Method Article
Aquí, describimos protocolos para adquirir imágenes de buena calidad utilizando dispositivos de imagen novedosos y no invasivos de microscopía confocal de reflectancia (RCM) y RCM combinada y tomografía de coherencia óptica (OCT). También familiarizamos a los médicos con sus aplicaciones clínicas para que puedan integrar las técnicas en los flujos de trabajo clínicos regulares para mejorar la atención al paciente.
El cáncer de piel es uno de los cánceres más comunes en todo el mundo. El diagnóstico se basa en la inspección visual y la dermatoscopia seguida de una biopsia para la confirmación histopatológica. Si bien la sensibilidad de la dermatoscopia es alta, la menor especificidad da como resultado que el 70%-80% de las biopsias se diagnostiquen como lesiones benignas en histopatología (falsos positivos en la dermatoscopia).
La microscopía confocal de reflectancia (MCR) y la tomografía de coherencia óptica (OCT) pueden guiar de forma no invasiva el diagnóstico de los cánceres de piel. RCM visualiza la morfología celular en capas en-face . Ha duplicado la especificidad diagnóstica para el melanoma y los cánceres de piel queratinocíticos pigmentados sobre la dermatoscopia, reduciendo a la mitad el número de biopsias de lesiones benignas. RCM adquirió códigos de facturación en los Estados Unidos y ahora se está integrando en las clínicas.
Sin embargo, las limitaciones como la poca profundidad (~ 200 μm) de las imágenes, el contraste deficiente para las lesiones cutáneas no pigmentadas y las imágenes en las capas de la cara dan como resultado una especificidad relativamente menor para la detección del carcinoma de células basales (BCC) no pigmentado: BCC superficiales contiguos a la capa de células basales y BCC infiltrativos más profundos. En contraste, OCT carece de resolución celular, pero toma imágenes del tejido en planos verticales hasta una profundidad de ~ 1 mm, lo que permite la detección de subtipos superficiales y más profundos de BCC. Por lo tanto, ambas técnicas son esencialmente complementarias.
Un dispositivo RCM-OCT combinado "multimodal" toma imágenes simultáneas de lesiones cutáneas tanto en modo frontal como vertical. Es útil para el diagnóstico y manejo de los CCB (tratamiento no quirúrgico para los CCB superficiales frente al tratamiento quirúrgico para las lesiones más profundas). Se obtiene una mejora marcada en la especificidad para detectar CCB pequeños y no pigmentados sobre la MCR sola. Los dispositivos RCM y RCM-OCT están aportando un importante cambio de paradigma en el diagnóstico y tratamiento de los cánceres de piel; Sin embargo, su uso se limita actualmente a centros académicos de atención terciaria y algunas clínicas privadas. Este documento familiariza a los médicos con estos dispositivos y sus aplicaciones, abordando las barreras traslacionales en el flujo de trabajo clínico de rutina.
Tradicionalmente, el diagnóstico de cáncer de piel se basa en la inspección visual de la lesión seguida de una mirada más cercana a las lesiones sospechosas utilizando una lupa llamada dermatoscopio. Un dermatoscopio proporciona información subsuperficial que aumenta la sensibilidad y la especificidad sobre la inspección visual para el diagnóstico de cánceres de piel 1,2. Sin embargo, la dermatoscopia carece de detalles celulares, lo que a menudo conduce a una biopsia para confirmación histopatológica. La especificidad baja y variable (67% a 97%) de la dermatoscopia3 da lugar a falsos positivos y biopsias que resultan mostrar lesiones benignas en la patología. Una biopsia no solo es un procedimiento invasivo que causa sangrado y dolor4, sino que también es altamente indeseable en regiones cosméticamente sensibles como la cara debido a la cicatrización.
Para mejorar la atención al paciente superando las limitaciones existentes, se están explorando muchos dispositivos de imagen in vivo no invasivos5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 . Los dispositivos RCM y OCT son los dos principales dispositivos ópticos no invasivos que se utilizan para diagnosticar lesiones cutáneas, especialmente cánceres de piel. RCM ha adquirido códigos de facturación de Terminología Procesal Actual (CPT) en los Estados Unidos y se está utilizando cada vez más en centros académicos de atención terciaria y algunas clínicas privadas 7,8,19. RCM imágenes de lesiones a resolución casi histológica (celular). Sin embargo, las imágenes están en el plano de la cara (visualización de una capa de piel a la vez), y la profundidad de la imagen se limita a ~ 200 μm, suficiente para llegar a la dermis superficial (papilar) solamente. Las imágenes de RCM se basan en el contraste de reflectancia de varias estructuras en la piel. La melanina imparte el mayor contraste, lo que hace que las lesiones pigmentadas sean brillantes y fáciles de diagnosticar. Por lo tanto, la MCR combinada con la dermatoscopia ha mejorado significativamente el diagnóstico (sensibilidad del 90% y especificidad del 82%) sobre la dermatoscopia de lesiones pigmentadas, incluido el melanoma20. Sin embargo, debido a la falta de contraste de melanina en las lesiones rosadas, especialmente para los CCB, la MCR tiene menor especificidad (37,5%-75,5%)21. Un dispositivo OCT convencional, otro dispositivo no invasivo de uso común, toma imágenes de lesiones de hasta 1 mm de profundidad dentro de la piel y las visualiza en un plano vertical (similar a la histopatología)9. Sin embargo, OCT carece de resolución celular. La OCT se utiliza principalmente para el diagnóstico de lesiones queratinocíticas, especialmente BCC, pero todavía tiene menor especificidad9.
