In der Mikroskopie stellt der Übergang von der qualitativen Beobachtung zu quantitativen Daten eine erhebliche Herausforderung dar. Die manuelle Analyse ist anfällig für Verzerrungen durch den Anwender und für große Datensätze unpraktikabel, während viele automatisierte Lösungen den Zusammenhang zwischen den quantitativen Daten und dem ursprünglichen visuellen Kontext verschleiern können. Cytely ist ein webbasiertes Tool, das diese Herausforderungen adressiert, indem es die automatisierte Bildsegmentierung mit der interaktiven Datenexploration verbindet. Es bietet einen strukturierten Workflow, um quantitative Kennzahlen aus Zellpopulationen abzuleiten und diese Kennzahlen in Echtzeit mit ihren Ausgangsbildern zu verknüpfen.
Um diesen Übergang von Rohbildern zu verwertbaren Daten zu ermöglichen, ist Cytely um eine Reihe zentraler Funktionen herum aufgebaut. Jede davon ist darauf ausgelegt, zelluläre Informationen systematisch zu verarbeiten, zu analysieren und zu visualisieren, sodass quantitative Ergebnisse stets direkt mit ihrem visuellen Ursprung verknüpft bleiben.
Zentrale Funktionen der Plattform:
Automatisierte Objektsegmentierung und -messung: Die Software führt zunächst eine automatisierte Detektion und Segmentierung von Objekten, typischerweise Zellkernen, in einem Bild durch. Für jedes erkannte Objekt berechnet sie eine Reihe morphologischer und intensitätsbasierter Parameter, darunter Fläche, Zirkularität, Länge der Haupt-/Nebenachse und mittlere Fluoreszenzintensität pro Kanal. Dabei entsteht ein umfassender Datensatz, der die gesamte Zellpopulation abbildet.
Interaktive Datenvisualisierung und Gating: Die quantitativen Daten werden in interaktiven Streudiagrammen dargestellt. Nutzer können jeden gemessenen Parameter gegen einen anderen auftragen, um Populationsverteilungen zu visualisieren. In diesen Diagrammen lassen sich Regions of Interest bzw. „Gates“ einzeichnen, um bestimmte Subpopulationen zu isolieren. So können Zelltrümmer und Aggregate objektiv herausgefiltert oder Zellen anhand bestimmter phänotypischer Kriterien (z. B. hohe Fluoreszenz, bestimmte Größe) ausgewählt werden.
Direkte Verknüpfung von Bild und Daten: Ein zentrales Merkmal des Workflows ist die dauerhafte Verknüpfung zwischen den Datenpunkten in den Streudiagrammen und den Zellen im Originalbild. Wird eine gegatete Population in einem Diagramm ausgewählt, werden die entsprechenden Zellen im Ausgangsbild sofort hervorgehoben und als einzelne zugeschnittene Miniaturansichten angezeigt. Diese visuelle Rückkopplungsschleife ist entscheidend, um Gating-Strategien zu überprüfen und die Morphologie der analysierten Subpopulationen zu bestätigen.
Dieser Ansatz ermöglicht eine objektivere und reproduzierbarere Methode für Aufgaben wie Zellzählung, Qualitätskontrolle und die Identifizierung phänotypisch unterschiedlicher Zellpopulationen in einer komplexen Probe.