JP6231709B1 - 蛍光画像分析装置および分析方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試料が陽性または陰性のいずれであるかを高精度に判定できる蛍光画像分析装置、分析方法および前処理の評価方法を提供する。【解決手段】前処理ユニット２０は、標的部位を蛍光色素により標識する工程を含む前処理を行い、試料２０ａを調製する。蛍光画像分析装置１０は、試料２０ａを測定して分析を行う。蛍光画像分析装置１０は、試料２０ａに光を照射する光源１２１〜１２４と、光が照射されることにより試料２０ａから生じた蛍光を撮像する撮像部１５４と、撮像部１５４により撮像された蛍光画像を処理する処理部１１と、を備える。処理部１１は、標的部位を標識する蛍光色素から生じた蛍光の輝点を、試料２０ａに含まれる複数の細胞ごとに蛍光画像から抽出し、複数の細胞ごとに抽出した輝点に基づいて、試料２０ａが陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、蛍光画像分析装置および分析方法に関する。

特許文献１には、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション法（ＦＩＳＨ法）の検出にフローサイトメータ等を適用する際の細胞の処理方法が記載されている。ＦＩＳＨ法によれば、細胞中の検出対象のＤＮＡ配列領域に標識プローブをハイブリダイズさせる前処理により細胞を染色し、標識プローブに起因して生じた蛍光を検出することにより、異常細胞の検出を行うことができる。

特表２００５−５１５４０８号公報

上記のような異常細胞の検出を行う手法を用いて、採取した検体が特定の疾患について陽性または陰性のいずれであるかを精度よく判定しようとすると、例えば、千個から一万個といった膨大な数の細胞を観察して異常細胞の検出を行う必要がある。この場合、オペレータが異常細胞を検出する負担が増大するとともに、異常細胞の検出がオペレータの感覚に依存するため、試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定精度の維持が困難になる。

本発明の第１の態様は、蛍光分析装置に関する。本態様に係る蛍光分析装置は、標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、前記フローセルを流れる試料に光を照射する光源と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、を備える。処理部は、蛍光色素から生じた蛍光の輝点を蛍光画像から抽出し、抽出した輝点の色および数に基づいて、複数の細胞を輝点の色および数に基づく複数のパターンに分類し、複数の細胞の分類結果に基づいて、試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する。

本発明の第２の態様は、蛍光分析装置に関する。本態様に係る蛍光分析装置は、標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる試料に光を照射する光源と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、を備える。処理部は、第１の色の輝点の数と、第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点の数と、第１の色の輝点および第２の色の輝点が融合した輝点の数とに基づいて、複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類し、複数の細胞の分類結果に基づいて、試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する。

本発明の第３の態様は、蛍光分析装置に関する。本態様に係る蛍光分析装置は、標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる試料に光を照射する光源と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、を備える。処理部は、第１の色の輝点および第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点の重なりに基づいて複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類し、複数の細胞の分類結果に基づいて、試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する。

本発明の第４の態様は、蛍光分析装置に関する。本態様に係る蛍光分析装置は、標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる試料に光を照射する光源と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、表示部と、を備える。撮像部は、第１の波長の蛍光に対応する第１画像および第２の波長の蛍光に対応する第２画像を撮像する。処理部は、第１画像および第２画像を合成した合成画像に対応する輝点の色と数に基づいて定められるパターンごとに、細胞の数および細胞の割合の少なくとも一つの情報を前記表示部に表示する。

本発明の第５の態様は、蛍光分析装置に関する。本態様に係る蛍光分析装置は、標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる試料に光を照射する光源と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、を備える。処理部は、撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出し、抽出した輝点の色および数に基づいて複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類し、輝点の色および数が同一となる細胞の数または割合を生成する。

本発明の第６の態様は、蛍光分析装置に関する。本態様に係る蛍光分析装置は、標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、フローセルを流れる試料に光を照射する光源と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、陽性の輝点のパターンを複数記憶した記憶部と、を備える。処理部は、蛍光色素から生じた蛍光の輝点を蛍光画像から抽出し、抽出した輝点のパターンと、記憶部に記憶された複数の陽性の輝点のパターンから選択された輝点のパターンとを比較して陽性細胞を判定する。

本発明の第７の態様は、分析方法に関する。本態様に係る分析方法は、標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、フローセルを流れる試料に光を照射する工程と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、複数の細胞を輝点の色および数に基づいて複数のグループに分類する工程と、複数の細胞の分類結果に基づいて、試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する工程と、を含む。
本発明の第８の態様は、分析方法に関する。本態様に係る分析方法は、標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、フローセルを流れる試料に光を照射する工程と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、第１の色の輝点の数と、第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点の数と、第１の色の輝点および第２の色の輝点が融合した輝点の数とに基づいて、複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類する工程と、複数の細胞の分類結果に基づいて、試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する工程と、を含む。
本発明の第９の態様は、分析方法に関する。本態様に係る分析方法は、標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、フローセルを流れる試料に光を照射する工程と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、第１の色の輝点および第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点との重なりに基づいて複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類する工程と、複数の細胞の分類結果に基づいて、試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する工程と、を含む。
本発明の第１０の態様は、分析方法に関する。本態様に係る分析方法は、標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、フローセルを流れる試料に光を照射する工程と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光に対して第１の波長の蛍光に対応する第１画像および第２の波長の蛍光に対応する第２画像を撮像する工程と、第１画像および第２画像を合成した合成画像に対応する輝点の色と数に基づいて定められるパターンごとに、細胞の数および細胞の割合の少なくとも一つの情報を表示する工程と、を含む。
本発明の第１１の態様は、分析方法に関する。本態様に係る分析方法は、標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、フローセルを流れる試料に光を照射する工程と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、複数の細胞を輝点の色および数に基づいて複数のグループに分類する工程と、輝点の色および数が同一となる細胞の数または割合を生成する工程と、を含む。
本発明の第１２の態様は、分析方法に関する。本態様に係る分析方法は、標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、フローセルを流れる試料に光を照射する工程と、光が照射されることにより蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、抽出した輝点の色および数と、複数の陽性の輝点のパターンから選択された輝点のパターンとを比較して陽性細胞を判定する工程と、を含む。

本発明によれば、試料が陽性または陰性のいずれであるかを高精度に判定できる。

図１は、実施形態に係る蛍光画像分析装置および前処理ユニットの構成を模式的に示す図である。 図２（ａ）は、実施形態に係る蛍光画像分析装置により取得される第１〜第３画像および明視野画像を例示する図である。図２（ｂ）は、実施形態に係る蛍光画像分析装置が行う核の領域の抽出を説明するための図である。図２（ｃ）、（ｄ）は、実施形態に係る蛍光画像分析装置が行う輝点の領域の抽出を説明するための図である。 図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、実施形態に係る陰性パターン、陽性パターン１、陽性パターン２、陽性パターン３の輝点の配置例を模式的に示す図である。 図４は、実施形態に係る第１指標を説明するための図である。 図５は、実施形態に係る第２指標を説明するための図である。 図６は、実施形態に係る第３指標を説明するための図である。 図７は、実施形態に係る第３指標を説明するための図である。 図８は、実施形態に係る第４指標を説明するための図である。 図９は、実施形態に係る第５指標を説明するための図である。 図１０は、実施形態に係る第６指標を説明するための図である。 図１１（ａ）は、実施形態１に係る前処理の適否の判定結果を表示する処理を示すフローチャートである。図１１（ｂ）は、実施形態１に係る表示部に表示される画面の構成を模式的に示す図である。 図１２（ａ）は、実施形態１に係る分析結果を表示する処理を示すフローチャートである。図１２（ｂ）は、実施形態１に係る表示部に表示される画面の構成を模式的に示す図である。 図１３（ａ）は、実施形態２に係る前処理の適否の判定結果および分析結果を表示する処理を示すフローチャートである。図１３（ｂ）は、実施形態２に係る表示部に表示される画面の構成を模式的に示す図である。 図１４（ａ）、（ｂ）は、実施形態３に係る記憶部に記憶されているデータベースの構成を概念的に示す図である。 図１５（ａ）は、実施形態３に係る前処理の適否の判定結果を表示する処理を示すフローチャートである。図１５（ｂ）は、実施形態３に係る表示部に表示される画面の構成を模式的に示す図である。 図１６（ａ）は、実施形態４に係る前処理の適否の判定結果に関するグラフを表示する処理を示すフローチャートである。図１６（ｂ）は、実施形態４に係る表示部に表示される画面の構成を模式的に示す図である。 図１７は、実施形態５に係る表示部に表示される画面の構成を模式的に示す図である。 図１８は、実施形態６に係る撮像ユニットの構成を模式的に示す図である。 図１９は、実施形態７に係る蛍光画像分析装置の構成を模式的に示す図である。 図２０（ａ）は、実施形態８に係る記憶部に記憶された輝点のパターンおよび輝点のパターンに対応付けられた判定を模式的に示す図である。図２０（ｂ）は、実施形態８に係る表示部に表示される画面の構成を模式的に示す図である。

以下の実施形態は、蛍光色素により標識した核酸プローブと核酸中の標的部位とをハイブリダイズさせる工程を含む前処理において調製された試料を測定して分析を行う装置に、本発明を適用したものである。具体的には、以下の実施形態では、核酸中の標的部位を２２番染色体にあるＢＣＲ遺伝子および９番染色体にあるＡＢＬ遺伝子とし、ＦＩＳＨ法に基づいて、慢性骨髄性白血病に見られる９番染色体と２２番染色体との間における転座が生じている細胞を異常細胞として検出する。すなわち、以下の実施形態では、ＢＣＲ遺伝子またはＡＢＬ遺伝子が転座してＢＣＲ−ＡＢＬ融合遺伝子を生成している細胞を異常細胞として検出する。また、以下の実施形態では、検出対象となる細胞は、血液検体中の白血球である。

＜装置構成＞
図１に示すように、蛍光画像分析装置１０は、前処理ユニット２０による前処理により調製された試料２０ａを測定して分析を行う。オペレータは、被検者から採取した血液検体に対して遠心分離等の処理を行って、検出対象細胞である白血球を抽出する。白血球の抽出にあたっては、遠心分離に代えて溶血剤を用いてその他の血球を溶血させることにより白血球を抽出してもよい。前処理ユニット２０は、試薬と遠心分離等の処理が行われた検体とを混合させるための混合容器、検体と試薬を混合容器に分注するための分注ユニット、混合容器を加温するための加温部等を含む。前処理ユニット２０は、被検者から採取した検出対象細胞の標的部位を蛍光色素により標識する工程と、細胞の核を核染色用色素により特異的に染色する工程と、を含む前処理を行って試料２０ａを調製する。具体的には、標的部位を蛍光色素により標識する工程では、蛍光色素により標識された核酸プローブと核酸中の標的部位とがハイブリダイズされる。

ＢＣＲ遺伝子とハイブリダイズする核酸プローブは、波長λ１１の励起光が照射されることにより波長λ２１の蛍光を生じる第１蛍光色素によって標識される。これにより、ＢＣＲ遺伝子が、第１蛍光色素によって標識される。ＡＢＬ遺伝子とハイブリダイズする核酸プローブは、波長λ１２の励起光が照射されることにより波長λ２２の蛍光を生じる第２蛍光色素によって標識される。これにより、ＡＢＬ遺伝子が、第２蛍光色素によって標識される。核は、波長λ１３の励起光が照射されることにより波長λ２３の蛍光を生じる核染色用色素によって染色される。

より具体的には、前処理ユニット２０は、脱水により細胞が収縮しないよう細胞を固定する処理、核酸プローブを細胞内に導入できる大きさの穴を細胞に開ける膜透過処理、細胞に熱を加える熱変性処理、標的部位と核酸プローブとをハイブリダイゼーションさせる処理、細胞から不要な核酸プローブを除去する洗浄処理、および、核を染色する処理を含んでいる。

蛍光画像分析装置１０は、撮像ユニット１００と、処理部１１と、記憶部１２と、表示部１３と、入力部１４と、を備える。撮像ユニット１００は、フローセル１１０と、光源１２１〜１２４と、集光レンズ１３１〜１３４と、ダイクロイックミラー１４１、１４２と、集光レンズ１５１と、光学ユニット１５２と、集光レンズ１５３と、撮像部１５４と、を備える。フローセル１１０の流路１１１には、試料２０ａが流される。

光源１２１〜１２４は、フローセル１１０を流れる試料２０ａに光を照射する。光源１２１〜１２４は、半導体レーザ光源により構成される。光源１２１〜１２４から出射される光は、それぞれ、波長λ１１〜λ１４のレーザ光である。集光レンズ１３１〜１３４は、それぞれ、光源１２１〜１２４から出射された光を集光する。ダイクロイックミラー１４１は、波長λ１１の光を透過させ、波長λ１２の光を反射する。ダイクロイックミラー１４２は、波長λ１１、λ１２の光を透過させ、波長λ１３の光を反射する。こうして、波長λ１１〜λ１４の光が、フローセル１１０の流路１１１を流れる試料に照射される。

フローセル１１０を流れる試料に波長λ１１〜λ１３の光が照射されると、細胞を染色している蛍光色素から蛍光が生じる。具体的には、波長λ１１の光がＢＣＲ遺伝子を標識する第１蛍光色素に照射されると、第１蛍光色素から波長λ２１の蛍光が生じる。波長λ１２の光がＡＢＬ遺伝子を標識する第２蛍光色素に照射されると、第２蛍光色素から波長λ２２の蛍光が生じる。波長λ１３の光が核を染色する核染色用色素に照射されると、核染色用色素から波長λ２３の蛍光が生じる。フローセル１１０を流れる試料に波長λ１４の光が照射されると、この光は細胞を透過する。細胞を透過した波長λ１４の光は、明視野画像の生成に用いられる。実施形態では、波長λ２１は緑色の光の波長帯域であり、波長λ２２は赤色の光の波長帯域であり、波長λ２３は、青色の光の波長帯域である。

集光レンズ１５１は、フローセル１１０の流路１１１を流れる試料から生じた波長λ２１〜λ２３の蛍光と、フローセル１１０の流路１１１を流れる試料を透過した波長λ１４の光とを集光する。光学ユニット１５２は、４枚のダイクロイックミラーが組み合わせられた構成を有する。光学ユニット１５２の４枚のダイクロイックミラーは、波長λ２１〜λ２３の蛍光と波長λ１４の光とを、互いに僅かに異なる角度で反射し、撮像部１５４の受光面上において分離させる。集光レンズ１５３は、波長λ２１〜λ２３の蛍光と波長λ１４の光とを集光する。

撮像部１５４は、ＴＤＩ（Time Delay Integration）カメラにより構成される。撮像部１５４は、波長λ２１〜λ２３の蛍光と波長λ１４の光とを撮像して、波長λ２１〜λ２３の蛍光にそれぞれ対応した蛍光画像と、波長λ１４の光に対応した明視野画像とを、撮像信号として出力する。波長λ２１〜λ２３の蛍光に対応する蛍光画像を、以下、それぞれ「第１画像」、「第２画像」、「第３画像」と称する。

図２（ａ）の例において、第１画像では、波長λ２１の蛍光の輝点が黒く点状に分布しており、第２画像では、第１画像の場合に比べてやや薄いものの、波長λ２２の蛍光の輝点が黒く点状に分布している。第３画像では、核の領域が黒く分布している。明視野画像では、実際の細胞の状態を確認できる。なお、図２（ａ）の各画像は、前処理後の白血球をスライドガラス上に配置して顕微鏡で観察したものを例として示す画像であり、図２（ａ）の第１〜第３画像は、階調を反転させた後、色調をグレーに変更したものである。上記のようにフローセル１１０を流れる試料２０ａを撮像部１５４により撮像した場合は、細胞が互いに分離した状態で流路１１１を流れるため、蛍光画像および明視野画像は、細胞ごとに取得されることになる。

図１に戻り、処理部１１は、ＣＰＵにより構成される。処理部１１は、ＣＰＵとマイクロコンピュータにより構成されてもよい。処理部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラムに基づいて各種の処理を行う。処理部１１は、撮像ユニット１００と、記憶部１２と、表示部１３と、入力部１４とに接続されており、各部からの信号を受信し、各部を制御する。記憶部１２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等により構成される。表示部１３は、ディスプレイにより構成される。入力部１４は、マウスおよびキーボードにより構成される。

処理部１１は、撮像部１５４により撮像された第１〜第３画像を処理する。具体的には、処理部１１は、波長λ２１の蛍光に基づく第１画像から波長λ２１の蛍光の輝点を抽出し、波長λ２２の蛍光に基づく第２画像から波長λ２２の蛍光の輝点を抽出する。また、処理部１１は、波長λ２３の蛍光に基づく第３画像から、核の範囲を抽出する。

処理部１１は、第１画像と第２画像における輝点の分布状況に基づいて、細胞ごとにＢＣＲ遺伝子またはＡＢＬ遺伝子が転座している異常細胞であるか否かを判定し、異常細胞を検出する。異常細胞の判定については、追って図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

また、処理部１１は、複数の細胞ごとに抽出した輝点に基づいて、試料２０ａが陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する。上記構成によれば、オペレータが膨大な数の細胞を観察して異常細胞を検出する必要がなく、異常細胞の検出がオペレータの感覚に依存しないため、異常細胞の検出精度が高められる。したがって、試料２０ａが陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報の精度が高められるため、医師等は、この情報を参照して、試料２０ａが陽性または陰性のいずれであるかを高精度に判定できる。この情報については、追って図２０（ｂ）を参照して説明する。

次に、蛍光画像分析装置１０が行う核の領域の抽出および輝点の領域の抽出について説明する。

図２（ｂ）の左端に示す第３画像と、図２（ｃ）の左端に示す第１画像と、図２（ｄ）の左端に示す第２画像は、フローセル１１０を流れる試料２０ａの同じ領域から取得されたものである。

図２（ｂ）の左端に示すように第３画像が取得された場合、処理部１１は、第３画像上の各画素における輝度に基づいて、図２（ｂ）の中央に示すように輝度と度数のグラフを作成する。縦軸の度数は、画素の個数を示している。処理部１１は、このグラフにおいて輝度の閾値を設定する。そして、処理部１１は、閾値よりも大きい輝度を有する画素が分布する範囲を、図２（ｂ）の右端において破線で示すように、核の領域として抽出する。なお、第３画像において、２つの核が重なり合っている場合、重なった細胞に関する第１〜第３画像は、前処理の適否判定および異常細胞の判定には用いられず除外される。

図２（ｃ）の左端に示すように第１画像が取得された場合、処理部１１は、第１画像上の各画素における輝度に基づいて、図２（ｃ）の中央に示すように輝度と度数のグラフを作成する。処理部１１は、このグラフにおいて、たとえば大津法に基づいて輝点とバックグランドとの境界として輝度の閾値を設定する。そして、処理部１１は、閾値よりも大きい輝度を有する画素が分布する範囲を、図２（ｃ）の右端において破線で示すように、輝点の領域として抽出する。なお、第１画像から輝点の領域を抽出する場合に、極端に小さい領域を有する輝点、極端に大きい領域を有する輝点、および、図２（ｂ）の右端に示した核の領域に含まれない輝点は除外される。

図２（ｄ）の左端に示すように第２画像が取得された場合、第１画像の場合と同様、処理部１１は、第２画像上の各画素における輝度に基づいて、図２（ｄ）の中央に示すように輝度と度数のグラフを作成する。処理部１１は、このグラフにおいて、輝度の閾値を設定し、閾値よりも大きい輝度を有する画素が分布する範囲を、図２（ｄ）の右端において破線で示すように、輝点の領域として抽出する。なお、第２画像から輝点の領域を抽出する場合に、極端に小さい領域を有する輝点、極端に大きい領域を有する輝点、および、図２（ｂ）の右端に示した核の領域に含まれない輝点は除外される。

なお、処理部１１は、図２（ｂ）〜（ｄ）の中央に示すようにグラフを作成することなく、上記のような手順に沿って、演算により、第３画像から核の領域を抽出し、第１画像および第２画像輝点から輝点の領域を抽出してもよい。また、輝点の抽出は、正常とされる輝点の分布波形と判定対象の領域との整合の度合いを判定し、整合の度合いが高い場合に、判定対象の領域を輝点として抽出してもよい。処理部１１は、第３画像から核の領域を抽出することにより細胞を検出したが、明視野画像に基づいて細胞を検出してもよい。明視野画像に基づいて細胞が検出される場合、第３画像の取得を省略することもできる。本実施の形態における輝点とは、蛍光画像に生じる小さな蛍光の点を意味している。より具体的には、輝点とは、核中の標的部位となる遺伝子に結合した核酸プローブの蛍光色素から得られる蛍光の点を意味している。

次に、図３（ａ）〜（ｄ）を参照して、蛍光画像分析装置１０が行う異常細胞の判定について説明する。

図３（ａ）は、陰性パターンの輝点の配置例を示し、図３（ｂ）〜（ｄ）は陽性パターン１〜３の輝点の配置例を示している。なお、本実施形態では、異常細胞における輝点の配置パターンは、ほぼ、図３（ｂ）〜（ｄ）に示す陽性パターン１〜３のいずれかに合致することになる。

図３（ａ）に示すように、ＢＣＲ遺伝子とＡＢＬ遺伝子について転座が生じていない場合、第１画像において、波長λ２１の蛍光、すなわち緑色の蛍光の輝点は、核内に２点存在し、第２画像において、波長λ２２の蛍光、すなわち赤色の蛍光の輝点は、核内に２点存在する。この場合に、第１画像と第２画像を合成すると、合成画像において、２つの緑色の輝点と、２つの赤色の輝点とが、１つの核内に存在することになる。このように、図３（ａ）に示すように各輝点が存在する場合、処理部１１は、この細胞について、ＢＣＲ遺伝子とＡＢＬ遺伝子について転座が生じていない、すなわち陰性であると判定する。

図３（ｂ）に示すように、転座によりＡＢＬ遺伝子の一部が９番染色体に移動している場合、第１画像において、緑色の蛍光の輝点は核内に２点存在し、第２画像において、赤色の輝点は核内に３点存在する。この場合に、第１画像と第２画像を合成すると、合成画像において、１つの緑色の輝点と、２つの赤色の輝点と、１つの黄色の輝点とが、１つの核内に存在することになる。図３（ｂ）に示すように各輝点が存在する場合、処理部１１は、この細胞について、ＢＣＲ遺伝子とＡＢＬ遺伝子について転座が生じている、すなわち陽性であると判定する。

図３（ｃ）に示すように、転座によりＢＣＲ遺伝子の一部が２２番染色体に移動し、ＡＢＬ遺伝子の一部が９番染色体に移動している場合、第１画像において、緑色の輝点は核内に３点存在し、第２画像において、赤色の輝点は核内に３点存在する。この場合に、第１画像と第２画像を合成すると、合成画像において、１つの緑色の輝点と、１つの赤色の輝点と、２つの黄色の輝点とが、１つの核内に存在することになる。図３（ｃ）に示すように各輝点が存在する場合、処理部１１は、この細胞について、ＢＣＲ遺伝子とＡＢＬ遺伝子について転座が生じている、すなわち陽性であると判定する。

図３（ｄ）に示すように、転座によりＡＢＬ遺伝子が９番染色体に移動している場合、第１画像において、緑色の輝点は核内に２点存在し、第２画像において、赤色の輝点は核内に２点存在する。この場合に、第１画像と第２画像を合成すると、合成画像において、１つの緑色の輝点と、１つの赤色の輝点と、１つの黄色の輝点とが、１つの核内に存在することになる。図３（ｄ）に示すように各輝点が存在する場合、処理部１１は、この細胞について、ＢＣＲ遺伝子とＡＢＬ遺伝子について転座が生じている、すなわち陽性であると判定する。

検出対象の核酸配列領域である標的部位を蛍光色素で標識する場合、前処理において、たとえば、細胞に熱を加える処理、標的部位に核酸プローブをハイブリダイズさせる処理、細胞から不要な核酸プローブを除去する処理等の複雑な工程を行う必要がある。前処理の各工程において、処理温度、処理時間、試薬濃度、試薬量等が僅かに変化するだけで、染色体が破壊されたり、標的部位が核酸プローブにより適正に標識されなくなるおそれがある。分析は核酸プローブに基づく標的部位の観察により行われるため、前処理が適正に行われていないと、分析結果にばらつきが生じ分析の信頼性が低下するおそれがある。また、オペレータが前処理の適否を判定しようとすると、膨大な数の細胞を観察する必要が生じるとともに、適否判定がオペレータの感覚に依存することになり判定精度の維持が困難になる。

蛍光画像分析装置１０が前処理の適否を判定する機能を有していれば、上記の課題に対応可能となる。

蛍光画像分析装置１０の処理部１１は、抽出した輝点に基づいて、前処理の状態に応じて変化する輝点の状態を反映した指標を取得し、取得した指標と前処理の適否を区分する閾値とを比較することにより、前処理の適否を判定する。指標および前処理の適否の判定については、追って図４〜１０を参照して説明する。

このように、前処理の状態に応じて変化する輝点の状態を反映した指標が、蛍光画像分析装置１０により取得され、取得された指標に基づいて前処理の適否が判定される。これにより、精度よく前処理の適否を判定できる。また、前処理が不適正である場合に、前処理の手順を見直すなど前処理を適正なものとする契機となり得るため、蛍光画像分析装置１０による分析の信頼性を高めることができる。また、オペレータによって感覚的に前処理の適否判定が行われる場合に比べて、オペレータの手間を省略し、ばらつきなく前処理の適否を判定できる。

次に、蛍光画像分析装置１０により取得される、前処理の状態に応じて変化する輝点の状態を反映した指標について説明する。

前処理が適正に行われなかった場合には、標的部位以外の核酸部位に対する核酸プローブの結合、いわゆる非特異的な結合により、標的部位以外の核酸部位が蛍光標識される場合や、標的部位に核酸プローブが結合しなかったことにより、標的部位が十分に蛍光標識されない場合がある。

発明者は、前処理を行うときの温度や濃度等の条件すなわち制御因子をどのように設定すれば、標的部位を適正に蛍光標識できるかを調査した。この過程で、発明者は、最も輝点の状態が良好となる場合から制御因子を変更すると輝点の状態が悪化することに着目し、最も輝点の状態が良好となる場合から、どの程度輝点の状態が変化したかを判定することにより、前処理の状態を判定できることを見いだした。以下、前処理の状態を判定するための第１〜第６指標について説明する。

＜第１指標＞
第１指標は、前処理が適正に行われれば、標的部位が適正に蛍光標識され、第１画像および第２画像における輝点数が想定される数になることに着目した指標である。

図４に示すように、発明者は、ナンバー１〜８に示す前処理条件のもとで、標準試料である陰性検体に対して前処理を行った。ナンバー１〜８の前処理条件には、それぞれ、Ａ〜Ｇに示す７つの制御因子が設定されている。Ａ〜Ｇに示す７つの制御因子は、それぞれ、熱変性温度、熱変性時間、熱変性方法、ハイブリ温度、プローブ量、洗浄液温度、および洗浄液塩濃度である。

制御因子Ａは、ハイブリダイゼーションの前に核酸および核酸プローブを熱変性させるときの温度であり、単位は摂氏である。制御因子Ｂは、核酸および核酸プローブを熱変性させる時間であり、単位は分である。制御因子Ｃは、核酸および核酸プローブを熱変性させる方法である。方法２は、核酸の熱変性と核酸プローブの熱変性とを同時に行う方法である。制御因子Ｄは、核酸と核酸プローブとをハイブリダイズさせるときの温度であり、単位は摂氏である。制御因子Ｅは、規定量に対する核酸プローブ量の倍率である。制御因子Ｆは、ハイブリダイゼーションの後に試料を洗浄する洗浄液の温度であり、単位は摂氏である。制御因子Ｇは、規定量に対する洗浄液の塩濃度の倍率である。

発明者は、ナンバー１〜８に示す前処理条件のもとで陰性検体に対して前処理を施して試料を調製し、調製した試料を測定して第１〜第３画像を取得した。そして、発明者は、第１画像および第２画像における輝点が、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように陰性パターンおよび陽性パターン１〜３の何れかである細胞数を、第３画像に基づいて適正に核の領域を抽出できた細胞数で除算することにより、各ナンバーにおいて割合を算出した。すなわち、発明者は、検出した細胞のうち分析対象となり得る細胞の割合を算出した。以下、検出した細胞のうち分析対象となり得る細胞の割合を、「第１指標」と称する。発明者による検証の結果、ナンバー５の場合に、第１指標が６８％となり、他の前処理条件に比べて最も高い値となった。

発明者は、ナンバー５の前処理条件を最も適正に前処理を行うことができる条件であるとして、このときの第１指標の値である６８％を基準に、前処理の適否を判定するための閾値を設定した。具体的には、発明者は、前処理の状態が警告レベルであることを判定する閾値を５０％に設定し、前処理の状態が異常レベルであることを判定する閾値を３０％に設定した。なお、警告レベルの閾値は、最も適正に前処理が行われたと考えられる場合に取得される第１指標の値よりも所定の値だけ小さい値に設定され、異常レベルの閾値は、警告レベルの閾値よりも所定の値だけ小さい値に設定されればよい。

図４に示す発明者が実際に行った前処理では、陰性検体が用いられているため、分析対象となり得る細胞は陰性パターンの細胞に限られる。しかしながら、実際の検体を用いて前処理を行う場合、分析対象となり得る細胞の多くは、陰性パターンおよび陽性パターン１〜３の何れかの細胞となる。したがって、上記のように陰性パターンおよび陽性パターン１〜３の何れかである細胞数を、核の領域を抽出できた細胞数で除算することにより算出される第１指標は、陰性検体に限らず実際の検体を用いて前処理の適否を行う場合にも利用可能な指標となる。なお、検出した細胞のうち分析対象となり得ない細胞とは、前処理が適正に行われなかったことにより、陰性パターンおよび陽性パターン１〜３の何れにも該当しなかった細胞のことである。

第１指標を用いて実際に前処理の適否を判定する手順について、以下に説明する。

まず、所定のタイミング、たとえば１日において蛍光画像分析装置１０の使用を開始する直前のタイミングにおいて、オペレータは、前処理ユニット２０を用いて標準試料である陰性検体に対して前処理を行う。続いて、オペレータは、標準試料を前処理することにより調製された試料２０ａを蛍光画像分析装置１０にセットし、試料２０ａの測定を行う。処理部１１は、細胞ごとに第１〜第３画像を取得し、核の領域および輝点の領域の抽出を行う。

続いて、処理部１１は、第３画像に基づいて適正に核の領域を抽出できた細胞数を第１の数として取得し、第１画像および第２画像における輝点が陰性パターンおよび陽性パターン１〜３の何れかである細胞の数を第２の数として取得する。そして、処理部１１は、第１の数に対する第２の数の割合を、第１指標として取得する。処理部１１は、警告レベルおよび異常レベルに対応する閾値と、第１指標とを比較することにより、前処理の適否を判定する。具体的には、処理部１１は、第１指標が警告レベル未満であり異常レベル以上である場合、前処理の状態が警告レベルであると判定し、第１指標が異常レベル未満である場合、前処理の状態が異常レベルであると判定する。

このように、検証の結果から最も適正に前処理が行われたと考えられる第１指標に基づいて閾値が設定され、実際に標準試料に基づいて取得された第１指標が、設定された閾値と比較され、前処理の適否が判定される。これにより、前処理が適正に行われなかった場合は、実際に取得した第１指標の値が、適正に前処理が行われた場合の第１指標よりも小さくなる。よって、実際に取得した第１指標の値を閾値と比較することにより、前処理の適否を精度よく判定できる。

なお、被検者から採取した実際の検体を前処理することにより調製された試料２０ａ、すなわち、実際に分析を行う場合に調製された試料２０ａを用いても、前処理の適否を判定できる。実際の検体に基づく試料２０ａは、第１画像および第２画像における輝点が、図３（ａ）に示す陰性パターンである細胞、および、図３（ｂ）〜（ｄ）に示す陽性パターン１〜３である細胞を含んでいる。

この場合も、処理部１１は、第１画像および第２画像における輝点が陰性パターンと陽性パターン１〜３の何れかである細胞の数を第２の数として取得する。この場合の第２の数も、検出した細胞のうち分析対象となり得る細胞の数である。したがって、この場合も、処理部１１は、第２の数を検出細胞数である第１の数で除算することにより、上述した陰性検体に基づく試料２０ａの場合と同様に、第１の指標を取得する。そして、処理部１１は、取得した第１の指標と、上述した陰性検体に基づく試料２０ａの場合と同様の警告レベルの閾値および異常レベルの閾値とを比較して、前処理の適否を判定する。

＜第２指標＞
上述したように、前処理が適正に行われなかった場合には、標的部位が十分に蛍光標識されない場合がある。第２指標は、前処理が適正に行われなかった場合、第１画像および第２画像における輝点の輝度が低下することに着目した指標である。第２指標を用いて実際に前処理の適否を判定する手順について、以下に説明する。

まず、オペレータは、前処理ユニット２０を用いて標準試料である陰性検体に対して前処理を行う。続いて、オペレータは、標準試料を前処理することにより調製された試料２０ａを蛍光画像分析装置１０にセットし、試料２０ａの測定を行う。処理部１１は、細胞ごとに第１〜第３画像を取得し、核の領域および輝点の抽出を行う。

続いて、処理部１１は、図５に示すように、複数の第１画像から核内の輝点の輝度を取得し、取得した輝点の輝度に基づいて第１画像についての輝点の平均輝度を算出する。同様に、処理部１１は、複数の第２画像から核内の輝点の輝度を取得し、取得した輝点の輝度に基づいて第２画像についての輝点の平均輝度を算出する。そして、処理部１１は、第１画像についての平均輝度と、第２画像についての平均輝度とに基づいて、全細胞における輝点の平均輝度を算出する。以下、全細胞における輝点の平均輝度を、「第２指標」と称する。

続いて、処理部１１は、警告レベルの閾値および異常レベルの閾値と、第２指標とを比較することにより、前処理の適否を判定する。具体的には、処理部１１は、第２指標が警告レベルより小さく異常レベル以上である場合、前処理の状態が警告レベルであると判定し、第２指標が異常レベルより小さい場合、前処理の状態が異常レベルであると判定する。

なお、この場合も、オペレータは、あらかじめ複数の前処理条件のもとで陰性検体に対して前処理を行っておき、最も適正に前処理が行われた場合、すなわち最も値が大きくなる場合の第２指標を取得しておく。そして、オペレータは、あらかじめ警告レベルの閾値を、最も大きい値の第２指標よりも所定の値だけ小さい値に設定し、あらかじめ異常レベルの閾値を、警告レベルの閾値よりも所定の値だけ小さい値に設定しておく。

なお、第２指標を、輝度が所定値よりも小さい輝点を含む細胞数を、全体の細胞数で除算した値としてもよい。この場合、前処理が適正に行われないと、第２指標は大きくなる。また、第２指標を用いる場合においても、第１指標と同様、被検者から採取した実際の検体を前処理することにより調製された試料２０ａを用いて、前処理の適否を判定できる。

＜第３指標＞
第３指標は、前処理が適正に行われなかった場合、第１画像および第２画像における輝点の輝度が低下し、第１画像および第２画像に基づくＳ／Ｎ比が低下することに着目した指標である。第３指標を用いて実際に前処理の適否を判定する手順について、以下に説明する。

まず、オペレータは、前処理ユニット２０を用いて標準試料である陰性検体に対して前処理を行う。続いて、オペレータは、標準試料を前処理することにより調製された試料２０ａを蛍光画像分析装置１０にセットし、試料２０ａの測定を行う。処理部１１は、細胞ごとに第１〜第３画像を取得し、核の領域および輝点の抽出を行う。

続いて、処理部１１は、図６に示すように、複数の第１画像から核内の輝点の平均輝度と、核内の輝点領域以外の領域、すなわち輝点の背景領域の平均輝度とを算出する。同様に、処理部１１は、複数の第２画像から核内の輝点の平均輝度と、輝点の背景領域の平均輝度とを取得する。処理部１１は、各画像において、輝点の平均輝度を背景の平均輝度で除算することにより、Ｓ／Ｎ比を算出する。そして、処理部１１は、各画像に基づくＳ／Ｎ比を平均し、全細胞における平均Ｓ／Ｎ比を算出する。以下、全細胞における平均Ｓ／Ｎ比を、「第３指標」と称する。

続いて、処理部１１は、警告レベルの閾値および異常レベルの閾値と、第３指標とを比較することにより、前処理の適否を判定する。具体的には、処理部１１は、第３指標が警告レベルより小さく異常レベル以上である場合、前処理の状態が警告レベルであると判定し、第３指標が異常レベルより小さい場合、前処理の状態が異常レベルであると判定する。

なお、この場合も、オペレータは、あらかじめ複数の前処理条件のもとで陰性検体に対して前処理を行っておき、最も適正に前処理が行われた場合、すなわち、最も値が大きくなる場合の平均Ｓ／Ｎ比を取得しておく。そして、オペレータは、あらかじめ警告レベルの閾値を、最も大きい値の第３指標よりも所定の値だけ小さい値に設定し、あらかじめ異常レベルの閾値を、警告レベルの閾値よりも所定の値だけ小さい値に設定しておく。

ここで、図７に示すように、発明者は、前処理において熱変性温度と熱変性時間とを変えて、緑の輝点を含む第１画像に基づいて平均Ｓ／Ｎ比を算出し、赤の輝点を含む第２画像に基づいて平均Ｓ／Ｎ比を算出した。図７に示す例では、熱変性温度が９５℃で熱変性時間が２０分の場合に、第１画像に基づく平均Ｓ／Ｎ比および第２画像に基づく平均Ｓ／Ｎ比の両方が最も高くなった。したがって、熱変性温度が９５℃で熱変性時間が２０分の場合、すなわち最も適正に前処理が行われた場合の第３指標は、第１画像に基づく平均Ｓ／Ｎ比が約４００％であり、第２画像に基づく平均Ｓ／Ｎ比が約３７０％であることから、約３８５％となった。したがって、図７に示す検証結果によれば、警告レベルであることを示す閾値として２５０％を設定し、異常レベルであることを示す閾値として２００％を設定できる。

なお、第３指標を、平均Ｓ／Ｎ比が所定値よりも小さい細胞数を、全体の細胞数で除算した値としてもよい。この場合、前処理が適正に行われないと、第２指標は大きくなる。また、第３指標を用いる場合においても、第１指標と同様、被検者から採取した実際の検体を前処理することにより調製された試料２０ａを用いて、前処理の適否を判定できる。

＜第４指標＞
前処理が適正に行われた場合には、標的部位の１点から蛍光が生じている状態として輝点が撮像され、蛍光画像上の輝点は略円形状となる。一方、上述したように、前処理が適正に行われなかった場合には、非特異的な結合が生じ、標的部位の周辺部位から蛍光が生じる場合がある。第４指標は、前処理が適正に行われなかった場合、第１画像および第２画像における輝点の円形度が低下することに着目した指標である。第４指標を用いて実際に前処理の適否を判定する手順について、以下に説明する。

まず、オペレータは、前処理ユニット２０を用いて標準試料である陰性検体に対して前処理を行う。続いて、オペレータは、標準試料を前処理することにより調製された試料２０ａを蛍光画像分析装置１０にセットし、試料２０ａの測定を行う。処理部１１は、細胞ごとに第１〜第３画像を取得し、核の領域および輝点の抽出を行う。

続いて、処理部１１は、図８に示すように、第１画像および第２画像において核内の各輝点の円形度を算出し、各細胞において、円形度が所定値より低い輝点すなわち円形ではない輝点が所定数以上存在するか否かを判定する。図８に示す例では、処理部１１は、円形度が所定値より低い輝点が１個以上存在するか否かを判定している。処理部１１は、円形度が低い輝点を含む細胞数を、全体の細胞数で除算することにより、円形度が低い輝点を含む細胞の割合を算出する。以下、円形度が低い輝点を含む細胞の割合を、「第４指標」と称する。

続いて、処理部１１は、警告レベルの閾値および異常レベルの閾値と、第４指標とを比較することにより、前処理の適否を判定する。具体的には、処理部１１は、第４指標が警告レベルより大きく異常レベル以下である場合、前処理の状態が警告レベルであると判定し、第４指標が異常レベルより大きい場合、前処理の状態が異常レベルであると判定する。

なお、この場合も、オペレータは、あらかじめ複数の前処理条件のもとで陰性検体に対して前処理を行っておき、最も適正に前処理が行われた場合、すなわち、最も値が小さくなる場合の第４指標を取得しておく。そして、オペレータは、あらかじめ警告レベルの閾値を、最も小さい値の第４指標よりも所定の値だけ大きい値に設定し、あらかじめ異常レベルの閾値を、警告レベルの閾値よりも所定の値だけ大きい値に設定しておく。

なお、第４指標を、全細胞における全輝点の円形度の平均としてもよい。この場合、前処理が適正に行われないと、第４指標は小さくなる。また、第４指標を用いる場合においても、第１指標と同様、被検者から採取した実際の検体を前処理することにより調製された試料２０ａを用いて、前処理の適否を判定できる。

