Summary
דימות פלואורסצנטי המשופרת חיוני לצבוע (VFI) היא רומן בטכניקת vivo המשלב הדמיה אפיתל ברזולוציה גבוהה עם ניגוד ניאון אקטואלי אקסוגני כדי להדגיש את מורפולוגיה בלוטות ולהתוות neoplasia (דיספלזיה בדרגה גבוהה וסרטן) בושט דיסטלי.
Abstract
היכולת להבחין metaplasia השפיר בוושט של בארט (BE) מneoplasia in vivo נותרת קשה כמו שני סוגי הרקמות יכולים להיות שטוחים ונבדל עם הדמיה אור לבנה לבד. כתוצאה מכך, שיטה שמדגישה ארכיטקטורת בלוטות תהיה שימושית להפלות neoplasia מאפיתל שפיר בושט דיסטלי. VFI היא טכניקה חדשנית שעושה שימוש בחומר ניגוד אקסוגני אקטואלי ניאון להתוות דיספלזיה בדרגה גבוהה וסרטן מאפיתל שפיר. באופן ספציפי, תמונות הניאון לספק רזולוציה מרחבית של 50-100 מיקרומטר ושדה הראייה עד 2.5 סנטימטר, המאפשרת endoscopists לדמיין מורפולוגיה בלוטות. על העירור, metaplasia של בארט הקלאסי מופיע בלוטות רציפות כ, שווה ברווח ומורפולוגיה הומוגנית הכוללת; בניגוד לכך, רקמת neoplastic מופיעה צפופה עם מחיקה של מסגרת בלוטות מלאה. כאן אנו מספקים סקירה שלהמכשור ולמנות את הפרוטוקול של טכניקה חדשה זו. בעוד VFI מקנה גסטרואנטרולוג עם הארכיטקטורה של רקמת הבלוטות חשודה, דיספלזיה הסלולרית לא ניתן לפתור עם שיטה זו. ככזה, לא ניתן להבחין מורפולוגית metaplasia של בארט מלהיות עם נמוכה כיתה דיספלזיה באמצעות שיטת הדמיה זו. על ידי מסחר מירידה ברזולוציה עם שדה גדול יותר של תצוגה, מערכת הדמיה זו יכולה לשמש לכל הפחות כמכשיר הדמיה דגל אדום כדי למקד וביופסית נגעים חשודים; עדיין, אם אמצעי הדיוק הם מבטיח, VFI עלולה להפוך את טכניקת ההדמיה סטנדרטית לאבחון של neoplasia (המוגדר כשתי דיספלזיה בדרגה גבוהה או סרטן) בושט דיסטלי.
Introduction
במהלך ארבעים השנים האחרונות, השכיחות של אדנוקרצינומה של הוושט (EAC) גדלה באופן משמעותי 1,2; עדיין עקב איחור באבחון, שיעור ההישרדות של חמש השנים הוא פחות מ 20% 3. הסטנדרטי של מעקב אנדוסקופי בלהיות הנוכחי, מבשר על EAC, הוא אנדוסקופיה אור הלבנה עם ביופסיות 'המלקחיים ארבעה quandrant האקראי של המגזר. למרבה הצער, בטכניקה זו לעתים קרובות מפספסת neoplasia, אשר יכולה להיות שטוח, דק וקשה להבחנה על תקן הדמיה אור לבן 4. אמנם יש כבר הצלחה בבאמצעות מיקרוסקופ לייזר confocal כדי להדגיש תכונות סלולריות in vivo, נגעים עדיין יכולים לפספס בגלל שדה ירד מבט 5. עובדה שיש בטכנולוגיה 'גשר' שיכול להדגיש אזורי הדמיה microendoscopic confocal נוסף תהיה במידה ניכרת רבות ערך.
