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多光谱成像分析系统在乳腺癌组织免疫组织化学定量分析中的应用

刘文楼(430071,武汉大学中南医院肿瘤科肿瘤生物学行为湖北省重点实验室湖北省肿瘤医学临床研究中心);王林伟(430071,武汉大学中南医院肿瘤科肿瘤生物学行为湖北省重点实验室湖北省肿瘤医学临床研究中心);陈佳梅(430071,武汉大学中南医院肿瘤科肿瘤生物学行为湖北省重点实验室湖北省肿瘤医学临床研究中心);袁静萍(430071,武汉大学中南医院肿瘤科肿瘤生物学行为湖北省重点实验室湖北省肿瘤医学临床研究中心);杨芳(430071,武汉大学中南医院肿瘤科肿瘤生物学行为湖北省重点实验室湖北省肿瘤医学临床研究

摘要

如何对免疫组织化学染色( IHC)结果进行准确定量分析,减少人为误差,提高检测精度和重复性,一直备受关注,但仍未很好解决[1]。 IHC图像质量的高低直接影响其分析结果的精确度[2]。传统的红绿蓝三原色标准图像,因其对比度、清晰度均较差以及光感影响强烈的特点,使得普通成像技术难以准确分辨测试目标区域中的靶点标志物,即使是计算机扫描分析也很难准确分割目标区域,故其测量精度受到影响[3]。多光谱成像技术(MSI)兼具光谱探测和成像的技术优势,在许多领域中广泛应用[4]。 MSI与普通成像技术的最大不同之处是将黑白成像或色彩精度不高的红绿蓝成像,转化为色彩维度较高的光谱成像,用一组不同波段位置采集的图像序列精准记录标志物样品的“颜色”信息,获得图像中每个像素点的高分辨率光谱,而不是肉眼所见的红蓝绿三色图像[5]。该技术采用液晶可调谐滤波器,从420~720 nm的全光谱采集数据,得到每个像素点完整的发射谱曲线,获取各波长范围内的所有信号,通过光谱学原理,可直接从明场数据中提纯出某种特定的染料分布,并分离成单独的图像,完全去除样本的自发荧光,明显提高切片成像的信噪比,从而大幅提升图像的颜色分辨力[6-7]。相比于传统红绿蓝图像,多普勒图像中的额外波段包含更多的有利于图像分类的信息[5,7]。我们以乳腺浸润性导管癌( invasive ductal carcinoma, IDC)的免疫组织化学染色切片为分析对象,分别采用MSI和电荷耦合器件成像技术获取相对应的多普勒和标准红绿蓝图像,并用CRi Nuance和Image pro-plus ( IPP)定量分析软件对IHC图像进行定量分析,比较2种成像技术所获图像及CRi Nuance分析软件在IHC定量评估中的应用效果。

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