自動化された細胞パターン認識のための染料と汚れの標準化

細胞学的材料の染料と染色の標準化に関与するさまざまな要因の広範なレビューが提示されています。これは、自動顕微鏡による認識のために細胞の客観的および再現可能な測定を達成するための重要なポイントです（高解像度の細胞画像解析;自動細胞パターン認識[ACPR]）。2つの主要な標準化方法が考慮されます。（1）ドイツ基準局で採用されている染料の物理的および化学的特性評価（物理化学的標準化）、および（2）染色の直接的な視覚評価に基づく標準化に基づく標準化米国生物学的染色委員会が採用したパフォーマンス（パフォーマンス標準化）。両方の方法論の手順、成果、および問題について説明します。特に診断細胞診で最も重要な2つの染色に関する染色時間、溶液pHなど、パニコラウ染色とロマノフスキーギムサ染色に関して、そのような関連事項と同様に説明されています。これら2つの染色の標準化は、ACPRに対する適合性に目を向けて、詳細に考慮されています。これらの染色によって生成された染色結果のメカニズムは、それぞれの現存する問題と同様に調べられます。Papanicolaou染色は、標準化されていないものでも化学量論的でもありませんが、細胞撮影で使用されていることが証明されています。同様に、Romanowsky-Giemsa染色は、標準化されていますが、化学量論的な染色でもありません。しかし、どちらもACPRのいくつかの側面で成功裏に使用されています。「理想的な」染色は、細胞サンプルを機械評価に理想的に適したものにすることはまだ見つかりません。ACPRの成功に貢献できる生物学的染料と染色の標準化は、現在の関係組織が役割を果たすことができる学際的な専門家パネルによって行われるべきであると結論付けられています。また、ACPRは実際、染料と染色の標準化に寄与する可能性があると結論付けられています。コンピューター指向の形態計測と洗練された統計分析による自動化された画像分析は、染色に関するデータの検証における主要なツールになる可能性があると結論付けられています。たとえば、コンピューター分析を使用して、細胞記述子の全体的な全体的な再現性につながるPapanicolaou染色の特定のバリアントを特定することができ、実際には「汚れのパフォーマンスのコンピューター判断による予備標準化」を達成できます。

An extensive review is presented of the various factors involved in the standardization of dyes and stains for cytologic material, which is a crucial point in achieving objective and reproducible measurements of cells for recognition by automated microscopy (high-resolution cell image analysis; automated cell pattern recognition [ACPR]). Two principal methods of standardization are considered at length: (1) standardization based on the physical and chemical characterization of the dyes (physicochemical standardization), as adopted by the German Bureau of Standards, and (2) standardization based on direct visual assessment of stain performance (performance standardization), as adopted by the United States Biological Stain Commission. The procedures, achievements and problems of both methodologies are discussed, as are such related matters as staining time, solution pH, etc., especially with regard to the two most important stains in diagnostic cytology: the Papanicolaou stain and the Romanowsky-Giemsa stain. The standardization of these two stains is considered in detail, with an eye towards their suitability for ACPR. The mechanisms of the staining results produced by these stains are examined, as are the extant problems with each. The Papanicolaou stain, while neither standardized nor stoichiometric, has proven to be of use in cytophotometry. Similarly, the Romanowsky-Giemsa stain, while standardized, is also not a stoichiometric stain. Yet both have been successfully used in some aspects of ACPR; no "ideal" stain has yet been found that would make cell samples ideally suited for machine evaluation. It is concluded that the standardization of biologic dyes and stains, which can contribute to the success of ACPR, should be undertaken by multidisciplinary expert panels, in which the current concerned organizations could play a role. It is also concluded that ACPR may, in fact, contribute to the standardization of dyes and stains: that computer-directed morphometry and automated image analysis with sophisticated statistical analysis may become major tools in the validation of data on staining. For example, computer analysis could be used to pinpoint the particular variant of the Papanicolaou stain that leads to the best overall reproducibility of cell descriptors, in effect achieving "preliminary standardization by computer judgment of stain performance."