นักวิจัยในแคลิฟอร์เนียได้พัฒนากรอบการเรียนรู้เชิงลึกที่ดำเนินการ เนื้อเยื่อวิทยาเสมือนจริง ในร่างกายของผิวหนังที่ไม่บุบสลาย เฟรมเวิร์กแปลงภาพกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล (RCM) แบบรีเฟลกแทนซ์แบบไม่มีฉลากอย่างรวดเร็วให้เป็นภาพที่ย้อมสีเสมือนซึ่งแสดงคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกับมิญชวิทยาดั้งเดิมของเนื้อเยื่อที่ตัดออก การประยุกต์ใช้มิญชวิทยาเสมือนจริงครั้งแรกกับเนื้อเยื่อที่ไม่บุบสลาย
การศึกษานี้
เป็นขั้นตอนสำคัญในการใช้เทคโนโลยีมิญชวิทยาเสมือนจริงสำหรับคลินิกโรคผิวหนัง ผู้เขียนอาวุโสจาก กล่าวว่า “กระบวนการนี้ข้ามขั้นตอนมาตรฐานหลายขั้นตอนที่มักใช้ในการวินิจฉัย ซึ่งรวมถึงการตรวจชิ้นเนื้อผิวหนัง การตรึงเนื้อเยื่อ การแปรรูป การแบ่งส่วน และการย้อมสีด้วยฮิสโตเคมี”
“ภาพดูเหมือนการตัดชิ้นเนื้อ ผิวหนังที่ย้อมสีฮิสโตเคมีที่ถ่ายบนสไลด์กล้องจุลทรรศน์”มาตรฐานปัจจุบันสำหรับการวินิจฉัยโรคผิวหนังขึ้นอยู่กับการตรวจชิ้นเนื้อและการประเมินทางจุลพยาธิวิทยา เทคนิคการถ่ายภาพแบบไม่รุกราน เช่น RCM สามารถช่วยป้องกันการตัดชิ้นเนื้อผิวหนังโดยไม่จำเป็น RCM
เป็นเทคโนโลยีจุลทรรศน์ที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งมีให้ใช้งานในคลินิกโรคผิวหนังในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ทำงานโดยการตรวจจับแสงที่กระจายกลับจากโครงสร้างภายในผิวหนัง และให้ การถ่ายภาพ ในร่างกายที่ความละเอียดใกล้เคียงเนื้อเยื่อ อย่างไรก็ตาม การยอมรับ RCM ยังไม่แพร่หลาย นักวิจัยระบุว่าสิ่งนี้
มาจากปัจจัยต่างๆ: ใน vivo RCM ไม่แสดงคุณสมบัติทางนิวเคลียร์ของเซลล์ผิวหนังที่เห็นในกล้องจุลทรรศน์แบบดั้งเดิม และภาพที่ได้มาจะเป็นโทนสีเทา ซึ่งจะจำกัดคอนทราสต์ระหว่างโครงสร้าง นอกจากนี้ แพทย์ผิวหนังที่คุ้นเคยกับการตีความพยาธิสภาพของเนื้อเยื่อในระนาบแนวตั้งอาจมีปัญหา
ในการตีความภาพที่แสดงในแกนการถ่ายภาพแนวนอนของกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล ด้วยเหตุนี้ การวิเคราะห์ภาพ RCM จึงค่อนข้างท้าทายและต้องการการฝึกอบรมเฉพาะทาง พร้อมด้วย เป็นผู้นำในการริเริ่มการวิจัยเพื่อย้อมสีภาพ RCM ให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานง่ายสำหรับแพทย์ผิวหนังและอายุรเวช
ทีมวิจัย
ของพวกเขาได้ฝึกฝนโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อเปลี่ยนภาพ RCM ของผิวหนังที่ไม่มีรอยเปื้อนให้กลายเป็นภาพ 3 มิติที่เหมือนฮีมาทอกซิลินและอีโอซิน (H&E) ด้วยความละเอียดระดับไมโครสโคปอย่างรวดเร็ว ในการฝึกเครือข่ายนิวรัลให้ย้อมสีคุณสมบัติทางนิวเคลียร์ได้อย่างถูกต้อง ทีมงานได้คิดค้นวิธีการ
สร้างคอนทราสต์ของนิวเคลียร์ให้กับเซลล์ภายในผิวหนัง ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ปกติจะไม่มีอยู่ในภาพ RCM เครือข่ายนี้ได้รับการฝึกฝนภายใต้รูปแบบการเรียนรู้ของฝ่ายตรงข้าม ซึ่งใช้ภาพ ของเนื้อเยื่อที่ไม่มีการย้อมสีที่ถูกตัดออกเป็นอินพุต และใช้ภาพจุลทรรศน์ของเนื้อเยื่อเดียวกันที่ย้อมด้วยกรดอะซิติก
