JP6051420B2 - Radar chart evaluation device - Google Patents
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Description
この発明は、作用させた物質が管腔形成に及ぼす阻害効果を調べるための管腔形成試験の評価方法、および顕微鏡下で撮影した細胞画像を用いて、作用させた物質の阻害効果を評価する評価装置に関するものである。 This invention evaluates the inhibitory effect of the acted substance using the evaluation method of the lumen formation test for examining the inhibitory effect of the acted substance on the lumen formation, and the cell image taken under the microscope. The present invention relates to an evaluation device.
がん治療法の研究開発において、血管新生はがん征圧の有効な標的である。がんは増殖や転移のために、栄養と酸素の補給路となる血管網を新たに構築する。血管新生の阻害は補給路の遮断となり、増殖や転移が抑制される。血管内皮細胞による管腔形成を観察する管腔形成試験は、管腔形成の阻害効果の評価系として、がん治療法の研究開発にとって重要な手段である。 In the research and development of cancer therapy, angiogenesis is an effective target for cancer conquest. Cancer grows and metastasizes by building a new vascular network that provides nutrient and oxygen supply. Inhibition of angiogenesis results in blockage of the supply pathway and suppresses proliferation and metastasis. The tube formation test for observing tube formation by vascular endothelial cells is an important means for research and development of cancer therapy as an evaluation system for the inhibitory effect of tube formation.
近年、特許文献１で示されているように、リンパ管新生が関与している疾病に関しても、リンパ管内皮細胞および血管内皮細胞による管腔形成を観察するリンパ管新生の評価系が構築された。がん細胞のリンパ節転移では、腫瘍リンパ管新生が惹起され、リンパ節転移が亢進するとされており、リンパ管新生の評価系を用いた阻害効果の判定による医薬品開発への期待が高まっている。 In recent years, as shown in Patent Document 1, a lymphangiogenesis evaluation system for observing the formation of lumens by lymphatic endothelial cells and vascular endothelial cells has been constructed for diseases involving lymphangiogenesis. . It is said that lymph node metastasis of cancer cells induces tumor lymphangiogenesis and lymph node metastasis is enhanced, and there is an increasing expectation for drug development by determining the inhibitory effect using an evaluation system for lymphangiogenesis .
血管新生性疾患は、がんの他にも現在関節リューマチや子宮内膜症など約５０種類が報告されている。なかでも糖尿病性網膜症や未熟児網膜症などの網膜血管新生疾患では、非特許文献１で示されているように網膜血管新生阻害作用を検討するためのヒト臍帯静脈血管内皮細胞とヒト線維芽細胞の共培養系による管腔形成能を指標とした評価系が開発されている。この評価系は，簡便で再現性が高く、網膜血管新生疾患に対する様々な化合物の薬効評価に適している。網膜血管構造を詳細に評価するために、画像解析による定量法の需要が高まっている。 In addition to cancer, about 50 types of angiogenic diseases such as rheumatoid arthritis and endometriosis have been reported. In particular, in retinal neovascular diseases such as diabetic retinopathy and retinopathy of prematurity, human umbilical vein vascular endothelial cells and human fibroblasts for examining retinal neovascularization inhibitory activity as shown in Non-Patent Document 1 are used. An evaluation system has been developed that uses the lumen forming ability of a cell co-culture system as an index. This evaluation system is simple and highly reproducible, and is suitable for evaluating the efficacy of various compounds against retinal neovascular diseases. In order to evaluate the retinal blood vessel structure in detail, the demand for a quantitative method by image analysis is increasing.
管腔形成試験を定量評価するために、培養細胞の試料表面を撮影した画像から管腔形成能を評価する装置が、ＢＤバイオサイエンス社（非特許文献２）、サーモフィッシャーサイエンティフィック社（非特許文献３）、または倉敷紡績株式会社 バイオメディカル部（非特許文献４）などから販売されている。これらの装置は、試料作成時に細胞を染色、または抗体と反応させて細胞を蛍光標識して得られた画像を対象としている。 In order to quantitatively evaluate the tube formation test, devices for evaluating tube forming ability from images obtained by photographing the sample surface of cultured cells are BD Biosciences (Non-patent Document 2), Thermo Fisher Scientific (non- It is sold from Patent Document 3) or Kurashiki Boseki Co., Ltd. Biomedical Department (Non-Patent Document 4). These devices target images obtained by staining cells at the time of sample preparation or reacting with antibodies to fluorescently label the cells.
これらの装置では、画像に現れている管腔形成による模様の定量化を目的としているため、画像処理によって変換された管腔部分の骨格線である線図形が幾何学的に計測されている。 Since these apparatuses aim to quantify the pattern by forming a lumen appearing in an image, a line figure that is a skeleton line of a lumen portion converted by image processing is geometrically measured.
管腔形成試験は、注目する物質が管腔形成に及ぼす阻害効果をその濃度を変化させて調べている。従来の装置は、低濃度と高濃度での画像から濃度差による影響を定量化することはできるが、中濃度での濃度差による影響が定量化できず、濃度変化に応じた連続的な阻害効果の判定が困難となっている。 In the tube formation test, the inhibitory effect of the substance of interest on tube formation is examined by changing its concentration. Conventional devices can quantify the effects of density differences from low and high density images, but the effects of density differences at medium density cannot be quantified, and continuous inhibition in response to changes in density It is difficult to determine the effect.
特許文献２の腫瘍細胞に対する阻害剤の増殖抑制効果を評価する方法、特許文献３のご飯外観の数値評価方法や特許文献４の皮膚表面形態特徴検出方法などは、ひとつの対象に対して計測した複数項目の指標群をレーダーチャートで表示している。レーダーチャートは、複数項目の指標で形成されたチャート多角形によって対象の特徴を一括して、視覚的に表現するグラフとして使用されている。 The method of evaluating the growth inhibitory effect of an inhibitor on tumor cells of Patent Document 2, the numerical evaluation method of rice appearance of Patent Document 3, the skin surface form feature detection method of Patent Document 4, and the like were measured for one target. A group of indicators is displayed on a radar chart. The radar chart is used as a graph that visually expresses the features of an object collectively by a chart polygon formed by indexes of a plurality of items.
レーダーチャートは、ひとつの対象に対して計測した複数項目の指標群の観察に用いられているが、特許文献５の個人認証の方法は、指標群の合算方法の解釈および結果の確認にも使用している。この方法は、ある個人に対して複数の条件下で測定した複数項目の指標群をあらかじめ履歴データとして保存しておき、後に同様の方法で得られた測定データが複数個の履歴データのどれと照合するかを判定する方法である。それぞれ対応する項目での値の差を二乗して差分分析値とし、すべての項目における差分分析値の総和を算出する。測定データとある履歴データが一致するときに差分分析値の総和は０となるため、測定データとすべての履歴データとの差分分析値の総和を０に近い順に順位付けし、測定データは最高順位となった履歴データと合致すると判定されている。レーダーチャートは差分分析値の総和の計算に使用しないが、測定データの指標群をレーダーチャートで表現すると、差分分析値の総和の大小は、そのチャート多角形と履歴データを表示したときの多角形の形状の類似度と解釈できる。レーダーチャートは、測定データと履歴データの照合結果の視覚的な確認に利用できる。 The radar chart is used for observing a plurality of indicator groups measured for one target, but the method of personal authentication disclosed in Patent Document 5 is also used for interpretation of the indicator group summation method and confirmation of the results. doing. In this method, an index group of a plurality of items measured for a certain individual under a plurality of conditions is stored in advance as history data, and the measurement data obtained by the same method later is stored as one of the plurality of history data. This is a method for determining whether to collate. The difference between the values in the corresponding items is squared to obtain the difference analysis value, and the sum of the difference analysis values in all items is calculated. Since the sum of the difference analysis values is 0 when the measurement data and certain history data match, the sum of the difference analysis values of the measurement data and all the history data is ranked in order of close to 0, and the measurement data has the highest rank. It is determined that the history data matches. The radar chart is not used to calculate the sum of the difference analysis values, but if the index group of the measurement data is expressed in the radar chart, the sum of the difference analysis values is the polygon when the chart polygon and the history data are displayed. It can be interpreted as the shape similarity. The radar chart can be used for visual confirmation of the comparison result between measurement data and history data.
従来の装置は、管腔の抽出に色情報を使用しているおり、染色などによって付加された色情報によって画像解析の頑強性を高めている。このような方法では、薬剤開発のための阻害剤のスクリーニングのような大規模試験では、高価な設備が必要となり、多大な時間がかかり処理効率が悪い。 The conventional apparatus uses color information for extracting the lumen, and enhances the robustness of the image analysis by the color information added by staining or the like. In such a method, in a large-scale test such as screening of an inhibitor for drug development, expensive equipment is required, and it takes a lot of time and processing efficiency is poor.
従来の装置は、画像上の管腔による模様を骨格線である線図形に変換して、幾何学的に計測しているが、管腔が形成されている状態、または管腔の形成が阻害されている状態としての定量化がなされていない。特に高濃度の物質によって阻害された状態において研究者等の視感評価とのずれが生じている。 The conventional device converts the pattern of the lumen on the image into a line figure, which is a skeletal line, and geometrically measures it, but the state in which the lumen is formed or the formation of the lumen is obstructed Quantification as a state of being done is not made. In particular, a deviation from the visual evaluation of researchers or the like occurs in a state where the substance is inhibited by a high concentration of substance.
管腔形成試験では中濃度の物質を作用させた場合、経験豊富な研究者でも判断に迷うことが多い。従来の装置は、中濃度における濃度差による影響が定量化できず、濃度変化に応じた連続的な阻害効果が適切に評価されていない。 In the tube formation test, experienced researchers are often confused when a medium concentration of substance is applied. The conventional apparatus cannot quantify the influence of the concentration difference at the medium concentration, and the continuous inhibitory effect according to the concentration change is not properly evaluated.
