專利名稱：用于位置特定的多參數(shù)數(shù)據(jù)集的分析和比較的圖形用戶界面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及分析、顯示和視覺比較位置特定的多參數(shù)數(shù)據(jù)集，更具體地，涉 及分析、顯示和視覺比較由對(duì)生物樣本的細(xì)胞術(shù)詢問(wèn)(cytometric interrogation)而得到 的數(shù)據(jù)集。
背景技術(shù)：
結(jié)合數(shù)字計(jì)算機(jī)和數(shù)字控制技術(shù)的最新發(fā)展，分析儀器被設(shè)計(jì)成自動(dòng)詢問(wèn)多個(gè)樣 本并且在詢問(wèn)期間測(cè)量?jī)蓚€(gè)或更多個(gè)參數(shù)。在典型的測(cè)量方案中，將樣本放置于載體上的 位置處并且將載體載入到自動(dòng)詢問(wèn)所述位置的儀器中。由于每個(gè)被詢問(wèn)的樣本位于樣本載 體上的已知位置處，因此可以將所收集的數(shù)據(jù)精確地稱為位置特定數(shù)據(jù)。也可以由儀器陣 列產(chǎn)生位置特定數(shù)據(jù)，所述儀器陣列中的每個(gè)儀器以相對(duì)于其它儀器的已知的空間關(guān)系來(lái) 放置。 現(xiàn)代細(xì)胞儀是設(shè)計(jì)成用于自動(dòng)分析載體上的多個(gè)樣本的儀器的代表。這些設(shè)備通 常通過(guò)用一個(gè)或者多個(gè)激勵(lì)光束照亮顆粒以及檢測(cè)由顆粒-光束的相互作用產(chǎn)生的有色 光脈沖來(lái)詢問(wèn)含顆粒的樣本。流式細(xì)胞儀聚焦所述激勵(lì)光以定義在流式管中的至少一個(gè)激 勵(lì)體積并且由流過(guò)管的流體使所述顆粒傳輸穿過(guò)所聚焦的光。掃描細(xì)胞儀中的顆?；旧?是靜止的，使所聚焦的激勵(lì)光掃描經(jīng)過(guò)所述顆粒。在兩類儀器中，均可以通過(guò)組合不同波長(zhǎng) 的光束形成多色激勵(lì)光束。所述顆粒的信息通過(guò)有色光脈沖的波長(zhǎng)、幅值和形狀來(lái)提供。
細(xì)胞儀可以用于詢問(wèn)含顆粒的生物樣本，所述生物樣本包含從活體器官得到的分 子。這種樣本中的顆?？梢杂晒腆w、液體或者氣體介質(zhì)包圍且通常具有附著于所述顆粒 的熒光材料以便于它們的詢問(wèn)。商用的流式細(xì)胞儀包括毛細(xì)管流式儀器(諸如由位于加 利福尼亞州(CA)海達(dá)德市(Hayward)的Guava Technologies制造的EasyCyte-Plus和 PCA-96)以及傳統(tǒng)鞘流式儀器(諸如由位于加利福尼亞州圣何西市的BDBiosciences制造 的FACSCalibur)。由位于馬薩諸塞州劍橋市的Compucyte制造的iColor成像細(xì)胞儀是代 表性的掃描細(xì)胞儀。 高級(jí)應(yīng)用需要具有大量檢測(cè)器的細(xì)胞儀，如在Nature Reviewlmmunology (2004) 第4期第649 655頁(yè)中的"Seventeen-colour FlowCytometry"(作者S. P. Perfetto 等)及在Nature Medicine (2003)第9期第112 117頁(yè)中的"Beyond Six Colors, a New Era in Flow Cytometry"(作者S. C. DeRosa等)中所描述的細(xì)胞儀。在2004年1月27 日授予Clifford A. Oostman等人的美國(guó)專利6， 683， 357描述了用于高級(jí)應(yīng)用的具有反射 濾波器系統(tǒng)的代表性的多激光細(xì)胞儀系統(tǒng)。Oostman的該專利的實(shí)施例可具有三個(gè)或者更多個(gè)激勵(lì)體積以及多于十二個(gè)的檢測(cè)器。 由于其復(fù)雜性，通常使用數(shù)字計(jì)算機(jī)來(lái)分析由使用細(xì)胞儀對(duì)多個(gè)樣本之一進(jìn)行的 詢問(wèn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。用于細(xì)胞術(shù)數(shù)據(jù)分析的商用軟件包包括來(lái)自加利福尼亞州洛杉磯市的 DeNovo Software的FCS Express、來(lái)自斯坦福Shared FCS facility且經(jīng)由加利福尼亞州 斯坦福市的斯坦福大學(xué)許可的Flow JO以及來(lái)自加利福尼亞州圣何塞市的BD Bioscience 的CellQuestPR0。在2001年l月23日頒發(fā)給Mario Roederer等的美國(guó)專利No. 6， 178,382 以及L. Herzenberg等在Nature Immunology (2006年7月，第7期，第681 685頁(yè))中發(fā) 表的"Interpreting flow cytometry data :aguide for the perplexed，，中也公開了有關(guān) 細(xì)胞術(shù)數(shù)據(jù)分析的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)向用戶呈現(xiàn)輸出數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或者更多個(gè)數(shù)據(jù)集的視覺比較。本發(fā) 明還針對(duì)與提供這種比較的圖形界面進(jìn)行交互。 根據(jù)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的圖形用戶界面(GUI)在多元位置特定 的熱圖的上下文中視覺地表示兩個(gè)或者更多個(gè)輸出數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)。所述熱圖包括代表已經(jīng) 被詢問(wèn)過(guò)以獲得位置特定輸入數(shù)據(jù)的樣本位置組的圖標(biāo)，所述位置特定輸入數(shù)據(jù)被進(jìn)行分 析以產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)集。所述熱圖中圖標(biāo)的空間排列在視覺上類似于樣本的物理排列，以使 得每個(gè)圖標(biāo)與至少一個(gè)樣本位置視覺關(guān)聯(lián)。 此外，將至少一個(gè)所述圖標(biāo)劃分成若干區(qū)域，以使得可以在不同的區(qū)域視覺地表 示來(lái)自不同數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)且對(duì)它們進(jìn)行比較。在某些實(shí)施例中，所述圖標(biāo)的形狀可以與樣 本位置的形狀基本上相同，可以將所有的圖標(biāo)劃分成區(qū)域，或者所述樣本和圖標(biāo)的排列可 以是相同的。在其他實(shí)施例中，所述輸出數(shù)據(jù)集可以包括來(lái)自兩個(gè)或者更多個(gè)樣本的數(shù)據(jù) 且所述區(qū)域的數(shù)量可以等于所分析的數(shù)據(jù)集的數(shù)量?？梢杂捎脩魧?shù)據(jù)集分配給所述圖標(biāo) 的區(qū)域以及由視覺色調(diào)或者顏色來(lái)表示數(shù)據(jù)值?？梢酝ㄟ^(guò)在所述色調(diào)或者顏色上疊加陰影 線圖案或者通過(guò)使用所述色調(diào)或者顏色代表所表示的量的對(duì)數(shù)來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)所述色調(diào)或 者顏色表示的數(shù)字分辨率?？梢詮氖褂昧魇郊?xì)胞儀或者掃描細(xì)胞儀對(duì)含顆粒的生物樣本的 詢問(wèn)而得到所述數(shù)據(jù)集。 在替選實(shí)施例中，圖形用戶界面顯示了由對(duì)樣本排列中的樣本進(jìn)行詢問(wèn)而得到的 數(shù)據(jù)集分析的表示，并且也顯示了所述分析的結(jié)果的表示。該實(shí)施例包括應(yīng)用于數(shù)據(jù)集以 產(chǎn)生結(jié)果的至少一個(gè)分析的門或者可替選的圖形表示。