Der groĂe Mikroskop-Scanner Test
Geschwindigkeit, QualitÀt und Innovation mit Digitaler Pathologie
Priv.-Doz. Dr. med. Martin Weihrauch
Disclaimer: Die in diesem Test veröffentlichten Bewertungen, Meinungen und Beurteilungen beruhen auf eigenen Erfahrungen, Recherchen und subjektiven EinschÀtzungen. Sie stellen keine verbindliche Kaufempfehlung dar und können sich je nach individuellen Anforderungen und Nutzungsszenarien unterscheiden.
Wir ĂŒbernehmen keine Haftung fĂŒr die Richtigkeit, VollstĂ€ndigkeit oder AktualitĂ€t der bereitgestellten Informationen. Ănderungen an Produkten, technischen Spezifikationen oder Preisen können jederzeit erfolgen. Bitte ĂŒberprĂŒfen Sie offizielle Herstellerangaben oder unabhĂ€ngige Quellen.
Der Autor ist Vorstandsmitglied der Smart In Media AG und bzgl. der vorgestellten Mikroskop-Scanner unabhĂ€ngig in seiner Meinung. BezĂŒglich der manuellen Scanner besteht jedoch ein Interessenskonflikt, da PathoZoomÂź Scan & LiveView ein Smart-In-Media-Produkt ist.
Mikroskop-Scanner oder âWhole Slide Image Scannerâ bzw. âDigital Slide Scannerâ gibt es seit ĂŒber 20 Jahren.
Seit kurzem entsteht eine zunehmende Dynamik in der Entwicklung und im Verkauf der digitalen PrĂ€parate-Scanner. Einige sagen, es rolle eine âWelle der Digitalisierungâ in der Mikroskopie, wobei die Pathologie die treibende Kraft ist. Denn in keinem anderen Fach wird so viel mikroskopiert wie in der Pathologie. Deshalb ist es nur logisch,  dass nun auch hier die Digitalisierung Einzug hĂ€lt â fast 20 Jahre nach der groĂen Digitalisierung in der Radiologie, dem anderen medizinisch-bildbasierten Fach.
Der lange Weg zur Digitalisierung
Es gibt drei GrĂŒnde, warum RadiologInnen schon seit 20 Jahren digital arbeiten und die Pathologie derzeit noch in den Kinderschuhen steckt:
Der Hauptgrund ist, dass auĂer den Pathologen bei der Histologie kaum jemand versteht, was unter dem Mikroskop erkennbar ist. Weil das bei Röntgenbildern anders ist, bestand seitens der Ărzte aus Chirurgie, der Inneren Medizin und anderen Fachbereichen ein hoher Druck, auch jederzeit auf diese Aufnahmen zugreifen zu können.
Ein zweiter Grund fĂŒr die erst allmĂ€hlich aufkommende Digitalisierung in der Pathologie ist, dass es lange keine ersichtlichen Vorteile fĂŒr den Umstieg auf die digitale Bildbetrachtung gab. Im Gegensatz zur Radiologie mĂŒssen der GlasobjekttrĂ€ger und die FĂ€rbung sowieso physisch erstellt werden und sind vom Material her billig.
Der dritte Grund fĂŒr die langsame Digitalisierung ist der hohe Preis der benötigten Hardware: die Scanner.
Aktuell fĂŒhrt allerdings der Mangel an Pathologinnen und Pathologen dazu, diese auch von weit entfernten Standorten zu rekrutieren, was nur durch die digitale Arbeit aus dem Homeoffice möglich ist. Auch das zunehmende Angebot von kĂŒnstlicher Intelligenz fĂŒhrt zu der Entscheidung, nun zu digitalisieren.
Erstmalig ist es möglich, dass die Pathologen am Bildschirm schneller (und sicherer) diagnostizieren können als am Mikroskop. Bei offenen Plattformlösungen wie PathoZoomÂź Digital Lab von Smart In Media (Autor ist GrĂŒnder der Firma) geschieht der PrĂ€parate- und Fallwechsel per Mausklick schneller als am Mikroskop. HaltungsschĂ€den und langwieriges Umfokussieren der Augen (70% der Pathologen sind Ă€lter als 50 Jahre und daher presbyop) gehören ebenso der Vergangenheit an wie das Verwechseln von ObjekttrĂ€gern und Einsenderscheinen. Die Fallabnahme von AssistenzĂ€rzten durch ihre OberĂ€rzte geschieht durch Annotationen, die die Assistenten an entscheidenden Stellen hinterlassen, ebenfalls deutlich schneller und reibungsloser.
Grundvoraussetzung fĂŒr die Digitalisierung in der Pathologie ist der Mikroskop-Scanner. Dieser besteht aus einem Mikroskop mit einem oder mehreren Objektiven, einer digitalen Kamera, einem motorischen Tisch sowie einer Beladetechnik fĂŒr die ObjekttrĂ€ger.
Das PrĂ€parat wird auf dem Kreuztisch automatisch Position fĂŒr Position verschoben, wĂ€hrend die Digitalkamera Fotos von dem jeweiligen Gesichtsfeld aufnimmt. Die einzelnen Aufnahmen werden dann zu einem riesigen Bild, quasi einer Collage, zusammengefĂŒgt. Im Englischen wird dies als âStitchingâ bezeichnet. Scannt der Nutzer z. B. eine FlĂ€che von 2 x 1 cm mit â40xâ, so erhĂ€lt er oder sie ein Bild mit z. B. 80.000 x 40.000 Pixeln, bzw. 3,2 Gigapixeln (GP), also ca. 300-mal mehr Pixeln als ein Handyfoto mit 10 MP. Solche Dateien sind 1-2 GB groĂ â woraus sich ergibt, dass bei z. B. 300 PrĂ€paraten pro Pathologin oder Pathologe und Tag groĂe Datenmengen zusammenkommen.
