成像数据处理装置以及成像数据处理程序制造方法及图纸

在数据处理部中，使一个图像适当变形以使从不同的试样分别得到的MS成像图像上的相同部位的位置和大小一致，由此进行位置对准(S1～S5)。在显示部的画面上显示进行了位置对准后的图像，当用户在成为基准的图像上设定关心区域时(S6)，在成为基准的图像和不是基准的图像中分别提取中心点包含在所设定的关心区域的范围内的微小区域(S7)。在进行图像变形后的图像中，各微小区域的形状变形，虽然微小区域没有排列成整齐的网格状，但中心点包含在关心区域的范围内的微小区域视为包含在该关心区域的范围内，由此与图像变形无关地基于与关心区域对应的适当的微小区域中的数据值来进行比较解析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像数据处理装置以及成像数据处理程序
本专利技术涉及一种成像数据处理装置以及数据处理程序，该成像数据处理装置对通过针对试样上的二维测定区域内的多个微小区域分别实施规定的分析所得到的数据、和通过处理该数据而按每个该微小区域得到的数据进行处理，该数据处理程序用于在计算机上实施该处理。更为详细地说，本专利技术涉及一种用于在基于测定区域内的每个微小区域的数据制作的图像上设定用户应该特别关注或要重点观察的关心区域(ROI＝RegionOfInterest)的成像数据处理装置以及成像数据处理程序。
技术介绍
质谱分析成像法是如下一种方法：通过针对生物体组织切片等试样上的二维测定区域内的多个微小区域(测定点)分别进行质谱分析，来研究具有特定质量的物质的空间分布，该质谱分析成像法正在不断地应用于新药研发、生物标记搜索、各种疾病/疾患的原因探明等。用于实施质谱分析成像的质谱分析装置一般被称为成像质谱分析装置(参照非专利文献1、2等)。在成像质谱分析装置中，一般针对试样上的多个微小区域分别获得遍及规定的质荷比(m/z)范围的质谱数据(包括n为2以上的MSn谱数据)。当用户指定源自想要观察的化合物的离子的m/z值时，成像质谱分析装置的数据处理部在各微小区域中提取与该指定的m/z值对应的信号强度值。然后，按照灰阶或色标使该信号强度值可视化，从而制作与微小区域的位置对应的二维图像(质谱分析成像图像，以下称为“MS成像图像”)并显示在显示部的画面上。近年来，正在盛行以下研究：通过使用这样的成像质谱分析装置对从生物体组织切取的试样进行观察，来研究生物体中的各种脏器或器官内的化合物的分布差异、和/或病理部位与健康部位的化合物的分布差异等。在进行这样的测定和解析时，经常希望在多个试样之间将特定化合物的分布进行比较。例如，在医药品的研究和开发的现场经常存在以下情况：将从老鼠等实验动物的脏器切取的切片作为试样，希望针对药物的有无投放、投放的药物的种类及量的差异、药物投放后的经过时间等来比较在该脏器中的特定部位产生的病变组织的状态的变化。在这样的情况下，如果将与从药物投放条件不同的老鼠采集的同一脏器的特定化合物对应的MS成像图像进行比较，则仅通过光学显微观察就能够掌握未知的病变组织的变化。另外，最近还进行了以下尝试：对从老鼠的脏器连续地以切片状切取的多个切片试样(以下称为“连续切片试样”)分别实施成像质谱分析，并将各切片试样的二维的MS成像图像进行层叠，由此制作三维的MS成像图像(参照非专利文献3等)。在如上所述那样将针对从不同实验动物的同一脏器的同一部位分别采集的试样获取到的质谱分析成像数据进行比较的情况下，即使是同一脏器的同一部位，也存在个体差异，因此无法避免应该比较的部位的形状和大小存在某种程度的差异。另外，即使是从相同个体的同一脏器切取的连续切片试样，测定对象部位的形状和大小也并非完全相同，通常存在某种程度的差异。因此，在进行源自多个试样的质谱分析成像数据的比较解析、将源自连续切片试样的质谱分析成像数据层叠的处理时，需要以使相同部位的位置、大小、形状等尽可能一致的方式进行MS成像图像的位置对准。以往，一般来说，操作者一边在显示画面上确认作为位置对准对象的多个MS成像图像，一边通过以手动作业方式进行移动、旋转、放大/缩小、非线性变形等图像变形处理来进行位置对准。然而，这样的作业费时费工，效率低。另外，MS成像图像原本表示源自具有某质量的化合物的离子的强度分布、即存在量的分布，未必示出某部位或组织构造的轮廓、边界，因此难以在MS成像图像之间进行准确的位置对准。与此相对地，在专利文献1、非专利文献4等中公开了如下一种方法：使作为比较解析或重合处理的对象的多个MS成像图像进行变形，由此以使被推断为相同的部位之间的位置、大小、形状等一致的方式进行位置对准。然而，即使使用这样的方法使多个图像中的一个或多个图像变形来进行位置对准，也存在如下的问题。在将多个MS成像图像彼此进行比较的情况下，图像内大多只有一部分区域是应该关注的区域。因此，用户(操作者)通常在进行了位置对准后的一个MS成像图像上设定适当的大小和范围的一个或多个关心区域(ROI)，使用该关心区域中包含的微小区域内的质谱数据来进行主成分分析、最小二乘回归分析、判别分析等多变量解析，或者进行基于假设检验的解析。为了高精度地进行这样的解析，重要的是，同在与某一个试样有关的MS成像图像上设定的关心区域相同范围的关心区域也能在与其它试样有关的MS成像图像上被准确地设定。作为进行这样的关心区域的自动设定的方法，已知专利文献2所记载的方法。