Name: In Vivo, perkutane, Nadel Based, Optical Coherence Tomography von Nierentumoren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 31 s
Description: Erfahren Sie die perkutane nadelbasierte optische Kohärenztomografie zur Echtzeitbildgebung und Tumordifferenzierung bei Nierenmassen. Diese Methode ermöglicht präzise diagnostische Einblicke in vivo.

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Diese Arbeit wird von der Cure for Cancer Foundation, der Dutch Technology Foundation (STW) und der Netherlands Organisation for Health Research and Development (ZonMw) finanziert.

Das vorgestellte Verfahren nach einem von der Institutional Review Board des Academic Medical Center Amsterdam, Registriernummer NL41985.018 genehmigten Forschungsprotokoll statt. Eine schriftliche Einverständniserklärung ist von allen Beteiligten erforderlich. 1. System <ol><li> Für dieses Experiment wurde mit einem Fourier-Domain-OCT-System, die bei einer 1,280-1,350 nm Wellenlängenband 13. Fourier-Bereich Niederkohärenz-Interferometrie ermöglicht eine kontinuierliche Abtastung, die im Vergleich zu der ersten Generation der Zeitdomäne OCT-Systeme die Datenerfassungsgeschwindigkeit erhöht. Hinweis: Das OCT-System mit einem faseroptischen Sonde schraubenförmig bei ~ 90 ° angeschlossen, Scannen. Sie hat einen Außendurchmesser von 2.7F (0,9 mm) und eine einführbare Länge von 135 cm. Die Sonde verbindet sich mit dem Oktober-Konsole über einen Antriebsmotor und Lichtsteuerung (Montage Dock) mit einem Pullback Bereich von 54 mm. Die erworbenen Oktober Datensätze bestehen aus 541 Schnittbilder (B-Bilder) with eine axiale Auflösung von 15 um (1, 2). </li><li> Um genaue und reproduzierbare Dämpfungsmessungen zu gewährleisten, kalibriert durch Messen μ OCT zur steigenden Konzentrationen bezogen auf Gewichtsprozent einer Fettemulsion, (zum Beispiel Intralipid), wie zuvor von Kodach et al. 14, 15 beschrieben. Kurz gesagt: <ol><li> Verdünnen Sie eine Standard-Charge von 20% Fettemulsion mit VE-H 2 O, um Konzentrationen von 0,125, 0,250, 0,5, 1,0, 2,0, 4,0, 10, 15 und 20 (Lager) Prozent. <ol><li> Setzen Sie den OCT-Sonde in 200 ml Fettemulsion Gemischs und erwerben ein OCT-Messung. </li><li> Querverweis extrahiert μ Oktober Werte mit bekannten Werten in der Literatur. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. Time Out und Patientenlagerung <ol><li> Vor dem Start des Verfahrens, führen Sie eine &quot;Auszeit&quot; Check-Name, Geburtsdatum, Verfahren, procedural Seite Antikoagulans Verwendung und Allergien. </li><li> In Abhängigkeit von der Tumorlokalisation, legen Sie die Patienten entweder in Bauch- oder Seitenlage. Geben Sie dem Patienten mit angemessener Unterstützung und überprüfen, ob er / sie geht davon aus bequem in dieser Position über einen 20-40 min Periode sein. </li><li> Mit Ultraschall (US) 16, den Tumor zu lokalisieren und markieren Sie die Nadeleinstichpunkt auf der Haut mit dauerhafter Tinte. HINWEIS: Bei der Verwendung von Computertomographie (CT), mit einem flexiblen Nadelführung Schablone, um die bevorzugte Position der Zugangsnadel zu lokalisieren. </li></ol> 3. Desinfektion und sterilen Abdeckung <ol><li> Setzen Sie auf einen chirurgischen Kappe und Mundschutz. </li><li> Reinigen Sie die Haut um die Einstichstelle mit einem Chlorhexidin / Alkohol-Lösung, kümmert sich nicht um die zuvor platzierten Nadeleinstich Markierung zu entfernen (Schritt 2.3). Desinfektions einen weiten Bereich wird die Notwendigkeit für eine zusätzliche Reinigung bei unerwarteten Zugangsnadel Neupositionierung zu verhindern. </li><li> Mit reGard der sterilen Inhalt, öffnen Sie die perkutane Punktion Set enthält: eine 10-ml-Spritze, eine stumpfe Punktionsnadel, eine 21 G Injektionsnadel, ein Skalpell, eine 15 G koaxiale Führungsnadel, eine 18 G Trokarnadel und eine 16 G Kernbiopsiepistole. </li><li> Hände gründlich waschen, Anwendung Händedesinfektion