Nowe technologie w diagnostyce parazytologicznej – automatyzacja w badaniu kału

Nowe kierunki w badaniu parazytologicznym kału

Wyniki fałszywie negatywne mogą wynikać bezpośrednio z biologii pasożytów (okres prepatentny inwazji, nieregularne wydalanie form dyspersyjnych), ale też z powodu źle wykonanych preparatów mikroskopowych lub braku doświadczenia diagnosty. W takim przypadku możliwe są też wyniki fałszywie pozytywne. Z tego powodu szczególnie istotna wydaje się rola specjalisty parazytologa, który poprzez swoje doświadczenie i nabytą wiedzę potrafi prawidłowo rozpoznawać i różnicować formy rozwojowe pasożytów (1, 3).

W ciągu ostatnich lat obserwuje się rozwój półautomatycznych i automatycznych analizatorów badania kału, podobnie jak ma to miejsce w przypadku analizatorów hematologicznych lub analizatorów elementów morfotycznych moczu, tak aby ograniczyć błędy ludzkie, a zarazem zwiększyć szybkość i czułość badań. Zautomatyzowane systemy badania próbek mają minimalizować zmienność wyników, obniżać koszty przez ograniczenie personelu laboratoryjnego. Aktualnie wiele praktyk weterynaryjnych korzysta z konsultacji online ekspertów parazytologii. Technologia smartfonów umożliwia bezpośredni transfer obrazów mikroskopowych (przez Multimedia Messaging Service – MMS, Whatsapp, Messenger, Bluetooth itp.) do laboratorium referencyjnego w celu szybkiej oceny, informacji zwrotnej i zapewnienia jakości analizy przez eksperta (9).

Teleparazytologia to jedna z możliwości wsparcia diagnostycznego praktyk weterynaryjnych, tak jak ma to miejsce w przypadku teleradiologii czy telehistopatologii. Zainteresowanie tego typu konsultacjami ekspertów jest szczególnie widoczne w mediach społecznościowych (Facebook – „Parazytologia medyczna” – 2,1 tys. członków), w których lekarze praktycy mogą skonsultować i omówić swoje przypadki (non-profit) w szerszym zawodowym gronie.

Wciąż rozwijane oprogramowania oparte o inteligentną analizę obrazu umożliwiły stworzenie automatycznych systemów identyfikacji i klasyfikacji pasożytów w oparciu o obraz z kamery mikroskopowej. Do tej pory udało się skomercjalizować raptem kilka systemów wykorzystywanych w diagnostyce parazytologicznej dużych i małych zwierząt. Analizatory te są zintegrowane z mikroskopem świetlnym Mini-FLOTAC lub ze skanerem preparatów mikroskopowych Kubic-FLOTAC, VETSCAN IMAGYST. Urządzenia współpracują z oprogramowaniem wykorzystującym algorytm zdolny do autonomicznej lokalizacji, identyfikacji i klasyfikacji taksonomicznej cyst, oocysty i jaj pasożytów w próbkach kału, jak również analizy ilościowej, czyli określenia CPG, OPG, EPG (liczby cyst, oocyst i jaj na gram kału).

Wykorzystanie technologii sztucznej inteligencji VETSCAN IMAGYST opartej na algorytmie uczenia głębokiego pozwala rozpoznawać formy pasożytów za pomocą zebranych w chmurze zdjęć. Dokładność w identyfikowaniu jaj i cyst w kale psów i kotów w przypadku VETSCAN IMAGYST była weryfikowana i porównywana z diagnozami stawianymi przez parazytologów na podstawie manualnych metod badania próbki. Uzyskiwane wyniki dla próbek przygotowanych metodą flotacji wirówkowej stosowanej w VETSCAN IMAGYST były zgodne pod względem czułości i swoistości z konwencjonalną flotacją z wykorzystaniem wirówki wykonanej i ocenionej przez certyfikowanego specjalistę w dziedzinie parazytologii weterynaryjnej (2, 5, 7, 8).

Zautomatyzowana diagnostyka oparta tylko o metodę flotacji umożliwia wykrycie części pasożytów, których formy dyspersyjne będą wypływały na powierzchnię płynów flotacyjnych. Z tego powodu jej obecne zastosowanie powinno być ograniczone do rutynowych badań kontrolnych, w przypadku specjalistycznej diagnostyki parazytologicznej badania należy rozszerzyć o metody dekantacyjne pozwalające wykryć m.in.: cysty Balantidium, Buxtonella, jaja części przywr, np. Alaria alata, Fasciola hepatica lub konglomeraty jaj tasiemca Dipylidium caninum, a także o testy diagnostyczne w kierunku protoparazytoz z wykorzystaniem technik immunologicznych i molekularnych.