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
Niniejsze badanie demonstruje zastosowanie sondowej konfokalnej laserowej endomikroskopii do obrazowania w czasie rzeczywistym ludzkiego układu moczowego podczas cystoskopii. Technika ta umożliwia dynamiczną wizualizację guzów pęcherza moczowego z rozdzielczością komórkową, co potencjalnie zwiększa dokładność diagnostyczną i usprawnia prowadzenie zabiegów chirurgicznych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Urologia
- Endoskopia
- Mikroskopia
Wstęp
- Sondowa konfokalna laserowa endomikroskopia zapewnia obrazowanie o wysokiej rozdzielczości.
- Może być ona stosowana w połączeniu ze standardową endoskopią w świetle białym.
- Metoda ta może poprawić wykrywalność raka pęcherza moczowego.
- Obrazowanie śródoperacyjne może służyć jako prowadnica podczas resekcji chirurgicznej.
Cel badania
- W celu zademonstrowania mikroskopii in vivo podczas przezcewieniowej resekcji guzów pęcherza moczowego.
- W celu porównania wyników in vivo z analizą histopatologiczną.
- W celu oceny skuteczności konfokalnej laserowej endomikroskopii w identyfikacji guzów pęcherza moczowego.
Zastosowane metody
- Wstępna wizualizacja pęcherza moczowego podczas cystoskopii światłem białym.
- Podanie środka kontrastowego w celu poprawy obrazowania.
- Zastosowanie sondy obrazującej w konfokalnej endomikroskopii laserowej do szczegółowej analizy.
- Rejestracja obrazów do późniejszego porównania z wynikami biopsji.
Główne wyniki
- Skuteczna identyfikacja guzów z wykorzystaniem konfokalnej laserowej endomikroskopii.
- Obrazy o wysokiej rozdzielczości uzyskane z różnych zmian pęcherza moczowego.
- Porównanie wyników obrazowania z ustaleniami histopatologicznymi potwierdziło dokładność metody.
- Potencjał zastosowania w innych nowotworach układu moczowego.
Wnioski
- Sondowa konfokalna laserowa endomikroskopia usprawnia diagnostykę raka pęcherza moczowego.
- Technika ta może poprawić wyniki chirurgiczne dzięki lepszemu obrazowaniu.
- Dalsze badania są konieczne, aby zbadać jej zastosowanie w innych układach.
Często zadawane pytania
Znaczenie dla Przemysłu
Sondowa konfokalna laserowa endomikroskopia umożliwia obrazowanie tkanek dróg moczowych w czasie rzeczywistym i z wysoką rozdzielczością podczas cystoskopii, co wspiera wczesne wykrywanie raka pęcherza moczowego i pomaga w prowadzeniu resekcji chirurgicznej. Technologia ta zwiększa pewność diagnostyczną, zapewniając wizualizację na poziomie komórkowym, która uzupełnia analizę histopatologiczną, zmniejszając niepewność w charakterystyce zmian chorobowych. Jej integracja ze standardowymi procedurami endoskopowymi oferuje ścieżkę translacyjną w celu poprawy stratyfikacji ryzyka w leczeniu raka urotelialnego.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez wizualizację morfologii komórkowej i architektury naczyniowej in vivo.
- Wartość operacyjna: Wspiera funkcjonalną walidację celu poprzez korelację wyników obrazowania z punktami końcowymi histopatologicznymi w czasie rzeczywistym.
- Wartość prognostyczna: Zwiększa pewność co do istotności celu, umożliwiając bezpośrednią obserwację zmian mikroarchitektonicznych związanych z chorobą.
Przesiewanie i opracowanie testu
- Wartość naukowa: Przygotowuje zwalidowane systemy biologiczne do dalszego przesiewu, umożliwiając precyzyjną lokalizację obszarów zainteresowania do biopsji.
- Wartość operacyjna: Sprzyja standaryzacji testów poprzez powtarzalne podawanie środków kontrastowych i protokoły obrazowania oparte na sondach.
- Skalowalność: Umożliwia ponowne wykorzystanie platformy w elastycznych i sztywnych systemach cystoskopowych z wymiennymi sondami obrazującymi.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Wartość naukowa: Wspiera modelowanie systemów istotnych dla przebiegu chorób poprzez uchwycenie dynamicznych cech naczyniowych i komórkowych tkanki nowotworowej.
- Ciągłość translacyjna: Łączy fazę odkryć z walidacją przedkliniczną, umożliwiając podłużne monitorowanie progresji zmiany.
- Decyzje skorygowane o ryzyko: Dostarcza informacji na temat kryteriów przejścia do kolejnych etapów dzięki ilościowym odczytom obrazowania, które korelują z gradingiem patologicznym.
Integracja potoku i przepływu pracy
Metoda ta integruje się z kontinuum odkryć – od wczesnego testowania hipotez dotyczących celu, poprzez identyfikację wiodących związków, aż po walidację przedkliniczną – dostarczając obrazowych odczytów fenotypowych.
- Biologia odkrywcza: Wspiera weryfikację hipotez i wyjaśnianie szlaków poprzez umożliwienie bezpośredniej wizualizacji interakcji nabłonkowych oraz stromo-nowotworowych.
- Przesiewy: Zwiększa gotowość do analizy, umożliwiając precyzyjne celowanie w podejrzane zmiany w celu profilowania molekularnego i przesiewowych badań związków.
- Analityka: Generuje wyniki ilościowe, takie jak gęstość naczyniowa i wskaźniki atypii komórkowej, które umożliwiają analizę porównawczą w różnych stanach.
- Badania translacyjne: Zapewnia ciągłość przedkliniczną dzięki obrazowaniu podłużnemu, które odzwierciedla modele progresji histopatologicznej.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Funkcjonuje jako wielokrotnego użytku platforma obrazowania, którą można zastosować w wielu wskazaniach urologicznych i konfiguracjach endoskopów.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celu poprzez redukcję niejednoznaczności mechanistycznej dzięki bezpośredniej wizualizacji tkanki.
- Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację i powtarzalność dzięki ustandaryzowanym protokołom dawkowania kontrastu i obsługi sondy.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go poprzez dostarczenie wczesnych, obrazowych biomarkerów złośliwości zmian.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację z uwzględnieniem ryzyka, umożliwiając nieinwazyjne monitorowanie odpowiedzi terapeutycznej w modelach przedklinicznych.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w zakresie urologii endoskopowej i technik obrazowania konfokalnego w celu nawigacji sondą oraz interpretacji obrazów.
- Zależne od jednostek skanowania laserowego i kompatybilnych sond światłowodowych o średnicy odpowiedniej do dostępu do dróg moczowych.
- Konieczna jest standaryzacja podawania środka kontrastowego (do pęcherza lub dożylnie) oraz protokołów płukania, aby zminimalizować fluorescencję tła.
- Wymaga uwzględnienia adaptacji w zakresie odgięcia sondy i utrzymania kontaktu w anatomicznie złożonych obszarach dróg moczowych.
- Ograniczone koniecznością bezpośredniego kontaktu z tkanką, co może ograniczać zastosowanie w przypadku błony śluzowej zapalonej lub kruchej bez wprowadzenia odpowiednich modyfikacji procedury.