danach. Setzen Sie auf einen OP-Kittel und sterile Handschuhe. </li><li> Bedecken Sie den Patienten in sterilen Tüchern. </li><li> Tragen Sie eine sterile Abdeckung um die Ultraschallsonde und befestigen Sie die Nadelführung an Ort und Stelle. </li></ol> 4. Oktober Vorbereitung <ol><li> Starten Sie das OAT-Konsole und geben Sie die Patientendaten in den Bereichen Patienten-ID bezeichnet, Nachname, Vorname und DOB (Geburtsdatum) mit Hilfe der Konsolenschnittstelle. </li><li> Hinsichtlich des sterilen Inhalts, entpacken Sie die Oktober-Paket enthält ein OCT-Sonde, eine sterile Dock Befestigungsabdeckung und eine 5 ml Luer-Lock-Spritze. </li><li> Übernehmen Sie die sterile Abdeckung am Oktober Konsolenmontage Dock. Führung des nicht-sterilen Montage Dock erfordert dieHilfe eines Assistenten. </li><li> Füllen Sie den 5-ml-Spritze mit 0,9% NaCl und befestigen Sie es am Spülanschluss. Spülen Sie die Sonde Oktober bis Wasser im distalen Teil der Sondenhülle erscheint. </li><li> Laden Sie die Oktober-Sonde in die Montage Dock. Nach dem Laden der Sonde drehen und emittieren rotes Licht bestätigt reibungslose Funktionieren. Lassen Sie die Sonde in der Schutzhülle beim Spülen und Laden, um das Risiko von Schäden zu minimieren. </li><li> Entfernen Sie die Oktober-Sonde aus dem Cover. Legen Sie die Sonde auf eine harte Oberfläche und mit einem Skalpell, um die Spitze zu verkürzen. Fixieren den distalen Teil der Sonde während des Schneidens, um Druck auf die optische Faser und das Prisma zu minimieren. Schneiden 5 mm distal von Prisma, mit dem ausgesendeten (rot) Licht zur Orientierung. </li></ol> 5. Puncture <ol><li> Betäuben die Haut und tiefen Schichten mit 2% Lidocain (20 mg / ml). Warten Sie einige Minuten unter Berücksichtigung der Lidocain wirksam werden. Bitten Sie den Patienten, wenn es irgendeinen Schmerz. </li><li> Mit der Nadelführung, legen Sie die15 G koaxiale Führungsnadel Überprüfung der Position durch Bildgebung. Wenn Platzierung zufriedenstellend ist, entfernen Sie den Verschluss (scharfe Nadelkern). </li><li> Legen Sie die 18 G Trokarnadel durch die Punktionsnadel, Durchstechen der Tumor. Auch überprüft die Position der Nadel mit Bildgebung. Wenn die Platzierung ist zufriedenstellend entfernen Sie die Verschluss. </li><li> Führen Sie die Sonde bis Oktober die Trokarnadel, bis das Gefühl Widerstand. </li><li> Während die Festsetzung der OCT-Sonde einfahren Trokarnadel, Freilegung der OCT-Sonde, um das Tumorgewebe. Halten Sie die Spitze des Trokarnadel innerhalb des Tumors minimiert Abknicken des OCT-Sonde während Atemzyklen. Dies senkt das Risiko einer Schädigung Sonde. </li><li> Oktober Scan: <ol><li> Führen Sie einen OCT-Scan, mit der Konsole bei 541 B-Scans pro Datensatz gesetzt. Das hier verwendete OCT-System wird eine automatische Rückzieh über eine Länge von 5,4 cm benötigt keine speziellen Parametereinstellungen durchzuführen. </li><li> Überprüfen Sie die Scan-Qualität, Artefakte und das Aussehen der festen Gewebes (1A). Artefakte erscheinen am häufigsten als kreisförmige Bänder, sich von der normalen Oktober Muster (Abbildung 1B). </li><li> Bringen Sie die Sonde, wenn Artefakte besteht, nachdem erneut zu scannen. </li></ol></li><li> Wiederholen Sie die Schritte 5.6 bis mindestens 3. Oktober Datensätze übernommen. </li><li> Entfernen Sie die Sonde und Oktober Trokarnadel, so dass die Punktionsnadel in-place. </li><li> Der Arm des Kernbiopsiepistole und legen Sie sie durch die Führungsnadel, die Überprüfung der Lage auf Bildgebung. </li><li> Wenn die Positionierung ist zufriedenstellend, Feuer der Biopsiepistole. </li><li> Zeigen Biopsiematerial in Behälter nach Pathologie Protokoll. Hier Ort Biopsien auf eine Petrischale mit einem Papiereinleger, ausreichend mit 0,9% NaCl gesättigt. </li><li> Überprüfen Sie die Stanzbiopsie Qualität und wiederholen Sie Schritt 5.9 und 5.10 bis genügend Material erhalten. </li></ol>

