Pathologie und das Digitalisieren von Präparaten

  • Digitalisierung von Schnitten
  • Digitale Pathologie und FISH
  • Tele-Pathologie

MetaSystems hat ein System aus FISH-Sonden, Bildgebungsverfahren und spezieller Betrachtungssoftware entwickelt, welches sehr einfach in den Routinearbeitsablauf von Pathologieinstituten integriert werden kann. Intelligentes automatisches Absuchen der Präparate, Vernetzung und vollständige Dokumentation helfen, schnellere und bessere Ergebnisse zu erzielen.

Digitalisierung von Präparaten

Die bekannte automatische Mikroskopierplattform Metafer verbindet die Vorteile eines motorisierten Mikroskops mit moderner, automatisierter Bilderzeugung höchster Qualität. Aufgrund dieser einzigartigen Kombination ist das System in keiner Weise auf bestimmte Vergrößerungen oder Kontrastierungsmethoden beschränkt. Selbst Fokusstapelaufnahmen können automatisch aufgenommen werden, was dem Nutzer ermöglicht, sich am Bildschirm virtuell durch das Bild 'durchzufokussieren'.

Das Digitalisieren von Präparaten mit Metafer ist sehr einfach. Das System liest und interpretiert automatisch eventuell vorhandene Strichcode-Aufkleber und verwendet die kodierte Information zur Ausführung intelligenter Digitalisierungsaufgaben mit mehreren, hintereinandergeschalteten Einzelaufgaben. Alternativ können digitale Aufgabenlisten von externen Datenbanken, etwa von Laborinformationssystemen, erzeugt werden und den Ablauf der mikroskopischen Automatisierung steuern. Alle fertigen Bilder sind dann sofort nach der Erzeugung abrufbar und können auf jeder angeschlossenenen Arbeitsstation mit der kostenlosen Betrachtungssoftware geladen werden.

Obwohl Metafers virtuelle Präparate aus einzelnen Kameraaufnahmen zu Bildern höchster Qualität zusammengesetzt werden, ist das System extrem schnell. Die einzigartige Kombination aus einer hochauflösenden Kamera, auf Geschwindigkeit optimierten Bauteilen und dem Hochdurchsatz-Zuführroboter SlideFeeder x80 machen das System zu einem der schnellsten und präzisesten seiner Art.

Die Flexibilität von Metafer prädestiniert das Gerät für den Einsatz für komplexe und spezielle Bildgebungsaufgaben sowohl in der Pathologie als auch in anderen Arbeitsbereichen. Ob bei der Identifizierung von Diatomeen in Proben vom Meeresgrund, bei der gleichzeitigen Aufnahme von Fruchtfliegenlarven in Phasenkontrast und Fluoreszenz, oder bei der Digitalisierung von Gesteinsdünnschnitten in polarisertem Licht - Metafer ist die beste Wahl, wenn es um komplexe Bildgebungsaufgaben geht.

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Digitale Pathologie und FISH

MetaSystems hat basierend auf den Wünschen von Anwendern und Labormanagern ein dediziertes System für die Analyse von FISH-Signalen in Gewebeschnitten entwickelt. Kern dieser Entwicklung ist die Kombination von speziellen FISH-Sonden (MetaSystems Probes XL FISH-Sonden für die Detektion von Amplifikationen, Deletionen oder Translokationen in soliden Tumoren) mit der innovativen Systemplattform Neon Metafer.

Die Analyse verwendet die mächtigen Bildanalysefunktionen von Metafer, verbunden mit einer neuen, übersichtlichen Auswerteumgebung. Die Nutzerschnittstelle kann entweder konventionell mit der Maus oder optional mit einem digitalen Stift bedient werden.

In einem ersten Schritt wird ein digitales Durchlichtbild (etwa von einem H&E-gefärbten Präparat) automatisch erzeugt. Der Pathologe kann dieses Bild laden und auf dem virtuellen Schnitt die Bereiche markieren, die für eine FISH-Auswertung in Frage kommen.

