מאמר שיטה

הדמיה אופטית של תחום תדר

17.1K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/3855

⸱

22 בינואר 2013

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pathology, Harvard Medical School, 2Massachusetts General Hospital, 3Wellman Center for Photomedicine, Harvard Medical School, 4Pulmonary and Critical Care Unit, Massachusetts General Hospital, 5Pulmonary and Critical Care Unit, Harvard Medical School

במאמר זה

סיכום

שיטה לתמונה Vivo לשעבר דגימות ריאת כריתה עם תדר אופטית תחום הדמיה (OFDI) ולהשיג מתאם מדויק ליסטולוגיה מתוארות, שהוא חיוני לפיתוח קריטריוני פרשנות OFDI ספציפיים לפתולוגיה ריאתית. שיטה זו ישימה לסוגי רקמות אחרים וטכניקות הדמיה כדי להשיג הדמיה מדויקת למתאם היסטולוגיה לפרשנות תמונה מדויקת והערכה. קריטריוני הדמיה מבוססות עם טכניקה זו היו אז להיות ישימים להערכת תמונה בעתיד In vivo מחקרים.

תקציר

סרטן הריאות הוא הגורם המוביל למוותים הקשורים לסרטן1. סרטני תאי קשקש (Squamous cell) וסרטני תאים קטנים נובעים בדרך כלל בהקשר של דרכי הנשימה המוליכות, בעוד שאדנוקרצינומות ממוקמות בדרך כלל באופן פריפרי יותר. גילוי ממאירות של הריאות בשלב מוקדם של התהליך המחוללי עשוי להיות קשה בשל מספר מגבלות: רזולוציה רדיולוגית, מגבלות ברונכוסקופיות בהערכת רקמות מתחת לרירית דרכי הנשימה ובזיהוי שינויים פתולוגיים מוקדמים, וגודל דגימה קטן ו/או דגימה לא מלאה בביופסיות היסטולוגיות. שיטות דימות ברזולוציה גבוהה, כגון דימות בתחום התדר האופטי (OFDI), מספקות מבטים תלת-ממדיים לא-הרסניים של שטחים נרחבים של מיקרו-מבנה הרקמה לעומקים המגיעים ל-2 mm בזמן אמת (איור 1)2-6. OFDI שימש במגוון יישומים, כולל הערכה של טרשת עורקים כליליים6,7 ומטפלזיה ודיספלזיה אינטסטינלית של הוושחת6,8-10.

OCT/OFDI ברונכוסקופי הוכח ככלי דימוי בטוח in vivo להערכת דרכי הנשימה בריאות11-23 (אנימציה). OCT נבחן בדרכי הנשימה בריאות16,23 ובפרנכימה17,22 של מודלים של בעלי חיים ובדרכי נשימה של בני אדם in vivo14,15. דימוי OCT של דרכי נשימה תקינות הדגים ויזואליזציה של שכבות דרכי הנשימה וההיצמדות האלבאולרית, והערכה של נגעים דיספלסטיים נמצאה מועילה להבחנה בין דרגות של דיספלזיה ברירית הברונכית11,12,20,21. דימוי OFDI של רירית הברונכית הודגם במקטע ברונכית קצר (0.8 cm)18. בנוסף, תואר OFDI נפחי המקיף מספר דורות של דרכי נשימה בדרכי הנשימה של חזירים ובני אדם in vivo19. OCT/OFDI אנדוברונכיאלי מבוצע בדרך כלל באמצעות קטטרים דקים וגמישים, התואמים לפתחי גישה ברונכוסקופיים סטנדרטיים. בנוסף, פותחו לאחרונה גששים מבוססי מחט של OCT ו-OFDI, שניתן להשתמש בהם לדימוי אזורים בריאה שמעבר לדופן דרכי הנשימה או לפני השטח הפלאורליים17.