所述分析具有至少一個(gè)參數(shù)，用戶 通過(guò)與圖形呈現(xiàn)交互來(lái)控制所述參數(shù)，并且使用多元位置特定的熱圖向所述分析的結(jié)果提 供至少一個(gè)附加結(jié)果集。在熱圖中視覺地表示與參數(shù)的變化相關(guān)聯(lián)的結(jié)果的變化?？蛇x擇 地，可以從菜單選擇所述參數(shù)或者可以通過(guò)改變圖形中的一、二、三維圖像的形狀來(lái)調(diào)整所 述參數(shù)。所述分析結(jié)果的視覺表示也可以跟蹤分析參數(shù)的變化，從而允許用戶觀察與參數(shù) 的變化相關(guān)聯(lián)的輸出數(shù)據(jù)的變化。在熱圖中所分析和呈現(xiàn)的輸入數(shù)據(jù)可以從使用流式或者 掃描細(xì)胞儀對(duì)含顆粒的生物樣本的詢問(wèn)而得到。 本發(fā)明的另一方面涉及與圖形界面交互。用戶通過(guò)定義至少一個(gè)分析、指定用于 所述分析的測(cè)量單位、將所述分析應(yīng)用于數(shù)據(jù)集以產(chǎn)生結(jié)果以及在圖標(biāo)區(qū)域中表示所述結(jié) 果來(lái)與界面交互。該方法可以應(yīng)用于分析以及顯示通過(guò)使用流式或者掃描細(xì)胞儀對(duì)含顆粒
5生物樣本的詢問(wèn)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。 本發(fā)明還被實(shí)現(xiàn)為在計(jì)算機(jī)顯示器上呈現(xiàn)兩個(gè)或者更多個(gè)數(shù)據(jù)集，用于由用戶進(jìn) 行視覺比較，其中，所述數(shù)據(jù)集由對(duì)樣本排列的詢問(wèn)的分析得到。所述呈現(xiàn)包括將所述樣本 排列與顯示器中的視覺圖標(biāo)進(jìn)行映射，使得每個(gè)圖標(biāo)與至少一個(gè)樣本相關(guān)聯(lián)，并且每個(gè)視 覺圖標(biāo)與其他圖標(biāo)的空間關(guān)系類似于與所述視覺圖標(biāo)相關(guān)聯(lián)的樣本與其他樣本的空間關(guān) 系，將所述圖標(biāo)再分成區(qū)域，且在所述圖標(biāo)的唯一區(qū)域中視覺地表示每個(gè)數(shù)據(jù)集。這種呈現(xiàn) 可以用于呈現(xiàn)從使用流式或者掃描細(xì)胞儀對(duì)含顆粒的生物樣本的詢問(wèn)而得到的數(shù)據(jù)。


盡管所附權(quán)利要求闡明了本發(fā)明的具有特定性的特征，然而根據(jù)以下結(jié)合附圖的
詳細(xì)描述可以最好地理解本發(fā)明及其目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)，其中 圖1示出了用于收集、劃分以及檢測(cè)細(xì)胞儀中的光的光學(xué)系統(tǒng)。
圖2示出了在細(xì)胞儀數(shù)據(jù)集的分析中使用的門控直方圖。 圖3示出了在細(xì)胞儀數(shù)據(jù)集的分析中使用的門控點(diǎn)陣圖(dot plot)。 圖4示出了用于保持用于由細(xì)胞儀進(jìn)行詢問(wèn)的液體樣本的96孔樣本盤(96iell
sample plate)。 圖5示出了用于使用流式細(xì)胞儀對(duì)多個(gè)樣本進(jìn)行詢問(wèn)并且對(duì)詢問(wèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、 顯示和比較的系統(tǒng)。 圖6示出了向64個(gè)樣本孔中的相同樣本加入六個(gè)細(xì)胞因子以確定細(xì)胞因子對(duì)樣 本中的細(xì)胞過(guò)程的影響的圖案。 圖7示出了用于使用污染監(jiān)控儀對(duì)在三個(gè)位置處的大氣進(jìn)行詢問(wèn)并且對(duì)詢問(wèn)數(shù)
據(jù)進(jìn)行分析、顯示和比較的系統(tǒng)。 圖8示出了數(shù)字計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。 圖9示出了在計(jì)算機(jī)顯示器屏幕上的圖標(biāo)排列以及將圖標(biāo)劃分成可用于視覺地 表示輸出數(shù)據(jù)集的區(qū)域，所述圖標(biāo)排列類似于96孔樣本盤中的孔的排列。
圖10示出了使用視覺色調(diào)和陰影線圖案的組合對(duì)數(shù)字值的視覺表示。
圖11示出了在兩個(gè)96孔樣本盤的孔中的樣本排列。 圖12示出了與圖11的樣本盤上的位置相關(guān)聯(lián)的方形圖標(biāo)的排列以及將所述圖標(biāo) 劃分成可用于視覺表示數(shù)據(jù)集的區(qū)域，所述數(shù)據(jù)集是從通過(guò)對(duì)樣本盤上的相關(guān)位置的詢問(wèn) 而獲得的數(shù)據(jù)的分析得到的。 圖13示出了與圖11的樣本盤上的位置相關(guān)聯(lián)的菱形圖標(biāo)的排列，以及將所述圖 標(biāo)劃分成可以用于視覺表示數(shù)據(jù)集的區(qū)域，所述數(shù)據(jù)集是從通過(guò)對(duì)樣本盤上的相關(guān)位置的 詢問(wèn)而獲得的數(shù)據(jù)的分析得到的。 圖14是表示選擇、分析和視覺表示通過(guò)分析位置特定流式細(xì)胞儀數(shù)據(jù)而獲得的 結(jié)果的過(guò)程的流程圖。 圖15示出了在用戶界面中的組選擇屏。
圖16示出了在用戶界面中的分析定義屏。
圖17示出了在用戶界面中的熱圖定義屏。
圖18表示在用戶界面中的門修改屏。
具體實(shí)施例方式
這里在如下應(yīng)用上下文中闡述本發(fā)明的特征在所述應(yīng)用中，由流式細(xì)胞儀對(duì)多 個(gè)樣本進(jìn)行詢問(wèn)。本發(fā)明的這種應(yīng)用是代表性的而非限制性的。本發(fā)明的可替選實(shí)施例可 以用于顯示和比較從除了流式細(xì)胞儀之外的各種各樣的詢問(wèn)得到的分析結(jié)果。
在流式細(xì)胞儀中，使用光學(xué)系統(tǒng)100根據(jù)波長(zhǎng)對(duì)來(lái)自樣本的光進(jìn)行收集、分離并 且將其成像到檢測(cè)器上，所述光學(xué)系統(tǒng)類似于圖1所示的光學(xué)系統(tǒng)。光101通常由樣本以 脈沖的形式發(fā)出，由透鏡102收集并且被引導(dǎo)到雙色分束器103，所述分色光束分離器根據(jù) 波長(zhǎng)來(lái)分光101。所分開的光部分沿著檢測(cè)路徑104傳播，所述檢測(cè)路徑包括聚焦透鏡105、 帶通濾波器106和檢測(cè)器107。檢測(cè)器107將所述光轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，經(jīng)由傳統(tǒng)裝置將所述 電子信號(hào)傳送到電子處理單元(未示出)。 在典型的系統(tǒng)中，電子信號(hào)是模擬脈沖序列，且電子處理單元生成由檢測(cè)器產(chǎn)生 的脈沖序列的數(shù)字表示。通常，根據(jù)所定義的格式將所述數(shù)字表示存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)傳送設(shè)備上。 由國(guó)際細(xì)胞分析學(xué)會(huì)(ISAC)的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)開發(fā)的文件細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)(或稱FCS)格式是適合于 文件傳送的許多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式中的一種。 可以將詢問(wèn)和記錄來(lái)自單個(gè)顆粒的光脈沖的動(dòng)作稱作事件，對(duì)相似顆粒的詢問(wèn) 在檢測(cè)器的子集中產(chǎn)生具有有限范圍的幅值的脈沖。在具有N個(gè)檢測(cè)器的細(xì)胞儀中，可 以由在N維數(shù)據(jù)空間中的N維向量或者點(diǎn)來(lái)表示在事件期間由所有檢測(cè)器產(chǎn)生的脈沖 的幅值。在所述數(shù)據(jù)空間表示中，通過(guò)對(duì)在M維(M小于或者等于N)體積內(nèi)具有點(diǎn)表示 (point-r印resentation)的事件的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)分析輸入數(shù)據(jù)。所述M維體積到具有 一、二或者三維的圖形上的投射通常被稱作"門"。 在具有單個(gè)激勵(lì)源的儀器(諸如由加利福尼亞州海達(dá)德市的GuavaTechnologies
