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		自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)量的定量的生物標(biāo)志物

　　Ariol的系統(tǒng)具有應(yīng)用程序的數(shù)量的定量的生物標(biāo)志物，援助病理學(xué)家在癌癥細(xì)胞分析。最引人注目的是其潛在的用于婦女的乳腺癌細(xì)胞的檢測(cè)和分析。為了證明這一點(diǎn)實(shí)用程序，該系統(tǒng)把四個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用在乳腺癌分析：HER-2/neu的IHC，HER-2/neu的魚(yú)組織中，隱匿性腫瘤細(xì)胞掃描，常規(guī)組織IHC測(cè)試。HER-2/neu的IHC自動(dòng)評(píng)分。據(jù)美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)估計(jì)，在2005年，在美國(guó)有211,240名婦女將被診斷患有浸潤(rùn)性乳腺癌。大約40,410名婦女將死于這種疾病。

　　幸運(yùn)的是，為了提高治療乳腺癌的遺傳方法已經(jīng)證明是有益的，并表示未來(lái)的個(gè)性化醫(yī)療的亮度。最好的既定的例子之一，涉及發(fā)生在大約30％的轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者的HER-2/neu基因的過(guò)度表達(dá)。HER-2/neu蛋白，表皮生長(zhǎng)因子受體家族的成員中，駐留在表達(dá)細(xì)胞的細(xì)胞膜。面臨的挑戰(zhàn)是識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，30％的患者在尋找一種方法來(lái)衡量HER-2/neu的過(guò)度表達(dá)踏實(shí)。

　　市場(chǎng)領(lǐng)先的IHC測(cè)試HER-2/neu的HercepTest的A / S DakoCytomation（丹麥格洛斯卓普）。在此測(cè)試中需要分析的染色強(qiáng)度，圖案連續(xù)性和染色細(xì)胞的浸潤(rùn)性腫瘤的區(qū)域上進(jìn)行的頻率的測(cè)量。該方法已被證明是病理社會(huì)的一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，通過(guò)手動(dòng)的方法被證明重復(fù)性差在得分。2在最近的HER-2/neu狀態(tài)比較本地和集中測(cè)試，結(jié)果之間的一致性只有74％測(cè)量的0.3的數(shù)字圖像分析已表明，以改善在得分這個(gè)測(cè)試的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

　　在實(shí)驗(yàn)中，使用了Ariol HER-2/neu的免疫組化染色切片，以提供高通量分析?；脽羝詣?dòng)傳輸系統(tǒng)的滑動(dòng)裝載機(jī)，然后在低倍掃描整個(gè)組織部分產(chǎn)生一個(gè)衛(wèi)星視圖。自動(dòng)或用戶定義的目標(biāo)區(qū)域，然后掃描幀幀在更高的放大倍率，正在收集每幀有三個(gè)亮場(chǎng)過(guò)濾的圖像。使用明視場(chǎng)的過(guò)濾器和一個(gè)單色CCD攝像機(jī)相對(duì)于彩色攝像機(jī)獨(dú)特的Ariol系統(tǒng)，確認(rèn)為產(chǎn)生非常精確的高分辨率的圖像的顏色或形狀，而不需要人工失真。

　　所捕獲的圖像被帶到由系統(tǒng)無(wú)縫地連接起來(lái)，以產(chǎn)生一個(gè)高分辨率圖像的整個(gè)幻燈片分析師可以放大，同時(shí)保持優(yōu)良的圖像質(zhì)量。定義的組織區(qū)域的分析，然后使用系統(tǒng)的細(xì)胞掩模板進(jìn)行量化的細(xì)胞數(shù)，并分析染色強(qiáng)度和圖案的連續(xù)性，特別在細(xì)胞膜內(nèi)（參見(jiàn)圖4）。這種膜特異性使得真正意義上的客觀分析。

