一種基於數字切片的細胞dna自動檢測和覆核方法
2023-05-13 20:25:41
一種基於數字切片的細胞dna自動檢測和覆核方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，通過將製作的細胞玻璃切片利用數字切片掃描儀器在高倍物鏡下批量快速地掃描成數字切片，將掃描的數字切片存放在網絡中雲端數字切片庫，然後針對每個數字切片採用適當倍數逐個地進行細胞DNA的快速自動檢測和細胞自動識別以及細胞核DNA計算，得到掃描檢測結果並生成檢測報告，進行檢測報告覆核時直接將檢測報告中的細胞數據與雲端數字切片庫存放的數字切片對應起來，能夠通過網絡直接瀏覽數字切片的高倍圖像進行細胞的覆核檢查，確認診斷報告，該方法覆核效率高，覆核準確，同時能對雲存儲的數字切片通過網絡進行遠程質量監控，有效提升了基層醫院的切片製片的質量以及診斷的準確性。
【專利說明】—種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，特別涉及一種在婦女宮頸癌早期篩查檢測中的一種快速檢測、覆核、和質量控制的方法。
【背景技術】
[0002]細胞DNA定量分析是通過對細胞核內遺傳物質DNA的倍體定量檢測，判斷細胞的生理狀態和病理改變，可針對包括宮頸脫落細胞在內的多種婦科及非婦科臨床細胞學標本進行檢測，已得到廣泛的臨床診斷。同時，對這種在細胞惡變過程中，遺傳物質DNA含量早於細胞形態發生變化，因此也可通過對其DNA進行定量早期檢測癌前病變，用細胞DNA定量分析設備檢測癌及癌前病變，實現自動化檢測，是癌及癌前病變篩查的有效方法，也極大地造福了廣大人民群眾，特別是對廣大婦女進行定期的宮頸癌早期檢測和篩查提供一個有效和可行手段。
[0003]目前在技術上實現和應用中使用的都是採用一套細胞DNA自動掃描設備，對從採集的標本染色製作的玻璃切片在一定倍數下進行掃描，典型為20X物鏡，對掃描圖像進行綜合智能分析，檢測識別出細胞的類型和測量細胞DNA含量，將掃描記錄的所有細胞進行分類，並分析細胞DNA的倍體變化，從而確定是否有病變細胞及其所佔比例，得出相應的檢測結果報告，並同時記錄每個細胞的位置，便於醫生通過控制軟體對每個細胞重新定位進行鏡下高倍物鏡下的人工覆核，確認或修訂檢測結果，增加診斷的準確性，完成最終診斷報告。這種方法的不足是檢測時間較長，覆核過程複雜繁瑣，同時對切片取放會產生定位偏差，特別是帶有進片機批量檢測的情況下，使細胞定位覆核帶來困難，這類細胞DNA檢測設備比較適合於單個細胞切片的依次檢測的場合。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明的目的在於提供一種能夠有效解決上述問題，提高檢測準確性的基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法。
[0005]為達到上述目的，本發明所提出的技術方案為:一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:包括如下步驟:
步驟1:首先將收集到的需要進行細胞DNA檢測的被檢病人的組織製作成細胞玻璃切片，將製作好的細胞玻璃切片利用數字切片掃描設備掃描成數字切片；
步驟2:掃描好的數字切片及該切片的病人病理信息和相關數據文件自動傳輸到雲端數字切片庫；
步驟3:從雲端數字切片庫選擇需檢測的數字切片，並按照檢測的要求，雲端數字切片庫自動完成數字切片的檢測，並自動生成檢測報告，檢查結果和檢查報告存儲於雲端數字切片庫下該數字切片的關聯存儲區；
步驟4:覆核檢測報告，覆核時直接將檢測報告中的細胞數據與雲端數字切片庫存放的數字切片對應，瀏覽數字切片的圖像進行檢測報告的覆核檢查，覆核的結果存儲於雲端數字切片庫下該數字切片的關聯存儲區。
[0006]進一步，上述步驟中掃描數字切片在高倍下掃描，以使掃描的數字切片包含細胞切片中的全面詳盡信息；覆核檢測報告也在高倍下進行，以獲取細胞的最大信息量和細胞組織細節，提高覆核的準確度；檢測在低倍下進行，在保證細胞DNA測量的精密度的同時，提升處理速度。優選的，高倍為40X倍，低倍為20X倍。
