Konfokalna endomikroskopia laserowa dróg moczowych oparta na sondzie: technika
10 stycznia 2013
Konfokalna endomikroskopia laserowa oparta na sondzie umożliwia mikroskopię ludzkich dróg moczowych w czasie rzeczywistym podczas cystoskopii, zapewniając dynamiczne, przyżyciowe obrazowanie stanów patologicznych, takich jak rak pęcherza moczowego, z rozdzielczością komórkową. Endomikroskopia może zwiększyć dokładność diagnostyczną standardowej endoskopii światła białego i zapewnić śródoperacyjne wskazówki obrazowe w celu poprawy resekcji chirurgicznej.
Celem poniższego eksperymentu jest zademonstrowanie mikroskopii in vivo z wykorzystaniem konfokalnej laserowej mikroskopii endodoncyjnej opartej na sondzie u pacjenta poddawanego przezcewkowej resekcji guza pęcherza moczowego. Osiąga się to poprzez zastosowanie cystoskopii w świetle białym w celu uwidocznienia całego nabłonka dróg moczowych pęcherza moczowego i odnotowania wszelkich nieprawidłowych lub podejrzewanych zmian błony śluzowej. W drugim kroku wkrapla się środek kontrastowy downętrznie, zapewniając kontrast fluorescencyjny potrzebny do wizualizacji za pomocą konfokalnego laserowego mikroskopu endologicznego, w trzecim kroku wykonuje się mikroskopię in vivo każdego obszaru zainteresowania i odnotowuje się komórkowe cechy mikroarchitektoniczne i naczyniowe tkanki.
Ostatecznie wyniki mikroskopii in vivo można porównać z analizą histopatologiczną biopsji obszarów będących przedmiotem zainteresowania. Procedurę zademonstruje dr Joseph Leal, chirurg urologiczny, który opracował zastosowanie konfokalnej laserowej mikroskopii endo opartej na sondzie do dróg moczowych na sali operacyjnej. Po tym, jak pacjent znajdzie się w pozycji litotomijnej, zacznij od wprowadzenia sztywnego cystoskopu przez cewkę moczową za pomocą standardowej cystoskopii światła białego, aby monitorować obszary pęcherza w białym świetle.
Zaznacz obszary zainteresowania konfokalną laserową mikroskopią endoskopową za pomocą pętli resekcyjnej. Inne makroskopowe metody obrazowania optycznego, takie jak cystoskopia fluorescencyjna i obrazowanie wąskopasmowe, mogą być stosowane na tym etapie w celu zidentyfikowania dodatkowych obszarów podejrzenia, teraz wprowadź sterylny cewnik moczowy do pęcherza moczowego za pomocą cewnika o pojemności 60 mililitrów. Końcówkę strzykawki, wkraść rozcieńczony środek kontrastowy grawitacyjnie.
Następnie zacisnąć cewnik moczowy, aby utrzymać środek kontrastowy w mieszkaniu. Po pięciu minutach odcedź środek z pęcherza. Następnie wlej od 240 do 300 mililitrów zwykłej soli fizjologicznej do 60-mililitrowej strzykawki, aby wypłukać resztki kontrastu z pęcherza do dożylnego wstrzyknięcia fluoresceiny.
Narysuj jeden mililitr fluoresceiny do strzykawki. Podłączyć strzykawkę do punktu dostępu dożylnego i wstrzyknąć dożylnie od 0,5 do jednego mililitra fluoresceiny w postaci bolusa, przepłukując linię zwykłą solą fizjologiczną. Po wstrzyknięciu środka kontrastowego wyjmij z opakowania sterylną konfokalną sondę do obrazowania laserowej mikroskopii endoskopowej i podłącz ją do skanera laserowego.
