Способ классификации подозреваемых на рак цитологических препаратов

(23) Приорнтет Гвсударетввнний квинтет Сввата Мннивтрав СССР нв лвлам изобретений и вткритнй(088.8) 43) Опубликовано 26 11 -5 45) Дата опубликования оп юллетень ЭМЭсании 13.04,7 2) Авторы изобретен М, Н, Либейсоп А, Я. Хе. А Ян институт электроники. и вычХН Латвийской тельной техник(.54) СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ ПОДОЗРЕВАЕМЫХ НА РАК ЦИТОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ ных уровняхрастности),ф ф имеет одйплоти ости числом плоскостей на различоптической плотности (копри вторю каждая плоскостпаковый уровень оптическ Изобретение относится к кибернетичесской диагностике опухолевых образований,Известен способ классификации подозреваемых на рак цитопогических препаратовпутем сравнения относительных и абсолютных размеров ядра и цитоплазмы клетоки выявления по коэффициенту размера клеток нормальных и патологических клеток.Целью изобретения является получениенаиболее достоверных результатов.Поставленная цель достигается тем,что определяют геометрические парамет ры на различных уровнях оптической плотности и на основе измерений определяютна каждой клетке ее координату вмногомерном пространстве геометрических признаков и в зависимости от положения координаты каждой клетки классифицируют препараты как нормальные, подозрительные илинеопознанные,На фиг, 1 показан график эквиденситометрирования, Изображение выделеннойанализируемой клетки сканируется, и полученный видеосигнал как бы сечется отуровня а" до уровня "бф необходимым Затем на каждом уровйе ойтическойплотности измеряют геометрические пара- метры клеткй; напримерплощади, й периме; тры, которые определяют в многомерномпространстве признаков координаты точки соопэетствующей данной клетке. В том же многомерном пространстве признаков заранее рассчитывают оптимально разделяюауто множества гиперповерхность путем предварительного обучения, т.е. при обработке на ЭВМ большого, статистического мате- риала, полученного опытным цитологомВдля заранее отобранных в препаратах класса раковых клеток и нескольких классов О нормальных клеток (для различных слоевплоского эпителия). Например, при разделении множеств в П-смерном пространстве.признаков только по измеренным площадям клетки на различных уровнях оптической плотности уравнение линейной раэде3дяюшей поверхности (гиперплоскости) бу- -датХа;", -М =О Для случая й получают следуюшее уравнение оптимальной разделяющей множе ства клеток на два класса гиперплоскости (локализация - шейка матки):-0,1398 + 0,1666 -8 + 0,5498 - 0,258 + 0,2743 - 3637, где28+ 8 - в мкмКлетку классифицируют как нормальную или атипичную в зависимости от положения ее относительно разделяюшей гиперповерхно сти. Так, если значение координаты клетки, ф 5 вычисленное по уравнечию разделяющей гиперповерхчости, больше нуля, то клетку классифицируют как нормальную, и если меньше куля - как атипичную.Выбор числа параметров определяют ф возможностью их измерения и достаточной информативностью. Как известно, при увеличении числа признаков достоверность распознавания возрастает, но после некоторого значения это увеличение весьма иезна ф чительно, н в то же время при большом числе уровней оптической плотности на результаты измерений сильнее сказывается неравномерность фока изображения и усложняются вычисления.Поэтому число уровней оптической плотности выбирать большим нецелесообразно. Таблица 1 Ошибки Х рода Число ОшибкиХ рода атипичныхклеток, Ъ ( Х ) 13,4 0,9 6,3 2,7 3,7 6,3 9,9 0,4 требуются, В то же время, если в препарате вообще не обнаруживают атипичные клетки, то с целью ускорения можно класу сифицировать препарат как нормальный применьшем числе измеренных клеток, например при 50,Результаты классификации приведены60 1 в табл. 2 и 3. Измерение числа клеток до 100 при классификации не является всегда необходимым. Это число клеток требуется только в том случае, если число атипичных клеток не достигает верхней границы (например Х - 8). Если ато число атипичных клеток в препарате достигается при меньшем общем числе измеренных клеток, чем 100, то дальнейшие измерения не 4- На фиг. 2 изображен график распределений, полученный по данным аквиденситометрирования для раковых клеток (А) инормальных клеток глубокого поверхностногс слоя (Б),Аналогичные результаты получают идля распределений раковых клеток и клеток других слоев плоского эпителия.Классификацию препарата на три группыосуществляют по результатам клессификации отдельных клеток. Для этого сравнивают число атипичных клеток (относительновсех измеренных клеток в препарате) сустановленными границами, и при превышении числа атиплчных клеток над верхнейграницей препарат классифицируют какподозрительный, при меньшем числе атипичных клеток, чем нижняя граница, препарат классифицируют как нормальный и причисле атипичных клеток между границамипрепарат остеется неопознанным, т.е. происходит отказ от классификации (требуетсаповторный анализ другого препарата оттого же больного).На фиг. 3 изображен график вероятности ошибок 1 рода (ложноположительных)и ошибок Д рода (ложноотрицатечьных)при классификации препаратов по измеренным плошадям на шести уровнях оптичес 1кой плотности,В табл. 1 представлен выбор различныхграниц для классификации препаратов.Таблица 2 Результаты классификации Медицинскийдиагноз Машинный диагноз Патология: . Неопознанныепрепараты Норма кэлн- чествоФ колн"О, чест коли чест,но: во 12 7 87 3 Норма 72 80 О О 13 Рак Таблица 3 Повторный анализ неопознанных препаратов Медицинский Машинный диагноз диагноз Норма ; Патология ; Неопознанные Ф препараты Норма О О О Способ классификации подозреваемых на рак цитологических препаратов путем измерения геометрических параметров клеток с последующим выявлением нормальных и патологических клеток, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения наиболее достоверных результатов,Предмет изобретения определяют геометрические параметры на различных уровнях оптической плотности, на основе измерений .определяют на каждой клетке ее координату в многомерном пространстве геометрических признаков и в зависимости от положения координаты каждой клетки классифицируют препараты как нормальные, подозрительные или небпоэванные,4 исн- тПпп "Пдтентф, г, Ужгород Уд КТ каз 2592 Тираж