Methodenartikel

Combinatie van reflectie confocale microscopie met optische coherentietomografie voor niet-invasieve diagnose van huidkanker via beeldacquisitie

DOI:

10.3791/63789

⸱

18 augustus 2022

 ,  , 
1Dermatology Service, Department of Medicine, Memorial Sloan Kettering Cancer Center

In dit artikel

Samenvatting

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

Hier beschrijven we protocollen voor het verkrijgen van beelden van goede kwaliteit met behulp van nieuwe, niet-invasieve beeldvormingsapparaten van reflectantie confocale microscopie (RCM) en gecombineerde RCM en optische coherentietomografie (OCT). We maken clinici ook vertrouwd met hun klinische toepassingen, zodat ze de technieken kunnen integreren in reguliere klinische workflows om de patiëntenzorg te verbeteren.

Samenvatting

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

Huidkanker is een van de meest voorkomende vormen van kanker wereldwijd. De diagnose is gebaseerd op visuele inspectie en dermoscopie gevolgd door biopsie voor histopathologische bevestiging. Hoewel de gevoeligheid van dermoscopie hoog is, resulteert de lagere specificiteit in 70% -80% van de biopsieën die worden gediagnosticeerd als goedaardige laesies op histopathologie (valse positieven op dermoscopie).

Reflectantie confocale microscopie (RCM) en optische coherentietomografie (OCT) beeldvorming kunnen niet-invasief de diagnose van huidkanker begeleiden. RCM visualiseert cellulaire morfologie in en-face lagen. Het heeft de diagnostische specificiteit voor melanoom en gepigmenteerde keratinocytische huidkankers verdubbeld ten opzichte van dermoscopie, waardoor het aantal biopsieën van goedaardige laesies is gehalveerd. RCM verwierf factureringscodes in de VS en wordt nu geïntegreerd in klinieken.

Beperkingen zoals de ondiepe diepte (~ 200 μm) van beeldvorming, slecht contrast voor niet-gepigmenteerde huidlaesies en beeldvorming in en-face lagen resulteren echter in een relatief lagere specificiteit voor de detectie van niet-gepigmenteerd basaalcelcarcinoom (BCC's) - oppervlakkige BCC's die grenzen aan de basale cellaag en diepere infiltratieve BCC's. OCT daarentegen mist cellulaire resolutie, maar beeldt weefsel in verticale vlakken af tot een diepte van ~ 1 mm, wat de detectie van zowel oppervlakkige als diepere subtypen van BCC's mogelijk maakt. Beide technieken zijn dus in wezen complementair.

Een "multimodaal", gecombineerd RCM-OCT-apparaat brengt tegelijkertijd huidlaesies in beeld in zowel en-face als verticale modi. Het is nuttig voor de diagnose en het beheer van BCC's (niet-chirurgische behandeling voor oppervlakkige BCC's versus chirurgische behandeling voor diepere laesies). Een duidelijke verbetering in specificiteit wordt verkregen voor het detecteren van kleine, niet-gepigmenteerde BCC's ten opzichte van RCM alleen. RCM- en RCM-OCT-apparaten brengen een belangrijke paradigmaverschuiving teweeg in de diagnose en het beheer van huidkanker; het gebruik ervan is momenteel echter beperkt tot academische tertiaire zorgcentra en sommige privéklinieken. Dit artikel maakt clinici vertrouwd met deze apparaten en hun toepassingen en pakt translationele barrières aan in de routinematige klinische workflow.

Inleiding

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

Traditioneel is de diagnose van huidkanker afhankelijk van visuele inspectie van de laesie, gevolgd door een nadere blik op verdachte laesies met behulp van een vergrotende lens die een dermatoscoop wordt genoemd. Een dermatoscoop biedt ondergrondse informatie die de gevoeligheid en specificiteit verhoogt ten opzichte van die van visuele inspectie voor het diagnosticeren van huidkanker 1,2. Dermoscopie mist echter cellulaire details, wat vaak leidt tot een biopsie voor histopathologische bevestiging. De lage en variabele (67% tot 97%) specificiteit van dermoscopie3 resulteert in valse positieven en biopsieën die goedaardige laesies op pathologie blijken te vertonen. Een biopsie is niet alleen een invasieve procedure die bloedingen en pijn veroorzaakt4, maar is ook zeer ongewenst op cosmetisch gevoelige gebieden zoals het gezicht als gevolg van littekens.

