用于3d数据分析的装置、方法和程序以及微粒分析系统的制作方法
【专利摘要】在可以在数据分析装置中体现的示例性实施方式中，所述数据分析装置包括配置为提供表示三维图像的数据的控制单元，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；配置为基于表示三维图像的数据来产生三维图像的显示单元；以及配置为提供表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入单元。在其他示例性实施方式中，本发明可以在数据分析服务器、数据分析系统、和/或计算机可读介质中实施。
【专利说明】用于3D数据分析的装置、方法和程序以及微粒分析系统
【技术领域】
[0001]本技术涉及3D数据分析装置、方法和程序，以及微粒分析系统。更具体地，本技术涉及能够以3D立体图像的形式显示微粒的测量数据，并且能够利用3D立体图像执行数据(比如群体信息)分析的3D数据分析装置。
【背景技术】
[0002]为了分析包括诸如细胞、微生物、和脂质体这样的生物相关颗粒、以及诸如胶乳颗粒、凝胶颗粒、和工业用途颗粒这样的合成颗粒的微粒，使用了微粒测量装置，该微粒测量装置将微粒的分散液导入流道中，并用光、电或磁的方式测量微粒。
[0003]作为一个实例，提供了颗粒分析器，该颗粒分析器根据尺寸和形状区分合成颗粒。可通过颗粒分析器测量的参数(变量)例如为微粒的基本成分和颗粒直径。
[0004]此外，在分析生物相关颗粒的过程中使用流式细胞仪(流式细胞分析仪)。可以通过流式细胞仪测量的参数例如为微粒的前向散射光(FS)、侧向散射(SS)、荧光(FL)以及阻抗。前向散射光(FS)、侧向散射(SS)、和荧光(FL)用作指示细胞或微生物(以下简称为“细胞”)的光学特性的参数，而阻抗用作指示细胞电特性的参数。
[0005]更具体地，首先，前向散射光是在关于激光轴的向前方向上以小角度散射的光，前向散射光包括激光在细胞表面上生成的散射光、衍射光和折射光。前向散射光主要用作指示细胞尺寸的参数。接着，侧向散射是关于激光轴以约90度角散射的光，并且是激光在细胞内颗粒体或核中生成的散射光。侧向散射主要用作指示细胞内部结构的参数。此外，荧光是从标记到细胞上的荧光染料生成的光。该荧光用作指示是否存在通过被荧光染料标记的抗体所识别的细胞表面抗原、荧光染料所结合的核酸量等的参数。此外，阻抗通过电阻方法测量，并用作指示细胞体积的参数。
[0006]为了分析流式细胞仪测量的数据，使用了数据分析装置，其通过用坐标轴上设置的任意测量参数来绘制各个细胞的测量值而创建并显示表示细胞群体中细胞的特性分布的图。包括一个测量参数的一维分布图也称为直方图，其利用X轴上设置的测量参数以及Y轴上设置的细胞数量(计数)被创建为图表。此外，包括两个测量参数的二维分布图也称为细胞图。该细胞图通过根据坐标平面中细胞的测量值绘制各个细胞来创建，在该坐标平面中，在X轴上设置一个测量参数，在Y轴上设置另一个测量参数。
[0007]通过设置直方图或细胞图上的区域，可以获得关于每个区域中存在的细胞的统计数据。统计数据通常使用的实例是表示靶细胞以什么样的速率包含在细胞群体中的频率分布(群体信息)。频率分布被作为速率进行计算，设置在直方图或细胞图上的每个区域中存在的细胞以该速率占据整个细胞群体。
[0008]例如，当众所周知靶细胞表现出不小于预定参数的某个值的值时，基于直方图计算靶细胞分布频率的过程开始于以X轴上的某个值将直方图划分为两个部分。按照该划分，将直方图分为参数不小于某个值的区域(即，靶细胞存在的区域)和参数小于某个值的区域(即，非靶细胞存在的区域)。数据分析装置针对每个设置的区域根据相关区域中存在的细胞数量计算分布频率。同样，在使用细胞图的情况下，计算分布频率的过程开始于以X轴和Y轴的每一个上的某个值将细胞图划分为四个区域。按照该划分，将细胞图分为两个参数都不小于某个值的区域(即，靶细胞存在的区域)和两个参数中的至少一个小于某个值的区域(即，非靶细胞存在的区域)。
[0009]PTLl提出了“一种分析装置，包括:测量数据获取器件，用于从分析物中获取第一、第二、和第三测量数据；三维分布图创建器件，用于利用轴上设置的第一、第二、和第三测量数据创建表示分析物中所含有的所形成元素的三维分布图；区域设置器件，用于在三维分布图上可变地设置分隔区域；以及参考分布图创建器件，用于关于所形成元素而利用轴上设置的第一和第二测量数据创建二维分布图和利用轴上设置的第一测量数据创建频率分布图中的至少一个，所述所形成元素属于通过区域设置器件设置的分隔区域”(参见PTLl的权利要求9)。根据所提出的分析装置，可以在参照与三维分布图一起显示的二维分布图(细胞图)和频率分布图(直方图)的同时在三维分布图上设置分隔区域。另外，所提出的分析装置中的三维分布图并不是以立体视图显示，而是以平面视图显示在显示器上。
[0010]关于本技术，下面将描述双透镜立体固态图像技术(3D立体图像技术)。为了产生双透镜立体固态图像，首先，当分别用右眼和左眼观察对象时准备获得的两个图像。接着，同时显示这两个图像，使得用于右眼的图像仅对右眼显示，而用于左眼的图像仅对左眼显示。因此，当在三维空间中观察对象时会重建用户眼睛感知的图像，并使用户立体感知该对象。
[0011]对于允许立体观察的3D显示器，主要采用(a)眼镜型、(b)裸眼型、和(C)观察器型。在这些类型中，(a)眼镜型进一步分为互补色型、偏振滤光型和分时型。同样，(b)裸眼型分为视差屏障型和双凸透镜型，而(C)观察器类型分为立体镜型和头戴型。
[0012]引用列表
[0013]专利文献
[0014]【PTL1】日本未经审查的专利申请公开案第2006-17497号
[0015]非专利文献
[0016][NPLllA New〃Logicle〃Display Method Avoids Deceptive Effects ofLogarithmic Scaling for Low Signals and Compensated Data,Cytometry PartA69A:541-551,2006。
【发明内容】
[0017]技术问题
[0018]在具有设置在轴上的一个测量参数的直方图上或在具有设置在轴上的测量参数的一个组合的细胞图上，经常具有待分析的细胞小群体和不需要的细胞彼此重叠的区域。例如，当以人外周血作为样本来分析淋巴细胞时，一些单核细胞和淋巴细胞经常存在于前向散射光(FS)和侧向散射(SS)设置在轴上的细胞图上的相同区域中。
[0019]在使用直方 图和细胞图的已知数据分析中，指定靶细胞以及设置只存在靶细胞的区域存在困难。因此，不能高精度地获得统计数据比如频率分布。
[0020]因此，本技术的主要目的是提供一种数据分析装置，该数据分析装置使用户能够容易并直观地指定分布图上的待分析的微粒或微粒小群体，并获得微粒或微粒小群体的精确统计数据。
[0021]在本发明的示例性实施方式中，一种数据分析装置包括:配置为提供表示三维图像的数据的控制单元，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；配置为基于表示三维图像的数据来产生三维图像的显示单元；以及配置为提供表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入单元。
[0022]在另一示例性实施方式中，一种数据分析服务器包括:配置为存储测量数据的数据存储单元；以及配置为基于测量数据创建表示三维图像的数据的数据处理单元，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面，其中至少一个平面可基于从输入设备接收的表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据移动。
