Histopatología holográfica permite diagnósticos rápidos, precisos
Por el equipo editorial de LabMedica en español Actualizado el 12 May 2021 |
Imagen: Esquema de la formación de imágenes de la estructura en 3D del tejido patológico mediante la combinación de tomografía de difracción óptica y la unión automatizada (Fotografía cortesía del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea)
La evaluación microscópica de los tejidos resecados y biopsiados es fundamental para comprender la fisiopatología subyacente y los estados clínicos de muchos pacientes. Debido a que la mayoría de las muestras microscópicas son translúcidas a la luz visible, los métodos histológicos convencionales logran el contraste de la imagen utilizando etiquetas exógenas.
La tomografía de difracción óptica es una técnica de microscopía para reconstruir el índice de refracción de una muestra de tejido a partir de sus imágenes de campo disperso obtenidas con varios ángulos de iluminación. Permite la visualización de alto contraste sin etiquetas de muestras transparentes. El campo disperso complejo transmitido a través de la muestra se recupera primero usando holografía fuera del eje, luego los campos dispersos obtenidos con varios ángulos de iluminación se mapean en el espacio de Fourier permitiendo la reconstrucción del índice de refracción de la muestra.
Biocientíficos del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología Avanzada (Daejeon, República de Corea) y sus colegas, desarrollaron imágenes volumétricas sin etiquetas de portaobjetos de tejido grueso, aprovechando las distribuciones del índice de refracción como contraste intrínseco de las imágenes. El presente método explotó sistemáticamente técnicas de imagenología de fase cuantitativa sin etiqueta, reconstrucción volumétrica de distribuciones intrínsecas del índice de refracción en tejidos y algoritmos numéricos para la costura ágil de múltiples tomogramas tridimensionales y para reducir la distorsión de la imagen inducida por la dispersión.
Los científicos demostraron imágenes volumétricas sin etiquetas de tejidos gruesos con un campo de visión de 2 mm × 1,75 mm × 0,2 mm con una resolución espacial de 170 nm × 170 nm × 1.400 nm. El número de modos ópticos, calculado como el volumen reconstruido dividido por el tamaño de la función de dispersión de puntos, fue de ~ 20 giga vóxeles. También demostraron que con el presente método se pueden visualizar diferentes tipos de tumores y una variedad de lesiones precursoras y patologías.
El equipo demostró la capacidad de su nuevo método mediante la obtención de imágenes de una variedad de diferentes patologías de cáncer: tumor neuroendocrino pancreático, neoplasia intraepitelial y neoplasia papilar intraductal del conducto biliar. Obtuvieron imágenes de tejidos a escala milimétrica, sin teñir, de 100 μm de espesor con una resolución subcelular en 3D, lo que permitió la visualización de células individuales y arquitecturas de tejidos multicelulares, comparables a las imágenes obtenidas con tejidos tradicionales procesados químicamente.
YongKuen Park, PhD, profesor y autor principal del estudio, dijo: “Las imágenes obtenidas con el método propuesto permitieron una visualización clara de diferentes características morfológicas en los diversos tejidos, permitiendo el reconocimiento y diagnóstico de lesiones precursoras y patologías. Esperamos que la tomografía de difracción óptica proporcione diagnósticos más rápidos y precisos en consultas de histopatología y patología intraoperatoria”. El estudio fue publicado el 29 de abril de 2021 en la revista Advanced Photonics.
Enlace relacionado:
Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología Avanzada
La tomografía de difracción óptica es una técnica de microscopía para reconstruir el índice de refracción de una muestra de tejido a partir de sus imágenes de campo disperso obtenidas con varios ángulos de iluminación. Permite la visualización de alto contraste sin etiquetas de muestras transparentes. El campo disperso complejo transmitido a través de la muestra se recupera primero usando holografía fuera del eje, luego los campos dispersos obtenidos con varios ángulos de iluminación se mapean en el espacio de Fourier permitiendo la reconstrucción del índice de refracción de la muestra.