Om de patiëntenzorg te verbeteren door bestaande beperkingen te overwinnen, worden veel niet-invasieve, in vivo beeldvormingsapparatuur onderzocht 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 . RCM- en OCT-apparaten zijn de twee belangrijkste optische niet-invasieve apparaten die worden gebruikt voor het diagnosticeren van huidlaesies, met name huidkanker. RCM heeft current procedural terminology (CPT) factureringscodes in de VS verworven en wordt steeds vaker gebruikt in academische tertiaire zorgcentra en sommige privéklinieken 7,8,19. RCM-beelden laesies met een bijna-histologische (cellulaire) resolutie. Beelden bevinden zich echter in het en-face vlak (visualisatie van één laag huid tegelijk) en de diepte van de beeldvorming is beperkt tot ~ 200 μm, voldoende om alleen de oppervlakkige (papillaire) dermis te bereiken. RCM-beeldvorming is gebaseerd op het reflectiecontrast van verschillende structuren in de huid. Melanine geeft het hoogste contrast, waardoor gepigmenteerde laesies helder en gemakkelijker te diagnosticeren zijn. Zo heeft RCM in combinatie met dermoscopie de diagnose (sensitiviteit van 90% en specificiteit van 82%) aanzienlijk verbeterd ten opzichte van dermoscopie van gepigmenteerde laesies, waaronder melanoom20. Vanwege een gebrek aan melaninecontrast in roze laesies, vooral voor BCC's, heeft RCM echter een lagere specificiteit (37,5% -75,5%)21. Een conventioneel OCT-apparaat, een ander veelgebruikt niet-invasief apparaat, beeldt laesies tot 1 mm diep in de huid af en visualiseert ze in een verticaal vlak (vergelijkbaar met histopathologie)9. OCT mist echter cellulaire resolutie. OCT wordt voornamelijk gebruikt voor het diagnosticeren van keratinocytische laesies, met name BCC's, maar heeft nog steeds een lagere specificiteit9.

Om de bestaande beperkingen van deze apparaten te overwinnen, is dus een multimodaal RCM-OCT-apparaat gebouwd22. Dit apparaat bevat RCM en OCT in een enkele, handheld imaging probe, waardoor de gelijktijdige acquisitie van co-geregistreerde en-face RCM-beelden en verticale OCT-beelden van de laesie mogelijk is. OCT biedt architectonische details van de laesies en kan dieper (tot een diepte van ~ 1 mm) in de huid in beeld brengen. Het heeft ook een groter gezichtsveld (FOV) van ~ 2 mm22 in vergelijking met het handheld RCM-apparaat (~ 0,75 mm x 0,75 mm). RCM-beelden worden gebruikt om cellulaire details te geven van de laesie die op OCT is geïdentificeerd. Dit prototype is nog niet gecommercialiseerd en wordt gebruikt als onderzoeksapparaat in klinieken23,24,25.

Ondanks hun succes bij het verbeteren van de diagnose en het beheer van huidkanker (zoals ondersteund door de literatuur), worden deze apparaten nog niet veel gebruikt in klinieken. Dit is voornamelijk te wijten aan het gebrek aan experts die deze beelden kunnen lezen, maar is ook te wijten aan het gebrek aan opgeleide technici die beelden van diagnostische kwaliteit efficiënt (binnen een klinisch tijdsbestek) aan het bed kunnen verkrijgen8. In dit manuscript is het doel om het bewustzijn en de uiteindelijke adoptie van deze apparaten in klinieken te vergemakkelijken. Om dit doel te bereiken, maken we dermatologen, dermatopathologen en Mohs-chirurgen vertrouwd met afbeeldingen van normale huid- en huidkankers die zijn verkregen met de RCM- en RCM-OCT-apparaten. We zullen ook het nut van elk apparaat voor de diagnose van huidkanker beschrijven. Het belangrijkste is dat de focus van dit manuscript is om stapsgewijze begeleiding te bieden voor beeldacquisitie met behulp van deze apparaten, die zorgen voor afbeeldingen van goede kwaliteit voor klinisch gebruik.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

Alle hieronder beschreven protocollen volgen de richtlijnen van de institutionele ethische commissie voor menselijk onderzoek.

1. RCM-apparaat en beeldvormingsprotocol

OPMERKING: Er zijn twee in de handel verkrijgbare in vivo RCM-apparaten: wide-probe RCM (WP-RCM) en handheld RCM (HH-RCM). De WP-RCM wordt geleverd geïntegreerd met een digitale dermatoscoop. Deze twee apparaten zijn afzonderlijk of als gecombineerde eenheid verkrijgbaar. Hieronder staan de beeldacquisitieprotocollen met behulp van de nieuwste generatie (generatie 4) van de WP-RCM- en HH-RCM-apparaten, samen met hun klinische indicaties.

