FCS Express 4用户手册

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在这一节中,我们将学习如何:

设置导入图像数据时需要的组件
导入一个带有图像数据的版面
使用图像绘图来修改以及插入新的数据绘图
应用实例图像对应的门操作方法
创建一个数据网格并创建一个"细胞列表"来包括细胞图像
在视觉上检测和优化"细胞核易位"实验对应的控制设置
为显示细胞列表的数据网格修改设置和门操作

 

了解FCS Express 4 Image Cytometry的图像数据导入操作

当对图像数据进行操作时,我们有几个数据要素要考虑: 原始图像数据、用来定义图片内单独对象的分区图以及测出的每个对象对应的多参数结果。理想情况下,所有这些数据都应该为FCS Express 4准备好了。如果仅有细胞多参数数据,你仍然可以使用不含有交互图片选项的流式细胞分析工具。

如果你也有图像和分区图的话,FCS Express可以把多参数结果重新和源图像链接起来。这样,单个细胞便会在图像绘图中高亮显示出来;单个细胞的图像也可以在细胞列表中显示和操作;有意义的多参数数据也可以在基于细胞的基础上进行查看。因为FCS Express 4 Image Cytometry可以从多个图像平台导入数据,所以你可以轻松地导入和操作你的数据。

 

第1部分: 处理Image Cytometry数据

我们将使用位于教程样本数据库 IntroToImage1.fey版面。该版面文件包含一个详细的、预先格式化好的处理图像数据的方法。作为对图像细胞分析软件的一个介绍性教程,我们将不会花很多时间来介绍我们在其它章节详细介绍过的操作。如果用到的话,我们会在本教程中引用相关的章节。

 

1. 请导入IntroToImage1.fey版面。多参数数据以及图像已经嵌入了本版面中。

 

这是一个2页的版面,请确认你正在查看的是Example(实例)页。本页包括关于细胞数据的三个图像绘图以及一个彩色点状图(图T28.1)。页面中也有一个"Data List(数据列表)"来显示版面中使用的数据;页面中工作区的右侧还有一个"Data Grid(数据网格)"来显示单个细胞信息。你可以把绘图以及数据网格放在Example页中的任何地方。该版面还包括一个空白页

 

图T28.1  Overview of the IntroToImage1.fey layout (IntroToImage1.fey概览)

图T28.1  Overview of the IntroToImage1.fey layout (IntroToImage1.fey概览)

 

 

Dot Plot(点状图)显示由CellProfiler测量和保存的两个参数,它们分别在X轴和Y轴上。你可以很方便地修改显示在点状图上的参数。我们接下来要修改一下X轴参数。

 

2. 请在点状图的X轴的数轴名上按下鼠标不放。这时你会看到一个参数菜单(图T28.2)。
 
3. 按住鼠标不放而在列表框中左右移动,以查看参数列表。
 
4. 请移动鼠标,直到你想要的参数被高亮显示。
 

5. 请松开鼠标。
 

 

新的参数被选中了,显示在X-轴上。这种方法可应用于任何有多参数的绘图类型上。

 

 

图T28.2  Selecting a New Parameter on a 2d Plot. (在一个二维绘图上选择新的参数。)

图T28.2  Selecting a New Parameter on a 2d Plot. (在一个二维绘图上选择新的参数。)

 

 

"撤销"操作是FCS Express 4中一个很有用的功能。请记住在你做了某项修改后,你均可以使用CTRL+Z来任何多次地撤销修改。FCS Express 4支持无限次的撤销命令。

 

 

6. 请在键盘上按下CTRL+Z,取消对X-轴新参数的选择。

 

还有一种修改X-Y轴参数显示以及修改点状图其它属性的方法。

 

7. 请右键点击Dot Plot(点状图)

 

8. 请从弹出菜单选择Format(格式)(图T28.3)。

       

这是绘图的常规格式屏幕。FCS Express中的所有绘图以及很多其它项目有着相同的格式修改方式。

 

图T28.3  Launching the Format Menu for a Plot (为一个绘图调出格式菜单)

图T28.3  Launching the Format Menu for a Plot (为一个绘图调出格式菜单)

 

 

