$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Validatiestudie – methoden
In deze validatiestudie reproduceren we de resultaten van ons eerdere werk gepubliceerd in Clinical and TranslationalMedicine 2. Conventionele optische microscopie en ADM werden uitgevoerd op 328 BM-uitstrijkjes. De gegevens voor analyse omvatten beeldinformatie voor alle geanalyseerde cellen en classificatieresultaten, inclusief zeldzame en atypische morfologische gevallen. De gevallen werden verdeeld in zes diagnostische groepen: myelodysplastische neoplasma's (MDN: 15%), meervoudig myeloom (MM: 14%), rijpe B/T-cel neoplasmata (B/T-lymfoom: 13%), acute leukemie en chronische myelomocytaire leukemie (AL+CMML: 9%), myeloproliferatieve neoplasmatische (MPN: 8%) en reactieve hematopoëse (reactief: 41%). De capaciteiten voor ADM-celherkenning (classificatie) werden geëvalueerd door het vermogen te beoordelen om cellen correct in een van de 25 categorieën te classificeren, vergeleken met onafhankelijke, consensuele deskundige annotatie met dubbele lezing2.
Elke casus werd beoordeeld door twee experts, met overeenkomstige classificatie (annotatie) in >99% van de cellen. De experts waren zeer ervaren en namen regelmatig deel aan succesvolle externe kwaliteitsbeoordelingen. Voor cellen met verschillende classificaties (<1%) werd consensus bereikt tussen waarnemers. Het principe van de consistentieanalyse was een vergelijking van de automatische pre-classificatie van elke cel met de definitieve deskundige classificatie van elke cel; De consensuele deskundige classificatie werd beschouwd als de ware classificatiereferentie (grondwaarheid)2.
De consistentie van cellulaire en klinische classificaties werd beoordeeld en kritieke misclassificaties werden vastgesteld. De consistentie van cellulaire classificatie werd bepaald uit de confusiematrix, gebaseerd op classificatieovereenkomst voor individuele celtypen. Standaard statistische methoden en visuele datamining werden toegepast. De Matthews-correlatiecoëfficiënt (MCC) werd berekend voor elk celtype en als gemiddelde waarde, en werd op een standaardwijze geïnterpreteerd. Een MCC-waarde van 0,400 en hoger werd als bevredigendbeschouwd als 2,18.
Voor elke patiënt werd de consistentie van klinische classificatie bepaald als het percentage correct voorgeclassificeerde elementen onder alle cellen die in het geval werden geëvalueerd, na eliminatie van niet-classificeerbare cellen. De expertclassificatie werd beschouwd als de ware referentie (grondwaarheid)2.
Verkeerde classificaties worden als irrelevant beschouwd wanneer ze diagnostisch neutraal zijn en de uiteindelijke diagnose niet beïnvloeden. Deze omvatten wederkerige verkeerde classificaties tussen lymfoblast, myeloblast en monoblast; neutrofiel, eosinofiel en basofiel promyelocyt/myelocyt; myelocyt/metamyelocyt; metamyelocyt/band; band/gesegmenteerde neutrofiel; proerythroblast/vroege erythroblast; vroege/intermediaire en intermediair/late erythroblast; pronocyt/monocyt; prolymfocyt/lymfocyt; plasmablast/onrijpe plasmacel; en onvolwassen plasmacel/rijpe plasmacel. Alle andere verkeerde classificaties worden als relevant beschouwd, omdat ze diagnostisch onaanvaardbaar zijn en kunnen leiden tot ernstige klinische gevolgen (Figuur 4)2.
De algehele klinische classificatieconsistentie werd berekend als de mediaan van individuele casuswaarden, waarbij alleen relevante celmisclassificaties werden meegenomen. Kritieke misclassificatie werd gedefinieerd als een geval waarbij de individuele klinische classificatieconsistentie onder de 80% lag. Deze willeschijnlijke limiet werd vastgesteld door deskundige consensus, waarbij minimale eisen aan externe kwaliteitsbeoordeling in cytomorfologieronde2 werden meegenomen.
