TR-Seg：结合核与膜信息的多重荧光细胞分割

在多重免疫荧光（mIF）分析中，我们希望从一张组织图像里读出细胞数量、marker 表达、细胞类型，以及它们在组织中的空间关系。这些分析有一个共同的起点：先确定每个细胞的位置和边界。

尤其在细胞密集、彼此紧邻的组织区域，边界划分会直接影响单细胞读数。两个细胞被合并，可能改变细胞计数和表达组合；细胞轮廓划入邻近信号，也可能影响后续阳性判定与表型分类。

TR-Seg 是泰立瑞图像分析软件中的深度学习细胞分割模块，基于 QuPath 使用，以细胞核染色为核心，并可结合细胞膜通道辅助划定细胞边界，为后续定量特征提取、表型分析和空间分析提供细胞对象。

图1｜TR-Seg 密集区域细胞分割。

结合核与膜信息，识别细胞边界

细胞核染色能为细胞定位提供重要线索，但细胞核的轮廓与细胞整体边界并不相同。对于膜相关 marker 的定量，细胞边界如何划定，关系到哪些信号被纳入这个细胞的测量范围。

TR-Seg 将核与膜信息结合起来：以 DAPI 等核染色通道作为核心参照，根据实际染色方案选择适合的细胞膜辅助通道，通过深度学习识别细胞形态与边界。用户可以选择多个辅助通道，让分割利用不同细胞群在图像中呈现的边界信息。

通道选择需要结合 marker 的定位、染色质量和研究对象判断。进入分割前，先查看核通道与候选辅助通道，有助于确定哪些信号适合用于当前图像。

关注密集区域中相邻细胞的区分

在肿瘤实性区、三级淋巴结构等细胞密集场景中，拥挤的细胞核、紧邻的细胞和不均一的信号，会增加细胞个体识别的难度。TR-Seg 针对这类复杂组织中的细胞分割需求，结合核与膜信息，帮助区分相邻细胞并界定轮廓。

查看结果时，可以重点观察：紧邻的细胞是否被合理分开，轮廓是否与核及周围信号相协调，组织边缘和局部聚集区域是否存在明显漏分或误分。这些细节能帮助判断分割结果是否适合进入后续分析。

图2｜不同细胞排列下的分割轮廓。

在 QuPath 中完成分割并回看结果

TR-Seg 衔接 QuPath 的项目、图像浏览和批注操作。创建或打开项目、导入图像后，用户可以标注需要分析的区域，从菜单 Terrydr → TR-Seg 打开模块，选择细胞核通道、细胞膜辅助通道，并结合图像调整面积范围等参数。

运行完成后，载入分割结果，将轮廓叠加到原始图像上，切换单通道与合并图，即可检查不同区域的分割情况。

图3｜TR-Seg 通道与参数设置。

分割质量取决于核染色、辅助通道信号、成像质量与参数设置。正式分析前，建议先在代表性区域确认通道和参数，再用于目标分析范围。

从细胞轮廓，进一步识别细胞身份

完成分割并通过质控后，可以围绕细胞对象继续提取 marker 表达与形态特征，进一步开展表型分类与细胞亚群探索。

TR-PhenoClass 根据用户配置的 marker 表达规则进行细胞表型分类。研究者可以结合染色 panel，设置不同细胞类型的阳性、阴性及无关通道规则，将分割得到的细胞进一步归入相应类别。

图4｜TR-PhenoClass 表型规则配置。

对于需要进一步探索的细胞群，TR-PhenoDiscover 支持选择分析范围、聚类通道与特征，开展细胞聚类和分类细化。研究者可以针对全部细胞、特定细胞群或尚未明确分类的细胞继续分析，并结合 marker 表达与原图回看解释聚类结果。

图5｜TR-PhenoDiscover 聚类参数设置。

把细胞放回组织，观察空间关系

当细胞的位置和身份确定后，研究问题也可以从“有哪些细胞、各有多少”，继续深入到“这些细胞如何分布、彼此是否接近、是否形成不同的空间邻域”。

TR-Spa 将细胞空间分析组织为细胞与细胞、邻域和组织等多个层面，支持距离、连接网络、邻域聚类、密度分布等分析，帮助研究者从单细胞结果进一步观察组织中的空间结构。

图6｜TR-Spa 邻域分组空间分布示例。

例如，在肿瘤微环境研究中，可以围绕不同细胞群的距离、局部邻域组成，以及不同区域的细胞分布展开分析。分割提供细胞对象，表型分析赋予细胞类别，空间分析则把这些细胞放回组织坐标中，研究它们的排列与邻接关系。

图7｜TR-Spa 细胞空间连接网络示例。

空间分组与连接需要结合分析参数、细胞组成和原始组织图像解释；计算得到的邻接关系，其生物学意义仍需进一步核查。TR-Seg 与表型、空间分析模块的衔接，让研究者能够沿着细胞轮廓、表达读数、分类结果和空间位置，逐步回看分析依据。

泰立瑞插件矩阵，覆盖图像分析的关键环节

围绕实际科研项目，泰立瑞图像分析软件在 QuPath 中提供相互衔接的功能模块。用户可以根据图像类型、样本组织方式和研究目标，组合所需工具。

在进入细胞分割之前，TR-NoiseX 可用于图像预处理与通道、元信息等设置的整理，为后续分析准备图像输入。

图8｜TR-NoiseX 图像预处理界面。

对于多轮染色或需要跨图像比较的项目，TR-StainSync 可用于图像配准与对齐，为后续通道整合和区域比较建立位置对应关系。

图9｜TR-StainSync 图像配准界面。

图10｜多模态图像配准融合示意。

TR-Pipeline，让分析流程批量执行

当项目涉及多张图像、多个分析区域时，逐个打开图像、设置参数和启动分析，会带来大量重复操作。TR-Pipeline 批量分析模块可以跨图像选择批注，将需要处理的区域集中加入任务列表，并按统一配置组织后续分析。

用户可根据项目需要，选择执行细胞分割、阈值面积计算、TR-PhenoClass 表型分析及数据导出，并在任务列表中查看各环节的状态、耗时和错误原因。对于已经在代表性区域确认的分析方案，TR-Pipeline 提供了继续开展批量处理的操作入口。

图11｜TR-Pipeline 跨图像批量分析任务。

从图像预处理、细胞分割，到表型分类、空间分析和批量任务执行，泰立瑞将这些工具衔接为可操作、可回看的科研分析流程。欢迎结合你的样本类型、染色方案和研究目标，了解 TR-Seg、TR-Pipeline 及泰立瑞图像分析软件的适用方案与试用方式。