信息汇总--关于各大空转平台空间坐标与实际距离的关系

作者，Evil Genius

这一篇我们汇总信息，把市面上常见的空转平台，其生成的空间坐标与实际的空间距离之间的关系。

为什么要做这个？因为大家分析niche的时候，需要人为设定分析的距离范围，我们当然主要是依据实际距离，但是数据的空间坐标有可能是像素坐标，所以这之间的对应关系，需要我们总结一下。

首先来看visium，其空间坐标与实际距离的关系。

10x Visium平台的空间坐标与实际距离有非常明确的对应关系，核心参数是：相邻两个捕获点（spot）的中心间距为100微米（µm）。

坐标数据通常存储在10x Genomics官方Space Ranger软件输出的文件里，其中一个关键文件是 scalefactors_json.json。

{"regist_target_img_scalef": 0.32392162, "tissue_hires_scalef": 0.10797387, "tissue_lowres_scalef": 0.032392163, "fiducial_diameter_fullres": 224.6244102250725, "spot_diameter_fullres": 149.74960681671502}

其中各个参数的意义

原始给的坐标是像素坐标

Visium 斑点中心之间的实际距离是 100 µm，而斑点直径是 55 µm。

官方给出的解释是

用在刚才是示例，实际距离和空间坐标的关系就是55 µm / 149.75 像素 ≈ 0.367 µm/像素。

接下来看visium HD

在传统 Visium 中，spot_diameter_fullres 表示一个圆形斑点的直径所占的像素数。

在 Visium HD 中，这个参数被重新定义，表示一个正方形方格的边长所占的像素数。

那也就是spot_diameter_fullres的距离代表了2um，我们随便找个例子

{
    "spot_diameter_fullres": 7.310066711175682,
    "bin_size_um": 2.0,
    "microns_per_pixel": 0.2735953143823415,
    "tissue_lowres_scalef": 0.012311986,
    "fiducial_diameter_fullres": 1206.1610073439874,
    "tissue_hires_scalef": 0.12311986,
    "regist_target_img_scalef": 0.12311986
}

每个像素代表了0.27um，7.310066711175682代表了实际的2um。

那如果是合并的8um呢？

{
    "spot_diameter_fullres": 29.240266844702727,
    "bin_size_um": 8.0,
    "microns_per_pixel": 0.2735953143823415,
    "tissue_lowres_scalef": 0.012311986,
    "fiducial_diameter_fullres": 1206.1610073439874,
    "tissue_hires_scalef": 0.12311986,
    "regist_target_img_scalef": 0.12311986
}

一样的比例关系，总之实际距离与坐标存在一定的比例换算关系。

再来看xenium

直接就是转换的实际距离。

CosMx呢？

和Xenium一样，CosMx的坐标文件记录的也是实际物理距离（微米），可以直接用于分析。

最后再来看看Stereo-seq，与其他技术平台（如 Xenium）直接以微米为单位输出坐标不同，Stereo-seq 输出的原始坐标是 DNB 阵列坐标（整数索引值），而非直接的物理距离，也存在一定的换算关系。

我们都来看看，生活很好，有你更好。