注意到现在你有几个选项来修改绘图。在此可对绘图所有的选项进行格式化。X and  Y Parameters(X和Y轴参数)也可以用这种方式来修改。在本节中我们会多次用到Formatting(格式化)菜单,所以请熟悉一下菜单上的选项,但此刻请不要做任何修改。

 

9. 请选择Overlays(叠加图层)类别选项(图T28.4)。

 

 

图T28.4  The Format Sub Menus (格式菜单下的子菜单)

图T28.4  The Format Sub Menus (格式菜单下的子菜单)

 

 

10. 请确认数据点大小为10。如果不是,请将其改为10。请点击OK按钮,关闭格式对话框。
 
11. 请选择Gating tab(门操作标签卡)→Create Gates(创建门)→Rectangle(矩形门)命令。(图T28.5)

 

图T28.5   Selection of Gate Type (选择门类型)

图T28.5   Selection of Gate Type (选择门类型)

 

 

12. 请在Dot Plot(点状图)的中心按下鼠标左键不放。
 
13. 不要松开鼠标,在点状图上向下、向右拖拽出一个矩形(图T28.6)。
 
14. 当门的大小合适时,请松开鼠标。

 

图T28.6  Drawing a Rectangular Gate (画矩形门)

图T28.6  Drawing a Rectangular Gate (画矩形门)

 

 

15.Create New Gate(创建新门)对话框出现时,请输入名称"Cells Gate 1"(图T28.7)。

 

图T28.7  Create New Gate (创建新门)

图T28.7  Create New Gate (创建新门)

 

 

16. 请点击OK。 注意到包含在门中的细胞在两个图片绘图中显示为红色(图T28.8)。

 

图T28.8  Highlighting of Cells Included in Cells Gate 1 (把在门"Gate 1"中的细胞高亮显示)

图T28.8  Highlighting of Cells Included in Cells Gate 1 (把在门"Gate 1"中的细胞高亮显示)

 

还记得Unlimited Undo(无限次撤销)操作是FCS Express 4中一个很有用的功能吧。请记住在你做了某项修改后,你可以使用CTRL+Z来撤销所做修改。

 

 

17. 请在键盘上按下CTRL+Z,撤销对Cells Gate 1的添加。
 
18. 请重复第10步到第14步来重新创建Cells Gate 1门。
 
19. 请在点状图上的Cells Gate 1门内点击一次。
 
这将把该门选中。在一个选中的矩形门中,矩形的四角会各有一个方块。这些方块叫"顶点",你可以拖拽它们来修改门的形状。
 
20. 请在Cells gate 1门的一个顶点上按住不放。
 
21. 请向左下方移动鼠标,沿着图T28.9中红色箭头的方向,直到门的大小如下图T28.9所示。

 

图T28.9  Increasing the Size of Cells Gate 1 (放大门"Cells Gate 1"的尺寸)

图T28.9  Increasing the Size of Cells Gate 1 (放大门"Cells Gate 1"的尺寸)

 

 

22. 请松开鼠标。注意到变大的门中包括了更多的细胞,这也就意味着图像中有更多的细胞将变成红色(图T28.9)。
 
你也可以移动一个门。
 
23. 请在门内(而非在顶点上)按下鼠标左键不放,如图T28.10所示。
 
24. 按下鼠标不放,请把门移动到一个新的位置。
25. 当把门移动到一个选定的新位置后,请松开鼠标键。

 

请观察: 在图像绘图中,由于门的移动,细胞的高亮显示状态可能被改变。

 

 

图T28.10 Moving Cells Gate 1 (移动"Cells Gate 1"门)

图T28.10 Moving Cells Gate 1 (移动"Cells Gate 1"门)

 

 

26.请关闭版面,请不要保存修改。

 

 

 

第2部分: 从零开始建立一个版面页

 

 

27. 请打开IntroToImage1.fey版面。我们将一点一点从零开始创建Example(实例)页。
 
28. 请点击Blank Page(空白页)标签卡。(图T28.11)

 

图T28.11   Selecting the Blank Page Tab (选中空白页标签卡)

图T28.11   Selecting the Blank Page Tab (选中空白页标签卡)

 

 

29. 请点击Insert tab(插入标签卡)→Insert 2D plots(插入二维绘图)→Picture Plot(图像绘图)
 
