Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Role of Digital Image Analyser in Evaluation of chronicity Index for Lupus Nephritis/
المؤلف
Mohamed,Nashwa Mohamed Hussien
هيئة الاعداد
باحث / نشوى محمد حسين محمد
مشرف / ماجدة محمد عبد السلام
مشرف / منال ابراهيم سالمان
مشرف / هبة احمد محمود
تاريخ النشر
2024
عدد الصفحات
115 p:
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الطب (متفرقات)
تاريخ الإجازة
1/1/2024
مكان الإجازة
جامعة عين شمس - كلية الطب - Pathology
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 113

from 113

Abstract

Lupus nephritis is the most important cause of morbidity and mortality in systemic lupus erythematosus . Lupus nephritis patients with high chronicity index especially with moderate to severe tubular atrophy and interstitial fibrosis detected in renal biopsy are at much higher risk of developing end stage renal disease and death. The assessment of glomerular sclerosis and fibrous crescent percentages can be easily done without inter-observer variability, On the other hand ,the assessment of the percentages of tubular atrophy and interstitial fibrosis is routinely done by visual assessment, that is subjective and might lack accuracy or interobserver agreement. The challenge is to quantify the interstitial fibrosis and tubular atrophy with accuracy and to minimize the inter‑observer variability. Digital image analysis is an easily used objective tool with more accurate measurements ,which can be used in conjunction with visual assessment.
Material & Methods: The study included renal biopsy stained sections of 50 cases with lupus nephritis having chronic lesions. Tubular atrophy and interstitial fibrosis (IFTA)were evaluated in Masson Trichrome and PAS stained sections. IFTA was graded on a scale from I to III through visual assessment according to the percentage of IFTA of the cortex(<25%, 25-50% and >50% respectively). Sequential imaging of the whole renal cores was done by microscopic camera and the IFTA score was evaluated using a software image analyser digitally as a percentage of the total cortical area. The results of the same cases obtained by the two methods were compared and statistically analyzed.
Results: The study included 15 cases ISN/RPS class III (A/C), 23 cases ISN/RPS class IV (A/C), 10 cases ISN/RPS class V( 4 cases combined with class III , 2 cases combined with class IV and 4 cases were pure class V) and 2 cases ISN/RPS class VI. The NIH activity indices ranged from 2-21out of 24 and the chronicity indices ranged from 2-9 out of 12. The IFTA scores evaluated by subjective visual assessment were classified into three grades. 34 cases were grade I (68%),14 cases were grade II(28%) and 2 cases were grade III (4%). Regarding digital image analysis results , the cortical area of studied cases ranged from 296801µm²to1809799µm² ( mean=670643.92 ± SD 216343.94). The Sum of areas of IFTA in studied cases ranged from 45987µm² to 656231 µm² (mean=222409.30 ± SD 152016.67). The Percentage (Sum of areas of IFTA / Cortical area) ranged from 6.08% to 74.02% (mean=30.56 ± SD 17.13).The grades of IFTA calculated by digital image analysis were: 26 cases grade I (52%), 15 cases grade II (30%) and 9 cases grade III (18%). Comparing the visually assessed IFTA grades with the image analyzer results revealed that in grade I IFTA , 23 cases were also graded I by digital image analysis (concordant in 67.65%) , while 11 cases were upgraded to grade II by digital image analysis (32.35%) . In IFTA grade II , 4 cases were also graded II by digital image analysis( concordant in 28.57), while 7 cases were upgraded to grade III (50%), and 3 cases were downgraded to grade I (21.43%) by digital image analysis. All cases with IFTA grade III by visual assessment were also graded III by digital image analysis (concordant in 100%). There was a fair agreement between the two methods (weighted Kappa measure for agreement = 0.40) with an overall concordance 58% , over grading in 36% and under grading in 6%. Any change (either increase or decrease) in cortical area had no significant correlation with IFTA score (P value 0.94). As regard the validity of visual assessment of IFTA grade compared to digital image analyser in different IFTA grades, in IFTA grade I, the accuracy was 72%, the sensitivity and specificity were 67.6% and 81.3% respectively, PPV 88.5%and NPV 54.2%. IFTA grade II has shown less accuracy 58%, less sensitivity and specificity (28.6% and 69.4%) respectively, with a lower PPV 26.7% and a higher NPV 71.4%. On the other hand, IFTA grade III has shown the highest accuracy 86%, highest sensitivity and specificity 100% and 85.4% respectively. The highest NPV100% and the least PPV 22.2%. This means that the severe IFTA grade can’t be missed by visual assessment, also the very low IFTA grade can also be easily identified by the visual assessment, but between the two extremes, the precise determination of the involved area will be difficult to assess without the help of digital image analyser.
Conclusion: Digital image analysis is an easily used tool that can improve the accuracy of measurement of chronicity index in lupus nephritis which has a great impact on treatment strategies and prognosis in these patients. Preferably it is recommended to be widely used in assessment of renal biopsy in lupus nephritis as well as different renal lesions
إلتهاب الكلي الذئبى هو اهم الاسباب االمؤدية الى الإعتلال والوفيات فى مرضى الذئبة الحمراء. إن مرضى إلتهاب الكلى الذئبى الذين يعانون من معامل مزمن مرتفع ”وخاصة الذين تظهر الخزعة الكلوية الخاصة بهم ضمور انبوبي متوسط إلى شديد وتليف خلالي” هم الاكثر عرضة لتطور مرض الكلى عندهم الى المرحلة النهائية والوفاة بسبب ذلك. يمكن إجراء تقييم التصلب الكبيبي والنسب المئوية للهلال الليفي بسهولة ودون اختلاف بين المراقبين و لكن عندما يتم تقييم النسب المئوية للضمور الأنبوبي والتليف الخلالي عن طريق التقييم البصري التقليدى فان هذه النسب تختلف من شخص الى اخر يجعلها تفتقر الدقة و الاتفاق بين المراقبين ويكمن هنا التحدي فى الوصول الى طريقة لتحديد التليف الخلالي والضمور الأنبوبي بشكل دقيق مع تقليل التباين بين المراقبين. ويعتبر تحليل الصور الرقمى الذى يتيح قياسات أكثر دقة هو احد الادوات الموضوعية سهلة الاستخدام والتي يمكن بالتالى استخدامها إلى جانب التقييم البصري.
وقد شملت هذه الدراسة خمسون حالة من حالات التهاب الكلي الذئبى التى بها اصابات مزمنة، فى هذه الحالات تم استخدام الشرائح المصبوغة والمأخوذة من خزاعات الكلى الخاصة باولئك المرضى لتقييم الضمور الأنبوبي و التليف الخلالي و ذلك باستخدام صبغة ماسون ثلاثي الألوان وصبغة حمض شيف الدوري. تم تصنيف الضمور الأنبوبي والتليف الخلالي على مقياس من الأول إلى الثالث من خلال التقييم البصري وفقا لنسبة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالي من القشرة (<٢٥ ٪، ٢٥ - ٥٠ ٪ و> ٥٠ ٪ على التوالي). تم إجراء التصوير المتسلسل للخزعة الكلوية بأكملها بواسطة كاميرا مجهرية وتم تقييم درجة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالي باستخدام محلل الصور الرقمى كنسبة مئوية من إجمالي المنطقة القشرية. وتمت مقارنة نتائج نفس الحالات التي تم الحصول عليها بواسطة الطريقتين وتحليلها إحصائياً.
وشملت الدراسة ١٥ حالة من الفئة الثالثة من فئة الجمعية الدولية لأمراض الكلى/ جمعية أمراض الكلى نشط/مزمن ، و ٢٣ حالة من الفئة الرابعة من فئة الجمعية الدولية لأمراض الكلى/جمعية أمراض الكلى نشط/مزمن ، و١٠ حالات من الفئة الخامسة (٤ حالات من الفئة الثالثة، وحالتان من الفئة الرابعة، و٤ حالات من الفئة الخامسة الخالصة)، و حالتان من الفئة السادسة تراوحت مؤشرات نشاط المعاهد الوطنية للصحة ما بين ٢ إلى ٢١ من ٢٤ وتراوحت مؤشرات المعامل المزمن ما بين ٢ -٩ من ١٢. تم تصنيف درجات الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى التي تم تقييمها من خلال التقييم البصري الذاتي إلى ثلاث درجات. وكانت ٣٤ حالة من الدرجة الأولى (٦٨ في المائة)، و١٤ حالة من الدرجة الثانية (٢٨ في المائة)، وحالتان من الدرجة الثالثة (٤ في المائة).
فيما يتعلق بنتائج تحليل الصور الرقمية ، تراوحت المنطقة القشرية للحالات التي تمت دراستها من ٢٩١٨٠١ ميكرومتر² إلى ١٨٠٩٧٩٩ ميكرومتر² (المتوسط = ٦٧٠٦٤٣.٩٢± الانحراف المعياري٢١٦٣٤٣.٩٤ ) .تراوح مجموع مناطق ضمور الأنبوبي والتليف الخلالي في الحالات المدروسة من ٤٥٩٨٧ ميكرومتر² الى ٦٥٦٢٣١ ميكرومتر² (المتوسط = ٢٢٢٤٠٩.٣٠ ± الانحراف المعياري ١٥٢٠١٦.٦٧). تراوحت النسبة المئوية (مجموع مناطق ضمور الأنبوبي والتليف الخلالى/ منطقة قشرية) من ٦.٠٨٪ إلى ٧٤.٠٢٪ (المتوسط = ٣٠.٥٦± الانحراف المعياري ١٧.١٣). وكانت درجات الضمور الأنبوبي والتليف الخلالي المحسوبة بتحليل الصور الرقمية: ٢٦ حالة من الدرجة الأولى (٥٢٪)، ١٥ حالة من الدرجة الثانية (٣٠٪), ٩ حالات من الدرجة الثالثة (١٨٪). وبمقارنة درجات مناطق الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى التي تم تقييمها بصريا مع نتائج محلل الصور ، تم تصنيف ٢٣ حالة أيضا من االدرجة الأولى من الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى من خلال تحليل الصور الرقمي (متطابقة في ٦٥. ٦٧ ٪) ، في حين تم ترقية ١١ حالة إلى الدرجة الثانية من خلال تحليل الصور الرقمي.
(٣٥. ٣٢ ٪). في الدرجة الثانية من الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى ، تم تصنيف ٤ حالات أيضا من خلال تحليل الصور الرقمي (متطابقة في ٥٧. ٢٨٪) ، في حين تم ترقية ٧ حالات إلى الدرجة الثالثة (٥٠٪) ، وتم تراجع ٣ حالات إلى الدرجة الأولى (٤٣. ٢١٪) عن طريق تحليل الصور الرقمي. جميع الحالات التي حصلت على درجة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى من الدرجة الثالثة عن طريق التقييم البصري تم تصنيفها أيضًا من الدرجة الثالثة عن طريق تحليل الصور الرقمية (متطابقة في ١٠٠٪). كان هناك اتفاق عادل بين الطريقتين (مقياس كابا المرجح للاتفاق = ٤. ٠) مع التوافق العام ٥٨٪، على الدرجات في ٣٦٪ وتحت الدرجات في ٦٪. أي تغيير (إما زيادة أو نقصان) في المنطقة القشرية لم يكن له علاقة كبيرة مع درجة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى. فيما يتعلق بصحة التقييم البصرى لدرجة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى مقارنة بمحلل الصور الرقمي في درجات الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى المختلفة، في درجة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى الأولى ، كانت الدقة ٧٢٪ ، وكانت الحساسية والخصوصية ٦٧.٦٪ و ٨١.٣٪ على التوالي ، القيمة التنبؤية الإيجابية ٥. ٨٨٪ و القيمة التنبؤية السلبية ٥٤.٢٪. وقد أظهرت درجة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى الثانية عن طريق التقييم البصرى كانت الدقة أقل بنسبة ٥٨٪ ، وأقل حساسية وخصوصية (٢٨.٦٪ و ٦٩.٤٪) على التوالي ، مع انخفاض القيمة التنبؤية الإيجابية ٢٦.٧٪ وأعلى القيمة التنبؤية السلبية ٧١.٤٪. من ناحية أخرى ، أظهرت درجة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى الثالثة عن طريق التقييم البصرى أعلى دقة ٨٦ ٪ ، وأعلى حساسية وخصوصية ١٠٠٪ و ٨٥.٤٪ على التوالي. أعلى قيمة تنبؤية سلبية ١٠٠٪ وأقل قيمة تنبؤية إيجابية ٢٢.٢٪. وهذا يعني أنه لا يمكن تفويت درجة الضمور الأنبوبي والتليف الخلالى الشديدة من خلال التقييم البصري ، كما يمكن أيضا تحديد درجة ضمور الأنبوبي والتليف الخلالى المنخفضة جدا بسهولة من خلال التقييم البصري، ولكن بين النقيضين، سيكون من الصعب تقييم التحديد الدقيق للمنطقة المعنية دون مساعدة محلل الصور الرقمي.
تحليل الصور الرقمية هو أداة سهلة الاستخدام يمكن أن تحسن دقة قياس المعامل المزمن في التهاب الكلى الذئبى الذي له تأثير كبير على استراتيجيات العلاج والتشخيص في هؤلاء المرضى. ويفضل أن يوصى باستخدامها على نطاق واسع في تقييم الخزعة الكلوية في التهاب الكلي الذئبى وكذلك الآفات الكلوية