Abstract

Fundo

diagnóstico patológico pré-terapêutica é um passo crucial da gestão dos nódulos pulmonares suspeito de ser o cancro de pulmão de células não pequenas (NSCLC), especialmente no quadro dos programas de rastreio do cancro do pulmão actualmente implementados em pacientes de alto risco. Baseado em um ser humano

ex vivo

modelo, a hipótese de que um dispositivo integrado de medição de fluorescência endógena seria capaz de distinguir lesões malignas pulmonares do tecido pulmonar perilesional.

Métodos

pacientes submetidos a ressecção cirúrgica das lesões pulmonares foram incluídos neste estudo prospectivo e observacional, durante um período de 8 meses. As medições foram realizadas de volta tabela na espécimes cirúrgicos na sala operatória, tanto em lesões suspeitas e parênquima saudável perilesional. sinal de fluorescência endógena foi caracterizado de acordo com três critérios: intensidade máxima (Imax), comprimento de onda, e a forma do sinal (em falta, estáveis ​​e instáveis, fotodegradativas)

Resultados

Noventa e seis pacientes. com foram incluídas 111 lesões suspeitas. diagnósticos patológicos finais foram: cancros primários de pulmão (n = 60), as metástases pulmonares de malignidades extra-torácica (n = 27) e lesões não tumorais (n = 24). Imax significativo foi significativamente maior em NSCLC lesões alvo, quando comparado com o parênquima pulmonar perilesional (p 0,0001), ou lesões não tumorais (p 0,0001). Da mesma forma, a fotodegradação foi mais frequentemente encontrado em NSCLC do que na pulmonar perilesional (p 0,0001), ou nas lesões não tumorais (p 0,001). comprimentos de onda associados respectivas não foram estatisticamente diferentes entre pulmonar perilesional e ou cânceres de pulmão primário ou lesões não-tumorais. Considerando-se as metástases pulmonares, ambos significam Imax e comprimento de onda das lesões visados ​​não eram diferentes das do tecido pulmonar perilesional. Em contraste, a fotodegradação foi significativamente mais frequentemente observadas nas lesões-alvo do que no pulmão perilesional (p≤0,01).

Conclusão

Nossos resultados demonstram que a fluorescência endógena aplicada ao diagnóstico de nódulos pulmonares permite distinguir NSCLC do parênquima saudável circundante e de lesões não-tumorais. resultados inconclusivos foi encontrado com metástases pulmonares, dada a heterogeneidade desta população

Citation:. Rajada de L, Toullec A, Benoit C, Farcy R, S Garcia, Secq V, et al. (2015) pulmonar endógena Fluorescência Permite a distinção de câncer de pulmão primário do perilesional parênquima pulmonar. PLoS ONE 10 (8): e0134559. doi: 10.1371 /journal.pone.0134559

editor: Sunil Singhal, University of Pennsylvania, Estados Unidos

Recebido: 29 de outubro de 2014; Aceito: 11 de julho de 2015; Publicação: 05 de agosto de 2015

Direitos de autor: © 2015 Gust et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Disponibilidade de dados: Todos os dados relevantes estão dentro do papel e seus arquivos de informação de apoio

Financiamento:. NODEA MEDICAL tem fornecido apoio financeiro para o material (autofluoresence) utilizado no ensaio. O financiador forneceu apoio sob a forma de salários para os autores Alexis Toullec, Charlotte Benoit e Helene Moniz-koum, mas não tinha nenhum papel adicional no desenho do estudo, recolha e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Os papéis específicos destes autores são articuladas na seção “autor contribuições ‘

Conflito de interesses:. Alexis Toullec, Charlotte Benoit e Helene Moniz-Koum são funcionários da financiador comercial do estudo. NODEA médica é uma start-up na área de biotecnologia nasce da pesquisa em instrumentação médica, o desenvolvimento de um novo método de diagnóstico de câncer de medição da fluorescência de tecidos: PROBEA® (patente ° W02011010063). Isto não altera a adesão dos autores para PLOS ONE políticas em dados e materiais de compartilhamento.

