JP6948354B2 - Fluorescence image analyzer and fluorescence image analysis method - Google Patents

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本発明は、蛍光画像分析装置及び蛍光画像の分析方法に関する。 The present invention relates to a fluorescence image analyzer and a method for analyzing a fluorescence image.

特許文献1には、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション法(FISH法)の検出にフローサイトメータ等を適用する際の細胞の処理方法が記載されている。FISH法は、はじめに、細胞の核内に存在する標的部位の塩基配列に蛍光標識プローブをハイブリダイズさせる前処理を施し標的部位を蛍光標識する。続いて、蛍光標識プローブから生じた蛍光(輝点)を検出する。FISH法は、分裂していない細胞でも染色体上の標的部位に結合する蛍光標識プローブを使って染色体異常を検出できる。さらにFISH法は、正常細胞と混在する染色体異常を有する細胞も検出することができ、その割合も分析することが
できる。
Patent Document 1 describes a method for treating cells when a flow cytometer or the like is applied to the detection of a fluorescence in situ hybridization method (FISH method). In the FISH method, first, a pretreatment for hybridizing a fluorescently labeled probe to the base sequence of a target site existing in the nucleus of a cell is performed, and the target site is fluorescently labeled. Subsequently, the fluorescence (bright spot) generated from the fluorescently labeled probe is detected. The FISH method can detect chromosomal abnormalities even in non-dividing cells using a fluorescently labeled probe that binds to a target site on the chromosome. Furthermore, the FISH method can detect cells having chromosomal abnormalities mixed with normal cells, and can analyze the proportion thereof.

特表2005−515408号公報Special Table 2005-515408

現在FISH法による分析は、主に蛍光顕微鏡を使用して人(オペレータ)の目によって行われている。オペレータは、検出に使用するプローブごとに異常があると判定する陽性パターンと異常がないと判定する陰性パターンを記憶しておかなければならない。しかし、現在FISH法で染色体異常を検出するためのプローブは数十種類存在し、また、陽性パターンの中には、典型的な染色体異常パターンと非典型的な染色体異常のパターンが存在する。オペレータはこれら全てについて陽性パターンと陰性パターンを把握しなければならず、FISH法による分析は煩雑化している。さらに、輝点の判定はオペレータの感覚に依存するため、観察している細胞の蛍光色素の輝点パターンが陽性パターンであるか陰性パターンであるかの判定基準がオペレータの熟練度によって変わり、FISH法による染色体異常の有無の判定精度の維持が困難になっている。 Currently, analysis by the FISH method is mainly performed by the human (operator) eye using a fluorescence microscope. The operator must memorize the positive pattern for determining that there is an abnormality and the negative pattern for determining that there is no abnormality for each probe used for detection. However, there are currently dozens of probes for detecting chromosomal abnormalities by the FISH method, and among the positive patterns, there are typical chromosomal aberration patterns and atypical chromosomal aberration patterns. The operator has to grasp the positive pattern and the negative pattern for all of them, and the analysis by the FISH method is complicated. Furthermore, since the determination of the bright spot depends on the operator's sense, the criterion for determining whether the bright spot pattern of the fluorescent dye of the observed cell is a positive pattern or a negative pattern changes depending on the skill level of the operator, and FISH It is difficult to maintain the accuracy of determining the presence or absence of chromosomal abnormalities by the method.

現在のFISH法による測定分析の問題に鑑み、本発明は、輝点パターンが陽性パターンであるか否かの判定精度を向上させることを課題とする。 In view of the current problem of measurement analysis by the FISH method, it is an object of the present invention to improve the accuracy of determining whether or not the bright spot pattern is a positive pattern.

本発明の第1の態様は、蛍光画像分析装置に関する。本態様に係る蛍光画像分析装置(1)は、標識試薬を用いて細胞中の標的部位を蛍光色素により標識する工程を含む前処理を行い調製された試料(10)を測定して分析を行う装置であって、試料(10)に光を照射する光源(120)〜(123)と、光が照射されることにより試料(10)から発せられる蛍光を撮像する撮像部(160)と、撮像部(160)により撮像された蛍光画像を処理する処理部(11)と、を備える。処理部(11)は、蛍光画像において標的部位を標識する蛍光色素から生じた蛍光の色と数に基づき定められる輝点パターンを取得し、輝点パターンと、測定項目に対応して設定された複数の陽性パターンの各々とに基づいて、試料(10)中の異常細胞と判定した細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つの情報を生成する。 The first aspect of the present invention relates to a fluorescence image analyzer. The fluorescence image analyzer (1) according to this embodiment measures and analyzes a sample (10) prepared by pretreatment including a step of labeling a target site in a cell with a fluorescent dye using a labeling reagent. The apparatus includes light sources (120) to (123) that irradiate the sample (10) with light, an imaging unit (160) that images the fluorescence emitted from the sample (10) when the sample (10) is irradiated with light, and an imaging unit (160). A processing unit (11) for processing the fluorescence image captured by the unit (160) is provided. The processing unit (11) acquires a bright spot pattern determined based on the color and number of fluorescence generated from the fluorescent dye that labels the target site in the fluorescent image, and is set according to the bright spot pattern and the measurement item. Based on each of the plurality of positive patterns, at least one piece of information is generated of the number of cells determined to be abnormal cells in the sample (10) and the ratio of the number of cells.

好ましくは、蛍光画像分析装置(1)は、処理部(11)が入力部(14)により複数の陽性パターンの中から選択された陽性パターンに基づき試料(10)中の異常細胞と判定した細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つを表示部(13)に表示する。 Preferably, the fluorescence image analyzer (1) determines that the processing unit (11) is an abnormal cell in the sample (10) based on the positive pattern selected from the plurality of positive patterns by the input unit (14). At least one of the number of cells and the ratio of the number of cells is displayed on the display unit (13).

好ましくは、蛍光画像分析装置(1)は、処理部(11)が入力部(14)により複数の陽性パターンの中から選択された陽性パターンに基づき試料(10)中の異常細胞と判定した細胞の蛍光画像を表示部(13)に表示する。 Preferably, the fluorescence image analyzer (1) determines that the processing unit (11) is an abnormal cell in the sample (10) based on the positive pattern selected from the plurality of positive patterns by the input unit (14). The fluorescent image of is displayed on the display unit (13).

好ましくは、蛍光画像分析装置(1)は、表示部(13)に表示された異常細胞の蛍光画像の中から入力部(14)により判定が修正された場合に、処理部(11)が改訂後の試料(10)中の異常細胞の数及び異常細胞の数の割合の少なくとも一つを表示部(13)に表示する。 Preferably, in the fluorescence image analyzer (1), the processing unit (11) is revised when the determination is corrected by the input unit (14) from the fluorescence images of the abnormal cells displayed on the display unit (13). At least one of the number of abnormal cells and the ratio of the number of abnormal cells in the subsequent sample (10) is displayed on the display unit (13).

好ましくは、蛍光画像分析装置(1)は、表示部(13)に表示された異常細胞の蛍光画像の中から入力部(14)により判定が修正された場合に、処理部(11)が改訂後の試料(10)中の異常細胞の蛍光画像を表示部(13)に表示する。 Preferably, in the fluorescence image analyzer (1), the processing unit (11) is revised when the determination is corrected by the input unit (14) from the fluorescence images of the abnormal cells displayed on the display unit (13). The fluorescence image of the abnormal cells in the later sample (10) is displayed on the display unit (13).

好ましくは、蛍光画像分析装置(1)は、複数の測定項目について測定項目ごとに複数の陽性パターンを記憶する記憶部(12)をさらに備え、処理部(11)は、記憶部(12)に記憶された測定項目ごとの陽性パターンから、測定項目に対応した陽性パターンを選択する。 Preferably, the fluorescent image analyzer (1) further includes a storage unit (12) that stores a plurality of positive patterns for each measurement item for a plurality of measurement items, and the processing unit (11) is stored in the storage unit (12). From the memorized positive patterns for each measurement item, the positive pattern corresponding to the measurement item is selected.

本発明の第2の態様は、標識試薬を用いて細胞中の標的部位を蛍光色素により標識する工程を含む前処理を行い調製された試料(10)を撮像して取得した蛍光画像を分析する分析方法に関する。本態様に係る分析方法は、試料(10)の測定項目を受け付けて測定項目に対応して設定された複数の陽性パターンを読み込み、蛍光画像において標的部位を標識する蛍光色素から生じた蛍光の色と数に基づき定められる輝点パターンを取得し、輝点パターンと、測定項目に対応して設定された複数の陽性パターンの各々とに基づいて、試料(10)中の異常細胞と判定した細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つの情報を生成し、細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つを表示する。 A second aspect of the present invention analyzes a fluorescent image obtained by imaging a sample (10) prepared by performing pretreatment including a step of labeling a target site in a cell with a fluorescent dye using a labeling reagent. Regarding the analysis method. In the analysis method according to this aspect, the measurement item of the sample (10) is received, a plurality of positive patterns set corresponding to the measurement item are read, and the color of fluorescence generated from the fluorescent dye that labels the target site in the fluorescence image. A cell determined to be an abnormal cell in the sample (10) based on the bright spot pattern determined based on the number and the bright spot pattern and each of the plurality of positive patterns set corresponding to the measurement items. Generates at least one piece of information on the number of cells and the proportion of the number of cells, and displays at least one of the number of cells and the proportion of the number of cells.

好ましくは、蛍光画像の分析方法は、複数の陽性パターンの中から選択された陽性パターンに基づき異常細胞と判定した試料(10)中の細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つを表示する。 Preferably, the method for analyzing a fluorescent image displays at least one of the number of cells and the ratio of the number of cells in the sample (10) determined to be abnormal cells based on a positive pattern selected from a plurality of positive patterns. do.

好ましくは、蛍光画像の分析方法は、複数の陽性パターンの中から選択された陽性パターンに基づき異常細胞と判定した試料(10)中の細胞の蛍光画像を表示する。 Preferably, the method for analyzing a fluorescent image displays a fluorescent image of cells in a sample (10) determined to be an abnormal cell based on a positive pattern selected from a plurality of positive patterns.

好ましくは、蛍光画像の分析方法は、異常細胞の蛍光画像の中から判定が修正された場合に、改訂後の試料(10)中の異常細胞の数及び異常細胞の数の割合の少なくとも一つを表示する。 Preferably, the method for analyzing the fluorescent image is at least one of the number of abnormal cells and the ratio of the number of abnormal cells in the revised sample (10) when the determination is corrected from the fluorescent images of the abnormal cells. Is displayed.

好ましくは、蛍光画像の分析方法は、異常細胞の蛍光画像の中から判定が修正された場合に、改訂後の試料(10)中の異常細胞の蛍光画像を表示する。 Preferably, the method for analyzing the fluorescent image displays the fluorescent image of the abnormal cell in the revised sample (10) when the determination is corrected from the fluorescent image of the abnormal cell.

好ましくは、蛍光画像の分析方法は、複数の測定項目について測定項目ごとに複数の陽性パターンを記憶するコンピュータの記憶部(12)から、受け付けた試料(10)の測定項目に対応した陽性パターンを読み込む。 Preferably, the fluorescent image analysis method obtains a positive pattern corresponding to the measurement item of the received sample (10) from the storage unit (12) of the computer that stores a plurality of positive patterns for each measurement item for the plurality of measurement items. Read.

上記第1及び第2の態様によれば、オペレータ等が、染色体異常を有する異常細胞を示す多種類の輝点パターンを記憶して異常細胞であるか判定する必要がなく、異常細胞の判定がオペレータの感覚に依存しない。そのため、異常細胞の判定精度を高めることができ、その結果、試料(10)の判定に用いられる情報の精度を向上することができる。試料(10)中に異常細胞が含まれているか否か、さらには試料(10)中の細胞に含まれる異常細胞の割合を把握でき、試料(10)が陽性及び陰性のいずれであるかを高精度に判定することができる。 According to the first and second aspects, it is not necessary for the operator or the like to memorize various bright spot patterns indicating abnormal cells having chromosomal abnormalities and determine whether they are abnormal cells, and the abnormal cells can be determined. It does not depend on the operator's feeling. Therefore, the accuracy of determining abnormal cells can be improved, and as a result, the accuracy of information used for determining the sample (10) can be improved. Whether or not the sample (10) contains abnormal cells, and the proportion of the abnormal cells contained in the cells in the sample (10) can be grasped, and whether the sample (10) is positive or negative can be determined. It can be judged with high accuracy.

本発明によると、細胞の輝点パターンが染色体異常を有する異常細胞の輝点パターンであるか否かの判定精度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of determining whether or not the bright spot pattern of a cell is the bright spot pattern of an abnormal cell having a chromosomal abnormality.

蛍光画像分析装置の一実施形態の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of one Embodiment of a fluorescence image analyzer. (a)は、蛍光画像分析装置により取得される第1画像〜第3画像及び明視野画像を例示する図であり、(b)は、蛍光画像分析装置が行う核領域の抽出を説明するための模式図であり、(c)及び(d)は、蛍光画像分析装置が行う輝点の抽出を説明するための模式図である。(A) is a figure illustrating the first image to the third image and the bright field image acquired by the fluorescent image analyzer, and (b) is for explaining the extraction of the nuclear region performed by the fluorescent image analyzer. (C) and (d) are schematic views for explaining the extraction of bright spots performed by the fluorescent image analyzer. 処理部の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation of a processing part. 処理部の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation of a processing part. 処理部の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation of a processing part. (a)〜(d)は、それぞれ、陰性パターン、陽性パターン1〜3の輝点パターンを説明するための模式図である。(A) to (d) are schematic diagrams for explaining a negative pattern and a bright spot pattern of positive patterns 1 to 3, respectively. BCR/ABL融合遺伝子を標的とする各プローブがハイブリダイズする標的部位の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the target site where each probe which targets the BCR / ABL fusion gene hybridizes. BCR/ABL融合遺伝子の典型陽性パターンの参照パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the reference pattern of the typical positive pattern of the BCR / ABL fusion gene. BCR/ABL融合遺伝子の非典型陽性パターンの参照パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the reference pattern of the atypical positive pattern of the BCR / ABL fusion gene. ALK遺伝子座のプローブ例を示す図である。It is a figure which shows the probe example of the ALK locus. ALK遺伝子座に関連する染色体異常を検出した場合の陰性パターンと陽性パターンの参照パターン、及び、第5番染色体長腕(5q)が欠失する染色体異常の例を示す図である。It is a figure which shows the reference pattern of the negative pattern and the positive pattern when the chromosomal abnormality related to the ALK locus is detected, and the example of the chromosomal abnormality in which the long arm (5q) of chromosome 5 is deleted. 蛍光画像分析装置の表示部の表示画面の一例である。This is an example of the display screen of the display unit of the fluorescence image analyzer. 蛍光画像分析装置の表示部の表示画面の一例である。This is an example of the display screen of the display unit of the fluorescence image analyzer. 測定装置の他の例の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of another example of a measuring device. 蛍光画像分析装置の他の実施形態の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the other embodiment of the fluorescence image analyzer.

