JPS63169588A - オ−トラジオグラフ解析のための信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、オートラジオグラフ解析のための信号処理方
法に関するものである・ ［発明の背景］ 支持媒体上において少なくとも一次元的方向に分布して
分布列を形成している放射性標識物質の位置情報を得る
ための方法としてオートラジオグラフィーが既に知られ
ている。

たとえば、蛋白質、核酸などのような生物体由来の高分
子物質に放射性標識を付与し、その放射性標識高分子物
質、その誘導体、あるいはその分解物またはその合成物
などをゲル電気泳動などの分離操作にかけてゲル状支持
媒体において分離展開し、そのゲル状支持媒体と高感度
Ｘ線フィルムとを一定時間重ね合わせることにより、該
フィルムを感光させ、その感光部位から得られる該ゲル
状支持媒体上における放射性標識物質の位置情報を基に
して、その高分子物質の分離、同定、あるいは高分子物
質の分子量、特性の評価などを行なう方法も開発され、
実際に利用されている。

特に近年においては、オートラジオグラフィーは、ＤＮ
Ａ、ＲＮＡなとの核酸の塩基配列決定に有効に利用され
ている。また、サザン・ブロッテインク、ノーザン争プ
ロッティング、コロニー・ハリブリダイゼーションなど
のハリプリダイモーション法を利用する遺伝子のスクリ
ーニングにおいても不可欠の手段となっている。

本出願人は、オートラジオグラフィーにおいて上記放射
線フィルムを用いる従来の放射線写真法の代りに、蓄積
性蛍光体シートを用いる放射線像変換方法を利用する方
法について既に特許出願している（特開昭５９−８３０
５７号、特開昭６０−１０１７４号、特開昭６０−６６
９９８号）。

ここで、蓄積性蛍光体シートは輝尽性蛍光体からなるも
のであり、放射線エネルギーを該蛍光体シートの輝尽性
蛍光体に吸収させたのち、可視乃至赤外領域の電磁波（
励起光）で励起することにより、放射線エネルギーを蛍
光として放出させることができるものである。この方法
によれば、露光時間を大幅に短縮化することができ、ま
た従来より問題となっていた化学カブリ等が発生するこ
とがない、さらに、放射性標識物質のオートラジオグラ
フは、一旦放射線エネルギーとして蛍光体シートに蓄積
されたのち輝尽光として光電的に読み出されるから、直
接にデジタル信号（デジタル画像データ）として得たの
も適当な記録媒体に保存することができる。

従来より、オートラジオグラフの解析は、可視化された
オートラジオグラフについて放射性標識物質の分離展開
位ｔ（バンド）を視覚的に判断することにより行なわれ
ており、これにより放射性標識が付与された特定物質に
ついての位置情報（およびそれに基づいた各種の情報、
すなわち高分子物質の同定、その分子量、特性の評価な
ど）の知見が得られている。たとえば、ＤＮＡ、ＲＮＡ
などの核酸の塩基配列は、放射性標識が付学された核酸
の塩基特異的断片物の混合物のバンドの位置を目視によ
り相互に比較することにより決定されている。よって、
オートラジオグラフの解析には多大な時間と労力が費さ
れている。

また、人間の目に依存しているため、オートラジオグラ
フを解析して得られる位置情報が解析者によって異なる
など情報の精度には限界がある。

そこで、本出願人は、上記オートラジオグラフをデジタ
ル信号として得た後このデジタル信号に適当な信号処理
を施すことにより、放射性標識物質の位置情報を記号お
よび／または数値として自動的に得る方法についても既
に特許出願している（特開昭５９−１２６５２７号、特
開昭６０−２３３５５７号、特願昭６０−２２６０９１
号、特願昭６０−２２６０９２号等）、オートラジオグ
ラフに対応するデジタル信号は、従来の放射線フィルム
を利用する場合には一旦オートラジオグラフを該フィル
ム上に可視画像化したのち、反射光または透過光を利用
して光電的に読み取ることにより得られる。また、蓄積
性蛍光体シートを用いる場合には、オートラジオグラフ
が蓄積記録された蛍光体シートを直接に読み出すことに
より得られる。

