PathML 是一个用于计算病理学工作流的 Python 工具包,面向全切片病理图像(WSI)的机器学习与图像分析,提供模块化、可组合的工具。
用途:加载多种专有格式的 WSI;对 H&E 染色组织图像做预处理与染色归一化;进行细胞核检测、分割与分类;构建细胞和组织空间图;训练或部署病理数据模型;分析 CODEX、Vectra、MERFISH 等多重成像数据;量化多重免疫荧光标记表达;用 HDF5 管理大规模病理数据集;执行基于切片的分析与拼接。
主要能力:
- 图像加载与格式:支持 Aperio SVS、Hamamatsu NDPI、Leica SCN、Zeiss ZVI、DICOM、OME-TIFF 等 160 多种专有格式,统一访问图像金字塔、元数据和感兴趣区域。
- 预处理管线:通过组合变换构建可复现的预处理流程,关键变换包括 StainNormalizationHE(Macenko/Vahadane 染色归一化)、TissueDetectionHE、NucleusDetectionHE、MedianBlur、GaussianBlur、LabelArtifactTileHE 等。
- 图构建:从分割对象提取特征,构建适合图神经网络和空间分析的细胞与组织级空间图。
- 机器学习:集成 PyTorch,提供 HoVer-Net(细胞核分割与分类)、HACTNet(层级细胞类型分类)等预置模型、自定义 DataLoader 及 ONNX 推理支持。
- 多重成像:提供 CODEX、Vectra 等专用切片类与变换,支持 Mesmer 细胞分割、标记量化及导出到 AnnData。
- 数据管理:以 HDF5 统一存储切片、掩码、元数据和提取特征,支持批处理。
使用方式:安装命令为 uv pip install pathml,安装全部可选依赖为 uv pip install pathml[all]。基本流程为:用 SlideData.from_slide 加载 WSI,用 Pipeline 组合 TissueDetectionHE 与 StainNormalizationHE 等变换并运行,再访问处理后的切片图像与掩码。CODEX 流程包括用 CODEXSlide 加载、合并多轮通道数据、用 Mesmer 分割细胞、量化标记并导出 AnnData。模型训练流程包括准备公开病理数据、创建 PyTorch DataLoader、训练 HoVer-Net 或自定义模型、评估并用 ONNX 部署。
适用场景:H&E 图像分析、空间蛋白质组学与多重免疫荧光分析、病理模型训练与推理、大规模病理数据集管理。
限制:资料未提供具体收费、价格、平台支持范围、性能指标或效果数据;部分功能依赖可选依赖项,需按需安装。