全切片成像扫描仪的感知图像质量与诊断充分性：以病理学家为中心的评估

《Histopathology》：Perceived image quality and diagnostic sufficiency of whole slide imaging scanners: a pathologist-centred evaluation

本研究通过对比四款主流高吞吐量WSI扫描仪的图像质量参数和诊断充分性，发现Aperio GT 450 DX与NanoZoomer S360在锐度、亮度等指标上表现最佳，而Pannoramic 1000 DX和IntelliSite UFS存在色彩真实性和锐度缺陷。尽管图像质量差异显著，但病理医生对诊断充分性的总体评价差异较小，提示需根据组织类型、染色方法和工作负荷选择适配的扫描方案。

　　

摘要

目的

全切片成像（WSI）扫描仪是数字病理学的基础，能够提供高分辨率的数字化组织切片。尽管不同型号的扫描仪在吞吐量、可用性和图像质量上存在差异，但这些差异对病理学家诊断性能的影响尚未得到充分研究。本研究评估了四种常用的高通量WSI扫描仪的图像质量和诊断效果。

方法与结果

我们选择了四种明场WSI扫描仪：徕卡的Aperio GT 450 DX、浜松的NanoZoomer S360、3DHISTECH的Pannoramic 1000 DX以及飞利浦的IntelliSite Ultra Fast Scanner（第一代）。每种扫描仪对601张切片进行了数字化处理，并从中选取了96张具有代表性的切片进行评估。来自奥格斯堡大学医院病理学研究所的14位病理学家对这些切片的清晰度、亮度、对比度、色彩真实度以及伪影频率进行了评价。为了评估诊断效果，病理学家需要判断在考虑亮度/对比度/色彩真实度、清晰度和伪影频率的情况下，每张扫描图像是否足以做出准确诊断。虽然不同扫描仪在图像质量方面的感知存在显著差异，但整体而言，其诊断效果的评价较为积极。其中，Aperio GT 450 DX和NanoZoomer S360扫描仪的表现最为出色，两者在所有图像质量指标上均获得了最高的中位数评分；Pannoramic 1000 DX和IntelliSite UFS扫描仪则分别在色彩真实度和清晰度方面存在不足。根据扫描仪型号的不同，有4.2%至22.2%的图像被认为不足以用于诊断，且其表现会受到组织类型和染色方法的影响。

结论

扫描仪在诊断效果评分上的差异不如在图像质量感知上的差异明显。这些发现强调了根据工作量和组织特性选择合适扫描方案的重要性。

图形摘要

对四种广泛使用的WSI扫描仪进行的以用户为中心的评估显示，尽管图像质量存在显著差异，但对诊断效果的影响却很小。

利益冲突

所有作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

所有研究数据均作为支持信息或本出版物附带的网站（https://scancomp.idm.uk-augsburg.science）的一部分公开提供。