しかしながら、実際に放射性標識物質を電気泳動法など
により支持媒体上に分離展開させて得られたパターンの
オートラジオグラフには種々のノイズあるいは歪みが生
じがちである。

たとえば、ＤＮＡの塩基配列決定のために塩基特異的Ｄ
ＮＡ断片物を電気泳動させて得られた泳動パターンのオ
ートラジオグラフを、一種の鳥轍図（泳動方向に沿った
位置と信号レベルとからなる多数の波形を重畳表示して
なる図）で表わすと第２図に示すようになり、バックグ
ラウンドノイズが非常に大きく、真のバンドの位置を殆
ど判断することができない、なお第２図は、泳動パター
ンのオートラジオグラフを表わす烏轍図であり、ｙ方向
が泳動方向である。

このバックグラウンドノイズは、試料の調製過程で塩基
特異的ＤＮＡ断片物の放射性標識が不七分であるために
、試料中に放射性不純物が混入したり、あるいは放射線
フィルムもしくは蓄積性蛍光体シートの露光過程で自然
放射能による照射な受けることによって生ずる。

従って、デジタル信号処理によってオートラジオグラフ
を自動解析する場合のみならず可視画像化して視覚的に
判断し解析する場合であっても、前処理としてこのよう
なノイズを簡易にかつ好適に除去して、解析に適した画
像を得ることが望まれる。

［発明の要旨］ 本発明者は、放射性標識物質の一次元的もしくは二次元
的な位置情報を有するオートラジオグラフを解析するに
際して、分離展開パターンのオートラジオグラフを包含
するデジタル画像データを好適に信号処理することによ
り、ノイズを簡易かつ高精度で除去することを実現した
。

すなわち１本発明は、放射性標識物質が支持媒体上に一
次元的方向に分離展開されて形成された分８展開パター
ンのオートラジオグラフを包含するデジタル画像データ
についてデジタル信号処理を行なうことにより、放射性
標識物質の位置情報を記号および／または数値として得
ることからなるオートラジオグラフ解析のための信号処
理方法において、 １）デジタル画像データを１分離展開方向に垂直な方向
に沿って少なくとも二つのブロックに分割する工程、 ２）各ブロックについて、信号のレベルと信号の数との
関係を表わすヒストグラムを作成する工程。

３）ブロックごとに、そのヒストグラムから信号レベル
の有効範囲の最大値および最小値を決定する工程。

４）各ブロックにおける有効レベル範囲に基づいて、デ
ジタル画像データ全体に渡る有効レベル範囲を分子ａ展
開方向に沿った位置ごとに決定する工程、および ５）デジタル画像データについて、有効レベル範囲に従
って階調変換処理を行なう工程、を含むことを特徴とす
るオートラジオグラフ解析のための信号処理方法を提供
するものである。

なお、本発明においてｒ位置情報１とは、試料中におけ
る放射性標識物質もしくはその集合体の位置を中心とす
る各種の情報、たとえば、支持媒体上に存在する放射性
標識物質の集合体の存在位置、濃度、分布、およびこれ
らに基づく放射性標識物質の同定、試料の同定などから
なる情報の一つもしくは任意の組合せとして得られる各
種の情報を意味する。

本発明によれば、分離展開パターンのオートラジオグラ
フに発生したノイズ、特にバックグラウンドノイズを好
適に除去して真のバンドの存在位置を明確にすることが
できる。また、二つ以上のバンドが融合していてその分
離が不十分な場合でも本発明の信号処理により、バンド
の分離性を高めて一つ一つのバンドを際立たせることが
できる。

