信息处理设备、信息处理方法、程序和信息处理系统技术方案

本发明专利技术能够分析由于使用多颜色而增加尺寸的数据。根据本发明专利技术的一个实施例的一种信息处理设备设置有：维度压缩单元(214)，对包括从利用一种或多种荧光染料标记的相应的颗粒辐射的荧光成分的多个光谱数据集合中的每一个执行维度压缩；初始值确定单元(214)，基于维度压缩的结果确定多个节点中的每一个节点的初始值；以及聚类单元(214)，使用初始值对相应的光谱数据集合执行聚类。光谱数据集合执行聚类。光谱数据集合执行聚类。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信息处理设备、信息处理方法、程序和信息处理系统


[0001]本公开涉及一种信息处理设备、信息处理方法、程序和信息处理系统。

技术介绍

[0002]在医学、生物化学等领域，通常使用流式细胞仪来快速测量大量颗粒中的每一个颗粒的特性。流式细胞仪是用光束照射在流动池中流动的细胞或珠子等颗粒以检测从颗粒发出的荧光、散射光等，并以光学方式测量每个颗粒的特性的设备。
[0003]引用列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：JP 2007
‑
132921 A
[0006]专利文献2：JP 2016
‑
511397 A

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]在最近的流式细胞仪中，对细胞等颗粒进行多种荧光染料染色的多颜色已经发展起来。然而，随着多颜色的发展，一次可测量的荧光物质的数量增加，发生组合爆炸。由此，存在处理数据量增加、分析困难的问题。
[0009]因此，本公开提出了一种能够分析通过多颜色而增加的数据的信息处理设备、信息处理方法、程序和信息处理系统。
[0010]问题的解决方案
[0011]为了解决上述问题，根据本公开的一个方面的信息处理设备包括：维度压缩单元，其对多条光谱数据中的每一条光谱数据执行维度压缩，该光谱数据包括从用一种或多种荧光染料标记的多个颗粒中的每一个颗粒发出的荧光成分；初始值确定单元，其基于维度压缩的结果为多个节点中的每一个节点确定初始值；和聚类单元，其使用初始值对多条光谱数据执行聚类。
[0012]注意，上述效果并不一定受到限制，并且本说明书中描述的任何效果或可从本说明书中掌握的其他效果可以与上述效果一起或代替上述效果而展现。
附图说明
[0013]图1是示出根据第一实施例的信息处理系统的配置的框图。
[0014]图2是示出荧光光谱的实例的图。
[0015]图3是示出预处理参数表的实例的图。
[0016]图4是示出光谱图的实例的图。
[0017]图5是示出聚类结果的实例的图。
[0018]图6是说明荧光分离处理的图。
[0019]图7是示出分析结果的显示实例的图。
[0020]图8是示出预处理单元的预处理流程的流程图。
[0021]图9是示出聚类处理单元的处理流程的流程图。
[0022]图10是示出荧光分离单元的荧光分离处理的流程的流程图。
[0023]图11是用于说明FlowSOM中从初始化到学习的一系列流程的示意图。
[0024]图12是示出根据第二实施例的信息处理系统的配置的框图。
[0025]图13是示出根据第二实施例的预处理/荧光分离单元的操作实例的流程图。
[0026]图14是示出由根据第二实施例的聚类处理单元执行的聚类处理的实例的流程图。
[0027]图15是用于说明在图14的步骤S222中描述的根据本实施例每个代表节点的代表节点向量时的操作的图。
[0028]图16是示出图14的步骤S223中描述的根据本实施例通过批量学习进行聚类的实例的流程图。
[0029]图17是用于说明图14的步骤S224中描述的使用一致性聚类来确定集群数的操作的图。
[0030]图18是示出信息处理设备的硬件配置实例的框图。
具体实施方式
[0031]在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。此外，将根据以下项目顺序描述本公开。
[0032]1.第一实施例
[0033]1.1信息处理系统的配置
[0034]1.2信息处理设备的操作
[0035]1.3作用与效果
[0036]2.第二实施例
[0037]2.1信息处理系统的配置
[0038]2.2信息处理设备的操作实例
[0039]2.2.1预处理/荧光分离单元的操作实例
[0040]2.2.2聚类处理单元的操作实例
[0041]2.2.3代表节点向量的初始化
[0042]2.2.4通过批量学习进行聚类
[0043]2.2.5使用一致性聚类来确定集群数
[0044]2.3作用与效果
[0045]3.信息处理设备的硬件配置
[0046]1.第一实施例
[0047]近来的流式细胞仪通过用多种荧光染料对诸如细胞的颗粒进行染色并一次测量多个荧光信号可获取更丰富的信息。同时，由于流式细胞仪的此类多色性，指出了现有技术中通过手动设门(gating)进行分析的局限性。例如，在二维坐标系中绘制n种荧光染料时，就有nC2种荧光染料的组合模式。即，六种颜色有15种组合模式，20种颜色有190种组合模式。
