JP5138801B2 - 癌化情報提供方法および装置 - Google Patents
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Description
上皮組織から採取された細胞を含む測定試料に含まれる各細胞について、細胞核の大きさに関する第1データおよび細胞質の大きさに関する第2データを含む測定データを取得するデータ取得工程、
前記各細胞について取得した第1データおよび第2データに基づいて、測定試料中の複数の細胞の測定データのうち、前記上皮組織において表層に存在する細胞よりも基底膜側の細胞の少なくとも一部である解析対象の細胞の測定データを抽出するデータ抽出工程、および
抽出した測定データを解析して細胞の癌化に関する情報を出力する情報出力工程
を含むことを特徴としている。
前記第2データは、細胞質の大きさを示す数値であり、
前記データ抽出工程は、測定試料に含まれる各細胞について前記第1データと第2データとの比を算出し、算出された比に基づいて解析対象の細胞の測定データを抽出してもよい。
前記第1データが前記信号取得工程により取得された蛍光信号の波形に基づく細胞核の大きさに関するデータであり、前記第2データが前記信号取得工程により取得された散乱光信号の波形に基づく細胞質の大きさに関するデータであってもよい。
前記データ抽出工程において解析対象として抽出した細胞について、DNA量を反映した値を算出し、
算出した値に基づいて細胞の癌化に関する情報を決定してもよい。
前記表層に存在する細胞は表層細胞であってもよい。
上皮組織から採取された細胞を含む測定試料に含まれる各細胞について、細胞核の大きさに関する第1データおよび細胞質の大きさに関する第2データを含む測定データを取得するデータ取得部と、
前記各細胞について取得した第1データおよび第2データに基づいて、測定試料中の複数の細胞の測定データのうち、前記上皮組織において表層に存在する細胞よりも基底膜側の細胞の少なくとも一部である解析対象の細胞の測定データを抽出し、抽出した測定データを解析して細胞の癌化に関する情報を出力する制御部と、
を含むことを特徴としている。
前記データ取得部は、前記光学情報に基づいて前記第1データおよび第2データを取得してもよい。
〔癌化情報提供装置の全体構成〕
図1は、本発明の一実施の形態に係る癌化情報提供装置1の斜視説明図であり、図2は、図1に示される癌化情報提供装置1の構成を示すブロック図である。
測定制御部16は、マイクロプロセッサ20、記憶部21、I/Oコントローラ22、センサ信号処理部23、駆動部制御ドライバ24、および外部通信コントローラ25等を備えている。記憶部21は、ROM、RAM等からなり、ROMには、駆動部17を制御するための制御プログラムおよび当該制御プログラムの実行に必要なデータが格納されている。マイクロプロセッサ20は、制御プログラムをRAMにロードし、またはROMから直接実行することが可能である。
マイクロプロセッサ20が処理したデータや、マイクロプロセッサ20の処理に必要なデータは、外部通信コントローラ25を介してデータ処理装置4等の外部装置との間で送受信される。
図3は、データ処理装置4のブロック図である。データ処理装置4は、パーソナルコンピュータ等からなり、本体27と、表示部28と、入力部29とから主に構成されている。本体27は、CPU27aと、ROM27bと、RAM27cと、ハードディスク27dと、読出装置27eと、I/Oインターフェース27fと、画像出力インターフェース27gとから主に構成されている。これらの要素の間は、バス27hによって通信可能に接続されている。
図4は、光学情報取得部を構成する光学検出部3、および撮像部26の構成を示す図である。この光学検出部3は、フローサイトメータからなり、半導体レーザからなる光源53を備え、この光源53から放射されたレーザ光は、レンズ系52を経てフローセル51を流れる測定試料に集光する。このレーザ光により測定試料中の細胞から生じた前方散乱光は、対物レンズ54およびフィルタ57を経てフォトダイオード(受光部)55に検出される。なお、レンズ系52は、コリメータレンズ、シリンダーレンズ、コンデンサーレンズ等を含むレンズ群から構成されている。
次に、図5を参照しつつ、本実施の形態に係る癌化情報提供装置1を用いた癌化情報提供方法の流れの一例について説明する。
