病理学

自动显微镜和高级成像技术在病理学中的应用

在病理学领域，显微镜是核心工具，广泛用于帮助专家发现异常、分类疾病和指导治疗决策。组织病理学通常要对样本进行染色处理，以增强其在白光下的对比度，从而获得组织结构的清晰可视化成像。

对于许多病理学应用，普通显微镜已然够用。这类显微镜系统结构小巧、性价比高，广泛用于众多实验室，而且成像效果很好。

但对于要求更高、更复杂的工作流程，对显微镜进行自动化升级能获得显著优势。新型科研级和临床级显微镜通常配备全电动或半电动组件，现有设备也可通过添加电动组件进行升级，以提高成像精度、节省操作时间和优化系统运行的流畅度。

手动显微镜虽然准确性足够，但往往速度较慢且劳动强度较大。在高倍放大观察多个样本时，需要操作人员精细调节并长时间高度集中注意力，很容易导致疲劳与身体不适。

此外，手动成像的不确定性较高，会带来潜在的多变性，使得在大批量样本处理中难以保持一致性，而且不具备数字化和远程控制功能。上述种种正好是自动化的用武之地。

自动化可从多个方面增强手动显微镜的功能，比如：电动组件能提高成像精度；帮助更快定位感兴趣的区域和精简工作流程；提高重复性任务的处理效率；以及缓解操作人员疲劳。

这类升级能很好地兼容大多数现有显微镜，使得实验室无需更换整套系统即可促成现代化升级。可进行自动化升级的潜在瓶颈包括：

荧光成像配件——通过增加滤光片转盘及多通带二向色滤光片立方体转盘，即便是配备手动炮塔的显微镜也可实现自动荧光成像。

对标准显微镜进行自动化升级，能延长其使用寿命。结合适当的软件有望赋予科研级设备“新生”，避免昂贵的更换成本。许多自动化组件都能集成到现有的手动系统，无需大规模改造即可实现工作流程现代化，为实验室升级改造提供了一种行之有效的解决方案。

长时间的手动操作容易导致疲劳和不适。电动摇杆，作为升级选项之一，能显著减少重复性的手腕动作，让操作人员能够轻松控制对焦与平台移动。此外，平顶平台设计能更方便地观察样本，提高舒适性并简化工作流程。

数字病理学无需储存大量的物理载玻片，并实现了图像的即时访问与对比分析。Prior Scientific的平台搭载智能扫描技术 (IST)，能实现高精度、可重复的定位，确保每一次扫描都具备卓越的准确度，从而有助于实现图像的无缝拼接与便捷分析。

全电动系统还支持远程协作，无需专家亲临现场即可远程评估样本。远程访问同样适用于辅助教学，比如学生异地操作仪器的情况。

显微镜自动化在病理学领域的部分应用包括：

血液学——血液化验需要高倍放大观察以识别单个细胞与细菌，因此精确的移动控制至关重要，能有效避免出错。电动平台（比如H101E1F）可实现稳定、可重复的定位与高准确度操作，是高倍物镜观察的优选。
细胞学——荧光显微镜广泛见诸于细胞学领域，利用荧光标记区分不同组织类型。配备手动荧光显微镜的实验室可通过电动组件进行升级，以提高成像效率和一致性。
相差和微分干涉对比显微镜 (DIC)——这些技术有助于识别样本中的关键结构。结合人工智能 (AI)，有望进一步提高分析的自动化水平，并大幅减少样本制备工作量。
载玻片扫描 ——如需实施更大规模的自动化与数字化，可将整张载玻片扫描为高分辨率的数字图像。该技术能显著提升高通量实验室的效率，简化样本存储并增强数据共享能力。