Introdução

Para estágios iniciais do câncer não pequenas células (CPNPC) ou metástase pulmonar solitário, a ressecção cirúrgica é geralmente recomendado, embora a radioterapia estereotáxica ou ablação por radiofreqüência pode ser visto como opções de tratamento alternativas válidas [1,2]. Em todos os casos, no entanto, a histologia de pré-tratamento é obrigatória. Dependendo do tamanho e localização da lesão alvo, diagnóstico do tecido pode ser alcançado através de várias investigações minimamente invasivos como a transbrônquica guiada por eco e biópsias por agulha TC-guiadas, ou ressecção em cunha toracoscópicas. Cada procedimento, no entanto, engloba várias dificuldades técnicas e limitações. Além disso, esses procedimentos são demorados, ter um impacto económico e, mais importante, pode levar a substancial morbidade e até mortalidade [3]. Como resultado, os métodos inovadores que visam melhorar sua precisão ainda precisa ser desenvolvido. Em particular, um precisa

in vivo

localização da lesão alvo continua crítica. A relevância clínica desta declaração é ainda mais óbvio que se espera que o número de opacidades pulmonares pequenas para aumentar dramaticamente como resultado da implementação mundial de programas de rastreio de baixa dose CT-scan de câncer de pulmão para pacientes de alto risco [4,5 ].

Auto-fluorescência é de propriedade de moléculas endógenos específicos, como a elastina, para enviar um sinal fluorescente após estar animado com outro sinal luminoso de menor comprimento de onda [6]. Para o melhor de nosso conhecimento, essa estratégia nunca foi avaliada no contexto de neoplasias pulmonares.

Neste estudo prospectivo, observacional, temos a hipótese de que a avaliação da fluorescência endógena no tecido pulmonar com um sistema embarcado simples seria capaz de distinguir lesões malignas do parênquima pulmonar saudável circundante.

Métodos

o protocolo experimental foi aprovado pelo comitê de ética da Sociedade Francesa de Cirurgia Torácica e Cardiovascular (CERC-SFCTV-2014- 1-17-19-9-42-DJXa).

um consentimento informado por escrito foi obtido em todos os pacientes inscritos.

desenho do estudo

Ao longo de um período de 8 meses , todos os pacientes consecutivos que se refere ao nosso departamento de tratamento cirúrgico de neoplasias pulmonares primárias ou secundárias suspeitos ou conhecidos foram incluídos prospectivamente. Os critérios de exclusão foram: lesões menos de largura, quimioterapia prévia cinco milímetros e tumor carcinóide. problemas técnicos durante o experimento também levou à exclusão do julgamento.

As medições foram feitas pelo mesmo observador na sala de operações, de volta mesa, imediatamente após a ressecção pulmonar, respeitando os requisitos de assepsia. medições espectroscópicas foram realizados em peça cirúrgica antes de enviá-lo para o departamento de patologia para exame. As medidas foram realizadas em ambos atípica (cunha) e ressecções pulmonares anatômicas (lobectomia ou pneumonectomia). As informações obtidas com estas medidas não alteram a gestão dos pacientes.

Em cada amostra, cinco medições espectroscópicas foram feitas sobre as lesões alvo, cinco no tecido pulmonar perilesional esvaziado, e, quando possível, mais 5 em perilesional ventilado tecido do pulmão, a fim de imitar o estado normal do pulmão durante broncoscopia ou por tomografia computadorizada procedimentos guiadas. localização do nódulo foi avaliada através da palpação espécime cirúrgico. Quando possível, uma amostra de tecido da lesão alvo foi removida, com um perfurador de biópsia envolver a agulha, no local da quinta de medição, para posterior exame patológico.

