Summary
Sonda baseada endomicroscopy laser confocal permite microscopia em tempo real do aparelho urinário humano durante cistoscopia, fornecendo imagens, dinâmico intravital de estados patológicos tais como o cancro da bexiga, com resolução celular. Endomicroscopy pode aumentar a precisão do diagnóstico do padrão de luz branca endoscopia intra-operatória e fornecer orientação imagem para melhorar a ressecção cirúrgica.
Abstract
Sonda baseada confocal a laser endomicroscopy (CLE) é uma tecnologia de imagem óptico emergente que permite em tempo real em microscopia in vivo de superfícies mucosas durante padrão endoscopia. Com aplicações actualmente nos tractos respiratório e gastrointestinal 1, 2-6 CLE também tem sido explorada no trato urinário para o diagnóstico do cancro da bexiga. Morfologia celular 7-10 e micro-arquitectura do tecido pode ser resolvido com a escala mícron resolução em tempo real, para além imagens dinâmicas da vasculatura normal e patológico. 7
A sonda baseada CLE sistema (Cellvizio, Mauna Kea Technologies, França) é constituído por uma sonda de imagiologia reutilizável fibra óptica acoplada a uma unidade de varrimento 488 nm do laser. A sonda de imagiologia é inserida nos canais de trabalho do padrão de endoscópios flexíveis e rígidos. Um endoscópio baseado CLE sistema (Optiscan, Austrália), em que o functionalit endomicroscopy confocaly é integrado para o endoscópio, é também utilizado no tracto gastrointestinal. Dado que o diâmetro maior alcance, contudo, a aplicação no tracto urinário está actualmente limitada a utilização ex vivo. 11 de aquisição de imagem confocal é feito através do contacto directo da sonda de imagiologia com o tecido alvo e registada como sequências de vídeo. Tal como no tracto gastrointestinal, endomicroscopy do trato urinário requer um agente de contraste exogenenous mais comumente de fluoresceína, que pode ser administrado por via intravenosa ou intravesical. Administração intravesical é um método bem estabelecido para introduzir agentes farmacológicos localmente, com o mínimo de toxicidade sistêmica, que é exclusivo para o trato urinário. Fluoresceína rapidamente manchas da matriz extracelular e tem um perfil de segurança estabelecido. 12 testes de imagem de vários diâmetros habilitar a compatibilidade com endoscópios de diferentes calibres. Até o momento, 1,4 e 2,6 milímetros sondas têm sido avaliadas com flexível e rigid cistoscopia. recente disponibilidade de 10 a <1 mm de imagens da sonda 13 abre a possibilidade do LEC no trato urinário superior durante ureteroscopia. Fluorescência cistoscopia (diagnóstico fotodinâmica, por exemplo) e imagens de banda estreita são adicionais endoscópio baseados em métodos de imagem óptica 14 que podem ser combinados com CLE para conseguir imagens multimodal do trato urinário. No futuro, a CLE pode ser acoplado com agentes de contraste molecular, tais como péptidos marcados fluorescentemente 15 e de anticorpos para imagiologia endoscópica de processos de doenças com especificidade molecular.
Protocol
1. Preparação do paciente
- Paciente consentimento prevista para cistoscopia de diagnóstico e outros procedimentos endourological como a ressecção transuretral de tumor de bexiga (TURBT) para CLE. Incluir na autorização uma descrição da utilização de fluoresceína intravesical e / ou por via intravenosa, como agente de contraste. Informe história de reação de hipersensibilidade a fluoresceína.
- Paciente é posicionado por cistoscopia (normalmente na posição de litotomia) e preparada de um modo estéril.
- Prossiga com o padrão de luz branca cistoscopia (WLC) com um cistoscópio rígido ou flexível através da uretra.
- Examinar todas as regiões da bexiga sob luz branca (Figura 1), e observar as regiões de interesse para uma investigação CLE.
- Além de WLC, a bexiga pode ser trabalhada com outras modalidades de imagem ópticos macroscópicos incluindo cistoscopia fluorescência (Figura 2A) ou imagiologia de banda estreita (Figura 2B) a identify áreas adicionais de suspeita seguido de caracterização com CLE.
- Use um eletrodo cauterização ou ressecção laço para colocar uma marca cautério pequena adjacente às regiões de interesse que ambos serão analisados e biópsia para confirmação patológica. A marca de cautério facilita re-localização para posterior CLE de imagem e biópsia.
