Application of informatics in the work of a pathologist: guidelines for learning how to create and use a digital archive of gross images

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Pathology informatics has been developing as a response to a large amount of diagnostically relevant morphological information and attempt to the best store and use it. The main components of pathology informatics include digital images of histological slides and gross photographs, telepathology, and electronic data collection. Photo documentation of gross specimens is an integral part for efficient work of a pathologist. Currently, many grossing stations are equipped with continuously recording video cameras. A logical and detailed description of the macroscopic specimens, supported by properly obtained digital photographs, should be the standard of a modern pathology report. However, with the increasing workload of the pathologists, they have less and less time to take gross photographs. That is why, in our opinion, it is important to ask questions such as: what is necessary to photograph, how to take a photo of the gross specimen, and in which order? There are only a few publications on this topic in both domestic and foreign literature. This paper attempts to summarize the literary data on this topic, based on which a list of medical use cases that require a mandatory photo documentation has been created. Practical recommendations have been developed and are outlined for gross photographs. In the context of widespread use of digital photography as a resource for deep learning of neural networks and digital analysis, this article will be useful not only for postgraduate education of pathologists, but also for physicians of other specialties.

About the authors

Andrey I. Khramtsov

Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago

Author for correspondence.
Email: akhramtsov@luriechildrens.org

MD, PhD, Senior Researcher, Department of Pathology and Laboratory Medicine

United States, Chicago

Ruslan A. Nasyrov

St. Petersburg State Pediatric Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: ran.53@mail.ru

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head, Department of Anatomic Pathology and Forensic Medicine

Russian Federation, Saint Petersburg

Galina F. Khramtsova

The University of Chicago

Email: galina@uchicago.edu

MD, PhD, Senior Researcher, Department of Medicine, Section of Hematology and Oncology

