JP7054619B2 - 画像分析装置および画像分析方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像分析装置および画像分析方法に関する。
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法によれば、細胞中の検出対象のＤＮＡ配列領域に標識プローブをハイブリダイズさせる前処理により細胞が染色され、標識プローブに起因して生じた蛍光を検出することにより、異常細胞が検出される。
特表２００５－５１５４０８号公報
異常細胞の検出では、たとえば、標的部位に基づいて生じた光が撮像部により撮像される。そして、撮像された画像中の輝点が分析され、輝点の分析の結果に基づいて各細胞が異常細胞であるか否かが判定される。しかしながら、画像中の輝点は、細胞が異常細胞であるか否かによって変化するだけでなく、被検者の遺伝子変異や疾患によっても変化することがある。このように、被検者によって画像中の輝点が変化すると、細胞が異常細胞であるか否かを適正に分析できなくなるおそれがある。
本発明の第１の態様は、核酸中の標的遺伝子を標識した試料の画像を分析する画像分析装置に関する。本態様に係る画像分析装置（１０）は、標的遺伝子が標識された試料（２１）に光を照射する光源（１２１、１２２）と、光が照射されることにより試料（２１）から生じた光を撮像する撮像部（１５４）と、撮像部（１５４）により撮像された画像を、画像に含まれる輝点に基づいて分析する処理部（１１）と、を備える。処理部（１１）は、試料（２１）が採取された被検者の染色体異常に関する情報を取得し、情報が被検者に染色体異常がないことを示す場合は、標的遺伝子に関する第１の陽性パターンと標的遺伝子に関する第１の陰性パターンを少なくとも含む第１の輝点パターンの組合せに基づいて画像を分析し、情報が被検者に染色体異常があることを示す場合は、標的遺伝子に関する第２の陽性パターンと標的遺伝子に関する第２の陰性パターンを少なくとも含む第２の輝点パターンの組合せに基づいて画像を分析する。
「染色体異常に関する情報」とは、染色体の欠失、逆位、転座、重複などによる構造の変化に関する情報、染色体数の増減などの変異に関する情報、および染色体異常が原因で生じる疾患名等を指す。染色体異常が発生することにより、たとえばＦＩＳＨ検査における画像中の輝点は変化することとなる。
本態様に係る画像分析装置によれば、染色体異常に関する情報が取得され、取得された情報に基づいて画像が分析される。このため、染色体異常が生じている場合であっても、画像を適正に分析でき、分析対象細胞が異常細胞であるか否かを適正に分析できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）において、染色体異常に関する情報は、過去の検査結果である。過去の検査結果とは、たとえば、染色体に所定の異常があるといった検査結果ことである。過去の検査結果によっては、画像中の輝点が変化する場合がある。このような場合でも、取得された過去の検査結果に基づいて適正に輝点を分析できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）において、染色体異常に関する情報は、疾患名である。疾患によっては、画像中の輝点が変化する場合がある。このような場合でも、取得された疾患名に基づいて適正に輝点を分析できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）において、染色体異常に関する情報は、染色体に変化を生じる移植が行われたか否かを示す情報である。染色体に変化を生じる移植とは、たとえば、異性間の骨髄移植である。このような場合でも、染色体に変化を生じる移植が行われたか否かに基づいて適正に輝点を分析できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）において、輝点のパターンは、輝点の色および数の組合せとされ得る。輝点の色とは、第１の波長の光に基づく第１の輝点と、第２の波長に基づく第２の輝点とが画像中に存在する場合に、第１の輝点と第２の輝点とをそれぞれ区別するための情報のことである。輝点の色は、輝点の元となる光の色に限らず、輝点の種類を区別するために便宜的に付された色でもよい。輝点の色および数の組合せとは、たとえば、輝点の色ごとに存在する輝点の数の組合せであり、第１の波長の光に基づく第１の輝点と、第２の波長に基づく第２の輝点とが画像中に存在する場合に、第１の輝点の数、第２の輝点の数、および第１の輝点と第２の輝点とが重なった輝点の数を示す情報のことである。輝点の色および数の組合せによれば、画像中の輝点を円滑に分析でき、どのような種類の輝点がどのように組合わされているかを容易に把握できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）は、輝点のパターンを複数記憶する記憶部（１２）を備え、処理部（１１）は、染色体異常に関する情報に対応する輝点のパターンを選択し、選択した輝点のパターンに基づいて画像を分析するよう構成され得る。こうすると、染色体異常に関する情報に対応して読み出された輝点のパターンに基づいて、画像を適正に分析できる。また、分析処理が処理部により自動で行われるため、オペレータは、染色体異常に関する情報に基づいて輝点のパターンを選択するといった煩雑な作業を行う必要がない。
この場合に、記憶部（１２）は、測定項目ごとに輝点のパターンを記憶し、処理部（１１）は、測定項目および染色体異常に関する情報に対応する輝点のパターンを選択し、選択した輝点のパターンに基づいて画像を分析するよう構成され得る。こうすると、測定項目に応じた適正な輝点のパターンが用いられるため、測定項目に応じて画像を適正に分析できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）は、表示部（１３）を備え、処理部（１１）は、染色体異常に関する情報を受け付けるための染色体異常に関する情報の受付画面（３１０、３２０、３３０、３４０、３５０）を表示部（１３）に表示させ、染色体異常に関する情報の受付画面（３１０、３２０、３３０、３４０、３５０）を介して染色体異常に関する情報を取得するよう構成され得る。
本態様に係る画像分析装置（１０）は、染色体異常に関する情報を記憶する外部のコンピュータ（３０）と通信するための通信部（１６）を備え、処理部（１１）は、通信部（１６）を介して外部のコンピュータ（３０）から染色体異常に関する情報を取得するよう構成され得る。
本態様に係る画像分析装置（１０）において、処理部（１１）は、試料（２１）に含まれる複数の細胞ごとに、染色体異常に関する情報に基づいて画像を分析し、細胞が異常であるか否かを判定するよう構成され得る。こうすると、画像中の輝点の分析が染色体異常に関する情報に基づいて適正に行われるため、細胞が異常であるか否かの判定も適正に行うことができる。
この場合に、本態様に係る画像分析装置（１０）は、表示部（１３）を備え、処理部（１１）は、異常細胞の数または比率を算出し、表示部（１３）に表示させるよう構成され得る。こうすると、オペレータは、参照した異常細胞数または異常細胞率を、試料が調製された被検者の診断に役立てることができる。
本態様に係る画像分析装置（１０）は、表示部（１３）を備え、処理部（１１）は、試料（２１）に含まれる複数の細胞ごとに画像を分析し、異常および正常のいずれの場合の輝点のパターンにも合致しない細胞の数または比率を算出し、画像を再度分析するための指示を受け付けるための再分析受付画面（４３０、４５０）を表示部（１３）に表示させ、再度分析するための指示を受け付けたことに基づいて、染色体異常に関する情報に基づいて画像を再度分析するよう構成され得る。
このように輝点が分析されると、迅速に各細胞が異常であるか否かを判定できる。また、表示部に、輝点を分析した場合に分析不能な細胞の数または比率が表示されるため、オペレータは、分析の信頼性を判断できる。また、オペレータは、分析の信頼性が低いと判断すると、表示部に表示された再分析受付画面を介して、染色体異常に関する情報に基づく輝点の分析を指示できる。染色体異常に関する情報に基づいて再度輝点を分析することにより、信頼性の高い分析を行うことができる。
この場合に、処理部（１１）は、再分析受付画面（４３０、４５０）を介して画像を再度分析するための指示を受け付けたことに基づいて、染色体異常に関する情報を取得する処理を実行するよう構成され得る。
本態様に係る画像分析装置（１０）は、表示部（１３）を備え、処理部（１１）は、試料（２１）に含まれる複数の細胞ごとに画像を分析し、異常および正常のいずれの場合の輝点のパターンにも合致しない細胞の数または比率を算出し、異常および正常のいずれの場合の輝点のパターンにも合致しない細胞の数または比率が所定値より大きい場合、染色体異常に関する情報に基づいて画像を再度分析するよう構成され得る。これにより、迅速かつ適正に画像中の輝点を分析できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）において、処理部（１１）は、染色体異常に関する情報によらず適用される輝点のパターンに基づいて画像を分析した結果と、染色体異常に関する情報に基づいて画像を分析した結果とを、切り替え可能に表示部（１３）に表示させるよう構成され得る。こうすると、オペレータは、２つの分析結果を見比べて、より適正な方の分析結果を最終結果として取得できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）は、表示部（１３）を備え、処理部（１１）は、撮像部（１５４）により撮像された画像を表示部（１３）に表示させるよう構成され得る。こうすると、オペレータは、参照した画像を試料が調製された被検者の診断に役立てることができる。
この場合に、処理部（１１）は、画像が表示される画面（４５０）に、染色体異常に関する情報を入力する項目（４５１）を含めて表示するよう構成され得る。こうすると、オペレータは、画像を参照しながら染色体異常に関する情報を入力できる。
本態様に係る画像分析装置（１０）において、試料（２１）中の標的遺伝子は蛍光色素により標識され得る。こうすると、鮮明な画像を取得できる。
この場合に、処理部（１１）は、標的遺伝子を標識する蛍光色素から生じた蛍光の輝点を、試料（２１）に含まれる複数の細胞ごとに蛍光画像から抽出するよう構成され得る。
本態様に係る画像分析装置（１０）は、試料（２１）が流れるフローセル（１１０）を備え、光源（１２１、１２２）は、フローセル（１１０）を流れる試料（２１）に光を照射し、撮像部（１５４）は、フローセル（１１０）を流れる試料（２１）から生じた光を撮像するよう構成され得る。こうすると、膨大な数の細胞に基づく画像を円滑に生成できる。また、たとえば、検出対象細胞が希少な細胞である場合も、この細胞を確実に撮像できる。
本発明の第２の態様は、核酸中の標的遺伝子を標識した試料の画像を分析する画像分析方法に関する。本態様に係る画像分析方法は、標的遺伝子が標識された試料（２１）に光を照射する工程（Ｓ１４、Ｓ３３）と、光が照射されることにより試料（２１）から生じた光を撮像して輝点を含む画像を取得する工程（Ｓ１４、Ｓ３３）と、試料（２１）が採取された被検者の染色体異常に関する情報を取得する工程（Ｓ１３、Ｓ３７、Ｓ４１）と、情報が被検者に染色体異常がないことを示す場合は、標的遺伝子に関する第１の陽性パターンと標的遺伝子に関する第１の陰性パターンを少なくとも含む第１の輝点パターンの組合せに基づいて画像を分析し、情報が被検者に染色体異常があることを示す場合は、標的遺伝子に関する第２の陽性パターンと標的遺伝子に関する第２の陰性パターンを少なくとも含む第２の輝点パターンの組合せに基づいて画像を分析する工程（Ｓ１５、Ｓ３８）と、を含む。
本態様に係る画像分析方法によれば、第１の態様と同様の効果が奏される。
本態様に係る画像分析方法において、染色体異常に関する情報は、過去の検査結果である。
本態様に係る画像分析方法において、染色体異常に関する情報は、疾患名である。
本態様に係る画像分析方法において、染色体異常に関する情報は、染色体に変化を生じる移植が行われたか否かを示す情報である。
本態様に係る画像分析方法において、輝点のパターンは、輝点の色および数の組合せである。
本態様に係る画像分析方法において、画像を分析する工程（Ｓ１５、Ｓ３８）において、試料（２１）に含まれる複数の細胞ごとに、染色体異常に関する情報に基づいて画像を分析し、細胞が異常であるか否かを判定する。
この場合に、画像を分析する工程（Ｓ１５、Ｓ３８）において、異常細胞の数または比率を算出し表示部（１３）に表示させる。
