Imagerie tissulaire

Numérisation de Prélèvements, Analyse et Partage

Combinez des solutions intelligentes, polyvalentes avec une flexibilité exceptionnelle.

Avec la plateforme de balayage automatique Metafer, MetaSystems propose également une vaste boîte à outils pour numériser, analyser et partager des prélèvements de microscopie plus larges comme des coupes de tissu. En utilisant des algorithmes sophistiqués, un logiciel dédié à la composition d´images de taille élevées (VSlide) génère des copies numériques de haute qualité d´une lame. De telles images peuvent également inclure des plans multi-focaux, des métadonnées comme par exemple des informations sur la localisation des cellules, et des sous-images d´origines différentes. Avec la visionneuse gratuite (VSViewer) les utilisateurs peuvent créer leur propres annotations, générer des sous-images instantanées à partir de l´image principale, afficher les différents canaux de couleur séparément sur le même écran, et appliquer des algorithmes d´amélioration de contraste. Des outils dans Metafer permettent aux utilisateurs d´interpréter des carottes de tissu en micro-array, ou de faire correspondre des coupes de tissu consécutives ("matching"). Neon intègre tous les composants du flux de travail et trace le procès intégralement.

Numérisation de prélèvements

VSlide combine les avantages d´un microscope motorisé avec une analyse d´image automatisée moderne et de qualité supérieure. Le système n´a pas de restrictions en termes de grossissements ou de méthodes de contraste. Il peut profiter de toutes les caractéristiques du microscope et peut combiner différentes méthodes dans un flux de travail intelligent de balayage automatique. Même des plans multi-focaux peuvent être acquis automatiquement et peuvent être sauvegardés dans les fichiers d´image pour que les utilisateurs puissent effectuer une mise au point virtuelle sur le prélèvement numérisé.

L´imagerie est très simple avec Metafer. Le système lit et interprête des étiquettes code barre automatiquement et configure le scan en fonction des informations contenues das le code. Des pré-scans facilitent la détection de tissu en fond clair, en fond noir ou en employant n´importe quelle autre méthode de contraste. Un scan à haute résolution peut être ajouté soit automatiquement, basée sur les données obtenues par le pré-scan, ou sur des régions définies de façon interactive par l´utilisateur.

L´image de la lame virtuelle de Metafer est générée automatiquement en arrière-plan pendant que le système scanne. Des jeux de paramètres définissent les canaux de couleurs utilisés ainsi que le format d´image de l´image finale. Comme les fichiers source sont sauvegardés sur le système, de nouvelles lames virtuelles avec d´autres paramètres peuvent être re-crées à tout moment. Les utilisateurs Metafer peuvent choisir parmi plusieurs format de sortie de fichiers différents, le format proprétaire très complet VSI inclus. Les images VSI contiennent toutes les informations utiles, y compris des détails sur les canaux de couleurs, des multi-plans et des annotations. Dans le réseau local, les images VSI peuvent être lues avec un logiciel d´affichage polyvalent (VSViewer).

Une fois qu´un fichier VSI est crée, toute l´information spatiale des tuiles d´image acquise à l´origine demeure accessible. Ceci permet une relocalisation précise de n´importe quelle région du prélèvement sous le microscope. L´acquisition ultérieure, avec différentes techniques, de régions sélectionnées est également possible. Cette fonctionnalité unique permet de mettre en place un nombre illimité de flux de travail intelligents. Des régions d´intérêt (par exemple des régions tumorales dans une coupe H&E) peuvent être marquées facilement dans la visionneuse. Une fois qu´une liste de régions cibles est établie, ces régions peuvent être re-scannées à tout moment avec d´autres grossissements, d´autre méthodes de contraste ou d´autres paramètres de scan. La sélection de régions peut même être effectuée à distance et l´outil de matching pour tissu de Metafer facilite le transfert de régions sur un autre prélèvement, par exemple pour effectuer une analyse d´image de la même région sur des coupes de tissu ultérieures du même bloc.

