Na Vivo, percutânea, Agulha Based, Tomografia de Coerência Óptica de massas renais

Resumo

A tomografia de coerência óptica (OCT) é uma técnica de imagem de alta resolução que permite a análise de propriedades ópticas específicas do tecido, fornecendo os meios para a diferenciação do tecido. Desenvolvemos OCT baseada em agulha, fornecendo imagens em tempo real combinadas com diferenciação tumoral no local. Esta publicação descreve um método para OCT percutânea baseada em agulha de massas renais.

Resumo

A tomografia de coerência óptica (OCT) é o equivalente óptico da imagem de ultrassom, baseada no retroespalhamento da luz infravermelha próxima. A OCT fornece imagens em tempo real com uma resolução axial de 15 μm a uma penetração efetiva do tecido de 2-3 mm. Nas imagens OCT, calcula-se a perda de intensidade do sinal por milímetro de penetração tecidual, o coeficiente de atenuação. O coeficiente de atenuação é uma propriedade específica do tecido, fornecendo um parâmetro quantitativo para a diferenciação do tecido.

Até agora, as decisões de tratamento da massa renal foram tomadas principalmente com base nas características de ressonância magnética e tomografia computadorizada, idade e comorbidade. No entanto, esses parâmetros e métodos diagnósticos carecem da sutileza para detectar verdadeiramente o potencial maligno de uma massa renal. Uma biópsia por agulha grossa ou aspiração por agulha fina bem-sucedida fornece diferenciação tumoral objetiva com sensibilidade e especificidade na faixa de 95-100%. No entanto, é de se esperar uma taxa não diagnóstica de 10-20% no geral, e até 30% em SRMs, atrasando o processo diagnóstico devido à necessidade frequente de procedimentos adicionais de biópsia.

Nosso objetivo é desenvolver a OCT em uma biópsia óptica, fornecendo imagens em tempo real combinadas com diferenciação tumoral no local. Esta publicação fornece uma abordagem detalhada passo a passo para OCT percutânea baseada em agulha de massas renais.

Introdução

As últimas décadas têm demonstrado um aumento constante na incidência de massas renais ^1,2. Até agora, as decisões de tratamento em massa renais foram feitas principalmente com base em características de imagem de ressonância magnética e tomografia computadorizada, idade e comorbidades. No entanto, estes métodos diagnósticos e parâmetros clínicos falta a finesse para detectar realmente o potencial maligno de uma massa renal. A biópsia aspirativa por agulha fina ou com tecido suficiente para a avaliação patológica (diagnóstico) proporciona diferenciação tumor objetivo com a sensibilidade e especificidade na faixa de 95-100% ^3. Portanto biópsia está ganhando aceitação na avaliação de massas renais suspeitas ^4,5. No entanto, as biópsias sem tecido suficiente para estabelecer um diagnóstico ou com o normal parênquima renal (não-diagnóstico) ocorrem a uma taxa de 10-20% do total, e mesmo até 30% em pequenas massas renais (<4 cm, MRE), retardando o processo de diagnóstico, devido à necessidade freqüente de adicionalprocedimentos de biópsia de ^3,5.

Tomografia de coerência óptica (OCT) é uma modalidade de imagem romance que tem o potencial para superar os obstáculos acima mencionadas na diferenciação de massa renal. Com base na retroespalhamento de luz no infravermelho próximo, outubro fornece imagens com uma resolução axial 15 um a uma penetração eficaz do tecido de 2-3 mm (Figura 1, 2). A perda da intensidade do sinal por cada milímetro de penetração no tecido, resultante de um tecido específico de dispersão da luz, é expressa como o coeficiente de atenuação (μ _OCT: ^-1 mm) como descrito por Faber et al ^6.. As características histológicas podem ser correlacionados com μ valores _outubro fornecendo um parâmetro quantitativo para a diferenciação de tecidos (Figura 3).

