מאמר שיטה

Multispectral הדמיה בזמן אמת Fluorescence לגילוי intraoperative של הצומת סנטינל הלימפה גניקולוגיות אונקולוגיה

DOI:

10.3791/2225

⸱

20 באוקטובר 2010

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, Division of Surgical Oncology, University Medical Center Groningen, 2Helmholtz Zentrum, Technical University Munich, 3Department of Obstetrics and Gynaecology, University Medical Center Groningen

במאמר זה

הודעת תיקון

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הקרינה היא שיטת הדמיה חדשנית מבטיח לניתוח דימוי מודרך באונקולוגיה כירורגית. בסרט זה אנו מתארים את הליך טכני לגילוי של הצומת לימפה זקיף באמצעות דימות פלואורסצנטי כמו לראווה גניקולוגיים oncologicy. מערכת multispectral מצלמה פלואורסצנטי, יחד עם הסוכן indocyanine ניאון ירוק, מוחל.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפרוגנוזה כמעט בכל גידולים מוצקים תלויה בנוכחות או העדר גרורות הלימפה. טיפול כירורגי 1-3 לרוב משלב כריתה רדיקלית של הגידול עם lymphadenectomy מלא באזור הניקוז של הגידול. עם זאת, הסרת בלוטות לימפה קשורה לתחלואה מוגברת בשל התמוטטות, זיהום הפצע בצקת לימפתית. 4,5 כחלופה, הלימפה הזקיף הליך (SLN) פותחה לפני כמה עשורים כדי לאתר את הצומת first הלימפה לנקז מן הגידול . 6 במקרה של הפצת lymphogenic, SLN הוא הלימפה הראשונה מושפע (איור 1). לפיכך, אם SLN אינו מכיל גרורות, בלוטות הלימפה במורד הזרם יהיה גם ללא גרורות הגידול לא צריך להיות מוסר. ההליך SLN הוא חלק מהטיפול של סוגי גידולים רבים, כמו סרטן השד ומלנומה, אלא גם סרטן של הפות וצוואר הרחם. 7 המתודולוגיה הסטנדרט הנוכחי לאיתור-SLN היא על ידי זריקה peritumoral יום אחד radiocolloid לפני הניתוח, וגם לצבוע בצבע intraoperatively. חסרונות של ההליך בתוך הרחם בפות וסרטן הם זריקות מרובות באזור איברי המין, מה שמוביל מצוקה נפשית מוגברת עבור המטופל, ושימוש רדיואקטיבי קולואיד.

דימות פלואורסצנטי Multispectral היא שיטת הדמיה המתעוררים כי ניתן להחיל intraoperatively ללא צורך בהזרקה של radiocolloid. עבור intraoperative פלואורסצנציה הדמיה, שני מרכיבים נחוצים: סוכן פלורסנט מערכת אופטית כמותי intraoperative הדמיה. כפי fluorophore השתמשנו indocyanine ירוק (ICG). ICG שימש במשך עשרות שנים כדי להעריך את תפקוד הלב, המוח זלוף זלוף הכבד. 8 זוהי תרופה אינרטי עם פרופיל pharmaco ביולוגית בטוח. כאשר נרגש בסביבות 750 ננומטר, הוא פולט אור בספקטרום קרוב אינפרא אדום סביב 800 ננומטר. מחוייט מצלמה multispectral פלואורסצנציה מערכת הדמיה היה בשימוש. 9.

מטרת מאמר זה היא להדגים וידאו גילוי SLN באמצעות intraoperative פלואורסצנציה הדמיה בחולים עם סרטן צוואר הרחם בפות. פלואורסצנטי הדמיה משמש יחד עם בנוהל הרגיל, המורכב radiocolloid לבין צבע כחול. בעתיד, intraoperative פלואורסצנציה הדמיה עשוי להחליף את השיטה הנוכחית היא גם להעברה בקלות סימנים אחרים, כמו סרטן השד ומלנומה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Intraoperative מצלמה Fluorescence Multispectral

