Αφηρημένο

Εισαγωγή

Ο καθορισμός του όγκου από μη καρκινικό ιστό είναι μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της χειρουργικής επέμβασης του καρκίνου . Οι χειρουργοί εξαρτώνται από οπτικά και απτικά στοιχεία για να επιλέξετε ποια ιστοί πρέπει να αφαιρούνται από έναν ασθενή. Πρόσφατα, εμείς και οι άλλοι έχουν υποθέσει εγγύς υπέρυθρο (NIR), η απεικόνιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης για τη διαφοροποίηση των όγκων από το φυσιολογικό ιστό.

Μέθοδοι

Είμαστε εγγεγραμμένοι 8 κυνόδοντες και 5 ανθρώπους που υποβάλλονται σε χειρουργική επέμβαση για καρκίνο για NIR απεικόνισης. Οι ασθενείς ενέθηκαν με πράσινο ινδοκυανίνης (ICG), ένα FDA ενέκρινε μη-υποδοχέα ειδική χρωστική NIR που συσσωρεύεται σε υπερδιαπερατού ιστούς, 16-24 ώρες πριν από το χειρουργείο. Κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, NIR απεικόνισης χρησιμοποιήθηκε για τη διάκριση του όγκου από μη καρκινικό ιστό.

Αποτελέσματα

απεικόνισης NIR προσδιορίζονται όλους τους όγκους με μία μέση αναλογία σήματος προς φόντο του 6,7. Οπτικές εικόνες ήταν χρήσιμες κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης σε διάκριση φυσιολογικό ιστό από καρκίνο. Στις 3 κυνικός περιπτώσεις και 1 ανθρώπινου περίπτωση, ο ιστός που περιβάλλει τον όγκο ήταν φλεγμονή οφείλεται σε απόφραξη του αγγειακού προσφοράς λόγω της μαζικής αποτέλεσμα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, NIR απεικόνισης δεν μπορούσε να διακρίνει καρκινικού ιστού από τον ιστό που είχε συμφόρηση, οιδηματώδη και δεν περιέχουν τον καρκίνο.

Συμπεράσματα

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η NIR απεικόνισης μπορεί να εντοπίσει όγκους από φυσιολογικούς ιστούς, παρέχει εξαιρετική αντίθεση ιστού και διευκολύνει την εκτομή των όγκων. Ωστόσο, σε περιπτώσεις όπου υπάρχει σημαντική περινεοπλαστικό φλεγμονή, NIR απεικόνισης με ICG δεν είναι χρήσιμη. Αυτό υποδηλώνει ότι οι μη στοχευμένες χρωστικές NIR που συσσωρεύονται στο υπερδιαπερατού ιστούς θα έχει σημαντικούς περιορισμούς στο μέλλον, και τον υποδοχέα-ειδικές βαφές NIR μπορεί να είναι αναγκαία για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα

Παράθεση:. Holt D, Okusanya O, Judy R, Venegas O, Jiang J, DeJesus E, et al. (2014) διεγχειρητικές Near-Infrared απεικόνισης μπορεί να διακρίνει τον καρκίνο από τον κανονικό ιστό, αλλά όχι φλεγμονή. PLoS ONE 9 (7): e103342. doi: 10.1371 /journal.pone.0103342

Επιμέλεια: Gabriele Multhoff, Technische Universitaet Muenchen, Γερμανία

Ελήφθη: 22 Ιαν του 2014? Αποδεκτές: 30 Ιουν 2014? Δημοσιεύθηκε: 29 Ιουλίου του 2014

Copyright: © 2014 Holt et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από την αμερικανική Χειρουργικής Εταιρείας (SS) και το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας μεταμορφωτική R01 CA163256-01 (DH, MW, SN, SS). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:. Οι συγγραφείς έχουν διαβάσει την πολιτική του περιοδικού και έχουν τα ακόλουθα συγκρούσεις: SN είναι σύμβουλος για SpectroPath, Inc., μια νεοσύστατη εταιρεία στην Ατλάντα, GA για την ανάπτυξη προηγμένων οργάνων και την αντίθεση των νανοσωματιδίων μέσα για τη χειρουργική επέμβαση απεικονιστικά καθοδηγούμενη. συμβούλων της SN δεν μεταβάλλει την τήρηση των συγγραφέων να PLoS ONE πολιτικές για την ανταλλαγή δεδομένων και υλικών.

Εισαγωγή

Η χειρουργική επέμβαση είναι η πιο αποτελεσματική θεραπεία για συμπαγείς όγκους στις Ηνωμένες Πολιτείες, και το ήμισυ του συνόλου καρκινοπαθείς υποβάλλονται σε χειρουργική επέμβαση με θεραπευτική πρόθεση. [1] Ωστόσο, παρά τη «θεραπευτική» χειρουργική εκτομή, 20-50% των ασθενών που υποβάλλονται σε χειρουργική επέμβαση αναπτύσσουν τοπικές υποτροπές. [1] Οι ασθενείς που αναπτύσσουν μια τοπική υποτροπή έχουν ένα σημαντικά μειωμένο 5-yr επιβίωση. [1], [2]

τοπικές υποτροπές οφείλονται σε καρκινικά κύτταρα που έχουν απομείνει πίσω κατά το χρόνο της χειρουργικής επέμβασης. Μικρές διακριτών όγκων σε συμπαγή όργανα μπορεί τυπικά να αφαιρεθεί με καλά αποτελέσματα. Από την άλλη πλευρά, καθορίζουν τα άκρα του όγκου (περιθώρια όγκου) είναι ιδιαίτερα δύσκολη σε καρκίνους που έχουν εισβάλλει γειτονικών κατασκευών ή έχουν αναπτυχθεί περινεοπλασματικής αλλαγές που οφείλονται σε αγγειακά απόφραξης. Αυτές οι εκτομές είναι πιο πιθανό να είναι επιτυχής και να αναπτυχθούν οι τοπικές υποτροπές. Χειρουργοί χρησιμοποιούν συνήθως ακαθάριστο (μακροσκοπική) εξέταση του όγκου χρησιμοποιώντας μακροσκοπική εξέταση και ψηλάφηση δάχτυλο για να ορίσετε τα περιθώρια του όγκου. Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η προσέγγιση επιτυγχάνει τον όγκο αρνητικού χειρουργικά όρια μόνο το 50% του χρόνου. [3], [4] Οι χειρουργοί μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει ενδοεγχειρητική συνεννόηση παθολογία. Ωστόσο, διεγχειρητική κατεψυγμένα ενότητα παρουσιάζει τη δική του σειρά δυσκολιών συμπεριλαμβανομένων των τεχνικών προκλήσεων του παγώματος των ιστών, αντικείμενα ιστό της κατάψυξης, το κόστος, την απώλεια του ιστού σε μικρότερα δείγματα για μόνιμη διάγνωση τμήμα, και η έλλειψη διαθεσιμότητας σε «πραγματικό χρόνο».