<ol><li>Jemal, A., Siegel, R., Xu, J., Ward, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+statistics%2C+2010%5BTitle%5D)+AND+%22CA+Cancer+J.+Clin%22%5BJournal%5D)">Cancer statistics, 2010.</a> CA Cancer J. Clin. 60, 277-300 (2010).</li>
<li>Mathew, A., Devesa, S. S., Fraumeni, J. F., Chow, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+increases+in+kidney+cancer+incidence%2C+1973-1992%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Cancer+Prev%22%5BJournal%5D)">Global increases in kidney cancer incidence, 1973-1992.</a> Eur. J. Cancer Prev. 11, 171-178 (2002).</li>
<li>Volpe, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contemporary+management+of+small+renal+masses%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Urol%22%5BJournal%5D)">Contemporary management of small renal masses.</a> Eur. Urol. 60, 501-515 (2011).</li>
<li>Ljungberg, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EAU+guidelines+on+renal+cell+carcinoma%3A+the+2010+update%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Urol%22%5BJournal%5D)">EAU guidelines on renal cell carcinoma: the 2010 update.</a> Eur. Urol. 58, 398-406 (2010).</li>
<li>Donat, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Follow-up+for+Clinically+Localized+Renal+Neoplasms%5BTitle%5D)+AND+%22AUA+Guideline%2C+J.+Urol%22%5BJournal%5D)">Follow-up for Clinically Localized Renal Neoplasms.</a> AUA Guideline, J. Urol. 190, 407-416 (2013).</li>
<li>Faber, D. J., van der Meer, F. J., Aalders, M. C. G., van Leeuwen, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+measurement+of+attenuation+coefficients+of+weakly+scattering+media+using+optical+coherence+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Quantitative measurement of attenuation coefficients of weakly scattering media using optical coherence tomography.</a> Optics Express. 12, 4353-4365 (2004).</li>
<li>Xie, T. Q., Zeidel, M. L., Pan, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+tumorigenesis+in+urinary+bladder+with+optical+coherence+tomography%3A+optical+characterization+of+morphological+changes%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Detection of tumorigenesis in urinary bladder with optical coherence tomography: optical characterization of morphological changes.</a> Optics Express. 10, 1431-1443 (2002).</li>
<li>Barwari, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+between+normal+renal+tissue+and+renal+tumours+using+functional+optical+coherence+tomography%3A+a+phase+I+in+vivo+human+study%5BTitle%5D)+AND+%22BJU.+Int%22%5BJournal%5D)">Differentiation between normal renal tissue and renal tumours using functional optical coherence tomography: a phase I in vivo human study.</a> BJU. Int. 110, E415-E420 (2012).</li>
<li>Barwari, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+diagnostics+in+renal+mass+using+optical+coherence+tomography%3A+a+preliminary+report%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Endourol%22%5BJournal%5D)">Advanced diagnostics in renal mass using optical coherence tomography: a preliminary report.</a> J. Endourol. 25, 311-315 (2011).</li>
<li>Cauberg, E. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+measurement+of+attenuation+coefficients+of+bladder+biopsies+using+optical+coherence+tomography+for+grading+urothelial+carcinoma+of+the+bladder%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Opt%22%5BJournal%5D)">Quantitative measurement of attenuation coefficients of bladder biopsies using optical coherence tomography for grading urothelial carcinoma of the bladder.</a> J. Biomed. Opt. 15, 066013(2010).</li>
<li>Bus, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volumetric+in+vivo+visualization+of+upper+urinary+tract+tumors+using+optical+coherence+tomography%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Urol%22%5BJournal%5D)">Volumetric in vivo visualization of upper urinary tract tumors using optical coherence tomography: a pilot study.</a> J. Urol. 190, 2236-2242 (2013).</li>
<li>Wessels, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+coherence+tomography+in+vulvar+intraepithelial+neoplasia%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Optical coherence tomography in vulvar intraepithelial neoplasia.</a> Journal of Biomedical Optics. 17, (2012).</li>
<li>Yun, S. H., Tearney, G. J., de Boer, J. F., Iftimia, N., Bouma, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+optical+frequency-domain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">High-speed optical frequency-domain imaging.</a> Optics Express. 11, 2953-2963 (2003).</li>
<li>Kodach, V. M., Kalkman, J., Faber, D. J., van Leeuwen, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+comparison+of+the+OCT+imaging+depth+at+1300+nm+and+1600+nm%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Quantitative comparison of the OCT imaging depth at 1300 nm and 1600 nm.</a> Biomed. Opt. Express. 1, 176-185 (2010).</li>
<li>Kinkelder, R., de Bruin, D. M., Verbraak, F. D., van Leeuwen, T. G., Faber, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+retinal+nerve+fiber+layer+thickness+measurements+by+spectral-domain+optical+coherence+tomography+systems+using+a+phantom+eye+model%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biophotonics%22%5BJournal%5D)">Comparison of retinal nerve fiber layer thickness measurements by spectral-domain optical coherence tomography systems using a phantom eye model.</a> J. Biophotonics. 6, 314-320 (2013).</li>
<li>Baxter, G. M., Sihdu, P. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBaxter%2C+GM+%22Ultrasound+of+the+Urogenital+System%22">Ultrasound of the Urogenital System</a>. , Thieme Medical Publishers Inc. New York, United States. (2006).</li>
</ol>

Die Autoren dieses Artikels haben nichts offenzulegen.

In dieser Veröffentlichung berichten wir über die Möglichkeit der perkutanen, Nadel Sitz Oktober der Niere. Dies ist ein wichtiger erster Schritt bei der Entwicklung der OCT in einer klinisch anwendbare Technik für Tumordifferenzierung als &quot;Optical Biopsy&quot; bezeichnet. Unsere ersten 25 Patienten wurden perkutane Oktober gezeigt, dass eine einfache und sichere Verfahren. Optisches Biopsie hat zwei Vorteile gegenüber herkömmlichen Stanzbiopsien. Zuerst wird die Echtzeit-Erfassung und Analyse von OCT-Daten liefern...

In den vergangenen Jahrzehnten haben einen stetigen Anstieg der Inzidenz von Nierentumoren 1,2 gezeigt. Bisher wurden Nierenmassenbehandlungsentscheidungen in erster Linie anhand der MRI und CT-Abbildungseigenschaften, Alter und Begleiterkrankungen vorliegen. Allerdings sind diese Diagnosemethoden und klinische Parameter fehlt die Raffinesse, um wirklich erfassen das maligne Potential eines Nierenmasse. Eine Stanzbiopsie oder Feinnadelpunktion mit genügend Gewebe für pathologische Auswertung (Diagnose) liefert objektive Tumordifferenzierung sowohl Sensitivität und Spezifität im Bereich von 95-100% 3. Daher Biopsie Akzeptanz bei der Bewertung von verdächtigen Nierentumoren 4,5. Allerdings Biopsien, ohne ausreichend Gewebe, um eine Diagnose oder bei normalen Nierenparenchym (non-Diagnose) treten mit einer Rate von 10-20% insgesamt, und sogar bis zu 30% in kleinen Nierentumoren (&lt;4 cm, SRM) aufzubauen, verzögert der Diagnoseprozess aufgrund der häufigen Notwendigkeit zusätzlicherBiopsie 3,5. Die optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein neuartiges bildgebendes Verfahren, das das Potenzial, die oben genannten Hürden bei Nierenmassen Differenzierung überwunden hat. Basierend auf der Rückstreuung von Licht im nahen Infrarot liefert OCT-Bilder mit einer 15 um die axiale Auflösung bei einer wirksamen Gewebepenetration von 2-3 mm (Figur 1, 2). Der Verlust der Signalintensität pro Millimeter Gewebepenetration, einer Resultierenden von gewebespezifischen Lichtstreuung wird als Dämpfungskoeffizienten ausgedrückt (μ Okt: mm -1). Wie durch Faber et al 6 beschrieben. Histologischen Eigenschaften korreliert werden kann OCT Werte bietet eine quantitative Parameter zur Gewebedifferenzierung (Abbildung 3) μ. Während der Krebsentstehung, bösartige Zellen zeigen eine erhöhte Anzahl, größer und unregelmäßig geformte Kerne mit<html> einen höheren Brechungsindex und aktiver Mitochondrien. Durch diese Überexpression von Zellbestandteilen, ist eine Änderung in μ OAT erwarten beim Vergleich malignen Tumoren zu gutartigen Tumoren oder unberührt Gewebe 7. Kürzlich haben wir die Fähigkeit der oberflächlichen Oktober, zwischen gutartigen und bösartigen Nierentumoren 8,9 unterscheiden. Bei 16 Patienten wurden intraoperative Oktober Messungen von Tumorgewebe unter Verwendung eines extern platziert Oktober Sonde erhalten. Der Steuerarm OCT Messungen unbeeinflußt Gewebe in der gleichen Patienten umfaßt. Normalgewebe zeigten eine signifikant niedrigere mittlere Schwächungskoeffizient im Vergleich zu bösartigem Gewebe, bestätigt das Potenzial von OCT für Tumor-Differenzierung. Diese quantitative Analyse wurde in ähnlicher Weise in die Besoldungsgruppe andere Arten von bösartigem Gewebe, wie Urothelkarzinom 10,11 und Vulva epitheliale Neoplasie Differenzierung 12 angewendet. ent &quot;&gt; Wir wollen Oktober in eine optische Biopsie entwickelt, Echtzeit-Bildgebung mit on-the-spot Tumordifferenzierung kombiniert. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es, eine perkutane, Nadel basierend beschreiben, Oktober Ansatz bei Patienten mit einer Diagnose feste steigernden Nierenmasse. Diese Methode Beschreibung ist unseres Wissens das erste, um die Möglichkeit von Nadel basierend Oktober von Nierentumoren zu bewerten.