בעוד ש-OCT/OFDI שימש והוכח כניתן ליישום להדמיה ריאתית in vivo, לא בוצעו מחקרים עם התאמה מדויקת של אחד-לאחד בין OFDI להיסטולוגיה. לפיכך, טרם פותחו קריטריונים ספציפיים להדמיה של פתולוגיות ריאתיות שונות. מקבילות היסטופתולוגיות שהושגו in vivo מורכבות מפיסות ביופסיה קטנות בלבד, שקשה להקרין אותן אל מול מאגרי נתונים גדולים של OFDI. בנוסף, הן אינן מספקות את ההיסטולוגיה המקיפה הדרושה לרישום מול OFDI בנפח גדול. כתוצאה מכך, לא ניתן לפתח מאפייני הדמיה ספציפיים של פתולוגיה ריאתית במסגרת in vivo. קורלציה מדויקת של אחד-לאחד בין OFDI להיסטולוגיה חיונית כדי להעריך במדויק מאפיינים הנראים ב-OFDI אל מול היסטולוגיה כסטנדרט הזהב, במטרה לגזור קריטריונים ספציפיים לפירוש תמונות עבור גידולי ריאה ופתולוגיות ריאתיות אחרות. ברגע שקריטריוני הדמיה ספציפיים יפותחו ויאומתו ex vivo עם היסטולוגיה תואמת של אחד-לאחד, ניתן יהיה להחיל את הקריטריונים על מחקרי הדמיה in vivo. כאן, אנו מציגים שיטה לקורלציה מדויקת של אחד-לאחד בין הדמיה אופטית ברזולוציה גבוהה לבין היסטולוגיה בדגימות כריתה של ריאה ex vivo. לאורך כתב יד זה, אנו מתארים את הטכניקות המשמשות להתאמת תמונות OFDI להיסטולוגיה. עם זאת, שיטה זו אינה ספציפית ל-OFDI וניתן להשתמש בה כדי להשיג תמונות רשומות-היסטולוגית עבור כל טכניקת הדמיה אופטית. ביצענו OFDI ממוקד-דרכי-נשימה באמצעות קטטר ברונכוסקופי מותאם אישית במידה 2.4 French (קוטר 0.8 mm). דגימות רקמה סומנו בצבע רקמה, הגלוי הן ב-OFDI והן בהיסטולוגיה. נעשה שימוש בהליכי אוריינטציה קפדניים כדי להקרין במדויק את מיקומי ההדמיה והדגימה ההיסטולוגית. הטכניקות המתוארות בכתב יד זה שימשו לביצוע ההדגמה הראשונה של OFDI נפחי עם קורלציה מדויקת לאבחנה מבוססת-רקמה לצורך הערכת פתולוגיה ריאתית24. טכניקה פשוטה ואפקטיבית זו עשויה להתרחב לסוגי רקמות אחרים כדי לספק קורלציה מדויקת בין הדמיה להיסטולוגיה הדרושה לקביעת מאפייני הדמיה עדינים של רקמות נורמליות וחוליות כאחד.

פרוטוקול

1. מערכת הדמיה

לפרטים הטכניים של OFDI כבר תארו בעבר 4-6. OFDI ההיקפי נערך במהירויות הדמיה בין 25 ל 100 מסגרות לשנייה ובין 512 ו2048 פרופילים מעמיקים ציריים לתמונה מעגלית חתך. צנתרי סריקה המותאמת אישית סליל 2.4 Fr (0.8 קוטר מ"מ) השתמשו במחקר זה נועדו לפעול באמצעות הגישה לנמל של bronchoscopes הסטנדרטי. הצנתרים כללו ליבה אופטית פנימית למקד את האור על קיר הסימפונות ונדן חיצוני פשוט לשימוש. הגוף נשאר יציב במהלך צנתר הדמיה תוך הליבה הפנימית הייתה מסובבת בשיעור שבין 25 ל 100 הרץ ותורגם במהירות נסיגה של בין 1.25 ו 5 מ"מ / שנייה. הרזולוציה הצירית של המערכת הייתה 6 מ"מ ברקמות וספקה עומק הנע תמונה של 7.3 מ"מ 4-6. OFDI צנתר מבוסס בוצע במחקר זה כדי לשכפל in vivo bronchoscopic OFDI (Fi1 gure). עם זאת, פרוטוקול זה יכול להיות מיושם גם על הדמיה עם מערכת אופטית עליונת ספסל (איור 3 ו -4).

2. מערכת ההקמה כוללת הדמיה

  1. הפעל מערכת הדמיה
  2. הגדרת פרמטרים ולהקליט הדמיה (מהירות סיבוב, מהירות נסיגה, שיעור רכישת תמונה, וכו '). למערכת הדמית OFDI שמשה במחקר זה, תמונות התקבלו ב10-50 תמונות בשניות.
  3. צרף קטטר לצומת סיבובית ומכשיר נסיגה.
  4. ספין קטטר ולבדוק את איכות תמונה. התאם יישור מערכת ולקזז במידת הצורך.

