Detecção e Isolamento de Câncer em Biópsias de Próstata Utilizando Histologia Raman Estimulada e Inteligência Artificial

Nosso objetivo é integrar inteligência artificial e imagens SRH para detectar câncer de próstata quase em tempo real, melhorando a seleção de tecidos para análise downstream e acelerando o diagnóstico. As imagens de SSR são criadas e interpretadas por modelos de IA em minutos, permitindo o diagnóstico de câncer em tempo real e sem marcadores durante a cirurgia e biópsias, reduzindo a dependência da histologia tradicional e preservando o tecido para análise posterior. O SRH combinado com inteligência artificial e aprendizado profundo permite imagens e classificação de tecidos em tempo real e sem rótulos, acelerando o diagnóstico de câncer, a tomada de decisões cirúrgicas e a descoberta de biomarcadores sem processamento ou coloração tradicionais. Garantir conteúdo tumoral suficiente em biópsias para um perfil genômico preciso, juntamente com a melhoria do alinhamento SRH-AI com a patologia padrão, continua sendo um desafio importante na integração do SRH AI no diagnóstico de rotina do câncer de próstata. Estamos abordando a necessidade de um diagnóstico de câncer de próstata mais rápido e preciso e de melhor qualidade. Nosso protocolo melhora a detecção de tumores, aumenta o conteúdo tumoral e preserva o tecido para caracterização molecular.

[Narrador] Para começar, ligue o gerador de imagens SRH. Conecte uma seringa de 50 mililitros cheia de água esterilizada à válvula da seringa localizada no lado esquerdo da interface do gerador de imagens. Certifique-se de que a seringa esteja bem encaixada. Depois que o sistema carregar, use o monitor da tela sensível ao toque para inserir o nome de usuário e a senha e toque em Log In. Aceite a isenção de responsabilidade para reconhecer que o estudo é para fins de pesquisa se usado fora dos Estados Unidos ou da União Europeia. Agora, selecione Criar novo estudo nas opções de exibição. Depois de inserir as informações do caso, salve as amostras com um nome de arquivo apropriado, como John Doe. Em Localização anatômica primária, selecione Próstata, Somente para uso em pesquisa. Para Módulo de análise, escolha Câncer de próstata, Somente uso de pesquisa para habilitar a inteligência artificial integrada para detecção de câncer de próstata. Agora toque em Criar estudo depois de inserir as informações do caso. Quando solicitado, toque em Confirmar para confirmar que os dados serão usados apenas para fins de pesquisa. Encha a câmara de fluido com água esterilizada conforme as instruções. Toque em Avançar quando solicitado e selecione Adquirir nas opções exibidas. Agora pressione Carregar Novo Espécime para solicitar que o sistema exiba Preparar Espécime & Carregar Lâmina NIO. Recupere a lâmina da biópsia da próstata. Usando uma pinça de tecido com dentes, abra a lamínula anexada e coloque a biópsia de próstata do meio RPMI com segurança na ranhura da lâmina. Feche cuidadosamente a lamínula e prenda a amostra. Abra o suporte da lâmina na interface do gerador de imagens SRH e insira a lâmina preparada, garantindo o alinhamento adequado. Defina os parâmetros de imagem escolhendo Biópsia 1A para Nome da amostra, 0,4 milímetros em 18,3 milímetros de área de varredura apenas para uso em pesquisa. Feche a tampa e toque em Avançar quando o sistema detectar o fechamento. Para a Posição de digitalização, ajuste manualmente o local de digitalização usando a imagem na tela. Em seguida, toque em Adquirir imagem para prosseguir. Revise os detalhes da amostra na tela e confirme selecionando Continuar. Deixe o gerador de imagens combinar seções para gerar uma imagem SRH. Em seguida, aplique a sobreposição de inteligência artificial clicando no ícone maior que para destacar regiões cancerígenas em vermelho, regiões não cancerígenas em verde e regiões não diagnósticas em violeta. Agora revise o gráfico de barras que mostra a porcentagem de tecidos cancerígenos, não cancerosos e não diagnósticos. Clique no ícone menor que para retornar à imagem SRH original sem a sobreposição de inteligência artificial. Use as funções de aumentar e diminuir o zoom para examinar a imagem da biópsia em detalhes. Em seguida, use os ícones de navegação para examinar a imagem da biópsia. Após a varredura inicial, use uma pinça de tecido com dentes para levantar a lamínula e remova suavemente a biópsia da lâmina. Transfira a biópsia para um Telfa umedecido embebido em solução salina para manter a integridade do tecido. Com uma lâmina cirúrgica, apare as regiões não cancerígenas com base na sobreposição de inteligência artificial para melhorar a proporção câncer-tecido, geralmente concentrando-se nas extremidades. Digitalize novamente a biópsia aparada. Ajuste a área e a posição da varredura para confirmar o aumento da proporção câncer-tecido. Agora remova a biópsia da lâmina usando uma pinça de tecido e coloque-a em um criotubo. Em seguida, congele o criotubo em nitrogênio líquido. Para exportar os dados da imagem, pressione o ícone do avião de papel para começar a exportar os dados da imagem. Toque em Selecionar local de exportação e escolha USB, Concluído e selecione o disco rígido externo. Agora selecione Todo o estudo para exportar todas as séries de imagens SRH. Aguarde a mensagem Exportação em andamento e toque em Confirmar quando terminar. Para desligar o instrumento, pressione Exit e siga as instruções de desligamento na tela. Selecione Continuar sem quando solicitado a arquivar dados, se já tiverem sido exportados. Descarte a amostra seguindo o protocolo do laboratório. Em seguida, toque em Avançar. E use a seringa anexada para esvaziar a câmara de fluido. Toque novamente em Avançar e selecione Sim nas opções de exibição. Agora remova e descarte a seringa. Em seguida, pressione Desligar para desligar o microscópio SRH. Três varreduras distintas foram realizadas em toda a amostra de biópsia para gerar uma imagem histológica Raman estimulada pela coloração de pseudohematoxilina e eosina. A sobreposição de inteligência artificial na imagem SRH diferenciou regiões tumorais, não tumorais e não diagnósticas usando segmentos vermelho, verde e violeta, respectivamente. Depois de aparar áreas não diagnósticas, as biópsias reexaminadas revelaram um aumento da proporção de tumores de 27% para 72%. A proporção de câncer para tecido aumentou significativamente após o corte, com a porcentagem média de câncer aumentando de 45% antes do corte para 78% após o corte em 46 biópsias. A digitalização abaixo do ideal a 10 micrômetros de profundidade sem tinta resultou em menor clareza da imagem devido a configurações inadequadas de parâmetros. A imagem das margens com tinta introduziu artefatos visuais, apresentando-se como regiões escuras ou pouco claras devido à interferência na aquisição do sinal do laser.