Belangrijke platformspecifieke verschillen zijn onder andere een tweestaps BM-workflow (40× en 100× doel), wat extra complexiteit brengt die ontbreekt in het PB-protocol, verschillende celtellingdoelen (100 cellen in PB, 500 cellen in BM) en verschillende classificatiecategorieën. De belangrijkste gedeelde factor van vergelijkbaarheid tussen platforms en monstertypes is de uitstrijkvoorbereidingsprocedure.
De gerapporteerde kwantitatieve prestatie-metrics zijn duidelijk gekoppeld aan de validatiecohort beschreven in de Methoden (n = 328 BM-uitstrijkjes). Het percentage correct geclassificeerde relevante cellen uit alle geclassificeerde cellen (cellulaire classificatieconsistentie) was 95,4%. Bevredigende correlatiewaarden, zoals aangegeven door de MCC, waren ≥0,400 voor 22 van de 25 (88,0%) celtypen, terwijl onbevredigende MCC-waarden (<0,400) werden waargenomen voor 3 van de 25 (12,0%) celtypen (lymfoblasten, prolymfocyten en pronovocyten). De totale relevante klinische consistentie was 97,1% (mediaan), waarbij 94,5% van de gevallen consistentiepercentages tussen 80% en 100% vertoonden. Bij 5,5% van de patiënten werd een kritieke verkeerde classificatie waargenomen, met relevante klinische consistentiewaarden variërend van 36% tot 79%, vanwege het niet herkennen van neoplastische cellen2.
Cellulaire misclassificatie ondermijnt de betrouwbaarheid van ADM in BM-analyse en vormt een grote beperking van de methode in diagnostische hemato-oncologie (Tabel 1). In gevallen met relevante misclassificatie werd de morfologie van correct en onjuist geclassificeerde cellen onderzocht. Correct geclassificeerde cellen vertonen over het algemeen typische cytomorfologische kenmerken. Daarentegen komen verkeerde classificaties meestal voor bij het onderscheid tussen morfologisch vergelijkbare of atypische cellen, met name atypische lymfocyten en blasts; myeloblasten en lymfocyten; lymfoblasten en lymfocyten; monoblasten of promononocyten en promyelocyten; en onvolwassen plasmacellen en blasts. Verkeerd geclassificeerde cellen vertonen vaak atypische cytomorfologie. Bij lymfocytaire neoplasmata zijn onjuist geclassificeerde neoplastische lymfocyten, zoals die gezien bij marginale zonelymfoom en hairy cell leukemie, meestal middelgroot, met overvloedige basofiele of bleek cytoplasma, cytoplasmatische projecties en fijnere chromatine met een nucleolus. Deze kenmerken verschillen van die van correct geclassificeerde neoplastische cellen. Bij mantelcellymfoom kunnen atypische lymfocyten een blastoïde uitstraling vertonen, wat de kans op verkeerde classificatie vergroot. Evenzo kunnen neoplastische lymfocyten in de pleomorfe variant van chronische lymfocytische leukemie ten onrechte worden geïdentificeerd als blastocyten. We tonen kwalitatieve representatieve voorbeelden in Figuur 4 en Figuur 5.
Bij acute leukemie en chronische myelomonocytaire leukemie (CMML) zijn verkeerd geclassificeerde lymfoblasten en myeloblasten klein, met een hoge nucleaire-cytoplasmatische verhouding, grovere chromatine en nucleoli. Talrijke granulaire monoblasten kunnen ten onrechte worden geclassificeerd als promyelocyten. Bij CMML wordt verkeerde classificatie vaak geassocieerd met dysplastische monocytische cellen. Bij multipel myeloom treden verkeerde classificaties op binnen de plasmacellijn, vooral bij plasmablasten en onvolwassen plasmacellen. We tonen kwalitatieve representatieve voorbeelden in Figuur 5.
