專利名稱：用于顯示三維物體散點圖的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例一般涉及顆粒分析的系統(tǒng)和方法。更具體地說，本發(fā)明的實施例涉及用于處理和顯示細胞的分析數(shù)據的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
諸如流式細胞儀和血液學分析器的顆粒分析器測量生物樣本中的顆粒的物理性能。示范性的血液學分析器可從許多公司得到，包括貝克曼考爾特公司、希森美康公司、雅培制藥有限公司、西門子公司以及深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司。示范性的流式細胞儀可從包括貝克曼考爾特公司以及碧迪醫(yī)療器械有限公司的許多公司得到。由粒子分析器執(zhí)行的示范性的物理性能測量包含電光測量。生物顆粒的物理性能的測量被存儲作為顆粒分析數(shù)據。每個測量的物理性能對應于顆粒分析數(shù)據中的參數(shù)。顆粒分析器常常為用戶提供表示測量兩個參數(shù)的數(shù)據的二維 (2D)散點圖或者直方圖的顯示。二維散點圖中的每個數(shù)據點對應于顆粒事件。在顯示給用戶的散點圖中，顏色可用于區(qū)分顆粒種群。圖1圖解傳統(tǒng)的兩個血細胞測量的散點圖，其中不同的顏色(圖1中不同的灰度所示)被用于表示不同的種群。然而，當數(shù)據點開始彼此重疊時，傳統(tǒng)的散點圖不能顯示密度信息。重疊的數(shù)據點在顯示和數(shù)千個事件以上一樣多的散點圖中是普通的。二維直方圖可以提供關于數(shù)據中的數(shù)據點的密度信息。二維直方圖包含一組二維二進制數(shù)據(bin)。每個二進制數(shù)據積聚在該二進制數(shù)據的位置處出現(xiàn)的顆粒事件。該積聚值表示在該位置的顆粒密度。在典型的二維直方圖中，位圖被用于表示該二維二進制的密度范圍。例如，在包含64X 64 二進制的256 X 256直方圖中，密度范圍可以表示4X 4像素的位圖。每個位圖表示密度范圍。在二維直方圖中，在該位圖中的彩色像素的數(shù)量可以對應于密度范圍。例如，在位圖中的高數(shù)量的像素使用用于高密度范圍的顏色。在位圖中相對低數(shù)量的像素使用用于低密度范圍的顏色。不同的顏色還可以用于直方圖中的不同的顆粒種群。圖2以灰度級圖解基于血細胞分析數(shù)據生成的傳統(tǒng)的二維彩色直方圖210。每個細胞種群由相關顏色的位圖識別(如圖2中的不同的灰度所示)。每個位圖具有對應于各個細胞的密度的彩色圖案。每個細胞種群可以由10個彩色圖案的族表示。不同的彩色圖案容納不同數(shù)量的彩色像素。具有帶有更多彩色像素的彩色圖案的位圖表示各個種群中的高密度。例如，在直方圖210中，網狀細胞由具有彩色圖案的4X4位圖表示，該彩色圖案由藍色、青色或者灰色像素顏色形成(這里以不同的灰度圖解)。成熟的紅細胞由紅色、暗紅色或者灰色顏色的位圖表示。血小板由綠色或者青色的位圖表示。以灰度級顯示的圖像220是直方圖210中的區(qū)域212的放大版本。圖像220中的每個彩色正方形表示一個像素(例如，像素22幻。每個4X4的彩色正方形的方塊表示位圖(例如位圖224、226、228)。不同的方塊具有基于各個細胞密度的不同的彩色圖案。圖像220表示包含網狀細胞的區(qū)域。位圖2M和2 具有這里以不同的灰度所示的相同的彩色圖案。每個位圖2M和2 容納7個彩色像素，4個藍色(如第一灰度所示)、1個青色 (如第二灰度所示)以及2個灰色(如第三灰度所示)。位圖2 具有包含9個彩色像素的不同的彩色圖案，9個彩色像素具有2個灰色(第三灰度)以及7個藍色(第一灰度)。 因此，位圖2 對應于比位圖224以及2 高的網狀細胞的密度。通過目測檢查這些二維直方圖，用戶可以識別和比較不同的血細胞種群的密度信息，用于病人診斷以及結果驗證。然而，傳統(tǒng)的直方圖顯示存在缺點。因為數(shù)據二進制化 (binning)，所以直方圖降低了數(shù)據的分辨率，導致單個事件的感知會被丟失。因為傳統(tǒng)的二維散點圖以及直方圖僅僅包含關于兩個參數(shù)的信息，所以共享超過兩個參數(shù)的類似值的顆粒種群可能互相重疊。難以在傳統(tǒng)的二維散點圖或者直方圖中區(qū)分這種種群。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供用于顯示顆粒分析數(shù)據的三維(3D)物體散點圖的系統(tǒng)以及方法。這些三維物體散點圖與現(xiàn)有的二維散點圖相比有改進。在一個實施例中，方法包括以下步驟，制備用于分析的生物樣本，使來自生物樣本的生物顆粒經過顆粒分析器的測量區(qū)域，以及探詢經過測量區(qū)域的每個顆粒以便檢測至少兩個參數(shù)。參數(shù)由一個以上的檢測器檢測并且存儲作為數(shù)據。利用對應于第一參數(shù)的第一維以及對應于第二參數(shù)的第二維建立數(shù)據的初始二維散點圖。每個數(shù)據點對應于生物樣本中的顆粒。將初始二維散點圖中的數(shù)據點分類成為顆粒種群。為每個數(shù)據點評估密度值。 基于評估的密度值為每個數(shù)據點計算顏色數(shù)據。根據本發(fā)明的特征，基于初始二維散點圖中的位置以及每個數(shù)據點的屬性生成三維位置。然后使用為每個數(shù)據點計算的顏色數(shù)據描繪以生成的三維位置為中心的幾何形狀。