Następnie należy rozgrzać i skalibrować sondę obrazową zgodnie z instrukcjami producenta, a następnie ponownie włożyć sztywny cystoskop z soczewką zerowego stopnia do pęcherza moczowego. Teraz przesuń sondę obrazowania z konfokalnej mikroskopii endoskopowej wzdłuż kanału roboczego cystoskopu z końcówką tuż za cystoskopem w białym świetle. Zlokalizuj wcześniej zaznaczone obszary zainteresowania, podczas gdy sonda obrazowania skanuje obszar zainteresowania.
Zapisz obrazy do przyszłej analizy. Następnie użyj ręki operatora, aby manipulować obrazowaniem w konfokalnej mikroskopii endodoncyjnej. Sonda do bezpośredniego i szybkiego kontaktu obszarów zainteresowania do optycznego przekroju obszarów zainteresowania.
Delikatnie zwiększaj i zmniejszaj ciśnienie do sondy obrazowej, zachowując bezpośredni kontakt, aby dotrzeć do guzów znajdujących się w wewnętrznym pęcherzu moczowym. Użyj standardowego kolanka i mostka AL, aby ułatwić odchylenie sondy obrazującej w celu bezpośredniego kontaktu z obszarem zainteresowania. W razie potrzeby należy pobrać biopsje na zimno z odpowiednich obszarów zainteresowania, które zostały zeskanowane za pomocą konfokalnej laserowej mikroskopii endodoncyjnej.
Po zakończeniu obrazowania wyjmij sondę obrazowania z konfokalnej mikroskopii endoskopowej z kanału roboczego. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o wypłukaniu nadmiaru fluoresceiny z wnętrza pęcherza moczowego przed obrazowaniem i utrzymaniu kontaktu pod kątem 90 stopni między sondą a powierzchnią błony śluzowej. Ten pierwszy obraz pochodzi z reprezentatywnej cystoskopii światła białego z wewnątrznaczyniowo barwionym guzem brodawkowatym.
Zwróć uwagę na sondę obrazującą o średnicy 2,6 milimetra widoczną u dołu obrazu. Te dwa obrazy są reprezentatywnymi obrazami konfokalnej laserowej mikroskopii endo uzyskanymi z dwóch różnych guzów pęcherza moczowego przy użyciu odpowiednio dopęcherzowej i dożylnej fluoresceiny. Biorąc pod uwagę, że sondy obrazowania mogą być wymieniane między różnymi typami cystoskopów lasera konfokalnego, mikroskopia endodoncyjna może być łączona z innymi pojawiającymi się modalnościami obrazowania, które same w sobie mogą poprawić dokładność diagnostyczną każdej technologii, w tym cystoskopii fluorescencyjnej, jak pokazano tutaj, i obrazowania wąskopasmowego, jak pokazano tutaj.
Tak więc ta metoda może dostarczyć wglądu w raka pęcherza moczowego. Może być stosowany w innych układach, takich jak raki urotelialne górnych dróg moczowych, które mogą być trudne do zdiagnozowania w biopsji.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
To badanie pokazuje zastosowanie endomikroskopii konfokalnej laserowej z sondą do obrazowania w czasie rzeczywistym ludzkiego układu moczowego podczas cystoskopii. Technika ta umożliwia dynamiczną wizualizację guzów pęcherza moczowego z rozdzielczością komórkową, co potencjalnie poprawia dokładność diagnostyczną i prowadzi chirurgię.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Urologia
- Endoskopia
- Mikroskopia
Tło
- Endomikroskopia konfokalna laserowa z sondą zapewnia obrazowanie wysokiej rozdzielczości.
- Może być stosowana w połączeniu ze standardową endoskopią światłem białym.
- Metoda ta może poprawić wykrywanie raka pęcherza moczowego.
- Intraoperacyjne obrazowanie może prowadzić resekcję chirurgiczną.
Cel badania
- Pokazaniem mikroskopii in vivo podczas resekcji przezcewkowej guzów pęcherza moczowego.
- Porównaniem wyników in vivo z analizą histopatologiczną.