＜第５指標＞
上述したように、前処理が適正に行われなかった場合には、非特異的な結合により輝点が大きくなる場合がある。第５指標は、前処理が適正に行われなかった場合、第１画像および第２画像における輝点が大きくなることに着目した指標である。第５指標を用いて実際に前処理の適否を判定する手順について、以下に説明する。

まず、オペレータは、前処理ユニット２０を用いて標準試料である陰性検体に対して前処理を行う。続いて、オペレータは、標準試料を前処理することにより調製された試料２０ａを蛍光画像分析装置１０にセットし、試料２０ａの測定を行う。処理部１１は、細胞ごとに第１〜第３画像を取得し、核の領域および輝点の抽出を行う。

続いて、処理部１１は、図９に示すように、第１画像および第２画像において核内の各輝点の大きさを算出し、各細胞において、大きさが所定値より大きい輝点が所定数以上存在するか否かを判定する。図９に示す例では、処理部１１は、大きさが所定値より大きい輝点が１個以上存在するか否かを判定している。なお、輝点の大きさは、輝点画像における輝点領域の面積により取得される。処理部１１は、大きさが大きい輝点を含む細胞数を、全体の細胞数で除算することにより、大きさが大きい輝点を含む細胞の割合を算出する。以下、大きさが大きい輝点を含む細胞の割合を、「第５指標」と称する。

続いて、処理部１１は、警告レベルの閾値および異常レベルの閾値と、第５指標とを比較することにより、前処理の適否を判定する。具体的には、処理部１１は、第５指標が警告レベルより大きく異常レベル以下である場合、前処理の状態が警告レベルであると判定し、第５指標が異常レベルより大きい場合、前処理の状態が異常レベルであると判定する。

なお、この場合も、オペレータは、あらかじめ複数の前処理条件のもとで陰性検体に対して前処理を行っておき、最も適正に前処理が行われた場合、すなわち、最も値が小さくなる場合の第５指標を取得しておく。そして、オペレータは、あらかじめ警告レベルの閾値を、最も小さい値の第５指標よりも所定の値だけ大きい値に設定し、あらかじめ異常レベルの閾値を、警告レベルの閾値よりも所定の値だけ大きい値に設定しておく。

なお、第５指標を、全細胞における全輝点の大きさの平均としてもよい。この場合、前処理が適正に行われないと、第５指標は大きくなる。また、第５指標を用いる場合においても、第１指標と同様、被検者から採取した実際の検体を前処理することにより調製された試料２０ａを用いて、前処理の適否を判定できる。

＜第６指標＞
上述したように、前処理が適正に行われなかった場合には、標的部位が十分に蛍光標識されない場合がある。第６指標は、前処理が適正に行われなかった場合、第１画像および第２画像における輝点の数が減少することに着目した指標である。

まず、オペレータは、前処理ユニット２０を用いて標準試料である陰性検体に対して前処理を行う。続いて、オペレータは、標準試料を前処理することにより調製された試料２０ａを蛍光画像分析装置１０にセットし、試料２０ａの測定を行う。処理部１１は、細胞ごとに第１〜第３画像を取得し、核の領域および輝点の抽出を行う。

続いて、処理部１１は、図１０に示すように、第１画像および第２画像において核内の輝点の数を算出する。そして、処理部１１は、各画像に基づく輝点数を平均し、全細胞における輝点数の平均値を算出する。以下、全細胞における輝点数の平均値を、「第６指標」と称する。

続いて、処理部１１は、警告レベルの閾値および異常レベルの閾値と、第６指標とを比較することにより、前処理の適否を判定する。具体的には、処理部１１は、第６指標が警告レベルより小さく異常レベル以上である場合、前処理の状態が警告レベルであると判定し、第６指標が異常レベルより小さい場合、前処理の状態が異常レベルであると判定する。なお、この場合、前処理が適正に行われていれば、第６指標の値は２となる。したがって、オペレータは、あらかじめ警告レベルの閾値を、２よりも所定の値だけ小さい値に設定し、あらかじめ異常レベルの閾値を、警告レベルの閾値よりも所定の値だけ小さい値に設定しておく。

なお、第６指標を、前処理が適正に行われた場合の理想値である２からの乖離度としてもよい。この場合、前処理が適正に行われないと、第６指標は大きくなる。また、第６指標を、輝点数が２個より少ない細胞数を、全体の細胞数で除算した値としてもよい。この場合、前処理が適正に行われないと、第６指標は大きくなる。

また、第６指標を用いる場合においても、第１指標と同様、被検者から採取した実際の検体を前処理することにより調製された試料２０ａを用いて、前処理の適否を判定できる。この場合、試料に陽性細胞が混ざる場合があるため、前処理が適正に行われた場合の第６指標の理想値は２よりも僅かに大きくなる。しかしながら、実際に陽性細胞が存在する確率等を考慮すれば、上記のように陰性細胞に基づく場合と同様の警告レベルの閾値および異常レベルの閾値を用いることができる。

なお、上記の第１〜第６指標は、第１画像および第２画像の両方に基づいて算出されたが、何れか一方の蛍光画像により算出されてもよい。

次に、第１〜第６指標を用いて前処理の適否を判定するとともに、検体を分析して異常細胞を検出する実施形態１〜７について説明する。実施形態１〜７において、特に言及しない限り、図１に示す蛍光画像分析装置１０と前処理ユニット２０とが用いられる。

＜実施形態１＞
図１１（ａ）に示すように、ステップＳ１１において、前処理ユニット２０は、標準試料である陰性検体に対して前処理を行い、試料２０ａを調製する。ステップＳ１１は、蛍光色素により標識された核酸プローブと、陰性検体の核酸中のＢＣＲ領域およびＡＢＬ領域とをハイブリダイズさせる工程を含む。ステップＳ１２において、処理部１１は、ステップＳ１１の前処理により調製された試料２０ａを測定する。具体的には、処理部１１は、陰性検体からなる試料２０ａをフローセル１１０の流路１１１に流して、光源１２１〜１２４からの光を流路１１１に照射し、試料２０ａから生じた蛍光および試料２０ａを透過した光を撮像部１５４により撮像して、第１〜第３画像と明視野画像を取得する。処理部１１は、第１〜第３画像と明視野画像を記憶部１２に記憶させる。

ステップＳ１３において、処理部１１は、第１〜第６指標と前処理の適否の判定結果とを、指標に基づく情報として取得する。具体的には、処理部１１は、第１〜第３画像に基づいて核の領域および輝点の領域を抽出する。そして、処理部１１は、上述したように第１〜第６指標を算出し、算出した第１〜第６指標に基づいて前処理の適否の判定を行う。なお、第１〜第６指標に基づく判定に用いられる警告レベルの閾値および異常レベルの閾値は、記憶部１２に記憶されている。処理部１１は、第１〜第６指標の値、および、第１〜第６指標に基づく判定結果等を、記憶部１２に記憶させる。ステップＳ１４において、処理部１１は、指標に基づく情報を表示部１３に表示する。具体的には、処理部１１は、ステップＳ１３で取得した第１〜第６指標と判定結果とを含む画面２１０を、表示部１３に表示する。

図１１（ｂ）に示すように、画面２１０は、第１〜第６指標の値と、第１〜第６指標にそれぞれ基づく判定結果と、を表示する。このように画面２１０が構成されると、オペレータは、前処理が適正に行われたか否かを各指標に基づいて判断できる。オペレータは、前処理が不適正であったと判断した場合は、前処理に含まれる各工程を見直し、再度前処理を行うなどの措置をとることができる。オペレータは、前処理が適正であったと判断した場合は、図１２（ａ）に示すように、被検者から採取した実際の検体に対する分析を行う。

図１２（ａ）に示すように、ステップＳ２１において、前処理ユニット２０は、被検者から採取され遠心分離等の処理が行われた検体に対して、図１１（ａ）のステップＳ１１と同様の前処理を行い、試料２０ａを調製する。ステップＳ２２において、処理部１１は、ステップＳ２１の前処理により調製された試料２０ａを、図１１（ａ）のステップＳ１２と同様に測定する。

ステップＳ２３において、処理部１１は、分析を行う。具体的には、処理部１１は、第１〜第３画像に基づいて、輝点が図３（ａ）に示す陰性パターンとなっている細胞、すなわち陰性細胞を計数する。また、処理部１１は、第１〜第３画像に基づいて、輝点が図３（ｂ）〜（ｄ）に示す陽性パターン１〜３の何れかである細胞、すなわち陽性細胞を計数する。また、処理部１１は、陽性細胞数を全細胞数で除算することにより、陽性細胞の全細胞に占める割合を算出する。ステップＳ２４において、処理部１１は、ステップＳ２３で取得した分析結果を含む画面２２０を、表示部１３に表示する。

図１２（ｂ）に示すように、画面２２０は、検体を識別するための検体ＩＤと、陽性細胞数と、陰性細胞数と、陽性細胞の全細胞に占める割合と、を表示する。このように画面２２０が構成されると、医師等は、画面２２０の表示内容を、検体について陽性と陰性の何れであるかの判定に役立てることができる。なお、処理部１１は、陽性細胞の割合が所定の閾値を超えている場合に、たとえば「陽性の可能性？」といった検体が陽性であることを示唆するような表示を行ってもよい。

なお、処理部１１は、ステップＳ１３において、前処理の適否に関する判定を行わずに第１〜第６指標を算出し、ステップＳ１４において、第１〜第６指標の値のみを含む画面２１０を表示部１３に表示してもよい。この場合、たとえば、オペレータが、第１〜第６指標の値を確認して前処理の適否の判定を行う。

＜実施形態２＞
実施形態２では、被検者から採取した実際の検体に対して前処理を行って、前処理が行われた実際の検体からなる試料２０ａに基づいて、前処理の適否を判定する。

図１３（ａ）に示すように、ステップＳ３１において、前処理ユニット２０は、図１２（ａ）のステップＳ２１と同様に、被検者から採取され遠心分離等の処理が行われた検体に対して前処理を行い、試料２０ａを調製する。ステップＳ３２において、処理部１１は、ステップＳ３１の前処理により調製された試料２０ａを、図１２（ａ）のステップＳ２２と同様に測定する。