本態様に係る画像分析方法において、画像を分析する工程（Ｓ１５、Ｓ３８）において、撮像された画像を表示部（１３）に表示させる。
この場合に、画像を分析する工程（Ｓ１５、Ｓ３８）において、画像が表示される画面に、染色体異常に関する情報を入力する項目（４５１）を含めて表示する。
本態様に係る画像分析方法において、試料（２１）中の標的遺伝子は蛍光色素により標識されている。
この場合に、画像を分析する工程において、標的遺伝子を標識する蛍光色素から生じた蛍光の輝点を、試料（２１）に含まれる複数の細胞ごとに蛍光画像から抽出する。
本態様に係る画像分析方法において、試料（２１）に光を照射する工程（Ｓ１４、Ｓ３３）において、フローセル（１１０）に試料（２１）を流し、フローセル（１１０）を流れる試料（２１）に光を照射し、画像を取得する工程（Ｓ１４、Ｓ３３）において、フローセル（１１０）を流れる試料（２１）から生じた光を撮像する。
本発明の第３の態様は、核酸中の標的遺伝子を標識した試料の画像を分析する画像分析装置に関する。本態様に係る画像分析装置（１０）は、標的遺伝子が標識された試料（２１）に光を照射する光源（１２１、１２２）と、光が照射されることにより試料（２１）から生じた光を撮像する撮像部（１５４）と、撮像部（１５４）により撮像された画像を、画像に含まれる輝点に基づいて分析する処理部（１１）と、表示部（１３）と、を備える。処理部（１１）は、試料（２１）が採取された被検者の染色体異常に関する情報を取得し、情報が被検者に染色体異常がないことを示す場合は、標的遺伝子に関する第１の陽性パターンと標的遺伝子に関する第１の陰性パターンを少なくとも含む第１の輝点パターンの組合せを表示部（１３）に表示させ、情報が被検者に染色体異常があることを示す場合は、標的遺伝子に関する第２の陽性パターンと標的遺伝子に関する第２の陰性パターンを少なくとも含む第２の輝点パターンの組合せを表示部（１３）に表示させる。
本態様に係る画像分析装置によれば、オペレータは、表示部を参照することにより、画像の分析に用いるべき輝点パターンの組合せを把握できる。
本発明によれば、被検者に染色体異常が生じた場合であっても、分析対象細胞が異常細胞であるか否かを適正に分析できる。
図１は、実施形態１に係る画像分析装置の構成を模式的に示す図である。 図２（ａ）は、実施形態１に係る画像分析装置が行う核の領域の抽出を説明するための図である。図２（ｂ）は、実施形態１に係る画像分析装置が行う遺伝子の輝点の抽出を説明するための図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬにおいて通常の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。 図４（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬにおいて９番染色体長腕欠損の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。図４（ｃ）、（ｄ）は、実施形態１に係る測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬにおいて２２番染色体長腕挿入異常の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαにおいて通常の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαにおいて１７番染色体長腕欠損の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。図６（ｃ）、（ｄ）は、実施形態１に係る測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαにおいて１７番染色体長腕挿入異常の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目ＴＥＬ－ＡＭＬ１において通常の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。図７（ｃ）、（ｄ）は、実施形態１に係る測定項目ＴＥＬ－ＡＭＬ１において慢性リンパ性白血病の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目ＡＭＬ１－ＥＴＯにおいて通常の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。図８（ｃ）、（ｄ）は、実施形態１に係る測定項目ＡＭＬ１－ＥＴＯにおいて急性骨髄性白血病の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目性染色体において通常の場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。図９（ｃ）、（ｄ）は、実施形態１に係る測定項目性染色体において異性間の骨髄移植が行われた場合の輝点の色ごとの数の組合せを示す模式図である。 図１０は、実施形態１に係る画像分析装置の処理を示すフローチャートである。 図１１（ａ）は、実施形態１に係る検体ＩＤを受け付けるための画面を模式的に示す図である。図１１（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目を受け付けるための画面を模式的に示す図である。 図１２（ａ）は、実施形態１に係る測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬの場合の被検者情報受付画面を模式的に示す図である。図１２（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαの場合の被検者情報受付画面を模式的に示す図である。 図１３（ａ）は、実施形態１に係る測定項目ＴＥＬ－ＡＭＬ１の場合の被検者情報受付画面を模式的に示す図である。図１３（ｂ）は、実施形態１に係る測定項目ＡＭＬ１－ＥＴＯの場合の被検者情報受付画面を模式的に示す図である。 図１４は、実施形態１に係る測定項目性染色体の場合の被検者情報受付画面を模式的に示す図である。 図１５は、実施形態１に係る分析結果等を表示するための画面を模式的に示す図である。 図１６は、実施形態１に係る全ての合成画像等を表示するための画面を模式的に示す図である。 図１７（ａ）は、実施形態２に係る画像分析装置およびホストコンピュータの構成を模式的に示す図である。図１７（ｂ）は、実施形態２に係る画像分析装置の処理を示すフローチャートである。 図１８は、実施形態３に係る画像分析装置の処理を示すフローチャートである。 図１９は、実施形態３に係る分析結果等を表示するとともに再分析を受け付けるための画面を模式的に示す図である。 図２０は、実施形態３に係る全ての合成画像等を表示するとともに分析結果の切り替えを受け付けるための画面を模式的に示す図である。 図２１は、実施形態３に係る全ての合成画像等を表示するとともに被検者情報および再分析を受け付けるための画面を模式的に示す図である。 図２２は、実施形態３に係る検体ＩＤごとの分析結果を表示するための画面を模式的に示す図である。 図２３は、実施形態４に係る画像分析装置の処理を示すフローチャートである。 図２４は、実施形態５に係る画像分析装置の処理を示すフローチャートである。
以下の実施形態は、標的部位が標識された試料を測定して分析する装置に、本発明を適用したものである。以下の実施形態では、ＦＩＳＨ法に基づいてフローセルを流れる試料から生じた蛍光が撮像される。ＦＩＳＨ法に基づいて撮像が行われる場合、標的部位は蛍光色素により標識され、標的部位を標識する蛍光色素から生じた蛍光が撮像される。検出対象細胞は、血液中の白血球である。標的部位は、検出対象細胞の核酸中の所定の遺伝子である。標的部位の標識は、蛍光色素により標識した核酸プローブと核酸中の標的部位とをハイブリダイズさせる工程を含む前処理工程において行われ、前処理工程によって試料が調製される。
なお、前処理工程によって調製される試料の元となる検体は、血液に限らず、たとえば、血漿や、組織から採取された検体でもよい。検出対象細胞は、血液中の白血球に限らず、たとえば、尿や骨髄液などの体液試料中の細胞でもよく、組織から単離した細胞でもよい。標的部位は、核酸中の遺伝子に限らず、たとえば、遺伝子領域以外の部位でもよく、タンパク質でもよい。標的部位の標識は、抗原抗体反応に基づく免疫染色によって行われてもよい。
また、以下の実施形態において、インサイチュハイブリダイゼーション法（ＩＳＨ法）に基づいて細胞が撮像されてもよい。ＩＳＨ法に基づいて撮像が行われる場合、標的部位は蛍光色素により標識されず、標的部位から生じた光が撮像される。
また、以下の実施形態では、撮像された画像において輝点が抽出される。ここで、輝点とは、ＦＩＳＨ法およびＩＳＨ法のいずれに基づいて撮像が行われたかによらず、標的部位に基づいて生じた光に対応して撮像画像上に現れる光の分布領域のことである。また、輝点は、必ずしも点に限らない。すなわち、標的部位によっては、撮像画像における光の分布領域が、点に相当する程度に小さい面積を有する場合や、点よりも大きい面積を有する場合などがある。したがって、輝点とは、光の分布領域の面積によらず、標的部位に基づく光の分布領域を示すものである。
＜実施形態１＞
図１に示すように、画像分析装置１０は、前処理装置２０による前処理工程により調製された試料２１を測定して分析を行う。オペレータは、被検者から採取した血液に対して遠心分離等の処理を行って、検出対象細胞である白血球を抽出する。前処理装置２０は、試薬と遠心分離等の処理が行われた検体とを混合させるための混合容器、検体と試薬を混合容器に分注するための分注部、混合容器を加温するための加温部等を含む。前処理装置２０は、被検者から採取した検出対象細胞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特異的に染色する工程と、を含む前処理を行って試料２１を調製する。
前処理装置２０は、標的部位を標識する工程において、蛍光色素により標識された核酸プローブと、核酸中の異なる２つの遺伝子とをハイブリダイズさせる。これにより、検出対象細胞における異なる２つの遺伝子が、互いに異なる蛍光色素により標識される。標識工程において標的部位として標識される２つの遺伝子を、以下、「第１の遺伝子」および「第２の遺伝子」と称する。
第１の遺伝子は、波長λ１１の励起光が照射されることにより波長λ２１の蛍光を生じる蛍光色素が結合した核酸プローブを介して、蛍光標識される。第２の遺伝子は、波長λ１２の励起光が照射されることにより波長λ２２の蛍光を生じる蛍光色素が結合した核酸プローブを介して、蛍光標識される。核は、波長λ１３の励起光が照射されることにより波長λ２３の蛍光を生じる核染色用色素によって染色される。
画像分析装置１０は、処理部１１と、記憶部１２と、表示部１３と、入力部１４と、測定部１５と、を備える。
処理部１１は、ＣＰＵにより構成される。処理部１１は、マイクロコンピュータにより構成されてもよい。処理部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラムに基づいて各種の処理を行う。処理部１１は、画像分析装置１０内の各部に接続されており、各部からの信号を受信して各部を制御する。記憶部１２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等により構成される。表示部１３は、ディスプレイにより構成される。入力部１４は、マウスやキーボードにより構成される。表示部１３と入力部１４は、タッチパネル式のディスプレイにより一体的に構成されてもよい。
測定部１５は、フローセル１１０と、光源１２１～１２４と、集光レンズ１３１～１３４と、ダイクロイックミラー１４１、１４２と、集光レンズ１５１と、光学ユニット１５２と、集光レンズ１５３と、撮像部１５４と、を備える。フローセル１１０の流路１１１には、前処理装置２０で調製された試料２１が流される。
光源１２１～１２４は、フローセル１１０を流れる試料２１に光を照射する。光源１２１～１２４は、半導体レーザ光源により構成される。光源１２１～１２４から出射される光は、それぞれ、波長λ１１～λ１４のレーザ光である。集光レンズ１３１～１３４は、それぞれ、光源１２１～１２４から出射された光を集光する。ダイクロイックミラー１４１は、波長λ１１の光を透過させ、波長λ１２の光を反射する。ダイクロイックミラー１４２は、波長λ１１、λ１２の光を透過させ、波長λ１３の光を反射する。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２１に照射される。
