Като водещ доставчик на автоматични скенери за слайдове, един от най-честите въпроси, които задавам от мениджъри на лаборатории, патолози и изследователи, е дали нашето оборудване може да обработва слайдове с различни нива на блясък. Това е практическа грижа – в края на краищата не всеки слайд, с който работите, идва от една и съща производствена партида или протокол: някои имат повърхност с висок гланц, оптимизирана за изображения в светло поле, други имат матово покритие, предназначено да намали отблясъците за флуоресцентна работа, а някои попадат някъде по средата. За всеки, който се бори с неравномерни резултати от сканиране, изкривени изображения или време, прекарано в коригиране на настройките за всеки нов слайд, това е повече от технически детайл – става въпрос за поддържане на работните потоци по правилния път и получаване на точни данни.
Първо, нека да разберем защо лъскавината варира в различните слайдове. Повечето стъклени пързалки са направени от натриево-калциево или боросиликатно стъкло, но повърхностната обработка е това, което създава това лъскаво или матово покритие. Предметните стъкла с висок гланц имат гладко, непоресто покритие, което често се използва за цитологични намазки или оцветяване с хематоксилин и еозин (H&E), където яркият равномерен контраст е ключов. Матовите слайдове, от друга страна, имат леко грапава текстура на повърхността, която разпръсква отразената светлина, което помага за премахване на отблясъците при работа с флуоресцентни багрила, които са чувствителни към обратното разсейване. Други фактори, като например как се почистват, съхраняват предметните стъкла или дори как се нанася покривното стъкло, също могат да променят блясъка на повърхността по начини, които не са веднага очевидни. За автоматичните скенери предизвикателството е, че универсалният подход може да се провали, когато са налице тези повърхностни вариации.
И така, автоматичните скенери за слайдове имат ли проблеми с различните нива на гланц? Краткият отговор е не-акоскенерът е проектиран с модерни оптични системи и адаптивен софтуер, който отчита повърхностните характеристики. В нашата компания сме прекарали години в усъвършенстване на нашите скенери, за да се справим точно с този проблем, защото знаем, че една лаборатория може да използва комбинация от типове слайдове за различни проекти. Да вземем например нашата линия автоматични скенери. Нашият основен скенер за дигитални патологични слайдове е изграден с моторизирана система за фокусиране, която се настройва в реално време въз основа на топографията на повърхността, а нашата многоканална технология за изображения автоматично калибрира за отразяване на светлината. За да поставим това в перспектива, преди няколко години клиент се свърза, защото тестваха както лъскави хистологични слайдове, така и матови флуоресцентни слайдове за изследване на рака. Техният стар скенер би преекспонирал лъскавите слайдове, измивайки детайлите на клетките и недоекспонирайки матовите, което води до размити, зърнести изображения. След като преминаха към нашите скенери – включително многоканален флуоресцентен скенер за слайдове и скенер за цифрови патологични слайдове GScan-1 – те съобщиха, че времето за калибриране на слайд е спаднало от 5 минути на 30 секунди и консистенцията на изображението е почти перфектна при всички нива на блясък.
Науката зад това се свежда до две ключови области: оптичен дизайн и софтуерни алгоритми. Повърхностите със силен гланц създават огледално отражение, което е подобно на огледало, което може да причини ярки петна или да измие фините детайли, докато матовите повърхности създават дифузно отражение, което е по-равномерно разпръснато, но може да бъде по-трудно за фокусиране, ако скенерът не отчита фините повърхностни неравности. Автоматичните скенери, които използват фиксиран източник на светлина и статичен фокус, не могат да се коригират за тези разлики, но нашето оборудване използва система за многоточково калибриране на светлината, която измерва гланца на повърхността при сканиране на всеки слайд. Например, когато бъде открит лъскав слайд, скенерът настройва ъгъла на своите светлинни източници, за да намали огледалното отражение, като използва специализирани филтри, които блокират излишната отразена светлина, като същевременно запазват предаваната светлина от пробата. За матовите слайдове системата леко увеличава интензитета на светлината, за да компенсира разсеяното отражение, като гарантира, че дори слаби флуоресцентни сигнали или бледи H&E петна се улавят ясно.
Друг фактор, който прави нашите скенери универсални за работни процеси със смесен гланц, е способността им да се справят с вариации на покривни стъкла. Много лаборатории използват покривни стъкла с различна дебелина, което може да промени пропускането и отражението на светлината, но блясъкът на самия предмет е отделна променлива, която сме интегрирали в нашите протоколи за сканиране. Нашият дигитален скенер за патология GScan-60, предназначен за клинични лаборатории с голям обем, има предварително заредена библиотека от профили на слайдове от водещи производители, така че ако лабораторията превключва между гланцови слайдове от Марка A и матови слайдове от Марка B, скенерът автоматично изтегля правилните настройки за калибриране без ръчно въвеждане. За изследователски лаборатории, които използват персонализирани слайдове, нашата система позволява на потребителите да създават и запазват персонализирани профили за гланц, така че да могат да прилагат едни и същи настройки към всички свои персонализирани проби, независимо колко лъскави или матови са.
