将反射式共聚焦显微镜与光学相干断层扫描相结合，通过图像采集进行皮肤癌的无创诊断

摘要

在这里，我们描述了使用反射共聚焦显微镜（RCM）和RCM和光学相干断层扫描（OCT）组合的新型无创成像设备获取高质量图像的协议。我们还让临床医生熟悉他们的临床应用，以便他们可以将这些技术整合到常规的临床工作流程中，以改善患者护理。

摘要

皮肤癌是全球最常见的癌症之一。诊断依赖于肉眼检查和皮肤镜检查，然后进行活检以确认组织病理学。虽然皮肤镜检查的敏感性很高，但较低的特异性导致 70%-80% 的活检在组织病理学上被诊断为良性病变（皮肤镜检查呈假阳性）。

反射共聚焦显微镜（RCM）和光学相干断层扫描（OCT）成像可以无创地指导皮肤癌的诊断。RCM 可视化 面层 中的细胞形态。与皮肤镜检查相比，它使黑色素瘤和色素性角质形成细胞性皮肤癌的诊断特异性提高了一倍，使良性病变的活检数量减少了一半。RCM在美国获得了计费代码，现在正在整合到诊所中。

然而，成像深度浅 （~200 μm）、非色素性皮肤病变对比度差以及面 层 成像等局限性导致检测非色素基底细胞癌 （BCC） 的特异性相对较低，即与基底细胞层相邻的浅表基底细胞癌和更深的浸润性基底细胞癌。相比之下，OCT缺乏细胞分辨率，但在垂直平面上对组织进行成像，深度为~1毫米，这允许检测基底细胞癌的浅表和深层亚型。因此，这两种技术本质上是互补的。

"多模态"组合RCM-OCT设备同时以 面部 和垂直模式对皮肤病变进行成像。它有助于基底细胞癌的诊断和管理（浅表基底细胞癌的非手术治疗与深层病变的手术治疗）。与单独使用 RCM 相比，检测小的、无色素的基底细胞癌的特异性显著提高。RCM和RCM-OCT设备正在为皮肤癌的诊断和管理带来重大的范式转变;然而，它们的使用目前仅限于学术三级护理中心和一些私人诊所。本文使临床医生熟悉这些设备及其应用，解决常规临床工作流程中的转化障碍。

引言

传统上，皮肤癌的诊断依赖于对病变的目视检查，然后使用称为皮肤镜的放大镜仔细观察可疑病变。皮肤镜提供地下信息，与用于诊断皮肤癌的目视检查相比，该信息提高了灵敏度和特异性^1，2。然而，皮肤镜检查缺乏细胞细节，通常需要活检以确认组织病理学。皮肤镜^{检查 3} 的特异性低且可变（67%-97%），导致假阳性和活检，结果显示病理学上的良性病变。活检不仅是一种导致出血和疼痛的侵入性手术⁴ ，而且由于疤痕而在美容敏感区域（例如面部）也是非常不希望的。

为了通过克服现有的局限性来改善患者护理，正在探索许多非侵入性体内成像设备⁵，⁶，⁷，⁸，⁹，¹⁰，^11，12，13，14，¹⁵，^16，

方案

下面描述的所有协议都遵循机构人类研究伦理委员会的指导方针。

1. RCM设备及成像协议

注意:有两种市售的 体内 RCM设备:宽探针RCM（WP-RCM）和手持式RCM（HH-RCM）。WP-RCM集成了数字皮肤镜。这两种设备可单独使用或作为组合单元提供。以下是使用最新一代（第 4 代）WP-RCM 和 HH-RCM 设备的图像采集协议及其临床适应症。

1. 病变选择和临床适应证
   1. 寻找以下类型的病变:皮肤镜下模棱两可的粉红色（基底细胞癌，鳞状细胞癌[SCC]，光化性角化病[AK]，其他良性病变）或色素性病变（痣和黑色素瘤，色素性角质形成细胞病变）;最近在临床或皮肤镜检查中发生变化的痣;炎症病变以确定炎症模式。
   2. 对恶性雀斑病 （LM） 边缘进行定位以确定病变范围，并绘制和选择具有亚临床扩展的疾病（例如乳外佩吉特病 （EMPD） 和 LM）的活检部位。
   3. 对局部药物（咪喹莫特）、放疗、光动力治疗和激光消融等非手术治疗进行无创监测。
2. 对于设备选择，对于位于相对平坦的皮肤表面（躯干和四肢）上的病变，使用 HH-RCM 设备处理曲面（鼻子、耳垂、眼睑和生殖器）上的病变。
   注意:成像设备的选择主要取决于病变的位置。
3. 对于成像，将患者放在完全倾斜....

结果

反射式共聚焦显微镜 （RCM）
RCM上的图像解释:
RCM图像的解释方式模仿组织病理学载玻片的评估。首先评估马赛克以获得整体建筑细节并确定关注区域，类似于在扫描放大率（2x）上评估组织学部分。然后放大马赛克以评估细胞细节，类似于在高放大倍率（20x）下评估幻灯片。 图 8 显示了图像分析的这种模式。

图像质量:
在皮肤相关深度获得的没有任何明显伪影的高质量图像对于正确诊断至关重要。 图4A显示了一张这样的图像。无法解释图像的主要原因与伪影或获取图像的经验不足有关。 图3 和 图4B 显示了带有气泡、表面碎屑和运动伪影等伪影的图像，这些伪影阻碍了诊断评估。除了掌握图像采集的技术方面外，RCM操作员还应熟悉各种皮肤层的形态，以便在.......

讨论

在本文中，我们描述了使用 体内 RCM和RCM-OCT设备进行图像采集的协议。目前，有两种商用RCM设备:宽探头或臂装RCM（WP-RCM）设备和手持式RCM（HH-RCM）设备。了解何时在临床环境中使用这些设备至关重要。癌症类型和位置是决定设备选择的主要因素。

WP-RCM设备非常适合平坦和轻微起伏的身体表面的病变，例如躯干和四肢，因为它需要与皮肤接触。由于探头很宽，因此不能连接到身体的狭窄区域或角落。然而，HH-RCM是一种更灵活的设备，并且具有更窄的探头。因此，该设备经常用于对身体弯曲和相对起伏的区域（包括鼻子、眼睑、耳垂和生殖器）上的病变进行成像，其中 WP-RCM 无法连接。

这两种设备都可以采集单帧、蜂窝分辨率的图像、堆栈和视频，并可用于对所有皮肤癌进行成像。然而，WP-RCM设备可以通过采集马赛克来可视化测量高达~8 mm x 8 mm的整个病变。马赛克提供了病变结构细节的概述（例如对称性和边界）。WP-RCM设备还配备了数字皮肤镜相机，用于获取病变的皮肤镜图像，在整个成像过程中指导RCM图像采.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Crystal Plus 500FG 矿物油	STE Oil Company， Inc.		一种食品级高粘度矿物油，用于我们的各种设备进行< em> 成像。
RCM-OCT	物理科学公司	-	一个 "多模态"组合 RCM-OCT 设备同时对水平和垂直模式的皮肤病变进行成像。
Vivascope 1500	机芯内径	-	一种宽探针 RCM （WP-RCM） 装置，可连接到皮肤上 体内 装置。
Vivascope 3000	机芯内径	-	一种手持式 RCM （HH-RCM） 设备，可在皮肤上移动以捕获 in vivo 图像。