Ki67指数自动分析方法技术

本发明专利技术公开了一种Ki67指数自动分析方法，其包括以下步骤：S10、图像预处理；S20、热点区域筛选；S30、细胞数计算；S40、结果输出。本发明专利技术的Ki67指数自动分析方法具有较好的重现性，通过计算机自动批量分析Ki67的数字图像，稳定高效的获得Ki67指数，并在数字图像中通过不同颜色标记阴性和阳性细胞核，通过算法快速识别热点区域和对热点区域中的阴阳性细胞核计数，帮助医学工作者更准确的分析组织病理相关特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据的统计方法，尤其涉及一种Ki67指数自动分析方法。
技术介绍
神经内分泌肿瘤的诊断中涉及到有丝分裂指数的考察，而Ki67指数可以在一定程度上反映组织中的有丝分裂状况，在WHO发布的Ki67指数评估中，医师需要考察组织中阳性表达最高的区域，通过计数500～2000个肿瘤细胞来评价组织的Ki67阳性情况。在实际过程中，医师在低倍镜下快速审查出切片中的热点区域，再通过对热点区域中10个高倍镜视野下的阴阳性细胞计数来评估Ki67指数。目前对Ki67指数评估方面主要使用两种手段，分别是：1)将热点区域输出为图片，打印出来医师在热点区域计数500～2000个肿瘤细胞从而获得Ki67细胞和阴性细胞，通过阳性细胞核数量百分比描述Ki67指数；2)医师通过显微镜直接计数热点区域10个高倍镜视野中阴阳性细胞核数量从而评价Ki67指数。通过对上述两种方法的比较，上述第一种方式耗时费力但结果能够最真实的反应Ki67指数；第二种方式最常用但结果重现性较差，不同医师可能给出不一致的结果且需要医师积累相关的临床经验。而且目前并没有一种通过计算机自动分析选定的热点区域内的阴阳性细胞核数量，从而得出阳性细胞核数量百分比，完成对切片的评价的方法。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种Ki67指数自动分析方法，其通过计算机自动批量分析Ki67的数字图像，稳定高效的获得Ki67指数，并在数字图像中通过不同颜色标记阴性和阳性细胞核，帮助医学工作者更准确的分析组织病理相关特征。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：一种Ki67指数自动分析方法，其包括以下步骤：S10、将原始放大倍数为40倍的数字图像缩小到5倍；S20、以0.2mm2区域为取样区域选取Ki67指数最高的10个区域，以2mm2区域为取样区域选取Ki67指数最高的1个区域；S30、对所选择的10个0.2mm2区域和1个2mm2区域在原始放大倍数下标识Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞，并对Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞进行计数；S40、得到对应区域的Ki67阳性表达的细胞数百分比及对应的面积百分比。可选的，所述步骤S20包括：S201、按照一定像素数量为边长将数字图像分割为若干个小方块，并使得所述小方块的面为即0.2mm2；按照一定像素数量为边长将数字图像分割为若干个小方块，并使得所述小方块的面为即2mm2；S202、以每一个小方块的每一个顶点为圆心，计算一定半径范围内的阳性区域在该圆形区域内所占的面积比；S203、比较整个切片所有小方块的每个顶点所代表的圆形区域的阳性区域面积百分比，从0.2mm2的区域中选出10个阳性区域面积百分比最高的作为热点区域，以及从2mm2的区域中选出1个阳性区域面积百分比最高的作为热点区域。可选的，所述步骤S30具体为：S301、对选定的热点区域的边缘进行边缘增强和优化；S302、通过分水岭算法对步骤S301处理后的数字图像进行分割，得到所有细胞核；S303、根据Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞光谱信息差异，将阴阳性细胞以不同颜色区分开，实现对Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞的标识，并对Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞进行计数。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的Ki67指数自动分析方法具有较好的重现性，通过计算机自动批量分析Ki67的数字图像，稳定高效的获得Ki67指数并在数字图像中通过不同颜色标记阴性和阳性细胞核，通过算法快速识别热点区域和对热点区域中的阴阳性细胞核计数，帮助医学工作者更准确的分析组织病理相关特征。附图说明图1为本专利技术的原始放大倍数为40倍的数字图像(像素：27053×19259；分辨率：0.23μm/pixel)；图2为本专利技术的放大倍数为5倍的数字图像(像素：3382×2408)；图3为本专利技术通过0.2mm2的区域分割之后的数字图像；图4为本专利技术通过2mm2的区域分割之后的数字图像；图5(a)为本专利技术的原始图像；图5(b)右侧为热点区域筛选之后的结果图像(黄色标识的部分为阳性细胞范围)；图6为本专利技术的热点区域选择结果示意图(0.2mm2的区域)；图7为本专利技术的热点区域选择结果示意图(2mm2的区域)。