本發(fā)明的另一個實施例旨在顯示用于顆粒分析的三維物體散點圖的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括顆粒分析器、三維物體散點圖發(fā)生器以及描繪器。通過處理生物樣本，顆粒分析器提供用于顆粒分析的數(shù)據。顆粒分析器包括制備系統(tǒng)以及傳感器模塊。傳感器模塊具有一個以上的探詢源以及一個以上的檢測器。探詢源提供顆粒的電光探詢。檢測器檢測與顆粒相關的多個參數(shù)。三維物體散點圖產生器基于提供的數(shù)據生成三維散點圖數(shù)據。描繪器基于生成的三維散點圖數(shù)據描繪幾何形狀。三維物體散點圖生成器包括初始散點圖建立器、種群分析器、密度評估器、顏色計算器以及坐標生成器。初始散點圖建立器基于由測量裝置提供的數(shù)據建立初始二維散點圖。種群分析器將初始二維散點圖中的每個數(shù)據點分類成為各個種群。每個種群對應于樣本中的各個顆粒種群。密度評估器為每個數(shù)據點確定各個密度值。在初始二維散點圖中， 密度值對應于在從數(shù)據點到指定距離之內的各個種群中的數(shù)據點的數(shù)量。顏色計算器基于各個種群以及密度值為每個數(shù)據點計算顏色數(shù)據。坐標生成器基于數(shù)據點的屬性為每個數(shù)據點確定第三維中的坐標值。基于初始二維散點圖中的各個位置以及第三維中的各個坐標值為每個數(shù)據點生成三維位置。本發(fā)明的一個特征是提供顆粒分析數(shù)據的三維物體散點圖。三維物體散點圖可以清楚地顯示不同的顆粒種群以及它們的密度信息。即使包含大量數(shù)據點，結果也可以幫助用戶理解和分析數(shù)據。三維物體散點圖還結合第三維中的信息，可以顯示在傳統(tǒng)的二維散點圖或者直方圖中由其他顆粒種群遮住的顆粒種群。以下參考附圖詳細描述本發(fā)明進一步的特征和優(yōu)勢，以及本發(fā)明的各個實施例的構成與操作。


在此合并到說明書并且形成說明書的一部分的附解本發(fā)明，并且連同說明書一起進一步用來說明本發(fā)明的原理以及使相關領域的技術人員能夠制造和使用本發(fā)明。圖 1是用于血液樣本的傳統(tǒng)的二維散點圖的圖像。圖2是基于二維散點圖的由貝克曼考爾特血液分析器生成的傳統(tǒng)的二維直方圖的圖像。圖3是根據本發(fā)明的實施例的用于顯示二維散點圖的示范性的系統(tǒng)的框圖。圖4是根據本發(fā)明的實施例的用于提供顯示數(shù)據的示范性的顆粒分析器的框圖。

圖5是根據本發(fā)明的實施例的用于顯示二維散點圖的示范性的程序的流程圖。圖6是根據本發(fā)明的實施例的示范性的三維物體散點圖的圖像。圖7A是根據本發(fā)明的實施例的使用ζ值的電導率的示范性的三維物體散點圖的圖像。圖7B是根據本發(fā)明的實施例的使用動態(tài)分配的ζ值的示范性的三維物體散點圖的圖像。圖8是根據本發(fā)明的實施例的用于顯示三維物體散點圖的示范性的計算機系統(tǒng)的框圖。參考附圖描述本發(fā)明。其中元件首次出現(xiàn)的附圖一般由相應的參考數(shù)字中的最左邊的數(shù)字表示。
具體實施例方式相對于顆粒分析器，描述本發(fā)明的實施例。一個特征是為了顯示清楚地示出不同的顆粒種群以及它們的密度信息的顆粒分析數(shù)據的三維物體散點圖。即使對于大量數(shù)據點，結果顯示也可以幫助用戶理解和分析數(shù)據。本發(fā)明的實施例提供使用三維物體散點圖顯示生物樣本的顆粒分析數(shù)據的方法和系統(tǒng)。在三維物體散點圖中，數(shù)據中的每個顆粒種群由基色表示。每個數(shù)據點表示為幾何形狀(例如三維球體)。通過改變顏色參數(shù)(例如亮度)表示局部的密度信息。在用于顯示全血樣本數(shù)據的一個實施例中，三維球體被用作幾何形狀以便表示三維物體散點圖中的數(shù)據點。數(shù)據點被分類成為細胞種群?；诟鱾€細胞種群分配球體的基色。例如，紅色被分配給成熟的紅細胞，藍色被分配給網狀細胞，以及綠色被分配給血小板， 等等。該實例用于說明的目的，而不是想要限制本發(fā)明。可以使用其他幾何形狀、顏色和顏色分配。諸如亮度的顏色參數(shù)可用于表示數(shù)據點的密度信息。在一個實施例中，分配給數(shù)據點的顏色的亮度與它附近區(qū)域中的數(shù)據點密度成正比。較高的密度生成較明亮的顏色。 由較暗的顏色表示較低的密度。如此，在三維物體散點圖中，顏色仍然識別顆粒種群，同時顏色的亮度顯示密度信息。在一個實施例中，為了三維物體散點圖，處理顆粒分析數(shù)據中的每個數(shù)據點。在替換的實施例中，只有一部分 數(shù)據點被處理。例如，在一個實施例中，只有具有預選擇的閾值以上的密度值的數(shù)據點被處理。在另一個實例中，只有選擇的種群中的數(shù)據點被處理。系統(tǒng)綜述圖3是根據本發(fā)明的實施例的用于顯示三維物體散點圖的示范性的系統(tǒng)300的框圖。系統(tǒng)300包含顆粒分析器310、計算裝置302和顯示器380。計算裝置302包含三維物體散點圖生成器315以及描繪器370。在另一個實施例(未顯示)中，顯示器380可以被歸入計算裝置302。顆粒分析器310通過處理顆粒的生物樣本來提供用于顆粒分析的數(shù)據。例如，在一個實施例中，顆粒是血細胞。在替換的實施例中，顆?？梢允侵T如DNA碎片的其他類型的生物顆粒。這些實例用于說明的目的，而不是想要限制本發(fā)明。圖4是根據本發(fā)明的實施例的顆粒分析器310的概略圖。