Download informática e imagen en patología, un desafio futuro. - e

INFORMÁTICA E IMAGEN EN PATOLOGÍA, UN
DESAFIO FUTURO.
Jerónimo Forteza Vila (UCV)
24 de Noviembre de 2011
Curso de Microscopía virtual telepatología e
informática médica.
PATOLOGÍA
Pasado, Presente y Futuro.
MORFOLOGÍA
“Teoría Neuronal”
PATOLOGÍA QUIRÚRGICA
Lauren Ackerman
(1905-1993)
“Por su carácter, carisma y gran conocimiento, la patología quirúrgica tuvo su lugar
merecido en el campo de la patología”
Ruiz Pérez Tamayo
UN EJEMPLO PUESTO POR JUAN ROSAI
•Mujer de 25 años con adenopatía cervial
Carcinoma papilar de tiroides
LA PATOLOGÍA ES EL “GOLD STANDARD” EN EL
DIAGNÓSTICO, EVOLUCIÓN Y CLASIFICACIÓN
DEL CÁNCER.
“The Microscope as a Tool
for Disease Discovery”
Elaine Jaffe
Honoris Causa
(Universidad de Barcelona, 2008)
EJEMPLO DE ENFERMEDAD DESCRITA DESDE LA IMAGEN MICROSCÓPICA.
El Futuro de la Patología pasa
INEXORABLEMENTE por las nuevas
tecnologías
Plataformas Genéticas
SEQUENOM
Centro Nacional de
Genotipado -ISCIII
AFFYMETRIX
AXIOM-AFFY
Servicio de
ultrasecuenciación
FPGMX-Consellería de
Industria-CESGA
Servicio de
expresión y
genómica
funcional USC
Banco ADN
SOLID 5500
SOLID 4
ION TORRENT
2 AB 3730 XL
AffymetrixAgilent
Expresión
BIOLOGÍA MOLECULAR
SIGLO XXI
La causa de la enfermedad es
resuelta con el Genoma
3/10/10
“Genomic Cancer Medicine”
L
R
• Varón 67 años que presenta
hematuria.
• El TAC muestra masa en riñon
derecho que infiltra vena renal.
• Exploración imagen negativa para
metástasis.
• Se hizo una nefrectomía radical y
se diagnosticó un carcinoma renal
de alto grado (Fuhrman grado 3)
Dr. James Burgarolas.
DNA
RNA
Sin embargo,
15 meses después…
aparece metástasis…..
Estudio Molecular en el Tumor
Implicación vía VHL y alteración 5q35
Copy number
4
3
2
1
0
Chr
3p25-26
(VHL)
5q35
Human1M-Duo DNA Analysis BeadChip
Non-synonymous
Every mutation
examined was
validated
Everolimus
mTORC1 inhibitor
Nov ‘09
Jan ‘10
June ‘10
Oct ‘10
(NO CONTRAST)
Everolimus
Clinical trial of mTORC1 inhibitor in 2nd line (Motzer et al. Lancet 2008):
 Median progression-free interval: 4 months
Por la complejidad del cáncer, y por la
complejidad de los tejidos, no siempre las
herramientas moleculares son las mejores,
hacen falta herramientas de base
MORFOLÓGICA. Constituyen la base para
comprender la Patología de los Sistemas.
Dr. J.M Cameselle.
Patología e Informática
¿Qué es la informática?
La informática es la ciencia de la
información, la práctica de
procesarla, y la ingeniería de los
sistemas de información.
¿Qué es la Patología?
WIKIPEDIA
¿Qué significa para el paciente?
¿Qué ha cambiado y qué debe
cambiar?
Cambios para el año 2020
Patología Digital
El futuro de la patología?
El nuevo Paradigma
El Kit de superviviencia del patólogo
Primary Uses of Digital Pathology
Routine Sign-out
Research
Digital Pathology
Rarely used
LOW
Volume
HIGH
Education
2nd Opinions
Frozen Sections
NON-CRITICAL
CRITICAL
Turn Around Time
User-Centered Design (UCD)
Philosophy: the end user is placed at the center of the process and given
extensive attention at each stage.
Analysis &
Research
Evaluation
Design
Development
31
Concepto General de Imagen Medica
IMAGEN MOLECULAR
IMAGEN MEDICA
MEDICINA NUCLEAR
IMAGEN
IMAGEN CONVENCIONAL
IMAGEN MOLECULAR
DEFINICIÓN
Visualización, medición y caracterización de los procesos
biológicos a nivel celular y molecular en los seres humanos y
otros sistemas vivos.
Para ver esta película, debe
disponer de QuickTime™ y de
un descompresor .
IMAGEN MOLECULAR vs IMAGEN CONVENCIONAL
El diagnóstico por Imagen Convencional se basa,
principalmente, en contrastes morfológicos que son
el resultado de las diferencias generales en las
características del tejido.
La Imagen Molecular es un nueva aproximación para
la detección de enfermedades mucho antes,
visualizando los procesos biológicos a nivel celular y
molecular en organismos vivos, y detectando cambios
en su bioquímica.
