用于3D数据分析的装置、方法和程序以及微粒分析系统制造方法及图纸

作为可以容易且直观地识别在分布图表中待分析的微粒及微粒小群体并且可以获得关于这些微粒及微粒小群体的精确统计数据的数据分析装置，提供了一种3D数据分析装置，其包括保存关于微粒的测量数据的数据存储单元、从测量数据中选择独立的三种变量的输入单元、计算坐标轴是三种变量的坐标空间中的位置和图形并创建表示微粒的特性分布的3D立体图像的数据处理单元、以及显示3D立体图像并在3D立体图像中，在被平面划分为多个区域的坐标空间的每个区域中以不同颜色显示每个区域中的图形的显示单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于3D数据分析的装置、方法以及微粒分析系统
本技术涉及3D数据分析装置、方法和程序，以及微粒分析系统。更具体地，本技术涉及能够利用3D立体图像显示关于微粒的测量数据，并且能够利用图像执行群体信息等的数据分析的3D数据分析装置。
技术介绍
已知微粒测量装置，该微粒测量装置将微粒的分散液导入流道中，并用光、电或磁的方式测量微粒，以便分析包括诸如细胞、微生物、和脂质体这样的生物颗粒、以及诸如胶乳颗粒、凝胶颗粒、和工业颗粒这样的复合颗粒的微粒。作为一个实例，提供了颗粒分析器，该颗粒分析器根据尺寸和形状判断复合颗粒。可通过颗粒分析器测量的参数(变量)包括微粒的基本成分和颗粒直径。另外，流式细胞仪(流式细胞分析仪)用于分析生物颗粒。可以通过流式细胞仪测量的参数包括微粒的前向散射光(FS)、侧向散射(SS)、荧光(FL)以及阻抗。前向散射光(FS)、侧向散射(SS)、和荧光(FL)用作指示细胞或微生物(以下简称为“细胞”)的光学特性的参数，而阻抗用作指示细胞电特性的参数。更具体地，首先，前向散射光是在关于激光轴的向前方向上以小角度散射的光，前向散射光由激光在细胞表面上生成的散射光、衍射光和折射光组成。前向散射光主要用作指示细胞尺寸的参数。接着，侧向散射是关于激光轴以约90度角散射的光，并且是激光在细胞内颗粒体或核中生成的散射光。侧向散射主要用作指示细胞内部结构的参数。另外，荧光是从标记到细胞上的荧光染料生成的光，并用作指示是否存在通过被荧光染料标记的抗体所识别的细胞表面抗原、荧光染料所结合的核酸量等的参数。另外，阻抗通过电阻方法测量，并用作指示细胞体积的参数。使用了数据分析装置，其通过在使用这些测量参数作为轴的同时绘制各个细胞的测量值而创建并显示表示细胞群体中细胞的特性分布的图，以便分析流式细胞仪的测量数据。使用一个测量参数的一维分布图也称为直方图，并创建为图表，其中X轴表示测量参数，Y轴表示细胞数量(计数)。另外，使用两个测量参数的二维分布图也称为细胞图并通过在坐标平面中绘制各个细胞来创建，在该坐标平面中，基于其测量值，测量参数的一个用X轴表示，另一个测量参数用Y轴表示。通过设置直方图或细胞图中的区域，可以获得关于每个区域中存在的细胞的统计数据。经常使用指示细胞群体中包括的靶细胞的比例的频率分布(群体信息)作为统计数据。频率分布被作为设置在直方图或细胞图上的每个区域中存在的细胞占据整个细胞群体的比例进行计算。例如，当众所周知靶细胞指示等于或大于某个参数中的某个值的值时，计算直方图中靶细胞分布频率通过沿X轴以某个值将直方图划分为两个部分来执行。按照该划分，将直方图划分为等于或大于某个值的区域(即，靶细胞存在的区域)和小于某个值的区域(即，非靶细胞存在的区域)。数据分析装置针对每个设置的区域根据每个区域中存在的细胞数量计算分布频率。另外，在使用细胞图时，计算分布频率通过沿X轴和Y轴以某个值将细胞图划分为四个区域来执行。按照该划分，将细胞图划分为两个参数都等于或大于某个值的区域(即，靶细胞存在的区域)和两个参数中的任意一个小于某个值的区域(即，非靶细胞存在的区域)。在PTL1中，提出了“一种分析装置，包括：测量数据获取器件，从待分析对象中获取第一、第二、和第三测量数据；三维分布图创建器件，使用第一、第二、和第三测量数据作为轴创建指示待分析对象中所包括的有形组分的分布的三维分布图；区域设置器件，在三维分布图中以可变的方式设置截止区域；以及参考分布图创建器件，针对有形组分创建使用第一和第二测量数据作为轴的二维分布图或使用第一测量数据作为轴的频率分布图，该有形组分属于通过区域设置器件设置的截止区域”(参见文献的权利要求9)。根据该分析装置，可以在参照与三维分布图一起显示的二维分布图(细胞图)和频率分布图(直方图)的同时在三维分布图中设置截止区域。应注意的是，该分析装置的三维分布图并不是以立体的方式观察，而是以平面的方式显示在显示器上。关于本技术，将描述双眼型立体图像技术(3D立体图像技术)。在双眼型立体图像中，首先，当分别用右眼和左眼观察对象时准备两个图像。接着，在显示这两个图像时，用于右眼的图像仅对右眼呈现，而用于左眼的图像仅对左眼呈现。因此，当在三维空间中观察对象时会重建图像，并使用户立体感知该对象。启用立体视觉的3D显示器主要采用(a)眼镜法、(b)裸眼法、和(c)观察器法。(a)眼镜法进一步包括互补色法、偏振滤光法和分时法。另外，(b)裸眼法包括视差屏障法和双凸透镜法，而(c)观察器法包括立体镜法和头戴法。引用列表专利文献【PTL1】日本未经审查的专利申请公开案第2006-17497号非专利文献【NPL1】ANew"Logicle"DisplayMethodAvoidsDeceptiveEffectsofLogarithmicScalingforLowSignalsandCompensatedData,CytometryPartA69A:541-551,2006。
