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UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA DE CIENCIAS BIOMEDICAS Y TECNOLOGICAS VALENCIA TRABAJO ESPECIAL DE GRADO ACTA DE APROBACION ALTERACIONES MORFOMÉTRICAS NUCLEARES Y CITOPLASMÁTICAS EN CAMBIOS BENIGNOS Y MALIGNOS DEL CUELLO UTERINO EVALUADAS MEDIANTE PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES AUTORES: PEREIRA GLENDY PEREIRA MERY PRIETO ANAIS PRINCIPAL NELLYBETH TUTOR CLINICO: CIT. DOUGLAS DELGADO TUTOR METODOLOGICO: DR. ANTONIO EBLEN Valencia 26 de Octubre del 2011. UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA DE CIENCIAS BIOMEDICAS Y TECNOLOGICAS VALENCIA TRABAJO ESPECIAL DE GRADO ACTA DE APROBACION ALTERACIONES MORFOMÉTRICAS NUCLEARES Y CITOPLASMÁTICAS EN CAMBIOS BENIGNOS Y MALIGNOS DEL CUELLO UTERINO EVALUADAS MEDIANTE PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES FECHA DE APROBACION: _____________________ JURADOS EVALUADORES: NOMBRE: ___________________ C.I:________________ FIRMA: ____________ NOMBRE: ___________________ C.I:________________ FIRMA: ____________ NOMBRE: ___________________ C.I:________________ FIRMA: ____________ UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA DE CIENCIAS BIOMÉDICAS Y TECNOLÓGICAS DIRECCION DE ESCUELA COMITÉ DE INVESTIGACIÓN Y PRODUCCIÓN INTELECTUAL CONSTANCIA DE APROBACIÓN Quienes suscribimos, Prof. Lisbeth Loaiza, Directora de Escuela; y Prof. Maira Carrizales, Coordinadora del Comité de Investigación y Producción Intelectual de la Escuela, hacemos constar que una vez obtenidas las evaluaciones del tutor, jurado evaluador del trabajo en presentación escrita y jurado de la presentación oral del trabajo final de grado titulado: “ALTERACIONES MORFOMÉTRICAS NUCLEARES Y CITOPLASMÁTICAS EN CAMBIOS BENIGNOS Y MALIGNOS DEL CUELLO UTERINO EVALUADAS MEDIANTE PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES” cuyos autores son los bachilleres: Pereira Glendy, Pereira Merys, Prieto Anais y Principal Nellybeth, presentado como requisito para obtener el titulo de Técnico Superior Universitario en Citotecnología el mismo se considera APROBADO. En Valencia, a los veintiséis días del mes de octubre del año dos mil once. Prof. Lisbeth Loaiza Prof. Maira Carrizales Directora Coordinadora Alteraciones morfométricas nucleares y citoplasmáticas en cambios benignos o malignos del cuello uterino evaluadas mediante procesamiento digital de imágenes Glendy Pereira, Merys Pereira, Anais Prieto, Nellybeth Principal Carrera de Técnico Superior Universitario en Citotecnología Escuela de Ciencias Biomédicas y Tecnológicas. Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Carabobo. Bárbula, Valencia, Venezuela. RESUMEN La valoración de frotis citológicos posee la ventaja de brindar varios esquemas de trabajo para el análisis de imágenes a través de la morfometría, lo cual es considerado como un excelente avance del estado actual en el citodiagnóstico ginecológico. El objetivo de la investigación es establecer criterios morfológicos digitales de valoración para el estudio de las Lesiones escamosas intraepiteliales y procesos benignos en la citología, basado en las alteraciones de la relación núcleo citoplasma mediante el procesamiento digital de imágenes. Se procesaron 90 imágenes digitales tomadas de 37 frotis cervicales de igual número de pacientes elegidas al azar de instituciones públicas de salud. Se determinaron los diámetros y densidades celulares y nucleares mediante citomorfometría digital (ImageToolsv3.0, UTHSCSA, USA) en cada citología agrupándose según diagnóstico cruzado por dos expertos. Los diámetros nucleares, relativos a los valores de núcleos de citologías normales aumentaron diferencialmente: Lesiones concomitantes (Conc) +28,8%, lesiones intraepiteliares de bajo grado de malignidad (LIE-BG) +90,5% o de alto grado (LIE-AG) +77,2%, carcinoma (CA) +100% y carcinoma postradiación (POST-R) +140%. Los diámetros citoplasmáticos fueron menores a los normales: CONC -23,9%, VPH -34,2%, LIE-BG -13,6%, LIE-AG - 44,0 %, CA -50,2% y POST-R -35,8%. Los valores relativos de densidad nuclear fueron: CONC -8,6%, VPH 62,7%, LIE-BG 68,0%, LIE-AG 53,7%, CA 71,2%, POST-R 27,6%. Mientras que las densidades citoplasmáticas: CONC 23,9%, VPH 34,2%, LIE- BG 13,6%, LIE-AG 55,9%, CA 55,2%, POST-R 35,8%. Estos valores son estadísticamente significativos comparados con los valores de citologías normales (Mann-Whitney U; P<0,05). El presente estudio aporta valores referenciales cuantitativos de utilidad diagnóstica, de las variaciones de diámetros y densidades tanto nucleares como citoplasmáticos inducidos por las diferentes patologías diagnosticadas mediante citología de cuello uterino. Palabras clave: citología, densimetría, morfometría, procesamiento digital de imágenes. Morphometric Nuclear and cytoplasmatic alterations in benign or malign lesions of cervix evaluated by digital image processing ABSTRACT Valuation of cytological smear shows the advantage to bring different workflow to image analysis through digital morphometry, which is an excellent progress in the state of the art of gynecological cytodiagnostics. The aim of the present study is to establish the digital morphometry valuation criteria to study the cervical intraepithelial scaly lesions and benign processes in cytological smears, based on alterations of nucleus/cytoplasm ratios of diameter and density measured by digital image processing. A total of 90 digital images taken from 37 cervical smears from the same number of patients randomly picked from local public health institutions were analyzed. Nuclear diameter, related to normal cytology, differentially increased: concomitant lesions (Conc) +28,8%, low grade malign intraepithelial lesions (LIE-BG) +90,5% or high grade (LIE-AG) +77,2%, carcinoma (CA) +100% and post-irradiation carcinoma (POST-R) +140%. Cytoplasmatic diameters were lower than normals: CONC -23,9%, VPH -34,2%, LIE-BG -13,6%, LIE-AG -44,0 %, CA -50,2% y POST-R -35,8%. Relative values for nuclear density were: CONC - 8,6%, VPH +62,7%, LIE-BG +68,0%, LIE-AG +53,7%, CA +71,2%, POST-R +27,6%, while cytoplasmatic density was: CONC +23,9%, VPH +34,2%, LIE-BG +13,6%, LIE- AG +55,9%, CA +55,2%, POST-R +35,8%. These values were statistically significant when compared to values from normal cytologies (Mann-Whitney U; P<0,05). The present study gives quantitative differential values with diagnostic relevance about variation of diameter and density of both nucleus and cytoplasm induced by different cervical pathologies diagnosed by cytology. Key Words: cervical cytology, digital morphometry, digital densitometry, digital image processing. INTRODUCCIÓN En el mundo la primera causa de muerte por cáncer en la mujer es por neoplasia maligna del cuello uterino; el 85 % de estas muertes se producen en las naciones subdesarrolladas y el otro 15 en naciones desarrolladas (1). Estas cifras de importancia médica, socioeconómica y humana contrastan con el hecho de ser el más curable, fácil de diagnosticar, el más prevenible de todos los cánceres y el principal problema de salud pública en las mujeres en actividad sexual de los países subdesarrollados debido a la ausencia y/o deficiencia de programas de detección temprana con el Papanicolau, ácido acético o lugol. En las naciones desarrolladas que poseen programas preventivos, la incidencia y mortalidad ha declinado enforma significativa (2). El programa asimismo es la pauta para emprender investigaciones científicas, no solo en cáncer de útero, sino también para cualquier tipo de atípia celular y así dar apoyo al especialista para facilitar el citodiagnóstico ginecológico. Muchos investigadores han utilizado herramientas de procesamiento digital de imágenes para estudiar la citología. En Colombia en el 2006, Muñoz (3) clasificó 75 células del epitelio vaginal, empleando operaciones de preprocesamiento, segmentación y representación de imágenes digitales, con la aplicación de un software que permite analizar parámetros de clasificación en las células superficiales, intermedias, basales, parabasales y displásicas, estas