Construindo uma biópsia melhor com endomicroscopia confocal multiespectral

Com o aumento do uso de TC de triagem para detecção precoce de câncer de pulmão, muitos mais casos de nódulos pulmonares suspeitos estão sendo identificados. No entanto, a diferenciação de nódulos pulmonares benignos de malignos permanece um desafio que só pode ser abordado por biópsia de tecido.

Para nódulos próximos à superfície externa do corpo, o padrão de atendimento clínico é realizar um procedimento de biópsia central, durante o qual os núcleos de tecido são obtidos inserindo um agulha de biopsia no nódulo, e o tecido extraído é avaliado por um patologista altamente treinado. A orientação da agulha de biópsia por TC ou ultrassonografia interoperatória é útil, mas a taxa de falha na coleta de tecido apropriado é alta. Isso resulta em procedimentos repetidos de biópsia que podem levar a um risco aumentado de complicações.

Publicando seus trabalhos no Jornal de Microssistemas Ópticos, um grupo de pesquisadores da Universidade do Arizona desenvolveu um endomicroscópio confocal multiespectral (MSCE) com uma sonda de diâmetro submilimétrico que pode passar pelo lúmen de uma agulha introdutora de calibre 20 para obter imagens do tecido como a ponta distal da agulha . Isso permite a avaliação do tecido pulmonar no local antes de sua extração por biópsia por agulha.

“A esperança é que essa capacidade adicional de imagem forneça ao médico uma visão melhor do tecido a ser coletado e leve a menos complicações”, disse Arthur Gmitro, da Universidade do Arizona, um dos pesquisadores.

Para atingir esse objetivo, os pesquisadores desenvolveram um endomicroscópio confocal multiespectral de varredura de linha de fluorescência com 20 canais espectrais que opera em taxas de quadros em tempo real de até 10 quadros multiespectrais completos por segundo. A escolha de 20 canais espectrais na faixa de emissão de fluorescência de 500 a 750 nm permite múltiplas corantes fluorescentes com espectros de emissão sobrepostos para serem simultaneamente fotografados e identificados exclusivamente por meio da desmisturação espectral.

O sistema emprega um feixe de imagem de fibra ótica com 30.000 elementos que funciona como uma sonda de contato tecidual com um campo de visão de 0,75 mm.

Experimentos de demonstração foram realizados usando uma combinação de dois corantes fluorescentes aprovados pela FDA, proflavina, que cora o Núcleo celular, e rosa bengala, que cora o tecido conjuntivo proteico. A imagem foi feita no pulmão de ratos Sprague Dawley sacrificados sob protocolos aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais.

Os experimentos com ratos foram feitos com a sonda de fibra inserida através da agulha introdutora no pulmão e administração tópica da mistura de corante proflavina/rosa-bengala no local do tecido distal. Os experimentos com ratos forneceram um modelo de como esse sistema seria usado na ambiente clínico e como o tecido pulmonar normal se parecia com o sistema de imagem MSCE.

De acordo com os protocolos aprovados pelo conselho de revisão institucional, a imagem também foi feita em amostras de tecido fresco obtidas de pacientes submetidos a procedimentos convencionais de biópsia central. O tecido da biópsia central de pacientes que consentiram foi manchado pela aplicação da mistura de corantes diretamente no tecido, seguido logo depois por um enxágue rápido e, em seguida, pela geração de imagens com o sistema de imagem MSCE. A imagem do tecido pulmonar humano permitiu a avaliação de quais várias condições patológicas (câncer de pulmãoinflamação e necrose).