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態は、細胞の核内に存在する標的部位(標的配列)と、前記標的配列と相補的な配列を有する核酸配列を含み蛍光色素により標識された核酸プローブ(以下、単にプローブという)とをハイブリダイズさせる前処理が施された試料を測定し、試料中の複数の細胞について細胞ごとに取得された蛍光画像の分析を行う装置及び方法に、本発明を適用したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiment, a nucleic acid probe (hereinafter, simply referred to as a probe) containing a target site (target sequence) existing in the nucleus of a cell and a nucleic acid sequence having a sequence complementary to the target sequence and labeled with a fluorescent dye. The present invention is applied to an apparatus and method for measuring a sample subjected to pretreatment for hybridizing with and analyzing a fluorescent image obtained for each cell for a plurality of cells in the sample.

本実施態様の一例は、Fluorescence In Situ Hybridization (FISH)法による染色体異常の分析を、例えばフローサイトメータ(例えば、イメージングフローサイトメータ)、蛍光顕微鏡等において行う。以下の実施形態では、一例として、核酸中の標的部位を22番染色体にあるBCR遺伝子および9番染色体にあるABL遺伝子とし、フローサイトメータを使用して、FISH法によって、慢性骨髄性白血病に見られる9番染色体と22番染色体との間における転座(BCR/ABL融合遺伝子、フィラデルフィア染色体とも呼ばれる:t(9;22)(q34.12;q11.23))を有する細胞を測定及び分析する態様を示す。蛍光画像分析装置において検出される染色体異常は、(FISH)法によって検出できる限り制限されない。染色体異常としては、転座、欠失、逆位、重複等を挙げることができる。具体的には、例えば、BCR/ABL融合遺伝子、ALK遺伝子等の遺伝子座に関連する染色体異常を挙げることができる。図8、図9及び図11に染色体異常があると判定するための陽性パターンを遺伝子毎に示す。 In one example of this embodiment, chromosomal aberrations are analyzed by the Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) method using, for example, a flow cytometer (for example, an imaging flow cytometer), a fluorescence microscope, or the like. In the following embodiments, as an example, the target sites in the nucleic acid are the BCR gene on chromosome 22 and the ABL gene on chromosome 9, and the flow cytometer is used to detect chronic myelogenous leukemia by the FISH method. Measurement and analysis of cells having a translocation (BCR / ABL fusion gene, also called Philadelphia chromosome: t (9; 22) (q34.12; q11.23)) between chromosomes 9 and 22 The mode to be used is shown. Chromosomal abnormalities detected in fluorescence image analyzers are not limited as long as they can be detected by the (FISH) method. Examples of chromosomal abnormalities include translocations, deletions, inversions, duplications, and the like. Specifically, for example, chromosomal abnormalities related to loci such as BCR / ABL fusion gene and ALK gene can be mentioned. FIGS. 8, 9 and 11 show positive patterns for each gene for determining that there is a chromosomal abnormality.

また、以下の実施形態では、測定対象となる細胞は、有核細胞である限り制限されない。例えば被験者から採取された検体中の有核細胞を挙げることができ、好ましくは血液検体中の有核細胞である。本明細書等において試料は、プローブとハイブリダイズした標的部位を含む検体由来の細胞を含む、測定に供される細胞浮遊液である。試料には複数の細胞が含まれる。複数の細胞とは、少なくとも10個以上、好ましくは10個以上、より好ましくは10個以上、さらに好ましくは10個以上、さらにより好ましくは10個以上である。 Further, in the following embodiments, the cells to be measured are not limited as long as they are nucleated cells. For example, nucleated cells in a sample collected from a subject can be mentioned, preferably nucleated cells in a blood sample. In the present specification and the like, the sample is a cell suspension to be measured, which contains cells derived from the sample containing a target site hybridized with the probe. The sample contains multiple cells. The plurality of cells, at least 10 2 or more, preferably 10 3 or more, more preferably 10 4 or more, more preferably 10 5 or more, even more preferably 10 6 or more.

本態様において、異常細胞とは染色体異常を有する細胞を意味する。異常細胞の例としては、がん細胞等の腫瘍細胞を挙げることができる。好ましくは、白血病等の造血器腫瘍細胞、肺癌等のがん細胞である。 In this embodiment, the abnormal cell means a cell having a chromosomal abnormality. Examples of abnormal cells include tumor cells such as cancer cells. Preferred are hematopoietic tumor cells such as leukemia and cancer cells such as lung cancer.

図1は、本実施形態の蛍光画像分析装置1の概略構成を示す。図1に示す蛍光画像分析装置1は、測定装置100及び処理装置200を備えており、前処理装置300による前処理により調製された試料10を測定し、分析を行う。オペレータは、被検者から採取した血液検体に対してフィコール等の細胞分離用媒体を用いて遠心分離等を行って、測定対象細胞である有核細胞を回収する。有核細胞の回収にあたっては、遠心分離による有核細胞の回収に代えて溶血剤を用いて赤血球等を溶血させることにより有核細胞を残してもよい。前処理装置300は、遠心分離等により得られた有核細胞浮遊液と試薬とを混合させるための混合容器、有核細胞浮遊液と試薬を混合容器に分注するための分注ユニット、混合容器を加温するための加温部等を含む。前処理装置300は、被検者から採取した細胞内の標的部位を蛍光色素により標識する工程と、細胞の核を核染色用色素により染色する工程と、を含む前処理を行って試料10を調製する。具体的には、標的部位を蛍光色素により標識する工程では、前記標的配列と、前記標的配列と相補的な配列を有する核酸配列を含み蛍光色素により標識されたプローブとをハイブリダイズされる。 FIG. 1 shows a schematic configuration of the fluorescence image analyzer 1 of the present embodiment. The fluorescence image analyzer 1 shown in FIG. 1 includes a measuring device 100 and a processing device 200, and measures and analyzes a sample 10 prepared by pretreatment by the pretreatment device 300. The operator collects the nucleated cells, which are the cells to be measured, by centrifuging the blood sample collected from the subject using a cell separation medium such as Ficoll. In the recovery of nucleated cells, the nucleated cells may be left by hemolyzing erythrocytes or the like with a hemolytic agent instead of recovering the nucleated cells by centrifugation. The pretreatment device 300 includes a mixing container for mixing the nucleated cell suspension and the reagent obtained by centrifugation or the like, a dispensing unit for dispensing the nucleated cell suspension and the reagent into the mixing container, and mixing. Includes a heating unit for heating the container. The pretreatment apparatus 300 performs a pretreatment including a step of labeling the target site in the cell collected from the subject with a fluorescent dye and a step of staining the nucleus of the cell with a dye for nuclear staining, and prepares the sample 10. Prepare. Specifically, in the step of labeling the target site with a fluorescent dye, the target sequence is hybridized with a probe containing a nucleic acid sequence having a sequence complementary to the target sequence and labeled with the fluorescent dye.

FISH法は、1以上の蛍光色素を使用して染色体上の標的部位を検出する。好ましくはFISH法は、2以上の蛍光色素を使用して第1の染色体上の標的部位と第2の染色体上の標的部位を検出する(「染色体」を修飾する「第1」及び「第2」は染色体番号を意味しない、包括的な数の概念である)。例えば、BCR遺伝子座とハイブリダイズするプローブは、BCR遺伝子座の塩基配列に相補的な配列を有する核酸が、波長λ11の光が照射されることにより波長λ21の第1蛍光を生じる第1蛍光色素によって標識されたものである。このプローブを使うことで、BCR遺伝子座が、第1蛍光色素によって標識される。ABL遺伝子座とハイブリダイズするプローブは、ABL遺伝子座の塩基配列に相補的な配列を有する核酸が、波長λ12の光が照射されることにより波長λ22の第2蛍光を生じる第2蛍光色素によって標識されたものである。このプローブを使うことで、ABL遺伝子座が、第2蛍光色素によって標識される。核は、波長λ13の光が照射されることにより波長λ23の第3蛍光を生じる核染色用色素によって染色される。波長11、波長λ12及び波長λ13はいわゆる励起光である。 The FISH method uses one or more fluorescent dyes to detect a target site on a chromosome. Preferably, the FISH method uses two or more fluorescent dyes to detect a target site on the first chromosome and a target site on the second chromosome (the "first" and "second" that modify the "chromosome". Is a comprehensive concept of numbers that does not mean chromosome numbers). For example, a probe that hybridizes with the BCR locus is a first fluorescent dye in which a nucleic acid having a sequence complementary to the base sequence of the BCR locus produces first fluorescence of wavelength λ21 when irradiated with light of wavelength λ11. It is labeled by. By using this probe, the BCR locus is labeled with the first fluorescent dye. In the probe that hybridizes with the ABL locus, a nucleic acid having a sequence complementary to the base sequence of the ABL locus is labeled with a second fluorescent dye that produces a second fluorescence of the wavelength λ22 when irradiated with light of the wavelength λ12. It was done. By using this probe, the ABL locus is labeled with a second fluorescent dye. The nuclei are stained with a dye for nuclear staining that produces a third fluorescence of wavelength λ23 when irradiated with light of wavelength λ13. Wavelength 11, wavelength λ12 and wavelength λ13 are so-called excitation light.

より具体的には、前処理装置300は、脱水により細胞が収縮しないよう細胞を固定する処理、プローブを細胞内に導入できる大きさの穴を細胞に開ける膜透過処理、細胞に熱を加える熱変性処理、標的部位とプローブとをハイブリダイゼーションさせる処理、細胞から不要なプローブを除去する洗浄処理、および、核を染色する処理を含んでいる。 More specifically, the pretreatment apparatus 300 includes a process of fixing the cell so that the cell does not contract due to dehydration, a membrane permeation process of making a hole in the cell large enough to introduce a probe into the cell, and a heat of applying heat to the cell. It includes a denaturation process, a process of hybridizing a target site with a probe, a washing process of removing unnecessary probes from cells, and a process of staining the nucleus.

測定装置100は、フローセル110と、光源120〜123と、集光レンズ130〜133と、ダイクロイックミラー140〜141と、集光レンズ150と、光学ユニット151と、集光レンズ152と、撮像部160と、を備えている。フローセル110の流路111には、試料10が流される。 The measuring device 100 includes a flow cell 110, a light source 120 to 123, a condenser lens 130 to 133, a dichroic mirror 140 to 141, a condenser lens 150, an optical unit 151, a condenser lens 152, and an imaging unit 160. And have. The sample 10 is flowed through the flow path 111 of the flow cell 110.

光源120〜123は、フローセル110を流れる試料10に光を照射する。光源120〜123は、例えば半導体レーザー光源により構成される。光源120〜123からは、それぞれ波長λ11〜λ14の光が出射される。 The light sources 120 to 123 irradiate the sample 10 flowing through the flow cell 110 with light. The light sources 120 to 123 are composed of, for example, a semiconductor laser light source. Lights having wavelengths λ11 to λ14 are emitted from the light sources 120 to 123, respectively.

集光レンズ130〜133は、光源120〜123から出射された波長λ11〜λ14の光をそれぞれ集光する。ダイクロイックミラー140は、波長λ11の光を透過させ、波長λ12の光を屈折させる。ダイクロイックミラー141は、波長λ11及びλ12の光を透過させ、波長λ13の光を屈折させる。こうして、波長λ11〜λ14の光が、フローセル110の流路111を流れる試料10に照射される。なお、測定装置100が備える半導体レーザー光源の数は1以上であれば制限されない。半導体レーザー光源の数は、例えば、1、2、3、4、5又は6の中から選択することができる。 The condenser lenses 130 to 133 collect light having wavelengths λ11 to λ14 emitted from light sources 120 to 123, respectively. The dichroic mirror 140 transmits light having a wavelength of λ11 and refracts light having a wavelength of λ12. The dichroic mirror 141 transmits light having wavelengths λ11 and λ12 and refracts light having wavelength λ13. In this way, the light having wavelengths λ11 to λ14 is applied to the sample 10 flowing through the flow path 111 of the flow cell 110. The number of semiconductor laser light sources included in the measuring device 100 is not limited as long as it is 1 or more. The number of semiconductor laser light sources can be selected from, for example, 1, 2, 3, 4, 5 or 6.