ultimas presentes en el cáncer de cuello uterino. En España en el 2008, Alayon y Sánchez realizaron la segmentación automática de núcleos solapados en imágenes de citología (4), en España en el 2010, Romani y Sobrerilla estudiaron el color del citoplasma en imágenes de citología cérvico vaginal (5). Es por esto indispensable mencionar que la citología ginecológica, desde su introducción por Papanicolau y Traut en la década de los cuarenta, se ha convertido en una técnica de ámbito mundial, con una utilidad preventiva de primer orden, salvando miles de vidas. Para informar sus hallazgo la nomenclatura Bethesda se emplea unificando criterios y recogiendo los mas reciente avances en el diagnostico citológico y en conocimiento de la carcinogénesis cervical (6). Así mismo la constitución histológica de la mucosa vaginal no esta cornificada y se extiende desde el tercio interno de los labios menores hasta el exocervix presentando un epitelio plano estratificado conformado por capas de células basales, parabasales, intermedia y superficiales sufriendo una transición paulatina en el cuello uterino transformándose en un epitelio cilíndrico simple de células endocervicales y endometriales (7). Es necesario resaltar que el alcance de esta herramienta es de ser un complemento en la identificación y valoración de células del epitelio vaginal, no sustituye al especialista, ya que en cuestiones de diagnostico medico, siempre será fundamental el concepto humano. Sin embargo, el aumento o la pérdida de la relación núcleo citoplasma es crucial en el citodiagnóstico de cáncer de cuello uterino. Esto lleva a la distribución irregular de la cromatina entre las células de cáncer hijas, que a su vez se refleja morfológicamente en la variación en el tamaño del núcleo, la forma, y el contenido de cromatina observado en células cancerígenas en frotis cervicales y cortes histológicos. El concepto actual de carcinoma de células escamosas del cervix es que el tumor invasivo es precedido por el desarrollo de cambios precancerosos en el epitelio plano de la zona de transformación. Estas lesiones cancerosas son conocidas como "Lesión Intraepitelial Escamosa (LIE)" (8). A continuación se presenta un cuadro comparativo de diferencias morfológicas entre células epiteliales normales y cancerigenas vigentes internacionalmente (8) Células benignas Células cancerígenas Tamaño y forma celular Límites normales reflejando la división celular normal y la maduración del epitelio. Variación del tamaño y forma reflejando división celular y maduración anormales Tamaño nuclear Límites normales reflejando división celular y maduración normales Variación significativa del tamaño nuclear (anisocitosis) reflejando división celular y maduración anormales Forma nuclear Generalmente redondas, ovales o en alubia Forma anormal Estructura de la cromatina en el núcleo en interfase Cromatina finamente granular uniformemente distribuida en el núcleo Cromatina granular gruesa irregularmente distribuida por todo el núcleo Contenido de cromatina en el núcleo en interfase Cromatina granular finamente regularmente distribuida en el núcleo Cromatina aumentada, pero la cantidad y su distribución varían entre núcleos, debido a la división celular anormal. Hipercromasia Raramente visto, si está presente refleja cambios regenerativos Común reflejando un aumento de cromatina o un recambio celular rápido o ambos Multinucleación No frecuente. Si está presente los núcleos son de tamaño uniforme No es común. Los núcleos varían en tamaño y forma Nucleolos Pequeños, uniformes, poco numerosos Grande, irregular, de tamaño y forma variables y en números variables Cohesividad Uniones celulares bien formadas Pérdida de la cohesividad Mitosis Ocasionalmente visto en la capa basal del epitelio Las mitosis anormales se encuentran frecuentemente por todo el epitelio Tabla 1. Sistematización diferencial de las características nucleares y citoplasmáticas en células benignas y malignas presentes en la citología de cuello uterino. La totalidad de estas características citomorfológicas son detectadas y evaluadas por el patólogo y/o citotecnólogo basándose en su visualización por microscopia directa y en su experiencia, sin embargo, como se desprende de la tabla 1, el diagnóstico es fundamentalmente cualitativo. Son escasos los estudios cuantitativos que permitan profundizar en el análisis matemático de estos parámetros y su relación con el diagnóstico y pronóstico de las lesiones de cuello uterino, con este fin, en el presente estudio, se aplicó el procesamiento digital y con morfometría digital de imágenes citológicas, lo cual representa un excelente área de avance en el diagnóstico en citología ginecológica. Este trabajo de investigación emplea un conjunto de herramientas digitales de precisión con el objetivo de enmarcar y establecer criterios de valoración para el estudio de alteraciones morfométricas nucleares y citoplasmáticas en cambios benignos y malignos del cuello uterino. Dada la progresividad de las lesiones cervicales, sus diagnósticos graduados pueden ser considerados una escala semi-cuantitativa con lo benigno en un extremo y lo maligno en el otro. MATERIALES Y METODOS: Recolección de los frotis Cérvico-vaginales Los frotis fueron suministrados por el Servicio de Anatomía Patológica del Hospital Oncológico “Dr. Miguel Pérez Carreño” de la ciudad de Valencia. Se tomaron casos de los años 2010 y 2011 de citologías cérvico-vaginales teñidas con la técnica de Papmart, con los siguientes diagnósticos: Dentro de los limites normales (DLN), Alteraciones concomitantes (Conc) que incluyó lesiones inflamatorias, procesos benignos asociados a vaginosis bacteriana, trichomonas vaginalis, y candidas sp, lesiones por el virus de papiloma humano (VPH), Lesión intraepitelial escamosa de bajo grado (LIE-BG), de alto grado (LIE-AG), carcinoma in situ y epidermoide (CA) y carcinoma posterior a irradiación (PostR). Todas estas láminas fueron montadas nuevamente y cubiertas con cubreobjeto para evitar refringencia en el momento de capturar las imágenes. Adquisición digital de imágenes Se empleó un microscopio marca Zeiss® Axiostar plus conectado a una cámara digital (Canon® Power Shot G9) de 12 megapíxels, controlada por la aplicación Axio Visión Rel v4.7.1. Las imágenes digitalizadas con un campo enfocado en objetivo de 40X, fueron almacenadas en color RGB en formato JPEG en una tarjeta de memoria de 8GB. Se analizaron un total de 90 imágenes de células del epitelio cérvico-vaginal a partir de 37 pacientes con frotis citológicos. Procesamiento de imágenes Se empleó el programa ImageTool®V3.0 desarrollado por el Centro de Salud de la Universidad de Texas en San Antonio, EEUU., (UTHSCSA). Las imágenes se convirtieron a tonos de grises de 8 Bits para una escala de 256 tonos de grises proporcionales desde el blanco (0) hasta el negro (256). Mediante cursores digitales asignados manualmente se midieron los diámetros mayores de núcleo y citoplasma por separado en 15 células seleccionadas aleatoriamente. Se seleccionaronlas células completamente definidas viables y enteras para las mediciones. Las distancias se calibraron mediante mediciones de los diámetros eritrocitarios presentes en el mismo frotis. La densidad tanto nuclear como citoplasmática se calibró para cada toma con la sustracción de la intensidad de la luz de fondo del frotis. Estadística Los resultados citomorfométricos se tabularon y agruparon para cada diagnóstico citológico. Los datos fueron procesados estadísticamente mediante el programa PAST V1.2, se calcularon la mediana y los percentiles 25 y 75 para cada variable cuantitativa. Las comparaciones entre los valores de cada grupo se evaluaron con la prueba no paramétrica de Mann-Whitney aceptándose como significativas diferencias P<0,05. Se realizó el análisis de correlación y regresión lineal de Pearson entre las variables citomorfométricas y el diagnóstico citológico de gravedad progresiva siendo éste último considerado en el presente estudio como variable semicuantitativa con valor del 1 al 7 en forma gradual y proporcional