專利名稱：使用熒光圖像產生明場圖像的系統(tǒng)和方法
使用熒光圖像產生明場圖像的系統(tǒng)和方法背景本發(fā)明總體上涉及將通過熒光顯微鏡獲取的一組生物標志物圖像映射到新色空間的方法，其中映射圖像強度值代表明場模式(brightfield modality).在用蘇木精和伊紅(Hematoxylin & Eosin，H&E)的傳統(tǒng)組織染色中，使用嗜堿性染料蘇木精(H)以使細胞核染成藍色，并且將嗜酸性染料伊紅(E)用作復染劑以使細胞質、 結締組織(膠原)、肌纖維、結締組織和紅細胞染色。伊紅與組織中的不同細胞組分相互作用，基于與伊紅結合的分子的帶電性質產生不同色調的粉紅色。這些細胞組分可使用具有熒光染料的分子標志物(染料和抗體)替代地標記。例如，細胞核可用DAPI (特異性結合 DNA的熒光染料)染色，而組織中的其他區(qū)域可免疫熒光標記，其中通過直接綴合的抗體或一級二級放大檢測(primary secondary amplification detection)來革巴向目標分子。對于一些結構諸如紅細胞(RBC)，可使用通過一組濾波器捕獲的組織自發(fā)熒光來檢測。熒光成像模式的優(yōu)勢在于分別地捕獲這些組織結構中的每一種，因此能夠精確定位和定量。然而，基于熒光圖像的組織病理學診斷并非常規(guī)實踐，因為熒光圖像并不提供病理學家進行診斷所必需的結構和形態(tài)學細節(jié)。明場H&E染色技術常常也是受偏愛的，因為存在病理實驗室中數十年來匯集的關于這些技術的大量知識。需要將熒光圖像變換為類似諸如H&E的明場圖像的色域的方法以允許病理學家對同一組熒光圖像進行定量分析以及病理學診斷。發(fā)明簡述如所提到的，先前僅使用熒光標志物來鑒別胞核、上皮和基質以提供關于細胞區(qū)室的信息。所述方法結合了熒光標志物的形態(tài)學功能與熒光生物標志物的功能，其用以部分地基于細胞形態(tài)學和生物途徑來鑒別組織中蛋白質表達和疾病途徑。本發(fā)明描述了將通過熒光顯微鏡獲取的一組生物標志物和自發(fā)熒光圖像映射到新色空間的方法，其中映射圖像強度值代表明場模式，諸如H&E染色。在一個實施方案中，提供了使用熒光圖像產生類似于生物樣品的明場染色方案的明場型圖像的方法。所述方法包括以下步驟獲取生物樣品上固定區(qū)域的兩種或更多種熒光圖像；將所述熒光圖像映射到明場色空間；和產生明場圖像。在另一實施方案中，提供了使用熒光圖像產生類似于生物樣品的明場染色方案的明場型圖像的圖像分析系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括適用于獲取生物樣品上固定區(qū)域的兩種或更多種熒光圖像的數字成像裝置和適用于應用映射參數以將所述兩種或更多種熒光圖像變換為明場型圖像的處理裝置。附圖在參考附圖閱讀以下詳述時將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢，在整個附圖中相同的符號表示相同的部分，其中

