เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย มิญชวิทยาเสมือนจริงอาจลดความจำเป็นในการตรวจชิ้นเนื้อผิวหนัง

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย นักวิจัยในแคลิฟอร์เนียได้พัฒนากรอบการเรียนรู้เชิงลึกซึ่งดำเนินการในเนื้อเยื่อวิทยาเสมือนของผิวหนังที่ไม่บุบสลาย เฟรมเวิร์กนี้เปลี่ยนภาพกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลการสะท้อนแสงแบบไม่มีฉลากอย่างรวดเร็ว (RCM) ให้กลายเป็นภาพที่มีรอยเปื้อนซึ่งมีลักษณะที่คล้ายคลึงกับเนื้อเยื่อวิทยาแบบดั้งเดิมของเนื้อเยื่อที่ถูกตัดออก การประยุกต์ใช้จุลกายวิภาคเสมือนครั้งแรกกับเนื้อเยื่อที่ไม่มีการตัดชิ้นเนื้อ

ที่ไม่เสียหาย การศึกษานี้เป็นขั้นตอนที่สำคัญ

ต่อการใช้เทคโนโลยีจุลกายวิภาคเสมือนสำหรับโรคผิวหนังทางคลินิกAydogan Ozcan ผู้เขียนอาวุโส จากUCLA Samueli School of Engineeringกล่าวว่า “กระบวนการนี้ข้ามขั้นตอนมาตรฐานหลายขั้นตอนซึ่งมักใช้ในการวินิจฉัย รวมถึงการตรวจชิ้นเนื้อผิวหนัง การตรึงเนื้อเยื่อ การประมวลผล การแบ่งส่วน และการย้อมสีด้วย ฮิสโตเคมี “รูปภาพดูเหมือนกับการตัดชิ้นเนื้อ ส่วนผิวหนังที่ย้อมด้วยฮิสโตเคมิคัลบนสไลด์ด้วยกล้องจุลทรรศน์”

มาตรฐานปัจจุบันสำหรับการวินิจฉัยโรคผิวหนังอยู่บนพื้นฐานของการตรวจชิ้นเนื้อและการประเมินทางจุลพยาธิวิทยา เทคนิคการถ่ายภาพแบบไม่รุกราน เช่น RCM สามารถช่วยป้องกันการตัดชิ้นเนื้อผิวหนังที่ไม่จำเป็น RCM เป็นเทคโนโลยีจุลทรรศน์ที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งพร้อมสำหรับใช้ในคลินิกโรคผิวหนังในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา มันทำงานโดยการตรวจจับแสงที่สะท้อนกลับจากโครงสร้างภายในผิวหนังและให้ ภาพ ภายในร่างกายที่ความละเอียดใกล้ histologic

อย่างไรก็ตาม การนำ RCM มาใช้นั้นยังไม่แพร่หลายมากนัก 

นักวิจัยเชื่อว่าสิ่งนี้มาจากปัจจัยต่างๆ: in vivo RCM ไม่แสดงลักษณะทางนิวเคลียร์ของเซลล์ผิวหนังที่เห็นในกล้องจุลทรรศน์แบบเดิม และภาพที่ได้มาจะเป็นระดับสีเทา ซึ่งจำกัดความเปรียบต่างระหว่างโครงสร้าง นอกจากนี้ แพทย์ผิวหนังที่คุ้นเคยกับการตีความพยาธิสภาพของเนื้อเยื่อในระนาบแนวตั้งอาจมีปัญหาในการตีความภาพที่นำเสนอในแกนการถ่ายภาพแนวนอนของกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล ด้วยเหตุนี้ การวิเคราะห์ภาพ RCM จึงค่อนข้างท้าทายและต้องการการฝึกอบรมเฉพาะทาง

Ozcan พร้อมด้วยPhilip Sumpia ของ UCLA และGennady Rubinsteinจาก Dermatology and Laser Center เป็นผู้นำโครงการวิจัยในการย้อมสี RCM ในรูปแบบที่ใช้งานง่ายสำหรับแพทย์ผิวหนังและนักพยาธิวิทยา ทีมวิจัยของพวกเขาได้ฝึกฝนโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อแปลงภาพ RCM ของผิวหนังที่ไม่ย้อมสีให้เป็นภาพ 3 มิติที่เหมือนฮีมาโทซิลินและอีโอซิน (H&E) อย่างรวดเร็วด้วยความละเอียดระดับไมโครสโคป

ในการฝึกโครงข่ายประสาทเทียมให้มีรอยเปื้อนคุณสมบัตินิวเคลียร์อย่างถูกต้อง ทีมงานได้คิดค้นวิธีสร้างคอนทราสต์ของนิวเคลียร์กับเซลล์ภายในผิวหนัง ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่ปกติแล้วจะขาดในอิมเมจ RCM เครือข่ายได้รับการฝึกอบรมภายใต้รูปแบบการเรียนรู้ที่เป็นปฏิปักษ์ ซึ่งใช้ ภาพ RCM ของ ex vivo RCM ของเนื้อเยื่อที่ไม่ผ่านการย้อมสีเป็นปัจจัยนำเข้า และใช้ภาพขนาดเล็กมากของเนื้อเยื่อเดียวกันที่ย้อมด้วยกรดอะซิติก (เพื่อให้เกิดความคมชัดของนิวเคลียร์) เป็นความจริงภาคพื้นดิน

แพทย์ผิวหนังที่ผ่านการรับรองจากคณะกรรมการ

ซึ่งได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับการถ่ายภาพและการวิเคราะห์ RCM ได้ใช้ระบบVivaScope 1500เพื่อจับภาพ RCM ของผู้ป่วย 43 ราย สิ่งเหล่านี้รวมถึงการสแกนโมเสค RCM สามภาพ (ซึ่งภาพหลายภาพจะถูกสแกนบนพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ความลึกเท่ากันเพื่อเพิ่มระยะการมองเห็น) และz -stacks สองชุด (ผ่านชั้นผิวหนังที่ต่างกัน) ของทั้งผิวหนังปกติและรอยโรคที่ผิวหนังที่น่าสงสัยสำหรับ ผู้ป่วยแต่ละราย นอกจากนี้ ตัวอย่างเนื้อเยื่อผิวหนังของการผ่าตัด Mohs ที่ถูกทิ้งจากผู้ป่วย 36 รายที่มีและไม่มีเนื้องอกมะเร็งเซลล์ฐานที่ตกค้าง (BCC) ที่เหลือเป็น RCM-imaged ex vivo

จากนั้นนักวิจัยได้ใช้การย้อมสีเสมือนกับภาพระดับสีเทาเพื่อให้ตรงกับลักษณะของการย้อมสี H&E ซึ่งนิวเคลียสของเซลล์และไซโตพลาสซึมเป็นสีน้ำเงินและสีชมพูตามลำดับ พวกเขาอธิบายกระบวนการโดยละเอียดใน Light: Science & Applications

ชุดข้อมูลการฝึกอบรม ex vivoขั้นสุดท้ายการตรวจสอบความถูกต้อง และการทดสอบที่ใช้ในการฝึก Deep Network และดำเนินการวิเคราะห์เชิงปริมาณประกอบด้วย ภาพ ex vivo RCM 1185, 137 และ 199 ของรอยโรคที่ผิวหนังที่ไม่เปื้อนและความจริงของพื้นดินที่มีกรดอะซิติกที่เกี่ยวข้อง ซึ่งได้มาจาก 26, สี่ และ ผู้ป่วยหกรายตามลำดับ

การประเมินประสิทธิภาพในการประเมินแบบจำลอง นักวิจัยได้แบ่งภาพเนื้อเยื่อวิทยาเสมือนของตัวอย่างผิวหนังปกติและภาพความจริงพื้นๆ เพื่อระบุนิวเคลียสของเซลล์ พวกเขาพบว่าการย้อมสีเสมือนจริงนั้นมีความไวประมาณ 80% และความแม่นยำ 70% สำหรับการทำนายนิวเคลียส การตรวจสอบลักษณะทางสัณฐานวิทยาของนิวเคลียร์ในภาพเผยให้เห็นว่าพารามิเตอร์ที่คำนวณโดยใช้การย้อมสีเสมือนจริงนั้นเข้ากันได้ดีกับการใช้ภาพความจริงภาคพื้นดิน

นักวิจัยยังได้ตรวจสอบการใช้กองภาพทั้ง 2 มิติและ 3 มิติเป็นอินพุตในเครือข่ายลึก พวกเขาระบุว่าการใช้สแต็กภาพ 3D RCM ที่มีชิ้นส่วนที่อยู่ติดกันหลายชิ้น เนื่องจากอินพุตสร้างภาพที่มีรอยเปื้อนได้ดีกว่าการใช้สแต็ก 2D เดียว ซึ่งสร้างภาพที่เบลอได้ไม่ดีพอ

โครงข่ายประสาทเทียมที่ได้รับการฝึกอบรมได้รับการทดสอบกับภาพ RCM ใหม่ของ BCC ที่ไม่ได้ตรวจชิ้นเนื้อและเม็ดสีเมลาโนไซติก nevi เพื่อตรวจสอบว่าภาพ RCM ที่มีจุลกายวิภาคศาสตร์สามารถใช้ในการวินิจฉัยได้หรือไม่ นักวิจัยรายงานว่ามีความสอดคล้องกันระหว่างเนื้อเยื่อวิทยาเสมือนกับลักษณะทางจุลกายวิภาคทั่วไป ในบริเวณของผิวหนังที่มักเกี่ยวข้องกับสภาวะทางพยาธิวิทยามากที่สุด ภาพ RCM ที่ย้อมสีแทบของ BCC แสดงลักษณะทางเนื้อเยื่อเดียวกับที่ใช้ในการวินิจฉัย BCC จากการตรวจชิ้นเนื้อผิวหนังผ่าน H&E histology การย้อมสีเสมือนยังประสบความสำเร็จในการอนุมานเม็ดสีเมลาโนไซต์ในเมลาโนไซติกเนวิที่ไม่เป็นพิษเป็นภัย เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย