Summary
Vital-colorant amélioré l'imagerie de fluorescence (VFI) est un roman de la technique in vivo qui combine épithéliale imagerie à haute résolution avec exogène contraste fluorescent actualité pour mettre en évidence la morphologie glandulaire et de délimiter la néoplasie (dysplasie de haut grade et le cancer) dans l'oesophage distal.
Abstract
La capacité de se différencier métaplasie bénigne dans l'oesophage de Barrett (BE) de néoplasie in vivo reste difficile car les deux types de tissus peuvent être plats et indiscernables à l'imagerie de la lumière blanche seul. Par conséquent, une modalité qui met en évidence l'architecture glandulaire serait utile pour discriminer une néoplasie bénigne de l'épithélium de l'oesophage distal. VFI est une nouvelle technique qui utilise un agent topique de contraste fluorescent exogène pour délimiter dysplasie de haut grade et le cancer de l'épithélium bénin. Plus précisément, les images fluorescentes fournissent une résolution spatiale de 50 à 100 um et un champ de vision jusqu'à 2,5 cm, ce qui permet de visualiser la morphologie endoscopistes glandulaire. Lors de l'excitation, la métaplasie de Barrett semble classique, les glandes régulièrement espacées comme continues et une morphologie homogène globale; en revanche, le tissu néoplasique semble encombré avec oblitération complète du cadre glandulaire. Ici, nous donnons un aperçu desl'instrumentation et d'énumérer le protocole de cette nouvelle technique. Bien VFI offre un gastro-entérologue à l'architecture glandulaire de tissu suspect, dysplasie cellulaire ne peut pas être résolu avec cette modalité. En tant que tel, on ne peut pas distinguer morphologiquement métaplasie de Barrett de BE avec des dysplasies via cette modalité d'imagerie. Par troquer une diminution de la résolution avec un plus grand champ de vision, ce système d'imagerie peut être utilisé à tout le moins comme un dispositif d'imagerie drapeau rouge pour cibler et biopsie des lésions suspectes; encore, si les mesures de précision sont prometteurs, VFI peut devenir la technique d'imagerie standard pour le diagnostic de la néoplasie (défini comme étant dysplasie de haut grade ou de cancer) dans l'oesophage distal.
Introduction
Au cours des quarante dernières années, l'incidence de l'adénocarcinome oesophagien (EAC) a considérablement augmenté de 1,2; encore en raison de diagnostic tardif, le taux de survie à cinq ans est inférieur à 20% 3. La norme actuelle de la surveillance endoscopique en BE, le précurseur de l'EAC, est la lumière blanche endoscopie avec biopsies de du segment aléatoires pince-quatre Quandrant de. Malheureusement, cette technique manque souvent néoplasie, qui peut être plat, subtile et difficile à distinguer sur l'imagerie de la lumière blanche standard 4. Bien qu'il y ait eu un succès en utilisant la microscopie laser confocale à mettre en évidence les caractéristiques cellulaires in vivo, les lésions peuvent encore manquer en raison de la diminution de champ de vue 5. Avoir une technologie «pont» qui peut mettre en évidence les domaines à l'imagerie confocale Microendoscopic serait nettement précieux.
Par conséquent, un drapeau rouge modalité d'imagerie amélioré qui améliore la capacité de Target et une biopsie néoplasie début de BE serait joué dans la détection de la CAE à un stade curable tôt et pourrait conduire à un traitement plus efficace et par la suite l'amélioration des taux de survie. VFI est une nouvelle technique qui combine haute résolution épithéliale imagerie avec exogène actualité fluorescent contraste, proflavine, pour mettre en évidence la morphologie glandulaire et de délimiter la néoplasie (dysplasie de haut grade et le cancer) dans l'oesophage distal dans l'espoir d'améliorer le diagnostic in vivo 6. Lors de l'excitation de la proflavine, qui se concentre à l'intérieur de noyaux de cellules peu de temps après l'application, les images fluorescentes fournissent une résolution spatiale de 50 à 100 um et un champ de vision jusqu'à 2,5 cm, ce qui permet de visualiser la morphologie endoscopistes glandulaire. En conséquence, cette approche permet de distinguer les gastro-entérologues métaplasie de Barrett classique, qui possède, des glandes régulièrement espacées continue et une morphologie homogène dans l'ensemble, à partir de BE à une néoplasie, qui a oblitérationtion de l'architecture glandulaire. Nous décrivons ici le protocole de cette nouvelle technique avec un endoscope multispectrale, et de fournir des résultats représentatifs pour démontrer l'utilité de ce dispositif en dépeignant la transformation morphologique de métaplasie bénigne de dysplasie de haut grade et le cancer.