al grado de gravedad, correspondiendo a los diagnósticos DLN, CONC, VPH, LIE- BG, LIE-AG, CA y POSTR respectivamente. RESULTADOS La técnica de tinción de frotis citológico utilizada de Papmart evidenció la proporcionalidad en el aumento de contraste y definición en los núcleos y citoplasmas de las células sometidas a evaluación para el análisis y diagnostico digital. La figura 01 LIE-AG presenta la interfase de morfometría usada en este estudio (ImageTool) en la opción de medición lineal de núcleo celular. El panel izquierdo corresponde a la base de datos de las mediciones realizadas. Fig.1. Interfase del programa ImageTools usado para el procesamiento digital de las imágenes. La fotografía en proceso corresponde a una citología con diagnóstico LIE-AG, teñida con Pap-Mart tomada a 40X. La columna de mediciones corresponde a los diámetros citoplasmáticos (μm). Diámetros Nucleares Los valores obtenidos por morfometría digital de los diámetros nucleares en cada uno de los grupos de patología evaluados se presentan en la Tabla 2. La determinación digital de los diámetros de los núcleos demostró un aumento del +28,8% en los núcleos de citologías con diagnóstico de CONC al comparar con los DLN. No se detectaron diferencias significativas entre las citologías DLN y las de VPH. Las citologías con diagnóstico de LIE-BG mostraron un +90,5% de incremento en el diámetro nuclear al compararlo con las citologías DLN. En el caso de las citologías LIE-AG este aumento fue del +77,2% y aquellas con diagnóstico de CA fue de +100% de aumento y el máximo incremento del diámetro nuclear fue de +140% para las citologías POST-R. %, todos estos valores expresados anteriormente, fueron arrojados en comparación con citologías de DLN, en el caso de LIE-BG Y LIE-AG el incremento del núcleo fue +13,3 % en los LIE-BG con respecto a LIE-AG. El Análisis de regresión entre el diámetro nuclear expresado en μm y el diagnóstico de gravedad progresiva en citologías de cuello uterino de las 37 pacientes no detectó asociación significativa (r2=0,87; F=3,27; P=0,25). Tabla 2. Valores de diámetro nuclear expresados en μm y medidos en citologías de cuello uterino en diferentes patologías, comparadas con valores citológicos normales. (*) Comparación DLN con cambios celulares benignos y malignos según test no paramétrico de MANN-WHITNEY. (**) Comparación LIE-BG con LIE-AG. (***) Comparación con CA. Δ% Diferencia porcentual con DLN. Abreviaturas: DLN: Dentro de los limites normales; CONC: Concomitante; VPH: Virus de Papiloma Humano; LIE-BG: Lesión Intraepitelial Escamosa de Bajo Grado; LIE-AG: Lesión Intraepitelial Escamosa de Alto Grado; CA: Carcinoma; POST-R: Post-radiación, NS: no significativo. Diagnóstico Mediana μm P25% μm P75% Μm Δ % P DLN 1,13 1,01 1,41 - CONC 1,45 1,23 1,70 +28,8 * VPH 1,45 0,88 1,95 +28,8 NS LIE-BG 2,15 1,69 3,01 +90,5 * LIE-AG 2,0 1,47 2,88 +77,2 */** CA 2,26 1,86 2,83 +100 * POST-R 2,71 2,29 3,0 +140 */*** Diámetros Citoplasmáticos Los valores obtenidos por morfometría digital de los diámetros citoplasmáticos en cada uno de los grupos de patología evaluados se presentan en la Tabla 3. En cuanto a la morfometría digital de los diámetros de los citoplasmas, se evidenció una disminución del -23,9% en los citoplasmas de frotis citológicos con diagnóstico de CONC; seguidamente en VPH se observó una disminución de - 34,2%, en LIE-BG -13,58, LIE-AG -44%, CA -50,2 y POST-R -35,8, todos estos valores fueron resultados de comparación de estos diversos diagnósticos con cuadro citológicos DLN, en lo concerniente a POST-R y CA disminuyó 14,4% POST-R en comparación con CA. Tabla 3 Valores de diámetro citoplasmático en citologías de cuello uterino en diferentes patologías, comparadas con valores citológicos normales. (*) Comparación DLN con cambios celulares benignos y malignos según test no paramétrico de MANN-WHITNEY. (**) Comparación LIE-BG con LIE-AG. (***) Comparación con CA. Abreviaturas: DLN: Dentro de los limites normales; CONC: Concomitante; VPH: Virus de Papiloma Humano; LIE-BG: Lesión Intraepitelial