Virtuaalivärjäykset histologisissa näytteissä : näytteeseen ja kuvantamistekniikkaan liittyvien tekijöiden vaikutus tekoälyllä tehtäviin värjäyksiin

Abstract

Tekoälyllä tehtävä histologisten näytteiden virtuaalivärjäys voisi ainakin osittain korvata histologisten näytteiden kemiallisen ja immunohistokemiallisen värjäyksen. Virtuaalivärjäys on menetelmänä nopea. Sen avulla on mahdollista vähentää kemikaalien käyttöä ja tuoda näin säästöjä ja tehokkuutta patologisten laboratorioiden työskentelyyn. Menetelmän laatu on kuitenkin varmistettava ennen kuin se voidaan ottaa laajamittaiseen käyttöön.

Tämän kuvailevan kirjallisuuskatsauksen tarkoitus oli selvittää, onko näytteessä, näytteen käsittelyssä tai sen prosessointiin ja kuvantamiseen käytettävässä laitteistossa tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa virtuaalivärjäyksen onnistumiseen. Tavoitteena oli tuottaa patologian laboratorioille ja erityisesti bioanalyytikoille tietoa, jota voidaan hyödyntää uuden menetelmän mahdollisessa käyttöönotossa.

Tutkimuskysymyksinä ovat: ”Mihin eri värjäysmenetelmiin virtuaalivärjäystä on käytetty?” ja ”Mitkä tekijät edistävät tai tuovat haasteita virtuaalivärjäykseen?”.

Kirjallisuuskatsaukseen valikoitui 19 tutkimusartikkelia 3 tietokannasta. Näissä 16 aineistossa on kokeiltu hematoksyliini-eosiinivärjäystä tai sen korvaavaa menetelmää. 4 aineistossa näytteitä värjättiin immunohistokemiallisesti. Mukana oli myös 2 perjodihappo-Schiffin reagenssivärjäystä, 1 Perjodihappo-hopeametenamiini- ja 1 Massonin trikromi-värjäys.

Näytteen kudos- ja solurakenteeseen liittyvät tekijät vaikuttavat virtuaalivärjäyksen onnistumiseen ainakin osassa tutkittuja menetelmiä. Säännönmukainen kudos- ja solurakenne voi edistää virtuaalivärjäyksen onnistumista, kun taas monimutkainen ja heterogeeninen rakenne voi olla virtuaalivärjäyksessä haastava toistaa. Laadukkaasti tehty näytteenotto ja näytteen prosessointi ennen värjäystä edistävät myös virtuaalivärjäyksen onnistumista. Tekoälymenetelmän pohjana käytetyn lähdeaineiston määrä ja laatu todettiin tekijäksi, joka vaikuttaa suuresti virtuaalivärjäyksen onnistumiseen. Parhaat tulokset saatiin laajaa lähdeaineistoa hyödyntämällä. Henkilöstön osaaminen ja perehdytys uuteen tekniikkaan on myös oleellista värjäyksen onnistumisen ja työn sujuvuuden kannalta. Värjäys- ja kuvantamistekniikkaan liittyvät tekijät, kuten laitteiston toimintaan liittyvät viat sekä tekoälymenetelmän neuroverkon ja tietoverkon kapasiteetin nostaminen, parantavat virtuaalivärjäyksen laatua.