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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
본 발표는 MRI 초음파 퓨전 시스템을 사용 하 여 전립선의 타겟된 생을 수행 하는 프로토콜이 이다.
여기, 선물이 타겟된 전립선 생 검 자기 공명 영상 초음파를 사용 하 여 수행 하는 프로토콜 (MRI / 미국) 융합 시스템. 전립선 암은 전통적으로 transrectal 초음파 (TRUS) 생 검을 통해 진단 되었습니다. 비록 금으로 간주, TRUS 가장 전립선 암 병 변 시각화 수 이며 따라서 전체 전립선의 샘플링을 해야 합니다. 이 생 검 종종 전립선 암 undergrades 메서드와 암 초기 생 검에의 35%를 감지에 실패. 전립선 MRI, 암 병 변의 탐지에 우수한 감도가지고 표시 되었습니다 및 MRI 기술 진보는 지난 10 년 동안 대상된 생의 개발을 이끈. 타겟된 생 라이브 TRUS에 소프트웨어 플랫폼 오버레이 MRI 데이터 융합된 MRI를 만들려고 이미지 / 전립선의 미국 3 차원 모델. MRI에 암에 대 한 의심 스러운 지역, 퓨전 시스템에 업로드는 방사선에 의해 contoured 되 고 라이브 MRI 내에서 표시 됩니다 / 모델을 융합 하는 미국. 비뇨기과 직접 생 검 수 다음이 목표. 기존의 TRUS 생 검, MRI에 비해 / 미국 퓨전 기술 사소한 암 탐지를 줄이면서 임상적으로 중요 한 암 검출을 개선 하기 위해 입증 되었습니다. 이 기술에는 따라서, 전립선 암 치료에서 도움이 될 것 이라고 하는 사람에서 주로 진단 가능성이 있다.
전립선 암은 미국 남자, 20181진단 약 165000 경우 두 번째로 흔한 암이입니다. 대부분의이 경우 이러한 transrectal 초음파 (TRUS)를 통해 진단 했다-유도 생 검, 1980 년대2에서 광범위 한 수용을 얻기 전에 1960 년대에 처음 개발 되었다 방법론. TRUS 생 검에서 임상 일반적으로 체계적으로 샘플링 하는 베이스, 중간 및 각 hemigland3의 정점 육 생 검을 수행 합니다. 진단 위한 금 본 고려 오래 되 고에 불구 하 고 TRUS 생 검 몇 가지 단점이 있다. 때문에 초음파 일반적으로 암 시각화, TRUS 생 체계적으로 전립선의 모든 부분을 샘플링 보다는 개별 대상 (그림 1)에 의해 수행 됩니다. 따라서, TRUS 생 "장 님" 이며, 환자의 46%에서 발생 하 고 최대 35%의 암 되지 않습니다 첫 번째 TRUS 생 검4,5에 감지 된 아래 등급.
전립선 자기 공명 영상 (MRI), 1983, 일찍 보고 과거 동안 전립선 암 진단에 혁명을 10 년6. Multiparametric MRI (mpMRI) 결합 T1 및 T2 대비 이미징 확산 가중치 이미징 (뒤) 및 동적 대비 향상 (DCE) 선7모두 해부학 및 기능적 평가 만들려고. 이 결합 된 multiparametric 이미징 적임 종양 시각화를 용이 하 게 하 고 전립선 암 탐지에 우수한 능력을가지고 표시 되었습니다. 약 60%의 감도 가진 TRUS 생 검에 비해 mpMRI 나중에 병 변의 검출에서 96% 전립선 암8,9,10 항구 확인 높은 감도가지고 입증 되었습니다. ,11. 증가 mpMRI 해석의 표준화, 비뇨 생식 기 방사선학의 유럽 사회는 전립선 암12에 대 한 의심은 관심 (ROI)의 지역에 대 한 전립선 이미징-보고 및 데이터 시스템 (PI-래 드)을 개발. ROIs 5 점 리커트 스케일, 1의 점수는 악성의 매우 낮은 위험 및 5의 점수에는 고 위험 병 변으로 간주 됩니다에 등급이 있다. ROIs 3 학년으로 분류 하거나 위의 전립선 생 검 동안 추구 종종 있습니다.
