«

»

Фев 02

Информатика и робототехника создают новое поколение методик микроскопических анализов биоматериалов

Автор: Медовый В.С.
ЗАО «Медицинские компьютерные системы (МЕКОС)», г. Москва

Технический прогресс позволил в последнее десятилетие приступить к автоматизации наиболее сложных и субъективных анализов — анализов медицинских изображений, в частности, микроскопических изображений биоматериалов. Актуальность автоматизации микроскопических анализов связана не только с общеизвестными недостатками и ограничениями ручной микроскопии. Не менее важна возможность массового внедрения практически недоступных ручной микроскопии углубленных методик анализа, обеспечивающих более точную или более раннюю диагностику широкой группы патологий. Техническое развитие методик микроскопического анализа идет по двум основным направлениям: по пути информатизации, обеспечивающей точность, сохранность, защиту и мобильность данных, и по пути роботизации, автоматизирующей управление процессом микроскопии и анализ микроскопических изображений.

Наиболее важным результатом первого направления явилось создание микроскопов-сканеров, в автоматическом режиме способных создавать цифровые копии препаратов — виртуальные слайды (ВС). Виртуальный слайд, в большинстве случаев не уступая натуральному препарату в полноте передачи свойств биоматериала, благодаря информационным технологиям имеет современную мобильность, обеспечивает новые возможности консультаций, обучения, контроля качества, формирования архивов препаратов, кооперации медицинских и исследовательских лабораторий. ВС при высокой скорости изготовления сохраняет свойства скоропортящегося или повреждаемого препарата, что, например, при люминесцентном анализе, может увеличить информативность.

Интернет консультации цитологических, гистологических, гематологических и других типов ВС широко применяются в развитых странах. ВС могут иметь значительный объем, до нескольких сотен мегабайт. Ожидаемое в рамках проекта информатизации здравоохранения России повсеместное внедрение каналов доступа от 10 Мб/сек позволит обеспечить приемлемое время передачи ВС из сканера в Интернет, что позволит нам также широко применять технологию ВС. В настоящее время выпуск микроскопов-сканеров освоен всеми ведущими производителями микроскопов, а также рядом специализированных фирм. Микроскопы-сканеры разных производителей в большинстве случаев универсальны и различаются главным образом производительностью и уровнем автоматизации загрузки препаратов. Российским представителем микроскопа-сканера является комплекс МЕКОС-Ц2 производства ЗАО «МЕКОС».

Для поддержки телемедицинских консультаций МЕКОС предлагает Интернет портал виртуальной микроскопии MECOS-virt, на котором ВС могут быть размещены с обеспечением необходимых средств доступа, защиты, визуализации. Лаборатории, оснащенные МЕКОС-Ц2 или другим микроскопом-сканером, с помощью MECOS-virt могут быстро получить телемедицинскую консультацию своего ВС от эксперта, расположенного в любой точке, где есть доступ к Интернет. Другими применениями MECOS-virt являются обучение, создание коллективных архивов ВС по различным патологиям, внешний контроль качества без рассылки в лаборатории экзаменационных натуральных препаратов.

Второе направление развития методик микроскопического анализа, их роботизация, связано с применением автоматизированных управляемых микроскопов и с технологиями машинного зрения. Роботизация частично или полностью заменяет глаза и руки врача в процессе микроскопии препарата. Достижениями данного направления являются представленные на рынке специализированные роботизированные комплексы микроскопии (РКМ) для анализов препаратов определенных типов: мазков крови, осадка мочи, фекалий и др. РКМ автоматизируют этапы загрузки препарата, его идентификации, определения области сканирования для сбора выборки объектов анализа, навигации, обнаружения и идентификации заданных типов объектов, сбора выборки заданного объема, съемки объектов и их сортировки для визуального контроля врачом на мониторе компьютера.

Современные РКМ имеют следующие преимущества по сравнению с ручными методиками анализа:

  • Повышение производительности труда, комфортабельное рабочее место перед экраном компьютера без ручной микроскопии;
  • Увеличение точности традиционных анализов;
  • Углубленные анализы со скринингом большого объема, с увеличенной чувствительностью к атипичным клеткам и к патологической морфологии, с морфометрией популяции клеток;
  • Полное выполнение всех рекомендаций по сбору выборки, контроль всех этапов анализа – внедрение стандарта качества анализа;
  • Единый процесс автоматизации, контроля качества и обучения персонала;
  • Внедрение информационных технологий;
  • Производительность до 40 препаратов в час;
  • Загрузка до 200 стекол одновременно.

Российский РКМ МЕКОС-Ц2 производства ЗАО «МЕКОС» автоматизирует методики стандартных и углубленных анализов мазков крови, фекалий на яйца гельминтов и простейшие, количественных анализов морфологии клеток и тканей. МЕКОС-Ц2 выполняет также производство виртуальных слайдов препаратов любых типов.

Дальнейшим развитием направлений информатизации и роботизации лабораторных анализов является их объединение с помощью Интернет портала виртуальной микроскопии MECOS-virt. В 2011 году планируется размещение на MECOS-virt программного функционала роботизированного комплекса микроскопии МЕКОС-Ц2, предназначенного для медицинских и исследовательских анализов виртуальных слайдов мазков крови, фекалий, цитологических и гистологических. Этот функционал позволит выполнять так называемые облачные (выполняемые дистанционно на сервере MECOS-virt) анализы ВС, создавая новый сегмент рынка лабораторных анализов.

Облачные анализы, эквивалентные анализам натуральных препаратов, позволяют потребителям иметь в лабораториях только относительно недорогие стандартизованные микроскопы-сканеры для производства ВС. С учетом начала массового производства таких сканеров они будут доступны широкому кругу лабораторий. Потоки виртуальных слайдов, поступающих через интернет на портал MECOS-virt будут автоматически анализироваться, результаты анализов будут поступать лабораториям-потребителям или в консультационные центры с опытными врачами для контроля качества автоматических результатов анализа. Подобные методики выполнения микроскопических анализов позволят радикально улучшить их качество и объем независимо от места и времени взятия биоматериала. У России есть шанс стать первой страной, осуществившей внедрение этой революционной технологии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>