JP2010250440A - 対象物間のネットワーク解析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 対象物が写っている撮影画像から複数の対象物を選択し、対象物の位置を明示する菱形形状の対象物マーカーを設定する。対象物マーカーは、他の対象物マーカーへのリンクを設定していない状態では、その長軸の1/2の長さの線分と菱形形状により示される(a)。リンク設定処理が開始されると、対象物マーカーの頂点の近接箇所において、リンクが設定される。リンク設定状態では、リンクを設定される側の対象物マーカーは、リンク設定前と変化がないが、リンクを設定する側の対象物マーカーには、短軸となる2頂点を結ぶ線分が追加される(b)。
【選択図】 図3
Description
(1.細胞の培養および撮影)
本発明に係るネットワーク解析装置は、撮影画像中の様々な対象物の連結関係を解析可能であるが、特にその対象として有望なのが、細胞を対象物とする場合である。特に、血管内皮細胞などの血管系細胞のネットワーク構造を解析する際に有用である。細胞の連結関係を解析する場合、事前に細胞を培養し、培養した細胞を撮影する工程が必要になる。本実施形態では、細胞接着可変領域/細胞非接着性領域が設けられた表面を有する細胞培養基材を用意し、この基材上で細胞を培養する。例えば、細胞接着可変領域/細胞非接着領域が50ミクロン/100ミクロンの幅のラインパターンを有する基材上に細胞を播種すると、所定条件で培養することで、細胞接着可変領域のみに細胞が接着し、増殖していく。所定時間接着させた後に、細胞接着性可変領域の表面が変化するような環境に暴露させ、ゼラチンなどの生体材料と接触させることで細胞パターンを維持したまま細胞の回収を行うことができる。回収した細胞パターンを他の細胞シート間に挟みこみ、擬似的な3次元組織を生体外で作製し、その挙動を解析することもできる。その際に、ライン状に構築した血管のパターンが擬似3次元組織内でどのような挙動を示すかといった研究も盛んに行われている。あらかじめデザインされたパターンであっても、3次元組織の環境においては、そのパターン維持されるケースと維持されないケースがある。つまり、ある間隔でラインパターンを構築していたひも状の細胞が相互に刺激し合い(パラクライン効果)、細胞間の橋架けを生じることも十分考えられる。橋架けが起こると、分岐点や枝の本数が増えるため、パターンの設計(ライン幅、間隔)と得られる血管ネットワーク構造の関係を系統的に解析するといった研究も多い。そこで、擬似3次元組織を作製し、血管系細胞を特異的に染色する処理をしておき、共焦点レーザー顕微鏡(カールツァイス、LSM5など)で画像を取得することが必要である。
画像ファイルが取得できたら、本発明に係るネットワーク解析装置により、この画像ファイル内の対象物の連結関係の解析を行う。まず、本発明に係るネットワーク解析装置の構成について説明する。図1は本発明に係るネットワーク解析装置の構成図である。図1において、10は画像データ記憶手段、20は画像表示手段、30は入力指示手段、40は演算処理部、41は対象物設定手段、42は対象物間リンク設定手段、43は対象物グループ抽出手段、44は分岐点解析手段である。
次に、図1に示したネットワーク解析装置の処理動作について説明する。システムを起動すると、対象物設定手段41が、画像データ上において対象物を検出し、検出した対象物に対象物マーカーを設定する。
20・・・画像表示手段
30・・・入力指示手段
40・・・演算処理部
41・・・対象物設定手段
42・・・対象物間リンク設定手段
43・・・対象物グループ抽出手段
44・・・分岐点解析手段
Claims (8)
- 画像データより複数の対象物を選択し、対象物の位置を明示する対象物マーカーを前記画像データ上に設定する対象物設定手段と、
前記設定された対象物マーカーに対して、同一画像データ上で近傍に位置する他の対象物マーカーにリンクを張り、当該他の対象物マーカーにリンクを張っていることを明示する識別マークを前記対象物マーカーに付加する対象物間リンク設定手段と、
前記複数の対象物の中で設定されているリンクにより連結されている対象物のグループを1つまたは複数個抽出する対象物グループ抽出手段と、
前記対象物グループごとに構成される対象物の中に複数の対象物からリンクが張られている対象物を分岐点として抽出する分岐点解析手段と、
を有することを特徴とする対象物間のネットワーク解析装置。 - 請求項1において、
前記対象物間リンク設定手段は、他の対象物マーカーへのリンクを設定していない対象物マーカーAの所定のエッジ点が、他の対象物マーカーBの所定のエッジ点に所定の距離内に近接している場合、対象物マーカーAから対象物マーカーBへのリンクを設定することを特徴とする対象物間のネットワーク解析装置。 - 請求項2において、
前記対象物間リンク設定手段は、各対象物マーカーは、他の複数の対象物マーカーからのリンクを受け入れるが、他の対象物マーカーへのリンクは1個だけ設定可能としていることを特徴とする対象物間のネットワーク解析装置。 - 請求項3において、
前記対象物間リンク設定手段は、他の対象物マーカーBへのリンクを既に設定している対象物マーカーAの所定のエッジ点が、他の対象物マーカーへのリンクを設定していない対象物マーカーCの所定のエッジ点に所定の距離内に近接している場合、対象物マーカーCから対象物マーカーAへのリンクを設定することを特徴とする対象物間のネットワーク解析装置。 - 請求項3において、
前記対象物間リンク設定手段は、他の対象物マーカーFへのリンクを既に設定している対象物マーカーDの所定のエッジ点が、他の対象物マーカーGへのリンクを既に設定している対象物マーカーEの所定のエッジ点に所定の距離内に近接しており、対象物マーカーFの所定のエッジ点が対象物マーカーGの所定のエッジ点に所定の距離以上に離れている場合、対象物マーカーDから対象物マーカーFへのリンクを解除し、対象物マーカーFから対象物マーカーDへのリンクを設定し、対象物マーカーDから対象物マーカーEへのリンクを設定することを特徴とする対象物間のネットワーク解析装置。 - 請求項2から請求項5のいずれかにおいて、
前記対象物マーカーは菱形形状をしており、長軸方向の2つの頂点を前記所定のエッジ点とすることを特徴とする対象物間のネットワーク解析装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかにおいて、
前記分岐点解析手段は、前記対象物グループごとに構成される各対象物マーカーの長さ、幅、面積からなる幾何学形状パラメータをもとに、長さの総和値、幅の最大値、幅の平均値、面積の総和値を算出することを特徴とする対象物間のネットワーク解析装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載のネットワーク解析装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
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