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방법 논문

생명 염색 강화 형광 이미징을 사용하여 바렛 식도에있는 신 생물의 진단

10.7K 조회수

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DOI:

10.3791/50992

⸱

2014년 5월 11일

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Gastroenterology, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, 2Department of Pathology, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, 3Department of Bioengineering, Rice University

이 논문에서

요약

생명 염색 강화 형광 이미징 (VFI)은 선의 형태를 선택하고 원위 식도 종양 (고급 발육 이상 및 암)을 묘사하는 외인성 국소 형광 대비 높은 해상도 상피 영상을 결합하여 생체 기술의 소설이다.

초록

두 조직 유형이 평평하고 혼자 백색광 영상과 구별 할 수있는 생체 내 종양에서 바렛 식도 (BE)에 양성 상피화 생을 구별 할 수있는 능력은 어려운 남아있다. 그 결과, 선의 구조를 강조 양상은 원위 식도 양성 상피 세포에서 종양을 구별하는 것이 유용 할 것이다. VFI 양성 상피 세포에서 고 등급의 이형성증과 암을 묘사하는 외인성 국소 형광 조영제를 사용하는 새로운 기술입니다. 특히, 형광 이미지는 내시경이 선의 형태를 시각화 할 수 있도록 공간 50 ~ 100 μM의 해상도와 2.5 cm까지 시야를 제공한다. 여기에, 고전 바렛 상피화 생은 연속, 같은 간격의 분비 및 전반적인 균일 한 형태를 나타납니다; 대조적으로, 종양 조직은 선의 프레임 워크의 완전한 말살로 붐비는 나타납니다. 여기에 우리의 개요를 제공계측이 새로운 기술의 프로토콜을 열거합니다. VFI 의심스러운 조직의 선의 구조와 위장을 갖는 반면, 세포 이형성증이 양상으로 확인할 수 없습니다. 따라서, 하나는 형태 학적으로이 영상 기법을 통해 낮은 수준의 발육과 BE에서 바렛 화생을 구별 할 수 없습니다. 뷰의 큰 필드와 해상도의 저하를 트레이드 오프함으로써,이 촬상 시스템은 의심되는 병변을 표적으로하고 생검 빨간색 플래그 촬상 장치로서 적어도 사용될 수있다; 정확도 측정 유망 경우 아직, VFI는 식도 하부에있는 (고급 발육 이상 또는 암로 정의) 신 생물의 진단을위한 표준 영상 기술이 될 수있다.

서론

지난 40 년 동안 식도 선암 (EAC)의 빈도는 크게 1,2 증가했다; 아직 만기가 진단, 5 년 생존율은 20 % 미만 3이다. BE의 내시경 감시의 현재 표준은 EAC의 근간을 이루며, 세그먼트의 임의의 네 quandrant 집게 '생검 백색광 내시경이다. 불행하게도,이 기술은 종종 표준 백색광 영상 4 차별화, 평면 미묘하고 어려울 수있는 종양이 골대를 벗어났습니다. 생체 내에서 세포의 기능을 강조하기 위해 공 초점 레이저 현미경을 사용하여 성공이되었지만, 병변은 여전히 인해보기 5의 감소 필드에 누락 될 수 있습니다. 더 촛점 microendoscopic 이미징 영역을 강조 할 수있는 '다리'기술을 갖는 것은 크게 도움이 될 것입니다.

따라서 타지하는 능력을 향상 향상된 레드 플래그 이미징 양상BE에있는 T와 조직 검사 초기 종양은 초기 치료 가능한 단계에서 EAC를 검출하는 수단이 될 것이며 더 효과적인 치료 이후에 개선 된 생존율을 초래할 수 있습니다. VFI는 선의 형태를 선택하고 생체 내 진단 6 개선의 희망에 원위부 식도 종양 (고급 발육 이상 및 암) 윤곽을 그리다, 외인성 국소 형광등 대비, proflavine와 고해상도 상피 영상을 결합하는 새로운 기술입니다. 곧 신청 후 세포 핵 내에서 집중 proflavine의 여기에, 형광 이미지는 내시경이 선의 형태를 시각화 할 수 있도록 공간 50 ~ 100 μM의 해상도와 2.5 cm까지 시야를 제공한다. 그 결과,이 방법은 oblitera이 종양과 BE에서, 연속, 같은 간격의 분비 및 전반적인 균일 한 형태를 가지고 고전 바렛 화생을 구별하는 소화기를 수선의 건축의 기. 여기에서 우리는 다중 분광 내시경이 새로운 기술의 프로토콜을 설명하고, 고급 발육 이상 및 암 양성 상피화 생의 형태 학적 변화를 묘사 한이 장치의 유용성을 입증하는 대표적인 결과를 제공합니다.

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프로토콜

주 : 동의는 환자로부터 얻은 것입니다. 또한,이 연구는 인간의 복지에 대한 모든, 기관, 국가, 국제 가이드 라인을 준수하여 수행되었습니다.

1. 컴퓨터 준비

  1. 에 노트북을 켜고 DVI2USB 캡처 카드에서 USB를 연결합니다.

2. 모니터를 준비

  1. 내시경 오히려 컴퓨터보다이 화면에서 동영상을 볼 수 있도록 모니터하고 떠있을 위해 DVI 케이블을 연결합니다.
  2. 서 모니터가 켜져 있고 DVI로 설정되어 있는지 확인합니다.
  3. 올림푸스 시스템의 뒷면에 떠있을 연결 후 벽에 장착 된 대형 모니터에 이미지를 볼 수있는 올림푸스 시스템의 입력 버튼을 누릅니다.

3. 레이저 다이오드 드라이버 설정

  1. 확인 레이저 다이오드 드라이버가 OFF입니다 확인하십시오. 영상이 수행되기 전에 그것은 단지 몇 분에 전원을 ON으로해야합니다.
e_title "> 4. 전원 스트립에게

  1. 전원 스트립에 노트북, 프로세서, 레이저 다이오드 드라이버, DVI 분배기 및 Epiphan의 캡처 카드에 연결합니다.

5. 노트북 바탕 화면에 MDE 와이드 필드를 실행

  1. '현재 폴더'를 기록했다.
  2. 환자 수와 글자를 눌러 '환자 폴더 만들기'를 입력합니다.

6. 모자를 준비하고 필터

  1. 필터를 취급 할 때는 항상 필터에 기름 찌꺼기의 전송을 최소화하기 위해 장갑과 킴 와이프를 사용합니다. 거즈 나 알코올 면봉은 영상을 방해 할 수있는 섬유를 남겨 둘 수 있습니다.
  2. 필터 캡을 규정 할 수있는 플랫폼을 만드는 테이블에 몇 킴 와이프를 놓습니다. 이 지역은 소독 절차를 수행하는 동안 위장에 쉽게 액세스 할 수 있어야합니다.
  3. 필터와 모자를 놓고 절차를 수행하는 동안 사용하기 위해 주변 킴 와이프를 유지합니다.

7. 환자 준비

  1. 사용에 동의 환자엔도 스위트 룸에 도착하기 전에 VFI와 proflavine 염료.
  2. 위 내시경 검사 절차에 대한 위치 환자.
  3. 멀티 스펙트럼 디지털 현미경 (MDM) 7을 사용하여 표준 백색광 영상을 진행합니다.

8. Proflavine를 삽입하고 스프레이

  1. 백색광 영상으로 마무리 한 후, 삽입하고 그 조직을 통해 proflavine 염료를 스프레이. 1~5mm는 바렛 조직의 지역에 따라 충분합니다. 이 단계에서 proflavine 염료를 분사하여, (적어도 1 분) 충분한 시간은 VFI 전에 충분한 조직 흡수를 위해 제공됩니다. FDA (IND 102217)에서 조사 가능한 새로운 약 응용 프로그램에 적용됩니다 Proflavine는 곧 신청 후 세포 핵 내에서 집중 형광 조영제이다. 레이저 다이오드의 팬이 조직에 반사 된 빛이 전체 선의 morpholo을 평가하기 위하여 내시경을 가능하게 할 때 VFI 개별 세포 형태를 해결할 수는 없지만GY.

