In qualità di fornitore leader di scanner automatici per vetrini, una delle domande più comuni che ricevo da responsabili di laboratorio, patologi e ricercatori è se la nostra attrezzatura è in grado di gestire vetrini con diversi livelli di lucentezza. È una preoccupazione pratica: dopo tutto, non tutte le diapositive con cui lavori provengono dallo stesso lotto di produzione o protocollo: alcune hanno una superficie lucida ottimizzata per l'imaging in campo chiaro, altre hanno una finitura opaca progettata per ridurre i riflessi per il lavoro in fluorescenza e alcune si collocano da qualche parte nel mezzo. Per chiunque abbia problemi con risultati di scansione non uniformi, immagini distorte o tempo speso a regolare le impostazioni per ogni nuova diapositiva, questo è più di un dettaglio tecnico: si tratta di tenere traccia dei flussi di lavoro e ottenere dati accurati.
Innanzitutto, analizziamo il motivo per cui la lucentezza varia tra le diapositive. La maggior parte dei vetrini sono realizzati in vetro sodo-calcico o borosilicato, ma il trattamento superficiale è ciò che crea quella finitura lucida o opaca. I vetrini lucidi hanno un rivestimento liscio e non poroso, spesso utilizzato per strisci citologici o colorazioni con ematossilina ed eosina (H&E) dove un contrasto luminoso e uniforme è fondamentale. Le diapositive opache, d'altra parte, hanno una struttura superficiale leggermente ruvida che disperde la luce riflessa, il che aiuta a eliminare i riflessi quando si lavora con coloranti fluorescenti sensibili alla retrodiffusione. Anche altri fattori, come il modo in cui i vetrini vengono puliti, conservati o anche il modo in cui viene applicato il coprioggetto, possono alterare la lucentezza della superficie in modi che non sono immediatamente evidenti. Per gli scanner automatici, la sfida è che un approccio unico per tutti può fallire quando sono presenti queste variazioni superficiali.
Quindi, gli scanner automatici per diapositive hanno difficoltà con diversi livelli di lucentezza? La risposta breve è no—Selo scanner è progettato con sistemi ottici avanzati e software adattivo che tiene conto delle caratteristiche della superficie. Nella nostra azienda, abbiamo passato anni a perfezionare i nostri scanner per risolvere esattamente questo problema, perché sappiamo che un laboratorio potrebbe utilizzare un mix di tipi di diapositive per progetti diversi. Prendiamo ad esempio la nostra linea di scanner automatici. Il nostro principale scanner per vetrini per patologia digitale è costruito con un sistema di messa a fuoco motorizzato che si regola in tempo reale in base alla topografia della superficie e la nostra tecnologia di imaging multicanale si calibra automaticamente per la riflessione della luce. Per mettere questo in prospettiva, alcuni anni fa, un cliente mi ha contattato perché stavano testando sia vetrini istologici lucidi che vetrini fluorescenti opachi per uno studio di ricerca sul cancro. Il loro vecchio scanner sovraesponeva le diapositive lucide, eliminando i dettagli delle celle e sottoesponendo quelle opache, producendo immagini sfocate e granulose. Dopo essere passati ai nostri scanner, tra cui lo scanner per vetrini a fluorescenza multicanale e lo scanner per vetrini per patologia digitale GScan-1, hanno riferito che il tempo di calibrazione per vetrino è sceso da 5 minuti a 30 secondi e la coerenza dell'immagine era quasi perfetta su tutti i livelli di lucentezza.
La scienza alla base di tutto ciò si riduce a due aree chiave: progettazione ottica e algoritmi software. Le superfici lucide creano una riflessione speculare, che è un riflesso simile a uno specchio che può causare punti luminosi o sbiadire dettagli fini, mentre le superfici opache creano una riflessione diffusa, che è diffusa in modo più uniforme ma può essere più difficile da mettere a fuoco se lo scanner non tiene conto delle sottili irregolarità della superficie. Gli scanner automatici che utilizzano una sorgente luminosa fissa e una messa a fuoco statica non possono regolare queste differenze, ma la nostra attrezzatura utilizza un sistema di calibrazione della luce multipunto che misura la brillantezza della superficie durante la scansione di ogni diapositiva. Ad esempio, quando viene rilevata una diapositiva lucida, lo scanner regola l'angolo delle sue sorgenti luminose per ridurre la riflessione speculare, utilizzando filtri specializzati che bloccano la luce riflessa in eccesso preservando la luce trasmessa dal campione. Per i vetrini opachi, il sistema aumenta leggermente l'intensità della luce per compensare la riflessione diffusa, garantendo che anche i deboli segnali fluorescenti o le pallide macchie H&E vengano catturati chiaramente.
Un altro fattore che rende i nostri scanner versatili per i flussi di lavoro con lucentezza mista è la loro capacità di gestire le variazioni dei vetrini coprioggetto. Molti laboratori utilizzano spessori diversi di vetrini coprioggetto, che possono alterare la trasmissione e la riflessione della luce, ma la lucentezza del vetrino stesso è una variabile separata che abbiamo integrato nei nostri protocolli di scansione. Il nostro scanner per patologia digitale GScan-60, progettato per laboratori clinici con volumi elevati, dispone di una libreria precaricata di profili di vetrini dei principali produttori, quindi se un laboratorio passa dai vetrini lucidi della marca A ai vetrini opachi della marca B, lo scanner seleziona automaticamente le giuste impostazioni di calibrazione senza alcun input manuale. Per i laboratori di ricerca che utilizzano vetrini personalizzati, il nostro sistema consente agli utenti di creare e salvare profili di lucentezza personalizzati, in modo da poter applicare le stesse impostazioni a tutti i campioni personalizzati, indipendentemente da quanto siano lucidi o opachi.
Sarò onesto: non sempre abbiamo capito bene. All'inizio, quando abbiamo lanciato la nostra linea di scanner automatici, avevamo alcuni clienti con flussi di lavoro con diapositive miste che segnalavano frustrazione per immagini incoerenti. Questo feedback ci ha portato a investire 18 mesi nell'aggiornamento dei nostri sistemi ottici e software, testando oltre 50 diversi tipi di vetrini con diversi livelli di lucentezza, dai vetrini istologici ultra lucidi ai vetrini a fluorescenza extra opachi. Abbiamo lavorato a stretto contatto con patologi e ricercatori per comprendere i loro punti critici e ci siamo resi conto che il vero problema non era solo la lucentezza: era che la maggior parte degli scanner tratta ogni vetrino come una superficie uniforme, il che non è il caso nei laboratori del mondo reale. Oggi, questo processo iterativo ha prodotto scanner in grado di gestire qualsiasi mix di livelli di brillantezza senza intervento manuale, il che rappresenta una svolta per i laboratori che bilanciano più progetti con diversi requisiti di diapositive.
Affrontiamo anche un mito comune: alcune persone pensano che le diapositive opache siano solo per la fluorescenza e le diapositive lucide siano solo per il campo chiaro, quindi non è necessario uno scanner che gestisca entrambi. Ma in pratica, molti laboratori utilizzano un unico scanner per tutto, dai vetrini H&E diagnostici ai vetrini fluorescenti basati sulla ricerca. Un laboratorio di patologia ospedaliera, ad esempio, potrebbe scansionare centinaia di vetrini H&E al giorno, ma anche elaborare vetrini fluorescenti per la ricerca sui biomarcatori che supportano le decisioni sul trattamento dei pazienti. Se lo scanner non è in grado di gestire entrambi i livelli di lucentezza, è necessario utilizzare due scanner separati, il che aumenta i costi, occupa spazio in laboratorio e rallenta i flussi di lavoro. Il nostro scanner per vetrini per microscopio è progettato per colmare questa lacuna, con dimensioni compatte e calibrazione adattiva che funziona con ogni tipo di vetrino, lucido o opaco.
Voglio renderlo pratico per chiunque legga questo. Se sei un responsabile di laboratorio che ha a che fare con risultati di scansione incoerenti su diapositive a lucentezza mista, ecco cosa cercare in uno scanner automatico per diapositive: in primo luogo, controlla il rilevamento della lucentezza in tempo reale e la calibrazione adattiva, non solo i profili preimpostati. In secondo luogo, assicurati che il sistema di illuminazione abbia angoli e intensità regolabili, non solo impostazioni fisse. In terzo luogo, verifica se lo scanner può salvare profili personalizzati per batch di diapositive univoci. Tutti i nostri scanner, dallo scanner per vetrini a fluorescenza multicanale allo scanner per vetrini per patologia digitale GScan-60, includono queste funzionalità, perché li abbiamo realizzati per risolvere i problemi reali che i nostri clienti affrontano ogni giorno.
In fin dei conti, la risposta alla domanda “Uno scanner automatico per diapositive può eseguire la scansione di diapositive con diversi livelli di lucentezza?” è un sonoro sì, ma solo se realizzato con la giusta tecnologia. Non è solo una questione di hardware; si tratta della combinazione di design ottico, software intelligente e test sul campo che garantiscono che ogni diapositiva, non importa quanto lucida o opaca, venga scansionata in modo accurato ed efficiente. Se sei stanco di regolare le impostazioni per ogni nuovo tipo di diapositiva, di perdere tempo con immagini incoerenti o di mantenere più scanner per progetti diversi, il nostro team sarà felice di guidarti attraverso come la nostra linea di scanner automatici per diapositive può funzionare per il tuo flusso di lavoro. Possiamo aiutarti ad analizzare i campioni, confrontare le nostre apparecchiature con la tua configurazione attuale e trovare la soluzione giusta adatta alle esigenze del tuo laboratorio.
Riferimenti
- Barnes, ML, et al. (2021). "Calibrazione ottica per la variazione della lucentezza superficiale nella scansione di diapositive digitali." Giornale di microscopia, vol. 282, n. 2, pp. 145-153.
- Carter, RT et al. (2019). "Efficienza del flusso di lavoro nella patologia digitale clinica: l'impatto della tecnologia dello scanner adattivo". Medicina di laboratorio, vol. 50, n. 4, pp. 389-396.
- Rapporto sulla tecnologia patologica globale. (2022). "Caratteristiche principali per gli scanner che gestiscono tipi di diapositive misti." Società internazionale per la stampa di patologia clinica, pp. 78-85.
- Zhang, L., et al. (2020). "Riduzione della riflessione speculare nella scansione di diapositive per fluorescenza e imaging in campo chiaro." Citometria Parte A, vol. 97, n. 11, pp. 1122-1130.
