Validación del uso de imágenes histológicas virtuales en el diagnóstico de patologías orales

Abstract

En el ámbito de la microscopía virtual, las imágenes histológicas completas (WSI: Whole Slide Imaging) corresponden a la adquisición digital de alta resolución de secciones completas de un tejido o muestra biológica. Esta tecnología proporciona imágenes digitales que se pueden conservar en centros de datos digitales, pudiendo ser recuperadas desde cualquier lugar con acceso a internet, ampliando así la posibilidad de realizar diversos análisis, compartir casos clínicos con otros especialistas y solicitar segunda opinión en un diagnóstico, proporcionando a los patólogos una herramienta moderna que permite gestionar e interpretar información de manera ágil y expedita.

Durante la última década, el WSI se ha usado principalmente en enseñanza e investigación, teniendo una lenta introducción en la clínica de diagnóstico. Existen pocos estudios de validación del sistema. Solo el College of American Pathologists ha publicado pautas para la creación de un servicio de telepatología para anatomía patológica usando esta tecnología, en tanto que para patologías de la cavidad oral solo existen dos publicaciones sobre validación.

En esta tesis, se realiza una propuesta de validación de la tecnología WSI, utilizando placas digitalizadas de biopsias de patologías orales de alta prevalencia en nuestro país. La hipótesis de trabajo fue: «La tecnología WSI y observación directa en microscopio óptico convencional no presenta diferencia estadística significativa al evaluar el rendimiento diagnóstico, concordancia intra observador y la precisión diagnóstica en patologías orales de importancia clínica». 30 muestras histopatológicas correspondientes a diagnósticos prevalentes: Hiperplasia Fibroepitelial, Queratoquiste, Quiste odontogénico inflamatorio, Papiloma escamoso, Mucocele, Mucositis liquenoide, Fibroma de Células Gigantes, Fibroma Osificante Periférico, y «Otros diagnósticos» de los años 2000 y 2018 fueron seleccionadas. Cinco cirujano-dentistas especialistas en patología oral y maxilofacial fueron invitados a participar. Tras la observación mediante microscopía óptica convencional, por una parte, y a través de WSI por otra, se realizaron análisis descriptivos y analíticos. Los resultados del análisis estadístico muestran que en la mayoría de los patólogos orales no existieron diferencias significativas en el rendimiento diagnóstico o tiempo requerido para llegar a diagnóstico. La precisión diagnóstica, con el diagnóstico de referencia estuvo entre 70 y 100%. Desagregando los resultados de precisión diagnóstica por diagnósticos específicos se observa que el resultado es cercano al 100%, excepto en quiste inflamatorio y «Otros diagnósticos». En el grupo de patologías correspondiente a «Otros diagnósticos» destaca la Úlcera eosinofílica y el Neuroma con menor precisión diagnostica. El porcentaje de concordancia intraobservador al evaluar las 30 muestras con ambas técnicas comparando WSI y MOC, pero en tiempos diferidos, fue de 80% - 96,67%, y en coeficiente de Kappa-Cohen se consideró en rangos de ligero a suficiente. Esta tesis valida que con la tecnología WSI se pueden realizar diagnósticos de patología orales de importancia clínica con las ventajas que esta tecnología tiene: acceso remoto y posibilidad de observación múltiple de la misma lámina.

In the field of virtual microscopy, Whole Slide Imaging (WSI) corresponds to the high- resolution digital acquisition of complete sections of a tissue or biological sample. This

technology provides digital images that can be stored in digital data centers and can be retrieved from anywhere with internet access, thus expanding the possibility of performing various analyses, sharing clinical cases with other specialists, and requesting second opinions on a diagnosis, providing pathologists with a modern tool that allows them to manage and interpret information in an agile and expeditious manner.

During the last decade, WSI has been used mainly in teaching and research, with a slow introduction in the diagnostic clinic. There are a few validation studies of the system. Only the College of American Pathologists has published guidelines for the creation of a telepathology service for anatomic pathology using this technology, while for oral cavity pathologies there are only two publications on validation.

In this thesis, a proposal for validation of WSI technology is made, using digitized biopsy plates of oral pathologies of high prevalence in our country.

The working hypothesis was: "WSI technology and direct observation in conventional optical microscopy do not present a significant statistical difference when evaluating diagnostic performance, intra-observer agreement, and diagnostic accuracy in oral pathologies of clinical importance". 30 histopathological specimens corresponding to prevalent diagnoses: Fibroepithelial Hyperplasia, Keratocyst, Inflammatory Odontogenic Cyst, Squamous Papilloma, Mucocele, Lichenoid Mucositis, Giant Cell Fibroma, Peripheral Ossifying Fibroma, and "Other Diagnoses" from the years 2000 and 2018 were selected. Five oral and maxillofacial pathologists were invited to participate. After observation by conventional light microscopy on the one hand and via WSI on the other hand, descriptive and analytical analyses were performed. The results of the statistical analysis show that in the majority of oral pathologists, there were no significant differences in diagnostic performance or time to diagnosis. Diagnostic accuracy, with the reference diagnosis, was between 70 and 100%. Disaggregating the results of diagnostic accuracy by specific diagnoses shows that the result is close to 100%, except in inflammatory cysts and "other diagnoses". In the group of pathologies corresponding to "Other Diagnoses", Eosinophilic Ulcer and Neuroma stand out with lower diagnostic accuracy. The percentage of intraobserver agreement when evaluating the 30 samples with both techniques, but in deferred times, was 80%–96.67%, and the Kappa-Cohen coefficient was considered in the range of slight to sufficient.

This thesis validates that with WSI technology it is possible to make diagnoses of oral pathology of clinical importance with the advantages that this technology has: remote access and the possibility of multiple observations of the same slide.