Imagens em tempo real multiespectrais de fluorescência para detecção intra-operatória do linfonodo sentinela em Oncologia Ginecológica
20 de outubro de 2010
Fluorescência de imagem é uma modalidade promissora inovadoras para cirurgia guiada por imagem em oncologia cirúrgica. Neste vídeo podemos descrever o procedimento técnico para a detecção do linfonodo sentinela utilizando imagens de fluorescência como exibidos em oncologicy ginecológicos. Um sistema de câmera multiespectral de fluorescência, juntamente com o agente de indocianina verde fluorescente, é aplicado.
O objetivo geral do seguinte experimento é a detecção intraoperatória do linfonodo sentinela no câncer de colo uterino ou no câncer de vulva. O linfonodo sentinela é o primeiro linfonodo de drenagem de um tumor. Neste procedimento, um agente fluorescente, incy e green ou ICG, é injetado juntamente com o corante azul padrão ao redor do tumor primário.
A solução será conduzida até o primeiro linfonodo de drenagem. Um sistema personalizado de câmera intraoperatória de fluorescência multiespectral, instalado na sala cirúrgica antes da cirurgia, registra em tempo real eventos in vivo do fluxo linfático com base no sinal fluorescente, com base em resultados in vivo, bem como ex vivo, indicando a intensidade do sinal fluorescente e o método clássico de detecção por coloração azul. O cirurgião é orientado na excisão do linfonodo sentinela.
A principal vantagem desta técnica em relação aos métodos existentes é que se trata de um procedimento em um único passo, durante o qual a visualização e a excisão dos linfonodos ocorrem no decorrer da cirurgia. Essa tecnologia de plataforma pode aprimorar os conceitos atuais em oncologia cirúrgica, não apenas fornecendo ao cirurgião informações anatômicas, mas também oferecendo, ao mesmo tempo, rastreamento dinâmico por fluorescência em tempo real in vivo. Para executar este protocolo, configure a câmera intraoperatória de fluorescência multiespectral, que normalmente é personalizada.
O sistema mostrado aqui foi desenvolvido no Instituto de Imagem Biológica e Médica em Munique. Em estreita colaboração com a SEARCHs, um laser é utilizado para excitar a sonda fluorescente. Os filtros da câmera são ajustados para fluorescência no infravermelho próximo, com um comprimento de onda de excitação de 750 nanômetros e comprimento de onda de emissão de 800 mais ou menos 20 nanômetros; após a emissão, a luz passa pelo sistema óptico, onde se separa em luz visível, fluorescência intrínseca e fluorescência no infravermelho próximo.
As câmeras CCD são alinhadas para detectar os feixes de luz separados, de modo que os sinais multiespectrais de todas as câmeras sejam processados para gerar a verdadeira distribuição quantitativa de fluoro quatro. O sistema também corrige artefatos. Os monitores de computador na mesa de controle e dentro do centro cirúrgico podem exibir os sinais coloridos e fluorescentes como imagens separadas, bem como sobrepostos em uma única imagem, sob condições estéreis.
Prepare o agente de contraste fluorescente indocianina verde numa concentração de 0,5 miligramas por mililitro em água destilada estéril. Não utilize solução salina, pois isso provoca a precipitação imediata do reagente; armazene a solução num local escuro e fresco para evitar a descoloração e preservar a integridade do reagente ICG, a fim de minimizar interferências com o procedimento cirúrgico padrão. Posicione e inicie o sistema de câmera na sala de operações antes da cirurgia e verifique as conexões com as telas de alta definição para uso durante o procedimento cirúrgico. Cubra a câmera com campos estéreis padrão utilizando procedimentos e condições estéreis, conforme mostrado no vídeo.
Antes de injetar o agente fluorescente, posicione a câmera acima do paciente e exponha a área de interesse. Ajuste o zoom para focar a câmera e desligue as luzes do centro cirúrgico para melhor detecção do sinal fluorescente.
