Þróun og staðfesting á djúpnámslíkani til að mæla glomerulosclerosis í nýrnasýnum

Tengiliður:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

KynningMeira en 100 000 sjúklingar bíða nú eftir anýrnaígræðsla.1 Þrátt fyrir vaxandi þörf er á milli 17 prósent og 20 prósent nýrna sem endurheimt eru fyrir ígræðslu fargað.2-4 Með líffæraskorti og vaxandi eftirspurn eftirnýrnaígræðslur, brýn þörf er á að draga úr óþarfa brottkasti líffæra.3

Greint er frá niðurstöðu vefjasýnis sem mikilvægasti þátturinn í ákvörðun um að nota eða farga nýra gjafa.5 Fjölmargar rannsóknir hafa tengt langvarandi skemmdir hjá gjafa.nýrnasýni úr vefjasýnimeð ígræðsluútkomum.6-12 Stig upp á 20 prósentalheims glomerulosclerosiser oft notað sem niðurskurðarpunktur í ákvörðun um ígræðslu og er mikilvægur þáttur í því hvers vegna niðurstaða vefjasýnis er algengasta ástæða þess að líffæri er hafnað til ígræðslu í Bandaríkjunum.4

Nýlegar rannsóknir benda til þess að viðunandi nýrum sé fargað vegna breytilegrar og ósamkvæmrar túlkunar á vefjasýni gjafa.3,13,14 Jafnvel virðist einfalt mælikvarði eins og prósentan.alheims glomerulosclerosiser háð verulegum mannlegum breytingum.15-17 Frysting gripa, skortur á sérfræðiþekkingu undirsérgreina, ófullnægjandi sýnataka og tímanæm eðli þessara mata stuðla allt að mannlegum mistökum.

Nýlega hefur djúpnám (DL) sýnt möguleika á að bæta endurgerðanleika og nákvæmni í vefjameinafræðilegri skoðun.18-26 Fyrri rannsóknir frá öðrum rannsóknarstofum hafa notað DL-aðferðir til sjálfvirkrar greiningar á non-sclerotic og global sclerotic glomeruli.27-31Hins vegar Þessar aðferðir byggjast á sérstökum blettum, eins og periodic acid–Schiff eða Masson þríkróm bletti, sem eru óhagkvæmir í tímanæmum stillingum frosinna hluta. Fyrri vinna frá meðlimum hópsins okkar lýsir einu tilkynntu niðurstöðunum, svo við vitum, sem sýnir mikla afköst fyrir sjálfvirka magntölu prósentaalheims glomerulosclerosismeð því að nota heilar skyggnumyndir (WSI) af hematoxylin-eosin-lituðum frosnum hlutum.

cistanche góð líkamsbygging: til að styrkja nýru

Við gerum tilgátu um að DL nálgun við rannsókn á gjafanýrnasýni úr vefjasýnimun bera fram úr mönnum meinafræðingum við að meta prósentalheims glomerulosclerosisog að frekari endurbætur verði leyfðar með því að skoða mörg stig hluta. Gert er ráð fyrir að þessi aukna vefjasýnataka dragi úr líkum á óþarfa brottkasti líffæra og mun takast á við spurninguna um hvort DL-tækni tengist því að auka verulega tiltækt líffæragjafasafn.

Leitarorð:Glomerulosclerosis,nýru, Nýrnasýni, nýrnaígræðsla, alheims glomerulosclerosis

AðferðirÞessi rannsókn fylgdi gagnsæjum skýrslum um fjölbreytilegt spálíkan fyrir einstaklingshorfur eða greiningu (TRIPOD) skýrsluleiðbeiningar fyrir greiningar- og forspárrannsóknir. Þessi rannsókn var yfirfarin og samþykkt af stofnanaendurskoðunarnefnd Washington háskólans, sem einnig afsalaði þörfinni fyrir að fá upplýst samþykki sjúklings vegna þess að þessi rannsókn notaði aðeins ógreinanlegar lífsýni úr núverandi gagnasetti.

GagnasafnWSI var aflað úr vefjasýnissýnum frá látnum gjafa—98 hematoxýlín-eósín-lituðum frosnum hlutum og 51 varanlegum hluta—teknum úr samtals 83nýrumeð því að nota bæði fleyg- og nálarsýni. Vefjasýni úr frosnum hluta og vefjasýni úr varanlegum hluta voru fengin úr mismunandi nýrum. Af 83 sýnum voru 62 með að minnsta kosti 2 stig skurðar. Lífsýnismyndir úr gagnagrunni Washington háskólans eru upprunnar frá Gift of Life Michigan (sótt á milli ágúst 2015 og nóvember 2016 með Sakura skanna; stækkun, ×20) og Washington háskóla (sótt á milli júní 2015 og júní 2017 með Mid-America Transplant með því að nota Aperio Scanscope CS skanni; stækkun, ×20). Sérhver látinn líffæragjafi sem kynntist á milli þessara dagsetninga og gekkst undir anýrna vefjasýnifyrir stafræna meinafræðilega skoðun innan aðgerða var gjaldgengur í þessa rannsókn. Lýðfræðileg einkenni og klínísk einkenni gjafa voru óþekkt fyrir rannsakendur. Öllum skönnunum var breytt úr SVS í TIFF sniði í fullri upplausn (0,5 μm/pixel). Myndastærðir voru á bilinu 105 megapixlar til 1448 megapixlar.

GagnaskýringSkyggnur voru fyrst merktar fyrir non-sclerotic og sclerotic glomeruli af sérfræðingi með stjórnnýrumeinafræðingur (PW eða JPG), endurskoðaður af öðrum stjórnarviðurkenndum meinafræðingi (TCL) með reynslu við að túlka gjafanýrnasýni úr vefjasýni, og fylgt eftir með lokaendurskoðun af öðrum stjórnarviðurkenndum sérfræðinginýrumeinafræðingur (PCW eða JPG). Endanleg endurskoðuð skýringin þjónaði sem grunnsannleikur (þ.e. gullstaðallinn) fyrir líkanþjálfun og mat. Dæmigerður breytileiki í fjölda gaukla við hverja endurskoðun er sýndur á e-mynd 1 í viðbótinni. Innri viðbót sem skrifuð var fyrir Fiji32 var notuð til að handvirka útlínur og flokka glomeruli á hverjum WSI til að búa til pixla-vitar merkimiðagrímur af glomerulus svæðum í sömu upplausn og móður WSI. Glomeruli voru flokkaðir sem annað hvort á heimsvísu sclerotic (skilgreint sem sclerosis sem snertir alla gauklabóginn, þar með talið úrelt, storknað og hverfandialheims glomerulosclerosis)eða hnökralaus. Öll önnur svæði voru flokkuð saman og merkt tubulointerstitium. Alls voru 1544 hershöfðingjar á heimsvísu og 6914 hershöfðingjar sem ekki voru í hnetti merktir á 149 aðskildum myndum. Vefjasýnissýnin sýndu mikið úrval af prósentumalheims glomerulosclerosis(0 prósent -77 prósent ). Meðalfjöldi (SD) glomeruli í hverri glæru var 57 (31).

DL líkan arkitektúrDL líkanið sem notað var í þessari rannsókn var fullkomlega snúnings taugakerfi byggt á VGG16 arkitektúr33 sem lýst er í fyrri verkum, sem innihélt meðlim í hópnum okkar.34 Í stuttu máli voru gögn sett inn í fyrirfram þjálfað VGG16 byggt net með lóðum frosið fyrir neðan flöskuhálsinn (þ.e. strax á undan þétttengdu flokkunarlögunum). VGG16 þétttengdu flokkunarlögunum var skipt út fyrir 5 fullkomlega snúningslög með þjálfanlegum lóðum. Notkun á fullkomlega sveiflukenndri arkitektúr í gegnum allt netkerfið gerði umbreytingu „mynd í mynd“ kleift, frekar en „mynd til að merkja“ umbreytingu, fyrir hvern inntaksmyndarplástur, en sá síðarnefndi er aðferð sem er minna nákvæm og miklu meira reikningslega dýrt.34 Fullkomlega snúningslíkanið myndaði niðursýndar pixlakort sem skráð voru á inntaksmyndarplásturinn, sem gaf líkurnar á því að hver úttakspixel væri tubulointerstitium, nonlobally sclerosed glomerulus, eða globally sclerosed glomerulus.

