JP2001269195A - 細胞の画像解析方法，装置、及び記録媒体 - Google Patents
細胞の画像解析方法，装置、及び記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】有核細胞中の染色体異常，すなわち間期細胞中
のＤＮＡ損傷を、小核を指標として客観的かつ効率良く
自動解析する細胞の画像解析方法，装置、及び記録媒体
を提供すること。 【解決手段】顕微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染
色体に発生した異常を解析する画像解析装置において、
有核細胞の核を該核に対して特異的な色素で標識して観
察するための顕微鏡（Ａ）と、この顕微鏡（Ａ）により
得られた画像に対して、その画像の明暗に応じて前記観
察対象の形状を把握し、その画像中に小核が検出された
場合、小核と主核とをそれらの距離を計測することによ
り対応付けて、小核を保有する細胞を計数する解析手段
（３０）と、を具備。
のＤＮＡ損傷を、小核を指標として客観的かつ効率良く
自動解析する細胞の画像解析方法，装置、及び記録媒体
を提供すること。 【解決手段】顕微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染
色体に発生した異常を解析する画像解析装置において、
有核細胞の核を該核に対して特異的な色素で標識して観
察するための顕微鏡（Ａ）と、この顕微鏡（Ａ）により
得られた画像に対して、その画像の明暗に応じて前記観
察対象の形状を把握し、その画像中に小核が検出された
場合、小核と主核とをそれらの距離を計測することによ
り対応付けて、小核を保有する細胞を計数する解析手段
（３０）と、を具備。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生物の有核細胞に
対する画像解析に関し、特に、環境変異原により誘発さ
れた有核細胞中の染色体の異常を解析する細胞の画像解
析方法、装置、及び記録媒体に関する。
対する画像解析に関し、特に、環境変異原により誘発さ
れた有核細胞中の染色体の異常を解析する細胞の画像解
析方法、装置、及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】遺伝的要因または環境変異原の作用等に
より、有核細胞の分裂期の染色体に切断、交換、不分離
等の構造的または数的異常が生じた場合には、その後の
間期（ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ）の細胞中に微小な核が形
成されることが知られている。このような微小な核を小
核（ｍｉｃｒｏｎｕｃｌｅｕｓ）と呼ぶ。これに対し
て、小核を生じた親の核を主核（ｍａｉｎ ｎｕｃｌｅ
ｕｓ）と呼んで区別している。
より、有核細胞の分裂期の染色体に切断、交換、不分離
等の構造的または数的異常が生じた場合には、その後の
間期（ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ）の細胞中に微小な核が形
成されることが知られている。このような微小な核を小
核（ｍｉｃｒｏｎｕｃｌｅｕｓ）と呼ぶ。これに対し
て、小核を生じた親の核を主核（ｍａｉｎ ｎｕｃｌｅ
ｕｓ）と呼んで区別している。
【０００３】従って、小核の出現とその頻度は、何らか
の遺伝的要素、環境変異原、ウイルス等の影響により、
ＤＮＡ損傷または細胞の非生理的状況が生じ、結果とし
て染色体異常が誘発されたことを示す指標となる。この
小核の出現は、特に、化学物質のヒトに対する変異原性
の有無や程度を実験的に予測するための変異原性研究の
分野において、重要視されている。
の遺伝的要素、環境変異原、ウイルス等の影響により、
ＤＮＡ損傷または細胞の非生理的状況が生じ、結果とし
て染色体異常が誘発されたことを示す指標となる。この
小核の出現は、特に、化学物質のヒトに対する変異原性
の有無や程度を実験的に予測するための変異原性研究の
分野において、重要視されている。
【０００４】従来は、小核と主核とを対応付けて計数
し、小核を保有する細胞（小核保有細胞）の出現頻度を
算出することで、細胞核におけるＤＮＡ損傷の度合いが
評価されてきた。この場合、細胞中のＤＮＡとＲＮＡを
同時に染め分ける蛍光色素として、アクリジンオレンジ
（ＡＯ）染色を施したスライド標本が使用され、細胞質
（赤色蛍光）中の主核・小核（緑色蛍光）が顕微鏡下で
肉眼にて観察されてきた（Matsuoka A. et al., Mutati
on Res., 272: 223-236, 1993）。
し、小核を保有する細胞（小核保有細胞）の出現頻度を
算出することで、細胞核におけるＤＮＡ損傷の度合いが
評価されてきた。この場合、細胞中のＤＮＡとＲＮＡを
同時に染め分ける蛍光色素として、アクリジンオレンジ
（ＡＯ）染色を施したスライド標本が使用され、細胞質
（赤色蛍光）中の主核・小核（緑色蛍光）が顕微鏡下で
肉眼にて観察されてきた（Matsuoka A. et al., Mutati
on Res., 272: 223-236, 1993）。
【０００５】図９の（ａ）及び（ｂ）は、小核を保有す
る細胞の識別を示す模式図である。図９の（ａ）は、Ａ
Ｏ染色を施した細胞中の核成分（主核および小核；ＤＮ
Ａ）と細胞質成分（ＲＮＡ）について模式図で示したも
のである。ここでは、細胞質成分の存在により、主核・
小核が一つの細胞中に存在することが識別可能である。
図中、Ａは１ケの主核Ａ１と１ケの小核Ａ２をもつ細胞
（1nuc+1mn）、Ｂは１個の正常な核Ｂ１をもつ細胞（1n
uc）、Ｃは１ケの主核Ｃ１と１ケの小核Ｃ２をもつ細胞
（1nuc+1mm）と判断できる。
る細胞の識別を示す模式図である。図９の（ａ）は、Ａ
Ｏ染色を施した細胞中の核成分（主核および小核；ＤＮ
Ａ）と細胞質成分（ＲＮＡ）について模式図で示したも
のである。ここでは、細胞質成分の存在により、主核・
小核が一つの細胞中に存在することが識別可能である。
図中、Ａは１ケの主核Ａ１と１ケの小核Ａ２をもつ細胞
（1nuc+1mn）、Ｂは１個の正常な核Ｂ１をもつ細胞（1n
uc）、Ｃは１ケの主核Ｃ１と１ケの小核Ｃ２をもつ細胞
（1nuc+1mm）と判断できる。
【０００６】さらに、近年では、fluorescence in situ
hybridization （ＦＩＳＨ）を施したスライド標本を
観察することで、小核中の染色体情報を解析しようとす
る試みがなされている。例えば、染色体の動原体部位に
対して特異的なＤＮＡプローブを用いて、小核中のＦＩ
ＳＨシグナルの有無を観察すれば、分裂阻害性物質の影
響を予測できる可能性がある（Minissi S., et. al. Mu
tagenesis 14:43-49,1999）。また、染色体に対して特
異的な着色プローブを用いて、小核を構成する染色体
（ＤＮＡ）の同定を行なえば、どの染色体にＤＮＡ損傷
が生じたのかを予測できる可能性がある（Fauth E., e
t. al. Mutagenesis 13:235-241, 1998）。
hybridization （ＦＩＳＨ）を施したスライド標本を
観察することで、小核中の染色体情報を解析しようとす
る試みがなされている。例えば、染色体の動原体部位に
対して特異的なＤＮＡプローブを用いて、小核中のＦＩ
ＳＨシグナルの有無を観察すれば、分裂阻害性物質の影
響を予測できる可能性がある（Minissi S., et. al. Mu
tagenesis 14:43-49,1999）。また、染色体に対して特
異的な着色プローブを用いて、小核を構成する染色体
（ＤＮＡ）の同定を行なえば、どの染色体にＤＮＡ損傷
が生じたのかを予測できる可能性がある（Fauth E., e
t. al. Mutagenesis 13:235-241, 1998）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ただしこの手法では、
ハイブリダイゼーションにおいて、細胞質の存在がＤＮ
Ａプローブの核（ＤＮＡ）へのアクセスを妨げるため、
スライドグラス上の細胞質の除去処理、すなわち蛋白質
分解酵素やＲＮＡ分解酵素処理等を、前処理として行な
うことが望ましい。従って、核と細胞質を同時に染め分
けるＡＯ染色が適用できず、細胞質情報を取得できな
い。
ハイブリダイゼーションにおいて、細胞質の存在がＤＮ
Ａプローブの核（ＤＮＡ）へのアクセスを妨げるため、
スライドグラス上の細胞質の除去処理、すなわち蛋白質
分解酵素やＲＮＡ分解酵素処理等を、前処理として行な
うことが望ましい。従って、核と細胞質を同時に染め分
けるＡＯ染色が適用できず、細胞質情報を取得できな
い。
【０００８】すなわち、核（ＤＮＡ）を第１の蛍光色素
（ＰＩ，ＤＡＰＩ等）で染色するとともに、ＦＩＳＨに
用いるＤＮＡプローブを、第１の蛍光色素がもつ蛍光波
長以外の蛍光波長特性を示す第２の蛍光色素（複数のプ
ローブを同時に使用する場合は、第１，第２の蛍光以外
の蛍光波長特性を示す第３，第４の蛍光色素等）で標識
して観察することになる。
（ＰＩ，ＤＡＰＩ等）で染色するとともに、ＦＩＳＨに
用いるＤＮＡプローブを、第１の蛍光色素がもつ蛍光波
長以外の蛍光波長特性を示す第２の蛍光色素（複数のプ
ローブを同時に使用する場合は、第１，第２の蛍光以外
の蛍光波長特性を示す第３，第４の蛍光色素等）で標識
して観察することになる。
【０００９】従って、ＦＩＳＨ等を施した標本において
