[发明专利]结直肠癌IHC染色图肿瘤浸润前沿的免疫分级方法、系统和存储介质

说明书

本发明公开了一种结直肠癌IHC染色图肿瘤浸润前沿的免疫分级方法、系统和存储介质，方法包括下述步骤：获取结直肠癌IHC染色图；用训练好的卷积神经网络分类器对染色图进行分类，得到九类组织分别为肿瘤上皮、肿瘤间质、肿瘤坏死、粘液、肌肉、正常腺体、淋巴聚集体、脂肪和背景；将九类组织类别合并成五类以全自动测定出肿瘤浸润前沿和肿瘤中心区域；对上述区域进行细胞分割计数，得到CD3、CD8阳性细胞密度，后进行免疫分级；本发明通过自动测定肿瘤浸润前沿和肿瘤中心区域，量化了其中CD3、CD8阳性细胞密度，评估了肿瘤浸润前沿CD3、CD8阳性细胞密度这一预后因子，从而辅助病理医生对结直肠癌患者进行诊断和治疗。

技术领域

本发明属于数字图像处理的技术领域，具体涉及一种结直肠癌IHC染色图肿瘤浸润前沿的免疫分级方法、系统和存储介质。

背景技术

结直肠癌是第三大常见恶性肿瘤，伴随着高发病率和高死亡率。在恶性肿瘤癌变时，会导致肿瘤微环境发生变化。肿瘤浸润淋巴细胞是实体瘤免疫微环境的重要组成部分，可以预测实体瘤的预后和治疗效果。CD3、CD8可作为结直肠癌预后评价的标志物。如果能够比较IHC染色图的肿瘤浸润前沿区域和肿瘤中心的CD3、CD8阳性细胞的密度与患者预后评价的关系，只进行重点区域分析就可以达到与分析整张切片同样的效果。选择肿瘤浸润前沿区域和肿瘤中心CD3阳性细胞或CD8阳性细胞中具有较强预后价值的可用变量，可以简化以往评价染色图中所有组织区域CD3、CD8阳性细胞的方式，可以极大的减少病理医生的工作量和患者的支出，提高工作效率。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结直肠癌IHC染色图肿瘤浸润前沿的免疫分级方法、系统和存储介质，本发明可以根据结直肠癌患者的IHC染色图，自动计算出肿瘤浸润前沿区域基于T淋巴细胞的免疫分级。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种结直肠癌IHC染色图肿瘤浸润前沿的免疫分级方法，包括下述步骤：

S1、对结直肠癌IHC染色图自动进行组织分类，得到结直肠癌癌变区域九种组织类型，将所述九种组织类型合并为五分类；所述九种组织类型包括肿瘤上皮、肿瘤间质、肿瘤坏死、粘液、肌肉、正常腺体、淋巴聚集体、脂肪和背景；所述五分类包括肿瘤区域、正常区域、腺体区域、其他和背景区域；

S2、自动化分割肿瘤浸润前沿区域的肿瘤细胞或分散的细胞团，所述肿瘤浸润前沿区域是指肿瘤区域与正常区域重叠的区域；

S3、自动识别肿瘤浸润前沿区域与肿瘤中心区域，得到数字病理切片上肿瘤浸润前沿区域与肿瘤中心区域的具体对应位置；

S4、区域内CD3、CD8阳性细胞分割，确定肿瘤浸润前沿和肿瘤中心区域的CD3、CD8阳性细胞的密度，为评估指标的预后奠定基础；

S5、肿瘤浸润前沿区域的CD3、CD8阳细胞密度免疫分级，根据肿瘤浸润前沿区域CD3、CD8阳细胞的密度确定结直肠癌患者的免疫分级，所述免疫分级为免疫高级和免疫低级。

作为优选的技术方案，所述步骤S1具体为：

S11、获得标注了肿瘤上皮、肿瘤间质、肿瘤坏死、粘液、肌肉、正常腺体、淋巴聚集体、脂肪和背景的IHC染色图和未标注的IHC染色图；

S12、利用已标注的IHC染色图和未标注的IHC染色图来训练分类器，分类器通过对滑动窗口进行分类的方式得到九种组织类型的分割图；

S13、为确定肿瘤浸润前沿区域，对九种组织类型的分割图进行合并，得到肿瘤区域、正常区域、腺体区域、其他和背景区域五分类；所述肿瘤区域包括肿瘤坏死、肿瘤间质和肿瘤上皮区域、粘液；所述正常区域包括脂肪和肌肉；所述腺体区域包括正常腺体；所述其他区域包括淋巴聚集体；所述背景区域包括背景。

作为优选的技术方案，所述步骤S2具体为：