顆粒分析器310包含制備系統(tǒng)、傳感器模塊420、測量區(qū)域426以及容器450。制備系統(tǒng)410制備包含用于分析的顆粒的生物樣本。傳感器模塊420提供對應于要被分析的顆粒的數(shù)據。在一個實施例中，傳感器模塊420包含多個探詢源422a-m、多個檢測器424a-n以及測量區(qū)域426。制備系統(tǒng)410使來自生物樣本的制備的生物顆粒428經過測量區(qū)域426。探詢源422a-m提供顆粒428的電光探詢，以使與探詢的顆粒相關的一個或多個參數(shù)可以分別通過檢測器424a-n被檢測。在一個實施例中，例如，探詢源422a-m可以包含一個或多個激光和/或電源。在替換的實施例中，可以使用其他類型和/或數(shù)量的探詢源。檢測器424a-n檢測與樣本中的探詢的顆粒相關的參數(shù)。在一個實施例中，檢測器424a-n包含一個或多個光電二極管傳感器。檢測器424a-n還可以包含直流接收機。在替換的實施例中，可以使用其他類型的檢測器。在一個實施例中，參數(shù)來源于電光測量，電光測量包含例如第5，125，737號美國專利中描述的DC(直流電)、RF(射頻)、一個或多個類型的光散射(在一個或多個角度)、 熒光性以及軸向光損失，并且是本領域中公知的。這些參數(shù)的實例用于說明的目的，而不是想要限制本發(fā)明。在一個實施例中，顆粒分析器310測量包含在液流中的生物顆粒。在另一個實施例中，顆粒分析器310測量微孔滴定板中的生物顆粒。顆粒分析器310可以是任何能夠在多維的特征空間中提供顆粒分析數(shù)據的分析器。三維(3D)物體散點圖生成器315為接收自來源于顆粒分析器310的數(shù)據生成三維物體散點圖。該數(shù)據包含與生物樣本相關的檢測參數(shù)。三維物體散點圖生成器315包含種群分析器320、初始散點圖建立器330、密度評估器340、顏色計算器以及坐標生成器360。初始散點圖建立器330基于接收自顆粒分析器310的數(shù)據建立初始散點圖。初始散點圖建立器330包含選擇模塊332以及二維散點圖建立模塊334。選擇模塊332從接收自顆粒分析器310的數(shù)據選擇對應于兩個檢測參數(shù)的數(shù)據。二維散點圖建立模塊使用對應于參數(shù)的選擇的數(shù)據建立二維散點圖。二維散點圖的兩個維分別對應于兩個參數(shù)。種群分析器320將接收自顆粒分析器310的數(shù)據分類成為顆粒種群。在初始散點圖中的數(shù)據點與分類的顆粒種群相關。各種技術可用于對顆粒種群進行分類。例如，在一個實施例中，種群分析器320對所有檢測的參數(shù)以及它們的組合建立一維直方圖和/或二維直方圖。通過分析建立的直方圖，數(shù)據能夠被分類成為顆粒種群。在另一個實施例中，數(shù)據的統(tǒng)計可用于對顆粒種群進行分類。這些實例用于說明的目的，而不是想要限制本發(fā)明。密度評估器340評估初始二維散點圖中的數(shù)據點的局部的密度信息。局部的密度信息可以通過或者基于相同的顆粒種群中的數(shù)據點的鄰近范圍中的數(shù)據點的數(shù)量而被表示。 例如，在一個實施例中，種群分析器320從顆粒分析器310接收血液樣本數(shù)據。種群分析器320將數(shù)據分類成為成熟的紅細胞、網狀細胞以及血小板種群。因此，在初始二維散點圖中的數(shù)據點與各個種群相關。與血小板種群相關的數(shù)據點的局部的密度是在它附近的血小板數(shù)據點的數(shù)量。類似地，網狀細胞數(shù)據點的局部的密度是在它附近的網狀細胞數(shù)據點的數(shù)量。成熟紅細胞數(shù)據點的局部的密度是在它附近的成熟紅細胞數(shù)據點的數(shù)量。該實例用于說明的目的，而不是想要限制本發(fā)明。例如，數(shù)據點的局部的密度不限于在種群的鄰近范圍中的數(shù)據點的數(shù)量，而且可以代替的是取決于特定的應用的數(shù)據點的數(shù)量的函數(shù)(諸如加權函數(shù))。顏色計算器350基于它的種群以及密度信息將顏色數(shù)據分配給數(shù)據點。在一個實施例中，顏色計算器350將不同的基色分配給不同的種群。然后，顏色計算器350基于它的密度信息，計算種群中的數(shù)據點的顏色亮度。坐標生成器360生成用于數(shù)據點的三維位置。三維位置包含初始散點圖中的數(shù)據點的二維坐標以及第三維中的坐標值。第三維可以對應于數(shù)據點的屬性。例如，該屬性可以是與數(shù)據點相關的種群，相對于另一個由顆粒分析器320檢測的參數(shù)的值等等。在一個實施例中，坐標生成器360為每個種群確定在第三維中的坐標值的不同的范圍。對于種群中的每個數(shù)據點，坐標生成器360將各個范圍中的值分配作為它在第三維中的坐標值。在另一個實施例中，第三維中的值是基于另一個檢測參數(shù)被確定的。例如，在一個實施例中， 散點圖的第一和第二維對應于DC和光散射，第三維對應于不透明性。這樣，因為重疊的種群在第三維中可以具有不同的坐標值，所以在初始散點圖中重疊的種群可以被分離。描繪器370使用確定的顏色數(shù)據和生成的三維位置描繪幾何形狀。描繪的幾何形狀以生成的三維位置為中心。在一個實施例中，三維球體被用作幾何形狀。描繪的結果可以被輸出到用于顯示的顯示器380。顯示器380可以是能夠與計算裝置302連接的任何類型的顯示器。例如，顯示器 380可以是CRT監(jiān)視器、LCD顯示器、觸摸屏顯示器等等。