[发明专利]确定病理切片中组织解剖区域

说明书

提供了一种系统和计算机实施的方法，用于使用代表一系列病理切片的数字化形式的一系列图像来确定该系列病理切片中的一个或多个组织解剖区域。获得至少两个参考图像的注释，每个注释代表各自参考图像中的组织解剖区域。然后基于双向图像配准为参考图像之间的中间图像生成注释，随后将两个注释传播到每个中间图像，然后将注释组合，以获得每个中间图像的组合注释。上述措施非常适合于为一系列病理切片生成注释，这些切片包含具有复杂三维形状的感兴趣的组织的组织切片。

技术领域

本发明涉及病理学和数字病理学，特别是涉及一种用于确定一系列病理切片中一个或多个组织解剖区域的系统和计算机实施的方法。本发明进一步涉及基于该系统或该方法所生成的一个或多个注释来控制组织解剖系统。本发明进一步涉及计算机可读介质，包括用于导致处理器系统执行计算机实施的方法的指令。

背景技术

在病理学领域，外科医生经常会从患者取下组织样本，供医院的病理科或其他地方检查。这种组织样本可以包埋在石蜡中，以形成通常被称为“组织块”的东西。病理学家可以将组织块切成很薄的层，放在载玻片上，在显微镜下检查。这可以使病理学家能够确定诊断。

病理学有各种特殊用途。例如，病理学可用于指导个别癌症患者的治疗决策，例如，使用所谓的基于基因组的诊断测试。这可能涉及在组织中分离癌细胞，这些组织通常在载玻片上制备，并在聚合酶链式反应(PCR)过程中使用分离的癌细胞来“扩增”DNA和/或RNA，从而能够检测或量化感兴趣的特定基因畸变。

常见的用于从周围的非癌细胞中分离出癌细胞或从周围的组织中分离出感兴趣的组织的方法包括但不限于手工解剖，例如用刀片切割和/或提升组织，以及用铣削工具、激光器、溶解液等进行(半)自动解剖。

要解剖的组织区域可以用数字病理学的技术来确定。这种数字病理学基于病理切片的数字化，指的是将放置在载玻片上的组织切片转换为数字图像(“数字切片”)，可以在显示器(例如，计算机监测器)上查看、管理、共享和分析。因此，病理学家可以通过对图像进行数字注释，例如使用鼠标、笔或触摸屏，指定组织提取区域。例如，病理学家可以通过在图像中选择和放置几何基元(例如，线、圆、矩形或其他类型的多边形)来指示这些区域，然后可以调整其大小和/或形状。附加地或替代地，病理学家可以通过例如所谓的“自由形式”工具来限定这些几何基元，或者可以简单地在图像中自由绘制，等等。自动或半自动地注释图像中的形态结构也是已知的。如果这些区域与形态学结构相联系，此类技术可用于自动或半自动地确定组织提取区域。

通常情况下，在使用染色剂对组织进行染色的图像中注释组织解剖区域，以增加某些类型的生物材料的可见性，这转而可能有助于识别感兴趣的组织，例如癌细胞。例如，可将苏木精-伊红(HE)施用于组织，以获得染色的“参考”切片，其中感兴趣的组织可以更好地被识别。同时，最好从未染色的切片上解剖感兴趣的组织，这些也称为“提取”切片。因此，可能需要将表示组织解剖区域的注释从染色的参考切片转移到未染色的提取切片，或者一般从一个图像转移到另一个图像。

US20180267290A1描述了一种用于选择未染色样本的样本移除区域进行移除以用于分子诊断的方法。该方法包括以下步骤：a)在物体的参考切片的参考图像中选择参考移除区域，其中对参考切片中的生物材料染色，b)在成像设置下获得物体的样本切片的数字样本图像，其中样本切片中的生物材料未被染色，c)将数字样本图像与参考图像配准，以将参考图像中的参考移除区域平移到数字样本图像，以及d)基于平移的参考移除区域确定数字样本图像的样本移除区域。

不利的是，在生物材料在整个切片上具有不同的形状和/或位置的情况下，US20180267290A1不够稳健。

发明内容

本发明的目的是更稳健地将识别组织解剖区域的注释从参考图像转移到一个或多个提取图像。

根据本发明的第一方面，提供了一种计算机实施的方法，用于使用代表一系列病理切片的数字化形式的一系列图像来确定该系列病理切片中的一个或多个组织解剖区域。该方法包括：