Alle Routine-Scanner mit hohem Durchsatz befinden sich derzeit noch im höheren Preisbereich. Automatische Scanner, die nur 1 PrĂ€parat auf einmal aufnehmen können (und sich daher fĂŒr die Routine wenig eignen), fangen in der Regel bei ca. 20.000 ⏠bis 50.000 ⏠an. FĂŒr einen Hochdurchsatz-Scanner, z. B. von 3DHistech, Hamamatsu oder Leica, ist ein tiefer Griff in die Tasche erforderlich. Hier sind ca. 100.000 ⏠â 250.000 ⏠netto fĂ€llig.
Digitalisierung muss nicht teuer sein
FĂŒr diejenigen, die noch etwas warten möchten oder noch nicht fĂŒr eine umfangreiche Digitalisierung bereit sind, gibt es einen gĂŒnstigen Einstieg: das manuelle Scannen. DafĂŒr gibt es Produkte, bei denen das eigene Mikroskop mit einer Kamera und einer Computersoftware aufgerĂŒstet wird. Der zu scannende Bereich des PrĂ€parates wird mit dem Mikroskop abfahren und so manuell ein digitales âWhole Slide Imageâ (WSI) erstellt.
Die gĂŒnstigsten manuellen Scan-Lösungen sind fĂŒr unter 15.000 ⏠erhĂ€ltlich. Sie sind nicht zum Digitalisieren von Dutzenden PrĂ€paraten am Tag geeignet, aber einzelne PrĂ€parate, z. B. in einer Schnellschnittsituation, können sie kostengĂŒnstig und mit hervorragender QualitĂ€t digitalisieren.
Welche Scanner fĂŒr welche Situation?
ZunĂ€chst sollte nicht unerwĂ€hnt bleiben, dass fĂŒr einige Anwendungen das Anschaffen eines Scanners nicht notwendig ist. Das ist der Fall, wenn in der Lehre der PrĂ€paratekasten (mit z. B. 150 ObjekttrĂ€gern) eines Instituts digitalisiert und ĂŒber Jahre verwendet werden soll. Wird die Sammlung dann nur gelegentlich um ein PrĂ€parat ergĂ€nzt, lohnt sich die Inanspruchnahme eines Scan-Services. Diesen gibt es schon ab ca. 5-25 ⏠pro PrĂ€parat in exzellenter QualitĂ€t.
Geht es darum, einen AuĂenstandort oder einen Schnellschnittplatz zur raschen Konsultation zu bestĂŒcken, kann statt einem Scan-System in den meisten FĂ€llen auch ein kostengĂŒnstiges âLiveViewâ-System, also eine Kamera fĂŒr das vorhandene Mikroskop und Streaming-Software, den Bedarf decken. Oftmals erweisen sich LiveView- und manuelle Scan-Systeme als flexibler und schneller als ein automatischer Scanner, weil manuell auch in 4x oder 10x VergröĂerung schneller gescannt werden kann als mit einem automatischen Scanner, der meistens nur ĂŒber ein 20x- oder 40x-Objektiv verfĂŒgt â und damit lĂ€nger benötigt als in der schnellen Diagnostik (Schnellschnitt) notwendig.
FĂŒr alle anderen FĂ€lle, also wenn jeden Tag PrĂ€parate gescannt und auch zeitunabhĂ€ngig analysiert werden, ist ein automatischer Scanner sinnvoll.
Ein oder mehrere PrÀparate
Bei Mikroskop-Scannern wird zwischen âsingle loaderâ und âmulti loaderâ unterschieden, wobei die Differenzierung eher zwischen âunter 10 PrĂ€paratenâ und âab 10 PrĂ€paratenâ getroffen werden sollte.
Ein Scanner, der nur 1 bis 10 PrĂ€parate auf einmal laden kann, eignet sich nicht fĂŒr Pathologinnen und Pathologen mit 50 FĂ€llen und 300 ObjekttrĂ€gern pro Tag, weil der Be- und Entladevorgang zu viel Lade- und vor allem Arbeitszeit seitens der MTA benötigt.
FĂŒr diese Mengen benötigt man einen Scanner mit groĂer LadekapazitĂ€t (ab 20 PrĂ€parate).
Auf die Geschwindigkeit kommt es an
Wer einmal in einer Pathologie bei der Diagnostik zugeschaut hat, fĂŒhlt sich an die Geschwindigkeit einer Discounter-Kasse erinnert. Den Normalbefund einer Magenbiopsie können Pathologen von der Mikroskopie bis zum Befund (durch Makrotasten) durchaus in 30-60 Sekunden abliefern. Diese Arbeitsgeschwindigkeit nicht zu behindern, sondern zu unterstĂŒtzen, sollte PrioritĂ€t jedes Scanner-Herstellers und Software-Entwicklers sein.
Und tatsĂ€chlich ist die Geschwindigkeit â und nicht die BildqualitĂ€t â bislang das gröĂte Nadelöhr von Mikroskop-Scannern. Die gute Nachricht: Zum GlĂŒck verbessern aktuell immer schneller und prĂ€ziser arbeitende Tischmotoren und kluge Software-Algorithmen die Geschwindigkeit, so dass fĂŒr Pathologen schon heute in der Routine digitales Arbeiten möglich ist.
Offene Architektur schlÀgt locked-in Systeme
Pathologielabore arbeiten schon heute mit einem âMischwaldâ aus Scannern unterschiedlicher Hersteller und Software verschiedener Anbieter. Damit die Pathologin oder der Pathologe am Ende nicht das Nachsehen hat, wenn es um komplexe Schnittstellen im Dreieck âLabor-Informationssystemâ, âdigitale Mikroskopie-Softwareâ und âScannerâ geht, sollten alle Anbieter eine offene Architektur wĂ€hlen. Diese beginnt damit, dass Scanner gescannte PrĂ€parate auf einem offen zugreifbaren Speicher â im klassischen Fall auf einem Festplattenverzeichnis â ablegen, auf den die anderen Programme zugreifen können. Diese offene Architektur ist bei den meisten (aber eben nicht allen) Scannern implementiert.
Weiterhin sollte ein Scanformat wĂ€hlbar sein, das offen dokumentiert ist und ohne groĂen Aufwand (also ohne Geheimhaltungsvereinbarungen) genutzt werden kann. HierfĂŒr eignet sich das in der Medizin bewĂ€hrte DICOM-Format, das allerdings noch nicht von allen Scanner-Herstellern angeboten wird (Stand 2025).
Wie haben wir getestet?
Das Ziel war, eine möglichst groĂe Zahl relevanter Scanner fĂŒr den Routinealltag von Pathologien mit standardisierten PrĂ€paraten zu testen. HierfĂŒr bereisten wir einige Institute in Deutschland und sprachen mit den Pathologen und MTAs vor Ort ĂŒber ihre Erfahrungen mit den von ihnen eingesetzten Scannern. Das Ziel war, unvoreingenommen und neutral die QualitĂ€t und Geschwindigkeit der Scanner zu beurteilen. Der Vergleich mancher Voreinstellungen bei Scannern im Detail mag uns manchmal nicht gelungen sein, so dass der Vergleich nicht immer prĂ€zise oder fair sein kann. Deshalb empfehlen wir, vor der Anschaffung eines Systems eigene Tests durchzufĂŒhren. Auch wenn wir die Tests in Zusammenarbeit mit den Labor-Teams nach bestem Wissen und Gewissen durchgefĂŒhrt haben, schlieĂen wir jede Garantie oder Haftung fĂŒr diesen Artikel aus, der eine Momentaufnahme des Marktes ist.
Abbildung 1. „ObjekttrĂ€ger 1“ (l.) und „ObjekttrĂ€ger 2“ (r.)
Manuelles Scannen
Neben den automatischen Scannern existiert auch die Möglichkeit, manuell zu scannen. Diese Lösungen sind praktisch, um einzelne PrĂ€parate schnell zu geringen Kosten zu digitalisieren und z. B. ĂŒber eine Cloud teilen zu können. Typischerweise finden manuelle Scan-Lösungen im Bereich der Schnellschnittdiagnostik ihren Einsatz oder fĂŒr Tumorboards â immer da, wo sich die Anschaffung eines teuren Scanners nicht lohnt oder dieser langsamer ist. Auch fĂŒr die Lehre/Ausbildung können manuelle Scan-Systeme geeignet sein, da die PrĂ€paratesammlung fĂŒr die Lehre oftmals nur einmal gescannt werden muss.
Neben dem Nachteil, dass sich diese Lösungen nicht zum Einscannen vieler PrĂ€parate eignen, bieten manuelle Scan-Lösungen einige Vorteile gegenĂŒber automatischen Scannern:
- Scannen mit verschiedenen Objektiven (in automatischen Scannern ist meistens nur 1 Objektiv verbaut)
- Kombination verschiedener VergröĂerungs- oder FĂ€rbestufen auf einem ObjekttrĂ€ger
- Wartungsarmes System
- Scannen mit Immersionsöl möglich
- Scannen mit Polfilter möglich
Alle manuellen Programme funktionieren mit einer auf das eigene Mikroskop montierten C-Mount- Kamera. Eine starke Lichtquelle ist Voraussetzung und sollte am besten eine LED sein, um eine konstante Farbtemperatur zu erreichen. Weiterhin ist ein zeitgemĂ€Ăer PC Pflicht, weil die Software eine ordentliche CPU Leistung und Speicher erwartet (normalerweise i7 Prozessor, ca. 8-16 GB RAM).
Bei allen Scan-Programmen ist das Verwenden des Kreuztischs notwendig, weil sie sonst aufgrund möglicher Rotationsbewegungen nicht funktionieren können.
Alle Programme arbeiten nach dem gleichen Prinzip: Durch manuelles Bewegen des PrĂ€parats, z. B. âmĂ€anderförmigâ, nimmt die Kamera viele Einzelbilder auf und fĂŒgt diese zu einem groĂen zusammen. Das gleiche Prinzip wird bei Panoramaaufnahmen durch Smartphones verwendet. Limitationen des manuellen Scannens sind hohe VergröĂerungen (bei 40x Objektiven sind nur Ausschnitte möglich) und eine groĂe Menge zu scannender ObjekttrĂ€ger.
DafĂŒr ist ein Scannen mit Ăl, z. B. mit einem 40x mit hoher Apertur (Zeiss), fĂŒr die HĂ€matologie brillant.
PathoZoomÂź Scan & LiveView
Das Kölner Unternehmen Smart In Media hat eine flexible Lösung entwickelt, mit der es möglich ist, a) manuell PrĂ€parate am eigenen Mikroskop zĂŒgig zu scannen (PathoZoomÂź Scan) und b) das Bild vom Mikroskop ĂŒber das Internet zu âstreamenâ (PathoZoomÂź LiveView). ZusĂ€tzlich ist kĂŒnstliche Intelligenz bereits integriert und kann im Sinne einer âaugmented realityâ verwendet werden.
Im Weiteren wird nur auf PathoZoomÂź Scan eingegangen.
Das System wird in einer ansprechenden Box geliefert â Kamera, Software, Gebrauchsanweisung sowie Kalibirierungs-ObjekttrĂ€ger sind inklusive. Nach der Installation der Kamera und der Software, bei der HandbĂŒcher, Videos und der Kunden-Support helfen, geht es auch schon los mit dem Scannen. Hierbei ĂŒberzeugt PathoZoomÂź Scan durch die in unserem Test höchste Scangeschwindigkeit ohne Bildung von Artefakten. Verliert die Software den Anschluss durch zu ruckartiges Scannen, findet sie bei Wiederauffinden eines zuletzt gescannten Bereichs direkt wieder den Anschluss. Ein tolles Feature: Wurde ein Bereich schlecht fokussiert, also unscharf eingescannt, kann der gleiche Bereich noch einmal abgefahren und dabei nachfokussiert werden; dabei ersetzt die Software den unscharfen Bereich mit dem jetzt scharfen Bild.