Kritieke verkeerde classificaties van neoplastische lymfocyten, kleine lymfoblasten/myeloblasten, granulaire monoblasten, dysplastische pronocyten en monocyten, plasmablasten en onrijpe plasmacellen—die allemaal atypische morfologie kunnen vertonen—vormen een risico op verkeerde diagnose. Het verwarren van lymfoom met acute leukemie en omgekeerd brengt ernstige of zelfs fatale gevolgen met zich mee voor het behandelen van patiënten. Vals-negatieve resultaten, zoals het niet herkennen van acute myeloïde leukemie (vooral acute promyelocytaire leukemie) of een verkeerde diagnose van CMML of multipel myeloom, kunnen mogelijk leiden tot onjuiste behandelbeslissingen of vertraging in de behandeling.

Figuur 1. Geautomatiseerde stainer, startschermpictogrammen. Met dank aan Sysmex; Fabrikantinformatiemateriaal (basishandleiding voor de bediening). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2. Verkeerde classificaties van PB witte bloedcellen. In screenshots van de software zijn verkeerd geclassificeerde cellen gemarkeerd in rode vakjes. Bij EBV-infectie werden reactieve lymfocyten ten onrechte geclassificeerd als monocyten (A, rode doos). Bij chronische lymfocytische leukemie werden sommige lymfocyten ten onrechte als blasten geclassificeerd (B, rode doos). In CMML werden dysplastische monocyten ten onrechte geclassificeerd als gesegmenteerde neutrofielen (C, rode doos), en een monoblast werd ten onrechte geclassificeerd als een dysplastische myelocyt (D, rode doos). PB, CellaVision DC-1, Review Software, geautomatiseerd kleuren May–Grünwald en Giemsa–Romanowski met de Sysmex SP-50 kleuring, vergroting 1000×, expert: gecertificeerd technicus. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3. Verkeerde classificatie van neoplastische lymfocyten bij de stoelgang. Screenshot van de software. Neoplastische lymfocyten bij hooggradig B-cellymfoom in de BM werden ten onrechte geclassificeerd als myeloblasten. De voorgestelde alternatieve classificatie met de vijf meest waarschijnlijke opties (de "top vijf lijst"), inclusief procentuele kansen, is gemarkeerd met een gele pijl. Voor de cel in het gele vakje toont het etiket procentuele kansen voor myeloblast, monoblast, lymfoblast, proerythroblast en vroege erythroblast, zonder optie voor lymfocyten. BM, Morphogo, Review Software, geautomatiseerde kleuring May–Grünwald en Giemsa–Romanowski met de Sysmex SP-50 kleuring, vergroting 1000×, expert: gecertificeerd wetenschapper, gecertificeerd arts. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4. Irrelevante en relevante cellen-misclassificaties. (A) Voorbeelden van irrelevante misclassificaties in myeloïde en erytroïde lijnen worden getoond in een vergelijking tussen expertclassificatie en ADM-preclassificatie. (B) Voorbeelden van relevante misclassificaties in lymfoïde, plasmacel- en monocytische lijnen worden getoond in een vergelijking tussen expertclassificatie en ADM-preclassificatie. Het categoriseren van sommige elementen was zelfs voor een expert moeilijk. Cellenbeelden werden uit de software gehaald. BM, Morphogo, Review Software, geautomatiseerde kleuring May–Grünwald en Giemsa–Romanowski met de Sysmex SP-50 kleuring, vergroting 1000×, expert: gecertificeerd wetenschapper, gecertificeerd arts. Aan elke kamer werd een schaalbalk toegevoegd. Schaalbalken vertegenwoordigen 10 μm. Kalibratie gebaseerd op de ToupCam-camera (1,85 μm pixelgrootte) met 100× Olympus Plan N-objectief.
