In Vivo, percutanée, Aiguille Based, tomographie par cohérence optique des masses rénales
Summary
Optical coherence tomography (OCT) is a high resolution imaging technique that allows analysis of tissue specific optical properties providing the means for tissue differentiation. We developed needle based OCT, providing real-time imaging combined with on-the-spot tumor differentiation. This publication describes a method for percutaneous, needle based OCT of renal masses.
Abstract
Optical coherence tomography (OCT) is the optical equivalent of ultrasound imaging, based on the backscattering of near infrared light. OCT provides real time images with a 15 µm axial resolution at an effective tissue penetration of 2-3 mm. Within the OCT images the loss of signal intensity per millimeter of tissue penetration, the attenuation coefficient, is calculated. The attenuation coefficient is a tissue specific property, providing a quantitative parameter for tissue differentiation.
Until now, renal mass treatment decisions have been made primarily on the basis of MRI and CT imaging characteristics, age and comorbidity. However these parameters and diagnostic methods lack the finesse to truly detect the malignant potential of a renal mass. A successful core biopsy or fine needle aspiration provides objective tumor differentiation with both sensitivity and specificity in the range of 95-100%. However, a non-diagnostic rate of 10-20% overall, and even up to 30% in SRMs, is to be expected, delaying the diagnostic process due to the frequent necessity for additional biopsy procedures.
We aim to develop OCT into an optical biopsy, providing real-time imaging combined with on-the-spot tumor differentiation. This publication provides a detailed step-by-step approach for percutaneous, needle based, OCT of renal masses.
Introduction
Les dernières décennies ont montré une augmentation constante de l'incidence de 1,2 masses rénales. Jusqu'à présent, les décisions de traitement de masse rénales ont été réalisées principalement sur la base des caractéristiques d'imagerie IRM et de TDM, l'âge et la comorbidité. Cependant, ces méthodes de diagnostic et les paramètres cliniques ne ont pas la finesse de détecter vraiment le potentiel de malignité d'une masse rénale. Une biopsie au trocart ou l'aspiration à l'aiguille fine avec le tissu suffisant pour une évaluation pathologique (diagnostic) fournit la différenciation tumorale objective à la fois la sensibilité et la spécificité de l'ordre de 95 à 100% 3. Par conséquent biopsie est plus accepté dans l'évaluation des masses rénales suspectes 4,5. Cependant, les biopsies sans suffisamment de tissu pour établir un diagnostic ou normale parenchyme rénal (non-diagnostic) se produisent à un taux de 10 à 20% dans l'ensemble, et même jusqu'à 30% dans les petites masses rénales (<4 cm, MRS), retardant le processus de diagnostic en raison de la nécessité fréquente pour supplémentairesprocédures de biopsie 3,5.
Tomographie par cohérence optique (OCT) est une nouvelle technique d'imagerie qui a le potentiel de surmonter les obstacles mentionnés ci-dessus dans la différenciation de la masse rénale. Sur la base de la rétrodiffusion de la lumière proche infrarouge, octobre fournit des images ayant une résolution axiale de 15 um à une pénétration tissulaire effective de 3.2 mm (figure 1, 2). La perte d'intensité de signal par millimètre de pénétration tissulaire, résultant d'une diffusion de lumière spécifique d'un tissu, est exprimée par le coefficient d'atténuation (μ octobre: -1 mm) comme décrit par Faber et al 6.. Caractéristiques histologiques peuvent être corrélées à des valeurs μ octobre fournissant un paramètre quantitatif pour la différenciation de tissu (figure 3).
Au cours de la cancérogenèse, les cellules malignes présentent un plus grand nombre, des noyaux de plus en plus en forme irrégulière avec un indice de réfraction plus élevé et des mitochondries plus active. En raison de cette surexpression de composants cellulaires, un changement de μ octobre est à prévoir lors de la comparaison à des tumeurs malignes ou des tumeurs bénignes du tissu affecté 7.
