RU2552928C2 - Method of automated morphometric myelofibrosis diagnostics - Google Patents

Method of automated morphometric myelofibrosis diagnostics Download PDF

Info

Publication number
RU2552928C2
RU2552928C2 RU2013148831/15A RU2013148831A RU2552928C2 RU 2552928 C2 RU2552928 C2 RU 2552928C2 RU 2013148831/15 A RU2013148831/15 A RU 2013148831/15A RU 2013148831 A RU2013148831 A RU 2013148831A RU 2552928 C2 RU2552928 C2 RU 2552928C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
area
myelofibrosis
tissue
diagnosis
areas
Prior art date
Application number
RU2013148831/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013148831A (en
Inventor
Татьяна Юрьевна Долгих
Наталья Петровна Домникова
Игорь Викторович Качесов
Андрей Анатольевич Марченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт региональной патологии и патоморфологии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт региональной патологии и патоморфологии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт региональной патологии и патоморфологии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук
Priority to RU2013148831/15A priority Critical patent/RU2552928C2/en
Publication of RU2013148831A publication Critical patent/RU2013148831A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2552928C2 publication Critical patent/RU2552928C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to a method of automated morphometric myelofibrosis diagnostics. The method essence consists in the fact that overview images of zones with different optical properties with determinable fibrous and heamopoietic properties of a biological tissue are performed. Ratios of areas of the said zones of at least three paraffin cuts of trepanobiopsy samples are calculated. The coefficient (Cop) is calculated as the ratio of the fibrous tissue area to the area of the heamopoietic tissue by formula. If the value Cop ≥14.5%, myelofibrosis is diagnosed.
EFFECT: application of the claimed method makes it possible to increase the accuracy and improve the efficiency of myelofibrosis diagnostics.
7 cl, 1 tbl, 4 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к гематологии, а именно к клиническим методам исследования с помощью автоматизированных морфометрических методов (в том числе с применением компьютеров), и может быть использовано для диагностики поражения фиброзной тканью, в частности, костномозговой ткани (миелофиброз).The invention relates to medicine, in particular to hematology, in particular to clinical research methods using automated morphometric methods (including using computers), and can be used to diagnose lesions of fibrous tissue, in particular bone marrow tissue (myelofibrosis).

В последние годы, благодаря разработке и использованию в клинической практике новых лекарственных препаратов, трансплантации гемопоэтических стволовых клеток и многих других современных методов лечения, удалось существенно увеличить общую выживаемость больных с опухолевыми заболеваниями, в частности кроветворной ткани. Очевидно, что с увеличением продолжительности жизни онкологических пациентов существенно повышается роль надежной качественной диагностики злокачественных новообразований.In recent years, thanks to the development and use in clinical practice of new drugs, hematopoietic stem cell transplantation and many other modern methods of treatment, it has been possible to significantly increase the overall survival of patients with tumor diseases, in particular hematopoietic tissue. It is obvious that with an increase in the life expectancy of cancer patients, the role of reliable qualitative diagnosis of malignant neoplasms significantly increases.

Известны обычные методы диагностики миелофиброза с помощью трепанобиопсии костного мозга. Шкала, принятая на Европейском консенсусе в 2005 г. (Thiele J., Kvasnicka Η.Μ, Facchetti F. et al. European consensus for grading of bone marrow fibrosis and assessment of cellularity // Haematilogica. - 2005. - 90:1128 - 1132), позволяет провести качественную и полуколичественную оценку миелофиброза. Качественная оценка миелофиброза заключается в дифференцировке между ретикулином и коллагеном, полуколичественная оценка связана с определением плотности ретикулинового волокна.Known conventional methods for the diagnosis of myelofibrosis using trepanobiopsy of the bone marrow. Scale adopted at the European Consensus in 2005 (Thiele J., Kvasnicka Η.Μ, Facchetti F. et al. European consensus for grading of bone marrow fibrosis and assessment of cellularity // Haematilogica. - 2005. - 90: 1128 - 1132), allows for a qualitative and semi-quantitative assessment of myelofibrosis. A qualitative assessment of myelofibrosis is the differentiation between reticulin and collagen, a semi-quantitative assessment is associated with determining the density of the reticulin fiber.

Также известен способ количественной автоматизированной оценки миелофиброза при миелопролиферативных заболеваниях, который заключается в определении среднего процентного содержания черных пикселей в 3-х гемопоэтических площадях по 0,5 мм2 (Teman J. Сarolin, 2010).Also known is a method for quantitative automated assessment of myelofibrosis in myeloproliferative diseases, which consists in determining the average percentage of black pixels in 3 hematopoietic areas of 0.5 mm 2 (Teman J. Carolin, 2010).

Однако известные методы диагностики миелофиброза не дают достаточной точности и оперативности получения соответствующих результатов.However, the known methods for the diagnosis of myelofibrosis do not provide sufficient accuracy and speed to obtain the corresponding results.

Известен также способ диагностики воспалительной патологии верхнечелюстных пазух (патент РФ на изобретение №2234859, публикация от 27.04.2004), который, в частности, включает в себя выполнение обзорных рентгенограмм околоносовых пазух в носоподбородочной проекции, отличающийся тем, что на рентгенограмме выделяют ″зоны интереса″, соответствующие рентгенологическим контурам верхнечелюстной пазухи и одноименной орбиты, строят гистограммы и рассчитывают коэффициент плотности (Кп) как отношение плотности верхнечелюстной пазухи, выраженной в единицах шкалы серого цвета, к плотности одноименной орбиты, выраженной в единицах шкалы серого цвета, причем при ″одногорбой″ кривой зоной интереса является рентгенологический контур всей верхнечелюстной пазухи, а при наличии ″многогорбой″ кривой зонами интереса являются участки пазухи с различной плотностью.There is also a method for diagnosing inflammatory pathology of the maxillary sinuses (RF patent for the invention No. 2234859, publication of 04/27/2004), which, in particular, includes the implementation of survey radiographs of the paranasal sinuses in the nasal-chin projection, characterized in that ″ zones of interest are distinguished on the radiograph ″ Corresponding to the radiological contours of the maxillary sinus and the orbit of the same name, build histograms and calculate the density coefficient (Kp) as the ratio of the density of the maxillary sinus, expressed in e Init gray scale density to the eponymous orbit, expressed in units of gray scale, and a radiographic outline all the maxillary sinus, and the presence of "multihump" curve interest sinus zones are portions of different densities when "humped" interest area curve.

Известный метод, вследствие использования, в частности, рентгеновской техники, также не обладает высокой точностью и достаточной оперативностью диагностики.The known method, due to the use, in particular, of x-ray technology, also does not have high accuracy and sufficient diagnostic efficiency.

Наиболее близким к заявляемому изобретению выявлено решение, известное из публикации (Домникова Н.П. и др. Структурный анализ трепанобиоптантов при агрессивных и индолентных неходкинских лимфомах // Фундаментальные исследования, №9, 2001, с. 27-61 (стр. 58 1 и 2 колонка)), которое, в частности, характеризуется тем, что в нем определяется относительная площадь опухолевой ткани при различных типах лимфомной инфильтрации костного мозга при агрессивных и индолентных неходжкинских лимфомах, что, во всяком случае, облегчает диагностику миелофиброза.Closest to the claimed invention, a solution is known that is known from the publication (Domnikova N.P. et al. Structural analysis of trepanobioptants in aggressive and indolent non-Hodgkin's lymphomas // Basic Research, No. 9, 2001, pp. 27-61 (p. 58 1 and Column 2)), which, in particular, is characterized by the fact that it determines the relative area of the tumor tissue for various types of lymphoma infiltration of the bone marrow with aggressive and indolent non-Hodgkin lymphomas, which, in any case, facilitates the diagnosis of myelofibrosis.

Основным недостатком известного метода, принятого за прототип, является отсутствие возможности автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза, затрудняющее повышение точности постановки соответствующего диагноза.The main disadvantage of the known method adopted for the prototype is the lack of automated morphometric diagnosis of myelofibrosis, which makes it difficult to improve the accuracy of the diagnosis.

Целью заявляемого изобретения является устранение указанных выше недостатков и достижение таких технических результатов, как повышение точности и улучшение оперативности диагностики миелофиброза, в частности как при первичном миелофиброзе (хронический идиопатический миелофиброз), так и вторичном миелофиброзе, который развивается при: 1) онкогематологических заболеваниях (истинная полицитемия, эссенциальная тромбоцитемия, хронический миелолейкоз, волосатоклеточный лейкоз, реже - острый лейкоз, миелодиспластический синдром, неходжкинские лимфомы, лимфома Ходжкина, множественная миелома); 2) солидных опухолях с метастазами в костном мозге (рак молочной железы, легких, предстательной железы); 3) диффузных заболеваниях соединительной ткани (системная красная волчанка, системная склеродермия).The aim of the invention is the elimination of the above disadvantages and the achievement of such technical results as improving accuracy and improving the efficiency of diagnosis of myelofibrosis, in particular with primary myelofibrosis (chronic idiopathic myelofibrosis) and secondary myelofibrosis, which develops with: 1) oncohematological diseases (true polycythemia, essential thrombocythemia, chronic myelogenous leukemia, hairy cell leukemia, less commonly acute leukemia, myelodysplastic syndrome, non-hodgc nskie lymphoma, Hodgkin's lymphoma, multiple myeloma); 2) solid tumors with metastases in the bone marrow (breast, lung, prostate cancer); 3) diffuse diseases of the connective tissue (systemic lupus erythematosus, systemic scleroderma).