ÞjálfunarfæribreyturMyndir voru skornar í teninga í 2048 × 2048- pixla (1024 × 1024 μm) sem skarast að hluta til (skref, 1664 pixlar eða 838 μm) fyrir þjálfunarinntak. Plástrar voru valdir til þjálfunar með því að taka slembiúrtak úr öllum myndaplástrum (um það bil 6500 plástrar í hverju krossprófunarþjálfunarsetti, lengd eins tímaskeiðs). Inntaksplástrum var snúið af handahófi eða snúið (um 0 gráður , 90 gráður , 180 gráður eða 270 gráður ), sem skilaði 8-faldri aukningu á þjálfunargögnum fyrir samtals um það bil 52 000 mögulega þjálfunarplástra í sýnatökulaug. Þjálfunin var framkvæmd með því að nota TensorFlow með því að lágmarka flokkabundið kross-entropy tap, vegið flokksbundið með því að nota hlutfallið fyrir sclerosed og non-clerosed til tubulointerstitial flokka 10:5:1 til að vega upp á bekknum ójafnvægi. Stöðug halla-lækkunarhagræðing var notuð með lotubundnu námshraða á milli 1e−4 og 1e−2 og lotustærð 4 fyrir 15 tímabil.

KrossvottunLíkanið var þjálfað og prófað í 10-faldri víxlgildingu, þar sem 10 prósent WSIs var haldið frá þjálfun í hverri fellingu og líkanið sem varð til (þjálfað á 90 prósentum gagna sem eftir eru) var notað til að búa til spár á eftirstöðvum WSI. Myndir frá mismunandi stigum af samanýruvar alltaf haldið út saman. Engar upplýsingar úr prófunarsetti af krossgildingarfellingu voru notaðar til að upplýsa þjálfun samsvarandi foldar. Spár fyrir skyggnur sem leyfðar hafa verið voru búnar til flekavíslega í samræmi við myndskífuna sem lýst er hér að ofan (þ.e. 2048 × 2048–pixla blettir með 1664- pixla skrefi), og niðurstöðurnar voru settar saman aftur til að framleiða úttakslíkindakort fyrir heilu WSI.

EftirvinnslaStaðlað laplacian of gaussian blob uppgötvun reiknirit, vel til þess fallið að bera kennsl á hringlaga svæði með miklum myndstyrk á mörgum mælikvarða,35 var notað til að staðsetja einstaka glomeruli út frá líkindakortunum. Hlutfallalheims glomerulosclerosisvar reiknað út með formúlunni 100 × S/N, þar sem S er fjöldi hnattrænna glomeruli og N er heildarfjöldi gaukla.

TölfræðigreiningPixelwise samræmi milli skýringar- og spálíkindakorta var magnmælt með teningastuðlinum og skurðpunkti yfir einingarmælingu, reiknað samanlagt fyrir alla pixla í hverju úttaksmerki. Glomeruli-talning var fengin eftir vinnslu á hnökragreiningu á herslóttum og ókölskuðum líkindakortarásum. Hlutfallalheims glomerulosclerosisvar reiknað út frá þessum talningum fyrir einstakar myndir og fyrir einstaklingnýru, með því að sameina tölur fyrir öll stig (venjulega 2) sem tengjast hverjunýru.Glomeruli talningar voru bornar saman við skýringargrunnsannleika, með nákvæmni metin með Pearson fylgnistuðli r og rótmeðalkvaðratvillu (RMSE). Samsvarandi magn fyrir prósentalheims glomerulosclerosisvoru reiknuð út fyrir mat vakthafandi meinafræðinga og þau gildi borin saman við frammistöðu líkansins.

Flokkun ánýrusem "viðunandi" fyrir ígræðslu eða "hafnað" var ákvarðað 20 prósentalheims glomerulosclerosis, almennt notaður skurðpunktur í núverandi klínískri framkvæmd byggt á sögulegum gögnum. F1 stig var reiknað út sem fall af því að greina á réttan hátt hvort úrtak væri yfir eða undir 20 prósent niðurskurðarpunkti með tilliti til skýringa á grunnsannleika. Cohen κ stuðullinn (vísbending um samræmi milli matsaðila) var einnig reiknaður út fyrir mismunun líkansins og vakthafandi meinafræðinga við 20 prósent skerðingarpunktinn, samanborið við grunnsannleikaskýringuna og hver við annan.

Vegna þess að skilgreiningin áalheims glomerulosclerosiser náttúrulega gefið upp sem meðaltal beta-dreifingar sem gefin er með breytum S (fjöldi hnattrænna hnakkahnoðra) og (N − S) (fjöldi hnakkahnoðra sem ekki eru hnattrænar), það var notað til að reikna út 95 prósent spábil sem þjóna sem vísbending um framleiðsla nákvæmni. A 2-hliða P < .05="" var="" talið="" tölfræðilega="" marktækt.="" allar="" tölfræðilegar="" greiningar="" voru="" gerðar="" frá="" mars="" 2018="" til="" ágúst="" 2020="" með="" python-pökkunum="" scikit-learn,="" útgáfu="" 0.22.1,="" og="" scipy.stats,="" útgáfu="">

Niðurstöður

Output VisualizationSpáð myndúttak fyrir frysta hluta og varanlega hluta WSIs sýndi eigindlegt samræmi við markskýringarkort (Mynd 1). Samanlagðir teningarstuðlar voru 0.784 fyrir hnakkahnoðra sem eru ekki í hnút og 0.600 fyrir glomeruli sem eru með hnökra á heimsvísu; Samanlögð skurðpunktur yfir stéttarmælingar fyrir sömu hópa voru 0,645 fyrir hnakkahnoðra sem ekki eru hnégrindar og 0,429 fyrir hnakkahnakka sem eru hömlaðir á heimsvísu. Athyglisvert er að jafnvel frosnir hlutar með verulegum gripum sýndu eigindlegt sjónrænt samræmi á milli sannleika skýringargrunns og spár (dæmi sýnt á mynd 1A).

Mat á hlutfalli hnattrænnar glomerulosclerosis byggt á einstökum glærumKrossstaðfestglomerulosclerosisspár á einstökum skyggnum sýndu einnig fylgni við athugasemdir (r {{0}}.916; 95 prósent CI, 0.886-0.939; og RMSE=5.631 ; 95 prósent CI, 4.{{10}}.517; P < .001)="" (mynd="" 2a).="" að="" aðskilja="" niðurstöðurnar="" með="" tækni="" til="" að="" undirbúa="" skyggnu="" sýndu="" að="" spár="" um="" frosna="" hluta="" sýndu="" svipaða="" fylgni="" við="" sannleika="" í="" jörðu="" (r="0.918;" 95="" prósent="" ci,="" 0.879-0}.944;="" rmse="" {{="" 20}}.20;="" p="">< .001)="" (emynd="" 3a="" í="" viðbótinni),="" en="" fasti="" hópurinn="" sýndi="" meiri="" frammistöðu="" (r="0.940;" 95="" prósent="" ci,="" 0.896-0.965;="" rmse="4.32;" p="">< .001)="" (efigure="" 3d="" í="" viðbótinni).="" heildarfjöldi="" gaukla="" sem="" greindist="" með="" líkaninu="" er="" sýndur="" á="" mynd="" 3a="" og="" b,="" sem="" sýnir="" fylgni="" hnakkahnoðra="" sem="" eru="" ekki="" í="" hnattrænum="" hnöttum="" við="" grunnsannleika="" (r="0.955;" 95="" prósent="" ci,="" 0.938-0.967="" ;="" rmse="8.383;" p="">< .001)="" og="" hnattræna="" hnakkahnoðra="" með="" grunnsannleika="" (r="0.934;" 95="" prósent="" ci,="" 0.909-0.952;="" rmse="" {{50="" }}.718;="" p="">< .001).="" meðaltalsmunur="" (sd)="" gauklafjölda="" á="" milli="" skýringar="" og="" spá="" var="" 3,1="" (7,8)="" fyrir="" hnakkahnoðra="" sem="" ekki="" eru="" í="" hnégrindum="" og="" 0,2="" (4,7)="" fyrir="" hnéhnakka="" sem="" eru="" hnéhnakkar="" á="" heimsvísu.="" svipaðar="" jákvæðar="" niðurstöður="" fyrir="" spáð="" gauklafjölda="" komu="" fram="" þegar="" skyggnur="" voru="" aðskildar="" með="" meðferð="" (emynd="" 2a,="" b,="" e="" og="" f="" í="">

