JP6317732B2 - 生物組織に対するバイオマーカーの品質レビュースコアリング及び画像解析方法を実行するためのシステム並びに方法 - Google Patents

生物組織に対するバイオマーカーの品質レビュースコアリング及び画像解析方法を実行するためのシステム並びに方法 Download PDF

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Description

本発明は、生物組織に対するバイオマーカーの品質レビュースコアリング及び画像解析方法を実行するためのシステム並びに方法に関する。
バイオマーカーの発現を明らかにするために処理される組織標本の検査は、生物学的調査及び臨床試験のためのルツールとして知られている。１つのこのような処理は、一般に蛋白のような、対象となるバイオマーカーに特有の、抗体断片のような、抗体又は抗体サロゲートの使用を含む。このような抗体又は抗体サロゲートは、適切な条件下で信号を発生させることが可能な部分を示すように直接又は間接的にラベリングできる。例えば、蛍光部分は、抗体に付着し、蛍光に関して、処理された組織を調べることができる。取得された信号は、一般にバイオマーカーの存在及び存在するバイオマーカーの量の双方を示す。
組織の処理及び検査技術は、特定の細胞中の所定のバイオマーカーの発現のレベル或いは核、細胞質又は膜のような所定の細胞の区画中の所定のバイオマーカーの発現のレベルでさえ、定量的に決定できるように洗練されている。これらの区画又は細胞全体の境界は、既知の組織染色を用いて位置付けられる。一般に、処理された組織はデジタル画像により検査され、異なるバイオマーカーから発出される異なる信号のレベルを結果的に容易に定量化できる。
さらに、多数のバイオマーカーの発現について所定の組織標本の検査を可能にする技術も開発されている。一般的に、この技術は、蛍光でラベリングされたプローブで標本を染色して、１つ以上のプローブ結合バイオマーカーに対する信号を発生させ、これらの信号を化学的に漂白し、さらにいくつかのバイオマーカーに対する信号を発生させるために標本を再染色することを含む。化学的に漂白するステップは、限られた数のバイオマーカーのみが特定のステップで検査され得るように、互いに容易に区別できる限られた数の信号のみが存在するため、利便性が高い。漂白により、組織検体を再プローブしてもよく、複数のステップについて再評価してもよい。このサイクリング方法は、ホルマリン固定のパラフィン包埋組織（ＦＦＰＥ）検体及び細胞において使用されてもよい。標本のデジタル画像は各染色ステップの後に収集される。このような標本の連続画像は、ＤＡＰＩ染色された細胞核のような形態学的特徴を使用して、レジストリ中に便宜的にキープでき、その信号は、化学的な漂白方法により修正されない。
別のアプローチは、凍結組織標本を繰り返し染色し、次の組の染色を適用する前に以前の染色ステップのラベルを光漂白することにより、凍結組織標本を検査することである。その後、評価された各バイオマーカーに関係する蛍光信号の強度が、適切な画像から抽出される。
生物検体を解析するための１つの従来の技術は、フローサイメトリーである。フローサイメトリーでは、流体の流れに浮いている生物粒子が、粒子の１つ以上の特性（例えば、バイオマーカー発現レベル）を検出するように構成されている検出システムによりフローする。フローサイメトリーは、表現型に基づいて、生物検体における異なる集団の粒子の識別を有利に促進できる。したがって、フローサイメトリーは、癌のような健康状態を診断する助けとなるよう定期的に使用される。別の一般的な適用は、フローサイメトリーを使用して、例えば、対象の集団を隔離するために、検出された特性に基づいて粒子を解析し、物理的にソートすることである。
この利点にもかかわらず、生物検体を解析することに関して、フローサイメトリーには多数の制限がある。このような１つの制限は、フローサイメトリーは、解析のために生物検体を個別の生物粒子に分解するために、本来の生物検体の破壊を必要とすることである。別の関連する制限は、その破壊的な性質のために、フローサイメトリーは、物理的近位性のような、本来の生物検体で反映されているような粒子間の形態学的特性を検出又は解析できないことである。本開示の実施形態は、利便性の高いフローサイメトリーの多くの利点をこのような制限なく有利に提供する。
米国特許公開第２００８／０３２３２８号明細書
ここで開示する実施形態は、ユーザが、生物組織の画像上で実行される画像解析方法の品質を示すための品質レビュースコアを提供することを可能にするための方法、システム及びデバイスを含む。例示的な実施形態により、ユーザが、ユーザインターフェース上で直接、ユーザインターフェース上で表示するための生物組織の視界を選択することが可能になる。ユーザインターフェースにおいて提供されているツールを使用して、特定の試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーを選択する能力により、ユーザが、試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーに関連するファイルの位置を覚える必要がなくなり、ユーザが、直感的で、時間的に効率が良く、ユーザに優しい方法でデータソースを選択できるようになる。さらに、例示的なユーザインターフェースにより、ユーザが、ユーザインターフェースを使用する単一のセッション中に生物組織の複数の視界において実行される画像解析方法の品質レビュースコアを評価及び提供することが可能になる。
例示的なユーザインターフェースは、生物組織の画像上で、オーバーレイ方法で実行される画像解析方法の結果を表示する。例示的なユーザインターフェースにより、ユーザが、ユーザインターフェース上で、直接、画像上で実行される画像解析の品質のユーザ評価を示す１つ以上の品質レビュースコアを提供することが可能になる。例示的な実施形態は、画像解析方法及び生物組織の画像に関係する、ユーザにより提供される品質レビュースコアを記憶してもよい。
画像セグメンテーション解析は、バイオマーカーを使用して生物組織を処理した後に取得される生物組織の画像上で実行されてもよい１つの解析方法である。画像セグメンテーション解析の結果は、生物組織の画像中の対象となる生物学的単位（例えば、細胞）を線引きしてもよい。例示的なユーザインターフェースは、オーバーレイ方法で、生物組織の画像の上に画像セグメンテーション解析の結果を表示してもよい。例示的なユーザインターフェースにより、ユーザが、画像セグメンテーション解析方法の品質及び適切性を示す画像セグメンテーション品質スコアと、生物組織の画像を取得する際に生物組織を処理するのに使用されるバイオマーカーの品質及び適切性を示すバイオマーカー品質スコアとを提供することが可能になる。
例示的な実施形態にしたがって、生物組織の解析の品質レビューを実行するためのコンピュータ実現方法が提供される。方法は、視覚的ディスプレイデバイス上にグラフィックユーザインターフェースをレンダリングすることを含んでもよい。方法は、生物組織の複数の視界における複数のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含む、組織プロファイルデータを含むデータセットから、ユーザが視界を選択できるようになる視界選択コンポーネントをグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングすることを含んでもよい。視界選択コンポーネントにより、ユーザが、選択された視界に対応する生物組織のグラフィックユーザインターフェース上での表現のカラー及び／又は透過度を構成することができるようになる。
方法は、視界選択コンポーネントにおいて生物組織に対応する視界を選択するユーザ入力に応答して、生物組織に対応する選択された視界の第１の画像をグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングすることを含んでもよい。方法は、ユーザが、選択された視界に対応する多重化されたバイオマーカー画像データの形態学的解析を選択できるようになる形態学的解析選択コンポーネントをグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングすることを含んでもよい。形態学的解析選択コンポーネントにより、ユーザが、選択された形態学的解析の結果の表現のカラー及び／又は透過度を構成することができるようになる。
方法は、形態学的解析選択コンポーネントにおいて第１の形態学的解析を選択するユーザ入力に応答して、選択された第１の形態学的解析の第１の結果の表現を、生物組織の第１の画像上にオーバーレイすることを含んでもよい。第１の形態学的解析の第１の結果は、第１の画像中の対象となる１つ以上の形態学的特徴を示してもよく、生物組織の第１の画像及び第１の結果の表現は、視覚的に区別可能な方法で表示される。
方法は、ユーザが、第１の画像と、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされた第１の形態学的解析の第１の結果の表現との比較に基づいて、品質レビュースコアを選択できるようになる品質レビュー選択コンポーネントを、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングするステップを含んでもよい。例示的な実施形態では、方法は、ユーザインターフェース上の品質レビュー選択コンポーネントにおいて、第１の形態学的解析の第１の結果の１つ以上の品質アスペクトを示す、ユーザからの品質レビュースコアを受信することを含んでもよい。例示的な実施形態では、方法は、生物組織の選択された視界及び選択された第１の形態学的解析に対応する多重化されたバイオマーカー画像データに関係する品質レビュースコアを記憶デバイス上に記憶するための命令を送ることを含んでもよい。例示的な実施形態では、方法は、生物組織の選択された視界及び選択された第１の形態学的解析に対応する多重化されたバイオマーカー画像データに関係する品質レビュースコアを記憶デバイス上に記憶することを含んでもよい。
別の例示的な実施形態にしたがって、コンピュータ実現方法を実行するための１つ以上のコンピュータ実行可能命令をその上にエンコードしている１つ以上の一時的でないコンピュータ読取可能媒体が提供される。方法は、生物組織の解析の品質レビューを実行するために使用される。方法は、視覚的ディスプレイデバイス上にグラフィックユーザインターフェースをレンダリングすることを含んでもよい。方法は、生物組織の複数の視界における複数のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含む、組織プロファイルデータを含むデータセットから、ユーザが視界を選択できるようになる視界選択コンポーネントをグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングすることを含んでもよい。視界選択コンポーネントにより、ユーザが、選択された視界に対応する生物組織のグラフィックユーザインターフェース上での表現のカラー及び／又は透過度を構成することができるようになる。
方法は、視界選択コンポーネントにおいて生物組織に対応する視界を選択するユーザ入力に応答して、生物組織に対応する選択された視界の第１の画像をグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングすることを含んでもよい。方法は、ユーザが、選択された視界に対応する多重化されたバイオマーカー画像データの形態学的解析を選択できるようになる形態学的解析選択コンポーネントをグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングすることを含んでもよい。形態学的解析選択コンポーネントにより、ユーザが、選択された形態学的解析の結果の表現のカラー及び／又は透過度を構成することができるようになる。
方法は、形態学的解析選択コンポーネントにおいて第１の形態学的解析を選択するユーザ入力に応答して、選択された第１の形態学的解析の第１の結果の表現を、生物組織の第１の画像上にオーバーレイすることを含んでもよい。第１の形態学的解析の第１の結果は、第１の画像中の対象となる１つ以上の形態学的特徴を示してもよく、生物組織の第１の画像及び第１の結果の表現は、視覚的に区別可能な方法で表示される。
方法は、ユーザが、第１の画像と、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされた第１の形態学的解析の第１の結果の表現との比較に基づいて、品質レビュースコアを選択できるようになる品質レビュー選択コンポーネントを、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングすることを含んでもよい。例示的な実施形態では、方法は、ユーザインターフェース上の品質レビュー選択コンポーネントにおいて、第１の形態学的解析の第１の結果の１つ以上の品質アスペクトを示す、ユーザからの品質レビュースコアを受信することを含んでもよい。例示的な実施形態では、方法は、生物組織の選択された視界及び選択された第１の形態学的解析に対応する多重化されたバイオマーカー画像データに関係する品質レビュースコアを記憶デバイス上に記憶するための命令を送ることを含んでもよい。例示的な実施形態では、方法は、生物組織の選択された視界及び選択された第１の形態学的解析に対応する多重化されたバイオマーカー画像データに関係する品質レビュースコアを記憶デバイス上に記憶することを含んでもよい。
別の例示的な実施形態にしたがって、生物組織の解析の品質レビューを実行するためのコンピュータシステムが提供される。システムは、視覚的ディスプレイデバイスと、生物組織の複数の視界における複数のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含む、組織プロファイルデータを含むデータセットを記憶するデータ記憶デバイスとを備える。システムはまた、視覚的ディスプレイデバイス及びデータ記憶デバイスに結合されたコンピュータプロセッサを備える。コンピュータプロセッサは、視覚的ディスプレイデバイス上にグラフィックユーザインターフェースをレンダリングし、ユーザが、データ記憶デバイス上に記憶されたデータセットから視界を選択できるようになる視界選択コンポーネントをグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングするようにプログラミングされており、視界選択コンポーネントにより、ユーザが、選択された視界に対応する生物組織のグラフィックユーザインターフェース上での表現のカラー及び／又は透過度を構成することができるようになる。
コンピュータプロセッサはまた、視界選択コンポーネントにおいて、生物組織に対応する視界を選択するユーザ入力に応答して、生物組織に対応する選択された視界の第１の画像をグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングするようにプログラミングされている。コンピュータプロセッサはまた、ユーザが、選択された視界に対応する多重化されたバイオマーカー画像データの形態学的解析を選択できるようになる形態学的解析選択コンポーネントをグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングするようにプログラミングされており、形態学的解析選択コンポーネントにより、ユーザが、選択された形態学的解析の結果の表現のカラー及び／又は透過度を構成することができるようになる。
コンピュータプロセッサはまた、形態学的解析選択コンポーネントにおいて第１の形態学的解析を選択するユーザ入力に応答して、選択された第１の形態学的解析の第１の結果の表現を、生物組織の第１の画像上にオーバーレイするようにプログラミングされている。第１の形態学的解析の第１の結果は、第１の画像中の対象となる１つ以上の形態学的特徴を示し、生物組織の第１の画像及び第１の結果の表現は、視覚的に区別可能な方法で表示される。コンピュータプロセッサはまた、ユーザが、第１の画像と、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされた第１の形態学的解析の第１の結果の表現との比較に基づいて、品質レビュースコアを選択できるようになる品質レビュー選択コンポーネントを、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングするようにプログラムされている。コンピュータプロセッサは、先述した方法のいずれかを実行するようにプログラミングされていてもよい。
例示的な実施形態の先の目的、態様、特徴及び利点並びに他の目的、態様、特徴及び利点は、添付図面に関連してなされる以下の説明を参照することにより明らかとなり、より良く理解できるであろう。
例示的なコンピューティングデバイスのブロック図である。 例示的なネットワーク環境のブロック図である。 生物組織に対応するデータソースを選択するために使用されてもよい例示的なユーザインターフェースを示す。 画像のソースに関する情報及び／又は統計的な情報を含む構成ファイルを選択するために使用されてもよい例示的なユーザインターフェースを示す。 表示するためのスライド及びスポットを選択するために使用されてもよい例示的なユーザインターフェースを示す。 表示するためのバイオマーカーを選択するために使用されてもよい例示的なユーザインターフェースを示す。 表示するための解析結果を選択するために使用されてもよい例示的なユーザインターフェースを示す。 マーカーの発現及びＤＮＡ配列を表示するための例示的なユーザインターフェースを示す。 生物組織のコンピュータ生成画像を示す例示的なユーザインターフェースを示しており、組織から取得される１つ以上の画像は新規のカラースペースにマッピングされ、例えば、Ｈ＆Ｅタイプ画像を生成させる。 オーバーレイ表示のための４つのバイオマーカーの選択を示す例示的なユーザインターフェースを示す。 バイオマーカー発現レベルのジェネリックヒートマップを示す例示的なユーザインターフェースを示す。 バイオマーカー発現レベルの２トーンヒートマップを示す例示的なユーザインターフェースを示す。 バイオマーカー発現レベルの連続的ヒートマップを示す例示的なユーザインターフェースを示す。 バイオマーカー発現レベルを表示するための例示的な方法のフローチャートである。 バイオマーカー及びＤＮＡ配列を表示するための例のフローチャートである。 オーバーレイ表示のための２つのＤＮＡ配列及び核マーカーの選択を示す例示的なユーザインターフェースを示す。 本開示にしたがった、生物検体の統計表現における生物粒子の集団の例示的な選択を示す。 生物粒子の選択された集団を反映している、図１７の生物検体の例示的な形態学的表現を示す。 生物検体の形態学的表現及び統計表現の双方を含む例示的なグラフィックユーザインターフェースを示す。 マーカー及び臨床転帰の選択を可能にする例示的なユーザインターフェースを示す。 生物学的単位及び臨床転帰の選択を可能にする例示的なユーザインターフェースを示す。 画像における領域及び臨床転帰の選択を可能にする例示的なユーザインターフェースを示す。 生物学的単位の形態学的特性及び臨床転帰の選択を可能にする例示的なユーザインターフェースを示す。 臨床転帰と、生物組織の視界に基づく選択における１つ以上の特徴との間の正又は負の相関関係を判断する方法のフローチャートである。 臨床転帰と生物組織の視界に基づく選択の特性であるコホートデータセットにおける１つ以上の特徴との間の正又は負の相関関係を判断する方法のフローチャートである。 ユーザが品質スコアを提供することを可能にする例示的なユーザインターフェースを示す。 背景画像上にオーバーレイされた例示的な画像セグメンテーション結果を示す。 背景画像上にオーバーレイされた例示的な画像セグメンテーション結果を示す。 オーバーラップのないセグメンテーションマスクを示す例示的なユーザインターフェースを示す。 オーバーレイセグメンテーションマスクを示す例示的なユーザインターフェースを示す。 ユーザが品質スコアデータを保存するための位置を選択することが可能になる例示的なユーザインターフェースを示す。 ユーザから品質スコアを受信するための例示的な方法のフローチャートである。 データレイヤ、論理レイヤ及びユーザインターフェースレイヤを提供する例示的なサービスベースのアーキテクチャを示すブロック図である。 例示的なデータレイヤを示すブロック図である。 例示的な論理レイヤを示すブロック図である。 細胞を表すために規定された例示的なオブジェクト指向型クラスを示すブロック図である。 生物組織中の対象となる生物学的単位の表現を選択的に表示するための例示的な方法のフローチャートである。 生物組織中の２つ以上のバイオマーカーの発現レベルを表示するための他の例示的な方法のフローチャートである。 バイオマーカーの発現レベルを表示するための例示的な方法のフローチャートである。 統計表現を含む例示的なグラフィックユーザインターフェースを示す。 統計表現を含む例示的なグラフィックユーザインターフェースを示す。 統計表現を含む例示的なグラフィックユーザインターフェースを示す。 グラフィックユーザインターフェースの形態学的特徴の選択コンポーネントの例示的な実現を示す。 グレースケール値のヒストグラムにおける「ウィンドウ幅」及び「ウィンドウレベル」を示すグラフである。
ここで開示する実施形態は、生物組織の特徴を選択的に表示し、組織を解析し、及び／又は、多重化されたバイオマーカー画像データに基づいた組織の解析を提示するための方法、システム及びデバイスを含む。例示的な実施形態により、病理医が客観性の高い反復可能な診断並びに疾患又は状態モデルに到達することが可能になる、選択的な特徴及び／又は解析の、構造化されているが、柔軟性があり、ユーザに優しい表示が可能になる。
ここで教示される実施形態は、染色-漂白-再染色技術のような、既知の技術により生成される多重化されたバイオマーカー画像をレンダリングする。画像は、細胞のより大きな組織検体内の個別の細胞ごとにバイオマーカーの発現を示す。個別の細胞は、より大きな組織検体の一部である。組織検体は、細胞培養からの細胞のグループであってもよく、或いは、臓器、腫瘍又は病変の検体であってもよい。組織検体はまた、コホートとして知られる異なる被験者からの同様の組織の標本のグループの一部であってもよい。これらのグループの組織検体は、１つ以上の疾患、状態モデル、疾患又は状態モデル内の異なる病期、或いは、疾患又は状態の治療に対する１つ以上の反応を表してもよい。
各染色された視界の画像は、適切な顕微鏡に結合されたデジタルカメラ及び適切な品質制御ルーチンのような、既知の技術により生成される。自動化された画像登録及び解析を使用して、個別の線引きされた細胞或いは核、細胞質及び膜のような細胞下区画のバイオマーカー濃度レベルを定量化してもよい。多重化した結果生じるデータ値及び細胞の画像解析は、単独で、又は、さらなる解析の結果とともに記憶されてもよい。データベースは、組織を含むバイオマーカー発現の強度の測定及びそれが取られた組織内の位置の識別を保存してもよい。位置は、特定の測定が取られた特定の細胞及び／又は組織を示してもよく、測定に関係する区画、核、細胞質又は膜も含んでもよい。情報はデータベース中に記憶されてもよく、記憶デバイス中又はネットワークデバイス中に保持されてもよい。
図面を参照して、以下に例示的な実施形態を記述する。当業者は、例示的な実施形態は、説明される実施形態に限定されないこと、例示的なシステムのコンポーネント、デバイス及び方法は、以下に記述される実施に限定されないことを認識するだろう。
例示的なコンピュータアーキテクチャ
ここで開示するシステム及び方法は、１つ以上のコンピュータ読取可能媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードドライブ、及び／又はハードウェア上で保持される実行可能な命令に関係している１つ以上のプログラム可能な処理ユニットを含んでもよい。例示的な実施形態では、ハードウェア、ファームウェア及び／又は実行可能なコードは、例えば、既存のインフラストラクチャ（例えば、既存のデバイス／処理ユニット）と共に使用するためのアップグレードモジュールとして提供されてもよい。例えば、ハードウェアは、ここで教示する実施形態をコンピューティングプロセスとして実行するコンポーネント及び／又は論理回路であってもよい。
本開示にしたがって、例えば、ディスプレイ及び／又は他のフィードバック手段は、グラフィックユーザインターフェースをレンダリングするためのものを含んでもよい。ディスプレイ及び／又は他のフィードバック手段は、スタンドアローン型機器であってもよく、又は、処理ユニットの１つ以上のコンポーネント／モジュールとして含まれてもよい。例示的な実施形態では、ディスプレイ及び／又は他のフィードバック手段を使用して、生物組織検体の視界の形態学的表現及び統計表現の双方を同時に記述してもよい。
本実施形態のうちのいくつかを実現するために使用されてもよい実際のソフトウェアコード又は制御ハードウェアは、このような実施形態の範囲を制限することを意図していない。例えば、ここで記述する本実施形態のある態様は、例えば、従来のプログラミング技術又はオブジェクト指向プログラミング技術を使用して、例えば、アセンブリコード、Ｃ、Ｃ＃又はＣ＋＋のような何らかの適切なプログラミング言語タイプを使用したコードで実現されてもよい。このようなコードは、例えば、磁気記憶媒体又は光記憶媒体のような任意のタイプの適切な一時的でないコンピュータ読取可能媒体（ｍｅｄｉａ ｏｒ ｍｅｄｉｕｍ）上で記憶又は保持されてもよい。
ここで使用されるように、例えば、「プロセッサ」、「処理ユニット」、「コンピュータ」又は「コンピュータシステム」は、ワイヤレス又はワイヤラインの多様なマイクロコンピュータ、ミニコンピュータ、サーバ、メインフレーム、ラップトップ、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、ワイヤレスｅメールデバイス（例えば、「ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ（登録商標）、「Ａｎｄｒｏｉｄ」（登録商標）」又は「Ａｐｐｌｅ」（登録商標）のような登録商標のついたデバイス）、携帯電話機、ページャ、プロセッサ、ＦＡＸ機、スキャナ、或いは、ネットワークを通してデータを送受信するように構成された他の何らかのプログラム可能デバイスであってもよい。ここで開示するコンピュータシステムは、データを取得、処理及び通信するのに使用されるあるソフトウェアアプリケーションを記憶するためのメモリを含んでもよい。このようなメモリは、開示する実施形態の内部又は外部にあってもよいことが理解できる。メモリはまた、ソフトウェアを記憶する一時的でない記憶媒体を含んでもよく、ハードディスク、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＰＲＯＭ（プログラム可能ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能なＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ記憶デバイス又はこれらに類するものを含んでもよい。
図１は、ここで開示するシステム及び方法を実現するのに使用されてもよい例示的なコンピューティングデバイス１００を表すブロック図を示す。コンピューティングデバイス１００は、ワークステーション、デスクトップコンピュータ、サーバ、ラップトップ、ハンドヘルドコンピュータ、タブレットコンピュータ（例えば、ｉＰａｄ（登録商標）タブレットコンピュータ）、モバイルコンピューティング又は通信デバイス（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）モバイル通信デバイス、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）モバイル通信デバイス及びこれらに類するもの）、或いは、通信可能であり、ここで開示する動作を実施するのに十分なプロセッサのパワー及びメモリ容量を有する他の形態のコンピューティング又はテレコミュニケーションデバイスのような、任意のコンピュータシステムであってもよい。例示的な実施形態では、複数のこのようなコンピューティングデバイスを含む分散型計算システムが提供されてもよい。
