CN106706643A - 一种肝癌对比切片检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肝癌对比切片检测装置及检测方法，该检测装置包括切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置；所述切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置均与中央控制装置连接。本发明中，制作组织切片，然后将切片置于该检测装置中，利用该检测装置能够方便、快速、精确、有效的对切片进行处理，然后拍摄观察，同时能够分析拍摄的光学图像，得到切片的图像数据并进行对比分析，还能够对数据进行数据趋势分析。
Description
技术领域
本发明涉及组织离体切片的系统化、自动化检测和分析技术领域，尤其涉及一种肝癌组织对比切片检测装置及检测方法。
背景技术
癌是一种严重的致命性疾病，医学上对其进行诊断的主要手段有X线、CT、核磁共振、同位素、经皮穿刺活检等。随着计算机技术的发展，计算机辅助癌症诊断装置由于不受疲劳、情绪等因素的影响，已成为重要的辅助诊断手段。但是病变的检测绝非是只有针对活体检测才有意义，离体样本的系统化的分析处理，其中体现的信息同样有着巨大的意义，但是目前的绝大多数计算机辅助肺癌诊断装置都是对X线图象、CT图象等活体检测结果进行分析处理，直接对病理切片细胞图像进行分析处理，并且能够系统化地对其进行归类，存储，处理，并进行深入和系统化地分析的装置或系统还未出现于现有技术。
现有的切片的分析一般是在切片的处理、制片、染色、制样、固定、显微照相/普通照相等环节依赖人工完成，在全部将切片提取为图像信息之后，有一些对这些图像进行分析和处理的计算机分析系统，但是对此处理过于依赖人工，且切片处理过程缺乏自动化手段，如果后期发现所取得的图像不符合要求/提供不了充足的信息，则无法立即解决或重做，需要在重新安排人工制样和照相的步骤，效率极低，分析研究极为不便，缺乏有效的针对切片图像信息的自动化、系统化地信息管理和分析辅助系统/装置。
发明内容
本发明的第一目的是解决现有技术中所存在的切片图像信息处理在图像处理步骤之前没有自动化，系统化的技术问题，提供一种肝癌对比切片检测装置，该装置通过切片处理装置对组织切片进行处理，然后染色处理装置对组织中的染色体进行染色，光学信息采集装置按时间顺序对染色后的组织样本经过放大拍照，然后光学信息数据库对各个拍照的照片进行分析和分类储存，最后通过分析显示装置显示给用户。
本发明的第二目的是提供一种根据上述肝癌对比切片检测装置的检测方法。
为了实现本发明的第一目的，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种肝癌对比切片检测装置，包括以下部件：
用于对切片上的组织进行前处理的切片处理装置；所述切片处理装置包括切片容纳装置、恒温装置、第一试剂库组件、面积扫描装置、第一计量装置、第一试剂滴加装置，所述切片容纳装置上安装有所述面积扫描装置，且所述切片容纳装置上还安装有所述恒温装置，所述第一试剂库组件与第一计量装置以及切片容纳装置数据连接。
染色处理装置，用于对切片上的组织中的染色体进行溶液处理；所述染色处理装置包括第二试剂库组件、第二计量装置、第二试剂滴加装置，所述第二试剂库组件与第二计量装置以及切片容纳装置数据连接。
光学信息采集装置，对切片上的组织样本进行光学图像采集；所述光学信息采集装置包括显微装置、光学拍照模块、图像处理模块、计时模块，所述光学拍照模块、图像处理模块、计时模块均与中央控制装置数据连接，且所述显微装置与光学拍照模块数据连接。
光学信息数据库装置，用于对光学采集的图像数据进行分析与分类储存；所述光学信息数据库装置包括颜色分析模块、图形识别模块、图形分割模块、密度计算模块、存储模块，所述颜色分析模块、图形识别模块、图形分割模块、密度计算模块、存储模块均与中央控制装置数据连接。
分析显示装置，用于根据使用者的要求显示分析的数据；所述分析显示装置包括人机交互模块、显示模块。
所述切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置均与中央控制装置数据连接。
进一步地，所述切片容纳装置利用所述恒温装置保持恒温，所述切片容纳装置具有透明塑料外壳，切片架，测温装置，所述恒温装置同时连接于压缩机和加热器，所述第一试剂库组件用于盛装切片前处理过程中用到的第一试剂组，所述第一试剂组包括PBS、EDTA抗原液，以及消毒剂、固定剂、酸碱调节剂各至少一种，所述第一试剂组的试剂在第一试剂库组件中按预定位置固定排列，以便于第一试剂滴加装置自动抽取，所述面积扫描装置可以适应0*10mm-50*20mm范围内的各种切片，所述第一计量装置与中央控制装置以及第一试剂滴加装置数据连接，所述测温装置与中央控制装置数据连接。
进一步地，所述第二试剂库组件用于盛装染色处理过程中用到的试剂，所述用到的试剂包括但不限于酸性品红、刚果红、甲基蓝、固绿、苏丹Ⅲ、伊红、碱性品红、结晶紫、中性红、番红、亚甲蓝、美蓝、甲基绿，上述试剂在第二试剂库组件中按预定位置固定排列，以便于第二试剂滴加装置自动抽取，所述第二计量装置与中央控制装置以及第二试剂滴加装置数据连接。
进一步地，所述显微装置是显微镜照相镜头，所述光学拍照模块具有CMOS或CCD的感应成像部分，所述光学拍照模块还具备补光灯，所述图像处理模块具备图像亮度及对比度、灰度、色度调整功能，计时模块与光学拍照模块以及中央控制装置数据连接。
