跨染色及多生物标记方法技术

本发明专利技术提出一种跨染色及多生物标记方法。此方法的主要技术特征在于，先将组织切片的影像分组为H&E染色组织影像与IHC染色组织影像，再接着将不同组别的IHC染色组织影像与H&E染色组织影像执行一跨染色影像注册与融合处理，进以获得多帧跨染色组织影像。进一步地，便可以利用特别设计的生物标记的表现辨识流程，对所获得的该多帧跨染色组织影像执行一肿瘤辨识与定量分析，最终能够自动地辨识该组织检体所患有的癌症的癌细胞类型及其比率。可想而知，在搭配使用本发明专利技术的情况下，医生不需要以人工辨识的方式辨别组织检体中所患有的癌症的类型，是以能够避免人工辨识造成任何可能的判断错误。

Cross staining and multiple biomarkers

The invention provides a cross staining and multi biomarker method. The main technical feature of this method is that firstly, the images of tissue sections are divided into H & E staining tissue images and IHC staining tissue images, and then the IHC staining tissue images of different groups and H & E staining tissue images are registered and fused to obtain multi frame cross staining tissue images. Further, we can use the specially designed performance identification process of biomarkers to perform a tumor identification and quantitative analysis on the obtained multi frame cross staining tissue image, and finally can automatically identify the cancer cell types and their ratios of the cancer in the tissue examination body. It can be imagined that in the case of using the invention in combination, doctors do not need to identify the type of cancer in tissue examination by means of artificial identification, so as to avoid any possible judgment error caused by artificial identification.

