Summary
プローブベースの共焦点レーザーendomicroscopyは、細胞レベルの解像度でこのような膀胱癌などの病理学的状態の動的な生体内イメージングを提供し、膀胱鏡検査中に人間の尿路のリアルタイム顕微鏡検査が可能になります。 Endomicroscopyは、標準的な白色光内視鏡検査の診断精度を補強し、外科的切除を改善するために術中画像ガイダンスを提供することがあります。
Abstract
プローブベースの共焦点レーザーendomicroscopy（CLE）は、標準的な内視鏡検査中に粘膜表面の生体顕微鏡でリアルタイムを有効に新興の光学イメージング技術です。 1呼吸器や消化管で現在のアプリケーションと、2-6 CLEはまた、膀胱癌診断のための尿路で検討されています7月10日細胞形態および組織マイクロアーキテクチャは、に加えて、リアルタイムでミクロンスケールの空間分解能で解決することができます正常および病的血管系の動的イメージング。7
プローブベースのCLEシステム（Cellvizio、マウナケア·テクノロジーズ、フランス）は488 nmのレーザースキャニングユニットに結合された再利用可能な光ファイバーイメージングプローブで構成されています。イメージングプローブは、標準的な柔軟性と硬性内視鏡のワーキングチャンネル内に挿入されている。共焦点内視鏡endomicroscopyのfunctionalitベースCLEシステム（Optiscan、オーストラリア）、yは、消化管にも使用され、内視鏡の上に統合されています。大きい範囲の直径を考えると、しかし、尿路内のアプリケーションは、現在、ex vivoでの使用に限定されています11共焦点画像取得が標的組織とイメージングプローブの直接接触を介して行われ、ビデオシーケンスとして記録されます。消化管のように、尿路のendomicroscopyはexogenenousコントラスト静脈内または膀胱内に投与することができるエージェント最も一般的にフルオレセインを必要とします。膀胱内投与では、尿路に固有のもので、最小限の全身毒性を使用してローカルに薬理学的薬剤を導入するための十分に確立された方法である。フルオレセインは急速に汚れ細胞外マトリックスを、確立された安全性プロファイルを持っています様々な直径の12イメージングプローブは、異なる口径の内視鏡との互換性を有効にしてください。現在までに、1.4と2.6ミリメートルのプローブは、柔軟かつ里と評価されてきたgidの膀胱鏡検査では、<1ミリメートルイメージングプローブ13の10最近の可用性は、尿管の間に上部尿路内のCLEの可能性を開きます。蛍光膀胱鏡検査（ すなわち、光線力学的診断）と狭帯域光観察は、尿路のマルチモーダルイメージングを実現するために、CLEと組み合わせることができます追加の内視鏡をベース光学イメージングモダリティ14アール。将来的には、CLEは、分子特異性疾患プロセスの内視鏡イメージングのための蛍光標識ペプチド15および抗体などの分子造影剤と結合させることができる。
Protocol
1。患者の準備
- 同意の患者が診断膀胱鏡検査やCLE用経尿道的膀胱腫瘍切除術（TURBT）などの他のendourological手続きを予定しています。同意の造影剤として膀胱および/または静脈内フルオレセインの使用の記述が含まれています。フルオレセインへの過敏反応の既往を尋ねる。
- 患者は、膀胱鏡検査（一般的に砕石位で）のために配置し、滅菌方法で調製される。
- 尿道から膀胱鏡リジッド又はフレキシブルに標準白色光膀胱鏡検査（WLC）に進む。
- 白色光（ 図1）の下で膀胱の全地域を調査し、CLEの調査のために関心のある領域の点に注意してください。
- WLCに加えて、膀胱がidに蛍光膀胱鏡検査（ 図2A）または狭帯域光観察（ 図2B）を含む他の巨視的な光学イメージングモダリティで撮像することができるCLEと特性評価に続いて疑惑の追加領域をentify。
- 病理学的に確認を画像化し、生検を実施され、両方の関心領域に隣接して小さな焼灼マークを付け焼灼電極または切除ループを使用します。焼灼マークは、その後のCLEイメージングおよび生検のために再局在化を容易にします。
2。造影剤
- 造影剤の膀胱内注入
- 所望の濃度に滅菌生理食塩水での臨床グレードの10％フルオレセインナトリウム（0.9％NaCl）を希釈して準備します。例えば、生理食塩水396ミリリットルに10％フルオレセイン4 mlを希釈することにより、0.1％フルオレセインの400ミリリットルを用意します。