Durante a carcinogênese, as células malignas exibir um número aumentou, núcleos maiores e mais uma forma irregular com um índice de refracção mais elevado e mais mitocôndrias activas. Devido a esta sobre-expressão de componentes celulares, uma mudança de _outubro μ é para ser esperado quando se compara a tumores malignos ou tumores benignos de tecido afectada ^7.

Recentemente, nós estudamos a capacidade da TCO superficial para diferenciar entre massas renais benignas e malignas ^8,9. Em 16 pacientes, medições intra-operatórias outubro do tecido tumoral foram obtidas utilizando uma sonda outubro colocado externamente. O braço de controle, composto por medidas de outubro de tecido afetado nos mesmos pacientes. Tecido normal mostraram um coeficiente de atenuação média significativamente mais baixa em comparação com tecido maligno, confirmando o potencial de outubro para a diferenciação do tumor. Esta análise quantitativa foi aplicada de um modo semelhante ao grau de outros tipos de tecido maligno, tal como o carcinoma urotelial ^10,11 e diferenciação neoplasia epitelial da vulva ^12.

ent "> Nosso objetivo é desenvolver outubro em uma biópsia óptica, fornecendo imagens em tempo real combinada com diferenciação tumor on-the-spot. O objetivo do presente estudo é descrever um percutânea, com base agulha, outubro abordagem em pacientes diagnosticados com um massa renal reforço sólido. Esta descrição do método é, a nosso conhecimento, o primeiro a avaliar a possibilidade de agulha outubro base dos tumores renais.

Protocolo

O procedimento apresentado tem lugar no âmbito de um protocolo de pesquisa aprovado pelo Conselho de Revisão do Academic Medical Center Amsterdam, número de registo NL41985.018 Institucional. O consentimento informado escrito é exigido de todos os participantes.

1. Sistema

1. Para esta experiência, utilizar um sistema de outubro de domínio de Fourier, que opera com uma banda de comprimento de onda ¹³ nm 1,280-1,350. Domínio de Fourier interferometria de baixa coerência permite um mapeamento contínuo que aumenta a velocidade de aquisição de dados, quando comparado com os sistemas de outubro de domínio de tempo da primeira geração. Nota: O sistema de outubro é ligada a uma sonda de fibra óptica, a digitalização de forma helicoidal em ~ 90 ° de ângulo. Ele tem um diâmetro exterior de 2.7F (0,9 mm) e um comprimento inserível de 135 cm. A sonda se conecta ao console de outubro através de um motor e controlador de óptica (doca de montagem) com uma gama pullback de 54 mm. Os conjuntos de dados outubro adquiridos consistem em 541 imagens transversais (B-scans) wom uma resolução axial de 15 mm (Figura 1, 2).
2. Para garantir medições de atenuação precisos e reprodutíveis, calibre, medindo μ _outubro de concentrações crescentes com base na percentagem em peso de uma emulsão de gordura, (por exemplo, Intralipid) como descrito anteriormente por Kodach et al. ^{14, 15.}
   Em resumo:
   1. Dilui-se um lote padrão de 20% de emulsão de gordura com _H2O desmineralizada para atingir concentrações de 0,125, 0,250, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 10, 15 e 20 por cento (estoque).
      1. Coloque a sonda de outubro em 200 ml da mistura de emulsão de gordura e obter uma medição OCT.
      2. Referência cruzada extraído μ _outubro valores com os valores conhecidos na literatura.

2. Time Out e posicionamento do paciente

1. Antes de iniciar o procedimento, execute um "time out" verificando nome, data de nascimento, o procedimento, procedural lado, o uso de anticoagulantes, e alergias.
2. Dependendo da localização do tumor, colocar o paciente em posição de decúbito ou propenso ou lateral. Proporcionar ao paciente um apoio adequado e verificar se ele / ela espera estar confortável nesta posição durante um período de 20 a 40 min.
3. Usando ultra-som (US) ^16, localizar o tumor e marcar o ponto de entrada da agulha na pele com tinta permanente.
   NOTA: Ao usar a tomografia computadorizada (TC), use um modelo de orientação agulha flexível para localizar a posição preferida da agulha de acesso.