フローセル１１０を流れる試料２１に波長λ１１～λ１３の光が照射されると、試料２１から蛍光が生じる。具体的には、波長λ１１の光が第１の遺伝子を標識する蛍光色素に照射されると、この蛍光色素から波長λ２１の蛍光が生じる。波長λ１２の光が第２の遺伝子を標識する蛍光色素に照射されると、この蛍光色素から波長λ２２の蛍光が生じる。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の蛍光が生じる。フローセル１１０を流れる試料２１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の光は、明視野画像の生成に用いられる。実施形態１では、波長λ２１は緑色の光の波長帯域であり、波長λ２２は赤色の光の波長帯域であり、波長λ２３は、青色の光の波長帯域である。
集光レンズ１５１は、流路１１１を流れる試料２１から生じた波長λ２１～λ２３の蛍光と、流路１１１を流れる試料２１を透過した波長λ１４の光とを集光する。光学ユニット１５２は、４枚のダイクロイックミラーが組合せられた構成を有する。光学ユニット１５２の４枚のダイクロイックミラーは、波長λ２１～λ２３の蛍光と波長λ１４の光とを、互いに僅かに異なる角度で反射し、撮像部１５４の受光面上において分離させる。集光レンズ１５３は、波長λ２１～λ２３の蛍光と波長λ１４の光とを集光する。
撮像部１５４は、ＴＤＩ（Time Delay Integration）カメラにより構成される。撮像部１５４は、波長λ２１～λ２３の蛍光と波長λ１４の光とを撮像して、波長λ２１～λ２３の蛍光にそれぞれ対応した蛍光画像と、波長λ１４の光に対応した明視野画像とを生成する。実施形態１では、撮像部１５４において生成される各画像は、グレースケールの画像であるが、カラーの画像でもよい。処理部１１は、撮像部１５４により生成された蛍光画像および明視野画像を記憶部１２に記憶させる。
ここで、撮像部１５４は、ＴＤＩカメラにより構成されるため、撮像部１５４の受光面で受光した蛍光を積算して蛍光画像および明視野画像を生成する。これにより、細胞の蛍光画像および明視野画像の品質を高めることができる。
処理部１１は、記憶部１２に記憶された蛍光画像を処理する。具体的には、処理部１１は、波長λ２１の蛍光に対応する蛍光画像、すなわち第１の遺伝子の蛍光画像から輝点を抽出する。処理部１１は、波長λ２２の蛍光に対応する蛍光画像、すなわち第２の遺伝子の蛍光画像から輝点を抽出する。処理部１１は、波長λ２３の蛍光に対応する蛍光画像、すなわち核の蛍光画像から核の領域を抽出する。遺伝子の蛍光画像における輝点の抽出と、核の蛍光画像における核の領域の抽出については、追って図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
また、処理部１１は、試料２１に関する被検者情報をオペレータから入力部１４を介して取得し、取得した被検者情報に基づいて蛍光画像中の輝点を分析する。被検者情報とは、試料２１が調製された被検者に関する情報のことである。そして、処理部１１は、輝点の分析結果に基づいて各細胞が異常細胞であるか否かを判定し、異常細胞を検出する。
なお、異常細胞であるか否かの判定は、細胞が正常または異常のいずれであるかの判定に限らず、細胞が陽性または陰性のいずれであるかの判定をも含む概念である。以下の説明では、陽性細胞は異常細胞に対応し、陰性細胞は正常細胞に対応する。
ここで、蛍光画像中の輝点は、細胞が異常細胞であるか否かによって変化するだけでなく、被検者の遺伝子変異、疾患、性別などによっても変化してしまう。実施形態１では、このような輝点の変化に対応するために、上記のように被検者情報が取得される。この場合の被検者情報とは、たとえば、被検者の過去の検査結果、被検者が罹患している疾患名、染色体に変化を生じる移植を被検者が受けたか否かなど、蛍光画像中の輝点が変化する要因を示す情報のことである。実施形態１によれば、被検者情報に基づいて輝点が分析されるため、蛍光画像中の輝点が変化しても、蛍光画像中の輝点を適正に分析できる。また、合成画像中の輝点の分析が被検者情報に基づいて適正に行われるため、細胞が異常であるか否かの判定も適正に行うことができる。
また、試料２１はフローセル１１０に流され、フローセル１１０を流れる試料２１から生じた蛍光が撮像される。これにより、膨大な数の細胞に基づく画像を円滑に生成できる。また、検出対象細胞が希少な細胞である場合も、この細胞を確実に撮像できる。
次に、図２（ａ）、（ｂ）を参照して、画像分析装置１０が行う核の領域の抽出および遺伝子の輝点の抽出について説明する。図２（ａ）、（ｂ）の左端に示す画像は、フローセル１１０を流れる試料２１の同じ部分から取得された蛍光画像を示す。
図２（ａ）の左端に示すように核の蛍光画像が取得された場合、処理部１１は、核の蛍光画像上の各画素における輝度に基づいて、図２（ａ）の中央に示すように輝度と度数のグラフを作成する。縦軸の度数は、画素の個数を示している。処理部１１は、このグラフにおいて輝度の閾値を設定する。そして、処理部１１は、閾値よりも大きい輝度を有する画素が分布する範囲を、図２（ａ）の右端において破線で示すように、核の領域として抽出する。なお、核の蛍光画像において、２つの核が重なり合っている場合、重なった細胞に基づく蛍光画像は、異常細胞の判定には用いられず除外される。
図２（ｂ）の左端に示すように遺伝子の蛍光画像が取得された場合、処理部１１は、遺伝子の蛍光画像上の各画素における輝度に基づいて、図２（ｂ）の中央に示すように輝度と度数のグラフを作成する。処理部１１は、このグラフにおいて、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輝度の閾値を設定する。そして、処理部１１は、閾値よりも大きい輝度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、輝点として抽出する。なお、遺伝子の蛍光画像から輝点を抽出する場合に、極端に小さい領域を有する輝点、極端に大きい領域を有する輝点、および、図２（ａ）の右端に示した核の領域に含まれない輝点は除外される。
なお、処理部１１は、図２（ａ）、（ｂ）の中央に示すように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、核の蛍光画像から核の領域を抽出し、遺伝子の蛍光画像から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、核の蛍光画像から核の領域を抽出することにより細胞を検出するが、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、核の蛍光画像の取得を省略することもできる。実施形態における輝点とは、核中の標的部位となる遺伝子に結合した核酸プローブの蛍光色素から得られる蛍光の輝点である。
次に、画像分析装置１０が行う異常細胞の判定について説明する。
画像分析装置１０に供される試料２１には、あらかじめ、ＢＣＲ－ＡＢＬ、ＰＭＬ－ＲＡＲα、ＴＥＬ－ＡＭＬ１、ＡＭＬ１－ＥＴＯ、性染色体、といった測定項目が設定されている。以下では、上記の測定項目に限って説明するが、試料２１に設定される測定項目は上記の測定項目に限らない。
測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬの場合、第１の遺伝子は２２番染色体にあるＢＣＲ遺伝子とされ、第２の遺伝子は９番染色体にあるＡＢＬ遺伝子とされる。測定項目がＰＭＬ－ＲＡＲαの場合、第１の遺伝子は１７番染色体にあるＲＡＲα遺伝子とされ、第２の遺伝子は１５番染色体にあるＰＭＬ遺伝子とされる。測定項目がＴＥＬ－ＡＭＬ１の場合、第１の遺伝子は１２番染色体にあるＴＥＬ遺伝子とされ、第２の遺伝子は２１番染色体にあるＡＭＬ遺伝子とされる。測定項目がＡＭＬ１－ＥＴＯの場合、第１の遺伝子は８番染色体にあるＥＴＯ遺伝子とされ、第２の遺伝子は２１番染色体にあるＡＭＬ遺伝子とされる。測定項目が性染色体の場合、第１の遺伝子はＸ染色体とされ、第２の遺伝子はＹ染色体とされる。前処理装置２０は、測定項目に応じて第１の遺伝子と第２の遺伝子を標識するように試料２１を調製する。
処理部１１は、上述したように、前処理装置２０で調製された試料２１を測定部１５で測定して、第１の遺伝子に基づくグレースケールの蛍光画像と、第２の遺伝子に基づくグレースケールの蛍光画像と、核に基づくグレースケールの蛍光画像とを取得する。処理部１１は、グレースケールの蛍光画像に対して、上述したように遺伝子の輝点抽出と核の領域抽出を行う。
続いて、処理部１１は、グレースケールの蛍光画像に対して色調の補正を行う。具体的には、処理部１１は、第１の遺伝子の蛍光画像に対して、第１の遺伝子の輝点が緑色になるよう色調を補正する。処理部１１は、第２の遺伝子の蛍光画像に対して、第２の遺伝子の輝点が赤色になるよう色調を補正する。処理部１１は、核の蛍光画像に対して、核の領域が青色になるよう色調を補正する。そして、処理部１１は、色調補正された第１の遺伝子の蛍光画像と、色調補正された第２の遺伝子の蛍光画像とを合成し、合成により生成した蛍光画像を記憶部１２に記憶させる。以下、第１の遺伝子の蛍光画像と第２の遺伝子の蛍光画像とが合成された蛍光画像を、「合成画像」と称する。
なお、各蛍光画像の色調は、第１の遺伝子、第２の遺伝子、および核に基づいて実際に生じる蛍光の色と同様に補正されたが、これに限らず、各蛍光画像の色調は、実際に生じる蛍光の色とは異なる色になるよう補正されてもよい。
処理部１１は、一の細胞について生成した合成画像における、緑色の輝点の数と、赤色の輝点の数と、黄色の輝点の数との組合せに基づいて、当該細胞を分析する。黄色の輝点は、第１の遺伝子の蛍光画像における緑色の輝点と、第２の遺伝子の蛍光画像における赤色の輝点とが重なる場合に、合成画像において現れる輝点のことである。処理部１１は、たとえば、第１の遺伝子の蛍光画像における緑色の輝点の重心と、第２の遺伝子の蛍光画像における赤色の輝点の重心との距離が、所定値以下である場合に、合成画像において黄色の輝点が生じていると判定する。処理部１１は、生成した合成画像における輝点の組合せと、あらかじめ記憶部１２に記憶した輝点の組合せとを比較することにより、当該細胞が異常細胞であるか否かを判定する。
なお、輝点の組合せとは、たとえば、輝点の色および数の組合せであり、より詳細には、輝点の色ごとに存在する輝点の数の組合せ、すなわち輝点の色ごとの数の組合せである。輝点の色ごとの数の組合せは、言い換えれば、細胞が異常であるか否かを判定するための参照パターンでもある。
測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬの場合、処理部１１は、細胞において転座によりＢＣＲ－ＡＢＬ融合遺伝子が生じているか否かを判定する。測定項目がＰＭＬ－ＲＡＲαの場合、処理部１１は、細胞において転座によりＰＭＬ－ＲＡＲα融合遺伝子が生じているか否かを判定する。測定項目がＴＥＬ－ＡＭＬ１の場合、処理部１１は、細胞において転座によりＴＥＬ－ＡＭＬ１融合遺伝子が生じているか否かを判定する。測定項目がＡＭＬ１－ＥＴＯの場合、処理部１１は、細胞において転座によりＡＭＬ１－ＥＴＯ融合遺伝子が生じているか否かを判定する。測定項目が性染色体の場合、処理部１１は、細胞における性染色体の状態を判定する。なお、測定項目によって判定される遺伝子の異常は、転座に限らず、遺伝子増幅、欠失、逆位、重複などでもよい。
このように、生成した合成画像における輝点の色ごとの数の組合せによれば、合成画像中の輝点を円滑に分析できる。また、輝点の色ごとの数の組合せによれば、どのような種類の輝点がどのように組合わされているかを容易に把握できる。
なお、輝点の分析において、第１の遺伝子の蛍光画像および第２の遺伝子の蛍光画像のみが用いられてもよい。この場合、第１の遺伝子の蛍光画像における輝点の座標と、第２の遺伝子の蛍光画像における輝点の座標とに基づいて、第１の遺伝子の蛍光画像の輝点と、第２の遺伝子の蛍光画像の輝点とが重なり合うか否かが判定され、輝点の色ごとの数の組合せが取得される。
図３（ａ）～図９（ｄ）を参照して、輝点の色ごとの数の組合せについて説明する。図３（ａ）～図９（ｄ）では、便宜上、遺伝子の蛍光画像および合成画像において、緑色の輝点は黒丸で示され、赤色の輝点は白丸で示され、黄色の輝点は二重丸で示されている。