Mat á hlutfalli hnattrænnar glomerulosclerosis byggt á sameinuðum glærum Sameiginleikastigum bætti frammistöðu gauklafjölgunar líkansins (Mynd 3C og D; eMynd 2C, D, G og H í viðbótinni) sem og glomerulosclerosis fylgni við skýringar, eins og sýnt er á mynd 2B ( r=0.933; 95 prósent CI, 0.898-0.956; og RMSE=5.094; 95 prósent CI, 3.{{ 13}}.301; P < .001,="" fyrir="" sameinaða="" frosna="" og="" varanlega="" hluta),="" sem="" bætir="" frammistöðu="" vakthafandi="" meinafræðinga="" í="" sömu="" tilfellum="" (r="0.884;" 95="" prósent="" ci,="" 0.{{21}="" }.923;="" og="" rmse="6.523;" 95="" prósent="" ci,="" 5.191-7.783;="" p=""><.001) (mynd="" 2c).="" hnattræn="" glomerulosclerosis="" villa,="" mæld="" með="" rmse,="" var="" 22="" prósentum="" lægri="" fyrir="" líkanið="" en="" fyrir="" vakthafandi="" meinafræðinga.="" samræmi="" á="" milli="" spár="" líkansins="" um="" hnattræna="" glomerulosclerosis="" fyrir="" einstök="" og="" sameinuð="" stig="" er="" sýnd="" á="" emynd="" 4="" í="" viðbótinni="" sem="" leifar="" með="" tilliti="" til="" skýringargrunns="">

meðferð með kynnýrum

Mat á hættu á misskilningi nýrna. Samanlögð prósenta alþjóðlegra glomerulosclerosis niðurstöður fyrir skýringar, líkanaspár og vakthafandi meinafræðinga voru flokkaðar og teiknaðar í röð eftir vaxandi prósentu alþjóðlegri glomerulosclerosis fyrir öll 83 nýru sem tóku þátt í rannsókninni, ásamt samsvarandi 95 prósent spátímabilum og 20 prósent skerðingarpunkturinn fyrir samþykki eða höfnun líffæraígræðslu (Mynd 4B-F). Vegna þess að öll stig hlutans eru metin af vakthafandi meinafræðingum á þeim tíma sem vefjasýni er tekið, teljast niðurstöður þeirra sem sameinað mat. Nýru með spátíma sem skarast á 20 prósent skerðingarpunktslínunni eru í meiri hættu á að fá ranga samþykki eða höfnun ef fjöldi gaukla er rangt metinn. Líkurnar á því að ranglega sé flokkað nýra með meira en 20 prósent alþjóðlegt glomerulosclerosis er sýnt á mynd 4A. Með því að nota einstakar skyggnur var áætluð villuhlutfall DL líkansins 15 prósentum lægra en hjá meinafræðingum á vakt og næstum því eins og skýringar á grunnsannleika (þ.e. hið fullkomna tilvik). Með sameinuðum stigum lækkaði áætlað villuhlutfall DL líkansins í 37 prósent lægra en hjá meinafræðingunum á vakt. Að sama skapi var áætluð villuhlutfall DL líkansins fyrir ranga líffærasamþykkt með því að nota einstök stig 21 prósent lægra en fyrir vakthafandi meinafræðinga og 34 prósent lægra þegar sameinuð gildi voru notuð.

F1 stigið og Cohen κ sýndu svipaðar niðurstöður. F1 stig DL líkansins fyrir einstök stig sem hafaalheims glomerulosclerosisundir 20 prósentum var 0.896 og 0.950 fyrir þessi einstöku stig yfir 20 prósentum. Þessar mælingar bættust þegar stigin voru sett saman í 0.926 fyrir þá sem eru undir 2{{20}} prósentum og 0.964 fyrir þá sem eru yfir 20 prósentum. Þetta bar vel saman við F1 stig fyrir meinafræðinga á vakt, 0,852 fyrir þá sem eru undir 20 prósentum og 0,929 fyrir þá sem eru yfir 20 prósentum. Cohen κ fyrir spár líkansins á einstökum stigum með tilliti til sannleika á jörðu niðri var 0,847, batnandi í 0,891 fyrir sameinuð stig. Cohen κ fyrir