這些實例用于說明的目的，而不是想要限制本發(fā)明。在另一個實施例中，描繪的幾何形狀被存儲在諸如硬盤、閃速驅動器、軟盤、內存等等的存儲裝置(未顯示)上。在一個實施例中，三維物體散點圖生成器315、它的部件以及描繪器370可以以計算裝置302中的軟件、固件、硬件或者它們的任何組合來實現(xiàn)。實例計算裝置包括但不限于計算機、工作站、分布式計算系統(tǒng)、嵌入系統(tǒng)、單獨的電子裝置、網絡裝置、機架服務器、至少具有一個處理器以及內存的裝置或者其他類型的計算機系統(tǒng)。生成三維物體散點5是根據本發(fā)明的實施例的用于生成和顯示三維物體散點圖(步驟510-580) 的示范性的過程500的流程圖。雖然為了簡便起見將參考圖3中所示的系統(tǒng)300來描述過程500，但是過程500也可被用于顯示散點圖的其他系統(tǒng)。在步驟510中，三維物體散點圖生成器315從顆粒分析器310接收數(shù)據。該數(shù)據包含與顆粒的生物樣本相關的檢測參數(shù)。例如，在一個實施例中，參數(shù)來源于電光測量，電光測量包含如第5，125，737號美國專利中描述的DC(直流電)、RF(射頻)、光散射(在一個或多個角度)、熒光性、側向散射光以及軸向光損失，并且是本領域中公知的?？梢允褂没谥T如不透明性的檢測參數(shù)的參數(shù)，該不透明性是直流電和射頻的函數(shù)。這些參數(shù)的實例用于說明的目的，而不是想要限制本發(fā)明。在步驟520中，選擇模塊332從接收數(shù)據選擇對應于兩個檢測參數(shù)的數(shù)據。例如， 在一個實施例中，選擇對應于光散射和體積的數(shù)據。該實例是說明性的，而不是想要限制本發(fā)明。在步驟530中，然后二維散點圖建立模塊334基于選擇的數(shù)據建立初始二維散點圖。初始散點圖中的每個數(shù)據點對應于接收數(shù)據中的顆粒事件。在步驟540中，種群分析器320將接收的數(shù)據分類成為種群。這些種群對應于生物樣本中的顆粒種群。在初始散點圖中的數(shù)據點與分類的種群相關。在一個具有血液樣本的血液學數(shù)據的實施例中，種群包含紅細胞、白細胞、網狀細胞、血小板等等。各種技術可用于確定顆粒種群。例如，在一個實施例中，種群分析器320在所有檢測的參數(shù)以及它們的組合的范圍內建立一維直方圖和/或二維直方圖。通過分析建立的直方圖，可以確定數(shù)據中的顆粒種群。在一個實施例中，分水嶺變換(Watershed transformation)的分割技術被用于將二維直方圖分割成為區(qū)域。區(qū)域包含對應于顆粒種群的數(shù)據點群集。在另一個實施例中，數(shù)據的統(tǒng)計可用于確定顆粒種群。這些實例是說明性的，而不是想要限制本發(fā)明。在步驟550中，密度評估器340評估用于數(shù)據點的密度值。基于包含數(shù)據點的種群中的數(shù)據點附近的數(shù)量計算密度值。在一個實施例中，為每個顆粒種群生成二維直方圖。 每個二維直方圖提供關于各個顆粒種群的密度信息。二維直方圖將種群中的數(shù)據點的數(shù)量積聚成為64X64標準。二維散點圖被分成匹配二維直方圖的64X64區(qū)域。二維散點圖中的每個區(qū)域對應于每個直方圖中積聚的數(shù)量。對于區(qū)域中的每個數(shù)據點，基于為相應的種群而在二維直方圖中積聚的數(shù)量來分配它的密度值。在另一個實施例中，通過在到達初始散點圖中的數(shù)據點的預定距離之內對它相應的種群中的數(shù)據點進行計數(shù)來計算數(shù)據點的
也/又。使用顏色來顯示種群密度 在步驟560中，顏色計算器350基于密度值計算數(shù)據點的顏色數(shù)據。在一個實施例中，由種群分析器320確定的每個種群被分配不同的基色。例如，在一個實施例中，紅色被分配給紅細胞的種群，并且綠色被分配到血小板的種群。該實例是說明性的，而不是想要限制本發(fā)明?？梢曰谙鄳姆N群的基色以及數(shù)據點的密度值計算數(shù)據點的顏色數(shù)據。該密度值可以對應于顏色參數(shù)的值。在一個實施例中，顏色參數(shù)是顏色亮度。在示范性的實施例中，基于它們的密度值為每個種群建立數(shù)據點的組合。每個組合具有分配給相應的種群的相同的基色，但是具有不同的亮度。對于每個組合的顏色亮度與組合的密度范圍成正比。如此，在組合中具有較高密度的數(shù)據點具有較明亮的顏色，并且在另一個組合中具有較低密度的數(shù)據點具有較暗的顏色。例如，在一個實施例中，使用{10，20，100，190}的閾值將顆粒種群(諸如紅細胞) 分成五個組合。對于初始二維散點圖中的種群中的給定的數(shù)據點P(x，y)，如果P(x，y)具有密度值d(x，y)彡10，則P(x，y)被加到第一組合Gl。如果10 < d(x, y)彡20，則P(x，y)被加到第二組合G2。如果20 < d(x,y) ( 100，則P(x，y)被加到第三組合G3。如果100 < d(x,y)彡190，則P(x，y)被加到第四組合G4。最后，如果d(x，y) > 190，則P (x，y)被加到第五組合G5。第一組合Gl被分配種群的基色。對于組合G2到G5，按照紅色、綠色以及藍色成分值，如下計算它們的顏色顏色(Gi+Ι).紅色=白的.紅色X0. 2+顏色(Gi).紅色X0. 8顏色(Gi+Ι).綠色=白的.綠色X 0. 2+顏色(Gi).綠色X 0. 8顏色(Gi+Ι).藍色=白的.藍色X0. 2+顏色(Gi).