30. 请按下鼠标左键不放,在空白页的任何位置拖出一个正方形。这会插入一个有着细胞图像的图像绘图(图T28.12)。
图T28.12  The Inserted Picture Plot (插入的图像绘图)

图T28.12  The Inserted Picture Plot (插入的图像绘图)

 

这个图像绘图将被命名为pictureplotsample1.dns。这是因为这一数据是嵌入在版面中的,如数据列表所示(图T28.13)。(注意:"pictureplot1.dns"在你的绘图上可能不会高亮显示为深蓝色,这没关系。)

 

图T28.13  The Data List (数据列表)

图T28.13  The Data List (数据列表)

 

31. 请点击pictureplotsample1.dns图像绘图,将其选中。
32. 请复制(CTRL+C)pictureplotsample1.dns图像绘图
33. 请在同一页面上原始图像的下方粘贴(CTRL+V)pictureplotsample1.dns

你现在应该有两个相同的绘图,一个在另一个的上方,如图T28.14所示。

图T28.14 Copy and Paste a Picture Plot (复制和粘贴图像绘图)

图T28.14 Copy and Paste a Picture Plot (复制和粘贴图像绘图)

 

34. 请点击粘贴的图像绘图的X-轴名称,将其从Cytoplasm(细胞质)修改为DNA(图T28.15),方法如前面第2步或第7-9步描述的那样。

 

在下面的图T28.15中,你应该有绿色的Cytoplasm(细胞质)和蓝色的Nuclear(细胞核)。

图T28.15  Changing the Image Parameter of a Picture Plot (修改图像绘图的图像参数)

图T28.15  Changing the Image Parameter of a Picture Plot (修改图像绘图的图像参数)

 

35. 请点击版面上任何空白的地方。请在页面上右上角再次粘贴pictureplotsample1.dns绘图。
36. 请点击左下方的显示DNA图像绘图,将其置于编辑状态。(请确保绘图周围的选框变为绿色,如图T28.15所示)。
37. 请点击图像绘图周围的绿色边框,将其置于选择模式。当绘图处于选中模式时,你可以将其移动或修改其大小。
38. 当光标在显示DNA图像的图像绘图的红色边框上时,请按下鼠标不放。
39. 请移动鼠标,把DNA绘图移到细胞质绘图的右上方。当"+"出现在光标附近并且绘图的边界变成蓝色的时候,意味着光标处在了正确的位置上(图T28.16)。
图T28.16 Drag and Drop a Picture Plot onto Another Picture Plot to Create a 2d Overlay (把一个图像绘图拖到另一个图像绘图上来创建一个二维叠加图)

图T28.16 Drag and Drop a Picture Plot onto Another Picture Plot to Create a 2d Overlay (把一个图像绘图拖到另一个图像绘图上来创建一个二维叠加图)

 

 

这时会出现一个Paste Special(特殊粘贴)对话框,如下图T28.17所示。

图T28.17   Selecting 2D Plot Overlay(s) (选中二维绘图叠加图层)

图T28.17   Selecting 2D Plot Overlay(s) (选中二维绘图叠加图层)

 

40. 请选中"2D Plot Overlay(s)(二维绘图叠加图层)"。
41. 请点击OK

这将创建一个双通道叠加图层,如图T28.18所示。

图T28.18  Completed 2D Overlay (完整的二维叠加图层)

图T28.18  Completed 2D Overlay (完整的二维叠加图层)

 

 

注:

要学习其它导入新的图像数据集以及插入图像绘图的方法,请查看图像绘图教程。

要学习其它修改数据和图像绘图的方法,请参考格式化绘图教程。

 

42. 请从Insert Tab(插入标签卡)Insert 2D Plots(插入二维绘图)Dot(点状图)插入一个点状图(图T28.19)。

 

图T28.19  Selecting the Dot Plot Icon (选中点状图图标)

图T28.19  Selecting the Dot Plot Icon (选中点状图图标)

 

 

43. 请右键点击点状图,打开Format(格式)窗口以便修改默认的显示(图T28.20)。
图T28.20  Default Configuration of Inserted Dot Plot (插入的点状图的默认设置)

图T28.20  Default Configuration of Inserted Dot Plot (插入的点状图的默认设置)

 

44. 请选中Format(格式)
45. 请选择Overlays(叠加图层)类别选项。
46. 请把X Parameter(X参数)设为Intensity_IntegratedInstensity_Cytoplasm,如下图T28.21所示。
47. 请把Y Parameter(Y参数)设置为AreaShape_Area,如下图T28.21所示。
48. 请把Dot size(数据点大小)1.0增加到10(图T28.21)。
49. 请点击OK
图T28.21 Format Settings for New Dot Plot (新点状图的格式化设置)

图T28.21 Format Settings for New Dot Plot (新点状图的格式化设置)

 

 

点状图现在看起来应如图T28.22所示。

图T28.22   Formatted Dot Plot (格式化的点状图)

图T28.22   Formatted Dot Plot (格式化的点状图)

 

 

50. 如在本教程前面描述的那样(第11-14步),请通过选择Gating tab(门操作标签)→Create Gates(创建门)→Rectangle(矩形门)来插入一个
51. 请把这个门命名为Cells Gate 1
52. 请点击OK

你的Blank page(空白页)现在应该看起来如图T28.23所示。

图T28.23  Completed Example Page (完成的实例页面)

图T28.23  Completed Example Page (完成的实例页面)

 

 

53. 请关闭版面,请不要保存修改。

 

 

第3部分: 图像门操作方法

在使用图像细胞分析软件时,我们常常在代表细胞数据的点状图上应用门,然后在原始图像上查看门中的细胞。查看实际的细胞图像可以帮助确定门中的细胞群代表细胞形态上的预期改变。在这一部分,我们将1)为一张图片上的细胞应用门并且更新绘图,2)在绘图上添加门以更新图片中高亮显示的细胞。

 

54. 请从教程样本数据库中导入IntroToImage2.fey版面。

 

这一版面有两个从细胞核易位实验的细胞数据中获取的图像绘图以及两个彩色点状图。这些图片代表了相同细胞的细胞核染色以及细胞质染色(图T28.24)。请注意在细胞质图像上应用的门。这些门分别为一个绿色的矩形门以及一个红色的圈状门。注意到图像下方彩色点状图中的红色和绿色的数据点,它们代表了在图像绘图中的门中的细胞。注意到我们也在版面中包括了一个Gate View(门视图)以及细胞列表 。这些组件可以帮助我们跟踪版面中的活动。还未讨论的项目标记为红色。下方的图T28.26显示了这个完整的版面。

图T28.24  Complete Layout view for IntroToImage2.fey (IntroToImage2.fey版面的完整版面视图)

图T28.24  Complete Layout view for IntroToImage2.fey (IntroToImage2.fey版面的完整版面视图)

 

 

55. 请选中图T28.25中的绿色矩形门以及红色圈形门并将它们移动。请观察图片下方的点状图中红色和绿色数据点的更新,它们显示哪些细胞在里。

ImageTutorial 7 Red Green Gates

图T28.25 Dot Plot Displaying Gated Cells in Color (点状图中用颜色显示门中的细胞)

图T28.25 Dot Plot Displaying Gated Cells in Color (点状图中用颜色显示门中的细胞)

 

 

注意到在页面右下方的Nuclear Image(细胞核图像)点状图上的Cyan Square(蓝绿色矩形门)(图T28.26)。注意到图像绘图nuclei_05.cpout中在蓝绿色矩形门中的细胞被高亮显示为蓝绿色。

ImageTutorial 10 Cyan DNA

图T28.26  Cell Within Cyan Square Gate are Higlighted (在蓝绿色门中的细胞被高亮显示)

图T28.26  Cell Within Cyan Square Gate are Higlighted (在蓝绿色门中的细胞被高亮显示)

 

56. 请像本教程前面(第23-25步)介绍的那样选择、移动以及放大Cyan Square Gate(蓝绿色矩形门)

 

注意到在DNA图像中蓝绿色细胞的更新情况。

 

57. 请把Green Square(绿色矩形门)Cytoplasm(细胞质)图像绘图中拖到显示蓝绿色细胞的DNA图像绘图中,如图T28.27所示。
图T28.27  Drag and Drop a Gate to Another Plot (把一个门拖到另一个绘图上)

图T28.27  Drag and Drop a Gate to Another Plot (把一个门拖到另一个绘图上)

 

 