MRI 기술에 있는 전진 타겟된 전립선 생 검, MRI 초음파에 의해 촉진의 개발을 이끈 (MRI / 미국) 퓨전. 이 양식 적임에에 소프트웨어 플랫폼 오버레이 mpMRI 데이터 transrectal 초음파 이미지를 라이브 하 고 융합된 3 차원 (3D) 모델, 모니터에 실시간으로에서 MRI 감지 ROI를 시각화 하기 위해 연산자를 사용 하면 만듭니다. MRI와 미국 둘 다 등록 ROIs MRI 이미지에 본 초음파 이미지 전송 됩니다. 이러한 ROIs 수 있습니다 다음 개별적으로 대상, "대상 생" 이라고. 각 바늘 생 검 코어 위치 궤적은 정확도의 높은 수준으로 추적 하 고 소프트웨어 시스템 (그림 2) 내에서 등록. 모든 후속 생 세션13,14에서 3 mm 이내 목표를 다시 샘플링 하려면 임상 수 있습니다. 추적 하는 생 검이입니다 활성 감시 프로그램에 특히 유용 낮은 위험 암 foci 시간이 지남에 pathologic 진행에 대 한 안정적으로 모니터링할 수 있습니다.
지난 10 년 동안, 여러 가지 MRI / 미국 융해 장치 상업적인 사용을 위해 개발 되었습니다 및 여러 연구 조사이 생 검 방법의 효능. 두 개의 큰 예비 시험 최근 MRI의 가치 시연 / 전립선 암15,16의 진단에서 미국 융합 기술. 두 연구에서 MRI에 의해 지도 / 미국 퓨전 MRI 보이는 병 변으로 남성에서 표준 육 TRUS 생 검에 비해 했다. 때 MRI / 미국 퓨전 사용 되었다, 타겟된 생 혼자, TRUS 생 검 보다 더 많은 경우 임상적으로 중요 한 전립선 암 발견 및 연구 중 하나에서 새로운 방법 발견 하 찮은 전립선 암15의 적은 경우. 임상으로 하 찮은 암 감소 감지 가이드 생 검을 많은 환자 암 진단 추가 전립선 생 검과 관련 된 사망률의 정신적을 예비 수 있습니다. 은닉 중간 또는 높은 위험 전립선 암 환자 가이드 생 검을 통해 진단 될 가능성이 있으며 치료를 위해 적절 하 게 참조 될 수 있습니다.
UCLA의 MRI를 출시 첫 번째 식품 및 의약품 안전 청 FDA 승인 퓨전의 출시와 함께 2009 년 초에 미국 퓨전 생 프로그램 / 생 플랫폼. 여러 플랫폼 지금 개발 하 고 국제적으로 사용할 수 있습니다. 각 병합 대상된 생 수 있도록 실시간으로에서 MRI와 미국 데이터를 독점 소프트웨어 및 하드웨어를 사용 합니다. 표 1 는 가장 일반적으로 사용 되 퓨전 시스템17의 몇 가지에 대 한 데이터를 제공합니다. Ucla의 경험을 통해 미국에서 퓨전 biopsies의 대다수는 현재 수행 아 르 테 미스 및 UroNav 시스템, 주로 이다.
현지 마 취 클리닉에서 수행,이 새로운 생 검 방법 진단 및 감시의 전립선 암에 대 한 도입을 급속 하 게 얻고 있다. 여기 우리는 MRI 통해 타겟된 전립선 생 검을 수행 하기 위한 기술 프로토콜 제공 / 미국 퓨전.
연구 수 용량에서 사용 될 때 아래에 제공 된 프로토콜 엄격 하 게 지침을 따릅니다 UCLA 인간의 연구 윤리 위원회에 의해 설립.
참고: 여기에 설명 된 방법을 수행 아 르 테 미스 시스템을 사용 하 여 전립선의 타겟된 생 UCLA에서 사용 되는. 모든 환자 퓨전 생 사람 3500 전립선 MRIs에 읽기는 경험된 uro-방사선에 의해 해석 되어 전립선의 mpMRI 했다. MpMRI에 보이는 병 변 PI-래 드 3-5 병 변 대상된 생 검에 대 한 선택과 PI-래 드 1-5로 분류 되어 있다. 절차, 이전 MRI 이미지는 전립선과 방사선에 의해 윤곽을 그리는 대상에 대 한 소프트웨어에 업로드 됩니다. 모든 환자 대상된 생 검 또한 체계적인 생 검을, 융합 장치 소프트웨어에 의해 생성 된 서식 파일에 의해 인도 받 다. 개별 목표 MRI에서 볼 수 있습니다, 단지 소프트웨어 기반 체계적인 생 수행 됩니다. 의심 또는 이전 진단 전립선 암 환자 MRI에 적격인 간주 됩니다 / 미국 퓨전 생 검. 품질 또는 진정 없이 생을 용납 못하는 출혈 환자 부적격으로 간주 됩니다.
1. 기계 시작 및 생 검 계획 선택
2. 환자 준비
3. TRUS 조사 준비
4. 관리 Periprostatic 신경 블록
5입니다. 독 추적 팔
6. 3 차원 이미지 수집
7. MRI 등록
8. 대상 수집
참고: 체계적인 생 검에 대 한 서식 파일을 나타내는 디지털 마커 뿐만 아니라 mpMRI에서 contoured 목표 지금 수집 단계에서 만든 3D 전립선 모델에 겹쳐 있다.
9. 모션 보정
10. 전립선 생 검 그리고 바늘 기록
11. 바늘 세분화
12. 나머지 조직 추출
13. 결론 생 세션
2009 년 및 2015 사이 1,042 남자 MRI 수술 중 높은 PSA, 비정상적인 디지털 직장 검사, 또는 낮은 위험 전립선 암 환자에서의 확인을 위해 ucla 미국 퓨전 생 검을 고려 활성 감시 /. 주제는 mpMRI를 생 검 전에 3 테슬라 자석으로 전립선의을 받았다. ROIs PI-래 드의 설립 이전에 UCLA에서 개발 된 악성의 의혹에 따라 1−5 리커트 채 점 시스템에 등급 했다. PI-래 드와 마찬가지로, UCLA 점수 기반 영상 T2가 중, 뒤, 그리고 DCE. 지역 "1"의 뒤에 정상적인 t 2가 중 영상, 보통 DCE, 및 ADC 했다 등급 > 지역 등급 "5"의 뒤에 t 2가 중 이미징, 심히 비정상적인 DCE, 및 ADC에 질량 효과와 어두운 결 절을 했다 하는 동안 10-3 m m2/s, x 1.2 < 0.6 x 10 -3 m m2/s
MpMRI, 다음 MRI 이미지 퓨전 생 검 시스템의 컨투어링 소프트웨어는 투자 수익에서 컨투어링 수행 되었고 MRI에 전송 됩니다 전송 / 미국 퓨전 생 검 장치. 이 시스템은 (있는 경우) ROIs에서 타겟된 코어를 얻기 위해 사용 되었다. 모든 환자는 12 코어 체계적인 생 검이 대상된 생 검을 수행 여부에 관계 없이 융합 시스템에서 생성 된 서식 파일을 사용 하 여 받았습니다. 모든 육 분 ROIs를 포함 포함 하 여 체계적인 생 검 동안 샘플링 했다. 기본 결과 임상적으로 중요 한 전립선 암, 글리슨 점수 ≥7으로 정의의 검출 했다. 임상적으로 중요 한 전립선 암 탐지 ≥ 3 학년의 1 ROI 가진 환자에서 다른 퓨전 생 전략 사이 비교 되었다. 비해 생 전략 대상된 생 검, 체계적인 생 검, 동시의 성능과 타겟이 명확 하 고 체계적인 생 검 같은 세션 내에서 "조합 생." 라고 했다
그림 3 에서는 대상된 생 검 및 체계적인 생 검에 비해 조합 생의 성능을 보여 줍니다. 모든 환자 중 825 환자 3 또는 더 높은 등급으로 분류 하는 하나 이상의 투자 수익을 했다. 최대 투자 수익 등급에 대 한 435 환자 3 학년 병 변, 301 했다 4 학년 병 변, 졌고 89 5 학년 병 변을 했다. 투자 수익 ≥ 급료 3와 825 환자 중 조합 생 검 임상으로 중요 한 암에 대 한 최고의 탐지 율을 했다. 289 경우 임상적으로 중요 한 질병의 조합 생 검을 통해 검색 하는 동안 임상적으로 중요 한 질병을 가진 229 환자 대상된 생 검만을 사용 하 여 확인 하 고 199 혼자 체계적인 생 검으로 확인 되었다. 조합 생 검 또한 체계적인 생 혼자 (p < 0.001)와 타겟된 생 혼자 (p < 0.001)를 통해 74와 51에 비해 조합 생 검으로 진단의 위험이 높은 경우 89 개 위험 (≥Gleason 8) 전립선 암 사례, 더 큰 수 확인 . 이 그룹의 위험이 높은 질병을 가진 15 환자 되었을 것 이다 그렇지 않으면 하지 진단 대상된 생 검을 수행 하는 경우에.
