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免疫组化的图象分析

免疫组化的图象分析我这里说的免疫组化图片,是这样的一类图片:染上的颜色是黄色,如果染得浓,就呈现棕黄色。

(制作样品的过程可别问我。

我不知道)要比较 不同切片的光密度值来确定它们之间的蛋白表达的差异,首先要注意的就是这些切片样品要用尽可能完全一致的方法来处理。

最近看到一个新技术挺不错,就是把各个样品定位后,各切出一个小细条,整整齐齐排成一个阵列,包埋在蜡块中,切成一片切片,然后进行免疫组化反应及染色处理。

这样在一个载玻片上就有了数百个小切片,不仅它的的切片染色条件一致,还节省了抗体试剂。

切片当然首先得拍成照片才能进行分析。

拍照也是一个重要环节,在显微镜下拍摄免疫组化照片需要注意以下几个要点:1. 所有照片必须在完全同样的显微镜条件下拍摄,在更换样品时,除了调整焦距和视野外,显微镜上的其他部件都不能动!所有的样品必须一次拍摄完全。

特别是在拍 摄过程中,不要一会用高倍镜,一会用低倍镜,来回切换物镜。

当然,在使用高倍镜时对焦及寻找视野会稍麻烦一点,但也没办法。

保持各张切片的拍摄条件一致更 重要。

2.数码相机必须设置为手动曝光,并且保持每张照片用同样的曝光条件,同样的曝光时间,同样的光圈。

特别要注意的是,一定要将数码相机的自动白平衡功能给关掉!!!3. 免疫组化切片一般染色不太深,因此拍摄出的照片颜色较浅,就让它浅。

拍摄出的照片中空白部位应尽可能呈现纯白色。

测量其灰度应在230-240之间。

如果 呈现淡蓝色,一般是相机自动白平衡在起作用。

另外一个因素是显微镜灯光电压不正确。

要使灯光本身的色温正确。

既不偏黄,也不偏蓝。

下面两张照片中左边一张 是合适的曝光,右边那张不好。

打开要分析的图片后首先要进行光密度校正。

点开intensity calibration窗口后,选std option density,并点option按纽,在弹出的窗口里点insident旁边的image按纽。

弹出第三个窗口后,将鼠标移到图片的空白处点一下,就可 以看到current value的值会显示出点击部位的灰度值。

白色的背景能达到250左右,而拍得较暗的照片或者背景偏蓝的照片则只有200甚至更低。

一张照片的背景强度不会是完全一样的。

所以要在照片各个不同的空白处都点一下,看看它们的值差别大不大。

许多相机拍的显微镜照片是中间稍亮,四周暗。

所以最后确定的背景值只能是取它们的折中。

较正背景的值会在曲线的X轴端中表现出来。

光密度校正窗口可以放在屏幕上随时检查,有时候在切换了图片后其光密度校正值会有变化。

现在可以调出count/size窗口,先选择测量项目,前面说过density mean是不合适的测量参数,IOD也有点误差,不过这是系统误差,对半定量分析的影响不大。

所以可以选用IOD与area两个测量项目。

当然把选中区域转换成灰度图片再测量更好。

另外对option也要适当设置一下。

然后要保存count/size窗口的设置,点count/size窗口的 file -- save settings,将当前的测量设置文件保存,最好与图片文件存在同一个文件夹里,免得以后找不到。

文件扩展名是 .env 。

保存这个文件的目的是为了制作宏操作用的。

下面就可以选择颜色了,点select colors ,取HSI颜色系统,S与I都选0到255,H选0到30左右。

这基本上包括了黄色区域。

然后也要保存颜色设置文件。

下面就可以测量光密度值了,点count,然后到statistics窗口中查看测量值。

IOD SUM 与area SUM是有意义的测量值。

IOD SUM是图片中黄色区域的累积光密度,area SUM则是选中的黄色区域的面积。

如果想要测准一点,就需要把选中区域复制下来,再转换成灰度图片后再测量光密度。

作法如下:1.选好颜色区域后,在preview中选 transparent on white,这时图片中未被选中的区域都被填上了白色。

再点create preview image按纽,就生成了一张新图片,再用edit -- convert -- grey scale 8把这张图片转换成八位灰度图片。

