の工程においては、特定の色調を示す「閉じた領域」として識別される。この「位置合わせマーカー」に相当する、特定の色調を示す「閉じた領域」の輪郭をなす、閉曲線を示す位置の群:GO Marker-contour{(xO Marker-c-k、yO Marker-c-k)}の特定がなされる。次に、閉曲線を示す位置の群:GO Marker-contour{(xO Marker-c-k、yO Marker-c-k)}として特定された、この特定の色調を示す「閉じた領域」の輪郭の内部に存在している、ピクセルの総数:NO Matker-sizeを特定する。所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」のサイズ:SO Markerは、ピクセル間の間隔:ΔxOとΔyO、ならびに、ピクセルの総数:NO Matker-sizeを用いて、SO Marker=(ΔxO×ΔyO)・(NO Matker-size+1)と見積もられる。 The “alignment marker” having a predetermined planar shape is found on the above-described two-dimensional visible image taken by the optical microscope. In the “characteristic structure identification” operation step, a “closed region” indicating a specific color tone is displayed. ". A group of positions indicating a closed curve, which outlines a “closed region” indicating a specific color tone, corresponding to this “alignment marker”: G O Marker-contour {(x O Marker-ck , y O Marker-ck )} Is specified. Next, the inside of the outline of the “closed region” indicating this specific color tone, specified as a group of positions indicating a closed curve: G O Marker-contour {(x O Marker-ck , y O Marker-ck )} The total number of pixels present in N: N O Matker-size is specified. Size of the "alignment marker" having a predetermined planar shape: S O Marker, the spacing between pixels: [Delta] x O and [Delta] y O, and the total number of pixels: using N O Matker-size, S O Marker = ( It is estimated that Δx O × Δy O ) · (N O Matker-size +1).

その際、顕微質量分析の二次元解析画像上において、この所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotは、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMを考慮すると、SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後と見積もられる。 At that time, on a two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, the total number of radiation spots existing inside the "alignment marker" having the predetermined planar shape: N M Marker-spot, the distance between the irradiation spots: [Delta] x Considering M and Δy M , it is estimated to be around S O Marker / (Δx M × Δy M ).

一方、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、顕微質量分析の二次元解析画像上においては、「マーカー物質」として利用する、例えば、外因性タンパク質、ポリペプチドに由来する、ペプチド断片に起因するイオン種が特異的に観測される「閉じた領域」として、識別可能である。次いで、顕微質量分析の二次元解析画像上において識別された、この「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotを特定する。特定された「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが、先に見積もった値:SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後であることを確認することで、顕微質量分析の二次元解析画像上において識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。具体的には、特定された「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが、例えば、3/2・SO Marker/(ΔxM×ΔyM)〜1/2・SO Marker/(ΔxM×ΔyM)の範囲であるという基準を満たす場合、識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。 On the other hand, an “alignment marker” having a predetermined planar shape is used as a “marker substance” on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry, for example, a peptide fragment derived from an exogenous protein or polypeptide. It can be identified as a “closed region” in which the resulting ion species is specifically observed. Next, the total number of irradiation spots: N M Marker-spot existing in this “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is specified. Confirm that the total number of irradiation spots existing in the identified “closed region”: N M Marker-spot is around the previously estimated value: S O Marker / (Δx M × Δy M ) Thus, it is verified that the “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis actually corresponds to the “positioning marker” having a predetermined planar shape. Specifically, the total number of irradiation spots existing in the identified “closed region”: N M Marker-spot is, for example, 3/2 · S O Marker / (Δx M × Δy M ) to 1 / 2. When the criterion of S O Marker / (Δx M × Δy M ) is satisfied, the identified “closed region” actually corresponds to the “alignment marker” having a predetermined planar shape That is verified.

その際、顕微質量分析の二次元解析画像上においては、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」のサイズ:SM Markerは、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyM、ならびに、照射スポットの総数:NM Marker-spotを用いて、SM Marker=(ΔxM×ΔyM)・(NM Matker-size+1)で近似できると推断される。この推定される所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」のサイズ:SM Markerは、やはり、先に見積もった値:SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後となっている。具体的には、推定される所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」のサイズ:SM Markerが、例えば、3/2・SO Marker〜1/2・SO Markerの範囲であるという基準を満たす場合、識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。

また、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、識別される該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の輪郭中に存在する、全てのピクセルの位置情報:(xO Marker-k、yO Marker-k)の単純平均を算定する。この単純平均:(xO marker-k-av.、yO marker-k-av。)は、識別される該「位置合わせ用マーカー」の平面形状の重心の位置情報と見做すことができる。顕微質量分析の二次元解析画像上において、識別される「閉じた領域」の内部に存在する、全ての照射スポットの位置情報(xM Marker-j、yM Marker-j)の単純平均を算定する。この単純平均:(xM Marker-j-av.、yM Marker-j-av.)は、識別される該「閉じた領域」の重心位置を近似的に表す。すなわち、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を用いて、近似的に、(xM Marker-j-av.、yM Marker-j-av.)≒(xO Marker-k-av.+δx、yO Marker-k-av.+δy)と表記できる。
At that time, on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, the size of the “alignment marker” having a predetermined planar shape: S M Marker is the interval between the irradiation spots: Δx M and Δy M , and the irradiation spot It is inferred that N M Marker-spot can be used to approximate S M Marker = (Δx M × Δy M ) · (N M Matker-size + 1). The size “S M Marker ” of the “alignment marker” having the estimated predetermined planar shape is also about the previously estimated value: S O Marker / (Δx M × Δy M ). Specifically, the size of the “alignment marker” having a predetermined predetermined planar shape: a criterion that S M Marker is, for example, a range of 3/2 · S O Marker to 1/2 · S O Marker If it satisfies, it is verified that the identified “closed region” actually corresponds to the “alignment marker” having a predetermined planar shape.

Further, on the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, the position information of all the pixels existing in the outline of the planar shape of the “alignment marker” to be identified: (x O Marker-k , y O Marker-k ) is calculated as a simple average. This simple average: (x O marker-k-av. , Y O marker-k-av .) Can be regarded as position information of the center of gravity of the planar shape of the identified “alignment marker”. . Calculates the simple average of the position information (x M Marker-j , y M Marker-j ) of all irradiation spots that exist inside the “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry To do. This simple average: (x M Marker-j-av. , Y M Marker-j-av. ) Approximately represents the position of the center of gravity of the “closed region” to be identified. That is, using the relative deviation (δx, δy) between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes), approximately (x M Marker-j-av. , Y M Marker-j-av. ) ≈ (X O Marker-k-av. + Δx, y O Marker-k-av. + Δy).

顕微質量分析の二次元解析画像自体の解像度が十分に高く、「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが十分に多い場合、前記の近似の精度は高いものとなっている。その近似の程度は、顕微質量分析の二次元解析画像自体の解像度に依存しており、下記のような「不確実性」(近似誤差)を含んでいる。 Is sufficiently high resolution two-dimensional analysis image itself imaging mass spectrometry, the total number of radiation spots existing inside the "closed region": if N M is sufficiently large Marker-spot, accuracy of the approximation high It has become. The degree of approximation depends on the resolution of the two-dimensional analysis image itself of microscopic mass analysis, and includes the following “uncertainty” (approximation error).

顕微質量分析の二次元解析画像自体の解像度は、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMに相当しており、識別された「閉じた領域」の輪郭は、前記の解像度に起因する「不確実性」を有している。具体的には、識別された「閉じた領域」の見掛けの輪郭は、「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの群:GM Marker-spot{(xM Marker-j、yM Marker-j)}の外周として、表示される。しかし、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の輪郭は、「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの群:GM Marker-spotの「外周」を取り巻く、「マーカー物質」に由来するイオン種のピーク強度が実質的に測定されない照射スポットと、「閉じた領域」の外周に位置する照射スポットとの間に位置していると、判断される。換言すると、識別された「閉じた領域」の見掛けの輪郭に対して、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の輪郭は、解像度、すなわち、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMに起因して、場合によっては、最大限(ΔxM−dL)〜(ΔxM−1/2dL)、(ΔyM−dL)〜(ΔyM−1/2dL)程度の「不確実性」を示す。 The resolution of the two-dimensional analysis image itself of the microscopic mass analysis corresponds to the interval between the irradiation spots: Δx M and Δy M , and the outline of the identified “closed region” is “unsatisfied due to the resolution. Certainty ”. Specifically, the apparent contour of the identified "closed region", the group of radiation spots existing inside the "closed region": G M Marker-spot {( x M Marker-j, y M Marker -j )} is displayed as the outer periphery. However, having a predetermined planar shape contour of "alignment marker", the group of radiation spots existing inside the "closed region": surrounding "outer periphery" of the G M Marker-spot, from a "marker substance" It is determined that it is located between the irradiation spot where the peak intensity of the ion species to be measured is not substantially measured and the irradiation spot located on the outer periphery of the “closed region”. In other words, with respect to the apparent contour of the “closed region” identified, the contour of the “alignment marker” having a predetermined planar shape has a resolution, that is, an interval between the irradiation spots: Δx M and Δy M As a result, in some cases, “Δx M −d L” to (Δx M −1 / 2d L ), (Δy M −d L ) to (Δy M −1 / 2d L ) Sex ".

しかしながら、例えば、「位置合わせマーカー」の平面形状を下記のように選択することで、「不確実性」を低減することが可能である。   However, “uncertainty” can be reduced by selecting the planar shape of the “alignment marker” as follows, for example.

例えば、「位置合わせマーカー」の平面形状を矩形とする際、その形状を、(a×ΔxM)×(b×ΔyM)に選択する。一例として、(3×ΔxM)×(3×ΔyM)に選択する場合について、検討する。 For example, when the planar shape of the “alignment marker” is a rectangle, the shape is selected as (a × Δx M ) × (b × Δy M ). As an example, consider the case of selecting (3 × Δx M ) × (3 × Δy M ).

「位置合わせマーカー」の平面形状が、(3×ΔxM)×(3×ΔyM)の矩形である場合、照射スポットの中心が、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭に一致していると、その照射スポットの面積:1/4(π・dL 2)の1/2は、「位置合わせマーカー」の内部に存在するが、残りの1/2は外部にある。その際、この照射スポットにおいて、観測される「マーカー物質」に由来するイオン種のピーク強度は、「位置合わせマーカー」の内部に存在する面積に比例している。「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(X軸方向の境界)に対して、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置:δxrelativeと、該照射スポットの面積中、「位置合わせマーカー」の内部に含まれる比率の関係は以下のように対応を示す。 When the planar shape of the “alignment marker” is a rectangle of (3 × Δx M ) × (3 × Δy M ), the center of the irradiation spot matches the contour of the planar shape of the “alignment marker”. And, the area of the irradiation spot: ½ of 1/4 (π · d L 2 ) exists inside the “alignment marker”, but the other half is outside. At this time, the peak intensity of the ionic species derived from the “marker substance” observed at this irradiation spot is proportional to the area existing inside the “alignment marker”. Relative position of “irradiation spot center” located on the outer periphery of “closed region” with respect to the planar outline (boundary in the X-axis direction) of “alignment marker”: δx relative and the area of the irradiation spot Among them, the relationship of the ratios included in the “alignment marker” shows the correspondence as follows.

Figure 2010085219
Figure 2010085219

表1−1に示すように、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭に対して、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置が、−1/2・dL〜1/2・dLの範囲に存在する場合、両端の照射スポット1,4におけるピーク強度の変化が観測される。換言するならば、両端の照射スポット1,4におけるピーク強度の変化に基づき、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(X軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δxrelativeを推定することが可能である。同様にして、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(Y軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δyrelativeを推定することが可能である。 As shown in Table 1-1, the relative position of the “irradiation spot center” located on the outer periphery of the “closed area” with respect to the planar outline of the “alignment marker” is −1 / 2 · d. when present in the range of L ~1 / 2 · d L, the change in peak intensity in the irradiation spot 1,4 at both ends is observed. In other words, based on the change in peak intensity at the irradiation spots 1 and 4 at both ends, the “positioning marker” is positioned on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar contour (boundary in the X-axis direction). It is possible to estimate the relative position δx relative of the “center of the irradiation spot”. Similarly, it is possible to estimate the relative position δy relative of the “irradiation spot center” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar contour (boundary in the Y-axis direction) of the “alignment marker” It is.

「位置合わせマーカー」の平面形状が、(3×ΔxM)×(3×ΔyM)の矩形である場合、その矩形の輪郭に対して、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の位置は、相対的に、(δxrelative、δyrelative)の偏っていると見積もられる。 When the planar shape of the “alignment marker” is a rectangle of (3 × Δx M ) × (3 × Δy M ), an “irradiation spot” positioned on the outer periphery of the “closed region” with respect to the outline of the rectangle It is estimated that the position of the “center of” is relatively biased by (δx relative , δy relative ).

顕微質量分析の二次元解析画像上において、矩形形状を有する「位置合わせマーカー」の頂点に最近接している、照射スポット:jの位置情報(xM marker、yM marker)は、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、対応する矩形形状を有する「位置合わせマーカー」の頂点の位置情報(xO marker-corner、yO marker-corner)を基準として、(xO marker-corner+δxrelative、yO marker-corner+δyrelative)に対応すると判断される。 The position information (x M marker , y M marker ) of the irradiation spot: j that is closest to the apex of the “alignment marker” having a rectangular shape on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is an optical microscope image. Based on the position information (x O marker-corner , y O marker-corner ) of the “alignment marker” having the corresponding rectangular shape found on the two-dimensional visible image, (x O marker-corner + δx relative) , Y O marker-corner + δy relative ).

従って、顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)と、推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)≡(xO marker-corner+δxrelative、yO marker-corner+δyrelative)から、(xM marker、yM marker)=(xO marker+δx、yO marker+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、高い精度で積もることができる。 Therefore, the position information (x M marker , y M marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis and the estimated two-dimensional visible image of the optical microscope From the positional information (x O marker , y O marker ) ≡ (x O marker-corner + δx relative , y O marker-corner + δy relative ) of the “point S marker characterizing the planar shape”, (x M marker , y M The relative deviation (δx, δy) between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes) that satisfies marker ) = (x O marker + δx, y O marker + δy) can be accumulated with high accuracy.

