Name: Dimagerie optique du domaine de fréquence Ex vivo Les spécimens résection pulmonaire: Obtention One to One image à lhistopathologie Corrélation (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-22T12:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 21 s
Description: Découvrez l'imagerie OFDI de spécimens pulmonaires ex vivo pour établir une corrélation précise un-à-un avec l'histopathologie. Cette méthode permet de développer des critères d'interprétation fiables pour la pathologie pulmonaire.

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Les auteurs tiennent à remercier M. Sven Holder et M. Stephen Conley pour leur aide précieuse dans cette étude. Ce travail a été financé en partie par l&#39;Institut national de la Santé [numéro Grant R00CA134920] et l&#39;American Lung Association [numéro de RG Grant-194681-N]. NinePoint Medical Inc parrainé les coûts associés à la publication de ce manuscrit.

1. Système d&#39;imagerie Les détails techniques de ces investissements ont été décrits précédemment 4-6. Circonférentielle investissements étaient menés à des vitesses d&#39;imagerie entre 25 et 100 images par seconde et entre 512 et 2.048 profils de profondeur axiale par circulaire en coupe transversale d&#39;image. Cathéters mesure 2,4 Fr (0,8 mm de diamètre) à balayage hélicoïdal utilisées dans cette étude ont été conçus pour fonctionner à travers l&#39;orifice d&#39;accès bronchoscopes standard. Les cathéters consistait en un noyau interne optique pour focaliser la lumière sur la paroi bronchique et une gaine externe à usage unique. Le corps de cathéter est resté immobile pendant l&#39;imagerie tandis que le noyau interne est mis en rotation à une vitesse comprise entre 25 et 100 Hz et traduite à une vitesse de retrait compris entre 1,25 et 5 mm / sec. La résolution axiale du système est de 6 mm dans les tissus et fourni une profondeur d&#39;image allant de 7,3 mm 4-6. À base de cathéter investissements étaient effectués dans cette étude se répliquer in vivo bronchoscopique investissements à l&#39;étranger (Figure 1). Cependant, ce protocole peut également être appliquée à l&#39;imagerie d&#39;un système de paillasse optique (Figure 3 et 4). 2. Système d&#39;imagerie Set-up <ol><li> Allumez le système d&#39;imagerie </li><li> Régler et enregistrer les paramètres d&#39;imagerie (vitesse de rotation, vitesse de retrait, le taux d&#39;acquisition de l&#39;image, etc.) Pour le système d&#39;imagerie investissements à l&#39;étranger utilisé dans cette étude, les images ont été obtenues à 10-50 fps. </li><li> Fixez cathéter à la jonction rotative et un dispositif de retrait. </li><li> Spin cathéter et vérifier la qualité d&#39;image. Régler l&#39;alignement du système et de compenser au besoin. </li></ol> 3. Préparation des tissus <ol><li> Placez une table tampon absorbant jetable sur la paillasse et le spécimen du poumon jeu sur le clavier. </li><li> Si un spécimen d&#39;imagerie chirurgicale ex vivo à partir d&#39;un patient, assurez-vous de consulter le service de pathologie afin de s&#39;assurer que toutes les marges de résection (marges bronchiques, vasculaires et parenchymateuses) ont été évalués, documentés et / ou supprimés par un pathologue. </li><li> Identifier l&#39;bronchique entrer dans la pièce d&#39;exérèse au niveau du hile. Retirez tout le mucus visible dans les voies respiratoires à l&#39;aide d&#39;une seringue portait. Si nécessaire, attacher un segment plus long tube de plastique sur la seringue portait à l&#39;aspiration plus profonde dans les voies respiratoires. </li><li> Palper la surface extérieure de l&#39;échantillon afin d&#39;identifier la lésion de l&#39;intérêt. </li><li> En utilisant une sonde métallique fine, délicatement naviguer dans l&#39;arbre bronchique jusqu&#39;à proximité de la lésion d&#39;intérêt. </li><li> Ouvrir les voies aériennes le long de la sonde jusqu&#39;à ce que la lésion d&#39;intérêt est visible ou palpable sous la muqueuse des voies aériennes. </li><li> Retirer soigneusement toute trace de sang ou de mucus de la muqueuse des voies aériennes recouvrant la lésion avec un coton-tige. </li><li> Placer le cathéter au-dessus de ces investissements la muqueuse des voies aériennes et d&#39;obtenir une image de confirmer la lésion est sous-jacente à la muqueuse des voies aériennes et d&#39;identifier une région de formation d&#39;image de haute qualité pour la corrélation d&#39;intérêts histologie. </li></ol> 4. Marquage des tissus <ol> &lt;li&gt; Sélectionnez la région d&#39;intérêt dans les voies respiratoires en fonction des résultats d&#39;imagerie antérieurs à l&#39;étape 3.8. </li><li> Choisir deux points sur le tissu le long de la ligne souhaitée d&#39;imagerie. Les points peuvent être parallèles soit à la direction longitudinale (Figure 2) ou périphérique (figure 3) Aspect de la voie aérienne, en fonction des résultats souhaités. Points d&#39;espace pas plus de 1,5 cm en dehors de sorte que la portion de tissu peut tenir dans un bloc d&#39;histologie pour le traitement. Si une longueur de tissu de&gt; 1,5 cm est nécessaire, puis diviser la longueur du tissu dans de multiples 1,5 cm de long encrés régions d&#39;intérêt de créer plusieurs images appariés: paires histologie. </li><li> Trempez une amende pencher ouvert aiguille creuse (c.