Name: Optical Frequency Domain Imaging di Ex vivo I campioni polmonari Resezione: Ottenere One to One immagine per Istopatologia Correlazione (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-22T12:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 21 s
Description: Impara l'imaging OFDI di campioni polmonari ex vivo per correlazione istopatologica uno-a-uno. Questa tecnica consente di sviluppare criteri interpretativi specifici per la patologia polmonare.

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Gli autori desiderano ringraziare il Sig. Sven Holder e il signor Stephen Conley per la loro preziosa assistenza in questo studio. Questo lavoro è stato finanziato in parte dal National Institute of Heath [numero di Grant R00CA134920] e l&#39;American Lung Association [numero di Grant RG-194681-N]. NinePoint Medical Inc. sponsorizzato le spese di pubblicazione associati a questo manoscritto.

1. Sistema di imaging I dettagli tecnici di OFDI sono stati descritti in precedenza 4-6. Circonferenziale OFDI è stata condotta a velocità di esposizione tra 25 e 100 fotogrammi al secondo e tra 512 e 2.048 profili di profondità assiali per circolare in sezione trasversale immagine. Personalizzato 2,4 Fr (0,8 mm di diametro) cateteri scansione elicoidale utilizzati in questo studio sono stati progettati per funzionare attraverso la porta di accesso broncoscopi standard. I cateteri consisteva in un nucleo interno ottico per focalizzare la luce sulla parete bronchiale e una monouso guaina esterna. Il corpo del catetere è rimasta ferma durante l&#39;imaging mentre il nucleo interno è stato fatto ruotare a una velocità compresa tra 25 e 100 Hz e tradotti in un pullback velocità di tra 1,25 e 5 mm / sec. La risoluzione assiale del sistema era di 6 mm in tessuto e fornito una profondità di immagine varia di 7,3 mm 4-6. Catetere a base di OFDI è stata effettuata in questo studio per replicare in vivo broncoscopica OFDI (Figura 1). Tuttavia, questo protocollo può essere applicato anche ad imaging con un banco sistema ottico (Figure 3 e 4). 2. Imaging System Set-up <ol><li> Accendere il sistema di imaging </li><li> Impostare e registrare i parametri di imaging (velocità di rotazione, velocità di pullback, velocità di acquisizione immagini, ecc.) Per il sistema di imaging OFDI utilizzato in questo studio, le immagini sono state ottenute a 10-50 fps. </li><li> Fissare catetere a rotatoria e dispositivo pullback. </li><li> Spin catetere e verificare la qualità delle immagini. Regolare l&#39;allineamento del sistema e l&#39;offset, se necessario. </li></ol> 3. Preparazione di tessuto <ol><li> Posizionare un tampone assorbente usa e getta da tavolo sul piano del banco e del polmone modello riportato sul pad. </li><li> Se l&#39;immagine di un campione chirurgico ex vivo da un paziente, assicurarsi di consultare il dipartimento di patologia per garantire che tutti i margini di resezione (margini bronchiali, vascolari e parenchimali) sono stati valutati, documentati, e / o rimosso da un patologist. </li><li> Identificare le vie aeree bronchiali entrare il campione resezione all&#39;ilo. Rimuovere l&#39;eventuale muco visibile all&#39;interno delle vie aeree con una siringa foro. Se necessario, utilizzare un segmento più lungo di tubo di plastica per la siringa foro di aspirazione più profonda all&#39;interno delle vie aeree. </li><li> Palpare la superficie esterna del campione per identificare la lesione di interesse. </li><li> Utilizzando una sonda di metallo sottile, cautamente navigare attraverso l&#39;albero bronchiale fino nei pressi della lesione di interesse. </li><li> Aprire le vie aeree lungo la sonda finché la lesione di interesse è visibile o palpabile sotto la mucosa delle vie aeree. </li><li> Rimuovere con attenzione la presenza di sangue o muco dalla mucosa delle vie aeree sovrastante la lesione con una punta di cotone applicatore. </li><li> Posizionare il catetere OFDI sopra la mucosa delle vie aeree e ottenere un&#39;immagine di confermare la lesione è alla base della mucosa delle vie aeree e di identificare una regione di alta qualità di immagini di interesse per la correlazione istologia. </li></ol> 4. Tissue Marking <ol> &lt;li&gt; Seleziona la regione di interesse nelle vie aeree sulla base di dati di imaging precedenti Fase 3.8. </li><li> Scegliere due punti sul tessuto lungo la linea desiderata di imaging. Punti può essere parallelo sia al longitudinale (figura 2) o circonferenziale (figura 3) aspetto delle vie aeree, a seconda dei risultati desiderati. Puntini spazio non più di 1,5 cm di distanza in modo che la porzione di tessuto può rientrare in un blocco di elaborazione per istologia. Se una lunghezza tessuto di&gt; 1,5 cm è necessario, quindi dividere la lunghezza del tessuto in più 1,5 cm di lunghezza inchiostrate regioni di interesse per creare più immagini abbinate: coppie istologia. </li><li> Immergere un sottile ago con