Qué es la patología digital
Durante la mayor parte de su historia, la patología se ha practicado en el microscopio: una sección de tejido se fija, se incluye, se corta, se tiñe, se monta en vidrio y se examina a simple vista. La patología digital reemplaza el último paso. La lámina de vidrio se escanea una vez, la imagen digital resultante se guarda, y todo lo que viene después, desde la revisión de rutina hasta las segundas opiniones, la docencia, el archivo y el análisis de imágenes, ocurre en una pantalla.
El término abarca todo el entorno que lo hace posible: los escáneres, las imágenes de lámina completa que producen, los sistemas de almacenamiento y gestión de imágenes que las guardan, los visores que las muestran y las herramientas de análisis que trabajan con ellas. Por sí solo no implica inteligencia artificial, aunque la IA es el uso de las imágenes que más rápido crece una vez que existen.
Tres términos relacionados suelen usarse como sinónimos y vale la pena distinguirlos. La imagen de lámina completa (WSI) es la tecnología de escaneo. La microscopía virtual es el acto de ver una lámina escaneada como si fuera a través de un microscopio, y es la expresión que suelen usar los programas de docencia. La telepatología es la revisión patológica a distancia, que las láminas digitales facilitan mucho pero que existía antes que ellas.
Cómo una lámina de vidrio se convierte en una imagen de lámina completa
- Escaneo. Un escáner de láminas mueve el vidrio bajo una cámara y un objetivo, normalmente a 20x o 40x, captura miles de campos superpuestos y los une en una sola imagen. Algunos escáneres capturan varios planos focales (una pila Z) para que las secciones gruesas se puedan volver a enfocar después.
- Construcción de la pirámide. La imagen a resolución completa puede superar los 100,000 píxeles por lado y varios gigabytes. Por eso el escáner también escribe copias cada vez más pequeñas (normalmente cada nivel tiene la mitad del tamaño) y corta cada nivel en teselas. Esta pirámide multirresolución es lo que hace que la imagen sea utilizable: un visor solicita solo las teselas de la región y del nivel de zoom que están en pantalla.
- Registro de la escala. El archivo guarda el tamaño físico de un píxel en micrómetros (a menudo escrito como MPP, micras por píxel, alrededor de 0.25 µm a 40x y 0.5 µm a 20x). Todas las mediciones de un visor dependen de este valor.
- Incorporación de metadatos. La imagen de la etiqueta, una vista general macro, el modelo del escáner, el objetivo y la fecha del escaneo viajan dentro del archivo, junto con cualquier código de barras que el laboratorio haya impreso en la lámina.
- Almacenamiento y distribución. En un hospital, las láminas van a un sistema de gestión de imágenes junto al sistema de información de laboratorio. En investigación y docencia, normalmente están en una carpeta compartida, una unidad en la nube o una laptop, y se abren en un visor de escritorio.
Formatos de imágenes de lámina completa por fabricante de escáner
No existe un único formato de archivo de patología digital. Cada fabricante escribe su propio contenedor, la mayoría variaciones de TIFF en teselas, y la elección del visor a menudo se reduce a cuáles de ellos puede leer.
Las bibliotecas de código abierto como OpenSlide y Bio-Formats leen la mayoría de estos formatos, y por eso existen visores independientes del fabricante. SlideScope lee SVS, NDPI, VMS, VMU, MRXS, SCN, BIF, SVSLIDE, QPTIFF, AVS, DICOM, TIFF y OME-TIFF, además de Olympus VSI y Hamamatsu NDPIS desde la versión 1.10.0 y Philips iSyntax y KFBio KFB desde la versión 1.20.0; no lee SDPC, MDSX ni TMAP. La referencia de compatibilidad de archivos tiene los límites exactos, y la comparación de escáneres de patología digital lista los modelos de escáner actuales, su capacidad y su salida DICOM.
Las capas de software de la patología digital
Quienes buscan "software de patología digital" suelen referirse a una de cinco cosas bastante distintas.