単一細胞であるか否かの判定を行うための閾値は、各パラメータについて実験などにより設定されている。本実施の形態では、例えば特徴パラメータBを用いており、当該特徴パラメータBが2.2以上のものを凝集細胞であるとし、2.2未満のものを単一細胞であるとしている。また、特徴パラメータMを用いる場合、当該特徴パラメータMが2100以上のものを凝集細胞とし、2100未満のものを単一細胞とすることができる。
本発明の癌化情報提供方法および装置が、主たる分析対象としている子宮頸部、口腔粘膜の上皮組織は、基底膜から順に複数種類の細胞がそれぞれ層状になって存在している。なお、本明細書では、基底膜を下層とした場合に上層に位置する側を表層側という。子宮頸部および口腔粘膜では、外界と隣接する側が表層側に該当する。
G1期:S期に入るための準備と点検の時期
S期:DNA合成期
G2期:M期に入るための準備と点検の時期
M期:***期
図20は、本発明の一実施の形態に係る癌化情報提供装置1において、NILM(細胞診において正常とされる状態)の被験者の子宮頸部の上皮組織から採取された細胞を分析した場合の、ステップS9において作成されるヒストグラムである。
図18のヒストグラムに基づいて、正常なDNA量を示す範囲(2C)にある細胞の数に対する、当該正常な細胞が有するDNA量よりも多いDNA量(S期以上)を有する細胞の数の比を算出すると、1.1%である。
これらのことから、分析対象細胞の測定データの抽出(ステップS7)及びステップS8を実行せずに、全ての単一上皮細胞について、DNA量ヒストグラムを作成すると、CIN3の被験者とNILMの被験者とで正常なDNA量を示す範囲(2C)にある細胞の数に対する、当該正常な細胞が有するDNA量よりも多いDNA量(S期以上)を有する細胞の数の比に大きな差が出にくいことが分かる。
図20のヒストグラムに基づいて、正常なDNA量を示す範囲(2C)にある細胞の数に対する、当該正常な細胞が有するDNA量よりも多いDNA量(S期以上)を有する細胞の数の比を算出すると、7.4%である。
これらのことから、分析対象細胞の測定データの抽出(ステップS7)及びステップS8を実行して、DNA量ヒストグラムを作成すると、CIN3の被験者とNILMの被験者とで正常なDNA量を示す範囲(2C)にある細胞の数に対する、当該正常な細胞が有するDNA量よりも多いDNA量(S期以上)を有する細胞の数の比に大きな差が出やすいことが分かる。本発明のように検体について再検査が必要(陽性)であるか再検査が不要(陰性)であるかのカットオフ値を16%に設定すると、CIN3の被験者は再検査が必要(陽性)と判定され、NILMの被験者は再検査が不要(陰性)と判定され、組織診あるいは細胞診の判定と合致する。
なお、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前述した実施の形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
2 測定装置
3 フローサイトメータ(光学検出部)
4 データ処理装置
5 信号処理回路
16 測定制御部
17 駆動部
18 センサ
20 マイクロプロセッサ
25 外部通信コントローラ
26 撮像部
27 本体
27a CPU
28 表示部
29 入力部
51 フローセル
Claims (16)
- 細胞の癌化に関する情報を提供する癌化情報提供方法であって、
上皮組織から採取された細胞を含む測定試料に含まれる各細胞について、細胞核の大きさに関する第1データおよび細胞質の大きさに関する第2データを含む測定データを取得するデータ取得工程、
前記各細胞について取得した第1データおよび第2データに基づいて、測定試料中の複数の細胞の測定データのうち、前記上皮組織において表層に存在する細胞よりも基底膜側の細胞の少なくとも一部である解析対象の細胞の測定データを抽出するデータ抽出工程、および
抽出した測定データを解析して細胞の癌化に関する情報を出力する情報出力工程
を含むことを特徴とする、癌化情報提供方法。 - 前記第1データは、細胞核の大きさを示す数値であり、
前記第2データは、細胞質の大きさを示す数値であり、
前記データ抽出工程は、測定試料に含まれる各細胞について前記第1データと第2データとの比を算出し、算出された比に基づいて解析対象の細胞の測定データを抽出する、請求項1記載の癌化情報提供方法。 - 前記データ抽出工程は、前記算出された比が第1の閾値以上である細胞の測定データを、解析対象の細胞の測定データとして抽出する、請求項2記載の癌化情報提供方法。