[0023]在另一示例性实施方式中，一种数据分析系统包括:测量装置；以及数据分析装置，所述数据分析装置包括:配置为提供表示三维图像的数据的控制单元，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；配置为基于表示三维图像的数据来产生三维图像的显示单元；以及配置为提供表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入单元。
[0024]在另一示例性实施方式中，一种数据分析系统包括:测量装置；以及数据分析装置，所述数据分析装置包括:配置为提供表示三维图像的数据的控制单元，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；配置为基于表示三维图像的数据来产生三维图像的显示单元；以及配置为提供表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入单元。
[0025]在另一示例性实施方式中，一种计算机可读介质存储在执行时使数据分析装置进行以下操作的指令:提供表示三维图像的数据，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；以及接收提供表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入。
[0026]在本技术中，术语“微粒”可以包括各种颗粒，例如细胞、微生物、和脂质体这样的生物相关颗粒，诸如胶乳颗粒、凝胶颗粒，和其他工业用途颗粒这样的合成颗粒。
[0027]细胞可以包括动物细胞(血细胞)和植物细胞。生物包括诸如大肠杆菌这样的细菌、诸如烟草花叶病毒这样的病毒、以及诸如酵母细胞这样的真菌。生物相关颗粒包括形成各种细胞的染色体、脂质体、线粒体、细胞器(细胞器官)等。生物相关颗粒可以进一步包括核酸、蛋白质、以及生物相关高分子比如前者的复合物。工业用途的颗粒例如可以包括有机或无机高分子材料、金属等。有机高分子材料包括聚苯乙烯、苯乙烯二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸甲酯等。无机高分子材料例如包括玻璃、二氧化硅、磁性材料等。金属例如包括胶体金、铝等。这些微粒一般具有球状的形状但也可以是非球状的形状。此外，这些微粒的尺寸、质量等也没有具体限制。
[0028]发明的有益效果
[0029]根据本发明的示例性实施方式，提供了一种数据分析装置，该数据分析装置可以使用户能够容易并直观地指定分布图上的待分析的微粒和微粒小群体，并能够获得微粒或微粒小群体的准确统计数据。【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是用于说明根据本技术的3D数据分析装置的配置的框图，该3D数据分析装置与流式细胞仪相关联设置。
[0031]图2是用于说明根据本技术的3D数据分析装置的功能配置的框图。
[0032]图3是用于说明由根据本技术的3D数据分析装置所显示的三维分布图的图示。
[0033]图4是用于说明由根据本技术的3D数据分析装置所显示的双透镜立体固态图像(3D立体图像)的图示。
[0034]图5是用于说明平面(引导平面)和区域的图示，该平面和区域设置在三维分布图的坐标空间中。
[0035]图6是用于说明坐标空间被分为八个区域的三维分布图的图示。
[0036]图7是用于说明用于移动引导平面以将三维分布图分为八个区域的指示图形的布置的图示。
[0037]图8是用于说明倾斜设置在三维分布图的坐标空间中的引导平面的图示。
[0038]图9是用于说明坐标空间被分为八个区域的三维分布图中的频率分布的分析结果的显示实例的表。
[0039]图10是用于说明通过体现分布频率以多种颜色显示的三维分布图的图示。
[0040]图11是用于说明3D立体图像中对应于微粒的图形形状的图示。
[0041]图12是用于说明受阴影处理影响的图形的立体观察图像的概念图。
[0042]图13是用于说明执行阴影处理的方法的图示。
[0043]图14是用于说明坐标轴的立体观察图像的概念图。
[0044]图15是用于说明沿各坐标轴的方向观看时三维分布图中的立体观察图像的概念图。
[0045]图16是用于说明被显示为对应于微粒的图形在其中摇摆的动态图像的立体观察图像的概念图。
【具体实施方式】
[0046]下面将参照附图描述实施本技术的优选实施方式。应该注意，下面将描述的实施方式是本技术典型实施方式之一，并不被解释为限制本技术的范围。将以下面列出的顺序进行以下描述。
[0047]1、3D数据分析装置的配置
[0048]2、3D立体图像的显示
[0049]3、数据分析
[0050]4、数据显示
[0051]5、3D立体图像的特征
[0052](5-1)图形形状
[0053]( 5-2 )图形的阴影处理
[0054](5-3)坐标轴
[0055](5-4)动态图像[0056]6、3D数据分析程序
[0057]1、3D数据分析装置的配置
[0058]图1示出了根据本技术的3D数据分析装置的硬件配置。在这里描述的实施方式中，3D数据分析装置与微粒测量装置相关联设置，结合流式细胞仪用作微粒测量装置的情况，通过实例的方式进行以下描述。
[0059]附图中符号I表示的3D数据分析装置，通过通信电缆4连接到流式细胞仪2来构成微粒分析系统3。3D数据分析装置I包括中央处理单元(CPU) 10、存储器20、硬盘30、用户接口等。3D数据分析程序31、微粒测量数据32、操作系统(OS) 33等存储并保持在硬盘30中。用户接口包括从用户接收信息输入的鼠标41和键盘42等、以及向用户输出信息的显示器43和打印机44等。可以设置诸如杆式控制器和手写板等其他输入设备来代替或补充鼠标41和键盘42。
[0060]数据存储单元130 (硬盘30)存储微粒(细胞)测量数据32，该数据从流式细胞仪2输出。从流式细胞仪2的输入/输出接口 250输出的测量数据通过通信电缆4输入到3D数据分析装置I的输入/输出接口 150，并被存储在数据存储单元130 (硬盘30)中。
[0061]测量数据32在数据处理单元120中处理。数据处理单元120当从输入单元141(例如，鼠标41或键盘42)接收到用户的输入时开始进行处理。更详细地，当用户选择和输入测量数据32中的独立的三个变量(参数)时，数据处理单元120利用坐标轴上设置的所选参数创建表示微粒特性分布的三维分布图。通过在所选参数设置在坐标轴上的坐标空间中绘制微粒来创建三维分布图。通过根据所选参数的测量值计算微粒在坐标空间中的各位置和形状、并在所计算的位置上绘出所计算的形状，来进行微粒的绘制。
[0062]这里，术语“独立参数”是指从微粒的前向散射光(FS)、侧向散射(SS)、荧光(FL)以及阻抗等中选择的且互不相同的参数。荧光(FL)可以被作为对于标记到微粒上的荧光染料的每个波长范围都不同的参数进行处理。这些突光参数表示为FLl、FL2到FLn (η是大于等于3的整数)等。独立的三个参数的实例包括前向散射光(FS)、侧向散射(SS)、和荧光(FL)的组合，以及前向散射光(FS)、侧向散射(SS)和阻抗的组合。独立的三个参数的其他组合也可以通过从测量数据中任意选择合适参数来设置。
[0063]通过数据处理单元120创建的三维分布图在显示单元142 (例如，显示器43)上显示为3D立体图像。可以在显示单元142上显示一个或多个3D立体图像。当显示两个或两个以上3D立体图像时，可以显示在多个不同方向上针对相同三维分布图观察的3D立体图像，或可以显示其中所选三个参数中至少有一个不同的多个三维分布图的3D立体图像。每个3D立体图像被显示为下面详细描述的双透镜立体固态图像。
[0064]此外，当测量数据32包括多个不同时间(时间点)处测量的值时，显示单元142可以以3D立体图像的形式来显示表示在多个时间点处的微粒的特性分布的三维分布图。包括多个时间点处测量的值的测量数据是通过利用荧光共振能量转移(FRET)法测量细胞表面分子复合物随时间的缔合或解离而获取的数据、通过利用自身荧光波长根据细胞膜的电荷发生变化的荧光染料测量细胞膜随时间的改变而获取的数据、或通过与细胞内钙的流入反应相关联来测量细胞表面分子的表达强度而获取的数据等。
[0065]在多个时间点处的三维分布图的3D立体图像每次可以并排显示，或可以以切换方式被逐一显示。当以切换方式显示3D立体图像时，从一个图像至另一图像的切换可以自动进行，或可以根据用户输入信号进行。通过显示在多个时间点处的三维分布图的3D立体图像，用户可以在确认微粒特性分布随时间推移所发生的改变的同时分析数据，除了三个参数(坐标轴)之外，还可以进行包括时间(时间轴)的更多多元分析。
[0066]根据来自输入单元141(例如，鼠标41或键盘42)的用户输入信号，可以任意旋转、放大、或缩小在显示单元142上显示的3D立体图像。此外，当根据来自输入单元141的输入信号在三维分布图的坐标空间中设置用于围选的分隔区域或用于稍后描述的数据分析的分析区域时，3D立体图像与在3D立体图像中显示以表示分隔区域或分析区域的立体形状一起旋转、放大、或缩小。
[0067]流式细胞仪2可具有与已知流式细胞仪相同的配置，或可以适当进行修改。更具体地，流式细胞仪2包括控制单元210、流动系统220、检测系统230、输入/输出接口 250
坐寸ο
[0068]在流动系统220中，将含有微粒的样本液层流引入流动细胞或微芯片中形成的流道中以流过鞘液层流的中心，使得微粒在层流中排列成一行。检测系统230获取指示流过流道的微粒的特性的参数值。更详细地，光学检测单元231向流过流道的微粒发光，检测微粒产生的散射光和/或荧光等，并获取该散射光和/或荧光的强度。光学检测单元231包括激光源、透镜、镜子、滤光片、以及区域成像设备，例如CCD或CMOS设备、或PMT(光电倍增管)等。此外，电检测单元232包括设置成与流过流道的微粒相对的电极，并检测微粒的阻抗、电容值(电容)、电感等。流式细胞仪2可以包括对根据分析结果确定微粒具有所期望特性的微粒进行筛分的筛分系统240。对于筛分系统240例如可以是这样一种系统，喷射含有微粒的液滴到流动细胞外的空间，并通过控制液滴的移动方向仅将期望的微粒回收到容器中。
[0069]在检测系统230中检测的散射光、荧光等的强度的测量值，或阻抗、电容值(电容)、电感等的测量值被转换成电信号，并从输入/输出接口 250输出作为测量数据。
[0070]2、3D立体图像的显示
[0071]图3示出了根据本技术的3D数据分析装置所显示的三维分布图。图3中所示的三维分布图在显示单元142上被显示为3D立体图像，以由用户立体地视觉识别。
[0072]三维分布图5表示用户所选的三个参数分别设置在坐标轴上的坐标空间6中的微粒特性分布。在三维分布图5中，在由所选参数的测量值计算的位置绘制对应于每个微粒的图形7。
[0073]图3例如示出了三个参数被设置为前向散射光(FS-Lin:X轴)、侧向散射(SS_Lin:Y轴)、和第一荧光(FLl-Lin {L轴)的组合的情况。设置在坐标轴上的参数可以是任意选择的参数的组合。例如，第一荧光(FLl)，第二荧光(FL2 )、和阻抗可以分别设置在X轴、Y轴和Z轴上。
[0074]三维分布图的3D立体显示利用双透镜立体固态图像进行。图4示出了通过根据本技术的3D数据分析装置显示的双透镜立体固态图像。
[0075]当用户选择参数时，数据处理单元120创建三维分布图5，然后创建当用左眼观察分布图时的图像(即，左眼图像5L)，和当用右眼观察时的图像(B卩，右眼图像5R)。显示单元142 (例如，显示器43)同时显示左眼图像5L和右眼图像5R，使得以分离的方式，左眼图像5L仅对左眼呈现，而右眼图像5R仅对右眼呈现。[0076]就作为眼镜型的时分型而言，通过交替显示具有微小时间差的左眼图像5L和右眼图像5R，并使快门眼镜8与这些图像的交替显示同步，可以进行分离呈现。另外，可以使用诸如互补色型和偏振滤光型的其他眼镜型、诸如视差屏障型和双凸透镜型的裸眼型、以及诸如立体镜型和头戴型的观察器型来进行分离呈现。
[0077]通过进行左眼图像5L和右眼图像5R的分离呈现，当在三维空间中观察三维分布图时，显示器43重建用户眼睛中感知的图像，由此使用户立体观察分布图。
[0078]3、数据分析
[0079]数据分析的分析区域由设置平面的用户设置，其通过采用输入设备，例如鼠标41或键盘42来将三维分布图5的坐标空间6分为多个区域，同时查看显示单元142上显示的3D立体图像。图5示出了设置平面和区域的具体实例。为了简单起见，图5示出了坐标空间6沿一个坐标轴X被平面(以下也称为“引导平面”)51分为两个区域61和62的情况。
[0080]引导平面51与坐标轴X垂直并沿坐标轴X的方向将坐标空间6划分为区域61和区域62。通过移动指示图形511,引导平面51与指示图形511 —起移动，该指示图形511设置在引导平面51和坐标轴X的交叉点处，操作输入设备，例如鼠标41或键盘42。换句话说，当指示图形511根据来自输入单元141的输入信号在坐标轴X上移动时，引导平面51在坐标空间6中移动且其位置对应于指示图形511的移动而改变。在图5中，箭头指示指示图形511在坐标轴X上的移动方向以及引导平面51在坐标空间6中的移动方向。
[0081]更详细地，例如，当已知靶细胞表现出不小于预定参数的某个值的值时，坐标轴X上表示预定参数的指示图形511被移至某个值。进一步地，对应于指示图形511的移动，弓丨导平面51在坐标空间6中移动，由此将坐标空间6划分为不小于某个值的区域62 (B卩，存在与靶细胞对应的图形7的区域)以及小于某个值的区域61 (即，存在与非靶细胞对应的图形7的区域)。
[0082]在3D立体图像中，显示引导平面51是半透明的，使得用户可以观察图形7，当以立体视图的方式查看图像时，在比引导平面51更深的一侧上观察该图形7(8卩，在所示的实例中图形7定位在区域62中)。因此，用户可以通过半透明引导平面51直观地识别比引导平面51更深的一侧上的图形7。因此，例如，在基于合适的坐标位置根据分布情况(而不是参数值)试图区分与靶细胞对应的图形7和与非靶细胞对应的图形7的过程中，用户可以设置引导平面51的位置，同时沿坐标轴X的方向直观地识别图形7的分布。
[0083]只有当从输入单元141输入信号时，引导平面51才可以在3D立体图像中显示。这使用户能够更清楚直观地确认图形7，在设置引导平面51时，在比引导平面51更深的一侧上观察该图形7。此外，用户可以更容易识别在比引导平面51更深的一侧上观察的坐标轴以及坐标轴上的刻度和数字。通过使引导平面51能够选择性地在3D立体图像中显示或不显示，根据来自输入单元141的用户输入信号，也可获得类似的有益效果。在这种情况下，当调节引导平面51的位置时，用户可以在图像中显示引导平面51。当确认所设置的引导平面51的位置以及由所设置的引导平面51划分的区域时，用户可以选择不在图像中显示引导平面51。