特に、サンガー・クールノン法等においては。

試料である塩基特異的断片物が分子量が大きくなるにつ
れて放射性同位元素を多く含み、放射能強度が大となる
ために、オートラジオグラフには分離展開距離が大きく
なるにつれて画像濃度が低くなるといった濃度勾配（信
号レベルの変化）が生じる。このように信号レベルが分
離展開位置によって異なっている場合であっても、ブロ
ックごとに有効レベル範囲を設定することにより、分離
展開位置の信号レベルに応じた階調変換が行なわれるか
ら、ノイズの除去が局所的に不十分であったりあるいは
真のバンドをも除外してしまうようなことがなく、真の
バンドを一つ一つ明確にすることができる。さらに、有
効レベル範囲は各ブロック間で補間されて連続性を有し
ているから、階調変換して得られた画像の濃度がブロッ
ク間で極端に異なることがなく、均一な濃度の解析容易
な画像を得ることができる。

従って、この階調変換処理によって得られたデジタル画
像データに基づいて、オートラジオグラフを可視化した
場合には、その可視画像から容易かつ正確にバンドの位
置関係を判断することができる。また、このデジタル画
像データを信号処理することによりオートラジオグラフ
を自動解析した場合には、簡易かつ高精度でバンドを検
出し、その位置関係を決定することができる。

［発明の構成］ 本発明において用いられる試料としては、たとえば放射
性標識を有する蛋白質、核酸、それらの誘導体、それら
の分解物、合成物のような生物体由来の高分子物質を挙
げることができる。

その代表的な例として、放射性標識が付与されたＤＮＡ
、ＲＮＡ等の核酸の塩基特異的断片物の混合物が挙げら
れる。ここで、核酸の断片物とは長鎖状の分子の一部分
を意味する。たとえば、塩基特異的ＤＮＡ断片物混合物
の一種である塩基特異的ＤＮＡ切断分解物混合物は、マ
キサム−ギルバート法に従って、放射性標識が付与され
たＤＮＡを塩基特異的に切断分解することにより得られ
る。また、塩基特異的ＤＮＡ合成物混合物はサンガーＯ
クールソン法に従って、ＤＮＡをテンプレート（鋳型）
として、放射性標識が付与されたデオキシヌクレオシド
トリフオスフェートとＤＮＡ合成酵素とを用いて合成す
ることにより得られる。さらに、塩基特異的ＲＮＡ断片
物の混合物も同様の方法により、切断分解物混合物また
は合成物混合物として得ることができる。なお、ＤＮＡ
はその構成単位としてアデニン、グアニン、チミン、シ
トシンの四種類の塩基からなるが、一方ＲＮＡはアデニ
ン、グアニン、ウラシル、シトシンの四種類の塩基から
なる。

放射性標識は、これらの物質に適当な方法で３２ｐ、１
４ｃ、コ５ｓ、コＨ，Ｌ３Ｉなどの放射性同位元素を保
持させることによって付かされる。

試料である放射性標識物質はゲル状支持媒体など公知の
各種の支持媒体を用いて、電気泳動法、薄層クロマトグ
ラフィー、カラムクロマトグラフィー、ペーパークロマ
トグラフィーなと種々の分ａｌＩｊＮ開方法により支持
媒体上に分離展開される。

次に、放射性標識物質が分離展開された支持媒体につい
て、従来の写真感光材料を用いる放射線写真法により、
あるいは蓄積性蛍光体シートを用いる放射線像変換方法
によりそのオートラジオグラフが得られ、次いで適当な
読取り（読出し）系を介して放射性標識物質のオートラ
ジオグラフを包含するデジタル画像データが得られる。

前者の放射線写真法を利用する場合には、まず支持媒体
とＸ線フィルム等の写真感光材料とを低温もしくは常温
で長時間（数時間〜数十時間）重ね合わせて放射線フィ
ルムを感光させたのち、現像して放射性標識物質のオー
トラジオグラフを放射線フィルム上に可視画像化する０
次いで１画像読取装置を用いて放射線フィルム上に可視
化されたオートラジオグラフを読み取る。たとえば、放
射線フィルムに光ビームを照射してその透過光または反
射光を光電的に検出することにより、オートラジオグラ
フは電気信号として得られる。さらに、この電気信号を
Ａ／Ｄ変換することにより。