Eine âFreezeâ Funktion ermöglicht das Anhalten des Scannens, Verschieben des aktuellen Bildes und anschlieĂendes Scannen eines weiteren ObjekttrĂ€gers. Das kann sehr praktisch sein, um z. B. eine IHC neben einen HE-Schnitt zu legen.
Nach einem Scan kann das PrĂ€parat nun entweder in 3 offenen Datei-Formaten lokal gespeichert werden (DICOM, TIFF und SZI) oder mit einem Klick ĂŒber die integrierte PathoZoomÂź SlideCloud per geheimen Link versendet werden. Der EmpfĂ€nger benötigt kein Konto und kein Login und kann sofort digital ĂŒber den Browser mikroskopieren. Die Annotations-Funktion ermöglicht sogar die Kommunikation am PrĂ€parat.
Die Software âPathoZoomÂź LiveViewâ, die beim Paket dabei ist, soll hier â da keine Scanfunktion â nicht weiter besprochen werden. Sie ermöglicht das Streaming der Mikroskopansicht ĂŒber das Internet und bietet zusĂ€tzlich KI-Lösungen.
Automatisches Scannen
Wer die Digitalisierung höherer ObjekttrĂ€gervolumina (ab 10/Tag) oder gar eine âVolldigitalisierungâ eines Pathologie-Arbeitsplatzes (300 ObjekttrĂ€ger/Tag/Pathologe) oder eines Labors anstrebt, kommt um eine Automatisierung nicht vorbei.
Es gibt mittlerweile viele Firmen, die automatische Mikroskop-Scanner anbieten. Das gröĂte Hindernis zur flĂ€chenmĂ€Ăigen Digitalisierung der Pathologielandschaft ist nach wie vor der Preis der Scanner. Der Autor ist der Auffassung, dass bei einem Preis von ca. âŹ50.000/Hochleistungsscanner (fast) alle Pathologien zur Digitalisierung schreiten wĂŒrden.
Ein Wort zur Optik
Scannerhersteller bewerben ihre Produkte mit â20xâ oder â40xâ Scans. Allerdings gibt es â geschuldet der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften zwischen dem analogen Mikroskop und der digitalen Technik â Unterschiede, die immer wieder zur Verwirrung fĂŒhren. Wenn Scannerfirmen angeben, ihr Scanner kann â40xâ scannen, so meinen sie, dass der Bildeindruck dem entspricht, den eine Pathologin oder ein Pathologe mit einem 40x Objektiv und einem 10x Okular erhĂ€lt: eine 400x VergröĂerung. Das ist auch korrekt. Allerdings hĂ€ngt es im nĂ€chsten Schritt davon ab, wie groĂ der Bildschirm und die Bildschirmauflösung sind.
Meist ist im Scanner ein 20x Objektiv eingebaut, um in 40x zu scannen. Das klingt zunÀchst widersinnig, funktioniert aber dadurch, dass der Chip der internen Digitalkamera eine bessere Auflösung als unsere Retina hat (zusÀtzlich zu weiteren optischen Elementen im Scanner und einer sehr hohen Objektvapertur).
TatsĂ€chlich vergleichen kann man daher die VergröĂerungsstufen zwischen Scannern nicht ĂŒber die Angabe des Objektivs, sondern nur ĂŒber die âMikrometer pro Pixelâ, auch âMicrons per Pixelâ oder â”m/pxâ. Dabei entsprechen 40x (400x VergröĂerung) in der Regel ca. 0,25 ”m/px, 20x 0,5 ”m/px, 10x 1,0 ”m/px und so weiter.
Testergebnisse
FĂŒr gelegentliches / Niedrig-Volumen Scannen
- Grundium Ocus
- Motic EasyScan One
- PathoZoom Scan & LiveView
FĂŒr Hochdurchsatz-Scannen
- Hamamatsu S360 / Hamamatsu S20
- Leica Aperio GT450
- 3DHistech P1000 / P480
- KfBio 400
- Philips
- Argos
BezĂŒglich der Erfahrung in der klinischen Routine konnten wir ĂŒber folgende Anzahl von Laboren und Scannern verfĂŒgen:
| Scanner | Pathologie Institute | Anzahl der Scanner |
|---|---|---|
| Hamamatsu S360 | 6 | 10 |
| Hamamatsu S210 | 3 | 3 |
| Hamamatsu S20 | 2 | 4 |
| 3DHistech P1000 | 2 | 8 |
| Leica GT450 | 2 | 5 |
| Philips (alte Modelle, daher hier exkludiert) | 2 | 5 |
| Motic | 1 | 1 |
| KfBio | 1 | 1 |
| Argos 6x | 1 | 1 |
Kleine Scanner fĂŒr den gelegentlichen Einsatz
Grundium Ocus
Die Hardware-Schmiede aus Finnland wurde von ehemaligen Nokia-Mitarbeitern gegrĂŒndet und begeisterte bereits 2018 mit ihrem kleinen und handlichen Scanner âOcusâ.
Dieser ist ein 20x Scanner (mittlerweile gibt es auch eine 40x Version), der in einem praktischen Koffer geliefert wird und zĂŒgig ĂŒber eine WLAN-Verbindung sowohl mit jedem PC als auch mit einem Tablet verbunden werden kann, die die Scan-Software ĂŒber den Internet-Browser starten.
Der Scanner hat einen Grobtrieb, um die SchĂ€rfe einmal einzustellen. Die Feinjustierung erfolgt mittels einer verbauten FlĂŒssig-Linse, die elektronisch gesteuert wird.
