Úvod do digitální patologie

Úvod do digitální patologie

Také máte pocit, že se novému trendu „zkracování“ nelze vyhnout? Jak se digitalizace může dotknout práce lékařů a laborantek? Jak by se dala využít v základním výzkumu tkání či léčiv? 

Přestože tato novinka není úplně nejčerstvější, díky novým technologiím se stává pro praxi použitelnější než kdy dříve. Proto je třeba se o ní zmínit.

Historie digitální patologie sahá více než 100 let dozadu, kdy bylo poprvé použito speciální vybavení k zachycení snímků z mikroskopu na fotografické desky. Koncept telepatologie – přenos mikroskopických snímků mezi vzdálenými místy – existuje už téměř 50 let. V uplynulém desetiletí však patologie začala procházet skutečnou digitální transformací, která přechází z analogového do elektronického prostředí.

V posledních 20 letech zaznamenaly technologický růst všechny oblasti spojené s IT technologiemi, a tím se otevřely dveře k moderním zobrazovacím aplikacím i do histologických provozů. 

Díky rychlejším procesorům a serverům a vysokorychlostnímu připojení k internetu lze digitální snímky sdílet prostřednictvím sítí pomocí specializovaných softwarových aplikací pro digitální patologii. Pro pomoc při interpretaci a kvantifikaci exprese biomarkerů v tkáňových řezech lze použít také nástroje automatizované analýzy obrazu.

Základním nástrojem digitální patologie je digitalizovaný obrázek preparátu – eSlide, česky by se dal použít termín eSklo. Jedná se o virtuální digitalizovaný preparát, virtuální sklíčko. Rychlý pokrok v technologii snímání celého skla (whole slide imaging – WSI) při využití v současné době již velmi výkonných automatizovaných digitálních patologických skenerů, umožňuje při zvětšení srovnatelném s mikroskopem naskenovat sklo jak v procházejícím světle, tak ve fluorescenci.

Jako nejeden obor ve zdravotnictví se i patologie potýká se silným nedostatkem personálu. Tento trend je celosvětový a předpovídá se, že do roku 2030 bude na celém světě chybět téměř 6 000 patologů. Pokud přidáme rostoucí požadavky na patology a patologické laboratoře, které vznikají s objevováním nových biomarkerů a nových detekčních metod, čelíme situaci, kdy je třeba zapojit inovativní řešení, která tuto náročnou práci zjednoduší. 

Digitální patologie již pomohla revoluci ve vzdělávání

Sektor vzdělávání byl jedním z prvních osvojitelů digitální patologie. Tradiční vzdělávání pomocí světelných mikroskopů má mnoho výzev, včetně přístupu k mikroskopům a preparátům, které lze celkem lehce překonat pomocí digitální patologie.  Studenti si pak mohou prohlížet tkáně ve svém počítači. Digitální patologie umožňuje i prohlížení několika digitálních skel současně, a tím jejich vzájemné srovnání pro lepší porozumění mezi různými částmi tkáně (např. HE a několik IHC barvení).

Pedagog může v naskenované tkáni označit a popsat studentům významné oblasti, což jde s preparátem na skle mnohem hůř. Navíc je v dnešní době ještě více potřeba umožnit studentům podobný způsob sebevzdělávání.

Pokud se vaše pracoviště rozhodne pro komplexní digitalizaci provozu, hraje zde mnoho ekonomických i sociálních faktorů. Při digitalizaci v patologii vzniká totiž celá řada nových kroků. Je potřeba změnit systém práce, a to může být v zaběhnutém systému složitý úkol. Dobře promyšlená a navržená implementace komplexního řešení ale nakonec takovému oddělení přinese benefity, které budou usnadňovat diagnostiku. Prvním velkým krokem je nalezení někoho, kdo ví, čeho chcete dosáhnout, a kdo definuje potřeby a cíle. Je třeba specifikovat potřebnou infrastrukturu, personální kapacity a vlastnosti skeneru.

Použití skenerů v laboratoři patologie má několik možností. Do pracovního postupu, který je nastaven na manuální režim, může přinést digitalizace mnoho dobrého, pokud je zavedena postupně a v dobře promyšlených krocích.

Nejčastěji se s integrací digitálního zpracování preparátů začíná přemýšlet u konzultačních vyšetření. Lékař nechá naskenovat jen skla, která chce odeslat ke konzultaci a laborantka je naskenuje. To obnáší vložení skel do držáku, zasunutí do přístroje a stisknutí tlačítka. O zbytek by se měl stroj postarat – najde si skla v držáku, naskenuje oblast s tkání a přesune obrázky do nastavené složky. Patolog skeny zkontroluje, může připojit svoje poznámky a může je ihned sám sdílet s kolegou na jiném pracovišti. Jednoduché a rychlé, vše může proběhnout v řádech minut. To platí i u peroperačních biopsií, kde může pomoci vyřešit akutní nedostatek lékařů tohoto oboru. 

Další oblastí je mezilaboratorní porovnávání a mezioborová spolupráce. Zkrátka tam, kde se hodí, aby byl obrázek sdílen, jako by se na něj uživatel díval v mikroskopu.

Pokud se rozhodnete na pracovišti skenovat všechna skla, pak jsou i zde dvě cesty. Jedna je regresivní – kdy se skla bez časového stresu skenují po stanovení diagnózy a zařazují se do digitálního archivu, kde se pak dají velmi snadno vyhledat, prohlížet i sdílet po pár kliknutích myší. 

Vzhledem k současné legislativě je stále nutné uchovávat skla a bloky po celkem dlouhou dobu, ale digitální archiv si své opodstatnění najde tak jako tak. 

Skenovat můžete buď kompletně celý provoz, nebo jen část pacientů např. s diagnózou malignit. Laborantky tak nemusí trávit cenný čas hledáním špatně zařazených preparátů nebo skel, která nebyla ideálně zamontovaná, a jejich výpovědní hodnota není dobrá. Takto lze dobře uchovat i IHC či fluorescenční preparáty, které ztrácí hodnotu v čase a lze se k nim následně snadno vracet.

Složitější na implementaci je skenování progresivní, kdy se skenují všechny, případně vybrané případy pro diagnostiku. Sklo se obarví a ihned po zamontování se vloží do skeneru. Skla se do stroje vkládají v takovém pořadí, v jakém vystoupila z montovacího automatu. Skener je následně naskenuje a přiřazený software roztřídí do složek podle zvoleného klíče z čárového kódu na skle, pokud je tento kód schopen přečíst. Progresivní skenování klade vysoké nároky na rychlost skeneru a jejich adekvátní počet, aby nedocházelo k prodlevám mezi vyhotovením preparátu a jeho odečítáním. 

Výběr skeneru, databáze a analytických nástrojů

Před celým procesem výběru si je třeba položit otázky:

Implementace 

Co potřebujeme?

Kde by nám mohla digitalizace pomoci?

Jsme připraveni na změnu?

Skener

Ne všechny skenery jsou stejné a ne všechny potřeby oddělení jsou stejné. Je to podobné, jako když vybíráte imunohistochemický automat nebo barvící linku. 

Nejdříve je nutné zvážit, jaký typ vzorků chcete skenovat – běžné preparáty v procházejícím světle, fluorescenci nebo obojí? Jedná se o kompletní případy nebo jen konzultační IHC či FISHe nebo gynekologicko-cytologické vzorky? Musíte spočítat, kolik jich potřebujete skenovat v současnosti a myslet i na to, kolik jich budete potřebovat skenovat za tři nebo pět let, protože počet vyšetření stále narůstá. 

Také je potřeba zvážit, kolik jich budete skenovat na denní bázi a jak rychle se budete potřebovat podívat na eSklo. Na těchto základních parametrech stojí první směřování k výběru typu skeneru a také počtu skenerů na pracovišti. Záleží na kapacitě skeneru a jeho rychlosti – schopnosti přístroje naskenovat požadovaný počet skel např. za den.

Budete skenovat preoperační biopsie? Pak potřebujete flexibilní systém, který vám dovolí skenovat přednostní vzorky, a to velmi rychle. 

 

Správa obrázků – databáze

Jakmile definujete, co potřebujete z hlediska skenování, dalším klíčovým bodem je správa naskenovaných obrázků. Pokud je skenování málo časté, skeny lze v systému třídit ručně ze složky obrázků a přiřazovat k pacientům. Bez třídění by byl systém neefektivní. Lepší variantou je však databáze obrázků, která roztřídí eSkla podle vámi určeného klíče k číslu pacienta.

Systém správy obrázků musí být bezpečný a robustní, ale také dostatečně flexibilní tak, aby byla správa snadná pro uživatele různé úrovně (lékař, laborant, administrativa), a také aby zde byla možnost přizpůsobit jej  specifickým potřebám vašeho oddělení. Je to jeden z důvodů, proč by měl být k jednáním vždy přizván IT odborník, který vašemu systému rozumí. 

Obrazová analýza (OA) – bez patologa to nejde

Pokud máte sklo v digitalizované podobě, potom je už zbývá jen krůček k tomu, abyste si vyzkoušeli, jak funguje e-patolog. 

Analýza naskenovaných obrázků může probíhat různě. Pokud budete analyzovat jen základní parametry, můžete využít základních funkcí prohlížečů naskenovaných skel, jako je měření vzdáleností nebo označení počtu mitóz přímo na obrazovce, a nemusíte pokročilejší software OA nijak řešit. 

Pokud si myslíte, že byste v budoucnu třeba OA zaváděli, lze se na to připravit už při nákupu skeneru. Je potřeba mít hrubou představu o tom, jaké parametry budete analyzovat. 

V laboratoři patologie si lze představit základní funkce, jako je třeba analýza IHC barvení estrogenových a progesteronových receptorů – tedy škála jaderného barvení. Hodnocení HER2 na membránách a samozřejmě signálů v ISH metodách. Multiplexové barvící metody budou jednou možná také vyžadovat hodnocení pomocí OA. Tady lze namítat, že program v počítači nemůže postihnout kompletně heterogenitu tkáně, a že není schopen se rozhodovat v hraničních případech, kde jistě také hrají roli i další faktory – např. klinická data pacienta. Patologa OA tedy nenahrazuje, je ale schopna mu poskytnout nástroj na rychlejší hodnocení případů s výsledným hodnotícím protokolem. 

Zjistěte si, jaké možnosti v OA nabízí firmy, které skenery vyrábějí nebo prodávají, a zda je nabízí jako IVD. Pokud ano, pak si zjistěte také zda se progresivně věnují i vývoji algoritmů, protože diagnostika se neustále vyvíjí. Pokud se nerozhodnete pro nákup AO algoritmů společně se skenerem, je nutné, abyste si zjistili relevantní informace o kompatibilitě formátu eSkla se zamýšleným softwarem OA. 

Shrňme si tedy plusy a minusy digitalizace provozu:

Jednodušší zobrazení na monitoru

Eliminuje ztráty skel

Snadné sdílení preparátu mezi pracovišti

Snadná analýza preparátu pomocí OA

Vyžaduje větší investici

Vyžaduje školenou obsluhu

Přepracování pracovních procesů v laboratoři

Rychlý pokrok v technologii snímání celého skla spolu s pokroky v softwarových aplikacích, rozhraním LIS / LIMS a vysokorychlostním propojením umožnil plně integrovat digitální patologii do patologických pracovních postupů a pro personalizovanou medicínu. Jen je využít.

 

Speciální akce na vybrané produkty společnosti Ray Biotech

Speciální akce na vybrané produkty společnosti Ray Biotech

Pokud u nás zakoupíte tři ELISA kity od společnosti Ray Biotech a použijete v objednávce slevový kód, třetí kit budete mít zdarma!

více informací
kategorie: imunologie
Protilátka měsíce – CD20 (klon L26) – myší monoklonální protilátka

Protilátka měsíce – CD20 (klon L26) – myší monoklonální protilátka

Antigen CD20 je neglykosylovaný fosfoprotein, který je exprimován na normálních a maligních lidských B buňkách a předpokládá se, že působí jako receptor během aktivace a diferenciace B buněk. Spolu s CD79a je CD20 jedním z nejdůležitějších markerů pro identifikaci novotvarů z B-buněk. Např. je CD20 exprimován ve velké většině případů B-buněčné leukémie/lymfomu.

více informací
Úvod do dekalcifikace

Úvod do dekalcifikace

Dekalcifikace popisuje techniku ​​odstraňování minerálů z kosti nebo jiné kalcifikované tkáně, aby bylo možné připravit kvalitní parafínové řezy, které si zachovávají všechny základní mikroskopické prvky. Dekalcifikace se provádí po důkladném zafixování vzorku a před rutinním zpracováním do parafínu. V tomto článku je popsána základní struktura kosti a jsou uvedeny technické možnosti pro přípravu řezů. Je zde diskutován postup pro dekalcifikaci a úspěšné monitorování procesu, a jsou také uvedeny některé oblíbené možnosti ve výběru reagencií.

více informací