フローセル110を流れる試料10に波長λ11〜λ13の光が照射されると、細胞を染色している蛍光色素から蛍光が生じる。具体的には、波長λ11の光がBCR遺伝子座を標識する第1蛍光色素に照射されると、第1蛍光色素から波長λ21の第1蛍光が生じる。波長λ12の光がABL遺伝子座を標識する第2蛍光色素に照射されると、第2蛍光色素から波長λ22の第2蛍光が生じる。波長λ13の光が核を染色する核染色用色素に照射されると、核染色用色素から波長λ23の第3蛍光が生じる。フローセル110を流れる試料10に波長λ14の光が照射されると、この光は細胞を透過する。細胞を透過した波長λ14の透過光は、明視野画像の生成に用いられる。例えば、実施形態では、第1蛍光は緑色の光の波長帯域であり、第2蛍光は赤色の光の波長帯域であり、第3蛍光は青色の光の波長帯域である。 When the sample 10 flowing through the flow cell 110 is irradiated with light having wavelengths λ11 to λ13, fluorescence is generated from the fluorescent dye that stains the cells. Specifically, when light having a wavelength of λ11 is applied to the first fluorescent dye that labels the BCR locus, the first fluorescent dye having a wavelength of λ21 is generated from the first fluorescent dye. When light of wavelength λ12 is applied to the second fluorescent dye that labels the ABL locus, the second fluorescent dye produces second fluorescence of wavelength λ22. When light having a wavelength of λ13 is applied to a dye for nuclear dyeing that stains the nucleus, a third fluorescence having a wavelength of λ23 is generated from the dye for nuclear dyeing. When the sample 10 flowing through the flow cell 110 is irradiated with light having a wavelength of λ14, this light passes through the cells. The transmitted light of wavelength λ14 transmitted through the cells is used to generate a bright-field image. For example, in the embodiment, the first fluorescence is the wavelength band of green light, the second fluorescence is the wavelength band of red light, and the third fluorescence is the wavelength band of blue light.

集光レンズ150は、フローセル110の流路111を流れる試料10から生じた第1蛍光〜第3蛍光と、フローセル110の流路111を流れる試料10を透過した透過光とを集光する。光学ユニット151は、4枚のダイクロイックミラーが組み合わせられた構成を有する。光学ユニット151の4枚のダイクロイックミラーは、第1蛍光〜第3蛍光と透過光とを、互いに僅かに異なる角度で反射し、撮像部160の受光面上において分離させる。集光レンズ152は、第1蛍光〜第3蛍光と透過光とを集光する。 The condenser lens 150 collects the first fluorescence to the third fluorescence generated from the sample 10 flowing through the flow path 111 of the flow cell 110 and the transmitted light transmitted through the sample 10 flowing through the flow path 111 of the flow cell 110. The optical unit 151 has a configuration in which four dichroic mirrors are combined. The four dichroic mirrors of the optical unit 151 reflect the first fluorescence to the third fluorescence and the transmitted light at slightly different angles, and separate them on the light receiving surface of the imaging unit 160. The condenser lens 152 collects the first fluorescence to the third fluorescence and the transmitted light.

撮像部160は、TDI(Time Delay Integration)カメラにより構成される。撮像部160は、第1蛍光〜第3蛍光と透過光とを撮像して第1蛍光〜第3蛍光にそれぞれ対応した蛍光画像と、透過光に対応した明視野画像とを、撮像信号として処理装置200に出力する。第1蛍光〜第3蛍光に対応する蛍光画像を、以下、それぞれ「第1画像」、「第2画像」、「第3画像」と称する。「第1画像」、「第2画像」及び「第3画像」は、輝点の重なりを分析するため同じ大きさであることが好ましい。「第1画像」、「第2画像」及び「第3画像」は、カラー画像であってもよいし、グレースケール画像であってもよい。 The imaging unit 160 is composed of a TDI (Time Delay Integration) camera. The imaging unit 160 captures the first fluorescence to the third fluorescence and the transmitted light, and processes a fluorescence image corresponding to the first fluorescence to the third fluorescence and a bright field image corresponding to the transmitted light as an imaging signal. Output to device 200. Fluorescent images corresponding to the first fluorescence to the third fluorescence are hereinafter referred to as "first image", "second image", and "third image", respectively. The "first image", "second image", and "third image" are preferably the same size for analyzing the overlap of bright spots. The "first image", "second image" and "third image" may be a color image or a grayscale image.

図2(a)は、蛍光画像の例である。図2(a)の第1画像において黒く点状に見える部分は、第1蛍光の輝点、すなわち第1蛍光色素で標識された標的部位を示す。第2画像において第1画像ほどではないが核を示す淡い灰色の中に濃い灰色の点が認められる。これは、第2蛍光の輝点、すなわち第2蛍光色素で標識された標的部位を示す。第3画像では、略円形の核の領域が黒く表されている。明視野画像では、実際の細胞の状態を観察できる。なお、図2(a)の各画像は、前処理後の白血球をスライドガラス上に配置して顕微鏡で観察したものを例として示す画像であり、蛍光画像は生データ(ローデータ)では、蛍光強度が高いほど白く、蛍光強度が低いほど黒く撮像される。図2(a)の第1〜第3画像は、撮像された生データの階調を反転させグレースケールで表したものである。上記のようにフローセル110を流れる試料10を撮像部160により撮像した場合は、細胞が互いに分離した状態で流路111を流れるため、蛍光画像および明視野画像は、細胞ごとに取得されることになる。 FIG. 2A is an example of a fluorescence image. The black dot-like portion in the first image of FIG. 2A indicates the bright spot of the first fluorescence, that is, the target site labeled with the first fluorescent dye. In the second image, dark gray dots are observed in the light gray showing the nucleus, though not as much as in the first image. This indicates the bright spot of the second fluorescence, i.e. the target site labeled with the second fluorescent dye. In the third image, the substantially circular core region is shown in black. In the bright field image, the actual state of cells can be observed. Each image of FIG. 2A is an image showing an example in which the pretreated leukocytes are placed on a slide glass and observed with a microscope, and the fluorescence image is fluorescence in the raw data (raw data). The higher the intensity, the whiter the image, and the lower the fluorescence intensity, the blacker the image. The first to third images of FIG. 2A are grayscale representations of the captured raw data with the gradations inverted. When the sample 10 flowing through the flow cell 110 is imaged by the imaging unit 160 as described above, the cells flow through the flow path 111 in a state of being separated from each other, so that the fluorescence image and the bright field image are acquired for each cell. Become.

図1に戻り、処理装置200は、ハードウェア構成として、処理部11と、記憶部12と、表示部13と、入力部14と、を備える。処理部11は、プロセッサ(CPU)により構成される。記憶部12は、処理部11の各種処理の作業領域に使用する読み出し及び書き込み可能メモリ(RAM)、コンピュータプログラム及びデータを記憶する読み出し専用メモリ(ROM)及びハードディスク等により構成される。処理部11及び記憶部12は、汎用コンピュータで構成することができる。ハードディスクは、コンピュータ内に含まれていてもよいし、コンピュータの外部装置として置かれてもよい。表示部13は、ディスプレイにより構成される。入力部14は、マウス、キーボード、タッチパネル装置等により構成される。処理部11は、バス15を介して記憶部12との間でデータを伝送し、インターフェース16を介して表示部13、入力部14、測定装置100との間でデータの入出力を行う。 Returning to FIG. 1, the processing device 200 includes a processing unit 11, a storage unit 12, a display unit 13, and an input unit 14 as a hardware configuration. The processing unit 11 is composed of a processor (CPU). The storage unit 12 is composed of a readable / writable memory (RAM) used for the work area of various processes of the processing unit 11, a read-only memory (ROM) for storing a computer program and data, a hard disk, and the like. The processing unit 11 and the storage unit 12 can be configured by a general-purpose computer. The hard disk may be included in the computer or may be placed as an external device of the computer. The display unit 13 is composed of a display. The input unit 14 is composed of a mouse, a keyboard, a touch panel device, and the like. The processing unit 11 transmits data to and from the storage unit 12 via the bus 15, and inputs and outputs data to and from the display unit 13, the input unit 14, and the measuring device 100 via the interface 16.

処理部11は、ROMやハードディスクに記憶されている各種コンピュータプログラムをRAMに読み出して実行することにより、測定装置100による試料10の測定により取得された細胞の蛍光画像の処理を行い、表示部13、入力部14などの動作を制御する。具体的に、処理部11は、蛍光画像を処理して蛍光画像における蛍光の輝点パターンを取得し、記憶部12に記憶された複数の測定項目に対応した複数の参照パターンから、試料10の測定項目に対応した参照パターンを選択する。そして、蛍光画像における蛍光の輝点パターンと、選択した参照パターンと、に基づいて、試料10の判定に用いられる情報を生成する。 The processing unit 11 reads various computer programs stored in the ROM or the hard disk into the RAM and executes them to process the fluorescent image of the cells acquired by the measurement of the sample 10 by the measuring device 100, and the display unit 13 performs the processing. , Controls the operation of the input unit 14, and the like. Specifically, the processing unit 11 processes the fluorescence image to acquire the fluorescence bright spot pattern in the fluorescence image, and from the plurality of reference patterns corresponding to the plurality of measurement items stored in the storage unit 12, the sample 10 Select the reference pattern corresponding to the measurement item. Then, based on the fluorescence bright spot pattern in the fluorescence image and the selected reference pattern, information used for determining the sample 10 is generated.

以下、細胞の蛍光画像を分析するための処理手順を規定したコンピュータプログラムに基づき、処理部11により実行される蛍光画像の分析方法の一例について、図3〜図5を参照して説明する。なお、当該コンピュータプログラムは、予め記憶部12に格納されているが、例えばCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体(図示せず)からインストールしてもよいし、例えば外部のサーバ(図示せず)からネットワーク(図示せず)を介してダウンロードしてインストールしてもよい。 Hereinafter, an example of a fluorescence image analysis method executed by the processing unit 11 based on a computer program that defines a processing procedure for analyzing a fluorescence image of cells will be described with reference to FIGS. 3 to 5. Although the computer program is stored in the storage unit 12 in advance, it may be installed from a computer-readable portable recording medium (not shown) such as a CD-ROM, or an external server (not shown), for example. It may be downloaded and installed from (not shown) via a network (not shown).

図3〜図5に示すように、処理部11は、画像取得ステップS1、輝点パターンの取得ステップS2、輝点パターン及び参照パターンの比較ステップS3、細胞が異常細胞又は正常細胞かの判定結果に関する情報の表示ステップS4、試料の判定に用いられる情報の生成ステップS5、試料の判定に用いられる情報の表示ステップS6で各処理を行う。 As shown in FIGS. 3 to 5, the processing unit 11 includes an image acquisition step S1, a bright spot pattern acquisition step S2, a bright spot pattern and reference pattern comparison step S3, and a determination result of whether the cells are abnormal cells or normal cells. Each process is performed in step S4 of displaying information regarding the sample, step S5 of generating information used for determining the sample, and step S6 of displaying information used for determining the sample.

まず、処理部11はS1において、撮像部160により撮像された生データを階調反転、グレースケール表示された第1〜第3画像を取得する。処理部11は、取得した第1〜第3画像を記憶部12に記憶させる。 First, in S1, the processing unit 11 reverses the gradation of the raw data captured by the imaging unit 160 and acquires the first to third images displayed in grayscale. The processing unit 11 stores the acquired first to third images in the storage unit 12.

次に、処理部11はS2において、第1蛍光に基づく第1画像における第1蛍光の輝点パターンを取得するとともに、第2蛍光に基づく第2画像における第2蛍光の輝点パターンを取得する。 Next, in S2, the processing unit 11 acquires the bright spot pattern of the first fluorescence in the first image based on the first fluorescence and the bright spot pattern of the second fluorescence in the second image based on the second fluorescence. ..

このS2においては、図4に示すように、まず、S20において、処理部11は、第1画像、第2画像、第3画像から、それぞれ、第1蛍光の輝点(第1輝点)、第2蛍光の輝点(第2輝点)、核領域を抽出する処理を行う。具体的に、図2(b)〜(d)を用いて説明すると、図2(b)の左端に示す第3画像、図2(c)の左端に示す第1画像、及び、図2(d)の左端に示す第2画像は、フローセル110を流れる1つの細胞から取得されたものである。 In this S2, as shown in FIG. 4, first, in S20, the processing unit 11 starts with the first fluorescence bright spot (first bright spot) from the first image, the second image, and the third image, respectively. A process for extracting the bright spot (second bright spot) of the second fluorescence and the nuclear region is performed. Specifically, to explain using FIGS. 2 (b) to 2 (d), the third image shown at the left end of FIG. 2 (b), the first image shown at the left end of FIG. 2 (c), and FIG. 2 ( The second image shown at the left end of d) is obtained from one cell flowing through the flow cell 110.

図2(b)の左端に示すような第3画像が取得された場合、処理部11は、始めに第3画像を構成する横(x方向)m個×縦(y方向)n個の各画素における画素値に基づいて、図2(b)の中央に示すように画素値及び画素数のグラフを作成する。縦軸の画素数は、画素の個数を示している。なお、画像の画素数は、特に限定されるものではないが、例えば横51個×縦51個である。また、1画素あたりの空間分解能も特に限定されるものではない。そして、処理部11は、図2(b)のグラフにおいて画素値の閾値を設定し、閾値よりも大きい画素値を有する画素が分布する範囲を、図2(b)の右端において破線で示すように、核領域として抽出する。 When a third image as shown at the left end of FIG. 2B is acquired, the processing unit 11 first comprises m horizontal (x-direction) × n vertical (y-direction) images constituting the third image. Based on the pixel value in the pixel, a graph of the pixel value and the number of pixels is created as shown in the center of FIG. 2 (b). The number of pixels on the vertical axis indicates the number of pixels. The number of pixels of the image is not particularly limited, but is, for example, 51 horizontal × 51 vertical. Further, the spatial resolution per pixel is not particularly limited. Then, the processing unit 11 sets the threshold value of the pixel value in the graph of FIG. 2B, and the range in which the pixels having the pixel value larger than the threshold value are distributed is shown by a broken line at the right end of FIG. 2B. In addition, it is extracted as a nuclear region.

図2(c)の左端に示すような第1画像が取得された場合、処理部11は、第1画像を構成する横(x方向)m個×縦(y方向)n個の各画素における画素値に基づいて、図2(c)の中央に示すように画素値及び画素数のグラフを作成する。そして、処理部11は、図2(c)のグラフにおいて、たとえば大津法に基づいて輝点とバックグランドとの境界として画素値の閾値を設定し、閾値よりも大きい画素値を有する画素が分布する範囲を、図2(c)の右端において破線で示すように、輝点として抽出する。なお、第1画像から輝点を抽出する場合に、極端に小さい範囲を有する輝点、極端に大きい範囲を有する輝点は除外される。 When the first image as shown at the left end of FIG. 2C is acquired, the processing unit 11 has m horizontal (x direction) × n vertical (y direction) pixels constituting the first image. Based on the pixel value, a graph of the pixel value and the number of pixels is created as shown in the center of FIG. 2C. Then, in the graph of FIG. 2C, the processing unit 11 sets a pixel value threshold value as a boundary between the bright spot and the background based on, for example, the Otsu method, and pixels having a pixel value larger than the threshold value are distributed. The range to be used is extracted as a bright spot at the right end of FIG. 2 (c) as shown by a broken line. When extracting bright spots from the first image, bright spots having an extremely small range and bright spots having an extremely large range are excluded.

