3D数据分析装置和3D数据分析方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种3D数据分析装置和3D数据分析方法，其能容易并直观地进行围选，并能进行高精度的分析，而无需参考大量的直方图或细胞图，或无需回顾3D分布图等。本发明专利技术提供了3D数据分析装置（1），该3D数据分析装置（1）包括：数据存储单元（130），存储微粒测量数据；输入单元（141），从测量数据中选择独立的三种变量；数据处理单元（120），计算以三种变量为其坐标轴的坐标空间中位置和形状，并创建示出微粒特性分布的3D立体图像；以及显示单元（142），显示3D立体图像。所述3D数据分析装置（1）基于来自输入单元（141）的输入信号，可变地设定坐标空间内的可变分隔区域，并在3D立体图像中显示该区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及3D数据分析装置和3D数据分析方法。更具体地，本专利技术涉及能够指定3D立体图像中的待分析微粒的3D数据分析装置等。
技术介绍
为分析包括诸如细胞、微生物、和脂质体这样的生物相关颗粒、以及诸如胶乳颗粒、凝胶颗粒、和工业用途颗粒这样的合成颗粒的微粒，使用了微粒测量装置，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。作为一个例子，提供了颗粒分析器，该颗粒分析器根据尺寸或形状区分合成颗粒。可通过颗粒分析器测量的参数(变量)示例包括微粒的基本成分和颗粒直径。此外，为分析生物相关颗粒，使用了流式细胞仪(流式细胞分析仪)。可以通过流式细胞仪测量的参数示例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。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，前向散射光包括激光在细胞表面上生成的散射光、衍射光和折射光。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。此外，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标记的抗原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。此外，阻抗通过电阻方法测量，并用作指示细胞体积的参数。为分析流式细胞仪的测量数据，使用了数据分析装置，其中以这些参数为坐标轴绘制细胞的测量值，从而创建显示细胞群体中细胞的特性分布的图。使用一个测量参数的一维分布图称为直方图(histogram),其被创建为利用X轴指示测量参数并用Y轴指示细胞数量(计数)。此外，其中使用两个测量参数的二维分布图称为细胞图(cytogram)，其通过根据坐标平面中测量值绘制细胞来创建,该坐标平面具有指示一个测量参数的X轴和指示其它测量参数的Y轴。作为样本的细胞群体包括无需分析的不必要的细胞，所以在从作为样本的细胞群体中选择待分析的细胞小群体之后，进行测量数据分析。待分析的细胞小群体通过指定该细胞小群体在直方图或细胞图上所存在的区域而选择。该操作称为“围选”(“gating”)，因为作为目标的细胞被围入在直方图或细胞图上被指定的区域中。在以一个测量参数作为坐标轴的直方图上，或在以一个组合的测量参数作为坐标轴的细胞图上，在某些情形中，待分析的细胞小群体与不必要的细胞可能存在于重叠的区域。例如，当淋巴细 胞与人体外围血液(peripheral blood)作为样本一起被分析时,在以前向散射光(FS)和侧向散射(SS)为坐标轴的细胞图上，在某些情形中部分单核细胞存在于与淋巴细胞相同的区域中。因此，当进行围选时，用户不得不指定只有淋巴细胞存在的区域以便不围入单核细胞。为了指定区域以使仅围入待分析的细胞小群体而不围入不必要的细胞，通常，用户在参考多个直方图或细胞图的同时不得不进行围选。随着流式细胞仪的性能的改善，可测量的参数数量增加，所以用户不得不参考更多的直方图或细胞图。此外，现今，用户要求在成像其中组合两个细胞图的三维分布图(3D分布图)的同时进行围选操作。