2. 重新校正光密度,依然把insistent level定为250。

这实际上就是扣背景了。

3.对灰度图片,select color按纽变成了select range。

点出的选色窗口只有一个强度范围,要选择0到255。

整个照片都选上,当然,选0到250也行,没选上的都是白色区域,测量没有影响。

4.回去点count按纽,到statistics窗口里察看测量值。

IOD的确与上面所作的不同。

area也稍有差异,当属复制图片引入的误差。

下面就是统计问题了。

现在我们测量的是整张照片中黄色区域的总光密度值。

图片与图片之间是否就是比较它们之间的IOD值呢?未必。

最简单的情况是,切片充满整个视野,并没有大片空白。

此时IOD值就能反映出这两张图片染色程度的不同。

实际上这些照片的测量区域面积都是整张图片(不是黄色区域的面积),其平均光密度就是IOD除以图片的整个面积。

实际上比较的就是整个视野的平均光密度。

另一种情况是照片上有空白区域,是没有组织的空白。

因此在计算平均光密度时要把这部分面积给扣掉。

使用的测量指标应该是切片的平均光密度,计算方法为IOD/(照片面积-空白区域面积)照片面积就是照片的象素,一张480*720象素的照片面积是345600。

空白区域面积得另测一下,选色时把 I 选在250-255之间,H选30-255,再count一下就能测出了。

不过这样测有时会把组织内部的小空泡也选进去。

这只要在面积测量中设一个大一点 的过滤值就行,比如只计算面积大于200象素的区域。

还可以看measurement date ,找那个最大的几个object的面积。

如果视野内还有不同类型的组织区域,不应被计算进去,可以用不规则曲线工具选中这些区域,用edit -- filled 把它们填上白色。

再进行测量。

还有其他的一些复杂情况,没法一一叙述。

一句话,测量的IOD是分子的值,一般情况下都相似,选择的area这个分母在不同的切片上却各有不同,需要看切片的具体情况进行适当选择。

本质上比较的指标应该是一个平均光密度(IOD/area)。

当切片较多时,制作一个宏操作能大大省时省力。

制作宏的操作:一、准备工作:1。

进行光密度较正。

命名保存,如system。

2。

在count/size窗口中设置:measurement:area(10-10000000),IOD(0-100000000)option: outline:none, label style:none .clean border:none然后点file --save setting,保存该设置为一个文件date.evn,文件位置最好是分析的图片文件夹里3。

在select color 里选HIS:H 0-30,S,I0-255,然后点下面的file按纽,save color到一个rgb24.rge文件,也存到图片文件夹目录中。

二、录制宏:打开图片,点开count/size窗口,先随便测个数据,这样可以打开view--statistics 窗口,可以随时察看测量数据。

再打开intensity calibration窗口。

现在桌面上有光密度较正窗口、count窗口,数据统计值窗口和图片窗口,以此为运行宏的开始。

点宏--录制宏,先起个名字,指定一个快捷键。

然后开始录制。

注意以下的所有操作都只能用鼠标点,不能动任何键。

1。

在intensity calibration窗口中选上已保存过的较正曲线名,注意一下曲线是不是正确,特别是X轴交点位置是不是刚才较正过的值(如200或240之类)2。

点count/size中的file--load setting,调出刚才保存的date.evn文件。

3。

点select color,在调出的窗口中点HSI,再点load file,调出rgb24.rge文件。

4。

仍然在segmentation窗口中下方的preview中选择 all class 和transparent on white.此时图片上应显示被选中的部分仍是黄色,其他部分被填上了白色。

点create preview image复制下这张preview图片。

5。

在新图片上点一下,再点程序菜单上的edit---convert to --gray scale8。

又生成一张新图片,这是黑白图片了。

点录制宏小窗口的stop结束。

把这张黑白图片保存。

关闭其他的图片,打开Excel,然后开始录制另一个宏:1。

开始录制后依然先点一下intensity calibration 的那个校正。

2。

调出count窗口的setting文件。

3。

点select range。

将range范围选为:0-背景值(这个背景值就是在校正背景时得到的值,如200或240之类)4。

回到count中点count按纽。

5。

到statistics窗口中点file DDE to Excel.6。

结束宏的录制。

说明:由于中间会建立新文件,所以这一步的宏操作常出错。

只好分成两步作宏操作。

宏操作录制完后,处理图象时的操作:1。

打开一个图片,运行第一个宏。

得到一张灰度图片。

2。

对灰度图片执行第二个宏操作。

3。

在excel中把数据转移或抄下来。

4。

先打开下一张要处理的图片,再关闭掉上一张图片。

(桌面上不能一张图片也没有)5。

开始处理下一张图片。

图片测量数据的处理:测量指标要根据图片的情况来选择。

各有不同的选取。

可以:仅比较整张图片的IOD。

比较阳性区域的density mean=IOD(sum)/area(sum) (这里的area是黄色部分的area)有时图片上仅有部分区域有样品,还有大片区域是空白。

这就需要另外测量样品区域的area(sample sum),然后比较IOD(sum)/(sample sum area)单个细胞可以比较每个细胞的IOD 或者是 单个细胞IOD/单个细胞area.这些其他的情况都需要重新制作宏。

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