Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

Optisk frekvensdomänen Avbildning av Published: January 22, 2013 doi: 10.3791/3855
Automatic Translation
1,2,3, 4, 1,2, 1,2, 2,3, 1,2,3, 2,3,5
1Department of Pathology, Harvard Medical School, 2Massachusetts General Hospital, 3Wellman Center for Photomedicine, Harvard Medical School, 4Pulmonary and Critical Care Unit, Massachusetts General Hospital, 5Pulmonary and Critical Care Unit, Harvard Medical School

Summary

En metod att avbilda

Abstract

Lungcancer är den vanligaste orsaken till cancerrelaterade dödsfall 1. Skivepitelcancer och små cancer cell uppstår vanligtvis i samband med den ledande luftvägarna, medan adenokarcinom i regel är mer perifera på plats. Lung malignitet upptäckt tidigt i sjukdomsprocessen kan vara svårt på grund av flera begränsningar: radiologisk upplösning bronkoskopiska begränsningar i utvärderingen vävnad som ligger i luftvägarna slemhinna och identifiera tidiga patologiska förändringar och små provmängder och / eller ofullständig provtagning i histologi biopsier. Högupplösta avbildningsmetoder, såsom optisk frekvensplanet avbildning (OFDI), tillhandahålla icke-förstörande, stort område 3-dimensionella vyer av vävnad mikrostruktur till djup närmar 2 mm i realtid (figur 1) 2-6. OFDI har använts i en mängd olika tillämpningar, inklusive utvärdering av kranskärlssjukdom ateroskleros 6,7 och esofagus intestinal metaplasi och dysplasi

Bronkoskopiska Okt / OFDI har visats som en säker avbildning in vivo verktyg för utvärdering av pulmonell luftvägarna 11-23 (Animation). Oktober har bedömts i pulmonell luftvägarna 16,23 och parenkymet 17,22 av djurmodeller och in vivo human luftvägen 14,15. Oktober avbildning av normal luftvägarna har visat visualisering av luftvägarna skiktning och alveolära bilagor och utvärdering av dysplastiska lesioner har befunnits användbar för att skilja grader av dysplasi i bronkepitel 11,12,20,21. OFDI avbildning av bronkepitel har visats i en kort bronkial segment (0,8 cm) 18. Dessutom har volymetrisk OFDI över flera luftvägarna generationer i svin och mänskliga pulmonell luftvägar in vivo har beskrivits 19. Endobronkiala oktober / OFDI utförs typiskt med tunna, flexibla katetrar, som är kompatibla med vanliga bronchosCOPIC åtkomstöppningar. Dessutom har OCT och OFDI nål-baserade sönder nyligen utvecklats, vilka kan användas för att avbilda områden av lungan bortom luftvägarna vägg eller pleural yta 17.

Medan oktober / OFDI har använts och visats som möjligt för in vivo pulmonell avbildning, inga studier med matchade exakt en-till-en OFDI: histologi har utförts. Därför särskilda imaging kriterier för olika pulmonella sjukdomar har ännu inte utvecklats. Histopatologiska motsvarigheter erhållna in vivo består av endast små fragment biopsi, som är svåra att korrelera med stora datamängder OFDI. Dessutom ger de inte den omfattande histologi som behövs för registrering med stor volym OFDI. Som ett resultat kan vissa imaging funktioner i pulmonell patologi inte att utvecklas i in vivo-inställningen. Exakt anpassade, är ett-till-ett OFDI och histologi korrelation viktigt att noggrant utvärdera funktioner ses i OFDI mot histologi som guldmyntfot för att härleda specifika kriterier bildtolkningsprodukter för pulmonell tumörer och andra pulmonella patologier. När särskilda avbildning kriterier har utvecklats och validerats ex vivo med matchade en-till-en histologi, kan kriterierna sedan tillämpas på in vivo imaging studier. Här presenterar vi en metod för exakt 00:59 korrelation mellan hög upplösning optisk avbildning och histologi i ex vivo prover lung resektion. Under hela detta manuskript beskriver vi de tekniker som används för att matcha OFDI bilder till histologi. Emellertid är denna metod inte är specifika för OFDI och kan användas för att erhålla histologi-registrerade bilder för varje optisk avbildningsteknik. Vi utförde luftvägarna centrerad OFDI med en specialiserad specialbyggd bronkoskopiska 2,4 Franska (0,8 mm diameter) kateter. Vävnadsprover märktes med vävnad färgämne, synlig i både OFDI och histologi. Noggrann orientering förfaranden användes för att exakt korrelera imaging och histologiska platser provtagning. De tekniker som beskrivs i detta manuskript användes för att genomföra den första demonstrationen av volymetrisk OFDI med exakt korrelation till vävnads-baserad diagnostik för att utvärdera pulmonell patologi 24. Denna enkla, effektiva teknik kan utvidgas till andra vävnadstyper att ge exakt avbildning till histologi korrelation behövs för att bestämma fina imaging funktioner i både normala och sjuka vävnader.

