虚拟切片技术在远程数字病理会诊系统中的应用

虚拟切片技术在远程数 字病理会诊 系统 中的应用
岳 丽娟 ， 薛启 勋 ， 高全 学
［ 关键词 ］ 数字病理 ； 虚拟切片 ； 切 片扫 描 ； 远程 会 诊 ［ 中图分类号］ Ｒ １ ９ ７ ． ３ ２ ４ ［ 文 献标 志码 ］ Ｂ
１ 引
源自文库
言
度上 都有 了较 大飞 跃 。本 文 以我 院所 使 用优纳 科技 的Ｐ Ｒ Ｅ Ｃ Ｉ Ｃ Ｅ ５ ０ ０虚拟 切 片 扫描 仪为 例 ， 进 行 分 析研
数 字 化虚 拟切 片 ． 并 非
张静态 图片 。它包 含 了玻璃 切片上 的所 有病 变 信
息， 每 张 图片 像 素 可 达 到 十几 亿 。 每 个像 素点 可 以 精确 到 ２ ５ ０纳 米 ， 具有 许 多传 统 载玻 片 不具 备 的优 点 。结 合切 片 浏览 软 件 ， 可 以在计 算 机 上 如 同在显
拟 切 片 扫 描 仪 可 以实 现 一 次 多 个 载 玻 片 的 装 载 。
（ ２ ） 切片 识别 。通 过切 片识 别 进行 切 片组 织 的 快速
定位 ， 标 示 出切 片 所在 的区域 。在此 基 础上 也 可 以
设 备 和数 字病 理诊 断平 台两部 分组成 。数字 切 片扫
实用医药杂志 ２ ０ １ ７年 ３月 第 ３ ４卷 第 ３期
Ｐ ｒ ａ ｃ Ｊ Ｍｅ ｄ＆ Ｐ ｈ ａ ｒ ｍ… Ｖ ｏ ｌ ３ ４ ， ２ ０ １ ７ ＝ ０ ３ Ｎ ｏ ． ０ ３
医学 信 息 研 究
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ４ １ ７ ２ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ １ ６ ７ １ － － ４ ０ ０ ８ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ ３ ５
究。
２ ． １ 数 字病 理切 片 的特点
一
病 理诊 断 作 为 目前 医学 界 公认 的最 可信 赖 、 重
复性最强 、 准确性最高的手段 ． 在 疾 病 诊 断 中发 挥
着举 足轻 重 的作 用 。传 统 的病理诊 断 是病 理 医师通 过 光 学 显 微镜 观察 组 织 切 片 的形 态 进 行 观 察 从 而 做 出疾 病 的诊 断 ， 这 种方 式 存在 着 时 间 和空 间 上 的
的扫 描 和数 字 化 ， 实现 图像 的快速 无 缝 拼接 。 比较
常用 的还 有 组 织跟 踪精 确 扫描 ，动 态对 焦 跟踪 ． 揭
件有 自动 切 片转运 部件 、 高 速线 性 ， 矩 阵式 ［ ３ 和线 性 矩 阵式数 字 成像 部 件 等 ，将 整个 载玻 片全 信 息 、 全
集 者 的主 观 因素 而遗 漏 病 变 区域 。针 对 这些 不 足 ， 业 界提 出数 字 病理 技 术 即数 字 化 虚拟 切 片技 术 ． 并
进行 切 片 图像 的放 大 、 缩 小及 标 注 、 测量 ． 实现 远 程
分析 ， 诊 断等 功能 。 ２ ． ２ 数字 病 理 图像 获 取 的 过 程 虚 拟 切 片扫 描 仪
描 技 术 的发 展 主要 有 自动 显 微 镜 和 切 片 扫 描 仪 两 个方 向。前 者 开发 较 早 ， 关 键部 件 为 显微 镜 上 的 自
自行 设 置定 位 切片 的局 部 ， 选 择需 要 扫 描 的切 片 区
域， 同 时可 以选 择 扫描 的 起始 位 置 。 自动识 别 功 能
动 载物 台 ， 成 像 部 件 仍 为数 字式 摄 像 头 。 使 用 这 种
方式 ， 通过无缝拼接 ， 处 理 及 后 续 压 缩 等 过 程 获 得
高质 量高 分辨 率 的数 字化 全切 片 图像 ＿ ２ ］ 。 随着技 术
的 进 步 ，为更 好 满 足 对 虚 拟 切 片 质 量 和 速 度 的要 求， 一 种 虚 拟 切 片 扫 描仪 开始 受 人 注 目 ． 其 关 键 部
微 镜 上 进行 不 同倍 率 观察 ， 并在一定范 围内， 实现 连续 变倍 浏览 切片 。还能够 通过 网络 在远 程计 算 机
局 限性 。随着 数 字化 的 发展 ， 模 拟 式 或数 字 式摄 像 头 开始 应用 于病 理进 行 图像 采 集 、存 储 和传 输 。 这
是 数字 化 病 理 的初 次 尝 试 …， 但 这 种 方式 会 因为 采
机控 制 自动 完 成 。 将玻 璃 切 片扫 描成 全 息高 分 辨率 的数 字病 理切 片 。获 取数字 虚 拟切 片图像 的过 程 主 要包 括切 片装 载 、 识 别 和扫描 。（ １ ） 切 片装 载 。该 虚
２ 远程数字病理会诊 系统简 介
远 程数 字 病 理会 诊 系统 ， 主要 由数字 切 片 扫描
使得 只对 切片 选择 部位 进行 扫描 。 （ ３ ） 切 片扫 描 。 切 片 扫 描模 式 可 以分 为 快速 扫 描 、 组 织 追踪 、 精 确 和
融合 的模 式 。 在快 速 扫描 时 ， 先对 切 片组 织 的边缘 部 位 点定 位 分 析 ， 以此 确 定 组 织 切 片 的 区 域 ， 只对 切 片标本 部 分 进行 扫 描 ， 在短 时 间 内实 现玻 璃 切 片
探索 应用 且 取得 了一 定 的进 展 。
数 字化 虚 拟 切 片技 术 可应 用 于快 速 冰冻 、 细胞 学检查 、 分 子 病 理 学 检 查 以及 免疫 组 化 、 组 织 芯 片 等 具 有 切 片 载体 的 图像 扫 描 中 ．使 医师 脱 离 显 微 镜， 通过 计 算 机可 实 现 清晰 查看 所 取 患者 组 织 的病 理 图像 ， 随 时 随地 通 过 网络 与 异地 病 理 医师 就 图像 进行 交 流 ， 实 现异 地在 线 同步远 程 会诊 或 离 线远 程
会诊
实现 “ 盒式 ” 一 体机 设计 ． 全 封 闭一体 化 的 扫描 环境
打破 了传 统显 微镜 概念 的局 限性 。在 扫描 过程 中多
数情 况 下无 须 人 工 干 预 ， 从切片传递 、 选 择 图 像 区 域、 对焦 、 成像 、 文 件合 成 等一 系列 操 作 完全 由计 算