制造的EasyCyte Plus)中，事件可以產(chǎn)生來(lái)自四到六個(gè)不同的檢測(cè)器的輸出脈沖。這些檢
測(cè)器通常測(cè)量由不同波長(zhǎng)的前向散射、大角度散射和熒光發(fā)射所產(chǎn)生的光脈沖。 在可以使用來(lái)自單個(gè)檢測(cè)器的脈沖對(duì)特定類型的顆粒進(jìn)行識(shí)別的情況下，通常使
用如圖2中所示的簡(jiǎn)單直方圖110來(lái)定義門。在直方圖110中，一維門111對(duì)應(yīng)于橫坐標(biāo)
112的范圍，并且落入所述門內(nèi)的事件的數(shù)量等于在對(duì)應(yīng)于橫坐標(biāo)112的范圍的所述直方
圖部分下面的面積113。 在需要來(lái)自兩個(gè)檢測(cè)器的數(shù)據(jù)用于顆粒識(shí)別的情況中，可以將所述數(shù)據(jù)顯示為點(diǎn) 陣圖，在所述點(diǎn)陣圖中，在兩個(gè)正交軸上示出所述脈沖幅值。在圖3中示出了典型的點(diǎn)陣圖 120。在圖120中，將來(lái)自每個(gè)事件的脈沖幅值繪制為點(diǎn)121。通過(guò)照亮相似的顆粒而產(chǎn)生 的事件通常在點(diǎn)陣圖上形成點(diǎn)121的點(diǎn)簇122。門表示為點(diǎn)陣圖上的閉合圖像123，且優(yōu)化 圖像123的大小、形狀和位置以分離由具有特定特性的顆粒產(chǎn)生的點(diǎn)。通過(guò)對(duì)在門表示中 的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)確定由具有所期望的特性的顆粒引起的事件的數(shù)量。 現(xiàn)代細(xì)胞術(shù)測(cè)量通常需要在具有三維或者更多維的數(shù)據(jù)空間中定義的體積。例 如，比較簡(jiǎn)單的流式細(xì)胞儀，例如由加利福尼亞州海達(dá)德市的Guava Technologies制造的 EasyCyte Plus具有六個(gè)檢測(cè)器(四個(gè)熒光檢測(cè)器以及兩個(gè)散射檢測(cè)器)。在這種設(shè)備中， 單個(gè)事件可以在每個(gè)檢測(cè)器中產(chǎn)生脈沖，并且通常在具有四到六個(gè)坐標(biāo)的空間中進(jìn)行數(shù)據(jù) 分析。這種空間的視覺表示是困難的，且因此用于流式細(xì)胞儀數(shù)據(jù)的分析的商用軟件包使
7用一維和兩維門的邏輯組合(與、或、非等)來(lái)定義體積。也可以通過(guò)將事件投射到三維云 圖、兩維直方圖或者通過(guò)使用各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)定義門。 流式和掃描細(xì)胞儀以增加的頻率用于需要詢問(wèn)大量樣本的應(yīng)用中。因此，所述 Guava EasyCyte Plus和其他細(xì)胞儀被設(shè)計(jì)成對(duì)在多孔樣本盤或者可替選多樣本載體中的 多個(gè)樣本自動(dòng)進(jìn)行詢問(wèn)。圖4是對(duì)具有形式為行和列的常規(guī)矩陣的樣本孔131的96孔盤 130的示意性表示。類似于盤130的盤通常用于對(duì)多個(gè)液體樣本的自動(dòng)詢問(wèn)。使用六個(gè)檢 測(cè)器，采用完整96-孔盤的單次運(yùn)行產(chǎn)生96個(gè)六參數(shù)數(shù)據(jù)文件。 圖5是可以用于使用流式細(xì)胞儀對(duì)多孔樣本盤進(jìn)行自動(dòng)詢問(wèn)以及用于分析詢問(wèn) 數(shù)據(jù)的硬件和數(shù)據(jù)傳送方案的示意性表示。在典型的測(cè)量中，由操作者(未示出)將類似于 圖4中的盤130的多孔樣本盤載入到流式細(xì)胞儀133的盤載體132中。由操作者將測(cè)量參 數(shù)、存儲(chǔ)格式、樣本說(shuō)明和其他數(shù)據(jù)輸入到細(xì)胞儀的數(shù)字控制單元134中。在一些儀器中， 所述數(shù)字控制單元134被合并到細(xì)胞儀成套設(shè)備中，或者可替選地，數(shù)字控制單元134可以 是計(jì)算機(jī)。 詢問(wèn)數(shù)據(jù)和其他信息通常以預(yù)定文件格式存儲(chǔ)并且可以被傳送到計(jì)算機(jī)135用 于分析和比較?；蛘?，可以由數(shù)字控制單元134分析所述詢問(wèn)數(shù)據(jù)和其他信息。在計(jì)算機(jī) 135用于數(shù)據(jù)分析和比較的情況下，使用傳統(tǒng)方法將數(shù)據(jù)從流式細(xì)胞儀133傳送到計(jì)算機(jī) 135 ，所述方法包括但不限于光盤、磁盤驅(qū)動(dòng)、閃盤驅(qū)動(dòng)、以太網(wǎng)連接、USB連接、火線連接、無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)連接。 傳統(tǒng)細(xì)胞儀分析成套設(shè)備允許用戶從列表中，或者在一些情況中，從樣本載體的 視覺表示中選擇用于分析的數(shù)據(jù)文件組。這些成套設(shè)備也允許使用一個(gè)或者更多個(gè)公共門 定義來(lái)分析數(shù)據(jù)文件組，但是不允許用戶視覺比較輸出數(shù)據(jù)。而是將輸出數(shù)據(jù)在電子表格 中制表和/或傳送到通用視覺呈現(xiàn)應(yīng)用。 詢問(wèn)大量樣本的細(xì)胞儀用戶通常將生物化合物加入到樣本盤上的孔，使得包含特 定化合物的孔在樣本盤上形成幾何形狀。例如，在圖6中的中央表示140是樣本盤中的64 個(gè)孔的方形排列的圖，所述孔已被用相同的CD8+細(xì)胞樣本填充。在外部盤表示144中的陰 影線區(qū)域142對(duì)應(yīng)于孔的子排列，其中已將所指示的細(xì)胞因子加入了每個(gè)孔。中央盤表示 140示出了在每個(gè)孔中的細(xì)胞因子的組合。一旦根據(jù)圖6中的圖140將細(xì)胞因子加入到多孔 盤中的樣本，則可以通過(guò)細(xì)胞儀(諸如Guava EasyCyte Plus流式細(xì)胞儀)以及存儲(chǔ)在64 個(gè)輸入數(shù)據(jù)文件中的結(jié)果使用單個(gè)自動(dòng)運(yùn)行來(lái)詢問(wèn)所述細(xì)胞因子。如果EasyCyte Plus儀 器的六個(gè)檢測(cè)器被用于在詢問(wèn)期間記錄數(shù)據(jù)，則可以將輸入數(shù)據(jù)集中的每個(gè)事件表示為六 維向量。例如，通過(guò)在具有一維或者兩維門的六維數(shù)據(jù)空間中定義體積并且對(duì)在位于門控 體積內(nèi)的每個(gè)數(shù)據(jù)文件中的事件個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)完成這些文件針對(duì)CCR7表達(dá)式的分析。
傳統(tǒng)細(xì)胞術(shù)分析成套設(shè)備以表格格式呈現(xiàn)分析結(jié)果，這使得操作者或者數(shù)據(jù)分析 者難于將輸出信息與多孔盤中的樣本的位置關(guān)聯(lián)起來(lái)。例如，在圖6的實(shí)驗(yàn)中，很難從輸出 數(shù)據(jù)的表格式呈現(xiàn)中提取與孔的位置相關(guān)聯(lián)的信息。 傳統(tǒng)細(xì)胞術(shù)分析成套設(shè)備還強(qiáng)迫操作者或者數(shù)據(jù)分析者數(shù)字地比較來(lái)自不同樣
本或者分析的輸出數(shù)據(jù)。在期望比較來(lái)自若干個(gè)樣本盤的數(shù)據(jù)或者同時(shí)評(píng)估通過(guò)將多個(gè)分