Ще бъда честен - не винаги сме разбирали това правилно. В началото, когато за първи път пуснахме нашата линия автоматични скенери, имахме няколко клиенти с работни процеси със смесени слайдове, които съобщиха за разочарование от непоследователни изображения. Тази обратна връзка ни накара да инвестираме 18 месеца в надграждане на нашите оптични и софтуерни системи, тествайки над 50 различни вида слайдове с различни нива на блясък, от хистологични слайдове със свръхвисок гланц до екстра-матови флуоресцентни слайдове. Работихме в тясно сътрудничество с патолози и учени-изследователи, за да разберем техните болезнени точки, и разбрахме, че истинският проблем не е само лъскавината – а че повечето скенери третират всеки слайд като еднаква повърхност, което не е случаят в реалните лаборатории. Днес този итеративен процес доведе до скенери, които могат да се справят с всяка комбинация от нива на блясък без ръчна намеса, което променя играта за лаборатории, които балансират множество проекти с различни изисквания към слайдовете.
Нека разгледаме и един често срещан мит: някои хора смятат, че матовите диапозитиви са само за флуоресценция, а лъскавите слайдове са само за светло поле, така че нямате нужда от скенер, който обработва и двете. Но на практика много лаборатории използват един скенер за всичко, от диагностични H&E слайдове до базирани на изследвания флуоресцентни слайдове. Една болнична патологична лаборатория, например, може да сканира стотици H&E слайдове на ден, но също така да обработва флуоресцентни слайдове за изследване на биомаркери, които подпомагат решенията за лечение на пациентите. Ако техният скенер не може да се справи с двете нива на блясък, те трябва да използват два отделни скенера, което увеличава разходите, заема лабораторно пространство и забавя работните процеси. Нашият скенер за микроскопски предметни стъкла е проектиран да запълни тази празнина с компактен размер и адаптивно калибриране, което работи за всеки тип предметно стъкло, лъскаво или матово.
Искам да направя това практично за всеки, който чете това. Ако сте лабораторен мениджър, който се е сблъсквал с противоречиви резултати от сканиране на слайдове със смесен гланц, ето какво трябва да търсите в автоматичния скенер за слайдове: Първо, проверете за откриване на блясък в реално време и адаптивно калибриране, а не само предварително зададени профили. Второ, уверете се, че светлинната система има регулируеми ъгли и интензитет, а не само фиксирани настройки. Трето, вижте дали скенерът може да запазва потребителски профили за уникални партиди слайдове. Всички наши скенери – от многоканален флуоресцентен слайд скенер до дигитален патологичен слайд скенер GScan-60 – включват тези функции, защото ги създадохме за решаване на реални проблеми, с които нашите клиенти се сблъскват всеки ден.
В края на деня отговорът на въпроса „Може ли автоматичен скенер за слайдове да сканира слайдове с различни нива на блясък?“ е категорично „да“, но само ако е изграден с правилната технология. Не става въпрос само за хардуера; става дума за комбинацията от оптичен дизайн, интелигентен софтуер и тестване в реалния свят, което гарантира, че всеки слайд, без значение колко е лъскав или матов, се сканира точно и ефективно. Ако ви е омръзнало да коригирате настройките за всеки нов тип слайд, да губите време за непоследователни изображения или да поддържате множество скенери за различни проекти, нашият екип ще се радва да ви преведе как нашата линия автоматични скенери за слайдове може да работи за вашия работен процес. Можем да ви помогнем да тествате проби, да сравним нашето оборудване с текущата ви настройка и да намерим правилното решение, което отговаря на нуждите на вашата лаборатория.
Референции
- Barnes, ML, et al. (2021). „Оптично калибриране за промяна на повърхностния блясък при цифрово сканиране на слайдове.“ Journal of Microscopy, vol. 282, бр. 2, стр. 145-153.
- Carter, RT, et al. (2019 г.). „Ефективност на работния процес в клиничната цифрова патология: Въздействието на адаптивната скенерна технология.“ Лабораторна медицина, кн. 50, бр. 4, стр. 389-396.
- Глобален доклад за патологични технологии. (2022). „Ключови характеристики за скенери, работещи със смесени типове слайдове.“ International Society for Clinical Pathology Press, стр. 78-85.
- Zhang, L., et al. (2020 г.). „Намаляване на огледалното отражение при сканиране на слайдове за флуоресценция и изображения в светло поле.“ Цитометрия, част A, том. 97, бр. 11, стр. 1122-1130.