オートラジオグラフを包含するデジタル画像データを得
ることができる。

後者の放射線像変換方法を利用する場合には、まず、支
持媒体と蓄積性蛍光体シートとを常温で短時間（数秒〜
数十分間）重ね合わせて蛍光体シートに放射性標識物質
から放出される放射線エネルギーを蓄積させることによ
り、そのオートラジオグラフを蛍光体シートに一種の潜
像として記録する。ここで、蓄積性蛍光体シートは、た
とえばプラスチックフィルムからなる支持体、二価ユー
ロピウム賦活弗化臭化バリウム（ＢａＦＢｒ：Ｅｕ”）
ｇの輝尽性蛍光体からなる蛍光体層、および透明な保護
膜がこの順に積層されたものである。蓄積性蛍光体シー
トに含有されている輝尽性蛍光体は、Ｘ線等の放射線が
照射されるとその放射線エネルギーを吸収して蓄積し、
そののち可視乃至赤外領域の光で励起すると蓄積してい
た放射線エネルギーをｔＩ４尽光２して放出するという
特性を有する。

次いで、読出装置を用いて蓄積性蛍光体シートに蓄積記
録されたオートラジオグラフを読み出す、具体的には、
たとえば蛍光体シートをレーザー光で走査して放射線エ
ネルギーを輝尽光として放出させ、この輝尽光を光電的
に検出することにより、放射性標識物質のオートラジオ
グラフは可視画像化することなく直接に電気信号として
得られる。さらに、この電気信号をＡ／Ｄ変換すること
により、オートラジオグラフを包含するデジタル画像デ
ータを得ることができる。　上述のオートラジオグラフ
測定操作およびオートラジオグラフを包含するデジタル
画像データを得る方法の詳細については、前記特開昭５
９−　ａ　３０５７　′−！ｆ、特開昭５９−１２６５
２７号、特開昭５９−１２６２７８号等の各公報に記載
されている。

なお、上記いずれの方法においてもオートラジオグラフ
の読取り（または読出し）は、放射線フィルム（または
蓄積性蛍光体シート）の全面に渡って行なう必要はなく
１画像領域のみについて行なうことも勿論可鮨である。

また、上記においては、支持媒体上に分離展開された放
射性標識物質のオートラジオグラフを包含するデジタル
画像データを得る方法として、従来の放射線写真法およ
び放射線像変換方法を利用する方法について述べたが、
これらの方法に限定されるものではなく、それ以外の如
何なる方法により得られたデジタル画像データであって
も放射性標識物質のオートラジオグラフを包含するもの
である限り、本発明の信号処理方法を適用することが可
能である。

得られたデジタル画像データは、放射線フィルム（また
は蛍光体シート）に固定された座標系で表わされた座標
（ｘ　、　ｙ）とその座標における信号のレベル（Ｚ）
とからなるデジタル信号Ｄｘｙの集合であり、一つの信
号は一つの画素に対応している。信号のレベルはその座
標における画像濃度、すなわち放射性標識物質の量を表
わしている。従って、デジタル画像データは放射性標識
物質の二次元的な位置情報を有している。

このようにして得られた支持媒体上の放射性標識物質の
オートラジオグラフを包含するデジタル画像データには
、以下に述べるような本発明の方法により信号処理が施
されて、オートラジオグラフの解析に付される。

本発明の信号処理方法の実施の態様を、次の四種類の放
射性標識が付与された塩基特異的ＤＮＡ断片物の組合せ
からなる試料が電気泳動により支持媒体上に形成された
泳動列（分離展開列）からなる泳動パターンを例にとっ
て説明する。

ｌ）グアニン（Ｇ）特異的ＤＮＡ断片物２）アデニン（
Ａ）特異的ＤＮＡ断片物３）チミン（Ｔ）特異的ＤＮＡ
断片物 ４）シトシン（Ｃ）特異的ＤＮＡ断片物ここで、各塩基
特異的ＤＮＡ断片物は、サンガー・クールラン法により
塩基特異的に合成された、すなわち末端の塩基を同じく
する種々の長さのＤＮＡ断片物からなる。

これらの塩基特異的ＤＮＡ断片物のオートラジオグラフ
を包含するデジタル画像データは、信号処理回路におい
て一旦メモリ（バッファーメモリ、または磁気ディスク
等の不揮発性メモリ）に記憶される。