析應(yīng)用到單個(gè)樣本組而獲得的結(jié)果的情況下，輸出數(shù)據(jù)的數(shù)字比較既困難又費(fèi)時(shí)。 在不具有比較兩個(gè)或者更多個(gè)特定位置數(shù)據(jù)集的能力的情況下，對(duì)通過(guò)詢問(wèn)多個(gè)
8樣本位置而獲得的數(shù)據(jù)的分析和顯示是非常復(fù)雜的。在細(xì)胞分析術(shù)以及其他應(yīng)用中，樣本 位置通常具有相對(duì)于彼此固定的空間關(guān)系，并且進(jìn)行所述詢問(wèn)和/或分析的個(gè)體可以通過(guò) 其對(duì)于其他樣本的相對(duì)位置而快速識(shí)別樣本的屬性。圖6所示出的實(shí)驗(yàn)是許多實(shí)驗(yàn)的代 表，在所述實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)樣本的位置將細(xì)胞因子或者其他物質(zhì)加入到載體上的樣本中并且 使用流式細(xì)胞儀來(lái)自動(dòng)詢問(wèn)所述細(xì)胞因子或者其他物質(zhì)。 在上述種類的數(shù)據(jù)分析的其他應(yīng)用中，兩個(gè)或者更多個(gè)儀器可以用于詢問(wèn)樣本。 例如，可以通過(guò)在城市或者其他地理區(qū)域內(nèi)的位置處的污染監(jiān)測(cè)器的空間排列來(lái)測(cè)量空氣 污染物的濃度，所述空氣污染物包括PM2. 5、 PM10、臭氧和二氧化硫?？梢酝ㄟ^(guò)將類似于儀 器位置排列的圖標(biāo)排列疊加到圖上來(lái)容易地顯示儀器的位置。圖7是在代表性的污染監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)150中的硬件和通信通道的示意性說(shuō)明。在所示出的系統(tǒng)中，用于監(jiān)測(cè)兩個(gè)或者更多 個(gè)污染物的儀器152被放置在不同的位置處。由中央計(jì)算機(jī)154控制所述儀器152，所述中 央計(jì)算機(jī)154也用于數(shù)據(jù)分析以及所分析的數(shù)據(jù)的比較?？梢允褂脗鹘y(tǒng)方法在中央計(jì)算機(jī) 154和監(jiān)測(cè)儀器152之間傳送信息。 這些計(jì)算機(jī)界面不能夠使用戶將輸出數(shù)據(jù)與樣本位置在視覺上關(guān)聯(lián)起來(lái)并且比 較來(lái)自一個(gè)或者更多個(gè)樣本位置的多個(gè)輸出數(shù)據(jù)集。在傳統(tǒng)的界面中，一般以表格形式呈 現(xiàn)輸出數(shù)據(jù)集，由數(shù)字和/或字母數(shù)字字符標(biāo)示特定位置。隨后可以使用商用圖形呈現(xiàn)成 套設(shè)備顯示制成表的數(shù)據(jù)，但是這種成套設(shè)備不具有根據(jù)從中得到所述數(shù)據(jù)的樣本位置同 時(shí)顯示多個(gè)數(shù)據(jù)集的能力。這些用戶界面僅允許顯示單個(gè)數(shù)據(jù)集并且排除了兩個(gè)或者更多 個(gè)數(shù)據(jù)集的視覺比較，在所述用戶界面中，根據(jù)樣本位置而視覺地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，用戶控制對(duì)數(shù)據(jù)的分析和顯示以根據(jù)從中收集所述數(shù)據(jù)的樣本位置 來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)集的視覺比較。由數(shù)字計(jì)算機(jī)提供所述視覺比較，所述數(shù)字計(jì)算機(jī)具有圖 8所示出的基本體系結(jié)構(gòu)或者能夠執(zhí)行圖8體系結(jié)構(gòu)的功能的可替選體系結(jié)構(gòu)。在所示出 的體系結(jié)構(gòu)160中，用戶通常通過(guò)與由輸入塊166和輸出塊168表示的設(shè)備交互而控制中 央處理單元。例如，可以使用傳統(tǒng)的鍵盤和指示設(shè)備、跟蹤球、觸摸屏顯示器、數(shù)字化圖形輸 入板或者可替選的人界面設(shè)備來(lái)完成輸入操作。將來(lái)自CPU162的輸出引導(dǎo)到輸出塊168， 所述輸出塊168連接到顯示器169并且也可以連接到一個(gè)或者更多個(gè)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(諸如以太 網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接)和存儲(chǔ)設(shè)備(諸如磁盤、閃盤或者光盤)。例如，適合于本發(fā) 明的實(shí)踐的數(shù)字計(jì)算機(jī)包括一般用于常規(guī)儀器控制和數(shù)據(jù)分析的類型的臺(tái)式或者便攜式 個(gè)人計(jì)算機(jī)或者諸如大型計(jì)算機(jī)的多用戶機(jī)。適當(dāng)?shù)娘@示器包括但不限于LCD(液晶顯示 器)和TFT(薄膜晶體管)平板顯示器、等離子顯示器、CRT(陰極射線管)顯示器、投影顯 示器以及允許在傳統(tǒng)電視機(jī)上查看計(jì)算機(jī)生成的圖像的界面。 在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供用于多個(gè)位置特定數(shù)據(jù)集的同時(shí)顯示和視覺比較的 用戶界面。根據(jù)本發(fā)明，如圖9所示出的，可以在計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備上使用新穎的位置特定的 多元熱圖顯示來(lái)自兩個(gè)或者更多個(gè)位置特定的詢問(wèn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。在圖9所示出的計(jì)算 機(jī)顯示器200的屏幕210中，多元熱圖211用于視覺地呈現(xiàn)通過(guò)用流式細(xì)胞儀對(duì)在圖4的 96孔樣本盤130的孔131中的含顆粒生物樣本進(jìn)行詢問(wèn)獲得的數(shù)據(jù)。在多元熱圖211中， 由圓形圖標(biāo)212的排列表示所述孔131，所述圓形圖標(biāo)的排列類似于96孔樣本盤130中的 孔131的排列。所述圖標(biāo)和所述孔的排列的相似性允許與所述計(jì)算機(jī)界面交互的用戶將界 面210中的每個(gè)圖標(biāo)212與樣本孔視覺關(guān)聯(lián)。
在位置特定多元熱圖211中，將每個(gè)圖標(biāo)212劃分成如圖標(biāo)細(xì)節(jié)216中所示出的 四個(gè)區(qū)域214。將在圖標(biāo)細(xì)節(jié)216和圖211中的區(qū)域214標(biāo)記為W、X、Y和Z。在每個(gè)區(qū)域 中視覺地呈現(xiàn)包含由對(duì)來(lái)自至少一個(gè)樣本的輸入數(shù)據(jù)的分析而得到的結(jié)果的輸出數(shù)據(jù)集。 在樣本盤130的每個(gè)孔131包含使用流式細(xì)胞儀而被詢問(wèn)的樣本的情況下，多元熱圖可以 用于視覺地呈現(xiàn)詢問(wèn)數(shù)據(jù)的四個(gè)不同的分析的結(jié)果。 在可替選情況中，其中對(duì)類似于96孔盤130的兩個(gè)不同的樣本盤的每個(gè)孔131 進(jìn)行詢問(wèn)并且使用兩種不同的分析對(duì)其進(jìn)行分析，圖標(biāo)212的區(qū)域W和X可以用于表示通 過(guò)分析來(lái)自一個(gè)樣本盤的數(shù)據(jù)而獲得的結(jié)果，而圖標(biāo)212的區(qū)域Y和Z可以用于表示通過(guò) 分析來(lái)自另一個(gè)樣本盤的數(shù)據(jù)而獲得的結(jié)果。在另外的示例中，其中對(duì)類似于樣本盤130 的四個(gè)不同的樣本盤的每個(gè)孔131進(jìn)行詢問(wèn)并且使用單個(gè)分析對(duì)其進(jìn)行分析，可以在圖標(biāo) 212的唯一區(qū)域中視覺地呈現(xiàn)與每個(gè)盤上的孔相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集。 