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El presente y el futuro de la
Patología Digital
Ponente: Dr. Marcial García Rojo.
Hospital: Hospital de Jerez de la Frontera, Cádiz.
Índice
1. Usos actuales de la patología digital – Telepatología hoy día – Diagnóstico primario – Reproducibilidad en
diagnóstico – Citología
2. Limitaciones de la tecnología actual – Digitalización masiva – Corrección de color – Monitores
3. Estándares de imagen digital
4. Análisis de imagen 5. Gestión de un proyecto de
patología digital 6. Perspectivas de futuro:
– Formación en patología digital
– Aplicaciones móviles – Tecnología táctil – Técnicas de reconstrucción de
imágenes – Nuevas modalidades de
imagen
Telepatología hoy día
• No es posible hacer preparación digital y telepatología robótica a la vez
• Telepatología robótica (TR) es lenta (el patólogo necesita más rapidez para mover la preparación)
• La lentitud impide evaluar toda la preparación en una intraoperatoria Seleccionar áreas de interés
• TR No es posible un control exacto del foco óptimo (el sistema enfoca automáticamente permitiendo poco control)
• La vista en miniatura en TR para seleccionar áreas de interés es demasiado pequeña y no se ven pequeños grupos de células. No es útil en citología
Thrall et al. J Pathol Inform 2014, 5:21 (28 July 2014). iScan Coreo Au (Roche Ventana Medical Systems)
4
Preparaciones digitales en diagnóstico primario
• Escasa experiencia
• Uso poco efectivo (no se utilizan sus posibilidades)
• Reticencia por parte de patólogos
5
Escasa experiencia
Suecia. Kalmar/Linköping (Aperio ScanScope AT and CS, Hamamatsu NanoZoomer XR and 2.0-RS). Thorstenson et al. J Pathol Inform 2014, 5:14 (28 March 2014).
Más de 500.000 preparaciones digitalizadas para diagnóstico primario. Tasa de adopción: 38%. Los principales problemas técnicos y operativos pudieron ser solucionados.
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Reproducibilidad en diagnóstico
• Mama: Escasa variabilidad intraobservador. Persisten en casos como hiperplasia ductal mama / hiperplasia atípica
• Linfomas: Peor reproducibilidad en grados de linfoma folicular que microscopía convencional (sólo 17 casos)
Reyes et al. J Pathol Inform 2014, 5:5 (25 February 2014). / Lozanski et al. J Pathol Inform 2013, 4:30 (29 October 2013). 9
Citología
• Citología líquida ginecológica: Alta concordancia entre microscopio convencional (MC) y patología digital (PD), pero el MC tiene mejor tasa de acuerdo inter-observador. Se recomienda usar al menos 3 planos con 1 μm de intervalo
• Citología general: Ambos métodos tienen fiabilidad >95% para diagnosticar casos positivos y negativos, pero PD requiere más tiempo (3 min/digital frente a 1,7 min/convencional). No se usó escaneado tridimensional (eje Z)
Donnelly et al. J Pathol Inform 2013, 4:38 (31 December 2013). / House et al. J Pathol Inform 2013, 4:28 (29 October 2013). 10
Limitaciones de la tecnología actual Digitalización completa
• ¿Cómo digitalizo? 80% casos basta objetivo 20x, pero se requiere 40 x e incluso eje Z
• Tiempo de lectura. Campo de visualización: El campo de un microscopio en general es mayor que la mayoría de los monitores Usar monitores mayores.
• El almacenamiento requerido. Incluso a 20x, para digitalizar 330.000 preparaciones (0,4 GB/prep) serían 130 TB.
Thorstenson et al. J Pathol Inform 2014, 5:14 (28 March 2014). http://www.spotimaging.com/resources/white-papers/microscope-adapter-magnification-effect-on-image-field-of-view.php 12
Corrección de color
• Los patólogos trabajan mejor con una buena calibración de color
• No hay un consenso en formato de imagen, compresión ni color. Los escáneres y los visores son factores que pueden afectar al color
Bautista et al. J Pathol Inform 2014, 5:4 (31 January 2014) 13
Corrección de color
• Se propone utilizar una preparación normalizada para calibrar el color del escáner, el visor y el monitor
Bautista et al. J Pathol Inform 2014, 5:4 (31 January 2014) 14
Monitores
• Monitores de calidad diagnóstica (aprobados por FDA para mamografía o Rx convencional)
• Coste: 2.000 – 15.000 euros
• Desde 2 MP (61 cm/24,1") hasta 8 MP (79 cm /31,1")
• 4 MP (76 cm/30,0") es óptimo
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Soluciones prácticas ante formatos diferentes
• Sistemas que leen los principales formatos del mercado (ej: web de la SEAP)
• Fabricantes proporcional información de inercambio • “Vendor neutral archive”: VNA • OpenSlide.org
• Aperio (.svs, .tif) • Hamamatsu (.vms, .vmu, .ndpi) • Leica (.scn) • MIRAX (.mrxs) • Sakura (.svslide) • Trestle (.tif) • Generic tiled TIFF (.tif)
Goode et al. J Pathol Inform 2013, 4:27 (27 September 2013)
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Análisis de imagen
• En inmunohistoquímica, ofrece resultados similares a la evaluación manual o incluso mejor (Ki67).
• Impacto del escáner utilizado
Keay et al. J Pathol Inform 2013, 4:19 (31 July 2013) 18
Análisis de imagen
(a) 1+ por patólogos 2+ por algoritmo
(b) 2+ por patólogos 1+ por algoritmo
Keay et al. J Pathol Inform 2013, 4:19 (31 July 2013) 19
Gestión de un proyecto de patología digital
• Integración con el sistema de información de patología
• La imagen utilizada para diagnóstico no podrá ser eliminada Almacenamiento
• Remodelar circuito del servicio (BPMN, Lean, Indagación en contexto,…)
20 Thorstenson et al. J Pathol Inform 2014, 5:14 (28 March 2014).
Gestión de un proyecto de patología digital
21 Thorstenson et al. J Pathol Inform 2014, 5:14 (28 March 2014). / Hot et al. J Pathol Inform 2013, 4:32 (29 November 2013)
Contextual inquiry
Perspectivas de futuro
• Formación en patología digital
– Formación continuada y residentes
– Clinical fellowship in pathology informatics
– Grados en bioinformática
– Bachillerato y estudiantes de grado de medicina: Escuelas de verano con un programa que incluye informática, biología y bioinformática
22 Quinn et al. J Pathol Inform 2014, 5:22 (30 July 2014). Mandelker et al. J Pathol Inform 2014, 5:11 (28 March 2014). Dutta-Moscato et al. J Pathol Inform 2014, 5:12 (28 March 2014)
Necesidad de especialización • Perfiles especializados son
difíciles de encontrar
• La demanda puede surgir por cambios legislativos
• No hay guías de mejores práctica (o son generales) para informática sanitaria y casi todo se basa en improvisación
25
4 Mpixels
30”(75.62 cm)
Pitch: 0.250 mm
Size:
2560 x 1600
Brightness:
200(Dicom)/ 370
(max) cd/m2
3 Mpixels
20.8” (52.8 cm)
Pitch: 0.207 mm
Size:
2048 x 1536
Brightness:
500(Dicom)/ 800
(max) cd/m2
Tecnología táctil y móvil
¿Táctil? Encontrar la mejor interfaz
Técnicas de reconstrucción de imágenes
• Localizar cáncer de próstata en imágenes (correlación radiológica)
26 Gibeson et al. J Pathol Inform 2013, 4:31 (31 October 2013)
Técnicas de reconstrucción de imágenes
27 Toth et al. J Pathol Inform 2014, 5:8 (28 March 2014). Histostitcher™ software
Graduar tumores (núcleos) automáticamente
28 Yeh et al. J Pathol Inform 2014, 5:23 (30 July 2014). Carcinoma renal
Nuevas modalidades de imagen
• Óptica multiespectral, resonancia, láser confocal, etc. aplicadas a microscopía
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Conclusiones
• La tecnología de escaneado permite un escaneado total (velocidad escaneado y calidad)
• pero aún no estamos preparados para deshacernos del microscopio convencional,
• aún debemos aprender a integrar el uso de las imágenes digitales (gestión de imagen),
• formar a los patólogos y futuros patólogos para usarlas eficientemente
• e investigar sobre el posible papel de nuevas modalidades de imagen como la microscopía en vivo.
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31
¡Muchas gracias!
marcial@seis.es
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