Imagerie tissulaire

Numérisation d'échantillons, analyse et partage

Combine des solutions de scan polyvalentes et intelligentes avec une flexibilité exceptionnelle

La platteforme Metafer de MetaSystems offre une vaste boite à outils pour la numérisation, l'analyse et le partage avec d'autres personnes d'images de préparations microscopiques de taille importante comme des coupes de tissus. Grâce à des algorithmes raffinés, le logiciel dédié à la composition de grandes images (VSlide) génère à partir de ces préparations microscopiques des copies numériques de haute qualité . De telles préparations virtuelles contiennent des empilements de mise au point, des métadonnées comme l'information sur la localisation des cellules ainsi que des sous-images de différentes origines. Grâce à un logiciel visionneur librement accessible (VSViewer) les utilisateurs peuvent intégrer leurs propres annotations, générer des instantanés de l'image principale, afficher chaque canal de couleur séparément sur le même écran et appliquer des algorithmes d'amélioration de contraste.  Des outils spéciaux dans Metafer permettent aux utilisateurs d'interpréter des  TMAs ou bien d'apparier des coupes de tissus consécutives. Neon intègre tous les éléments du workflow et permet une traçabilité du processus. Enfin et surtout, un système serveur d'images (VMD) fournit tous les outils nécessaires pour partager les images par le réseau et permet une collaboration à distance.

Numérisation d'échantillons

VSlide combine les avantages d'un microscope motorisé avec l'automatisation d'une imagerie moderne et de qualité supérieure. Le système ne présente aucune restriction en ce qui concerne les grossissements et les modes de contraste. En effet il peut utiliser toute caractéristique d'un microscope et conjuguer des méthodes différentes pour obtenir un processus de scan très efficace . Même les Z-stacks sont automatiquement acquis et enregistrés dans les fichiers image de telle sorte que les utilisateurs puissent faire une mise au point virtuelle de l'échantillon numérisé.

L'imagerie avec Metafer est très aisée. Le système est capable de lire et d'interpréter des codes barres automatiquement; le scan est ainsi configuré selon l'information contenue dans le code barres. Des pré-scans facilitent la détection de tissu en fond clair, en lumière transmise, en fond noir ou à l'aide de toute autre méthode de contraste. Ces pré-scans peuvent être complétés par un scan à haute résolution ou bien automatiquement sur la base des données obtenues avec le pré-scan ou bien sur des régions sélectionnées de façon interactive par l'utilisateur.

L'image virtuelle de la lame créée par Metafer est générée automatiquement en arrière plan pendant que le système procède au scan. Un ensemble de paramètres définit les canaux de couleur employés ainsi que le format du fichier de l'image finale. Comme les fichiers sources des images sont sauvegardés dans le système, de nouvelles lames virtuelles peuvent être créées à tout moment avec d'autres paramètres. Les utilisateurs de Metafer peuvent choisir entre plusieurs formats de fichiers de sortie, comprenant le format propriétaire VSI. Les images VSI contiennent toute information importante concernant les canaux de couleur utilisés, les différents plans de mise au point et les annotations. Les images VSI sont lues dans le réseau local grâce au logiciel de vision (VSViewer) polyvalent. Une solution de serveur dédié (VMD) permet un accès à distance aux fichiers images.

Une fois un fichier VSI créé, 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 de régions sélectionnées avec différentes techniques 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) créés par Metafer peut être installée sur n´importe quel ordinateur Windows avec accès aux données d´image via le réseau. L´interface simplifiée 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 ainsi que 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 sont les champs d´image d´origine de la caméra, superposés sur l´image. La barre de navigation en bas de l´écran fournit toujours des informations sur la position de la partie 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 de focus. Bien sûr, il y a aussi une barre d´outil 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´outil ‘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 lu directement par Metafer. La barre d´outil "Annotations" met ensuite à disposition un ensemble complet d´outils pour annoter et pour mettre en évidence des éléments 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 la même partie de l´image avec des canaux de couleur différents, des couvertures différentes et 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 "snapshot" dans des formats d´images standard (TIFF, JPG, BMP, GIF). Les snapshots 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 de tissus