Aangepast van: Aanvullend Material, Starostka D, Dolezilek R, Kvasnicka HM, Kudelka M, Miczkova P, Kriegova E, e.a. Het nut van geautomatiseerde door kunstmatige intelligentie ondersteunde digitale cytomorfologie voor beenmerganalyse in diagnostische hemato-oncologie. Clin Transl Med. 2025; 15:e70364. https://doi.org/10.1002/ctm2.70364. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 5. Representatieve voorbeelden van de meest voorkomende misclassificaties van BM-cellen bij patiënten met hematologische neoplasma. Verkeerd geclassificeerde neoplastische lymfocyten, myeloblasten, lymfoblasten, monoblasten en plasmacellen worden getoond in geselecteerde gevallen van marginaal zone lymfoom (MZL), mantelcellymfoom (MCL), hairy cell leukemie (HCL), chronische lymfocytaire leukemie (CLL), acute myeloïde leukemie (AML), acute T-lymfoblastische leukemie (T-ALL) en multipel myeloom (MM). De verkeerde classificatie van atypische lymfocyten/blast was de meest voorkomende fout. De belangrijkste cytomorfologische kenmerken van verkeerd geclassificeerde neoplastische lymfocyten waren middelgrote grootte, fijnere chromatine (rode pijlen), nucleoli (blauwe pijlen), overvloedige basofiele of bleke cytoplasma met uitsteeksels (groene pijlen) en een blastoïde uiterlijk (oranje pijl). Verkeerd geclassificeerde lymfoblasten en myeloblasten waren klein, met een hoge nucleaire-cytoplasmatische verhouding en grovere chromatine met nucleoli (grijze pijlen). Plasmablasten en onvolwassen plasmacellen werden ten onrechte als lymfocyten geclassificeerd of niet erkend als behorend tot de plasmacellijn (geclassificeerd als "blast, niet gespecificeerd"). Cellenbeelden werden uit de software gehaald. BM Morphogo Review Software, geautomatiseerde kleuring May–Grünwald en Giemsa–Romanowski met de Sysmex SP-50 kleuring, vergroting 1000×, expert: gecertificeerd wetenschapper, gecertificeerd arts. Aan elke kamer werd een schaalbalk toegevoegd. Schaalbalken vertegenwoordigen 10 μm. Kalibratie gebaseerd op de ToupCam-camera (1,85 μm pixelgrootte) met 100× Olympus Plan N-objectief.
De afbeelding werd aangepast van: Supplementary Material, Starostka D, Dolezilek R, Kvasnicka HM, Kudelka M, Miczkova P, Kriegova E, et al. Het nut van geautomatiseerde door kunstmatige intelligentie ondersteunde digitale cytomorfologie voor beenmerganalyse in diagnostische hemato-oncologie. Clin Transl Med. 2025; 15:e70364. https://doi.org/10.1002/ctm2.70364. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Diagnose | Aantal gevallen | Verkeerd geclassificeerde cellen |
| | Expertclassificatie | ADM-classificatie |
| Rijpe B-cel neoplasma's | 9/43 | | |
| Marginale zone lymfoom | 4/8 | Atypische lymfocyt | Verdorie, NOC |
| Mantelcellymfoom | 2/5 | Atypische lymfocyt | Verdorie, NOC |
| CLL | 1/14 | Atypische lymfocyt | Verdorie, NOC |
| Harige celleukemie | 2/2 | Atypische lymfocyt | Blast, NOC / Monocyt |
| Multipel myeloom | 5/46 | Plasmacel | Verdorie, NOC |
| AML | 3/16 | Myeloblast / Monoblast | Lymfocyt / Promyelocyt |
| T-ALL | 1/1 | Lymfoblast | Lymfocyt |
Tabel 1: Kritieke verkeerde classificaties door ADM. Bij 18 van de 328 (5,5%) van de patiënten werd een kritieke verkeerde classificatie waargenomen. De klinische groep van kritieke verkeerde classificaties door ADM omvatte negen van de 43 patiënten met rijpe B-cel neoplasma, vijf van de 46 patiënten met MM, drie van de 16 patiënten met AML en één (van de één) patiënt met T-ALL. De verkeerde classificatie van atypische lymfocyten/blasten kwam het meest voor. NOC: verder niet geclassificeerd.
Overgenomen van: Aanvullende Materiaal, Starostka D, Dolezilek R, Kvasnicka HM, Kudelka M, Miczkova P, Kriegova E, e.a. Het nut van geautomatiseerde door kunstmatige intelligentie ondersteunde digitale cytomorfologie voor beenmerganalyse in diagnostische hemato-oncologie. Clin Transl Med. 2025; 15:e70364. https://doi.org/10.1002/ctm2.70364.