您的当前位置:首页正文

免疫组织化学Image Pro Plus图像半定量分析的参数选择

来源:好兔宠物网
CHINESE J0URNAL OF ANATOMY Vo1.35 No.1 2012 解剖学杂志2012年第35卷第1期 免疫组织化学Image Pro Plus图像半定量分析的参数选择 徐洪 杨方 。 袁媛 程华 魏中秋 李淑钰。 063000) (1河北医科大学基础医学院,石家庄050011;2河北联合大学医学研究中心,唐山摘要 目的:应用Image Pro Plus(IPP)图像分析软件测算阳性细胞面积(area)、平均光密度值、积分光密度值,研究面积参数 选择、阳性结果选色方式对免疫组织化学结果的影响,以期获得IPP图像分析免疫组织化学的标准化结果。方法:采用人工计 数法将矽肺免疫组织化学结果分为低表达、中表达、高表达3组。应用IPP软件,面积选择参数分为过滤1O、30、50、100以 下的阳性显色;采用吸管取色、RGB、HIS 3种选择阳性显色的方法;编写宏文件,计算各组阳性细胞面积、平均光密度值 (MD)、积分光密度值(IOD)的均值和总和,并与人工计数法测算结果进行比较。结果:在滤过面积10 ̄100范围内,面积参数 对各组阳性细胞面积总和、IOD总和统计结果无影响,与人工计数法结果一致;采用HIS选色测算的面积总和、IOD总和与人 工计数法结果一致。结论:IPP图像分析能够简易、快速地进行免疫组织化学结果的半定量分析,面积参数在一定范围内对测 算结果无影响,HIS选色方式可能较吸管显色和RGB选色方式好,而IOD总和是比较可靠、稳定的半定量指标。 关键词 Image Pro Plus图像分析;免疫组织化学 Preferences selection of immunohistochemistry semiquantitative analysis by Image Pro Plus image analysis system Xu Hong ,Yang Fang 一,Yuan Yuan2,Cheng Hua2,Wei Zhongqiu ,Li Shuyu (1.Basic Medical College,HeibeiMedical University,Shijiazhuang,050011;2.MedicalResearch Center, Heibei United University,Tangshan 063000,China) Abstract Objective:To measure and calculate the area,mean density and integrated optical desity of positive reaction cells by Image Pro Plus(IPP)image analysis software,and investigate the effect of different selections about area and positive re— sult color parameters on the result of immunohistochemistry in order to find the standard resuh of immunohistochemistry in IPP image anlysis system.Methods:The immunohistochemistry results of silicosis were divided into three groups(high ex- pression,moderate expression and low expression)by manual counting method.IPP software was used(area parameters: positive reactions below filtering 10,3O,5O and 100).Pipette shade selection,RGB and HIS were performed to select posi— tive results.Compile macro documents to calculate the mean and sum of data about the area and mean density of positive re— suits.Compare the calculation results by manual counting method.Results:Corresponding to the results by manual counting method。