ERRATUM NOTICE
Important: There has been an erratum issued for this article. Read more …
Summary
Fluorescência de imagem é uma modalidade promissora inovadoras para cirurgia guiada por imagem em oncologia cirúrgica. Neste vídeo podemos descrever o procedimento técnico para a detecção do linfonodo sentinela utilizando imagens de fluorescência como exibidos em oncologicy ginecológicos. Um sistema de câmera multiespectral de fluorescência, juntamente com o agente de indocianina verde fluorescente, é aplicado.
Abstract
O prognóstico em praticamente todos os tumores sólidos depende da presença ou ausência de metástases linfonodais. O tratamento cirúrgico 1-3 na maioria das vezes combina a excisão radical do tumor com uma linfadenectomia completa na área de drenagem do tumor. No entanto, a remoção dos linfonodos é associada com aumento da morbidade devido à infecção colapso da ferida, e linfedema 4,5. Como alternativa, o sentinela procedimento de linfonodo (SLN) foi desenvolvido há várias décadas para detectar o primeiro linfonodo de drenagem do tumor 6. Em caso de disseminação lymphogenic, a SLN é o primeiro linfonodo que é afetado (Figura 1). Assim, se a SLN não contém metástases, linfonodos jusante também será livre de metástases tumorais e não precisa de ser removido. O procedimento SLN é parte do tratamento para muitos tipos de tumores, como câncer de mama e melanoma, mas também para o câncer da vulva e colo do útero. 7 A metodologia atual padrão para detecção de SLN é por injeção peritumoral de radiocolóide um dia antes da cirurgia, e um corante de cor no intra-operatório. Desvantagens do procedimento no colo do útero e câncer vulvar são múltiplas injeções na área genital, levando a um aumento sofrimento psicológico para o paciente, eo uso de substâncias radioativas colóide.
Imagens de fluorescência Multispectral é uma modalidade de imagem emergentes que podem ser aplicadas no intra-operatório sem a necessidade de injeção de radiocolóide. Intra-operatória de fluorescência de imagem, dois componentes são necessários: um agente fluorescente e um sistema óptico para quantitativa intra-operatória de imagem. Como um fluoróforo temos usado indocianina verde (ICG). ICG tem sido usada por muitas décadas para avaliar a função cardíaca, a perfusão cerebral e de perfusão de fígado. 8 É um medicamento inerte com um perfil fármaco-biológico seguro. Quando animado em torno de 750 nm, emite luz no espectro infravermelho próximo em torno de 800 nm. A custom-made sistema de câmera multiespectral de imagens de fluorescência foi usado. 9.
O objetivo deste artigo de vídeo é demonstrar a detecção do linfonodo sentinela no intra-operatório utilizando fluorescência de imagem em pacientes com câncer cervical e vulvar. Fluorescência de imagem é usada em conjunto com o procedimento padrão, que consiste em radiocolóide e um corante azul. No futuro, intra-operatória de fluorescência de imagens pode substituir o método atual e também é facilmente transferível para outras indicações, como câncer de mama e melanoma.
Protocol
1. Câmera intra-operatória de fluorescência Multispectral
- Um sistema de câmera feito sob medida foi desenvolvida na desenvolvidas no Instituto de Biológicas e Imagiologia Médica (IBMI, Universidade Técnica / Helmholtz Zentrum, de Munique, Alemanha), em estreita em colaboração com SurgOptix (SurgOptix Inc, Redwood Shores, CA, EUA). A configuração do sistema de câmera multiespectral intra-operatória de fluorescência é mostrado na Figura 2.
- A luz passa através de um sistema de óptica e é separada em luz visível, luz em comprimento de onda de emissão da banda (fluorescência) e luz em comprimento de onda da banda de excitação. Estes pacotes são detectados por CCD-câmeras (CCD) (Figura 2). Multi-espectral de sinais de todas as câmeras são processados em ordem para corrigir artefatos e rendimento verdadeiro quantitativa fluorocromo bio-distribuição. Cores e sinais de fluorescência podem ser exibidos como imagens separadas em monitores externos ou sobrepostas em uma imagem.
- Os filtros de excitação e emissão da câmera são definidos no presente documento de medição para coletar a 750 nm e 800 nm ± 20, respectivamente.
2. Preparação Agente óptico de contraste
- O agente de contraste fluorescente indocianina verde (ICG, pulsão AG, Munique, Alemanha) é preparado em condições estéreis. A concentração de 0,5 mg / mL é usado. É importante o uso de água destilada estéril e não cloreto de sódio (NaCl), como este último fará com que o ICG para agregar.
- Após a preparação, a solução deve ser armazenada em um local escuro, fresco para evitar a rápida deterioração da intensidade de fluorescência pelo branqueamento. Nota: a partir deste ponto em diante manter o ICG protegido da luz.
