Metode iekaisuma apjoma un līmeņa novērtējumam ādā, izmantojot plaša apgabala hiperspektrālo attēlošanu un atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju

Projekta nosaukums: Metode iekaisuma apjoma un līmeņa novērtējumam ādā, izmantojot plaša apgabala hiperspektrālo attēlošanu un atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju.

Projekta līguma numurs: 1.1.1.2/VIAA/4/20/665

Projekta vadītājs (pēcdoktorants): pētniece, Dr. Inga Saknīte

Projekta sadarbības partneri: Dr. Eric Tkaczyk, Vanderbilt Dermatology Translational Research Clinic (VDTRC.org), Vanderbilta Universitātes Medicīnas Centrs, Nešvila, Tenesī, ASV.

Projekta īstenošanas termiņš: 1.07.2021. - 30.06.2023.

Projekta kopējais finansējums, LU daļa: 89,203.92 EUR, LU daļa: 4,460.22 EUR

Projekta mērķis: Attīstīt metodi iekaisuma (eritēmas, apsārtuma) apjoma un līmeņa novērtējumam ādā, izmantojot neinvazīvu hiperspektrālo attēlošanu un atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju.

Projekta rezultāti: 2 publikācijas, 3 starptautisku zinātnisku konferenču tēzes, 1-4* mobilitātes komandējumi, 2-3* komunikācijas un sabiedrības iesaistes pasākumi, 3-6* zinātnisku semināru prezentācijas (*precīzs skaits atkarīgs no ceļošanas ierobežojumiem projekta izpildes laikā).

Kontaktinformācija: inga.saknite@lu.lv

I ceturksnis (01.07.2021. – 30.09.2021.)

Mobilitāte Vanderbilta Universitātes Medicīnas centrā (VUMC) Nešvilā, Tenesī štatā, ASV

1. Ieguvu ētikas atļauju, lai veiktu klīniskus pētījumus VUMC.
2. Izveidoju plānu trim klīniskajiem pētījumiem:
   • Iekaisuma apgabala noteikšana, izmantojot plaša apgabala hiperspektrālās attēlošanas sistēmu;
   • Mikroskopiska ādas audu morfoloģijas attēlošana iekaisuma līmeņa noteikšanai, izmantojot atstarotās gaismas konfokālo mikroskopu;
   • Mikroskopiska leikocītu-endotēlijšūnu mijiedarbības attēlošana virsējos ādas asinsvados iekaisuma līmeņa noteikšanai, izmantojot atstarotās gaismas konfokālo mikroskopu.
3. Nokomplektēju plaša apgabala hiperspektrālās attēlošanas sistēmu, izmantojot  HinaLea 4200 hiperspektrālās attēlošanas kameru, gaismas diožu gredzenu EffiLux EFFI-Ring un statīvu.Testēju nokomplektēto sistēmu, veicot veselas ādas (bez iekaisuma) attēlošanu.
4. Ieguvu klīniskos datus 5 pacientos ar ādas iekaisumu:
   • Izmantojot hiperspektrālo attēlošanu;
   • Izmantojot atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju.
5. Prezentācija Vanderbilta Biofotonikas centra seminārā: “The reliability of annotations in 2D photos of 3D surfaces of the human body” (latviski: Anotāciju ticamība, izmantojot divdimensionālas fotogrāfijas trīsdimensionāla cilvēka ķermeņa attēlošanā).

II ceturksnis (01.10.2021. – 31.12.2021.)