藍色X0. 8基于相應的密度值，其他的顆粒種群(諸如白細胞)也可以被分成組合以及被 分配不同的亮度。生成三維位置本發(fā)明的一個特征是在三維位置使用幾何形狀表示數(shù)據點。該特征可以區(qū)分將在傳統(tǒng)的散點圖中重疊的數(shù)據點。在步驟570中，坐標生成器360生成用于數(shù)據點的三維位置。在一個實施例中，基于初始散點圖中的數(shù)據點的二維位置(例如(X，y))以及第三維 (例如ζ)中的坐標值生成用于數(shù)據點的三維位置。幾個技術可用于確定用于數(shù)據點的第三維中的坐標值。例如，數(shù)據點的另一個檢測參數(shù)值可以被用作ζ值，或者ζ值可以由與數(shù)據點相關的種群信息來確定。使用另一個參數(shù)作為ζ值在示范性的實施例中，光散射和體積被用于χ-y維，并且電導率被用于ζ值。動態(tài)的ζ值分配在另一個實施例中，ζ值可以被分成多個范圍并且被動態(tài)的分配給不同的種群。如此，在較大的種群之前可能出現(xiàn)較小的種群，從而使它們在顯示器中看得見。例如，ζ值的范圍(例如，0到49)可以被分配給白細胞，另一個范圍(例如，50到99)可以被分配給血小板，另一個范圍(例如，100到149)可以被分配給網狀細胞，并且另一個范圍(例如150 到199)可以被分配給紅細胞。這些實例是說明性的，而不是想要限制本發(fā)明。例如，可以使用其他范圍的值。因為接收的數(shù)據被認為是隨機的，所以動態(tài)分配的ζ值在每個范圍之內可以是依序的，而沒有去除數(shù)據的“隨機性”。例如，在一個實施例中，白細胞的最初50個數(shù)據點被分別分配ζ值0到49。類似地，白細胞的接下來的數(shù)據點51到100還被分別分配0到49的 ζ值。血小板的最初50個數(shù)據點被分別分配50到99的ζ值。血小板的接下來的數(shù)據點51 到100還被分別分配50到99的Z值。網狀細胞的最初50個數(shù)據點被分別分配100到149 的ζ值。網狀細胞的接下來的數(shù)據點51到100還被分別分配100到149的ζ值。紅細胞的最初50個數(shù)據點被分別分配150到199的ζ值。網狀細胞的接下來的數(shù)據點51到100 還被分別分配150到199的ζ值。對于其它種群的數(shù)據點重復這個。當生成三維物體散點圖時，這種ζ值分配可以確保一致性。與每次處理數(shù)據時生成不同的ζ值的任意的ζ值分配不同，這個基于種群的ζ值分配將對于相同的數(shù)據生成相同的三維物體散點圖。這個動態(tài)的ζ值分配是說明性的，而不是想要限制本發(fā)明。取決于特定的應用，可以使用其它ζ值分配，包括但不限于在種群之內任意的將ζ值分配給數(shù)據點。描繪并且顯示數(shù)據點 在步驟580中，描繪器370使用顏色數(shù)據以及三維位置信息描繪三維物體散點圖。描繪器370可以選擇幾何形狀來表示該數(shù)據點。在一個實施例中，三維球體被用作幾何形狀。使用計算的顏色數(shù)據，散點圖被描繪作為表示數(shù)據點的三維球體的集合，其中球體以生成的三維位置為中心。在一 個實施例中，為了改進系統(tǒng)性能，僅僅描繪和顯示看得見的幾何形狀。通常的，當與相同的(X，Y)坐標中的其它數(shù)據點相比時，只有具有最小ζ值的數(shù)據點是看得見的，因為它們在這種數(shù)據點的上面。因此，在所有的具有相同的(χ，y)坐標的數(shù)據點之中， 只有具有最小ζ值的數(shù)據點被描繪和顯示。描繪器370可以進一步使用任何類型的引擎或者程序庫來實現(xiàn)在此描述的描繪， 例如，描繪器370可以使用從SGI公司獲得的OPENGL描繪器、可從美國微軟公司得到的 DIRECT3D，或者其它類型的描繪器。實例圖6是根據本發(fā)明的實施例的以彩色原始生成的示范性的三維物體散點圖的的灰度級表示圖像610。圖像610中的兩個維是體積(DC)和光散射的轉換。圖像610中的區(qū)域620被放大為圖像630以便顯示更多細節(jié)。在示范性的彩色三維物體散點圖中，藍色球體表示網狀細胞，紅色球體表示成熟的紅細胞，以及綠色球體表示血小板。球體的顏色亮度表示由球體表示的數(shù)據點的密度信息。具有相同的基色但是不同的亮度的球體表示密度的變化。較明亮的球體表示在它們的種群中以及它們的附近中的較高密度。例如，明亮的藍色球體表示具有比由較暗的藍色球體表示的網狀細胞的密度高的網狀細胞。在相應的灰度級表示圖像610中，網狀細胞、成熟的紅細胞以及血小板分別以不同的灰度顯示在區(qū)域631、 632以及633中。每個細胞種群之內的密度信息被顯示作為灰度級的變化，例如如區(qū)域635 以及634中所示。例如，在區(qū)域634中所示的網狀細胞種群中，明亮的球體表示具有比由較暗的球體表示的網狀細胞的密度高的網狀細胞。在原始的彩色散點圖中，正如前面提到的那樣，這些球體分別是淡藍以及深藍。類似地，在區(qū)域635中顯示的成熟的紅血球中，明亮的球體表示具有比由較暗的球體表示的成熟的紅血球的密度高的成熟的紅血球。在原始的彩色散點圖中，這些球體分別是淺紅以及暗紅。圖7A是使用電導率作為ζ值的示范性的彩色三維物體散點圖的灰度級表示圖像700，但是不基于種群動態(tài)的分配ζ值。在示范性的彩色三維物體散點圖中，白色的球體被用于表示嗜堿細胞以及藍色球體被用于表示淋巴細胞。然而，表示嗜堿細胞的大部分白色的球體被表示淋巴細胞的藍色數(shù)據點覆蓋。這是因為嗜堿細胞一般具有比淋巴細胞高的電導率值，并且因此相應的白色球體具有比對應于淋巴細胞的藍色球體更大的值。