Yazılım test HC ve CNL elde metafaz kromozom görüntü verileri ile gerçekleştirilmiştir. Kan örnekleri bir XRAD-320 birimi tarafından radyasyona maruz (250 kV röntgenler, 12,5 mA, 2mm Al filtrasyon, doz oranı: 0,92 veya 1.7 Gy/dak) iyon odası HC, kalibre edilmiş ve her iki laboratuarlarında işlenir. Periferik kan lenfosit örnekleri, sabit, kültürlü ve kurulan iletişim kuralları3,15göre her tesiste lekeli. Metafaz görüntü Giemsa lekeli slaytlardan bağımsız olarak bir otomatik mikroskobu sistemi kullanarak her Laboratuvarı tarafından ele geçirildi. Her laboratuvar Uzmanları DCs bu örnekler birkaç el ile attı, kendi kalibrasyon eğrileri inşa ve test örnekleri bilinmeyen maruz doz tahmini. Bu veri kümeleri ayrıntılı bir açıklama tablo 1'de verilmiştir.
| Fiziksel doz | Amaç | HC hazırlık | CNL hazırlık |
| | Sevk adı | görüntülerin # | Sevk adı | görüntülerin # |
| 0 Gy | Kalibrasyon | HC0Gy | 731 | CNL0Gy | 798 |
| 0,1 Gy | Kalibrasyon | HC01Gy | 2162 | NA | NA |
| 0,25 Gy | Kalibrasyon | HC025Gy | 1826 | NA | NA |
| 0,5 Gy | Kalibrasyon | HC05Gy | 1054 | CNL05Gy | 1532 |
| 0,75 Gy | Kalibrasyon | HC075Gy | 1233 | NA | NA |
| 1 Gy | Kalibrasyon | HC1Gy | 1566 | CNL1Gy | 841 |
| 2 Gy | Kalibrasyon | HC2Gy | 1147 | CNL2Gy | 996 |
| 3 Gy | Kalibrasyon | HC3Gy | 1212 | CNL3Gy | 1188 |
| 4 Gy | Kalibrasyon | HC4Gy | 909 | CNL4Gy | 1635 |
| 5 Gy | Kalibrasyon | HC5Gy | 1019 | NA | NA |
| 3.1 Gy | Test | HCS01 | 540 | CNLS01 | 500 |
| 2.3 Gy | Test | HCS08 | 637 | CNLS08 | 500 |
| 1.4 Gy | Test | HCS10 | 708 | NA | NA |
| 1.8 Gy | Test | HCS04 | 600 | CNLS04 | 957 |
| 2.8 Gy | Test | HCS05 | 1136 | CNLS05 | 1527 |
| 3.4 Gy | Test | HCS07 | 477 | CNLS07 | 735 |
Tablo 1: HC ve CNL yazılım değerlendirme için sağladığı görüntü veri kaynakları.
Dipnot: Tablo 1 ' den Rogan vdiçinde 20164değiştiren. Yalnızca el ile önceden seçilmiş görüntüleri bize daha önce CNL kullanılabilen. Filtre uygulanmamış görüntüler kullanılabilir hale gelmiştir ve görüntü sayıları buna göre güncelleştirilir. Ayrıca, yeni HC örnekleri alınan (0.25Gy, 0.75Gy ve 5Gy) burada sunulmaktadır.
Otomatik resim seçimi örneklerinde
Görüntü kalitesi DC analizin doğru DC algılama için çok önemlidir. Görüntü seçimi sitogenetik uzmanlar tarafından genellikle el ile geleneksel DC analizi yapılır. ADCI DC frekansı hesaplama16önce görüntüleri otomatik olarak seçmek için nicel görüntü ölçütleri kullanır. Kullanıcı-ebilmek görüntüleri belirli kromozom türleri morfoloji ve/veya bilinen bir normal insan karyotip kromozomlar sitogenetik tarafından tanımlanan grupları uzunlukları göre nesnelerin uzunlukları göreli oranlarını göre sıralama hücreleri temel alan iki filtre (olarak adlandırdığı Grup-bin mesafe yöntemi). Hücre görüntüleri ile önde gelen kız kardeşi ile prometafaz kromozom ile birden çok metaphases ya da eksik kromozom setleri ile reddetmek için ölçek-değişmeyen eşikleri kullanılabilir morfolojik filtreleri kullanmak son derece bükülmüş ve bükülmüş Kromatit ayrılma kromozomlar, pürüzsüz kontür sağlam çekirdek, ve bu daha az nesneleri kromozom tanınır karakteristik olan nesneleri ile. Şekil 3 (a) ve (b) şekil 3 (c) ve (d) yazılım tarafından filtrelenir görüntüleri örnekler ise Seçili görüntülerin örnekler gösterir. Bu görüntüler örnek HCS05 (tablo 1'de açıklanan) türetilir ve hangi grup bin mesafe tarafından tüm görüntüleri yer alıyor, sonra en iyi 250 fotoğraf seçer önceden tanımlanmış görüntü seçim modeli tarafından seçilir. Kromozomlar içinde şekil 3 (A), (b) de ayrılır ve tatmin edici Morfoloji sergilemek. Şekil 3 (c) aşırı sayıda örtüşen kromozom kümeleri içerir. Şekil 3 (d) gösterir şiddetli kardeş Kromatit ayırma. Kardeş chromatids tamamen için en az 8 kromozom ayrılır ve centromeric boğumların diğer kromozom çoğunda belirsizdir.