コンピューティングデバイス１００は、ここで記述する例示的な方法を実現するための、その上でエンコードされる１つ以上のコンピュータ実行可能な命令又はソフトウェアを有する１つ以上の一時的でないコンピュータ読取可能媒体を含む。一時的でないコンピュータ読取可能媒体は、１つ以上のタイプのハードウェアメモリ及び他のタンジブルデバイス（例えば、１つ以上の磁気記憶ディスク、１つ以上の光ディスク、１つ以上のＵＳＢフラッシュデバイス）並びにこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。例えば、コンピューティングデバイス１００に含まれるメモリ１０６は、ここで記述するようなグラフィックユーザインターフェースを実現するためのコンピュータ読取可能並びにコンピュータ実行可能な命令又はソフトウェアを記憶してもよい。コンピューティングデバイス１００はまた、プロセッサ１０２及び関係するコア１０４を含んでもよく、いくつかの実施形態では（例えば、複数のプロセッサ／コアを有するコンピュータシステムのケースでは）、メモリ１０６に記憶されたコンピュータ読取可能並びにコンピュータ実行可能な命令又はソフトウェアを実行するための１つ以上の追加のプロセッサ１０２’及び関係するコア１０４’並びにシステムハードウェアを制御するための他のプログラムを含んでもよい。プロセッサ１０２及びプロセッサ１０２’は、それぞれ、シングルコアプロセッサ又はマルティプルコア（１０４及び１０４’）プロセッサであってもよい。
インフラストラクチャ及びコンピューティングデバイスにおけるリソースを動的に共有できるように、コンピューティングデバイス１００で仮想化が採用されてもよい。仮想マシン１１４は、プロセスが、複数のコンピューティングリソースではなく、１つのコンピューティングリソースのみを使用しているように見えるように、複数のプロセッサ上でのプロセス実行を取り扱うために提供されてもよい。さらに、複数の仮想マシンを１つのプロセッサとともに使用してもよい。
メモリ１０６は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＤＯ ＲＡＭ及びこれらに類するもののような、コンピュータシステムメモリ又はランダムアクセスメモリを含んでもよい。メモリ１０６は、他のタイプのメモリも含んでもよく、或いは、それらの組み合わせを含んでもよい。
ユーザは、スクリーン又はモニタのような、視覚的ディスプレイデバイス１１８により、コンピューティングデバイス１００と対話してもよく、これらのデバイスは、ここで記述する例示的な実施形態にしたがって提供される１つ以上のグラフィックユーザインターフェース１２０を表示してもよい。視覚的ディスプレイデバイス１１８はまた、例示的な実施形態に関係する他の態様、要素並びに／或いは情報又はデータを表示してもよい。コンピューティングデバイス１００は、例えば、キーボード又は何らかの適切なマルチポイントタッチインターフェース１０８、ポインティングデバイス１１０（例えば、マウス、ユーザの指が直接ディスプレイデバイスとインターフェースする等）のような、ユーザからの入力を受信するための他のＩ／Ｏデバイスを含んでもよい。キーボード１０８及びポインティングデバイス１１０は、視覚的ディスプレイデバイス１１８に結合されてもよい。コンピューティングデバイス１００は、他の適切な従来のＩ／Ｏ周辺機器を含んでもよい。Ｉ／Ｏデバイスは、１つ以上のグラフィックユーザインターフェース１２０の実現を促進し、ここで記述する例示的な実施形態のためのグラフィックユーザインターフェースの１つ以上の選択コンポーネント（例えば、視界選択コンポーネント、バイオマーカー選択コンポーネント、バイオマーカー発現レベル基準選択コンポーネント、形態学的特徴選択コンポーネント等）を実現してもよい。
コンピューティングデバイス１００は、デュアラブルディスク記憶装置（何らかの適切な光又は磁気デュアラブル記憶デバイス、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュ（登録商標）、ＵＳＢドライブ、又は、他の半導体ベースの記憶媒体）、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、データ並びにここで教示するような例示的な実施形態を実現するコンピュータ読取可能命令及び／又はソフトウェアを記憶するための他のコンピュータ読取可能媒体のような、１つ以上の記憶デバイス１２４を含んでもよい。例示的な実施形態では、１つ以上の記憶デバイス１２４は、本開示のシステム及び方法により生成されてもよいデータのための記憶装置を提供してもよい。例えば、記憶デバイス１２４は、多重化されたバイオマーカー画像データのための記憶装置１２６、データ解析のための記憶装置１２８（例えば、画像セグメンテーション結果と臨床転帰との相関のような、ここで記述する画像又は統計解析のいずれかに関するパラメータの結果の記憶装置）、品質レビューデータのための記憶装置１３０（例えば、バイオマーカー品質及び画像セグメンテーション品質のようなここで記述する画像又は統計解析の結果のいずれかに関連する品質インジケータ及び有効性情報）及び／又はディスプレイ設定（例えば、カラー、透過度等に関するユーザの嗜好）のための記憶装置１３２を提供してもよい。１つ以上の記憶デバイス１２４は、さらに、ここで記述するような１つ以上の方法に関連するコンピュータ読取可能命令のための記憶装置、例えば、ユーザインターフェースの生成に関連するコンピュータ読取可能命令のための記憶装置１３４及びデータ解析に関連するコンピュータ読取可能命令のための記憶装置１３６を提供してもよい。１つ以上の記憶デバイス１２４は、コンピューティングデバイス１００上に提供されてもよく、及び／又は、コンピューティングデバイス１００とは別に又はコンピューティングデバイス１００とは遠隔で提供されてもよい。
コンピューティングデバイス１００は、これらに限定されないが、標準的な電話線、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）リンク（例えば、８０２．１１、Ｔ１、Ｔ３、５６ｋｂ、Ｘ．２５）、ブロードバンド接続（例えば、ＩＳＤＮ、フレームリレー、ＡＴＭ）、ワイヤレス接続、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）或いは上記のいずれか又は全ての何らかの組み合わせを含む様々な接続を通じて、１つ以上のネットワークデバイス１２２を通して１つ以上のネットワークと、例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮ又はインターネットと、インターフェースするように構成されているネットワークインターフェース１１２を含んでもよい。ネットワークインターフェース１１２は、ビルトインネットワークアダプタ、ネットワーク・インターフェース・カード、ＰＣＭＣＩＡネットワークカード、カード・バス・ネットワークアダプタ、ワイヤレスネットワークアダプタ、ＵＳＢネットワークアダプタ、モデム、又は、コンピューティングデバイス１００を任意のタイプの通信可能なネットワークにインターフェースさせて、ここで記述する動作を実施するのに適した他の何らかのデバイスを含んでもよい。ネットワークデバイス１２２は、これらに限定されないが、１つ以上の受信機、１つ以上の送信機、１つ以上のトランシーバ、１つ以上のアンテナ及びこれらに類するものを含む、ネットワークを通して通信を受信及び送信するための１つ以上の適切なデバイスを含んでもよい。
コンピューティングデバイス１００は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステム、異なるリリースのＵｎｉｘ（登録商標）及びＬｉｎｕｘ（登録商標）のオペレーティングシステム、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ（登録商標）用の任意のバージョンのＭａｃＯＳ（登録商標）、任意の組み込みオペレーティングシステム、任意のリアルタイムオペレーティングシステム、任意のオープンソースオペレーティングシステム、任意のプロプライエタリオペレーティングシステム、モバイルコンピューティングデバイス用の任意のオペレーティングシステム、又は、コンピューティングデバイス上で動作可能であり、ここで記述する動作を実施可能な他の何らかのオペレーティングシステムのような、任意のオペレーティングシステム１１６を実行してもよい。例示的な実施形態では、オペレーティングシステム１１６は、ネイティブモード又はエミュレーションモードで実行されてもよい。例示的な実施形態では、オペレーティングシステム１１６は、１つ以上のクラウドマシンインスタンス上で実行されてもよい。
図２は、協働が可能であり、協働を推進する方法で、ここで記述する実施形態を実現するに適した例示的なネットワーク環境２００を示す。ネットワーク環境２００は、通信ネットワーク２１０を通じて１つ以上のクライアント２０６及び２０８に結合された１つ以上のサーバ２０２及び２０４を含んでもよい。とりわけ、１つ以上のサーバ２０２及び２０４並びに１つ以上のクライアント２０６及び２０８のそれぞれは、図１に関して記述したようなコンピューティングデバイス１００として実現されてもよい。したがって、１つ以上のサーバ２０２及び２０４並びに１つ以上のクライアント２０６及び２０８のそれぞれは、通信ネットワーク２１０を通じてサーバ２０２及び２０４がクライアント２０６及び２０８と通信可能であるネットワークインターフェース１１２及びネットワークデバイス１２２を含んでもよい。通信ネットワーク２１０は、インターネット、イントラネット、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）、ＭＡＮ（メトロポリタンエリアネットワーク）、ワイヤレスネットワーク、光ネットワーク及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。通信ネットワーク２１０により提供される通信設備は、ここで開示する協働的な解析及び研究努力を支持することが可能である。
例示的な実施形態では、協働エンティティは、１つ以上のクライアント２０６、２０８を利用して、１つ以上の２０２、２０４に遠隔でアクセスしてもよい。サーバ２０２及び２０４は、本開示のシステム及び方法に関連するデータを記憶、アクセス、共有及び解析する（例えば、有効性検証する）ためのクライド環境を有利に提供してもよい。ここで記述するように、１つ以上のサーバ２０６、２０８はまた、例えば、ユーザインターフェース及び／又はデータ解析の生成に関連する１つ以上のモジュールを実現するためのコンピュータ読取可能命令により特徴付けられる１つ以上のアプリケーションと有利に関係してもよい。１つ以上のクライアント２０６及び２０８上で１つ以上の適用に有利にアクセスしてもよく、１つ以上のクライアント２０６及び２０８上で１つ以上の適用を遠隔で実行してもよい。例示的な実施形態では、１つ以上の適用の分散は、ライセンス合意のような特定の状況を前提としてもよい。
生物組織の多重化された画像の例示的な選択及び表示
例示的な実施形態は、生物組織の１つ以上の視界に関連する画像及び／又はテキストデータをユーザが選択的に表示し、操作できる１つ以上のグラフィックユーザインターフェースを提供してもよい。例示的な生物組織画像は、組織の形態学的特徴の画像、組織におけるバイオマーカーの発現レベル、組織におけるＤＮＡ配列の発現及び非発現及びこれらに類するものを含んでもよい。例示的なグラフィックユーザインターフェースは、複数の患者に対応する複雑な画像及び解析データ、複数の組織の視界及び／又は複数のバイオマーカーデータを、構造化されているが、柔軟性があり、ユーザに優しい方法でユーザがレビューすることを可能にする。例示的な実施形態はまた、表示及び解析のためにデータを検索する時間的に効率がよく、能率化された方法を提供する。
例示的な実施形態は、ユーザが、ユーザインターフェース上で直接、ユーザインターフェース上で表示するための生物組織の視界を選択することを可能にする。ユーザインターフェース上で提供されるツールを使用して、特定の試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーを選択する能力により、ユーザが、試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーに関連するファイルの位置を覚える必要はなくなり、ユーザが、直感的で、時間的に効率がよく、ユーザに優しい方法でデータソースを選択することが可能になる。
例示的な実施形態はまた、ユーザが、ユーザインターフェース上で直接、ユーザインターフェース上でその発現レベルが表示されることになる１つ以上のバイオマーカー及びバイオマーカーに関する１つ以上の対応するカラーを選択することを可能にする。応答して、ユーザインターフェースは、選択された生物組織の視界に対してオーバーレイ方法で、選択されたバイオマーカーの発現レベルを表示し、これにより、各バイオマーカーの発現レベルが、対応する選択されたカラーの明度レベルとして表示される。選択された視界の画像において任意の数のバイオマーカーの発現レベルをオーバーレイ方法で並行して表示するために、任意の数のバイオマーカーが選択されてもよい。バイオマーカーの選択可能な数は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９及び２０を含むが、これらに限定されない。同じ視界の表示において複数のバイオマーカーの発現レベルが表示されることにより、ユーザが、生物組織の構造アスペクト及び機能アスペクトの完全な画像を取得することが可能になり、ユーザが、生物組織中の異なるバイオマーカーの共局在を評価することが可能になる。
同様に、例示的な実施形態はまた、ユーザが、その発現及び非発現がユーザインターフェース上で表示されることになる１つ以上のＤＮＡ配列、並びに、ＤＮＡ配列に関する１つ以上の対応するカラーを選択することが可能になる。応答して、ユーザは、生物組織の選択された視界に対して、オーバーレイ方法で、選択されたＤＮＡ配列の発現及び非発現を表示し、これにより、各ＤＮＡ配列の発現及び非発現が、１つ以上の対応する選択されたカラーで表示される。例示的な視界の画像では、１つ以上のＤＮＡ配列の発現及び１つ以上のバイオマーカーの発現レベルはオーバーレイ方法で表示されてもよい。選択された視界の画像において任意の数のＤＮＡ配列の発現及び非発現をオーバーレイ方法で並行して表示するために、任意の数のＤＮＡ配列が選択されてもよい。ＤＮＡ配列の選択可能な数は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９及び２０を含むが、これらに限定されない。
図３〜図１３は、例示的なグラフィックユーザインターフェースを示すが、他の適切なユーザインターフェースが使用されてもよい。図３に示すように、例示的なユーザインターフェース３００は、ユーザがセッション開始時に、ユーザインターフェースを終了して、閉じることが可能になる終了コンポーネント３０２を表示してもよい。例示的な実施形態では、終了コンポーネント３０２は、セッションが続く間、ユーザインターフェース上で表示され続けてもよい。ユーザインターフェース３００は、ユーザが、ユーザインターフェース上で表示するための画像及び／又はテキストデータの１つ以上のソースを直接選択することが可能になるデータソース選択コンポーネント３０４を並行して表示してもよい。データソース選択コンポーネント３０４により、ユーザが特定の試験又は実験を選択することが可能になる。例示的な実施形態では、ファイル構造ブラウザ３０６により、ユーザが、データファイルがその中で組織化されているファイル構造をビューすることが可能になってもよい。ファイル構造ブラウザ３０６により、ユーザが、試験に対応する画像及び／又はテキストデータの全てを含む１つ以上の一番上のレベルディレクトリを選択することが可能になってもよい。例示的な実施形態では、デフォルトデータは、ユーザが選択に失敗した場合に自動的に選択されてもよい。
図４に示すように、試験又は実験の選択時に、ユーザインターフェースは、ユーザが、ユーザインターフェースで表示されることになるデータのソース及びタイプを構成するためのオプションを含む構成ファイルを選択することが可能になる構成選択コンポーネント４０２を表示してもよい。例えば、例示的な構成ファイルを使用して、生物学的画像及び／又は統計データ、ユーザ規定の入力（例えば、結果、解析方法、クラスタリングオプション、バイオマーカー、スライド／視界及びユーザインターフェース上でビューされるこれらに類するもの）並びにこれに類するものを含むフォルダ又はファイルへのパス名を指定してもよい。ユーザインターフェースは、ユーザが、特定の構成ファイルを選択する必要なく、デフォルト構成ファイルによりコンティニューすることを可能にするコンティニューコンポーネント４０４を並行して表示してもよい。
図５に示すように、構成ファイルの選択時に、ユーザインターフェースは、ディスプレイパネル５０２を提供してもよく、そこで、生物組織の視界に関連する画像及び／又はテキストデータをレンダリングしてもよい。ユーザインターフェースはさらに、選択された試験又は実験においてユーザが１つ以上のスライド及び１つ以上のスポットに対応するデータを選択できるようになるスライド−スポット選択コンポーネント５０４を表示してもよい。スライド−スポット選択コンポーネント５０４は、選択された試験又は実験におけるスライド−スポットをリスト化するスライド−スポットブラウザツール５０８を含んでもよい。ユーザは、１つ以上のスライド−スポットの組み合わせをスライド−スポット選択コンポーネント５０８で直接選択し、選択した組み合わせを選択したスライド−スポットツール５１０に追加してもよい。例示的な実施形態では、ユーザは、ポインティングデバイス、例えば、マウスを使用して、１つ以上のスライド−スポットの組み合わせをクリックしてもよく、或いは、キーボードのショートカット、例えば、「シフト」又は「コントロール」キーの長押し（ｈｏｌｄｉｎｇ ｄｏｗｎ）を使用して、一度に複数の組み合わせを選択してもよい。
スライド−スポットブラウザツール５０８と選択されたスライド−スポットツール５１０の組み合わせにより、ユーザが容易にスライド−スポット選択を改訂できるようになる。例えば、「選択されたスライド−スポット」ツール５１２により、ユーザがスライド−スポットブラウザツール５０８中の１つ以上の選択されたスライド−スポットの組み合わせを、選択されたスライド−スポットツール５１０に追加することが可能になってもよい。「全てのスライド−スポットを追加」ツール５１４により、ユーザがスライド−スポットブラウザツール５０８中のスライド−スポットの組み合わせの全てを、選択されたスライド−スポットツール５１０に追加することが可能になってもよい。「選択されたスライド−スポットを削除」ツール５１６により、ユーザが、１つ以上のスライド−スポットの組み合わせを、選択されたスライド−スポットツール５１０から削除することが可能になってもよい。「全てのスライド−スポットを削除」ツール５１８により、ユーザが、スライド−スポットの組み合わせの全てを、選択されたスライド−スポットツール５１０から削除することが可能になってもよい。
図６に示すように、ユーザインターフェースは、ユーザが、選択されたスライド−スポットの画像において発現レベルがレンダリングされる１つ以上のマーカーを選択できるようになるマーカー選択コンポーネント６０２を提供してもよい。マーカー選択コンポーネント６０２は、その発現レベルがスライド−スポット中で表されてもよいマーカーをリスト化するブラウザツール６０４を含んでもよい。ユーザは、１つ以上のマーカーをマーカー選択コンポーネント６０４で直接選択し、選択されたマーカーを選択マーカーツール６０６に追加してもよい。例示的な実施形態では、ユーザはポインティングデバイス、例えば、マウスを使用して、１つ以上のスライド−スポットの組み合わせをクリックしてもよく、或いは、キーボードのショートカット、例えば、「シフト」又は「コントロール」キーの長押し（ｈｏｌｄｉｎｇ ｄｏｗｎ）を使用して、一度に複数の組み合わせを選択してもよい。
マーカーブラウザツール６０４と選択されたマーカーツール６０６との組み合わせにより、ユーザが容易にマーカー選択を改訂できるようになる。例えば、「選択されたマーカー」ツール６０８により、ユーザがマーカーブラウザツール６０４中の１つ以上の選択されたマーカーを、選択されたマーカーツール６０６に追加することが可能になってもよい。「全てのマーカーを追加」ツール６１０により、ユーザがマーカーブラウザツール６０４中のマーカーの全てを、選択されたマーカーツール６０６に追加することが可能になってもよい。「選択されたマーカーを削除」ツール６１２により、ユーザが、１つ以上のマーカーを、選択されたマーカーツール６０６から削除することが可能になってもよい。「全てのマーカーを削除」ツール６１４により、ユーザが、マーカーの全てを、選択されたマーカーツール６０６から削除することが可能になってもよい。
１つ以上のマーカーの選択に応答して、ユーザインターフェースは、ディスプレイパネル５０２に、選択された試験又は実験の選択されたスライド−スポットにおいて選択されたマーカーの発現レベルをレンダリングしてもよい。例示的な実施形態では、マーカーの発現レベルは、連続的な範囲のユーザ選択カラーの明度として表されてもよい。別の例示的な実施形態では、マーカーの発現レベルは、連続的な範囲の２つ以上のユーザ選択カラーとして表されてもよい。別の例示的な実施形態では、マーカーの発現レベルは、高い発現レベル（すなわち、予め規定されたユーザ選択レベルを上回る発現レベル）に対しては第１のユーザ選択カラーとして、低い発現レベル（すなわち、予め規定されたユーザ選択レベルを下回る発現レベル）に対しては第２のユーザ選択カラーとして表されてもよい。
異なるマーカーの発現レベルは、異なるカラー又は異なるカラーの組み合わせで表されてもよい。ディスプレイパネル５０２において表示のために２つ以上のマーカーが選択されるとき、例示的な実施形態は、異なるマーカーの発現レベルを表すカラーがブレンドされた合成オーバーレイ画像を生成させてもよく、このため、各マーカーの発現レベルはブレンドされたカラーに寄与する。例示的な実施形態では、合成オーバーレイ画像中の各ピクセルは、選択されたマーカーの発現レベルの寄与を表すブレンドされたカラーを有していてもよい。別の例示的な実施形態では、各生物学的単位（例えば、細胞）は、選択したマーカーの発現レベルの寄与を表すブレンドされたカラーを有していてもよい。例示的な実施形態では、各選択したマーカーは、例えば、各マーカーの発現レベルが同様又は同一の輝度を示すように、合成オーバーレイ画像において等しく寄与していてもよい。例示的な実施形態により、ユーザが、例えば、マーカーの寄与を低下させるためにマーカーに関連するカラーの輝度を下げることにより、合成オーバーレイ画像における１つ以上の選択されたマーカーの寄与を構成し、調整することが可能になってもよい。
ユーザインターフェース中のデータソース選択コンポーネント、スライド−スポットブラウザツール及びマーカー選択コンポーネントを使用してデータを選択する能力により、直感的で、時間的に効率が良く、ユーザに優しいデータソースの選択が可能になる。特に、データ選択コンポーネントにおいて提供されているツールを使用して、特定の試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーを選択する能力により、ユーザが、試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーに関連するファイルの位置を覚える必要がなくなる。逆に、生物組織データを表示する従来のあるシステムは、表示するためのデータソースを選択するのにユーザがファイル構造をナビゲートすることを必要とする。
図７に示すように、ユーザインターフェースは、ユーザが、表示するための１つ以上の解析方法の結果を選択できるようになる解析選択コンポーネント７０２を表示してもよい。例示的な解析方法は、画像セグメンテーション７０４（生物学的単位を線引きする）、ヒートマップ７１０（細胞ベースでマーカーの発現レベル又は統計解析結果を表示する）、細胞除外７２０（１つ以上の選択された形態学的特性を有する細胞を示す）及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。
図８に示すように、選択されたスライド−スポットに対応する画像及び／又はテキストデータをディスプレイパネル５０２で表示している間に、ユーザインターフェースが並行して、ディスプレイパネル５０２に隣接する選択パネル８０２を表示させ、ユーザがディスプレイパネル中の表示を調整できるようにしてもよい。例示的な実施形態では、「次のスライド」コンポーネント８０４により、ユーザが、次のスライドの第１のスポットに、現在選択されているバイオマーカーの発現レベルを表示することが可能になってもよい。「次のスポット」コンポーネント８０６により、ユーザが、現在選択されているスライドの次のスポットに、現在選択されているバイオマーカーの発現レベルを表示することが可能になってもよい。「スライド／スポット選択」コンポーネント８０８により、ユーザが、選択された試験又は実験に利用可能な特定のスライド−スポットの組み合わせを選択できるようになってもよい。
選択パネル８０２は、現在表示されているマーカーとは異なる、同一スライド及びスポット中のマーカーの発現レベルを表示するための１つ以上のオプションを含んでもよい。例えば、ユーザは、バイオマーカーであるＮａＫＡＴＰの発現レベルのビューイングから同じ視界の画像中のバイオマーカーであるサイトケラチンの発現レベルに移行することを選択してもよい。例示的な実施形態では、「次のマーカー」コンポーネント８１０により、ユーザが、ディスプレイパネル５０２で表示されている同じスライド及びスポット中の異なるバイオマーカーの発現レベルを表示できるようになってもよい。「マーカー選択」コンポーネント８１２により、ユーザが、特定のマーカー、例えば、サイトケラチンを選択して、ディスプレイパネル５０２中で、選択されたマーカーの発現レベルを表示できるようになってもよい。
選択パネル８０２は、拡大、輝度、コントラスト及びこれらに類するものを含む、ディスプレイパネル５０２中の表示のアスペクトを操作するための１つ以上のオプションを含んでもよいが、これらに限定されない。複数のマーカーのオーバーレイ画像中の特定のマーカーの寄与は、画像中のマーカーの発現レベルの寄与を増加又は減少させるために調整されてもよい。例えば、「かすれた（dim）」マーカーで表されている発現レベルを向上させるために、又は、画像中の「露出過度な」領域を抑制するために、コントラスト及び輝度が調整されてもよい。複数の画像がオーバーレイしているときに、ブレンドされた合成画像を生成させる際、調整されたコントラスト及び輝度レベル（オリジナルレベルではない）を使用してもよい。
選択パネル８０２は、ディスプレイパネル５０２で表示されている画像のコントラスト及び輝度を設定及び変更することが可能であってもよい。コントラスト及び輝度を変更する能力により、ユーザが、解釈を促進するために、画像中のある特徴を向上させることが可能になる。コントラスト及び輝度を変更する能力により、選択されたディスプレイデバイス上での画像の適切な表示も可能になる。例えば、画像のグレースケールの動的範囲（すなわち、画像中の最小ピクセル値と最大ピクセル値との間の範囲）が、選択されたディスプレイデバイスで取り扱うことのできる範囲よりも大きい場合、画像のグレースケールの範囲は、デバイスが画像を正しく表示できるように適切な方法でダウンスケールされてもよい。別の例では、例示的な実施形態の多重化されたマーカー画像において、画像は、１２〜１６ビットの情報で表されてもよい一方で、典型的なディスプレイデバイスは、８ビットの情報のみを取り扱うことができる。このケースでは、（画像値の最大値と最小値の間の）小さな「ウィンドウ」の画像値のみがデバイスにより表示されてもよい。
「ウィンドウレベル」はウィンドウの中央値であるグレースケールとして規定され、「ウィンドウ幅」は、ディスプレイに含まれることになるウィンドウレベル付近のグレースケール値の範囲として規定される。典型的に、「ウィンドウ幅」は、ウィンドウ幅の半分が選択されたウィンドウレベルの左側に生じ、ウィンドウ幅のもう半分が右側に生じるような、線形の範囲を表す。図４０は、グレースケール値のヒストグラムにおける「ウィンドウ幅」及び「ウィンドウレベル」を示すグラフである。「ウィンドウ幅」の値を構成するときに、表示される画像に対する新規の最小及び最大グレースケール値が、ウィンドウにより再規定される。例示的な実施形態では、新規の最小グレースケール値と最大グレースケール値との間にあるグレースケール値は、８ビットの範囲におさまるように修正される。すなわち、新規の最小値がゼロに設定され、新規の最大値が２５５に設定されると、これらの間の全ての値は、線形補間のような特定の関数にしたがって分布される。
