Method Article

Мультиспектральные в режиме реального времени флуоресценции для Интраоперационная Обнаружение узла Стража Лимфатические в гинекологической онкологии

DOI:

10.3791/2225

⸱

October 20th, 2010

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, Division of Surgical Oncology, University Medical Center Groningen, 2Helmholtz Zentrum, Technical University Munich, 3Department of Obstetrics and Gynaecology, University Medical Center Groningen

In This Article

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. Read More ...

Erratum

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Formal Correction: Erratum: Multispectral Real-time Fluorescence Imaging for Intraoperative Detection of the Sentinel Lymph Node in Gynecologic Oncology
Posted by JoVE Editors on 12/20/2010. Citeable Link.

A correction was made to Live Imaging of Dense-core Vesicles in Primary Cultured Hippocampal Neurons. There was an error with an author's name. The author name was corrected to include a first initial as follows:

K. Tim Buddingh

instead of:

Tim Buddingh

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Флуоресценции является перспективным инновационным методом для имиджа наведением хирургии в хирургической онкологии. В этом видео мы описываем технические процедуры для обнаружения узла дозорного лимфатических помощью флуоресцентной визуализации, как на выставке в гинекологической oncologicy. Мультиспектральных флуоресценции системы камера, вместе с флуоресцентными агент индоцианина зеленый, не применяется.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Прогноз практически во всех солидных опухолей зависит от наличия или отсутствия метастазов в лимфатических узлах. 1-3 Хирургическое лечение наиболее часто сочетает в себе радикальный иссечение опухоли с полной лимфаденэктомии в водосбора опухоли. Однако, удаление лимфатических узлов связано с увеличением заболеваемости из-за инфекции, пробой раны и лимфедема. 4,5 В качестве альтернативы узла дозорного лимфатических процедуры (SLN) была разработана несколько десятилетий назад для обнаружения первого слива лимфатических узлов от опухоли 6. В случае лимфогенным распространением, SLN первый лимфатический узел, на который влияет (рис. 1). Следовательно, если SLN не содержит метастазов, вниз по течению лимфатические узлы также будут свободны от опухоли метастазы и не должны быть удалены. Процедура SLN является частью лечения многих типов опухолей, как рак молочной железы и меланомы, но и рака вульвы и шейки матки. 7 текущем стандартной методологии для обнаружения SLN является перитуморальной инъекции радиоколлоида один день до операции, и цветных красителей интраоперационно. Недостатки процедуры шейки матки и вульвы рака несколько инъекций в области половых органов, что приводит к увеличению психологического стресса для пациента, и использование радиоактивных коллоида.

Мультиспектральные флуоресценции является новым методом визуализации, которые могут применяться во время операции без необходимости введения радиоколлоида. Для интраоперационной флуоресценции, две компоненты необходимы: флуоресцентный агент и количественные оптической системы для интраоперационной визуализации. Как флуорофора мы использовали индоцианина зеленый (МКГ). МКГ была использована в течение многих десятилетий для оценки функции сердца, церебральной перфузии печени и перфузии. 8 Это инертный препарат с безопасным фармако-биологического профиля. При возбуждении на уровне около 750 нм, он излучает свет в ближней инфракрасной области спектра около 800 нм. Заказные мультиспектральных флуоресценции системы камера была использована. 9.

Целью этого видео статьи является демонстрация обнаружения SLN использованием интраоперационной флуоресценции у пациентов с шейки матки и вульвы рака. Флуоресценции используется в сочетании со стандартной процедурой, состоящей из радиоколлоида и синего красителя. В будущем, интраоперационная флуоресценции может заменить нынешний метод и также легко перенести на другие признаки, как рак молочной железы и меланомы.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Интраоперационная мультиспектральные камеры флуоресценции

