切片扫描仪(Whole Slide Scanner, WSS)是一种将传统显微镜切片数字化的设备,它通过高分辨率扫描技术将组织切片转换为高清数字图像,便于远程查看、存储和分析。这一技术广泛应用于医学、病理学、生命科学等领域,尤其在病理学诊断和研究中具有重要作用。
一、准备工作
1. 设备检查
在进行切片扫描之前,首先需要对设备进行检查。确保切片扫描仪的各个部件(如扫描平台、光源、相机等)正常工作,并且扫描仪的操作系统和软件已经启动并能够正常运行。检查设备时应包括以下几个方面:
检查扫描仪是否处于开启状态。
检查扫描仪的镜头、光源是否清洁,避免因污渍或灰尘影响图像质量。
检查切片载物台是否平稳,确保切片能够正确地放置在扫描平台上。
2. 准备切片
切片扫描仪需要扫描的是经过染色处理的组织切片。切片应当是已经固定并用载玻片封片的,且干净且没有破损。准备好的切片通常是放置在载物台上的,并确保它们不被污染或损坏。在进行扫描之前,检查切片的内容是否与实验或诊断需求一致。
3. 启动扫描软件
在开始扫描之前,确保切片扫描仪的控制软件已经安装并能够正常运行。扫描软件一般会提供界面让操作员进行以下设置:
选择扫描模式:根据切片的性质和需求,选择适当的扫描模式,如低倍率扫描、高倍率扫描等。
设置扫描分辨率:选择扫描图像的分辨率。较高的分辨率将提供更高的图像细节,但同时也会增加扫描时间和文件大小。
二、扫描操作
1. 载片放置
将组织切片放置在切片扫描仪的载物台上,确保切片与扫描平台平行,并通过物镜对准扫描区域。不同型号的切片扫描仪具有不同的载物台设计,有些设备采用自动载片系统,可以自动将切片载物台与扫描系统对接,而一些传统设备则需要手动放置切片。
2. 选择扫描区域
在扫描之前,通过软件界面设定扫描区域。通常可以使用以下几种方式来选择扫描区域:
全图扫描:扫描整个切片图像,适用于需要全面查看切片的场合。
局部扫描:选择感兴趣的区域进行扫描,适用于只需要分析切片局部特征的场合。例如,只扫描肿瘤区域或病变区域。
在选择扫描区域时,要确保所选区域能够完整覆盖需要扫描的组织部分,避免遗漏关键区域。
3. 调整扫描参数
扫描仪软件通常提供多种扫描参数设置,包括:
放大倍数:根据切片的类型和目标,选择适当的放大倍数。常见的倍率有10×、20×、40×、100×等。一般来说,较高的放大倍率可以提供更高的图像细节,但扫描时间和数据文件大小也会增加。
光源调整:调整扫描仪的光源强度,确保切片图像色彩的准确性。
焦距调节:根据扫描仪的设计,调整扫描头的焦距,以获得清晰的图像。
4. 开始扫描
确认所有设置无误后,可以开始扫描过程。扫描仪会自动开始扫描切片图像。扫描过程通常包括以下几个步骤:
图像采集:扫描仪通过光学系统逐步扫描切片表面,捕获每一小块区域的图像。
图像拼接:对于较大的切片,扫描仪会分多次进行扫描,并将各个区域的图像拼接成一张完整的全景图像。软件会自动进行拼接,确保图像无缝连接。
实时显示:在扫描过程中,软件界面通常会实时显示扫描进度,操作员可以通过界面查看扫描状态。
扫描的时间通常取决于切片的尺寸、放大倍率和扫描分辨率。高分辨率和高倍率的扫描时间会较长,通常从几分钟到几十分钟不等。
三、后期处理与分析
1. 图像保存
扫描完成后,软件会将生成的数字化切片图像保存在计算机中。根据设置,图像可以以不同的格式(如 TIFF、JPEG、SVS 等)保存,并根据文件的大小进行压缩。保存时可以选择适当的文件名和存储路径,确保数据有序存档。
2. 图像浏览与分析
数字化切片图像保存后,操作员可以通过扫描仪的软件进一步进行图像浏览和分析。常见的操作包括:
图像放大与缩小:用户可以通过放大功能查看切片图像的细节,或通过缩小功能查看更大的组织区域。
图像标注与注释:可以在图像上进行标注,例如标记出病变区域、肿瘤区域等,以便后续分析。
定量分析:某些切片扫描仪软件还提供自动化分析功能,能够对细胞、组织进行定量化分析,例如测量肿瘤的大小、细胞的密度等。
3. 数据存档与共享
扫描得到的数字切片图像可以存储在本地硬盘、服务器或云端,便于后续查询和存档。数字化切片图像便于远程会诊和共享,用户可以通过电子邮件或在线平台与其他专家共享切片图像,进行跨地域的讨论和诊断。
四、常见问题与注意事项
1. 切片破损或污染
在放置切片时,要特别小心避免切片破损或污染。如果发现切片有明显的损伤或污染,应当重新准备切片,确保扫描得到的图像准确反映组织的真实状态。
2. 光源不均或图像模糊
在扫描过程中,如果图像出现不均匀的亮度或模糊现象,可能是由于光源问题、焦距不准确或者扫描参数设置不当。此时可以检查光源和焦距,重新调整扫描参数,确保图像清晰。
3. 长时间扫描造成过热
如果设备长时间运行,可能会出现过热现象。此时应暂停扫描,给设备一些时间进行降温,确保设备能够正常工作。
五、总结
切片扫描仪的操作步骤相对简便,但要求操作人员对设备的功能、参数设置和图像分析具有一定的理解。通过正确的操作,切片扫描仪能够有效地将传统显微镜切片图像数字化,提供高清晰度的切片图像,帮助病理学家和研究人员进行更准确的诊断和分析。在实际操作中,需要特别注意切片的质量、设备的调试以及扫描参数的选择,确保扫描结果的准确性和图像的高质量。