図2(d)の左端に示すような第2画像が取得された場合、第1画像の場合と同様、処理部11は、第2画像を構成する横(x方向)m個×縦(y方向)n個の各画素における画素値に基づいて、図2(d)の中央に示すように画素値及び画素数のグラフを作成する。そして、処理部11は、図2(c)のグラフにおいて、画素値の閾値を設定し、閾値よりも大きい画素値を有する画素が分布する範囲を、図2(d)の右端において破線で示すように、輝点として抽出する。なお、第2画像から輝点を抽出する場合に、極端に小さい範囲を有する輝点、極端に大きい範囲を有する輝点は除外される。 When the second image as shown at the left end of FIG. 2D is acquired, the processing unit 11 constitutes m horizontal (x directions) × vertical (y) images as in the case of the first image. Direction) Based on the pixel values in each of the n pixels, a graph of the pixel values and the number of pixels is created as shown in the center of FIG. 2 (d). Then, the processing unit 11 sets the threshold value of the pixel value in the graph of FIG. 2 (c), and the range in which the pixels having the pixel value larger than the threshold value are distributed is indicated by a broken line at the right end of FIG. 2 (d). As such, it is extracted as a bright spot. When extracting the bright spots from the second image, the bright spots having an extremely small range and the bright spots having an extremely large range are excluded.

次に、処理部11は、図4のS21において、第3画像から抽出される核領域の位置と、第1画像から抽出される輝点の位置とを比較し、核領域に含まれない輝点を除外する。これにより、第1画像から第1蛍光の第1輝点が抽出され、第1画像における第1輝点の数、位置が導出される。同様に、第3画像から抽出される核領域の位置と、第2画像から抽出される輝点の位置とを比較し、核領域に含まれない輝点を除外する。これにより、第2画像から第2輝点が抽出され、第2画像における第2輝点の数、位置が導出される。 Next, in S21 of FIG. 4, the processing unit 11 compares the position of the nuclear region extracted from the third image with the position of the bright spot extracted from the first image, and the processing unit 11 compares the position of the bright spot extracted from the first image with the brightness not included in the nuclear region. Exclude points. As a result, the first bright spot of the first fluorescence is extracted from the first image, and the number and position of the first bright spot in the first image are derived. Similarly, the position of the nuclear region extracted from the third image is compared with the position of the bright spot extracted from the second image, and the bright spots not included in the nuclear region are excluded. As a result, the second bright spot is extracted from the second image, and the number and position of the second bright spot in the second image are derived.

各画像における核領域及び輝点の位置は、例えば各画像を構成する横(x方向)m個×縦(y方向)n個の画素について座標情報(x,y)を予め定め、核領域及び輝点に含まれる複数の画素の座標情報に基づき計測できる。 For the positions of the nuclear region and the bright spot in each image, for example, coordinate information (x, y) is predetermined for m horizontal (x direction) × n vertical (y direction) pixels constituting each image, and the nuclear region and the bright spots are located. It can be measured based on the coordinate information of a plurality of pixels included in the bright spot.

なお、処理部11は、図2(b)〜(d)の中央に示すようなグラフを作成することなく、上記のような手順に沿って、演算により、第3画像から核領域を抽出し、第1画像及び第2画像から各輝点を抽出してもよい。また、輝点の抽出は、正常とされる輝点の分布波形と判定対象の領域との整合の度合いを判定し、整合の度合いが高い場合に、判定対象の領域を輝点として抽出してもよい。処理部11は、第3画像から核領域を抽出することにより細胞を検出したが、明視野画像に基づいて細胞を検出してもよい。明視野画像に基づいて細胞が検出される場合、第3画像の取得を省略することもできる。本実施形態における輝点とは、蛍光画像に生じる小さな蛍光の点を意味している。より具体的には、輝点とは、輝点の中心点(最も画素値(蛍光強度)が高い画素の位置)を意味している。なお、輝点の抽出は、例えば輝点として指定された画素以外の画素の色階調をバックグラウンドと同じレベルに変換する等して行うことができる。 The processing unit 11 extracts the nuclear region from the third image by calculation according to the above procedure without creating the graph shown in the center of FIGS. 2 (b) to 2 (d). , Each bright spot may be extracted from the first image and the second image. Further, in the extraction of bright spots, the degree of matching between the distribution waveform of the bright spots that is regarded as normal and the region to be determined is determined, and when the degree of matching is high, the region to be judged is extracted as the bright spot. May be good. Although the processing unit 11 detected the cells by extracting the nuclear region from the third image, the cells may be detected based on the bright field image. When cells are detected based on a bright-field image, acquisition of a third image can be omitted. The bright spot in the present embodiment means a small fluorescent spot generated in a fluorescent image. More specifically, the bright spot means the center point of the bright spot (the position of the pixel having the highest pixel value (fluorescence intensity)). The bright spots can be extracted, for example, by converting the color gradations of pixels other than the pixels designated as bright spots to the same level as the background.

なお、本明細書における「画素値」とは、画像の各画素に割り当てられたディジタル値を指し、特に、カメラからの出力画像(いわゆる生画像)においては、撮像対象物体の輝度がディジタル信号に変換された値を指す。 The "pixel value" in the present specification refers to a digital value assigned to each pixel of an image, and in particular, in an output image from a camera (so-called raw image), the brightness of the object to be imaged becomes a digital signal. Refers to the converted value.

次に、処理部11は、S22において、第1画像及び第2画像から抽出した第1輝点及び第2輝点の配置例(数、位置)に基づいて、第1画像及び第2画像の合成画像において互いに重なり合う第1輝点及び第2輝点を抽出する。 Next, in S22, the processing unit 11 of the first image and the second image based on the arrangement example (number, position) of the first bright spot and the second bright spot extracted from the first image and the second image. The first and second bright spots that overlap each other in the composite image are extracted.

ここで、まず、細胞が染色体異常を有する異常細胞であるか否かの判定方法について説明する。 Here, first, a method for determining whether or not a cell is an abnormal cell having a chromosomal abnormality will be described.

図6(a)は、染色体異常を有していない正常細胞の輝点の配置例つまり輝点パターン(陰性パターン)を例示し、図6(b)〜(d)は異常細胞の輝点パターン(陽性パターン)を例示している。なお、図6(a)〜(d)のいずれにおいても、各画像には第3画像を重ね合わせた状態で表示している。 FIG. 6A exemplifies an example of arrangement of bright spots of normal cells having no chromosomal abnormality, that is, a bright spot pattern (negative pattern), and FIGS. 6 (b) to 6 (d) show bright spot patterns of abnormal cells. (Positive pattern) is illustrated. In any of FIGS. 6A to 6D, the third image is superposed on each image.

図6(a)に示すように、BCR遺伝子座とABL遺伝子座の転座等の染色体に異常が生じていない場合、それぞれの遺伝子は1つの核内に1対ずつ、各対立遺伝子が独立して存在する。したがって、第1画像において、第1輝点は1つの核領域内に2つ存在する。また、第2画像において、第2輝点は1つの核領域内に2つ存在する。この場合、同じ大きさで撮像された第1画像と第2画像とを重ね合わせて合成すると、合成画像においては、2つの第1輝点と2つの第2輝点とが、1つの核領域内に重ならずに存在することになる。そのため、図6(a)に示すように核領域内に第1輝点及び第2輝点が2つずつ存在する細胞は、染色体異常が認められない、すなわち染色体異常が陰性の正常細胞であると判定する。 As shown in FIG. 6A, when there are no abnormalities in the chromosomes such as translocations of the BCR locus and the ABL locus, each gene is paired in one nucleus, and each allele is independent. Exists. Therefore, in the first image, there are two first bright spots in one nuclear region. Further, in the second image, there are two second bright spots in one nuclear region. In this case, when the first image and the second image captured in the same size are superimposed and combined, in the composite image, the two first bright spots and the two second bright spots are one nuclear region. It will exist without overlapping inside. Therefore, as shown in FIG. 6A, cells having two first bright spots and two second bright spots in the nuclear region are normal cells in which no chromosomal abnormality is observed, that is, the chromosomal abnormality is negative. Is determined.

陽性パターンの一例をBCR/ABL融合遺伝子を標的とするプローブ[Cytocell BCR/ABL Translocation, Extra Signal (ES) Probe (シスメックス株式会社)](以下、単に「ESプローブ」ということがある)を使用した場合を例にして説明する。なお、BCR/ABL融合遺伝子を標的とするプローブは複数種ある。各プローブがハイブリダイズする標的部位の例を、図7に示す。BCR遺伝子は染色体22q11.22−q11.23に位置し、BCR遺伝子座にハイブリダイズするプローブは第1蛍光(例えば、緑)で標識されている。ABL遺伝子は染色体9q34.11−q34.12に位置し、ABL遺伝子座にハイブリダイズするプローブは第2蛍光(例えば、赤)で標識されている。図7Aは、上述のESプローブの結合部位を示し、図7Bは、Cytocell BCR/ABL Translocation, Dual Fusion (DF) Probe (シスメックス株式会社、Cat No. LPH007)(以下、単に「DFプローブ」ということがある)の結合部位を示す。 An example of a positive pattern was used as a probe targeting the BCR / ABL fusion gene [Cytocell BCR / ABL Translocation, Extra Signal (ES) Probe (Sysmex Corporation)] (hereinafter, may be simply referred to as "ES probe"). A case will be described as an example. There are multiple types of probes that target the BCR / ABL fusion gene. An example of the target site where each probe hybridizes is shown in FIG. The BCR gene is located on chromosome 22q11.22-q11.23 and the probe that hybridizes to the BCR locus is labeled with the first fluorescence (eg, green). The ABL gene is located on chromosome 9q34.11-q34.12. And the probe that hybridizes to the ABL locus is labeled with a second fluorescence (eg, red). FIG. 7A shows the binding site of the ES probe described above, and FIG. 7B shows the Cytocell BCR / ABL Translocation, Dual Fusion (DF) Probe (Sysmex Corporation, Cat No. LPH007) (hereinafter, simply referred to as “DF probe”). ) Indicates the binding site.

図6(b)に示すように、転座によりABL遺伝子座の一部が9番染色体に移動している場合、第1画像において、第1輝点は核内に2点存在し、第2画像において、第2輝点は核内に3点存在する。この場合に、第1画像と第2画像とを合成すると、合成画像においては、1つの第1輝点と、2つの第2輝点と、第1輝点及び第2輝点が互いに重なった1つの第4蛍光(例えば黄色)の輝点(融合輝点)とが、1つの核内に存在することになる。そのため、図6(b)に示すように各輝点が存在する細胞は、BCR遺伝子とABL遺伝子について転座が生じている、すなわち染色体異常が陽性の異常細胞であると判定する。 As shown in FIG. 6 (b), when a part of the ABL locus is moved to chromosome 9 by translocation, two first bright spots exist in the nucleus and the second bright spot exists in the nucleus in the first image. In the image, there are three second bright spots in the nucleus. In this case, when the first image and the second image are combined, one first bright spot, two second bright spots, and the first bright spot and the second bright spot overlap each other in the composite image. One fourth fluorescence (for example, yellow) bright spot (fusion bright spot) exists in one nucleus. Therefore, as shown in FIG. 6B, the cell in which each bright spot exists is determined to be an abnormal cell in which translocation has occurred in the BCR gene and the ABL gene, that is, a chromosomal abnormality is positive.

図6(c)に示すように、転座によりBCR遺伝子座の一部が22番染色体に移動し、ABL遺伝子の一部が9番染色体に移動している場合、第1画像において、第1輝点は核内に3点存在し、第2画像において、第2輝点は核内に3点存在する。この場合に、第1画像と第2画像とを合成すると、合成画像においては、1つの第1輝点と、1つの第2輝点と、第1輝点及び第2輝点が互いに重なった2つの融合輝点とが、1つの核内に存在することになる。そのため、図6(c)に示すように各輝点が存在する細胞は、BCR遺伝子座とABL遺伝子座について転座が生じている、すなわち染色体異常が陽性の異常細胞であると判定する。 As shown in FIG. 6 (c), when a part of the BCR locus is moved to chromosome 22 and a part of the ABL gene is moved to chromosome 9 due to the translocation, the first image shows the first There are three bright spots in the nucleus, and in the second image, there are three bright spots in the nucleus. In this case, when the first image and the second image are combined, one first bright spot, one second bright spot, and the first bright spot and the second bright spot overlap each other in the composite image. Two fusion bright spots will exist in one nucleus. Therefore, as shown in FIG. 6 (c), the cell in which each bright spot exists is determined to be an abnormal cell in which a translocation has occurred at the BCR locus and the ABL locus, that is, a chromosomal abnormality is positive.

図6(d)に示すように、転座によりABL遺伝子座が9番染色体に移動している場合、第1画像において、第1輝点は核内に2点存在し、第2画像において、第2輝点は核内に2点存在する。この場合に、第1画像と第2画像を合成すると、合成画像において、1つの第1輝点と、1つの第2輝点と、第1輝点及び第2輝点が互いに重なった1つの融合輝点とが、1つの核内に存在することになる。そのため、図6(d)に示すように各輝点が存在する細胞は、BCR遺伝子座とABL遺伝子座について転座が生じている、すなわち染色体異常が陽性の異常細胞であると判定する。 As shown in FIG. 6 (d), when the ABL locus is moved to chromosome 9 by translocation, two first bright spots exist in the nucleus in the first image, and in the second image, there are two spots. There are two second bright spots in the nucleus. In this case, when the first image and the second image are combined, one first bright spot, one second bright spot, and one first bright spot and the second bright spot overlap each other in the composite image. The fusion bright spot will exist in one nucleus. Therefore, as shown in FIG. 6 (d), the cell in which each bright spot is present is determined to be an abnormal cell in which a translocation has occurred at the BCR locus and the ABL locus, that is, a chromosomal abnormality is positive.

