光学密度图像分析评估试剂过度使用后苏木精-伊红染色质量的变化

这篇综述通过光学密度（OD）图像分析技术，系统评估了5家供应商的苏木精-伊红（H&E）染色试剂过度使用对12种组织（11种人源和1种猪源）染色质量的影响。研究发现伊红染色强度随试剂使用次数增加显著降低（p<0.05），但所有染色结果仍符合美国病理学家学会（CAP）和国家组织技术学会（NSH）的诊断标准。研究为建立定量化的染色质量控制系统提供了重要依据，建议实验室根据组织类型和试剂供应商特性优化更换周期。

　　

材料与方法
研究采用商业化的半自动数字成像系统，对12种固定石蜡包埋（FFPE）组织（含人源腺癌、脑、胃肠道间质瘤等）进行标准化切片（4μm）。使用Sakura Tissue-Tek? Prisma?全自动染色机，以5家供应商（匿名编号Vendor1-5）的H&E试剂进行连续染色实验。Study1（2018年）测试Vendor1试剂在5400张切片中的性能变化，Study2（2020年）扩展评估4家供应商各3000张切片的数据。染色质量通过双盲法由认证组织学家和兽医病理学家按5分制评分，同时采用HALO?图像分析软件（v2.2-2.3）定制算法测量OD值，共分析6946个组织样本。

结果
手动检查发现

• 伊红染色强度在甲状腺、肝脏等富含细胞质的组织中下降最显著（肉眼可见变化始于第270张切片）
• 二甲苯过度使用（超推荐量5倍）未导致脱蜡不完全或伊红渗色
• Vendor4的苏木精染色初始较深（OD 0.40 vs 其他供应商0.21-0.35），但所有供应商染色结果均满足诊断需求

光学密度分析显示

• 伊红OD值总体下降9.59%（甲状腺组织最大降幅达25.07%，p<0.001）
• 苏木精OD值呈现组织特异性变化：脑组织增加23.45%，而胃肠道间质瘤（GIST）增加18.64%
• 组织内变异系数（CV）均<3%，但甲状腺和皮肤等异质性组织的OD波动较大

讨论
该研究首次通过大规模定量分析证实：
1）不同供应商试剂对过度使用的敏感性存在差异，伊红稳定性普遍低于苏木精；
2）富含细胞质的组织（如甲状腺）更易受试剂衰减影响；
3）现行CAP/NSH指南中"800-1500张切片"的试剂更换建议可适当放宽，但需建立包含OD监测的质控体系。值得注意的是，Vendor3配套的分化/蓝化试剂盒需每1250张切片更换，提示复合试剂系统的维护更为严格。

应用价值
研究提出的OD量化模型可检测人眼难以识别的2.7%染色强度变化，为实验室优化试剂管理提供了以下路径：

• 高吞吐量实验室建议采用数字图像分析（如Levey-Jennings图表）监控染色衰减
• 资源有限实验室可通过多组织对照切片建立半定量评分系统
• 针对特殊染色需求（如免疫组化复染），应优先考虑Vendor1等表现稳定的供应商

技术局限性
研究未控制前分析变量（如固定时间），且算法对甲状腺滤泡等特殊结构的OD测量存在约0.02波动。未来研究可结合人工智能技术提升异质性组织的分析精度。