Digitalizacija hematoloških preiskav s pomočjo računalniško vodenih preiskav

Natančno analizo strukture in oblike eritrocitov smo morali še vedno opraviti ročno. Izkušen hematolog je pregledal krvni razmaz s svetlobnim mikroskopom. Ta proces je dolgotrajen in naporen, ter zahteva specializirano opremo. Zaradi navedenih dejstev trpijo predvsem države v razvoju, ki imajo omejen dostop do laboratorijskih preiskav.

Quantitative Light Imaging Laboratory je izbral poseben pristop k reševanju tega problema. Niso se usmerili v zniževanje cene opreme, ampak so dali prednost kvaliteti podatkov, ki jo pridela računalniško vodena kvantitativna analiza. Tako so razvili visoko senzitiven in kvantitativen sistem, ki deluje hitro in vse potrebne podatke pridobi sam, brez človeške pomoči.

Osnovo predstavlja njihov hardware-softwarski sistem, ki temelji na slikanju s pomočjo difrakcijske fazne mikroskopije z uporabo bele svetlobe (wDPM). wDPM sistem najprej pridobi podatke v obliki interferograma (A). Preko kamere se slike interferogramov prenesejo v sistem. Za analizo celic so uporabili NVIDIAov programski jezik CUDA. 1. CUDAov modul napravi rekonstrukcijo interferogramov v načrtovane faze (B). Segmentacijski modul izolira in označi posamezne objekte v vidnem polju (C). Zadnji modul preračuna različne morfološke parametre rdečih krvnih celic (D). Končno dobimo izpis volumna eritrocitov, suhe mase celic, dinamike, celične tomografije, razpršenost tkiva in povprečno višino, vse s senzitivnostjo na nivoju nanometrov.

Ta sistem omogoča segmentacijo in analizo vseh celic v polju velikem 1 megapixel, z hitrostjo 40 framov/s. Ker so njihovi končni podatki prekodirani v številke, ter shranjevanje slik pridobljenih s wDPM ni potrebno, je celotno preiskavo mogoče zabeležiti v velikosti nekaj kilobitov, kar omogoča prenos podatkov preko mobilnih telefonov. Takšen sistem bi lahko omogočil širšo dostopnost krvnih preiskav in končno privedel do digitalizacije hematologije.

Avtor: Urška Lamot, dr. med.