Así, para superar las limitaciones existentes de estos dispositivos, se ha construido un dispositivo RCM-OCT multimodal22. Este dispositivo incorpora RCM y OCT dentro de una sola sonda de imagen portátil, lo que permite la adquisición simultánea de imágenes RCM en la cara co-registradas e imágenes OCT verticales de la lesión. OCT proporciona detalles arquitectónicos de las lesiones y puede obtener imágenes más profundas (hasta una profundidad de ~ 1 mm) dentro de la piel. También tiene un campo de visión (FOV) más grande de ~ 2 mm22 en comparación con el dispositivo RCM portátil (~ 0.75 mm x 0.75 mm). Las imágenes de MCR se utilizan para proporcionar detalles celulares de la lesión identificada en la OCT. Este prototipo aún no está comercializado y está siendo utilizado como dispositivo de investigación en clínicas23,24,25.
A pesar de su éxito en la mejora del diagnóstico y el tratamiento de los cánceres de piel (como lo respalda la literatura), estos dispositivos aún no se utilizan ampliamente en las clínicas. Esto se debe principalmente a la escasez de expertos que puedan leer estas imágenes, pero también se debe a la falta de técnicos capacitados que puedan adquirir imágenes de calidad diagnóstica de manera eficiente (dentro de un marco de tiempo clínico) al lado de la cama8. En este manuscrito, el objetivo es facilitar el conocimiento y la eventual adopción de estos dispositivos en las clínicas. Para lograr este objetivo, familiarizamos a dermatólogos, dermatopatólogos y cirujanos de Mohs con imágenes de cáncer de piel y piel normales adquiridas con los dispositivos RCM y RCM-OCT. También detallaremos la utilidad de cada dispositivo para el diagnóstico de cánceres de piel. Lo más importante es que el enfoque de este manuscrito es proporcionar una guía paso a paso para la adquisición de imágenes utilizando estos dispositivos, lo que garantizará imágenes de buena calidad para uso clínico.
Todos los protocolos descritos a continuación siguen las directrices del comité institucional de ética en investigación humana.
1. Dispositivo RCM y protocolo de imágenes
NOTA: Hay dos dispositivos RCM in vivo disponibles comercialmente: RCM de sonda ancha (WP-RCM) y RCM portátil (HH-RCM). El WP-RCM viene integrado con un dermatoscopio digital. Estos dos dispositivos están disponibles por separado o como una unidad combinada. A continuación se muestran los protocolos de adquisición de imágenes utilizando la última generación (Generación 4) de los dispositivos WP-RCM y HH-RCM junto con sus indicaciones clínicas.
2. Dispositivo combinado RCM-OCT y protocolo de imagen
NOTA: Sólo hay un prototipo del dispositivo RCM-OCT. Este dispositivo tiene una sonda de mano y se puede utilizar en todas las superficies del cuerpo, similar al dispositivo HH-RCM. Adquiere pilas RCM (similares al dispositivo RCM) y rásteres OCT (un video de imágenes secuenciales transversales22). Las imágenes RCM y OCT están en escala de grises. Las imágenes RCM tienen un campo de visión de ~200 μm x 200 μm, mientras que la imagen OCT tiene un campo de visión de 2 mm (ancho) x 1 mm (profundidad). A continuación se muestra el protocolo de adquisición de imágenes utilizando el dispositivo RCM-OCT, junto con sus indicaciones clínicas. La figura 6 muestra una imagen del dispositivo RCM-OCT, mientras que la figura 7 muestra el sistema de software del dispositivo RCM-OCT.
Microscopía confocal de reflectancia (RCM)
Interpretación de imágenes en RCM:
Las imágenes del MCR se interpretan de una manera que imita la evaluación de los portaobjetos histopatológicos. Los mosaicos se evalúan primero para obtener el detalle arquitectónico general e identificar áreas de preocupación, similar a la evaluación de las secciones de histología en la ampliación del escaneo (2x). Esto es seguido por el zoom en el mosaico para la evaluación de los detalles celulares, similar a la evaluación de diapositivas a gran aumento (20x). La Figura 8 muestra dicho esquema del análisis de imágenes.