技术实现思路
技术问题在使用一个测量参数作为轴的直方图中或在使用测量参数之间的一个组合作为轴的细胞图中，在彼此重叠的区域中可能存在待分析的细胞小群体和不需要的细胞。例如，当以人外周血作为样本来分析淋巴细胞时，一些单核细胞可能存在于与使用前向散射光(FS)和侧向散射(SS)作为轴的细胞图中的淋巴细胞相同的区域中。因此，在使用直方图或细胞图的现有数据分析中，识别靶细胞比较困难且难以设置区域，使得只存在靶细胞，因此不能精确地获得统计数据比如频率分布。因此，本技术的主要目的是提供一种数据分析装置，该数据分析装置能够容易并直观地识别分布图中的待分析的微粒或微粒小群体，且可获得关于微粒或微粒小群体的精确统计数据。解决问题的手段为了解决上述问题，本技术提供了一种3D数据分析装置，包括：保存关于微粒的测量数据的数据存储单元；从测量数据中选择独立的三种变量的输入单元；计算其坐标轴是三种变量的坐标空间中的位置和图形并创建表示微粒的特性分布的3D立体图像的数据处理单元；以及显示3D立体图像的显示单元。在3D立体图像中，在每个区域中用不同颜色显示被平面划分为多个区域的坐标空间的每个区域中的图形。在该3D数据分析装置中，当在立体查看其坐标轴是任意选择的三种参数的三维分布图的同时设置用于数据分析的区域时，每个区域中的图形在每个区域中用不同颜色显示。因此，在直观检查每个图形存在于哪个区域的同时可以设置区域并且在清楚识别区域之间的边界的同时可以准确设置区域。在3D数据分析装置中，优选数据处理单元计算每个区域中的分布频率，并且显示单元在每个区域中用与分布频率相关联的颜色显示图形。此外，优选数据处理单元计算与平面位置的变化同步的分布频率并且以实时改变的方式来显示每个区域中的图形颜色。通过在3D立体图像的每个区域中根据频率分布用不同颜色来显示图形，用户可以直观感知频率分布的分析结果。优选3D数据分析装置配置为能够基于从输入单元输入的信号在显示单元上旋转3D立体图像并且从任意选择的坐标轴方向观察图像的立体图像。另外，本技术提供了一种微粒分析系统，其通过设置彼此结合的3D数据分析装置和微粒测量装置来配置，该3D数据分析装置包括保存关于微粒的测量数据的数据存储单元，从测量数据中选择独立的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D数据分析装置，包括：数据存储单元，保存关于微粒的测量数据；输入单元，从所述测量数据中选择独立的三种变量；数据处理单元，计算坐标轴是三种变量的坐标空间中的位置和图形并创建表现所述微粒的特性分布的3D立体图像；以及显示单元，显示所述3D立体图像，其中，在所述3D立体图像中，在被平面划分为多个区域的坐标空间的每个区域中以不同颜色显示每个区域中的图形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.14 JP 2011-2266871.一种3D数据分析装置，包括：数据存储单元，保存关于微粒的测量数据；输入单元，从所述测量数据中选择独立的三种变量；数据处理单元，计算坐标轴是三种变量的坐标空间中的位置和图形并创建表现所述微粒的特性分布的3D立体图像；以及显示单元，显示所述3D立体图像，其中，在所述3D立体图像中，在被平面划分为多个区域的坐标空间的每个区域中以不同颜色显示每个区域中的图形，其中，所述平面基于从所述输入单元输入的信号被设置由此使得位置发生变化并在所述3D立体图像中显示，其中，所述数据处理单元计算每个区域中的分布频率，其中，所述显示单元以与所述分布频率相关的颜色显示每个区域中的图形，其中，所述数据处理单元计算与所述平面的所述位置的变化同步的分布频率，以及其中，所述每个区域中的图形的颜色以实时改变的方式进行显示。2.根据权利要求1所述的3D数据分析装置，其中，所述3D立体图像基于从所述输入单元输入的信号在所述显示单元上旋转并且所述图像的立体图像可以从任意选择的坐标轴方向观察到。3.根据权利要求1所述的3D数据分析装置，其中，所述独立的三个变量为从微粒的前向散射光、侧向散射、荧光以及阻抗中选择的且互不相同的参数。4.一种微粒分析系统，包括：3D数据分析装置，包括保存关于微粒的测量数据的数据存储单元、从测量数据中选择独立的三种变量的输入单元，计算坐标轴是三种变量的坐标空间中的位置和图形并创建表现所述微...

【专利技术属性】
技术研发人员：深泽辽，铃木俊辅，藤卷敦男，桥本亘，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：无