  1. Заказные системы камер был разработан в разработанных в Институте биологической и медицинской визуализации (IBMI, Технический Университет / Гельмгольца, Мюнхен, Германия) в тесном в сотрудничестве с SurgOptix (SurgOptix Inc, Redwood Shores, штат Калифорния, США). Настройка системы интраоперационного мультиспектральных камер флуоресценции показано на рисунке 2.
  2. Свет проходит через систему оптики и разделяется на видимый свет, свет в излучение (флуоресценция) диапазоне длин волн и света в диапазоне длин волн возбуждения. Эти связки обнаруживаются CCD-камеры (ПЗС) (рис. 2). Multi-спектральных сигналов от всех камер обрабатывается с целью коррекции артефактов и выход истинных количественных флуорохромом био-распределение. Цвет и сигналов флуоресценции может отображаться как отдельные изображения на внешние мониторы или накладываться в одном изображении.
  3. Возбуждения и эмиссии фильтры камеры устанавливаются в измерение здесь собирать при 750 нм и 800 ± 20 нм соответственно.

2. Оптический Подготовка контрастного вещества

  1. Флуоресцентные контрастного вещества индоцианина зеленого (ICG, Pulsion AG, Мюнхен, Германия) получают в стерильных условиях. Концентрации 0,5 мг / мл. Важно использовать стерильную дистиллированную воду, а не хлорид натрия (NaCl), так как последний будет вызывать МКГ к агрегации.
  2. После приготовления раствор должен храниться в темном, прохладном месте, чтобы избежать быстрого ухудшения интенсивности флуоресценции от отбеливания. Примечание: начиная с этого момента держать МКГ защищенном от света месте.

3. Интраоперационная Imaging - Установка и Инъекция МКГ

  1. Камера позиционируется и инициировал в операционной перед операцией, чтобы минимизировать вмешательство в стандартной хирургической процедуры, и связан с высоким разрешением экрана (рис. 2В).
  2. Камера покрыта в стандартных стерильных шторы (Carl Zeiss Видение BV, Sliedrecht, Нидерланды, OPMI Пелерина REF 306071) следователем в стерильных или одежду.
  3. Примечание: осторожность, чтобы использовать только прозрачные дезинфицирующих средств, в виде разноцветных дезинфицирующих средств часто autofluorescent и может вмешиваться в процесс создания образа. Более того, стерильные простыни и хирургических маркеры могут быть autofluorescent. Рекомендуется проверить все материалы, используемые в ИЛИ и рабочее поле для аутофлюоресценция до операции.
  4. Флуоресцентные контрастного вещества индоцианина зеленый (МКГ) готовится в стерильных условиях. Концентрации 0,5 мг / мл. Важно использовать стерильной дистиллированной воды и не NaCl, так как последний будет вызывать МКГ к агрегации. После приготовления раствор должен храниться в темном, прохладном месте, чтобы избежать быстрого ухудшения интенсивности флуоресценции. Примечание: целесообразно менять перчатки после подготовки МКГ, так как даже небольшое количество разливов МКГ может повлиять на качество изображения.
  5. Визуализации процедура начинается после вскрытия брюшной полости. Когда сфера интересов подвергается, камера маневрировал в операционной области. Зум и фокус регулируются в стерильных условиях. Свет в операционной выключены для лучшего обнаружения сигнала флуоресценции.
  6. 1,0 мл 0,5 мг / мл МКГ смешивают с 1,0 мл стандартного синего красителя (патент синий / блю patenté, Guerbet, Франция) в одном шприце. Хирург вводит контрастное вещество в четырех квадрантах вокруг первичной опухоли, предотвращение утечки агента. Примечание: в случае разлива МКГ по хирургические перчатки, необходимо менять перчатки. Неподвижные изображения или в режиме реального времени видео приобретенных лимфотока и появление флуоресцентных лимфатических узлов (рис. 3). Все изображения и видео непосредственно сохранены на компьютере.
  7. Кроме флуоресценции, SLN так же определяется в соответствии со стандартным протоколом, либо с помощью зонда гамма или при визуальном осмотре на синий оттенок, или обоих. Радиоактивного индикатора обычно назначается один день до операции, после чего lymphoscintigram проводится для выявления радиоактивных SLN. Это является частью стандартной процедуры и не имеет места в протоколе флуоресценции изображений.
  8. В режиме реального времени иссечение SLN руководствуется как флуоресценция и синий цвета лимфатических узлов. В режиме реального времени особенностью камеры помогает обнаружить для любого остатка флуоресценции или неожиданных локализациями флуоресцентные узлов.
  9. После удаления SLN, экс естественных изображений приобретаются всех вырезали лимфатических узлов на наличие флуоресцентного сигнала. Время экспозиции может быть продлен на более высокое разрешение при съемке неподвижных изображений (рис. 4).
  10. Гистопатологические изучения лимфатических узлов выявляет наличие или отсутствие опухолевых клеток в лимфатических узлов.

4. RРезультаты epresentative

Флуоресцентные лимфатические узлы могут быть обнаружены с высоким отношением сигнала к фону. Кроме того, поток МКГ через лимфатические сосуды можно контролировать позволяющий в реальном времени отображение лимфатических узлов. Результаты могут быть под влиянием увеличения глубины узла, возможно, потребует различных процедур освещения для достижения обнаружения. Будущие применения конкретных целевых опухоли флуоресцентными агенты могут предоставлять интраоперационного обнаружения положительного SLN с раковыми клетками с использованием этой технологии.

figure-protocol-1
Рисунок 1. Дозорных лимфатических узлов (SLN) теории. SLN является первым слива лимфатических узлов (ы) из опухоли.

figure-protocol-2
Рисунок 2. Схематическое изображение многоспектрального флуоресценции системы камеры (). Основные настройки камеры системы в операционной (B).

figure-protocol-3
Рисунок 3. Мультиспектральные флуоресценции из лимфатических узлов при раке вульвы. Цветное изображение из лимфатических узлов в естественных условиях (А). Флуоресценция изображения одного и того же лимфатических узлов, в естественных условиях (B). Псевдоцвет флуоресценции изображение накладывается на цветное изображение (С).

figure-protocol-4
Рисунок 4. Мультиспектральные флуоресценции из бывших лимфатических узлов естественных условиях в рак шейки матки. Цветное изображение из лимфатических узлов бывших естественных условиях (А). Флуоресценция изображения одного и того же лимфатических узлов, исключая виво (B). Псевдоцвет флуоресценции изображение накладывается на цветное изображение (С).

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это видео демонстрирует применение мультиспектральных интраоперационной флуоресценции технологии для интраоперационного обнаружения узла дозорного лимфатических (SLN) в гинекологической онкологии. Методология имеет определенные преимущества по сравнению с обычными процедуры SLN. Впрыск происходит во время хирургического вмешательства себя пациент под наркозом, а не за день до операции, которая является более удобных для пациента, особенно при раке гинекологических. Кроме того, интраоперационной визуализации обеспечивает хирург с прямой визуальной обратной связи лимфоток и дренажа для SLN, а не опосредованно, через счетчик Гейгера-кассира. В рак шейки матки, лимфатические узлы, где находятся глубоко в малом тазу, то это может помочь улучшить обнаружение.

Тем не менее, наибольшее значение состоит в повышающего подход к целевой визуализации. Целевые флуоресцентные контрастных средств могут быть слиты с опухолью специфических антител или подложки, специально ориентированных на опухолевые клетки. Таким образом, интраоперационная флуоресценции имеет большой потенциал в корне изменить существующую практику хирургии онкологических.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
В. Н. и GMvD являетесь членом научного совета SurgOptix Инк До процедуры, Протокол исследования одобрен местными исследуемых наблюдательного совета (IRB) и информированного согласия пациента приобретения.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы в долгу перед г-жа Ина Wesselman для подготовки и планирования ИЛИ персонала.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Индоцианин зеленый (ICG)Pulsion Medical Systems AG, Мюнхен, ГерманияD-81829Используется раствор ICG в дистиллированной воде, а не в NaCl 0,9%.
Патент на синий / голубойéGuerbet12322784
Стерильная вода для инъекций. Braun Medical
Multispectral Fluorescence Camera System Институт биологической и медицинской визуализации (IBMI), Технический университет, Мюнхен, Германия и SurgOptix Inc, СШАпрототип
B