例示的な実施形態では、選択パネル８０２は、ユーザがディスプレイパネル５０２中の表示のコントラストを設定できるようになるための「ウィンドウ幅」コンポーネント８１４を含んでもよい。表示のコントラストは、ウィンドウ幅が減少するにつれて増加し、ウィンドウ幅が増加するにつれて減少する。「ウィンドウ幅」コンポーネント８１４は、コントラストをデフォルトレベルに自動的に設定する「自動ウィンドウ幅」ツールを含んでもよい。「ウィンドウ幅」コンポーネント８１４は、ユーザが特定のレベルのコントラストを入力できるようになる「ウィンドウ幅入力」ツールを含んでもよい。「ウィンドウ幅」コンポーネント８１４は、ユーザが、スライダーを使用して相対的なレベルのコントラストを選択できるようになる「ウィンドウ幅スライダー」を含んでもよい。「ウィンドウ幅」コンポーネント８１４は、ユーザがコントラストレベルをデフォルトレベルにリセットできるようになる「ウィンドウ幅リセット」ツールを含んでもよい。
例示的な実施形態では、選択パネル８０２は、ユーザがディスプレイパネル５０２中の表示の輝度を設定できるようになるための「ウィンドウレベル」コンポーネント８１６を含んでもよい。表示の輝度は、ウィンドウレベルが画像における最大グレースケール値に向かうにつれて増加し、ウィンドウレベルが画像における最小グレースケール値に向かうにつれて減少する。「ウィンドウレベル」コンポーネント８１６は、輝度をデフォルトレベルに自動的に設定する「自動ウィンドウレベル」ツールを含んでもよい。「ウィンドウレベル」コンポーネント８１６は、ユーザが特定のレベルの輝度を入力できるようになる「ウィンドウレベル入力」ツールを含んでもよい。「ウィンドウレベル」コンポーネント８１６は、ユーザが、スライダーを使用して相対的なレベルの輝度を選択できるようになる「ウィンドウレベルスライダー」を含んでもよい。「ウィンドウレベル」コンポーネント８１６は、ユーザが輝度レベルをデフォルトレベルにリセットできるようになる「ウィンドウレベルリセット」ツールを含んでもよい。
「ウィンドウレベル」コンポーネント８１６により、ユーザが、高すぎるグレースケール値、すなわち、超輝度ピクセルを破棄することが可能になることから、これにより、典型的に超輝度であるノイズ及び／又はダストにより生成されたピクセルをフィルタリングアウトすることが可能になる。このケースでは、ノイズ及び／又はダストに関係する輝度ピクセル値が、選択されたウィンドウレベルの右側になり、それにより、調整された画像から除外されるように、ウィンドウレベルが選択されてもよい。
例示的な実施形態では、選択パネル８０２は、ユーザが、スライダーを使用して、特定のレベルのズーム又は相対的なレベルのズームを入力できるようになる「ズーム入力」ツール８１８を含んでもよい。ズームレベルはデフォルトレベルにリセットされてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、ユーザインターフェースにより、ポインティングデバイスを使用して、例えば、マウスの右ボタンをクリックすることにより、ズームイン及びズームアウトが可能になってもよい。いくつかの例示的な実施形態では、ユーザインターフェースにより、キーボードのショートカットを使用して、ズームイン及びズームアウトが可能になってもよく、例えば、「コントロール」キーと「＋」キーとの組み合わせを使用することによりズームインし、「コントロール」キーと「−」キーとの組み合わせを使用することによりズームアウトできるようになってもよい。
例示的な実施形態では、選択パネル８０２は、ユーザが、スライダーを使用して、ディスプレイパネル５０２に、ｘ軸又はｙ軸で制約される特定レベルのパニングを入力できるようになるための、或いは、ｘ軸又はｙ軸で制約される相対的なレベルのパニングを入力できるようにするための、「パン入力」ツール８２０を含んでもよい。パン設定は、ディスプレイパネル５０２に当初表示される視界を表示するようにリセットされてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、ユーザインターフェースにより、ポインティングデバイスを使用して、例えば、マウスの左ボタンをクリックすることにより、パニングが可能になってもよい。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースにより、キーボードのショートカットを使用して、パニングが可能になってもよい。
例示的な実施形態では、選択パネル８０２は、ユーザが、ディスプレイパネル５０２で、１つ以上の基準を満たす１組の生物学的単位を選択的に表示できるようにするための「生物学的単位クエリ」コンポーネント８２２を含んでもよい。例示的な生物学的単位は、細胞、細胞のクラスター、核及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。「生物学的単位クエリ」を使用して選択可能な例示的な基準は、１つ以上のマーカーの最大及び／又は最小の発現レベル、１つ以上のＤＮＡ配列の発現又は非発現、形態学的特性（例えば、最大及び／又は最小の細胞サイズ、最大及び／又は最小の核サイズ）並びにこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。１つ以上の基準の選択は、基準を満たすこれらの生物学的単位のみをディスプレイパネル５０２で表示又は強調させてもよい。反対に、１つ以上の基準の選択は、基準を満たさないこれらの生物学的単位をディスプレイパネル５０２で表示又は強調させてもよい。
例示的な実施形態では、選択パネル８０２は、選択時に、選択した視界の生物組織のコンピュータ生成画像を表示する「ＶＨＥ」コンポーネント８２４を含んでもよく、例えば、組織から取得された１つ以上の画像は新規のカラースペースにマッピングされ、ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）タイプの画像が生成される。例示的な実施形態では、他のマーカー、ＤＮＡ配列及び形態学的特性に関してオーバーレイ、比較及び／又は評価される生物組織のベースライン画像としてＶＨＥ画像が使用されてもよい。図９は、選択された視界の生物組織の例示的なＶＨＥ画像を表示する、例示的な別のディスプレイパネル９０２を示す。Ｈ＆Ｅタイプの画像のコンピュータによる生成は、２０１１年３月３１日に公表された米国特許出願第２０１１−００７４９４４である「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ａ Ｂｒｉｇｈｔｆｉｅｌｄ Ｉｍａｇｅ ｕｓｉｎｇ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｉｍａｇｅｓ」にて記述されている。
選択パネル８０２は、ユーザが、ディスプレイパネル５０２で表示される画像をデータベース又は記憶デバイスに保存できるようにするための「画像を保存」コンポーネント８２６を含んでもよい。保存される画像の例示的なフォーマットは、ｊｐｇファイル、ｐｎｇファイル及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。
選択パネル８０２は、ユーザが、ディスプレイパネル５０２に、レンダリングの１つ以上の画像のオーバーレイを作成できるようにする「オーバーレイを作成」コンポーネント８２８を含んでもよい。１つの例として、オーバーレイは、特定のマーカーの発現レベルが特定のカラーの明度で表される生物組織の視界のレンダリングであってもよい。別の例として、オーバーレイは、特定のＤＮＡ配列の発現又は非発現がそれぞれ２つのカラーで表される生物組織の視界のレンダリングであってもよい。ＤＮＡ配列の発現又は非発現に対応する画像データは、蛍光ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）を使用して取得されてもよい。
このような複数のレンダリングをオーバーレイすることにより、ディスプレイパネル５０２において、ブレンドされた合成画像の生成が可能になり、ユーザが、マーカー、ＤＮＡ配列及びこれらの類するものの間での共局在及び相関を評価できるようになる。例示的な実施形態では、ブレンドされた合成画像は、異なるオーバーレイ画像のカラーが統合された単一のレイヤとして生成されてもよい。ブレンドされた合成画像における各バイオマーカー又はＤＮＡ配列の寄与は、バイオマーカー又はＤＮＡ配列が最終的なカラー画像に寄与する程度を決定するために調整されてもよい。
選択された視界の画像において任意の数のバイオマーカーの発現レベルをオーバーレイ方法で並行して表示するために、任意の数のバイオマーカーが選択されてもよい。バイオマーカーの選択可能な数は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９及び２０を含むが、これらに限定されない。例示的な実施形態では、異なるカラーの明度を使用して、異なるバイオマーカーの発現レベルが表されてもよい。
図１０に示すように、「オーバーレイを作成」コンポーネント８２８の選択時に、ユーザインターフェースは、ユーザが、それらの発現がディスプレイパネル５０２でオーバーレイされることになる１つ以上のバイオマーカー及び／又は１つ以上のＤＮＡ配列を選択できるようにするための、別の「オーバーレイ選択」パネル１００２を表示してもよい。図１０に示すように、「オーバーレイ選択」パネル１００２は、選択されている各バイオマーカー又はＤＮＡに対する別々のコンポーネントを含んでもよい。例えば、コンポーネント１００４、１００６、１００８及び１０１０は、バイオマーカーであるサイトケラチン、ＤＡＰＩ、ＮａＫＡＴＰ及びＳ６をそれぞれ選択するために提供されてもよい。
各コンポーネントは、ユーザが、それらの発現がディスプレイパネルでレンダリングされることになる特定のマーカー又はＤＮＡ配列を選択できるようにするための「マーカー／ＤＮＡ選択」ツール１０１２を含んでもよい。各コンポーネントは、ユーザがそれぞれのコンポーネントを表示又は非表示にできるようにするための「表示／非表示」ツールを含んでもよい。
各コンポーネント１００４、１００６、１００８及び１０１０は、ユーザが、それを使用して、マーカー又はＤＮＡ配列の発現がディスプレイパネルで表示されることになるカラーを選択できるようになる「カラー選択」ツール１０１４を含んでもよい。例えば、ユーザは、マーカーであるサイトケラチン、ＤＡＰＩ、ＮａＫＡＴＰ及びＳ６の発現レベルを、赤、緑、青、ピンクでそれぞれレンダリングするよう選んでもよい。「コントラスト／輝度選択」ツール及び「カラー選択」ツールは、ユーザがディスプレイパネル中のオーバーレイ表示を制御及びカスタマイズできるようにすることにより、ユーザエクスペリエンスを向上させる。
各コンポーネント１００４、１００６、１００８及び１０１０は、ユーザが、ディスプレイパネルでレンダリングされたオーバーレイ画像全体に対して、各マーカー又はＤＮＡ配列の寄与を選択できるようにするための、「カラー選択」ツールに関係する「寄与選択」ツール（例えば、スライダー）１０１５を含んでもよい。例示的な実施形態では、合成オーバーレイ画像中の各ピクセルは、選択したマーカーの発現レベルの寄与を表す、ブレンドされたカラーを有していてもよい。別の例示的な実施形態では、各生物学的単位（例えば、細胞）は、選択したマーカーの発現レベルの寄与を表す、ブレンドされたカラーを有していてもよい。例示的な実施形態により、例えば、マーカーに関係するカラーの輝度を下げて、マーカーの寄与を減少させることにより、ユーザが、合成オーバーレイ画像における１つ以上の選択したマーカーの寄与を構成及び調整できるようになってもよい。
各コンポーネント１００４、１００６、１００８及び１０１０は、ユーザがディスプレイパネル中の表示のコントラストを設定できるようになるための「ウィンドウ幅」コンポーネント１０１６を含んでもよい。表示のコントラストは、ウィンドウ幅が減少するにつれて増加し、ウィンドウ幅が増加するにつれて減少する。「ウィンドウ幅」コンポーネント１０１６は、コントラストをデフォルトレベルに自動的に設定する「自動ウィンドウ幅」ツールを含んでもよい。「ウィンドウ幅」コンポーネント１０１６は、ユーザが特定のレベルのコントラストを入力できるようになる「ウィンドウ幅入力」ツールを含んでもよい。「ウィンドウ幅」コンポーネント１０１６は、ユーザが、スライダーを使用して相対的なレベルのコントラストを選択できるようになる「ウィンドウ幅スライダー」を含んでもよい。「ウィンドウ幅」コンポーネント１０１６はさらに、ユーザがコントラストレベルをデフォルトレベルにリセットできるようになる「ウィンドウ幅リセット」ツールを含んでもよい。
各コンポーネント１００４、１００６、１００８及び１０１０は、ユーザがディスプレイパネル中の表示の輝度を設定できるようになるための「ウィンドウレベル」コンポーネント１０１８を含んでもよい。表示の輝度は、ウィンドウレベルが画像における最大グレースケール値に向かうにつれて増加し、ウィンドウレベルが画像における最小グレースケール値に向かうにつれて減少する。「ウィンドウレベル」コンポーネント１０１８は、輝度をデフォルトレベルに自動的に設定する「自動ウィンドウレベル」ツールを含んでもよい。「ウィンドウレベル」コンポーネント１０１８は、ユーザが特定のレベルの輝度を入力できるようになる「ウィンドウレベル入力」ツールを含んでもよい。「ウィンドウレベル」コンポーネント１０１８は、ユーザが、スライダーを使用して相対的なレベルの輝度を選択できるようになる「ウィンドウレベルスライダー」を含んでもよい。「ウィンドウレベル」コンポーネント１０１８は、ユーザが輝度レベルをデフォルトレベルにリセットできるようになる「ウィンドウレベルリセット」ツールを含んでもよい。
「ウィンドウレベル」コンポーネントにより、ユーザが、高すぎるグレースケール値、すなわち、超輝度ピクセルを破棄することが可能になることから、これにより、典型的に超輝度であるノイズ及び／又はダストにより生成されたピクセルをフィルタリングアウトすることが可能になる。このケースでは、ノイズ及び／又はダストに関係する輝度ピクセル値が、選択されたウィンドウレベルの右側になり、それにより、調整された画像から除外されるように、ウィンドウレベルが選択されてもよい。
「オーバーレイ選択」パネル１００２は、異なるバイオマーカー又はＤＮＡ配列画像を別々に表示するための、１つ以上のディスプレイパネル１０２０、１０２２、１０２４及び１０２６を含んでもよい。「オーバーレイ選択」パネル１００２はさらに、選択したマーカー及び／又はＤＮＡ配列のオーバーレイされた発現のプレビューを示すプレビューパネル１０２８を含んでもよい。プレビューパネル１０２８により、ユーザが、設定をディスプレイパネル５０２に適用する前に、コントラスト／輝度及びカラー設定の適切性を評価できるようになる。
「オーバーレイ選択」パネル１００２はさらに、ユーザにより提供され、選択したマーカー及び／又はＤＮＡ配列を表すための輝度／コントラスト及びカラー設定に対応する、マーカー及び／又はＤＮＡ配列の選択を保存するための、「オーバーレイ設定を保存」ツールを含んでもよい。「オーバーレイ設定を保存」ツールの選択は、「オーバーレイ選択」パネル１００２で提供された設定をデータベース又は記憶デバイスに保存するための命令をユーザインターフェースにより送信させてもよい。例示的な実施形態では、ディスプレイパネル５０２で表示される視界を形成する特定のスライド−スポットと関係する設定を保存してもよい。例示的な実施形態では、設定を提供したユーザの識別と関係する設定を保存してもよい。
例示的な実施形態では、ユーザインターフェース中で視界がリロードされたとき、又は、ユーザインターフェースが同じ視界で再度開かれたとき、選択したマーカー及び／又はＤＮＡ配列の発現が、保存したコントラスト／輝度設定及びカラーで自動的にレンダリングされてもよい。例示的な実施形態では、特定のユーザが特定の組の設定を保存したときに、この特定のユーザのみが設定にアクセスできる。別の例示的な実施形態では、後続するユーザが、以前のユーザにより保存された設定にアクセスできることもある。結果として、ユーザは、１度のセッションで、１組のマーカーに対してコントラスト／輝度設定及びカラーを選択してもよく、ユーザインターフェースが、選択した同じコントラスト／輝度設定及びカラーでマーカーの発現を自動的に提示する後続するセッションを有してもよい。これにより、ユーザインターフェースが使用されるたびに、マーカーに対するカラー及びコントラスト／輝度設定を再設定する時間及び手間を著しく節約できる。
「オーバーレイ選択」パネル１００２は、ユーザが、プレビューで表示されたオーバーレイ画像をデータベース又は記憶デバイスに保存できるようにするための「オーバーレイを保存」ツールを含んでもよい。保存される画像の例示的なフォーマットは、ｊｐｇファイル、ｐｎｇファイル及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。
図１１に示すように、いったん１つ以上のオーバーレイがディスプレイパネル５０２での表示のために選択されると、ユーザは、選択パネル８０２で提供される「細胞解析」コンポーネント１１０２を使用して、選択されたオーバーレイ中のマーカーに対応する解析方法の結果を視覚的に表示できる。「細胞解析」コンポーネント１１０２により、ユーザが、ディスプレイパネル５０２で表示されたオーバーレイ中の各マーカーに対応する解析方法の結果を表示できるようになる。例示的な実施形態では、「細胞解析」コンポーネント１１０２により、ユーザが、以下のオプションのうちの１つを選択可能になる：「オーバーレイをクリア」ツール１１０４、「ジェネリックヒートマップ」ツール１１０６、「２トーン又はバイナリヒートマップ」ツール１１０８、「連続的ヒートマップ」ツール１１１０及び「統計結果」ツール１１１２。「オーバーレイをクリア」ツール１１０４は、選択時に、マーカーの発現レベルを表示できないことがある。
ヒートマップは、細胞ごとのベースで、１つ以上のマーカーの発現レベルを１つ以上の擬似カラーで表示してもよい。複数のマーカーの発現レベルは、選択したマーカーの発現レベルを示す背景画像の上へのカラーオーバーレイとして、同じ視界で表示されてもよい。例示的な実施形態では、生物学的単位ベースで発現レベルが示されてもよい。例えば、発現レベルは、第１の発現レベルを有する第１の細胞が第１のカラーで示され、第２の発現レベルを有する第２の細胞が第２のカラーで示されるように、細胞ごとのベースで示されてもよい。別の例示的な実施形態では、発現レベルは、ピクセルベースで示されてもよい。例えば、第１の発現レベルを有する組織領域を表す第１のピクセルが第１のカラーで示され、第２の発現レベルを有する組織領域を表す第２のピクセルが第２のカラーで示されるように、ピクセルごとのベースで示されてもよい。２つ以上のマーカーの合成オーバーレイ画像では、各マーカーの寄与は、例えば、マーカーのコントラスト／輝度設定を構成することにより、構成及び調整されてもよい。さらに、例えば、コンバージェントマップ、ディバージェントマップ、クールマップ、ホットマップ及びこれらに類するもののような、他のタイプのカラーマップが表示されてもよい。
「ジェネリックヒートマップ」ツール１１０６は、マーカーに対して選択されたときに、擬似カラー設定を使用して、ピクセルごと又は細胞ごとのベースで、マーカーの発現レベルを表示してもよい。例示的な実施形態では、ジェネリックヒートマップは、連続的ヒートマップ又はバイナリヒートマップであってもよい。図１１のディスプレイパネルはジェネリックヒートマップを示す。
「２トーンヒートマップ」ツール１１０８は、マーカーに対して選択されたときに、バイナリヒートマップを表示してもよく、バイナリヒートマップでは、低い発現レベルのマーカー（すなわち、予め規定されたユーザ選択レベルを下回る発現レベル）が、第１のユーザ選択された擬似カラーで、細胞ごとのベースで表され、高い発現レベルのマーカー（すなわち、予め規定されたユーザ選択レベルを上回る発現レベル）が、第２のユーザ選択された擬似カラーで表される。画像ヒートマップは、カラーと根底にある発現値との間の特定のマッピングを使用して、カラーを画像中の各ピクセル（グレースケール値）に割り当てることにより作成されてもよい。一般に、最終的な画像中の明度レベル又は値の数は予め規定されていてもよい。バイナリヒートマップのケースでは、明度レベル又は値の数は２である。このケースでは、１つ以上の予め規定された基準に基づいて、グレースケール値に、２つの値のうち１つを割り当ててもよい。例えば、細胞におけるマーカーの発現レベルが予め規定された閾値を上回る場合、対応するグレースケール値は「オン」又は「高い」値（例えば、赤のカラー）であってもよい。反対に、細胞におけるマーカーの発現レベルが予め規定された閾値を下回る場合、対応するグレースケール値は「オフ」又は「低い」値（例えば、緑のカラー）であってもよい。図１２のディスプレイパネルは２トーンヒートマップを示す。
「連続的ヒートマップ」ツール１１１０は、マーカーに対して選択されたときに、細胞ごとのベースで、マーカーの発現レベルを、連続的な範囲のユーザ選択の擬似カラーで表示してもよい。連続的ヒートマップは、レインボーカラーのマップを使用してもよく、ここで画像中の各ピクセルはレインボーのスペクトル内のカラーに割り当てられてもよい。典型的なレインボーカラーマップは、１９０〜２５６の固有のカラーを含んでもよい。メインカラーはレインボーの７つのカラーであってもよく（ＶＩＢＧＹＯＲ）、残りの値はこれらのメインカラーの間を均等に補間する。いくつかの実施形態では、グレースケール画像におけるオリジナルレベルは２５６又は１９０レベルに減少してもよい。この方法では、グレースケールレベル又は値のそれぞれが、カラーマップ中のカラーのうちの１つに割り当てられてもよい。それゆえ、最終的な画像は、各ピクセルが、マーカー又はＤＮＡの発現を表すグレースケール値に依存したカラーに割り当てられたカラー画像のように見えることがある。例えば、特定のバイオマーカーの発現レベルは、紫のカラー（最低の発現レベル）と赤のカラー（最高の発現レベル）との間の範囲に沿って表示されてもよい。図１３のディスプレイパネルは連続的ヒートマップを示す。
別の例では、単一細胞ヒートマップが表示されてもよい。画像中の各ピクセルをカラーに割り当てるのではなく、単一の細胞のセグメンテーション結果を使用して、マーカー及び／又はＤＮＡの発現の解析から決定された１つ以上の細胞レベルのメトリックに基づいて、細胞全体にカラーを付けてもよい。「細胞」としてセグメント化されなかった画像の領域は、カラーを付けられなくてもよい。連続的ヒートマップでは、画像中のレベルの総数がカラーマップスケールに変換されてもよく、各細胞がそのメトリックに基づいて、固有のカラーに割り当てられてもよい。バイナリヒートマップでは、各細胞が２つのカラーのうちの１つに割り当てられてもよいことを除いて、同じ技法が適用されてもよい。
「統計結果」ツール１１１２は、マーカーに対して選択されたときに、マーカー発現データ上で実行された１つ以上の統計解析方法の結果を表示してもよい。コホートに関する発現データ上で実行された任意の適切な統計解析の結果が表示されてもよく、データを高発現値と低発現値とに分けること（細胞ごとのベース又はピクセルごとのベース）、異なるタイプのヒートマップを生成させること、同様又は共通の特性に基づいて細胞をクラスタリングすること並びにこれらに類することを含むが、これらに限定されない。「統計結果」ツール１１１２は、統計解析の結果が、単一又はオーバーレイバイオマーカー画像の上にあるカラーマスクとして読み込まれ、表示されることを可能にする。この統計解析結果のオーバーレイ表示は、ユーザが、バイオマーカー画像中でビュー可能な、下にある細胞情報のコンテキストで、統計解析結果の品質を評価することを可能にする。
ツールは、ユーザが、各バイオマーカーの発現レベルがディスプレイパネル５０２で表示される透過度レベルを選択できるようにするための「透過度選択」ツール１１１４と関係していてもよい。ディスプレイパネル５０２中の画像の透過度レベルを増加させると、下にある画像がより透明に見えるようになり、ディスプレイパネル５０２中の画像の透過度レベルを減少させると、下にある画像がより透明に見えなくなるようになる。
選択パネル１１０２は、ユーザが、ランタイム時にディスプレイパネル５０２に新規のオーバーレイをロードできるようにするための、「マップをリフレッシュ」ツール１１１６を含んでもよい。１つの例では、「マップをリフレッシュ」ツール１１１６の選択により、ユーザが、外部のインターフェース、プログラム（例えば、Ｒプログラミング言語で書かれたプログラム）、デバイス及びこれらに類するものから、１つ以上の新規のオーバーレイをロードできるようになってもよい。
図１４は、生物組織の視界における１つ以上のバイオマーカーの発現レベルを表示するための例示的なコンピュータ実現方法を示すフローチャートである。
ステップ１４０２では、グラフィックユーザインターフェースが視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされる。
ステップ１４０４では、視界選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。視界選択コンポーネントにより、ユーザが、組織プロファイルデータを含むコホートのデータセットから生物組織の視界を選択できるようになる。データセット中の組織プロファイルデータは、生物組織の複数の視界における１つ以上のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含んでもよい。
ステップ１４０６では、ユーザインターフェースは、視界選択コンポーネントにおいて、生物組織の視界を選択するユーザ入力を受信してもよい。
ステップ１４０８では、ユーザインターフェースは、第１のバイオマーカー及び第２のバイオマーカーを選択するユーザ入力を受信してもよい。ユーザインターフェースはまた、第１のバイオマーカーの発現レベルを表すための第１のカラーと、第２のバイオマーカーの発現レベルを表すための第２のカラーとを選択するユーザ入力を受信してもよい。当業者は、ユーザインターフェースが、単一のバイオマーカーと、選択したバイオマーカーの発現レベルを表す単一のカラーとを選択するユーザ入力を受信してもよいことを認識するだろう。同様に、当業者は、ユーザインターフェースが、３つ以上のバイオマーカーと、選択したバイオマーカーの発現レベルを表す３つ以上のカラーとを選択するユーザ入力を受信してもよいことを認識するだろう。
ステップ１４１０では、ユーザ入力に応答して、ユーザインターフェースは、オーバーレイ方法で、第１のバイオマーカーの発現レベルが第１のカラーの１つ以上の明度として表された生物組織の選択された視界の第１の画像と、第２のバイオマーカーの発現レベルが第２のカラーの１つ以上の明度として表された生物組織に対応する選択された視界の第２の画像とをレンダリングしてもよい。
ステップ１４１２では、第１のバイオマーカーの発現レベルが第１のカラーで表されることを示す、第１のバイオマーカーに関係する、選択された第１のカラーを、記憶デバイスに記憶するための１つ以上の命令が送信されてもよく、これにより、第１のバイオマーカーを選択するユーザ入力を受信したのに応答して第１のカラーが自動的に選択される。同様に、第２のバイオマーカーの発現レベルが第２の選択されたカラーで表されることを示す、第２のバイオマーカーに関係する、選択された第２のカラー設定を、記憶デバイスに記憶するための１つ以上の命令が送信されてもよく、これにより、第２のバイオマーカーを選択するユーザ入力を受信したのに応答して第２のカラーが自動的に選択される。
ステップ１４１４では、ユーザインターフェース又は生物組織の選択された視界のために表示された画像が閉じられてもよい。ステップ１４１６では、ユーザは、ユーザインターフェースを再度開いて、以前に選択した生物組織の視界、以前に選択した第１のバイオマーカー及び以前に選択した第２のバイオマーカーを選択してもよい。