进一步地，所述人机交互模块包括具备图像处理和计算功能的终端计算机，所述显示模块包括至少一台显示器和一套界面显示系统，该界面显示系统具备图像和相关数据的显示以及设置、调取图像和图像相关数据的功能，所述存储模块通过人机交互模块与显示模块连接。
本发明还提供一种肝癌对比切片检测方法，其依据前述的肝癌对比切片检测装置以进行的，其特征在于，包括以下步骤：S1、将组织切片置于切片处理装置进行前处理；S2、将前处理后的组织切片置于染色处理装置进行染色处理，低温晾干至少8-12h；S3、对于全部的晾干后的切片,利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存；S4、光学信息数据库装置对每组光学显微照片进行分析，依据灰度、对比度、亮度、色度等选出第一张灰度、对比度、亮度、色度都在要求阈值范围之间的选中照片，并将其他照片送入光学信息数据库装置作为备份数据，对前述选中照片进行分析,对前述选中照片,利用颜色分析模块进行对比度亮度修正和上色,将上色后的照片利用图形识别模块进行图形识别,由图形分割模块将选中照片上的疑似病变部位切割为部分图像并与该照片一并存储,密度计算模块对该选中照片生成密度等高线并与该照片一并存储，储存至光学信息数据库装置；S5、从分析显示终端输入命令，从光学信息数据库装置调取需要显示的数据，通过界面显示系统予以显示。
进一步地，前述方法中，所述步骤S1中的前处理具体依次进行以下步骤：制作组织石蜡切片、50-70℃烘烤过夜、切片脱蜡、切片水化、所述第一计量在从中央控制装置接收所需试剂信息后，发送指令给第一试剂滴加装置、第一试剂滴加装置依照所述指令选取试剂滴加到切片上以浸没切片上所有样本并常温静置0.5-1h、足量PBS清洗2-4次、EDTA抗原修复2-6h、足量PBS清洗清晰2-4次；所述步骤S2中依次进行以下步骤：切片经过5-15％的氧化氢水溶液处理20-40min、足量PBS清洗2-4次、足量BSA封闭液处理20-40min、足量PBS清洗2-4次、Galectin-4抗体处理、足量PBS清洗2-4次、辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG处理、足量PBS清洗2-4次、DAB显色试剂处理30-60min；所述步骤S3中，对于全部的晾干后的切片,每个依次放置到光学信息采集装置上的取相处，进行照片的拍摄，利用显微镜照相镜头进行预成像，在预成像结果的基础上，光学信息采集装置控制显微镜照相镜头自动调节光圈大小和自动调整焦距，依据亮度不足或充足的情形下选择调用或不调用补光灯，所述利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存，拍摄间隔时间至少为5-10s；所述步骤S4中，所述要求阈值范围是,对已存储的所有的光学显微照片进行灰度、对比度、亮度、色度的提取，去除其中过低和过高的各10％的数据，依据余下的80％的数据取灰度、对比度、亮度、色度的平均值，依据该平均值上下浮动15％，也即灰度、对比度、亮度、色度的平均值的85-115％的范围作为要求阈值范围；所述步骤S5中，当通过界面显示系统予以显示后结果不足以判断或不能满足需求时，可以依用户请求调取前述的调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70％一步步变动到130％的若干变动步下的图形情况，或者调取部分或全部备份数据，并可接受在前述所有图像或图形的数据基础上进行对比分析和重新计算、显示。
本发明还提供另外一种肝癌对比切片检测方法，其也是依据前述的肝癌对比切片检测装置以进行的，其特征在于，包括以下步骤：S1、将组织切片置于切片处理装置进行前处理；S2、将前处理后的组织切片置于染色处理装置进行染色处理，低温晾干至少8-12h；S3、对于全部的晾干后的切片,利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存；S4、光学信息数据库装置对每组光学显微照片进行分析，依据灰度、对比度、亮度、色度等选出第一张灰度、对比度、亮度、色度都在要求阈值范围之间的选中照片，并将其他照片送入光学信息数据库装置作为备份数据，对前述选中照片进行分析，然后图形识别以后分割出疑似病变部位图形，选取该图形后进行计算得到面积、组织密度，并储存至光学信息数据库装置；S5、从分析显示终端输入命令，从光学信息数据库装置调取需要显示的数据，通过界面显示系统予以显示。
进一步地，前述方法中，所述步骤S1中的前处理具体依次进行以下步骤：制作组织石蜡切片、50-70℃烘烤过夜、切片脱蜡、切片水化、所述第一计量在从中央控制装置接收所需试剂信息后，发送指令给第一试剂滴加装置、第一试剂滴加装置依照所述指令选取试剂滴加到切片上以浸没切片上所有样本、常温静置0.5-1h、足量PBS清洗2-4次、EDTA抗原修复2-6h、足量PBS清洗清晰2-4次；所述步骤S2中依次进行以下步骤：切片经过5-15％的氧化氢水溶液处理20-40min、足量PBS清洗2-4次、足量BSA封闭液处理20-40min、足量PBS清洗2-4次、Galectin-4抗体处理、足量PBS清洗2-4次、辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG处理、足量PBS清洗2-4次、DAB显色试剂处理30-60min；所述步骤S3中，对于全部的晾干后的切片,每个依次放置到光学信息采集装置上的取相处，进行照片的拍摄，利用显微镜照相镜头进行预成像，在预成像结果的基础上，光学信息采集装置控制显微镜照相镜头自动调节光圈大小和自动调整焦距，依据亮度不足或充足的情形下选择调用或不调用补光灯，所述利