- 膀胱に無菌尿カテーテルを挿入し、60ミリリットルカテーテルチップシリンジを用いて、重力によって希釈造影剤を植え付ける。
- 5分間留置造影剤を保持するために、導尿カテーテルをクランプします。
- 膀胱から造影剤を排出します。 60ミリリットルのCAを使用する240〜300ミリリットル程度、生理食塩水を用いた膀胱から残留コントラストを洗い流すtheterチップシリンジ。
- CLEイメージングに進みます。
- フルオレセインの静脈注射
- シリンジにフルオレセイン1.0mlを描く。静脈アクセスにシリンジを取り付け、0.5を注入 - フルオレセイン1.0mlを静脈内ボーラスとして。生理食塩水でラインをフラッシュします。これは、通常、手術室で麻酔チームによって行われます。
- CLEイメージングに進みます。
3。 CLEイメージング
- パッケージから滅菌CLEイメージングプローブ（Cellvizio）を取り外し、レーザースキャニングユニット（マウナケア·テクノロジーズ、パリ、フランス）に接続し
- ウォームアップし、製造元の指示に従ってイメージングプローブのキャリブレーションを行います。
- 膀胱に膀胱鏡または切除鏡を再度挿入します。リジッド膀胱鏡で0度のレンズを使用しています。
- WO沿っCLEイメージングプローブを進めるちょうど膀胱鏡を超えて先端と膀胱鏡のチャンネルをrking。
- 白色光の下では、興味のある以前にマークされた領域を見つけます。粘膜の可視化のために、必要に応じて追加の生理食塩水灌漑を使用して、膀胱の中程度の膨張を維持します。
- 関心領域の直接専用面接触のためのオペレータの手でCLEイメージングプローブを操作します。直接の接触を維持しながら、関心のある領域の光学的切片は、優しくイメージングプローブへの圧力を増加させると減少。
- 前方に位置する膀胱腫瘍に到達するために、標準Albarranブリッジは、関心領域（ 図2C）と直接接触するためのイメージングプローブのたわみを促進するのに役立つかもしれません。
- 興味のある一般的な領域はすべてどちらintraveを使用して画像化することができる乳頭状腫瘍、非乳頭状腫瘍、正常に見える粘膜と腫瘍の間の遷移、および紅斑のパッチが含まれてsicalまたは静脈内フルオレセイン管理。静脈内フルオレセイン切除ベッドのイメージング、前立腺尿道、陰茎尿道のために必要です。
- イメージングプローブとして、将来の分析のために関心、記録画像の領域をスキャンします。全体的な細胞形態、境界、組織、および血管新生の存在に注意してください。
- イメージングの完了時に、現用チャネルからCLEイメージングプローブを削除します。
- 必要に応じて、CLEによってスキャンされた関心の対応する領域からコールドカップ生検を得る。生検アール画像形成領域の共同登録のためのランドマークとして焼灼マーキングを使用します。
- ルーチン当たりTURBTを完了します。静脈内フルオレセインを受けた患者で、切除時の可視化を向上させるために連続フローresectoscopesの使用を検討して、フルオレセインは、約5分間、静脈内投与後に膀胱に腎臓から排泄される。
- 共焦点プロセッサとconduから保存された画像の記録を取得CT画像解析。
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Representative Results
毎秒12フレームでビデオシーケンスファイルをグレースケールとしてのCLE画像が保存されます。画像解釈はリアルタイムで行われ、治験プロトコルの下で行う臨床判断に影響を与えるために使用されるかもしれません。このようなモザイク、7と標準病理との比較などのビデオシーケンスの見直し、追加の画像処理を含むオフライン分析では、技術に関連する学習曲線·フェーズで重要である。図1B及び1Cは、それぞれ膀胱内および静脈内フルオレセインを使用して、2つの異なる膀胱腫瘍から得られた代表的なCLEはイメージです。膀胱腫瘍、細胞の機能（ 例えば形態、凝集性や国境）とマイクロアーキテクチャの特徴（ 例えばフラット対乳頭状腫瘍、組織、組織と血管機能）については、良性および悪性病変と低域と高悪性度の癌を区別することが記載されています。ギブン·イメージングプローブは、異なる標準の間で交換することができる膀胱鏡のES、CLEは、単独ではどちらの技術の診断精度を向上させることができる蛍光膀胱鏡検査（ 図2A）と狭帯域光観察（ 図2B）、を含む他の新興の画像診断法と組み合わせることができます。
