Quy trình tạo tiêu bản số hóa đúng chuẩn: Từ mẫu mô đến hình ảnh WSI chất lượng cao trong chẩn đoán giải phẫu bệnh

1. Tóm tắt

Số hóa tiêu bản giải phẫu bệnh là bước nền tảng của giải phẫu bệnh kỹ thuật số (Digital Pathology), cho phép chuyển đổi lam kính truyền thống thành hình ảnh kỹ thuật số có độ phân giải cao (Whole Slide Imaging – WSI). Quy trình tạo tiêu bản số hóa đúng chuẩn đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ từ khâu chuẩn bị mẫu, xử lý mô, cắt lát, nhuộm, đến quét và kiểm soát chất lượng hình ảnh.

Bài viết này trình bày chi tiết các bước trong quy trình tạo tiêu bản số hóa, các tiêu chuẩn chất lượng cần tuân thủ và vai trò của công nghệ trong việc đảm bảo hình ảnh WSI đáp ứng yêu cầu chẩn đoán. Đồng thời, bài viết giới thiệu giải pháp toàn diện của Công ty TNHH Khoa học Kỹ thuật Genobi – từ thiết bị xử lý mô, máy quét tiêu bản đến phần mềm phân tích AI – hỗ trợ các phòng xét nghiệm thực hiện quy trình số hóa đạt chuẩn, nâng cao chất lượng chẩn đoán và hiệu quả vận hành.

2. Nội dung chính

Giải phẫu bệnh là “tiêu chuẩn vàng” trong chẩn đoán ung thư và nhiều bệnh lý khác. Quy trình truyền thống bao gồm tiếp nhận mẫu mô, cố định, xử lý, đúc paraffin, cắt lát, nhuộm và quan sát dưới kính hiển vi. Tuy nhiên, phương pháp này đang đối mặt với nhiều thách thức: thiếu hụt bác sĩ chuyên khoa, khó khăn trong lưu trữ và chia sẻ lam kính, hạn chế trong hội chẩn từ xa, và sự phụ thuộc lớn vào kinh nghiệm cá nhân của bác sĩ.

Sự ra đời của giải phẫu bệnh kỹ thuật số với công nghệ Whole Slide Imaging (WSI) đã giải quyết những vấn đề này. WSI cho phép số hóa toàn bộ tiêu bản thành hình ảnh kỹ thuật số có độ phân giải gigapixel, có thể xem, phân tích, chia sẻ và lưu trữ trên máy tính. Tuy nhiên, chất lượng chẩn đoán trên tiêu bản số phụ thuộc rất lớn vào chất lượng của tiêu bản số hóa. Một tiêu bản số kém chất lượng – do lỗi trong quá trình chuẩn bị mẫu, cắt lát, nhuộm hoặc quét – có thể dẫn đến chẩn đoán sai hoặc bỏ sót tổn thương.

Quy trình tạo tiêu bản số hóa đúng chuẩn đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ ở mọi công đoạn, từ khâu tiếp nhận mẫu đến khi hình ảnh WSI sẵn sàng cho chẩn đoán. Các tổ chức uy tín như Hiệp hội Giải phẫu bệnh Hoa Kỳ (CAP) và Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) đã ban hành các hướng dẫn và tiêu chuẩn nhằm đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của hình ảnh WSI. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết quy trình tạo tiêu bản số hóa đúng chuẩn, các tiêu chuẩn chất lượng cần tuân thủ, và giới thiệu giải pháp toàn diện của Công ty TNHH Khoa học Kỹ thuật Genobi trong việc hỗ trợ các phòng xét nghiệm thực hiện quy trình này.

3. Nội dung chuyên sâu

A. Cơ chế sinh học và nguyên lý công nghệ

3.1. Tổng quan quy trình tạo tiêu bản số hóa

Quy trình tạo tiêu bản số hóa bắt đầu từ mẫu mô bệnh phẩm và kết thúc bằng hình ảnh WSI sẵn sàng cho chẩn đoán. Quy trình bao gồm các bước sau:

Thu nhận và cố định mẫu: Mẫu mô được lấy từ bệnh nhân và cố định ngay trong formalin đệm trung tính 10%.
Xử lý mô: Mẫu được khử nước, làm trong và tẩm paraffin.
Đúc khối: Mẫu được nhúng vào paraffin để tạo khối cứng.
Cắt lát: Khối paraffin được cắt thành các lát mỏng (4-5 micromet).
Nhuộm: Lát cắt được gắn lên lam kính và nhuộm (thường là H&E hoặc nhuộm hóa mô miễn dịch).
Đậy lam (Coverslipping): Lam kính được đậy bằng lam mỏng #1.5.
Số hóa (Scanning): Tiêu bản được quét bằng máy quét WSI để tạo ra hình ảnh số.

3.2. Chuẩn bị tiêu bản “sẵn sàng cho số hóa” (Digital-Ready Slides)

Để đạt được hình ảnh WSI chất lượng cao, tiêu bản cần được chuẩn bị theo các tiêu chuẩn đặc biệt. Theo hướng dẫn của CAP và Hiệp hội Kỹ thuật viên Giải phẫu bệnh (NSH), các yếu tố then chốt bao gồm:

Độ dày lát cắt: Lát cắt nên có độ dày 4-5 micromet, đồng đều và không bị gấp nếp. Lát cắt quá dày có thể gây chồng chéo tế bào, làm mờ chi tiết; lát cắt quá mỏng có thể làm mất cấu trúc mô.

Chất lượng nhuộm: Màu sắc phải đồng đều, tương phản tốt, không bị mờ hoặc nhiễu. Quy trình nhuộm cần được chuẩn hóa để đảm bảo tính nhất quán giữa các tiêu bản.

Lam kính sạch và khô: Lam kính phải sạch, không có bụi, vết bẩn hoặc dấu bút. Tiêu bản phải được để khô hoàn toàn trước khi quét, vì độ ẩm có thể làm mờ hình ảnh hoặc gây hư hỏng máy quét.

Lam mỏng chuẩn: Sử dụng lam mỏng #1.5 để đạt độ trong suốt tối ưu và giảm hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Tập trung mô: Mô cần được đặt ở vị trí trung tâm của lam và nằm trong cùng một mặt phẳng tiêu cự.

3.3. Nguyên lý hoạt động của máy quét WSI

Máy quét WSI hoạt động theo nguyên lý chụp ảnh từng phần nhỏ của tiêu bản (tile scanning) hoặc theo dải (linear scanning), sau đó ghép các ảnh nhỏ thành một bức ảnh toàn cảnh duy nhất. Quá trình bao gồm:

Định vị: Máy tự động xác định vùng mô trên lam.
Lấy nét: Máy tự động lấy nét ở nhiều điểm để đảm bảo độ sắc nét.
Quét: Máy quét từng phần nhỏ của tiêu bản với độ phóng đại 20X hoặc 40X.
Ghép ảnh: Phần mềm ghép các ảnh nhỏ thành ảnh WSI hoàn chỉnh.
Lưu trữ: Ảnh WSI được lưu dưới dạng file định dạng chuẩn (như SVS, TIFF).

3.4. Kiểm soát chất lượng trong quy trình số hóa

Kiểm soát chất lượng (QC) là yếu tố quan trọng trong quy trình tạo tiêu bản số hóa. QC cần được thực hiện ở nhiều giai đoạn:

Trước quét: Kiểm tra chất lượng tiêu bản, độ dày lát cắt, chất lượng nhuộm, độ sạch của lam.
Trong quét: Giám sát quá trình quét, kiểm tra độ lấy nét, phát hiện lỗi.
Sau quét: Kiểm tra chất lượng hình ảnh WSI, độ phân giải, màu sắc, độ tương phản.