3. הכנת רקמה

  1. הנח כרית סופגת פנויה על שולחן benchtop ודגימת ריאות סט על משטח.
  2. אם הדמית דגימת vivo לשעבר כירורגית ממטופל, כדי להיות בטוח להתייעץ עם המחלקה לפתולוגיה כדי להבטיח שכל שולי הכריתה (סימפונות, כלי דם, וparenchymal שולים) כבר העריכו, מתועדים, ו / או להסיר על ידי פתיםlogist.
  3. זהה את דרכי נשימת הסימפונות נכנסו דגימת הכריתה בhilum. הסר את כל ליחה גלויה בתוך נתיב האוויר באמצעות מזרק נשא. במידת צורך, לצרף קטע ארוך יותר של צינורות פלסטיק למזרק נשא ליניקה עמוקה יותר בתוך את דרכי הנשימה.
  4. למשש את פני השטח החיצוני של הדגימה כדי לזהות את הנגע של עניין.
  5. באמצעות בדיקת מתכת משובחת, זהירות לנווט בעץ הסימפונות עד סמוך לנגע ​​של עניין.
  6. פתח את נתיב האוויר לאורך הבדיקה עד לנגע ​​עניין גלוי או מוחשי תחת נשימת הרירית.
  7. מוציא בזהירות את כל דם או ליחה מדרך נשימת הרירית גבי נגע עם מוליך הכותנה שקצו.
  8. הנח את הקטטר OFDI לעיל נשימת הרירית ולקבל תמונה על מנת לאשר את הנגע העומד בבסיס דרכי הנשימה והריריות לזיהוי אזור הדמיה באיכות גבוהה של ריבית למתאם היסטולוגיה.

4. רקמת סימון

  1. בחר את האזור של עניין בדרך הנשימה המבוססת על ממצאי הדמיה קודמות בשלב 3.8.
  2. בחר שתי נקודות על הרקמה לאורך הקו הרצוי של הדמיה. נקודות יכולות להיות מקבילות לכל אחד היבט האורך (איור 2) או היקפי (איור 3) של דרך אוויר, בהתאם לתוצאות רצויות. נקודות בחלל לא יותר מ 1.5 סנטימטר זה מזה, כך שהחלק של רקמה עשויות להתאים בבלוק היסטולוגיה אחד לעיבוד. אם אורך של רקמה> 1.5 סנטימטר נדרש, ואז לפצל את אורך הרקמות לתוך 1.5 סנטימטרים מרובים בדיו אזורים של עניין ארוך כדי ליצור הדמיה מרובה תאמה: זוגות היסטולוגיה.
  3. טבול קנס הטה מחט נשאה פתוחה (25 מד 7/8 "ארוך כלומר) לתוך רקמת סימון צבע (מדעים משולשים ביו רפואי, Durham, NC).
  4. זהירות לנגב את הדיו עודף מחוץ למחט בגזה, עוזב דיו רקמת סימון רק בתוך המחט משעממת.
  5. לנקב בניצב לרקמות הריריות בדרכי הנשימהנבחר נקודה לאורך הקו של הדמיה.
  6. חזור על שלבים 3.3-3.5 לנקודה השנייה בדרך נשימת הרירית.
  7. אם הדיו עובר על פני הרירית מהאתר לנקב, השתמש כותנה הטה מוליך כדי להסיר את הדיו העודף בזהירות.
  8. הסר ריר או דם על פני השטח של הרירית דרך הנשימה עם כותנה הטה מוליך, אם קיים.
  9. אם נקודתי דיו להציב circumferentially בתוך נתיב אוויר, הוא שימושי להצמיד פתוח בשני הצדדים של דרך הנשימה למשטיחה את הרקמה בתחום ההדמיה (איור 3 א).

5. רקמות הדמיה

  1. הנח את הקטטר OFDI מעל כל סימן דיו ותמונה על מנת להבטיח את הסימנים גלויים על OFDI. סימנים צריכים להופיע כשיבושי מוקד בתוך מבנה רקמות עם גבי חלקיקים מתפזרים מאוד ושבסיס הנחתת אות מהירה, אשר תואמת את חלקיקי הדיו בתוך האתר לנקב (האיור 3b, איור 4 א, ​​4G איור ).
  2. אם דיו הסימן (הים) אינו גלוי על OFDI, חזור על שלבים 4.3-4.7 לסימנים שאינם נראים לעין. אם סימני דיו גלויים עם OFDI, המשך לשלב 5.3.
  3. הנח המקביל קטטר לשני סימני הדיו על פני הרירית דרך הנשימה כך שאופטיקה קטטר לשכב רקמה מעבר סימן הדיו הראשון (האיור 2b). עיגון הקצה הפרוקסימלי של הצנתר עם אובייקט קל ואבטחת סוף דיסטלי יכול לעזור להפחית את ממצאי תנועה.
  4. המשך באיסוף נסיגת OFDI.
  5. להציג את התמונות על מנת להבטיח נסיגת OFDI שני סימני הדיו גלויים בתחום הדמיה ולבדוק ממצאי תנועה (איור 3 ואיור 4). אם הסימנים אינם גלויים, חזור על שלבים 5.1-5.4.

