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Cancer Research

Combinazione di microscopia confocale a riflettanza con tomografia a coerenza ottica per la diagnosi non invasiva dei tumori della pelle tramite acquisizione di immagini

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

Summary

Qui, descriviamo i protocolli per l'acquisizione di immagini di buona qualità utilizzando nuovi dispositivi di imaging non invasivi di microscopia confocale a riflettanza (RCM) e tomografia combinata RCM e a coerenza ottica (OCT). Inoltre, familiarizziamo i medici con le loro applicazioni cliniche in modo che possano integrare le tecniche nei normali flussi di lavoro clinici per migliorare l'assistenza ai pazienti.

Abstract

Il cancro della pelle è uno dei tumori più comuni in tutto il mondo. La diagnosi si basa sull'ispezione visiva e sulla dermatoscopia seguita da una biopsia per la conferma istopatologica. Mentre la sensibilità della dermatoscopia è elevata, la minore specificità si traduce nel 70% -80% delle biopsie diagnosticate come lesioni benigne in istopatologia (falsi positivi alla dermatoscopia).

La microscopia confocale a riflettanza (RCM) e la tomografia a coerenza ottica (OCT) possono guidare in modo non invasivo la diagnosi dei tumori della pelle. RCM visualizza la morfologia cellulare negli strati en-face . Ha raddoppiato la specificità diagnostica per il melanoma e i tumori cutanei cheratinocitici pigmentati rispetto alla dermatoscopia, dimezzando il numero di biopsie di lesioni benigne. RCM ha acquisito i codici di fatturazione negli Stati Uniti e ora viene integrato nelle cliniche.

Tuttavia, limitazioni come la profondità ridotta (~ 200 μm) dell'imaging, lo scarso contrasto per le lesioni cutanee non pigmentate e l'imaging negli strati facciali si traducono in una specificità relativamente inferiore per il rilevamento del carcinoma basocellulare non pigmentato (BCC) - BCC superficiali contigui allo strato cellulare basale e BCC infiltrativi più profondi. Al contrario, l'OCT manca di risoluzione cellulare, ma visualizza il tessuto su piani verticali fino a una profondità di ~ 1 mm, il che consente il rilevamento di sottotipi sia superficiali che più profondi di BCC. Pertanto, entrambe le tecniche sono essenzialmente complementari.

Un dispositivo combinato RCM-OCT "multimodale" visualizza simultaneamente le lesioni cutanee sia in modalità viso che verticale. È utile per la diagnosi e la gestione dei BCC (trattamento non chirurgico per BCC superficiali vs. trattamento chirurgico per lesioni più profonde). Un netto miglioramento della specificità si ottiene per rilevare piccoli BCC non pigmentati rispetto al solo RCM. I dispositivi RCM e RCM-OCT stanno portando un importante cambiamento di paradigma nella diagnosi e nella gestione dei tumori della pelle; Tuttavia, il loro uso è attualmente limitato ai centri di assistenza terziaria accademica e ad alcune cliniche private. Questo documento familiarizza i medici con questi dispositivi e le loro applicazioni, affrontando le barriere traslazionali nel flusso di lavoro clinico di routine.

Introduction

Tradizionalmente, la diagnosi di cancro della pelle si basa sull'ispezione visiva della lesione seguita da uno sguardo più attento alle lesioni sospette utilizzando una lente d'ingrandimento chiamata dermatoscopio. Un dermatoscopio fornisce informazioni sul sottosuolo che aumentano la sensibilità e la specificità rispetto a quelle dell'ispezione visiva per la diagnosi di tumori della pelle 1,2. Tuttavia, la dermatoscopia manca di dettagli cellulari, portando spesso a una biopsia per la conferma istopatologica. La specificità bassa e variabile (dal 67% al 97%) della dermatoscopia3 si traduce in falsi positivi e biopsie che risultano mostrare lesioni benigne sulla patologia. Una biopsia non è solo una procedura invasiva che provoca sanguinamento e dolore4, ma è anche altamente indesiderabile su regioni esteticamente sensibili come il viso a causa di cicatrici.

Per migliorare la cura del paziente superando i limiti esistenti, vengono esplorati molti dispositivi di imaging in vivo non invasivi 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 . I dispositivi RCM e OCT sono i due principali dispositivi ottici non invasivi utilizzati per diagnosticare le lesioni cutanee, in particolare i tumori della pelle. RCM ha acquisito i codici di fatturazione CPT (Current Procedural Terminology) negli Stati Uniti e viene sempre più utilizzato nei centri di assistenza terziaria accademica e in alcune cliniche private 7,8,19. RCM immagini lesioni a risoluzione quasi istologica (cellulare). Tuttavia, le immagini sono nel piano en-face (visualizzazione di uno strato di pelle alla volta) e la profondità dell'imaging è limitata a ~ 200 μm, sufficiente per raggiungere solo il derma superficiale (papillare). L'imaging RCM si basa sul contrasto di riflettanza di varie strutture della pelle. La melanina conferisce il massimo contrasto, rendendo le lesioni pigmentate luminose e più facili da diagnosticare. Pertanto, RCM combinato con dermatoscopia ha migliorato significativamente la diagnosi (sensibilità del 90% e specificità dell'82%) rispetto alla dermatoscopia delle lesioni pigmentate, incluso il melanoma20. Tuttavia, a causa della mancanza di contrasto di melanina nelle lesioni rosa, specialmente per i BCC, RCM ha una specificità inferiore (37,5%-75,5%)21. Un dispositivo OCT convenzionale, un altro dispositivo non invasivo comunemente usato, visualizza le lesioni fino a 1 mm di profondità all'interno della pelle e le visualizza su un piano verticale (simile all'istopatologia)9. Tuttavia, l'OCT manca di risoluzione cellulare. L'OCT viene utilizzato principalmente per diagnosticare le lesioni cheratinocitarie, in particolare i BCC, ma ha ancora una specificità inferiore9.

Pertanto, per superare i limiti esistenti di questi dispositivi, è stato costruito un dispositivo RCM-OCT multimodale22. Questo dispositivo incorpora RCM e OCT all'interno di un'unica sonda di imaging portatile, consentendo l'acquisizione simultanea di immagini RCM en-face co-registrate e immagini OCT verticali della lesione. OCT fornisce dettagli architettonici delle lesioni e può visualizzare più in profondità (fino a una profondità di ~ 1 mm) all'interno della pelle. Ha anche un campo visivo (FOV) più ampio di ~ 2 mm22 rispetto al dispositivo RCM portatile (~ 0,75 mm x 0,75 mm). Le immagini RCM vengono utilizzate per fornire dettagli cellulari della lesione identificata sull'OCT. Questo prototipo non è ancora commercializzato e viene utilizzato come dispositivo sperimentale nelle cliniche23,24,25.