在相應的灰度級圖像700中圖解這個效果。區(qū)域703包含淋巴細胞以及嗜堿細胞的種群。在圖像700中，在區(qū)域702中，大多數(shù)白色球體(嗜堿細胞) 被較暗的灰色陰影(淋巴細胞)的數(shù)據點覆蓋。因此，在圖像700的區(qū)域702中，對應于淋巴細胞的球體被顯示在對應于嗜堿細胞的球體的上面。圖7B是其中電導率被用作ζ值并且基于種群ζ值被動態(tài)地分配的示范性的彩色散點圖的灰度級表示圖像710。在具有動態(tài)地分配ζ值的彩色散點圖中，表示嗜堿細胞的白色球體被分配較小的ζ值，同時表示淋巴細胞的藍色球體被分配較大的ζ值，從而在藍色球體的上面顯示白色球體。因此，在相應的灰度級表示圖像710中，在區(qū)域712中，白色球體(嗜堿細胞)被顯示在較暗的灰色球體(淋巴細胞)上面。在灰度級圖像710中，作為包含嗜堿細胞和淋巴細胞種群的區(qū)域713的一部分的區(qū)域712在720中被放大以便顯示更多細節(jié)。在720中，白色球體(嗜 堿細胞)超過較暗的灰色球體(淋巴細胞)而清楚地看得見。如此，可以清楚地顯示顆粒種群和密度信息。在傳統(tǒng)的二維散點圖或者直方圖中被其他顆粒種群遮住的顆粒種群還可以在三維物體散點圖中被容易地識別。三維物體散點圖可以幫助用戶更好的理解和分析數(shù)據。示范性的計算機系統(tǒng)本發(fā)明的實施例可以使用硬件、固件、軟件或者它們的組合來被實現(xiàn)并且可以在計算機系統(tǒng)或者其它處理系統(tǒng)中被實現(xiàn)。在實施例中，計算機程序產品可以在計算裝置上執(zhí)行，該計算裝置能夠實現(xiàn)在此描述的功能。作為計算裝置的實例，計算機系統(tǒng)800被顯示在圖8中。計算機系統(tǒng)800包含一個或多個諸如處理器804的處理器。處理器804被連接到通信基礎設施806 (諸如總線)。計算機系統(tǒng)800還包含主存儲器808，更好地是隨機存取存儲器(RAM)，并且還可以包含輔助存儲器810。輔助存儲器810可以包括例如硬盤驅動器812和/或表示軟盤驅動器、光盤驅動器等等的可拆卸存儲驅動器814?？刹鹦洞鎯︱寗悠?14以已知的方式從可拆卸存儲單元818讀取和/或寫入可拆卸存儲單元818。可拆卸存儲單元818表示由可拆卸存儲驅動器814讀取和寫入的軟盤、光盤、存儲卡等等。將領會的是，該可拆卸存儲單元 818包括其中已經存儲計算機軟件和/或數(shù)據的計算機可用存儲介質。在替換的實施例中，輔助存儲器810可以包含其它類似的手段，諸如可拆卸存儲單元822和接口 820，用于允許計算機程序或者其它指令被裝載到計算機系統(tǒng)800中這樣的實例可以包括程序盒和盒接口(諸如視頻游戲裝置中找到的)、可拆卸存儲芯片(諸如 EPROM或者PR0M)以及相關的插孔、及其他可拆卸存儲單元和接口。計算機系統(tǒng)800還可以包括通信接口 824。通信接口 824能使計算機800與外部和/或遠程裝置通信。通信接口 824的實例可以包括調制調解器、網絡接口(諸如以太網卡)、通信端口、PCMCIA槽口和卡等等。計算機系統(tǒng)800經由通信網絡824接收數(shù)據和/或計算機程序產品。軟件和數(shù)據可以經由通信接口 824被轉換。計算機程序(還稱為計算機控制邏輯)被存儲在主存儲器808和/或輔助存儲器 810中。計算機程序還可以經由通信接口 824被接收。當執(zhí)行這樣的計算機程序時，能夠使計算機系統(tǒng)800施行在此討論的本發(fā)明的特征。特別地，當執(zhí)行計算機程序時，能夠使處理器804施行本發(fā)明的實施例的特征。因此，這樣的計算機程序代表計算機系統(tǒng)800的控制
ο在使用軟件實現(xiàn)本發(fā)明的實施例中，軟件可以被存儲在計算機程序產品中，該計算機程序產品具有切實的計算機可讀存儲介質，并且使用可拆卸存儲驅動器814、硬盤驅動器812或者通信接口 824被裝載到計算機系統(tǒng)800中。當由處理器804執(zhí)行控制邏輯(軟件)時，使得處理器804施行在此描述的本發(fā)明的實施例的功能。計算機800還包括諸如監(jiān)視器、鍵盤、指示器等等的輸入/輸出/顯示裝置832。當本發(fā)明的各種實施例已經如上被描述時，應當理解它們已經作為實例而給出， 與非限制。對相關的計算機領域的技術人員來說顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出形式和細節(jié)上的各種變化。此外，應當領會，在此提供的本發(fā)明的詳細說明，不是發(fā)明內容和說明書 摘要部分，意指用于解釋權利要求書。發(fā)明內容和說明書摘要部分可以闡明一個或多個而不是由發(fā)明人預料的本發(fā)明的所有示范性的實施例。除了在此描述的那些，實施例還可以與軟件、硬件和操作系統(tǒng)工具一起合作?？梢允褂眠m于施行在此描述的功能的任何軟件、硬件和操作系統(tǒng)工具。理解的是，在此處的術語或者專業(yè)詞匯是為了描述而不是限制，因此當前說明書的專業(yè)詞匯或者術語根據教導和指導由技術人員來解釋。本發(fā)明的寬度和范圍不應當被任何上述描述的示范性的實施例所限制，而是應當僅僅根據以下權利要求書和它們的等效物來限定。
權利要求
