JP4885646B2 - 細胞自動解析装置および細胞自動解析方法 - Google Patents
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Description
この細胞解析装置は、細胞を撮像することにより取得した画像上の細胞の位置や境界を画像処理により特定し、その特徴量、例えば、細胞の大きさ、長さ等を計算することにより解析を行うものである。
本発明は、細径突起部を有する細胞から発せられる蛍光を撮像して細胞画像を取得する撮像装置と、該撮像装置による細胞画像の取得時における露光条件を切り替える露光切替手段と、切り替えられた露光条件においてそれぞれ取得された複数の細胞画像に基づいて細胞の解析処理を行う処理手段とを備え、前記露光切替手段が、前記細径突起部の形状を解析可能な第1の細胞画像を取得可能な第1の露光条件と、前記細径突起部以外の形状を解析可能な第2の細胞画像を取得可能な第2の露光条件とを切り替え、前記処理手段が、前記細胞画像の輪郭形状に内接する円の径寸法を基準として前記細径突起部を検出する細胞自動解析装置を提供する。
本発明においては、前記細胞が神経細胞であることとしてもよい。
本発明の参考例としての発明は、細胞から発せられる蛍光を撮像して細胞画像を取得する撮像装置と、該撮像装置による細胞画像の取得時における露光条件を切り替える露光切替手段と、切り替えられた露光条件においてそれぞれ取得された複数の細胞画像に基づいて細胞の解析処理を行う処理手段とを備える細胞自動解析装置を提供する。
このようにすることで、神経細胞の細径突起部が途切れることなく連続した細胞画像を取得することができる。
このようにすることで、第1の露光条件で撮像した第1の細胞画像と、第2の露光条件で撮像した第2の細胞画像とに基づいて、細径突起部の形状および細胞突起部以外の形状を鮮明に解析することができる。
このようにすることで、同等の径寸法の比較的小さい内接円が連続する領域を細径突起部として容易に検出することができる。
また、本発明の参考例としての発明は、細胞から発せられる蛍光を第1の露光条件で撮像して第1の細胞画像を取得するステップと、前記細胞から発せられる蛍光を前記第1の露光条件とは異なる第2の露光条件で撮像して第2の細胞画像を取得するステップと、前記第1の細胞画像と前記第2の細胞画像とに基づいて細胞の解析処理を行うステップとを含む細胞自動解析方法を提供する。
本実施形態に係る細胞自動解析装置1は、図1に示されるように、細胞試料S等を載置して水平2軸方向に移動させるステージ2と、細胞試料Sからの蛍光を集光する対物レンズ3と、該対物レンズ3により集光された蛍光を撮像するCCDカメラ等の撮像装置4と、これらの機器を制御するとともに、撮像装置4により取得された画像を処理する制御装置5と、該制御装置5により処理された細胞画像を表示する表示装置6とを備えている。図中、符号7は、対物レンズ3により細胞試料Sをそのまま、あるいは集光された細胞試料Sからの蛍光を目視観察するための接眼光学系である。
撮像装置4は、異なる2つの露光条件で細胞画像を取得するようになっている。
第1の露光条件は、比較的短い露光時間で細胞試料Sを撮像する条件である。この第1の露光条件は、図2(a)に示されるような実際の細胞試料Sにおいて、図2(b)に示されるように、面積が大きく比較的輝度の高い細胞体Aが適正露出となる露光条件である。この場合、上記細胞体Aにおいて輪郭が鮮明な画像を取得することができる一方、細長く比較的輝度の低い細径突起部Bにおいては露光不足のため部分的な像しか得られず、不連続な、すなわち、連続せず、途切れた形態の画像が取得される。
制御装置5による画像処理は、図4に示されるように、まず、取得された画像を2値化して輪郭を抽出する(ステップS1)。輪郭の抽出は、例えば、2値化された細胞画像において、隣接する画素の輝度が変化する画素を抽出することにより行うことができる。
ここで、第1および第2の輪郭画像の選択は、図6に示されるように、例えば、上記において選択された第1、第2の輪郭画像において、輪郭線に内接する円を描き、その径寸法により判断する。
すなわち、図7に示されるように、細径突起部Bのような管状形態の場合には、内接円Cがほぼ180°離れた2点で輪郭画像に内接し、その内接点P,Qを結ぶ直線に対して略直交する方向(矢印D)に内接する輪郭画像が存在しない。したがって、内接円Cの内接方向に対して直交する方向に輪郭画像が内接しない限り、細径突起部Bが連続し、他の輪郭画像が内接したところで細径突起部Bが終了していると判定することができる。
その結果、複雑な染色方法を利用することなく、染色特性の異なる器官を含む細胞試料Sの輪郭形状を精度よく把握して、正確な解析を行うことができるという利点がある。
また、本実施形態においては、2つの露光条件によって2枚の細胞画像を取得して、これらを画像処理することとしたが、これに代えて、3つ以上の露光条件によって3枚以上の細胞画像を取得することとしてもよい。
C 内接円
S 細胞資料(細胞)
1 細胞自動解析装置
4 撮像装置
5 制御装置(露光切替手段、処理手段)
Claims (4)
- 細径突起部を有する細胞から発せられる蛍光を撮像して細胞画像を取得する撮像装置と、
該撮像装置による細胞画像の取得時における露光条件を切り替える露光切替手段と、
切り替えられた露光条件においてそれぞれ取得された複数の細胞画像に基づいて細胞の解析処理を行う処理手段とを備え、
前記露光切替手段が、前記細径突起部の形状を解析可能な第1の細胞画像を取得可能な第1の露光条件と、前記細径突起部以外の形状を解析可能な第2の細胞画像を取得可能な第2の露光条件とを切り替え、
前記処理手段が、前記細胞画像の輪郭形状に内接する円の径寸法を基準として前記細径突起部を検出する細胞自動解析装置。 - 前記細胞が神経細胞である請求項1に記載の細胞自動解析装置。
- 前記第1の露光条件が、細径突起部を適正露出とする露光条件であり、
前記第2の露光条件が、細径突起部以外を適正露出する露光条件である請求項1または請求項2に記載の細胞自動解析装置。 - 細胞体および細径突起部を有する細胞から発せられる蛍光を、該細胞体を適正露出とする第1の露光条件で撮像して第1の細胞画像を取得するステップと、
前記細胞から発せられる蛍光を、前記細胞体からの細径突起部を適正露出とする前記第1の露光条件とは異なる第2の露光条件で撮像して第2の細胞画像を取得するステップと、
前記第1の細胞画像と前記第2の細胞画像とに基づいて、前記細胞画像の輪郭形状に内接する円の径寸法を基準として前記細径突起部を検出し、細胞の解析処理を行うステップとを含む細胞自動解析方法。
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