[0007]進一步，還包括對雲存儲的數字切片通過網絡進行遠程質量監控，確定掃描的數字切片、檢測的細胞DNA參數數據、關聯的病理信息、覆核結果及檢測診斷報告等進行檢查和監控，進行相應監控和指導的步驟。
[0008]進一步，在步驟3自動檢測過程中，記錄每個細胞的位置參數，供後續檢測報告過程中的細胞覆核中關聯使用。
[0009]進一步，步驟3中的檢測包括細胞DNA的分割、特徵提取、細胞核DNA計算、識別、分類和細胞DNA定量分析。
[0010]進一步，所述的檢測結果和檢測報告根據對自動檢測的細胞DNA數據的自動識另O、測量和分類結果，生成細胞DNA檢測的報告，報告包括病人信息和細胞DNA相關數據，報告以圖表、圖形、圖像、及文字的方式表現。
[0011]進一步，還包括以下步驟:在覆核過程中能夠對數字切片進行各種處理分析，比如細胞圖像放大縮小、平移、旋轉、對比度、亮度、圖像增強、去噪、邊緣檢測、色彩變換、3維顯示、模擬聚焦、網格化、標註、形態測量等。
[0012]進一步，還包括通過雲端數字切片庫對掃描的數字切片及數據進行各種統計分析和數據挖掘，根據統計分析和數據挖掘結果作為方案制定依據和決策參考的步驟。
[0013]採用上述技術方案，本發明所述的基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，具有的有益效果為:通過將製作的細胞玻璃切片利用數字切片掃描儀器在高倍物鏡下批量快速地掃描成數字切片，將掃描的數字切片存放在網絡中雲端數字切片庫，然後針對每個數字切片採用適當倍數逐個地進行細胞DNA的快速自動檢測和細胞自動識別以及細胞核DNA計算，得到掃描檢測結果並生成檢測報告，進行檢測報告覆核時直接將檢測報告中的細胞數據與雲端數字切片庫存放的數字切片對應起來，能夠通過網絡直接瀏覽數字切片的高倍圖像進行細胞的覆核檢查，確認診斷報告，該方法覆核效率高，覆核準確，同時能對雲存儲的數字切片通過網絡進行遠程質量監控，有效提升了基層醫院的切片製片的質量以及診斷的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為基於數字切片的細胞DNA自動檢測、覆核、質控流程圖；
圖2為細胞DNA自動檢測流程圖；
圖3為細胞DNA掃描結果及診斷報告圖示；
圖4為細胞DNA網絡數字切片瀏覽圖示；
圖5為細胞DNA掃描結果及診斷報告覆核流程圖；
圖6為數字切片和細胞DNA掃描結果遠程質控流程圖。
【具體實施方式】[0015]為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0016]如圖1本發明的數字切片掃描、細胞DNA自動檢測、覆核、質量控制的總體流程圖所示:
步驟1:首先將收集到的需要進行細胞DNA檢測的被檢病人的組織，如宮頸、前列腺、口腔、胸腹水等樣本在實驗室按相應標準流程製作成切片，將製作的切片通過數字切片掃描儀掃描成數字切片；
步驟2:再將批量掃描的數字切片自動上傳到指定的網絡中的雲端數字切片庫中，上傳的數據還包括該切片的病人病理信息和相關數據文件；然後後續操作，如細胞DNA檢測、檢測報告的形成、檢測報告的覆核、診斷報告的完成、以及質量控制等都和數字切片掃描儀器以及製作的玻璃切片無關，而僅與掃描的數字切片有關，所有操作都將在掃描的數字切片上進行;
步驟3:細胞DNA檢測，從雲端數字切片庫選擇需檢測的數字切片，按細胞DNA檢測的要求，比如檢測區域，掃描檢測倍數，檢測完成標誌等配置好後，雲端數字切片庫將完成對該數字切片的自動檢測任務，檢測細胞DNA的大小一般是等效於20X物鏡的倍數下進行以提升檢測速度，即當掃描的數字切片是在40X下獲取的，細胞DNA的檢測會將數字切片縮小一倍進行自動檢測，這也等同於用常規細胞DNA檢測設備直接掃描檢測的硬體配置，檢測結果直接存放在該數字切片的關聯存儲區，同時根據掃描檢測結果自動生成檢測報告，生成的檢測報告可馬上進行覆核操作，也可在批量掃描檢測狀態下存放到數字切片庫中後續再進行覆核操作，檢測流程圖見圖2 ；