Một số phòng xét nghiệm đã ứng dụng AI để thực hiện QC 100% trên hình ảnh WSI, giúp phát hiện lỗi và cải thiện độ chính xác.

B. Kết quả thực nghiệm và ứng dụng thực tế

3.5. Tiêu chuẩn và hướng dẫn quốc tế về số hóa tiêu bản

Để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của hình ảnh WSI, các tổ chức quốc tế đã ban hành các tiêu chuẩn và hướng dẫn:

ISO/CD 24051-2: Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu và khuyến nghị cho việc số hóa các lát cắt mô, xử lý hình ảnh WSI và phân tích dựa trên AI để hỗ trợ chẩn đoán giải phẫu bệnh. Tiêu chuẩn áp dụng cho các xét nghiệm chẩn đoán in vitro sử dụng giải phẫu bệnh kỹ thuật số và phân tích hình ảnh bằng AI.
Hướng dẫn của Hiệp hội Giải phẫu bệnh Hoa Kỳ (CAP): CAP khuyến nghị tất cả các phòng xét nghiệm triển khai WSI cho mục đích chẩn đoán lâm sàng cần thực hiện các nghiên cứu xác nhận (validation) của riêng mình. Nghiên cứu xác nhận nên bao gồm ít nhất 60 ca thường quy cho mỗi ứng dụng, so sánh sự tương đồng chẩn đoán giữa tiêu bản số và tiêu bản kính với khoảng cách ít nhất 2 tuần giữa hai lần đọc.
Hướng dẫn của Hội Giải phẫu bệnh Châu Âu (ESP): ESP nhấn mạnh sự cần thiết của tiêu chuẩn hóa, kiểm soát chất lượng và tính bền vững trong chuyển đổi số giải phẫu bệnh. Tất cả các quy trình phải được tiêu chuẩn hóa tối đa để đảm bảo tính tái lập và độ tin cậy của chẩn đoán.
Hướng dẫn của Hội Giải phẫu bệnh Ba Lan (2026): Các khuyến nghị này đề cập đến các khía cạnh kỹ thuật, tổ chức và pháp lý của việc triển khai giải phẫu bệnh kỹ thuật số, với trọng tâm là đảm bảo chất lượng nhất quán và giảm thiểu sự biến đổi trong kết quả chẩn đoán.

3.6. Thực tiễn tại Việt Nam

Tại Việt Nam, xu hướng số hóa tiêu bản giải phẫu bệnh đang được các bệnh viện và phòng xét nghiệm tiên phong đón nhận. Các bệnh viện như Bệnh viện Đại học Y Dược TP.HCM (UMC) và Bệnh viện Ung bướu TP.HCM đã bắt đầu triển khai giải phẫu bệnh kỹ thuật số.

Công ty TNHH Khoa học Kỹ thuật Genobi đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình này tại Việt Nam. Genobi cung cấp giải pháp toàn diện cho quy trình tạo tiêu bản số hóa đúng chuẩn:

Máy quét tiêu bản kỹ thuật số đa dạng:
- LD Patho 320A: Thiết kế nhỏ gọn (6kg), di động, quét 2 tiêu bản/lượt, độ phóng đại 20X, vận hành qua màn hình cảm ứng.
- LD Patho 340A: Máy quét 2 tiêu bản, tích hợp màn hình cảm ứng và HDMI, thiết kế nhỏ gọn cho phòng lab quy mô nhỏ.
- IPS-4 (InnoCell Pathology Scanner): Quét đồng thời 4 tiêu bản tế bào học mỗi lượt.
- IPS-120: Quét đồng thời lên đến 120 tiêu bản, tốc độ <45 giây (vùng 15×15 mm).
- LD Cyto2200: Máy quét thông lượng cao với khả năng quét 200 tiêu bản, độ phóng đại 20X/40X, tự động hóa hoàn toàn.
Phần mềm AI hỗ trợ chẩn đoán: Tích hợp các thuật toán AI của Landing Med, được huấn luyện trên hơn 10 triệu mẫu tế bào học, tự động phát hiện vùng tổn thương, phân loại tế bào bất thường và hỗ trợ bác sĩ trong quyết định chẩn đoán.
Hệ thống lưu trữ và quản lý dữ liệu: Cho phép lưu trữ, truy xuất và chia sẻ hình ảnh số hóa dễ dàng, phục vụ hội chẩn từ xa và đào tạo.
Dịch vụ số hóa tiêu bản trọn gói: Genobi tiếp nhận mẫu từ khắp cả nước, quét tại các điểm ở Hà Nội, TP.HCM, Đà Nẵng, Quy Nhơn và Nha Trang, trả kết quả chỉ trong 4–8 giờ kể từ khi nhận mẫu.

