CN102181534A - 一种快速测定细胞核内dna含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速测定细胞核内DNA含量的方法，先对细胞核用Feulgen染色，然后再用EA50或伊红染色细胞浆，经过两次染色后，将玻片上的样本用计算机图像分析系统进行扫描，同时获取灰度与彩色图像并配准；根据细胞的形态特征，将视野下的细胞进行分类，从中选取正常的淋巴细胞作为计算DNA含量的标准细胞；选出每个视野中的上皮细胞，根据标准细胞的DNA含量计算出玻片上的每个上皮细胞的DNA含量，记录其所在位置，并将细胞图片保存。对同一区域视野提供灰度图像与彩色图像供计算机图像分析系统分析，并提供彩色图像供形态学观测和医生复查。本发明的方法既能快速测定细胞核内DNA含量，又能方便临床医生观察细胞形态。

Description

一种快速测定细胞核内DNA含量的方法
技术领域
本发明属于核苷酸检测领域，尤其涉及一种快速测定细胞核内DNA含量的方法。
背景技术
当生物体细胞发生癌变时，细胞核内的DNA含量会增加。因此，可以根据细胞核内DNA含量是否显著增加来判断细胞是否发生癌变。生物体细胞核内DNA的测定大多是通过光学方法来测定的。一般方法是将染料或显色剂与细胞核内DNA特异性相结合，在光照下测定细胞核内光密度。当细胞核内DNA含量增高时，DNA结合染料或显色剂增多，其光学密度增高。利用这个原理，可以通过图像分析测定细胞核内DNA的含量，来判断细胞是否发生癌变。另外，临床医生在显微镜下检查细胞时，除对细胞核进行观察外，还要观察细胞浆的颜色及大小。医生通过观测细胞核内染色体粗细、染色体排列以及细胞核与细胞浆的比值，来判断细胞是否癌变以及细胞的分型和分类。当染色体深染，排列紊乱并且当细胞核与细胞浆的比例缩小时，就可判别出细胞出现了癌变的可能。
目前，医学上用显微镜确诊的肿瘤患者多为晚期肿瘤病人，然而对于早期的肿瘤患者却很难发现，原因在于早期患者的肿瘤细胞核内DNA含量增加不显著，因此很多早期的肿瘤患者错过了最佳治疗时期。另外，医生的经验也决定了医生的诊断水平。正因为如此，使得不同的医生在诊断上存在着一定差别。同时，每个样本有较多的细胞，在显微镜下要观察大量的视野才能看完一个玻片，在样本量较大时容易产生视觉疲劳。
如何做到将细胞样本处理后，既能测定细胞核内DNA含量，又能方便临床医生观察细胞形态(细胞核及细胞浆)，从而在早期准确地诊断出患者的病情，这是一个长期未解决的难题。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于通过对传统的人体细胞核内DNA含量测定技术进行改进，提供了一种快速测定细胞核内DNA含量的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种快速测定细胞核内DNA含量的方法，其特征在于：先对细胞核用Feulgen染色，然后再用EA50或伊红染色细胞浆，经过两次染色后，将玻片上的样本用计算机图像分析系统进行扫描，同时获取灰度与彩色图像并配准；根据细胞的形态特征，将视野下的细胞进行分类，从中选取正常的淋巴细胞作为计算DNA含量的标准细胞；选出每个视野中的上皮细胞，根据标准细胞的DNA含量计算出玻片上的每个上皮细胞的DNA含量，记录其所在位置，并将细胞图片保存。对同一区域视野提供灰度图像与彩色图像供计算机图像分析系统分析，并提供彩色图像供形态学观测和医生复查。
以上所述的灰度图像是通过黑白摄像头在波长590nm光照下的细胞核取图。
另外，本发明还提供了如下技术方案：
一种同时获取灰度图像与彩色图像的方法，其特征在于：采用黑白与彩色双显微镜摄像头进行同时控制取图。
一种自动定位细胞的自动平台控制方法，其特征在于：根据细胞在玻片上的坐标，定位出细胞所在的视野，并使平台移动到该视野进行镜下复合。
一种建立临床可疑DNA含量病例数据库的方法，其特征在于：将临床上证实的可疑细胞图像(包括细胞核和细胞浆)进行储存及分析其特征，用于与被测细胞对比。
一种细胞DNA含量稳定与否的判定方法，其特征在于：根据淋巴细胞核DNA含量相对稳定，以淋巴细胞核DNA含量作为判断的标准。
本发明涉及的测定细胞核内DNA含量的方法具有如下优点和显著的进步：既能快速测定细胞核内DNA含量，又能方便临床医生观察细胞形态(细胞核及细胞浆)，从而在早期准确地诊断出患者的病情。
附图说明
图1用黑白摄像头在20倍显微镜下拍摄的灰度图像，被框出的部分是被系统检测有癌变可能的细胞。
图2用彩色摄像头在20倍显微镜下拍摄的彩色图像，被框出的部分是被系统检测有癌变可能的细胞。
图3实施例1的方法经过图像分析系统得出的报告。
具体实施方式
由于生物体内，上皮细胞的面积比淋巴细胞大，同时淋巴细胞的形状较圆，而上皮细胞的形状不确定。所以，本发明首先根据细胞的形状特征，对视野下的细胞进行分类，将细胞分为三类：上皮细胞、淋巴细胞和其它细胞。而淋巴细胞核中的DNA含量相对稳定，所以在测定生物体细胞是否发生癌变时，可以以淋巴细胞核中DNA的含量作为基准。本发明通过图像分析系统计算上皮细胞核DNA的含量，若上皮细胞核DNA的含量与淋巴细胞核DNA的含量的比值达到一定的阈值，则说明此细胞有癌变的可能。本系统可以自动的扫描整个玻片，采用彩色与黑白摄像头进行同时取图，通过分析图像统计出可能发生癌变的细胞数量并定位出细胞所在的视野，医生可以很方便地找到可能发生癌变的细胞所在的视野，对彩色图像进行分析复查。
不同于已有DNA系统，本系统有如下几方面的改进：
显微镜摄像头的改进：在一台显微镜下，同时用彩色摄像头和黑白摄像头各一个，黑白摄像头对一定波长(590nm)光照下的细胞核取图，从而进行DNA含量的测定，彩色摄像头用于对细胞核及细胞浆形态的观察。
染色方法的改进：先用Feulgen染色细胞核做DNA定量测定，后用EA50或伊红染色细胞浆便于形态测定和医生复查，以往很少人用此方法。
可疑细胞形态分析：将临床上证实的可疑细胞图像(包括细胞核和细胞浆)，进行储存及分析其特征值，如核浆比例、细胞核形态及颜色等。
软件上的改进：既可实现DNA定量测定，又实现黑白与彩色摄像头同时摄像而显示彩色图像；再者，实现被测细胞与可疑细胞对比。
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步作描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1细胞核内DNA含量的测定
(1)用Feulgen染色方法对细胞核进行染色；
(2)用EA50或伊红对细胞浆进行染色，染色方法根据样本而定：如果为鳞状上皮，用EA50染色；如果是其他样本，用伊红染色；
(3)将染色后的玻片放在显微镜下，对玻片进行扫描，同时获取灰度与彩色图像并配准；
(4)根据细胞的形态特征，将视野下的细胞进行分类，扫描一定数量的视野，从中选取较好的淋巴细胞作为计算DNA含量的标准细胞；
(5)计算基准细胞(淋巴细胞)中DNA的含量，假设为2c单位；
(6)选出每个视野中的上皮细胞，同时计算出每个上皮细胞的DNA含量，同时记录每个细胞所在的位置，并将细胞图片保存；
(7)重复第6步，直至系统扫描完整个玻片；
(8)统计出上皮细胞DNA含量的直方图。同时将每个被测细胞的胞核及胞浆用彩色图像显示出来，并保存相应的视野图，同时对比已储存的可疑细胞形态，判断出被测细胞是否有异常，异常细胞参见图1-2；
(9)医生通过此系统定位出可疑细胞(DNA含量异常或细胞形态异常)所在的视野，直接在相应的显微镜视野下进行复查；
(10)系统自动打印诊断报告，参见图3。