上述したように、第1画像及び第2画像を合成した合成画像における各輝点の位置、数に基づき、細胞ごとに染色体異常を有する異常細胞であるかどうかを判定することができる。そのため、処理部11は、図4のS22において、細胞ごとに、蛍光画像の蛍光の輝点パターンとして、第1画像及び第2画像の合成画像の各輝点の位置ごとの数、つまり、第2輝点と重ならない位置の第1輝点の数と、第1輝点と重ならない位置の第2輝点の数と、第1輝点及び第2輝点が互いに重なる位置の融合輝点の数とをカウントする。例えば、図6(d)では、輝点パターンを、単体の第1輝点の数を「1」、単体の第2輝点の数を「1」、第1輝点及び第2輝点からなる融合輝点の数を「1」として作成することができる。 As described above, it is possible to determine whether or not each cell is an abnormal cell having a chromosomal abnormality based on the position and number of each bright spot in the composite image obtained by synthesizing the first image and the second image. Therefore, in S22 of FIG. 4, the processing unit 11 sets the number of fluorescent bright spot patterns of the fluorescent image as the fluorescent bright spot pattern of the first image and the second image for each cell, that is, the number of each bright spot in the composite image of the first image and the second image, that is, the first. The number of 1st bright spots that do not overlap with the 2 bright spots, the number of 2nd bright spots that do not overlap with the 1st bright spot, and the fusion bright spots at the positions where the 1st and 2nd bright spots overlap each other. And count the number of. For example, in FIG. 6D, the bright spot pattern is calculated from the number of the first bright spots of a single unit being "1", the number of the second bright spots of a single unit being "1", and the first bright spots and the second bright spots. The number of fusion bright spots can be created as "1".

なお、第1輝点、第2輝点及び融合輝点は、色として示して、輝点パターン及び後述する参照パターンを作成してもよい。例えば単体の第1輝点を緑(G)、単体の第2輝点を赤(R)、融合輝点を黄(F)として表すことができ、G、R、Fの直後に、それぞれ、G、R、Fの輝点の数を示すことで、輝点パターンとすることができる。例えば、図6(d)では、輝点パターンが「G1R1F1」で表示することができる。 The first bright spot, the second bright spot, and the fused bright spot may be shown as colors, and a bright spot pattern and a reference pattern described later may be created. For example, the first bright spot of a single substance can be represented as green (G), the second bright spot of a single substance can be represented as red (R), and the fused bright spot can be represented as yellow (F). By indicating the number of bright spots of G, R, and F, a bright spot pattern can be obtained. For example, in FIG. 6D, the bright spot pattern can be displayed as "G1R1F1".

また、蛍光画像の蛍光の輝点パターンとしては、上述した第1輝点の数を、第1画像における第1輝点の総数とし、上述した第2輝点の数を、第2画像における第2輝点の総数として作成することができる。例えば、図6(d)では、輝点パターンを、第1画像における第1輝点の数を「2」、第2画像における第2輝点の数を「2」、合成画像における第1輝点及び第2輝点が互いに重なる融合輝点の数を「1」として作成し、「G2R2F1」と表示することができるが、意味は同じである。 As the fluorescence bright spot pattern of the fluorescent image, the number of the first bright spots described above is the total number of the first bright spots in the first image, and the number of the second bright spots described above is the second bright spot in the second image. It can be created as the total number of 2 bright spots. For example, in FIG. 6D, the bright spot pattern has the number of first bright spots in the first image as “2”, the number of second bright spots in the second image as “2”, and the number of bright spots in the composite image as the first bright spot. The number of fused bright spots where the dots and the second bright spot overlap each other can be created as "1" and displayed as "G2R2F1", but the meaning is the same.

合成画像において、第1画像の第1輝点と第2画像の第2輝点とが重なっているか否かは、第1輝点及び第2輝点の互いに重なる領域の割合、例えば、第1輝点に含まれる複数の画素のうち、第2輝点に含まれる各画素と同じ位置(座標情報(x、y))にある画素の割合が閾値よりも大きいか否かで判定することができる。また、第1輝点の中心点(最も蛍光強度が高い画素の位置)と、第2輝点の中心点(最も蛍光強度が高い画素の位置)との距離が閾値よりも小さいか否かで判定することができる。 In the composite image, whether or not the first bright spot of the first image and the second bright spot of the second image overlap is the ratio of the regions where the first bright spot and the second bright spot overlap each other, for example, the first. It can be determined whether or not the ratio of the pixels at the same position (coordinate information (x, y)) as each pixel included in the second bright spot among the plurality of pixels included in the bright spot is larger than the threshold value. can. Also, depending on whether the distance between the center point of the first bright spot (the position of the pixel with the highest fluorescence intensity) and the center point of the second bright spot (the position of the pixel with the highest fluorescence intensity) is smaller than the threshold value. It can be determined.

なお、細胞ごとに取得する蛍光画像における蛍光の輝点パターンとしては、合成画像における輝点の色ごとの数であってもよい。つまり、各画像をグレースケールで表示することに代えて、第1画像の各画素の色をその画素値に基づく緑色の色階調(RGB値)で表示し、第2画像の各画素の色を赤色の色階調(RGB値)で表示する。そして、各画像を重ねて合成した際には、合成画像の各画素のRGB値の組み合わせに基づき、細胞が異常細胞であると、核領域に、緑色の第1輝点と、赤色の第2輝点と、第1輝点及び第2輝点が重なることで黄色の融合輝点とが存在する。よって、輝点パターンとして、輝点の色ごとの数をカウントすることでも、細胞が異常細胞であるか否かを判定できる。 The fluorescence bright spot pattern in the fluorescent image acquired for each cell may be the number of bright spots in the composite image for each color. That is, instead of displaying each image in grayscale, the color of each pixel of the first image is displayed with a green color gradation (RGB value) based on the pixel value, and the color of each pixel of the second image is displayed. Is displayed in red color gradation (RGB value). Then, when each image is superimposed and synthesized, based on the combination of RGB values of each pixel of the composite image, if the cell is an abnormal cell, a green first bright spot and a red second bright spot are formed in the nuclear region. The bright spot and the yellow fusion bright spot exist due to the overlap of the first bright spot and the second bright spot. Therefore, it is possible to determine whether or not the cell is an abnormal cell by counting the number of bright spots for each color as the bright spot pattern.

処理部11は、図3のS2で作成した第1画像及び第2画像の合成画像と、合成画像における蛍光の輝点パターンとを細胞ごとに記憶部12に記憶させる。 The processing unit 11 stores the composite image of the first image and the second image created in S2 of FIG. 3 and the fluorescence bright spot pattern in the composite image in the storage unit 12 for each cell.

上述したように、細胞の蛍光画像における蛍光の輝点パターンを取得すると、次に、処理部11は、細胞ごとに取得した輝点パターンに基づいて、細胞が異常細胞であるか正常細胞であるかを判定する。本実施形態では、記憶部12は、細胞が異常細胞であるか正常細胞であるかを判定するための参照パターンを、複数の測定項目について測定項目ごとに記憶している。処理部11は、S3において、細胞ごとに取得した輝点パターンと、記憶部12に記憶された複数の参照パターンから試料10の測定項目に対応した参照パターンとを比較することで、細胞ごとに異常細胞であるか否かを判定する。処理部11による異常細胞の判定については、追って図5を参照して説明する。 As described above, when the fluorescence bright spot pattern in the fluorescence image of the cell is acquired, the processing unit 11 then determines whether the cell is an abnormal cell or a normal cell based on the bright spot pattern acquired for each cell. Is determined. In the present embodiment, the storage unit 12 stores a reference pattern for determining whether a cell is an abnormal cell or a normal cell for each measurement item for a plurality of measurement items. In S3, the processing unit 11 compares the bright spot pattern acquired for each cell with the reference pattern corresponding to the measurement item of the sample 10 from the plurality of reference patterns stored in the storage unit 12 for each cell. Determine if it is an abnormal cell. The determination of abnormal cells by the processing unit 11 will be described later with reference to FIG.

なお、参照パターンとは、例えば図6で示したような、染色体異常を有する異常細胞の蛍光画像における蛍光の輝点パターン(陽性パターン)、及び、染色体異常を有していない正常細胞の蛍光画像における蛍光の輝点パターン(陰性パターン)の少なくとも一方を含むものである。本実施形態では、参照パターンに、異常細胞の輝点パターン(陽性パターン)及び正常細胞の輝点パターン(陰性パターン)の両方を含んでいる。 The reference pattern is, for example, a bright spot pattern (positive pattern) of fluorescence in a fluorescent image of an abnormal cell having a chromosomal abnormality, as shown in FIG. 6, and a fluorescent image of a normal cell having no chromosomal abnormality. It contains at least one of the bright spot patterns (negative patterns) of fluorescence in. In the present embodiment, the reference pattern includes both the bright spot pattern of abnormal cells (positive pattern) and the bright spot pattern of normal cells (negative pattern).

本実施形態では、例えば図8、図9及び図11に示すように、測定項目としてBCR/ABL融合遺伝子、ALK遺伝子、第5染色体長腕欠失の参照パターン(陰性パターン及び陽性パターン)が記憶部12に記憶されている。また、本実施形態では、測定項目は、標的部位にハイブリダイズするプローブごとにさらに分類されており、記憶部12には、参照パターンがプローブごとに記憶されている。さらに、本実施形態では、記憶部12には、プローブごとに、異常細胞の参照パターン(陽性パターン)について、典型異常細胞の参照パターン(典型陽性パターン)と、非典型異常細胞の参照パターン(非典型陽性パターン)とが分類されて記憶されている。 In this embodiment, for example, as shown in FIGS. 8, 9 and 11, BCR / ABL fusion gene, ALK gene, and reference pattern (negative pattern and positive pattern) of chromosome 5 long arm deletion are stored as measurement items. It is stored in part 12. Further, in the present embodiment, the measurement items are further classified for each probe that hybridizes to the target site, and the reference pattern is stored for each probe in the storage unit 12. Further, in the present embodiment, the storage unit 12 has a reference pattern of typical abnormal cells (typical positive pattern) and a reference pattern of atypical abnormal cells (non-standard) for each probe. Type positive pattern) is classified and memorized.

図8は、BCR/ABL融合遺伝子の典型陽性パターン(メジャーパターン)の参照パターンの例である。第1画像及び第2画像を重ねた状態では、ESプローブを用いた場合、陰性パターンは第1輝点の数が2個であり、第2輝点の数が2個であり、融合輝点の数は0個である。ESプローブを用いた典型陽性パターンの例は、第1輝点の数が1個であり、第2輝点の数が2個であり、融合輝点の数は1個である。DFプローブを用いた場合、第1画像及び第2画像を重ねた状態では、陰性パターンは第1輝点の数が2個であり、第2輝点の数が2個であり、融合輝点の数は0個である。DFプローブを用いた典型陽性パターンの例は、第1輝点の数が1個であり、第2輝点の数が1個であり、融合輝点の数は2個である。 FIG. 8 is an example of a reference pattern of a typical positive pattern (major pattern) of the BCR / ABL fusion gene. In the state where the first image and the second image are superimposed, when the ES probe is used, the negative pattern has two first bright spots, two second bright spots, and a fusion bright spot. The number of is 0. An example of a typical positive pattern using an ES probe is that the number of first bright spots is one, the number of second bright spots is two, and the number of fusion bright spots is one. When the DF probe is used, in the state where the first image and the second image are superimposed, the negative pattern has two first bright spots, two second bright spots, and a fusion bright spot. The number of is 0. An example of a typical positive pattern using a DF probe is that the number of first bright spots is one, the number of second bright spots is one, and the number of fusion bright spots is two.

図9は、BCR/ABL融合遺伝子の非典型陽性パターンの参照パターンの例である。非典型陽性パターンの1例は、マイナーBCR/ABLパターンであり、BCR遺伝子の切断点がBCR遺伝子の比較的上流にあるため、ESプローブでも第1輝点が3個検出される。非典型陽性パターンの他の例は、9番染色体のABL遺伝子を標的とするプローブの結合領域の一部が欠失した例であり、これに依存してDFプローブを使用した場合に本来2個検出されるはずの融合輝点が1個のみ検出されている。また、非典型陽性パターンの他の例は、9番染色体のABL遺伝子を標的とするプローブの結合領域の一部と22番染色体のBCR遺伝子を標的とするプローブの結合領域の一部とがともに欠失した例である。これに依存してDFプローブを使用した場合に本来2個検出されるはずの融合輝点が1個のみ検出されている。 FIG. 9 is an example of a reference pattern of the atypical positive pattern of the BCR / ABL fusion gene. One example of the atypical positive pattern is the minor BCR / ABL pattern, and since the cut point of the BCR gene is relatively upstream of the BCR gene, three first bright spots are detected by the ES probe. Another example of the atypical positive pattern is the deletion of a part of the binding region of the probe targeting the ABL gene on chromosome 9, which is essentially two when the DF probe is used. Only one fusion bright spot that should have been detected has been detected. In another example of the atypical positive pattern, a part of the binding region of the probe targeting the ABL gene on chromosome 9 and a part of the binding region of the probe targeting the BCR gene on chromosome 22 are both. This is an example of deletion. Depending on this, only one fusion bright spot, which should have been detected twice when the DF probe is used, is detected.

