基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法及系统技术方案

本公开公开了基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法及系统，将Ki67染色后的病理切片至于光学显微镜下，通过视觉检测设备CCD采集Ki67染色后的病理切片的图像；获取Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像；对RGB图像进行细胞间质干扰过滤，生成Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图；对二值图进行元素标记，计算二值图的连通区域的个数及索引；计算每个连通区域的面积，取标准细胞连通区域为参考形态，将面积小于参考形态的连通区域进行滤除；按照连通区域面积等于两倍参考形态的标准，对黏连细胞进行分割；按照最终连通区域的索引，标记Ki67阳性、阴性细胞，进行计数。

【技术实现步骤摘要】
基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法及系统
本公开涉及医学
，特别是涉及基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提到了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。Ki67是一种细胞核抗原(非组蛋白)，存在于细胞分裂的各个周期，在病理学上通常利用免疫组织化学的方法标记其在细胞核内的表达，从而了解在某一个时间点上，究竟有多少细胞处在分裂增殖阶段，有多少细胞处在静止阶段，作为判断肿瘤细胞活跃程度的一个非常有意义的指标。临床上最常被用于乳腺癌、神经内分泌肿瘤、脑膜瘤等组织病理诊断中，对判断肿瘤的良恶性、复发率及预后评估具有重要价值。在实现本公开的过程中，专利技术人发现现有技术中存在以下技术问题：用免疫组织化学方法标记的Ki67阳性细胞核呈棕黄色，阴性细胞核呈淡蓝色。目前病理诊断中的Ki67计数完全靠病理医生在显微镜下人工计算，一般计数500～1000个肿瘤细胞，以阳性细胞所占百分比为增殖指数(PI＝阳性细胞/500～1000×100％)。一方面，判读结果完全受主观和经验的影响，同一张切片不同人判读差别很大；另一方面，病理医生匮乏，相对工作量较大，细胞计数是费时费力的重复性劳动，也是对宝贵医疗资源的浪费。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本公开提供了基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法及系统；第一方面，本公开提供了基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法；基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法，包括：图像采集步骤：将Ki67染色后的病理切片至于光学显微镜下，通过视觉检测设备CCD采集Ki67染色后的病理切片的图像；图像预处理步骤：对采集的图像进行预处理，获取Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像；细胞间质干扰处理步骤：对Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像进行细胞间质干扰过滤，生成Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图；对Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图，分别进行元素标记，计算出Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图的连通区域的个数及索引；计算每个连通区域的面积，取标准细胞连通区域为参考形态，将面积小于参考形态的连通区域进行滤除；按照连通区域面积等于两倍参考形态的标准，对黏连的细胞进行分割；按照最终连通区域的索引，分别标记Ki67阳性细胞和Ki67阴性细胞，并进行计数。第二方面，本公开提供了基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数系统；基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数系统，包括：图像采集模块，其被配置为：将Ki67染色后的病理切片至于光学显微镜下，通过视觉检测设备CCD采集Ki67染色后的病理切片的图像；图像预处理模块，其被配置为：对采集的图像进行预处理，获取Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像；细胞间质干扰处理模块，其被配置为：对Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像进行细胞间质干扰过滤，生成Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图；标记模块，其被配置为：对Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图，分别进行元素标记，计算出Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图的连通区域的个数及索引；分离模块，其被配置为：计算每个连通区域的面积，取标准细胞连通区域为参考形态，将面积小于参考形态的连通区域进行滤除；按照连通区域面积等于两倍参考形态的标准，对黏连的细胞进行分割；计数模块，其被配置为：按照最终连通区域的索引，分别标记Ki67阳性细胞和Ki67阴性细胞，并进行计数。第三方面，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。与现有技术相比，本公开的有益效果是：本公开涉及一种兼容普通光学显微镜下采集图像和数字扫描切片采集图像的病理组织免疫组化Ki67计数分析工作站，通过人机交互的方式，协助病理医生进行辅助诊断，提高工作效率及判读准确率。本公开通过计算机图像分析算法实现病理组织免疫组化Ki67阳性细胞核的计数分析，图像来源既可以是普通光学显微镜下实时采集的图像，也可以是基于数字切片扫描仪扫描切片后采集的图像，通过人机交互，实现对病理医生在电脑屏幕圈定区域的Ki67阳性和阴性细胞核分别进行计数分析以及累积计数分析等，帮助病理学家得到高效、客观、准确的诊断结果。本公开通过人机交互，选择普通光学显微镜下实时采集的图像或数字扫描切片采集图像的待分析区域，设定系列阈值，交付系统进行Ki67细胞核自动计数分析，并实现一键式将分析结果应用于病理诊断报告中。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为第一个实施例的方法流程图；图2为第一个实施例的原RGB图像；图3为第一个实施例的白平衡后的RGB图像；图4为第一个实施例的提取的Ki67阳性细胞RGB示意图；图5为第一个实施例的提取的Ki67阴性细胞RGB示意图；图6为第一个实施例的gray_P二值图；图7为第一个实施例的Ki67阴性细胞二值图；图8(a)-图8(c)为第一个实施例的利用膨胀、腐蚀、开运算、闭运算等方法对图像进行处理示意图；图9为第一个实施例的Ki67阳性细胞连通区域过滤前示意图；图10为第一个实施例的Ki67阳性细胞连通区域过滤后示意图；图11为第一个实施例的Ki67阴性细胞连通区域过滤前示意图；图12为第一个实施例的Ki67阴性细胞连通区域过滤后示意图；图13为第一个实施例的Ki67阳性细胞和Ki67阴性细胞标记示意图；图14为第一个实施例的将系统分析结果一键式自动插入到病理诊断报告的诊断意见中的示意图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例一，本实施例提供了基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法；如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法，其特征是，包括：/n图像采集步骤：将Ki67染色后的病理切片至于光学显微镜下，通过视觉检测设备CCD采集Ki67染色后的病理切片的图像；/n图像预处理步骤：对采集的图像进行预处理，获取Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像；/n细胞间质干扰处理步骤：对Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像进行细胞间质干扰过滤，生成Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图；/n对Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图，分别进行元素标记，计算出Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图的连通区域的个数及索引；/n计算每个连通区域的面积，取标准细胞连通区域为参考形态，将面积小于参考形态的连通区域进行滤除；按照连通区域面积等于两倍参考形态的标准，对黏连的细胞进行分割；/n按照最终连通区域的索引，分别标记Ki67阳性细胞和Ki67阴性细胞，并进行计数。/n

