成像数据处理装置制造方法及图纸

图像制作部(33)制作与相同的试样上的测定区域有关的每m/z的MS成像图像和光学图像，图像位置对准处理部(34)使分辨率一致并且进行图像位置对准。回归分析执行部(35)将基于MS成像数据的矩阵设为解释变量，将基于光学图像制作的以每个像素的亮度值为元素的矩阵设为被解释变量，执行PLS，来制作回归模型。图像制作部(33)将解释变量、即MS成像数据的各像素中的每个质荷比值的信号强度值应用于回归模型，来制作预测图像。显示处理部(39)将参照图像和预测图像显示在显示部(5)的画面上。由此，作业者能够确认MS成像图像与光学图像的分布的类似性的程度。其结果，能够评价所制作出的回归模型的准确性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像数据处理装置
本专利技术涉及一种成像数据处理装置，该成像数据处理装置利用成像质谱分析装置等对在试样上的二维的测定区域内的许多微小区域中分别获得的数据进行处理，由此能够制作示出该试样中的特定物质的二维分布的图像或者导出关于该试样的有用的信息。
技术介绍
成像质谱分析装置是能够一边通过光学显微镜观察生物体组织切片等试样的表面的形态一边对相同的试样表面上的具有特定质荷比m/z的离子的二维的强度分布进行测定的装置(参照非专利文献1)。通过使用成像质谱分析装置观察与在例如癌症等特定疾病中特征性地出现的源自化合物的离子有关的二维强度分布图像(质谱分析成像图像)，能够掌握该疾病的扩散情况等。因此，近年来，盛行以下研究：利用成像质谱分析装置来对以生物体组织切片等为对象的药物动态解析或各器官中的化合物分布的不同、或者癌症等的病理部位与正常部位之间的化合物分布的差异等进行解析。一般来说，具有某个质荷比的离子的二维强度分布示出特定物质的分布，因此，能够基于质谱分析成像图像，来获得例如与特定疾病相关联的化合物，即生物标记物在生物体组织内如何分布等之类的有用的信息。但是，在成像质谱分析装置中获得的数据的量庞大，在作为观察对象的化合物的种类不明的情况下，作业者在调查哪一个质荷比下的质谱分析成像图像是有用的信息上需要很大的劳力。对于这样的课题，在专利文献1中记载有：对通过光学显微镜获得的光学图像、荧光图像等参照图像与任意质荷比下的质谱分析成像图像进行图像的位置对准和空间分辨率的调整，之后，对两个图像的相同位置的像素的数据执行统计解析处理，计算表示两个图像的分布的类似性的指标值。另外，在该文献中记载有利用偏最小二乘回归(PartialLeastSquaresresgression＝PLS)等回归分析作为统计解析方法。在该方法中，由于质谱分析成像图像与参照图像的二维分布的相关性越高，PLS的分数越高，因此能够推定具有赋予该分数高的质谱分析成像图像的质荷比的离子呈接近参照图像的二维强度分布。这些信息是在探索生物标记物的方面非常重要的信息。另外，在本申请人先申请的PCT/JP2018/003735号中记载有：将基于针对试样收集到的遍及规定质荷比范围的质谱分析成像数据来制作出的二维矩阵设为解释变量，将基于参照图像的像素值数据来制作出的一维矩阵设为被解释变量(目标变量)，执行PLS回归分析，来求出回归系数的一维矩阵，根据其结果来制作表示质荷比与回归系数之间的关系的谱状的曲线图并进行显示。如果观察该曲线图，则一眼就知晓回归系数的绝对值大的质荷比，因此，作业者能够容易地发现示出接近参照图像的二维强度分布的质荷比。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2017/002226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”、[在线]、[平成30年3月28日检索]、株式会社岛津制作所、因特网＜URL:https://www.an.shimadzu.co.jp/bio/imscope/＞。
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上述那样，通过将针对不同的质荷比下的质谱分析成像图像获得的PLS分数(回归系数)进行比较，能够进行哪一个质荷比下的质谱分析成像图像更接近参照图像这样的相对的判断。然而，即使以这样的分数，也无法进行某个质荷比下的质谱分析成像图像与参照图像相似到何种程度这样的绝对的判断。因而，即使将针对相互不同的多个质荷比下的质谱分析成像图像和一个参照图像分别执行而求出的分数进行比较，提取出分数最高的一个质荷比，也保证不了该质荷比下的质谱分析成像图像与参照图像的二维分布的类似性充分高。一般来说，在PLS中，被称为决定系数(也称为贡献率)的计算值用作表示PLS模型(回归式)的类似性的指标值的情况较多。为了计算决定系数而需要根据实际的数据值和估计出的回归式按每个数据值求出全变动、回归变动和残差变动这三个，根据与全部的数据值有关的这些值来计算决定系数。然而，在质谱分析成像法的情况下，由于处理对象的数据量非常庞大，因此实际上不可能计算决定系数。此外，同样的问题不限于质谱分析成像法，对于利用拉曼光谱成像法、荧光成像法、红外光谱成像法等各种测定方法的成像也是共有的。