Un método novedoso proporciona diagnósticos más rápidos y precisos en histopatología



La histología es el estudio de tejidos biológicos a nivel microscópico. También llamada anatomía microscópica, la histología se usa ampliamente para proporcionar diagnósticos de cáncer y otras enfermedades. Por ejemplo, las muestras de tejido obtenidas durante la cirugía pueden ayudar a determinar si se necesita una acción quirúrgica adicional, y se puede evitar una cirugía adicional si se puede obtener un diagnóstico rápidamente durante una operación.

Los métodos tradicionales en histopatología generalmente se limitan a muestras delgadas y requieren un procesamiento químico del tejido para proporcionar un contraste suficientemente alto para la obtención de imágenes, lo que ralentiza el proceso. Un avance reciente en histopatología elimina la necesidad de tinción química y permite obtener imágenes de alta resolución de secciones de tejido grueso. Como se informó en Fotónica avanzada, un equipo de investigación internacional demostró recientemente una técnica de imágenes de fase cuantitativa sin etiquetas 3D que utiliza tomografía de difracción óptica para obtener información de imágenes volumétricas. La costura automatizada simplifica la adquisición y el análisis de imágenes.

Tomografía de difracción óptica

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.

Una limitación reconocida de la tomografía de difracción óptica se debe a la compleja distribución de los índices de refracción, que da como resultado una aberración óptica significativa en la formación de imágenes de tejido grueso. Para superar esta limitación, el equipo utilizó un reenfoque digital y uniones automatizadas, lo que permitió obtener imágenes volumétricas de 100Tejidos de m de espesor en un campo de visión lateral de 2 mm  1,75 mm manteniendo una alta resolución de 170 nm  170 millas náuticas  1400 nm. Demostraron que la visualización simultánea de estructuras subcelulares y mesoscópicas en diferentes tejidos es posible gracias a una alta resolución combinada con un amplio campo de visión.

Histopatología rápida y precisa

Los investigadores demostraron la capacidad de su nuevo método mediante la obtención de imágenes de una variedad de diferentes patologías del 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 3D, lo que permitió la visualización de células individuales y arquitecturas de tejidos multicelulares, comparables a las imágenes obtenidas con tejidos tradicionales procesados ​​químicamente.

Según YongKuen Park, investigador del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea y autor principal del estudio, “las imágenes obtenidas con el método propuesto permitieron una visualización clara de diferentes características morfológicas en los diversos tejidos, lo que permitió el reconocimiento y diagnóstico de lesiones precursoras y patologías “.

Histopatología volumétrica de una muestra de tejido de páncreas de 100 μm de espesor sin marcar de un paciente con neoplasia papilar intraductal de la vía biliar en el hígado. Con el fin de comparar, los tejidos adyacentes se prepararon en láminas de tejido delgadas con el método de tinción H&E convencional. (la quinta fila, aumento de 400x). Crédito de la imagen: Hugonnet et al., Doi 10.1117 / 1.AP.3.2.026004.

Park señala que se necesita más investigación, pero los resultados sugieren un gran potencial para una histopatología rápida y precisa durante la cirugía: “Se necesita más investigación sobre la preparación de muestras, la velocidad de reconstrucción y la mitigación de la dispersión múltiple. Esperamos que la tomografía de difracción óptica proporcione más diagnósticos precisos en consultas de histopatología y patología intraoperatoria “.

Fuente:

Referencia de la revista:

Hugonnet, H., et al. (2021) Histopatología holográfica volumétrica sin etiqueta multiescala de portaobjetos de tejido grueso con resolución subcelular. Fotónica avanzada. doi.org/10.1117/1.AP.3.2.026004.

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