3. Desinfecção e estéril Draping

1. Coloque em um boné e cobrir a boca cirúrgico.
2. Limpe a pele ao redor do local da punção, utilizando uma solução de clorexidina / álcool, tomando cuidado para não remover a marca de entrada da agulha previamente colocado (passo 2.3). Desinfecção uma vasta área evitará a necessidade de limpeza adicional em caso de inesperada reposicionamento agulha de acesso.
3. Com régard do conteúdo estéril, abrir o conjunto de punção percutânea contendo: uma seringa de 10 ml, uma aspiração com agulha sem corte, uma agulha de injeção G 21, um bisturi, a 15 G co-axial introdutor agulha, a 18 G trocar agulha, e um 16 G arma core biópsia.
4. Lave bem as mãos, aplicando desinfetante mão depois. Coloque em um avental cirúrgico e luvas estéreis.
5. Cubra o paciente em campos estéreis.
6. Aplicar uma cobertura estéril em torno da sonda de ultra-som e corrigir o guia de agulha no lugar.

4. outubro Preparação

1. Inicie o console de outubro e digite os dados do paciente nos campos marcados paciente ID, apelido, nome próprio e DOB (data de nascimento), utilizando a interface do console.
2. No que diz respeito do conteúdo estéril, descompacte o pacote de outubro contendo uma sonda de outubro, uma cobertura estéril doca de montagem, e uma seringa de 5 ml luer-lock.
3. Aplique a cobertura estéril para a doca de montagem do console outubro. Guiando a doca de montagem não-estéril requer oajuda de um assistente.
4. Encha a seringa de 5 ml com 0,9% de NaCl e anexá-lo ao porto de descarga. Lave a sonda de outubro até que a água aparece na parte distal da cobertura de sonda.
5. Coloque a sonda de outubro no encaixe de montagem. Depois de colocar a sonda irá rodar e emitem luz vermelha, confirmando o bom funcionamento. Deixar a sonda em sua capa protetora durante a lavagem e carregar para minimizar o risco de danos.
6. Remova a sonda outubro de sua capa. Coloque a sonda sobre uma superfície dura e usar um bisturi para encurtar a ponta. Fixar a parte distal da sonda durante o corte, a fim de minimizar a pressão sobre a fibra óptica e prisma. Corte 5 milímetros distal do prisma, usando o (vermelho) luz emitida para orientação.

5. Puncture

1. Anestesiar a pele e camadas profundas usando lidocaína a 2% (20 mg / ml). Aguarde alguns minutos, permitindo a lidocaína tenha efeito. Pergunte ao paciente se há alguma dor.
2. Usando o guia da agulha, coloque o15 G co-axial introdutor agulha verificar a posição através de imagens. Se a colocação for satisfatório, remova o obturador (core agulha fina).
3. Coloque a 18 G trocar agulha através da agulha de introdução, perfurando o tumor. Novamente verificar a posição da agulha com a imagem. Se a colocação é satisfatória remover o obturador.
4. Alimente a sonda de outubro até a agulha trocar até sentir resistência.
5. Enquanto que fixa a sonda de outubro, retrair a agulha trocar, expondo a sonda de outubro para o tecido do tumor. Mantendo a ponta da agulha de trocarte dentro do tumor minimiza a torção da sonda de outubro durante os ciclos respiratórios. Isto reduz o risco de dano da sonda.
6. Outubro de digitalização:
   1. Executar uma varredura outubro, com o console fixado em 541 B-scans por dataset. O sistema de outubro usada aqui vai realizar uma tração automática ao longo de um comprimento de 5,4 centímetros que não requerem ajustes de parâmetros específicos.
   2. Confira o scan de qualidade, produtos manufacturados e o aparecimento de tecido sólido (Figura 1A). Artefactos mais comumente aparecem como faixas circulares pé para fora do padrão normal outubro (Figura 1B).
   3. Substitua a sonda se artefactos persistir após um novo exame.
7. Repita o passo 5.6 até um mínimo de 3 conjuntos de dados PTU são adquiridos.
8. Remova a sonda outubro e trocar agulha, deixando a agulha de introdução no local.
9. Arme a arma core biópsia e colocá-lo através da agulha de introdução, verificando a posição na imagem.
10. Se o posicionamento for satisfatório, disparar a arma biópsia.
11. Coloque material da biópsia em recipiente de acordo com protocolo de departamento de patologia. Aqui, lugar biópsias em uma placa de Petri com uma incrustação de papel, suficientemente saturado com NaCl 0,9%.
12. Verifique a qualidade core biópsia e repita o passo 5.9 e 5.10 até material suficiente é obtido.

