Summary

Probe-baserte Confocal Laser Endomicroscopy i urinveiene: The Technique

Published: January 10, 2013
doi:

Summary

Probe-baserte confocal laser endomicroscopy gjør real-time mikroskopi av den menneskelige urinveiene under cystoskopi, som gir dynamisk, intravital avbildning av patologiske tilstander som blærekreft med mobilnettet oppløsning. Endomicroscopy kan forsterke den diagnostiske nøyaktigheten av standard hvitt lys endoskopi og gi intraoperativ image veiledning for å forbedre kirurgisk reseksjon.

Abstract

Probe-baserte confocal laser endomicroscopy (CLE) er en ny optisk imaging teknologi som muliggjør sanntid in vivo mikroskopi av slimhinnene overflater under standard endoskopi. Med programmer som er i luftveiene 1 og gastrointestinal traktater, har 2-6 CLE også vært utforsket i urinveiene for diagnostiseringen av blærekreft. 7-10 Cellular morfologi og vev mikroarkitektur kan løses med mikron skala oppløsning i sanntid, i tillegg til dynamisk avbildning av normal og patologisk vaskulatur. 7

Sonden-baserte CLE system (Cellvizio, Mauna Kea Technologies, Frankrike) består av en gjenbrukbar fiberoptiske bildebehandling probe koplet til en 488 nm laser skanneenheten. Imaging proben er satt inn i de arbeidende kanaler av standard fleksible og stive endoskop. Et endoskop-baserte CLE system (Optiscan, Australia), hvor konfokal endomicroscopy functionality er integrert på endoskopet, brukes også i mage-tarmkanalen. Gitt større omfanget diameter, imidlertid anvendelse i urinveiene for tiden begrenset til ex vivo bruk. 11 Confocal bildeopptak gjøres gjennom direkte kontakt med det bildedannende sonde med målvevet og registreres som videosekvenser. Som i gastrointestinaltrakten, krever endomicroscopy av urinveiene en exogenenous kontrastmiddel-oftest fluorescein, som kan administreres intravenøst ​​eller intravesikalt. Intravesikal administrasjon er en veletablert metode for å innføre farmakologiske midler lokalt med minimal systemisk toksisitet som er unik for urinveiene. Fluorescein raskt flekker ekstracellulær matriks og har en etablert sikkerhetsprofil. 12 Imaging sonder av ulik diameter kompati med ulike kaliber endoskop. Hittil har 1,4 og 2,6 mm prober blitt evaluert med fleksible og rigid cystoskopi. 10 Nylig tilgjengeligheten av en <1 mm bildebehandling probe 13 åpner opp muligheten for CLE i øvre urinveiene under ureteroscopy. Fluorescens cystoskopi (dvs. fotodynamisk diagnostikk) og smale band bildebehandling er flere endoskop-baserte optiske bildediagnostikk 14 som kan kombineres med CLE å oppnå multimodal imaging av urinveiene. I fremtiden kan CLE bli kombinert med molekylære kontrastmidler som fluorescensmerkede peptider 15 og antistoffer for endoskopisk avbildning av sykdom prosesser med molekylær spesifisitet.

Protocol

1. Klargjøring av pasient Samtykke pasient planlagt for diagnostisk cystoskopi og andre endourological prosedyrer som transuretral reseksjon av blære tumor (TURBT) for CLE. Inkludere i samtykke en beskrivelse av bruken av intravesikal og / eller intravenøs fluorescein som kontrastmiddel. Spørre historie overfølsomhetsreaksjon overfor fluorescein. Pasienten er posisjonert for cystoskopi (typisk i lithotomy stilling) og forberedt på en steril måte. Fortsett med standard hvitt lys cyst…

Representative Results

CLE bilder lagres i gråtoner videosekvens filer på 12 bilder per sekund. Bildetolkning gjøres i sanntid og kan brukes til å påvirke klinisk beslutningstaking under en eksperimentell protokoll. Offline analyse, som omfatter gjennomgang av videosekvens, ekstra bildebehandling som mosaicing, 7 og sammenligning med standard patologi, er viktig under læringskurven fase forbundet med teknologien. Tall 1B og 1C er representative CLE images oppnådd fra to forskjellige blæretumorer hjelp intravesikal og intrav…

