갑상선 종양세포 식별을 위한 염색질 텍스춰의 디지탈 화상해석에 관한 연구 = A Study of Digital Image Analysis of Chromatin Texture for Discrimination of Thyroid Neoplastic Cells

국문 초록 (Abstract)

최근 형태학 분야에서 정량적인 화상해석에 의한 객관적 의사결정, 정도관리, 형태학과 기능학의 연계등을 위한 화상분석학이 도입되어 연구되고 있으나 아직 이론적 근거가 아직 미약하다. 본 연구에서는 염색질 텍스춰가 감별진단에 중요한 파라미터가 되는 갑상선의 여포성 암종과 유두상 암종의 전자현미경 사진을 대상화상으로 화상변환을 시행한 후 영역분할방법에 의해 세포핵만의 디지탈 이미지를 얻어, 염색질텍스춰의 화상해석을 시도하였다. 여포성 암종세포의 핵은 유두상 암종세포의 핵에 비하여 보다 규칙적인 균질한 패턴의 염색질을 보였다. 이에 비하여 유두상 암종 세포핵은 굴곡을 보였으며 가끔 봉입체를 가졌다. 유두상 암종세포핵에서는 이염색질이 증가되었으며 진염색질의 전자밀도는 더 낮았다. 여포서 암종세포는 단일 피크의 휘도분포를 보였고 유두상 암종세포핵은 뚜렷한 쌍봉형태의 휘도 분포를 보였다. 휘도 분포의 분산도는 유두상 암종에서 더 컸다. 따라서 갑상선의 여포성 암종세포핵과 유두상 암종세포핵은 핵의 굴곡 정도, 봉입체의 출현 외에도 염색질의 농축 정도나 핵기질의 내용에 따라 다름을 알 수 있었으며, 염색질 패턴의 차이는 주로 이염색질의 증가와 진염색질 또는 핵기질의 전자밀도가 낮아지기 때문이라고 추정하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Chromatin texture, which partly reflects nuclear organization, is evolving as an important parameter indicating cell activation or transformation. In this study, chromatin pattern we evaluated by image analysis of the electron micrographs of follicular and papillary carcinoma cells of the thyroid gland and tested for discrimination of the two neoplasms. Digital grey images were converted from the electron micrographs; nuclear images, excluding nucleolus and cytoplasmic pseudoinclusions, were obtained by segmentation; grey levels were standardized; and grey level histograms were generated. The histograms in follicular carcinoma showed Gaussian or near-Gaussian distribution and had a single peak, whereas those in papillary carcinoma had bimodal, one at the black zone and the other at the white zone. In papillary carcinoma, the peak in the black zone represented increased amount of heterochromatin particles and that at the white zone did decreased electron density of euchromatin or nuclear matrix. These results indicate that the nuclei of follicular and papillary carcinoma cells differ by their chromatin pattern and the difference may be due to decondensed chromatin and/or matrix substances.