punta aperta alesaggio (cioè 25 calibro 7/8 &quot;di lunghezza) nel tessuto marcatura colorante (Triangolo Scienze Biomediche, Durham, NC). </li><li> Pulire accuratamente l&#39;inchiostro in eccesso all&#39;esterno dell&#39;ago con una garza, lasciando inchiostro tessuto marcatura solo all&#39;interno del foro dell&#39;ago. </li><li> Forare il tessuto perpendicolare alla mucosa delle vie aeree inprescelto punto lungo la linea di imaging. </li><li> Ripetere i passaggi 3,3-3,5 per il secondo punto sulla mucosa delle vie aeree. </li><li> Se l&#39;inchiostro scorre sopra la superficie della mucosa lontano dal sito di puntura, utilizzare un applicatore con punta di cotone per rimuovere accuratamente l&#39;inchiostro in eccesso. </li><li> Rimuovere muco o sangue sulla superficie della mucosa delle vie aeree con un applicatore con punta di cotone, se presente. </li><li> Se i punti di inchiostro sono disposti circonferenzialmente all&#39;interno di una via aerea, è utile al piedino aperto i due lati della vie aeree per appiattire il tessuto nel campo dell&#39;imaging (Figura 3a). </li></ol> 5. Tissue Imaging <ol><li> Posizionare il catetere OFDI su ogni segno di inchiostro e dell&#39;immagine per garantire i segni sono visibili su OFDI. Marchi dovrebbero apparire come interruzioni focali all&#39;interno della struttura del tessuto con sovrastante particelle altamente diffondenti e sottostante rapida attenuazione del segnale, che corrisponde alle particelle di inchiostro all&#39;interno del sito di puntura (Figura 3b, 4a, figura 4g </strong&gt;). </li><li> Se l&#39;inchiostro segno (s) non sono visibili su OFDI, ripetere i passaggi 4,3-4,7 per i non visibili segni. Se i segni di inchiostro sono visibili con OFDI, passare al punto 5.3. </li><li> Posizionare il catetere parallelo ai due segni di inchiostro sulla superficie mucosa delle vie aeree in modo tale che le ottiche catetere sovrastare il tessuto oltre il segno primo inchiostro (Figura 2b). Ancorare l&#39;estremità prossimale del catetere con un oggetto leggero e fissare l&#39;estremità distale può aiutare a ridurre gli artefatti di movimento. </li><li> Procedere con la raccolta di un pullback OFDI. </li><li> Guarda le immagini pullback OFDI per garantire entrambi segni di inchiostro sono visibili nelle immagini e per verificare la presenza di artefatti da movimento (Figura 3 e Figura 4). Se i marchi non sono visibili, ripetere i passaggi da 5,1-5,4. </li></ol> 6. La raccolta e la lavorazione dei tessuti <ol><li> Inserire un inchiostro verde dot (Triangle Biomedical Sciences, Durham, NC) sul tessuto della mucosa delle vie aeree per orientare l&#39;inizio della scansione di imaging, 0,3 cm dal the mark inchiostro che apparve prima nel pullback imaging (figura 2c). </li><li> Rimuovere il tessuto che comprende i due marchi d&#39;inchiostro nero e marchio inchiostro verde. Tagliare il tessuto per adattarsi in una cassetta standard di elaborazione istologia. Se il taglio del tessuto fresco è difficile, quindi il tessuto può essere fissato prima di rimuovere il tessuto per l&#39;esame istologico. </li><li> Tessuto posto in una cassetta di trasformazione istologia e fissare in formalina al 10% per almeno 48 ore. </li><li> Tessuto di processo in un processore tessuto, disponibile tramite qualsiasi reparto istologia. </li><li> Embed tessuto in paraffina tale che le sezioni di taglio saranno parallele ai due segni di inchiostro nero sulla superficie delle vie aeree. </li><li> Utilizzare un tessuto microtomo per affrontare il blocco di paraffina fino a quando un marchio di inchiostro è visibile o l&#39;intera sezione di tessuto è visibile, quello che viene prima. </li><li> Una volta che entrambi i segni di inchiostro nero sono visibili, tagliare una sezione 5 micron di spessore e montare su un vetrino. </li><li> Continuare a tagliare e montare 5 sezioni micron di spessore ogni50 pm fino a quando i segni d&#39;inchiostro nero non sono più visibili o le estremità del tessuto, quello che viene prima. </li><li> Seguire le norme standard ematossilina ed eosina (H &amp; E) colorazione protocolli per macchiare e diapositive coprioggetto. </li></ol> 7. Elaborazione delle immagini Se le immagini sono state acquisite con uno scanner da banco, o altra tecnica di scansione dove entrambi erano visibili segni di inchiostro in una singola sezione trasversale immagine, l&#39;immagine può essere direttamente correlata con istologia corrispondente. Se set di dati volumetrici sono state acquisite con un catetere di scansione elicoidale, le immagini dovranno essere ri-interpolati in modo che una singola immagine 2D intersechi entrambi i segni di inchiostro per la correlazione con istologia. Questo può essere realizzato utilizzando ImageJ o altri software di elaborazione delle immagini. In alcuni casi, l&#39;inchiostro non può essere facilmente visibili nel qual caso sezioni adiacenti / diapositive devono essere esaminati.