כתוצאה מכך, שיטת הדמיה דגל האדום משופרת, המשפרת את יכולת targeneoplasia מוקדם t והביופסיה בBE יהיה אינסטרומנטלי באיתור EAC בשלב מוקדם, ריפוי ועלול להוביל לטיפול ושיעורי הישרדות השתפרו לאחר מכן יעילים יותר. VFI היא טכניקה חדשנית שמשלבת הדמיה אפיתל ברזולוציה גבוהה עם ניגוד אקסוגני, proflavine ניאון אקטואלי, כדי להדגיש את מורפולוגיה בלוטות ולהתוות neoplasia (דיספלזיה בדרגה גבוהה וסרטן) בוושט הדיסטלי בתקווה לשפר את אבחון in vivo 6. על העירור של proflavine, אשר מרכז בתוך גרעין תא זמן קצר לאחר יישום, תמונות הניאון לספק רזולוציה מרחבית של 50-100 מיקרומטר ושדה הראייה עד 2.5 סנטימטר, המאפשרת endoscopists לדמיין מורפולוגיה בלוטות. כתוצאה מכך, גישה זו מאפשרת לגסטרואנטרולוגים להבחין metaplasia בארט הקלאסי, שבו יש בלוטות רציפות, באופן שווה ברווח ומורפולוגיה הומוגנית כוללת, מלהיות עם neoplasia, שבה יש obliteration של ארכיטקטורת הבלוטות. כאן אנו מתארים את הפרוטוקול של טכניקה חדשה זו עם אנדוסקופ multispectral, ולספק תוצאות נציג להדגים את התועלת של המכשיר הזה הבמתאר את השינוי המורפולוגי מmetaplasia השפיר לדיספלזיה בדרגה גבוהה וסרטן.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הערה: הסכמה מדעת התקבלה מהחולים. כמו כן, מחקר זה בוצע בהתאם לכל הנחיות מוסדיות, לאומיים ובינלאומיות לרווחת אדם.
1. להכין את המחשב
- כבה את המחשב הנייד ובחיבור USB מהכרטיס לכידת DVI2USB.
2. הכן צג
- חבור את כבל DVI לפקח וPINP לאפשר endoscopist לצפות בקטעי וידאו ממסכים אלה ולא במחשב.
- ודא שצג עומד הוא על והוא מוגדר ל-DVI.
- חבר PINP לחלק האחורי של מערכת אולימפוס אז ללחוץ על כפתור הקלט על מערכת אולימפוס כדי להציג את התמונה על המסך הגדול רכוב על הקיר.
3. הגדרת התקן הלייזר דיודה
- בדוק כדי לוודא שנהג דיודת הלייזר הוא כבוי. יש להפוך אותו רק בכמה דקות לפני ההדמיה מבוצעת.
- לחבר את המחשב הנייד, מעבד, נהג דיודת לייזר, ספליטר DVI, וכרטיס לכידת Epiphan לרצועת הכוח.
5. הפעל MDE Widefield על שולחן העבודה למחשב נייד
- Hit "תיקייה נוכחית".
- הקלד את מספר חולה וראשי תיבות ולחצו על 'צור תיקיית חולה'.
6. הכן את השווי וסינון
- בעת טיפול במסנן, תמיד להשתמש בכפפות וKimwipes כדי למזער את העברת הנפט ופסולת למסנן. מטליות גזה או אלכוהול עלולות להשאיר סיבים שיכולים להפריע להדמיה.
- מניחים כמה Kimwipes על שולחן כדי ליצור פלטפורמה לנשכבה המסנן והכובע. אזור חיטוי זה צריך להיות נגיש לגסטרואנטרולוג במהלך ההליך.
- נשכב המסנן וכובע ולשמור Kimwipes להיסגר עד לשימוש במהלך ההליך.
7. הכנת חולה
- מטופל הסכמה על שימוששל VFI ולצבוע proflavine לפני שהגיע לסוויטה של אנדו.
- מטופל עמדה להליך אנדוסקופיה עליון.
- להמשיך עם האור לבן הדמיה סטנדרטית באמצעות מיקרוסקופ multispectral דיגיטלי (MDM) 7.
8. הכנס וריסוס Proflavine
- אחרי שסיימתי עם האור לבן הדמיה, הכנס ולרסס צבע proflavine על רקמות של עניין. 1-5 מ"מ צריכה להספיק בהתאם לאזור של הרקמה של בארט. על ידי ריסוס צבע proflavine בשלב זה, מספיק זמן (דקות לפחות 1) ניתן לקליטת רקמה מספיק לפני VFI. Proflavine, אשר מכוסה תחת יישום תרופת investigational החדש של ה-FDA (IND 102,217), הוא חומר ניגוד ניאון שמתרכז בתוך גרעין תא זמן קצר לאחר היישום. למרות VFI לא יכולה לפתור את המורפולוגיה תאית בודדת, כאשר מחבתות דיודת לייזר על רקמה, האור מוחזר מאפשרת endoscopist להעריך morpholo בלוטות כלליתGY.
