Summary
Basada en sondeos endomicroscopía láser confocal permite en tiempo real de la microscopía del tracto urinario humano durante la cistoscopia, proporcionando imágenes dinámicas, intravital de estados patológicos como el cáncer de vejiga con resolución celular. Endomicroscopía puede aumentar la precisión diagnóstica de la endoscopia estándar de luz blanca y proporcionar orientación intraoperatoria en la imagen para mejorar la resección quirúrgica.
Abstract
Sonda basada en láser confocal endomicroscopía (CLE) es una tecnología emergente que permite formación de imágenes ópticas en tiempo real de microscopía in vivo de las superficies mucosas durante la endoscopia estándar. Con las aplicaciones actualmente en los tractos respiratorio y gastrointestinal 1, 2-6 CLE también se ha explorado en el tracto urinario para el diagnóstico de cáncer de vejiga. 7-10 morfología celular y la microarquitectura del tejido se puede resolver con la resolución escala del micrón en tiempo real, además de formación de imágenes dinámica de la vasculatura normal y patológica. 7
La sonda basada en CLE sistema (Cellvizio, Mauna Kea Technologies, Francia) consiste en una sonda de imagen reutilizable fibra óptica acoplada a una unidad de exploración de 488 nm láser. La sonda de imagen se inserta en los canales de trabajo de estándar endoscopios flexibles y rígidos. Un endoscopio basado CLE sistema (Optiscan, Australia), en la que el functionalit endomicroscopía confocaly está integrado en el endoscopio, se utiliza también en el tracto gastrointestinal. Dado el diámetro mayor alcance, sin embargo, la aplicación en el tracto urinario se limita actualmente al uso ex vivo. 11 de adquisición de imagen confocal se realiza a través del contacto directo de la sonda de imagen, con el tejido diana y se registró como secuencias de vídeo. Como en el tracto gastrointestinal, endomicroscopía del tracto urinario requiere un agente de contraste exogenenous-más comúnmente fluoresceína, que se puede administrar por vía intravenosa o por vía intravesical. Administración intravesical es un método bien establecido para introducir agentes farmacológicos localmente con toxicidad sistémica mínima que es única para el tracto urinario. Fluoresceína rápidamente las manchas de la matriz extracelular y tiene un perfil de seguridad establecido. 12 sondas de imagen de varios diámetros permitir la compatibilidad con endoscopios de diferentes calibres. Hasta la fecha, 1,4 y 2,6 mm sondas han sido evaluadas con flexible y ricistoscopia gid. disponibilidad reciente de 10 a <1 mm Sonda de imágenes 13 abre la posibilidad de CLE en el tracto urinario superior durante la ureteroscopia. Fluorescencia cistoscopia (diagnóstico fotodinámico es decir) y las imágenes de banda estrecha son adicionales basados endoscopio modalidades de imágenes ópticas 14 que se pueden combinar con CLE para lograr imágenes multimodal del tracto urinario. En el futuro, CLE se puede acoplar con agentes de contraste molecular tales como péptidos marcados con fluorescencia 15 y anticuerpos para la obtención de imágenes endoscópicas de los procesos de enfermedad con especificidad molecular.
Protocol
1. Preparación del paciente
- El consentimiento del paciente programado para la cistoscopia diagnóstica y otros procedimientos endourológicas como la resección transuretral de tumor vesical (RTU) para el CLE. Incluir en el consentimiento una descripción del uso de fluoresceína intravesical y / o intravenosa como el agente de contraste. Investigar la historia de reacción de hipersensibilidad a la fluoresceína.
- El paciente es colocado para la cistoscopia (típicamente en posición de litotomía) y preparado de forma estéril.
- Proceda con la norma cistoscopia con luz blanca (WLC) con un cistoscopio rígido o flexible a través de la uretra.
- Supervisar todas las regiones de la vejiga con luz blanca (Figura 1) y observar las regiones de interés para la investigación CLE.
- Además de WLC, la vejiga puede formar una imagen con otras modalidades de formación de imágenes macroscópicas ópticos, incluyendo fluorescencia cistoscopia (Figura 2A) o formación de imágenes de banda estrecha (Figura 2B) para Identificaciónentify áreas adicionales de sospecha seguido de caracterización con CLE.
- Utilice un electrodo de cauterización o resección con asa para colocar una marca de cauterización pequeña adyacente a las regiones de interés que ambos serán fotografiados y biopsia para la confirmación patológica. La marca de cauterización facilita la re-localización para la posterior obtención de imágenes CLE y biopsia.
