刺激ラマン組織学と人工知能を使用した前立腺生検における癌の検出と分離

人工知能とSRHイメージングを統合して、前立腺がんをほぼリアルタイムで検出すると同時に、下流分析のための組織選択を改善し、診断を迅速化することを目指しています。SRH画像はAIモデルによって数分で作成および解釈されるため、手術や生検中にリアルタイムでラベルフリーのがん診断が可能になり、従来の組織学への依存が減り、さらなる分析のために組織が保存されます。SRH を人工知能およびディープラーニングと組み合わせることで、リアルタイムのラベルフリーの組織イメージングと分類が可能になり、従来の処理や染色なしでがん診断、外科的意思決定、バイオマーカーの発見が加速されます。SRH-AI を標準的な病理学との整合性を改善するとともに、正確なゲノム プロファイリングのために生検で十分な腫瘍含有量を確保することは、SRH AI を前立腺がんの日常診断に統合する上で依然として重要な課題です。私たちは、より迅速で正確な前立腺がん診断とより良い品質の必要性に取り組んでいます。私たちのプロトコルは、腫瘍の検出を改善し、腫瘍含有量を増やし、分子特性評価のために組織を保存します。

[ナレーター]まず、SRH イメージャーの電源を入れます。滅菌水で満たされた50ミリリットルのシリンジを、イメージャインターフェースの左側にあるシリンジバルブに取り付けます。シリンジがしっかりと取り付けられていることを確認してください。システムがロードされたら、タッチスクリーンモニターを使用してユーザー名とパスワードを入力し、[ログイン]をタップします。米国または欧州連合以外で使用される場合は、研究が研究目的であることを認める免責事項に同意してください。次に、表示オプションから[新しいスタディを作成]を選択します。ケース情報を入力したら、サンプルを適切なファイル名 (John Doe など) で保存します。[主な解剖学的位置]で、[前立腺]、[研究用途のみ]を選択します。[分析モジュール] で、[前立腺がん]、[研究用途のみ] を選択して、前立腺がん検出用の統合人工知能を有効にします。ケース情報を入力した後、[スタディを作成]をタップします。プロンプトが表示されたら、[確認] をタップして、データが調査目的でのみ使用されることを確認します。指示に従って、液体チャンバーに滅菌水を入れます。プロンプトが表示されたら「次へ」をタップし、表示されたオプションから「取得」を選択します。次に、新しい試験片のロードを押して、試験片の準備とNIOスライドのロードを表示するようにシステムに求めます。前立腺生検スライドを取り出します。歯付きの組織鉗子を使用して、付属のカバーガラスを開き、RPMI培地からの前立腺生検をスライドの溝にしっかりと配置します。カバーガラスをそっと閉じ、サンプルを固定します。SRH イメージャー インターフェイスのスライド ホルダーを開き、準備したスライドを挿入し、適切な位置合わせを確認します。検体名に生検1Aを選択し、研究用として18.3ミリメートルのスキャン領域に0.4ミリメートルを選択して、イメージングパラメータを設定します。蓋を閉め、システムが閉鎖を検出したら[次へ]をタップします。[スキャン位置]では、画面上の画像を使用してスキャン位置を手動で調整します。次に、「画像取得」をタップして続行します。画面上でサンプルの詳細を確認し、[続行] を選択して確定します。イメージャーにセクションを結合して SRH 画像を生成させます。次に、より大きいアイコンをクリックして人工知能オーバーレイを適用し、がん領域を赤で強調表示し、非がん領域を緑で、非診断領域を紫色で強調表示します。次に、癌性組織、非癌性組織、および非診断組織の割合を示す棒グラフを確認します。より小さいアイコンをクリックすると、人工知能オーバーレイのない元の SRH 画像に戻ります。ズームインおよびズームアウト機能を使用して、生検画像を詳細に調べます。次に、ナビゲーションアイコンを使用して生検画像を調べます。最初のスキャン後、歯付きの組織鉗子を使用してカバーガラスを持ち上げ、スライドから生検をそっと取り除きます。組織の完全性を維持するために、生理食塩水に浸した湿らせたテルファに生検を移します。外科用ブレードを使用して、人工知能のオーバーレイに基づいて非がん領域をトリミングし、がんと組織の比率を改善し、通常は端に焦点を当てます。トリミングされた生検を再スキャンします。スキャン領域と位置を調整して、がんと組織の比率が増加したことを確認します。次に、組織鉗子を使用してスライドから生検を取り出し、クライオチューブに入れます。次に、クライオチューブを液体窒素で凍結します。画像データを書き出すには、紙飛行機のアイコンを押して画像データの書き出しを開始します。「エクスポート場所の選択」をタップし、「USB」、「完了」の順に選択し、外付けハードディスクを選択します。次に、[スタディ全体]を選択して、すべてのSRH画像シリーズをエクスポートします。「エクスポートが進行中」というメッセージを待ち、完了したら「確認」をタップします。機器の電源を切るには、Exit(終了)を押して、画面上のシャットダウン指示に従います。すでにエクスポートされている場合は、データをアーカイブするように求められたら、[Continue With]を選択します。ラボプロトコルに従ってサンプルを廃棄します。次に、[次へ] をタップします。そして、付属のシリンジを使用して液体チャンバーを空にします。もう一度「次へ」をタップし、表示オプションから「はい」を選択します。次に、注射器を取り外して廃棄します。次に、シャットダウンを押してSRH顕微鏡の電源を切ります。生検標本全体で 3 つの異なるスキャンを実行して、疑似ヘマトキシリンおよびエオシン染色刺激ラマン組織学画像を生成しました。SRH画像上の人工知能オーバーレイは、それぞれ赤、緑、紫のセグメントを使用して、腫瘍、非腫瘍、および非診断領域を区別しました。非診断領域をトリミングした後、再スキャンされた生検により、腫瘍の割合が 27% から 72% に増加したことが明らかになりました。トリミング後にがんと組織の比率は有意に増加し、46回の生検で平均がんの割合は切断前の45%から切断後の78%に上昇しました。インクを使用しない深さ 10 マイクロメートルでの最適ではないスキャンでは、パラメータ設定が不適切であるため、画像の鮮明さが低下しました。インクで塗られた余白のイメージングでは、レーザー信号取得との干渉により、暗くなったり不明瞭な領域として現れたりする視覚的なアーティファクトが発生しました。