基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法及装置，涉及人工智能技术领域，其中所述方法包括：从图像采集设备获取患者的待筛查体液细胞对应的初始图像信息；将初始图像信息输入第一模型组，得到第一模型组输出的目标图像信息；第一模型组包括细胞形态检测模型和CTC细胞筛查模型，细胞形态检测模型用于检测初始图像信息中符合预设细胞形态特征的目标细胞图像；CTC细胞筛查模型是基于目标细胞样本集对初始CTC细胞筛查模型进行训练至收敛后得到的，目标细胞样本集中包括符合预设CTC细胞形态特征和预设CTC样细胞形态特征的细胞样本。通过上述方法，提高了筛查CTC细胞及CTC样细胞的准确度。及CTC样细胞的准确度。及CTC样细胞的准确度。

【技术实现步骤摘要】
基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法及装置


[0001]本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及一种基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法及装置。

技术介绍

[0002]循环肿瘤细胞(Circulating Cell Tumors，CTC)已经大量入选在临床肿瘤诊疗规范和方案，以及世界卫生组织病理学指南中使用，类似的各种具体的肿瘤病理学智能学习诊疗软件和图像分析软件也大量涌现，尤其利用人工智能(Artificial Intelligence，AI)模型进行病理形态学的图像分析模型有了快速应用。
[0003]相关技术中，利用AI模型对CTC细胞进行筛查时，通常是利用软件或数码扫描分析工具进行单一的建模，或者在荧光原位杂交显微镜下的暗视野背景中分析循环肿瘤细胞带有的荧光标记物。
[0004]然而，CTC细胞来源多样，形态分类繁杂，病理专业诊断标准不断动态更新且难于达成形态共识和长期稳定应用，特别是多年来肿瘤荧光显微镜下的CTC细胞形态暗视野dapi胞浆染色观察全细胞图像模糊，核内标志物荧光度强弱不一，表现出重复性很低的异质性，使得AI模型无法有效学习FISH
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CTC细胞的病理形态特征，进而导致在荧光显微镜暗视野用AI模型筛查CTC细胞的准确率低。
[0005]因此，如何提高对CTC细胞筛查的准确率是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法及装置。r/>[0007]本专利技术提供一种基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法，应用于CTC筛查设备，包括：
[0008]从图像采集设备获取患者的待筛查体液细胞对应的初始图像信息；所述待筛查体液细胞是放置在滤膜载玻片上，经过苏木素伊红HE染色或亚甲蓝染色后得到的；所述初始图像信息中包括多个细胞图像；
[0009]可选地，滤膜是透明有机聚合物材料，打孔成8um直径的小孔规律等距排列，以便滤过红细胞和白细胞等，保留体液内超过8um直径更大的肿瘤细胞，滤膜可置放在滤管或针头滤器内并被取出放在载玻片上以便显微镜下染色观察滞留的肿瘤细胞和获取其使用。
[0010]将所述初始图像信息输入第一模型组，得到所述第一模型组输出的目标图像信息；所述目标图像信息中包括循环肿瘤细胞CTC图像和CTC样细胞图像；所述第一模型组包括细胞形态检测模型和CTC细胞筛查模型，所述细胞形态检测模型用于检测所述初始图像信息中符合预设形态特征的目标细胞图像，所述预设形态特征包括预设CTC细胞形态特征和预设CTC样细胞形态特征；所述CTC细胞筛查模型是基于目标细胞样本集对初始CTC细胞筛查模型进行训练和验证至收敛后得到的，所述目标细胞样本集中包括符合所述预设CTC
细胞形态特征和所述预设CTC样细胞形态特征的细胞样本。
[0011]可选地，所述滤膜载玻片上设置有多个直径相等的圆形滤孔，所述目标细胞包括符合所述预设CTC细胞形态特征的CTC类相似细胞、符合所述预设CTC样细胞形态特征的CTC样类相似细胞、恶性癌细胞及肉瘤细胞；所述预设细胞形态特征包括以下至少一项：
[0012]第一预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中直径超过所述滤孔第一阈值的细胞作为所述CTC类相似细胞，将直径超过所述滤孔第二阈值的细胞作为所述CTC样类相似细胞，将直径超过所述滤孔第三阈值的细胞作为所述恶性癌细胞或所述肉瘤细胞；其中，所述第一阈值大于或等于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第一阈值；
[0013]第二预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中直径超过滤膜孔缘间距第四阈值的细胞作为所述CTC类相似细胞，将所述初始图像信息中直径超过滤膜孔缘间距第五阈值的细胞作为所述CTC样类相似细胞；其中，所述第四阈值大于或等于所述第五阈值；
[0014]第三预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中体积超过正常淋巴细胞体积第六阈值的细胞作为所述CTC类相似细胞，将体积超过正常淋巴细胞体积第七阈值的细胞作为所述CTC样类相似细胞；其中，所述第六阈值大于或等于所述第七阈值；
[0015]第四预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中细胞核的像素值达到第八阈值的细胞作为所述CTC类相似细胞，将细胞核的像素值达到第九阈值的细胞作为所述CTC样类相似细胞；其中，所述第九阈值大于或等于所述第八阈值；
[0016]第五预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中细胞核的核膜呈现凹凸不平，且核沟及核膜轮廓线刚性切入核内成生姜块状的细胞作为CTC类相似细胞；将细胞核轮廓呈现不规则类圆形，且核膜呈顺应性切入核内的轮廓线的细胞作为所述CTC样类相似细胞。
[0017]可选地，将所述初始图像信息输入第一模型组，得到所述第一模型组输出的目标图像信息，包括：
[0018]将所述初始图像信息输入所述细胞形态检测模型，得到所述细胞形态检测模型输出的包括所述目标细胞的目标细胞图像信息；
[0019]将所述目标细胞图像信息输入所述CTC细胞筛查模型，得到所述CTC细胞筛查模型输出的所述目标图像信息。
[0020]可选地，所述CTC细胞筛查模型通过以下方式得到：
[0021]获取初始训练样本集；所述训练样本集包括多种细胞类型的细胞样本；
[0022]从所述图像采集设备获取符合所述预设CTC细胞形态特征和所述预设CTC样细胞形态特征的细胞样本，并添加至所述初始训练样本集，生成所述目标细胞样本集；
[0023]利用所述目标细胞样本集对所述初始CTC细胞筛查模型进行训练，并利用验证集对所述初始CTC细胞筛查模型进行验证，直至所述初始CTC细胞筛查模型收敛，得到所述CTC细胞筛查模型。
[0024]可选地，在所述得到所述第一模型组输出的目标图像信息之后，所述方法还包括：
[0025]基于所述患者的临床病史信息及所述目标图像信息，生成针对所述患者的多学科综合临床病理评估报告；所述多学科综合临床病理评估报告用于反映所述患者的实时健康或疾病状态。
[0026]本专利技术还提供一种基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查装置，应用于CTC筛查设备，包括：
[0027]获取模块，用于从图像采集设备获取患者的待筛查体液细胞对应的初始图像信息；所述待筛查体液细胞是放置在滤膜载玻片上，经过苏木素伊红HE染色或亚甲蓝染色后得到的；所述初始图像信息中包括多个细胞图像；