[0084]可以根据待分析数据将坐标空间6分为两个或两个以上区域。在区域的数量不限于特定值时，优选通过垂直于坐标轴的每一个设置引导平面来将坐标空间6分为八个区域。图6示出了将坐标空间6分为八个区域的三维分布图。[0085]三个引导平面51，52及53分别与X坐标轴、Y坐标轴及Z坐标轴垂直，坐标空间6由这三个引导平面分为八个区域，即，区域61-68。在八个区域中，例如，区域61是设置在X轴上的参数的值大于与指示图形511的位置对应的值，设置在Y轴上的参数的值小于与指示图形521的位置对应的值，且设置在Z轴上的参数的值小于与指示图形531的位置对应的值的区域。再如，区域68是设置在X轴上的参数的值小于与指示图形511的位置对应的值，设置在Y轴上的参数的值大于与指示图形521的位置对应的值，且设置在Z轴上的参数的值大于与指示图形531的位置对应的值的区域。
[0086]如上所述，弓丨导平面51，52及53的位置可以分别通过移动设置在坐标轴和弓I导平面51，52及53的交叉点处的指示图形511，521及531来改变(参见图7A)。可选地，指示图形541可以设置为在三个平面的交叉点处移动引导平面51，52及53的指示图形。在这种情况下，引导平面51，52及53的位置可以通过移动指示图形541同时一起改变。
[0087]尽管已经结合引导平面被设置为与坐标轴垂直的平面的情况进行了上述描述，但是引导平面还可以被设置为与所有坐标轴斜交而不与此垂直的平面(参见图8)。同样在这种情况下，可通过移动分别设置在引导平面和坐标轴的交叉点处的指示图形来改变引导平面的位置和倾角。
[0088]4、数据显示
[0089]数据处理单元120计算每个区域中的参数值和/或分布频率，并在显示单元142上显示关于参数值和/或分布频率的信息(分析结果)。
[0090]关于参数值的每一个的信息例如可以是存在于相关区域中的图形7的最小值、最大值、平均值、中间值、标准偏差以及标准误差。同样，关于分布频率的信息是存在于相关区域中的图形7的数量占存在于整个坐标空间6中的图形7的数量的比例。分布频率是有用的，例如，作为表示靶细胞按照什么比率包含在细胞群体中的群体信息。
[0091]图9示出了坐标空间6被分为八个区域的三维分布图中的频率分布的分析结果的显示实例。结合在包括设置为如图6所示的区域61-68的三维分布图5中，第一荧光(FLl)、第三荧光(FL3)以及第五荧光(FL5)在X轴、Y轴和Z轴上分别设置为参数的情况进行以下描述。
[0092]在图9中所示的分析结果的表中，例如，包括FLl ( + )、FL3 (-)和FL5 (_)的字段表示在FLl的测量值大于与指示图形511的位置对应的值，FL3的测量值小于与指示图形521的位置对应的值，且FL5的测量值小于与指示图形531的位置对应的值的区域61中的频率分布的分析结果(15.6%)。再如，包括FLl (_)、FL3 ( + )和FL5 ( + )的字段表示在FLl的测量值小于与指示图形511的位置对应的值，FL3的测量值大于与指示图形521的位置对应的值，且FL5的测量值大于与指示图形531的位置对应的值的区域68中的频率分布的分析结果(7.7%)。
[0093]可以在3D立体图像中向用户呈现频率分布的分析结果，该3D立体图像通过在不同区域中以多种颜色来显示图形7而显示在显示单元142上，多种颜色的每一种与分布频率的预定范围相关。图形7的分布频率和颜色可以通过采用迄今为止用于可视化频率信息的热图表不而彼此相关。
[0094]图10示出了通过体现分布频率以多种颜色显示的三维分布图。图1OA中所示的三维分布图与图6中所示的相同。因此假设坐标空间6被引导平面51，52及53分为区域61-68，并且每个区域中的分布频率按照图9所示进行计算。图1OB指示根据针对每个区域计算的分布频率的数值分配给存在于相关区域中的图形7的颜色。将较暗的颜色分配给分布频率较高的区域，将较亮的颜色分配给分配频率较低的区域。
[0095]在图1OA中所示的三维分布图中，基于图1OB中所示的分布频率与颜色之间的相关性，图形7在分布频率较高(在图6的区域63中分布频率最高)的区域中以较暗的颜色来显示，图形7在分布频率较低(在图6的区域67中分布频率最低)的区域中以较亮的颜色来显示。因此，通过在3D立体图像中根据频率分布的分析结果在各个区域中以不同颜色显示图形7，用户可以直观地感知频率分布的分析结果。
[0096]分布频率和颜色不但可以使用如上所述的单色的阴影，而且还可以使用不同亮度、饱和度或色调通过多色显示而彼此相关。例如，与已知的热图表示一样，分布频率可以以不同颜色显示，通过将暖色例如红色分配给分布频率较高的区域，通过将中性色例如绿色分配给分布频率为中频的区域，并通过将冷色例如蓝色分配给分布频率较低的区域，不同颜色随着分布频率降低从暖色变为冷色。
[0097]每当引导平面的位置改变且再次对区域进行设置时，通过数据处理单元120计算每个区域中的参数值和/或分布频率可以结合输入设备的用户操作来新执行以移动引导平面。此外，每当执行计算时，通过将三维分布图的每个区域中的图形7的颜色更新为与所计算的分布频率对应的颜色，新计算的分布频率优选在3D立体图像上体现，该3D立体图像显示在显示单元142上。因此，通过实时响应于用户改变引导平面的位置的操作并再次设置区域来显示3D立体图像中的分布频率的分析结果，用户可以更直观地感知分析结果，并且这有助于提高数据分析效率。
[0098]除了结合改变引导平面的位置并再次设置区域的用户操作自动改变三维分布图的每个区域中的图形7的颜色的上述方法之外，用户可以在所需时间，例如，在改变引导平面的位置之后，改变图形7的颜色，以便能够确认分布频率的分析结果。在这种情况下，在改变引导平面的位置并再次设置区域的用户操作期间，所有区域中的所有图形7可以以相同颜色显示，但每个区域中的图形7优选按区域以特定颜色显示。例如，在坐标空间6被分为如图6所示的八个区域的三维分布图中，八个区域，即区域61-68中的图形7以不同的特定颜色显示。因此，通过针对每个区域以特定颜色显示图形7，用户可以设置区域并同时确认图形7存在于区域中的哪个区域中，当改变引导平面的位置时，可以执行区域的精确设置并同时清楚地识别区域之间的边界。在完成例如改变引导平面的位置之后，优选地，用户在所需时间将图形7的颜色从特定于相关区域的颜色变为体现相关区域中的分布频率的颜色，使得用户可以确认分布频率的分析结果。
[0099]在3D数据分析装置I中，如上所述，用户可以设置用于数据分析的区域，同时以立体视图的方式查看三个任意选择的参数设置在坐标轴上，且可在设置的区域中获得变量值和/或分布频率的分析结果的三维分布图。因此，利用3D数据分析装置1，甚至对包含待分析的微粒的样本来说，可以设置只存在待分析微粒的区域，并且可以获得精确的分析结果，所述待分析的微粒难以通过使用具有设置在一个或两个坐标轴上的一个或两个参数的已知直方图或细胞图来指定。此外，通过在设置在坐标轴上的参数的任选组合中显示三维分布图，关于微粒的三个特征的信息可以利用一个图表来获得。另外，可以通过显示从多个不同方向观察的相同三维分布图的3D立体图像，或三个所选参数中的至少一个彼此不同的多个三维分布图的3D立体图像，可以获得更多信息。因此，与使用直方图或细胞图的已知分析中的相比，3D数据分析装置I可以减少要参照的图表的数量，并且可以执行有效分析。
[0100]5、3D立体图像的特征
[0101]下面将按连续顺序描述根据本技术的3D数据分析装置所显示的3D立体图像的特征。
[0102](5-1)图形形状
