[发明专利]一种基于图像分析的肿瘤细胞DNA含量检测方法

权利要求书

1.一种基于图像分析的肿瘤细胞DNA含量检测方法，其特征在于：

本发明进行检测所需的硬件设备包括显微镜、摄像头、计算机和打印机；摄像头安装在显微镜上部，通过显微镜摄像接口与显微镜相连，对显微镜下观察到的视野进行图像采集；摄像头通过数据连接线连接到计算机的USB端口，将摄像头观察到的病理切片图像传输到计算机；打印机通过USB端口和计算机相连；

肿瘤细胞DNA含量检测，包括长度标定、背景校准、正常二倍体细胞测量、肿瘤细胞测量、DNA报告生成五个步骤：首先将一个核准的透光载玻片刻度尺放到显微镜载物台上，通过摄像头，将透光载玻片刻度尺图像拍摄到计算机，按住鼠标左键在刻度尺图像上拖动，分析软件根据拖动刻度的实际长度值与拖动的像素点数，计算出当前显微镜倍数下所采集图像每一个像素点的实际值，完成长度标定；然后将病人标本切片放在显微镜载物台上，通过调整显微镜视野，使当前视野调整到切片中无细胞的空白位置处，通过调整显微镜光亮，使显微镜视野的图像灰度直方图的峰值位于220～230之间，采集当前视野图像并保存，完成背景校准操作；随后，在显微镜下选择具有典型正常二倍体细胞的视野，将病人正常二倍体细胞的图像采集进计算机，通过图像分割，将细胞核从背景中分割出来，计算出正常二倍体细胞细胞核的平均光密度值；紧接着移动显微镜的X轴与Y轴，选择多个具有病变细胞的视野，分别采集每个视野的图像并保存，对每个视野的细胞核进行图像分割，根据细胞核与背景颜色灰度值差异，将细胞核从背景中分割出来，计算分割出细胞核中每个细胞核的平均光密度值和DNA指数DI，生成DNA直方图和散点图；最后，根据检测的结果，生成DNA检测报告，形成诊断建议；

具体流程是：长度标定、背景校准、正常二倍体细胞测量、肿瘤细胞测量、DNA报告生成五个步骤：首先采集刻度尺图像、进行长度标定；采集背景图像、测量背景图像像素点灰度值；采集正常二倍体细胞图像，对二倍体细胞图像进行图像分割，测量二倍体细胞核的灰度值，计算二倍体细胞核的平均光密度值；采集肿瘤细胞图像，对肿瘤细胞进行图像分割，测量每个肿瘤细胞核像素点的光密度值，计算每个肿瘤细胞核的DI值和面积；生成DNA直方图和散点图，按DI 分类统计各类细胞的数量，生成DNA检测报告。

2.如权利要求1所述的基于图像分析的肿瘤细胞DNA含量检测方法，其特征在于：长度标定的具体步骤是：首先将一个核准的透光载玻片刻度尺放到显微镜载物台上，通过摄像头，将刻度尺图像拍摄到计算机，按住鼠标左键在刻度尺图像上拖动，分析软件根据拖动刻度的实际值与拖动的像素点数，计算出当前显微镜倍数下所采集图像每一个像素点的实际长度值，完成长度标定。

3.如权利要求1所述的基于图像分析的肿瘤细胞DNA含量检测方法，其特征在于：所述采集背景图像、测量背景图像像素点灰度值的具体步骤为：将病人标本切片放在显微镜载物台上，首先选择能观察到细胞的视野，调整显微镜焦距，使细胞处于最清晰的位置，然后移动显微镜载物台X轴与Y轴，将显微镜视野调整到切片中没有细胞的空白位置处，通过调整显微镜光亮，分析软件可以获取当前视野图像的像素点灰度值，并将图像灰度值生成灰度直方图，灰度直方图的峰值位于220～230之间，然后采集当前视野图像并保存为背景图像。

4.如权利要求1所述的基于图像分析的肿瘤细胞DNA含量检测方法，其特征在于：所述采集正常二倍体细胞图像，对二倍体细胞图像进行图像分割，测量二倍体细胞核的灰度值，计算二倍体细胞核的平均光密度值的具体步骤是：在显微镜下选择具有正常二倍体细胞的视野，然后通过摄像头将病人正常二倍体细胞的图像采集进计算机，选择图像分割，将细胞核从背景中分割出来，然后用鼠标在分割出的图像中，选择出正常二倍体细胞，并计算出所有正常二倍体细胞核每个像素点的光密度值od_2c(i,j)，计算公式为：

其中，grey_2c(i,j)为像素点的灰度值，grey_back(i,j)为背景图像同一位置的灰度值，计算出每个正常二倍体细胞核像素点的光密度值后，计算其平均光密度值mean_od_2c,计算公式如下：

其中N为分割出正常二倍体细胞核所有像素点总数，R为分割出的细胞核区域。