Nonostante il loro successo nel migliorare la diagnosi e la gestione dei tumori della pelle (come supportato dalla letteratura), questi dispositivi non sono ancora ampiamente utilizzati nelle cliniche. Ciò è dovuto principalmente alla scarsità di esperti in grado di leggere queste immagini, ma è anche dovuto alla mancanza di tecnici addestrati in grado di acquisire immagini di qualità diagnostica in modo efficiente (entro un lasso di tempo clinico) al letto8. In questo manoscritto, l'obiettivo è quello di facilitare la consapevolezza e l'eventuale adozione di questi dispositivi nelle cliniche. Per raggiungere questo obiettivo, familiarizziamo dermatologi, dermatopatologi e chirurghi di Mohs con immagini di tumori della pelle e della pelle normali acquisiti con i dispositivi RCM e RCM-OCT. Descriveremo anche in dettaglio l'utilità di ciascun dispositivo per la diagnosi dei tumori della pelle. Ancora più importante, l'obiettivo di questo manoscritto è quello di fornire una guida passo-passo per l'acquisizione di immagini utilizzando questi dispositivi, che garantirà immagini di buona qualità per uso clinico.

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Protocol

Tutti i protocolli descritti di seguito seguono le linee guida del comitato etico istituzionale per la ricerca umana.

1. Dispositivo RCM e protocollo di imaging

NOTA: sono disponibili in commercio due dispositivi RCM in vivo : RCM A SONDA LARGA (WP-RCM) e RCM PALMARE (HH-RCM). Il WP-RCM viene fornito con un dermatoscopio digitale. Questi due dispositivi sono disponibili separatamente o come unità combinata. Di seguito sono riportati i protocolli di acquisizione delle immagini che utilizzano l'ultima generazione (Generazione 4) dei dispositivi WP-RCM e HH-RCM insieme alle loro indicazioni cliniche.

