數(shù)字組織病理學(xué)全幅圖像為計(jì)算機(jī)化的定量分析提供新的機(jī)遇。越來越多的研究表明,腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞與癌變細(xì)胞的相互作用是一項(xiàng)重要的預(yù)后指標(biāo)。HPV+口咽癌癥是頭頸部常見的惡性腫瘤,目前對(duì)其沒有很好的預(yù)后指標(biāo)。利用計(jì)算機(jī)圖像處理和模式識(shí)別技術(shù),從數(shù)字組織病理學(xué)全幅圖像中定量提取細(xì)胞核形態(tài),并利用其特征去度量腫瘤微環(huán)境與癌變區(qū)域相互作用的程度,構(gòu)建口咽癌癥復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)模型。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來自華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的病理學(xué)檔案,是連續(xù)回顧性收集的234名口咽癌患者手術(shù)切除的組織病理學(xué)切片及其相應(yīng)的跟蹤數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn):利用圖像定量分析構(gòu)建口咽癌癥復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)模型,能夠顯著地區(qū)分復(fù)發(fā)與非復(fù)發(fā)病患,其100次5折交叉驗(yàn)證的分類結(jié)果的平均AUC達(dá)到0.67±0.02;對(duì)病患分別進(jìn)行單變量（HR（95%CI）=1.76 （0.99～3.13）,P=0.035 2）及多變量生存分析（（HR（95%CI）=3.27（1.12～5.46）,P=0.039））,結(jié)果說明腫瘤微環(huán)境與癌變區(qū)域相互作用高的口咽癌癥病患相比于相互作用低的病患,有更低的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)及更長的生存期。研究揭示計(jì)算機(jī)定量度量的腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞與癌變細(xì)胞的相... 

【文章來源】：中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2020,39(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

細(xì)胞核分割效果，將位于圖像邊緣的細(xì)胞核排除(不顯示細(xì)胞核分割輪廓及后續(xù)的計(jì)算)

對(duì)上述特征選擇方法得到的有效特征，應(yīng)用3種不同的機(jī)器學(xué)習(xí)分類器:線性判別分析、二次判別分析和隨機(jī)森林分類器，在模型集中進(jìn)行100次5折交叉驗(yàn)證。然后，對(duì)這些分類器進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算模型集所有圖像的ROC曲線下的面積(AUC)，確定特征選擇和分類器的最佳組合(共12種不同組合中的一種)。1.4 生存分析

利用特征選擇算法，選擇出前6個(gè)度量腫瘤與微環(huán)境相互作用分?jǐn)?shù)的violin plot，如圖3所示�？梢钥吹�，利用細(xì)胞核偏心率(eccentricity)、像素值均值(mean intensity)、寬高比(aspect ratio)和圓形度(circularity)特征所計(jì)算的Ta MIS，在非復(fù)發(fā)病患(左)和復(fù)發(fā)病患(右)圖像中具有不同的表達(dá)模式。更具體地說，在全幅圖像中的Ta MIS統(tǒng)計(jì)信息中，非復(fù)發(fā)病患的Ta MIS表達(dá)普遍高于復(fù)發(fā)病患的Ta MIS表達(dá)，而且該表達(dá)模式在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上是顯著的(P<0.05)。圖4所示為利用細(xì)胞核特征-eccentricity所計(jì)算的Ta MIS在復(fù)發(fā)和非復(fù)發(fā)病患的組織病理圖像中的表達(dá)�？梢钥吹�，在非復(fù)發(fā)的圖像中，大部分癌癥區(qū)域(黑色細(xì)線描繪的區(qū)域)內(nèi)的Ta MIS特征呈現(xiàn)高表達(dá)，這表明腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞和癌癥細(xì)胞的交互程度較高。圖4 利用細(xì)胞核特征-eccentricity所計(jì)算的Ta MIS在病患組織病理圖像中的表達(dá)。(a)復(fù)發(fā);(b)非復(fù)發(fā)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]口腔癌及口咽癌術(shù)后伴舌缺損患者吞咽功能的相關(guān)因素分析[J]. 盧渙滋,梁玉潔,楊樂,肖育棟,廖貴清.  中國實(shí)用口腔科雜志. 2018(09)
[2]經(jīng)口機(jī)器人手術(shù)在口咽癌外科治療中的研究進(jìn)展[J]. 黃冠江,羅夢(mèng)思,張靖萱,朱財(cái)明,劉月輝,劉紅兵.  臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志. 2017(02)

博士論文
[1]結(jié)直腸癌細(xì)胞與微環(huán)境相互作用誘導(dǎo)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中差異表達(dá)基因的篩選及初步鑒定[D]. 李輝.浙江大學(xué) 2015

碩士論文
[1]口腔鱗癌細(xì)胞外泌體差異表達(dá)lncRNAs的生物信息學(xué)分析[D]. 金佳佳.蘭州大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3273254