-à calibre 25 7/8 &quot;de long) dans le tissu marquage colorant (Triangle sciences biomédicales, Durham, Caroline du Nord). </li><li> Essuyez soigneusement l&#39;excès d&#39;encre sur l&#39;extérieur de l&#39;aiguille avec de la gaze, laissant l&#39;encre uniquement au marquage du tissu à l&#39;intérieur de l&#39;aiguille alésage. </li><li> Piquer la perpendiculaire du tissu de la muqueuse des voies aériennes à l&#39;choisie point le long de la ligne de formation d&#39;image. </li><li> Répéter les étapes de 3,3 à 3,5 pour le second point sur la muqueuse des voies aériennes. </li><li> Si l&#39;encre déborde de la surface muqueuse loin du site de ponction, utilisez un coton-tige pour enlever soigneusement l&#39;excès d&#39;encre. </li><li> Éliminer le mucus ou de sang sur la surface de la muqueuse des voies aériennes avec un coton-tige, si elle est présente. </li><li> Si les points d&#39;encre sont placées à l&#39;intérieur de la circonférence d&#39;une voie aérienne, il est utile de la broche ouverte des deux côtés de la voie aérienne pour aplatir le tissu dans le domaine de l&#39;imagerie (figure 3a). </li></ol> 5. Tissu d&#39;imagerie <ol><li> Placer le cathéter investissements à l&#39;étranger au cours de chaque marque à l&#39;encre et l&#39;image de s&#39;assurer que les marques sont visibles sur ces investissements. Marques doivent apparaître comme des perturbations de liaison au sein de la structure de tissu recouvrant avec des particules de dispersion fortement sous-jacent et d&#39;atténuation de signal rapide, ce qui correspond à des particules d&#39;encre à l&#39;intérieur du site de ponction (figure 3b, la figure 4a, la figure 4g </strong&gt;). </li><li> Si de l&#39;encre marque (s) ne sont pas visibles sur les investissements à l&#39;étranger, répétez les étapes 4,3 à 4,7 pour les marques non visibles. Si les marques d&#39;encre sont visibles à ces investissements, passez à l&#39;étape 5.3. </li><li> Placer le cathéter en parallèle aux deux marques d&#39;encre sur la surface des voies respiratoires telles que les muqueuses optique cathéter recouvrir le tissu au-delà de la première marque d&#39;encre (Figure 2b). L&#39;ancrage de l&#39;extrémité proximale du cathéter avec un objet léger et fixer l&#39;extrémité distale peut aider à réduire les artéfacts de mouvement. </li><li> Procéder au prélèvement d&#39;un recul investissements à l&#39;étranger. </li><li> Voir les images recul investissements à l&#39;étranger pour s&#39;assurer que les deux marques d&#39;encre sont visibles en imagerie et pour vérifier les artefacts de mouvement (Figure 3 et Figure 4). Si les marques ne sont pas visibles, répétez les étapes 5,1 à 5,4. </li></ol> 6. Collecte et traitement des tissus <ol><li> Placez une encre verte dot (Triangle sciences biomédicales, Durham, Caroline du Nord) sur le tissu des muqueuses des voies respiratoires afin d&#39;orienter le début de l&#39;analyse d&#39;imagerie, de 0,3 cm de emarque à l&#39;encre électronique qui est apparu d&#39;abord dans le repli d&#39;imagerie (figure 2c). </li><li> Éliminer les tissus entourant les deux marques d&#39;encre noire et l&#39;encre verte marque. Coupez le tissu pour tenir dans une cassette de traitement histologie standard. Si l&#39;on coupe le tissu frais est difficile, puis le tissu peut être fixé avant d&#39;enlever le tissu pour l&#39;histologie. </li><li> Tissus place dans une cassette de traitement de l&#39;histologie et la solution formol à 10% pendant au moins 48 heures. </li><li> Tissus processus dans un processeur tissu, disponible dans n&#39;importe quel département de l&#39;histologie. </li><li> Incorporer le tissu dans de la paraffine de sorte que les sections découpées sont parallèles aux deux marques d&#39;encre noire sur la surface des voies respiratoires. </li><li> Utilisez un microtome tissu pour faire face au bloc de paraffine jusqu&#39;à ce que soit une marque d&#39;encre est visible ou la coupe de tissu est entièrement visible, selon la première éventualité. </li><li> Une fois que les deux marques d&#39;encre noire sont visibles, coupez une section 5 um d&#39;épaisseur et monter sur une lame de verre. </li><li> Continuer à découper et à monter 5 um sections épaisses chaque50 pm jusqu&#39;à ce que les marques d&#39;encre noire ne sont plus visibles ou les extrémités du tissu, selon la première éventualité. </li><li> Suivez norme hématoxyline et l&#39;éosine (H &amp; E) coloration des protocoles pour tacher et diapositives lamelle. </li></ol> 7. Traitement d&#39;image Si les images ont été acquises avec un scanner de table, ou autre technique de balayage où les deux marques d&#39;encre sont visibles dans une seule image en coupe transversale, l&#39;image peut être directement corrélée avec l&#39;histologie correspondante. Si volumes de données ont été acquises avec un cathéter à balayage hélicoïdal, les images devront être ré-interpolée de sorte qu&#39;une seule image 2D divise les deux marques d&#39;encre pour la corrélation avec l&#39;histologie. Cela peut être accompli en utilisant ImageJ ou un autre logiciel de traitement d&#39;image. Dans certains cas, l&#39;encre peut ne pas être visible dans ce cas, les sections adjacentes / diapositives doivent être examinés.