in the filter area range of 10 to 100,the area parameter had no effect on the sum of area and IOD statistics in al1 groups.The sums of area and IOD statistics by HIS counting method in all groups were consistent with the results by manu— al counting method.Conclusion:IPP image anlysis system can semiquantitively analyze the immunohistochemistry results in an easy and fast way.The area parameter has no effect on calculation results in certain range.HIS may be better than pi- pette shade selection and RGB.IOD iS a relatively credible and stable semiquatitive index. Key words Image Pro Plus;immunohistochemistry 近年来,越来越多的研究人员采用Image Pro plus (IPP)图像分析软件进行免疫组织化学定量分析,研究 表明阳性细胞面积、平均光密度值(mean density, 在程序使用上各研究人员设定参数不统一,导致重复 性不好,无法获得一个标准化的结果。本研究采用人 工计数法将矽肺免疫组织化学结果分为低表达、中表 MD)、积分光密度值(integrated optical density,IOD) 可以成为免疫组织化学结果半定量分析的有效指 标[】 ],而在实际应用中,因为受个人主观因素的影响, 达、高表达3组。应用IPP软件,面积选择参数分为过 滤1O、30、50、100以下的阳性显色;采用吸管取色、 RGB、HIS 3种选择阳性显色的方法;编写宏文件,计 算各组阳性细胞area、MD、IOD的总和(sum)和均值 国家自然科学基金(81072254);河北省自然科学基金(C2011401024) 第1作者E-mail:xuhong20O2198@sina.corn △通讯作者,E-mail:fangyang02@yahoo.com.cn (mean),研究面积选择参数、选择阳性显色的方式对半 定量分析结果的影响,以及与人工计数方法的一致性、 重复性,以期获得一个比较简单、准确、标准化的免疫 组织化学半定量分析结果。 收稿日期:2011—05—10;修回日期:2011—10—28 37— 1材料和方法 件下,过滤10、30、50、100以下的阳性显色,area (sum)、MD(sum)、IOD(sum)随滤过面积的增加而减 1.1样本来源和人工计数分析 少,而面积参数对各组area(sum)、IOD(sum)统计结 果无影响,高、中、低3组两两比较差异均具有统计学 意义,而MD(sum)只有滤过面积达到100后各组差异 收集课题组前期实验中矽肺免疫组织化学切片 若干张,选择标准:棕黄色颗粒特异性分布于胞质,显 色较好,非特异性背景显色控制良好。所有切片的观 察经3名病理科医师独立在光镜下完成,每人选择 1O个具有代表性的高倍视野(400×),计数免疫组 织化学标记定位准确的阳性细胞占视野内细胞数的 比例并计分,标准为:胞质阳性细胞数占细胞总数的 25 以下为(4-/一),25 ~50 为(+),51 ~ 才有统计学意义;area(mean)、MD(mean)、IOD (mean)随滤过面积的增加而增加,而面积参数对各组 area(mean)、mean density(mean)、IOD(mean)统计结 果无影响,高、中、低3组两两比较差异无统计学意义 (表1~3)。 