בדיקות התוכנה בוצע עם מפה של כרומוזום נתוני התמונה המתקבל HC ו CNL. דגימות דם היו מוקרן על ידי יחידת XRAD-320 (250 kV צילומי רנטגן, 12.5 mA, 2 מ מ Al סינון, מינון: 0.92 או 1.7 Gy/min) מכויל עם תא יון-HC ומעובדים במעבדות בשני. דגימות דם היקפיים לימפוציטים היו תרבותי, קבוע, צבעונית במתקן כל אחד על פי פרוטוקולים הוקמה3,15. מפה של תמונות משקופיות שהוכתמו Giemsa נלכדו באופן עצמאי על ידי כל מעבדה באמצעות מערכת אוטומטית מיקרוסקופ. מומחים בכל מעבדה הבקיע DCs בכמה הדוגמאות הללו באופן ידני, נבנה משלהם עקומות כיול ומהו מינונים של הבדיקה דוגמאות של חשיפות לא ידוע. תיאור מפורט של אלה datasets ניתנת טבלה 1.
| מנה פיזית | מטרה | הכנה HC | CNL הכנה |
| | התייחס שם | # של תמונות | התייחס שם | # של תמונות |
| 0 Gy | כיול | HC0Gy | 731 | CNL0Gy | 798 |
| 0.1 Gy | כיול | HC01Gy | 2162 | נה | נה |
| 0.25 Gy | כיול | HC025Gy | 1826 | נה | נה |
| 0.5 Gy | כיול | HC05Gy | 1054 | CNL05Gy | 1532 |
| 0.75 Gy | כיול | HC075Gy | 1233 | נה | נה |
| 1 Gy | כיול | HC1Gy | 1566 | CNL1Gy | 841 |
| 2 Gy | כיול | HC2Gy | 1147 | CNL2Gy | 996 |
| 3 Gy | כיול | HC3Gy | 1212 | CNL3Gy | 1188 |
| 4 Gy | כיול | HC4Gy | 909 | CNL4Gy | 1635 |
| 5 Gy | כיול | HC5Gy | 1019 | נה | נה |
| 3.1 Gy | מבחן | HCS01 | 540 | CNLS01 | 500 |
| 2.3 Gy | מבחן | HCS08 | 637 | CNLS08 | 500 |
| 1.4 Gy | מבחן | HCS10 | 708 | נה | נה |
| 1.8 Gy | מבחן | HCS04 | 600 | CNLS04 | 957 |
| 2.8 Gy | מבחן | HCS05 | 1136 | CNLS05 | 1527 |
| 3.4 Gy | מבחן | HCS07 | 477 | CNLS07 | 735 |
טבלה 1: מקורות של נתוני התמונה מסופק על ידי HC ו CNL להערכה של התוכנה-
הערת שוליים: ששינה מן טבלה 1 ב רוגן. et al., 20164. רק תמונות באופן ידני שנבחרו מראש היו זמינים קודם לכן אלינו מן CNL. תמונות לא מסונן הופכים לזמינים, התמונה ספירות מתעדכנים בהתאם. בנוסף, לאחרונה רכשה HC דגימות (0.25Gy, 0.75Gy ו 5Gy) מוצגים כאן.