[0103]在图3中由符号7表示的对应于微粒的图形可被计算为由具有预定形状的多边形的组合构成的多面体，并被显示在3D立体图像中。如上描述，基于用户所选参数的测量值，数据处理单元120计算微粒在坐标空间中的位置和图形7，并创建三维分布图。此时，在图形7是由具有预定形状的多边形的组合构成的多面体的条件下，通过计算图形7可以减少数据处理单元120的计算负荷。此外，通过在3D立体图像中将图形显示为由具有预定形状的多边形的组合构成的多面体，可以提高观察图像立体时图像的立体效果。
[0104]由具有预定形状的多边形的组合构成的多面体例如可以是如图1lA所示的由六个三角多边形的组合构成的六面体，或者是如图1lB所示的由八个三角多边形的组合构成的八面体。只要图形形状是由具有预定形状的多边形的组合构成的多面体，图形7的形状没有具体限制。然而，从立体效果和减少计算负荷的角度看，图形形状优选是六面体或八面体。
[0105](5-2 )图形的阴影处理
[0106]在3D立体图像中，在进行立体观察时，当在更靠近用户的一侧观察该图形时，图形7显示较暗，而当在更远离用户的一侧观察该图形时，图形7显示较亮。以这种方式，下文中图形7的阴影改变处理称为“阴影处理”。
[0107]图12是进行了阴影处理的图形7的立体观察图像(下文中简称为“立体图像”)的概念图。沿着图12中的箭头表示的方向，在更靠近用户的一侧观察的图形7显示较暗，在更远离用户的一侧观察的图形7显示较亮。以这种方式，通过进行图形7的阴影处理，可以显示3D立体图像中的各个立体项具有深度感，且可以提高外观的立体效果。
[0108]将参照图13描述在阴影处理中执行的处理方法。在显示器43上，同时显示左眼图像和右眼图像。在立体视图中，在显示器43的屏幕的位置所观察的图形70的左眼图像和右眼图像以重叠的状态被显示(见图13B)。
[0109]当在显示器43上显示左眼图像与右眼图像时使得左眼图像位于右眼图像的右侧时(参见图13A)，在与显示器43的屏幕的位置更靠近用户的一侧上立体观察该图形。在图13A中，在从屏幕位置前面弹出的状态观察到的图形的立体图像用符号71表示，而在显示器43上显示的图形71的左眼图像和右眼图像分别用符号71L和71R表示。另一方面，当在显示器43上显示左眼图像与右眼图像使得左眼图像位于右眼图像的左侧时(参见图13C)，在比显示器43的屏幕的位置更远离用户的一侧上立体观察该图形。在图13C中，在从屏幕位置后面弹出的状态下观察到的图形的立体图像用符号72表示，在显示器43上显示的图形71的左眼图像和右眼图像分别用符号72L和72R表示。
[0110]在阴影处理中，在更靠近用户的一侧观察的图形71的左眼图像71L和右眼图像71R显示较暗，在更远离用户的一侧观察的图形72的左眼图像72L和右眼图像72R显示较売。
[0111](5-3)坐标轴
[0112]在3D立体图像中，在进行立体观察时，坐标轴在更靠近用户的一侧观察的部分被显示得更粗，坐标轴的在更远离用户的一侧观察的部分被显示得更细。图14是以逐渐变化的粗度显示的坐标轴的立体图像的概念图。以这种方式，通过改变坐标轴的粗度，可以显示3D立体图像中的各个立体项具有深度感，且可以提高外观的立体效果。
[0113]此外，如图14所示，在进行立体观察时，设置在坐标轴上的刻度间隔在更靠近用户的一侧观察的部分中显示为较宽，在更远离用户的一侧观察的部分中显示为较窄，因此可以进一步增加立体图像上的深度感。通过在更靠近用户的一侧上将坐标轴的名称(图14中的SS-Lin)和表示刻度数字(图14中的200，400，600，800，1000)的字符显示得更大并在更远离用户的一侧上显示得更小，也可以获取相同的效果。应该注意，坐标轴的粗度、刻度间隔和字符尺寸的改变处理可以通过采用上述的阴影处理来执行。
[0114]坐标轴可以是具有线性轴(表示线性的轴)和对数轴彼此组合的特性的双指数轴(参见NPL1)。就双指数轴而言，对于被选为设置在坐标轴上的参数的测量值小于预定值的这类数据，通过采用包括线性函数的函数作为主函数元素来计算对应于微粒的图形7的位置。此外，对于测量数据大于预定值的这类数据，通过采用包括对数函数的函数作为主函数元素来计算图形7的位置。为了更简单起见，双指数轴可以包括分配给大于预定值的区域的对数轴，以及分配给小于预定值的区域的线性轴。通过将双指数轴设置为三维分布图的坐标轴，不但可以使用对数轴特性显示更广的动态范围，而且还可以使用线性轴特性同时显示负数。另外，三维分布图的坐标轴中的至少一个可以是双指数轴。
[0115](5-4)动态图像
[0116]如上所述，根据来自输入单元141 (例如，鼠标41或键盘42)的用户的输入信号，可以任意旋转、放大、或缩小在显示单元142(例如，显示器43)上显示的三维分配图。当3D立体图像旋转时，如图3所示，优选显示坐标轴与构成坐标空间6的固态形状(图3中的立方体)的各边对齐。由于通过如此设置坐标轴更具体地显示了坐标空间6的固态形状，因此当3D立体图像旋转时，用户可以更易于识别三维分布图的方向。
[0117]在显示器43上显示的3D立体图像可以任选根据来自用户的输入旋转，或可以在特定方向上或不确定方向上一直缓慢地旋转。通过将3D立体图像显示为总是旋转的动态图像，相比于显示静态图像的情况，可以提高外观的立体效果。
[0118]此外，根据用户输入信号，可以将在显示器43上显示的3D立体图像自动旋转到一个方向，以使在根据用户操作的旋转或自动旋转期间，在任何时候提供自用户所选的坐标轴方向观察的立体观察图像。图15示出了沿每个坐标轴的方向观察时的三维分布图的立体观察图像。图15A示出了沿Z轴的方向观察时的观察图，图15B示出了沿X轴的方向观察时的观察图，图15C示出了沿Y轴的方向观察时的观察图。例如可以执行视点从一个坐标轴的方向切换至另一个坐标轴的方向，使得图像的视点，在键盘42的Z键输入时，旋转到Z轴的方向，在X键输入时，从Z轴的方向旋转至X轴的方向。可选地，例如可以通过用鼠标41点击显示器43上显示的图标，可以执行视点从一个坐标轴的方向切换至另一个坐标轴的方向。由此通过在视点利用简单输入操作从一个坐标轴的方向切换至另一个坐标轴的方向的同时使3D立体图像能够被观察到，用户可以更容易理解三维分布图中微粒的特性分布。
[0119]此外，当3D立体图像总是旋转并在显示器43上显示时，3D立体图像优选旋转使得固定保持三维分布图的垂直方向。换句话说，3D立体图像优选在从三维分布图的XY平面、YZ平面、和ZX平面中选择的任意一个总是在分布图中朝向下方的状态下旋转。更具体地，例如，当图15A中所示的3D立体图像总是旋转时，图像旋转使得ZX平面总是位于三维分布图的底部。在此情况下，可以在倾斜三维分布图的旋转轴或改变其倾斜角度的同时旋转图像。以这种方式，通过在3D立体图像的旋转方向上施加一定的限制，用户更易于感知用户关于三维分布图的视点方向，因此可以防止用户无法识别三维分布图的方向。
[0120]在显示器43上显示的3D立体图像可以以对应于微粒的图形摇摆的动态图像进行显示。在此情况下，立体视图中的在更靠近用户的一侧上观察的图形被显示为摇摆行程大于在更远离用户的一侧上观察的图形7的摇摆行程。图16是示出了被给出摇摆运动的图形的立体图像的概念图。图形71和72的显示使得每个图形都沿箭头所示的左右方向摇摆，并且左右方向上的摇摆宽度针对在更靠近用户的一侧上观察的图形71被设置为较大且针对在更远离用户的一侧上观察的图形72被设置为较小。通过显示更靠近用户的一侧上观察的图形7以致摇摆程度大于在更远离用户的一侧上观察的图形的摇摆程度，如上所述，可以显示3D立体图像中的各个立体项具有深度感，且可以提高外观的立体效果。