通常、放射線フィルムもしくは蓄積性蛍光体シートを読
み取ることにより得られたデジタル画像データは、泳動
パターンだけではなくフィルムもしくは蛍光体シート全
面についての画像情報を含んでおり、画像領域（パター
ン領域）以外の余分な部分のデジタルデータを含んでい
る。従って。

本発明の階調変換処理に先立って、該処理の質的向上お
よび処理効率の向上の点から、得られたデジタル画像デ
ータから画像領域に対応する画像データのみを抽出する
こと（いわゆる１画像領域の切出し」）が望ましい。

たとえば、泳動パターンに対応する画像データは、次の
ような信号処理により抽出することができる。まず、得
られた画像データを、泳動方向に垂直な方向（Ｘ方向）
に沿って二つ以上のブロックに分割したのち、ブロック
ごとに分離展開方向（Ｘ方向）に沿って画像データを加
算することによりＸ方向の位置と信号のレベルとからな
る一次元波形（射影）を得る６次いで、ブロックごとに
その射影から泳動パターン領域の境界２更には各泳動列
（レーン）の境界を検出し、ブロック間でこれらの境界
を補間することにより、幅方向（Ｘ方向）における泳動
パターン領域全体およびレーン全体の境界を決定するこ
とができる。同様にして、長さ方向（Ｘ方向）における
境界も決定することができる。

なお、上記画像領域の切出しのための信号処理方法の詳
細については、本出願人による昭和６１年１２月２７日
出願の特願昭　　　　号明細書に記載されている。

あるいは、得られたデジタル画像データに基づいてオー
トラジオグラフをＣＲＴ等の画面に電気的に表示したの
ち、画面上でカーソル、マウス等を用いて操作すること
によりあるいはキーボード操作によって、泳動パターン
領域は情報として入力することができる。

なお、長さ方向における境界は試料の注入位置（スロッ
ト）および泳動条件等によっておおよその位置が判明し
ているから、予め固定座標として設定されてもよい。

第３図に、得られたデジタル画像データをそのまま画像
化した場合のオートラジオグラフ像の例を示す。全画像
３１に対して、泳動パターン領域３２に対応する画像デ
ータが抽出される。

第４図は、抽出されたデジタル画像データを画像化した
場合の泳動パターン領域のオートラジオグラフ像の例で
ある。泳動パターンは上記試料に対応した四つのレーン
からなる。

また、第５図は、第４図のα−β線に沿って画像データ
を抽出して得られたｙ方向に沿った位置と信号のレベル
（２）とからなる−次元波形（断面像）である、泳動開
始位ｔに近づくにつれて徐々に信号レベルが高くなって
おり、濃度勾配が生じている。

第４図に示した画像情報を有するデジタル画像データに
ついて、まず第一に、泳動方向に垂直な方向に沿って二
つ以上のブロックに分割する。ここで、泳動方向とは、
実際に泳動された厳密な方向を意味するものではなく、
泳動しようとした方向であって支持媒体（すなわち放射
線フィルムもしくは蓄積性蛍光体シート）の長袖方向（
ｙ方向）を意味する。

画像データの分割によって得られるブロックの数は試料
の種類、バンドの数、データ量、信号レベルの変化（濃
度勾配）などによっても異なるが１通常好ましくは４〜
６個である６画像データを泳動方向に垂直な方向（Ｘ方
向）に複数のブロックに分けて以下の演算処理を行なう
ことにより、濃度勾配が生じていても画像濃度に応じて
適確に有効レベル範囲を決定することができる。

第４図において、画像データは（１）〜（４）の四個の
ブロックに分割される。

第二に、各ブロックについて、信号のレベルと信号の数
との関係を表わすヒストグラムを作成する。

第６図に、第一ブロックについてのヒストグラムを示す
、横軸に信号レベルをとり、縦軸に信号数（頻度）をと
ったグラフである。

ヒストグラムの計算は、たとえば一つのブロック内の全
ての画像データを対象として行なってもよいし、あるい
は一部の画像データを対象として行なってもよい、一部
の画像データのみを使用する場合には、たとえば第４図
のα−β線に沿って抽出すればよい。

