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基于光子吸收遥感显微镜的无标记组织学自动全玻片成像

医学物理 2025-08-29 v2 计算机视觉与模式识别 系统与控制 系统与控制 光学

摘要

组织学领域严重依赖陈旧的组织处理与染色技术,限制了癌症及其他疾病的病理诊断效率。当前的染色与先进标记方法常具破坏性且互不相容,每种染色都需新的组织切片。这延长了诊断流程并耗竭宝贵的活检样本。在本研究中,我们提出了一种替代性无标记组织学平台,采用首台透射模式光子吸收遥感显微镜。该系统针对未染色组织样本的全玻片自动扫描进行了优化,可提供最高 40 倍放大倍率的玻片图像,完全兼容现有数字病理工具。扫描捕获具有亚细胞诊断细节的高质量、高分辨率图像。成像后,样本仍适用于组织化学、免疫组织化学及其他染色技术。在恶性人类乳腺与皮肤组织样本的全玻片图像中展示了散射与吸收(辐射与非辐射)对比。突出了临床相关特征,并与一对一金标准 H&E 染色图像展示了紧密对应与类似对比。我们将先前报道的 pix2pix 虚拟染色模型应用于整张全玻片图像,展示了该方法在全玻片无标记 H&E 仿真中的潜力。本工作是将无标记光学方法整合进标准组织病理学流程的关键进展,既提升了诊断效率,又拓宽了可应用染色的数量,同时保留了宝贵组织样本。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.13736,
  title  = {Automated Whole Slide Imaging for Label-Free Histology using Photon Absorption Remote Sensing Microscopy},
  author = {James E. D. Tweel and Benjamin R. Ecclestone and Marian Boktor and Deepak Dinakaran and John R. Mackey and Parsin Haji Reza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13736},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 10 figures