[0121 ] 此外，当以动态图像的形式显示3D立体图像时，对应于微粒的图形可以以闪烁的方式显示。在此情况下，通过在立体视图中以比更远离用户的一侧上观察的图形更频繁地以闪烁的方式显示更靠近用户的一侧上观察的图形7，可以进一步提高3D立体图像外观的立体效果。
[0122]另外，当测量数据32包括多个时间点处的测量值时，可以以动态图像的形式显示三维分布图在时间点处的各3D立体图像。结果，例如，在测量细胞表面分子复合物的缔合或解离的上述情况下，可以利用一系列动态图像确认细胞表面上分子复合物的缔合等的随着时间推移的变化。
[0123]如上所述，根据本技术的3D数据分析装置被设计为提高所显示的3D立体图像外观的立体效果。因此，与仅由点(对应于微粒的图形)和线(坐标轴)构成的三维分布图一样，用户可以在视觉确认能见度很好的立体图像的同时分析测量数据，并且容易和直观地在分布图上指定待分析的微粒和微粒小群体。
[0124]6、3D数据分析程序
[0125]根据本技术的3D数据分析程序使计算机执行以下步骤:计算从微粒测量数据中选择的独立的三个变量设置在坐标轴上的坐标空间中的位置和图形，并创建表示微粒特性分布的3D立体图像；显示3D立体图像；以及针对通过用户在3D立体图像中设置的平面划分的坐标空间的多个区域的每一个，计算相关区域中的变量值和/或分布频率。
[0126]再次参照图1和图2，基于上述实施方式进行以下描述。3D数据分析程序被存储并保持在硬盘30中(参见图1中的符号31)。在CPUlO和操作系统(OS) 33的控制下将3D数据分析程序读入存储器20。3D数据分析程序然后执行数据处理单元120中三维分布图的3D立体图像的创建处理和显示单元142上3D立体图像的显示处理。
[0127]3D数据分析程序可记录在可由计算机读取的记录介质上。只要记录介质可由计算机读取，记录介质就没有具体限制。例如，磁盘状记录介质，例如软盘或CD-ROM,被用作记录介质。再例如，还可以使用带型记录介质，例如磁带。
[0128]在一个示例性实施方式中，一种数据分析装置包括:配置为提供表示三维图像的数据的控制单元，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；配置为基于表示三维图像的数据来产生三维图像的显示单元；以及配置为提供表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入单元。在示例性实施方式中，在至少第一区域中显示表示第一数据点的第一图形，在至少第二区域中显示表示第二数据点的第二图形。在示例性实施方式中，第一图形被显示为与第二图形的形状不同。在示例性实施方式中，第一图形被显示为六面体，第二图形被显示为八面体。在示例性实施方式中，第一图形用与第二图形不同的颜色显示。在示例性实施方式中，第一图形和第二图形基于分布频率用不同颜色显示。在示例性实施方式中，第一图形和第二图形中的至少一个以闪烁的方式显示。在示例性实施方式中，变量值和分布频率中的至少一个针对至少一个区域中的第一图形和第二图形中的至少一个进行计算。在示例性实施方式中，三维坐标空间定义用于数据分析的分布图。在示例性实施方式中，平面可基于输入单元的用户操作移动以便控制位于三维坐标空间的特定点处的指示图形。在示例性实施方式中，输入单元包括鼠标、键盘、触摸屏、跟踪板、跟踪球、触控面板、操纵杆、铁笔、麦克风、语音识别单元、以及手持控制器中的至少一个。在示例性实施方式中，至少一个平面是半透明的。在示例性实施方式中，至少一个平面设置为与坐标轴垂直。在示例性实施方式中，三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少四个区域的至少两个平面。在示例性实施方式中，三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少八个区域的至少三个平面。在示例性实施方式中，至少三个平面的每一个可基于输入单元的用户操作移动。在示例性实施方式中，用于移动至少三个平面的每一个的指示图形定位在至少三个平面的交叉点处，指示图形可基于输入单元的用户操作移动。在示例性实施方式中，显示单元产生三维坐标空间的同时显示的至少两个不同视点。在示例性实施方式中，三维图像可基于输入单元的用户操作移动以便产生三维坐标空间的不同视点。在示例性实施方式中，三维图像可通过旋转、放大或缩小三维图像移动。在示例性实施方式中，三维图像沿特定方向和非特定方向中的至少一个不断移动。在示例性实施方式中，至少一个平面基于输入单元的用户操作可选择性地显示。在示例性实施方式中，至少一个平面设置为与至少一个坐标轴斜交。在示例性实施方式中，数据分析装置是微粒数据分析装置。在示例性实施方式中，微粒数据分析装置显示由流式细胞仪测量的微粒测量数据。在示例性实施方式中，三维图像是立体三维图像。
[0129]在另一个示例性实施方式中，一种数据分析服务器包括:配置为存储测量数据的数据存储单元；以及配置为基于测量数据创建表示三维图像的数据的数据处理单元，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面，其中至少一个平面可基于从输入设备接收的表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据移动。在示例性实施方式中，在至少第一区域中显示表示第一数据点的第一图形，在至少第二区域中显示表示第二数据点的第二图形。在示例性实施方式中，第一图形被显示为与第二图形的形状不同。在示例性实施方式中，第一图形被显示为六面体，第二图形被显示为八面体。在示例性实施方式中，第一图形用与第二图形不同的颜色显示。在示例性实施方式中，第一图形和第二图形基于分布频率用不同颜色显示。在示例性实施方式中，第一图形和第二图形中的至少一个以闪烁的方式显示。在示例性实施方式中，变量值和分布频率中的至少一个针对至少一个区域中的第一图形和第二图形中的至少一个进行计算。在示例性实施方式中，三维坐标空间定义用于数据分析的分布图。在示例性实施方式中，平面可基于输入单元的用户操作移动以便控制位于三维坐标空间的特定点处的指示图形。在示例性实施方式中，输入单元包括鼠标、键盘、触摸屏、跟踪板、跟踪球、触控面板、操纵杆、铁笔、麦克风、语音识别单元、以及手持控制器中的至少一个。在示例性实施方式中，至少一个平面是半透明的。在示例性实施方式中，至少一个平面设置为与坐标轴垂直。在示例性实施方式中，三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少四个区域的至少两个平面。在示例性实施方式中，三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少八个区域的至少三个平面。在示例性实施方式中，至少三个平面的每一个可基于输入单元的用户操作移动。在示例性实施方式中，用于移动至少三个平面的每一个的指示图形定位在至少三个平面的交叉点处，指示图形可基于输入单元的用户操作移动。在示例性实施方式中，同时显示三维坐标空间的至少两个不同视点。在示例性实施方式中，三维图像可基于输入单元的用户操作移动以便产生三维坐标空间的不同视点。在示例性实施方式中，三维图像可通过旋转、放大或缩小三维图像移动。在示例性实施方式中，三维图像沿特定方向和非特定方向中的至少一个不断移动。在示例性实施方式中，至少一个平面基于输入单元的用户操作可选择性地显示。在示例性实施方式中，至少一个平面设置为与至少一个坐标轴斜交。在示例性实施方式中，测量数据是微粒测量数据。在示例性实施方式中，微粒测量数据由流式细胞仪测量。在示例性实施方式中，三维图像是立体三维图像。