従来の装置は、画像に現れている管腔形成能を複数の観点から計測した評価項目の値を出力しているが、利用者は評価項目毎にグラフを作成して、濃度変化に応じた変動を捉えている。そのため、濃度毎に評価項目の変動を捉えようとした場合、評価項目毎に値を正規化した後に、濃度別にそれぞれレーダーチャートを作成してそれぞれを目視で観察するしかなく、各評価項目の評価値を統合させて算出した客観的な数値で各濃度の管腔形成能を表示することができないという欠点がある。 The conventional device outputs the value of the evaluation item measured from a plurality of viewpoints for the lumen forming ability appearing in the image, but the user creates a graph for each evaluation item and responds to the concentration change It captures fluctuations. Therefore, when trying to capture changes in evaluation items for each concentration, after normalizing the values for each evaluation item, it is only possible to create a radar chart for each concentration and visually observe each, and evaluate each evaluation item. There is a drawback that the lumen forming ability of each concentration cannot be displayed by an objective numerical value calculated by integrating the values.
本発明は、このような従来技術のレーダーチャートの欠点を解決するためになされたものである。指標となる複数の属性を有する複数の評価対象データに基づいて作成された複数のレーダーチャートを見比べて視感評価していたため、判断が評価者の主観に左右されるという問題があった。
すなわち、視感評価による講評は、正多角形に近い形状なのか、ある項目が極端に突出した多角形なのかという形状の要素が計算に反映されていない。複数の対象について、視感評価では、面積の大小が判断しにくい場合が多く、無意識には多角形の形状に着眼しても、面積の大小と歪みを同時に判断して視感評価で順位付けるのは困難である。The present invention has been made to solve the drawbacks of the radar chart of the prior art. Since the visual evaluation is made by comparing a plurality of radar charts created based on a plurality of evaluation target data having a plurality of attributes as indices, there is a problem that the judgment depends on the subjectivity of the evaluator.
In other words, the evaluation by visual evaluation does not reflect the element of the shape of whether it is a shape close to a regular polygon or whether a certain item is an extremely protruding polygon. For multiple subjects, it is often difficult to judge the size of the area in visual evaluation, and even if unconsciously paying attention to the polygonal shape, the size and distortion of the area are judged at the same time and ranked in visual evaluation. It is difficult.
請求項１の発明は、指標となる複数の属性を有する複数の評価対象データを相対比較して各評価対象データを総合的に評価する評価装置であって、指標となる複数の属性それぞれ毎に、該属性が満点な場合の評価項目値に対する相対値を算出する算出手段と、評価項目数に応じて放射状に伸びた軸上に、前記算出された評価項目毎の相対値をプロットして、前記評価対象データ毎にレーダーチャートを作成するレーダーチャート作成手段と、前記評価対象データ毎に、前記軸上にプロットした点によって形成されたチャート多角形の大きさを前記チャート多角形と等しい面積の円の半径で表し、相対値が満点な場合に形成される正多角形と等しい面積の円の大きさを表す半径との半径比をレーダーチャートの大きさの指標とし、レーダーチャートの原点から前記軸上にプロットした点までの距離と前記チャート多角形と等しい面積の円の半径との比を計算し、各評価項目すべてについて積算してレーダーチャートの形状の歪みの指標とし、各評価対象データにおけるレーダーチャートの大きさの指標と歪みの指標を積算して合算し、各評価対象データの評価値を算出する合算手段と、該合算手段によって求められた評価値の大小を判別して前記各評価対象データを評価する判定手段とを備えたレーダーチャート評価装置である。 The invention of claim 1 is an evaluation apparatus that comprehensively evaluates each evaluation object data by relatively comparing a plurality of evaluation object data having a plurality of attributes that serve as indices, and for each of the plurality of attributes that serve as indices. The calculation means for calculating the relative value with respect to the evaluation item value when the attribute is a perfect score, and the relative value for each of the calculated evaluation items is plotted on the axis extending radially according to the number of evaluation items, Radar chart creating means for creating a radar chart for each evaluation object data, and for each evaluation object data, the size of the chart polygon formed by the points plotted on the axis is equal to the area of the chart polygon It is expressed by the radius of the circle, and the ratio of the radius to the radius that represents the size of the circle with the same area as the regular polygon formed when the relative value is a perfect score is used as a radar chart size index. The ratio of the distance from the origin of the image to the point plotted on the axis and the radius of a circle with the same area as the chart polygon is calculated and added up for all the evaluation items as an index of the distortion of the radar chart shape. , Summing up and summing the radar chart size index and distortion index in each evaluation target data, and calculating the evaluation value of each evaluation target data, the magnitude of the evaluation value obtained by the summation means It is a radar chart evaluation apparatus provided with the determination means which discriminate | determines and evaluates each said evaluation object data.
請求項２の発明は、指標となる複数の属性を有する複数の評価対象データを相対比較して各評価対象データを総合的に評価する評価プログラムであって、指標となる複数の属性それぞれ毎に、該属性が満点な場合の評価項目値に対する相対値を算出するステップと、評価項目数に応じて放射状に伸びた軸上に、前記算出された評価項目毎の相対値をプロットして、前記評価対象データ毎にレーダーチャートを作成するステップと、前記評価対象データ毎に、前記軸上にプロットした点によって形成されたチャート多角形の大きさを前記チャート多角形と等しい面積の円の半径で表し、相対値が満点な場合に形成される正多角形と等しい面積の円の大きさを表す半径との半径比をレーダーチャートの大きさの指標とし、レーダーチャートの原点から前記軸上にプロットした点までの距離と前記チャート多角形と等しい面積の円の半径との比を計算し、各評価項目すべてについて積算してレーダーチャートの形状の歪みの指標とし、各評価対象データにおけるレーダーチャートの大きさの指標と歪みの指標を積算して合算し、各評価対象データの評価値を算出するステップと、該合算手段によって求められた評価値の大小を判別して前記各評価対象データを評価する判定ステップとを備えたレーダーチャート評価プログラムである。 The invention according to claim 2 is an evaluation program for comprehensively evaluating each evaluation object data by relatively comparing a plurality of evaluation object data having a plurality of attributes serving as indices, and for each of the plurality of attributes serving as indices. , Calculating a relative value for the evaluation item value when the attribute is full, and plotting the calculated relative value for each evaluation item on an axis extending radially according to the number of evaluation items, A step of creating a radar chart for each evaluation object data, and for each evaluation object data, the size of the chart polygon formed by the points plotted on the axis is the radius of a circle having the same area as the chart polygon. The ratio of the radius to the radius representing the size of a circle with the same area as the regular polygon formed when the relative value is a perfect score, and the radar chart size index, is the origin of the radar chart. The ratio of the distance to the point plotted on the axis and the radius of the circle having the same area as the chart polygon is calculated, integrated for all evaluation items, and used as an indicator of the distortion of the radar chart shape. The step of calculating the evaluation value of each evaluation target data by adding and integrating the radar chart size index and distortion index in the target data, and determining the magnitude of the evaluation value obtained by the summing means It is a radar chart evaluation program provided with the determination step which evaluates each evaluation object data.
本発明は、チャート多角形の大きさと歪みを利用して評価値を合算しているので、各評価対象データ毎に複数の評価項目の評価群が総合的に合算されたひとつの数値になり、複数の評価対象データについて客観的な評価を可能となる。また、本発明は、レーダーチャートの機能を進化させ、さらにレーダーチャートの利用範囲を拡大する効果を有する。 Since the present invention sums the evaluation values using the size and distortion of the chart polygon, it becomes one numerical value in which the evaluation group of a plurality of evaluation items is comprehensively combined for each evaluation target data, It is possible to objectively evaluate a plurality of evaluation target data. Further, the present invention has the effect of evolving the function of the radar chart and further expanding the range of use of the radar chart.
請求項４の発明は、指標となる複数の属性を有する複数の評価対象データを相対比較して各評価対象データを総合的に評価する評価装置であって、指標となる複数の属性それぞれ毎に、評価項目値を設定する評価項目値の設定手段と、評価項目数に応じて放射状に伸びた軸上に、前記算出された評価項目値の相対値をプロットして、前記評価対象データ毎にレーダーチャートを作成するレーダーチャート作成手段と、前記評価対象別にレーダーチャートの原点とプロットした点までの距離によって算出したチャート多角形の大きさと歪みに基づいて評価項目値の相対値を合算する合算手段と、該合算手段によって求められた合算値の大小を判別して前記各評価対象データを評価する判定手段とを備えたレーダーチャート評価装置である。 The invention of claim 4 is an evaluation device that comprehensively evaluates each evaluation object data by relatively comparing a plurality of evaluation object data having a plurality of attributes that serve as indices, and for each of the plurality of attributes that serve as indices. , The evaluation item value setting means for setting the evaluation item value, and the relative value of the calculated evaluation item value is plotted on the axis extending radially according to the number of evaluation items, and for each evaluation target data Radar chart creating means for creating a radar chart, and summing means for summing up the relative values of the evaluation item values based on the size and distortion of the chart polygon calculated by the distance between the origin of the radar chart and the plotted point for each evaluation target And a determining means for determining the magnitude of the sum obtained by the summing means and evaluating each evaluation object data.
