数字切片库
数字切片是利用全自动显微镜扫描系统,结合虚拟切片软件系统,把传统玻璃切片进行扫描、无缝拼接,生成一整张全视野(Whole Slide Image, 简称WSI)的数字切片(也称虚拟切片)。在病理学医、教、研实践中,数字切片具有传统切片的所有功能,并具有不受空间与时间限制的优点。数字切片并非一张静态图片,它是包含了玻璃切片上的所有病变信息,在计算机上,如同在显微镜下,可进行不同倍率观察(4倍,10倍,20倍,40倍,100倍等),并在一定范围内(1X~100X),实现无级连续变倍浏览切片;而将这些海量的数字切片统一进行分类、归档、并存储在服务器中,就形成了数字切片库。
基本信息
- 中文名
数字切片库
- 外文名
Whole Slide Image
- 利用
全自动显微镜扫描系统
- 结合
虚拟切片软件系统
简介
通过计算机与网络系统,进行数字切片库的管理,相对于传统的玻璃切片管理方式具有巨大的优势,其不受空间与时间限制,使用更方便、功能更强大、应用更广泛。数字切片库的产生,给教学、病理诊断、远程会诊、科学研究等注入了全新的应用方向。
制作
数字切片的制作,是利用数字切片扫描系统,把玻璃切片进行数字化成一张完整切片,系统包括显微镜扫描平台、专业摄像头、扫描控制软件、图像压缩与存储等软硬件,是集多种技术与多学科于一体的系统产品。
要想将此数字切片放大到40倍,而且要求是光学变焦,并非数码变焦,这样最后一个图片的像素要求达到近19亿像素,要想达到这样高的参数,则需要用专业的切片扫描设备。往往一张数字切片的存储需要20G左右,在国际上已经出现了很多这种设备,最后将扫描完的切片可以压缩到400M左右,并且实现一张切片的扫描时间也非常之短,仅仅用3分钟(TDI线性扫描技术才可以实现这么短的时间)就可以完成一张数字切片的制作。
数字切片的扫描方式存在两种:
一、传统的方式就是在显微镜上装配一个高分辨率的CCD相机进行拍照,这样将高倍放大的玻璃切片图像进行局部的多次的拍照,并将最后生成的N多张图片利用计算机的软件功能组合成一个整张的切片图像,这样就完成了数字切片的制作,此方法比较落后,这样扫描成的一个图像所需要的时间往往达到10几分钟,而且采集的画质图像分辨率不够。
二、最新的是TDI-CCD线性扫描技术(,此扫描技术不是拍照拼接方式,而类似于我们办公用的扫描仪,TDI-CCD图像传感器在物体上移动扫描的同时,图像即传输到计算机上,这样扫描的速度非常之快,再加上他的高分辨率、高灵敏度,可以让每个像素点达到0.23um(微米),当然此TDI-CCD传感器的造价成本也是很高的,以前宇航拍摄哈雷彗星运动轨迹时即采用的此种技术。
国际上可以拥有此种扫描设备的公司有:日本的HAMAMATSU(在中国的代理是北京滨松光子技术股份有限公司)、美国的UNIC、日本的奥林巴斯、中国的MOTIC等,但此上述公司中使用的扫描技术是不同的,成像的画质也有差别。
此网站上有些已经制作好的数字切片,扫描设备见图,此图片由日本HAMAMATSU提供,设备名称为Nanozoomer Digital Pathology (简称NDP)
数字切片库是什么?
将大量的数字切片分类归档存储在服务器中,这样建立一个资源库,即为数字切片库。
北京协和医科大学(北京协和医院病理科)、浙江大学医学院、中国医科大学基础医学院已经拥有了此种技术。
应用
随着WSI(全视野数字切片)技术和产品的推广,数字切片在病理诊断中得到了广泛的应用,国家卫生部率先采用以WSI为核心的数字病理远程会诊平台,成立了“卫生部病理质控中心”,平台浏览技术采用了Silverlight浏览和HTML浏览两种方式。
卫生部利用该平台技术针对“肿瘤的规范化诊治”进行的病理图像远程专家诊断、复诊和质控评价的一种信息化技术应用。该技术的实施,可有效的解决基层医院病理诊断困难而导致的诸多临床技术问题,从而确实对提高基层医院的整体医疗技术水平发挥重要作用。
各基层医院试点单位利用该平台,将病理切片,通过WSI扫描成数字化切片后,随同病理数据资料,利用网络远距离传送到网络会诊服务平台,专家通过此平台,可随时随地进行病理会诊,在计算机上进行WSI阅片,如同在显微镜下进行观察、诊断,为病理医师提供了足够的诊断信息。这种方式与传统病理远程会诊相比较,它解决了静态图片会诊方式时切片视野选样误差和图像质量等问题,也解决了动态实时遥控显微镜会诊方式受限于图像质量、时间与空间等。且若网络条件合适,结合数字切片远程会诊和实时远程遥控显微镜模式,实现常规、疑难病理病例和冰冻切片的及时诊断。