米徠迪病理圖像分析系統(tǒng) AP-TIME 軟件功能配置介紹

  標(biāo)準(zhǔn)版 AP-TIME 的功能配置包括

  1、4 項(xiàng) AI 模塊：

  ①明場(chǎng) IHC 圖像細(xì)胞自動(dòng)識(shí)別;

  ②熒光圖像細(xì)胞自動(dòng)識(shí)別;

  ③腫瘤與間質(zhì)的自動(dòng)化區(qū)域分割;

  ④三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu) TLS 自動(dòng)化識(shí)別)。

  2、7 大功能模塊分析：

  ①明場(chǎng)免疫組化定量;

  ②熒光定量;

  ③區(qū)域分割;

  ④空間分析;

  ⑤組織芯片分割;

  ⑥TLS 識(shí)別;

  ⑦數(shù)據(jù)分析處理模塊。

  功能加強(qiáng)版 AP-TIME 的功能配置：

  標(biāo)準(zhǔn)版 AP-TIME 的基礎(chǔ)上搭配連續(xù)切片疊加配準(zhǔn)和分析。

  AP-TIME 功能模塊的詳細(xì)介紹

  1.明場(chǎng)免疫組化定量分析

  適用于免疫組化的定量分析。通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型自動(dòng)識(shí)別圖像中所有細(xì)胞，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置識(shí)別標(biāo)志物對(duì)應(yīng)的染色通道中陽(yáng)性表達(dá)的細(xì)胞，同時(shí)可基于染色強(qiáng)度，將陽(yáng)性細(xì)胞進(jìn)行表達(dá)強(qiáng)度分?jǐn)?shù)分類(lèi)( 1 +，2 +，3+)。結(jié)果報(bào)告可輸出標(biāo)志物的陽(yáng)性表達(dá)百分比，H-score 值，及每個(gè)細(xì)胞的完整分析數(shù)據(jù)等。

  2.多重?zé)晒饷庖呓M化定量分析

  適用于多重?zé)晒饷庖呓M化的定量分析。通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型自動(dòng)識(shí)別圖像中所有細(xì)胞，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置識(shí)別標(biāo)志物對(duì)應(yīng)的染色通道中陽(yáng)性表達(dá)的細(xì)胞，同時(shí)可基于染色強(qiáng)度，將陽(yáng)性細(xì)胞進(jìn)行表達(dá)強(qiáng)度分?jǐn)?shù)分類(lèi)(1 +，2 +，3+)。結(jié)果報(bào)告可輸出每個(gè)標(biāo)志物的陽(yáng)性表達(dá)百分比，H-score 值，及每個(gè)細(xì)胞的完整分析數(shù)據(jù)等。

  3.細(xì)胞分型

  通過(guò)多個(gè)標(biāo)志物共表達(dá)實(shí)現(xiàn)組織原位單細(xì)胞水平的細(xì)胞表型識(shí)別及可視化，從而對(duì)圖像中各類(lèi)細(xì)胞進(jìn)行分型，并進(jìn)行定量分析及不同表型細(xì)胞間的空間關(guān)系分析。

  4.區(qū)域分割

  區(qū)域分割模塊采用深度學(xué)習(xí)模型，經(jīng)過(guò)數(shù)千張熒光圖像訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)自動(dòng)區(qū)分待分析圖像中的腫瘤與間質(zhì)，快速地對(duì)整張切片或批量的熒光病理圖像進(jìn)行不同類(lèi)型組織的分割，如下圖所示軟件自動(dòng)區(qū)分的腫瘤與腫瘤間質(zhì)區(qū)域。區(qū)域分割功能聯(lián)合其他模塊(如定量或空間分析)分析可分別得到腫瘤中的定量數(shù)據(jù)、間質(zhì)及全片中的定量數(shù)據(jù)，為研究表型細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中不同空間位置發(fā)揮不同功能提供重要的分析方法。

  5.空間分析

  在組織原位水上識(shí)別每個(gè)細(xì)胞的空間位置，根據(jù)研究目的計(jì)算兩兩細(xì)胞的空間位置關(guān)系并統(tǒng)計(jì)得到全片組織中兩類(lèi)不同表型細(xì)胞的空間關(guān)系。

  5.1 空間浸潤(rùn)分析

  空間浸潤(rùn)分析用于分析病灶區(qū)域(如腫瘤、壞死、纖維化等)周?chē)愁?lèi)細(xì)胞的浸潤(rùn)情況。如常用于腫瘤免疫浸潤(rùn)分析，確定某類(lèi)細(xì)胞在腫瘤中的浸潤(rùn)情況：以腫瘤邊界為分析中心，可分析靶細(xì)胞在腫瘤邊界內(nèi)外的分布，統(tǒng)計(jì)得到目標(biāo)區(qū)間內(nèi)所有細(xì)胞到腫瘤邊界的平均距離，并給出數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)直方圖。

  如下圖所示，以腫瘤邊界為 0 軸，分析腫瘤內(nèi) 200um 范圍 CD3+細(xì)胞的分布，并計(jì)算腫瘤內(nèi)外每個(gè)區(qū)間的 CD3+細(xì)胞的分布密度。

  5.2 近距離分析/鄰近關(guān)系分析

  識(shí)別分析區(qū)域內(nèi)每個(gè)靶細(xì)胞的空間位置，計(jì)算兩兩細(xì)胞的距離，可分析某類(lèi)細(xì)胞在一定區(qū)間范圍內(nèi)另一靶細(xì)胞的分布情況，并給出數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)直方圖。

  如下圖所示：對(duì) CD20+細(xì)胞周?chē)?50um 內(nèi) CD3 細(xì)胞的分布進(jìn)行鄰近關(guān)系分析，得到 CD20 細(xì)胞

  與 CD3 細(xì)胞的空間關(guān)系統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

  6.組織芯片 TMA 切割該模塊對(duì)組織芯片樣本圖像進(jìn)行切割，生成每個(gè)樣本 core 的圖像，結(jié)合其他分析模塊進(jìn)一步定量分析或空間分析，輸出芯片中每個(gè)樣本的分析數(shù)據(jù)。

  7.三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)(TLS)的自動(dòng)化識(shí)別及定量分析

  該模塊通過(guò)識(shí)別組織圖像中標(biāo)志物的染色信息，自動(dòng)調(diào)節(jié)熒光強(qiáng)度并識(shí)別出圖像中 TLS 結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)注，進(jìn)一步定量分析可得到圖像中每個(gè) TLS 的定量數(shù)據(jù)，同時(shí)可進(jìn)一步對(duì)三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進(jìn)行空間分析。8.數(shù)據(jù)分析處理模塊圖像分析得到的數(shù)據(jù)可通過(guò)該模塊經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果及對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖。

  9.連續(xù)切片疊加配準(zhǔn)和分析

  連續(xù)切片疊加分析功能模塊可對(duì)相鄰兩張連續(xù)切片上的標(biāo)志物或共表達(dá)細(xì)胞進(jìn)行跨圖像的空間

  分析。

  兩張連續(xù)切片疊加 merge 圖如圖所示。

  兩張連續(xù)切片之間的空間分析，如圖所示：除了以上模塊化分析，AP-TIME 同時(shí)具備強(qiáng)大的圖像瀏覽及處理能力，多元化的注釋工具，創(chuàng)建注釋自動(dòng)識(shí)別組織邊界，調(diào)節(jié)通道熒光強(qiáng)度優(yōu)化圖像呈現(xiàn)效果，兼容主流數(shù)字切片圖像格式及常規(guī)格式等等。