Escamosa de Bajo Grado; LIE-AG: Lesión Intraepitelial Escamosa de Alto Grado; CA: Carcinoma; POST-R: Post-radiación. Diagnóstico Mediana μm P25% μm P75% Μm Δ % P DLN 12,09 11,04 14,48 CONC 9,20 7,67 10,52 -23,9 * VPH 7,95 6,44 11,07 -34,2 * LIE-BG 10,45 7,14 12,33 -13,6 * LIE-AG 6,77 5,33 8,77 -44,0 */** CA 6,02 4,58 7,51 -50,2 * POST-R 7,75 6,12 9,80 -35,8 */*** Fig.2 Análisis de regresión entre el diámetro citoplasmático expresado en μm y el diagnóstico de gravedad progresiva en citologías de cuello uterino de 37 pacientes. Curva de ajuste lineal estadísticamente significativa, r2:0,82; F: 22,62; p:0,005. Ecuación de regresión: Diagnóstico = (Diámetro citoplasmático [μm] x 0,112) – 0,288 Relación de tamaño Núcleo/Citoplasma Al realizar el análisis de regresión entre los tamaños de los citoplasmas y de los núcleos no se observó relaciones estadísticamente significativas entre ambos parámetros en los valores de las citologías de los grupos DLN y CONC, sin embargo si se encontró en el grupo VPH la cual es: Tamaño Citoplasma (μm) = 49,13+ (Tamaño núcleo [μm] x 1,51); r2=0,15; F=15,9; P=0,0001. Densidades nucleares Los valores obtenidos por densimetría digital de las densidades nucleares en cada uno de los grupos de patología evaluados se presentan en la Tabla 4. Tabla 4. Valores de densitometría digital nuclear en citologías de cuello uterino en diferentes patologías, comparadas con valores citológicos normales. (*) Comparación DLN con cambios celulares benignos y malignos según test no paramétrico de MANN-WHITNEY. (**) Comparación LIE-BG con LIE-AG. Abreviaturas: DLN: Dentro de los limites normales; CONC: Concomitante; VPH: Virus de Papiloma Humano; LIE-BG: Lesión Intraepitelial Escamosa de Bajo Grado; LIE-AG: Lesión Intraepitelial Escamosa de Alto Grado; CA: Carcinoma; POST-R: Post-radiación. En lo que compete a densimetría digital de los núcleos se observó una disminución de -8,6 % en la densidad de los núcleos de extendidos citológicos con diagnostico de CONC al comparar con citologías DLN, posteriormente en los diagnósticos de VPH aumento el 62,7%, en LIE-BG 68%, LIE-AG 53,7, CA 71,2%, POST-R 27,6% todos estos valores diagnósticos en comparación con citologías DLN. Aunque disminuyó 43,6% en los extendidos citológicos de POST-R con respecto a CA. Fue evidente la distribución granular e irregular de la cromatina, la presencia de reforzamiento de la membrana nuclear y coilocitosis (en el caso de los extendidos de V.P.H.) Diagnostico Mediana UA P25% UA P75% UA Δ % P DLN 94,0 89,0 102,0 CONC86,0 64,5 97,25 -8,6 * VPH 153,0 132,0 161,25 62,7 * LIE-BG 158,0 143,0 176,0 68,0 * LIE-AG 144,5 125,3 174,75 53,7 * CA 161,0 143,8 186 71,2 */** POST-R 120,0 91,25 140,75 27,6 */** Fig.3 Análisis de regresión entre la densidad nuclear expresada en unidades de densidad arbitrarias (AU) y el diagnóstico de gravedad progresiva en citologías de cuello uterino de 37 pacientes. Diagnóstico = (Densidad Nuclear (UA) x 0,422)-3,017 (r2:0,92; F:57,49; p=0,0006) Densidades citoplasmáticas Los valores obtenidos por densimetría digital citoplasmática en cada uno de los grupos de patología evaluados son presentados en la Tabla 5. Tabla 5. Valores de densitometría digital citoplasmática en citologías de cuello uterino en diferentes patologías, comparadas con valores citológicos normales. (*) Comparación DLN con cambios celulares benignos y malignos según test no paramétrico de MANN-WHITNEY. (**) Comparación LIE-BG con LIE-AG. Abreviaturas: DLN: Dentro de los limites normales; CONC: Concomitante; VPH: Virus de Papiloma Humano; LIE-BG: Lesión Intraepitelial Escamosa de Bajo Grado; LIE-AG: Lesión Intraepitelial Escamosa de Alto Grado; CA: Carcinoma; POST-R: Post-radiación. Fig.4 Análisis de regresión entre la densidad citoplasmática expresada en unidades de densidad arbitrarias (AU) y el diagnóstico de gravedad progresiva en citologías de cuello uterino de 37 pacientes. Ecuación de regresión: Diagnóstico = (Densidad citoplasmática x -0,097) + 10,53 (r2:-0,56; F: 6,276; p=0,05) Diagnóstico Mediana UA P25% UA P75% UA Δ % P DLN 2,5 -13,0 29,0 * CONC 5,0 -13,0 25,0 23,9 * VPH 63,5 40,0 103,5 34,2 * LIE-BG 112,0 63,0 129,0 13,6 * LIE-AG 96,0 72,25 120,0 55,9 * CA 91,0 62,5 119,25 55,2 */** POST-R 67,5 50,25 90,75 35,8 */** Los frotis mostraron un aumento en la densidad citoplasmática al compararlos con el grupo DLN en un CONC 23,9%, VPH 34,2%, LIE-BG 13,6%, LIE-AG 55,9%, CA 55,2% y finalmente POST-R con un 35,8%, sin embargo, en los extendidos de POST-R disminuyó un -19,42% en comparación a extendidos de CA. DISCUSIÓN En el presente estudio se realizó la cuantificación por citomorfometría digital de las relaciones núcleo/citoplasma de células en frotis citológicos de cuello uterino de pacientes agrupadas según los diversos diagnósticos citológicos. Respecto a los valores obtenidos en lo relacionado a morfometría digital del núcleo se establece que en los extendidos de diagnósticos citológicos del grupo CONC aumentó significativamente en comparación con frotis citológicos del grupo DLN probablemente debido al grado de inflamación (en diversos grados). Al comparar el tamaño nuclear entre los grupos DLN y LIE-BG se confirmó en éste último, la positividad del criterio de malignidad por medio del aumento del tamaño nuclear de casi el doble. Al aumentar el criterio diagnóstico de malignidad como ocurre en el grupo LIE- AG se apreció que el porcentaje de aumento del diámetro nuclear, si bien es mayor que en el grupo DLN, fue menor estadísticamente que el del grupo LIE- BG. La explicación de este hallazgo es la presencia en estos frotis de células del epitelio glandular, que en cuanto a su morfología varían notablemente respecto a las células del epitelio escamoso, por otro lado, el pleomorfismo nuclear que estas células presentan indiferentemente a que tejido pertenezcan, logrando modificar dichos valores en cuanto a los diámetros de sus núcleos en la población celular evaluada en el frotis. Los frotis del grupo portador de CA mostraron un aumento el 100% de sus núcleos, lo cual confirma que en este grado avanzado de neoplasia el núcleo muestra signos evidentes de anisocitosis, lo cual es consecuencia de la alteración de los procesos metabólicos propios de la célula maligna. En el grupo de frotis provenientes de pacientes portadores de CA y sometidos a radioterapia, se observó que a las alteraciones propias de la malignidad, se añadieron las generadas por la exposición del tejido a la radiación incrementando el tamaño nuclear aún más que en los casos de lesión maligna sin tratamiento. Referente a los valores de diámetro de los citoplasmas, resaltamos que a medida que la célula experimenta cambios celulares benignos y malignos se puede evidenciar la reducción del tamaño del citoplasma comparados con los valores del grupo DLN. Esta reducción es mas intensa en los casos de CA y aún mas intensa en el grupo POST-R siendo este último un indicativo de la efectividad de la terapia de post-radiación. Tomando como referencia los valores obtenidos en el estudio de densimetría digital nuclear de las muestras del grupo DLN, se observó una reducción de la picnosis en los casos del grupo CONC, esto puede ser debido a que estos frotis son casos de procesos inflamatorios crónicos y severos, siendo este el producto del proceso de presión osmótica celular experimentada. En los casos LIE-BG, LIE-AG y CA la hipercromacia se acentuó debido al estadio de la malignidad de la lesión y al aspecto de disposición de la cromatina. La radioterapia redujo notablemente la cromacidad como lo evidenció los valores del grupo POST-R probablemente por la reducción en la actividad metabólica nuclear descontrolada. Los valores obtenidos de densimetría citoplasmática, orientados a la cromacidad, se confirma que en los frotis con cambios benignos la densidad es baja probablemente debido a que se mantiene el equilibrio de las funciones metabólicas de la célula, en contraste, la densidad citoplasmática en los grupos LIE-BG, LIE-AG y CA se incrementó significativamente; lo cual es consecuencia de un incremento notable de la tasa metabólica y de la síntesis protéica que repercuten directamente en el núcleo fomentando la producción de proteínas de alto peso molecular al medio acuoso alterando así su aspecto. Nuevamente, los resultados del grupo sometido a radioterapia reducen estos valores de densidad citoplasmática evidenciando que la terapia de radiación ha sido efectiva en la reversión de los cambios malignos. Respecto a la relación núcleo citoplasma es uno de los mayores parámetros discriminatorios a la hora de emitir un diagnostico; ya que este juega un rol indispensable en la adquisición de información descriptiva en el citodiagnóstico; puesto que en dependencia de cómo se presenta el núcleo va a ser criterio definitivo para identificar cambios celulares benignos o una neoplasia y en que estadio se encuentra; cabe resaltar que debe hacerse referencia a una correlación cito histológica para confirmar dichos resultados y así prevenir de esta manera lo menos posible los falsos positivos y falsos negativos. Seguidamente el método propuesto para calcular densidades de núcleos y citoplasma, por medio de escalas de grises constituye un sistema sólido de extracción de características de cromacidad, que resultara de gran utilidad para otras etapas de consolidación en la visualización o análisis de la célula, cabe destacar que esta información debe incorporarse con un sistema general en donde se estudie y analiza la información de diámetros, para que los resultados de diagnostico, diferenciación sean mas precisos y completos, ya que los valores arrojados por el programa en la tinción, puede verse afectados por errores en el control de calidad interno en la fase del procesamiento del frotis. El valor y utilidad diagnóstica del estudio de correlación y regresión se evidencia al aportar las ecuaciones que permiten, de forma simple, objetiva y cuantitativa, asociar el diámetro celular y las densidades nucleares y citoplasmática con un posible diagnóstico de benignidad o malignidad. Así mismo, el programa ImageTool v3.0 es la pauta para emprender investigaciones no solo en el campo de citología ginecológica; si no para cualquiertipo de citología o investigación científica de otra índole, enmarcada en el ramo de la salud; ya que le proporciona un conjunto de herramientas útiles al especialista para facilitar la identificación y criterio diagnostico a través del procesamientos de imágenes debido a su sencillez y generalidad para emplearlo. AGRADECIMIENTOS Los autores muestran su profundo agradecimiento al personal del hospital oncológico “Dr. Miguel Pérez Carreño”, especialmente al laboratorio anatomopatológico, por su invaluable colaboración de proporcionarnos las muestras, y al “Centro de Investigaciones Médicas y Biotecnológicas de la Universidad de Carabobo” (CIMBUC) por facilitar el fotomicroscopio. BIBLIOGRAFÍA. 1. Arauzo, G. Epidemiología del carcinoma de cuello uterino, Perú, 2010. 2. Novak, E. Woodruff, J. Carcinoma of the Cervix. In: Novak´s Gynecology and Obstetrics Pathology with Clinical and Endocrine Relation,pp 97-140,1974. 3. Muñoz, k. Identificación de células displásicas en el epitelio vaginal umbral científico, Colombia. pp. 104-114, 2006. 4. Alayon, S. Sánchez, J. Segmentación automática de núcleos solapados en imágenes de citologías, España, 2008. 5. Romaní, S. sobrerilla, P. Caracterización del color del citoplasma en imágenes de citología cérvico vaginal. España, 2010. 6. Pelea, c. González J. Citología ginecológica de papanicolau a Bethesda. Madrid .Editorial complutense. p.p 205,2003. 7. Hans, F. Citodiagnóstico ginecológico. Buenos aires. Editorial medica panamericana. p.p 9-10-12-13,2004. 8. www.eurocytology. Citología cervical. Editorial Sapport. Europa, 2011. Sec1. 9. http://www.eurocytology.eu/static/eurocytology/esp/cervical/LP1Conten tGcont.html, 4 de abril de 2011. http://www.eurocytology.eu/static/eurocytology/esp/cervical/LP1ContentGcont.html http://www.eurocytology.eu/static/eurocytology/esp/cervical/LP1ContentGcont.html
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