  1. מערכת מחוייט המצלמה פותחה באוניברסיטת שפותח במכון הביולוגי הדמיה רפואית (IBMI, האוניברסיטה הטכנית / הלמהולץ Zentrum, מינכן, גרמניה) קרוב בשיתוף עם SurgOptix (SurgOptix Inc, רדווד שורס, קליפורניה, ארה"ב). ההתקנה של מערכת multispectral מצלמה intraoperative הקרינה מוצג באיור 2.
  2. האור עובר דרך מערכת של אופטיקה מופרד לתוך האור הנראה, האור הלהקה פליטה (הקרינה) גל אור על הלהקה גל עירור. חבילות אלו מזוהים על ידי ה-CCD מצלמות (CCD) (איור 2). Multi-ספקטרלי אותות ממצלמות כל מעובדים כדי לתקן את הממצאים ואת התשואה נכון כמותי fluorochrome ביו ההפצה. צבע אותות הקרינה ניתן להציג כתמונות נפרדות על גבי צגים חיצוניים או בתמונה אחת.
  3. עירור ופליטה המסננים של המצלמה נקבעים בזאת המדידה לאסוף ב 750 ננומטר 800 ± 20 ננומטר, בהתאמה.

2. ניגודיות אופטי הסוכן הכנה

  1. הסוכן בניגוד ניאון indocyanine ירוק (ICG, Pulsion AG, מינכן, גרמניה) הוא מוכן בתנאים סטריליים. ריכוז של 0.5 מ"ג / מ"ל ​​משמש. חשוב להשתמש במים מזוקקים סטריליים ולא נתרן כלורי (NaCl), כפי שזו תגרום ICG לצבור.
  2. לאחר הכנה, הפתרון חייב להיות מאוחסן במקום חשוך, קריר, כדי למנוע הידרדרות מהירה של עוצמת הקרינה על ידי הלבנה. הערה: מרגע זה והלאה לשמור את ICG מוגן מפני אור.

3. Intraoperative הדמיה - התקנה הזרקת ICG

  1. המצלמה ממוקמת ויזם בחדר הניתוחים לפני הניתוח כדי למזער הפרעה ההליך הכירורגי סטנדרטי, קשור high-definition המסכים (2B איור).
  2. המצלמה מכוסה בסדינים מעוקרים סטנדרטי (Carl Zeiss Vision BV, Sliedrecht, הולנד, REF OPMI הנח 306,071) על ידי החוקר ב סטרילי או בגדים.
  3. הערה: הטיפול נלקח להשתמש רק סוכנים חיטוי ברור, כסוכנים חיטוי צבעוני לעיתים קרובות autofluorescent ועלול להפריע ההליך הדמיה. יתר על כן, וילונות סטרילית סמנים כירורגי יכול להיות autofluorescent. מומלץ לבדוק את כל החומרים המשמשים בשדה או את ההפעלה autofluorescence לפני הניתוח.
  4. הסוכן בניגוד ניאון indocyanine ירוק (ICG) הוא מוכן בתנאים סטריליים. ריכוז של 0.5 מ"ג / מ"ל ​​משמש. חשוב להשתמש במים מזוקקים סטריליים ולא NaCl, כפי שזו תגרום ICG לצבור. לאחר הכנה, הפתרון חייב להיות מאוחסן במקום חשוך, קריר, כדי למנוע הידרדרות מהירה של עוצמת הקרינה. הערה: מומלץ לשנות את הכפפות לאחר הכנת ICG, כמו גם כמות קטנה של לשפוך של ICG עלול להשפיע על איכות התמונה.
  5. ההליך הדמיה מתחיל לאחר פתיחת הבטן. כאשר שטח של עניין חשוף, המצלמה היא תמרן לתוך שדה הניתוח. הזום ואת המיקוד מותאמים בתנאים סטריליים. אורות בחדר הניתוחים כבויים לגילוי טוב יותר של האות פלואורסצנטי.
  6. 1.0 מ"ל של ICG 0.5 מ"ג / מ"ל ​​מעורבב עם 1.0 מ"ל של צבע כחול רגיל (פטנט כחול / בלו patenté, Guerbet, צרפת) מזרק אחד. המנתח מזריק חומר ניגוד על ארבעת הרבעים סביב הגידול הראשוני, מניעת דליפת של הסוכן. הערה: במקרה של דליפת של ICG על כפפות מנתחים, יש צורך לשנות את הכפפות. תמונות סטילס או קטעי וידאו בזמן אמת נרכשים של זרימת הלימפה את המראה של פלורסנט הלימפה הזקיף (איור 3). כל התמונות וסרטי הווידאו נשמרים ישירות על המחשב.
  7. מלבד הקרינה, SLN מזוהה גם לפי פרוטוקול סטנדרטי, או באמצעות בדיקה גמא או על ידי בדיקה ויזואלית של צבע כחול, או שניהם. נותב רדיואקטיבי ניתנת בדרך כלל יום אחד לפני הניתוח, ולאחר מכן lymphoscintigram מתבצעת לצורך זיהוי של SLN רדיואקטיבי. זהו חלק בהליך רגיל אין מקום בפרוטוקול דימות פלואורסצנטי.
  8. בזמן אמת כריתה של בלוטת הזקיף היא מונחית על ידי שינוי צבע פלואורסצנטי הן וכחול של בלוטות לימפה. התכונה בזמן אמת של המצלמה עוזרת לזהות עבור כל שריד או לגרסאות המגוירות הקרינה הבלתי צפויה של בלוטות ניאון.
  9. לאחר כריתה של בלוטת הזקיף, vivo לשעבר תמונות נרכשים של כל בלוטות הלימפה נכרת נוכחות של אות ניאון. זמן החשיפה יכולה להיות ממושכת עבור רזולוציה גבוהה יותר בעת לכידת תמונות סטילס (איור 4).
  10. בדיקה Histopathological של בלוטות הלימפה חושף את נוכחותו או היעדרו של תאים סרטניים הצומת בלוטת הזקיף.