  1. Selezione delle lesioni e indicazioni cliniche
    1. Cerca i seguenti tipi di lesioni: rosa dermosscopicamente equivoca (BCC, carcinoma a cellule squamose [SCC], cheratosi attinica [AK], altre lesioni benigne) o lesione pigmentata (nevi e melanoma, lesioni cheratinocitiche pigmentate); un nevo che è cambiato di recente all'esame clinico o dermatoscopico; lesioni infiammatorie per determinare i modelli infiammatori.
    2. Eseguire la mappatura dei margini di lentigo maligna (LM) per determinare l'estensione della lesione e la mappatura e la selezione dei siti di biopsia per malattie con estensione subclinica come la malattia di Paget extramammaria (EMPD) e LM.
    3. Effettuare il monitoraggio non invasivo del trattamento non chirurgico come farmaci topici (imiquimod), radiazioni, terapia fotodinamica e ablazione laser.
  2. Per la selezione del dispositivo, utilizzare il dispositivo WP-RCM per le lesioni localizzate su superfici relativamente piane della pelle (tronco e estremità) e il dispositivo HH-RCM per le lesioni su superfici curve (naso, lobi delle orecchie, palpebre e genitali).
    NOTA: la selezione del dispositivo di imaging dipenderà principalmente dalla posizione della lesione.
  3. Per l'imaging, posizionare il paziente su una sedia completamente reclinabile o su un tavolo da visita piatto con cuscini o un bracciolo per il supporto e per ottenere una superficie di imaging piatta.
    NOTA: i dispositivi WP-RCM di vecchia generazione (generazione 3) hanno impiegato ~ 30 minuti per lesione. L'imaging di una singola lesione può richiedere ~ 15 minuti con il dispositivo WP-RCM di nuova generazione (generazione 4) attualmente in uso nelle cliniche. Nonostante il miglioramento dei tempi di acquisizione, posizionare comodamente il paziente garantirà artefatti di movimento minimi e aiuterà l'acquisizione di immagini di qualità superiore. I seguenti passaggi possono aiutare a posizionare correttamente il paziente:
  4. Per prepararsi all'imaging, pulire la lesione e la pelle circostante con una salvietta imbevuta di alcool per eliminare sporco, lozione o trucco. Rasare le superfici pelose della pelle prima di attaccare la finestra del tessuto per evitare bolle d'aria che possono ostacolare la visualizzazione delle microstrutture tissutali.
    NOTA: Per rimuovere cosmetici pesanti o creme solari, pulire il sito con acqua e sapone delicati prima di pulire con alcool.
  5. Acquisizione di immagini mediante il dispositivo WP-RCM (Figura 1, Figura 2, Figura supplementare S1, Figura supplementare S2e Figura supplementare S3)
    NOTA: i dispositivi WP-RCM sono in grado di acquisire pile, mosaici, video live a fotogramma singolo e immagini a fotogramma singolo.
    1. Per fissare un tappo di plastica usa e getta alla lesione (Figura 1), posizionare la sonda perpendicolarmente alla lesione per le immagini migliori. Fare riferimento alla Figura 1A-F per un esempio di allegato. Aggiungere una goccia di olio minerale al centro della finestra di plastica, distribuendola con cura sulla larghezza della finestra (Figura 1A). Rimuovere il supporto di carta dal lato adesivo della finestra di plastica. Allungare delicatamente la pelle per evitare rughe e attaccare la finestra.
      NOTA: Utilizzare olio minerale alimentare che è sicuro e ha un'alta viscosità. Assicurarsi che la lesione sia centrata e coperta nella sua interezza. Per lesioni più grandi di 8 mm x 8 mm, visualizzare le aree di interesse in base alla dermatoscopia o eseguire sessioni di imaging separate per coprire l'intera lesione.
    2. Acquisizione di immagini dermatoscopiche (Figura 1C,D)
      NOTA: Viene acquisita un'immagine dermatoscopica che funge da guida per la navigazione all'interno della lesione. I seguenti passaggi devono essere utilizzati per garantire una perfetta registrazione tra l'immagine dermatoscopica e l'immagine confocale.
      1. Passare la sonda WP-RCM sul tappo della finestra in plastica e approssimare il miglior angolo di inserimento della sonda (Figura 1C). Individuare la piccola freccia bianca situata sul lato della sonda (Figura 1C) e allinearla con la freccia sul lato della telecamera per dermatoscopia (Figura 1C).
      2. Inserire la telecamera per dermatoscopia nel tappo di plastica della finestra (Figura 1D). Premere il grilletto sulla fotocamera per acquisire un'immagine. Rimuovere il dermatoscopio. Prima di iniziare la sessione di imaging, assicurarsi che l'immagine del dermatoscopio copra l'intera superficie della lesione.
    3. Per collegare la sonda RCM al cappuccio monouso in plastica (Figura 1E,F), posizionare una quantità di gel ecografico delle dimensioni di un pisello all'interno del tappo della finestra di plastica usa e getta (Figura 1E). Inserire la sonda all'interno del cappuccio finché non si sente un clic acuto (Figura 1F).
      NOTA: per le immagini migliori, inserire la sonda perpendicolare (con un angolo di 90°) alla finestra di plastica. L'altezza della sedia da esame può essere sollevata per ottenere una superficie più piatta, ridurre gli artefatti di movimento, espellere le bolle d'aria (Figura 3 e Figura 4) e garantire un fissaggio sicuro alla pelle.
    4. Acquisizione di immagini RCM (Figura 2, Figura supplementare S1 e Figura supplementare S2)
      1. Utilizzare l'immagine della dermatoscopia (passaggio 5.2.) per guidare l'acquisizione dell'immagine RCM (figura supplementare S1). Selezionare il centro della lesione e identificare lo strato più alto (più luminoso) della pelle - lo strato anucleato dello strato corneo (Figura supplementare S1).
      2. Impostare la profondità di imaging su zero a questo livello (Figura supplementare S1).
        NOTA: Questa profondità serve come punto di riferimento per determinare l'effettiva profondità z degli strati successivi all'interno della lesione.
      3. Acquisire una pila al centro della lesione (Figura 2 e Figura supplementare S1) premendo l'icona della pila . Seleziona un sito anatomico dal menu a discesa: viso o corpo. Impostare una dimensione del passo di 4,5 μm e una profondità di 250 μm.
        NOTA: Inizia le pile dallo strato corneo e termina negli strati visibili più profondi nel derma. La Figura supplementare S1 mostra un esempio di come acquisire uno stack, mentre la Figura 2 fornisce un esempio di stack.
      4. Acquisire un mosaico: prendere il primo mosaico alla giunzione dermo-epidermica (DEJ) (Figura supplementare S2). Identificare lo strato DEJ nella pila acquisita e quindi utilizzare il mouse per selezionare un quadrato di 8 mm x 8 mm per coprire l'intera lesione. Premere l'icona del mosaico per completare l'operazione (Figura supplementare S2). Acquisire almeno 5 mosaici a varie profondità: strato corneo, strato spinoso, strato soprabasale, DEJ e derma papillare superficiale.
      5. Apri il mosaico DEJ per guidare l'acquisizione dei mosaici successivi. Fai clic su qualsiasi struttura sul mosaico DEJ per visualizzare quell'area sull'immagine live view. Scorri verso il basso per acquisire mosaici sul derma e poi verso l'alto (dal DEJ) per prendere i mosaici nell'epidermide.
      6. Fai valutare i mosaici acquisiti dall'esperto lettore RCM presente al capezzale per identificare la regione di interesse e prendere pile. In assenza di un esperto al capezzale, catturare 5 pile: una in ogni quadrante e una al centro della lesione con un pattern omogeneo sulla dermatoscopia (passi 1.5.2.). Per lesioni eterogenee, acquisire stack aggiuntivi per coprire tutte le caratteristiche della dermatoscopia.
        NOTA: Una "pila" (Figura 2) è una raccolta sequenziale di immagini ad alta risoluzione, single-frame, a piccolo campo visivo (FOV) (0,5 mm x 0,5 mm) acquisite in profondità a partire dallo strato più alto dell'epidermide fino al derma superficiale (~ 200 μm). Un "mosaico" (Figura supplementare S2) è un grande campo visivo di immagini ottenuto unendo singole immagini di 500 μm x 500 μm insieme in "X-Y" (piano orizzontale en face ).
    5. Completamento di una sessione di imaging
      1. Fare clic su Fine imaging.
      2. Staccare il microscopio dalla finestra di plastica. Rimuovere la finestra di plastica tenendo delicatamente tesa la pelle del paziente e smaltirla. Pulire l'olio sulla pelle con un tampone imbevuto di alcool.
      3. Staccare il cono protettivo che circonda la lente del microscopio. Pulire la punta della lente dell'obiettivo con un tampone imbevuto di alcool per rimuovere il gel ad ultrasuoni. Asciugare l'obiettivo con un tovagliolo di carta. Riattaccare il cono di plastica alla sonda del microscopio.
        NOTA: Le immagini possono essere lette e un rapporto può essere generato e firmato al capezzale da un medico qualificato. In assenza di un lettore esperto, è possibile consultare un esperto remoto trasferendo le immagini tramite cloud o tramite una sessione teleconfocale in diretta26.
    6. Generazione di un rapporto di valutazione diagnostica confocale (figura supplementare S3)
      1. Fare clic su Nuova valutazione. Inserisci la diagnosi dalle opzioni preselezionate nel menu a discesa.
      2. Se è necessaria un'altra sessione di imaging, selezionare le immagini inadeguate e devono essere riacquisite. Se è necessaria una diagnosi descrittiva, selezionare altro e descrivere nella casella di testo libero alla fine del modulo. Inserisci il codice CPT per la fatturazione7 (figura supplementare S3A). Selezionare le funzionalità applicabili visualizzate durante l'imaging dall'elenco di controllo del report (Figura supplementare S3B). Selezionare la gestione applicabile dall'elenco di controllo.
        NOTA: nessun codice di fatturazione è applicabile per l'imaging HH-RCM.
      3. Clicca su Fine e firma. Generare il report in formato PDF e stamparlo. Ottieni il rapporto firmato da un medico e aggiungilo alla tabella del paziente per la fatturazione.
  6. Acquisizione di immagini mediante il dispositivo HH-RCM (Figura 5)
    NOTA: i dispositivi HH-RCM sono in grado di acquisire pile, video live a fotogramma singolo e immagini a fotogramma singolo.
    1. Circondare la lesione identificata dal medico con un anello di carta. Utilizzare i passaggi descritti nella sezione 3. per posizionare il paziente e pulire il sito della lesione.
      NOTA: Selezionare la dimensione dell'anello di carta (5-15 mm) in base alla dimensione della lesione per definire il limite della lesione e assicurarsi che l'imaging venga eseguito all'interno della lesione. Se non è disponibile un anello di carta, utilizzare del nastro di carta per definire la lesione.
    2. Rimuovere il cappuccio di plastica che copre la lente del microscopio. Applicare una quantità di gel per ultrasuoni delle dimensioni di un pisello sulla lente dell'obiettivo dell'HH-RCM e coprirla con il cappuccio di plastica (Figura supplementare S3A). Aggiungi una generosa goccia di olio minerale sul lato del tappo di plastica che toccherà la pelle.
      NOTA: Aumentare la quantità di olio per la pelle molto secca, se necessario.
    3. Premere la sonda sul sito della lesione sulla pelle con una pressione decisa. Utilizzare i controlli di profondità z sul dispositivo HH-RCM per spostarsi su e giù a varie profondità all'interno della lesione (Figura supplementare S3B). Acquisisci più immagini a fotogramma singolo e pile nelle regioni di interesse. Prendere le pile come descritto al punto 1.5.4.3.
    4. Per lesioni di grandi dimensioni in cui il dispositivo WP-RCM non può essere collegato, eseguire video continui su vari livelli spostando la sonda HH-RCM sull'intera superficie della lesione. Fare clic sul simbolo di acquisizione video per farlo. Registrare il movimento delle cellule del sangue all'interno dei vasi, se necessario.
      NOTA: questi video possono essere successivamente cuciti utilizzando il software per fornire immagini FOV di grandi dimensioni simili ai mosaici.
    5. Premere Fine imaging al termine della sessione di imaging. Pulire la lesione con un tampone imbevuto di alcool per rimuovere l'olio. Rimuovere il gel ad ultrasuoni dalla lente dell'obiettivo della sonda pulendolo con una salvietta imbevuta di alcool e riattaccando il tappo di plastica.
      NOTA: A differenza del dispositivo WP-RCM, che può essere utilizzato da un tecnico, l'HH-RCM deve essere gestito da un lettore RCM in grado di interpretare le immagini in tempo reale per navigare all'interno della lesione e arrivare a una diagnosi corretta.