【技术实现步骤摘要】
跨染色及多生物标记方法
本专利技术关于癌症检测与诊断的
，尤指一种应用于协助症癌诊断的跨染色及多生物标记方法。
技术介绍
乳癌是由乳腺管细胞或腺泡细胞经不正常分裂所形成的恶性肿瘤。乳癌肿瘤除了会感染局部的乳房区域，也可能经由淋巴结转移到其他器官组织。常见的乳癌可分为：乳管原位癌(Duodenalcarcinomainsitu,DCIS)、乳腺管上皮不典型增生(Atypicalductalhyperplasia,ADH)、与乳腺癌(Basal-likeBreastcarcinoma,BC)。就乳癌的治疗而言，必须先基于病理学从至少一组织切片的影像之中有效地辨识乳管原位癌(DCIS)、乳腺癌(BC)与/或乳腺管上皮不典型增生(ADH)，接着医生才能够拟定适合的乳癌治疗方式。图1为显示乳癌治疗的流程图。临床上，医生对于乳癌患者所提出的乳癌治疗流程通常包括多个步骤。于步骤S1’中，根据患者的乳房的X光摄影或超音波检查的影像，医生必须根据其临床经验判读患者的乳房是否有肿瘤或囊肿。若检测结果显示乳房状况正常，则只需后续定期追踪即可(步骤S2a’)。然而，若检测结果显示乳房具有肿瘤或囊肿，则医生会接着替患者进行粗针穿刺(coreneedlebiopsy)以制作组织切片(步骤S2’)。于步骤S3’中，根据组织切片的染色影像分析的结果，医生便可以判断乳癌的种类是DCIS还是ADH。若乳癌的是ADH，则必须直接进行手术取出肿瘤(步骤S4’)。并且，于步骤S4’中，若取出的肿瘤很幸运地在通过病理分析之后判断皆为ADH，则术后患者仅需进行定期追踪即可(步骤S7’)。相反地，若取出的肿瘤不幸地在通过病理分析之后判断其部分已经是DCIS，则患者必须进一步地接受核磁共振(MRI)以确认是否为多发性肿瘤(步骤S5’)。若为多发性肿瘤，则患者必须接受全部乳房切除手术(步骤S6’)。较幸运地，若为非多发性肿瘤，则患者只切除部分乳房。最终，于步骤(S7’)的术后持续治疗过程中，乳房已经完全切除的患者可以考虑接受乳房重建手术。必须加以强调的是，对于部分乳房切除的患者而言，其仍旧必须持续地接受放射治疗或者贺尔蒙治疗。由图1可知，若医生通过组织切片的染色影像的判读诊断患者的乳癌类型是ADH，则在经由手术摘除肿瘤之后，患者只需要接着进行术后的定期追踪即可。但是，若组织切片的染色影像指出患者的乳癌类型是DCIS，医生则必须根据DCIS的病灶多寡判断是否为多发性肿瘤。简单地说，「组织切片的病理分析的正确性」会严重地影响后续的步骤S4’至步骤S7’的治疗方案的选择。有鉴于此，影像对准(alignment)或注册(registration)技术被广泛地应用于组织切片的染色影像的判读。例如，美国专利号US9,818,190揭示一种完整载片图像配准与交叉图像注释系统(Wholeslideimageregistrationandcross-imageannotationsystem)，可应用于多张组织切片的染色影像特征比对。其中一张定义为来源影像且一张定义为目标影像，两张影像内容可在同一坐标系统下进行影像特征分析。例如，根据美国专利号US9,818,190的揭示内容，经H&E染色的组织切片影像可以被定义为来源影像，且经IHC染色的组织切片影像可以被定义为目标影像。接着，用户只要在H&E染色的组织切片影像之中选择或标记一特征区域，则系统会在IHC染色的组织切片影像之上自动地选择或标记同一块特征区域。简单地说，通过所述完整载片图像配准和交叉图像注释系统的辅助，医生能够快速且准确地自组织切片的染色影像的判读诊断患者的乳癌类型。可惜的是，所述完整载片图像配准和交叉图像注释系统无法根据IHC染色的组织切片影像与/或H&E染色的组织切片影像的颜色而自行判读患者的乳癌类型、肿瘤大小与病灶多寡。严格地说，该图像配准系统仅协助医生储存多张影像、进行任两张影像的对准、以及标注特征影像，并无法协助医生进行精准的癌症类型诊断。有鉴于此，本案的专利技术人系极力加以研究创作，而终于研发完成本专利技术的一种应用于协助癌症诊断的跨染色及多生物标记方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种跨染色及多生物标记方法,应用于协助癌症诊断。此方法的主要技术特征在于，先将组织切片的影像分组为H&E染色组织影像与IHC染色组织影像，再接着将不同组别的IHC染色组织影像与H&E染色组织影像执行一跨染色影像注册与融合处理，进以获得多帧跨染色组织影像。进一步地，便可以利用特别设计的生物标记的表现辨识流程，对所获得的该多帧跨染色组织影像执行一肿瘤辨识与定量分析，最终能够自动地辨识该组织检体所患有的癌症的癌细胞类型及其比率。可想而知，在搭配使用本专利技术的情况下，医生不需要以人工辨识的方式辨别组织检体中所患有的癌症之类型，是以能够避免人工辨识造成任何可能的判断错误。为了达成上述本专利技术之主要目的，本案专利技术人提供所述应用于协助癌症诊断的跨染色及多生物标记方法的一实施例，包括以下步骤：(1)取得一组织检体，并将其制作成多张组织切片；(2)将该多张组织切片分成多个染色组织切片群组，且该多个染色组织切片群组至少包括：一苏木素-伊红染色(H&Estain)群组与至少二免疫组织染色(Immunohistochemistrystain,IHCstain)群组；(3)对该苏木素-伊红染色群组内的组织切片进行一苏木素-伊红染色处理以获得多张H&E染色组织切片，并对该免疫组织染色群组内的组织切片进行一免疫组织染色处理以获得多张IHC染色组织切片；(4)将该多张H&E染色组织切片与该多张IHC染色组织切片转换成多帧H&E染色组织影像与多帧IHC染色组织影像；(5)对该些H&E染色组织影像与该些IHC染色组织影像进行一跨染色影像注册与融合；(6)重复该步骤(5)，直至所有的IHC染色组织影像与所有的H&E染色组织影像皆完成所述跨染色影像注册与融合，进而获得多帧跨染色组织影像；以及(7)对所获得的该多帧跨染色组织影像执行一肿瘤辨识与定量分析，进而自动地辨识该组织检体所患有的癌症的癌细胞类型及其比率。附图说明图1为显示乳癌治疗的流程图；图2A与图2B为显示本专利技术的一种跨染色及多生物标记方法的流程图；图3A与图3B为显示本专利技术的跨染色及多生物标记方法的示意性工艺图；以及图4为显示影像注册与融合的执行过程图；图5A至图5E为显示步骤S7的详细步骤流程图。其中附图标记为：S1-S4步骤S5-S7步骤S71-S73、S78步骤S74、S75a、S75b步骤S76-S77步骤S79、S7Aa、S7Ab步骤S7B-S7C步骤<现有>S1’步骤S2a’步骤S2’-S7’步骤具体实施方式为了能够更清楚地描述本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨染色及多生物标记方法，可应用于协助癌症类型的辨识与诊断，其特征在于，并包括以下步骤：/n(1)取得一组织检体，并将其制作成多张组织切片；/n(2)将该多张组织切片分成多个染色组织切片群组，且该多个染色组织切片群组至少包括：一苏木素-伊红染色(H&E stain)群组与至少二免疫组织染色(Immunohistochemistry stain,IHC stain)群组；/n(3)对该苏木素-伊红染色群组内的组织切片进行一苏木素-伊红染色处理以获得多张H&E染色组织切片，并对该免疫组织染色群组内的组织切片进行一免疫组织染色处理以获得多张IHC染色组织切片；/n(4)将该多张H&E染色组织切片与该多张IHC染色组织切片转换成多帧H&E染色组织影像与多帧IHC染色组织影像；/n(5)对该些H&E染色组织影像与该些IHC染色组织影像进行一跨染色影像注册与融合；/n(6)重复该步骤(5)，直至所有的IHC染色组织影像与所有的H&E染色组织影像皆完成所述跨染色影像注册与融合，进而获得多帧跨染色组织影像；以及/n(7)对所获得的该多帧跨染色组织影像执行一肿瘤辨识与定量分析，进而自动地辨识该组织检体所患有的癌症的癌细胞类型及其比率。/n...