6. איסוף ועיבוד רקמות

  1. הנח דיו נקודה ירוקה (משולש מדעים ביו, Durham, NC) ברקמה הרירית דרכי האוויר כדי לכוון את תחילת סריקת ההדמיה, 0.3 סנטימטרים מהדואר סימן דיו שהופיע לראשונה בנסיגת ההדמיה (איור 2 ג).
  2. הסרת רקמה המקיפה את שני כתמי דיו השחורים וסימן דיו ירוק. חתוך רקמה להשתלב קלטת עיבוד היסטולוגיה סטנדרטית. אם חיתוך רקמה טריה הוא קשה, אז הרקמה עשויה להיות קבועה מראש להסרת הרקמות להיסטולוגיה.
  3. רקמת מקום בקלטת היסטולוגיה עיבוד ותיקון בפורמלין 10% לפחות 48 שעות.
  4. רקמת תהליך במעבד רקמות, זמינה דרך כל מחלקת היסטולוגיה.
  5. שבץ רקמה בפרפין כך שהחלקים החתוכים יהיו מקבילים לשני כתמי הדיו השחורים על פני דרך הנשימה.
  6. השתמש microtome רקמות להתמודד בלוק פרפין עד שאחד סימן דיו גלוי או קטע הרקמה כולה הוא נראה לעין, מה שיבוא קודם.
  7. לאחר שני סימני הדיו השחורים גלויים, לחתוך קטע אחד 5 מיקרומטר עבה ולעלות על גבי זכוכית.
  8. תמשיך לחתוך ולעלות 5 חלקים עבים מיקרומטר כל50 מיקרומטר עד סימני הדיו השחורים כבר לא נראים לעין או קצות הרקמות, מוקדם מבין שתיים.
  9. עקוב סטנדרטי hematoxylin וeosin (H & E) מכתימים פרוטוקולים להכתים ושקופיות coverslip.

7. עיבוד תמונה

אם תמונות נרכשו עם סורק benchtop, או טכניקת סריקה אחרת שבו שני כתמי הדיו נראו בתמונה אחת חתך, ואז התמונה יכולה להיות בקורלציה ישירה עם היסטולוגיה מתאימה. אם מערכי נתוני volumetric נרכשו עם קטטר סריקת סליל, את התמונות תצטרכנה להיות מחדש אינטרפולציה, כך שתמונת 2D בודדה חוצה שני סימני הדיו לקורלציה עם היסטולוגיה. ניתן להשיג זאת באמצעות תוכנת עיבוד תמונה אחרת ImageJ או. במקרים מסוימים, ייתכן שלא יהיה הדיו בקלות גלויה ובמקרה כזה יש לבחון סעיפים / מגלשות סמוכים.

תוצאות

סימני הדיו השחורים צריכים להיות בין 1 - 1.5 סנטימטרים לגזרים כדי לציין את אזור ההדמיה של עניין. סימן הדיו הירוק צריך להיות ממוקם בתחילת הדמית הסריקה, לפני שסימן הדיו השחור הראשון כדי לכוון את הדגימה (איור 2 ואיור 3 א). סימני דיו רקמות צריכים להיות גלויים על שניהם OFDI הדמיה והיסטולוגיה (3 איור ו4). בחזירים רגילים (איור 3) ונשימה אנושית (איור 4), שכבות נשימה טיפוסיות צריכות להיות גלויות. אפיתל (ה) גלוי כדק, בינוני לאותת שכבה צפופה, הומוגניות בהיבט luminal של דרך הנשימה. Propria lamina מורכב מאורגן אות אינטנסיבית לרקמת אות עניה, מקבילה לרכיבים שונים של lamina propria (LP) כגון רקמות חיבור אינטנסיבי אותות כולל אלסטין וקולגן (EL), ורקמות עני אות רוק מסוג לוטים (G ). יש צינורות גלויים מדי פעם אותות חלשים (ד ') חוצים respiאפיתל ratory להתחבר עם לומן סימפונות. שריר החלק מופיע כfascicles רציף, ובין שריר חלק ולכן אינו ניתן לזיהוי בOFDI. ב H & E וכתמי trichrome, שכבות נשימה יכולות להיות חזותיות (איור 3 ג, 3d, 3f, 3g, 4b, 4c, 4e, ו4f), שבו על trichrome רקמות האלסטיות וcollagenous הצפופות השטחיות מופיעות בכחול עמוק ושריר החלק הבסיסי כתמים אדומים (SM). טבעות סחוס (C) מופיעות כמבנים עניים אות בצורת חצי ירח עם גבולות מוגדרים היטב, אשר חופפים בדרכי נשימת חזירים ואינם חופף בדרכי נשימת האדם. Perichondrium מקיף את טבעות הסחוס מופיע כשכבה דקה של רקמה אינטנסיבית אות מקיפה את טבעות סחוס העניות האות. בדרכי הנשימה ההיקפיות האנושיות (האיור 4G ו4h), קבצים המצורפים מכתשיים () נראות כסריג דמוי קירות דקים, אות אינטנסיביים מכתשיים עם רווחי מכתשיים חלל אות. מרחבי כלי דם בתוך propria lamina הם visible כמבנים ליניארי או מעגליים void אות עם חפץ הצללה בסיסית מתון (חיצים).