Die QualitĂ€t des Scans ist ĂŒberzeugend und reiht sich in die QualitĂ€t der groĂen GerĂ€te problemlos ein. Die Scanzeit ist jedoch deutlich höher. Bei unseren StandardprĂ€paraten betrugen die Zeiten 2:13 (ObjekttrĂ€ger 1) und 6:32 (ObjekttrĂ€ger 2) Minuten â fĂŒr 40x.
Der Vorteil des Scanners liegt in der sehr kompakten GröĂe, um einen eigenen Scanner auf dem Schreibtisch zu haben, der ĂŒberzeugende Scans in unterschiedlichen offenen Dateiformaten liefert. Eine Anbindung an verschiedene Cloudspeicher ist vorhanden. ZusĂ€tzlich verfĂŒgt das GerĂ€t ĂŒber eine Live-Funktion, so dass der Scanner aus der Ferne gesteuert werden kann. Es ist möglich, dass eine MTA den Scanner an einem Ort mit einem PrĂ€parat belĂ€dt, den Fokus einstellt und eine Pathologin aus der Ferne mikroskopiert. Das Live-Mikroskopieren ist jedoch nicht mit einem Mikroskop vergleichbar, da es immer eine Weile dauert, bis das GerĂ€t den gewĂŒnschten Bereich ansteuert und nur in einer VergröĂerungsstufe mikroskopiert werden kann.
Im Alltag zeigte sich jedoch bei unserem Testlabor, dass das Team â nach initialer Begeisterung â fĂŒr den Schnellschnitt wieder auf eine manuelle Scan & LiveView Lösung zurĂŒckgriff, weil die manuelle Lösung schneller ist in der Schnellschnittsituation (wenn auch nicht mit gleich hoher Auflösung).
Trotzdem ist der Grundium Ocus ein exzellentes StĂŒck Technik und fĂŒr den professionellen Einsatz geeignet. Der Preis liegt bei ca. 18.000 ⏠netto.
Motic EasyScan One
Der Motic-Scanner ist ein kompaktes GerÀt, das es als Einzelscanner wie auch als Scanner mit 6-fach Beladung gibt, das in der kleineren Version auf einem Schreibtisch Platz findet.
Die QualitĂ€t der Scans ist zufriedenstellend, wenn sie auch nicht mit denen der groĂen Scanner von Hamamatsu, Leica oder 3DHistech standhalten kann. Ebenso ist die Geschwindigkeit deutlich langsamer.
FĂŒr den schnellen Routineeinsatz eignet sich das GerĂ€t nur bedingt, da die PrĂ€parate sehr umstĂ€ndlich in Klemmhalter eingelegt werden mĂŒssen. Dabei zerbrachen uns einige ObjekttrĂ€ger im Test. Das lag daran, dass es in Deutschland eine Varianz der ObjekttrĂ€gergröĂen gibt (ca. 2 mm), die die Klemmhalter nicht tolerieren.
Jedoch fĂŒr alle, die fĂŒr die Lehre oder Forschung PrĂ€parate digitalisieren möchten, sind der gĂŒnstige Preis und die QualitĂ€t durchaus ausreichend. Ein Kritikpunkt ist â wie bei vielen Scannern âdas proprietĂ€re und wenig bekannte MDS-Bildformat, das jedoch umgestellt werden kann auf andere Formate.
Professionelle Routine-Scanner
In Deutschland und Europa teilen sich vor allem 3 Scannerfirmen den Markt auf: Hamamatsu, 3DHistech und Leica Aperio. Alle 3 Firmen produzieren sehr gute, routinetaugliche Scanner, die allesamt eine sehr gute BildqualitÀt und Geschwindigkeit liefern.
Befragt man Pathologen und MTA, sind die Meinungen geteilt. Meistens sind es âkleinereâ Faktoren in der Handhabung, die die Vorliebe fĂŒr das eine oder andere GerĂ€t begrĂŒnden.
Generell gilt beim Digitalisieren, dass das Institut womöglich einige Arbeitsschritte anpassen muss.
Hamamatsu NanoZoomer S360 & S20
Der S360 ist der gröĂte Scanner des japanischen Unternehmens Hamamatsu und das Nachfolgemodell fĂŒr den S210. Die Seriennummer zeigt die PrĂ€parate-KapazitĂ€t von 360 ObjekttrĂ€gern an, die gleichzeitig geladen werden können. WĂ€hrend der S20 ânurâ eine LadekapazitĂ€t von 20 ObjekttrĂ€gern hat, können diese direkt aus dem FĂ€rbebad âSakura-Rackâ (Korb) geladen werden. Beim S360 mĂŒssen die ObjekttrĂ€ger zunĂ€chst in ein Hamamatsu-eigenes Rack umsortiert werden, was zusĂ€tzliche Zeit kostet.
Hinsichtlich der ScanqualitĂ€t und -geschwindigkeit gibt es keinen Unterschied zwischen den Modellen, da die Beladungs- und Scanautomatik laut Herstellerangaben dieselbe ist. Wir konnten viele Erfahrungen mit dem Hamamatsu S360 in Deutschland sammeln, da er in mehreren Instituten genutzt wird. Die QualitĂ€t der Scans ist sehr gut. AuĂerdem ist die Scan-Geschwindigkeit sehr hoch. In unseren Tests zeigten sich ĂŒberzeugende Geschwindigkeiten von 0:41 min (ObjekttrĂ€ger 1) und 1:07 min (ObjekttrĂ€ger 2). Das Besondere ist, dass es bzgl. der Schnelligkeit keinen Unterschied macht, ob in 20x oder 40x gescannt wird. NatĂŒrlich resultiert dies in einer höheren DateigröĂe bei 40x.
