JP6966272B2 - 細胞分析方法、細胞情報提供装置、細胞情報提供システム、制御プログラム、記録媒体 - Google Patents
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Description
図1に示す医療機関110は、患者などの被験体の診察を行う機関であり、必要に応じて、被験体の細胞が採取され得る。医療機関110では、検査機関120に依頼する分析および検査のために必要な前処理が行われてもよく、この場合、前処理が施された細胞は細胞試料として検査機関120へ提供される。なお、細胞試料毎に試料IDが付与されており、細胞の由来となった被験体の情報などと対応付けられている。
ここで、上皮組織の構成、および上皮組織に含まれる細胞の特徴について、図2および図3を用いて説明する。まず、細胞情報提供装置1が判定を行う対象となる上皮組織の構成、および上皮組織に含まれる細胞の特徴の概略を、図2を用いて説明する。図2は、上皮組織を構成する細胞層を説明する模式図である。
S期:DNA合成期
G2期:M期に入るための準備と点検の時期
M期:分裂期
すなわち、細胞は、細胞増殖が休止している休止期(G0期)を前記の4期に加えた5期のうちのいずれかのステージにある。
図1に戻り、検査機関120は、医療機関110から届けられる細胞試料を分析したり、検査したりする機関である。検査機関120には、これに限定されるものではないが、測定装置2、細胞情報提供装置1、検査情報サーバ3、および鏡検端末装置4などが設置されている。検査機関120では、医療機関110からの分析依頼に応じて、細胞試料が分析・検査され、分析結果および検査結果に基づいて報告書が作成される。該報告書は、分析依頼元の医療機関110に提供される。
以下では、検査機関120が備える細胞情報提供システム100の構成について説明する。細胞情報提供システム100は、図1に示すように、測定装置2、細胞情報提供装置1、検査情報サーバ3、および細胞試料の細胞診、および組織診等を行う細胞検査士によって使用される鏡検端末装置4を含んでいる。測定装置2、細胞情報提供装置1、および鏡検端末装置4の構成の詳細は、後に説明する。
続いて、測定装置2の構成について、図4を用いて説明する。図4は、測定装置2の構成例を示すブロック図である。
次に、測定装置2のマイクロプロセッサ20が第1データ、第2データ、および第3データを算出する方法について、図6を用いて説明する。図6は、測定装置2によって測定される測定データから各種データを算出する方法について説明する図である。
細胞情報提供装置1は、試料に含まれる細胞のうち、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて第1グループに分類され、閾値より多いDNA量を有する細胞の数を示す第1細胞数と、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて前記第1グループとは異なる第2グループに分類され、前記閾値より多いDNA量を有する細胞の数を示す第2細胞数との比較結果に基づいて、異形化した細胞の存在状況、および異型細胞の増加の傾向に関する情報を得る装置である。
ここでは、細胞情報提供装置1のハードウェア構成の詳細について、図7を用いて説明する。細胞情報提供装置1の各ブロックは、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。後者の場合、細胞情報提供装置1を、図7に示すようなコンピュータ(電子計算機)を用いて構成することができる。
ここでは、細胞情報提供装置1が行う処理の流れについて、図8に示す機能ブロックを参照しつつ、図9を用いて説明する。図9は、細胞情報提供装置1が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ここでは、第1計数部112が、第1細胞数および第2細胞数を計数する方法について、図10を用いて説明する。図10は、第1計数部112が計数する細胞数について説明する模式図である。図10に示されるように、N/C比を横軸とし第1データを縦軸としたスキャッタグラムでは、測定試料中の細胞のデータに対応する各プロットは右下がりの三日月形状を呈する分布を示す。