小核保有細胞を計数するためには、図９の（ｂ）に示す
ように、核（ＤＮＡ）を染色する第１の蛍光色素の蛍光
像のみにより、小核と主核とを対応付けることが必要と
なる。しかし、細胞質が除去されてしまい、小核と主核
との対応付けのための明確な指標が無いため、主核と小
核が同一の細胞中に存在するか否かが判断できず、現状
では、主核と小核とを対応付けて計数することができて
いない。
小核保有細胞を計数するためには、図９の（ｂ）に示す
ように、核（ＤＮＡ）を染色する第１の蛍光色素の蛍光
像のみにより、小核と主核とを対応付けることが必要と
なる。しかし、細胞質が除去されてしまい、小核と主核
との対応付けのための明確な指標が無いため、主核と小
核が同一の細胞中に存在するか否かが判断できず、現状
では、主核と小核とを対応付けて計数することができて
いない。
【００１０】よって、細胞質情報が得られないスライド
標本上で、主核と小核を対応付けて計数し、かつ、小核
中の染色体情報を客観的に解析できれば、ＤＮＡ損傷性
とその染色体特異性とを同時に評価可能となり、化学物
質のヒトに対する変異原性の予測が質的に向上すること
が期待できる。
標本上で、主核と小核を対応付けて計数し、かつ、小核
中の染色体情報を客観的に解析できれば、ＤＮＡ損傷性
とその染色体特異性とを同時に評価可能となり、化学物
質のヒトに対する変異原性の予測が質的に向上すること
が期待できる。
【００１１】上記の理由により、有核細胞の核（ＤＮ
Ａ）画像のみで、小核と主核の対応付けによる小核保有
細胞の計数を可能とし、かつ、小核中の染色体情報の解
析を同時に可能とする手法が必要となる。
Ａ）画像のみで、小核と主核の対応付けによる小核保有
細胞の計数を可能とし、かつ、小核中の染色体情報の解
析を同時に可能とする手法が必要となる。
【００１２】また従来では、小核といった微細構造体を
肉眼で長時間に渡って観察することは、かなりの労力と
工数を必要とし、観察者に対して大きな負担が生ずると
いった課題があった。そのため、自動検出技術について
もこれまで考案されているが、それらは細胞質情報を利
用した自動検出技術であるため、上述した理由によりＦ
ＩＳＨ等を施した標本には適用できない。従って、ＦＩ
ＳＨ等を施した有核細胞の標本において、小核と主核の
対応付けの客観的な指標を見出して、小核保有細胞の計
数を可能とし、かつ、小核中のＦＩＳＨシグナル等の有
無の判定を同時に解析可能とする、客観的かつ効率的な
小核の自動解析技術が必要とされている本発明の目的
は、有核細胞中の染色体異常，すなわち間期細胞中のＤ
ＮＡ損傷を、小核を指標として客観的かつ効率良く自動
解析する細胞の画像解析方法，装置、及び記録媒体を提
供することにある。
肉眼で長時間に渡って観察することは、かなりの労力と
工数を必要とし、観察者に対して大きな負担が生ずると
いった課題があった。そのため、自動検出技術について
もこれまで考案されているが、それらは細胞質情報を利
用した自動検出技術であるため、上述した理由によりＦ
ＩＳＨ等を施した標本には適用できない。従って、ＦＩ
ＳＨ等を施した有核細胞の標本において、小核と主核の
対応付けの客観的な指標を見出して、小核保有細胞の計
数を可能とし、かつ、小核中のＦＩＳＨシグナル等の有
無の判定を同時に解析可能とする、客観的かつ効率的な
小核の自動解析技術が必要とされている本発明の目的
は、有核細胞中の染色体異常，すなわち間期細胞中のＤ
ＮＡ損傷を、小核を指標として客観的かつ効率良く自動
解析する細胞の画像解析方法，装置、及び記録媒体を提
供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の細胞の画像解析方法，装置、
及び記録媒体は以下の如く構成されている。
達成するために、本発明の細胞の画像解析方法，装置、
及び記録媒体は以下の如く構成されている。
【００１４】（１）本発明の細胞の画像解析方法は、顕
微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染色体に発生した
異常を解析する画像解析方法において、有核細胞の核を
該核に対して特異的な色素で標識して観察対象とし、顕
微鏡により得られた前記観察対象の画像に対して、その
画像の明暗に応じて前記観察対象の形状を把握し、その
画像中に小核が検出された場合、小核と主核とをそれら
の距離を計測することにより対応付けて、小核を保有す
る細胞を計数する。
微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染色体に発生した
異常を解析する画像解析方法において、有核細胞の核を
該核に対して特異的な色素で標識して観察対象とし、顕
微鏡により得られた前記観察対象の画像に対して、その
画像の明暗に応じて前記観察対象の形状を把握し、その
画像中に小核が検出された場合、小核と主核とをそれら
の距離を計測することにより対応付けて、小核を保有す
る細胞を計数する。
【００１５】（２）本発明の細胞の画像解析方法は上記
（１）に記載の方法であり、かつ小核を保有する細胞を
計数する工程において、画像中の主核の輪郭座標と小核
の輪郭座標との距離、または主核の輪郭座標と小核の重
心座標との距離を計測して、その距離が最短である主核
と小核とを対応付ける。
（１）に記載の方法であり、かつ小核を保有する細胞を
計数する工程において、画像中の主核の輪郭座標と小核
の輪郭座標との距離、または主核の輪郭座標と小核の重
心座標との距離を計測して、その距離が最短である主核
と小核とを対応付ける。
【００１６】（３）本発明の細胞の画像解析方法は上記
（１）または（２）に記載の方法であり、かつ前記有核
細胞の核を上記色素以外の染色体特異的な色素で標識し
て、小核が検出された場合、その小核上での、前記染色
体特異的な色素の有無を判定する。
（１）または（２）に記載の方法であり、かつ前記有核
細胞の核を上記色素以外の染色体特異的な色素で標識し
て、小核が検出された場合、その小核上での、前記染色
体特異的な色素の有無を判定する。
【００１７】（４）本発明の細胞の画像解析方法は上記
（１）乃至（３）のいずれかに記載の方法であり、かつ
前記顕微鏡により得られた前記観察対象の画像に対し
て、多段階の閾値設定を行ない、前記観察対象の形状を
把握して前記主核と前記小核を認識する。
（１）乃至（３）のいずれかに記載の方法であり、かつ
前記顕微鏡により得られた前記観察対象の画像に対し
て、多段階の閾値設定を行ない、前記観察対象の形状を
把握して前記主核と前記小核を認識する。
【００１８】（５）本発明の細胞の画像解析方法は上記
（１）乃至（４）のいずれかに記載の方法であり、かつ
前記顕微鏡により得られた前記観察対象の画像に対し
て、輪郭形状解析を行ない、前記観察対象の形状を把握
して前記主核と前記小核を認識する。
（１）乃至（４）のいずれかに記載の方法であり、かつ
前記顕微鏡により得られた前記観察対象の画像に対し
て、輪郭形状解析を行ない、前記観察対象の形状を把握
して前記主核と前記小核を認識する。
【００１９】（６）本発明の細胞の画像解析方法は上記
（１）乃至（３）のいずれかに記載の方法であり、かつ
前記有核細胞の画像について多段階の閾値設定を行い、
かつ輪郭形状解析を行なうことにより，前記主核と前記
小核を認識する。
（１）乃至（３）のいずれかに記載の方法であり、かつ
前記有核細胞の画像について多段階の閾値設定を行い、
かつ輪郭形状解析を行なうことにより，前記主核と前記
小核を認識する。
【００２０】（７）本発明の細胞の画像解析装置は、顕
微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染色体に発生した
異常を解析する画像解析装置において、有核細胞の核を
該核に対して特異的な色素で標識して観察するための顕
微鏡と、この顕微鏡により得られた画像に対して、その
画像の明暗に応じて前記観察対象の形状を把握し、その
画像中に小核が検出された場合、小核と主核とをそれら
の距離を計測することにより対応付けて、小核を保有す
る細胞を計数する解析手段と、から構成されている。
微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染色体に発生した
異常を解析する画像解析装置において、有核細胞の核を
該核に対して特異的な色素で標識して観察するための顕
微鏡と、この顕微鏡により得られた画像に対して、その
画像の明暗に応じて前記観察対象の形状を把握し、その
画像中に小核が検出された場合、小核と主核とをそれら
の距離を計測することにより対応付けて、小核を保有す
る細胞を計数する解析手段と、から構成されている。
【００２１】（８）本発明の細胞の画像解析装置は、顕
微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染色体に発生した
異常を解析する画像解析装置において、有核細胞の核を
該核に対して特異的な色素で標識して観察するための顕
微鏡と、この顕微鏡から画像を取り込む画像入力手段
と、この画像入力手段で取り込まれた画像に対して多段
階の閾値を設定する閾値設定手段と、この閾値設定手段
により閾値を設定された前記有核細胞の各画像について
輪郭形状解析を行なう輪郭形状解析手段と、この輪郭形
状解析手段で解析された細胞群のうち小核を形成した有
核細胞を主核と対応付けて計数する計数手段と、から構
成されている。
微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染色体に発生した
