【摘要】 目的 探讨乳腺癌针吸细胞图像光度学及与乳腺良性病变的量化差异和鉴别价值。方法 用MPIAS|500多媒体细胞图像分析仪,对50例乳腺癌分胞体、胞核、胞浆三大结构进行了细胞图像光密度值12项指标的计量研究,并以30例乳腺良性病变做对照。结果 在12项指标中有10项指标乳腺癌与乳腺良性病变有非常显著性差异(P<0.01),其中胞体及胞核分别有3项;胞浆有4项。特异度有5项指标≥80%(1项为100%);灵敏度有7项指标≥80%(2项为100%),且特异性强,灵敏度高的参数主要分布在细胞核和细胞浆中。结论 利用细胞图像分析仪对乳腺癌进行光度学分析,其多参数的光密度指标具有科学性和可信性及可比性,对乳腺癌与乳腺良性病变的鉴别诊断有重要参考价值。
【关键词】 乳腺癌;乳腺良性病变;针吸细胞;细胞图像;光密度计量
A study on the cell image quantitatively photometry of mammarycarcinoma by fine needle aspiration
ZHOU ZHi|lan ,WANG CHang|fu ,GUO Hua|xiong, et al
Central Hospital of Jingzhou,Jingzhou 434100, China
Abstract:Objective To investiagate the value of fine needle aspiration cytophotometry on the differentiation of mammary carcinoma and mammary benign disease. Methods By multimedia cytological image and word analysis system (MPIAS|500),Cell,cytoplasm and nuclues of mammary carcinoma(50 cases) and mammany benign disease (30 cases) were quantitatively cytophotometic studied with 12 parameters . Results In 12 parameters ,10 showed very high significant differences (P<0.01),there were 3 parameters in cell and nucleus , and 4 parameters in cytoplasm .The specificity was over 80% in 5 parameters,among which 1 was 100%.The rate of sensitivity was over 80% in 7 parameters, among which 2 were 100%. Furthermore ,the parameters of high specificity and sensitivity major distribute in cytoplasm and nuclues. Conclusion By cytological image analysis system , mammary carcinoma and benign breast disease were quantitatively cytophotometic studied . The result of multi|parameters are scientific ,true and may be compared. It may be impormant valuable in the differentiation diagnosis of mammary carcinoma .
Key words:Mammary carcinoma; Benign breast disease; FNA'c; Cell image ;Quantitationly photometry
随着计算机技术、模式识别和图像分析技术的发展,使细胞数学形态学和细胞立体形态学等计量技术应运而生,有关学者已报道了这方面的研究成果[1|3]。利用细胞图像分析仪对细胞进行DNA光度学单参数计量国外亦有报道[4,5],利用细胞图像分析仪对细胞进行多参数的光度学计量研究,目前国内外尚未见报道。本文用MPIAS|500多媒体细胞图像分析仪,对50例乳腺癌及30例乳腺良性病变的针吸细胞进行了一组多参数的光密度值的量化研究,旨在探讨乳腺癌与乳腺良性病变在细胞光度学上存在的差异及其鉴别诊断价值。
1 材料与方法
1.1 研究病例 乳腺癌50例,女性,年龄38~65岁,其中浸润性导管癌24例,单纯癌9例,典型髓样癌10例,硬癌4例,乳头状癌3例。乳腺良性病变30例,女性,年龄19~46岁,其中乳腺纤维腺瘤15例,乳腺腺病6例,乳腺囊性增生病9例。以上病例均为本院1995年~1997年住院和门诊病人。乳腺肿块先经针吸细胞学诊断,后经病理切片证实并分型。
