1 山东理工大学物理与光电工程学院, 淄博 255000
2 滕州市羊庄中心卫生院, 枣庄 277526
光声成像和激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是近些年在成像领域发展非常迅速的两种技术, 在医学影像学方面有着巨大的潜力。当激光照射到组织时, 组织表面会同时产生光声信号和等离子体, 光声信号携带着生物组织内光吸收的特征信息, 等离子体特征光谱也可以示踪组织内的元素信息。本文总结了两种技术的研究背景和成像原理, 然后, 通过对光声成像和LIBS成像模式进行分析, 进一步展现了两种技术结合的可能性, 并介绍了它们在病理切片成像和组织金属元素示踪等领域的应用。最后, 我们对两种技术结合的双模态成像系统进行了深入的探讨和展望, 以期其在医学诊断和图像领域发挥重要作用。
光声成像 激光诱导击穿光谱技术 病理切片 元素示踪 双模态成像 photoacoustic imaging laser-induced breakdown spectroscopy pathological section element tracer bimodal imaging
1 河北大学电子信息工程学院, 河北 保定 071002
2 河北软件职业技术学院, 河北 保定 071030
3 保定市儿童医院病理科, 河北 保定 071051
4 保定市儿童呼吸消化疾病临床研究重点实验室, 河北 保定 071051
阑尾神经内分泌肿瘤(ANENs)在各类阑尾恶性肿瘤中占很大比例,其重要的诊断标准之一为Ki-67增殖指数的大小。目前,Ki-67指数的计算主要取决于病理医生的经验,人工计数过程繁琐,工作量较大。本研究旨在利用计算机图像分析算法对ANENs病理切片图像中的细胞进行处理,统计阳性细胞和阴性细胞的数量,并计算Ki-67这一指标,辅助病理医生进行综合评估。针对传统分水岭算法的过分割问题,采用强制最小技术修改距离变换对其进行改进,提出了改进型分水岭算法,并采用该算法对病理图像中的阳性细胞和阴性细胞进行分割、计数,然后将结果与病理医生的金标准进行比对。结果表明:改进型分水岭算法分割阴性粘连细胞的平均准确率为93.4%,平均过分割率为3.3%;计算机辅助处理ANENs病理图像Ki-67指标的平均准确率为93.2%,平均误差率为6.8%,处理图像平均时间由人工的57.4 s缩短到29.5 s,大幅提高了工作效率。
医用光学 计算机辅助评估 病理切片 阑尾神经内分泌肿瘤 Ki-67 粘连细胞分割 激光与光电子学进展
2021, 58(24): 2417001
1 河北大学电子信息工程学院, 河北 保定 071002
2 保定市儿童医院病理科, 河北 保定 071000
3 保定市儿童呼吸消化疾病临床研究重点实验室, 河北 保定 071000
嗜酸性粒细胞胃肠炎(EG)是一种以外周血嗜酸性粒细胞(EOS)增多为特征的胃肠道疾病,其主要诊断依据为消化道黏膜标本病理切片中嗜酸性粒细胞的数目是否超标。利用计算机图像分析算法对病理切片图像中的嗜酸性粒细胞进行识别并计数,旨在辅助病理医生人工计算EOS的数目,减少医生的工作量,提高工作效率。采用鲁棒性较强的分水岭算法作为识别EOS的核心算法,并通过距离变换和前后景标记的改进算法解决传统分水岭算法中的过分割问题,提高识别计数的准确性。采用改进分水岭算法对EG病理图像中的EOS进行识别计数,并将其与病理医生的金标准进行比对。改进分水岭算法的平均准确率为95.0%。与传统算法相比,改进算法准确率的相对标准方差由5.8%提高到2.2%,过分割率由13.4%降低为3.7%,算法的运行时间由40 s缩短为27 s左右。
医用光学 计算机辅助诊断 病理切片 嗜酸性粒细胞 分水岭 过分割 前后景标记 激光与光电子学进展
2020, 57(20): 201701
