В 90-х годах резвые и комфортные автоматические проточные гемоанализаторы вытеснили в продвинутых странах ручную микроскопию в группе обычных количественных анализов клеток крови. К середине 90-х годов казалось, что в недалеком будущем микроскопия отомрет всюду, где применяется количественный анализ.
Но к концу 90-х годов расширение области внедрения проточных анализаторов замедлилось. Стало ясным, что в обозримом будущем анализ зрительных образов микроскопичных объектов остается неподменным источником диагностической инфы. В текущее время считается признанным, что оба этих способа – проточный и микроскопичный цитоанализ – должны работать совместно, обеспечивая повсевременно расширяющийся диапазон лабораторных анализов.
Большая часть мед методик ручного микроскопичного анализа эксплуатирует примечательные характеристики глаз человека одномоментно распознавать соотношения формы, цветов, текстуры сложных изменчивых объектов. Доктор выяснит клеточки без их измерения, на базе высококачественных черт. Если исследуемых клеток много, а требуемый объем подборки невелик (100-200), то таковой анализ на «узнавание» (подсчет лейкоформулы) при наличии достаточного числа опытнейших врачей-лаборантов может производиться в массовом порядке. Существенно ужаснее управляются глаза человека с дифференциальным подсчетом более суровых выборок клеток (500) и тем паче с огромным количеством измерений (к примеру, такие труднодоступные проточным гемоанализаторам анализы как определение индекса овалоцитоза эритроцитов, подсчет Ag-NOR меток лимфоцитов). Очень трудны психологически и на физическом уровне для человека также задачки поиска редчайших клеток, подсчета сложных дифференциальных формул, осторожного просмотра огромных пространств продукта (к примеру, подсчет формул при цитопении, поиск молодых клеток в мазке крови, подсчет миелограммы в мазке костного мозга, подсчет патологических типов эритроцитов). Очень трудны и даже вредоносны для человека анализы с подсчетом флуоресцирующих меток (к примеру, подсчет субпопуляции меченых FITC лимфоцитов). Потому доминировавшая до ближайшего времени ручная микроскопия даже при высочайшей квалификации врача-лаборанта тяжела, лична и ограничена по своим реальным способностям. Далековато не вся присутствующая в цитологическом препарате диагностическая информация может быть извлечена очами доктора.
Что все-таки может сейчас предложить современная техника врачу-лаборанту для увеличения надежности и эффективности, понижения трудозатратности микроскопичных анализов?
Сначала, информатизировать микроскопию, другими словами подключить к микроскопу компьютер и использовать для анализа продукта современные информационные технологии. Компьютерные, либо «цифровые» микроскопы, которыми в продвинутых странах обустроено большая часть лабораторий, отличаются от обыденных микроскопов так же, как пишущая машинка от компьютера. В состав цифрового микроскопа входят микроскоп (с тринокуляром), средства ввода изображений (аналоговая либо цифровая камера либо цифровой фотоаппарат, плата ввода), компьютер и программное обеспечение.
Функции цифровых микроскопов (ЦМ) сводятся к последующему:
1) изображение поля зрения микроскопа отображается на дисплее монитора компьютера;
2) по указаниям доктора изображение на дисплее запоминается в базе данных компьютера совместно с сопровождающей текстовой информацией;
3) информация из базы данных может быть вызвана на экран, передана в другие компы, отредактирована, распечатана;
4) при выполнении количественных анализов изображения из базы данных подвергаются компьютерной обработке, целью которой является выделение границ клеток и внутриклеточных структур. Данная процедура именуется сегментацией и может проводиться как в автоматическом (для контрастных границ) так и в диалоговом режиме (для слабоконтрастных границ); выделенные объекты автоматом измеряются с определением геометрических, цветовых, текстурных и других признаков;
5) результаты измерений клеток популяции употребляются для разных типов количественного анализа, систематизации и диагностики.
ЦМ позволяет облегчить формирование заключений на базе системы подсказок, вызвать на экран изображения схожих объектов из атласа, передать изображения для консультаций, напечатать их, измерить интересующие объекты, пользоваться советами компьютерных систем диагностики, сохранить в базе данных и напечатать результаты анализа. Врач-гематолог перестает ощущать себя наедине с неувязкой принятия ответственного диагностического решения, он может пользоваться передовым мировым опытом, заложенном в программном обеспечении цифрового микроскопа. ЦМ при довольно высочайшей концентрации исследуемых клеток либо маленьких подборках отлично делает количественные анализы. Более важны совсем новые способности контроля свойства и увеличения квалификации персонала на базе собранного в базе данных собственного опыта лаборатории. Процесс микроскопии становится симпатичным для юных профессионалов.
1-ые ЦМ появились более 40 годов назад, но исключительно в последние 5 лет их применение стало массовым и экономически прибыльным. Это связано с бурным прогрессом в области средств съемки изображений, индивидуальных компов, информационных технологий, математических способов обработки изображений. ЦМ стал дешевым стандартным оборудованием современной лаборатории.
Хотя цифровой микроскоп революционно расширил способности врача-лаборанта, он не воспринимает самостоятельных решений и оставляет за доктором ответственность за сбор подборки исследуемых клеток и за условия их наблюдения. Применение ЦМ просит таковой же высочайшей квалификации как и ручная микроскопия. ЦМ не оказывает значимой помощи при анализе препаратов с низкой концентрацией исследуемых клеток.
В последнее десятилетие появился принципно новый класс умственных микроскопов — автоматические микроскопы-анализаторы (МА), без помощи других выполняющие главные этапы микроскопии.
МА вообщем устраняет доктора от необходимости посиживать за микроскопом. Его рабочим местом становится компьютер, в который микроскоп-анализатор передает (может быть, из другой комнаты либо другого городка) изображения собранной им без помощи других подборки изображений клеток. Сервис микроскопа-анализатора может делать персонал низкой квалификации.
В состав МА не считая компонент цифрового микроскопа входят средства перемещения и фокусировки продукта (моторизованный предметный стол, моторизованный узел фокусировки, блок управления)
Посреди функций МА, не считая функций цифрового микроскопа, представлена автоматика, заменяющая глаза и руки лаборанта в процессе просмотра продукта. Эта аппаратно-программная компонента без помощи других выбирает маршрут просмотра, фокусирует, обнаруживает клеточки данных типов, держит под контролем качество критерий наблюдения и качество изготовления продукта. Пользуясь беспристрастными количественными аспектами выбора маршрута просмотра продукта не понимающий вялости и чувств микроскоп-анализатор улучшает представительность подборки клеток и тем объективность и точность анализа. Автоматическая систематизация, одновременный просмотр при контроле до 50 качественных изображений клеток подборки на дисплее компьютера неоднократно увеличивают производительность и делают лучше условия труда врача-лаборанта, избавленного от рутинных операций и выполняющего функции профессионала. Концентрированность и наглядность инфы, защита от ошибок, система подсказок дополнительно уменьшают возможность ошибок систематизации, позволяют сосредоточиться на диагностически принципиальных оценках популяции. Возникает настоящая возможность массового внедрения углубленных количественных анализов, возрастает диагностическая значимость цитоанализа.
Главное предназначение МА – анализ препаратов с низкой и низкой концентрацией анализируемых объектов, когда сам сбор подборки объектов для анализа является трудозатратной операцией (формула лейкоцитов, формула эритроцитов, поиск молодых клеток). Функции МА пока удалось воплотить для маленький группы анализов. Кроме решения технических заморочек «переднего края» разработка каждой функции МА базирована на глубочайшем исследовании определенного вида анализа и биоматериала. К примеру, при разработке МА МЕКОС-Ц1 для системы выбора маршрута просмотра мазка крови на базе теоретических и экспериментальных исследовательских работ была сотворена модель мазка, позволившая по концентрации эритроцитов в поле зрения определять условия сохранности морфологии лейкоцитов в различных частях мазка. Для системы обнаружения лейкоцитов применена модель зависимости расцветки и размеров лейкоцитов от расцветки и концентрации эритроцитов. При определении границ ядер и цитоплазм используются уникальные методы, использующие модель зависимости контрастности от кривизны границы. При систематизации лейкоцитов и эритроцитов употребляются статистические характеристики формы, размеров, расцветки, текстуры, приобретенные на базе архива 300000 изображений клеток и т.д.
Необходимость использования МА МЕКОС-Ц1 в качестве гемоанализатора при наличие на рынке огромного количества действенных проточных гемоанализаторов (Сell-Dyn (Abbott), Technicon Н (Bayer), Sysmex (TOA), Coulter (Bekman-Coulter), Medonic (Boule) и др.) связана с выполнением не столько дублирующих, сколько дополняющих функций, доступных только при микроскопичном анализе. Современное разделение труда заключается в том, что проточный гемоанализатор обнаруживает патологию, а микроскопичный анализ узкой морфологии клеток крови служит для ее дифференциальной диагностики. В связи с этим функции МЕКОС-Ц1 ориентированы на автоматизацию рутинных операций микроскопии по сбору презентабельных выборок клеток и на эффективную визуализацию их морфологии для оценки доктором. В маленьких лабораториях (до 100 клинических анализов крови в денек) комплекс МЕКОС-Ц1 может применяться совместно с дешевеньким проточным гемоанализатором, измеряющим только концентрации клеток (к примеру, автоматический гемоанализатор ERMA PCE80, Япония, на 8 характеристик, открытая система, стоимость 7500$). . В данном случае при общей цены встроенной системы МЕКОС–Ц1 — проточный гемоанализатор в 18-25 тыщ баксов и при низкой себестоимости анализов весь поток клинических анализов крови проходит через МЕКОС-Ц1. В большой лаборатории, снаряженной проточным гемоанализатором высочайшего класса, МЕКОС-Ц1 может употребляться только для препаратов с обнаруженной патологией.
Быстрое развитие техники позволило сначала 2000-х годов сделать микроскопы-анализаторы доступными по стоимости и потребительским свойствам для широкого круга лабораторий. Нет колебаний, что МА находятся на магистральном направлении развития микроскопии и в наиблежайшие годы станут таким же обыденным прибором как и цифровые микроскопы.