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Protocol
NOTE: Le consentement éclairé a été obtenu à partir des patients. En outre, cette recherche a été réalisée en conformité avec toutes les directives institutionnelles, nationales et internationales pour le bien-être humain.
1. Préparer ordinateur
- Tournez ordinateur portable et se connecter USB de la carte de capture DVI2USB.
2. Préparer Moniteur
- Branchez le câble DVI pour surveiller et PinP pour permettre à l'endoscopiste pour voir des vidéos de ces écrans plutôt que de l'ordinateur.
- Assurez-vous que le moniteur permanent est allumé et réglé sur DVI.
- Connectez PinP à l'arrière du système Olympus puis appuyez sur le bouton d'entrée sur le système Olympus pour afficher l'image sur le grand écran monté sur le mur.
3. Diode laser Cadre
- Assurez-vous que le pilote de diode laser est éteint. Il ne doit être allumé quelques minutes avant l'imagerie est effectuée.
- Branchez un ordinateur portable, le processeur, le pilote de diode laser, Répartiteur DVI, et Épiphane carte de capture dans la bande de puissance.
5. Exécutez MDE Widefield sur le bureau d'ordinateur portable
- Hit 'dossier en cours ».
- Tapez le numéro de patient et les initiales et appuyez sur "Créer un dossier patient».
6. Préparer Cap et de filtre
- Lorsque le filtre de manutention, toujours utiliser des gants et Kimwipes pour minimiser le transfert de l'huile et des débris sur le filtre. Gaze ou tampons imbibés d'alcool peuvent laisser des fibres qui peuvent interférer avec l'imagerie.
- Placez quelques Kimwipes sur une table pour créer une plate-forme pour fixer le filtre et le bouchon. Cette zone désinfectée doit être facilement accessible à la gastro-entérologue au cours de la procédure.
- Fixer le filtre et le bouchon et garder Kimwipes à proximité pour une utilisation pendant la procédure.
7. Préparation du patient
- patients de consentement sur l'utilisationde VFI et proflavine colorant avant d'arriver à la suite de l'endo.
- le patient de position pour la procédure d'endoscopie digestive haute.
- Passez à l'imagerie en lumière blanche standard à l'aide d'un microscope numérique multispectrale (MDM) 7.
8. Insérez et Spray Proflavine
- Après avoir terminé avec l'imagerie en lumière blanche, insérer et pulvériser colorant proflavine sur tissu d'intérêt. 1-5 mm devrait être suffisante en fonction de la zone de la muqueuse de Barrett. En pulvérisant le colorant proflavine à cette étape, tout le temps (au moins 1 min) est donnée pour l'absorption de suffisamment de tissu avant VFI. Proflavine, qui est couvert par une demande de nouveau médicament expérimental de la FDA (IND 102 217), est un agent de contraste fluorescent qui se concentre dans les noyaux des cellules peu après l'application. Bien VFI ne peut pas résoudre la morphologie cellulaire individuelle, lorsque les casseroles de diode laser sur le tissu, la lumière réfléchie permet à l'endoscopiste pour apprécier morpho glandulaire globalegie.
9. Mettez diode laser
- Allumer la diode laser. Pour ce faire, au moins 2 min avant le début de l'imagerie.
10. Préparer endoscope pour VFI
- Retirer l'endoscope complètement.
- Avant le traitement de l'endoscope, s'assurer que l'assistant a deux paires de gants.
- Avez-endoscopiste tenir l'endoscope en face de l'assistant qui est à côté de la plate-forme Kimwipe détaillé ci-dessus.
- Avec Kimwipes, ont l'assistant nettoie l'extrémité de l'endoscope. Assurez-vous de nettoyer la surface avant doucement et aussi nettoyer quelques centimètres le long du côté de l'endoscope pour une manipulation plus facile.
- Après le nettoyage, avoir l'assistant disposer de la paire externe de gants.
- Avez-adjoint mettre sur le filtre. Insérez la protubérance cylindrique courte sur le filtre dans son trou complémentaire dans l'endoscope. Gardez l'endoscope verticale pour faciliter le processus.
- Tenir le filter en place, faites glisser le couvercle sur le filtre et le pousser vers le bas sur l'extrémité de l'endoscope. Assurez-vous que le bouchon est sécurisé et complètement enfoncée sur les bords de chasse avec l'endoscope. Assurez-vous que la lèvre du capuchon s'étend légèrement sur la pointe de l'endoscope. Enfin, assurez-vous que le filtre est toujours en place et rincer à l'extrémité de l'endoscope.
