Laboratorio di Informatica Medica, Telemedicina ed eSanitàDipartimento di Matematica e Informatica

In collaborazione con:Sezione di Anatomia PatologicaDipartimento di Scienze Mediche Morfologiche

Università di Udine

eSlide::SuiteUn sistema per la microscopia digitale

http://www.eslide.net

Negli ultimi anni si è diffusa una nuovatecnologia per l’acquisizione di interi preparatiistologici e citologici (“vetrini”), che fino anon molto tempo fa era impensabile a causadella memoria necessaria per la loromemorizzazione. Infatti un vetrino digitalepuò essere grande fino a 250000x400000pixel (100 Gpixel), ed occupare, anche informa compressa, fino a diversi gigabyte.Una volta acquisito, il vetrino digitale deveessere visualizzato tramite un softwareapposito (microscopio virtuale), che simulile funzioni di un classico microscopio(ingrandimenti, movimento del tavolino,ecc.). Il vetrino digitale diventa quindidisponibile per la telemedicina, ma anche perla didattica e l’aggiornamento professionale,e non solo in campo medico ma anche inambito biologico, veterinario, ecc: ovunque siutilizzi il microscopio per analizzare campioni.

eSlide::Suite , sviluppato da MITEL(Laboratorio di Informatica Medica,Telemedicina ed eSanità) è unsistema completo perl’acquisizione e visualizzazione divetrini digitali, che si basa su unmicroscopio robotizzato ed unavideocamera (digitale oanalogica) per l’acquisizione deivetrini. E’ un sistema modulare,composto da un modulo diacquisizione, uno di ricostruzionedegli ingrandimenti, ed uno divisualizzazione. Sono disponibilialcuni sottomoduli per laconnessione a microscopirobotizzati diversi e per l’utilizzo

di diversi tipi di videocamere.eSlide::Suite è realizzato in Java, e quindipuò essere utilizzato su praticamente tutti isistemi operativi; al momento l’acquisizione èpossibile solo su Windows e Mac OSX, ma laversione Linux è in completamento. Per lefunzioni di elaborazione di immagini sfruttacome libreria il software open source ImageJ.

eSlide::AcquisitionE’ il modulo di acquisizione. Dopo avereconfigurato il sistema per il proprio sistemamicroscopio + telecamera, il software guidal’utilizzatore nella selezione dell’area diinteresse e nella sua acquisizione, utilizzandol’obiettivo del microscopio con il massimoingrandimento di interesse (per esempio,40x). Al termine dell’operazione (che puòdurante anche molte ore, quando il campioneè molto grande), il risultato è un insieme dimigliaia di immagini in formato JPEG o TIFF,strutturate in modo che siano visualizzabiliassieme tramite il modulo di visualizzazione.

Il sistema è dotato di un algoritmo diautofocus software in grado di acquisireragionevolmente bene anche i preparaticitologici.eSlide::Pyramid è il modulo che completal’acquisizione, computando gli ingrandimentiinferiori a partire da quello acquisito, pervelocizzarne il successivo utilizzo. I metadatiche descrivono il contenuto del vetrino sonomemorizzati in un file in formato RDF, prontoper le tecnologie del Semantic Web.

eSlide::ScopeE’ il modulo che nella suite implementa lefunzioni di microscopio virtuale:visualizzazione di un vetrino, navigazioneall’interno del campione, cambio diingrandimento, marcatura di zone diinteresse, gestione di set di vetrini (vassoiovirtuale), ed altre funzioni.eSlide::Scope può anche essere incorporatoin pagine Web come applet, permettendol’utilizzo del sistema all’interno di siti webdestinati per esempio alla didattica.

Altri moduliIl progetto eSlide ha generato alcuniprodotti collaterali, in particolare sotto formadi plugin per il software ImageJ: un pluginper la connessione a dispositivi seriali RS232(IJSerial), e un plugin per l’acquisizione diimmagini (CivilCapture). Entrambi i pluginfunzionano su qualsiasi piattaforma.

Applicazioni e progettiIl progetto eSlide è nato con l’obiettivoprincipale di fornire supporto alla telediagnosia distanza in ambito anatomo-patologico, maè poi stato sperimentato in ambiti come ilcontrollo di qualità nello screening citologico(con un progetto regionale ed in

collaborazione con Ospedale Civile ed IRSTdi Trento), e la la didattica in Medicina. Almomento viene utilizzato per la produzionedei Casi del mese presso la scuola diSpecialità in Anatomia Patologicadell’Università di Udine.MITEL partecipa al’azione COST“EuroTelepath”, per lo studio degli strumentidi microscopia virtuale, e ai gruppi di lavoro(DICOM WG26 e IHE-Pathology Europe) perla standardizzazione dei sistemi dimicroscopia digitale.

Bibliografia selezionata• Demichelis F, Della Mea V, Forti S, Dalla

Palma P, Beltrami CA. Digital storage of glassslides for quality assurance in histopathologyand cytopathology. J Telemed Telecare.2002;8(3):138-42.

• Della Mea V, Viel F, Beltrami CA. A pixel-based autofocusing technique for digitalhistologic and cytologic slides. Comput MedImaging Graph. 2005 Jul;29(5):333-41.

• Della Mea V, Demichelis F, Viel F, Dalla PalmaP, Beltrami CA. User attitudes in analyzingdigital slides in a quality control test bed: apreliminary study. Comput Methods ProgramsBiomed. 2006 May;82(2):177-86.

• Della Mea V, N.Bortolotti N, Beltrami CA. Anopen source system for digital slideacquisition and visualization. Proc. OfCATAI2008, La Laguna, 2008.

InformazioniVincenzo Della Mea, MITEL Dip. Matematica e

Informatica (dellamea@dimi.uniud.it)Nicola Bortolotti, Dip. Ricerche Mediche

Morfologiche (bortolotti@eslide.net)

http://www.eslide.nethttp://mitel.dimi.uniud.it