Nuevo método de imágenes en 3D puede ayudar a los médicos a determinar mejor la agresividad del cáncer de próstata
Un equipo dirigido por la Universidad de Washington ha desarrollado un nuevo método no destructivo que obtiene imágenes de biopsias en 3D completas en lugar de un corte. Las imágenes en 3D proporcionaron más información que una imagen en 2D, específicamente, detalles sobre la estructura en forma de árbol de las glándulas en todo el tejido. Aquí se muestra una captura de pantalla de una representación volumétrica de glándulas en dos muestras de biopsia 3D de próstatas (amarillo: las paredes externas de la glándula; rojo: el espacio lleno de líquido dentro de la glándula). La muestra de cáncer (arriba) muestra glándulas más pequeñas y densamente empaquetadas en comparación con la muestra de tejido benigno (abajo). Xie et al / Cancer Research
El cáncer de próstata es el cáncer más común para los hombres, y para los hombres en los Estados Unidos. es la segunda causa principal de muerte.
Algunos cánceres de próstata pueden crecer lentamente y pueden controlarse con el tiempo, mientras que otros deben tratarse de inmediato. Para determinar qué tan agresivo es el cáncer de una persona, los médicos buscan anomalías en cortes de tejido de biopsia en un portaobjetos. Pero este método 2D dificulta el diagnóstico adecuado de los casos dudosos.
Ahora, un equipo dirigido por la Universidad de Washington ha desarrollado un nuevo método no destructivo que captura imágenes de biopsias 3D completas en lugar de solo un corte. En un experimento de prueba de principio, los investigadores tomaron imágenes de 300 biopsias en 3D tomadas de 50 pacientes, seis biopsias por paciente, e hicieron que una computadora usara los resultados en 3D y 2D para predecir la probabilidad de que un paciente tuviera un cáncer agresivo. Las características 3D facilitaron que la computadora identificara los casos que tenían más probabilidades de reaparecer dentro de cinco años.
El equipo publicó estos resultados el 1 de diciembre en Cancer Research.
» Mostramos por primera vez que, en comparación con la patología tradicional, donde una pequeña fracción de cada biopsia se examina en 2D en portaobjetos de microscopio, la capacidad de examinar el 100 % de una biopsia en 3D es más informativa y precisa», dijo el autor principal Jonathan Liu, profesor de la UW. de ingeniería mecánica y de bioingeniería. «Esto es emocionante porque es el primero de muchos estudios clínicos que, con suerte, demostrarán el valor de la patología 3D no destructiva para la toma de decisiones clínicas, como determinar qué pacientes requieren tratamientos agresivos o qué subgrupos de pacientes responderían mejor a ciertos medicamentos. .»
Los investigadores usaron muestras de próstata de pacientes que se sometieron a cirugía hace más de 10 años, por lo que el equipo conocía el resultado de cada paciente y podía usar esa información para entrenar una computadora para predecir esos resultados. En este estudio, la mitad de las muestras contenían un cáncer más agresivo.
Para crear muestras en 3D, los investigadores extrajeron «núcleos de biopsia» tapones de tejido con forma cilíndrica de próstatas extirpadas quirúrgicamente y luego tiñeron los núcleos de biopsia para imitar el tinción típica utilizada en el método 2D. Luego, el equipo tomó imágenes de cada núcleo de biopsia completo usando un microscopio de hoja de luz abierto, que usa una hoja de luz para «cortar» ópticamente y obtener imágenes de una muestra de tejido sin destruirla.
Las imágenes 3D proporcionadas más información que una imagen 2D, específicamente, detalles sobre la compleja estructura en forma de árbol de las glándulas en todo el tejido. Estas características adicionales aumentaron la probabilidad de que la computadora predijera correctamente la agresividad de un cáncer.
Los investigadores utilizaron nuevos métodos de inteligencia artificial, incluidas técnicas de transformación de imágenes de aprendizaje profundo, para ayudar a administrar e interpretar los grandes conjuntos de datos que generó este proyecto.
«Durante la última década, aproximadamente, nuestro «Lab se ha centrado principalmente en la construcción de dispositivos de imágenes ópticas, incluidos microscopios, para diversas aplicaciones clínicas. Sin embargo, comenzamos a enfrentar el próximo gran desafío hacia la adopción clínica: cómo administrar e interpretar los conjuntos de datos masivos que adquirimos de muestras de pacientes», dijo Liu. dijo. «Este documento representa el primer estudio en nuestro laboratorio para desarrollar una tubería computacional novedosa para analizar nuestros conjuntos de datos ricos en funciones. A medida que continuamos refinando nuestras tecnologías de imágenes y métodos de análisis computacional, y a medida que realizamos estudios clínicos más grandes, esperamos poder ayudar transformar el campo de la patología para beneficiar a muchos tipos de pacientes».
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La nueva tecnología de imagen puede reducir la necesidad de biopsias de piel Más información: Weisi Xie et al, Prostate cancer risk stratification via non-destructive 3D pathology with deep learning-assisted gland analysis , Investigación del cáncer (2021). DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-21-2843 Información de la revista: Cancer Research
Proporcionado por la Universidad de Washington Cita: Nuevo método de imágenes en 3D puede ayudar a los médicos determine mejor la agresividad del cáncer de próstata (2021, 9 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-3d-imaging-method-doctors-prostate.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.