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La valutazione delle neoplasie polmonari precoci può essere estremamente difficile a causa della mancanza di sintomi e l&#39;incapacità di visualizzare primi alterazioni neoplastiche radiologicamente o broncoscopicamente. OFDI fornisce vicino risoluzione istologico, ampio 3-dimensionale vista microstruttura del tessuto in tempo reale 2-6. Endobronchiale OFDI è stata dimostrata in pazienti come una tecnica sicura che può essere utilizzato per ottenere dati volumetriche ad alta risoluzione su segmenti vie lunghe vie aeree polmonare 11-13 (animazione). Tuttavia, solo piccole biopsie sono ottenuti come controparti istopatologici in in ambiente vivo, che non forniscono adeguate per OFDI correlati per lo sviluppo di criteri di imaging per patologia polmonare. Al fine di valutare con precisione caratteristiche OFDI viste in imaging polmonare, è essenziale ottenere un&#39;immagine esattamente corrispondenti al correlazioni istologia. Presentiamo un metodo semplice ed efficace per la precisione, una a Ocorrelazione tra OFDI ne e istologia applicata alle vie aeree immagini di ex campioni di resezione polmonare in vivo, che è applicabile a quasi tutti i tipi ex tessuto vivo. Una volta criteri di imaging sono stati stabiliti ex vivo con abbinato uno-a-uno istologia, questi criteri possono essere applicati a immagini in vivo. Il colorante tessuto utilizzato per marcare la regione di imaging di interesse è chiaramente visibile sia OFDI e istologia. Utilizzando tecniche semplici per orientare il tessuto, segni di inchiostro può essere correlata sia imaging e istologia consentire 1-1 confronti OFDI caratteristiche ei risultati istologici per determinare le caratteristiche di imaging identificabili della patologia dei tessuti. La tecnica è poco costoso e pratico, rendendo così utile in molte applicazioni di imaging ottico. In ambiente in vivo, metodi come marcatura laser può essere utilizzato per l&#39;orientamento del tessuto 25. Tuttavia, tegli piccola dimensione della biopsia bronchiale è ancora un fattore limitante nell&#39;utilizzo studi in vivo per sviluppare criteri specifici di imaging per patologia polmonare. Sebbene studi ex vivo servire come alternativa adeguata per imaging in vivo, ci sono alcune limitazioni. Ex campioni polmonari in vivo sono uninflated e spesso mostrano atelettasia chirurgicamente indotta, che altera l&#39;aspetto di normali strutture alveolari. Gonfiaggio tessuto polmonare asportato chirurgicamente con il tessuto di marcatura per la correlazione istologia è tecnicamente impegnativo come la maggior parte dei campioni polmonari chirurgici vengono ricevuti dopo patologia valutazione al congelatore nel corso del quale la superficie pleurica si interrompe, interferendo con l&#39;inflazione campione. Non patologico atelettasia non è un artefatto visto nella regolazione in vivo, quindi questa limitazione non sarebbe opportuno in vivo imaging polmonare. Inoltre, la mancanza di sangue all&#39;interno dei vasi in campioni ex vivo potrebbe rendere difficile distinguish strutture vascolari da altre strutture vuoti di segnale. In in ambiente vivo, l&#39;aggiunta di Doppler OCT / OFDI 26-28 a strutturale OCT / OFDI sarebbe facilitare l&#39;identificazione delle navi. Artefatti di movimento può essere visto in vivo in cui non sono presenti ex vivo. Questo potrebbe essere potenzialmente problematico in standard sistemi ottobre con velocità di acquisizione più lenti. Tuttavia, il frame rate rapidi sistemi OFDI sono attualmente&gt; 200 fps 29-31. Pertanto, non si prevede che artefatti da movimento sarà un problema significativo. Precedente in vivo OCT e OFDI studi di imaging hanno dimostrato con successo la visualizzazione di funzioni di imaging sottili 14,15,18,19. In questo studio abbiamo dimostrato volumetrico OFDI con precisa correlazione ai tessuti a base di diagnosi per la valutazione patologia polmonare. La procedura descritta è destinato a fornire istologia perfettamente abbinati ad essere usato come oro Standard per l&#39;interpretazione dell&#39;immagine OFDI. Criteri di imaging volta specifici per patologia polmonare sono stati sviluppati e validati ex vivo con abbinato uno-a-uno istologia, i criteri possono essere applicati ai successivi studi di imaging in vivo con l&#39;uso di una biopsia bronchiale come valutazione gold standard dell&#39;imaging caratteristiche visto. Questa tecnica è presentata come una richiesta di campioni di resezione polmonare, ma può essere applicato a qualsiasi tipo di tessuto per fornire la precisa immagine di correlazione istologia necessaria per determinare caratteristiche di imaging sottili di tessuti normali e patologici.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Tissue colorante marcatura </td><td> Triangolo biomedica </td><td> TMD-BK, TMD-G </td><td></td></tr></tbody></table>

optical frequency domain imaging di<em&gt; ex vivo</em&gt; i campioni polmonari resezione: ottenere one to one immagine per istopatologia correlazione

Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

Il cancro del polmone è la principale causa di decessi per cancro 1. A cellule squamose e tumori a piccole cellule si presentano in genere in associazione con vie aeree di conduzione, mentre adenocarcinomi sono in genere più in posizione periferica. Tumore maligno del polmone individuazione nelle prime fasi del processo di malattia può essere difficile a causa di diversi limiti: risoluzione radiologica, limitazioni broncoscopici nella valutazione dei tessuti sottostanti la mucosa delle vie aeree e l&#39;individuazione precoci alterazioni patologiche, e campioni di piccole dimensioni e / o campionamento incompleto nelle biopsie istologiche. Modalità di imaging ad alta risoluzione, come ottica dominio della frequenza immagine (OFDI), forniscono non distruttivo, grande zona 3-dimensionale vista microstruttura del tessuto fino a profondità che si avvicinano 2 mm in tempo reale (Figura 1) 2-6. OFDI è stato utilizzato in una varietà di applicazioni, compresa la valutazione di aterosclerosi coronarica e 6,7 esofageo metaplasia intestinale e displasia <sup&gt; 6,8-10. Broncoscopico OCT / OFDI è stata dimostrata come una cassaforte in strumento di imaging in vivo per valutare le vie aeree polmonare 11-23 (animazione). Ottobre è stato valutato nelle vie aeree e nel parenchima polmonare 16,23 17,22 di modelli animali in vivo e umano delle vie aeree 14,15. Ottobre l&#39;imaging delle vie aeree normali ha dimostrato la visualizzazione delle vie aeree stratificazione e attacchi alveolari, e la valutazione delle lesioni displastiche è stato trovato utile per distinguere i gradi di displasia nella mucosa bronchiale 11,12,20,21. OFDI imaging di mucosa bronchiale è stata dimostrata in un breve segmento bronchiale (0,8 cm) 18. Inoltre, volumetrico OFDI estende generazioni delle vie aeree più nei suini e umani vie aeree polmonare in vivo è stato descritto 19. Endobronchiale OCT / OFDI viene in genere eseguita con sottili cateteri flessibili, compatibili con standard di broncoscopiaporte di accesso Copic. Inoltre, ottobre e OFDI aghi basati sonde sono state recentemente sviluppate, che può essere utilizzato per regioni di immagine del polmone oltre la parete bronchiale o superficie pleurica 17. Mentre OCT / OFDI è stata utilizzata e dimostrata come fattibile per imaging in vivo polmonare, studi con perfettamente abbinati uno-a-uno OFDI: istologia sono stati effettuati. Pertanto, i criteri di imaging specifici per varie patologie polmonari devono ancora essere sviluppati. Omologhi istopatologici ottenuti in vivo consistono solo piccoli frammenti bioptici, che sono difficili da correlare con dataset OFDI grandi. Inoltre, essi non forniscono l&#39;istologia globale necessaria per la registrazione con OFDI grande volume. Come risultato, funzioni di imaging specifiche di patologia polmonare non può essere sviluppata in ambiente in vivo. Proprio abbinati, uno-a-uno OFDI e correlazione istologia è fondamentale per valutare con precisione le caratteristiche viste in OIED contro istologia come gold standard, al fine di ricavare specifici criteri di interpretazione di immagine per neoplasie polmonari e altre patologie polmonari. Una volta specifici criteri di imaging sono stati sviluppati e validati ex vivo con abbinato uno-a-uno istologia, i criteri possono essere utilizzati anche per studi di imaging in vivo. Qui vi presentiamo un metodo per preciso, 1-1 correlazione tra imaging ad alta risoluzione ottica e istologia nei campioni di resezione polmonare ex vivo. In questo manoscritto, si descrivono le tecniche utilizzate per abbinare le immagini OFDI all&#39;istologia. Tuttavia, questo metodo non è specifico per OFDI e può essere utilizzato per ottenere istologia-registrate immagini per qualsiasi tecnica di imaging ottico. Abbiamo eseguito delle vie aeree centrato OFDI con un costume specializzato costruito broncoscopica 2,4 Francese (0,8 mm di diametro) del catetere. I campioni di tessuto sono stati segnati con la tintura dei tessuti, visibile sia OFDI e istologia. Procedure di orientamento attente sono stati usati per correlare con precisione imaging e luoghi di campionamento istologici. Le tecniche descritte in questo manoscritto sono stati utilizzati per condurre la prima dimostrazione di volumetrico OFDI con precisa correlazione ai tessuti a base di diagnosi per valutare la patologia polmonare 24. Questo semplice, tecnica efficace può essere estesa ad altri tipi di tessuti per fornire una precisa immagine di correlazione istologia necessaria per determinare le caratteristiche di imaging sottili di tessuti sia normali che patologici.

