RU2366951C1 - Способ оценки степени васкуляризации - Google Patents
Способ оценки степени васкуляризации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366951C1 RU2366951C1 RU2008111921/15A RU2008111921A RU2366951C1 RU 2366951 C1 RU2366951 C1 RU 2366951C1 RU 2008111921/15 A RU2008111921/15 A RU 2008111921/15A RU 2008111921 A RU2008111921 A RU 2008111921A RU 2366951 C1 RU2366951 C1 RU 2366951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tissue
- vessels
- image
- analysed
- area
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине и биологии, в частности к иммуногистохимии. Предложен способ определения удельной плотности сосудов при иммунохимическом исследовании ткани. Образец ткани подвергают исследованию с использованием моноклональных антител к CD34, выявляющих эндотелиальные клетки сосудов. Оцифровывают всю площадь среза исследуемой ткани с помощью пленочного сканера. В программе Adobe Photoshop полученное изображение подвергают многостадийному контрастированию, включающему сдвиг цветов, размытие и изменение яркостных характеристик изображения препарата. Рассчитывают отношение количества сосудов к площади исследуемой ткани - удельную плотность сосудов. Способ позволяет определить удельную плотность сосудов на единицу площади образца исследуемой ткани. 2 ил.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к способам физического анализа биологических материалов, и может быть использовано при исследовании образца ткани, в частности для определения биологической агрессивности опухоли.
Известен способ определения удельной плотности сосудов, включающий иммуногистохимическое исследование образца ткани с использованием моноклональных антител к CD34, выявляющих эндотелиальные клетки сосудов. Однако при использовании известного способа возможна лишь приблизительная количественная оценка степени васкуляризации исследуемого образца ткани, на уровне много/мало. (CD 34: structure, biology and clinical utility. // Blood. - 1996. - vol.87, №1. - pp.1-13).
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи создания достоверного инструмента уточняющей диагностики онкологических заболеваний.
Использование в клинической практике заявляемого способа позволяет достичь нескольких технических и экономических результатов:
- возможность определения количества сосудов на всей площади парафинового среза образца исследуемой ткани,
- сокращение продолжительности проведения исследования за счет точного выбора участка ткани, предназначенного к исследованию, минимизации ручной корректировки при подсчете количества сосудов,
- снижение затрат на приобретение специализированной аппаратуры,
- возможность проведения исследования в рамках телемедицины.
Указанные технические и экономические результаты при осуществлении изобретения достигаются за счет того, что, так же как в известном способе определения удельной плотности сосудов, осуществляют иммуногистохимическое исследование образца ткани с использованием моноклональных антител к CD34, выявляющих эндотелиальные клетки сосудов.
Особенность заявляемого способа заключается в том, что дополнительно оцифровывают всю площадь среза исследуемой ткани с помощью пленочного сканера, полученное изображение подвергают многостадийному контрастированию, включающему сдвиг цветов, размытие и изменение яркостных характеристик изображения препарата, при этом сосуды, интересующая ткань и участки препарата, не используемые при измерении, выделяют максимально контрастными цветами путем перекрашивания, и рассчитывают отношение количества сосудов к площади исследуемой ткани - удельную плотность сосудов.
Сущность изобретения заключается в следующем.
При определении реальной картины опухолевого процесса и, следовательно, при выборе оптимальной тактики лечения онкологических заболеваний незаменимую роль играет оценка степени кровоснабжения, от которого непосредственно зависит питание и оксигенация опухоли, что напрямую связано с биологической агрессивностью опухоли. Одним из важнейших критериев оценки степени кровоснабжения опухоли является определение плотности сосудов, т.е. количества сосудов на единицу площади в опухоли. Указанный критерий является определяющим при прогнозировании течения опухолевого заболевания, приживляемости тканевых трансплантатов, чувствительности опухоли к лучевой и химиотерапии таргетными препаратами.
Методика, разработанная авторами заявляемого изобретения, позволяет производить подсчет количества сосудов на всей площади парафинового среза образца исследуемой ткани и определять их удельную плотность на единицу площади. Способ осуществляют с использованием пленочного фотосканера высокого разрешения. Для выполнения задачи одновременно оцифровывают всю площадь среза исследуемой ткани с сосудами, выявленными с помощью иммуногистохимических реакций. Это позволяет точно выбрать участок ткани, предназначенный к исследованию, что сокращает время, необходимое для оцифровки соответствующих площадей препарата при использовании микроскопа. При этом отпадает необходимость дополнительной калибровки, поскольку размеры изображения обозначены в миллиметрах.
Далее оцифрованное изображение подвергают многостадийному контрастированию в соответствии со специально разработанной методикой обработки изображения. Это позволяет минимизировать ручную корректировку при подсчете количества сосудов. Все стадии обработки сохраняют в отдельных слоях файла изображения, обеспечивая возможность визуального контроля и последующего уточнения полученных результатов.
