Digitalizált immunhisztokémiai reakciók automatikus kiértékelése a Pannoramic TM Platform-mal

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Digitalizált immunhisztokémiai reakciók automatikus kiértékelése a Pannoramic TM Platform-mal"

Gergely Veres
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Digitalizált immunhisztokémiai reakciók automatikus kiértékelése a Pannoramic TM Platform-mal Micsik Tamás, Kiszler Gábor, Szabó Dániel, Krecsák László, Krenács Tibor, Molnár Béla I számú Patológiai és Kísérleti Rákkutató Intézet, Semmelweis Egyetem, Budapest 3DHistech Kft., Budapest

Krecsák László, Krenács Tibor, Molnár Béla I számú Patológiai és

2 A célzott terápia korát élve a terápia tervezéséhez prediktív adatot szolgáltat a rutin patológiai feldolgozás, amit a digitális patológia eszköztárával pontosabbá tehetünk. A 3DHistech NuclearQuant és MembraneQuant applikációi ehhez nyújtanak segítséget. A programok élesben is használhatóak, de lényegében szabadon programozhatóak. Háttér, előzmények

A 3DHistech NuclearQuant és MembraneQuant applikációi ehhez nyújtanak segítséget.

3 Tesztelt 3DHISTECH termékek Pannoramic TM Scan Pannoramic TM Viewer NuclearQuant MembraneQuant Scan/150 Racks 6x50 BF+Fluor Módszerek

4 Cél A szoftver effektivitásának kipróbálása ösztrogén és progeszteron receptor pozitivitás immunhisztokémiai meghatározásra emlőrákos esetekben Az algoritmus valós környezetben való kipróbálása Az automatizált és hagyományos semi-kvantitativ kiértékelés eredményének összehasonlítása Módszerek -16 rutin ER (clone 6F11) és PgR (clone 1A6).IHC-festett metszeten - Bond-max, Leica Microsystem s ER és PgR IHC - score-olás: Allred score - Kalibrációt KÖVETŐEN ekvivalencia vizsgálat NuclearQuant validáció

kiértékelés eredményének összehasonlítása Módszerek -16 rutin ER (clone 6F11) és PgR (clone 1A6).

5 A detekció kalibrálása az Allred-score értékeihez - 38 annotáció (átlag 195 sejt, intervallum sejt) - A sejtek manuális kijelölése - Iterativ teszt-futásokkal a jó *.misp file definiálása Eredmény: 87%-os effektivitású sejtdetekció Manuális Automatizált NuclearQuant kalibráció

kijelölése - Iterativ teszt-futásokkal a jó *.

6 Patológus vs kalibrált NuclearQuant algoritmus Szinte tökéletes egyezés Szinte tökéletes egyezés Szignifikáns korreláció Cohen-féle kappa=0.859 Négyzetesen súlyozott kappa=0.986 Spearman-féle rho= NuclearQuant kalibráció

7 Objektum detekció: Score beállítások: NuclearQuant a gyakorlatban

8 Field Score 2+1=3

9 Field Score 5+2=7

Patológus vs kalibrált NuclearQuant -53 ROI: 3-5/metszet -8 negatív, 45 pozitív (tartomány 2-8) -Átlagos sejtszám metszetenként 5069 (2780-19740) -Alapvetően jó egyezés: Cohen-féle kappa=0.

10 Patológus vs kalibrált NuclearQuant -53 ROI: 3-5/metszet -8 negatív, 45 pozitív (tartomány 2-8) -Átlagos sejtszám metszetenként 5069 ( ) -Alapvetően jó egyezés: Cohen-féle kappa=0.795, - szinte tökéletes egyezés: négyzetesen súlyozott kappa= szignifikáns korreláció: Spearman-féle rho= Konklúzió: A NuclearQuant modul rutinban is használható, megbízható eszköz az ER és PgR pozitivitás meghatározására emlőrákban!!! NuclearQuant ekvivalencia vizsgálat

795, - szinte tökéletes egyezés: négyzetesen súlyozott kappa=0.981 - szignifikáns korreláció: Spearman-féle rho=0.975.

Cél Az automatizált és manuális membránpozitivitás kiértékelés eredményének összehasonlítása TMA-kon - 3 1+69 Kononen 2mm-es et al. Nat Med core-ból 4:844, 1998.

0 mm core - Ventana Pathway HER-2/neu (4B5 clone) - 2 Patológus manuálisan kiértékelte a digitális metszeteket - Majd core-onként 1-6 annotációt kijelöltünk TMA blokkok TMA metszet 643 minta ELŐNYÖK