ステップ１４１８では、ユーザインターフェースは、オーバーレイ方法で、第１のバイオマーカーの発現レベルが第１のカラーの１つ以上の明度として自動的に表される生物組織の視界の選択された視界の第１の画像と、第２のバイオマーカーの発現レベルが第２のカラーの１つ以上の明度として自動的に表される生物組織に対応する選択した視界の第２の選択された画像とをレンダリングしてもよい。
図１５は、生物組織の視界における１つ以上のＤＮＡ配列の発現及び非発現を表示するための例示的なコンピュータ実現方法を示すフローチャートである。
ステップ１５０２では、グラフィックユーザインターフェースが視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされる。
ステップ１５０４では、視界選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。視界選択コンポーネントにより、ユーザが、組織プロファイルデータを含むコホートのデータセットから生物組織の視界を選択できるようになる。データセット中の組織プロファイルデータは、生物組織の複数の視界における１つ以上のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含んでもよい。
ステップ１５０６では、ユーザインターフェースは、視界選択コンポーネントにおいて、生物組織の視界を選択するユーザ入力を受信してもよい。
ステップ１５０８では、ユーザインターフェースは、第１のバイオマーカー、第１のバイオマーカーの発現レベルを表すための第１のカラー、第１のＤＮＡ配列及び第２のバイオマーカーの発現レベルを表すための第２のカラーを選択するユーザ入力を受信してもよい。選択された視界の画像において任意の数のＤＮＡ配列の発現及び非発現をオーバーレイ方法で並行して表示するために、任意の数のバイオマーカー及び任意の数のＤＮＡ配列が選択されてもよい。バイオマーカーの選択可能な数は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９及び２０を含むが、これらに限定されない。ＤＮＡ配列の選択可能な数は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９及び２０を含むが、これらに限定されない。例示的な実施形態では、ＤＮＡ配列の発現又は非発現に対応する画像データは、蛍光ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）を使用して取得されてもよい。ステップ１５１０では、ユーザ入力に応答して、ユーザインターフェースは、オーバーレイ方法で、第１のバイオマーカーの発現レベルが第１のカラーの１つ以上の明度として表された生物組織の選択された視界の第１の画像と、第１のＤＮＡ配列の発現及び非発現が第２のカラーの１つ以上の明度として表された生物組織に対応する選択された視界の第２の画像とをレンダリングしてもよい。別の例示的な実施形態では、第１のＤＮＡ配列の発現が第２のカラーで表されてもよく、第１のＤＮＡ配列の非発現が第３のカラーで表されてもよい。
ステップ１５１２では、第１のバイオマーカーの発現レベルが第１のカラーで表されることを示すために、第１のバイオマーカーに関係する、選択された第１のカラーを、記憶デバイスに記憶するための１つ以上の命令が送信されてもよく、これにより、第１のバイオマーカーを選択するユーザ入力を受信したのに応答して第１のカラーが自動的に選択される。第１のＤＮＡ配列の各発現が第２の選択されたカラーで表されることを示すために、第１のＤＮＡ配列に関係する、選択された第２のカラー設定を、記憶デバイスに記憶するための１つ以上の命令が送信されてもよく、これにより、第１のＤＮＡ配列を選択するユーザ入力を受信したのに応答して第２のカラーが自動的に選択される。別の例示的な実施形態では、ＤＮＡ配列の発現が第２のカラーを使用して表されることを示すために、第１のＤＮＡ配列に関係する、選択された第２のカラー設定を、記憶デバイスに記憶するための１つ以上の命令が送信されてもよい。さらに、ＤＮＡ配列の非発現が第３のカラーを使用して表されることを示すために、第１のＤＮＡ配列に関係する、選択された第３のカラー設定を記憶するための１つ以上の命令が送信されてもよい。
ステップ１５１４では、ユーザインターフェース又は生物組織の選択された視界のために表示された画像が閉じられてもよい。ステップ１５１６では、ユーザは、ユーザインターフェースを再度開いて、以前に選択した生物組織の視界、以前に選択した第１のバイオマーカー及び以前に選択した第１のＤＮＡ配列を選択してもよい。
ステップ１５１８では、ユーザインターフェースは、オーバーレイ方法で、第１のバイオマーカーの発現レベルが第１のカラーの１つ以上の明度として自動的に表される生物組織の選択された視界の第１の画像と、第１のＤＮＡ配列の発現が第２のカラーの１つ以上の明度により自動的に表される生物組織に対応する選択された視界の第２の選択された画像とをレンダリングしてもよい。別の例示的な実施形態では、第１のＤＮＡ配列の発現が第２のカラーで自動的に表されてもよく、第１のＤＮＡ配列の非発現が第３のカラーで自動的に表されてもよい。
例示的な実施形態は、オーバーレイ方法で、１つ以上のＤＮＡ配列及び１つ以上の蛋白バイオマーカーの発現を同じディスプレイパネルに表示してもよい。細胞ごとのベースでのＤＮＡ配列の発現及び非発現は、蛍光ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）に基づいて決定されてもよい。ＦＩＳＨは、特定のＤＮＡ配列或いは染色体の存在又は不在を検出して位置付けるのに使用される技法である。ＦＩＳＨは、細胞レベルでＤＮＡプローブのハイブリダイゼーションを検出するために、多重化のために使用されるのと同様の方法で使用される。プローブは、暗い背景において小さな明るいドットのように見えてもよく、各ドット遺伝子の１つのコピーにおけるプローブを表す。スポットが明るくなればなるほど、ドットは、遺伝子のオーパーラップしたコピーを表す可能性が高くなる。この技法の１つの目的は、組織における特定の遺伝子／遺伝子配列のコピーの数を検出することであり、これは、画像中のドットの数を数える（ドットの輝度を説明する）ことにより達成される。典型的に、これは、別のユビキタスな遺伝子のコンテキストで行われる。したがって、２つ以上のＤＮＡ発現のオーバーレイ画像を提供することにより、ＤＮＡ配列に関するスポットを同時に数えることが容易になる。核マーカー（例えばＤＡＰＩ）もまた、組織の形態に関する情報を提供するために含まれてもよい。
図１６は、生物組織の視界における第１のＤＮＡ配列の発現及び非発現を示す第１のディスプレイパネル１６０２と、第２のＤＮＡ配列の発現及び非発現を示す第２のディスプレイパネル１６０４と、核マーカーの発現レベルを示す第３のディスプレイパネル１６０６とを表示する例示的なユーザインターフェース１６００を示す。ユーザインターフェース１６００は、３つを超える画像表示をオーバーレイ方法で共に表示する第４のディスプレイパネル１６０８を含む。オーバーレイされた画像表示では、第１のＤＮＡ配列の発現と、第２のＤＮＡ配列の発現と、核マーカーの発現レベルとが、１つのブレンドされた画像で共に表される。ブレンドされた画像では、第１のＤＮＡ配列の発現と、第２のＤＮＡ配列の発現と、核マーカーとが、異なるカラーの可変の明度レベルで表される。オーバーレイ画像は、ＤＮＡ配列及び核マーカーを表す異なるカラーのブレンドを使用して作成されてもよい。オーバーレイ画像のコントラスト及び／又は輝度は、最良の視覚化を得るために、自動的に又はユーザ選択により調整されてもよい。オーバーレイ合成画像に対するＤＮＡ配列の発現及び核マーカーの寄与は、ＤＮＡスポットが数えやすくなるように調整されてもよい。
ユーザインターフェース１６００は、パネル１６０２、１６０４、１６０６及び１６０８での表示のために選択された各マーカー及びＤＮＡ配列のための選択コンポーネントを含んでもよい。選択コンポーネントは、図１０の選択コンポーネント１００４、１００６、１００８及び１０１０と同様のものであってもよい。
当業者は、図１６が、第１のＤＮＡ配列、第２のＤＮＡ配列及び核マーカーの発現を示すブレンドされた例示的な画像を示していることを認識するだろう。ブレンドされた画像は、任意の数のＤＮＡ配列及び／又はバイオマーカー並びにＤＮＡ配列及び／又はバイオマーカーの組み合わせの発現を表すために、例示的な実施形態にしたがって生成されてもよい。
形態学的特徴選択及び共局在の例示的な実現
本開示は、生物検体における、相対的なポジションのような粒子間の特性と、粒子の方向性及びアラインメントと、粒子のサイズ及び形のような、粒子内の特性を共同で提示及び／又は解析するための、改善されたシステム及び方法の必要性に対処する。特に、ここでは、個別の粒子のバイオマーカー発現レベルに関連する生物検体の粒子間の形態学的特性を提示及び／又は解析するためのシステム及び方法が開示される。ここで使用されるように、用語である「粒子」又は「生物粒子」は、用語である「生物学的単位」と同義である。
例示的な実施形態では、本開示のシステム及び方法は、生物検体の形態学的表現及び統計表現を同時にレンダリングする。とりわけ、生物検体の形態学的表現及び統計表現は、相互依存的であってもよく、例えば、ここで、それぞれの表現に関する粒子の集団の選択が、もう一方に自動的に適用される。形態学的表現及び統計表現の同時レンダリングにより、ユーザが、異なる２つの観点から同じ組のデータを有利に解析することができるようになる。
図１９を参照して記述するように、本開示のシステム及び方法は、グラフィックユーザインターフェース、例えば、粒子間の形態学的特性のような粒子間の特性と、バイオマーカー発現レベルのような粒子内の特性とに関連したデータの提示及び／又は解析を促進するためのグラフィックユーザインターフェース１９００を含んでもよい。グラフィックユーザインターフェースは、例えば、生物検体の選択された視界の１つ以上の表現をリアルタイムにレンダリングするのに有利に使用されてもよい。グラフィックユーザインターフェース１９００は、視界選択コンポーネント１９３０及びバイオマーカー選択コンポーネント１９４０を含んでもよく、これらはそれぞれ上述したコンポーネントと同様のものであってもよい。グラフィックユーザインターフェース１９００はさらに、発現レベル基準選択コンポーネント１９５０及び形態学的特徴選択コンポーネント１９６０を含んでもよく、これらはそれぞれ上述したコンポーネントと同様のものであってもよい。
図１９に示すような例示的な実施形態では、選択された視界の１つ以上の表現は、異なるバイオマーカーの発現レベルを捕捉した複数の画像から導出された、多重化され、登録された画像に基づく、視界の形態学的表現１９１０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、形態学的表現１９１０は、バイオマーカー発現レベルの複数の画像のオーバーレイを含んでもよい。形態学的表現１９１０は、５つの画像のオーバーレイを含んでもよく、例えば、それぞれが、対応するバイオマーカーに対するバイオマーカー発現レベルを異なるカラーで表す。形態学的表現１９１０はまた、画像中の個別の生物粒子の線引きを含んでもよい。したがって、形態学的表現１９１０は、生物検体における個別の生物粒子を識別する、例えば、輪郭を描く背景画像を含んでもよい。例示的な実施形態では、個別の生物粒子を識別する画像は、バイオマーカー発現レベルの画像のうちの１つであってもよく、又は、バイオマーカー発現レベルの画像のうちの１つから導出されてもよい。
例示的な実施形態では、形態学的表現１９１０は、視界選択コンポーネント１９３０を通じて選択された生物検体の視界をレンダリングしてもよい。例示的な実施形態では、形態学的表現１９１０は、例えば、選択した粒子の特性又は選択した粒子の特性のグループに基づいて、生物検体における生物粒子の１つ以上の集団を識別してもよい。１つ以上の集団は、カラー、透過度、コントラスト及び／又は輝度によって識別されてもよい。
例示的な実施形態では、グラフィックユーザインターフェース１９００のバイオマーカー選択コンポーネント１９４０により、ユーザが、対象となる複数のバイオマーカーを選択することが可能になる。いくつかの実施形態では、複数のバイオマーカーの選択が、例えば、形態学的表現１９１０でリアルタイムに反映される。形態学的表現１９１０は、例えば、選択されたバイオマーカーに対応する画像のみを含めることにより、選択したバイオマーカーのみを示すように更新されてもよい。代替的に、形態学的表現１９１０は、例えば、選択されたバイオマーカー、選択されていないバイオマーカー、又はその双方に対応する画像を調整することにより、選択されたバイオマーカーを他のバイオマーカーから区別するように更新されてもよい。例えば、任意の画像のカラー、透過度、コントラスト及び／又は輝度が調整されてもよい。例示的な実施形態では、形態学的表現１９１０は、１つ以上の選択したバイオマーカーに関する視覚的なフィードバックを有利に提供してもよい。例えば、形態学的表現１９１０は、ターゲットとなる粒子の形態学的に関連した集団を隔離する際に、バイオマーカー選択の有効性を有効性検証／評価することを有利に促進してもよい。他の実施形態では、形態学的表現１９１０は、ターゲットとなる粒子の形態学的に関連した集団を隔離するのに有効な１つ以上のバイオマーカーを識別することを促進してもよい。
例示的な実施形態では、グラフィックユーザインターフェース１９００の発現レベル基準選択コンポーネント１９５０は、ユーザが、選択したバイオマーカーのそれぞれに対する発現レベル基準を選択できるようにする。例えば、基準は、発現レベルがある閾値を上回るか、ある閾値を下回るか、又は、２つの閾値の間にあるかということであってもよい。いくつかの実施形態では、発現レベル基準選択コンポーネント１９５０は、上限及び／又は下限の閾値を設定するためのスライダーとして実現されてもよい。さらに、又は、代替的に、発現レベル基準選択コンポーネント１９５０は、上限及び／又は下限の閾値を入力するための１つ以上のボックスとして実現されてもよい。
発現レベル基準の選択は、形態学的表現１９１０でリアルタイムに反映されてもよい。例えば、形態学的表現１９１０は、選択した基準を満たすバイオマーカー発現レベルを持つ粒子の集団のみを示すように更新されてもよい。これは、例えば、バイオマーカー発現レベルの画像の一部をフィルタリングアウトすることにより達成されてもよい。代替的に、形態学的表現１９１０は、選択した基準を満たすバイオマーカー発現レベルを持つ粒子の集団を区別するように更新されてもよい。例えば、カラー、透過度、コントラスト及び／又は輝度が、粒子の集団を区別するために使用されてもよい。
例示的な実施形態では、多重化された画像は、１つ以上のバイオマーカーに対する選択された発現レベル基準に関する視覚的なフィードバックを有利に提供してもよい。例えば、形態学的表現１９１０は、ターゲットとなる粒子の形態学的に関連した集団を隔離するためにバイオマーカー選択の有効性を有効性検証／評価することを有利に促進してもよい。他の実施形態では、多重化された画像は、ターゲットとなる粒子の形態学的に関連した集団を隔離するための適切な発現レベルを識別することを促進してもよい。スライダーにより発現レベル基準選択を実現する実施形態は、ターゲットとなる粒子の形態学的に関連した集団を隔離するための基準を最適化するように発現レベル基準をチューニング／調整するのに有用であってもよい。
例示的な実施形態では、選択発現レベル基準は、そうでなければ、フローサイトメーターにより行われるような、後続する解析のために、又は、１つ以上の生物検体における生物粒子のソートのために使用されてもよい。例えば、生物検体は最初に、検体における生物粒子の特定の集団を特徴付ける１つ以上のバイオマーカーに関する１組の発現レベル基準を決定するために、上述したようなグラフィックユーザインターフェース１９００を使用して解析されてもよい。その後、生物検体は、フローサイトメーターを通過し、ここで、個別の生物粒子は、決定された組の発現レベル基準に基づいて識別又はソートされる。
上述したように、生物粒子の集団は、複数の対応するバイオマーカーに対する発現レベル選択基準に基づいて選択されてもよい。その後、選択された生物粒子の集団は、形態学的表現１９１０において識別されてもよい。例えば、形態学的表現１９１０は、バイオマーカー発現レベル基準のそれぞれを満たす生物検体において生物粒子の集団を区別してもよい。これは、対応するバイオマーカー発現レベルの個別の画像のそれぞれにおけるバイオマーカー発現レベル基準を満たす生物粒子の集団を区別することにより実現されてもよい。例示的な実施形態では、バイオマーカー発現レベル基準の全てを満たす生物粒子の集団は、個別の画像のそれぞれにおいて異なるカラーで強調されてもよい。代替的に、バイオマーカー発現レベル基準の全てを満たす生物粒子の集団は、個別の画像のそれぞれにおいて同じカラーで強調されてもよい。
いくつかの実施形態では、複数のバイオマーカー発現レベル基準のうちの１つを満たす生物粒子の集団は、発現レベル基準が満たされたバイオマーカーに対して、個別の画像において強調されてもよい。このような粒子の集団は、バイオマーカー発現レベル基準の全てを満たす生物粒子の集団とは異なるカラー及び／又は透過度で強調されてもよい。いくつかの実施形態では、個別のバイオマーカー発現レベル基準を満たす生物粒子の集団と、バイオマーカー発現レベル基準の全てを満たす生物粒子の集団とが、それぞれ異なるカラーで強調されてもよい。他の実施形態では、生物粒子の集団は、選択されたバイオマーカーに対するバイオマーカー発現レベルのオーバーレイされた個別画像にわたって、選択された発現レベル基準と一致するバイオマーカー発現レベルの共在に基づいて識別できる。
例示的な実施形態では、バイオマーカー発現レベル基準の全てを満たす生物粒子の集団の識別は、さらなる実験／試験のために保存されてもよい。例えば、集団は、選択されたバイオマーカー及び対応する発現レベル基準と生物学的転帰との相関を促進するために解析されてもよい。したがって、例示的な実施形態では、複数のバイオマーカー及び対応する発現レベル選択基準は、複数の粒子集団を識別するために使用されてもよく、ここで、各集団は、その後、対応する生物学的転帰に相関される。とりわけ、異なる粒子集団に対する相関試験は、協働で、例えば、図２に関してここで詳細に記述したようなネットワークインフラストラクチャを通じて実現されてもよい。
例示的な実施形態では、バイオマーカー選択コンポーネント１９４０及び／又は発現レベル基準選択コンポーネント１９５０により、ユーザが、生物検体の形態学的表現１９１０で、直接、複数の生物粒子を選択することが可能になる。これは、例えば、ユーザがポインティングデバイスを用いて複数の個別の生物粒子を形態学的表現１９１０で識別し、選択できるようになることによって実現されてもよい。その後、選択された粒子の組から、ユーザ選択された粒子を他の粒子と区別する１つ以上のバイオマーカー及び対応する発現レベル基準を識別するために、教師あり学習アルゴリズムが適用されてもよい。
例示的な実施形態では、グラフィックユーザインターフェース１９００の形態学的特徴選択コンポーネント１９６０により、さらに、又は、代替的に、ユーザが生物粒子の集団を選択することが可能になる。いくつかの実施形態では、生物粒子の集団は、近位性又はアラインメントのような、１つ以上の粒子間の形態学的特性に基づいて、選択されてもよい。他の実施形態では、生物粒子の集団は、粒子のサイズ、粒子の方向性、長軸及び／又は短軸の長さ、二次運動量、極シグネチャー、テンプレート、境界の長さ、オイラー数、ボックス化した方形（ｂｏｘｉｎｇ ｒｅｃｔａｎｇｌｅｓ）、緊密性、二次モーメント、最小慣性軸、極シグネチャー、細胞骨格又は任意の数の生物粒子の内部特徴のような、細胞内の形態学的特性に基づいて、選択されてもよい。例示的な実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネントは、共通の特徴を共有する生物粒子の集団の選択を有利に選択してもよい。例示的な実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネント１９６０により、ユーザが、視界における１つ以上の対象となる空間領域を規定することが可能になる。例えば、形態学的特徴選択コンポーネント１９６０により、ユーザが、対象となる領域の周囲にボックス又は他の形を描くことが可能になってもよい。
例示的な実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネント１９６０は、形態学的表現１９１０又はその一部のクラスター解析を開始して、同様の形態学的特徴により特徴付けられる、そこにある生物粒子を識別してもよい。例示的な実施形態では、ユーザは解析のためにＲスクリプトを提供できる。グラフィックユーザインターフェースは、例えば、選択したクラスターを強調することにより、生物粒子の選択したクラスターを識別するように適合されてもよい。
いくつかの実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネント１９６０により、ユーザが、粒子間の形態学的特徴と、下限閾値、上限閾値、又は２つの閾値のような、特徴に対する対応する選択基準とを選択することが可能になってもよい。このようないくつかの実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネント１９６０により、ユーザが、複数の粒子間の形態学的特徴と、特徴のそれぞれに対する対応する選択基準とを選択することが可能になってもよい。その後、粒子の集団を識別するために、選択基準が適用されてもよい。
例示的な実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネント１９６０により、ユーザが、形態学的表現１９１０で、直接、解析に含まれる及び／又は解析から除外される１つ以上の生物粒子を選択することが可能になってもよい。これは、例えば、ユーザがポインティングデバイスを用いて複数の個別の生物粒子を形態学的表現１９１０で識別し、選択できるようになることによって実現されてもよい。その後、選択された粒子の組から、ユーザ選択された粒子を他の粒子と区別する１つ以上の形態学的特徴及び対応する特性を識別するために、教師あり学習アルゴリズムが適用されてもよい。例示的な実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネント１９６０により、ユーザは、教師あり学習アルゴリズムが特性の区別をいつ識別するかを判断するための、１つ以上の形態学的特徴を選択することが可能になってもよい。他の実施形態では、教師あり学習アルゴリズムは、どの形態学的特性が類似度の相関に最良であるかを決定するために、ユーザが識別した１つ以上の粒子を解析してもよい。また、形態学的特徴選択コンポーネントは１９６０により、ユーザが、学習アルゴリズムの結果を改良することが可能になってもよい。例えば、形態学的特徴選択コンポーネント１９６０により、ユーザが、オリジナルの組に含まれるはずではなかった１つ以上の粒子を排除すること、及び／又は、オリジナルの組に含まれるはずであった１つ以上の粒子を選択することも可能になってもよい。
例示的な実施形態では、生物粒子の集団は、生態学的特徴及び／又はバイオマーカー発現特性に基づいて、さらなる解析のために含まれるか、又は、除外されるように選択されてもよい。いくつかの実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネントは、さらなる解析に含まれる生物粒子の集団を選択するために使用されてもよい。他の実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネントは、さらなる解析から除外される生物粒子の集団を選択するために使用されてもよい
例示的な実施形態では、本開示のシステム及び方法は、形態学的特徴選択コンポーネントを使用して、生物細胞の集団の選択に基づいて、バイオマーカー及び／又はバイオマーカー発現基準を自動的に選択してもよい。例えば、本開示のシステム及び方法は、多重化された画像の選択された領域中で生物粒子と最良に相関する、例えば、選択された領域外の生物粒子と、選択された領域内の生物粒子とを最良に区別するこれらのバイオマーカー及び／又は発現レベル基準を有利に識別してもよい。したがって、本開示のシステム及び方法は、生物検体の生物学的特徴を検出するための１つ以上のバイオマーカー及び／又は発現レベル基準を決定するために有利に利用されてもよい。例示的な実施形態では、形態学的特徴選択コンポーネントは、例えば、多重化された画像の選択された領域中の生物粒子と最良に相関するこれらのバイオマーカー及び／又はバイオマーカー発現基準を推奨又は自動的に選択することにより、バイオマーカー選択コンポーネント及び／又はバイオマーカー発現レベル基準選択コンポーネントとして、補完又は機能してもよい。
例示的な実施形態では、バイオマーカー選択コンポーネント、バイオマーカー発現レベル基準選択コンポーネント及び／又は形態学的特徴選択コンポーネントは、細胞の集団をモデリングするために機械学習を使用して実現されてもよい。特に、機械学習は、バイオマーカー発現レベル特性及び／又は形態学的特徴に基づいて、細胞の集団をモデリングするために（例えば、第２の細胞の集団と第１の細胞の集団とを区別するために）、利用されてもよい。その後、モデルは、バイオマーカー、バイオマーカー発現レベル特性及び／又は形態学的特徴を選択するためのベースとして使用されてもよい。
図３９は、さらなる解析から除外する生物粒子（すなわち、細胞）の集団を選択するための例示的な形態学的特徴選択コンポーネント３９１０の実現を示す。図３９で示される例示的な形態学的特徴選択コンポーネント３９１０が、細胞除外に向けられている間、同様の実現が細胞を含めるために使用されてもよいことに留意されたい。形態学的特徴選択コンポーネント３９１０は、選択した特徴に基づいて、生物粒子を除外する（含める）ための、例えば、最小閾値及び／又は最大閾値のような、対応する基準を選択するためのフィールド３９１４とともに、形態学的特徴を選択するためのフィールド３９１２も含んでもよい。形態学的特徴選択コンポーネント３９１０は、生物検体の形態学的表現３９０４に関してマスクオーバーレイ３９０２として有利に実現されてもよい。したがって、形態学的特徴選択コンポーネント３９１０は、オーバーレイの透過度を選択及び／又は調整するための、スライダー３９１６のような、透過度選択コンポーネントを含んでもよい。形態学的特徴選択コンポーネント３９１０は、さらに、例えば、.ｔｘｔファイルのような、選択した設定を保存するためのコントロール３９２０とともに、オーバーレイに適用するためのコントロール３９１８を含んでもよい。
図１９に示したような例示的な実施形態では、グラフィックユーザインターフェース１９００は、１つ以上のバイオマーカーに対するバイオマーカー発現レベルのような、１つ以上の細胞間の特性に関する生物検体における生物粒子の分布を記述するための統計表現１９２０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、統計表現１９２０は、１つ以上の次元を有する散布図であってもよく、ここで散布図の各次元は、特定のバイオマーカーに対する発現レベルのような、細胞内の特性を表す。例示的な実施形態では、統計表現は、１つ以上のバイオマーカーを選択するためのバイオマーカー選択コンポーネントに関係してもよい。したがって、例示的な実施形態では、バイオマーカー選択コンポーネント１９４０は、統計表現に対して、対象となる細胞間の特性を選択するために使用されてもよい。
例えば、バイオマーカー選択コンポーネント１９４０は、散布図に対する１つ以上の次元を選択するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、バイオマーカー選択コンポーネント１９４０は、形態学的表現１９１０に関して上述した同じバイオマーカー選択コンポーネントであってもよい。代替的に、バイオマーカー選択コンポーネント１９４０は、統計表現１９２０と専用の関係を有する異なるバイオマーカー選択コンポーネントであってもよい。