[0130]在另一个示例性实施方式中，一种数据分析系统包括:测量装置；以及数据分析装置，所述数据分析装置包括:配置为提供表示三维图像的数据的控制单元，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；配置为基于表示三维图像的数据来产生三维图像的显示单元；以及配置为提供表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入单元。在示例性实施方式中，在至少第一区域中显示表示第一数据点的第一图形，在至少第二区域中显示表示第二数据点的第二图形。在示例性实施方式中，第一图形被显示为与第二图形的形状不同。在示例性实施方式中，第一图形被显示为六面体，第二图形被显示为八面体。在示例性实施方式中，第一图形用与第二图形不同的颜色显示。在示例性实施方式中，第一图形和第二图形基于分布频率用不同颜色显示。在示例性实施方式中，第一图形和第二图形中的至少一个以闪烁的方式显示。在示例性实施方式中，变量值和分布频率中的至少一个针对至少一个区域中的第一图形和第二图形中的至少一个进行计算。在示例性实施方式中，三维坐标空间定义用于数据分析的分布图。在示例性实施方式中，平面可基于输入单元的用户操作移动以便控制位于三维坐标空间的特定点处的指示图形。在示例性实施方式中，输入单元包括鼠标、键盘、触摸屏、跟踪板、跟踪球、触控面板、操纵杆、铁笔、麦克风、语音识别单元、以及手持控制器中的至少一个。在示例性实施方式中，至少一个平面是半透明的。在示例性实施方式中，至少一个平面设置为与坐标轴垂直。在示例性实施方式中，三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少四个区域的至少两个平面。在示例性实施方式中，三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少八个区域的至少三个平面。在示例性实施方式中，至少三个平面的每一个可基于输入单元的用户操作移动。在示例性实施方式中，用于移动至少三个平面的每一个的指示图形定位在至少三个平面的交叉点处，指示图形可基于输入单元的用户操作移动。在示例性实施方式中，显示单元产生三维坐标空间的同时显示的至少两个不同视点。在示例性实施方式中，三维图像可基于输入单元的用户操作移动以便产生三维坐标空间的不同视点。在示例性实施方式中，三维图像可通过旋转、放大或缩小三维图像移动。在示例性实施方式中，三维图像沿特定方向和非特定方向中的至少一个不断移动。在示例性实施方式中，至少一个平面基于输入单元的用户操作可选择性地显示。在示例性实施方式中，至少一个平面设置为与至少一个坐标轴斜交。在示例性实施方式中，测量装置是微粒测量装置。在示例性实施方式中，微粒测量装置是流式细胞仪。在示例性实施方式中，三维图像是立体二维图像。
[0131]在另一个示例性实施方式中，一种计算机可读介质存储在执行时使数据分析装置进行以下操作的指令:提供表示三维图像的数据，三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；以及接收提供表示至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入。在示例性实施方式中，在至少第一区域中显示表示第一数据点的第一图形，在至少第二区域中显示表示第二数据点的第二图形。在示例性实施方式中，第一图形被显示为与第二图形的形状不同。在示例性实施方式中，第一图形被显示为六面体，第二图形被显示为八面体。在示例性实施方式中，第一图形用与第二图形不同的颜色显示。在示例性实施方式中，第一图形和第二图形基于分布频率用不同颜色显示。在示例性实施方式中，第一图形和第二图形中的至少一个以闪烁的方式显示。在示例性实施方式中，变量值和分布频率中的至少一个针对至少一个区域中的第一图形和第二图形中的至少一个进行计算。在示例性实施方式中，三维坐标空间定义用于数据分析的分布图。在示例性实施方式中，平面可基于输入单元的用户操作移动以便控制位于三维坐标空间的特定点处的指示图形。在示例性实施方式中，输入单元包括鼠标、键盘、触摸屏、跟踪板、跟踪球、触控面板、操纵杆、铁笔、麦克风、语音识别单元、以及手持控制器中的至少一个。在示例性实施方式中，至少一个平面是半透明的。在示例性实施方式中，至少一个平面设置为与坐标轴垂直。在示例性实施方式中，三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少四个区域的至少两个平面。在示例性实施方式中，三维坐标空间包括将三维坐标空间划分为至少八个区域的至少三个平面。在示例性实施方式中，至少三个平面的每一个可基于输入单元的用户操作移动。在示例性实施方式中，用于移动至少三个平面的每一个的指示图形定位在至少三个平面的交叉点处，指示图形可基于输入单元的用户操作移动。在示例性实施方式中，同时显示三维坐标空间的至少两个不同视点。在示例性实施方式中，三维图像可基于输入单元的用户操作移动以便产生三维坐标空间的不同视点。在示例性实施方式中，三维图像可通过旋转、放大或缩小三维图像移动。在示例性实施方式中，三维图像沿特定方向和非特定方向中的至少一个不断移动。在示例性实施方式中，至少一个平面基于输入单元的用户操作可选择性地显示。在示例性实施方式中，至少一个平面设置为与至少一个坐标轴斜交。在示例性实施方式中，数据分析装置是微粒数据分析装置。在示例性实施方式中，微粒数据分析装置显示由流式细胞仪测量的微粒测量数据。在示例性实施方式中，三维图像是立体三维图像。
[0132]在另一个示例性实施方式中，一种3D数据分析装置包括:用于存储微粒的测量数据的数据存储单元；用于从测量数据中选择独立的三个变量的输入单元；用于计算独立的三个变量设置在坐标轴上的坐标空间中的位置和图形，并创建表示微粒的特性分布的3D立体图像的数据处理单元；以及用于显示3D立体图像的显示单元，其中用于将坐标空间分为多个区域的平面以位置可变的方式进行设置并根据来自输入单元的输入信号显示在3D立体图像中。在示例性实施方式中，数据处理单元计算区域中的变量值和/或分布频率，显示单元显示关于变量值和/或分布频率的信息。在示例性实施方式中，在3D立体图像中显示平面是半透明的，使得当以立体视图的方式观察图像时可以观察定位在比平面更深的一侧上的图形。在示例性实施方式中，关于3D立体图像，只有当从输入单元输入信号时才在3D立体图像中显示平面，或者是否在3D立体图像中显示平面可根据来自输入单元的输入信号进行选择。在示例性实施方式中，3D立体图像在显示单元上根据来自输入单元的输入信号进行旋转，使得图像可以从任意选择的坐标轴的方向以立体视图的方式进行观察。在示例性实施方式中，平面是与坐标轴垂直的平面，当设置在平面和坐标轴的交叉点处的指示图形根据来自输入单元的输入信号移动时，改变平面的位置。在示例性实施方式中，平面包括分别与坐标轴垂直的三个平面，当设置在三个平面的交叉点处的指示图形根据来自输入单元的输入信号移动时，一起改变这三个平面的位置。
[0133]在另一个示例性实施方式中，一种微粒分析系统包括:3D数据分析装置，其包括:用于存储微粒的测量数据的数据存储单元，用于从测量数据中选择独立的三个变量的输入单元，用于计算独立的三个变量设置在坐标轴上的坐标空间中的位置和图形，并创建表示微粒的特性分布的3D立体图像的数据处理单元，以及用于显示3D立体图像的显示单元，其中用于将坐标空间分为多个区域的平面以位置可变的方式进行设置并根据来自输入单元的输入信号显示在3D立体图像中；以及与3D数据分析装置相关联设置的微粒测量装置。