Das Handling des Scanners ist nicht so vollautomatisch wie z. B. beim Leica GT450, da der Hamamatsu mit einem PC und einer eigenen Scanner-Software zum Steuern geliefert wird. Allerdings verfĂŒgt das GerĂ€t â im Gegensatz zu seinem VorgĂ€nger S210 â bereits ĂŒber eine gut funktionierende Karussell-Beladung.
FĂŒr das GerĂ€t gibt es auch zusĂ€tzlich eine Ampel, die auf den Scanner montiert werden kann und den MTAs anzeigt, wenn ein Problem vorliegt. Im tĂ€glichen Praxistest ĂŒber mehr als vier Jahre hat sich lediglich ein Problem als störend herausgestellt: Bei Laboren mit einer gewissen Staubbelastung erkennt der Scanner Staub auf den ObjekttrĂ€gern fĂ€lschlicherweise als Gewebe. Dadurch wird er sehr langsam, weil sĂ€mtliche LeerflĂ€chen mitgescannt werden. Hier ist also eine gelegentlich Staubreinigung im GerĂ€t notwendig.
Ein weiterer Kritikpunkt ist die fehlende Beladbarkeit des gröĂeren S360 mit Racks direkt aus dem FĂ€rbebad. Hier ist ein Umschichten der ObjekttrĂ€ger in das Hamamatsu-System notwendig. Das geht zwar recht schnell, ist aber ein zusĂ€tzlicher Arbeitsschritt. Ein Modell-Update wird dies jedoch in Zukunft lösen.
Mit dem S20 hat Hamamatsu eine sehr sinnvolle Innovation eingefĂŒhrt: Bei allen Routinescannern âstauenâ sich die PrĂ€parate vor einem einzigen Objektiv. Um einen schnelleren Workflow zu erreichen, mĂŒsste parallel gescannt werden. Dies kann man mit den recht kleinen und â gegenĂŒber den Mitbewerbern â gĂŒnstigen Scannern erreicht werden, indem mehrere S20 Scanner anschafft und zeitgleich mehrere ObjekttrĂ€ger scannt.
Leica GT450
Der Leica Aperio GT450 ist das Flaggschiff des deutschen Unternehmens Leica. Dieses hatte im Jahr 2012 den amerikanischen Scanner-Hersteller Aperio gekauft und damit die eigene Scanner-Serie aufgewertet, bzw. ersetzt.
Der Leica besticht mit einem modernen Design und einer kompakten GröĂe, die ein Aufstellen auf einem normalen Labortisch ermöglicht. Ebenso ist die Bedienung ĂŒber ein integriertes Touch-Display einfach und zeitgemĂ€Ă. Somit entfĂ€llt beim Routineeinsatz der Extra-PC mit Windowsapplikationen. Die Scanner lassen sich direkt aus dem âSakuraâ-FĂ€rbebad mit denselben Körben beladen. Das Karussell ermöglicht das fortlaufende BestĂŒcken, was sehr praktisch ist. Die TotalkapazitĂ€t betrĂ€gt 450 ObjekttrĂ€ger. Die Scans sind qualitativ gut, und die Scanzeit ist etwas langsamer als der Hamamatsu S360/S20 und der 3DHistech P1000.
Im Test bewĂ€hrte sich der Leica Aperio GT450 als robustes GerĂ€t fĂŒr den Routineeinsatz. In einem Hamburger Labor mit einem Leica-Scanner und zwei 3DHistech P1000 waren die Vorlieben der MTAs unterschiedlich: Manche bevorzugten den GT450 wĂ€hrend andere lieber mit dem P1000 arbeiteten.
Derzeit noch einziger Schwachpunkt ist das SVS-Dateiformat â auch, wenn es in vielen Systemen als offener Standard implementiert ist. Das Format ist veraltet, weil nur jede zweite Zoomstufe in den Bilddateien gespeichert ist, was ein performantes Mikroskopieren ĂŒber das Internet oder Netzwerk drosselt. Daher verwendet z. B. die Diagnostik-Plattform PathoZoomÂź Digital Lab von der Firma Smart In Media im Hintergrund eine Optimierung in ein schnelleres, offenes Bildformat. Allerdings veröffentlicht Leica kĂŒrzlich auch die Möglichkeit, Scans im DICOM-Format auszugeben.
Zusammenfassend handelt es sich um ein sehr modernes, zukunftsweisendes System.
3DHistech Pannoramic P1000 und Pannoramic P480
Der Scanner P1000 wird von dem ungarischen Unternehmen 3DHistech hergestellt und in Deutschland von Sysmex sowie Epredia vertrieben. Es ist der mit Abstand gröĂte Scanner von allen Herstellern, benötigt eine FlĂ€che von 154 x 100 cm und wiegt ca. 270 kg, so dass er im Labor einen entsprechenden Raum braucht.
Wie die Typenbezeichnung schon verrĂ€t, lĂ€dt der P1000 insgesamt 1000 PrĂ€parate. Dies spielt jedoch in der Routine-Digitalisierung im Prinzip ohnehin eine untergeordnete Rolle, da stĂ€ndig neue PrĂ€parate aus dem FĂ€rbebad folgen, um digitalisiert zu werden. Und da unĂŒberwachte Scans dann doch hin und wieder an Fehlern scheitern, ist es fraglich, ob die KapazitĂ€t von 1000 PrĂ€paraten je ausgenutzt werden wird.
Der Scanner zeichnet sich durch eine hervorragende Scan-QualitĂ€t aus und zeigte kĂŒrzlich in einem Scannertest mit Blut- und Knochenmarkausstrichen ohne Immersionsöl die beste ScanqualitĂ€t â verglichen wurde mit Leica GT450, Hamamatsu S360 und Motic EasyScan.
Die Bedienbarkeit des Systems ist gut, zumal sich der Scanner direkt aus dem FÀrbebad mit Sakura-Körben beladen lÀsst, so dass ein lÀstiges Umschichten entfÀllt.
Die Scangeschwindigkeit liegt im oberen Bereich â hier teilt sich der P1000 das Feld mit dem Hamamatsu S360 und Leica GT450.
