Release Date:2025-11-06

       在上一篇中,我们完成了 QuPath 的安装、项目创建与图像导入,在这一篇,我们将带你熟悉界面布局、图层结构与视图控制,并掌握基础的绘制与注释工具。

QuPath的主界面大致由以下几个区域构成:菜单栏、工具栏、分析面板以及图像视图窗口。

 

一、查看/修改图像属性

       每一张图像都是由一个一个小的像素单位组成的,而我们在进行分析之前,需要事先告诉QuPath每个像素的实际物理尺寸(像素长宽),让它能把“图像上的像素单位”转换成“显微镜下的真实空间单位”,进而保证所有面积、距离、密度等分析结果有生物学意义。

如何查看/修改图像尺寸

       在分析面板中找到Image的标签页,点击即可看到图像的属性;如果是QuPath直接支持的扫描格式(如qptiff),图像导入以后会自动识别到像素尺寸,如下图所示。

若导入后的图像没有这一栏,可以双击Pixel width后面的空格位置,即可弹出设置框,输入对应图像的像素尺寸。

Tips:像素尺寸大小并非是一个固定参数,而是取决于成像设备本身,并且与扫描的倍数也有关系,必要时可以询问扫描仪厂家以获取(如3Dhistech Pannoramic 250 FLASH,在20x物镜下每像素0.23μm,40x下每像素达到0.12μm)。

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二、放大和缩小

1、直接在图像上滚动鼠标滚轮即可实现放大与缩小

2、双击工具栏中的放大倍数,可以设置精确的放大倍数

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3、图像上直接右键,Display,可以直接设置固定的放大倍数

 

三、绘制与注释(Annotation)

绘制与注释(Annotation)的目的是让软件理解“我们要分析哪里”。在QuPath中,所有后续分析——无论是细胞计数、分型分类,还是信号定量——都必须建立在明确的ROI(Region of Interest)之上。

1、添加Annotation

在界面的工具栏中可以直接选择添加不同形状的Annotation,或者在菜单栏的Tools里面下拉也能进行选择添加。

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点击Annotations标签,可以在列表中看到已经绘制的Annotation,下图中绘制了常用的几种形状。

双击画好的Annotation,可以使其变为黄色,并带有指示顶点的小方块控制柄,此时拖动该框可挪动位置,拖动小方块还可以调整形状;为了防止已经画好的区域挪动位置或更改形状,可以右键选择Annotations→Lock进行锁定。

2、更改Annotation的颜色和属性

选中分析面板中的Annotations标签,选中想要更改颜色和属性的Annotation,右键选择Set properties。

在弹出的窗口中可以更改该Annotation的名称、分类、颜色等,更改完毕点击Apply。

 

3、什么是选择模式→

这个S按钮实际上并不用于绘制新的Annotation,当我们选中它以后,其他的绘制工具会变为虚线,此时我们再去绘制,它就把绘制在框内的所有Annotations一起选中,这就好比我们按住鼠标左键框选住文件夹内所有的文件,它们就会一起被选中一样。

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4、点状工具的作用→

点状工具主要用于手动计数,这将在下一篇细胞检测中详细介绍。

 

小结:

       在QuPath中,对注释区域进行颜色、分类等设置并非单纯的视觉美化,是为后续的组织区域识别和统计分析提供分组依据。通常我们会在一张切片中标注多个功能区域,例如“肿瘤区(Tumor)”与“间质区(Stroma)”。通过设置不同Class,软件在执行细胞检测、计数、密度计算或邻近分析时,即可将同一图像中不同区域的数据自动分开统计并对比。

       另外一个重要的作用则是,通过为手动勾选的代表性区域设置不同Class(如肿瘤、间质),再使用Classify训练(基于不同机器学习模型,其中最常用为Random Forest),让软件自动学习这些区域的颜色、纹理与结构特征,并将识别结果推广到整张切片。这样,原本需要耗时手动挨个勾画的区域分割过程,就可以由模型自动完成,既大幅减少工作量,又保证分区标准可复现、可量化。简单来说:我画少量示例 → 模型学特征 → 整张切片自动分区,如何使用该机器训练也会在后续的攻略中讲到,敬请期待。

 

下篇预告:

    在组织学图像分析中,细胞数量是最基础、也最常被用于下游统计与比较的量化指标。下篇将介绍QuPath中细胞检测工具的基本原理与参数设置,帮助你理解检测结果如何生成、能反映哪些组织特征;同时,我们也将展示点状标记(Point annotations)在人工计数中的应用。通过自动识别与人工计数的结合,可以在不同实验需求下灵活选择定量策略,为后续的阳性判定、空间分布分析等操作打下坚实基础。

 

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