Na Vivo, percutânea, Agulha Based, Tomografia de Coerência Óptica de massas renais
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
As últimas décadas têm demonstrado um aumento constante na incidência de massas renais 1,2. Até agora, as decisões de tratamento em massa renais foram feitas principalmente com base em características de imagem de ressonância magnética e tomografia computadorizada, idade e comorbidades. No entanto, estes métodos diagnósticos e parâmetros clínicos falta a finesse para detectar realmente o potencial maligno de uma massa renal. A biópsia aspirativa por agulha fina ou com tecido suficiente para a avaliação patológica (diagnóstico) proporciona diferenciação tumor objetivo com a sensibilidade e especificidade na faixa de 95-100% 3. Portanto biópsia está ganhando aceitação na avaliação de massas renais suspeitas 4,5. No entanto, as biópsias sem tecido suficiente para estabelecer um diagnóstico ou com o normal parênquima renal (não-diagnóstico) ocorrem a uma taxa de 10-20% do total, e mesmo até 30% em pequenas massas renais (<4 cm, MRE), retardando o processo de diagnóstico, devido à necessidade freqüente de adicionalprocedimentos de biópsia de 3,5.
Tomografia de coerência óptica (OCT) é uma modalidade de imagem romance que tem o potencial para superar os obstáculos acima mencionadas na diferenciação de massa renal. Com base na retroespalhamento de luz no infravermelho próximo, outubro fornece imagens com uma resolução axial 15 um a uma penetração eficaz do tecido de 2-3 mm (Figura 1, 2). A perda da intensidade do sinal por cada milímetro de penetração no tecido, resultante de um tecido específico de dispersão da luz, é expressa como o coeficiente de atenuação (μ OCT: -1 mm) como descrito por Faber et al 6.. As características histológicas podem ser correlacionados com μ valores outubro fornecendo um parâmetro quantitativo para a diferenciação de tecidos (Figura 3).
Durante a carcinogênese, as células malignas exibir um número aumentou, núcleos maiores e mais uma forma irregular com um índice de refracção mais elevado e mais mitocôndrias activas. Devido a esta sobre-expressão de componentes celulares, uma mudança de outubro μ é para ser esperado quando se compara a tumores malignos ou tumores benignos de tecido afectada 7.
Recentemente, nós estudamos a capacidade da TCO superficial para diferenciar entre massas renais benignas e malignas 8,9. Em 16 pacientes, medições intra-operatórias outubro do tecido tumoral foram obtidas utilizando uma sonda outubro colocado externamente. O braço de controle, composto por medidas de outubro de tecido afetado nos mesmos pacientes. Tecido normal mostraram um coeficiente de atenuação média significativamente mais baixa em comparação com tecido maligno, confirmando o potencial de outubro para a diferenciação do tumor. Esta análise quantitativa foi aplicada de um modo semelhante ao grau de outros tipos de tecido maligno, tal como o carcinoma urotelial 10,11 e diferenciação neoplasia epitelial da vulva 12.
ent "> Nosso objetivo é desenvolver outubro em uma biópsia óptica, fornecendo imagens em tempo real combinada com diferenciação tumor on-the-spot. O objetivo do presente estudo é descrever um percutânea, com base agulha, outubro abordagem em pacientes diagnosticados com um massa renal reforço sólido. Esta descrição do método é, a nosso conhecimento, o primeiro a avaliar a possibilidade de agulha outubro base dos tumores renais.Protocol
Representative Results
Discussion
Nesta publicação, um relatório sobre a viabilidade de percutânea, com base agulha, OCT do rim. Este é um primeiro passo essencial no desenvolvimento de outubro em uma técnica clinicamente aplicável para a diferenciação do tumor, denominado como um "Optical Biópsia". Os nossos primeiros 25 pacientes demonstraram percutânea outubro de ser um procedimento fácil e segura. Uma biópsia óptica tem duas vantagens sobre biópsias convencionais. Em primeiro lugar, a aquisição em tempo real e análise de …
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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