Указанная цель достигается тем, что способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза, включающий выполнение обзорных изображений биологической ткани, выделение на таких изображениях зон с различными оптическими свойствами, определяемыми фиброзными и гемопоэтическими свойствами биологической ткани, и выполнение расчета отношения площадей этих зон, характеризуется в том числе тем, что обзорные изображения выполняют путем формирования как минимум трех парафиновых срезов трепанобиоптатов, полученные срезы обрабатывают следующим образом: первый импрегнируют серебром по методу Гомори, второй окрашивают по методу ван Гизона и третий окрашивают гематоксилином и эозином, полученные таким образом обзорные изображения подвергают фиксации и анализу так, что в результате этого анализа получают величину площади зон, окрашенных в черный и розовый цвета, соответствующих фиброзной ткани, и величину площади зон, окрашенных в синий и бледно-розовый цвета, соответствующих гемопоэтической ткани; затем вычисляют коэффициент относительной площади как отношение площади фиброзной ткани к площади гемопоэтической ткани по формуле:This goal is achieved by the fact that the method of automated morphometric diagnosis of myelofibrosis, including the implementation of overview images of biological tissue, the allocation on such images of zones with various optical properties determined by the fibrous and hematopoietic properties of biological tissue, and the calculation of the ratio of the areas of these zones, is characterized in particular that overview images are performed by forming at least three paraffin sections of trepanobioptates, the obtained sections are processed They are as follows: the first is impregnated with silver according to the Gomori method, the second is stained according to the van Gieson method and the third is stained with hematoxylin and eosin, thus obtained overview images are subjected to fixation and analysis so that as a result of this analysis the size of the area of the zones painted in black and pink is obtained colors corresponding to fibrous tissue, and the size of the area of the areas painted in blue and pale pink, corresponding to hematopoietic tissue; then calculate the ratio of the relative area as the ratio of the area of fibrous tissue to the area of hematopoietic tissue according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где:Where:

Коп - коэффициент относительной площади (в процентах);To op - the ratio of the relative area (in percent);

Sчepн - площадь зоны ткани, окрашенной в черный цвет;S black - the area of the fabric zone, dyed black;

Sроз - площадь зоны ткани, окрашенной в розовый цвет;S roses - the area of the fabric zone, dyed pink;

Sбл-роз - площадь зоны ткани, окрашенной в бледно-розовый цвет;S bl-roses - the area of the tissue zone, dyed in pale pink;

Sсин - площадь зоны ткани, окрашенной в синий цвет,S syn - the area of the fabric zone, dyed blue,

причем при значении Коп≥14,5% диагностируют миелофиброз.moreover, with a value of K op ≥14.5%, myelofibrosis is diagnosed.

Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза может характеризоваться тем, что парафиновые срезы трепанобиоптатов формируют толщиной 4 мкм.A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis can be characterized by the fact that paraffin sections of trepanobioptates are formed with a thickness of 4 μm.

Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза может характеризоваться тем, что фиксация обзорных изображений парафиновых срезов осуществляется с помощью цветной фотовидеокамеры.A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis can be characterized by the fact that the fixation of overview images of paraffin sections is carried out using a color photo camera.

Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза может характеризоваться тем, что величину площади зон, окрашенных в черный и розовый цвета, соответствующих фиброзной ткани, и величину площади зон, окрашенных в синий и бледно-розовый цвета, соответствующих гемопоэтической ткани, получают с помощью источника света и соответствующих RGB датчиков определения цвета, так что площадь окрашенных зон соответствует электрическому напряжению на выходе цветовых датчиков.A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis can be characterized in that the area of the areas colored in black and pink corresponding to fibrous tissue and the area of the areas colored in blue and pale pink corresponding to hematopoietic tissue are obtained using a light source and corresponding RGB color sensors, so that the area of the painted areas corresponds to the voltage at the output of the color sensors.

Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза может характеризоваться тем, что площадь окрашенных зон получают с помощью установленного в цепи после RGB датчиков цифрового сигнального процессора.A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis can be characterized in that the area of the stained areas is obtained using a digital signal processor installed in the circuit after the RGB sensors.

Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза может характеризоваться тем, что анализ для получения величин площадей окрашенных зон производят с помощью компьютеризированного микроскопа.A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis can be characterized in that the analysis to obtain the values of the areas of the stained areas is performed using a computerized microscope.

Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза может характеризоваться тем, что в качестве источника света используют RGB светодиодный источник света.A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis can be characterized in that an RGB LED light source is used as a light source.

