En Vivo, percutánea, Aguja Based, tomografía de coherencia óptica de las masas renales
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
Las últimas décadas han mostrado un aumento constante en la incidencia de tumores renales 1,2. Hasta ahora, las decisiones de tratamiento en masa renal se han realizado principalmente en la base de MRI y CT características de imagen, la edad y la comorbilidad. Sin embargo, estos métodos de diagnóstico y los parámetros clínicos carecen de la sutileza para detectar realmente el potencial de malignidad de una masa renal. Una biopsia de núcleo o aspiración con aguja fina con el tejido suficiente para la evaluación patológica (de diagnóstico) proporciona la diferenciación tumoral objetiva tanto con la sensibilidad y especificidad en el rango de 95-100% 3. Por lo tanto la biopsia está ganando aceptación en la evaluación de las masas renales sospechosas 4,5. Sin embargo, las biopsias sin tejido suficiente para establecer un diagnóstico o con normalidad parénquima renal (no diagnóstico) se producen a un ritmo del 10-20% en general, e incluso hasta un 30% en pequeñas masas renales (<4 cm, MER), lo que retrasa el proceso de diagnóstico debido a la necesidad frecuente para adicionalprocedimientos de biopsia de 3,5.
La tomografía de coherencia óptica (OCT) es una novela técnica de imagen que tiene el potencial para superar los obstáculos mencionados en la diferenciación de la masa renal. Basado en la retrodispersión de la luz del infrarrojo cercano, OCT proporciona imágenes con una resolución axial 15 micras, con una penetración en el tejido eficaz de 2-3 mm (Figura 1, 2). La pérdida de intensidad de la señal por milímetro de penetración en el tejido, una resultante de los tejidos específicos de dispersión de la luz, se expresa como el coeficiente de atenuación (μ OCT: -1 mm) como se describe por Faber et al 6.. Características histológicas se pueden correlacionar con los valores μ octubre proporcionar un parámetro cuantitativo para la diferenciación de tejidos (Figura 3).
Durante la carcinogénesis, las células malignas muestran un número aumentado, los núcleos más grandes y con forma irregular un mayor índice de refracción y las mitocondrias más activos. Debido a esta sobreexpresión de componentes de la célula, un cambio en μ OCT es de esperar cuando la comparación de los tumores malignos de tumores benignos o tejido no afectado 7.
Recientemente se ha estudiado la capacidad de la TCO superficial para diferenciar entre masas renales benignos y malignos 8,9. En 16 pacientes, intraoperatorias mediciones octubre de tejido tumoral se obtuvieron utilizando una sonda de octubre colocado externamente. El grupo de control compuesto por mediciones octubre de tejido no afectado en los mismos pacientes. El tejido normal mostró un coeficiente de atenuación mediana significativamente menor en comparación con el tejido maligno, lo que confirma el potencial de la OCT para la diferenciación del tumor. Este análisis cuantitativo se ha aplicado de una manera similar a la de grado otros tipos de tejido maligno, tales como carcinoma urotelial 10,11 y vulvar diferenciación neoplasia epitelial 12.
ent "> Nuestro objetivo es desarrollar octubre en una biopsia óptica, que proporciona imágenes en tiempo real combinado con la diferenciación del tumor en el terreno. El objetivo del presente estudio es describir un percutánea, aguja basada, octubre enfoque en pacientes diagnosticados con un masa renal mejorador sólido. Esta descripción del método es, a nuestro entender, el primero en evaluar la posibilidad de aguja octubre con base de tumores renales.Protocol
Representative Results
Discussion
En esta publicación nos informe sobre la viabilidad de la percutánea, la aguja basada, octubre del riñón. Este es un primer paso esencial en el desarrollo de octubre en una técnica aplicable clínicamente para la diferenciación del tumor, denominado como una "biopsia óptica". Nuestros primeros 25 pacientes han demostrado percutánea octubre al ser un procedimiento sencillo y seguro. Una biopsia óptica tiene dos ventajas sobre biopsias convencionales. En primer lugar, la adquisición en tiempo real y an…
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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