Claims (9)

1.一种快速测定细胞核内DNA含量的方法，其特征在于：先对细胞核用Feulgen染色，然后再用EA50或伊红染色细胞浆，经过两次染色后，将玻片上的样本用计算机图像分析系统进行扫描，同时获取灰度与彩色图像并配准；所述的配准步骤为：根据细胞的形态特征，将视野下的细胞进行分类，从中选取正常的淋巴细胞作为计算DNA含量的标准细胞；选出每个视野中的上皮细胞，根据标准细胞的DNA含量计算出玻片上的每个上皮细胞的DNA含量，记录其所在位置，并将细胞图片保存。
2.如权利要求1所述的快速测定细胞核内DNA含量的方法，其特征在于：所述的灰度图像是通过黑白摄像头在波长590nm光照下的细胞核取图。
3.一种细胞核与细胞浆的染色方法，其特征在于：先对细胞核用Feulgen染色，然后再用EA50或伊红染色细胞浆。
4.一种快速测定细胞核DNA含量的方法，其特征在于：对两次染色后的样本用计算机图像分析系统进行扫描，同时获取灰度与彩色图像并配准，对同一区域视野提供灰度图像与彩色图像供计算机图像分析系统分析，根据细胞的光学密度来计算细胞核的DNA含量，并提供彩色图像供形态学观测和医生复查。
5.一种同时获取灰度图像与彩色图像的方法，其特征在于：采用黑白与彩色双显微镜摄像头进行同时控制取图。
6.一种自动定位细胞的自动平台控制方法，其特征在于：根据细胞在玻片上的坐标，定位出细胞所在的视野，并使平台移动到该视野进行镜下复合。
7.一种建立临床可疑DNA含量病例数据库的方法，其特征在于：将临床上证实的可疑细胞图像(包括细胞核和细胞浆)进行储存及分析其特征，用于与被测细胞对比。
8.一种细胞DNA含量稳定与否的判定方法，其特征在于：根据淋巴细胞核DNA含量相对稳定，以淋巴细胞核DNA含量作为判断的标准。
9.一种细胞分类的方法，其特征在于：根据淋巴细胞与上皮细胞的不同形态特征对细胞进行分类。
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