請求項５の発明は、評価項目値を設定するステップと、評価項目数に応じて放射状に伸びるレーダーチャートの軸上に、前記算出された評価項目値の相対値をプロットして、前記評価対象データ毎にレーダーチャートを作成できるようにするステップと、前記評価対象別にレーダーチャートの原点とプロットした点までの距離によって算出したチャート多角形の大きさと歪みに基づいて評価項目値の相対値を合算するステップとを備えたレーダーチャート評価プログラムである。 The invention of claim 5 sets the evaluation item value, plots the relative value of the calculated evaluation item value on the axis of the radar chart extending radially according to the number of evaluation items, and The step of making it possible to create a radar chart for each data, and adding the relative value of the evaluation item values based on the size and distortion of the chart polygon calculated by the distance from the origin of the radar chart and the plotted point for each evaluation target A radar chart evaluation program comprising the steps of:
請求項１および請求項３記載の発明は、評価対象画像データの各々から網目領域を抽出し、各網目領域の面積と当該画像上で抽出された網目領域数を計測する段階と、網目領域の属性評価項目を計測する段階とを備えているので、細胞染色や細胞標識の画像解析向けの処置を省くことができ、実験から解析までの全体を通した処理効率を高められる効果を有する。また、画像に現れている管腔形成能の状態の定量化が可能となり、研究者等が経験によって得た、管腔が形成されている状態、または管腔の形成が阻害されている状態などの視感評価と合致した評価が可能となる。
しかも、濃度別に各評価項目の管腔形成能を相対値として算出する段階と、評価項目数に応じて放射状に伸びた軸上に、前記算出された管腔形成能の相対値をプロットして、濃度別にレーダーチャートを作成する段階と、前記濃度別のレーダーチャートの原点とプロットした点までの距離によって算出したチャート多角形の大きさと歪みに基づいて管腔形成能を合算する段階と、算出した濃度別の合算値である管腔形成能をシグモイド曲線へ当てはめて濃度依存的阻害曲線を算出する段階とを備えているので、作用させる物質の低濃度、中濃度、高濃度へと変化する濃度に対応した阻害作用が評価でき、濃度変化に応じた連続的な阻害効果が評価できる。The invention according to claim 1 and claim 3 extracts a mesh region from each of the evaluation object image data, measures the area of each mesh region and the number of mesh regions extracted on the image, A step of measuring attribute evaluation items, so that it is possible to omit processing for image analysis of cell staining and cell labeling, and it is possible to increase the processing efficiency throughout the entire process from experiment to analysis. In addition, it is possible to quantify the state of the ability to form the lumen appearing in the image, and the state where the lumen has been formed or the formation of the lumen has been obstructed, which has been obtained by researchers, etc. through experience. It is possible to make an evaluation that is consistent with the visual evaluation.
In addition, a step of calculating the lumen forming ability of each evaluation item as a relative value for each concentration, and plotting the calculated relative value of the lumen forming ability on an axis extending radially according to the number of evaluation items. A step of creating a radar chart for each concentration, and a step of adding lumen forming ability based on the size and distortion of the chart polygon calculated based on the distance between the origin of the radar chart for each concentration and the plotted point The concentration-dependent inhibition curve is calculated by applying the lumen formation ability, which is the total value for each concentration, to the sigmoid curve, so that the concentration of the substance to be acted changes to low, medium, and high concentrations. The inhibitory action corresponding to the concentration can be evaluated, and the continuous inhibitory effect according to the concentration change can be evaluated.
請求項２記載の発明は、管腔が形成されている状態との相対値を評価値としているため、簡易にレーダーチャートで表示でき、評価項目相互での比較ができる。
しかも、レーダーチャートを観察するだけでなく、チャート多角形の大きさと歪みを利用して評価値を合算しているので、計測された複数の評価項目の評価値を濃度毎にひとつの数値である管腔形成能として算出できる利点もある。
さらに、本発明は、各濃度で算出された管腔形成能をもとに、シグモイド曲線に近似される濃度依存的阻害曲線を求め、濃度変化に応じた連続的な阻害効果を評価できるので、目視によって感覚的に判断するのと異なり、客観的に正確に、薬理作用の評価として重要な５０％阻害濃度が算定できる。In the invention according to claim 2, since the evaluation value is a relative value with respect to the state in which the lumen is formed, it can be easily displayed on the radar chart, and the evaluation items can be compared with each other.
In addition to observing the radar chart, the evaluation values are summed up using the size and distortion of the chart polygon, so the evaluation values of multiple evaluation items measured are one numerical value for each concentration. There is also an advantage that can be calculated as a lumen forming ability.
Furthermore, the present invention can obtain a concentration-dependent inhibition curve approximated to a sigmoid curve based on the lumen forming ability calculated at each concentration, and can evaluate a continuous inhibitory effect according to the concentration change. In contrast to visual judgment, it is possible to calculate a 50% inhibitory concentration that is objectively accurate and important for evaluating pharmacological effects.
請求項４および請求項５の発明は、評価対象別にレーダーチャートの原点とプロットした点までの距離によって算出したチャート多角形の大きさと歪みに基づいて評価項目値を合算する算出手段と、該合算手段によって求められた合算値の大小を判別して前記各評価対象を評価する判定手段とを備えている。そのため、レーダーチャートを観察するだけでなく、チャート多角形の大きさと歪みを利用して評価項目値を合算し、チャート多角形が表している複数項目の評価項目値群の状態を総合的に定量化できるという効果を有する。
しかも、従来は、複数の対象のレーダーチャートを見比べて視感評価していたため、判断が評価者の主観に左右されるという問題があった。しかし、本発明によって比較対象のデータ毎に計測された複数項目の評価値群が総合的に合算されたひとつの数値になり、複数の対象の客観的な評価が可能となる。本発明は、レーダーチャートの機能を進化させ、さらにレーダーチャートの利用範囲を拡大する効果を有する。The invention according to claim 4 and claim 5 is a calculation means for adding the evaluation item values based on the size and distortion of the chart polygon calculated by the distance between the origin of the radar chart and the plotted point for each evaluation object, and the sum Determining means for evaluating each evaluation object by determining the magnitude of the sum obtained by the means. Therefore, in addition to observing the radar chart, the evaluation item values are summed up using the size and distortion of the chart polygon, and the state of the evaluation item value group of multiple items represented by the chart polygon is comprehensively quantified. It has the effect that it can be made.
In addition, conventionally, since the visual evaluation is made by comparing the radar charts of a plurality of objects, there is a problem that the judgment depends on the subjectivity of the evaluator. However, according to the present invention, the evaluation value group of a plurality of items measured for each data to be compared becomes one numerical value obtained by comprehensively adding, and objective evaluation of the plurality of objects is possible. The present invention has the effect of evolving the function of a radar chart and further expanding the use range of the radar chart.
図１は、本発明の画像解析による管腔形成試験の評価方法の手順を示すフローチャートであり、図２は、本発明の実施の形態の構成図である。以下、これらの図にしたがって説明する。 FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of a method for evaluating a lumen formation test based on image analysis of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention. Hereinafter, description will be made with reference to these drawings.
図３は、本発明装置が解析の対象とする画像の例である。この画像は、試験管内で細胞が管腔を形成する系において細胞染色や細胞標識の画像解析向けの処置を省いて得られた濃淡画像である。本発明の評価法は、このようにして用意された画像（Ｓ１）、または染色などの処置を施された画像を対象にして、画像解析によって濃度依存的阻害効果を定量評価する。 FIG. 3 is an example of an image to be analyzed by the device of the present invention. This image is a grayscale image obtained by omitting treatment for cell staining or image analysis of cell labeling in a system in which cells form a lumen in a test tube. In the evaluation method of the present invention, the concentration-dependent inhibitory effect is quantitatively evaluated by image analysis on the image (S1) thus prepared or an image subjected to treatment such as staining.
画像上で管腔が形成されている状態は、図３（ａ）に示すように視感では管腔が網目模様を形成していると捉えられる。網目領域の計測手段２１は、管腔形成能の計測をその網目模様の計測として、網目領域を抽出し、面積と領域数を計測している（Ｓ２）。その評価方法の特徴は、我々の視覚の錯視と呼ばれる特性を利用していることである。網目模様の解析に対して、白の背景に黒の図柄に相当する網目の網に着目するのではなく、黒の背景に白の図柄が描かれているとして網目領域に着目している。この着目によって研究者の視感に合致する評価が得られている。錯視を利用することについて、本発明は特許文献６の試料状態評価方法および装置に着想を得ている。 The state in which the lumen is formed on the image is perceived by the visual sense that the lumen forms a mesh pattern as shown in FIG. The mesh area measuring means 21 extracts the mesh area by measuring the lumen forming ability as the measurement of the mesh pattern, and measures the area and the number of areas (S2). The characteristic of the evaluation method is that it uses a characteristic called our visual illusion. For the analysis of the mesh pattern, the mesh region is focused on the assumption that the white pattern is drawn on the black background, not the mesh of the mesh corresponding to the black pattern on the white background. With this focus, evaluations that match the visual perception of researchers have been obtained. The present invention is inspired by the sample state evaluation method and apparatus disclosed in Patent Document 6 regarding the use of optical illusion.
このように網目領域に着目すると、図４（ａ）に示すように画像の輝度は管腔部分で粒子状の模様となって変動するが、網目領域ではほとんど変動していない。さらに、対象とする系は、試験管内での管腔形成試験であるため、画像上には管腔部分に相当する細胞領域か、あるいは網目領域のように平坦に見える領域しか現れていない。この特性を活かして、本発明は、画像から管腔の骨格線を求めた後に網目領域を抽出するのではなく、画像から直接網目領域を抽出し、その領域の属性を計測して管腔形成能を評価する。 When attention is paid to the mesh area in this way, the luminance of the image fluctuates as a particulate pattern in the lumen as shown in FIG. 4A, but hardly changes in the mesh area. Furthermore, since the target system is a tube formation test in a test tube, only a cell region corresponding to the lumen portion or a region that looks flat like a mesh region appears on the image. Taking advantage of this characteristic, the present invention does not extract the mesh region after obtaining the skeleton line of the lumen from the image, but directly extracts the mesh region from the image and measures the attributes of the region to form the lumen. Evaluate performance.