I segni di inchiostro nero deve essere compreso tra 1-1,5 cm per indicare la regione di imaging di interesse. Il marchio inchiostro verde deve essere posto all&#39;inizio della scansione imaging, prima del primo contrassegno inchiostro nero orientare il campione (Figura 2 e Figura 3a). Segni di inchiostro dei tessuti deve essere visibile sia su immagini OFDI e istologia (Figura 3 e 4). In suina normali (figura 3) e delle vie aeree umana (Figura 4), ​​tipica stratificazione delle vie aeree deve essere visibile. L&#39;epitelio (E) è visibile come un sottile segnale moderatamente denso strato omogeneo all&#39;aspetto luminale delle vie aeree. Lamina propria consiste organizzata segnale intenso segnale povero tessuto, corrispondenti a vari componenti della lamina propria (LP) come segnale di tessuti connettivi intensi tra elastina e collagene (EL), e il segnale povero salivare tipo tessuto ghiandolare (G ). Ci sono canali di segnale a volte visibili poveri (D) che attraversano il sistema respiratorioepitelio respiratorio per collegare con il lume bronchiale. Muscolo liscio appare come discontinui, intercalati fascicoli muscolari lisce e quindi non è identificabile in OFDI. In H &amp; E e macchie tricromica, stratificazione delle vie aeree può essere visualizzata (Figura 3c, 3d, 3f, 3g, 4b, 4c, 4e e 4f), dove il tricromica i superficiali tessuti densi elastiche e collagene appaiono blu profondo e il muscolo sottostante liscia macchie rosse (SM). Anelli di cartilagine (C) vengono visualizzati come scarsa ricezione del segnale a forma di mezzaluna strutture con confini ben definiti, che si sovrappongono nelle vie aeree suina e non si sovrappongono nelle vie respiratorie dell&#39;uomo. Pericondrio circonda gli anelli cartilagine appare come un sottile strato di tessuto intenso segnale comprende i poveri anelli di cartilagine di segnale. Nel periferico umano vie aeree (Figura 4g e 4h), attacchi alveolari (A) sono visibili come sottili, intenso segnale reticolare pareti alveolari con spazi vuoti segnale alveolari. Spazi vascolari all&#39;interno della lamina propria sono visible come strutture vuoti di segnale lineare o circolare con lieve artefatto ombre sottostante (frecce). <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig1.jpg" /> Figura 1. OFDI di suini delle vie aeree. Nelle immagini in vivo ottenuti da una delle vie aeree suina sotto ventilazione meccanica. (A) ODFI sezione prossimale delle vie aeree. (B) OFDI sezione distale delle vie aeree. (C) ODFI sezione longitudinale delle vie aeree prossimali, immagine ingrandimento maggiore di e pannello in rosso regione evidenziata. (D) OFDI sezione longitudinale delle vie aeree distali, immagine ingrandimento maggiore di e pannello in verde regione evidenziata. (E) ODFI sezione longitudinale delle vie aeree da prossimale a distale (sinistra a destra). Diametro del catetere è di 0,8 mm e segni di graduazione rappresentano incrementi di 0,5 mm. Sebbene diversi strati della parete bronchiale e attacchi alveolari sono discernibili nelle immagini OFDI, è difficile interpretare esattamente il co anatomicarrelate dei segnali OFDI senza istologia direttamente registrato. e: epitelio, lp: lamina propria, sm: sottomucosa, c: cartilagine, a: attacchi alveolari. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig2.jpg" /> Figura 2. Tessuto marcatura di suini vie aeree. (A) aperto vie aeree con due segni di inchiostro nero sulla superficie luminale posizionata parallelamente l&#39;aspetto longitudinale delle vie aeree, 1,5 cm di distanza. (B) catetere OFDI posto su due inchiostro nero segna per includere due marchi all&#39;interno del pullback OFDI. (C) Airway con ulteriore marchio inchiostro verde per orientare l&#39;inizio della scansione di immagini sul provino. <img alt="Figura 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/3855/3855fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig3.jpg" /> Figura 3. OFDI ed istologia della specie suina delle vie aeree dimostrare cor precisorelazione utilizzando tessuto marcatura. (a) aperto vie aeree con due segni di inchiostro nero sulla superficie luminale posizionata parallelamente l&#39;aspetto circonferenziale delle vie aeree. Perni vengono utilizzati per aprire ulteriormente le vie aeree (frecce). (B) delle vie aeree OFDI suina sia con inchiostro segna visibile (asterischi) con (c) tinto istologia precisamente correlata con H &amp; E (asterischi: inchiostro nero segni visibili sul epitelio respiratorio) e (d), correlato colorazione tricromica. Scala bar: 2 mm. (E) vista ingrandimento superiore dell&#39;immagine OFDI con (f) istologia corrispondente colorate con H &amp; E e (g) correlato colorazione tricromica. E: epitelio respiratorio, EL: collagene denso e tessuti elastici, SM: muscolatura liscia, C: anelli di cartilagine (artefatto istologico ha portato separazione artificiale degli anelli cartilaginei), G: il tessuto delle ghiandole salivari, D: dotto salivare entrare epitelio. Bar Scala: 250 micron. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3855/3855fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per ingrandire la figura</a> . <img alt="Figura 4" fo:content-width="4.75in" fo:src="/files/ftp_upload/3855/3855fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig4.jpg" /> Figura 4. OFDI ed istologia delle vie aeree umane dimostrare precisa correlazione con tessuto marcatura. (A) OFDI di umano prossimale delle vie aeree sia con inchiostro segna visibile (asterischi). (B) tinto istologia Proprio correlata con H &amp; E con inchiostro nero segni visibili sul epitelio respiratorio (asterischi) e (c) correlato colorazione tricromica. Scala bar: 2 mm. (D) vista ingrandimento superiore dell&#39;immagine OFDI e (e), istologia corrispondente colorate con H &amp; E e (f) tricromica. Scala bar: 250 micron. E: epitelio respiratorio, LP: lamina propria, G: il tessuto delle ghiandole salivari, C: anelli di cartilagine, PC: pericondrio. Nelle vie respiratorie dell&#39;uomo, stratificazione tipica è visibile. All&#39;interno del tessuto connettivo sciolto, ci si alternano fasci di rosso-colorazione del muscolo liscio (SM, pannelli C e F), Che non formano un nastro continuo, e quindi non sono visibili come uno strato distinto in OFDI. (G) di OFDI umana vie aeree distali e (h) proprio correlata H &amp; E istologia con segni di inchiostro nero visibili sul epitelio respiratorio (asterischi). Scala bar: 2 mm. Attacchi alveolari (A) sono visibili come segnale intenso reticolare pareti alveolari con spazi vuoti segnale alveolari. Spazi vascolari all&#39;interno della lamina propria sono visibili anche come segnale di vuoto-strutture con sottostante ombra lieve (frecce).