Şekil 3: örnek HCS05 Albümdeki metafaz örnekleri (büyütme: 63 X), Unselected ve seçili modeli 'Grup Bin mesafe, Top 250 görüntüleri'. (A) ve (B) seçili görüntülerdir. (C) ve (D) modeli tarafından ortadan kaldırıldı görüntülerdir. (C) hariç çünkü çok fazla üst üste gelen kromozomlar bulunan ve ayrı kardeş aşırı sayıda vardı (D) chromatids. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Bu görüntü seçimi modelleri uygulamak etkileri belirgin bir DC algılama güven düzeyi inceleyerek. DCs oluşumlarını ışınlanmış bir örnek hücre bir popülasyondaki Poisson dağılımı izleyin. Ki uyum iyiliği testi gözlenen DC frekans dağılımı Poisson dağılımı için beklenen sığdırmak için karşılaştırır. Düzgün filtre örnek verileri sergilemek DC Frekanslar beklenen Poisson önemli ölçüde farklı değil modelleri türetilen değerleri (genellikle anlam düzeyinde > 0,01). Şekil 4 görüntüler DC oluşumları ve karşılık gelen uygun HC4Gy örnek için Poisson dağılımları "Grup bin mesafesi, en iyi 250 fotoğraf" modeli tarafından seçilen görüntüleri vs tüm görüntüler için. Şekil 4 (b) daha iyi bir gösterir Poisson dağılımına uygun. P-görüntülerin filtrelenmiş kümenin (0,36) değerini önemli ölçüde şekil 4 (a) filtre uygulanmamış DC dağıtım süresini aşıyor. Ya % 5 veya % 1 önem düzeyleri, filtre uygulanmamış örnek şekil 4 (a) daha az güvenilirdir, DCs Poisson dağılımı boş varsayımı daha düşük kalite DC veri içerdiğinden reddedildi.

Şekil 4: Ekran görüntüleri orantılı DC Frekanslar uygun için örnek HC4Gy yazılım, Poisson Dstributions. (A) tüm resimler vardır dahil, (B) sadece (grup bin mesafe, ilk 250 fotoğraf) modeli tarafından seçilen görüntüleri dahil edilir. Efsane (sağ üst) Poisson dağılımı (dağılım endeksi, Mu test ve Lambda) Sığdır istatistikler ve uygun test (p-değeri) ki iyilik gösterir Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Disentrik kromozom (DC) algılama
Doğru DC algılama ADCI kritik önkoşul gereksinimdir. Doğru tespit DCs ve bu yazılım tarafından cevapsız sırasıyla gerçek pozitif (TPs) ve yanlış negatif (FNs) tanımlanır. DCs olmayan ancak yanlış DCs algılanan nesneler yanlış pozitif (FPs) adlandırılır. FPs dahil monocentric kromozomlar, kromozom parçaları, ayrı kardeş chromatids, örtüşen kromozom kümeleri ve kromozom olmayan nesneler. Şekil 5 iki metafaz görüntü DC algılama sonuçlarını gösterir. Nesne 4 kısa kolları yapışık iki ayrı monocentric kromozom oluşan bir FP ise 1 ve 3 TPs, nesneleridir. Şekil 5 (a) ' daki nesne 2 orijinal bir FP, ama daha sonra FP filtreleri yazılım tarafından düzeltildi. Nesne 5 ve şekil 5 (b) 6 nesnesinde FNs büyük olasılıkla örnekleridir.