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Évaluation des tumeurs malignes du poumon précoce peut être extrêmement difficile en raison de l&#39;absence de symptômes et de l&#39;incapacité à visualiser les premières transformations néoplasiques ou radiologiquement bronchoscopie. Investissements à l&#39;étranger fournit près résolution histologique, grand espace en 3 dimensions vue de la microstructure des tissus en temps réel 2-6. Endobronchique investissements à l&#39;étranger a été démontrée chez les patients comme une technique sûre qui peut être utilisé pour obtenir une haute résolution volumes de données sur les segments des voies aériennes longues voies aériennes pulmonaires 11-13 (Animation). Cependant, seules les petites biopsies sont obtenues comme homologues histopathologiques dans le cadre de vivo, qui ne fournissent pas de corrélats nécessaires pour ces investissements pour le développement de critères d&#39;imagerie pour la pathologie pulmonaire. Afin d&#39;évaluer avec précision les caractéristiques investissements à l&#39;étranger vus en imagerie pulmonaire, il est essentiel d&#39;obtenir une image parfaitement adaptés aux corrélations histologiques. Nous présentons une méthode simple et efficace pour précision, l&#39;un pour ocorrélation entre les investissements à l&#39;étranger ne et l&#39;histologie appliquée à l&#39;imagerie aérienne de spécimens ex vivo résection pulmonaire, qui est applicable à presque n&#39;importe quel type de tissu in vivo ex. Une fois les critères d&#39;imagerie ont été créés ex vivo avec correspondance un-à-un histologie, ces critères peuvent ensuite être appliqués à l&#39;imagerie in vivo. Le colorant du tissu utilisé pour marquer la zone d&#39;exposition d&#39;intérêt est clairement visible dans les deux investissements à l&#39;étranger et l&#39;histologie. À l&#39;aide de techniques simples pour orienter le tissu, marques d&#39;encre peut être corrélée à la fois dans l&#39;imagerie et l&#39;histologie pour permettre une à une comparaison des caractéristiques et des résultats histologiques investissements directs afin de déterminer les caractéristiques d&#39;imagerie identifiables de la pathologie des tissus. La technique est peu coûteux et pratique, ce qui le rend utile dans de nombreuses applications d&#39;imagerie optique. Dans le cadre de vivo, des méthodes telles que le marquage au laser peut être utilisé pour 25 l&#39;orientation du tissu. Toutefois, til petite taille de la biopsie bronchique est toujours un facteur limitant dans l&#39;utilisation des études in vivo pour élaborer des critères spécifiques pour l&#39;imagerie pathologie pulmonaire. Bien que les études ex vivo servir d&#39;alternative adéquate pour l&#39;imagerie in vivo, il existe certaines limites. Ex échantillons pulmonaires in vivo sont dégonflé et affichent souvent une atélectasie chirurgicalement induite, ce qui modifie l&#39;apparence des structures alvéolaires normales. Gonfler le tissu pulmonaire réséqué chirurgicalement avec marquage de tissu pour la corrélation histologique est techniquement difficile car la plupart des spécimens pulmonaires chirurgicales sont reçus après évaluation section de pathologie congelés au cours de laquelle la surface pleurale est perturbé, interférant avec l&#39;inflation spécimen. Non pathologique atélectasie n&#39;est pas un artefact vu dans le cadre de vivo, donc cette limitation ne serait pas pertinente pour l&#39;imagerie pulmonaire in vivo. En outre, le manque de sang dans les vaisseaux dans des échantillons ex vivo pourrait rendre difficile la distinguish structures vasculaires des autres structures vides de signal. Dans le cadre de vivo, l&#39;ajout de Doppler OCT / investissements à l&#39;étranger à 26-28 structurelle OCT / investissements à l&#39;étranger aiderait à l&#39;identification des navires. Les artefacts de mouvement peuvent être observés in vivo où ils ne sont pas ex vivo présente. Cela pourrait être potentiellement problématique dans la norme des systèmes OCT avec des vitesses d&#39;acquisition plus lente. Cependant, les taux de rafraîchissement rapides des systèmes investissements à l&#39;étranger sont actuellement&gt; 200 fps 29-31. Ainsi, il n&#39;est pas prévu que artefact de mouvement sera une question importante. Précédente in vivo PTOM et investissements à l&#39;étranger des études d&#39;imagerie ont démontré avec succès la visualisation des fonctions d&#39;imagerie fines 14,15,18,19. Dans cette étude, nous avons démontré volumétrique investissements à l&#39;étranger avec une corrélation précise des tissus à base de diagnostic pour évaluer la pathologie pulmonaire. Le mode opératoire décrit est destiné à fournir histologie précisément identifié pour être utilisé comme l&#39;or standae pour l&#39;interprétation des images investissements à l&#39;étranger. Une fois les critères d&#39;imagerie spécifiques pour la pathologie pulmonaire ont été développées et validées ex vivo avec correspondance un-à-un histologie, les critères peuvent ensuite être appliqués à la suite des études d&#39;imagerie in vivo avec l&#39;utilisation d&#39;une biopsie bronchique comme une évaluation étalon-or de l&#39;imagerie Caractéristiques vu. Cette technique est présentée comme une demande de pièces d&#39;exérèse pulmonaire, mais peut être appliquée à presque n&#39;importe quel type de tissu pour fournir l&#39;imagerie précise de la corrélation histologique nécessaire pour déterminer les caractéristiques d&#39;imagerie fines des tissus normaux et pathologiques.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires (optionnel) </td></tr><tr><td> Colorant tissu marquage </td><td> Triangle biomédicale </td><td> TMD-BK, TMD-G </td><td></td></tr></tbody></table>

