全玻片影像系統介紹
特點
全玻片影像系統(Whole Slide Imaging, WSI)是將玻片數位化的一項技術。使用全玻片影像軟體查看由玻片數位化掃描儀拍攝成像的完整切片影像並進行分析。
近年來病理切片數位化已蔚為潮流,使用玻片數位化掃描儀將病理切片轉換為數位影像可大幅降低人力成本,使玻片保存更為便利。
完整的全玻片影像分析系統由硬體和軟體組成,包含:
- 高NA(孔徑數值)物鏡
- 光源
- 用於移動玻片的電動載物台
- 用於拍攝圖像的數位相機
- 具有指定處理能力的電腦和適當解析度的HDMI顯示器
- 用於控制掃描儀執行拍攝、分析、儲存影像的專用軟體
- 全玻片影像軟體
玻片數位化掃描儀的掃描原理
- 面陣掃描:相機的感光元件為矩形陣面,掃描時一次捕捉一個區塊的畫面(如左下圖)。
- 線陣掃描:相機只有一行感光元件,掃描時一次捕捉一行的畫面(如右下圖)。
無論使用何種方式掃描,相機捕捉的所有畫面將被拼接在一起以形成整個玻片的數位影像。
掃描的放大倍率越高、組織切片面積越大或越分散,掃描花費的時間將更長,獲得的影像檔案也越大。
此外,選擇適當的圖像解析度也很重要。雖然可以在任何物鏡下查看玻片,但將圖像放大到超過真實解析度會導致像素化,使圖像看起來失焦。掃描影像呈現出來的畫質也與電腦顯示器可支援的像素大小和數量有關,如果相機感光元件的解析度低於物鏡的數值孔徑,則會丟失影像資訊,即便使用高解析度電腦顯示器也無法提高掃描影像的解析度。為了真實呈現臨床和研究應用所需的放大倍率,應使用正確的解析度和色深。
全玻片影像軟體
使用者能透過全玻片影像軟體模擬光學顯微鏡的基本功能,例如以不同的放大倍率平移和縮放虛擬玻片。其他分析工具能讓使用者以非常規的放大倍率查看玻片、註釋工具(如測量和形狀疊加)或複雜的分析方法。
玻片數位化優點
- 玻片存檔:雲端儲存技術的進步可降低維護實體玻片的繁瑣任務。創建數位虛擬玻片不但可保持影像品質,且分析工作不受時間與空間的限制。
- 遠距病理診斷:如果實驗室沒有所需的顯微鏡,此時以數位方式儲存的虛擬玻片即可滿足使用者遠距分析與診斷組織切片的需求。
- 教育:WSI的易取得性與便利性將使教學和分析標準化,以保持高水準的能力。
- 研究:製藥和生物技術公司的組織學應用包括自動化組織學(組織儲存、切片、染色)、玻片掃描和數位影像管理。 WSI 使研究人員能夠遠距查看玻片,一次比較多張玻片,並在犧牲玻片以使用其細胞材料之前將其存檔。