Combinaison de la microscopie confocale à réflectance avec la tomographie par cohérence optique pour le diagnostic non invasif des cancers de la peau par acquisition d’images

Summary

Ici, nous décrivons les protocoles d’acquisition d’images de bonne qualité à l’aide de nouveaux dispositifs d’imagerie non invasifs de la microscopie confocale à réflectance (MCR) et de la MCR combinée et de la tomographie par cohérence optique (OCT). Nous familiarisons également les cliniciens avec leurs applications cliniques afin qu’ils puissent intégrer les techniques dans les flux de travail cliniques réguliers afin d’améliorer les soins aux patients.

Abstract

Le cancer de la peau est l’un des cancers les plus courants dans le monde. Le diagnostic repose sur l’inspection visuelle et la dermoscopie suivies d’une biopsie pour la confirmation histopathologique. Bien que la sensibilité de la dermoscopie soit élevée, la spécificité plus faible fait que 70% à 80% des biopsies sont diagnostiquées comme des lésions bénignes en histopathologie (faux positifs à la dermoscopie).

La microscopie confocale à réflectance (MCR) et la tomographie par cohérence optique (TCM) peuvent guider de manière non invasive le diagnostic des cancers de la peau. RCM visualise la morphologie cellulaire dans les couches en-face . Il a doublé la spécificité diagnostique du mélanome et des cancers de la peau kératinocytaires pigmentés par rapport à la dermoscopie, réduisant de moitié le nombre de biopsies de lésions bénignes. RCM a acquis des codes de facturation aux États-Unis et est maintenant intégrée dans les cliniques.

Cependant, des limitations telles que la faible profondeur (~ 200 μm) de l’imagerie, le faible contraste pour les lésions cutanées non pigmentées et l’imagerie dans les couches faciales entraînent une spécificité relativement plus faible pour la détection du carcinome basocellulaire non pigmenté (CBC) – CBC superficiels contigus à la couche basocellulaire et aux CBC infiltrants plus profonds. En revanche, l’OCT manque de résolution cellulaire, mais les images des tissus dans des plans verticaux jusqu’à une profondeur de ~1 mm, ce qui permet la détection de sous-types superficiels et profonds de CBC. Ainsi, les deux techniques sont essentiellement complémentaires.

Un dispositif combiné RCM-OCT « multimodal » permet d’imager simultanément les lésions cutanées en mode visage et vertical. Il est utile pour le diagnostic et la prise en charge des CBC (traitement non chirurgical des CBC superficiels vs traitement chirurgical des lésions plus profondes). Une amélioration marquée de la spécificité est obtenue pour la détection de petits CBC non pigmentés par rapport à la MCR seule. Les dispositifs RCM et RCM-OCT apportent un changement de paradigme majeur dans le diagnostic et la prise en charge des cancers de la peau; Cependant, leur utilisation est actuellement limitée aux centres universitaires de soins tertiaires et à certaines cliniques privées. Cet article familiarise les cliniciens avec ces dispositifs et leurs applications, en abordant les obstacles translationnels dans le flux de travail clinique de routine.

Introduction

Traditionnellement, le diagnostic du cancer de la peau repose sur une inspection visuelle de la lésion suivie d’un examen plus approfondi des lésions suspectes à l’aide d’une loupe appelée dermatoscope. Un dermatoscope fournit des informations souterraines qui augmentent la sensibilité et la spécificité par rapport à l’inspection visuelle pour le diagnostic des cancers de la peau ^1,2. Cependant, la dermoscopie manque de détails cellulaires, conduisant souvent à une biopsie pour la confirmation histopathologique. La spécificité faible et variable (67% à 97%) de la dermoscopie³ se traduit par des faux positifs et des biopsies qui s’avèrent montrer des lésions bénignes sur la pathologie. Une biopsie n’est pas seulement une procédure invasive qui provoque des saignements et des douleurs⁴, mais elle est également hautement indésirable sur les régions cosmétiquement sensibles telles que le visage en raison de cicatrices.

