2013年1月10日
プローブベースの共焦点レーザーendomicroscopyは、細胞レベルの解像度でこのような膀胱癌などの病理学的状態の動的な生体内イメージングを提供し、膀胱鏡検査中に人間の尿路のリアルタイム顕微鏡検査が可能になります。 Endomicroscopyは、標準的な白色光内視鏡検査の診断精度を補強し、外科的切除を改善するために術中画像ガイダンスを提供することがあります。
本実験の目的は、経尿道膀胱腫瘍切除術を受ける患者に対し、プローブベース共焦点レーザー内視鏡を用いたin vivo顕微鏡観察を実演することである。まず、白色光膀胱鏡を用いて膀胱の尿路上皮全体を視覚化し、異常または疑わしい粘膜病変を確認する。次に、造影剤を膀胱内に注入し、共焦点レーザー内視鏡による視覚化に必要な蛍光コントラストを付与する。そして第3段階として、各関心領域のin vivo顕微鏡観察を行い、組織の細胞微細構造および血管の特徴を記録する。
最終的に、生体内顕微鏡観察の結果を、関心領域の生検組織を用いた組織病理学的解析と比較することができます。本手順の実演は、手術室における尿路へのプローブベース共焦点レーザー内視鏡法の適用を開発した泌尿器科外科医のDr.Joseph Lealが担当します。被験者を砕石位にした後、標準的な白色光膀胱鏡を用いて、尿道から硬性膀胱鏡を挿入し、白色光下で膀胱内の領域を観察します。
切除ループを用いて、共焦点レーザー内視鏡観察の関心領域をマークします。このステップでは、蛍光膀胱鏡や狭帯域光観察(NBI)などの他のマクロ光学イメージング法を用いて、追加の疑い領域を特定することが可能です。次に、60 mLカテーテルチップシリンジを使用して滅菌済み尿道カテーテルを膀胱に挿入し、希釈した造影剤を自然落下で注入します。
次に、造影剤を留置させるため、尿道カテーテルをクランプします。5分後、膀胱から造影剤を排出させます。その後、フルオレセインを静脈注射するために、60 milliliter シリンジに 240 から 300 milliliters の生理食塩水を入れ、膀胱内に残っている造影剤を洗い流します。
1 mLのフルオレセインをシリンジに吸引します。シリンジを静脈路確保部位に接続し、0.5~1 mLのフルオレセインを静脈内にボルス注入し、生理食塩水でラインをフラッシュします。造影剤の注入後、滅菌済みの共焦点レーザー内視鏡イメージングプローブをパッケージから取り出し、レーザースキャニングユニットに接続します。
次に、製造元の指示に従ってイメージングプローブをウォームアップし、キャリブレーションを行います。その後、0度レンズを備えた硬性膀胱鏡を再び膀胱内に挿入します。白色光下で、共焦点エンドミクロスコピーイメージングプローブを膀胱鏡のワーキングチャンネルに沿って進め、先端が膀胱鏡のわずか先に位置するようにします。イメージングプローブで関心領域をスキャンしながら、あらかじめマークした関心領域を特定してください。
今後の解析のために画像を記録します。次に、術者の手を用いて共焦点内視鏡イメージングを操作します。光学切片を作成するため、関心領域にプローブを直接かつ迅速に接触させて探索します。
膀胱内部に位置する腫瘍に到達させるため、イメージングプローブを直接接触させたまま、圧力を緩やかに増減させます。標準的なALエルボーおよびブリッジを使用してイメージングプローブの屈曲を容易にし、関心領域への直接接触を促進してください。必要に応じて、共焦点レーザー内視鏡でスキャンした対応する関心領域からコールドカット生検を実施します。
イメージングの完了後、共焦点エンドマイクロスコピーイメージングプローブを作動チャンネルから取り出します。この操作を行う際は、イメージングの前に膀胱内の過剰なフルオレセインを洗浄しておくこと、およびプローブと粘膜表面を90度の角度で接触させて保持することを忘れないようにしてください。この最初の画像は、血管内染色された乳頭状腫瘍を伴う代表的な白色光膀胱鏡検査によるものです。
画像の下部に見える2.6 millimeterのイメージングプローブに注目してください。これら2つの画像は、それぞれ膀胱内投与および静脈内投与によるフルオレセインを用いて、2つの異なる膀胱腫瘍から得られた代表的な共焦点レーザー内視鏡画像です。イメージングプローブは異なる種類の膀胱鏡間で交換可能であるため、共焦点レーザー内視鏡は、ここに示す蛍光膀胱鏡や、ここに示す狭帯域光(NBI)などの他の新興イメージングモダリティと組み合わせることができ、これにより単独の技術よりも診断精度を向上させることが可能です。
したがって、本手法は膀胱癌に関する知見を提供する可能性があります。また、生検での診断が困難な場合がある上部尿路尿路上皮癌などの他の系にも適用できる可能性があります。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
本研究では、膀胱鏡検査中のヒト尿路のリアルタイムイメージングにおいて、プローブベースの共焦点レーザー内視鏡を用いた手法を実証します。この技術により、膀胱腫瘍を細胞レベルの解像度でダイナミックに可視化することが可能となり、診断精度の向上や手術ガイダンスの強化が期待されます。
プローブベースの共焦点レーザー内視鏡(pCLE)により、膀胱鏡検査中に尿路組織のリアルタイムで高解像度なイメージングが可能となり、膀胱がんの早期発見や外科的切除のガイダンスに寄与します。この技術は、組織病理学的解析を補完する細胞レベルの可視化を提供することで、病変の特性評価における不確実性を低減し、診断の信頼性を高めます。標準的な内視鏡ワークフローへの統合は、尿路上皮癌管理におけるリスク層別化を改善するためのトランスレーショナルな経路を提供します。
この手法は、イメージングに基づく表現型リードアウトを提供することにより、初期の標的仮説検証からリード化合物の同定、および前臨床検証に至る創薬研究の連続的なプロセスに統合されます。