網目領域の抽出のために、画像を元画像に相似な極小領域に分割し、そこでの輝度の標準偏差のヒストグラムを作る。画像上では、網目領域は管腔部分より多くを占めることより、図４（ｂ）に示すように輝度がばらつかない網目領域での極小領域はヒストグラムのモードを形成する。モードとなっている極小領域について領域の連結性によってまとめ、網目領域の候補とし、それぞれの領域の面積を計測する。ここで、画像の端に位置する領域は、バックグランドとして、候補から除外する。阻害が進むと網目模様が崩壊し、管腔部が凝集して輝度が暗く、変動しない領域となることから、候補からこのような輝度が暗い領域を除外する。候補領域の面積分布において、極端に小さな領域はアーチファクトとして除外する。なお、図１１について詳しくは後述するが、この図１１に示す阻害の過程で観察されるように、大きな領域の存在は阻害されたことの傍証である。阻害によって大きな領域が形成され、同時に小さな領域も形成され得る。大きな領域が存在しなくて、小さな領域だけならば、その小さな領域は阻害によって形成された領域ではなく凝集した細胞塊かアーチファクトである。この性質を利用して候補から除外し、残った候補を網目領域とする。したがって、本発明は管腔の状態と阻害過程による変化を踏まえた論理によって選別された網目領域を取り扱っている。計測された領域数は、各濃度の画像毎に計測結果テーブル３１に保存する。面積は各画像での平均値を計測結果テーブル３１のそれぞれの計測数の欄に保存する。 In order to extract the mesh region, the image is divided into minimal regions similar to the original image, and a histogram of the standard deviation of the luminance is created there. Since the mesh area occupies more than the lumen portion on the image, the minimal area in the mesh area where the luminance does not vary as shown in FIG. 4B forms a histogram mode. The minimal regions that are in the mode are summarized according to the connectivity of the regions, and are used as mesh region candidates, and the area of each region is measured. Here, the region located at the edge of the image is excluded from the candidates as a background. As the inhibition progresses, the mesh pattern collapses, the lumen part aggregates and the luminance becomes dark and the region does not vary. Therefore, such a region with low luminance is excluded from the candidates. In the area distribution of candidate regions, extremely small regions are excluded as artifacts. Although FIG. 11 will be described in detail later, as observed in the inhibition process shown in FIG. 11, the presence of a large region is a proof of the inhibition. Large areas are formed by inhibition, and at the same time small areas can be formed. If there is no large area and only a small area, the small area is an aggregated cell mass or artifact rather than an area formed by inhibition. Using this property, the candidate is excluded from the candidates, and the remaining candidate is set as a mesh region. Therefore, the present invention deals with mesh regions selected by logic based on changes in lumen conditions and inhibition processes. The measured number of areas is stored in the measurement result table 31 for each density image. For the area, the average value in each image is stored in the column of the number of measurements in the measurement result table 31.
本発明は、このように輝度のばらつきを利用して抽出した網目領域を用いて評価を行っており、網目領域数は基本的な指標である。網目領域数は管腔が形成されている状態、または管腔形成が阻害されている状態を反映している。特に高濃度の物質によって阻害された状態は、網目領域が消失しているため、網目領域数は０となり、阻害効果が明確になる。従来の装置では、高濃度での阻害の程度が過小評価され、研究者の視感評価とのずれが生じているが、本発明ではずれは生じない。 In the present invention, the evaluation is performed using the mesh area extracted by utilizing the luminance variation as described above, and the number of mesh areas is a basic index. The number of mesh regions reflects the state in which the lumen is formed or the state in which the lumen formation is inhibited. In particular, in the state of being inhibited by a high-concentration substance, the number of mesh areas is 0 because the mesh area has disappeared, and the inhibitory effect becomes clear. In the conventional apparatus, the degree of inhibition at a high concentration is underestimated, and there is a deviation from the researcher's visual evaluation, but no deviation occurs in the present invention.
次に、本発明の目的である濃度変化に応じた連続的な阻害効果を評価するために、網目領域の属性を評価項目に加える。領域属性の計測手段２２は、網目領域の属性評価項目として、拡張面積、拡張周長、拡張回数の少なくともひとつを計測する（Ｓ３）。拡張面積とは、図５（ａ）に示すように隣り合う網目領域が互いに接するまで同時に拡張したときの面積であり、拡張周長はその際の領域周長、拡張回数は施した拡張処理の回数である。Ｓ２の手続きで計測した網目領域の面積は、物質や生命情報伝達のための管腔によるネットワークの勢力範囲であり、拡張した網目領域の面積は、太い管腔ではより拡張されるため管腔の太さの影響を加えたネットワークの勢力範囲を示している。同面積でも異なる周長になり得るため、形状の相違が反映されるように拡張周長が用意されている。拡張処理回数は、図５（ｂ）に示すような凝集によって孤立した網目領域で増大するため、凝集が起こる高濃度での阻害を特徴付けるために用意されている。計測された拡張面積、拡張周長、または拡張回数は、濃度毎の各画像での平均値を計測結果テーブル３１のそれぞれの計測数の欄に保存する。 Next, in order to evaluate the continuous inhibition effect according to the concentration change which is the object of the present invention, the attribute of the mesh area is added to the evaluation item. The area attribute measuring unit 22 measures at least one of an expansion area, an expansion circumference, and the number of expansions as an attribute evaluation item of the mesh area (S3). As shown in FIG. 5A, the expanded area is an area when adjacent mesh areas are expanded simultaneously until they are in contact with each other. The expanded circumference is the area circumference at that time, and the number of expansions is the number of expansion processes performed. Is the number of times. The area of the mesh area measured in the procedure of S2 is the range of influence of the network by the lumen for material and life information transmission, and since the area of the expanded mesh area is more expanded in the thick lumen, It shows the range of influence of the network with the influence of thickness. Since the circumference can be different even in the same area, an extended circumference is prepared to reflect the difference in shape. The number of expansion processes increases in isolated mesh regions due to aggregation as shown in FIG. 5 (b), and is therefore provided for characterizing inhibition at high concentrations where aggregation occurs. For the measured expansion area, expansion circumference, or number of expansions, the average value of each image for each density is stored in the column of the number of measurements in the measurement result table 31.
拡張周長の計測には、隣り合う網目領域が互いに接するまで同時に拡張した後に、領域にラベルを付け、図６（ａ）の模式図に示すように領域の各画素の輝度をそのラベルの数値としたラベル画像を作成する。図６（ｂ）は、ラベル画像の各画素について、隣の画素とのラベル対を整理する正方行列である。この正方行列は、行と列にラベルを配置しており、整理後の行列の各要素は、その行成分と列成分のラベル対に相当する画素数の和である。拡張した網目領域の面積は、この正方行列の対角成分として求められている。周長は対応するラベルの対角成分を除いた行成分と列成分の累計によって算出できる。 In the measurement of the extended circumference, after the adjacent mesh areas are expanded simultaneously until they are in contact with each other, a label is attached to the area, and the luminance of each pixel in the area is set to the numerical value of the label as shown in the schematic diagram of FIG. Create a label image. FIG. 6B is a square matrix for organizing label pairs with adjacent pixels for each pixel of the label image. In this square matrix, labels are arranged in rows and columns, and each element of the rearranged matrix is the sum of the number of pixels corresponding to the label pair of the row component and the column component. The area of the expanded mesh area is obtained as a diagonal component of this square matrix. The perimeter can be calculated by the total of row and column components excluding the diagonal component of the corresponding label.
管腔形成能の算出手段２３は、計測結果テーブル３１において各濃度での各評価項目について計測数の平均値を算出し、平均値の欄に保存する。次に、その平均値を管腔が形成された状態の管腔形成能を１００としたときの相対値に変換し、計測結果テーブル３１の相対値の欄に保存する。評価項目によっては、相対値は１００を超えることもあるため、それぞれその相対値と１００との絶対誤差を１００から減算したものをその管腔形成能として、同様に計測結果テーブル３１の管腔形成能の欄に保存する（Ｓ４）。 The lumen-forming ability calculating means 23 calculates the average value of the number of measurements for each evaluation item at each concentration in the measurement result table 31 and stores it in the average value column. Next, the average value is converted into a relative value when the lumen forming ability in a state where the lumen is formed is set to 100, and stored in the relative value column of the measurement result table 31. Since the relative value may exceed 100 depending on the evaluation item, the lumen formation in the measurement result table 31 is similarly performed by subtracting the absolute error between the relative value and 100 from 100 as the lumen forming ability. It is stored in the performance column (S4).
レーダーチャート作成手段２４は、計測結果テーブル３１に保存されている各評価項目の管腔形成能を濃度毎にレーダーチャートで表示する（Ｓ５）。チャート多角形に基づいた合算手段２５は、すべての管腔形成能を一括して観察するだけでなく、濃度毎にチャート多角形の大きさを面積に、その形状を歪みとして、多角形の大きさと歪みに基づいて管腔形成能を合算する（Ｓ６）。本発明の特徴は、この多角形の形態に基づいた合算法である。この合算によって各濃度での各項目の管腔形成能がひとつの数値として定量化される。 The radar chart creating means 24 displays the lumen forming ability of each evaluation item stored in the measurement result table 31 on a radar chart for each concentration (S5). The summing means 25 based on the chart polygon not only observes all the lumen forming ability all at once, but also uses the chart polygon size as an area for each concentration, and the shape as a distortion. The lumen forming ability is summed up based on the strain and strain (S6). A feature of the present invention is a summation method based on this polygonal form. By this addition, the lumen forming ability of each item at each concentration is quantified as one numerical value.