Vakthafnir meinafræðingar með tilliti til sameinaðra athugasemda voru lægri, á gildinu 0.781, og var 0.714 samanborið við spár um sameinað stig líkansins. Samræmi milli meinafræðings og líkana niðurstöður fyrir samanlagðar niðurstöður er sýnt á eMynd 5 í viðbótinni sem leifar með tilliti til grunnsannleika, flokkað eftir grunnsannleikaalheims glomerulosclerosisprósentu og heildarfjölda glomeruli. Gildi fjölþrepa skoðunar er sýnt með því að meta spátíma frá beta dreifingu. Lýsing á beta dreifingu fyrir ímyndað vefjasýnisýni með 15 prósentumalheims glomerulosclerosiser sýnt á mynd 5A fyrir laugar af 1, 2, 3 og 4 stigum, að því gefnu að hvert stig hafi 58 glomeruli (meðaltalan fyrir þessa rannsókn). Hæð hvers ferils við tiltekið gildi á lárétta ásnum má túlka sem hlutfallslegar líkur á að áætla prósentalheims glomerulosclerosisað vera það gildi, miðað við hina sönnu dreifingu sclerosed og normal glomeruli. Svæðið undir ferlinum gefur þannig mat á líkum á að fáalheims glomerulosclerosisáætlanir innan marka samþættingar. Dreifingin minnkaði með aukinni sameiningu. Meira um vert, staðlað flatarmál undir ferlinum fyrir utan 20 prósenta höfnunarmarkið minnkaði úr 14 prósentum með því að nota aðeins eitt stig í 2 prósent þegar 4 stig voru sameinuð (Mynd 5B), 7-föld lækkun á líkum á ranglega ofmetiðalheims glomerulosclerosisog ranglega fargað því sem ætti að vera nothæft líffæri. Til að útskýra enn frekar ávinninginn af stigasamsetningu, telur glomeruli fyrir 1000 slembivalið mat á vefjasýni gjafa (úr sama gagnagrunni og 83.nýrnasýni úr vefjasýninotaðar í þessari rannsókn) voru notaðar til að líkja eftir áhrifum stigasamstæðu fyrir stóra íbúa. The

Áætlanir vakthafandi meinafræðinga voru notaðar sem staðgöngumöguleikar fyrir jarðarsannleika glomeruli talna, og gagnasamöfnun var hermt með því að margfalda tilkynntar tölur á hverju stigi með fjölda herma stiga í lauginni. Með því að nota greininguna sem lýst er hér að ofan á þessa atburðarás er fjöldi rangra líffæra fleygt fyrir hver 1000nýruwould decrease from 31 to 13 by increasing the number of levels evaluated from 1 to 4 (Figure 5C). As a demonstration of the potential clinical workflow with the incorporation of DL techniques, the DL model's predicted annotations for 25 cases from the study data set were randomly selected (5 each with 0%-5%, 6%-10%, 11%-15%, 16%-20%, and >20 prósent alheims glomerulosclerosis) og voru sendar til meinafræðings, sem metur vefjafræðimyndirnar með yfirbyggðum líkangerðum gauklaflokkum. Meinafræðingurinn leiðrétti síðan hvers kyns glomeruli sem gleymdist eða voru ónákvæmt merkt á þann hátt og tímaramma sem er í samræmi við núverandi klínískar venjur. Mat meinafræðings breytt var í betri fylgni við grunnsannleika (r=0.958) og hafði lægri skekkju (RMSE=4.352) en annað hvort vakthafandi meinafræðingur (r=0). 613; RMSE=0.898) eða DL líkanið eitt og sér (r=0.847; RMSE=7.535) (eMynd 7 í viðbótinni).

Umræða

DL líkanið gaf uppörvandi niðurstöður, bæði í eigindlegum (sjónrænum) og megindlegum niðurstöðum, og rifjaði upp niðurstöður sem lýst var í fyrri vinnu meðlima hópsins okkar á smærri þjálfunarsetti.34 Líkanið stóð sig vel með því að nota annaðhvort frosna hluta eða fasta hluta, sem hafði betur -kalla frammistöðu meinafræðinga. Tími líkansins til að vinna úr einstökum WSI var u.þ.b. 5 mínútur, vel innan dæmigerðra takmarkana fyrir meinafræði innan aðgerða.

Stækkun talningarvillna þegar lítið úrtak er notað undirstrikar gildið sem fæst með því að sameina niðurstöður úr mörgum stigum fengnum úr einunýrna vefjasýni.Dæmigerð þykkt gjafanýrna vefjasýnisýnishorn er 1 mm. Meinafræðingur skoðar aðeins dæmigerðan 5-μm–þykkan hluta af þessum vef og skilur eftir verulegan hluta af ómetnumnýruórannsökuð. Þrátt fyrir að gauklasýni sem tekin eru í síðari köflum séu ef til vill ekki óháð, getur glæruundirbúningsferlið leitt til verulegs breytileika á milli hluta í hnattrænum glomerulosclerosis, óháð breytileika áhorfenda (eMynd 6 í viðbótinni). Með því að meta fleiri vefjaskurði er hægt að lágmarka áhrif þessa breytileika og auka áreiðanleika vefjasýnismats. Þessi ávinningur kemur greinilega fram í þessari rannsókn fyrir hvern mælikvarða (myndir 2-4), sem allar sýndu framfarir með skoðun á viðbótarvef.

Núverandi staðall um umönnun krefst mats á aðeins 25 glomeruli og 1 til 2 stigum hluta vegna þess að meira mat er í raun ekki hægt að ná af mönnum meinafræðingum í tímanæmu samhengi líffæraígræðslu. Notkun DL tækni til að auka getu mannsins í þessu umhverfi gæti bætt líffærum sem nauðsynleg eru í gjafahópinn. Hugsanlegt klínískt vinnuflæði með innleiðingu DL-tækni gæti verið sem hér segir: sýni kemur á rannsóknarstofu með frosna hluta, þar sem glæra með frosnum hluta er útbúin og skanuð. WSI er síðan hlaðið upp á öruggan stað til greiningar með því að nota DL líkanið. Á meðan DL líkanið er að greina getur meinafræðingurinn skráð sig inn og farið yfir sýnishornið fyrir aðrar viðeigandi niðurstöður. Niðurstaða DL líkansins væri tiltæk innan 5 til 10 mínútna, kynnt fyrir meinafræðingnum sem myndræn yfirlögn af gauklaflokkun á vefjafræðimyndinni, síðan staðfest (og breytt ef þörf krefur) af meinafræðingnum og felld inn í skýrsluna. Raunveruleg skýrslan myndi hafa beint samband við klíníska rafræna sjúkraskrá.

TakmarkanirÞað eru nokkrar takmarkanir á þessari rannsókn. Þetta var einmiðstöð rannsókn. Þrátt fyrir að WSI-tölurnar hafi verið búnar til með því að nota 2 skanna á 2 stofnunum, var gagnasettið með frystum hluta að öllu leyti búið til hjá einni stofnun, en gagnasettið fyrir fasta hlutann var búið til úr annarri. Þrátt fyrir að lítið bráðabirgðagagnasett (n=17) benti til þess að spár líkana um frosna hluta sýndu sanngjarna samsvörun við tengda varanlega hluta og að líkanið hafi staðið sig betur en vakthafandi meinafræðingar á þessum frosnu hlutum (eMynd 8 í viðbótinni), þetta rannsóknin fjallaði ekki beint um það aðskilda mál hversu náið frosnu hlutarnir (ásamt mat meinafræðinga á þeim) samsvaruðu varanlegum hlutum sem síðan voru aflað og unnið úr sama vefjasýnisýni.

Gagnasafnið var lítið miðað við aðrar DL rannsóknir. Hins vegar voru tæplega 8500 glomeruli skoðaðar í heildina, tiltölulega há tala. Takmörkunin á því að meta meiri fjölda mála felst í því tímafreka ferli að raðgreina WSIs. Til að meta frekar styrkleika þessa líkans verður þörf á viðbótarrannsóknum þar sem líkanið er prófað með því að nota WSI sem er búið til frá viðbótar rannsóknarstofum og skanna.

ÁlyktanirÞessi forspárrannsókn fann betri árangur til að mæla prósentalheims glomerulosclerosisfrá WSIs af frosnum og varanlegum hematoxylin-eosin-lituðum gjafaígræðslunýrnasýni úr vefjasýnieftir DL fyrirmynd en vaktstjórnarvottuðum meinatækjum. Árangur var bættur enn frekar með því að skoða fleiri vefjasneiðar, ferli sem er umfram getu meinafræðinga vegna þess tímanæma eðlis að meta sýni úr vefjasýni gjafa. Niðurstöðurnar bentu til minnkaðar líkur á því að rangtúlka prósentalheims glomerulosclerosisþegar DL líkanið er notað og minnkar þar með líkurnar á því að óviðeigandi líffæri sé fargað eða að líffæri sé notað sem er óviðeigandi. Niðurstöðurnar sýna þann umtalsverða ávinning sem hægt er að ná með því að nota DL-aðferðir í klínískri skurðlækningameinafræði.