CN102203657B - 制备经过处理的虚拟分析图像的步骤 - Google Patents

Abstract

本方法包括以下步骤：对所述标本进行处理，进行所述处理以使得能够区分所述标本的病理性细胞与健康细胞；执行获取置于所述分析片上的所述标本的图像，以获得各表示所述分析片的区域的多个图像，并排放置的所述图像形成整个所述标本的图像，以产生虚拟分析片；所述方法还包括以下步骤：在所述虚拟分析片上对所获取的图像进行处理，以获得细胞质和/或细胞核的颜色及颜色强度的虚拟恢复，所述颜色和所述强度度能够根据负责所述分析的人员的偏好而被调整。

Description

制备经过处理的虚拟分析图像的步骤

技术领域

本发明涉及一种用于制备置于分析片上的细胞学标本或组织学标本的虚拟分析片以允许对所述类型的所述标本进行细胞分析的方法，该方法包括以下步骤：

进行标本处理，进行所述处理以便能将病态细胞从样本的健康细胞中区分开来，

获取置于该分析片上的标本的图像，以获得各表示分析片的区域的多个图像，所述图像并排放置形成整个标本的图像，以产生虚拟分析片。

本发明尤其适用于细胞学或组织学分析方法。

本发明还涉及一种用于制备标本的虚拟分析片以允许其细胞分析的方法，尤其根据上文描述的分析方法对其进行细胞分析。

背景技术

标本分析例如用于从细胞来诊断病理以检测任何类型的病变，更具体的说是检测癌前病变或癌变，所述细胞例如通过制成涂片(宫颈涂片、阴道涂片或其它涂片)、通过器官(乳房、甲状腺、神经节或其它器官)穿刺或者另外地通过收集(尿液、支气管肺泡灌洗或者其它体液)采样得到。

所述标本由专业且受过训练的观察者检查以检测置于分析片或载片上的标本中可能具有病理性的细胞。为了能够检测可能为病理性的细胞，该标本经历诸如染色的处理以允许在缺少细胞的细胞核和细胞质的特性时进行鉴定，以有助于定位及诊断病理性细胞。当观察该标本时，则可能的病理性细胞相对于正常细胞在细胞核及细胞质的染色性、尺寸及形状上显示了差异。

可以手动完成该分析，而不需任何特定辅助。在此情况下，医师或专业技术人员使该标本片在显微镜下通过并观察每一个标本片以检测形态异常，所述形态异常表示可能对应于例如癌前病变或癌变的病理性细胞。这样的分析方法冗长且耗费大量时间。而且，它并不提供满意的结果，特别是所估计的《假阴性》数量约为30％，即，认为标本是正常的，但在病人中却存在病理性，特别是存在癌前病理或者癌症病理，会使错误安心的病人有随后癌变的风险。

为了改善分析结果，提出了改进采样，即改进细胞数目、细胞定位、细胞染色及在分析板上的细胞铺展，还提出了例如通过诸如图像处理软件包及其它装置的计算机分析装置来帮助医师或专业技术人员分析细胞。

出于此目的，利用照相机或摄影机来获取置于分析片上的标本的不同区域的图像且将这些图像的数据转移到电脑系统，该电脑系统接着对《虚拟》分析片进行操作。

此电脑系统允许选择性地利用新创建的数据库或现有数据库处理信号、预处理图像及比较性地分析图像，以加速分析过程并由此允许分析较大量的标本，且为医师或专业技术人员提供帮助。例如，标本图像被自动检查，如果找到异常的某些区域，则将相应图像转给医师或专业技术人员，接着他们可以确定这些区域是否显示为病理性细胞。因此，医师或专业技术人员仅观察异常区域，而不需分析计算机系统认为正常的区域。利用这样的方法，可能准确地加速分析且使诊断更可靠。

然而，医师或专业技术人员不会再有观察正常标本或者表现出微小形态改变的标本的机会，这对他/她的标本鉴别是不利的，且特别是对他/她了解曲线甚或维持他/她的诊断敏锐度是不利的。事实上，标本分析基于医师或专业技术人员在检查标本及比较正常区域与异常区域方面的训练实践。通过电脑辅助分析来中止这些实践可导致医师或专业技术人员丢失他们自己的技能且因此导致分析错误。