בחירת תמונה אוטומטי בדגימות
איכות התמונה היא קריטית לאיתור DC נכונים בניתוח DC. בחירת התמונה על-ידי מומחים cytogenetic מתבצע בדרך כלל באופן ידני בניתוח DC קונבנציונלי. ADCI משתמש תמונה כמותית קריטריונים לבחירת באופן אוטומטי תמונות לפני חישוב תדר DC16. המשתמשים יכולים גם מסנן תמונות בהתבסס על כרומוזום ספציפי מורפולוגיות ו/או סוג תאים על פי כמויות יחסיות של אורכים של עצמים לפי אורכים הידוע של cytogenetic מוגדרת על-ידי קבוצות של הכרומוזומים קריוטיפ אנושית נורמלית (כינה שיטת מרחק קבוצה-bin). המסננים הזמינים מורפולוגי להשתמש בקנה מידה-שמורה ספי לדחות תא תמונות עם ערכות כרומוזום לא שלם או עם metaphases מרובות, עם כרומוזומים prometaphase, עם אחותו בולטים כרומטידה דיסוציאציה, עם מאוד עקום ומעוות כרומוזומים, עם אובייקטים אופיינית של גרעינים שלמים, ואלה שבו אובייקטים פחות מזוהים כרומוזומים קווי המתאר החלקים. איור 3 (א), (ב) להראות דוגמאות לתמונות הנבחרות, ואילו באיור 3 (ג) ו- (ד) הם דוגמאות של תמונות מסוננים על ידי התוכנה. תמונות אלה נגזרים מתוך מדגם HCS05 (שמתואר טבלה 1), נבחרו לפי מודל בחירת התמונה מראש אשר מדרג את כל התמונות על ידי קבוצה סל מרחק, ולאחר מכן בוחר את התמונות הטובות ביותר 250. הכרומוזומים. איור 3 (א), (ב) מופרדים היטב, ולהציג מורפולוגיה משביע רצון. איור 3 (ג) מכיל מספר מופרז של כרומוזום חופף אשכולות. איור 3 (ד) אחותי חמורה מראה כרומטידה ההפרדה. Chromatids אחותי מופרדים לחלוטין לפחות 8 של הכרומוזומים, constrictions centromeric אינם חד משמעיים במרבית הכרומוזומים אחרים.

איור 3: דוגמאות של תמונות מפה של מדגם HCS05 (הגדלה: 63 X), הן Unselected והן נבחרות לפי מודל 'קבוצה סל מרחק, Top 250 תמונות'- (א) ו- (ב) הם תמונות שנבחרו. (ג) ו- (ד) הן תמונות זה חוסלו על ידי המודל. (ג) הוצאה מהכלל מכיוון היא הכילה יותר מדי כרומוזומים חופפים והיה (ד) מספר מופרז של אחותי מופרדים chromatids. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
השפעת יישום מודלים אלה מבחר תמונות מתבטא בכך שחקר את רמת הביטחון של גילוי DC במדגם. המופעים של בקרי קבוצת מחשבים בקרב אוכלוסיה של תאים דוגמה לקרינה בצע התפלגות פואסון. המבחן הטוב-של-fit מתפלג משווה את ההתפלגות תדירות DC שנצפה התאם הצפוי התפלגות פואסון. מודלים כראוי נתונים לדוגמה מסנן מוצג DC תדרים לא שונה באופן משמעותי מן פואסון הצפוי נגזר ערכים (בדרך כלל ברמת מובהקות > 0.01). איור 4 מציג התרחשויות DC, המתאימה מתאים כדי הפצות פואסון עבור הדגימה HC4Gy של כל התמונות לעומת רק תמונות שנבחרו על ידי המודל "קבוצה סל מרחק, העליון 250 תמונות". איור 4 (ב) הופעות יותר שיתאים התפלגות פואסון. P-ערך (0.36) של קבוצת תמונות מסוננים באופן משמעותי חורג של ההתפלגות DC לא מסונן איור 4 (א). 5% או רמות מובהקות של 1%, המדגם לא מסונן איור 4 (א) פחות אמינה, מכיוון שהוא מכיל נתונים DC באיכות נמוכה יותר, בתור ההיפותזה של התפלגות פואסון בדרור נדחית.