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Visionneuse

La visionneuse gratuite pour prélèvements numérisés (VSViewer) crées par Metafer peut être installée sur n´importe quel ordinateur Windows avec accès aux fichiers d´image via le réseau. L´interface simplifée et moderne dispose de tous les outils d´affichage mis à disposition via des barres d´outil pratiques qui peuvent être cachées, minimisées, attachées au coin de la fenêtre ou placées librement sur le bureau. Le déplacement horizontal et latéral et le zoom sont contrôlés via la souris et la molette de la souris.

La visionneuse possède beaucoup d´options pour afficher les métadonnées des images. Il est par exemple possible de visualiser les coordonnées Metafer actuelles sous forme de grille sur l´image. Il est également possible d´afficher l´emplacement des champs d´images (fields of view, FOV), qui correspondent aux champs d´image d´origine de la caméra, comme superposition sur l´image. La barre de navigation en bas de l´écran fournit toujours des informations sur la position de la portion du prélèvement actuellement affichée. Ceci inclut le grossissement actuel, le facteur de zoom, le niveau du plan actuel (si l´image actuelle contient un z-stack) et les coordonnées Metafer du centre de la fenêtre. Des boutons d´accès rapides permettent de sélectionner un certain grossissement, d´afficher toute l´image et d´accèder aux différents plans focaux. Bien sûr il y a aussi une barre d´outils pour naviguer qui affiche une vignette de l´image complète et un indicateur de la section actuelle.

Deux barres d´outils d´annotation simplifient la mise en évidence de régions d´intérêt. La barre d´outils ‘Scan Regions’ est utilisée pour préparer le scan suivant d´une partie sélectionnée du prélèvement. Une sélection rapide de la région cible génère un fichier d´annotation qui est directement lu par Metafer. La barre d´outil ‘Annotations’ met ensuite à disposition un ensemble complet d´outils pour annoter et pour mettre en évidence des items dans l´image. Si l´image actuelle provient d´une recherche d´objets avec Metafer, il est même possible de visualiser les objets détectés dans leur environnement original et de les grouper par n´importe quel résultat d´analyse obtenu.

La fenêtre de l´image peut être divisée en jusqu´à quatre sections couplées. Avec la barre d´outil ‘Channels’ il est ensuite possible d´attribuer différents paramètres d´affichage à chaque sous-fenêtre. Par conséquent, il est possible de visualiser le même partie de l´image avec des canaux de couleur différents, des plans focaux différents ou des contrastes différents. De plus, il est possible d´ouvrir deux images différentes, par exemple de deux sections voisines, dans deux fenêtres de la visionneuse qui peuvent être couplées pour le déplacement horizontal, latéral et pour le zoom.

Chaque affichage peut être exporté comme capture d'écran instantanée dans des formats d´images standard (TIFF, JPG, BMP, GIF). Les instantanés peuvent contenir des données additionnelles comme une règle de grossissement, des annotations, des indications propres aux FOV (champs de caméra) et même un commentaire. En plus, des extraits de l´image peuvent être définis de façon interactive ou par leurs coordonnées et ils peuvent être sauvegardés comme images séparées.

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Analyse des tissus

MetaSystems a conçu un système d'hybridation et d'outils d'imagerie pouvant être intégré dans le processus en routine d'un labor de pathologie. L'essentiel de ce système est l'association de sondes ADN dédiées pour l'analyse de coupes de tissu avec la platteforme innovante Metafer, un système scanneur de lames flexible et robuste comportant plusieurs options.
Les sondes MetaSystems de la gamme
XL, sondes ADN locus-spécifiques, comportent des sondes dédiées pour l'analyse de l'amplification de gènes par un tissu FISH, de délétions ou translocations impliquées dans des tumeurs solides (par ex. ALK, EGFR, HER2/neu, MYC et plus encore). Des signaux intenses permettent une interprétation plus aisée des résultats sur coupes de tissu. La plateforme de scan automatique Metafer génère des lames virtuelles en fond clair et en fluorescence, saisit des images FISH de haute résolution et permet un comptage de spots automatique. Equipée d'un lecteur automatique de code barres du robuste SlideFeeder x80 pour 800 lames la plateforme permet un travail en mode continu 24h/7.