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存，拍摄间隔时间为5-10s；所述步骤S4中，对存储的所有的光学显微照片进行灰度、对比度、亮度、色度的提取，去除其中过低和过高的各10％的数据，依据余下的80％的数据取灰度、对比度、亮度、色度的平均值，依据该平均值上下浮动10％，也即灰度、对比度、亮度、色度的平均值的90-110％的范围作为要求阈值范围；在所述的选取该图形后对面积、组织密度进行计算之后，还进行，调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70一步步变动到130％，变动步长为1％，在该变动过程中，记录每个变动下对应病变部位的高亮区域面积变化，选取面积变化的最大变动步下的图形，相对于未变动灰度、对比度、亮度、色度下的面积，作为第二面积并计算第二组织密度，与未变动灰度、对比度、亮度、色度下的面积和组织密度，一并储存至光学信息数据库装置；所述步骤S5中，当通过界面显示系统予以显示后结果不足以判断或不能满足需求时，可以依用户请求调取前述的调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70一步步变动到130％的若干变动步下的图形情况，或者调取部分或全部备份数据，并可接受在前述所有图像或图形的数据基础上进行对比分析和重新计算、显示。
进一步地，在所述步骤S5完成后，还进行对于来自同一样本源的图像，进行随时间变化的对比分析。
与现有技术相比，本发明的优点在于：首先对癌变组织进行切片处理，然后将切片置于切片处理装置中，切片处理装置对切片进行化学溶液浸泡处理，经过溶液浸泡处理后的组织切片置于染色处理装置中对染色体进行染色，然后静置观察并拍照，然后通过光学信息数据库装置对拍摄的光学图像进行数据分析和分类储存，然后用户可以通过分析显示终端随时调取分析的数据。如此设置，整个切片过程自动化程度极高，克服了现有的切片图像分析只有后端自动化，切片等步骤都要完全人工完成和实现信息录入，节省人力，使得科研人员能够更多更好滴处理切片图像信息。
通过该装置，医务人员可以制作组织切片，然后将切片置于该检测装置中，该检测装置能够方便、快速、精确、有效的对切片进行处理，然后拍摄观察，同时能够分析拍摄的光学图像，得到癌变组织不同时期的图像对比分析数据，还能够对数据进行数据趋势分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的肝癌对比切片检测装置的结构示意图；
图2是本发明的肝癌对比切片检测装置的检测方法的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
一种肝癌对比切片检测装置，其特征在于，包括以下部件：切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置；用于对切片上的组织进行前处理的切片处理装置；所述切片处理装置包括切片容纳装置、恒温装置、第一试剂库组件、面积扫描装置、第一计量装置、第一试剂滴加装置，所述切片容纳装置上安装有所述面积扫描装置，且所述切片容纳装置上还安装有所述恒温装置，所述第一试剂库组件与第一计量装置以及切片容纳装置数据连接；染色处理装置，用于对切片上的组织中的染色体进行溶液处理；所述染色处理装置包括第二试剂库组件、第二计量装置、第二试剂滴加装置，所述第二试剂库组件与第二计量装置以及切片容纳装置数据连接；光学信息采集装置，对切片上的组织样本进行光学图像采集；所述光学信息采集装置包括显微装置、光学拍照模块、图像处理模块、计时模块，所述光学拍照模块、图像处理模块、计时模块均与中央控制装置数据连接，且所述显微装置与光学拍照模块数据连接；光学信息数据库装置，用于对光学采集的图像数据进行分析与分类储存；所述光学信息数据库装置包括颜色分析模块、图形识别模块、图形分割模块、密度计算模块、存储模块，所述颜色分析模块、图形识别模块、图形分割模块、密度计算模块、存储模块均与中央控制装置数据连接；分析显示装置，用于根据使用者的要求显示分析的数据；所述分析显示装置包括人机交互模块、显示模块；所述切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置均与中央控制装置数据连接。
所述切片容纳装置利用所述恒温装置保持恒温，所述切片容纳装置具有透明塑料外壳，切片架，测温装置，所述恒温装置同时连接于压缩机和加热器，所述第一试剂库组件用于盛装切片前处理过程中用到的第一试剂组，所述第一试剂组包括PBS、EDTA抗原液，以及消毒剂、固定剂、酸碱调节剂各至少一种，所述第一试剂组的试剂在第一试剂库组件中按预定位置固定排列，以便于第一试剂滴加装置自动抽取，所述面积扫描装置可以适应0*10mm-50*20mm范围内的各种切片，所述第一计量装置与中央控制装置以及第一试剂滴加装置数据连接，所述测温装置与中央控制装置数据连接。所述PBS试剂的容器较大，以盛装大量的PBS试剂备用，所述切片应用10*10mm的切片。
所述第二试剂库组件用于盛装染色处理过程中用到的试剂，所述用到的试剂包括酸性品红、刚果红、甲基蓝、固绿、苏丹Ⅲ、伊红，上述试剂在第二试剂库组件中按预定位置固定排列，以便于第二试剂滴加装置自动抽取，所述第二计量装置与中央控制装置以及第二试剂滴加装置数据连接。
所述显微装置是显微镜照相镜头，所述光学拍照模块具有CMOS的感应成像部分，以及快门部分，快门部分能够实现预成像已辅助判定所成图像质量，所述光学拍照模块还具备补光灯，所述图像处理模块具备图像亮度及对比度、灰度、色度调整功能，计时模块与光学拍照模块以及中央控制装置数据连接。
所述人机交互模块包括具备图像处理和计算功能的终端计算机，所述显示模块包括至少一台显示器和一套界面显示系统，该界面显示系统具备图像和相关数据的显示以及设置、调取图像和图像相关数据的功能，该界面显示系统具备Winxp、win7、win8、win10等多个版本，所述存储模块通过人机交互模块与显示模块连接。
一种肝癌对比切片检测方法，其依据前述的肝癌对比切片检测装置以进行的，其特征在于，包括以下步骤：S1、将组织切片置于切片处理装置进行前处理；S2、将前处理后的组织切片置于染色处理装置进行染色处理，低温晾干至少8-10h；S3、对于全部的晾干后的切片,利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存；S4、光学信息数据库装置对每组光学显微照片进行分析，依据灰度、对比度、亮度、色度等选出第一张灰度、对比度、亮度、色度都在要求阈值范围之间的选中照片，并将其他照片送入光学信息数据库装置作为备份数据，对前述选中照片进行分析,对前述选中照片,利用颜色分析模块进行对比度亮度修正和上色,将上色后的照片利用图形识别模块进行图形识别,由图形分割模块将选中照片上的疑似病变部位切割为部分图像并与该照片一并存储,密度计算模块对该选中照片生成密度等高线并与该照片一并存储，储存至光学信息数据库装置；S5、从分析显示终端输入命令，从光学信息数据库装置调取需要显示的数据，通过界面显示系统予以显示。
所述步骤S1中的前处理具体依次进行以下步骤：制作组织石蜡切片、50-60℃烘烤过夜、切片脱蜡、切片水化、所述第一计量在从中央控制装置接收所需试剂信息后，发送指令给第一试剂滴加装置、第一试剂滴加装置依照所述指令选取试剂滴加到切片上以浸没切片上所有样本并常温静置0.5h、足量PBS清洗2-3次、EDTA抗原修复2-3h、足量PBS清洗清晰2-3次；所述步骤S2中依次进行以下步骤：切片经过5-10％的氧化氢水溶液处理20-30min、足量PBS清洗2-3次、足量BSA封闭液处理20-30min、足量PBS清洗2-3次、Galectin-4抗体处理30min以上时间、足量PBS清洗2-3次、辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG处理、足量PBS清洗2-3次、DAB显色试剂处理30-40min；所述步骤S3中，对于全部的晾干后的切片,每个依次放置到光学信息采集装置上的取相处，进行照片的拍摄，利用显微镜照相镜头进行预成像，在预成像结果的基础上，光学信息采集装置控制显微镜照相镜头自动调节光圈大小和自动调整焦距，依据亮度不足或充足的情形下选择调用或不调用补光灯，所述利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存，拍摄间隔时间至少为5s；所述步骤S4中，所述要求阈值范围是,对已存储的所有的光学显微照片进行灰度、对比度、亮度、色度的提取，去除其中过低和过高的各10％的数据，依据余下的80％的数据取灰度、对比度、亮度、色度的平均值，依据该平均值上下浮动15％，也即灰度、对比度、亮度、色度的平均值的85-115％的范围作为要求阈值范围；所述步骤S5中，当通过界面显示系统予以显示后结果不足以判断或不能满足需求时，可以依用户请求调取前述的调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70％一步步变动到130％的若干变动步下的图形情况，或者调取部分或全部备份数据，并可接受在前述所有图像或图形的数据基础上进行对比分析和重新计算、显示。
实施例2
一种肝癌对比切片检测装置，其特征在于，包括以下部件：切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置；用于对切片上的组织进行前处理的切片处理装置；所述切片处理装置包括切片容纳装置、恒温装置、第一试剂库组件、面积扫描装置、第一计量装置、第一试剂滴加装置，所述切片容纳装置上安装有所述面积扫描装置，且所述切片容纳装置上还安装有所述恒温装置，所述第一试剂库组件与第一计量装置以及切片容纳装置数据连接；染色处理装置，用于对切片上的组织中的染色体进行溶液处理；所述染色处理装置包括第二试剂库组件、第二计量装置、第二试剂滴加装置，所述第二试剂库组件与第二计量装置以及切片容纳装置数据连接；光学信息采集装置，对切片上的组织样本进行光学图像采集；所述光学信息采集装置包括显微装置、光学拍照模块、图像处理模块、计时模块，所述光学拍照模块、图像处理模块、计时模块均与中央控制装置数据连接，且所述显微装置与光学拍照模块数据连接；光学信息数据库装置，用于对光学采集的图像数据进行分析与分类储存；所述光学信息数据库装置包括颜色分析模块、图形识别模块、图形分割模块、密度计算模块、存储模块，所述颜色分析模块、图形识别模块、图形分割模块、密度计算模块、存储模块均与中央控制装置数据连接；分析显示装置，用于根据使用者的要求显示分析的数据；所述分析显示装置包括人机交互模块、显示模块；所述切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置均与中央控制装置数据连接。
所述切片容纳装置利用所述恒温装置保持恒温，所述切片容纳装置具有透明塑料外壳，切片架，测温装置，所述恒温装置同时连接于压缩机和加热器，所述第一试剂库组件用于盛装切片前处理过程中用到的第一试剂组，所述第一试剂组包括PBS、EDTA抗原液，以及消毒剂、固定剂、酸碱调节剂各至少一种，所述第一试剂组的试剂在第一试剂库组件中按预定位置固定排列，以便于第一试剂滴加装置自动抽取，所述面积扫描装置可以适应0*10mm-50*20mm范围内的各种切片，所述第一计量装置与中央控制装置以及第一试剂滴加装置数据连接，所述测温装置与中央控制装置数据连接；所述PBS试剂的容器有至少5个以上的多个，以盛装大量的PBS试剂备用，所述切片应用15*40mm的切片。