次に、制御部11が第2計数部113を備え、かつ異形成度判定部114が第2比較部1142を備えており、判定部1143がDNA量が第1閾値以下のDNA量を有する細胞数、およびDNA量が第1閾値より多いDNA量を有する細胞数との比(CPIx値)も用いて判定を行う処理の流れについて、図11を用いて以下に説明する。図11は、細胞情報提供装置1が行う処理の流れの別の例を示すフローチャートである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明したステップと同様の処理を行うステップについては、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
ここでは、第2計数部113が、細胞数Dおよび細胞数Mを計数する方法について、図12を用いて説明する。
・CPIx値が0.2未満(ステップS8にてNO)であり、かつ、細胞数P/細胞数Qが0.6未満(ステップS9にてNO)である場合に、分類1と判定する(ステップS10)。
・CPIx値が0.2未満(ステップS8にてNO)であり、かつ、細胞数P/細胞数Qが0.6以上(ステップS9にてYES)である場合に、分類2と判定する(ステップS11)。
・CPIx値が0.2以上(ステップS8にてYES)であり、かつ、細胞数P/細胞数Qが0.6以上(ステップS12にてYES)である場合に、分類3と判定する(ステップS13)。
・CPIx値が0.2以上(ステップS8にてYES)であり、かつ、細胞数P/細胞数Qが0.6未満(ステップS12にてNO)である場合に、分類4と判定する(ステップS14)。
ここで、分類表121について図13を用いて説明する。図13に示す分類表121は、分析試料に含まれる細胞の異形成度を判定部1143が判定する際に参照する第1の基準、および第2の基準の一例を規定している。図13に示す分類表の「CPIx値」の欄は第2の基準に関する規定であり、「領域LのDNA量が多い細胞数/領域HのDNA量が多い細胞数」(図10参照)の欄は第1の基準に関する規定である。
・(分類1)細胞数Dと細胞数Mとの比が0.2未満であり、かつ、細胞数Pと細胞数Qとの比が0.6未満である場合に、所見がないと判定する。
・(分類2)細胞数Dと細胞数Mとの比が0.2未満であり、かつ、細胞数Pと細胞数Qとの比が0.6以上である場合に、上皮組織の表層および中層に異形成がみられる可能性があると判定する。
・(分類3)細胞数Dと細胞数Mとの比が0.2以上であり、かつ、細胞数Pと細胞数Qとの比が0.6以上である場合に、治療が必要な段階に移行しており、且つ、上皮組織の表層および中層に異形成がみられる可能性が高いと判定する。
・(分類4)細胞数Dと細胞数Mとの比が0.2以上であり、かつ、細胞数Pと細胞数Qとの比が0.6未満である場合に、治療が必要な段階に移行しており、且つ、上皮組織の傍基底層および基底層における異形成がみられる可能性が高いと判定する。
判定部1143は、図14に示すコメント対応表122を参照し、判定結果(例えば、前記の分類1〜4)に対応するコメントを選択する構成であってもよい(図示せず)。図14に示すように、コメント対応表122には分類毎に、注目すべき部位に関する情報および備考が対応付けられている。備考には、判定結果に関する解説、および細胞数P、細胞数Q、細胞数D、および細胞数Mを用いて算出される各種の値に関する情報などが含まれていてもよい。例えば、図14の分類2に対応する備考の「表・中層細胞にDNA量が多い細胞が見られる」は、判定結果に関する解説である。一方、分類1として判定された場合には、例えば、注目すべき部位は「無し」とされ、備考には、「所見無し(なお、深層系細胞にDNA量の多い細胞が見られる)」という判定結果に関する解説が含まれている。また、図14の分類3および分類4に対応する備考に示すように、「CPIx値が高い」という、細胞数Dと細胞数Mとの比較に基づく情報が含まれていてもよい。
ここでは、細胞情報提供装置1から出力される判定結果の「分類1」〜「分類4」が、組織診および細胞診における分類とどのような対応関係であるのかを図15を用いて説明する。図15は、上皮組織における前がん病変と、細胞診断における分類との関係を説明する図である。
検査情報サーバ3は、細胞情報提供装置1が出力した判定結果、およびコメントなどを試料IDと対応付けて記憶する記憶装置である。検査情報サーバ3は、細胞診において塗抹標本を撮像した画像、および細胞診を行った細胞検査士によって入力された所見などを、試料IDと対応付けて記憶する。
ここでは、図1を参照しながら、鏡検端末装置4の構成について説明する。鏡検端末装置4は、鏡検端末装置4の各機能を統括的に制御する制御部41と、画像などを表示する表示部42を備えている。さらに、制御部41は、画像処理部411、試料ID取得部412、および入力部413を備えている。
