Name: diagnosis of neoplasia in barrett&#8217;s esophagus using vital-dye enhanced fluorescence imaging
Uploaded: 2014-05-11T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Diagnosis of Neoplasia in BarrettÃ¢â‚¬â„¢s Esophagus using Vital-dye Enhanced Fluorescence Imaging at JoVE.com

Dette arbeidet er støttet av National Cancer Institute ved National Institute of Health stipend R01 CA140257-01.

<html> MERK: Informert samtykke er innhentet fra pasienter. Dessuten har denne forskningen er utført i samsvar med alle institusjonelle, nasjonale og internasjonale retningslinjer for menneskelig velferd. En. Forbered datamaskin <ol><li> Snu laptop på og koble USB fra DVI2USB Capture Card. </li></ol> To. Forbered Monitor <ol><li> Koble DVI-kabelen til å overvåke og PinP å la endoscopist å vise videoer fra disse skjermene i stedet for datamask...

<ol>
	<li>Modiano, N., Gerson, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Barrett's+Esophagus:+Incidence,+etiology,+pathophysiology,+prevention+and+treatment.">Barrett's Esophagus: Incidence, etiology, pathophysiology, prevention and treatment.</a> Therapeutics and Clinical Risk Management. 3, 1035-1145 (2007).</li><li>Brown, L. M., Devesa, S. S., Chow, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incidence+of+Adenocarcinoma+of+the+esophagus+among+white+Americans+by+sex,+stage,+and+age.">Incidence of Adenocarcinoma of the esophagus among white Americans by sex, stage, and age.</a> Journal of the National Cancer Institute. 100, 1184-1187 (2008).</li><li>Siegel, R., Naishadham, D., Ahmedin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+Statistics,+2012.">Cancer Statistics, 2012.</a> A Cancer Journal for Clinicians. 62, 10-29 (2012).</li><li>Vieth, M., Ell, C., Gossner, L., May, A., Stolte, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histological+analysis+of+endoscopic+resection+specimens+from+326+patients+with+Barrett's+esophagus+and+early+neoplasia.">Histological analysis of endoscopic resection specimens from 326 patients with Barrett's esophagus and early neoplasia.</a> Endoscopy. 36, 776-781 (2004).</li><li>Pohl, H., Rosch, T., Vieth, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniprobe+confocal+laser+microscopy+for+the+detection+of+invisible+neoplasia+in+patients+with+Barrett's+oesophagus.">Miniprobe confocal laser microscopy for the detection of invisible neoplasia in patients with Barrett's oesophagus.</a> Gut. 57, 1648-1653 (2008).</li><li>Thekkek, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modular+video+endoscopy+for+in+vivo+cross-polarized+and+vital-dye+fluorescence+imaging+of+Barrett's-associated+neoplasia.">Modular video endoscopy for in vivo cross-polarized and vital-dye fluorescence imaging of Barrett's-associated neoplasia.</a> Journal of Biomedical Optics. 18, 026007 (2013).</li><li>Roblyer, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multispectral+optical+imaging+device+for+in+vivo+detection+of+oral+neoplasia.">Multispectral optical imaging device for in vivo detection of oral neoplasia.</a> Journal of Biomedical Optics. 13, 024019 (2008).</li><li>Egger, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biopsy+surveillance+is+still+necessary+in+patients+with+Barrett's+oesophagus+despite+new+endoscopic+imaging+techniques.">Biopsy surveillance is still necessary in patients with Barrett's oesophagus despite new endoscopic imaging techniques.</a> Gut. 52, 18-23 (2003).</li><li>Thekkek, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vital-dye+enhanced+fluorescence+imaging+of+GI+mucosa:+metaplasia,+neoplasia,+inflammation.">Vital-dye enhanced fluorescence imaging of GI mucosa: metaplasia, neoplasia, inflammation.</a> Gastrointestinal Endoscopy. 75, 877-887 (2012).</li><li>Muldoon, T. J., Anandasabapathy, S., Maru, D., Richards-Kortum, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+imaging+in+Barrett's+esophagus:+a+novel,+low-cost+endoscopic+microscope.">High-resolution imaging in Barrett's esophagus: a novel, low-cost endoscopic microscope.</a> Gastrointestinal Endoscopy. 68, 737-744 (2008).</li></ol>

Med standard endoskopisk undersøkelse, er neoplasi i BE ofte savnet 8 fordi godartet metaplasi kan være umulig å skille fra høyverdig dysplasi og adenokarsinom. Som et verktøy som ville bedre at gastroenterologer å bøte på dette øyeblikket uunngåelig feil, understreker viktig-dye forbedret fluorescens bildebehandling en vevets kjertel morfologi og gir dermed en distinkt funksjon for å skille de vevstyper. Videre, ved å tilby et synsfelt opp til 2,5 cm, gjør at VFI endoscopists å panorere over he...

I løpet av de siste førti årene har forekomsten av esophageal adenokarsinom (EAC) økt betraktelig 1,2; men på grunn av sen diagnose, er det fem-års overlevelse lavere enn 20% 3. Den gjeldende standarden av endoskopisk undersøkelse i BE, forløperen til EAC, er hvitt lys endoskopi med tilfeldige fire quandrant tang &#39;biopsier av segmentet. Dessverre har denne teknikken savner ofte neoplasi, som kan være flat, subtile og vanskelig å skille på vanlig hvitt lys avbildning 4.. Mens det har vært suksess i å bruke confocal lasermikroskopi for å markere cellulære funksjoner in vivo, kan lesjoner fortsatt bli savnet på grunn av redusert synsfelt fem. Å ha en &quot;bro&quot;-teknologi som kan markere områder for videre confocal microendoscopic bildebehandling ville være markert verdifull. Følgelig, en forbedret røde flagg bildebehandling modalitet som forbedrer evnen til å TARGEt og biopsi tidlig neoplasi i BE vil være medvirkende i å oppdage EAC på et tidlig, helbredelig stadium og kan føre til mer effektiv behandling og senere økt overlevelse. VFI er en ny metode som kombinerer høy oppløsning epithelial bildebehandling med eksogen aktuell fluorescerende kontrast, proflavin, for å markere kjertel morfologi og avgrense neoplasi (høy klasse dysplasi og kreft) i den distale spiserør i håp om å forbedre den in vivo diagnose seks. Ved magnetisering av proflavin, som konsentrerer seg i cellekjerner kort tid etter påføring, de fluorescerende bilder gir romlig oppløsning på 50 til 100 mikrometer og et synsfelt på opp til 2,5 cm, slik at endoscopists å visualisere kjertel morfologi. Som et resultat, kan denne tilnærmingen mage-og tarm å skille klassiske Barretts metaplasia, som har kontinuerlig, jevnt fordelte kjertler og en samlet homogen morfologi, BE med neoplasi, som har obliterasjon av kjertel arkitektur. Her beskriver vi protokollen av denne nye teknikken med en multispektrale endoskop, og gi representative resultater vedrørende nytten av denne enheten i skildrer den morfologiske transformasjon fra godartet metaplasi høygradig dysplasi og kreft.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="650">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Filter*</td>
			<td>Schott North America, Inc., Duryea, Pennsylvania</td>
			<td>Not Applicable</td>
			<td>495-nm long-pass filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halo Cap &#8211; Medium*</td>
			<td>Barrx Medical</td>
			<td>CP-002A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Processor*</td>
			<td>Pentax</td>
			<td>EPK-i</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multispectral Digital Microscope**</td>
			<td>Not Applicable</td>
			<td>Not Applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes</td>
			<td>Kimberly-Clark</td>
			<td>KimTech Science</td>
			<td>S-8115</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cidex</td>
			<td>Advanced Sterilization Products&#160;</td>
			<td>CIDEX OPA Solution</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proflavine hemisulfate (0.01% w/v)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>FDA (IND 102,217)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Diode*</td>
			<td>Nichia Corporation</td>
			<td>Not Applicable</td>
			<td>455-nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Capture*</td>
			<td>Labview</td>
			<td>Not Applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spray Catheter</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>Not Applicable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>*Equipment specifics within Reference 6. **Equipment specifics within Reference 7</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

diagnosis of neoplasia in barrett&#8217;s esophagus using vital-dye enhanced fluorescence imaging

Evnen til å skille benign metaplasi i Barretts øsofagus (BE) fra neoplasi in vivo er fortsatt vanskelig som begge vevstyper kan være flat og utvisket med hvitt lys bildebehandling alene. Som et resultat, vil en modalitet som fremhever kjertel arkitektur være nyttig å diskriminere neoplasia fra godartet epitelet i den distale spiserøret. VFI er en ny teknikk som bruker en eksogen aktuell fluorescerende kontrastmiddel for å avgrense høy klasse dysplasi og kreft fra godartet epitel. Nærmere bestemt, de fluorescerende bilder gir romlig oppløsning på 50 til 100 mikrometer og et synsfelt på opp til 2,5 cm, slik at endoscopists å visualisere kjertel morfologi. Ved eksitasjon, vises klassiske Barretts metaplasi som sammenhengende, jevnt fordelt kjertler og en samlet homogen morfologi; i kontrast, synes neoplastisk vev overfylt med fullstendig utslettelse av kjertel rammeverket. Her gir vi en oversikt overinstrumentering og nummerere protokollen av denne nye teknikken. Mens VFI gir en gastroenterolog med kjertel arkitektur av mistenkelig vev, kan celleforandringer ikke løses med denne modalitet. Som sådan, kan man ikke morfologisk skille Barretts metaplasi fra BE med lavgradig dysplasi via denne avbildningsfunksjonalitet. Ved handel av en nedgang i oppløsning med en større synsfelt, kan denne imaging system brukes i det minste som et rødt flagg bildeutstyr å målrette og biopsi mistenkelige lesjoner; likevel, hvis nøyaktighets tiltak er lovende, kan VFI blitt standard avbildningsteknikk for påvisning av neoplasia (definert som enten høy grad av dysplasi eller cancer) i den distale spiserøret.

Figur 1B viser klassisk Barretts øsofagus uten dysplasi omgitt på grensen av normal plateepiteldysplasi. Fra og med den flatere squamous vev, som er perifert plassert, og indikeres av de blå piler, i et homogent område av matt fluorescens tilstede uten kjertel arkitektur. De grønne pilene viser en sirkulær grønn linje rundt plateepitel vev. Denne disposisjonen er gjenstand som følge av hetten av endoskopet. Flytte til sentralt Barretts vev, kan kjertelstrukturer defineres som grønn fluorescens ...

Watch this Scientific Journal Video about Diagnosis of Neoplasia in BarrettÃ¢â‚¬â„¢s Esophagus using Vital-dye Enhanced Fluorescence Imaging at JoVE.com

Diagnosis of Neoplasia in BarrettÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã¢â€žÂ¢s Esophagus using Vital-dye Enhanced Fluorescence Imaging

Diagnose av Neoplasia i Barretts øsofagus med Vital-dye Forbedret Fluorescens Imaging

Vital-dye forbedret fluorescens imaging (VFI) er en roman in vivo teknikk som kombinerer høy oppløsning epithelial bildebehandling med eksogen aktuell fluorescerende kontrast for å fremheve kjertel morfologi og avgrense neoplasi (høy klasse dysplasi og kreft) i den distale spiserør.

The ability to differentiate benign metaplasia in Barrett&#8217;s Esophagus (BE) from neoplasia in vivo remains difficult as both tissue types can be flat ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Diagnosis of Neoplasia in Barrett&#8217;s Esophagus using Vital-dye Enhanced Fluorescence Imaging

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Fluorescence Lifetime Imaging of Molecular Rotors in Living Cells

Fluorescens Lifetime Imaging of Molecular Rotorer i levende celler

Diffusion is often an important rate-determining step in chemical reactions or biological processes and plays a role in a wide range of intracellular ...

Time-lapse Fluorescence Imaging of Arabidopsis Root Growth with Rapid Manipulation of The Root Environment Using The RootChip

Time-lapse Fluorescence Imaging of Arabidopsis rotvekst med Rapid manipulering av Root miljøet ved hjelp av RootChip

The root functions as the physical anchor of the plant and is the organ responsible for uptake of water and mineral nutrients such as nitrogen, ...

High-resolution Spatiotemporal Analysis of Receptor Dynamics by Single-molecule Fluorescence Microscopy

Høyoppløselig Spatiotemporal Analyse av Receptor Dynamics av ​​Single-molekyl fluorescens mikroskopi

Single-molecule microscopy is emerging as a powerful approach to analyze the behavior of signaling molecules, in particular concerning those aspect (e.g., ...

3D Orbital Tracking in a Modified Two-photon Microscope: An Application to the Tracking of Intracellular Vesicles

3D Orbital Tracking i en modifisert to-foton Microscope: en søknad til sporing av intracellulær Blemmer

The objective of this video protocol is to discuss how to perform and analyze a three-dimensional fluorescent orbital particle tracking experiment using a ...

From Fast Fluorescence Imaging to Molecular Diffusion Law on Live Cell Membranes in a Commercial Microscope

Fra Fast Fluorescens Imaging til Molecular Diffusion Lov om Aktive cellemembraner i et kommersielt mikroskop

It has become increasingly evident that the spatial distribution and the motion of membrane components like lipids and proteins are key factors in the ...

Fluorescence Biomembrane Force Probe: Concurrent Quantitation of Receptor-ligand Kinetics and Binding-induced Intracellular Signaling on a Single Cell

Fluorescens Biomembrane Force Probe: Samtidig Kvantifisering av Receptor-ligand Kinetics og Binding-indusert intracellulære signal på en enkelt celle

Membrane receptor-ligand interactions mediate many cellular functions. Binding kinetics and downstream signaling triggered by these molecular interactions ...

Electrotaxis Studies of Lung Cancer Cells using a Multichannel Dual-electric-field Microfluidic Chip

Electrotaxis Studier av lungekreft celler ved hjelp av en Multichannel Dual-elektrisk-felt microfluidic Chip

The behavior of directional cell migration under a direct current electric-field (dcEF) is referred to as electrotaxis. The significant role of ...

Conducting Multiple Imaging Modes with One Fluorescence Microscope

Gjennomføre flere Imaging modi med en fluorescens mikroskopet

Fluorescence microscopy is a powerful tool to detect biological molecules in situ and monitor their dynamics and interactions in real-time. In addition to ...

Visualizing Adhesion Formation in Cells by Means of Advanced Spinning Disk-Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy

Visualisere vedheft formasjon i celler ved hjelp av avansert spinner disken totalt interne refleksjon fluorescens mikroskopi

In living cells, processes such as adhesion formation involve extensive structural changes in the plasma membrane and the cell interior. In order to ...