數(shù)字切片制作

目前數(shù)字切片的掃描方式存在兩種:一、傳統(tǒng)的方式就是在顯微鏡上裝配一個(gè)高分辨率的CCD相機(jī)進(jìn)行拍照，這樣將高倍放大的玻璃切片圖像進(jìn)行局部的多次的拍照，并將最后生成的N多張圖片利用計(jì)算機(jī)的軟件功能組合成一個(gè)整張的切片圖像，這樣就完成了數(shù)字切片的制作，此方法比較落后，這樣掃描成的一個(gè)圖像所需要的時(shí)間往往達(dá)到10幾分鐘，而且采集的畫質(zhì)圖像分辨率不夠。二、目前最新的是TDI-CCD線性掃描技術(shù)(移動(dòng)積分掃描http://application.weeqoo.com/2008/12/2008128142325151495.html)，此掃描技術(shù)不是拍照拼接方式，而類似于我們辦公用的掃描儀，TDI-CCD圖像傳感器在物體上移動(dòng)掃描的同時(shí)，圖像即傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，這樣掃描的速度非常之快，再加上他的高分辨率、高靈敏度，可以讓每個(gè)像素點(diǎn)達(dá)到0.23um(微米)，當(dāng)然此TDI-CCD傳感器的造價(jià)成本也是很高的，以前宇航拍攝哈雷彗星運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)即采用的此種技術(shù)。

數(shù)字切片(即虛擬切片)并非一張靜態(tài)圖片，它是包含了玻璃切片上的所有病變信息，此數(shù)字切片(超大空間、高分辨率圖片)可以在電腦上進(jìn)行任意的放大和縮小，并切片利用數(shù)字切片可以觀測(cè)到玻璃切片上的任何一個(gè)位置，也可以將相應(yīng)的位置放大到5倍、10倍、20倍、40倍，如同在顯微鏡上的放大縮小一樣。

數(shù)字切片是利用全自動(dòng)顯微鏡掃描系統(tǒng)，結(jié)合虛擬切片軟件系統(tǒng)，把傳統(tǒng)玻璃切片進(jìn)行掃描、無(wú)縫拼接，生成一整張全視野(Whole Slide Image, 簡(jiǎn)稱WSI)的數(shù)字切片(也稱虛擬切片)。在病理學(xué)醫(yī)、教、研實(shí)踐中，數(shù)字切片具有傳統(tǒng)切片的所有功能，并具有不受空間與時(shí)間限制的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字切片并非一張靜態(tài)圖片，它是包含了玻璃切片上的所有病變信息，在計(jì)算機(jī)上，如同在顯微鏡下，可進(jìn)行不同倍率觀察(4倍，10倍，20倍，40倍，100倍等)，并在一定范圍內(nèi)(1X~100X)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)連續(xù)變倍瀏覽切片;而將這些海量的數(shù)字切片統(tǒng)一進(jìn)行分類、歸檔、并存儲(chǔ)在服務(wù)器中，就形成了數(shù)字切片庫(kù)。

通過(guò)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)字切片庫(kù)的管理，相對(duì)于傳統(tǒng)的玻璃切片管理方式具有巨大的優(yōu)勢(shì)，其不受空間與時(shí)間限制，使用更方便、功能更強(qiáng)大、應(yīng)用更廣泛。數(shù)字切片庫(kù)的產(chǎn)生，給教學(xué)、病理診斷、遠(yuǎn)程會(huì)診、科學(xué)研究等注入了全新的應(yīng)用方向。

數(shù)字切片的制作，是利用數(shù)字切片掃描系統(tǒng)，把玻璃切片進(jìn)行數(shù)字化成一張完整切片，系統(tǒng)包括顯微鏡掃描平臺(tái)、專業(yè)攝像頭、掃描控制軟件、圖像壓縮與存儲(chǔ)等軟硬件，是集多種技術(shù)與多學(xué)科于一體的系統(tǒng)產(chǎn)品。

要想將此數(shù)字切片放大到40倍，而且要求是光學(xué)變焦，并非數(shù)碼變焦，這樣最后一個(gè)圖片的像素要求達(dá)到近19億像素，要想達(dá)到這樣高的參數(shù)，則需要用專業(yè)的切片掃描設(shè)備。往往一張數(shù)字切片的存儲(chǔ)需要20G左右，目前在國(guó)際上已經(jīng)出現(xiàn)了很多這種設(shè)備，最后將掃描完的切片可以壓縮到400M左右，并且實(shí)現(xiàn)一張切片的掃描時(shí)間也非常之短，僅僅用3分鐘(TDI線性掃描技術(shù)才可以實(shí)現(xiàn)這么短的時(shí)間)就可以完成一張數(shù)字切片的制作。

目前數(shù)字切片的掃描方式存在兩種:

一、傳統(tǒng)的方式就是在顯微鏡上裝配一個(gè)高分辨率的CCD相機(jī)進(jìn)行拍照，這樣將高倍放大的玻璃切片圖像進(jìn)行局部的多次的拍照，并將最后生成的N多張圖片利用計(jì)算機(jī)的軟件功能組合成一個(gè)整張的切片圖像，這樣就完成了數(shù)字切片的制作，此方法比較落后，這樣掃描成的一個(gè)圖像所需要的時(shí)間往往達(dá)到10幾分鐘，而且采集的畫質(zhì)圖像分辨率不夠。

二、目前最新的是TDI-CCD線性掃描技術(shù)(，此掃描技術(shù)不是拍照拼接方式，而類似于我們辦公用的掃描儀，TDI-CCD圖像傳感器在物體上移動(dòng)掃描的同時(shí)，圖像即傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，這樣掃描的速度非常之快，再加上他的高分辨率、高靈敏度，可以讓每個(gè)像素點(diǎn)達(dá)到0.23um(微米)，當(dāng)然此TDI-CCD傳感器的造價(jià)成本也是很高的，以前宇航拍攝哈雷彗星運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)即采用的此種技術(shù)。

目前國(guó)際上可以擁有此種掃描設(shè)備的公司有:日本的HAMAMATSU(在中國(guó)的代理是北京濱松光子技術(shù)股份有限公司)、美國(guó)的UNIC、日本的奧林巴斯、中國(guó)的MOTIC等，但此上述公司中使用的掃描技術(shù)是不同的，成像的畫質(zhì)也有差別。

此網(wǎng)站上有些已經(jīng)制作好的數(shù)字切片，掃描設(shè)備見圖，此圖片由日本HAMAMATSU提供， 設(shè)備名稱為Nanozoomer Digital Pathology (簡(jiǎn)稱NDP)

數(shù)字切片庫(kù)是什么?

將大量的數(shù)字切片分類歸檔存儲(chǔ)在服務(wù)器中，這樣建立一個(gè)資源庫(kù)，即為數(shù)字切片庫(kù)。

目前北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué)(北京協(xié)和醫(yī)院病理科)、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院、中國(guó)醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院已經(jīng)擁有了此種技術(shù)。

隨著WSI(全視野數(shù)字切片)技術(shù)和產(chǎn)品的推廣，數(shù)字切片在病理診斷中得到了廣泛的應(yīng)用，國(guó)家衛(wèi)生部率先采用以WSI為核心的數(shù)字病理遠(yuǎn)程會(huì)診平臺(tái)，成立了"衛(wèi)生部病理質(zhì)控中心"，平臺(tái)瀏覽技術(shù)采用了Silverlight瀏覽和HTML瀏覽兩種方式。

衛(wèi)生部利用該平臺(tái)技術(shù)針對(duì)"腫瘤的規(guī)范化診治"進(jìn)行的病理圖像遠(yuǎn)程專家診斷、復(fù)診和質(zhì)控評(píng)價(jià)的一種信息化技術(shù)應(yīng)用。該技術(shù)的實(shí)施，可有效的解決基層醫(yī)院病理診斷困難而導(dǎo)致的諸多臨床技術(shù)問題，從而確實(shí)對(duì)提高基層醫(yī)院的整體醫(yī)療技術(shù)水平發(fā)揮重要作用。

各基層醫(yī)院試點(diǎn)單位利用該平臺(tái)，將病理切片，通過(guò)WSI掃描成數(shù)字化切片后，隨同病理數(shù)據(jù)資料，利用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離傳送到網(wǎng)絡(luò)會(huì)診服務(wù)平臺(tái)，專家通過(guò)此平臺(tái)，可隨時(shí)隨地進(jìn)行病理會(huì)診，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行WSI閱片，如同在顯微鏡下進(jìn)行觀察、診斷，為病理醫(yī)師提供了足夠的診斷信息。這種方式與傳統(tǒng)病理遠(yuǎn)程會(huì)診相比較，它解決了靜態(tài)圖片會(huì)診方式時(shí)切片視野選樣誤差和圖像質(zhì)量等問題，也解決了動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)遙控顯微鏡會(huì)診方式受限于圖像質(zhì)量、時(shí)間與空間等。且若網(wǎng)絡(luò)條件合適，結(jié)合數(shù)字切片遠(yuǎn)程會(huì)診和實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程遙控顯微鏡模式，實(shí)現(xiàn)常規(guī)、疑難病理病例和冰凍切片的及時(shí)診斷。

數(shù)字切片掃描與應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用于衛(wèi)生部病理遠(yuǎn)程會(huì)診試點(diǎn)項(xiàng)目:

衛(wèi)生部病理遠(yuǎn)程會(huì)診試點(diǎn)-省級(jí)中心

中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院

江蘇省人民醫(yī)院

山東省立醫(yī)院

河南省人民醫(yī)院

山西省腫瘤醫(yī)院

山西省立醫(yī)院

福建省立醫(yī)院

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院

江西省人民醫(yī)院

中南大學(xué)湘雅醫(yī)院

中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院

浙江省腫瘤醫(yī)院

華中科技大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院

貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院

成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院

西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院

青海省人民醫(yī)院

新疆自治區(qū)人民醫(yī)院

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院

四川大學(xué)華西醫(yī)院

衛(wèi)生部病理遠(yuǎn)程會(huì)診與質(zhì)控試點(diǎn)單位

洛陽(yáng)市中心醫(yī)院

商丘市第一人民醫(yī)院

駐馬店市中心醫(yī)院

東營(yíng)市人民醫(yī)院

菏澤市立醫(yī)院

青島市第三人民醫(yī)院

壽光市人民醫(yī)院

泰安市中心醫(yī)院

牡丹江市腫瘤醫(yī)院

七臺(tái)河市人民醫(yī)院

雙鴨山市人民醫(yī)院

新民市人民醫(yī)院

鞍山市第四醫(yī)院

瓦房店市中心醫(yī)院

江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院

揚(yáng)中市人民醫(yī)院

昆山市人民醫(yī)院

臨汾市第一人民醫(yī)院

呂梁市人民醫(yī)院

晉中市第二人民醫(yī)院

長(zhǎng)治市潞安集團(tuán)總醫(yī)院

大同市第二人民醫(yī)院

嘉興市第二醫(yī)院

麗水市人民醫(yī)院

桐鄉(xiāng)市第一人民醫(yī)院

長(zhǎng)沙市中心醫(yī)院

株洲市331醫(yī)院

株洲市二醫(yī)院

株洲市一醫(yī)院

湘潭市中心醫(yī)院

漳州市漳浦縣醫(yī)院

廈門市中醫(yī)院

珠海市第二人民醫(yī)院

深圳龍崗區(qū)人民醫(yī)院

貴溪市人民醫(yī)院

九江醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院

樂平市人民醫(yī)院

興國(guó)縣人民醫(yī)院

馬鞍山市人民醫(yī)院

蕪湖市第一人民醫(yī)院

蕪湖市第二人民醫(yī)院

銅陵縣人民醫(yī)院

通城縣人民醫(yī)院

鄂州市中心醫(yī)院

建始縣人民醫(yī)院

麻城市人民醫(yī)院

喀什地區(qū)第一人民醫(yī)院

伊犁州友誼醫(yī)院

阿克蘇地區(qū)第一人民醫(yī)院

青海省第五人民醫(yī)院

格爾木市人民醫(yī)院

漢中市人民醫(yī)院

大理州人民醫(yī)院

昭通市第一人民醫(yī)院

個(gè)舊市人民醫(yī)院

鎮(zhèn)雄縣人民醫(yī)院

黔東南州醫(yī)院

黔江區(qū)中心醫(yī)院

自貢市第一人民醫(yī)院

數(shù)字切片系統(tǒng)將整個(gè)載玻片全信息、全方位快速掃描，使傳統(tǒng)物質(zhì)化的載玻片變成新一代數(shù)字化病理切片，是對(duì)病理診斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)劃時(shí)代的變革?？墒共±磲t(yī)生脫離顯微鏡，隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)解決病理診斷，實(shí)現(xiàn)全球在線同步遠(yuǎn)程會(huì)診或離線遠(yuǎn)程會(huì)診，由于提供全切片信息，使診斷價(jià)值等同顯微鏡觀察，其時(shí)間空間穿插傳遞優(yōu)勢(shì)具有重大意義。還實(shí)現(xiàn)病理切片多層三維重建，病理切片管理數(shù)字化。該系統(tǒng)可廣泛用于病理臨床診斷、病理教學(xué)、組織學(xué)細(xì)胞成像、熒光分析、免疫組化數(shù)字成像。