d&#39;imagerie optique du domaine de fréquence<em&gt; ex vivo</em&gt; les spécimens résection pulmonaire: obtention one to one image à l&#39;histopathologie corrélation

Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

Le cancer du poumon est la principale cause de décès liés au cancer1. Les cancers épidermoïdes et les petits cellules surviennent généralement en association avec les voies aériennes conductrices, tandis que les adénocarcinomes sont typiquement situés plus en périphérie. La détection précoce d'une tumeur pulmonaire au cours du processus de la maladie peut s'avérer difficile en raison de plusieurs limites : la résolution radiologique, les contraintes liées à la bronchoscopie pour évaluer les tissus sous-jacents à la muqueuse des voies respiratoires et identifier les premiers changements pathologiques, ainsi que la petite taille de l'échantillon et/ou un prélèvement incomplet lors des biopsies histologiques. Des modalités d'imagerie à haute résolution, telles que l'imagerie en domaine de fréquence optique (OFDI), permettent d'obtenir en temps réel des vues tridimensionnelles non destructrices de grande surface de la microstructure tissulaire jusqu'à une profondeur proche de 2 mm (Figure 1)2-6. L'OFDI a été utilisée dans diverses applications, notamment l'évaluation de l'athérosclérose des artères coronaires6,7 et de la métaplasie intestinale et de la dysplasie de l'œsophage6,8-10.
L’OCT/OFDI bronchoscopique s'est révélée être un outil d'imagerie in vivo sûr pour l'évaluation des voies respiratoires pulmonaires11-23 (Animation). L’OCT a été évaluée dans les voies respiratoires pulmonaires16,23 et le parenchyme17,22 de modèles animaux, ainsi que dans les voies respiratoires humaines in vivo14,15. L'imagerie OCT des voies respiratoires normales a permis de visualiser la stratification des parois bronchiques et les insertions alvéolaires, et l'évaluation des lésions dysplasiques s'est révélée utile pour distinguer les différents grades de dysplasie dans la muqueuse bronchique11,12,20,21. L'imagerie OFDI de la muqueuse bronchique a été démontrée sur un court segment bronchique (0,8 cm)18. De plus, une imagerie OFDI volumétrique couvrant plusieurs générations de voies respiratoires chez le porc et chez l'humain in vivo a été décrite19. L’OCT/OFDI endobronchique est généralement réalisée à l’aide de cathéters minces et flexibles, compatibles avec les ports d’accès standards des bronchoscopes. Par ailleurs, des sondes OCT et OFDI basées sur des aiguilles ont récemment été développées et pourraient être utilisées pour imager des régions du poumon situées au-delà de la paroi bronchique ou de la surface pleurale17.
Bien que la TCO/OFDI ait été utilisée et démontrée comme étant faisable pour l'imagerie pulmonaire in vivo, aucune étude avec une correspondance exacte un-à-un entre OFDI et histologie n'a été réalisée. Par conséquent, des critères d'imagerie spécifiques pour diverses pathologies pulmonaires restent à établir. Les homologues histopathologiques obtenus in vivo se composent uniquement de petits fragments de biopsie, difficiles à corréler avec de vastes ensembles de données OFDI. De plus, ils ne fournissent pas l'histologie complète nécessaire à la superposition avec des volumes importants de données OFDI. En conséquence, les caractéristiques d'imagerie spécifiques des pathologies pulmonaires ne peuvent pas être définies dans un contexte in vivo. Une corrélation précise et un-à-un entre l'OFDI et l'histologie est essentielle pour évaluer avec exactitude les caractéristiques observées en OFDI par rapport à l'histologie, considérée comme la référence, afin d'établir des critères spécifiques d'interprétation des images pour les néoplasmes pulmonaires et autres pathologies pulmonaires. Une fois que des critères d'imagerie spécifiques auront été développés et validés ex vivo avec une histologie appariée un-à-un, ces critères pourront ensuite être appliqués aux études d'imagerie in vivo. Ici, nous présentons une méthode permettant une corrélation précise et un-à-un entre l'imagerie optique haute résolution et l'histologie sur des échantillons pulmonaires réséqués ex vivo. Dans tout cet article, nous décrivons les techniques utilisées pour appairer les images OFDI avec l'histologie. Toutefois, cette méthode n'est pas spécifique à l'OFDI et peut être utilisée pour obtenir des images corrélées à l'histologie quelle que soit la technique d'imagerie optique employée. Nous avons réalisé une OFDI centrée sur les voies respiratoires à l'aide d'un cathéter bronchoscopique spécialisé, sur mesure, de 2,4 French (0,8 mm de diamètre). Les échantillons de tissu ont été marqués à l'aide d'un colorant tissulaire, visible à la fois en OFDI et en histologie. Des procédures d'orientation rigoureuses ont été appliquées afin de corréler précisément les emplacements d'imagerie et de prélèvement histologique. Les techniques décrites dans cet article ont permis la première démonstration d'une OFDI volumétrique avec une corrélation exacte au diagnostic tissulaire pour l'évaluation des pathologies pulmonaires24. Cette technique simple et efficace pourrait être étendue à d'autres types de tissus afin de fournir la corrélation précise entre imagerie et histologie nécessaire à l'identification de fines caractéristiques d'imagerie des tissus sains et pathologiques.