異常を解析する画像解析装置において、有核細胞の核を
該核に対して特異的な色素で標識して観察するための顕
微鏡と、この顕微鏡から画像を取り込む画像入力手段
と、この画像入力手段で取り込まれた画像に対して多段
階の閾値を設定する閾値設定手段と、この閾値設定手段
により閾値を設定された前記有核細胞の各画像について
輪郭形状解析を行なう輪郭形状解析手段と、この輪郭形
状解析手段で解析された細胞群のうち小核を形成した有
核細胞を主核と対応付けて計数する計数手段と、から構
成されている。
【００２２】（９）本発明の細胞の画像解析装置は上記
（８）に記載の装置であり、かつ前記有核細胞の核を上
記色素以外の染色体特異的な色素で標識することで、小
核が検出された場合、その小核上での、前記染色体特異
的な色素の有無を判定する判定手段を備えている。
（８）に記載の装置であり、かつ前記有核細胞の核を上
記色素以外の染色体特異的な色素で標識することで、小
核が検出された場合、その小核上での、前記染色体特異
的な色素の有無を判定する判定手段を備えている。
【００２３】（１０）本発明の細胞の画像解析装置は上
記（８）または（９）に記載の装置であり、かつ前記顕
微鏡は、前記観察対象を自動的に走査する走査手段を備
えている。
記（８）または（９）に記載の装置であり、かつ前記顕
微鏡は、前記観察対象を自動的に走査する走査手段を備
えている。
【００２４】（１１）本発明の細胞の画像解析装置は上
記（８）乃至（１０）のいずれかに記載の装置であり、
かつ前記顕微鏡は、前記観察対象の複数の細胞群に対し
て、自動的に合焦を行なう合焦手段を備えている。
記（８）乃至（１０）のいずれかに記載の装置であり、
かつ前記顕微鏡は、前記観察対象の複数の細胞群に対し
て、自動的に合焦を行なう合焦手段を備えている。
【００２５】（１２）本発明の細胞の画像解析装置は上
記（８）乃至（１１）のいずれかに記載の装置であり、
かつ前記顕微鏡と前記画像入力手段との間に、核におけ
る前記各色素の波長を特異的に吸収・励起するためのフ
ィルタを自動的に変換する変換手段を備えている。
記（８）乃至（１１）のいずれかに記載の装置であり、
かつ前記顕微鏡と前記画像入力手段との間に、核におけ
る前記各色素の波長を特異的に吸収・励起するためのフ
ィルタを自動的に変換する変換手段を備えている。
【００２６】（１３）本発明の記録媒体は、コンピュー
タ読み取り可能であり、コンピュータを、有核細胞の核
を該核に対して特異的な色素で標識して観察するための
顕微鏡で得られた有核細胞の画像に対して、その画像の
明暗に応じて観察対象の形状を把握し、その画像中に小
核が検出された場合、小核と主核とをそれらの距離を計
測することにより対応付けて、小核を保有する細胞を計
数する解析手段、として機能させるためのプログラムを
記録している。
タ読み取り可能であり、コンピュータを、有核細胞の核
を該核に対して特異的な色素で標識して観察するための
顕微鏡で得られた有核細胞の画像に対して、その画像の
明暗に応じて観察対象の形状を把握し、その画像中に小
核が検出された場合、小核と主核とをそれらの距離を計
測することにより対応付けて、小核を保有する細胞を計
数する解析手段、として機能させるためのプログラムを
記録している。
【００２７】（１４）本発明の記録媒体は、コンピュー
タ読み取り可能であり、コンピュータを、有核細胞の核
を該核に対して特異的な色素で標識して観察するための
顕微鏡で得られた有核細胞の画像に対して多段階の閾値
を設定する閾値設定手段、この閾値設定手段により閾値
を設定された前記有核細胞の各画像について輪郭形状解
析を行なう輪郭形状解析手段、この輪郭形状解析手段で
解析された細胞群のうち小核を形成した有核細胞を主核
と対応付けて計数する計数手段、として機能させるため
のプログラムを記録している。
タ読み取り可能であり、コンピュータを、有核細胞の核
を該核に対して特異的な色素で標識して観察するための
顕微鏡で得られた有核細胞の画像に対して多段階の閾値
を設定する閾値設定手段、この閾値設定手段により閾値
を設定された前記有核細胞の各画像について輪郭形状解
析を行なう輪郭形状解析手段、この輪郭形状解析手段で
解析された細胞群のうち小核を形成した有核細胞を主核
と対応付けて計数する計数手段、として機能させるため
のプログラムを記録している。
【００２８】（１５）本発明の記録媒体は、コンピュー
タ読み取り可能であり、コンピュータを、有核細胞の核
を該核に対して特異的な色素で標識して観察するための
顕微鏡で得られた有核細胞の画像に対して多段階の閾値
を設定する閾値設定手段、この閾値設定手段により閾値
を設定された前記有核細胞の各画像について輪郭形状解
析を行なう輪郭形状解析手段、この輪郭形状解析手段で
解析された細胞群のうち小核を形成した有核細胞を主核
と対応付けて計数する計数手段、前記有核細胞の核を上
記色素以外の染色体特異的な色素で標識することで、小
核が検出された場合、その小核上での、前記染色体特異
的な色素の有無を判定する判定手段、として機能させる
ためのプログラムを記録している。
タ読み取り可能であり、コンピュータを、有核細胞の核
を該核に対して特異的な色素で標識して観察するための
顕微鏡で得られた有核細胞の画像に対して多段階の閾値
を設定する閾値設定手段、この閾値設定手段により閾値
を設定された前記有核細胞の各画像について輪郭形状解
析を行なう輪郭形状解析手段、この輪郭形状解析手段で
解析された細胞群のうち小核を形成した有核細胞を主核
と対応付けて計数する計数手段、前記有核細胞の核を上
記色素以外の染色体特異的な色素で標識することで、小
核が検出された場合、その小核上での、前記染色体特異
的な色素の有無を判定する判定手段、として機能させる
ためのプログラムを記録している。
【００２９】上記手段を講じた結果、それぞれ以下のよ
うな作用を奏する。
うな作用を奏する。
【００３０】（１）本発明の細胞の画像解析方法によれ
ば、有核細胞中の核（ＤＮＡ）損傷を、距離計測により
主核と対応付けられた小核を基に、客観的かつ効率よく
自動解析することができる。
ば、有核細胞中の核（ＤＮＡ）損傷を、距離計測により
主核と対応付けられた小核を基に、客観的かつ効率よく
自動解析することができる。
【００３１】（２）本発明の細胞の画像解析方法によれ
ば、核（ＤＮＡ）画像のみから、同一細胞内に存在する
主核と小核を対応付けて自動計測することができる。
ば、核（ＤＮＡ）画像のみから、同一細胞内に存在する
主核と小核を対応付けて自動計測することができる。
【００３２】（３）本発明の細胞の画像解析方法によれ
ば、小核の出現頻度のみならず、小核中の染色体情報を
も自動解析可能とし、核（ＤＮＡ）損傷性の評価を質的
に向上させることができる。
ば、小核の出現頻度のみならず、小核中の染色体情報を
も自動解析可能とし、核（ＤＮＡ）損傷性の評価を質的
に向上させることができる。
【００３３】（４）本発明の細胞の画像解析方法によれ
ば、単一の閾値により観察対象の形状を把握した場合に
生ずる細胞間での蛍光輝度のバラツキの問題が解消さ
れ、主核と小核の判定をより正確に行なうことができ
る。
ば、単一の閾値により観察対象の形状を把握した場合に
生ずる細胞間での蛍光輝度のバラツキの問題が解消さ
れ、主核と小核の判定をより正確に行なうことができ
る。
【００３４】（５）本発明の細胞の画像解析方法によれ
ば、主核や小核が近接している場合でも、それらの輪郭
形状の遷移パターンの特徴を基に、主核と小核の判定を
正確に行なうことができる。
ば、主核や小核が近接している場合でも、それらの輪郭
形状の遷移パターンの特徴を基に、主核と小核の判定を
正確に行なうことができる。
【００３５】（６）本発明の細胞の画像解析方法によれ
ば、細胞間での蛍光輝度のバラツキを解消できるととも
に、主核や小核が近接している場合でも、形状を正確に
把握することができる。
ば、細胞間での蛍光輝度のバラツキを解消できるととも
に、主核や小核が近接している場合でも、形状を正確に
把握することができる。
【００３６】（７）本発明の細胞の画像解析装置によれ
ば、有核細胞中の核（ＤＮＡ）損傷を、距離計測により
主核と対応付けられた小核を基に、客観的かつ効率よく
自動解析することができる。
ば、有核細胞中の核（ＤＮＡ）損傷を、距離計測により
主核と対応付けられた小核を基に、客観的かつ効率よく
自動解析することができる。
【００３７】（８）本発明の細胞の画像解析装置によれ
ば、有核細胞中の核（ＤＮＡ）損傷を、客観的に判定さ
れた小核を基に、客観的かつ効率よく自動解析すること
ができる。
ば、有核細胞中の核（ＤＮＡ）損傷を、客観的に判定さ
れた小核を基に、客観的かつ効率よく自動解析すること
ができる。
【００３８】（９）本発明の細胞の画像解析装置によれ
ば、小核の出現頻度のみならず、小核中の染色体情報を
も自動解析可能とし、核（ＤＮＡ）損傷性の評価を質的
に向上させることができる。
ば、小核の出現頻度のみならず、小核中の染色体情報を
も自動解析可能とし、核（ＤＮＡ）損傷性の評価を質的
に向上させることができる。
【００３９】（１０）本発明の細胞の画像解析装置によ
れば、多量の解析対象細胞を効率よく検出することがで
きる。
れば、多量の解析対象細胞を効率よく検出することがで
きる。
【００４０】（１１）本発明の細胞の画像解析装置によ
れば、画像処理に最適な輝度を有する画像を効率よく入
力することができる。
れば、画像処理に最適な輝度を有する画像を効率よく入
力することができる。
