TisQuant

Verfahren zur hochautomatisierten Bewertung und Klassifikation von Zellen in Gewebeschnittten anhand räumlicher Markerprofile

In TisQuant streben wir eine hochintegrierte computergestützte Gewebeanalyse an, die die Identifizierung spezifischer Antikörper, speziell justierte Färbemethoden, performante Bildanalyse- und Mustererkennungstechniken sowie neue Benutzerinteraktionsansätze umfasst. Dies soll beispielsweise für spezielle Tumore eine genaue und computergestützte Zuordnung zu deren Aggressivitätsklasse (Dignitätsgruppe) ermöglichen.

Ausgangssituation und Zielsetzung

Die mikroskopische Bildanalyse zellulärer Strukturen ist  in vielen bio-medizinischen Forschungsbereichen sowie in zahlreichen bio-medizinischen Laboratorien  von großer Bedeutung. Beispielsweise werden bei neuen diagnostischen Verfahren, im Zuge einer „Personalisierten Medizin“, automatisierte Analysesysteme mit riesigen Datenmengen gespeist, die in Kombination mit computergestützten Mikroskopen die Diagnostik erleichtern sollen.  Momentan auf dem Markt verfügbare Systeme liefern oftmals nur für spezifische Gewebearten akkurate Resultate mit vertretbarem Zeitaufwand, haben Mängel bzgl. der funktionellen Bedienbarkeit und erbringen derzeit auch keine adäquaten Ergebnisse im Bereich der histologischen Differentialdiagnose.
 Im Projekt TisQuant entwickeln wir ein integriertes Analyse-System, das biologischen und klinischen Forschungs- und Routinelaboratorien eine hochautomatisierte Anwendung zur qualitativen und quantitativen Analyse von mikroskopischen Zell- und Schnittpräparaten zur Verfügung stellt. Durch die Kombination experimenteller Verfahren zur Visualisierung relevanter Zellstrukturen mit Computerverfahren zur Analyse der resultierenden Bilder soll eine neue Stufe in der automatisierten und computergestützten Analyse von Gewebeproben erreicht werden. Diese neue Technologie soll im Rahmen des Projekts in mehreren klinisch und kommerziell hochrelevanten Beispielanwendungen  zum Einsatz kommen.

Teilprojekte und Beispielanwendungen

Die Teilprojekte des Projekts TisQuant umfassen einerseits experimentelle Fragestellungen wie die Auffindung von geeigneten Antikörpern sowie andererseits die Konzeption von interaktiven Bildanalyseansätzen und –workflows. Die neuen Techniken werden im Rahmen von TisQuant für Beispielanwendungen aus den Bereichen der Tumordiagnostik, der Virenforschung und der Untersuchung der Wirksamkeit von Krebstherapeutika eingesetzt.

Verwertung

Die Verwertung der TisQuant-Resultate soll durch das Unternehmen TissueGnostics GmbH, Wien, sowie durch den Partner microDimensions GmbH, München, erfolgen. Dabei ist geplant, die Softwaremodule in die jeweilige Soft- und Hardware-Systeme zu integrieren und unter Laborbedingungen für die Beispielanwendungen des Projekts zu testen.

Resultate

Erste veröffentlichte Resultate des Projekts TisQuant betreffen

  • einen Workflow zur benutzergesteuerten Adaption von Parametern, die für die Segmentierung von Zellkernen in Bildern DAPI-gefärbter Zytopräparate relevant sind, sowie
  • einen Workflow für die Quantifizierung von Zelltypvorkommnissen, basierend auf der Segmentierung von Bildern fluoreszenzmarkierter Zytopräparate bzw. Tumorschnittgewebe, 

F. Kromp, S.Taschner-Mandl, M. Schwarz, J. Blaha,T. Weiss, P. F. Ambros, and M. Reiter. Semiautomated segmentation of neuroblastoma nuclei using the gradient energy tensor: A user driven approach. In SPIE Proceedings of ICMV 2014, Milano, 2014. 

F. Kromp, M. Reiter, S. Taschner-Mandl, P. F. Ambros, and A. Hanbury. Classification of cellular populations using Image Scatter-Plots, 20th Computer Vision Winter Workshop, February 9th to 11, Schloss Seggau, Graz, Austria

Partner

Kontakt

zurück