Summary
バイタル色素増強蛍光イメージング（VFI）は腺の形態を強調表示し、食道に腫瘍（高度異形成および癌）線引きする外因性の局所蛍光造影で高解像度の上皮イメージングを組み合わせたin vivoでの技術では新規である。
Abstract
両方の組織タイプが平らでのみで白色光イメージングと区別できないことができるように、生体内で異常増殖からバレット食道（BE）に良性の上皮化生を区別する能力は依然として困難である。その結果、腺アーキテクチャに焦点を当てモダリティは、食道下部に良性の上皮からの新生物を区別することは有用であろう。 VFIは良性上皮から高度異形成や癌を描写するために、外因性の局所蛍光造影剤を使用する新しい技術です。具体的には、蛍光画像は、内視鏡医が腺の形態を視覚化することができ、空間50から100ミクロンの解像度および2.5 CMにまで視野を提供する。励起時に、古典的なバレット化生、連続、等間隔腺と全体的に均質な形態として表示されます。対照的に、新生物組織が腺フレームワークの完全閉塞で賑わって表示されます。ここでは、の概要を説明します計測およびこの新技術のプロトコルを列挙。 VFIは、疑わしい組織の腺アーキテクチャと胃腸科を与える一方で、携帯異形成は、この様式で解決することはできません。このように、1は形態学的に、この画像診断法を介して低グレード異形成とあるからバレット化生を区別することはできません。視野のより大きな視野と分解能の低下をトレードオフすることにより、この撮像システムは、疑わしい病変を標的とすることは非常に生検少なくとも赤色フラグ撮像装置として用いることができる。精度の対策が期待されている場合には、まだ、、VFIは、遠位食道に（高度異形成や癌のいずれかとして定義）腫瘍の診断のための標準的なイメージング技術になることがあります。
Introduction
最後の40年間で、食道腺癌（EAC）の発生率が大幅に1,2を増加している。まだによる診断の遅れのために、5年生存率が20％未満3。 BE内視鏡サーベイランスの現在の標準は、EACに前駆体は、セグメントのランダムな4-quandrant鉗子」の生検で白色光内視鏡検査である。残念ながら、この技術は、多くの場合、標準白色光画像4に区別するために、平らな微妙で難しいことが異常増殖し、ミス。 生体内で細胞の特徴を強調するために、共焦点レーザー顕微鏡を使用することに成功していたが、病変は依然としてビュー5の減少分野に見逃されることができる。さらに、共焦点microendoscopicイメージングのための領域を強調表示することができます「ブリッジ」の技術を持つことは著しく価値がある。
そのためタージェする能力を改善、強化された赤フラグイメージングモダリティBE中のT生検早期異常増殖が早く、硬化段階でEACの検出に尽力され、そしてより効果的な治療、その後、改善された生存率につながる可能性があります。 VFIは、腺の形態を強調表示し、 インビボ診断6の改善を期待して食道に腫瘍（高度異形成および癌）線引きする、外因性の局所蛍光造影、プロフラビンと高解像度の上皮イメージングを組み合わせた新しい技術である。まもなく適用後の細胞核内に集中するプロフラビンの励起により、蛍光画像は、内視鏡医が腺の形態を視覚化することができ、空間50から100ミクロンの解像度および2.5 CMにまで視野を提供する。結果として、このアプローチはobliteraを有する新生物、BEとから、連続的な、等間隔腺および全体的に均一な形態を有する古典的バレット化生を区別することを可能に胃腸科腺アーキテクチャのTiONから。ここでは、マルチスペクトル内視鏡と、この新しい技術のプロトコルを記述し、高度異形成および癌、良性上皮化生の形態変換を描いたこのデバイスの有用性を実証するための代表的な結果を提供する。
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Protocol
注：インフォームドコンセントを患者から得られた。また、この研究では、人間の福祉のためのすべて、制度、国、国際的なガイドラインを遵守して行われている。
1。コンピュータの準備
- 上のノートパソコンの電源を入れ、DVI2USBキャプチャカードからUSBを接続してください。
2。モニターを準備
- 内視鏡医がこれらの画面ではなく、コンピュータからビデオを見ることができるように監視し、PinPのためにDVIケーブルを接続します。