【００４１】（１２）本発明の細胞の画像解析装置によ
れば、各色素に応じた画像を連続的に効率良く解析する
ことができる。
れば、各色素に応じた画像を連続的に効率良く解析する
ことができる。
【００４２】（１３）本発明の記録媒体によれば、コン
ピュータを用いて、有核細胞中の各（ＤＮＡ）損傷を、
距離計測により主核と対応付けられた小核を指標とし
て、客観的な判定と自動計測により、効率よく自動解析
することができる。
ピュータを用いて、有核細胞中の各（ＤＮＡ）損傷を、
距離計測により主核と対応付けられた小核を指標とし
て、客観的な判定と自動計測により、効率よく自動解析
することができる。
【００４３】（１４）本発明の記録媒体によれば、コン
ピュータを用いて、有核細胞中の各（ＤＮＡ）損傷を、
客観的に判定された小核を指標として、客観的な判定と
自動計測により、効率よく自動解析することができる。
ピュータを用いて、有核細胞中の各（ＤＮＡ）損傷を、
客観的に判定された小核を指標として、客観的な判定と
自動計測により、効率よく自動解析することができる。
【００４４】（１５）本発明の記録媒体によれば、コン
ピュータを用いて、小核の出現頻度のみならず、小核中
の染色体情報をも自動解析可能とし、各（ＤＮＡ）損傷
性の評価を質的に向上させることができる。
ピュータを用いて、小核の出現頻度のみならず、小核中
の染色体情報をも自動解析可能とし、各（ＤＮＡ）損傷
性の評価を質的に向上させることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る画像解析装置の構成を示す図である。図１に示す画像
解析装置は、顕微鏡で得られた、細胞周期が間期に相当
する有核細胞の画像を基に、染色体に発生した異常を解
析するものである。この装置は、主に、細胞を顕微鏡的
に画像化する画像入力部をなす蛍光顕微鏡Ａと画像解析
部をなすパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）Ｂとで構成
されている。
る画像解析装置の構成を示す図である。図１に示す画像
解析装置は、顕微鏡で得られた、細胞周期が間期に相当
する有核細胞の画像を基に、染色体に発生した異常を解
析するものである。この装置は、主に、細胞を顕微鏡的
に画像化する画像入力部をなす蛍光顕微鏡Ａと画像解析
部をなすパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）Ｂとで構成
されている。
【００４６】蛍光顕微鏡Ａの本体１には、二次元上で自
動的に走査されるステージ２が設けられており、このス
テージ２には蛍光標識（生物学的染色）を施された細胞
からなる標本Ｓが載置されている。また、本体１とステ
ージ２には、標本Ｓに焦点を合わせるようステージ２を
観察光軸ａ方向へ駆動するオートフォーカス装置３が連
結されている。
動的に走査されるステージ２が設けられており、このス
テージ２には蛍光標識（生物学的染色）を施された細胞
からなる標本Ｓが載置されている。また、本体１とステ
ージ２には、標本Ｓに焦点を合わせるようステージ２を
観察光軸ａ方向へ駆動するオートフォーカス装置３が連
結されている。
【００４７】蛍光顕微鏡Ａの観察光軸ａ上には、標本Ｓ
が位置するとともに、レボルバー４に取り付けられた対
物レンズ５、本体１内に設けられたダイクロイックミラ
ー６、核（ＤＮＡ）と核（ＤＮＡ）の染色に用いた蛍光
色素以外の色素で染色した染色体特異的な成分で発した
蛍光を特異的に検出するために、観察光軸ａ上に配置さ
れるフィルターを変換するフィルター変換部７、鏡筒８
内に設けられたハーフミラー９、及び顕微鏡画像の入力
用のＣＣＤカメラ１０が配置されている。鏡筒８には接
眼レンズ１１が取り付けられている。また、本体１に
は、標本Ｓ上に励起光を投射するための光源１２が設け
られている。
が位置するとともに、レボルバー４に取り付けられた対
物レンズ５、本体１内に設けられたダイクロイックミラ
ー６、核（ＤＮＡ）と核（ＤＮＡ）の染色に用いた蛍光
色素以外の色素で染色した染色体特異的な成分で発した
蛍光を特異的に検出するために、観察光軸ａ上に配置さ
れるフィルターを変換するフィルター変換部７、鏡筒８
内に設けられたハーフミラー９、及び顕微鏡画像の入力
用のＣＣＤカメラ１０が配置されている。鏡筒８には接
眼レンズ１１が取り付けられている。また、本体１に
は、標本Ｓ上に励起光を投射するための光源１２が設け
られている。
【００４８】パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）Ｂは、
制御部２０と小核解析部３０を備えており、小核解析部
３０は、閾値設定部３１、ブロブ解析部３２、輪郭形状
解析部３３、及び画像判定部３４を有している。なお、
小核解析部３０はプログラムとして図示しないメモリー
に記憶されており、制御部２０により実行される。
制御部２０と小核解析部３０を備えており、小核解析部
３０は、閾値設定部３１、ブロブ解析部３２、輪郭形状
解析部３３、及び画像判定部３４を有している。なお、
小核解析部３０はプログラムとして図示しないメモリー
に記憶されており、制御部２０により実行される。
【００４９】制御部２０には、小核解析部３０を記憶し
た上記メモリーが接続されているとともに、入力部２１
と表示部２２が接続されている。また制御部２０には、
ステージ２、オートフォーカス装置３、フィルター変換
部７、及びＣＣＤカメラ１０が接続されている。また、
小核解析部３０を記憶した上記メモリーはＣＣＤカメラ
１０に接続されている。
た上記メモリーが接続されているとともに、入力部２１
と表示部２２が接続されている。また制御部２０には、
ステージ２、オートフォーカス装置３、フィルター変換
部７、及びＣＣＤカメラ１０が接続されている。また、
小核解析部３０を記憶した上記メモリーはＣＣＤカメラ
１０に接続されている。
【００５０】光源１２から発した光がダイクロイックミ
ラー６にて反射され、対物レンズ５を介して標本Ｓを励
起すると、標本Ｓで発せられた蛍光が、対物レンズ５、
ダイクロイックミラー６、及びハーフミラー９を介して
ＣＣＤカメラ１０に取込まれる。
ラー６にて反射され、対物レンズ５を介して標本Ｓを励
起すると、標本Ｓで発せられた蛍光が、対物レンズ５、
ダイクロイックミラー６、及びハーフミラー９を介して
ＣＣＤカメラ１０に取込まれる。
【００５１】ＣＣＤカメラ１０に取り込まれた細胞の画
像情報は、小核解析部３０に送られ、後に詳述する解析
処理が実行される。閾値設定部３１では基準閾値と多段
階閾値の設定がなされ、ブロブ解析部３２では細胞画像
に対して従来から知られているブロブ解析が行なわれ、
輪郭形状解析部３３では細胞の輪郭形状が解析される。
画像判定部３４は、小核判定部３４１とシグナル判定部
３４２からなる。小核判定部３４１では、輪郭形状解析
部３３で解析された細胞群における小核の有無を判定
し、主核と小核の各数を計数して各主核と各小核の間の
距離を計算する。さらに小核判定部３４１では、小核を
形成した間期細胞が主核と対応付けて計数される。シグ
ナル判定部３４２では、小核判定部３４１で判定された
小核上における染色体特異的な蛍光シグナルの有無を判
定するとともに、そのシグナルの有る小核の位置とそれ
に対応する主核の位置とを関連付ける。
像情報は、小核解析部３０に送られ、後に詳述する解析
処理が実行される。閾値設定部３１では基準閾値と多段
階閾値の設定がなされ、ブロブ解析部３２では細胞画像
に対して従来から知られているブロブ解析が行なわれ、
輪郭形状解析部３３では細胞の輪郭形状が解析される。
画像判定部３４は、小核判定部３４１とシグナル判定部
３４２からなる。小核判定部３４１では、輪郭形状解析
部３３で解析された細胞群における小核の有無を判定
し、主核と小核の各数を計数して各主核と各小核の間の
距離を計算する。さらに小核判定部３４１では、小核を
形成した間期細胞が主核と対応付けて計数される。シグ
ナル判定部３４２では、小核判定部３４１で判定された
小核上における染色体特異的な蛍光シグナルの有無を判
定するとともに、そのシグナルの有る小核の位置とそれ
に対応する主核の位置とを関連付ける。
【００５２】制御部２０はＣＰＵからなり、本画像解析
装置の全ての構成ユニットの動作を連続的に実行させる
ものである。入力部２１はキーボード、タッチパネル、
マウス等からなり、制御部２０に対して、解析したい情
報の種類の追加、変更等が行なわれる。表示部２２はＣ
ＲＴ、プリンタ等からなり、制御部２０により統計処理
された統計データが表示される。
装置の全ての構成ユニットの動作を連続的に実行させる
ものである。入力部２１はキーボード、タッチパネル、
マウス等からなり、制御部２０に対して、解析したい情
報の種類の追加、変更等が行なわれる。表示部２２はＣ
ＲＴ、プリンタ等からなり、制御部２０により統計処理
された統計データが表示される。
【００５３】なお、制御部２０を、適宜通信回線を介し
て遠隔地にある検査センター、病院、大学、メーカー等
に対して、各種データの送信／受信を行なえる構成とす
れば、より高度な解析ソフトウェアの実行や、熟練検査
者等による解析方法や情報の交流を迅速に行なうことが
でき、さらに有効な構成になる。
て遠隔地にある検査センター、病院、大学、メーカー等
に対して、各種データの送信／受信を行なえる構成とす
れば、より高度な解析ソフトウェアの実行や、熟練検査
者等による解析方法や情報の交流を迅速に行なうことが
でき、さらに有効な構成になる。