第三に、ブロックごとにヒストグラムから信号レベルの
有効範囲の最大値および最小値を決定する。

たとえば、第６図に示したヒストグラムにおいて信号レ
ベルの高い方から探索して最初に信号数が０とならない
点（２■ａＸ　）を見つけ出し、これを有効レベル範囲
（有効Ｃ度しンジ）の最大値とすることができる。

また、有効レベル範囲の最小値は、予め信号レベルＯか
ら最小値までの面積（第６図の斜線部分）とヒストグラ
ムの全面積との比率を閾値として設定しておき、信号レ
ベルの低い方から探索して面積比が閾値となる点（２■
ｉｎ　）を見つけ出すことにより求められる。閾値とし
て設定される面積比は、試料の放射線強度、バックグラ
ウンドノイズの程度などによっても異なるが一般には１
０〜２０％の範囲内である。また、閾値はブロックごと
に異なっていてもよい。

このようにして、ブロックごとに異なる有効レベル範囲
が決定される。

第四に、各ブロックの有効レベル範囲を補間することに
より、デジタル画像データ全体に渡る有効レベル範囲を
泳動方向に沿って決定する。

たとえば、第６図においてｚｍｉｎとｚ　ｗａｘで示さ
れた第一ブロックの有効レベル範囲を、第７図に示すよ
うに第一ブロックをＸ方向に沿って１分する中央線上に
固定する。

第７図は、泳動パターン全体に渡って有効レベル範囲を
決定する操作の例を概略的に示す図である。

同様にして、残りのブロックについてもその中央線上に
決定済の有効レベル範囲を定めたのち、各ブロック間で
最小値および最大値それぞれを順に連結して直線補間す
ることにより、泳動位置によって連続的に変化した有効
レベル範囲（第７図の斜線部分）を決定することができ
る。

第五に、デジタル画像データについて有効レベル範囲に
従って階調変換を行なう。

泳動位置（ｙ座標）によって有効レベル範囲が異なるか
ら、画像データの階調変換はデジタル信号のｙ座標によ
ってそれに応じた有効レベル範囲に基づいて行なわれる
。

第８図は、泳動方向の位置ｙａにおける階調変換の例を
示すグラフである。横軸に入力信号レベルをとり、縦軸
に出力信号レベルをとったグラフである。

たとえば、泳動方向の位置ｙａ上の画像データは、第８
図に示すように、 ｌ）信号のレベルが有効レベル範囲の最小値（ｚ＋５ｉ
ｎ）以下であるときは一律にＯレベルに変換され［Ｚ≦
ｚｍｉｎ−Ｉ−ｚ　＝　Ｏ］　、２）信号のレベルが最
小（ｉ（ｚ層ｉｎ　）より大きく最大値（Ｚ履ａｘ　）
より小さいときは、該信号レベルに直線的に比例して変
換され［ｚｍｉｎ＜ｚ＜ｚｍａｘ　→ｚ　＝　ｆ　（ｚ
）　］、３）信号のレベルが有効レベル範囲の最大値（
２層ａｘ　）以上であるときは一律に出力最大レベルに
変換される［　ｚ　ｗａｘ≦ｚ　−＋　　ｚ　＝　ｚ　
’ｗａｘ］。

このようにして、全ての画像データにそのｙ座標に応じ
て異なる階調変換を行なうことにより、ノイズを除去す
ることができる。

第１図は、第２図に示した画像を階調変換することによ
り得られたオートラジオグラフ像である。第１図から明
らかなように、本発明の階調変換処理により、バックグ
ラウンドノイズは好適に除去されて、バンドの存在箇所
と不在箇所との山谷が明確であり、バンドの位置を容易
にかつ精確に判断することができる。