Un metodo per immagine<em&gt; Ex vivo</em&gt; Campioni di resezione polmonare con ottica dominio della frequenza immagine (OFDI) e ottenere precisa correlazione all&#39;istologia è descritto, che è essenziale per lo sviluppo di specifici criteri di interpretazione OFDI per patologia polmonare. Questo metodo è applicabile ad altri tipi di tessuto e le tecniche di imaging per ottenere immagini precise di correlazione istologia per l&#39;interpretazione delle immagini accurate e valutazione. Criteri di imaging stabilite con questa tecnica sarebbe quindi applicabile alla valutazione immagine in futuro<em&gt; In vivo</em&gt; Studi.

Optical Frequency Domain Imaging di<em&gt; Ex vivo</em&gt; I campioni polmonari Resezione: Ottenere One to One immagine per Istopatologia Correlazione

Il tumore al polmone è la principale causa di morte correlata ai tumori1. I carcinomi a cellule squamose e a piccole cellule insorgono tipicamente in associazione con le vie respiratorie...

La OCT o OFDI endobronchiale viene eseguita utilizzando cateteri sottili e flessibili, compatibili con i normali porti di accesso broncoscopici. Il broncoscopio viene avanzato all'interno dell'albero tracheobronchiale fino alla via aerea desiderata. Il catetere OFDI viene quindi avanzato nella via aerea attraverso il canale di lavoro del broncoscopio per acquisire le immagini.Il nucleo ottico interno del catetere OFDI viene ruotato e contemporaneamente ritratto all'interno della guaina trasparente esterna per generare dati tridimensionali OFDI. Il laboratorio Sudor del Massachusetts General Hospital ha sviluppato un catetere OFDI basato su ago, compatibile con gli aghi tranbronchiali standard utilizzati abitualmente per campionare masse periferiche. Il broncoscopio viene avanzato all'interno delle vie aeree fino alla massa bersaglio.Con il catetere OFDI ritratto in sicurezza all'interno dell'ago transbronchiale, l'ago viene inserito nella massa. Successivamente, l'ago viene ritratto, lasciando il catetere OFDI in posizione. Come nell'OFDI endobronchiale, il nucleo ottico interno del catetere OFDI transbronchiale viene fatto ruotare e contemporaneamente estratto all'interno della guaina trasparente esterna per generare l'OFDI tridimensionale.I corrispettivi istopatologici dei dati ottenuti in vivo consistono soltanto in piccoli frammenti di biopsia, difficili da correlare con ampi set di dati OFDI. Di conseguenza, specifiche caratteristiche di imaging delle patologie polmonari non possono essere facilmente sviluppate in condizioni in vivo. L'obiettivo generale di questo protocollo è ottenere correlazioni preciso e univoche tra OFDI e istologia su tessuto ex vivo, fondamentali per valutare con accuratezza le caratteristiche osservate in OFDI rispetto all'istologia considerata come standard di riferimento.Dopo aver sviluppato e validato ex vivo criteri specifici di imaging mediante istologia abbinata uno a uno, tali criteri possono quindi essere applicati a studi di imaging in vivo. Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente una correlazione diretta tra imaging e istologia, migliorando l'interpretazione delle caratteristiche delle immagini. Per preparare il sistema di imaging a dominio ottico in frequenza o OFDI per l'esperimento, accendere innanzitutto il sistema di imaging, quindi impostare e registrare i parametri di imaging appropriati.Collegare il catetere al giunto rotante e al dispositivo di retrocessione. Questo catetere su misura ha un diametro di 0,8 millimetri. Far ruotare il catetere e verificare la qualità dell'immagine, utilizzando la punta del dito guantata per assicurarsi che l'immagine sia a fuoco e che il rapporto segnale-rumore sia adeguato.Per iniziare la procedura di preparazione del tessuto, posizionare un tappetino assorbente monouso su un piano di lavoro e appoggiarvi sopra il campione polmonare. A causa delle difficoltà logistiche nel reperire tessuti da pazienti, verrà utilizzato tessuto suino in questa dimostrazione video.Individuare la via aerea bronchiale che entra nel campione di resezione all'ilo. Utilizzando il lume di una siringa, rimuovere eventuali muco visibile all'interno della via aerea. Palpare la superficie esterna del campione per identificare una via aerea o la lesione di interesse.Aprire la via aerea lungo la sonda fino a quando la lesione di interesse diventa visibile o palpabile sotto la mucosa della via aerea con un applicatore di cotone. Rimuovere con attenzione sangue o muco dalla mucosa della via aerea sovrastante la lesione. Posizionare il catetere OFDI sopra la mucosa della via aerea ed acquisire un'immagine.Questo serve a confermare che la lesione si trova al di sotto della mucosa delle vie aeree e a identificare un'area di interesse di alta qualità per la correlazione istologica. Dopo aver selezionato l'area di interesse nelle vie aeree, scegliere due punti sul tessuto lungo la linea desiderata per l'acquisizione dell'immagine. In questo esempio, i punti verranno posizionati paralleli all'asse longitudinale delle vie aeree.Rendere visibili i segni di inchiostro sia nell'OFDI che nell'istologia può essere difficile; per questo motivo utilizziamo sia segni con ago che con inchiostro, in modo da visualizzare i riferimenti con entrambe le tecniche. Una volta scelti i due punti, immergere la punta di un ago sottile a canale aperto nel colorante per la marcatura del tessuto, quindi rimuovere con cura l'eccesso di inchiostro dalla superficie esterna dell'ago usando una garza, lasciando il colorante solo all'interno del canale dell'ago. Pungere quindi il tessuto perpendicolarmente alla mucosa delle vie aeree nel punto prescelto lungo la linea di acquisizione immagini. Nello stesso modo, marcare il secondo punto sulla mucosa delle vie aeree, assicurandosi che sia distante non più di 1,5 centimetri dal primo punto.Se l'inchiostro si espande sulla superficie mucosa allontanandosi dal sito di puntura, utilizzare un applicatore con punta di cotone per rimuovere con attenzione l'eccesso di inchiostro. A seconda dei risultati desiderati, i due punti possono anche essere tracciati paralleli all'aspetto circonferenziale delle vie aeree, come mostrato qui. Per acquisire l'immagine del tessuto, posizionare il catetere OFDI