その濃度における総合的な管腔形成能の高さは、レーダーチャートの多角形の大きさに示されているため、本発明の合算法は、まず多角形の面積を求める。次に、各項目の評価値で均衡がとれているか、偏っているかも重要であり、面積が大きく、かつ正多角形に近い形状を示すほど、総合的な管腔形成能は高いとしている。そこで、均衡がとれているかどうかを計算するため、図７に示すように多角形と面積が等しい円を導入する。各項目の評価値は、幾何学的にはレーダーチャートの原点とその評価値までの距離に相当し、導入した円の半径と各項目の評価値である距離との比を計算する。また、管腔が形成された状態での半径との半径比も計算し、すべてを積算する。得られた値についての、管腔が形成された状態での同様な値に対する相対値を計算し、その濃度での管腔形成能とする。この合算法により、複数の評価項目で計測された管腔形成能が、チャートの多角形の大きさと歪みを反映して統合されたひとつの管腔形成能となる。 Since the height of the overall lumen forming ability at the concentration is indicated by the polygon size of the radar chart, the summation method of the present invention first obtains the area of the polygon. Next, it is important whether the evaluation value of each item is balanced or biased. The larger the area and the closer the shape to a regular polygon, the higher the overall lumen forming ability. Therefore, in order to calculate whether the balance is achieved, a circle having the same area as the polygon is introduced as shown in FIG. The evaluation value of each item is geometrically equivalent to the origin of the radar chart and the distance to the evaluation value, and the ratio between the radius of the introduced circle and the distance that is the evaluation value of each item is calculated. Also, the radius ratio with the radius in the state where the lumen is formed is calculated, and all are integrated. A relative value of the obtained value with respect to a similar value in a state where a lumen is formed is calculated, and is defined as a lumen forming ability at that concentration. By this summation method, the lumen forming ability measured by a plurality of evaluation items becomes one integrated lumen forming ability reflecting the size and distortion of the polygon of the chart.
さらに、この数値を利用して、濃度依存的阻害曲線と５０％阻害濃度の算出手段２６は、濃度依存的阻害曲線を作成し（Ｓ７）、薬理作用の指標である５０％阻害濃度を算出する（Ｓ８）。シグモイド曲線は薬理効果の定量的表現と言われている。本発明は、濃度毎に算出された管腔形成能をシグモイド曲線へ当てはめ、近似的な濃度依存的阻害曲線を求める。また、得られた近似式から５０％阻害濃度を算出し、それぞれ表示器４１に表示する。合算された濃度毎の管腔形成能を表示器４１に表示することもできる。 Furthermore, using this numerical value, the concentration-dependent inhibition curve and 50% inhibition concentration calculating means 26 creates a concentration-dependent inhibition curve (S7) and calculates the 50% inhibition concentration, which is an index of pharmacological action. (S8). The sigmoid curve is said to be a quantitative expression of the pharmacological effect. In the present invention, the lumen forming ability calculated for each concentration is applied to a sigmoid curve to obtain an approximate concentration-dependent inhibition curve. In addition, a 50% inhibition concentration is calculated from the obtained approximate expression and is displayed on the display device 41. It is also possible to display on the display 41 the lumen forming ability for each concentration.
実施した管腔形成試験は、マウスの血管内皮細胞ＫＯＰを使用し、抗血管新生剤として既知なｓｕｒａｍｉｎの管腔形成に対する阻害効果を調べる試験である。シャーレに入れた成長因子類の含有量を少なくした基底膜マトリゲル上でＫＯＰ細胞を１８時間培養し管腔を形成させる。このとき、１μＭ、１０μＭ、２０μＭ、４０μＭ、６０μＭ、８０μＭ、１００μＭと濃度を変えたｓｕｒａｍｉｎを加えてそれぞれの阻害効果を調べる。細胞染色や細胞標識の処置は省いた。図８は、濃度毎にシャーレ内で位置を変えて光学顕微鏡下で撮影した細胞画像の一部である。画像は６４０×４８０画素であり、各画素は８ビット２５６階調の輝度を有している。Ｓｕｒａｍｉｎの濃度に応じて、画像上で認められる管腔形成による網目模様が消失していく過程と、太さが均一であった管腔が濃度に応じて不均一になり、さらに凝集により細胞塊となっていく過程が観察される。
濃度毎の画像数は以下の通りである。
管腔形成（０μＭ）：２２、１μＭ：１２、１０μＭ：１６、２０μＭ：２５、４０μＭ：１０、６０μＭ：７、８０μＭ：９、１００μＭ：１１The performed luminal formation test is a test for examining the inhibitory effect of suramin known as an anti-angiogenic agent on luminal formation using mouse vascular endothelial cells KOP. KOP cells are cultured for 18 hours on a basement membrane matrigel with a reduced content of growth factors in a petri dish to form a lumen. At this time, 1 μM, 10 μM, 20 μM, 40 μM, 60 μM, 80 μM, and 100 μM and different concentrations of suramin were added to examine the respective inhibitory effects. Cell staining and cell labeling were omitted. FIG. 8 shows a part of a cell image taken under an optical microscope while changing the position in the petri dish for each concentration. The image has 640 × 480 pixels, and each pixel has a luminance of 8 bits and 256 gradations. Depending on the concentration of Suramin, the network pattern due to the formation of the lumen recognized on the image disappears, and the lumen having a uniform thickness becomes uneven according to the concentration, and further, the cell mass is formed by aggregation. The process of becoming is observed.
The number of images for each density is as follows.
Lumen formation (0 μM): 22, 1 μM: 12, 10 μM: 16, 20 μM: 25, 40 μM: 10, 60 μM: 7, 80 μM: 9, 100 μM: 11
網目領域の計測手段２１はこれらの画像から網目領域を抽出し、濃度毎に各画像での結果を計測結果テーブル３１に保存した。図９は、そのテーブルであり、計測した領域数は、濃度毎に各画像の計測数の欄に保存されている。面積は、濃度毎に各画像で計測した面積の平均値が計測数の欄に保存されている。 The mesh area measuring means 21 extracts the mesh area from these images, and stores the result of each image in the measurement result table 31 for each density. FIG. 9 is a table thereof, and the number of measured regions is stored in the column of the number of measured images for each density. As for the area, the average value of the areas measured in each image for each density is stored in the column for the number of measurements.
網目領域は、各画像を極小領域に分割し、そこでの輝度の標準偏差のヒストグラムを使用して抽出した。図１０は画像群全体の結果である。各濃度での網目領域数の標準誤差は、図１０（ａ）で示した程度の変動である。特にｓｕｒａｍｉｎを作用させていない、０μＭの管腔が形成された状態、すなわち管腔形成能を１００とする状態では、標準誤差は極めて小さい。そこで、各濃度での網目領域数は平均値で代表させている。図１０（ｂ）は、各濃度での領域数に関する評価である。この図では、０μＭでの平均値との相対値を領域数として示している。研究者とは、管腔形成試験の視感評価の経験が長い２名の研究者の評価であり、０μＭでの管腔形成能を１００としたときの各濃度での相対的な視感評価値の平均値である。先行技術の評価では、高濃度の物質によって阻害された状態で研究者の視感評価とのずれが生じていたが、領域数による評価では、中濃度と高濃度において研究者の評価とほぼ合致しており、評価のずれは解消されている。しかし、領域数だけでは、低濃度において研究者より厳しく評価しており、すれが生じている。 The mesh area was extracted by dividing each image into minimal areas and using a histogram of the standard deviation of the luminance there. FIG. 10 shows the result of the entire image group. The standard error of the number of mesh areas at each density is a fluctuation as shown in FIG. In particular, the standard error is extremely small in a state in which a lumen of 0 μM is formed without suramin acting, that is, in a state where the lumen forming ability is 100. Therefore, the number of mesh areas at each density is represented by an average value. FIG. 10B shows the evaluation regarding the number of regions at each density. In this figure, the relative value with the average value at 0 μM is shown as the number of regions. The researchers are the evaluations of two researchers with long experience in evaluating the luminous efficacy of the tube formation test, and the relative visual evaluation at each concentration when the tube formation ability at 0 μM is taken as 100. The average value. In the evaluation of the prior art, there was a deviation from the researcher's visual evaluation in the state of being inhibited by a high concentration of substance. The evaluation gap has been resolved. However, the number of areas alone is evaluated more strictly by researchers at low concentrations, and blurring occurs.
領域属性の計測手段２２は、領域属性としての評価項目について、すべての画像について計測した。各画像での計測量の平均値を計測結果テーブル３１の計測数の欄に保存した（図９）。 The area attribute measuring means 22 measured all images for the evaluation item as the area attribute. The average value of the measurement amount in each image was stored in the measurement number column of the measurement result table 31 (FIG. 9).
網目領域計測手段２１で計測した網目領域の面積、網目の拡張面積、拡張周長、拡張処理回数の４つに関して、どれも０μＭでの標準誤差は極めて小さいことから網目領域数と同様に、０μＭでの平均値を１００としたときの各濃度での平均値の相対値を各濃度での指標としている。管腔形成能の算出手段２３は、計測結果テーブル３１において濃度毎に各評価項目について保存されている計測数の平均値を算出して、それぞれの評価項目の平均値の欄に保存し、さらにその平均値に対して０μＭでの平均値を１００としたときの相対値を算出して、それぞれの相対値の欄に保存した（図９）。 Since the standard error at 0 μM is extremely small for each of the area of the mesh area measured by the mesh area measuring means 21, the expanded area of the mesh, the expanded perimeter, and the number of expansion processes, 0 μM, as in the number of mesh areas. The relative value of the average value at each concentration when the average value at 100 is 100 is used as an index at each concentration. The lumen forming ability calculating means 23 calculates an average value of the number of measurements stored for each evaluation item for each concentration in the measurement result table 31 and stores it in the column of the average value of each evaluation item. The relative value when the average value at 0 μM was set to 100 with respect to the average value was calculated and stored in each relative value column (FIG. 9).