1.一種用于顯示用于顆粒分析的三維物體散點圖的方法，其特征在于，所述方法包括(a)制備用于分析的生物樣本；(b)使來自所述生物樣本的生物顆粒經過顆粒分析器的測量區(qū)域；(c)以至少兩個參數(shù)探詢經過所述測量區(qū)域的每個顆粒；(d)利用一個以上的檢測器檢測所述至少兩個參數(shù)；(e)將檢測的至少兩個參數(shù)存儲作為數(shù)據；(f)建立所述數(shù)據的初始二維散點圖，其中所述初始二維散點圖的第一維對應于第一參數(shù)，所述初始二維散點圖的第二維對應于第二參數(shù)，并且所述初始二維散點圖中的每個數(shù)據點對應于所述生物樣本中的顆粒；(g)將所述初始二維散點圖中的數(shù)據點分類成為對應于顆粒種群的種群；(h)為所述數(shù)據點評估密度值；(i)基于所述評估的密度值以及所述分類的種群為所述數(shù)據點計算顏色數(shù)據；(j)基于所述初始二維散點圖中的所述位置以及所述數(shù)據點的屬性生成三維位置；以及(k)使用計算的顏色數(shù)據以生成的三維位置為中心描繪幾何形狀。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物樣本是血液樣本并且步驟(b)包括使來自所述血液樣本的細胞經過。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(h)包括a)在所述初始二維散點圖中，確定在從所述數(shù)據點到指定距離之內的所述種群中的數(shù)據點的數(shù)量；以及b)基于確定的數(shù)量計算所述密度值。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(i)包括a)利用所述數(shù)據點的所述種群分配初始顏色數(shù)據；以及b)基于所述評估的密度值調節(jié)所述顏色數(shù)據。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(c)進一步包括利用第三參數(shù)探詢經過所述測量區(qū)域的每個顆粒。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟(j)包括a)基于所述數(shù)據點的所述屬性，確定對于所述數(shù)據點在第三維中的坐標值；以及b)基于所述初始二維散點圖中的所述位置以及分配的坐標值生成所述三維位置。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，確定所述第三維中的所述坐標值包括基于所述第三參數(shù)確定所述第三維中的所述坐標值。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(d)包括檢測從以下參數(shù)的組合中選擇的至少兩個參數(shù)直流電、體積、射頻、不透明性、一個或多個類型的光散射、軸向光損失以及熒光性。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，確定所述第三維中的所述坐標值包括基于所述數(shù)據點的所述種群確定所述坐標值。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，顯示所述幾何形狀包括顯示具有指定半徑的球體。
11.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述生物樣本是血液樣本。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含顯示所述描繪的幾何形狀。
13.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含存儲所述描繪的幾何形狀。
14.一種用于顯示用于顆粒分析的三維物體散點圖的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括a)顆粒分析器，配置為通過處理生物樣本提供用于顆粒分析的數(shù)據，其中所述顆粒分析器包括i)制備系統(tǒng)，用于制備包含用于分析的多個顆粒的生物樣本；以及 )傳感器模塊，具有測量區(qū)域、探詢經過所述測量區(qū)域的至少一個所述顆粒的多個探詢源、以及檢測與至少一個所述顆粒相關的多個參數(shù)的至少一個檢測器；b)三維物體散點圖生成器，配置為基于提供的數(shù)據生成三維散點圖數(shù)據，其中所述三維物體散點圖生成器包括i)初始散點圖建立器，配置為基于由所述顆粒分析器提供的所述數(shù)據建立初始二維散點圖； )種群分析器，配置為將所述初始二維散點圖中的數(shù)據點分類成為對應于所述樣本中的顆粒種群的種群；iii)密度評估器，配置為在所述初始二維散點圖中，基于從所述數(shù)據點到指定距離之內的所述種群中的數(shù)據點的數(shù)量，為所述數(shù)據點確定密度值；iv)顏色計算器，配置為基于所述種群以及所述密度值為所述數(shù)據點計算顏色數(shù)據；以及ν)坐標生成器，配置為基于所述數(shù)據點的屬性確定第三維中的坐標值，并且基于所述初始二維散點圖中的所述數(shù)據點的位置以及所述第三維中的所述坐標值，為所述數(shù)據點生成三維位置；以及c)描繪器，配置為基于生成的三維散點圖數(shù)據，描繪用于顯示的幾何形狀。
