Tendencias y retos en la anatomía patológica

Transcripción

1 Madrid, 15 de diciembre de 2011 Tendencias y retos en la anatomía patológica Marcial García Rojo Hospital General Universitario de Ciudad Real marcial@cim.es

2 Índice Introducción. Nuevas tecnologías Mejora en la atención al paciente Escáneres de preparaciones Análisis de imagen automatizado Redes de diagnóstico Microscopía en vivo Robotización en patología Anatomía patológica en tiempo real Conclusiones

3 Microscopía moderna Ernst Abbe (1873), Alemania. Describió la Resolución de los microscopios. Paul Nipkow (1884), Alemania. Convertir imagen óptica 2D en impulso eléctrico Linfoot y Wolf (1956), GB. Resolución axial (eje Z) Marvin Minsky (1957), EEUU. microscopio con sistema óptico confocal de barrido Åslund (1983). Microscopio láser confocal de barrido

4 Nuevas tecnologías de imagen Imagen microscópica infrarrojos, fluorescencia, multiespectral Multiplexación: separar dos o más cromógenos es posible Microscopía endoscópica en vivo Chagnon et al. Lab Invest Jun;90(6):

5 Mejora en la atención al paciente Mejor calidad diagnóstica y evaluación microscópica más rápida Evitar errores, como no revisar áreas de interés o fragmentos pequeños El análisis de imagen automatizado puede ayudarnos a convertir nuestro trabajo en más objetivo y más reproducible en ciertas tareas Integrar información: clínica, molecular, morfológica, análisis imagen (patología de sistemas)

6 Marcar áreas que han sido revisadas

7 Calidad en el diagnóstico Las preparaciones digitales permiten más calidad en el diagnóstico y evaluación microscópica más rápida Ejemplos: Medir determinadas características lesionales Espesor de tumor en melanoma, Distinguir micrometástasis de células tumorales aisladas de ganglios centinelas, Contar glomérulos esclerosados en biopsias renales) es más fácil con preparaciones digitales Ghazarian, et al. J Clin Pathol 2010;63: (E, F Naevoid melanoma with spindle cell morphology)

8 Escáneres de preparaciones Más de 25 sistemas disponibles: 3DHistech Panoramic (4) Aperio ScanScope (6) Olympus VS (3) Hamamatsu Nanozoomer (2) Claro (2) Leica SCN400 (2) Menarini D.Sight (2) Omnyx (2) Philips (1) Roche Ventana (2) Menarini D.Sight Olympus VS800, VS120, VS110.slide Aperio Scanscope AT / XT / CS Omnyx VL4 Leica SCN400 3D Histech Hamamatsu Nanozoomer 2 Philips

9 Opciones a considerar ESCÁNER Necesito escanear preparaciones de fluoresencia? Cuántas preparaciones / día? Eje Z (multicapa) en citología Prueba la calidad de imagen (resolución, foco) VISOR Visualización eficiente (calidad, velocidad, utilidades) GESTIÓN DE IMAGEN Integra las preparaciones digitales en tu flujo de trabajo: Un sistema que puedan usar fácilmente los técnicos Adaptado para los patólogos Análisis de imagen Almacenamiento, Redes. Colabora con informáticos!

10 1 st European Scanner Contest. Vilnius 2010

11 Análisis de imagen automatizado Cuantificación IHQ Membrana Nuclear Citoplasmática Control calidad IHQ Antes que la preparación llegue al patólogo Incluida en inmunoteñidores Fluorescencia (FISH) TMA Cribado citologías Detección de áreas tumorales Enfermedad mínima residual Reconstrucción volumétrica 3D FDA Clearance Her2/neu, Oestrogens Progesterone Receptors 21/01/

12 Análisis de imagen automatizado con HE NEC e-pathologist Cancer Diagnosis Assistance System

13 Redes de diagnóstico clinico-patológico Sesiones clínicas usando preparaciones digitales y videoconferencia son más prácticas para decisiones terapéuticas y planificación de tratamientos. Los clínicos entienden mejor cómo se comporta el comportamiento biológico de un tumor, cómo se valoran los márgenes de un tumor o la fibrosis en biopsias hepáticas Definir una lista de expertos (regional, nacional, internacional) para cada tema Telepatología y diagnóstico primario? Es posible, con técnicos bien entrenados

14 Técnicas de microscopía en vivo In-vivo optical biopsies OCT: Tomografía óptica de coherencia CLM: Microscopía láser confocal Imagen molecular (metabólica)

15 Microscopía en vivo mediante OCT Técnicas tomográficas (oftalmología): OCT (tomografía óptica de coherencia) usando longitudes mayores (casi infrarrojo) y analizando la reflectancia tisular Resolución de 5 micras. Profundidad 2-3 mm Proporciona datos volumétricos Valorar márgenes o grados de tumores (JAMA 2009;302:2338) o macrófagos en placas de ateroma Puede llegar a sustituir a los estudios histopatológicos actuales

16 Ventajas y desventajas de OCT Desventajas Ventajas Son imágenes en tonos de grises Escasa penetración tisular Permite ver gránulos citoplasmáticos Aporta datos volumétricos (arquitectura microscópica) Imágenes en movimiento o serie de imágenes en el tiempo Alcanzar lugares no biopsiables (coronarias, retina) Identificar áreas que deben biopsiarse Nature Medicine 2011; 17:

17 Microscopía en vivo mediante CLM CLM: Microscopía láser confocal (barrido) Capturar imágenes enfocadas en un plano (secciones horizontales) Permite resolución 0,5 µm lateral y 5 µm axial Escasa penetración (~300 µm) Imágenes en B/N. Escaso detalle nuclear Permite reconstrucción 3D e imagen molecular Se ha usado en piel, GI, globo ocular, pulmón De reflectancia Imagen de perfusión laser doppler Endomicroscopía láser confocal de sondas (pcle)

18 Microscopía confocal láser de reflectancia (Modern Pathology 2005; 18: )

19 Cellvizio

20 Imagen molecular en vivo Se ha usado biomarcadores con PET, RNM, TAC para detectar células pero con escasa resolución. Se ha conseguido utilizar tinciones fluorescentes cercanas a infrarrojo en OCT Si los biomarcadores se acoplan a esas tinciones, la imagen molecular en vivo puede alcanzar un nivel microscópico

21 Resolución espacial Técnica Microscopía de rayos X (electrónica) Microscopía óptica convencional Microscopía confocal de barrido láser Microscopía de RM nuclear Microtomografía de rayos X (semi-ultraestructural) Tomografía de coherencia óptica (OCT) Microscopía por ultrasonidos Resolución espacial 40 nanómetros 0,2 micrómetros 0,2 micrómetros eje x-y; 0,6 µm eje z 1 micrómetro 2,5 micrómetros 2-4 micrómetros micrómetros

22 Microscopía ex vivo Análisis de biomarcadores en células vivas, analizando la respuesta a estimulantes de vías, como factores de crecimiento (perfil funcional de señales, FSP) en 30 minutos SnapPath

23 Robotización en anatomía patológica Maristela L Onozato, Stephen Hammond, Mark Merren, Yukako Yagi. Evaluation of a completely automated tissue-sectioning machine for paraffin blocks. Journal of Clinical Pathology. Published Online 7 September 2011

24 Microtomía automatizada

25

26 Real-Time Anatomic Pathology Same day and point-of-care anatomic pathology services: Jackson Memorial Hospital, 70% of the specimens referred to his pathology laboratory are signed out the same day. Real-time histology processing of specimens coming from surgical suites, pathologists are currently providing diagnoses to the referring physicians even as patients are wheeled out of the recovery room El escaneado de preparaciones puede ayudar a la anatomía patológica en tiempo real. Fine et al. Evaluation of whole slide image immunohistochemistry interpretation in challenging prostate needle biopsies. Human Pathology 2008; 39:

27 Flujo continuo en Anatomía Patológica Recepción 2. Tallado patólogo 3. Inclusión corta 4. Microtomía 5. Tinción 6. Montaje 1 auxiliar 1 patólogo ayudado por 1 técnico Automática 1 técnico 1 técnico 1 técnico 7. Distribución Diagnóstico comienza a las 14:00 horas Ejemplo: Biopsias de mama trucut urgentes A tiempo!

28 Inclusión automática continua Automatización y calidad (Lean Seis Sigma, BPMN) Eliminar el proceso manual de inclusión Flujo continuo Casetes ya orientados Casetes cortables Eliminar el paso de la confección de bloques No es necesario quitar exceso de parafina 120 bloques / hora

29 Evitar el uso de preparaciones en cristal Si la imagen digital tiene calidad suficiente (resolución, foco), podemos evitar el paso de crear preparación permanente en un portaobjetos. Aumentar la automatización en el flujo de laboratorio. Antes: Inclusión Microtomía Tinción Montaje Escaneado Revisión Almacenamiento Un dispositivo automático debe realizar estos pasos: Inclusión Microtomía Tinción Montaje temporal Escaneado Revisión Almacenar sólo tejido necesario (ADN/ARN/proteómica) No haría falta la preparación convencional 21/01/

30 Conclusiones Las nuevas tecnologías permiten analizar y optimizar procesos y mejorar la calidad evitando fuentes de posibles errores. El diagnóstico y la evaluación de biomarcadores pronósticos y de tratamiento puede hacerse más rápido, de forma más fiable y de acuerdo con las necesidades del paciente y del clínico. El análisis automático de imagen puede formar partes del programa de garantía de calidad. Mejor trazabilidad del proceso diagnóstico. Se facilita la colaboración. Es especialmente importante si han de tomarse decisiones importantes rápidas. 21/01/

31 Muchas gracias. 21/01/