- 前記データ抽出工程は、前記算出された比と、前記第2データとに基づいて解析対象の細胞の測定データを抽出する、請求項2又は3に記載の癌化情報提供方法。
- 前記データ抽出工程は、前記第2データが第2の閾値以下である細胞の測定データを、解析対象の細胞の測定データとして抽出する、請求項4に記載の癌化情報提供方法。
- 前記データ取得工程は、測定試料に光を照射することによって生じる散乱光の強度を示す散乱光信号及び蛍光の強度を示す蛍光信号を取得する信号取得工程を含み、
前記第1データが前記信号取得工程により取得された蛍光信号の波形に基づく細胞核の大きさに関するデータであり、前記第2データが前記信号取得工程により取得された散乱光信号の波形に基づく細胞質の大きさに関するデータである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の癌化情報提供方法。 - 前記情報出力工程は、
前記データ抽出工程において解析対象として抽出した細胞について、DNA量を反映した値を算出し、
算出した値に基づいて細胞の癌化に関する情報を決定する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の癌化情報提供方法。 - 前記情報出力工程は、解析対象として抽出したそれぞれの細胞について前記DNA量を反映した値にもとづき、正常なDNA量を示す第一グループと前記正常なDNA量を示す範囲より大きなDNA量を示す第二グループに分類し、前記第一グループの細胞数と前記第二グループの細胞数の比を算出し、算出した比に基づいて細胞の癌化に関する情報を決定する請求項7記載の癌化情報提供方法。
- 解析対象として抽出した細胞の数を第3の閾値と比較し、当該細胞の数が第3の閾値未満である場合に前記細胞の癌化に関する情報の出力を禁止する、または、細胞数が少ない旨の情報を付加して癌化に関する情報を出力する請求項1〜8のいずれか1項に記載の癌化情報提供方法。
- 前記データ取得工程に先立って、測定試料中の凝集細胞を分散させる分散工程をさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の癌化情報提供方法。
- 単一上皮細胞の数を第4の閾値と比較し、当該単一上皮細胞の数が第4の閾値未満である場合には、前記細胞の癌化に関する情報の出力を禁止する、または、細胞数が少ない旨の情報を付加して癌化に関する情報を出力する請求項1〜10のいずれか1項に記載の癌化情報提供方法。
- 前記細胞は子宮頸部の細胞であり、且つ
前記表層に存在する細胞は表層細胞である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の癌化情報提供方法。 - 前記情報出力工程は、細胞の癌化に関する情報として、再検査が必要か否かに関する情報を出力する、請求項1〜12の何れか1項に記載の癌化情報提供方法。
- 細胞の癌化に関する情報を提供する癌化情報提供装置であって、
上皮組織から採取された細胞を含む測定試料に含まれる各細胞について、細胞核の大きさに関する第1データおよび細胞質の大きさに関する第2データを含む測定データを取得するデータ取得部と、
前記各細胞について取得した第1データおよび第2データに基づいて、測定試料中の複数の細胞の測定データのうち、前記上皮組織において表層に存在する細胞よりも基底膜側の細胞の少なくとも一部である解析対象の細胞の測定データを抽出し、抽出した測定データを解析して細胞の癌化に関する情報を出力する制御部と、
を含むことを特徴とする、癌化情報提供装置。 - 前記測定試料が流れるフローセルと、当該フローセルを流れる前記測定試料に光を照射して測定試料に含まれる細胞からの光学情報を取得する光学情報取得部とをさらに備えており、
前記データ取得部は、前記光学情報に基づいて前記第1データおよび第2データを取得する、請求項14記載の癌化情報提供装置。 - 前記フローセルを流れる測定試料に含まれる細胞を撮像する撮像部をさらに備えており、前記第1データは撮像部により撮像された細胞核の面積であり、前記第2データは撮像部により撮像された細胞質の面積である、請求項15記載の癌化情報提供装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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