【技术特征摘要】
20180530 TW 1071185001.一种跨染色及多生物标记方法，可应用于协助癌症类型的辨识与诊断，其特征在于，并包括以下步骤：
(1)取得一组织检体，并将其制作成多张组织切片；
(2)将该多张组织切片分成多个染色组织切片群组，且该多个染色组织切片群组至少包括：一苏木素-伊红染色(H&Estain)群组与至少二免疫组织染色(Immunohistochemistrystain,IHCstain)群组；
(3)对该苏木素-伊红染色群组内的组织切片进行一苏木素-伊红染色处理以获得多张H&E染色组织切片，并对该免疫组织染色群组内的组织切片进行一免疫组织染色处理以获得多张IHC染色组织切片；
(4)将该多张H&E染色组织切片与该多张IHC染色组织切片转换成多帧H&E染色组织影像与多帧IHC染色组织影像；
(5)对该些H&E染色组织影像与该些IHC染色组织影像进行一跨染色影像注册与融合；
(6)重复该步骤(5)，直至所有的IHC染色组织影像与所有的H&E染色组织影像皆完成所述跨染色影像注册与融合，进而获得多帧跨染色组织影像；以及
(7)对所获得的该多帧跨染色组织影像执行一肿瘤辨识与定量分析，进而自动地辨识该组织检体所患有的癌症的癌细胞类型及其比率。


2.如权利要求1所述的跨染色及多生物标记方法，其特征在于，根据所述癌症，于执行所述免疫组织染色处理之前必须先参考至少一种蛋白质图谱以选择含有对应的至少一种蛋白质的组织切片。


3.如权利要求2所述的跨染色及多生物标记方法，其特征在于，该蛋白质包括：E-钙粘蛋白(E-cadherin)、肿瘤蛋白p63、平滑肌肌动蛋白(SMA)、细胞角蛋白HMCK、细胞角蛋白CK14、细胞角蛋白CK7、细胞角蛋白CK5/6、与细胞角蛋白CK8/18。


4.如权利要求1所述的跨染色及多生物标记方法，其特征在于，该步骤(1)包括以下详细步骤：
(11)取得该组织检体，并将该组织检体制作成一蜡块；
(12)对该蜡块执行一切片处理(Sectioningprocess)，以获得该多张组织切片；以及
(13)对每一张组织切片执行一固定处理(Fixationprocess)。


5.如权利要求1所述的跨染色及多生物标记方法，其特征在于，所述跨染色影像注册与融合包括以下处理步骤：
(51)取得一帧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王靖维，陈燕麟，
申请(专利权)人：王靖维，
类型：发明
国别省市：中国台湾;TW