在这一节中，我们将学习如何：

•了解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和图片
•应用范例图像门操作方法
•创建一个数据网格并包括细胞图像，来创建一"细胞列表"
•为一核移位实验在视觉上检测和优化
•为显示细胞列表的数据网格修改设置和门操作

 

了解FCS Express 5 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、推导出每个对象对应的多参数结果。理想情况下，所有这些数据FCS Express 5都可用。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来评估结果。

如果图像和分区图可用，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Picture Plots(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评估。因为FCS Express 5 Image Cytometry可以从多个图像平台导入数据，所以你可以轻松的导入和操作你的数据。

 

第1部分：处理Image Cytometry数据

本章节，我们将使用 IntroToImage1.fey版面，它位于Tutorial Sample Data archive(教程样本数据库)→Intro to Imaging Tutorial (图像教程介绍)文件夹下。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.请从Tutorial Sample Data archive(教程样本数据库)中的Intro to Imaging Tutorial (图像教程介绍)文件夹导入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页。该页包含关于细胞数据的３个图像绘图和一个彩色点状图(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。你可以把绘图以及网格放在Example页中的任何地方。该版面也包含有1个空白页。

 

Figure T28.1  Overview of the IntroToImage1.fey layout

Figure T28.1  Overview of the IntroToImage1.fey layout

 

 

此点状图显示由CellProfiler测量和保存的多参数中的两个参数，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 标签上的点击鼠标左键，并按住不放。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，可以查看参数列表。
 
4.请移动鼠标，直到你想要的参数被高亮显示。
 

5.放开鼠标键。
 

 

新的参数就被选中了，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。

 

 

Figure T28.2  Selecting a New Parameter on a 2d Plot.

Figure T28.2  Selecting a New Parameter on a 2d Plot.

 

 

"撤销"操作是FCS Express 5中一个很有用的功能。注意：在你做了某项修改后，你可以使用CTRL+Z来进行任何此时的撤销。FCS Express 5支持无限次的撤销命令。

 

 

6.按下Ctrl+Z，来取消对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.右键点击 点状图。

 

8.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中所有绘图和其他很多对象，都可用相似的方法进行格式化。

 

Figure T28.3  Launching the Format Menu for a Plot

Figure T28.3  Launching the Format Menu for a Plot

 

 

请注意，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。

所以，用此方法可对X 轴和Y轴进行修改。在本教程的Formatting(格式化)菜单中，我们将使用其多种功能，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.选择Overlays(数据层)类别选项(图T28.4)。可轻松更改X 轴和Y轴参数(图T28.4的红色矩形框)。

 

现在，让我们在此窗口中更改点的大小为8(图T28.4)。

 

Figure T28.4  The Format Sub Menus

Figure T28.4  The Format Sub Menus

 

 

 

10.增加Dot size(点大小)到8。
11.点击OK来接受这一更改。
12.选择Gating(门操作)标签→Create Gates(创建门)→Rectangle(矩形门)(图T28.5)。

 

Figure T28.5   Selection of Gate Type

Figure T28.5   Selection of Gate Type

 

 

12.请在Dot Plot(点状图)的中心按下鼠标左键不放。
 
13.按下鼠标键不放，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。

 

Figure T28.6  Drawing a Rectangular Gate

Figure T28.6  Drawing a Rectangular Gate

 

 

15.当Create New Gate(创建新门)对话框出现时，在其中输入“Cells Gate 1(细胞门１)"为该门进行命名(图T28.7)。

 

Figure T28.7  Create New Gate

Figure T28.7  Create New Gate

 

 

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

 

Figure T28.8  Highlighting of Cells Included in Cells Gate 1

Figure T28.8  Highlighting of Cells Included in Cells Gate 1

 

在FCS Express 5中，Unlimited Undo and Redo(无限制的撤销和重做)是一个非常强大的功能。请谨记，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(细胞门1)的添加。
 
18.按下CTRL+Y键，来重新添加Cells Gate 1(细胞门1)。
 
19.在点状图的Cells Gate 1(细胞门1)中点击一次。
 
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大小。
 
20.请在Cells Gate 1(细胞门1)的一个顶点上按住鼠标左键不放。
 
21.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。

 

Figure T28.9  Increasing the Size of Cells Gate 1

Figure T28.9  Increasing the Size of Cells Gate 1

 

 

22.放开鼠标键。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变成了红色(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也会改变，红色的细胞会指示出，哪些细胞在门中。

 

 

Figure T28.10 Moving Cells Gate 1

Figure T28.10 Moving Cells Gate 1

 

 

26.请关闭版面，不保存所做更改。

 

 

 

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.点击Blank Page(空白页)标签(图T28.11)。

 

Figure T28.11   Selecting the Blank Page Tab

Figure T28.11   Selecting the Blank Page Tab

 

 

29.点击Insert tab(插入标签)→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。这会插入一带细胞图像的图像绘图(图T28.12)。
Figure T28.12  The Inserted Picture Plot

Figure T28.12  The Inserted Picture Plot

 

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)

 

Figure T28.13  The Data List

Figure T28.13  The Data List

 

31.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.粘贴(Ctrl+V)pictureplotsample1.dns到同一页面上原始图像的下方。

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。

Figure T28.14 Copy and Paste a Picture Plot

Figure T28.14 Copy and Paste a Picture Plot

 

34.请点击粘贴的图像绘图X-轴名称，将其从Cytoplasm(细胞质)修改为DNA(图T28.15)，方法请参见前面第2步或第7-9步。

 

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

Figure T28.15  Changing the Image Parameter of a Picture Plot

Figure T28.15  Changing the Image Parameter of a Picture Plot

 

35.请点击版面上任何空白的地方。在页面右上角，再一次粘贴pictureplotsample1.dns绘图。
36.点击左下角显示DNA的图像绘图，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(这时，边框将变成红色)。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)。
Figure T28.16 Drag and Drop a Picture Plot onto Another Picture Plot to Create a 2d Overlay

Figure T28.16 Drag and Drop a Picture Plot onto Another Picture Plot to Create a 2d Overlay

 

 

此时，Paste Special(选择性粘贴)对话框将出现，如下图T28.17所示。

40.请选择“2D plot overlay(s)(二维绘图数据层)”。

 

Figure T28.17   Selecting 2D Plot Overlay(s)

Figure T28.17   Selecting 2D Plot Overlay(s)

 

41.点击OK。

这将创建一个双通道叠加图层，如图T28.18所示。

Figure T28.18  Completed 2D Overlay

Figure T28.18  Completed 2D Overlay

 

 

注意：

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”章节。

要学习更多修改数据和图像绘图的方法，请参见“格式化绘图”章节。

 

现在，我们将在版面中插入一二维点状图。

42.请点击Insert(插入)标签→Insert 2D Plots(插入二维绘图)→Dot(点状图) (图T28.19)。

 

Figure T28.19  Selecting the Dot Plot Icon

Figure T28.19  Selecting the Dot Plot Icon

 

 

43.右键点击点状图，来打开Format(格式)窗口，以便修改默认的显示(图T28.20)。
Figure T28.20  Default Configuration of Inserted Dot Plot

Figure T28.20  Default Configuration of Inserted Dot Plot

 

44.请选择Format(格式)。
45.选择Overlays(数据层)项目。
46.设置X Parameter(X参数)为Intensity_IntegratedInstensity_Cytoplasm，如下图T28.21所示。
47.设置Y Parameter(Y参数)为AreaShape_Area，如下图T28.21所示。
48.将Dot Size(点大小)从1.0增加到10(图T28.21)。
49.点击OK。

 

 

Figure T28.21 Format Settings for New Dot Plot

Figure T28.21 Format Settings for New Dot Plot

 

 

点状图现在看起来应如图T28.22所示。

Figure T28.22   Formatted Dot Plot

Figure T28.22   Formatted Dot Plot

 

 

50.插入一个门，方法是选择Gating tab(门操作标签)→Create Gates(创建门)→Rectangle(矩形门)，就如在本章节前面描述的那样(第11-14步)。
51.将该门命名为 Cells Gate 1(细胞门1)。
52.点击OK。

现在，Blank page(空白页)看起来应和Example页一样，如图T28.23所示。

Figure T28.23  Completed Example Page

Figure T28.23  Completed Example Page

 

 

53.请关闭版面，不要保存所做的更改。

 

 

第3部分：图像门操作策略

在使用图像细胞分析时，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的细胞形态的预期改变。在这一部分，我们将：1)为一张图片上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Tutorial Sample Data archive(教程样本数据库)→Intro to Imaging Tutorial (成像教程介绍)文件夹中导入IntroToImage2.fey版面。

这一版面有从细胞核转运实验的细胞数据中获取２个图像绘图和２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，门应用在细胞质图片上。这些门分别为一个绿色的矩形门以及一个红色的圈状门。请注意，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。请注意，版面中也包括了一个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显示了完整的版面。

Figure T28.24  Complete Layout view for IntroToImage2.fey

Figure T28.24  Complete Layout view for IntroToImage2.fey

 

 

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实时更新，显示哪些细胞在门里。

ImageTutorial 7 Red Green Gates

Figure T28.25 Dot Plot Displaying Gated Cells in Color

Figure T28.25 Dot Plot Displaying Gated Cells in Color

 

 

注意：页面右下方细胞核图片点状图中，有一蓝绿色正方形门(图T28.26)。注意到，在nuclei_05.cpout 图片绘图中，蓝绿色方形门中的细胞被高亮显示为蓝绿色。

ImageTutorial 10 Cyan DNA

Figure T28.26  Cell Within Cyan Square Gate are Higlighted

Figure T28.26  Cell Within Cyan Square Gate are Higlighted

 

56.在绘图上对蓝绿色方形门进行选择、移动和增加大小。

 

注意到，在DNA图像中蓝绿色细胞进行了实时更新。

 

57.拖拽此绿色细胞门门，从细胞质 图片绘图拖拽到DNA图像绘图中，如图T28.27所示。
Figure T28.27  Drag and Drop a Gate to Another Plot

Figure T28.27  Drag and Drop a Gate to Another Plot

 

 

注意，仅仅在 绿色方形门 中的细胞显示为蓝绿色。此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)。

Figure T28.28a  Venn Diagram of Combined Green Square and Cyan Gates

Figure T28.28a  Venn Diagram of Combined Green Square and Cyan Gates

 

 

Figure T28.28b  Highlighted Cells Are Within Combined Gates

Figure T28.28b  Highlighted Cells Are Within Combined Gates

 

 

58.请按下Ctrl+Z，来取消应用绿色方形门到nuclei_05.cpout图像绘图上。
59.从细胞核图像点状图中拖拽蓝绿色方形门到DNA图像绘图中，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)

Figure T28.29  Cells within Cyan Gate Highlighted on Picture Plot

Figure T28.29  Cells within Cyan Gate Highlighted on Picture Plot

 

 

注意：Data Grids(数据网格)中显示了细胞图像。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)列中，其标志为一个彩色矩形(见下方的T28.30)。

 

60.从细胞核图像点状图中拖拽蓝绿色方形门到数据网格中。

 

注意到，Data Grid(数据网格)里的细胞列表现在仅仅显示蓝绿色方形门门中的细胞。那些既在蓝绿色方形门中，也在绿色方形门和/或红色圈形门中的细胞，也被标注出来(你也许要向下翻才能看到它们)。注意：你的Data Grid(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。

Figure T28.30   Example of Data Grid with Cyan Gate Applied

Figure T28.30   Example of Data Grid with Cyan Gate Applied

 

 

61.移动蓝绿色方形门到DNA图像绘图上一个新的位置，并查看细胞列表中细胞的变化以及图像绘图的更新。
62.左键点击展示细胞列表的Data Grids(数据网格)，将其选中。
63.右键点击Data Grids(数据网格)，然后选择Format(格式)，来打开细胞列表的格式化窗口。
64.点击Parameters to Display(要显示的参数)。
65.请向下翻，点击Location_Center_X和Location_Center_Y旁边的复选框，把它们显示在细胞列表中(图T28.31)。
Figure T28.31   Selecting Parameters to Display in Data Grid

Figure T28.31   Selecting Parameters to Display in Data Grid

 

66.点击OK。

 

现在，细胞列表已经显示刚刚选择的变量。请放大数据网格，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)和DNA图像名旁边的复选框被选中了(图T28.32)。在以后，我们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)"。

Figure T28.32   Formatted Data Grid With Added Parameters

Figure T28.32   Formatted Data Grid With Added Parameters

 

 

67.关闭版面，不要保存所做更改。

注意：要想更多地了解门操作选项，请参见"门操作"教程。

下一章节，我们将学习使用带图像数据的高通量模块。

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