Πολλές ομάδες έχουν αρχίσει διερεύνηση ενδοεγχειρητική εγγύς υπέρυθρη απεικόνιση (NIR), προκειμένου να προσδιοριστούν οι όγκοι. [5], [6], [7], [8], [9], [10] απεικόνισης NIR είναι μια χαμηλή -Ενέργεια προσέγγιση, καθιστώντας το ασφαλές για το χειρουργό, τον ασθενή, και χειρουργική ομάδα. Υπάρχουν αρκετές παράγοντες αντίθεσης NIR, ωστόσο, η μόνη στιγμή FDA ενέκρινε χρωστική είναι πράσινο ινδοκυανίνης (ICG). ICG είναι καλά ανεκτή και μπορεί να εγχυθεί μέσα τους ασθενείς για την απεικόνιση του καρκίνου του NIR. [11], [12], [13] Δεν είναι ειδικά για υποδοχέα, αλλά αντ ‘αυτού διαχέεται σε όγκους λόγω των διαφορών στην αγγειακή και λεμφική πιέσεις. [5 ] ICG απεικόνισης δεν είναι δυνατή για τις περισσότερες διαγνωστικές εφαρμογές λόγω της έλλειψης της διείσδυσης ιστού του εκπεμπόμενου φωτός μέσω του δέρματος. Ωστόσο, όταν η κοιλότητα του σώματος είναι ανοικτό, συσκευές απεικόνισης NIR μπορεί να ανιχνεύσει ICG σε βάθη 10-15 mm στον ιστό. [14]

Υποθέσαμε ότι NIR απεικόνισης χρησιμοποιώντας ICG μπορεί να είναι σε θέση να εντοπίσει τους όγκους κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης του καρκίνου . Για να ελέγξετε την υπόθεσή μας, πραγματοποιήσαμε μια πιλοτική μελέτη σε διάφορα μοντέλα καρκίνου και των ανθρωπίνων περιπτώσεις συμπαγών όγκων. Βρήκαμε ότι NIR απεικόνισης είναι μια λογική προσέγγιση για τον εντοπισμό όγκων σε συμπαγή όργανα. Επιτρέπει εξαιρετική αντίθεση μεταξύ φυσιολογικού ιστού και καρκινικό ιστό και είναι καλά ορατές ενδο-εγχειρητικά. Ωστόσο, σε περιπτώσεις όπου οι όγκοι αναπτύσσονται γύρω φλεγμονώδεις αλλαγές, NIR απεικόνισης είναι σε θέση να διακρίνει μη-καρκινικές από καρκινικό ιστό.

Υλικά και Μέθοδοι

Οι κυτταρικές σειρές

Η ποντικού του οισοφάγου κυτταρική γραμμή καρκινώματος, AKR, προήλθε από ποντικό οισοφάγου πλακώδες επιθήλιο με κυκλίνη D1 πάνω έκφραση μέσω του ιού Epstein-Barr ED-L2 προαγωγού σε ρ53 ανεπάρκεια γενετικά υπόβαθρα και ήταν ένα γενναιόδωρο δώρο από τον Dr. Anil Rustgi (University of Pennsylvania). [15 ] Η κυτταρική σειρά καρκίνου πνεύμονα μυοειδούς, TC1, προήλθε από επιθηλιακά κύτταρα πνεύμονα ποντικού αθανατοποιημένα με HPV-16 Ε6 και Ε7 και μετασχηματίζονται με το c-Ha-ras και ήταν ένα γενναιόδωρο δώρο από τον Dr. Steve Albelda (University of Pennsylvania) [16]. Η μεταστατική κυτταρική γραμμή NSCLC, καρκίνωμα πνεύμονος ποντικού Lewis (LLC), ελήφθη από την American Type Culture Collection (ATCC) (Manassas, VA). AE17 είναι ένα αμίαντος προερχόμενο ποντικού μεσοθηλίωμα κυτταρική γραμμή και ήταν ένα γενναιόδωρο δώρο από τον Dr. Steve Albelda (University of Pennsylvania [17]. EL4 ελήφθη από ATCC και προέρχεται από ένα λεμφώματος ποντικού που επάγεται από 9,10-διμεθυλο-1, 2-βενζανθρακενικού έκθεση. 4Τ1 λαμβάνονται επίσης από την ATCC, είναι ένα μεταστατικό μαστικό γραμμή όγκου ποντικού που είναι 6-θειογουανίνη ανθεκτικά.

Εκτός από TC1 και AE17, κυτταρικές σειρές καλλιεργήθηκαν και διατηρήθηκαν σε υψηλής γλυκόζης ϋΜΕΜ (ϋυΐββοοο Μέσο Eagle Τροποποιημένο, Mediatech, Washington DC) συμπληρωμένο με 10% εμβρυϊκό βόειο ορό (FBS?. Γεωργία Biotechnology, Atlanta, GA), 1% πενικιλλίνη /στρεπτομυκίνη και 1% γλουταμίνη TC1 και κυτταρικές σειρές AE17 καλλιεργήθηκαν σε RPMI (RPMI 1640 Μεσαία, Mediatech, Washington DC) 10% FBS, 1% πενικιλλίνη /στρεπτομυκίνη και 1% γλουταμίνη. οι κυτταρικές σειρές ελέγχεται τακτικά και να διατηρούνται αρνητικά για

Mycoplasma spp

.

Αντιδραστήρια

Φαρμακευτικά ποιότητας πράσινο ινδοκυανίνης (ICG) αγοράστηκε από Akorn Inc. (IC-ΠΡΑΣΙΝΟ, NDC 17478-701-02, Lake Forest, IL). C57BL /6 ποντίκια έλαβαν 7.5 mg kg ICG φιαλίδιο φλέβα ουράς /16-24 ώρες πριν από την εγχείρηση. [6] σκύλους και ανθρώπους έλαβαν /kg ενδοφλέβια ICG 24 ώρες πριν από την επέμβαση

συστήματα απεικόνισης 5 mg. Σχεδόν υπέρυθρου φθορισμού

Ο χειρός εγγύς υπέρυθρο σύστημα απεικόνισης έχει περιγραφεί προηγουμένως λεπτομερώς [18]. εν συντομία, ένας ανιχνευτής Raman Probe ενσωματώθηκε σε ένα κυλινδρικό κεφάλι δειγματοληψίας από ανοξείδωτο χάλυβα με ενσωματωμένο, καλώδιο 5 m δύο ίνα ? ένα για διέγερση λέιζερ και η άλλη για συλλογή φωτός. Το καλώδιο της κεφαλής δειγματοληψίας και φυτικές ίνες συνδέθηκαν μέσω ενός συνδετήρα FC σε ένα φασματόμετρο. Το συνδυασμένο σύστημα κεφαλής δειγματοληψίας και φασματόμετρο έχει ένα εύρος μήκους κύματος από 800-930 nm με 0,6 nm φασματική ανάλυση για το εγγύς υπέρυθρο μέτρησης φθορισμού (NIR). Το φως διέγερσης που παρέχεται από ένα 785 nm, 100 mW συνεχούς κύματος λέιζερ διόδου. Όλες οι μετρήσεις ελήφθησαν με ένα χρόνο 0,1 δευτερολέπτων ολοκλήρωση και τηρούνται σε έναν υπολογιστή, χρησιμοποιώντας ιδιόκτητο λογισμικό. Το σύστημα αυτό χρησιμοποιείται για όλες τις μελέτες σκύλων, αλλά μόνο

ex vivo

σε ανθρώπους.

Η συσκευή οπτικής απεικόνισης NIR αναπτύχθηκε στο εργαστήριό μας. [19] Εν συντομία, η συσκευή περιέχει ένα 740 nm LED τοποθετημένα σε ένα νεροχύτη θερμότητας. φως φάσματα εκπομπής από τον ιστό περνά μέσα από ένα φίλτρο διέλευσης ζώνης 780 nm σε μια φωτογραφική μηχανή CCD. Ένας υπολογιστής εμφανίζει τις εικόνες μέσω PixeLINK Capture λογισμικό OEM. Το όλο σύστημα είναι συνδεδεμένο με μια μεταλλική πλατφόρμα που μπορεί είτε να συγκρατείται στη θέση του μέσω ενός περιπτέρου δακτυλίου ή που κατέχονται από τον χειρουργό, χρησιμοποιώντας έναν προσαρμογέα λαβής (που αναπτύχθηκε από τον Mark Singer, BioMediCon ©, Moorestown, NJ). Κάθε εκτυπωμένων συλλαμβάνεται δύο φορές, μία φορά σε φωτεινό πεδίο και μια φορά στο φθορισμό. Αυτές οι εικόνες υφίστανται επεξεργασία και επικαλύπτονται.

Histochemistry

Οι ιστοί συλλέχθηκαν και διχοτομείται με το ήμισυ είτε τοποθετούνται σε Tissue-Tek ΥΧΕ και αποθηκεύεται στους -80 ° C ή σε φορμόλη για κοπής παραφίνη. Για την ανίχνευση των ενδοθηλιακών κυττάρων, μονοκλωνικό CD31 (mAB390) [20] αυξήθηκε από το υπερκείμενο υβριδώματος και καθαρίζεται. Κατεψυγμένες τομές όγκου παρασκευάστηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως. [21] έκφραση CD31 προσδιορίστηκε ποσοτικά μετρώντας τον αριθμό των θετικώς χρώση κυττάρων σε τέσσερα μεγάλης ισχύος (× 400) πεδία. [22]

Ποντικού Μελέτες

Θηλυκά C57BL /6 (Β6, Thy 1,2) και ποντικοί BALB /c αγοράσθηκαν από την Charles River Laboratories και Jackson Laboratories. Όλοι οι ποντικοί διατηρήθηκαν σε συνθήκες χωρίς παθογόνα και χρησιμοποιήθηκαν για πειράματα σε ηλικία 8 εβδομάδα ή μεγαλύτερα. Οι Επιτροπές Ζώων Φροντίδα και Χρήση του Νοσοκομείου Παίδων της Φιλαδέλφειας και το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια έχουν εγκριθεί όλα τα πρωτόκολλα ποντικού σύμφωνα με τον Οδηγό για τη Φροντίδα και Χρήση των Ζώων Εργαστηρίου (Πρωτόκολλο 804 894). Τα καρκινικά κύτταρα για υποδόριες ενέσεις αιωρήθηκαν σε 100 μL PBS. Ο όγκος του όγκου υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας τον τύπο (π χ μακράς άξονα Χ μικρής άξονα

2) /6.

Η χειρουργική επέμβαση πραγματοποιήθηκε σε ποντίκια που φέρουν όγκους πλευρό χρησιμοποιώντας καθιερωμένη μοντέλο μερικής εκτομής. [23] Χειρουργικές διεξήχθη όταν οι όγκοι έφθασαν περίπου 200 mm3. Οι ποντικοί αναισθητοποιήθηκαν με ενδομυϊκή κεταμίνη (80 mg /kg) και ξυλαζίνης (10 mg /kg), ξυρισμένο, και το χειρουργικό πεδίο αποστειρώνονται πριν από τη χειρουργική επέμβαση. Αρχικά τα ποντίκια απεικονίστηκαν για εντοπισμό σήματος NIR και ακολούθως ένα 1 έως 2 cm τομή γειτονικά στον όγκο και ο όγκος εκτέθηκε χρησιμοποιώντας πρότυπη τεχνική αμβλεία ανατομή. Μετά την απεικόνιση, η τομή κλείσθηκε χρησιμοποιώντας αποστειρωμένο μετάξι 4-0 ράμματα. Η βουπρενορφίνη (0,2 mg /kg) χορηγήθηκε κατά τον χρόνο της χειρουργικής επέμβασης και 6 ώρες μετεγχειρητικά για να παρέχει αναλγησία. Προεγχειρητική θεραπεία ήταν άγνωστη στον ερευνητή που εκτελεί τη χειρουργική επέμβαση και κάνοντας μετρήσεις του όγκου.

Canine σχεδιαστική μελέτη

Από τον Ιούνιο του 2011 και Απρίλιο του 2012, είχαν προσληφθεί 8 συνεχόμενες σκυλιά με πρωτοπαθείς όγκους του πνεύμονα που κρίθηκαν υποψήφιοι για χειρουργική επέμβαση από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια Κτηνιατρική Σχολή. Ο κυνικός μελέτη εγκρίθηκε από Θεσμικών Φροντίδας Ζώων του Πανεπιστημίου και την Επιτροπή Χρήσης. Το έγγραφο συγκατάθεσης εγκρίθηκε από Ιδιόκτητα επιτροπή των ζώων πρωτόκολλο της Κτηνιατρικής Σχολής και γραπτή συγκατάθεση λήφθηκε από όλους τους ιδιοκτήτες (Πρωτόκολλο 802 853). Κατά το χρόνο της χειρουργικής επέμβασης, ένα πρότυπο-of-care θωρακοτομή και εκτομή πνευμονικού διεξαχθεί. Η πληγείσα πνεύμονα λοβό αφαιρέθηκε χρησιμοποιώντας ένα χειρουργικό συρραπτικό (V3, Covidien, Mansfield ΜΑ).

Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, το σύστημα διεγχειρητικής απεικόνισης χρησιμοποιήθηκε για να επιθεωρήσει το στήθος πριν από την πνευμονική εκτομή και μετά την πνευμονική εκτομή. Οι συσκευές ντυμένο με αποστειρωμένα πλαστικά και χρησιμοποιήθηκαν για την εικόνα του πρωτογενούς όγκου

in situ

. Οι ενδείξεις φθορισμού ελήφθησαν από το κέντρο του όγκου, χονδροειδώς φυσιολογικού πνεύμονα στην προσβεβλημένη λοβό ή, στην περίπτωση μεγάλων όγκων, χονδροειδώς φυσιολογικό πνεύμονα σε ομόπλευρη λοβούς. Η περιφέρεια του όγκου απεικονίστηκαν σε 4 ακτινικές διευθύνσεις, που ορίζεται η 12, 3, 6, και 9 του ρολογιού. Έντονα κανονικό πνεύμονα 5 και 10 mm που εκτείνεται μακριά από την περιφέρεια του όγκου έπειτα απεικονίζεται. Οι φθορίζουσες περιθώρια έχουν σημανθεί με ράμμα.

Μετά την απομάκρυνση όλων των ιστών, τα δείγματα ξανά απεικονίστηκαν

ex vivo

πριν από την υποβολή τους στην παθολογία. Όλοι οι ιστοί στη συνέχεια σταθεροποιήθηκαν σε 10% φορμαλίνη, εγκλείστηκαν σε παραφίνη, τεμαχίστηκαν, και αξιολογήθηκαν από ένα Συμβούλιο πιστοποιημένο κτηνιατρικό παθολόγο. Τα περιθώρια του όγκου, που προσδιορίζεται με φθορισμό και επισημαίνονται με ράμμα, συγκρίθηκαν με ιστοπαθολογικές περιθώρια.

Ανθρώπινα Μελέτες

Οι ανθρώπινες μελέτες εγκρίθηκαν από το Διοικητικό Συμβούλιο αναθεώρηση Ιδρύματα (Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας της Ιατρικής Σχολής, πρωτοκόλλου 811870) και έχει συμμορφωθεί με τις απαιτούμενες διαδικασίες τεκμηρίωσης και συγκατάθεση του Διοικητικού συμβουλίου. Όλοι οι ασθενείς υποβλήθηκαν ενημέρωσε γραπτή συγκατάθεση πριν από τη συμμετοχή σε αυτή τη μελέτη. Κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, η ολόκληρο το στήθος ψηλαφήθηκε και να επιθεωρούνται οπτικά για τη νόσο. Σε εκείνο το σημείο, το σύστημα κάμερας ήταν στείρες συνθήκες ντυμένο και έφερε πάνω στο χειρουργικό πεδίο για την απεικόνιση NIR. Μόλις η εκτομή του καρκίνου ήταν πλήρης, τα δείγματα εκ νέου απεικονίστηκαν στο πίσω τραπέζι του χειρουργείου χρησιμοποιώντας το φασματόμετρο χειρός. Όλα τα δείγματα στάλθηκαν για ιστοπαθολογική εξέταση.

Αποτελέσματα

NIR απεικόνισης μπορεί να εντοπίσει κοιτάσματα όγκου σε φυσιολογικό ιστό

Αρχικά, προκειμένου να διαπιστωθεί εάν ένας παράγοντας αντίθεσης NIR θα μπορούσε να εντοπίσει συμπαγείς όγκους

in situ

, πραγματοποιήσαμε μια μελέτη απόδειξη της έννοιας σε μοντέλα ποντικών της κακοήθους νόσου. Πενήντα θηλυκά C57BL /6 ή BALB /c ποντικοί είχαν ένα από πέντε διαφορετικά συγγενή κυτταρικές γραμμές καρκίνου (καρκίνος του μαστού 4Τ1, TC1 καρκίνο του πνεύμονα, EL4 θυμώματος, AE17 μεσοθηλίωμα, καρκίνο του οισοφάγου AKR) εγχέεται λαγόνες τους. Αφού οι όγκοι εδραιωμένη (200 mm

3), ICG χορηγήθηκε μέσω της φλέβας της ουράς. Την επόμενη μέρα, ένα φασματόμετρο ιστός χρησιμοποιήθηκε για να φθορισμός ημι-ποσοτικό προσδιορισμό από τον όγκο και τις γύρω όργανο. [18]

Ο μέσος φθορισμός από τους όγκους πλευρό ήταν 52.710 αυθαίρετες μονάδες (AU) (εύρος 46,283-60,000) , και ο μέσος φθορισμός από τους περιβάλλοντες κανονικούς ιστούς και όργανα κατά μέσο όρο 6173 ± 3300 au. Έτσι, η μέση σήματος προς υπόβαθρο αναλογία (SBR) ήταν 8.5 (Σχήμα 1α). Έχουμε παρατηρήσει ότι ο φθορισμός από διαφορετικές ιστολογικές υποτύπους όγκου δεν ήταν σημαντικά διαφορετική. Στο παρελθόν, εμείς και άλλοι έχουν υποθέσει ότι η πρόσληψη του NIR βαφές είναι μεταβλητή και εξαρτάται από την αγγείωση του όγκου. [5], [6] Έτσι, οι όγκοι των διαφορετικών ιστολογία θα πρέπει να έχουν διαφορετικές φθορισμού. Οι όγκοι συλλέχθηκαν, τεμαχίστηκαν, και προσδιορίστηκαν για την πυκνότητα μικροαγγείων με χρώση CD31. Αν και υπήρχε και μεγάλη ποικιλία από μικροαγγειακή πυκνότητα, δεν βρήκαμε μια σημαντική διαφορά στο SBR του όγκου σε διάφορα ιστολογικών τύπων όγκου (p & gt? 0,1). Επιπλέον, δεν βρήκαμε ότι ο φθορισμός του όγκου συσχετίζεται με την αγγείωση του όγκου (Σχήμα 1α).