Mobilitāte Vanderbilta Universitātes Medicīnas centrā (VUMC) Nešvilā, Tenesī štatā, ASV, līdz 2021. gada 23. novembrim

1. Ieguvu klīniskos datus 3 hroniska ādas saimnieks-pret-transplantātu slimības (graft-versus-host disease, GVHD) pacientos ar akūtu slimību (iekaisumu), izmantojot hiperspektrālo attēlošanu. Kopumā līdz šim iegūti 8 pacientu dati (no 15). Zemā apgaismojuma dēļ, hiperspektrālo attēlu masīvus bija iespējams iegūt vien nelielam ādas apgabalam: 3x4 mm². Pilotpētījumam šie dati būs noderīgi, lai novērtētu metodes efektifitāti izšķirt apsārtumu no pigmentācijas.
2. Ieguvu klīniskos datus 10 GVHD pacientos ar akūtu slimību (iekaisumu), izmantojot atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju. Kopumā līdz šim iegūti 15 pacientu dati (no 30). Katram pacientam tika iegūti gan mikroskopiski 6x6 mm² attēli četros dažādos ādas slāņos, gan arī 20 video dažādos 500x500 kvadrātmikronu reģionos 6x6 mm² apgabalā apmēram 50 – 100 mikronus zem ādas virsmas. Kopējais video garums apmēram 10 minūtes.

Biofotonikas laboratorijā, Atomfizikas un spektroskopijas institūtā, Rīgā, Latvijā

1. Hiperspektrālo datu analīze:
   1. Izveidoju hiperspektrālo datu analīzes plānu, kā arī izveidoju un testēju divus dažādus spektrālās analīzes algoritmus programmēšanas vidē Matlab: (a) izmantojot virsotņu komponenšu analīzes (vertex component analysis) metodi un (b) izmantojot ādas hromoforu kartēšanu un Bēra-Lamberta-Bugēra likumu. Abu algoritmu rezultāts ir izšķirti un kartēti trīs dažādi ādas apgabali: apsārtums (iekaisums), pigmentācija (paaugstināta vai pazemināta) un normāla āda. Kā standarts abu metošu rezultātu salīdzināšanai tiks izmantota apmācīta studenta (Shinwho Kwun, VUMC) anotācija, kas tiks uzskatīta par patiesu eritēmas un pigmentācijas sadalījumu katrā ādas attēlā. Salīdzinot algoritma kartēšanas rezultātu ar studenta manuālo anotāciju gan eritēmai, gan pigmentācijai, tiks iegūta algoritma precizitāti (accuracy). Tādējādi būs iespējams salīdzināt abus izveidotos algoritmus un izvēlēties algoritmu ar augstāko precizitāti klīnisko datu analīzei.
2. Atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas datu analīze:
   1. Lai saprastu eritēmu (ādas iekaisumu) mikroskopiskā līmenī, tika izveidota metode mikroskopisko datu analīzei no ādas apsārtuma apgabaliem. Mikroskopiskie dati ir attēli 6x6 mm² ādas apgabalam četros dažādos ādas slāņos: epidermas augšējais slānis, epidermas apakšējais slānis, epidermas-dermas robežslānis un augšējais dermas slānis. Balsotties uz histopatoloģijas iezīmēm, tika izveidots saraksts ar 18 dažādām mikroskopiskām ādas iekaisuma iezīmēm. Lai nebūtu jāanalizē katras iezīmes esamība vai neesamība visā 6x6 mm² apgabalā katrā no 4 slāņiem, izveidoju metodi, kurā tiek izvēlēti divi 1.5x1.5 mm² apgabali ar izteiktu dažādu morfoloģisku iezīmju esamību.
3. Uzaicināts referāts (mutiska prezentācija) IX starptautiskajā fizikas konferencē par godu F. Pianca 2021. gada 22.-23. decembrī Rīgā, Latvijā (virtuāli) ar nosaukumu “Biophotonics for patient care: building a translational research team at a medical center in the United States” (Biofotonika pacientu aprūpei: starpnozaru pētniecības grupas izveide medicīnas centrā Amerikas Savienotajās Valstīs). Abstrakts konferences mājaslapā: 
4. http://dragon.lv/F_Pianca/Abstracts/Inga_Saknite.pdf

2022. gada I ceturksnis (01.01.2022. – 31.03.2022.)