BCR/ABL融合遺伝子の他、FISH法によって融合輝点を検出できる染色体転座としては、AML1/ETO(MTG8)融合遺伝子(t(8;21))、PML/RARα融合遺伝子(t(15;17))、AML1(21q22)転座、MLL(11q23)転座、TEL(12p13)転座、TEL/AML1融合遺伝子(t(12;21))、IgH(14q32)転座、CCND1(BCL1)/IgH融合遺伝子(t(11;14))、BCL2(18q21)転座、IgH/MAF融合遺伝子(t(14;16))、IgH/BCL2融合遺伝子(t(14;18))、c−myc/IgH融合遺伝子(t(8;14))、FGFR3/IgH融合遺伝子(t(4;14))、BCL6(3q27)転座、c−myc(8q24)転座、MALT1(18q21)転座、API2/MALT1融合遺伝子(t(11;18)転座)、TCF3/PBX1融合遺伝子(t(1;19)転座)、EWSR1(22q12)転座、PDGFRβ(5q32)転座等を挙げることができる。 In addition to the BCR / ABL fusion gene, the chromosomal translocations that can detect fusion bright spots by the FISH method include the AML1 / ETO (MTG8) fusion gene (t (8; 21)) and the PML / RARα fusion gene (t (15;). 17)), AML1 (21q22) translocation, MLL (11q23) translocation, TEL (12p13) translocation, TEL / AML1 fusion gene (t (12; 21)), IgH (14q32) translocation, CCND1 (BCL1) / IgH fusion gene (t (11; 14)), BCL2 (18q21) translocation, IgH / MAF fusion gene (t (14; 16)), IgH / BCL2 fusion gene (t (14; 18)), c- myc / IgH fusion gene (t (8; 14)), FGFR3 / IgH fusion gene (t (4; 14)), BCL6 (3q27) translocation, c-myc (8q24) translocation, MALT1 (18q21) translocation , API2 / MALT1 fusion gene (t (11; 18) translocation), TCF3 / PBX1 fusion gene (t (1; 19) translocation), EWSR1 (22q12) translocation, PDGFRβ (5q32) translocation, etc. Can be done.

図10には、ALK遺伝子座のプローブ例を示す。また、図11には、ALK遺伝子座に関連する染色体異常を検出する場合の陰性パターン及び陽性パターンの参照パターンの例を示す。図10に示すように、ALK遺伝子の染色体異常はD2S405付近に切断点を有し、ALK遺伝子の一部が他の部位に転座する。このため切断点を挟んで、第1蛍光標識プローブと第2蛍光標識プローブを設計する。図11に示す陰性パターンでは、ALK遺伝子が切断されていないため、融合輝点が2個存在する。一方、陽性パターンでは、ALK遺伝子が切断されているため、融合輝点が1個のみとなる(対立遺伝子の一方のみが切断された場合)か、融合輝点が認められなくなる(対立遺伝子の両方が切断された場合)。この陰性パターン及び陽性パターンは、ALK遺伝子の他、ROS1遺伝子、RET遺伝子でも同じである。 FIG. 10 shows an example of a probe at the ALK locus. In addition, FIG. 11 shows an example of a negative pattern and a reference pattern of a positive pattern when detecting a chromosomal abnormality related to the ALK locus. As shown in FIG. 10, the chromosomal abnormality of the ALK gene has a cut point near D2S405, and a part of the ALK gene is translocated to another site. Therefore, the first fluorescently labeled probe and the second fluorescently labeled probe are designed with the cutting point in between. In the negative pattern shown in FIG. 11, since the ALK gene is not cleaved, there are two fusion bright spots. On the other hand, in the positive pattern, since the ALK gene is cleaved, there is only one fusion bright spot (when only one of the alleles is cleaved), or no fusion bright spot is observed (both alleles). If is disconnected). The negative pattern and the positive pattern are the same for the ROS1 gene and the RET gene as well as the ALK gene.

さらに、図11に、第5番染色体長腕(5q)が欠失する染色体異常の参照パターンの例を示す。例えば、第1蛍光標識プローブは第5番染色体長腕に結合し、第2蛍光標識プローブは第5番染色体のセントロメアと結合するように設計する。陰性パターンでは、第5番染色体のセントロメアの数と第5番染色体長腕の数は同じであるため、第1輝点と第2輝点は、相同染色体の数を反映し2個ずつ存在する。陽性パターンでは、第5番染色体の一方又は両方に長腕の欠失が起り、第1輝点の数が1個のみ又は0個となる。この陰性パターンと陽性パターンは、他の染色体の短腕又は長腕の欠失でも同じである。他の染色体の長腕欠失の例として、第7番染色体、及び第20番染色体の長腕欠失を挙げることができる。また、この他、同様の陽性パターン及び陰性パターンを示す例として、7q31(欠失)、p16 (9p21欠失解析)、IRF−1(5q31)欠失、D20S108(20q12)欠失、D13S319(13q14)欠失、4q12欠失、ATM(11q22.3)欠失、p53(17p13.1)欠失等を挙げることができる。 Furthermore, FIG. 11 shows an example of a reference pattern of a chromosomal abnormality in which the long arm (5q) of chromosome 5 is deleted. For example, the first fluorescently labeled probe is designed to bind to the long arm of chromosome 5, and the second fluorescently labeled probe is designed to bind to the centromere of chromosome 5. In the negative pattern, the number of centromeres on chromosome 5 and the number of long arms on chromosome 5 are the same, so there are two bright spots and two bright spots, reflecting the number of homologous chromosomes. .. In the positive pattern, deletion of the long arm occurs on one or both of chromosome 5, and the number of first bright spots is only one or zero. This negative and positive pattern is the same for deletions of the short or long arms of other chromosomes. Examples of long-arm deletions of other chromosomes include long-arm deletions of chromosomes 7 and 20. In addition, as examples showing similar positive and negative patterns, 7q31 (deletion), p16 (9p21 deletion analysis), IRF-1 (5q31) deletion, D20S108 (20q12) deletion, D13S319 (13q14). ) Deletion, 4q12 deletion, ATM (11q22.3) deletion, p53 (17p13.1) deletion and the like.

さらにまた、図11に第8番染色体トリソミーの例を示す。第1蛍光標識プローブは例えば第8番染色体のセントロメアと結合する。陽性パターンは第1輝点が3個となる。陰性パターンは、第1輝点が2個となる。このような輝点パターンは第12番染色体トリソミーでも同様である。さらに、第7番染色体モノソミーでは、例えば第7番染色体のセントロメアと結合する第1蛍光標識プローブを用いた場合、陽性パターンは第1輝点が1個となる。陰性パターンは、第1輝点が2個となる。 Furthermore, FIG. 11 shows an example of chromosome 8 trisomy. The first fluorescently labeled probe binds, for example, to the centromere on chromosome 8. The positive pattern has three first bright spots. The negative pattern has two first bright spots. Such a bright spot pattern is the same in trisomy 12 of chromosome. Furthermore, in the chromosome 7 monosomy, for example, when a first fluorescently labeled probe that binds to the centromere of chromosome 7 is used, the positive pattern has one first bright spot. The negative pattern has two first bright spots.

次に、図5を用いて、図3のS3の詳細を示す。まず、処理部11は、S30において、記憶部12に記憶された複数の測定項目に対応した複数の参照パターンから、試料10の測定項目に対応した参照パターンを選択する処理を行う。そして、S31において、細胞ごとに取得した輝点パターンと、試料10の測定項目に応じて選択した参照パターンの中の陰性パターンと比較する処理を行う。測定項目の選択は、例えば図12に示すように、表示部13に測定項目の選択のための受付画面30を表示して受け付けることができる。図12の受付画面30には、分析対象の複数(図示例では縦(A〜H)8個×横(1〜12)12個=96個)の細胞について測定項目を選択するための選択欄31が設けられており、例えばプルダウン方式で測定項目(例えばBCR/ABL融合遺伝子、ALK遺伝子、第5染色体長腕欠失等)を細胞ごとに選択可能である。なお、図12では、選択欄31において、測定項目に加えて測定項目をさらに分類するプローブ(例えば測定項目がBCR/ABL融合遺伝子であれば、DFプローブあるいはESプローブ)まで選択することが可能である。 Next, the details of S3 of FIG. 3 will be shown with reference to FIG. First, in S30, the processing unit 11 performs a process of selecting a reference pattern corresponding to the measurement item of the sample 10 from a plurality of reference patterns corresponding to the plurality of measurement items stored in the storage unit 12. Then, in S31, a process of comparing the bright spot pattern acquired for each cell with the negative pattern in the reference pattern selected according to the measurement item of the sample 10 is performed. As shown in FIG. 12, for example, the selection of the measurement item can be received by displaying the reception screen 30 for selecting the measurement item on the display unit 13. On the reception screen 30 of FIG. 12, a selection column for selecting measurement items for a plurality of cells to be analyzed (8 vertical (A to H) cells x 12 horizontal (1 to 12) cells = 96 cells in the illustrated example) is displayed. 31 is provided, and measurement items (for example, BCR / ABL fusion gene, ALK gene, chromosome 5 long arm deletion, etc.) can be selected for each cell by a pull-down method, for example. In FIG. 12, in the selection field 31, it is possible to select a probe that further classifies the measurement item in addition to the measurement item (for example, if the measurement item is a BCR / ABL fusion gene, a DF probe or an ES probe). be.

処理部11は、記憶部12に記憶された複数の測定項目に対応した複数の参照パターンから、受付画面30で選択された測定項目あるいは測定項目の中のプローブに応じた参照パターン(陰性パターン及び陽性パターン)を読み込み、分析対象の細胞の輝点パターンと比較する。分析対象の細胞の輝点パターンが陰性パターンに合致する場合には、S31がYESとなってS32に進み、当該細胞が正常細胞であると判定する。一方、分析対象の細胞の輝点パターンが陰性パターンに合致しない場合には、S31がNOとなってS33に進み、典型陽性パターンと比較する。典型陽性パターンに合致する場合には、S33がYESとなってS34に進み、当該細胞が典型異常細胞であると判定する。一方で、典型陽性パターンに合致しない場合には、S33がNOとなってS35に進み、当該細胞が非典型異常細胞であると判定する。処理部11は、同様の比較処理を分析対象の細胞の全てに対し繰り返し行って、細胞ごとに異常細胞又は正常細胞の判定を行う。処理部11は、図3のS3による判定結果を細胞ごとに記憶部12に記憶させる。 The processing unit 11 has a plurality of reference patterns stored in the storage unit 12 corresponding to a plurality of measurement items, and a reference pattern (negative pattern and a reference pattern) corresponding to the measurement item selected on the reception screen 30 or the probe in the measurement item. (Positive pattern) is read and compared with the bright spot pattern of the cell to be analyzed. When the bright spot pattern of the cell to be analyzed matches the negative pattern, S31 becomes YES and the process proceeds to S32, and it is determined that the cell is a normal cell. On the other hand, when the bright spot pattern of the cell to be analyzed does not match the negative pattern, S31 becomes NO and proceeds to S33, which is compared with the typical positive pattern. If the cell matches the typical positive pattern, S33 becomes YES and the process proceeds to S34, and it is determined that the cell is a typical abnormal cell. On the other hand, if it does not match the typical positive pattern, S33 becomes NO and proceeds to S35, and it is determined that the cell is an atypical abnormal cell. The processing unit 11 repeatedly performs the same comparative processing on all the cells to be analyzed, and determines whether the cells are abnormal cells or normal cells for each cell. The processing unit 11 stores the determination result according to S3 in FIG. 3 in the storage unit 12 for each cell.

図3に戻って、次に、処理部11はS4において、分析対象の細胞ごとの判定結果に関する情報を表示部13に表示させる。判定結果に関する情報として、処理部11は、例えば、異常細胞と判定した細胞の蛍光画像(第1画像、第2画像及び第3画像の合成画像)、正常細胞と判定した細胞の蛍光画像(第1画像、第2画像及び第3画像の合成画像)等を、表示部13に表示させる。 Returning to FIG. 3, the processing unit 11 then causes the display unit 13 to display information on the determination result for each cell to be analyzed in S4. As information regarding the determination result, the processing unit 11 may use, for example, a fluorescent image of cells determined to be abnormal cells (composite image of the first image, the second image and the third image), and a fluorescent image of cells determined to be normal cells (first image). 1 image, a composite image of the second image and the third image) and the like are displayed on the display unit 13.

図13は、表示部13の情報表示画面32の一例である。図13の情報表示画面32では、分析対象の細胞のうち、所定の分析方法に基づき検出した細胞ごとに蛍光画像が縦横に並べて表示される。情報表示画面32には、細胞の分析に用いた測定項目33が表示されるとともに、分析方法を選択可能な分析方法選択欄34が設けられている。分析方法選択欄34では、異常細胞の分析方法として、典型異常細胞(ESメジャーパターン)を検出するか、非典型異常細胞(ESマイナーパターン、ESディリーションパターン)を検出するか、選択できる。また、情報表示画面32には、分析方法選択欄34で選択された分析方法に基づき検出された細胞について、異常細胞(ポジティブ)と判定された細胞の蛍光画像を表示させる選択肢、正常細胞(ネガティブ)と判定された細胞の蛍光画像を表示させる選択肢、分析した全ての細胞の蛍光画像を表示させる選択肢、を例えばプルダウン方式で選択可能な表示画像選択欄38が設けられている。 FIG. 13 is an example of the information display screen 32 of the display unit 13. On the information display screen 32 of FIG. 13, fluorescence images are displayed vertically and horizontally for each cell detected based on a predetermined analysis method among the cells to be analyzed. The information display screen 32 displays the measurement items 33 used for cell analysis, and is provided with an analysis method selection field 34 in which an analysis method can be selected. In the analysis method selection field 34, as a method for analyzing abnormal cells, it is possible to select whether to detect typical abnormal cells (ES major pattern) or atypical abnormal cells (ES minor pattern, ES delay pattern). Further, on the information display screen 32, for the cells detected based on the analysis method selected in the analysis method selection field 34, an option to display a fluorescent image of cells determined to be abnormal cells (positive), normal cells (negative). ) Is provided, for example, a display image selection field 38 is provided in which an option for displaying a fluorescent image of the cells determined to be) and an option for displaying a fluorescent image of all the analyzed cells can be selected by a pull-down method.

処理部11は、選択欄34で選択された分析方法に基づいて検出した細胞について、表示画像選択欄38で選択された細胞の蛍光画像を表示画面32の画像表示欄35に表示させる。画像表示欄35に表示される細胞の蛍光画像には、細胞の蛍光画像ごとに、Cell IDの他、異常細胞(ポジティブ)であるか正常細胞(ネガティブ)であるかの判定結果が表示されている。図13では、典型異常細胞(ESメジャーパターン)を検出する分析方法が選択されているため、表示画像選択欄38で異常細胞(ポジティブ)と判定された細胞の蛍光画像を表示させる選択肢が選択されると、画像表示欄35には、典型異常細胞(ESメジャーパターン)と判定された細胞の蛍光画像が表示される。なお、表示画像選択欄38の選択に応じて、正常細胞と判定された細胞の蛍光画像、あるいは、分析した全ての細胞の蛍光画像を表示させることができる。 The processing unit 11 causes the fluorescent image of the cells selected in the display image selection field 38 to be displayed in the image display field 35 of the display screen 32 for the cells detected based on the analysis method selected in the selection field 34. In the fluorescent image of the cell displayed in the image display field 35, in addition to the Cell ID, the determination result of whether the cell is an abnormal cell (positive) or a normal cell (negative) is displayed for each fluorescent image of the cell. There is. In FIG. 13, since the analysis method for detecting typical abnormal cells (ES major pattern) is selected, the option of displaying the fluorescent image of the cells determined to be abnormal cells (positive) is selected in the display image selection field 38. Then, in the image display field 35, a fluorescent image of the cell determined to be a typical abnormal cell (ES major pattern) is displayed. Depending on the selection in the display image selection field 38, a fluorescent image of cells determined to be normal cells or a fluorescent image of all the analyzed cells can be displayed.

これにより、オペレータ等は、異常細胞と判定された細胞の蛍光画像を表示部13で観察することができる。なお、オペレータ等の観察により、異常細胞であると判定された細胞が正常細胞であると判断された場合には、処理部11は、表示部13に表示された異常細胞の蛍光画像の中から、オペレータ等に入力部14により正常細胞であるとして選択され、改訂ボタン36で改訂された異常細胞については正常細胞に判定結果を修正する。そして、処理部11は、改訂後の判定結果を記憶部12に記憶する。同様に、オペレータ等の観察者の観察により、正常細胞であると判定された細胞が異常細胞であると判断された場合には、処理部11は、表示部13に表示された正常細胞の蛍光画像の中から、オペレータ等に入力部14で異常細胞であるとして選択され、改訂ボタン36で改訂された正常細胞については異常細胞に判定結果を修正する。そして、処理部11は、改訂後の判定結果を記憶部12に記憶する。これにより、異常細胞及び正常細胞の検出精度を高めることができる。また、処理部11は、改訂後の異常細胞あるいは正常細胞と判定した細胞の蛍光画像を表示部13に再表示させることもできる。 As a result, the operator or the like can observe the fluorescence image of the cells determined to be abnormal cells on the display unit 13. When the cell determined to be an abnormal cell is determined to be a normal cell by observation by an operator or the like, the processing unit 11 selects the fluorescent image of the abnormal cell displayed on the display unit 13. , The operator or the like selects the abnormal cell as a normal cell by the input unit 14, and corrects the determination result to the normal cell for the abnormal cell revised by the revision button 36. Then, the processing unit 11 stores the revised determination result in the storage unit 12. Similarly, when the cells determined to be normal cells are determined to be abnormal cells by the observation of an observer such as an operator, the processing unit 11 displays the fluorescence of the normal cells displayed on the display unit 13. From the image, the normal cell selected by the operator or the like as an abnormal cell by the input unit 14 and revised by the revision button 36 is corrected to the abnormal cell as the determination result. Then, the processing unit 11 stores the revised determination result in the storage unit 12. Thereby, the detection accuracy of abnormal cells and normal cells can be improved. In addition, the processing unit 11 can redisplay the fluorescent image of the revised abnormal cell or the cell determined to be a normal cell on the display unit 13.

図3に戻って、次に、処理部11はS5において、細胞ごとの異常細胞であるか否かの判定結果に基づいて、試料10の判定に用いられる情報を生成する。 Returning to FIG. 3, the processing unit 11 then generates information used in the determination of the sample 10 in S5 based on the determination result of whether or not the cells are abnormal cells for each cell.

例えば、処理部11は、分析方法選択欄34で選択された分析方法による分析結果に基づき、異常細胞の数、異常細胞の数の割合、正常細胞の数、及び、正常細胞の数の割合からなる群より選ばれる少なくとも一つの情報を生成する処理を行う。なお、異常細胞の数の割合及び正常細胞の数の割合は、検出した全ての細胞の数(異常細胞と判定した細胞の数及び正常細胞と判定した細胞の数の合算値)に対する割合であってもよいし、分析した細胞の総数に対する割合であってもよい。 For example, the processing unit 11 is based on the number of abnormal cells, the ratio of the number of abnormal cells, the number of normal cells, and the ratio of the number of normal cells based on the analysis result by the analysis method selected in the analysis method selection field 34. Performs a process to generate at least one piece of information selected from the group. The ratio of the number of abnormal cells and the ratio of the number of normal cells are the ratios to the total number of detected cells (the total value of the number of cells determined to be abnormal cells and the number of cells determined to be normal cells). It may be a ratio to the total number of cells analyzed.

そして、処理部11は、図3のS6において、S5で生成した情報を記憶部12に記憶させるとともに表示部13に表示させる。例えば、図13の情報表示画面32では、判定結果欄37が設けられており、この判定結果欄37に、異常細胞と判定した細胞の数及び割合、正常細胞と判定した細胞の数及び割合が表示されている。ここでは、分析方法選択欄34で典型異常細胞(ESメジャーパターン)を検出する分析方法が選択されているため、判定結果欄37に、判定結果が「G1R2F1」の典型異常細胞(ポジティブ)の数及び割合、判定結果が「G2R2F0」の正常細胞(ネガティブ)の数及び割合が表示されている。なお、その他にも、分析方法選択欄34で非典型異常細胞(ESマイナーパターン、ESディリーションパターン)を検出する分析方法が選択されると、判定結果が非典型異常細胞(ポジティブ)の数及び割合、判定結果が正常細胞(ネガティブ)の数及び割合が分析結果欄37に表示される。 Then, in S6 of FIG. 3, the processing unit 11 stores the information generated in S5 in the storage unit 12 and displays it on the display unit 13. For example, in the information display screen 32 of FIG. 13, a determination result column 37 is provided, and in the determination result column 37, the number and proportion of cells determined to be abnormal cells and the number and proportion of cells determined to be normal cells are displayed. It is displayed. Here, since the analysis method for detecting the typical abnormal cells (ES major pattern) is selected in the analysis method selection column 34, the number of typical abnormal cells (positive) whose determination result is "G1R2F1" is selected in the determination result column 37. And the ratio, the number and ratio of normal cells (negative) whose determination result is "G2R2F0" are displayed. In addition, when an analysis method for detecting atypical abnormal cells (ES minor pattern, ES dilation pattern) is selected in the analysis method selection field 34, the determination result is the number of atypical abnormal cells (positive) and the number of atypical abnormal cells (positive). The ratio and the number and ratio of normal cells (negative) as the determination result are displayed in the analysis result column 37.

これにより、医師等は、情報表示画面32に表示される情報を参照して、試料10中に異常細胞が含まれているか否か、さらには試料10中の有核細胞に含まれる異常細胞の割合を把握でき、試料10が陽性及び陰性のいずれであるかを高精度に判定することができる。 As a result, the doctor or the like refers to the information displayed on the information display screen 32 to determine whether or not the sample 10 contains abnormal cells, and further, the abnormal cells contained in the nucleated cells in the sample 10. The ratio can be grasped, and whether the sample 10 is positive or negative can be determined with high accuracy.

なお、試料10の判定に用いられる情報としては、「陽性の可能性?」、「陰性の可能性?」などの文字情報等、他の様々な情報を、処理部11は生成して表示部13に表示させることができる。「陽性の可能性?」は、異常細胞の割合が所定の閾値より大きい場合、正常細胞の割合が所定の閾値より小さい場合に表示される。正常細胞の割合が所定の閾値より大きい場合、異常細胞の割合が所定の閾値より小さい場合には「陰性の可能性?」が表示される。 As the information used for determining the sample 10, the processing unit 11 generates various other information such as character information such as "possibility of positiveness?" And "possibility of negativeness?" It can be displayed on 13. "Possibility of positiveness?" Is displayed when the proportion of abnormal cells is greater than a predetermined threshold and when the proportion of normal cells is smaller than a predetermined threshold. If the proportion of normal cells is greater than a predetermined threshold and the proportion of abnormal cells is less than a predetermined threshold, "possible negative?" Is displayed.

以上、本発明によれば、分析対象の細胞ごとに取得された蛍光画像の蛍光の輝点パターンと、測定項目ごとの参照パターンの中から試料10の測定項目に対応する参照パターンと、に基づいて、試料10の判定に用いられる情報を生成する。よって、オペレータ等が、染色体異常を有する異常細胞を示す多種類の輝点パターンを記憶して、細胞ごとに異常細胞であるか判定する必要がなく、異常細胞の判定がオペレータの感覚に依存しない。そのため、異常細胞の判定精度を高めることができ、その結果、試料10の判定に用いられる情報の精度を向上することができる。 As described above, according to the present invention, it is based on the fluorescence bright spot pattern of the fluorescence image acquired for each cell to be analyzed and the reference pattern corresponding to the measurement item of the sample 10 from the reference patterns for each measurement item. The information used for the determination of the sample 10 is generated. Therefore, it is not necessary for the operator or the like to memorize various types of bright spot patterns indicating abnormal cells having chromosomal abnormalities and determine whether each cell is an abnormal cell, and the determination of the abnormal cell does not depend on the operator's sense. .. Therefore, the accuracy of determining abnormal cells can be improved, and as a result, the accuracy of information used for determining the sample 10 can be improved.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上述した本実施形態の蛍光画像分析装置1において、図1に示す測定装置100を、図14に示す蛍光顕微鏡を含む測定装置400に代えてもよい。 For example, in the fluorescence image analyzer 1 of the present embodiment described above, the measuring device 100 shown in FIG. 1 may be replaced with the measuring device 400 including the fluorescence microscope shown in FIG.

図14に示す測定装置400は、光源410〜412と、ミラー420と、ダイクロイックミラー421〜422と、シャッター430と、1/4波長板431と、ビームエキスパンダ432と、集光レンズ433と、ダイクロイックミラー434と、対物レンズ435と、ステージ440と、集光レンズ450と、撮像部451と、コントローラ460〜461と、を備えている。ステージ440には、スライドガラス441が設置される。スライドガラス441には、前処理装置300で前処理により調製された試料10(図1に示す)が載せられる。 The measuring device 400 shown in FIG. 14 includes a light source 410 to 412, a mirror 420, a dichroic mirror 421 to 422, a shutter 430, a 1/4 wavelength plate 431, a beam expander 432, a condenser lens 433, and the like. It includes a dichroic mirror 434, an objective lens 435, a stage 440, a condenser lens 450, an imaging unit 451 and a controller 460-461. A slide glass 441 is installed on the stage 440. Sample 10 (shown in FIG. 1) prepared by pretreatment by the pretreatment apparatus 300 is placed on the slide glass 441.

光源410〜412は、それぞれ、図1に示す光源120〜122と同様である。ミラー420は、光源410からの光を反射する。ダイクロイックミラー421は、光源410からの光を透過し、光源411からの光を反射する。ダイクロイックミラー422は、光源410〜411からの光を透過し、光源412からの光を反射する。光源410〜412からの光の光軸は、ミラー420とダイクロイックミラー421〜422により、互いに一致させられる。 The light sources 410 to 412 are the same as the light sources 120 to 122 shown in FIG. 1, respectively. The mirror 420 reflects the light from the light source 410. The dichroic mirror 421 transmits the light from the light source 410 and reflects the light from the light source 411. The dichroic mirror 422 transmits the light from the light sources 410 to 411 and reflects the light from the light source 412. The optical axes of the light from the light sources 410 to 412 are aligned with each other by the mirror 420 and the dichroic mirrors 421 to 422.

シャッター430は、コントローラ460により駆動され、光源410〜412から出射された光を通過させる状態と、光源410〜412から出射された光を遮断する状態とに切り替える。これにより、試料10に対する光の照射時間が調整される。1/4波長板431は、光源410〜412から出射された直線偏光の光を円偏光に変換する。プローブに結合している蛍光色素は、所定の偏光方向の光に反応する。よって、光源410〜412から出射された励起用の光を円偏光に変換することにより、励起用の光の偏光方向が、蛍光色素が反応する偏光方向に一致し易くなる。これにより、蛍光色素に効率良く蛍光を励起させることができる。ビームエキスパンダ432は、スライドガラス441上における光の照射領域を広げる。集光レンズ433は、対物レンズ435からスライドガラス441に平行光が照射されるよう光を集光する。 The shutter 430 is driven by the controller 460 and switches between a state in which the light emitted from the light sources 410 to 412 is passed through and a state in which the light emitted from the light sources 410 to 412 is blocked. As a result, the irradiation time of light on the sample 10 is adjusted. The quarter wave plate 431 converts the linearly polarized light emitted from the light sources 410 to 412 into circularly polarized light. The fluorescent dye bound to the probe reacts to light in a predetermined polarization direction. Therefore, by converting the excitation light emitted from the light sources 410 to 412 into circularly polarized light, the polarization direction of the excitation light can easily match the polarization direction in which the fluorescent dye reacts. This makes it possible to efficiently excite the fluorescence of the fluorescent dye. The beam expander 432 expands the irradiation area of light on the slide glass 441. The condensing lens 433 condenses the light so that the slide glass 441 is irradiated with the parallel light from the objective lens 435.

