التصوير الضوئي المجال تواتر

يتم إجراء التصوير المقطعي التوافقي البصري (OCT) أو التصوير المقطعي البصري ذو التشتت الترددي (OFDI) داخل القصبات باستخدام قساطر مرنة رقيقة، والتي تتوافق مع منافذ الوصول القياسية للمناظير الشعبية. يتم دفع المنظار الشعبي داخل الشجرة الرغامية الشعبية وصولاً إلى المجرى الهوائي المطلوب. ثم يتم إدخال قسطرة OFDI في المجرى الهوائي عبر قناة العمل الخاصة بالمنظار الشعبي لجمع الصور.

يتم تدوير النواة البصرية الداخلية لقسطرة OFDI وسحبها للخلف في آن واحد داخل الغمد الشفاف الخارجي لتوليد بيانات OFDI ثلاثية الأبعاد. وقد طور مختبر Sudor في مستشفى ماساتشوستس العام قسطرة OFDI تعتمد على إبرة، وهي متوافقة مع الإبر القياسية المستخدمة في التنظير القصبي عبر القصبات لأخذ عينات من الكتل الطرفية. يتم دفع المنظار القصبي داخل المجرى التنفسي وصولاً إلى الكتلة المستهدفة.

بعد سحب قسطرة OFDI بأمان داخل الإبرة عبر القصبات، يتم إدخال الإبرة في الكتلة. بعد ذلك، تُسحب الإبرة مع ترك قسطرة OFDI في مكانها. وكما هو الحال في OFDI داخل القصبات، يتم تدوير اللب البصري الداخلي لقسطرة OFDI عبر القصبات وسحبه في آن واحد داخل الغمد الشفاف الخارجي لإنشاء OFDI ثلاثي الأبعاد.

تتكون النظراء الهيستوباثولوجية للبيانات التي يتم الحصول عليها في الجسم الحي من مجرد قطع خزعة صغيرة، والتي يصعب ربطها بمجموعات بيانات OFDI الكبيرة. ونتيجة لذلك، لا يمكن تطوير سمات تصويرية محددة لأمراض الرئة بسهولة في سياق الجسم الحي. الهدف العام من هذا البروتوكول هو الحصول على ارتباطات دقيقة ومتطابقة بنسبة واحد إلى واحد بين OFDI وعلم الأنسجة باستخدام أنسجة خارج الجسم الحي، وهو أمر حيوي لتقييم السمات التي تظهر في OFDI بدقة مقابل علم الأنسجة باعتباره المعيار الذهبي.

بمجرد تطوير معايير تصوير محددة والتحقق من صحتها خارج الجسم (ex vivo) باستخدام أنسجة متطابقة بنسبة واحد إلى واحد، يمكن بعد ذلك تطبيق هذه المعايير على دراسات التصوير داخل الجسم (in vivo). وتكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية في أنها تتيح إجراء ارتباط مباشر بين التصوير وعلم الأنسجة، مما يعزز تفسير سمات الصورة. ولتجهيز نظام التصوير بنطاق التردد البصري أو نظام OFDI للتجربة، قم أولاً بتشغيل نظام التصوير، ثم اضبط وسجل معلمات التصوير المناسبة.

قم بتوصيل القسطرة بالوصلة الدوارة وجهاز السحب. يبلغ قطر هذه القسطرة المصممة خصيصاً 0.8 millimeters. قم بتدوير القسطرة والتحقق من جودة الصورة، باستخدام طرف إصبع يرتدي قفازاً للتأكد من أن الصورة واضحة وأن نسبة الإشارة إلى الضجيج كافية.

لبدء إجراء تحضير الأنسجة، ضع وسادة امتصاص مخصصة للاستخدام مرة واحدة على سطح المختبر، ثم ضع عينة الرئة فوق الوسادة. ونظراً لصعوبات الجدولة في الحصول على أنسجة من المرضى، سيتم استخدام أنسجة خنزير في هذا العرض المرئي.

حدد المجرى الهوائي القصبي الذي يدخل عينة الاستئصال عند السرة. باستخدام فوهة حقنة، قم بإزالة أي مخاط مرئي من داخل المجرى الهوائي. قم بجس السطح الخارجي للعينة لتحديد المجرى الهوائي أو الآفة المعنية.

افتح الممر الهوائي على طول المسبار حتى يصبح الآفة المستهدفة مرئية أو يمكن جسها تحت مخاطية الممر الهوائي باستخدام مسحة قطنية. قم بإزالة أي دم أو مخاط بعناية من مخاطية الممر الهوائي التي تغطي الآفة. ضع قسطرة OFDI فوق مخاطية الممر الهوائي والتقط صورة.