Biofotonikas laboratorijā, Atomfizikas un spektroskopijas institūtā, Rīgā, Latvijā

1. Hiperspektrālo datu analīze:
   1. Testēju un veicu uzlabojumus spektrālās analīzes algoritmiem programmēšanas vidē Matlab: (a) izmantojot virsotņu komponenšu analīzes (vertex component analysis) metodi un (b) izmantojot ādas hromoforu kartēšanu un Bēra-Lamberta-Bugēra likumu. Abu algoritmu rezultāts ir izšķirti un kartēti trīs dažādi ādas apgabali: apsārtums (iekaisums), pigmentācija (paaugstināta vai pazemināta) un normāla āda.
2. Atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas datu analīze:
   1. Izmantojot iepriekš izveidoto metodi, kurā katram ādas veidojumam tiek izvēlēti divi 1.5x1.5 mm2 apgabali ar izteiktu dažādu morfoloģisku iezīmju esamību, izanalizēju 5 pacientu datus. Novēroju morfoloģisku iezīmju esamību vai neesamību katrā 1.5x1.5 mm2 apgabalā, katrā no 4 ādas slāņiem.

Komandējums no 23.03.2022.

      3. Mutiska prezentācija Amerikas Dermatoloģijas Akadēmijas (American Academy of Dermatology) ikgadējā konferencē laikā no 25. – 29.03.2022. Bostonā, Masačūsetsā, ASV. Referāta nosaukums: Leikocītu-endotēlijšūnu mijiedarbība ādā paredz izdzīvošanas varbūtību pacientiem pēc cilmes šūnu transplanta (Cutaneous leukocyte-endothelial interactions predict outcomes after hematopoietic cell transplantation).
https://am2022.aad.org/sessions/3897

2022. gada II ceturksnis (01.04.2022. – 30.06.2022.)

Komandējums līdz 29.04.2022.

Mobilitātes vizīte (nr. 2) Vanderbilta Universitātes Medicīnas centrā (VUMC) Nešvilā, Tenesī štatā, ASV

1. Ieguvu klīniskos datus 7 hroniska ādas saimnieks-pret-transplantātu slimības (graft-versus-host disease, GVHD) pacientos ar akūtu slimību (iekaisumu), izmantojot hiperspektrālo attēlošanu. Kopumā līdz šim iegūti 15 pacientu dati (no 15), un tādējādi hiperspektrālo datu ieguve ir pabeigta. Zemā apgaismojuma dēļ, hiperspektrālo attēlu masīvus bija iespējams iegūt vien nelielam ādas apgabalam: 3x4 mm². Pilotpētījumam šie dati būs noderīgi, lai novērtētu metodes efektifitāti izšķirt apsārtumu no pigmentācijas.
2. Ieguvu klīniskos datus 10 GVHD pacientos ar akūtu slimību (iekaisumu), izmantojot atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju. Kopumā līdz šim iegūti 25 pacientu dati (no 30). Katram pacientam tika iegūti gan mikroskopiski 6x6 mm² attēli četros dažādos ādas slāņos, gan arī 20 video dažādos 500x500 kvadrātmikronu reģionos 6x6 mm² apgabalā apmēram 50 – 100 mikronus zem ādas virsmas. Kopējais video garums apmēram 10 minūtes.

Dalība konferencēs

1. Mutiska prezentācija (uzaicināta runa) konferencē Developments in Optics and Communications 2022 Rīgā, Latvijā (virtuāli), no 21. – 22.04.2022. Referāta nosaukums: Uz gaismu balstītas tehnoloģijas pacientu aprūpei: ādas analīze ar hiperspektrālo attēlošanu un atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju (Light-based technologies for clinical impact: hyperspectral imaging and reflectance confocal videomicroscopy of skin).
   Abstraktu grāmata (abstrakts 15. lapā)
   http://www.docriga.lv/assets/6260f16adef6e/Abstract%20book%20DOC%202022.pdf
    
2. Mutiska prezentācija Optica Biofotonikas kongresā (Biophotonics Congress 2022) Fort Lauderdale, Floridā, ASV, no 24. – 27.04.2022. Referāta nosaukums: Imūno šūnu kustība, izmantojot atstarotās gaismas konfokālo videomikroskopiju, dod ieskatu par asins vēzi (Bedside reflectance confocal videomicroscopy of immune cell motion in skin provides blood cancer insights).
   https://www.optica.org/events/congress/biophotonics_congress_biomedical_optics/schedule/?day=Wednesday#TW3B.2
    
