[发明专利]用于无染色病理切片高光谱图像采集及分割的装置及方法

说明书

用于无染色病理切片高光谱图像采集及分割的装置及方法，支架中部支有切片样品平台，通过计算机进行未染色病理切片高光谱图像的自动采集与处理得到病变区域分割结果；本发明基于组织病变所导致的光谱差异，使用个人电脑同步控制相关模块，采集未染色病理组织切片的光谱序列图像并预处理叠加生成对应的三维高光谱数据，并基于此数据结合目前流行的神经网络分类思想开发光谱分类算法进行病变区域的识别分割，加快了病理组织切片的识别速率及效率，避免了染色过程中可能引入的人工误差，降低了切片制作所需时间，且使用机器算法自动判别，降低了人工判别带来的主观性，可为病理医生检测病理切片提供较好的辅助。

技术领域

本发明属于检测装置领域，具体涉及一种基于高光谱数据的无染色病理切片快速采集及分割的装置及方法。

背景技术

病理检查(pathological examination)已经大量应用于临床工作及科学研究。在临床方面主要进行尸体病理检查及手术病理检查。手术病理检查的目的，一是为了明确诊断及验证术前的诊断，提高临床的诊断水平；二是诊断明确后，可决定下步治疗方案及估计预后，进而提高临床的治疗水平。通过临床病理分析，也可获得大量极有价值的科研资料。

病理切片是病理标本的一种。制作时将部分有病变的组织或脏器经过各种化学品和埋藏法的处理，使之固定硬化，在切片机上切成薄片，粘附在玻片上，染以各种颜色，供在显微镜下检查，以观察病理变化，作出病理诊断，为临床诊断和治疗提供帮助。病理常规制片技术是病理诊断的基础，切片质量是指导医师作出准确诊断的重要保证。苏木精(Hematoxylin)伊红(Eosin)染色法,简称HE染色法,是生物学和医学的细胞与组织学最广泛应用的染色方法。实际制作过程中，由于一些病理技术人员未经过严格而系统的工作培训，工作中经验不足，操作不当，常出现切片脱落、染色不均匀，模糊不清、皱褶及细胞核浆对比不明显等现象而影响诊断。因此若能简化切片制作过程，对于使用病理切片进行辅助诊断是十分有意义的。

组织的病变过程往往伴随着组织结构在细胞层次与亚细胞层次的变化，从而导致组织光谱的迁移，通过将传统的二维成像技术与光谱技术进行有机结合，可以同时提供观测目标的二维空间信息及一维光谱信息，通过光谱数据分析，获取组织的形态结构及化学组分。将高光谱成像技术应用到病理切片的辅助检测领域，可有效降低对病理医生的经验要求，同时降低病理检测的主观性因素，进而提高病理检测效率。

目前，国际上Siddiqi Anwer M等人使用显微光谱成像仪获取染色宫颈癌切片的高光谱数据，通过训练最小二乘支持向量机算法对切片进行机器识别，灵敏度和特异性均可达90％以上。国内青岛市光电工程技术研究院亦使用类似方法对肝癌切片进行识别，同样达到了较好的识别效果。但是此两种方法均需对癌症切片进行染色，仍对病理医生均有较高的实验与经验要求，耗时较多。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于无染色病理切片高光谱图像采集及分割的装置及方法，能够实现病理切片的高光谱图像自动采集，并基于样本切片的三维高光谱数据进行人工神经网络算法的训练，对无染色肝癌切片图像进行识别，在降低传统染切片检测的复杂度的同时，降低了判别过程中的主观性因素，可为病理医生的诊断提供较好的参考作用。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

用于无染色病理切片高光谱图像采集及分割的装置，包括合金钢基板104，合金钢基板104上置有氙灯光源105，合金钢基板104上还垂直设置有固定支架101，固定支架101从上往下设置有高光谱图像采集模块102和样品平台103，高光谱图像采集模块102、样品平台103与氙灯光源105同轴心，高光谱图像采集模块102外接计算机106；