figure-results-1
איור 1. OFDI של חזירי נשימה. בתמונות המתקבלות מvivo נשימת חזירים תחת הנשמה מכאנית. (א) ODFI חתך של דרך נשימה הפרוקסימלי. (ב) OFDI חתך של דרך אוויר דיסטלי. (ג) סעיף ODFI אורך של דרך נשימה הפרוקסימלי, תמונה בהגדלה גבוהה יותר של דואר פנל באזור מסומן באדום. (ד) סעיף OFDI אורך של דרך נשימה מרוחקת ממרכז, תמונה בהגדלה גבוהה יותר של דואר פנל באזור מסומן ירוק. (ה) סעיף ODFI אורך של דרך נשימה בקרבה לדיסטלי (משמאל לימין). קוטר צנתר הוא 0.8 מ"מ והסימונים מייצגים 0.5 מרווחי מ"מ. למרות שכבות שונות של קבצים המצורפים מכתשיים הקיר ודרכי הנשימה ניכרות בתמונות OFDI, קשה בדיוק לפרש שיתוף האנטומיrrelate של אותות OFDI ללא היסטולוגיה נרשמה ישירות. דואר: אפיתל, LP: lamina propria, SM: submucosa, ג: סחוס,: קבצים מצורפים מכתשיים.

figure-results-2
איור 2. רקמת סימון של חזירי נשימה. (א) נפתחה נתיב אוויר עם שני כתמי דיו שחורים על פני שטח luminal הונח במקביל להיבט האורך של דרך הנשימה, פרט 1.5 סנטימטר. (ב) קטטר OFDI הממוקם מעל דיו שחור מסמן 2 לכלול שני הסימנים בתוך נסיגת OFDI. (ג) Airway עם סימן נוסף ירוק דיו כדי לכוון את תחילת סריקת ההדמיה בדגימה.

figure-results-3
איור 3. OFDI והיסטולוגיה של חזירי נשימה מפגינים cor המדויקביחס באמצעות רקמת סימון. (א) נפתח נתיב אוויר עם שני כתמי דיו שחורים על פני שטח luminal הונח במקביל להיבט ההיקפי של דרך הנשימה. פינים משמשים כדי לפתוח את דרכי הנשימה (חיצים) נוסף. (ב) OFDI של דרך נשימת חזירים עם שניהם הדיו מסמן גלוי (כוכביות) עם (ג) מוכתם מתואמים בדיוק היסטולוגיה עם H & E (כוכביות: דיו שחור מסמן גלוי באפיתל נשימתי) ו( ד) בקורלציה trichrome כתם. סרגל קנה מידה: 2 מ"מ. (ה) תצוגה גבוהה יותר גדלה של תמונת OFDI עם (ו) מוכתם היסטולוגיה מקבילה עם H & E ו (ז) בקורלציה trichrome הכתם. E: אפיתל נשימה, EL: קולגן הצפוף ורקמות אלסטיות, SM: שריר חלק, C: טבעות סחוס (חפץ היסטולוגית הביא הפרדה מלאכותית של טבעות הסחוס), G: רקמת בלוטות רוק, D: צינור רוק נכנס האפיתל. סרגל קנה מידה: 250 מיקרומטר. לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.

figure-results-4
איור 4. OFDI והיסטולוגיה של נשימת אדם מפגינה מתאם מדויק באמצעות רקמת סימון. () OFDI של דרך נשימה הפרוקסימלי אדם עם שני הדיו מסמנים גלוי (כוכביות). (ב) מוכתם היסטולוגיה קורלציה דווקא עם H & E עם דיו שחור מסמן גלוי באפיתל נשימה (כוכביות) ו (ג) בקורלציה trichrome הכתם. סרגל קנה מידה: 2 מ"מ. (ד) תצוגה גבוהה גדלה של תמונת OFDI ו( ה) היסטולוגיה מקבילה מוכתם בH & E (ו) trichrome. סרגל קנה מידה: 250 מיקרומטר. E: אפיתל נשימה, LP: lamina propria, G: רקמת בלוטת רוק, C: טבעות סחוס, מחשב: perichondrium. בדרכי נשימת האדם, שכבות טיפוסיות הן גלויות לעין. בתוך רקמת חיבור הרופפת, יש ביניהם fascicles של שריר החלק אדום הכתים (SM, הפנלים וג ו), שלא להקים להקה רציפה ולכן אינם גלויים כשכבה מובחנת בOFDI. (ז) OFDI של דרך נשימה דיסטלי אנושית ו( ח) היסטולוגיה קורלציה דווקא H & E עם כתמי דיו שחורים שנראו באפיתל נשימה (כוכביות). סרגל קנה מידה: 2 מ"מ. קבצים מצורפים מכתשיים () נראים כסריג דמוי קירות אינטנסיבי אותות מכתשיים עם רווחי מכתשיים חלל אות. מרחבי כלי דם בתוך propria lamina גם גלויים כמו מבני אות חלל עם הצללה קלה בסיסית (חיצים).

דיון

הערכת ממאירויות ריאה מוקדמות יכולה מאוד להיות מאתגרת בשל חוסר סימפטומים וחוסר היכולת לחזות שינויי neoplastic מוקדמים radiologically או bronchoscopically. OFDI מספק ליד רזולוציה היסטולוגית, שטח גדול נוף 3-ממדי של מייקרו רקמות בזמן האמת 2-6. Endobronchial OFDI הודגם בחולים כטכניקה בטוחה שניתן להשתמש בו כדי להשיג נפח מערכי נתונים ברזולוציה גבוהה על מגזרי נשימה ארוכים בדרכי אוויר ריאתי 11-13 (אנימציה). עם זאת, רק ביופסיות קטנות מתקבלות כמו עמיתי histopathological בהגדרת vivo, אשר אינם מספקת קושרת נאותה לOFDI לפיתוח קריטריוני הדמיה לפתולוגיה ריאתית. כדי להעריך באופן מדויק תכונות OFDI ראו בהדמיה ריאתי, זה חיוני כדי להשיג תמונה התאימה במדויק למתאמי היסטולוגיה. אנו מציגים שיטה פשוטה ויעילה למדויקים, אחד לoקורלציה בין ne OFDI והיסטולוגיה להחיל נשימת הדמיה של דגימות כריתת ריאת vivo לשעבר, אשר חל על כמעט כל סוג רקמת vivo לשעבר. ברגע שקריטריוני ההדמיה הוקמו vivo לשעבר עם היסטולוגיה מתאימה אחד לאחד, הקריטריונים האלה אז יכולים להיות מיושמים על בתחום הדמית vivo.

צבע הרקמה המשמש לסימון אזור ההדמיה של עניין נראה בבירור בשני OFDI והיסטולוגיה. באמצעות שימוש בטכניקות פשוטות כדי למקם את הרקמה, סימני דיו עשוי להיות מתואמת בשתי הדמיה והיסטולוגיה לאפשר 1-1 השוואות של תכונות OFDI וממצאי היסטולוגיה כדי לקבוע את מאפייני ההדמיה המזוהות של רקמת פתולוגיה. הטכניקה היא זולה ומעשית, ובכך הופכת אותו לשימושי ביישומי הדמיה אופטיים רבים.