Software del escáner
Controla el escáner y normalmente viene con un visor gratuito para el formato propio de ese fabricante, como Aperio ImageScope para SVS o Hamamatsu NDP.view2 para NDPI.
Sistemas de gestión de imágenes
Plataformas de nivel hospitalario que guardan las láminas, se conectan al sistema de información de laboratorio, gestionan casos y listas de trabajo, y están validadas para uso clínico. Con precios empresariales e implementadas por TI.
Visores de escritorio
Aplicaciones que abren imágenes de lámina completa desde un archivo, una carpeta o un enlace en una computadora común, para revisión, medición, anotación y docencia. Aquí es donde se ubica SlideScope.
Plataformas de análisis
QuPath, CellProfiler, ImageJ y Fiji, ASAP y equivalentes comerciales que segmentan tejido, cuentan células y ejecutan pipelines mediante scripts. Un visor normalmente les pasa las regiones como GeoJSON.
IA y patología computacional
Modelos que detectan, clasifican o gradúan tejido a partir de la imagen de lámina completa. Algunos están autorizados como apoyo a la decisión clínica; la mayoría son herramientas de investigación que necesitan que la lámina digital exista primero.
La investigación, la docencia y el uso clínico son problemas distintos
La patología de investigación es donde hoy se escanean la mayoría de las láminas. Una cohorte se digitaliza una vez, la revisan varias personas, se mide, se anota y se envía al análisis. Los requisitos son compatibilidad con archivos independiente del fabricante, mediciones calibradas, anotaciones que sobrevivan al traspaso y una forma fácil de enviarle a un colaborador el campo de visión exacto. No hay ninguna barrera regulatoria; la herramienta solo tiene que ser precisa y rápida.
La docencia usa las láminas digitales como un microscopio virtual. Un curso escanea su caja de láminas una vez y cada estudiante abre el mismo conjunto en su propia laptop, marca lo que identificó y compara notas. Por eso a las universidades les importan los visores de láminas de histología que funcionan localmente tanto en Windows como en macOS.
El diagnóstico primario clínico en pantalla está regulado. Los escáneres y sistemas de visualización que se usan para firmar casos están autorizados o aprobados como dispositivos médicos en la mayoría de las jurisdicciones, los laboratorios los validan frente al vidrio y las pantallas tienen especificaciones definidas. Los visores de uso general, incluido SlideScope, no están autorizados para esto y lo dicen. En la clínica solo se usan para el trabajo no diagnóstico en torno a un caso: docencia, preparación de sesiones clínicas, investigación con material archivado y revisión de calidad cuando la política de la institución lo permite.
Beneficios y limitaciones
Lo que la patología digital facilita: compartir una lámina sin enviar el vidrio, revisar la misma región al mismo tiempo desde distintos lugares, medir de forma reproducible, mantener las anotaciones junto a la imagen, crear conjuntos de docencia que nunca se decoloran ni se rompen, archivar sin un cuarto de láminas, y poder ejecutar análisis de imágenes o IA.
Lo que cuesta: un escáner, almacenamiento medido en terabytes, tiempo de escaneo, un flujo de trabajo para mantener sincronizados el vidrio y lo digital, y validación si las imágenes se usarán para diagnóstico. El escaneo también pierde algunas cosas que ofrece un microscopio, como volver a enfocar a través de una sección gruesa, a menos que el escáner haya capturado una pila Z, y la luz polarizada, a menos que el escáner la admita.
Dónde encaja SlideScope
SlideScope es un visor de patología digital de escritorio para investigación, educación y revisión. Abre imágenes de lámina completa de los principales fabricantes de escáneres en Windows y macOS, mide en micrómetros calibrados, mantiene las anotaciones adjuntas a la lámina, compara dos láminas lado a lado a la misma escala, exporta regiones como GeoJSON para QuPath y comparte un campo de visión exacto como enlace. Funciona en tu propia computadora, no necesita un servidor de imágenes y tiene un precio pensado para un laboratorio, no para un hospital. No es un dispositivo médico y no es para diagnóstico primario. Si estás eligiendo entre SlideScope y los visores gratuitos, la comparación de visores de imágenes de lámina completa es el punto de partida honesto.