يتم ذلك للتأكد من أن الآفة تقع تحت مخاطية المجرى الهوائي، ولتحديد منطقة اهتمام تصويرية عالية الجودة للمضاهاة النسيجية. بعد تحديد منطقة الاهتمام في المجرى الهوائي، اختر نقطتين على النسيج على طول خط التصوير المطلوب. في هذا المثال، سيتم وضع النقاط بشكل موازٍ للجانب الطولي للمجرى الهوائي.

قد يكون جعل علامات الحبر مرئية في كل من التصوير المقطعي البصري ذو المجال الكامل (OFDI) وعلم الأنسجة أمراً صعباً، ولهذا السبب نستخدم كل من علامات الإبرة والحبر لرؤية العلامات في كلتا التقنيتين. بمجرد اختيار النقطتين، اغمس إبرة ذات تجويف مفتوح ورأس دقيق في صبغة تعليم الأنسجة، ثم امسح بعناية الحبر الزائد من الجزء الخارجي للإبرة باستخدام قطعة شاش، بحيث يتبقى حبر تعليم الأنسجة داخل تجويف الإبرة فقط، ثم اثقب النسيج بشكل عمودي على مخاطية المجرى التنفسي عند النقطة المختارة على طول خط التصوير. وبنفس الطريقة، حدد النقطة الثانية على مخاطية المجرى التنفسي، مع التأكد من أن النقطة الثانية لا تبعد أكثر من 1.5 centimeters عن النقطة الأولى.

إذا سال الحبر فوق السطح المخاطي بعيداً عن موقع الوخز، استخدم مسحة قطنية لإزالة الحبر الزائد بعناية. وبناءً على النتائج المرجوة، يمكن أيضاً وضع النقطتين بشكل موازٍ للجانب المحيطي للمجرى الهوائي، كما هو موضح هنا. ولتصوير الأنسجة، ضع قسطرة OFDI فوق كل علامة حبر وقم بالتصوير للتأكد من أن العلامات مرئية عبر تقنية OFDI.

يجب أن تظهر العلامات على شكل انقطاعات بؤرية داخل بنية النسيج، مع وجود جسيمات شديدة التشتت فوقها وتوهين سريع للإشارة تحتها، وهو ما يتوافق مع جسيمات الحبر داخل موقع الثقب. في صورة OFDI هذه للمجرى التنفسي للخنزير، يُشار إلى كلتا علامتي الحبر بنجمة. ضع القسطرة بشكل موازٍ لعلامتي الحبر على سطح المخاطية في المجرى التنفسي، بحيث تغطي بصريات القسطرة النسيج الذي يتجاوز علامة الحبر الأولى.

ابدأ في جمع عرض السحب الخاص بـ OFDI، وراجع صور سحب OFDI للتأكد من ظهور علامتي الحبر في التصوير وللتحقق من عدم وجود آثار حركية قبل جمع الأنسجة. ضع نقطة حبر خضراء على النسيج المخاطي للمجرى التنفسي على بُعد 0.3 centimeters من علامة الحبر التي ظهرت أولاً في سحب التصوير. الهدف من ذلك هو تحديد اتجاه بداية مسح التصوير.

قم الآن بإزالة النسيج الذي يحيط بعلامتي الحبر الأسود وعلامة الحبر الأخضر. قم بتقليم النسيج ليتناسب مع كاسيت معالجة الأنسجة القياسي. ضع النسيج في كاسيت معالجة الأنسجة وثبته في 10%formalin لمدة 48 ساعة على الأقل.

بعد ذلك، يتم معالجة النسيج كما هو موضح في نص البروتوكول. وتوضح هذه الصور التي تم الحصول عليها من المسالك الهوائية للخنازير تحت التهوية الميكانيكية نتيجة ممثلة لتقنية OFDI. يمثل اللوح A مقطعاً عرضياً بتقنية OFDI للمجاري التنفسية القريبة، بينما يمثل اللوح B مقطعاً عرضياً بتقنية OFDI للمجاري التنفسية البعيدة.

يمثل اللوح E مقطعاً طولياً بتقنية OFDI للمجرى الهوائي من الجزء القريب على اليسار إلى الجزء القاصي على اليمين، واللوح C هو تكبير للمنطقة المظللة باللون الأحمر في اللوح E. واللوح D هو صورة مكبرة للمنطقة المظللة باللون الأخضر في اللوح E. يبلغ قطر القسطرة 0.8 millimeters وتمثل علامات القياس زيادات بمقدار 0.5 millimeter. وعلى الرغم من إمكانية تمييز الطبقات المختلفة لجدار المجرى الهوائي والارتباطات السنخية في صور OFDI، إلا أنه من الصعب تفسير الارتباط التشريحي لإشارات OFDI بدقة دون تسجيل نسيجي مباشر. يشير E إلى الظهارة، و lp إلى الصفيحة المخصوصة، و SM إلى الطبقة تحت المخاطية، و C إلى الغضروف، و a إلى الارتباطات السنخية.

باستخدام البروتوكول الموضح هنا، يتم تحقيق ارتباط دقيق بين التصوير المقطعي البصري ذو الدقة العالية (OFDI) وعلم الأنسجة. تُظهر صورة الـ OFDI هذه للمجاري التنفسية لدى الخنازير ارتباطاً دقيقاً مع التحليل النسيجي لقطاعات الأنسجة المصبوغة بـ H and E orme. تشير النجمات إلى علامات الحبر الأسود المرئية على الظهارة التنفسية.

يمكن تصور طبقات الممرات الهوائية من خلال صبغات H and e و tri RME. تظهر هنا رؤية بتكبير أعلى لصورة OFDI مع النسيج المرضي المقابل المصبوغ بـ h and e و tri rme، حيث تشير E إلى الظهارة التنفسية، و el إلى الأنسجة الكولاجينية والمرنة الكثيفة، و SM إلى العضلات الملساء، و C إلى الحلقات الغضروفية، و G إلى نسيج الغدة اللعابية، و D إلى القناة اللعابية التي تدخل الظهارة. تظهر العضلات الملساء على شكل حزم متقطعة ومتداخلة، وبالتالي لا يمكن تحديدها في OFDI.

وبالمثل، تم إثبات وجود ارتباط دقيق بين تقنية OFDI وعلم الأنسجة في المجاري التنفسية البشرية باستخدام وضع علامات على الأنسجة. في صورة OFDI هذه للمجاري التنفسية البشرية القريبة، تظهر علامتا الحبر ويُشار إليهما بنجمة. وهناك ارتباط دقيق مع علم الأنسجة لمقاطع نسيجية مصبوغة بـ h و e و tri chrome في صبغة H و e.

تظهر علامات الحبر الأسود على الظهارة التنفسية المحددة بنجمة في مناظر التكبير العالي لصورة الـ OFDI والأنسجة المقابلة لها. وتظهر الصور المدرجة مصبوغة بـ h and e و tri CHRO. ويشير E إلى الظهارة التنفسية، و lp إلى الصفيحة المخصوصة، و G إلى نسيج الغدة اللعابية، و C إلى الحلقات الغضروفية، و pc إلى السمحاق في المجرى الهوائي البشري.

يظهر التطبق النموذجي بوضوح. وتتوزع ضمن النسيج الضام الرخو حزم من العضلات الملساء المصبوغة باللون الأحمر كما هو موضح في اللوحتين C و F، والتي لا تشكل حزاماً مستمراً وبالتالي لا تظهر كطبقة متميزة في تصوير OFDI. وتظهر هاتان الصورتان نتائج تصوير OFDI للمجاري التنفسية البعيدة البشرية ونسيج h و d المرتبط بها بدقة.

تظهر علامات الحبر الأسود المرئية على الظهارة التنفسية مشاراً إليها بنجمة، وتظهر الارتباطات السنخية المشار إليها بـ a على شكل جدران سنخية شبكية ذات إشارة مكثفة مع مساحات سنخية خالية من الإشارة. كما تظهر المساحات الوعائية داخل الصفيحة المخصوصة كبنى خالية من الإشارة مع تظليل خفيف تحتها مشار إليه بأسهم. يرمز E إلى الظهارة ويرمز LP إلى الصفيحة المخصوصة.

تسمح معدلات الاستحواذ السريعة المتأصلة في تقنية OFDI بتصوير مساحات واسعة. ويمكن عرض البيانات في كل من الجوانب العرضية والطولية لتوفير معلومات بنيوية إضافية حول النسيج. وبمجرد تطوير سمات التصوير باستخدام هذه التقنية، يمكن استخدام هذه السمات لتفسير مناطق التصوير التي لا يتوفر لها تحليل نسيجي مطابق.

توفر هذه التقنية طريقة لتفسير سمات التصوير باستخدام علم الأنسجة المسجل مباشرة. وعلى الرغم من أنه تم استعراض هذه التقنية باستخدام OFDI وأنسجة الرئة، إلا أنه يمكن تطبيقها على العديد من تقنيات التصوير وأنواع الأنسجة. وبمجرد تحديد سمات التصوير للأنسجة الطبيعية والمصابة باستخدام هذه التقنية، يمكن بعد ذلك تطبيق سمات التصوير هذه على تفسير الصور في الجسم الحي، حيث قد لا يتوفر علم الأنسجة المرتبط مباشرة.