(เพื่อให้คอนทราสต์นิวเคลียร์) เป็นความจริงพื้นฐาน แพทย์ผิวหนังที่ผ่านการรับรองจากคณะกรรมการซึ่งผ่านการฝึกอบรมเกี่ยวกับการถ่ายภาพและการวิเคราะห์ RCM ใช้ระบบ VivaScope 1500เพื่อจับภาพ RCM ของผู้ป่วย 43 ราย สิ่งเหล่านี้รวมถึงการสแกนโมเสก RCM สามครั้ง
(ซึ่งภาพหลายภาพถูกสแกนในพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ความลึกเท่ากันเพื่อเพิ่มขอบเขตการมองเห็น) และ สองชุด ( ผ่านชั้นผิวหนังที่แตกต่างกัน) ของทั้งผิวหนังปกติและรอยโรคบนผิวหนังที่น่าสงสัยสำหรับ ผู้ป่วยแต่ละราย นอกจากนี้ ตัวอย่างเนื้อเยื่อผิวหนังจากการผ่าตัดของ Mohs ทิ้งจากผู้ป่วย 36 ราย
ที่มีและไม่มีเนื้องอกมะเร็งเซลล์ต้นกำเนิด (BCC) ที่เหลือจากนั้นนักวิจัยใช้การย้อมสีเสมือนจริงกับภาพระดับสีเทาเพื่อให้ตรงกับลักษณะของการย้อมสี H&E ซึ่งนิวเคลียสของเซลล์และไซโตพลาสซึมจะถูกย้อมด้วยสีน้ำเงินและสีชมพูตามลำดับ โดยจะอธิบายกระบวนการโดยละเอียด
ชุดข้อมูล
การฝึกอบรม ex vivo การตรวจสอบและการทดสอบ ขั้นสุดท้ายที่ใช้ในการฝึกอบรมเครือข่ายเชิงลึกและทำการวิเคราะห์เชิงปริมาณประกอบด้วยภาพ 1185, 137 และ 199 ex vivo RCM ของรอยโรคที่ผิวหนังที่ไม่มีสีและความจริงพื้นเปื้อนกรดอะซิติกที่สอดคล้องกัน ซึ่งได้มาจาก 26, สี่ และ หกรายตามลำดับ
การประเมินประสิทธิภาพในการประเมินแบบจำลอง นักวิจัยได้แบ่งภาพเนื้อเยื่อวิทยาเสมือนจริงของตัวอย่างผิวหนังปกติและภาพความจริงพื้นฐานเพื่อระบุนิวเคลียสของเซลล์ พวกเขาพบว่าการย้อมสีเสมือนมีความไวประมาณ 80% และความแม่นยำ 70% สำหรับการทำนายนิวเคลียส
การตรวจสอบลักษณะทางสัณฐานวิทยาของนิวเคลียร์ในภาพพบว่าค่าพารามิเตอร์ที่คำนวณโดยใช้การย้อมสีเสมือนจริงเข้ากันได้ดีกับค่าที่ใช้ภาพความจริงภาคพื้นดิน นักวิจัยยังได้ตรวจสอบการใช้สแต็กภาพ 2 มิติและ 3 มิติเป็นข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายเชิงลึก พวกเขาพบว่าการใช้สแต็กภาพ 3 มิติ RCM
ที่มีชิ้นส่วนหลายชิ้นที่อยู่ติดกันเป็นอินพุตจะสร้างภาพที่มีรอยเปื้อนเสมือนจริงได้ดีกว่าการใช้สแต็ก 2 มิติชุดเดียว ซึ่งสร้างภาพเบลอที่ต่ำกว่ามาตรฐาน โครงข่ายประสาทที่ผ่านการฝึกอบรมได้รับการทดสอบบนภาพ RCM ใหม่ของ BCC ที่ไม่ได้ตรวจชิ้นเนื้อและเม็ดสีเมลาโนไซติกเนวิ เพื่อระบุว่าสามารถใช้ภาพ
RCM ที่มีมิญชวิทยาเสมือนในการวินิจฉัยได้หรือไม่ นักวิจัยรายงานความสอดคล้องที่ดีระหว่างมิญชวิทยาเสมือนจริงและลักษณะทางจุลกายวิภาคศาสตร์ทั่วไป ในพื้นที่ของผิวหนังที่เกี่ยวข้องกับพยาธิสภาพมากที่สุด ภาพ RCM ที่ย้อมสีเสมือนจริงของ BCC แสดงคุณสมบัติทางเนื้อเยื่อวิทยาแบบเดียว
กับที่ใช้ในการวินิจฉัย BCC จากการตัดชิ้นเนื้อผิวหนังผ่าน การย้อมสีเสมือนยังอนุมานเมลาโนไซต์ที่มีเม็ดสีในเนวิเมลาโนไซติกที่เป็นพิษเป็นภัยได้สำเร็จนักวิจัยทราบว่าจำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่าเนื้อเยื่อวิทยาเสมือนส่งผลต่อความแม่นยำในการวินิจฉัย ความไว และความจำเพาะของการวินิจฉัยอย่างไร เมื่อเปรียบเทียบกับคอนทราสต์ระดับสีเทาของภาพ
credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com