Protocol

1. Imaging System

De tekniska detaljerna i OFDI har beskrivits tidigare 4-6. Runtomgående OFDI genomfördes vid avbildning hastigheter mellan 25 och 100 bilder per sekund och mellan 512 och 2.048 axiella djupprofiler per cirkulärt tvärsnitt bild. Anpassad 2,4 Fr (0,8 mm diameter) spiralavsökning katetrar som används i denna studie var utformade för att fungera genom åtkomstporten av standard bronchoscopes. Katetrarna bestod av en inre optisk kärna för att fokusera ljuset på bronkial väggen och en engångsbruk yttermantel. Kateterkroppen förblev stationär under avbildning medan den inre kärnan roterades med en hastighet mellan 25 och 100 Hz och omräknas till ett tillbakadragande hastighet av mellan 1,25 och 5 mm / sek. Den axiella upplösning systemet var 6 mm i vävnad och gav en bild som sträcker djup av 7,3 mm 4-6. Kateterbaserad OFDI utfördes i denna studie att replikera in vivo bronkoskopiska OFDI (FiGure 1). Emellertid kan detta protokoll också tillämpas på avbildning med en bänk-topp optiskt system (figur 3 och 4).

2. Imaging System Set-up

  1. Aktivera avbildningssystem
  2. Ställ in och spela imaging parametrar (varvtal, tillbakadragande hastighet, bild förvärv hastighet, etc). För OFDI avbildning som används i denna studie bilder erhölls vid 10-50 fps.
  3. Fäst katetern till roterande korsning och tillbakadragande enhet.
  4. Spin kateter och kontrollera bildkvaliteten. Justera systemets anpassning och offset vid behov.

3. Vävnad Beredning

  1. Placera en bordsskiva absorberande dyna på bänk och ställ lunga prov på plattan.
  2. Om avbildning ett kirurgiskt ex vivo prov från en patient, se till att rådfråga patologi Institutionen att säkerställa att alla resektion marginaler (bronkial, vaskulära och parenkymala marginaler) har bedömts, dokumenteras och / eller tas bort av en patoLogist.
  3. Identifiera bronkial luftvägarna in i resektion provet vid hilum. Ta bort alla synliga slem i luftvägarna med hjälp av en spruta hål. Om det behövs, bifoga en längre segment av plastslang till sprutan bar att suga djupare i luftvägarna.
  4. Palpera den yttre ytan av provet för att identifiera lesion av intresse.
  5. Med hjälp av en fin metall sond, försiktigt navigera genom bronkialträdet förrän nära lesionen av intresse.
  6. Öppna luftvägarna längs sonden tills lesionen av intresse är synliga eller kännbara under luftvägarna slemhinna.
  7. Ta försiktigt bort blod eller slem från luftvägarna slemhinna överliggande lesionen med en bomullspinne.
  8. Placera OFDI katetern ovanför luftvägarna slemhinna och erhålla en bild för att bekräfta lesionen är underliggande luftvägarna slemhinna och att identifiera en hög bildkvalitet regionen av intresse för histologi korrelation.