9. הפעל לייזר דיודה
- הפעל את דיודת הלייזר. לעשות לפחות 2 דקות זה לפני ההדמיה מתחילה.
10. הכן אנדוסקופ לVFI
- למשוך את אנדוסקופ לחלוטין.
- לפני הטיפול באנדוסקופ, להבטיח כי יש לו את עוזרו שני זוגות של כפפות.
- האם endoscopist להחזיק אנדוסקופ מול העוזרת שנמצאה בסמוך לפלטפורמת Kimwipe שפורטה לעיל.
- עם Kimwipes, יש העוזרת מנקה את הקצה של אנדוסקופ. הקפד לנקות את המשטח הקדמי בעדינות וגם לנקות כמה סנטימטרים לאורך הצד של אנדוסקופ לטיפול קל יותר.
- לאחר הניקוי, יש לי השלך העוזר של הזוג החיצוני של כפפות.
- האם עוזר לשים על המסנן. הכנס את הבליטה הגלילית הקצרה על המסנן לתוך החור המשלים שלה באנדוסקופ. שמור אנדוסקופ אנכי כדי לסייע לתהליך.
- מחזיק filtאה במקום, חלק את הכובע מעל המסנן ולדחוף אותו מעל הקצה של אנדוסקופ. ודא הכובע מאובטח ודחף באופן מוחלט עם הקצוות מיושרים עם אנדוסקופ. ודא ששפת הכובע מעט משתרעת על פני הקצה של אנדוסקופ. ולבסוף, לוודא את המסנן הוא עדיין במקום ולשטוף עם הקצה של אנדוסקופ.
11. הכנס חזור אנדוסקופ אל הוושט ותמונה
12. הסר אנדוסקופ משט
- שימוש Kimwipes למשוך בזהירות את המכסה ולסנן את אנדוסקופ. לזרוק את הכובע ולנקות את המסנן למקרה הבא.
13. נקה סינון
- לנקות בעדינות את המסנן עם Kimwipes.
- מלא כוס קטנה עם Cydex ולהטביע את המסנן עבור 12 דקות. כל כמה דקות להפוך את המסנן מעל.
- לנקות בעדינות את המסנן עם Kimwipes.
- לצלול מסנן, הפעם במים סטריליים. אחרי 5 דקות, השתמש ב להשפריץottle וקל לרסס מים סטריליים על המסנן.
- מניחים מסנן בכמה Kimwipes ולתת לו להתייבש.
- לאחר יבש מקום, במכל אחסון בבין Kimwipes.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
איור 1 מתאר השט בארט קלאסי ללא דיספלזיה מוקפת בגבולות על ידי אפיתל קשקש הנורמלי. מתחיל עם רקמת הקשקש השטוח, הנמצאת שולי ומצוינת על ידי החיצים הכחולים, אזור הומוגני של הקרינה משעממת הוא הווה ללא ארכיטקטורת בלוטות. החיצים הירוקים מצביעים על קו ירוק מעגלי המקיף את רקמת הקשקש. מתווה זה היא חפץ וכתוצאה מהכובע של אנדוסקופ. עובר לרקמותיו של בארט במיקום המרכזי, יכולים להיות מוגדרים כמבני בלוטות הקרינה ירוקה מסביב לומן כהה יותר. למרות שחלק מבלוטות מוארכות, יש עיוות קטנה בין בלוטות סמוכות, כמו הרוחב של הבלוטות דומה והקצוות מוגדרים בבירור. לבסוף, הבלוטות ולומן מחולקת באופן שווה ללא התקבצות או בהווה המצטופף.