9. 레이저 다이오드를 켜고

  1. 레이저 다이오드의 전원을 켭니다. 영상이 시작되기 전에이 적어도 2 분 작업을 수행합니다.

10. VFI에 내시경을 준비

  1. 완전히 내시경을 철회.
  2. 이전 내시경 처리에, 조수 장갑 두 쌍을 가지고 있는지 확인합니다.
  3. 내시경은 위의 설명 된 킴 와이프 ​​플랫폼 옆에있는 조수 앞에 내시경을 보유하고 있습니다.
  4. 킴 와이프로, 조수 내시경의 끝 부분을 청소합니다. 부드럽게 표면을 청소하고 또한 쉽게 처리하기위한 내시경의 측면을 따라 몇 센티미터를 청소해야합니다.
  5. 청소 한 후, 장갑의 외부 쌍의 보조 처분이있다.
  6. 보조 필터를 장착했다. 내시경에서의 보완 구멍에 필터의 짧은 원통형 돌기를 삽입합니다. 프로세스를 돕기 위해 수직 내시경 유지.
  7. 여과 및 개최어 대신에, 필터 위에 뚜껑을 밀어 넣고 내시경의 팁 위에 아래로 누르십시오. 뚜껑은 안전하고 내시경을 세척 가장자리에 완전히에 밀어 있는지 확인합니다. 캡의 입술이 약간 내시경의 팁을 통해 확장해야합니다. 마지막으로, 반드시 필터 자리에 여전히하고 내시경의 끝으로 세척하십시오.

11. 내시경 식도로 돌아 가기 및 이미지 삽입

12. 식도의 내시경 제거

  1. 킴 와이프를 사용하여주의 깊게 모자를 당기고 내시경을 필터링 할 수 있습니다. 뚜껑을 던져 버리고 다음 경우에 필터를 청소합니다.

13. 필터를 청소

  1. 부드럽게 킴 와이프로 필터를 청소합니다.
  2. Cydex와 작은 컵을 채우고 12 분 동안 필터 잠수함. 모든 몇 분은 필터를 뒤집으십시오.
  3. 부드럽게 킴 와이프로 필터를 청소합니다.
  4. 멸균이 시간을 필터 잠수함. 5 분 후, 분출 B를 사용ottle 가볍게 필터를 통해 멸균 물을 스프레이.
  5. 몇 킴 와이프에 필터를 배치하고 건조 할 수 있습니다.
  6. 킴 와이프 ​​사이에있는 저장 용기에 한 번 건조 장소.

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결과

그림 1B는 정상 편평 상피의 경계에 둘러싸인없이 발육과 고전 바렛 식도를 보여줍니다. 주변으로 있으며 파란색 화살표로 표시됩니다 아첨 편평 상피 조직을 시작으로, 둔한 형광의 균일 한 영역이없는 선의 구조로 존재한다. 녹색 화살표는 편평 상피 조직을 둘러싼 원형의 녹색 선을 나타냅니다. 이 개요는 내시경의 캡으로 인해 발생하는 이슈입니다. 중앙에 위치한 바렛 조직으로 이동, 선의 구조는 어두운 루멘을 둘러싼 녹색 형광으로 정의 할 수 있습니다. 약간의 분비가 연장되지만 분비의 폭이 유사하고 가장자리가 명확하게 정의되어, 인접한 동맥 사이에 약간의 왜곡이 있습니다. 마지막으로, 분비 및 루멘 균등없는 응집 또는 군집 선물로 이격되어있다.

그림 2b는 낮은 수준의 발육과 바렛 식도를 보여줍니다. 그것은이다현재 낮은 수준의 발육이 있지만, 문제는이 영상 기법을 통해 형태 학적 기준으로 시각화 할 수 없습니다 것을주의하는...

