Mikrobt solid paternli akciğer tümörlerinin birbirinden ayrımında kullanılabilir mi?
Can microct be used to differantiate solid patterned LUNG tumors?
Yazar: SELİM SEVİM
Danışman: PROF. DR. SERPİL SAK
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: Akciğer = Lung ; Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Karsinoma = Carcinoma ; Parafin = Paraffin ; Tomografi-mikro bilgisayarlı = Tomograph-micro computed

Özet:
Amaç: Akciğer kanseri dünyada ve ülkemizde oldukça sık görülen ölümcül bir kanserdir.
Mikroskopik inceleme, diğer tümörlerde olduğu gibi, tanı için altın standarttır. Farklı patternler
gösteren akciğer tümörleri arasında bir grup tümör solid organizasyon gösterir. Solid paternli
adenokarsinomlar, yassı hücreli karsinomlar ve tipik karsinoid tümörler bunlar arasında
bulunmaktadır.
Mikro bilgisayarlı tomografi (mikroBT), X-ışınları kullanan bir tomografik yöntemdir.
Normal bilgisayarlı tomografiye benzer bir çalışma prensibi vardır; ancak mikroBT'nin voksel
boyut hassasiyeti 1-50 mikrometre arasında değişmektedir. Bu da BT'lerde
görüntülenebilenlerden çok daha hassas çözünürlüğe ulaşmaya fırsat verir.
MikroBT ile histopatolojik görüntülere benzer görüntüler elde edilmesi mümkündür.
Bu çalışmada mikroBT ile solid paternli farklı tip akciğer tümörünün birbirinden ayrılıp
ayrılamayacağının analizi, tümöral ve non-tümöral akciğer parankiminin ayrılmasının
araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada daha önce anabilim dalımızda tanı almış olan solid
patern gösteren üç ayrı tip akciğer tümörüne ait birer hematoksilen-eozin kesit 3D HISTECH,
Panoramic P250 Flash 3, Version Panoramic Scanner 3.0.2. ile taranarak tüm lam görüntüler
("whole slide image"/WSI) elde edilmiştir. Bu tümörlerin kesitlerine ait parafin bloklardan
Bruker Skyscan 1275, (Kontich, Belgium) ile mikroBT görüntüleri elde edilmiştir. Bu
görüntüler WSI'ler ile karşılaştırılarak incelenmiştir ve WSI'ler üzerinde seçilen "region of
interest" (ROI) alanları ile elde edilen mikroBT görüntüleri üzerine aktarılmıştır. Elde edilen
"volume of interest" (VOI) sahaları üzerinde yapılan hesaplamalar ile ortaya çıkan yapısal
parametreler (yüzde nesne hacmi, yapısal kalınlık, kesişim yüzeyi, doğrusal yapı yoğunluğu,
bağlantılılık, bağlantılılık yoğunluğu, açık gözeneklilik, kapalı gözeneklilik, yapı model
indeksi) kullanılarak tümör alanlarının non-tümöral alanlardan ve tümörlerin birbirinden ayırt
edilip edilemeyeceği araştırılmıştır. Verilerin analizinde IBM SPSS Statistics for Windows 23
programı kullanılmıştır. Kruskal Wallis testi, Mann-Whitney U testi, kümeleme analizi,
Cohen's Kappa katsayısı, receiver operating characteristic (ROC) eğrisi, duyarlılık, seçicilik,