Récemment, nous avons étudié la capacité des superficielle octobre de différencier entre les masses rénales bénignes et malignes 8,9. Chez 16 patients, les mesures octobre intra-opératoires de tissu tumoral ont été obtenus en utilisant une sonde octobre placé à l'extérieur. Le bras de commande composé de mesures octobre de tissu affecté dans les mêmes patients. Tissus normaux a montré un coefficient médian significativement plus faible d'atténuation par rapport à un tissu malin, confirmant le potentiel de l'OCT de différenciation de la tumeur. Cette analyse quantitative a été appliqué d'une manière similaire à d'autres types de qualité tissu malin, carcinome urothélial tels que 10,11 et la différenciation de la néoplasie épithéliale vulvaire 12.
ent "> nous visons à développer octobre dans une biopsie optique, fournissant l'imagerie en temps réel combinée avec la différenciation de la tumeur sur le terrain. L'objectif de la présente étude est de décrire un percutanée, aiguille base, octobre approche chez les patients diagnostiqués avec un Amélioration de la masse rénale solide. Cette méthode description est, à notre connaissance, le premier à évaluer la possibilité de l'aiguille octobre base des tumeurs rénales.Protocol
Representative Results
Discussion
Dans cette publication, nous présentons sur la faisabilité d'percutanée, aiguille base, octobre du rein. Ce est une première étape essentielle dans le développement de l'OCT dans une technique applicable cliniquement pour la différenciation de la tumeur, appelé comme un «biopsie optique». Nos premiers 25 patients ont montré percutanée octobre pour être une procédure simple et sûre. Une biopsie optique a deux avantages par rapport aux biopsies de base classiques. Tout d'abord, l'acquisition…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is funded by the Cure for Cancer Foundation, Dutch Technology Foundation (STW) and The Netherlands Organisation for Health Research and Development (ZonMw).
Materials
| 15G / 7.5cm Co-Axial Introducer Needle | Angiotech, Gainesville, USA | MCXS1612SX | |
| 18G / 20cm Trocar Needle | Cook medical, Bloomington, USA | DTN-18-20.0-U | |
| 16G / 20cm Quick-Core Biopsy Gun | Cook Medical, Bloomington, USA | G07827 | |
| Ilumien Optis PCI Optimization System (OCT & FFR) | St. Jude medical, St. Paul, USA | C408650 | Part of Dragonfly Kit. St. Jude medical, St. Paul, USA. (C4088643) |
| Dragonfly Duo Imaging Catheter | LightLab Imaging, Westford, USA | C408644 | Part of Dragonfly Kit. St. Jude medical, St. Paul, USA. (C4088643) |
| Sterile Dock Cover | CFI Med. Solutions, Fenton, USA | 200-700-00 | Part of Dragonfly Kit. St. Jude medical, St. Paul, USA. (C4088643) |
| 5ml Luer-lock Syringe | Merit Med. Syst., South Jordan, USA | C408647 | |
| 10ml Syringe | BD, Franklin Lakes, USA | 300912 | |
| 18G Blunt Fill Needle | BD, Franklin Lakes, USA | 305180 | |
| 21G Injection Needle | BD, Franklin Lakes, USA | 301155 | |
| Sterile scalpel | BD, Franklin Lakes, USA | 372611 | |
| NaCl 0,9% solution | Braun, Melsungen AG, Germany | 222434 | |
| Lidocaïne HCl 2% (20mg/ml) solution | Braun, Melsungen AG, Germany | 3624480 | |
| Sterile Ultrasound Gel, Aquasonic 100 | Parker Lab. Inc., Fairfield, USA | GE424609 | |
| Sterile Ultrasound Cover | Microtek Med., Alpharetta, USA | PC1289EU | |
| Pathology Container | |||
| AMIRA software package | FEI Visualization Sciences Group, Hillsboro, USA | Software platform for 3D data analysis | |
| FIJI software package (open source) | Open source, http://fiji.sc/Fiji | Open source image processing software | |
Riferimenti
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