איור 2 מתאר השט בארט עם Low-Grade דיספלזיה. זהחשוב לציין כי למרות שיש דיספלזיה נמוכה כיתה הנוכחית, זה לא יכול להיות דמיינו ידי קריטריונים מורפולוגיים באמצעות שיטת הדמיה זו. לפיכך, בהתבסס על דפוסים מורפולוגיים, רקמה זו עדיין מסווגת כפירית. בעוד הבלוטות הומוגנית ולומן באליפסה הצהובה הם רמיזות של metaplasia בלבד, האליפסה הכחולה מציינת שטח של בלוטות במידה רבה התגבשו. כלומר, העובי של הבלוטות גדל, ואילו החלל luminal הכהה הפך דק וכמעט נעדר. בלוטות צפופות ומעט מעוותות אלה, עם זאת, יש לי בדידים, גבולות ונוטות להיות הומוגנית. יתר על כן, אין ביטול בהווה כמו הקצוות של הבלוטות חלקים, ובכך הרקמה עדיין שפירה. החץ האדום מצביע על רקמה שהיא מחוץ לפוקוס ובסרטון ניתן להבחין בקלות. לבסוף, החץ השחור מראה בועות שחפץ.
באיור 3 ב, הסגלגל האדום מציין את האזור הבולט ביותר עם פרע בדרגה גבוההplasia. בלוטות אלה צפופות כמו שיש להם גבולות לא סדירים דקים יחד עם אזורים של רקמה עם מחיקה כמעט מוחלטת של ארכיטקטורת הבלוטות. כלומר, הבלוטות כבר אינן מובהקות, אלא פיוזינג יחד, עם הלום שלהם להיות קטן ולא סדיר. אמנם קטן, הנוכחות המתמשכת של כמה לומן סביר מצביעה דיספלזיה בדרגה גבוהה כפי שהיא לעתים קרובות יותר בסרטן פולשני שבו לומן הולכים לאיבוד לגמרי. בניגוד לדיספלזיה בדרגה הגבוהה, הסגלגל הצהוב מדגיש רקמות ממאירות. הנה, ארכיטקטורת הבלוטות הוא נמחק ולומן הם במידה רבה חסר.
איור 4 מתאר אדנוקרצינומה במיקום מרכזי. שים לב ראשון הסרטן בתוך האליפסה האדומה והכחדה המוחלטת של אדריכלות בלוטות עם היעדר של אור. מחיקה זה יכול להיות מוערך יותר כאשר משווה את הסרטן לרקמות מצויינים על ידי החץ הכחול, אשר ברשותה כמה מסגרת בלוטות. בצד השמאל, מחדש האפוריםctangle מדגיש אפיתל קשקש, אשר יכול להיות מוערך טוב יותר בוידאו בעת מחבתות אנדוסקופ עליה בשלמותה. רקמת הקשקש זהו אזור הומוגני שטוח של הקרינה משעממת ללא ארכיטקטורת בלוטות.
. איור 1 neoplasia בשט בארט: לבן אור אנדוסקופיה לעומת דימות פלואורסצנטי צבע חיונית. תמונות (משמאל) שצולמו עם האור לבן אנדוסקופיה. (מימין) מקבילים תמונות שצולמו עם דימות פלואורסצנטי המשופרת חיוני צבען. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
עם מעקב אנדוסקופית סטנדרטי, neoplasia בBE הוא החמיץ לעתים קרובות 8 בגלל metaplasia השפיר יכול להיות שאין להבחין בין דיספלזיה בדרגה גבוהה ואדנוקרצינומה. ככלי שהייתי טוב יותר לאפשר גסטרואנטרולוגים כדי לתקן שגיאה בלתי נמנעת כרגע זה, דימות פלואורסצנטי המשופרת חיוני לצבוע מדגישה מורפולוגיה הבלוטות של רקמות ובכך לספק תכונה מובחנת כדי לבדל את סוגי הרקמות. יתר על כן, על ידי מתן שדה הראייה עד 2.5 סנטימטר, VFI מאפשרת endoscopists מחבת מעל הוושט הדיסטלי כל ביעילות ובאופן שיטתי, מה שהופך את נגעים חשודים בולטים יותר.
לנצל טכניקה חדשנית זו, לרסס ראשון חומר ניגוד אקטואלי, proflavine, מעל הרקמה של עניין. ואז, לאחר הסרת אנדוסקופ מסנן ארוך לעבור 495 ננומטר צריך להיות כתרים היטב לקצה MDM. לבסוף, לאחר ההכנסה מחדש אנדוסקופ ליד הרקמות של עניין ולאחר מכן מעבר מהאור הלבן לדיודת הלייזר, הקרינה ירוקה מספקת בדימויים vivo של מסגרת הלוטים של הרקמה.