2. Agente de contraste
- Instilación intravesical del agente de contraste
- Preparar por dilución de grado clínico de sodio 10% de fluoresceína en solución salina normal estéril (0,9% NaCl) a la concentración deseada. Por ejemplo, preparar 400 ml de 0,1% de fluoresceína diluyendo 4 ml de 10% de fluoresceína en 396 ml de solución salina normal.
- Insertar un catéter urinario en la vejiga estéril e infundir agente de contraste diluido por gravedad usando un catéter de 60 ml jeringa de punta.
- Sujetar el catéter urinario para mantener permanente del agente de contraste durante 5 min.
- Escurrir agente de contraste de vejiga. Utilice la 60 ml catheter-punta de la jeringa para vaciar este contraste residual de la vejiga con solución salina normal, alrededor de 240-300 ml.
- Proceda a CLE imágenes.
- La inyección intravenosa de fluoresceína
- Dibujar 1,0 ml de fluoresceína en la jeringa. Coloque la jeringa para inyectar el acceso intravenoso y 0,5 a 1,0 ml de fluoresceína por vía intravenosa como un bolo. Enjuague línea con solución salina normal. Esto se hace típicamente por el equipo de anestesia en la sala de operaciones.
- Proceda a CLE imágenes.
3. CLE imágenes
- Retire la sonda esterilizada CLE imágenes (Cellvizio) de su embalaje y conéctelo a la unidad de escaneo láser (Mauna Kea Technologies, París, Francia)
- Calentar y calibrar la sonda de imagen, siguiendo las instrucciones del fabricante.
- Vuelva a insertar el cistoscopio o resectoscopio en la vejiga. Utilice una lente de 0 grados con el cistoscopio rígido.
- Avance el CLE imágenes de la sonda a lo largo del working canal del cistoscopio con la punta un poco más allá del cistoscopio.
- Bajo la luz blanca, localizar las regiones previamente marcados de interés. El uso adicional de irrigación de solución salina normal como sea necesario para la visualización de la mucosa y mantener distensión moderada de la vejiga.
- CLE manipular imágenes de la sonda con la mano del operador para el contacto directo en la cara de las regiones de interés. Para el seccionamiento óptico de las regiones de interés, suavemente aumentar y disminuir la presión a la sonda de formación de imágenes mientras se mantiene el contacto directo.
- Para llegar a los tumores localizados en el anterior de la vejiga, un puente estándar Albarran puede ayudar a facilitar la deflexión de la sonda de imagen para el contacto directo con la región de interés (Figura 2C).
- Regiones comunes de interés incluyen tumor papilar, tumor no papilar, la transición entre mucosa de aspecto normal y tumoral, y placas eritematosas, todos los cuales se pueden visualizar utilizando intraveSical o administración intravenosa de fluoresceína. Intravenosa de fluoresceína se requiere para la formación de imágenes del lecho de resección, la uretra prostática y la uretra del pene.
- A medida que la sonda de imagen escanea región de las imágenes de interés de discos, para su posterior análisis. Tenga en cuenta la morfología celular global, la cobertura, la organización y la presencia de neo-angiogénesis.
- Al término de formación de imágenes, eliminar CLE formación de imágenes de la sonda de canal de trabajo.
- Si lo desea, obtener biopsias taza fría de las regiones correspondientes de interés que fueron analizados por CLE. Utilice las marcas de cauterización como puntos de referencia para el co-registro de las áreas con imagen que se biopsia.
- Completar TURBT por rutina. En los pacientes que recibieron fluoresceína por vía intravenosa, considerar el uso de resectoscopios de flujo continuo para mejorar la visualización durante la resección, como la fluoresceína, se excreta por el riñón a la vejiga aproximadamente 5 min después de la administración intravenosa.
- Recuperar guardados grabaciones de imágenes confocal de procesador y CONDUct análisis de imagen.
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Representative Results
CLE imágenes se guardan como archivos de vídeo en escala de grises en la secuencia de 12 cuadros por segundo. Interpretación de las imágenes se realiza en tiempo real y puede ser utilizado para impactar toma de decisiones clínicas en virtud de un protocolo de investigación. Análisis fuera de línea, que incluye la revisión de la secuencia de vídeo, el procesamiento de imágenes adicionales, tales como mosaicos, 7 y la comparación con el estándar de patología, son importantes durante la fase de curva de aprendizaje asociada con la tecnología. Figuras 1B y 1C son representativas imágenes CLE obtenidos a partir de dos tumores de vejiga diferentes usando fluoresceína intravesical e intravenosa, respectivamente. Para los tumores de vejiga, las características celulares (por ejemplo, morfología, cohesión y fronteras) y características (por ejemplo, tumores microarquitecturales planas contra papilar, la organización y las características del tejido vascular) se indican para diferenciar entre lesiones benignas y malignas y cáncer de grado bajo y alto. Dadas las sondas de la imagen pueden ser intercambiados entre diferentes tipes de cistoscopios, CLE puede combinarse con otras modalidades de imagen emergentes incluyendo fluorescencia cistoscopia (Figura 2A) y las imágenes de banda estrecha (Figura 2B), lo que puede mejorar la exactitud diagnóstica de la tecnología ya sea por sí mismo.