Les marques d&#39;encre noire doit être comprise entre 1 à 1,5 cm de distance pour indiquer la zone d&#39;exposition d&#39;intérêt. La marque à l&#39;encre verte doit être placé au début de la numérisation d&#39;imagerie, avant que la marque d&#39;encre noire premier à orienter l&#39;échantillon (Figure 2 et Figure 3a). Marques d&#39;encre de tissus devraient être visibles à la fois sur l&#39;imagerie et l&#39;histologie investissements à l&#39;étranger (figure 3 et 4). Chez les porcs normaux (Figure 3) et les voies respiratoires de l&#39;homme (figure 4), marcottage aérien typique devrait être visible. L&#39;épithélium (E) est visible comme une fine modérément signaler dense, couche homogène à l&#39;aspect luminal de la voie aérienne. La lamina propria comprend organisée signal intense pour signal faible tissu, correspondant à différentes composantes de la lame (LP) propria comme signal intense des tissus conjonctifs, notamment le collagène et l&#39;élastine (EL), et un signal de mauvaise salivaire de type tissu glandulaire (G ). Il ya parfois des conduits de signaux visibles pauvres (D) qui traversent la respiépithélium ratoire à se connecter avec la lumière bronchique. Muscle lisse apparaît comme discontinu, entrecoupé fascicules musculaires lisses et n&#39;est donc pas identifiable dans ces investissements. Sur le H &amp; E et les taches trichrome, la superposition des voies respiratoires peuvent être visualisées (figure 3c, 3d, 3f, 3g, 4b, 4c, 4e et 4f), où le trichrome les superficielles denses tissus élastiques et de collagène apparaît d&#39;un bleu profond et le muscle lisse sous-jacent taches rouges (SM). Anneaux cartilagineux (C) apparaissent comme des signaux pauvres en forme de croissant de structures avec des limites bien définies, qui se chevauchent dans les voies respiratoires des porcs et ne se chevauchent pas dans les voies respiratoires de l&#39;homme. Le périchondre du cartilage entourant les anneaux se présente comme une couche mince de tissu signal intense englobant les cycles de signaux de cartilage pauvres. Dans les voies respiratoires périphérique humain (figure 4g et 4h), les pièces jointes alvéolaires (A) sont visibles sous forme de fines, de signaux intenses en forme de treillis avec des parois alvéolaires espaces vides de signal alvéolaires. Espaces vasculaires au sein de la lamina propria sont visible que des structures vides de signal linéaire ou circulaire avec une légère sous-jacente artefact observation (flèches). <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig1.jpg" /> Figure 1. Investissements à l&#39;étranger des voies respiratoires du porc. En images in vivo obtenus à partir des voies aériennes porcine sous ventilation mécanique. (A) ODFI section de voie respiratoire proximale. (B) ces investissements section de voie respiratoire distale. (C) ODFI coupe longitudinale des voies aériennes proximales, plus fort grossissement de l&#39;image e panneau dans la région en surbrillance rouge. (D) coupe longitudinale d&#39;investissements à l&#39;étranger des voies aériennes distales, plus fort grossissement de l&#39;image e panneau dans la région surlignée en vert. (E) ODFI coupe longitudinale de voies aériennes de proximal à distal (gauche à droite). Diamètre du cathéter est de 0,8 mm et marques de graduation représentent incréments de 0,5 mm. Bien que les différentes couches de la paroi bronchique et les pièces jointes alvéolaires sont perceptibles dans les images investissements à l&#39;étranger, il est difficile d&#39;interpréter précisément le co anatomiquerrelate des signaux investissements à l&#39;étranger sans histologie directement enregistré. e: épithélium, lp: lamina propria, sm: sous-muqueuse, c: cartilage, un: les pièces jointes alvéolaires. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig2.jpg" /> Figure 2. Tissu marquage des voies respiratoires du porc. (A) Ouverture des voies aériennes avec deux marques à l&#39;encre noire sur la surface luminale placée parallèlement à l&#39;aspect longitudinal des voies respiratoires, 1,5 cm de distance. (B) investissements à l&#39;étranger cathéter placé plus de deux encre noire marque d&#39;inclure les deux marques au sein du recul investissements à l&#39;étranger. (C) des voies aériennes avec une marque d&#39;encre verte supplémentaire pour orienter le début du balayage d&#39;imagerie sur le spécimen. <img alt="Figure 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/3855/3855fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig3.jpg" /> Figure 3. Investissements à l&#39;étranger et l&#39;histologie des voies respiratoires du porc démontrant cor préciserelation en utilisant des tissus de marquage. (a) Ouvert voies aériennes avec deux marques à l&#39;encre noire sur la surface luminale placée parallèlement à l&#39;aspect périphérique de la voie aérienne. Les broches sont utilisés pour ouvrir davantage la voie aérienne (flèches). (B) investissements à l&#39;étranger des voies respiratoires du porc à la fois avec l&#39;encre marque visible (astérisques) à (c) teinté histologie précisément, corrélée avec H &amp; E (astérisques: encre noire marque visible sur l&#39;épithélium respiratoire) et (d) corrélation trichrome. Barre d&#39;échelle: 2 mm. (E) vue fort grossissement de l&#39;image de ces investissements avec (f) l&#39;histologie correspondante colorées avec H &amp; E et (g) corrélée trichrome. E: épithélium respiratoire, EL: collagène dense et tissus élastiques, SM: muscle lisse, C: anneaux cartilagineux (artefact histologique a entraîné la séparation artificielle des anneaux de cartilage), G: tissu de la glande salivaire, D: canal salivaire entrer épithélium. Barre d&#39;échelle: 250 um. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3855/3855fig3large.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir la figure</a> . <img alt="Figure 4" fo:content-width="4.75in" fo:src="/files/ftp_upload/3855/3855fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig4.jpg" /> Figure 4. Investissements à l&#39;étranger et l&#39;histologie des voies aériennes humaines démontrant une corrélation précise en utilisant des tissus de marquage. (A) investissements à l&#39;étranger des voies aériennes proximales de l&#39;homme à la fois avec l&#39;encre marque visible (astérisques). (B) teinté histologie précisément en corrélation avec H &amp; E à l&#39;encre noire marque visible sur l&#39;épithélium respiratoire (astérisques) et (c) corrélée trichrome. Barre d&#39;échelle: 2 mm. (D) vue fort grossissement de l&#39;image de ces investissements et (e) l&#39;histologie correspondante colorées avec H &amp; E et (f) trichrome. Barre d&#39;échelle: 250 um. E: épithélium respiratoire, LP: lamina propria, G: tissu de la glande salivaire, C: anneaux de cartilage, PC: périchondre. Dans les voies respiratoires de l&#39;homme, la stratification typique est visible. Dans le tissu conjonctif lâche, il fascicules sont entrecoupées de taches rouge-muscle lisse (SM, panneaux c et f), Qui ne forment pas une bande continue, et donc ne sont pas visibles dans une couche distincte de ces investissements. (G) de ces investissements voies aériennes humaines et distale (h) précisément corrélée H &amp; E histologie avec des marques visibles d&#39;encre noire sur l&#39;épithélium respiratoire (astérisque). Barre d&#39;échelle: 2 mm. Accessoires alvéolaires (A) sont visibles sous forme de signaux intenses en forme de treillis parois alvéolaires avec des espaces vides de signal alvéolaires. Espaces vasculaires au sein de la lamina propria sont également visibles en tant que signal de vide-structures avec des ombres légères sous-jacent (flèches).

Procédé pour l&#39;image<em&gt; Ex vivo</em&gt; Pièces de résection pulmonaire avec optique dans le domaine fréquentiel d&#39;imagerie (investissements à l&#39;étranger) et d&#39;obtenir des corrélations précises à l&#39;histologie est décrite, qui est essentielle à l&#39;élaboration de critères spécifiques d&#39;interprétation investissements à l&#39;étranger pour la pathologie pulmonaire. Cette méthode est applicable à d&#39;autres types de tissus et les techniques d&#39;imagerie pour obtenir des images précises à la corrélation d&#39;histologie pour l&#39;interprétation des images précises et d&#39;évaluation. Critères d&#39;imagerie établies avec cette technique serait alors applicable à l&#39;évaluation de l&#39;image à l&#39;avenir<em&gt; In vivo</em&gt; Études.