　　自動(dòng)組織和細(xì)胞FISH得分。電流建議HER-2/neu的臨床實(shí)踐要求自反性組織FISH分析患者與邊緣IHC得分。5 Ariol旨在為應(yīng)用程序提供自動(dòng)間期FISH熒光點(diǎn)計(jì)數(shù)在一個(gè)單元格或位點(diǎn)特異性熒光信號(hào)的細(xì)胞數(shù)迅速而準(zhǔn)確地測(cè)量。每一個(gè)信號(hào)，或現(xiàn)貨，揭示了一個(gè)特定的DNA序列的位置。在病理上的環(huán)境中，在此技術(shù)中最常見(jiàn)的用途是在細(xì)胞中的染色體或特定基因的數(shù)量來(lái)計(jì)算。區(qū)分的熒光斑點(diǎn)可能是困難的，在傳統(tǒng)的人工顯微鏡成像。問(wèn)題的產(chǎn)生主要兩個(gè)熒光斑點(diǎn)在于另一個(gè)頂部上的組織切片的厚度范圍內(nèi)，并顯示為在一處。

　　但是Z-堆疊自動(dòng)成像系統(tǒng)，可以自動(dòng)捕捉到單個(gè)圖像的飛機(jī)略有不同焦距的對(duì)焦馬達(dá)通過(guò)精細(xì)控制（見(jiàn)圖5）。各種Z-堆棧與Ariol系統(tǒng)，可以單獨(dú)觀看或壓縮成一個(gè)單一的圖象的3-D場(chǎng)景維持圖像的最佳分辨率的2-D上介紹的。其結(jié)果是更大的FISH分析的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

　　這種方法使用自動(dòng)圖像分析自動(dòng)化的魚(yú)HER-2/neu的得分一直非常成功的組織樣本中所描述PathVysion的測(cè)試（Vysis公司;唐納斯格韋，IL）由。的Ariol系統(tǒng)采用多個(gè)光過(guò)濾器和其高端相機(jī)捕捉到一些的魚(yú)染色組織的焦平面的圖像，并執(zhí)行復(fù)雜的細(xì)胞分割。圖像分析算法來(lái)量化HER-2/neu基因和17號(hào)染色體的不同的熒光信號(hào)，校正三維對(duì)應(yīng)的熒光染料，甚至可能FISH點(diǎn)的集群內(nèi)的單個(gè)點(diǎn)計(jì)算一個(gè)困難的手動(dòng)執(zhí)行的任務(wù)，和一個(gè)容易發(fā)生觀察員變異性。

　　然后將結(jié)果呈現(xiàn)在屏幕上的視覺(jué)證據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的并排在一個(gè)網(wǎng)格中。病理學(xué)家可以查看和調(diào)用單個(gè)細(xì)胞做進(jìn)一步檢查，如果需要的話，之前的自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)全彩色的報(bào)告。

　　尋找隱匿性腫瘤細(xì)胞在骨髓。在癌癥的研究領(lǐng)域是一個(gè)迅速崛起的上皮性腫瘤細(xì)胞在骨髓組織中尋找。棚細(xì)胞可以從它們的原發(fā)腫瘤部位，全身循環(huán)，成為患者的骨髓中提出的。鑒定這些腫瘤細(xì)胞通過(guò)人工手段征稅，只有一個(gè)這樣的細(xì)胞之間可能存在一百萬(wàn)別人。

　　這樣的隱匿性腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)可以是一個(gè)可靠的和癌癥的預(yù)后的重要決定因素，是為未來(lái)的藥物開(kāi)發(fā)的充滿活力的研究的一個(gè)焦點(diǎn)。此方法的臨床準(zhǔn)確性和速度，它能夠完成，因此，非常重要的，這種技術(shù)達(dá)到其實(shí)際的臨床潛力。的Ariol自動(dòng)化硬件平臺(tái)和成像算法設(shè)計(jì)啟用自動(dòng)掃描罕見(jiàn)的標(biāo)記細(xì)胞，并供用戶審查和分類認(rèn)識(shí)的對(duì)象，無(wú)論是屏幕上，或直接倒在顯微鏡。該系統(tǒng)快速掃描，幀幀后，分析候選免疫組化染色的歧視色彩和不下22個(gè)形態(tài)參數(shù)的對(duì)象。審查對(duì)象的用戶，可以快速分類的結(jié)果，如果有必要，使用強(qiáng)大的分析和統(tǒng)計(jì)工具來(lái)分析數(shù)據(jù)。

　　工作流的改善貢獻(xiàn)的的滑動(dòng)加載器和系統(tǒng)的直觀的界面大大提高人工分析。成像的自動(dòng)化較高的準(zhǔn)確性和客觀性的額外好處，使得的搜索隱匿性腫瘤細(xì)胞，骨髓中的技術(shù)如何推動(dòng)癌癥研究的一個(gè)很好的例子。

　　由挪威專家，隱匿性腫瘤細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)的價(jià)值被證明量化。在她的研究中，應(yīng)用成像技術(shù)的性能衡量訓(xùn)練有素的病理學(xué)家。比手動(dòng)方法，單獨(dú)一組120個(gè)臨床幻燈片中的自動(dòng)化圖像分析系統(tǒng)確定了38％，更積極的樣品，它確定了13％以上的腫瘤細(xì)胞在一組30個(gè)加標(biāo)樣品6的Ariol系統(tǒng)是現(xiàn)在使用的常規(guī)中，研究人員的實(shí)驗(yàn)室。

　　自動(dòng)組織免疫組化分析。自動(dòng)圖像分析的潛力也許是最令人印象深刻的常規(guī)免疫組化標(biāo)記。年初以來(lái)用于免疫組織化學(xué)，免疫組化標(biāo)記細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)許多實(shí)驗(yàn)室的調(diào)查一直是面包和奶油。盡管這一事實(shí)，然而，這方面的病理仍然表現(xiàn)出相當(dāng)大的差異的評(píng)分方法和分析模式。一些幻燈片有經(jīng)驗(yàn)的病理學(xué)家在顯微鏡下來(lái)產(chǎn)生正面或負(fù)面的報(bào)告可能只需要一個(gè)快速的一瞥，而其他幻燈片可致電為千余細(xì)胞計(jì)數(shù)。

　　為了適應(yīng)這些做法，Ariol設(shè)計(jì)工作流的靈活性。迅速進(jìn)行審查，該系統(tǒng)提供清晰，易于查看組織圖像和全編目和快速移植。更廣闊的量化，它提供了一個(gè)核，細(xì)胞質(zhì)，膜掩蔽為的高特異性對(duì)象分析或地區(qū)方便分析方法的選擇。這兩種系統(tǒng)配置高度客觀的結(jié)果進(jìn)行像素由像素分析，集成了評(píng)論界面的易用性。組織芯片的自動(dòng)分析。雖然組織芯片被用于研究，現(xiàn)在，已經(jīng)有嘗鮮將這種方法用于臨床目的。由于管理TMA數(shù)據(jù)集的難度，自動(dòng)幻燈片掃描和圖像分析將成為重要的這種做法。

　　結(jié)論

　　自動(dòng)圖像分析并不能取代病理學(xué)家，而是幫助他們的工作。設(shè)計(jì)，永不褪色濃度或準(zhǔn)確性，幻燈片自動(dòng)圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行分析以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的水平，通過(guò)人工手段。

　　這一領(lǐng)域的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室努力的積極影響，有好幾個(gè)。首先，工作人員長(zhǎng)時(shí)間在顯微鏡發(fā)布。改進(jìn)的工作流程產(chǎn)生的節(jié)省的時(shí)間可以受益病理的許多領(lǐng)域，最大限度地提高員工的工作效率是一個(gè)問(wèn)題。此外，技術(shù)專家，病理學(xué)家和臨床醫(yī)生可聯(lián)網(wǎng)更輕松地比較數(shù)據(jù)。病理學(xué)家的作用是增加了一個(gè)工具，允許更全面的分析，并在結(jié)果中產(chǎn)生更大的信心。最后，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域的運(yùn)營(yíng)成本和償還。對(duì)于所有這些以及其他原因，自動(dòng)圖像分析病理學(xué)領(lǐng)域?qū)⒂幸粋€(gè)顯著的效果。

　　參考文獻(xiàn)

　　伊克巴爾哈比卜在應(yīng)用影像公司（圣何塞）病理市場(chǎng)的技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理。

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