【００５４】図２の（ａ）は、主核と小核の距離関係を
示す模式図であり、図２の（ｂ）は、主核と小核の距離
の実測結果を示すグラフである。
示す模式図であり、図２の（ｂ）は、主核と小核の距離
の実測結果を示すグラフである。
【００５５】通常、主核とそれに対応する小核は同一の
細胞質中に存在する。そのため、同一の細胞質中の主核
と小核との間の相対的距離は、該小核と他の細胞の核と
の間の相対的距離と比較して、短くなる傾向にある。た
だし，二つの隣接した細胞の間においては、偶発的にそ
の関係が逆転する可能性もある．そこで、本発明者は、
有核細胞の蛍光画像において、細胞内における主核と小
核との位置関係に注目して、以下の解析を行なった。
細胞質中に存在する。そのため、同一の細胞質中の主核
と小核との間の相対的距離は、該小核と他の細胞の核と
の間の相対的距離と比較して、短くなる傾向にある。た
だし，二つの隣接した細胞の間においては、偶発的にそ
の関係が逆転する可能性もある．そこで、本発明者は、
有核細胞の蛍光画像において、細胞内における主核と小
核との位置関係に注目して、以下の解析を行なった。
【００５６】すなわち本発明者は、図２の（ａ）に示す
ように、ヒトの培養細胞であるスライド標本中の近接し
た二つの細胞において、１個の細胞内に存在する主核２
０１と小核２０２のなす最短距離ａと、他方の細胞の核
２０３と前記小核２０２のなす最短距離ｂとを計測し
た。ここでは、近接した二つの細胞において、一方の細
胞の小核２０２が近接する二つの核２０１，２０３に挟
まれた範囲ｃに位置する画像を、ランダムに３０画像取
得した。そして、各画像において距離ａとｂを計測し、
図２の（ｂ）に示すように、その関係をプロットした。
その結果、ａ＜ｂとなるケースが、ａ＞ｂとなるケース
に比べて圧倒的多数であり、各々の距離の平均値は、ａ
＝２．１±０．９８μｍ、ｂ＝６．６±２．９６μｍと
なり、統計学的に明らかに有意差が認められた。
ように、ヒトの培養細胞であるスライド標本中の近接し
た二つの細胞において、１個の細胞内に存在する主核２
０１と小核２０２のなす最短距離ａと、他方の細胞の核
２０３と前記小核２０２のなす最短距離ｂとを計測し
た。ここでは、近接した二つの細胞において、一方の細
胞の小核２０２が近接する二つの核２０１，２０３に挟
まれた範囲ｃに位置する画像を、ランダムに３０画像取
得した。そして、各画像において距離ａとｂを計測し、
図２の（ｂ）に示すように、その関係をプロットした。
その結果、ａ＜ｂとなるケースが、ａ＞ｂとなるケース
に比べて圧倒的多数であり、各々の距離の平均値は、ａ
＝２．１±０．９８μｍ、ｂ＝６．６±２．９６μｍと
なり、統計学的に明らかに有意差が認められた。
【００５７】さらに、本発明者らは、近接しない単離し
た細胞も含めた小核保有細胞３０００個について主核と
小核の最短距離を確認したところ、それぞれが異なる細
胞内にある核と小核との間に最短距離が発生する位置関
係（ａ＞ｂ）となる確率は１％以下という極めて低頻度
であることも確認した。すなわち、殆どの小核保有細胞
における小核は同じ細胞内の主核とごく近接することが
判り、主核と小核の対応付けによる自動計数のための指
標として、それらの距離関係が有効であることが見出さ
れた。
た細胞も含めた小核保有細胞３０００個について主核と
小核の最短距離を確認したところ、それぞれが異なる細
胞内にある核と小核との間に最短距離が発生する位置関
係（ａ＞ｂ）となる確率は１％以下という極めて低頻度
であることも確認した。すなわち、殆どの小核保有細胞
における小核は同じ細胞内の主核とごく近接することが
判り、主核と小核の対応付けによる自動計数のための指
標として、それらの距離関係が有効であることが見出さ
れた。
【００５８】図３及び図４は、上述した構成をなす画像
解析装置による画像解析方法の処理手順を示すフローチ
ャートである。また図５は、図３及び図４のフローチャ
ートによる処理工程を模式的に示した図である。ここで
は、ヒト細胞を対象とし、ヒト染色体の動原体領域を、
ＦＩＳＨのプローブとして用いてＦＩＴＣで染色し（緑
色蛍光：Ｇ画像）、核（ＤＮＡ）をＰＩで染色した（赤
色蛍光：Ｒ画像）場合を例として説明する。
解析装置による画像解析方法の処理手順を示すフローチ
ャートである。また図５は、図３及び図４のフローチャ
ートによる処理工程を模式的に示した図である。ここで
は、ヒト細胞を対象とし、ヒト染色体の動原体領域を、
ＦＩＳＨのプローブとして用いてＦＩＴＣで染色し（緑
色蛍光：Ｇ画像）、核（ＤＮＡ）をＰＩで染色した（赤
色蛍光：Ｒ画像）場合を例として説明する。
【００５９】以下、本画像解析装置による主核・小核の
検出方法を図３を基に説明する。まずステップＳ１で、
制御部２０はフィルター変換部７にて、核（ＤＮＡ）の
蛍光波長を特異的に吸収・励起するためのフィルター
（赤色用フィルター）を観察光軸ａ上に配置させる。こ
れにより、標本Ｓにおける核（主核・小核：ＤＮＡ）の
画像がＣＣＤカメラ１０に取込まれ、画像データとして
小核解析部３０に入力される。
検出方法を図３を基に説明する。まずステップＳ１で、
制御部２０はフィルター変換部７にて、核（ＤＮＡ）の
蛍光波長を特異的に吸収・励起するためのフィルター
（赤色用フィルター）を観察光軸ａ上に配置させる。こ
れにより、標本Ｓにおける核（主核・小核：ＤＮＡ）の
画像がＣＣＤカメラ１０に取込まれ、画像データとして
小核解析部３０に入力される。
【００６０】次に小核解析部３０は、入力した核画像
（Ｒ画像）に対して、ステップＳ２で、閾値設定部３１
にて基準閾値（基準輝度）を設定し、図５の画像４１に
示すように核（ＤＮＡ）の画像データを２値化すること
により、解析対象画像を抽出する。
（Ｒ画像）に対して、ステップＳ２で、閾値設定部３１
にて基準閾値（基準輝度）を設定し、図５の画像４１に
示すように核（ＤＮＡ）の画像データを２値化すること
により、解析対象画像を抽出する。
【００６１】次にステップＳ３で、ブロブ解析部３２
は、抽出した画像領域の幾何的な特徴を表す複数のパラ
メータを利用して、画像４１中の各核Ａ１，Ａ２，Ｂ
１，Ｂ２，Ｃ１の画像の重心・面積（ピクセル数の総
和）・体積（ビクセル輝度の総和）・真円度・長さと幅
の比率などを分析する。ここで、面積または体積の値に
おいて、ある一定の範囲内に分布するものを観察対象の
核成分としてラベル化する。また、その核成分の中で、
ある一定の値以上のものを主核、前記一定の値未満のも
のを小核としてラベル化する。
は、抽出した画像領域の幾何的な特徴を表す複数のパラ
メータを利用して、画像４１中の各核Ａ１，Ａ２，Ｂ
１，Ｂ２，Ｃ１の画像の重心・面積（ピクセル数の総
和）・体積（ビクセル輝度の総和）・真円度・長さと幅
の比率などを分析する。ここで、面積または体積の値に
おいて、ある一定の範囲内に分布するものを観察対象の
核成分としてラベル化する。また、その核成分の中で、
ある一定の値以上のものを主核、前記一定の値未満のも
のを小核としてラベル化する。
【００６２】さらにステップＳ４で、輪郭形状解析部３
３にて後述する輪郭形状解析を行なうことにより、近接
した複数個の主核が認識される。例えば、近接した主核
が輪郭形状解析によって二つの主核として認識される。
そして輪郭形状解析部３３は、主核の個数を認識し、主
核の数が１個・２個またはそれ以上の細胞を分類し、そ
れらを観察対象の細胞として決定する。
３にて後述する輪郭形状解析を行なうことにより、近接
した複数個の主核が認識される。例えば、近接した主核
が輪郭形状解析によって二つの主核として認識される。
そして輪郭形状解析部３３は、主核の個数を認識し、主
核の数が１個・２個またはそれ以上の細胞を分類し、そ
れらを観察対象の細胞として決定する。
【００６３】次に画像判定部３４の小核判定部３４１
は、図５の画像４２に示すように、輪郭形状解析により
取得された主核の輪郭座標（主核の形状を形成する輪郭
の全ピクセルの座標）と小核の輪郭座標（小核の形状を
形成する輪郭の全ピクセルの座標）との距離、または小
核の重心座標との距離を全て計算し、最短距離を求め
る。この最短距離を全ての主核・小核の組合せについて
求め、最短距離の値が最も小さく、かつ所定の指定値以
下であった主核・小核の組合せを同じ細胞内にあるもの
と判定する。この判定は、上述した細胞内における主核
と小核との位置関係ａ＜ｂに基づいている。ここで、サ
イトカラシンＢの処理などにより、２核細胞が解析対象
となる場合については、主核の判定において、輪郭形状
解析により近接した２核を認識して観察対象とすればよ
い。
は、図５の画像４２に示すように、輪郭形状解析により
取得された主核の輪郭座標（主核の形状を形成する輪郭
の全ピクセルの座標）と小核の輪郭座標（小核の形状を
形成する輪郭の全ピクセルの座標）との距離、または小
核の重心座標との距離を全て計算し、最短距離を求め
る。この最短距離を全ての主核・小核の組合せについて
求め、最短距離の値が最も小さく、かつ所定の指定値以
下であった主核・小核の組合せを同じ細胞内にあるもの
と判定する。この判定は、上述した細胞内における主核
と小核との位置関係ａ＜ｂに基づいている。ここで、サ
イトカラシンＢの処理などにより、２核細胞が解析対象
となる場合については、主核の判定において、輪郭形状
解析により近接した２核を認識して観察対象とすればよ
い。
【００６４】そしてステップＳ６で、小核解析部３０
は、予め設定されている段階数（例えば５段階）分の画
像解析処理が終了するまで、上記基準閾値に対して予め