В отдельных случаях поставленная задача, например, решается тем, что выявление данных показателей миелофиброза осуществляется с использованием программы анализа изображений AxioVision 4.6, применяя, например, цветную пятимегапиксельную фото/видео камеру AxioCam, микроскоп Zeiss и стандартный компьютер. В парафиновых срезах трепанобиоптатов, например, подвздошной кости, толщиной 4 мкм, импрегнированных серебром по методу Гомори и окрашенных по методу ван Гизона, при увеличении 200 измеряют абсолютную площадь фиброзной (коллагеновой и ретикулиновой) ткани и гемопоэтической ткани. Изучаются все костномозговые полости одного среза, что соответствует 5-7 полям зрения микроскопа и 20-30 полям зрения камеры (в зависимости от размера среза). Площадь одного поля зрения камеры известна и составляет 364000 мкм2 (0,7 мм2). Сложив площадь фиброзной ткани во всех полях зрения камеры, получают суммарную абсолютную площадь фиброзной ткани в пределах одного среза. Аналогичным образом получают суммарную абсолютную площадь гемопоэтической ткани. Затем вычисляют процент площади фиброзной ткани от гемопоэтической ткани (Коп). Коп отражает выраженность миелофиброза.In some cases, the task, for example, is solved by the fact that the detection of these myelofibrosis indicators is carried out using the AxioVision 4.6 image analysis program, using, for example, a five-megapixel color photo / video camera AxioCam, Zeiss microscope and a standard computer. In paraffin sections of trepanobioptates, for example, ilium, 4 μm thick, impregnated with silver according to the Gomori method and stained according to the Van Gieson method, the absolute area of fibrous (collagen and reticulin) tissue and hematopoietic tissue is measured at a magnification of 200. All bone marrow cavities of one section are studied, which corresponds to 5-7 fields of view of the microscope and 20-30 fields of view of the camera (depending on the size of the section). The area of one field of view of the camera is known and is 364000 μm 2 (0.7 mm 2 ). Adding the area of fibrous tissue in all fields of view of the camera, get the total absolute area of fibrous tissue within one section. Similarly, the total absolute area of hematopoietic tissue is obtained. Then calculate the percentage of fibrous tissue from hematopoietic tissue (K op ). To op reflects the severity of myelofibrosis.

Зачастую задачей соответствующей диагностики является расширение возможностей оценки миелофиброза с целью определения такого весьма значимого показателя, как угнетение эритроидного ростка. Состояние эритроидного ростка оценивается в срезах, окрашенных гематоксилином и эозином.Often the task of appropriate diagnosis is to expand the ability to assess myelofibrosis in order to determine such a very significant indicator as inhibition of the erythroid sprout. The state of the erythroid germ is assessed in sections stained with hematoxylin and eosin.

Предлагаемым способом исследованы, к примеру, трепанобиоптаты подвздошной кости 30 пациентов с диффузной В-крупноклеточной лимфомой (ДВККЛ): 20 мужчин, 10 женщин, от 21 до 59 лет, средний возраст - 50,36±14,31 лет, 30 пациентов с хроническим лимфолейкозом (ХЛЛ) и неходжкинскими лимфомами из малых лимфоцитов с опухолевым поражением костного мозга (НХЛ из малых лимфоцитов): 18 мужчин, 12 женщин, от 44 до 78 лет, средний возраст - 59,13±9,57 лет, 10 пациентов с множественной миеломой (ММ): 5 мужчин, 5 женщин, от 50 до 68 лет, средний возраст - 59,67±6,58 лет, находившихся на лечении в ГБУЗ НСО «Государственная Новосибирская областная клиническая больница» с 2010 по 2012 годы.The proposed method has been studied, for example, trepanobioptates of the ilium of 30 patients with diffuse B-large cell lymphoma (DVLC): 20 men, 10 women, 21 to 59 years old, average age - 50.36 ± 14.31 years, 30 patients with chronic lymphocytic leukemia (CLL) and non-Hodgkin’s lymphomas from small lymphocytes with bone marrow tumor (NHL from small lymphocytes): 18 men, 12 women, 44 to 78 years old, average age - 59.13 ± 9.57 years, 10 patients with multiple myeloma (MM): 5 men, 5 women, 50 to 68 years old, mean age - 59.67 ± 6.58 years who were treated in GBUZ VAT "State Novosibirsk Regional Clinical Hospital" from 2010 to 2012.

Диагноз лимфомы устанавливали в соответствии с классификацией REAL (1994) и ВОЗ (2008), диагноз хронического лимфолейкоза устанавливали на основании классификации Binet (Binet J.L. et. al., 1981). Для верификации диагноза множественной миеломы использовали критерии Y. Huang и соавт. (Huang Y.W. etal.,1 999).The diagnosis of lymphoma was established in accordance with the classification of REAL (1994) and WHO (2008), the diagnosis of chronic lymphocytic leukemia was established on the basis of the Binet classification (Binet J.L. et. Al., 1981). The criteria for Y. Huang et al. Were used to verify the diagnosis of multiple myeloma. (Huang Y. W. etal., 1,999).

В первую группу вошли срезы 14 трепанобиоптатов, в которых отмечался, скорее всего, только ретикулиновый миелофиброз, во вторую группу - срезы 13 трепанобиоптатов, где наблюдался, вероятнее, только коллагеновый миелофиброз, в третью - срезы 15 трепанобиоптатов, в которых с наибольшей достоверностью был выявлен как коллагеновый, так и ретикулиновый миелофиброз. В остальных 28 трепанобиоптатах - фиброзная ткань не обнаружена. Оценка выраженности миелофиброза осуществлялась в каждой группе.The first group included slices of 14 trepanobioptates, in which, most likely, only reticulin myelofibrosis was noted, the second group included slices of 13 trepanobioptates, where, most likely, only collagen myelofibrosis was observed, and in the third, the slices of 15 trepanobioptates were most significant. both collagenic and reticulin myelofibrosis. In the remaining 28 trepanobioptates, no fibrous tissue was found. Assessment of the severity of myelofibrosis was carried out in each group.

В Таблице представлен пример показателей миелофиброза, ассоциированных с гипоплазией эритроидного ростка, в частности приведены данные результатов автоматизированной морфометрической оценки миелофиброза при лимфопролиферативных заболеваниях, выявлены показатели, которые ассоциированы с угнетением эритроидного ростка.The table shows an example of myelofibrosis indicators associated with hypoplasia of erythroid germs, in particular, data are presented on the results of an automated morphometric assessment of myelofibrosis in lymphoproliferative diseases, and indicators are identified that are associated with inhibition of erythroid germs.

Данные таблицы позволяют сделать вывод о том, что к таким показателям относятся: в первой группе - Коп ≥36,7%, во второй группе - Коп ≥22,5%, в третьей группе Коп - ≥14,5%. Таким образом, реализация способа, в части указанных значений, таких как Коп >14,5%, может быть использована в диагностике миелофиброза, без четкого его разделения на группы.These tables allow us to conclude that these indicators include: in the first group - K op ≥36.7%, in the second group - K op ≥22.5%, in the third group K op ≥14.5%. Thus, the implementation of the method, in terms of the indicated values, such as K op > 14.5%, can be used in the diagnosis of myelofibrosis, without clearly dividing it into groups.

На Фиг. 1 схематично показан пример выполнения установки для анализа парафиновых срезов трепанобиоптата по заявленному способу. На Фиг. 2, Фиг. 3 и Фиг. 4 изображены увеличенные в 200 раз фотоотпечатки парафиновых срезов трепанобиоптата подвздошной кости, подлежащих такому анализу с целью диагностирования поражения ткани миелофиброзом. На представленных фигурах цифрами обозначено следующее:In FIG. 1 schematically shows an example of the installation for the analysis of paraffin sections of trepanobioptate according to the claimed method. In FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4 shows 200 times enlarged photographic prints of paraffin sections of the trepanobioptosis of the ilium, which are subject to such an analysis in order to diagnose tissue damage with myelofibrosis. In the figures presented, the numbers indicate the following:

1. Источник света.1. The source of light.

2. Фотоотпечаток препарат среза трепанобиоптата.2. A photographic print of a slice preparation of trepanobioptat.

3. Рамка фотоотпечатка.3. Photo print frame.

4. Направление света, прошедшего через фото препарата.4. The direction of the light passing through the photo of the drug.

5. Матрица датчиков определения цвета.5. A matrix of sensors for determining color.

6. Соединительные разъемы.6. Connectors.

7. Цифровой сигнальный процессор.7. Digital signal processor.

8. Индикатор.8. Indicator.

9. Зоны черного окраса.9. Zones of black color.

10. Зоны розового окраса.10. Zones of pink color.

11. Зона ярко-розового окраса.11. The area is bright pink.

12. Зона бледно-розового окраса.12. The area is pale pink.

13. Зона синего окраса.13. Zone of blue color.

В представленном примере величину площадей искомых зон в парафиновых срезах трепанобиоптата определяют следующим образом. Полученные стандартным образом три парафиновые среза трепанобиоптата, например, подвздошной кости, толщиной 4 мкм, последовательно обрабатывают так: первый импрегнируют серебром по методу Гомори, второй окрашивают по методу ван Гизона и третий окрашивают гематоксилином и эозином. Полученные таким образом обзорные изображения фотографируют, тем самым фиксируя полученные окрашенные в различные цвета зоны.In the presented example, the size of the areas of the desired zones in paraffin sections of trepanobioptate is determined as follows. Three paraffin sections of a trepanobioptate, for example, an ilium, 4 μm thick, obtained in a standard manner, are sequentially processed as follows: the first is impregnated with silver according to the Gomori method, the second is stained by the Van Gieson method and the third is stained with hematoxylin and eosin. The overview images obtained in this way are photographed, thereby fixing the resulting colored zones.

С помощью источника света 1, например в виде матрицы светодиодов, поток белого света направляют на фотоотпечаток препарат среза трепанобиоптата 2, установленный в рамке 3. Далее, проходя через фотоотпечаток препарат среза трепанобиоптата 2, поток света окрашивается в цвета, соответствующие цветам выбранного для анализа фотоотпечатка препарата среза трепанобиоптата 2 по направлению 4, и попадает на RGB матрицу электронных датчиков определения цвета 5 (например, цифровых). На выходе матрицы электронных датчиков определения цвета 5 образуется электрическое напряжение (Ur, Ug, Ub), пропорциональное потокам света соответствующих цветов. С помощью соединительных разъемов 6 выходы матрицы электронных датчиков определения цвета 5 соединяют, в частности, с цифровым сигнальным процессором, с помощью которого определяются площади окрашенных зон анализируемого фотоотпечатка препарата среза трепанобиоптата, на основе пропорциональности от выходных напряжений соответствующих цветов (UR, UG, UB), результаты определения искомых площадей считывают с индикатора 8, например, в виде монитора.Using a light source 1, for example, in the form of a matrix of LEDs, a stream of white light is sent to a photographic print of a sample of a trepanobioptate 2 installed in frame 3. Next, passing through a photographic print of a preparation of a slice of trepanobioptate 2, the light stream is painted in the colors corresponding to the colors of the photographic print selected for analysis preparation of a slice of trepanobioptate 2 in the direction 4, and gets on the RGB matrix of electronic sensors for determining color 5 (for example, digital). An electric voltage (Ur, Ug, Ub) is generated at the output of the matrix of electronic sensors for determining color 5, which is proportional to the light fluxes of the corresponding colors. Using the connectors 6, the outputs of the matrix of electronic sensors for determining color 5 are connected, in particular, with a digital signal processor, with which the areas of the colored areas of the analyzed photographic print of the trepanobioptate slice are determined, based on the proportionality from the output voltages of the corresponding colors (U R , U G , U B ), the results of determining the desired area are read from indicator 8, for example, in the form of a monitor.