<table><tbody><tr><td>15 G/7,5 cm Co-Axial Einführnadel</td><td>Angiotech, Gainesville, USA</td><td>MCXS1612SX</td><td></td></tr><tr><td>18 G/20 cm Trokarnadel</td><td>Cook medical, Bloomington, USA</td><td>DTN-18-20.0-U</td><td></td></tr><tr><td>16 G/20 cm Quick-Core Biopsy</td><td>Gun Cook Medical, Bloomington, USA</td><td>G07827</td><td></td></tr><tr><td>Ilumien Optis PCI Optimization System (OCT & FFR)</td><td>St. Jude medical, St. Paul, USA</td><td>C408650</td><td>Teil des Dragonfly Kit. St. Jude medical, St. Paul, USA. (C4088643)</td></tr><tr><td>Dragonfly Duo Imaging Katheter</td><td>LightLab Imaging, Westford, USA</td><td>C408644</td><td>Teil des Dragonfly Kit. St. Jude medical, St. Paul, USA. (C4088643)</td></tr><tr><td>Sterile Dockabdeckung</td><td>CFI Med. Solutions, Fenton, USA</td><td>200-700-00</td><td>Teil des Dragonfly Kit. St. Jude medical, St. Paul, USA. (C4088643)</td></tr><tr><td>5 ml Luer-Lock-Spritze</td><td>Merit Med. Syst., South Jordan, USA</td><td>C408647</td><td></td></tr><tr><td>10 ml Spritze</td><td>BD, Franklin Lakes, USA</td><td>300912</td><td></td></tr><tr><td>18 g Blunt Fill Needle</td><td>BD, Franklin Lakes, USA</td><td>305180</td><td></td></tr><tr><td>21 G Injektionsnadel</td><td>BD, Franklin Lakes, USA</td><td>301155</td><td></td></tr><tr><td>Steriles Skalpell</td><td>BD, Franklin Lakes, USA</td><td>372611</td><td></td></tr><tr><td>NaCl 0,9%ige Lösung</td><td>Braun, Melsungen AG, Deutschland</td><td>222434</td><td></td></tr><tr><td>Lidoca&iuml; ne HCl 2% (20 mg/ml) Lösung</td><td>Braun, Melsungen AG, Deutschland</td><td>3624480</td><td></td></tr><tr><td>Steriles Ultraschallgel, Aquasonic 100</td><td>Parker Lab. Inc., Fairfield, USA</td><td>GE424609</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Ultraschallabdeckung</td><td>Microtek Med., Alpharetta, USA</td><td>PC1289EU</td><td></td></tr><tr><td>Pathology</td><td></td><td></td><td></td>Container</tr><tr><td>AMIRA Softwarepaket</td><td>FEI Visualization Sciences Group, Hillsboro, USA</td><td>Softwareplattform für die 3D-Datenanalyse</td><td></td></tr><tr><td>FIJI Softwarepaket (Open Source)</td><td>Open Source, http://fiji.sc/Fiji</td><td></td><td>Open Source Bildverarbeitungssoftware</td></tr></tbody></table>

in vivo, perkutane, nadel based, optical coherence tomography von nierentumoren

In Vivo, Percutaneous, Needle Based, Optical Coherence Tomography of Renal Masses

Optische Kohärenztomographie (OCT) ist das optische Äquivalent zur Ultraschallbildgebung, basierend auf der Rückstreuung von Nahinfrarotlicht. OCT liefert Echtzeitbilder mit einer axialen Auflösung von 15 μm bei einer effektiven Gewebepenetration von 2-3 mm. Innerhalb der OCT-Bilder wird der Verlust der Signalintensität pro Millimeter Gewebepenetration, der Dämpfungskoeffizient, berechnet. Der Dämpfungskoeffizient ist eine gewebespezifische Eigenschaft, die einen quantitativen Parameter für die Gewebedifferenzierung darstellt. 
Bisher wurden Entscheidungen zur Behandlung von Nierenmassen hauptsächlich auf der Grundlage von MRT- und CT-Bildgebungsmerkmalen, Alter und Komorbidität getroffen. Diesen Parametern und diagnostischen Methoden fehlt jedoch die Finesse, um das bösartige Potenzial einer Nierenmasse wirklich zu erkennen. Eine erfolgreiche Kernbiopsie oder Feinnadelaspiration bietet eine objektive Tumordifferenzierung mit Sensitivität und Spezifität im Bereich von 95-100%. Es ist jedoch mit einer nicht-diagnostischen Rate von insgesamt 10-20 % und sogar bis zu 30 % bei SRM zu rechnen, was den diagnostischen Prozess aufgrund der häufigen Notwendigkeit zusätzlicher Biopsieverfahren verzögert. 
Unser Ziel ist es, OCT zu einer optischen Biopsie zu entwickeln, die Echtzeit-Bildgebung in Kombination mit einer Tumordifferenzierung vor Ort ermöglicht. Diese Veröffentlichung bietet einen detaillierten Schritt-für-Schritt-Ansatz für die perkutane, nadelbasierte OCT von Nierenmassen.

Unter den ersten 25 Tumoren (23 Patienten), wurden insgesamt 24 erfolgreiche Oktober Verfahren durchgeführt. In einem Fall führte eine Sonde eine Fehlfunktion der Unfähigkeit, einen OCT-Scan zu erwerben. Zwei Nebenwirkungen (AE) aufgetreten ist, die im Detail in der Diskussion beschrieben werden. Allgemeine Eigenschaften der Patienten sind in Tabelle 1 zu finden. Die OCT-Konsole vorinstalliert Software, die Echtzeit-OCT-Bilder für die sofortige qualitative Analyse der erfass...

Optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein hochauflösendes bildgebendes Verfahren, das die Analyse gewebespezifischer optischer Eigenschaften ermöglicht und die Mittel zur Gewebedifferenzierung bereitstellt. Wir haben eine nadelbasierte OCT entwickelt, die eine Echtzeit-Bildgebung in Kombination mit einer Tumordifferenzierung vor Ort ermöglicht. In dieser Veröffentlichung wird ein Verfahren zur perkutanen, nadelbasierten OCT von Nierenmassen beschrieben.

In Vivo, perkutane, Nadel Based, Optical Coherence Tomography von Nierentumoren

Optical coherence tomography (OCT) is the optical equivalent of ultrasound imaging, based on the backscattering of near infrared light. OCT provides real ...

Das Ziel dieses Projekts besteht darin, die Durchführbarkeit der perkutanen, nadelbasierten optischen Kohärenztomographie von Nierenraumforderungen aufzuzeigen. Das erlangte Wissen und die gesammelten Erfahrungen in der optischen Kohärenztomographie, oder OCT, werden nun in vivo in der Niere angewandt. Die Weiterentwicklung der OCT zu einer optischen Biopsie wurde durch den klinischen Bedarf an einer genauen und einfachen Methode motiviert.Zur Tumordifferenzierung. Wir zielen darauf ab, die optische Kohärenztomographie (OCT) zu einer optischen Biopsie weiterzuentwickeln, die eine Echtzeit-Bildgebung mit sofortiger Tumordifferenzierung ermöglicht. Dieses Video beginnt mit einer schematischen Darstellung des gesamten Verfahrens.Anschließend zeigen wir Ihnen das echte Video des Verfahrens, das in unseren einzelnen Radiologiezimmern stattfindet. Lokalisieren Sie mittels Ultraschall den Tumor und markieren Sie den Nadeleinstichpunkt auf der Haut. Platzieren Sie mit einer Nadelhalterung die 15-Gauge-Koaxial-Einführnadel und führen Sie die 18-Gauge-Trockarnadel ein, um die OCT-Sonde durch die Trockarnadel zu befördern.Während der OCT-Sonde fixieren Sie die Trokar-Nadel zurückzuziehen. Um die OCT-Sonde freizulegen, führen Sie eine OCT-Untersuchung durch. Entfernen Sie die OCT-Sonde und die Trokar-Nadel.Platzieren Sie die Kernbiopsiepistole durch die Einführnadel. Wenn die Positionierung zufriedenstellend ist, lösen Sie die Biopsiepistole aus. In dieser Demonstration verwenden wir das kommerziell erhältliche ilumien optis OCT-System, das mit einer intravasalen Bildgebungs-Sonde vom Typ Dragonfly Duo verbunden ist.Das Doppeldrahtsystem des Dragonfly ist eine rotierende Sonde, die im 90-Grad-Winkel scannt. Es hat einen Außendurchmesser von 2,7 French (0,9 Millimeter) und eine einführbare Länge von 135 Zentimetern. Vor Beginn des Eingriffs wird eine Timeout-Prozedur durchgeführt.Abhängig von der Lage des Tumors wird der Patient in Bauchlage oder Seitenlage positioniert. Stellen Sie sicher, dass der Patient ausreichend unterstützt wird, und überprüfen Sie, ob er oder sie in dieser Position bequem liegen kann. Lokalisieren Sie über einen Zeitraum von 20 bis 40 Minuten mithilfe von Ultraschall den Tumor und markieren Sie den Nadeleinstichpunkt auf der Haut mit permanentem Farbstift. Reinigen Sie die Haut um die Punktionsstelle mit einer alkoholischen Chlorhexidinlösung.Dabei vorsichtig vorgehen, um die zuvor angebrachte Nadel-Einstichmarkierung bezüglich des sterilen Bereichs nicht zu entfernen. Das perkutane Punktionsset öffnen, Hände gründlich waschen, danach Händedesinfektionsmittel anwenden, chirurgisches Hemd und sterile Handschuhe anlegen. Den Patienten mit sterilen Tüchern abdecken.Bringen Sie eine sterile Abdeckung um den Ultraschallkopf an und befestigen Sie die Nadelhalterung am Schallkopf. Schalten Sie die Konsole ein und geben Sie die Patientendaten ein. Bringen Sie die sterile Abdeckung an der Montagedockung der OCT-Konsole an.Füllen Sie die Fünf-Milliliter-Spritze mit 0,9 %iger Natriumchloridlösung und verbinden Sie sie mit dem Spülanschluss der OCT-Sonde. Spülen Sie die OCT-Sonde, bis Wasser im distalen Bereich der Sondenhülle erscheint. Laden Sie die OCT-Sonde in die Montagehalterung, wobei die Sonde in ihrer Schutzhülle verbleibt.Während des Spülens der Montage das Risiko einer Sondebeschädigung minimieren. Die Sonde auf eine harte Oberfläche legen und mit dem Skalpell die Spitze verkürzen. Fünf Millimeter distal zum Prisma abschneiden, wobei das emittierte Licht zur Orientierung genutzt