4. Vävnad Märkning

    <li> Välj den region av intresse i luftvägarna baserat på tidigare avbildning fynd i steg 3,8.
  1. Välj två punkter på vävnaden längs den önskade raden av avbildning. Punkter kan vara parallell med antingen den längsgående (fig 2) eller periferiella (figur 3) aspekt av luftvägarna beroende på önskade resultat. Space prickar högst 1,5 cm från varandra så att den del av vävnaden kan passa i en histologi block för bearbetning. Om en vävnad längd av> 1,5 cm krävs, sedan dela vävnaden längden i flera 1,5 cm lång inked regioner av intresse för att skapa flera matchade avbildning: histologi par.
  2. Doppa en fin tippas öppen nål (dvs. 25 gauge 7/8 "lång) i vävnaden märkfärgen (Triangel Biomedicinsk vetenskap, Durham, NC).
  3. Torka försiktigt överflödigt bläck från utsidan av nålen med gasväv, vilket vävnad märkning bläck endast inom nålhålet.
  4. Punktera vävnaden vinkelrätt mot luftvägarna slemhinnan vidvald punkt utmed avbildning.
  5. Upprepa steg från 3,3 till 3,5 för den andra punkten på luftvägarna slemhinna.
  6. Om bläcket tar över slemhinneytan från punktionsstället, använd en bomull tippas applikatorn att försiktigt avlägsna överflödigt bläck.
  7. Avlägsna slem eller blod på ytan av luftvägarna slemhinnan med en bomull tippas applikator, om närvarande.
  8. Om små prickar placeras omkretsen inuti en luftväg, är det lämpligt att fästa öppna de två sidorna av luftvägarna att platta till vävnaden i bildfältet (figur 3a).

5. Imaging Tissue

  1. Placera OFDI katetern över varje färg markering och bild för att se märkena är synliga på OFDI. Marks ska visas som fokala störningar i vävnaden struktur med överliggande mycket spridande partiklar och underliggande snabb signaldämpning, vilket motsvarar bläcket partiklar i punktionsstället (figur 3b, figur 4a, figur 4g
  2. Om bläck märket (s) är inte synliga på OFDI Upprepa steg från 4,3 till 4,7 för icke-synliga märken. Om bläck märken är synliga med OFDI vidare till steg 5,3.
  3. Placera katetern parallellt med de två bläck markeringarna på luftvägarna slemhinneytan så att katetern optiken ligger över vävnaden bortom den första bläck märket (Figur 2b). Förankring den proximala änden av katetern med en lätt föremål och säkra den distala änden kan bidra till att minska rörelseartefakter.
  4. Fortsätt med att samla in en OFDI tillbakadragande.
  5. Visa OFDI pullback bilderna för att se både bläck märken är synliga i bildbehandling och för att kontrollera rörelseartefakter (Figur 3 och Figur 4). Om varumärkena inte syns upprepar du steg från 5,1 till 5,4.

6. Insamling och behandling av vävnad

  1. Placera en grön färg prick (Triangel Biomedicinsk vetenskap, Durham, NC) på luftvägarna slemhinnevävnad att orientera början av avbildande scan, 0,3 cm från thE Ink märke som först dök upp i den avbildande pullback (figur 2c).
  2. Ta vävnad omfattar de två svarta bläck märken och grönt bläck mark. Trim vävnad för att passa in en vanlig histologi bearbetning kassett. Vid skärning färsk vävnad är svårt, då vävnaden kan fastställas innan du tar bort vävnaden för histologi.
  3. Placera vävnad i en histologi bearbetning kassett och fix i 10% formalin i minst 48 timmar.
  4. Process vävnad i en vävnad processor, tillgänglig via en histologi avdelning.
  5. Embed vävnad i paraffin så att de skurna sektionerna kommer att vara parallell med de två svarta bläck märken på luftvägarna yta.
  6. Använd en vävnad mikrotom att möta paraffin blocket tills antingen en färg märket är synligt eller hela vävnadssektion syns, vilket som kommer först.
  7. När båda svart bläck märken är synliga, skär en 5 nm tjock sektion och montera på en glasskiva.
  8. Fortsätt att klippa och montera 5 pm tjocka sektioner varje50 um tills det svarta bläcket märken inte längre syns eller ändarna vävnad, vilket som inträffar först.
  9. Följ standarden hematoxylin och eosin (H & E) färgning protokoll för att färga och diabilder täckglas.

7. Bildbehandling

Om bilder förvärvades med bänk skanner eller annan skanning teknik där både bläck varumärkena var synliga i en enda tvärsnitt bild, då bilden kan direkt korrelerad med motsvarande histologi. Om volymetriska dataset förvärvades med spiralavsökning kateter, kommer bilderna måste åter interpoleras så att en enda 2D-bild skär både bläck varumärken för korrelation med histologi. Detta kan åstadkommas med användning av ImageJ eller annan bildbehandlingsprogram. I vissa fall, kan bläcket vara icke lätt synliga, i vilket fall intilliggande sektioner / objektglas skall undersökas.

Representative Results

De svarta bläck märken bör vara mellan 1 till 1,5 cm från varandra för att indikera den bildgivande regionen av intresse. Den gröna färgen märket ska placeras i början av den avbildande skanning, innan den första svart bläck märket att orientera preparatet (Figur 2 och 3a Figur). Tissue bläck märken ska vara synliga på både OFDI avbildning och histologi (figur 3 och 4). I normala svin (Figur 3) och mänsklig luftvägarna (Figur 4), bör typiska luftvägarna skiktning vara synlig. Epitelet (E) syns som en tunn, måttligt signal tätt, homogent skikt vid luminala aspekten av luftvägarna. Lamina propria består av organiserade signal intensiv mellan signal dålig vävnad, vilket motsvarar olika delar av lamina propria (LP) såsom signal intensiva bindväv innefattande elastin och kollagen (EL), och signalen dålig saliv-typ körtelvävnad (G ). Det finns ibland synlig signal dåliga ledningar (D) korsar andningratory epitel att ansluta med bronkial lumen. Glatt muskulatur visas som diskontinuerliga varvat, glatt muskulatur fascicles och är därför inte identifieras i OFDI. I H & E-och trikrom fläckar, kan luftvägar skiktning visualiseras (figur 3c, 3d, 3f, 3g, 4b, 4c, 4e och 4f), var på trikrom de ytliga täta elastiska och kollagena vävnader visas djupblå och underliggande glatt muskulatur fläckar röd (SM). Brosk ringar (C) visas som signal dåliga halvmåne-formade strukturer med väldefinierade gränser, som överlappar varandra svin luftvägarna och inte överlappar i luftvägarna hos människa. Den perikondrium kring brosk ringarna visas som ett tunt skikt av signal intensiv vävnad omfattar signalen dålig brosk ringar. I det perifera humana luftvägar (Figur 4g och 4h), alveolära tillbehör (A) är synliga som tunna, signal intensiva gitter-liknande alveolära väggar med alveolara signal hålrum. Vaskulära utrymmen i lamina propria är visible som linjära eller cirkulära signal tomma strukturer med mild skuggning underliggande artefakt (pilar).

Figur 1
Figur 1. OFDI av svin luftvägarna. In vivo bilder som kommer från en svin luftväg under mekanisk ventilation. (A) ODFI tvärsnitt av proximala luftvägarna. (B) OFDI tvärsnitt av distala luftvägar. (C) ODFI längdsektion proximala luftvägarna, högre förstoring bild av panel e i rött markerat område. (D) OFDI längdsektion distala luftvägarna, högre förstoring bild av panel E i grönt markerade området. (E) ODFI längdsnitt av luftvägarna från proximal till distal (vänster till höger). Kateter diameter är 0,8 mm och skalstreck representerar 0,5 mm steg. Fastän olika skikt av luftvägarna väggen och alveolära bilagor kan skönjas i OFDI bilderna, är det svårt att exakt tolka den anatomiska correlate av OFDI signaler utan direkt registrerade histologi. E: epitel, LP: lamina propria, SM: submucosa, c: brosk, en: alveolära bilagor.

Figur 2
Figur 2. Vävnad märkning av svin luftvägarna. (A) öppnade luftvägarna med två svarta bläck märken på den luminala ytan placerad parallellt med den längsgående aspekten av luftvägarna, 1,5 cm isär. (B) OFDI kateter placerades över två svart bläck märken att inkludera båda varumärkena inom OFDI tillbakadragande. (C) Airway med ytterligare grönt bläck märket att orientera början av avbildande scan på provet.

Figur 3
Figur 3. OFDI och histologi av svin luftvägarna visar exakt motsvararförhållande med vävnad märkning. (a) öppnade luftvägarna med två svarta bläck märken på luminalytan placerad parallellt med omkretsen aspekten av luftvägarna. Stift används för att ytterligare öppna luftvägen (pilar). (B) OFDI av svin luftvägarna med både bläck markerar synlig (asterisker) med (c) exakt korrelerad histologi färgas med H & E (asterisker: svart bläck markerar syns på respiratoriskt epitel) och (d) korrelerade trikrom fläck. Skala bar: 2 mm. (E) Högre förstoring vy av OFDI bild med (f) motsvarande histologi färgades med H & E och (g) korrelerade trikrom fläck. E: respiratoriskt epitel, EL: tät kollagen och elastiska vävnader, SM: glatt muskulatur, C: brosk ringar (histologisk artefakt har resulterat i artificiell separation av brosk ringar), G: spottkörtel vävnad, D: saliv kanal in epitel. Skala bar: 250 nm. Klicka här för att se större bild .

