抗細胞抗體之自動判讀系統及其自動判讀方法

技術摘要

抗細胞抗體(anti-cellular antibody (ACA),傳統稱為anti-nuclear antibody; ANA)間接免疫螢光法(indirect immunofluorescence assay)為篩檢自體免疫疾病國際公認的黃金標準。此為一抽血檢驗項目,血清經處理後於螢光顯微鏡下判讀,有螢光染色則為陽性,並進一步人工判讀染色之形態。
然而因ANA形態人工辨識因1.需求量大2.有賴於有經驗的醫檢師判讀,並非每家醫療院所皆有判讀ANA形態有經驗之專家3.耗時4.而傷醫檢師的眼睛 (需長期看螢光顯微鏡) 5. 醫師不熟悉形態意義。故需要利用AI來自動判讀ANA形態,並提供醫師進一步特異性抗體檢驗資訊。
目前的ANA形態分類,是依據International Consensus on ANA Patterns (ICAP) (Ann Rheum Dis. 2019 Jul;78(7))之分類法(ICAP官方網站: https://www.anapatterns.org/ICAP),並將ANA之形態分成competent level(標準級水準)及expert level(專家級水準)。
我們的發明為一種自動化抗細胞抗體形態辨識及形態導向特異性抗體提示系統,且能符合最新國際ICAP公認之competent level(標準級水準)及expert level(專家級水準),同時能準確辨識出各種組合之混和形態(multiple pattern or mixed pattern),並提供ANA形態導向特異性抗體檢驗提示輔助系統。

現有技術描述、問題及其缺陷

在台灣,林口長庚醫院雖已取得「自體免疫抗體免疫螢光影像形態識別方法」之專利,然其申請之範圍在competent level的部分尚無法辨識國際分類法AC2 (dense fine speckled),AC6.7(discrete dots),expert level亦僅能辨識AC25.27,28,且沒有描述是否能判斷mixed pattern,故對我們實驗室臨床上實際應用價值低,還是需要仰賴人工判讀。
基於上述理由,我們自行研發人工智慧自動輔助判讀系統來自動判讀ANA免疫螢光之形態,不但能符合ICAP國際標準,還要能判讀混和形態(mixed pattern),並能達到與資深醫檢師高度的一致性,以促進實驗室的工作效能及產能,同時也能增加報告之一致性及診斷的準確性。

本技術發明之目的及達成功效

1. 因省時進而增加本院檢驗量能,估計過敏免疫風濕科每位醫檢師每月產值從約100萬元/月值增為123萬元/月, 每月約增加23%產能
2. 促進中榮院內特異性抗體檢驗率,增加院內收入,增進醫療品質
3. 推廣至缺乏專家級判讀人員之院外檢驗室 (涵蓋醫學中心、區域醫院、地區醫院、實驗室)
4. 形態導向特異性抗體檢驗輔助提示系統,有助於提升各醫院特異性抗體檢驗費的收入及病患照護品質
5. 有機會推廣至海外如(馬來西亞、菲律賓)等相關專業人員缺乏之國家
6. 建立良好的一致性,有利於新進醫檢師之訓練
7. 發展出有臨床重要價值的新型態
8. 技術成熟後,將有機會與其他ANA儀器廠商合作,應用在美國或歐洲ANA自動化儀器產品的後端輔助判讀系統。

相關專利資訊

本發明提供一種抗細胞抗體之自動判讀系統及其自動判讀方法,其係能夠自動地分析所有抗細胞抗體免疫染色影像,並且有效且正確地判讀抗細胞抗體免疫影像對應之細胞形態分類,包含國際ANA染色形態共識(International Consensus on ANA Patterns,ICAP)分類標準之勝任級別(competent level)、專家級別(expert level)及混合形態。藉此,能夠有效地縮短判讀之時間及人力成本,並且增加判讀結果之一致性及診斷正確性。

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細胞分類模型架構圖

細胞分類模型架構圖

一致性測驗結果 (A1醫檢師1, A2醫檢師2, A3醫檢師3, A4醫檢師4, A5醫檢師5, A6醫師)

一致性測驗結果 (A1醫檢師1, A2醫檢師2, A3醫檢師3, A4醫檢師4, A5醫檢師5, A6醫師)

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分類資訊

歸屬分類 : 資訊與通訊
歸屬系所 : 東海大學資工系
歸屬教師 : 許瑞愷

適用產業類別:


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