【技术特征摘要】
1.基于病理免疫组织化学的Ki67细胞核计数方法，其特征是，包括：
图像采集步骤：将Ki67染色后的病理切片至于光学显微镜下，通过视觉检测设备CCD采集Ki67染色后的病理切片的图像；
图像预处理步骤：对采集的图像进行预处理，获取Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像；
细胞间质干扰处理步骤：对Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像进行细胞间质干扰过滤，生成Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图；
对Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图，分别进行元素标记，计算出Ki67阴性细胞的二值图和Ki67阳性细胞RGB的二值图的连通区域的个数及索引；
计算每个连通区域的面积，取标准细胞连通区域为参考形态，将面积小于参考形态的连通区域进行滤除；按照连通区域面积等于两倍参考形态的标准，对黏连的细胞进行分割；
按照最终连通区域的索引，分别标记Ki67阳性细胞和Ki67阴性细胞，并进行计数。


2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述图像采集步骤之后，所述图像预处理步骤之前，还包括：
移动光学显微镜的载物台，对不同视野下Ki67染色后的病理切片的图像进行采集，将所有采集的Ki67染色后的病理切片的图像作为待分析图像。


3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述图像预处理步骤，具体步骤包括：
从待分析图像中，选择目标分析区域；
对目标分析区域进行白平衡处理和背景校正；
将白平衡处理和背景校正处理后的图像，映射到HSV空间；按照设定的H分量取值范围，得到Ki67阴性细胞成像和Ki67阳性细胞成像；
将Ki67阴性细胞成像和Ki67阳性细胞成像从HSV空间转化为Ki67阴性细胞RGB图像和Ki67阳性细胞RGB图像。


4.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述对目标分析区域进行白平衡处理是通过白平衡算法来实现对目标分析区域进行白平衡处理；
所述白平衡算法，包括：白色点的检测和白色点的调整两个步骤。


5.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述对目标分析区域进行白平衡处理；具体包括：
首先，计算目标分析区域RGB图像三通道的光密度值，计算R通道的最小光密度值OD_min_r，计算G通道的最小光密度值OD_min_g，计算B通道的最小光密度值OD_min_b；
将R通道的光密度值小于R通道的最小光密度值、G通道的光密度值小于G通道的最小光密度值且B通道的光密度值小于B通道的最小光密度值的像素点对应的RGB像素为近白点；
对每个近白点进行光密度值置零，使目标分析区域RGB图像所有近白点像素的光密度值为零，目标分析区域RGB图像非近白点的三通道各像素的光密度值分别减除各...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙青，张国霞，成玉霞，张欣欣，胡维荣，蔡东兴，
申请(专利权)人：山东省千佛山医院，山东阿尔法国际医学诊断有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37