[发明专利]细胞图像分割的用户辅助迭代

说明书

细胞图像数据的分割获取显示在图像窗格上针对细胞核、细胞质和细胞膜的细胞分割数据。数据窗格也被显示，其中包含表格，该表格具有特定于细胞的行和特定于细胞属性的列。在编辑会话中，用户可以从数据窗格或图像窗格中选择用于删除的细胞。响应于经由数据窗格的选择，更新图像窗格，并且响应于经由图像窗格的选择，更新数据窗格。在任何时候，用户可以在考虑编辑的情况下命令重新分割，该编辑从先前细胞核分割数据的版本开始，该版本已经被编辑以移除与选择的用于删除的细胞相关的数据，然后根据其确定细胞质和细胞膜分割数据。

技术领域

本公开涉及用于分割细胞图像的方法和装置，特别是用于校正自动分割中的错误的方法和装置。

背景技术

组织成像以标识细胞及其特征是显微镜的重要应用。病理图像是表示组织的图像。使用传统的可见光显微镜，可以从安装在载玻片上的单个组织切片获取二维(2D)图像。还可以通过合成(即组合)多个相邻的组织切片来生成2D图像，其中每个切片被不同地染色或荧光标记，以便突出显示不同的细胞类型和/或细胞特征。可以从用常规可见光显微镜获取的多个相邻组织切片生成三维(3D)图像。还可以通过在被称为z-叠层中获取一系列具有小的焦点深度的垂直偏移图像来生成3D图像，其中z-叠层的2D图像提供类似于在X-射线计算机层析成像(CT)中获取的切片的3D图像。其他固有的3D形态，诸如全息显微镜，可以被用以获取3D数据集，例如在US2013/057869A1中描述的技术。3D数据集允许3D图像以3D方式分割(并以2D格式显示给用户)。3D数据集还允许通过合成3D数据集的切片来确定2D图像，其中2D图像然后可以被分割。

细胞染色通常对感兴趣的特定组织特征(诸如细胞质或细胞核或细胞膜)具有选择性。细胞质染色剂的示例是苏木精伊红(HE)。核染色剂的示例是DAPI(4’,6-二氨基-2-苯基吲哚)，它对核DNA进行染色，从而标识细胞核的位置。荧光标记的示例是荧光原位杂交(FISH)，这是一种广泛使用的细胞遗传学技术，其基于将荧光探针附着在染色体上，以通过检测脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)的特定序列的存在来检测、分析和量化核异常。

在本文档中，我们一般使用术语‘染色’来包括经典对比染色以及荧光标记或其他标记，诸如放射性标记。在本领域中可以理解，通常使用其他术语来表示标记，诸如染料或探针，所有这些术语在本文档中都被概括地包括在术语“染色”中。

专业软件应用被用以处理和可视化细胞图像。这些软件应用包括针对2D或3D图像数据集的分割算法，其自动标识感兴趣对象。典型的感兴趣对象是细胞核或整个细胞，其中细胞的范围可以通过细胞质(“填充”)或质膜(“轮廓”/“边界”)来标识。在2D中，分割将通过它们的面积和/或边界线(诸如细胞质占据的面积和表示细胞核或细胞膜的边界线)来标识2D细胞特征，诸如整个细胞或细胞核。2D的分割算法可以是基于区域的，例如种子的膨胀(被称为斑点分析)，或者是基于线的，例如轮廓追踪，或者两者的组合。在3D中，分割将通过它们的体积和/或边界表面(诸如细胞质占据的体积和表示细胞核或细胞边界的表面)来标识3D细胞特征，诸如细胞或细胞核。3D的分割算法可以是基于体积的、基于表面的或两者的组合。

例如，通过勾勒由分割标识的对象的轮廓和/或以不同的颜色对不同类型的对象进行着色，可以以可视化的方式向用户显示由分割标识的对象。这样的软件应用还可以包括手动绘图工具，其允许用户使用铅笔或其他工具在图像上绘制(例如，使用带有指示笔的图形输入板)，例如添加注释。