図３（ａ）に示すように、測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬの場合、細胞が陰性であると、通常、ＢＣＲ遺伝子の蛍光画像に２つの緑色の輝点が現れ、ＡＢＬ遺伝子の蛍光画像に２つの赤色の輝点が現れる。そして、合成画像には、２つの緑色の輝点と２つの赤色の輝点とが現れる。一方、図３（ｂ）に示すように、細胞が陽性であると、通常、ＢＣＲ遺伝子の蛍光画像に３つの緑色の輝点が現れ、ＡＢＬ遺伝子の蛍光画像に３つの赤色の輝点が現れる。そして、合成画像には、１つの緑色の輝点と、１つの赤色の輝点と、２つの黄色の輝点とが現れる。すなわち、この場合、ＢＣＲ遺伝子の蛍光画像上の２つの緑色の輝点と、ＡＢＬ遺伝子の蛍光画像上の２つの赤色の輝点とが重なり、合成画像において２つの黄色の輝点が現れる。
ここで、合成画像において、緑色の輝点の個数をｎ１、赤色の輝点の個数をｎ２、黄色の輝点の個数をｎ３とした場合に、以下、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せを「Ｇｎ１Ｒｎ２Ｙｎ３」と表すことにする。合成画像における輝点の個数ｎ１、ｎ２、ｎ３は、合成画像上で見える輝点の個数のことである。すなわち、合成画像において黄色の輝点が生じている場合、合成画像における緑色の輝点の個数ｎ１は、第１の遺伝子の蛍光画像における緑色の輝点の個数よりも少なく、合成画像における赤色の輝点の個数ｎ２は、第２の遺伝子の蛍光画像における赤色の輝点の個数よりも少なくなる。
以上のルールによれば、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬの場合、通常、細胞が陰性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」となり、細胞が陽性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」となる。
なお、輝点の色ごとの数の組合せを示すルールは上記に限らず、たとえば、合成画像における緑色の輝点の個数ｎ１は、第１の遺伝子の蛍光画像における緑色の輝点の個数でもよく、赤色の輝点の個数ｎ２は、第２の遺伝子の蛍光画像における赤色の輝点の個数でもよい。このルールによれば、図３（ｂ）に示す合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは、「Ｇ３Ｒ３Ｙ２」となる。
処理部１１は、細胞から生成した合成画像に基づいて、緑色の輝点と、赤色の輝点と、黄色の輝点とが、それぞれ何個あるかを示す上記のような輝点の色ごとの数の組合せを取得する。そして、処理部１１は、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが、「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」と「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」のいずれに合致するかを判定する。判定に用いる「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」と「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」といった輝点の色ごとの数の組合せは、あらかじめ記憶部１２に記憶されている。細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」である場合、処理部１１は、この細胞が測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬについて陰性であると判定する。他方、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」である場合、処理部１１は、この細胞が測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬについて陽性であると判定する。
ここで、輝点の色ごとの数の組合せが図３（ａ）、（ｂ）に示す通常状態となるのは、試料２１が調製された被検者において、測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬの判定結果に影響を与えるような他の染色体異常がない場合である。測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬの判定結果に影響を与えるような他の染色体異常がある場合、細胞から生成された合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは、図３（ａ）、（ｂ）とは異なる。
たとえば、被検者の９番染色体の長腕が１本欠損している場合がある。この場合、輝点の色ごとの数の組合せは、測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬについて細胞が陰性であると、図４（ａ）に示すように「Ｇ２Ｒ１Ｙ０」となり、測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬについて細胞が陽性であると、図４（ｂ）に示すように「Ｇ２Ｒ１Ｙ１」となる。また、たとえば、被検者の２２番染色体の長腕が１本異常挿入されている場合がある。この場合、輝点の色ごとの数の組合せは、測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬについて細胞が陰性であると、図４（ｃ）に示すように「Ｇ３Ｒ２Ｙ０」となり、測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬについて細胞が陽性であると、図４（ｄ）に示すように「Ｇ２Ｒ１Ｙ２」となる。
このように、測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬの判定結果に影響を与えるような他の染色体異常がある場合、図４（ａ）～（ｄ）に示すように輝点の色ごとの数の組合せが変化する。したがって、実施形態１では、処理部１１は、他の染色体異常があることを被検者情報として取得する。そして、処理部１１は、取得した被検者情報に基づいて判定に用いる輝点の色ごとの数の組合せを選択し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せと、被検者情報に基づいて選択した輝点の色ごとの数の組合せとを比較して、細胞が陽性または陰性のいずれであるかを判定する。
すなわち、測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬの場合に、処理部１１は、被検者情報として「９番染色体長腕欠損」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図４（ａ）に示す「Ｇ２Ｒ１Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図４（ｂ）に示す「Ｇ２Ｒ１Ｙ１」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。また、測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬの場合に、処理部１１は、被検者情報として「９番染色体長腕挿入異常」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図４（ｃ）に示す「Ｇ３Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図４（ｄ）に示す「Ｇ２Ｒ１Ｙ２」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。
なお、測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬの場合に、処理部１１は、被検者情報として「該当なし」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図３（ａ）に示す「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図３（ｂ）に示す「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、測定項目がＰＭＬ－ＲＡＲαの場合、通常、細胞が陰性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」となり、細胞が陽性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」となる。この場合も、処理部１１は、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが、図５（ａ）、（ｂ）のいずれに合致するかに基づいて、細胞が陽性または陰性のいずれであるかを判定する。
ここで、輝点の色ごとの数の組合せが図５（ａ）、（ｂ）に示す通常状態となるのは、試料２１が調製された被検者において、測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαの判定結果に影響を与えるような他の染色体異常がない場合である。測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαの判定結果に影響を与えるような他の染色体異常がある場合、細胞から生成された合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは、図５（ａ）、（ｂ）とは異なる。
たとえば、被検者の１７番染色体の長腕が１本欠損している場合がある。この場合、輝点の色ごとの数の組合せは、測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαについて細胞が陰性であると、図６（ａ）に示すように「Ｇ１Ｒ２Ｙ０」となり、測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαについて細胞が陽性であると、図６（ｂ）に示すように「Ｇ１Ｒ２Ｙ１」となる。また、たとえば、被検者の１７番染色体の長腕が１本異常挿入されている場合がある。この場合、輝点の色ごとの数の組合せは、測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαについて細胞が陰性であると、図６（ｃ）に示すように「Ｇ３Ｒ２Ｙ０」となり、測定項目ＰＭＬ－ＲＡＲαについて細胞が陽性であると、図６（ｄ）に示すように「Ｇ２Ｒ１Ｙ２」となる。
測定項目がＰＭＬ－ＲＡＲαの場合に、処理部１１は、被検者情報として「１７番染色体長腕欠損」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図６（ａ）に示す「Ｇ１Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図６（ｂ）に示す「Ｇ１Ｒ２Ｙ１」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。また、測定項目がＰＭＬ－ＲＡＲαの場合に、処理部１１は、被検者情報として「１７番染色体長腕挿入異常」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図６（ｃ）に示す「Ｇ３Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図６（ｄ）に示す「Ｇ２Ｒ１Ｙ２」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。
なお、測定項目がＰＭＬ－ＲＡＲαの場合に、処理部１１は、被検者情報として「該当なし」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図５（ａ）に示す「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図５（ｂ）に示す「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、測定項目がＴＥＬ－ＡＭＬ１の場合、通常、細胞が陰性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」となり、細胞が陽性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」となる。この場合も、処理部１１は、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが、図７（ａ）、（ｂ）のいずれに合致するかに基づいて、細胞が陽性または陰性のいずれであるかを判定する。