[0028]输入模块，用于将所述初始图像信息输入第一模型组，得到所述第一模型组输出的目标图像信息；所述目标图像信息中包括循环肿瘤细胞CTC图像和CTC样细胞图像；所述第一模型组包括细胞形态检测模型和CTC细胞筛查模型，所述细胞形态检测模型用于检测所述初始图像信息中符合预设形态特征的目标细胞图像，所述预设形态特征包括预设CTC细胞形态特征和预设CTC样细胞形态特征；所述CTC细胞筛查模型是基于目标细胞样本集对初始CTC细胞筛查模型进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法，其特征在于，应用于CTC筛查设备，包括：从图像采集设备获取患者的待筛查体液细胞对应的初始图像信息；所述待筛查体液细胞是放置在滤膜载玻片上，经过苏木素伊红HE染色或亚甲蓝染色后得到的；所述初始图像信息中包括多个细胞图像；将所述初始图像信息输入第一模型组，得到所述第一模型组输出的目标图像信息；所述目标图像信息中包括CTC细胞图像和CTC样细胞图像；所述第一模型组包括细胞形态检测模型和CTC细胞筛查模型，所述细胞形态检测模型用于检测所述初始图像信息中符合预设细胞形态特征的目标细胞图像，所述预设细胞形态特征包括预设CTC细胞形态特征和预设CTC样细胞形态特征；所述CTC细胞筛查模型是基于目标细胞样本集对初始CTC细胞筛查模型进行训练和验证至收敛后得到的，所述目标细胞样本集中包括符合所述预设CTC细胞形态特征和所述预设CTC样细胞形态特征的细胞样本。2.根据权利要求1所述的基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法，其特征在于，所述滤膜载玻片上设置有多个直径相等的圆形滤孔，所述目标细胞包括符合所述预设CTC细胞形态特征的CTC类相似细胞、符合所述预设CTC样细胞形态特征的CTC样类相似细胞、恶性癌细胞及肉瘤细胞；所述预设细胞形态特征包括以下至少一项：第一预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中直径超过所述滤孔第一阈值的细胞作为所述CTC类相似细胞，将直径超过所述滤孔第二阈值的细胞作为所述CTC样类相似细胞，将直径超过所述滤孔第三阈值的细胞作为所述恶性癌细胞或所述肉瘤细胞；其中，所述第一阈值大于或等于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第一阈值；第二预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中直径超过滤膜孔缘间距第四阈值的细胞作为所述CTC类相似细胞，将所述初始图像信息中直径超过滤膜孔缘间距第五阈值的细胞作为所述CTC样类相似细胞；其中，所述第四阈值大于或等于所述第五阈值；第三预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中体积超过正常淋巴细胞体积第六阈值的细胞作为所述CTC类相似细胞，将体积超过正常淋巴细胞体积第七阈值的细胞作为所述CTC样类相似细胞；其中，所述第六阈值大于或等于所述第七阈值；第四预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中细胞核的像素值达到第八阈值的细胞作为所述CTC类相似细胞，将细胞核的像素值达到第九阈值的细胞作为所述CTC样类相似细胞；其中，所述第九阈值大于或等于所述第八阈值；第五预设细胞形态特征，用于指示将所述初始图像信息中细胞核的核膜呈现凹凸不平，且核沟及核膜轮廓线刚性切入核内成生姜块状的细胞作为CTC类相似细胞；将细胞核轮廓呈现不规则类圆形，且核膜呈顺应性切入核内的轮廓线的细胞作为所述CTC样类相似细胞。3.根据权利要求1所述的基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法，其特征在于，将所述初始图像信息输入第一模型组，得到所述第一模型组输出的目标图像信息，包括：将所述初始图像信息输入所述细胞形态检测模型，得到所述细胞形态检测模型输出的包括所述目标细胞的目标细胞图像信息；将所述目标细胞图像信息输入所述CTC细胞筛查模型，得到所述CTC细胞筛查模型输出的所述目标图像信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于AI的CTC细胞和CTC样细胞的筛查方法，其特征在于，所述CTC细胞筛查模型通过以下方式得到：获取初始训练样本集；所述训练样本集包括多种细胞类型的细胞样本；从所述图像采集设备获取符合所述预设CTC细胞形态特征和所述预设CTC样细胞形态特征的细...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖仁胜，王君凯，白玲，孟斌，姜丽红，柯尊富，
申请(专利权)人：赖仁胜，
类型：发明
国别省市：