例示的な実施形態では、統計表現１９２０は、同様の細胞内の特性、例えば、１つ以上のバイオマーカーに対する同様のバイオマーカー発現レベルを有する生物粒子の１つ以上の集団の識別を有利に促進してもよい。例示的な実施形態では、ユーザは、統計表現１９２０において、対象となる領域を規定することにより、同様の細胞内の特性を有する生物粒子の集団を識別及び／又は選択してもよい。例えば、統計表現１９２０により、ユーザが、図１７に示したように、対象となる領域の周囲にボックス又は他の形を描くことが可能になってもよい。代替的に、統計表現１９２０により、ユーザが、図１７に示した２つの閾値により規定された４つの領域のうちの１つを選択することにより、対象となる領域を選択することが可能になってもよい。その後、統計表現１９２０において選択された、対象となる領域中の粒子は、形態学的表現１９１０で識別されてもよい。例えば、図１８で示したように、粒子は、（例えば、カラーラベルを通じて）形態学的表現１９１０において強調されてもよい。
他の実施形態では、クラスター解析は、同様の細胞内の特性を有する生物粒子の１つ以上の集団を自動的に識別及び／又は選択するために使用されてもよい。例示的な実施形態では、バイオマーカー発現レベル基準選択コンポーネントは、例えば、クラスター解析を通じて、手動又は自動で、統計表現において生物粒子の１つ以上の集団を選択することにより、実現されてもよい（例えば、ここで、１つ以上のバイオマーカーに対して選択された発現レベル基準が、統計表現において選択される領域を規定する）。
例示的な実施形態では、グラフィックユーザインターフェースは、所望の視界に対して、選択された同じ生物粒子の集団を反映する、形態学的表現１９１０及び統計表現１９２０を同時に表示するように構成されていてもよい。形態学的表現１９１０及び統計表現１９２０は、同じ組のデータの同じ解析及び／又は操作において異なる観点を提供してもよい。さらに、形態学的表現１９１０又は統計表現１９２０での表示のために選択された情報の任意の修正は、双方の表現で表示される情報に影響を与えてもよい。例えば、バイオマーカー及び／又は発現レベル基準の選択は、およそ同じ時間に形態学的表現１９１０と統計表現１９２０の双方に影響を与えてもよい。さらに、生物粒子の集団の任意の選択は、形態学的表現１９１０と統計表現１９２０の双方で同時に識別されてもよい。したがって、本開示のシステム及び方法は、生物検体の特性の形態学的及び統計的な同時での調査を有利に促進する。したがって、グラフィックユーザインターフェース１９００により、図１７に示したように、ユーザが、統計表現１９２０中のクラスターにより、生物粒子の集団を選択することが可能になり、その後、図１８に示したように、ユーザが、選択された集団における生物粒子が形態学的表現１９１０においてどのように相関されるかを見ることができるようになってもよい。そのため、形態学的表現１９１０により、ユーザは、選択された生物粒子と形態学的特徴との可能性ある相関を探索できるようになる。さらに、又は、代替的に、グラフィックユーザインターフェース１９００により、ユーザは、形態学的表現１９１０におけるクラスタリングに基づいて、生物粒子の集団を選択することが可能になり、その後、ユーザは、選択された集団における生物粒子が統計表現１９１０においてどのように相関するかを見ることができるようになってもよい。そのため、統計表現１９２０により、ユーザは、選択された生物粒子と統計的特徴との可能性ある相関を探索できるようになる。
図３８Ａ〜図３８Ｃは、生物検体の形態学的表現及び統計表現を同時に表示する例示的なグラフィックユーザインターフェース３８００を示す。上述したように、例示的な形態学的表現は、生物検体の背景画像の上にあるバイオマーカー発現レベルに基づいて、１つ以上のマスクオーバーレイをオーバーレイする多重化された画像であってもよく、例示的な統計表現は、散布図であってもよい。グラフィックユーザインターフェース３８００は、生物検体の背景画像を選択するための背景画像選択コンポーネント３８１０と、対象となる１つ以上のバイオマーカーを選択するためのバイオマーカー選択コンポーネント３８２０と、選択したバイオマーカーのそれぞれに対する発現レベル基準（例えば、閾値）を選択するためのバイオマーカー発現レベル基準選択コンポーネント３８３０とを含んでもよい。背景画像選択コンポーネント３８１０と、バイオマーカー選択コンポーネント３８２０とバイオマーカー発現レベル基準選択コンポーネント３８３０のそれぞれは、上述したコンポーネントと同様のものであってもよい。バイオマーカー選択コンポーネント３８１０は、生物検体の表示された統計表現３８４０に対する次元として、１つ以上のバイオマーカーを選択するために使用されてもよい。その後、バイオマーカー発現レベル基準選択コンポーネント３８２０は、各選択したバイオマーカーに対する基準を選択するために使用されてもよい。選択基準は、統計表現及び形態学的表現の双方に同時に反映されてもよい。したがって、グラフィックユーザインターフェース３８００は、統計表現３８４０に関する選択された基準３８４２をオーバーレイすることと、各バイオマーカーに対する選択基準に基づいて粒子の集団を（例えば、色により）区別する、そのバイオマーカーに対する、生物検体の形態学的表現３８５０を表示することの双方を行ってもよい。
いくつかの実施形態では、バイオマーカー対する選択されたバイオマーカー発現レベル基準は、それらの統計的及び／又は形態学的実現に基づいて、調整されてもよい。したがって、例えば、バイオマーカーに対するバイオマーカー発現レベル基準は、そのバイオマーカーに対する形態学的表現３８５０において反映されたような、形態学的に有意な粒子の集団を区別するように調整されてもよい。代替的に、バイオマーカーに対するバイオマーカー発現レベル基準は、統計表現３８４０において反映されたような、統計的に有意な粒子のクラスターを区別するように調整されてもよい。いったん、バイオマーカーのそれぞれに対して確立されたバイオマーカー発現レベル基準が満たされると、クエリコントロール３８６０は、確立されたバイオマーカー発現レベル基準に基づいて、生物検体のクエリを生成させてもよい。
図３８Ｂで示したように、クエリコントロール３８６０は、クエリを表すカラーを選択するためのカラー選択コンポーネント３８６２と、クエリに対するクエリパラメータを選択するためのクエリパラメータコントロール３８６４と、クエリを確認するためのフィールド３８６６とを含んでもよい。特に、クエリパラメータコントロールは、各バイオマーカーに対して、そのバイオマーカーに対する発現レベル基準を満たす粒子を、クエリに含める又はクエリから除外するかどうかを確立するために使用されてもよい。クエリパラメータコントロールはまた、クエリが、選択したクエリパラメータに対する「ＡＮＤ」クエリ及び／又は「ＯＲ」クエリであるかを確立するために使用されてもよい。したがって、クエリは、クエリパラメータの全てと一致する生物粒子の集団又はクエリパラメータのいずれかと一致する生物粒子の集団を戻すように有利に構成されていてもよい。
図３８Ｃに示すように、クエリコントロール３８６０により確立されたクエリに対する結果は、形態学的表現３８７０とともに統計表現３８４０にも反映されてもよい。例示的な実施形態では、クエリは、生物検体の形態学的表現３８７０に関するマスクオーバーレイとして実現されてもよい。例えば、スライダー３８７２のような、透過度コントロールは、オーバーレイされた細胞クエリマスクの透過度を調整するために使用されてもよい。
図３５は、生物組織において対象となる生物学的単位の表現を選択的に表示するための例示的なコンピュータ実現方法３５００を示すフローチャートである。
ステップ３５０２では、グラフィックユーザインターフェースが視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされる。
ステップ３５０４では、生物組織の複数の視界における複数のバイオマーカーの発現を捕捉する登録された多重化されたバイオマーカー画像を含む、組織プロファイルデータを含むデータセットから、ユーザが視界を選択できるようになる視界選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。有利なことに、複数の視界において個別の生物学的単位が線引きされてもよい。
ステップ３５０６では、視界選択コンポーネントにおいて生物組織に対応する視界を選択するユーザ入力に応答して、グラフィックユーザインターフェース上で、生物組織に対応する選択された視界の第１の画像をレンダリングし、第１の画像は、第１のバイオマーカーの発現レベルを表し、生物組織中の個別の生物学的単位の表現を含む。
ステップ３５０８では、形態学的特徴選択コンポーネントは、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされ、これにより、ユーザが、少なくとも１つの第１の形態学的特徴基準を満たす第１の形態学的特徴を、線引きされた個別の生物学的単位から選択できるようになる。
ステップ３５１０では、少なくとも１つの第１の形態学的特徴基準を満たす第１の形態学的特徴を選択するユーザ入力に応答して、第１の画像で表された第１の組の生物学的単位が識別され、この生物学的単位は、さらなる解析に含まれる又は除外される生物学的単位として、選択した視界の第１の画像において少なくとも１つの第１の形態学的特徴基準を満たす。
図３６を参照して、生物組織において２つ以上のバイオマーカーの発現レベルを表示するための例示的なコンピュータ実現方法３６００を提示する。
ステップ３６０２では、グラフィックユーザインターフェースが視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされる。
ステップ３６０４では、視界選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされ、これにより、生物組織の複数の視界における複数のバイオマーカーの発現を捕捉する登録された多重化されたバイオマーカー画像を含む、組織プロファイルデータを含むデータセットから、ユーザが視界を選択できるようになり、ここで、複数の視界における個別の生物学的単位が線引きされる。
ステップ３６０６では、グラフィックユーザインターフェースの視界選択コンポーネントにおいてユーザ入力が受信され、生物組織に対応する視界が選択される。
ステップ３６０８では、ユーザが、選択された視界の多重化されたバイオマーカー画像において対応する画像を有する複数のバイオマーカーから、第１のバイオマーカー及び第２のバイオマーカーを選択できるようになるバイオマーカー選択コンポーネントがグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。
ステップ３６１０では、ユーザが、選択された第１のバイオマーカーに対する第１のバイオマーカー発現レベル基準と、選択された第２のバイオマーカーに対する第２のバイオマーカー発現レベル基準とを選択できるようになるバイオマーカー発現レベル選択コンポーネントがグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。
ステップ３６１２では、グラフィックユーザインターフェースにおいて、第１のバイオマーカー、第１のバイオマーカー発現レベル基準、第２のバイオマーカー及び第２のバイオマーカー発現レベル基準を選択するユーザ入力が受信される。
ステップ３６１４では、選択された視界における選択された第１のバイオマーカー発現レベル及び選択された第２のバイオマーカー発現レベルが自動的に解析される。
ステップ３６１６では、選択された視界の対応する画像が、オーバーレイ方法でグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされ、選択された第１のバイオマーカーに対する第１のバイオマーカー発現レベル基準と、選択された第２のバイオマーカーに対する第２のバイオマーカー発現レベル基準の双方を満たす、生物組織中の第１の組の生物学的単位が強調される。
図３７を参照して、生物組織において２つ以上のバイオマーカーの発現レベルを表示するための例示的なコンピュータ実現方法を提示する。
ステップ３７０２では、グラフィックユーザインターフェースが視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされる。
ステップ３７０４では、視界選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされ、これにより、生物組織の複数の視界における複数のバイオマーカーの発現を捕捉する登録された多重化されたバイオマーカー画像を含む、組織プロファイルデータを含むデータセットから、ユーザが視界を選択できるようになり、ここで、複数の視界における個別の生物学的単位が線引きされる。
ステップ３７０６では、グラフィックユーザインターフェースの視界選択コンポーネントにおいてユーザ入力が受信され、生物組織に対応する視界が選択される。
ステップ３７０８では、バイオマーカー選択コンポーネントがグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされ、これにより、ユーザが、選択された視界の多重化されたバイオマーカー画像において対応する画像を有する複数のバイオマーカーから、第１のバイオマーカー及び第２のバイオマーカーを選択できるようになる。
ステップ３７１０では、バイオマーカー発現レベル選択コンポーネントがグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされ、これにより、ユーザは、選択された第１のバイオマーカーに対する第１のバイオマーカー発現レベル基準を選択できるようになる。
ステップ３７１２では、グラフィックユーザインターフェースにおいてユーザ入力が受信され、第１のバイオマーカー、第１のバイオマーカー発現レベル基準及び第２のバイオマーカーが選択される。
ステップ３７１４では、選択された視界における選択された第１のバイオマーカー発現レベルが自動的に解析される。
ステップ３７１６では、選択された視界の対応する画像が、オーバーレイ方法でグラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされ、選択された第１のバイオマーカーに対する第１のバイオマーカー発現レベル基準を満たす、生物組織中の第１の組の生物学的単位が強調される。
臨床転帰と組織特性との例示的な相関
例示的な実施形態は、ユーザが、臨床転帰とユーザインターフェース上に表示されている生物組織の視界のユーザ選択可能なアスペクトとの相関を決定できるように、ユーザインターフェースを提供又は構成してもよい。例示的なユーザ選択可能な臨床転帰は、疾患又は組織状態の陽性診断、疾患又は組織状態の陰性診断、疾患の予後、薬物反応の予測、臨床的に関連のあるグループへの階層化或いはこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。例示的な生物組織の視界のユーザ選択可能なアスペクトは、１つ以上の細胞、細胞の１つ以上の細胞下成分、複数の細胞の１つ以上の集合、視界の１つ以上の領域、視界における生物学的単位の１つ以上の特性、１つ以上のバイオマーカーの発現レベル及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。
生物組織の視界の１つ以上のアスペクトのユーザ選択時に、例示的な実施形態は、選択された視界が属するコホートに対応する生物組織データにアクセスしてもよい。例えば、ユーザ選択された視界が、乳癌を有する第１の患者の第１の生物組織検体に対応する場合、例示的な実施形態は、乳癌を有する第１の患者及び１人以上の他の患者を含む患者コホートに対応する複数の生物組織検体に対応するデータにアクセスしてもよい。例示的な実施形態は、視界のユーザ選択されたアスペクトの１つ以上の特徴特性に対応するコホートに対するデータを検索してもよい。その後、例示的な実施形態は、選択された臨床転帰とコホートの１つ以上の特徴との間で相関解析を自動的に実行してもよい。相関解析は、選択された臨床転帰とコホートに対する１つ以上の特徴との間に、正の相関又は負の相関が存在するかを決定するために使用されてもよい。
例示的な実施形態は、例えば、患者コホートの生物組織における特定のバイオマーカーの高い発現レベルが疾患診断と相関することを決定してもよい。これにより、特定の臨床転帰と臨床的に関連する１つ以上のバイオマーカーの自動決定が可能になり、臨床転帰の病理に対するさらなる調査に関する道筋が開かれるかもしれない。さらに、相関の決定により、予測モデルの作成が可能になってもよい。例えば、臨床転帰が、患者コホートの生物組織における特定のバイオマーカーの高い発現レベルと正の相関があると決定された場合、バイオマーカーの高い発現レベルの後続する検出は、生物組織における臨床転帰の可能性を示してもよい。
図２０〜２３に例示的なユーザインターフェースを示す。図２０は、ユーザが、臨床転帰と、コホートの生物組織における１つ以上のバイオマーカーの発現レベルとの間の正又は負の相関を決定することが可能になる例示的なユーザインターフェース２０００を示す。例示的なユーザインターフェース２０００により、ユーザが、ユーザインターフェース上で直接、ユーザインターフェース上で表示するための生物組織の視界を選択することが可能になってもよい。ユーザインターフェース上で提供されるツールを使用して、特定の試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーを選択する能力により、ユーザが、試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーに関連するファイルの位置を覚える必要はなくなり、ユーザが、直感的で、時間的に効率がよく、ユーザに優しい方法でデータソースを選択することが可能になる。
ユーザインターフェース２０００は、生物組織の１つ以上の視界を表示するためのディスプレイパネル２００２を含んでもよい。図２０の例では、ディスプレイパネル２００２は、個別にオーバーレイ又は表示される生物組織の３つの例示的な視界を表示する。視界のそれぞれは、１つ以上のバイオマーカーの発現レベルを表示してもよい。異なる視界は、同じスライド上の異なるスポット又は異なるスライド上のスポットに対応してもよい。
ユーザインターフェース２０００は、その発現レベルがディスプレイパネル２００２上で表示される１つ以上のマーカーを選択することが可能になるマーカー選択コンポーネント２００６を有する選択パネル２００４を含んでもよい。さらに、又は、代替的に、例示的な実施形態により、ユーザが、臨床転帰との相関の可能性の解析において使用することになるバイオマーカー並びに高い閾値及び／又は低い閾値を選択することが可能になってもよい。例えば、ユーザは、臨床転帰と、１つ以上のバイオマーカーの高い発現レベル及び／又は１つ以上のバイオマーカーの低い発現レベルとの間の相関解析を実行してもよい。
１つ以上のマーカーの選択に応答して、例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、ディスプレイパネル２００２において選択されたマーカーを表示又は強調してもよい。例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、選択されたマーカーを除く全てのマーカーの発現レベルの表示を除去してもよい。別の例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、例えば、より高い明度を使用して、又は、特定のカラーを使用して、それらの発現レベルを表すことにより、選択されたマーカーの発現レベルを強調してもよい。
選択パネル２００４はまた、ユーザが、ディスプレイパネル２００２において表示された生物組織に関係するかもしれない１つ以上の臨床転帰を選択することが可能になる臨床転帰選択コンポーネント２００８を含んでもよい。例示的な実施形態では、１つ以上の臨床転帰の選択に応答して、ユーザインターフェース２０００は、ディスプレイパネル２００２中のどの視界が選択された臨床転帰と関係するかを、例えば、データベース中に表示してもよい。例えば、乳癌の臨床転帰の選択に応答して、ユーザインターフェース２０００は、乳癌を有するコホート中の患者に対応する乳房の組織の視界を表示してもよい。当業者は、例示的な実施形態において、疾患の同じ病期にある患者のコホート、同じ疾患の転帰を有する患者のコホート及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない任意の適切な患者コホートが使用されてもよい。
１つ以上のマーカー及び臨床転帰の選択に応答して、例示的な実施形態は、臨床転帰と患者のコホートに対する生物組織におけるマーカーの発現レベルとの相関解析を自動的に実行してもよい。例示的な実施形態では、マーカーを表示するユーザインターフェースを生成及び管理するモジュールではなく、別のコンピューティング又は処理モジュールにより、自動相関が実行されてもよい。例示的な実施形態は、選択された視界が属するコホートに対応する生物組織データにアクセスしてもよい。例えば、ユーザ選択された視界が、乳癌を有する第１の患者の第１の生物組織検体に対応する場合、例示的な実施形態は、乳癌を有する第１の患者及び１人以上の他の患者を含む患者コホートに対応する複数の生物組織検体に対応するデータにアクセスしてもよい。例示的な実施形態は、選択されたバイオマーカーに対応するコホートに対するバイオマーカー発現データを検索してもよい。その後、例示的な実施形態は、選択された臨床転帰とコホートに対するバイオマーカー発現データとの相関解析を自動的に実行してもよい。相関解析は、選択された臨床転帰とコホートに対する選択されたバイオマーカーとの間に、正の相関又は負の相関が存在するかを決定するために使用されてもよい。
例えば、例示的な実施形態は、１つ以上のバイオマーカーの高い発現レベル又は低い発現レベルが臨床転帰と相関するかを決定してもよい。１つの例では、扁平上皮癌の陽性の診断（臨床転帰として）及びバイオマーカーであるＳＬＣ７Ａ５、ＴＲＩＭ２９及びＣＫ５／６（視界のアスペクトとして）の選択時に、例示的な実施形態は、臨床転帰がバイオマーカーの高い発現レベルと正の相関があるかを自動的に決定してもよい。別の例では、腺癌の陽性の診断（臨床転帰として）及びバイオマーカーであるＣＥＡＣＡＭ５及びＭＵＣ１（視界のアスペクトとして）の選択時に、例示的な実施形態は、臨床転帰がバイオマーカーの高い発現レベルと正の相関があるかを自動的に決定してもよい。別の例では、扁平上皮癌（臨床転帰として）及びバイオマーカーであるＳＬＣ７Ａ５、ＴＲＩＭ２９、ＣＫ５／６、ＣＥＡＣＡＭ５及びＭＵＣ１（視界のアスペクトとして）の選択時に、例示的な実施形態は、高い発現レベルが同じ細胞内に共在しているときにのみ、臨床転帰が全てのバイオマーカーの高い発現レベルと正の相関があるかを自動的に決定してもよい。
例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と、選択された視界に関係するコホートにおける１つ以上の選択されたバイオマーカーの発現レベルとの間の相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に記憶し、ユーザインターフェース中で表示してもよい。
別の例示的な実施形態では、臨床転帰と、１つ以上のユーザ選択された生物学的単位（例えば、細胞）の１つ以上の特徴特性との間で相関解析が実行されてもよい。例示的な実施形態では、ある形態学的特性に基づいて、バイオマーカー発現レベルに基づいて、及びこれらに類するものに基づいて、１つ以上の生物学的単位がランダムに選択されてもよい。１つの例では、例示的な実施形態は、あるタイプのユーザ選択された細胞が疾患の診断と相関するかを決定してもよい。別の例では、例示的な実施形態は、あるバイオマーカーの高い発現レベル又は低い発現レベルを有する細胞が疾患診断と相関することを決定してもよい。別の例では、例示的な実施形態は、生物組織の選択された領域に位置する細胞が疾患診断と相関するかを決定してもよい。別の例では、例示的な実施形態は、ある形態学的特性を有する細胞が疾患診断と相関するかを決定してもよい。別の例示的な実施形態では、生物学的知識に基づいて生成された仮説に基づいて、相関解析を実行するために、１つ以上の生物学的単位が選択されてもよい。
図２１は、ユーザが、臨床転帰と、コホートの生物組織における１つ以上の生物学的単位の１つ以上の特徴特性との間の正の相関又は負の相関を決定することが可能になる例示的なユーザインターフェース２１００を示す。例示的なユーザインターフェース２１００により、ユーザが、ユーザインターフェース上で直接、ユーザインターフェース上で表示するための生物組織の視界を選択することが可能になってもよい。ユーザインターフェース上で提供されるツールを使用して、特定の試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーを選択する能力により、ユーザが、試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーに関連するファイルの位置を覚える必要はなくなり、ユーザが、直感的で、時間的に効率がよく、ユーザに優しい方法でデータソースを選択することが可能になる。
ユーザインターフェース２１００は、生物組織の１つ以上の視界を表示するためのディスプレイパネル２１０２を含んでもよい。ディスプレイパネル２１０２にレンダリングされる視界は、選択可能な生物学的単位及び生物学的単位における１つ以上のバイオマーカーの発現レベルを表示してもよい。ユーザは、１つ以上の生物学的単位（例えば、細胞２１０８）をディスプレイパネル２１０２において直接選択してもよい。例示的な実施形態では、ユーザは、ポインティングデバイス、例えば、マウスを使用して、個別の生物学的単位をクリック及び選択してもよく、ディスプレイパネル２１０２上にエリアを描き、そのエリア内の生物学的単位の全てを選択してもよく、並びに、これらに類することを行ってもよい。例示的な実施形態では、ユーザは、例えば、生物組織のドロップダウンリストから単位を選択することにより、１つ以上の形態学的特性に基づいて生物学的単位をフィルタリングすることでそれらを選択することにより、及びこれらに類することにより、異なる選択オプションを使用して、生物学的単位を選択してもよい。例示的な実施形態では、１つ以上の生物学的単位の選択に応答して、例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、ディスプレイパネル２１０２において選択された生物学的単位を選択的に表示又は強調してもよい。
選択パネル２１０４はまた、ユーザが、ディスプレイパネル２１０２において表示された生物組織に関係するかもしれない１つ以上の臨床転帰を選択することが可能になる臨床転帰選択コンポーネント２１０６を含んでもよい。例示的な実施形態では、１つ以上の臨床転帰の選択に応答して、ユーザインターフェース２１００は、ディスプレイパネル２１０２中のどの視界が選択された臨床転帰に関係するかを、例えば、データベース中に表示してもよい。例えば、乳癌の臨床転帰の選択に応答して、ユーザインターフェース２１００は、乳癌を有するコホート中の患者に対応する乳房の組織の視界を表示してもよい。
１つ以上の生物学的単位及び臨床転帰の選択に応答して、例示的な実施形態は、臨床転帰と患者のコホートに対する生物組織における選択された単位の１つ以上の特徴特性との相関解析を自動的に実行してもよい。例示的な実施形態は、選択された視界が属するコホートに対応する生物組織データにアクセスしてもよい。例えば、ユーザ選択された視界が、乳癌を有する第１の患者の第１の生物組織検体に対応する場合、例示的な実施形態は、乳癌を有する第１の患者及び１人以上の他の患者を含む患者コホートに対応する複数の生物組織検体に対応するデータにアクセスしてもよい。
例示的な実施形態は、選択された生物学的単位の特徴特性に対応するコホートに対するバイオマーカー発現データを検索してもよい。生物学的単位の特性は、１つ以上の形態学的特性、１つ以上の機能特性、１つ以上のバイオマーカー発現レベル、生物組織における１つ以上の位置、１つ以上のタイプの細胞及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。例えば、ユーザ選択された生物学的単位が、異常に大きなサイズを有する細胞である場合、例示的な実施形態は、コホートの生物組織の細胞サイズを示す、コホートに対するデータを検索してもよい。その後、例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と選択された生物学的単位の特徴特性に対応するコホートに対するデータとの間で相関解析を自動的に実行してもよい。相関解析は、選択された臨床転帰とコホートに対する選択された生物学的単位の特徴特性との間に、正の相関又は負の相関が存在するかを決定するために使用されてもよい。
例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と、コホートに対する１つ以上の選択された生物学的単位の１つ以上の特徴特性との間の相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に記憶し、ユーザインターフェース中で表示してもよい。１つの例示的な実施形態は、相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に計算及び記憶し、ユーザインターフェース中で表示してもよい。
別の例示的な実施形態では、臨床転帰と、生物組織の視界の１つ以上のユーザ選択された領域にレンダリングされた生物学的単位（例えば、細胞）の１つ以上の特徴特性との間で、相関解析が実行されてもよい。ユーザは、生物組織の視界の１つ以上の領域を選択してもよい。選択された領域にレンダリングされた生物学的単位の１つ以上の特徴特性は、例示的な実施形態により自動的に解析されてもよい。解析された例示的な特性は、１つ以上の形態学的特性、１つ以上の機能特性、１つ以上のバイオマーカー発現レベル、生物組織における１つ以上の位置、１つ以上のタイプの細胞及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。
図２２は、ユーザが、臨床転帰と、視界の１つ以上のユーザ選択された領域内にある生物学的単位の１つ以上の特徴特性との間の正又は負の相関を決定することが可能になる例示的なユーザインターフェース２２００を示す。例示的なユーザインターフェース２２００により、ユーザが、ユーザインターフェース上で直接、ユーザインターフェース上で表示するための生物組織の視界を選択することが可能になってもよい。ユーザインターフェース上で提供されるツールを使用して、特定の試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーを選択する能力により、ユーザが、試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーに関連するファイルの位置を覚える必要はなくなり、ユーザが、直感的で、時間的に効率がよく、ユーザに優しい方法でデータソースを選択することが可能になる。
ユーザインターフェース２２００は、生物組織の１つ以上の視界を表示するためのディスプレイパネル２２０２を含んでもよい。ディスプレイパネル２２０２にレンダリングされる視界は、生物学的単位及び生物学的単位における１つ以上のバイオマーカーの発現レベルを表示してもよい。ユーザは、１つ以上の領域（例えば、領域２２０４）をディスプレイパネル２２０２において直接選択してもよい。例示的な実施形態では、ユーザは、ポインティングデバイス、例えば、マウスを使用して、ディスプレイパネル２２０２上にエリアを描き、そのエリア内の生物学的単位の全てを選択してもよく、並びに、これらに類することを行ってもよい。例示的な実施形態では、ユーザは、例えば、入力テキストボックスにおいて視界の座標を選択することにより、異なる選択オプションを使用して、生物学的単位を選択してもよい。例示的な実施形態では、視界における１つ以上の領域の選択に応答して、ユーザインターフェースは、ディスプレイパネル２２０２において選択された領域内にある生物学的単位を選択的に表示又は強調してもよい。
選択パネル２２０６はまた、ユーザが、ディスプレイパネル２２０２において表示された生物組織に関係するかもしれない１つ以上の臨床転帰を選択することが可能になる臨床転帰選択コンポーネント２２０８を含んでもよい。例示的な実施形態では、１つ以上の臨床転帰の選択に応答して、ユーザインターフェース２２００は、ディスプレイパネル２２０２中のどの視界が選択された臨床転帰に関係するかを、例えば、データベース中に表示してもよい。例えば、乳癌の臨床転帰の選択に応答して、ユーザインターフェース２２００は、乳癌を有するコホート中の患者に対応する乳房の組織の視界を表示してもよい。
視界における１つ以上の領域及び臨床転帰の選択に応答して、例示的な実施形態は、臨床転帰と患者のコホートに対する選択された領域内にある生物学的単位の１つ以上の特徴特性との相関解析を自動的に実行してもよい。例示的な実施形態は、選択された視界が属するコホートに対応する生物組織データにアクセスしてもよい。例えば、ユーザ選択された視界が、乳癌を有する第１の患者の第１の生物組織検体に対応する場合、例示的な実施形態は、乳癌を有する第１の患者及び１人以上の他の患者を含む患者コホートに対応する複数の生物組織検体に対応するデータにアクセスしてもよい。
例示的な実施形態は、視界のユーザ選択された領域内にある生物学的単位の特徴特性に対応するコホートに対するデータを検索してもよい。生物学的単位の特性は、１つ以上の形態学的特性、１つ以上の機能特性、１つ以上のバイオマーカー発現レベル、生物組織における１つ以上の位置、１つ以上のタイプの細胞及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。例えば、ユーザ選択された領域中の生物学的単位が、異常に大きなサイズを有する細胞である場合、例示的な実施形態は、コホートの生物組織の細胞サイズを示す、コホートに対するデータを検索してもよい。その後、例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と生物学的単位の特徴特性に対応するコホートに対するデータとの間で相関解析を自動的に実行してもよい。相関解析は、選択された臨床転帰とコホートに対する生物学的単位の特徴特性との間に、正の相関又は負の相関が存在するかを決定するために使用されてもよい。
例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と、コホートに対する１つ以上の生物学的単位の１つ以上の特徴特性との間の相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に記憶し、ユーザインターフェース中で表示してもよい。１つの例示的な実施形態は、相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に計算及び記憶し、ユーザインターフェース中で表示してもよい。
別の例示的な実施形態では、相関解析は、臨床転帰と、生物学的単位（例えば、細胞）の１つ以上の選択された形態学的特性との間で実行されてもよい。例示的な形態学的特性は、細胞のサイズ、核のサイズ、細胞の風変わりな点及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。
図２３は、ユーザが、臨床転帰と、コホートの生物組織における選択された形態学的特性との間の正又は負の相関を決定することが可能になる例示的なユーザインターフェース２３００を示す。例示的なユーザインターフェース２３００により、ユーザが、ユーザインターフェース上で直接、ユーザインターフェース上で表示するための生物組織の視界を選択することが可能になってもよい。ユーザインターフェース上で提供されるツールを使用して、特定の試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーを選択する能力により、ユーザが、試験／実験、スライド、スポット及びバイオマーカーに関連するファイルの位置を覚える必要はなくなり、ユーザが、直感的で、時間的に効率がよく、ユーザに優しい方法でデータソースを選択することが可能になる。
ユーザインターフェース２３００は、生物組織の１つ以上の視界を表示するためのディスプレイパネル２３０２を含んでもよい。選択パネル２３０４は、ユーザが、ディスプレイパネル２３０２において少なくとも１つの視界で表示される生物学的単位の１つ以上の形態学的特性を選択することが可能になる形態学的特性選択コンポーネント２３０６を含んでもよい。
選択パネル２３０４はまた、ユーザが、ディスプレイパネル２３０２において表示された生物組織に関係するかもしれない１つ以上の臨床転帰を選択することが可能になる臨床転帰選択コンポーネント２３０８を含んでもよい。例示的な実施形態では、１つ以上の臨床転帰の選択に応答して、ユーザインターフェース２３００は、ディスプレイパネル２３０２中のどの視界が選択された臨床転帰に関係するかを、例えば、データベース中に表示してもよい。例えば、乳癌の臨床転帰の選択に応答して、ユーザインターフェース２３００は、乳癌を有するコホート中の患者に対応する乳房の組織の視界を表示してもよい。
１つ以上の形態学的特性及び臨床転帰の選択に応答して、例示的な実施形態は、臨床転帰と患者のコホートに対する形態学的特性との相関解析を自動的に実行してもよい。例示的な実施形態は、コホートに対応する生物組織データにアクセスしてもよい。
例示的な実施形態は、ユーザ選択された形態学的特性に対応するコホートに対するデータを検索してもよい。例えば、ユーザ選択された形態学的特性が、異常に大きなサイズの細胞である場合、例示的な実施形態は、コホートの生物組織の細胞サイズを示す、コホートに対するデータを検索してもよい。その後、例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と、ユーザ選択された形態学的特性に対応するコホートに対するデータとの間で相関解析を自動的に実行してもよい。相関解析は、選択された臨床転帰と、コホートに対する選択された生物学的単位のユーザ選択された形態学的特性との間に、正の相関又は負の相関が存在するかを決定するために使用されてもよい。
例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と、形態学的特性との間の相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に記憶し、ユーザインターフェース中で表示してもよい。１つの例示的な実施形態は、相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に計算及び記憶し、ユーザインターフェース中で表示してもよい。
当業者は、臨床転帰との相関を決定する際に、視界の複数のアスペクトの任意の組み合わせを使用してもよいことを認識するだろう。
図２４Ａは、臨床転帰と、生物組織の視界の選択における１つ以上の特徴との間の正の相関又は負の相関を決定するための方法のフローチャートである。
ステップ２４０２では、グラフィックユーザインターフェースが視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされる。
ステップ２４０４では、視界選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。視界選択コンポーネントにより、ユーザが、組織プロファイルデータを含むデータセットから生物組織の視界を選択できるようになる。データセット中の組織プロファイルデータは、生物組織の１つ以上の視界においてオーバーレイ方法で表示される１つ以上のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含んでもよい。任意の数のバイオマーカー発現オーバーレイが、同じ視界で表示されてもよく、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９及び２０を含むが、これらに限定されない。異なるオーバーレイにおける異なるオーバーレイの発現レベルは、混乱を避けるために、及び、バイオマーカーレベルを互いに視覚的に区別できるようにするために、異なるカラーで表示されてもよい。
ステップ２４０６では、ユーザが、ユーザインターフェースにおいて表示された生物組織に関係するかもしれない臨床転帰を選択することが可能になる臨床転帰選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。
ステップ２４０８では、ユーザインターフェースは、視界選択コンポーネントにおいて、生物組織の視界を選択するユーザ入力を受信してもよい。ユーザインターフェースはまた、その発現レベルが生物組織の選択された視界において表示されることになる１つ以上のバイオマーカーを選択するユーザ入力を受信してもよい。
ステップ２４１０では、ユーザ入力に応答して、ユーザインターフェースは、選択された１つ以上のバイオマーカーの発現レベルが１つ以上の対応するカラーの明度として示されている、生物組織の選択された視界の画像をレンダリングしてもよい。
ステップ２４１２では、ユーザインターフェースは、臨床転帰選択コンポーネントにおいて、臨床転帰、例えば、疾患又は組織状態の陽性診断、疾患又は組織状態の陰性診断、疾患の予後、薬物反応の予測、臨床的に関連のあるグループへの階層化並びにこれらに類するものを選択するユーザ入力を受信してもよい。
ステップ２４１４では、例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、ユーザインターフェースにおいて表示される視界の１つ以上のアスペクトを選択するユーザ入力を受信してもよい。例示的な視界の選択可能なアスペクトは、１つ以上の生物学的単位、視界における１つ以上の領域、１つ以上の形態学的特性、１つ以上の機能特性、１つ以上のバイオマーカー、１つ以上のＤＮＡ配列及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。
別の例示的な実施形態では、視界のアスペクトは、例えば、１つ以上の一時的でないコンピュータ読取可能媒体上でエンコードされ、アスペクトをクラスタリングするコンピュータ実行可能命令として実現されるクラスタリング方法又はアルゴリズムにより、自動的に選択されてもよい。例えば、クラスタリング方法は、１つ以上の共通の特徴に基づいてクラスタリングされる１つ以上の生物学的単位（例えば、細胞、細胞下成分等）を自動的に選択してもよい。これらの共通の特徴は、１つ以上のバイオマーカーの同様の発現レベル、生物学的単位の同様又は同一の形態学的特性、生物学的単位の同様又は同一の機能的特性、前述した特徴のいずれかの組み合わせ、生物組織のある共通の領域、並びにこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。
ステップ２４１６では、例示的な実施形態では、視界のアスペクトの選択は、１つ以上の一時的でないコンピュータ読取可能媒体上でエンコードされ、コンピュータ実行可能命令として実現される教師あり学習方法又はアルゴリズムを使用して、自動的に拡大されてもよい。教師あり学習方法は、１つ以上の追加のアスペクトを、１つ以上の同様の特徴を有する同じデータコホートに含めることにより、視界のアスペクトの選択を拡大してもよい。例えば、ユーザが、１つ以上の生物学的単位を選択する場合、例示的な実施形態は、ユーザ選択された生物学的単位として、１つ以上の同様の特徴を有するコホートにおける１つ以上の追加の生物学的単位により、選択を拡大してもよい。
ステップ２４１８では、ユーザインターフェースは、ステップ２４１４で選択された視界のアスペクト又はステップ２４１６の拡大された選択を、選択的に表示又は強調してもよい。例示的な実施形態では、１組の生物学的単位（例えば、細胞）が選択される場合、ユーザインターフェースは、例えば、選択された細胞においてバイオマーカー発現レベルを表すさらに高いカラー明度を使用して、選択された細胞を強調してもよい。
ステップ２４２０では、例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と、視界の選択されたアスペクトに対応する、患者のコホートに対するデータとの間で相関解析を自動的に実行してもよい。例示的な実施形態では、１組の生物学的単位（例えば、細胞）が選択される場合、例示的な実施形態は、選択された臨床転帰が、コホートに対するデータにおける生物学的単位の１つ以上の特徴特性と相関があるかを決定してもよい。
ステップ２４２２では、例示的な実施形態は、視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされたユーザインターフェース上で、相関解析の結果を表示してもよい。
ステップ２４２４では、例示的な実施形態は、相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に記憶してもよい。
図２４Ｂは、臨床転帰と、生物組織の視界において実行された選択の特性であるコホートデータセットにおける１つ以上の特徴との間の正の相関又は負の相関を決定するための方法のフローチャートである。
ステップ２４５２では、グラフィックユーザインターフェースが視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされる。
ステップ２４５４では、視界選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。視界選択コンポーネントにより、ユーザが、組織プロファイルデータを含むコホートのデータセットから生物組織の視界を選択できるようになる。データセット中の組織プロファイルデータは、生物組織の１つ以上の視界においてオーバーレイ方法で表示される１つ以上のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含んでもよい。任意の数のバイオマーカー発現オーバーレイが、同じ視界で表示されてもよく、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９及び２０を含むが、これらに限定されない。異なるオーバーレイにおける異なるオーバーレイの発現レベルは、混乱を避けるために、及び、バイオマーカーレベルを互いに視覚的に区別できるようにするために、異なるカラーで表示されてもよい。
ステップ２４５６では、ユーザが、ユーザインターフェースにおいて表示された生物組織に関係するかもしれない臨床転帰を選択することが可能になる臨床転帰選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。
ステップ２４５８では、ユーザインターフェースは、視界選択コンポーネントにおいて、生物組織の視界を選択するユーザ入力を受信してもよい。ユーザインターフェースはまた、その発現レベルが生物組織の選択された視界において表示されることになる１つ以上のバイオマーカーを選択するユーザ入力を受信してもよい。
ステップ２４６０では、ユーザ入力に応答して、ユーザインターフェースは、選択された１つ以上のバイオマーカーの発現レベルが１つ以上の対応するカラーの明度として示されている、生物組織の選択された視界の画像をレンダリングしてもよい。
ステップ２４６２では、ユーザインターフェースは、臨床転帰選択コンポーネントにおいて、臨床転帰、例えば、疾患又は組織状態の陽性診断、疾患又は組織状態の陰性診断、疾患の予後、薬物反応の予測、臨床的に関連のあるグループへの階層化並びにこれらに類するものを選択するユーザ入力を受信してもよい。
ステップ２４６４では、例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、ユーザインターフェースにおいて表示される視界の１つ以上のアスペクトを選択するユーザ入力を受信してもよい。例示的な視界の選択可能なアスペクトは、１つ以上の生物学的単位、視界における１つ以上の領域、１つ以上の形態学的特性、１つ以上の機能特性、１つ以上のバイオマーカー、１つ以上のＤＮＡ配列及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。
別の例示的な実施形態では、視界のアスペクトは、例えば、１つ以上の一時的でないコンピュータ読取可能媒体上でエンコードされ、アスペクトをクラスタリングするコンピュータ実行可能命令として実現されるクラスタリング方法又はアルゴリズムにより、自動的に選択されてもよい。例えば、クラスタリング方法は、１つ以上の共通の特徴に基づいてクラスタリングされる１つ以上の生物学的単位（例えば、細胞、細胞下成分等）を自動的に選択してもよい。これらの共通の特徴は、１つ以上のバイオマーカーの同様の発現レベル、生物学的単位の同様又は同一の形態学的特性、生物学的単位の同様又は同一の機能的特性、前述した特徴のいずれかの組み合わせ、生物組織のある共通の領域、並びにこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。
ステップ２４６６では、例示的な実施形態では、視界のアスペクトの選択は、１つ以上の一時的でないコンピュータ読取可能媒体上でエンコードされ、コンピュータ実行可能命令として実現される教師あり学習方法又はアルゴリズムを使用して、自動的に拡大されてもよい。教師あり学習方法は、１つ以上の追加のアスペクトを、１つ以上の同様の特徴を有する同じデータコホートに含めることにより、視界のアスペクトの選択を拡大してもよい。例えば、ユーザが、１つ以上の生物学的単位を選択する場合、例示的な実施形態は、ユーザ選択された生物学的単位として、１つ以上の同様の特徴を有するコホートにおける１つ以上の追加の生物学的単位により、選択を拡大してもよい。
ステップ２４６８では、ユーザインターフェースは、ステップ２４６４で選択された視界のアスペクト又はステップ２４６６の拡大された選択を、選択的に表示又は強調してもよい。例示的な実施形態では、１組の生物学的単位（例えば、細胞）が選択される場合、ユーザインターフェースは、例えば、選択された細胞においてバイオマーカー発現レベルを表すさらに高いカラー明度を使用して、選択された細胞を強調してもよい。
ステップ２４７０では、臨床転帰及び視界の１つ以上のアスペクト（例えば、細胞のタイプ）の選択時に、例示的な実施形態は、選択された臨床転帰と、患者のコホート全体に対する選択された細胞のタイプに関するデータとの間で相関解析を自動的に実行してもよい。例えば、細胞のタイプが第１の患者に対応する視界において選択される場合、相関解析は、第１の患者が属する患者のコホート全体に対する選択された細胞のタイプに関するデータに対して実行されてもよい。
ステップ２４７２では、例示的な実施形態は、視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされたユーザインターフェース上で、相関解析の結果を表示してもよい。
ステップ２４７４では、例示的な実施形態は、相関解析の結果を、データベース中又は記憶デバイス中に記憶してもよい。
画像解析の例示的な品質スコアリング
例示的な実施形態は、ユーザが、生物組織の１つ以上の画像上で実行される画像の品質レビュー又は統計解析を実行できるように、ユーザインターフェースを提供又は構成してもよい。例示的なユーザインターフェースは、生物組織の画像上でオーバーレイ方法で実行される画像解析方法の結果を表示する。例示的なユーザインターフェースにより、ユーザが、画像上で実行される画像解析の品質のユーザ評価を示す１つ以上の品質レビュースコアを、ユーザインターフェース上で直接提供することが可能になる。例示的な実施形態は、画像解析方法及び生物組織の画像に関係して、ユーザにより提供される品質レビュースコアを記憶してもよい。
例示的な実施形態では、生物組織の選択された視界の１つ以上の画像がユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、選択された視界の画像上に、表示された画像上で実行された画像セグメンテーション方法の１つ以上の結果をオーバーレイしてもよい。画像セグメンテーションは、デジタル画像を複数のセグメントに区分するプロセスであり、典型的に、画像中のオブジェクト及び境界を位置付けるために使用される。画像セグメンテーション方法は、生物組織の視界に対応する多重化されたバイオマーカー画像データを処理して、対象となる１つ以上の生物学的単位（例えば、細胞、細胞下の成分、細胞の集合）を線引きする１つ以上のセグメントの組を生成させてもよい。画像セグメンテーション方法の結果を、選択された視界の画像上にオーバーレイすることにより、ユーザインターフェースにより、ユーザが、画像の結果を評価し、品質スコアを提供することが可能になる。
例示的な画像セグメンテーション方法は、オーバーラップセグメンテーション方法又はオーバーラップのないセグメンテーション方法を含んでもよい。図２７は、生物組織の画像上で実行されるオーバーラップのないセグメンテーション方法の結果が、生物組織の画像上にオーバーレイされるユーザインターフェースを示す。図２８は、生物組織の画像上で実行されるセグメンテーション方法の結果が、生物組織の画像上にオーバーレイされるユーザインターフェースを示す。
図２５は、生物組織の１つ以上の画像並びに／或いは形態学的解析又は統計解析の１つ以上の結果を表示するためのディスプレイパネル５０２と、選択パネル７０２とを含む例示的なユーザインターフェースを示す。選択パネル７０２は、図７に関連して記述され、ユーザが、ディスプレイパネル５０２において方法の結果を表示するために、１つ以上の画像解析方法を選択することが可能になってもよい。選択パネル７０２は、選択された解析方法の結果を表す１つ以上のカラーを選択するためのカラー選択ツールを提供してもよい。例えば、ユーザは、画像セグメンテーション方法により識別される細胞が、ディスプレイパネル５０２上で青の単位として表示されることを指定してもよい。別の例では、ユーザは、画像セグメンテーション方法により識別された細胞膜がディスプレイパネル５０２上で青の線として表示されることを指定してもよい。
選択パネル７０２は、選択された形態学的解析の結果を表す１つ以上の透過度を選択するための透過度選択ツール（例えば、０％の透過度と１００％の透過度の間でスライド可能なスライドバー）を提供してもよい。画像レイヤの透過度は、下にあるレイヤが部分的に可視になるように、光がレイヤを通過する程度である。下にあるレイヤの可視性の程度は、透過度レベルにより制御される。例えば、ユーザは、第１の形態学的解析の結果が、ディスプレイパネル５０２中の画像上で、５０％の透過度の線及びカラーにより表されることを指定してもよい。図２６Ａは、透過度０％又は不透明度１００％でのバイオマーカー画像の上のオーバーレイされるセグメンテーション結果マスクを示す。図２６Ｂは、透過度６０％又は不透明度４０％でオーバーレイされるセグメンテーション結果マスクを示し、下にあるバイオマーカー画像は、セグメンテーションマスクを通して可視である。
例示的な実施形態では、選択パネル７０２はまた、選択された解析方法の結果のオーバーレイのコントラスト及び／又は輝度を選択並びに調整するオプションを提供してもよい。
選択パネル７０２はまた、ユーザが、１つ以上の品質スコアを提供できるようになるための品質レビュー選択コンポーネント２５０４を含んでもよい。例示的な実施形態では、品質レビュー選択コンポーネント２５０４は、ユーザが、画像セグメンテーション方法のパフォーマンスの評価を示す１つ以上の品質選択コンポーネント２５０６を提供できるようになるセグメンテーション品質選択コンポーネント２５０６を含んでもよい。例えば、ユーザは、画像上の位置が個別の細胞を含むことを決定したが、画像セグメンテーション方法の結果がその位置に細胞膜を示さない場合に、ユーザは、画像セグメンテーション方法が細胞をその位置に位置付けることに失敗したと決定してもよい。これは、ユーザインターフェース上の品質レビュー選択コンポーネントにおいて、ユーザにより提供されるセグメンテーション品質スコアに影響を与えるかもしれない。例示的な実施形態では、ユーザインターフェースにより、ユーザが、画像上の画像セグメンテーション方法により正しく識別されない１つ以上の生物学的単位を直接識別することが可能になってもよい。これは、画像セグメンテーション方法の結果及びパフォーマンスの後続するレビューを可能にしてもよい。
例示的な実施形態は、特定のタイプの生物組織の１つ以上の画像上で実行される特定の画像セグメンテーション方法に対応して、１つ以上のセグメンテーション品質スコアが、予め規定された品質閾値を下回るかを自動的に決定してもよい。セグメンテーション品質スコアのうちの１つ以上が、品質閾値を下回る場合に、例示的な実施形態は、特定の画像セグメンテーション方法が、そのタイプの生物組織を処理するのに適さないことを自動的に決定してもよい。このケースでは、画像セグメンテーション方法が、そのタイプの生物組織の画像の処理に適さないという表示が提供されてもよく、改良及び／又は置換が必要とされる。