D&#39;imagerie optique du domaine de fréquence<em&gt; Ex vivo</em&gt; Les spécimens résection pulmonaire: Obtention One to One image à l&#39;histopathologie Corrélation

Le cancer du poumon est la principale cause de décès liés au cancer1. Les cancers à cellules squameuses et à petites cellules apparaissent généralement en association avec les voies conductrices...

L'endobronchial, OCT ou OFDI est réalisé à l'aide de cathéters fins et flexibles, compatibles avec les ports d'accès bronchoscopiques standards. Le bronchoscope est avancé dans l'arbre trachéobronchique jusqu'à la voie respiratoire souhaitée. Le cathéter OFDI est ensuite introduit dans la voie respiratoire par le canal de travail du bronchoscope afin de recueillir des images.Le cœur optique interne du cathéter OFDI est tourné et simultanément rétracté à l'intérieur de la gaine transparente externe afin de générer des données tridimensionnelles par OFDI. Un cathéter OFDI basé sur une aiguille a été mis au point par le laboratoire Sudor du Massachusetts General Hospital ; il est compatible avec les aiguilles tranbronchiques standards couramment utilisées pour prélever des masses périphériques. Le bronchoscope est avancé dans les voies respiratoires jusqu'à la masse ciblée.Avec la sonde OFDI correctement rétractée dans l'aiguille transbronchique, celle-ci est insérée dans la masse. L'aiguille est ensuite retirée, laissant la sonde OFDI en place. Comme pour l'OFDI endobronchique, le noyau optique interne de la sonde transbronchique OFDI est tourné et simultanément tiré vers l'arrière à l'intérieur de la gaine transparente externe afin de générer une imagerie OFDI tridimensionnelle.Les données histopathologiques correspondantes obtenues in vivo consistent uniquement en de petits fragments de biopsie, qu'il est difficile de corréler avec de grands ensembles de données OFDI. Par conséquent, les caractéristiques d'imagerie spécifiques des pathologies pulmonaires ne peuvent pas être facilement établies dans un contexte in vivo. L'objectif global de ce protocole est d'obtenir des corrélations OFDI et histologiques précises, appariées un-à-un, sur tissu ex vivo, ce qui est essentiel pour évaluer avec exactitude les caractéristiques observées en OFDI par rapport à l'histologie considérée comme référence standard.Une fois que des critères d'imagerie spécifiques ont été élaborés et validés ex vivo à l'aide d'une histologie appariée un-à-un, ces critères peuvent ensuite être appliqués à des études d'imagerie in vivo. Le principal avantage de cette technique est qu'elle permet une corrélation directe entre l'imagerie et l'histologie, ce qui améliore l'interprétation des caractéristiques des images. Pour préparer le système d'imagerie par domaine de fréquences optiques, ou OFDI, pour l'expérience, allumez d'abord le système d'imagerie, puis réglez et enregistrez les paramètres d'imagerie appropriés.Fixez le cathéter à la jonction rotative et au dispositif de retrait. Ce cathéter sur mesure a un diamètre de 0,8 millimètre. Faites tourner le cathéter et vérifiez la qualité de l'image en utilisant le bout d'un doigt ganté afin de vous assurer qu'une image nette est bien visible et que le rapport signal/bruit est adéquat.Pour commencer la procédure de préparation du tissu, placez un tapis absorbant jetable sur le plan de travail et déposez l'échantillon pulmonaire sur le tapis. En raison de difficultés d'organisation pour obtenir des tissus provenant de patients, du tissu porcin sera utilisé. Dans cette démonstration vidéo.Identifier la voie aérienne bronchique pénétrant dans le spécimen de résection au niveau du hile. À l’aide de l’alésage d’une seringue, retirer tout mucus visible à l’intérieur de la voie aérienne. Palper la surface extérieure du spécimen afin d’identifier une voie aérienne ou la lésion d’intérêt.Ouvrez la voie respiratoire le long de la sonde jusqu'à ce que la lésion d'intérêt soit visible ou palpable sous la muqueuse trachéale à l’aide d’un applicateur en coton. Retirez soigneusement tout sang ou mucus présent sur la muqueuse trachéale recouvrant la lésion. Placez le cathéter OFDI au-dessus de la muqueuse trachéale et acquérez une image.Cela permet de confirmer que la lésion se situe sous la muqueuse des voies respiratoires et d'identifier une région d'intérêt de haute qualité pour la corrélation histologique. Après avoir sélectionné la région d'intérêt dans la voie respiratoire, choisissez deux points sur le tissu le long de la ligne souhaitée pour l'imagerie. Dans cet exemple, les points seront tracés parallèlement à l'axe longitudinal de la voie respiratoire.Rendre les marques d’encre visibles à la fois en DIRO et en histologie peut s’avérer difficile, c’est pourquoi nous utilisons à la fois des marques d’aiguille et d’encre afin de visualiser les repères avec les deux techniques. Une fois les deux points choisis, plongez délicatement une aiguille fine à canal ouvert dans le colorant de marquage tissulaire, puis essuyez l’excès d’encre à l’extérieur de l’aiguille avec un morceau de gaze, de sorte que le colorant de marquage tissulaire ne reste que dans le canal de l’aiguille. Percez ensuite le tissu perpendiculairement à la muqueuse bronchique au point choisi, situé le long de la ligne d’imagerie. De la même manière, marquez le second point sur la muqueuse bronchique, en veillant à ce que celui-ci se trouve à moins de 1,5 centimètre du premier point.Si l'encre s'étend sur la surface muqueuse en s'éloignant du site de ponction, utilisez un applicateur en coton pour retirer soigneusement l'excès d'encre. Selon les résultats souhaités, les deux points peuvent également être réalisés parallèlement à l'aspect circonférentiel des voies respiratoires, comme illustré ici. Pour imager le tissu, placez le cathéter OFDI sur chaque marque d'encre et effectuez l'imagerie afin de vous assurer que les marques sont visibles en OFDI.Les marques doivent apparaître comme des perturbations focales au sein de la structure tissulaire, avec des particules fortement diffusantes en regard et une atténuation rapide du signal en profondeur, ce qui correspond aux particules d'encre situées au site de