而且，由于数字化之前，在载片上应用了很多处理，则数字化操作可能花费大量时间。

发明内容

本发明的目的在于通过提出一种分析方法找到改进上述缺陷的改进措施，所述分析方法通过被辅助以允许明显节省时间，尤其节省在数字化操作期间的时间，还使医师或专业技术人员实践观察正常标本及异常标本成为可能。

出于此目的，本发明涉及一种上述类型的方法，该方法包括以下步骤：

在所述虚拟分析片上，对所获取的图像进行处理，以获得细胞质和/或细胞核的颜色及颜色强度的虚拟恢复，所述颜色和所述亮度能够根据负责所述分析的人员的选择设置而被调整。

这样的方法使得可能以一特别简单方式产生标本图像，利用所述标本图像可以检测可能的病理性细胞，且可以获得关于该标本的大量信息，这将稍后描述。

根据该制备方法的其它特性：

所述制备方法还包括以下步骤：添加在获取图像期间获取的所述图像的数据及添加在处理所述获取的图像期间被调整的所述获取的图像的数据，

所述标本处理是细胞核着色/染色或细胞着色/染色步骤，设计所述处理以使所述细胞质几乎透明并增强所述细胞的细胞核和/或细胞质RNA与所述细胞质之间的对比，

对所述获得的图像的处理对应于对这些获得的图像进行巴氏型(Papanicolaou)、绍氏型(Schorr)、迈格吉型(May Grunwald Giemsa)或者吉姆萨型(Giemsa)虚拟再着色，

所述的获取的图像的所述虚拟再着色程度是可调节的，

所述方法包括显示所述虚拟分析片的步骤，

在显示所述分析片的同时显示与显示的标本区域有关的和/或与所述整个标本有关的和/或与被采取所述标本的患者有关的和/或与对所述标本实施的补充检查的结果有关的信息，

所述方法包括放大所述虚拟分析片以允许查看所述片的细节的步骤，

所述放大是可调节的。

具体实施方式

阅读作为示例且结合附图进行的下文描述后，本发明的其它方面及其它优点将显而易见，附图是根据本发明的制备虚拟分析片的方法的不同步骤的示意性说明。

参考附图，描述了一种用于制备虚拟分析片的方法以进行电脑系统辅助的细胞分析。关于虚拟片，指的是与标本有关的多条信息及多条数值数据组合在一起的集合。

例如，通过制成涂片(宫颈涂片、阴道涂片或其它涂片)、通过器官(乳房、甲状腺、神经节或其它器官)穿刺或者另外地通过收集(尿液、支气管肺泡灌洗或者其它体液)获得该标本。在第一步骤A期间，标本悬浮在例如管或采样瓶的溶液中。

在步骤B期间，将该标本沉积于分析片上。以已知的方式，例如通过倾析完成将细胞沉积于片上。将该标本倒入到倾析腔中，所述倾析腔的底部通向所述分析板。吸收装置允许逐渐吸收溶液，同时细胞沉积于分析片上。这样的沉积方法是已知的且本文不作详细描述。

在步骤C期间，该样本经历第一处理，所述第一处理目的在于对所述细胞核、DNA和/或RNA染色/着色，来非常明显地增强这些细胞的细胞核、DNA和/或RNA相对于细胞质的对比。这样的染色能够恰当的分割细胞核以实施形态学研究且完成DNA(例如，以倍性范围)和/或RNA的量化来定位可能的病理性细胞。