Calidad de imagen:
Las imágenes de alta calidad sin artefactos significativos, adquiridas a profundidades relevantes en la piel, son esenciales para el diagnóstico correcto. La figura 4A muestra una de esas imágenes. La razón principal de las imágenes no interpretables está relacionada con artefactos o inexperiencia en la adquisición de imágenes. La Figura 3 y la Figura 4B muestran imágenes con artefactos como burbujas de aire, escombros superficiales y artefactos de movimiento, que dificultan la evaluación diagnóstica. Además de dominar el aspecto técnico de la adquisición de imágenes, el operador de RCM debe estar familiarizado con la morfología de las diversas capas de piel para permitir la adquisición de imágenes a profundidades relevantes.
Aparición de capas normales de la piel en RCM:
Las imágenes de calidad "casi histología" en la cara (plano horizontal) se adquieren con el dispositivo RCM a diferentes profundidades desde la capa superior de la epidermis hasta la dermis papilar superficial en la piel. RCM tiene su propia terminología que permite la identificación de varias capas en la piel 5,27. La figura 2 muestra cinco imágenes de un solo fotograma adquiridas a diferentes profundidades de una pila.
Aparición de varias celdas en RCM:
Las imágenes en RCM aparecen en escala de grises, que van desde estructuras muy brillantes hasta estructuras oscuras debido a los tamaños variables y los índices de refracción de diferentes células de la piel. La melanina, la queratina y el colágeno son las fuentes de mayor reflectancia en la piel28,29. Por lo tanto, las células que contienen melanina, como los melanocitos (banales y malignos), los queratinocitos melanizados y los melanófagos, aparecen brillantes. Del mismo modo, las células ricas en queratina como el estrato córneo y los quistes de queratina aparecen brillantes. Los gránulos de queratohialina presentes en los queratinocitos del estrato granuloso también aparecen brillantes. Otra posible fuente de alta reflectividad son los gránulos de Birkbeck en las células de Langerhans30 y las células inflamatorias28,29. En contraste, el contenido intranuclear carece de reflectancia y aparece oscuro en confocal31. Esto también es cierto para las secreciones de mucina. Los vasos sanguíneos se encuentran en la dermis papilar. Aparecen como estructuras hiporreflectantes horizontales o verticales. Los leucocitos aparecen como células brillantes, hiperreflectantes, redondas y pequeñas dentro de estos vasos sanguíneos hiporreflectantes32. El tráfico de leucocitos es prominente durante las imágenes en vivo. La figura 9 muestra la apariencia de capas normales de la piel en RCM. El video 1 muestra un ejemplo de tráfico de leucocitos en RCM.
Características específicas del tumor en RCM:
Las características específicas del tumor están bien establecidas y ayudan a diferenciar las lesiones benignas de las malignas. Por ejemplo, los nódulos tumorales con empalizada periférica y espacio "similar a hendidura" son características específicas para BCC33. Del mismo modo, las células nucleadas pagetoides en la epidermis, las células atípicas en el DEJ y un patrón epidérmico desordenado sugieren un diagnóstico de melanoma34. Los patrones de nido de abeja atípicos y desordenados son características clave para diagnosticar SCC33 en RCM. La figura 10 muestra un ejemplo de CCB, melanoma y CCE como se ve en las imágenes de MCR.
Dispositivo combinado RCM-OCT
Interpretación de imágenes en RCM-OCT:
Para la interpretación de las imágenes RCM-OCT, se evalúan tanto las pilas como los rásteres. Las pilas proporcionan información a nivel celular y a varias profundidades de la lesión, mientras que el ráster proporciona una vista vertical de la lesión y proporciona información sobre la arquitectura general de la lesión. Esta vista vertical es crucial para la detección de BCC, especialmente BCC superficiales, que, a veces, aparecen como sombras oscuras en RCM y pueden pasarsepor alto 25. En la vista vertical de las imágenes de OCT, la continuidad del nódulo tumoral BCC con la epidermis suprayacente y la separación de la dermis por un área oscura de hendidura es claramente discernible. La Figura 11 muestra un ejemplo de dermatoscopia, MCR, OCT y correlación histológica de BCC.
Aspecto de las capas cutáneas normales en la MCR-OCT:
Las capas de piel son similares a las imágenes RCM adquiridas con el dispositivo HH-RCM. Se proporcionan más detalles en las secciones "apariencia de varias capas de piel en confocal" y "apariencia de varias células en confocal" y la Figura 9.
