שילוב של מיקרוסקופ קונפוקלי רפלקטנטי עם טומוגרפיה קוהרנטית אופטית לאבחון לא פולשני של סרטן העור באמצעות רכישת תמונה

Summary

במאמר זה אנו מתארים פרוטוקולים לרכישת תמונות באיכות טובה באמצעות מכשירי הדמיה חדשניים ולא פולשניים של מיקרוסקופ קונפוקלי מחזיר אור (RCM) וטומוגרפיה משולבת של RCM וקוהרנטיות אופטית (OCT). אנו גם מכירים לקלינאים את היישומים הקליניים שלהם כדי שיוכלו לשלב את הטכניקות בזרימות עבודה קליניות רגילות כדי לשפר את הטיפול בחולים.

Abstract

סרטן העור הוא אחד מסוגי הסרטן הנפוצים ביותר בעולם. האבחון מסתמך על בדיקה חזותית ודרמוסקופיה ואחריה ביופסיה לאישור היסטופתולוגי. בעוד שהרגישות בדרמוסקופיה גבוהה, הספציפיות הנמוכה גורמת לכך ש-70%-80% מהביופסיות מאובחנות כנגעים שפירים בהיסטופתולוגיה (תוצאות חיוביות שגויות בדרמוסקופיה).

הדמיית מיקרוסקופ קונפוקלי מחזיר (RCM) וטומוגרפיה קוהרנטית אופטית (OCT) יכולה להנחות באופן לא פולשני את האבחנה של סרטן העור. RCM ממחיש מורפולוגיה תאית בשכבות en-face . הוא הכפיל את הספציפיות האבחנתית של מלנומה וסרטן עור קרטינוציטי פיגמנטי על פני דרמוסקופיה, והפחית בחצי את מספר הביופסיות של נגעים שפירים. RCM רכשה קודי חיוב בארה”ב וכעת היא משולבת במרפאות.

עם זאת, מגבלות כגון עומק רדוד (~ 200 מיקרומטר) של הדמיה, ניגודיות ירודה עבור נגעי עור שאינם פיגמנטים, והדמיה בשכבות en-face לגרום לספציפיות נמוכה יחסית לזיהוי של קרצינומה של תאי בסיס ללא פיגמנטציה (BCC) – BCCs שטחיים רציפים עם שכבת תאי הבסיס ו- BCC חדירה עמוקה יותר. לעומת זאת, OCT חסר רזולוציה תאית אך מצלם רקמות במישורים אנכיים עד לעומק של ~1 מ”מ, מה שמאפשר זיהוי של תת-סוגים שטחיים ועמוקים יותר של BCC. לפיכך, שתי הטכניקות משלימות במהותן.

התקן RCM-OCT משולב “רב-מודאלי” מצלם בו-זמנית נגעים בעור הן במצב הפנים והן במצב אנכי. זה שימושי לאבחון וניהול של BCCs (טיפול לא ניתוחי עבור BCCs שטחי לעומת טיפול כירורגי עבור נגעים עמוקים יותר). שיפור ניכר בספציפיות מתקבל עבור זיהוי BCC קטנים ולא פיגמנטיים על פני RCM בלבד. מכשירי RCM ו-RCM-OCT מביאים לשינוי פרדיגמה משמעותי באבחון וניהול של סרטן העור; עם זאת, השימוש בהם מוגבל כיום למרכזים אקדמיים שלישוניים וכמה מרפאות פרטיות. מאמר זה מכיר לקלינאים את המכשירים הללו ואת היישומים שלהם, ומתייחס למחסומים תרגומיים בתהליך העבודה הקליני השגרתי.

Introduction

באופן מסורתי, האבחנה של סרטן העור מסתמכת על בדיקה חזותית של הנגע ואחריה מבט מקרוב על נגעים חשודים באמצעות עדשה מגדלת הנקראת דרמטוסקופ. דרמטוסקופ מספק מידע תת קרקעי המגביר את הרגישות והספציפיות על פני זו של בדיקה חזותית לאבחון סרטן העור ^1,2. עם זאת, דרמוסקופיה חסרה פרטים תאיים, מה שמוביל לעתים קרובות לביופסיה לאישור היסטופתולוגי. הספציפיות הנמוכה והמשתנה (67% עד 97%) של דרמוסקופיה³ גורמת לתוצאות חיוביות שגויות וביופסיות שמתבררות כמראות נגעים שפירים בפתולוגיה. ביופסיה היא לא רק הליך פולשני הגורם לדימום וכאב⁴ אלא גם מאוד לא רצויה באזורים רגישים מבחינה קוסמטית כמו הפנים עקב הצטלקות.

כדי לשפר את הטיפול בחולים על ידי התגברות על מגבלות קיימות, נבדקים מכשירי הדמיה רבים שאינם פולשניים in vivo 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 . מכשירי RCM ו-OCT הם שני המכשירים האופטיים הלא פולשניים העיקריים המשמשים לאבחון נגעי עור, במיוחד סרטן העור. RCM רכשה קודי חיוב של טרמינולוגיה פרוצדורלית נוכחית (CPT) בארה”ב והיא נמצאת בשימוש הולך וגובר במרכזי טיפול שלישוני אקדמיים ובכמה מרפאות פרטיות ^7,8,19. RCM מצלם נגעים ברזולוציה כמעט היסטולוגית (סלולרית). עם זאת, התמונות נמצאות במישור הפנים (הדמיה של שכבת עור אחת בכל פעם), ועומק ההדמיה מוגבל ל~200 מיקרומטר, מספיק כדי להגיע לדרמיס השטחי (פפילרי) בלבד. הדמיית RCM מסתמכת על ניגודיות ההחזרה ממבנים שונים בעור. מלנין מקנה את הניגודיות הגבוהה ביותר, מה שהופך נגעים פיגמנטיים בהירים וקלים יותר לאבחון. לפיכך, RCM בשילוב עם דרמוסקופיה שיפר משמעותית את האבחנה (רגישות של 90% וספציפיות של 82%) על פני דרמוסקופיה של נגעים פיגמנטיים, כולל מלנומה²⁰. עם זאת, בשל היעדר ניגודיות מלנין בנגעים ורודים, במיוחד עבור BCC, RCM יש ספציפיות נמוכה יותר (37.5%-75.5%)²¹. מכשיר OCT קונבנציונלי, מכשיר לא פולשני נפוץ נוסף, מצלם נגעים בעומק של עד 1 מ”מ בתוך העור וממחיש אותם במישור אנכי (בדומה להיסטופתולוגיה)⁹. עם זאת, OCT חסר רזולוציה סלולרית. OCT משמש בעיקר לאבחון נגעים קרטינוציטים, במיוחד BCC, אך עדיין יש לו ספציפיות נמוכה יותר⁹.

לפיכך, כדי להתגבר על המגבלות הקיימות של התקנים אלה, נבנה התקן RCM-OCT רב-מודאלי²². התקן זה משלב RCM ו-OCT בתוך גשושית הדמיה ידנית אחת, ומאפשר רכישה סימולטנית של תמונות RCM עם רישום משותף ותמונות OCT אנכיות של הנגע. OCT מספק פירוט אדריכלי של הנגעים ויכול לצלם תמונה עמוקה יותר (עד עומק של ~1 מ”מ) בתוך העור. יש לו גם שדה ראייה גדול יותר (FOV) של ~ 2 מ”מ²² בהשוואה למכשיר RCM כף יד (~ 0.75 מ”מ x 0.75 מ”מ). תמונות RCM משמשות כדי לספק פרטים סלולריים של הנגע שזוהה ב- OCT. אב טיפוס זה עדיין אינו מסחרי והוא משמש כמכשיר ניסיוני במרפאות^23,24,25.

למרות הצלחתם בשיפור האבחון והניהול של סרטן העור (כפי שנתמך בספרות), מכשירים אלה עדיין אינם נמצאים בשימוש נרחב במרפאות. זה נובע בעיקר ממיעוט המומחים שיכולים לקרוא את התמונות הללו, אך גם ממחסור בטכנאים מיומנים שיכולים לרכוש תמונות באיכות אבחון ביעילות (במסגרת זמן קלינית) ליד המיטה⁸. בכתב יד זה, המטרה היא להקל על המודעות ובסופו של דבר על האימוץ של מכשירים אלה במרפאות. כדי להשיג מטרה זו, אנו מכירים רופאי עור, רופאי עור ומנתחי מוס עם תמונות של סרטן עור ועור רגיל שנרכש באמצעות מכשירי RCM ו- RCM-OCT. כמו כן נפרט את התועלת של כל מכשיר לאבחון סרטן העור. והכי חשוב, המוקד של כתב יד זה הוא לספק הדרכה שלב אחר שלב לרכישת תמונות באמצעות מכשירים אלה, אשר יבטיחו תמונות באיכות טובה לשימוש קליני.

Protocol

כל הפרוטוקולים המתוארים להלן עוקבים אחר הנחיות ועדת האתיקה המוסדית למחקר אנושי. 1. התקן RCM ופרוטוקול הדמיה הערה: קיימים שני התקני RCM זמינים באופן מסחרי in vivo : RCM (WP-RCM) בבדיקה רחבה ו-RCM (HH-RCM) בבדיקה ידנית. WP-RCM מגיע משולב עם דרמטוסקופ דיגיטלי. שני מכשירי?…

Representative Results

מיקרוסקופ קונפוקלי רפלקטנטי (RCM)פירוש תמונה ב-RCM:תמונות RCM מפורשות באופן המחקה הערכה של שקופיות היסטופתולוגיות. פסיפסים מוערכים תחילה כדי לקבל את הפרט האדריכלי הכולל ולזהות אזורים מדאיגים, בדומה להערכת קטעי היסטולוגיה על הגדלה סורקת (2x). לאחר מכן מתבצעת התקרבות לפסיפ…

Discussion

במאמר זה, תיארנו פרוטוקולים לרכישת תמונות באמצעות התקני in vivo RCM ו- RCM-OCT. נכון לעכשיו, קיימים שני התקני RCM הזמינים באופן מסחרי: התקן RCM (WP-RCM) רחב בדיקה או מותקן על זרוע והתקן RCM (HH-RCM) כף יד. חשוב להבין מתי להשתמש במכשירים אלה במסגרות קליניות. סוג ומיקום הסרטן הם הגורמים העיקריים הקובעים את בח?…

Materials

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.