Neben dem P1000 gibt es eine kleinere Version mit einer LadekapazitĂ€t von 480 ObjekttrĂ€gern (P480), der laut Hersteller ĂŒber die gleiche ScanqualitĂ€t und -geschwindigkeit verfĂŒgt.
Insbesondere sei hier erwĂ€hnt, dass die 3DHistech-Produkte unserer Meinung nach eine ĂŒberlegene ScanqualitĂ€t bei hĂ€matologischen (und ggf. zytologischen) PrĂ€paraten haben. Ăber die HĂ€matologie haben wir einen gesonderten Test hier verfĂŒgbar. TatsĂ€chlich sind 3DHistech die einzigen, die die Zytologie in ihren Intended Use Dokumenten vermerken.
Ein Kritikpunkt ist das Dateiformat MRXS. Dieses hat zur Eigenschaft, dass jedes PrĂ€parat nicht nur aus einer Datei besteht wie bei Leica (SVS) und Hamamatsu (NDPI), sondern aus einer Indexdatei und einem Ordner mit ca. 20 Dateien. Das ist lĂ€stig bei der DateiĂŒbertragung, v. a., wenn es um das Hochladen auf Online-Systeme geht â insbesondere, weil nicht klar ersichtlich ist, wann das PrĂ€parat komplett ĂŒbertragen wurde. Auch zeigten sich technische SchwĂ€chen bzgl. des mitgelieferten SDK. Dies wurde mittlerweile durch 3DHistech dadurch verbessert, dass ein Scannen im DICOM-Format ermöglicht wurde.
Philips IntelliSite
Philips-Scanner waren die ersten fĂŒr den Routineeinsatz geeigneten Mikroskopscanner, die frĂŒhzeitig FDA-zugelassen waren. In diesem Test hatten wir ein erstes Modell getestet. Da dieses mittlerweile veraltet ist und wir keine Pathologie mit einem der neuen GerĂ€te fanden, haben wir hier auf einen Test verzichtet.
GrundsĂ€tzlich ist festzustellen, dass Philips als einziger der hier genannten Scannerfirmen ein geschlossenes System anbietet, d. h., die Scanner sind nicht ânurâ als Scanner zu kaufen, sondern mĂŒssen immer mit dem dazugehörigen Image Management System und Speicher gekauft werden. An die digitalen PrĂ€parate kommen NutzerInnen ohne das Image Management System von Philips nur schwerlich ran, was wiederum Forschungsvorhaben und Kooperationen mit anderen Instituten erschweren kann. Das ist ein Nachteil, den viele Pathologien erkannt haben, da sie oft eine Kombination aus verschiedenen Scannern und Image Management Systemen wĂŒnschen. Dies scheint der einzige Grund zu sein, warum Philips â trotz des damals erheblichen zeitlichen Vorsprungs â im deutschen und europĂ€ischen Markt keine Vorreiterrolle einnehmen konnte.
KfBio 400
Das in der westlichen Welt noch recht unbekannte chinesische Unternehmen KfBio hat âwie die westliche Konkurrenz â eine ganze Scannerpalette im Angebot. Aufgrund eines unschlagbar gĂŒnstigen Preises von ca. 75.000 ⏠netto entschieden wir uns, den Kfbio 400 mit einer KapazitĂ€t von 400 PrĂ€paraten in einem Pathologieinstitut eines Kunden zu testen, um ggf. diesen Scanner auch unseren Kunden neben dem weiteren Produktportfolio anzubieten.
Die anfĂ€ngliche Euphorie nach dem Auspacken des modern anmutenden Systems mit Display und Scansoftware auf einem PC schlug leider rasch in ErnĂŒchterung um: Die englische Anleitung war nicht eindeutig zu verstehen, und es dauerte mehrere Stunden, bis der Scanner mit Hilfe des online hinzugezogenen Supports in Betrieb genommen werden konnte. Dies war der zum Testzeitpunkt fehlenden Niederlassung in Europa geschuldet und wurde von uns zunĂ€chst als verbesserungswĂŒrdig verbucht.
Die EnttĂ€uschung wich blankem Entsetzen als unser Pathologe darauf bestand, den mitgelieferten PC zunĂ€chst mit einem Virusscanner zu versehen, bevor dieser ins Labornetz genommen werden wĂŒrde. Beim Virenscan fiel dann ein trojanisches Pferd auf, versteckt in einem chinesischen PDF-Dokument. Daraufhin betrieben wir den Scanner samt PC nur in einer lokalen Installation mit abgeschottetem Netzwerk. Die Firma KfBio empfahl einfach das Löschen des Trojaners.
Der Scanner selbst verfĂŒgt ĂŒber eine gute BildqualitĂ€t und einer in diesem Test hohen Scangeschwindigkeit. Allerdings âĂŒbersahâ der Scanner immer wieder geladene ObjekttrĂ€ger, die der technische Online-Support auch mit Softwareupdates nicht zu lösen vermochte. Es fanden sich zudem immer wieder herausgefallene ObjekttrĂ€ger im GehĂ€use. Dies wurde damit entschuldigt, dass deutsche ObjekttrĂ€ger andere MaĂe als die chinesischen hĂ€tten und man wĂŒrde an einer Verbesserung arbeiten. Auch kann man beim sich drehendem Karussell die TĂŒr öffnen, was beim Hamamatsu S360 wg. Arbeitssicherheit unterbunden ist.
So gerne wir auch einen kostengĂŒnstigen Scanner fĂŒr die Routine gefunden hĂ€tten, um die Digitalisierung zu beschleunigen, war dieser Scanner fĂŒr unseren Pathologen nicht einsetzbar und noch von unseren europĂ€ischen Sicherheitsstandards entfernt.