[0134]在另一个示例性实施方式中，一种3D数据分析方法包括:从微粒的测量数据中选择独立的三个变量的程序；计算独立的三个变量设置在坐标轴上的坐标空间中的位置和图形，并创建表示微粒的特性分布的3D立体图像的程序；显示3D立体图像的程序；以及在3D立体图像中设置用于将坐标空间分为多个区域的平面的程序。
[0135]在另一个示例性实施方式中，一种3D数据分析程序使计算机执行:计算从微粒的测量数据中选择的独立的三个变量设置在坐标轴上的坐标空间中的位置和图形，并创建表示微粒的特性分布的3D立体图像的步骤；显示3D立体图像的步骤；以及针对坐标空间的由用户设置在3D立体图像上的平面划分的多个区域的每一个，计算相关区域中的变量值和/或分布频率的步骤。
[0136]工业适用性
[0137]通过本技术的3D数据分析装置，甚至对于使用利用直方图或细胞图的已知装置难以分析的样本，在以立体视图的方式查看任意选择的三个参数设置在坐标轴上的三维分布图的同时可通过设置数据分析的区域来获得准确的分析结果。因此，在例如流式细胞仪的协作下，根据本技术的3D数据分析装置可以用于在医疗、公共卫生、新药开发等领域容易地且高精度地分析细胞和微生物的特性。
[0138]附图标号列表
[0139]1:3D数据分析装置
[0140]10:中央处理单元
[0141]110:控制单元[0142]120:数据处理单元
[0143]130:数据存储单元
[0144]141:输入单元
[0145]142:显示单元
[0146]150:输入/输出接口
[0147]2:流式细胞仪
[0148]20:存储器
[0149]210:控制单元
[0150]220:流动系统
[0151]230:检测系统
[0152]231:光学检测单元
[0153]232:电检测单元
[0154]240:筛分单元
[0155]250:输入/输出接口
[0156]3:微粒分析系统
[0157]30:硬盘
[0158]31:3D数据分析程序
[0159]32:测量数据
[0160]33:操作系统
[0161]4:通信电缆
[0162]41:鼠标
[0163]42:键盘
[0164]43:显示器
[0165]44:打印机
[0166]5:三维分布图
[0167]51，52，53:引导平面
[0168]511，521，531，541:指示图形
[0169]6:坐标空间
[0170]61,62,63,64,65,66,67,68:区域
[0171]7:图形
[0172]8:快门眼镜。
【权利要求】
1.一种数据分析装置，包括: 控制单元，被配置为提供表示三维图像的数据，所述三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将所述三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面； 显示单元，被配置为基于表示所述三维图像的所述数据来产生所述三维图像；以及 输入单元，被配置为提供表示所述至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据。
2.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，在至少第一区域中显示表示第一数据点的第一图形，在至少第二区域中显示表示第二数据点的第二图形。
3.根据权利要求2所述的数据分析装置，其中，所述第一图形被显示为与所述第二图形的形状不同。
4.根据权利要求2所述的数据分析装置，其中，所述第一图形和所述第二图形基于分布频率以不同的颜色被显示。
5.根据权利要求2所述的数据分析装置，其中，所述第一图形和所述第二图形中的至少一个闪烁地被显示。
6.根据权利要求2所述的数据分析装置，其中，变量值和分布频率中的至少一个针对至少一个区域中的所述第一图形和所述第二图形中的至少一个进行计算。
7.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述三维坐标空间限定用于数据分析的分布图。
8.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述平`面基于所述输入单元的用户操作可移动以控制位于所述三维坐标空间的特定点处的指示图形。
9.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述至少一个平面是半透明的。
10.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述至少一个平面被设置为垂直于坐标轴。
11.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述三维坐标空间包括将所述三维坐标空间划分为至少四个区域的至少两个平面。
12.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述三维坐标空间包括将所述三维坐标空间划分为至少八个区域的至少三个平面。
13.根据权利要求12所述的数据分析装置，其中，用于移动所述至少三个平面的每一个的指示图形被定位在所述至少三个平面的交叉点处，所述指示图形基于所述输入单元的用户操作可移动。
14.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述三维图像可基于所述输入单元的所述用户操作移动以产生所述三维坐标空间的不同视点。
15.根据权利要求14所述的数据分析装置，其中，所述三维图像通过旋转、放大或缩小二维图像可移动。
16.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述三维图像沿特定方向和非特定方向中的至少一个连续移动。
17.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述至少一个平面被设置为与至少一个坐标轴斜交。
18.根据权利要求1所述的数据分析装置，其中，所述三维图像为立体三维图像。
19.一种数据分析服务器，包括:被配置为存储测量数据的数据存储单元；以及 被配置为基于所述测量数据创建表现三维图像的数据的数据处理单元，所述三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将所述三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面，其中，所述至少一个平面可基于从输入设备接收的表示所述至少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据而移动。
20.一种存储指令的计算机可读介质，所述指令在执行时使数据分析装置执行以下操作: 提供表示三维图像的数据，所述三维图像至少包括三维坐标空间，所述三维坐标空间包括将所述三维坐标空间划分为至少两个区域的至少一个平面；以及 接收提供表示所述至 少一个平面的运动和位置中的至少一个的数据的输入。
【文档编号】G06T19/00GK103875023SQ201280049315
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年10月5日 优先权日:2011年10月14日
【发明者】铃木俊辅, 深泽辽, 藤卷敦男, 桥本亘 申请人:索尼公司