בהגדרת vivo, שיטות כגון ליזר לסימון עשויות לשמש להתמצאות רקמות 25. עם זאת, לאהוא קטן בגודל של ביופסית הסימפונות הוא עדיין גורם מגביל בשימוש במחקרי vivo לפתח קריטריוני הדמיה ספציפיות לפתולוגיה ריאתית. למרות שמחקרי vivo לשעבר ישמשו כחלופי הולמת לדימות vivo, יש כמה מגבלות. דגימות ריאת vivo אקס הם תפחו ולעתים קרובות להציג atelectasis ניתוח המושרה, המשנה את המראה של מבני מכתשיים נורמלים. ניפוח רקמת ריאת resected ניתוח עם רקמת סימון למתאם היסטולוגיה הוא מאתגר מבחינה טכנית כדגימות ריאת כירורגיות רוב מתקבלות לאחר הערכת סעיף קפוא פתולוגיה שבמהלכו משטח פלאורלי מופר, מפריע לאינפלצית דגימה. atelectasis ללא פתולוגית אינו חפץ שראה בהגדרת vivo, ולכן מגבלה זו לא תהיה רלוונטית בתחום הדמית vivo ריאתי. בנוסף, חוסר הדם בתוך כולים בדגימות vivo לשעבר יכול לעשות את זה קשה distinguאיש מבני כלי דם מחלל מבני אות אחרות. בהגדרת vivo, תוספת של דופלר אוקטובר / OFDI 26-28 לאוקטובר המבני / OFDI תסייע בזיהוי של כלי דם.

ממצא תנועה ניתן לראות באופן שבו גוף חי שהם לא vivo לשעבר הווה. זה יכול להיות פוטנציאל בעייתי במערכות אוקטובר סטנדרטיות עם שיעורי רכישה איטיים יותר. עם זאת, במסגרת השיעורים המהירים של מערכות OFDI כרגע> 200 fps 29-31. לכן, אין זה צפוי כי חפץ תנועה יהיה נושא משמעותי. מחקרים קודמים בOFDI הדמית vivo אוקטובר והוכיח הדמיה מוצלחת של תכונות הדמית קנס 14,15,18,19.

במחקר זה אנו מראים OFDI נפחית עם מתאם מדויק לאבחון רקמות מבוססות להערכת הפתולוגיה של ריאות. ההליך המתואר נועד לספק היסטולוגיה התאימה במדויק כדי לשמש הזהב standaשלישי לפרשנות תמונת OFDI.

קריטריוני הדמית רגע ספציפיים לפתולוגיה ריאתית פותחו ומאומתים vivo לשעבר עם היסטולוגיה מתאימה אחד לאחד, את הקריטריונים יכולים אז להיות מיושמים מאוחר יותר במחקרי vivo הדמיה עם השימוש בביופסית סימפונות כהערכת תקן זהב של ההדמיה תכונות ראו. טכניקה זו מוצגת כיישום לדגימות כריתת ריאה, אבל יכולה להיות מיושמת כמעט כל סוג רקמה לספק ההדמיה המדויקת למתאם היסטולוגיה מנת לקבוע תכונות הדמיה טובות של רקמות נורמליות ובפתולוגי.

גילויים

הייצור והגישה חופשיה למאמר זה הוא בחסות NinePoint הרפואי בע"מ

תודות

המחברים מבקשים להודות למר סוון מחזיק ומר סטיבן קונלי לסיוע הרב הערך שלהם במחקר זה. עבודה זו מומנה בחלקו על ידי המכון הלאומי לית [מספר גרנט R00CA134920] והריאות האמריקניות אגוד [מספר גרנט RG-194681-N]. NinePoint הרפואי בע"מ חסות עלויות הפרסום הקשורים לכתב היד הזה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
שם המגיב חברה מספר קטלוגים תגובות (אופציונלי)
צבע רקמה לציון המשולש ביו TMD-BK, TMD-G