Descrição do dispositivo

o objetivo principal foi caracterizar a fluorescência endógena de lesões cancerosas pulmonares, seja primária ou secundária. A fim de conseguir isto, [7], foi utilizado o protótipo Probea (patente n ° W02011010063), previamente descrito por Alchab et ai. O protótipo é composto de duas partes distintas. A parte descartável é uma agulha de calibre 25 contendo uma fibra óptica ligado a um sistema de processamento de dados de fluorescência fixo. Um diodo de laser na parte fixa do dispositivo produz uma luz de 405 nm-azul que é posto em contacto com as células através da agulha desfibrado. Uma vez excitados fluoróforos, endógenos contidas nas células emitem fluorescência que é recolhida pela agulha desfibrado e analisados ​​com um software específico (ProbeaSoft). Este software permitiu a gravação de 25 intensidades de fluorescência em segundo lugar com um tempo de aquisição de 4 ms para cada medição. A luz do laser foi ajustada a 405 nm, o que corresponde a encontrar o melhor compromisso entre um estímulo inócuo do tecido para a segurança do paciente (comprimento de onda superior a 360 nm) e a uma óptima para excitar fluoróforos mais endógenos.

As agulhas foram desinfectados com o mesmo protocolo entre cada peça cirúrgica. Quatro consecutivos de um minuto banhos foram aplicados: 1) RBS (2%, Carl Roth, Alemanha); 2) RBS 2%; 3) etanol; 4) água. Finalmente, para eliminar todas as partículas restantes potencialmente comprometer as medições seguintes, manteve-se o laser activado através da agulha durante quinze minutos

Antes de cada série de medições em amostras cirúrgicas, Probea foi calibrado com o seguinte processo:. Controle do potência do feixe de laser de saída, a avaliação da fluorescência de materiais coloridos de referência e registro de sinal de fundo medido em uma câmara escura, a fim de subtrair as medições de fluorescência.

medições espectroscópicas

Análise de os sinais fluorescentes foram baseados em três dos critérios:. (unidade Imax

(λ) arbitrária, au)

intensidade de fluorescência máxima medida correspondentes ao mais alto valor de intensidade para cada medição

comprimento de onda de emissão (nm) em que esta intensidade máxima foi emitida

Formas de sinais:. instáveis, sem fluorescência, estável e fotodegradação (Fig 1)

com base nessas características. avaliou-se o sinal emitido pelo tecido pulmonar em:

-. A intensidade média máxima de fluorescência ou Imax (valor médio do Imax das cinco medições realizadas em cada amostra)

-. O comprimento de onda médio de emissão associado à intensidade máxima

-. A forma dos sinais.

Dois investigadores, incluindo o observador da realização das medições, analisou todos os espectros de forma independente. Quando acordo não foi alcançado a respeito da forma do sinal, um terceiro pesquisador atuado como árbitro.

Análise Estatística

Os dados foram analisados ​​utilizando o pacote SPSS 17.0 (SPSS, Chicago, IL). Os resultados foram expressos como a média ± desvio padrão (DP) ou mediana (intervalo) para as variáveis ​​quantitativas e em percentagem para as variáveis ​​qualitativas. O teste de Mann-Whitney foi usado para variáveis ​​não paramétricas. O teste exato de Pearson χ2 ou Fischer foram aplicados para as variáveis ​​qualitativas.

Resultados

Os pacientes

Foram realizadas medições em 129 pacientes que apresentaram 146 lesões pulmonares. Trinta e três pacientes foram excluídos: 8 para problemas técnicos documentados com o dispositivo, 6 que tinha tumor carcinóide, 14 que receberam quimioterapia anterior e 5 que tiveram lesões menos de 5 mm de largura

fluorescência foi medida em 96 pacientes que. apresentou 111 lesões. Medidas sobre o nódulo alvo foram obtidos em todos os pacientes. Medidas sobre o tecido pulmonar periférico não estavam disponíveis para 2 pacientes. Medidas sobre o tecido pulmonar periférico inflado poderia ser realizado para 41 pacientes (205 medições), 5 delas associada a uma lesão benigna, 32 com câncer de pulmão primário e 4 com metástases.

relatórios patológicos de 96 pacientes são resumidos na Figura 2 (e S1 FIG). Oitenta e quatro lesões foram pré-operatório de suspeita de NSCLC. O diagnóstico foi confirmado por 60 deles (38 adenocarcinoma, 18 carcinoma de células escamosas, cancro 3 indiferenciada e um carcinoma de grandes células neuroendócrinas). Em relação às lesões não malignas 24, histologia foram variado incluindo lesões inflamatórias e infecciosas ou tumores benignos. Vinte e sete lesões foram diagnosticados como metástase no exame patológico final.

câncer de pulmão primário ou suspeitas.

Não houve diferença estatística em dados clínicos entre os pacientes com um não-malignas lesão quando comparados com pacientes que apresentam um NSCLC (Tabela 1).

em pacientes com NSCLC em última análise, comprovadas, média Imax foi de 4485 ± 2477 (intervalo 45-17755) na lesão-alvo, ao passo que era de 2228,27 ± 1896 (gama 45-10255) no parênquima pulmonar perilesional. Para as 32 amostras para as quais a inflação de pulmão perilesional foi possível, significa Imax foi de 1721,7 ± 1455 (gama 0-5313). Em lesões não malignas, média Imax foi de 1,691 ± 1,143 (intervalo 211-4835) na lesão-alvo, ao passo que era de 2191,25 ± 2022,4 (intervalo 0-7538) no pulmão perilesional entrou em colapso, e de 890 ± 755 (gama 174-1785) no pulmão perilesional inflado, quando disponíveis (Tabela 2 e Figura 3). Média Imax do pulmão perilesional não foi estatisticamente diferente se ele foi associado com lesão não-maligno ou um NSCLC (Fig 4).

Cada ponto foi calculada com a Imax média das cinco medições realizadas em as lesões não-tumorais (n = 24) e NSCLC (N = 60). A barra negra corresponde ao valor mediano de cada subgrupo. NSCLC: não pequenas células do câncer pulmonar. NT:. Não tumoral

Média Imax foi calculada com a Imax médio de cada lesão: 60 NSCLC, n = 24 lesões não tumorais, 27 metástases. Média Imax de pulmão perilesional foi calculado separadamente para cada população. As análises estatísticas foram realizadas com o teste de Mann-Whitney, SPSS 17.0 pacote (SPSS, Chicago, IL). A significância estatística definida como p 0,05. NSCLC: não pequenas células do câncer pulmonar. . SD: desvio-padrão

Média Imax de NSCLC foi significativamente maior do que Imax do pulmão perilesional (p 0,0001) (Tabela 2). Média Imax de NSCLC foi significativamente maior do Imax de lesões não malignas, bem como (p 0,0001). (Fig 4)

Não foi encontrada diferença estatística entre os respectivos valores médios Imax de lesões não malignas e parênquima pulmonar perilesional (Tabela 2).

no que diz respeito a forma de sinais, fotobranqueamento era o sinal principal em NSCLC. Ele foi significativamente mais frequente em NSCLC (43,7%), do que em tecidos perilesionais pulmonares (17,2%, p 0,0001) (Tabela 3). Por outro lado, todos os outros tipos de sinais foram significativamente menos frequente do que em NSCLC no pulmão perilesional (Figura 5). No que diz respeito formas de sinal, não foi encontrada diferença entre lesões não malignas e pulmão perilesional (Tabela 3 e Figura 5)

NSCLC:. Não pequenas células do câncer pulmonar. PB:. Fotodegradação

A comparação da percentagem de cada forma entre pulmonar perilesional e lesões-alvo. A análise estatística usando o teste de Pearson χ

2. A significância estatística definida como * p 0,01, ** p 0,001, *** p 0,0001. A comparação da percentagem de cada forma entre NSCLC e lesões não-tumorais e metástases pulmonares. A análise estatística usando o Pearson χ

2. A significância estatística definida como

§p = 0,02,

§§p 0,01,

§§§p 0,001. NSCLC: não pequenas células do cancro do pulmão

Fotodegradação foi estatisticamente mais freqüente em NSCLC do que em lesões não malignas (p 0,001).. Apesar de sinais, quer com uma forma estável ou ausência de fluorescência foram significativamente menos frequentes em NSCLC do que em lesões não malignas (p = 0,02 e p 0,01, respectivamente), não houve diferença estatística foi encontrada para sinais instáveis ​​

