2022年8月18日
本文介绍了使用新型无创反射共聚焦显微镜(RCM)以及联合RCM与光学相干断层扫描(OCT)成像设备获取高质量图像的操作方案。同时帮助临床医生熟悉这些技术的临床应用,以便将其整合到常规临床工作流程中,从而提升患者诊疗水平。
本方案详细介绍了在床旁使用共聚焦显微镜(RCM)及共聚焦显微镜-光学相干断层扫描(RCM-OCT)设备进行图像采集的步骤。获取高质量图像对于皮肤病变的准确诊断和治疗至关重要。这些设备能够以组织病理学分辨率在活体皮肤上成像,有助于避免不必要的良性活检,同时可检测早期皮肤癌。
在床旁即可完成诊断,减少了患者的等待时间和焦虑情绪。使用该显微镜进行成像,可帮助我们在床旁对患者皮肤病变和皮肤癌进行无创的检测与诊断引导。此外,成像结果有助于将皮肤病变分为表浅性与较深性病变,从而指导治疗方案的选择。
因此,影像技术有助于我们将诊断与治疗整合到一次患者就诊过程中,即目前所称的“一站式”医疗服务模式。除了利用影像技术检测和诊断皮肤病变及皮肤癌外,我们还应用该技术来引导对患者口腔病变和口腔癌的检测与诊断。本次操作演示将由我实验室的组织技术员Ucalene Harris女士进行。
首先,对于位于皮肤平坦区域(如躯干和四肢)的病灶,选择 WP-RCM 设备;对于位于曲面部位(如鼻部、耳垂、眼睑和生殖器)的病灶,则选择 HH-RCM 设备。进行成像时,让患者平躺在完全放平的检查椅或检查台上,并提供适当支撑。随后用酒精棉片清洁病灶及其周围皮肤。
在塑料窗口中央滴加一滴矿物油,并小心地将其均匀涂抹至整个窗口宽度。从窗口的粘性面取下平装本,轻轻拉伸皮肤,然后贴上窗口。使用WP-RCM设备采集图像时,应将探头垂直置于病灶部位。
然后将 WP-RCM 探头悬停在塑料窗口帽上方,采集皮肤镜图像,并估算探头插入的最佳角度。将探头侧面的小白箭头与皮肤镜相机侧面的箭头对齐,随后将皮肤镜相机插入塑料窗口帽中。
确保皮肤镜图像覆盖整个病灶表面,然后按下相机上的触发按钮以获取图像。随后取下皮肤镜。接着在一次性塑料窗口帽内放置豌豆大小的超声耦合剂。
将RCM探头插入一次性塑料帽中,直至听到清脆的咔哒声。利用上一步获取的皮肤镜图像,选择病灶中心,并识别皮肤最表层或最亮的一层,即角质层的无核层。将此层面的成像深度设为零。
按下堆栈图标以在病灶中心获取一个堆栈。从下拉菜单中选择解剖部位,可选择面部或身体。将步进距离设置为 4.5 微米,深度设置为 250 微米。
在图像序列中识别真皮-表皮交界(DEJ)层,并选择一个8×8毫米的正方形区域以覆盖整个病灶。然后点击马赛克图标,以在DEJ层获取第一幅马赛克图像。要获取后续的马赛克图像,请在DEJ层的马赛克图像上单击某一结构,以在实时视图中查看该结构。
从皮牙本质交界处(DEJ)向下扫描,获取真皮层的马赛克图像,然后从DEJ向上扫描,获取表皮层的马赛克图像。对于皮肤镜下呈现均质模式的病灶,应在每个象限和病灶中心各采集一个图像序列;对于非均质性病灶,则需额外采集更多图像序列。完成一次成像操作后,取下环绕显微镜镜头的保护锥形套。
使用酒精棉签清洁物镜镜头的尖端,并将镜头擦干。将塑料锥体重新连接到显微镜探头上。要生成共聚焦诊断评估报告,请点击“新建评估”。
从下拉菜单中的预选选项中选择诊断结果。根据报告检查清单选择影像检查中观察到的特征,并选择相应的处理方案。点击“完成并签名”。