Resultados

Entre os primeiros 25 tumores (23 pacientes), foram realizados um total de 24 procedimentos de outubro de sucesso. Num caso de uma avaria sonda levou à incapacidade de adquirir uma varredura OCT. Dois eventos adversos (AE) ocorreram, que são descritos em detalhe na secção discussão. As características gerais do paciente são encontrados na Tabela 1.

O console de outubro tem software pré-instalado fornecendo em tempo real imagens outubro para análise qualitativa imediata de co...

Discussão

Nesta publicação, um relatório sobre a viabilidade de percutânea, com base agulha, OCT do rim. Este é um primeiro passo essencial no desenvolvimento de outubro em uma técnica clinicamente aplicável para a diferenciação do tumor, denominado como um "Optical Biópsia". Os nossos primeiros 25 pacientes demonstraram percutânea outubro de ser um procedimento fácil e segura. Uma biópsia óptica tem duas vantagens sobre biópsias convencionais. Em primeiro lugar, a aquisição em tempo real e análise de dados outubro irá ...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Agulha introdutora coaxial de 15 g/7,5 cm	Angiotech, Gainesville, EUA	MCXS1612SX
Agulha de trocarte de 18 g/20 cm	Cook medical, Bloomington, EUA	DTN-18-20.0-U
Pistola de biópsia rápida de núcleo rápido de 16 g/20 cm	Cook Medical, Bloomington, EUA	G07827
Sistema de otimização de PCI Ilumien Optis (OCT & FFR)	St. Jude medical, St. Paul, EUA	C408650	parte do Dragonfly Kit. St. Jude medical, St. Paul, EUA. (C4088643)
Cateter de imagem Dragonfly Duo	LightLab Imaging, Westford, EUA	C408644	parte do Dragonfly Kit. St. Jude medical, St. Paul, EUA. (C4088643)
Capa de Doca Estéril	CFI Med. Solutions, Fenton, EUA	200-700-00	Parte do Kit Dragonfly. St. Jude medical, St. Paul, EUA. (C4088643)
Seringa Luer-lock de 5 ml	Merit Med. Syst., South Jordan, EUA	C408647
Seringa de 10 ml	BD, Franklin Lakes, EUA	300912
Agulha de enchimento rombo de 18 G	BD, Franklin Lakes, EUA	305180
Agulha de injeção de 21 G	BD, Franklin Lakes, EUA	301155
Bisturi estéril	BD, Franklin Lakes, EUA	372611
Solução de NaCl a 0,9%	Braun, Melsungen AG, Alemanha	222434
Lidocaï ne HCl 2% (20 mg/ml) Braun	, Melsungen AG, Alemanha	3624480
Gel de ultrassom estéril, Aquasonic 100	Parker Lab. Inc., Fairfield, EUA	GE424609
Capa de ultrassom estéril	Microtek Med., Alpharetta, EUA	Contêiner
	Plataforma de software dos EUA	para análise
Pacote de software FIJI (código aberto)	de código aberto http://fiji.sc/Fiji		de código aberto

de patologia PC1289EU Pacote de software AMIRA FEI Visualization Sciences Group, Hillsboro,de dados 3DSoftware de processamento de imagem