MetaSystems a conçu un système d'hybridation et d'outils d'imagerie pouvant être intégré dans le processus en routine d'un labo de pathologie. L'essentiel de ce système consiste en l'association de sondes ADN dédiées pour l'analyse de coupes de tissu avec la plateforme innovante Metafer, un système flexible et robuste de balayage de lames comportant plusieurs options.
Les sondes MetaSystems de la gamme XL, sondes ADN spécifiques pour un locus, 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. Équipée 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; elle est ensuite accessible au pathologiste qui peut sélectionner sur écran les régions tumorales dont les signaux FISH sont à analyser.
  2. Ensuite la lame FISH (obtenue à partir d'une coupe suivante 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 H&E la région tumorale peut être aisément retrouvée 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 légèrement associés 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 ainsi que 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 de 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 inclues dans des blocs de paraffine et comportant des régions d'intérêt, en les assemblant dans une manière de type 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 assay, le diamètre des carottes et la distance entre les carottes. Ces valeurs sont ensuite utilisées pour établir un fichier carte 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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Imagerie à Distance

La base de données de microscopie virtuelle (Virtual Microscope Database, VMD) est une solution de stockage et de partage basée sur le web qui rend des images numérisées de prélèvements disponibles pratiquement partout dans le monde. En combinaison avec la plateforme de balayage automatique Metafer et le logiciel de numérisation de lames, des lames de microscope peuvent être rendues accessible via la toile.

La solution serveur permet aussi d´enregistrer toutes les informations supplémentaires nécessaires pour identifier une lame ou un dossier. Ainsi, toutes les métadonnées sont immédiatement disponibles pour l´analyse de prélèvements à distance. Les images des lames sont toujours attribuées à des dossiers et les dossiers peuvent également contenir des champs de métadonnées. De plus, les images de lames peuvent contenir des sous-images avec certaines caractéristiques (par exemple des carottes de TMA avec leurs identifiants).

Si une seconde opinion est nécessaire, l´outil de conférence intégré permet des discussions entre des utilisateurs distants au sujet de la même image. Chaque action de l´hôte (par exemple agrandissement, déplacement, ajout d´annotations) est immédiatement visible pour chaque participant. Si cela est souhaité, l´hôte actuel peut transmettre le contrôle à n´importe quelle autre personne dans l´audience, permettant ainsi des discussions efficaces via la toile.

Une gestion de droits d´accès flexible et facile à comprendre garantit la sécurité la plus élevée et garantit que les contenus peuvent seulement être vus par des utilisateurs autorisés. Des droits d´accès peuvent être donnés soit pour la base de données entière, soit pour des cas isolés ou pour des images sélectionnées. Ainsi, le même serveur peut être utilisé par un nombre illimités de groupes de travail sans interférer avec les données des autres.

Des lames numérisés ont souvent une taille de fichier très large. Cependant, grâce à des algorithmes d´affichage sophistiqués, la taille des images n´influence pas la vitesse d´affichage dans VMD. La visionneuse en ligne ne charge que le contenu actuellement nécessaire et réduit le trafic réseau. Le serveur physique contenant les données peut se trouver n´importe où. Il peut s´agir d´un serveur local dans l´institut, d´un serveur de location d´un prestataire ou même d´un serveur hébergé par MetaSystems. Le logiciel peut être adapté au niveau de l´apparence pour porter un logo individuel et des couleurs personnalisées, par exemple comme solution pour des institutions publiques comme des universités ou des banques d´images.

MetaSystems possède un serveur de démonstration pour permettre d´essayer le produit. Pour pouvoir accéder, utilisez le terme ms comme nom d´utilisateur et aussi comme mot de passe, svp.

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