BEGUTACHTUNG VON TIMING UND EFFIZIENZ: VERGLEICHENDE BEWERTUNG DES APERIO GT 450 DX UND EINES DIGITALEN OBJEKTTRÄGER-SCANNERS MIT HOHEM DURCHSATZ

Die digitale Pathologie kann den Abteilungen für Pathologie und Pathoanatomie Agilität verleihen, während sich diese für eine Steigerung der Effizienz einsetzen, höchste Qualitätsstandards gewährleisten und sich gleichzeitig dem immer höheren Druck im Bereitschaftsdienst anpassen. Zwar gibt es viele Faktoren, welche die realen Auswirkungen der digitalen Pathologie in einem Institut beeinflussen, aber in dieser Studie wollen wir uns auf den Betrieb des Instruments konzentrieren. Unser Ziel ist es, die Zeit zu quantifizieren, die für die Objektträgerdigitalisierung mit einem Aperio GT 450 DX erforderlich ist, und die Ergebnisse mit einem anderen, häufig eingesetzten digitalen Objektträgerscanner mit hohem Durchsatz zu vergleichen.

Leica Biosystems’ Aperio GT 450 DX ist ein automatisierter Objektträgerscanner für die digitale Pathologie, der sich ebenfalls durch eine hohe Kapazität auszeichnet. Bei 40-facher Vergrößerung generiert er 81 Objektträger pro Stunde* und bis zu 450 Objektträger in einer Charge.

Der digitale Hochdurchsatz-Objektträgerscanner, mit dem wir ihn vergleichen wollen, gibt bei gleicher Vergrößerung mehr als 82 Objektträgern bei 40-facher Vergrößerung pro Stunde** und bis zu 360 Objektträger in einer Charge aus.

Methoden

Leica Biosystems’ Content und Evidence Team realisierte diese Studie an einem Universitätsklinikum in Europa. An diesem Standort werden jährlich etwa 300.000 Objektträger verarbeitet. Wir haben ihn aufgrund der Erfahrung der hier tätigen Pathologen bei der Erstellung und Auswertung digitaler Bilder in der Primärdiagnostik ausgewählt.

Es wurde eine Zeit- und Bewegungsanalyse nach Lean und Six Sigma durchgeführt, um zu ermitteln, welche Zeit zur Digitalisierung eines vollständigen Objektträgersatzes erforderlich ist. Ein Satz aus 30 Objektträgern, die repräsentativ für die Routinearbeit vor Ort waren, wurde vom Laborpersonal zusammengestellt, um auf beiden Scannern digitalisiert zu werden. Die Zeit, in der praktisches Arbeiten erforderlich war, und die Betriebszeit des Instruments wurden über den gesamten Prozess erfasst, einschließlich des Ladens der Objektträger in das jeweilige Rack, der eigentlichen Digitalisierung und dem Entladen aus dem Scanner. Bei Bedarf wurde die Qualität der digitalen Objektträgerbilder nach Abschluss des Scanvorgangs vom Laborpersonal überprüft. Die Daten zur Betriebszeit wurden der Protokolldatei des jeweiligen Scanners entnommen und mit den Zeit- und Bewegungskontrollen verglichen, um Übereinstimmung und Genauigkeit zu gewährleisten.

Die Tatsache, dass die an der Studie teilnehmenden Labormitarbeiter regelmäßig mit verschiedensten Gewebetypen arbeiteten, spiegelt sich in der vielfältigen Zusammensetzung der Bildersätze wider, die unter anderem Biopsien aus Haut, Knochenmark, Magen, Niere und Zervix sowie reseziertes Gewebe aus Schilddrüse, Lunge und Leber umfassten. Darüber hinaus wurden mehrere Färbetechniken verwendet, darunter Hämatoxylin-Eosin (H&E), Methenamin-Silberfärbung nach Grocott (GMS), Giemsa, Perjodsäure-Schiff (PAS), Alcianblau und mehrere immunhistochemische Färbungen (ER, PR, CD10, SOX-10).

Ergebnisse

Die an beiden Scannern ermittelten Daten sind in den folgenden Abbildungen zusammengefasst.

Abbildung 1: Direkter Vergleich der beiden Geräte bei der Arbeit an 30 Objektträgern

Abbildung 2: Direkter Vergleich der beiden Geräte bei der Arbeit an 30 Objektträgern

Diskussion

Bei der ersten Überprüfung der Scanzeiten schien der häufig verwendete digitale Objektträgerscanner mit hohem Durchsatz mit 28:11 min deutlich schneller zu sein als der Aperio GT 450 DX mit 37:29 min. Im Rahmen der sich anschließenden Zeit- und Bewegungsstudie wurde jedoch ersichtlich, dass der digitale Objektträgerscanner mit hohem Durchsatz zwei separate Operationen durchführen muss, um ein digitales Bild zu erzeugen. Diese Operationen sind das Scannen, das 28:11 min gedauert hat, und das Fokussieren, für das weitere 9:50 min nötig waren, was eine Gesamtzeit von 38:01 min ergibt. Eine Revision der Protokolldatei des digitalen Objektträgerscanners mit hohem Durchsatz bestätigte dieses Ergebnis. Im Gegensatz dazu führt der Aperio GT 450 DX Scan- und Fokussierungsvorgänge gleichzeitig durch, woraus eine Gesamtzeit von 37:29 min resultierte.

Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass jede Scanplattform weitere Zeit für interne Bewegungen und Verarbeitungsschritte benötigt. Diese Zusatzzeit betrug 5:59 min für den digitalen Objektträgerscanner mit hohem Durchsatz und 4:48 min für den Aperio GT 450 DX.

Wenn wir also auf den gesamten automatisierten Prozess der Objektträgerdigitalisierung schauen, so wurde der gewählte Satz aus 30 Objektträgern im Aperio GT 450 DX um 01:43 min schneller verarbeitet als dies der digitale Objektträger-Scanner mit hohem Durchsatz tat. Für ein Pathologielabor mit einem vergleichbaren Arbeitsaufkommen wie dieses Universitätsklinikum könnten durch den Einsatz des Aperio GT 450 DX bis zu 253 Stunden jährlich eingespart werden.

Fazit

Obwohl die Scangeschwindigkeit ein wichtiger Leistungsindikator für digitale Scaninstrumente ist, sollte sich der Anwender bewusst sein, dass dieser Parameter nur einen von vielen Faktoren darstellt, welche die Arbeitseffektivität bestimmen. Insbesondere werden Scanzeiten für verschiedene Instrumente häufig unterschiedlich definiert und können sich auch in späteren Prozessschritten auf die erreichte Effizienz auswirken. Beim Vergleich digitaler Scanner ist es daher unabdingbar, alle automatisierten erarbeitungsschritte und zugehörigen Zeiten zu berücksichtigen, die für die Digitalisierung der Objektträger vom Laden bis zum Entladen der Objektträger erforderlich sind.

Instruments used in this case study

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