根據(jù)本發(fā)明，在圖標(biāo)中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)是由對(duì)通過(guò)詢問(wèn)與該圖標(biāo)相關(guān)聯(lián)的樣本位置而 獲得的輸入數(shù)據(jù)的分析得到的。因此，與樣本位置相關(guān)聯(lián)的信息在位置特定的、多元熱圖中 的輸出數(shù)據(jù)的視覺呈現(xiàn)中是固有的。這可以與多元熱圖形成對(duì)比，在所述多元熱圖中，熱圖 內(nèi)的元素或者圖標(biāo)的位置與實(shí)驗(yàn)性變量或者實(shí)驗(yàn)性變量的值相關(guān)聯(lián)。 在每個(gè)區(qū)域內(nèi)，可以使用公知的技術(shù)表示分析的結(jié)果。例如，可以將一系列數(shù)字幅 值視覺地呈現(xiàn)為視覺色調(diào)或者顏色的變化。當(dāng)以這種形式在計(jì)算機(jī)顯示器上呈現(xiàn)值時(shí)，具 有正常視力的用戶可以在視覺上以近似10%的精確性來(lái)確定值。我們發(fā)現(xiàn)如果由視覺色 調(diào)或者顏色的變化來(lái)表示所述值的對(duì)數(shù)，則可以以增加的精度視覺地表示較大動(dòng)態(tài)范圍的 值。我們還發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)將陰影線圖案疊加到視覺色調(diào)或者顏色表示上而有利地增加線性 和對(duì)數(shù)表示的精確性。 圖10示出了使用光學(xué)密度和陰影線圖案的組合來(lái)表示數(shù)字值。在陰影線光學(xué)密 度標(biāo)度220的最上行中，零表示是非陰影的，并且由不同的陰影線圖案以兩個(gè)單位的增量 來(lái)表示從兩個(gè)單位到八個(gè)單位的值。沿方向222從最上行221向下移動(dòng)標(biāo)度220，相鄰行 中的光學(xué)密度的增加表示十個(gè)單位的增量。以此方式，標(biāo)度220以十個(gè)光學(xué)密度級(jí)和四 個(gè)陰影線圖案視覺地表示從零到98個(gè)單位的值。在圖10的圖解中，將變化密度的點(diǎn)畫 (stippling)應(yīng)用于每列圖標(biāo)以顯示變化的輝度標(biāo)度或者顏色。在圖10中使用點(diǎn)畫來(lái)滿足 對(duì)美國(guó)專利申請(qǐng)中的附圖的要求所施加的限制。然而，在發(fā)明的典型實(shí)施例中，用連續(xù)視覺 色調(diào)或者顏色中的變化來(lái)取代由圖10的標(biāo)度220中的點(diǎn)畫的變化密度來(lái)示出的光學(xué)密度 的變化，以便于在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)顯示器上的不同值的視覺區(qū)分。使用具有大量陰影線圖案的 標(biāo)度可以進(jìn)一步增加分辨率。 在與發(fā)明保持一致的位置特定的、多元熱圖的可替選實(shí)施例中，可以呈現(xiàn)與兩個(gè) 或者更多個(gè)樣本位置的排列相關(guān)聯(lián)的輸出數(shù)據(jù)。圖11示出了在兩個(gè)96孔盤上的樣本位置 224、226的兩種不同的排列。圖12示出了可以用于顯示輸出數(shù)據(jù)的若干個(gè)可替選的多元位 置特定熱圖中的一個(gè)，所述輸出數(shù)據(jù)由對(duì)來(lái)自圖11中的孔的輸入數(shù)據(jù)的詢問(wèn)和分析而得 到。在圖230中，在五列的第一組232中的方形圖標(biāo)236表示在樣本盤224上的樣本孔。在 五列的第二組234中的方形圖標(biāo)238表示在樣本盤226上的樣本孔。在圖230中，省略了 空列的表示，且數(shù)字標(biāo)簽239用于指示樣本盤和樣本盤上的列，所述樣本盤上的列由圖230 上的列來(lái)表示。
10
在圖230中的五列的第一組232中的圖標(biāo)236的區(qū)域中視覺地呈現(xiàn)來(lái)自通過(guò)詢問(wèn) 樣本盤224上的樣本位置而獲得的數(shù)據(jù)的兩種分析的結(jié)果。在標(biāo)記為'W'的圖標(biāo)的區(qū)域中 呈現(xiàn)來(lái)自一種分析的結(jié)果，而在標(biāo)記為'X'的圖標(biāo)的區(qū)域中呈現(xiàn)來(lái)自另一分析的結(jié)果。
類似地，在第二列組234中的圖標(biāo)238的區(qū)域中視覺地表示來(lái)自通過(guò)詢問(wèn)樣本盤 226上的樣本位置而獲得的數(shù)據(jù)的兩種分析的結(jié)果。在標(biāo)記為'Y'的圖標(biāo)的區(qū)域中呈現(xiàn)來(lái) 自一種分析的結(jié)果，在標(biāo)記為'Z'的圖標(biāo)的區(qū)域中呈現(xiàn)來(lái)自另一分析的結(jié)果。相同的分析 可被任選地用于產(chǎn)生在區(qū)域'W'和'Y'中表示的輸出數(shù)據(jù)，并且類似地，第二分析可被任選 地用于產(chǎn)生在區(qū)域'X'和'Z'中的輸出數(shù)據(jù)。 在圖230的每個(gè)區(qū)域內(nèi)，使用公知技術(shù)視覺地表示分析結(jié)果。通常地，將數(shù)字量值 視覺地表示為視覺色調(diào)或者顏色的變化。在所表示的值覆蓋大范圍的情況下，可以通過(guò)表 示所述值的對(duì)數(shù)來(lái)增加表示的精確性。可以通過(guò)將陰影線圖案疊加到色調(diào)或者顏色表示上 來(lái)增加對(duì)數(shù)和線性表示的分辨率。 圖13示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中在5列的位置特定的多元熱圖240中呈現(xiàn) 通過(guò)詢問(wèn)和分析來(lái)自盤224和226上的樣本位置的數(shù)據(jù)而獲得的結(jié)果。在本實(shí)施例中，樣 本位置與被劃分成四個(gè)區(qū)域的菱形的圖標(biāo)242相關(guān)聯(lián)。在標(biāo)記為'W'和'X'的區(qū)域中視覺 地表示來(lái)自對(duì)樣本盤224上的樣本位置進(jìn)行詢問(wèn)和分析的數(shù)據(jù)，并且在標(biāo)記為'Y'和'Z' 的區(qū)域中視覺地表示來(lái)自在樣本盤226上的樣本位置的數(shù)據(jù)。在每個(gè)區(qū)域內(nèi)，可以使用如 之前所描述的各種技術(shù)來(lái)視覺地表示分析結(jié)果。 盡管圖9、12和13示出了位置特定的多元熱圖發(fā)明的關(guān)鍵特征，然而本發(fā)明可以 使用廣泛的樣本位置和圖標(biāo)排列、圖標(biāo)形狀和用于將圖標(biāo)劃分成區(qū)域的方案來(lái)實(shí)踐。所示 出的96孔樣本盤中的樣本的排列代表可以在位置特定多元熱圖中表示的樣本排列的小的 子集。 —般而言，樣本排列可以是非對(duì)稱的且可以不具有任何可辨認(rèn)的圖案，或者它們
可以是以圓形、方形、矩形、三角形或者其他復(fù)雜的圖案對(duì)稱排列的。圖標(biāo)可以具有任何的
閉合形狀，包括橢圓形、具有三條或者更多條邊的規(guī)則和不規(guī)則多邊形，或者圖標(biāo)可以具有
類似于物體、動(dòng)物、人類、科學(xué)儀器或者地理特征的輪廓的形狀?？梢詫D標(biāo)劃分成任何數(shù)
量的區(qū)域并且圖標(biāo)內(nèi)的區(qū)域的面積可以近似相等但不是必須相等?？梢杂芍钡幕蛘卟灰?guī)則
線、弧或者其他分界線將圖標(biāo)劃分成任何數(shù)量的區(qū)域。實(shí)驗(yàn)性地，已發(fā)現(xiàn)具有八個(gè)或者更少
分界線的圖標(biāo)的圖相對(duì)于具有更多數(shù)量的區(qū)域的圖具有數(shù)字分辨率方面的優(yōu)勢(shì)?？梢砸匀?br> 何形式排列圖標(biāo)，所述形式允許界面的用戶將所述圖標(biāo)與樣本位置視覺關(guān)聯(lián)。 在位置特定的多元熱圖中的結(jié)果的量化視覺表示要求將每個(gè)分析結(jié)果集分配給
圖中的區(qū)域。它還要求將測(cè)量單位分配給每個(gè)集并且針對(duì)每個(gè)區(qū)域中的視覺表示指定值的
范圍。所述界面可以自動(dòng)分配測(cè)量單位并且針對(duì)每個(gè)區(qū)域指定數(shù)字值的范圍，或者用戶可
以通過(guò)與界面中的一個(gè)或者更多個(gè)控制面板交互而執(zhí)行這些任務(wù)。控制面板可以允許使用
鍵盤輸入范圍和單位，或者它可以允許用戶使用指示設(shè)備來(lái)移動(dòng)界面中的滑動(dòng)器、旋鈕或
者其他控制表示。 圖14是詳述過(guò)程300中的主要步驟的流程圖，所述過(guò)程用于使用本發(fā)明來(lái)定義分 析并且視覺地比較通過(guò)將分析應(yīng)用于數(shù)據(jù)而得到的結(jié)果，其中所述數(shù)據(jù)是通過(guò)使用細(xì)胞儀 詢問(wèn)至少一個(gè)多孔盤中的生物樣本而得到的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，由與包括多個(gè)交互式顯示器或者"屏幕"的計(jì)算機(jī)界面交互的用戶執(zhí)行該過(guò)程。用戶通常使用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī) 鍵盤和諸如鼠標(biāo)或者跟蹤球的指示設(shè)備來(lái)與界面交互。鼠標(biāo)或者跟蹤球允許用戶進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn) 界面操作，包括"指示和點(diǎn)擊"以及"點(diǎn)擊和拖動(dòng)"操作。然而，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中， 用戶可以通過(guò)可替選的人界面設(shè)備與界面進(jìn)行交互，所述可替選的人界面設(shè)備包括觸摸屏 顯示器、數(shù)字化圖形輸入板、觸摸板和運(yùn)動(dòng)傳感器。 在過(guò)程300中，用戶最初通過(guò)指定樣本位置或者其他輸入數(shù)據(jù)集標(biāo)識(shí)符來(lái)定義用 于分析的輸入數(shù)據(jù)集組。這可以通過(guò)例如與圖15所示出的組定義屏400的交互來(lái)完成。在 屏400中，通過(guò)激活"選擇盤"("SELECTPLATE")按鈕405并且選擇在盤列表框413中的 盤指示符410中的一個(gè)來(lái)指定組。對(duì)在界面內(nèi)的按鈕的激活和指示符的選擇通常是通過(guò)將 光標(biāo)放在所述指示符之上并且用鼠標(biāo)在所述按鈕或者指示符上"點(diǎn)擊"或者通過(guò)使用可替 選的人界面設(shè)備來(lái)執(zhí)行類似操作來(lái)完成的。 在選擇盤之后，用戶激活"選擇孔"("SELECT WELLS")按鈕415并且從所顯示的 盤中指定將包括在組中的孔。在界面屏400中，通過(guò)選擇在示意性盤表示422中的孔表示 組(諸如陰影孔表示組418)來(lái)指定孔。通常，通過(guò)使用利用鼠標(biāo)或者可替選人界面設(shè)備的 標(biāo)準(zhǔn)"指示和點(diǎn)擊"操作來(lái)選擇孔?？梢酝ㄟ^(guò)激活"選擇盤"("SELECT PLATE")按鈕405、 選擇盤指示符410中的不同的一個(gè)、激活"選擇孔"按鈕415并且從盤表示422中選擇孔表 示組來(lái)將來(lái)自另外盤的孔加入到所述組。當(dāng)選擇了組中的所有孔時(shí)，通常將組名輸入到"組 名"("GROUP NAME")框425中并且通過(guò)激活"完成"("DONE")按鈕428來(lái)關(guān)閉所述組。 激活"完成"按鈕也產(chǎn)生包含在組列表框430中的組名的組指示符428。
在過(guò)程300中，指定和命名組的步驟之后是定義分析以及將測(cè)量單位應(yīng)用于該分 析的步驟?？梢酝ㄟ^(guò)與如圖16所示出的分析定義屏500的交互來(lái)完成該步驟。當(dāng)之前已 定義了所述分析時(shí)，用戶可以取消該分析并且使用應(yīng)用框505中的應(yīng)用指示符508中的一 個(gè)來(lái)選擇該分析?；蛘?，用戶可以通過(guò)激活按鈕并且在應(yīng)用框505中輸入?yún)?shù)、在單位分配 框507中輸入?yún)?shù)并且與門定義圖形530和熱圖540交互來(lái)定義新的分析。
為了創(chuàng)建新的分析，用戶激活應(yīng)用框505中的"創(chuàng)建"("Create")按鈕502。創(chuàng) 建按鈕502的激活將空白分析指示符509加入到分析指示符508。然后使用類似于圖2的 直方圖110以及圖3的點(diǎn)陣圖120的直方圖或者點(diǎn)陣圖來(lái)定義所述分析中的每個(gè)門。在屏 500中，用戶可以指定6個(gè)或者更少的單獨(dú)門定義。使用邏輯操作符"與(AND)"來(lái)自動(dòng)組 合門，使得分析A滿足以下邏輯方程式 A =(門1)與(門2)與(門3)與(門4)與(門5)與(門6)。
類似地通過(guò)用邏輯操作符"與"來(lái)組合所定義的門以定義具有少于6個(gè)門的分析。
在可替選實(shí)施例中，屏500包括功能定義框(未示出)，該框允許用戶輸入邏輯門 定義方程式。示例性功能定義框具有由下拉菜單或者直接輸入字段來(lái)分離的門列表，使用 戶能夠通過(guò)從下拉菜單選擇邏輯操作符或者在輸入字段輸入所述邏輯操作符來(lái)指定門定 義方程式?；蛘撸龉δ芏x框包含用戶可以在該處直接輸入門定義方程式的字段。
為了在分析中定義門，用戶最初通過(guò)激活圖形選擇按鈕520中的一個(gè)來(lái)指定門編 號(hào)并且通過(guò)激活點(diǎn)陣圖'D'按鈕510或者直方圖'H'按鈕512來(lái)選擇圖形類型。在圖16 中，已經(jīng)激活了點(diǎn)陣圖按鈕510。 結(jié)合點(diǎn)陣圖按鈕510或者直方圖按鈕512激活圖形選擇按鈕520中的一個(gè)導(dǎo)致在門定義窗口 530中顯示合適類型的圖形。通過(guò)激活一個(gè)或者更多個(gè)垂直軸指定框533以及 一個(gè)或者更多個(gè)水平軸指定框535來(lái)選擇用于門定義窗口中的圖形的軸。通過(guò)激活盤指示 符538中的一個(gè)并且隨后選擇盤圖540中的樣本位置來(lái)選擇用于門定義過(guò)程的數(shù)據(jù)。在屏 500中，已將所選擇的樣本位置545畫上了陰影線。根據(jù)選擇，在門定義窗口 530中以所選 擇的軸在圖形550中繪制來(lái)自指定樣本位置545的輸入數(shù)據(jù)。通過(guò)激活門形狀555中的一 個(gè)并且通過(guò)點(diǎn)擊以及拖動(dòng)手柄565而調(diào)整圖像560的位置、大小和取向來(lái)定義門。
激活門按鈕520并且重復(fù)門定義過(guò)程直至定義了所述分析中所有的門。然后通過(guò) 激活單位分配框507中的"％正"("% Positive")按鈕562、"平均"("mean")按鈕564 或者"平均比率"("Mean ratio")按鈕566將單位分配給所述分析。如果如在屏500中 那樣，激活"％正"按鈕562，則不需要附加信息來(lái)將單位分配給區(qū)域。在激活"平均"按鈕 564的情況中，必須在參數(shù)框570中指定軸或者參數(shù)。在激活了 "平均比率"按鈕566的情 況中，必須在參數(shù)框570中指定軸或者參數(shù)，必須在參考分析框572中指定參考分析并且必 須在參考運(yùn)行框574中指定參考樣本位置和盤。通過(guò)在分析指示符框509中輸入分析名并 且激活應(yīng)用框505中的"保存"("Save")按鈕570來(lái)終止所述分析定義過(guò)程。