2. Dispositivo RCM-OCT combinato e protocollo di imaging

NOTA: esiste un solo prototipo del dispositivo RCM-OCT. Questo dispositivo ha una sonda portatile e può essere utilizzato su tutte le superfici del corpo, in modo simile al dispositivo HH-RCM. Acquisisce stack RCM (simili al dispositivo RCM) e raster OCT (un video di immagini sequenziali in sezione trasversale22). Entrambe le immagini RCM e OCT sono in scala di grigi. Le immagini RCM hanno un FOV di ~200 μm x 200 μm, mentre l'immagine OCT ha un FOV di 2 mm (in larghezza) x 1 mm (in profondità). Di seguito è riportato il protocollo di acquisizione delle immagini utilizzando il dispositivo RCM-OCT, insieme alle loro indicazioni cliniche. Nella figura 6 viene illustrata un'immagine della periferica RCM-OCT, mentre nella figura 7 viene illustrato il sistema software della periferica RCM-OCT.

  1. Selezione delle lesioni
    1. Cerca una lesione rosa o pigmentata dermoscopiamente equivoca per escludere BCC.
    2. Valutare la profondità del BCC per la gestione e valutare il residuo BCC post-trattamento.
  2. Posizionamento del paziente per l'imaging: l'imaging di una singola lesione può richiedere fino a 20 minuti con il dispositivo RCM-OCT. Il dispositivo è anche una sonda portatile simile al dispositivo HH-RCM e, quindi, può essere spostato liberamente sulla lesione. Per i dettagli sul posizionamento del paziente, fare riferimento al paragrafo 1.4. sopra.
  3. Preparazione del sito per l'imaging: quando si utilizza questa sonda, assicurarsi che il confine della lesione sia privo di peli eccessivi e impurità topiche e sia chiaramente definito. Fare riferimento al punto 1.4.1. sopra per maggiori dettagli.
  4. Acquisizione di immagini mediante il dispositivo RCM-OCT (Figura 6 e Figura 7)
    1. Preparare la sonda in modo simile a quella utilizzata per l'HH-RCM (passaggi 1.6.1-1.6.2).
    2. Acquisisci immagini in modalità line imaging e raster .
      1. Fare clic sulle impostazioni di imaging (Figura 7A). Selezionare la modalità di imaging lineare per acquisire un'immagine RCM (risoluzione cellulare) (Figura 7B). Impostare la dimensione del passo su 5 μm e il numero di passi su 40 (Figura 7A).
      2. Clicca su Grab. Acquisire stack seguendo il passaggio 1.5.4.3. Una volta completato, fai clic sul pulsante Blocca .
      3. Fare clic su Impostazioni immagini. Selezionare la modalità raster per acquisire un video OCT correlativo per l'architettura della lesione (Figura 7B). Passare alla scheda tecnico (Figura 7C). Al termine, fare clic sul pulsante Grab (Figura 7A) e premere immediatamente il pulsante di salvataggio .
      4. Acquisisci più stack e video in base all'interesse del medico.
      5. Pulire la lesione e la macchina come descritto al punto 1.6.5.

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Representative Results

Microscopia confocale a riflettanza (RCM)
Interpretazione delle immagini su RCM:
Le immagini RCM vengono interpretate in modo da imitare la valutazione dei vetrini istopatologici. I mosaici vengono valutati prima per ottenere i dettagli architettonici complessivi e identificare le aree di interesse, simile alla valutazione delle sezioni istologiche sull'ingrandimento a scansione (2x). Questo è seguito dallo zoom sul mosaico per la valutazione dei dettagli cellulari, simile alla valutazione delle diapositive ad alto ingrandimento (20x). La Figura 8 mostra tale schema dell'analisi delle immagini.

Qualità dell'immagine:
Immagini di alta qualità senza artefatti significativi, acquisite a profondità rilevanti nella pelle, sono essenziali per una diagnosi corretta. La Figura 4A mostra una di queste immagini. Il motivo principale delle immagini non interpretabili è legato agli artefatti o all'inesperienza nell'acquisizione delle immagini. La Figura 3 e la Figura 4B mostrano immagini con artefatti come bolle d'aria, detriti superficiali e artefatti di movimento, che ostacolano la valutazione diagnostica. Oltre a padroneggiare l'aspetto tecnico dell'acquisizione delle immagini, l'operatore RCM deve avere familiarità con la morfologia dei vari strati cutanei per consentire l'acquisizione delle immagini a profondità rilevanti.

Aspetto di strati cutanei normali su RCM:
Le immagini di qualità "near-istologia" en-face (piano orizzontale) vengono acquisite con il dispositivo RCM a profondità variabili a partire dallo strato più superficiale dell'epidermide fino al derma papillare superficiale nella pelle. RCM ha una propria terminologia che consente l'identificazione di vari strati nella pelle 5,27. La Figura 2 mostra cinque immagini a fotogramma singolo acquisite a profondità diverse da una pila.

Aspetto di varie celle su RCM:
Le immagini su RCM appaiono in scala di grigi, che vanno da strutture molto luminose a strutture scure a causa delle dimensioni variabili e degli indici di rifrazione delle diverse cellule della pelle. La melanina, la cheratina e il collagene sono le fonti di massima riflettanza nella pelle28,29. Pertanto, le cellule contenenti melanina come melanociti (banali e maligni), cheratinociti melanizzati e melanofagi appaiono luminose. Allo stesso modo, le cellule ricche di cheratina come lo strato corneo e le cisti cheratiniche appaiono luminose. Anche i granuli cheratoialini presenti nei cheratinociti dello strato granuloso appaiono luminosi. Un'altra possibile fonte di alta riflettività sono i granuli di Birkbeck nelle cellule di Langerhans30 e nelle cellule infiammatorie28,29. Al contrario, il contenuto intranucleare manca di riflettanza e appare scuro sulla confocale31. Questo vale anche per le secrezioni di mucina. I vasi sanguigni si trovano nel derma papillare. Appaiono come strutture iporiflettenti orizzontali o verticali. I leucociti appaiono come cellule luminose, iperriflettenti, rotonde, piccole all'interno di questi vasi sanguigni iporiflettenti32. Il traffico di leucociti è prominente durante l'imaging dal vivo. La Figura 9 mostra l'aspetto di strati cutanei normali su RCM. Il video 1 mostra un esempio di traffico leucocitario su RCM.

Caratteristiche specifiche del tumore su RCM:
Le caratteristiche specifiche del tumore sono ben consolidate e aiutano a differenziare le lesioni benigne da quelle maligne. Ad esempio, i noduli tumorali con palizzata periferica e spazio "schisi" sono caratteristiche specifiche per BCC33. Allo stesso modo, le cellule nucleate pagetoidi nell'epidermide, le cellule atipiche al DEJ e un modello epidermico disordinato suggeriscono una diagnosi di melanoma34. I modelli atipici e disordinati a nido d'ape sono caratteristiche chiave per la diagnosi di SCC33 su RCM. La Figura 10 mostra un esempio di BCC, melanoma e SCC come mostrato nelle immagini RCM.

Dispositivo combinato RCM-OCT
Interpretazione delle immagini su RCM-OCT:
Per l'interpretazione delle immagini RCM-OCT, vengono valutati sia gli stack che i raster. Le pile forniscono informazioni a livello cellulare e a varie profondità della lesione, mentre il raster fornisce una visione verticale della lesione e fornisce informazioni sull'architettura complessiva della lesione. Questa vista verticale è cruciale per il rilevamento dei BCC, in particolare dei BCC superficiali, che, a volte, appaiono come ombre scure su RCM e possono essere trascurati25. Nella vista verticale delle immagini OCT, la continuità del nodulo tumorale BCC con l'epidermide sovrastante e la separazione dal derma da un'area scura di schisi è chiaramente distinguibile. La Figura 11 mostra un esempio di dermatoscopia, RCM, OCT e correlazione istologica del BCC.

Aspetto di strati cutanei normali su RCM-OCT:
I livelli skin appaiono simili alle immagini RCM acquisite con il dispositivo HH-RCM. Maggiori dettagli sono forniti nelle sezioni "aspetto di vari strati cutanei su confocale" e "aspetto di varie cellule su confocale" e nella Figura 9.

Analogamente a RCM, le immagini raster dello Strumento di personalizzazione di Office sono in scala di grigi. Tuttavia, i raster OCT mostrano una visualizzazione verticale simile alle diapositive istologiche tradizionali, ma mancano di risoluzione cellulare. Le immagini dello Strumento di personalizzazione di Office hanno un aspetto simile alle immagini dei dispositivi OCT convenzionali disponibili in commercio. Lo strato corneo appare come una linea sottile e luminosa (iperriflettente), con l'epidermide sottostante che appare di colore grigiastro (iporiflettente). Il derma papillare appare più luminoso dell'epidermide e la parte più profonda del derma reticolare appare la più scura (non riflettente) a causa della perdita del segnale35. Il DEJ può essere identificato come una zona di transizione tra l'epidermide grigiastra e il derma papillare luminoso. La figura 12 mostra le immagini RCM e OCT acquisite dalla pelle normale sulla mano di un volontario sano.

Sebbene la risoluzione cellulare non sia possibile, molte strutture sono visibili sull'OCT. I vasi sanguigni possono essere facilmente visti nel derma papillare come strutture tubolari riflettenti (prive di segnale), orizzontali o verticali. I follicoli piliferi sono solitamente strutture iporiflettenti, rotonde o tubolari nel derma. Il loro infundibulum (la parte più alta del follicolo pilifero) è visto emergere dal derma e sporgere dall'epidermide ad angolo durante una sessione di imaging raster dal vivo. Spesso proiettano un'ombra di segnale sulla superficie dell'epidermide36. A volte, i fusti dei capelli possono essere visti emergere dai follicoli piliferi, rendendo facile la loro identificazione. La figura 11 fornisce una panoramica di queste strutture.

Comparsa del BCC su RCM-OCT:
L'aspetto del BCC in RCM è discusso nella sezione "caratteristiche tumore-specifiche" di RCM. Nell'OCT, i noduli tumorali BCC possono essere facilmente rilevati come noduli grigiastri, rotondi, iporiflettenti visti circondati da un'area riflettente e scura di "schisi". Questo nodulo può essere visto attaccato con la sovrastante banda grigiastra dell'epidermide nel BCC superficiale. I noduli tumorali BCC sono spesso circondati da fasci di collagene iperriflettenti, bianchi e ispessiti23. Altri sottotipi, come i BCC infiltrativi o morfeiformi, sono difficili da diagnosticare con OCT. La Figura 11 fornisce una visualizzazione del BCC acquisito dal raster OCT.

Figure 1
Figura 1: Allegato WP-RCM: dispositivo WP-RCM di generazione 4. (A) Posizionare una goccia di olio minerale al centro della finestra di plastica. (B) Centrare la finestra di plastica sopra la lesione. (C) Abbinare la freccia sulla testa del microscopio (cerchio tratteggiato verde) con la freccia (cerchio tratteggiato giallo) sul dermatoscopio. (D) Inserire il dermatoscopio nella finestra di plastica e fare clic per scattare un'immagine dermatoscopica con orientamento corretto. (E) Rimuovere il dermatoscopio e aggiungere gel per ultrasuoni all'interno della finestra di plastica. (F) Fissare completamente la testa del microscopio alla finestra di plastica con un angolo di 90° rispetto alla lesione. Abbreviazione: WP-RCM = microscopia confocale a riflettanza larga. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Un esempio di stack. Una pila che mostra una raccolta di immagini a fotogramma singolo acquisite in profondità z consecutive dalla pelle normale. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Immagine di bassa qualità. (A) Un'immagine di bassa qualità a livello epidermico che mostra alcune bolle d'aria (frecce gialle), un materiale esterno (cerchio giallo), molto probabilmente una fibra di carta e le frange del cappuccio di plastica (scatola rossa), che indicano un attacco improprio del microscopio alla pelle. (B,C) Aree ingrandite dal pannello A. Barre di scala = 50 μm. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4: Confronto tra immagini confocali di alta qualità e immagini confocali di bassa qualità. (A) Un mosaico di alta qualità (dalla Figura 6) a livello dell'epidermide senza artefatti. (B) Un mosaico di bassa qualità a livello epidermico mostra diverse grandi bolle (frecce blu), che possono influire sulla valutazione. Barre di scala = 50 μm. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 5
Figura 5: Collegamento HH-RCM utilizzando un dispositivo HH-RCM di generazione 4. (A) Rimuovere il cappuccio di plastica e aggiungere gel per ultrasuoni sulla parte superiore della lente. (B) Riattaccare il cappuccio di plastica (freccia verde) al dispositivo e posizionarlo sopra la lesione per l'imaging. Abbreviazione: HH-RCM = microscopia confocale a riflettanza portatile. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 6
Figura 6: Dispositivo RCM-OCT. (A) La sonda portatile (freccia gialla) del dispositivo combinato RCM-OCT. (B) Il dispositivo RCM-OCT con una finestra di imaging in tempo reale che mostra contemporaneamente un'immagine OCT (freccia nera) e un'immagine RCM (freccia verde). Abbreviazioni: RCM = microscopia confocale a riflettanza; OCT = tomografia a coerenza ottica. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 7
Figura 7: Piattaforma software RCM-OCT. Istantanee da finestre di imaging in tempo reale che mostrano simultaneamente (A) un'immagine OCT (diamante blu) e un'immagine RCM con risoluzione cellulare (stella gialla). La dimensione del passo, il numero di passi e la profondità z sono tutti controllati dai sistemi di scala scorrevole (scatola nera; frecce nere). (B) Alternanza tra le modalità "line imaging" e "raster" (frecce gialle); (C) il pulsante utilizzato per salvare le immagini raster (cerchio nero). Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 8
Figura 8: Schema di analisi delle immagini a livello dell'epidermide. (A) L'immagine viene analizzata prima a livello del mosaico (8 mm x 8 mm), che corrisponde a circa 4x ingrandimento in istologia. (B) Le aree di interesse possono quindi essere valutate a livello cellulare ingrandendo la finestra di imaging dal vivo durante l'acquisizione delle immagini. Questo pannello mostra una vista ingrandita del submosaico dall'area rivestita arancione nel pannello A, che corrisponde a una vista di ingrandimento di circa 20x sull'istologia. Barra di scala = (A) 50 μm. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 9
Figura 9: Comparsa di strati cutanei normali su RCM. (A) Strato corneo: il primo strato più brillante della pelle composto da cheratinociti anucleati. (B) Strato spinoso: composto da cellule nucleate strettamente impacchettate (i nuclei sono scuri) con citoplasma luminoso che crea un tipico "modello a nido d'ape". (C) Strato basale: identificato dal caratteristico "disegno di ciottoli" (cerchio giallo) formato dalla presenza del cappuccio di melanina dei cheratinociti basali. (D) DEJ: l'interfaccia tra lo strato basale e il derma papillare, che è caratterizzato dal luminoso "disegno ad anello" (freccia gialla). (E) Derma papillare composto da fibre di collagene brillante (freccia verde) e vasi sanguigni. Barre della scala = 50 μm. Abbreviazioni: RCM = microscopia confocale a riflettanza; DEJ = giunzione dermoepidermica. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 10
Figura 10: Immagini confocali dei tumori della pelle più comuni. (A) Carcinoma basocellulare con noduli tumorali (freccia gialla) con schisi (freccia blu) e palizzata. (B) Carcinoma a cellule squamose che presenta un disegno atipico a nido d'ape (asterischi gialli) e vasi ad occhiello (diamante blu). (C) Melanoma che mostra gruppi di cellule pagetoidi luminose, grandi e rotonde (frecce verdi) nell'epidermide. FOV = (A-C) 750 μm x 750 μm. Barre della scala = 50 μm. Abbreviazione: FOV = campo visivo. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 11
Figura 11: Dermatoscopia, RCM, OCT e correlazione istopatologica del BCC acquisito con il dispositivo RCM-OCT. (A) Una papula rosa sul torace dopo la radioterapia (cerchio giallo). (B) Su RCM, cordoni tumorali basaloidi (stelle blu) con palizzata (freccia rossa) e schisi (freccia gialla) sono visti al DEJ insieme a collagene ispessito (stella verde) senza un nodulo tumorale definitivo. (C) Un'immagine OCT della stessa lesione acquisita con il dispositivo RCM-OCT. Un distinto nodulo tumorale grigio (stella blu) è visto collegato all'epidermide insieme alla schisi (freccia gialla). Si vedono fasci di collagene ispessiti (stella verde). (D) La biopsia colorata con H & E ha confermato la diagnosi di carcinoma basocellulare superficiale sulla colorazione H & E che mostra palizzata (freccia rossa), schisi (freccia gialla) e fasci di collagene ispessiti (stella verde) (ingrandimento 10x). Barre della scala = 500 μm. Abbreviazioni: RCM = microscopia confocale a riflettanza; OCT = tomografia a coerenza ottica; BCC = carcinoma basocellulare; DEJ = giunzione dermoepidermica; H&E = ematossilina ed eosina. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 12
Figura 12: Immagini RCM e OCT da skin normale. Queste immagini sono state acquisite dalla pelle normale sulla mano di un volontario sano. (A) Mostra un'immagine RCM en-face a fotogramma singolo al DEJ. (B) Mostra un'immagine dello Strumento di personalizzazione di Office corrispondente in una vista verticale con tutti i livelli dello skin. FOV = (A) 750 μm x 750 μm; (B) 1,0 mm x 2,0 mm. Barra di scala = 50 μm. Abbreviazioni: RCM = microscopia confocale a riflettanza; OCT = tomografia a coerenza ottica; DEJ = giunzione dermoepidermica. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Video 1: Video RCM del traffico leucocitario acquisito utilizzando un dispositivo HH-RCM. Questo video catturato con un dispositivo RCM mostra un vaso sanguigno dilatato con traffico di leucociti. Il derma circostante mostra cellule infiammatorie luminose. Abbreviazione: HH-RCM = microscopia confocale a riflettanza portatile. Clicca qui per scaricare questo video.

Figura supplementare S1: Acquisizione di uno "stack" utilizzando un dispositivo WP-RCM di generazione 4. Selezionare il centro della lesione (diamante verde) e fare clic sull'opzione stack (casella arancione). Assicurati che la pila parta dallo strato corneo (croce blu), il primo e più luminoso strato della pelle. Impostare la profondità zero (stella arancione) in cui inizia il primo strato della pila. Selezionare il sito della lesione appropriato (croce bianca), la spaziatura tra due strati e la profondità dell'imaging (triangolo giallo). Il riquadro blu sopra la vista dal vivo contiene icone corrispondenti alle altre funzionalità di questo sistema. Icone (frecce blu) da sinistra a destra: per catturare un mosaico, per catturare un cubo, per catturare una pila, per catturare una singola immagine incorniciata e per acquisire una registrazione video. Abbreviazione: WP-RCM = microscopia confocale a riflettanza larga. Clicca qui per scaricare questo file.

Figura supplementare S2: Acquisizione di un "mosaico" utilizzando un dispositivo WP-RCM di generazione 4. (A) Utilizzando la vista dal vivo (croce blu), andare alla profondità della lesione desiderata. Selezionare l'intera area della lesione (se inferiore a 8 mm) o la porzione di intera lesione da acquisire per l'imaging (diamante verde). Selezionare l'opzione mosaico (riquadro arancione) per avviare l'acquisizione. (B) Un esempio di mosaico catturato al DEJ dalla lesione nel pannello A. Abbreviazioni: WP-RCM = microscopia confocale a riflettanza larga; DEJ = giunzione dermo-epiteliale. Clicca qui per scaricare questo file.

Figura supplementare S3: Esempio di rapporto di valutazione diagnostica confocale. (A) Compilare la diagnosi (freccia nera) selezionando dal menu a discesa (B), i codici CPT per la fatturazione (freccia gialla) e le caratteristiche rilevanti visualizzate durante la sessione di imaging confocale (stella blu). Abbreviazione: CPT = Current Procedural Terminology. Clicca qui per scaricare questo file.

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Discussion

In questo articolo sono stati descritti i protocolli per l'acquisizione di immagini utilizzando dispositivi RCM e RCM-OCT in vivo . Attualmente sono disponibili in commercio due dispositivi RCM: un dispositivo WP-RCM (WP-RCM) montato su larga sonda o su braccio e un dispositivo RCM PALMARE (HH-RCM). È fondamentale capire quando utilizzare questi dispositivi in ambito clinico. Il tipo e la posizione del cancro sono i principali fattori che determinano la selezione del dispositivo.

Il dispositivo WP-RCM è adatto per lesioni su superfici corporee piane e delicatamente ondulate, come il tronco e le estremità, poiché richiede il contatto con la pelle. Poiché la testa della sonda è larga, non può essere attaccata ad aree strette o angoli del corpo. Tuttavia, HH-RCM è un dispositivo più flessibile e ha una testa di sonda più stretta. Di conseguenza, questo dispositivo viene spesso utilizzato per visualizzare lesioni su aree curve e relativamente ondulate del corpo, tra cui naso, palpebre, lobi delle orecchie e genitali, dove il WP-RCM non può essere attaccato.

Entrambi i dispositivi possono acquisire immagini a fotogramma singolo, con risoluzione cellulare, pile e video e possono essere utilizzati per visualizzare tutti i tumori della pelle. Tuttavia, il dispositivo WP-RCM consente la visualizzazione di un'intera lesione che misura fino a ~ 8 mm x 8 mm acquisendo mosaici. I mosaici forniscono una panoramica dei dettagli architettonici della lesione (come la simmetria e la circoscrizione). Un dispositivo WP-RCM è inoltre dotato di una telecamera dermatoscopica digitale per acquisire immagini dermatoscopiche della lesione, che guidano l'acquisizione delle immagini RCM durante la sessione di imaging. Entrambe queste caratteristiche uniche rendono il dispositivo WP-RCM preferibile per la valutazione delle lesioni melanocitiche per differenziare i nevi dal melanoma. Al contrario, il dispositivo portatile è più adatto per le lesioni cheratinocitiche in quanto queste lesioni in genere non richiedono una valutazione architettonica ma sono più dipendenti da immagini ad alta risoluzione a basso contenuto di FOV (0,75 mm x 0,75 mm). Tuttavia, il dispositivo HH-RCM è molto utile per l'imaging di lesioni di grandi dimensioni (misura >8 mm) per la mappatura del margine tumorale per il melanoma (lentigo maligna) e BCC e per guidare la selezione del sito di biopsia.

RCM è utilizzato principalmente come strumento complementare alla dermatoscopia nel triaging delle lesioni cutanee che appaiono maligne e necessitano di una biopsia, risparmiando la biopsia per le lesioni benigne 7,19. Altre indicazioni includono il monitoraggio non invasivo di una lesione sospetta, la valutazione della risposta al trattamento topico o chirurgico 19,37,38, la definizione dei margini chirurgici delle lesioni facciali di grandi dimensioni della lentigo maligna (LM)39,40,41, la guida di biopsie mirate nelle lesioni di grandi dimensioni di LM e EMPD 42 e la diagnosi delle lesioni infiammatorie 43,44 . Uno dei principali vantaggi dell'utilizzo di RCM è la capacità di rendere la diagnosi al posto letto in vivo senza alcuna biopsia45, facilitando la gestione immediata. Inoltre, a differenza della valutazione istopatologica, in cui viene analizzata solo una piccola frazione del volume della lesione, RCM consente la visualizzazione di volumi molto più grandi della lesione in tempo reale45 e fornisce informazioni su fenomeni dinamici come il traffico leucocitario32,46.

RCM presenta alcune limitazioni. A differenza della dermatoscopia, l'imaging RCM richiede ~ 15 minuti per lesione, che può interrompere il flusso di lavoro clinico e la valutazione delle immagini richiede competenze patologiche. Non è adatto per valutare lesioni localizzate più in profondità nel derma o nel sottocute a causa della sua limitata profondità di imaging (fino a ~ 250 μm).

Il dispositivo combinato RCM-OCT "multimodale" è stato costruito per superare i limiti di RCM22. Fornisce i vantaggi dell'imaging a risoluzione cellulare con RCM e le immagini più profonde e verticali (simili all'istopatologia) dell'OCT. Gli studi iniziali hanno mostrato risultati promettenti per l'uso di RCM-OCT nella diagnosi e nella gestione dei BCC23,24,25,47 (55 pazienti). RCM-OCT ha dimostrato un'elevata accuratezza (sensibilità al 100%, specificità al 75%) nella diagnosi di BCC in lesioni clinicamente sospette, non sottoposte a biopsia e una profondità della lesione accuratamente determinata per una gestione appropriata. Ha anche mostrato una sensibilità del 100% nel rilevare BCC residuo in lesioni precedentemente sottoposte a biopsia25. Recentemente, Monnier et al. hanno utilizzato questo dispositivo in contesti clinici reali per la valutazione del BCC in lesioni dermosscopicamente equivoche (piccole, non pigmentate)23 (18 pazienti). Hanno confrontato i risultati del dispositivo combinato RCM-OCT con il dispositivo RCM-alone sulla stessa lesione. Lo studio ha mostrato un netto miglioramento della specificità dal 62,5% al 100% e della sensibilità dal 90% al 100% utilizzando il dispositivo combinato rispetto al solo dispositivo RCM, dimostrando così il vantaggio e la natura complementare di questi due dispositivi di imaging ottico. Uno studio di Navarrete-Dechent et al. ha anche dimostrato l'utilità del dispositivo RCM-OCT rispetto al solo dispositivo RCM per il rilevamento di BCC residuo in pazienti "BCC complessi", che ha aiutato nella loro gestione e migliorato la cura del paziente24 (10 pazienti). Al di fuori delle cliniche dermatologiche, RCM-OCT è in fase di studio come strumento per la valutazione prechirurgica del BCC, dove ha mostrato un'elevata sensibilità dell'82,6% e un'elevata specificità del 93,8%, con un'alta correlazione tra la profondità osservata sull'OCT e la profondità finale sull'istopatologia47 (35 pazienti). Pertanto, questo dispositivo è stato descritto principalmente per la diagnosi e la gestione BCC; la sua utilità per il melanoma e SCC deve ancora essere esplorata.

Oltre al suo uso per la valutazione BCC, Bang et al. hanno anche esplorato questo dispositivo per il rilevamento di metastasi cutanee (CM) in pazienti con cancro al seno48 (sette pazienti). Hanno descritto le caratteristiche della CM su RCM-OCT, per la prima volta, che avrebbero aiutato la loro diagnosi e gestione in futuro. Con la combinazione di immagini ad alta risoluzione e la capacità di valutare le lesioni in profondità, hanno potuto rilevare la CM in tutte e sei le lesioni visualizzate e potrebbero differenziarsi da una lesione ectatica vascolare benigna. Studi su larga scala con più lesioni sono garantiti per dimostrare il potenziale diagnostico del dispositivo per la CM.

Indipendentemente dal dispositivo utilizzato, i seguenti passaggi devono essere eseguiti con attenzione per evitare artefatti e garantire immagini di alta qualità. Per evitare artefatti di movimento, il paziente deve essere posizionato comodamente. Cuscini extra o poggiapiedi o braccioli possono essere forniti per supportare i siti di imaging. Gli artefatti di movimento causati dalla respirazione possono essere ridotti al minimo posizionando una mano ferma sulla sonda durante l'imaging. Per ridurre gli artefatti causati da qualsiasi materiale esterno, pulire il sito della lesione con un tampone imbevuto di alcool o acqua e sapone prima dell'imaging. Se necessario, tagliare i capelli nel sito della lesione per prevenire la formazione di bolle d'aria. Devono essere prese tutte le precauzioni per evitare la contaminazione incrociata. La finestra di plastica usa e getta deve essere eliminata dopo ogni utilizzo e la sonda di imaging deve essere pulita accuratamente con una salvietta disinfettante dopo ogni utilizzo.

I progressi nell'imaging non invasivo mirano a migliorare l'accuratezza diagnostica e ad espanderne l'uso in tutto il mondo. Sono state esplorate aggiunte al dispositivo HH-RCM esistente, come l'incorporazione di una telecamera a campo ampio per consentire una doppia visione della morfologia della superficie della lesione e dei dettagli cellulari più profondi all'interno della lesione49. Altre aggiunte all'HH-RCM includono il mosaico video, una tecnica che converte il video in un'immagine a mosaico, espandendo così il FOV50. Per espandere l'uso di queste tecnologie, sono in fase di sviluppo dispositivi più economici, più piccoli e più portatili 51,52,53, tra cui una sonda portatile più piccola e flessibile da utilizzare per l'imaging intraorale 54. Inoltre, i ricercatori stanno esplorando sonde fluorescenti mirate per migliorare la sensibilità e la specificità del rilevamento del tumore31. Esistono vari algoritmi basati sull'intelligenza artificiale per aiutare a catturare l'imaging identificando automaticamente la profondità migliore per catturare il DEJ55 o rimuovendo gli artefatti56. Inoltre, alcuni algoritmi sono in fase di sviluppo per aiutare i medici a rilevare automaticamente i tumori della pelle57,58. Infine, utilizzando l'imaging RCM26 in vivo, remoto e in vivo, un tecnico remoto guidato da esperti può acquisire immagini di alta qualità e guidare i medici a fare diagnosi in tempo reale.

I dispositivi concorrenti disponibili in commercio sono il confocale line-field OCT (LC-OCT)15,16 e l'OCT FULL-FIELD (FF-OCT)17,18. Questi dispositivi possono generare immagini sia su piani verticali (come OCT) che en-face (come RCM). Le immagini OCT acquisite con questi dispositivi hanno una risoluzione laterale superiore di ~1-3 μm rispetto ai ~7 μm delle immagini OCT del dispositivo RCM-OCT22. Tuttavia, questo aumento della risoluzione è avvenuto al costo di una profondità di imaging ridotta di ~ 300-500 μm e di un FOV più piccolo di ~ 1-2 mm a 500 μm x 500 μm rispetto al dispositivo RCM-OCT. Pertanto, non sono ideali per fornire alcun dettaglio architettonico. Il loro uso è stato descritto per l'imaging di tutti i tumori della pelle. In conclusione, sia i dispositivi RCM che RCM-OCT sono preziosi strumenti diagnostici non invasivi e hanno applicazioni cliniche uniche in dermatologia. Mentre RCM, come dispositivo autonomo (in particolare il dispositivo WP-RCM), è eccellente per la valutazione delle lesioni cutanee pigmentate, incluso il melanoma, il dispositivo RCM-OCT è più prezioso per la diagnosi e la gestione BCC. In futuro, l'integrazione delle capacità di mosaicking per impartire immagini FOV di grandi dimensioni (essenziali per la valutazione del melanoma) nel dispositivo RCM-OCT esistente potrebbe essere esplorata per fornire un dispositivo multimodale completo per uso clinico, che sarebbe la "macchina dei sogni" per l'imaging non invasivo per tutti i tumori della pelle.

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Disclosures

Ucalene Harris non ha interessi finanziari concorrenti. Il Dr. Jain è un consulente di Enspectra Health Inc. Il Dr. Milind Rajadhyaksha è un ex dipendente e possiede azioni di Caliber ID (ex Lucid Inc.), la società che produce e vende il microscopio confocale VivaScope. Il VivaScope è la versione commerciale di un prototipo di laboratorio originale sviluppato dal Dr. Rajadhyaksha quando era al Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School.

Acknowledgments

Un ringraziamento speciale va a Kwami Ketosugbo ed Emily Cowen per essere volontari per l'imaging. Questa ricerca è finanziata da una sovvenzione del National Cancer Institute / National Institutes of Health (P30-CA008748) fatta al Memorial Sloan Kettering Cancer Center.

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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Ritrattazione numero 186
Combinazione di microscopia confocale a riflettanza con tomografia a coerenza ottica per la diagnosi non invasiva dei tumori della pelle tramite acquisizione di immagini
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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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