15.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述初始散點圖建立器包括a)選擇模塊，配置為選擇對應于第一檢測參數(shù)的第一數(shù)據以及對應于第二檢測參數(shù)的第二數(shù)據；以及b)二維散點圖建立模塊，配置為使用對應于所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)的數(shù)據建立初始二維散點圖，其中，所述初始二維散點圖的第一維對應于所述第一參數(shù)，以及所述初始二維散點圖的第二維對應于所述第二參數(shù)。
16.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色計算器被配置為 基于所述數(shù)據點的所述種群將初始顏色分配給所述數(shù)據點；以及基于所述數(shù)據點的所述密度值調節(jié)所述分配的顏色。
17.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒分析器被配置為檢測與所述顆粒的所述生物樣本相關的第三參數(shù)。
18.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述坐標生成器被配置為確定在與所述第三參數(shù)相對應的所述第三維中的所述坐標值。
19.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述坐標生成器被配置為確定在與所述數(shù)據點的所述種群相對應的所述第三維中的所述坐標值。
20.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述三維散點圖數(shù)據包括用于所述初始二維散點圖中的數(shù)據點的顏色數(shù)據以及三維位置。
21.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述描繪器被配置為a)選擇球體作為所述幾何形狀；b)確定所述球體的大??；以及c)使用所述顏色數(shù)據以及確定的大小顯示所述球體，其中所述球體以所述三維位置為中心。
22.如權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述描繪器被配置為使用所述顏色數(shù)據顯示以所述三維位置為中心的幾何形狀，其中所述三維位置在所述初始二維散點圖中具有相同位置的三維位置之中，在所述第三維中具有最小坐標值。
23.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個參數(shù)包括從以下參數(shù)的組合中選擇的至少兩個參數(shù)直流電、體積、射頻、不透明性、一個以上類型的光散射、軸向光損失以及熒光性。
24.一種用于顯示用于顆粒分析的三維物體散點圖的方法，其特征在于，所述方法包括(a)基于對應于一個以上的顆粒的顆粒分析數(shù)據獲得初始二維散點圖，其中，所述初始二維散點圖的第一維對應于測量所述顆粒的第一屬性的第一參數(shù)，所述初始二維散點圖的第二維對應于測量所述顆粒的第二屬性的第二參數(shù)，并且所述初始二維散點圖中的每個數(shù)據點對應于顆粒；(b)將所述初始二維散點圖中的數(shù)據點分類成為對應于顆粒種群的種群；(c)為所述數(shù)據點評估密度值；(d)基于評估的密度值為所述數(shù)據點計算顏色數(shù)據；(e)基于所述初始二維散點圖中的所述位置以及所述數(shù)據點的屬性生成三維位置；以及(f)使用計算的顏色數(shù)據以生成的三維位置為中心顯示幾何形狀。
25.—種三維物體散點圖生成器，用于基于對應于一個以上的顆粒的顆粒分析數(shù)據生成三維物體散點圖數(shù)據，為了在計算裝置中使用，其特征在于，所述三維物體散點圖生成器包含a)初始散點圖建立器，基于所述顆粒分析數(shù)據建立初始二維散點圖，其中所述初始散點圖中的每個數(shù)據點對應于顆粒；b)種群分析器，將所述初始二維散點圖中的數(shù)據點分類成為對應于所述顆粒中的顆粒種群的種群；c)密度評估器，在所述初始二維散點圖中，基于從所述數(shù)據點到指定距離之內的所述種群中的數(shù)據點的數(shù)量，為所述數(shù)據點確定密度值；d)顏色計算器，基于所述種群以及所述密度值為所述數(shù)據點計算顏色數(shù)據；以及e)坐標生成器，基于所述數(shù)據點的屬性確定第三維中的坐標值，并且基于所述初始二維散點圖中的所述數(shù)據點的位置以及所述第三維中的所述坐標值，為所述數(shù)據點生成三維位置。
全文摘要
提供用于顯示顆粒的三維物體散點圖的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，與生物樣本中的至少一個顆粒相關的至少兩個參數(shù)被檢測和存儲作為數(shù)據。利用對應于兩個參數(shù)的兩個維建立數(shù)據的初始二維散點圖，并且每個數(shù)據點對應于生物樣本中的顆粒。將初始二維散點圖中的數(shù)據點分類成為對應于顆粒種群的種群；評估數(shù)據點的密度值。基于評估的密度值以及分類的種群為數(shù)據點計算顏色數(shù)據；基于初始二維散點圖中的位置以及數(shù)據點的屬性生成三維位置。使用計算的顏色數(shù)據顯示以生成的三維位置為中心的幾何形狀。
文檔編號G01N15/10GK102227624SQ200980148183
公開日2011年10月26日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權日2008年11月4日
發(fā)明者帕特里西奧·J·韋多, 海平賈 申請人:貝克曼考爾特公司