2
"univariate" lojistik regresyon analizi, Spearman's rho korelasyon katsayısı analizleri
yapılmıştır. P<0.05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir.
Bulgular: Bu yöntemle, parafin blok düzeyinde, tümöral ve non-tümöral sahaların ayırıcı
tanısının, mikroBT'den elde edilen sayısal parametreler aracılığıyla güvenle ayrılabileceği
bulunmuştur (tüm p değerleri=0.00). Ayrıca solid akciğer adenokarsinomlarının, tipik karsinoid
tümörlerden, yüzde nesne hacmi (YNH) parametresi açısından ayrıldığı bulunmuştur
(p=0.011). Ayrıca bu çalışmada mikroBT ile hesaplanan yapısal parametreler ile bunların
histolojik karşılıkları arasındaki ilişkiler ortaya konmuştur.
Sonuç: MikroBT insan tümörlerinin tanısında kullanılma potansiyeli taşıyan bir
yöntemdir. Bu yöntem rutin histopatolojik incelemeye yardımcı bir yöntem olarak
kullanılabileceği gibi, üç boyutlu bir incelemeyi kısa sürede ve doku bütünlüğünü bozmadan
yapabilme yeteneği ile gelecekte bazı alanlarda histopatolojik incelemenin yerine geçebileceği
düşünülebilir. Tümörlü alanların tümörsüz alanlardan mikroBT parametreleri aracılığı ile
ayrılabildiğini gösteren çalışmalar bulunmakla birlikte, mevcut çalışma literatürde solid
paternli akciğer tümörlerinin birbirinden ayrılmasını araştıran ülkemizdeki ve dünyadaki ilk
çalışma niteliğindedir. Bu çalışma ile henüz çok az veri bulunan bir alanda bu yeni yöntemin
kullanımı ve olası yararına ait bilgi elde edilmiştir. Akciğer kanserinin sıklığı düşünüldüğünde
bu yöntem Türkiye'de ve dünyada milyonlarca hasta için kullanılabilecek bir bilgiyi üretme
potansiyelini taşımaktadır.

Anahtar Kelimeler: akciğer karsinomu, histopatoloji, mikro bilgisayarlı tomografi, parafin
blok, yapısal parametreler

Abstract:
Aim: Lung cancer is a common and fatal cancer. As in other human tumors, microscopic
examination is the gold standard for diagnosis of lung tumors. Common pulmonary tumors
show various patterns, and there is a group of tumors showing solid organization. These include
solid adenocarcinomas (SAc), squamous cell carcinomas (SqCC), and carcinoid tumors (CT).

Micro computed tomography (microCT) is a tomographic method using X-rays. It has a
working principle similar to conventional computed tomography; however, the voxel size of
microCT varies between 1-50 micrometers. This gives the opportunity to reach a much more
precise resolution than that can be obtained via conventional computed tomographies. It is
possible to obtain images similar to histopathological images with microCT. In the current
study, it was aimed to analyze whether different lung tumors with solid pattern can be
differentiated from each other with microCT, and to investigate the differentiation of tumoral
and non-tumoral lung tissue.

Materials and methods: In this study, whole slide hematoxylin and eosin stained images
(WSI) of three types of pulmonary tumors (5 SAc, 5 SqCC, 5 CT) were obtained using 3D
HISTECH, Panoramic P250 Flash 3, Version Panoramic Scanner 3.0.2. scanner. MicroCT
images were obtained from paraffin blocks of these tumors with Bruker Skyscan 1275,
(Kontich, Belgium). These microCT images were examined by comparing them with WSIs,
and the selected representative regions of interests (ROIs) on WSIs were transferred to the
obtained microCT images. Structural parameters (percent object volume, structure thickness,
intersection surface, structure linear density, connectivity, connectivity density, open porosity,
closed porosity, structure model index) were calculated using the obtained volumes of interest
(VOIs) and through these data, the differentiation of tumor types, and tumoral and non-tumoral
areas was examined. Kruskal Wallis test, Mann-Whitney U test, cluster analysis, Cohen's
kappa, receiver operating characteristic (ROC) curve, sensitivity, specifity, "univariate" logistic
regression analysis, Spearman's rho correlation coefficient analyzes were performed using IBM
SPSS Statistics for Windows 23. P<0.05 was considered statistically significant.

Results: It was found that distinction of tumoral and non-tumoral VOIs at the paraffin
blocks can be safely done by all structural parameters (all p values = 0.00). In addition, SAc
was found to differ from CT, in terms of "percent object volume" (p=0.011). In addition, in this

4
study, the relationships between the structural microCT parameters and their histological
counterparts were revealed.
Conclusions: The current study is the first in the literature to investigate the
differentiation of solid-patterned lung tumors from each other by microCT. With this study,
information on the use and possible benefits of this method in the diagnosis of pulmonary
tumors has been obtained. While this method can be used as an auxiliary method for routine
histopathological examination in its current form, it can be speculated that it has the potential
to replace histopathological examination in some areas, in the future, with its ability to perform
a three-dimensional examination without disturbing the tissue integrity. The experience and
knowledge of histopathologists on microanatomy of normal and lesional tissues must be used
in understanding the possible benefits of this novel technique.

Key Words: histopathology, micro computed tomography, paraffin block, pulmonary
carcinoma, structural parameters