JP6313325B2 - バイオマーカー発現の選択及び表示 - Google Patents
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Description
本明細書において教示される実施形態は、染色−漂白−再染色などの既知技法によって生成されてよい、多重化されたバイオマーカー画像に対応する生物学的画像データを使用する。一般に、この技法は、生体試料をフルオロフォア標識プローブで染色して、1以上のプローブに結合したバイオマーカーのシグナルを生成し、これらのシグナルを化学的に漂白し、そして試料を再染色して、いくらかのさらなるバイオマーカーのシグナルを生成することを伴う。化学漂白段階は便利である。なぜなら、互いにすぐに区別することのできる限られた数のシグナルだけが存在するので、限られた数のバイオマーカーだけを特定の段階で調べることができるためである。漂白によって、組織試料は複数の段階のために再び調査され、再び評価され得る。この循環法は、ホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)試料及び細胞で使用され得る。試料のデジタル画像を各染色段階の後に収集する。試料の連続画像を、DAPI染色細胞核などの形態学上の特徴を用いてレジストリに便利に保管することができ、そのシグナルは化学漂白法によって変更されない。上述の内容は、多重化技法の一例であり、試料を染色、漂白、及び画像化するために使用されるシステムは、多重化プラットフォームの一例である。
例となる実施形態は、生体試料に関する画像データを、グラフィックユーザインターフェースでの表示用に異なる解像度での画像の生成を許容する方法で格納することができる。生体試料の多重化画像は、演算装置によって処理されて、多重化画像を形成するために使用される、異なるマーカーに対応するデータの異なるチャネルを分離することができる。これらのマーカーは、生体試料において形態学上の特徴(例えば、核、膜、細胞質)を発現するバイオマーカー及び/又は染色であってよい。
一部の例となる実施形態では、選択された生体試料の視野の2又はそれ以上の部分、又は領域の異なる態様を同時に見るための分割画面表示が可能である。より具体的には、選択された生体試料の視野を表示するための画像パネルが提供される。分割画面表示の画像パネルは、視野の2又はそれ以上の隣接部分を表示するための2又はそれ以上のオーバーラップしていない画像サブパネルを含むか、又はそれに分割されてよく、それにより1つのサブパネルが視野の単一の部分を表示し、その結果2又はそれ以上の画像サブパネルの集まりが視野全体を協同的に表示する。視野の部分は、隣接していてよい。視野の部分は、サブパネルの境界に正確に継ぎ目なく整列する。例となる実施形態では、指定された生体試料の視野内で、画像サブパネルは、同じサイズ及び解像度レベルを有する、釣り合ったセットであり得る。画像サブパネルは、視野が分割画面ビューで表示されている場合に組織の特徴がサブパネル間で適切に整列するように、適切に登録され得る。
一部の例となる実施形態では、領域の異なる態様(例えば、領域における異なるバイオマーカーの発現レベル)を同時に見るために、主画像パネルは、生体試料の画像、又は画像の一部分に対応する視野を表示するために提供されてよく、バイオマーカーパネルは、視野の一領域のサムネイル画像を表示するために提供されてよい。本発明のこの特徴は、サムネイルが望ましくはメインディスプレイにおいて画像の構成要素である特徴を描写するので、口語で「デジタルプリズム」と呼ばれることがある。視野の選択された領域を選択又は更新すると、サムネイル画像がそれに応じて自動的に更新されて、新しく選択された領域を表示することができる。主画像パネルは、生体試料の画像が含まれることが望ましく、主画像パネルに表示される視野の中の領域を画定するための関心対象領域選択コンポーネント(例えば、レチクル又は任意のその他の適したコンポーネント)を含んでもよい。例となる実施形態では、関心対象領域選択コンポーネントは、主画像パネルに表示された視野の一部分の上にオーバーレイすることができ、バイオマーカーパネルに表示された視野の領域をユーザが選択又は更新するために使用することができる。
一部の実施形態では、図2〜7に例示されるインターフェース(生体試料の視野の分割画面表示を見ることを可能にするため)と図10〜14に例示されるインターフェース(生体試料の視野の領域における異なるバイオマーカーの発現レベルを見ることを可能にするため)の特徴を合わせるためにグラフィックユーザインターフェースが提供される。図16は、両方の能力を実行する例となるグラフィックユーザインターフェース1600である。グラフィックユーザインターフェース1600には、例えば、生体試料の画像、又は画像の一部分を表示するための画像ナビゲーションコンポーネント1602、生体試料の画像の中の視野を表示するための主画像パネル1604、及び、主画像パネル1604に表示される視野内の領域の範囲内の1以上のバイオマーカーの発現レベルを表示するためのバイオマーカーパネル1606が含まれる。主画像パネル1604は、境界線によって視野の2つの隣接する部分を表示するための2つの例となる画像サブパネル1608、1610に分割されるか、又はそれらを備えている。図16に例示される例となる特徴及びそれらの操作は、図2〜15に関連してさらに詳細に記載される。
