INTRODUCTION Endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration (EBUS-TBNA) is the established standard for mediastinal lymph node evaluation. Recently, transbronchial mediastinal cryobiopsy has emerged as an adjunctive technique aimed at acquiring larger, structurally intact histological specimens, with previous studies suggesting a higher diagnostic yield. Nevertheless, a quantitative morphometric assessment detailing how the tissue obtained from these two modalities impacts pre-analytical processing and the overall pathology workflow is currently lacking. This study aims to provide a comprehensive quantitative and qualitative comparison of histological slides derived from both procedures. MATERIAL AND METHODS We retrospectively analyzed 58 Hematoxylin and Eosin-stained slides from 20 patients who underwent a total of 25 EBUS procedures. A paired comparative analysis was performed for each patient, evaluating concurrent EBUS-TBNA and cryobiopsy specimens. Slides were digitized using a Ventana DP 200 scanner for Whole Slide Imaging. Planimetric tissue surface areas were calculated via the O3 Web DICOM Viewer, and cellularity was quantified using QuPath automated cell counting algorithms. Key evaluation metrics included tissue fragmentation, diagnostic yield, suitability for Next-Generation Sequencing (NGS), and pre-analytical processing decisions. RESULTS Despite an equal number of procedural passes, cryobiopsy yielded significantly less tissue per pass than EBUS-TBNA (median 1.83 mm² vs. 4.85 mm² per pass; p = 0.030), though the specimens were notably less fragmented (median 4.0 vs. 29.5 fragments; p<0.0001). EBUS-TBNA was diagnostic in all procedures (100%) and cryobiopsy in 85%; the difference was not statistically significant (p = 0.25). Cryobiopsy failures were exclusively driven by insufficient tissue volume (surface area < 2 mm²; AUC=1.00). Strikingly, this inadequacy was perfectly predicted during macroscopic triage when laboratory technicians routed undersized samples for Cytoblock processing. Furthermore, RNA adequacy for NGS (achieved in 29% of cases) showed no correlation with the overall tissue surface area. CONCLUSIONS Antithetical to prevailing literature, cryobiopsy did not surpass EBUS-TBNA in either tissue yield or diagnostic efficacy. Rather, it serves as a valuable complementary tool for preserving tissue architecture, while EBUS-TBNA remains the primary diagnostic standard. The ability of Biomedical Laboratory Technicians to identify suboptimal cryobiopsy samples during initial triage is crucial. By promptly redirecting analytical and molecular testing toward the more reliable EBUS-TBNA aspirates, laboratories can significantly optimize resource allocation, minimize reagent waste, and improve turnaround times.

