22 de janeiro de 2013
Um método para a imagem Ex vivo Espécimes de ressecção pulmonar com óptica no domínio da frequência de imagem (OFDI) e obter correlação precisa de histologia é descrito, o que é essencial para o desenvolvimento de critérios de interpretação específicos para OFDI patologia pulmonar. Este método é aplicável a outros tipos de tecidos e técnicas de imagiologia para obter imagens precisas para correlação histológica para a interpretação de imagens precisas e avaliação. Critérios de imagem criados com esta técnica, então, seria aplicável à avaliação de imagem no futuro In vivo Estudos.
A OCT ou OFDI endobrônquica é realizada utilizando cateteres finos e flexíveis, compatíveis com portas de acesso padrão de broncoscópio. O broncoscópio é avançado dentro da árvore traqueobrônquica até a via aérea desejada. Em seguida, o cateter de OFDI é avançado pela via aérea através do canal de trabalho do broncoscópio para coletar imagens.
O núcleo óptico interno do cateter OFDI é girado e simultaneamente puxado para trás dentro da bainha transparente externa para gerar dados tridimensionais de OFDI. Um cateter OFDI baseado em agulha foi desenvolvido pelo Laboratório Sudor no Hospital Geral de Massachusetts, sendo compatível com agulhas transbrônquicas padrão utilizadas rotineiramente para amostragem de massas periféricas. O broncoscópio é avançado dentro das vias aéreas até a massa alvo.
Com o cateter OFDI recolhido com segurança para dentro da agulha transbrônquica, a agulha é inserida na massa. Em seguida, a agulha é recolhida, deixando o cateter OFDI no lugar. Da mesma forma que na OFDI endobrônquica, o núcleo óptico interno do cateter transbrônquico de OFDI é girado e simultaneamente puxado para trás dentro da bainha transparente externa para gerar a OFDI tridimensional.
Os equivalentes histopatológicos dos dados obtidos in vivo consistem apenas em pequenos fragmentos de biópsia, os quais são difíceis de correlacionar com grandes conjuntos de dados de OFDI. Como resultado, características específicas de imagem da patologia pulmonar não podem ser facilmente desenvolvidas no ambiente in vivo. O objetivo geral deste protocolo é obter correlações precisamente pareadas, uma a uma, entre OFDI e histologia com tecido ex vivo, o que é essencial para avaliar com precisão as características observadas na OFDI em comparação com a histologia como padrão-ouro.
Uma vez que critérios específicos de imagem tenham sido desenvolvidos e validados ex vivo com histologia correspondente um a um, esses critérios podem então ser aplicados a estudos de imagem in vivo. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite a correlação direta entre imagem e histologia, o que melhora a interpretação das características da imagem. Para preparar o sistema de imagem por domínio de frequência óptica ou OFDI para o experimento, ligue primeiro o sistema de imagem e, em seguida, defina e registre os parâmetros de imagem apropriados.
Conecte o cateter à junção rotativa e ao dispositivo de recuo. Este cateter personalizado tem um diâmetro de 0,8 milímetros. Gire o cateter e verifique a qualidade da imagem, utilizando a ponta de um dedo com luva para garantir que haja uma imagem nítida e que a relação sinal-ruído seja adequada.
Para iniciar o procedimento de preparação do tecido, coloque uma almofada absorvente descartável sobre a bancada e posicione a amostra pulmonar sobre a almofada. Devido a dificuldades de agendamento na obtenção de tecidos de pacientes, será utilizado tecido suíno nesta demonstração em vídeo.
Identifique a via aérea brônquica que entra no espécime de ressecção no hilo. Usando a luz de uma seringa, remova qualquer muco visível dentro da via aérea. Palpe a superfície externa do espécime para identificar uma via aérea ou a lesão de interesse.
Abra a via aérea ao longo da sonda até que a lesão de interesse seja visível ou palpável sob a mucosa da via aérea com um aplicador de algodão. Remova cuidadosamente qualquer sangue ou muco da mucosa da via aérea que recobre a lesão. Posicione o cateter de OFDI acima da mucosa da via aérea e obtenha uma imagem.
Isso serve para confirmar que a lesão está subjacente à mucosa das vias aéreas e para identificar uma região de interesse de alta qualidade para a correlação histológica. Após selecionar a região de interesse nas vias aéreas, escolha dois pontos no tecido ao longo da linha desejada de imagem. Neste exemplo, os pontos serão feitos paralelos ao aspecto longitudinal da via aérea.
Tornar as marcas de tinta visíveis tanto na OFDI quanto na histologia pode ser desafiador, por isso utilizamos tanto marcas com agulha quanto com tinta para visualizar os pontos em ambas as técnicas. Uma vez escolhidos os dois pontos, mergulhe cuidadosamente uma agulha fina com ponta aberta na tinta de marcação tecidual e limpe o excesso de tinta do exterior da agulha com gaze, deixando a tinta de marcação tecidual apenas dentro da luz da agulha; em seguida, fure o tecido perpendicularmente à mucosa da via aérea no ponto escolhido ao longo da linha de imagem. Da mesma forma, marque o segundo ponto na mucosa da via aérea, certificando-se de que o segundo ponto esteja a não mais de 1,5 centímetro de distância do primeiro ponto.
Se a tinta se espalhar pela superfície mucosa afastando-se do local da punção, utilize um aplicador de algodão para remover cuidadosamente o excesso de tinta. Dependendo dos resultados desejados, os dois pontos também podem ser feitos paralelos ao aspecto circunferencial das vias aéreas, conforme mostrado aqui. Para imaginar o tecido, posicione o cateter de OFDI sobre cada marca de tinta e realize a aquisição de imagens para garantir que as marcas sejam visíveis na OFDI.
As marcações devem aparecer como interrupções focais dentro da estrutura do tecido, com partículas altamente espalhadoras sobrepostas e atenuação rápida do sinal subjacente, o que corresponde às partículas de tinta no local da punção. Nesta imagem de OFDI de via aérea suína, ambas as marcações com tinta são indicadas por um asterisco. Posicione o cateter paralelamente às duas marcações de tinta na superfície mucosa da via aérea, de modo que a óptica do cateter sobreponha o tecido além da primeira marcação de tinta.
Prossiga com a coleta de uma varredura de retrocesso OFDI; visualize as imagens de retrocesso OFDI para garantir que ambas as marcas de tinta sejam visíveis na imagem e para verificar a presença de artefatos de movimento antes de coletar o tecido. Coloque um ponto de tinta verde no tecido mucoso da via aérea a 0,3 centímetros da marca de tinta que apareceu primeiro na varredura de retrocesso da imagem. Isso serve para orientar o início da varredura de imagem.
Agora remova o tecido que envolve as duas marcas de tinta preta e a marca de tinta verde. Apare o tecido para que se encaixe em uma cassete padrão para processamento histológico. Coloque o tecido em uma cassete para processamento histológico e fixe em formalina a 10% por pelo menos 48 horas.
Posteriormente, o tecido é processado conforme descrito no texto do protocolo. Um resultado representativo da OFDI é ilustrado por estas imagens obtidas in vivo das vias aéreas de suínos sob ventilação mecânica. O painel A é uma seção transversal da via aérea proximal obtida por OFDI, e o painel B é uma seção transversal da via aérea distal obtida por OFDI.
O painel E é uma seção longitudinal OFDI da via aérea, com a região proximal à esquerda e a distal à direita. O painel C é uma ampliação da região destacada em vermelho no painel E. O painel D é uma imagem com maior aumento da região destacada em verde no painel E. O diâmetro do cateter é de 0,8 milímetros e as marcas de graduação representam incrementos de 0,5 milímetro. Embora diferentes camadas da parede da via aérea e as inserções alveolares sejam discerníveis nas imagens OFDI, é difícil interpretar com precisão a correlação anatômica dos sinais OFDI sem histologia diretamente registrada. E indica o epitélio, lp a lâmina própria, SM a submucosa, C a cartilagem e a as inserções alveolares.
Utilizando o protocolo demonstrado aqui, é obtida uma correlação precisa entre OFDI e histologia. Esta imagem OFDI de via aérea suína mostra uma correlação precisa com a histologia de cortes teciduais corados com H e E. Os asteriscos indicam as marcas de tinta preta visíveis no epitélio respiratório.