在该专利文献2所记载的方法中，在通过移动、旋转等比较简单的变形来进行图像的位置对准的情况下，能够在与其它试样有关的MS成像图像上设定适当的关心区域。另外，特别是在试样为生物体组织切片的情况下，在进行位置对准时，图像会相当复杂地变形。因此，尽管在多个MS成像图像中在外观上关心区域的位置、大小、形状等基本一致，但在以对应于微小区域的像素为单位的情况下，与由用户设定的关心区域对应的像素未必准确地包含在自动设定的关心区域中。因此，如果基于关心区域中包含的像素的质谱数据进行多变量解析或假设检验，则实际上有可能将偏离关心区域的微小区域中的数据用于解析，从而使解析的精度降低。另外，如上所述的问题不限于质谱分析成像，在使用通过拉曼光谱成像或红外分光成像等其它测定方法或观察方法得到的成像数据进行比较解析或差异解析等时也存在同样的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-25275号公报专利文献2：国际公开第2014/076789号刊非专利文献非专利文献1：“iMScopeTRIOイメージング質量顕微鏡”，[线上]，[平成30年3月28日检索]，株式会社岛津制作所，因特网<URL：http：//www.an.shimadzu.co.jp/bio/imscope/>非专利文献2：绪方是嗣，其他8位，“イメージング質量顕微鏡iMScopeによるメタボローム解析”，岛津评论编辑部，岛津评论，第70卷，第3·4号，2014年3月31日发行非专利文献3：Dominic.J.Hare，其他7位，“Three-DimensionalAtlasofIron，Copper，andZincintheMouseCerebrumandBrainsten”，AnalyticalChemistry，2012年，Vol.84，pp.3990-3997非专利文献4：WalidM.Abdelmoula，其他9位，“AutomaticRegistrationofMassSpectrometryImagingDataSetstotheAllenBrainAtlas”，AnalyticalChemistry，2014年，Vol.1486，pp.3947-3954
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供如下一种成像数据处理装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像数据处理装置，用于处理成像数据，该成像数据是通过在试样上的二维测定区域内的多个微小区域中分别进行规定的分析或观察而得到的数据的集合，所述成像数据处理装置对针对作为观察对象的部位相同或彼此相似的多个试样分别得到的成像数据、或者针对作为观察对象的部位相同的一个试样用不同的分析或观察方法得到的或在不同的参数下得到的成像数据进行处理，所述成像数据处理装置的特征在于，具备：/na)图像位置对准处理部，其将基于作为处理对象的多个成像数据生成的多个图像中的一个图像设为基准，进行伴有除被设为基准的所述图像以外的其它图像中的各微小区域的位置移动的变形处理，以使分别得到的一个或多个试样的相同或彼此相似的部位一致；/nb)关心区域设定受理部，其用于使用户在被所述图像位置对准处理部设为基准的图像上或者在被所述图像位置对准处理部变形后的图像中的一个图像上设定关心区域；以及/nc)关心区域对应微小区域决定部，其在从由所述图像位置对准处理部处理后的多个图像以及被设为基准的图像中去除了被所述关心区域设定受理部设定了关心区域的图像后的其它图像中，将在由该图像位置对准处理部进行处理时发生了移动的微小区域的中心点存在于由所述关心区域设定受理部设定的关心区域的框内的微小区域视为包含于该关心区域的微小区域，由此在各图像中决定包含于关心区域的微小区域。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成像数据处理装置，用于处理成像数据，该成像数据是通过在试样上的二维测定区域内的多个微小区域中分别进行规定的分析或观察而得到的数据的集合，所述成像数据处理装置对针对作为观察对象的部位相同或彼此相似的多个试样分别得到的成像数据、或者针对作为观察对象的部位相同的一个试样用不同的分析或观察方法得到的或在不同的参数下得到的成像数据进行处理，所述成像数据处理装置的特征在于，具备：
a)图像位置对准处理部，其将基于作为处理对象的多个成像数据生成的多个图像中的一个图像设为基准，进行伴有除被设为基准的所述图像以外的其它图像中的各微小区域的位置移动的变形处理，以使分别得到的一个或多个试样的相同或彼此相似的部位一致；
b)关心区域设定受理部，其用于使用户在被所述图像位置对准处理部设为基准的图像上或者在被所述图像位置对准处理部变形后的图像中的一个图像上设定关心区域；以及
c)关心区域对应微小区域决定部，其在从由所述图像位置对准处理部处理后的多个图像以及被设为基准的图像中去除了被所述关心区域设定受理部设定了关心区域的图像后的其它图像中，将在由该图像位置对准处理部进行处理时发生了移动的微小区域的中心点存在于由所述关心区域设定受理部设定的关心区域的框内的微小区域视为包含于该关心区域的微小区域，由此在各图像中决定包含于关心区域的微小区域。