Al igual que RCM, las imágenes ráster de OCT tienen escala de grises. Sin embargo, los rásteres de OCT muestran una vista vertical similar a las diapositivas de histología tradicionales, pero carecen de resolución celular. Las imágenes OCT tienen una apariencia similar a las imágenes de dispositivos OCT convencionales disponibles comercialmente. El estrato córneo aparece como una línea delgada y brillante (hiperreflectante), con la epidermis subyacente que aparece de color grisáceo (hiporreflectante). La dermis papilar aparece más brillante que la epidermis, y la parte más profunda de la dermis reticular aparece la más oscura (no reflectante) debido a la pérdida de señal35. El DEJ se puede identificar como una zona de transición entre la epidermis grisácea y la dermis papilar brillante. La Figura 12 muestra imágenes de MCR y OCT adquiridas de piel normal en la mano de un voluntario sano.
Aunque la resolución celular no es posible, muchas estructuras son visibles en OCT. Los vasos sanguíneos se pueden ver fácilmente en la dermis papilar como estructuras tubulares reflectantes (sin señales), horizontales o verticales. Los folículos pilosos suelen ser estructuras hiporreflectantes, redondas o tubulares en la dermis. Su infundíbulo (la parte superior del folículo piloso) se ve emergiendo de la dermis y sobresaliendo de la epidermis en ángulo durante una sesión de imágenes ráster en vivo. A menudo proyectan una sombra de señal en la superficie de la epidermis36. A veces, se pueden ver tallos capilares emergiendo de los folículos pilosos, lo que facilita su identificación. La figura 11 proporciona una vista de estas estructuras.
Aparición del BCC en RCM-OCT:
La aparición de CCB en la MCR se analiza en la sección "Características específicas del tumor" de la MCR. En la OCT, los nódulos tumorales BCC se pueden detectar fácilmente como nódulos grisáceos, redondos e hiporreflectantes que se ven rodeados por un área oscura y reflectante de "hendidura". Este nódulo se puede ver unido con la banda grisácea suprayacente de la epidermis en el BCC superficial. Los nódulos tumorales BCC a menudo están rodeados por haces de colágeno hiperreflectantes, blancos y engrosados23. Otros subtipos, como los BCC infiltrativos o morfeaformes, son difíciles de diagnosticar con OCT. La Figura 11 proporciona una vista del BCC capturado por el ráster de OCT.
Figura 1: Accesorio WP-RCM: dispositivo WP-RCM de generación 4. (A) Coloque una gota de aceite mineral en el centro de la ventana de plástico. (B) Centrar la ventana de plástico sobre la lesión. (C) Haga coincidir la flecha en la cabeza del microscopio (círculo discontinuo verde) con la flecha (círculo discontinuo amarillo) en el dermatoscopio. (D) Inserte el dermatoscopio en la ventana de plástico y haga clic para tomar una imagen dermatoscópica con la orientación correcta. (E) Retire el dermatoscopio y agregue gel de ultrasonido dentro de la ventana de plástico. (F) Fije completamente el cabezal del microscopio a la ventana de plástico en un ángulo de 90° con respecto a la lesión. Abreviatura: WP-RCM = microscopía confocal de reflectancia de sonda ancha. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Un ejemplo de una pila. Una pila que muestra una colección de imágenes de un solo fotograma adquiridas en profundidades z consecutivas de la piel normal. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Imagen de baja calidad. (A) Una imagen de baja calidad a nivel epidérmico que muestra algunas burbujas de aire (flechas amarillas), un material externo (círculo amarillo), muy probablemente una fibra de papel y los flecos de la tapa de plástico (caja roja), lo que indica una fijación incorrecta del microscopio a la piel. (B,C) Áreas ampliadas desde el panel A. Barras de escala = 50 μm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: Comparación de imágenes confocales de alta calidad frente a imágenes confocales de baja calidad. (A) Un mosaico de alta calidad (de la Figura 6) a nivel de la epidermis sin ningún artefacto. (B) Un mosaico de baja calidad a nivel epidérmico muestra varias burbujas grandes (flechas azules), que pueden afectar la evaluación. Barras de escala = 50 μm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: Conexión HH-RCM utilizando un dispositivo HH-RCM de generación 4. (A) Retire la tapa de plástico y agregue gel de ultrasonido en la parte superior de la lente. (B) Vuelva a colocar la tapa de plástico (flecha verde) en el dispositivo y colóquela sobre la lesión para obtener imágenes. Abreviatura: HH-RCM = microscopía confocal de reflectancia portátil. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6: Dispositivo RCM-OCT. (A) La sonda portátil (flecha amarilla) del dispositivo combinado RCM-PCT. (B) El dispositivo RCM-OCT con una ventana de imágenes en vivo que muestra una imagen OCT (flecha negra) y una imagen RCM (flecha verde) simultáneamente. Abreviaturas: RCM = microscopía confocal de reflectancia; OCT = tomografía de coherencia óptica. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 7: Plataforma de software RCM-OCT. Instantáneas de ventanas de imágenes en vivo que muestran simultáneamente (A) una imagen OCT (diamante azul) y una imagen RCM con resolución celular (estrella amarilla). El tamaño del paso, el número de pasos y la profundidad z están controlados por los sistemas de escala móvil (caja negra; flechas negras). (B) Alternar entre los modos "imágenes de línea" y "ráster" (flechas amarillas); (C) el botón utilizado para guardar imágenes rasterizadas (círculo negro). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 8: Esquema de análisis de imágenes a nivel de la epidermis. (A) La imagen se analiza primero a nivel de mosaico (8 mm x 8 mm), lo que corresponde a aproximadamente 4x aumento en histología. (B) Las áreas de interés se pueden evaluar a nivel celular haciendo zoom en la ventana de imágenes en vivo durante la adquisición de imágenes. Este panel muestra una vista ampliada de submosaico desde el área naranja en caja en el panel A, que corresponde a una vista de aumento de aproximadamente 20x en histología. Barra de escala = (A) 50 μm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 9: Aparición de capas normales de la piel en RCM. (A) Estrato córneo: la capa más brillante y primera de la piel compuesta por queratinocitos anucleados. (B) Estrato espinoso: compuesto de células nucleadas apretadas (los núcleos son oscuros) con citoplasma brillante que crea un típico "patrón de panal". (C) Estrato basal: identificado por el característico "patrón de adoquines" (círculo amarillo) formado por la presencia de la tapa de melanina de los queratinocitos basales. (D) DEJ: la interfaz entre el estrato basal y la dermis papilar, que se caracteriza por el brillante "patrón anillado" (flecha amarilla). (E) Dermis papilar compuesta de fibras de colágeno brillante (flecha verde) y vasos sanguíneos. Barras de escala = 50 μm. Abreviaturas: RCM = microscopía confocal de reflectancia; DEJ = unión dermoepidérmica. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 10: Imágenes confocales de los cánceres de piel más comunes. (A) Carcinoma basocelular que muestra nódulos tumorales (flecha amarilla) con hendidura (flecha azul) y empalizada. (B) Carcinoma de células escamosas que muestra un patrón de panal atípico (asteriscos amarillos) y vasos ojales (diamante azul). (C) Melanoma que muestra grupos de células pagetoides brillantes, grandes y redondas (flechas verdes) en la epidermis. Campo de visión = (A-C) 750 μm x 750 μm. Barras de escala = 50 μm. Abreviatura: FOV = campo de visión. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 11: Dermatoscopia, MCR, OCT y correlación histopatológica del BCC adquirido con el dispositivo RCM-OCT. (A) Una pápula rosada en el pecho después de la radioterapia (círculo amarillo). (B) En RCM, se observan cordones tumorales basaloides (estrellas azules) con empalizada (flecha roja) y hendidura (flecha amarilla) en el DEJ junto con colágeno engrosado (estrella verde) sin un nódulo tumoral definitivo. (C) Una imagen OCT de la misma lesión capturada con el dispositivo RCM-OCT. Se observa un nódulo tumoral gris distinto (estrella azul) conectado a la epidermis junto con hendidura (flecha amarilla). Se observan haces de colágeno engrosados (estrella verde). (D) La biopsia teñida con H&E confirmó el diagnóstico de carcinoma basocelular superficial en tinción de H&E que muestra empalizada (flecha roja), hendidura (flecha amarilla) y haces de colágeno engrosados (estrella verde) (aumento de 10x). Barras de escala = 500 μm. Abreviaturas: RCM = microscopía confocal de reflectancia; OCT = tomografía de coherencia óptica; BCC = carcinoma basocelular; DEJ = unión dermoepidérmica; H&E = hematoxilina y eosina. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 12: Imágenes de MCR y OCT de piel normal. Estas imágenes fueron adquiridas de piel normal en la mano de un voluntario sano. (A) Muestra una imagen RCM de un solo cuadro en el DEJ. (B) Muestra una imagen OCT correspondiente en una vista vertical con todas las capas de piel. Campo de visión = (A) 750 μm x 750 μm; (B) 1,0 mm x 2,0 mm. Barra de escala = 50 μm. Abreviaturas: RCM = microscopía confocal de reflectancia; OCT = tomografía de coherencia óptica; DEJ = unión dermoepidérmica. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Video 1: Video RCM del tráfico de leucocitos adquirido usando un dispositivo HH-RCM. Este video capturado con un dispositivo RCM muestra un vaso sanguíneo dilatado con tráfico de leucocitos. La dermis circundante muestra células inflamatorias brillantes. Abreviatura: HH-RCM = microscopía confocal de reflectancia portátil. Haga clic aquí para descargar este video.