ここで、輝点の色ごとの数の組合せが図７（ａ）、（ｂ）に示す通常状態となるのは、試料２１が調製された被検者において、測定項目ＴＥＬ－ＡＭＬ１の判定結果に影響を与えるような他の疾患がない場合である。測定項目ＴＥＬ－ＡＭＬ１の判定結果に影響を与えるような他の疾患がある場合、細胞から生成された合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは、図７（ａ）、（ｂ）とは異なる。
たとえば、被検者が慢性リンパ性白血病（ＣＬＬ）に罹患している場合がある。この場合、輝点の色ごとの数の組合せは、測定項目ＴＥＬ－ＡＭＬ１について細胞が陰性であると、図７（ｃ）に示すように「Ｇ３Ｒ２Ｙ０」となり、測定項目ＴＥＬ－ＡＭＬ１について細胞が陽性であると、図７（ｄ）に示すように「Ｇ２Ｒ１Ｙ２」となる。
測定項目がＴＥＬ－ＡＭＬ１の場合に、処理部１１は、被検者情報として「慢性リンパ性白血病」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図７（ｃ）に示す「Ｇ３Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図７（ｄ）に示す「Ｇ２Ｒ１Ｙ２」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。
なお、測定項目がＴＥＬ－ＡＭＬ１の場合に、処理部１１は、被検者情報として「該当なし」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図７（ａ）に示す「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図７（ｂ）に示す「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、測定項目がＡＭＬ１－ＥＴＯの場合、通常、細胞が陰性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」となり、細胞が陽性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」となる。この場合も、処理部１１は、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが、図８（ａ）、（ｂ）のいずれに合致するかに基づいて、細胞が陽性または陰性のいずれであるかを判定する。
ここで、輝点の色ごとの数の組合せが図８（ａ）、（ｂ）に示す通常状態となるのは、試料２１が調製された被検者において、測定項目ＡＭＬ１－ＥＴＯの判定結果に影響を与えるような他の疾患がない場合である。測定項目ＡＭＬ１－ＥＴＯの判定結果に影響を与えるような他の疾患がある場合、細胞から生成された合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは、図８（ａ）、（ｂ）とは異なる。
たとえば、被検者が急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）に罹患している場合がある。この場合、輝点の色ごとの数の組合せは、測定項目ＡＭＬ１－ＥＴＯについて細胞が陰性であると、図８（ｃ）に示すように「Ｇ３Ｒ２Ｙ０」となり、測定項目ＡＭＬ１－ＥＴＯについて細胞が陽性であると、図８（ｄ）に示すように「Ｇ２Ｒ１Ｙ２」となる。
測定項目がＡＭＬ１－ＥＴＯの場合に、処理部１１は、被検者情報として「急性骨髄性白血病」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図８（ｃ）に示す「Ｇ３Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図８（ｄ）に示す「Ｇ２Ｒ１Ｙ２」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。
なお、測定項目がＡＭＬ１－ＥＴＯの場合に、処理部１１は、被検者情報として「該当なし」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図８（ａ）に示す「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」に合致する場合、この細胞が陰性であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図８（ｂ）に示す「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」に合致する場合、この細胞が陽性であると判定する。
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、測定項目が性染色体の場合、通常、被検者が男性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ１Ｒ１」となり、被検者が女性であると、合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは「Ｇ２Ｒ０」となる。この場合も、処理部１１は、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが、図９（ａ）、（ｂ）のいずれに合致するかに基づいて、細胞が正常または異常のいずれであるかを判定する。
ここで、輝点の色ごとの数の組合せが図９（ａ）、（ｂ）に示す通常状態となるのは、試料２１が調製された被検者において、異性間の骨髄移植が行われていない場合である。異性間の骨髄移植が行われている場合、細胞から生成された合成画像における輝点の色ごとの数の組合せは、図９（ａ）、（ｂ）とは異なる。
たとえば、男性の被検者において異性間の骨髄移植が行われている場合、輝点の色ごとの数の組合せは、図９（ｃ）に示すように「Ｇ２Ｒ０」となる。また、たとえば、女性の被検者において異性間の骨髄移植が行われている場合、輝点の色ごとの数の組合せは、図９（ｄ）に示すように「Ｇ１Ｒ１」となる。
測定項目が性染色体の場合に、処理部１１は、被検者情報として「男性」および「異性間の骨髄移植あり」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図９（ｃ）に示す「Ｇ２Ｒ０」に合致する場合、この細胞が正常であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図９（ａ）に示す「Ｇ１Ｒ１」に合致する場合、この細胞が異常であると判定する。また、測定項目が性染色体の場合に、処理部１１は、被検者情報として「女性」および「異性間の骨髄移植あり」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図９（ｄ）に示す「Ｇ１Ｒ１」に合致する場合、この細胞が正常であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図９（ｂ）に示す「Ｇ２Ｒ０」に合致する場合、この細胞が異常であると判定する。
なお、測定項目が性染色体の場合に、処理部１１は、被検者情報として「男性」および「異性間の骨髄移植なし」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図９（ａ）に示す「Ｇ１Ｒ１」に合致する場合、この細胞が正常であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図９（ｃ）に示す「Ｇ２Ｒ０」に合致する場合、この細胞が異常であると判定する。また、測定項目が性染色体の場合に、処理部１１は、被検者情報として「女性」および「異性間の骨髄移植なし」を取得すると、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図９（ｂ）に示す「Ｇ２Ｒ０」に合致する場合、この細胞が正常であると判定し、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが図９（ｄ）に示す「Ｇ１Ｒ１」に合致する場合、この細胞が異常であると判定する。
測定項目が性染色体の場合に、細胞が正常または異常であるかの判定は、上記の手順に限らない。たとえば、処理部１１は、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが正常とされる輝点の色ごとの数の組合せに合致しない場合、この細胞が異常であると判定してもよい。
以上のように、処理部１１は、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが、被検者情報に対応した異常または正常の場合の輝点の色ごとの数の組合せに合致するか否かに基づいて、細胞が測定項目について異常であるか否かを判定する。これにより、細胞が異常であるか否かを円滑かつ適正に判定できる。
なお、細胞の異常判定で用いる組合せは、上記のように輝点の色ごとの数の組合せに限らず、輝点の種類ごとの数の組合せであればよい。輝点の種類とは、第１の遺伝子に基づく輝点と、第２の遺伝子に基づく輝点とをそれぞれ区別するための情報である。たとえば、第１の遺伝子の蛍光画像における輝点を番号１、第２の遺伝子の蛍光画像における輝点を番号２、番号１の輝点と番号２の輝点とが重なり合う位置の輝点を番号３として区別してもよい。この場合、各番号の輝点がそれぞれ何個存在するかを示す情報が、輝点の種類ごとの数の組合せとなる。
次に、図１０のフローチャートを参照して、画像分析装置１０の処理を説明する。この説明では、図１１（ａ）～図１６に示す画面を適宜参照する。
図１０に示すように、ステップＳ１１において、画像分析装置１０の処理部１１は、図１１（ａ）に示す画面２１０を表示部１３に表示させ、画面２１０を介してオペレータから検体ＩＤを受け付ける。
図１１（ａ）に示すように、画面２１０は、検体ＩＤ入力領域２１１とＯＫボタン２１２を備える。オペレータは、入力部１４を介して、検体ＩＤ入力領域２１１に検体ＩＤを入力し、ＯＫボタン２１２を操作する。これにより、処理部１１は、検体ＩＤ入力領域２１１に入力された検体ＩＤを受け付けて、受け付けた検体ＩＤを記憶部１２に記憶させる。なお、検体ＩＤは、オペレータの指示に応じて処理部１１により自動で付与されてもよい。
図１０に示すように、ステップＳ１２において、処理部１１は、図１１（ｂ）に示す画面２２０を表示部１３に表示させ、画面２２０を介してオペレータから測定項目を受け付ける。
図１１（ｂ）に示すように、画面２２０は、測定項目選択領域２２１とＯＫボタン２２２を備える。測定項目選択領域２２１は、ラジオボタン２２１ａ～２２１ｅを備える。ラジオボタン２２１ａ～２２１ｅは、それぞれ、測定項目ＢＣＲ－ＡＢＬ、ＰＭＬ－ＲＡＲα、ＴＥＬ－ＡＭＬ１、ＡＭＬ１－ＥＴＯ、および性染色体に対応する。オペレータは、ラジオボタン２２１ａ～２２１ｅのいずれかを操作して、測定項目を１つ選択し、ＯＫボタン２２２を操作する。これにより、処理部１１は、測定項目選択領域２２１内で選択された測定項目を受け付けて、受け付けた測定項目を記憶部１２に記憶させる。
図１０に示すように、ステップＳ１３において、処理部１１は、染色体異常に関する情報を取得する。「染色体異常に関する情報」とは、染色体の欠失、逆位、転座、重複などによる構造の変化に関する情報、染色体数の増減などの変異に関する情報、および染色体異常が原因で生じる疾患名等を指す。ステップＳ１３において、処理部１１は、被検者に関する染色体異常に関する情報として、試料２１の被検者情報を取得してもよい。以下、ステップＳ１３において、被検者情報が取得され、後述するステップＳ１５において、取得された被検者情報に基づいて分析が行われる場合について説明する。
ステップＳ１３において、処理部１１は、ステップＳ１２で受け付けた測定項目に応じて、図１２（ａ）～図１４に示すいずれかの被検者情報受付画面を表示部１３に表示させ、表示した被検者情報受付画面を介してオペレータから被検者情報を受け付ける。
図１２（ａ）に示すように、被検者情報受付画面３１０は、測定項目としてＢＣＲ－ＡＢＬが選択された場合に表示部１３に表示される画面である。被検者情報受付画面３１０は、検体情報領域３１１と、被検者情報選択領域３１２と、ＯＫボタン３１３と、を備える。