임상적으로 중요 한 전립선 암 식별 ROI 학년 직접 관련 되었다. 5 투자 수익 했다 클 리슨 ≥7 질병으로 남성 24%에 비해 급료를 가진 남자의 80% 투자 수익 3 학년. 조합 생 검 또한 타겟된 생 검 및 ROI (그림 4)의 모든 성적에 대 한 체계적인 생 검 보다.

그림 1 : 전립선의 Transrectal 초음파 이미지. 가로 방향에서 전립선의 기존의 transrectal 초음파 (TRUS) 이미지. 오렌지 도트 육 생 계획 구분. TRUS 방법은 일반적으로 종양 위치에 눈 때문에 대부분 종양 초음파에 표시 되지 않습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 2 : 전립선의 3 차원 재구성. 전립선 (위 패널)과 가로, 화살, 및 코로나 보기 (낮은 패널)에 표시 된 관심 (ROI)의 표시 영역으로 MRI의 3D 개조. ROI는 녹색 (위)에 표시 하 고 녹색 (아래)에 윤곽을 그린. 악성 종양에 대 한 긍정적인 코어는 빨간색으로 표시 됩니다. 파란색으로 표시 된 다른 코어는 부정적, 만드는이 환자 초점 치료를 위한 가능한 후보자 이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 3 : 체계적인 생 검 진단 성능 및 생 검, 대상 환자 누구의 mpMRI 학년의 적어도 하나의 투자 수익 공개 중 접근을 결합 ≥3 (n = 825). 생 전략 (x 축) 대 (모자, y 축) 전립선 암으로 진단 되는 환자의 수 표시 됩니다. 결합 대상 및 체계적인 biopsies 혼자 (밝은 회색, p < 0.001 체계적이 고 타겟 대 혼자), 및는 추가 15 위험이 높은 경우 (검정, p < 0.001 대 미결의 임상적으로 중요 한 암 60 개 검색 결과 체계적이 고 타겟 접근)입니다. 이 수치는 Filson 외19허가 적응은. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 4 : 투자 수익 등급 및 암의 존재 간의 관계. 이 그림 ≥1 ROI 환자의 비율에 MRI (n = 825) 임상적으로 중요 한 뚜껑의 진단 (n = 289, 35%) 투자 수익 등급 (x 축)에 의해 층 화 (y 축). 조합 생 검 (블랙 체크 바) 체계적인 생 (어두운 대각선 바) 실적이 고 모든 투자 수익 성적 (p < 0.001)에 걸쳐 생 (가벼운 부 화 바)를 대상으로. 5 학년 환자의 80%, 전체 투자 수익 했다 임상적으로 중요 한 모자 (24% 대 학년 3 투자 수익, 확율 비율 9.05, 95% 신뢰 구간 4.96-16.50). 이 수치는 Filson 외19허가 적응은. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

그림 5 : MRI의 성장 / 미국 UCLA에서 퓨전 biopsies. MRI의 수를 보여주는 차트 / 미국 퓨전 biopsies 2009 년에서 프로그램의 개시 이후 UCLA에서 매년 수행. Ucla, 새로운 기술이 활성 감시에서 처음 생 검, 반복 생 검 및 직렬로 남자에 대 한 사용 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 아 르 테 미스 (아이겐, 미국) |