なお、上記においては、四個のレーンを一括して泳動パ
ターン単位で階調処理を行なう場合について説明したが
、本発明の階調変換処理はレーン単位でも行なうことが
できる。すなわち、ブロックに分割する前にレーンごと
に画像を切り出し、切り出されたレーンごとに１述の操
作を繰り返すことにより、泳動位置のみならずレーンに
応じた階調変換を行なうことができる。たとえば、試料
である塩基特異的ＤＮＡ断片物の量がスロットによって
異なる場合などに、好ましい処理方法である。

Ｌ述の信号処理により階調変換されたデジタル画像デー
タは、信号処理回路から出力されたのち直接的に、もし
くは必要により磁気ディスクや磁気テープなどの記憶保
存手段を介して、表示記録装置もしくはさらに別の信号
処理回路に伝送される。

表示装置としては、たとえば非階調用グラフィックディ
スプレイ、ＣＲＴ等の電気的装置を用いることができる
。また、記録装置としては、たとえばグラフィック用ド
ツトプリンタ、感光材料−Ｆをレーザー光等で走査して
光学的に記録するもの、ＣＲＴ等に表示された画像をビ
デオ・プリンタ等に記録するもの、熱線を用いて感熱記
録材料上に記録するものなど種々の原理に基づいた記録
装置を用いることができる。そして、表示画面もしくは
記録紙上で、ノイズが除去されたオートラジオグラフ像
を視覚的に判断することにより容易かつ正確にＤＮＡの
塩基配列を決定することができる。

また、信号処理によりオートラジオグラフを自動的に解
析する場合には、好適な信号処理回路を有する処理回路
においてさらにバンドの検出およびレーン間でのバンド
の位置の比較照合などを行なうことにより、自動的にＤ
ＮＡの塩基配列を高精度で決定することができる。