ステップＳ３３において、処理部１１は、図１１（ａ）のステップＳ１３と同様に指標に基づく情報を取得し、図１２（ａ）のステップＳ２３と同様に分析を行う。ステップＳ３４において、処理部１１は、図１１（ａ）のステップＳ１４と同様に指標に基づく情報を表示部１３に表示し、図１２（ａ）のステップＳ２４と同様に分析結果を表示部１３に表示する。具体的には、ステップＳ３４において、処理部１１は、指標、判定結果、および分析結果を含む画面２３０を、表示部１３に表示する。

図１３（ｂ）に示すように、画面２３０は、第１〜第６指標の値と、第１〜第６指標にそれぞれ基づく判定結果と、検体を識別するための検体ＩＤと、陽性細胞数と、陰性細胞数と、陽性細胞の全細胞に占める割合と、を表示する。このように、画面２３０が構成されると、医師等は、検体の前処理の適否を確認しながら、検体について陽性と陰性の何れであるかの判定を行うことができる。たとえば、前処理の適否の判定結果が適正である場合、医師等は、分析結果の信頼性が高いと判断して、検体に対する診断を精度よく行うことができる。他方、前処理の適否の判定結果が不適正である場合、医師等は、分析結果の信頼性が低いと判断して、検体に対する診断を保留するなどの措置をとることができる。また、前処理の適否判定に、標準試料を用いる必要がなくなる。

なお、処理部１１は、ステップＳ３３において、前処理の適否に関する判定を行わずに第１〜第６指標を算出し、ステップＳ３４において、第１〜第６指標の値と分析結果とを含む画面２３０を表示部１３に表示してもよい。

＜実施形態３＞
実施形態３では、実施形態２と同様、被検者から採取した実際の検体に対して前処理を行って前処理の適否を判定する。そして、実施形態３では、所定の期間における第１〜第６指標を算出して、前処理の適否を判定する。

処理部１１は、前処理を行うごとに、前処理を行った日時、検体ＩＤ、第１〜第３画像、および明視野画像を、輝点に関する情報として、図１４（ａ）に示すデータベース１２ａに記憶させる。データベース１２ａは、記憶部１２に記憶されている。なお、処理部１１は、輝点の領域、輝点の輝度、および背景領域を第１〜第３画像から抽出し、抽出したこれらの情報を、輝点に関する情報としてデータベース１２ａに記憶させてもよい。

また、処理部１１は、前処理を行うごとに、第１〜第３画像に基づいて第１〜第６指標を取得し、取得した第１〜第６指標を、図１４（ｂ）に示すデータベース１２ｂに記憶させる。すなわち、処理部１１は、前処理により調製した試料２０ａごとに、第１〜第６指標を取得し、取得した第１〜第６指標を試料２０ａに関連付けてデータベース１２ｂに記憶させる。データベース１２ｂは、記憶部１２に記憶されている。処理部１１は、第１〜第６指標に基づく判定結果をデータベース１２ｂに記憶させてもよい。このように試料２０ａごとに第１〜第６指標が記憶されると、処理部１１は、過去に行った前処理について第１〜第６指標を円滑に表示部１３に表示できる。なお、処理部１１は、第１〜第６指標を、所定のタイミング、たとえば１日の分析が終了したタイミングで、データベース１２ｂに記憶してもよい。

図１５（ａ）に示すように、ステップＳ４１において、処理部１１は、オペレータにより入力部１４を介して入力された期間を受け付ける。期間は、開始日時および終了日時からなる。

ステップＳ４２において、処理部１１は、図１４（ａ）に示すデータベース１２ａから、ステップＳ４１で受け付けた期間に含まれる第１〜第３画像に基づいて、期間内における指標に基づく情報を取得する。具体的には、処理部１１は、受け付けた期間に含まれる全ての第１〜第３画像に基づいて、上記と同様に第１〜第６指標を算出し、算出した第１〜第６指標に基づいて上記と同様に前処理の適否を判定する。なお、処理部１１は、図１４（ｂ）に示すデータベース１２ｂに基づいて、受け付けた期間に含まれる同じ指標同士を平均することにより、受け付けた期間の第１〜第６指標を取得してもよい。ステップＳ４３において、処理部１１は、ステップＳ４２で取得した指標に基づく情報、すなわち第１〜第６指標と前処理の適否の判定結果とを含む画面２４０を、表示部１３に表示する。

図１５（ｂ）に示すように、画面２４０は、オペレータにより入力された期間と、受け付けた期間の第１〜第６指標と、第１〜第６指標に基づく判定結果と、を表示する。このように画面２４０が構成されると、オペレータは、所定の時間幅で、第１〜第６指標と前処理の適否の判定結果を知ることができる。図１５（ｂ）に示す例では、オペレータは、“2016/05/10”の１日における指標と判定結果を知ることができる。

なお、処理部１１は、ステップＳ４２において、前処理の適否に関する判定を行わずに第１〜第６指標を算出し、ステップＳ４３において、第１〜第６指標の値のみを含む画面２４０を表示部１３に表示してもよい。また、処理部１１は、ステップＳ４１において、オペレータにより入力された期間に基づいて指標に基づく情報の取得および表示を行ったが、オペレータの開始指示に応じて、自動的に当日の０時〜２４時までの１日を期間として設定してもよい。

＜実施形態４＞
実施形態４では、実施形態３においてさらに、指標の時間的経過をグラフにして表示する。

図１６（ａ）に示すように、ステップＳ５１において、処理部１１は、オペレータにより入力部１４を介して入力された期間、表示単位、および選択指標を受け付ける。期間は、実施形態３と同様、開始日時および終了日時からなる。表示単位は、１日、１時間などの時間幅である。選択指標は、第１〜第６指標の何れかの指標である。

ステップＳ５２において、処理部１１は、図１４（ａ）に示すデータベース１２ａから、ステップＳ５１で受け付けた期間に含まれる全ての第１〜第３画像に基づいて、表示単位ごとの選択指標に基づく情報を取得する。たとえば、表示単位が１日、選択指標が第１指標である場合、処理部１１は、期間内において、１日ごとに第１指標および第１指標に基づく前処理の判定結果を取得する。なお、処理部１１は、図１４（ｂ）に示すデータベース１２ｂに基づいて、期間内における表示単位ごとの選択指標に基づく情報を取得してもよい。ステップＳ５３において、処理部１１は、ステップＳ５２で取得した情報に基づくグラフを含む画面２５０を、表示部１３に表示する。

図１６（ｂ）に示すように、画面２５０は、オペレータにより入力された期間、表示単位、および選択指標を表示する領域と、ステップＳ５２で取得した情報に基づくグラフと、を表示する。図１６（ｂ）に示す例では、１０日間にわたる日ごとの第１指標の時間的推移がグラフ上に示されており、グラフには、警告レベルと異常レベルとが合わせて示されている。このように画面２５０が構成されると、オペレータは、所定の期間内において第１〜第６指標の時間的推移を視覚的に把握できるため、前処理の状態をより正確に把握できる。

なお、処理部１１は、ステップＳ５１においてオペレータにより入力された情報に基づいてグラフを作成したが、自動的に当日から過去１０日間を期間とし、表示単位を１日としてもよい。処理部１１は、選択指標を受け付けることなく、第１〜第６指標に基づく６つのグラフを画面２５０に表示してもよい。また、処理部１１は、グラフの各点における指標の値を、グラフ内に合わせて表示してもよい。

＜実施形態５＞
実施形態５では、図１１（ｂ）に示す実施形態１の画面２１０に代えて、図１７に示す画面２６０が表示部１３に表示される。図１７に示すように、画面２６０は、第１〜第６指標と判定結果に加えて、第１〜第６指標の相関関係を視覚的に示すレーダーチャートを表示する。なお、この場合、第１〜第６指標の値が大きくなるとプロットされる点が外側に移動するように、各指標の算出が行われる。たとえば、上記第４指標は、円形度が低い輝点を含む細胞の割合であったが、この場合の第４指標は、円形度が低い輝点を含まない細胞の割合とされる。

このように画面２６０が構成されると、オペレータは、第１〜第６指標の相関関係を視覚的に把握できるようになる。なお、図１３（ｂ）に示す実施形態２の画面２３０においても、図１７に示すレーダーチャートが合わせて表示されてもよい。

＜実施形態６＞
図１８に示すように、実施形態６の蛍光画像分析装置１０は、図１に示す撮像ユニット１００に代えて、蛍光顕微鏡を含む撮像ユニット３００を備える。実施形態６の他の構成は、図１に示す構成と同様である。

撮像ユニット３００は、光源３０１〜３０３と、ミラー３０４と、ダイクロイックミラー３０５、３０６と、シャッター３１１と、１／４波長板３１２と、ビームエキスパンダ３１３と、集光レンズ３１４と、ダイクロイックミラー３１５と、対物レンズ３１６と、ステージ３２０と、集光レンズ３３１と、撮像部３３２と、コントローラ３４１、３４２と、を備える。ステージ３２０には、スライドガラス３２１が設置される。スライドガラス３２１には、前処理ユニット２０による前処理により調製された試料２０ａが載せられる。

光源３０１〜３０３は、それぞれ、図１に示す光源１２１〜１２３と同様である。ミラー３０４は、光源３０１からの光を反射する。ダイクロイックミラー３０５は、光源３０１からの光を透過し、光源３０２からの光を反射する。ダイクロイックミラー３０６は、光源３０１、３０２からの光を透過し、光源３０３からの光を反射する。光源３０１〜３０３からの光の光軸は、ミラー３０４とダイクロイックミラー３０５、３０６により、互いに一致させられる。

シャッター３１１は、コントローラ３４１により駆動され、光源３０１〜３０３から出射された光を通過させる状態と、光源３０１〜３０３から出射された光を遮断する状態とに切り替える。これにより、試料２０ａに対する光の照射時間が調整される。１／４波長板３１２は、光源３０１〜３０３から出射された直線偏光の光を円偏光に変換する。核酸プローブに結合している蛍光色素は、所定の偏光方向の光に反応する。よって、光源３０１〜３０３から出射された励起用の光を円偏光に変換することにより、励起用の光の偏光方向が、蛍光色素が反応する偏光方向に一致し易くなる。これにより、蛍光色素に効率良く蛍光を励起させることができる。ビームエキスパンダ３１３は、スライドガラス３２１上における光の照射領域を広げる。集光レンズ３１４は、対物レンズ３１６からスライドガラス３２１に平行光が照射されるよう光を集光する。

