一種數(shù)字切片清晰度質(zhì)量評(píng)分系統(tǒng)的應(yīng)用

周燕燕，周琪琪，趙旭峰，姜 勇，包 驥，步 宏,

數(shù)字切片掃描是把制作好的病理切片通過高精度掃描，生成數(shù)字切片文件，用于病理診斷、網(wǎng)絡(luò)會(huì)診、智能分析、教學(xué)培訓(xùn)等[1-2]。病理切片數(shù)字化過程中，數(shù)字切片的質(zhì)量是評(píng)價(jià)數(shù)字切片掃描儀的重要指標(biāo)，需要技術(shù)人員對(duì)每張切片進(jìn)行復(fù)核。濱松NanoZoomer XRC12000-02數(shù)字切片掃描儀能對(duì)數(shù)字切片評(píng)分，理論上儀器評(píng)分高的切片數(shù)字切片質(zhì)量更好，技術(shù)人員挑選分?jǐn)?shù)低的切片復(fù)核，降低復(fù)核工作量，節(jié)省時(shí)間和人力。本文使用該數(shù)字切片掃描儀掃描了2 060張切片，分析儀器評(píng)分的分?jǐn)?shù)和數(shù)字切片合格率之間的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 切片收集收集2018年四川大學(xué)華西醫(yī)院病理科存檔的乳腺癌標(biāo)本412例，每例包括HE染色和Ki-67、ER、PR、HER-2免疫組化染色切片各1張，合計(jì)2 060張，整理并將切片表面擦干凈備用。

1.2 儀器型號(hào)日本濱松光子學(xué)株式會(huì)社NanoZoomer XR C12000-02數(shù)字切片掃描儀。

1.3 方法將切片放入數(shù)字切片掃描儀中掃描，記錄儀器數(shù)字切片評(píng)分，再由技術(shù)人員檢查每張數(shù)字切片，記錄切片是否合格。可以清晰診斷的切片為合格切片，模糊無法診斷的切片為不合格切片。

2 結(jié)果

儀器評(píng)分為90～100分的切片合格率為90.7%，儀器評(píng)分80～89分的切片合格率為72.1%，儀器評(píng)分為70～79分的切片合格率為55.6%，儀器評(píng)分低于70分的切片合格率為36%。隨著儀器評(píng)分分?jǐn)?shù)降低，數(shù)字切片合格率明顯下降，儀器評(píng)分為90～100分的切片合格率大于90%，復(fù)核人員可以根據(jù)實(shí)際情況減少?gòu)?fù)核切片數(shù)量，所以儀器評(píng)分對(duì)數(shù)字切片是否合格的判斷有一定的參考意義(表1)。

表1 數(shù)字切片儀器評(píng)分分?jǐn)?shù)段和數(shù)字切片合格率對(duì)應(yīng)表

3 討論

病理切片數(shù)字化過程中，數(shù)字切片的質(zhì)量是評(píng)價(jià)數(shù)字切片掃描儀的重要指標(biāo)，掃描儀的生產(chǎn)廠家會(huì)從儀器的硬件或軟件技術(shù)上提高數(shù)字切片質(zhì)量，但仍不能保證掃描的每張切片均合格，需要技術(shù)人員對(duì)每張切片進(jìn)行復(fù)核。隨著數(shù)字切片掃描儀的發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多的高通量數(shù)字切片掃描儀，數(shù)字切片掃描數(shù)量大的病理科室更愿意選擇高通量掃描儀，以提高工作效率。實(shí)際上，病理切片數(shù)量大的病理科室需要復(fù)核的數(shù)字切片數(shù)量同樣很大，技術(shù)人員并不能從掃描的工作中解脫出來。數(shù)字切片評(píng)分系統(tǒng)的出現(xiàn)可以大幅減少需要復(fù)核的切片數(shù)量，達(dá)到節(jié)省時(shí)間和人力的目的。

病理切片本身和數(shù)字切片掃描儀均會(huì)影響數(shù)字切片質(zhì)量。數(shù)字切片掃描儀掃描的過程一般是[3]：(1)選擇需要掃描的區(qū)域；(2)在需要掃描的區(qū)域選取所述病理切片組織上的代表性點(diǎn)，并對(duì)其焦點(diǎn)進(jìn)行對(duì)焦，計(jì)算得到每個(gè)代表性點(diǎn)的焦距，擬合出虛擬平面；(3)采集圖像。從上述過程可以看出，數(shù)字切片掃描儀掃描切片并不是每個(gè)細(xì)胞對(duì)焦，而是選擇組織上的代表性點(diǎn)擬合區(qū)域焦平面，當(dāng)區(qū)域擬合焦平面焦距與實(shí)際焦平面焦距差異大到一定程度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)圖像模糊的情況。NanoZoomer XRC12000-02掃描儀的數(shù)字切片質(zhì)量評(píng)分系統(tǒng)是通過對(duì)整張數(shù)字切片代表性焦點(diǎn)評(píng)分來對(duì)數(shù)字切片整體評(píng)分，對(duì)判斷數(shù)字切片是否合格有一定的參考意義。同時(shí)這種切片圖像質(zhì)量評(píng)分系統(tǒng)在大通量切片掃描后，明顯降低了人工復(fù)核切片的時(shí)間成本，提高了科室工作效率，此評(píng)分系統(tǒng)在濱松公司的其它型號(hào)儀器上也在延續(xù)使用。

分析本實(shí)驗(yàn)中不合格的切片可以發(fā)現(xiàn)，主要為膠原脂肪區(qū)域比較大的切片和陽(yáng)性很弱及陰性的免疫組化切片，結(jié)合數(shù)字切片掃描儀掃描的特點(diǎn)，推測(cè)切片出現(xiàn)掃描不清晰的原因是膠原脂肪區(qū)域較大的病理切片和陽(yáng)性很弱及陰性的免疫組化切片不同區(qū)域焦距差異較大，具有代表性的焦點(diǎn)與實(shí)際焦平面差異較大，所以導(dǎo)致切片對(duì)焦不清晰。這個(gè)現(xiàn)象提示，在人工復(fù)核切片時(shí)，膠原脂肪區(qū)域較大的切片和陽(yáng)性很弱及陰性的免疫組化切片需要被注意，技術(shù)人員結(jié)合數(shù)字切片掃描儀的評(píng)分和切片本身的特點(diǎn)會(huì)更有助于工作的開展。