Figur 4
Figur 4. OFDI och histologi av mänsklig luftvägarna visar exakt korrelation med vävnad märkning. (A) OFDI av humant proximala luftvägarna med både bläck markerar synlig (asterisker). (B) Just korrelerad histologi färgades med H & E med svart bläck markerar synlig på respiratoriskt epitel (asterisker) och (c) korrelerade trikrom fläck. Skala bar: 2 mm. (D) Högre förstoring vy av OFDI bild och (e) motsvarande histologi färgades med H & E och (f) trikrom. Skala bar: 250 um. E: respiratoriskt epitel, LP: lamina propria, G: spottkörtel vävnad, C: brosk ringar, PC: perikondrium. I den mänskliga luftvägar, är typisk skiktning synlig. Inom lös bindväv, finns det uppblandade fascicles av röd-färgning glatt muskulatur (SM, panelerna c och f), Som inte bildar ett kontinuerligt band, och därför är inte synliga som ett distinkt skikt i OFDI. (G) OFDI av human distala luftvägar och (h) exakt korrelerade H & E histologi med svart bläck märken synliga på respiratoriskt epitel (asterisker). Skala bar: 2 mm. Alveolära bilagor (A) syns som signal intensiva gitter-liknande alveolära väggar med alveolära signal hålrum. Vaskulära utrymmen inom lamina propria är också synliga som signal-void strukturer med underliggande lätt skuggning (pilar).

Discussion

Bedömning av tidiga lung maligniteter kan vara mycket utmanande på grund av bristande symtom och oförmåga att visualisera tidiga neoplastiska förändringar radiologiskt eller bronchoscopically. OFDI ger nära histologisk upplösning, stor yta 3-dimensionella vyer av vävnad mikrostruktur i realtid 2-6. Endobronkiala OFDI har visats hos patienter som säker teknik som kan användas för att erhålla högupplösta volymetriska datauppsättningar under långa luftvägarna segment i lungorna luftvägarna 11-13 (Animation). Dock endast små biopsier erhålls som histopatologiska motsvarigheter i in vivo miljö, som inte ger tillfredsställande korrelat till OFDI för utveckling av imaging kriterier för pulmonell patologi. För att korrekt kunna bedöma OFDI funktioner ses i pulmonell avbildning, är det viktigt att få exakt anpassade bild till histologi korrelationer. Vi presenterar en enkel och effektiv metod för exakt, en till one korrelation mellan OFDI och histologi tillämpas luftvägarna avbildning av ex vivo lung resektion exemplar, som är tillämplig på nästan alla ex vivo vävnadstyp. När avbildning kriterier har fastställts ex vivo med matchade en-till-en histologi, kan dessa kriterier sedan appliceras på in vivo-avbildning.

Vävnaden färgämne som används för att markera avbildning regionen av intresse syns tydligt i både OFDI och histologi. Genom att använda enkla tekniker för att orientera vävnaden kan bläck märken korreleras både bildbehandling och histologi för att 1-1 jämförelser mellan OFDI funktioner och resultat histologi för att fastställa de identifierbara avbildning hos vävnaden patologi. Tekniken är billig och praktisk, vilket gör det användbart i många optiska bildbehandlingsprogram.

I in vivo-miljö, kan metoder såsom lasermärkning användas för vävnad orientering 25. Emellertid, than liten storlek av bronkial biopsi är fortfarande en begränsande faktor vid användning in vivo studier för att utveckla särskilda imaging kriterier för pulmonell patologi. Även ex vivo studier tjänar som ett adekvat alternativ till in vivo-avbildning, finns det vissa begränsningar. Ex vivo lunga provbitar ouppblåsta och ofta uppvisar kirurgiskt inducerad atelektas, som förändrar utseendet hos normala alveolära strukturer. Uppblåsning kirurgiskt opererande lungvävnad med vävnad markering för histologi korrelation är tekniskt utmanande eftersom de flesta kirurgiska lunga prover tas emot efter patologi fryst sektion utvärdering under vilken den pleura ytan avbryts, stör prov inflationen. Icke-patologisk atelektas är inte en artefakt ses i in vivo-miljö, alltså denna begränsning inte skulle vara relevant in vivo pulmonell avbildning. Dessutom kan brist på blod i fartyg i ex vivo prover gör det svårt att distinguish vaskulära strukturer från andra strukturer signal void. I in vivo-inställningen skulle tillägg av Doppler oktober / OFDI 26-28 till strukturella oktober / OFDI stöd i identifiering av fartyg.

