一种DNA倍体分析设备的质量控制方法技术

一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，本发明专利技术涉及DNA倍体分析设备的质量控制方法。本发明专利技术解决现有技术因设备或样本的问题，导致分析的结果的不准确的问题。本发明专利技术包括：步骤一：使光照强度和光照均匀度符合要求；二：通过分析空白片在镜下的图片确定光路中的杂质，进行去除杂质处理；三：判断设备是否处于正常工作状态；四：判断患者样片的染色是否均匀；五：在利用三点聚焦定点的方式确定显微镜聚焦时所用的标准零点后，通过对控制聚焦平台的移动距离的统计，计算每个视野中显微镜玻片上细胞相对于标准零点的位置，并绘制三围折线图，根据三围折线图对显微镜平台进行调整。本发明专利技术用于仪器分析领域。

【技术实现步骤摘要】
一种DNA倍体分析设备的质量控制方法
本专利技术涉及DNA倍体分析设备的质量控制方法。
技术介绍
近年来恶性肿瘤在我国处于高发态势，据统计我国每分钟约有7个人被诊断为恶性肿瘤。这已成为我国病死率的最主要原因，引起了各级政府极大关注。以宫颈癌(CervicalCancer)为例，它是全球第三大女性恶性肿瘤，是中国女性第二大最常见恶性肿瘤。根据世界卫生组织(WHO)估计，全球每年新增宫颈癌病例超过47万例，而中国占到了28％。早诊断早治疗是应对癌症高发的有效途径。病理学医生通过采集人体脱落细胞，包括宫颈脱落细胞、穿刺液、痰液、尿液等样本制成玻片，染色后置于显微镜下用肉眼找出异常细胞。这种方法不但给医生带来繁重工作压力，而且诊断结果主观，容易造成漏诊和误诊。DNA倍体分析近几年发展起来的一种自动化、智能化细胞病理辅助诊断系统。它自动控制显微镜平台移动、拍摄细胞图片、分析识别并精准测量。将病理医生从繁重劳动中解放出来，能准确找到病变细胞，提高诊断的准确率。为了准确测量细胞DNA的相对含量，倍体分析系统需要进行严格的质量控制，具体包括(1)光源质控，确保显微镜入射光强度合理范围且光照均匀；(2)光路杂质质控，检测光路中的灰尘、杂质等；(3)标准片质控，确保系统诊断准确；(4)染色质控，确保染色均匀；(5)平台玻片平整度质控，确保平台足够平整。这些质控保证了系统测量的精度，进而在自动化的病理诊断方面起着重要作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术因设备或样本的问题，导致分析的结果的不准确的问题，而提出一种DNA倍体分析设备的质量控制方法。一种DNA倍体分析设备的质量控制方法包括以下步骤：步骤一：通过分析显微镜视野下图片，调整显微镜中的光源，使光照强度和光照均匀度符合要求；若Tlow≤pmax≤Thigh则光照强度符合要求，其中Tlow,Thigh分别代表符合要求的光源强度的最小值和最大值，pmax为p(pk)中的最大值，p(pk)为平滑窗内的灰度级对应的像素个数的均值；若同时满足且则光照均匀；和分别为avgH[i]和avgW[j]的方差，avgH[i]和avgW[j]分别为图片宽度和高度上的灰度均值；步骤二：在光照强度和光照均匀度符合要求的情况下，通过分析空白片在镜下的图片确定光路中的杂质；确定杂质后，将杂质标记，并在采集到的图像中，将受到杂质影响的区域进行去除杂质处理；步骤三：去除光路中的杂质后，通过扫描标准样片获得标准样本图像，判断设备是否处于正常工作状态，扫描标准片得出的结果与已知结果进行对比，当扫描标准片得到的片中2倍体细胞与4倍体细胞的DNA相对含量的关系与已知结果一致时，设备处于正常工作状态；否则重新执行步骤一；步骤四：通过扫描患者样片获得样本图像，分析样本图像中细胞的积分光密度值及其在玻片上的分布情况，判断患者样片的染色是否均匀；步骤五：在利用三点聚焦定点的方式确定显微镜聚焦时所用的标准零点后，通过对控制聚焦平台的移动距离的统计，计算每个视野中显微镜玻片上细胞相对于标准零点的位置，并绘制三围折线图，根据三围折线图对平台进行调整。本专利技术的有益效果为：本专利技术中光源质控：提供了一种检测光源质量的检测手段，用图像和数据直观的表示出光源状态。光路杂质质控：通过分析样本不同位置成像时灰度值的规律，检测设备中光路的状态。标准片质控：模拟正常的分析过程，通过分析已知结果与检测结果的偏差，检测设备整体的运行状态。染色质控：根据图表中图像点分布的波动性来分析染色的均匀度结果，质量控制样本染色的情况。平台玻片平整度质控：将平台玻片的平整度状态用三维图像模拟出来，更加方便质控设备安装情况。通过本专利技术所提供的方法能够全面了解设备的运行状态，从根本减少因设备或样本的问题，导致分析的结果的不准确，确保设备在开始正常工作之前处于正常的工作状态。本专利技术使得DNA倍体分析设备可以准确无误的分析样本。在进行质控后，扫描得到的细胞DI值为2.1626。未进行质控过程采集到细胞的DI值为2.414817，偏离其真实值，且采集到的图像的清晰度不满足分析要求，导致出现误诊或漏诊，严重影响诊断结果。附图说明图1为光源质控流程图；图2为光路杂质质控流程图；图3为标准片质控流程图；图4为染色均匀度显示流程图；图5为染色不均匀样例图；图6为染色均匀样例图；图7为平整度状态显示流程图；图8为平整度良好状态图；图9为平整度较差状态图；图10为光密度值与灰度值的对应关系图；图11为光强度质控图；图12为光照均匀度质控；图13为标准片质控；图14为进行质控后扫描得到的细胞DI值；图15为未进行质控后扫描得到的细胞DI值。具体实施方式具体实施方式一：一种DNA倍体分析设备的质量控制方法包括以下步骤：步骤一：通过分析显微镜视野下图片，调整显微镜中的光源，使光照强度和光照均匀度符合要求；若Tlow≤pmax≤Thigh则光照强度符合要求，其中Tlow,Thigh分别代表符合要求的光源强度的最小值和最大值，Tlow,Thigh为经过多次实验和理论探索得出的，可以使设备正常运行，保持图像不会太暗或太亮，影响对细胞的分析，且结果在误差允许范围内，不会导致误诊漏诊的发生，pmax为p(pk)中的最大值，p(pk)为平滑窗内的灰度级对应的像素个数的均值；若同时满足且则光照均匀；和分别为avgH[i]和avgW[j]的方差，avgH[i]和avgW[j]分别为图片宽度和高度上的灰度均值；和为表示各像素光照强度与整个视野光照均值离散程度值的上限和下限，在此范围内，可以认为光照是均匀的；步骤二：在光照强度和光照均匀度符合要求的情况下，通过分析空白片在镜下的图片确定光路中的杂质；确定杂质后，将杂质标记，并在采集到的图像中，将受到杂质影响的区域进行去除杂质处理；从而消除光路中杂质对通过采集获得的图片的影响，即获得其原本图像。步骤三：去除光路中的杂质后，通过扫描标准样片获得标准样本图像，判断设备是否处于正常工作状态，扫描标准片得出的结果与已知结果进行对比，当扫描标准片得到的片中2倍体细胞与4倍体细胞的DNA相对含量的关系与已知结果一致时(即当测量的4倍体细胞的DNA相对含量与测量的2倍细胞的DNA相对含量同样存在2倍的关系时)，设备处于正常工作状态；否则重新执行步骤一；步骤四：通过扫描患者样片获得样本图像，分析样本图像中细胞的积分光密度值及其在玻片上的分布情况，判断患者样片的染色是否均匀；步骤五：在利用三点聚焦定点的方式确定显微镜聚焦时所用的标准零点后，通过对控制聚焦平台的移动距离的统计，计算每个视野中显微镜玻片上细胞相对于标准零点的位置，并绘制三围折线图，根据三围折线图对平台进行调整。步骤一展示调节结果，使强度满足要求；步骤二在步骤一的基础上进行，排除杂质需要在满足要求的光照强度下进行；步骤三是通过标准的标本来验证前两步质控的结果是否达到设备正常运行的标准；如果不满足，即当前设备状态下扫描标准片的结果与其在设备标准状态下扫描的结果不一致，那么需要重新对步骤一、步骤二进行操作。在步骤4进行的过程中，同时进行步骤五，步骤4是验证样本的染色质量，步骤5是确定设备平台的平整度，且仅在设备使用的过程中才能进行，即在执行步骤4的过程中进行。本专利技术方法包含光源质控、光路杂质质控、标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述DNA倍体分析设备的质量控制方法包括以下步骤：步骤一：通过分析显微镜视野下图片，调整显微镜中的光源，使光照强度和光照均匀度符合要求；若Tlow≤pmax≤Thigh则光照强度符合要求，其中Tlow,Thigh分别代表符合要求的光源强度的最小值和最大值，pmax为p(pk)中的最大值，p(pk)为平滑窗内的灰度级对应的像素个数的均值；若同时满足

【技术特征摘要】
1.一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述DNA倍体分析设备的质量控制方法包括以下步骤：步骤一：通过分析显微镜视野下图片，调整显微镜中的光源，使光照强度和光照均匀度符合要求；若Tlow≤pmax≤Thigh则光照强度符合要求，其中Tlow,Thigh分别代表符合要求的光源强度的最小值和最大值，pmax为p(pk)中的最大值，p(pk)为平滑窗内的灰度级对应的像素个数的均值；若同时满足且则光照均匀；和分别为avgH[i]和avgW[j]的方差，avgH[i]和avgW[j]分别为图片宽度和高度上的灰度均值；和表示各像素光照强度与整个视野光照均值离散程度值的上限和下限；步骤二：在光照强度和光照均匀度符合要求的情况下，通过分析空白片在镜下的图片确定光路中的杂质；确定杂质后，将杂质标记，并在采集到的图像中，将受到杂质影响的区域进行去除杂质处理；步骤三：去除光路中的杂质后，通过扫描标准样片获得标准样本图像，判断设备是否处于正常工作状态，扫描标准片得出的结果与已知结果进行对比，当扫描标准片得到的片中2倍体细胞与4倍体细胞的DNA相对含量的关系与已知结果一致时，设备处于正常工作状态；否则重新执行步骤一；步骤四：通过扫描患者样片获得样本图像，分析样本图像中细胞的积分光密度值及其在玻片上的分布情况，判断患者样片的染色是否均匀；步骤五：在利用三点聚焦定点的方式确定显微镜聚焦时所用的标准零点后，通过对控制聚焦平台的移动距离的统计，计算每个视野中显微镜玻片上细胞相对于标准零点的位置，并绘制三围折线图，根据三围折线图对显微镜平台进行调整。2.根据权利要求1所述的一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述步骤一中通过分析显微镜视野下图片，调整显微镜中的光源，使光照强度和光照均匀度符合要求的具体过程为：步骤一一：在平台放置样本片，上下调整平台，使相机视野下成清晰细胞图像；步骤一二：用相机抓取图片，在显微镜下细胞黑白图片用A0表示，A0(i,j)代表图像位置(i,j)处的灰度级,1≤i≤M,1≤j≤N；M为抓取图片中水平方向上像素点的个数，N为抓取图片中垂直方向上像素点的个数；步骤一三：计算光照强度并判断是否符合要求：步骤一三一：计算摄像头通过采集镜下空白片所得到的图像中不同灰度级出现的频率，绘制频率直方图：其中rk为第k个灰度级，nk为具有第k个灰度级的像素个数，p(rk)为第k个灰度级出现的频率；步骤一三二：绘制平滑直方图并求取最大值：其中L为平滑窗宽度，p(pk)为平滑窗内的灰度级对应的像素个数的均值，代表平滑后光源强度；步骤一三三：若Tlow≤pmax≤Thigh则光照强度符合要求，否则不符合要求，重新调整显微镜中的光源；步骤一四：计算光照均匀度并判断：步骤一四一：计算灰度均值：步骤一四二：计算avgH[i]和avgW[j]的方差：其中mean(avgH)为avgH[i]全部值的平均值，mean(avgW)为avgW[j]全部值的平均值；步骤一四三：若同时满足且则光照均匀，否则不均匀，重新调整显微镜中的光源，即对显微镜光路进行重新调整。3.根据权利要求2所述的一种DNA倍体分析设备的质量控制方法，其特征在于：所述步骤二中通过分析空白片在镜下的图片确定光路中的杂质的具体过程为：步骤二一：放置空白片，上下调整平台，使相机视野下成清晰细胞图像；步骤二二：用相机抓取显微镜下黑白图片用A表示，A(i,j)代表图像位置(i,j)处的灰度级；步骤二三：控制电动平台移动一个视野，用相机采集图片B；步骤二四：分割图像A和B，定位杂质位置；步骤二五：定位杂质在A，B上的位置，对于在A和B上相同位置的杂质，通过如下公式计算杂质面积为：通过二值图像计算面积，其中I(x,y)为坐标(x,y)处的像素值；杂质矩形度为：其中length1为外切矩形长度，length2为外切矩形宽度；杂质圆形度为：其中contlength为细胞核周长；椭圆度为：其中majorAxis为椭圆的长轴长，minorAxis为椭圆短轴长；紧凑度为：步骤二六：计算特征偏差；特征偏差记为D：其中a[k]为向量a的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴路，
申请(专利权)人：黑龙江然得基尔医学科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23