(Α) Πέντε τύπους καρκινικών κυττάρων εγχύθηκαν στο πλευρό συγγενικών ποντικών. Μόλις καθοριστεί (200 mm3), τα ζώα δοσολογήθηκαν με 7,5 mg /kg του ICG και απεικονίζεται. Οι όγκοι συλλέχθηκαν, απεικόνιση και χρωματίστηκαν για CD31 (σημειώνεται με μαύρα βέλη). εικόνες Ιστολογία που λαμβάνονται σε μεγέθυνση 200χ. (Β) C57BL /6 ποντικών (η = 21) εγχύθηκαν με κύτταρα LLC σε λαγόνες τους την Ημέρα 0. Αρχίζοντας την ημέρα 12, τα ζώα υποβλήθηκαν σε ευθανασία, δοσολογήθηκαν με 7,5 mg /kg ICG 24 ώρες νωρίτερα και θωρακική κοιλότητα τους άνοιξε. Οι παρατηρητές προσδιορίζεται εάν τα μεταστατικά οζίδια όγκου ήταν ορατή στον πνεύμονα. NIR απεικόνισης στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση της νόσου που δεν ήταν ορατή στον un υποβοηθούμενη ανθρώπινο μάτι. εικόνες ιστολογία λαμβάνονται σε 100x.

Η

Στη συνέχεια η υπόθεση ότι NIR επισήμανση των όγκων θα μπορούσε να ανιχνεύσει τον καρκίνο των καταθέσεων διαφόρων μεγεθών στον πνεύμονα. C57BL /6 ποντικών (η = 65) εγχύθηκαν στο πλευρό (Ημέρα 0) με ένα ποντικού κυτταρική σειρά καρκίνου, Lewis Lung Cancer (LLC), που μεθίσταται αυθόρμητα στον πνεύμονα. Κάθε 3 ημέρες, τα ποντίκια (η = 3) έλαβαν ένεση με 7,5 mg /kg του ICG μέσω φλέβας ουράς. Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε ευθανασία, και τα σεντούκια άνοιξαν και επιθεωρούνται για φορτίο όγκου. υπερφαλαγγίζει τους όγκους απεικονίστηκαν όπως και πριν, και βρέθηκαν να έχουν μια μέση φθορισμό 53290 ± 2668 au με μέση SBR 10.8. Μικρότερες σε σχέση με μεγαλύτερους όγκους πλευρά είχε μικρή μεταβλητότητα του φθορισμού (p & gt? 0,1). Βρήκαμε ότι NIR απεικόνιση των πνευμόνων ποντικού θα μπορούσε να ανιχνεύσει φθορισμού από πνευμονικές μεταστάσεις ταχύτερο Ημέρα 15. Οι καταθέσεις αυτές δεν ήσαν ορατά στο un-υποβοηθούμενη μάτι και ήταν τόσο μικρό όσο 0,2 cm επί ιστολογία (Σχήμα 1β). Ο μέσος φθορισμός όγκων σε πρώιμο μικρές καταθέσεις κάτω από 2 χιλιοστά ήταν 39.923 ± 4577 au, πολύ πάνω από τον φθορισμό υποβάθρου (μέση τιμή 4290 au). Αυτά τα οζίδια subcentimeter είχαν μέση SBR 9,3. Μεταστατικό πνευμονικά οζίδια έγιναν ορατά στο un υποβοηθούμενη μάτι από την Ημέρα 24. Η SBR των όγκων μεγαλύτερο από 3 mm ήταν 9,8, και όχι σημαντικά διαφορετική από τις μικρότερους όγκους. Ωστόσο, η SBR των όγκων στον πνεύμονα ήταν χαμηλότερο από το SBR των όγκων στο πλευρό. Αυτό ήταν πιθανώς λόγω των τεχνικών προκλήσεων της απεικόνισης στη μικρή κοιλότητα του θώρακα του ποντικιού και άσχετα με τις πραγματικές φθορισμού όγκου.

Εν ολίγοις αυτά τα δεδομένα επιβεβαίωσαν την υπόθεσή μας, που NIR φθορισμού από συμπαγείς όγκους μπορεί να διακρίνει καρκίνους από τις γύρω κανονική ιστούς. Επιπλέον, NIR απεικόνισης μπορεί να εντοπίσει μικρά οζίδια με εύλογη SBR και ότι αυτό δεν φαίνεται να εξαρτάται από την αγγείωση του όγκου.

NIR απεικόνισης μπορούν να προσδιορίσουν όγκων σε συμπαγή όργανα σε ένα φυσικώς απαντώμενο μοντέλο καρκίνου του πνεύμονα σκύλου

απεικόνιση Μικρό ζώο διεξάγεται σε ένα ελεγχόμενο, τεχνητό περιβάλλον, έτσι ώστε να αξιολογούνται απεικόνισης NIR για την ταυτοποίηση των στερεών όγκων σε ένα αυστηρό μεγάλο ζωικό μοντέλο στο κλινικό περιβάλλον. Οκτώ όμαιμο κυνόδοντες με φυσικά όγκους που παρουσιάστηκε στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια Κτηνιατρική Σχολή χειρουργική κλινική με πρωτοπαθή όγκο του πνεύμονα είχαν εγγραφεί στη μελέτη με ενημερωμένη συγκατάθεση από τους ιδιοκτήτες τους και τη θεσμική έγκριση (Σχήμα 2α). Οι ηλικίες κυμαίνονταν από 4 μέχρι 14 έτη (διάμεση τιμή 10 έτη) και βάρη κυμαίνονταν από 6 έως 60 kg (διάμεσος 24 kg) (Πίνακας 1). Τρεις σκύλοι στειρώνονται τα θηλυκά και 5 σκυλιά ήταν ευνουχισμένα αρσενικά. Όλοι οι σκύλοι έλαβαν ICG μέσω της κεφαλικής φλέβας χωρίς ανεπιθύμητες ενέργειες 24 ώρες πριν από την επέμβαση.

(Α) σήματος προς υπόβαθρο αναλογία όγκου σε περιβάλλοντα φυσιολογικό ιστό πνεύμονα

in situ

και

ex vivo

σε 8 κυνόδοντες. Όλες οι τιμές αναφέρονται σε αυθαίρετες μονάδες (Α.υ.).