ダイクロイックミラー３１５は、光源３０１〜３０３から出射された光を反射し、試料２０ａから生じた蛍光を透過する。対物レンズ３１６は、ダイクロイックミラー３１５で反射された光を、スライドガラス３２１に導く。ステージ３２０は、コントローラ３４２により駆動される。試料２０ａから生じた蛍光は、対物レンズ３１６を通り、ダイクロイックミラー３１５を透過する。集光レンズ３３１は、ダイクロイックミラー３１５を透過した蛍光を集光して、撮像部３３２の撮像面３３２ａに導く。撮像部３３２は、撮像面３３２ａに照射された蛍光の像を撮像し、蛍光画像を生成する。撮像部３３２は、たとえばＣＣＤ等により構成される。

コントローラ３４１、３４２と撮像部３３２は、図１に示す処理部１１と接続されており、処理部１１は、コントローラ３４１、３４２と撮像部３３２を制御し、撮像部３３２により撮像された蛍光画像を受信する。なお、撮像部３３２により撮像される蛍光画像は、図１に示すようにフローセル１１０が用いられる場合とは異なり、図２（ａ）に示すように細胞が密接した状態となっている場合がある。このため、処理部１１は、取得した蛍光画像を、細胞の核ごとに分割する処理、または、蛍光画像において１つの細胞の核に対応する領域を設定する処理等を行う。

実施形態６においても、他の実施形態と同様、第１〜第３画像を取得できるため、第１〜第３画像に基づいて第１〜第６指標を取得し、取得した第１〜第６指標に基づいて前処理の適否を判定できる。

＜実施形態７＞
図１９に示すように、実施形態７の蛍光画像分析装置１０は、図１に示す前処理ユニット２０を備える。処理部１１は、前処理ユニット２０に接続されており、前処理ユニット２０からの信号を受信し、前処理ユニット２０を制御する。前処理ユニット２０は、被検者から採取され遠心分離等の処理が行われた検体１０ａを受け付けると、検体１０ａに対して前処理を行い、試料２０ａを調製する。撮像ユニット１００は、前処理ユニット２０で調製された試料２０ａを測定し、第１〜第３画像と明視野画像を取得する。実施形態７の他の構成は、図１に示す構成と同様である。

このように蛍光画像分析装置１０が前処理ユニット２０を備えると、オペレータは、蛍光画像分析装置１０に検体１０ａをセットするだけで、自動的に前処理を行い、前処理によって調製された試料２０ａを自動的に分析できる。また、処理部１１は、第１〜第６指標を取得して、前処理ユニット２０による前処理の適否を判定する。これにより、オペレータは、蛍光画像分析装置１０により自動で行われる検体の分析において、前処理が適正であったか否かを把握できる。

＜実施形態８＞
図２０（ａ）に示すように、実施形態８の記憶部１２は、細胞が陽性または陰性のいずれであるかを判定するための輝点のパターンを記憶している。図２０（ａ）の輝点パターンは、図３（ａ）〜（ｄ）に例示される蛍光画像における輝点の状態を示している。図２０（ａ）に示す輝点のパターンにおいて、「Ｇ」は第１画像における緑色の輝点を示し、「Ｒ」は第２画像における赤色の輝点を示し、「Ｆ」はフュージョンの輝点、すなわち合成画像における黄色の輝点を示している。Ｇ、Ｒ、Ｆの直後に続く数字は、それぞれ、Ｇ、Ｒ、Ｆの輝点の数を示している。たとえば、「Ｇ２Ｒ２Ｆ０」の場合、第１画像における緑色の輝点が２個であり、第２画像における赤色の輝点が２個であり、合成画像における黄色の輝点が０個であることを示している。

なお、Ｇは合成画像の緑色の輝点を示し、Ｒは合成画像における赤色の輝点を示してもよい。この場合、図２０（ａ）の１〜４行目に示す輝点のパターンは、それぞれ、「Ｇ２Ｒ２Ｆ０」、「Ｇ１Ｒ２Ｆ１」、「Ｇ１Ｒ１Ｆ２」、「Ｇ１Ｒ１Ｆ１」となる。

図２０（ａ）の１〜４行目に示す輝点のパターンは、それぞれ、図３（ａ）〜（ｄ）に示す蛍光画像の輝点に対応している。図２０（ａ）に示す輝点のパターンには、当該輝点のパターンに基づく判定が対応付けられている。たとえば、１行目の輝点のパターンには「陰性」が対応付けられており、２行目の輝点のパターンには「陽性」が対応付けられている。なお、記憶部１２には、図２０（ａ）に示す４つの輝点のパターンに限らず、生じ得る複数の組み合わせが記憶されている。

実施形態８では、図１２（ａ）に示す実施形態１の処理と同様の処理が行われる。以下、実施形態１と相違する処理について説明する。

ステップＳ２３において、処理部１１は、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して説明した手順と同様にして、試料２０ａに含まれる複数の細胞ごとに蛍光画像から輝点を抽出する。そして、処理部１１は、複数の細胞の各々を輝点のパターンに基づいて分類し、複数の細胞の分類結果に基づいて、試料２０ａが陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する。

具体的には、ステップＳ２３において、処理部１１は、細胞の輝点のパターンと、図２０（ａ）に示す記憶部１２に記憶された輝点のパターンとを比較して、複数の細胞ごとに細胞が陽性または陰性のいずれであるかを判定する。処理部１１は、細胞の輝点のパターンが陽性パターンに合致する場合に、当該細胞が陽性であると判定し、細胞の輝点のパターンが陰性パターンに合致する場合に、当該細胞が陰性であると判定する。そして、処理部１１は、複数の細胞ごとの判定結果に基づいて、陽性細胞の数、陰性細胞の数、検出細胞の数に対する陽性細胞の数の割合、検出細胞に対する陰性細胞の数の割合、輝点の数と色に基づいて定められるパターンに関する情報、および、試料２０ａが陽性または陰性のいずれであるかを示唆する情報、を生成する。ステップＳ２３で生成される情報については、追って図２０（ｂ）を参照して説明する。

ステップＳ２４において、処理部１１は、ステップＳ２３で生成した情報を含む画面２２１を、表示部１３に表示する。図２０（ｂ）に示すように、画面２２１の表示内容は、いずれも、試料２０ａが陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報である。

図２０（ｂ）に示すように、輝点の数と色に基づいて定められるパターンに関する情報は、図２０（ａ）に示した輝点のパターンと、当該輝点のパターンに合致した細胞の数と、当該輝点のパターンに合致した細胞の数の全細胞数に対する割合と、を含む。このように、輝点の数と色に基づいて定められるパターンに関する情報は、複数の細胞の各々を輝点のパターンに基づいて分類した結果を含む。

なお、図２０（ｂ）に示す画面２２１が表示される場合、あらかじめ、陽性とみなす輝点のパターンが、図２０（ａ）に示す陽性の輝点パターンから選択される。そして、選択された陽性の輝点パターンに合致する細胞が、陽性細胞と判定される。画面２２１に表示される陽性細胞数は、選択された陽性の輝点パターンに合致する細胞の数である。したがって、陰性細胞数をＮ１とし、この場合の陽性細胞数をＮ２とすると、陽性細胞の割合は、Ｎ２をＮ１＋Ｎ２で除算したものであり、陰性細胞の割合は、Ｎ１をＮ１＋Ｎ２で除算したものとなる。

試料２０ａが陽性と陰性の何れであるかを示唆する情報は、「陽性の可能性？」や「陰性の可能性？」などの文字情報により構成される。たとえば、陽性細胞の割合が所定の閾値より大きい場合や、陰性細胞の割合が所定の閾値より小さい場合に、「陽性の可能性？」が表示される。陰性細胞の割合が所定の閾値より大きい場合や、陽性細胞の割合が所定の閾値より小さい場合に、「陰性の可能性？」が表示される。「陰性の可能性？」に代えて、表示が行われないようにしてもよい。また、画面２２１において、図１３（ｂ）と同様に、指標に基づく情報が併せて表示されてもよい。

実施形態８によれば、医師等は、画面２２１の表示内容を参照して、試料２０ａおよび試料２０ａの元となった検体が、陽性と陰性のいずれであるかを高精度に判定できる。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、標的部位はＢＣＲ遺伝子とＡＢＬ遺伝子であったが、これに限らず、他の遺伝子領域であってもよい。慢性骨髄性白血病の場合、ＢＣＲ遺伝子とＡＢＬ遺伝子に転座が生じる場合があるが、これと同様に、特定の疾患においても、特定の遺伝子領域に異常が見られることがある。標的部位が他の遺伝子領域の場合も、処理部１１は、特定の疾患に対する陽性細胞の数または検出細胞の数に対する陽性細胞の数の割合を算出し、算出した数または割合を試料２０ａの分析結果として表示部１３に表示させる。この場合も、処理部１１は、実施形態８と同様、図２０（ｂ）に示すような、試料２０ａが陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成し、生成した情報を表示部１３に表示してもよい。

標的部位は、たとえば、ＨＥＲ２遺伝子と、１７番染色体のセントロメア領域であるＣＥＰ１７であってもよい。ＨＥＲ２遺伝子は、細胞の癌化に伴って増幅し、ＣＥＰ１７は、細胞の癌化に伴って増幅することはない。したがって、ＨＥＲ２遺伝子とＣＥＰ１７を標的部位とする場合、たとえば、陰性検体を前処理することで調製した試料２０ａに基づいて、前処理の適否を判定できる。すなわち、陰性検体の場合、核内にＨＥＲ２遺伝子の輝点とＣＥＰ１７の輝点とがそれぞれ２個存在することに基づいて、前処理の適否を判定できる。また、被検者から採取した実際の検体を前処理の適否判定に用いる場合には、ＣＥＰ１７の輝点に基づいて前処理の適否判定を行うことができる。

また、標的部位は、核酸に限らず、細胞表面等や、細胞以外の物質でもよい。標的部位の標識は、ハイブリダイゼーションに限らず、抗原抗体反応により行われてもよい。また、前処理ユニット２０は、遠心分離等の処理を自動的に行うよう構成されてもよい。前処理ユニット２０で前処理が行われる検体は、血液検体に限らず、たとえば血漿検体や、病変組織から採取された検体等であってもよい。分析対象とする細胞は、白血球に限らず、たとえば上皮細胞であってもよい。

１０ 蛍光画像分析装置
１１ 処理部
１２ 記憶部
１３ 表示部
２０ 前処理ユニット
２０ａ 試料
１１０ フローセル
１２１〜１２４、３０１〜３０３ 光源
１５４、３３２ 撮像部