为协助用户进行围选操作，专利文献I提出了“一种分析装置，包括:测量数据获取器件，用于从分析物中获取第一、第二、和第三测量数据项；3D分布图创建器件，用于以第一、第二、和第三测量数据为轴创建指示分析物中所含有的所形成元素的3D分布图；区域设定器件，用于在3D分布图上可变地设定分隔区域；以及参考分布图创建器件，用于关于所形成元素而创建以第一和第二测量数据项为轴的2D分布图和以第一测量数据项为轴的频率分布图中的至少一个，所述所形成元素属于通过区域设定器件设定的分隔区域”(见，专利文献I的权利要求9)。通过分析装置，可以在参考与3D分布图一起显示的2D分布图(细胞图)和频率分布图(直方图)的同时在3D分布图上设定分隔区域。应该注意的是，分析装置的3D分布图并不是被立体观察，而是被二维显示在显示器上。关于本专利技术，将描述双透镜立体图像技术(3D立体图像技术)。在双透镜立体图像中，首先，当用右眼和左眼观察对象时准备两个图像。接着，同时显示这些图像，且用于右眼的图像仅对右眼显现，而用于左眼的图像仅对左眼显现。因此，当在3D空间中观察对象时会重建在眼中出现的图像，并使用户立体观察该对象。对于允许立体观察的3D显示器，主要采用(a)眼镜型、(b)裸眼型、和(C)观察器型。(a)眼镜型包括互补色(anaglyph)型、偏振滤光型和分时型。此外，(b)裸眼型包括视差屏障型和双凸透镜型，而(C)观察器类型包括立体镜型和头戴型。引用列表专利文献 专利文献1:日本专利申请公开号2006-1749
技术实现思路
本专利技术要解决的问题如上所述，通常在用作流式细胞仪的数据分析装置中，在围选时为了仅围入待分析的细胞小群体而不围入不必要的细胞，用户需要在参考大量的直方图或细胞图、或对通过组合两个细胞图获取的三维分布图(3D分布图)进行成像的同时进行操作。因此，在传统的数据分析装置中，需要花费很长的时间进行围选操作，且在用户操作不熟练的情况下，不必要的细胞被混入，这会导致分析精度的问题。鉴于上述，本专利技术的目的是提供数据分析装置，该装置能够执行容易并直观的围选操作，而无需参考大量的直方图或细胞图，或无需对3D分布图进行成像，并且能够进行高精度分析。解决问题的手段为解决上述问题，本专利技术提供了 3D数据分析装置，该3D数据分析装置包括:数据存储单元，存储微粒测量数据；输入单元，选择测量数据中独立的三种变量；数据处理单元，计算以三种变量为坐标轴的坐标空间中位置和图形，并创建表示微粒特性分布的3D立体图像；以及显示单元，显示3D立体图像，3D数据分析装置基于来自输入单元的输入信号，可变地在坐标空间内设定分隔区域，并在3D立体图像中显示该区域。通过3D数据分析装置，可以在立体观察以任意选择的三种参数为坐标轴的3D分布图的同时在坐标空间中对待分析的微粒和微粒小群体进行围选。此外，本专利技术还提供一种3D数据分析方法，该3D数据分析方法包括以下步骤:选择微粒测量数据中独立的三种变量；计算以三种变量为坐标轴的坐标空间中位置和图形，并创建表示微粒特性分布的3D立体图像；显示3D立体图像；并在3D图像中的坐标空间内设定分隔区域。在本专利技术中，“微粒”广泛地包括，诸如细胞、微生物、和脂质体这样的生物相关颗粒、诸如胶乳颗粒、凝胶颗粒，和工业用途颗粒这样的合成颗粒等。细胞包括动物细胞(造血细胞等)和植物细胞。微生物包括诸如大肠杆菌这样的细菌、诸如烟草花叶病毒这样的病毒、以及诸如酵母这样的真菌。生物相关颗粒包括形成多种细胞的染色体、脂质体、线粒体、细胞器(细胞器官)等。此外，生物相关颗粒可以包括生物相关聚合物，如核酸、蛋白质以及核酸与蛋白质的复合物(complex)。工业用途的颗粒可以是有机或无机聚合物材料、金属等。有机聚合物材料包括聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯等。无机聚合物材料包括玻璃、二氧化硅、磁性材料等。金属包括胶体金、铝等。这些微粒一般具有球状的形态但也可以是非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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