切片掃描不清晰是指在使用切片掃描儀對病理、生物或材料切片進行數字化成像時,得到的圖像模糊、細節不清、顏色失真或焦點不準,無法滿足診斷、分析或研究需求。這一問題是數字病理、數字顯微系統中最常見的成像質量問題之一。導致切片掃描圖像不清晰的原因多種多樣,既可能來源于切片本身的制備問題,也可能來自掃描設備的光學系統、焦距控制、圖像拼接算法、存儲壓縮方式等環節。
一、切片掃描不清晰的主要表現
圖像整體模糊,看不到細胞核、組織結構邊緣;
局部區域清晰,其他區域模糊,表現為“焦外”現象;
顏色偏暗、灰蒙或對比度低,組織邊界不分明;
掃描拼接邊緣處模糊、重影或不連續;
放大查看時,像素顆粒感重,細節不銳利。
這些表現會影響醫生閱片、AI識別、圖像分析等工作,必須查清根源并優化掃描流程。
二、常見原因分類解析
1. 切片本身制備問題
厚度不均勻:切片如果某些區域偏厚,掃描時容易因焦距無法全面覆蓋而模糊。
褶皺或氣泡:組織未完全鋪展或封片有氣泡,會使局部失焦。
染色不足或染色不均勻:如HE染色未充分清洗或退染,顏色層次不清,影響成像對比度。
脫片或干裂:玻片上的組織脫落、開裂也會引起圖像局部異常。
2. 掃描設備硬件問題
自動聚焦失敗:如果切片中無明顯紋理或系統識別錯誤,會導致焦點設定偏差。
物鏡或鏡頭臟污:鏡片污染或有灰塵會降低圖像清晰度,尤其在高倍掃描下更明顯。
光源衰減或分布不均:LED光源老化或燈光照射不均勻也會使圖像偏暗或發灰。
玻片未放平:載玻片未緊貼平臺或滑動中翹起,會造成成像面偏移。
3. 系統軟件設置問題
掃描分辨率設定過低:低分辨率(如10X、20X)適用于大體結構觀察,但不適合細胞級別診斷。
Z軸層數不足或掃描方式錯誤:對于組織厚的切片,如果不啟用Z-stack(多層掃描),容易漏掃焦點。
壓縮比例過高:圖片為節省存儲被壓縮,細節被損毀(如JPEG壓縮過度)。
圖像拼接算法誤差:尤其在大幅面拼接中,系統若未正確對齊圖像塊,會出現模糊接縫。
4. 操作與環境因素
掃描時震動或推片操作粗暴:人為因素導致玻片在掃描過程中輕微移動,影響成像清晰度。
環境光強變化:掃描時如環境有強光干擾或反射,可能造成圖像對比度異常。
溫濕度影響玻片穩定性:高溫高濕環境會引起玻片形變,從而使焦距不穩定。
三、常見解決方法
優化切片質量
使用厚度一致的組織切片(常見為4-5微米);
避免切片褶皺、加強烘片和平片操作;
改進染色流程,確保顏色鮮明清晰;
清潔玻片并封片平整,避免氣泡殘留。
維護掃描儀設備
定期清潔物鏡、掃描頭、平臺;
校正自動聚焦系統,尤其在更換樣本類型時;
更換老化光源或調整照明均勻度;
檢查Z軸模組是否平穩移動,是否支持自動多層掃描。
合理設置軟件參數
提高分辨率,如選擇40X掃描用于細胞分析;
開啟“自動Z-stack”功能,適配厚片或組織起伏樣本;
使用無損或輕壓縮格式保存,如TIFF;
檢查圖像拼接策略,嘗試更新軟件算法版本。
環境與操作規范
保持平臺水平與防震;
在恒溫恒濕環境下操作;
操作員佩戴手套、防止污漬沾染鏡頭;
定期培訓操作人員熟悉軟件參數設置。
四、總結
切片掃描不清晰并非單一問題,而是多因素相互影響的結果。從切片本身、設備狀態、成像設置到操作規范,每一環節都可能成為成像質量的“短板”。面對模糊掃描圖像,用戶應從切片制備和設備調試兩方面入手,逐一排查,避免僅依賴重復掃描解決。