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拓展数字病理创新边界,为科研带来全新可能

丁香学术  · 公众号  ·  · 2024-12-12 07:58

正文

在临床医学中,病理分析是疾病诊断、评估等的重要手段。在科研领域,病理科学研究也具有不可替代的作用。通过对组织的取材、处理和分析,科研人员能够研究疾病发生、发展和形态变化的规律,为病理科学和临床实践的发展提供了宝贵的依据。


病理图像分析软件作为病理数字化建设的有力工具,其研发和应用日益受到重视。丹吉尔是国内数字病理产业领先品牌,致力于打造一站式病理科全数字化解决方案,其中 DP-MASTER 数字病理智能分析软件 * 已服务于国内多家科研机构,为了解更多详情,丁香园特邀 丹吉尔产品经理马英杰先生 进行了相关分享。




以智能分析软件为抓手,答好数字病理「必答题」


传统病理基于显微镜诊断系统进行病理判读,并且全过程基本依赖人工。而数字化病理是计算机和病理学的交叉融合,病理医生或科研人员基于数字切片进行判读。在我国病理医生数量远不能满足临床发展需求,且病理资源分布不均的背景下,病理数字化建设已是学科发展的「必答题」。


面对必须作答且必须答好的「考卷」,数字病理智能分析软件正凭借其在提高诊断效率、优化工作流程等方面的重要价值,成为解决病理科研与诊断诸多痛点的突破口。


马经理表示,丹吉尔自创立以来一直致力于提供病理全数字化整体解决方案,DP-MASTER 就是公司在这一领域长期深耕的成果。他进一步介绍,DP-MASTER 是一款由公司自主开发的多功能病理图像分析软件,与国际同类软件相比,DP-MASTER 不仅在价格上具有明显优势,而且功能上也有很多亮点,同时内置多项 AI 处理系统,兼容大部分图像格式,具备强大的图像浏览及分析处理能力。


该软件可以兼容市面上所有主流的扫描仪格式,同时也支持如 JPEG、TIFF 等常见图像格式,能够处理包括明场(如 HE 染色)、免疫组化、荧光成像以及多色免疫荧光等多种类型的图像,实现精确的定量分析。


值得一提的是,针对数据处理流程中的常见痛点,DP-MASTER 实现了从图像分析到结果统计的一站式服务。传统软件在完成图像分析后,大多仅提供基本的数据输出,如阳性细胞数量、阴性细胞数量及比例、染色强度等信息,用户需进一步使用 R 语言或 SPSS 等工具进行差异统计分析。而 DP-MASTER 则能在内部自动完成这一过程,直接输出包含 P 值、差异统计图在内的数据分析结果,简化了工作流程,提高了效率。



AI 赋能 + 效率提升,为数字病理建设注入新活力


近年来,快速发展的人工智能(AI)技术为数字病理建设注入了新的活力。越来越多的病理专家认为,随着大量高质量数据的积累和算法的持续迭代,AI 在病理领域的应用或将逐渐迎来奇点,成为愈加重要的角色。


马经理介绍说,针对科研人员的需求,DP-MASTER 有针对性的搭载了诸多 AI 模块,为病理图像分析提供了有力的支持。


在组织层面,DP-MASTER 内置了多种常用的 AI 算法模型,如 ER/PR/Ki-67 等,能够将组织精确地分为肿瘤区域和间质区域。这些算法模型经过优化,能够高效地识别和分类不同类型的组织结构,为后续的详细分析打下坚实的基础。

在细胞层面,DP-MASTER 的 AI 能力适用于明场和荧光图像。这些模型经过超过 30 万个细胞的训练,能够准确地勾勒出细胞轮廓。无论是细胞膜、细胞浆还是细胞核,这些算法都能进行精确的定位和分析。

在细胞膜染色分析方面,DP-MASTER 表现尤为突出。由于细胞膜染色复杂,不同区域的染色深度不一,且呈现片断化分布,这给准确识别带来了挑战。软件的 AI 算法经过数十万细胞样本的训练,能够根据细胞的实际大小灵活调整细胞膜的半径设定,相较于那些固定膜半径的传统软件,这种方法显著提高了细胞膜分析的准确性与速度。


马经理补充道,除了 AI 算法外,DP-MASTER 开发一些特色功能,使之能够更加精准地分析结果,并大幅提高使用者的判读效率。比如用户在导入图像后,可以通过实时预览框即时观察算法模型对细胞的识别效果。此外,用户在调整参数设置时,可以立即看到这些参数对当前识别效果的影响,从而快速优化分析结果。


在进行多样化的染色实验时,DP-MASTER 允许用户根据蛋白质表达的位置(如细胞膜、细胞浆或细胞核)设置不同的阈值强度。这样,用户可以更精确地识别阳性细胞,并将其分为弱阳性、中阳性和强阳性,分别用黄色、橙色和红色表示,并可以根据染色强度自动计算相关的 H-score,Allred-score 等指标。


除此之外,为了提高工作效率,DP-MASTER 支持批量分析。用户可以将多张切片导入软件,调用预先设置好的算法模型,进行批量处理。这一功能大幅提升了分析效率,尤其适用于需要处理大量样本的场景。对于多色荧光图像的分析,DP-MASTER 还提供了多种高级分析工具,如空间分析(包括浸润分析和邻近分析)、热图生成以及多张切片的叠加融合等。



学得快用得好,DP-MASTER 助用户成为数据分析高手


如前所述,DP-MASTER 是一款功能丰富的软件,如何令用户快速上手,减少用户的学习时间,丹吉尔在开发时融入了很多细心的考量。马经理介绍道,这款软件采用中文语言,操作操作界面非常简洁,使得用户无需花费太多时间学习。简洁清晰的指引,可以帮助用户在短时间内就能熟悉各项功能。


DP-MASTER 内置了一本详尽的用户手册,手册中对每个功能模块都进行了详细的解释和说明。无论用户是在进行基础操作还是高级分析,都能在手册中找到相应的指导。软件还提供了大量的分析案例,涵盖了各种常见的应用场景。用户可以参照这些案例,逐步操作,从而获得所需的分析结果。这种实例化的学习方式不仅提高了用户的操作熟练度,还增强了他们解决实际问题的能力。


为了满足用户的高级需求,丹吉尔设立了线上和线下相结合的培训。一方面提供专业的线下培训,由经验丰富的培训师进行面对面的指导,确保用户充分掌握软件的各项功能。另一方面提供线上培训平台,用户可以灵活安排,通过丰富的视频教程、互动问答和在线测试,巩固所学知识并及时解决疑问。



打造病理图像分析创新先锋,探索数字病理无限可能


DP-MASTER 自面世以来,已经在市场上获得了广泛的认可和好评。这款软件不仅在病理图像分析领域展现了卓越的性能,还一直保持着持续的研发和更新。马经理透露,软件目前的更新方向除了满足阳性细胞计数、良性比例等常规分析需求外,公司还投入了大量研发力量去解决一些非常规且较为复杂的分析需求。


他介绍,目前丹吉尔研发部门正在推进的一个重要项目是三维重构技术。通过这项技术,能够将组织的连续切片进行三维重构,生成一个立体的结构模型。用户可以在三维结构中观察目标部位,计算目标部位的体积,或者测量不同部位之间的空间距离。这一功能将极大提升复杂组织结构的分析精度和效率。







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