INTRODUZIONE La valutazione dei linfonodi mediastinici si avvale storicamente dell'agoaspirato transbronchiale eco-guidato (EBUS-TBNA). Recentemente, la criobiopsia transbronchiale mediastinica è stata introdotta come tecnica complementare per ottenere campioni istologici più ampi e strutturalmente preservati, con una resa diagnostica riportata in letteratura superiore a quella dell'agoaspirato. Tuttavia, manca un'analisi morfometrica quantitativa che valuti il reale impatto del materiale prelevato da entrambe le metodiche sulle fasi pre-analitiche e sul flusso di lavoro in Anatomia Patologica. Lo scopo di questo studio è confrontare quantitativamente e qualitativamente i preparati ottenuti con le due procedure. MATERIALI E METODI È stato condotto uno studio retrospettivo su una casistica di 20 pazienti sottoposti a 25 procedure EBUS, analizzando un totale di 58 preparati istologici colorati in Ematossilina-Eosina. Per ogni paziente è stato effettuato un confronto appaiato diretto tra il campione da EBUS-TBNA e quello da criobiopsia. I vetrini sono stati digitalizzati (Whole Slide Imaging) tramite scanner Ventana DP 200. L'area tissutale planimetrica è stata misurata con O3 Web DICOM Viewer, mentre la cellularità è stata valutata mediante conteggio automatizzato su QuPath. Sono stati analizzati la frammentazione, la resa diagnostica, l'adeguatezza per indagini molecolari NGS e le scelte di allestimento pre-analitico. RISULTATI A parità di prelievi, la criobiopsia ha fornito una quantità di tessuto significativamente inferiore rispetto all'EBUS-TBNA (mediana di 1,83 mm² contro 4,85 mm² per prelievo; p=0,030), risultando però nettamente meno frammentata (mediana 4,0 contro 29,5 frammenti; p<0,0001). La resa diagnostica si è attestata al 100% per l'EBUS-TBNA e all'85% per la criobiopsia mediastinica, evidenziando una differenza che non ha tuttavia raggiunto la significatività statistica (p = 0,25). L'inadeguatezza della criobiopsia è risultata strettamente legata a difetti quantitativi (superficie < 2 mm²; AUC=1,00) ed è stata interamente anticipata dalla scelta del personale tecnico all'accettazione di allestire il campione mediante kit Cytoblock. L'adeguatezza dell'RNA per le analisi NGS (29%) non è risultata correlata all'area tissutale complessiva. CONCLUSIONI Contrariamente all'ipotesi di partenza, la criobiopsia non si è dimostrata superiore per resa diagnostica e quantità di tessuto, configurandosi piuttosto come una metodica di supporto utile alla preservazione dell'architettura istologica. L'EBUS-TBNA si conferma la procedura di elezione. Il riconoscimento tempestivo in fase pre-analitica dei campioni criobioptici inadeguati permette al Tecnico di Laboratorio di ottimizzare il triage macroscopico, consentendo di segnalare prontamente l'inadeguatezza del materiale e, laddove l'assetto organizzativo lo permetta, di comunicare l'esito alla sala endoscopica affinché il prelievo possa essere ripetuto nella medesima sessione, riducendo conseguentemente il turnaround time e gli sprechi di risorse.

Analisi morfometrica su Whole Slide Imaging del campionamento linfonodale mediastinico appaiato con EBUS-TBNA e criobiopsia