図１１は低濃度と中濃度での画像の一部である。矢印で示した箇所で管腔が切断されているため、破線で示した網目領域が形成され、画像上に示したような網目領域数とその面積の変化が観察される。このような観察から、濃度が高くなるにつれて、網目領域数は単調に減少するが、面積は一時的に増加しながら減少するという阻害の過程が認められる。
ここで観察される管腔形成の阻害の実際を勘案すると、網目領域は、０μＭでの網目領域が複数集まってひとつの網目領域となることがあり、面積は０μＭでのそれより大きくなる可能性がある。高濃度では、図５（ｂ）で示すように管腔の凝集によって孤立した網目領域が現われ、このような場合では管腔部が太くなり、網目の拡張面積や拡張処理回数は０μＭでのそれより大きくなる可能性が出てくる。したがって、図９のテーブルのように、相対値が０μＭを表す１００を超えることもあり得る。このような状況も阻害効果として評価するため、管腔形成能の算出手段２３は、０μＭの指標１００との絶対誤差を１００から減算した指標を管腔形成能として算出し、計測結果テーブル３１の管腔形成能の欄に保存した（図９）。FIG. 11 shows a part of an image at low density and medium density. Since the lumen is cut at the position indicated by the arrow, the mesh area indicated by the broken line is formed, and the number of mesh areas and the change of the area as shown on the image are observed. From these observations, it can be seen that an inhibition process is observed in which the number of mesh areas decreases monotonously as the concentration increases, but the area decreases while temporarily increasing.
Considering the actual inhibition of lumen formation observed here, the mesh area may be a single mesh area with multiple mesh areas at 0 μM, and the area may be larger than that at 0 μM. There is. At a high concentration, as shown in FIG. 5 (b), an isolated mesh region appears due to aggregation of the lumen. In such a case, the lumen portion becomes thick, and the expansion area of the mesh and the number of expansion processes are 0 μM. There is a possibility of becoming larger. Therefore, as shown in the table of FIG. 9, the relative value may exceed 100 representing 0 μM. In order to evaluate such a situation as an inhibitory effect, the lumen forming ability calculating unit 23 calculates an index obtained by subtracting the absolute error from the index 100 of 0 μM from 100 as the lumen forming ability, and the measurement result table 31 It preserve | saved in the column of lumen formation ability (FIG. 9).
図１２は、各濃度での管腔形成能の特徴を把握し、かつ濃度変化に応じた管腔形成能の変化を視覚的に評価できるようにレーダーチャート作成手段２４で作成された濃度別レーダーチャートである。
レーダーチャートは、特許文献２の腫瘍細胞に対する阻害剤の増殖抑制効果を評価する方法、特許文献３のご飯外観の数値評価方法や特許文献４の皮膚表面形態特徴検出方法などで使用されている。ひとつの対象に対して計測した複数項目の指標群を一括して表示するグラフとして多用され、対象の特徴が総合的に表現できると認められている。レーダ探知機を模倣して複数項目の指標群を表示するために、放射状に等間隔に配置された、統一された縮尺による項目軸上に、あらかじめ各項目において正規化された値が点として示され、これらを結んで多角形が描かれている。観察者は、この多角形を視感評価して、その対象の特徴を定性的に読み取っている。FIG. 12 shows the radar for each concentration created by the radar chart creating means 24 so as to grasp the characteristics of the lumen forming ability at each concentration and visually evaluate the change in the lumen forming ability according to the concentration change. It is a chart.
The radar chart is used in the method of evaluating the growth inhibitory effect of an inhibitor on tumor cells of Patent Document 2, the numerical evaluation method of rice appearance of Patent Document 3, the skin surface shape feature detection method of Patent Document 4, and the like. It is widely used as a graph that collectively displays a group of indicators measured for a single object, and it is recognized that the characteristics of the object can be expressed comprehensively. In order to display a multi-item index group that mimics a radar detector, the values normalized in advance for each item are shown as dots on the item axis at a uniform scale arranged radially at equal intervals. The polygon is drawn by connecting these. The observer visually evaluates this polygon and reads the characteristics of the object qualitatively.
図１２において、濃度変化に応じた管腔形成能の変化をレーダーチャートの多角形の変化として観察すると、１μＭ、１０μＭ、２０μＭでのチャートの多角形は、形状がほぼ相似形として変化している。多角形の重心はほぼ原点中心付近にあるが、大きさが徐々に小さくなり、形状も領域数の軸で扁平になり、４０μＭで多角形は大きさが極端に小さくなっている。６０μＭでの多角形は面積の軸で縮み、拡張回数の軸で突出して形状が大きく歪み、多角形の重心も大きく移動している。８０μＭで多角形は大きさが小さくなり、１００μＭでは多角形はなく、完全に管腔形成能が消失したことが読み取れる。
４０μＭと１００μＭでのチャート上の劇的な変化は、図８の画像を観察して得られる視感評価と合致している。したがって、計算した網目領域数、網目領域の面積、その拡張面積、拡張領域の周長、拡張処理の回数が低濃度、中濃度、高濃度への変化に対応した阻害効果を定量評価する項目として有効であることが、視覚的に確かめられた。In FIG. 12, when the change in the lumen forming ability according to the change in concentration is observed as a change in the polygon of the radar chart, the polygons of the chart at 1 μM, 10 μM, and 20 μM change in a shape that is almost similar. . The center of gravity of the polygon is approximately near the center of the origin, but the size gradually decreases, the shape becomes flat on the axis of the number of regions, and the size of the polygon is extremely small at 40 μM. The polygon at 60 μM is shrunk on the axis of area, protrudes on the axis of expansion, the shape is greatly distorted, and the center of gravity of the polygon also moves greatly. It can be read that the polygon is reduced in size at 80 μM and there is no polygon at 100 μM, and the ability to form a lumen has completely disappeared.
The dramatic change on the chart at 40 μM and 100 μM is consistent with the visual evaluation obtained by observing the image of FIG. Therefore, as an item to quantitatively evaluate the inhibitory effect corresponding to the change to the low concentration, medium concentration, high concentration, the calculated number of mesh areas, the area of the mesh area, the expansion area, the circumference of the expansion area, the number of expansion processes It was confirmed visually that it was effective.
しかし、管腔形成試験の結果として、濃度依存的阻害曲線や一般的な薬理作用の指標である５０％阻害濃度が求められている。管腔形成試験を培養細胞の画像から評価する装置にも、このような阻害効果の数量評価が必要である。したがって、レーダーチャートの視感評価を数量評価とするために、複数の評価項目の指標群から作られるチャート多角形を計算対象として、その大きさと形状に関する特徴を反映した指標群の合算方法が必要となる。 However, as a result of the tube formation test, a concentration-dependent inhibition curve and a 50% inhibitory concentration which is a general pharmacological action index are required. An apparatus that evaluates a tube formation test from an image of cultured cells needs to evaluate the quantity of such an inhibitory effect. Therefore, in order to make the visual evaluation of radar charts a quantitative evaluation, it is necessary to have a method of summing up index groups that reflect characteristics related to the size and shape of chart polygons created from index groups of multiple evaluation items. It becomes.
管腔形成試験に限らず一般に、指標群は単純合算による総和や平均値によってひとつの数値にまとめられ、並行して視覚的に観察するためにレーダーチャートで表示されている。特許文献５で述べられている個人認証の方法では、まず条件を変えて測定した複数項目のデータを履歴データとして保存しておく。次に、同様に測定された測定データと各履歴データとを照合して差分分析値を算出する。その測定データに対する総合評価では、条件を変えた測定を和事象として取り扱うために個々の差分分析値の総和を計算し、ひとつの数値にまとめている。計算対象は指標群だけであり、指標群によって構成されるチャートの多角形ではない。レーダーチャートは計算方法の解釈や認証結果の確認だけに使用されている。したがって、この合算方法は、レーダーチャートの観察によって得られた、多角形の大きさや形状で表現されている特徴を定量化していない。 In general, the index group is not limited to the lumen formation test, and is compiled into a single numerical value by a summation or average value obtained by simple summation, and is displayed on a radar chart for visual observation in parallel. In the personal authentication method described in Patent Document 5, first, data of a plurality of items measured under different conditions is stored as history data. Next, the differential analysis value is calculated by collating the measured data similarly measured and each history data. In the comprehensive evaluation of the measured data, the sum of the individual difference analysis values is calculated and combined into one numerical value in order to handle the measurement under different conditions as a sum event. The calculation target is only the index group, not the chart polygon formed by the index group. The radar chart is used only for interpretation of calculation methods and confirmation of authentication results. Therefore, this summation method does not quantify the feature expressed by the size and shape of the polygon obtained by observing the radar chart.
レーダーチャートの多角形を計算対象としないが、管腔形成試験での複数項目の指標群をひとつの数値へまとめる観点から上記の計算方法の適応について考察する。この計算方法は、計測する項目に対応する現象が次々に起こる和事象として捉えて、複数項目の指標群を和算でまとめる。和事象で捉える例として、図１３は平均値で合算した管腔形成能を示している。和算によって管腔形成能の変化が階段状になっており、変化が潰れたり、極端に下がったりと不連続的な変化になっている。濃度変化に応じた阻害過程が捉えにくく、特に６０μＭ、８０μＭの高濃度では、視感評価と大きくずれた評価となっている。 Although the polygons of the radar chart are not subject to calculation, the application of the above calculation method is considered from the viewpoint of combining multiple index groups in the lumen formation test into one numerical value. In this calculation method, a phenomenon corresponding to the item to be measured is regarded as a sum event that occurs one after another, and a plurality of index groups are summed together. As an example captured by the sum event, FIG. 13 shows the lumen forming ability added up by the average value. The change in the ability to form the lumen is stepped by summing, and the change is discontinuous, such as collapsed or extremely lowered. It is difficult to grasp the inhibition process according to the concentration change, and the evaluation is greatly deviated from the visual evaluation particularly at high concentrations of 60 μM and 80 μM.