C. Đánh giá ưu và nhược điểm

Phương diện	Ưu điểm	Nhược điểm / Thách thức
Chất lượng hình ảnh	Hình ảnh WSI có độ phân giải cao, có thể phóng to/thu nhỏ linh hoạt, xem chi tiết tế bào	Chất lượng phụ thuộc vào chất lượng tiêu bản và quy trình quét
Tiêu chuẩn hóa	Quy trình số hóa có thể được tiêu chuẩn hóa để đảm bảo tính nhất quán	Cần tuân thủ các hướng dẫn và tiêu chuẩn quốc tế (ISO, CAP)
Hiệu suất	Giảm thời gian trả kết quả, tăng năng suất làm việc	Đầu tư ban đầu cao (máy quét, máy chủ, phần mềm)
Lưu trữ và chia sẻ	Lưu trữ vĩnh viễn, không chiếm diện tích, chia sẻ dễ dàng qua mạng	Yêu cầu dung lượng lưu trữ lớn và hạ tầng mạng ổn định
Hội chẩn và đào tạo	Hội chẩn từ xa dễ dàng, xây dựng thư viện số phục vụ đào tạo	Cần tuân thủ quy định về bảo mật dữ liệu
Xác nhận (Validation)	Có hướng dẫn rõ ràng từ CAP và ISO	Yêu cầu nghiên cứu xác nhận riêng cho từng phòng xét nghiệm (≥60 ca/ứng dụng)

4. Thảo luận và Xu hướng

4.1. Xu hướng phát triển của quy trình tạo tiêu bản số hóa

Tự động hóa toàn diện: Các hệ thống xử lý mô tự động đang được phát triển để chuẩn hóa quy trình từ cố định đến nhuộm, giảm thiểu sai sót do con người. Các máy quét WSI thế hệ mới như LD Cyto2200 đã tích hợp tự động hóa hoàn toàn từ tải lam, quét đến nhận diện nhãn.

Tích hợp AI trong kiểm soát chất lượng: AI đang được ứng dụng để kiểm tra chất lượng tiêu bản và hình ảnh WSI một cách tự động, phát hiện lỗi và cải thiện độ chính xác. Các mô hình AI có thể đánh giá độ dày lát cắt, chất lượng nhuộm và phát hiện các artifact trước khi tiêu bản được gửi đến bác sĩ.

Tiêu chuẩn hóa quốc tế: ISO/CD 24051-2 và các hướng dẫn từ CAP và ESP đang tạo ra khung tiêu chuẩn chung cho quy trình số hóa tiêu bản, giúp các phòng xét nghiệm trên toàn thế giới áp dụng các thực hành tốt nhất.

Tích hợp với bệnh án điện tử: Hình ảnh WSI đang được tích hợp vào hệ thống bệnh án điện tử, cho phép bác sĩ lâm sàng truy cập hình ảnh giải phẫu bệnh cùng với các dữ liệu lâm sàng khác, hỗ trợ chẩn đoán và điều trị toàn diện.

