D 2019

Label-Free Nuclear Staining Reconstruction in Quantitative Phase Images Using Deep Learning

VIČAR, Tomáš; Jaromír GUMULEC; Jan BALVAN; Michal HRACHO; R. KOLAR et al.

Základní údaje

Originální název

Label-Free Nuclear Staining Reconstruction in Quantitative Phase Images Using Deep Learning

Autoři

VIČAR, Tomáš; Jaromír GUMULEC; Jan BALVAN; Michal HRACHO a R. KOLAR

Vydání

NEW YORK, WORLD CONGRESS ON MEDICAL PHYSICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING 2018, VOL 1, od s. 239-242, 4 s. 2019

Nakladatel

SPRINGER

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

20601 Medical engineering

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Forma vydání

elektronická verze "online"

Odkazy

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14110/19:00108228

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

ISBN

978-981-10-9034-9

ISSN

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

Deep learning; Quantitative phase imaging; Cell analysis; Cell nuclei segmentation

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 29. 4. 2020 07:59, Mgr. Tereza Miškechová

Anotace

V originále

Fluorescence microscopy is a golden standard for contemporary biological studies. However, since fluorescent dyes cross-react with biological processes, a label-free approach is more desirable. The aim of this study is to create artificial, fluorescence-like nuclei labeling from label-free images using Convolution Neural Network (CNN), where training data are easy to obtain if simultaneous label-free and fluorescence acquisition is available. This approach was tested on holographic microscopic image set of prostate non-tumor tissue (PNT1A) and metastatic tumor tissue (DU145) cells. SegNet and U-Net were tested and provide "synthetic" fluorescence staining, which are qualitatively sufficient for further analysis. Improvement was achieved with addition of bright-field image (by-product of holographic quantitative phase imaging) into analysis and two step learning approach, without and with augmentation, were introduced. Reconstructed staining was used for nucleus segmentation where 0.784 and 0.781 dice coefficient (for DU145 and PNT1A) were achieved.

Návaznosti

GA18-24089S, projekt VaV
Název: Kvantitativní fázová mikroskopie pro 3D kvalitativní charakterizaci nádorových buněk
Investor: Grantová agentura ČR, Quantitative phase microscopy for 3D qualitative characterization of cancer cells