Argos 6x
Hinter dem völlig andersartigen Scanner Argos 6x steckt eine bemerkenswerte Geschichte. Der deutsche Unternehmer Thomas Gebing wollte nicht akzeptieren, dass es keine Vollautomatisierung beim Scannen von mikroskopischen PrĂ€paraten gab, weil diese ja immerhin per Hand be- und entladen werden mĂŒssen. Er wollte eine Technologie zur Digitalisierung anschaffen, damit seine Frau, die Dermatopathologin Dr. Ana Gebing, entlastet wird.
So grĂŒndete er die Firma Argos und erfand zunĂ€chst die Automatisierung mittels eines in ein groĂes GehĂ€use eingebauten Kuka-Roboterarms und 5 EinzelprĂ€parat-Scannern einer anderen Firma. Als deren Leistung nicht zufriedenstellend war, konstruierte die Firma Argos kurzerhand noch eigene Scanner. Von diesen befinden sich 6 im GehĂ€use, die die PrĂ€parate parallel scannen können, wĂ€hrend sie vom Roboterarm be- und entladen werden.
Dabei wurden viele intelligente Innovationen eingefĂŒhrt: Beladen der Station mit Racks direkt aus dem FĂ€rbebad, die man einfach auf eine Schiene setzt und diese â der Schwerkraft folgend â vor den Roboterarm landen. Eine Express-Schiene, also quasi eine zweite Warteposition fĂŒr eilige FĂ€lle. Dann ein Zwischenarchiv â der Roboter entnimmt die gescannten ObjekttrĂ€ger und legt diese zunĂ€chst in einem Regal im GehĂ€use ab. Erst nach einer vordefinierten Wartezeit kommen die PrĂ€parate in die Endstation, nĂ€mlich einen Karton, der einfach gewechselt werden kann. Das ist platzsparend und kostengĂŒnstig.
Auf dem GehÀuse ist ein Monitor angebracht, der den Scanprozess aller 6 Scanner abbildet.
Laut Herstellerangaben können die 6 Scanner parallel 3000 ObjekttrĂ€ger pro Tag scannen oder 2 PrĂ€parate pro Minute. BezĂŒglich der Scangeschwindigkeit der Einzelscanner ist da definitiv noch âLuft nach obenâ, denn alle 6 Scanner sind bzgl. der Geschwindigkeit vergleichbar mit 2 der Hochleistungsscanner der anderen Firmen. Allerdings haben diese nicht den Vorteil der Vollautomatisierung.
Die Auflösung der Scanner entsprach noch nicht 40x. In den von uns gescannten PrÀparaten fanden wir eine Auflösung von 0,38 ”m/Pixel, was in etwa einem 20x Objektiv entsprÀche.
Wer einen Argos anschaffen möchte, braucht in jedem Fall Platz, dieser ca. 166 cm breit, 77cm tief und 161 cm hoch ist und mit einem Gewicht von ĂŒber 600 kg daherkommt.
Die Scan-Zeiten im Ăberblick:
| 3DHistech P1000 40x | 3DHistech P1000 80x | Grundium Ocus 40 40x | Hamamatsu S20/S360 40x | Leica GT450 | Motic 40x | PathoZoomÂź Scan | Ventana DP200 40x | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ObjekttrÀger 1 | 01:39 | 03:37 | 06:32 | 01:07 | 01:48 | 15:00 | 07:00 | 03:22 |
| ObjekttrÀger 2 | 00:36 | 00:53 | 02:13 | 00:41 | 01:46 | 12:00 | 09:00 | 02:34 |
GröĂe und Gewicht der Scanner im Vergleich:
| 3DHistech P480 | 3DHistech P1000 | Grundium Ocus 40 | Hamamatsu S360 | Hamamatsu S20 | Leica GT450 | KfBio 400 | Motic EasyScan One | Argos 6x | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ”m / pixel | 0,24 | 0,25 | 0,25 | 0,23 | 0,23 | 0,26 | 0,125 | 0,26 | 0,38 |
| MaĂe (BxTxH in cm) | 120 x 90,2 x 100 | 154 x 98 x 90 | 18 x 18 x 19 | 75 x 69 x 62,8 | 49 x 62 x 45 | 52,8 x 71,1 x 49,5 | 52,4 x 71,1 x 49,5 | 20,5 x 39,8 x 42 | 116 x 77 x 161 |
| Gewicht (in kg) | 240 | 200 | 3,5 | 117 | 52 | 63,5 | 80,8 | 12,6 | 629 |
Fazit
Pathologinnen und Pathologen, die fĂŒr den Routineeinsatz digitalisieren möchten, sind mit einem Scanner der Firmen Leica, Hamamatsu oder 3DHistech gut beraten. Diese unterscheiden sich in Preis, Bedienbarkeit, Bildformaten und Support. Keiner der Scanner ist in Geschwindigkeit oder BildqualitĂ€t stark ĂŒberlegen, um einen Testsieger zu kĂŒren. Hamamatsu und 3DHistech Scanner sind etwas schneller als der Leica. Diese Scanner-Hersteller sind erfreulicherweise offen zu Image Management Systemen anderer Hersteller, was eine Voraussetzung zur erfolgreichen Digitalisierung ist.
Es ist â nicht zuletzt aufgrund der hohen Preise â angeraten, sich diese GerĂ€te in einer erfolgreich digitalisierten Pathologie im Echtzeiteinsatz anzusehen und sich mit den Kolleginnen und Kollegen ĂŒber StĂ€rken und SchwĂ€chen auszutauschen.
BezĂŒglich der Bildformate ist erfreulicherweise ein Trend in Richtung des offenen medizinischen DICOM-Standards zu erkennen, welcher die InteroperabilitĂ€t verbessern wird.
Vergleich-Scans
Und jetzt sind Sie dran! Entscheiden Sie selbst, welche Scan-Ergebnisse Ihnen am besten gefallen und vergleichen Sie die unterschiedlichen Scanner.
 
  