Creando una mejor biopsia | Alerta Eurek!

Figura: Ejemplos de imágenes pulmonares utilizando el instrumento MSCE y la combinación de tintes Rosa Bengala de Probla. En estas imágenes, la proflavina (verde) marca los núcleos y la rosa de Bengala (roja) marca el tejido conjuntivo.
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Crédito: Los autores doi: 10.1117/1.JOM.3.1.011002.

Mediante el uso de tomografía computarizada para la detección temprana del cáncer de pulmón, se identifican muchos casos de nódulos pulmonares sospechosos. Sin embargo, distinguir los nódulos pulmonares benignos de los malignos sigue siendo un desafío que solo puede resolverse mediante una biopsia de tejido. Para los nódulos cerca de la superficie externa del cuerpo, el estándar de atención es realizar un procedimiento de biopsia central, durante el cual se obtienen muestras de tejido insertando una aguja de biopsia en el nódulo, y un patólogo altamente capacitado evalúa el tejido extirpado. La guía de la aguja de la biopsia mediante TC o ecografía intraoperatoria es útil, pero la tasa de errores en la recolección del tejido apropiado es alta. Esto da como resultado procedimientos de biopsia repetidos, lo que aumenta el riesgo de complicaciones. publicando sus obras Revista de microsistemas ópticos, un equipo de investigadores de la Universidad de Arizona ha desarrollado un endomicroscopio confocal multiespectral (MSCE), que puede colocar una sonda de un milímetro de diámetro en el lumen de una aguja introductora de calibre 20 y obtener imágenes del tejido como la punta distal de la aguja. . Esto permite la evaluación del tejido pulmonar en el sitio antes de la resección mediante biopsia con aguja.

«La esperanza es que esta capacidad adicional de imágenes le dé al médico una mejor vista del tejido que se va a recolectar y produzca menos complicaciones», dijo uno de los investigadores, Arthur Kmidrow, de la Universidad de Arizona.

Para lograr este objetivo, los investigadores desarrollaron un endomicroscopio confocal de barrido lineal de fluorescencia multiespectral con 20 canales espectrales que funcionan a una velocidad de fotogramas en tiempo real de hasta 10 fotogramas multiespectrales completos por segundo. Una selección de 20 canales espectrales en el rango de emisión de fluorescencia de 500 a 750 nm permite obtener imágenes simultáneas de múltiples tintes fluorescentes con espectros de emisión superpuestos e identificación única por desmezcla espectral. El sistema utiliza un haz de imágenes de fibra óptica de 30.000 elementos que actúa como una sonda de contacto con el tejido en un campo de visión de 0,75 mm.

Los experimentos de demostración se realizaron utilizando una combinación de dos colorantes fluorescentes aprobados por la FDA, proflavina, que tiñe los núcleos celulares, y rosa de bengala, que tiñe el tejido conectivo proteínico. Las imágenes se realizaron en los pulmones de ratas Sprague Dawley sacrificadas según los protocolos aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales. Los experimentos con ratas se realizaron con una sonda de fibra insertada mediante una aguja que se introducía en el pulmón y la administración tópica de una mezcla de proflavina/tinte de rosa de bengala en un sitio de tejido distal. Los experimentos con ratones proporcionaron un modelo de cómo se usaría el sistema en un entorno clínico y cómo se vería el tejido pulmonar normal en el sistema de imágenes MSCE. También se realizaron imágenes en muestras de tejido fresco obtenidas de pacientes que se sometieron a procedimientos de biopsia central de rutina según los protocolos aprobados por la junta de revisión institucional. El tejido de biopsia central de pacientes que dieron su consentimiento se tiñó aplicando la mezcla de tinte directamente al tejido, se enjuagó rápidamente después de un tiempo corto y se tomaron imágenes con el sistema de imágenes MSCE. Las imágenes de tejido pulmonar humano nos han permitido evaluar cómo se ven diferentes condiciones patológicas (cáncer de pulmón, inflamación y necrosis).

Lea Li et al., “Documento de acceso abierto doradoEndomicroscopia confocal multiespectral en la guía de biopsia pulmonar,” j Microsistemas de elección 3(1) 011002 (2023), doi: 10.1117/1.JOM.3.1.011002.


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