Figura 1. Imágenes representativas de WLC y CLE dependientes de la administración intravesical versus intravenosa de fluoresceína. A. WLC con tumor papilar intravesical manchado. 2,6-mm sonda de imagen es visible en la parte inferior de la imagen. B. CLE de tumor papilar intravesical manchado. C. CLE intravenosa de tumor papilar de colores. Haga clic aquí para ampliar la cifra .
Figura 2. Coadyuvantes modalidades de imágenes macroscópicas y herramientas adicionales. A. CLE formación de imágenes en combinación con cistoscopia de fluorescencia (con administración de hidrocloruro de hexaminolevulinato). CLE imágenes de la sonda es visible en el lado izquierdo de la imagen. B. CLE formación de imágenes en conjunción con imágenes de banda estrecha. CLE imágenes de la sonda es visible en el lado izquierdo de la imagen.
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Discussion
Lograr y mantener un contacto sólido entre la cara en la sonda de imagen y la mucosa de la vejiga es el paso más crítico en la adquisición de una calidad de imagen óptima. Hay aproximadamente una curva paciente 3-5 aprendizaje para desarrollar la destreza para manipular la sonda de imagen y de mantener la sonda estable durante la adquisición de imagen. Además, ya que este procedimiento se lleva a cabo in vivo, los movimientos del paciente (es decir, respiratorio) y pulsaciones vasculares pueden afectar el contacto con la sonda de imagen de la vejiga. La variación entre observadores y la curva de aprendizaje de la interpretación de imágenes, lo que requiere de experiencia con amplio espectro de patología vesical, se encuentran actualmente bajo investigación. La variación en la calidad de imagen puede atribuirse a la variabilidad del tejido y la patología subyacente. Obtención de imágenes de las áreas normales, además de las zonas sospechosas que aparecen, es útil para evaluar la calidad de imagen y tinción con fluoresceína.
Cauterización marking de cada región de interés es útil para facilitar el re-localización de los tejidos extirpados y fotografiadas, como la vejiga se vacía y se rellena repetidamente entre la adquisición de la imagen y la resección. Este paso, denominado de co-registro, es importante para el análisis comparativo de correlacionar las imágenes obtenidas por CLE con histología. Ambos procedimientos para la administración intravesical e intravenosa de fluoresceína se ha descrito anteriormente, con algunas diferencias en cuanto a tiempo y la exigencia de acceso intravenoso. 8
Dependiendo de la localización anatómica y características microscópicas a visualizar, el modo óptimo y el momento de la administración de fluoresceína tendrá que determinarse experimentalmente. En los pacientes que recibieron intravesical fluoresceína, la administración adicional de fluoresceína intravenosa se puede administrar a la imagen de las regiones que no estaban manchadas (lecho del tumor por ejemplo, la uretra).
A 2,6 mm sonda de imagen, se utilizó en este demonstration. Sin embargo, el principio de acceso a la vejiga con una sonda basada en la tecnología se podría utilizar en las futuras generaciones de sondas de imagen que mejoran la calidad de la imagen en sondas más pequeñas y más maniobrable. Sondas de imagen 1 mm de diámetro han sido recientemente descrita. 13 Estas sondas de imagen más pequeños puede permitir CLE formación de imágenes en cistoscopia pacientes ambulatorios así como en formación de imágenes confocal in vivo del tracto urinario superior durante la ureteroscopia.
Finalmente, los agentes de contraste nuevos específicos para el cáncer de vejiga puede ser desarrollado que mejora la calidad de la imagen. La técnica mostrada de agentes de contraste por vía intravesical inculcando sostiene una promesa significativa ya que el paciente tiene un riesgo menor de exposición sistémica en comparación con la inyección intravenosa.
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Disclosures
No hay conflictos de interés declarado.
Acknowledgments
Los autores desean agradecer a Mauna Kea Technologies para obtener asistencia técnica. Los autores también agradecen a Shelly Hsiao para la asistencia técnica y Kathleen E. Mach para su examen crítico. Este trabajo fue apoyado en parte por el 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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