3. Trīs plakātu prezentācijas konferencē Society of Investigative Dermatology Annual Meeting 2022 Portlendā, Oregonā (virtuāli) no 18. – 21.05.2022.
   https://www.sidannualmeeting.org/
   1. Saknite I, Gill M, Alessi-Fox C, Zwerner JP, Lehman JS, Shinohara MM, Novoa RA, Chen H,  Byrne M, Gonzalez S, Ardigo M, Tkaczyk ER, “In vivo reflectance confocal microscopy of cutaneous acute graft-versus-host disease: concordance with histopathology and interobserver reproducibility of a glossary with representative images,” poster #799 at the Society of Investigative Dermatology Annual Meeting, Portland OR, May 18-21, 2022.
   2. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Cutaneous leukocyte-endothelial interactions predict outcomes after hematopoietic cell transplantation,” poster #806 at the Society of Investigative Dermatology Annual Meeting, Portland OR, May 18-21, 2022.
   3. McNeil A, Parks K, Liu X, Saknite I, Chen F, Reasat T, Wheless L, Dawant BM, Tkaczyk ER, “Segmentation of cutaneous chronic graft-versus-host disease by a deep learning neural network,” poster #805 at the Society of Investigative Dermatology Annual Meeting, Portland OR, May 18-21, 2022.

Biofotonikas laboratorijā, Atomfizikas un spektroskopijas institūtā, Rīgā, Latvijā

1. Hiperspektrālo datu analīze:
   1. Izanalizēju 15 pacientu datus (no 15), izmantojot iepriekš izveidotos spektrālās analīzes algoritmus programmēšanas vidē Matlab: (a) izmantojot virsotņu komponenšu analīzes (vertex component analysis) metodi un (b) izmantojot ādas hromoforu kartēšanu un Bēra-Lamberta-Bugēra likumu. Abu algoritmu rezultāts ir izšķirti un kartēti trīs dažādi ādas apgabali: apsārtums (iekaisums), pigmentācija (paaugstināta vai pazemināta) un normāla āda.
       
2. Atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas datu analīze:
   1. Izmantojot iepriekš izveidoto metodi, kurā katram ādas veidojumam tiek izvēlēti divi 1.5x1.5 mm2 apgabali ar izteiktu dažādu morfoloģisku iezīmju esamību, izanalizēju 5 pacientu datus (kopā izanalizēti 10 no 30 pacientu datiem). Novēroju morfoloģisku iezīmju esamību vai neesamību katrā 1.5x1.5 mm2 apgabalā, katrā no 4 ādas slāņiem.
   2. Izveidoju metodi video datu analīzei. Katram pacientam tika iegūti apmēram 20 video dažādos 500x500 kvadrātmikronu reģionos 6x6 mm2 apgabalā apmēram 50 – 100 mikronus zem ādas virsmas. Katra video garums apmēram 30 sekundes, līdz ar to kopējais video garums apmēram 10 minūtes katram pacientam. Katrā video tiek skaitīti leikocīti (baltie asinsķermenīši, imūnās šūnas), kas pieķeras asinsvada sieniņām (adherent) un kas veļas gar asinsvada sieniņu (rolling). Rezultātā katram pacientam tiek iegūts kopējais leikocītu un asinsvadu sieniņu mijiedarbību skaits.
       

Dalība semināros biofotonikas un datorzinātņu grupām Latvijā (2 prezentācijas) un ASV (1 prezentācija):

1. Saknite I, McNeil AJ, Tkaczyk ER, “Ādas slimību analīze ar mākslīgo intelektu: pieredze Vanderbilta Universitātes Medicīnas centrā ASV,” Elektronikas un datorzinātņu institūta seminārs, Rīga, Latvija, 2022. gada 17. jūnijā.
    
2. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Reflectance confocal microscopy of skin morphology & videomicroscopy of immune cells in microvessels of patients after stem cell transplant” (Atstarotās gaismas konfokālā mikroskopija ādas morfoloģiskai analīzei un videomikroskopija imūno šūnu kustības vizualizācija pacientos pēc cilmes šūnu transplanta), Vašingtonas Universitātes Prof. Jonathan Liu grupas seminārs (virtuāli), Sietla, Vašingtona, 2022. gada 15. jūnijā.
3. Saknite I, Spigulis J, Tkaczyk ER, “Biofotonikas tehnoloģijas ādas attēlošanai: pieredze Vanderbilta Universitātes Medicīnas centrā ASV,” FOTONIKA-LV kolokvijs, Rīga, Latvija, 2022. gada 3. jūnijā.
    

Komunikācija ar sabiedrību:

Esmu sniegusi 2 video intervijas starptautiskās ziņu vietnēs, kas paredzētas plašākai publikai, tai skaitā, ārstiem un pacientiem.

1. OncologyTimes:
   https://journals.lww.com/oncology-times/Fulltext/2022/04200/Key_Genomic_Alterations_in_Cutaneous_T_Cell.3.aspx
2. HeamOnc Today:
   https://www.healio.com/news/hematology-oncology/20220509/10second-videos-help-predict-relapse-after-hematopoietic-stem-cell-transplantation

Esmu piedalījusies diskusijās ar dažādu specialitāšu ārstiem un medicīnas personālu (cilmes šūnu transplanta speciālistiem, hematologiem, onkologiem, pulmonologiem un dermatologiem):

1. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Bedside reflectance confocal videomicroscopy of immune cell motion in skin provides blood cancer insights,” Tikšanās ar dermatoloģi Dr. Alina Markova no Memorial Sloan Kettering Cancer Center Ņujorkā, ASV (virtuāli), 2022. gada 22. jūnijā.
    
2. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Bedside reflectance confocal videomicroscopy of immune cell motion in skin provides blood cancer insights,” Tikšanās ar cilmes šūnu transplanta speciālistu, hematologu, onkologu Dr. Sergio Giralt no Memorial Sloan Kettering Cancer Center Ņujorkā, ASV (virtuāli), 2022. gada 11. maijā.
    
3. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Cutaneous leukocyte-endothelial interactions predict outcomes after hematopoietic cell transplantation,” Tikšanās ar pulmonologu Dr. Julie Bastarache un viņas grupu, Nešvila, Tenesī, ASV, 2022. gada 14. aprīlī.
    
4. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Leukocyte-endothelial interactions in skin predict relapse and survival after hematopoietic cell transplantation,” Tikšanās ar cilmes šūnu transplanta speciālistiem, hematologiem, onkologiem Vanderbilta Universitātes Medicīnas centrā, Nešvila, Tenesī, ASV, 2022. gada 12. aprīlī.

Publikācija:

McNeil A, Parks K, Liu X, Saknite I, Chen F, Reasat T, Cronin A, Wheless L, Dawant BM, Tkaczyk ER. Artificial intelligence recognition of cutaneous chronic graft-versus-host disease by a deep learning neural network. British journal of haematology. 2022 Mar 24. https://doi.org/10.1111/bjh.18141

2022. gada III ceturksnis (01.07.2022. – 30.09.2022.)

Biofotonikas laboratorijā, Atomfizikas un spektroskopijas institūtā, Rīgā, Latvijā

1. Atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas datu analīze: Izmantojot iepriekš izveidoto metodi, kurā katram ādas veidojumam tiek izvēlēti divi 1.5x1.5 mm2 apgabali ar izteiktu dažādu morfoloģisku iezīmju esamību, izanalizēju 5 pacientu datus (kopā izanalizēti 15 no 30 pacientu datiem). Novēroju morfoloģisku iezīmju esamību vai neesamību katrā 1.5x1.5 mm2 apgabalā, katrā no 4 ādas slāņiem.

Uzaicināta runa, komandējums no 18. – 21.09.2022. Korkā, Īrijā:

1. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Light-based technologies for clinical impact: immune cells in skin reveal blood cancer insights,” Tyndall National Institute, Cork, Ireland, September 20, 2022.