2.一种成像数据处理装置，用于处理成像数据，该成像数据是通过在试样上的二维测定区域内的多个微小区域中分别进行规定的分析或观察而得到的数据的集合，所述成像数据处理装置对针对作为观察对象的部位相同或彼此相似的多个试样分别得到的成像数据、或者针对作为观察对象的部位相同的一个试样用不同的分析或观察方法得到的或在不同的参数下得到的成像数据进行处理，所述成像数据处理装置的特征在于，具备：
a)图像位置对准处理部，其将基于作为处理对象的多个成像数据生成的多个图像中的一个图像设为基准，进行伴有除被设为基准的所述图像以外的其它图像中的各微小区域的位置移动的变形处理，以使分别得到的一个或多个试样的相同或彼此相似的部位一致；
b)关心区域设定受理部，其用于使用户在被所述图像位置对准处理部设为基准的图像上或者在被所述图像位置对准处理部变形后的图像中的一个图像上设定关心区域；以及
c)关心区域内数据值运算部，其在从由所述图像位置对准处理部处理后的多个图像以及被设为基准的图像中去除了被所述关心区域设定受理部设定了关心区域的图像后的其它图像中，在与由所述关心区域设定受理部设定的关心区域相当的关心区域的框内，通过使用在由所述图像位置对准处理部进行处理时发生了移动的多个微小区域的中心点的位置处的数据值进行插值处理，来计算与在被设定了所述关心区域的图像上由所述关心区域设定受理部设定的关心区域的框内存在的微小区域的中心点对应的位置处的数据值，采用计算出的该数据值来作为在去除被设定了所述关心区域的图像后的其它图像上的关心区域中包含的虚拟的各微小区域的数据值。


3.一种成像数据处理装置，用于处理成像数据，该成像数据是通过在试样上的二维测定区域内的多个微小区域中分别进行规定的分析或观察而得到的数据的集合，所述成像数据处理装置对针对作为观察对象的部位相同或彼此相似的多个试样分别得到的成像数据、或者针对作为观察对象的部位相同的一个试样用不同的分析或观察方法得到的或在不同的参数下得到的成像数据进行处理，所述成像数据处理装置的特征在于，具备：
a)图像位置对准处理部，其将基于作为处理对象的多个成像数据生成的多个图像中的一个图像设为基准，进行伴有除被设为基准的所述图像以外的其它图像中的各微小区域的位置移动的变形处理，以使分别得到的一个或多个试样的相同或彼此相似的部位一致；
b)关心区域设定受理部，其将由用户在被所述图像位置对准处理部变形后的图像中选择出的一个图像划分为规定的微小范围，通过使用在由所述图像位置对准处理部进行变形处理时发生了移动的多个微小区域的中心点的位置处的数据值进行插值处理，来计算与各微小区域的中心点对应的数据值，显示基于通过该插值处理计算出的数据值的图像，从而使用户在该图像上设定关心区域；以及
c)关心区域内数据值运算部，其在从由所述图像位置对准处理部进行处理后的多个图像以及被设为基准的图像中去除了被所述关心区域设定受理部设定了关心区域的图像后的其它图像中，至少针对由所述图像位置对准处理部进行了变形处理后的图像，按每个图像，在与由所述关心区域设定受理部设定的关心区域相当的关心区域的框内，通过使用在由所述图像位置对准处理部进行处理时发生了移动的多个微小区域的中心点的位置处的数据值进行插值处理，来计算与在被设定了所述关心区域的图像上由所述关心区域设定受理部设定的关心区域的框内存在的微小区域的中心点对应的位置处的数据值，采用计算出的该数据值来作为各图像上的关心区域中包含的虚拟的各微小区域的数据值。


4.一种成像数据处理程序，用于处理成像数据，该成像数据是通过在试样上的二维测定区域内的多个微小区...

【专利技术属性】
技术研发人员：池上将弘，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP