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| 自动显微镜载玻片病理分析 | |||
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个性化医疗的时代，也带来了新的希望，更好的，更针对性的癌症治疗。它也策动爆炸免疫学和DNA为基础的染色技术，创造了新的机遇和挑战在病变区域。用于癌症治疗的分子测试的进展伴随化疗和放疗的来临，可能有一个对生存率的影响一样大。然而，随着高科技，因为它们可能是，这些测试的力量是有限的能力，具有丰富经验的病理学家通过显微镜载玻片考试实现演绎的见解。
病理学家主要使用两种染色方法在分子病理学，免疫组织化学（IHC）和荧光原位杂交（FISH）。IHC是用来测量抗体蛋白的表达方式，通过化学污渍可见。这种技术历来集中在细胞的细胞或组是否表示一个特定的蛋白质，通常表明已存在或不存在的污垢。新的测试所要求的蛋白表达水平的定量分析，通过染色强度和模式和位置??在每个单元格中的染色。鱼，在另一方面，是一个工具，以确定在单元格中的特定序列的DNA的存在，位置和数量。它正迅速成为识别基因扩增的首选方法。鱼，荧光染色的DNA探针杂交的DNA序列，位于激发时产生的荧光灯。
病理IHC和FISH技术的改进，直到最近被匹配成像技术的进步。但自动化发展作出这方面，建立和维护的分析方法，其特征在于高的重复性和准确性的挑战。在分析显微镜载玻片本文讨论的病理学家面临的挑战，并认为新发展，如何在自动图像分析，可以帮助克服这些困难，以及容纳染色技术的进一步进步。
自动化减轻人眼的病理学家必须面对三个主要方面的挑战，在各自的领域：生产力，准确性和客观性。实验室是越来越大的压力下，以提高生产力，也就是说，完成更多的测试和处理更多的幻灯片。手动应对工作山资源，工作人员和财政上放置一个恒定的应变。在不久的将来，这个负担可能会迅速恶化。
依赖于观察在任何领域的科学性，准确性是至关重要的。然而，它报道说，经过长时间的视觉研究，眼睛和具体锥疲劳可以显着地影响一个人的能力，辨别颜色的变化，并找出不寻常的物体。最后，还有一个客观的问题。人眼的性质是这样的，每个人看到一个对象从别人看到一个相同的对象的方式略有不同。因此，在这方面的主体是与生俱来的。此外，色彩和色调可以出现改变设置或上下文到另一个。看到对同一对象的不同特点，一个单一的观察员可能在不同的时间，不同的观察者可能会报告。
自动化可以提高病理学的实践中，通过克服手动显微镜的局限性。有些好处是立即明显。数字分析不会受疲劳。计算机可以被编程以识别视觉模式准确地，它们比人眼更好的检测在着色和强度的微妙的变化。此外，电脑是一致的，公正的，客观的分析观察。一个典型的例子是特定的的锥疲劳，这是一种临时色盲。当它折磨疲惫的病理学家，它会导致该人暂时无法注册的颜色范围。自动化仪器是不容易衰弱等。
事实上，图像分析计算可以管理和处理大量的数据，以惊人的速度，没有患任何人为的限制。应用成像公司（圣何塞），在20世纪90年代中期就开始在这方面的工作。其目的是自动化徒劳无益的病理解剖病理学家的眼球的能力相结合，与电源的数字图像分析。计算机科学家，病理学家和成像工程师团队的努力已导致在Ariol自动图像分析系统（见图1）。
Ariol提供了一个新的调查工具箱的病理学家。成像应用设计系统，以补充病理学家的经验和培训提出客观，一致的，高分辨率的标本可以量化的结果的产生。该技术具有应用在各种病理设置，包括制药和生物技术实验室，癌症研究机构，大学医疗中心和临床病理实验室。有望受益的医疗保健专业人士，其工作依赖于病理资料。
吞吐量的限制一直显微镜幻灯片分析的一大瓶颈。管理日益发展的今天山幻灯片和测试，需要一个系统，可以一次处理大量的幻灯片，并提供方便幻灯片处理和操作。，Ariol系统的滑动装载机可管理多达50张幻灯片，在强大的托盘，便于运输的幻灯片和显微镜阶段（见图2）。幻灯片可以自动扫描，甚至无人值守过夜和托盘可以不断加载和卸载，在时钟的操作几乎没有任何系统停机时间。
