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Medizin

18. April 2018
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Virtuelle Mikroskopie auf dem Vormarsch

Prof. Dr. med. Rainer Grobholz, Chefarzt des Instituts für Pathologie am Kantonspital Aarau in der Schweiz, arbeitet seit 2013 an seinem Institut mit digitaler Mikroskopie. Die digitale Pathologie ist nicht nur ein Ersatz der konventionellen Mikroskopie, sondern vor allem eine Erweiterung der analytisch-mikroskopischen Diagnostik, welche von der modernen Bildverarbeitung profitieren kann. Aus Sicht des Pathologen ist vor Einführung der neuen Technologie vor allem eines wichtig: „Das Herzstück des Systems ist die Software und die Integration im Pathologie-Informationssystem“, betont er. „Jedes Labor und jedes Institut hat andere Bedürfnisse. Vor der Entscheidung für ein System sollte sich der Anwender ausreichend Zeit nehmen, um seinen Workflow zu analysieren.“
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Wofür soll die Digitale Pathologie eingesetzt werden

Der Fragenkatalog zur Klärung des eigenen Bedarfs ist umfangreich. Wird die digitale Technik im Routinebetrieb oder für Satellitenstandorte, für Konsultationen oder Klinikboards benötigt? Was soll alles digitalisiert werden – Routine-, Spezialfärbungen, immunhistochemische Färbungen, in situ Hybridisierungen oder Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung? Wie hoch ist das Schnittaufkommen pro Tag, wann stehen die Präparate zur Verfügung? Bis wann muss der Scanprozess abgeschlossen sein, damit es zu keiner Befundverzögerung kommt? Ist ein papierloses Arbeiten mit Hilfe des Pathologie-Systems möglich bzw. gewünscht? Kann und soll die digitale Pathologie mit dem Pathologie-Informationssystem verbunden sein? Was soll und muss unter Beachtung der gesetzlichen Vorgaben wie lange gespeichert werden? Wie und wo werden die Daten gespeichert?

„Wer all diese Fragen im Vorfeld nicht eindeutig beantwortet, erlebt in der Praxis schnell eine Bauchlandung“, so Prof. Grobholz. „Eine detaillierte Vorbereitung klärt auch, was der einzelne Anbieter leisten kann. Da auch die Industrie mit diesem noch jungen Feld der virtuellen Mikroskopie noch wenig Erfahrung hat, kann nicht jedes Unternehmen alles anbieten. Hier gilt es für das jeweilige Pathologische Institut, den richtigen Partner zu finden.“

Datenorganisation und Datensicherung

Virtuelle Mikroskopie produziert enorme Datenmengen. Es werden in einem bestimmten Abstand voneinander Bilder eines Präparates aufgenommen, die sich überlappen und anschließend zu einem großen Gesamtbild zusammensetzen. Um den Datenfluss organisieren zu können, nutzt man zur Ablage der Gewebeschnitte das sogenannte pyramidale Format. Will der Mediziner einen Schnitt betrachten, wird nicht das Gesamtbild geladen, sondern jeweils nur die einzelnen Kacheln, also die Bildausschnitte, um die es gerade geht. Damit wird das hochzuladende Datenvolumen möglichst geringgehalten.

Prof. Grobholz: „Ein durchschnittliches Institut produziert vielleicht 1.000 Schnitte pro Tag. Da können schon 500 bis 1.000 Gigabyte zusammenkommen. Hoch gerechnet auf ein Jahr resultiert daraus eine gigantische Datenmenge, die mit einer entsprechenden Serverkapazität verwaltet werden muss.“

Eine weitere wichtige Frage ist: Soll die virtuelle Mikroskopie neben der Routinediagnostik auch in der Forschung eingesetzt werden? Die Unterschiede erklärt der Spezialist so: „Bei der Krankenversorgung muss eine 100%ige Verbindung von Schnitten und Personendaten garantiert sein, bei Forschungsprojekten dagegen eine 100%ige Trennung. Das erfordert jeweils eine komplett andere Konfiguration des Systems.“
 
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