Patologia cyfrowa w medycynie weterynaryjnej

Proces digitalizacji preparatów

Proces patologii cyfrowej wprowadza do patologii klasycznej dodatkowy krok digitalizacji preparatów. Aktualnie odbywa się to za pomocą specjalistycznych skanerów cyfrowych przeznaczonych do preparatów patologicznych. Skanery te są de facto zmodyfikowanym mikroskopem, który oprócz źródła światła i obiektywów o rożnym powiększeniu, wyposażony jest w mechanizm przesuwający obiektyw wzdłuż i wszerz preparatu oraz sensor podobny do tych w aparatach cyfrowych, rejestrujący cyfrowo obraz spod obiektywu.

Proces digitalizacji preparatów mikroskopowych obejmuje cztery kolejne etapy: akwizycję (skanowanie), przechowywanie, edycję oraz wyświetlanie obrazów. Skanery preparatów mikroskopowych składają się z czterech głównych części: źródła światła, poruszanego mechanicznie stolika na preparaty, obiektywów powiększających oraz wysokiej jakości kamery cyfrowej do akwizycji obrazu (5).

Obraz tkanek rejestrowany jest przez skanery kwadrat po kwadracie lub linia za linią. Kamera cyfrowa rejestruje obrazy poszczególnych kwadratów lub linii i cyfrowo łączy je ze sobą, tworząc obraz całego preparatu WSI.
Większość nowoczesnych skanerów ma wbudowaną funkcję automatycznego rozpoznawania tkanki na preparacie, wykonując szybki skan całego szkiełka podstawowego pod małym powiększeniem, co znacznie zwiększa wydajność procesu skanowania.

Preparaty można skanować w rożnych powiększeniach. Zazwyczaj do oglądania i standardowej interpretacji oraz rutynowej analizy preparatów barwionych hematoksyliną i eozyną, jak i do oceny immunohistochemii wystarczy obiektyw o powiększeniu 20x. W celu obrazowania innych technik barwienia, jak np. hybrydyzacja in situ, konieczne jest zastosowanie obiektywu o powiększeniu 40x.

Cyfrowe reprezentacje szklanych preparatów mikroskopowych mogą być oglądane w interaktywny sposób, za pomocą odpowiednich programów komputerowych (tzw. wizjerów, ang. viewers), które umożliwiają nie tylko wizualizacje, ale zawierają również narzędzia do anotacji i wykonywania pomiarów bezpośrednio na preparacie oraz dają możliwość oglądania kilku preparatów jednocześnie. Jest to szczególnie przydatne podczas porównywania zakresu i stopnia zmian patologicznych różnych przypadków.

Ponieważ skany preparatów mikroskopowych są bardzo dużymi plikami (ponad 20 GB bez kompresji), niezbędnym etapem umożliwiającym ich dynamiczne oglądanie i przesyłanie jest ich kompresja (6), która pozwala na znaczną redukcję ich rozmiarów (do ok. 300 MB-1 GB), bez utraty informacji diagnostycznych.