  1. Laesieselectie en klinische indicaties
    1. Zoek naar de volgende soorten laesies: dermoscopisch dubbelzinnig roze (BCC, plaveiselcelcarcinoom [SCC], actinische keratose [AK], andere goedaardige laesies) of gepigmenteerde laesie (naevi en melanoom, gepigmenteerde keratinocytische laesies); een naevus die onlangs is veranderd bij klinisch of dermoscopisch onderzoek; Inflammatoire laesies om ontstekingspatronen te bepalen.
    2. Voer mapping uit voor lentigo maligna (LM) marges om de omvang van de laesie te bepalen en mapping en selectie van biopsieplaatsen voor ziekte met subklinische extensie zoals extramammaire ziekte van Paget (EMPD) en LM.
    3. Voer niet-invasieve monitoring uit van niet-chirurgische behandeling zoals topische geneesmiddelen (imiquimod), bestraling, fotodynamische therapie en laserablatie.
  2. Gebruik voor de selectie van het apparaat het WP-RCM-apparaat voor laesies op relatief platte oppervlakken van de huid (de romp en ledematen) en het HH-RCM-apparaat voor laesies op gebogen oppervlakken (de neus, oorlellen, oogleden en genitaliën).
    OPMERKING: De selectie van het beeldvormingsapparaat hangt voornamelijk af van de locatie van de laesie.
  3. Voor beeldvorming plaatst u de patiënt op een volledig verstelbare stoel of een platte onderzoekstafel met kussens of een armleuning voor ondersteuning en om een vlak beeldoppervlak te bereiken.
    OPMERKING: Oudere generatie (generatie 3) WP-RCM-apparaten namen ~ 30 minuten per laesie in beslag. Het in beeld brengen van een enkele laesie kan ~ 15 minuten duren met het nieuwere generatie (generatie 4) WP-RCM-apparaat dat momenteel in klinieken wordt gebruikt. Ondanks de verbeterde acquisitietijd, zal het comfortabel positioneren van de patiënt zorgen voor minimale bewegingsartefacten en helpen bij het verkrijgen van beelden van superieure kwaliteit. De volgende stappen kunnen helpen bij het correct positioneren van de patiënt:
  4. Om u voor te bereiden op beeldvorming, reinigt u de laesie en de omliggende huid met een alcoholdoekje om vuil, lotion of make-up te verwijderen. Scheer behaarde huidoppervlakken voordat u het weefselvenster bevestigt om luchtbellen te voorkomen die de visualisatie van weefselmicrostructuren kunnen belemmeren.
    OPMERKING: Voor het verwijderen van zware cosmetica of zonnebrandmiddelen, reinig de site met een zachte zeep en water voordat u met alcohol reinigt.
  5. Beeldacquisitie met behulp van het WP-RCM-apparaat (Figuur 1, Figuur 2, Aanvullende figuur S1, Aanvullende figuur S2en Aanvullende figuur S3)
    Opmerking: WP-RCM-apparaten kunnen stapels, mozaïek, live single-framed video's en single-framed afbeeldingen vastleggen.
    1. Om een plastic wegwerpkap aan de laesie te bevestigen (figuur 1), plaatst u de sonde loodrecht op de laesie voor de beste beelden. Zie figuur 1A-F voor een voorbeeld van een bevestiging. Voeg een druppel minerale olie toe aan het midden van het plastic raam en verspreid het voorzichtig over de raambreedte (figuur 1A). Verwijder de papieren achterkant van de zelfklevende kant van het plastic raam. Rek de huid voorzichtig uit om rimpels te voorkomen en bevestig het raam.
      OPMERKING: Gebruik minerale olie van voedingskwaliteit die veilig is en een hoge viscositeit heeft. Zorg ervoor dat de laesie gecentreerd is en in zijn geheel bedekt is. Voor laesies groter dan 8 mm x 8 mm, ofwel beeldgebieden van zorg op basis van dermoscopie of afzonderlijke beeldvormingssessies uitvoeren om de gehele laesie te bedekken.
    2. Het verkrijgen van dermoscopiebeelden (figuur 1C,D)
      OPMERKING: Een dermoscopiebeeld wordt verkregen om te dienen als een gids voor het navigeren binnen de laesie. De volgende stappen moeten worden gebruikt om een perfecte registratie tussen het dermoscopiebeeld en het confocale beeld te garanderen.
      1. Beweeg de WP-RCM-sonde over de plastic raamdop en benader de beste insteekhoek voor de sonde (figuur 1C). Zoek de kleine, witte pijl aan de zijkant van de sonde (figuur 1C) en lijn deze uit met de pijl aan de zijkant van de dermoscopiecamera (figuur 1C).
      2. Plaats de dermoscopiecamera in de plastic raamdop (figuur 1D). Druk op de trigger op de camera om een beeld te verkrijgen. Verwijder de dermatoscoop. Voordat u de beeldvormingssessie start, moet u ervoor zorgen dat het dermatoscoopbeeld het hele oppervlak van de laesie bedekt.
    3. Om de RCM-sonde aan de plastic wegwerpdop (figuur 1E, F) te bevestigen, plaatst u een hoeveelheid ultrasone gel ter grootte van een erwt in de plastic wegwerpdop (figuur 1E). Plaats de sonde in de dop totdat een scherpe klik wordt gehoord (figuur 1F).
      OPMERKING: Voor de beste beelden plaatst u de sonde loodrecht (onder een hoek van 90°) op het plastic venster. De hoogte van de onderzoeksstoel kan worden verhoogd om een vlakker oppervlak te bereiken, bewegingsartefacten te verminderen, luchtbellen te verdrijven (figuur 3 en figuur 4) en een veilige hechting aan de huid te garanderen.
    4. RCM-afbeeldingen verkrijgen (figuur 2, aanvullende figuur S1 en aanvullende figuur S2)
      1. Gebruik de dermoscopie-afbeelding (stap 5.2.) voor het begeleiden van de RCM-beeldacquisitie (aanvullende figuur S1). Selecteer het midden van de laesie en identificeer de bovenste (helderste) laag van de huid - de anucleaatlaag van het stratum corneum (aanvullende figuur S1).
      2. Stel de beelddiepte op dit niveau in op nul (aanvullende figuur S1).
        OPMERKING: Deze diepte dient als referentiepunt voor het bepalen van de werkelijke z-diepte van volgende lagen in de laesie.
      3. Verkrijg een stapel in het midden van de laesie (figuur 2 en aanvullende figuur S1) door op het stapelpictogram te drukken. Selecteer een anatomische site in het vervolgkeuzemenu: gezicht of lichaam. Stel 4,5 μm stapgrootte en 250 μm diepte in.
        OPMERKING: Begin de stapels van het stratum corneum en eindig bij de diepste zichtbare lagen in de dermis. Aanvullende figuur S1 toont een voorbeeld van hoe een stapel te verkrijgen, terwijl figuur 2 een voorbeeld van een stapel geeft.
      4. Verkrijg een mozaïek: neem het eerste mozaïek op de dermale-epidermale overgang (DEJ) (aanvullende figuur S2). Identificeer de DEJ-laag in de verkregen stapel en gebruik vervolgens de muis om een vierkant van 8 mm x 8 mm te selecteren om de hele laesie te bedekken. Druk op het mozaïekpictogram om de bewerking te voltooien (aanvullende figuur S2). Verkrijg ten minste 5 mozaïeken op verschillende diepten: stratum corneum, stratum spinosum, suprabasale laag, DEJ en oppervlakkige papillaire dermis.
      5. Open het DEJ-mozaïek om de verwerving van de volgende mozaïeken te begeleiden. Klik op een structuur op het DEJ-mozaïek om dat gebied op de live view-afbeelding weer te geven. Scroll naar beneden om mozaïeken bij de dermis te verkrijgen en vervolgens omhoog (van de DEJ) om mozaïeken in de opperhuid te nemen.
      6. Laat de verworven mozaïeken evalueren door de deskundige RCM-lezer die aan het bed aanwezig is om de regio van belang te identificeren en stapels te nemen. Bij afwezigheid van een expert aan het bed, vang 5 stapels: één in elk kwadrant en één in het midden van de laesie met een homogeen patroon op dermoscopie (stappen 1.5.2.). Voor heterogene laesies, verkrijg extra stapels om alle dermoscopiefuncties te dekken.
        OPMERKING: Een "stack" (figuur 2) is een sequentiële verzameling van hoge resolutie, single-frame, small field of view (FOV) beelden (0,5 mm x 0,5 mm) verkregen in de diepte vanaf de bovenste laag van de epidermis tot de oppervlakkige dermis (~ 200 μm). Een "mozaïek" (aanvullende figuur S2) is een grote FOV van afbeeldingen die worden verkregen door afzonderlijke afbeeldingen van 500 μm x 500 μm samen te voegen in "X-Y" (horizontaal en vlak ).
    5. Een beeldvormingssessie voltooien
      1. Klik op Done Imaging.
      2. Maak de microscoop los van het plastic venster. Verwijder het plastic venster door de huid van de patiënt voorzichtig strak te houden en weg te gooien. Veeg olie op de huid af met een alcoholdoekje.
      3. Maak de beschermende kegel rond de microscooplens los. Reinig de punt van de objectieflens met een alcoholdoekje om de ultrasone gel te verwijderen. Droog de objectieflens af met keukenpapier. Bevestig de plastic kegel opnieuw aan de microscoopsonde.
        OPMERKING: Afbeeldingen kunnen worden gelezen en een rapport kan worden gegenereerd en ondertekend aan het bed door een getrainde arts. Bij afwezigheid van een deskundige lezer kan een expert op afstand worden geraadpleegd door de beelden via de cloud of via een live teleconfocale sessie over te brengen26.
    6. Het genereren van een confocaal diagnostisch evaluatierapport (aanvullende figuur S3)
      1. Klik op Nieuwe evaluatie. Voer de diagnose in de vooraf geselecteerde opties in het vervolgkeuzemenu in.
      2. Als er nog een beeldvormingssessie nodig is, selecteert u beelden die ontoereikend zijn en opnieuw moeten worden vastgelegd. Als een beschrijvende diagnose nodig is, selecteert u andere en beschrijft u deze in het vrije tekstvak aan het einde van het formulier. Voer de CPT-code voor facturering7 in (aanvullende figuur S3A). Selecteer de toepasselijke functies die tijdens de beeldvorming worden waargenomen in de controlelijst voor het rapport (aanvullende figuur S3B). Selecteer het toepasselijke beheer in de checklist.
        OPMERKING: Er is geen factureringscode van toepassing op HH-RCM-beeldvorming.
      3. Klik op Voltooien en ondertekenen. Genereer het rapport als PDF en druk het af. Laat het rapport ondertekenen door een arts en voeg het toe aan de grafiek van de patiënt voor facturering.
  6. Beeldacquisitie met behulp van het HH-RCM-apparaat (figuur 5)
    OPMERKING: HH-RCM-apparaten kunnen stapels, live single-framed video's en single-framed afbeeldingen vastleggen.
    1. Omcirkel de laesie die door de arts is geïdentificeerd met een papieren ring. Gebruik de stappen die worden beschreven in sectie 3. voor het positioneren van de patiënt en het reinigen van de laesieplaats.
      OPMERKING: Selecteer het formaat van de papieren ring (5-15 mm) op basis van de laesiegrootte om de grens van de laesie te definiëren en ervoor te zorgen dat beeldvorming binnen de laesie wordt uitgevoerd. Als er geen papieren ring beschikbaar is, gebruik dan papieren tape om de laesie te definiëren.
    2. Verwijder de plastic dop die de microscooplens bedekt. Breng een hoeveelheid ultrasone gel ter grootte van een erwt aan op de objectieflens van de HH-RCM en bedek deze met de plastic dop (aanvullende figuur S3A). Voeg een royale druppel minerale olie toe aan de zijkant van de plastic dop die de huid zal raken.
      OPMERKING: Verhoog de hoeveelheid olie voor een zeer droge huid, indien nodig.
    3. Druk de sonde met stevige druk op de laesieplaats op de huid. Gebruik de z-diepteregelaars op het HH-RCM-apparaat om op en neer te bewegen op verschillende diepten in de laesie (aanvullende figuur S3B). Verkrijg meerdere single-frame afbeeldingen en stapels in de regio's van belang. Neem stapels zoals beschreven in stap 1.5.4.3.
    4. Voor grote laesies waarbij het WP-RCM-apparaat niet kan worden bevestigd, maakt u continue video's op verschillende lagen door de HH-RCM-sonde over het hele laesieoppervlak te bewegen. Klik op het video-opnamesymbool om dit te doen. Registreer de beweging van bloedcellen in bloedvaten, indien nodig.
      OPMERKING: Deze video's kunnen later worden gestikt met behulp van software om grote FOV-afbeeldingen te bieden die lijken op mozaïeken.
    5. Druk op Gereed Imaging nadat de beeldvormingssessie is voltooid. Reinig de laesie met een alcoholdoekje om de olie te verwijderen. Verwijder de ultrasone gel van de objectieflens van de sonde door deze schoon te maken met een alcoholdoekje en de plastic dop opnieuw te bevestigen.
      OPMERKING: In tegenstelling tot het WP-RCM-apparaat, dat door een technicus kan worden bediend, moet de HH-RCM worden bediend door een RCM-lezer die beelden in realtime kan interpreteren om binnen de laesie te navigeren en tot een juiste diagnose te komen.

2. Gecombineerd RCM-OCT-apparaat en beeldvormingsprotocol

OPMERKING: Er is slechts één prototype van het RCM-OCT-apparaat. Dit apparaat heeft een draagbare sonde en kan op alle lichaamsoppervlakken worden gebruikt, vergelijkbaar met het HH-RCM-apparaat. Het verwerft RCM-stacks (vergelijkbaar met het RCM-apparaat) en OCT-rasters (een video van sequentiële, dwarsdoorsnedebeelden22). Zowel RCM- als OCT-afbeeldingen zijn in grijstinten. RCM-beelden hebben een FOV van ~200 μm x 200 μm, terwijl de OCT-afbeelding een FOV heeft van 2 mm (in de breedte) x 1 mm (in de diepte). Hieronder vindt u het beeldacquisitieprotocol met behulp van het RCM-OCT-apparaat, samen met hun klinische indicaties. Figuur 6 toont een afbeelding van het RCM-OCT-apparaat, terwijl figuur 7 het softwaresysteem van het RCM-OCT-apparaat toont.

  1. Laesie selectie
    1. Zoek naar dermoscopisch dubbelzinnige roze of gepigmenteerde laesie om BCC uit te sluiten.
    2. Beoordeel de diepte van BCC voor beheer en beoordeel de resterende BCC-nabehandeling.
  2. Positionering van de patiënt voor beeldvorming: Het in beeld brengen van een enkele laesie kan tot 20 minuten duren met het RCM-OCT-apparaat. Het apparaat is ook een draagbare sonde vergelijkbaar met het HH-RCM-apparaat en kan dus vrij over de laesie worden bewogen. Voor meer informatie over de positionering van de patiënt, zie rubriek 1.4. boven.
  3. Voorbereiding van de site voor beeldvorming: Zorg er bij gebruik van deze sonde voor dat de grens van de laesie vrij is van overmatig haar en actuele onzuiverheden en duidelijk is gedefinieerd. Raadpleeg stap 1.4.1. hierboven voor meer details.
  4. Beeldacquisitie met behulp van het RCM-OCT-apparaat (figuur 6 en figuur 7)
    1. Bereid de sonde op dezelfde manier voor als de sonde die wordt gebruikt voor de HH-RCM (stappen 1.6.1-1.6.2.)
    2. Verkrijg afbeeldingen in lijnbeeldmodus en rastermodus .
      1. Klik op beeldinstellingen (figuur 7A). Selecteer de lijnbeeldvormingsmodus om een RCM-beeld (cellulaire resolutie) te verkrijgen (figuur 7B). Stel de stapgrootte in op 5 μm en het aantal stappen op 40 (figuur 7A).
      2. Klik op Grab. Verkrijg stapels volgens stap 1.5.4.3. Als u klaar bent, klikt u op de knop Bevriezen .
      3. Klik op beeldinstellingen. Selecteer rastermodus om een correlatieve OCT-video voor de laesiearchitectuur te verkrijgen (afbeelding 7B). Ga naar het tabblad technicus (figuur 7C). Als u klaar bent, klikt u op de knop Grijpen (figuur 7A) en drukt u onmiddellijk op de knop Opslaan .
      4. Verkrijg meerdere stapels en video's op basis van de interesse van de arts.
      5. Reinig de laesie en de machine zoals beschreven in stap 1.6.5.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

