JP5707904B2 - 3dデータ解析装置および3dデータ解析方法 - Google Patents
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Description
この3Dデータ解析装置によれば、任意に選択した3種のパラメータを座標軸とした三次元分布図を立体視しながら、その座標空間において解析対象とする微小粒子ならびに微小粒子小集団のゲーティングを行うことができる。
細胞には、動物細胞(血球系細胞など)および植物細胞が含まれる。微生物には、大腸菌等の細菌類、タバコモザイクウイルス等のウイルス類、イースト菌等の菌類などが含まれる。生体関連粒子には、各種細胞を構成する染色体、リポソーム、ミトコンドリア、オルガネラ(細胞小器官)なども含まれる。さらに、生体関連粒子には、核酸やタンパク質、これらの複合体などの生体関連高分子も包含され得るものとする。工業用粒子は、有機もしくは無機高分子材料、金属などであってもよい。有機高分子材料には、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼンおよびポリメチルメタクリレートなどが含まれる。無機高分子材料には、ガラス、シリカおよび磁性体材料などが含まれる。金属には、金コロイドおよびアルミなどが含まれる。これら微小粒子の形状は、一般には球形であるが、非球形であってもよい。また、微小粒子の大きさや質量なども特に限定されない。
1.3Dデータ解析装置の構成
2.3D立体画像の表示
3.ゲーティング
4.3D立体画像の特徴
(4−1)図形の形状
(4−2)図形のシェード処理
(4−3)座標軸
(4−4)動画像
図1に、本発明に係る3Dデータ解析装置の装置構成を示す。ここでは、3Dデータ解析装置を微小粒子測定装置に連設して微小粒子解析システムとして構成した実施形態を示す。また、図2に、この微小粒子解析システムの機能的構成を示す。以下では、微小粒子測定装置としてフローサイトメータを用いる場合を例に説明する。
図3に、本発明に係る3Dデータ解析装置により表示される三次元分布図を模式的に示す。この三次元分布図は、出力部142に3D立体画像により表示され、ユーザによって立体的に視認され得るものである。
微小粒子をゲーティングするための分画領域の設定は、三次元分布図中に表示されるポインタ50をマウス41あるいはキーボード42などの入力デバイスを用いて移動、変形、拡大または縮小させることによって行われる。分画領域は、移動等されたポインタ50の内部空間に設定される。図5に設定され得る分画領域の具体例を示す。
以下、本発明に係る3Dデータ解析装置により表示される3D立体画像の特徴について順に説明する。
図3中符号7で示した微小粒子に対応する図形は、所定形状のポリゴンの組み合わせからなる多面体として計算され、3D立体画像中に表示される。上記のように、データ処理部120は、ユーザが選択したパラメータの測定値に基づいて各微小粒子の座標空間内の位置と図形7を計算し、三次元分布図を作成する。この際、図形7を所定形状のポリゴンの組み合わせからなる多面体として計算することで、データ処理部120における計算負荷を軽減できる。また、図形7を所定形状のポリゴンの組み合わせからなる多面体として3D立体画像中に表示することで、立体視した際の画像の立体感を増強することができる。
3D立体画像において、図形7は、立体視した際に手前に観察される図形ほど濃く、奥に観察される図形ほど淡く表示される。このように図形7の濃淡を変化させる処理を、以下「シェード処理」と称するものとする。
3D立体画像において、座標軸は、立体視した際に手前に観察される部分ほど太く、奥に観察される分ほど細く表示される。太さを変化させた座標軸の立体像の概念図を図10に示す。このように、座標軸の太さを変化させることによって、3D立体画像の立体像に奥行きを与えて立体感を向上できる。
既に説明したように、出力部142(ディスプレイ43)への3D立体画像の表示は、入力部141(マウス41あるいはキーボード42など)からのユーザの入力信号に基づき任意に回転、拡大あるいは縮小させて行ってもよい。3D立体画像を回転する際には、図3に示したように、座標空間6を構成する立体形状(図では立方体)の各辺に座標軸が表示されていることが好ましい。これらの座標軸により座標空間6の立体形状が明確になるため、3D立体画像を回転させた際の三次元分布図の向きの変化を認識し易くなる。
231:光学検出部、232:電気検出部、240:分取系、250:入出力インターフェイス、3:微小粒子解析システム、30:ハードディスク、31:3Dデータ解析プログラム、32:測定データ、33:オペレーティングシステム、4:通信ケーブル、41:マウス、42:キーボード、43:ディスプレイ、44:プリンタ、5:三次元分布図、50:ポインタ、51:分画領域、6:座標空間、7:図形、8:シャッタメガネ
Claims (10)
- 微小粒子の測定データを保存するデータ格納部と、
前記測定データから独立した3種の変数を選択する入力部と、
前記3種の変数を座標軸とする座標空間内における位置と図形を計算し、前記微小粒子の特性分布を表す3D立体画像を作成するデータ処理部と、
前記3D立体画像を表示する表示部と、を有し、
前記3D立体画像は二眼式ステレオ立体画像であり、
前記入力部からの入力信号に基づいて前記座標空間内に前記微小粒子をゲーティングするための分画領域を変更可能に設定し、前記3D立体画像中に表示する3Dデータ解析装置。 - 前記分画領域は、前記3D立体画像の立体像観察時に所定の立体形状として視認されるポインタの内部空間に設定され、
前記入力部は、前記座標空間内で前記ポインタを移動、変形、拡大または縮小させる入力デバイスを含む請求項1記載の3Dデータ解析装置。 - 前記分画領域は、前記座標空間内を移動される前記ポインタの軌跡に沿って連続的に設定される請求項2記載の3Dデータ解析装置。
- 前記3D立体画像において、前記分画領域内に存在する前記図形を、前記分画領域外に存在する前記図形と異なる色で表示する請求項2又は3記載の3Dデータ解析装置。
- 前記3D立体画像において、前記分画領域内に存在する前記図形の形状を、前記分画領域外に存在する前記図形と異なる形状で表示する請求項2又は3記載の3Dデータ解析装置。
- 前記3D立体画像において、前記分画領域内に存在する前記図形を非表示とする請求項2又は3記載の3Dデータ解析装置。
- 前記表示手段がディスプレイであり、
該ディスプレイに表示される前記3D立体画像を立体視するためのメガネを備える請求項1〜6のいずれか一項に記載の3Dデータ解析装置。 - 請求項1〜6に記載のいずれか一項に記載の3Dデータ解析装置と微小粒子測定装置とを連設してなる微小粒子解析システム。
- 微小粒子の測定データから独立した3種の変数を選択する手順と、
前記3種の変数を座標軸とする座標空間内における位置と図形を計算し、前記微小粒子の特性分布を表す3D立体画像を作成する手順と、
前記3D立体画像を表示させる手順と、
前記3D立体画像中の前記座標空間内に前記微小粒子をゲーティングするための分画領域を設定する手順と、を含み、
前記3D立体画像は二眼式ステレオ立体画像である3Dデータ解析方法。 - 前記3D立体画像の立体像観察時に所定の立体形状として視認されるポインタを前記座標空間内で移動、変形、拡大または縮小させ、前記ポインタの内部空間に前記分画領域を設定する請求項9記載の3Dデータ解析方法。
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