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토론

양성 상피화 생은 고급 발육과 선암에서 구별 할 수 있기 때문에 표준 내시경 감시로, BE에있는 종양은 종종 8 놓친. 나은이 현재 피할 수없는 오류를 해결하기 위해 소화기를 활성화 할 도구로서 중요한 염색 강화 형광 이미징함으로써 조직 유형을 차별화 할 수있는 독특한 기능을 제공하는 조직의 선의 형태를 강조한다. 또한, 2.5 cm까지 시야를 제공하여, VFI는 의심스러운 병변이 더 유명하고, 효율적이고 체계적으로 전체 원위부 식도를 통해 패닝 내시경을 할 수 있습니다.

이 새로운 기술을 사용하려면 먼저 그 조직을 통해, proflavine, 국소 조영제 스프레이. 그리고, 내시경을 제거한 후 495 ㎚의 롱 패스 필터 안전하게 MDM 팁으로 캡핑 될 필요가있다. 마지막으로, 그 조직 근처에 내시경을 다시 삽입 한 다음 전환 후레이저 다이오드에 흰색 빛은 녹색 형광 조직의 선의 프레임 워크의 생체 내 이미징에서 제공합니다.

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공개 사항

공개 아무것도 없다.

감사의 글

이 작품은 건강 보조금 R01 CA140257-01의 국립 연구소의 국립 암 연구소에 의해 지원됩니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Filter*Schott North America, Inc., Duryea, Pennsylvania적용되지 않음495nm 장역 통과 필터
Halo Cap – 중간*Barrx MedicalCP-002A
프로세서*PentaxEPK-i
다중 스펙트럼 디지털 현미경**적용되지
KimwipesKimberly-ClarkKimTech 과학S-8115
Cidex고급 살균 제품 CIDEX OPA 용액
프로플라빈 헤미설페이트(0.01% w/v)FDA(IND 102,217)
레이저 다이오드*Nichia Corporation해당 없음455nm
이미지 캡처*Labview해당
스프레이 카테터Olympus해당
*참고 자료 내 장비 세부 사항 6. **장비 참고 문헌 7의 세부 사항
않음없음 없음

참고문헌

  1. Modiano, N., Gerson, L. B. Barrett's Esophagus: Incidence, etiology, pathophysiology, prevention and treatment. Therapeutics and Clinical Risk Management. 3, 1035-1145 (2007).
  2. Brown, L. M., Devesa, S. S., Chow, W. Incidence of Adenocarcinoma of the esophagus among white Americans by sex, stage, and age. Journal of the National Cancer Institute. 100, 1184-1187 (2008).
  3. Siegel, R., Naishadham, D., Ahmedin, J. Cancer Statistics, 2012. A Cancer Journal for Clinicians. 62, 10-29 (2012).
  4. Vieth, M., Ell, C., Gossner, L., May, A., Stolte, M. Histological analysis of endoscopic resection specimens from 326 patients with Barrett's esophagus and early neoplasia. Endoscopy. 36, 776-781 (2004).
  5. Pohl, H., Rosch, T., Vieth, M., et al. Miniprobe confocal laser microscopy for the detection of invisible neoplasia in patients with Barrett's oesophagus. Gut. 57, 1648-1653 (2008).
  6. Thekkek, N., et al. Modular video endoscopy for in vivo cross-polarized and vital-dye fluorescence imaging of Barrett's-associated neoplasia. Journal of Biomedical Optics. 18, 026007(2013).
  7. Roblyer, D., et al. Multispectral optical imaging device for in vivo detection of oral neoplasia. Journal of Biomedical Optics. 13, 024019(2008).
  8. Egger, K., et al. Biopsy surveillance is still necessary in patients with Barrett's oesophagus despite new endoscopic imaging techniques. Gut. 52, 18-23 (2003).
  9. Thekkek, N., et al. Vital-dye enhanced fluorescence imaging of GI mucosa: metaplasia, neoplasia, inflammation. Gastrointestinal Endoscopy. 75, 877-887 (2012).
  10. Muldoon, T. J., Anandasabapathy, S., Maru, D., Richards-Kortum, R. High-resolution imaging in Barrett's esophagus: a novel, low-cost endoscopic microscope. Gastrointestinal Endoscopy. 68, 737-744 (2008).

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재인쇄 및 허가

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