[ PROMPT_NODE_26968 ]
multiparametric
[ SKILL_DOCUMENTATION ]
# 多参数成像
## 概述
PathML 为多参数成像技术提供专门支持,这些技术可在单细胞分辨率下同时测量多个标记物。这些技术包括 CODEX、Vectra 多重免疫荧光、MERFISH 以及其他空间蛋白质组学和转录组学平台。PathML 处理每种技术特有的数据结构、处理需求和量化工作流。
## 支持的技术
### CODEX (CO-Detection by indEXing)
- 循环免疫荧光成像
- 同时检测 40 多种蛋白质标记物
- 单细胞空间蛋白质组学
- 带有抗体条形码的多周期采集
### Vectra Polaris
- 多光谱多重免疫荧光
- 每张切片 6-8 个标记物
- 光谱拆分
- 全切片扫描
### MERFISH (Multiplexed Error-Robust FISH)
- 空间转录组学
- 100-1000 多个基因
- 单分子分辨率
- 纠错条形码
### 其他平台
- CycIF (循环免疫荧光)
- IMC (成像质谱流式)
- MIBI (多重离子束成像)
## CODEX 工作流
### 加载 CODEX 数据
CODEX 数据通常以来自多个采集周期的多通道图像堆栈形式组织:
python
from pathml.core import CODEXSlide
# 加载 CODEX 数据集
codex_slide = CODEXSlide(
path='path/to/codex_directory',
stain='IF', # 免疫荧光
backend='bioformats'
)
# 检查通道和周期
print(f"通道数量: {codex_slide.num_channels}")
print(f"通道名称: {codex_slide.channel_names}")
print(f"周期数量: {codex_slide.num_cycles}")
print(f"图像形状: {codex_slide.shape}")
**CODEX 目录结构:**
codex_directory/
├── cyc001_reg001/
│ ├── 1_00001_Z001_CH1.tif
│ ├── 1_00001_Z001_CH2.tif
│ └── ...
├── cyc002_reg001/
│ └── ...
└── channelnames.txt
### CODEX 预处理流水线
CODEX 数据处理的完整流水线:
python
from pathml.preprocessing import Pipeline, CollapseRunsCODEX, SegmentMIF, QuantifyMIF
# 创建 CODEX 专用流水线
codex_pipeline = Pipeline([
# 1. 合并多周期数据
CollapseRunsCODEX(
z_slice=2, # 从 z 堆栈中选择焦平面
run_order=None, # 自动周期排序,或指定 [0, 1, 2, ...]
method='max' # 跨周期的 'max', 'mean' 或 'median'
),
# 2. 使用 Mesmer 进行细胞分割
SegmentMIF(
nuclear_channel='DAPI',
cytoplasm_channel='CD45', # 或其他膜