Afin d’améliorer les soins aux patients en surmontant les limites existantes, de nombreux dispositifs d’imagerie in vivo non invasifs sont à l’étude 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 . Les dispositifs RCM et OCT sont les deux principaux dispositifs optiques non invasifs utilisés pour diagnostiquer les lésions cutanées, en particulier les cancers de la peau. RCM a acquis des codes de facturation CPT (Current Procedural Terminology) aux États-Unis et est de plus en plus utilisé dans les centres universitaires de soins tertiaires et certaines cliniques privées ^7,8,19. RCM images des lésions à une résolution quasi histologique (cellulaire). Cependant, les images sont dans le plan du visage (visualisation d’une couche de peau à la fois), et la profondeur de l’imagerie est limitée à ~200 μm, suffisante pour atteindre le derme superficiel (papillaire) seulement. L’imagerie RCM repose sur le contraste de réflectance de diverses structures de la peau. La mélanine confère le contraste le plus élevé, rendant les lésions pigmentées lumineuses et plus faciles à diagnostiquer. Ainsi, la MCR associée à la dermoscopie a significativement amélioré le diagnostic (sensibilité de 90% et spécificité de 82%) par rapport à la dermoscopie des lésions pigmentées, dont le mélanome²⁰. Cependant, en raison d’un manque de contraste de mélanine dans les lésions roses, en particulier pour les CBC, la MCR a une spécificité plus faible (37,5%-75,5%)²¹. Un dispositif OCT conventionnel, un autre dispositif non invasif couramment utilisé, image les lésions jusqu’à 1 mm de profondeur dans la peau et les visualise dans un plan vertical (similaire à l’histopathologie)⁹. Cependant, l’OCT manque de résolution cellulaire. L’OCT est principalement utilisée pour diagnostiquer les lésions kératinocytaires, en particulier les CBC, mais a encore une spécificité plus faible⁹.

Ainsi, pour pallier les limitations existantes de ces dispositifs, un dispositif multimodal MCR-OCT a été construit²². Ce dispositif intègre la MCR et la TCO au sein d’une seule sonde d’imagerie portative, ce qui permet l’acquisition simultanée d’images RCM en face co-enregistrées et d’images OCT verticales de la lésion. OCT fournit des détails architecturaux des lésions et peut imager plus profondément (jusqu’à une profondeur de ~ 1 mm) dans la peau. Il a également un champ de vision (FOV) plus grand de ~2 mm²² par rapport à l’appareil RCM portable (~ 0,75 mm x 0,75 mm). Les images RCM sont utilisées pour fournir des détails cellulaires de la lésion identifiée sur OCT. Ce prototype n’est pas encore commercialisé et est utilisé comme dispositif expérimental dans les cliniques^23,24,25.

Malgré leur succès dans l’amélioration du diagnostic et de la prise en charge des cancers de la peau (comme le soutient la littérature), ces dispositifs ne sont pas encore largement utilisés dans les cliniques. Cela est principalement dû au manque d’experts capables de lire ces images, mais aussi au manque de techniciens formés capables d’acquérir efficacement des images de qualité diagnostique (dans un délai clinique) au chevet^{du patient 8}. Dans ce manuscrit, l’objectif est de faciliter la sensibilisation et l’adoption éventuelle de ces dispositifs dans les cliniques. Pour atteindre cet objectif, nous familiarisons les dermatologues, les dermatopathologistes et les chirurgiens de Mohs avec des images de la peau normale et des cancers de la peau acquis avec les dispositifs RCM et RCM-OCT. Nous détaillerons également l’utilité de chaque appareil pour le diagnostic des cancers de la peau. Plus important encore, l’objectif de ce manuscrit est de fournir des conseils étape par étape pour l’acquisition d’images à l’aide de ces dispositifs, ce qui garantira des images de bonne qualité pour une utilisation clinique.

Protocol

Tous les protocoles décrits ci-dessous suivent les lignes directrices du comité d’éthique de la recherche sur des sujets humains de l’établissement. 1. Dispositif RCM et protocole d’imagerie REMARQUE : Il existe deux dispositifs RCM in vivo disponibles dans le commerce : le RCM À SONDE LARGE (WP-RCM) et le RCM portable (HH-RCM). Le WP-RCM est intégré à un dermatoscope numérique. Ces deux appareils sont disponibles séparément …

Representative Results

Microscopie confocale à réflectance (MCR)Interprétation d’images sur RCM :Les images de la MCR sont interprétées d’une manière qui imite l’évaluation des lames d’histopathologie. Les mosaïques sont d’abord évaluées pour obtenir les détails architecturaux globaux et identifier les domaines de préoccupation, semblable à l’évaluation des sections histologiques sur le grossissement de la numérisation (2x). Ceci est suivi par un zoom avant sur la mosaïque p…

Discussion

Dans cet article, nous avons décrit les protocoles d’acquisition d’images à l’aide de dispositifs RCM in vivo et RCM-OCT. À l’heure actuelle, il existe deux dispositifs RCM disponibles dans le commerce : un dispositif RCM (WP-RCM) à sonde large ou monté sur bras et un dispositif RCM PORTATIF (HH-RCM). Il est crucial de comprendre quand utiliser ces dispositifs en milieu clinique. Le type et l’emplacement du cancer sont les principaux facteurs déterminant le choix de l’appareil.

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Materials

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.