- Oceną skuteczności endomikroskopii konfokalnej laserowej w identyfikacji guzów pęcherza moczowego.
Zastosowane metody
- Początkowej wizualizacji pęcherza za pomocą cystoskopii światłem białym.
- Wprowadzenia środka kontrastującego dla lepszego obrazowania.
- Zastosowania sondy obrazującej endomikroskopii konfokalnej laserowej dla szczegółowej analizy.
- Rejestracji obrazów na przyszłe porównanie z wynikami biopsji.
Główne wyniki
- Skuteczne identyfikowanie guzów za pomocą endomikroskopii konfokalnej laserowej.
- Uzyskanie obrazów wysokiej rozdzielczości z różnych zmian w pęcherzu moczowym.
- Porównanie wyników obrazowania z wynikami histopatologicznymi potwierdziło dokładność.
- Możliwość zastosowania w innych rakie układu moczowego.
Wnioski
- Endomikroskopia konfokalna laserowa z sondą poprawia diagnozę raka pęcherza moczowego.
- Technika ta może poprawić wyniki chirurgiczne dzięki lepszemu obrazowaniu.
- Potrzebne są dalsze badania, aby zbadać jej zastosowanie w innych systemach.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Probe-based confocal laser endomicroscopy enables real-time, high-resolution imaging of urinary tract tissues during cystoscopy, supporting early detection of bladder cancer and guiding surgical resection. This technology enhances diagnostic confidence by providing cellular-level visualization that complements histopathological analysis, reducing uncertainty in lesion characterization. Its integration with standard endoscopic workflows offers a translational pathway for improving risk stratification in urothelial carcinoma management.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by visualizing cellular morphology and vascular architecture in vivo.
- Operational Value: Supports functional target validation through real-time correlation of imaging findings with histopathological endpoints.
- Predictive Value: Enhances confidence in target relevance by allowing direct observation of disease-associated microarchitectural changes.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream screening by enabling precise localization of regions of interest for biopsy.
- Operational Value: Promotes assay standardization through reproducible contrast agent administration and probe-based imaging protocols.
- Scalability: Facilitates platform reuse across flexible and rigid cystoscopy systems with interchangeable imaging probes.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Supports disease-relevant system modeling by capturing dynamic vascular and cellular features of neoplastic tissue.
- Translational Continuity: Bridges discovery and preclinical validation by enabling longitudinal monitoring of lesion progression.
- Risk-Adjusted Decisions: Informs advancement criteria through quantitative imaging readouts that correlate with pathological grading.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from early target hypothesis testing through lead identification and preclinical validation by providing imaging-based phenotypic readouts.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by enabling direct visualization of tumor-associated stromal and epithelial interactions.
- Screening: Enhances assay readiness by allowing precise targeting of suspicious lesions for molecular profiling and compound screening.
- Analytics: Generates quantitative outputs such as vascular density and cellular atypia scores that enable comparative analysis across conditions.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through longitudinal imaging that mirrors histopathological progression models.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable imaging platform applicable across multiple urologic indications and endoscope configurations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity through direct tissue visualization.
- Operational Value: Improves standardization and reproducibility via standardized contrast dosing and probe handling protocols.
- Strategic Value: Enhances go/no-go decision-making by providing early, imaging-based biomarkers of lesion malignancy.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by enabling non-invasive monitoring of therapeutic response in preclinical models.
Implementation Considerations
- Requires expertise in endoscopic urology and confocal imaging techniques for probe navigation and image interpretation.
- Dependent on laser scanning units and compatible fiberoptic probes with appropriate diameter for urinary tract access.
- Necessitates standardization of contrast agent administration (intravesical or intravenous) and washing protocols to minimize background fluorescence.
- Involves adaptation considerations for probe deflection and contact maintenance in anatomically complex urinary tract regions.
- Limited by the need for direct tissue contact, which may restrict use in inflamed or friable mucosa without procedural adjustments.