検体情報領域３１１は、ステップＳ１１で入力された検体ＩＤと、ステップＳ１２で選択された測定項目とを表示する。被検者情報選択領域３１２は、被検者に対して行われた過去の検査結果を選択するためのラジオボタン３１２ａ～３１２ｃを備える。ラジオボタン３１２ａ～３１２ｃは、それぞれ、「９番染色体長腕欠損」、「２２番染色体長腕挿入異常」、および「該当なし」に対応する。ラジオボタン３１２ｃは、ラジオボタン３１２ａ、３１２ｂに対応する過去の検査結果に当てはまらない場合に選択される。オペレータは、ラジオボタン３１２ａ～３１２ｃのいずれかを操作して選択し、ＯＫボタン３１３を操作する。これにより、処理部１１は、被検者情報選択領域３１２で選択された過去の検査結果を受け付けて、受け付けた過去の検査結果を記憶部１２に記憶させる。
図１２（ｂ）に示すように、被検者情報受付画面３２０は、測定項目としてＰＭＬ－ＲＡＲαが選択された場合に表示部１３に表示される画面である。被検者情報受付画面３２０は、検体情報領域３２１と、被検者情報選択領域３２２と、ＯＫボタン３２３と、を備える。
被検者情報選択領域３２２は、被検者に対して行われた過去の検査結果を選択するためのラジオボタン３２２ａ～３２２ｃを備える。ラジオボタン３２２ａ～３２２ｃは、それぞれ、「１７番染色体長腕欠損」、「１７番染色体長腕挿入異常」、および「該当なし」に対応する。ラジオボタン３２２ｃは、ラジオボタン３２２ａ、３２２ｂに対応する過去の検査結果に当てはまらない場合に選択される。オペレータは、ラジオボタン３２２ａ～３２２ｃのいずれかを操作して選択し、ＯＫボタン３２３を操作する。これにより、処理部１１は、被検者情報選択領域３２２で選択された過去の検査結果を受け付けて、受け付けた過去の検査結果を記憶部１２に記憶させる。
図１３（ａ）に示すように、被検者情報受付画面３３０は、測定項目としてＴＥＬ－ＡＭＬ１が選択された場合に表示部１３に表示される画面である。被検者情報受付画面３３０は、検体情報領域３３１と、被検者情報選択領域３３２と、ＯＫボタン３３３と、を備える。
被検者情報選択領域３３２は、被検者が罹患している疾患名を選択するためのラジオボタン３３２ａ、３３２ｂを備える。ラジオボタン３３２ａ、３３２ｂは、それぞれ、「慢性リンパ性白血病（ＣＬＬ）」および「該当なし」に対応する。ラジオボタン３３２ｂは、ラジオボタン３３２ａに対応する疾患名に当てはまらない場合に選択される。オペレータは、ラジオボタン３３２ａ、３３２ｂのいずれかを操作して選択し、ＯＫボタン３３３を操作する。これにより、処理部１１は、被検者情報選択領域３３２で選択された疾患名を受け付けて、受け付けた疾患名を記憶部１２に記憶させる。
図１３（ｂ）に示すように、被検者情報受付画面３４０は、測定項目としてＡＭＬ１－ＥＴＯが選択された場合に表示部１３に表示される画面である。被検者情報受付画面３４０は、検体情報領域３４１と、被検者情報選択領域３４２と、ＯＫボタン３４３と、を備える。
被検者情報選択領域３４２は、被検者が罹患している疾患名を選択するためのラジオボタン３４２ａ、３４２ｂを備える。ラジオボタン３４２ａ、３４２ｂは、それぞれ、「急性骨髄性白血病（ＡＭＬ）」および「該当なし」に対応する。ラジオボタン３４２ｂは、ラジオボタン３４２ａに対応する疾患名に当てはまらない場合に選択される。オペレータは、ラジオボタン３４２ａ、３４２ｂのいずれかを操作して選択し、ＯＫボタン３４３を操作する。これにより、処理部１１は、被検者情報選択領域３４２で選択された疾患名を受け付けて、受け付けた疾患名を記憶部１２に記憶させる。
図１４に示すように、被検者情報受付画面３５０は、測定項目として性染色体が選択された場合に表示部１３に表示される画面である。被検者情報受付画面３５０は、検体情報領域３５１と、被検者情報選択領域３５２、３５３と、ＯＫボタン３５４と、を備える。
被検者情報選択領域３５２は、被検者の性別を選択するためのラジオボタン３５２ａ、３５２ｂを備える。ラジオボタン３５２ａ、３５２ｂは、それぞれ、「男性」および「女性」に対応する。被検者情報選択領域３５３は、異性間の骨髄移植の有無を選択するためのラジオボタン３５３ａ、３５３ｂを備える。ラジオボタン３５３ａ、３５３ｂは、それぞれ、「異性間の骨髄移植あり」および「異性間の骨髄移植なし」に対応する。オペレータは、ラジオボタン３５２ａ、３５２ｂのいずれかを操作して選択し、ラジオボタン３５３ａ、３５３ｂのいずれかを操作して選択する。そして、オペレータは、ＯＫボタン３５４を操作する。これにより、処理部１１は、被検者情報選択領域３５２で選択された被検者の性別および被検者情報選択領域３５３で選択された異性間の骨髄移植の有無を受け付けて、受け付けた情報を記憶部１２に記憶させる。
図１０に示すように、ステップＳ１４において、処理部１１は、オペレータから入力部１４を介して測定開始指示を受け付けると、試料２１を測定する。これにより、試料２１がフローセル１１０に流され、光源１２１～１２４からの光がフローセル１１０を流れる試料２１に照射され、フローセル１１０を流れる試料２１から生じた波長λ２１～２３の蛍光および波長λ１４の光が撮像される。そして、処理部１１は、上述したように、蛍光画像から輝点を抽出し、蛍光画像の色調を補正して、合成画像を生成する。
ステップＳ１５において、処理部１１は、ステップＳ１３で取得した染色体異常に関する情報に基づく分析を行う。上述したように、この場合のステップＳ１５では、処理部１１は、ステップＳ１３で取得した被検者情報に基づく分析を行う。具体的には、処理部１１は、ステップＳ１３で取得した被検者情報に基づいて、図３（ａ）～図９（ｄ）を参照して説明したように、蛍光画像中の輝点を分析して、各細胞について異常細胞であるか否かを判定する。
このとき、処理部１１は、被検者情報に対応する輝点の色ごとの数の組合せを記憶部１２から読み出して選択し、選択した輝点の色ごとの数の組合せと、各細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せとを比較して分析を行う。これにより、被検者情報に対応して読み出された輝点の色ごとの数の組合せに基づいて、合成画像中の輝点を適正に分析できる。また、この分析処理は処理部１１により自動で行われるため、オペレータは、被検者情報に対応する輝点の色ごとの数の組合せを選択するといった煩雑な作業を行う必要がない。
また、記憶部１２は、測定項目ごとに被検者情報に対応して輝点の色ごとの数の組合せを記憶しており、処理部１１は、試料２１に対して設定された測定項目および被検者情報に対応する輝点の色ごとの数の組合せを記憶部１２から読み出す。これにより、処理部１１は、測定項目に応じた適正な輝点の色ごとの数の組合せを用いて、合成画像中の輝点を適正に分析できる。
また、ステップＳ１５において、処理部１１は、各細胞に対して行った判定結果に基づいて、分析結果を生成する。具体的には、異常細胞数、異常細胞率、正常細胞数、正常細胞率、判定不能細胞数、および判定不能細胞率を算出する。異常細胞数は、異常細胞か否かの判定において異常と判定された細胞数であり、正常細胞数は、異常細胞か否かの判定において正常と判定された細胞数である。異常細胞率は、異常細胞数を、異常細胞数と正常細胞数の和で除算した値であり、正常細胞率は、正常細胞数を、異常細胞数と正常細胞数の和で除算した値である。判定不能細胞数は、異常細胞か否かの判定において、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが異常および正常のいずれにも合致しなかった細胞数である。判定不能細胞率は、判定不能細胞数を、異常細胞数、正常細胞数、および判定不能細胞数の和で除算した値である。
ステップＳ１６において、処理部１１は、ステップＳ１５で生成した分析結果を含む画面４１０を表示部１３に表示させる。
図１５に示すように、画面４１０は、検体情報領域４１１と、被検者情報領域４１２と、輝点情報領域４１３と、分析結果リスト４１４と、画像４１５と、印刷ボタン４１６と、全画像表示ボタン４１７と、を備える。
検体情報領域４１１は、検体ＩＤと測定項目を表示する。被検者情報領域４１２は、ステップＳ１３で入力された被検者情報を表示する。輝点情報領域４１３は、ステップＳ１５の分析で用いられた輝点の色ごとの数の組合せを表示する。図１５に示す例では、測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬであり、被検者情報が「９番染色体長腕欠損」であるため、分析で用いられた輝点の色ごとの数の組合せとして、図６（ａ）、（ｂ）に示す「Ｇ２Ｒ１Ｙ０」および「Ｇ２Ｒ１Ｙ１」が表示されている。分析結果リスト４１４は、ステップＳ１５の分析で生成した分析結果を表示する。画像４１５は、試料２１に基づいて生成された合成画像のうち、陽性細胞に対応する代表の合成画像である。
なお、測定項目が性染色体の場合、分析結果を示す画面において、「陽性」が「異常」に置き換えられ、「陰性」が「正常」に置き換えられる。
オペレータは、画面４１０の内容を印刷したい場合、印刷ボタン４１６を操作する。この操作により、処理部１１は、画面４１０の内容を、画像分析装置１０に接続された図示しないプリンタにより紙に印刷する。
表示部１３への分析結果の表示および紙への分析結果の印刷により、オペレータは、たとえば、参照した異常細胞数または異常細胞率を、試料２１が調製された被検者の診断に役立てることができる。
オペレータは全ての合成画像を表示させたい場合、全画像表示ボタン４１７を操作する。この操作により、処理部１１は、図１６に示す画面４２０を表示部１３に表示させる。
図１６に示すように、画面４２０は、検体情報領域４２１と、被検者情報領域４２２と、合成画像領域４２３と、を備える。
検体情報領域４２１と被検者情報領域４２２は、図１５に示した画面４１０の検体情報領域４１１と被検者情報領域４１２と同様である。合成画像領域４２３は、試料２１に基づいて生成された全ての合成画像を表示する。オペレータは、合成画像領域４２３の右端に設けられた操作部４２３ａを操作することにより、合成画像領域４２３に全ての合成画像を表示させることができる。
合成画像領域４２３に表示される合成画像のうち、陽性と判定された細胞に基づく合成画像には、枠４２３ｂが設けられている。合成画像に枠４２３ｂが設けられることにより、オペレータは、どの合成画像が陽性細胞に対応するのかを視覚的に把握できる。なお、測定項目が性染色体の場合、異常な細胞に基づく合成画像に枠４２３ｂが設けられる。
このように、画面４２０において合成画像が表示されると、オペレータは、参照した合成画像を、試料２１が調製された被検者の診断に役立てることができる。なお、画面４２０に、合成画像だけでなく、第１の遺伝子の蛍光画像および第２の遺伝子の蛍光画像が表示されてもよい。
＜実施形態２＞
図１７（ａ）に示すように、実施形態２では、画像分析装置１０は、ホストコンピュータ３０と通信可能に接続されている。実施形態２の画像分析装置１０は、実施形態１の構成に加えて、通信部１６を備える。通信部１６は、ネットワークアダプタなどにより構成される。処理部１１は、通信部１６を介してホストコンピュータ３０との間で通信を行う。ホストコンピュータ３０は、画像分析装置１０とは異なる外部のコンピュータである。ホストコンピュータ３０は、記憶部３１を備える。記憶部３１は、検体ＩＤに対応付けて、測定項目と被検者情報をあらかじめ記憶している。
図１７（ｂ）に示すように、実施形態２では、図１０に示した実施形態１の処理と比較して、ステップＳ１２、Ｓ１３に代えてステップＳ２１が追加されている。
ステップＳ２１において、処理部１１は、ホストコンピュータ３０から測定項目と染色体異常に関する情報とを取得する。この場合のステップＳ２１では、処理部１１は、ステップＳ１１で受け付けた検体ＩＤに基づいて、測定項目と被検者情報とを取得する。具体的には、処理部１１は、検体ＩＤを含む取得要求をホストコンピュータ３０に送信する。ホストコンピュータ３０は、受信した取得要求に含まれる検体ＩＤに基づいて、記憶部３１から対応する測定項目と被検者情報を読み出し、検体ＩＤと読み出した情報とを画像分析装置１０に送信する。これにより、処理部１１は、実施形態１のステップＳ１２、Ｓ１３と同様、測定項目と被検者情報を取得する。
実施形態２においても、実施形態１と同様、処理部１１は、取得した被検者情報に基づいて合成画像の輝点を分析する。したがって、合成画像の輝点が変化しても、合成画像中の輝点を適正に分析できる。また、オペレータは、測定項目と被検者情報を入力する必要がないため、オペレータの手間を省略できるとともに、迅速に分析を開始できる。
＜実施形態３＞
実施形態３では、図１０に示した実施形態１の処理が、図１８に示す処理に変更され、分析結果を示す画面４１０が、図１９、２０に示すように変更され、全画像を表示する画面４２０が、図２１に示すように変更される。実施形態３のその他の構成は、実施形態１と同様である。