圖1表示結腸組織樣品(樣品A)的5種熒光圖像和相應產生的H&E型圖像的單色實施方案。圖2表示結腸組織樣品(樣品B)的5種熒光圖像和相應產生的H&E型圖像的單色實施方案。圖3表示，與由熒光圖像產生的H&E型圖像相比，經H&E染色的結腸組織的三通道 (紅色、綠色、藍色)彩色圖像的單色實施方案。發(fā)明詳述為了更清楚且簡明地描述并指出所要求保護發(fā)明的主題，對于在以下說明書及其所附權利要求書中使用的特定術語，提供以下定義。本文使用的術語“抗體”是指與另一分子特異性結合且由此定義為與該分子的特定空間和極性結構互補的免疫球蛋白。該抗體可為單克隆抗體或多克隆抗體，且可通過以下制備諸如使宿主免疫和收集血清(多克隆抗體)的本領域熟知的技術；或制備連續(xù)雜交細胞系和收集分泌的蛋白質(單克隆抗體)； 或克隆并表達至少編碼特異性結合天然抗體所需要的氨基酸序列的核苷酸序列或其誘變形式?？贵w可包括完全免疫球蛋白或其片段，所述免疫球蛋白包括多種分類和同種型，諸如 IgA, IgD, IgE, IgGU IgG2a, IgG2b和IgG3、IgM。功能性抗體片段可包括能夠以類似親和性保持與全長抗體的結合的抗體部分(例如，Fab、Fv和F(ab' )2或Fab')。另外，在適當的情況下，可使用免疫球蛋白或其片段的聚集體、聚合體和綴合物，只要基本保持對特定分子的結合親和性即可。本文使用的術語“結合劑”是指可與生物樣品中的一個或多個靶標結合的分子。結合劑可與目標物特異性結合。合適的結合劑可包括以下一種或多種天然或修飾的肽、蛋白質(例如，抗體、親和體(affibody)或適配體(aptamer))、核酸(例如，多核苷酸、DNA、RNA 或適配體)；多糖(例如，凝集素、糖)、脂質、酶、酶底物或抑制劑、配體、受體、抗原或半抗原。合適的結合劑可根據待分析的樣品和可用于檢測的目標物來選擇。例如，在樣品中的目標物可包括配體且結合劑可包括受體，或者目標物可包括受體且結合劑可包括配體。類似地，目標物可包括抗原且結合劑可包括抗體或抗體片段或反之亦然。在一些實施方案中， 目標物可包括核酸且結合劑可包括互補核酸。在一些實施方案中，目標物和結合劑兩者可包括能夠彼此結合的蛋白質。本文使用的術語“生物樣品”是指從生物受試者獲得的樣品，包括體內或體外獲得的生物組織或流體來源的樣品。這類樣品可為但不限于體液(例如，血液、血漿、血清或尿)、器官、組織、碎片(fractions)和從包括人在內的哺乳動物分離的細胞。生物樣品還可包括含組織的生物樣品的切片(例如，器官或組織的切片部分)。生物樣品還可包括得自生物樣品的提取物，例如得自生物流體(例如，血液或尿)的抗原。生物樣品可為原核來源或真核來源(例如，昆蟲、原生動物、鳥、魚、爬行動物)。在一些實施方案中，所述生物樣品為哺乳動物(例如，大鼠、小鼠、奶牛、狗、驢、豚鼠或兔)。在某些實施方案中，所述生物樣品可為靈長類動物來源(例如，黑猩猩或人)。本文使用的術語“熒光團”或“熒光信號發(fā)生體(fluorescent signal generator) ”是指如下化合物，當通過暴露于特定波長的光來激發(fā)時，所述化合物發(fā)射不同波長的光。熒光團可根據其發(fā)射特性或“顏色”描述。綠色熒光團(例如Cy3、FITC和Oregon Green)的特征可為其通常在515-540納米范圍的波長下發(fā)射。紅色熒光團(例如Texas Red、Cy5和四甲基若丹明)的特征可為通常在590-690納米范圍的波長下發(fā)射。熒光團的實例包括但不限于4-乙酰氨基-4'-異硫氰酸根合芪_2，2' - 二磺酸；吖啶；吖啶衍生物和異硫氰酸吖啶；5-(2'-氨乙基)氨基萘-1-磺酸(EDANS) ；4-氨基_N_[3_乙烯基磺?；?