Все три анализируемые среза отделены от исследуемого образца подвздошной кости подряд один за другим, а учитывая, что толщина среза не превышает нескольких единиц микрон, они могут быть признаны практически идентичными препаратами. Первый препарат парафинового среза трепанобиоптата (Фиг. 2) импрегнируют серебром, при этом в черный цвет окрашивается ретикулиновая ткань (зона черного окраса 9). Второй препарат парафинового среза трепанобиоптата (Фиг. 3) окрашивают по методу ван Гизона, при этом коллагеновая ткань окрашивается в розовый цвет (зона розового окраса 10). Третий препарат парафинового среза трепанобиоптата (Фиг. 4) обрабатывают гематоксилином и эозином, при этом гемопоэтическая ткань окрашивается в бледно-розовый (цитоплазма) (зона бледно-розового окраса 12) и в синий (клеточные ядра) (зона синего окраса 13). Костная ткань в препаратах, окрашенных по ван Гизону и гематоксилином-эозином, имеет ярко-розовый оттенок (зона ярко-розовой ткани 11), площадь фиброзной ткани определяется суммой площадей зон черного окраса 9 и зон розового окраса 10. Площадь гемопоэтической ткани определяется суммой площадей зон синего 12 и бледно-розового 13 окрасов.All three analyzed sections are separated from the test specimen of the ilium in a row one after another, and given that the section thickness does not exceed several microns, they can be recognized as almost identical preparations. The first paraffin slice preparation of trepanobioptate (Fig. 2) is impregnated with silver, while the reticulin tissue is colored black (black area 9). The second preparation of the paraffin section of trepanobioptate (Fig. 3) is stained according to the van Gieson method, while the collagen tissue is colored pink (pink color zone 10). The third paraffin slice preparation of trepanobioptate (Fig. 4) is treated with hematoxylin and eosin, while the hematopoietic tissue is stained in pale pink (cytoplasm) (pale pink zone 12) and blue (cell nuclei) (blue color zone 13). The bone tissue in preparations stained according to van Gieson and hematoxylin-eosin has a bright pink hue (zone of bright pink tissue 11), the area of fibrous tissue is determined by the sum of the areas of black zones 9 and zones of pink color 10. The area of hematopoietic tissue is determined by the sum of the areas zones of blue 12 and pale pink 13 colors.

Далее, для получения окончательного искомого диагноза поражения исследуемого образца миелофиброзом вычисляют коэффициент относительной площади (в процентах) по представленной в заявляемом изобретении формуле. Пусть в предложенном примере Коп, рассчитанный для срезов трепанобиоптата, в которых отмечался только ретикулиновый миелофиброз, равен 37%, тогда по приведенным выше нормативам этот показатель является значимым для угнетения эритроидного ростка. В срезах трепанобиоптатов только с коллагеновым миелофиброзом значимым для угнетения эритроидного ростка является Коп, например, 23%. В срезах как с ретикулиновым, так и с коллагеновым миелофиброзом значимым для угнетения центрального звена эритрона является, например, Коп 15%. Таким образом, при получении Коп ≥14,5% во всяком случае со всей очевидностью диагностируется миелофиброз, хотя бы и без однозначного разделения его на группы.Next, to obtain the final desired diagnosis of the lesion of the test sample with myelofibrosis, the coefficient of the relative area (in percent) is calculated according to the formula presented in the claimed invention. Suppose that in the proposed example, K op , calculated for trepanobioptate sections in which only reticulin myelofibrosis was noted, is 37%, then according to the above standards, this indicator is significant for inhibition of the erythroid germ. In slices of trepanobioptates with only collagen myelofibrosis, K op , for example, 23%, is significant for inhibition of the erythroid germ. In sections with both reticulin and collagen myelofibrosis, for example, K op 15% is significant for inhibition of the central link of erythron. Thus, upon receipt of K op ≥14.5%, in any case, myelofibrosis is clearly diagnosed, even if it is not clearly divided into groups.

