Karaciğer fibrozisinin niceliksel değerlendirmesinde dijital görüntü incelemesi ve histopatolojik evrelemeler ile ilişkisi
A quantitative assessment of digital image analysis to measure fibrosis in liver biopsy specimens and relationship to knodell and ishak histopathological stagings
Yazar: ENDER GÜNEŞ YEĞİN
Danışman: PROF. DR. OSMAN CAVİT ÖZDOĞAN
Marmara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Gastroenteroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Gastroenteroloji = Gastroenterology ; Patoloji = Pathology
Dizin: Biyopsi = Biopsy ; Fibroz = Fibrosis ; Histopatoloji = Histopathology ; Karaciğer = Liver ; Karaciğer hastalıkları = Liver diseases ; Kollajen = Collagen ; Morfometri = Morphometry ; Teşhis = Diagnosis ; Teşhis testleri = Diagnostic tests ; Teşhis-ayırıcı = Diagnosis-differential

Özet:
Kronik karaciğer (KC) hastalığında, biyopsilerin histopatolojik değerlendirmesinin, en önemli kısımlarından biri fibrozisin ve yapısal değişimlerin derecesinin belirlenmesidir, bu amaçla histopatolojik deskriptif kategoriler kullanmaktadır. Fibrozis morfometrik bir method olan ve histolojik kesitleri değerlendirip fibrozis orantısal alan (FOA) değeri veren dijitalize imaj analizi (DİA) ile de incelenebilir. Ayrıca KC fibrozisi, non-invaziv olarak, görece yeni bir metod olan gerçek zamanlı doku elastografisi ile sayısal elastisite değerleri olarak ölçülebilmektedir. Bu çalışma Knodell-Ishak evreleri ile FOA değerleri arasındaki ilişkinin analizini, ayrıca doku elastografisinin performansını kategorik histopatolojik evrelemelere yanında, sayısal kesinliğe dayanan morfometrik ölçümlere karşı yapmayı da amaçlamıştır. Knodell ve Ishak sistemleri ile evrelenmiş 187 hastanın trikrom boyalı histolojik kesitleri DİA ile değerlendirilmiştir. Bu hastalardan 168'inin biyopsilerine DİA amaçlı eş zamanlı kollajen I ve III immün boyaları uygulanmıştır. FOA değerleri 48x ve 95x büyütülmüş imajlardan değerlendirilmiştir. 120 hastanın eş zamanlı olarak gerçek zamanlı doku elastografisi ile elastisite değerleri ölçülmüştür. Ishak skorlaması ile belirgin fibrozis olan evre F≥2'yi belirleyen FOA kesim değerleri trikrom için >%4.5, kollajen I için >%4.6, kollajen III için >%3.9 olarak hesaplandı; sirozu (Knodell evre F4, Ishak evre F 5-6) belirleyen FOA kesim değerleri trikrom için >%14.8, kollajen I için >%14.2, kollajen III için >%13.9 olarak hesaplandı (48x büyütmede); belirgin fibrozis ve sirozu ayırmada FOA'nın doğruluk derecesi (accuracy) değerleri >0.9 dir. FOA'ların Knodell ve Ishak evreleri içinde, özellikle de ileri fibrozis ve siroz evrelerinde, çok geniş bir aralıkta seyretmekte olduğu, ve bunun sonucu olarak da evreler arasında ciddi bir örtüşme mevcut olduğu dikkati çekti. Trikrom ve kollajen FOA ölçümleri hem Knodell, hem de Ishak evreleri ile iyi derecede korele çıkmıştır (rs= 0.775-0.818, p=0.000). Trikrom FOA değerleri, Knodell ve Ishak evrelerine göre elastisite ölçümleri açısından daha korele idi. DİA ile fibrozis kuantifikasyon metodu standardize edildikten sonra fibrozisin non-invaziv belirteçlerini valide etmede ve anti-viral tedavi altındaki fibrozis değişimlerini belirlemede değerli bir yöntem olarak öne çıkabilir.
Anahtar sözcükler, kollajen boyası, hepatik fibrozis, histopatolojik skorlamalar, morfometri, trikrom boyası.

Abstract:
A Quantitative Assessment of Digital Image Analysis to Measure Fibrosis in Liver Biopsy Specimens and Relationship to Knodell and Ishak Histopathological Stagings
One of the most important aspects of the histopathological assessment of liver biopsies in the setting of chronic liver disease is evaluation of the degree of fibrosis and architectural change. Histopathological stagings uses descriptive categories without any precise quantification. Fibrosis can be quantified by computer-assisted digital image analysis (DIA) which is a morphometric method that uses histological sections and gives a fibrosis proportionate area (FPA) value. The present study aimed to determine the relationships between FPA values, Knodell-Ishak stages, and elasticity values. 187 patients was evaluated using the Knodell and Ishak system and their trichrome stained histological sections were evaluated by DIA. 168 of biopsies were stained with collagen I and III ımmune stains for DIA. All FPA values were measured both from 48x and 95x magnificated images. Elasticity measurements were obtained using real time tissue elastography from 120 patients concurrently. For the diagnosis of significant fibrosis (Ishak F2 or greater), the optimal FPA cut-offs were >4.5% for trichrome, >4.6% for collagen I, >3.9% for collagen III stains, and for the diagnosis of cirrhosis (Knodell F4, Ishak F5-6) optimal FPA cut-offs were >15% for trichrome, >14.8% for collagen I, >15.4% for collagen III stains (48x magnification); accuracies for FPA values to discriminate significant fibrosis and cirrhosis were >0.9. There was a large range of FPA values within Knodell and Ishak stages, especially in advanced fibrosis and cirrhosis stages and this resulted in noticeable overlap among different stages. FPA assessed by DIA with trichrome, collagen I and III stains correlated well with Knodell and Ishak stages (rs= 0.775-0.818, p=0.000). Trichrome FPA assessed was a better histological correlate with elasticity values than Knodell or Ishak stages. After standardisation of this DIA method, it could be of special value to validate non-invasive surrogate markers of fibrosis and to assess histological response and fibrosis changes to treatment after anti-viral therapy.
Keywords, collagen stain, hepatic fibrosis, histopathological scorings, morphometry, trichrome stain.