4.2. Vai trò của Genobi trong việc thúc đẩy quy trình số hóa đạt chuẩn tại Việt Nam

Công ty TNHH Khoa học Kỹ thuật Genobi đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các phòng xét nghiệm tại Việt Nam thực hiện quy trình tạo tiêu bản số hóa đúng chuẩn:

Cung cấp giải pháp toàn diện: Từ thiết bị xử lý mô, máy quét tiêu bản (LD Patho 320A, LD Patho 340A, IPS-4, IPS-120, LD Cyto2200) đến phần mềm quản lý và phân tích AI, Genobi cung cấp một hệ sinh thái hoàn chỉnh cho quy trình số hóa tiêu bản.
Hỗ trợ kỹ thuật và đào tạo: Genobi đồng hành cùng khách hàng trong suốt quá trình triển khai, từ tư vấn thiết kế quy trình, lắp đặt, đào tạo nhân sự đến bảo trì và nâng cấp hệ thống.
Tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế: Các sản phẩm của Genobi, bao gồm máy quét LD Patho 320A và LD Cyto2200, được chứng nhận CE-IVD theo Quy định EU 2017/746, đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng quốc tế.
Dịch vụ số hóa tiêu bản: Genobi cung cấp dịch vụ số hóa tiêu bản trọn gói với thời gian trả kết quả nhanh (4–8 giờ), giúp các bệnh viện và phòng xét nghiệm tiếp cận công nghệ số hóa mà không cần đầu tư máy móc.
Đồng hành cùng chuyển đổi số y tế: Genobi cam kết đồng hành cùng các cơ sở y tế trong hành trình chuyển đổi số giải phẫu bệnh, góp phần nâng cao chất lượng chẩn đoán và điều trị tại Việt Nam.

5. Kết luận

Quy trình tạo tiêu bản số hóa đúng chuẩn là nền tảng của giải phẫu bệnh kỹ thuật số, đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ ở mọi công đoạn từ chuẩn bị mẫu, xử lý mô, cắt lát, nhuộm đến quét và kiểm soát chất lượng. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như ISO/CD 24051-2 và hướng dẫn của CAP và ESP là yếu tố then chốt để đảm bảo hình ảnh WSI đáp ứng yêu cầu chẩn đoán.

Tại Việt Nam, Công ty TNHH Khoa học Kỹ thuật Genobi đang đóng vai trò tiên phong trong việc cung cấp giải pháp toàn diện cho quy trình tạo tiêu bản số hóa – từ thiết bị xử lý mô, máy quét tiêu bản đa dạng (LD Patho 320A, LD Patho 340A, IPS-4, IPS-120, LD Cyto2200) đến phần mềm phân tích AI và hệ thống lưu trữ. Với cam kết đồng hành cùng các cơ sở y tế trong suốt quá trình chuyển đổi số, Genobi góp phần nâng cao chất lượng chẩn đoán, rút ngắn thời gian trả kết quả và mở ra khả năng hội chẩn từ xa, đào tạo và nghiên cứu, hướng tới một nền y học chính xác và cá nhân hóa.

Thu Thảo Genobi

Tài liệu tham khảo:

ISO/CD 24051-2 – Medical laboratories — Part 2: Digital pathology and artificial intelligence (AI)-based image analysis
Validating Whole Slide Imaging for Diagnostic Purposes in Pathology – Guideline from the College of American Pathologists (CAP)
Digital transformation of pathology – European Society of Pathology (ESP) expert opinion paper
Guidelines for the adoption of digital pathology – Polish Society of Pathologists (2026)
Preanalytic factors in digital pathology implementation – Royal College of Surgeons
Quality in, quality out: Practical considerations for ‘digital ready’ slides
Whole Slide Imaging: Principles and Applications
Implementing 100% quality control in a cervical cytology workflow using whole slide images and AI
Landing Med Product Specifications – LD Patho 320A, LD Patho 340A, LD Cyto2200
Genobi – Dịch vụ số hóa tiêu bản
Genobi – Máy quét tiêu bản tự động IPS-120