[0048]作为对此类增加的数据进行分析的方法，考虑采用聚类自动分类代替传统的人工
设门、通过聚类对数据进行分类、然后对数据进行分析的方法。
[0049]然而，在一般聚类中，将某条数据归类到任一集群中。因此，即使是位于两个或多个集群之间的边界并且难以确定的数据也被分类到任一集群中。因此，当通过聚类对流式细胞仪获取的数据进行分类时，可能会出现一定程度的误分类。
[0050]同时，存在检测荧光中一个或多个特定波长的强度的过滤器型流式细胞仪以及可通过检测从每种荧光染料发出的荧光作为波长光谱来获取更多信息的光谱型流式细胞仪。在光谱型流式细胞仪中，由于获得了每个波长的荧光强度，因此可以从一个颗粒(也称为样品)获得大量特征。因此，通过采用光谱型流式细胞仪，可以进行更详细的分析。
[0051]然而，在由光谱型流式细胞仪获得的光谱数据中，每个波长的荧光强度呈指数变化而非线性变化。因此，为了显示令用户容易识别的光谱数据，需要对光谱数据进行标度转换。同时，在聚类中，基于多条数据之间的距离进行分类。因此，如果按原样对每个波长的荧光强度呈指数变化的光谱数据进行聚类，则荧光强度大的部分的差异对多条数据间的整体距离有很大影响，有可能发生误分类。由此，聚类结果可能与要进行标度转换并显示的光谱数据不正确地对应。
[0052]因此，在本实施例中，将以实例描述能够使光谱数据的显示结果和聚类结果彼此更正确地对应的信息处理设备、信息处理方法、程序和信息处理系统。
[0053]具体地，作为对流式细胞仪获取的光谱数据的预处理，进行逻辑转换。然后，将经过逻辑转换的光谱数据进行聚类，将聚类得到的聚类结果显示给用户。由此，在本实施例中，可以确定是否对光谱数据中具有大值的部分进行了聚类。因此，可以进行聚类，使得光谱数据的显示结果和聚类结果彼此更正确地对应。在下文中，将参考附图详细描述根据本实施例的信息处理设备、信息处理方法、程序和信息处理系统。
[0054]然而，根据本公开的技术不需要同时解决所有上述问题。因此，应当理解，通过包括下文描述的配置中的一些或全部来解决上述问题中的一些或全部的那些包括在本公开的技术范围内。
[0055]1.1信息处理系统的配置
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信息处理设备，包括：维度压缩单元，对多条光谱数据中的每一条光谱数据执行维度压缩，所述光谱数据包括从利用一种或多种荧光染料标记的多个颗粒中的每一个颗粒发出的荧光成分；初始值确定单元，基于所述维度压缩的结果确定多个节点中的每一个节点的初始值；以及聚类单元，使用所述初始值对多条所述光谱数据执行聚类。2.根据权利要求1所述的信息处理设备，还包括平均值计算单元，计算每一个维度的多条所述光谱数据的平均值，其中，除了所述维度压缩的结果之外，所述初始值确定单元还基于每一个维度的多条所述光谱数据的所述平均值来确定多个所述节点中的每一个节点的所述初始值。3.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述聚类单元包括：分配单元，将多条所述光谱数据中的每一条光谱数据分配给多个所述节点中的任何一个节点；以及更新单元，基于分配给多个所述节点中的每一个节点的所述光谱数据来更新多个所述节点中的每一个节点的节点向量。4.根据权利要求3所述的信息处理设备，其中，所述聚类单元包括：节点数改变单元，通过对由所述更新单元更新的多个所述节点中的每一个节点的所述节点向量执行一致性聚类来改变节点数；以及元聚类单元，基于多个所述节点中的每一个节点在改变之前的节点向量，对由所述节点数改变单元改变之后的节点执行元聚类。5.根据权利要求4所述的信息处理设备，其中，所述聚类单元还包括划分单元，所述划分单元将多条所述光谱数据划分为两个或多个组，并且所述分配单元将多条所述光谱数据中的每一条光谱数据分配给所述两个或多个组中的每一个组的多个所述节点中的任何一个节点。6.根据权利要求5所述的信息处理设备，其中，所述聚类单元包括等于或小于组数的所述分配单元，并且所述分配单元分别布置在不同的信息处理设备中。7.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述聚类单元使用自组织映射(SOM)算法执行聚类。8.根据权利要求1所述的信息处理设备，还包括节点设置单元，使用户设置节点数。9.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述维度压缩单元对多条所述光谱数据执行主成分分析作为维度压缩。10.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述光谱数据是由光谱型流式细胞仪测量的光谱数据。11.根据权利要求1所述的信息处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：山根健治，榎润一郎，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：