A laminação das vias aéreas pode ser visualizada nas colorações H e E e tricrômica de Masson. Uma visão com maior aumento da imagem OFDI é mostrada aqui, com a histologia correspondente corada com H e E e tricrômica de Masson. E indica o epitélio respiratório, EL os tecidos densos de colágeno e elásticos, SM o músculo liso C. Os anéis de cartilagem G, o tecido da glândula salivar e D, o ducto salivar entrando no epitélio. O músculo liso aparece como feixes descontínuos e dispersos e, portanto, não é identificável na OFDI.
Da mesma forma, utilizando marcação do tecido, demonstra-se uma correlação precisa entre OFDI e histologia na via aérea humana. Nesta imagem de OFDI da via aérea proximal humana, ambas as marcas de tinta são visíveis e indicadas por asterisco. Há uma correlação precisa com a histologia de cortes de tecido corados com hematoxilina e eosina e tricrômico na coloração de hematoxilina e eosina.
As marcas de tinta preta são visíveis no epitélio respiratório indicado pelo asterisco; imagens com maior aumento da imagem OFDI e histologia correspondente. As imagens em destaque são coradas com h e e e tri-CRO. E indica o epitélio respiratório, lp, a lâmina própria, G, o tecido da glândula salivar, C, os anéis de cartilagem e pc, o pericondrío na via aérea humana.
A estratificação típica é visível. Intercaladas no tecido conjuntivo frouxo, há faixas de músculo liso com coloração vermelha mostradas nos painéis C e F, que não formam uma faixa contínua e, portanto, não são visíveis como uma camada distinta na OFDI. Essas duas imagens mostram os resultados da OFDI de vias aéreas distais humanas e a histologia h e d precisamente correlacionada.
As marcas de tinta preta visíveis no epitélio respiratório são indicadas por asterisco; as aderências alveolares indicadas por a são visíveis como paredes alveolares com sinal intenso, semelhantes a uma rede, e espaços alveolares com ausência de sinal. Os espaços vasculares dentro da lâmina própria também são visíveis como estruturas com ausência de sinal, com leve sombreamento subjacente indicado por setas. E é o epitélio e LP é a lâmina própria.
As taxas rápidas de aquisição inerentes à OFDI permitem a obtenção de imagens de grandes áreas. Os dados podem ser visualizados tanto em cortes transversais quanto longitudinais, fornecendo informações adicionais sobre a arquitetura do tecido. Uma vez que características de imagem tenham sido desenvolvidas com esta técnica, essas características podem ser utilizadas para interpretar regiões de imagem que não possuem histologia correspondente.
Essa técnica fornece um método para interpretar características de imagem com histologia diretamente registrada. Embora essa técnica tenha sido demonstrada utilizando OFDI e tecido pulmonar, ela pode ser aplicada a diversas técnicas de imagem e tipos de tecidos. Uma vez que as características de imagem de tecidos normais e doentes tenham sido estabelecidas com esta técnica, essas características podem então ser aplicadas à interpretação de imagens in vivo, onde a histologia diretamente correlacionada pode não estar disponível.
Este artigo descreve um método para a obtenção de imagens de espécimes de ressecção pulmonar ex vivo utilizando imagem de domínio de frequência óptica (OFDI) e correlacionar essas imagens com a histologia. Esta técnica é fundamental para o desenvolvimento de critérios específicos de interpretação de OFDI para patologia pulmonar e pode ser aplicada a diversos tipos de tecidos.
Estabelecer uma correlação precisa um a um entre imagem óptica e histologia resolve uma lacuna crítica na validação de alvos em patologia pulmonar, onde amostras limitadas de biópsia dificultam a desvinculação mecanicista. Este método permite confiança preditiva em biomarcadores de imagem ao fornecer critérios baseados em histologia para interpretar sinais de OFDI em tecido pulmonar. A abordagem sustenta a continuidade translacional do descobrimento à avaliação pré-clínica, estabelecendo um registro confiável entre imagem e histologia para o desenvolvimento de ensaios posteriores.
O método se integra ao continuum de descoberta ao permitir a imagem com confirmação histológica para validação de alvo, preparação do ensaio e continuidade pré-clínica, apoiando decisões de avançar/não avançar em terapêuticas pulmonares de estágio inicial.