例如，此染色通过自动机器自动地完成，该自动机器具有用于将标本放入溶液中且用于将细胞悬浮液沉积在细胞片上的移液装置。

用于倾析细胞悬浮液的步骤可以在上述染色和/或着色步骤之前、之后或之间进行。

可以使用现有技术中已知的其它着色，但它们具有缺点。因此，可以考虑化学计量着色，化学计量着色以与DNA量成比例的方式对细胞着色，这使得DNA量化且因此允许在倍性范围内对病理性细胞进行定位及分析。然而，例如当此特定着色为福尔根着色时，此特定着色与巴氏着色在《物理上》不相容，且因此要求在载片上完成新的细胞铺展以供医师或专业技术人员分析。某些生产商已尝试将计量着色与巴氏着色关联且因此使用了包含硫堇且需要与甲醇混合的着色剂，甲醇有毒且特别地其在解读尤其细胞核方面改变了巴氏着色，对于细胞核而言核染质太《黑》而无法精细分析所述细胞核的成分，并因此对诊断癌前病变或癌症病变的分析造成困难。

在步骤D中，包括标本的分析片要经受白光照射以通过图像获取装置获取该标本的图像，该标本利用已知的核染剂或者利用已知的细胞着色剂(但被调整以使细胞质几乎透明)着色。通过在白光下获取图像，可能获得利用核染剂或利用调整过的细胞着色剂着色的标本的图像，所述调整过的细胞着色剂使细胞质几乎透明以增强与细胞核的对比。

利用图像获取装置，可以以很高的解析度《扫描》该标本且在白光下自该片获得图像。很多生产商已提出逐行或逐场扫描所述分析片。因此，获取的每一图像表示分析片的很小的宽度或视场的条。并排放置的图像使可能获得整个采样片的图像且因此获得整个标本的图像以形成虚拟分析片，如图中的步骤E所示。因此，利用单个且相同的装置并以很简单方式获得的图像是与在白光下的大量信息条相关的该标本的真实表示。

在白光下利用该装置获得的数字数据经过电脑处理以获得调整过的虚拟分析片，所述调整过的虚拟分析片由经历巴氏型(Papanicolaou)、绍氏型(Schorr)、迈格吉型(May Grunwald Giemsa)或者吉姆萨型(Giemsa)的虚拟再着色的图像构成，目的是如传统描述的且本领域技术人员已知的用于细胞分析的方式对细胞着色。根据电脑处理模式，巴氏虚拟再着色使得能够识别与例如癌前细胞或者癌症细胞的存在相对应的细胞质异常和细胞核异常，该巴氏虚拟再着色长期以来是已知的并且其记号语言被广泛的描述在文献中。利用此再着色，还可以识别不同类型的细胞及不同类型的细胞的数目以确定标本的代表性质量，以及例如可以定义该标本是否具有代表性。利用此虚拟再着色，可以利用上文描述的细胞分析方法来分析虚拟片。

通过负责检测病理性细胞的医师或专业技术人员检查标本图像来完成细胞分析以提出诊断，该诊断将选择性地引起更广泛的检查甚或治疗。出于安全原因，要强制地使医师或专业技术人员参与，使得可能为病理性的细胞的检测无法完全自动化。

在步骤F期间，由经历虚拟再着色的图像构成的调整过的虚拟分析片的图像被投射到诸如屏幕的显示装置上。可以调节细胞质和细胞核的颜色及颜色强度的虚拟还原以尽可能的在着色强度与质量方面与每一读者的习惯一致，读者即医师或专业技术人员。

且接着，将这些图像放在医师或者专业技术人员的眼睛下以供检查。图像的滚屏由电脑系统处理进行并自动完成。每一图像显示估计的预定时间，以允许医师或者专业技术人员观察各个投射图像的全部并检查图像中的可能异常。显示每一图像的时间可以由医师或者专业技术人员根据他/她的技能或者根据其它信息调整。通过将患者信息输入到数据库中并将其与对应患者的标本(此标本取自该患者)的图像关联，从而可以使得所述患者信息与虚拟分析片相关。

图像显示的同时可以显示与显示的采样区域有关的和/或与整个标本有关的和/或与被采取该标本的患者有关的和/或与对标本实施的补充检查(尤其是分子生物学检查)的结果有关的信息。