所述第二试剂库组件用于盛装染色处理过程中用到的试剂，所述用到的试剂包括碱性品红、结晶紫、中性红、番红、亚甲蓝、美蓝、甲基绿，上述试剂在第二试剂库组件中按预定位置固定排列，以便于第二试剂滴加装置自动抽取，所述第二计量装置与中央控制装置以及第二试剂滴加装置数据连接。
所述显微装置是显微镜照相镜头，所述光学拍照模块具有CCD的感应成像部分，所述光学拍照模块还具备补光灯，所述图像处理模块具备图像亮度及对比度、灰度、色度调整功能，计时模块与光学拍照模块以及中央控制装置数据连接。
所述人机交互模块包括具备图像处理和计算功能的终端计算机，所述显示模块包括至少一台显示器和一套界面显示系统，该界面显示系统具备图像和相关数据的显示以及设置、调取图像和图像相关数据的功能，所述存储模块通过人机交互模块与显示模块连接。该界面显示系统具备mac、linux等多个版本，所述存储模块通过人机交互模块与显示模块连接。
一种肝癌对比切片检测方法，其依据前述的肝癌对比切片检测装置以进行的，其特征在于，包括以下步骤：S1、将组织切片置于切片处理装置进行前处理；S2、将前处理后的组织切片置于染色处理装置进行染色处理，低温晾干至少10-12h；S3、对于全部的晾干后的切片,利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存；S4、光学信息数据库装置对每组光学显微照片进行分析，依据灰度、对比度、亮度、色度等选出第一张灰度、对比度、亮度、色度都在要求阈值范围之间的选中照片，并将其他照片送入光学信息数据库装置作为备份数据，对前述选中照片进行分析，然后图形识别以后分割出疑似病变部位图形，选取该图形后进行计算得到面积、组织密度，并储存至光学信息数据库装置；S5、从分析显示终端输入命令，从光学信息数据库装置调取需要显示的数据，通过界面显示系统予以显示。
所述步骤S1中的前处理具体依次进行以下步骤：制作组织石蜡切片、60-70℃烘烤过夜、切片脱蜡、切片水化、所述第一计量在从中央控制装置接收所需试剂信息后，发送指令给第一试剂滴加装置、第一试剂滴加装置依照所述指令选取试剂滴加到切片上以浸没切片上所有样本、常温静置1h、足量PBS清洗3-4次、EDTA抗原修复5-6h、足量PBS清洗清晰3-4次；所述步骤S2中依次进行以下步骤：切片经过10-15％的氧化氢水溶液处理30-40min、足量PBS清洗3-4次、足量BSA封闭液处理30-40min、足量PBS清洗3-4次、Galectin-4抗体处理、足量PBS清洗3-4次、辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG处理、足量PBS清洗3-4次、DAB显色试剂处理50-60min；所述步骤S3中，对于全部的晾干后的切片,每个依次放置到光学信息采集装置上的取相处，进行照片的拍摄，利用显微镜照相镜头进行预成像，在预成像结果的基础上，光学信息采集装置控制显微镜照相镜头自动调节光圈大小和自动调整焦距，依据亮度不足或充足的情形下选择调用或不调用补光灯，所述利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存，拍摄间隔时间为10s；所述步骤S4中，对存储的所有的光学显微照片进行灰度、对比度、亮度、色度的提取，去除其中过低和过高的各10％的数据，依据余下的80％的数据取灰度、对比度、亮度、色度的平均值，依据该平均值上下浮动10％，也即灰度、对比度、亮度、色度的平均值的90-110％的范围作为要求阈值范围；在所述的选取该图形后对面积、组织密度进行计算之后，还进行，调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70一步步变动到130％，变动步长为0.5％，在该变动过程中，记录每个变动下对应病变部位的高亮区域面积变化，选取面积变化的最大变动步下的图形，相对于未变动灰度、对比度、亮度、色度下的面积，作为第二面积并计算第二组织密度，与未变动灰度、对比度、亮度、色度下的面积和组织密度，一并储存至光学信息数据库装置；所述步骤S5中，当通过界面显示系统予以显示后结果不足以判断或不能满足需求时，可以依用户请求调取前述的调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70一步步变动到130％的若干变动步下的图形情况，或者调取部分或全部备份数据，并可接受在前述所有图像或图形的数据基础上进行对比分析和重新计算、显示。在所述步骤S5完成后，还进行对于来自同一样本源的图像，进行随时间变化的对比分析。该随时间变化的分析可显示图像序列，以及图像的病变信息序列、病变部位图像序列、病变部位大小等各类信息的趋势分析图表。
实施例3
参阅图1所示，本发明提供的本发明的一种肝癌对比切片检测装置，包括以下部件：切片处理装置1，用于对切片上的组织进行前处理；染色处理装置2，用于对切片上的组织中的染色体进行溶液处理；光学信息采集装置3，对切片上的组织样本进行光学图像采集；光学信息数据库装置4，用于对光学采集的图像上的图像数据进行分析与分类储存；分析显示装置5，用于根据使用者的要求显示分析的数据；所述切片处理装置1、染色处理装置2、光学信息采集装置3、光学信息数据库装置4、分析显示装置5均与中央控制装置6连接。
