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JoVE Journal Cancer Research
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Cancer Research

이미지 획득을 통한 피부암의 비침습적 진단을 위한 반사율 공초점 현미경과 광간섭 단층촬영의 결합

Published: August 18, 2022 doi: 10.3791/63789
Automatic Translation
1, 1, 1
1Dermatology Service, Department of Medicine, Memorial Sloan Kettering Cancer Center

Summary

여기에서는 반사 공초점 현미경(RCM)과 결합된 RCM 및 광간섭 단층 촬영(OCT)의 새로운 비침습적 이미징 장치를 사용하여 양질의 이미지를 획득하기 위한 프로토콜을 설명합니다. 또한 임상의가 임상 적용에 익숙해지도록 하여 기술을 정기적인 임상 워크플로에 통합하여 환자 치료를 개선할 수 있도록 합니다.

Abstract

피부암은 전 세계적으로 가장 흔한 암 중 하나입니다. 진단은 육안 검사와 피부경 검사에 의존한 후 조직병리학적 확인을 위한 생검에 의존합니다. 피부경 검사의 민감도는 높지만 특이도가 낮을수록 생검의 70%-80%가 조직병리학에서 양성 병변으로 진단됩니다(피부경 검사에서 위양성).

반사 공초점 현미경(RCM) 및 광간섭 단층 촬영(OCT) 영상은 피부암 진단을 비침습적으로 안내할 수 있습니다. RCM은 en-face 레이어에서 세포 형태를 시각화합니다. 피부경 검사보다 흑색종 및 색소성 각질형성 피부암의 진단 특이성을 두 배로 늘려 양성 병변의 생검 횟수를 절반으로 줄였습니다. RCM은 미국에서 청구 코드를 획득했으며 현재 클리닉에 통합되고 있습니다.

그러나 이미징의 얕은 깊이(~200μm), 착색되지 않은 피부 병변에 대한 열악한 대비, 안면 레이어의 이미징과 같은 제한으로 인해 비색소 기저 세포 암종(BCC)의 검출에 대한 특이도가 상대적으로 낮습니다. 대조적으로, OCT는 세포 해상도가 부족하지만 수직면의 조직을 ~1mm 깊이까지 이미지화하여 BCC의 표면 및 더 깊은 하위 유형을 모두 검출할 수 있습니다. 따라서 두 기술 모두 본질적으로 상호 보완적입니다.

"멀티 모달" 결합 RCM-OCT 장치는 en-face 및 vertical 모드 모두에서 피부 병변을 동시에 이미지화합니다. BCC의 진단 및 관리에 유용합니다(표재성 BCC에 대한 비수술적 치료 대 더 깊은 병변에 대한 외과적 치료). RCM 단독에 비해 작고 착색되지 않은 BCC를 검출하는 경우 특이성이 현저히 향상되었습니다. RCM 및 RCM-OCT 장치는 피부암의 진단 및 관리에 주요 패러다임 전환을 가져오고 있습니다. 그러나 그들의 사용은 현재 학술 3차 진료 센터 및 일부 사립 클리닉으로 제한되어 있습니다. 이 백서는 임상의가 이러한 장치와 그 응용 분야에 익숙해지도록 하여 일상적인 임상 워크플로에 대한 번역 장벽을 해결합니다.

Introduction

전통적으로 피부암의 진단은 병변을 육안으로 검사한 다음 피부경이라는 돋보기를 사용하여 의심스러운 병변을 자세히 관찰하는 데 의존합니다. 피부경은 피부암 진단을 위한 육안 검사보다 민감도와 특이도를 높이는 지하 정보를 제공한다 1,2. 그러나 피부경 검사는 세포 세부 사항이 부족하여 종종 조직 병리학 적 확인을 위해 생검으로 이어집니다. 피부경 검사3의 특이도가 낮고 가변적(67%에서 97%)은 병리상 양성 병변을 보이는 위양성 및 생검을 초래한다. 생검은 출혈과 통증을 유발하는 침습적 시술일 뿐만 아니라4 흉터로 인해 얼굴과 같이 미용적으로 민감한 부위에도 매우 바람직하지 않다.

현존하는 한계를 극복함으로써 환자 치료를 개선하기 위해, 많은 비침습적 생체 내 이미징 장치가 탐색되고 있다 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 . RCM 및 OCT 장치는 피부 병변, 특히 피부암을 진단하는 데 사용되는 두 가지 주요 광학 비침습적 장치입니다. RCM은 미국에서 CPT(Current Procedural Terminology) 청구 코드를 획득했으며 학술 3차 진료 센터 및 일부 사립 클리닉에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다 7,8,19. RCM은 거의 조직학적(세포) 해상도로 병변을 이미지화합니다. 그러나 이미지는 en-face 평면(한 번에 한 층의 피부 시각화)에 있으며 이미징 깊이는 ~200μm로 제한되어 표재성(유두) 진피에만 도달하기에 충분합니다. RCM 이미징은 피부의 다양한 구조의 반사율 대비에 의존합니다. 멜라닌은 가장 높은 대비를 부여하여 색소 병변을 밝고 진단하기 쉽게 만듭니다. 따라서 피부경 검사와 결합된 RCM은 흑색종을 포함한 색소 병변의 피부경 검사에 비해 진단(민감도 90%, 특이도 82%)을 크게 개선했습니다20. 그러나 분홍색 병변, 특히 BCC의 경우 멜라닌 조영제가 부족하기 때문에 RCM은 특이도가 낮습니다(37.5%-75.5%)21. 일반적으로 사용되는 또 다른 비침습적 장치인 기존의 OCT 장치는 피부 내에서 최대 1mm 깊이의 병변을 이미지화하고 수직면(조직병리학과 유사)으로 시각화합니다9. 그러나 OCT에는 셀룰러 해상도가 부족합니다. OCT는 주로 각질형성 병변, 특히 BCC를 진단하는 데 사용되지만, 여전히 특이도는 낮다9.

따라서, 이러한 장치들의 기존의 한계를 극복하기 위해, 멀티모달 RCM-OCT 장치(22)가 구축되었다. 이 장치는 RCM과 OCT를 단일 핸드헬드 이미징 프로브 내에 통합하여 병변의 공동 등록된 en-face RCM 이미지와 수직 OCT 이미지를 동시에 획득할 수 있습니다. OCT는 병변의 구조적 세부 사항을 제공하고 피부 내 더 깊게(최대 ~1mm 깊이) 이미지화할 수 있습니다. 또한 휴대용 RCM 장치(~0.75mm x 0.75mm)에 비해 ~2mm 22의 더 큰 시야(FOV)를 가지고 있습니다. RCM 이미지는 OCT에서 확인된 병변의 세포 세부 정보를 제공하는 데 사용됩니다. 이 프로토 타입은 아직 상용화되지 않았으며 클리닉23,24,25에서 연구 장치로 사용되고 있습니다.

