Sondowa konfokalna laserowa endomikroskopia dróg moczowych: Technika
10 stycznia 2013
Sondowa konfokalna laserowa endomikroskopia umożliwia obrazowanie w czasie rzeczywistym dróg moczowych człowieka podczas cystoskopii, zapewniając dynamiczne obrazowanie intravitalne stanów patologicznych, takich jak rak pęcherza moczowego, z rozdzielczością komórkową. Endomikroskopia może zwiększyć dokładność diagnostyczną standardowej endoskopii w białym świetle oraz zapewnić śródoperacyjne prowadzenie obrazowe w celu usprawnienia resekcji chirurgicznej.
Celem następującego eksperymentu jest zademonstrowanie mikroskopii in vivo z wykorzystaniem sondowej konfokalnej endomikroskopii laserowej u pacjenta poddawanego przezcewkowej resekcji guza pęcherza moczowego. Osiąga się to poprzez zastosowanie w pierwszym kroku cystoskopii w świetle białym w celu wizualizacji całego urothelium pęcherza oraz odnotowania wszelkich nieprawidłowych lub podejrzanych zmian błony śluzowej. W drugim kroku podaje się do światła pęcherza środek kontrastowy, zapewniając kontrast fluorescencyjny niezbędny do wizualizacji przy użyciu konfokalnego endomikroskopu laserowego, a w trzecim kroku przeprowadza się mikroskopię in vivo każdego obszaru zainteresowania i odnotowuje mikroarchitekturę komórkową oraz cechy naczyniowe tkanki.
Ostatecznie wyniki mikroskopii in vivo można porównać z analizą histopatologiczną biopsji obszarów zainteresowania. Procedurę zaprezentuje dr Joseph Leal, chirurg urologiczny, który opracował zastosowanie sondowej konfokalnej laserowej endomikroskopii dla dróg moczowych w warunkach sali operacyjnej. Po umieszczeniu pacjenta w pozycji litotomicznej należy rozpocząć od wprowadzenia sztywnego cystoskopu przez cewkę moczową, wykorzystując standardową cystoskopię w świetle białym do obserwacji obszarów pęcherza moczowego w świetle białym.
Oznacz obszary zainteresowania do konfokalnej laserowej endomikroskopii za pomocą pętli resekcyjnej. Na tym etapie można zastosować inne makroskopowe metody obrazowania optycznego, takie jak cystoskopia fluorescencyjna i obrazowanie wąskopasmowe (NBI), aby zidentyfikować dodatkowe obszary podejrzane, a następnie wprowadź do pęcherza moczowego sterylny cewnik moczowy, używając strzykawki 60 ml do wprowadzenia cewnika. Wprowadź rozcieńczony środek kontrastowy metodą grawitacyjną.
Następnie zaklemuj cewnik moczowy, aby zatrzymać środek kontrastowy w pęcherzu. Po pięciu minutach odprowadź środek z pęcherza. Następnie wlej od 240 do 300 ml soli fizjologicznej do strzykawki o pojemności 60 ml, aby wypłukać resztki kontrastu z pęcherza przed dożylnym wstrzyknięciem fluoresceiny.
Naciągnij jeden mililitr fluoresceiny do strzykawki. Podłącz strzykawkę do punktu dostępu dożylnego i wstrzyknij 0,5 do jednego mililitra fluoresceiny dożylnie w formie bolusa, przepłukując linię solą fizjologiczną. Po podaniu środka kontrastowego wyjmij ze opakowania sterylną sondę do obrazowania konfokalną laserową endomikroskopią i podłącz ją do jednostki skanowania laserowego.
Następnie rozgrzej i skalibruj sondę obrazującą zgodnie z instrukcjami producenta, a potem ponownie wprowadź sztywny cystoskop z soczewką zero-stopniową do pęcherza moczowego. Teraz przesuń sondę do konfokalnej endomikroskopii obrazującej wzdłuż kanału roboczego cystoskopu, tak aby jej końcówka znajdowała się tuż poza cystoskopem w świetle białym. Zlokalizuj wcześniej zaznaczone obszary zainteresowania podczas skanowania tych obszarów przez sondę obrazującą.
Zarejestruj obrazy do późniejszej analizy. Następnie, za pomocą dłoni operatora, manipuluj obrazowaniem w konfokalnej endomikroskopii. Przeskanuj bezpośrednio obszary zainteresowania w szybkim kontakcie w celu wykonania sekcji optycznych tych obszarów.