При использовании заявляемого способа снижается стоимость оборудования, снижаются требования к квалификации оператора, что важно при проведении соответствующих исследований в режиме телемедицины.
Способ осуществляют следующим образом.
Ткань фиксируют 10% нейтральным формалином в течение 24 часов, обезвоживают, пропитывают парафином, заливают в парафин. Затем изготовляют срезы толщиной 4 мкм, которые помещают на высокоадгезивные стекла. Проводят иммуногистохимическое исследование по стандартной методике с использованием моноклональных антител к CD34, выявляющих эндотелиальные клетки сосудов.
Процедура оцифровки среза исследуемой ткани с предварительно проведенной иммуногистохимической реакцией на сосуды заключается в том, что вместо фотопленки в фотосканер помещают стекло с исследуемым срезом и сканируют (т.е. оцифровывают) в соответствии с инструкцией к конкретному сканеру. Разрешение при сканировании среза должно быть не менее 2400 dpi. Сканер выдает линейные размеры изображения в миллиметрах, что позволяет легко определить общую площадь захваченного изображения без проведения процедур калибровки. (Единица измерения линейных размеров изображения, оцифрованного сканером, - миллиметры, например 1,5×2,5 мм, что позволяет легко определить площадь участка изображения с целевым объектом).
В программе обработки изображения (Adobe Photoshop или подобной поддерживающей полноценные слои и α-каналы) проводят многостадийное контрастирование полученного изображения препарата.
Последовательность действий при разметке изображений следующая.
1. Вручную выделяют и закрашивают черным цветом участки изображения, не относящиеся к опухоли (например, пустые места, структуры нормальной ткани и др.). Сохраняют выделение в α-канале.
2. Сдвигают цвета изображения для повышения цветового контраста (инструмент HUE) на +82°, что облегчает визуальное выделение участков со слабой иммуногистохимической окраской.
3. Инструментом Magic Wang выделяют участки, соответствующие сосудам. Чувствительность (диапазон значений пикселей относительно точки выделения) инструмента подбирается под конкретное изображение. Сохраняют выделение в α-канале.
4. Контролируют точность выделения на исходном изображении. (Слой Background). Добавляют пропущенные объекты в предыдущее выделение и сохраняют в α-канале.
5. Закрашивают выделенные объекты красным цветом.
6. Инвертируют выделение (Select/Invers). Выделенными оказываются структуры без сосудов. Сохраняют выделение в α-канале.
7. Закрашивают выделение голубым цветом.
8. Меняя прозрачность соответствующих слоев, производят контроль правильности разметки. В результате, получают изображение, где все сосуды закрашены красным цветом, участки, не содержащие сосуды, - голубым, неопухолевые участки - черным. При этом отсутствует оптическая гетерогенность внутри соответствующих областей изображения. Граница между структурами четкая, структуры однозначно определяются с помощью программ анализа изображений.
Определение процента площади на изображении, занимаемого тканью, и количества участков изображения, соответствующих сосудам, производят в программе анализа изображений (Например, Leica QWIN 500IW).
Определение отношения количества сосудов к площади исследуемой ткани - удельной плотности сосудов - осуществляют с помощью электронных таблиц.
Предлагаемый метод оценки степени васкуляризации проверен на опухолях мочевого пузыря разной степени дифференцировки - высокодифференцированных (G1), умереннодифференцированных (G2), низкодифференцированых (G3). Получены средние значения для этих групп: G1 - 83,1 сосудов/мм2, G2 - 124,3 сосудов/мм2, G3 - 188 сосудов/мм2. Таким образом, выявлена достоверная корреляция между степенью дифференцировки опухоли и степенью ее васкуляризации, что отражает биологическую агрессивность опухоли и должно учитываться при выборе тактики лечения.
На фиг 1 представлено изображение отсканированного среза исследуемой ткани с предварительно проведенной иммуногистохимической реакцией на сосуды, площадь которого составляет 114 мм2.
На фиг.2 представлено изображение области интереса того же среза ткани с выделенными сосудами, подвергнутого компьютерной обработке в соответствии с заявляемой методикой. Площадь области обсчета составляет 44,87 мм2, определено 4007 сосудов, удельная плотность сосудов равна 89,3 сосуда/мм2.
Заявляемый способ обладает значительными преимуществами и отвечает критериям патентоспособности.