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Patients with squamous cell versus adeno(squamous) carcinoma of the cervix, what factors determine the prognosis. Int J Gynecol Cancer. 2 (2), 83-91 (1992).">Tinga, D. J., Bouma, J., Aalders, J. G. Patients with squamous cell versus adeno(squamous) carcinoma of the cervix, what factors determine the prognosis. Int J Gynecol Cancer. 2 (2), 83-91 (1992).
  2. Lymphatic metastases from pelvic tumors: anatomic classification, characterization, and staging. Radiology. 254 (1), 31-46 (2010).">McMahon, C. J., Rofsky, N. M., Pedrosa, I. Lymphatic metastases from pelvic tumors: anatomic classification, characterization, and staging. Radiology. 254 (1), 31-46 (2010).
  3. Sentinel lymph node biopsy in the management of vulvar carcinoma, cervical cancer, and endometrial cancer. Oncologist. 14 (7), 695-705 (2009).">Zivanovic, O., Khoury-Collado, F., Abu-Rustum, N. R., Gemignani, M. L. Sentinel lymph node biopsy in the management of vulvar carcinoma, cervical cancer, and endometrial cancer. Oncologist. 14 (7), 695-705 (2009).
  4. Lymph edema of the lower extremities after lymphadenectomy and radiotherapy for cervical cancer. Strahlenther Onkol. 184 (4), 206-211 (2008).">Fuller, J., Guderian, D., Kohler, C., Schneider, A., Wendt, T. G. Lymph edema of the lower extremities after lymphadenectomy and radiotherapy for cervical cancer. Strahlenther Onkol. 184 (4), 206-211 (2008).
  5. Lymphatic mapping and sentinel node biopsy in gynecological cancers: a critical review of the literature. World J Surg Oncol. 6, 53-53 (2008).">Ayhan, A., Celik, H., Dursun, P. Lymphatic mapping and sentinel node biopsy in gynecological cancers: a critical review of the literature. World J Surg Oncol. 6, 53-53 (2008).
  6. History of sentinel node and validation of the technique. Breast Cancer Res. 3 (2), 109-112 (2001).">Tanis, P. J., Nieweg, O. E., Valdes Olmos, R. A., Rutgers, E. J., Kroon, B. B. History of sentinel node and validation of the technique. Breast Cancer Res. 3 (2), 109-112 (2001).
  7. Sentinel lymph node sampling in gynaecological cancers: techniques and clinical applications. Eur J Surg Oncol. 35 (7), 675-685 (2009).">Ghobashy, A. E. E. l, Saidi, S. A. Sentinel lymph node sampling in gynaecological cancers: techniques and clinical applications. Eur J Surg Oncol. 35 (7), 675-685 (2009).
  8. Toxicity of organic fluorophores used in molecular imaging: literature review. Mol Imaging. 8 (6), 341-354 (2009).">Alford, R., Simpson, H. M., Duberman, J., Hill, G. C., Ogawa, M., Regino, C. Toxicity of organic fluorophores used in molecular imaging: literature review. Mol Imaging. 8 (6), 341-354 (2009).
  9. Real-time intraoperative fluorescence imaging system using light-absorption correction. J Biomed Opt. 14 (6), 064012-064012 (2009).">Themelis, G., Yoo, J. S., Soh, K. S., Schulz, R., Ntziachristos, V. Real-time intraoperative fluorescence imaging system using light-absorption correction. J Biomed Opt. 14 (6), 064012-064012 (2009).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Multispectral Fluorescence ImagingSentinel Lymph NodeIntraoperative DetectionIndocyanine GreenFluorescence Imaging CameraReal time Fluorescence TracingLymph Node ExcisionGynecologic OncologyFluorescent Agent InjectionNear infrared Fluorescence

Related Articles