비보, 경피적, 니들 기반, 신장 질량의 빛 간섭 단층 촬영에서
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
지난 수십 신장 대중 1, 2의 발생률이 꾸준히 증가를 보여 주었다. 지금까지 신장 질량 치료 결정은 주로 MRI 및 CT 결상 특성, 나이 및 동반 질환에 기초하여 이루어지고있다. 그러나 이러한 진단 방법과 임상 매개 변수는 진정으로 신장 대량의 악성 가능성을 감지하는 기교가 부족하다. 핵심 조직 검사 또는 병리학 적 평가 (진단)에 대한 충분한 조직과 미세 침 흡인는 95~100% 3의 범위에서 민감도와 특이도 모두 객관적인 종양의 분화를 제공합니다. 따라서 조직 검사는 의심 신장 대중 4,5의 평가에 동의를 얻고있다. 그러나, 충분한 조직없이 생검 지연, 진단 또는 신장 실질 (비 – 진단) 정상에 전체 10 내지 20 %의 비율로 발생하고, 심지어 작은 신장 질량의 30 % 이하로 (<4cm, SRM들)을 수립 추가적인 대한 필요성으로 인해 자주 진단 과정조직 검사 절차 3,5.
광 결맞음 단층 영상 OCT (는) 신장 질량 분화에서 상기 장애물을 극복 할 수있는 잠재력을 갖는 신규 한 영상 기법이다. 근적외선 빛의 후방 산란에 기초하여, OCT를 2~3mm의 효과적인 조직 침투에 15㎛의 축 해상도 이미지를 제공한다 (도 1, 2). 조직 침투, 조직 특이 광산란 얻어진의 밀리미터 당 신호 세기의 손실 감쇠 계수로 표현된다 (μ OCT를 mm -1). 페이버 등 (6)에 의해 설명 된 바와 같이. 조직 학적 특성은 조직의 분화 (그림 3)에 대한 정량적 매개 변수를 제공 간섭 단층 값을 μ 상관 관계가 될 수있다.
발암 동안, 악성 세포는 수가 증가와 함께 더 크고 불규칙적 인 모양을 표시 핵 더 높은 굴절률 및 더 활성 미토콘드리아. 인해 세포 성분이 과발현, μ OCT의 변화에 영향을받지 양성 종양 조직 또는 악성 종양 (7)에 비교할 때 예상 할 수있다.
최근에 우리는 양성과 악성 신 대중 8,9 구별하는 표면의 OCT 능력을 공부했다. 16 명의 환자에서 종양 조직의 수술 중의 OCT 측정은 외부 배치의 OCT 프로브를 사용하여 수득 하였다. 동일한 환자의 조직의 영향을받지 않고 측정의 OCT 구성된 제어 암. 정상 조직은 종양의 OCT 분화 잠재력을 확인하는 악성 조직에 비해 상당히 낮은 중앙값 감쇠 계수를 나타내었다. 이러한 정량 분석은 이러한 urothelial 암종 10,11 외음부 상피 종양 분화 12 악성 조직의 다른 유형의 등급에 유사한 방식으로 적용되었다.
ENT는 "> 우리는 실시간 이미징에 현장 종양의 분화와 결합. 본 연구의 목적은 기반 경피적 바늘을 설명하는 것입니다 제공, 광학 생검으로 OCT를 개발하는 것을 목표로, 환자의 10월 방법은 진단 고체 강화 신장 질량.이 방법의 설명은 우리가 알고있는, 최초의 신장 종양의 바늘의 가능성을 기반으로 OCT를 평가합니다.Protocol
Representative Results
Discussion
이 책에서 우리는 신장, 10월 기반 경피적 바늘의 가능성에보고한다. 이것은 "광 조직 검사"로 불리는 종양의 분화에 대한 임상 적용 기술에의 OCT 개발에 필수적인 첫 번째 단계입니다. 우리의 첫 번째 25 명의 환자는 쉽고 안전한 절차로 경피적 OCT를 보여 주었다. 광학 생검은 기존의 핵심 조직 검사를 통해 두 가지 장점이있다. 먼저, OCT 데이터의 실시간 수집 및 분석은 종래 병리학 처리 시…
Disclosures
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 | |
References
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