Automatisation innovante des laboratoires pour des diagnostics de cancer plus fiables
- Client
- inveox GmbH
- Localisation
- Garching, Allemagne
- Date
- 2019
Rien qu’en Allemagne, des centaines de patients sont mal diagnostiqués ou traités chaque année en raison de résultats de laboratoire erronés ou mal placés. L’entreprise inveox, basée à Garching, a développé une solution innovante pour la numérisation et l’automatisation des laboratoires de pathologie qui répond à ce problème. Le traitement d’image de Bâloise joue un rôle clé dans ce système.
Quels sont les problèmes liés au diagnostic en laboratoire ?
Statistiquement, une personne sur deux est confrontée à un diagnostic de cancer au moins une fois dans sa vie. En plus d’autres procédures de diagnostic, celle-ci est généralement basée sur l’analyse d’un échantillon de tissu prélevé sur le corps. "Alors que la médecine fait de grandes avancées technologiques presque quotidiennement, de nombreux processus de pré-analyse sont restés inchangés depuis des décennies, ce qui les rend de plus en plus problématiques," explique Dominik Sievert, fondateur et PDG d’inveox. La saisie initiale des données de l’échantillon, en particulier, est considérée par les experts comme le talon d’Achille de l’histopathologie"" . En tant que procédure (généralement) manuelle, c’est un candidat de choix pour l’optimisation. "La procédure est presque la même dans le monde entier : elle prend du temps, elle est coûteuse et elle est source d’erreurs." De plus, les irrégularités, telles que les confusions, la contamination ou même la perte d’échantillons de tissus (qui peuvent survenir dès la réception de l’échantillon) constituent un problème sérieux dans le processus actuel.
Ce scénario a incité les fondateurs d’inveox, Dominik et Maria Sievert, à réfléchir à d’éventuelles optimisations des processus, de la collecte d’échantillons à l’analyse en laboratoire et au-delà. Les développements qu’inveox a depuis portés à maturité sur le marché peuvent être décrits sans exagération comme une révolution dans l’automatisation des laboratoires.
Trois innovations pour plus de sécurité dans l’automatisation des laboratoires
"Notre objectif était de permettre des diagnostics de cancer rapides et fiables grâce à une histopathologie numérisée, entièrement automatisée et en réseau - de la collecte d’échantillons à la lame de microscope," explique Dominik Sievert. À cette fin, inveox a développé un système d’automatisation de laboratoire qui comprend trois composants clés : Un conteneur d’échantillons intelligent pour les biopsies tissulaires, un appareil automatisé pour la saisie des échantillons et une plate-forme en ligne hautement sécurisée pour une communication structurée et un transfert de données entre le médecin traitant et le laboratoire de pathologie.
Un seul récipient d’échantillon pour l’ensemble de la pré-analyse
Le conteneur d’échantillons intelligent permet d’effectuer plusieurs étapes de pré-analyse cruciales avec un seul récipient. "Dans aujourd’hui', les tissus prélevés sur le patient pour examen sont reconditionnés manuellement plusieurs fois dans différents récipients et réétiquetés à chaque fois, ce qui implique naturellement une grande sensibilité aux erreurs," déclare Dominik Sievert. La cassette de biopsie inveox contient un filtre intégré qui permet d’éliminer le formol dans lequel le tissu est stocké avant un traitement ultérieur sans avoir à retirer l’échantillon du récipient. Comme l’échantillon reste toujours dans le même récipient avec un identifiant unique, les confusions et les contaminations sont éliminées.
Dispositif d’automatisation pour la collecte d’échantillons et le traitement supplémentaire sans faille
Ces nouveaux récipients d’échantillons ont été le point de départ de la deuxième innovation : un système automatisé spécial pour la réception des échantillons, également développé par inveox, dans lequel plusieurs dizaines de récipients d’échantillons peuvent être insérés simultanément et traités automatiquement. Les données de l’échantillon sont capturées de manière entièrement automatique, le formol est retiré et des images du tissu sont prises pour la documentation et les résultats supplémentaires. L’échantillon, qui se trouve toujours dans la cassette de biopsie codée d’origine, est ensuite distribué à partir de l’appareil automatisé pour un traitement et un examen supplémentaires sans faille en laboratoire.
Plateforme en ligne pour une communication structurée et des diagnostics fiables
"La majorité de la communication concernant les examens tissulaires entre le laboratoire et le médecin se fait encore sur papier," a déclaré Maria Sievert, directrice générale d’inveox. Grâce à une plate-forme de données et de communication cryptée basée sur le web, les données pertinentes pour le diagnostic obtenues lors de l’examen des tissus (telles que les images et les descriptions) sont rassemblées dans une base de données informatique hautement sécurisée et mises à la disposition des pathologistes dans leurs systèmes d’information de laboratoire existants. De cette façon, le médecin traitant et le laboratoire bénéficient d’une communication numérique sécurisée et structurée et d’un transfert de données en temps réel, ainsi que d’un diagnostic plus rapide et plus fiable." Les deux peuvent obtenir à tout moment des informations structurées sur l’état actuel de l’échantillon - de la collecte et de l’ordre d’examen numérique au diagnostic.
Les composants d’automatisation peuvent être utilisés individuellement ou ensemble
Le traitement d’images en tant qu’élément central du système d’automatisation
En tant que partie intégrante de l’équipement automatisé et donc de l’ensemble du système d’automatisation du laboratoire inveox, le traitement d’images constitue la base de nombreuses'. Les échantillons de tissus passent par plusieurs étapes de manière entièrement automatique dans les dispositifs d’entrée d’échantillons, telles que l’élimination sans contact du formol, le reconditionnement automatisé des tissus du conteneur de transport dans la cassette de biopsie et l’étiquetage laser des cassettes de biopsie. Les caméras dart Basler intégrées dans l’appareil d’automatisation prennent plusieurs images des échantillons de tissus dans les récipients scellés, qui sont fabriqués à cet effet dans un matériau transparent comme du cristal. En même temps, ils capturent également leur code-barres. À cette fin, les conteneurs sont alignés de manière entièrement automatique dans l’appareil d’automatisation et pivotés dans la position optimale pour la capture d’images.
Les caméras dart comme base de vision pour la solution d’automatisation
Selon la configuration, jusqu’à cinq caméras de la série dart Basler sont actuellement utilisées dans les échantillonneurs automatiques, qui offrent une résolution et une vitesse plus que suffisantes pour cette application.
L’IA et l’apprentissage automatique prennent en charge l’interprétation des images
Les images capturées sont interprétées à l’aide d’un logiciel développé par inveox, qui utilise l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique pour dériver automatiquement des recommandations d’action et des décisions basées sur les images. Par exemple, une évaluation immédiate est effectuée pour déterminer si un échantillon convient ou non aux étapes ultérieures en fonction de sa taille, et les biopsies inappropriées sont rejetées.
Les résultats sont des images complètes à 360 degrés des échantillons ainsi que plusieurs paramètres tels que les dimensions, la forme, la couleur et la texture. Celles-ci remplissent une autre fonction importante en plus de la documentation : les pathologistes peuvent ensuite les appeler dans la base de données pour des diagnostics plus approfondis, les consulter à nouveau sous forme numérique et éventuellement tirer des conclusions de l’état d’origine de l’échantillon. "Jusqu’à présent, il n’était généralement pas possible de tirer des conclusions à partir des échantillons de tissus originaux," explique Sievert.
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