図１８に示すように、ステップＳ３１、Ｓ３２において、処理部１１は、図１０のステップＳ１１、Ｓ１２と同様に検体ＩＤと測定項目を受け付ける。続いて、処理部１１は、被検者情報を受け付けることなく、ステップＳ３３において、図１０のステップＳ１４と同様に試料を測定する。
ステップＳ３４において、処理部１１は、試料２１に含まれる複数の細胞ごとに、所定の情報に基づいて合成画像中の輝点を分析する。具体的には、処理部１１は、細胞に基づいて生成した合成画像における輝点の色ごとの数の組合せと、通常の場合の輝点の色ごとの数の組合せとを比較して、細胞が測定項目について陽性または陰性のいずれであるかを判定する。
たとえば、測定項目がＢＣＲ－ＡＢＬの場合、処理部１１は、細胞に基づく輝点の色ごとの数の組合せが、図３（ａ）、（ｂ）に示す通常の場合の「Ｇ２Ｒ２Ｙ０」および「Ｇ１Ｒ１Ｙ２」のいずれに合致するかを判定して、各細胞が陽性または陰性のいずれであるかを判定する。すなわち、処理部１１は、実施形態１において被検者情報が「該当なし」および「異性間の骨髄移植なし」の場合と同様に、被検者情報によらず適用される輝点の色ごとの数の組合せに基づいて、各細胞が異常細胞であるか否かを判定する。そして、処理部１１は、図１０のステップＳ１５と同様に、判定結果に基づいて分析結果を生成する。
ステップＳ３５において、処理部１１は、ステップＳ３４で生成した分析結果を含む画面４３０を表示部１３に表示させる。
図１９に示すように、ステップＳ３５で表示される画面４３０は、図１５に示した画面４１０と比較して、さらに再分析ボタン４３１を備える。画面４３０において、被検者情報領域４１２には、被検者情報として通常の場合の「該当なし」が表示されており、輝点情報領域４１３には、被検者情報が通常の場合の輝点の色ごとの数の組合せが表示されている。
このように、処理部１１が被検者情報を受け付けることなく、所定の情報に基づいて輝点の分析が行われると、迅速かつ簡易に各細胞が異常であるか否かを判定できる。また、図１９に示す画面４１０を迅速に表示させることができる。
ここで、入力すべき被検者情報があるにもかかわらず、上記のように被検者情報を受け付けることなく分析された場合、判定不能細胞数や判定不能細胞率が上昇する場合がある。すなわち、このような場合、細胞から取得した輝点の色ごとの数の組合せが、通常の情報に対応する輝点の色ごとの数の組合せと一致せず、判定不能細胞数や判定不能細胞率が上昇する。したがって、判定不能細胞数または判定不能細胞率によれば、通常の場合の輝点の色ごとの数の組合せを用いて行われた分析の信頼性を判断できる。判定不能細胞数や判定不能細胞率が上昇する場合、輝点の色ごとの数の組合せが通常とは異なっていると考えられる。よって、実施形態１のように被検者情報に基づく輝点の色ごとの数の組合せを用いて、細胞から取得された輝点の色ごとの数の組合せを判定するのが好ましい。
このような観点から、実施形態３の画像分析装置１０は、初回の分析時には通常の輝点の色ごとの数の組合せを用いて迅速に分析を行いつつ、オペレータからの再分析の指示を受け付けた場合に、被検者情報に基づく分析を行うよう構成されている。オペレータは、判定不能細胞数や判定不能細胞率が上昇していることを分析結果リスト４１４を参照して確認した場合、画面４３０の再分析ボタン４３１を操作する。
ステップＳ３６において、処理部１１は、再分析ボタン４３１が操作されることによりオペレータから再分析の指示を受け付けると、処理をステップＳ３７に進める。他方、再分析ボタン４３１が操作されず、画面４３０を閉じるための図示しないボタンが操作されると、図１８の処理が終了する。
ステップＳ３７において、処理部１１は、染色体異常に関する情報を受け付ける。この場合のステップＳ３７では、処理部１１は、図１０のステップＳ１３と同様に、被検者情報を受け付ける。そして、ステップＳ３８において、処理部１１は、染色体異常に関する情報に基づく分析を行う。この場合のステップＳ３８では、処理部１１は、ステップＳ３３で生成した合成画像を用いて、図１０のステップＳ１５と同様に、被検者情報に基づく分析を行う。ステップＳ３８では被検者情報に基づいて分析が行われるため、ステップＳ３８の分析の信頼性は、ステップＳ３４の分析の信頼性よりも高くなる。ステップＳ３９において、処理部１１は、ステップＳ３８で生成した分析結果を含む画面４４０を表示部１３に表示させる。
図２０に示すように、ステップＳ３９で表示される画面４４０は、図１５に示した画面４１０と比較して、さらに切り替え領域４４１を備える。図２０に示す例では、被検者情報領域４１２に、ステップＳ３７で受け付けた被検者情報として「９番染色体長腕欠損」が表示されており、輝点情報領域４１３には、被検者情報に対応する輝点の色ごとの数の組合せが表示されている。
切り替え領域４４１は、１回目すなわちステップＳ３４で生成した分析結果を選択するためのラジオボタンと、２回目すなわちステップＳ３８で生成した分析結果を選択するためのラジオボタンと、表示切り替えボタン４４１ａと、を備える。オペレータは、表示させたい分析結果に対応するラジオボタンを操作して、表示切り替えボタン４４１ａを操作する。
１回目に対応するラジオボタンが選択された上で表示切り替えボタン４４１ａが操作されると、処理部１１は、画面４４０において、通常の被検者情報に基づいて分析を行ったことを示す「該当なし」または「異性間の骨髄移植なし」を被検者情報領域４１２に表示し、ステップＳ３４の分析で用いた通常の輝点の色ごとの数の組合せを輝点情報領域４１３に表示し、ステップＳ３４の分析で生成した分析結果を分析結果リスト４１４に表示する。２回目に対応するラジオボタンが選択された上で表示切り替えボタン４４１ａが操作されると、処理部１１は、画面４４０において、ステップＳ３７で受け付けた被検者情報を被検者情報領域４１２に表示し、ステップＳ３８の分析で用いた輝点の色ごとの数の組合せを輝点情報領域４１３に表示し、ステップＳ３８の分析で生成した分析結果を分析結果リスト４１４に表示する。
このように、１回目の分析結果と２回目の分析結果とが切り替え可能に画面４４０に表示されると、オペレータは、２つの分析結果を見比べて、より適正な方の分析結果を最終結果として取得できる。
実施形態３では、オペレータは、全画像を表示する画面からも再分析の指示を入力できる。図１９に示す画面４３０において、オペレータにより全画像表示ボタン４１７が操作されると、処理部１１は、図２１に示す画面４５０を表示部１３に表示させる。
図２１に示すように、画面４５０は、図１６に示した画面４２０と比較して、さらに被検者情報変更領域４５１を備える。被検者情報変更領域４５１は、測定項目に対応して被検者情報を選択可能なラジオボタンと、選択されたラジオボタンに基づいて再分析を指示するための再分析ボタン４５１ａと、を備える。図１６に示す例では、１回目の分析において、特別な被検者情報を用いずに分析を行った旨が被検者情報領域４２２に表示されている。
オペレータが被検者情報変更領域４５１のラジオボタンを選択すると、処理部１１は、被検者情報変更領域４５１で選択された被検者情報に基づいて、合成画像領域４２３内の合成画像に設けられた異常を示す枠４２３ｂを変更する。オペレータは、被検者情報変更領域４５１のラジオボタンを選択して、異常を示す枠４２３ｂが切り替わることを確認しながら、再分析を行うべきか否かを判断する。オペレータは、再分析を行いたい場合、再分析ボタン４５１ａを操作する。このとき、被検者情報変更領域４５１において選択されたラジオボタンが、再分析において用いられる被検者情報となる。
ステップＳ３６において、処理部１１は、再分析ボタン４５１ａが操作されることによりオペレータから再分析の指示を受け付けると、処理をステップＳ３７に進める。この場合、ステップＳ３７において、処理部１１は、被検者情報変更領域４５１において選択されたラジオボタンに対応する被検者情報を受け付ける。そして、処理部１１は、ステップＳ３８において被検者情報に基づく分析を行い、ステップＳ３９において分析結果を含む画面４４０を表示部１３に表示させる。
このように、全画像を表示する画面４５０が、再分析の指示を受け付け可能に構成されると、オペレータは、合成画像を参照しながら再分析の指示を入力できる。また、被検者情報変更領域４５１においてラジオボタンを選択することにより、合成画像領域４２３内の合成画像に設けられた枠４２３ｂが再設定される。これにより、オペレータは、適正な被検者情報を検討して、再分析の指示を入力できる。
また、実施形態３では、検体ＩＤごとの分析結果を示す画面４６０から、全画像を表示する画面４５０を表示させることもできる。オペレータが、表示部１３に表示される図示しないメニュー等を操作すると、処理部１１は、表示部１３に画面４６０を表示させる。
図２２に示すように、画面４６０は、リスト４６１と全画像表示ボタン４６２を備える。リスト４６１は、検体ＩＤごとに分析結果を表示する。リスト４６１は、リスト４６１内の表示内容を上下方向に移動させるための操作部４６１ａと、リスト４６１内の表示内容を左右方向に移動させるための操作部４６１ｂと、を備える。オペレータは、操作部４６１ａを操作することにより、全ての検体をリスト４６１に表示でき、操作部４６１ｂを操作することにより、検体ＩＤに対応付けられた全ての分析結果を表示できる。リスト４６１には、便宜上、分析結果として異常細胞率と判定不能細胞率のみが示されている。
図２２に示す例では、検体ＩＤ「００１２３４」～「００１２３８」および「００１２４１」において、異常細胞率および判定不能細胞率がいずれも小さい。したがって、オペレータは、これらの検体ＩＤを適正に正常と判定できる。また、検体ＩＤ「００１２４０」において、異常細胞率が大きく、判定不能細胞率が小さい。したがって、オペレータは、この検体ＩＤを適正に異常と判定できる。
一方、検体ＩＤ「００１２３９」では、異常細胞率が小さく、かつ、判定不能細胞率が高い。したがって、オペレータは、この検体ＩＤを適正に正常と判定できない。このように判定不能細胞率が高い場合または判定不能細胞数が多い場合、被検者情報が不適正である可能性が高い。たとえば、測定項目がＴＥＬ－ＡＭＬ１の場合に、被検者情報として「慢性リンパ性白血病」が選択されるべきにもかかわらず、通常の被検者情報である「該当なし」に基づいて分析が行われたと考えられる。
このように判定不能細胞率および判定不能細胞数が所定値より大きい場合、オペレータは、検体ＩＤの行を操作することにより、検体ＩＤを選択する。検体ＩＤが選択されると、リスト４６１において、対象となる検体ＩＤの行に枠４６１ｃが表示される。オペレータは、検体ＩＤを選択した上で全画像表示ボタン４６２を操作する。これにより、処理部１１は、図２１に示した画面４５０を表示部１３に表示して、画面４５０において、選択された検体ＩＤについての分析結果を表示させる。そして、オペレータは、表示された画面４５０において、上述したように他の被検者情報を検討し、必要に応じて再分析の指示を入力する。
図２２の画面４６０によれば、オペレータは、検体ＩＤごとの分析結果を参照して、全画像を表示する画面４５０を表示できる。これにより、複数の検体ＩＤに対して、円滑に、合成画像の確認し再分析の指示を入力できる。
＜実施形態４＞
図２３に示すように、実施形態４では、図１８に示す実施形態３の処理と比較して、ステップＳ３７に代えてステップＳ４１が追加されている。また、実施形態４の画像分析装置１０は、図１７（ａ）に示す実施形態２と同様、通信部１６を備え、通信部１６を介してホストコンピュータ３０と通信を行う。ホストコンピュータ３０の記憶部３１は、検体ＩＤに対応付けて、被検者情報をあらかじめ記憶している。実施形態４の他の構成は、実施形態３と同様である。
図２３に示すように、ステップＳ４１において、処理部１１は、ホストコンピュータ３０から染色体異常に関する情報を取得する。この場合のステップＳ４１では、処理部１１は、ステップＳ３１で受け付けた検体ＩＤに基づいて、ステップＳ３１で受け付けた検体ＩＤに基づいて、ホストコンピュータ３０から被検者情報を取得する。そして、ステップＳ３８において、処理部１１は、染色体異常に関する情報に基づく分析を行う。この場合のステップＳ３８では、処理部１１は、ステップＳ３３で生成した合成画像を用いて、被検者情報に基づく分析を行う。ステップＳ３９において、処理部１１は、ステップＳ３８で生成した分析結果を含む画面４４０を表示部１３に表示させる。
実施形態４によれば、１回目の分析の後、オペレータが再分析の指示を入力すると、ホストコンピュータ３０から被検者情報が取得される。これにより、迅速に２回目の分析を行うことができる。
＜実施形態５＞
図２４に示すように、実施形態５では、図２３に示す実施形態４の処理と比較して、ステップＳ３５が省略され、ステップＳ３６に代えてステップＳ５１が追加されている。実施形態５の他の構成は、実施形態４と同様である。