איור 4: צילומי מסך של תדרים DC בפרופורציה מתאימה פואסון Dstributions של מדגם HC4Gy בתוכנה. (א) כל התמונות הן כללו, (B) רק תמונות שנבחרו על ידי מודל (מרחק סל קבוצה, תמונות top 250) הינם כלולים. האגדה (למעלה מימין) מציין את הסטטיסטיקה של התאם התפלגות פואסון (מדד הפיזור, מו, בדיקה של למדא) ותנובת מתפלג של מבחן מתאים (ערך p) אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
זיהוי dicentric כרומוזום (DC)
איתור מדויק של DC היא הדרישה תנאים מוקדמים קריטיים של ADCI. זיהה DCs ואלה פספס את התוכנה בהתאמה מוגדרים נכון תוצאות חיוביות (TPs). ותשלילים שווא (FNs). האובייקטים אינם בקרי קבוצת מחשבים, אך מזוהה באופן שגוי כמו DCs, מכונים תוצאות חיוביות שגויות (FPs). FPs כוללים monocentric הכרומוזומים, שברי כרומוזום, אחות מופרדים chromatids, כרומוזום חופף אשכולות ואובייקטים שאינם כרומוזומלית. איור 5 מראה את התוצאות של DC זיהוי בתמונות מפה של שני. אובייקטים 1 ו- 3 הינם TPs, בעוד אובייקט 4 הוא FP הכוללת שני כרומוזומים monocentric ברורים מילקסיית לאורך זרועות קצרות שלהם. איור 5 (א), אובייקט 2 היה במקור FP, אך לאחר מכן תוקן על-ידי מסנני FP בתוכנה. אובייקט 5 המחפשים לשלב בין טיפול אלטרנטיבי ונוחות סביר דוגמאות FNs אובייקט 6 איור 5 (b).

איור 5: צילומי מסך לציין מפה של כרומוזום סיווג של פוטנציאל DCs. (א) תמונה מדגם CNL1Gy (הגדלה: 63 X) מציג TP 1, אובייקט "1"; ו 1-FP, אובייקט "2". (B) תמונה מדגם CNL4Gy (הגדלה: 63 X) מציג TP 1, אובייקט "3"; 1 FP, אובייקט "4"; 2 FNs פוטנציאליים, אובייקטים "5" ו- "6". תוכנית-המיתאר, FPs המתוקן, monocentric רגיל וכרומוזומים לא מסווג מתוארים בהתאמה עם קווי מתאר אדום, צהוב, ירוק וכחול. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
שערוך במינון של הבדיקה דוגמאות
תוצאה סופית של ניתוח ADCI הן המינון הערכות של דגימות להסיק מן עקומות כיול. מינון אומדנים שנעשו על ידי התוכנה עבור הבדיקה דוגמאות בטבלה 1 הם הצביעו על לוחות 2 ו- 3. לשם השוואה, הנפלטים מינון הקרינה הפיזי, מסומנות המנות הצליחו ידנית על ידי מומחים HC עבור דגימות HCS01, HCS08 ו- HCS10. באופן דומה, הפיזי ואת המדריך הבקיע מינונים על ידי מומחים CNL מוצגים עבור CNLS04, CNLS05 ו- CNLS07.
איור 6 מדגים עקומות כיול עם הערכות מינון הקרינה עבור הבריאות בקנדה דגימות של מעבדה biodosimetry HCS01, HCS08, HCS10, HCS04, HCS05 ו- HCS07. עקומת כיול נוצר באמצעות דגימות HC0Gy, HC1Gy, HC2Gy, HC3Gy ו- HC4Gy. מודל הבחירה התמונה המכיל 3 Z-הציון מבוססי מסננים + "קבוצה סל מרחק, top 250 תמונות" מוחל על כל הדגימות. הערכות במינון יחד עם ניתוחים סטטיסטיים הקשורים מוצגות בטבלה מס ' 2.