Высокая точность заявляемого метода обеспечивается применением автоматизированной оценки малых величин отклонения величин площадей фиброзной и гемопоэтической тканей, а оперативность улучшается вследствие применения автоматизированного (компьютерного) способа определения соотношения указанных площадей.The high accuracy of the proposed method is ensured by the use of an automated assessment of small values of the deviation of the areas of fibrous and hematopoietic tissues, and the efficiency is improved due to the use of an automated (computer) method for determining the ratio of these areas.

Таким образом, заявленный способ, основанный на автоматизированном морфометрическом исследовании, позволяет при неходжкинских лимфомах, хроническом лимфолейкозе, множественной миеломе и других заболеваниях осуществлять точную и оперативную диагностику миелофиброза.Thus, the claimed method, based on an automated morphometric study, allows for non-Hodgkin’s lymphomas, chronic lymphocytic leukemia, multiple myeloma and other diseases to carry out accurate and quick diagnosis of myelofibrosis.

Заявляемый способ является вполне промышленно применимым, так как он не требует какого-либо специфического сложного технического оборудования, кроме стандартного набора медицинской и компьютерной техники, что позволяет с успехом широко внедрять его в клиниках, исследовательских и учебных учреждениях.The inventive method is quite industrially applicable, since it does not require any specific complex technical equipment, except for a standard set of medical and computer equipment, which allows it to be successfully implemented in clinics, research and educational institutions.

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (7)

1. Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза, включающий выполнение обзорных изображений биологической ткани, выделение на таких изображениях зон с различными оптическими свойствами, определяемыми фиброзными и гемопоэтическими свойствами биологической ткани, и выполнение расчета отношения площадей этих зон, отличающийся тем, что обзорные изображения выполняют путем формирования как минимум трех парафиновых срезов трепанобиоптатов, полученные срезы обрабатывают следующим образом: первый импрегнируют серебром по методу Гомори, второй окрашивают по методу ван Гизона и третий окрашивают гематоксилином и эозином, полученные таким образом обзорные изображения подвергают фиксации и анализу так, что в результате этого анализа получают величину площади зон, окрашенных в черный и розовый цвета, соответствующих фиброзной ткани, и величину площади зон, окрашенных в синий и бледно-розовый цвета, соответствующих гемопоэтической ткани; затем вычисляют коэффициент относительной площади как отношение площади фиброзной ткани к площади гемопоэтической ткани по формуле:
Figure 00000003

где:
Коп - коэффициент относительной площади (в процентах);
Sчepн - площадь зоны ткани, окрашенной в черный цвет;
Sроз - площадь зоны ткани, окрашенной в розовый цвет;
Sбл-роз - площадь зоны ткани, окрашенной в бледно-розовый цвет;
Sсин - площадь зоны ткани, окрашенной в синий цвет,
причем при значении Коп≥14,5% диагностируют миелофиброз.
1. A method for the automated morphometric diagnosis of myelofibrosis, comprising performing overview images of biological tissue, highlighting on such images zones with various optical properties determined by the fibrous and hematopoietic properties of biological tissue, and calculating the area ratio of these zones, characterized in that the overview images are performed by forming at least three paraffin sections of trepanobioptates, the obtained sections are processed as follows: the first is impregnated with sulfur ebroma according to the Gomori method, the second is stained according to the van Gieson method and the third is stained with hematoxylin and eosin, thus obtained overview images are subjected to fixation and analysis so that the result of this analysis is the size of the areas colored in black and pink corresponding to fibrous tissue, and the size of the area of the areas painted in blue and pale pink, corresponding to hematopoietic tissue; then calculate the ratio of the relative area as the ratio of the area of fibrous tissue to the area of hematopoietic tissue according to the formula:
Figure 00000003

Where:
To op - the ratio of the relative area (in percent);
S black - the area of the fabric zone, dyed black;
S roses - the area of the fabric zone, dyed pink;
S bl-roses - the area of the tissue zone, dyed in pale pink;
S syn - the area of the fabric zone, dyed blue,
moreover, with a value of K op ≥14.5%, myelofibrosis is diagnosed.
2. Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза по п. 1, отличающийся тем, что парафиновые срезы трепанобиоптатов формируют толщиной 4 мкм.2. A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis according to claim 1, characterized in that the paraffin sections of trepanobioptates are formed in a thickness of 4 μm. 3. Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза по п. 1, отличающийся тем, что фиксация обзорных изображений парафиновых срезов осуществляется с помощью цветной фотовидеокамеры.3. A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis according to claim 1, characterized in that the fixation of overview images of paraffin sections is carried out using a color photo camera. 4. Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза по п. 1, отличающийся тем, что величину площади зон, окрашенных в черный и розовый цвета, соответствующих фиброзной ткани, и величину площади зон, окрашенных в синий и бледно-розовый цвета, соответствующих гемопоэтической ткани, получают с помощью источника света и соответствующих RGB датчиков определения цвета, так что площадь окрашенных зон соответствует электрическому напряжению на выходе цветовых датчиков.4. A method for the automated morphometric diagnosis of myelofibrosis according to claim 1, characterized in that the area of the areas colored in black and pink corresponding to fibrous tissue, and the area of the areas colored in blue and pale pink corresponding to hematopoietic tissue, get using a light source and corresponding RGB color detection sensors, so that the area of the painted areas corresponds to the voltage output of the color sensors. 5. Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза по п. 4, отличающийся тем, что площадь окрашенных зон получают с помощью установленного в цепи после RGB датчиков цифрового сигнального процессора.5. A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis according to claim 4, characterized in that the area of the stained areas is obtained using a digital signal processor installed in the circuit after the RGB sensors. 6. Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза по п. 4, отличающийся тем, что анализ для получения величин площадей окрашенных зон производят с помощью компьютеризированного микроскопа.6. A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis according to claim 4, characterized in that the analysis to obtain the values of the areas of the stained areas is performed using a computerized microscope. 7. Способ автоматизированной морфометрической диагностики миелофиброза по п. 4, отличающийся тем, что в качестве источника света используют RGB светодиодный источник света. 7. A method for automated morphometric diagnosis of myelofibrosis according to claim 4, characterized in that an RGB LED light source is used as a light source.
RU2013148831/15A 2013-11-01 2013-11-01 Method of automated morphometric myelofibrosis diagnostics RU2552928C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148831/15A RU2552928C2 (en) 2013-11-01 2013-11-01 Method of automated morphometric myelofibrosis diagnostics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148831/15A RU2552928C2 (en) 2013-11-01 2013-11-01 Method of automated morphometric myelofibrosis diagnostics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013148831A RU2013148831A (en) 2015-05-10
RU2552928C2 true RU2552928C2 (en) 2015-06-10