在過(guò)程300中，通過(guò)將分析應(yīng)用于輸入數(shù)據(jù)集組而產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)集。為了使用位 置特定的、多元熱圖來(lái)顯示并且視覺地比較兩個(gè)或者更多個(gè)輸出數(shù)據(jù)集，必須將所述數(shù)據(jù) 集分配給圖中的區(qū)域并且針對(duì)每個(gè)集指定測(cè)量單位以及所顯示的值的范圍的邊界。用戶可 以通過(guò)與如圖17所示出的用戶界面中的屏600交互來(lái)產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)集并且將它們分配給 在位置特定的、多元熱圖中的區(qū)域。使用該屏，用戶通過(guò)激活熱圖框610中的'+ '按鈕603 或者按鈕605來(lái)指定要包括在視覺呈現(xiàn)中的輸出數(shù)據(jù)集的數(shù)量。通過(guò)激活'+ '按鈕將 區(qū)域增加到熱圖的圖標(biāo)615和圖標(biāo)表示617并且通過(guò)激活按鈕移除所述區(qū)域。在典型 的情況中，圖標(biāo)最初具有單個(gè)區(qū)域(未劃分的圖標(biāo))，且用戶重復(fù)地激活所述'+ '以獲得所 期望數(shù)量的區(qū)域。以與熱圖615中的圖標(biāo)相同的方式劃分熱圖框610中的圖標(biāo)表示617。通 過(guò)將組指示符620和分析指示符625拖到圖標(biāo)表示617中的一個(gè)區(qū)域來(lái)指定輸出數(shù)據(jù)集。 例如，在屏600中，已經(jīng)將組指示符021382 PBMC A1-12620和分析指示符MAP Kinase 625 拖到圖標(biāo)表示617的區(qū)域X 627中以定義輸出數(shù)據(jù)集，所述輸出數(shù)據(jù)集通過(guò)將MAP Kinase 分析應(yīng)用于組021382 PBMC A1-12而產(chǎn)生。 將組指示符和分析指示符拖到熱圖表示617的區(qū)域中使如通過(guò)在屏600中的圖標(biāo) 表示617的區(qū)域X 627中繪制陰影線所示出的區(qū)域激活，視覺地表示了熱圖615的區(qū)域X中 的輸出數(shù)據(jù)集值并且顯示了定義所述分析的圖形640。由用戶界面自動(dòng)確定數(shù)據(jù)集中的最 大數(shù)值并且在熱圖615的區(qū)域X中視覺地表示在零和數(shù)據(jù)集中的最大值之間的值的范圍。 可以通過(guò)將其他組/應(yīng)用組合拖放到圖標(biāo)表示617的區(qū)域W、Y和Z中來(lái)將附加輸出數(shù)據(jù)集 分配給熱圖615的區(qū)域。 在分配并且視覺地表示在位置特定、多元熱圖615的區(qū)域中兩個(gè)或者更多個(gè)輸出 數(shù)據(jù)集之后，可以通過(guò)擴(kuò)大熱圖615使得其填充計(jì)算機(jī)顯示器的屏幕來(lái)便于所述數(shù)據(jù)集的 比較。當(dāng)以這種形式顯示時(shí)，所發(fā)明的熱圖允許用戶比較數(shù)據(jù)集的全局特征并且使這些特 征與從中得到輸出數(shù)據(jù)的樣本位置相關(guān)聯(lián)。 在某些情況中，數(shù)據(jù)比較可以指示門定義或者所表示的輸出值的范圍需要優(yōu)化。 用戶可以通過(guò)與類似于圖18的屏700的屏進(jìn)行交互來(lái)完成這個(gè)任務(wù)。在屏700中，通過(guò)激
13活圖標(biāo)表示708中的分析指示符702或者區(qū)域705來(lái)指定應(yīng)用。在所指定的分析內(nèi)，使用 圖形按鈕710中的一個(gè)來(lái)選擇要優(yōu)化的特定門。 一旦指定了分析和門，則在屏中顯示包含 定義門邊界的圖像715的圖形713。除了圖像715之外，圖形713也顯示了來(lái)自通過(guò)激活多 元熱圖720中的圖標(biāo)718而指定的孔的輸入數(shù)據(jù)的圖示。在屏700中，陰影線圖案指示已 激活表示對(duì)應(yīng)于樣本位置E6的樣本位置718的圖標(biāo)。 為了優(yōu)化所述門邊界，用戶可以使用手柄722來(lái)調(diào)整圖像715的大小、形狀和位 置。或者，可以使用范圍框725調(diào)整在熱圖的區(qū)域中所表示的值的范圍，所述熱圖表示所選 擇的輸出數(shù)據(jù)集。在范圍框725內(nèi)，可以通過(guò)在最大框727和閾值框730中輸入值或者通 過(guò)放置滑動(dòng)器733和735來(lái)指定在所選擇的區(qū)域中用于視覺顯示的最大值和最小值。也可 以通過(guò)用戶與屏700交互來(lái)調(diào)整單位分配框740中的參數(shù)。 有利的是，可以實(shí)時(shí)更新熱圖720中的輸出數(shù)據(jù)的視覺表示以反應(yīng)門邊界、范圍 或者單位的調(diào)整。本發(fā)明的這個(gè)特征允許用戶迅速估計(jì)分析參數(shù)優(yōu)化對(duì)所顯示的數(shù)據(jù)中的 關(guān)系的影響并且有效地利用在優(yōu)化過(guò)程期間的這種知識(shí)。 可以在各種各樣的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例，所述計(jì)算機(jī)平臺(tái)包括 臺(tái)式和便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)?？梢允褂迷S多不同的編程語(yǔ)言對(duì)實(shí)施進(jìn)行編程，并且有利地針 對(duì)特定計(jì)算機(jī)平臺(tái)有利地優(yōu)化用于在該特定平臺(tái)上實(shí)施的編程語(yǔ)言。例如，可以在個(gè)人計(jì) 算機(jī)上實(shí)施圖14至圖18的用戶界面，所述個(gè)人計(jì)算機(jī)使用Qt來(lái)運(yùn)行C++的Leopard或者 Windows操作系統(tǒng)，所述Qt是來(lái)自挪威奧斯陸的Trolltech的用于交叉平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)的開 發(fā)框架。同時(shí)顯示可被實(shí)施為網(wǎng)格視圖(例如，Qt框架中的QTableView)。圖形重現(xiàn)代碼 根據(jù)由用于實(shí)驗(yàn)的協(xié)議定義的分析結(jié)果繪制每個(gè)網(wǎng)格元素。 盡管在用于流式細(xì)胞術(shù)數(shù)據(jù)的分析的實(shí)施例中示出了本發(fā)明的特征，但是在數(shù)據(jù) 分析和顯示領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的是，其可以用于分析和比較來(lái)自各種各樣的源的位 置特定數(shù)據(jù)。這些包括但不限于在固定地理位置處的空氣、地面和水污染水平的分析的視 覺呈現(xiàn)、在生產(chǎn)車間內(nèi)的特定位置處的過(guò)程變量的分析、田地內(nèi)的農(nóng)業(yè)參數(shù)的分析以及其 他分析，在所述其他分析中，通過(guò)詢問(wèn)位置排列中的樣本獲得輸入數(shù)據(jù)，所述位置排列可以 由用戶界面中的圖標(biāo)排列來(lái)表示。
權(quán)利要求
一種用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的圖形用戶界面，提供由對(duì)樣本排列的詢問(wèn)而得到的數(shù)據(jù)集的分析的視覺表示，其中所述視覺表示使得能夠識(shí)別所述數(shù)據(jù)集之間的關(guān)系，所述界面包括圖標(biāo)排列，類似于所述樣本排列，以使得每個(gè)圖標(biāo)與樣本中的至少一個(gè)視覺關(guān)聯(lián)；和被劃分成區(qū)域的所述圖標(biāo)中的至少一個(gè)，所述圖標(biāo)的每個(gè)區(qū)域提供關(guān)于數(shù)據(jù)集的分析的信息，其中所述數(shù)據(jù)集包括由對(duì)與所述圖標(biāo)視覺關(guān)聯(lián)的樣本的詢問(wèn)而得到的數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，其中將所有圖標(biāo)均劃分成區(qū)域，每個(gè)區(qū)域表 示數(shù)據(jù)集的分析，所述數(shù)據(jù)集包括來(lái)自與所述圖標(biāo)視覺關(guān)聯(lián)的樣本的數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，其中樣本和圖標(biāo)的排列相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，其中每個(gè)數(shù)據(jù)集包括由對(duì)兩個(gè)或者更多個(gè)樣 本的詢問(wèn)而得到的數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，其中每個(gè)圖標(biāo)包括的區(qū)域的個(gè)數(shù)等于所分析 的數(shù)據(jù)集的個(gè)數(shù)，所述所分析的數(shù)據(jù)集包括由對(duì)與所述圖標(biāo)視覺關(guān)聯(lián)的樣本的詢問(wèn)而得到 的數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，其中所述樣本是含顆粒的生物樣本。