ponction. Dans cette image OFDI d'une voie aérienne porcine, les deux marques d'encre sont indiquées par un astérisque. Placer le cathéter parallèlement aux deux marques d'encre sur la surface muqueuse de la voie aérienne, de sorte que l'optique du cathéter recouvre le tissu situé au-delà de la première marque d'encre.Procédez au recueil d'une vue de retrait OFDI et examinez les images de retrait OFDI afin de vérifier que les deux marques d'encre sont visibles sur l'image et de détecter d'éventuels artefacts de mouvement avant de prélever le tissu. Placez un point d'encre verte sur le tissu muqueux des voies respiratoires à 0,3 centimètre de la marque d'encre qui est apparue en premier dans le retrait d'imagerie. Ceci permet d'orienter le début du balayage d'imagerie.Retirez maintenant le tissu entourant les deux marques d’encre noire et la marque d’encre verte. Taillez le tissu pour qu’il s’adapte à une cassette standard de traitement histologique. Placez le tissu dans une cassette de traitement histologique et fixez-le dans du formol à 10 % pendant au moins 48 heures.Par la suite, le tissu est traité comme décrit dans le texte du protocole. Un résultat représentatif d'OFDI est illustré par ces images in vivo obtenues à partir des voies respiratoires de porc sous ventilation mécanique. Le panneau A montre une coupe transversale d'OFDI des voies respiratoires proximales, et le panneau B, une coupe transversale d'OFDI des voies respiratoires distales.Le panneau E est une coupe longitudinale OFDI des voies respiratoires, la partie proximale se trouvant à gauche et la partie distale à droite. Le panneau C est une image agrandie de la région surlignée en rouge dans le panneau E. Le panneau D est une image agrandie de la région surlignée en vert dans le panneau E. Le diamètre du cathéter est de 0,8 millimètre et les traits de repère indiquent des incréments de 0,5 millimètre. Bien que différentes couches de la paroi des voies respiratoires et les insertions alvéolaires soient discernables sur les images OFDI, il est difficile d'interpréter précisément le corrélat anatomo-pathologique des signaux OFDI sans histologie directement appariée. E indique l'épithélium, lp la lame propre, SM la sous-muqueuse, C le cartilage et a les insertions alvéolaires.Grâce au protocole ici démontré, une corrélation précise entre l'OFDI et l'histologie est obtenue. Cette image OFDI des voies respiratoires de porcin montre une corrélation exacte avec l'histologie de sections tissulaires colorées à l'hématoxyline et à l'éosine (H-E). Les astérisques indiquent les marques d'encre noire visibles sur l'épithélium respiratoire.La stratification des voies respiratoires peut être visualisée sur les colorations H et E et tri RME. Une vue à plus fort grossissement de l'image OFDI est présentée ici, accompagnée de l'histologie correspondante colorée à l'H et E et au tri RME : E indique l'épithélium respiratoire, EL les tissus denses de collagène et d'élastine, SM le muscle lisse, C. Les anneaux de cartilage, G, le tissu de la glande salivaire et D, le canal salivaire pénétrant dans l'épithélium. Le muscle lisse apparaît sous forme de faisceaux discontinus et dispersés, et n'est donc pas identifiable en OFDI.De même, l'utilisation de marques tissulaires permet de démontrer une corrélation précise entre l'OFDI et l'histologie dans les voies respiratoires humaines. Dans cette image OFDI des voies respiratoires proximales humaines, les deux marques d'encre sont visibles et indiquées par un astérisque. Une corrélation précise avec l'histologie des coupes tissulaires colorées à l'hématoxyline-éosine et à la trichrome est observée sur la coloration à l'hématoxyline-éosine.Les marques d'encre noire sont visibles sur l'épithélium respiratoire, indiquées par un astérisque, dans les vues à plus forte augmentation de l'image OFDI et de l'histologie correspondante. Les colorations à l'hématoxyline et éosine et à la trichrome sont présentées dans les images en encart. E indique l'épithélium respiratoire, lp, la lame propre, G, le tissu de la glande salivaire, C, les anneaux de cartilage, et pc, le périchondre dans les voies aériennes humaines.Un empilement typique est visible. Disséminées dans le tissu conjonctif lâche, on observe des fascicules de muscle lisse présentant une coloration rouge, visibles dans les panneaux C et F, qui ne forment pas une bande continue et ne sont donc pas visibles comme une couche distincte en OFDI. Ces deux images montrent les résultats d'une OFDI des voies aériennes distales humaines ainsi que l'histologie h et d précisément corrélée.Les marques d'encre noire visibles sur l'épithélium respiratoire sont indiquées par un astérisque ; les insertions alvéolaires indiquées par une flèche apparaissent sous forme de parois alvéolaires en treillis très signalées, entourant des espaces alvéolaires en déficit de signal. Les espaces vasculaires situés dans la lame propre sont également visibles comme des structures en déficit de signal, avec un léger assombrissement sous-jacent indiqué par des flèches. E correspond à l'épithélium et LP à la lame propre.Les taux d'acquisition rapides inhérents à l'OFDI permettent une imagerie sur de grandes surfaces. Les données peuvent être visualisées à la fois en coupe transversale et en coupe longitudinale afin de fournir des informations supplémentaires sur l'architecture du tissu. Une fois que des caractéristiques d'imagerie ont été établies avec cette technique, ces caractéristiques peuvent être utilisées pour interpréter des régions d'imagerie qui ne disposent pas d'histologie appariée.Cette technique offre une méthode pour interpréter les caractéristiques d'imagerie à l'aide d'une histologie directement corrélée. Bien que cette technique ait été démontrée à l'aide de l'OFDI et de tissu pulmonaire, elle peut être appliquée à de nombreuses techniques d'imagerie et à divers types de tissus. Une fois les caractéristiques d'imagerie des tissus sains et pathologiques établies grâce à cette technique, celles-ci peuvent ensuite être utilisées pour l'interprétation d'images in vivo, où une histologie directement corrélée peut ne pas être disponible.