本実施例は、ある濃度の物質をある時間作用させた結果の画像から複数項目の指標群を計測している。そのため、各項目で計測される現象が同時に起きたと考えて積事象として捉える必要がある。したがって、指標群を表す数値の積算でなければならない。積事象で捉える簡単な例として、各濃度の管腔形成能を０μＭ指標１００に対する各項目の指標比の積算を考える。これも図１３に同時に示している。積事象と捉えることによって、和事象とする平均値に比べ、濃度依存的な阻害過程が単調に減少する管腔形成能の変化として表現されているが、全体に管腔形成能が極端に厳しく評価されている。４０μＭでの劇的な変化は表現されているが、それ以降の高濃度での管腔形成能の変化が潰れているため、やはりレーダーチャートでの視感評価とずれた評価となっている。 In this embodiment, a plurality of index groups are measured from an image obtained as a result of a substance having a certain concentration acting for a certain period of time. For this reason, it is necessary to consider that the phenomenon measured in each item has occurred at the same time and regard it as a product event. Therefore, it must be an integration of numerical values representing the index group. As a simple example of capturing the product event, consider the integration of the index ratio of each item with respect to the 0 μM index 100 for the lumen forming ability of each concentration. This is also shown in FIG. By taking this as a product event, the concentration-dependent inhibition process is expressed as a change in lumen formation ability that monotonously decreases compared to the average value as the sum event, but overall the lumen formation ability is extremely severe. It is evaluated. Although a dramatic change at 40 μM is expressed, since the change in lumen forming ability at a high concentration after that is collapsed, the evaluation is also shifted from the visual evaluation on the radar chart.
レーダーチャートでの視感評価に合致した数量評価とするために、チャートの多角形を計算対象とする。視感評価では多角形の大きさ、すなわち面積を考慮に入れ、広い面積をもつ多角形は管腔形成能が高いと捉えられることから、管腔形成能を０μＭでの多角形に対する各濃度の多角形の面積比とした。これも同様に図１３に示している。この場合、指標比の積に比べ緩やかな阻害過程を示す管腔形成能となっているが、１０μＭと２０μＭで、４０μＭと６０μＭで管腔形成能が逆転している。これは、レーダーチャートを観察すれば、多角形の歪みが計算されていないためと考えられる。また、面積比の管腔形成能の変化は、平均値による変化と相関している。多角形の面積は、レーダーチャートで隣接する項目軸上の２点とチャート原点で作られる三角形の面積の和である。したがって、２項目をまとめて評価する和事象と捉えるため、平均値による管腔形成能と同様な変化を示している。濃度が高くなるにつれて管腔形成能が阻害される過程が示されていない。特に高濃度では、視感評価と大きくずれた評価となっている。 In order to obtain a quantity evaluation that matches the visual evaluation on the radar chart, the polygon of the chart is the object of calculation. In the visual evaluation, the polygon size, that is, the area is taken into consideration, and a polygon having a large area is considered to have a high lumen forming ability. The area ratio of the polygon was used. This is also shown in FIG. In this case, the lumen forming ability shows a gradual inhibition process compared to the product of the index ratio, but the lumen forming ability is reversed at 10 μM and 20 μM and at 40 μM and 60 μM. This is probably because the polygonal distortion is not calculated when the radar chart is observed. Moreover, the change in the lumen forming ability of the area ratio correlates with the change by the average value. The area of the polygon is the sum of the area of a triangle formed by two points on adjacent item axes and the chart origin in the radar chart. Therefore, in order to consider it as the sum event which evaluates two items collectively, the change similar to the lumen formation ability by the average value is shown. The process by which the ability to form lumens is inhibited as the concentration increases is not shown. Particularly at high concentrations, the evaluation is significantly different from the visual evaluation.
一般にひとつの対象に対して計測した複数項目の指標群をレーダーチャートで表現し、その多角形の面積の大きさに着目したかのような視感評価による講評が多見される。しかし、本実施例での評価の逆転が示すように、面積では、正多角形に近い形状なのか、ある項目が極端に突出した多角形なのかという形状の要素が計算に反映されていない。複数の対象について、視感評価では、面積の大小が判断しにくい場合も多く、無意識には多角形の形状に着眼しても、面積の大小と歪みを同時に判断して視感評価で順位付けるのは困難である。 In general, there are many reviews based on visual evaluation as if a group of indicators measured for one target is represented by a radar chart and attention is paid to the size of the polygonal area. However, as shown by the reversal of the evaluation in the present embodiment, the area does not reflect the element of the shape of whether it is a shape close to a regular polygon or whether a certain item is an extremely protruding polygon. For multiple subjects, it is often difficult to judge the size of the area in visual evaluation, and even if unconsciously paying attention to the polygonal shape, the size and distortion of the area are simultaneously judged and ranked in visual evaluation. It is difficult.
本発明では、多角形を大きさと形状によって数量評価するために、多角形と等しい面積の円を導入する。多角形の大きさは円の半径に置き換える。形状の歪みは、その半径に対する各項目の指標である管腔形成能との比で表している。すなわち各濃度での評価は、複数項目すべてについての歪みと０μＭの各項目満点のときの半径に対するその濃度での半径比とを積算し、さらに各項目満点のときの値との相対値としている。本発明の合算法を一般式で表せば、濃
の指標群から作られるレーダーチャートのｎ角形と等しい面積の円の半径をｒｉとする。このときの濃度ｉにおける評価Ｐｉを数１の式で算出する。
Let r i be the radius of a circle with the same area as the n-gon of the radar chart made from the index group. The evaluation P i at the concentration i at this time is calculated by the equation (1).
本実施例では５つの評価項目を用いたため、チャート多角形に基づいた合算手段２５では、ｎを５として計測結果テーブル３１における各濃度の各管腔形成能を合算してその濃度の管腔形成能を算出した。図１４には、本発明の合算法による管腔形成能を示しており、これまで検討した計算法の管腔形成能もともに示している。本発明の合算法によって、濃度が高くなるにつれて最も緩やかに徐々に阻害されていく過程が示されている。１μＭにおいて多角形の大きさだけでなく、歪みが少ないことも評価されたため、面積比より高い管腔形成能と評価されている。２０μＭにおいては、１０μＭよりも歪みが現れており、それまでの多角形とはやや異なった形状となっているため、面積比より低い管腔形成能となっている。４０μＭの劇的な変化は、この合算法でも示されているが、大きさは劇的に小さくなるが、形状は２０μＭと相似形であることが評価され、面積比より高い管腔形成能となっている。６０μＭでは、大きく歪みが現れているため、面積比よりかなり低く評価され、さらに８０μＭ、１００μＭと管腔形成能が緩やかではあるが、明確な差として表されている。この管腔形成能の変化は、レーダーチャートの視感評価、さらに顕微鏡画像の視感評価とも合致している。 In this embodiment, since five evaluation items are used, the summing means 25 based on the chart polygon sums up each lumen forming ability of each concentration in the measurement result table 31 with n being 5, and forms a lumen of that concentration. The ability was calculated. FIG. 14 shows the lumen forming ability by the summation method of the present invention, and also shows the lumen forming ability of the calculation methods studied so far. The summation method of the present invention shows a process in which the concentration is gradually and gradually inhibited as the concentration increases. Since not only the size of the polygon at 1 μM but also the small distortion was evaluated, it was evaluated as a lumen forming ability higher than the area ratio. At 20 μM, distortion appears more than that at 10 μM, and the shape is slightly different from the conventional polygon, so that the lumen forming ability is lower than the area ratio. The dramatic change of 40 μM is also shown in this summation method, but the size is dramatically reduced, but the shape is evaluated to be similar to 20 μM, and the ability to form a lumen higher than the area ratio. It has become. At 60 μM, since large distortion appears, it is evaluated to be considerably lower than the area ratio, and further, the lumen forming ability is moderate as 80 μM and 100 μM, but it is expressed as a clear difference. This change in lumen forming ability is consistent with the visual evaluation of the radar chart and the visual evaluation of the microscope image.
薬理効果は、シグモイド曲線によって表現されると言われている。濃度依存的阻害曲線と５０％阻害濃度の算出手段２６は、算出した管腔形成能をシグモイド曲線の定義のひとつである一般的なロジスティック関数Ｒｉｃｈａｒｄ‘ｓ ｃｕｒｖｅへ当てはめ、近似式を求めた。図１５は、シグモイド曲線に近似された濃度依存的阻害曲線を示している。本発明の合算法による管腔形成能の計測値と、研究者視感評価と、端的に管腔が形成された状態を示す網目領域数も示している。また、近似式から算出した５０％阻害濃度も示している。低濃度において、領域数だけでは研究者より厳しく評価していたが、面積などの４つの評価項目が加わることによって補われ、研究者の評価に接近している。 Pharmacological effects are said to be expressed by sigmoid curves. The concentration-dependent inhibition curve and 50% inhibition concentration calculating means 26 applied the calculated lumen forming ability to a general logistic function Richard's curve, which is one of the definitions of the sigmoid curve, to obtain an approximate expression. FIG. 15 shows a concentration dependent inhibition curve approximated to a sigmoid curve. The measured value of the lumen forming ability by the summation method of the present invention, the evaluation of the researcher's feeling, and the number of mesh regions indicating the state in which the lumen is formed at the end are also shown. The 50% inhibitory concentration calculated from the approximate expression is also shown. At low concentrations, the number of regions alone was evaluated more severely than the researchers, but it was compensated by the addition of four evaluation items such as area, which is close to the researchers' evaluation.