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，其中使用流式細(xì)胞儀和掃描細(xì)胞儀中的一種 來(lái)詢問(wèn)所述樣本。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，其中所述信息的視覺表示是顏色和視覺色調(diào) 中之一的變化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖形用戶界面，其中在所述視覺表示之上疊加陰影線圖案。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖形用戶界面，其中所述視覺表示與所述信息呈對(duì)數(shù)關(guān)系。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，還包括每個(gè)所述數(shù)據(jù)集的表示，以使得可以 由用戶將關(guān)于每個(gè)所述數(shù)據(jù)集的分析的信息分配給所述區(qū)域，使所述表示中的每一個(gè)與所 述區(qū)域中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形用戶界面，其中使所述圖標(biāo)成形為在視覺上看起來(lái)具 有與所述樣本基本上相同的形狀。
13. —種用于計(jì)算機(jī)的圖形用戶界面，用于定義由對(duì)樣本排列中的樣本進(jìn)行詢問(wèn)而得 到的數(shù)據(jù)集的分析并且視覺表示所述分析的結(jié)果，其中所述視覺表示使得能夠識(shí)別不同數(shù) 據(jù)集之間的關(guān)系，所述界面包括應(yīng)用于數(shù)據(jù)集以生成結(jié)果集的分析的圖形呈現(xiàn)，所述分析具有至少一個(gè)參數(shù)，用戶通 過(guò)與所述圖形呈現(xiàn)進(jìn)行交互來(lái)控制所述至少一個(gè)參數(shù)；禾口位置特定的多元熱圖，包括所述結(jié)果集和至少一個(gè)附加結(jié)果集的視覺呈現(xiàn)，由此所述 用戶通過(guò)查看所述熱圖來(lái)確定改變所述參數(shù)對(duì)所述數(shù)據(jù)集之間的關(guān)系的影響。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖形用戶界面，其中所述樣本是含顆粒的生物樣本。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖形用戶界面，其中使用流式細(xì)胞儀和掃描細(xì)胞儀中的一 種詢問(wèn)所述樣本。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖形用戶界面，其中所述結(jié)果集的視覺呈現(xiàn)跟蹤可變分析 參數(shù)的變化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖形用戶界面，其中通過(guò)調(diào)整圖形中的圖像的形狀來(lái)改變所述可變分析參數(shù)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖形用戶界面，其中所述幾何圖像和圖形具有一、二或者三維。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖形用戶界面，其中通過(guò)激活屏幕上的按鈕來(lái)選擇所述可 變分析參數(shù)。
20. —種用于與顯示兩個(gè)或者更多個(gè)數(shù)據(jù)集的計(jì)算機(jī)的圖形界面交互的方法，其中所 述圖形界面包括圖標(biāo)排列，所述圖標(biāo)排列類似于樣本排列，以使得每個(gè)圖標(biāo)與樣本中的至 少一個(gè)視覺關(guān)聯(lián)，且所述圖標(biāo)被劃分成區(qū)域，所述圖標(biāo)的每個(gè)區(qū)域視覺表示由對(duì)所述樣本 排列進(jìn)行詢問(wèn)而得到的數(shù)據(jù)集中的一個(gè)的分析的結(jié)果，所述方法包括以下步驟定義至少一個(gè)分析； 指定用于所述分析的測(cè)量單位； 將所述分析應(yīng)用于數(shù)據(jù)集以產(chǎn)生結(jié)果；以及 在所述圖標(biāo)的區(qū)域中表示所述結(jié)果。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述樣本是含顆粒的生物樣本。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中使用流式細(xì)胞儀或掃描細(xì)胞儀詢問(wèn)所述樣本。
23. —種在計(jì)算機(jī)顯示器上呈現(xiàn)兩個(gè)或者更多個(gè)數(shù)據(jù)集用于由用戶進(jìn)行視覺比較的方 法，所述數(shù)據(jù)集由對(duì)樣本排列的詢問(wèn)的分析得到，所述方法包括以下步驟使所述樣本排列與所述顯示器中的視覺圖標(biāo)相映射，以使得每個(gè)圖標(biāo)與至少一個(gè)樣本 相關(guān)聯(lián)，且每個(gè)視覺圖標(biāo)相對(duì)于其他圖標(biāo)的空間關(guān)系類似于與所述視覺圖標(biāo)相關(guān)聯(lián)的樣本 相對(duì)于其他樣本的空間關(guān)系；將所述圖標(biāo)劃分成區(qū)域；以及在所述圖標(biāo)的特定區(qū)域中視覺表示每個(gè)數(shù)據(jù)集。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述樣本是含顆粒的生物樣本。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中使用流式細(xì)胞儀和掃描細(xì)胞儀中的一種來(lái)詢問(wèn) 所述樣本。
全文摘要
一種在計(jì)算機(jī)上的用戶圖形界面，其提供對(duì)位置特定數(shù)據(jù)的分析以及對(duì)分析結(jié)果的呈現(xiàn)，用于由用戶進(jìn)行視覺比較。將分析結(jié)果視覺呈現(xiàn)為圖標(biāo)，所述圖標(biāo)被再劃分成區(qū)域且被排列，使得用戶能夠?qū)⒚總€(gè)圖標(biāo)與數(shù)據(jù)位置相關(guān)聯(lián)。所述圖標(biāo)和區(qū)域中的結(jié)果的視覺呈現(xiàn)允許用戶在視覺上根據(jù)位置比較在兩個(gè)或者更多個(gè)數(shù)據(jù)集中的分析結(jié)果。所述圖形用戶界面還提供通過(guò)用戶與所述分析的圖形表示的交互而對(duì)所述分析的定義和調(diào)整。在一些情況中，所述結(jié)果的視覺呈現(xiàn)跟蹤分析調(diào)整，因此用戶可以視覺地觀察調(diào)整對(duì)結(jié)果的影響。描述了一種用于與界面交互以定義分析并且表示結(jié)果的方法以及一種使用界面呈現(xiàn)兩個(gè)或者更多個(gè)數(shù)據(jù)集的方法。所述界面可以用于分析并且視覺地比較來(lái)自許多源的位置特定數(shù)據(jù)的結(jié)果，且所述界面在流式細(xì)胞術(shù)應(yīng)用中被示出。
文檔編號(hào)G06F3/048GK101790713SQ200880018263
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者喬治·J·狄克遜, 大衛(wèi)·安德魯·京, 尼爾·基爾科因, 阿默杜·約瑟夫·卡皮奧內(nèi), 雷·勒菲弗 申請(qǐng)人:番石榴技術(shù)公司