† Λόγω του μεγάλου μεγέθους του όγκου, θα μπορούσε να ληφθεί καθόλου μετρήσεις της κανονικής φθορισμού πνεύμονα ex vivo. (Β) Μετά το άνοιγμα του θώρακα, ο όγκος οπτικοποιήθηκε στο στήθος. Ο όγκος ήταν καλά περιγεγραμμένη και ήταν ιδιαίτερα φθορισμού (σήμα προς υπόβαθρο αναλογία 11.3). Ο όγκος βρίσκεται στη θέση caudad και το αφαλός του πνεύμονα είναι κρανιακή. (C)

Ex vivo

, ο όγκος ήταν φθορισμού (SBR 12.7) και τα περιθώρια του όγκου ήταν σαφώς καθορισμένες. (Δ) Η & amp? Ε επιβεβαίωσε αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα με 2+ χρώση CD31. Ο λόγος σήματος προς υπόβαθρο (SBR) ήταν υψηλότερη

ex vivo

από

in situ

λόγω της ανώτερης έλεγχος του περιβάλλοντος χώρου όπως οι συνθήκες φωτισμού, την έκθεση και την έλλειψη κίνησης. Παρά το γεγονός ότι ο φθορισμός από τους όγκους δεν μεταβλήθηκε σημαντικά, ο φθορισμός υποβάθρου από το κανονικό πνεύμονα μειώθηκε όταν το περιβάλλον θα μπορούσε να ελεγχθεί καλύτερα. Μικροσκοπικά, η πυκνότητα μικροαγγειακή όγκου (MVD) δεν φαίνεται να επηρεάζει το βαθμό φθορισμού.

Η

Κατά τη χειρουργική επέμβαση, προκειμένου να διαπιστωθεί εάν NIR απεικόνισης μπορεί να εντοπίσει καρκίνους του πνεύμονα από τους περιβάλλοντες ιστούς, όλες οι κυνόδοντες υποβλήθηκαν σε απεικόνιση του όγκου και φυσιολογικού πνεύμονα. Το μέσο μέγεθος του όγκου ήταν 6,5 εκατοστά (εύρος 2-15 cm).

In situ

, ο πρωτογενής όγκος θα μπορούσε εύκολα να εντοπιστούν στον πνεύμονα με NIR απεικόνισης (Σχήμα 2β). Τρεις φασματικές ενδείξεις ελήφθησαν στο κέντρο του όγκου και σε 6 περιοχές γύρω από το χείλος του όγκου. Η ένταση φθορισμού της πλειοψηφίας των όγκων κυμαίνονταν από 30.000 έως 60.000 au. Το πνευμονικό παρέγχυμα είχε απεικονιστεί σε πολλαπλές τοποθεσίες για τη δημιουργία ενός φόντο φασματική τιμή εκπομπής. Το μεγαλύτερο μέρος της μεταβλητότητας συνέβη στην κανονική παρέγχυμα φόντο πνεύμονα επειδή η φασματική εκπομπή ήταν χαμηλή (λιγότερο από 5.000 AU) και είναι δύσκολο να ποσοτικοποιηθεί. Η μέση όγκος SBR ήταν 8,8, και ο όγκος SBR κυμαίνονταν από 2,9 έως 20,8, έτσι, ήταν εύκολο να διακρίνει όγκου από φυσιολογικό ιστό με απεικόνιση NIR. Όταν εξετάσαμε ενδονεοπλαστική μεταβλητότητα από το κέντρο του όγκου στο χείλος του όγκου, υπήρχε ελάχιστη διαφορά (ρ & gt? 0,4). Ο χειρουργός ήταν σε θέση να εξετάσουμε το εικόνες NIR σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια της υπόθεσης και γρήγορα την αναγνώριση του όγκου από τον φυσιολογικό ιστό. Όλα τα 8 όγκοι εμφανίστηκαν εξίσου φθορισμού στον χειρουργό, και ο ίδιος δεν μπορούσε να προσδιορίσει ποια όγκοι είχαν χαμηλό φθορισμό (δηλ. SBR 2.9) έναντι υψηλού φθορισμού (δηλ. SBR 20,8).

Βρήκαμε ότι υπήρχε σημαντική μεταβλητότητα στον φθορισμό του όγκου ανάλογα με τις συνθήκες του περιβάλλοντος φωτισμού, την ικανότητα να τοποθετήσει το φασματόμετρο και η πρόσβαση στο σύνολο του όγκου στο ζώο. Για να λάβει πιο τυποποιημένα αναγνώσεις, οι όγκοι αποκόπηκαν από το σκύλο και επανα-απεικονίστηκαν στο πίσω τραπέζι του χειρουργείου.

Ex vivo

, η μέση όγκος SBR ήταν 11 φορές υψηλότερη από την γύρω πνευμονικό παρέγχυμα (p = 0,016) (Σχήμα 2c). Υπήρξε σημαντικά μικρότερη μεταβλητότητα ενδο-σε φθορισμό στον όγκο μόλις οι συνθήκες φωτισμού και την τοποθέτηση του φασματόμετρου μπορούσε να ελεγχθεί καλύτερα στο πίσω τραπέζι. Έχουμε απομακρυνθεί μια ακραία τιμή (Θέμα # 8) από τον υπολογισμό αυτό οφείλεται στο ισχυρό σήμα από τον όγκο (100+ αναλογία φορές μεγαλύτερη διαφορά σήματος προς υπόβαθρο μεταξύ όγκου και φυσιολογικού πνεύμονα). Κατά μέσο όρο, βρήκαμε το

ex vivo

εικόνα είχαν υψηλότερη SBR σε σύγκριση με το

in situ

εικόνα (

in situ

SBR 8,8 έναντι

ex vivo

SBR 11,4), διότι ο θόρυβος υποβάθρου μειώθηκε, όχι επειδή ο όγκος ήταν περισσότερο φθορισμού (Σχήμα 2δ).

για να προσδιοριστεί εάν ο φθορισμός του όγκου συσχετίζεται με αγγείωση του όγκου, συγκρίναμε την SBR της όγκου στην πυκνότητα μικροαγγειακή (MVD). Όλες οι πρωτογενείς όγκοι χρωματίστηκαν για CD31. Δύο ανεξάρτητοι ερευνητές κατηγοριοποιούνται οι όγκοι ως 0, 1+, 2+ και 3+ MVD. Υπήρχε ένα ευρύ φάσμα φθορισμού με βάση το φασματόμετρο χειρός και

in situ

και

ex vivo

, και δεδομένου του μικρού μεγέθους του δείγματος, δεν βλέπω καμία συσχέτιση μεταξύ της αγγειακής πυκνότητας και βαθμού του φθορισμού (Σχήμα 2d). Επίσης, δεν θα μπορούσαμε να αξιολογήσει τον αντίκτυπο του μεγέθους του όγκου σε φθορισμό λόγω της έλλειψης επαρκούς μεγέθους του δείγματος.

NIR απεικόνισης δεν μπορούν να διακρίνουν τον καρκίνο από ατελεκτασία στο περιθώριο του όγκου

Καθώς οι όγκοι αναπτυχθούν και να εξελιχθούν σε μια σημαντική επιβάρυνση στο όργανο υποδοχής, περιογκική φλεγμονή μπορεί να προκληθεί από τη μαζική επίδραση στην αιμάτωση του οργάνου και φλεβική παροχέτευση. Για παράδειγμα, η πνευμονική λοβοί θα αναπτύξουν συχνά αποφρακτική πνευμονίτιδα και συμφόρηση από ένα μεγάλο μπλοκάρει το βρόγχο και φλεβική παροχέτευση σε ένα τμήμα του πνεύμονα όγκου. [24] Αυτό έχει σημαντικές επιπτώσεις. Στους ανθρώπους, εάν ένας όγκος προκαλεί περιφερική απόφραξη, η πρόγνωση είναι χειρότερη και ο ασθενής έχει οριστεί να έχει Τ2 καρκίνο του πνεύμονα. [25] Κατά τη διάρκεια μιας λειτουργίας, οι χειρουργοί συχνά δεν μπορούν να διακρίνουν ιστού του όγκου από τον περιβάλλοντα φλεγμονώδεις αλλαγές με ψηλάφηση και οπτικοποίησης. Έτσι, θελήσαμε να καθορίσει εάν NIR απεικόνισης θα μπορούσε διακρίσεις ανώμαλη περινεοπλασματικής συμφόρηση από φυσιολογικό ιστό και τον καρκίνο, και αν απεικόνισης NIR ήταν ανώτερη ικανότητα των χειρουργών για τον εντοπισμό του καρκίνου από φλεγμονή στο περιθώριο.

Κατ ‘αρχάς, σε σύγκριση η ευαισθησία του εντοπισμού της άκρης του όγκου από τον χειρουργό έναντι της συσκευής NIR. Το καρκίνωμα του πνεύμονα πρώτη ψηλαφάται από τον χειρουργό και μπλε ράμματα τοποθετήθηκαν περιμετρικά για να σηματοδοτήσει την αξιολόγηση των χειρουργών των περιθωρίων του όγκου. Στη συνέχεια, η κάμερα NIR χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό των περιθωρίων του όγκου. Αν υπήρχε μια διαφορά μεταξύ της εκτίμησης των χειρουργών από την άκρη του όγκου και του φθορισμού, μια άλλη βελονιά σήμανση τοποθετήθηκε στο νέο περιθώριο. Φασματική εκπομπές καταγράφηκαν σε κάθε θέση.

5 κυνόδοντες, οι όγκοι δεν έχουν καμία μετα-αποφρακτική πνευμονίτιδα, έτσι δεν υπήρχε σημαντική φθορισμός πέρα ​​από το χείλος του όγκου. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα περιθώρια του όγκου ήταν ψηλαφητοί από τον χειρουργό και παρόμοια με τα περιθώρια που προσδιορίζονται από απεικόνισης NIR (Σχήμα 3α). Η άκρη του όγκου ήταν φθορισμού (μέσος όρος 51.324 AU), και οι ιστοί εντός 5 mm από την άκρη του όγκου ήταν σαφώς διαφορετική. Μέσα σε 5 mm από τον όγκο, ο πνευμονικό παρέγχυμα δεν ήταν πλέον φθορισμού (μέσος όρος 12,642 au) και το SBR μειώθηκε από μεγαλύτερο από 8 σε λιγότερο από 1,5. Serial τομές από τον παθολογοανατόμο επιβεβαίωσε ότι τόσο ο χειρουργός και απεικόνισης NIR θα μπορούσε να εντοπίσει το χείλος του όγκου κατά 2 mm.

(Α)

In situ

, ο όγκος μπορεί να απεικονιστεί και ψηλάφηση. (Β) Ράμματα σημειώνει στο περιθώριο του όγκου σε διαστήματα των 5 mm από την ψηλαφητή άκρη του όγκου. (Γ) Το φασματόμετρο χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση NIR φθορισμού (805 nm) σε κάθε τοποθεσία επί του δοκιμίου και να αναπτύξει ένα χάρτη θερμότητας. Ο χάρτης θερμότητας προβλέψει τα περιθώρια του όγκου αξιολογείται από τον χειρουργό και τον παθολογοανατόμο. Σε μια δεύτερη περίπτωση με σημαντική περινεοπλαστικό φλεγμονή, (D) ενδοεγχειρητική εικόνες επέδειξαν ενός όγκου σε ένα πνευμονικό λοβό όπως είχε ανασυρθεί από το κυνικός στήθος. (Ε)

Ex vivo

, η πνευμονική λοβός θα μπορούσε να δει τα φθορίζοντα, ωστόσο, ήταν δύσκολο με φωτεινού ή φθορισμού να διακρίνει τα περιθώρια μεταξύ του ιστού του όγκου και των φλεγμονωδών πνευμονικού ιστού. Φασματοσκοπία έδειξε κάποια διαφορά στο φθορισμό από τον όγκο έναντι συμφόρηση ιστού, αλλά κλινικά αυτό ήταν κουραστική και δεν είναι πρακτικό. Ο χειρουργός είχε επίσης δυσκολία στην αναγνώριση των όγκων από μη καρκινικό ιστό από την ψηλάφηση, επειδή ο πνεύμονας ήταν συμφόρηση και οιδηματώδη.

Η

3 κυνόδοντες, οι όγκοι είναι αρκετά μεγάλα (6, 8 και 15 cm) και είχαν ως αποτέλεσμα φλεβική συμφόρηση, αποφρακτική πνευμονίτιδα και κατάρρευση των ιστών που περιβάλλουν τον καρκίνο. Σε αυτές τις περιπτώσεις βρήκαμε σημαντικές διαφορές στην φθορισμού στο μη φυσιολογικό ιστό που περιβάλλει τον όγκο. Αυτές οι μη φυσιολογικές ιστοί που εκπέμπεται υψηλή φθορισμού (σχήμα 3β). Η διαφορά στον φθορισμό μεταξύ του άκρου του όγκου (μέση SBR 8.4) και 5 mm από την άκρη του όγκου (μέση SBR 7.9) δεν ήταν σημαντικά διαφορετική. Ακόμη και σε 10 mm από την άκρη του όγκου, η μέση SBR ήταν τόσο υψηλή όσο 5.7. Χρησιμοποιήσαμε το φασματόμετρο για να προσπαθήσει να βελτιώσει τις διακρίσεις του SBR, ωστόσο, αυτό δεν βελτίωσε την ικανότητά μας να ξεχωρίσουμε όγκου από φλεγμονή. Ιστολογικά, οι περιοχές φλεγμονής δεν έχουν καρκινικά κύτταρα. Είχαν παραμορφωμένη αρχιτεκτονική ιστού, μακροφάγα, οίδημα, και σε ορισμένες περιπτώσεις μαζική διήθηση των ουδετερόφιλων και νέκρωση. Όταν ο χειρουργός κοίταξε τις οπτικές εικόνες, δεν μπορούσε να διακρίνει όγκου από ατελεκτασία ή φλεγμονή με βάση φθορισμό (Σχήμα 4).