Reflectantie confocale microscopie (RCM)
Beeldinterpretatie op RCM:
De RCM-beelden worden geïnterpreteerd op een manier die de evaluatie van histopathologiedia's nabootst. Mozaïeken worden eerst geëvalueerd om de algemene architecturale details te krijgen en aandachtspunten te identificeren, vergelijkbaar met de evaluatie van histologiesecties op scanvergroting (2x). Dit wordt gevolgd door inzoomen op het mozaïek voor evaluatie van de cellulaire details, vergelijkbaar met het evalu...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

In dit artikel hebben we protocollen beschreven voor beeldacquisitie met behulp van in vivo RCM- en RCM-OCT-apparaten. Momenteel zijn er twee in de handel verkrijgbare RCM-apparaten: een rcm-apparaat met brede sonde of op de arm gemonteerd RCM (WP-RCM) en een handheld RCM-APPARAAT (HH-RCM). Het is cruciaal om te begrijpen wanneer deze apparaten in klinische omgevingen moeten worden gebruikt. Kankertype en -locatie zijn de belangrijkste factoren die de selectie van het apparaat bepalen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

Ucalene Harris heeft geen concurrerend financieel belang. Dr. Jain is een consultant op Enspectra Health Inc. Dr. Milind Rajadhyaksha is een voormalige werknemer van en bezit aandelen in Caliber ID (voorheen Lucid Inc.), het bedrijf dat de VivaScope confocale microscoop produceert en verkoopt. De VivaScope is de commerciële versie van een origineel laboratoriumprototype dat werd ontwikkeld door Dr. Rajadhyaksha toen hij in het Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School was.

Dankbetuigingen

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

Een speciale dank gaat uit naar Kwami Ketosugbo en Emily Cowen voor het zijn van vrijwilligers voor beeldvorming. Dit onderzoek wordt gefinancierd door een subsidie van het National Cancer Institute / National Institutes of Health (P30-CA008748) aan het Memorial Sloan Kettering Cancer Center.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Crystal Plus 500FG mineraal olieSTE Oil Company, Inc.Een voedselkwaliteit, hoog stroperige minerale olie die wordt gebruikt met onze verschillende apparaten tijdens in vivo beeldvorming.
RCM-OCTPhysical Science Inc.-Een “multi-modaal” gecombineerd RCM-OCT apparaat beeldt huidlaesies gelijktijdig af in zowel horizontale als verticale modi.
Vivascope 1500Caliber I.D.-Een RCM-apparaat met brede sonde (WP-RCM) dat aan de huid wordt bevestigd om in vivo apparaten vast te leggen.
Vivascope 3000Caliber I.D.-Een handbediend RCM-apparaat (HH-RCM) dat over de huid wordt bewogen om in vivo beelden vast te leggen.

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Argenziano, G., et al. Accuracy in melanoma detection: A 10-year multicenter survey. Journal of the American Academy of Dermatology. 67 (1), 54-59 (2012).
  2. Vestergaard, M. E., Macaskill, P., Holt, P. E., Menzies, S. W. Dermoscopy compared with naked eye examination for the diagnosis of primary melanoma: A meta-analysis of studies performed in a clinical setting. British Journal of Dermatology. 159 (3), 669-676 (2008).
  3. Reiter, O., et al. The diagnostic accuracy of dermoscopy for basal cell carcinoma: A systematic review and meta-analysis. Journal of the American Academy of Dermatology. 80 (5), 1380-1388 (2019).
  4. Abhishek, K., Khunger, N. Complications of skin biopsy. Journal of Cutaneous and Aesthetic Surgery. 8 (4), 239-241 (2015).
  5. Navarrete-Dechent, C., Fischer, C., Tkaczyk, E., Jain, M. Chapter 5: Principles of non-invasive diagnostic techniques in dermatology. Moschella and Hurley's Dermatology. Rao, B. K. 1, Jaypee Brothers Medical Publishers. New Delhi, India. (2019).
  6. Wassef, C., Rao, B. K. Uses of non-invasive imaging in the diagnosis of skin cancer: An overview of the currently available modalities. International Journal of Dermatology. 52 (12), 1481-1489 (2013).
  7. Rajadhyaksha, M., Marghoob, A., Rossi, A., Halpern, A. C., Nehal, K. S. Reflectance confocal microscopy of skin in vivo: From bench to bedside. Lasers in Surgery and Medicine. 49 (1), 7-19 (2017).
  8. Jain, M., Pulijal, S. V., Rajadhyaksha, M., Halpern, A. C., Gonzalez, S. Evaluation of bedside diagnostic accuracy, learning curve, and challenges for a novice reflectance confocal microscopy reader for skin cancer detection in vivo. JAMA Dermatology. 154 (8), 962-965 (2018).
  9. Sattler, E., Kästle, R., Welzel, J. Optical coherence tomography in dermatology. Journal of Biomedical Optics. 18 (6), 061224(2013).
  10. Wang, Y. -J., Huang, Y. -K., Wang, J. -Y., Wu, Y. -H. In vivo characterization of large cell acanthoma by cellular resolution optical coherent tomography. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 26, 199-202 (2019).
  11. Balu, M., et al. Distinguishing between benign and malignant melanocytic nevi by in vivo multiphoton microscopy. Cancer Research. 74 (10), 2688-2697 (2014).
  12. Balu, M., et al. In vivo multiphoton microscopy of basal cell carcinoma. JAMA Dermatology. 151 (10), 1068-1074 (2015).
  13. Lentsch, G., et al. Non-invasive optical biopsy by multiphoton microscopy identifies the live morphology of common melanocytic nevi. Pigment Cell and Melanoma Research. 33 (6), 869-877 (2020).
  14. Dimitrow, E., et al. Sensitivity and specificity of multiphoton laser tomography for in vivo and ex vivo diagnosis of malignant melanoma. Journal of Investigative Dermatology. 129 (7), 1752-1758 (2009).
  15. Ruini, C., et al. Line-field optical coherence tomography: In vivo diagnosis of basal cell carcinoma subtypes compared with histopathology. Clinical and Experimental Dermatology. 46 (8), 1471-1481 (2021).
  16. Suppa, M., et al. Line-field confocal optical coherence tomography of basal cell carcinoma: A descriptive study. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. 35 (5), 1099-1110 (2021).
  17. Wang, Y. J., Wang, J. Y., Wu, Y. H. Application of cellular resolution full-field optical coherence tomography in vivo for the diagnosis of skin tumours and inflammatory skin diseases: A pilot study. Dermatology. 238 (1), 121-131 (2022).
  18. Jain, M., et al. Rapid evaluation of fresh ex vivo kidney tissue with full-field optical coherence tomography. Journal of Pathology Informatics. 6, 53(2015).
  19. Mehta, P. P., et al. Patterns of use of reflectance confocal microscopy at a tertiary referral dermatology clinic. Journal of the American Academy of Dermatology. , (2021).
  20. Dinnes, J., et al. Reflectance confocal microscopy for diagnosing cutaneous melanoma in adults. Cochrane Database of Systematic Reviews. 12 (12), (2018).
  21. Dinnes, J., et al. Reflectance confocal microscopy for diagnosing keratinocyte skin cancers in adults. Cochrane Database of Systematic Reviews. 12 (12), (2018).
  22. Iftimia, N., et al. Handheld optical coherence tomography-reflectance confocal microscopy probe for detection of basal cell carcinoma and delineation of margins. Journal of Biomedical Optics. 22 (7), 76006(2017).
  23. Monnier, J., et al. Combined reflectance confocal microscopy and optical coherence tomography to improve the diagnosis of equivocal lesions for basal cell carcinoma. Journal of the American Academy of Dermatology. 86 (4), 934-936 (2021).
  24. Navarrete-Dechent, C., et al. Management of complex head-and-neck basal cell carcinomas using a combined reflectance confocal microscopy/optical coherence tomography: a descriptive study. Archives of Dermatological Research. 313 (3), 193-200 (2021).
  25. Sahu, A., et al. Evaluation of a combined reflectance confocal microscopy-optical coherence tomography device for detection and depth assessment of basal cell carcinoma. JAMA Dermatology. 154 (10), 1175-1183 (2018).
  26. Rubinstein, G., Garfinkel, J., Jain, M. Live, remote control of an in vivo reflectance confocal microscope for diagnosis of basal cell carcinoma at the bedside of a patient 2500 miles away: A novel tele-reflectance confocal microscope approach. Journal of the American Academy of Dermatology. 81 (2), 41-42 (2019).
  27. Scope, A., et al. In vivo reflectance confocal microscopy imaging of melanocytic skin lesions: Consensus terminology glossary and illustrative images. Journal of the American Academy of Dermatology. 57 (4), 644-658 (2007).
  28. Calzavara-Pinton, P., Longo, C., Venturini, M., Sala, R., Pellacani, G. Reflectance confocal microscopy for in vivo skin imaging. Photochemistry and Photobiology. 84 (6), 1421-1430 (2008).
  29. Rajadhyaksha, M., Grossman, M., Esterowitz, D., Webb, R. H., Anderson, R. R. In vivo confocal scanning laser microscopy of human skin: Melanin provides strong contrast. Journal of Investigative Dermatology. 104 (6), 946-952 (1995).
  30. Gonzalez, S., Gonzalez, E., White, W. M., Rajadhyaksha, M., Anderson, R. R. Allergic contact dermatitis: Correlation of in vivo confocal imaging to routine histology. Journal of the American Academy of Dermatology. 40 (5), 708-713 (1999).