2.3选色方式对IPP图像分析结果的影响 75 为(4-4-),75 9/6以上为(4-4-4-),分别计分为 采用吸管和HIS选色较为特异,而RGB选色如果 1、2、3、4分;显色强度分别以(4-/一)、(4-)、 (4-4-)表示,分别计分为1、2、3分;将两者计分乘 积作为免疫组织化学显色结果。最终分为低表达(1~ 4分)、中表达(5~8分)、高表达(9~12分)3组,每组6 张切片。 1.2 图像采集与分析 采用图像采集系统将3组切片按照同一采集参数 拍摄,每张切片随机采集400×图像6张。采用IPP图 像分析软件(Version 6.0,Media Cybernetics),打开1 张图片,Intensity Calibration设定为Std.Optical Den— sity,即测算结果均为光密度值(density)。i贝0量参数 (select measurement)选择area、mean density(MD)、 IOD,其中面积选择参数分为过滤10、30、50、100以 下的阳性显色,将参数设置保存(data.env);选择阳性 结果(select colors),采用Color Cube Based模式下的 吸管取色、Histogram Based模式下的RGB(R===180; G:160;B_-140)和HIS(H一60;I一255;S一255)3 种选择阳性显色的方法,并将选色方案保存(rgb24. rge)。编写宏文件:(1)设置宏文件名和快捷键;(2)打 开1张图片,载入测量参数文件(data.env);(3)select colors,载人选择方案文件(rgb24.rge);(4)计数 (count);(5)在结果一栏(statistics)选择输出数据(ex— port data);(6)删除现有数据(delete);(7)结束编程。 打开其他图片,采用宏文件快捷键进行测算,数据被自 动输入Excel。 1.3统计学处理 用Excel建库,所有结果均以z±S表示,用 SPSS13.0软件进行方差分析。 2结果 2.1人工计数法测算 低、中、高3组人工计数分值分别为2.17±0.98、 6.33±0.82、10.50±1.64,两两比较差异具有统计学 意义(P<O.05)。 2.2 面积参数对IPP图像分析结果的影响 在选色方式为HIS(H一6O;I一155;s一155)条 38~ 不使用吸管工具,单纯设定RGB数值有可能造成非特 异性的选色,即发生将蓝色的核定义为阳性区域的错 误。在过滤面积为50的情况下,仅有HIS选色方式所 测得的面积总和、IOD总和在高、中、低3组间差异均 有统计学意义,与人工计数法测算结果一致,而其他选 色方式、测算指标与人工计数法结果不完全一致(表 4~6) 3讨论 较于人工计数法,IPP图像分析免疫组织化学结果 具有以下优点:(1)客观,采用统一标准进行结果判定, 人为干扰因素较小;(2)准确,计算机将图像色彩转化 为数值,且分辨率较人眼高,理论上测算结果更为准 确;(3)快速,编辑宏文件可以进行大批量的图像自动 测算;(4)简易,上手较快,较人工计数法更容易掌握, 因此IPP图像分析软件日益受到研究人员的喜爱。但 是由于不同的研究人员对IPP图像分析软件使用方法 的不同,以及软件本身只是单纯执行指令而无人脑分 析这一弊病,导致其应用受限。本研究参照以往研究 结果E ,选择面积、MD、IOD作为IPP图像软件的测 算结果,显示面积、积分光密度较于平均光密度更适合 作为测算结果使用。尤其是积分光密度,在IPP中被 定义为每个阳性样本光密度值和面积乘积之和,相当 于光密度总和(sum density),这与通用的人工计数法 的显色强度和阳性细胞百分比乘积更为接近。 IPP图像分析软件并不能自动去除非特异性显色, 如杂点,因此通常需要进行面积过滤。本研究分别滤 过10、30、50、100面积后,显示随着滤过面积的增加, 阳性样本数减少,相应导致area(sum)、mean density (sum)、IOD(sum)的减少,以及area(mean)、mean density(mean)、IOD(mean)的增加。值得注意的是, IPP软件最终给出的结果包含总和和均值两部分,研究 人员采用不一,余萍等_1]采用的是area(sum)、mean density(mean)、IOD(sum),而张综宇等E。 