11. Insérez le endoscope dans l'œsophage et de l'image
12. Retirer endoscope de l'oesophage
- Utilisation Kimwipes tirez doucement le bouchon et le filtre de l'endoscope. Jetez le capuchon et nettoyer le filtre pour le cas suivant.
13. Nettoyer le filtre
- Nettoyez délicatement le filtre avec Kimwipes.
- Remplir une petite tasse avec CyDex et plonger le filtre pendant 12 min. Toutes les quelques minutes tournent le filtre plus.
- Nettoyez délicatement le filtre avec Kimwipes.
- Immerger le filtre, cette fois dans de l'eau stérile. Après 5 min, utiliser un jet bottle et vaporiser légèrement de l'eau stérile sur le filtre.
- Placer le filtre sur quelques Kimwipes et laisser sécher.
- Une fois sec, mettre dans un conteneur de stockage entre Kimwipes.
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Representative Results
Figure 1B montre classique œsophage de Barrett avec dysplasie pas entouré sur les frontières d'un épithélium malpighien normal. En commençant par le tissu malpighien plat, qui est situé à la périphérie et indiqué par les flèches bleues, une zone homogène de fluorescence terne est présente avec aucune architecture glandulaire. Les flèches vertes indiquent une ligne verte circulaire entourant le tissu épidermoïde. Ce schéma est artefact résultant de la capsule de l'endoscope. Déplacement de la muqueuse de Barrett situé au centre, les structures glandulaires peuvent être définis comme une fluorescence verte plus foncée qui entoure un lumen. Bien que certaines glandes sont allongés, il existe peu de distorsion entre les glandes adjacentes, que la largeur des glandes est similaire et dont les bords sont bien définis. Enfin, les glandes et les lumières sont espacées régulièrement sans agglutination ou d'éviction présent.
Figure 2B représente l'oesophage de Barrett avec dysplasie de faible grade. Il estimportant de noter que bien qu'il y ait des dysplasies présent, cela ne peut pas être visualisée par des critères morphologiques via cette modalité d'imagerie. Ainsi, sur la base de motifs morphologiques, ce tissu est encore classée comme bénigne. Alors que les glandes homogènes et lumières dans l'ovale jaune sont évocateurs d'une simple métaplasie, l'ovale bleu indique une zone de glandes largement coalisés. Autrement dit, l'épaisseur des glandes ont augmenté, tandis que la cavité luminale est devenue plus foncée mince et pratiquement absent. Ces glandes bondés et légèrement déformées, cependant, ont discrets, les frontières et ont tendance à être homogène. De plus, il n'y a pas effacement présent sous les bords des glandes sont lisses, donc le tissu est encore bénin. La flèche rouge indique tissu qui n'est pas au point et en vidéo peut être facilement distingué. Enfin, la flèche noire montre des bulles qui sont artefact.
Sur la figure 3B, l'ovale rouge indique la zone la plus importante avec dys haute qualitédysplasie. Ces glandes sont entassés comme ils l'ont minces bords irréguliers avec des zones de tissu avec près effacement de l'architecture glandulaire. Autrement dit, les glandes ne sont plus distinct, mais plutôt fusionner ensemble, avec leurs passages étant petite et irrégulière. Bien que petite, la présence continue de certaines lumens indique probablement dysplasie de haut grade comme c'est le plus souvent en cancer invasif où les lumières sont complètement perdus. Contrairement à la dysplasie de haut grade, l'ovale jaune met en évidence les tissus malins. Ici, l'architecture glandulaire est effacée et lumières sont largement absents.
La figure 4B représente un adénocarcinome situé au centre. Remarquez d'abord le cancer dans l'ovale rouge et l'effacement complet de l'architecture glandulaire avec luminale absence. Cet effacement peut être appréciée lorsque l'on compare en outre le cancer du tissu indiqué par la flèche bleue, qui possède une certaine structure glandulaire. Sur la gauche, le nouveau grisctangle souligne épithélium, ce qui peut être mieux appréciée en vidéo lorsque les casseroles de l'endoscope sur elle dans son intégralité. Ce tissu épidermoïde est une zone homogène plat de fluorescence terne, avec aucune architecture glandulaire.
. Figure 1 néoplasie dans l'oesophage de Barrett: endoscopie en lumière blanche vs vital imagerie de fluorescence du colorant. (Gauche) Les images prises à l'endoscopie en lumière blanche. (droite) correspondant images prises avec vitale colorant amélioré l'imagerie de fluorescence. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Discussion
Avec la surveillance endoscopique standard, néoplasie en BE est souvent manqué 8 parce métaplasie bénigne peut être impossible à distinguer de la dysplasie de haut grade et adénocarcinome. Comme un outil qui permettrait de mieux permettre aux gastro-entérologues de remédier à cette erreur a inévitable, indispensable colorant amélioré l'imagerie de fluorescence met en évidence la morphologie glandulaire d'un tissu offrant ainsi une caractéristique distincte de différencier les types de tissus. De plus, en offrant un champ de vision jusqu'à 2,5 cm, VFI permet endoscopistes la casserole sur l'ensemble de l'oesophage distal efficace et systématique, ce qui lésions suspectes plus important.
