Методы цифровой патологии в анализе эндомиокардиальных биоптатов

   Введение: При визуальной оценке эндомиокардиальных биоптатов возможны ошибки, связанные с субъективностью метода и невозможностью получения количественной информации о выраженности иммуногистохимических реакций и распространенности патологических изменений в сердечном трансплантате. Для повышения точности и достоверности диагностики отторжения необходима детальная цифровая характеристика биоптата, основанная на компьютерной морфометрии в автоматическом или полуавтоматическом режиме.

   Цель исследования: Разработать метод и алгоритмы цифрового компьютерного анализа эндомиокардиальных биоптатов для количественной оценки патоморфологических и иммунофенотипических изменений в миокарде при различных формах и степенях отторжения пересаженного сердца.

   Материалы и методы: Исследованы 257 эндомиокардиальных биоптатов, полученных от 56 реципиентов, которым произведена трансплантация сердца в ГБУЗ «НИИ – Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С. В. Очаповского» г. Краснодара. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Стрептавидин-биотиновым методом определяли экспрессию иммуногистохимического маркера CD68. С помощью компьютерной морфометрии в цифровых изображениях измеряли площадь патологических изменений и зоны экспрессии.

   Результаты: При разработке метода компьютерного анализа биоптатов предложен новый критерий оценки – коэффициент площади окрашивания (КПО) – процентное отношение суммарной площади цветного продукта реакции (окрашивания) в препарате к общей площади среза биоптата. Созданы и апробированы на практике алгоритмы цифрового морфометрического анализа для оценки выраженности иммуногистохимических реакций и выявления относительной площади патологических изменений в биоптате.

   Заключение: Новые цифровые критерии диагностики отторжения трансплантированного сердца направлены на повышение точности интерпретации результатов эндомиокардиальной биопсии, но могут использоваться и при анализе других биоптатов.

1. Автандилов Г.Г. Окулярная измерительная сетка для цитогисто- и стереометрических исследований. Архив патологии. 1972;34(6):76-77. PMID: 4558846.

2. Козинец Г.И., Котельников В.М., Погорелов В.М. Применение компьютеров в гематологических цитологических исследованиях. Лабораторное дело. 1990;(3):21-25. PMID: 1692900.

3. Автандилов Г.Г. Перспективы развития компьютерной цито-гистопатологии. Архив патологии. 1993;55(2):3-5. PMID: 7980059.

4. Погорелов В.М., Медовий В.С., Балабуткин В.А., Сонашинский Б.З., Пятницкий А.М., Козинец Г.И. Методы компьютерной цитологии в гематологических исследованиях. Клиническая лабораторная диагностика. 1997;(11):40-44. PMID: 9471322.

5. Славинский А.А., Никитина Г.В. Компьютерный анализ изображения нейтрофильных лейкоцитов: миелопероксидаза. Клиническая лабораторная диагностика. 2000;(1):21-24. PMID: 10878896.

6. Славинский А.А., Веревкин А.А., Сотниченко А.С., Космачева Е.Д., Ставенчук Т.В. Иммуногистохимический профиль мононуклеарного инфильтрата в миокарде пересаженного сердца. Компьютерная морфометрия. Кубанский научный медицинский вестник. 2020;27(2):92-101. https://doi.org/10.25207/1608-6228-2020-27-2-92-101

7. Гуменюк И.С., Чуприненко Л.М., Сотниченко А.С. и др. Автоматизированный морфометрический анализ как метод определения содержания компонентов внеклеточного матрикса и количественной оценки ядерных антигенов. Архив патологии. 2017;79(5):49-56. PMID: 29027530. https://doi.org/10.17116/patol201779549-56

8. Koyama H, Kishi K, Mikoshiba S, Fujimori T. An Image J-based tool for three-dimensional registration between different types of microscopic images. Dev Growth Differ. 2023;65(1):65-74. PMID: 36576380. PMCID: PMC10107647. https://doi.org/10.1111/dgd.12835

9. Stewart S, Fishbein MC, Snell GI, et al. Revision of the 1996 working formulation for the standardization of nomenclature in the diagnosis of lung rejection. J Heart Lung Transplant. 2007;26(12):1229-1242. PMID: 18096473. https://doi.org/10.1016/j.healun.2007.10.017

10. Awad MA, Shah A, Griffith BP. Current status and outcomes in heart transplantation: a narrative review. Rev Cardiovasc Med. 2022;23(1):11. PMID: 35092203. https://doi.org/10.31083/j.rcm2301011

11. Crespo-Leiro MG, Costanzo MR, Gustafsson F, et al. Heart transplantation: focus on donor recovery strategies, left ventricular assist devices, and novel therapies. Eur Heart J. 2022;43(23):2237-2246. PMID: 35441654. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehac204

12. Baran DA. Replacing the endomyocardial biopsy: easier said than done. Transplantation. 2023;107(2):307-308. PMID: 35939383. https://doi.org/10.1097/TP.0000000000004274

13. Автандилов Г.Г. Введение в количественную патологическую морфологию : монография. Медицина; 1980.