Partenaires

Unité INSERM U921 : Nutrition, Croissance, Cancer 10 bld Tonnelé, 37032 Tours
http://www.n2c.univ-tours.fr/

Description du projet

Il s’agit de compter dans des images basse résolution obtenues par fluorescence des noyaux de cellules, observés en microscopie optique. Plusieurs caractéristiques relatives aux images sont notables :

1. Défocalisation de certaines zones due à l’épaisseur de la préparation relativement à l’épaisseur des noyaux. Les noyaux placés dans le plan de focalisation sont nets comparés à ceux placés avant ou après ce plan.
   

2. Artefacts lumineux parfois comparables aux noyaux dus au support de la préparation. Les cellules sont cultivées sur un support transparent poreux, afin que celles-ci migrent à travers les pores. La diffraction lumineuse sur les bords des pores induit des artefacts dont certains ont un aspect visuellement semblable à celui des noyaux.
   

3. Non homogénéité de l’éclairage, impliquant des défauts de contraste. En particulier on note parfois un fort effet de vignettage.
   

4. Déformation de certains noyaux lors de la migration. Lorsque la cellule traverse la membrane poreuse, celle-ci est obligée de se déformer. Les cellules en cours de migration lors de la prise de vue ont un noyau déformé par rapport à celles qui ne migrent pas.
   

5. La basse résolution permet de compter un grand nombre de noyaux en une seule image, ce qui est jugé important par les expérimentateurs, les images étant jugées plus représentatives de l’expérience. Cela implique également que chaque noyau n’est décrit que par très peu de pixels.
   

Exemple d’image d’entrée

Résultats

Un logiciel a été réalisé automatisant toutes les phases de traitement et de comptage et ne requérant aucun paramétrage particulier. Ecrit partiellement en Java et s’appuyant sur un outil « libre » appelé ImageJ il traite une image en quelques secondes et produit en sortie une image sur laquelle sont mis en évidence les noyaux, ainsi que le nombre de noyaux comptés.

L’évaluation de la performance a été réalisée suivant une technique classique :

1. un jeu d’images est sélectionné pour le test
   

2. les images font l’objet d’un processus de comptage automatique
   

3. deux experts recomptent manuellement et notent :
   

1. ◦le nombre de faux positifs (comptés comme noyaux à tort)
   

2. ◦le nombre de faux négatifs (les noyaux oubliés)
   

4. 
   

A partir de cela on calcule le rappel et la précision de l’algorithme de comptage. Actuellement, le rappel mesuré est de 97% et la précision est de 99.1%.