因此，通过的图像是已调整过的虚拟分析片的图像，所述调整过的虚拟分析片由经历巴氏型(Papanicolaou)、绍氏型(Schorr)、迈格吉型(May GruwaldGiemsa)、吉姆萨型(Giemsa)的虚拟再着色的图像构成。所述图像在此着色剂下能够检查到可能存在异常(例如，对应于存在预癌细胞或者癌症细胞的异常)，这些异常的记号语言很早就已知并广泛描述与文献中。而且，如上所述，巴氏着色允许验证该标本是否准确地符合例如在子宫宫颈刮片范围内的贝塞斯达(Bethesda)标准，并因此验证该标本是否为有效标本。贝塞斯达标准可以由计算机系统通过图像分析软件包自动验证。例如，此软件包可以例如对健康细胞或病理性细胞进行计数。对图像的所有细胞计数允许验证是否已至少准确采样5000细胞以及是否已获取作为标本质量优良的证据的某些类型的细胞，例如为子宫颈内的细胞或者来自结点的细胞。所述软件包还获取关于细胞铺展的其它信息。此信息通过电脑系统与图像关联以完成虚拟分析片。

经虚拟再着色而显示且为其已中止滚动的图像与未经虚拟再着色的相同区域的图像有关。利用此显示，医师或专业技术人员可以改进他/她对显示细胞的分析且证实一些细胞是否可能为病理性。而且，通过显示没有任何虚拟再着色的图像，可同时显示其它信息，诸如数量数据、频谱或自其获取标本的患者的信息等。与滚屏自动停止有关的精细分析允许降低了假阳性的数量。而且，例如，在子宫颈涂片的范围内，通过医师或者专业技术人员对系统选择的区域的诊断的控制，可以保持细胞学诊断的特异度，在此情况下所述特异度接近95％。因此，屏幕涂片的灵敏度及特异度更精确且更高。

在此步骤期间，医师或者专业技术人员可以对经虚拟再着色的图像及未经虚拟再着色的图像自由地进行放大显示图像的特定区域。接着，医师或者专业技术人员按他们的意愿从经虚拟再着色的图像切换到未经虚拟再着色的图像。

上述方法允许快速有效地分析标本，降低《假阳性》的风险。

而且，因为识别了与经处理及显示的细胞图和/或组织制备的虚拟图像有关的颜色及颜色强度，因此保留了医师或专业技术人员在诊断质量且特别是诊断特异性方面的经验。

利用此方法，还可以根据负责分析的医师或者专业技术人员的选择设置而调整该分析片。实际上，医师或者专业技术人员可以自由选择虚拟分析片的强度及颜色。

Claims (8)

1.一种用于制备置于分析片上的细胞学标本或组织学标本的虚拟分析片以允许对所述标本进行细胞分析的方法，所述方法包括以下步骤：

对所述标本进行染色处理，进行所述处理以使得能够将所述标本的病理性细胞与健康细胞区分开来，

获取置于所述分析片上的所述标本的图像，以获得各表示所述分析片的区域的多个图像，并排放置的所述图像形成整个所述标本的图像，以产生虚拟分析片，

其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

在所述虚拟分析片上进行对所获取的图像再着色的处理，以获得细胞质和/或细胞核的颜色及颜色强度的虚拟恢复，所述颜色和所述强度能够根据负责所述分析的人员的选择设置而被调整；

对所述获得的图像的处理对应于对这些获得的图像进行巴氏型、绍氏型、迈格吉型或者吉姆萨型虚拟再着色。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括以下步骤：添加在获取图像期间获取的所述图像的数据及添加在处理所述获取的图像期间被调整过的所述获取的图像的数据。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述标本处理是细胞核着色或细胞着色步骤，设计所述处理以使所述细胞质几乎透明并增强所述细胞的细胞核和/或细胞质RNA与所述细胞质之间的对比。

4.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述获取的图像的所述虚拟再着色的程度是可调节的。

5.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括显示所述虚拟分析片的步骤。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，显示所述分析片的同时显示与显示的标本区域有关的和/或与所述整个标本有关的和/或与被采取了所述标本的患者有关的和/或与对所述标本实施的补充检查的结果有关的信息。

7.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括放大所述虚拟分析片以允许查看所述虚拟分析片的细节的步骤。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述放大是可调节的。