Patología Digital y Análisis Automatizado de Imágenes en Citología
La patología digital convierte las preparaciones citológicas en portaobjetos de vidrio en imágenes digitales de alta resolución que pueden visualizarse, compartirse y analizarse en un ordenador, mientras que el análisis automatizado de imágenes aplica algoritmos cuantitativos y de aprendizaje automático a dichas imágenes. Conjuntamente, apoyan la revisión remota, la clasificación de la carga de trabajo y la detección asistida por ordenador de células anormales en el material citológico.
Definition
La patología digital y el análisis automatizado de imágenes en citología comprenden la digitalización de preparaciones citológicas en imágenes de portaobjetos completos y la aplicación de algoritmos computacionales, incluido el aprendizaje automático, para asistir en su revisión e interpretación cuantitativa.
Scope
Esta entrada abarca la imagen de portaobjetos completos (whole slide imaging) aplicada a la citología, los requisitos de validación para su uso diagnóstico y el papel del análisis automatizado de imágenes y del aprendizaje profundo. El enfoque es metodológico; no respalda software particular ni reemplaza la revisión experta.
Core questions
- ¿Qué validación se requiere antes de que la imagen de portaobjetos completos pueda utilizarse para el diagnóstico citológico primario?
- ¿Qué características de las preparaciones citológicas hacen que la digitalización sea más exigente que en histología?
- ¿Cómo puede el análisis automatizado de imágenes asistir en lugar de reemplazar al citólogo?
Key concepts
- Imagen de portaobjetos completos (WSI)
- Apilamiento en Z (z-stacking) y enfoque a través de las capas celulares
- Validación para uso diagnóstico
- Detección y cribado asistidos por ordenador
- Aprendizaje profundo y redes neuronales convolucionales
- Revisión remota y telecitología
Mechanisms
Un escáner de portaobjetos captura la preparación citológica como una imagen digital; debido a que el material citológico a menudo se distribuye en tres dimensiones en lugar de en un solo plano tisular, pueden ser necesarios múltiples planos focales (apilamiento en Z o z-stacking) para representar las células con nitidez, lo que aumenta el tamaño de la imagen y las exigencias de escaneo en relación con la histología. Las imágenes de portaobjetos completos resultantes pueden revisarse de forma remota y servir como entrada para algoritmos de análisis de imágenes, incluidas las redes neuronales profundas, que segmentan células, cuantifican características o señalan células anormales candidatas para la revisión humana. El uso diagnóstico requiere una validación formal que compare la revisión digital con la de portaobjetos de vidrio.
Clinical relevance
La citología digital apoya la telecitología, la consulta secundaria, la educación y el cribado asistido por ordenador, con algoritmos destinados a asistir en lugar de reemplazar al citólogo. Esta entrada describe los métodos y su validación; la implementación e interpretación en un laboratorio determinado se rigen por los requisitos de validación y normativos locales y no constituyen asesoramiento clínico individualizado.
Evidence & guidelines
El Colegio Americano de Patólogos emitió una guía sobre la validación de la imagen de portaobjetos completos para fines diagnósticos (Pantanowitz et al., 2013), cuya relevancia específica y adaptación a la citopatología se ha examinado por separado (Antonini et al., 2022). Los avances en el escaneo y la computación, incluidos los enfoques de aprendizaje profundo que aceleran y analizan las imágenes de portaobjetos completos, continúan expandiendo el campo (Rivenson et al., 2022).
History
La telepatología y las imágenes digitales estáticas precedieron al desarrollo de los escáneres de portaobjetos completos, lo que hizo práctico digitalizar portaobjetos enteros. La adopción en citología se retrasó con respecto a la histología debido a la distribución tridimensional de las células, pero la mejora del apilamiento en Z (z-stacking) y el auge del aprendizaje profundo han impulsado la citología digital y el análisis automatizado hacia un estudio y uso más amplios.
Debates
- ¿Hasta qué punto puede la imagen de portaobjetos completos apoyar plenamente el diagnóstico citológico primario?
- La distribución tridimensional de las células en citología y las exigencias de enfoque complican la digitalización, por lo que la cuestión de si la guía de validación orientada a la histología se aplica al diagnóstico citológico primario, y cómo, sigue siendo objeto de debate activo.
Related topics
Seminal works
- pantanowitz-2013
Frequently asked questions
- ¿Por qué es más difícil digitalizar portaobjetos de citología que portaobjetos de histología?
- Las células citológicas a menudo se extienden a través de varios planos focales en lugar de una única sección de tejido, por lo que una imagen nítida puede requerir la captura de múltiples capas focales (apilamiento en Z o z-stacking), lo que aumenta el tiempo de escaneo y el tamaño del archivo.
- ¿El análisis automatizado de imágenes reemplaza al citólogo?
- Las aplicaciones actuales están diseñadas para asistir, señalando o cuantificando hallazgos para la revisión humana; el citólogo mantiene la responsabilidad de la interpretación, y el uso diagnóstico requiere una validación formal.