Dalība semināros ASV:

1. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Leukocyte-endothelial interactions in skin microvessels via videomicroscopy predict outcomes after hematopoietic cell transplantation,” Medical University of South Carolina (MUSC) Hematology-Malignancy team meeting, Charleston, Dienvidkarolīnā, ASV (virtuāli), 2022. gada 9. septembrī.

Esmu piedalījusies diskusijās ar ārsti radioloģi un viņas komandu:

1. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Bedside videomicroscopy of leukocyte-endothelial interactions in skin to predict relapse and survival after hematopoietic cell transplantation,” Tikšanās ar radioloģi Dr. Yvonne Mowery no Duke University Durhamā, Ziemeļkarolīnā, ASV (virtuāli), 2022. gada 1. jūlijā.

Komunikācija ar sabiedrību:

Esmu piedalījusies Zinātnieku naktī 2022. gada 30. septembrī Latvijas Universitātes Zinātņu mājā Jelgavas ielā 3, Rīgā.

Publikācija:

McNeil AJ, House DW, Mbala-Kingebeni P, Mbaya OT, Dodd LE, Cowen EW, Nussenblatt V, Bonnett T, Chen Z, Saknite I, Dawant BM, Tkaczyk ER. “Counting Monkeypox Lesions in Patient Photographs: Limits of Agreement of Manual Counts and Artificial Intelligence,” Journal of Investigative Dermatology. 2022 Sep 15. PMID: 36116509.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9534148/

Publicētas konferenču tēzes:

1. Saknite I, Gill M, Alessi-Fox C, Zwerner JP, Lehman JS, Shinohara MM, Novoa RA, Chen H,  Byrne M, Gonzalez S, Ardigo M, Tkaczyk ER, “In vivo reflectance confocal microscopy of cutaneous acute graft-versus-host disease: concordance with histopathology and interobserver reproducibility of a glossary with representative images,” poster #799 at the Society of Investigative Dermatology Annual Meeting, Portland OR, May 18-21, 2022.
2. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER, “Cutaneous leukocyte-endothelial interactions predict outcomes after hematopoietic cell transplantation,” poster #806 at the Society of Investigative Dermatology Annual Meeting, Portland OR, May 18-21, 2022.
3. McNeil A, Parks K, Liu X, Saknite I, Chen F, Reasat T, Wheless L, Dawant BM, Tkaczyk ER, “Segmentation of cutaneous chronic graft-versus-host disease by a deep learning neural network,” poster #805 at the Society of Investigative Dermatology Annual Meeting, Portland OR, May 18-21, 2022.

2022. gada IV ceturksnis (01.10.2022. – 31.12.2022.)

Komandējums no 4.10.2022. – 15.11.2022.

Mobilitātes vizīte (nr. 3) Vanderbilta Universitātes Medicīnas centrā (VUMC) Nešvilā, Tenesī štatā, ASV

Sakarā ar uzaicināto referātu un vizītes Tyndall institūtā Korkā, Īrijā laikā no 18. – 21. septembrim komandējums uz VUMC tika pārcelts uz oktobri – novembri. Milestone 3 (klīnisko datu ieguve 30 pacientos), kas bija paredzēts septembrī, tika pārbīdīts par 1 mēnesi.

1. 1. Ieguvu klīniskos datus 5 GVHD pacientos ar akūtu slimību (iekaisumu), izmantojot atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju. Kopumā līdz šim iegūti 30 pacientu dati (no 30). Tādējādi sasniegts Milestone 3 (klīnisko datu ieguve 30 pacientos), un klīnisko datu ieguve WP3 ir pabeigta. Arī Deliverable 3 ir sasniegts – ir iegūti visi klīniskie dati 30 pacientos, izmantojot atstarotās gaismas konfokālo mikroskopiju. Katram pacientam tika iegūti gan mikroskopiski 6x6 mm2 attēli četros dažādos ādas slāņos, gan arī 20 video dažādos 500x500 kvadrātmikronu reģionos 6x6 mm2 apgabalā apmēram 50 – 100 mikronus zem ādas virsmas. Kopējais video garums apmēram 10 minūtes.
2. 2. Atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas datu analīze: Izmantojot iepriekš izveidoto metodi, kurā katram ādas veidojumam tiek izvēlēti divi 1.5x1.5 mm2 apgabali ar izteiktu dažādu morfoloģisku iezīmju esamību, izanalizēju 5 pacientu datus (kopā izanalizēti 25 no 30 pacientu datiem). Novēroju morfoloģisku iezīmju esamību vai neesamību katrā 1.5x1.5 mm2 apgabalā, katrā no 4 ādas slāņiem.