Claims (42)

1. 標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、
   前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する光源と、
   前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、を備え、
   前記処理部は、
   前記蛍光色素から生じた蛍光の輝点を前記蛍光画像から抽出し、
   抽出した前記輝点の色および数に基づいて、複数の細胞を輝点の色および数に基づく複数のパターンに分類し、
   前記複数の細胞の分類結果に基づいて、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する、蛍光画像分析装置。
2. 前記処理部は、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報として、陽性細胞の数、陰性細胞の数、検出細胞の数に対する陽性細胞の数の割合、および検出細胞の数に対する陰性細胞の数の割合からなる群より選ばれる少なくとも一つの情報を生成する、請求項１に記載の蛍光画像分析装置。
3. 前記処理部は、第１の色の輝点の数と、前記第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点の数と、前記第１の色の輝点および前記第２の色の輝点が融合した輝点の数とに基づいて、前記複数の細胞を前記複数のパターンに分類する、請求項１または２に記載の蛍光画像分析装置。
4. 前記撮像部は、第１の波長の蛍光に対応する第１画像および第２の波長の蛍光に対応する第２画像を撮像し、
   前記処理部は、前記第１画像および前記第２画像からそれぞれ輝点を抽出し、
   前記第１画像から抽出した輝点の数と、前記第２画像から抽出した輝点の数と、前記第１画像の輝点および前記第２画像の輝点が融合した輝点の数とに基づいて、前記複数の細胞を前記複数のパターンに分類する、請求項１ないし３の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
5. 前記処理部は、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報として、前記輝点の色と数に基づいて定められるパターンごとに細胞の数および細胞の割合の少なくとも一つの情報を生成する、請求項１ないし４何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
6. 前記処理部は、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報として、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかを示唆する情報を生成する、請求項１ないし５何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
7. 前記細胞の輝点のパターンを複数記憶する記憶部を備え、
   前記処理部は、前記蛍光画像から抽出した前記輝点のパターンと、前記記憶部に記憶された前記輝点のパターンとを比較して、前記複数の細胞を前記複数のパターンに分類する、請求項１ないし６の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
8. 前記記憶部は、陽性の輝点パターンを複数記憶し、
   前記蛍光画像から抽出した前記輝点のパターンと、前記記憶部に記憶された前記複数の陽性の輝点のパターンから選択された輝点のパターンとを比較して陽性細胞を判定する、請求項１ないし７の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
9. 前記撮像部はＴＤＩカメラである、請求項１ないし８何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
10. 抽出した前記輝点に基づいて、前記輝点の状態を反映した指標を取得し、
    取得した前記指標に基づいて前処理の適否を判定する、請求項１ないし９の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
11. 前記処理部は、前記撮像部により撮像された画像に基づいて細胞を検出し、検出した細胞を計数して第１の数を取得し、前記輝点に基づいて分析対象とされた細胞を計数して第２の数を取得し、前記第１の数に対する前記第２の数の割合を前記指標として取得する、請求項１０に記載の蛍光画像分析装置。
12. 前記処理部は、前記輝点の輝度に基づく値を前記指標として取得する、請求項１０または１１に記載の蛍光画像分析装置。
13. 前記処理部は、前記撮像部により撮像された画像に基づいて細胞を検出し、前記輝点の輝度と前記細胞における前記輝点の背景領域の輝度との比に基づく値を、前記指標として取得する、請求項１０ないし１２の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
14. 前記処理部は、前記輝点の形状に基づく値を前記指標として取得する、請求項１０ないし１３の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
15. 前記処理部は、前記輝点の大きさに基づく値を前記指標として取得する、請求項１０ないし１４の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
16. 前記処理部は、前記輝点の数に基づく値を前記指標として取得する、請求項１０ないし１５の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
17. 表示部を備え、
    前記処理部は、前記前処理の適否の判定結果を前記表示部に表示させる、請求項１０ないし１６の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
18. 前記処理部は、標準試料を測定して前記指標を取得し、取得した前記指標に基づく前記前処理の適否の判定結果を前記表示部に表示させる、請求項１７に記載の蛍光画像分析装置。
19. 測定動作において取得された前記輝点に関する情報を記憶する記憶部を備え、
    前記処理部は、所定期間内に前記記憶部に記憶された前記輝点に関する情報に基づいて前記指標を取得し、取得した前記指標に基づく前記前処理の適否の判定結果を前記表示部に表示させる、請求項１７または１８に記載の蛍光画像分析装置。
20. 記憶部を備え、
    前記処理部は、測定動作において取得された前記輝点に関する情報に基づいて、前記試料ごとに前記指標を取得し、取得した前記指標を前記試料に関連づけて前記記憶部に記憶させる、請求項１７ないし１９の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
21. 前記処理部は、前記試料を測定するごとに、前記指標を取得し、取得した前記指標に基づく前記前処理の適否の判定結果を前記表示部に表示させる、請求項１７ないし２０の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
22. 前記処理部は、前記指標を前記表示部に表示させる、請求項１７ないし２１の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
23. 前記処理部は、前記指標の時間的遷移を示すグラフを前記表示部に表示させる、請求項１７ないし２２の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
24. 前記処理部は、所定の閾値と前記指標とを比較することにより、前記前処理の適否を判定する、請求項１０ないし２３の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
25. 前処理を行うための前処理ユニットを備える、請求項１ないし２４の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
26. 前記蛍光色素により標識された核酸プローブと前記標的部位とをハイブリダイズさせる工程を含む前処理において調製された試料を測定して分析を行う、請求項１ないし２５の何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
27. 前記処理部は、ＢＣＲ遺伝子またはＡＢＬ遺伝子が転座してＢＣＲ−ＡＢＬ融合遺伝子を生成している細胞を陽性細胞として判定する、請求項１ないし２６何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
28. 表示部をさらに備え、
    前記処理部は、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を前記表示部に表示させる、請求項１ないし２７何れか一項に記載の蛍光画像分析装置。
29. 標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する光源と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、を備え、
    前記処理部は、
    第１の色の輝点の数と、前記第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点の数と、前記第１の色の輝点および前記第２の色の輝点が融合した輝点の数とに基づいて、複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類し、
    前記複数の細胞の分類結果に基づいて、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する、蛍光画像分析装置。
30. 前記処理部は、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報として、陽性細胞の数、陰性細胞の数、検出細胞の数に対する陽性細胞の数の割合、および検出細胞の数に対する陰性細胞の数の割合からなる群より選ばれる少なくとも一つの情報を生成する、請求項２９に記載の蛍光画像分析装置。
31. 標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する光源と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、を備え、
    前記処理部は、
    第１の色の輝点および前記第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点の重なりに基づいて複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類し、
    前記複数の細胞の分類結果に基づいて、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する、蛍光画像分析装置。
32. 前記処理部は、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報として、陽性細胞の数、陰性細胞の数、検出細胞の数に対する陽性細胞の数の割合、および検出細胞の数に対する陰性細胞の数の割合からなる群より選ばれる少なくとも一つの情報を生成する、請求項３１に記載の蛍光画像分析装置。
33. 標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する光源と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、
    表示部と、を備え、
    前記撮像部は、第１の波長の蛍光に対応する第１画像および第２の波長の蛍光に対応する第２画像を撮像し、
    前記処理部は、前記第１画像および前記第２画像を合成した合成画像に対応する輝点の色と数に基づいて定められるパターンごとに、細胞の数および細胞の割合の少なくとも一つの情報を前記表示部に表示する、蛍光画像分析装置。
34. 標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する光源と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、を備え、
    前記処理部は、
    撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出し、
    抽出した輝点の色および数に基づいて複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類し、
    輝点の色および数が同一となる細胞の数または割合を生成する、蛍光画像分析装置。
35. 前記処理部は、前記輝点の色と数に基づいて定められるパターンに基づいて前記複数の細胞を分類する、請求項３４に記載の蛍光画像分析装置。
36. 標的部位を蛍光色素により標識された試料が流れるフローセルと、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する光源と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された蛍光画像を処理する処理部と、
    陽性の輝点のパターンを複数記憶した記憶部と、を備え、
    前記処理部は、
    前記蛍光色素から生じた蛍光の輝点を前記蛍光画像から抽出し、
    抽出した輝点のパターンと、前記記憶部に記憶された前記複数の陽性の輝点のパターンから選択された輝点のパターンとを比較して陽性細胞を判定する、蛍光画像分析装置。
37. 標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する工程と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、
    撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、
    複数の細胞を輝点の色および数に基づいて複数のグループに分類する工程と、
    前記複数の細胞の分類結果に基づいて、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する工程と、を含む、分析方法。
38. 標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する工程と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、
    撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、
    第１の色の輝点の数と、前記第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点の数と、前記第１の色の輝点および前記第２の色の輝点が融合した輝点の数とに基づいて、複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類する工程と、
    前記複数の細胞の分類結果に基づいて、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する工程と、を含む、分析方法。
39. 標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する工程と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、
    撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、
    第１の色の輝点および前記第１の色とは波長の異なる第２の色の輝点との重なりに基づいて複数の細胞を複数の輝点のパターンに分類する工程と、
    前記複数の細胞の分類結果に基づいて、前記試料が陽性または陰性のいずれであるかの判定に用いられる情報を生成する工程と、を含む、分析方法。
40. 標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する工程と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光に対して第１の波長の蛍光に対応する第１画像および第２の波長の蛍光に対応する第２画像を撮像する工程と、
    前記第１画像および前記第２画像を合成した合成画像に対応する輝点の色と数に基づいて定められるパターンごとに、細胞の数および細胞の割合の少なくとも一つの情報を表示する工程と、を含む、分析方法。
41. 標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する工程と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、
    撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、
    複数の細胞を輝点の色および数に基づいて複数のグループに分類する工程と、
    輝点の色および数が同一となる細胞の数または割合を生成する工程と、を含む、分析方法。
42. 標的部位を蛍光色素により標識された試料をフローセルに流す工程と、
    前記フローセルを流れる前記試料に光を照射する工程と、
    前記光が照射されることにより前記蛍光色素から生じた蛍光を撮像する工程と、
    撮像した蛍光画像から輝点の色および数を抽出する工程と、
    抽出した前記輝点の色および数と、複数の陽性の輝点のパターンから選択された輝点のパターンとを比較して陽性細胞を判定する工程と、を含む、分析方法。