Şekil 5: Ekran görüntüleri metafaz kromozom sınıflandırılması potansiyel DCs. (A) belirtmek Örnek CNL1Gy bir görüntü (büyütme: 63 X) gösterilen 1 TP, nesne "1"; ve 1 FP, nesne "2" düzeltti. (B) örnek CNL4Gy bir görüntü (büyütme: 63 X) gösterilen 1 TP, nesne "3"; 1 FP, nesne "4"; ve 2 potansiyel FNs, nesneleri "5" ve "6". TPs, düzeltilmiş FPs, normal monocentric ve sınıflandırılmamış kromozomlar sırasıyla kırmızı, sarı, yeşil ve mavi kontür ile özetlenmiştir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Doz tahmini Test örnekleri
ADCI analizleri sonucu olan dozu kalibrasyon eğrileri değişkenden örneklerinin tahmin ediyor. Tablo 1 test örneklerinde yazılımı tarafından yapılan doz tahminler Tablo 2 ve 3' te gösterilen. Karşılaştırma için fiziksel radyasyon dozu yayılan ve el ile attı dozlarda örnekleri HCS01, HCS08 ve HCS10 HC, uzmanlar tarafından gösterilir. Benzer şekilde, fiziksel ve doz CNL uzmanlar tarafından attı manuel CNLS04, CNLS05 ve CNLS07 için gösterilir.
Şekil 6 kalibrasyon eğrileri ile sağlık Kanada biodosimetry laboratuvar örnekleri HCS01, HCS08, HCS10, HCS04, HCS05 ve HCS07 için radyasyon doz tahminleri gösterir. Kalibrasyon eğrisi numuneleri HC0Gy, HC1Gy, HC2Gy, HC3Gy ve HC4Gy kullanılarak oluşturulur. İçeren 3 Z-skor tabanlı filtre + "Grup bin mesafe, ilk 250 görüntüleri" görüntü seçim modeli tüm örnekleri için geçerli olur. Doz tahminleri ile birlikte ilgili istatistiksel analizler Tablo 2' de gösterilmiştir.

Şekil 6: Ekran görüntüsü doz tahmin HC Test örneklerinin. Siyah kareler temsil kalibrasyon örnek. Test örnekleri ve Kalibrasyon örnekleri resim (3 FP filtre + grup bin mesafe, en iyi 250 fotoğraf) modeli tarafından seçilir. Kalın noktalı çizgiler DCs/metafaz haritalandırma yöntemiyle tahmini doza kalibrasyon eğrisi temsil eder. İnce noktalı çizgiler üst göstermek ve DCs/metafaz % 95 güven sınırları daha düşük. Renk kodları test örnekleri: parlak kırmızı, HC S01 (fiziksel doz: 3.1Gy, HC değişkenden doz: 3.4Gy, ADCI: 3Gy); koyu yeşil, HC S04 (fiziksel doz: 1.8Gy, ADCI: 1.85Gy); parlak mavi, HC S05 (fiziksel doz: 2.8Gy, ADCI: 2.95Gy); koyu mavi, HC S07 (fiziksel doz: 3.4Gy, ADCI: 2.35Gy); koyu kırmızı, HC S08 (fiziksel doz: 2.3Gy, HC değişkenden doz: 2.5Gy, ADCI: 2Gy); parlak yeşil, HC S10 (fiziksel doz: 1.4Gy, HC değişkenden doz: 1.4Gy, ADCI: 0.95Gy). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
| Örnekleri | Fiziksel doz | HC Inferred doz | ADCI doz tahmini | Tahmini doz LCL | Tahmini doz UCL | P-değeri * |
| 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 | NA | 1.85 | 1,25 | 2,55 | 0.0293 |
| HCS05 | 2.8 | NA | 2.95 | 2.25 | 3,75 | 0.00354 |
| HCS07 | 3.4 | NA | 2,35 | 1.7 | 3.1 | 0.0002 |
Tablo 2: Doz HC Test örnekleri sonuçlarını tahmin.
Dipnot: Tablo 3 Rogan vdiçinde 20164değiştiren. ADCI doz tahminleri daha önce rapor filtre uygulanmamış görüntüleri baz alınarak ve eğri uydurma en küçük kareler yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi. Burada, kalibrasyon eğrisi maksimum olabilirlik yöntemini kullanarak uygun ve bir resim seçim modeli içeren 3 FP filtre + "Grup bin mesafe, ilk 250 görüntüleri" doz tahmini önce uygulandı. Tahmini doz UCLve LCL bakın tahmini üst doz ve % 95 güven sınırları DC verim Poisson niteliğine göre daha düşük. * Chi kare iyilik sığdırmak için teorik Poisson dağılımı; NA: El ile inferred doz sonuçlarını sağlanan değil.
Radyasyon dozu tahminleri Kanada nükleer laboratuarlar CNLS04, örnekleri için CNLS05, CNLS07, CNLS01 ve CNLS08 Şekil 7' de gösterilen. Kalibrasyon eğrisi numuneleri CNL0Gy, CNL0.5Gy, CNL1Gy, CNL2Gy, CNL3Gy ve CNL4Gy kullanılarak oluşturulur. Biz 6 FP filtreleri tüm örnekleri için oluşan bir görüntü seçim modeli uygulanır. İstatistiksel analiz sonuçları Tablo 3' te gösterilmektedir.

