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公開番号2025114735
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2025078227,2023577709
出願日2025-05-08,2022-06-07
発明の名称多重免疫蛍光イメージングを使用する組織学的染色のデジタル合成
出願人ベンタナメディカルシステムズ, インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G06T 1/00 20060101AFI20250729BHJP(計算;計数)
要約【課題】多重免疫蛍光(MPX)画像から合成組織学的染色画像を取得することを容易にする方法、システム及びプログラムを提供する。
【解決手段】組織切片のMPX画像のMチャンネルのそれぞれからの情報に基づくNチャンネル入力画像を生成する(MおよびNは正の整数かつN≦M)ことと、複数の画像対を含む訓練データセットを使用して訓練された生成器ネットワークを使用してNチャンネル入力画像を処理することによって合成画像を生成することと、を含む。合成画像は、少なくとも1つの組織化学的染色剤によって染色された組織切片を示す。複数の画像対の各画像対は、組織の第1の切片のMPX画像から生成されたNチャンネル画像と、少なくとも1つの組織化学的染色剤によって染色された組織の第2の切片の画像とを含む。
【選択図】図8A
特許請求の範囲【請求項１】
画像変換の方法であって、
組織切片の多重免疫蛍光（ＭＰＸ）画像のＭチャンネルのそれぞれからの情報に基づくＮチャンネル入力画像を生成することであって、Ｍは正の整数であり、ＮはＭ以下の正の整数である、Ｎチャンネル入力画像を生成することと、
複数の画像対を含む訓練データセットを使用して訓練された生成器ネットワークを使用して前記Ｎチャンネル入力画像を処理することによって合成画像を生成することと
を含み、
前記合成画像が、少なくとも１つの組織化学的染色剤によって染色された組織切片を示し、
前記複数の画像対の各画像対について、前記対が、
組織の第１の切片のＭＰＸ画像から生成されたＮチャンネル画像と、
前記少なくとも１つの組織化学的染色剤によって染色された前記組織の第２の切片の画像と
を含む、方法。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記Ｎチャンネル入力画像を生成することが、前記組織切片の前記ＭＰＸ画像の前記Ｍチャンネルのそれぞれについて、前記チャンネルからの情報を前記Ｎチャンネル画像の前記Ｎチャンネルのうちの少なくとも１つにマッピングすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記マッピングすることが、前記組織切片の前記ＭＰＸ画像の複数のチャンネルのそれぞれからの情報に基づく自己蛍光画像を生成することを含み、
前記Ｎチャンネル入力画像が、前記自己蛍光画像からの情報に基づく、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記自己蛍光画像が、前記組織切片の前記ＭＰＸ画像の前記複数のチャンネルの非線形結合に基づく、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記自己蛍光画像が、前記複数のチャンネル間の自己蛍光のスペクトル分布に基づく、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＭＰＸ画像の前記複数のチャンネルが、前記組織切片の前記ＭＰＸ画像の前記Ｍチャンネルである、請求項３から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の画像対の各画像対について、前記対の前記Ｎチャンネル画像が、前記第１の切片の前記ＭＰＸ画像のＭチャンネルのそれぞれからの情報に基づく、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記合成画像がＮチャンネル画像である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記Ｎチャンネル入力画像および前記合成画像のそれぞれがＲＧＢ画像である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記組織切片の前記ＭＰＸ画像が暗視野画像であり、前記合成画像が明視野画像である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
