Vaizdo analizės programinė įranga

Sukurta audinių mikrogardelių vaizdo analizės rezultatų apdorojimo programinė įranga, integruojanti vaizdo ir statistinės analizės sistemas. Programinės įrangos komponentai: 1. Aperio Išeigos (output) konverteris. Šis įrankis valdo keletą įvesties failų, pašalina nereikalingus stulpelius, keičia stulpelių antraštes, kaip nurodyta, papildo susietais duomenimis ir sujungia visus failus į vieną MS Excel (SAS suprantamu formatu) išeigos failą; 2. Vaizdo failų pervardinimo įrankis. Šis įrankis pervardina „pažymėtą vaizdo failą“ atitinkančiu prasmę vardu; Konverterio modulio išeiga tampa būtina, siekiant gauti daugiau informacijos apie vaizdų įvesties failus. Baigiant pridedamas dar vienas stulpelis pervardintiems išvesties failams.

Šiandienos poreikis histologiniuose tyrimuose biologinius žymenis vertinti kiekybiniais parametrais, tampa sudėtinga užduotimi patologų kasdieniniame (Ki67 žymens procentinės vertės nustatymas, mitozių skaičiavimas ir pan.). Naujos technologijos, tokios kaip skaitmeninio vaizdo analizė pilno pjūvio mėginiuose (dideliame tiriamo mėginio plote), įgalina biologinius žymenis vertinti kiekybiniais parametrais, papildant bei patikslinant įprastines mikrokopavimo galimybes. Siekdami sumažinti tyrėjo darbo laiką, skaitmeninių vaizdų analizėje naudojamos stereologinės gardelės, kurios leidžia tiksliai kiekybiniais parametrais įvertinti konkretaus žymens raišką didelio ploto mėginyje. Vis dėl to, net ir panaudojus stereologines gardeles, skaičiuojamų objektų skaičius išlieka gana didelis, tyrėjas sugaišta daug laiko. Todėl mes siūlome automatizuoti objektų žymėjimą gardelėse pasitelkiant įvairias vaizdų analizės priemones.
Stereologinių gardelių (angl.: „stereology grid“) naudojimo įrankis (sudarytas iš rėmelių (angl.: „frames“ arba kryželių (angl.: „crosses“)) ir įvairios vaizdų paruošimo programos, sukuria sudėtinius vaizdus (angl.: „binary mask“). Testuojamos gardelės automatiškai sukuriamos naudojant Adcis kompanijos programinius paketus, o analizuojami sudėtiniai vaizdai gaunami atlikus Aperio vaizdų analizę. Mūsų sukurtas įrankis geba apjungti stereologinių gardelių ir skaitmeninio vaizdo analizės programų modulis, t.y. rezultate gauti vaizdą, kuriame išdėstytose stereologinėse gardelėse sužymėtos teigiamos ir neigiamos naviko ląstelės.

Hex-B įrankių rinkinį sudaro: 1. Stereologijos įrankis, reguliuoja dominantį lauką (ROI) pažymėtame vaizde (vaizde gautame atlikus skaitmeninę vaizdo analizę „Genie“ ir „Nuclear“ algoritamais) ir dengia šį vaizdą šešiakampiu tinkleliu; „Skaidrės“ įrankis (Mask tool) parodo sudėtinį vaizdą po „Genie“ ir „Nuklear“ analizės. Šį vaizdą sudaro du dvejetainiai sluoksniai. Pirmasis sluoksnis yra žalios spalvos ir parodo negimus branduolių profilius; Antrasis sluoksnis yra raudonos spalvos ir parodo teigiamus branduolių profilius. 3. Pagrindinis Hex-B proceso įrankis apskaičiuoja teigiamų ir neigiamų branduolių profilių skaičių kiekviename šešiakampyje. Tada, įrankis apskaičiuoja teigiamų branduolių profilinių (PositiveHex (Ki67 LI)) procentą kiekviename šešiakampyje.

Duomenų analizė  - yra vienas pagrindinių darbo proceso elementų mokslininko darbe. Duomenų analizės procesas pradedamas po eilės nuoseklių skaitmeninio vaizdo paruošimo etapų: tiriamo mėginio skanavimo, skanuoto vaizdo paruošimo, apdorojimo ir analizės. Gauti rezultatai padeda mokslininkui ar gyd. patologui tiksliau prognozuoti ligos eigą bei nustatyti diagnozę. Naudojant Hex Analizę, duomenų analizė atliekama naudojant stereologinį šešiakampių tinklelį. Hex Analizė - analizės įrankis, naudojantis skaitmeninio vaizdo analizei gretimų tinklelio šešiakampių skaitines reikšmes. Įrankis identifikuoja įvykio matricą Haralick tekstūros parametrų apskaičiavimui. Sukurta analizė gretimų šešiakampių skaitmeniniame vaizde, reikšmes pateikia visada ta pačia tvarka.

Šis įrankis, išplečiantis HexB procesą, pirmiausia pritaikytas Halo (Indica Labs) programiniu paketu analizuotų vaizdų rezultatų statistinei analizei. Naviko heterogeniškumo tyrimai projekte atlikti ne vienu komerciniu skaitmeninių vaizdų analizės įrankiu, bet ir naujais mūsų tyrėjų darbo grupės sukurtais įrankiais, todėl analizių duomenis susieti su statistinės analizės paketu buvo svarbu visų įmanomų skaitmeninio vaizdo analizių paketų, t.y. pritaikytą įvairioms skaitmeninio vaizdo analizių programoms. Todėl, plėtojant pradinį prototipą, sukurtą Halo programinės įrangos paketui, branduolių analizės klasifikatoriaus pagrindu, sukurtas naujos kartos analizės įrankis naviko heterogeniškumui įvertinti nepriklausomas nuo skaitmeninių vaizdų analizės įrankių gamintojų.

Spalvų variacijos tiriamajame audinyje gali priklausyti nuo įvairių aplinkybių - audinio tipo, fiksavimo, paruošimo, pjūvio storio, dažymo procedūrų, dažų koncentracijos, patirties. Nors šiuo metu daugelis tyrėjų, siekdami maksimaliai standartizuoti audinių dažymo procedūras, pereina prie automatinio dažymo proceso, netolygaus audinių dažymosi dėl aukščiau išvardintų priežasčių išvengti nepavyksta. Kadangi skaitmeninio vaizdo analizė paremta spalvų atpažinimu, netolygus audinių dažymasis yra didelė kliūtis kuriamų skaitmeninio vaizdo analizės algoritmų pritaikymui. Naujai sukurtas įrankis colfit, remdamasis standartine spalvų RGB skale (raudona, žalia ir mėlyna), skirtingai nudažytus audinių pjūvius normalizuoja, t.y. priartina prie pasirinkto spalvų standarto.