図１６は、非特許文献２で示されているＢＤバイオサイエンス社によるｓｕｒａｍｉｎの管腔形成試験の計測結果である。評価項目を合算した総合評価ではなく、個々の項目による評価である。本発明による評価と異なり、低濃度、中濃度、高濃度へと変化する濃度に応じて徐々に連続的に阻害される過程が表されていない。また、高濃度における管腔の面積、長さの評価項目で、濃度の変化に対応して評価が低下していない。 FIG. 16 shows the measurement result of suramin tube formation test by BD Biosciences shown in Non-Patent Document 2. It is an evaluation based on individual items, not a comprehensive evaluation that combines evaluation items. Unlike the evaluation according to the present invention, the process of gradually and continuously inhibiting according to the concentration changing to a low concentration, a medium concentration, and a high concentration is not shown. In addition, the evaluation items of the area and length of the lumen at high concentration do not deteriorate in response to the change in concentration.
図１５に示すように本発明による濃度依存的阻害曲線はシグモイド曲線で近似され、経験豊富な研究者でも判断に迷うと言われている中濃度において、研究者や領域数に比べ高い管腔形成能となっている。研究者の評価が低いのは、管腔形成の状態から管腔が切断され、元の網目の崩壊現象は評価されているが、その結果生じた大域的な網目となる管腔形成の状態が評価されていないためと考えられる。低濃度では、管腔形成の状態から徐々に管腔が切断され、元の網目が崩壊していく。これは、錯視の概念に例えれば、黒を図柄とした現象として認知できる。中濃度では崩壊の結果生じた大域的な網目となる管腔形成の状態が出現する。この現象は白を図柄としなければ認知しにくい。研究者は低濃度で黒を図柄として崩壊現象に注目してきたため、中濃度で急に白を図柄とした認知に切り替えられないため、大域的な管腔形成を認知できない。高濃度では大域的な管腔形成が崩壊し、さらに凝集により細胞塊となるが、これも黒を図柄として認知できる現象である。このように阻害過程を錯視の概念から捉えれば、研究者の評価は、白の背景に黒の図柄として認知する対象に留まっている。錯視は我々の視覚特性であり、白の背景に黒の図柄として認知する対象と黒の背景に白の図柄として認知する対象を同時に知覚できない。この両者を観察するという明確な意思がなければ、一方の白の背景に黒の図柄を認知するのが通例であり、研究者の評価は視感評価の限界とも言える。本発明法は錯視の概念を踏まえ網目領域に着目した解析法であるため、この二通りに認知される対象が解析されており、低濃度、中濃度、高濃度へと変化する濃度に対応した阻害過程が客観的に評価されている。また、本発明は、視感評価の限界を明らかにするとともに、装置による解析の利点も明確にした。 As shown in FIG. 15, the concentration-dependent inhibition curve according to the present invention is approximated by a sigmoid curve, and the lumen formation is higher than the number of researchers and the number of regions at medium concentration, which is said to be difficult to judge even by experienced researchers It is a function. The low evaluation by the researchers is that the lumen is cut from the lumen formation state, and the collapse phenomenon of the original mesh has been evaluated, but the resulting lumen formation state as a global network has been evaluated. This is probably because it has not been evaluated. At a low concentration, the lumen is gradually cut from the lumen formation state, and the original mesh is collapsed. This can be recognized as a phenomenon in which black is used as a pattern when compared to the concept of optical illusion. At medium concentrations, a luminal state appears as a global network resulting from the collapse. This phenomenon is difficult to recognize unless white is used as a design. Researchers have focused on the collapse phenomenon with a black pattern at a low concentration, and cannot suddenly switch to the recognition with a white pattern at a medium concentration, so they cannot recognize global lumen formation. At high concentrations, the formation of global lumens is disrupted, and further agglomeration becomes a cell mass, which is also a phenomenon that can recognize black as a pattern. In this way, if the inhibition process is understood from the concept of optical illusion, the researcher's evaluation remains the object of recognizing it as a black pattern on a white background. Optical illusion is our visual characteristic, and it cannot simultaneously perceive an object that is recognized as a black pattern on a white background and an object that is recognized as a white pattern on a black background. Unless there is a clear intention to observe both, it is customary to recognize the black pattern on one of the white backgrounds, and the researcher's evaluation can be said to be the limit of visual evaluation. Since the method of the present invention is an analysis method focusing on the mesh region based on the concept of optical illusion, the object recognized in these two ways has been analyzed, and it corresponds to the concentration that changes to low concentration, medium concentration, and high concentration. The inhibition process is objectively evaluated. In addition, the present invention clarifies the limit of visual evaluation and also clarifies the advantages of analysis by the apparatus.
画像を濃度別にほぼ同数の二群に機械的に分けて、本発明法で濃度依存的阻害曲線を求めた。図１７は、それぞれ計測値１、計測値２として計測した管腔形成能と、それぞれ近似値１、近似値２として近似した濃度依存的阻害曲線と、それぞれ管腔形成能１、管腔形成能２として算出した５０％阻害濃度を示している。画像を機械的に二群に分けたが、得られた濃度依存的阻害曲線や５０％阻害濃度に大きな差はなく、シャーレ毎の変動や撮影位置の影響は少ないことが確かめられた。 Images were mechanically divided into two groups of approximately the same number according to density, and a density-dependent inhibition curve was determined by the method of the present invention. FIG. 17 shows lumen forming ability measured as measured value 1 and measured value 2, respectively, concentration-dependent inhibition curves approximated as approximate value 1 and approximate value 2, respectively, and lumen forming ability 1 and lumen forming ability, respectively. 50% inhibitory concentration calculated as 2. Although the images were mechanically divided into two groups, there were no significant differences in the obtained concentration-dependent inhibition curves and 50% inhibition concentrations, and it was confirmed that there was little influence on the variation of each dish and the photographing position.
本実施例は、評価項目を領域数、面積、拡張面積、拡張周長、拡張処理回数の５項目とした。これらの濃度毎の計測結果群に対して主成分分析を適用し、５項目の最適性について検討した。表１は結果群の相関行列を用いた主成分分析を行った結果である。表１（ａ）が示すように第二主成分までで累積寄与率が０．９７となり、全分散の９７％が説明できていた。各主成分と各項目との相関を表す因子負荷量は、第一主成分では５項目すべてが高い値を示しているが、第二主成分では絶対値として拡張面積が他に比べ小さい値となっている。このことから、拡張面積を除いた４項目でも主成分分析を行った。表１（ｂ）が示すように第二主成分までの累積寄与率は等しく０．９７であり、因子負荷量も５項目の場合と同程度になっているため、拡張面積を除外しても評価に及ぼす影響は少ないと判断できる。
図１８は、拡張面積を除いた４項目による評価のレーダーチャートである。阻害過程が四角形の大きさと歪みの形態変化として表現されている。５項目の場合と同様に、各濃度について本発明の合算法によって算出した管腔形成能をＲｉｃｈａｒｄ‘ｓ ｃｕｒｖｅへ当てはめ、近似的に濃度依存的阻害曲線を求めた。図１９は拡張面積を除外した４項目による管腔形成能の計測値と近似値を５項目による図１５と同様に示している。両者にほとんど差はなく、５０％阻害濃度もほぼ同等に算出されている。 FIG. 18 is a radar chart of evaluation based on four items excluding the expanded area. The inhibition process is expressed as a change in the shape of the square and distortion. As in the case of 5 items, the lumen-forming ability calculated by the summation method of the present invention for each concentration was applied to Richard's curve, and a concentration-dependent inhibition curve was obtained approximately. FIG. 19 shows the measured values and approximate values of the lumen forming ability by four items excluding the expansion area in the same manner as FIG. 15 by five items. There is almost no difference between them, and the 50% inhibitory concentration is calculated almost equally.
本実施例では、網目領域数、その面積、拡張領域の周長、拡張処理回数の４項目で濃度変化に応じた阻害過程が捉えられた。拡張領域の面積は、周長と同一のプロセスで計算できるため、除外によって処理効率の向上よりむしろ結果解釈の平易化が期待できる。管腔形成試験の予備施行の段階においても本発明法で評価し、本実施例で示したように、使用する細胞や物質に応じて評価項目を取捨選択して、それぞれの系に適した評価項目の構成が可能である。 In this example, the inhibition process corresponding to the change in density was captured by four items: the number of mesh areas, the area thereof, the circumference of the extension area, and the number of extension processes. Since the area of the extended region can be calculated by the same process as the perimeter, the exclusion can be expected to make the interpretation of the results easier rather than improving the processing efficiency. Evaluation is also performed by the method of the present invention in the preliminary stage of the tube formation test, and evaluation items suitable for each system are selected according to the cells and substances used as shown in this example. Items can be configured.
本発明の合算法によって、拡張面積を除外した４項目の指標群から各濃度における管腔形成能を算出した。これは、この合算法においてｎが４の場合の実施例である。本発明の合算法は、複数の対象について、各対象を複数項目の指標群で表し、これらの指標を総合的に判断して順位付ける際などに、一般に適用できる計算方法である。 By the summation method of the present invention, the lumen forming ability at each concentration was calculated from the index group of four items excluding the expanded area. This is an example when n is 4 in this summation method. The summation method of the present invention is a calculation method that can be generally applied to a plurality of objects when each object is represented by a plurality of index groups and these indices are comprehensively judged and ranked.
２０ 評価装置
２１ 網目領域の計測手段
２２ 領域属性の計測手段
２３ 相対値としての管腔形成能の算出手段
２４ レーダーチャート作成手段
２５ チャート多角形に基づいた合算手段
２６ 濃度依存的阻害曲線と５０％阻害濃度の算出手段
３１ 計測結果テーブル
４１ 表示器20 evaluation device 21 mesh area measurement means 22 area attribute measurement means 23 lumen forming ability calculation means 24 as a relative value radar chart creation means 25 summing means based on chart polygon 26 concentration-dependent inhibition curve and 50% Inhibitory concentration calculation means 31 Measurement result table 41 Display
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