Discussion

Å oppnå og opprettholde god en face kontakt mellom det bildedannende proben og blæren slimhinne er den mest kritiske trinn i anskaffe optimal bildekvalitet. Det er omtrent en 3-5 pasient læringskurve å utvikle fingerferdighet å manipulere bildebehandling sonden og å holde sonden stødig under bildeopptak. I tillegg, som denne prosedyren utføres in vivo, kan pasientens bevegelser (dvs. respiratorisk) og vaskulære pulseringer påvirker bildebehandling proben kontakt med blæren. Den int…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne ønsker å takke Mauna Kea Technologies for teknisk støtte. Forfatterne også takke Shelly Hsiao for teknisk assistanse og Kathleen E. Mach for kritisk vurdering. Dette arbeidet ble støttet delvis av NIH R01CA160986 til JCL

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
Cellvizio 100 Series Mauna Kea Technologies 100 Series Includes confocal processor and LSU: F400-v2 at 488 nm
Cellvizio Confocal Miniprobe Mauna Kea Technologies Gastroflex UHD
AK-FLUOR 10% Akorn, Inc. NDC 17478-253-10

References

  1. Thiberville, L., et al. Human in vivo fluorescence microimaging of the alveolar ducts and sacs during bronchoscopy. Eur. Respir. J. 33, 974-985 (2009).
  2. Dunbar, K. B., Okolo, P., Montgomery, E., Canto, M. I. Confocal laser endomicroscopy in Barrett’s esophagus and endoscopically inapparent Barrett’s neoplasia: a prospective, randomized, double-blind, controlled, crossover trial. Gastrointest. Endosc. 70, 645-654 (2009).
  3. Buchner, A. M., et al. Comparison of probe-based confocal laser endomicroscopy with virtual chromoendoscopy for classification of colon polyps. Gastroenterology. 138, 834-842 (2010).
  4. Pech, O., et al. Confocal laser endomicroscopy for in vivo diagnosis of early squamous cell carcinoma in the esophagus. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 6, 89-94 (2008).
  5. Goetz, M., et al. In vivo confocal laser endo microscopy of the human liver: a novel method for assessing liver microarchitecture in real time. Endoscopy. 40, 554-562 (2008).
  6. Meining, A., et al. Detection of cholangiocarcinoma in vivo using miniprobe-based confocal fluorescence microscopy. Clin. Gastroenterol. Hepatol. 6, 1057-1060 (2008).
  7. Wu, K., et al. Dynamic real-time microscopy of the urinary tract using confocal laser endomicroscopy. Urology. 78, 225-231 (2011).
  8. Sonn, G. A., et al. Optical biopsy of human bladder neoplasia with in vivo confocal laser endomicroscopy. J. Urol. 182, 1299-1305 (2009).
  9. Sonn, G. A., et al. Fibered confocal microscopy of bladder tumors: an ex vivo study. J. Endourol. 23, 197-201 (2009).
  10. Adams, W., et al. Comparison of 2.6- and 1.4-mm imaging probes for confocal laser endomicroscopy of the urinary tract. J. Endourol. 25, 917-921 (2011).
  11. Wiesner, C., et al. Confocal laser endomicroscopy for the diagnosis of urothelial bladder neoplasia: a technology of the future?. BJU Int. 107, 399-403 (2011).
  12. Wallace, M. B., et al. The safety of intravenous fluorescein for confocal laser endomicroscopy in the gastrointestinal tract. Aliment. Pharmacol. Ther. 31, 548-552 (2010).
  13. Konda, V. J. A., et al. First assessment of needle-based confocal laser endomicroscopy during EUS-FNA procedures of the pancreas (with videos. Gastrointest. Endosc. 74, 1049-1060 (2011).
  14. Liu, J. -. J., Droller, M., Liao, J. C. New Optical Imaging Technologies in Bladder Cancer: Considerations and Perspectives. J. Urol. 188, 361-368 (2012).
  15. Hsiung, P. -. L., et al. Detection of colonic dysplasia in vivo using a targeted heptapeptide and confocal microendoscopy. Nat. Med. 14, 454-458 (2008).
check_url/4409?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Chang, T. C., Liu, J., Liao, J. C. Probe-based Confocal Laser Endomicroscopy of the Urinary Tract: The Technique. J. Vis. Exp. (71), e4409, doi:10.3791/4409 (2013).

View Video