Şekil 7: Ekran görüntüsü doz tahmin CNL Test örneklerinin. Siyah kareler temsil kalibrasyon örnek. Test örnekleri ve Kalibrasyon örnekleri Resim 6 FP filtreleri kullanarak seçilir. Kalın noktalı çizgiler DCs/metafaz haritalandırma yöntemiyle tahmini doza kalibrasyon eğrisi temsil eder. İnce noktalı çizgiler üst göstermek ve DCs/metafaz % 95 güven sınırları daha düşük. Renk kodları test örnekleri: parlak kırmızı, CNL S04 (fiziksel doz: 1.8Gy, CNL değişkenden doz: 1.7Gy, ADCI: 1.95Gy); koyu kırmızı, CNL S05 (fiziksel doz: 2.8Gy, CNL değişkenden doz: 2.7Gy, ADCI: 3.05Gy); parlak yeşil, CNL S07 (fiziksel doz: 3.4Gy, CNL değişkenden doz: 3.1Gy, ADCI: 3.4Gy); koyu yeşil, CNL S01 (fiziksel doz: 3.1Gy, ADCI: 3.75Gy); Mavi, CNL S08 (fiziksel doz: 2.3Gy, ADCI: 2.8Gy). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
| Örnekleri | Fiziksel doz | CNL Inferred doz | ADCI doz tahmini | Tahmini doz LCL | Tahmini doz UCL | P-değeri * |
| 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 | NA | 3,75 | 3.35 | > 4 | 7.63E-11 |
| CNLS08 | 2.3 | NA | 2.8 | 2.25 | 3.3 | 0.777 |
Tablo 3: Doz CNL tahmin sonuçlarını test örnekleri.
Dipnot: Tablo 3, Rogan vd., 20164değiştiren. ADCI doz tahminlerini daha önce rapor filtre uygulanmamış (HC) üzerinde esas veya el ile seçilen (CNL) resimleri ve eğri uydurma en küçük kareler yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi. Burada, kalibrasyon eğrisi maksimum olabilirlik yöntemini kullanarak uygun ve bir resim seçim modeli içeren 3 FP filtre + "Grup bin mesafe, ilk 250 görüntüleri" doz tahmini önce uygulandı. Tahmini doz UCL LCL, sırasıyla, basvurunuz tahmini üst doz ve % 95 güven sınırları DC verim Poisson niteliğine göre daha düşük.
* Chi kare iyilik sığdırmak için teorik Poisson dağılımı; NA: El ile inferred doz sonuçlarını mevcut değildi.
Radyasyon dozu kalibrasyon eğrisi doğrusal aralık içinde tahmini (< 1 Gy) 1.0 değeri tavsiye edilir bir Sigma daha da bildireceğinizi DCs (şekil 8) sıklığını azaltmak için ancak yazılım ile yapılabilir.

Şekil 8: Ekran görüntüleri iki kalibrasyon eğri HC kalibrasyon örneklerinden farklı Sigma değerlerinde elde edilen. (A) HC kalibrasyon örnekleri: 0Gy, 2Gy, 3Gy, 4Gy ve 5Gy, Sigma = 1,5. (B) HC kalibrasyon örnekleri: 0Gy, 0.25Gy, 0.5Gy, 0.75Gy, 1Gy, 2Gy, 3Gy, 4Gy, ve 5Gy kullanarak SVM Sigma = 1.0. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Bu analizler gösterir küçük, ancak uzmanlar tarafından ve yazılım tarafından kabul edilebilir fiziksel ve biyolojik olarak inferred doz farklılıkları yorumlanır. Fiziksel doz üzerinden el ile veya yazılım tahmin arasındaki fark "hata" olarak adlandırılır. ≤0.3 Gy örnekleri el ile HC ve CNL tarafından attı inferred dozlarda hatadır. Otomatik işleme yazılımı tarafından daha az uzmanlar, ± 0.5 Gy3önceliklendirme UAEA tarafından belirtilen sınırları içinde ama genelde daha doğrudur. Tablo 2 ve 3test örneklerinde çoğu için yazılımı bu eşik içinde doğru sonuç üretti. Ancak, HCS07 ve CNLS01 görüntü olası sorunları ve DC kalite görüntü ve FP seçim modelleri uygulama tarafından çözülmüş değil Bu örneklerdeki olduğunu düşündüren bir zavallı iyilik-in-uyum Poisson dağılımı, sergi. P değeri önem eşik yazılım doğru doz doğru belirlendiği yerde HCS05 durumunda aşırı sıkı görünüyor.