Delikatnie zwiększaj i zmniejszaj nacisk na sondę obrazującą, utrzymując bezpośredni kontakt, aby dotrzeć do guzów zlokalizowanych wewnątrz pęcherza. Użyj standardowego zgięcia i mostka AL, aby ułatwić odchylenie sondy obrazującej w celu zapewnienia bezpośredniego kontaktu z obszarem zainteresowania. W razie potrzeby pobierz biopsje mrożone z odpowiednich obszarów zainteresowania, które zostały przeskanowane za pomocą konfokalnej laserowej endomikroskopii.
Po zakończeniu obrazowania wyjmij sondę do konfokalnej endomikroskopii z kanału roboczego. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o wypłukaniu nadmiaru fluoresceiny z pęcherza przed przystąpieniem do obrazowania oraz o utrzymaniu kąta kontaktu 90 stopni między sondą a powierzchnią błony śluzowej. Ten pierwszy obraz pochodzi z reprezentacyjnej cystoskopii w świetle białym z obrazem guza brodawkowatego z barwieniem wewnątrznaczyniowym.
Należy zwrócić uwagę na widoczną na dole obrazu sondę obrazującą o średnicy 2,6 mm. Te dwa obrazy są reprezentatywnymi obrazami z konfokalnej laserowej endomikroskopii, uzyskanymi z dwóch różnych guzów pęcherza moczowego przy użyciu odpowiednio wewnątrz pęcherzowej i dożylnej fluoresceiny. Biorąc pod uwagę, że sondy obrazujące mogą być wymieniane między różnymi typami cystoskopów, konfokalna laserowa endomikroskopia może być łączona z innymi pojawiającymi się metodami obrazowania, co może poprawić dokładność diagnostyczną każdej z tych technologii stosowanych osobno, w tym cystoskopii fluorescencyjnej, jak pokazano tutaj, oraz obrazowania wąskopasmowego (NBI), jak pokazano tutaj.
Taka metoda może dostarczyć cennych informacji na temat raka pęcherza moczowego. Może ona zostać zastosowana w odniesieniu do innych układów, takich jak raki urothelialne górnych dróg moczowych, których diagnoza na podstawie biopsji może być utrudniona.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie demonstruje zastosowanie sondowej konfokalnej laserowej endomikroskopii do obrazowania w czasie rzeczywistym ludzkiego układu moczowego podczas cystoskopii. Technika ta umożliwia dynamiczną wizualizację guzów pęcherza moczowego z rozdzielczością komórkową, co potencjalnie zwiększa dokładność diagnostyczną i usprawnia prowadzenie zabiegów chirurgicznych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Urologia
- Endoskopia
- Mikroskopia
Wstęp
- Sondowa konfokalna laserowa endomikroskopia zapewnia obrazowanie o wysokiej rozdzielczości.
- Może być ona stosowana w połączeniu ze standardową endoskopią w świetle białym.
- Metoda ta może poprawić wykrywalność raka pęcherza moczowego.
- Obrazowanie śródoperacyjne może służyć jako prowadnica podczas resekcji chirurgicznej.
Cel badania
- W celu zademonstrowania mikroskopii in vivo podczas przezcewieniowej resekcji guzów pęcherza moczowego.
- W celu porównania wyników in vivo z analizą histopatologiczną.
- W celu oceny skuteczności konfokalnej laserowej endomikroskopii w identyfikacji guzów pęcherza moczowego.
Zastosowane metody
- Wstępna wizualizacja pęcherza moczowego podczas cystoskopii światłem białym.
- Podanie środka kontrastowego w celu poprawy obrazowania.
- Zastosowanie sondy obrazującej w konfokalnej endomikroskopii laserowej do szczegółowej analizy.
- Rejestracja obrazów do późniejszego porównania z wynikami biopsji.
Główne wyniki
- Skuteczna identyfikacja guzów z wykorzystaniem konfokalnej laserowej endomikroskopii.
- Obrazy o wysokiej rozdzielczości uzyskane z różnych zmian pęcherza moczowego.
- Porównanie wyników obrazowania z ustaleniami histopatologicznymi potwierdziło dokładność metody.
- Potencjał zastosowania w innych nowotworach układu moczowego.
Wnioski
- Sondowa konfokalna laserowa endomikroskopia usprawnia diagnostykę raka pęcherza moczowego.
- Technika ta może poprawić wyniki chirurgiczne dzięki lepszemu obrazowaniu.
- Dalsze badania są konieczne, aby zbadać jej zastosowanie w innych układach.