注意到现在仅仅在Green Square(绿色矩形)门中的细胞显示为蓝绿色。DNA图像绘图仅仅高亮显示蓝绿色门中的细胞,因为绿色方形门也应用到了该绘图上,现在绘图仅仅高亮显示既在蓝绿色门又在绿色门中的细胞(图T28.28a和b)。

图T28.28a  Venn Diagram of Combined Green Square and Cyan Gates (绿色矩形门和蓝绿色门组合后的维恩图例)

图T28.28a  Venn Diagram of Combined Green Square and Cyan Gates (绿色矩形门和蓝绿色门组合后的维恩图例)

 

 

图T28.28b  Highlighted Cells Are Within Combined Gates (高亮显示的细胞在组合门中)

图T28.28b  Highlighted Cells Are Within Combined Gates (高亮显示的细胞在组合门中)

 

 

58. 请按下CTRL+Z,取消把Green Square(绿色矩形)门应用于nuclei_05.cpout图像绘图上的操作。
59. 请把Cyan Square(蓝绿色矩形)门从细胞核图像点状图中移到DNA图像绘图上,重新把蓝绿色门应用到图像绘图上。

 

注意到在图像中仅仅门中的细胞可见(图T28.29)。(图像显示可能不会有什么改变,因为蓝绿色门在添加绿色门之前就被应用到绘图上了)

图T28.29  Cells within Cyan Gate Highlighted on Picture Plot (图像绘图上蓝绿色门中的细胞被高亮显示)

图T28.29  Cells within Cyan Gate Highlighted on Picture Plot (图像绘图上蓝绿色门中的细胞被高亮显示)

 

 

注意到数据网格在显示细胞图像。细胞的图像在版面右侧提供了一个"Cell Gallery(细胞列表)",显示图像中的所有细胞以及选定的参数数据。注意到一个细胞所在的门被显示在Gates(门)一列中,其标志为一个彩色矩形(见下方的T28.30)。

 

60. 请把Cyan Square(蓝绿色矩形)门从细胞核图像点状图中移到数据网格上。

 

注意到数据网格里的细胞列表现在仅仅显示Cyan Square(蓝绿色矩形)门中的细胞。那些既在Cyan Square(蓝绿色矩形)门中,也在Green Square(绿色矩形)和/或Red Circle(红色矩形)门中的细胞也被标注出来(你也许要向下翻才能看到它们)。注意:你的数据网格也许不会看起来完全和图T28.30中显示的一样,因为数据网格中的数据取决于演示版面中门的最后的位置。

图T28.30   Example of Data Grid with Cyan Gate Applied (应用了蓝绿色门的数据网格实例)

图T28.30   Example of Data Grid with Cyan Gate Applied (应用了蓝绿色门的数据网格实例)

 

 

61. 请把Cyan Square(蓝绿色矩形)门移到DNA图像绘图上其它的位置并查看细胞列表中细胞的变化以及图像绘图的更新。
62. 请左键点击显示细胞列表的数据网格,将其选中。
63. 右键点击数据网格,然后选择Format(格式),打开细胞列表的格式化窗口。
64. 请点击Parameters to Display(要显示的参数)
65. 请向下翻,点击Location_Center_X 以及Location_Center_Y 旁边的复选框,把它们显示在细胞列表中(图T28.31)。
图T28.31   Selecting Parameters to Display in Data Grid (选择在数据网格中要显示的参数)

图T28.31   Selecting Parameters to Display in Data Grid (选择在数据网格中要显示的参数)

 

66. 请点击OK

 

注意到细胞列表现在已经显示刚刚选择的变量。请放大数据网格的大小,查看所有内容。如果列标题过长,你可以扩展列宽。这些细胞图像被显示出来是因为列表底部的Cytoplasm(细胞质)以及DNA图像名旁边的复选框被选中了(图T28.32)。我们在以后将把向数据网格中添加细胞图像这一操作称为向数据网格中添加一个"Cell Gallery(细胞列表)"。

图T28.32   Formatted Data Grid With Added Parameters (添加参数的格式化数据网格)

图T28.32   Formatted Data Grid With Added Parameters (添加参数的格式化数据网格)

 

 

67. 请关闭版面,请不要保存修改。

注: 要想更多地了解门操作选项,请参见"门操作"教程。

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