איור 6: צילום מסך של אומדן במינון HC הבדיקה דוגמאות. ריבועים שחורים מייצגים דגימות כיול. תמונות של הבדיקה דוגמאות ודוגמאות כיול ייבחרו לפי המודל (3 מסננים FP + קבוצה סל מרחק, העליון 250 תמונות). קווים מנוקדים עבה מייצגים את המיפוי של בקרי קבוצת מחשבים/מפה של דרך עקומת כיול לקחת מנה המשוער. קווים מנוקדים דק מציינות העליונה ולהוריד 95% בטחון הגבולות של בקרי קבוצת מחשבים/מפה. קודים של הבדיקה דוגמאות צבע: אדום בוהק, HC S01 (מנה פיזית: 3.1Gy, מנה HC להסיק: 3.4Gy, ADCI: 3Gy); ירוק כהה, HC S04 (מנה פיזית: 1.8Gy, ADCI: 1.85Gy); כחול בהיר, HC S05 (מנה פיזית: 2.8Gy, ADCI: 2.95Gy); כחול כהה, HC S07 (מנה פיזית: 3.4Gy, ADCI: 2.35Gy); אדום כהה, HC S08 (מנה פיזית: 2.3Gy, HC להסיק מינון: 2.5Gy, ADCI: 2Gy); ירוק בהיר, HC S10 (מנה פיזית: 1.4Gy, HC להסיק מינון: 1.4Gy, ADCI: 0.95Gy). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
| דגימות | מנה פיזית | מינון הנגזרת HC | ADCI ההערכה מנה | מינון מוערך LCL | מינון מוערך UCL | P-ערך * |
| HCS01 | 3.1 | 3.4 | 3 | 2.3 | 3.8 | 0.117 |
| HCS08 | 2.3 | 2.5 | 2 | 1.4 | 2.7 | 0.815 |
| HCS10 | 1.4 | 1.4 | 0.95 | 0.5 | 1.55 | 0.211 |
| HCS04 | 1.8 | נה | 1.85 | 1.25 | 2.55 | 0.0293 |
| HCS05 | 2.8 | נה | 2.95 | 2.25 | 3.75 | 0.00354 |
| HCS07 | 3.4 | נה | 2.35 | 1.7 | 3.1 | 0.0002 |
בטבלה 2: מנה להערכת התוצאות של הבדיקה HC דוגמאות.
הערת שוליים: שינויים בלוח 3 במקור רוגן. et al., 20164. ADCI במינון הערכות דיווח בעבר התבססו על תמונות לא מסונן, פריסטלטיות בוצעה באמצעות שיטת הריבועים הפחותים. כאן, עקומת כיול היה להתאים באמצעות השיטה מרבי-הסבירות, מודל הבחירה תמונה המכילה מסננים FP 3 + "קבוצה סל מרחק, top 250 תמונות" הוחל לפני הערכת מינון. מינון מוערך UCLLCL להפנות מנה הערכה העליונה ולהוריד מגבלות ביטחון 95% בהתבסס על מהות פואסון DC התשואה. * צ'י מרובע מטיב ההתאמה ההתפלגות הפואסונית תאורטית; נה: לא נמסרו תוצאות במינון נגזרת באופן ידני.
מינון הקרינה ההערכות דגימות קנדי CNLS04 מעבדות הגרעין, CNLS05, CNLS07, CNLS01, CNLS08 מוצגות באיור איור 7. עקומת כיול נוצר באמצעות דגימות CNL0Gy, CNL0.5Gy, CNL1Gy, CNL2Gy, CNL3Gy ו- CNL4Gy. אנחנו מוחלים מודל הבחירה התמונה המורכבת 6 FP מסננים את כל הדגימות. התוצאות עם ניתוחים סטטיסטיים מוצגים בטבלה3.

איור 7: צילום מסך של אומדן במינון CNL הבדיקה דוגמאות. ריבועים שחורים מייצגים דגימות כיול. תמונות של הבדיקה דוגמאות ודוגמאות כיול שנבחרו באמצעות מסננים FP 6. קווים מנוקדים עבה מייצגים את המיפוי של בקרי קבוצת מחשבים/מפה של דרך עקומת כיול לקחת מנה המשוער. קווים מנוקדים דק מציינות העליונה ולהוריד 95% בטחון הגבולות של בקרי קבוצת מחשבים/מפה. קודים של הבדיקה דוגמאות צבע: אדום בוהק, CNL S04 (מנה פיזית: 1.8Gy, מנה CNL להסיק: 1.7Gy, ADCI: 1.95Gy); אדום כהה, CNL S05 (מנה פיזית: 2.8Gy, מנה CNL להסיק: 2.7Gy, ADCI: 3.05Gy); ירוק בהיר, CNL S07 (מנה פיזית: 3.4Gy, מנה CNL להסיק: 3.1Gy, ADCI: 3.4Gy); ירוק כהה, CNL S01 (מנה פיזית: 3.1Gy, ADCI: 3.75Gy); כחול, CNL S08 (מנה פיזית: 2.3Gy, ADCI: 2.8Gy). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
| דגימות | מנה פיזית | CNL להסיק מינון | ADCI ההערכה מנה | מינון מוערך LCL | מינון מוערך UCL | P-ערך * |
| CNLS04 | 1.8 | 1.7 | 1.95 | 1.25 | 2.45 | 0.0545 |
| CNLS05 | 2.8 | 2.7 | 3.05 | 2.75 | 3.35 | 0.325 |
| CNLS07 | 3.4 | 3.1 | 3.4 | 3 | 3.75 | 0.473 |
| CNLS01 | 3.1 | נה | 3.75 | 3.35 | > 4 | 7.63E-11 |
| CNLS08 | 2.3 | נה | 2.8 | 2.25 | 3.3 | 0.777 |
טבלה 3: תוצאות הערכת מינון CNL לבחון דגימות.