1.2 方法
1.2.1 制片染色 研究病例均为针吸细胞学涂片,用推片法制成,待自然干燥后用MGG色。染色时间:冬季8~10min;夏季4~5min。
1.2.2 象素点长度单位定标及图像输入 采用上海光学仪器厂血细胞计数板定标,象素点长度单位为0.3289μm,调节光亮度值为200。在20倍接物镜下输入细胞图象。
1.2.3 图像处理 选择细胞|细胞核两部分功能,在YSH三色光路模式下对所需测量的细胞进行二值化处理,由软件根据细胞不同的颜色确定帧存体,然后自动开窗256×256象素点测量窗口,在测量窗内对细胞的颜色反映进行离散数字化采样,根据灰度信息确定细胞与背景之间的灰度阈值,然后待测。
1.2.4 参数选择与测量 选择定量参数共计12个,包括细胞体及细胞核平均光密度(OD);细胞体及细胞核积分OD;细胞体及细胞核OD变化值;细胞体及细胞核OD扭曲度;细胞浆平均OD;细胞浆平均OD差;细胞浆积分OD比;细胞浆积分OD差。参数选择后用鼠标点测所需测量的细胞即可到相应的数据。
1.2.5 测算数量及数据处理 乳腺癌50例,每例随机测量分散的单个细胞50个;乳腺良性病变30例,每例随机测量单个分散的细胞30个。所测量的数据仪器自动存入数据库,由软件对各变量参数进行计算和统计处理。各组间分析用t检验,临界值、特异度和灵敏度参照有关文献资料计算[6]。
2 结果
光密度计量结果及对比分析,见表1~3。 表1乳腺癌与乳腺良性病变细胞体光密度计量结果及对比分析表2乳腺癌与乳腺良性病变细胞核光密度计量结果及对比分析表3 乳腺癌与乳腺良性病变细胞浆光密度计量结果及对比分析(
3 讨论
本文利用MPIAS|500多媒体细胞图像分析仪,对50例乳腺癌及30例乳腺良性病变的针吸细胞图像进行了12项光密度指标的计量研究,结果有10项指标乳腺癌与乳腺良性病变有非常显著性差异(P<0.01)。这10指标在胞体和胞核中分别分布有3项;在胞浆中有4项。特异度和灵敏度测算有5项指标特异度≥80%(2项为100%);7项指标灵敏度≥80%(1项为100%)。在细胞浆分析的4项参数中,乳腺癌与乳腺良性病变均有非常显著性差异(P<0.01),仅1项指标特异度为73%,其余包括灵敏度均≥80%,而且细胞浆OD差在乳腺癌与乳腺良性病变中无交叉重叠,其特异度和灵敏度均为100%,细胞浆积分OD差特异度亦为100%。可见细胞浆的光度学计量较细胞体和细胞核对乳腺癌的鉴别更有参考价值。
通过对细胞的光密度分析可以看出乳腺癌癌细胞胞体的平均OD、积分OD明显高于乳腺的良性病变(P<0.01),而OD变化值则低于乳腺的良性病变(P<0.01);细胞核的平均OD、积分OD、OD变化值乳腺癌则均明显高于乳腺的良性病变(P<0.01);在细胞浆的4项参数中,胞浆平均OD比、积分OD差乳腺癌低于乳腺的良性病变(P<0.01),平均OD差、积分OD比乳腺癌明显高于乳腺的良性病变(P<0.01)。同时可以看出,如细胞核平均OD值在乳腺癌与乳腺良性病变中虽然有统计学差异,但t值较小(3.4),特异度只有60%,灵敏度也只有76%,而通过用积分OD值分析,则t值明显增大(11.0),特异度上升为97%,灵敏度上升为86%。因此对细胞进行多参数的分析,其客观性更强,能更好的反映出乳腺癌与乳腺良性病变的细胞在本质上存在的差异。
本文的研究结果一方面说明细胞图像分析仪用于乳腺癌针吸细胞的光度学分析所得出的各项光密度参数具有科学性和可信性及可比性,另一方面又进一步揭示了乳腺癌与乳腺良性病变在生物学上的量化差异,尤其揭示乳腺癌细胞核和细胞浆的光度学量化结果较胞体特异性强、灵敏度高,对乳腺癌的鉴别诊断具有更重要的价值,同时为进一步研究乳腺癌的生物学特性提供了科学依据。
【参考文献】
[1] 周治兰,张国明,王昌富等. 细胞形态在乳腺良恶性病变中的体视学定量研究[J].中国体视学与图像分析, 1998,3(2):105|108.
[2] 周治兰,郭华雄,龚平,等. 乳腺癌针吸细胞体视学定量与细胞形态学分型的探讨[J].肿瘤防治研究,1998,25(5):348|352.
[3] 周治兰,龚平,王昌富,等. 细胞形态计量对针吸细胞学诊断小细胞型乳腺癌的探讨[J].同济医科大学学报, 2001,30(2):181|183.
[4] Boecking A, Giroud F, Reih A. Consensus report of the Europen diagnostic DNA image cytometry[J]. Analy Quant Cytol Histol,1995,17 :1|7.
[5] Shankey TV,Rabinovitch PS,Bagwell B, et al. Guidelines for implementation of clinical DNA cytometry[J]. Cytometry, 1993,14:472|477.
[6] 周治兰,郭华雄,胡聪明等. AgNOR在乳腺癌细胞核中的形态及定量研究[J]. 肿瘤防治研究,1996,23(2):84|87.