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Bioingénierie

Masses tissulaires complexes, à partir d'organes à des tumeurs, sont composées de différents éléments cellulaires. Nous avons élucidé la contribution des phénotypes cellulaires dans un tissu en utilisant des souris transgéniques fluorescentes marquées multi-paramètres multiples en combinaison avec la coloration par immunofluorescence suivie par déconvolution spectrale de déchiffrer l'origine de la cellule ainsi que les caractéristiques des cellules sur la base de l'expression de protéine.

Analyse quantitative multispectrale Après transplantation de tissu fluorescent pour la visualisation des origines cellulaires, types et Interactions

L’analyse ex vivo des lésions artérielles à partir de modèles animaux de maladies cardiovasculaires repose classiquement sur des techniques histologiques et immunohistochimiques. Ceux-ci fournissent des mesures en 2 dimensions dans les lésions en 3 dimensions. Ce manuscrit décrit la génération de lésions artérielles pour une analyse quantitative en 3 dimensions à l’aide de la tomographie par projection optique.

Génération et quantification 3-Dimensional des lésions artérielles chez la souris utilisant la tomographie optique de projection

Nous décrivons une méthode relativement simple pour ex vivo l'imagerie en direct de la tumeur interactions cellule-stroma dans les métastases du poumon, en utilisant journalistes fluorescentes chez la souris. Utilisation à disque rotatif microscopie confocale, cette technique permet de visualiser les cellules vivantes pendant au moins 4 heures et peut être adapté à l'étude d'autres maladies pulmonaires inflammatoires.

Ex vivo l&#39;imagerie en direct de métastases pulmonaires et leur microenvironnement

L’assemblage et l’utilisation d’un microendoscope multimodal sont décrits, qui peuvent co-enregistrer des données d’imagerie tissulaire superficielle avec des paramètres physiologiques tissulaires, notamment la concentration d’hémoglobine, la concentration de mélanine et la saturation en oxygène. Cette technique peut être utile pour évaluer la structure et la perfusion des tissus, et peut être optimisée pour les besoins individuels de l’investigateur.

Multimodal Imaging and Platform microendoscopie Spectroscopy Fiber-bundle pour non-invasive,<em&gt; In Vivo</em&gt; L&#39;analyse des tissus

Nous décrivons l’utilisation de la microscopie par cohérence optique plein champ comme méthode d’évaluation de haute qualité du stroma cornéen du donneur. Ce protocole peut être utilisé pour identifier les caractéristiques indicatives de la santé ou de la maladie, et vise à améliorer le dépistage et la sélection des tissus du donneur, et donc les résultats de la kératoplastie.

Microscopie à cohérence optique plein champ pour l’analyse histologique des caractéristiques stromales dans les greffes de cornée

Ici, nous décrivons une stratégie simple et accessible pour visualiser, quantifier, et cartographier les cellules immunitaires dans les sections formelles de tissu tumoral paraffin-intégré. Cette méthodologie combine les techniques d’imagerie et d’analyse numérique existantes dans le but d’élargir la capacité de multiplexage et l’analyse multiparameter des essais d’imagerie.

Visualisation, quantification et cartographie des populations de cellules immunitaires dans le microenvironnement tumoral

Nous présentons un protocole pour l’utilisation de la microendoscopie laser confocale à fibre optique (CLM) pour étudier de manière non invasive la distribution spatio-temporelle des liposomes dans l’œil après injection sous-conjonctivale.

Imagerie spatio-temporelle in vivo de systèmes d’administration de médicaments oculaires à l’aide d’une microendoscopie laser confocale à fibre optique

Le présent protocole décrit les étapes de l’alignement des images in vivo de la tomographie par cohérence optique en lumière visible (vis-OCTF) avec des images confocales ex vivo de la même rétine de souris dans le but de vérifier la morphologie observée des faisceaux axonaux des cellules ganglionnaires de la rétine dans les images in vivo.

Alignement de fibrogrammes de tomographie par cohérence optique en lumière visible avec des images confocales de la même rétine de souris

Nous présentons un protocole détaillé pour la microscopie corrélative à la lumière et à la lumière électronique post-intégration d’Epon en utilisant une protéine fluorescente appelée mScarlet. Cette méthode permet de maintenir simultanément la fluorescence et l’ultrastructure. Cette technique se prête à une grande variété d’applications biologiques.

Microscopie corrélative à la lumière et à la microscopie électronique post-intégration d’Epon

L’application des résultats de la microscopie intravitale est mise à l’épreuve par sa faible profondeur de pénétration dans les tissus. Nous décrivons ici un modèle de souris à chambre de fenêtre dorsale qui permet le co-enregistrement de la microscopie intravitale et des modalités d’imagerie cliniquement applicables (par exemple, CT, IRM) pour une corrélation spatiale directe, rationalisant potentiellement la traduction clinique des résultats de la microscopie intravitale.

Modèle murin de tumeur à chambre fenêtre de pli cutané dorsal pour la microscopie intravitale combinée et l’imagerie par résonance magnétique dans la recherche translationnelle sur le cancer

Nous présentons une méthode pour un modèle de pathogenèse fongique qui préserve le positionnement naturel des spores fongiques dans les voies respiratoires pulmonaires pour une analyse par microscopie fluorescente.

Méthode efficace d’imagerie des poumons murins qui préserve la dynamique spatiale des spores fongiques dans les voies respiratoires

Découvrez l'imagerie OFDI de spécimens pulmonaires ex vivo pour établir une corrélation précise un-à-un avec l'histopathologie. Cette méthode permet de développer des critères d'interprétation fiables pour la pathologie pulmonaire.

Dimagerie optique du domaine de fréquence Ex vivo Les spécimens résection pulmonaire: Obtention One to One image à lhistopathologie Corrélation (Vidéo) | JoVE Journal

D'imagerie optique du domaine de fréquence

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