tendencias y retos en la anatomía patológica - seap
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Marcial García Rojo
Hospital General Universitario
de Ciudad Real
Tendencias y retos en la
anatomía patológica
Madrid, 15 de diciembre de 2011
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
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
Nuevas tecnologías de imagen
Imagen microscópica infrarrojos, fluorescencia, multiespectral
Microscopía endoscópica en vivo
Chagnon et al. Lab
Invest. 2010
Jun;90(6):824-34.
Multiplexación: separar
dos o más cromógenos
es posible
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)
Marcar áreas que han sido revisadas
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;63:296-321
(E, F Naevoid melanoma with spindle cell morphology)
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)
Aperio Scanscope AT / XT / CS
3D Histech Hamamatsu
Nanozoomer 2 Olympus
VS800, VS120, VS110
.slide Philips
Leica SCN400 Omnyx VL4
Menarini
D.Sight
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!
1st European Scanner Contest. Vilnius 2010
21/01/2012 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
Análisis de imagen automatizado con HE
NEC e-Pathologist Cancer Diagnosis Assistance System
http://www.nec.com/global/prod/epathologist/
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
Técnicas de microscopía en vivo
“In-vivo optical biopsies”
• OCT: Tomografía óptica de coherencia
• CLM: Microscopía láser confocal
• Imagen molecular (metabólica)
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
Ventajas y desventajas de OCT
Desventajas
• Son imágenes en tonos
de grises
• Escasa penetración
tisular
Ventajas
• 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: 1010–1014
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)
Microscopía
confocal
láser de
reflectancia (Modern Pathology
2005; 18: 469–
474)
Cellvizio©
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
Resolución espacial
Técnica Resolución espacial
Microscopía de rayos X
(electrónica)
40 nanómetros
Microscopía óptica
convencional
0,2 micrómetros
Microscopía confocal de
barrido láser
0,2 micrómetros eje x-y;
0,6 µm eje z
Microscopía de RM nuclear 1 micrómetro
Microtomografía de rayos X
(semi-ultraestructural)
2,5 micrómetros
Tomografía de coherencia
óptica (OCT)
2-4 micrómetros
Microscopía por
ultrasonidos
20-50 micrómetros
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™
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
Microtomía automatizada
“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: 564-572
Flujo continuo en Anatomía Patológica
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
¡A tiempo!
1. Recepción
2. Tallado patólogo
3. Inclusión corta
4. Microtomía
5. Tinción
6. Montaje
7. Distribución
Automática
1 patólogo ayudado por 1 técnico
1 técnico
1 auxiliar
1 técnico
1 técnico
Diagnóstico comienza a las 14:00 horas
Ejemplo: Biopsias de mama trucut urgentes
Diagnóstico comienza a las 14:00 horas
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
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
21/01/2012 29
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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.
