计算机视觉系统自动分析细胞

西班牙马德里卡洛斯三世大学（UC3M）的研究人员开发了一种新的计算机视觉系统，能够自动分析通过显微镜捕获的生物医学视频。该系统描述和表征图像中的细胞行为。

该新技术已被用于对活体组织的测量，这是由国家心血管研究中心的科学家完成的。通过这项研究，研究团队发现了一种称为中性粒细胞的免疫细胞，在炎症过程中血液中的行为不同。另外，他们发现其中一个过程与心血管疾病有关。

该研究发表在期刊Nature上。

实现新治疗方法

这些发展可能会实现新的治疗方法，以最小化心脏病发作的影响。

费尔南多·迪亚斯·德·玛丽亚教授是UC3M多媒体处理小组的负责人，也是这项研究的作者之一。

“我们的贡献在于设计和开发了一种完全自动的系统，基于计算机视觉技术，允许我们通过分析生物学家使用体内显微镜技术捕获的视频来表征细胞，”玛丽亚说。

虽然传统的生物学研究通常由对几百个手动表征的细胞的分析支持，但这项新研究涉及对几千个细胞的形状、大小、运动和相对于血管的位置进行自动测量。这使得具有更大统计意义的高级生物学分析成为可能。

新系统的优势

研究人员说，该新系统在时间和精度方面都有多个优势。

伊万·冈萨雷斯·迪亚斯是UC3M信号理论和通信系的副教授，也是研究团队成员之一。

“让一位专家生物学家在视频上分割和跟踪细胞几个月是不现实的。另一方面，为了提供一个大致的想法（因为它取决于细胞数量和3D体积深度），我们的系统只需要15分钟来分析一段5分钟的视频，”迪亚斯说。

该团队使用深度神经网络进行细胞分割和检测。为了在新环境中部署该系统，团队必须生成许多训练示例，并且该系统必须结合各种其他统计技术和几何模型。

该系统需要一种可以适应其他问题的多功能软件。

米格尔·莫利纳·莫雷诺是另一位研究人员。

“事实上，我们已经在其他不同的场景中应用它，研究癌症组织中的T细胞和树突状细胞的免疫行为。并且初步结果很有希望，”莫雷诺说。