Подсчёт клеток

Как подсчитать клетки и ядра на микроскопических изображениях

Подсчитать ядра и клетки можно бесплатными инструментами — Fiji (ImageJ), QuPath и CellProfiler — или без всякой настройки в SlideScope в Windows и на Mac. Что подойдёт вам, зависит от того, насколько плотно расположены объекты, сколько у вас изображений и хотите ли вы писать код. Ниже — все варианты, а затем точные шаги в ImageJ и в SlideScope.

Скачать SlideScopeПодсчёт клеток в ImageJ
ImageJ, QuPath, CellProfiler, SlideScopeCZI, ND2, SVS, TIFFРаботает на вашем компьютере

Способы подсчёта клеток и ядер

ИнструментСтоимостьПлатформыЛучше всего подходит для
Fiji / ImageJБесплатно, открытый исходный кодWindows, macOS, LinuxОтдельные изображения и простой фон; Analyze Particles, макросы для пакетной обработки
QuPathБесплатно, открытый исходный кодWindows, macOS, LinuxПолнослайдовые изображения, подсчёт ИГХ-позитивных клеток, проекты со скриптами
CellProfilerБесплатно, открытый исходный кодWindows, macOSВоспроизводимые конвейеры для больших наборов изображений
Cellpose или StarDistБесплатно, открытый исходный кодPython; плагины для Fiji, QuPath и napariПлотно расположенные или неправильной формы ядра и клетки (глубокое обучение)
SlideScopeПлатно; для подсчёта на собственных изображениях нужна подпискаWindows 10/11, macOS 14+Подсчёт без кода с InstanSeg или порогом, калиброванная плотность, экспорт в CSV, пакетная обработка папок

В плотном поле модель глубокого обучения разделяет соприкасающиеся ядра намного лучше, чем порог. Проверяйте лицензию любой используемой предобученной модели: некоторые разрешены только для некоммерческого использования.

Как подсчитать ядра в ImageJ (Fiji)

  1. Откройте изображение в Fiji (CZI, ND2 и большинство форматов микроскопов открываются через Bio-Formats). Проверьте масштаб в Image › Properties, чтобы размеры получались в µm.
  2. Оставьте только канал ядер (например, DAPI): Image › Color › Split Channels или Image › Type › 8-bit для одноканального изображения.
  3. Слегка сгладьте изображение командой Process › Filters › Gaussian Blur (sigma 1–2), чтобы уменьшить шум.
  4. Задайте порог через Image › Adjust › Threshold (попробуйте Otsu или Default), затем нажмите Apply, чтобы получить бинарную маску.
  5. Разделите соприкасающиеся ядра командой Process › Binary › Watershed.
  6. Запустите Analyze › Analyze Particles с диапазоном размеров, исключающим мусор, отметьте Summarize и Display results. Окно Summary показывает число объектов, а таблица Results — площадь каждого объекта.

Для большого числа изображений запишите эти шаги через Plugins › Macros › Record и запустите макрос для папки. Для позитивных клеток измерьте интенсивность каждого ядра в канале маркера и задайте пороговое значение.

Как подсчитать ядра и клетки в SlideScope (без кода)

  1. Откройте изображение в SlideScope в Windows или на Mac и выберите поле, плоскость или область для подсчёта. Большие плоскости анализируются в пониженном разрешении, поэтому на гигапиксельном слайде подсчитывайте в выбранной области.
  2. Выберите ядра, клетки или частицы и движок: веса глубокого обучения InstanSeg для ядер и клеток или классический порог с автовыбором по Otsu, сглаживанием и ограничениями по площади.
  3. Проверьте наложение и исключите объекты, которые сегментация определила неверно.
  4. Экспортируйте таблицу объектов в CSV, контуры в GeoJSON (они открываются в QuPath), TIFF-маску с метками и сводку методов либо сохраните настройки как рецепт и запустите его для первой плоскости каждого изображения в папке.

Результаты включают число объектов, плотность на мм² везде, где записан размер пикселя, площадь и форму каждого объекта, среднюю интенсивность в каждом канале и, по желанию, классификацию маркер-позитивных объектов по одному или двум каналам маркеров. Сегментация выполняется на вашем компьютере; ничего не загружается на сервер. Подробнее — на странице о подсчёте.

Что выбрать

Для нескольких чистых флуоресцентных изображений Fiji бесплатен, а шаги выше займут несколько минут. Для полнослайдовых изображений или оценки ИГХ-позитивных клеток стандартный бесплатный выбор — QuPath. Для тысяч изображений в фиксированном конвейере — CellProfiler. Выбирайте SlideScope, если вам нужны подсчёт, измерения и просмотр в одном настольном приложении без настройки и скриптов, для CZI, ND2, SVS, LIF и других форматов, а изображения при этом остаются на вашем компьютере. Более широкий список — в сравнении программ для анализа микроскопических изображений.

Вопросы о подсчёте клеток

Как подсчитать клетки в ImageJ?

Откройте изображение в Fiji, оставьте только канал ядер или клеток, слегка сгладьте его (Process › Filters › Gaussian Blur), задайте порог (Image › Adjust › Threshold, затем Apply), разделите соприкасающиеся объекты командой Process › Binary › Watershed и запустите Analyze › Analyze Particles с диапазоном размеров и отмеченным Summarize. Число объектов — в строке сводки.

Может ли ImageJ подсчитывать клетки автоматически?

Да, если объекты хорошо разделены и фон чистый: порог вместе с Analyze Particles подсчитывает их автоматически, а макрос повторяет это для целой папки. Для плотно расположенных или соприкасающихся ядер нужен шаг watershed или модель глубокого обучения, например StarDist или Cellpose.

Как подсчитать позитивные клетки на ИГХ- или флуоресцентном изображении?

Сначала обнаружьте все ядра, затем классифицируйте каждое по интенсивности канала маркера или окраски. QuPath делает это с помощью Positive cell detection на светлопольных изображениях с DAB; SlideScope классифицирует объекты как маркер-позитивные по одному или двум каналам маркеров.

Можно ли подсчитать клетки без программирования?

Да. Fiji, QuPath и CellProfiler работают через меню, а SlideScope подсчитывает ядра и клетки из панели без скриптов и плагинов. Код нужен только для собственных конвейеров.

SlideScope бесплатный?

SlideScope — платное приложение с бесплатной библиотекой образцов (все инструменты); для собственных изображений нужна подписка от $35/мес.

Изучайте встроенную библиотеку образцов бесплатно, со всеми инструментами. Чтобы открывать собственные изображения, нужна подписка: $35/мес., оплата при оформлении (PayPal или карта); отменить её можно в любой момент в своей учётной записи. Доступна и годовая оплата — $349.99/год, что даёт примерно два месяца бесплатно.

Загружает ли SlideScope мои изображения на сервер для подсчёта?

Нет. Сегментация и измерения выполняются на вашем компьютере. Скачиваются только веса модели, и SlideScope перед загрузкой сверяет их с дайджестом SHA-256.

Подсчитывайте на собственных изображениях

Попробуйте подсчёт бесплатно на встроенных образцах, а затем подсчитывайте на собственных изображениях по подписке. Уже решили? Оформите подписку.

Скачать SlideScope