図２４に示すように、処理部１１は、ステップＳ３４で分析を行うと、分析結果を表示せずに、ステップＳ５１の処理を行う。ステップＳ５１において、処理部１１は、ステップＳ３４の分析結果に基づいて、判定不能細胞数または判定不能細胞率が所定値より大きいか否かを判定する。
判定不能細胞数または判定不能細胞率が所定値以下である場合、処理部１１は、ステップＳ３４で行われた分析は適正であったと判定し、処理をステップＳ３９に進める。そして、ステップＳ３９において、処理部１１は、ステップＳ３４で生成した分析結果を含む画面を表示部１３に表示させる。この場合、表示部１３に表示される画面は、図１５に示した画面４１０と同様である。
他方、判定不能細胞数または判定不能細胞率が所定値より大きい場合、処理部１１は、ステップＳ３４で行われた分析は不適正であったと判定し、処理をステップＳ４１に進める。処理部１１は、ステップＳ４１においてホストコンピュータ３０から被検者情報を取得し、ステップＳ３８において被検者情報に基づく分析を行う。そして、ステップＳ３９において、処理部１１は、ステップＳ３８で生成した分析結果を含む画面を表示部１３に表示させる。この場合、表示部１３に表示される画面は、図２０に示した画面４４０と同様である。
実施形態５によれば、１回目の分析の後、１回目の分析が適正であれば、１回目の分析結果が表示される。他方、１回目の分析が不適正であれば、２回目の分析が行われ、２回目の分析結果が表示される。これにより、迅速かつ適正な分析結果を表示させることができる。
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、処理部１１は、被検者情報として、被検者の過去の検査結果、被検者が罹患している疾患名、または異性間の骨髄移植の有無を取得したが、処理部１１が取得する被検者情報はこれに限らない。被検者情報は、たとえば、被検者の過去の検査結果がＧバンド分染法に基づく検査の結果であるか否かを示す情報、被検者の過去の検査結果がＦＩＳＨ法に基づく検査の結果であるか否かを示す情報、検査の目的、検査履歴の有無、先天性異常の有無などであってもよい。検査の目的は、初回時検査、寛解時検査、再発時検査、治療時検査などを含む。
１０ 画像分析装置
１１ 処理部
１２ 記憶部
１３ 表示部
１６ 通信部
２１ 試料
３０ ホストコンピュータ
１１０ フローセル
１２１、１２２ 光源
１５４ 撮像部
３１０、３２０、３３０、３４０、３５０ 被検者情報受付画面
４３０、４５０ 画面
４５１ 被検者情報変更領域

Claims (33)

  1. 核酸中の標的遺伝子を標識した試料の画像を分析する画像分析装置であって、
    前記標的遺伝子が標識された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生じた光を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された画像を、前記画像に含まれる輝点に基づいて分析する処理部と、を備え、
    前記処理部は、前記試料が採取された被検者の染色体異常に関する情報を取得し、前記情報が前記被検者に染色体異常がないことを示す場合は、前記標的遺伝子に関する第１の陽性パターンと前記標的遺伝子に関する第１の陰性パターンを少なくとも含む第１の輝点パターンの組合せに基づいて前記画像を分析し、前記情報が前記被検者に染色体異常があることを示す場合は、前記標的遺伝子に関する第２の陽性パターンと前記標的遺伝子に関する第２の陰性パターンを少なくとも含む第２の輝点パターンの組合せに基づいて前記画像を分析する、画像分析装置。
  2. 前記染色体異常に関する情報は、過去の検査結果である、請求項１に記載の画像分析装置。
  3. 前記染色体異常に関する情報は、疾患名である、請求項１または２に記載の画像分析装置。
  4. 前記染色体異常に関する情報は、染色体に変化を生じる移植が行われたか否かを示す情報である、請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像分析装置。
  5. 前記輝点のパターンは、輝点の色および数の組合せである、請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像分析装置。
  6. 前記輝点のパターンを複数記憶する記憶部を備え、
    前記処理部は、前記染色体異常に関する情報に対応する前記輝点のパターンを選択し、選択した前記輝点のパターンに基づいて前記画像を分析する、請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像分析装置。
  7. 前記記憶部は、測定項目ごとに前記輝点のパターンを記憶し、
    前記処理部は、前記測定項目および前記染色体異常に関する情報に対応する前記輝点のパターンを選択し、選択した前記輝点のパターンに基づいて前記画像を分析する、請求項６に記載の画像分析装置。
  8. 表示部を備え、
    前記処理部は、前記染色体異常に関する情報を受け付けるための染色体異常に関する情報の受付画面を前記表示部に表示させ、前記染色体異常に関する情報の受付画面を介して前記染色体異常に関する情報を取得する、請求項１ないし７の何れか一項に記載の画像分析装置。
  9. 前記染色体異常に関する情報を記憶する外部のコンピュータと通信するための通信部を備え、
    前記処理部は、前記通信部を介して前記外部のコンピュータから前記染色体異常に関する情報を取得する、請求項１ないし８の何れか一項に記載の画像分析装置。
  10. 前記処理部は、前記試料に含まれる複数の細胞ごとに、前記染色体異常に関する情報に基づいて前記画像を分析し、前記細胞が異常であるか否かを判定する、請求項１ないし９の何れか一項に記載の画像分析装置。
  11. 表示部を備え、
    前記処理部は、異常細胞の数または比率を算出し、前記表示部に表示させる、請求項１０に記載の画像分析装置。
  12. 表示部を備え、
    前記処理部は、
    前記試料に含まれる複数の細胞ごとに前記画像を分析し、
    異常および正常のいずれの場合の輝点のパターンにも合致しない前記細胞の数または比率を算出し、
    前記画像を再度分析するための指示を受け付けるための再分析受付画面を前記表示部に表示させ、
    再度分析するための指示を受け付けたことに基づいて、前記染色体異常に関する情報に基づいて前記画像を再度分析する、請求項１ないし１１の何れか一項に記載の画像分析装置。
  13. 前記処理部は、前記再分析受付画面を介して前記画像を再度分析するための指示を受け付けたことに基づいて、前記染色体異常に関する情報を取得する処理を実行する、請求項１２に記載の画像分析装置。
  14. 表示部を備え、
    前記処理部は、
    前記試料に含まれる複数の細胞ごとに前記画像を分析し、
    異常および正常のいずれの場合の輝点のパターンにも合致しない前記細胞の数または比率を算出し、
    異常および正常のいずれの場合の輝点のパターンにも合致しない前記細胞の数または比率が所定値より大きい場合、前記染色体異常に関する情報に基づいて前記画像を再度分析する、請求項１ないし１１の何れか一項に記載の画像分析装置。
  15. 前記処理部は、前記染色体異常に関する情報によらず適用される輝点のパターンに基づいて前記画像を分析した結果と、前記染色体異常に関する情報に基づいて前記画像を分析した結果とを、切り替え可能に前記表示部に表示させる、請求項１２ないし１４の何れか一項に記載の画像分析装置。
  16. 表示部を備え、
    前記処理部は、前記撮像部により撮像された前記画像を前記表示部に表示させる、請求項１ないし１５の何れか一項に記載の画像分析装置。
  17. 前記処理部は、前記画像が表示される画面に、前記染色体異常に関する情報を入力する項目を含めて表示する、請求項１６に記載の画像分析装置。
  18. 前記試料中の前記標的遺伝子は蛍光色素により標識されている、請求項１ないし１７の何れか一項に記載の画像分析装置。
  19. 前記処理部は、前記標的遺伝子を標識する前記蛍光色素から生じた蛍光の輝点を、前記試料に含まれる複数の細胞ごとに前記蛍光画像から抽出する、請求項１８に記載の画像分析装置。
  20. 前記試料が流れるフローセルを備え、
    前記光源は、前記フローセルを流れる前記試料に光を照射し、
    前記撮像部は、前記フローセルを流れる前記試料から生じた光を撮像する、請求項１ないし１９の何れか一項に記載の画像分析装置。
  21. 核酸中の標的遺伝子を標識した試料の画像を分析する画像分析方法であって、
    前記標的遺伝子が標識された試料に光を照射する工程と、
    前記光が照射されることにより前記試料から生じた光を撮像して輝点を含む画像を取得する工程と、
    前記試料が採取された被検者の染色体異常に関する情報を取得する工程と、
    前記情報が前記被検者に染色体異常がないことを示す場合は、前記標的遺伝子に関する第１の陽性パターンと前記標的遺伝子に関する第１の陰性パターンを少なくとも含む第１の輝点パターンの組合せに基づいて前記画像を分析し、前記情報が前記被検者に染色体異常があることを示す場合は、前記標的遺伝子に関する第２の陽性パターンと前記標的遺伝子に関する第２の陰性パターンを少なくとも含む第２の輝点パターンの組合せに基づいて前記画像を分析する工程と、を含む、画像分析方法。
  22. 前記染色体異常に関する情報は、過去の検査結果である、請求項２１に記載の画像分析方法。
  23. 前記染色体異常に関する情報は、疾患名である、請求項２１または２２に記載の画像分析方法。
  24. 前記染色体異常に関する情報は、染色体に変化を生じる移植が行われたか否かを示す情報である、請求項２１ないし２３の何れか一項に記載の画像分析方法。
  25. 前記輝点のパターンは、輝点の色および数の組合せである、請求項２１ないし２４の何れか一項に記載の画像分析方法。
  26. 前記画像を分析する工程において、前記試料に含まれる複数の細胞ごとに、前記染色体異常に関する情報に基づいて前記画像を分析し、前記細胞が異常であるか否かを判定する、請求項２１ないし２５の何れか一項に記載の画像分析方法。
  27. 前記画像を分析する工程において、異常細胞の数または比率を算出し表示部に表示させる、請求項２６に記載の画像分析方法。
  28. 前記画像を分析する工程において、撮像された前記画像を表示部に表示させる、請求項２１ないし２７の何れか一項に記載の画像分析方法。
  29. 前記画像を分析する工程において、前記画像が表示される画面に、前記染色体異常に関する情報を入力する項目を含めて表示する、請求項２８に記載の画像分析方法。
  30. 前記試料中の前記標的遺伝子は蛍光色素により標識されている、請求項２１ないし２９の何れか一項に記載の画像分析方法。
  31. 前記画像を分析する工程において、前記標的遺伝子を標識する前記蛍光色素から生じた蛍光の輝点を、前記試料に含まれる複数の細胞ごとに前記蛍光画像から抽出する、請求項３０に記載の画像分析方法。
  32. 前記試料に光を照射する工程において、フローセルに前記試料を流し、前記フローセルを流れる前記試料に光を照射し、
    前記画像を取得する工程において、前記フローセルを流れる前記試料から生じた光を撮像する、請求項２１ないし３１の何れか一項に記載の画像分析方法。
  33. 核酸中の標的遺伝子を標識した試料の画像を分析する画像分析装置であって、
    前記標的遺伝子が標識された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生じた光を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された画像を、前記画像に含まれる輝点に基づいて分析する処理部と、
    表示部と、を備え、
    前記処理部は、
    前記試料が採取された被検者の染色体異常に関する情報を取得し、
    前記情報が前記被検者に染色体異常がないことを示す場合は、前記標的遺伝子に関する第１の陽性パターンと前記標的遺伝子に関する第１の陰性パターンを少なくとも含む第１の輝点パターンの組合せを前記表示部に表示させ、前記情報が前記被検者に染色体異常があることを示す場合は、前記標的遺伝子に関する第２の陽性パターンと前記標的遺伝子に関する第２の陰性パターンを少なくとも含む第２の輝点パターンの組合せを前記表示部に表示させる、画像分析装置。
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