Dann wird ein FISH-Präparat von einem benachbarten Schnitt des gleichen Blocks mit kleiner Vergrößerung digitalisiert. Beide Bilder können nun Seite an Seite dargestellt werden, wobei die vorher markierten Zielregionen auf das FISH-Bild übertragen werden können.

Nun hat Neon Metafer alle Informationen, die für eine automatische Aufnahme der FISH-Signale bei höherer Vergrößerung benötigt werden. Hierbei werden Zellkerne, die nebeneinander liegen oder sich nur leicht berühren, automatisch getrennt, und die FISH-Signale bereits ausgewertet. Weitere Kerne können mit Hilfe von manuellen Werkzeugen segmentiert und dann ebenfalls automatisch ausgewertet werden. Eine Voreinstellung der Zahl auszuwertender Zellen ermöglicht eine Benachrichtigung des Anwenders, wenn diese Zahl erreicht wird. Parameter wie dieser können leicht verändert werden, um das Gerät an die jeweiligen Auswertestandards anzupassen. So ist etwa auch die minimale Zahl auszuwertender Zellen und die Definition mehrerer, unabhängiger Auswertungen durch verschiedene Nutzer einstellbar.

Für eine finale Begutachtung der Ergebnisse präsentiert das Gerät eine Zusammenfassung aller Ergebnisse, einschließlich der Galerie von Bildern ausgewerteter Zellen, des DAPI-Bilds mit den Positionen dieser Zellen, sowie des korrespondierenden Durchlichtbilds. Jede einzelne Zelle kann auf dem jeweiligen Gewebeschnit genau lokalisiert werden, um ihre Position innerhalb des sie umgebenden Tumorgewebes zu bestätigen. Die finalen Ergebnisse können entweder als Rohdaten an andere Datenbanken geschickt, oder in übersichtlichen, anpassbaren Berichten zusammengefasst werden.

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Telepathologie

Sobald ein mikroskopisches Präparat einmal digitalisert wurde, ist es leicht, es mit anderen zu teilen. Das Bildformat von Metafer vereinfacht dies noch: es enthält viele zusätzliche Informationen, etwa über die Fokusebenen, eventuell analysierte Zellen und Signale, über Anmerkungen, und vieles mehr. Deshalb kann jeder Pathologe, der Zugriff auf das digitale Bild hat, und der dies in dem entsprechenden Bildbetrachter öffnet, auch diese Metadaten sehen. Weitere wichtige Daten werden separat gespeichert und können ebenfalls jederzeit angezeigt werden.

Aber MetaSystems kann für den Pathologen noch sehr viel mehr tun: wie wäre es zum Beispiel, wenn man alle Daten einschließlich des Bilds mit Kollegen aus anderen Labors und sogar aus anderen Ländern teilen könnte? Oder wenn man seine Studenten von zuhause unterrichten könnte? Oder wenn man eine Online-Datenbank interessanter Fälle aufbauen könnte?

Das Programm Virtual Microscope Database (VMD) wird im Web Browser gestartet und ist in der Lage, digitale Bilder anzuzeigen, die auf entfernten Servern gelagert sein können. Hierbei ist keine besondere lokale Programminstallation vonnöten - ein gültiges Nutzerkonto reicht für den Zugriff auf die Bilddaten. Alle Bilder können geladen, angezeigt, und annotiert werden, und zwar unabhängig von dem Ort, an dem sie abgespeichert sind. Auch Metadaten können in anpassbare Formularfelder eingegeben werden. Zudem umfasst VMD auch ein Konferenzmodul, mit dem man gemeinsam dasselbe Bild online diskutieren kann (auch mittels des integrierten Chat-Moduls).

VMD ist sehr sicher, weil alle Nutzer klar definierte Rollen und dazu passende Zugangsrechte haben (z.B. Leitende Bearbeiter, Bearbeiter, Beobachter). Die Daten werden in Institute abgelegt, die vom Administrator angelegt werden. Jedes Institut ist nur sichtbar für die Nutzer mit entsprechenden Berechtigungen. Auf diese Weise können viele Arbeitsgruppen sich denselben Server teilen, ohne dass es zu gegenseitigen Störungen kommen kann.

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