全切片图像上微血管密度的自动量化及其在儿童脑肿瘤中的应用
组织与器官
2017-09-08 v1
摘要
血管生成是脑肿瘤乃至更广泛的肿瘤学中肿瘤进展、诊断和治疗的关键现象。目前，其精确、直接的定量评估只能在经免疫染色以显示血管内皮细胞的全组织切片上进行。但这对病理学家而言是一项繁重的任务，对计算机也是一大挑战，因为数字化的全组织切片（即全切片图像（WSI））通常包含约十吉像素。我们定义并实现了一种算法，该算法在物镜放大倍数 的 WSI 上自动确定组织区域、无模糊区域以及大片红细胞积聚区域，并构建 WSI 上无模糊有效组织的掩膜。随后，它自动校准血管壁免疫染色与复染的光密度比，在无模糊组织区域内执行颜色反卷积，并通过在颜色反卷积所得图像上选取满足双阈值准则的区域，在这些区域内找到血管壁。由此生成 WSI 上血管壁区域的掩膜。最终，微血管密度计算为血管壁所占有效组织面积的比例。我们将该算法应用于一组 186 张世界卫生组织 I 至 IV 级儿童脑肿瘤的 WSI。尽管切片集合异质性很强，但分割质量非常好。在普通计算机上，每张 WSI 的计算时间为不到一小时的量级。计算得到的微血管密度具有稳健性，并与肿瘤分级强相关。该方法无需训练，并可轻易推广至其他肿瘤类型和其他染色。
引用
@article{arxiv.1709.02309,
title = {Automatic quantification of the microvascular density on whole slide images, applied to paediatric brain tumours},
author = {Christophe Deroulers and Volodia Dangouloff-Ros and Mathilde Badoual and Pascale Varlet and Nathalie Boddaert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.02309},
year = {2017}
}