切片数字化扫描过程是DP流程的关键环节
对切片数字化扫描过程的控制,对于扫描数量在两位数以下的小批量应用中相对容易,此时扫描时间对整体流程效率和图像质量的影响不是很明显。然而,对于CDP中数百张甚至上千张切片的扫描过程而言,其中任何一步操作的拖沓和哪怕是一张切片的问题,对整个流程的顺利进行都将带来明显的影响。
(一)切片质控、清洁与干燥
为保证扫描过程顺利进行和DS的图像质量,首先对需要对扫描的切片进行质量检查,确认切片厚度、染色等合格。对处于封盖范围之外的多余组织、碎屑、污物,特别是溢出的封片胶进行彻底清洁,使切片表面保持完全干净;其次对清洁过的切片进行干燥处理:放入60℃烤箱中烘烤,时间为30~60分钟[10],具体时间长短视扫描现场情况而定。切片干燥的好处是减少湿度和溢出的封片胶残余对扫描过程的影响。
(二)玻璃切片的载入
切片数字化扫描的第一个步骤是将玻璃切片装入WSS的托盘或大容量载片机架/轨道中。一般来说,载玻片的装入方式有三种:手工、半手工及自动载入。手工操作指将需要扫描的切片以单张的形式逐一放入托盘中并编号绑定,适用于两位数以下的小批量扫描,对整体扫描时间要求不高,常见于TP或IOC(图1.6);半手工操作是指大批量扫描时,切片完成染色干燥后连同染色架一同放入WSS的载片盒中,优点是节省时间,能够很好地保证DP流程的顺畅性,徕卡生物的Aperio GT450 DX System就是这种方法;切片自动载入是指WSS与染色和封片系统以某种形式连接(加载机架)的大型数字化扫描系统,无须人工接触扫描仪,可以连续加载切片功能以满足中大型病理科/实验室CDP的需要,从而提高病例扫描的周转效率。匈牙利的3DHISTECH Pannoramic 1000就属于此类。大型扫描系统的应用场景并不多见,技术改进的空间还很大。半手工切片载入需要WSS与染色架兼容。目前,国外的商用WSS有许多款具备此项功能,在实施CDP转换升级过程中可以考虑。

图1.6 显示5片通量的WSS手工装载玻璃切片
(三)扫描切片编号顺序与DS图像质量自动监控
为了保证生成的DS图像与原玻璃切片一一对应的关系,在切片载入WSS时,必须进行编号和绑定。对于小批量扫描任务,手工编号和绑定问题不大。对于中大型CDP成百上千的大批量扫描,手工编号和绑定不仅费时费力,影响效率,而且容易出现差错。因此,对于大批量扫描任务,最合适的方法是切片的原始编号采用条形码或二维码标签(图1.7)。使用条形码或二维码标签的好处显而易见:一是即可结合切片半手工装载操作方法,WSS自动识别编号,可以大大节省时间,促进DP的工作流程,也能满足大型扫描系统自动化处理的需要。二是WSS自动识别编号可以减少手工编号的错误,提高DS图像与原始切片的匹配程度。一个机构的报告显示,在常规病理工作流程中使用条形码标签,可以使标本错误率从1.63%降到0.63%[11]。同样,另一份研究表明,在常规组织病理工作流程中,条形码或二维码的使用将标签的基准错误率从1.03%降低到0.28%[12]。三是在文件系统中可以自动编码DS图像,这对方便地检索整个DS图像非常重要。最后,DS图像可以与LIS相匹配,并与其中的临床信息相互连通。值得注意的是,虽然许多LIS都有与DPS相连接的模块,但有些可能并没有做到真正的互相融合,特别是将DS图像与临床资料相关联,这一点在DP实施过程中需加以注意。(https://www.daowen.com)
另外,大多数高通量WSS都具备在扫描过程中对生成的DS图像质量自动检查、纠错及监控的功能。主要包括生成的DS图像与原始玻璃切片编号的一致性检查,焦平面的监控(图1.8),破碎及残缺玻片的识别及略过功能等,从而保证了扫描过程自动顺利进行和DS图像的高保真度。

图1.7 原始编号采用二维码/条形码标签方便了切片扫描和DP工作流程

图1.8 焦平面自动监控,框选区域指示物理切片满足扫描要求
(四)需要考虑扫描倍数与WSS功能
关于扫描倍数,三年前的普遍共识是常规应用为20×(0.5μm/像素),但只能满足一般情况下的需要,对于一些特殊观察目标越来越显得不够用,如淋巴造血系统疾病、精确的核分裂象计数及一些微生物等。随着WSS扫描速度的显著提升和精准诊断要求的不断提高,一些病理科/实验室特别是一些CDP常规应用的扫描速度也从20×(0.5μm/像素)逐渐过渡到40×(0.25μm/像素或0.16μm/像素)[13,14]。因此,在DP特别是实施CDP转换升级过程中,常规应用的扫描放大倍数以40×(0.25μm/像素或0.16μm/像素)为宜。
另外,在DP工作流程中,WSS的功能要能够满足不同场景的扫描需要,比如暗场扫描、透明标本扫描、湿切片扫描的频次、全切片3D扫描(部分WSS Z轴扫描可达25层,相当于50~60μm厚度的切片)及大切片扫描等特殊需要。只有这些因素都考虑到了,才能实现CDP的全面转换升级和DP流程的不断优化。