[Comparison of digital and visual methods for Ki-67 assessment in invasive breast carcinomas]

Arkh Patol. 2018;80(2):38-42. doi: 10.17116/patol201880238-42.
[Article in Russian]

Abstract

Aim: to compare two methods for quantitative assessment of the proliferative activity index (PAI): a visual estimation method by several investigators and digital image analysis (DIA). The use of the Ki-67 index in the daily clinical practice of a Morbid Anatomy Department is associated with the problem of reproducibility of quantitative assessment of the Ki-67 PAI. Due to the development of digital imaging techniques in morphology, new methods for PAI evaluation using the DIA are proposed.

Material and methods: The Ki-67 PAI data obtained during visual assessment and digital image analysis were compared in 104 cases of grades 2-3 breast carcinoma. The histological sections were scanned using a Panoramic III scanner (3D Histech, Hungary) and digital images were obtained. DIA was carried out using the software 3D Histech QuantCenter (3D Histech, Hungary), by marking 3-10 zones. Evaluation of the obtained sections was done independently by two investigators engaged in cancer pathology.

Results: The level of agreement between visual and digital methods did not differ significantly (p>0.001). The authors selected a gray area in the range of 10-35% IPA, where the Ki-67 index showed a weak relationship between the analyzed groups (ICC, 0.47). The Ki67 index below 10% and above 35% showed a sufficient reproducibility in the same laboratory.

Conclusion: The authors consider that the scanned digital form of a histological section, which can be evaluated using automated software analysis modules, is an independent and objective method to assess proliferative activity for Ki-67 index validation.

Цель исследования - cравнить два метода количественной оценки индекса пролиферативной активности (ИПА): визуального метода оценки несколькими исследователями и цифрового анализа изображений. Использование индекса Ki-67 в ежедневной клинической практике патолого-анатомического отделения связано с проблемой воспроизводимости количественной оценки ИПА Ki-67. В связи с развитием цифровых методов визуализации в морфологии предлагаются новые методы оценки ИПА с помощью цифрового анализа изображений (ЦАИ). Материал и методы. Сравнивали данные ИПА Ki-67, полученные при визуальной оценке и с помощью цифрового анализа изображений 104 случаев карцином молочной железы G2-G3. Препараты были отсканированы с помощью сканера гистологических препаратов Panoramic III (3D Histech, Венгрия) и получены цифровые изображения. ЦАИ проведен с помощью программного обеспечения 3D Histech QuantCenter (3D Histech, Венгрия) c разметкой 3-10 зон. Полученные препараты оценивали два исследователя онкопатоморфолога независимо друг от друга. Результаты. Уровень согласия между визуальным и цифровым методом анализа достоверно не отличался (p>0,001). Нами была выделена серая зона в пределах 10-35% ИПА, где значения индекса Ki-67 показали слабую связь между анализируемыми группами (ICC 0,47). Значения индекса Ki-67 ниже 10% и выше 35% показали достаточный уровень воспроизводимости в пределах одной лаборатории. Заключение. Считаем, что цифровая сканированная форма гистологического препарата, которую можно оценить, используя автоматические программные модули анализа, является независимым и объективным методом оценки пролиферативной активности для валидирования индекса Ki-67.

Keywords: Ki-67; breast; carcinoma; digital image analysis; proliferative activity.

MeSH terms

  • Breast Neoplasms* / diagnosis
  • Breast Neoplasms* / immunology
  • Cell Proliferation
  • Humans
  • Image Processing, Computer-Assisted*
  • Immunohistochemistry
  • Ki-67 Antigen* / analysis
  • Reproducibility of Results

Substances

  • Ki-67 Antigen