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¿POR QUÉ ES IMPORTANTE LA IMAGEN MOLECULAR?
•Permite la detección temprana y/o la identificación de los cambios que
se producen en el tejido.
•Permite cambios en la gestión de cada paciente en tiempo real (medicina
personalizada).
•Facilita el desarrollo de medicamentos.
•Permite a los investigadores explorar nuevas maneras de gestionar y
tratar enfermedades.
•Sirve como diagnóstico no invasivo y como herramienta de seguimiento
Para ver esta película, debe
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Patología e Imagen
Patología digital
• Concepto global que incluye:
– Sistemas de información de Anatomía Patológica
(y sus relaciones con otros sistemas del hospital o
de atención primaria)
– Sistemas de gestión de imagen: adquisición
(escáner), gestión, almacenamiento, transmisión
– Integración de dispositivos automáticos
(inmunoteñidores, impresoras de casetes,…)
10 componentes esenciales en
patología digital
1. Sistema de información de Anatomía Patológica
(SIAP)
2. Gestión de imágenes
3. Automatización de laboratorio
4. Identificación de objetos
5. Estaciones de trabajo específicas
6. Entrada de datos (interfaz de usuario)
7. Visualización de imágenes y datos
8. Herramientas de comunicación
9. Búsqueda de información
10. Gestión del conocimiento
Conceptos básicos
• Telepatología: Diagnóstico primario o segunda
opinión a distancia
• Estática: Envío de correo electrónico con
fotografías microscópicas
• Dinámica: Envío de señal de vídeo
(microscopio robotizado)
• Microscopía virtual: Simular el
comportamiento de microscopio óptico
digitalizando completamente la preparación
Microscopía virtual. Términos
• Digitalización completa de toda la preparación
(whole slide imaging, WSI)
• Preparación digital = Preparación virtual
(virtual slide)
• Componentes:
– Escáner (microscopio robotizado)
– Visor de preparaciones
– Gestión de imágenes
Cortes histológicos
•
•
•
•
•
•
•
•
Las preparaciones convencionales son frágiles,
No son permanentes, sobre todo
inmunofluorescencia, cristales articulación, …
En citología, no es posible distribuir copias.
Área de tejido de unos 25 x 20 mm
VENTAJAS DE PREPARACIÓN VIRTUAL
Pequeños aumentos con calidad extraordinaria.
Mapa dinámico de preparación
Enviar imágenes de mayor resolución recibiendo
sólo el área seleccionada.
Grabar y reproducir la trayectoria seguida por el
patólogo durante su examen de la preparación o
laminilla y
Las imágenes quedan almacenadas
permanentemente, y sobre ellas es posible
realizar anotaciones que también pueden quedar
grabadas.
Soluciones
existentes
• Microscopios robotizados
– Zeiss Axioplan, Nikon E1000, Olympus BX 61, Leica
– Análisis de imagen: Genetix Ariol
• Escáneres de preparaciones
– Son microscopios modificados que incorporan todo el
equipamiento físico para control, digitalización y
comunicaciones 3DHistech (Zeiss), Aperio, Bioimagene,
Leica, Dako ACIS III…
Análisis automatizado de imagen
•
•
•
•
•
Cuantificación IHQ
Fluorescencia (FISH)
TMA
Reconstrucción 3D
Productos:
FDA Clearance
para Her2/neu,
Recept.
Estrógenos y
Receptores
Progestorona
– Virtual slides (Mirax, Aperio Scanscope, Nanozoomer)
– Software: analySIS, Definiens, BioImagene,…
– Cuantificar marcadores inmunohistoquímicos y de FISH:
• Applied Imaging Ariol (Olympus Optical España)
• Dako ACIS III
– Ayuda al cribado citológico:
• CyTyc ThinPrep Imaging System
Segunda opinión mediante plataformas
digitales.
Desde Hospital remitente
3) Imágenes en
el servidor web
1) Seleccionar
preparaciones
2) Digitalización completa
(lo hace el técnico de laboratorio)
4) Rellenar formul.
consulta
Comunicación
• Videoconferencia
• Transmisión preparaciones a través de
Internet
• Herramientas de colaboración: control de
movimientos, marcar, medir.
Take Home…..
• La microscopía digital es un componente
esencial en la implantación de las nuevas
tecnologías en Patología.
• La imagen digital permite utilizar herramientas
de ayuda al diagnóstico
• Es posible integrar la imagen de Patología con
otros sistemas de información (SIAP, HIS, PACS).
• Tiene impacto asistencial favorable en
teleconsulta o segunda opinión.
Take home…….and remember.
• Facilita la gestión de programas de calidad
(SEAP).
• En la formación médica continuada es
donde los patólogos se encuentra más
cómodos utilizando preparaciones
virtuales
• Las redes de telepatología basadas en
estándares pueden interconectarse entre
sí.
El Futuro de la Patología
GRACIAS