図17は、実施形態の実施に適した例となるネットワーク環境1700を描写する。ネットワーク環境1700には、コミュニケーションネットワーク1710によって1以上のクライアント1706及び1708に連結された1以上のサーバ1702及び1704が含まれ得る。特に、1以上のサーバ1702及び1704及び1以上のクライアント1706及び1708の各々は、図23に関して記載されるような演算装置2300としてインプリメントすることができる。従って、1以上のサーバ1702及び1704及び1以上のクライアント1706及び1708の各々には、サーバ1702及び1704がコミュニケーションネットワーク1710によってクライアント1706及び1708と通信することを可能にするためのネットワークインターフェース2312及びネットワーク装置2322が含まれ得る。コミュニケーションネットワーク1710としては、限定されるものではないが、インターネット、イントラネット、LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)、WAN(ワイド・エリア・ネットワーク)、MAN(メトロポリタン・エリア・ネットワーク)、ワイヤレスネットワーク、光ネットワークなどを挙げることができる。コミュニケーションネットワーク1710によって提供される通信機能は、本明細書において開示されるように協同的な分析及び研究努力を支持することができる。
本明細書において開示されるシステム及び方法には、1以上のコンピュータで読み取り可能な媒体、RAM、ROM、ハードドライブ、及び/又はハードウェアに保有される実行可能な命令と関連付けられた1以上のプログラム可能な処理単位が含まれてよい。例となる実施形態では、ハードウェア、ファームウェア及び/又は実行可能なコードが、例えば、既存のインフラストラクチャー(例えば、既存の装置/処理単位)と併せて使用するための1以上のアップグレードモジュールとして、提供されてよい。ハードウェアには、例えば、演算プロセスとして本明細書において教示される実施形態を実行するために、コンポーネント及び/又は論理回路が含まれてよい。
Claims (44)
- 生体試料の画像、又は画像の一部分に対応する、視野内の1以上のバイオマーカーの発現レベルを表示するためのコンピュータ実装方法であって、当該方法が、
グラフィックユーザインターフェースを視覚表示装置にレンダリングする工程であって、グラフィックユーザインターフェースが主画像パネル及びバイオマーカーパネルを含む、工程と;
選択された生体試料に対応する視野を選択するユーザ入力を受け取る工程と;
主画像パネルに、生体試料に対応する選択された視野の第1の画像をレンダリングする工程と;
主画像パネルの第1の画像の上に重ねて、ユーザが第1の画像内の第1の領域を選択することを可能にする関心対象領域選択コンポーネントをレンダリングする工程と;
バイオマーカーパネルに、第1の画像内の第1の領域に対応するサムネイル画像の第1のセットをレンダリングする工程であって、サムネイル画像の第1のセットがバイオマーカーのセットの発現レベルを表示する工程と;
主画像パネルで、第1の画像内の第2の領域を選択するユーザ入力を受け取る工程と;
第1の画像内の第2の領域を選択するユーザ入力に基づいて、バイオマーカーパネルを更新して、サムネイル画像の第1のセットを第1の画像内の第2の領域に対応するサムネイル画像の第2のセットに置き換え、バイオマーカーのセットの発現レベルを表す、工程と
を含む、方法。 - 関心対象領域選択コンポーネントが、第1の画像内のより小さい領域を画定する、請求項1記載の方法。
- 第2の領域を選択するユーザ入力が、
関心対象領域選択コンポーネントを選択するユーザ入力;及び
関心対象領域選択コンポーネントを、第1の画像に重ねて、第1の画像内の第1の領域から第2の領域までドラッグするユーザ入力
を含む、請求項1記載の方法。 - 第2の領域を選択するユーザ入力が、
第1の画像を選択するユーザ入力;及び
第1の画像内の第2の領域が関心対象領域選択コンポーネントの下側にあるように、関心対象領域選択コンポーネントの下にある第1の画像をドラッグするユーザ入力
を含む、請求項1記載の方法。 - 生体試料の選択された視野の中の1以上の形態学上の特徴の表現を第1の画像の上にオーバーレイする工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 第2の領域が、第1の画像に表示された形態学上の特徴を含むように選択される、請求項5記載の方法。
- 形態学上の特徴が細胞である、請求項6記載の方法。
- 形態学上の特徴が細胞の集まりである、請求項6記載の方法。