指定されている差分を順次加えて新たな閾値とし、上記
ステップＳ２〜Ｓ５の画像解析処理を行なう。これによ
り、小核が画像中により多く存在する結果を取得する。
は、予め設定されている段階数（例えば５段階）分の画
像解析処理が終了するまで、上記基準閾値に対して予め
指定されている差分を順次加えて新たな閾値とし、上記
ステップＳ２〜Ｓ５の画像解析処理を行なう。これによ
り、小核が画像中により多く存在する結果を取得する。
【００６５】その後ステップＳ７で、小核判定部３４１
は、小核が存在する場合、その個数を主核と対応付けて
各観察対象細胞ごとに計数して、観察母細胞中における
小核保有細胞の出現頻度を集計する。小核の個数を主核
と対応付ける理由は、１つの細胞中に複数の小核が存在
する場合でも、主核と小核を対応付けることにより、相
対的な小核保有細胞の出現頻度を求めることを可能とす
るためである。
は、小核が存在する場合、その個数を主核と対応付けて
各観察対象細胞ごとに計数して、観察母細胞中における
小核保有細胞の出現頻度を集計する。小核の個数を主核
と対応付ける理由は、１つの細胞中に複数の小核が存在
する場合でも、主核と小核を対応付けることにより、相
対的な小核保有細胞の出現頻度を求めることを可能とす
るためである。
【００６６】以上の処理手順のうち、輪郭形状解析につ
いて以下に説明する。輪郭形状解析は、対象画像の輪郭
形状を解析する方法である。本実施の形態では、この方
法を生物試料の画像を対象として、特に核の形状認識に
応用している。
いて以下に説明する。輪郭形状解析は、対象画像の輪郭
形状を解析する方法である。本実施の形態では、この方
法を生物試料の画像を対象として、特に核の形状認識に
応用している。
【００６７】図６は、輪郭形状解析の基本原理を示す図
である。輪郭形状解析では、画像５１中の解析対象物５
２の輪郭上のピクセル（図中斜線部分）を追跡し、該輪
郭上の座標を示す座標リストを生成する。次に、前記座
標リスト中の任意の１点Ｐｉ、及びその点Ｐｉから前後
にそれぞれｓだけ離れた２点Ｐｉ＋ｓ，Ｐｉ−ｓの合計
３点を用いて導かれる特徴量を、前記座標リストのすべ
ての座標について算出し、その遷移パターンを求める。
である。輪郭形状解析では、画像５１中の解析対象物５
２の輪郭上のピクセル（図中斜線部分）を追跡し、該輪
郭上の座標を示す座標リストを生成する。次に、前記座
標リスト中の任意の１点Ｐｉ、及びその点Ｐｉから前後
にそれぞれｓだけ離れた２点Ｐｉ＋ｓ，Ｐｉ−ｓの合計
３点を用いて導かれる特徴量を、前記座標リストのすべ
ての座標について算出し、その遷移パターンを求める。
【００６８】ここで特徴量とは、上記した任意の１点Ｐ
ｉと２点Ｐｉ＋ｓ，Ｐｉ−ｓとで形成される３角形の面
積であり、２点Ｐｉ＋ｓ，Ｐｉ−ｓの間を結ぶ直線を底
辺とした場合の頂点の向きを正負で定義している。ま
た、上記の遷移パターンとは、上記特徴量の大きさにつ
いて閾値Ｔｖを越えている部分の連続数Ｔｔに基づくも
のであり、パターンの遷移における閾値Ｔｖを越えてい
る部分と下回っている部分の出現順序に基づき、検出部
位（複数の核の接触部位）の凹凸を判断するための基準
となるものである。
ｉと２点Ｐｉ＋ｓ，Ｐｉ−ｓとで形成される３角形の面
積であり、２点Ｐｉ＋ｓ，Ｐｉ−ｓの間を結ぶ直線を底
辺とした場合の頂点の向きを正負で定義している。ま
た、上記の遷移パターンとは、上記特徴量の大きさにつ
いて閾値Ｔｖを越えている部分の連続数Ｔｔに基づくも
のであり、パターンの遷移における閾値Ｔｖを越えてい
る部分と下回っている部分の出現順序に基づき、検出部
位（複数の核の接触部位）の凹凸を判断するための基準
となるものである。
【００６９】図７の（ａ）〜（ｂ）は、主核・小核の輪
郭形状解析の結果例を示す図である。図７の（ａ）に示
すように、１個の核を有する細胞６１における核の輪郭
形状の遷移パターンは、その特徴量が常に閾値Ｔｖを下
回るが、図７の（ｂ）に示すように、近接した２個の核
を有する細胞６２における核の輪郭形状の遷移パターン
では、その特徴量において、閾値Ｔｖを上回るピーク
（くびれ）が２個所生じることになる。また、図７の
（ｃ）に示すように、近接した３個の核を有する細胞６
３においては、特徴量が閾値Ｔｖを上回るピーク（くび
れ）が３個所生じることになる。
郭形状解析の結果例を示す図である。図７の（ａ）に示
すように、１個の核を有する細胞６１における核の輪郭
形状の遷移パターンは、その特徴量が常に閾値Ｔｖを下
回るが、図７の（ｂ）に示すように、近接した２個の核
を有する細胞６２における核の輪郭形状の遷移パターン
では、その特徴量において、閾値Ｔｖを上回るピーク
（くびれ）が２個所生じることになる。また、図７の
（ｃ）に示すように、近接した３個の核を有する細胞６
３においては、特徴量が閾値Ｔｖを上回るピーク（くび
れ）が３個所生じることになる。
【００７０】この手法を用いれば、図７の（ｄ）に示す
ように、細胞６４における主核に近接した小核について
も、その輪郭形状の遷移パターンの特徴によって検出可
能となる。この場合、主核と小核で生じる２箇所のピー
クの間隔は、図７の（ｂ）に示した主核同士で生じる２
箇所のピークの間隔より狭くなる。
ように、細胞６４における主核に近接した小核について
も、その輪郭形状の遷移パターンの特徴によって検出可
能となる。この場合、主核と小核で生じる２箇所のピー
クの間隔は、図７の（ｂ）に示した主核同士で生じる２
箇所のピークの間隔より狭くなる。
【００７１】以上のように解析された画像におけるくび
れ（欠け）の検出数と主核・小核の存在様式は、例え
ば、次のように分類することができる。
れ（欠け）の検出数と主核・小核の存在様式は、例え
ば、次のように分類することができる。
【００７２】
【表１】
【００７３】なお、「くびれの個数」が‘その他’であ
る場合は、その旨を保留としてメモリに記憶しておき、
後に操作者が目視により細胞分類の判定を行なってもよ
い。
る場合は、その旨を保留としてメモリに記憶しておき、
後に操作者が目視により細胞分類の判定を行なってもよ
い。
【００７４】さらに、本実施の形態においては、主核・
小核の画像について多段階閾値を設定し画像解析を実施
しているが、これは、細胞間での蛍光輝度のバラツキの
問題を解消する手段である。例えば、高い閾値で画像処
理を実施した場合には、主核に対して輝度が低い小核
は、画像として認識されなくなってしまう。このよう
に、主核・小核の細胞間または細胞内の輝度のバラツキ
に起因する判定ミスを解消するために、複数の閾値を設
定した画像について解析することにより、小核の見落と
しが非常に少ない結果を得ることが可能となる。
小核の画像について多段階閾値を設定し画像解析を実施
しているが、これは、細胞間での蛍光輝度のバラツキの
問題を解消する手段である。例えば、高い閾値で画像処
理を実施した場合には、主核に対して輝度が低い小核
は、画像として認識されなくなってしまう。このよう
に、主核・小核の細胞間または細胞内の輝度のバラツキ
に起因する判定ミスを解消するために、複数の閾値を設
定した画像について解析することにより、小核の見落と
しが非常に少ない結果を得ることが可能となる。
【００７５】なお、本実施の形態では、輪郭形状解析を
行なうとともに多段階閾値を設定して画像解析を実施し
ているが、これらのうち輪郭形状解析のみまたは多段階
閾値の設定のみを行なった場合でも、従来の手法に比べ
て、近接した主核・小核の分離・認識を正確に行なうこ
とができる。
行なうとともに多段階閾値を設定して画像解析を実施し
ているが、これらのうち輪郭形状解析のみまたは多段階
閾値の設定のみを行なった場合でも、従来の手法に比べ
て、近接した主核・小核の分離・認識を正確に行なうこ
とができる。
【００７６】以下、本画像解析装置によるＦＩＳＨシグ
ナルの有る小核の検出方法を図４を基に説明する。まず
ステップＳ１１で、制御部２０はフィルター変換部７に
て、ＦＩＳＨシグナルの波長を特異的に吸収・励起する
ためのフィルター（緑色用フィルター）を観察光軸ａ上
に配置させる。これにより、図５に示すような、標本に
おける核（主核・小核：ＤＮＡ）上のＦＩＳＨシグナル
画像（Ｇ画像）４３がＣＣＤカメラ１０に取込まれ、画
像データとして小核解析部３０に入力される。
ナルの有る小核の検出方法を図４を基に説明する。まず
ステップＳ１１で、制御部２０はフィルター変換部７に
て、ＦＩＳＨシグナルの波長を特異的に吸収・励起する
ためのフィルター（緑色用フィルター）を観察光軸ａ上
に配置させる。これにより、図５に示すような、標本に
おける核（主核・小核：ＤＮＡ）上のＦＩＳＨシグナル
画像（Ｇ画像）４３がＣＣＤカメラ１０に取込まれ、画
像データとして小核解析部３０に入力される。
【００７７】次に小核解析部３０は、入力したＦＩＳＨ
シグナル画像に対して、ステップＳ１２で、閾値設定部
３１にて基準閾値を設定し、ＦＩＳＨシグナルの画像デ
ータを２値化することにより、解析対象画像を抽出す
る。
シグナル画像に対して、ステップＳ１２で、閾値設定部
３１にて基準閾値を設定し、ＦＩＳＨシグナルの画像デ
ータを２値化することにより、解析対象画像を抽出す
る。
【００７８】次にステップＳ１３で、ブロブ解析部３２
は、抽出した画像領域の幾何的な特徴を表す複数のパラ
メータを利用して、ＦＩＳＨシグナルの画像の重心・面
積（ピクセル数の総和）または体積（ビクセル輝度の総
和）を分析する。そしてステップＳ１４で、分析された
面積または体積の値において、ある指定した限界値より
も大きいものを除外して対象の絞り込みを行ない、絞り