Rörelseartefakter kan ses in vivo, där de inte är närvarande ex vivo. Detta kan vara potentiellt problematiska i standard oktober system med långsammare förvärv priser. Men den snabba frame rates i OFDI system är för närvarande> 200 fps 29-31. Således är det inte troligt att rörelseartefakt kommer att vara en viktig fråga. Föregående in vivo oktober och OFDI imaging studier har visat framgångsrika visualisering av fina imaging funktioner 14,15,18,19.

I denna studie har vi visat volymetrisk OFDI med exakt korrelation till vävnads-baserad diagnostik för att utvärdera pulmonell patologi. Den beskrivna förfarandet är avsett att ge exakt anpassade histologi att användas som guld standard för OFDI bildtolkning.

När särskilda imaging kriterier för pulmonell patologi har utvecklats och validerats ex vivo med matchade en-till-en histologi, kan kriterierna sedan appliceras till efterföljande in vivo imaging studier med användning av en bronkial biopsi som en guldstandard bedömning av det bildgivande funktioner sett. Denna teknik presenteras som en ansökan till pulmonell resektion prover, men kan tillämpas på nästan alla vävnadstyp att ge den exakta avbildning till histologi korrelation behövs för att bestämma fina imaging funktioner i både normala och patologiska vävnader.

Disclosures

Produktion och fri tillgång till denna artikel är sponsrad av NinePoint Medical Inc.

Acknowledgments

Författarna vill tacka Sven för försäljning och Mr Stephen Conley för deras ovärderliga hjälp i denna studie. Detta arbete har finansierats delvis av National Institute of Heath [licensnummer R00CA134920] och American Lung Association [licensnummer RG-194.681-N]. NinePoint Medical Inc. sponsrade publikationen kostnaderna detta manuskript.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tissue marking dye Triangle Biomedical TMD-BK, TMD-G

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jemal, A., et al. Cancer statistics. CA Cancer J. Clin. 57, 43-66 (2007).
  2. Fujimoto, J. G., et al. Optical biopsy and imaging using optical coherence tomography. Nat. Med. 1, 970-972 (1995).
  3. Tearney, G. J., et al. In vivo endoscopic optical biopsy with optical coherence tomography. Science. 276, 2037-2039 (1997).
  4. Yun, S., Tearney, G., de Boer, J., Iftimia, N., Bouma, B. High-speed optical frequency-domain imaging. Opt. Express. 11, 2953-2963 (2003).
  5. Yun, S., Tearney, G., de Boer, J., Bouma, B. Removing the depth-degeneracy in optical frequency domain imaging with frequency shifting. Opt. Express. 12, 4822-4828 (2004).
  6. Yun, S. H., et al. Comprehensive volumetric optical microscopy in vivo. Nat. Med. 12, 1429-1433 (2006).
  7. Tearney, G. J., et al. Three-dimensional coronary artery microscopy by intracoronary optical frequency domain imaging. JACC Cardiovasc. Imaging. 1, 752-7561 (2008).
  8. Suter, M. J., et al. Image-guided biopsy in the esophagus through comprehensive optical frequency domain imaging and laser marking: a study in living swine. Gastrointest. Endosc. 71, 346-353 (2010).
  9. Suter, M. J., et al. Comprehensive microscopy of the esophagus in human patients with optical frequency domain imaging. Gastrointest. Endosc. 68, 745-753 (2008).
  10. Desjardins, A. E., et al. Angle-resolved optical coherence tomography with sequential angular selectivity for speckle reduction. Optics express. 15, 6200-6209 (2007).
  11. Lam, S., et al. In vivo optical coherence tomography imaging of preinvasive bronchial lesions. Clin. Cancer Res. 14, 2006-2011 (2008).
  12. Michel, R. G., Kinasewitz, G. T., Fung, K. M., Keddissi, J. I. Optical coherence tomography as an adjunct to flexible bronchoscopy in the diagnosis of lung cancer: a pilot study. Chest. 138, 984-988 (2010).
  13. Williamson, J. P., et al. Using optical coherence tomography to improve diagnostic and therapeutic bronchoscopy. Chest. 136, 272-276 (2009).
  14. Coxson, H. O., Lam, S. Quantitative assessment of the airway wall using computed tomography and optical coherence tomography. Proc. Am. Thorac. Soc. 6, 439-443 (2009).
  15. Coxson, H. O., et al. Airway wall thickness assessed using computed tomography and optical coherence tomography. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 177, 1201-1206 (2008).
  16. Hanna, N., et al. Two-dimensional and 3-dimensional optical coherence tomographic imaging of the airway, lung, and pleura. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 129, 615-622 (2005).
  17. Quirk, B. C., et al. In situ imaging of lung alveoli with an optical coherence tomography needle probe. J. Biomed. Opt. 16, 036009 (2011).
  18. Su, J., et al. Real-time swept source optical coherence tomography imaging of the human airway using a microelectromechanical system endoscope and digital signal processor. J. Biomed. Opt. 13, 030506 (2008).
  19. Suter, M. J., et al. Real-time Comprehensive Microscopy Of The Pulmonary Airways: A Pilot Clinical Study. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 181, A5159 (2010).
  20. Tsuboi, M., et al. Optical coherence tomography in the diagnosis of bronchial lesions. Lung Cancer. 49, 387-394 (2005).
  21. Whiteman, S. C., et al. Optical coherence tomography: real-time imaging of bronchial airways microstructure and detection of inflammatory/neoplastic morphologic changes. Clin. Cancer Res. 12, 813-818 (2006).
  22. Xie, T., et al. In vivo three-dimensional imaging of normal tissue and tumors in the rabbit pleural cavity using endoscopic swept source optical coherence tomography with thoracoscopic guidance. J. Biomed. Opt. 14, 064045 (2009).
  23. Yang, Y., et al. Use of optical coherence tomography in delineating airways microstructure: comparison of OCT images to histopathological sections. Phys. Med. Biol. 49, 1247-1255 (2004).
  24. Hariri, L. P., et al. Volumetric optical frequency domain imaging of pulmonary pathology with precise correlation to histopathology. CHEST. , In Press (2012).
  25. Suter, M. J., et al. Image-guided biopsy in the esophagus through comprehensive optical frequency domain imaging and laser marking: a study in living swine. Gastrointestinal endoscopy. 71, 346-353 (2010).
  26. Chen, Z., et al. Noninvasive imaging of in vivo blood flow velocity using optical Doppler tomography. Optics letters. 22, 1119-1121 (1997).
  27. Osiac, E., Saftoiu, A., Gheonea, D. I., Mandrila, I., Angelescu, R. Optical coherence tomography and Doppler optical coherence tomography in the gastrointestinal tract. World journal of gastroenterology : WJG. 17, 15-20 (2011).
  28. Yang, V. X., et al. Endoscopic Doppler optical coherence tomography in the human GI tract: initial experience. Gastrointestinal endoscopy. 61, 879-890 (2005).
  29. Braaf, B., et al. Phase-stabilized optical frequency domain imaging at 1-microm for the measurement of blood flow in the human choroid. Opt. Express. 19, 20886-20903 (2011).
  30. Oh, W. Y., Vakoc, B. J., Shishkov, M., Tearney, G. J., Bouma, B. E. 400 kHz repetition rate wavelength-swept laser and application to high-speed optical frequency domain imaging. Opt. Lett. 35, 2919-2921 (2010).
  31. Gora, M., et al. Ultra high-speed swept source OCT imaging of the anterior segment of human eye at 200 kHz with adjustable imaging range. Opt. Express. 17, 14880-14894 (2009).

Tags

Bioteknik medicin medicinsk teknik anatomi fysiologi Cancer Biology patologi kirurgi bronkoskopiska avbildning, Optisk avbildning optisk koherens tomografi Optisk frekvensdomänen avbildning histologi korrelation djurmodell histopatologi luftvägar lungor biopsi avbildning
Optisk frekvensdomänen Avbildning av<em&gt; Ex vivo</em&gt; Pulmonary Fri station Prover: att få ett till en bild till Histopathology Korrelation
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hariri, L. P., Applegate, M. B.,… More

Hariri, L. P., Applegate, M. B., Mino-Kenudson, M., Mark, E. J., Bouma, B. E., Tearney, G. J., Suter, M. J. Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation. J. Vis. Exp. (71), e3855, doi:10.3791/3855 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter