基于探测器的激光共聚焦激光显微内镜对泌尿道的技术

Summary

基于探测器的激光共聚焦激光显微内镜可实时显微镜的人尿路，膀胱镜检查过程中，提供动态的，活体病理状态，如膀胱癌的细胞高分辨率成像。显微内镜可以增加诊断的准确率的标准白光内窥镜检查和术中图像提供指导，以提高手术切除。

Abstract

基于探测器的激光共聚焦激光显微内镜（CLE）是一种新兴的光学成像技术，可以实时在体内显微镜在标准内镜粘膜表面。 ^2-6 CLE应用程序中的呼吸和胃肠道，还探讨了在尿道膀胱癌的诊断^。7-10细胞形态和组织微体系架构，除了可以解决与微米级分辨率的实时动态影像的正常及病理血管。

基于探测器CLE系统（Cellvizio马纳凯亚技术，法国）包括一个可重复使用的光纤耦合到488 nm的激光扫描单元的成像探针。成像探头插入标准的柔性和刚性的内窥镜中的工作通道。的内窥镜系CLE系统（OPTISCAN，澳大利亚），在其中的共聚焦显微内镜functionality被集成到的内窥镜，也用作在胃肠道中。然而，给定的范围更大的直径，在泌尿道的应用目前只限于体外使用^。11共聚焦图像采集是通过与靶组织的成像探针的直接接触，并记录为视频序列。在胃肠道中，显微内镜的尿路需要一个exogenenous的的造影剂的最常用的荧光素，可以静脉内给药或膀胱内注射。膀胱管理是一个行之有效的方法，以最小的全身毒性是唯一的尿路介绍药物的局部。荧光快速污渍的细胞外基质，并已建立了的安全性。各种直径的^12个成像探针与不同口径的内窥镜启用兼容性。至目前为止，1.4毫米和2.6毫米探针进行了评估，灵活和里GID膀胱镜检查。最近推出的<1 mm的成像探头¹³骑士在输尿管镜在上尿路的可能性。荧光膀胱镜检查（ 即光动力诊断）和窄带成像的附加 ​​型内窥镜为基础的光学成像方式^14，可以结合CLE实现多模态成像的尿路。在未来，CLE可以与分子造影剂，如荧光标记的肽¹⁵和抗体与分子的特异性疾病的进程用于内窥镜成像。

Protocol

1。患者准备

1. 同意定为病人诊断膀胱镜检查和其他腔内的程序，如经尿道膀胱肿瘤切除术（TURBT）CLE。包括在同意膀胱内和/或静脉内的荧光素作为造影剂的使用的描述。询问的过敏性反应与荧光素的历史。
2. 病人被定位为膀胱镜检查（一般在截石位），并准备在无菌的方式。
3. 继续进行，标准白光膀胱镜检查（WLC）具有刚性或柔性的膀胱镜通过尿道。
4. 在白色灯光下（ 图1）所有地区的膀胱进行调查和注意的感兴趣区域CLE调查。
5. 在除了WLC，囊体可与其它宏观光学成像方式，包括荧光膀胱镜（ 图2A）或窄带成像（ 图2B）为id成像entify怀疑表征与CLE的其他领域。
6. 使用烧灼电极或切除回路放置一个小的烧灼，都将被成像和活检确认为病态，关心区域的相邻的标记。烧灼标记有助于重新定位为随后的CLE成像和活检。

2。造影剂

1. 膀胱灌注造影剂
   1. 准备临床级10％荧光素钠的无菌生理盐水（0.9％NaCl）中稀释到所需的浓度。例如，准备在396毫升生理盐水稀释4毫升10％荧光素的400毫升0.1％荧光素。
   2. 一个无菌导尿管插入膀胱和重力用60毫升导管尖端注射器注入造影剂稀释。
   3. 夹紧5分钟造影剂留置导尿管举行。
   4. 造影剂排空膀胱。使用60毫升的约theter头的注射器洗出残留的对比使用生理盐水的膀胱，约240-300毫升。
   5. 进行CLE成像。
2. 静脉注射荧光素
   1. 绘制的荧光素的1.0毫升到注射器。连接的注射器静脉通道，并注入0.5 - 1.0毫升静脉注射荧光素作为一丸。用生理盐水冲洗管道。这通常是在手术室里的麻醉团队。
   2. 进行CLE成像。

3。 CLE成像

1. 取出消毒CLE的成像探针（Cellvizio）从它的包装，将它连接到激光扫描单元（莫纳克亚山，巴黎，法国）
2. 通过按照制造商的说明，热身和校准的成像探针。
3. 重新插入膀胱镜电切镜进入膀胱。使用0度的硬性膀胱镜镜头。
4. 推进CLE成像探针沿窝rking通道的顶端，只是超出了膀胱镜，膀胱镜。
5. 在白色灯光下，找到先前标记的地区的利益。需要使用额外的生理盐水冲洗可视化的黏膜，保持适度扩张的膀胱。
6. 操纵CLE成像探针与用于直接的连接面接触的关心区域的操作者的手。有关的关心区域的光学切片，轻轻地增加和减少的成像探针的压力，同时保持直接接触。
   1. 为了达到位于前膀胱肿瘤，一个标准阿尔巴朗桥与感兴趣的区域（ 图2C）的直接接触，可以帮助促进成像探针的偏转。
7. 公共区域景点包括非乳头状瘤，乳头状瘤，外观正常的黏膜和肿瘤之间的过渡，红斑，都可以成像使用或者intrave的sical或静脉注射荧光素的管理。静脉注射荧光素所需的成像切除床，前列腺尿道，和阴茎尿道。
8. 由于成像探针扫描区域的利息，记录图像，供日后分析。注意整体细胞的形态，边界，组织和存在的新血管生成。
9. 成像完成后，删除CLE成像探针，从工作通道。
10. 如果需要的话，从对应感兴趣区域扫描CLE获得杯形冷活检。使用烧灼标记的成像区域，活检登记的地标。
11. 完成例行TURBT％。在病人接受静脉注射荧光素，以提高可视化荧光素是由肾脏排泄入膀胱静脉注射后约5分钟，在切除过程中，考虑采用连续流resectoscopes的。
12. 检索保存的图像激光共聚焦处理器及CONDU的录音克拉图像分析。

Representative Results

CLE图像保存为灰度每秒12帧的视频序列文件。图片的解释是实时完成的，并可能影响到临床决策的研究协议下。离线分析，其中包括检讨的视频序列中，附加的图像处理，如拼接^，7和比较，与标准的病理学中，是重要的期间与该技术相关的学习曲线相。图1B和1C是代表CLE从两个不同的膀胱肿瘤膀胱内和静脉内的荧光素，分别获得的图像。对于膀胱肿瘤细胞的功能（ 如形态，凝聚力和边框）和微体系结构的功能（ 例如平面与乳头状瘤，组织机构和血管功能）注意区分良，恶性病变和低和高品位癌症。由于成像探针之间可以互换不同的典型ES膀胱镜，CLE可与其他新兴的成像方式，包括荧光膀胱镜检查（ 图2A）和窄带成像技术（ 图2B），这样可以提高诊断的准确率这两种技术本身。

图1。WLC和CLE依赖于膀胱内灌注与静脉注射荧光素的代表图像。 A. WLC乳头状瘤膀胱内灌注染色。 2.6-mm的成像探针是可见的图像的底部。 B. CLE膀胱内灌注染色的乳头状瘤。 C. CLE的静脉染色乳头状瘤。 点击此处查看大图 。

图2。辅助宏观的成像方式和其他工具。 A. CLE成像荧光膀胱镜检查的配合与管理hexaminolevulinate盐酸。 CLE成像探针是左侧的图像上可见。 B.骑士成像技术在窄带成像技术结合。 CLE成像探针是左侧的图像上可见。

Discussion

获得和维持稳定的成像探头和膀胱粘膜的连接面之间的接触中获得最佳的图像质量是最关键的一步。有大约3-5个病人的学习曲线发展的灵巧操纵成像探测，并在图像采集过程中保持稳定的探测。此外，作为本程序是在体内进行的，患者的动作（ 即呼吸）和血管的脉动可能影响膀胱的成像探针接触。观察者之间的差异和学习曲线的图像解释，这需要一定的经验与广泛的膀胱病变，目前正在调查中。图像质量的变化可能是由于组织变异及相关病理。成像的正常区域，除了出现可疑区域，是有用的，以评估图像质量和荧光素染色。

烧灼马rking每个关心区域是有助于在促进重新定位的成像和切除组织，膀胱排空并充之间重复的图像采集和切除。 ，共同注册，这一步是很重要的对比分析，获得的图像通过CLE与组织学相关联。膀胱内和静脉内给药的荧光素的两个程序，如上所述，在用于静脉内的访问的定时和要求方面有一些不同之⁸

根据要成像的解剖部位和微观特征的最佳模式和定时的荧光素给药将需要通过实验来确定。患者，给予膀胱内的荧光，额外的，可给予静脉注射荧光素管理图像不染的地区（ 如肿瘤床，尿道）。

使用2.6毫米的成像探针在这DEM材所。然而，进入膀胱探针为基础的技术可以被用来提高图像质量的成像探针，体积更小，更容易操作的探头在未来几代人的原则。最近已被描述成像探针直径1毫米的¹³这些较小的成像探针可允许在门诊膀胱镜检查的CLE成像以及在体内，共焦成像期间输尿管镜上尿路。

最后，新型造影剂膀胱癌的可能发展，提高了图像质量。因为病人有较低的风险相比，静脉注射全身暴露，表现出的技术灌输造影剂膀胱内拥有显着的承诺。

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cellvizio 100 Series	Mauna Kea Technologies	100 Series	Includes confocal processor and LSU: F400-v2 at 488 nm
Cellvizio Confocal Miniprobe	Mauna Kea Technologies	Gastroflex UHD
AK-FLUOR 10%	Akorn, Inc.	NDC 17478-253-10