続いて、細胞情報提供システム100において、細胞情報提供装置による判定結果が鏡検端末装置4にて利用される場面を例に挙げて、図16を用いて説明する。図16は、鏡検端末装置が、鏡検画像、および細胞情報提供装置による判定結果を表示する画面表示の一例を示す図である。
2 測定装置
3 検査情報サーバ(記憶装置)
4 鏡検端末装置
13 データ取得部
14 出力部
100 細胞情報提供システム
112 第1計数部(計数部)
113 第2計数部
1141 第1比較部(比較部)
1143 判定部
S1 データ取得ステップ
S5 第1計数ステップ(計数ステップ)
S7 第2計数ステップ
S9,S12 比較ステップ
Claims (22)
- 試料に含まれる細胞のうち、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて第1グループに分類され、二倍体細胞のDNA量を示す値と、二倍体細胞よりも多いDNA量を示す値との間に設定される閾値より多いDNA量を有する細胞の数を示す第1細胞数、および、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて前記第1グループとは異なる第2グループに分類され、前記閾値より多いDNA量を有する細胞の数を示す第2細胞数をそれぞれ計数する計数ステップと、
前記第1細胞数と前記第2細胞数とを比較する比較ステップと、を含み、
前記計数ステップでは、前記第1グループに表層側の細胞が含まれ、前記第2グループに基底側の細胞が含まれるように、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて前記試料に含まれる細胞を分類する細胞分析方法。 - 前記計数ステップでは、細胞の大きさと細胞核の大きさとの比率に基づいて、前記試料に含まれる細胞を前記第1グループと前記第2グループとに分類する請求項1に記載の細胞分析方法。
- 前記計数ステップでは、前記比率を第2閾値と比較することにより、前記試料に含まれる細胞を前記第1グループと前記第2グループとに分類する請求項2に記載の細胞分析方法。
- 前記計数ステップでは、細胞核から得られる蛍光量に基づいて、前記閾値より多いDNA量を有する細胞を計数する請求項1から3のいずれか1項に記載の細胞分析方法。
- 前記試料に含まれる細胞は、組織から剥離された細胞である、請求項1から4のいずれか1項に記載の細胞分析方法。
- 前記組織は、上皮組織である、請求項5に記載の細胞分析方法。
- 前記比較ステップにおける比較結果に基づいて、前記試料に含まれる細胞が含まれていた組織の状態に関する情報を出力する出力ステップをさらに含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の細胞分析方法。
- 前記出力ステップにおいて、前記第1細胞数が、前記第2細胞数より多いか否かにより、前記組織の表層および中層における異形成の有無に関する情報を出力する請求項7に記載の細胞分析方法。
- 前記試料に含まれる細胞のうち、細胞が有するDNA量が前記閾値以下である細胞の数を示す第3細胞数、および細胞が有するDNA量が前記閾値より多い細胞の数を示す第4細胞数をそれぞれ計数する第2計数ステップをさらに備え、
前記出力ステップにおいて、前記第1細胞数と前記第2細胞数との比較結果、および前記第3細胞数と前記第4細胞数との比較結果に基づいて、前記組織の状態を出力する請求項7または8に記載の細胞分析方法。 - 試料に含まれる細胞について、細胞の大きさを示す第1データ、細胞核の大きさを示す第2データ、および、細胞のDNA量を示す第3データを取得するデータ取得ステップと、
前記第1データおよび前記第2データに基づき第1グループに分類される細胞のうち、前記第3データの値が二倍体細胞のDNA量を示す値と、二倍体細胞よりも多いDNA量を示す値との間に設定される値より大きい細胞の数を示す第1細胞数、および、前記第1データおよび前記第2データに基づき、前記第1グループとは異なる第2グループに分類される細胞のうち、前記第3データの値が二倍体細胞のDNA量を示す値と、二倍体細胞よりも多いDNA量を示す値との間に設定される値より大きい細胞の数を示す第2細胞数をそれぞれ計数する計数ステップと、
前記第1細胞数と前記第2細胞数とを比較する比較ステップを、を含み、
前記試料に含まれる細胞は、前記第1グループに表層側の細胞が含まれ、前記第2グループに基底側の細胞が含まれるように、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて分類される細胞分析方法。 - 前記計数ステップでは、前記第1データおよび前記第2データから求められる細胞の大きさと細胞核の大きさとの比率に基づいて、前記試料に含まれる細胞を前記第1グループと前記第2グループとに分類する請求項10に記載の細胞分析方法。
- 前記計数ステップでは、前記細胞の大きさと細胞核の大きさとの比率を閾値と比較することにより、前記試料に含まれる細胞を前記第1グループと前記第2グループとに分類する請求項11に記載の細胞分析方法。
- 前記閾値は、中層細胞の大きさと該中層細胞の細胞核の大きさとの比率と、傍基底層細胞の大きさと該傍基底層細胞の細胞核の大きさとの比率との間に設定される値である請求項12に記載の細胞分析方法。
- 前記第1データは、前記細胞から生じた散乱光信号のパルス幅であり、
前記第2データは、前記細胞の細胞核から生じた蛍光信号のパルス幅であり、
前記第3データは、前記蛍光信号のパルス面積である請求項10から13のいずれか1項に記載の細胞分析方法。 - 試料に含まれる細胞のうち、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて第1グループに分類され、二倍体細胞のDNA量を示す値と、二倍体細胞よりも多いDNA量を示す値との間に設定される閾値より多いDNA量を有する細胞の数を示す第1細胞数、および、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて前記第1グループとは異なる第2グループに分類され、前記閾値より多いDNA量を有する細胞の数を示す第2細胞数をそれぞれ計数する計数部と、
前記第1細胞数と前記第2細胞数とを比較する比較部と、を備え、
前記試料に含まれる細胞は、前記第1グループに表層側の細胞が含まれ、前記第2グループに基底側の細胞が含まれるように、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて分類される細胞情報提供装置。 - 試料に含まれる細胞のうち、細胞の大きさを示す第1データ、細胞核の大きさを示す第2データ、および、細胞のDNA量を示す第3データを取得するデータ取得部と、
前記第1データおよび前記第2データに基づいて第1グループに分類され、前記第3データの値が二倍体細胞のDNA量を示す値と、二倍体細胞よりも多いDNA量を示す値との間に設定される閾値より大きい細胞の数を示す第1細胞数、および、前記第1データおよび前記第2データに基づいて前記第1グループとは異なる第2グループに分類され、前記第3データの値が前記閾値より大きい細胞の数を示す第2細胞数をそれぞれ計数する計数部と、
前記第1細胞数と前記第2細胞数とを比較する比較部と、を備え、
前記試料に含まれる細胞は、前記第1グループに表層側の細胞が含まれ、前記第2グループに基底側の細胞が含まれるように、細胞の大きさと細胞核の大きさとに基づいて分類される細胞情報提供装置。 - 前記試料に含まれる細胞は、組織から剥離された細胞であり、
前記比較部による比較結果に基づいて、前記組織の状態を判定する判定部をさらに備える、請求項16に記載の細胞情報提供装置。 - 前記試料に含まれる細胞のうち、細胞が有するDNA量が前記閾値以下である細胞の数を示す第3細胞数、および細胞が有するDNA量が前記閾値より多い細胞の数を示す第4細胞数をそれぞれ計数する第2計数部をさらに備え、
前記判定部は、前記第1細胞数と前記第2細胞数との比較結果、および前記第3細胞数と前記第4細胞数との比較結果に基づいて、前記組織の状態を判定する請求項17に記載の細胞情報提供装置。 - 前記データ取得部は、前記第1データ、前記第2データ、および前記第3データを、フローサイトメータを含む測定装置から取得する請求項16から18のいずれか1項に記載の細胞情報提供装置。
- 請求項17から19のいずれか1項に記載の細胞情報提供装置と、
前記細胞情報提供装置による判定結果を、試料の識別情報と対応付けて記憶する記憶装置と、
前記試料の識別情報と同じ識別情報が付与された試料を撮像した画像を取得し、該識別情報に対応する前記判定結果を前記記憶装置から読み出して、前記画像と前記判定結果とを表示する鏡検端末装置と、を含む細胞情報提供システム。 - 請求項15または16に記載の細胞情報提供装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記計数部、および前記比較部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
- 請求項21に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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