Biocientíficos del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología Avanzada (Daejeon, República de Corea) y sus colegas, desarrollaron imágenes volumétricas sin etiquetas de portaobjetos de tejido grueso, aprovechando las distribuciones del índice de refracción como contraste intrínseco de las imágenes. El presente método explotó sistemáticamente técnicas de imagenología de fase cuantitativa sin etiqueta, reconstrucción volumétrica de distribuciones intrínsecas del índice de refracción en tejidos y algoritmos numéricos para la costura ágil de múltiples tomogramas tridimensionales y para reducir la distorsión de la imagen inducida por la dispersión.
Los científicos demostraron imágenes volumétricas sin etiquetas de tejidos gruesos con un campo de visión de 2 mm × 1,75 mm × 0,2 mm con una resolución espacial de 170 nm × 170 nm × 1.400 nm. El número de modos ópticos, calculado como el volumen reconstruido dividido por el tamaño de la función de dispersión de puntos, fue de ~ 20 giga vóxeles. También demostraron que con el presente método se pueden visualizar diferentes tipos de tumores y una variedad de lesiones precursoras y patologías.
El equipo demostró la capacidad de su nuevo método mediante la obtención de imágenes de una variedad de diferentes patologías de cáncer: tumor neuroendocrino pancreático, neoplasia intraepitelial y neoplasia papilar intraductal del conducto biliar. Obtuvieron imágenes de tejidos a escala milimétrica, sin teñir, de 100 μm de espesor con una resolución subcelular en 3D, lo que permitió la visualización de células individuales y arquitecturas de tejidos multicelulares, comparables a las imágenes obtenidas con tejidos tradicionales procesados químicamente.
YongKuen Park, PhD, profesor y autor principal del estudio, dijo: “Las imágenes obtenidas con el método propuesto permitieron una visualización clara de diferentes características morfológicas en los diversos tejidos, permitiendo el reconocimiento y diagnóstico de lesiones precursoras y patologías. Esperamos que la tomografía de difracción óptica proporcione diagnósticos más rápidos y precisos en consultas de histopatología y patología intraoperatoria”. El estudio fue publicado el 29 de abril de 2021 en la revista Advanced Photonics.
Enlace relacionado:
Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología Avanzada
Últimas Patología noticias
- Prueba simple de biopsia de piel detecta el Parkinson y enfermedades neurodegenerativas relacionadas
- Herramienta bioinformática para identificar alteraciones cromosómicas en células tumorales puede mejorar diagnóstico del cáncer
- Dispositivo del tamaño de una moneda aísla rápidamente plasma sanguíneo para diagnósticos clínicos más rápidos y precisos
- IA predice propagación del cáncer al cerebro a partir de imágenes de biopsia de pulmón
- Tecnología de microagujas mejorada acelera extracción de muestra de líquido intersticial para diagnóstico de enfermedades
- IA supera a patólogos expertos en predicción de propagación del cáncer de pulmón
- Primer prototipo para aplicar IA al diagnóstico colorrectal
- Nueva prueba identifica cánceres de ovario agresivos más temprano
- Instrumento compacto de detección fotoacústica mejora diagnóstico biomédico de tejidos
- Dispositivo de esponja en cápsula no endoscópica ayuda a detectar cáncer de esófago
- Sistema de citología digital ofrece tecnología de próxima generación para prueba de Papanicolaou
- Red neuronal reconoce cáncer de mama en muestras histológicas con 100 % de precisión
- Modelo de aprendizaje automático calcula éxito de quimioterapia en pacientes con cáncer de hueso
- Herramienta de IA analiza rápidamente actividades genéticas en imágenes médicas para resaltar cánceres ocultos
- Diagnóstico de patología digital impulsado por IA para biomarcador de cáncer colorrectal podría optimizar acceso del paciente a inmunoterapia
- Modelo de IA para clasificación de tumores cerebrales avanza en neuropatología