- 形態学上の特徴が亜細胞成分である、請求項6記載の方法。
- 亜細胞成分が、核、細胞質又は膜である、請求項9記載の方法。
- サムネイル画像の第1及び第2のセットが、バイオマーカーパネルにおいて所定のパターンで配置される、請求項1記載の方法。
- 所定のパターンが格子状のパターンである、請求項11記載の方法。
- サムネイル画像の第1及び第2のセットが、サムネイル画像が表示される順序を示す記憶された設定に基づいて、バイオマーカーパネルにおいて編成される、請求項1記載の方法。
- 順序が、臨床成績を評価する際の1以上のバイオマーカーの関連性に基づく、請求項13記載の方法。
- バイオマーカーパネル上で直接的に、サムネイル画像の第2のセットにおいて1以上のサムネイル画像を再度順序付けるためのユーザ入力を受け取る工程;及び
ユーザ入力に応じて、バイオマーカーパネルにサムネイル画像の第2のセットを再度順序付ける工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - バイオマーカーパネル上で直接的に、第1のサムネイル画像を除外するためのユーザ入力を受け取る工程;及び
ユーザ入力に応じて、バイオマーカーパネルを更新して、選択された第1のサムネイル画像を除外する工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - バイオマーカーパネルの視覚化タイプを選択するためのユーザ入力を受け取る工程;及び
ユーザ入力に応じて、バイオマーカーパネルを更新して、サムネイル画像の第2のセットを選択された視覚化タイプで表示する工程。
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 選択された視覚化タイプが、2又はそれ以上のバイオマーカーの発現レベルを、混合された色の画像として同時に表示する、請求項17記載の方法。
- 選択された視覚化タイプが、バイオマーカーの発現レベルを色のレベルとして表示する、請求項17記載の方法。
- 選択された視覚化タイプが、バイオマーカーの発現レベルをヒートマップとして表示する、請求項17記載の方法。
- ヒートマップが、離散的であるか、連続的であるか、又はバイナリ・ヒートマップである、請求項20記載の方法。
- 選択された視覚化タイプが、視野の擬似明視野像を表示する、請求項17記載の方法。
- サムネイル画像の第2のセット中のサムネイル画像の数に基づいて、バイオマーカーパネルのサイズを更新する工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 第1の画像内の第2の領域を固定してオーバーレイするために、下にある第1の画像に対して関心対象領域選択コンポーネントをロックする工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - バイオマーカーパネル上で直接的に、サムネイル画像の第2のセットの第1のサムネイル画像のスケールを変更するためのユーザ入力を受け取る工程;及び
ユーザ入力に応じて、バイオマーカーパネルを更新して、選択された第1のサムネイル画像のスケールを変更する工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - ユーザ入力に応じて、バイオマーカーパネルを更新して、サムネイル画像の第2のセットの残りのサムネイル画像のスケールを変更して、それらのスケールをスケールを変更した第1のサムネイル画像と同じスケールに変更する工程
をさらに含む、請求項25記載の方法。 - 関心対象領域選択コンポーネントで、サムネイル画像の第2のセットの第1のサムネイル画像に表示された第1の画像の部分を変化させるユーザ入力を受け取る工程;及び
ユーザ入力に応じて、バイオマーカーパネルを更新して、選択された第1のサムネイル画像に表示された第1の画像の部分を変化させる工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - ユーザ入力に応じて、サムネイル画像の第2のセットの残りのサムネイル画像が、更新された第1のサムネイル画像に表示された第1の画像の同じ部分を表示するようにバイオマーカーパネルを更新する工程をさらに含む、請求項27記載の方法。
- サムネイル画像の第1及び第2のセットが、第1の画像と同じスケールで表示される、請求項1記載の方法。
- サムネイル画像の第1及び第2のセットが、第1の画像とは異なるスケールで表示される、請求項1記載の方法。
- グラフィックユーザインターフェースで、生体試料の表現を表示する画像ナビゲーションコンポーネントをレンダリングする工程;及び
画像ナビゲーションコンポーネントで直接に、主画像パネルでの表示のための生体試料の視野を選択するユーザ入力を受け取る工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 画像ナビゲーションコンポーネントが、生体試料内の選択された視野の位置を示す、請求項31記載の方法。