11 Cél Az automatizált és manuális membránpozitivitás kiértékelés eredményének összehasonlítása TMA-kon Kononen 2mm-es et al. Nat Med core-ból 4:844, felépített In situ TMA (Battifora multitumor sausage Lab Inv 55:244, 1986) nőbeteg, éves primer IDC, (2-44 icore) ILC, 61 metastasis, 16 DCIS - Összesen 207 tumor-minta mm core - Ventana Pathway HER-2/neu (4B5 clone) - 2 Patológus manuálisan kiértékelte a digitális metszeteket - Majd core-onként 1-6 annotációt kijelöltünk TMA blokkok TMA metszet 643 minta ELŐNYÖK HIGH THROUGHPUT Megtakarítás Idő Szövet Reagens - Ahol az eredeti kiértékelés nem egyezett, ott a core-okat Munkaerő Well-characterised átnézve konszenzus score meghatározása történt (Diagnosed) ISH/FISH + Gene/Chrom. kópiaszám Protein expresszió + = Normál metszet 1 minta + IHC + Standardizált IHC körülmények MembraneQuant validáció

12 MembraneQuant validáció

13 DAB csatorna barna sejtmembrán Háttérfestés kék sejtmag A digitális képek élességét a szegmentációhoz kissé elmostuk A membránok mint lokális intenzitás maximumok/ minimumok kerültek detektálásra az összekötött, majd a későbbiekben összeolvasztott pixel-görbéken Intenzitás-alapú topografikus térkép Color dekonvolúció

maximumok/ minimumok kerültek detektálásra az összekötött, majd a későbbiekben

14 DAB csatorna barna sejtmembrán Háttérfestés kék sejtmag A digitális képek élességét a szegmentációhoz kissé elmostuk A membránok mint lokális intenzitás maximumok/ minimumok kerültek detektálásra az összekötött, majd a későbbiekben összeolvasztott pixel-görbéken Intenzitás-alapú topografikus térkép Color dekonvolúció

15 DAB csatorna barna sejtmembrán Háttérfestés kék sejtmag A digitális képek élességét a szegmentációhoz kissé elmostuk A membránok mint lokális intenzitás maximumok/ minimumok kerültek detektálásra az összekötött, majd a későbbiekben összeolvasztott pixel-görbéken Intenzitás-alapú topografikus térkép Color dekonvolúció

16 Score-olás

17 MembraneQuant modul

18 HER2 Score = 0

19 HER2 Score = 1+

20 HER2 Score = 2+

21 HER2 Score = 3+

22 - 12 metszeten elvégzett kalibrációt követően core-t vizsgáltunk, 310-nél több annotáción - átlagos sejtszám 379 ( ) Variables Pathologist1 vs Pathologist2 Pathologist1 vs. Consensus Pathologist2 vs. Consensus MembraneQuant vs. Pathologist1 MembraneQuant vs. Pathologist2 MembraneQuant vs. Consensus Cohen s κ Quadratic weighted κ Spearman s rho MembraneQuant ekvivalencia vizsgálat

23 MembraneQuantautomatikus kiértékelésének eredménye - Ha a DCIS eseteket kivesszük Variables Pathologist1 vs Pathologist2 Pathologist1 vs. Consensus Pathologist2 vs. Consensus MembraneQuant vs. Pathologist1 MembraneQuant vs. Pathologist2 MembraneQuant vs. Consensus Cohen s κ Quadratic weighted κ Spearman s rho MembraneQuant ekvivalencia vizsgálat

24 Esetek megoszlása

25 Esetek megoszlása

26 Multicentrikus, multinacionális, randomizált Klinikai vizsgálat Magyarországi és USA-beli helyszínen Validálandó eszközök: Pannoramic TM szkennerek Pannoramic Viewer NuclearQuant MembraneQuant - CE megjelölés és FDA 510(k) bejegyzés Validációs vizsgálat

27 Validációs vizsgálat

28 XIV.1. Accuracy testing (Comparison to Manual Method) XIV.2. Precision Study 1: Within-system within-run, and within-system between-runs reproducibility XIV.3. Precision Study 2: Between systems reproducibility Precizió és pontosság tesztelése

29 Adat extrakció, processzálás, mögöttes tartalom

30 - Páciens, metszet és kiértékelés adatai egy adatfájlban - A metszetre jellemző képek inkorporálása Jegyzőkönyv

31 data-exportation facilities for further statistical analysis (excel or CVS-files). DensitoQuant HistoQuant Immunoscreener Egyéb lehetőségek

32 Sikeresen validáltuk a NuclearQuant és MembraneQuant applikációkat az IHC reakciók magi- és membránpozitivitás kiértékelésére emlőrák esetében. Validációnk során a gyárilag, a szakmai protokolloknak megfelelően beállított küszöbértékeket használtuk, de a program szabadon hangolható bármilyen algoritmusra és a kapott adatokat exportálva, standardizálva, statisztikailag további módszerekkel is feldolgozhatjuk. A NuclearQuant és MembraneQuant applikációk olyan archiváló, dokumentáló és standarizáló eszközökként használhatóak, melyek tökéletesíthetik az immunhisztokémiai kiértékelés és így a prediktív patológia eszköztárát. Konklúzió

33 Köszönöm a figyelmet! PÉLDA a hatásosság standardizálására

Hasonló dokumentumok

Kvantitatív immunhisztokémia a patológiában

Kvantitatív immunhisztokémia a patológiában Krenács Tibor Semmelweis Egyetem I.sz. Patológiai és Kísérleti Rákkutató Intézet, Budapest MPT Kongresszus Siófok, 2013. szeptember 26-28. Kvantitatív Patológia