(Α) Διεγχειρητικά, το ζώο υποβλήθηκε σε δεξιά θωρακοτομή και ψηλάφηση του πρωτογενούς όγκου. Διεγχειρητική εικόνα του πνευμονικού λοβού, δεδομένου ότι αποσύρεται από την κυνικός στήθος αποκάλυψε το τμήμα της ράχης του λοβού έχει σημαντική συμπίεση (δηλ. Ατελεκτασία) από την απόφραξη του όγκου. Το κοιλιακό τμήμα του πνεύμονα διατήρησε κανονική εμφάνιση. Η φασματοσκοπική ανάλυση του όγκου διεξήχθη

in situ

. Όλες οι τοποθεσίες καταγράφηκαν εις τριπλούν και κατά μέσο όρο. Το γράφημα δείχνει την φλεγμονώδη ιστό ήταν άκρως φθορισμού και δεν μπορούσε να διακριθεί από τον όγκο. (Β) Η &? Ε αποδειχθεί κανονική κυψελιδικά παρέγχυμα (αριστερό πάνελ), πνευμονική συμφόρηση με ουδετερόφιλα και ινωτικές βύσματα (μεσαίο πλαίσιο) και όγκου (δεξί πάνελ) από αντιπροσωπευτικά βιοψίες του πνευμονικού λοβού

Η

Μαζί. , αυτά τα δεδομένα έδειξαν ότι NIR απεικόνισης μπορεί να διακρίνει με ακρίβεια τα περιθώρια σε όγκους του πνεύμονα σε σύγκριση με τις γύρω φυσιολογικό πνευμονικό παρέγχυμα, αλλά δεν μπορεί να προσδιορίσει με ακρίβεια τα περιθώρια σε όγκους του πνεύμονα που έχουν περινεοπλαστικό φλεγμονή. NIR απεικόνισης δεν ήταν ιδιαίτερα ανώτερη ικανότητα των χειρουργών να ξεχωρίσουμε την κανονική έναντι καρκινικών ιστών.

NIR απεικόνισης μπορεί να εντοπίσει στερεών ανθρώπινων όγκων

Για να προσδιορίσετε αν ανθρώπινων όγκων μπορεί να διακριθεί από την κανονική περιβάλλοντες ιστούς από απεικόνισης NIR, είμαστε εγγεγραμμένοι 5 ασθενείς που υποβάλλονται σε χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεση του καρκίνου τους (οζίδια 3 του πνεύμονα, 1 στήθος τοίχος μάζας και 1 πρόσθιου μεσοθωρακίου μάζας). Οι ηλικίες τους κυμαίνονταν 49 έως 69 ετών (διάμεση τιμή 62 έτη). Δύο χειρουργοί κατέληξαν σε συμφωνία σχετικά με το κλινικό στάδιο και λειτουργική προσέγγιση πριν από τη χειρουργική επέμβαση. Όλες οι ασθενείς που συμμετείχαν είχαν σκεφτεί να έχουν περιορισμένη νόσο, επιδέχονται χειρουργική επέμβαση, και δεν μεταστάσεις (δηλ. Δυνητικά ιάσιμη). Το μέσο μέγεθος του όγκου ήταν 2,3 εκατοστά (εύρος 1.8 – 9.1 cm) στην προεγχειρητική απεικόνιση. Οι ασθενείς ενέθηκαν με ICG πριν από το χειρουργείο. Κατά το χρόνο της χειρουργικής επέμβασης, η σωματική κοιλότητα ανοίχθηκε και επιθεώρηση. Σε όλες τις περιπτώσεις, ο χειρουργός θα μπορούσε αμέσως να απεικονίσει ή να ψηλαφίσει τον όγκο. Οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε ένα πρότυπο-of-care χειρουργική εκτομή του όγκου.

Μόλις αφαιρεθεί από τον ασθενή, εξετάστηκε το δείγμα, το οποίο άνοιξε, βιοψία και αναλύονται

ex vivo

. Ποιοτικά, NIR απεικόνισης αποκάλυψαν ισχυρή φθορισμού σε όλες τις μάζες. Το χέρι που πραγματοποιήθηκε φασματόμετρο χρησιμοποιήθηκε για να φθορισμός ιστού ημι-ποσοτικό προσδιορισμό. Κάθε όγκος είχε 4 μετρήσεις σε τέσσερα κατακόρυφα θέσεις και το κέντρο του όγκου (συνολικά 20 μετρήσεις /όγκου). Η μέση τιμή φθορισμού στους ανθρώπινους όγκους ήταν 51.756 ± 2266 au με SBR 8,1. Ο φθορισμός από τους όγκους ήταν αξιοσημείωτα ομοιογενής σε όλο τον όγκο.

Σε 4 περιπτώσεις, οι όγκοι ήταν σχετικά μικρό (περιοχή 1.8 – 3.1 cm), και εκεί δεν φαίνεται να είναι οποιοδήποτε περινεοπλασματικής φλεγμονή ή κατάρρευση. Η μέση σήμα μειώθηκε από πάνω από 50.000 au στο περιθώριο του όγκου σε λιγότερο από 20.000 au εντός 5 mm του περιθωρίου μικτού όγκου. Τα περιθώρια του όγκου ήταν εύκολο να απεικονίσει και να ψηλαφίσει το δάχτυλο από το χειρουργό. Χρησιμοποιώντας τη συσκευή απεικόνισης NIR, ο φθορισμός από τον όγκο θα μπορούσε να διακριθεί εύκολα από το χειρούργο (Σχήμα 5).

Η υπολογιστική τομογραφία (CT) και τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (ΡΕΤ scan) επέδειξε μία πρόσθια μεσοθωρακίου μάζα και ένα πνεύμονα οζιδίων σε δύο ασθενείς. Οι ασθενείς ενέθηκαν με ICG, και στη συνέχεια υποβλήθηκαν σε εκτομή των όγκων τους.

Ex

vivo, NIR απεικόνισης απέδειξαν οι όγκοι ήταν άκρως φθορισμού και η γύρω όργανο είχε ελάχιστο θόρυβο υποβάθρου.