- スタンディングモニターがついているとDVIに設定されていることを確認します。
- 壁に取り付けられた大型モニターに画像を表示するには、オリンパスのシステムに入力されたボタンを押しオリンパスシステムの背面に子画面を接続します。
3。レーザダイオードドライバの設定
- レーザダイオードドライバが動作していないか確認してください。イメージングが実行される前に、それだけで数分をオンにする必要があります。
- 電源タップにラップトップ、プロセッサ、レーザダイオードドライバ、DVIスプリッタ、およびepiphanキャプチャカードを接続します。
5。パソコンのデスクトップ上で、MDE広視野を実行します
- 「現在のフォルダを 'ヒット。
- 「患者のフォルダの作成」の患者数やイニシャル、Enterキーを押します。
6。キャップを準備し、フィルタ
- フィルタを取り扱う際は、常にフィルターに油やゴミの移動を最小限に抑えるために手袋、キムワイプを使用しています。ガーゼやアルコール綿棒は、撮影を妨害する可能性の繊維を残すことがあります。
- フィルタとキャップを下に置くためのプラットフォームを作成するためにテーブルの上にいくつかのキムワイプを配置します。この消毒エリアは、処置中に胃腸科へ簡単にアクセスできる必要があります。
- フィルタキャップを下に置き、手術中の使用のため近くキムワイプを保つ。
7。患者の準備
- 使用上の同意の患者遠藤スイートに到着する前に、VFIおよびプロフラビン色素の。
- 上部内視鏡検査の手順のための位置に患者。
- マルチスペクトルデジタル顕微鏡（MDM）7を使用して、標準的な白色光画像化を進める。
8。プロフラビンを挿入して、スプレー
- 白色光画像化して終了した後、目的の組織を介してプロフラビン色素を挿入してスプレーします。 1〜5ミリメートルは、バレット組織の領域に応じて十分なものでなければならない。このステップでプロフラビン染料を噴霧することにより、（少なくとも1分）十分な時間がVFI前に十分な組織吸収のために与えられる。 FDA（IND 102217）からの治験新薬申請の対象とされているプロフラビンは、まもなく適用後の細胞核内に集中する蛍光造影剤である。 VFIは、個々の細胞形態、組織の上のレーザダイオードパンを解決することはできませんが、反射された光は、全体の腺morpholoを鑑賞する内視鏡医が可能になりGY。
9。レーザダイオードをオンにする
- レーザダイオードをオンにします。イメージングの開始前に、この少なくとも2分の操作を行います。
10。VFIのために内視鏡を準備
- 完全に内視鏡を撤回。
- 内視鏡を扱う前には、アシスタントが上の手袋の2ペアを持っていることを確認してください。
- 内視鏡医が上に詳述キムワイププラットフォームの隣にあり、アシスタントの前に内視鏡を保持している。
- キムワイプで、アシスタントは、内視鏡の先端を清掃する必要があります。優しく前面をきれいにし、また、より簡単に処理するため、内視鏡の側面に沿って数センチをきれいにしてください。
- 洗浄後は、手袋の外側のペアのアシスタント廃棄する場合があります。
- アシスタントは、フィルターに入れている。内視鏡での補完的な穴にフィルター上の短円筒突起を挿入します。プロセスを支援するために、垂直視鏡を保管してください。
- FILTを保持するER場所で、フィルターでキャップをスライドさせ、内視鏡の先端にそれを押し下げます。キャップは、安全で、内視鏡と同一平面エッジに完全にプッシュされていることを確認します。キャップのリップがわずかに内視鏡の先端に及ぶことを確認してください。最後に、フィルタは、内視鏡の先端で場所とフラッシュにまだあることを確認してください。
11内視鏡食道に戻ると画像を挿入
12。食道から内視鏡を削除
- キムワイプを使用すると、慎重にキャップを引いて、内視鏡フィルタOFF。キャップを捨てて、次のケースのためのフィルターを清掃してください。
13クリーンフィルター
- 優しくキムワイプでフィルターを清掃してください。
- Cydexの小さなカップを記入し、12分間のフィルタを沈める。ごとに数分では、フィルターを裏返します。
- 優しくキムワイプでフィルターを清掃してください。
- 滅菌水での今回のフィルタを沈める。 5分後、噴出bを使用しottle軽くフィルター上で滅菌水をスプレーします。