Biofotonikas laboratorijā, Atomfizikas un spektroskopijas institūtā, Rīgā, Latvijā

1. 1. Atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas video datu analīze: Izmantojot iepriekš izveidoto metodi video datu analīzei, katrā video tika skaitīti leikocīti (baltie asinsķermenīši, imūnās šūnas), kas pieķeras asinsvada sieniņām (adherent) un kas veļas gar asinsvada sieniņu (rolling). Katram pacientam tika iegūti apmēram 20 video dažādos 500x500 kvadrātmikronu reģionos 6x6 mm2 apgabalā apmēram 50 – 100 mikronus zem ādas virsmas. Katra video garums apmēram 30 sekundes, līdz ar to kopējais video garums apmēram 10 minūtes katram pacientam. Rezultātā katram pacientam tiek iegūts kopējais leikocītu un asinsvadu sieniņu mijiedarbību skaits. Izanalizēju 10 pacientu datus (kopā izanalizēti 10 no 30 pacientu datiem).
2. 2. Uzrakstīju publikāciju par hiperspektrālo datu analīzes rezultātiem, ko paredzēts iesniegt Journal of Biophotonics 2023. gada janvārī.

Publikācijas:

1. 1. Parks K, Liu X, Reasat T, Khera Z, Baker LX, Chen H, Dawant BM, Saknite I, Tkaczyk ER. Non-Expert Markings of Active Chronic Graft-Versus-Host Disease Photographs: Optimal Metrics of Training Effects. Journal of Digital Imaging. 2022 Nov 7:1-6. https://link.springer.com/article/10.1007/s10278-022-00730-8
2. 2. Saknite I, Gill M, Alessi-Fox C, Zwerner JP, Lehman JS, Shinohara MM, Novoa RA, Chen H, Byrne M, Gonzalez S, Ardigo M. In Vivo reflectance confocal microscopy of cutaneous acute graft-versus-host disease: concordance with histopathology and interobserver reproducibility of a glossary with representative images. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. 2022. https://doi.org/10.1111/jdv.18004

2023. gada I ceturksnis (01.01.2023. – 31.03.2023.)

Komandējums no 25.01.2023. – 29.01.2023. Parīzē, Francijā

1. Attīstīju sadarbību kopīgiem nākotnes projektiem ar kompāniju DAMAE Medical, kas ražo un attīsta konfokālos un optiskās koherences tomogrāfijas mikroskopus ādas attēlošanai.
2. Ieguvu video datus, kas attēlo mikrocirkulāciju virsējos ādas slāņos veselā ādā.

Biofotonikas laboratorijā, Atomfizikas un spektroskopijas institūtā, Rīgā, Latvijā

1. Atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas video datu analīze: Izmantojot iepriekš izveidoto metodi video datu analīzei, katrā video tika skaitīti leikocīti (baltie asinsķermenīši, imūnās šūnas), kas pieķeras asinsvada sieniņām (adherent) un kas veļas gar asinsvada sieniņu (rolling). Katram pacientam tika iegūti apmēram 20 video dažādos 500x500 kvadrātmikronu reģionos 6x6 mm2 apgabalā apmēram 50 – 100 mikronus zem ādas virsmas. Katra video garums apmēram 30 sekundes, līdz ar to kopējais video garums apmēram 10 minūtes katram pacientam. Rezultātā katram pacientam tiek iegūts kopējais leikocītu un asinsvadu sieniņu mijiedarbību skaits. Izanalizēju 10 pacientu datus (kopā izanalizēti 20 no 30 pacientu datiem).
2. Iesniedzu publikāciju par hiperspektrālo datu analīzes rezultātiem Journal of Biophotonics, atbildēju uz recenzentu jautājumiem – 2023. gada martā raksts tika publicēts.