一般化すると、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上において特定される、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭に基づき、顕微質量分析の二次元解析に採用する、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMに基づき、「位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットの「理想的位置」:(xO marker-k-hyp、yO marker-k-hyp)を仮定する。その照射スポットの「理想的位置」(xO marker-k-hyp、yO marker-k-hyp)を基準として、実際に、該照射スポットで測定されている、「マーカー物質」に由来するイオン種のピーク強度を高い確度で再現する、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の見積もりを行う。その結果、「位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットに関して、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上での合理的な推定位置は、(xO marker-k、yO marker-k)≡(xO marker-k-hyp+δxrelative、yO marker-k-hyp+δyrelative)と、高い確度で推定される。 When generalized, based on the outline of the planar shape of the “alignment marker” specified on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, the interval between irradiation spots used for the two-dimensional analysis of the microscopic mass analysis: Δx M Assuming that the “ideal position” of the irradiation spot: (x O marker-k-hyp , y O marker-k-hyp ) located on the outer periphery of the planar shape of the “alignment marker” is Ions derived from the “marker substance” actually measured at the irradiation spot with reference to the “ideal position” (x O marker-k-hyp , y O marker-k-hyp ) of the irradiation spot Estimate relative position variations (δx relative , δy relative ) that reproduce the peak intensity of the species with high accuracy. As a result, regarding the irradiation spot located on the outer periphery of the planar shape of the “alignment marker”, a reasonable estimated position on the two-dimensional visible image of the optical microscope is (x O marker-k , y O marker- k ) ≡ (x O marker-k-hyp + δx relative , y O marker-k-hyp + δy relative ) and is estimated with high accuracy.

顕微質量分析の二次元解析画像上における、「位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットの位置情報(xM marker-j、yM marker-j)と、合理的に推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該照射スポットの位置情報(xO marker-k、yO marker-k)≡(xO marker-k-hyp+δxrelative、yO marker-k-hyp+δyrelative)が対応付けられる。その後、(xM marker-j、yM marker-j)=(xO marker-k+δx、yO marker-k+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、高い精度で積もることができる。 Position information (x M marker-j , y M marker-j ) located on the outer periphery of the planar shape of the “alignment marker” on the two-dimensional analysis image of micromass spectrometry is reasonably estimated (X O marker-k , y O marker-k ) ≡ (x O marker-k-hyp + δx relative , y O marker-k-hyp + Δy relative ). After that, the relative deviation between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes) satisfying (x M marker-j , y M marker-j ) = (x O marker-k + δx, y O marker-k + δy) (Δx, δy) can be accumulated with high accuracy.

但し、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)は、照射スポットで測定されるピーク強度の若干のバラツキに依存して、僅かに、バラツキを示す。その僅かなバラツキを排除するため、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の平均を算出して、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の代表値とすることも可能である。 However, the relative positional variation: (δx relative , δy relative ) shows a slight variation depending on a slight variation in the peak intensity measured at the irradiation spot. In order to eliminate the slight variation, the average of the relative position variation: (δx relative , δy relative ) is calculated to be a representative value of the relative position variation: (δx relative , δy relative ). Is also possible.

上述する説明では、「位置合わせマーカー」の平面形状を矩形とする際、その形状を、(a×ΔxM)×(b×ΔyM)に選択する事例、例えば、(3×ΔxM)×(3×ΔyM)に選択する事例を参照して、本発明の技術的原理を説明している。 In the above description, when the planar shape of the “alignment marker” is a rectangle, the shape is selected as (a × Δx M ) × (b × Δy M ), for example, (3 × Δx M ) × The technical principle of the present invention is described with reference to the case of selecting (3 × Δy M ).

「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(X軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δxrelativeを推定する際、「位置合わせマーカー」の平面形状中に、そのX軸方向の幅:(a×ΔxM)を利用している。さらに、X軸方向の幅として、複数の水準、具体的には、(a×ΔxM)、(a×ΔxM)+dLの2水準を具えたものとすることで、「バーニヤ(vernier)」機能を付加することができる。 When estimating the relative position δx relative of the “irradiation spot center” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar shape outline (boundary in the X-axis direction) of the “alignment marker”, the “alignment marker” The width in the X-axis direction: (a × Δx M ) is used in the planar shape. Furthermore, by providing a plurality of levels as the width in the X-axis direction, specifically, two levels (a × Δx M ) and (a × Δx M ) + d L , “vernier” "Function can be added.

例えば、X軸方向の幅が、(a×ΔxM)+dLの場合、この平面形状の輪郭(X軸方向の境界)に対して、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」が、1/2dLの距離となるような配置を有する際、表1−2に示す、両端の照射スポット1,4におけるピーク強度の変化が起こる。表1−1に、表1−2を組み合わせると、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(X軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δxrelativeを推定する際の精度の向上がなされる。 For example, when the width in the X-axis direction is (a × Δx M ) + d L , the “irradiation spot of the irradiation spot” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar outline (boundary in the X-axis direction) When the arrangement is such that the “center” is a distance of 1/2 d L , the peak intensity changes in the irradiation spots 1 and 4 at both ends shown in Table 1-2. When Table 1-2 is combined with Table 1-1, the “irradiation spot center” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar shape contour (boundary in the X-axis direction) of the “alignment marker” The accuracy in estimating the relative position δx relative is improved.

Figure 2010085219
Figure 2010085219

特に、X軸方向の幅として、複数の水準、具体的には、(a×ΔxM)、(a×ΔxM)+dL、(a×ΔxM)+1/2の3水準を具えたものとすることで、1/2・ΔxM>δxrelative>−1/2・ΔxM全ての範囲をカバーする「バーニヤ(vernier)」機能を付加することが可能となる。 In particular, the width in the X-axis direction includes a plurality of levels, specifically, (a × Δx M ), (a × Δx M ) + d L , (a × Δx M ) +1/2. and doing, it is possible to add a 1/2 · Δx M> δx relative> -1/2 · Δx M covers a whole range "vernier (vernier)" function.

勿論、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(Y軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δyrelativeを推定する際にも、同様に、Y軸方向の幅として、複数の水準を設けることが望ましい。 Of course, the same applies when estimating the relative position δy relative of the “irradiation spot center” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar contour (boundary in the Y-axis direction) of the “alignment marker”. In addition, it is desirable to provide a plurality of levels as the width in the Y-axis direction.

(第二の形態)
本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第二の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能であり、顕微質量分析の二次元解析画像においては、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」を設ける。その後、該「位置合わせ用マスク」を含む目標とする測定領域全体について、測定を行って、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データと、顕微質量分析の二次元解析画像データとを取得する。
(Second form)
In the second form of the automatic position superposition method according to the present invention, the identification is made in the two-dimensional visible image of the optical microscope so that the tissue slice is included in the target measurement region on the prepared slide. In a two-dimensional analysis image of microscopic mass analysis, a “positioning mask” having a predetermined planar shape that does not show an identifiable mass analysis peak intensity is provided. Thereafter, the entire target measurement region including the “positioning mask” is measured to obtain two-dimensional visible image data obtained by optical microscope photography and two-dimensional analysis image data obtained by microscopic mass analysis.

顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき表示される、顕微質量分析の二次元解析画像上において、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない領域として、該「位置合わせ用マスク」の平面形状を特定する。特定された「平面形状を特徴付ける点Smask」を選択し、顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき、この「平面形状を特徴付ける点Smask」に関して、顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smask」の位置情報(xM mask、yM mask)を特定する。次いで、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データに基づき表示される、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smask」の位置情報(xO mask、yO mask)を、顕微質量分析の二次元解析画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」の画像データと、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」の画像データに基づき、推定する。 On the 2D analysis image of the micromass analysis displayed based on the 2D analysis image data of the micromass analysis, the planar shape of the “alignment mask” is defined as an area that does not show the identifiable mass analysis peak intensity. Identify. Select "S mask that characterize the planar shape" as specified, on the basis of two-dimensional analysis image data of imaging mass spectrometry, with respect to the "S mask that characterize the planar shape", on the two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry , Position information (x M mask , y M mask ) of the “point S mask characterizing the planar shape” is specified. Next, position information (x O mask , y O mask ) of the “point S mask characterizing the planar shape” on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, which is displayed based on the two-dimensional visible image data taken by the optical microscope. Image data of a “positioning mask” having a predetermined planar shape on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and “positioning having a predetermined planar shape on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope” Is estimated based on the image data of the “mask”.

顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smask」の位置情報(xM mask、yM mask)と、推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smask」の位置情報(xO mask、yO mask)から、(xM mask、yM mask)=(xO mask+δx、yO mask+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を算出する。 Position information (x M mask , y M mask ) of the “point S mask characterizing the planar shape” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, and the estimated two-dimensional visible image of the optical microscope Position information satisfying (x M mask , y M mask ) = (x O mask + δx, y O mask + δy) from the position information (x O mask , y O mask ) of the “point S mask characterizing the planar shape” The relative deviation (δx, δy) between the starting points (the origin of the coordinate axes) is calculated.

算出された相対的なズレ(δx、δy)に基づき、顕微質量分析の二次元解析画像上における、各照射スポット:jの位置(xM j、yM j)を、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における位置(xO j、yO j)≡(xM j−δx、yM j−δy)に一致させるように、自動的位置重ね合わせを行う。 Based on the calculated relative deviation (δx, δy), the position (x M j , y M j ) of each irradiation spot: j on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is represented by the two-dimensional image of the optical microscope. Automatic position superposition is performed so as to match the position (x O j , y O j ) ≡ (x M j −δx, y M j −δy) on the visible image.

光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能であり、顕微質量分析の二次元解析画像においては、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」は、例えば、下記の形態とすることができる。   A two-dimensional visible image taken with an optical microscope is identifiable, and in a two-dimensional analytical image obtained by microscopic mass spectrometry, an “alignment mask” having a predetermined planar shape and showing no identifiable mass analysis peak intensity is For example, it can be set as the following form.

まず、顕微質量分析の二次元解析画像上においては、識別可能な質量分析ピーク強度を示さないとは、下記の二つの状況であることが好ましい。   First, on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, it is preferable that the following two situations indicate that no identifiable mass analysis peak intensity is shown.

その一つは、質量分析を行う際、タンパク質、または、ポリペプチドに由来するペプチド断片の非選択的な脱着/イオン化を行うために照射されるレーザ光は、マトリクス剤に到達しない状態である状況である。   One of the situations is that, when performing mass spectrometry, the laser beam irradiated to perform non-selective desorption / ionization of peptide fragments derived from proteins or polypeptides does not reach the matrix agent. It is.

例えば、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」として、レーザ光に対する光透過性を示さない「光マスキング物質」からなる「被覆皮膜層」を設ける手法が利用できる。具体的には、照射されるレーザ光の波長域において、高い反射率を示す金属材料からなる「光反射性被覆皮膜層」を、該第二の形態における、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」として、利用することができる。あるいは、レーザ光に対する強い光吸収を示し、マトリクス剤によるレーザ光の吸収を実質的に皆無とする、高い吸光係数を有する材料からなる「光吸収性被覆皮膜層」を、該第二の形態における、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」として、利用することができる。   For example, as a “positioning mask” having a predetermined planar shape, a method of providing a “coating film layer” made of a “light masking substance” that does not exhibit optical transparency to laser light can be used. Specifically, the “light-reflective coating film layer” made of a metal material exhibiting a high reflectance in the wavelength range of the laser beam to be irradiated is “positioned” having a predetermined planar shape in the second mode. It can be used as a “mask”. Alternatively, a “light-absorbing coating film layer” made of a material having a high extinction coefficient, which exhibits strong light absorption with respect to laser light and substantially eliminates absorption of laser light by the matrix agent, in the second embodiment It can be used as a “positioning mask” having a predetermined planar shape.

他の一つは、照射されるレーザ光は、マトリクス剤に到達しても、タンパク質、または、ポリペプチドに由来するペプチド断片の非選択的な脱着/イオン化が実質的に達成されない状況である。   The other is a situation in which, even when the irradiated laser light reaches the matrix agent, non-selective desorption / ionization of peptide fragments derived from proteins or polypeptides is not substantially achieved.

例えば、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」として、レーザ光に対する光透過性を示すものの、ペプチド断片に由来するイオン種の脱着を阻止する、「物理的なマスキング物質」からなる「被覆皮膜層」を設ける手法が利用できる。具体的には、照射されるレーザ光の波長域においては、十分に高い光透過性を示す高分子材料からなる「高分子被覆皮膜層」を、該第二の形態における、所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」として、利用することもできる。   For example, as a “positioning mask” having a predetermined planar shape, a “coating” made of a “physical masking substance” that shows optical transparency to laser light but prevents desorption of ionic species derived from peptide fragments. A method of providing a “film layer” can be used. Specifically, in the wavelength range of the irradiated laser beam, a “polymer coating film layer” made of a polymer material exhibiting sufficiently high light transmittance is formed in a predetermined planar shape in the second mode. It can also be used as a “positioning mask”.

レーザ光に対する光透過性を示さない「光マスキング物質」からなる「被覆皮膜層」において、「光マスキング物質」として、可視光領域においては、光透過性が低下する波長域が存在するものを利用すると、該「光マスキング物質」からなる「被覆皮膜層」は、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能となる。   In the “coating film layer” consisting of “light masking material” that does not show optical transparency to laser light, use the “light masking material” that has a wavelength range where the light transmittance is reduced in the visible light region. Then, the “coating film layer” made of the “photomasking substance” can be identified in a two-dimensional visible image taken with an optical microscope.

また、レーザ光に対する光透過性を示す「物理的なマスキング物質」からなる「被覆皮膜層」において、「物理的なマスキング物質」として、可視光領域においては、光透過性が低下する波長域が存在するものを利用すると、該「物理的なマスキング物質」からなる「被覆皮膜層」は、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能となる。   In addition, in the “coating film layer” made of “physical masking material” that exhibits optical transparency to laser light, as a “physical masking material”, there is a wavelength range in which the light transmittance decreases in the visible light region. When the existing one is used, the “coating film layer” made of the “physical masking substance” can be identified in a two-dimensional visible image taken by an optical microscope.

前記の「光マスキング物質」からなる「被覆皮膜層」、あるいは「物理的なマスキング物質」からなる「被覆皮膜層」は、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、プロテアーゼ切断処理工程とマトリクス剤塗布工程を終えた後、所定の領域に形成される。   The “coating film layer” composed of the “light masking substance” or the “coating film layer” composed of the “physical masking substance” is applied to the protease cutting treatment step and the matrix agent coating on the preparation on which the tissue slice is mounted. After finishing the process, it is formed in a predetermined region.

プロテアーゼ切断処理工程とマトリクス剤塗布工程の実施前、ならびに、前記の「光マスキング物質」からなる「被覆皮膜層」、あるいは「物理的なマスキング物質」からなる「被覆皮膜層」の形成後、この前後二種の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像を取得する。   Before the protease cleavage treatment step and the matrix agent coating step, and after the formation of the “coating film layer” composed of the “photomasking substance” or the “coating film layer” composed of the “physical masking substance”, Two-dimensional visible images taken by two types of optical microscopes are acquired.

所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」を設ける部位を除き、前後二種の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像では、可視光領域においては、光透過性を示すマトリクス剤塗布膜の有無に由来する色調の若干の変化があるのみである。従って、前後二種の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像の位置の重ね合わせは、極めて簡単に行える。   Except for the part where a “positioning mask” having a predetermined planar shape is provided, in the two-dimensional visible images taken by the two types of optical microscopes before and after, in the visible light region, there is a matrix agent coating film that exhibits light transmittance. There is only a slight change in the derived color tone. Therefore, the superposition of the positions of the two-dimensional visible images taken by the two types of front and rear optical microscopes can be performed very easily.

所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」の位置は、該「位置合わせ用マスク」の形成工程後に取得する光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上において、その周囲と色調の明確な相違に基づき、特定される。   The position of the “alignment mask” having a predetermined planar shape is based on a clear difference between its surroundings and color tone on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope obtained after the step of forming the “alignment mask”. Specified.

さらに、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、上述の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、「特徴的構造の特定」操作の工程においては、特定の色調の差違を示す「閉じた領域」として識別される。この「位置合わせマーカー」に相当する、特定の色調の差違を示す「閉じた領域」の輪郭をなす、閉曲線を示す位置の群:GO Marker-contour{(xO Marker-c-k、yO Marker-c-k)}の特定がなされる。次に、閉曲線を示す位置の群:GO Marker-contour{(xO Marker-c-k、yO Marker-c-k)}として特定された、この特定の色調を示す「閉じた領域」の輪郭の内部に存在している、ピクセルの総数:NO Matker-sizeを特定する。所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」のサイズ:SO Markerは、ピクセル間の間隔:ΔxOとΔyO、ならびに、ピクセルの総数:NO Matker-sizeを用いて、SO Marker=(ΔxO×ΔyO)・(NO Matker-size+1)と見積もられる。 Further, the “alignment marker” having a predetermined planar shape is found on the above-described two-dimensional visible image taken by the optical microscope, and shows a difference in specific color tone in the step of “identification of characteristic structure” operation. Identified as “closed area”. A group of positions indicating a closed curve, which forms an outline of a “closed region” indicating a difference in specific color tone, corresponding to this “alignment marker”: G O Marker-contour {(x O Marker-ck , y O Marker -ck )} is specified. Next, the inside of the outline of the “closed region” indicating this specific color tone, specified as a group of positions indicating a closed curve: G O Marker-contour {(x O Marker-ck , y O Marker-ck )} The total number of pixels present in N: N O Matker-size is specified. Size of the "alignment marker" having a predetermined planar shape: S O Marker, the spacing between pixels: [Delta] x O and [Delta] y O, and the total number of pixels: using N O Matker-size, S O Marker = ( It is estimated that Δx O × Δy O ) · (N O Matker-size +1).

その際、顕微質量分析の二次元解析画像上において、この所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotは、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMを考慮すると、SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後と見積もられる。 At that time, on a two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, the total number of radiation spots existing inside the "alignment marker" having the predetermined planar shape: N M Marker-spot, the distance between the irradiation spots: [Delta] x Considering M and Δy M , it is estimated to be around S O Marker / (Δx M × Δy M ).

一方、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、顕微質量分析の二次元解析画像上においては、例えば、検出対象のタンパク質、ポリペプチドに由来する、ペプチド断片に起因するイオン種のピーク強度が実質的に観測されない「閉じた領域」として、識別可能である。次いで、顕微質量分析の二次元解析画像上において識別された、この「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotを特定する。特定された「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが、先に見積もった値:SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後であることを確認することで、顕微質量分析の二次元解析画像上において識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。具体的には、特定された「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが、例えば、3/2・SO Marker/(ΔxM×ΔyM)〜1/2・SO Marker/(ΔxM×ΔyM)の範囲であるという基準を満たす場合、識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。 On the other hand, the “alignment marker” having a predetermined planar shape is, for example, a peak intensity of ionic species derived from a peptide fragment derived from a protein or polypeptide to be detected on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry. Can be identified as a “closed region” where substantially no is observed. Next, the total number of irradiation spots: N M Marker-spot existing in this “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is specified. Confirm that the total number of irradiation spots existing in the identified “closed region”: N M Marker-spot is around the previously estimated value: S O Marker / (Δx M × Δy M ) Thus, it is verified that the “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis actually corresponds to the “positioning marker” having a predetermined planar shape. Specifically, the total number of irradiation spots existing in the identified “closed region”: N M Marker-spot is, for example, 3/2 · S O Marker / (Δx M × Δy M ) to 1 / 2. When the criterion of S O Marker / (Δx M × Δy M ) is satisfied, the identified “closed region” actually corresponds to the “alignment marker” having a predetermined planar shape That is verified.

顕微質量分析の二次元解析画像自体の解像度は、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMに相当しており、識別された「閉じた領域」の輪郭は、前記の解像度に起因する「不確実性」を有している。具体的には、識別された「閉じた領域」の見掛けの輪郭は、「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの群:GM Marker-spot{(xM Marker-j、yO Marker-j)}の外周として、表示される。しかし、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の輪郭は、「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの群:GM Marker-spotの「外周」を取り巻く、何らかのペプチド断片に由来するイオン種のピーク強度が測定されている照射スポットと、「閉じた領域」の外周に位置する照射スポットとの間に位置していると、判断される。換言すると、識別された「閉じた領域」の見掛けの輪郭に対して、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の輪郭は、解像度、すなわち、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMに起因して、場合によっては、最大限。(ΔxM−dL)〜(ΔxM−1/2dL)、(ΔyM−dL)〜(ΔyM−1/2dL)程度の「不確実性」を示す。 The resolution of the two-dimensional analysis image itself of the microscopic mass analysis corresponds to the interval between the irradiation spots: Δx M and Δy M , and the outline of the identified “closed region” is “unsatisfied due to the resolution. Certainty ”. Specifically, the apparent contour of the identified "closed region", the group of radiation spots existing inside the "closed region": G M Marker-spot {( x M Marker-j, y O Marker -j )} is displayed as the outer periphery. However, the outline of the "alignment marker" having a predetermined planar shape, the group of radiation spots existing inside the "closed region": surrounding "outer periphery" of the G M Marker-spot, from any peptide fragment It is determined that it is located between the irradiation spot where the peak intensity of the ion species is measured and the irradiation spot located on the outer periphery of the “closed region”. In other words, with respect to the apparent contour of the “closed region” identified, the contour of the “alignment marker” having a predetermined planar shape has a resolution, that is, an interval between irradiation spots: Δx M and Δy M Due to the maximum in some cases. “Uncertainty” of (Δx M −d L ) to (Δx M −1 / 2d L ) and (Δy M −d L ) to (Δy M −1 / 2d L ) is shown.

しかしながら、例えば、「位置合わせマーカー」の平面形状を下記のように選択することで、「不確実性」を低減することが可能である。   However, “uncertainty” can be reduced by selecting the planar shape of the “alignment marker” as follows, for example.

例えば、「位置合わせマーカー」の平面形状を矩形とする際、その形状を、(a×ΔxM)×(b×ΔyM)に選択する。一例として、(3×ΔxM)×(3×ΔyM)に選択する場合について、検討する。 For example, when the planar shape of the “alignment marker” is a rectangle, the shape is selected as (a × Δx M ) × (b × Δy M ). As an example, consider the case of selecting (3 × Δx M ) × (3 × Δy M ).

「位置合わせマーカー」の平面形状が、(3×ΔxM)×(3×ΔyM)の矩形である場合、照射スポットの中心が、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭に一致していると、その照射スポットの面積:1/4(π・dL 2)の1/2は、「位置合わせマーカー」の内部に存在するが、残りの1/2は外部にある。その際、この照射スポットにおいて、観測されるペプチド断片に由来するイオン種のピーク強度は、「位置合わせマーカー」の内部に存在する面積に比例している。「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(X軸方向の境界)に対して、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置:δxrelativeと、該照射スポットの面積中、「位置合わせマーカー」の内部に含まれる比率の関係は以下のように対応を示す。 When the planar shape of the “alignment marker” is a rectangle of (3 × Δx M ) × (3 × Δy M ), the center of the irradiation spot matches the contour of the planar shape of the “alignment marker”. And, the area of the irradiation spot: ½ of 1/4 (π · d L 2 ) exists inside the “alignment marker”, but the other half is outside. At this time, the peak intensity of the ionic species derived from the peptide fragment observed in this irradiation spot is proportional to the area existing inside the “alignment marker”. Relative position of “irradiation spot center” located on the outer periphery of “closed region” with respect to the planar outline (boundary in the X-axis direction) of “alignment marker”: δx relative and the area of the irradiation spot Among them, the relationship of the ratios included in the “alignment marker” shows the correspondence as follows.

Figure 2010085219
Figure 2010085219

表2−1に示すように、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭に対して、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置が、−1/2・dL〜1/2・dLの範囲に存在する場合、両端の照射スポット1,4におけるピーク強度の変化が観測される。換言するならば、両端の照射スポット1,4におけるピーク強度の変化に基づき、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(X軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δxrelativeを推定することが可能である。同様にして、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(Y軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δyrelativeを推定することが可能である。 As shown in Table 2-1, the relative position of the “center of the irradiation spot” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar outline of the “alignment marker” is −1 / 2 · d. when present in the range of L ~1 / 2 · d L, the change in peak intensity in the irradiation spot 1,4 at both ends is observed. In other words, based on the change in peak intensity at the irradiation spots 1 and 4 at both ends, the “positioning marker” is positioned on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar contour (boundary in the X-axis direction). It is possible to estimate the relative position δx relative of the “center of the irradiation spot”. Similarly, it is possible to estimate the relative position δy relative of the “irradiation spot center” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar contour (boundary in the Y-axis direction) of the “alignment marker” It is.

「位置合わせマーカー」の平面形状が、(3×ΔxM)×(3×ΔyM)の矩形である場合、その矩形の輪郭に対して、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の位置は、相対的に、(δxrelative、δyrelative)の偏っていると見積もられる。 When the planar shape of the “alignment marker” is a rectangle of (3 × Δx M ) × (3 × Δy M ), an “irradiation spot” positioned on the outer periphery of the “closed region” with respect to the outline of the rectangle It is estimated that the position of the “center of” is relatively biased by (δx relative , δy relative ).

顕微質量分析の二次元解析画像上において、矩形形状を有する「位置合わせマーカー」の頂点に最近接している、照射スポット:jの位置情報(xM marker、yM marker)は、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、対応する矩形形状を有する「位置合わせマーカー」の頂点の位置情報(xO marker-corner、yO marker-corner)を基準として、(xO marker-corner+δxrelative、yO marker-corner+δyrelative)に対応すると判断される。 The position information (x M marker , y M marker ) of the irradiation spot: j that is closest to the apex of the “alignment marker” having a rectangular shape on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is an optical microscope image. Based on the position information (x O marker-corner , y O marker-corner ) of the “alignment marker” having the corresponding rectangular shape found on the two-dimensional visible image, (x O marker-corner + δx relative) , Y O marker-corner + δy relative ).

従って、顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)と、推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)≡(xO marker-corner+δxrelative、yO marker-corner+δyrelative)から、(xM marker、yM marker)=(xO marker+δx、yO marker+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、高い精度で積もることができる。 Therefore, the position information (x M marker , y M marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis and the estimated two-dimensional visible image of the optical microscope From the positional information (x O marker , y O marker ) ≡ (x O marker-corner + δx relative , y O marker-corner + δy relative ) of the “point S marker characterizing the planar shape”, (x M marker , y M The relative deviation (δx, δy) between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes) that satisfies marker ) = (x O marker + δx, y O marker + δy) can be accumulated with high accuracy.

一般化すると、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上において特定される、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭に基づき、顕微質量分析の二次元解析に採用する、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMに基づき、「位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットの「理想的位置」:(xO marker-k-hyp、yO marker-k-hyp)を仮定する。その照射スポットの「理想的位置」(xO marker-k-hyp、yO marker-k-hyp)を基準として、実際に、該照射スポットで測定されている、「マーカー物質」に由来するイオン種のピーク強度を高い確度で再現する、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の見積もりを行う。その結果、「位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットに関して、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上での合理的な推定位置は、(xO marker-k、yO marker-k)≡(xO marker-k-hyp+δxrelative、yO marker-k-hyp+δyrelative)と、高い確度で推定される。 When generalized, based on the outline of the planar shape of the “alignment marker” specified on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, the interval between irradiation spots used for the two-dimensional analysis of the microscopic mass analysis: Δx M Assuming that the “ideal position” of the irradiation spot: (x O marker-k-hyp , y O marker-k-hyp ) located on the outer periphery of the planar shape of the “alignment marker” is Ions derived from the “marker substance” actually measured at the irradiation spot with reference to the “ideal position” (x O marker-k-hyp , y O marker-k-hyp ) of the irradiation spot Estimate relative position variations (δx relative , δy relative ) that reproduce the peak intensity of the species with high accuracy. As a result, regarding the irradiation spot located on the outer periphery of the planar shape of the “alignment marker”, a reasonable estimated position on the two-dimensional visible image of the optical microscope is (x O marker-k , y O marker- k ) ≡ (x O marker-k-hyp + δx relative , y O marker-k-hyp + δy relative ) and is estimated with high accuracy.

顕微質量分析の二次元解析画像上における、「位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットの位置情報(xM marker-j、yM marker-j)と、合理的に推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該照射スポットの位置情報(xO marker-k、yO marker-k)≡(xO marker-k-hyp+δxrelative、yO marker-k-hyp+δyrelative)が対応付けられる。その後、(xM marker-j、yM marker-j)=(xO marker-k+δx、yO marker-k+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、高い精度で積もることができる。 Position information (x M marker-j , y M marker-j ) located on the outer periphery of the planar shape of the “alignment marker” on the two-dimensional analysis image of micromass spectrometry is reasonably estimated (X O marker-k , y O marker-k ) ≡ (x O marker-k-hyp + δx relative , y O marker-k-hyp + Δy relative ). After that, the relative deviation between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes) satisfying (x M marker-j , y M marker-j ) = (x O marker-k + δx, y O marker-k + δy) (Δx, δy) can be accumulated with high accuracy.

但し、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)は、照射スポットで測定されるピーク強度の若干のバラツキに依存して、僅かに、バラツキを示す。その僅かなバラツキを排除するため、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の平均を算出して、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の代表値とすることも可能である。 However, the relative positional variation: (δx relative , δy relative ) shows a slight variation depending on a slight variation in the peak intensity measured at the irradiation spot. In order to eliminate the slight variation, the average of the relative position variation: (δx relative , δy relative ) is calculated to be a representative value of the relative position variation: (δx relative , δy relative ). Is also possible.

(第三の形態)
本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第三の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように設ける、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「マトリクス剤の塗布がなされていない領域」を利用する。
(Third form)
In a third form of the automatic positioning method according to the present invention, a “positioning marker having a predetermined planar shape provided to be included in a target measurement region on a preparation on which a tissue slice is mounted. The “region where the matrix agent is not applied” having a predetermined planar shape provided at a predetermined site on the tissue slice is used.

この「所定の平面形状を有する、マトリクス剤非塗布領域」には、マトリクス剤の塗布がなされていないため、レーザ光照射を行っても、脱着/イオン化がなされないため、顕微質量分析の二次元解析画像上において、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない領域として、特定される。   Since the matrix agent is not applied to this “predetermined planar shape,” the matrix agent is not applied, so that desorption / ionization is not performed even when laser light irradiation is performed. On the analysis image, it is specified as a region that does not show an identifiable mass analysis peak intensity.

また、「マトリクス剤非塗布領域」と「マトリクス剤塗布領域」との境界、すなわち、「マトリクス剤非塗布領域」の平面形状は、マトリクス剤塗布後に測定された、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては、識別可能である。   In addition, the boundary between the “matrix agent non-application region” and the “matrix agent application region”, that is, the planar shape of the “matrix agent non-application region”, is a two-dimensional visible image taken with an optical microscope, measured after the matrix agent application. Can be identified.

前記「マトリクス剤非塗布領域」を含む目標とする測定領域全体について、マトリクス剤塗布前と、マトリクス剤塗布後に、それぞれ、測定を行って、マトリクス剤塗布前の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データと、マトリクス剤塗布後の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データを取得する。   The entire measurement area including the “matrix agent non-application region” is measured before and after the matrix agent application, and two-dimensional visible image data of an optical microscope before the matrix agent application is measured. And the two-dimensional visible image data of the optical microscope photography after matrix agent application | coating are acquired.

「マトリクス剤塗布前の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像」と「マトリクス剤塗布後の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像」とは、その画像位置は、完全に一致させることが可能である。その際、「マトリクス剤塗布」に起因する「色調の変化」を抽出すると、「マトリクス剤非塗布領域」は、「色調の変化」が実質的に存在しない領域として、特定される。   The image positions of the “two-dimensional visible image taken by an optical microscope before applying the matrix agent” and the “two-dimensional visible image taken by the optical microscope after applying the matrix agent” can be completely matched. At this time, when “color tone change” due to “matrix agent application” is extracted, “matrix agent non-application region” is specified as a region where “color tone change” does not substantially exist.

顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき表示される、顕微質量分析の二次元解析画像上において、該「マトリクス剤非塗布領域」型の「位置合わせマーカー」の「平面形状を特徴付ける点Smarker」を選択し、顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき、この「平面形状を特徴付ける点Smarker」に関して、顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)を特定する。次いで、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データに基づき表示される、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)を、顕微質量分析の二次元解析画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の画像データと、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の画像データに基づき、推定する。 Is displayed on the basis of two-dimensional analysis image data of imaging mass spectrometry, on a two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, the "matrix agent-coated area" type "alignment markers" of "S points characterizing the planar shape marker The "point S marker characterizing the planar shape" on the two-dimensional analytical image of the microscopic mass analysis with respect to the "point S marker characterizing the planar shape" based on the two-dimensional analytical image data of the microscopic mass analysis. Position information (x M marker , y M marker ) is specified. Next, positional information (x O marker , y O marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, which is displayed based on the two-dimensional visible image data taken by the optical microscope. Image data of “alignment marker” having a predetermined planar shape on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and “alignment marker having a predetermined planar shape on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope” Is estimated based on the image data.

顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)と、推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)から、(xM marker、yM marker)=(xO marker+δx、yO marker+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を算出する。 Position information (x M marker , y M marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, and the estimated two-dimensional visible image of the optical microscope Position information satisfying (x M marker , y M marker ) = (x O marker + δx, y O marker + δy) from the position information (x O marker , y O marker ) of “point S marker characterizing the planar shape” The relative deviation (δx, δy) between the starting points (the origin of the coordinate axes) is calculated.

算出された相対的なズレ(δx、δy)に基づき、顕微質量分析の二次元解析画像上における、各照射スポット:jの位置(xM j、yM j)を、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における位置(xO j、yO j)≡(xM j−δx、yM j−δy)に一致させるように、自動的位置重ね合わせを行う。 Based on the calculated relative deviation (δx, δy), the position (x M j , y M j ) of each irradiation spot: j on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is represented by the two-dimensional image of the optical microscope. Automatic position superposition is performed so as to match the position (x O j , y O j ) ≡ (x M j −δx, y M j −δy) on the visible image.

所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」の位置は、「マトリクス剤塗布前の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像」と「マトリクス剤塗布後の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像」を比較して、「マトリクス剤塗布」に起因する「色調の変化」を抽出すると、「マトリクス剤非塗布領域」は、「色調の変化」が実質的に存在しない領域として、特定される。   The position of the “alignment mask” having a predetermined planar shape is compared with the “two-dimensional visible image taken by optical microscope before applying the matrix agent” and “two-dimensional visible image taken by optical microscope after applying the matrix agent”. Then, when “color tone change” due to “matrix agent application” is extracted, “matrix agent non-application region” is specified as a region where “color tone change” does not substantially exist.

さらに、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、上述の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、「特徴的構造の特定」操作の工程においては、「マトリクス剤塗布」に起因する「色調の変化」を示さない「閉じた領域」として識別される。この「位置合わせマーカー」に相当する、「マトリクス剤塗布」に起因する「色調の変化」を示さない「閉じた領域」の輪郭をなす、閉曲線を示す位置の群:GO Marker-contour{(xO Marker-c-k、yO Marker-c-k)}の特定がなされる。次に、閉曲線を示す位置の群:GO Marker-contour{(xO Marker-c-k、yO Marker-c-k)}として特定された、この「マトリクス剤塗布」に起因する「色調の変化」を示さない「閉じた領域」の輪郭の内部に存在している、ピクセルの総数:NO Matker-sizeを特定する。所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」のサイズ:SO Markerは、ピクセル間の間隔:ΔxOとΔyO、ならびに、ピクセルの総数:NO Matker-sizeを用いて、SO Marker=(ΔxO×ΔyO)・(NO Matker-size+1)と見積もられる。 Further, the “alignment marker” having a predetermined planar shape is found on the above-described two-dimensional visible image taken by the optical microscope, and is caused by “matrix agent application” in the process of “identification of characteristic structure” operation. It is identified as a “closed area” that does not show “color change”. A group of positions showing a closed curve, which forms an outline of a “closed region” that does not show a “color tone change” caused by “matrix agent application”, corresponding to this “positioning marker”: G O Marker-contour {( x O Marker-ck , y O Marker-ck )} is specified. Next, a “color change” caused by this “matrix agent application” specified as a group of positions indicating a closed curve: G O Marker-contour {(x O Marker-ck , y O Marker-ck )} The total number of pixels existing in the outline of the “closed area” not shown: N O Matker-size is specified. Size of the "alignment marker" having a predetermined planar shape: S O Marker, the spacing between pixels: [Delta] x O and [Delta] y O, and the total number of pixels: using N O Matker-size, S O Marker = ( It is estimated that Δx O × Δy O ) · (N O Matker-size +1).

その際、顕微質量分析の二次元解析画像上において、この所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotは、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMを考慮すると、SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後と見積もられる。 At that time, on a two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, the total number of radiation spots existing inside the "alignment marker" having the predetermined planar shape: N M Marker-spot, the distance between the irradiation spots: [Delta] x Considering M and Δy M , it is estimated to be around S O Marker / (Δx M × Δy M ).

一方、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、顕微質量分析の二次元解析画像上においては、例えば、検出対象のタンパク質、ポリペプチドに由来する、ペプチド断片に起因するイオン種のピーク強度が実質的に観測されない「閉じた領域」として、識別可能である。次いで、顕微質量分析の二次元解析画像上において識別された、この「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotを特定する。特定された「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが、先に見積もった値:SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後であることを確認することで、顕微質量分析の二次元解析画像上において識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。具体的には、特定された「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが、例えば、3/2・SO Marker/(ΔxM×ΔyM)〜1/2・SO Marker/(ΔxM×ΔyM)の範囲であるという基準を満たす場合、識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。 On the other hand, the “alignment marker” having a predetermined planar shape is, for example, a peak intensity of ionic species derived from a peptide fragment derived from a protein or polypeptide to be detected on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry. Can be identified as a “closed region” where substantially no is observed. Next, the total number of irradiation spots: N M Marker-spot existing in this “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is specified. Confirm that the total number of irradiation spots existing in the identified “closed region”: N M Marker-spot is around the previously estimated value: S O Marker / (Δx M × Δy M ) Thus, it is verified that the “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis actually corresponds to the “positioning marker” having a predetermined planar shape. Specifically, the total number of irradiation spots existing in the identified “closed region”: N M Marker-spot is, for example, 3/2 · S O Marker / (Δx M × Δy M ) to 1 / 2. When the criterion of S O Marker / (Δx M × Δy M ) is satisfied, the identified “closed region” actually corresponds to the “alignment marker” having a predetermined planar shape That is verified.

以降の位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、見積もる一連の操作は、実質的に前記の第二の形態と同じである。   A series of operations for estimating the relative deviation (δx, δy) between the starting points of the subsequent position information (the origin of the coordinate axes) is substantially the same as in the second embodiment.

その一連の操作を適用することで、顕微質量分析の二次元解析画像上における、「位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットの位置情報(xM marker-j、yM marker-j)と、合理的に推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該照射スポットの位置情報(xO marker-k、yO marker-k)≡(xO marker-k-hyp+δxrelative、yO marker-k-hyp+δyrelative)が対応付けられる。その後、(xM marker-j、yM marker-j)=(xO marker-k+δx、yO marker-k+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、高い精度で積もることができる。 By applying this series of operations, the position information (x M marker-j , y M marker) of the irradiation spot located on the outer periphery of the planar shape of the “alignment marker” on the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry -j ) and position information (x O marker-k , y O marker-k ) ≡ (x O marker-k-hyp ) on a reasonably estimated two-dimensional visible image taken by an optical microscope + Δx relative , y O marker-k-hyp + δy relative ). After that, the relative deviation between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes) satisfying (x M marker-j , y M marker-j ) = (x O marker-k + δx, y O marker-k + δy) (Δx, δy) can be accumulated with high accuracy.

(第四の形態)
本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第四の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように設ける、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「プロテアーゼ切断処理がなされていない領域」を利用する。
(Fourth form)
In a fourth form of the automatic position superimposing method according to the present invention, a “positioning marker having a predetermined planar shape provided to be included in a target measurement region on a preparation on which a tissue slice is mounted. As “,” a “region not subjected to protease cleavage treatment” having a predetermined planar shape provided at a predetermined site on the tissue slice is used.

この「所定の平面形状を有する、プロテアーゼ切断処理未実施領域」では、プロテアーゼ切断処理が施されていないため、分子量の大きなタンパク質自体のイオン化効率は低く、また、質量分析されるピーク位置(M/Z)は、通常の測定対象の分子量範囲を超えており、通常、顕微質量分析の二次元解析画像上において、実質的に識別可能な質量分析ピーク強度を示さない領域として、特定される。   In this “predetermined planar shape, protease cleavage untreated region”, since the protease cleavage treatment is not performed, the ionization efficiency of the protein having a large molecular weight itself is low, and the peak position (M / Z) exceeds the molecular weight range of a normal measurement object, and is usually specified as a region that does not show a substantially distinguishable mass analysis peak intensity on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry.

例えば、「プロテアーゼ切断処理未実施領域」は、所定の平面形状を有する「被覆保護膜」を、組織薄片上の所定部位に予め設け、その後、組織薄片の全面にプロテアーゼ切断処理を施すことによって、形成する。この「被覆保護膜」による被覆がなされる領域では、組織薄片に存在しているタンパク質にプロテアーゼが作用できない結果、「プロテアーゼ切断処理がなされていない領域」となる。   For example, the "protease cleavage treatment unexecuted region" is a "coating protective film" having a predetermined planar shape in advance at a predetermined site on the tissue slice, and then subjecting the entire surface of the tissue slice to protease cleavage treatment, Form. In the region covered with the “coating protective film”, the protease cannot act on the protein present in the tissue slice, and as a result, the region is not subjected to protease cleavage treatment.

プロテアーゼ切断処理に先立ち、目標とする測定領域全体について、「被覆保護膜」の形成前と、「被覆保護膜」の形成後に、それぞれ、測定を行って、「被覆保護膜」形成前の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データと、「被覆保護膜」形成後の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データを取得する。   Prior to the protease cleavage treatment, the entire target measurement area is measured before the formation of the “coating protective film” and after the formation of the “coating protective film”. Two-dimensional visible image data of photographing and two-dimensional visible image data of photographing with an optical microscope after forming the “coating protective film” are acquired.

また、「被覆保護膜」の形成部分:「プロテアーゼ切断処理未実施領域」と「被覆保護膜」未形成部分:「プロテアーゼ切断処理済領域」との境界、すなわち、「被覆保護膜」の平面形状は、プロテアーゼ切断処理に先立って測定された、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては、識別可能である。   In addition, the formation part of “coating protective film”: “protease cutting treatment unexecuted region” and the “coating protective film” non-forming part: “protease cutting processed region”, ie, the planar shape of “coating protective film” Can be identified in a two-dimensional visible image taken by light microscopy, measured prior to protease cleavage.

「被覆保護膜形成前の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像」と「被覆保護膜形成後の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像」とは、その画像位置は、完全に一致させることが可能である。その際、「被覆保護膜」に起因する「色調の変化」を抽出すると、「被覆保護膜」未形成部分:「プロテアーゼ切断処理済領域」は、「色調の変化」が実質的に存在しない領域として、特定される。その結果として、「被覆保護膜」の形成部分:「プロテアーゼ切断処理未実施領域」の平面形状も、特定される。   The image positions of the “two-dimensional visible image taken by the optical microscope before forming the protective coating” and the “two-dimensional visible image taken by the optical microscope after forming the protective coating” can be completely matched. . At that time, when “color change” caused by “coating protective film” is extracted, “coating protective film” unformed part: “protease cleaved region” is an area where “color change” is not substantially present. As specified. As a result, the planar shape of the formation part of the “coating protective film”: “protease cleavage treatment unexecuted region” is also specified.

顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき表示される、顕微質量分析の二次元解析画像上において、該「プロテアーゼ切断処理未実施領域」型の「位置合わせマーカー」の「平面形状を特徴付ける点Smarker」を選択し、顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき、この「平面形状を特徴付ける点Smarker」に関して、顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)を特定する。次いで、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データに基づき表示される、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)を、顕微質量分析の二次元解析画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の画像データと、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の画像データに基づき、推定する。 On the two-dimensional analysis image of the micromass analysis displayed based on the two-dimensional analysis image data of the micromass analysis, the “point S characterizing the planar shape” of the “alignment marker” of the “protease cleavage treatment unexecuted region” type marker "is selected, based on the two-dimensional analysis image data of imaging mass spectrometry, with respect to the" S marker points characterizing the planar shape ", on the two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, S marker that characterizes the" planar shape Position information (x M marker , y M marker ). Next, positional information (x O marker , y O marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, which is displayed based on the two-dimensional visible image data taken by the optical microscope. Image data of “alignment marker” having a predetermined planar shape on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and “alignment marker having a predetermined planar shape on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope” Is estimated based on the image data.

顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)と、推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)から、(xM marker、yM marker)=(xO marker+δx、yO marker+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を算出する。 Position information (x M marker , y M marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, and the estimated two-dimensional visible image of the optical microscope Position information satisfying (x M marker , y M marker ) = (x O marker + δx, y O marker + δy) from the position information (x O marker , y O marker ) of “point S marker characterizing the planar shape” The relative deviation (δx, δy) between the starting points (the origin of the coordinate axes) is calculated.

算出された相対的なズレ(δx、δy)に基づき、顕微質量分析の二次元解析画像上における、各照射スポット:jの位置(xM j、yM j)を、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における位置(xO j、yO j)≡(xM j−δx、yM j−δy)に一致させるように、自動的位置重ね合わせを行う。 Based on the calculated relative deviation (δx, δy), the position (x M j , y M j ) of each irradiation spot: j on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is represented by the two-dimensional image of the optical microscope. Automatic position superposition is performed so as to match the position (x O j , y O j ) ≡ (x M j −δx, y M j −δy) on the visible image.

所定の平面形状を有する「位置合わせ用マスク」の位置は、「被覆保護膜」の形成位置に相当している。また、「被覆保護膜」の形成部分:「プロテアーゼ切断処理未実施領域」と「被覆保護膜」未形成部分:「プロテアーゼ切断処理済領域」との境界、すなわち、「被覆保護膜」の平面形状は、プロテアーゼ切断処理に先立って測定された、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては、識別可能である。   The position of the “positioning mask” having a predetermined planar shape corresponds to the position where the “coating protective film” is formed. In addition, the formation part of “coating protective film”: “protease cutting treatment unexecuted region” and the “coating protective film” non-forming part: “protease cutting processed region”, ie, the planar shape of “coating protective film” Can be identified in a two-dimensional visible image taken by light microscopy, measured prior to protease cleavage.

「被覆保護膜形成前の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像」と「被覆保護膜形成後の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像」とは、その画像位置は、完全に一致させることが可能である。その際、「被覆保護膜」に起因する「色調の変化」を抽出すると、「被覆保護膜」未形成部分:「プロテアーゼ切断処理済領域」は、「色調の変化」が実質的に存在しない領域として、特定される。その結果として、「被覆保護膜」の形成部分:「プロテアーゼ切断処理未実施領域」の平面形状も、特定される。   The image positions of the “two-dimensional visible image taken by the optical microscope before forming the protective coating” and the “two-dimensional visible image taken by the optical microscope after forming the protective coating” can be completely matched. . At that time, when “color change” caused by “coating protective film” is extracted, “coating protective film” unformed part: “protease cleaved region” is an area where “color change” is not substantially present. As specified. As a result, the planar shape of the formation part of the “coating protective film”: “protease cleavage treatment unexecuted region” is also specified.

さらに、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、上述の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、「特徴的構造の特定」操作の工程においては、「被覆保護膜」に起因する、なんらかの「色調の変化」を示している「閉じた領域」として識別される。この「位置合わせマーカー」に相当する、「被覆保護膜」に起因する、なんらかの「色調の変化」を示している「閉じた領域」の輪郭をなす、閉曲線を示す位置の群:GO Marker-contour{(xO Marker-c-k、yO Marker-c-k)}の特定がなされる。次に、閉曲線を示す位置の群:GO Marker-contour{(xO Marker-c-k、yO Marker-c-k)}として特定された、この「被覆保護膜」に起因する、なんらかの「色調の変化」を示している「閉じた領域」の輪郭の内部に存在している、ピクセルの総数:NO Matker-sizeを特定する。所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」のサイズ:SO Markerは、ピクセル間の間隔:ΔxOとΔyO、ならびに、ピクセルの総数:NO Matker-sizeを用いて、SO Marker=(ΔxO×ΔyO)・(NO Matker-size+1)と見積もられる。 Furthermore, the “alignment marker” having a predetermined planar shape is found on the above-described two-dimensional visible image taken by the optical microscope, and is caused by the “coating protective film” in the process of “identification of characteristic structure” operation. Is identified as a “closed area” indicating some “color change”. A group of positions indicating a closed curve, which forms an outline of a “closed region” indicating some “change in color tone” caused by the “coating protective film”, corresponding to this “positioning marker”: G O Marker- The contour {(x O Marker-ck , y O Marker-ck )} is specified. Then, the group of position indicating a closed curve: G O Marker-contour {( x O Marker-ck, y O Marker-ck)} are identified as due to the "covering layer", a change in some "color The total number of pixels existing in the outline of the “closed area” indicating “N O Matker-size” is specified. Size of the "alignment marker" having a predetermined planar shape: S O Marker, the spacing between pixels: [Delta] x O and [Delta] y O, and the total number of pixels: using N O Matker-size, S O Marker = ( It is estimated that Δx O × Δy O ) · (N O Matker-size +1).

その際、顕微質量分析の二次元解析画像上において、この所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotは、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMを考慮すると、SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後と見積もられる。 At that time, on a two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, the total number of radiation spots existing inside the "alignment marker" having the predetermined planar shape: N M Marker-spot, the distance between the irradiation spots: [Delta] x Considering M and Δy M , it is estimated to be around S O Marker / (Δx M × Δy M ).

一方、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」は、顕微質量分析の二次元解析画像上においては、例えば、検出対象のタンパク質、ポリペプチドに由来する、ペプチド断片に起因するイオン種のピーク強度が実質的に観測されない「閉じた領域」として、識別可能である。次いで、顕微質量分析の二次元解析画像上において識別された、この「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotを特定する。特定された「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが、先に見積もった値:SO Marker/(ΔxM×ΔyM)前後であることを確認することで、顕微質量分析の二次元解析画像上において識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。具体的には、特定された「閉じた領域」の内部に存在する照射スポットの総数:NM Marker-spotが、例えば、3/2・SO Marker/(ΔxM×ΔyM)〜1/2・SO Marker/(ΔxM×ΔyM)の範囲であるという基準を満たす場合、識別された「閉じた領域」が、実際に、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」に相当することが検証される。 On the other hand, the “alignment marker” having a predetermined planar shape is, for example, a peak intensity of ionic species derived from a peptide fragment derived from a protein or polypeptide to be detected on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry. Can be identified as a “closed region” where substantially no is observed. Next, the total number of irradiation spots: N M Marker-spot existing in this “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is specified. Confirm that the total number of irradiation spots existing in the identified “closed region”: N M Marker-spot is around the previously estimated value: S O Marker / (Δx M × Δy M ) Thus, it is verified that the “closed region” identified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis actually corresponds to the “positioning marker” having a predetermined planar shape. Specifically, the total number of irradiation spots existing in the identified “closed region”: N M Marker-spot is, for example, 3/2 · S O Marker / (Δx M × Δy M ) to 1 / 2. When the criterion of S O Marker / (Δx M × Δy M ) is satisfied, the identified “closed region” actually corresponds to the “alignment marker” having a predetermined planar shape That is verified.

以降の位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、見積もる一連の操作は、実質的に前記の第二の形態と同じである。   A series of operations for estimating the relative deviation (δx, δy) between the starting points of the subsequent position information (the origin of the coordinate axes) is substantially the same as in the second embodiment.

その一連の操作を適用することで、顕微質量分析の二次元解析画像上における、「位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットの位置情報(xM marker-j、yM marker-j)と、合理的に推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該照射スポットの位置情報(xO marker-k、yO marker-k)≡(xO marker-k-hyp+δxrelative、yO marker-k-hyp+δyrelative)が対応付けられる。その後、(xM marker-j、yM marker-j)=(xO marker-k+δx、yO marker-k+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、高い精度で積もることができる。 By applying this series of operations, the position information (x M marker-j , y M marker) of the irradiation spot located on the outer periphery of the planar shape of the “alignment marker” on the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry -j ) and position information (x O marker-k , y O marker-k ) ≡ (x O marker-k-hyp ) on a reasonably estimated two-dimensional visible image taken by an optical microscope + Δx relative , y O marker-k-hyp + δy relative ). After that, the relative deviation between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes) satisfying (x M marker-j , y M marker-j ) = (x O marker-k + δx, y O marker-k + δy) (Δx, δy) can be accumulated with high accuracy.

(第五の形態)
本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第五の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な「内因性の位置合わせマーカー」を設定する。その後、該設定された「内因性の位置合わせマーカー」を含む目標とする測定領域全体について、測定を行って、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データと、顕微質量分析の二次元解析画像データとを取得する。

前記設定される「内因性の位置合わせマーカー」として、組織薄片の表面において、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、細胞に共通して存在し、上記の「特徴的構造の特定」操作によって、その領域の位置の特定が可能な、核を採用する。具体的には、組織薄片の表面において、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、細胞群の有する核のうち、下記の選択基準を満たす、複数個の核を選択し、この複数個の核を「内因性の位置合わせマーカー」として設定する。
(Fifth form)
In the fifth form of the automatic position superposition method according to the present invention, a two-dimensional visible image obtained by optical microscopy, a microscopic mass so that the tissue slice is included in the target measurement region on the prepared slide. An “endogenous alignment marker” that can be identified in any two-dimensional analysis image of the analysis is set. Thereafter, measurement is performed on the entire target measurement region including the set “endogenous alignment marker”, and two-dimensional visible image data of optical microscope photography, two-dimensional analysis image data of microscopic mass analysis, and To get.

As the "endogenous alignment marker" to be set, it is commonly found in cells found on a two-dimensional visible image obtained by light microscopy on the surface of a tissue slice, and the above-mentioned "characteristic structure identification" Adopt a nucleus that can be located by operation. Specifically, on the surface of the tissue slice, a plurality of nuclei satisfying the following selection criteria are selected from the nuclei of the cell group found on the two-dimensional visible image taken by optical microscope, and the plurality of the nuclei are selected. Is set as the “endogenous alignment marker”.

一方、顕微質量分析の二次元解析画像上において、「内因性の位置合わせマーカー」として設定される複数個の核の識別手段(指標タンパク質)として、細胞に共通して存在している、多数の内因性タンパク質のうち、その存在量が多く、原則、細胞質に存在するが、核内部には存在しない、細胞質タンパク質を選択する。すなわち、「内因性の位置合わせマーカー」として設定された複数個の核は、各細胞膜で区分される細胞中において、「指標タンパク質」に由来するイオン種のピーク強度が実質的に測定されない「閉じた領域」として、識別可能である。   On the other hand, on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, as a means for identifying a plurality of nuclei (indicator proteins) set as “endogenous alignment markers”, a large number of commonly existing cells Among the endogenous proteins, a cytoplasmic protein that is abundant and is present in principle in the cytoplasm but not in the nucleus is selected. That is, a plurality of nuclei set as “endogenous alignment markers” are “closed” in which the peak intensity of ionic species derived from “index protein” is not substantially measured in the cells divided by each cell membrane. Can be identified.

まず、顕微質量分析の二次元解析画像上において、各細胞膜で区分される細胞中において、「指標タンパク質」に由来するイオン種のピーク強度が実質的に測定されない「閉じた領域」を特定する。この工程では、特定された「閉じた領域」を取り囲むように、「指標タンパク質」に由来するイオン種のピーク強度が有意に測定される領域が存在することが確認される。次に、特定された「閉じた領域」の凡そのサイズ:SM Nを算定する。 First, a “closed region” in which the peak intensity of the ionic species derived from the “index protein” is not substantially measured is specified in a cell classified by each cell membrane on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry. In this step, it is confirmed that there is a region where the peak intensity of the ionic species derived from the “index protein” is significantly measured so as to surround the identified “closed region”. Next, the size of the approximate "closed region" specified: calculating the S M N.

その手法の一つは、下記のような操作である。先ず、各特定された「閉じた領域」中に存在し、「指標タンパク質」に由来するイオン種のピーク強度が実質的に測定されていない、照射スポットの総数:NM N-spotを特定する。特定された「閉じた領域」の凡そのサイズ:SM Nを、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyM、ならびに、特定された照射スポットの総数:NM N-spotを用いて、SM N=(ΔxM×ΔyM)・(NM N-spot+1)とする。 One of the methods is the following operation. First, the total number of irradiation spots: N M N-spot that is present in each identified “closed region” and in which the peak intensity of the ionic species derived from the “index protein” is not substantially measured is identified. . Using the approximate size of identified “closed region”: S M N , the spacing between irradiated spots: Δx M and Δy M , and the total number of identified irradiated spots: N M N-spot Let M N = (Δx M × Δy M ) · (N M N-spot +1).

一方、上述の光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、「特徴的構造の特定」操作によって、特定される「核膜の輪郭の位置情報」、すなわち、閉曲線を示す位置の群:Gnuclear{(xO nuclear-k、yO nuclear-k)}で囲まれる「閉じた領域」、すなわち、核の平均的なサイズ:SO Nを算定する。 On the other hand, the “position information of the contour of the nuclear membrane” identified by the “identification of characteristic structure” operation found on the above-described two-dimensional visible image of the optical microscope image, that is, a group of positions indicating a closed curve: Gnuclear {(x O nuclear-k, y O nuclear-k)} "closed region" surrounded by, i.e., the average size of the nucleus to calculate the S O N.

その手法の一つは、下記のような操作である。先ず、「核膜の輪郭」として特定された「閉じた領域」中に存在している、ピクセルの平均的な総数:NO N-sizeを特定する。核の平均的なサイズ:SO Nを、ピクセル間の間隔:ΔxOとΔyO、ならびに、ピクセルの平均的な総数:NO N-sizeを用いて、SO N=(ΔxO×ΔyO)・(NO N-size+1)とする。 One of the methods is the following operation. First, an average total number of pixels: N O N-size existing in the “closed region” specified as “the contour of the nuclear envelope” is specified. Using the average size of the nuclei: S O N , the spacing between pixels: Δx O and Δy O , and the average total number of pixels: N O N-size , S O N = (Δx O × Δy O ) · (N O N-size +1).

顕微質量分析の二次元解析画像上において、「核」である蓋然性が高いとして、特定された「閉じた領域」の群から、次の基準を満足するものを選別する。算定された、特定された「閉じた領域」の凡そのサイズ:SM Nが、SO N>SM N>1/2・SO Nの範囲にあるものを選別する。この二次基準で選別される、特定された「閉じた領域」は、そのサイズも、平均的な核のサイズに相当していると判断される。 On the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, those that satisfy the following criteria are selected from the group of “closed regions” that are identified as having a high probability of being “nuclei”. Calculation has been the size of the approximate identified "closed region": S M N is to screen those in the range of S O N> S M N> 1/2 · S O N. It is determined that the identified “closed region” selected by the secondary criterion also corresponds to the average nucleus size.

算定された核の平均的なサイズ:SO Nを考慮すると、顕微質量分析の二次元解析画像上、核の内部に存在する照射スポットの総数の最大値:NM N-spot-MAXは、NM N-spot-MAX=MOD(SO N/(ΔxM×ΔyM))と見積もられる。従って、核の内部に存在する照射スポットのうち、「指標タンパク質」に由来するイオン種のピーク強度が実質的に測定されない照射スポットの総数:NM N-spotは、NM N-spot-MAX以下、1/2・NM N-spot-MAX以上の範囲である蓋然性は極めて高い。 Calculation has been average nuclear size: Considering S O N, on a two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, the maximum value of the total number of radiation spots present in the nucleus: N M N-spot-MAX is N M N-spot-MAX = MOD (S O N / (Δx M × Δy M)) and estimated. Therefore, among the irradiation spots existing inside the nucleus, the total number of irradiation spots in which the peak intensity of the ion species derived from the “index protein” is not substantially measured: N M N-spot is N M N-spot-MAX Below, the probability of being in the range of 1/2 · N M N-spot-MAX or higher is extremely high.

上記の二次基準で選別される、特定された「閉じた領域」の群のうち、照射スポットの総数:NM N-spotの大きい順に上位の4〜8程度を、「内因性の位置合わせマーカー」として設定される複数個の「核」として、選択する。 Among the group of identified “closed regions” selected by the above secondary criteria, the total number of irradiation spots: the upper 4 to 8 in descending order of N M N-spot , A plurality of “nuclei” set as “markers” are selected.

顕微質量分析の二次元解析画像上において、「内因性の位置合わせマーカー」として選択される複数個の「核」に対して、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で、対応する複数個の「核」を特定する。   A plurality of “nuclei” selected as “endogenous alignment markers” on a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry, a plurality of corresponding “ Identify "nuclear".

「核」の平面形状は、概ね、「円形」と見做すことが可能である。従って、「核」の平面形状は、概ね、「円形」と近似した場合、核の「中心」は、その「円形」の中心の位置と見做せる。   The planar shape of the “nucleus” can be generally regarded as “circular”. Accordingly, when the planar shape of the “nucleus” is approximated to “circular”, the “center” of the nucleus can be regarded as the position of the center of the “circular”.

光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上、特定される「核膜の輪郭の位置情報」、すなわち、閉曲線を示す位置の群:Gnuclear-contour{(xO nuclear-c-k、yO nuclear-c-k)}で囲まれる「閉じた領域」に関しては、その形状を「円形」と近似した場合の、その中心を、その「核」の「中心」とする。あるいは、「核膜の輪郭の位置情報」、すなわち、閉曲線を示す位置の群:Gnuclear-contour{(xO nuclear-c-k、yO nuclear-c-k)}は、「円周」の位置を記載すると仮定すると、この群:Gnuclear-contour{(xO nuclear-c-k、yO nuclear-c-k)}の単純平均(xO nuclear-c-k-av、yO nuclear-c-k-av)を、推定される中心の位置とすることも可能である。 “Position information of the contour of the nuclear membrane” identified on the two-dimensional visible image taken with an optical microscope, that is, a group of positions indicating a closed curve: G nuclear-contour {(x O nuclear-ck , y O nuclear-ck ) }, For a “closed region” surrounded by}, the center when the shape is approximated as “circular” is the “center” of the “core”. Alternatively, “position information of the contour of the nuclear membrane”, that is, a group of positions indicating a closed curve: G nuclear-contour {(x O nuclear-ck , y O nuclear-ck )} describes the position of “circumference” Then assuming, this group: G nuclear-contour {(x O nuclear-ck, y O nuclear-ck)} simple average of (x O nuclear-ck-av , y O nuclear-ck-av) and the estimated It is also possible to set the center position.

光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上、前記「核膜の輪郭」の内部に存在する、全てのピクセルの位置情報(xO nuclear-k、yO nuclear-k)の単純平均(xO nuclear-k-av、yO nuclear-k-av)は、該「核膜の輪郭」で囲まれる「閉じた領域」の重心位置に相当する。その形状を「円形」と近似した場合、その重心は、円の中心と一致する。従って、前記単純平均(xO nuclear-k-av、yO nuclear-k-av)を、推定される中心の位置とすることも可能である。 On a two-dimensional visual image of the optical microscope imaging, the present within the "outline of the nuclear membrane", the position information of all the pixels (x O nuclear-k, y O nuclear-k) simple average of (x O nuclear- k-av , y O nuclear-k-av ) corresponds to the position of the center of gravity of the “closed region” surrounded by the “outer membrane contour”. When the shape is approximated to “circular”, the center of gravity coincides with the center of the circle. Thus, the simple average (x O nuclear-k-av , y O nuclear-k-av) , and it is also possible to position of the center to be estimated.

顕微質量分析の二次元解析画像上において、「核」と推断された「閉じた領域」の外周形状に基づき、その外周形状を「円形」と近似した場合の、その中心を、その「核」の「中心」とことも可能である。しかし、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMにより決まる解像度が高くない場合、照射スポットの総数:NM N-spotの「閉じた領域」の外周形状を相当の確度で特定することは容易でない。照射スポットの総数:NM N-spotの「閉じた領域」の中心として、この総数:NM N-spotの照射スポットの位置(xM nuclear-j、yM nuclear-j)の単純平均(xM nuclear-j-av、yM nuclear-j-av)を、推定される中心の位置とすることも可能である。 Based on the outer shape of the “closed region” that was inferred as “nucleus” on the two-dimensional analysis image of micromass spectrometry, the center when the outer shape is approximated to “circular” is the “nucleus”. It is also possible to be the “center”. However, when the resolution determined by the interval between the irradiation spots: Δx M and Δy M is not high, it is easy to specify the outer shape of the “closed region” of the total number of irradiation spots: N M N-spot with considerable accuracy. Not. The total number of radiation spots: the center of the "closed region" of N M N-spot, the total number: simple average of the position of the irradiation spot of the N M N-spot (x M nuclear-j, y M nuclear-j) ( x M nuclear-j-av , y M nuclear-j-av ) can be set as the estimated center position.

顕微質量分析の二次元解析画像上において、「内因性の位置合わせマーカー」として選択される複数個の「核」の「中心」の位置、例えば、(xM nuclear-j-av、yM nuclear-j-av)を利用して、複数個の「核」の「中心」位置間の相対関係を特定する。例えば、「位置合わせマーカー」として選択される複数個の「核」の「中心」の位置、例えば、(xM nuclear-j-av、yM nuclear-j-av)を頂点とする多角形として、該相対関係は表記できる。 The position of the “center” of a plurality of “nuclei” selected as the “endogenous alignment marker” on the two-dimensional analysis image of micromass spectrometry, for example, (x M nuclear-j-av , y M nuclear -j-av ) is used to identify the relative relationship between the “center” positions of multiple “nuclei”. For example, as a polygon whose apex is the position of the “center” of a plurality of “nuclei” selected as the “alignment marker”, for example, (x M nuclear-j-av , y M nuclear-j-av ) The relative relationship can be expressed.

光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で、対応する複数個の「核」についても、「核」の「中心」の位置、例えば、(xO nuclear-k-av、yO nuclear-k-av)を利用して、複数個の「核」の「中心」位置間の相対関係を特定する。例えば、「内因性の位置合わせマーカー」として選択される複数個の「核」の「中心」の位置、例えば、(xO nuclear-k-av、yO nuclear-k-av)を頂点とする多角形として、該相対関係は表記できる。 The position of the “center” of the “nucleus”, for example, (x O nuclear-k-av , y O nuclear-k-av ) To identify the relative relationship between the “center” positions of a plurality of “nuclei”. For example, the position of the “center” of a plurality of “nuclei” selected as the “endogenous alignment marker”, for example, (x O nuclear-k-av , y O nuclear-k-av ) is the vertex. The relative relationship can be expressed as a polygon.

光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で特定されている「核」について、その「核」の中心に、前記(xM nuclear-j-av、yM nuclear-j-av)を頂点とする多角形の一つの頂点を配置し、その他の頂点の位置にそれぞれ「核」が存在しているか、否かの判定を行う。この判定基準を満たす、複数個の「核」を、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で、対応する複数個の「核」と特定する。 With regard to the “nucleus” specified on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, the above (x M nuclear-j-av , y M nuclear-j-av ) is the vertex at the center of the “nucleus”. One vertex of the square is arranged, and it is determined whether or not a “nucleus” exists at the position of the other vertex. A plurality of “nuclei” satisfying this criterion is identified as a corresponding plurality of “nuclei” on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope.

前記の手法で特定された、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で、対応する複数個の「核」の「中心」の位置、例えば、(xO nuclear-k-av、yO nuclear-k-av)を頂点とする多角形の形状と、判定基準の前記(xM nuclear-j-av、yM nuclear-j-av)を頂点とする多角形の形状が実質的に等しいことを検証する。 The position of the “center” of a plurality of corresponding “nuclei” on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope identified by the above method, for example, (x O nuclear-k-av , y O nuclear-k and polygonal shape whose vertices -av), verify that the criteria (x M nuclear-j-av , the polygonal shape with the y M nuclear-j-av) vertices substantially equal to To do.

顕微質量分析の二次元解析画像上において、「内因性の位置合わせマーカー」として選択される複数個の「核」の「中心」の実際の位置:(xM nuclear-j-center、yM nuclear-j-center)に対する、近似的な位置(xM nuclear-j-av、yM nuclear-j-av)の近似誤差は、通常、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyM程度を超えない。この近似誤差を考慮して、例えば、(xO nuclear-k-av、yO nuclear-k-av)を頂点とする多角形の形状と、判定基準の前記(xM nuclear-j-av、yM nuclear-j-av)を頂点とする多角形の形状が実質的に等しいことを検証する。 The actual position of the “center” of a plurality of “nuclei” selected as “endogenous alignment markers” on the two-dimensional analysis image of micromass spectrometry: (x M nuclear-j-center , y M nuclear for -j-center), the approximation error of the approximate location (x M nuclear-j-av , y M nuclear-j-av) are usually the spacing between irradiation spots: not exceeding about [Delta] x M and [Delta] y M . In consideration of this approximation error, for example, the shape of a polygon having (x O nuclear-k-av , y O nuclear-k-av ) as a vertex and the above-mentioned criterion (x M nuclear-j-av , Verify that the polygonal shapes with y M nuclear-j-av ) as the vertex are substantially equal.

顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき表示される、顕微質量分析の二次元解析画像上において、該「内因性の位置合わせマーカー」の「平面形状を特徴付ける点Smarker」を選択し、顕微質量分析の二次元解析画像データに基づき、この「平面形状を特徴付ける点Smarker」に関して、顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)を特定する。次いで、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像データに基づき表示される、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)を、顕微質量分析の二次元解析画像上における、既知の平面形状を有する「内因性の位置合わせマーカー」の画像データと、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」の画像データに基づき、推定する。 On the 2D analysis image of the micromass analysis displayed based on the 2D analysis image data of the micromass analysis, the “point S marker characterizing the planar shape” of the “endogenous alignment marker ” is selected and based on the two-dimensional analysis image data of mass spectrometry, with respect to the "S marker points characterizing the planar shape", on the two-dimensional analysis image of imaging mass spectrometry, the position information (x M of the "S marker points characterizing the planar shape" marker , y M marker ). Next, positional information (x O marker , y O marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, which is displayed based on the two-dimensional visible image data taken by the optical microscope. The image data of the “endogenous alignment marker” having a known planar shape on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis and the predetermined planar shape on the two-dimensional visible image of the optical microscope image “ It is estimated based on the image data of the “alignment marker”.

顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)と、推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)から、(xM marker、yM marker)=(xO marker+δx、yO marker+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を算出する。 Position information (x M marker , y M marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis, and the estimated two-dimensional visible image of the optical microscope Position information satisfying (x M marker , y M marker ) = (x O marker + δx, y O marker + δy) from the position information (x O marker , y O marker ) of “point S marker characterizing the planar shape” The relative deviation (δx, δy) between the starting points (the origin of the coordinate axes) is calculated.

算出された相対的なズレ(δx、δy)に基づき、顕微質量分析の二次元解析画像上における、各照射スポット:jの位置(xM j、yM j)を、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における位置(xO j、yO j)≡(xM j−δx、yM j−δy)に一致させるように、自動的位置重ね合わせを行う。 Based on the calculated relative deviation (δx, δy), the position (x M j , y M j ) of each irradiation spot: j on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is represented by the two-dimensional image of the optical microscope. Automatic position superposition is performed so as to match the position (x O j , y O j ) ≡ (x M j −δx, y M j −δy) on the visible image.

上述する選択手順によって、顕微質量分析の二次元解析画像上において、「内因性の位置合わせマーカー」として選択される複数個の「核」は、実質的に、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能であり、顕微質量分析の二次元解析画像においては、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない、既知の平面形状を有する「位置合わせ用マーカー」に相当するものである。   A plurality of “nuclei” selected as “endogenous alignment markers” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis by the selection procedure described above are substantially in the two-dimensional visible image of the optical microscope. Is identifiable, and corresponds to a “positioning marker” having a known planar shape and showing no identifiable mass analysis peak intensity in a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry.

従って、先に第二の形態において説明した技術的な原理を応用することで、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(X軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δxrelativeを推定することが可能である。同様にして、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭(Y軸方向の境界)に対する、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の相対位置δyrelativeを推定することが可能である。 Therefore, by applying the technical principle described in the second embodiment, it is positioned on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar outline (boundary in the X-axis direction) of the “alignment marker”. It is possible to estimate the relative position δx relative of “the center of the irradiation spot”. Similarly, it is possible to estimate the relative position δy relative of the “irradiation spot center” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the planar contour (boundary in the Y-axis direction) of the “alignment marker” It is.

「内因性の位置合わせマーカー」の平面形状が、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像において特定されているので、その既知の輪郭に対して、「閉じた領域」の外周に位置する「照射スポットの中心」の位置は、相対的に、(δxrelative、δyrelative)の偏っていると見積もられる。 Since the planar shape of the “endogenous alignment marker” is specified in the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, the “irradiation spot of the irradiation spot” located on the outer periphery of the “closed region” with respect to the known contour. It is estimated that the position of the “center” is relatively biased by (δx relative , δy relative ).

顕微質量分析の二次元解析画像上において、既知の形状を有する「内因性の位置合わせマーカー」の輪郭に最近接している、照射スポット:jの位置情報(xM marker、yM marker)は、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上に見出される、対応する輪郭形状を有する「位置合わせマーカー」の輪郭上の位置情報(xO marker-corner、yO marker-corner)を基準として、(xO marker-corner+δxrelative、yO marker-corner+δyrelative)に対応すると判断される。 The position information (x M marker , y M marker ) of the irradiation spot: j closest to the contour of the “endogenous alignment marker” having a known shape on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is With reference to position information (x O marker-corner , y O marker-corner ) on the contour of the “alignment marker” having the corresponding contour shape found on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, (x O marker-corner + δx relative , y O marker-corner + δy relative ).