피부암의 진단 및 관리를 개선하는 데 성공했음에도 불구하고(문헌에 의해 뒷받침됨) 이러한 장치는 아직 클리닉에서 널리 사용되지 않습니다. 이는 주로 이러한 영상을 판독할 수 있는 전문가가 부족하기 때문이기도 하지만, 병상8에서 진단 품질의 영상을 효율적으로(임상 시간 내에) 획득할 수 있는 훈련된 기술자가 부족하기 때문이기도 하다. 이 원고의 목표는 클리닉에서 이러한 장치에 대한 인식과 궁극적인 채택을 촉진하는 것입니다. 이 목표를 달성하기 위해 피부과 의사, 피부병리학 의사 및 모스 외과의에게 RCM 및 RCM-OCT 장치로 획득한 정상 피부 및 피부암 이미지를 익히도록 합니다. 또한 피부암 진단을 위한 각 장치의 유용성에 대해서도 자세히 설명합니다. 가장 중요한 것은 이 원고의 초점이 이러한 장치를 사용하여 이미지 획득에 대한 단계별 지침을 제공하여 임상용으로 좋은 품질의 이미지를 보장하는 것입니다.

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Protocol

아래에 설명된 모든 프로토콜은 기관 인간 연구 윤리 위원회의 지침을 따릅니다.

1. RCM 장치 및 이미징 프로토콜

참고: 상업적으로 이용 가능한 생체 내 RCM 장치에는 와이드 프로브 RCM(WP-RCM)과 휴대용 RCM(HH-RCM)의 두 가지가 있습니다. WP-RCM은 디지털 피부경 검사와 통합되어 제공됩니다. 이 두 장치는 별도로 또는 결합된 장치로 사용할 수 있습니다. 다음은 최신 세대(4세대)의 WP-RCM 및 HH-RCM 장치를 사용한 이미지 획득 프로토콜과 임상 적응증입니다.