로봇 팔에 관절 위치 인코딩 | 시내/고 회전 운동만 (기계에 고정된 팔) | Transrectal | 인간의 오류를 최소화 하는 로봇 팔 소프트웨어와 기계 팔을 통해 TRUS 생의 수동 조작 하는 데 필요한 교육 |
| BioJet (GeoScan 의료, 미국) |
로봇 팔에 관절 위치 인코딩 | 시내/고 회전 운동만 | Transrectal 또는 transperineal | TRUS 프로브 워크스테이션 프로브 위치에 대 한 정보를 수출 하는 각도 감지 기계 팔에 장착. |
| BiopSee (Pi 의료, 그리스) |
로봇 팔에 관절 위치 인코딩 | 시내/고 회전 운동만 (기계에 고정된 팔) | Transperineal | 생 검 설치 비슷한 근접 치료; 진단 설정 잠재적으로 치료 셋업을 위해 사용할 수 있습니다. TRUS 프로브 가이드 transperineal 생 검 |
| 실시간 가상 초음파 (히타치, 일본) | MRI와 미국 이미지의 공동 등록에 대 한 전자기장 생성기 | 손을 자유롭게 움직일 수 있는 | Transrectal 또는 transperineal | 주로 일본;에 사용 조금 다른 곳에서 공부 |
| UroNav (Invivo, 미국) |
MRI와 미국 이미지의 공동 등록에 대 한 전자기장 생성기 | 손을 자유롭게 움직일 수 있는 | Transrectal | 첫 번째 office 기반 융합 플랫폼 시장에 익숙한 freehand TRUS 접근 |
| Urostation (Koelis, 프랑스) | 소프트웨어 이미지 기반 추적 (3D 미국 볼륨 탄력적 실시간으로 3 차원 MR 이미지에 융합) |
손을 자유롭게 움직일 수 있는 | Transrectal | 유럽에서 가장 일반적인 플랫폼 순전히 광선 추적 외부 하드웨어 없이 추적 3D TRUS 이미지에 의존 합니다. |
표 1: MRI / 미국 융해 장치는 일반적으로 미국에서 사용 되 고 국제적으로. 이 테이블은 Elkhoury 외.17허가 적응.
닥터 마크의 Avenda 건강, 공동 설립자입니다.
본 발표는 MRI 초음파 퓨전 시스템을 사용 하 여 전립선의 타겟된 생을 수행 하는 프로토콜이 이다.
저자가이 프로젝트와 함께 그의 기술 지원에 대 한 모 Venkataraman (아이겐, 잔디 골짜기, 캘리포니아)를 인정 하 고 싶습니다.
| 아르테미스 퓨전 생검 기계 | Eigen | ||
| 일회용 생검 총 | Bard | MC 1825 | 일회용 코어 Bx 기기 (침투 깊이 22mm, 샘플 노치 길이 1.8cm, 게이지 및 바늘 길이 18G x 25cm) |
| Ertapenem (Invanz) | 1gm IM x 1 (생검 1 시간 전) | ||
| 높은 수준의 소독제 | 나노 소닉 트로 | 폰 ER | |
| 리도카인 1% | 15-20 mL (10 mg/mL) | ||
| 리도카인 바늘 | Remington Medical | Ref CNM-2210(1) | Chiba 바늘 표시; 22 g (0.7 mm) x 25.4 cm |
| 바늘 가이드 | Civco | 멸균 Endocavity 바늘 가이드 (2.6 cm x 30 cm 및 3.5 cm x 20 cm 라텍스 커버 포함) | |
| 재사용 가능한 생검 총 | Bard | MN 1825 | 매그넘 18 G x 25 cm 바늘 |
| 초음파 기계 | Hitachi Aloka Noblus | C41V 프로브(End-Fire Transducer) | |
| 수용성 윤활제 | McKesson |