图8(a)为热点区域选择之后的原始图像；图8(b)为均值滤波之后的图像；具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术的技术方案作进一步阐述。实施例1本实施例提供了一种Ki67指数自动分析方法，其通过识别数字图像中的热点区域来实现计算机Ki67指数的自动化分析，帮助医师更好的对Ki67阳性程度进行评价；并包括下述步骤：S10、图像预处理。本实施例中，对于Ki67指数的分析，首先需要实现全数字图像中热点区域的识别；为此，需要对数字图像进行预处理，但是，当数字图像的放大倍数为40时，由于其数据量较大，导致在热点区域筛选时耗时较多，因此，需要将原始放大倍数为40倍的数字图像进行等比例缩小至合适的放大倍数，然后再进行热点区域筛选，本实施例中，通过大量的测试表明，将原始放大倍数为40倍的数字图像缩小到5倍时是合适的，即本实施例中，所述图像预处理步骤具体为：将原始放大倍数为40倍的数字图像缩小到5倍。S20、热点区域筛选。在对所述数字图像进行预处理之后，需要对数字图像中的热点区域进行筛选，但是，由于切片中Ki67指数最高的区域可能满足10个高倍镜视野(约2mm2)，也可能不够2mm2，需要额外进行选取，因此，本实施例中，可以以0.2mm2区域为取样区域选取Ki67指数最高的10个区域，以2mm2区域为取样区域选取Ki67指数最高的1个区域。本实施例中，所述热点区域筛选的具体步骤为：S201、按照一定像素数量为边长将数字图像分割为若干个小方块，并使得所述小方块的面为即0.2mm2；S202、以每一个小方块的每一个顶点为圆心，计算一定半径范围内的阳性区域在该圆形区域(一定半径范围内的区域)内所占的面积比；S203、比较整个切片所有小方块的每个顶点所代表的圆形区域的阳性区域面积百分比，从其中选出10个阳性区域面积百分比最高的作为热点区域。同样地方式，也可以选择1个阳性区域面积百分比最高的作为2mm2的热点区域。S30、细胞数计算。在步骤S20执行之后，即开始对细胞数进行计算，所述细胞数包括Ki67阳性表达的细胞数和阴性表达的细胞数，本实施例中，可以对所选择的10个0.2mm2区域和1个2mm2区域在原始放大倍数(40倍)下标识Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞，并对Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞进行计数。本实施例中，所述细胞数计算的具体步骤为：S301、通过均值偏差滤波对选定的热点区域的边缘进行边缘增强和优化；S302、通过分水岭算法对步骤S301处理后的数字图像进行分割，得到所有细胞核；即通过R通道(Layer1)的均值筛选出阴阳性细胞进行标识，利用距离地图对阴阳性细胞核进行形态调整。S303、根据Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞光谱信息差异，将阴阳性细胞以不同颜色区分开，实现对Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞的标识，并对Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞进行计数。更优选地，所述步骤S301具体包括：S40、结果输出，其结果如表一和表二所示：表一：10个0.2mm2细胞图像处理结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ki67指数自动分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将原始放大倍数为40倍的数字图像缩小到5倍；S20、以0.2mm2区域为取样区域选取Ki67指数最高的10个区域，以2mm2区域为取样区域选取Ki67指数最高的1个区域；S30、对所选择的10个0.2mm2区域和1个2mm2区域在原始放大倍数下标识Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞，并对Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞进行计数；S40、得到对应区域的Ki67阳性表达的细胞数百分比及对应的面积百分比。

【技术特征摘要】
1.一种Ki67指数自动分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将原始放大倍数为40倍的数字图像缩小到5倍；S20、以0.2mm2区域为取样区域选取Ki67指数最高的10个区域，以2mm2区域为取样区域选取Ki67指数最高的1个区域；S30、对所选择的10个0.2mm2区域和1个2mm2区域在原始放大倍数下标识Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞，并对Ki67阳性表达的细胞和阴性表达的细胞进行计数；S40、得到对应区域的Ki67阳性表达的细胞数百分比及对应的面积百分比。2.根据权利要求1所述的Ki67指数自动分析方法，其特征在于，所述步骤S20包括：S201、按照一定像素数量为边长将数字图像分割为若干个小方块，并使得所述小方块的面为即0.2mm2；按照一定像素数量为边长将数字图像分割为若干个小方块，并使得所述小方块的面为即2m...

【专利技术属性】
技术研发人员：马跃生，肖雨，
申请(专利权)人：马跃生，肖雨，
类型：发明
国别省市：北京;11