United States, Chicago

References

  1. Андреева Ю.Ю., Москвина Л.В., Березина Т.А., и др. Методика исследования операционного материала при раке молочной железы после неоадъювантной терапии для оценки остаточной опухолевой нагрузки (по системе RCB) // Архив патологии. – 2016. – Т. 78. – № 2. – С. 41–46. [Andreeva YuYu, Moskvina LV, Berezina TA, et al. Procedure for intraoperative material examination in breast cancer after neoadjuvant therapy to estimate residual cancer burden using the RCB system. Archive of Pathology. 2016;78(2):41-46. (In Russ.)] https://doi.org/10.17116/patol201678241-46
  2. Воронцов И.М., Гублер Е.В., Иоффе М.О., и др. Научно-методологические вопросы диспансеризации детского населения с применением вычислительной техники и элементов автоматизированных систем // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. – 1986. – Т. 65. – № 2. – С. 58–60. [Voroncov IM, Gubler EV, Ioffe MO, et al. Nauchno-metodologicheskie voprosy dispanserizacii detskogo naselenija s primeneniem vychislitel’noj tehniki i jelementov avtomatizirovannyh sistem. Pediatria. Journal named after G.N. Speransky. 1986;65(2):58-60. (In Russ.)]
  3. Гублер Е.В. Информатика в патологии, клинической медицине и педиатрии. – Л.: Медицина. Ленингр. отд. – 1990. [Gubler EV. Informatika v patologii, klinicheskoj medicine i pediatrii. Leningrad: Medicina, Leningr. otd., 1990. (In Russ.)] https://doi.org/10.1525/9780520310780
  4. Колкутин В.В, Леонов С.В., Власюк И.В., Шишканинец Н.И. Судебно-медицинская фотография: современные аспекты (методические рекомендации). М-во здравоохранения и соц. развития Рос. Федерации, Федеральное гос. учреждение «Рос. центр судеб.-мед. экспертизы». – М., 2011. [Kolkutin VV, Leonov SV, Vlasjuk IV, Shishkaninec NI. Sudebno-medicinskaja fotografija: sovremennye aspekty (metodicheskie rekomendacii). M-vo zdravoohranenija i soc. razvitija Ros. Federacii, Federal’noe gos. uchrezhdenie “Ros. centr sudeb.-med. jekspertizy”. Moscow, 2011. (In Russ.)]
  5. Кравец С.Л. Информатика: Большая Российская энциклопедия. T. 11. – M.: 2008. – С. 481–484. [Kravec SL. Informatika. In: Bol’shaja Rossijskaja jenciklopedija. Vol. 11. Moscow, 2008. P. 481-484. (In Russ.)]
  6. Шишканинец Н.И., Авдеев А.И. Критерии качества судебно-медицинской фотографии // Медицинская экспертиза и право. – 2012. – № 4. – С. 11–16. [Shishkaninec NI, Avdeev AI. Kriterii kachestva sudebno-medicinskoj fotografii. Medicinskaja jekspertiza i pravo. 2012(4):11-16. (In Russ.)]
  7. Amin M, Sharma G, Parwani AV, et al. Integration of digital gross pathology images for enterprise-wide access. J Pathol Inform. 2012;3:10. https://doi.org/10.4103/2153-3539.93892
  8. Connolly AJ, Finkbeiner WE, Ursell PC, Davis RL. Autopsy pathology: a manual and atlas. Elsevier Health Sciences, 2015.
  9. Garland J, Hu M, Kesha K, et al. Identifying gross post-mortem organ images using a pre-trained convolutional neural network. J Forensic Sci. 2020. https://doi.org/10.1111/1556-4029.14608
  10. Hamza SH, Reddy VV. Digital image acquisition using a consumer-type digital camera in the anatomic pathology setting. Adv Anat Pathol. 2004;11(2):94-100. https://doi.org/10.1097/00125480-200403000-00003
  11. Horn CL, DeKoning L, Klonowski P, Naugler C. Current usage and future trends in gross digital photography in Canada. BMC Med Educ. 2014;14(1):11. https://doi.org/10.1186/1472-6920-14-11
  12. Khramtsov I, Farahani N, Khramtsov A, Luthringer D. A Picture is worth a thousand focal planes: an investigation into the utility of Z-stacking software for image optimization of gross surgical pathology specimens. Am J Clin Pathol. 2015;144(2): A166. https://doi.org/10.1093/ajcp/144.suppl2.166
  13. Melín-Aldana H, Carter B, Sciortino D. Documentation of surgical specimens using digital video technology. Arch Pathol Lab Med. 2006;130(9):1335-1338. https://doi.org/10.1043/1543-2165(2006)130[1335: DOSSUD]2.0.CO;2
  14. Park RW, Eom JH, Byun HY, et al. Automation of gross photography using a remote-controlled digital camera system. Arch Pathol Lab Med. 2003;127(6):726-731. https://doi.org/10.1043/1543-2165(2003)127<726: AOGPUA>2.0.CO;2
  15. Rampy BA, Glassy EF. Pathology Gross Photography: The Beginning of Digital Pathology. Surg Pathol Clin. 2015;8(2):195-211. https://doi.org/10.1016/j.path.2015.02.005
  16. Riley RS, Ben-Ezra JM, Massey D, et al. Digital photography: a primer for pathologists. J Clin Lab Anal. 2004;18(2):91-128. https://doi.org/10.1002/jcla.20009
  17. Rosai J. Rosai and Ackerman’s surgical pathology e-book. Elsevier Health Sciences, 2011.
  18. Stoyanov GS, Petkova L, Dzhenkov D. Wearable video documentation devices in anatomic pathology autopsies. Scripta Scientifica Medica. 2020;52(1):20-23. https://doi.org/10.14748/ssm.v51i3.6155
  19. Wall IF, Blitzer HL, Jacobia J. Forensic Digital Imaging and Photography. Academic Press; Churchill Livingstone, 2006. https://doi.org/10.1016/B0-12-369399-3/00200-7
  20. Westra WH, Hruban RH, Phelps TH, Isacson C. Surgical pathology dissection: an illustrated guide. Springer Science & Business Media, 2003. https://doi.org/10.1007/b97473

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. A macroscopic photograph: a – the right femoral segmental resection specimen for osteosarcoma. The central slab of the bone is longitudinally sectioned in the sagittal plane. The macroscopic photograph demonstrates a tumor with massive structure-less areas of necrosis and hemorrhagic infiltration. The tumor involves the diaphysis, metaphysis, intramedullary space, cortical bone, and partially soft tissue. There is no gross evidence of tumor at the inked margins; b – an external view of the explanted native liver due to cirrhosis specimen; c – a specimen composed of fragmented parts of the fallopian tube and fetus due to disrupted ectopic pregnancy; d – a total femoral prosthesis hardware removed due to being worn out. The specimen is for gross examination only and photo documentation; e – a specimen resulting from an above elbow amputation of the right upper extremity. The skin, soft tissue, and bone margins are irregularly-shaped and hemorrhagic consistent with traumatic amputation. There is a previously opened defect of skin and underlying soft tissue consistent with a surgical incision on the anterior aspect of the forearm; f – a macroscopic photograph of a rare mesothelial cyst of the abdominal cavity

Download (175KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. An example of work with QuPath software for annotation digital gross photograph of the thyroid gland tumor

Download (195KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Khramtsov A.I., Nasyrov R.A., Khramtsova G.F.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».