従って、顕微質量分析の二次元解析画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xM marker、yM marker)と、推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該「平面形状を特徴付ける点Smarker」の位置情報(xO marker、yO marker)≡(xO marker-corner+δxrelative、yO marker-corner+δyrelative)から、(xM marker、yM marker)=(xO marker+δx、yO marker+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、高い精度で積もることができる。 Therefore, the position information (x M marker , y M marker ) of the “point S marker characterizing the planar shape” on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis and the estimated two-dimensional visible image of the optical microscope From the positional information (x O marker , y O marker ) ≡ (x O marker-corner + δx relative , y O marker-corner + δy relative ) of the “point S marker characterizing the planar shape”, (x M marker , y M The relative deviation (δx, δy) between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes) that satisfies marker ) = (x O marker + δx, y O marker + δy) can be accumulated with high accuracy.

一般化すると、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上において特定される、「位置合わせマーカー」の平面形状の輪郭に基づき、顕微質量分析の二次元解析に採用する、照射スポット間の間隔:ΔxMとΔyMに基づき、「内因性の位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットの「理想的位置」:(xO marker-k-hyp、yO marker-k-hyp)を仮定する。その照射スポットの「理想的位置」(xO marker-k-hyp、yO marker-k-hyp)を基準として、実際に、該照射スポットで測定されている、「標識タンパク質」に由来するイオン種のピーク強度を高い確度で再現する、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の見積もりを行う。その結果、「内因性の位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットに関して、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上での合理的な推定位置は、(xO marker-k、yO marker-k)≡(xO marker-k-hyp+δxrelative、yO marker-k-hyp+δyrelative)と、高い確度で推定される。 When generalized, based on the outline of the planar shape of the “alignment marker” specified on the two-dimensional visible image taken by the optical microscope, the interval between irradiation spots used for the two-dimensional analysis of the microscopic mass analysis: Δx M and based on [Delta] y M, located on the outer periphery of the planar shape of "endogenous alignment marker", "ideal position" of radiation spots: a (x O marker-k-hyp , y O marker-k-hyp) Assume. Based on the “ideal position” of the irradiation spot (x O marker-k-hyp , y O marker-k-hyp ), ions derived from “labeled protein” actually measured at the irradiation spot Estimate relative position variations (δx relative , δy relative ) that reproduce the peak intensity of the species with high accuracy. As a result, regarding the irradiation spot located on the outer periphery of the planar shape of the “endogenous alignment marker”, a reasonable estimated position on the two-dimensional visible image of the optical microscope is (x O marker-k , y O marker-k ) ≡ (x O marker-k-hyp + δx relative , y O marker-k-hyp + δy relative ).

顕微質量分析の二次元解析画像上における、「内因性の位置合わせマーカー」の平面形状の外周に位置する、照射スポットの位置情報(xM marker-j、yM marker-j)と、合理的に推定された光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上における、該照射スポットの位置情報(xO marker-k、yO marker-k)≡(xO marker-k-hyp+δxrelative、yO marker-k-hyp+δyrelative)が対応付けられる。その後、(xM marker-j、yM marker-j)=(xO marker-k+δx、yO marker-k+δy)を満足する、位置情報の起点(座標軸の原点)間の相対的なズレ(δx、δy)を、高い精度で積もることができる。 Position information (x M marker-j , y M marker-j ) on the outer periphery of the planar shape of the “endogenous alignment marker” on the two-dimensional analysis image of micromass spectrometry and rational (X O marker-k , y O marker-k ) ≡ (x O marker-k-hyp + δx relative , y O marker- k-hyp + δy relative ). After that, the relative deviation between the origins of the position information (the origin of the coordinate axes) satisfying (x M marker-j , y M marker-j ) = (x O marker-k + δx, y O marker-k + δy) (Δx, δy) can be accumulated with high accuracy.

但し、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)は、照射スポットで測定されるピーク強度の若干のバラツキに依存して、僅かに、バラツキを示す。その僅かなバラツキを排除するため、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の平均を算出して、相対的な位置の変異:(δxrelative、δyrelative)の代表値とすることも可能である。 However, the relative positional variation: (δx relative , δy relative ) shows a slight variation depending on a slight variation in the peak intensity measured at the irradiation spot. In order to eliminate the slight variation, the average of the relative position variation: (δx relative , δy relative ) is calculated to be a representative value of the relative position variation: (δx relative , δy relative ). Is also possible.

上記の説明では、「内因性の位置合わせマーカー」の特定の際に、識別手段として、細胞に共通して存在している、内因性タンパク質から選択される「標識タンパク質」を利用する態様を例にとっている。   In the above description, an example of using a “labeled protein” selected from an endogenous protein that is commonly present in cells as an identification means when specifying an “endogenous alignment marker” is used as an example. For

MALDI−TOF−MS法により測定される質量分析スペクトル上において、特定のM/Z位置にピークを示す、内因性の生体物質であれば、内因性タンパク質から選択される「標識タンパク質」に代えて、「内因性の位置合わせマーカー」の識別手段として、利用することも可能である。   In the case of an endogenous biological substance that shows a peak at a specific M / Z position on the mass spectrometry spectrum measured by the MALDI-TOF-MS method, instead of the “labeled protein” selected from the endogenous protein , And can be used as a means for identifying the “endogenous alignment marker”.

なお、MALDI−TOF−MS法を適用する際、例えば、細胞膜に強固に固定化されている内因性の生体物質は、その固定を解消して、脱着/イオン化を起す必要があり、一般に、イオン化効率は相当に低い。その点を考慮すると、細胞膜に強固に固定化されている内因性の生体物質を利用する際には、予め、その固定を解消して、脱着/イオン化の障害を排除することが好ましい。   When applying the MALDI-TOF-MS method, for example, an endogenous biological substance that is firmly immobilized on a cell membrane needs to be desorbed and desorbed / ionized, and is generally ionized. The efficiency is quite low. Considering this point, when using an endogenous biological substance that is firmly immobilized on the cell membrane, it is preferable to eliminate the immobilization in advance to eliminate the desorption / ionization failure.

膜結合型の内因性タンパク質、例えば、膜貫通型の内因性タンパク質に対しては、プロテアーゼ切断処理を施すことで、生成する複数のペプチド断片中には、通常、膜結合性を示さない断片がいくつか含まれている。従って、膜結合型の内因性タンパク質、例えば、膜貫通型の内因性タンパク質は、プロテアーゼ切断処理を利用することで、生成するペプチド断片自体は、MALDI−TOF−MS法を適用する際、脱着/イオン化の点では、なんらの障害が無い状態となる。   A membrane-bound endogenous protein, for example, a transmembrane-type endogenous protein, is usually subjected to protease cleavage treatment to produce a plurality of peptide fragments that do not normally show a membrane-bound fragment. Some are included. Therefore, a membrane-bound endogenous protein, for example, a transmembrane endogenous protein, utilizes a protease cleavage process, and the peptide fragment itself is desorbed / desorbed when the MALDI-TOF-MS method is applied. In terms of ionization, there is no obstacle.

一方、細胞膜自体の構成要素に含まれる、リン脂質などは、細胞膜組織から予め離脱させる処理を施さない場合、そのイオン化効率が低い状態となっている。なお、細胞膜組織全体の可溶化処理を施すと、細胞の形状を特定することが困難となるので、細胞膜組織全体の可溶化を起さず、細胞膜自体の構成要素に含まれる、リン脂質を可溶化する処理を採用することが望ましい。勿論、細胞膜などの膜組織に取り込まれていない、リン脂質は、MALDI−TOF−MS法を適用する際、脱着/イオン化の点では、なんらの障害が無い状態となっている。   On the other hand, phospholipids and the like contained in the constituent elements of the cell membrane itself are in a state of low ionization efficiency when the treatment for detaching from the cell membrane tissue is not performed in advance. If solubilization treatment is performed on the entire cell membrane tissue, it becomes difficult to specify the shape of the cell, so that the entire cell membrane tissue is not solubilized, and phospholipids contained in the components of the cell membrane itself can be used. It is desirable to employ a solubilizing process. Of course, phospholipids that have not been taken up by membrane tissues such as cell membranes are in a state of no obstacle in terms of desorption / ionization when the MALDI-TOF-MS method is applied.

以上に説明した、第一の形態〜第五の形態の他、下記の形態を採用することでも、同等の効果が達成できる。   In addition to the first to fifth embodiments described above, the same effect can be achieved by adopting the following embodiments.

(第六の形態)
本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第六の形態では、組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように設ける、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「アミノ残基への化学修飾処理がなされていない領域」を利用する。
(Sixth form)
In a sixth form of the automatic positioning method according to the present invention, a “positioning marker having a predetermined planar shape provided to be included in a target measurement region on a preparation on which a tissue slice is mounted. As “,” a “region not chemically modified to amino residues” having a predetermined planar shape provided at a predetermined site on a tissue slice is used.

上述の本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第四の形態では、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「プロテアーゼ切断処理がなされていない領域」を利用している。   In the fourth embodiment of the automatic position superposition method according to the present invention described above, “protease cutting” having a predetermined planar shape provided at a predetermined site on a tissue slice as a “positioning marker” having a predetermined planar shape. "Unprocessed area" is used.

プロテアーゼ切断処理によって生成するペプチド断片中に、システイン残基(Cys)が含まれる場合、二つのペプチド断片間で、鎖間のCys−Cys結合(S−S結合)
の形成が起きる可能性がある。
When a cysteine residue (Cys) is contained in a peptide fragment generated by protease cleavage treatment, a Cys-Cys bond between chains (SS bond) between two peptide fragments
Formation may occur.

この鎖間のCys−Cys結合(S−S結合)を介する二つペプチド断片の連結を防止するため、予め、Cys残基の側鎖上のスルファニル基(−SH)に、カルボキシメチル化やピリジルエチル化などを施し、予めその保護を行う。該Cys残基の側鎖上のスルファニル基(−SH)に対する、S−アルキル化処理に相当する化学修飾によって、Cys−Cys結合(S−S結合)の形成は阻害される。一方、S−アルキル化処理に相当する化学修飾は、MALDI−TOF−MS法における脱着/イオン化過程において、通常、解離を受けないので、該S−アルキル化処理に相当する化学修飾を保持するイオン種が測定される。   In order to prevent the linking of two peptide fragments via the Cys-Cys bond (SS bond) between the chains, a sulfanyl group (-SH) on the side chain of the Cys residue was previously added to carboxymethylation or pyridyl. Ethylation or the like is performed and the protection is performed in advance. Formation of a Cys-Cys bond (SS bond) is inhibited by a chemical modification corresponding to the S-alkylation treatment on the sulfanyl group (-SH) on the side chain of the Cys residue. On the other hand, since the chemical modification corresponding to the S-alkylation treatment is not normally subjected to dissociation in the desorption / ionization process in the MALDI-TOF-MS method, the ions that retain the chemical modification corresponding to the S-alkylation treatment are retained. Species are measured.

例えば、このCys残基の側鎖上のスルファニル基(−SH)に対する化学修飾処理を、所定の領域のみ実施しないと、該領域では、本来のCys残基への化学修飾がなさえたペプチド断片の生成がなされない。結果的に、該領域は、顕微質量分析の二次元解析画像上においては、本来のCys残基への化学修飾がなさえたペプチド断片に由来するイオン種のピーク強度が実質的に測定されない領域として、識別される。   For example, if the chemical modification treatment for the sulfanyl group (-SH) on the side chain of the Cys residue is not performed only in a predetermined region, the peptide fragment in which the chemical modification to the original Cys residue is not performed in the region. Is not generated. As a result, the region is a region where the peak intensity of the ionic species derived from the peptide fragment without chemical modification to the original Cys residue is not substantially measured on the two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry. As identified.

すなわち、上記の本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第四の形態で利用する、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「プロテアーゼ切断処理がなされていない領域」に代えて、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「Cys残基への化学修飾処理がなされていない領域」を、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、利用することも可能である。   That is, instead of the “region not subjected to protease cleavage treatment” having a predetermined planar shape provided at a predetermined site on the tissue slice, which is used in the fourth form of the automatic position superimposing method according to the present invention described above. Then, use a “region not chemically modified to Cys residue” having a predetermined planar shape provided at a predetermined site on the tissue slice as a “positioning marker” having a predetermined planar shape. Is also possible.

「Cys残基への化学修飾処理」の他に、アミノ酸残基に特異的な化学修飾処理、例えば、チロシン残基の側鎖上のフェノール型のヒドロキシル基(−OH)を硫酸エステル化(−O−SO3H)する化学修飾処理を利用することも可能である。 In addition to “chemical modification treatment to Cys residue”, chemical modification treatment specific to amino acid residue, for example, phenolic hydroxyl group (—OH) on the side chain of tyrosine residue is sulfated (− It is also possible to use a chemical modification treatment (O—SO 3 H).

すなわち、「プロテアーゼ切断処理」ならびに「MALDI−TOF−MS法における脱着/イオン化過程」において、解離を受けない「アミノ酸残基への化学修飾」を採用して、組織薄片上の所定部位に設ける、所定の平面形状を有する「アミノ残基への化学修飾処理がなされていない領域」を設け、所定の平面形状を有する「位置合わせマーカー」として、利用することも可能である。   That is, in the “protease cleavage treatment” and the “desorption / ionization process in the MALDI-TOF-MS method”, “chemical modification to amino acid residues” that does not undergo dissociation is adopted and provided at a predetermined site on the tissue slice. It is also possible to provide a “region that is not chemically modified to an amino residue” having a predetermined planar shape and use it as a “positioning marker” having a predetermined planar shape.

なお、組織薄片上の所定部位に、所定の平面形状を有する「アミノ残基への化学修飾処理がなされていない領域」を設ける方法は、上述する本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第四の形態で説明した、組織薄片上の所定部位に、所定の平面形状を有する「プロテアーゼ切断処理がなされていない領域」を設ける方法に準じたものである。   The method of providing a “region not chemically modified to amino residues” having a predetermined planar shape at a predetermined site on the tissue slice is the first of the above-described automatic position superposition methods according to the present invention. This is in accordance with the method described in the fourth embodiment in which a “region not subjected to protease cleavage treatment” having a predetermined planar shape is provided at a predetermined site on a tissue slice.

その他の工程に関しても、上述する本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第四の形態で説明した手法を応用することができる。   The method described in the fourth embodiment of the automatic position superimposing method according to the present invention described above can also be applied to other processes.

本発明にかかる顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像との自動的位置重ね合わせ方法は、病理組織切片の同じ領域に対して、例えば、「マーカータンパク質」について測定された顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との対比に基づき、病変部位の組織の病理組織学的診断を行う際、顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像とを対比する二次元画像解析における、画像位置合わせの効率化に利用可能である。   The automatic position superposition method of the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis and the two-dimensional visible image of the optical microscope according to the present invention measures, for example, “marker protein” for the same region of the pathological tissue section. When performing histopathological diagnosis of the tissue at the lesion site based on the comparison between the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis and the two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography, the two-dimensional analysis image of the micromass analysis And two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography can be used to improve the efficiency of image alignment in two-dimensional image analysis.