2. Agente de contraste
- Instilação intravesical de agente de contraste
- Preparar por diluição de sódio fluoresceína clínico grau de 10% em solução salina normal estéril (NaCl a 0,9%) até à concentração desejada. Por exemplo, preparar 400 ml de fluoresceína de 0,1% por diluição de 4 ml de fluoresceína a 10% em 396 ml de solução salina normal.
- Inserir um cateter estéril na bexiga urinária e instilar agente de contraste diluído por acção da gravidade através de uma seringa de 60 ml da ponta do cateter.
- Prenda o cateter urinário para manter habitação agente de contraste para 5 min.
- Drenar agente de contraste a partir da bexiga. Use o 60 ml cacath ponta seringa para lavar contraste residual da bexiga com solução salina normal, cerca de 240-300 ml.
- Proceder à CLE imagem.
- Injeção endovenosa de fluoresceína
- Desenhar 1,0 ml de fluoresceína em seringa. Anexar uma seringa para injectar o acesso intravenoso e 0,5-1,0 ml de fluoresceína por via intravenosa na forma de bolus. Lave linha com solução salina normal. Isso geralmente é feito pela equipe de anestesia na sala de cirurgia.
- Proceder à CLE imagem.
3. CLE imagem
- Retire a esterilizados CLE imagens da sonda (Cellvizio) da embalagem e ligá-lo para a unidade de varredura a laser (Mauna Kea Technologies, Paris, França)
- Aqueça-se e calibrar a sonda imagens seguindo as instruções do fabricante.
- Volte a introduzir o cistoscópio ou ressectoscópio para a bexiga. Use uma lente com o grau 0 cistoscópio rígido.
- Avançar o CLE imagem sonda ao longo do working canal do cistoscópio com a ponta um pouco além do cistoscópio.
- Sob luz branca, localizar as regiões previamente marcados de interesse. Use irrigação normal salina adicional conforme necessário para a visualização da mucosa e manter distensão moderada da bexiga.
- CLE manipular imagens da sonda com a mão do operador para o contato direto en face das regiões de interesse. Para o seccionamento óptico das regiões de interesse, suavemente aumentar e diminuir a pressão da sonda de imagiologia, mantendo o contacto directo.
- Para alcançar tumores localizados na bexiga anterior, um padrão Albarran ponte pode ajudar a facilitar a deflexão da sonda de imagiologia para o contacto directo com a região de interesse (Figura 2C).
- Regiões de interesse comuns incluem tumor papilar, não papilar tumor, de transição entre aparentemente normal da mucosa e do tumor, e manchas eritematosas, que podem ser visualizados usando endovenosoSICAL ou administração de fluoresceína intravenosa. Fluoresceína intravenosa é necessária para a imagiologia do leito de ressecção, uretra prostática e uretra peniana.
- Como a sonda imagem verifica região de imagens de juros, recorde para análise futura. Nota morfologia celular geral, limite, organização e presença de angiogênese-neo.
- Após a conclusão da imagem, remover CLE imagens da sonda de trabalhar canal.
- Se desejar, obter frio copo-biópsias de regiões correspondentes de interesse que foram digitalizadas por CLE. Use marcas cautério como marcos para a co-registro das áreas imaginadas que são submetidos a biópsia.
- Conclua TURBT por rotina. Nos pacientes que receberam a fluoresceína intravenosa, considerar o uso de ressectoscópios de fluxo contínuo para melhorar a visualização durante a ressecção, como fluoresceína é excretada pelos rins na bexiga aproximadamente 5 minutos após a administração intravenosa.
- Recuperar gravações de imagens salvas do processador confocal e conduct análise de imagem.
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Representative Results
CLE imagens são salvos como arquivos em tons de cinza seqüência de vídeo em 12 frames por segundo. A interpretação das imagens é feita em tempo real, e pode ser utilizada para influenciar a decisão clínica sob um protocolo experimental. Análise off-line, o qual inclui a revisão da sequência de vídeo, processamento de imagem adicional, tal como mosaicos, 7 e comparação com o padrão de patologia, são importantes durante a fase de curva de aprendizagem associada com a tecnologia. Figuras 1B e 1C são imagens representativas CLE obtidos a partir de dois tumores de bexiga diferentes usando fluoresceina intravesical e intravenosa, respectivamente. Para tumores de bexiga, características celulares (por exemplo, morfologia, coesividade e fronteiras) e as características microarquitetura (por exemplo, tumores planas contra papilar, organização e as características dos tecidos vasculares) são anotados para diferenciar lesões benignas e malignas e baixo e alto grau de câncer. Sondas dada a imagem podem ser intercambiados entre typ diferentees de citoscópios, CLE pode ser combinado com outras modalidades de imagem emergentes, incluindo cistoscopia fluorescência (Figura 2A) e as imagens de banda estreita (Figura 2B), que pode melhorar a precisão do diagnóstico, quer por si mesma tecnologia.
Figura 1. Imagens representativas de WLC e CLE dependentes da administração intravesical contra intravenosa de fluoresceína. A. WLC com intravesicalmente manchado tumor papilar. 2,6 mm Sonda de imagem é visível na parte inferior da imagem. B. CLE de intravesicalmente manchado tumor papilar. C. CLE de tumor manchado por via intravenosa papilar. Clique aqui para ver maior figura .
Figura 2. Adjuntivos modalidades de imagens macroscópicas e ferramentas adicionais. A. CLE imagem em conjunto com a fluorescência cistoscopia (com a administração de cloridrato de hexaminolevulinate). CLE imaging sonda é visível no lado esquerdo da imagem. B. CLE de imagem em conjunto com imagens de banda estreita. CLE imaging sonda é visível no lado esquerdo da imagem.
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Discussion
Alcançar e manter contato face sólida en entre a sonda de imagem e da mucosa da bexiga é a etapa mais importante em adquirir melhor qualidade de imagem. Existe cerca de 3-5 curva de aprendizagem do paciente desenvolver a destreza para manipular a sonda de geração de imagens e para manter a sonda estável durante a aquisição de imagem. Além disso, dado que este procedimento é realizado in vivo, os movimentos do paciente (isto é, respiratória) e pulsações vasculares podem afectar o contacto de sonda de imagem com a bexiga. A variação interobservador ea curva de aprendizagem de interpretação de imagens, que requer experiência com amplo espectro de bexiga patologia, estão atualmente sob investigação. Variação na qualidade da imagem pode ser atribuído à variabilidade do tecido e patologia subjacente. Imagiologia das áreas normais, além das áreas suspeitas aparecem, é útil para avaliar a qualidade da imagem e a coloração com fluoresceína.
Cauterização marking de cada região de interesse é útil para facilitar a re-localização dos tecidos excisados e fotografada, como a bexiga seja esvaziada e reenchida repetidamente entre a aquisição das imagens e ressecção. Este passo, chamado de co-registo, é importante para a análise comparativa de correlacionar imagens obtidas por CLE com a histologia. Ambos os procedimentos para a administração intravesical e intravenosa de fluoresceina estão descritos acima, com algumas diferenças em relação ao tempo e requisito para o acesso intravenoso. 8
Dependendo da localização anatómica e as características microscópicas a ser trabalhada, o modo ideal e calendário da administração de fluoresceína terão de ser determinadas experimentalmente. Nos pacientes que receberam a fluoresceína intravesical, a administração adicional de fluoresceína intravenosa pode ser dada a imagem nas regiões que não foram coradas (leito tumoral, por exemplo, a uretra).
A 2,6 mm Sonda de imagem foi usada neste demonstration. No entanto, o princípio de acesso à bexiga com sonda baseada em tecnologia pode ser utilizada em futuras gerações de testes de imagem que melhoram a qualidade de imagem em sondas menores e mais manobráveis. Testes de imagem de 1 mm de diâmetro, foram recentemente descritas. 13 Estas sondas mais pequenas de imagem podem permitir CLE imagem em cistoscopia ambulatório, bem como in vivo de imagem confocal do tracto urinário superior durante ureteroscopia.
Finalmente, a novos agentes de contraste específicos para o cancro da bexiga pode ser desenvolvido que melhora a qualidade da imagem. A técnica de agentes de contraste demonstraram instilando intravesicalmente uma promessa significativa uma vez que o paciente tem menor risco de exposição sistémica em comparação com a injecção intravenosa.
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Disclosures
Não há conflitos de interesse declarados.
Acknowledgments
Os autores gostariam de agradecer Technologies Mauna Kea para suporte técnico. Os autores também agradecem Shelly Hsiao para assistência técnica e E. Kathleen Mach para a revisão crítica. Este trabalho foi financiado em parte pelo NIH R01CA160986 a JCL
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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