分野
本開示は、デジタル病理に関し、特に、多重免疫蛍光画像から合成組織学的染色画像を取得することを含む技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
背景
組織病理は、疾患の診断、治療に対する応答の評価、および／または疾患と戦うための薬理学的薬剤の開発などの様々な理由で、組織切片から準備されたスライドの検査を含み得る。組織切片およびその中の細胞は実質的に透明であることから、スライドの準備は、典型的には、関連する構造をより視認可能にするために組織切片を染色することを含む。デジタル病理は、デジタル画像を取得するために染色されたスライドをスキャンすることを含み得、デジタル画像は、その後、デジタル病理画像分析によって検査され得、および／またはヒト病理学者によって解釈され得る。
【０００３】
組織切片の多重免疫蛍光（ＭＰＸ）染色は、単一細胞レベルでの複数のバイオマーカーおよびそれらの同時発現の同時検出を可能にする。ＭＰＸは、免疫療法に対する応答に有意な影響を及ぼし得る腫瘍微小環境における免疫状況の特徴付けを可能にする。例えば、ＭＰＸの使用は、単一のスライドにおいてより多くのバイオマーカーの検出および共局在化を提供することができる。ＭＰＸは、効果的な治療法を発見し、新たな薬物を開発するための貴重なツールであることを約束するが、ＭＰＸの結果を基礎となる組織構造と正確に関連付けることに関していくつかの課題が残っている。
【発明の概要】
【０００４】
概要
様々な実施形態では、組織切片の多重免疫蛍光（ＭＰＸ）画像のＭ個のチャンネルのそれぞれからの情報に基づくＮチャンネル入力画像を生成することであって、Ｍが正の整数であり、ＮがＭ以下の正の整数である、Ｎチャンネル入力画像を生成することと、複数の画像対を含む訓練データセットを使用して訓練された生成器ネットワークを使用してＮチャンネル入力画像を処理することによって合成画像を生成することと、を含む、画像変換のコンピュータ実装方法が提供される。この方法では、合成画像は、少なくとも１つの組織化学的染色剤によって染色された組織切片を示し、複数対の画像の各対について、対は、組織の第１の切片のＭＰＸ画像から生成されたＮチャンネル画像と、少なくとも１つの組織化学的染色剤によって染色された組織の第２の切片の画像とを含む。
【０００５】
いくつかの実施形態では、Ｎチャンネル入力画像を生成することは、組織切片のＭＰＸ画像のＭ個のチャンネルのそれぞれについて、チャンネルからＮチャンネル画像のＮ個のチャンネルのうちの少なくとも１つへのマッピング情報を含む。マッピングは、組織切片のＭＰＸ画像の複数のチャンネル（例えば、Ｍ個のチャンネルのそれぞれ）のそれぞれからの情報に基づく自己蛍光画像を作成することを含んでもよく、Ｎチャンネル入力画像は、自己蛍光画像からの情報に基づいてもよい。自己蛍光画像は、組織切片のＭＰＸ画像の複数のチャンネルの非線形な組み合わせに基づいてもよい。追加的または代替的に、自己蛍光画像は、複数のチャンネル間の自己蛍光のスペクトル分布に基づいてもよい。
【０００６】
いくつかの実施形態では、合成画像は、Ｎチャンネル画像である。Ｎチャンネル入力画像および合成画像のそれぞれは、ＲＧＢ画像であってもよい。追加的または代替的に、組織切片のＭＰＸ画像は、暗視野画像であってもよく、および／または合成画像は、明視野
画像であってもよい。
【０００７】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの組織化学的染色剤は、ヘマトキシリンおよびエオシンである。
【０００８】
いくつかの実施形態では、Ｎチャンネル画像は、自己蛍光画像および核対比染色画像に基づく。例えば、Ｎチャンネル画像は、自己蛍光画像と核対比染色に対応する組織切片のＭＰＸ画像のチャンネルとの線形結合に基づいてもよい。Ｎチャンネル画像は、線形結合に基づく光学濃度値の配列に基づく。
【０００９】
いくつかの実施形態では、Ｎは３に等しく、および／またはＭは少なくとも４である。
【００１０】
いくつかの実施形態では、生成器ネットワークは、敵対的生成ネットワークの一部として訓練されたものである。いくつかの実施形態では、生成器ネットワークは、Ｕ－Ｎｅｔおよび／またはエンコーダ－デコーダネットワークとして実装される。生成器ネットワークは、生成器ネットワークによる画像と予想される出力画像との間で測定されたＬ１損失を介して更新され得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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