su ciascun segno d'inchiostro ed effettuare l'immagine per verificare che i segni siano visibili in OFDI.I segni dovrebbero apparire come interruzioni focali all'interno della struttura del tessuto, con particelle altamente diffusive sovrapposte e rapida attenuazione del segnale sottostante, che corrisponde alle particelle di inchiostro nel sito della puntura. In questa immagine OFDI delle vie aeree di suino, entrambi i segni di inchiostro sono indicati con un asterisco. Posizionare il catetere parallelamente ai due segni di inchiostro sulla superficie mucosa della via aerea, in modo che l'ottica del catetere si sovrapponga al tessuto al di là del primo segno di inchiostro.Procedere con l'acquisizione di una vista di retrocessione OFDI; esaminare le immagini di retrocessione OFDI per assicurarsi che entrambi i segni di inchiostro siano visibili nell'immagine e per verificare la presenza di artefatti dovuti al movimento prima di prelevare il tessuto. Apporre un punto di inchiostro verde sul tessuto mucoso delle vie aeree a 0,3 centimetri dal segno di inchiostro che è apparso per primo nella retrocessione dell'immagine. Questo passaggio serve a orientare l'inizio della scansione di imaging.Ora rimuovere il tessuto compreso tra i due segni di inchiostro nero e il segno di inchiostro verde. Tagliare il tessuto in modo che si adatti a una cassetta standard per l'elaborazione istologica. Collocare il tessuto in una cassetta per l'elaborazione istologica e fissarlo in formalina al 10% per almeno 48 ore.In seguito, il tessuto viene processato come descritto nel testo del protocollo. Un risultato rappresentativo dell'OFDI è illustrato da queste immagini in vivo ottenute dalle vie aeree di suino sotto ventilazione meccanica. Il pannello A è una sezione trasversale OFDI della via aerea prossimale, e il pannello B è una sezione trasversale OFDI della via aerea distale.Il pannello E mostra una sezione longitudinale OFDI delle vie aeree, con la porzione prossimale a sinistra e quella distale a destra. Il pannello C è un'immagine ingrandita della regione evidenziata in rosso del pannello E. Il pannello D è un'immagine ingrandita della regione evidenziata in verde del pannello E. Il diametro del catetere è di 0,8 millimetri e i trattini graduati rappresentano incrementi di 0,5 millimetri. Sebbene diversi strati della parete delle vie aeree e i collegamenti agli alveoli siano distinguibili nelle immagini OFDI, risulta difficile interpretare con precisione il correlato anatomico dei segnali OFDI senza un confronto diretto con l'istologia. E indica l'epitelio, lp la lamina propria, SM la sottomucosa, C la cartilagine e a i collegamenti agli alveoli.Utilizzando il protocollo qui dimostrato, si ottiene una precisa correlazione tra OFDI e istologia. Questa immagine OFDI delle vie aeree di suino mostra una correlazione accurata con l'istologia di sezioni di tessuto colorate con ematossilina ed eosina (H e E). Gli asterischi indicano i segni di inchiostro nero visibili sull'epitelio respiratorio.La stratificazione delle vie aeree può essere visualizzata con le colorazioni H e E e tricromica di Masson. Qui è mostrata un'immagine OFDI a ingrandimento maggiore, con l'istologia corrispondente colorata con H e E e tricromica di Masson. E indica l'epitelio respiratorio, EL i tessuti densi di collagene ed elastici, SM il muscolo liscio C. G indica gli anelli cartilaginei, il tessuto della ghiandola salivare e D il dotto salivare che penetra nell'epitelio. Il muscolo liscio appare come fasce discontinue e disseminate, pertanto non è identificabile mediante OFDI.In modo analogo, mediante la marcatura del tessuto viene dimostrata una precisa correlazione tra OFDI e istologia nell'ariaio umano. In questa immagine OFDI dell'ariaio prossimale umano, entrambi i segni di inchiostro sono visibili e indicati con un asterisco. È presente una precisa correlazione con l'istologia di sezioni di tessuto colorate con ematossilina-eosina e tricromia nella colorazione ematossilina-eosina.I segni neri sono visibili sull'epitelio respiratorio indicati dall'asterisco in immagini ad alta magnificazione dell'immagine OFDI e relativa istologia. Le immagini inserite mostrano colorazioni con ematossilina ed eosina e tricromatica. E indica l'epitelio respiratorio, lp la lamina propria, G il tessuto della ghiandola salivare, C gli anelli cartilaginei e pc il pericondrio nell'area respiratoria umana.È visibile una stratificazione tipica. All'interno del tessuto connettivo lasso sono presenti, alternati, fasci di muscolo liscio colorato di rosso mostrati nei pannelli C e F, che non formano una banda continua e pertanto non risultano visibili come strato distinto in OFDI. Queste due immagini mostrano i risultati dell'OFDI delle vie aeree distali umane e l'istologia h e d precisamente correlata.I segni neri visibili sull'epitelio respiratorio sono indicati da un asterisco; i legamenti alveolari indicati con a sono visibili come pareti alveolari a reticolo con intensa segnalazione e spazi alveolari privi di segnale. Gli spazi vascolari all'interno della lamina propria sono anch'essi visibili come strutture prive di segnale con lieve attenuazione sottostante indicata dalle frecce. E indica l'epitelio e LP la lamina propria.I tassi di acquisizione rapidi intrinseci della OFDI consentono l'immagine di aree estese. I dati possono essere visualizzati sia in sezione trasversale che in sezione longitudinale per fornire informazioni aggiuntive sull'architettura del tessuto. Una volta sviluppate le caratteristiche di imaging con questa tecnica, tali caratteristiche possono essere utilizzate per interpretare regioni di imaging prive di istologia abbinata.Questa tecnica fornisce un metodo per interpretare le caratteristiche di imaging mediante istologia direttamente registrata. Sebbene questa tecnica sia stata dimostrata utilizzando OFDI e tessuto polmonare, può essere applicata a numerose tecniche di imaging e tipi di tessuto. Una volta stabilite le caratteristiche di imaging del tessuto normale e patologico con questa tecnica, tali caratteristiche possono quindi essere applicate all'interpretazione delle immagini in vivo, dove l'istologia direttamente correlata potrebbe non essere disponibile.

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La traduzione dei risultati della microscopia intravitale è messa a dura prova dalla sua penetrazione a bassa profondità nei tessuti. Qui descriviamo un modello murino a camera a finestra dorsale che consente la co-registrazione della microscopia intravitale e delle modalità di imaging clinicamente applicabili (ad es. TC, MRI) per la correlazione spaziale diretta, semplificando potenzialmente la traduzione clinica dei risultati della microscopia intravitale.

Un modello murino tumorale della camera della finestra delle pliche cutanee dorsali per la microscopia intravitale combinata e la risonanza magnetica nella ricerca traslazionale sul cancro

Presentiamo un metodo per un modello di patogenesi fungina che preserva il posizionamento naturale delle spore fungine nelle vie aeree polmonari per l'analisi tramite microscopia a fluorescenza.

Metodo efficiente per l'imaging dei polmoni murini che preserva la dinamica spaziale delle spore fungine nelle vie aeree

Impara l'imaging OFDI di campioni polmonari ex vivo per correlazione istopatologica uno-a-uno. Questa tecnica consente di sviluppare criteri interpretativi specifici per la patologia polmonare.

Optical Frequency Domain Imaging di Ex vivo I campioni polmonari Resezione: Ottenere One to One immagine per Istopatologia Correlazione (Video) | JoVE Journal

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