מקורות

  1. Jemal, A., et al. Cancer statistics. CA Cancer J. Clin. 57, 43-66 (2007).
  2. Fujimoto, J. G., et al. Optical biopsy and imaging using optical coherence tomography. Nat. Med. 1, 970-972 (1995).
  3. Tearney, G. J., et al. In vivo endoscopic optical biopsy with optical coherence tomography. Science. 276, 2037-2039 (1997).
  4. Yun, S., Tearney, G., de Boer, J., Iftimia, N., Bouma, B. High-speed optical frequency-domain imaging. Opt. Express. 11, 2953-2963 (2003).
  5. Yun, S., Tearney, G., de Boer, J., Bouma, B. Removing the depth-degeneracy in optical frequency domain imaging with frequency shifting. Opt. Express. 12, 4822-4828 (2004).
  6. Yun, S. H., et al. Comprehensive volumetric optical microscopy in vivo. Nat. Med. 12, 1429-1433 (2006).
  7. Tearney, G. J., et al. Three-dimensional coronary artery microscopy by intracoronary optical frequency domain imaging. JACC Cardiovasc. Imaging. 1, 752-7561 (2008).
  8. Suter, M. J., et al. Image-guided biopsy in the esophagus through comprehensive optical frequency domain imaging and laser marking: a study in living swine. Gastrointest. Endosc. 71, 346-353 (2010).
  9. Suter, M. J., et al. Comprehensive microscopy of the esophagus in human patients with optical frequency domain imaging. Gastrointest. Endosc. 68, 745-753 (2008).
  10. Desjardins, A. E., et al. Angle-resolved optical coherence tomography with sequential angular selectivity for speckle reduction. Optics express. 15, 6200-6209 (2007).
  11. Lam, S., et al. In vivo optical coherence tomography imaging of preinvasive bronchial lesions. Clin. Cancer Res. 14, 2006-2011 (2008).
  12. Michel, R. G., Kinasewitz, G. T., Fung, K. M., Keddissi, J. I. Optical coherence tomography as an adjunct to flexible bronchoscopy in the diagnosis of lung cancer: a pilot study. Chest. 138, 984-988 (2010).
  13. Williamson, J. P., et al. Using optical coherence tomography to improve diagnostic and therapeutic bronchoscopy. Chest. 136, 272-276 (2009).
  14. Coxson, H. O., Lam, S. Quantitative assessment of the airway wall using computed tomography and optical coherence tomography. Proc. Am. Thorac. Soc. 6, 439-443 (2009).
  15. Coxson, H. O., et al. Airway wall thickness assessed using computed tomography and optical coherence tomography. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 177, 1201-1206 (2008).
  16. Hanna, N., et al. Two-dimensional and 3-dimensional optical coherence tomographic imaging of the airway, lung, and pleura. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 129, 615-622 (2005).
  17. Quirk, B. C., et al. In situ imaging of lung alveoli with an optical coherence tomography needle probe. J. Biomed. Opt. 16, 036009(2011).
  18. Su, J., et al. Real-time swept source optical coherence tomography imaging of the human airway using a microelectromechanical system endoscope and digital signal processor. J. Biomed. Opt. 13, 030506(2008).
  19. Suter, M. J., et al. Real-time Comprehensive Microscopy Of The Pulmonary Airways: A Pilot Clinical Study. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 181, A5159(2010).
  20. Tsuboi, M., et al. Optical coherence tomography in the diagnosis of bronchial lesions. Lung Cancer. 49, 387-394 (2005).
  21. Whiteman, S. C., et al. Optical coherence tomography: real-time imaging of bronchial airways microstructure and detection of inflammatory/neoplastic morphologic changes. Clin. Cancer Res. 12, 813-818 (2006).
  22. Xie, T., et al. In vivo three-dimensional imaging of normal tissue and tumors in the rabbit pleural cavity using endoscopic swept source optical coherence tomography with thoracoscopic guidance. J. Biomed. Opt. 14, 064045(2009).
  23. Yang, Y., et al. Use of optical coherence tomography in delineating airways microstructure: comparison of OCT images to histopathological sections. Phys. Med. Biol. 49, 1247-1255 (2004).
  24. Hariri, L. P., et al. Volumetric optical frequency domain imaging of pulmonary pathology with precise correlation to histopathology. CHEST. , In Press (2012).
  25. Suter, M. J., et al. Image-guided biopsy in the esophagus through comprehensive optical frequency domain imaging and laser marking: a study in living swine. Gastrointestinal endoscopy. 71, 346-353 (2010).
  26. Chen, Z., et al. Noninvasive imaging of in vivo blood flow velocity using optical Doppler tomography. Optics letters. 22, 1119-1121 (1997).
  27. Osiac, E., Saftoiu, A., Gheonea, D. I., Mandrila, I., Angelescu, R. Optical coherence tomography and Doppler optical coherence tomography in the gastrointestinal tract. World journal of gastroenterology : WJG. 17, 15-20 (2011).
  28. Yang, V. X., et al. Endoscopic Doppler optical coherence tomography in the human GI tract: initial experience. Gastrointestinal endoscopy. 61, 879-890 (2005).
  29. Braaf, B., et al. Phase-stabilized optical frequency domain imaging at 1-microm for the measurement of blood flow in the human choroid. Opt. Express. 19, 20886-20903 (2011).
  30. Oh, W. Y., Vakoc, B. J., Shishkov, M., Tearney, G. J., Bouma, B. E. 400 kHz repetition rate wavelength-swept laser and application to high-speed optical frequency domain imaging. Opt. Lett. 35, 2919-2921 (2010).
  31. Gora, M., et al. Ultra high-speed swept source OCT imaging of the anterior segment of human eye at 200 kHz with adjustable imaging range. Opt. Express. 17, 14880-14894 (2009).

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

ex vivoOFDIOFDI pull back
הדמיה אופטית של תחום תדר
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.