本专利技术是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供一种例如在通过统计解析处理调查同相同的测定区域有关的质谱分析成像图像与光学图像的类似性时用户能够直观且容易地掌握其类似的程度的成像数据处理装置。用于解决问题的方案为了解决上述问题而完成的本专利技术是一种成像数据处理装置，通过基于针对试样的测定成像数据和构成参照图像的参照成像数据进行解析处理来求取与所述试样有关的信息，所述测定成像数据是作为针对所述试样上的二维的测定区域内的每个微小区域通过规定的测定方法获得的数据的集合的图像数据、或者是对该数据进行加工而获得的图像数据，所述成像数据处理装置具备：a)回归分析执行部，其针对第一成像数据和第二成像数据，执行以该第一成像数据为解释变量并且以该第二成像数据为被解释变量(目标变量)的回归分析，来制作回归模型，其中，所述第一成像数据是所述测定成像数据的整体或一部分，所述第二成像数据是所述参照成像数据的整体或一部分，所述第二成像数据与第一成像数据在空间上相对应；以及b)预测图像制作部，其通过将所述第一成像数据应用于所述回归模型，来制作基于回归分析结果的预测图像。在本专利技术中，规定的测定方法能够采用：质谱分析成像法、拉曼光谱成像法、荧光成像法、红外光谱成像法、X射线分析成像法、使用电子线或离子线等粒子线的表面分析成像法、使用扫描型探针显微镜(SPM)等的探针的表面分析成像法、利用光学显微镜等一般的显微镜的显微观察法等中的任一个。另外，参照图像能够采用通过对试样进行在上述例示的测定方法中的与选择为规定的测定方法的方法不同的其中一种测定方法的测定而获得的图像。但是，参照图像始终是评价基于测定成像数据的图像时的成为基准的图像，因此不需要是针对与获得测定成像数据的试样相同的试样获得的图像，另外也可以是不依据测定而人为制作的图像。作为本专利技术中的典型的实施方式，上述规定的测定方法是质谱分析法，上述测定成像数据是各像素中的遍及规定质荷比范围的质谱数据。现在作为一例，假设测定成像数据是如上述那样针对一个试样上的测定区域获得的质谱分析成像数据，参照图像数据是构成针对相同的试样上的测定区域的光学图像的图像数据。在本专利技术中，回归分析执行部将测定区域整体的质谱分析成像数据设为解释变量，将构成针对该测定区域整体的光学图像的图像数据设为被解释变量(目标变量)，来执行回归分析，按每个质荷比求出回归系数来制作回归模型。然后，预测图像制作部通过将作为解释变量的质谱分析图像数据应用于回归模型，来制作基于回归分析结果的预测图像。在此，作为回归分析，期望使用偏最小二乘回归分析而不是一般的复用回归。在本专利技术所涉及的第一方式中，优选采用以下结构：还具备残差图像制作部，该残差图像制作部基于所述预测图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像数据处理装置，通过基于针对试样的测定成像数据和构成参照图像的参照成像数据进行解析处理来求取与所述试样有关的信息，所述测定成像数据是作为针对所述试样上的二维的测定区域内的每个微小区域通过规定的测定方法获得的数据的集合的图像数据、或者是对该数据进行加工而获得的图像数据，所述成像数据处理装置的特征在于，具备：/na)回归分析执行部，其针对第一成像数据和第二成像数据，执行以该第一成像数据为解释变量并且以该第二成像数据为被解释变量的回归分析，来制作回归模型，其中，所述第一成像数据是所述测定成像数据的整体或一部分，所述第二成像数据是所述参照成像数据的整体或一部分，所述第二成像数据与第一成像数据在空间上相对应；以及/nb)预测图像制作部，其通过将所述第一成像数据应用于所述回归模型，来制作基于回归分析结果的预测图像。/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，通过基于针对试样的测定成像数据和构成参照图像的参照成像数据进行解析处理来求取与所述试样有关的信息，所述测定成像数据是作为针对所述试样上的二维的测定区域内的每个微小区域通过规定的测定方法获得的数据的集合的图像数据、或者是对该数据进行加工而获得的图像数据，所述成像数据处理装置的特征在于，具备：
a)回归分析执行部，其针对第一成像数据和第二成像数据，执行以该第一成像数据为解释变量并且以该第二成像数据为被解释变量的回归分析，来制作回归模型，其中，所述第一成像数据是所述测定成像数据的整体或一部分，所述第二成像数据是所述参照成像数据的整体或一部分，所述第二成像数据与第一成像数据在空间上相对应；以及
b)预测图像制作部，其通过将所述第一成像数据应用于所述回归模型，来制作基于回归分析结果的预测图像。


2.根据权利要求1所述的成像数据处理装置，其特征在于，
还具备残差图像制作部，该残差图像制作部基于所述预测图像计算每个所述微小区域的预测残差，制作残差图像并使该残差图像显示在显示部的画面上。


3.根据权利要求1所述的成像数据处理装置，其特征在于，
还具备分析结果图像制作部，该分析结果图像制作部使...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口真一，
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