- 少数キムワイプにフィルタを置き、乾燥させます。
- 乾燥したら、キムワイプの間で保存容器に入れます。
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Representative Results
図1Bは、正常扁平上皮によって境界に囲まれていない異形成と古典的なバレット食道を示している。末梢に位置し、青い矢印で示されている平らな扁平上皮組織、以降、鈍い蛍光の均質なカバー内には、腺アーキテクチャに存在している。緑の矢印は、扁平上皮組織を取り巻く円形の緑の線を示している。このアウトラインは、内視鏡のキャップに起因するアーティファクトです。中央に配置されたバレット組織に移動する、腺構造が暗く内腔を囲む緑色蛍光として定義することができる。いくつかの腺を長くしているが腺の幅は同様であり、エッジが明確に定義されているように、隣接するグランド間にほとんど歪みがある。最後に、腺およびルーメンを均等に凝集や混雑の現在無しで隔てられている。
図2Bは、低悪性度異形成バレット食道を示している。それは現在の低悪性度の異形成があるが、これは、この画像診断法を経由して、形態学的基準によって視覚化することができないことに注意することが重要。従って、形態学的パターンに基づいて、この組織は、依然として、良性として分類される。黄色の楕円形の中で均質な腺とルーメンは、単なる化生を示唆しているが、青色の楕円形は、主に合体した腺の領域を示している。暗い管腔キャビティが薄く、ほぼ不在となっていながら、すなわち、腺の厚さが増加している。これらの混雑と若干歪ん腺は、しかし、別個の、境界線を有し、均質である傾向がある。腺のエッジがこのような組織は、まだ良性で、滑らかであるのでさらに、本全く消失はありません。赤い矢印は、焦点が合っていないと映像に容易に識別することができる組織を示している。最後に、黒い矢印は、アーティファクトである泡を示しています。
図3Bに、赤い楕円高品位DYSで最も顕著な領域を示しているplasia。彼らは腺建築の近くで消失した組織の領域に沿って細い不規則なボーダーを持っているようにこれらの腺は、混雑している。すなわち、腺はもはや区別されず、むしろ、それらの管腔が小さく、不規則であると共に、一緒に融合する。小さなけれどもそれはルーメンが完全に失われている浸潤癌でより頻繁にあるように、いくつかのルーメンの継続的な存在は、おそらく高度異形成を示している。高度異形成とは対照的に、黄色の楕円形は、悪性組織を強調しています。ここでは、腺アーキテクチャが抹消され、ルーメンは、主に存在しない。
図4Bは、中央に配置された腺癌を示している。最初の赤い楕円形の中で、がんと内腔がないと腺アーキテクチャの完全な閉塞に注意してください。いくつかの腺フレームワークを有する青色の矢印で示す組織に癌を比較すると、この閉塞は、さらに理解することができる。左の、灰色の再CTANGLEはその全体が、それ以上の内視鏡パンよりよいビデオで理解することができる扁平上皮を、強調しています。この扁平上皮組織は、無腺アーキテクチャと鈍い蛍光の平らな均質な領域です。
図1バレット食道における新形成：生体色素の蛍光イメージング対白色光内視鏡検査。白色光内視鏡で撮影した（左）画像。（右）バイタル色素増強蛍光イメージングで撮影した画像を対応する。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。
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Discussion
良性上皮化生が高度異形成と腺癌と区別できない可能性があるため、標準的な内視鏡的サーベイランスであることでの腫瘍形成は、多くの場合、8を逃している。良い本は現在避けられないエラーを修復するために消化器を可能にするツールとして、重要な色素増強蛍光イメージングは、それによって組織の種類を区別する明確な機能を提供する組織の腺形態を強調しています。また、2.5センチメートルまで視野を提供することで、VFIは疑わしい病変がより目立つこと、効率的かつ体系的に全体の食道にわたってパンする内視鏡医が可能になります。
この新規な技術を利用するには、まず、目的の組織の上、プロフラビン、局所的な造影剤を噴霧する。そして、内視鏡を除去した後、495 nmのロングパスフィルタを確実MDMの先端にキャップされる必要がある。最後に、目的の組織の近くで内視鏡を再挿入してからの切り替え後レーザダイオードに白色光は、緑色蛍光は、組織の腺ワークのインビボ画像に提供する。
連続次善の蛍光例では、新鮮なプロフラビンを使用すると、結果を向上させることができますだけでなく、数分で実際の使用前に、レーザダイオードをオンにし、その電圧を調整する。これとは別に、患者の安全のために、特定の作るキャップは、フィルタが内視鏡の先端と面一であるように、フィルター上で完全に押された。これは、順番に、フィルタ自体の背後粘液の蓄積を防止することによって画質を向上させるであろう。
VFIは、白色光内視鏡検査に腺の形態、具体的な改善を特徴付けることができますが、それは細胞の異形成を解決することはできません。つまり、50〜100ミクロンの空間分解能は、低悪性度の異形成から良性の上皮化生を区別するのVFIはできないになり、である。細胞のTRAのこれらの診断を視覚化する、より高い解像度のデバイスを区別するためその、核の極性と細胞混雑などは、9,10必要とされている。一例として、高解像度microendoscopyは、核細胞質比に明るい白と核を照射されるように、細胞レベルで新生物組織とを区別することができる複数の新規な手法であることを理解することができる。狭帯域光観察は、別のオプションですが、それは2異なるスコープとプロセッサの使用およびプロフラビンまたはmicroendoscopyフルオレセインいずれかのフォローアップの管理が必要です。対照的に、VFIは約6-8分で麻酔時間が長く、1スコープと1プロセッサと直接の共焦点イメージングを可能にする。これらの後者のデバイスは微小組織領域に集中し、その結果新生物を逃すので、VFIは、新生物の診断に加えて、広視野、高解像度プローブを配置するための赤色フラグ付け装置として作用し得る。このように、バレット異形成のための内視鏡スクリーニングの未来は可能性が高い広視野サーベイランスの組み合わせのアプローチを必要としますmicroendoscopyのような細胞分類技術と一緒にVFIのようなランスの技術、、。
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Disclosures
開示することは何もありません。
Acknowledgments
この作品は、健康補助金R01 CA140257-01の国立研究所の国立がん研究所によってサポートされています。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Filter* | Schott North America, Inc., Duryea, Pennsylvania | Not Applicable | 495-nm long-pass filter |
| Halo Cap – Medium* | Barrx Medical | CP-002A | |
| Processor* | Pentax | EPK-i | |
| Multispectral Digital Microscope** | Not Applicable | Not Applicable | |
| Kimwipes | Kimberly-Clark | KimTech Science | S-8115 |
| Cidex | Advanced Sterilization Products | CIDEX OPA Solution | |
| Proflavine hemisulfate (0.01% w/v) | FDA (IND 102,217) | ||
| Laser Diode* | Nichia Corporation | Not Applicable | 455-nm |
| Image Capture* | Labview | Not Applicable | |
| Spray Catheter | Olympus | Not Applicable | |
| *Equipment specifics within Reference 6. **Equipment specifics within Reference 7 | |||
References
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