在使用时，首先对癌变组织进行切片处理，然后将切片置于切片处理装置1中，切片处理装置1对切片进行化学溶液浸泡处理，经过溶液浸泡处理后的组织切片置于染色处理装置2中对染色体进行染色，然后静置观察并拍照，然后通过光学信息数据库装置4对拍摄的光学图像进行数据分析和分类储存，然后用户可以通过分析显示终端5随时调取分析的数据，中央控制装置6用于控制各个部件的协同运行。通过该装置，医务人员可以制作组织切片，然后将切片置于该检测装置中，该检测装置能够方便、快速、精确、有效的对切片进行处理，然后拍摄观察，同时能够分析拍摄的光学图像，得到癌变组织不同时期的图像对比分析数据，还能够对数据进行数据趋势分析。
在本实施例中，所述切片处理装置1包括切片容纳装置11、恒温装置12、第一试剂库组件13、面积扫描装置14、第一计量装置15，所述切片容纳装置11上安装有所述面积扫描装置14，且所述切片容纳装置11上还安装有所述恒温装置12，所述第一试剂库组件13还通过第一计量装置15与切片容纳装置11连接。切片容纳装置11用于容纳组织切片，然后面积扫描装置14用于扫描组织切片的大小，然后计算需要加入的各种试剂的量，第一试剂库组件13用于相切片容纳装置11加入各种试剂，同时第一计量装置15为各种试剂进行计量以后加入至切片容纳装置11中，恒温装置12用于调节切片容纳装置11中的温度。
染色处理装置2包括第二试剂库组件21、第二计量装置22，所述第二试剂库组件21通过第二计量装置22与切片容纳装置11连接。第二试剂库组件21用于为组织切片提供各种染色试剂，第二计量装置22将染色试剂计量以后加入至切片容纳装置11中。
所述光学信息采集装置3包括显微装置31、光学拍照模块32、图像处理模块33、计时模块34，所述光学拍照模块32、图像处理模块33、计时模块34均与中央控制装置6连接，且所述显微装置31还与光学拍照模块32连接。中央控制装置6用于控制各个模块工作，而显微装置31用于对组织切片光学放大，光学拍照模块32用于拍摄放大后的光学图像，图像处理模块33用于光学显微照片的格式、亮度、对比度进行调整，计时模块34用于计时，中央控制装置35控制光学拍照模块32拍摄各个时间点的光学图像。
所述光学信息数据库装置4包括颜色分析模块41、图形识别模块42、图形分割模块43、密度计算模块44、存储模块45，所述颜色分析模块41、图形识别模块42、图形分割模块43、密度计算模块44、存储模块45均与中央控制装置6连接，颜色分析模块41用于分析光学显微照片中的各种颜色，区分被染色的颜色区域，图形识别模块42用于识别被染色区域的轮廓，图形分割模块43用于分割染色区域和未染色区域，密度计算模块44用于计算染色区域面积和未染色区域面积的比值等数据，所述存储模块45按时间顺序将光学拍照模块拍摄的显微图片、染色图形的面积、染色图形的形状、染色图形的密度信息存储。
所述分析显示装置5包括人机交互模块51、显示模块52，所述存储模块45通过人机交互模块51与显示模块52连接。工作人员可以通过人机交互模块51调取各种数据，然后通过显示模块52显示。
参阅图2所示，本发明还提供一种根据上述肝癌对比切片检测装置的检测方法，包括以下步骤：S1、将组织切片置于切片处理装置1进行溶液浸泡处理；为染色处理的前序步骤；S2、将组织切片置于染色处理装置2进行染色处理；用于将癌变细胞染色；S3、光学信息采集装置3对切片上的组织样本拍摄多组光学显微照片并储存；S4、光学信息数据库4装置对每组光学显微照片进行分析，对光学显微照片的颜色进行分析，然后图形识别以后分割，同时对染色面积机密度进行统计计算，并储存；S5、用户根据需要从分析显示终端调取需要显示的数据。
该方法是通过将组织切片置于切片处理装置进行前处理，然后在染色体处理装置2对组织切片进行染色，光学信息采集装置3对组织切片进行观察与拍摄，拍摄的光学显微照片进行处理后，光学信息数据库4对每组光学显微照片的图像数据进行分析与分类储存，工作人员可以随时调取不同时期的图像对比，或者同一来源的趋势数据等信息。
在本实施例中，步骤S1中依次进行以下步骤：制作组织石蜡切片、60℃烘烤过夜、切片脱蜡、切片水化、PBS清洗、EDTA抗原修复、PBS清洗。
免疫组化方法利用SP染色法为例，具体步骤如下：1)制备肝癌组织石蜡切片，60℃烤箱过夜；2)切片脱腊。依次浸泡：二甲苯I：10min；二甲苯II：10min；二甲苯III：10min；3)切片水化。依次浸泡：无水乙醇：3min；90％(v/v)乙醇：3min；80％乙醇：3min；75％乙醇：3min；4)PBS清洗3次，每次5min；5)EDTA抗原高压修复：切片放入0.01M EDTA修复液浸泡，沸水浴5min，冷却至室温。PBS清洗3次，每次5min。
步骤S2中依次进行以下步骤：过氧化氢水溶液处理、PSB清洗、BSA封闭液处理、PSB清洗、Galectin-4抗体处理、PSB清洗、辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG处理、PSB清洗、DAB显色试剂处理。
具体步骤如下：1)加入300μL的3％(w/w)过氧化氢水溶液，37℃10min。PBS清洗3次，每次5min；2)加入300μL的3％(w/w)BSA封闭液(PBS配制)，37℃1h。PBS清洗3次，每次5min；3)加入一抗：Galectin-4抗体浓度：1：500(abcam公司：ab154309)，4℃冰箱放置16h后取出，室温复温15min，然后PBS洗4次，每次5min；4)滴加二抗，所述的二抗为辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG(购自福州迈新试剂公司，即用型，无需稀释)，37℃45min。PBS洗4次，每次5min；5)PBS洗3次，每次5min。DAB(DAB显色试剂盒，购自上海生工)显色2-10min，镜下观察。
