A digitális mikroszkópia a digitális tárgylemezen, az üveg tárgylemezen lévő orvosi minta nagy felbontású digitális másán alapul. Ennek a területnek az egyik úttörője, és a világpiacon jelenleg is az élen járó vállalat, a 3DHISTECH Kft alapítója és vezetője Dr. Molnár Béla.
A 3DHISTECH Kft a patológiai munkafolyamat digitalizálását tűzte ki célul. A patológia gyakorlatilag az orvoslás utolsó területe, amelyben még nem következett be a digitális forradalom. Ennek oka abban keresendő, hogy itt van szükség a legkifinomultabb képalkotó és a leginkább számításigényes módszerekre (egy röntgenfelvételnél még csak megközelítően sem kell hasonlóan részletgazdag képet elemezni). Ahhoz, hogy ezt megértsük, tekintsük át dióhéjban a patológiai munkafolyamatot!
- A metszet beérkezik a laboratóriumba az üveg tárgylemezen. Minden fontos tényezőről (páciens- és mintaadatok) nyilvántartást vezetnek.
- A tárgylemezen lévő mintát megfestik. Ez azt jelenti, hogy a minta bizonyos tulajdonságú részeit más színnel láthatóvá teszik az átmenőfényes vagy fluoreszcens mikroszkópos vizsgálatra. A festett mintát ezután lefedik.
- A mintát a patológus megvizsgálja a mikroszkóp alatt, abnormális struktúrák és sejtcsoportulások, vagy a festéshez tartozó különböző színek után kutatva.
- A patológus eldönti, hogy mi a betegség. A diagnózist ezután elküldik a gyógykezelést végző orvosnak.
- A tárgylemezt esetleges további vizsgálatok céljából eltárolják.
Ez a folyamat kiállta az idők próbáját, ma viszont már egyre több kihívás éri. Egyrészt a pontosabb diagnózis felállításához több vizsgálatra van szükség (több fajta, specifikus festés), és új mintaelőkészítő módszerek (pl. szöveti mikrosorozat) jelentek meg. Másrészt a diagnosztikai eljárások bővülése nagyobb fokú szakértelmet, specializációt kíván, amivel a gazdasági racionalizáció jegyében állandóan költségcsökkentést végző (nem ritkán a teljes patológiai munkát kiszervező) egészségügyi intézmények nem tudnak lépést tartani, így megnő a patológiai konzultáció szerepe. Az üveg tárgylemezen lévő minta, fizikai kötöttségei és sérülékenysége okán ennek a feladatnak egyre kevésbé képes megfelelni. Harmadrészt, a minőségügyi elvárások is növekednek a diagnózisokkal szemben, az adatok ellenőrizhetősége és gyors előkereshetősége elsőrendű fontosságúvá vált, nem beszélve arról, hogy az orvosi minták idővel kifakulnak, veszítenek minőségükből.
Mindezek mellett a betegek természetesen nem kívánnak több időt eltölteni a vizsgálat eredményére várva, mint korábban.
A számítástechnikai hardverteljesítmény és a szoftveralgoritmusok fejlődése az ezredfordulóra lehetővé tette, hogy a patológia területén is végbemenjen a kívánt változás: ez a digitális mikroszkópia.
Az üveglemezen lévő mintát a digitális tárgylemez-szkenner alakítja át digitális tárgylemezzé, amely a hagyományos mikroszkóp okulárja helyett a számítógép monitorán vizsgálható. A digitális tárgylemez főbb előnyei az üveg tárgylemezen lévővel szemben:
- A digitális tárgylemez nem veszít a minőségéből, ez különösen a fluoreszcens festéseknél fontos.
- A digitális információ jellegénél fogva igen egyszerűen és gyorsan megosztható bárkivel a világon, ennélfogva különösen alkalmas a távkonzultációra. Azonkívül egy digitális adatbázisban megtalálni egy mintát szintén egyszerűbb.
- Fejlett szoftveralgoritmusokkal nemcsak gyorsabbá és megbízhatóbbá válik a diagnózis, (pl. a rákos sejtek számlálására és osztályozására már számos gyártó megoldását elfogadja a rutindiagnosztikában az USA Élelmiszer- és Gyógyszerbiztonsági Hatósága [FDA]), de új alkalmazási területek is nyílnak. A Semmelweis Egyetemen 2007 óta digitális tárgylemezeken folyik a patológiai oktatás. A diákok kényelmesen, a számítógép képernyőjén látják ugyanazt a digitális mintát, amit az oktató mutat, és akár otthon is gyakorolhatnak rajta, az internetes elérés által.
A kutatásban lehet fontos, hogy a digitális mintákból alkotott háromdimenziós modellt is lehet vizsgálni a számítógépen.
És hogy a betegek ebből mit éreznek? Önmagában a digitális tárgylemezen nem lehet számottevően gyorsabban diagnózist felállítani, mint a hagyományos mikroszkóppal, viszont a járulékos előnyök miatt összességében mégis gyorsul a folyamat.
- A patológia digitalizálásával a már működő kórházi információs rendszerekben gyorsabban elérhetők a beteg- és mintaadatok.
- Mivel egyre többször van szükség távkonzultációra, a minta megérkezésére a konzultánsnak nem kell napokat, heteket várnia, sőt, akár egyszerre többen is megvitathatják a digitális mintát a világ minden pontján.
- Az új generációs képfeldolgozó algoritmusok objektívabb és sok esetben gyorsabb eredményt adnak, mint a patológus orvosok, ezek ráadásul egyszerre több mintán is futhatnak, emberi felügyelet nélkül.
- A megfestett és lefedett mintákat a nagy kapacitású tárgylemez-szkennerek éjszaka bedigitalizálják, és a vonalkód alapján automatikusan szétosztják az orvosok között, így ők másnap reggel kezdhetik is a diagnosztizálást. Mivel a mintaelőkészítés kivételével minden egyes munkafolyamat digitálisan zajlik, és a patológus az interneten keresztül bárhonnan tud dolgozni, így lehetővé válik az egy napos diagnózis eddig elérhetetlennek tűnő álma.
- Az emberi tényezőt sem hagyhatjuk figyelmen kívül: sokkal kényelmesebb egy nagy monitoron vizsgálni a metszeteket, mint a mikroszkópban – ez ugyanis nemcsak a szemet, hanem a hátat is fárasztja. A kevésbé fárasztó munka nagyobb produktivitást is jelent.
Látható, hogy sok tekintetben megkönnyíti és felgyorsítja a munkát a digitális mikroszkópia. Az igazi áttörésre azonban az elkövetkezendő években kerül sor, amikor a rutinfelhasználásban is elfogadott lesz a technika. A hangsúly ezért az új technológia kikristályosodása és a kellő digitalizálási sebesség elérése után a megbízhatóságra és a felhasználóbarát működésre helyeződik.
A 3DHISTECH Kft a digitális mikroszkópia egyik úttörője. Molnár Béla 1997-ben alapította, miután belgyógyászként végzett munkája során olyan igényeket fedezett fel (jelesül azt, hogy a mikroszkóp helyett monitoron nézhessék a mintákat), amiben üzleti lehetőséget látott. Saját pénzét sem kímélve (pl. házépítés helyett értékesítette a telkét), fiatal mérnököket maga mellé véve alkotta meg a digitális tárgylemez-szkenner prototípusát, ebből egy amerikai cég vett 10 darabot összesen 1 millió dollárért, így biztos pénzügyi alapokon folytatódott a fejlesztés. 2003-ban a Digitális Szövettani Laboratóriumért nemcsak hogy a Magyar Innovációs Nagydíjat nyerte el, hanem a rákövetkező évben a Carl Zeiss-szal is szerződést kötött, melynek értelmében a német optikai cég saját márkanév alatt értékesítette a 3DHISTECH Kft termékeit. A szerződés lejárta után, 2009-től a cég egymaga építette fel most már világszintű disztribúciós és szervízhálózatát, és jelenleg is világszinten az elsők között van az értékesített rendszerek számát tekintve.
A 3DHISTECH Kft egyedüli tulajdonosa továbbra is Molnár Béla, a Semmelweis Egyetem Sejtanalitika Laborjának vezetője, aki személyesen felügyeli a fejlesztéseket és a gyártást. A nyereséget teljes egészében visszaforgatja az új fejlesztésekre és eszközbeszerzésre, ugyanis ezen a piacon, ahol már a legnagyobb nevek is feltűntek (GE, Philips, Siemens), csak az maradhat talpon, aki soha nem kényelmesedik el.