- バイオマーカーの発現レベルが、画素レベルで表示される、請求項1記載の方法。
- グラフィックユーザインターフェースが、演算装置でレンダリングされる、請求項1記載の方法であって、方法が、
バイオマーカーの発現レベルに関するデータを、演算装置からデータを格納する遠隔サーバに要求する工程;及び
演算装置で、発現レベルに関するデータをサーバから受け取る工程
をさらに含む、方法。 - 要求されたデータが、第1のバイオマーカーの発現レベルを示し、主画像パネルでの表示のための生体試料の選択された視野に対応し、かつ要求されたデータが、選択された視野の外の生体試料の領域に対応するデータを除外する、請求項34記載の方法。
- 要求されたデータが、バイオマーカーのセットの発現レベルを示し、バイオマーカーパネルでの表示のための選択された第2の領域に対応する、請求項34記載の方法。
- 要求されたデータが、ストリーミングデータとして受け取られる、請求項34記載の方法。
- サーバが、タイルサーバであり、バイオマーカーの発現レベルに関するデータの部分が、画像データのタイルとしてサーバに格納されている、請求項34記載の方法。
- 第1の画像が、バイオマーカーのセットから選択されたデフォルトバイオマーカーの発現レベルを表示する、請求項1記載の方法。
- 第1の画像が、ユーザの選択したバイオマーカーの発現レベルを表示する、請求項1記載の方法。
- バイオマーカーパネル上で直接的に、第2のバイオマーカーの発現レベルを表示する第1のサムネイル画像を選択するユーザ入力を受け取る工程;及び
ユーザ入力に応じて、主画像パネルを更新して、選択された視野の第2の画像を表示する工程であって、第2の画像が、ユーザ入力によって選択された第2のバイオマーカーの発現レベルを表示する、工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 第1の画像の上に、第1の画像のセグメンテーション分析の結果をオーバーレイする工程
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 生体試料の画像、又は画像の一部分に対応する、視野内の1以上のバイオマーカーの発現レベルを表示するためのコンピュータシステムであって、システムが、
視覚表示装置;及び
視覚表示装置に連結され、
グラフィックユーザインターフェースを視覚表示装置にレンダリングし、グラフィックユーザインターフェースは主画像パネル及びバイオマーカーパネルを含み;
選択された生体試料に対応する視野を選択するユーザ入力を受け取り;
主画像パネルに、生体試料に対応する選択された視野の第1の画像をレンダリングし;
主画像パネルの第1の画像の上に重ねて、ユーザが第1の画像内の第1の領域を選択することを可能にする関心対象領域選択コンポーネントをレンダリングし;
バイオマーカーパネルに、第1の画像内の第1の領域に対応するサムネイル画像の第1のセットをレンダリングし、サムネイル画像の第1のセットはバイオマーカーのセットの発現レベルを表示し;
主画像パネルで、第1の画像内の第2の領域を選択するユーザ入力を受け取り;
第1の画像内の第2の領域を選択するユーザ入力に基づいて、バイオマーカーパネルを更新して、サムネイル画像の第1のセットを第1の画像内の第2の領域に対応するサムネイル画像の第2のセットに置き換え、バイオマーカーのセットの発現レベルを表示するようにプログラムされているコンピュータ処理装置を備える、コンピュータシステム。 - 演算装置で実行した場合、生体試料の画像、又は画像の一部分に対応する、視野内の1以上のバイオマーカーの発現レベルを表示するための方法を実施する、1以上のコンピュータで実行可能な命令がエンコードされた、1以上の一時的でない、コンピュータで読み取り可能な媒体であって、方法が、
グラフィックユーザインターフェースを視覚表示装置にレンダリングする工程であって、グラフィックユーザインターフェースが主画像パネル及びバイオマーカーパネルを含む、工程と;
選択された生体試料に対応する視野を選択するユーザ入力を受け取る工程と;
主画像パネルに、生体試料に対応する選択された視野の第1の画像をレンダリングする工程と;
主画像パネルの第1の画像の上に重ねて、ユーザが第1の画像内の第1の領域を選択することを可能にする関心対象領域選択コンポーネントをレンダリングする工程と;
バイオマーカーパネルに、第1の画像内の第1の領域に対応するサムネイル画像の第1のセットをレンダリングする工程であって、サムネイル画像の第1のセットがバイオマーカーのセットの発現レベルを表示する、工程と;
主画像パネルで、第1の画像内の第2の領域を選択するユーザ入力を受け取る工程と;
第1の画像内の第2の領域を選択するユーザ入力に基づいて、バイオマーカーパネルを更新して、サムネイル画像の第1のセットを第1の画像内の第2の領域に対応するサムネイル画像の第2のセットに置き換え、バイオマーカーのセットの発現レベルを表す、工程と
を含む、媒体。
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