Często zadawane pytania
Znaczenie dla Przemysłu
Sondowa konfokalna laserowa endomikroskopia umożliwia obrazowanie tkanek dróg moczowych w czasie rzeczywistym i z wysoką rozdzielczością podczas cystoskopii, co wspiera wczesne wykrywanie raka pęcherza moczowego i pomaga w prowadzeniu resekcji chirurgicznej. Technologia ta zwiększa pewność diagnostyczną, zapewniając wizualizację na poziomie komórkowym, która uzupełnia analizę histopatologiczną, zmniejszając niepewność w charakterystyce zmian chorobowych. Jej integracja ze standardowymi procedurami endoskopowymi oferuje ścieżkę translacyjną w celu poprawy stratyfikacji ryzyka w leczeniu raka urotelialnego.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez wizualizację morfologii komórkowej i architektury naczyniowej in vivo.
- Wartość operacyjna: Wspiera funkcjonalną walidację celu poprzez korelację wyników obrazowania z punktami końcowymi histopatologicznymi w czasie rzeczywistym.
- Wartość prognostyczna: Zwiększa pewność co do istotności celu, umożliwiając bezpośrednią obserwację zmian mikroarchitektonicznych związanych z chorobą.
Przesiewanie i opracowanie testu
- Wartość naukowa: Przygotowuje zwalidowane systemy biologiczne do dalszego przesiewu, umożliwiając precyzyjną lokalizację obszarów zainteresowania do biopsji.
- Wartość operacyjna: Sprzyja standaryzacji testów poprzez powtarzalne podawanie środków kontrastowych i protokoły obrazowania oparte na sondach.
- Skalowalność: Umożliwia ponowne wykorzystanie platformy w elastycznych i sztywnych systemach cystoskopowych z wymiennymi sondami obrazującymi.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Wartość naukowa: Wspiera modelowanie systemów istotnych dla przebiegu chorób poprzez uchwycenie dynamicznych cech naczyniowych i komórkowych tkanki nowotworowej.
- Ciągłość translacyjna: Łączy fazę odkryć z walidacją przedkliniczną, umożliwiając podłużne monitorowanie progresji zmiany.
- Decyzje skorygowane o ryzyko: Dostarcza informacji na temat kryteriów przejścia do kolejnych etapów dzięki ilościowym odczytom obrazowania, które korelują z gradingiem patologicznym.
Integracja potoku i przepływu pracy
Metoda ta integruje się z kontinuum odkryć – od wczesnego testowania hipotez dotyczących celu, poprzez identyfikację wiodących związków, aż po walidację przedkliniczną – dostarczając obrazowych odczytów fenotypowych.
- Biologia odkrywcza: Wspiera weryfikację hipotez i wyjaśnianie szlaków poprzez umożliwienie bezpośredniej wizualizacji interakcji nabłonkowych oraz stromo-nowotworowych.
- Przesiewy: Zwiększa gotowość do analizy, umożliwiając precyzyjne celowanie w podejrzane zmiany w celu profilowania molekularnego i przesiewowych badań związków.
- Analityka: Generuje wyniki ilościowe, takie jak gęstość naczyniowa i wskaźniki atypii komórkowej, które umożliwiają analizę porównawczą w różnych stanach.
- Badania translacyjne: Zapewnia ciągłość przedkliniczną dzięki obrazowaniu podłużnemu, które odzwierciedla modele progresji histopatologicznej.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Funkcjonuje jako wielokrotnego użytku platforma obrazowania, którą można zastosować w wielu wskazaniach urologicznych i konfiguracjach endoskopów.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celu poprzez redukcję niejednoznaczności mechanistycznej dzięki bezpośredniej wizualizacji tkanki.
- Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację i powtarzalność dzięki ustandaryzowanym protokołom dawkowania kontrastu i obsługi sondy.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go poprzez dostarczenie wczesnych, obrazowych biomarkerów złośliwości zmian.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację z uwzględnieniem ryzyka, umożliwiając nieinwazyjne monitorowanie odpowiedzi terapeutycznej w modelach przedklinicznych.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w zakresie urologii endoskopowej i technik obrazowania konfokalnego w celu nawigacji sondą oraz interpretacji obrazów.
- Zależne od jednostek skanowania laserowego i kompatybilnych sond światłowodowych o średnicy odpowiedniej do dostępu do dróg moczowych.
- Konieczna jest standaryzacja podawania środka kontrastowego (do pęcherza lub dożylnie) oraz protokołów płukania, aby zminimalizować fluorescencję tła.
- Wymaga uwzględnienia adaptacji w zakresie odgięcia sondy i utrzymania kontaktu w anatomicznie złożonych obszarach dróg moczowych.
- Ograniczone koniecznością bezpośredniego kontaktu z tkanką, co może ograniczać zastosowanie w przypadku błony śluzowej zapalonej lub kruchej bez wprowadzenia odpowiednich modyfikacji procedury.