図1は、本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法を実施する際、利用可能な装置構成を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing an apparatus configuration that can be used when performing the automatic position superposition method according to the present invention. 図2は、本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第一の形態における、一連の工程の実施順序と、各工程における操作の概要を示す、工程フローを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a process flow showing an execution order of a series of steps and an outline of operations in each step in the first embodiment of the automatic position superposition method according to the present invention. 図3は、本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第二の形態における、一連の工程の実施順序と、各工程における操作の概要を示す、工程フローを模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a process flow showing an execution order of a series of steps and an outline of operations in each step in the second embodiment of the automatic position superposition method according to the present invention. 図4は、本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第三の形態における、一連の工程の実施順序と、各工程における操作の概要を示す、工程フローを模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a process flow showing an execution order of a series of steps and an outline of operations in each step in the third embodiment of the automatic position superposition method according to the present invention. 図5は、本発明にかかる自動的位置重ね合わせ方法の第三の形態における、一連の工程の実施順序と、各工程における操作の概要を示す、工程フローを模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a process flow showing an execution order of a series of steps and an outline of operations in each step in the third embodiment of the automatic position superposition method according to the present invention.

Claims (19)

被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能なマーカー物質からなる、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法。
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
It consists of a marker substance that can be discriminated in both a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography and a two-dimensional analysis image obtained by microscopic mass spectrometry so that it is included in the target measurement region on the preparation on which the tissue slice is mounted. An automatic position superimposing method comprising providing an alignment marker having a predetermined planar shape.
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーは、
光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で識別可能な色彩を有する色素標識を付した、色素標識タンパク質、色素標識ポリペプチドからなる、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーである
ことを特徴とする請求項1に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
The alignment marker having the predetermined planar shape is
An alignment marker having a predetermined planar shape, comprising a dye-labeled protein and a dye-labeled polypeptide, to which a dye label having a color distinguishable on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope is attached. Item 2. The automatic position overlay method according to Item 1.
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーは、
光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で識別可能な色彩を有する色素を、タンパク質、ポリペプチドに混合した混合物からなる、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーである
ことを特徴とする請求項1に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
The alignment marker having the predetermined planar shape is
2. The alignment marker having a predetermined planar shape, wherein the pigment having a color distinguishable on a two-dimensional visible image taken with an optical microscope is a mixture of protein and polypeptide. The automatic positioning method described.
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーは、
光学顕微鏡撮影の二次元可視画像上で識別可能な色彩を有する色素を用いて、染色を施している、タンパク質、ポリペプチドからなる、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーである
ことを特徴とする請求項1に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
The alignment marker having the predetermined planar shape is
It is an alignment marker having a predetermined planar shape, which is made of a protein or a polypeptide, dyed with a dye having a color that can be identified on a two-dimensional visible image taken by an optical microscope. The automatic position superposition method according to claim 1.
前記位置合わせマーカーの作製に利用する、タンパク質、ポリペプチドとして、本質的に、組織薄片中には存在していない外因性タンパク質、ポリペプチドを採用する
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
The exogenous protein or polypeptide that is essentially not present in the tissue slice is adopted as the protein or polypeptide used for the production of the alignment marker. The automatic position overlay method according to claim 1.
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像においては識別可能であり、顕微質量分析の二次元解析画像においては、識別可能な質量分析ピーク強度を示さない、所定の平面形状を有する位置合わせ用マスクを設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法。
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
Discriminated in the two-dimensional visible image of optical microscope photography and discriminated in the two-dimensional analytical image of microscopic mass analysis so that it is included in the target measurement area on the preparation on which the tissue slice is mounted An automatic position superimposing method comprising providing an alignment mask having a predetermined plane shape that does not show a strong mass analysis peak intensity.
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーは、
MALDI−TOF MS法で利用されるレーザ光に対する光透過性を示さない光マスキング物質からなる、所定の平面形状を有する被覆皮膜層である
ことを特徴とする請求項6に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
The alignment marker having the predetermined planar shape is
7. The automatic positioning layer according to claim 6, wherein the coating layer is a coating film layer having a predetermined planar shape, which is made of an optical masking material that does not exhibit optical transparency to laser light used in the MALDI-TOF MS method. How to match.
前記レーザ光に対する光透過性を示さない光マスキング物質からなる、被覆皮膜層として、
照射されるレーザ光の波長域において、高い反射率を示す金属材料からなる光反射性被覆皮膜層を用いる
ことを特徴とする請求項7に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
As a coating film layer made of a light masking material that does not show light transmittance to the laser light,
8. The automatic position superposition method according to claim 7, wherein a light-reflective coating film layer made of a metal material exhibiting a high reflectance is used in the wavelength range of the irradiated laser beam.
前記レーザ光に対する光透過性を示さない光マスキング物質からなる、被覆皮膜層として、
レーザ光に対する強い光吸収を示し、マトリクス剤によるレーザ光の吸収を実質的に皆無とする、高い吸光係数を有する材料からなる光吸収性被覆皮膜層を用いる
ことを特徴とする請求項7に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
As a coating film layer made of a light masking material that does not show light transmittance to the laser light,
8. A light-absorbing coating film layer made of a material having a high extinction coefficient that exhibits strong light absorption with respect to laser light and substantially eliminates laser light absorption by the matrix agent. Automatic position overlay method.
前記所定の平面形状を有する位置合わせ用マスクは、
MALDI−TOF MS法で利用されるレーザ光に対する光透過性を示すものの、ペプチド断片に由来するイオン種の脱着を阻止する、物理的なマスキング物質からなる、所定の平面形状を有する被覆皮膜層である
ことを特徴とする請求項6に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
The alignment mask having the predetermined planar shape,
A coating film layer having a predetermined planar shape made of a physical masking substance that shows light permeability to laser light used in the MALDI-TOF MS method, but prevents desorption of ionic species derived from peptide fragments. 7. The automatic position superimposing method according to claim 6, wherein:
前記MALDI−TOF MS法で利用されるレーザ光に対する光透過性を示すものの、ペプチド断片に由来するイオン種の脱着を阻止する、物理的なマスキング物質からなる、被覆皮膜層として、
照射されるレーザ光の波長域においては、十分に高い光透過性を示す高分子材料からなる高分子被覆皮膜層を用いる
ことを特徴とする請求項10に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
As a coating film layer consisting of a physical masking substance that shows light permeability to the laser light used in the MALDI-TOF MS method, but prevents desorption of ionic species derived from peptide fragments,
11. The automatic position overlay method according to claim 10, wherein a polymer coating film layer made of a polymer material exhibiting sufficiently high light transmittance is used in the wavelength range of the irradiated laser beam.
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片上の所定部位に、所定の平面形状を有する、マトリクス剤の塗布がなされていない領域を設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法。
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
An automatic position superimposing method comprising providing a region having a predetermined planar shape and not coated with a matrix agent at a predetermined site on a tissue slice.
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片上の所定部位に、所定の平面形状を有する、プロテアーゼ切断処理がなされていない領域を設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法。
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
An automatic position superposition method comprising providing a region having a predetermined planar shape and not subjected to protease cleavage treatment at a predetermined site on a tissue slice.
前記所定の平面形状を有する、プロテアーゼ切断処理がなされていない領域は、
所定の平面形状を有する被覆保護膜を、組織薄片上の所定部位に予め設け、その後、組織薄片の全面にプロテアーゼ切断処理を施すことによって、形成する
ことを特徴とする請求項13に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
The region having the predetermined planar shape and not subjected to protease cleavage treatment is
14. The automatic coating according to claim 13, wherein a coating protective film having a predetermined planar shape is formed in advance by providing a predetermined site on the tissue slice, and then subjecting the entire surface of the tissue slice to protease cleavage treatment. Method of superimposing positions.
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片がマウンティングされているプレパラート上、目標とする測定領域内に含まれるように、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な、内因性の位置合わせマーカーを設定する
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法。
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
Intrinsic, identifiable in both two-dimensional visible images of optical microscopy and two-dimensional analytical images of micromass spectrometry so that the tissue slice is included in the target measurement area on the prepared preparation. An automatic positioning method characterized by setting an alignment marker.
前記光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても識別可能な、内因性の位置合わせマーカーとして、
組織薄片の表面において、光学顕微鏡撮影の二次元可視画像、顕微質量分析の二次元解析画像のいずれにおいても、その領域の位置の特定が可能な、核複数個を採用する
ことを特徴とする請求項15に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
As an intrinsic alignment marker that can be identified in any of the two-dimensional visible image of the optical microscope and the two-dimensional analytical image of microscopic mass analysis,
A plurality of nuclei that can specify the position of the region of the surface of the tissue flake can be specified in either a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography or a two-dimensional analysis image obtained by microscopic mass spectrometry. Item 16. The automatic position overlay method according to Item 15.
被験体の病理切片について測定される、顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する方法であって、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像は、
前記病理切片から調製される組織薄片をプレパラート上にマウンティングし、該組織薄片に含まれる細胞、ならびに、少なくとも、前記細胞中に存在する核、細胞質を光学顕微鏡撮影することにより得られる二次元可視画像であり、
該光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像を構成する画像情報は、二次元的なマトリクス配列を有する、所定のサイズのピクセルのデジタル化された色彩情報と、該ピクセルの位置情報で構成される、デジタル化された二次元可視画像データであり;
該顕微質量分析の二次元解析画像は、前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域について、前記組織薄片の表面を、MALDI−TOF MS法を用いて、二次元的に顕微質量分析することにより得られる、質量分析スペクトル上において特定されるイオン種のピーク強度の分布を二次元的に表示した画像であり、
該顕微質量分析の二次元解析画像を構成する画像情報は、所定の間隔で二次元的なマトリクス状に配置され、所定の照射スポット径を有する、照射スポットで測定される質量分析スペクトル上において特定される、各イオン種のピーク強度と、該照射スポットの位置情報で構成される、デジタル化された二次元解析画像データであり;
顕微質量分析の二次元解析画像と、該病理切片の光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像との間で、二つの二次元画像を重ね合わせて表示するための、位置合わせの操作を自動的に実施する工程は、
前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の測定領域に含まれる、所定の位置に、所定の平面形状を有する位置合わせマーカーを予め設け、
下記の(i)〜(iv)に記すデジタル・データ処理により、自動的に実施される工程を具えており、
(i)前記光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像上において、該位置合わせマーカーを識別し、識別された該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭を特定する工程;
(ii)前記顕微質量分析の二次元解析画像上において、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域を特定する工程;
(iii)前記二次元可視画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭の位置情報と、前記顕微質量分析の二次元解析画像上において特定される、該位置合わせ用マーカーの平面形状に相当する閉じた領域の外周の形状の位置情報とを用いて、
前記位置合わせ用マーカーの平面形状の輪郭と、前記閉じた領域の外周の形状の位置を重ね合わせることで、二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレを算出する工程;
(iv)二つの二次元画像データの位置情報間の相対的なズレの算出値に基づき、二つの二次元画像の相対的な位置のズレを補正して、前記顕微質量分析の二次元解析画像と、光学顕微鏡撮影により得られる二次元可視画像の二次元画像を重ね合わせて表示する工程;
前記所定の平面形状を有する位置合わせマーカーとして、
組織薄片上の所定部位に、所定の平面形状を有する、アミノ酸残基への化学修飾処理がなされていない領域を設ける
ことを特徴とする自動的位置重ね合わせ方法。
Two two-dimensional images are superimposed and displayed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry measured for a pathological section of a subject and a two-dimensional visible image obtained by optical microscopic imaging of the pathological section. A method for automatically performing an alignment operation for
The two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography is
A two-dimensional visible image obtained by mounting a tissue slice prepared from the pathological section on a preparation and photographing the cells contained in the tissue slice, as well as at least the nucleus and cytoplasm present in the cells, with an optical microscope. And
Image information constituting a two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photographing is composed of digitized color information of pixels of a predetermined size having a two-dimensional matrix arrangement and position information of the pixels. , Digitized two-dimensional visible image data;
The two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is a two-dimensional microscopic mass analysis of the surface of the tissue slice using the MALDI-TOF MS method in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography. It is an image obtained by two-dimensionally displaying the distribution of the peak intensity of the ionic species specified on the mass spectrometry spectrum,
The image information constituting the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis is arranged in a two-dimensional matrix at a predetermined interval, and is specified on a mass spectrometry spectrum measured at the irradiation spot having a predetermined irradiation spot diameter. Digitized two-dimensional analysis image data composed of peak intensity of each ion species and position information of the irradiation spot;
Automatic alignment operation to display two two-dimensional images superimposed between a two-dimensional analysis image of microscopic mass spectrometry and a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography of the pathological section. The steps performed in
Provided in advance a positioning marker having a predetermined planar shape at a predetermined position included in the measurement region of the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope photography,
The digital data processing described in (i) to (iv) below includes a process that is automatically performed.
(I) a step of identifying the alignment marker on the two-dimensional visible image obtained by the optical microscope imaging and specifying the contour of the planar shape of the identified alignment marker;
(ii) identifying a closed region corresponding to a planar shape of the alignment marker on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis;
(iii) The position information of the contour of the planar shape of the alignment marker specified on the two-dimensional visible image, and the alignment marker specified on the two-dimensional analysis image of the microscopic mass analysis Using the position information of the shape of the outer periphery of the closed region corresponding to the planar shape,
Calculating a relative shift between the positional information of the two two-dimensional image data by superimposing the planar contour of the alignment marker and the position of the outer peripheral shape of the closed region;
(iv) Based on the calculated value of the relative deviation between the positional information of the two two-dimensional image data, the relative positional deviation between the two two-dimensional images is corrected, and the two-dimensional analysis image of the micromass spectrometry And a step of superimposing and displaying a two-dimensional image of a two-dimensional visible image obtained by optical microscope photography;
As an alignment marker having the predetermined planar shape,
An automatic position superposition method comprising: providing a region having a predetermined planar shape and not chemically modified to an amino acid residue at a predetermined site on a tissue slice.
前記アミノ酸残基への化学修飾処理として、
Cys残基の側鎖上のスルファニル基(−SH)に対する、S−アルキル化処理を採用する
ことを特徴とする請求項17に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
As a chemical modification treatment to the amino acid residue,
18. The automatic position superposition method according to claim 17, wherein an S-alkylation treatment is adopted for a sulfanyl group (-SH) on a side chain of a Cys residue.
MALDI−TOF MS法として、
UV−MALDI−TOF MS法を用いる
ことを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の自動的位置重ね合わせ方法。
As MALDI-TOF MS method,
The automatic position overlay method according to any one of claims 1 to 18, wherein a UV-MALDI-TOF MS method is used.
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