במקרים של הקרינה לא טובים מתמשכת, באמצעות proflavine הטרי יכול לשפר את התוצאות, כמו גם הפעלת דיודת הלייזר כמה דקות לפני שימוש בפועל והתאמת המתח שלה. בנפרד, לבטיחות מטופל, לוודא את הכובע נדחק לחלוטין על הסינון, כך שהמסנן הוא מיושר עם הקצה של אנדוסקופ. זה, בתורו, לשפר את איכות תמונה על ידי מניעת הצטברות ליחה מאחורי המסנן עצמו.
בעוד VFI הוא מסוגלת לאפיין מורפולוגיה בלוטות, שיפור מוחשי לאור הלבן אנדוסקופיה, זה לא יכול לפתור דיספלזיה הסלולרית. כלומר, ברזולוציה מרחבית של 50-100 מיקרומטר עושה VFI מסוגלת להבדיל metaplasia השפיר מדיספלזיה בדרגה נמוכה. כדי להבחין בין אבחנות, מכשירים ברזולוציה גבוהים יותר אלה שלדמיין טרה סלולריתשלה, כגון קוטביות גרעינית וצפיפות סלולרית, יש צורך 9,10. כדוגמא, microendoscopy ברזולוציה גבוהה היא שיטה חדשנית יותר, שיכולה להתמיין לרקמות neoplastic ברמה תאית כמו גרעינים מוארים לבנים בוהקים וגרעיני ליחס cytoplasmic יכול להיות מוערכת. הדמיה פס צרה היא עוד אפשרות, אבל זה דורש שימוש בשני טווחים ומעבדים שונים וניהול מעקב של שני proflavine או העמסה לmicroendoscopy; בניגוד VFI מאפשרת הדמיה confocal המיידי עם היקף אחד ומעבד אחד, הארכת זמן הרדמה בכ 6-8 דקות. עם זאת, משום שהתקנים אלה האחרונים להתמקד באזורי רקמות דקות וכתוצאה מכך להחמיץ neoplasias, VFI, בנוסף לאבחון neoplasia, עשויה גם לפעול כwidefield, מכשיר אדום מסמן עבור המיקום של בדיקות, ברזולוציה גבוהה יותר. לכן, העתיד של הקרנה אנדוסקופית לדיספלזיה של בארט צפוי להיות כרוך בגישת שילוב של widefield surveilטכנולוגיה לאנס, כמו VFI, יחד עם טכנולוגיית סיווג סלולרית כמו microendoscopy.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
אין מה לחשוף.
Acknowledgments
עבודה זו נתמכת על ידי המכון הלאומי לסרטן במכון הלאומי לבריאות מענק 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
- Modiano, N., Gerson, L. B. Barrett's Esophagus: Incidence, etiology, pathophysiology, prevention and treatment. Therapeutics and Clinical Risk Management. 3, 1035-1145 (2007).
- 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. Cancer Statistics, 2012. A Cancer Journal for Clinicians. 62, 10-29 (2012).
- Vieth, M., Ell, C., Gossner, L., May, A., Stolte, M. Histological analysis of endoscopic resection specimens from 326 patients with Barrett's esophagus and early neoplasia. Endoscopy. 36, 776-781 (2004).
- Pohl, H., Rosch, T., Vieth, M., et al. Miniprobe confocal laser microscopy for the detection of invisible neoplasia in patients with Barrett's oesophagus. Gut. 57, 1648-1653 (2008).
- Thekkek, N., et al. Modular video endoscopy for in vivo cross-polarized and vital-dye fluorescence imaging of Barrett's-associated neoplasia. Journal of Biomedical Optics. 18, 026007 (2013).
- Roblyer, D., et al. Multispectral optical imaging device for in vivo detection of oral neoplasia. Journal of Biomedical Optics. 13, 024019 (2008).
- Egger, K., et al. Biopsy surveillance is still necessary in patients with Barrett's oesophagus despite new endoscopic imaging techniques. Gut. 52, 18-23 (2003).
- Thekkek, N., et al. Vital-dye enhanced fluorescence imaging of GI mucosa: metaplasia, neoplasia, inflammation. Gastrointestinal Endoscopy. 75, 877-887 (2012).
- 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).