步驟4:覆核操作過程也通過直接關聯細胞DNA的檢測報告和數字切片的瀏覽檢查。覆核完成後的最終檢測報告作為診斷報告列印發送外，也存於數字切片庫關聯存儲區中作為存檔和質量控制檢查使用。
[0017]上述步驟中，由於所有信息，包括數字切片、病人病理信息、細胞DNA檢測數據、檢測結果報告、覆核過程、最終診斷列印包括都存於雲端數字切片資料庫中，給予整個切片製作、掃描過程、掃描質量、細胞DNA的檢測結果和過程進行有效質量控制提供了技術手段和操作可行性。根據需要，還可以進行質量控制，質量控制過程可由有資質的病理醫生，也可由細胞DNA檢測的上級醫院和部門進行，針對質控的檢查情況提供相應的指導意見或制定有效的培訓措施，也可通過對數字切片資料庫中的各種數據進行分析、統計、數據挖掘，為相關人員制定流程、改進方法提供智能化的決策信息。
[0018]如圖3細胞DNA掃描檢測結果及診斷報告所示:在完成指定數字切片的細胞DNA掃描檢測後，所有被檢測到的細胞核的DNA及其參數按預先設計的檢測報告顯示出來，可包含各種檢測結果，如檢測到的淋巴細胞數、粒細胞數、正常上皮細胞數、陽性或病變細胞數、細胞和圖像列表、細胞和用各種圖文形式表達的細胞DNA量化圖表，如直方圖、散點圖等，檢測報告存放於數字切片庫中，用於覆核確認和質量控制檢查。
[0019]如圖4細胞DNA網絡數字切片瀏覽圖所示:對細胞DNA的檢測報告覆核和進行質量控制，都需要瀏覽和檢查掃描的數字切片，數字切片的瀏覽可在任何地方進行，只要有網絡連接能夠訪問雲端數字切伺服器即可進行數字切片的瀏覽操作，由於切片已經數位化，因此可以充分利用數位化的優點，對數字切片進行各種處理分析，比如細胞圖像放大縮小、平移、旋轉、對比度、亮度、圖像增強、去噪、邊緣檢測、色彩變換、3維顯示、模擬聚焦、網格化、標註、形態測量等，有效地進行覆核和質控檢查操作。
[0020]如圖5細胞DNA掃描結果及診斷報告覆核流程圖所示:在覆核中的一個重要環節就是對可疑細胞的確認，由於常規細胞DNA檢測設備掃描採用20X物鏡倍數，得到的細胞尺寸小，不便於區別，因此常規方法是需要進行鏡下的覆核，即將需覆核的切片放置在光學顯微鏡下，用高倍物鏡比如40X進行鏡下觀測其細胞內部形態紋理結構和細胞周邊信息，這種覆核方法費時費力。採用數字切片後，細胞DNA檢測的覆核問題變得輕鬆容易，在數字切片的檢測過程中，同時還記錄存儲了每個細胞的位置參數，對檢測報告中的任何細胞，只要雙擊該細胞，軟體將自動將在數字切片庫的對應的細胞數字切片提取出來，並根據點擊的細胞的位置參數直接顯示該細胞及周邊的圖像，進入圖4所示的數字切片瀏覽模式，數字切片的瀏覽既可用臺式計算機，筆記本電腦，也可用iPad，Android等各種行動裝置進行瀏覽，和常規鏡下覆核相比，該方法可以通過網絡數字切片的瀏覽進行覆核，因此也可在任何地方任何時候進行，只要有網絡連接能夠訪問雲端數字切片庫即可進行覆核，完成覆核後生成的報告即可作為最終診斷報告發送，也將該診斷報告存放於雲端數字切片庫中作為檔案保存和作為質量檢測控制的數據源之一。
[0021]如圖6所示數字切片和細胞DNA掃描結果遠程質控流程圖所示，質量控制與細胞DNA檢測覆核操作類似，都是直接針對雲端數字切片資料庫中的數據進行，各醫院製作的細胞切片掃描成數字切片掃描傳送到雲數字切片庫，也包括細胞DNA檢測結果和覆核結果，這些數據按地區、醫院、掃描儀器序號建立樹狀數字切片管理結構體系，使上級醫院和資深病理專家按授權訪問數字切片歸屬的所在醫院的權限對所屬行政部門的直屬醫院的數字切片數據及細胞DNA檢測結果，包括對製作切片流程、掃描的數字切片、細胞DNA診斷結果、輔助信息進行瀏覽和分析，指導制定對單一醫院或所有醫院進行定期培訓的內容，注重點，並在根據後續質控統計檢查各醫院是否提升製片技術水平和細胞DNA覆核診斷水平，制定進一步的培訓重點，也能夠對各醫院掃描的數字切片及數據進行各種統計分析和數據挖掘，根據統計分析和數據挖掘結果作為方案制定依據和決策參考。
