Summary
프로브 기반 공 촛점 레이저 endomicroscopy은 휴대 해상도 방광 암과 같은 병적 인 상태의 동적, intravital 이미지를 제공 cystoscopy 동안 인간의 비뇨기 기관의 실시간 현미경 할 수 있습니다. Endomicroscopy 표준 하얀 빛 내시경의 진단 정확도를 증가, 외과 절제술을 향상시키기 위해 intraoperative 이미지지도를 제공 할 수 있습니다.
Abstract
프로브 기반 공 촛점 레이저 endomicroscopy (CLE)는 표준 내시경 중에 점막 표면의 생체 현미경에 실시간있게 신흥 광학 이미징 기술입니다. 현재 한 호흡기와 위장 책자에서 응용 프로그램을, 2-6 CLE는 방광 암 진단 병명은 요로에 탐구되었습니다. 7-10 세포 형태와 조직 마이크로 아키텍처는뿐만 아니라, 실시간으로 마이크론 규모의 해상도로 해결할 수 있습니다 정상과 병적 vasculature의 동적 이미지. 7
프로브 기반 CLE 시스템 (Cellvizio, 마우나 케아 기술, 프랑스)는 488 nm의 레이저 스캐닝 유닛에 연결된 재사용 fiberoptic 이미징 프로브로 구성되어 있습니다. 이미징 프로브는 표준 유연하고 단단한 내시경의 워킹 채널에 삽입됩니다. 내시경 기반 CLE 시스템 (Optiscan, 호주) 된 공 촛점 endomicroscopy의 functionalitY는 내시경에 통합되어, 또한 위장관에서 사용됩니다. 더 큰 범위의 직경을 감안할 때, 그러나, 요로의 응용 프로그램은 현재 전 생체 사용으로 제한됩니다. 11 공 촛점 이미지 수집이 대상 조직과 이미징 프로브의 직접 접촉을 통해 수행 및 비디오 시퀀스로 기록됩니다. 위장관에서와 같이 요로의 endomicroscopy는 intravenously 또는 intravesically 관리 할 수있는 exogenenous 대비 에이전트 - 가장 일반적으로 fluorescein을 필요로합니다. Intravesical 관리는 요로에 고유 최소한의 전신 독성과 로컬 약리 에이전트를 소개하는 잘 알려진 방법입니다. Fluorescein는 빠른 속도로 얼룩 세포 외 기질을 다양한 직경의 12. 이미징 프로브가 다른 구경 내시경와의 호환성을 가능하게 설립 안전 프로파일이 있습니다. 현재까지, 1.4 및 2.6 mm 프로브는 유연하고 리와 평가 된GID의 cystoscopy이 있습니다. <1mm 이미징 프로브 (13)의 최근 10 여부는 ureteroscopy 동안 상위 비뇨기 기관에 CLE의 가능성을 열어 준다. 형광 cystoscopy (예 : photodynamic 진단)와 좁은 밴드 영상은 요로의 multimodal 영상을 달성하기 위해 CLE와 결합 될 수있는 추가 내시경 기반의 광학 이미징 modalities 14아르. 앞으로 CLE는 이러한 분자 특이성과 질병 프로세스의 내시경 영상을위한 휘황 표시 펩티드 15 항체 등의 분자 대비 에이전트와 커플 링 될 수있다.
Protocol
1. 환자 준비
- 동의 환자는 진단 cystoscopy과 같은 CLE을위한 방광 종양 transurethral 절제술 (TURBT)과 같은 다른 endourological 절차를 예정. 동의에 대비 에이전트로 intravesical 및 / 또는 정맥 주사 fluorescein의 사용에 대한 설명을 포함합니다. fluorescein에 대한 과민성 반응의 역사를 문의 해주십시오.
- 환자는 cystoscopy (일반적으로 쇄석술 위치에)에 위치하고 살균 방식으로 준비가되어 있습니다.
- 요도를 통해 엄격한 또는 유연 cystoscope과 표준 흰색 빛 cystoscopy (WLC)를 진행합니다.
- 하얀 빛 (그림 1) 아래에있는 방광의 모든 영역을 조사하고 CLE 조사에 대한 관심 지역을 확인합니다.
- WLC뿐만 아니라, 방광은 형광 cystoscopy (그림 2A) 또는 ID에 좁은 밴드 영상 (그림 2B) 등 다른 매크로 광학 이미징 modalities과 이미징 할 수 있습니다CLE와 특성에 이어 의혹의 추가 영역을 entify.
- 병적 확인 이미징과 검사 했어 될 것 모두 관심 지역에 인접한 작은 소작 표시를 할 수있는 소작 전극 또는 절제 루프를 사용합니다. 소작 마크는 다음 CLE 이미징 및 생검을 위해 다시 현지화를 용이하게한다.