  31. Sahu, A., et al. Combined PARP1-targeted nuclear contrast and reflectance contrast enhances confocal microscopic detection of basal cell carcinoma. Journal of Nuclear Medicine. 63 (6), 912-918 (2021).
  32. González, S., Sackstein, R., Anderson, R. R., Rajadhyaksha, M. Real-time evidence of in vivo leukocyte trafficking in human skin by reflectance confocal microscopy. Journal of Investigative Dermatology. 117 (2), 384-386 (2001).
  33. Navarrete-Dechent, C., et al. Reflectance confocal microscopy terminology glossary for nonmelanocytic skin lesions: A systematic review. Journal of the American Academy of Dermatology. 80 (5), 1414-1427 (2019).
  34. Navarrete-Dechent, C., et al. Reflectance confocal microscopy terminology glossary for melanocytic skin lesions: A systematic review. Journal of the American Academy of Dermatology. 84 (1), 102-119 (2021).
  35. Sattler, E., Kastle, R., Welzel, J. Optical coherence tomography in dermatology. Journal of Biomedical Optics. 18 (6), 061224(2013).
  36. Park, E. S. Skin-layer analysis using optical coherence tomography. Medical Lasers. 3 (1), 1-4 (2014).
  37. Marra, D. E., Torres, A., Schanbacher, C. F., Gonzalez, S. Detection of residual basal cell carcinoma by in vivo confocal microscopy. Dermatologic Surgery. 31 (5), 538-541 (2005).
  38. Alarcon, I., et al. In vivo reflectance confocal microscopy to monitor the response of lentigo maligna to imiquimod. Journal of the American Academy of Dermatology. 71 (1), 49-55 (2014).
  39. Guitera, P., et al. Surveillance for treatment failure of lentigo maligna with dermoscopy and in vivo confocal microscopy: new descriptors. British Journal of Dermatology. 170 (6), 1305-1312 (2014).
  40. Menge, T. D., Hibler, B. P., Cordova, M. A., Nehal, K. S., Rossi, A. M. Concordance of handheld reflectance confocal microscopy (RCM) with histopathology in the diagnosis of lentigo maligna (LM): A prospective study. Journal of the American Academy of Dermatology. 74 (6), 1114-1120 (2016).
  41. Chen, C. S., Elias, M., Busam, K., Rajadhyaksha, M., Marghoob, A. A. Multimodal in vivo optical imaging, including confocal microscopy, facilitates presurgical margin mapping for clinically complex lentigo maligna melanoma. British Journal of Dermatology. 153 (5), 1031-1036 (2005).
  42. Yelamos, O., et al. Handheld reflectance confocal microscopy for the detection of recurrent extramammary Paget disease. JAMA Dermatology. 153 (7), 689-693 (2017).
  43. Ardigo, M., Longo, C., Gonzalez, S. Multicentre study on inflammatory skin diseases from The International Confocal Working Group: Specific confocal microscopy features and an algorithmic method of diagnosis. British Journal of Dermatology. 175 (2), 364-374 (2016).
  44. Moscarella, E., Argenziano, G., Lallas, A., Pellacani, G., Longo, C. Confocal microscopy: A new era in understanding the pathophysiologic background of inflammatory skin diseases. Experimental Dermatology. 23 (5), 320-321 (2014).
  45. Bertrand, C., Corcuff, P. In vivo spatio-temporal visualization of the human skin by real-time confocal microscopy. Scanning. 16 (3), 150-154 (1994).
  46. Saknite, I., et al. Features of cutaneous acute graft-versus-host disease by reflectance confocal microscopy. British Journal of Dermatology. 181 (4), 829-831 (2019).
  47. Aleissa, S., et al. Presurgical evaluation of basal cell carcinoma using combined reflectance confocal microscopy-optical coherence tomography: A prospective study. Journal of the American Academy of Dermatology. 82 (4), 962-968 (2020).
  48. Bang, A. S., et al. Noninvasive, in vivo, characterization of cutaneous metastases using a novel multimodal RCM-OCT imaging device: A case-series. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. , (2022).
  49. Dickensheets, D. L., Kreitinger, S., Peterson, G., Heger, M., Rajadhyaksha, M. Wide-field imaging combined with confocal microscopy using a miniature f/5 camera integrated within a high NA objective lens. Optics Letters. 42 (7), 1241-1244 (2017).
  50. Kose, K., et al. Automated video-mosaicking approach for confocal microscopic imaging in vivo: an approach to address challenges in imaging living tissue and extend field of view. Scientific Reports. 7 (1), 10759(2017).
  51. Zhao, J., et al. Deep learning-based denoising in high-speed portable reflectance confocal microscopy. Lasers in Surgery and Medicine. 53 (6), 880-891 (2021).
  52. Curiel-Lewandrowski, C., Stratton, D. B., Gong, C., Kang, D. Preliminary imaging of skin lesions with near-infrared, portable, confocal microscopy. Journal of the American Academy of Dermatology. 85 (6), 1624-1625 (2021).
  53. Freeman, E. E., et al. Feasibility and implementation of portable confocal microscopy for point-of-care diagnosis of cutaneous lesions in a low-resource setting. Journal of the American Academy of Dermatology. 84 (2), 499-502 (2021).
  54. Peterson, G., et al. Feasibility of a video-mosaicking approach to extend the field-of-view for reflectance confocal microscopy in the oral cavity in vivo. Lasers in Surgery and Medicine. 51 (5), 439-451 (2019).
  55. Kurugol, S., et al. Automated delineation of dermal-epidermal junction in reflectance confocal microscopy image stacks of human skin. Journal of Investigative Dermatology. 135 (3), 710-717 (2015).
  56. Kose, K., et al. Utilizing machine learning for image quality assessment for reflectance confocal microscopy. Journal of Investigative Dermatology. 140 (6), 1214-1222 (2020).
  57. Campanella, G., et al. Deep learning for basal cell carcinoma detection for reflectance confocal microscopy. Journal of Investigative Dermatology. 142 (1), 97-103 (2022).
  58. Wodzinski, M., Skalski, A., Witkowski, A., Pellacani, G., Ludzik, J. Convolutional neural network approach to classify skin lesions using reflectance confocal microscopy. 41st Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society EMBC 2019. , Berlin, Germany. (2019).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Skin Cancer DiagnosisNoninvasive ImagingBasal Cell CarcinomaConfocal MosaicsDermoscopy ImagingHistopathological ResolutionMelanoma Detection

Gerelateerde artikelen