所述步骤S3中，还对光学显微照片的格式、亮度、对比度进行调整然后再储存，以便于后续分析，如图像总体亮度值，图像平均亮度值，图像缩略图，曝光度等。并且该光学信息采集装置3可以是光学显微照相系统，也可以是紫外可见高解析照相系统，或者其他可以拍摄清晰图像的系统。
所述步骤S5中，获取所需的信息，在分析显示终端上依据需求显示数据，如来自同一来源的趋势数据，不同时期的图像对比等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种肝癌对比切片检测装置，其特征在于，包括以下部件：
切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置；
所述切片处理装置用于对切片上的组织进行前处理；所述切片处理装置包括切片容纳装置、恒温装置、第一试剂库组件、面积扫描装置、第一计量装置、第一试剂滴加装置，所述切片容纳装置上安装有所述面积扫描装置，且所述切片容纳装置上还安装有所述恒温装置，所述第一试剂库组件与第一计量装置以及切片容纳装置数据连接；
染色处理装置，用于对切片上的组织中的染色体进行溶液处理；所述染色处理装置包括第二试剂库组件、第二计量装置、第二试剂滴加装置，所述第二试剂库组件与第二计量装置以及切片容纳装置数据连接；
光学信息采集装置，对切片上的组织样本进行光学图像采集；所述光学信息采集装置包括显微装置、光学拍照模块、图像处理模块、计时模块，所述光学拍照模块、图像处理模块、计时模块均与中央控制装置数据连接，且所述显微装置与光学拍照模块数据连接；
光学信息数据库装置，用于对光学采集的图像数据进行分析与分类储存；所述光学信息数据库装置包括颜色分析模块、图形识别模块、图形分割模块、密度计算模块、存储模块，所述颜色分析模块、图形识别模块、图形分割模块、密度计算模块、存储模块均与中央控制装置数据连接；
分析显示装置，用于根据使用者的要求显示分析的数据；所述分析显示装置包括人机交互模块、显示模块；
所述切片处理装置、染色处理装置、光学信息采集装置、光学信息数据库装置、分析显示装置均与中央控制装置数据连接。
2.一种如权利要求1所述的肝癌对比切片检测装置，其特征在于：
所述切片容纳装置利用所述恒温装置保持恒温，所述切片容纳装置具有透明塑料外壳，切片架，测温装置，所述恒温装置同时连接于压缩机和加热器，所述第一试剂库组件用于盛装切片前处理过程中用到的第一试剂组，所述第一试剂组包括PBS、EDTA抗原液，以及消毒剂、固定剂、酸碱调节剂各至少一种，所述第一试剂组的试剂在第一试剂库组件中按预定位置固定排列，以便于第一试剂滴加装置自动抽取，所述面积扫描装置可以适应0*10mm-50*20mm范围内的各种切片，所述第一计量装置与中央控制装置以及第一试剂滴加装置数据连接，所述测温装置与中央控制装置数据连接；
所述第二试剂库组件用于盛装染色处理过程中用到的试剂，所述用到的试剂包括但不限于酸性品红、刚果红、甲基蓝、固绿、苏丹Ⅲ、伊红、碱性品红、结晶紫、中性红、番红、亚甲蓝、美蓝、甲基绿，上述试剂在第二试剂库组件中按预定位置固定排列，以便于第二试剂滴加装置自动抽取，所述第二计量装置与中央控制装置以及第二试剂滴加装置数据连接；
所述显微装置是显微镜照相镜头，所述光学拍照模块具有CMOS或CCD的感应成像部分，所述光学拍照模块还具备补光灯，所述图像处理模块具备图像亮度及对比度、灰度、色度调整功能，计时模块与光学拍照模块以及中央控制装置数据连接；
所述人机交互模块包括具备图像处理和计算功能的终端计算机，所述显示模块包括至少一台显示器和一套界面显示系统，该界面显示系统具备图像和相关数据的显示以及设置、调取图像和图像相关数据的功能，所述存储模块通过人机交互模块与显示模块连接。
3.一种依据权利要求2所述的肝癌对比切片检测装置以进行的肝癌对比切片检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将组织切片置于切片处理装置进行前处理；
S2、将前处理后的组织切片置于染色处理装置进行染色处理，低温晾干至少8-12h；
S3、对于全部的晾干后的切片,利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存；
S4、光学信息数据库装置对每组光学显微照片进行分析，依据灰度、对比度、亮度、色度等选出第一张灰度、对比度、亮度、色度都在要求阈值范围之间的选中照片，并将其他照片送入光学信息数据库装置作为备份数据，对前述选中照片进行分析,对前述选中照片,利用颜色分析模块进行对比度亮度修正和上色,将上色后的照片利用图形识别模块进行图形识别,由图形分割模块将选中照片上的疑似病变部位切割为部分图像并与该照片一并存储,密度计算模块对该选中照片生成密度等高线并与该照片一并存储，储存至光学信息数据库装置；
S5、从分析显示终端输入命令，从光学信息数据库装置调取需要显示的数据，通过界面显示系统予以显示。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于：
所述步骤S1中的前处理具体依次进行以下步骤：制作组织石蜡切片、50-70℃烘烤过夜、切片脱蜡、切片水化、所述第一计量在从中央控制装置接收所需试剂信息后，发送指令给第一试剂滴加装置、第一试剂滴加装置依照所述指令选取试剂滴加到切片上以浸没切片上所有样本并常温静置0.5-1h、足量PBS清洗2-4次、EDTA抗原修复2-6h、足量PBS清洗清晰2-4次；