を記においては、四個のレーンからなる一つの泳動パタ
ーンの例を挙げて説明したが未発１ｊ１はこのｊＥ様に
限定されるものではなく、泳動パターンは二個以上であ
ってもよい。また、試料が塩基特異的ＤＮＡ断片物の混
合物である場合にその組合せは上記の排他的な組合せに
限定されるものではない、さらに、本発明は、試料が塩
基特異的ＤＮＡ断片物に限定されるものではなく、種々
の分離展開手段により支持媒体上で一次元的方向に分離
展開された放射性標識物質の分離展開パターンに適用す
ることができる。特に、蛋白質の微量分析および遺伝子
のスクリーニング等に好適に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図に示した画像を本発明に従って階調変
換することにより得られたオートラジオグラフ像（鳥轍
図）を示す図である。 第２図は、階調変換処理前の泳動パターンのオートラジ
オグラフ像（鳥轍図）を示す図である。 第３図は、泳動パターンのオートラジオグラフを包含す
るデジタル画像データに基づいた画像のの例を示す図で
ある。 第４図は、抽出されたデジタル画像データを画像化した
場合の泳動パターン領域のオートラジオグラフ像の例を
示す図である。 第５図は、第４図のα−β線に沿って画像データを抽出
して得られたｙ方向に沿った位置と信号のレベル（２）
とからなる−次元波形（断面像）を示す図である。 第６図は、ヒストグラムを示す図である。 第７図は、泳動パターン全体に渡って有効レベル範囲を
決定する操作を概略的に示す図である。 第８図は５階調変換の例を示すグラフである。 ３１：全画像、３２：泳動パターン領域特許出願人　　
富士写真フィルム株式会社代　理　人　　弁理士　　柳
　川　泰　男第　３　図 第６図 イ甫的し△゛ル ４図　第５図　第７図 ２□ −手続者１ｊ正書（方式） 昭和６２年　４月２８目 特・４′庁長官　黒田明雄　′Ａ　　　　　　　　　　
　　　　１〈１、・１￥件の表示 昭和６２年　特許願　第８９７号 ２、発明の名称 オートラジオグラフ解析のための信号処理方法３、補正
をする者 ・１９件との関係　　　　　特許出願人名　称　　（５
２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人 住　所　　東京都新宿区四谷２−１４ミツヤ四谷ビル８
階８、補正の内容　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・６２，１出願時ｗＩ書に添付した図面第１図
および第２図をここに添付した図面第１図および第２図
と差しかえる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射性標識物質が支持媒体上に一次元的方向に分離
   展開されて形成された分離展開パターンのオートラジオ
   グラフを包含するデジタル画像データについてデジタル
   信号処理を行なうことにより、放射性標識物質の位置情
   報を記号および／または数値として得ることからなるオ
   ートラジオグラフ解析のための信号処理方法において、 １）デジタル画像データを、分離展開方向に垂直な方向
   に沿って少なくとも二つのブロックに分割する工程、 ２）各ブロックについて、信号のレベルと信号の数との
   関係を表わすヒストグラムを作成する工程、 ３）ブロックごとに、そのヒストグラムから信号レベル
   の有効範囲の最大値および最小値を決定する工程。 ４）各ブロックにおける有効レベル範囲に基づいて、デ
   ジタル画像データ全体に渡る有効レベル範囲を分離展開
   方向に沿った位置ごとに決定する工程、および ５）デジタル画像データについて、有効レベル範囲に従
   って階調変換処理を行なう工程、 を含むことを特徴とするオートラジオグラフ解析のため
   の信号処理方法。 ２、上記第一工程の前に、デジタル画像データから分離
   展開パターン領域に対応する画像データを抽出すること
   により、第一工程におけるデジタル画像データがパター
   ン領域に対応する画像データであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の信号処理方法。 ３、上記第一工程の前に、デジタル画像データから各分
   離展開列に対応する画像データを抽出することにより、
   第一工程におけるデジタル画像データが一つの分離展開
   列に対応する画像データであり、そして上記第一乃至第
   五工程を分離展開列ごとに繰り返すことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の信号処理方法。 ４、上記第二工程において、該ブロック内の全画像デー
   タについてヒストグラムを作成することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の信号処理方法。 ５、上記第二工程において、該ブロック内で分離展開方
   向に沿った一部の画像データを抽出し、この画像データ
   についてヒストグラムを作成することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の信号処理方法。 ６、上記第三工程において、ヒストグラム上で信号レベ
   ルが高い側から探索して最初に信号数が０とはならない
   点を有効レベル範囲の最大値とし、ヒストグラムの全面
   積に対する面積比が閾値と等しくなる点を該有効レベル
   範囲の最小値とすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の信号処理方法。 ７、上記第四工程において、各ブロックにおける有効レ
   ベル範囲を、該ブロックの分離展開方向における中点上
   に定め、各ブロック間で有効レベル範囲を直線で補間す
   ることにより、デジタル画像データ全体に渡る有効レベ
   ル範囲を分離展開方向に沿った各位置に対して決定する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号処理
   方法。 ８、上記第五工程において、デジタル画像データについ
   て、分離展開方向に沿った位置ごとに該位置に対する有
   効レベル範囲に従って、該有効レベル範囲の最小値以下
   の信号レベルは０、有効レベル範囲内では信号レベルは
   直線的に増大し、そして有効レベル範囲の最大値以上の
   信号レベルは最大一定レベルとなるように階調変換する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号処理
   方法。 ９、上記オートラジオグラフを包含するデジタル画像デ
   ータが、支持媒体と輝尽性蛍光体を含有する蓄積性蛍光
   体シートとを重ね合わせて、支持媒体上の放射性標識物
   質のオートラジオグラフを該蛍光体シートに蓄積記録し
   たのち、該蛍光体シートに励起光を照射して該オートラ
   ジオグラフを輝尽光として光電的に読み出すことにより
   得られたものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の信号処理方法。 １０、上記オートラジオグラフを包含するデジタル画像
   データが、支持媒体と写真感光材料とを重ね合わせて、
   支持媒体上の放射性標識物質のオートラジオグラフを該
   感光材料に感光記録したのち、該感光材料上に可視化さ
   れたオートラジオグラフを光電的に読み取ることにより
   得られたものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の信号処理方法。 １１、上記放射性標識物質が核酸、その誘導体、もしく
   はそれらの分解物またはそれらの合成物であり、信号処
   理により得られる位置情報がそれらの塩基配列情報であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号処
   理方法。