以PDF格式生成报告并打印。使用HH-RCM设备获取图像时,首先安置患者,清洁病灶区域,并用纸环圈出病灶。取豌豆大小的超声耦合剂涂抹于HH-RCM的物镜上,并盖上塑料保护帽。
在塑料帽将接触皮肤的一侧加入一滴足量的矿物油。将探头以适当压力按压在皮肤的病灶部位。使用HH-RCM设备上的Z轴深度控制功能,在病灶的不同深度进行上下移动观察。
在感兴趣区域获取多个单帧图像和图像序列。对于较大的病灶,通过移动手持式反射式共聚焦显微镜(HH-RCM)探头覆盖整个病灶表面,并点击视频采集图标,以在不同层面连续录制视频。记录血管内血细胞的运动情况。
成像结束后,按“结束成像”。用酒精棉片清洁病灶区域,清除探头物镜上的超声耦合剂,并重新盖上塑料保护帽。调整患者体位以进行成像,确保病灶边界无过多毛发及表面杂质。
按照前文所述制备探头后,点击成像设置。选择线扫描成像模式以获取共聚焦显微图像。将步长设置为5 µm,步数设置为40。
通过点击“Grab”获取图像序列,如前一节所示。完成后,点击“Freeze”按钮。然后点击“Imaging Settings”并选择“Raster Mode”,以获取病灶结构的关联OCT视频。
切换到技术员标签页。完成后,单击“Grab”按钮并立即按下“Save”按钮。采用本方案,已在皮肤的相关深度获取了高质量的RCM图像。
应避免出现影响诊断评估的伪影,如气泡、表面碎屑和运动伪影。在反射共聚焦显微镜(RCM)下可观察到多种皮肤层次,例如由无核角质形成细胞构成的角质层,以及由排列紧密、胞质明亮的有核细胞组成的棘层,呈现出典型的蜂窝状结构。其下方为基底层,可通过基底角质形成细胞的黑色素帽所形成的鹅卵石样结构进行识别。
DEJ表现为明亮的环状结构。乳头层真皮由明亮的胶原纤维和血管组成。常见皮肤癌(如基底细胞癌)的共聚焦显微镜图像显示肿瘤结节伴有裂隙和栅栏状排列。
鳞状细胞癌显示出非典型的蜂窝样结构和纽扣孔样血管。黑色素瘤在表皮内显示为成簇的明亮、大而圆形的佩吉特样细胞。对于基底细胞癌,共聚焦显微镜图像未能显示明确的肿瘤结节。
尽管通过堆栈和光栅模式解读的RCM-OCT图像均显示出与表皮相连的明显灰色肿瘤结节,以及裂隙形成和增厚的胶原束,但诊断仍需通过H&E染色活检确认。使用WP-RCM成像技术获取皮肤五个层次的诊断级马赛克图像至关重要。
使用HH-RCM获取平滑的视频和图像层叠,同时使用RCM-OCT设备在同一区域获取图像层叠和光栅图像。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
本方案详细介绍了在床旁使用反射共聚焦显微镜(RCM)以及联合RCM与光学相干断层扫描(OCT)获取高质量图像的方法。这些无创成像技术对于皮肤病变的准确诊断与管理至关重要,有助于提升患者诊疗水平。
将反射共聚焦显微镜(RCM)与光学相干断层扫描(OCT)结合,可实现无创、高分辨率的皮肤癌成像,直接推动皮肤病学研发中的早期发现与分诊。这种联合成像方法可提高诊断特异性,减少不必要的活检,并在临床诊疗现场支持快速、基于证据的决策。该技术的转化价值在于其能够优化诊断工作流程,并为表浅及深层皮肤病变的治疗策略提供依据。
RCM 和 RCM-OCT 成像位于早期发现、诊断验证和转化研究的交汇处,能够从病灶识别无缝推进到治疗规划。