4. Representative תוצאות

בלוטות הלימפה פלורסנט ניתן לאתר עם יחס אות רקע גבוה. כמו כן, תזרים של ICG דרך כלי הלימפה ניתן לנטר בזמן אמת, המאפשר מיפוי הצומת לימפה. התוצאות עשויות להיות מושפע עומק גדל והולך של הצומת, אולי הדורשים הליכים תאורה שונות כדי להשיג זיהוי. יישום עתידי של הגידול סוכנים ספציפיים פלורסנט ממוקד עשוי לספק זיהוי intraoperative של SLN חיובי עם תאים סרטניים באמצעות טכנולוגיה זו.

figure-protocol-1
באיור 1. בלוטת הזקיף (SLN) התיאוריה. SLN היא הצומת first הלימפה לנקז (ים) מן הגידול.

figure-protocol-2
איור 2. תמונה סכמטי של מערכת מצלמה multispectral את הקרינה (A). ההגדרה הבסיסית של מערכת המצלמה הניתוח (B).

figure-protocol-3
איור 3. דימות פלואורסצנטי Multispectral של לימפה בסרטן בפות. תמונת צבע של לימפה in vivo (A). תמונה פלואורסצנטי של הצומת לימפה אותו, in vivo (B). תמונה Pseudocolor הקרינה על גבי תמונת הצבע (C).

figure-protocol-4
איור 4. דימות פלואורסצנטי Multispectral של vivo צומת לשעבר הלימפה סרטן צוואר הרחם. תמונת צבע של קשרי לימפה ex vivo (A). תמונה פלואורסצנטי של הצומת לימפה אותו, לשעבר vivo (B). תמונה Pseudocolor הקרינה על גבי תמונת הצבע (C).

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

וידאו זה מדגים את היישום של multispectral intraoperative הקרינה טכנולוגיית הדמיה לגילוי intraoperative של הצומת לימפה זקיף (SLN) ב גניקולוגיים האונקולוגית. המתודולוגיה יש יתרונות מסוימים על פני ההליך SLN קונבנציונאלי. ההזרקה מתבצעת במהלך ההליך הכירורגי עצמו עם המטופל מורדם ולא יום לפני הניתוח, שהוא יותר ידידותי לחולה, במיוחד סרטן גניקולוגי. יתר על כן, intraoperative הדמיה מספקת את המנתח עם משוב חזותי ישיר של זרימת הלימפה דפוס הניקוז שלה SLN, ולא בעקיפין באמצעות גייגר העתידות. בשנת סרטן צוואר הרחם, שם בלוטות הלימפה ממוקמות עמוק בתוך האגן, זה עשוי לעזור לשפר את הגילוי.