Family

ID=53283410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013148831/15A RU2552928C2 (en) 2013-11-01 2013-11-01 Method of automated morphometric myelofibrosis diagnostics

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552928C2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234859C2 (en) * 2002-10-21 2004-08-27 Пальчун Владимир Тимофеевич Method for diagnosing inflammatory pathology of maxillary sinuses

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2234859C2 (en) * 2002-10-21 2004-08-27 Пальчун Владимир Тимофеевич Method for diagnosing inflammatory pathology of maxillary sinuses

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARCUS A. et al Fluorescence microscopy is superior to polarized microscopy for detecting amyloid deposits in Congo Red-Stained trephine bone marrow biopsy specimens // Am J Clin Pathol. 2012, 138, р.590-593 *
ДОМНИКОВА Н.П. и др. Морфологическое исследование трепанобиоптатов при неходжкинских лимфомах // Сибирский онкологический журнал. 2011, 3(45), с 45-50. ДОМНИКОВА Н.П. и др. Структурный анализ трепанобиоптатов при агрессивных и индолентных неходжкинских лимфомах // Фундаментальные исследования, 9, 2011, с.57-61. Tutorial to get started with the AxioVision Imaging System 4.7.2. 2008. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013148831A (en) 2015-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Scott et al. Three dimensional imaging of paraffin embedded human lung tissue samples by micro-computed tomography
Barazany et al. Visualization of cortical lamination patterns with magnetic resonance imaging
Schleede et al. Emphysema diagnosis using X-ray dark-field imaging at a laser-driven compact synchrotron light source
RU2690224C2 (en) Image processing and analysis device
O'Sullivan et al. X-ray micro-computed tomography (μCT): an emerging opportunity in parasite imaging
Mohun et al. Episcopic three-dimensional imaging of embryos
Hortinela et al. Identification of abnormal red blood cells and diagnosing specific types of anemia using image processing and support vector machine
Kizhakke Puliyakote et al. Morphometric differences between central vs. surface acini in A/J mice using high-resolution micro-computed tomography
Steyer et al. Removal of out-of-plane fluorescence for single cell visualization and quantification in cryo-imaging
JP2016154810A (en) Image processor and image processing method
Kolinko et al. Using virtual microscopy for the development of sampling strategies in quantitative histology and design‐based stereology
Gabner et al. The visible skeleton 2.0: phenotyping of cartilage and bone in fixed vertebrate embryos and foetuses based on X-ray microCT
WO2012094048A1 (en) Magnetic resonance and non-magnetic resonance analysis
Scudamore Practical approaches to reviewing and recording pathology data
WO2014083743A1 (en) Image measuring device and image measuring method
JP5866534B2 (en) Image measuring apparatus and image measuring method
Kimm et al. Grating-based phase-contrast CT (PCCT): histopathological correlation of human liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma specimen
RU2552928C2 (en) Method of automated morphometric myelofibrosis diagnostics
WO2020027431A1 (en) Device for supporting bone marrow reading on basis of image analysis
Markovic et al. Performance of computer vision in vivo flow cytometry with low fluorescence contrast
Chaudhary et al. Age estimation by exfoliative cytology: New era of noninvasive forensic science
Li et al. IPLaminator: an ImageJ plugin for automated binning and quantification of retinal lamination
Korzynska et al. CNN support to diagnostics in sjögren’s syndrome
Jang et al. Micro‐and nano‐tomography analysis of mouse soleus muscle using radiation
Fernandez-Gonzalez et al. A tool for the quantitative spatial analysis of complex cellular systems

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171102