图像分析系统的设计也读取幻灯片独特的条形码，并涉及到一组特定的程序分析滑动所需的编码信息。这种机制使系统来分析，在单次运行中的一个以上的类型的幻灯片。条码系统的数据库为基础，样品的历史记录和数据的宝库的钥匙。
而不是作为一个升降机，只是通过系统推幻灯片，幻灯片装载机记得幻灯片的阶段，甚至搬迁阶段本身是一个微妙和敏感的工具。幻灯片会自动放在相同的位置在5微米。细致在载玻片上的样品的显微镜检查的基础上的组织或细胞的病理调查。使用手工的方式，这个过程本质上是费时的，从一个训练有素的操作员需要勤奋的浓度。
的Ariol系统的目的是消除手动滑动扫描所进行的组织或细胞悬浮液中的一帧一帧的图像捕获的负担。这是通过一个高分辨率的装置的电荷耦合器件（CCD）相机优化的低光敏感成像在整个光谱带，它与一个高性能的奥林巴斯直立BX-61显微镜（奥林巴斯美国公司纽约州Melville）。由此产生的图像质量非常高，他们在屏幕上显示为高清晰度1600?1200像素的显示器变成系统的自动评分的基础。
显卡使用系统，保证高图像质量，可以解放员工从几个小时盯着显微镜。然而，在这一领域的科学直接镜检的重要性是不会被遗忘。只需点击鼠标，系统用户可以记得幻灯片搬上舞台近，眼观看。
自动图像分析系统的目的，不应该以除去或减少人的控制，而是根据需要与全手动控制选项提供的效率和自动化通过高。的Ariol配有其自己的完全可编程的操纵杆，键盘，鼠标和接口，通过该一系列的操作者可以交互地使用的图像。双显示操作允许现场并排比较，或可让用户同时运行多个接口。
图像分析和结果处理在病理学上，成像算法必然是任何系统的分析能力的核心。病理图像分析的目的是专Ariol系统的成像算法。每个模块的成像算法被开发协议IHC或FISH技术的一个特定类型为了使系统灵活在它的成像能力，分析算法都支持由一个所谓的可训练的分类，使习惯于用户系统的功能他或她个人的实验室技术，以便它可以迅速适应一天到一天的运行变化和方法论。
进一步证明了系统的灵活性，在世界各地的实验室在日常使用的各种应用程序。细胞Microsight罕见的事件检测，膜IHC Hersight和ERsight PRsight核IHC模块IVD使用。其他模块，研究使用，而不是只诊断程序，被指定为IHC，细胞质DNA倍体，免疫荧光，微血管密度，前哨淋巴结细胞FISH，组织鱼，组织芯片（TMA）应用。
图像分析是一个资源密集型的过程。因此，该系统设有双Xeon处理器的服务器级硬盘驱动器和内存，以及Windows XP Professional操作系统，确保没有积压的快速分析。除了分析滑梯，自动图像分析系统应配备的功能，提高病理实验室中进行后期效率。因此，应用成像了Ariol的报表生成，数据归档和联网功能。
系统生成全彩电子报告，可以包括重要的细胞或组织的图像分析，数值数据和成绩，诊断意见，并签名的空间。消除纸报告所需的时间承诺，此功能可确保数据通信的清晰度和一致性，报告，电子邮件和传真准备的结果。支持整齐，符合成本效益的归档，该系统提供一个完整的临床数据管理服务器，TB的硬盘空间，10 GB的数字视频随机存取记忆光盘，当然，邮编，甚至软盘。
这个数字为高通量的操作技术的潜力得到充分发挥，通过系统联网。的病理学家不必挤在显微镜时，他们能够审查的情况下，包括清晰，高品质的图像，从他们的办公室桌面PC。除了经营作为一个单一的单机系统，可以配置不同的地方，坐落在实验室或部门（参见图3）的的多次复查电台和笔记本电脑数据录入站Ariol。审查站启用的病理学家或实验室主任审查正在进行的工作，审查和签署的案件，并优化系统的报告和归档数据。数据输入站可以被定位到寄存器每个显微镜载片上，因为它涉及到实验室。
到现有的第三方实验室信息系统，图像和数据可以无缝集成所产生的Ariol系统的。这是通过系统的先进性，采用平台无关的，非特定于供应商的XML技术的Web服务。
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