図1のWLCとCLEから代表的な画像フルオレセインの膀胱内対静脈内投与に依存します。膀胱内に染色された乳頭状腫瘍を持つA. WLC。 2.6 mmのイメージングプローブは、画像の下部に表示されます。膀胱内に染色された乳頭状腫瘍のB. CLE。静脈ステンド乳頭状腫瘍のC. CLEは。 拡大図を表示するにはここをクリック 。
図2：補助的巨視的イメージングモダリティと追加のツール。蛍光膀胱鏡検査と併せて、CLE A.イメージング（hexaminolevulinate塩酸塩の投与と）。 CLEイメージングプローブは、画像の左側に見えてきます。狭帯域光観察と併せB. CLEイメージング。 CLEイメージングプローブは、画像の左側に見えてきます。
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Discussion
イメージングプローブと膀胱粘膜の間に固体専用面接触を達成し、維持することは、最適な画質を取得する上で最も重要なステップです。イメージングプローブを操作すると、画像取得時にプローブが安定保持するために器用さを開発するために3月5日、患者の学習曲線は、ほぼあります。この手順は、生体内で行われるようにさらに、患者の動き（ すなわち呼吸器）と血管の脈動は、膀胱とイメージングプローブの接触に影響を及ぼす可能性があります。者間の分散と膀胱の病理学の幅広い層との経験を必要とする画像判読の学習曲線は、現在調査中です。画質の変化は、組織の変動と基礎病理に起因することがあります。正常領域のイメージングは、疑わしい現れる領域に加えて、画質とフルオレセイン染色を評価するのに有用である。
焼灼ミリアンペア膀胱が空になり、画像の取り込みと切除間で繰り返し補充されるように、対象の各領域のrkingは、撮像され、摘出した組織の再局在化を促進するのに役立ちます。共同登録と呼ばれ、このステップは、組織学とCLEによって得られた画像を相関させるために、比較分析のために重要である。フルオレセインの膀胱内および静脈内投与のための両方の手順を静脈アクセスのタイミングや要件に関してのいくつかの相違点があり、上記に記載されている。8
フルオレセイン政権の解剖学的位置と撮像する顕微鏡的特徴、最適なモードやタイミングに応じて、実験的に決定する必要があります。膀胱内フルオレセインを受けた患者では、追加の静脈内投与は、フルオレセインイメージに染色されなかった（ 例えば、腫瘍床、尿道）の領域を指定することができます。
2.6ミリメートルイメージングプローブは、このDEMで使用されていたonstration。しかし、プローブベースの技術で膀胱へのアクセスの原理は、より小さく、より機動性のプローブで画質を向上させるイメージングプローブの将来の世代で利用することができます。直径イメージングプローブ1ミリメートルは、最近記載されている13のこれらの小さいイメージングプローブは、外来で膀胱鏡検査と同様に尿管の間に上部尿路の in vivo共焦点イメージングにおける CLEイメージングを可能にすることができる。
最後に、膀胱癌に特異的な新規造影剤は画像の品質を改善することが開発されるかもしれません。患者は静脈注射に比べて全身曝露のリスクが低いを持っているので浸透造影剤の実証技術は、膀胱内にかなりの可能性を秘めています。
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Disclosures
特別な利害関係は宣言されません。
Acknowledgments
著者らは、テクニカルサポートにマウナケア·テクノロジーズに感謝したいと思います。また、作者は批評のための技術支援とKathleen E. Machのためシェリーシャオに感謝します。この作品は、JCLにNIHのR01CA160986によって部分的にサポートされていました
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 |
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