wird.Fixieren Sie den distalen Teil der Sonde während des Schneidens. Um den Druck auf die Faser und das Prisma zu minimieren, betäuben Sie die Haut und die tieferen Schichten mit Lidocain 2 %. Warten Sie mehrere Minuten, damit das Lidocain wirken kann. Weisen Sie den Patienten an, Sie im Falle von Schmerzen zu informieren.Unter Verwendung einer Nadelhalterung die 15-Gauge-Koaxial-Einführnadel platzieren und die Position mittels Bildgebung überprüfen. Falls die Platzierung zufriedenstellend ist, den Obturator entfernen und die 18-Gauge-Trokar-Nadel durch die Einführnadel einführen. Den Tumor durchstechen und die Position der Nadel erneut mittels Bildgebung verifizieren.Falls die Platzierung zufriedenstellend ist, entfernen Sie den Obturator. Führen Sie die OCT-Sonde durch die Kanülennadel, bis ein Widerstand spürbar ist. Während Sie die OCT-Sonde fixieren, ziehen Sie die Kanülennadel zurück, um die OCT-Sonde dem Tumorgewebe auszusetzen.Die Haltung der Trokarnadel innerhalb des Tumors minimiert das Knicken der OCT-Sonde während der Atemzyklen und verringert so das Risiko einer Schädigung der Sonde. Führen Sie eine OCT-Untersuchung mit einer Konsole durch, die auf 541 B-Scans pro Datensatz eingestellt ist. Überprüfen Sie die Aufnahme auf Qualitätsartefakte und das Vorhandensein von festem Gewebe.Wiederholen Sie die Scannung, bis mindestens drei OCT-Datensätze erfasst wurden. Entfernen Sie die OCT-Sonde und die Trokar-Nadel, wobei die Einführungs-Nadel an Ort und Stelle verbleibt. Spannen Sie die Kernbiopsiepistole und führen Sie sie durch die Einführungs-Nadel.Position anhand der Bildgebung überprüfen. Falls die Positionierung zufriedenstellend ist, das Biopsiegerät auslösen und das Biopsiematerial gemäß dem Protokoll der Pathologieabteilung in einem Behältnis aufbewahren. Die Biopsie wiederholen, bis ausreichend Material gewonnen wurde.Rohe Dateien und TIF-Dateien werden aus der OCT-Konsole exportiert. Ein 3D-Volumen wird aus den Rohdaten mit dem Amira-Softwarepaket erstellt. Dies liefert eine dreidimensionale Übersicht der gescannten Trajektorie.Ein deutlicher visueller Unterschied ist erkennbar, wenn die Aufnahme durch festes Gewebe, perineales Fettgewebe verläuft und schließlich innerhalb der Kanüle endet. Exportierte TIFF-Dateien können in Fiji geladen werden, um durch die gestapelten B-Scans hindurch in 2D betrachtet zu werden. In Kombination mit einem Spiegel und Fiji wird ein Bereich von Interesse innerhalb des interessierenden Bereichs ausgewählt.Gleichmäßig verteilte B-Scans werden innerhalb der jeweiligen B-Scans ausgewählt. Der Abschwächungskoeffizient kann entlang einer geraden Linie bestimmt werden, die sich von der Mitte der Sonde nach außen erstreckt. Fiji bietet die Möglichkeit, die Datenpunkte entlang der Abschwächungslinie aufzutragen und so einen Graphen zu erstellen.Die Steigung des dargestellten Graphen repräsentiert den Abschwächungskoeffizienten oder den Verlust an Signalintensität pro Millimeter Gewebeeindringung. Durch die Korrelation von Abschwächungsmessungen mit histopathologischen Ergebnissen können gewebespezifische Grenzwerte abgeleitet werden. Dies ermöglicht die Differenzierung von Tumoren.Ein perkutaner Ansatz ist entscheidend für die Entwicklung der OCT hin zu einer klinisch anwendbaren optischen Biopsie. In diesem Video haben wir Ihnen gezeigt, wie wir eine perkutane, ultraschallgeführte OCT von Nierenraumforderungen durchführen.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Dieses Video demonstriert eine in vivo Bildgebungstechnik zum Nachweis und zur Quantifizierung von Augenentzündungen in einem Mausmodell der postinfektiösen Uveitis. Die Technik, die als optische Kohärenztomographie (OCT) bekannt ist, erzeugt hochauflösende Schnittbilder des Auges zur Beurteilung des Krankheitsverlaufs.

Optische Kohärenztomographie zur Beurteilung von Uveitis im Mausmodell

Source: Jagodzinska, J., et. al., Optische Kohärenztomographie: Bildgebung von retinalen Ganglienzellen der Maus In Vivo. J. Vis.  (2017)  In diesem Video demonstrieren wir die Verwendung der optischen Kohärenztomographie (SD-OCT) im Spektralbereich zur Abbildung von Netzhautschichten und zur Beurteilung struktureller Veränderungen in einem genetisch veränderten Mausmodell mit Optikusneuropathie.

In-vivo-Bildgebung der Netzhaut der Maus mittels optischer Kohärenztomographie

Dieses Manuskript beschreibt ein Protokoll für die in-Vivo Bildgebung der Netzhaut Maus mit hochauflösenden spektralen Bereich optische Kohärenztomographie (SD-OCT). Es konzentriert sich auf die retinalen Ganglienzellen (RGC) in der peripapillären Region mit mehreren scannen und Quantifizierung der beschriebenen Ansätze.

Optische Kohärenztomographie: Maus retinalen Ganglienzellen Zellen In Vivo Imaging

Hier präsentieren wir Ihnen die Nützlichkeit der längs in-Vivo Bildgebung bei der Nachbereitung der morphologischen Veränderungen der laserinduzierten choroidale Neovaskularisation bei Mäusen.

In Vivo Multimodale Bildgebung und Analyse der laserinduzierten choroidale Neovaskularisation Mausmodell

Hier verwenden wir Biolumineszenz, Röntgen und Positronen-Emissions-Tomographie/berechnet Tomographie Bildgebung wie hemmende mTOR-Aktivität zu studieren Auswirkungen des Knochenmarks pfropfte Myelom Tumoren in einem Xenograft-Modell. Dies ermöglicht eine physiologisch relevante, nicht-invasive und multimodalen Analysen der Anti-Myelom-Wirkung von Therapien gezielt Knochenmark pfropfte Myelom Tumoren in Vivo.

Multimodale Biolumineszenz und Positronic-Emissions-Tomographie/Computational Tomographie Bildgebung des multiplen Myeloms Knochenmark Xenotransplantate NOG Mäuse

Optische Kohärenztomografie (OCT), eine dreidimensionale imaging-Technologie, wurde verwendet, um zu überwachen und zu charakterisieren, die Wachstum Kinetik der vielzelligen Tumor Sphäroide. Präzise volumetrische Quantifizierung der Tumor Sphäroide mit einem Voxel zählen Ansatz und markierungsfreie abgestorbenes Gewebe-Erkennung in der Sphäroide basierend auf intrinsische optische Dämpfung dagegen wurden demonstriert.

Longitudinal morphologischen und physiologischen Überwachung der dreidimensionalen Tumor Sphäroide mit optischen Kohärenztomographie

Die Kombination aus Antikörperkennzeichnung, optischer Lichtreinigung und fortschrittlicher Lichtmikroskopie ermöglicht die dreidimensionale Analyse kompletter Strukturen oder Organe. Hier wird eine einfache Methode beschrieben, um die Immunkennzeichnung dicker Nierenscheiben, die optische Reinigung mit Ethyl-Cinnamat und die konfokale Bildgebung zu kombinieren, die die Visualisierung und Quantifizierung dreidimensionaler Nierenstrukturen ermöglicht.

Optische Seimierung und Bildgebung von immunomarkiertem Nierengewebe

Hier beschreiben wir die Verwendung der spektralen optischen Kohärenztomographie (SD-OCT) zur Visualisierung von Netzhaut- und Augenstrukturen in vivo in Modellen der Netzhautdegeneration, des Glaukoms, der diabetischen Retinopathie und der Myopie.

In-vivo-Strukturbewertungen von Augenerkrankungen in Nagetiermodellen mittels optischer Kohärenztomographie

Hier beschreiben wir eine in vivo bildgebende Technik mittels optischer Kohärenztomographie, um die Diagnose und quantitative Messung der Retinopathie bei Mäusen zu erleichtern.

Anwendung der optischen Kohärenztomographie auf ein Mausmodell der Retinopathie

Das vorliegende Protokoll beschreibt die Implantation und Beurteilung des Melanoms in der murinen Aderhaut mittels optischer Kohärenztomographie.

Implantation und Beurteilung des Melanoms in der Aderhaut der Maus mittels optischer Kohärenztomographie

Die Translation von Befunden der Intravitalmikroskopie wird durch das geringe Eindringen in das Gewebe erschwert. Hier beschreiben wir ein Mausmodell mit dorsaler Fensterkammer, das die Co-Registrierung der Intravitalmikroskopie und klinisch anwendbarer Bildgebungsmodalitäten (z. B. CT, MRT) für eine direkte räumliche Korrelation ermöglicht und so die klinische Translation von Befunden der Intravitalmikroskopie möglicherweise rationalisiert.

Ein Mausmodell eines dorsalen Hautfaltenfensterkammertumors für die kombinierte Intravitalmikroskopie und Magnetresonanztomographie in der translationalen Krebsforschung

Erfahren Sie die perkutane nadelbasierte optische Kohärenztomografie zur Echtzeitbildgebung und Tumordifferenzierung bei Nierenmassen. Diese Methode ermöglicht präzise diagnostische Einblicke in vivo.

In Vivo, perkutane, Nadel Based, Optical Coherence Tomography von Nierentumoren

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