苯基]萘二甲酰亞胺_3，5-二磺酸酯(Lucifer Yellow VS) ；N-(4_苯胺基萘基) 馬來酰亞胺；氨基苯甲酰胺；亮黃；香豆素；香豆素衍生物；7-氨基-4-甲基香豆素(AMC， 香豆素120) ；7-氨基-三氟甲基香豆素(Coumaran 151)；四氯四溴熒光素(cyanosine)、 4'，6-二脒基(diaminidino)-2-苯基吲哚(DAPI) ；5'，5” - 二溴鄰苯三酚-磺酞(溴鄰苯三酚紅)；7_ 二乙基氨基-3-(4'-異硫氰酸根合苯基)4-甲基香豆素；4，4' - 二異硫氰酸根合二氫-芪_2，2' -二磺酸；4，4' -二異硫氰酸根合芪_2，2' -二磺酸；5-[二甲氨基]萘-1-磺酰氯(DNS，丹磺酰氯)；伊紅；伊紅衍生物，諸如異硫氰酸伊紅；赤蘚紅； 赤蘚紅衍生物，諸如赤蘚紅B和異硫氰酸赤蘚紅；溴乙啶；熒光素和衍生物，諸如5-羧基熒光素(FAM)、5-(4，6-二氯三嗪-2-基)氨基熒光素(DTAF)、2'，7' -二甲氧基-4'， 5' -二氯-6-羧基熒光素(JOE)、熒光素、異硫氰酸熒光素(FITC)、QFITC O(RITC)；熒光胺衍生物(與胺反應時發(fā)熒光)；IR144;IR1446;異硫氰酸孔雀綠；4-甲基_7_羥基香豆素； 鄰甲酚酞；硝基酪氨酸；堿性副品紅；酚紅、B-藻紅蛋白；鄰苯二甲醛衍生物(與胺反應時發(fā)熒光)；芘和衍生物，諸如芘、芘丁酸酯(pyrene butyrate)和1_芘丁酸琥珀酰亞胺酯 (sucinimidyl 1-pyrene butyrate)；活性紅 4(Cibacron. RTM.亮紅!3B-A)；若丹明和衍生物，諸如6-羧基-X-若丹明(ROX)、6_羧基若丹明(R6G)、麗絲胺若丹明B磺酰氯、若丹明 (Rhod)、若丹明B、若丹明123、異硫氰酸若丹明X、磺基若丹明B、磺基若丹明101和磺基若丹明101的磺酰氯衍生物(Texas Red) ；N, N, N'，N'-四甲基_6_羧基若丹明(TAMRA)； 四甲基若丹明、四甲基若丹明異硫氰酸酯(TRITC)；核黃素；玫紅酸和鑭系螯合物衍生物、 量子點(quantum dots)、花菁、吡喃揚t染料(pyrelium dye)和方酸菁。本文使用的術語“原位”通常指在原始位置，例如在完整器官或組織中或在器官或組織的代表性節(jié)段中發(fā)生的事件。在一些實施方案中，目標物的原位分析可在來源于各種來源的細胞上進行，所述來源包括生物體、器官、組織樣品或細胞培養(yǎng)物。原位分析提供組織信息(contextual information)，該信息可在目標物從其來源位點除去時丟失。因此，目標物的原位分析描述對位于全細胞或組織樣品中的結合有目標物的探針的分析，不管細胞膜是完全完整或部分完整的，其中結合有目標物的探針保持在細胞內。此外，本文公開的方法可用于分析固定或未固定的細胞或組織樣品中的原位目標物。本文使用的術語“探針”是指具有結合劑和標記例如信號發(fā)生體或酶的試劑。在一些實施方案中，所述結合劑和標記(信號發(fā)生體或酶)包含在單個實體中。所述結合劑和標記可直接連接(例如，經并入結合劑中的熒光分子)或間接連接(例如，經可包括裂解部位的接頭)并且在單個步驟中施用到生物樣品。在替代的實施方案中，所述結合劑和標記包含在離散實體中(例如，能夠結合目標物和酶的第一抗體或能夠結合第一抗體的信號發(fā)生體標記的第二抗體)。當結合劑和標記(信號發(fā)生體或酶)為單獨的實體時，它們可在單個步驟或多個步驟中施用到生物樣品。本文使用的術語“熒光探針”是指具有偶合到熒光信號發(fā)生體的結合劑的試劑。本文使用的術語“信號發(fā)生體”是指能夠通過使用一種或多種檢測技術(例如，光譜法、熱量測定法、分光鏡檢查或目測檢查)提供可檢測信號的分子。可檢測信號的合適實例可包括光信號和電信號或放射性信號。信號發(fā)生體的實例包括發(fā)色團、熒光團、拉曼活性標簽或放射性標記中的一種或多種。如上所述，關于探針，在一些實施方案中，信號發(fā)生體和結合劑可存在于單個實體(例如，具有熒光標記的目標物結合蛋白質)?；蛘?，結合劑和信號發(fā)生體可為在引入到樣品之前或引入到樣品時彼此結合的離散實體(例如，受體蛋白和針對特定受體蛋白的標記抗體)。本文使用的術語“固體載體”是指存在于生物樣品中的目標物可固定于其上且隨后通過本文公開的方法檢測的制品。目標物可通過物理吸附、共價鍵形成或其組合固定在固體載體上。固體載體可包括聚合物、玻璃或金屬材料。固體載體的實例包括膜、微量滴定板、珠、過濾器、測試條、載玻片、蓋玻片和試管。本文使用的術語“特異性結合”是指與其他分子的明顯較低識別相比兩種不同分子之一對另一分子的特異性識別。所述分子在其表面上或在空腔中可具有在兩分子之間產生特異性識別的區(qū)域，所述特異性識別由靜電相互作用、氫鍵或疏水性相互作用中的一種或多種引起。特異性結合的實例包括但不限于抗體-抗原相互作用、酶-底物相互作用、多核苷酸相互作用等。在一些實施方案中，結合劑分子在諸如約6-約8的pH和約0°C -約 37°C的溫度的環(huán)境條件下可對目標物具有不低于約IO5M4的固有平衡結合常數(KA)。本文使用的術語“目標物”是指在存在于生物樣品中時可被檢測的生物樣品的組分。所述目標物可為任何物質，對該物質存在天然存在的特異性結合劑(例如，抗體)或可制備針對該物質的特異性結合劑(例如，小分子結合劑或適配體)。一般來講，結合劑可經目標物的一種或多種離散化學部分或目標物的三維結構組分(例如，由肽折疊產生的三維結構)與目標物結合。所述目標物可包括以下一種或多種天然或修飾的肽、蛋白質(例如，抗體、親和體或適配體)、核酸(例如，多核苷酸、DNA、RNA或適配體)；多糖(例如，凝集素或糖)、脂質、酶、酶底物、配體、受體、抗原或半抗原。在一些實施方案中，目標物可包括蛋白質或核酸。本文使用的術語“虛擬染色圖像”(VSI)是指模擬由明場染色方案獲得的圖像的生物樣品的圖像。所述圖像具有與明場圖像類似的對比度、強度和著色。這允許通過生物樣品內的特征來表征，包括但不限于胞核、上皮、基質或任何類型胞外基質材料特征，這就如同明場染色方案直接用于生物樣品上所表征的。本發(fā)明包括通常涉及可用于分析、診斷或預后應用例如分析檢測、組織化學、免疫組織化學或免疫熒光的方法的實施方案。在一些實施方案中，本文公開的方法可特別適用于組織化學、免疫染色、免疫組織化學、免疫測定或免疫熒光。在一些實施方案中，本文公開的方法可特別適用于免疫印跡技術，例如蛋白質印跡或免疫測定，諸如酶聯(lián)免疫吸附測定 (ELISA)。用于連續(xù)染色并檢測生物樣品中的多種目標物的方法更全面地描述在2007 年9月沘日提交的題為“生物樣品的連續(xù)分析(Sequential Analysis of Biological Samples)”的美國專利申請序列號11/864085中，該專利申請通過引用結合到本文中。用于共定位樣品中的目標物的方法描述在以下文獻中2007年3月15日提交的題為“用于分析組織樣品的圖像的系統(tǒng)和方法(System and Methods for Analyzing Images of Tissue Samples)”的美國專利申請序列號11/686，649 ;2006年8月7日提交的題為“共配準組織微陣列的多通道圖像的系統(tǒng)和方法(System and Method for Co-Registering Multi-Channel Images of a Tissue Micro Array) ” 的美國專利申請序列號 11/5000 ; 2006年11月30日提交的題為“計分組織微陣列的圖像的系統(tǒng)和方法(System and Methods for Scoring Images of a Tissue Micro Array) ” 的美國專利申請序列號 11/606582 ；和