込まれた対象のみ重心座標を取得し、解析対象の小核と
してラベル化する。
は、抽出した画像領域の幾何的な特徴を表す複数のパラ
メータを利用して、ＦＩＳＨシグナルの画像の重心・面
積（ピクセル数の総和）または体積（ビクセル輝度の総
和）を分析する。そしてステップＳ１４で、分析された
面積または体積の値において、ある指定した限界値より
も大きいものを除外して対象の絞り込みを行ない、絞り
込まれた対象のみ重心座標を取得し、解析対象の小核と
してラベル化する。
【００７９】続いてステップＳ１５で、画像判定部３４
のシグナル判定部３４２は、小核としてラベルされた解
析対象に対してＦＩＳＨシグナルの有無の判定を行な
う。この場合、図５の画像４４に示すように、核画像
（Ｒ画像）から得た小核の画像とＦＩＳＨシグナル画像
（Ｇ画像）から得たシグナルの画像とを合成し、上記ス
テップ１４で取得したシグナルの重心座標がいずれかの
小核内に含まれれば、その小核上にＦＩＳＨシグナルが
有ると判定する。このとき、重心座標がどの小核内にも
含まれないＦＩＳＨシグナルは、ノイズとして除去され
る。
のシグナル判定部３４２は、小核としてラベルされた解
析対象に対してＦＩＳＨシグナルの有無の判定を行な
う。この場合、図５の画像４４に示すように、核画像
（Ｒ画像）から得た小核の画像とＦＩＳＨシグナル画像
（Ｇ画像）から得たシグナルの画像とを合成し、上記ス
テップ１４で取得したシグナルの重心座標がいずれかの
小核内に含まれれば、その小核上にＦＩＳＨシグナルが
有ると判定する。このとき、重心座標がどの小核内にも
含まれないＦＩＳＨシグナルは、ノイズとして除去され
る。
【００８０】そして最終的に制御部２０は、図５の画像
４５に示すような、小核解析部３０により主核と小核お
よびＦＩＳＨシグナルの位置が対応付けられた画像を、
表示部２２に表示する。
４５に示すような、小核解析部３０により主核と小核お
よびＦＩＳＨシグナルの位置が対応付けられた画像を、
表示部２２に表示する。
【００８１】本発明に適用できる細胞としては、通常の
小核解析に用いられるヒトリンパ球以外にも、生体組織
や各種細胞株などから得た任意の有核細胞を適用するこ
とができる。また、解析対象としては、既に何らかの原
因で染色体異常が起こっている可能性のある被検生物由
来の細胞でも、特定の環境変異原に暴露された細胞でも
よい。また、本発明の小核解析には、ＦＩＳＨ以外でも
適切な手法を用いることができる。
小核解析に用いられるヒトリンパ球以外にも、生体組織
や各種細胞株などから得た任意の有核細胞を適用するこ
とができる。また、解析対象としては、既に何らかの原
因で染色体異常が起こっている可能性のある被検生物由
来の細胞でも、特定の環境変異原に暴露された細胞でも
よい。また、本発明の小核解析には、ＦＩＳＨ以外でも
適切な手法を用いることができる。
【００８２】
【実施例】本発明における画像解析装置による実施例を
以下に示す。
以下に示す。
【００８３】図８の（ａ）は、上述した画像解析装置に
おける表示部２２のディスプレイ上に表示した画像を中
間調画像として写真印刷して示す図、図８の（ｂ）は、
それを模式的に示した図である。
おける表示部２２のディスプレイ上に表示した画像を中
間調画像として写真印刷して示す図、図８の（ｂ）は、
それを模式的に示した図である。
【００８４】図８の（ａ）及び（ｂ）は、ヒト繊維芽細
胞を対象とし、分裂阻害物質であるコルヒチンを０．０
１２５μｇ/ｍｌで７２時間処理することで誘発された
小核保有細胞の画像解析例を示している。ここでは、ヒ
ト染色体の動原体領域をＦＩＳＨのプローブとして用い
てＦＩＴＣで染色し（緑色蛍光：Ｇ画像）、核（ＤＮ
Ａ）をＰＩで染色した（赤色蛍光：Ｒ画像）。
胞を対象とし、分裂阻害物質であるコルヒチンを０．０
１２５μｇ/ｍｌで７２時間処理することで誘発された
小核保有細胞の画像解析例を示している。ここでは、ヒ
ト染色体の動原体領域をＦＩＳＨのプローブとして用い
てＦＩＴＣで染色し（緑色蛍光：Ｇ画像）、核（ＤＮ
Ａ）をＰＩで染色した（赤色蛍光：Ｒ画像）。
【００８５】ＦＩＳＨの概略は以下の通りである。ま
ず、スライド標本をペプシン処理し、その後、スライド
上の核（ＤＮＡ）を７０％のホルムアミドを含む２×Ｓ
ＳＣ溶液中で熱変性させ、ヒト動原体領域のビオチン標
識したＤＮＡプローブを５０％ホルムアミド溶液を含む
２×ＳＳＣ溶液中で熱変性させた。次に、変性した核
（ＤＮＡ）上に変性したＤＮＡプローブを滴下し、３７
℃で一晩ハイブリダイゼーションさせた。その後、２×
ＳＳＣ中で余分なプローブを洗浄し、スライドをビオチ
ン・アビジン・ＦＩＴＣ染色し、最後に、対比染色とし
て、ＰＩにて染色した。
ず、スライド標本をペプシン処理し、その後、スライド
上の核（ＤＮＡ）を７０％のホルムアミドを含む２×Ｓ
ＳＣ溶液中で熱変性させ、ヒト動原体領域のビオチン標
識したＤＮＡプローブを５０％ホルムアミド溶液を含む
２×ＳＳＣ溶液中で熱変性させた。次に、変性した核
（ＤＮＡ）上に変性したＤＮＡプローブを滴下し、３７
℃で一晩ハイブリダイゼーションさせた。その後、２×
ＳＳＣ中で余分なプローブを洗浄し、スライドをビオチ
ン・アビジン・ＦＩＴＣ染色し、最後に、対比染色とし
て、ＰＩにて染色した。
【００８６】本実施例では，１００倍の対物レンズを使
用して、蛍光顕微鏡ＢＸ−５０（オリンパス光学工業
（株）製）に接続したＣＣＤカメラにて撮像した蛍光画
像について、核（ＤＮＡ）の基準閾値を１２０、ＦＩＳ
Ｈシグナルの基準閾値を６０とし、輪郭形状解析を用い
て、小核と主核の各輪郭座標間での最短距離を求め（直
線で連結）、有効長約１０μｍ以内における距離計測を
行なった。その結果、主核と小核とを対応付けて、小核
保有細胞を識別する計測が可能であった。
用して、蛍光顕微鏡ＢＸ−５０（オリンパス光学工業
（株）製）に接続したＣＣＤカメラにて撮像した蛍光画
像について、核（ＤＮＡ）の基準閾値を１２０、ＦＩＳ
Ｈシグナルの基準閾値を６０とし、輪郭形状解析を用い
て、小核と主核の各輪郭座標間での最短距離を求め（直
線で連結）、有効長約１０μｍ以内における距離計測を
行なった。その結果、主核と小核とを対応付けて、小核
保有細胞を識別する計測が可能であった。
【００８７】さらに、小核中のＦＩＳＨシグナルの有無
を判定したところ、図８の（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、ＦＩＳＨシグナル有りと判定された小核（図中、ａ
１，ａ２，ｃ１）が圧倒的多数であった。これは、分裂
阻害剤の影響の結果、染色体の不分離が生じ、動原体を
もつ小核が多数出現したことを示唆するものである。
を判定したところ、図８の（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、ＦＩＳＨシグナル有りと判定された小核（図中、ａ
１，ａ２，ｃ１）が圧倒的多数であった。これは、分裂
阻害剤の影響の結果、染色体の不分離が生じ、動原体を
もつ小核が多数出現したことを示唆するものである。
【００８８】図８の（ａ）及び（ｂ）に示す判定結果に
よれば、細胞Ａは１ケの主核と２ケの小核（いずれもＦ
ＩＳＨシグナル有り）をもち（1nuc+2mn（+））、細胞
Ｂは１ケの主核をもち（1nuc）、細胞Ｃは１ケの主核と
１ケの小核（ＦＩＳＨシグナル有り）をもち（1nuc+１m
n（+））、細胞Ｄは１ケの主核をもつ。
よれば、細胞Ａは１ケの主核と２ケの小核（いずれもＦ
ＩＳＨシグナル有り）をもち（1nuc+2mn（+））、細胞
Ｂは１ケの主核をもち（1nuc）、細胞Ｃは１ケの主核と
１ケの小核（ＦＩＳＨシグナル有り）をもち（1nuc+１m
n（+））、細胞Ｄは１ケの主核をもつ。
【００８９】従って、本発明における画像解析法が、小
核保有細胞の自動解析においてきわめて有効であると結
論できた。
核保有細胞の自動解析においてきわめて有効であると結
論できた。
【００９０】なお本発明は、上記実施の形態および実施
例のみに限定されず、発明の主旨に基づいて種々の変更
が可能である。例えば、スライド上で直接単層培養した
標本に、ＲＮａｓｅ処理を施し、ＰＩ等で核（ＤＮＡ）
のみを染色すれば、小核の検出を in situ で実施する
ことにも適用できる。また、染色体に特異的な（特定の
染色体上のＤＮＡ，ＲＮＡ，蛋白質を含む）着色プロー
ブを複数組み合わせてＦＩＳＨに用いれば、小核中のシ
グナルの組合せから、小核の由来となる染色体を同定、
または特徴付けることにも適用できる．
例のみに限定されず、発明の主旨に基づいて種々の変更
が可能である。例えば、スライド上で直接単層培養した
標本に、ＲＮａｓｅ処理を施し、ＰＩ等で核（ＤＮＡ）
のみを染色すれば、小核の検出を in situ で実施する
ことにも適用できる。また、染色体に特異的な（特定の
染色体上のＤＮＡ，ＲＮＡ，蛋白質を含む）着色プロー
ブを複数組み合わせてＦＩＳＨに用いれば、小核中のシ
グナルの組合せから、小核の由来となる染色体を同定、
または特徴付けることにも適用できる．
【００９１】
【発明の効果】本発明によれば、有核細胞中の染色体異
常，すなわち間期細胞中のＤＮＡ損傷を、小核を指標と
して客観的かつ効率良く自動解析する細胞の画像解析方
法，装置、及び記録媒体を提供できる。
常，すなわち間期細胞中のＤＮＡ損傷を、小核を指標と
して客観的かつ効率良く自動解析する細胞の画像解析方
法，装置、及び記録媒体を提供できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る画像解析装置の構成