2. 대비 에이전트
- 대비 에이전트 Intravesical 떨어 뜨림
- 원하는 농도로 멸균 일반 생리의 임상 학년 10 % fluorescein 나트륨 (0.9 % NaCl)을 diluting하여 준비합니다. 예를 들어, 정상적인 생리의 396 ML에 10 % fluorescein 4 ML을 diluting하여 0.1 % fluorescein 400 ML를 준비합니다.
- 방광에 오줌 카테 테르를 살균를 삽입하고 60 ML 카테 테르 - 팁 주사기를 사용하여 중력에 의해 희석 대비 에이전트를 심어.
- 5 분에 대비 에이전트 내주하시는을 보유 할 수있는 오줌 카테 테르를 고정.
- 방광에서 대비 에이전트를 배수한다. 60 ML CA를 사용하여theter - 팁 주사기 240-300 ML에 대해, 정상적인 생리를 사용하여 방광에서 잔류 대비를 씻어합니다.
- CLE 이미지로 진행합니다.
- fluorescein의 정맥 주사
- 주사기로 fluorescein의 1.0 ML을 그립니다. 정맥 접근 주사기를 연결하고 0.5를 삽입 - fluorescein의 1.0 ML를 intravenously bolus로. 정상적인 생리와 라인을 플러시. 이것은 일반적으로 수술실에서 마취 팀에 의해 이루어집니다.
- CLE 이미지로 진행합니다.
3. CLE 이미징
- 그 포장에서 살균 CLE 이미징 프로브 (Cellvizio)을 제거하고 레이저 스캐닝 유닛 (마우나 케아 기술, 파리, 프랑스)에 연결
- 몸을 따뜻하게하고 제조업체의 지침에 따라 이미징 프로브를 보정.
- 방광에 cystoscope 또는 resectoscope를 다시 삽입합니다. 강성 cystoscope으로 0도 렌즈를 사용합니다.
- 앨리스를 따라 CLE 이미징 프로브를 사전단지 cystoscope 이외의 팁과 cystoscope의 채널을 rking.
- 하얀 빛에서 관심 이전에 표시된 영역을 찾습니다. 점막의 시각화를 위해 필요에 따라 추가 정상적인 생리 관개를 사용하여 방광의 중간 팽만를 유지하고 있습니다.
- 관심 지역의 직접 실내 얼굴 연락처에 대한 운영자의 손으로 CLE 이미징 프로브를 조작. 관심 영역의 광학 sectioning를 들어, 부드럽게 증가와 직접 접촉을 유지하면서 이미징 프로브에 압력을 낮출 수 있습니다.
- 앞 방광에있는 종양에 도달하려면, 표준 Albarran 다리가 관심 지역 (그림 2C)와 직접 접촉에 대한 이미징 프로브의 편향을 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 관심의 일반적인 지역은 중 intrave를 사용하여 이미징 할 수 유두 종양, 비 유두 종양, 정상 나타나는 점막과 종양 사이의 전환 및 erythematous 패치를 포함sical 또는 정맥 주사 fluorescein 관리. 정맥 fluorescein은 절제 침대의 이미징, 전립샘 요도 및 음경 요도가 필요합니다.
- 이미징 프로브는 미래 분석이자, 기록 이미지의 지역을 검색. 전체 세포 형태, 경계, 조직 및 신 혈관 신생의 존재를합니다.
- 이미지가 완료되면 채널을 작동 CLE 이미징 프로브를 제거합니다.
- 원하는 경우, CLE에 의해 스캔 된 관심 대응하는 지역에서 차가운 컵 biopsies를 구하십시오. 검사 했어 된 이미징 분야의 공동 등록 랜드 마크로서 소작 표시를 사용합니다.
- 일상적인 당 TURBT를 완료합니다. 정맥 fluorescein을받은 환자에서 fluorescein은 정맥 주사 관리 후 약 5 분 방광에 신장으로 배설되기 때문에, 절제하는 동안 시각화를 개선하기 위해 지속적인 흐름 resectoscopes를 사용하시기 바랍니다.
- 공 촛점 프로세서와 condu에서 저장된 이미지 레코딩를 검색중부 표준시 이미지 분석.
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Representative Results
초당 12 프레임의 비디오 시퀀스 파일을 그레이 스케일로 CLE 이미지는 저장됩니다. 이미지 해석은 실시간으로 수행되고 investigational 프로토콜에서하는 임상 의사 결정에 영향을 미칠하는 데 사용할 수 있습니다. 비디오 시퀀스의 예 mosaicing, 7 및 표준 병리와 비교하여 같은 추가 이미지 처리를 검토 포함 오프라인 분석, 기술과 관련된 학습 곡선 단계에서 중요합니다. 인물 1B와 1C는 각각 intravesical와 정맥 주사 fluorescein을 사용하여 두 개의 서로 다른 방광 종양에서 얻은 대표 CLE 이미지입니다. 방광 종양, 세포 기능 (예 : 형태, cohesiveness 및 테두리)과 microarchitectural 기능 (예 : 평면 대 유두 종양, 조직 조직 및 혈관 기능)에 대한 양성 및 악성 병변과 낮은과 높은 학년 암 구분하는 설명되어 있습니다. 주어진 이미징 프로브는 다른 일반 사이 interchanged 수 있습니다cystoscopes의 에스, CLE는 자체 두 기술의 진단 정확도를 향상시킬 수 있습니다 형광 cystoscopy (그림 2A) 및 좁은 대역 영상 (그림 2B) 등 다른 신흥 이미징 modalities와 결합 할 수 있습니다.
