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专利号: 2021105413091
申请人: 湖南医药学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,包括:染色切片图像获取模块,用于获取HE染色的染色切片图像,并将图像进行图像块分割;

染色切片图像获取模块获取的染色切片图像对应的染色切片染色过程,包括以下步骤:步骤一、将组织切片进行脱蜡、梯度酒精水洗,然后采用苏木素染液染色1 3min;

~

步骤二、将上一步染色后切片进行水洗,分化,水洗,采用pH为8.1、浓度为0.05mol/L Tris‑HCl缓冲液返蓝0.5 1min,重复返蓝1 2次,再酒精梯度脱水,取伊红染色液染色5~ ~ ~

15s,梯度酒精脱水,透明后,封固,即完成所述的组织染色方法;所述的伊红染色液染色前的酒精梯度脱水操作如下:依次采用pH值为6.5 7.0、体积浓度为75%的乙醇、体积浓度为85%的乙醇、体积浓度为~

90%的乙醇、体积浓度为100%的乙醇和体积浓度为100%的乙醇进行脱水;

苏木素染液中含有3g的苏木素、20g硫酸铝钾、0.5g碘酸钠、60 100mL浓度为29wt%的硫~酸亚铁溶液、200 400mL的乙二醇、10 30mL冰醋酸和500 800mL的蒸馏水;

~ ~ ~

所述的伊红染色液是由伊红、焰红与体积百分含量为85 95%的酒精按照质量比为1:~

0.2 0.5:90 100的比例混合而成的pH值为4.5的溶液;

~ ~

细胞核分割模块,调取细胞核分割网络模型对图像块进行细胞核分割;

细胞核掩蔽模块,复制染色切片图像对应的图像块,记为复制图像;将细胞核分割模块分割的结果映射在对应的复制图像中,在复制图像中形成细胞核轮廓;然后提取细胞核轮廓外围区域像素的RGB值,所述的细胞核轮廓外围区域为按照细胞核轮廓向外侧扩展2‑3个像素宽度所形成的区域;将细胞核轮廓外围区域所有像素的RGB值取均值作为掩蔽像素;将复制图像中的细胞核轮廓及内部的像素替换为掩蔽像素;

细胞质分割模块,调取细胞质分割网络模型对细胞核掩蔽模块掩蔽后的图像进行细胞质分割。

2.根据权利要求1所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,所述系统还包括:细胞整体单元确定模块,针对于染色切片图像对应的图像块,将细胞质分割模块分割的结果映射在对应的图像块中,同时将细胞核分割模块分割的结果映射在同一图像块中,最终形成染色切片图像的分割图像。

3.根据权利要求2所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,所述系统还包括:癌症辅助分析模块,基于利用专家库对细胞整体单元确定模块的结果进行癌变细胞的识别和分类;识别和分类过程采用专家库的方式进行,所述专家库中存储有癌变细胞的判断规则,癌变细胞的判断规则为专家基于病理图像大数据确定的癌变细胞形态学特征。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,所述的细胞核分割网络模型结构如下:编码器包括五个编码单元,即第一编码单元至第五编码单元,图像块依次经过第一编码单元至第五编码单元进行处理;其中,第一编码单元包括1个5*5卷积、1个BN层、1个激活函数层和1个池化层;

第二编码单元至第五编码单元分别包括3个卷积组、4个卷积组、4个卷积组、3个卷积组,每个卷积组的网络结构相同,以一个卷积组的结构为例进行说明,一个卷积组的输入经过两条处理路径处理:一条路径包括三个卷积模块和一个激活函数层;

第一卷积模块:1*1卷积层+BN层+激活函数层;

第二卷积模块:3*3卷积层+BN层+激活函数层;

第三卷积模块:1*1卷积层+BN层;

另一条路径:1*1卷积层+BN层;

然后两条处理路径的输出进行加和后送入激活函数层;

解码器包括四个解码单元和四个反卷积单元,即第一解码单元至第四解码单元,以及第一反卷积单元至第四反卷积单元;其中,第一反卷积单元至第四反卷积单元2*2的反卷积层;

第一解码单元至第三解码单元分别4个卷积组、4个卷积组、3个卷积组;

每个卷积组包括三个卷积模块和一个激活函数层;所述的三个卷积模块如下:第四卷积模块:1*1卷积层+BN层+激活函数层;

第五卷积模块:3*3卷积层+BN层+激活函数层;

第六卷积模块:1*1卷积层+BN层+激活函数层;

第四解码单元包括:1个5*5卷积、1个BN层、1个激活函数层和一个1*1卷积层;

第五编码单元输出的特征图经过第一反卷积单元之后与第四编码单元输出的特征图在通道上叠加,然后送入第一解码单元;

第一解码单元输出的特征图经过第二反卷积单元之后与第三编码单元输出的特征图在通道上叠加,然后送入第二解码单元;

第二解码单元输出的特征图经过第三反卷积单元之后与第二编码单元输出的特征图在通道上叠加,然后送入第三解码单元;

第三解码单元输出的特征图经过第四反卷积单元之后送入第四解码单元,第四解码单元输出分割图。

5.根据权利要求4所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,所述的细胞质分割网络模型与细胞核分割网络模型结构相同。

6.根据权利要求5所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,所述的细胞核分割网络模型的激活函数为RELU。

7.根据权利要求6所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,所述的细胞质分割网络模型的激活函数为 。

8.根据权利要求7所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,染色切片图像获取模块对图像进行图像块分割时每个图像块的大小为224*224。

9.根据权利要求8所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统,其特征在于,染色切片图像获取模块获取的染色切片图像为染色切片40倍效果图。

10.一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析装置,其特征在于,所述装置用于存储和/或运行权利要求1至9之一所述的一种基于HE染色病理图像的癌症辅助分析系统。