を示す図。
を示す図。
【図２】本発明の実施の形態に係る主核と小核の距離関
係を示す模式図と、主核と小核の距離の実測結果を示す
グラフ。
係を示す模式図と、主核と小核の距離の実測結果を示す
グラフ。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像解析装置による
画像解析方法の処理手順を示すフローチャート。
画像解析方法の処理手順を示すフローチャート。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像解析装置による
画像解析方法の処理手順を示すフローチャート。
画像解析方法の処理手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施の形態に係る処理工程を模式的に
示した図。
示した図。
【図６】本発明の実施の形態に係る輪郭形状解析の基本
原理を示す図。
原理を示す図。
【図７】本発明の実施の形態に係る主核・小核の輪郭形
状解析の結果例を示す図。
状解析の結果例を示す図。
【図８】本発明の実施例に係る画像解析装置における表
示部のディスプレイ上に表示した画像を中間調画像とし
て写真印刷して示す図と模式図。
示部のディスプレイ上に表示した画像を中間調画像とし
て写真印刷して示す図と模式図。
【図９】従来例に係る小核を保有する細胞の識別を示す
模式図。
模式図。
Ａ…蛍光顕微鏡 Ｂ…パーソナル・コンピュータ（ＰＣ） １…本体 ２…ステージ ３…オートフォーカス装置 ４…レボルバー ５…対物レンズ ６…ダイクロイックミラー ７…フィルター変換部 ８…鏡筒 ９…ハーフミラー １０…ＣＣＤカメラ １１…接眼レンズ １２…光源 ２０…制御部 ２１…入力部 ２２…表示部 ３０…小核解析部 ３１…閾値設定部 ３２…ブロブ解析部 ３３…輪郭形状解析部 ３４…画像判定部 ３４１…小核判定部 ３４２…シグナル判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 7/60 ３００ Ｇ０６Ｔ 7/60 ３００Ａ (72)発明者 三浦 邦彦 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 畑中 みどり 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G045 BB24 CB01 DA13 FA16 FA19 FB07 GB02 GB10 GC22 JA04 JA07 4B029 AA07 AA23 BB11 FA04 FA10 FA11 4B063 QA01 QA17 QA18 QQ02 QQ08 QQ42 QQ52 QR32 QR40 QR56 QR66 QS39 QX02 QX10 5L096 AA02 BA13 CA02 DA02 EA43 FA06 FA08 FA59 FA60 FA66 GA34
Claims (15)
- 【請求項１】顕微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染
色体に発生した異常を解析する細胞の画像解析方法にお
いて、 有核細胞の核を該核に対して特異的な色素で標識して観
察対象とし、 顕微鏡により得られた前記観察対象の画像に対して、そ
の画像の明暗に応じて前記観察対象の形状を把握し、 その画像中に小核が検出された場合、小核と主核とをそ
れらの距離を計測することにより対応付けて、小核を保
有する細胞を計数することを特徴とする細胞の画像解析
方法。 - 【請求項２】小核を保有する細胞を計数する工程におい
て、画像中の主核の輪郭座標と小核の輪郭座標との距
離、または主核の輪郭座標と小核の重心座標との距離を
計測して、その距離が最短である主核と小核とを対応付
けることを特徴とする請求項１に記載の細胞の画像解析
方法。 - 【請求項３】前記有核細胞の核を上記色素以外の染色体
特異的な色素で標識して、小核が検出された場合、その
小核上での、前記染色体特異的な色素の有無を判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の細胞の画像
解析方法。 - 【請求項４】前記顕微鏡により得られた前記観察対象の
画像に対して、多段階の閾値設定を行ない、前記観察対
象の形状を把握して前記主核と前記小核を認識すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の細胞の
画像解析方法。 - 【請求項５】前記顕微鏡により得られた前記観察対象の
画像に対して、輪郭形状解析を行ない、前記観察対象の
形状を把握して前記主核と前記小核を認識することを特
徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の細胞の画像
解析方法。 - 【請求項６】前記有核細胞の画像について多段階の閾値
設定を行い、かつ輪郭形状解析を行なうことにより，前
記主核と前記小核を認識することを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の細胞の画像解析方法。 - 【請求項７】顕微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染
色体に発生した異常を解析する細胞の画像解析装置にお
いて、 有核細胞の核を該核に対して特異的な色素で標識して観
察するための顕微鏡と、 この顕微鏡により得られた画像に対して、その画像の明
暗に応じて前記観察対象の形状を把握し、その画像中に
小核が検出された場合、小核と主核とをそれらの距離を
計測することにより対応付けて、小核を保有する細胞を
計数する解析手段と、 を具備したことを特徴とする細胞の画像解析装置。 - 【請求項８】顕微鏡で得られた有核細胞の画像を基に染
色体に発生した異常を解析する細胞の画像解析装置にお
いて、 有核細胞の核を該核に対して特異的な色素で標識して観
察するための顕微鏡と、 この顕微鏡から画像を取り込む画像入力手段と、 この画像入力手段で取り込まれた画像に対して多段階の
閾値を設定する閾値設定手段と、 この閾値設定手段により閾値を設定された前記有核細胞
の各画像について輪郭形状解析を行なう輪郭形状解析手
段と、 この輪郭形状解析手段で解析された細胞群のうち小核を
形成した有核細胞を主核と対応付けて計数する計数手段
と、 を具備したこと特徴とする細胞の画像解析装置。 - 【請求項９】前記有核細胞の核を上記色素以外の染色体
特異的な色素で標識することで、小核が検出された場
合、その小核上での、前記染色体に対して特異的な色素
の有無を判定する判定手段を備えたことを特徴とする請
求項８に記載の細胞の画像解析装置。 - 【請求項１０】前記顕微鏡は、前記観察対象を自動的に
走査する走査手段を備えたことを特徴とする請求項８ま
たは９に記載の細胞の画像解析装置。 - 【請求項１１】前記顕微鏡は、前記観察対象の複数の細
胞群に対して、自動的に合焦を行なう合焦手段を備えた
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の
細胞の画像解析装置。 - 【請求項１２】前記顕微鏡と前記画像入力手段との間
に、核における前記各色素の波長を特異的に吸収・励起
するためのフィルタを自動的に変換する変換手段を備え
たことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載
の細胞の画像解析装置。 - 【請求項１３】コンピュータを、有核細胞の核を該核に
対して特異的な色素で標識して観察するための顕微鏡で
得られた有核細胞の画像に対して、その画像の明暗に応
じて観察対象の形状を把握し、その画像中に小核が検出
された場合、小核と主核とをそれらの距離を計測するこ
とにより対応付けて、小核を保有する細胞を計数する解
析手段、 として機能させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１４】コンピュータを、 有核細胞の核を該核に対して特異的な色素で標識して観
察するための顕微鏡で得られた有核細胞の画像に対して
多段階の閾値を設定する閾値設定手段、 この閾値設定手段により閾値を設定された前記有核細胞
の各画像について輪郭形状解析を行なう輪郭形状解析手
段、 この輪郭形状解析手段で解析された細胞群のうち小核を
形成した有核細胞を主核と対応付けて計数する計数手
段、 として機能させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１５】コンピュータを、 有核細胞の核を該核に対して特異的な色素で標識して観
察するための顕微鏡で得られた有核細胞の画像に対して
多段階の閾値を設定する閾値設定手段、 この閾値設定手段により閾値を設定された前記有核細胞
の各画像について輪郭形状解析を行なう輪郭形状解析手
段、 この輪郭形状解析手段で解析された細胞群のうち小核を
形成した有核細胞を主核と対応付けて計数する計数手
段、 前記有核細胞の核を上記色素以外の染色体特異的な色素
で標識することで、小核が検出された場合、その小核上
での、前記染色体特異的な色素の有無を判定する判定手
段、 として機能させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体。
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