הערת שוליים: שינוי טבלה 3, רוגן. et al., 20164. ADCI במינון הערכות דיווח בעבר התבססו על לא מסונן (HC) או באופן ידני שנבחר (CNL) תמונות, פריסטלטיות בוצעה באמצעות שיטת הריבועים הפחותים. כאן, עקומת כיול היה להתאים באמצעות השיטה מרבי-הסבירות, מודל הבחירה תמונה המכילה מסננים FP 3 + "קבוצה סל מרחק, top 250 תמונות" הוחל לפני הערכת מינון. מינון מוערך UCL ו- LCL, עיין בהתאמה, מינון מוערך העליונה ולהוריד מגבלות ביטחון 95% בהתבסס על מהות פואסון DC התשואה.
* צ'י מרובע מטיב ההתאמה ההתפלגות הפואסונית תאורטית; נה: תוצאות במינון באופן ידני הנגזרת לא היו זמינים.
הערכת מינון הקרינה בטווח ליניארי של עקומת כיול (< 1 Gy) ניתן לבצע באמצעות התוכנה, אולם סיגמא ערך של 1.0 מומלץ כדי להוסיף ולצמצם את התדירות של שסווגו בקרי קבוצת מחשבים (איור 8).

איור 8: צילומי מסך של שתי עקומות כיול נגזר HC דגימות כיול על ערכים שונים סיגמא. (א) דגימות כיול HC: 0Gy, 2Gy, 3Gy, 4Gy, ו 5Gy-סיגמא = 1.5. (B) HC כיול דוגמאות: 0Gy, 0.25Gy, 0.5Gy, 0.75Gy, 1Gy, 2Gy, 3Gy, 4Gy, 5Gy באמצעות מכונת וקטורים תומכים סיגמא = 1.0. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
ניתוחים אלה מציינים כי יש קטן, אבל מקובל ההבדלים בין מינון נגזרת ביולוגית פיזיקליות מתפרש על ידי מומחים על ידי התוכנה. ההבדל בין הערכה או ידני או תוכנה מן הכמות הפיזית מכונה "שגיאה". השגיאה במינונים הנגזרת של דגימות הבקיע באופן ידני על ידי HC ו CNL הוא ≤0.3 Gy. עיבוד אוטומטי על ידי תוכנת הוא פחות מדויקות מומחים, אבל בדרך כלל בתוך גבולות מוגדרים על-ידי הבינלאומית לאנרגיה אטומית נקים ± 0.5 Gy3. עבור רוב הבדיקה דוגמאות ב 2 טבלאות ו- 3, התוכנה הפיק תוצאות נכונות בתוך לגודל הסף הזה. עם זאת, HCS07, CNLS01 התערוכה המסכן הטוב-של-התאמה כדי התפלגות פואסון, רומז כי היו בעיות פוטנציאליות בתמונת ואיכות DC בדגימות אלה היו נפתרות על-ידי יישום של התמונה ואת FP מבחר דגמים. סף המובהקות של ערך p מופיע להחמיר יתר על המידה. במקרה של HCS05, איפה התוכנה נקבע במדויק את המינון הנכון.