Seringa de Lotus com um mililitro de ICG a 0,5 miligrama por mililitro e volume igual de corante azul padrão. Injete cuidadosamente o agente fluorescente em quatro quadrantes ao redor do tumor primário e tente evitar derramamentos, no caso de derramamento de ICG nas luvas cirúrgicas. Basta trocar as luvas durante o procedimento.
Manobre a câmera para garantir a gravação contínua da área de interesse. Adquira imagens fixas ou vídeos em tempo real do fluxo linfático e da aparência do linfonodo sentinela fluorescente. Um tempo de exposição de 180 a 200 milissegundos produzirá bons vídeos.
Salve todos os dados no computador conforme necessário para análises futuras. A inspeção visual para descoloração azul causada pela injeção de azul patente é realizada como parte padrão do procedimento, utilizando as imagens de fluorescência registradas simultaneamente para orientação. A excisão em tempo real do linfonodo sentinela é realizada.
A imagem em tempo real ajuda a detectar nódulos fluorescentes em localizações inesperadas e a adquirir imagens ex vivo de todos os nódulos linfáticos ressecados de forma sequencial para verificar a presença de fluorescência. Podem ser utilizados tempos de exposição mais longos ao capturar imagens estáticas. O linfonodo sentinela é encaminhado para análise histopatológica com o objetivo de detectar a presença ou ausência de células tumorais.
A capacidade de detecção intraoperatória de um linfonodo sentinela com este protocolo de imagem de fluorescência multiespectral é demonstrada neste exemplo de uma imagem de fluorescência multiespectral in vivo de um linfonodo no câncer de vulva. O linfonodo fluorescente na região inguinal antes da excisão é claramente visualizado. Neste breve vídeo, mostramos a detecção em tempo real do linfonodo sentinela com base na fluorescência em uma paciente com câncer de colo do útero.
Aqui apresentamos uma imagem ex vivo de um linfonodo em câncer cervical. A imagem colorida do linfonodo foi sobreposta à imagem de fluorescência do mesmo linfonodo, utilizando uma escala de cores falsas para produzir uma imagem nítida com alta relação sinal-ruído. Essa técnica não apenas abriu caminho para pesquisadores na área de oncologia cirúrgica na ressecção guiada por imagem do linfonodo sentinela, mas também oferece possibilidades de imagem direcionada especificamente ao tumor para avaliação das margens tumorais e intervenções personalizadas em pacientes com tumores sólidos e possível metástase local regional.
Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa impressão da imagem de fluorescência intraoperatória em tempo real dos linfonodos sentinela no câncer ginecológico.I.
Visão Geral
Este artigo apresenta uma abordagem inovadora para a detecção intraoperatória de linfonodos sentinela em oncologia ginecológica utilizando imagem por fluorescência. A técnica melhora a visualização do fluxo linfático e auxilia na excisão de linfonodos durante a cirurgia.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Oncologia Cirúrgica
- Imagem de Fluorescência
- Técnicas Intraoperatórias
Antecedentes
- O linfonodo sentinela é o primeiro linfonodo a receber drenagem de um tumor.
- Agentes fluorescentes como a indocianina verde (ICG) são usados para realçar a visualização.
- Os métodos existentes frequentemente carecem de capacidades de imagem em tempo real.
- A imagem fluorescente multiespectral fornece feedback dinâmico durante a cirurgia.
Objetivo do Estudo
- Para melhorar a detecção de linfonodos sentinela em pacientes com câncer de colo do útero e vulvar.
- Para demonstrar a eficácia da imagem fluorescente em tempo real durante procedimentos cirúrgicos.
- Para fornecer um procedimento em um único passo para visualização e excisão de linfonodos.
Métodos Utilizados
- Injeção de ICG e corante azul padrão ao redor do tumor primário.
- Uso de um sistema personalizado de câmera de fluorescência multiespectral.
- Monitoramento em tempo real do fluxo linfático e visualização de linfonodos.
- Excisão de linfonodos guiada por imagem de fluorescência.