72007年2月28日提交的題為“圖像結構的自動分割(Automated Segmentation of Image Structures)”的美國申請序列號11/680063，各文獻通過引用結合到本文中。已知將熒光圖像轉換為假明場圖像的方法。然而，這些方法通常將特定色空間 (波長)再指定到各熒光染料，使得熒光圖像再著色到明場空間中。這些方法未將熒光圖像轉置為代表若將生物樣品進行指定的明場染色方案例如H&E所獲得圖像的圖像。相比之下，本文所述的發(fā)明由熒光圖像產生明場圖像，其中鑒別生物樣品的結構特征和細節(jié)，正如圖像自指定明場染色方案直接獲得一樣。類似明場染色方案的圖像可稱為虛擬染色圖像 (VSI)。本發(fā)明描述了將通過熒光顯微鏡獲取的一組生物標志物圖像映射到新色空間的方法，其中映射圖像強度值代表明場模式，且可用于產生VSI。所述方法涉及使用從生物樣品的兩種或更多種熒光圖像和明場圖像中的相應點獲取的數據。該數據用于評估未知強度變換，該強度變換使用估計的映射參數2將熒光圖像映射到明場色空間。在其中使用H&E形態(tài)學染色來獲得明場色空間的實施方案中，J可定義為A = arg min (HE -A-FLf
A其中A為未知的映射參數，且HE和FL分別代表儲存相應H&E和熒光像素的已知組的矩陣。更具體地講，HE代表H&E圖像的色通道中的強度值且FL為在熒光圖像色空間中的相應點處熒光標志物或自發(fā)熒光中至少一種的強度值。估計的映射參數可使用多種回歸分析模型計算，所述回歸分析模型包括但不限于普通線性最小二乘法(0LQ、廣義最小二乘法(GLS)、迭代再加權最小二乘法(IRLQ或正交估計法。在其中使用線性最小二乘法估計的實施方案中，^可通過以下來進一步計算A = (HE-FIl \FL. FIl )'1其中FLt為FL矩陣的轉置，且(_1)代表矩陣求逆。用于計算映射參數的在熒光圖像與明場圖像中的點的對應可通過兩種方法基于強度的方法和基于特征的方法來建立。在基于特征的方法中，對于熒光圖像和明場圖像二者獲取胞核、上皮、基質或任何類型的胞外基質材料的圖像?；谔卣鞯慕Y構可使用手工處理或自動選擇。在來自兩種模式的圖像中選擇相應結構。對于熒光圖像，圖像可使用具有調到給定生物標志物的適當激發(fā)能量來源和具有適合收集發(fā)射光的濾波器的熒光顯微鏡來捕獲。類似地，多種生物標志物可在不移動顯微鏡下樣品的情況下同時或連續(xù)成像。如所提到的，可對于不同標志物改變激發(fā)波長和濾波器。在某些實施方案中，可設計顯微鏡以使得其能獲取明場圖像和熒光圖像兩者。一種這樣的顯微鏡可涉及校準的多光程和多個照相機。隨后可獲得樣品的明場圖像，其隨后可分割成紅色(R)通道、綠色(G)通道和藍色(B)通道并且測量基于特征的結構的顏色和強度。在基于強度的方法中，顯微鏡下樣品區(qū)域的定位可用電子、磁性、光學或機械傳感器控制，使得樣品區(qū)域可接近相同位置重復定位以便接下來的圖像獲取。基于強度的配準通常適用于廣泛種類的生物標志物。一般來說，固定或以其他方式提供在諸如但不限于TMA、載玻片、孔或載網的基底上的生物樣品用分子生物標志物標記且通過熒光顯微鏡成像。