MELLENDEZ, MARK ANDREW
2025/2026

Abstract

INTRODUCTION Endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration (EBUS-TBNA) is the established standard for mediastinal lymph node evaluation. Recently, transbronchial mediastinal cryobiopsy has emerged as an adjunctive technique aimed at acquiring larger, structurally intact histological specimens, with previous studies suggesting a higher diagnostic yield. Nevertheless, a quantitative morphometric assessment detailing how the tissue obtained from these two modalities impacts pre-analytical processing and the overall pathology workflow is currently lacking. This study aims to provide a comprehensive quantitative and qualitative comparison of histological slides derived from both procedures. MATERIAL AND METHODS We retrospectively analyzed 58 Hematoxylin and Eosin-stained slides from 20 patients who underwent a total of 25 EBUS procedures. A paired comparative analysis was performed for each patient, evaluating concurrent EBUS-TBNA and cryobiopsy specimens. Slides were digitized using a Ventana DP 200 scanner for Whole Slide Imaging. Planimetric tissue surface areas were calculated via the O3 Web DICOM Viewer, and cellularity was quantified using QuPath automated cell counting algorithms. Key evaluation metrics included tissue fragmentation, diagnostic yield, suitability for Next-Generation Sequencing (NGS), and pre-analytical processing decisions. RESULTS Despite an equal number of procedural passes, cryobiopsy yielded significantly less tissue per pass than EBUS-TBNA (median 1.83 mm² vs. 4.85 mm² per pass; p = 0.030), though the specimens were notably less fragmented (median 4.0 vs. 29.5 fragments; p<0.0001). EBUS-TBNA was diagnostic in all procedures (100%) and cryobiopsy in 85%; the difference was not statistically significant (p = 0.25). Cryobiopsy failures were exclusively driven by insufficient tissue volume (surface area < 2 mm²; AUC=1.00). Strikingly, this inadequacy was perfectly predicted during macroscopic triage when laboratory technicians routed undersized samples for Cytoblock processing. Furthermore, RNA adequacy for NGS (achieved in 29% of cases) showed no correlation with the overall tissue surface area. CONCLUSIONS Antithetical to prevailing literature, cryobiopsy did not surpass EBUS-TBNA in either tissue yield or diagnostic efficacy. Rather, it serves as a valuable complementary tool for preserving tissue architecture, while EBUS-TBNA remains the primary diagnostic standard. The ability of Biomedical Laboratory Technicians to identify suboptimal cryobiopsy samples during initial triage is crucial. By promptly redirecting analytical and molecular testing toward the more reliable EBUS-TBNA aspirates, laboratories can significantly optimize resource allocation, minimize reagent waste, and improve turnaround times.
2025
Morphometric analysis on Whole Slide Imaging of mediastinal lymph node sampling paired with EBUS-TBNA and cryobiopsy
INTRODUZIONE La valutazione dei linfonodi mediastinici si avvale storicamente dell'agoaspirato transbronchiale eco-guidato (EBUS-TBNA). Recentemente, la criobiopsia transbronchiale mediastinica è stata introdotta come tecnica complementare per ottenere campioni istologici più ampi e strutturalmente preservati, con una resa diagnostica riportata in letteratura superiore a quella dell'agoaspirato. Tuttavia, manca un'analisi morfometrica quantitativa che valuti il reale impatto del materiale prelevato da entrambe le metodiche sulle fasi pre-analitiche e sul flusso di lavoro in Anatomia Patologica. Lo scopo di questo studio è confrontare quantitativamente e qualitativamente i preparati ottenuti con le due procedure. MATERIALI E METODI È stato condotto uno studio retrospettivo su una casistica di 20 pazienti sottoposti a 25 procedure EBUS, analizzando un totale di 58 preparati istologici colorati in Ematossilina-Eosina. Per ogni paziente è stato effettuato un confronto appaiato diretto tra il campione da EBUS-TBNA e quello da criobiopsia. I vetrini sono stati digitalizzati (Whole Slide Imaging) tramite scanner Ventana DP 200. L'area tissutale planimetrica è stata misurata con O3 Web DICOM Viewer, mentre la cellularità è stata valutata mediante conteggio automatizzato su QuPath. Sono stati analizzati la frammentazione, la resa diagnostica, l'adeguatezza per indagini molecolari NGS e le scelte di allestimento pre-analitico. RISULTATI A parità di prelievi, la criobiopsia ha fornito una quantità di tessuto significativamente inferiore rispetto all'EBUS-TBNA (mediana di 1,83 mm² contro 4,85 mm² per prelievo; p=0,030), risultando però nettamente meno frammentata (mediana 4,0 contro 29,5 frammenti; p<0,0001). La resa diagnostica si è attestata al 100% per l'EBUS-TBNA e all'85% per la criobiopsia mediastinica, evidenziando una differenza che non ha tuttavia raggiunto la significatività statistica (p = 0,25). L'inadeguatezza della criobiopsia è risultata strettamente legata a difetti quantitativi (superficie < 2 mm²; AUC=1,00) ed è stata interamente anticipata dalla scelta del personale tecnico all'accettazione di allestire il campione mediante kit Cytoblock. L'adeguatezza dell'RNA per le analisi NGS (29%) non è risultata correlata all'area tissutale complessiva. CONCLUSIONI Contrariamente all'ipotesi di partenza, la criobiopsia non si è dimostrata superiore per resa diagnostica e quantità di tessuto, configurandosi piuttosto come una metodica di supporto utile alla preservazione dell'architettura istologica. L'EBUS-TBNA si conferma la procedura di elezione. Il riconoscimento tempestivo in fase pre-analitica dei campioni criobioptici inadeguati permette al Tecnico di Laboratorio di ottimizzare il triage macroscopico, consentendo di segnalare prontamente l'inadeguatezza del materiale e, laddove l'assetto organizzativo lo permetta, di comunicare l'esito alla sala endoscopica affinché il prelievo possa essere ripetuto nella medesima sessione, riducendo conseguentemente il turnaround time e gli sprechi di risorse.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/119263