3. Intra-operatória Imaging - Instalação e injeção de ICG
- A câmera está posicionada e iniciou no teatro operacional antes da cirurgia para minimizar a interferência com o procedimento cirúrgico padrão, e conectado à telas de alta definição (Figura 2B).
- A câmera é coberta de padrão de campos estéreis (Carl Zeiss Vision BV, Sliedrecht, Holanda, OPMI REF Drape 306.071) pelo investigador em estéril ou roupas.
- Nota: cuidado é tomado para usar somente clara agentes desinfetantes, como cor de agentes desinfetantes são muitas vezes autofluorescent e pode interferir com o processo de imagem. Além disso, campos estéreis e marcadores cirúrgica pode ser autofluorescent. É aconselhável a análise de todos os materiais usados na OR eo campo de operação para autofluorescência antes da cirurgia.
- O agente de contraste fluorescente indocianina verde (ICG) é preparado em condições estéreis. A concentração de 0,5 mg / mL é usado. É importante o uso de água destilada estéril e não NaCl, como este último fará com que o ICG para agregar. Após a preparação, a solução deve ser armazenada em um local escuro, fresco para evitar a rápida deterioração da intensidade de fluorescência. Nota: é aconselhável trocar as luvas depois de preparar ICG, como até mesmo uma pequena quantidade de derramamento de ICG podem influenciar a qualidade da imagem.
- O procedimento de imagens começa após a abertura do abdome. Quando a área de interesse é exposto, a câmera é manobrado no campo operacional. O zoom eo foco são ajustados em condições estéreis. Luzes na sala de operações são desligados para uma melhor detecção do sinal de fluorescência.
- 1,0 mL de 0,5 mg / mL ICG é misturado com 1,0 mL do padrão de corante azul (azul patente / bleu Patente, Guerbet, França), em uma seringa. O cirurgião injeta o agente de contraste em quatro quadrantes ao redor do tumor primário, evitando derramamento do agente. Nota: em caso de derramamento de ICG as luvas cirúrgicas, é necessário mudar luvas. Imagens estáticas ou em tempo real os vídeos são adquiridos do fluxo linfático ea aparência do nó fluorescentes linfonodo sentinela (Figura 3). Todas as imagens e os vídeos são salvos diretamente no computador.
- Além de fluorescência, a SLN também é detectado de acordo com o protocolo padrão, utilizando uma sonda gama ou por inspeção visual para uma coloração azul, ou ambos. O marcador radioativo é geralmente administrada um dia antes da cirurgia, após o qual um lymphoscintigram é realizada para a detecção de uma SLN radioativo. Isso faz parte do procedimento padrão e não tem lugar no protocolo de imagens de fluorescência.
- Em tempo real excisão da SLN é guiada por dois descoloração de fluorescência e azul dos gânglios linfáticos. O recurso em tempo real da câmera ajuda a detectar qualquer vestígio de fluorescência ou localizações inesperadas de nós fluorescente.
- Após excisão da SLN, imagens ex vivo são adquiridos de todos os linfonodos extirpados para a presença de um sinal fluorescente. O tempo de exposição pode ser prolongada para maior resolução na captura de imagens fixas (Figura 4).
- O exame histopatológico dos linfonodos revela a presença ou ausência de células tumorais no linfonodo sentinela.
4. RResultados EPRESENTATIVE
Linfonodo fluorescentes pode ser detectado com uma relação sinal-para-fundo de alta. Além disso, o fluxo de ICG através dos vasos linfáticos pode ser monitorado em tempo real, permitindo o mapeamento de linfonodos. Os resultados podem ser influenciados pelo aumento da profundidade do nó, possivelmente requerendo procedimentos de iluminação diferentes para alcançar a detecção. Aplicação futura da tumor específicos direcionados agentes fluorescentes podem fornecer intra detecção de uma SLN positiva com as células cancerosas utilizando esta tecnologia.
Figura 1. O linfonodo sentinela teoria (SLN). A SLN é o primeiro linfonodo de drenagem (s) do tumor.
Figura 2. Quadro esquemático do sistema de câmera multiespectral de fluorescência (A). A configuração básica do sistema de câmera na sala de operações (B).
Figura 3. Imagens de fluorescência multiespectrais de um gânglio linfático no câncer vulvar. A cor da imagem de um gânglio linfático in vivo (A). Imagem da fluorescência do linfonodo mesmo, in vivo (B). Pseudo-imagem de fluorescência sobreposta à imagem da cor (C).
Figura 4. Imagens de fluorescência multiespectrais de um ex vivo do linfonodo no câncer cervical. A cor da imagem de um linfonodo ex vivo (A). Imagem da fluorescência do linfonodo mesmo, ex vivo (B). Pseudo-imagem de fluorescência sobreposta à imagem da cor (C).
Discussion
Este vídeo demonstra a aplicação de multiespectrais intra-operatória de fluorescência tecnologia de imagem para detecção intra-operatória do linfonodo sentinela (SLN) em oncologia ginecológica. A metodologia tem certas vantagens sobre o procedimento convencional SLN. A injeção ocorre durante o procedimento cirúrgico em si com o paciente anestesiado, em vez de um dia antes da cirurgia, que é mais paciente-friendly, especialmente em cânceres ginecológicos. Além disso, imagens intra-operatória fornece ao cirurgião com feedback visual direto do fluxo linfático e seu padrão de drenagem para a SLN, em vez de indiretamente por meio de um contador Geiger-. Em câncer cervical, onde os gânglios linfáticos estão situados profundamente na pelve, isso pode ajudar a melhorar a detecção.
No entanto, a maior importância reside na abordagem passo-up para a imagem de destino. Alvo agentes de contraste fluorescente pode ser fundido com tumor de anticorpos específicos ou substratos especificamente dirigidos a células tumorais. Desta forma, intra-operatória de fluorescência de imagem tem um grande potencial para alterar radicalmente a atual prática de cirurgia oncológica.
Disclosures
VN e GMvD são membro do conselho científico da SurgOptix Inc. Antes do procedimento, o protocolo de pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Investigação de locais (IRB) e consentimento informado do paciente é adquirido.
Acknowledgments
Somos gratos a Sra. Ina Wesselman para o treinamento e planejamento das RUP pessoal.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Indocyanine Green (ICG) | Pulsion Medical Systems AG, Munich, Germany | D-81829 | A solution of ICG in distilled water is used and not in NaCl 0.9%. |
| Patent blue / Bleu patenté | Guerbet | 12322784 | |
| Sterile water for injection | B. Braun Medical | ||
| Multispectral fluorescence camera system | Institute for Biological and Medical Imaging (IBMI), Technical University, Munich, Germany and SurgOptix Inc, USA | prototype |
References
- Tinga, D. J., Bouma, J., Aalders, J. G. Patients with squamous cell versus adeno(squamous) carcinoma of the cervix, what factors determine the prognosis. Int J Gynecol Cancer. 2 (2), 83-91 (1992).
- McMahon, C. J., Rofsky, N. M., Pedrosa, I. Lymphatic metastases from pelvic tumors: anatomic classification, characterization, and staging. Radiology. 254 (1), 31-46 (2010).
- Zivanovic, O., Khoury-Collado, F., Abu-Rustum, N. R., Gemignani, M. L. Sentinel lymph node biopsy in the management of vulvar carcinoma, cervical cancer, and endometrial cancer. Oncologist. 14 (7), 695-705 (2009).
- Fuller, J., Guderian, D., Kohler, C., Schneider, A., Wendt, T. G. Lymph edema of the lower extremities after lymphadenectomy and radiotherapy for cervical cancer. Strahlenther Onkol. 184 (4), 206-211 (2008).
- Ayhan, A., Celik, H., Dursun, P. Lymphatic mapping and sentinel node biopsy in gynecological cancers: a critical review of the literature. World J Surg Oncol. 6, 53-53 (2008).
- Tanis, P. J., Nieweg, O. E., Valdes Olmos, R. A., Rutgers, E. J., Kroon, B. B. History of sentinel node and validation of the technique. Breast Cancer Res. 3 (2), 109-112 (2001).
- Ghobashy, A. E. E. l, Saidi, S. A. Sentinel lymph node sampling in gynaecological cancers: techniques and clinical applications. Eur J Surg Oncol. 35 (7), 675-685 (2009).
- Alford, R., Simpson, H. M., Duberman, J., Hill, G. C., Ogawa, M., Regino, C. Toxicity of organic fluorophores used in molecular imaging: literature review. Mol Imaging. 8 (6), 341-354 (2009).
- Themelis, G., Yoo, J. S., Soh, K. S., Schulz, R., Ntziachristos, V. Real-time intraoperative fluorescence imaging system using light-absorption correction. J Biomed Opt. 14 (6), 064012-064012 (2009).
Tags
Medicina Edição 44 cirurgia guiada por imagem a fluorescência multiespectrais linfonodo sentinela oncologia ginecológicaErratum
Formal Correction: Erratum: Multispectral Real-time Fluorescence Imaging for Intraoperative Detection of the Sentinel Lymph Node in Gynecologic Oncology
Posted by JoVE Editors on 12/20/2010.
Citeable Link.
A correction was made to Live Imaging of Dense-core Vesicles in Primary Cultured Hippocampal Neurons. There was an error with an author's name. The author name was corrected to include a first initial as follows:
K. Tim Buddingh
instead of:
Tim Buddingh
