Dreidimensionale Charakterisierung des Invasionsmusters beim Plattenepithelkarzinom der Zervix

Zielsetzung: Die morphologische Einteilung der Invasionsfront des Plattenepithelkarzinoms der Zervix reicht von einer glatten Tumor-Wirt-Grenzfläche bis hin zu einer diffusen Aufsplitterung. Eigene Untersuchungen sowie die Analysen anderer Autoren deuten auf eine differenzierte prognostische Relevanz dieser Strukturunterschiede hin. Die Einteilung in verschiedene Invasionstypen basiert jedoch bisher auf der subjektiven Beurteilung zweidimensionaler histologischer Einzelschnitte durch den Pathologen. Mittels dreidimensionaler Charakterisierung soll dagegen die Voraussetzung für einen Vergleich von definierten Strukturmerkmalen mit klinischen und molekularbiologischen Befunden geschafft werden.

Material und Methode: An 15 Operationspräparaten von Zervixkarzinomen des FIGO-Stadiums IB wurden Serienschnitte mit einer Schnittanzahl von 250–500 Schnitte pro Präparat durchgeführt. Nach H&E-Färbung und manueller Digitalisierung erfolgte eine automatische lineare und nicht-lineare Registrierung. Basierend auf der manuellen Markierung der Tumorregion in einzelnen Schnitten war eine automatische farbbasierte Segmentierung der Invasionsfront in der ganzen Serie möglich. Dieses Vorgehen gestattete eine Visualisierung der Front im Computer sowie eine quantitative Charakterisierung.

Ergebnisse: Trotz erheblicher Schnittartefakte erlaubten die automatischen Registrierungsmethoden einen nahezu glatten Schnitt-zu-Schnitt-Übergang der Tumorstrukturen in der z-Ebene. Innerhalb eines maximal erreichbaren Volumens von 5×5 x 5mm³ wurde mittels Oberflächennormale und Häufigkeitsverteilung von Teilvolumina der Tumorcluster eine objektive Einteilung der Invasionsmuster durchgeführt.

Zusammenfassung: Mit den entwickelten Bildbearbeitungsprozeduren konnte erstmalig eine 3-dimensionale Charakterisierung der Invasionsfront solider Tumoren im µm-Bereich erreicht werden.