Glosario de patología digital
- Imagen de lámina completa (WSI)
- Un escaneo digital multirresolución de gigapíxeles de una lámina de vidrio completa.
- Pirámide de imágenes
- El conjunto de copias en teselas, cada vez más reducidas, de una imagen de lámina completa, que permite a un visor mostrar cualquier nivel de zoom rápidamente.
- MPP (micras por píxel)
- El tamaño físico de un píxel a resolución completa; la calibración de la que depende toda medición. Calcúlalo para cualquier nivel de la pirámide con la calculadora de tamaño de píxel.
- 20x y 40x
- El aumento del objetivo usado durante el escaneo, aproximadamente 0.5 µm y 0.25 µm por píxel, respectivamente.
- H&E
- Hematoxilina y eosina, la tinción estándar para la morfología de los tejidos.
- IHC
- Inmunohistoquímica, una tinción que marca una proteína específica; a menudo se revisa lado a lado con la H&E del mismo bloque.
- Pila Z
- Varios planos focales capturados a través de una sección gruesa para que el visor pueda volver a enfocar.
- DICOM WSI
- El suplemento del estándar DICOM para imágenes de lámina completa, que se usa para integrar la patología en los sistemas de imágenes hospitalarios.
- Sistema de gestión de imágenes
- La plataforma de servidor que guarda, indexa y distribuye imágenes de lámina completa en un laboratorio clínico.
- Patología computacional
- Análisis de imágenes y aprendizaje automático aplicados a imágenes de lámina completa.
Preguntas frecuentes sobre la patología digital
¿Cuál es la diferencia entre la patología digital y la patología computacional?
La patología digital es la infraestructura: escanear láminas, guardar imágenes de lámina completa y verlas en pantalla. La patología computacional es lo que haces con esas imágenes una vez que son digitales: análisis de imágenes, conteo de células, clasificación de tejidos y modelos de aprendizaje automático. Necesitas lo primero antes de poder hacer lo segundo.
¿La patología digital es lo mismo que la telepatología?
No. La telepatología consiste en revisar material patológico a distancia, algo anterior a las imágenes de lámina completa que originalmente usaba transmisiones de cámara en vivo desde un microscopio. La patología digital facilita mucho la telepatología porque una lámina escaneada se puede compartir como archivo o enlace, pero un laboratorio puede ser totalmente digital sin hacer nunca consultas a distancia.
¿Qué formato de archivo usan las láminas de patología digital?
No hay un único formato. Cada fabricante de escáneres escribe el suyo: Aperio y Leica escriben SVS, Hamamatsu escribe NDPI, 3DHISTECH escribe MRXS, los escáneres Leica SCN escriben SCN, Ventana escribe BIF, Philips escribe iSyntax y Olympus escribe VSI. Las opciones independientes del fabricante son TIFF piramidal, OME-TIFF e imágenes de lámina completa DICOM. Un visor independiente del fabricante como SlideScope lee la mayoría de ellos directamente.
¿Necesito hardware especial para ver imágenes de lámina completa?
No. Como una imagen de lámina completa se guarda como una pirámide de teselas, un visor solo carga las teselas de la región y del nivel de zoom que están en pantalla. Una laptop común con 8 GB de RAM abre una lámina de varios gigabytes en segundos. El escaneo sí necesita un escáner de láminas, y el diagnóstico primario clínico usa pantallas validadas, pero la revisión para investigación y docencia no.
¿Puedo hacer patología digital en una Mac?
Sí, para visualización y revisión de investigación. Varios visores de fabricantes solo funcionan en Windows, incluido Aperio ImageScope, pero QuPath, ObjectiveView, Hamamatsu NDP.view2 y SlideScope funcionan en macOS. SlideScope ofrece versiones nativas para Apple Silicon e Intel y abre láminas SVS, NDPI, MRXS, SCN, BIF y QPTIFF en una Mac.
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