品質レビュー選択コンポーネント２５０４は、ユーザが、生物組織の画像を捕捉する前に生物組織を処理するのに使用されるマーカーの品質の評価を示す１つ以上のマーカーを提供できるようになるマーカー品質選択コンポーネント２５０８を含んでもよい。例えば、画像セグメンテーション方法が、あるタイプの生物組織に非常適していると決定されたが、画像セグメンテーション方法の結果が、特定の画像のそのタイプの生物組織と一致しない場合に、ユーザは、生物組織を処理するのに使用されるバイオマーカーが適していないことを決定してもよい。これは、ユーザインターフェース上の品質レビュー選択コンポーネントにおいてユーザにより提供されるマーカー品質スコアに影響を与えるかもしれない。
例示的な実施形態は、特定のマーカーを使用して生物組織を処理することにより取得される１つ以上の画像に対応して、１つ以上のマーカー品質スコアが、予め規定された品質閾値を下回るかを自動的に決定してもよい。マーカー品質スコアのうちの１つ以上が品質閾値を下回る場合に、例示的な実施形態は、特定のマーカーが、そのタイプの生物組織を処理するのに適さないことを決定してもよい。したがって、マーカーが、不良の複数のマーカー品質スコアに関係する場合に、これは、マーカーが、生物組織を処理するのに適さないことを示してもよい。このケースでは、マーカーがそのタイプの生物組織を処理するのに適さないという表示が提供されてもよく、置換される必要がある。
品質レビュー選択コンポーネント２５０４は、ユーザが、品質レビュー選択コンポーネントを使用して提供される１つ以上の品質レビュースコアを保存できるようになる「レビューを保存」ツール２５１０を含んでもよい。応答して、ユーザインターフェースは、品質レビュースコアを記憶デバイスに記憶するための命令を送ってもよい。例示的な実施形態では、品質レビュースコアは、生物組織に対応する視界に対応するデータに関係して、及び、選択された形態学的解析に関係して、記憶されてもよい。例示的な実施形態では、命令は、品質レビュースコアが、品質レビュースコアを提供したユーザの識別に関係して記憶されることになることを示してもよい。この実施形態では、品質レビュースコアは、品質レビュースコアを提供したユーザの識別に関係して記憶されてもよい。
図２９に示すように、「レビューを保存」ツールの選択時に、ユーザが、品質レビュースコアを保存するためのデータベース中の位置又はファイル構造を選択できるようになるファイル位置選択コンポーネント２９０２がユーザインターフェース上で表示されてもよい。ユーザが、ファイル位置選択コンポーネント２９０２中の位置の選択に失敗した場合に、品質レビュースコアは、デフォルト位置に保存されてもよい。
品質レビュー選択コンポーネント２５０４は、ユーザが、ディスプレイパネル５０２に表示される画像を生物組織の異なる視界の画像と置換することが可能になる「次のスポット」ツール２５１２を含んでもよい。さらに、解析方法が選択された場合に、新規に選択された視界の画像上で実行される選択された解析の結果が、ディスプレイパネル５０２上に自動的にオーバーレイされてもよい。それにより、「次のスポット」オプション２５１２は、ユーザが、ユーザインターフェースを使用する単一のセッション中で、生物組織の複数の視界に対する品質レビュースコアを評価し、提供することが可能になる。
品質レビュー選択コンポーネント２５０４により、ユーザが、以前に画像に提供された１つ以上の品質レビュースコアを調整するために、以前に表示された画像をロードすることも可能になる。これは、ユーザが、同じ画像を再評価し、再評価に基づいて、品質レビュースコアを調整する柔軟性を可能にする。
品質レビュー選択コンポーネント２５０４は、ユーザが、ディスプレイパネル５０２において表示される第１の画像を、第１の画像の取得に使用されたバイオマーカーとは異なるバイオマーカーにより生物組織を処理することにより取得される生物組織の同じ視界の異なる画像と置換することが可能になる「次のマーカー」ツール２５１４を含んでもよい。ユーザ入力に応答して、ユーザインターフェースは、形態学的解析の結果の表現により第２の画像がオーバーレイされるように、選択された形態学的解析の表現をレンダリングし続けている間に、生物組織の選択された視界の第２の異なる画像をレンダリングしてもよい。例示的な実施形態では、第２の画像は、ユーザインターフェース上で第１の画像と置換してもよい。別の例示的な実施形態では、第２の画像の結果は、ユーザインターフェース上で第１の画像にオーバーレイされてもよい。
図３０は、ユーザから画像解析方法の結果の品質レビューを実行することを可能にするための例示的な実施形態で実行される例示的なコンピュータ実現方法を示すフローチャートである。
ステップ３００２では、グラフィックユーザインターフェースは、視覚的ディスプレイデバイス上にレンダリングされる。
ステップ３００４では、視界選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。視界選択コンポーネントにより、ユーザが、組織プロファイルデータを含むデータセットから生物組織の視界を選択できるようになる。データセット中の組織プロファイルデータは、生物組織の複数の視界において１つ以上のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含んでもよい。
ステップ３００６では、ユーザが、画像解析方法を選択できるようになるための解析選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。
ステップ３００８では、ユーザが、ユーザインターフェース上に表示されるような選択された解析の結果の品質の自身の評価を示すことができるようになるための品質レビュー選択コンポーネントが、グラフィックユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。
ステップ３０１０では、ユーザインターフェースは、視界選択コンポーネントにおいて、生物組織の視界を選択するユーザ入力を受信してもよい。ステップ３０１２では、ユーザ入力に応答して、ユーザインターフェースは、生物組織の選択され得た視界の画像をレンダリングしてもよい。
ステップ３０１４では、ユーザインターフェースは、解析選択コンポーネントにおいて、解析方法を、例えば、画像セグメンテーションを、選択するユーザ入力を受信してもよい。ステップ３０１６では、ユーザ入力に応答して、ユーザインターフェースは、生物組織の視界の画像上に、選択された解析方法の結果をオーバーレイしてもよい。
ステップ３０１８では、例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、品質レビュー選択コンポーネントにおいて、ユーザが、選択された解析方法の結果の品質の自身の評価を示すことにより提供される１つ以上の品質レビュースコアを受信してもよい。
ステップ３０２０では、例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、品質レビュースコアを記憶デバイス上に記憶するための命令を送ってもよい。
ステップ３０２２では、例示的な実施形態は、品質レビュースコアをデータべース上又は記憶デバイス上に記憶してもよい。
例示的なサービスアーキテクチャ及びオブジェクト指向型実現
図３１に示すように、例示的な実施形態は、サービスベースアーキテクチャを使用して実現されてもよい。例示的なサービスベースアーキテクチャは、生物組織の多重化された画像に関係する画像及び／又はテキストデータを記憶するためのデータレイヤ３１０２と、視覚的ディスプレイデバイス上で画像及び／又はテキストデータを表示するためのユーザインターフェース（ＵＩ）レイヤ３１０６と、生のデータ及び／又は処理されたデータを、ＵＩレイヤを使用して表示できるように、データレイヤに記憶されたデータへのアクセスを実行し、操作を処理するための論理レイヤ３１０４とを含んでもよい。当業者は、図３１に示すサービスアーキテクチャが、例示的なアーキテクチャであり、他の適切なサービスベースアーキテクチャを使用して例示的な実施形態を実現してもよいことを認識するだろう。
データレイヤは、複数の試験、複数の患者並びに複数のスライド及びスポットに対応する大容量の複合データを記憶するように、構造化及び構成されていてもよい。データレイヤは、何らかのユーザ選択されたデータが、ユーザに優しく、時間的に効率がよく、構造化されているが、柔軟な方法でアクセス可能であるように、組織されてもよい。データレイヤは、論理レイヤ及び／又はＵＩレイヤから１つ以上のデータアクセス要求を受信してもよい。応答して、データレイヤは、適切なデータベース中の要求されたデータにアクセスし、要求されたデータを、要求を行ったレイヤに送信してもよい。データレイヤはまた、書き込み、更新、削除、総計、フィルタリング及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない１つ以上のデータの手動操作を実行してもよい。例示的なデータレイヤは、１つ以上のデータ記憶デバイス及び構造を、例えば、オブジェクト指向型データベース、関係データベース、テキストファイルの集合、画像ファイルの集合及びこれらに類するもののようなデータベースを含んでもよい。
論理レイヤは、データレイヤからのデータにアクセスし、データレイヤから受信したデータを処理するためのコンピュータ実行可能な命令、プログラム又はソフトウェアである１つ以上のサービスを含んでもよい。論理レイヤにより実行されてもよい例示的なデータ処理操作は、生物組織の選択された視界に対応する画像オーバーレイの生成、生物学的単位の視覚化の生成、バイオマーカー発現レベルの視覚化の生成、ＤＮＡ配列の視覚化の生成及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。論理レイヤは、１つ以上のデータアクセスを受信し、及び／又は、ＵＩレイヤからの要求を処理してもよく、必要なデータにアクセスするためにデータレイヤに照会（query）してもよい。要求されたデータをデータレイヤから受信したときに、論理レイヤは、データに関する操作を処理する１つ以上の適切なデータを実行してもよい。その後、論理レイヤは、処理されたデータをＵＩレイヤに送信してもよい。いくつかの例示的な実施形態では、論理レイヤにおけるあるサービスは、データソースからの複数のデータアクセスを実行するために、データアクセスが信頼できる方法で維持されるように、データレイヤにおいてデータソースを位置付け、データソースに結合されてもよい。
ＵＩレイヤは、人が見ることのできる入力及び出力を含む、視覚ディスプレイデバイス上にレンダリングされる１つ以上のユーザインターフェースを提供及び管理するための、コンピュータ実行可能な命令、プログラム又はソフトウェアである１つ以上のサービスを含んでもよい。ＵＩレイヤにより、ユーザインターフェースが、ユーザインターフェース上で表示されることになるデータのパラメータを指定する、ユーザからの入力を受信することが可能になってもよい。１つの例では、ユーザは、自身が、特定の試験、特定のスライド、特定のスポット及びこれらに類するものに対応するデータのビューを希望していることを指定してもよい。別の例では、ユーザは、自身が、１つ以上のバイオマーカーの発現レベルのビューを希望していることを指定してもよい。別の例では、ユーザは、自身が、１つ以上のＤＮＡ配列の発現及び非発現のビューを希望していることを指定してもよい。別の例では、ユーザは、自身が、ある特性を満たす生物学的単位のビューを希望していることを指定してもよい。別の例では、ユーザは、自身が、画像セグメンテーションの結果のビューを希望していることを指定してもよい。
ＵＩレイヤは、ユーザ入力を受信してもよく、ＵＩレイヤにおいて表示されるデータに対するデータレイヤを直接要求してもよい。例示的な実施形態では、ＵＩレイヤは、処理されたデータの論理レイヤを要求してもよい。論理レイヤが、要求された処理データを戻すときに、ＵＩレイヤは、ユーザに優しい方法で、１つ以上のユーザインターフェース上にデータを選択的に表示してもよい。いくかの例示的な実施形態では、ＵＩレイヤにおけるあるサービスは、論理レイヤにより提供されるサービスを位置付け、結合してもよい。
アーキテクチャにおいて規定されたデータレイヤ、論理レイヤ及びＵＩレイヤの間の通信は、各サービスに一体化されたネットワーク通信プロトコル３１０８により達成されてもよい。ネットワーク接続プロトコルにより、任意のレイヤが、他の何らかのレイヤにより提供される操作及び機能を呼び出すことが可能になってもよい。ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＯＰ、ＨＴＴＰ及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない任意の適切なネットワーク接続プロトコルが使用されてもよい。
いくつかの例示的な実施形態では、データレイヤ、論理レイヤ並びにＵＩレイヤの構造、機能及び操作は、適切なオブジェクト指向型プログラミング言語で、例えば、Ｊａｖａ（登録商標）で実現されてもよい。
図３２は、データレイヤ３１０２の例示的なオブジェクト指向型実現を示すブロック図である。例示的なデータレイヤは、適用のためのメタデータを読み込み、記憶するようにクラスのデザインを定めるインターフェースクラスである「ＰａｔｈＭｅｔａＤａｔａ」３２０２という名のクラスを含んでもよい。クラスは、取り扱う画像のタイプ、画像のファイル名及び／又は統計データファイル、画像の数、並びにこれらに類するもののような、適用のための全てのメタデータを管理してもよい。クラスに対する例示的な入力は、フラットファイル、データベース接続及びこれらに類するもののような、メタデータのソースを含んでもよいが、これに限定されない。
例示的なデータレイヤはまた、データアクセスのための適用をセットアップするクラスのデザインを定めるインターフェースクラスである「ＰａｔｈＤａｔａ」３２０４という名のクラスを含んでもよい。クラスは、異なるタイプの画像及び／又は統計データ、ブックキーピング変数（例えば、スライド／スポットの数、マーカーの数、統計リスト）並びにこれらに類するものに対するファイルアクセスパスを管理してもよい。クラスに対する例示的な入力は、ＰａｔｈＭｅｔａＤａｔａインターフェースクラスから導出されるクラスを含んでもよいが、これに限定されない。試験に対するファイルアクセスパスの受信に応答して、「ＰａｔｈＤａｔａ」クラスは、選択された試験／スライド／スポットに対応する全ての画像及び／又はテキストデータを検索し、検索したデータを収容する１つ以上の適切なデータ構造を作成してもよい。例示的な実施形態では、「ＰａｔｈＤａｔａ」クラスにより検索された特定の試験／スライド／スポットに対応するデータは、識別子により、例えば、異なるスライドに対する識別子、異なるスポットに対する識別子、バイオマーカー又はＤＮＡ配列に対する識別子並びにこれらに類するものによりインデックス付けされた構造化アレイに記憶されてもよい。試験／スライド／スポットに対応するデータのアレイ組織における記憶及びデータのインデックス付けにより、特定に試験に対応する選択されたデータの容易で時間的に効率のよい検索が可能になる。
例示的なデータレイヤは、必要であれば、画像を読み込み、指定された次数で画像のリストを埋める（populating）ためのクラスのデザインを定めるインターフェースクラスである「ＰａｔｈＩｍａｇｅＤａｔａ」３２０６という名のクラスを含んでもよい。クラスは、ファイル及び／又は画像をデータベース中に、データアクセス操作中に一時データ及び／又は変数を記憶するように割り振られているメモリ中に、並びにこれらに類するものに読み込むために、１つ以上のファイルストリームを管理してもよい。クラスに対する例示的な入力は、ＰａｔｈＤａｔａインターフェースクラスから導出されるクラス、読み込まれる特定の画像に関する情報、及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。データのタイプ又は位置を指定する入力を受信したことに応答して、「ＰａｔｈＩｍａｇｅＤａｔａ」クラスは、「ＰａｔｈＤａｔａ」クラスにより生成されたデータ構造に照会し、入力中で指定されたデータを選択的に検索してもよい。例示的な実施形態では、「ＰａｔｈＩｍａｇｅＤａｔａ」クラスは、「ＰａｔｈＤａｔａ」クラスから要求されたデータのみをロードしてもよく、これにより、データの時間的に効率のよい検索及び処理が可能になる。「ＰａｔｈＤａｔａ」クラス中の要求されたデータにアクセスした後、「ＰａｔｈＩｍａｇｅＤａｔａ」クラスは、論理レイヤ及び／又はＵＩレイヤにデータを送信してもよい。「ＰａｔｈＩｍａｇｅＤａｔａ」クラスは、例えば、データの集合ブロック、ストリーミングデータ及びこれらに類するもののような、何らかの適切なフォーマットでデータを送信してもよい。
当業者は、１つ以上の追加クラス又は図３２で示すものよりも少ないクラスが、データレイヤに含まれてもよいことを認識するだろう。
図３３は、論理レイヤ３１０４の例示的なオブジェクト指向型実現を示すブロック図である。例示的な論理レイヤは、指定された画像ビューアを実現又は使用するためのクラスのデザインを定めるインターフェースクラスである「ＰａｔｈＩｍａｇｅＲｅｎｄｅｒ」３３０２という名のクラスを含んでもよい。例示的な実施形態では、「ＰａｔｈＩｍａｇｅＲｅｎｄｅｒ」クラスは、ＵＩレイヤから要求及び入力を受信してもよく、データレイヤの「ＰａｔｈＩｍａｇｅＤａｔａ」クラスからの要求されたデータを要求してもよい。次に、「ＰａｔｈＩｍａｇｅＲｅｎｄｅｒ」クラスは、受信したデータを処理し、ＵＩレイヤを使用して表示するための生のデータ及び／又は処理されたデータを送信してもよい。「ＰａｔｈＩｍａｇｅＲｅｎｄｅｒ」クラスの例示的な操作は、ＵＩレイヤにレンダリングするための生物組織の画像及びマップの作成、バイオマーカー及び／又はＤＮＡ配列の発現のオーバーレイの作成、画像及びマップのカラー、コントラスト／輝度及び／又は透過度の設定及び／又は変更並びにこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。
「ＰａｔｈＩｍａｇｅＲｅｎｄｅｒ」クラスは、オーバーレイの管理、ウィンドウ−レベル及びウィンドウ幅の変数の管理、ズーム及びパンの変数の管理、直近で生成されたカラーオーバーレイの管理、オーバーレイのクリア並びにこれらに類するものを含むが、これらに限定されない、画像ビューアを実現又は使用するのに必要とされる全てのアスペクトを管理してもよい。
例示的な論理レイヤは、カラーオーバーレイを生成するのに使用される任意のクラスに対するデザインを定めるインターフェースクラスである「ＰａｔｈＣｏｌｏｒＯｖｅｒｌａｙｓ」３３０４という名のクラスを含んでもよい。クラスに対する例示的な入力は、１つ以上の画像、カラー表示に対するユーザ指定されたパラメータ及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。クラスは、オーバーレイで使用されるカラー、表示されるマップのインデックス、入力画像及び他のユーザ指定されたパラメータのような、カラーオーバーレイの全てのアスペクトを管理してもよい。
例示的な論理レイヤは、統計データに読み込むのに使用される任意のクラスに対するデザインを定めるインターフェースクラスである「ＰａｔｈＳｔａｔｓ」３３０６という名のクラスを含んでもよい。例示的な実施形態では、「ＰａｔｈＳｔａｔｓ」クラスは、ＵＩレイヤとインターフェースして、要求を受信してもよく、統計解析に対する入力アクセスとして受信してもよい。例示的な実施形態では、「ＰａｔｈＳｔａｔｓ」クラスは、統計データの視覚化に関係する１つ以上の操作を実行してもよい。「ＰａｔｈＳｔａｔｓ」クラスで生成される、又は、読み込まれる統計解析及び／又は視覚化は、１つ以上のユーザインターフェース上で表示するためにＵＩレイヤに送信されてもよい。クラスは、細胞ＩＤ（例えば、単一細胞解析）、使用された統計のタイプ、個別の統計値及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない、指定された統計解析の全てのアスペクトを管理してもよい。
例示的な論理レイヤは、指定された画像フォーマットを読み込むのに使用される任意のクラスに対するデザインを定めるインターフェースクラスである「ＧｅｎｅｒｉｃＩｍａｇｅＲｅａｄｅｒｓ」３３０８という名のクラスを含んでもよい。クラスに対する例示的な入力は、１つ以上のファイルストリーム並びに／或いは画像又は画像フォーマットに対する１つ以上のファイル名を含んでもよいが、これらに限定されない。クラスは、指定された画像フォーマットに対する全てのアスペクトを管理してもよい。
例示的な実施形態では、論理レイヤは、例示的な実施形態において、１つ以上の同様又は同一の特性を有する単位のクラスターを識別するための、複数の生物学的単位における１つ以上のクラスタリング方法或いはアルゴリズム実行する（示されていない）「ＰａｔｈＣｌｕｓｔｅｒ」という名のクラスを含んでもよい。例示的な特性は、形態学的特性、機能的特性、バイオマーカー発現レベル及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。例えば、クラスタリング方法は、第１のバイオマーカーの高い発現レベルを有する第１のクラスターの細胞、第２のバイオマーカーの高い発現レベルを有する第２のクラスターの細胞、閾値サイズより大きい第３のクラスターの細胞及びこれらに類するものを識別してもよい。「ＰａｔｈＣｌｕｓｔｅｒ」クラスにより識別された生物学的単位のクラスターに基づいて、「ＰａｔｈＩｍａｇｅＲｅｎｄｅｒ」は、ユーザインターフェース上で表示するための異なる対応するカラーで識別されたクラスターの視覚化を生成してもよい。
例示的な実施形態では、論理レイヤは、例示的な実施形態において、１つ以上の選択基準を満たす単位を選択するために生物学的単位上でクエリを実行する（示されていない）「ＰａｔｈＱｕｅｒｉｅｓ」という名のクラスを含んでもよい。例示的な選択基準は、１つ以上の形態学的特性、１つ以上のバイオマーカー発現レベル、１つ以上の機能的特性及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。選択基準を満たす１つ以上の生物学的単位の「ＰａｔｈＱｕｅｒｉｅｓ」クラスによる識別に基づいて、「ＰａｔｈＩｍａｇｅＲｅｎｄｅｒ」は、ユーザインターフェース上で表示するために、識別された生物学的単位の視覚化を異なるカラーで生成させてもよい。
当業者は、１つ以上の追加クラス又は図３３で示すものよりも少ないクラスが、論理レイヤに含まれてもよいことを認識するだろう。
ＵＩレイヤは、視覚的ディスプレイデバイス上に１つ以上のユーザインターフェースをレンダリングするための１つ以上のクラス及び／又は１つ以上の方法を規定並びに実現してもよい。例示的なユーザインターフェースは、データレイヤから、ユーザ選択及びデータを受信してもよい。応答して、ユーザインターフェースは、ユーザにより要求された画像及び／又はテキストデータをレンダリング或いは表示してもよい。
例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、ユーザにより行われた選択を記録するためにブックキーピングを実行してもよい。ユーザインターフェースは、ユーザにより選択される１つ以上のオーバーレイマスクにロードしてもよく、ユーザが、オーバーレイマスクを表示するためのカラー並びにコントラスト／輝度レベルを設定及び変更することが可能になってもよい。１つの例では、オーバーレイマスクは、ユーザ選択されたマーカーの発現レベルを表示してもよい。別の例では、オーバーレイマスクは、ユーザ選択されたＤＮＡ配列の発現又は非発現を表示してもよい。ＤＮＡ配列の発現又は非発現に対応する画像データは、蛍光ｉｎ ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）を使用して取得されてもよい。例示的な実施形態では、ユーザインターフェースは、ユーザ選択されたオーバーレイマスクと、ユーザ選択されたオーバーレイマスクを表示するためのユーザ選択されたカラー並びにコントラスト／輝度を記録及び記憶するためにブックキーピングを実行してもよい。
データレイヤ、論理レイヤ及びＵＩレイヤは、例示的な実施形態にしたがって、ユーザインターフェース上にレンダリングされる異なるタイプの生物学的単位に対するクラスを規定してもよい。例えば、「ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｔ」クラスは、例えば、核、細胞、組織、膜及びこれらに類するもののような、生物学的単位を全般的に規定するために提供されてもよい。生物学的単位の各タイプに対して、例えば、核を規定するための「Ｎｕｃｌｅｕｓ」クラス、細胞を規定するための「Ｃｅｌｌ」クラス及びこれらに類するもののような、１つ以上のクラスが規定されてもよい。例示的な実施形態では、「ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｔ」クラスは、特定の「Ｃｅｌｌ」、「Ｎｕｃｌｅｉ」等のクラスにより実現されるインターフェースであってもよい。１つ以上のサブクラスは、例えば、筋細胞を規定するための「Ｍｙｏｃｙｔｅ」クラスのような、細胞の特定のタイプを規定するために、「Ｃｅｌｌ」クラスに基づいて規定されてもよい。
クラスは、ゼロ、クラスオブジェクトの性質又は特性に関係する１つ以上の属性の表示を含んでもよい。属性値は、クラスがインスタンス生成されたときに特定のクラスオブジェクトに対して指定されてもよい。クラスはまた、ゼロ、プログラムランタイムにおいてクラスオブジェクトにより示されるふるまいに関係した１つ以上の方法を含んでもよい。方法は、クラスオブジェクトに記憶されたデータへのアクセスを有していてもよく、クラスオブジェクトの属性を制御又は設定することが可能であってもよい。各クラスに対して、１つ以上のインスタンスが生成されてもよく、例えば、細胞オブジェクトは、「Ｃｅｌｌ」クラスからインスタンス生成されてもよく、核オブジェクトは、「Ｎｕｃｌｅｉ」クラスからインスタンス生成されてもよく、これらに類することが行われてもよい。オブジェクトインスタンス生成は、オブジェクトの状態は現在のセッション中に保存され、将来のセッションに対してメモリからリロードすることができるように、持続的なものであってもよい。
図３４は、生物組織において細胞を規定するための例示的な「Ｃｅｌｌ」クラス３４００のブロック図である。当業者は、任意の適切なクラス構造及びクラスコンポーネントは、細胞を規定するために使用されてもよく、このような構造及びコンポーネントは図３４の例示的な実施形態に限定されない。
クラス３４００は、ＵＩレイヤにおいて１つ以上のユーザインターフェースで表示されてもよい細胞に関係する１つ以上の属性３４０２を含んでもよい。属性は、細胞に対する固有の識別子、検体を識別する検体、細胞が識別されたテスト、スライド及びスポット識別子、細胞がその一部である組織を識別する組織識別子、並びにこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。属性は、細胞に対応する１つ以上のタイプ（例えば、赤血球のような構造的タイプ、オーバーサイズのような形態学的タイプ、疾患のような診断タイプ、及びこれらに類するもの）、細胞のサイズ、細胞の境界（例えば、生物組織の画像上の細胞の境界）、細胞の位置（例えば、生物組織の画像上の細胞の位置）及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。属性はまた、細胞に関係する１つ以上の発現レベル（例えば、１つ以上のバイオマーカーの発現レベル、１つ以上のＤＮＡ配列の発現）及びこれらに類するものを含んでもよいが、これらに限定されない。
クラス３４００は、１つ以上の方法３４０４を含んでもよく、例示的な実施形態は、方法に関係するコードを生成させるコード生成モジュールを提供してもよい。コードは、方法にカプセル化された機能を実行するために、ランタイムにおいて実行されてもよい。
例示的な実施形態では、クラスは、クラスオブジェクトの１つ以上の属性の値を取得するための１つ以上の「ｇｅｔ」方法と、クラスオブジェクトの１つ以上の値を設定するための１つ以上の「ｓｅｔ」方法とを含んでもよい。例示的な実施形態では、「ｇｅｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」方法及び「ｓｅｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」方法により、細胞の固有の識別子を指定する「Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」属性の値を、それぞれ取得及び設定することが可能になってもよい。「ｇｅｔＳｍｐｌｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」方法及び「ｓｅｔＳａｍｐｌｅＩｄｅｎｔｉｆｅｒ」方法により、細胞が識別された検体、検査、スライド、スポットを指定する「ＳａｍｐｌｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」属性の値をそれぞれ取得及び設定することが可能になってもよい。「ｇｅｔＴｉｓｓｕｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」方法及び「ｓｅｔＴｉｓｓｕｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」方法により、細胞がその一部である組織を指定する「ＴｉｓｓｕｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ」属性の値をそれぞれ取得及び設定することが可能になってもよい。「ｇｅｔＴｙｐｅ」方法及び「ｓｅｔＴｙｐｅ」方法により、細胞の１つ以上のタイプカテゴリ化をそれぞれ取得及び設定することが可能になってもよい。「ｇｅｔＳｉｚｅ」方法及び「ｓｅｔＳｉｚｅ」方法により、細胞のサイズをそれぞれ取得及び設定することが可能になってもよい。「ｇｅｔＢｏｕｎｄａｒｉｅｓ」方法及び「ｓｅｔＢｏｕｎｄａｒｉｅｓ」方法により、細胞の境界をそれぞれ取得及び設定することが可能になってもよい。
「ｇｅｔＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＬｅｖｅｌ」方法及び「ｓｅｔＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＬｅｖｅｌ」方法により、１つ以上のバイオマーカー及び／又は１つ以上のＤＮＡ配列の細胞における発現をそれぞれ取得及び設定することが可能になってもよい。複数の「ｇｅｔＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＬｅｖｅｌ」方法及び「ｓｅｔＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＬｅｖｅｌ」方法が提供されてもよく、各ｇｅｔ及びｓｅｔ方法のペアは、その発現が細胞に対してレンダリングされてもよいバイオマーカー又はＤＮＡ配列に対応する。
「ｒｅｎｄｅｒＣｅｌｌ」方法は、ユーザインターフェース上で細胞の表現を視覚的にレンダリングするために提供されてもよい。例示的な実施形態では、「ｒｅｎｄｅｒＣｅｌｌ」方法は、細胞に対応する属性値を取得するために「ｇｅｔ」方法を使用してもよく、細胞の表現をレンダリングする際に属性値を使用してもよい。
例示的な実施形態では、「Ｓｉｚｅ」属性の値を、例えば、細胞の表現の相対的なサイズとして、ユーザインターフェース上にレンダリングしてもよい。例示的な実施形態では、「Ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ」属性の値は、例えば、細胞の表現の境界を表すユーザインターフェース上のピクセルとして、ユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。例示的な実施形態では、「Ｌｏｃａｔｉｏｎ」属性の値は、例えば、囲まれた生物学的単位の表現の位置に対する、細胞の表現のユーザインターフェース上の位置を、ユーザインターフェース上にレンダリングしてもよい。例示的な実施形態では、「ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＬｅｖｅｌ」属性の値は、例えば、細胞を表すカラーの明度として、ユーザインターフェース上にレンダリングされてもよい。
例示的な実施形態を記述する際に、明確さのために特定の用語が使用されてもよい。記述の目的のために、各特定の用語は、同様の目的を達成するために同様の方法で動作する技術的及び機能的均等物を少なくとも含むように意図されている。さらに、特定の例示的な実施形態が複数のシステムエレメント又は方法ステップを含むいくつかのインスタンスでは、これらのエレメント又はステップは、単一のエレメント又はステップと置換されてもよい。同様に、単一のエレメント又はステップは、同じ目的を果たす複数のエレメント又はステップと置換されてもよい。さらに、ここで、例示的な実施形態に対して様々な性質に対するパラメータが指定される場合に、これらのパラメータは、特に指定されない限り、１／２０、１／１０、１／５、１／３、１／２及びこれらに類するものにより上又は下に調整されてもよく、或いは、これらの近似値に丸み付けしてもよい。さらに、これらの特定の実施形態を参照して、例示的な実施形態が示され、記述されているが、当業者は、本発明の範囲を逸脱しないならば、形及び詳細における様々な代替及び変更がここで行われてもよいことを理解するだろう。またさらに、他の態様、機能及び利点も本発明の範囲内にある。
ここでは、例示的な目的及び非現適的な方法の例のために例示的なフローチャートが提供される。当業者は、例示的な方法が、例示的なフローチャートで示したものより多くのステップ又はより少ないステップを含んでもよいこと、並びに、例示的なフローチャートにおけるステップが、示されたのとは異なる順序で実行されてもよいことを認識するだろう。
１００ コンピューティングデバイス
１０２ プロセッサ
１０２’ プロセッサ
１０４ コア
１０４’ コア
１０６ メモリ
１０８ キーボード、マルチポイントタッチインターフェース
１１０ ポインティングデバイス
１１２ ネットワークインターフェース
１１４ 仮想マシン
１１６ オペレーティングシステム
１１８ 視覚的ディスプレイデバイス
１２０ グラフィックユーザインターフェース
１２２ ネットワークデバイス
１２４ 記憶デバイス
１２６ 記憶装置
１２８ 記憶装置
１３０ 記憶装置
１３２ 記憶装置
１３４ 記憶装置
１３６ 記憶装置
２００ ネットワーク環境
２０２ サーバ
２０６ サーバ、クライアント
２０８ サーバ、クライアント
２１０ 通信ネットワーク
３００ ユーザインターフェース
３０２ 終了コンポーネント
３０４ データソース選択コンポーネント
３０６ ファイル構造ブラウザ
４０２ 構成選択コンポーネント
４０４ コンティニューコンポーネント
５０２ ディスプレイパネル
５０４ スポット選択コンポーネント
５０８ スポット選択コンポーネント、スポットブラウザツール
５１０ 選択されたスライド−スポットツール
５１２ 「選択されたスライド−スポット」ツール
５１４ 「全てのスライド−スポットを追加」ツール
５１６ 「選択されたスライド−スポットを削除」ツール
５１８ 「全てのスライド−スポットを削除」ツール
６０２ マーカー選択コンポーネント
６０４ マーカーブラウザツール、ブラウザツール、マーカー選択コンポーネント
６０６ 選択マーカーツール、マーカーツール
６０８ 「選択されたマーカー」ツール
６１０ 「全てのマーカーを追加」ツール
６１２ 「選択されたマーカーを削除」ツール
６１４ 「全てのマーカーを削除」ツール
７０２ 選択パネル、解析選択コンポーネント
７０４ 画像セグメンテーション
７１０ ヒートマップ
７２０ 細胞除外
８０２ 選択パネル
８０４ 「次のスライド」コンポーネント
８０６ 「次のスポット」コンポーネント
８０８ 「スライド／スポット選択」コンポーネント
８１０ 「次のマーカー」コンポーネント
８１２ 「マーカー選択」コンポーネント
８１４ 「ウィンドウ幅」コンポーネント
８１６ 「ウィンドウレベル」コンポーネント
８１８ 「ズーム入力」ツール
８２０ 「パン入力」ツール
８２２ 「生物学的単位クエリ」コンポーネント
８２４ 「ＶＨＥ」コンポーネント
８２６ 「画像を保存」コンポーネント
８２８ 「オーバーレイを作成」コンポーネント
９０２ ディスプレイパネル
１００２ 「オーバーレイ選択」パネル
１００４ コンポーネント、選択コンポーネント
１００６ コンポーネント、選択コンポーネント
１００８ コンポーネント、選択コンポーネント
１０１２ 「マーカー／ＤＮＡ選択」ツール
１０１４ 「カラー選択」ツール
１０１６ 「ウィンドウ幅」コンポーネント
１０１８ 「ウィンドウレベル」コンポーネント
１０２０ ディスプレイパネル
１０２２ ディスプレイパネル
１０２４ ディスプレイパネル
１０２８ プレビューパネル
１１０２ 「細胞解析」コンポーネント、選択パネル
１１０４ 「オーバーレイをクリア」ツール
１１０６ 「ジェネリックヒートマップ」ツール
１１０８ 「２トーン又はバイナリヒートマップ」ツール
１１１０ 「連続的ヒートマップ」ツール
１１１２ 「統計結果」ツール
１１１４ 「透過度選択」ツール
１１１６ 「マップをリフレッシュ」ツール
１４０２ ステップ
１４０４ ステップ
１４０６ ステップ
１４０８ ステップ
１４１０ ステップ
１４１２ ステップ
１４１４ ステップ
１４１６ ステップ
１４１８ ステップ
１５０２ ステップ
１５０４ ステップ
１５０６ ステップ
１５０８ ステップ
１５１０ ステップ
１５１２ ステップ
１５１４ ステップ
１５１６ ステップ
１５１８ ステップ
１６００ ユーザインターフェース
１６０２ パネル、第１のディスプレイパネル
１６０４ パネル、第２のディスプレイパネル
１６０６ 第３のディスプレイパネル、パネル
１６０８ 第４のディスプレイパネル
１９００ グラフィックユーザインターフェース
１９１０ 形態学的表現、統計表現
１９２０ 統計表現
１９３０ 視界選択コンポーネント
１９４０ バイオマーカー選択コンポーネント
１９５０ 発現レベル基準選択コンポーネント
１９６０ 形態学的特徴選択コンポーネント
２０００ ディスプレイパネル
２０００ ユーザインターフェース
２００２ ディスプレイパネル
２００４ 選択パネル
２００６ マーカー選択コンポーネント
２００６ 選択パネル
２００８ 臨床転帰選択コンポーネント
２１００ ユーザインターフェース
２１０２ ディスプレイパネル
２１０４ 選択パネル
２１０６ 臨床転帰選択コンポーネント
２１０８ 細胞
２２００ ユーザインターフェース
２２０２ ディスプレイパネル
２２０４ 領域
２２０８ 臨床転帰選択コンポーネント
２３００ ユーザインターフェース
２３０２ ディスプレイパネル
２３０４ 選択パネル
２３０６ 形態学的特性選択コンポーネント
２３０８ 臨床転帰選択コンポーネント
２４０２ ステップ
２４０４ ステップ
２４０６ ステップ
２４０８ ステップ
２４１０ ステップ
２４１２ ステップ
２４１４ ステップ
２４１６ ステップ
２４１８ ステップ
２４２０ ステップ
２４２２ ステップ
２４２４ ステップ
２４５２ ステップ
２４５４ ステップ
２４５６ ステップ
２４５８ ステップ
２４６０ ステップ
２４６２ ステップ
２４６４ ステップ
２４６６ ステップ
２４６８ ステップ
２４７０ ステップ
２４７２ ステップ
２４７４ ステップ
２５０４ 品質レビュー選択コンポーネント
２５０６ 品質選択コンポーネント、セグメンテーション品質選択コンポーネント
２５０８ マーカー品質選択コンポーネント
２５１０ 「レビューを保存」ツール
２５１２ 「次のスポット」ツール、「次のスポット」オプション
２５１４ 「次のマーカー」ツール
２５１４ ツール
２９０２ ファイル位置選択コンポーネント
３００２ ステップ
３００４ ステップ
３００６ ステップ
３００８ ステップ
３０１０ ステップ
３０１２ ステップ
３０１４ ステップ
３０１６ ステップ
３０１８ ステップ
３０２０ ステップ
３０２２ ステップ
３１０２ データレイヤ
３１０４ 論理レイヤ
３１０６ ユーザインターフェース（ＵＩ）レイヤ
３１０８ ネットワーク通信プロトコル
３４００ クラス
３４０２ 属性
３５００ コンピュータ実現方法
３５０２ ステップ
３５０４ ステップ
３５０６ ステップ
３５０８ ステップ
３５１０ ステップ
３６００ コンピュータ実現方法
３６０２ ステップ
３６０４ ステップ
３６０６ ステップ
３６０８ ステップ
３６１０ ステップ
３６１２ ステップ
３６１４ ステップ
３６１６ ステップ
３７０２ ステップ
３７０４ ステップ
３７０６ ステップ
３７０８ ステップ
３７１０ ステップ
３７１２ ステップ
３７１４ ステップ
３７１６ ステップ
３８００ グラフィックユーザインターフェース
３８１０ 背景画像選択コンポーネント
３８２０ バイオマーカー選択コンポーネント
３８３０ バイオマーカー発現レベル基準選択コンポーネント
３８４０ 統計表現
３８５０ 形態学的表現
３８６０ クエリコントロール
３８６２ カラー選択コンポーネント
３８６４ クエリパラメータコントロール
３８６６ クエリを確認するためのフィールド
３８７０ 形態学的表現
３８７２ スライダー
３９０２ マスクオーバーレイ
３９０４ 形態学的表現
３９１０ 形態学的特徴選択コンポーネント
３９１２ 形態学的特徴を選択するためのフィールド
３９１４ 対応する基準を選択するためのフィールド
３９１６ スライダー
３９１８ コントロール
３９２０ コントロール

Claims (28)

  1. 生物組織の解析の品質レビューを実行するためのコンピュータ実現方法であって、当該方法が、
    視覚的ディスプレイデバイス（１１８）上にグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）をレンダリングするステップと、
    生物組織の複数の視界における複数のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含む、組織プロファイルデータを含むデータセットから、ユーザが視界を選択できるようになる視界選択コンポーネント（１９３０）をグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングするステップと、
    視界選択コンポーネント（１９３０）において生物組織に対応する視界を選択するユーザ入力に応答して、生物組織に対応する選択された視界の第１の画像をグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングするステップと、
    ユーザが、選択された視界に対応する多重化されたバイオマーカー画像データの形態学的解析を選択できるようになる形態学的解析選択コンポーネントをグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングするステップと、
    形態学的解析選択コンポーネントにおいて第１の形態学的解析を選択するユーザ入力に応答して、選択された第１の形態学的解析の第１の結果の表現を、生物組織の第１の画像上にオーバーレイするステップと、
    ユーザが、第１の画像と、グラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングされた第１の形態学的解析の結果の表現との比較に基づいて、品質レビュースコアを選択できるようになる品質レビュー選択コンポーネント（２５０４）を、グラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングするステップと、
    を含んでおり、
    視界選択コンポーネント（１９３０）により、ユーザが、選択された視界に対応する生物組織のグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上での表現のカラー及び／又は透過度を構成することができ、
    形態学的解析選択コンポーネントにより、ユーザが、選択された形態学的解析の結果の表現のカラー及び／又は透過度を構成することができ、
    第１の形態学的解析の第１の結果は、第１の画像中の対象となる１つ以上の形態学的特徴を示し、生物組織の第１の画像及び第１の結果の表現は、視覚的に区別可能な方法で表示される方法。
  2. ユーザインターフェース上の品質レビュー選択コンポーネント（２５０４）において、第１の形態学的解析の第１の結果の１つ以上の品質アスペクトを示す、ユーザからの品質レビュースコアを受信するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
  3. 生物組織の選択された視界及び選択された第１の形態学的解析に対応する多重化されたバイオマーカー画像データに関係する品質レビュースコアを記憶デバイス上に記憶するための命令を送るステップをさらに含む、請求項２記載の方法。
  4. 命令は、品質レビュースコアは、品質レビュースコアを提供するユーザの識別に関係して記憶されることになることをさらに示す、請求項２記載の方法。
  5. 第１の画像を選択された視界の第２の画像に変更するためのユーザ入力を受信するステップと、
    ユーザ入力に応答して、ユーザインターフェースからの第１の画像を除去するステップと、第１の形態学的解析の第１の結果の表現により第２の画像がオーバーレイされるように、第１の形態学的解析の第１の結果の表現をレンダリングし続けている間に、グラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上に選択された視界の第２の画像をレンダリングするステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
  6. 第１の形態学的解析の第１の結果を多重化されたバイオマーカー画像データ上で実行される第２の形態学的解析の第２の結果に変更するためのユーザ入力を受信するステップと、
    ユーザ入力に応答して、第１の形態学的解析の第１の結果の表現をユーザインターフェースから除去し、第１の画像上に、第２の形態学的解析の第２の結果の表現をオーバーレイするステップと
    をさらに含んでおり、第２の形態学的解析の第２の結果が、第１の画像中の対象となる１つ以上の形態学的解析を示す、請求項１記載の方法。
  7. 第１の画像上及び第１の結果の表現上に、多重化されたバイオマーカー画像データ上で実行される第２の形態学的解析の第２の結果の表現をオーバーレイするステップをさらに含み、
    第２の形態学的解析の第２の結果は、第１の画像中の対象となる１つ以上の形態学的特徴を示す、請求項１記載の方法。
  8. 第１の形態学的解析は、多重化されたバイオマーカー画像データ上で、コンピューティングデバイスにおいて実現される画像セグメンテーションアルゴリズムを実行するステップを含み、
    第１の形態学的解析の第１の結果は、第１の画像中の対象となる１つ以上の生物学的単位を線引きする１つ以上のセグメントの組を含む、請求項１記載の方法。
  9. 対象となる生物学的単位は細胞であり、１つ以上のセグメントは、第１の画像上で表示される細胞膜をトレースする、請求項８記載の方法。
  10. 対象となる生物学的単位は細胞の集合である、請求項８記載の方法。
  11. 対象となる生物学的単位は、細胞の細胞下成分である、請求項８記載の方法。
  12. 品質レビュースコアは、画像セグメンテーションアルゴリズムのパフォーマンスの評価を示すセグメンテーション品質スコアを含む、請求項８記載の方法。
  13. あるタイプの生物組織の１つ以上の画像上で実行される単一の画像セグメンテーションアルゴリズムにより生成される結果に対応して、１つ以上のセグメンテーション品質スコアが、予め規定された品質閾値を下回ることを自動的に決定するステップと、
    画像セグメンテーションアルゴリズムが、タイプの生物組織を処理するのに適さないことを自動的に決定するステップとをさらに含む、請求項１２記載の方法。
  14. 品質レビュースコアは、生物組織の第１の画像を捕捉する前に生物組織を処理するのに使用されるマーカーの品質の評価を示すマーカー品質スコアを含む、請求項８記載の方法。
  15. 単一のマーカーで処理されるあるタイプの生物組織の１つ以上の画像に対応して、１つ以上のマーカー品質スコアが、予め規定された品質閾値を下回ることを自動的に決定するステップと、
    マーカーが、タイプの生物組織を染色するのに適さないことを自動的に決定するステップとをさらに含む、請求項１４記載の方法。
  16. グラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）において、選択された単位が、画像セグメンテーションアルゴリズムにより生成された１つ以上のセグメントにより正しく識別されないことを示す、第１の画像上の生物組織の１つ以上の形態学的単位を選択するユーザ入力を受信するステップと、
    選択された単位が正しくセグメント化されないことを示す、選択された単位のレンダリングをグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上で調節するステップとをさらに含む、請求項８記載の方法。
  17. 生物組織の選択された単位の表現を第１の画像から除去するステップをさらに含む、請求項１６記載の方法。
  18. 第１の形態学的解析は、セグメントランキングアルゴリズムを多重化されたバイオマーカー画像データ上で動作するステップを含み、
    第１の形態学的解析の第１の結果は、生物組織中の対象となる１つ以上の生物学的単位を線引きする１つ以上のセグメントに対応する１つ以上の確率インジケータを含み、
    各確率インジケータは、対応するセグメントが対象となる生物学的単位を正しく識別するかを示す、請求項１記載の方法。
  19. 対象となる生物学的単位は細胞である、請求項１記載の方法。
  20. 第１の結果は、第１の画像上の１つ以上のセグメントにおいて表される数値的なランキングとして表され、
    より高いランキングは、対応するセグメントが対象となる生物学的単位を正しく識別するより高い確率を示す、請求項１８記載の方法。
  21. 選択されたセグメントが対象となる生物学的単位を正しく識別しないことを示す、第１の画像において表される１つ以上のセグメントを選択するユーザ入力をユーザインターフェースにおいて受信するステップと、
    選択されたセグメントが対象となる生物学的単位を正しく識別しないことを示す、選択されたセグメントに対応する１つ以上の確率インジケータを調節するステップとをさらに含む、請求項１８記載の方法。
  22. 第１の画像中のセグメントに対応する１つ以上の確率インジケータが予め規定された閾値を下回ることを自動的に決定するステップと、
    第１の形態学的解析に関する改善をユーザに対して推奨するステップとをさらに含む、請求項１８記載の方法。
  23. 第１の形態学的解析の第１の結果の表現の透過度を調節するためのユーザ入力をユーザインターフェースにおいて受信するステップと、
    ユーザ入力に応答して、第１の結果の品質レビューを促進するために第１の表現の透過度を調節するステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
  24. 第１の画像のコントラスト及び／又は輝度を調節するためのユーザ入力をユーザインターフェースにおいて受信するステップと、
    ユーザ入力に応答して、第１の画像のコントラスト及び／又は輝度を調節するステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
  25. 第１の形態学的解析の第１の結果を表すカラーを変更するためのユーザ入力をユーザインターフェースにおいて受信するステップと、
    ユーザ入力に応答して、第１の結果の品質レビューを促進するために、第１の結果がグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上で表されるカラーを変更するステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
  26. 第１の形態学的解析の第１の結果が第１及び第２の画像の双方にオーバーレイされるように、生物組織に対応する選択された視界の第２の画像を、第１の画像上にオーバーレイするステップをさらに含み、
    生物組織の第１の画像は、第１の画像を捕捉する前に第１のマーカーにより生物組織を染色することにより取得され、第２の画像は、第２の画像を捕捉する前に第２のマーカーにより生物組織を染色することにより取得される、請求項１記載の方法。
  27. 第１及び第２の画像のレンダリングは、グラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上で合成画像を作成し、合成画像に対する第１の画像の第１の寄与は構成可能であり、及び／又は、合成画像に対する第２の画像の第２の寄与は構成可能である、請求項２６記載の方法。
  28. 生物組織の解析の品質レビューを実行するためのコンピュータシステムであって、当該システムが、
    視覚的ディスプレイデバイス（１１８）と、
    生物組織の複数の視界における複数のバイオマーカーの発現を捕捉する多重化されたバイオマーカー画像を含む、組織プロファイルデータを含むデータセットを記憶するデータ記憶デバイスと、
    視覚的ディスプレイデバイス（１１８）及びデータ記憶デバイスに結合されたコンピュータプロセッサと
    を備えており、コンピュータプロセッサが、
    視覚的ディスプレイデバイス（１１８）上にグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）をレンダリングし、
    ユーザが、データ記憶デバイス上に記憶されたデータセットから視界を選択できるようになる視界選択コンポーネント（１９３０）をグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングし、
    視界選択コンポーネント（１９３０）において、生物組織に対応する視界を選択するユーザ入力に応答して、生物組織に対応する選択された視界の第１の画像をグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングし、
    ユーザが、選択された視界に対応する多重化されたバイオマーカー画像データの形態学的解析を選択できるようになる形態学的解析選択コンポーネントをグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングし、
    形態学的解析選択コンポーネントにおいて第１の形態学的解析を選択するユーザ入力に応答して、選択された第１の形態学的解析の第１の結果の表現を、生物組織の第１の画像上にオーバーレイし、
    ユーザが、第１の画像と、グラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングされた第１の形態学的解析の第１の結果の表現との比較に基づいて、品質レビュースコアを選択できるようになる品質レビュー選択コンポーネント（２５０４）を、グラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上にレンダリングするようにプログラムされており、
    視界選択コンポーネント（１９３０）により、ユーザが、選択された視界に対応する生物組織のグラフィックユーザインターフェース（１２０、１９００、３８００）上での表現のカラー及び／又は透過度を構成することができ、
    形態学的解析選択コンポーネントにより、ユーザが、選択された形態学的解析の第１の結果の表現のカラー及び／又は透過度を構成することができ、
    第１の形態学的解析の第１の結果は、第１の画像中の対象となる１つ以上の形態学的特徴を示し、生物組織の第１の画像及び第１の結果の表現は、視覚的に区別可能な方法で表示されるシステム。
JP2015509388A 2012-04-30 2013-04-26 生物組織に対するバイオマーカーの品質レビュースコアリング及び画像解析方法を実行するためのシステム並びに方法 Active JP6317732B2 (ja)

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