采用的是 mean density(mean)、IOD(mean),认为这些指标均能 有效地进行定量分析。本研究结果显示area(sum)、 一q H 00_【 罾蘸蛊一目p旦 阻掣匿葭糕 旧H 爵aJB J0∞8皇2a|aJ 皇基 磊II3四aJB aA 州锄od J0 8口an_ II 一 d8苫 。∽.譬_【州_【。. ∞∞ .'[£I .【_【. 【_∞. N卜l+∞∞.o_【 '【 昌.譬∽N =. 。∽ ∞. 00。 譬. ∞∞譬 g ._【∞寸 刊0 ._【 *9'【.∽岛∞ 0 .0∞_【0_【 ∞.N∞_【0 00.。 。N。 ∞ ._【=州'【h.∞【z 0 .【_ .'【0∞ 詈. ① N.N .【 _【.Hh 葛.N . lz ∞_【.∞∞∞ 。.【_0∞ ∞∞.。暑 0.0 譬∞.0.【 。刊0∞.∞ 0N _【.∞0∞。N 譬.N∞0 。_[.N∞刊 0.。高 N刊器. ∞0_【。 【_∞.∞∞∽ 。∞. 卜 ∞. g.0 .N= ∞ . 0H刊兽. .【 ∞∞. 刊∞ .【_ _【 *【 .∞0∞ 葛.。2。 _【.∞。 譬.∞∞ ①. 0.【刊 . N∞N ∞0.0 ∞∞.0 0 ._【 ∞ .∞ _【0.0 葛.0 【'. ∞0.2 蓦.0 ∞.0 h.。 N.。_【 一一霸2爵J0 sa鳘【口8苫 0 兽.器 ∞∞.∞∞0_【 ∞ .∞霉_【 ∞州 .∞0_[ _【.。0 N刊 .。譬 0.∞∞ N∞.'【 0_【 。 .∞ 一 兽 譬一一叼 一再§Jo簦 Ⅱa a|岛 0 0二[啦∞.0 .N州。 . 0 翁.0 NN. 刊∞卜._【 .0_+葛.0 竹∞.∞制 '【.∞ 兽醛譬 0I靛糕螭 阻N B弓盆oI Jo a3—卜.N 0. 。 .譬0_Nh.。N 。0. ∞.'[∞ .。∞ ∞∽.∞_【 h.N 0_台 墨 II嚣苫一 梅米 靛糕 as茸pa誊弓自苫J0 a3葺笛I0∞ ∞0.0刊墨.0 ∞ ._【0.0制 ∞.0 . _∞0.0刊∞∞.0 ∞ .0_ N  【' ∞∞.= ∞.。0. _【 ∞ .【'_[ ∞0 0'【 }∞0. n JuI n .0_【 N0.0 葛.∞∞ 00.0 _[N.葛 ∞0.0 .39一  a aJ4 眉 as雪甓鐾I蛩噶ⅡI∞∞.∞ .∞.N=  【 ∞N.【【 ∞ ..【∞旧∽0._[0.g_【 【 [∞【 _【∞一∞ 善 譬一gv) 墨茁懈恹脚 匣、上t, 一 州 一譬ln∞ a^善so臣嚣lI_芑 —as 0∞po暑耋售 毒Ip ∞0 磬—嗣弓西§∞^l葛s0臣Jo 8II誊写ul 寸 鼻 矗0 u — ∞ 口g苫 0 0 ∞ ._【_[_【 _【h. _【N 0 .'E0 .'E0∞ 0∞._[∽ N 0 .【' N *9-[.∞££ 刊0 .0∞_[①H # ∽.N∞_[9z 00. 0 N∞ 昌..[ ∞. .N器 宝. _【 _[h.N∞0= ∞∞. = 0.∞ ∞0刊0 .∞ ∞0.N N._【 =.∞0.∞o ∞ .∞££ 罱. .0∞① ∞0.[_∞.∞∞∞ ∞∞.∞0 ∞∞.苗0 00.【_ 0 00.99 譬刊0N. _【∞∞N_【 N0. 00.0∞ ∞0.∞ .∞∞ ∞.N= 昌兽.0 ∞∞._[0.0 ∽∞.0.0 40 ∽H}{ .∽∞0_【 ∞ .0∞0_[ *9_[.口0 .0∞ ∞ # ∞._【 0'【刊00.∞磊£z . 刊 .0 N.0 ∞ .'【N ∞.∞ '[.∞N 一目 一的 一嚣In的aJ譬葛s0盘 ul_g_∞0 d8害 =.∞_【 .0 ∞.∞N刊_【 . _【 .N0 刊兽.9z # —H 一兽蘸窖一鲁∞I【s州 一兽IIl罄 雪_!誉ld警岬_ ∞0 dg苫 兽.0 _[ 0 0.0 导.0 0.0 ∽ .0 匣 I善一苫譬 黾茸pa 蜀BII ^_0一J0 8ua喜写uI 0 u 一 ∞ 0 ⑦ ∞.0∞.【∞ 0 .NN 0 . ∞ 0∞ 刊 .∞00 ∞ _【 .0∞ 譬.⑦0 N∞N譬 ∞0.g0 N∞.∞∞_【 0 .⑦  §窆一世龆米曩 葭幅恹叫螋匣 0∞ 宴互Jl苫童Ip壹甓鐾 莒自苫 0 詈矗ul 口。 u 一 0.N_[ 0 .N∞ 1[0.0刊0∽.0 £8.∞ ∞N.器 00.0刊0N.0 ∞0.∞ .譬 _[0.0 0∞.0 0 工d 器 .∞0 一唇 髻 oI靛  Jo们poI∞∞ 盆0∞._[ .口 . # .