Publikācijas:

1. Cronin, A., Tkaczyk, E.R., Hussain, I., Bowden, A. Saknite, I. Effect of camera distance and angle on color of diverse skin tone-based standards in smartphone photos. Journal of Biophotonics, pp.e202200381-e202200381 (2023). https://doi.org/10.1002/jbio.202200381  Pielikumā: ColorCalibration_JBioph2023.pdf
2. Saknite I, Kwun S, Zhang K, Hood A, Chen F, Kangas L, Kortteisto P, Kukkonen A, Spigulis J, Tkaczyk ER. Hyperspectral imaging to accurately segment skin erythema and hyperpigmentation in cutaneous chronic graft-versus-host disease. Journal of Biophotonics, e202300009 (2023). https://doi.org/10.1002/jbio.202300009  Pielikumā: HyperspectralChronicGVHD_JBioph2023.pdf

Semināri industrijas partneriem:

1. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Byrne M, Tkaczyk ER. Bedside videomicroscopy of immune cell motion in skin. DAMAE Medical, Parīzē, Francijā, 2023. gada 24. janvārī. Pielikumā: 230124_LeukAdhRollAssocRelapse_Mpox_v1.pdf
2. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Byrne M, Tkaczyk ER. Bedside confocal videomicroscopy. Prezentācija Glycocheck kompānijas pārstāvjiem Hans Vink un Bob Long, 2022. gada 8. novembrī (virtuāli). Pielikumā: 221108_BedsideConfocalVideomicroscopy_v0.pdf

2023. gada II ceturksnis (01.04.2023. – 30.06.2023.)

Komandējums no 11.06.2023. – 14.06.2023. Liepājā, Latvijā

1. Kā zinātniskās komitejas sekretārs piedalījos konferences 19th Nortic-Baltic Conference on Biomedical Engineering and Medical Physics organizēšanā un nodrošināju veiksmīgu tās norisi.
2. Piedalījos paneļdiskusijā “Role models in Biomedical Engineering” kā viens no runātājiem.
3. Tīklojos ar dalībniekiem no dažādām valstīm, lai dibinātu potenciālas sadarbības saiknes.

Biofotonikas laboratorijā, Atomfizikas un spektroskopijas institūtā, Rīgā, Latvijā

1. Atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas video datu analīze: Izmantojot iepriekš izveidoto metodi video datu analīzei, katrā video tika skaitīti leikocīti (baltie asinsķermenīši, imūnās šūnas), kas pieķeras asinsvada sieniņām (adherent) un kas veļas gar asinsvada sieniņu (rolling). Katram pacientam tika iegūti apmēram 20 video dažādos 500x500 kvadrātmikronu reģionos 6x6 mm2 apgabalā apmēram 50 – 100 mikronus zem ādas virsmas. Katra video garums apmēram 30 sekundes, līdz ar to kopējais video garums apmēram 10 minūtes katram pacientam. Rezultātā katram pacientam tiek iegūts kopējais leikocītu un asinsvadu sieniņu mijiedarbību skaits. Izanalizēju 10 pacientu datus (kopā izanalizēti 300 no 30 pacientu datiem).
2. Izveidots apraksts ar iekaisuma pazīmju definīcijām un vizuāliem piemēriem atstarotās gaismas konfokālās mikroskopijas attēlos.

Publikācija:

1. Saknite I, Patrinely JR, Zhao Z, Chen H, Beeghly-Fadiel A, Kim TK, Jagasia M, Byrne M, Tkaczyk ER. Association of leukocyte adhesion and rolling in skin with patient outcomes after hematopoietic cell transplantation using noninvasive reflectance confocal videomicroscopy. JAMA dermatology. Jun 1;158(6):661-9. doi:10.1001/jamadermatol.2022.0924

Publicitāte