ダイクロイックミラー434は、光源410〜412から出射された光を反射し、試料10から生じた蛍光を透過する。対物レンズ435は、ダイクロイックミラー434で反射された光を、スライドガラス441に導く。ステージ440は、コントローラ461により駆動される。試料10から生じた蛍光は、対物レンズ435を通り、ダイクロイックミラー434を透過する。集光レンズ450は、ダイクロイックミラー434を透過した蛍光を集光して、撮像部451の撮像面452に導く。撮像部451は、撮像面452に照射された蛍光の像を撮像し、蛍光画像を生成する。撮像部451は、たとえばCCD等により構成される。 The dichroic mirror 434 reflects the light emitted from the light sources 410 to 412 and transmits the fluorescence generated from the sample 10. The objective lens 435 guides the light reflected by the dichroic mirror 434 to the slide glass 441. The stage 440 is driven by the controller 461. The fluorescence generated from the sample 10 passes through the objective lens 435 and passes through the dichroic mirror 434. The condenser lens 450 collects the fluorescence transmitted through the dichroic mirror 434 and guides it to the image pickup surface 452 of the image pickup unit 451. The imaging unit 451 captures an image of fluorescence irradiated on the imaging surface 452 and generates a fluorescence image. The image pickup unit 451 is composed of, for example, a CCD or the like.

コントローラ460〜461と撮像部451とは、図1に示す処理部11と接続されており、処理部11は、コントローラ460〜461と撮像部451とを制御し、撮像部451により撮像された蛍光画像を受信する。なお、撮像部451により撮像される蛍光画像は、図1に示すようにフローセル110が用いられる場合とは異なり、図2(a)に示すように細胞が密接した状態となっている場合がある。このため、処理部11は、取得した蛍光画像を、細胞の核ごとに分割する処理、又は、蛍光画像において1つの細胞の核に対応する領域を設定する処理等を行う。 The controllers 460 to 461 and the imaging unit 451 are connected to the processing unit 11 shown in FIG. 1, and the processing unit 11 controls the controllers 460 to 461 and the imaging unit 451 to obtain fluorescence imaged by the imaging unit 451. Receive the image. The fluorescent image captured by the imaging unit 451 may have cells in close contact with each other as shown in FIG. 2A, unlike the case where the flow cell 110 is used as shown in FIG. .. Therefore, the processing unit 11 performs a process of dividing the acquired fluorescence image for each cell nucleus, a process of setting a region corresponding to the nucleus of one cell in the fluorescence image, and the like.

この図14に示す測定装置400においても、本実施形態と同様、3つの蛍光画像(第1画像〜第3画像)を取得できるため、各蛍光画像に基づいて細胞ごとに輝点パターンを抽出し、抽出した輝点パターンに基づいて、細胞ごとに参照パターンと比較することで、細胞ごとに異常細胞であるか正常細胞であるかを判定することができる。 Similarly to the present embodiment, the measuring device 400 shown in FIG. 14 can also acquire three fluorescent images (first image to third image), so that a bright spot pattern is extracted for each cell based on each fluorescent image. By comparing each cell with the reference pattern based on the extracted bright spot pattern, it is possible to determine whether each cell is an abnormal cell or a normal cell.

また、図15に示す実施形態のように、蛍光画像分析装置1において、処理部11をインターフェース16を介して前処理装置300との間でデータの入出力可能に接続してもよい。この実施形態では、処理部11は、前処理装置300からの情報として、測定項目、プローブを含む試薬に関する情報を受信することができる。これにより、処理部11が、図5のS30において、記憶部12に記憶された複数の測定項目に対応した複数の参照パターンから、試料10の測定項目に対応した参照パターンを選択する際に、前処理装置300から送信される測定項目、プローブを含む試薬に関する情報に応じた参照パターンを自動的に読み込み、S31において、処理部11は、選択した参照パターンと、細胞ごとに取得した輝点パターンとを比較してもよい。 Further, as in the embodiment shown in FIG. 15, in the fluorescence image analyzer 1, the processing unit 11 may be connected to the preprocessing device 300 via the interface 16 so that data can be input and output. In this embodiment, the processing unit 11 can receive information on the measurement item and the reagent including the probe as the information from the pretreatment device 300. As a result, when the processing unit 11 selects the reference pattern corresponding to the measurement item of the sample 10 from the plurality of reference patterns corresponding to the plurality of measurement items stored in the storage unit 12 in S30 of FIG. The reference pattern corresponding to the measurement items transmitted from the pretreatment apparatus 300 and the information about the reagent including the probe is automatically read, and in S31, the processing unit 11 selects the selected reference pattern and the bright spot pattern acquired for each cell. May be compared with.

また、上述した本実施形態の蛍光画像分析装置1において、参照パターンが蛍光画像分析装置1内の記憶部12に予め記憶されているが、外部のサーバ(図示せず)からネットワークを介して取得してもよい。 Further, in the fluorescence image analyzer 1 of the present embodiment described above, the reference pattern is stored in advance in the storage unit 12 in the fluorescence image analyzer 1, but is acquired from an external server (not shown) via a network. You may.

また、上述した本実施形態の蛍光画像分析装置1において、処理部11は、新たに取得した異常細胞の蛍光画像における蛍光の輝点パターンを、参照パターンとして測定項目ごとに記憶部12に記憶してもよい。新たな参照パターンは、ユーザが入力部14を介して入力することで取得してもよいし、処理部11が外部のサーバ(図示せず)からネットワークを介して取得してもよい。 Further, in the fluorescence image analyzer 1 of the present embodiment described above, the processing unit 11 stores the fluorescence bright spot pattern in the newly acquired fluorescence image of the abnormal cell as a reference pattern in the storage unit 12 for each measurement item. You may. The new reference pattern may be acquired by the user inputting via the input unit 14, or may be acquired by the processing unit 11 from an external server (not shown) via the network.

また、上述した処理装置200の処理部11による細胞の蛍光画像を処理するための処理手順を規定したコンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供することができる。 It is also possible to provide a storage medium in which a computer program that defines a processing procedure for processing a fluorescent image of cells by the processing unit 11 of the processing device 200 described above is stored.

1 蛍光画像分析装置
10 試料
11 処理部
12 記憶部
13 表示部
14 入力部
100 測定装置
120〜123 光源
160 撮像部
200 処理装置
300 前処理装置
400 測定装置
1 Fluorescence image analyzer 10 Sample 11 Processing unit 12 Storage unit 13 Display unit 14 Input unit 100 Measuring device 120 to 123 Light source 160 Imaging unit 200 Processing device 300 Preprocessing device 400 Measuring device

Claims (12)

標識試薬を用いて細胞中の標的部位を蛍光色素により標識する工程を含む前処理を行い調製された試料を測定して分析を行う蛍光画像分析装置であって、
前記試料に光を照射する光源と、
前記光が照射されることにより前記試料から発せられる蛍光を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、
前記蛍光画像を表示する表示部と、
を備え、
前記処理部は、
前記蛍光画像において前記標的部位を標識する前記蛍光色素から生じた蛍光の色と数に基づき定められる輝点パターンを取得し、
前記輝点パターンと、測定項目に対応して設定された複数の陽性パターンの各々とに基づいて、前記試料中の異常細胞と判定した細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つの情報を生成し、
前記蛍光画像と、前記細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つの情報とを前記表示部に表示する、蛍光画像分析装置。
A fluorescence image analyzer that measures and analyzes a sample prepared by performing pretreatment including a step of labeling a target site in a cell with a fluorescent dye using a labeling reagent.
A light source that irradiates the sample with light,
An imaging unit that captures the fluorescence emitted from the sample by being irradiated with the light, and an imaging unit.
A processing unit that processes the fluorescence image captured by the imaging unit, and
A display unit that displays the fluorescent image and
With
The processing unit
In the fluorescence image, a bright spot pattern determined based on the color and number of fluorescence generated from the fluorescent dye that labels the target site is acquired.
Based on the bright spot pattern and each of the plurality of positive patterns set corresponding to the measurement items, at least one piece of information on the number of cells determined to be abnormal cells and the ratio of the number of cells in the sample is provided. Generate and
A fluorescence image analyzer that displays the fluorescence image and at least one piece of information on the number of cells and the ratio of the number of cells on the display unit.
前記処理部は、入力部により前記複数の陽性パターンの中から選択された陽性パターンに基づき前記試料中の異常細胞と判定した細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つの情報前記表示部に表示する、請求項1に記載の蛍光画像分析装置。 Said processing unit, said at least one information of the number and ratio of the number of cells in the cell where it is determined that the abnormal cells in the sample based on the selected positive pattern from the plurality of positive patterns displayed by the input unit The fluorescent image analyzer according to claim 1, which is displayed on the unit. 前記処理部は、入力部により前記複数の陽性パターンの中から選択された陽性パターンに基づき前記試料中の異常細胞と判定した細胞の蛍光画像を前記表示部に表示する、請求項1又は2に記載の蛍光画像分析装置。 Wherein the processing unit displays a fluorescence image of the cells where it is determined that the abnormal cells in the sample based on the positive pattern selected from the plurality of positive pattern by the input unit on the display unit, to claim 1 or 2 The fluorescent image analyzer according to the description. 前記処理部は、前記表示部に表示された異常細胞の蛍光画像の中から前記入力部により判定が修正された場合に、修正後の前記試料中の異常細胞の数及び異常細胞の数の割合の少なくとも一つの情報前記表示部に表示する、請求項3に記載の蛍光画像分析装置。 When the determination is corrected by the input unit from the fluorescence images of the abnormal cells displayed on the display unit, the processing unit determines the number of abnormal cells and the ratio of the number of abnormal cells in the modified sample. The fluorescence image analyzer according to claim 3, wherein at least one of the above information is displayed on the display unit. 前記処理部は、前記表示部に表示された異常細胞の蛍光画像の中から前記入力部により判定が修正された場合に、修正後の前記試料中の異常細胞の蛍光画像を前記表示部に表示する、請求項3又は4に記載の蛍光画像分析装置。 The processing unit, wherein when it is determined by the input unit from the fluorescence image of the abnormal cells is displayed on the display unit is corrected, displays a fluorescence image of the abnormal cells in said sample after modification on the display unit The fluorescence image analyzer according to claim 3 or 4. 複数の測定項目について測定項目ごとに複数の陽性パターンを記憶する記憶部をさらに備え、
前記処理部は、前記記憶部に記憶された測定項目ごとの陽性パターンから、測定項目に対応した陽性パターンを選択する、請求項1に記載の蛍光画像分析装置。
A storage unit that stores multiple positive patterns for each measurement item is further provided for multiple measurement items.
The fluorescence image analyzer according to claim 1, wherein the processing unit selects a positive pattern corresponding to the measurement item from the positive patterns for each measurement item stored in the storage unit.
標識試薬を用いて細胞中の標的部位を蛍光色素により標識する工程を含む前処理を行い調製された試料を撮像して取得した蛍光画像を分析する分析方法であって、
前記試料の測定項目を受け付けて前記測定項目に対応して設定された複数の陽性パターンを読み込み、
前記蛍光画像において前記標的部位を標識する前記蛍光色素から生じた蛍光の色と数に基づき定められる輝点パターンを取得し、
前記輝点パターンと、測定項目に対応して設定された複数の陽性パターンの各々とに基づいて、前記試料中の異常細胞と判定した細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つの情報を生成し、
前記蛍光画像と、前記細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つの情報とを表示する、蛍光画像の分析方法。
It is an analysis method for analyzing a fluorescent image obtained by imaging a sample prepared by performing pretreatment including a step of labeling a target site in a cell with a fluorescent dye using a labeling reagent.
Accepting the measurement items of the sample, reading a plurality of positive patterns set corresponding to the measurement items,
In the fluorescence image, a bright spot pattern determined based on the color and number of fluorescence generated from the fluorescent dye that labels the target site is acquired.
Based on the bright spot pattern and each of the plurality of positive patterns set corresponding to the measurement items, at least one piece of information on the number of cells determined to be abnormal cells and the ratio of the number of cells in the sample is provided. Generate and
A method for analyzing a fluorescent image, which displays the fluorescent image and at least one piece of information on the number of cells and the ratio of the number of cells.
前記複数の陽性パターンの中から選択された陽性パターンに基づき異常細胞と判定した前記試料中の細胞の数及び細胞の数の割合の少なくとも一つの情報を表示する、請求項7に記載の蛍光画像の分析方法。 The fluorescence according to claim 7, wherein at least one information of the number of cells and the ratio of the number of cells in the sample determined to be abnormal cells based on the positive pattern selected from the plurality of positive patterns is displayed. Image analysis method. 前記複数の陽性パターンの中から選択された陽性パターンに基づき異常細胞と判定した前記試料中の細胞の蛍光画像を表示する、請求項7又は8に記載の蛍光画像の分析方法。 The method for analyzing a fluorescent image according to claim 7 or 8, wherein a fluorescent image of cells in the sample determined to be abnormal cells based on a positive pattern selected from the plurality of positive patterns is displayed. 異常細胞の蛍光画像の中から判定が修正された場合に、修正後の前記試料中の異常細胞の数及び異常細胞の数の割合の少なくとも一つの情報を表示する、請求項9に記載の蛍光画像の分析方法。 The ninth aspect of claim 9, wherein when the determination is modified from the fluorescent image of the abnormal cells, at least one information of the number of abnormal cells and the ratio of the number of abnormal cells in the modified sample is displayed. Fluorescent image analysis method. 異常細胞の蛍光画像の中から判定が修正された場合に、修正後の前記試料中の異常細胞の蛍光画像を表示する、請求項9又は10に記載の蛍光画像分析方法 The method for analyzing a fluorescent image according to claim 9 or 10, wherein when the determination is corrected from the fluorescent image of the abnormal cell, the corrected fluorescent image of the abnormal cell in the sample is displayed. 複数の測定項目について測定項目ごとに複数の陽性パターンを記憶するコンピュータの記憶部から、受け付けた前記試料の測定項目に対応した陽性パターンを読み込む、請求項7に記載の蛍光画像の分析方法。 The method for analyzing a fluorescent image according to claim 7, wherein a positive pattern corresponding to the received measurement item of the sample is read from a storage unit of a computer that stores a plurality of positive patterns for each measurement item.
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