עם זאת, המשמעות הגדולה ביותר טמונה בגישה צעד במעלה כלפי הדמיה ממוקד. ממוקד סוכנים בניגוד ניאון ניתן התמזגו עם הגידול נוגדנים ספציפיים או מצעים כוון במיוחד תאים סרטניים. באופן זה, intraoperative פלואורסצנציה הדמיה יש פוטנציאל גדול באופן קיצוני לשנות את הנוהג הקיים של ניתוח האונקולוגיים.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
VN ו GMvD הם חבר המועצה המדעית של SurgOptix בע"מ לפני ההליך, פרוטוקול המחקר אושר על ידי הדירקטוריון סקירה המקומי Investigational (IRB) ועל הסכמה מדעת של המטופל היא רכשה.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנחנו אסירי תודה לגברת אינה Wesselman לאימונים ותכנון של או כוח אדם.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
Indocyanine Green (ICG)Pulsion Medical Systems AG, מינכן, גרמניהD-81829נעשה שימוש בתמיסה של ICG במים מזוקקים ולא ב-NaCl 0.9%.
פטנט כחול / פטנט בלוéGuerbet12322784
מים סטריליים להזרקהמולטי-ספקטרליות רפואיות
המכון להדמיה ביולוגית ורפואית (IBMI), האוניברסיטה הטכנית, מינכן, גרמניה ואב טיפוס של SurgOptix Inc, ארה"ב
ב. מערכת מצלמות פלואורסצנטיות של בראון

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tinga, D. J., Bouma, J., Aalders, J. G. Patients with squamous cell versus adeno(squamous) carcinoma of the cervix, what factors determine the prognosis. Int J Gynecol Cancer. 2 (2), 83-91 (1992).
  2. McMahon, C. J., Rofsky, N. M., Pedrosa, I. Lymphatic metastases from pelvic tumors: anatomic classification, characterization, and staging. Radiology. 254 (1), 31-46 (2010).
  3. Zivanovic, O., Khoury-Collado, F., Abu-Rustum, N. R., Gemignani, M. L. Sentinel lymph node biopsy in the management of vulvar carcinoma, cervical cancer, and endometrial cancer. Oncologist. 14 (7), 695-705 (2009).
  4. Fuller, J., Guderian, D., Kohler, C., Schneider, A., Wendt, T. G. Lymph edema of the lower extremities after lymphadenectomy and radiotherapy for cervical cancer. Strahlenther Onkol. 184 (4), 206-211 (2008).
  5. Ayhan, A., Celik, H., Dursun, P. Lymphatic mapping and sentinel node biopsy in gynecological cancers: a critical review of the literature. World J Surg Oncol. 6, 53-53 (2008).
  6. Tanis, P. J., Nieweg, O. E., Valdes Olmos, R. A., Rutgers, E. J., Kroon, B. B. History of sentinel node and validation of the technique. Breast Cancer Res. 3 (2), 109-112 (2001).
  7. Ghobashy, A. E. E. l, Saidi, S. A. Sentinel lymph node sampling in gynaecological cancers: techniques and clinical applications. Eur J Surg Oncol. 35 (7), 675-685 (2009).
  8. Alford, R., Simpson, H. M., Duberman, J., Hill, G. C., Ogawa, M., Regino, C. Toxicity of organic fluorophores used in molecular imaging: literature review. Mol Imaging. 8 (6), 341-354 (2009).
  9. Themelis, G., Yoo, J. S., Soh, K. S., Schulz, R., Ntziachristos, V. Real-time intraoperative fluorescence imaging system using light-absorption correction. J Biomed Opt. 14 (6), 064012-064012 (2009).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תיקון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Formal Correction: Erratum: Multispectral Real-time Fluorescence Imaging for Intraoperative Detection of the Sentinel Lymph Node in Gynecologic Oncology
Posted by JoVE Editors on 12/20/2010. Citeable Link.

A correction was made to Live Imaging of Dense-core Vesicles in Primary Cultured Hippocampal Neurons. There was an error with an author's name. The author name was corrected to include a first initial as follows:

K. Tim Buddingh

instead of:

Tim Buddingh

תגיות

מאמרים קשורים