所述步骤S2中依次进行以下步骤：切片经过5-15％的氧化氢水溶液处理20-40min、足量PBS清洗2-4次、足量BSA封闭液处理20-40min、足量PBS清洗2-4次、Galectin-4抗体处理、足量PBS清洗2-4次、辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG处理、足量PBS清洗2-4次、DAB显色试剂处理30-60min；
所述步骤S3中，对于全部的晾干后的切片,每个依次放置到光学信息采集装置上的取相处，进行照片的拍摄，利用显微镜照相镜头进行预成像，在预成像结果的基础上，光学信息采集装置控制显微镜照相镜头自动调节光圈大小和自动调整焦距，依据亮度不足或充足的情形下选择调用或不调用补光灯，所述利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存，拍摄间隔时间至少为5-10s；
所述步骤S4中，所述要求阈值范围是,对已存储的所有的光学显微照片进行灰度、对比度、亮度、色度的提取，去除其中过低和过高的各10％的数据，依据余下的80％的数据取灰度、对比度、亮度、色度的平均值，依据该平均值上下浮动15％，也即灰度、对比度、亮度、色度的平均值的85-115％的范围作为要求阈值范围；
所述步骤S5中，当通过界面显示系统予以显示后结果不足以判断或不能满足需求时，可以依用户请求调取前述的调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70％一步步变动到130％的若干变动步下的图形情况，或者调取部分或全部备份数据，并可接受在前述所有图像或图形的数据基础上进行对比分析和重新计算、显示。
5.一种依据权利要求2所述的肝癌对比切片检测装置以进行的肝癌对比切片检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将组织切片置于切片处理装置进行前处理；
S2、将前处理后的组织切片置于染色处理装置进行染色处理，低温晾干至少8-12h；
S3、对于全部的晾干后的切片,利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存；
S4、光学信息数据库装置对每组光学显微照片进行分析，依据灰度、对比度、亮度、色度等选出第一张灰度、对比度、亮度、色度都在要求阈值范围之间的选中照片，并将其他照片送入光学信息数据库装置作为备份数据，对前述选中照片进行分析，然后图形识别以后分割出疑似病变部位图形，选取该图形后进行计算得到面积、组织密度，并储存至光学信息数据库装置；
S5、从分析显示终端输入命令，从光学信息数据库装置调取需要显示的数据，通过界面显示系统予以显示。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于：
所述步骤S1中的前处理具体依次进行以下步骤：制作组织石蜡切片、50-70℃烘烤过夜、切片脱蜡、切片水化、所述第一计量在从中央控制装置接收所需试剂信息后，发送指令给第一试剂滴加装置、第一试剂滴加装置依照所述指令选取试剂滴加到切片上以浸没切片上所有样本、常温静置0.5-1h、足量PBS清洗2-4次、EDTA抗原修复2-6h、足量PBS清洗清晰2-4次；
所述步骤S2中依次进行以下步骤：切片经过5-15％的氧化氢水溶液处理20-40min、足量PBS清洗2-4次、足量BSA封闭液处理20-40min、足量PBS清洗2-4次、Galectin-4抗体处理、足量PBS清洗2-4次、辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG处理、足量PBS清洗2-4次、DAB显色试剂处理30-60min；
所述步骤S3中，对于全部的晾干后的切片,每个依次放置到光学信息采集装置上的取相处，进行照片的拍摄，利用显微镜照相镜头进行预成像，在预成像结果的基础上，光学信息采集装置控制显微镜照相镜头自动调节光圈大小和自动调整焦距，依据亮度不足或充足的情形下选择调用或不调用补光灯，所述利用光学信息采集装置对每个切片上的组织样本拍摄一组光学显微照片并储存，拍摄间隔时间为5-10s；
所述步骤S4中，对存储的所有的光学显微照片进行灰度、对比度、亮度、色度的提取，去除其中过低和过高的各10％的数据，依据余下的80％的数据取灰度、对比度、亮度、色度的平均值，依据该平均值上下浮动10％，也即灰度、对比度、亮度、色度的平均值的90-110％的范围作为要求阈值范围；在所述的选取该图形后对面积、组织密度进行计算之后，还进行，调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70一步步变动到130％，变动步长为1％，在该变动过程中，记录每个变动下对应病变部位的高亮区域面积变化，选取面积变化的最大变动步下的图形，相对于未变动灰度、对比度、亮度、色度下的面积，作为第二面积并计算第二组织密度，与未变动灰度、对比度、亮度、色度下的面积和组织密度，一并储存至光学信息数据库装置；
所述步骤S5中，当通过界面显示系统予以显示后结果不足以判断或不能满足需求时，可以依用户请求调取前述的调整原始图像的灰度、对比度、亮度、色度从该原始图像的70一步步变动到130％的若干变动步下的图形情况，或者调取部分或全部备份数据，并可接受在前述所有图像或图形的数据基础上进行对比分析和重新计算、显示。
7.根据权利要求4或6所述的检测方法，其特征在于：
在所述步骤S5完成后，还进行对于来自同一样本源的图像，进行随时间变化的对比分析。
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