Claims (1)
- Способ определения удельной плотности сосудов, включающий иммуногистохимическое исследование образца ткани с использованием моноклональных антител к CD34, выявляющих эндотелиальные клетки сосудов, отличающийся тем, что дополнительно оцифровывают всю площадь среза исследуемой ткани с помощью пленочного сканера, полученное изображение подвергают могостадийному контрастированию, включающему сдвиг цветов, размытие и изменение яркостных характеристик изображения препарата, при этом сосуды, интересующая ткань и участки препарата, не используемые при измерении, выделяют максимально контрастными цветами путем перекрашивания и рассчитывают отношение количества сосудов к площади исследуемой ткани - удельную плотность сосудов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111921/15A RU2366951C1 (ru) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Способ оценки степени васкуляризации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111921/15A RU2366951C1 (ru) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Способ оценки степени васкуляризации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2366951C1 true RU2366951C1 (ru) | 2009-09-10 |
Family
ID=41166702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008111921/15A RU2366951C1 (ru) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Способ оценки степени васкуляризации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2366951C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720672C1 (ru) * | 2019-05-13 | 2020-05-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России) | Способ оценки ангиогенного потенциала скаффолдов |
| RU2790775C1 (ru) * | 2022-01-27 | 2023-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России) | Способ определения псевдососудов, сформированных макрофагами, в меланомах хориоидеи в процессе прижизненного патолого-анатомического исследования |
-
2008
- 2008-03-31 RU RU2008111921/15A patent/RU2366951C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KRAUSE DS at al. CD34: structure, biology, and clinical utility. Blood. 1996 Jan 1; 87(1):1-13. Review. ДИК МАК-КЛЕЛЛАНД. Photoshop 6 для "чайников". - М., 2001, 1 кв. Диалектика. ЕФИМОВ А.А. Программа и метод анализа цифровых изображений образцов растительных и микробных пигментов. - Современные наукоемкие технологии, с.73, №12, 2007 г. [найдено on-line]. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720672C1 (ru) * | 2019-05-13 | 2020-05-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России) | Способ оценки ангиогенного потенциала скаффолдов |
| RU2790775C1 (ru) * | 2022-01-27 | 2023-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России) | Способ определения псевдососудов, сформированных макрофагами, в меланомах хориоидеи в процессе прижизненного патолого-анатомического исследования |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6772066B2 (ja) | 画像を処理して解析するための検査装置 | |
| Couvelard et al. | Heterogeneity of tumor prognostic markers: a reproducibility study applied to liver metastases of pancreatic endocrine tumors | |
| JP2019530847A (ja) | 明視野像シミュレーションのためのシステム | |
| JP5456884B2 (ja) | 脂肪組織画像表示装置 | |
| CN101313847A (zh) | 对人体皮肤病变组织进行无损光学常数成像的装置和方法 | |
| Cimmino et al. | Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging of articular and extraarticular synovial structures of the hands in patients with psoriatic arthritis | |
| Yamazaki et al. | Comparison of the methods for measuring the Ki-67 labeling index in adrenocortical carcinoma: manual versus digital image analysis | |
| JP2021502069A5 (ru) | ||
| Laurent et al. | Whole-slide imaging is a robust alternative to traditional fluorescent microscopy for fluorescence in situ hybridization imaging using break-apart DNA probes | |
| Sneider et al. | Deep learning identification of stiffness markers in breast cancer | |
| Cao et al. | Evaluation on heterogeneity of fatty liver in rats: a multiparameter quantitative analysis by dual energy CT | |
| Fasoula et al. | Non-invasive multispectral optoacoustic tomography resolves intrahepatic lipids in patients with hepatic steatosis | |
| RU2366951C1 (ru) | Способ оценки степени васкуляризации | |
| Saha et al. | Precision of Raman spectroscopy measurements in detection of microcalcifications in breast needle biopsies | |
| Jung et al. | Diagnostic and prognostic validity of serum bone turnover markers in metastatic renal cell carcinoma | |
| Kokolakis et al. | From the protein to the graph: how to quantify immunohistochemistry staining of the skin using digital imaging | |
| Ciaccio et al. | Suggestions for automatic quantitation of endoscopic image analysis to improve detection of small intestinal pathology in celiac disease patients | |
| US20200165653A1 (en) | Method of measuring fluid secretion function of epithelial cells | |
| JP2012198139A (ja) | 画像処理プログラム、画像処理装置、計測解析装置及び画像処理方法 | |
| GB2485345A (en) | Optical coherence tomography scanning to identify a region of interest in a sample | |
| Ortega et al. | A computer-assisted morphometric quantitative analysis of iron overload in liver biopsies. A comparison with histological and biochemical methods | |
| Huang et al. | Quantitative assessment of hepatic steatosis using label-free multiphoton imaging and customized image processing program | |
| Sinonquel et al. | Striving for quality improvement: can artificial intelligence help? | |
| EP4111173B1 (en) | Reader for analysing fluorescent markers | |
| Eitan et al. | The use of a novel optical algorithm in the diagnosis of cervical pre-invasive pathology-a preliminary proof of principal study |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110401 |