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)

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Preparaciones digitales en diagnóstico primario

• Escasa experiencia

• Uso poco efectivo (no se utilizan sus posibilidades)

• Reticencia por parte de patólogos

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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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Uso poco eficiente

Thorstenson et al. J Pathol Inform 2014, 5:14 (28 March 2014). 7

La opinión de los patólogos

Thorstenson et al. J Pathol Inform 2014, 5:14 (28 March 2014). 8

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

Citología

House et al. J Pathol Inform 2013, 4:28 (29 October 2013). 11

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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Estándares de imagen digital: DICOM

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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

Aplicaciones móviles

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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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¡Muchas gracias!

marcial@seis.es