  1. En un premier temps une lame virtuelle en fond clair, par ex. une lame H&E est générée par Metafer, maintenant accessible au pathologiste qui peut sélectionner sur écran les régions tumorales dont les siganux FISH sont à analyser.
  2. Ensuite la lame FISH (obtenue à partir d'une coupe consécutive du même bloc de tissu) est scannée à faible grossissement afin de générer une vue d'ensemble. Affichée à côté de la lame virtuelle colorée en H&E, la région tumorale peut être aisément transférée sur la lame FISH.
  3. Neon Metafer a maintenant toutes les informations pour démarrer une saisie d'image automatique de la lame FISH à fort grossissement. Les noyaux isolés ou légérement asssociés vont être séparés et le comptage de spots automatique va être effectué sur ces noyaux séparés. Une segmentation manuelle des noyaux qui se touchent est possible afin de commencer immédiatement le comptage de spots automatique jusqu'à ce que le nombre pré-réglé de noyaux à analyser soit atteint. Le logiciel est modulable pour une configuration avec les standards d'analyse individuels. Par exemple, il est possible de définir un nombre minimum de noyaux à analyser comme le nombre d'utilisateurs indépendants qui feront l'analyse.
    Veuillez voir ici pour plus de détails sur l'analyse de signaux sur coupe de tissu.
  4. Le système présente pour une analyse finale un résumé complet au pathologiste, comprenant la galerie de noyaux avec les résultats de comptage, la lame virtuelle DAPI montrant les positions des noyaux analysés ainsi que la lame virtuelle H&E correspondante. Chaque noyau peut être retracé dans la coupe de tissu pour confirmation de sa localisation dans la région tumorale pré-sélectionnée.
  5. Les résultats peuvent être ou bien exportés comme données brutes, par ex. pour être traités ultérieurement par un logiciel externe ou bien rassemblés dans un rapport global, personnalisable.
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Technique de Micro-Arrays sur tissu

La nature laborieuse des procédures, les insuffisances d'échantillons et les limitations des coûts pour les réactifs concernant les diagnostics de routine en pathologie clinique ont provoqué un intérêt réel pour des solutions de grande capacité. La technique tissue micro-array (TMA) aborde ces questions en obtenant des petites carottes de tissu incluses dans des blocs de paraffine et comportant des régions d'intérêt, en les assemblant dans une architecture en grille (array) et en les fixant sur une lame de verre standard pour microscopie. Chacune de ces carottes représente alors un cas d'analyse individuel.

Due à l'agencement spécial des échantillons, l'automatisation des TMAs doit être effectuée en considérant les points suivants:

  • L'analyse doit prendre en compte l'agencement général des TMAs,
  • Il doit être possible de corriger des contorsions ou toute autre aberration spatiale produite par la préparation de la lame,
  • Chaque carotte TMA doit être clairement identifiable par une marque,
  • Les résultats d'analyse doivent pouvoir être séparés de telle façon que les données puissent être assignées à la carotte correspondante.

Avec cette unique combinaison entre l'outil intégré pour l'analyse des TMAs et le logiciel de numérisation d'échantillons du système de balayage automatique Metafer, MetaSystems procure un ensemble logiciel complet pour une analyse TMA précise et aisée. Une fois le TMA créé, son agencement peut être défini par le nombre de carottes par rangée, le nombre de rangées par grille, le diamètre des carottes et la distance entre les carottes. Ces valeurs sont ensuite utilisées pour établir un fichier cartographique des TMAs servant de base pour l'analyse. Enfin à chaque carotte peut être assigné un identifiant unique.

Un pré-scan rapide à faible grossissement sert à générer une carte de la lame en cours de scan. Le résultat du pré-scan est affiché à côté de la carte du TMA et une grille flexible de l'image actuelle peut être apposée sur la carte pour corriger éventuellement des aberrations spatiales. Les carottes qui manquent ou qui ne sont pas valides peuvent y être marquées. Après confirmation, le module TMA convertit les données en une liste de positions qui contient les positions exactes de chaque carotte ainsi que leur identifiant. Le système est alors prêt à relocaliser chaque carotte pour en saisir l'image et en faire l'analyse. Grâce au logiciel d'assemblage des images, les images des carottes peuvent être en arrière plan réunies automatiquement en une image montrant une vue d'ensemble du TMA.

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Sondes ADN pour coupes de tissu

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