∞0N _【.01【.9z0Is∞ 基 l0 0 .0 ∽u u 兽0 ∽∞ IOD(sum)在滤过面积10~100范围内,各组统计结果 与人工计数法一致,且不受滤过面积的影响,而mean density(sum)只有当滤过面积达到100后方与人工计 数保持一致。本研究中area(mean)、mean density (mean)、IOD(Mean) ̄1]算结果无论滤过面积的变化,与 色度;I代表灰度;S代表饱和度)选色条件下,不考虑颜 色的问题,只考虑色度即整体亮度,因此选色较为特 异。本研究中HIS选色条件下area(sum)、IOD(sum) 与人工计数法测算结果一致,其他选色方案并没有取 得满意的结果,考虑与标准差和选色不准确有关。 综上所述,IPP图像分析能够简易、快速地进行免 疫组织化学结果的半定量分析,面积参数在一定范围 内对测算结果的统计学分析无影响,HIS选色方式可 人工计数法测算结果并不一致,同时考虑到IPP图像 分析中的阳性样本数并不代表实际上的阳性样本数, 因此不建议使用mean作为免疫组织化学分析结果,同 时mean density(sum)在本研究中也显示出与人工计 数法的不一致性。综合考虑IOD(sum)应该是较为合 适的IPP图像分析指标之一。 选取阳性显色是IPP图像分析中的关键,也是保 持分析一致性和可靠性的关键。采用Color Cube 能较吸管显色和RGB选色方式好。综合考虑IOD (sum)是比较可靠、稳定的半定量指标。 参考文献 [1]余萍,步宏,王华,等.免疫组化结果的图像分析与人工计数方法 的对比研究EJ].生物医学工程学杂志,2003,20(2):288—290. [2]Wang C J,Zhou Z G,Holmqvist A,et a1.Survivin expression quantified by Image Pro-Plus compared with visual assessment Based模式下的吸管取色比较简单、方便,但是主观因 素较强;Histogram Based模式下的RGB(R代表红 色;G代表绿色;B代表蓝色)选色,其原理是红、绿、黄 3色按不同比例合成为混合色。而免疫组织化学中的 [J].Appl Immunohistochem Mol Morphol,2009,17(6): 530—535. 棕黄色在RGB模式下必须是红、绿色值均大于蓝色, 且差别越大,阳性色彩越强[4]。在IPP图像分析软件 实际操作中,比较容易出现蓝色的核也被计入阳性显 色的情况,本研究选择R一180、G一160、B一140参数 [3]张绘宇,张雅洁.非小细胞肺癌生物学特性免疫组化图像定量分 析EJ].中国体视学与图像分析,2006,11(2):77—79. [4]孙立新,宋立刚,宋志杰,等.肺鳞癌免疫组化彩色图像定量分析 EJ].中国肺癌杂志,2001,4(3):216—218. (编辑:冀凯宏) 条件下,出现了这种非特异的情况。而在HIS(H代表 解剖学杂志2012年第35卷第1期 组织工程化心传导束的初步构建 李晓童 张喜张传森△ 杨向群李玉泉 (第二军医大学人体解剖学教研室上海200433) 房室传导阻滞是临床上常见的心律失常疾病,电子起搏器 胞生存活力高,H—E染色检测显示细胞在支架上生长良好,利用 有其固有的弊端。利用传导束细胞和支架材料在体外构建组织 工程化传导束,将之移植到心脏中修复或再建心传导通路应为 房室传导阻滞疾病治疗的理想方案。 本研究在分离、培养、鉴定大鼠胎胚心脏祖细胞的基础上, 将其与胶原海绵支架材料复合,体外构建组织工程化心脏传导 MPA多通道电生理仪检测该组织工程化构建物传导速度为 0.25~3.0 m/s,与在体心脏传导组织传导速度接近。初步结果 表明,将大鼠胚胎心脏祖细胞种植到胶原海绵支架上,可形成类 似在体心传导组织的组织工程化构建物。进一步的工作尚在进 行之中。 (编辑:叶文) 束。结果显示,细胞种植到支架上2周后,CCK8法检测显示细 国家自然科学基金(30970737、81071603);上海自然科学基金 (09JC1417700、O9ZR14393OO) 第1作者E-mail:lxt1989130@gmail.corn △通讯作者,E-mail:chuansen@yahoo.corn 收稿日期:2011—12—16 41---—— 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容