[0022]上述說明展示並描述了本發明的優選實施例，如前所述，應當理解本發明並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述發明構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和範圍，則都應在本發明所附權利要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:包括如下步驟: 步驟1:首先將收集到的需要進行細胞DNA檢測的被檢病人的組織製作成細胞玻璃切片，將製作好的細胞玻璃切片利用數字切片掃描設備掃描成數字切片； 步驟2:掃描好的數字切片及該切片的病人病理信息和相關數據文件自動傳輸到雲端數字切片庫； 步驟3:從雲端數字切片庫選擇需檢測的數字切片，並按照檢測的要求，雲端數字切片庫自動完成數字切片的檢測，並自動生成檢測報告，檢查結果和檢查報告存儲於雲端數字切片庫下該數字切片的關聯存儲區； 步驟4:覆核檢測報告，覆核時直接將檢測報告中的細胞數據與雲端數字切片庫存放的數字切片對應，瀏覽數字切片的圖像進行檢測報告的覆核檢查，覆核的結果存儲於雲端數字切片庫下該數字切片的關聯存儲區。
2.根據權利要求1所述的一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:步驟I中掃描數字切片和覆核檢測報告在高倍下進行；檢測在低倍下進行。
3.根據權利要求2所述的一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:上述的高倍為40X倍，低倍為20X倍。
4.根據權利要求1所述的一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:還包括對雲存儲的數字切片通過網絡進行遠程質量監控，確定掃描的數字切片、檢測的細胞DNA參數數據、關聯的病理信息、覆核結果及檢測診斷報告進行檢查和監控，進行相應監控和指導的步驟。
5.根據權利要求1所述的一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:在步驟3自動檢測過程中，記錄每個細胞的位置參數，供後續檢測報告過程中的細胞覆核中關聯使用。
6.根據權利要求1所述的一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:步驟3中的檢測包括細胞DNA的分割、特徵提取、細胞核DNA計算、識別、分類和細胞DNA定量分析。
7.根據權利要求1所述的一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:所述的檢測結果和檢測報告根據對自動檢測的細胞DNA數據的自動識別、測量和分類結果，生成細胞DNA檢測的報告，報告包括病人信息和細胞DNA相關數據，報告以圖表、圖形、圖像及文字的方式表現。
8.根據權利要求1所述的一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:還包括以下步驟:在覆核過程中能夠對數字切片進行各種處理分析，比如細胞圖像放大縮小、平移、旋轉、對比度、亮度、圖像增強、去噪、邊緣檢測、色彩變換、3維顯示、模擬聚焦、網格化、標註、形態測量。
9.根據權利要求1所述的一種基於數字切片的細胞DNA自動檢測和覆核方法，其特徵在於:還包括通過雲端數字切片庫對掃描的數字切片及數據進行各種統計分析和數據挖掘，根據統計分析和數據挖掘結果作為方案制定依據和決策參考的步驟。
【文檔編號】G01N35/00GK103558404SQ201310549971
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】賈守禮, 朱晨雁, 趙宇, 餘嵐嵐, 陳進, 周倩 申請人:麥克奧迪（廈門）醫療診斷系統有限公司