그림 1. fluorescein의 intravesical 대 정맥 주사 관리에 의존 WLC와 CLE의 대표 이미지. intravesically 스테인드 유두 종양과 A. WLC. 2.6 mm 이미징 프로브는 이미지의 맨 아래에 표시됩니다. intravesically 스테인드 유두 종양의 B. CLE. intravenously 스테인드 유두 종양의 C. CLE는. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 2. Adjunctive 매크로 이미징 modalities 및 추가 도구를 제공합니다. 형광의 cystoscopy (hexaminolevulinate 하이드로 클로라이드의 관리 포함)과 함께 A. CLE 영상. CLE 이미징 프로브는 이미지의 왼쪽에 표시됩니다. 좁은 밴드 영상과 함께 B. CLE 영상. CLE 이미징 프로브는 이미지의 왼쪽에 표시됩니다.
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Discussion
취득 및 이미징 프로브 및 방광 점막 사이의 견고한 전용 얼굴 연락처를 유지하는 최적의 이미지 품질을 확보에서 가장 중요한 단계입니다. 이미징 프로브를 조작하고 이미지 수집하는 동안 탐사선이 안정적으로 보유 할 민첩성을 개발하는 3-5 환자 학습 곡선은 약이 있습니다. 이 절차는 생체로 진행되기 때문에 또한, 환자의 움직임 (즉, 호흡기)와 혈관 pulsations은 방광과 이미징 프로브 접촉에 영향을 미칠 수 있습니다. interobserver 분산과 방광 병리의 광범위한 경험을 필요로 이미지 해석의 학습 곡선은 조사를 받고 현재. 이미지 품질의 변화가 조직 변화와 병리의 근간으로 표시 될 수 있습니다. 일반 지역의 이미지는 의심스러운 나타나는 지역에 추가로, 이미지 품질과 fluorescein의 착색을 평가하는 데 유용합니다.
소작 mA방광이 비워 이미지 수집 및 절제 사이에 반복적으로 리필되기 때문에 관심 각 지역의 rking하면, 이미징 및 excised 조직의 재 지역화을 촉진에 도움이됩니다. 공동 등록 불리는이 단계는, 조직학과 CLE하여 얻은 이미지를 상관 관계를 비교 분석하는 것이 중요합니다. fluorescein의 intravesical 및 정맥 주사 관리를위한 두 절차가 정맥 주사 액세스를위한 타이밍 및 요구 사항에 관해서는 약간의 차이와, 상기에 기술되어 있습니다. 8
fluorescein 행정의 해부학 위치와 이미징 할 현미경 기능을 최적의 모드와 타이밍에 따라 실험적으로 결정해야합니다. intravesical fluorescein을받은 환자에서 추가 정맥 주사 fluorescein 관리는 이미지 (예 : 종양 침대, 요도) 스테인드되지 않은 지역에 부여 될 수 있습니다.
2.6 mm 이미징 프로브이 민주에 사용되었습니다onstration. 그러나, 프로브 기반 기술로 방광에 액세스 할 수있는 원리는 더 작고 기동성 프로브에서 이미지 품질을 향상 이미징 프로브의 미래 세대에 활용 될 수 있습니다. 직경 이미징 프로브 1mm는 최근에 설명되어 있습니다. 13이 작은 이미징 프로브는 또한 ureteroscopy 동안 상부 요로의 생체 공 촛점 이미징에서와 같이 외래 cystoscopy에 CLE 이미징을 허용 할 수 있습니다.
마지막으로, 방광 암에 해당 소설 대비 요원은 이미지 품질을 향상 개발 될 수 있습니다. 환자가 정맥 주사에 비해 전신 노출 낮은 위험이 있기 때문에 instilling 대비 요원이 시연 기술은 intravesically 중요한 약속을 보유하고 있습니다.
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Disclosures
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
Acknowledgments
저자는 기술 지원 마우나 케아 기술을 진심으로 감사드립니다. 저자는 또한 중요한 검토 기술 지원 및 캐서린 E. 마하에 대한 셸리 샤오 감사드립니다. 이 작업은 작업 제어 언어에 NIH R01CA160986에 의해 부분적으로 지원되었다
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 |
References
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