用于确定一个或多个组织样本中的细胞组成信息的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定一幅或多幅组织样本显微镜图像中的细胞组成的装置(10)。它被描述为提供(210)至少一个组织样本的第一图像数据。所述第一图像数据与所述至少一个组织样本中的组织样本的非特异性染色有关。提供(220)所述至少一个组织样本的第二图像数据。所述第二图像数据与所述至少一个组织样本中的组织样本的特异性染色有关。(i)已经经历特异性染色的所述组织样本与已经经历非特异性染色的所述组织样本相同，或者(ii)已经经历特异性染色的所述组织样本与已经经历非特异性染色的所述组织样本不同。在所述第一图像数据的基础上确定(230)非特异性细胞组成细胞密度图。在所述第二图像数据的基础上确定(240)特异性细胞组成细胞密度图。在所述非特异性细胞密度图和所述特异性细胞密度图的基础上确定(250)关于所述至少一个组织样本中的细胞组成的信息。

A device for determining cell composition information in one or more tissue samples

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定一个或多个组织样本中的细胞组成信息的装置
本专利技术涉及一种用于确定一个或多个组织样本中的细胞组成信息的装置，涉及一种用于确定一个或多个组织样本中的细胞组成信息的系统，并且涉及一种用于确定一个或多个组织样本中的细胞组成信息的方法，以及涉及一种计算机程序单元和一种计算机可读介质。
技术介绍
肿瘤微环境(特别是免疫浸润(或细胞组成))的表征对于用于预测预后和/或对治疗的响应的精确肿瘤学诊断是极其重要的。浸润性淋巴细胞能够在H&E染色的组织切片中基于其外观来识别。然而，像细胞毒性T细胞的特定子类型不能仅从形态学信息导出。对于子类型化细胞，免疫组化(IHC)染色利用识别细胞标记(例如CD3、CD4、CD8等)的特异性抗体来执行。如果一个单一IHC标记不足以表征目前细胞子类型，那么额外的标记(并且因此进一步的IHC染色)将被需要，直至病理学家得到哪些细胞存在于感兴趣区域中的良好了解。然而，这是耗费时间和组织的(因为多重分析需要多个切片)。US9298968描述了一种出于组织标本的区室化的目的而使用图像分析来识别组织特性的方法。免疫细胞基于IHC染色来识别，并且被分配给所识别的组织区室。WO2015/189264A1涉及用于基于对针对患者的大量预后信息变成单个相当的预后数据集的整体整合来评价所述患者的癌症复发的风险的系统和计算机实施的方法。风险分类系统可以使用来自取自若干患者的一批训练切片的大量信息以及针对所述患者的生存数据来训练。例如，风险分类系统中的基于机器学习的二值分类器可以使用根据与其生存信息已知并且被输入到系统中的若干癌症患者相对应的多个切片计算的颗粒图像特征集来训练。经训练的分类器可以用于将来自一个或多个测试患者的图像特征分类成低风险组或高风险组。然而，存在对提供关于特定子类型的更多信息的需要。
技术实现思路
因此，具有用于检测组织样本中的细胞组成的改进的技术将是有利的。本专利技术的目的利用独立权利要求的主题来解决，其中，进一步的实施例被包含在从属权利要求中。应当注意，本专利技术的以下描述的方面也适用于用于确定一个或多个组织样本中的细胞组成信息的装置、用于确定一个或多个组织样本中的细胞组成信息的系统和用于确定一个或多个组织样本中的细胞组成信息的方法，并且适用于计算机程序单元和计算机可读介质。根据第一方面，提供了一种用于确定一幅或多幅组织样本显微镜图像中的细胞组成信息的装置，包括：-输入单元；以及-处理单元。所述输入单元被配置为向所述处理单元提供至少一个组织样本的至少一个2D图像。所述至少一个2D图像的第一图像数据与所述至少一个组织样本中的组织样本的非特异性染色有关。所述至少一个2D图像的第二图像数据与所述至少一个组织样本中的组织样本的特异性染色有关。(a)已经经历特异性染色的所述组织样本与已经经历非特异性染色的所述组织样本相同，或者(b)已经经历特异性染色的所述组织样本与已经经历非特异性染色的所述组织样本不同。所述处理单元被配置为在所述第一图像数据的基础上确定非特异性细胞组成细胞密度图。所述处理单元还被配置为在所述第二图像数据的基础上确定特异性细胞组成细胞密度图。所述处理单元被配置为在所述非特异性细胞密度图和所述特异性细胞密度图的基础上确定关于所述至少一个组织样本中的细胞组成的信息。细胞组成能够包括细胞分布。细胞组成能够包括免疫浸润。组织样本能够从活组织检查或来自患者的组织物质的切除导出。换言之，非特异性染色能够被应用于组织样本，并且具有非特异性细胞组成细胞密度图能够根据其来确定的第一图像数据的图像被采集。然后，特异性染色能够被应用于组织样本，并且具有特异性细胞组成细胞密度图能够根据其来确定的第二图像数据的图像被采集。或者，非特异性染色能够被应用于组织样本，并且特异性染色能够被应用于该组织样本。然后图像被采集，其包含第一图像数据和第二图像数据两者，其中，第一图像数据用来确定非特异性细胞组成细胞密度图，并且第二图像数据用来确定特异性细胞组成细胞密度图。或者，非特异性染色能够被应用于组织样本，并且具有非特异性细胞组成细胞密度图能够根据其来确定的第一图像数据被采集。然后，特异性染色能够被应用于不同的组织样本，并且具有特异性细胞组成细胞密度图能够根据其来确定的第二图像数据的图像被采集。然而，在所有情况下，关于细胞组成的信息能够根据这两个细胞密度图来确定。换言之，从(一个或多个)非特异性染色的切片获得的信息能够与从(一个或多个)特异性染色的切片获得的信息进行组合以获得互补信息。通过在非特异性染色的图像和特异性染色的图像(例如，H&E染色的图像和IHC染色的图像)中确定针对图像内的在例如肿瘤内部和/或外部的特定区域的计数，能够导出特定子类型的淋巴细胞的相对贡献。非特异性(例如H&E)图像能够例如提供所有浸润免疫细胞的总和，而特异性(例如IHC)图像提供该特定子类型的数量。特异性图像数据(例如IHC)中的特异性细胞类型的位置能够与非特异性图像数据(例如H&E)中的浸润免疫细胞的位置进行比较以确认召唤(避免假阳性)，并且特异性子类型的分布能够与所有互补淋巴细胞的分布进行比较(如从全部(例如H&E)的位置减去特异性(例如IHC)的位置导出)。代替H&E图像，来自IHC图像中的H通道(复染)的信息也能够被使用。换言之，免疫细胞的密度图能够基于非特异性(例如H&E)染色来导出，并且这与如从特异性(例如，IHC)染色导出的针对特异性免疫细胞子类型的密度图进行比较，以使得关于免疫细胞的互补分数的信息能够被导出。在一范例中，出于导出针对免疫细胞的互补分数的第三密度图的目的，一个密度图能够从另一个密度图减去。在一范例中，关于所述细胞组成的所述信息包括第一子类型的细胞的至少一个量化，其中，所述特异性染色被配置为靶向所述第一子类型的细胞。因此，关于所述细胞组成的所述信息能够被认为包含第一子类型的细胞的至少一个量化。这可以采用“得分”的形式或与细胞的空间分布的量化有关的其他形式的量化。换言之，非特异性染色被使用以便提供例如肿瘤浸润的影像，并且这提供了组织样本的增强对比以实现对样本中的细胞对象的识别。然后，(针对特异性免疫细胞标记选择的)选择的特异性染色用来提供肿瘤浸润的影像。关于与特异性免疫细胞标记相关的特定子类型的相对贡献的信息然后能够被确定。在一范例中，所述第一子类型的细胞的所述至少一个量化包括密度图。换言之，组织样本内的特定子类型的相对贡献的图像图能够被确定。这连同从非特异性染色和特异性染色提供的绝对细胞密度图信息一起提供有价值的诊断信息。在一范例中，关于所述细胞组成的所述信息包括第二子类型的细胞的至少一个量化，其中，所述特异性染色被配置为靶向与所述第二子类型的细胞不同的至少一个子类型的细胞。以此方式，具有针对特异性子类型提供的总细胞计数图密度还提供关于存在的其他子类型的信息，即，如果在影像内的区域处非特异性细胞密度图值高于特异性细胞密度图值，那么这是存在其他子类型的指示符。临床医生或病理学家然后能够决定靶向不同子类型的额外染色。换言之，在一范例中，能够提供与第一子类型的“第一”量化不同的第二子类型的“第二”量化，其中，所述第二量化提供关于与第一子类型不同的一个或多个子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定一幅或多幅组织样本显微镜图像中的细胞组成信息的装置(10)，包括：‑输入单元(20)；以及‑处理单元(30)；其中，所述输入单元被配置为向所述处理单元提供至少一个组织样本的至少一幅2D图像，其中，所述至少一幅2D图像的第一图像数据与所述至少一个组织样本中的组织样本的非特异性染色有关，并且其中，所述至少一幅2D图像的第二图像数据与所述至少一个组织样本中的组织样本的被配置为靶向第一子类型的细胞的特异性染色有关；其中，(a)已经经历特异性染色的所述组织样本与已经经历非特异性染色的所述组织样本相同，或者(b)已经经历特异性染色的所述组织样本与已经经历非特异性染色的所述组织样本不同；其中，所述处理单元被配置为在所述第一图像数据的形态学特征分析的基础上确定非特异性细胞组成细胞密度图；其中，所述处理单元被配置为在所述第二图像数据的染色强度分布分析的基础上确定特异性细胞组成细胞密度图；其中，所述处理单元被配置为在所述非特异性细胞密度图和所述特异性细胞密度图的基础上确定关于所述至少一个组织样本中的细胞组成的信息，其中，关于所述细胞组成的所述信息包括所述第一子类型的细胞的至少一个量化并且包括第二子类型的细胞的至少一个量化，其中，所述特异性染色被配置为靶向与所述第二子类型的细胞不同的至少一个子类型的细胞。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.27 EP 16195994.5;2016.11.04 EP 16197370.61.一种用于确定一幅或多幅组织样本显微镜图像中的细胞组成信息的装置(10)，包括：-输入单元(20)；以及-处理单元(30)；其中，所述输入单元被配置为向所述处理单元提供至少一个组织样本的至少一幅2D图像，其中，所述至少一幅2D图像的第一图像数据与所述至少一个组织样本中的组织样本的非特异性染色有关，并且其中，所述至少一幅2D图像的第二图像数据与所述至少一个组织样本中的组织样本的被配置为靶向第一子类型的细胞的特异性染色有关；其中，(a)已经经历特异性染色的所述组织样本与已经经历非特异性染色的所述组织样本相同，或者(b)已经经历特异性染色的所述组织样本与已经经历非特异性染色的所述组织样本不同；其中，所述处理单元被配置为在所述第一图像数据的形态学特征分析的基础上确定非特异性细胞组成细胞密度图；其中，所述处理单元被配置为在所述第二图像数据的染色强度分布分析的基础上确定特异性细胞组成细胞密度图；其中，所述处理单元被配置为在所述非特异性细胞密度图和所述特异性细胞密度图的基础上确定关于所述至少一个组织样本中的细胞组成的信息，其中，关于所述细胞组成的所述信息包括所述第一子类型的细胞的至少一个量化并且包括第二子类型的细胞的至少一个量化，其中，所述特异性染色被配置为靶向与所述第二子类型的细胞不同的至少一个子类型的细胞。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一子类型的细胞的所述至少一个量化包括密度图。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二子类型的细胞的所述至少一个量化包括密度图。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中，关于所述细胞组成的所述信息包括至少一个量化，并且其中，所述处理单元(30)被配置为在所述至少一个量化的基础上确定浸润细胞的群体与单一培养有关，包括对所述单一培养存在于其中特异性细胞密度和非特异性细胞密度两者都大于零但是具有类似的绝对密度的区域中的确定。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的装置，其中，关于所述细胞组成的所述信息包括至少一个量化，并且其中，所述处理单元(30)被配置为在所述至少一个量化的基础上确定浸润细胞的群体与未被所述特异性染色靶向的子类型的细胞的群体有关，包括对在一区域中非特异性细胞密度明显大于特异性细胞密度的确定。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的装置，其中，关于所述细胞组成的所述信息包括至少一个量化，并且其中，所述处理单元(30)被配置为在所述至少一个量化的基础上从进一步分析中排除所述第一图像和所述第二图像的区域。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的装置，其中，关于所述细胞组成的所述信息包括至少一个量化，所述至少一个量化包括从所述非特异性细胞组成细胞密度图减去所述特异性细胞组成细胞密度图。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：C·韦雷坎普，R·温贝格尔弗里德尔，D·哈尔特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL