和月生 劉文科 黃衛(wèi)東 胡惠珍 彭劍豐 吳 彬 葉仕林 劉鏡文 魏茂富
1.廣東省惠州市第一婦幼保健院病理科,廣東惠州 516000;2.廣東省惠州市第一婦幼保健院信息科,廣東惠州 516000;3.廣東省東莞市濱海灣中心醫(yī)院病理科,廣東東莞 523899
病理診斷是臨床診斷的“金標準”,在診療過程中發(fā)揮了重要的作用。但是,病理切片的質(zhì)量直接影響病理診斷的準確性[1]。因此,臨床上積極采取有效的措施加強病理切片質(zhì)控具有重要的意義[2]。目前,臨床上病理切片的質(zhì)控更多的依靠技術(shù)人員借助顯微鏡觀察切片的染色質(zhì)量,雖然能滿足HE染色需要,但是該質(zhì)控方法受主觀因素的影響較大[3]。圖像分析技術(shù)屬于是一種新型的干預方法,能分析標準切片的細胞核、漿的平均光密度(Mean Optical Density,MOD),并利用標準值指導病理切片染色,能更加直觀、準確,有助于提高病理診斷的準確性[4]。同時,圖像分析技術(shù)的使用能應(yīng)用數(shù)字化質(zhì)控為病理人工智能閱片。因此,本研究以HE染色組織標本為研究對象,探討圖像分析技術(shù)在病理HE染色質(zhì)量控制中的應(yīng)用,現(xiàn)報道如下。
選擇2018年1月至2020年2月廣東省惠州市第一婦幼保健計劃生育服務(wù)中心HE染色組織標本60份為研究對象,男34例,女26例,年齡10~86歲,平均(53.98±5.49)歲;疾病類型:消化系統(tǒng)疾病16例,乳腺及女性生殖系統(tǒng)疾病15例,皮膚疾病18例,頭頸部疾病10例,心臟、肺、胸膜及胸腺病例1例。本研究獲醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準,患者/家屬均簽署知情同意書。
納入標準:①入組患者均符合臨床診斷標準,且患者均最終得到確診;②均擬行HE染色檢查,均取得完整的病理組織;③具有完整的基線資料與隨訪資料。排除標準:①合并精神異常、認知功能異常或凝血功能異常者;②確診前給予激素治療、放化療或生物免疫治療者。
同一蠟塊以3 μm厚度連續(xù)切片4張,分別染色 2、4、6、8 min,其他操作程序完全一致。將不同染色時間的4張切片給醫(yī)生在多頭顯微鏡下共攬,選出標準切片;利用Olympus BX41顯微鏡(購自于北京白洋醫(yī)療器械有限公司)及圖像采集放大40倍完成一張圖片采集,并借助Image Pro Plus軟件(購自于美國Hologic公司)完成圖片細胞核、漿的MOD水平測定;每個標本連續(xù)測定10次,取平均值作為標準值,后面兩種實驗方法均于該值進行比較,評估圖像的質(zhì)量。同時,采集圖片、檢測條件與選取方法和標準卻偏的方法一直。①借助圖像分析技術(shù)質(zhì)控檢測的切片,分別測量細胞核與細胞漿的平均光密度值,并與標準切片細胞核與細胞漿的光密度值進行比較,對于無統(tǒng)計學意義說明具有良好的一致性;對于有統(tǒng)計學意義說明一致性較差[5];②采用光學顯微鏡及Msho數(shù)字成像系統(tǒng)(購自于日本奧林巴斯公司)質(zhì)控上述切片的染色,分別完成切片中細胞核、漿的MOD值,并與標準切片細胞核與細胞漿的光密度值進行比較,對于無統(tǒng)計學意義說明具有良好的一致性;對于有統(tǒng)計學意義說明一致性較差[6]。
①一致性分析:觀察并記錄不同方法在病理HE染色中的一致性;②HE染色結(jié)果:不同方法病理HE染色結(jié)果。
采用SPSS 18.0統(tǒng)計學軟件處理,計數(shù)資料行χ2檢驗,采用[n(%)]表示,計量資料行t檢驗,采用()表示,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
60張HE染色切片分別采用顯微鏡觀察和圖像分析技術(shù)干預,結(jié)果表明:圖像分析技術(shù)在消化系統(tǒng)疾病、乳腺及女性生殖系統(tǒng)疾病、皮膚疾病、頭頸部疾病、心臟、肺、胸膜及胸腺病病理HE染色與顯微鏡檢出率具有高度一致性(P>0.05),見表1。
表1 不同方法在病理HE染色中檢出率一致性分析[n(%)]
兩種方法下均完成HE染色,且圖像分析技術(shù)與人工顯微鏡觀察下細胞核與細胞漿的光密度值無明顯差異,獲得的圖片相對清晰,均無掉片、污染,核仁清晰,整體顏色良好,見圖1。
圖1 不同方法病理HE染色結(jié)果比較(×40)
病理檢查時以檢查機體器官、組織或細胞中的病例改變的病理形態(tài)學的方法,為探討器官、組織或細胞索發(fā)生的疾病過程,可采用某種病理形態(tài)學檢查的方法,檢查其所發(fā)生的病變,從而探討病變產(chǎn)生的原因、發(fā)病機理及病變的發(fā)生過程,最后做出病理診斷。而病理切片質(zhì)量控制是臨床病理質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與基礎(chǔ),目前國內(nèi)的病理切片質(zhì)量控制依靠技術(shù)人員利用顯微鏡通過肉眼觀察切片的細胞漿和細胞核的紅藍對比,判斷切片質(zhì)量[7]。盡管該質(zhì)量控制方法操作簡單、易行,對于實驗的標準化要求較低,但是難以做到精確的量化分析,其質(zhì)控常受到人為主觀因素的影響,導致準確性受到明顯差異。
近年來,圖像分析技術(shù)在病理HE染色中得到應(yīng)用,且效果理想[8]。本研究中,60張HE染色切片分別采用顯微鏡觀察和圖像分析技術(shù)干預,結(jié)果表明:圖像分析技術(shù)在消化系統(tǒng)疾病、乳腺及女性生殖系統(tǒng)疾病、皮膚疾病、頭頸部疾病、心臟、肺、胸膜及胸腺病病理HE染色與顯微鏡觀察具有高度一致性(P>0.05),提示圖像分析技術(shù)用于病理HE染色中具有較高的一致率,可指導臨床診斷,實現(xiàn)HE病理的自動化、科學化。圖像分析技術(shù)屬于是一種新型的質(zhì)控方法,該方法隨著計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的高速發(fā)展形成[9-10]。同時,圖像分析技術(shù)通過對細胞形態(tài)、組成成分、色彩等進行定量分析,利用標準值來指導病理切片染色,有助于提高病理切片質(zhì)量,最終提高病理診斷的準確性,避免涂片染色過程中偏差,影響涂片的染色結(jié)果與質(zhì)量[11-12]。同時,圖像分析技術(shù)的使用能將病理切片運用數(shù)字化質(zhì)控能力為病理人工智能閱片奠定基礎(chǔ)[13]。既往研究表明[14]:圖像分析技術(shù)在醫(yī)學的應(yīng)用主要在測量免疫組化與免疫熒光陽性物質(zhì)的表達強度,也有用體視學方法定量揭示病灶組織的三維形態(tài)結(jié)構(gòu)特點及變化規(guī)律,從而實現(xiàn)疾病的診斷與鑒別。本研究中,兩種方法下均完成HE染色,且圖像分析技術(shù)與人工顯微鏡觀察下細胞核與細胞漿的光密度值無明顯差異,獲得的圖片相對清晰,均無掉片、污染,核仁清晰,整體顏色良好,提示圖像分析技術(shù)用于病理HE染色中能獲得清晰的圖像,具有明顯優(yōu)勢[15]。因此,臨床上病理HE染色過程中可給予圖像分析技術(shù)進行干預,提高圖像的質(zhì)量,為疾病的診療提供參考依據(jù)。但是,本研究中納入病例數(shù)較少、研究時間較短,均需要后期進一步研究;同時,研究數(shù)據(jù)處理時存在一定人為誤差,均需要進一步分析。
綜上所述,圖像分析技術(shù)用于病理HE染色中能獲得較高的一致性,能獲得較高的圖像,且該方法在數(shù)據(jù)保存、診斷、教學中具有明顯優(yōu)勢,值得推廣應(yīng)用。