  1. 병변 선택 및 임상 적응증
    1. 다음과 같은 유형의 병변을 찾으십시오 : 피부경 적으로 모호한 분홍색 (BCC, 편평 상피 세포 암종 [SCC], 광선 각화증 [AK], 기타 양성 병변) 또는 색소 병변 (모반 및 흑색 종, 색소 각질 세포 병변); 최근 임상 또는 피부경 검사에서 변경된 모반; 염증 패턴을 결정하는 염증성 병변.
    2. 악성 흑색점(LM) 변연에 대한 매핑을 수행하여 병변의 범위를 결정하고 유방외 파제트병(EMPD) 및 LM과 같은 무증상 확장이 있는 질병에 대한 생검 부위의 매핑 및 선택을 수행합니다.
    3. 국소 약물(이미퀴모드), 방사선, 광역학 요법 및 레이저 절제와 같은 비수술적 치료의 비침습적 모니터링을 수행합니다.
  2. 장치 선택의 경우 비교적 평평한 피부 표면(몸통 및 사지)에 위치한 병변에는 WP-RCM 장치를 사용하고 곡면(코, 귓볼, 눈꺼풀 및 생식기)의 병변에는 HH-RCM 장치를 사용합니다.
    참고: 영상 장치의 선택은 주로 병변의 위치에 따라 달라집니다.
  3. 이미징을 위해 환자를 완전히 리클라이닝 의자나 베개 또는 팔걸이가 있는 평평한 검사 테이블에 배치하여 지지하고 평평한 이미징 표면을 만듭니다.
    참고: 이전 세대(3세대) WP-RCM 장치는 병변당 ~30분이 소요되었습니다. 단일 병변을 영상화하는 데 현재 클리닉에서 사용 중인 신세대(4세대) WP-RCM 장치로 ~15분이 소요될 수 있습니다. 향상된 획득 시간에도 불구하고 환자를 편안하게 배치하면 움직임 아티팩트를 최소화하고 우수한 품질의 이미지를 획득하는 데 도움이 됩니다. 다음 단계는 환자를 올바르게 배치하는 데 도움이 될 수 있습니다.
  4. 이미징을 준비하려면 알코올 물티슈로 병변과 주변 피부를 닦아 먼지, 로션 또는 메이크업을 제거합니다. 조직 미세 구조의 시각화를 방해할 수 있는 기포를 피하기 위해 조직 창을 부착하기 전에 털이 많은 피부 표면을 면도하십시오.
    알림: 무거운 화장품이나 자외선 차단제를 제거하려면 알코올로 청소하기 전에 순한 비누와 물로 부위를 청소하십시오.
  5. WP-RCM 장치(그림 1, 그림 2, 보충 그림 S1, 보충 그림 S2그리고 보충 그림 S3)
    참고: WP-RCM 장치는 스택, 모자이크, 라이브 단일 프레임 비디오 및 단일 프레임 이미지를 캡처할 수 있습니다.
    1. 일회용 플라스틱 창 캡을 병변에 부착하려면(그림 1) 최상의 이미지를 위해 프로브를 병변에 수직으로 배치합니다. 예를 들어 그림 1A-F를 참조하십시오.amp부착의 파일. 플라스틱 창 중앙에 미네랄 오일 한 방울을 추가하고 창 너비에 걸쳐 조심스럽게 펴 바릅니다(그림 1A). 플라스틱 창의 접착면에서 종이 뒷면을 제거합니다. 주름이 생기지 않도록 피부를 부드럽게 펴고 창을 부착하십시오.
      알림: 안전하고 점도가 높은 식품 등급의 미네랄 오일을 사용하십시오. 병변이 중앙에 있고 전체가 덮여 있는지 확인하십시오. 8mm x 8mm보다 큰 병변의 경우 피부경 검사를 기반으로 관심 영역을 이미지화하거나 전체 병변을 덮기 위해 별도의 이미징 세션을 수행합니다.
    2. 피부경 영상 획득(그림 1C,D)
      참고: dermoscopy 이미지는 병변 내 탐색을 위한 가이드 역할을 하기 위해 획득됩니다. 다음 단계는 dermoscopy 이미지와 confocal 이미지 사이의 완벽한 등록을 보장하기 위해 사용되어야 합니다.
      1. WP-RCM 프로브를 플라스틱 창 캡 위로 가져가 프로브에 가장 적합한 삽입 각도를 대략적으로 구합니다(그림 1C). 프로브 측면에 있는 작은 흰색 화살표(그림 1C)를 찾아 더모스코피 카메라 측면에 있는 화살표에 맞춥니다(그림 1C).
      2. dermoscopy 카메라를 플라스틱 창 캡에 삽입합니다(그림 1D). 카메라의 트리거를 눌러 이미지를 획득합니다. dermatoscope를 제거하십시오. 이미징 세션을 시작하기 전에 피부경 이미지가 전체 병변 표면을 덮고 있는지 확인하십시오.
    3. RCM 프로브를 플라스틱 일회용 캡(그림 1E,F)에 부착하려면 일회용 플라스틱 창 캡 안에 완두콩 크기의 초음파 젤을 넣습니다(그림 1E). 날카로운 딸깍 소리가 들릴 때까지 캡 안에 프로브를 삽입합니다(그림 1F).
      알림: 최상의 이미지를 얻으려면 프로브를 플라스틱 창에 수직으로(90° 각도로) 삽입하십시오. 검사 의자의 높이를 높여 표면을 더 평평하게 만들고, 움직임 아티팩트를 줄이고, 기포를 배출하고(그림 3 및 그림 4) 피부에 안전하게 부착할 수 있습니다.
    4. RCM 이미지 획득(그림 2, 보충 그림 S1 및 보충 그림 S2)
      1. RCM 이미지 획득을 안내하기 위해 dermoscopy 이미지(단계 5.2.)를 사용합니다(보충 그림 S1). 병변의 중심을 선택하고 피부의 최상층 (가장 밝은) 층, 즉 각질층의 핵 층을 확인하십시오 (보충 그림 S1).
      2. 이 수준에서 이미징 깊이 를 0 으로 설정합니다(보충 그림 S1).
        참고: 이 깊이는 병변 내 후속 층의 실제 z-깊이를 결정하기 위한 기준점 역할을 합니다.
      3. 스택 아이콘을 눌러 병변 중앙에 스택을 획득합니다(그림 2 및 보충 그림 S1). 드롭다운 메뉴에서 해부학적 부위(얼굴 또는 몸)를 선택합니다. 4.5μm 스텝 크기와 250μm 깊이를 설정합니다.
        알림: 각질층에서 스택을 시작하여 진피에서 가장 깊은 가시 층에서 끝납니다. 보충 그림 S1 은 스택을 획득하는 방법의 예를 보여 주며 그림 2 는 스택의 예를 보여줍니다.
      4. 모자이크 획득: 피부-표피 접합부(DEJ)에서 첫 번째 모자이크를 가져옵니다(보충 그림 S2). 획득한 스택에서 DEJ 층을 식별한 다음 마우스를 사용하여 전체 병변을 덮을 8mm x 8mm 정사각형을 선택합니다. 모자이크 아이콘을 눌러 작업을 완료합니다(보충 그림 S2). 다양한 깊이에서 최소 5개의 모자이크를 획득합니다: 각질층, 척수층, 기저상층, DEJ 및 표재성 유두 진피.
      5. DEJ 모자이크를 열어 후속 모자이크의 획득을 안내합니다. DEJ 모자이크의 구조를 클릭하면 라이브 뷰 이미지에서 해당 영역을 불러올 수 있습니다. 아래로 스크롤하여 진피에서 모자이크를 얻은 다음 위로(DEJ에서) 표피에서 모자이크를 가져옵니다.
      6. 침대 옆에 있는 전문 RCM 리더가 획득한 모자이크를 평가하여 관심 영역을 식별하고 스택을 가져옵니다. 침대 옆에 전문가가없는 경우, 각 사분면에 하나씩, 병변 중앙에 하나씩 5 개의 스택을 캡처하여 dermoscopy에서 균질 한 패턴을 갖습니다 (1.5.2 단계). 이질적인 병변의 경우 모든 dermoscopy 기능을 포괄하기 위해 추가 스택을 확보하십시오.
        참고: "스택"(그림 2)은 표피의 최상층에서 표재성 진피(~200μm)까지 깊이로 획득한 고해상도, 단일 프레임, 작은 시야(FOV) 이미지(0.5mm x 0.5mm)의 순차적 모음입니다. "모자이크"(보충 그림 S2)는 개별 500μm x 500μm 이미지를 "XY"(수평 en 면 평면)로 함께 스티칭하여 얻은 이미지의 큰 FOV입니다.
    5. 이미징 세션 완료
      1. Done Imaging(이미징 완료)을 클릭합니다.
      2. 플라스틱 창에서 현미경을 분리합니다. 환자의 피부를 팽팽하게 잡고 플라스틱 창을 제거하고 폐기하십시오. 알코올 면봉으로 피부의 기름을 닦아냅니다.
      3. 현미경 렌즈를 둘러싼 보호 원뿔을 분리합니다. 알코올 면봉으로 대물 렌즈의 끝을 청소하여 초음파 젤을 제거합니다. 종이 타월로 대물 렌즈를 말리십시오. 플라스틱 콘을 현미경 프로브에 다시 부착합니다.
        알림: 이미지를 읽을 수 있으며 훈련된 의사가 침대 옆에서 보고서를 생성하고 서명할 수 있습니다. 전문 리더가 없는 경우, 원격 전문가는 클라우드를 통해 또는 라이브 텔레콘포칼 세션(live teleconfocal session)을 통해 이미지를 전송함으로써 상담될 수 있다(26).
    6. 공초점 진단 평가 보고서 생성(보충 그림 S3)
      1. New Evaluation(새 평가)을 클릭합니다. 드롭다운 메뉴에서 미리 선택된 옵션에서 진단을 입력합니다.
      2. 다른 이미징 세션이 필요한 경우 이미지를 부적절하고 다시 캡처해야 합니다. 서술적 진단이 필요한 경우 양식 끝에 있는 자유 텍스트 상자에서 기타 를 선택하고 설명합니다. 청구7에 대한 CPT 코드를 입력합니다(보충 그림 S3A). 보고서 체크리스트에서 이미징 중에 표시되는 해당 기능을 선택합니다(보충 그림 S3B). 체크리스트에서 해당 관리를 선택해 주십시오.
        참고: HH-RCM 이미징에는 청구 코드가 적용되지 않습니다.
      3. Finish and Sign(마침 및 서명)을 클릭합니다. 보고서를 PDF로 생성하고 인쇄합니다. 의사가 서명한 보고서를 받아 청구를 위해 환자의 차트에 추가합니다.
  6. HH-RCM 장치를 사용한 이미지 획득(그림 5)
    알림: HH-RCM 장치는 스택, 라이브 단일 프레임 비디오 및 단일 프레임 이미지를 캡처할 수 있습니다.
    1. 의사가 확인한 병변을 종이 고리로 둘러 쌉니다. 섹션 3에 자세히 설명된 단계를 사용합니다. 환자의 위치를 지정하고 병변 부위를 청소합니다.
      참고: 병변 크기에 따라 종이 링의 크기(5-15mm)를 선택하여 병변의 경계를 정의하고 병변 내에서 이미징이 수행되도록 합니다. 종이 링을 사용할 수 없는 경우 종이 테이프를 사용하여 병변을 정의하십시오.
    2. 현미경 렌즈를 덮고 있는 플라스틱 캡을 제거합니다. 완두콩 크기의 초음파 젤을 HH-RCM의 대물 렌즈에 바르고 플라스틱 캡으로 덮습니다(보충 그림 S3A). 피부에 닿을 플라스틱 캡 측면에 미네랄 오일을 넉넉히 떨어뜨립니다.
      알림: 필요한 경우 매우 건조한 피부의 경우 유분의 양을 늘리십시오.
    3. 프로브를 피부의 병변 부위에 강한 압력으로 누릅니다. HH-RCM 장치의 z-깊이 컨트롤을 사용하여 병변 내의 다양한 깊이에서 위아래로 움직입니다(보충 그림 S3B). 관심 영역에서 여러 개의 단일 프레임 이미지와 스택을 수집합니다. 1.5.4.3 단계에서 설명한대로 스택을 가져옵니다.
    4. WP-RCM 장치를 부착할 수 없는 큰 병변의 경우 HH-RCM 프로브를 병변 표면 전체에 걸쳐 움직여 다양한 레이어에서 연속 동영상을 촬영합니다. 그렇게 하려면 비디오 캡처 기호 를 클릭하십시오. 필요한 경우 혈관 내 혈액 세포의 움직임을 기록합니다.
      참고: 이 비디오는 나중에 소프트웨어를 사용하여 연결하여 모자이크와 유사한 큰 FOV 이미지를 제공할 수 있습니다.
    5. 이미징 세션이 완료된 후 Done Imaging 을 누릅니다. 알코올 면봉으로 병변을 청소하여 기름을 제거하십시오. 알코올 물티슈로 청소하고 플라스틱 캡을 다시 부착하여 프로브의 대물 렌즈에서 초음파 젤을 제거합니다.
      알림: 기술자가 조작할 수 있는 WP-RCM 장치와 달리 HH-RCM은 실시간으로 이미지를 해석하여 병변 내부를 탐색하고 정확한 진단에 도달할 수 있는 RCM 판독기로 작동해야 합니다.

2. RCM-OCT 장치 및 이미징 프로토콜 결합

주: RCM-OCT 장치의 프로토타입은 하나뿐입니다. 이 장치에는 휴대용 프로브가 있으며 HH-RCM 장치와 유사하게 모든 신체 표면에 사용할 수 있습니다. RCM 스택(RCM 장치와 유사)과 OCT 래스터(순차적 단면 이미지22의 비디오)를 획득합니다. RCM 및 OCT 이미지는 모두 회색조로 표시됩니다. RCM 이미지의 FOV는 ~200μm x 200μm인 반면 OCT 이미지의 FOV는 2mm(너비) x 1mm(깊이)입니다. 아래는 RCM-OCT 장치를 사용한 이미지 획득 프로토콜과 임상 적응증입니다. 그림 6 은 RCM-OCT 장치의 이미지이고 그림 7 은 RCM-OCT 장치의 소프트웨어 시스템을 보여줍니다.

  1. 병변 선택
    1. BCC를 배제하기 위해 피부경적으로 모호한 분홍색 또는 색소 병변을 찾으십시오.
    2. 관리를 위한 BCC의 깊이를 평가하고 치료 후 잔류 BCC를 평가합니다.
  2. 영상 촬영을 위한 환자 위치 지정: RCM-OCT 장치를 사용하여 단일 병변을 영상화하는 데 최대 20분이 소요될 수 있습니다. 이 장치는 또한 HH-RCM 장치와 유사한 휴대용 프로브이므로 병변 위로 자유롭게 이동할 수 있습니다. 환자 위치에 대한 자세한 내용은 섹션 1.4를 참조하십시오. 위.
  3. 이미징 부위 준비: 이 프로브를 사용할 때 병변의 경계에 과도한 모발과 국소 불순물이 없고 명확하게 정의되어 있는지 확인하십시오. 1.4.1단계를 참조하십시오. 자세한 내용은 위에.
  4. RCM-OCT 장치를 사용한 이미지 획득(그림 6 및 그림 7)
    1. HH-RCM에 사용된 것과 유사하게 프로브를 준비합니다(1.6.1-1.6.2 단계).
    2. 라인 이미징 모드와 래스터 모드에서 이미지를 수집합니다.
      1. 이미징 설정을 클릭합니다(그림 7A). 라인 이미징 모드를 선택하여 RCM 이미지(셀룰러 해상도)를 획득합니다(그림 7B). 스텝 크기를 5μm로 설정하고 스텝 수를 40으로 설정합니다(그림 7A).
      2. Grab을 클릭합니다. 1.5.4.3단계에 따라 스택을 획득합니다. 완료되면 동결 버튼을 클릭합니다.
      3. 이미징 설정을 클릭합니다. 래스터 모드를 선택하여 병변 구조에 대한 상관 OCT 비디오를 획득합니다(그림 7B). 기술자 탭으로 전환합니다(그림 7C). 완료되면 잡기 버튼(그림 7A)을 클릭하고 즉시 저장 버튼을 누릅니다.
      4. 의사의 관심에 따라 여러 스택과 비디오를 획득합니다.
      5. 1.6.5 단계에 설명 된대로 병변과 기계를 청소하십시오.

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Representative Results

반사율 컨포칼 현미경(RCM)
RCM의 이미지 해석:
RCM 이미지는 조직병리학 슬라이드의 평가를 모방하는 방식으로 해석됩니다. 모자이크는 먼저 평가되어 전반적인 아키텍처 세부 사항을 파악하고 관심 영역을 식별하며, 이는 스캐닝 배율(2x)에 대한 조직학 섹션의 평가와 유사합니다. 그런 다음 고배율(20x)에서 슬라이드를 평가하는 것과 유사하게 세포 세부 사항을 평가하기 위해 모자이크를 확대합니다. 도 8 은 이러한 이미지 분석의 스키마를 나타낸다.

이미지 품질:
피부의 관련 깊이에서 획득 한 중요한 인공물이없는 고품질 이미지는 정확한 진단에 필수적입니다. 도 4A는 이러한 이미지 중 하나를 나타낸다. 해석할 수 없는 이미지의 주된 이유는 아티팩트 또는 이미지 획득 경험 부족과 관련이 있습니다. 그림 3 및 그림 4B 는 기포, 표면 파편 및 모션 아티팩트와 같은 아티팩트가 있는 이미지를 보여주며, 이는 진단 평가를 방해합니다. 이미지 획득의 기술적 측면을 마스터하는 것 외에도 RCM 작업자는 관련 깊이에서 이미지를 획득할 수 있도록 다양한 표피층의 형태에 익숙해야 합니다.

RCM에서 정상적인 피부층의 모양 :
En-face(수평면) "근조직학" 품질 이미지는 표피의 최상층에서 시작하여 피부의 표재성 유두 진피까지 다양한 깊이에서 RCM 장치로 획득됩니다. RCM은 피부 5,27의 다양한 층을 식별 할 수있는 자체 용어를 가지고 있습니다. 그림 2는 스택에서 서로 다른 깊이로 획득한 5개의 단일 프레임 이미지를 보여줍니다.

RCM에서 다양한 셀의 모양 :
RCM의 이미지는 피부의 다른 세포의 다양한 크기와 굴절률로 인해 매우 밝은 구조에서 어두운 구조에 이르기까지 그레이 스케일로 나타납니다. 멜라닌, 케라틴 및 콜라겐은 피부에서 가장 높은 반사율의 원천입니다28,29. 따라서 멜라닌 세포(진부하고 악성), 멜라닌화된 각질세포 및 멜라노파지와 같은 멜라닌을 함유한 세포는 밝게 보입니다. 마찬가지로 각질층 및 케라틴 낭종과 같은 케라틴이 풍부한 세포는 밝게 보입니다. 과립층의 각질 세포에 존재하는 Keratohyaline 과립도 밝게 나타납니다. 높은 반사율의 또 다른 가능한 공급원은 랑게르한스 세포30 및 염증 세포28,29의 Birkbeck 과립입니다. 대조적으로, 핵 내 내용물은 반사율이 부족하고 공초점31에서 어둡게 나타납니다. 이것은 뮤신 분비물에도 해당됩니다. 혈관은 유두 진피에서 발견됩니다. 그들은 수평 또는 수직 hyporeflective 구조로 나타납니다. 백혈구는 이러한 저반사성 혈관 내에서 밝고, 과반사적이며, 둥글고, 작은 세포로 나타난다32. 백혈구 밀매는 실시간 이미징 중에 두드러집니다. 그림 9는 RCM에서 정상적인 피부층의 모습을 보여줍니다. 비디오 1은 RCM에서 백혈구 밀매의 예를 보여줍니다.

RCM의 종양 관련 기능:
종양 특이적 특징은 잘 확립되어 있으며 양성 병변과 악성 병변을 구별하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 말초 palisading 및 "갈라진 틈과 같은" 공간을 갖는 종양 결절은 BCC33에 대한 특정 특징이다. 마찬가지로, 표피의 pagetoid 유핵 세포, DEJ의 비정형 세포 및 배열된 표피 패턴은 흑색종의 진단을 시사합니다34. 비정형 및 어레인지된 허니컴 패턴은 RCM에서 SCC33 을 진단하기 위한 핵심 기능입니다. 그림 10 은 RCM 이미지에서 볼 수 있는 BCC, 흑색종 및 SCC의 예를 보여줍니다.

결합된 RCM-OCT 장치
RCM-OCT의 이미지 해석:
RCM-OCT 이미지 해석을 위해 스택과 래스터가 모두 평가됩니다. 스택은 세포 수준과 병변의 다양한 깊이에 대한 정보를 제공하는 반면, 래스터는 병변의 수직 보기를 제공하고 병변의 전체 구조에 대한 정보를 제공합니다. 이 수직 보기는 BCC, 특히 RCM에서 때때로 어두운 그림자로 나타나고 놓칠 수 있는 표면 BCC를 감지하는 데 중요합니다25. OCT 이미지의 수직적 보기에서 BCC 종양 결절 위에 있는 표피와의 연속성 및 갈라진 틈의 어두운 영역에 의한 진피로부터의 분리가 명확하게 식별됩니다. 그림 11 은 BCC의 피부경 검사, RCM, OCT 및 조직학적 상관관계의 예를 보여줍니다.

RCM-OCT에서 정상적인 피부층의 모양 :
스킨 레이어는 HH-RCM 장치로 획득한 RCM 이미지와 유사하게 나타납니다. 보다 상세한 내용은 "공초점상의 다양한 피부층의 출현" 및 "공초점상의 다양한 세포의 출현" 섹션 및 도 9에 제공된다.

RCM과 마찬가지로 OCT 래스터 이미지는 그레이 스케일입니다. 그러나 OCT 래스터는 기존의 조직학 슬라이드와 유사한 수직 보기를 보여주지만 세포 해상도가 부족합니다. OCT 이미지는 상업적으로 이용가능한 종래의 OCT 장치 이미지와 유사한 모양을 갖는다. 각질층은 얇고 밝은(과반사) 선으로 나타나며, 밑에 있는 표피는 칙칙한(저반사성) 색으로 보입니다. 유두 진피는 표피보다 밝게 나타나고, 망상 진피의 가장 깊은 부분은 신호35의 손실로 인해 가장 어둡게(무반사성) 나타납니다. DEJ는 칙칙한 표피와 밝은 유두 진피 사이의 과도기 영역으로 식별 할 수 있습니다. 그림 12 는 건강한 지원자의 손에 있는 정상 피부에서 얻은 RCM 및 OCT 이미지를 보여줍니다.

세포 분해능은 불가능하지만 OCT에서 많은 구조를 볼 수 있습니다. 혈관은 유두 진피에서 반사성(신호 없음), 수평 또는 수직, 관형 구조로 쉽게 볼 수 있습니다. 모낭은 일반적으로 진피의 저반사성, 원형 또는 관 모양의 구조입니다. 그들의 infundibulum (모낭의 가장 윗부분)은 라이브 래스터 이미징 세션 동안 진피에서 나오고 표피에서 비스듬히 튀어 나오는 것을 볼 수 있습니다. 그들은 종종 표피(36)의 표면에 신호 그림자를 드리운다. 때로는 모낭에서 모간이 나오는 것을 볼 수 있어 식별이 용이합니다. 그림 11 은 이러한 구조를 보여 줍니다.

RCM-OCT에서 BCC의 모습 :
RCM에서 BCC의 출현은 RCM의 "종양 특이적 특징" 섹션에서 논의됩니다. OCT에서 BCC 종양 결절은 "갈라진 틈"의 반사적이고 어두운 영역으로 둘러싸인 칙칙하고 둥글며 반사되는 저반사 결절로 쉽게 감지될 수 있습니다. 이 결절은 표면 BCC에서 위에 놓인 회색 표피 띠와 붙어 있는 것을 볼 수 있습니다. BCC 종양 결절은 종종 과반사성, 흰색의 걸쭉한 콜라겐 다발로 둘러싸여 있다23. 침윤성 BCC 또는 형태소 BCC와 같은 다른 하위 유형은 OCT로 진단하기 어렵습니다. 그림 11 은 OCT 래스터로 캡처한 BCC의 보기를 제공합니다.

Figure 1
그림 1: WP-RCM 부착: 4세대 WP-RCM 장치. (A) 플라스틱 창 중앙에 미네랄 오일 한 방울을 떨어뜨립니다. (B) 플라스틱 창을 병변 중앙에 놓습니다. (C) 현미경 헤드의 화살표(녹색 점선)와 피부경의 화살표(노란색 점선)를 맞춥니다. (D) 플라스틱 창에 dermatoscope를 삽입하고 클릭하여 올바른 방향으로 dermatoscopic 이미지를 촬영합니다. (E) dermatoscope를 제거하고 플라스틱 창 안에 초음파 젤을 추가합니다. (F) 현미경 헤드를 병변에 대해 90° 각도로 플라스틱 창에 완전히 부착합니다. 약어: WP-RCM = 광역 프로브 반사율 공초점 현미경. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 2
그림 2: 스택의 예. 정상 피부에서 연속된 z 깊이로 획득한 단일 프레임 이미지 모음을 보여 주는 스택입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 3
그림 3: 저화질 이미지. (A) 약간의 기포(노란색 화살표), 외부 물질(노란색 원), 종이 섬유일 가능성이 가장 높은 플라스틱 캡의 가장자리(빨간색 상자)를 보여주는 표피 수준의 저품질 이미지로, 현미경이 피부에 부적절하게 부착되었음을 나타냅니다. (나,씨) 패널 A에서 확대된 영역입니다. 스케일 바 = 50 μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 4
그림 4: 고품질 컨포칼 이미지와 저품질 컨포칼 이미지 비교. (A) 인공물이 없는 표피 수준의 고품질 모자이크(그림 6부터). (B) 표피 수준의 저품질 모자이크는 평가에 영향을 미칠 수 있는 여러 개의 큰 기포(파란색 화살표)를 보여줍니다. 스케일 바 = 50 μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 5
그림 5: 4세대 HH-RCM 장치를 사용한 HH-RCM 부착. (A) 플라스틱 캡을 제거하고 렌즈 상단에 초음파 젤을 추가합니다. (B) 플라스틱 캡(녹색 화살표)을 장치에 다시 부착하고 이미징을 위해 병변 위에 놓습니다. 약어: HH-RCM = 휴대용 반사율 공초점 현미경. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 6
그림 6: RCM-OCT 장치 (A) 결합된 RCM-OCT 장치의 휴대용 프로브(노란색 화살표). (B) OCT 이미지(검은색 화살표)와 RCM 이미지(녹색 화살표)를 동시에 보여주는 라이브 이미징 창이 있는 RCM-OCT 장치. 약어: RCM = 반사율 공초점 현미경; OCT = 광간섭 단층촬영. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 7
그림 7: RCM-OCT 소프트웨어 플랫폼. 라이브 이미징 창의 스냅샷은 (A) OCT 이미지(파란색 다이아몬드)와 셀룰러 해상도의 RCM 이미지(노란색 별)를 동시에 보여줍니다. 스텝 크기, 스텝 수 및 z-깊이는 모두 슬라이딩 스케일 시스템(블랙박스, 검은색 화살표)에 의해 제어됩니다. (B) "라인 이미징"과 "래스터" 모드 간 전환(노란색 화살표); (C) 래스터 이미지를 저장하는 데 사용되는 버튼(검은색 원). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 8
그림 8: 표피 수준에서의 이미지 분석 스키마. (A) 이미지는 모자이크 수준(8mm x 8mm)에서 먼저 분석되며, 이는 조직학에서 약 4배 배율에 해당합니다. (B) 관심 영역은 이미지 획득 중에 라이브 이미징 창을 확대하여 세포 수준에서 평가할 수 있습니다. 이 패널은 패널 A의 주황색 상자 영역에서 확대된 서브모자이크 보기를 보여주며, 이는 조직학의 약 20배 배율 보기에 해당합니다. 스케일 바 = (A) 50 μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 9
그림 9: RCM에서 정상적인 피부층의 모습. (A) 각질층: 핵이 형성된 각질세포로 구성된 피부의 가장 밝은 첫 번째 층. (B) 척수층: 촘촘하게 채워진 유핵 세포(핵은 어둡다)로 구성되어 있으며 밝은 세포질이 전형적인 "벌집 패턴"을 생성합니다. (C) 기저층: 기저 각질세포의 멜라닌 캡의 존재에 의해 형성된 특징적인 "조약돌 패턴"(노란색 원)으로 식별됩니다. (D) DEJ: 밝은 "고리 모양 패턴"(노란색 화살표)이 특징인 기저층과 유두 진피 사이의 경계면. (E) 밝은 콜라겐 섬유(녹색 화살표)와 혈관으로 구성된 유두 진피. 스케일 바 = 50 μm. 약어: RCM = 반사율 공초점 현미경; DEJ = 피부 표피 접합부. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 10
그림 10: 가장 흔한 피부암의 컨포칼 이미지. (A) 갈라진 틈(파란색 화살표) 및 palisading이 있는 종양 결절(노란색 화살표)을 나타내는 기저 세포 암종. (B) 비정형 벌집 패턴(노란색 별표)과 단추 구멍 혈관(파란색 다이아몬드)을 나타내는 편평 세포 암종. (C) 표피에 밝고 크고 둥근 pagetoid 세포(녹색 화살표)의 클러스터를 보여주는 흑색종. FOV = (A-C) 750 μm x 750 μm. 스케일 바 = 50 μm. 약어: FOV = 시야. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 11
그림 11: RCM-OCT 장치로 획득한 BCC의 Dermoscopy, RCM, OCT 및 조직병리학적 상관관계. (A) 방사선 치료 후 가슴의 분홍색 구진(노란색 원). (B) RCM에서 방어벽(빨간색 화살표) 및 갈라진 틈(노란색 화살표)이 있는 기저형 종양 코드(파란색 별)가 결정적인 종양 결절 없이 걸쭉해진 콜라겐(녹색 별)과 함께 DEJ에서 볼 수 있습니다. (C) RCM-OCT 장치로 캡처한 동일한 병변의 OCT 이미지. 뚜렷한 회색 종양 결절(파란색 별)이 갈라진 틈(노란색 화살표)과 함께 표피에 연결되어 있는 것을 볼 수 있습니다. 두꺼워진 콜라겐 다발이 보입니다(녹색 별). (D) H&E 염색 생검에서 H&E 염색 결과 palisading(빨간색 화살표), 갈라짐(노란색 화살표) 및 걸쭉해진 콜라겐 다발(녹색 별)(10x 배율)을 나타내는 H&E 염색에서 표재성 기저 세포 암종 진단이 확인되었습니다. 스케일 바 = 500 μm. 약어: RCM = 반사율 공초점 현미경; OCT = 광간섭 단층촬영; BCC = 기저 세포 암종; DEJ = 피부 표피 접합부; H & E = 헤마톡실린과 에오신. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 12
그림 12: 정상 피부의 RCM 및 OCT 이미지. 이 이미지는 건강한 지원자의 손에 있는 정상 피부에서 얻은 것입니다. (A) DEJ에서 단일 프레임 en-face RCM 이미지를 보여줍니다. (B) 모든 스킨 레이어가 있는 세로 보기에 해당 OCT 이미지를 표시합니다. FOV = (A) 750 μm x 750 μm; (B) 1.0mm x 2.0mm. 스케일 바 = 50 μm. 약어: RCM = 반사율 공초점 현미경; OCT = 광간섭 단층촬영; DEJ = 피부 표피 접합부. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

비디오 1: HH-RCM 장치를 사용하여 획득한 백혈구 밀매의 RCM 비디오. RCM 장치로 캡처한 이 비디오는 백혈구 밀매로 확장된 혈관을 보여줍니다. 주변 진피는 밝은 염증 세포를 보여줍니다. 약어: HH-RCM = 휴대용 반사율 공초점 현미경. 이 비디오를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 그림 S1: 4세대 WP-RCM 장치를 사용하여 "스택"을 획득합니다. 병변의 중심 (녹색 다이아몬드)을 선택하고 스택 옵션(주황색 상자)을 클릭합니다. 스택이 피부의 첫 번째이자 가장 밝은 층인 각질층(파란색 십자가)에서 시작하는지 확인합니다. 스택의 첫 번째 레이어가 시작되는 위치에 0 (주황색 별) 깊이를 설정합니다. 적절한 병변 부위 (흰색 십자), 두 층 사이의 간격 및 영상 깊이 (노란색 삼각형)를 선택합니다. 라이브 뷰 위의 파란색 상자에는 이 시스템의 다른 기능에 해당하는 아이콘이 포함되어 있습니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 아이콘(파란색 화살표): 모자이크 캡처, 큐브 캡처, 스택 캡처, 단일 프레임 이미지 캡처 및 비디오 녹화 캡처. 약어: WP-RCM = 광역 프로브 반사율 공초점 현미경. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 그림 S2: 4세대 WP-RCM 장치를 사용하여 "모자이크" 획득. (A) 라이브 뷰(파란색 십자가)를 사용하여 원하는 병변 깊이로 이동합니다. 병변의 전체 영역(8mm 미만인 경우) 또는 이미징을 위해 캡처할 전체 병변 부분(녹색 다이아몬드)을 선택합니다. 모자이크 옵션(주황색 상자)을 선택하여 캡처를 시작합니다. (B) 패널 A의 병변에서 DEJ에서 캡처된 모자이크의 예. 약어: WP-RCM = 광역 프로브 반사율 공초점 현미경; DEJ = 피부-상피 접합부. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 그림 S3: 공초점 진단 평가 보고서의 예. (A) 드롭다운 메뉴(B)에서 청구를 위한 CPT 코드(노란색 화살표) 및 컨포칼 이미징 세션 중에 표시되는 관련 기능(파란색 별)을 선택하여 진단(검은색 화살표)을 입력합니다. 약어: CPT = Current Procedural Terminology. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

이 기사에서는 생체 내 RCM 및 RCM-OCT 장치를 사용한 이미지 획득을 위한 프로토콜에 대해 설명했습니다. 현재 상업적으로 이용 가능한 RCM 장치는 와이드 프로브 또는 암 장착형 RCM(WP-RCM) 장치와 핸드헬드 RCM(HH-RCM) 장치의 두 가지가 있습니다. 임상 환경에서 이러한 장치를 언제 사용해야 하는지 이해하는 것이 중요합니다. 암 유형과 위치는 장치 선택을 결정하는 주요 요소입니다.

WP-RCM 장치는 피부와의 접촉이 필요하기 때문에 몸통 및 사지와 같이 평평하고 완만하게 물결치는 신체 표면의 병변에 매우 적합합니다. 프로브 헤드가 넓기 때문에 본체의 좁은 부분이나 모서리에 부착할 수 없습니다. 그러나 HH-RCM은 더 유연한 장치이며 프로브 헤드가 더 좁습니다. 결과적으로 이 장치는 WP-RCM을 부착할 수 없는 코, 눈꺼풀, 귓볼, 생식기 등 신체의 구부러지고 상대적으로 기복이 심한 부위의 병변을 영상화하는 데 자주 사용됩니다.

두 장치 모두 단일 프레임, 셀룰러 해상도 이미지, 스택 및 비디오를 획득할 수 있으며 모든 피부암을 이미지화하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 WP-RCM 장치를 사용하면 모자이크를 획득하여 최대 ~ 8mm x 8mm 크기의 전체 병변을 시각화할 수 있습니다. 모자이크는 병변의 구조적 세부 사항(예: 대칭 및 경계)에 대한 개요를 제공합니다. WP-RCM 장치에는 병변의 피부경 이미지를 획득하기 위한 디지털 피부경 카메라도 장착되어 있어 이미징 세션 전반에 걸쳐 RCM 이미지 획득을 안내합니다. 이 두 가지 독특한 특징으로 인해 WP-RCM 장치는 흑색종과 모반을 구별하기 위한 멜라닌 세포 병변의 평가에 선호됩니다. 대조적으로, 휴대용 장치는 각질세포 병변이 일반적으로 구조적 평가가 필요하지 않지만 작은 FOV, 고해상도 이미지(0.75mm x 0.75mm)에 더 의존하기 때문에 각질세포 병변에 더 적합합니다. 그러나 HH-RCM 장치는 흑색종(악성 흑색점) 및 BCC에 대한 종양 마진 매핑을 위한 큰 병변(>8mm 측정)을 이미징하고 생검 부위 선택을 안내하는 데 매우 유용합니다.

RCM은 주로 양성 7,19 병변에 대한 생검을 절약하면서 악성으로 나타나고 생검이 필요한 피부 병변을 분류할 때 피부경 검사의 보완 도구로 사용됩니다. 다른 적응증으로는 의심스러운 병변의 비침습적 모니터링, 국소 또는 외과적 치료에 대한 반응 평가 19,37,38, 악성 흑색점(LM)의 큰 안면 병변의 수술 가장자리 묘사39,40,41, LM 및 EMPD의 큰 병변에서 표적 생검 안내 42, 염증성 병변 진단 43,44 . RCM 사용의 주요한 이점은 어떠한 생검도 없이 생체 내에서 병상 진단을 할 수 있는 능력이다(45), 즉각적인 관리를 용이하게 한다. 또한, 병변 부피의 작은 부분만이 분석되는 조직병리학적 평가와는 달리, RCM은 훨씬 더 많은 양의 병변을 실시간으로 시각화할 수 있게 하고(45), 백혈구 밀매(32,46)와 같은 동적 현상에 대한 정보를 제공한다.

RCM에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 피부경 검사와 달리 RCM 영상은 병변당 ~15분이 소요되어 임상 워크플로를 방해할 수 있으며 이미지 평가에는 병리학적 전문 지식이 필요합니다. 제한된 영상 깊이(최대 ~250μm)로 인해 진피 또는 피하 깊숙이 위치한 병변을 평가하는 데 적합하지 않습니다.

RCM22의 한계를 극복하기 위해 "멀티 모달" 결합 RCM-OCT 장치가 제작되었습니다. RCM을 사용한 세포 해상도 이미징과 OCT의 더 깊은 수직 이미지(조직병리학과 유사)의 이점을 제공합니다. 초기 연구에서는 BCC23,24,25,47(55명의 환자)의 진단 및 관리에서 RCM-OCT 사용에 대한 유망한 결과를 보여주었습니다. RCM-OCT는 임상적으로 의심되는 비생검 병변에서 BCC를 진단하는 데 높은 정확도(민감도 100%, 특이도 75%)를 입증했으며 적절한 관리를 위해 병변 깊이를 정확하게 결정했습니다. 또한 이전에 생검된 병변에서 잔류 BCC를 검출하는 데 100% 민감도를 보였다25. 최근 Monnier et al. 피부경적으로 모호한 병변(작고 색소가 없는)23(18명의 환자)에서 BCC를 평가하기 위해 실제 임상 환경에서 이 장치를 사용했습니다. 그들은 동일한 병변에서 결합된 RCM-OCT 장치와 RCM 단독 장치의 결과를 비교했습니다. 이 연구는 RCM 장치 단독에 비해 결합 장치를 사용하여 특이도가 62.5%에서 100%로, 감도가 90%에서 100%로 현저히 향상되어 이 두 광학 이미징 장치의 장점과 보완적인 특성을 보여줍니다. Navarrete-Dechent et al. 또한 "복합 BCC" 환자의 잔류 BCC를 검출하기 위해 RCM 장치 단독에 비해 RCM-OCT 장치의 유용성을 입증했으며, 이는 관리 및 환자 치료 개선에 도움이 되었습니다24(10명의 환자). 피부과 클리닉 밖에서는 RCM-OCT가 BCC의 수술 전 평가를 위한 도구로 연구되고 있으며, OCT에서 보이는 깊이와 조직병리학에서 보이는 최종 깊이 사이에 높은 상관관계가 있는93.8%의 높은 민감도와 93.8%의 높은 특이도를 보였습니다. 따라서 이 장치는 주로 BCC 진단 및 관리를 위해 설명되었습니다. 흑색종 및 SCC에 대한 유용성은 아직 탐구되지 않았습니다.

BCC 평가에 사용하는 것 외에도 Bang et al. 유방암 환자48 (환자 7명)의 피부 전이(CM) 검출을 위해 이 장치를 탐색했습니다. 그들은 RCM-OCT에서 CM의 기능을 처음으로 설명했으며, 이는 향후 진단 및 관리에 도움이 될 것입니다. 고해상도 이미지와 병변을 심층적으로 평가할 수 있는 기능의 조합으로 이미징된 6개의 병변 모두에서 CM을 감지할 수 있었고 양성 혈관 확장성 병변과 구별할 수 있었습니다. CM에 대한 장치의 진단 가능성을 입증하기 위해 더 많은 병변에 대한 대규모 연구가 필요합니다.

사용되는 장치에 관계없이 아티팩트를 방지하고 고품질 이미지를 보장하기 위해 다음 단계를 신중하게 실행해야 합니다. 모션 아티팩트를 방지하려면 환자를 편안하게 배치해야 합니다. 이미징 부위를 지지하기 위해 추가 베개 또는 발 또는 팔걸이를 제공할 수 있습니다. 호흡으로 인한 움직임 아티팩트는 이미징 중에 프로브에 단단한 손을 올려 최소화할 수 있습니다. 외부 물질로 인한 인공물을 줄이려면 이미징하기 전에 알코올 면봉이나 비누와 물로 병변 부위를 청소하십시오. 필요한 경우 기포 형성을 방지하기 위해 병변 부위의 모발을 다듬습니다. 교차 오염을 방지하기 위해 모든 예방 조치를 취해야 합니다. 일회용 플라스틱 창은 사용 후 폐기해야 하며, 이미징 프로브는 사용 후 소독제 물티슈로 철저히 청소해야 합니다.

비침습적 영상의 발전은 진단 정확도를 높이고 전 세계적으로 사용을 확대하는 것을 목표로 합니다. 병변 표면의 형태와 병변 내 더 깊은 세포 세부 사항의 이중 보기를 가능하게 하는 광시야 카메라의 통합과 같이 기존 HH-RCM 장치에 대한 추가가 탐구되었습니다(49). HH-RCM에 추가된 다른 기능으로는 비디오를 모자이크 이미지로 변환하여 FOV50을 확장하는 기술인 비디오 모자이크킹이 있습니다. 이들 기술의 사용을 확대하기 위해, 구강 내 영상화에 사용되는 더 작고, 더 유연하고, 핸드헬드 프로브를 포함하여, 더 저렴하고, 더 작고, 더 많은 휴대용 장치들이 개발되고 있다(51,52,53). 또한 연구자들은 종양 검출 감도와 특이성을 개선하기 위해 표적 형광 프로브를 연구하고 있습니다31. DEJ(55)를 캡처하기 위한 최적의 깊이를 자동으로 식별하거나 아티팩트(56)를 제거함으로써 이미징 캡처를 지원하는 다양한 인공 지능 기반 알고리즘이 있다. 또한 임상의가 피부암을 자동으로 감지할 수 있도록 특정 알고리즘이 개발되고 있습니다(57,58). 마지막으로, 원격, 원격, 인체 내 RCM 이미징26을 사용하여 전문가의 안내를 받는 원격 기술자가 고품질 이미지를 캡처하고 임상의가 실시간 진단을 내리도록 안내할 수 있습니다.

상업적으로 이용 가능한 경쟁 장치는 라인 필드 공초점 OCT(LC-OCT)15,16 및 전체 필드 OCT(FF-OCT)17,18입니다. 이러한 장치는 수직면(예: OCT) 및 단면 평면(예: RCM) 모두에서 이미지를 생성할 수 있습니다. 이러한 장치로 획득된 OCT 이미지는 RCM-OCT 장치(22)의 OCT 이미지의 ~7μm보다 ~1-3μm의 더 높은 측면 해상도를 갖는다. 그러나 이러한 해상도 증가는 RCM-OCT 장치에 비해 ~300-500 μm의 감소된 이미징 깊이와 ~1-2mm에서 500 μm x 500 μm의 더 작은 FOV를 희생시켰습니다. 따라서 아키텍처 세부 정보를 제공하는 데 적합하지 않습니다. 그들의 사용은 모든 피부암을 영상화하기 위해 설명되었습니다. 결론적으로 RCM 및 RCM-OCT 장치는 모두 가치 있는 비침습적 진단 도구이며 피부과에서 고유한 임상 응용 프로그램을 가지고 있습니다. RCM은 독립형 장치(특히 WP-RCM 장치)로서 흑색종을 포함한 색소성 피부 병변의 평가에 탁월하지만 RCM-OCT 장치는 BCC 진단 및 관리에 더 가치가 있습니다. 미래에는 기존 RCM-OCT 장치에 큰 FOV 이미지(흑색종 평가에 필수적)를 부여하기 위한 모자이크 기능의 통합을 탐색하여 모든 피부암에 대한 비침습적 이미징을 위한 "꿈의 기계"가 될 임상 사용을 위한 하나의 포괄적인 다중 모드 장치를 제공할 수 있습니다.

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Disclosures

Ucalene Harris는 경쟁하는 재정적 이해 관계가 없습니다. Dr. Jain은 Enspectra Health Inc.의 컨설턴트이며, Dr. Milind Rajadhyaksha는 VivaScope 컨포칼 현미경을 제조 및 판매하는 회사인 Calibre ID(구 Lucid Inc.)의 전직 직원이자 지분을 소유하고 있습니다. VivaScope는 Rajadhyaksha 박사가 하버드 의과대학 매사추세츠 종합병원에 있을 때 개발한 오리지널 실험실 프로토타입의 상용 버전입니다.

Acknowledgments

이미징 자원 봉사자가 된 Kwami Ketosugbo와 Emily Cowen에게 특별한 감사를 전합니다. 이 연구는 메모리얼 슬론 케터링 암 센터(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)에 대한 국립 암 연구소(National Cancer Institute)/국립 보건원(National Institutes of Health)(P30-CA008748)의 보조금으로 자금을 지원받습니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Crystal Plus 500FG mineral oil STE Oil Company, Inc. A food grade, high viscous mineral oil used with our various devices during in vivo imaging.
RCM-OCT Physical Science Inc. - A “multi-modal” combined RCM-OCT device simultaneously images skin lesions in both horizonal and vertical modes.
Vivascope 1500 Caliber I.D. - A wide-probe RCM (WP-RCM) device that attaches to the skin to campture in vivo devices.
Vivascope 3000 Caliber I.D. - A hand-held RCM (HH-RCM) device that is moved across the skin to capture in vivo images.

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References

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Harris, U., Rajadhyaksha, M., Jain,… More

Harris, U., Rajadhyaksha, M., Jain, M. Combining Reflectance Confocal Microscopy with Optical Coherence Tomography for Noninvasive Diagnosis of Skin Cancers via Image Acquisition. J. Vis. Exp. (186), e63789, doi:10.3791/63789 (2022).

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