Resultados Principais
- Visualização bem-sucedida de linfonodos sentinela em tempo real.
- Detecção aprimorada de linfonodos em localizações inesperadas.
- Diferenciação clara entre linfonodos fluorescentes e não fluorescentes.
- Potencial para melhoria dos resultados cirúrgicos na oncologia ginecológica.
Conclusões
- A imagem por fluorescência auxilia significativamente na detecção intraoperatória de linfonodos sentinela.
- Essa técnica pode levar a ressecções tumorais mais precisas.
- Aplicações futuras poderiam estender-se à avaliação das margens tumorais e a intervenções personalizadas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A imagem por fluorescência intraoperatória aborda um desafio fundamental na oncologia cirúrgica: a necessidade de orientação em tempo real e anatomicamente precisa durante a biópsia do linfonodo sentinela. Ao permitir a visualização dinâmica do fluxo linfático e a identificação dos linfonodos sem dependência de radio-colóide, este método reforça a confiança preditiva na estadiação nodal e reduz a complexidade do procedimento. Sua integração nos fluxos de trabalho da oncologia ginecológica oferece um caminho para reduzir os riscos na tomada de decisões cirúrgicas e melhorar a concordância entre os achados intraoperatórios e os resultados histopatológicos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia e Farmacêuticos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de vias de disseminação linfática em modelos de tumores sólidos.
- Valor Operacional: Oferece uma plataforma reprodutível para a validação funcional de hipóteses sobre metástase em linfonodos.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Valor Científico: Gera leituras quantitativas de fluorescência para a biodistribuição do traçador linfático.
- Valor Operacional: Apoia a padronização de protocolos de imagem intraoperatória em diferentes centros cirúrgicos.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Conecta a imagem linfática na fase de descoberta com a detecção intraoperatória clinicamente relevante.
- Valor Operacional: Facilita a continuidade da validação ex vivo à orientação cirúrgica in vivo.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método posiciona-se na interseção entre biologia descoberta e pesquisa cirúrgica translacional, permitindo a validação em tempo real de hipóteses sobre o tráfego linfático que orientam a validação de alvos e estratégias de intervenção baseadas em biomarcadores.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre mecanismos de metástase linfática em modelos pré-clínicos.
- Triagem: Fornece dados quantitativos e em tempo real sobre biodistribuição para otimização de traçadores e preparação de ensaios.
- Análises: Permite a quantificação da relação sinal-fundo e o mapeamento espacial de nódulos fluorescentes para análise comparativa entre condições.
- Pesquisa Translacional: Relaciona o desempenho de agentes fluorescentes com a precisão de detecção intraoperatória em sistemas relevantes para a doença.
- Reutilização Empresarial: Estabelece uma plataforma de imagem reutilizável, adaptável a múltiplas indicações de tumores sólidos além da oncologia ginecológica.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Reduz a ambiguidade mecanicista em modelos de metástase linfática por meio da visualização direta intraoperatória.
- Valor Operacional: Aprimora a padronização e reprodutibilidade da detecção do linfonodo sentinela entre equipes cirúrgicas.
- Valor Estratégico: Melhora as decisões de prosseguir ou não com a cirurgia ao reduzir avaliações nodais falsas negativas.
- Impacto no Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de intervenções cirúrgicas com base no status nodal em tempo real.
Considerações de Implementação
- Exige experiência em instrumentação de imagem por fluorescência e manuseio intraoperatório de sondas.
- Depende do acesso a sistemas personalizados de câmera multiespectral com excitação no infravermelho próximo e filtragem de emissão.
- Necessita de coordenação multidisciplinar entre equipes cirúrgicas, de imagem e de patologia para alinhamento do protocolo.
- Deve levar em conta a autofluorescência tecidual e a variabilidade do sinal de fundo entre populações de pacientes.
- Depende do manuseio e armazenamento adequados da verde de indocianina para prevenir a fotodegradação e garantir a integridade do sinal.