Figura suplementaria S1: Adquisición de una "pila" utilizando un dispositivo WP-RCM de generación 4. Seleccione el centro de la lesión (diamante verde) y haga clic en la opción de pila (cuadro naranja). Asegúrese de que la pila comience desde el estrato córneo (cruz azul), la primera y más brillante capa de la piel. Establezca una profundidad cero (estrella naranja) donde comienza la primera capa de la pila. Seleccione el sitio apropiado de la lesión (cruz blanca), el espaciado entre dos capas y la profundidad de la imagen (triángulo amarillo). El cuadro azul sobre la vista en vivo contiene iconos correspondientes a las otras funcionalidades de este sistema. Iconos (flechas azules) de izquierda a derecha: para capturar un mosaico, para capturar un cubo, para capturar una pila, para capturar una sola imagen enmarcada y para capturar una grabación de video. Abreviatura: WP-RCM = microscopía confocal de reflectancia de sonda ancha. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura suplementaria S2: Adquisición de un "mosaico" utilizando un dispositivo WP-RCM de generación 4. (A) Usando la vista en vivo (cruz azul), vaya a la profundidad de lesión deseada. Seleccione toda el área de la lesión (si es inferior a 8 mm) o la porción de toda la lesión que se capturará para obtener imágenes (diamante verde). Seleccione la opción de mosaico (cuadro naranja) para iniciar la captura. (B) Un ejemplo de un mosaico capturado en el DEJ de la lesión en el panel A. Abreviaturas: WP-RCM = microscopía confocal de reflectancia de sonda ancha; DEJ = unión dérmica-epitelial. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura suplementaria S3: Ejemplo de un informe de evaluación diagnóstica confocal. (A) Complete el diagnóstico (flecha negra) seleccionando en el menú desplegable (B), los códigos CPT para la facturación (flecha amarilla) y las características relevantes observadas durante la sesión de imagen confocal (estrella azul). Abreviatura: CPT = Current Procedural Terminology. Haga clic aquí para descargar este archivo.
En este artículo, hemos descrito protocolos para la adquisición de imágenes utilizando dispositivos RCM y RCM-OCT in vivo . Actualmente, hay dos dispositivos RCM disponibles comercialmente: un dispositivo RCM de sonda ancha o montado en el brazo (WP-RCM) y un dispositivo RCM portátil (HH-RCM). Es crucial entender cuándo usar estos dispositivos en entornos clínicos. El tipo de cáncer y la ubicación son los principales factores que determinan la selección del dispositivo.
El dispositivo WP-RCM es adecuado para lesiones en superficies corporales planas y suavemente onduladas, como el tronco y las extremidades, ya que requiere contacto con la piel. Como la cabeza de la sonda es ancha, no se puede unir a áreas estrechas o esquinas del cuerpo. Sin embargo, HH-RCM es un dispositivo más flexible y tiene un cabezal de sonda más estrecho. Como resultado, este dispositivo se usa con frecuencia para obtener imágenes de lesiones en áreas curvas y relativamente onduladas del cuerpo, incluida la nariz, los párpados, los lóbulos de las orejas y los genitales, donde no se puede unir el WP-RCM.
Ambos dispositivos pueden adquirir imágenes, pilas y videos de resolución celular de un solo fotograma y se pueden usar para obtener imágenes de todos los cánceres de piel. Sin embargo, el dispositivo WP-RCM permite la visualización de una lesión completa que mide hasta ~ 8 mm x 8 mm mediante la adquisición de mosaicos. Los mosaicos proporcionan una visión general de los detalles arquitectónicos de la lesión (como la simetría y la circunscripción). Un dispositivo WP-RCM también está equipado con una cámara de dermatoscopio digital para adquirir imágenes dermatoscópicas de la lesión, que guían la adquisición de imágenes de RCM durante toda la sesión de imágenes. Ambas características únicas hacen que el dispositivo WP-RCM sea preferible para la evaluación de lesiones melanocíticas para diferenciar los nevos del melanoma. Por el contrario, el dispositivo portátil es más adecuado para lesiones queratinocíticas, ya que estas lesiones generalmente no requieren evaluación arquitectónica, pero dependen más de imágenes de alta resolución (0,75 mm x 0,75 mm). Sin embargo, el dispositivo HH-RCM es muy útil para obtener imágenes de lesiones grandes (que miden >8 mm) para el mapeo del margen tumoral para melanoma (lentigo maligno) y BCC y para guiar la selección del sitio de la biopsia.
La MCR se utiliza principalmente como una herramienta complementaria a la dermatoscopia en el triaje de lesiones cutáneas que parecen malignas y necesitan una biopsia, mientras que la biopsia se conserva para lesiones benignas 7,19. Otras indicaciones incluyen el monitoreo no invasivo de una lesión sospechosa, la evaluación de la respuesta al tratamiento tópico o quirúrgico 19,37,38, la delimitación de los márgenes quirúrgicos de las lesiones faciales grandes del lentigo maligno (LM)39,40,41, la orientación de biopsias dirigidas en lesiones grandes de LM y EMPD 42, y el diagnóstico de lesiones inflamatorias 43,44 . Una ventaja importante del uso de RCM es la capacidad de realizar el diagnóstico in vivo a pie de cama sin ninguna biopsia45, lo que facilita el manejo inmediato. Además, a diferencia de la evaluación histopatológica, donde sólo se analiza una pequeña fracción del volumen de la lesión, la MCR permite visualizar volúmenes mucho mayores de la lesión en tiempo real45 y proporciona información sobre fenómenos dinámicos como el tráfico de leucocitos 32,46.
RCM tiene algunas limitaciones. A diferencia de la dermatoscopia, las imágenes de RCM requieren ~ 15 min por lesión, lo que puede interrumpir el flujo de trabajo clínico, y la evaluación de imágenes requiere experiencia patológica. No es adecuado para evaluar lesiones ubicadas más profundamente en la dermis o subcutis debido a su profundidad limitada de imágenes (hasta ~ 250 μm).
El dispositivo combinado RCM-OCT "multimodal" fue construido para superar las limitaciones del RCM22. Proporciona los beneficios de las imágenes de resolución celular con MCR y las imágenes más profundas y verticales (similares a la histopatología) de la OCT. Los estudios iniciales han mostrado resultados prometedores para el uso de MCR-OCT en el diagnóstico y tratamiento de los CCB23,24,25,47 (55 pacientes). RCM-OCT demostró una alta precisión (100% de sensibilidad, 75% de especificidad) en el diagnóstico de BCC en lesiones clínicamente sospechosas no biopsiadas y determinó con precisión la profundidad de la lesión para un manejo adecuado. También mostró una sensibilidad del 100% en la detección de BCC residual en lesiones previamente biopsiadas25. Recientemente, Monnier et al. utilizaron este dispositivo en entornos clínicos del mundo real para la evaluación del CCB en lesiones dermatoscópicamente equívocas (pequeñas, no pigmentadas)23 (18 pacientes). Compararon los resultados del dispositivo combinado RCM-OCT con el dispositivo RCM solo en la misma lesión. El estudio mostró una marcada mejoría en la especificidad del 62,5% al 100% y en la sensibilidad del 90% al 100% utilizando el dispositivo combinado sobre el dispositivo RCM solo, lo que demuestra la ventaja y la naturaleza complementaria de estos dos dispositivos de imagen óptica. Un estudio realizado por Navarrete-Dechent et al. también demostró la utilidad del dispositivo RCM-OCT sobre el dispositivo RCM solo para la detección de BCC residual en pacientes con "BCC complejo", lo que ayudó en su manejo y mejoró la atención al paciente24 (10 pacientes). Fuera de las clínicas de dermatología, la MCR-OCT está siendo estudiada como herramienta para la evaluación prequirúrgica del CCB, donde ha mostrado una alta sensibilidad del 82,6% y una alta especificidad del 93,8%, con una alta correlación entre la profundidad observada en la OCT y la profundidad final en histopatología47 (35 pacientes). Por lo tanto, este dispositivo se ha descrito principalmente para el diagnóstico y manejo del BCC; su utilidad para el melanoma y el CCE aún no se ha explorado.
Más allá de su uso para la evaluación de BCC, Bang et al. también exploraron este dispositivo para la detección de metástasis cutáneas (CM) en pacientes con cáncer de mama48 (siete pacientes). Describieron las características de la MC en RCM-OCT, por primera vez, que ayudarían a su diagnóstico y manejo en el futuro. Con la combinación de imágenes de alta resolución y la capacidad de evaluar las lesiones en profundidad, pudieron detectar CM en las seis lesiones fotografiadas y pudieron diferenciarse de una lesión ectática vascular benigna. Se justifican estudios a gran escala con más lesiones para demostrar el potencial diagnóstico del dispositivo para CM.
Independientemente del dispositivo utilizado, los siguientes pasos deben ejecutarse cuidadosamente para evitar artefactos y garantizar imágenes de alta calidad. Para evitar artefactos de movimiento, el paciente debe colocarse cómodamente. Se pueden proporcionar almohadas adicionales o reposapies o brazos para apoyar los sitios de imágenes. Los artefactos de movimiento causados por la respiración se pueden minimizar colocando una mano firme sobre la sonda durante la toma de imágenes. Para reducir los artefactos causados por cualquier material externo, limpie el sitio de la lesión con un hisopo con alcohol o agua y jabón antes de tomar imágenes. Si es necesario, recorte el cabello en el sitio de la lesión para evitar la formación de burbujas de aire. Se deben tomar todas las precauciones para evitar la contaminación cruzada. La ventana de plástico desechable debe desecharse después de cada uso, y la sonda de imágenes debe limpiarse a fondo con una toallita desinfectante después de cada uso.
Los avances en imágenes no invasivas tienen como objetivo mejorar la precisión del diagnóstico y expandir su uso en todo el mundo. Se han explorado adiciones al dispositivo HH-RCM existente, como la incorporación de una cámara de campo amplio para permitir una visión dual de la morfología de la superficie de la lesión y los detalles celulares más profundos dentro de la lesión49. Otras adiciones al HH-RCM incluyen mosaico de video, una técnica que convierte video en una imagen de mosaico, expandiendo así el FOV50. Para ampliar el uso de estas tecnologías, se están desarrollando dispositivos más baratos, más pequeños y más portátiles 51,52,53, incluyendo una sonda de mano más pequeña y flexible para ser utilizada para imágenes intraorales 54. Además, los investigadores están explorando sondas fluorescentes dirigidas para mejorar la sensibilidad y especificidad de la detección de tumores31. Existen varios algoritmos basados en inteligencia artificial para ayudar a capturar imágenes identificando automáticamente la mejor profundidad para capturar el DEJ55 o eliminando artefactos56. Además, se están desarrollando ciertos algoritmos para ayudar a los médicos a detectar automáticamente los cánceres de piel57,58. Por último, utilizando imágenes RCM26 en vivo, remotas e in vivo, un técnico remoto guiado por expertos puede capturar imágenes de alta calidad y guiar a los médicos para que realicen diagnósticos en tiempo real.
Los dispositivos competidores disponibles comercialmente son el OCT confocal de campo lineal (LC-OCT)15,16 y el OCT DE CAMPO COMPLETO (FF-OCT)17,18. Estos dispositivos pueden generar imágenes tanto en planos verticales (como OCT) como en planos frontales (como RCM). Las imágenes OCT adquiridas con estos dispositivos tienen una resolución lateral más alta de ~1-3 μm que las ~7 μm de imágenes OCT del dispositivo RCM-OCT22. Sin embargo, este aumento en la resolución se ha producido a costa de una disminución de la profundidad de imagen de ~ 300-500 μm y un campo de visión más pequeño de ~ 1-2 mm a 500 μm x 500 μm en comparación con el dispositivo RCM-OCT. Por lo tanto, no son ideales para proporcionar ningún detalle arquitectónico. Su uso se ha descrito para obtener imágenes de todos los cánceres de piel. En conclusión, tanto los dispositivos RCM como RCM-OCT son valiosas herramientas de diagnóstico no invasivas y tienen aplicaciones clínicas únicas en dermatología. Mientras que RCM, como dispositivo independiente (especialmente el dispositivo WP-RCM), es excelente para la evaluación de lesiones cutáneas pigmentadas, incluido el melanoma, el dispositivo RCM-OCT es más valioso para el diagnóstico y manejo de BCC. En el futuro, la integración de las capacidades de mosaico para impartir grandes imágenes FOV (esenciales para la evaluación del melanoma) en el dispositivo RCM-OCT existente podría explorarse para proporcionar un dispositivo multimodal integral para uso clínico, que sería la "máquina de sueños" para la imagen no invasiva para todos los cánceres de piel.
Ucalene Harris no tiene ningún interés financiero en competencia. El Dr. Jain es consultor de Enspectra Health Inc. El Dr. Milind Rajadhyaksha es un ex empleado y posee acciones en Caliber ID (anteriormente, Lucid Inc.), la compañía que fabrica y vende el microscopio confocal VivaScope. El VivaScope es la versión comercial de un prototipo de laboratorio original que fue desarrollado por el Dr. Rajadhyaksha cuando estaba en el Hospital General de Massachusetts, Escuela de Medicina de Harvard.
Un agradecimiento especial se da a Kwami Ketosugbo y Emily Cowen por ser voluntarios para la imagen. Esta investigación está financiada por una subvención del Instituto Nacional del Cáncer / Institutos Nacionales de Salud (P30-CA008748) otorgada al Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Crystal Plus 500FG mineral oil | STE Oil Company, Inc. | A food grade, high viscous mineral oil used with our various devices during in vivo imaging. | |
RCM-OCT | Physical Science Inc. | - | A “multi-modal” combined RCM-OCT device simultaneously images skin lesions in both horizonal and vertical modes. |
Vivascope 1500 | Caliber I.D. | - | A wide-probe RCM (WP-RCM) device that attaches to the skin to campture in vivo devices. |
Vivascope 3000 | Caliber I.D. | - | A hand-held RCM (HH-RCM) device that is moved across the skin to capture in vivo images. |
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