Sondbaserad Confocal Laser Endomicroscopy av urinvägarna: Tekniken
Summary
Sondbaserad konfokal laser endomicroscopy möjliggör realtid mikroskopi av den mänskliga urinvägarna under cystoskopi, ger dynamisk, intravital avbildning av patologiska tillstånd såsom cancer i urinblåsan med cellulär upplösning. Endomicroscopy kan öka den diagnostiska träffsäkerheten av standard vitt ljus endoskopi och ge intraoperativ bildstyrning för att förbättra kirurgisk resektion.
Abstract
Sondbaserad konfokal laser endomicroscopy (CLE) är en framväxande optisk avbildning teknik som möjliggör realtid in vivo mikroskopi av slemhinneytor under vanlig endoskopi. Med program som i luftvägarna 1 och tarm, har 2-6 CLE också undersökts i urinvägarna för cancer i urinblåsan diagnos. Kan lösas med mikron skala upplösning i realtid, förutom 7-10 Cellular morfologi och vävnad mikroarkitektur dynamisk avbildning av normal och patologisk vaskulatur. 7
Den sondbaserad CLE systemet (Cellvizio, Mauna Kea Technologies, Frankrike) består av en återanvändbar fiberoptisk avbildningssonden kopplad till en 488 nm laser avsökningsenhet. Avbildningssonden är införd i de arbetande kanaler standard flexibla och stela endoskop. Ett endoskop-baserat CLE systemet (Optiscan, Australien), i vilken den konfokala endomicroscopy functionality är integrerad på endoskopet, används också i mag-tarmkanalen. Med tanke på den större omfattningen diametern dock tillämpning i urinvägarna närvarande begränsat till ex vivo användning. 11 Confocal bildtagning sker genom direkt kontakt mellan avbildningssonden med målvävnaden och redovisas som videosekvenser. Såsom i mag-tarmkanalen, kräver endomicroscopy i urinvägarna ett exogenenous kontrastmedel-vanligast fluorescein, som kan administreras intravenöst eller intravesikalt. Intravesikal administrering är en väletablerad metod för att införa farmakologiska medel lokalt med minimal systemisk toxicitet som är unik för urinvägarna. Fluorescein fläckar snabbt den extracellulära matrisen och har en etablerad säkerhetsprofil. 12 Imaging sonder av olika diametrar möjliggör kompatibilitet med olika kaliber endoskop. Hittills har 1,4 och 2,6 mm sonder utvärderats med flexibel och riGID cystoskopi. 10 senaste tillgång till en <1 mm avbildningssonden 13 öppnar möjligheten CLE i övre urinvägarna under ureteroscopy. Fluorescens cystoskopi (dvs. fotodynamisk diagnostik) och smala band avbildning är ytterligare endoskop-baserade optiska avbildningsmetoder 14 som kan kombineras med CLE att uppnå multimodala avbildning av urinvägarna. I framtiden kan CLE kopplas med molekylära kontrastmedel såsom fluorescensmärkta peptider 15 och antikroppar för endoskopisk avbildning av sjukdomsprocesser med molekylär specificitet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Att uppnå och upprätthålla fast en face kontakt mellan avbildningssonden och urinblåsan slemhinnan är det mest kritiska steget i att förvärva optimal bildkvalitet. Det är ungefär en 3-5 patienter inlärningskurva att utveckla skicklighet att manipulera avbildningssonden och hålla sonden stadigt under bildinhämtning. Dessutom, eftersom detta förfarande genomföres in vivo, kan patientrörelser (dvs. respiratorisk) och vaskulära pulsationer påverkar kontakten avbildningssonden med …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna vill tacka Mauna Kea Technologies för teknisk support. Författarna tackar också Shelly Hsiao för tekniskt bistånd och Kathleen E. Mach för kritisk granskning. Detta arbete stöddes delvis av NIH R01CA160986 till JCL
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Cellvizio 100 Series | Mauna Kea Technologies | 100 Series | Includes confocal processor and LSU: F400-v2 at 488 nm |
| Cellvizio Confocal Miniprobe | Mauna Kea Technologies | Gastroflex UHD | |
| AK-FLUOR 10% | Akorn, Inc. | NDC 17478-253-10 |
References
- Thiberville, L., et al. Human in vivo fluorescence microimaging of the alveolar ducts and sacs during bronchoscopy. Eur. Respir. J. 33, 974-985 (2009).
- Dunbar, K. B., Okolo, P., Montgomery, E., Canto, M. I. Confocal laser endomicroscopy in Barrett’s esophagus and endoscopically inapparent Barrett’s neoplasia: a prospective, randomized, double-blind, controlled, crossover trial. Gastrointest. Endosc. 70, 645-654 (2009).
- Buchner, A. M., et al. Comparison of probe-based confocal laser endomicroscopy with virtual chromoendoscopy for classification of colon polyps. Gastroenterology. 138, 834-842 (2010).
- Pech, O., et al. Confocal laser endomicroscopy for in vivo diagnosis of early squamous cell carcinoma in the esophagus. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 6, 89-94 (2008).
- Goetz, M., et al. In vivo confocal laser endo microscopy of the human liver: a novel method for assessing liver microarchitecture in real time. Endoscopy. 40, 554-562 (2008).
- Meining, A., et al. Detection of cholangiocarcinoma in vivo using miniprobe-based confocal fluorescence microscopy. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 6, 1057-1060 (2008).
- Wu, K., et al. Dynamic real-time microscopy of the urinary tract using confocal laser endomicroscopy. Urology. 78, 225-231 (2011).
- Sonn, G. A., et al. Optical biopsy of human bladder neoplasia with in vivo confocal laser endomicroscopy. J. Urol. 182, 1299-1305 (2009).
- Sonn, G. A., et al. Fibered confocal microscopy of bladder tumors: an ex vivo study. J. Endourol. 23, 197-201 (2009).
- Adams, W., et al. Comparison of 2.6- and 1.4-mm imaging probes for confocal laser endomicroscopy of the urinary tract. J. Endourol. 25, 917-921 (2011).
- Wiesner, C., et al. Confocal laser endomicroscopy for the diagnosis of urothelial bladder neoplasia: a technology of the future?. BJU Int. 107, 399-403 (2011).
- Wallace, M. B., et al. The safety of intravenous fluorescein for confocal laser endomicroscopy in the gastrointestinal tract. Aliment. Pharmacol. Ther. 31, 548-552 (2010).
- Konda, V. J. A., et al. First assessment of needle-based confocal laser endomicroscopy during EUS-FNA procedures of the pancreas (with videos. Gastrointest. Endosc. 74, 1049-1060 (2011).
- Liu, J. -. J., Droller, M., Liao, J. C. New Optical Imaging Technologies in Bladder Cancer: Considerations and Perspectives. J. Urol. 188, 361-368 (2012).
- Hsiung, P. -. L., et al. Detection of colonic dysplasia in vivo using a targeted heptapeptide and confocal microendoscopy. Nat. Med. 14, 454-458 (2008).
