抗核抗體圖像分析系統、抗核抗體圖像分析方法和抗核抗體圖像分析程序與流程

本發明涉及用于分析抗核抗體圖像以預測滴度的抗核抗體圖像分析系統、抗核抗體圖像分析方法和抗核抗體圖像分析程序。

背景技術：
抗核抗體檢測用在屬于自身免疫疾病的結締組織疾病的診斷、治療決策、預后估計等重要測試之中。自身抗體篩選的最有效方法是免疫熒光。該方法中，將稀釋到預定濃度的病人血清添加到載玻片上人工培養的人喉癌源上皮細胞(稱為HEp-2細胞)進行反應，然后使用具有熒光染劑標記的二次抗體來檢測細胞中是否存在抗體和自身抗原的反應。通過免疫熒光獲得熒光圖案和抗體滴度，作為抗核抗體測試結果。存在六種主要熒光圖案，即，斑紋圖案、均質圖案、邊緣圖案、離散斑紋圖案、核小體圖案和細胞質圖案。所確定的滴度表示為40倍稀釋陽性、80倍稀釋陽性、160倍稀釋陽性等。40倍稀釋陽性表示在病人血清40倍稀釋的情形中熒光圖案可識別，但在病人血清更高倍率稀釋(如80倍稀釋)的情形中熒光圖案不可識別。在以下兩個步驟中執行免疫熒光的抗核抗體的確定。第一個步驟中，對具有給定稀釋比(如40倍稀釋)的樣本進行定性測試。定性測試通常包括通過顯微鏡觀察在視覺上做出陽性/陰性確定。在熒光顯微鏡下通過顯微鏡檢查確定為陰性的樣本被認為是抗核抗體陰性。此后第二步驟中，對定性測試中確定為陽性的樣本做進一步處理。一旦在定性測試中被確定為抗核抗體陽性，則準備具有雙倍稀釋血清的載玻片，對基于該稀釋比的抗體滴度進行定量測試。這里，將給出陽性結果的最大稀釋比設定為抗體滴度。還確定每個樣本的熒光圖案。專利文獻(PTL)1描述了通過間接免疫熒光化驗，在抗人血清中核抗原和細胞漿抗原的抗體的測量中的最終抗體滴度測量方法。在專利文獻1描述的方法中，基于病人血清的初始抗體滴度和相機的曝光時間和最大有效曝光時間(最終曝光時間)，計算病人血清的最終抗體滴度。引用列表專利文獻PTL1：PCT國際申請公開的No.2011-503586的日文譯文

技術實現要素：
技術問題典型的測試評估包括上文提到的通過顯微鏡觀察視覺上做出陽性/陰性確定，其在再現性和客觀性上存在問題。在使用在顯示器上顯示染色樣本圖像的系統的評估的情形中，也是視覺上做出陽性/陰性確定，這在再現性和客觀性上存在問題。當定性測試結果是抗核抗體陽性的情形中，還存在以下問題，需要準備具有雙倍稀釋的血清的載玻片以用于定量測試，并且針對每個載玻片，需要檢查多達哪個稀釋比看得到反應以確定滴度。在使用抗核抗體圖像的情形中同樣如此。專利文獻1描述了一個公式，其使用病人血清的初始抗體滴度以及相機的曝光時間和最大有效曝光時間來計算病人血清的最終抗體滴度。使用專利文獻1中描述的計算公式能夠確定特定滴度。然而，專利文獻1中描述的測量方法的問題是，由于計算抗體滴度的公式是通過簡單線性等式定義的，所以計算出的抗體滴度的精度較低。因此，使用專利文獻1中描述的測量方法可以降低操作成本，但是存在無法提高滴度預測精度的問題。因此，本發明的目的在于提供一種抗核抗體圖像分析系統、抗核抗體圖像分析方法和抗核抗體圖像分析程序，其可以在保持滴度預測精度的同時，降低使用抗核抗體圖像預測滴度的操作成本。問題的解決方案根據本發明的抗核抗體圖像分析系統包括：輝度計算裝置，計算從指定稀釋比的抗核抗體圖像中提取的細胞核的輝度；以及滴度預測裝置，使用由細胞核的染色形態指定的染色圖案和至少一個稀釋比處的輝度來預測抗核抗體滴度。根據本發明的抗核抗體圖像分析方法包括：計算從指定稀釋比的抗核抗體圖像中提取的細胞核的輝度；以及使用由細胞核的染色形態指定的染色圖案和至少一個稀釋比處的輝度來預測抗核抗體滴度。根據本發明的抗核抗體圖像分析程序使計算機執行：輝度計算處理，計算從指定稀釋比的抗核抗體圖像中提取的細胞核的輝度；以及滴度預測處理，使用由細胞核的染色形態指定的染色圖案和至少一個稀釋比處的輝度來預測抗核抗體滴度。發明的有益效果根據本發明，可以在保持預測精度的同時，降低使用抗核抗體圖像來預測滴度的操作成本。附圖說明圖1是示出根據本發明的抗核抗體圖像分析系統的示例性實施例的框圖。圖2是示出滴度預測方法的示例的說明圖。圖3是示出抗核抗體圖像分析系統的操作的示例的流程圖。圖4是示出每個滴度處的輝度的說明圖。圖5是示出斑紋圖案中滴度和輝度之間的關系的說明圖。圖6是示出均質圖案中滴度和輝度之間的關系的說明圖。圖7是示出核小體圖案中滴度和輝度之間的關系的說明圖。圖8是示出離散斑紋圖案中滴度和輝度之間的關系的說明圖。圖9是示意性示出根據本發明的抗核抗體圖像分析系統的框圖。具體實施方式以下參考附圖描述根據本發明的示例性實施例。圖1是示出根據本發明的抗核抗體圖像分析系統的示例性實施例的框圖。該示例性實施例中，抗核抗體圖像分析系統包括圖像輸入裝置11、細胞核提取裝置12、染色圖案(stainingpattern)確定裝置13、輝度計算裝置14、滴度預測裝置15和預測結果輸出裝置16。圖像輸入裝置11接收輸入抗核抗體圖像。輸入抗核抗體圖像是以特定倍率稀釋的抗核抗體的圖像。輸入抗核抗體圖像可以具有任何倍率，例如40倍稀釋、80倍稀釋或160倍稀釋，只要其是特定倍率。該示例性實施例中，通過捕捉根據免疫熒光標記的二次抗體而獲得的圖像被用作抗核抗體圖像。然而，輸入抗核抗體圖像不限于使用免疫熒光生成的圖像。圖像輸入裝置11可以從存儲圖像的存儲裝置(未示出)讀取抗核抗體圖像，或者經由通信網絡(未示出)接收另一設備發送的圖像。細胞核提取裝置12從輸入抗核抗體圖像中提取每個細胞核。這里，細胞核提取裝置12可以基于細胞核的輝度、形狀等，從抗核抗體圖像提取間期細胞核和分裂期細胞核中的每一個。通過提取分裂期細胞核，可以以更高的精度指定下文提到的染色圖案。可以使用任何方法從抗核抗體圖像提取細胞核，并且細胞核提取裝置12可以使用公知方法從抗核抗體圖像中提取細胞核。染色圖案確定裝置13根據提取的細胞核確定抗核抗體圖案。例如，根據染色形態，使用熒光染劑的免疫熒光將抗核抗體主要分類為斑紋圖案、均質圖案、邊緣圖案、離散斑紋圖案、核小體圖案和細胞質圖案。相應地，基于所提取的細胞核的染色形態，染色圖案確定裝置13確定抗核抗體可被分類為這些圖案中的哪種圖案。假定基于細胞核的染色形態指定抗核抗體圖案，以下將該圖案稱為染色圖案。例如，在整個細胞核被均勻染色的情形中，染色圖案確定裝置13可以將抗核抗體確定為均質染色圖案。染色圖案確定裝置13可以用任何其他公知方法來確定抗核抗體的染色圖案。一些細胞核具有多染色形態的特征。在該情形中，抗核抗體...