Pour utiliser cette nouvelle technique, vaporisez d'abord un agent de contraste d'actualité, proflavine, sur le tissu d'intérêt. Ensuite, après avoir retiré l'endoscope d'un filtre passe-long-495 nm doit être solidement coiffé à l'extrémité de MDM. Enfin, après la réinsertion de l'endoscope, près du tissu d'intérêt, et ensuite le passage d'la lumière blanche de la diode laser, une fluorescence verte fournit en imagerie in vivo de cadre glandulaire du tissu.
En cas de fluorescence sous-optimale en continu, à l'aide proflavine frais peut améliorer les résultats ainsi que d'allumer la diode laser quelques minutes avant l'utilisation réelle et ajuster sa tension. Séparément, pour la sécurité du patient, s'assurer que le capuchon a été poussé complètement au-dessus du filtre, de telle sorte que le filtre est de niveau avec l'extrémité de l'endoscope. Ceci, à son tour, permettra d'améliorer la qualité d'image en empêchant l'accumulation de mucus derrière le filtre lui-même.
Bien VFI est capable de caractériser la morphologie glandulaire, une amélioration tangible à l'endoscopie en lumière blanche, il ne peut pas résoudre la dysplasie cellulaire. Autrement dit, la résolution spatiale de 50-100 um fait VFI incapable de différencier métaplasie bénigne de dysplasie de bas grade. Pour distinguer ces diagnostics, dispositifs de haute résolution qui permettent de visualiser tra cellulaireson, comme la polarité nucléaire et le surpeuplement cellulaire, sont nécessaires 9,10. A titre d'exemple, à haute résolution microendoscopie est une technique plus roman qui permet de différencier le tissu néoplasique au niveau cellulaire en tant que noyaux sont éclairés blanc lumineux et nucléaire cytoplasmique peut être apprécié. Imagerie à bande étroite est une autre option, mais il nécessite l'utilisation de deux champs et processeurs différents et administration suivi soit proflavine ou la fluorescéine pour microendoscopie; contrairement VFI permet l'imagerie confocale immédiat avec un champ et un processeur, de prolonger le temps d'anesthésie d'environ 6-8 min. Cependant, parce que ces derniers dispositifs axés sur les domaines de tissus minutes et manquent par conséquent néoplasies, VFI, en plus de diagnostiquer une néoplasie, peut aussi agir comme un grand champ, dispositif rouge de pavillon pour le placement des sondes haute résolution. Ainsi, l'avenir du dépistage endoscopique pour la dysplasie de Barrett impliquera probablement une approche combinée de grand champ surveiltechnologie de lance, comme VFI, avec une technologie de classification cellulaire comme microendoscopie.
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Disclosures
Il n'y a rien à divulguer.
Acknowledgments
Ce travail est soutenu par l'Institut national du cancer à l'Institut national de la santé subvention R01 CA140257-01.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Filter* | Schott North America, Inc., Duryea, Pennsylvania | Not Applicable | 495-nm long-pass filter |
| Halo Cap – Medium* | Barrx Medical | CP-002A | |
| Processor* | Pentax | EPK-i | |
| Multispectral Digital Microscope** | Not Applicable | Not Applicable | |
| Kimwipes | Kimberly-Clark | KimTech Science | S-8115 |
| Cidex | Advanced Sterilization Products | CIDEX OPA Solution | |
| Proflavine hemisulfate (0.01% w/v) | FDA (IND 102,217) | ||
| Laser Diode* | Nichia Corporation | Not Applicable | 455-nm |
| Image Capture* | Labview | Not Applicable | |
| Spray Catheter | Olympus | Not Applicable | |
| *Equipment specifics within Reference 6. **Equipment specifics within Reference 7 | |||
References
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- Brown, L. M., Devesa, S. S., Chow, W. Incidence of Adenocarcinoma of the esophagus among white Americans by sex, stage, and age. Journal of the National Cancer Institute. 100, 1184-1187 (2008).
- Siegel, R., Naishadham, D., Ahmedin, J.
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- Muldoon, T. J., Anandasabapathy, S., Maru, D., Richards-Kortum, R. High-resolution imaging in Barrett's esophagus: a novel, low-cost endoscopic microscope. Gastrointestinal Endoscopy. 68, 737-744 (2008).
