Patologia cyfrowa w medycynie weterynaryjnej

Patologia cyfrowa w medycynie weterynaryjnej

Aplikacje patologii cyfrowej w medycynie weterynaryjnej obejmują: kształcenie, diagnostykę i patologię toksykologiczną. Dwie z nich – kształcenie i diagnostyka – nie muszą funkcjonować w otoczeniu regulacyjnym, co daje medycynie weterynaryjnej przewagę w rozwoju tych aplikacji.

Na wielu uczelniach na całym świecie programy patomorfologii weterynaryjnej nauczane są ze znacznym udziałem preparatów cyfrowych. Często studenci podczas zajęć pracują indywidualnie z mikroskopami i preparatami szklanymi, podczas gdy wykładowca omawia materiał, posługując się wyświetlanym na ekranie sali wykładowej preparatem cyfrowym, na którym widnieją wcześniej przygotowane oznaczenia poszczególnych elementów morfologicznych (tzw. anotacje). Studenci poprzez portal internetowy mają nieograniczony dostęp do omawianych preparatów cyfrowych, co umożliwia niezależną powtórkę materiału, bez konieczności dostępu do pracowni mikroskopowej i fizycznych preparatów.

Także edukacja rezydentów patologii weterynaryjnej zyskała na jakości dzięki osiągnięciom patologii cyfrowej. Amerykańskie federalne patologiczne centrum referencyjne The Joint Pathology Center (JPC; pol. Wspólne Centrum Patologii) stworzyło elektroniczną bazę preparatów mikroskopowych obejmującą praktycznie całe curriculum specjalizacji. Zbiór ten, tzw. Veterinary Systemic Pathology Online (VSPO; pol. Patologia Weterynaryjna Układów w Sieci), zawiera 775 wyselekcjonowanych przypadków ze wszystkich układów narządów.

Oprócz VSPO, JPC przez 25 tygodni w roku, co środę w ramach Wednesday Slide Conference (pol. Środowe Konferencje Histopatologiczne) publikuje nowe, ciekawe i istotne przypadki diagnostyczne. Wszystkie te materiały (cyfrowe preparaty mikroskopowe, anotacje i opracowanie teoretyczne) są dostępne w sieci bezpłatnie, bez konieczności logowania (7).

Wiele weterynaryjnych laboratoriów diagnostycznych częściowo lub całkowicie opiera proces diagnostyczny na preparatach cyfrowych. Jednym z największych graczy na rynku jest laboratorium Idexx – międzynarodowa korporacja, która zainwestowała w systemy patologii cyfrowej już w 2014 roku (8) i od tego czasu stworzyła międzynarodową sieć patologów weterynaryjnych, którzy pracują zdalnie z różnych zakątków świata, przyczyniając się do znacznego zwiększenia efektywności firmy i redukcji kosztów.

Również w patologii toksykologicznej patologia cyfrowa znalazła swoje stałe miejsce. W badaniach toksykopatologicznych, w przedklinicznej fazie rozwoju leków, praca patologa oceniającego preparaty mikroskopowe z eksperymentu podlega obowiązkowej recenzji (ang. peer review). Patolodzy recenzujący często zlokalizowani są w innej instytucji, znajdującej się w innym mieście, innym kraju lub na innym kontynencie. Ponieważ przesyłanie preparatów mikroskopowych przez granice państw wiąże się ze zwiększoną ilością dokumentacji celnej i restrykcyjną kontrolą spowodowaną obecnością tkanek zwierzęcych, idealnym rozwiązaniem pozwalającym na wyeliminowanie tych trudności jest recenzja oparta na preparatach cyfrowych. Recenzenci mają dostęp do preparatów niemalże natychmiast przez Internet i proces recenzji można rozpocząć znacznie szybciej, dzięki eliminacji fizycznego przesyłania preparatów.

Recenzja oceny preparatów mikroskopowych odbywająca się zdalnie w oparciu o preparaty cyfrowe, nie jest już niczym nowym w przemyśle farmaceutycznym i kontraktowych organizacjach badawczych, jednak jak na razie jest to jedyny obszar, w którym patologia cyfrowa jest integralną częścią procesu rozwoju leków. Potencjał integracji jest znacznie większy, jednak przez to, że większość badań odbywa się zgodnie z regulacjami dobrej praktyki laboratoryjnej (ang. Good Laboratory Practice, GLP), dowolność w wyborze narzędzi badawczych jest ograniczona. Każde urządzenie i system używany do generacji danych w ramach GLP musi być poddany walidacji i weryfikacji, co często jest przeszkodą w powszechnym użytkowaniu nowoczesnych narzędzi i technologii, jak patologia cyfrowa.

Choć teoretycznie jest to dozwolone i możliwe, z uwagi na zwiększoną barierę adopcji, cyfrowe preparaty mikroskopowe nie są aktualnie rutynowo używane do diagnozy zmian w badaniach toksykopatologicznych podlegających GLP. Niemniej jednak w kontraktowych organizacjach badawczych, jak i w firmach farmaceutycznych, patologia cyfrowa znajduje szerokie zastosowanie w działach badania i rozwoju. Ponieważ badania naukowe nie są objęte takimi restrykcjami jak przedkliniczna faza rozwoju leków, digitalizacja preparatów mikroskopowych pozwala na zwiększenie ich dynamiki oraz prace w grupach międzynarodowych, zlokalizowanych w różnych ośrodkach (dzięki możliwości przesyłania plików cyfrowych zamiast fizycznych, szklanych preparatów mikroskopowych).

Dzięki digitalizacji preparatów możliwe jest również zastosowanie algorytmów analizy obrazu, które jeszcze bardziej przyspieszają naukowy proces odkrywczy. Niektóre firmy farmaceutyczne stworzyły specjalistyczne działy zajmujące się wyłącznie cyfrową analizą WSI, inne natomiast korzystają z usług osobnych firm, których liczba w ostatnich 10 latach znacznie wzrosła. Cyfrowa analiza obrazu tkanek jest dziedziną interesującą zarówno dla małych biznesów typu start-up, jak i dla takich gigantów, jak Google i jego dział Google Health.