在一個實施方案中，可使用多種分子生物標志物，諸如與抗體或蛋白質結合的熒光染料。隨后，在熒光顯微鏡下使用調到給定生物標志物的激發(fā)能量來源且使用適于最佳收集發(fā)射光的多種濾波器來使樣品成像。多種生物標志物可在不移動顯微鏡下試樣的情況下同時或連續(xù)成像。對于不同的生物標志物，可改變激發(fā)波長和濾波器。生物標志物可包括但不限于以下所列出的標志物，其包括各標志物的一種或多種但并非一定所有功能的簡述Herf/neu:在乳腺癌和胃癌中過量表達的上皮生長因子，單克隆抗體的治療減緩腫瘤生長EGF-R/erbB 上皮生長因子受體ER 一些乳腺癌腫瘤生長所需要的雌激素受體，位于胞核中且用ISH檢測以決定限制陽性患者中雌激素的治療PR:孕酮受體為與DNA結合的激素AR 雄激素受體參與雄激素依賴性腫瘤生長P53 腫瘤抑制基因感應DNA破壞；在50%人類癌癥中失活β-聯(lián)蛋白癌癥中的癌基因，從細胞膜易位到胞核，其在細胞粘著和作為潛在基因調節(jié)蛋白二者中起作用。磷酸-β-聯(lián)蛋白在胞質溶膠中降解且不轉運到胞核的β-聯(lián)蛋白的磷酸化形式GSK3 β 在Wnt途徑中的糖原合酶激酶_3 β蛋白，使β -聯(lián)蛋白磷酸化，標記磷酸-β-聯(lián)蛋白以便在基因主體(protosome)中快速降解PKCβ 介體G-蛋白偶聯(lián)受體NFK β 當轉運到胞核時炎癥的核因子κ B標志物Bcl-2 =B細胞淋巴瘤癌基因2，充當凋亡抑制劑細胞周期蛋白D 細胞周期調控VEGF 與血管生成有關的血管內皮生長因子E-鈣粘著蛋白在上皮細胞上表達的細胞間相互作用分子，其功能在上皮癌中喪失c-me 酪氨酸激酶受體。帶有區(qū)室信息的至少一種額外熒光形態(tài)學標志物也可包括在該步驟中。選擇該標志物使得其帶有與下一步的共同信息，且如果涉及連續(xù)染色，則用以配準圖像。生物樣品的區(qū)域隨后用在明場色空間中可見的一種或多種形態(tài)學標志物諸如蘇木精和伊紅(H&E)染料重新標記，并再次成像。在一些實施方案中，形態(tài)學標志物可包括但不限于以下角蛋白上皮細胞的標志物泛-鈣粘著蛋白細胞膜的標志物平滑肌肌動蛋白肌肉的標志物DAPI 胞核的標志物蘇木精DNA的標志物(藍色染色)伊紅胞質的標志物；取決于pH(紅色染色)。一些這樣的形態(tài)學標志物可使用明場顯微鏡成像，而一些形態(tài)學標志物可使用熒光顯微鏡成像。在任何情況下，選擇形態(tài)學標志物以使得其具有與較早步驟的共同信息。例如，如果在較早步驟中使用DAPI使胞核成像，則在第二步驟中可在明場顯微鏡下使用蘇木精使胞核成像。因為它們兩者均使相同區(qū)室染色，所以圖像可通過圖像配準技術對準?？蓪API核染劑用作額外熒光形態(tài)學標志物以配準在明場圖像與熒光圖像中用蘇木精染色的胞核。樣品區(qū)域的圖像使用硬件配準技術和軟件配準技術兩者重疊，并且儲存信息，由此技術效果將是配準或以另外方式產生樣品區(qū)域的多通道圖像。因此，基于強度的方法允許使用連續(xù)成像和共配準技術使來自相同生物樣品的分子和形態(tài)學標志物二者成像。隨后，對于熒光圖像和明場圖像二者，可對生物樣品區(qū)域上給定點的像素強度進行配準和比較。與基于特征的方法類似，明場圖像分割成紅色(R)通道、 綠色(G)通道和藍色(B)通道。在基于強度的方法或基于特征的方法中，從熒光圖像到明場色空間的變換使用線性變換方程中估計的映射參數i。當使用H&E染料時，該線性變換方程可表示為
= 或以矩陣符號表示為
權利要求
1.使用熒光圖像產生類似于生物樣品的明場染色方案的明場型圖像的方法，所述方法包括以下步驟獲取生物樣品上固定區(qū)域的兩種或更多種熒光圖像； 將所述熒光圖像映射到明場色空間；和產生明場型圖像。
2.權利要求1的方法，其中所述明場型圖像對應于具有紅色、綠色和藍色三通道色空間的H&E型圖像。
3.權利要求1的方法，其中所述兩種或更多種熒光圖像中的至少一種圖像為自發(fā)熒光型。
4.權利要求1的方法，其中所述映射步驟包括 獲取所述生物樣品的固定區(qū)域的明場圖像；至少部分地利用基于特征的信息或像素強度數據信息分析所述明場圖像和所述兩種或更多種熒光圖像的圖像數據以產生映射參數以將所述兩種或更多種熒光圖像變換為明場色空間；和將所述映射參數應用到所述兩種或更多種熒光圖像。
5.權利要求4的方法，其中所述獲取明場圖像的步驟包括用蘇木精和伊紅將所述生物樣品連續(xù)染色以產生H&E型圖像的步驟。
6.權利要求4的方法，其中所述基于特征的信息包括選自胞核、上皮和基質的一種或多種特征。
7.權利要求4的方法，其中所述產生映射參數的步驟包括使用線性估計模型。
8.權利要求7的方法，其中將所述線性估計模型定義為 k = ^grm\{HE-AFL)2A其中i為估計的映射參數，HE代表在H&E圖像的色通道中的強度值，且FL為熒光圖像的至少兩個色通道的強度值。
9.權利要求4的方法，其還包括將所述映射參數應用到第二固定區(qū)域的兩種或更多種熒光圖像的步驟，其中所述第二固定區(qū)域來自相同或不同的生物樣品。
10.權利要求1的方法，其還包括使用所述明場型圖像進行病理診斷的步驟。
11.權利要求10的方法，其中所述病理診斷用于癌癥。
12.權利要求1的方法，其還包括使用所述明場型圖像進行定量分析的步驟。
13.權利要求12的方法，其中所述定量分析的步驟包括確定分子途徑與選自胞核、上皮和基質的一種或多種形態(tài)學結構之間的關系。
14.使用熒光圖像產生類似于生物樣品的明場染色方案的明場型圖像的圖像分析系統(tǒng)，其包括適于獲取生物樣品上固定區(qū)域的兩種或更多種熒光圖像的數字成像裝置；和適于應用映射參數以將所述兩種或更多種熒光圖像變換為明場型圖像的處理裝置。
15.權利要求14的系統(tǒng)，其中所述處理裝置進一步配置以通過以下步驟計算所述映射參數獲取所述固定區(qū)域的明場圖像；和至少部分地分析所述明場圖像和所述兩種或更多種熒光圖像的基于特征的信息或像素強度數據信息以將所述兩種或更多種熒光圖像變換為明場色空間。
16.權利要求15的系統(tǒng)，其中所述分析步驟包括線性估計模型。
17.權利要求15的系統(tǒng)，其中所述處理裝置進一步配置以儲存來自一個或多個先前分析的生物樣品的映射參數。
全文摘要
提供了使用熒光圖像產生類似于生物樣品的明場染色方案的明場型圖像的方法。其步驟包括獲取生物樣品上固定區(qū)域的兩種或更多種熒光圖像，將所述熒光圖像映射到明場色空間并產生明場圖像。還提供了使用熒光圖像產生生物樣品的明場型圖像的圖像分析系統(tǒng)。
文檔編號G01N21/64GK102575990SQ201080044716
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2009年9月29日
發(fā)明者A·肯, M·J·杰德斯, M·O·貝洛, Q·李 申請人:通用電氣公司