.

a média de comprimento de onda foi de 506 ± 8 nm em NSCLC, (faixa de 498-543), 506 ± 10 nm em lesões não malignas (faixa de 496-535). comprimento de onda médio global foi de 506 ± 10 nm de pulmão perilesional (intervalo 480-543). Nenhuma diferença foi encontrada entre o comprimento de onda em lesões específicas e correspondente do pulmão perilesional

Com base nos nossos resultados, têm atraído o seguinte algoritmo incluindo tanto Imax e forma de sinais:

-.. Quando Imax média foi maior do que 3800, e /ou a soma dos sinais de Imax com fotobranqueamento foi maior do que 7500, as lesões foram alvejados previsto como NSCLC

. -. Quando as lesões alvo não responder a essas exigências, as lesões foram previstas serem lesões não-tumorais.

Com base neste algoritmo, entre as lesões 24 não-tumorais, 22 foram bem classificadas. Entre os 60 NSCLC, 46 lesões respeitado o algoritmo (Tabela 4). A sensibilidade e a especificidade foram de, respectivamente, 77% e 92%, e os valores preditivos positivo e negativo foram, respectivamente, de 96% e 61%.

A sensibilidade e a especificidade foram de, respectivamente, 77% e 92%. Os valores preditivos positivos e negativos foram, respectivamente, de 96 e 61%. NSCLC: não pequenas células do câncer pulmonar. PB:. Fotodegradação

Em relação achados patológicos, o estado do tecido subjacente não parece influenciar o valor Imax. A principal diferença entre lesões não-tumorais e câncer de pulmão primário parecia ser fibrose e necrose mais frequentemente encontrada em NSCLC (Tabela 5 e S1 Fig)

NSCLC:.. Não pequenas células do cancro do pulmão

As metástases.

foram 10 metástases de adenocarcinomas, 7 metástases de sarcomas e 10 metástases de vários histologia. diferença estatística não foi alcançado quando se comparam proporção sexual entre pacientes operados por metástases pulmonares contra pacientes operados por um NSCLC, embora haja foram significativamente mais fumantes neste último grupo, quando comparados a pacientes com metástases pulmonares (p 0,001) (Tabela 1) .

Média Imax nas metástases foi de 1982,26 ± 2,118 (intervalo 299-7539) ao passo que era de 2,160 ± 1,706 (intervalo 210-7644) no pulmão perilesional (Figura 6). Não foi encontrada diferença estatística entre metástases e quer o pulmão perilesional, ou lesões não malignas (Fig 3). foi encontrada diferença estatística principal em Imax entre metástases e NSCLC, com um Imax maior no câncer de pulmão primário (Fig 3)

.

Média Imax foi calculada usando a Imax das 5 medições realizadas em metástases (n = 27) e parênquima pulmonar perilesional (n = 25)

no que diz respeito formas de sinal, fotodegradação foi estatisticamente mais freqüente em metástases (30,4%) do que no pulmão perilesional (17,2%, p . 0001 ). Não houve diferença estatística entre outras formas de sinal (Tabela 3 e Figura 5). Fotodegradação foi significativamente menos frequente em metástases do que em NSCLC (p 0,01). Não foi encontrada diferença significativa entre outras formas de sinal, quando metástases foram comparados com NSCLC. Nem fotodegradação nem outras formas de sinal mostrou diferença estatística entre metástases e lesões não malignas.

O comprimento de onda média foi de 504 ± 12 nm (faixa de 498-547) em metástases e não foi significativamente diferente do comprimento de onda o pulmão perilesional (506 ± 8 nm; gama 497-525).

Discussão

Auto-fluorescência tem sido utilizado por vários anos como uma ferramenta de diagnóstico do cancro do pulmão [8,9]. epitélio brônquico tumoral é conhecido por se apresentar com menos de fluorescência de epitélio brônquico normal, e essas características são utilizados tanto no estadiamento, acompanhamento e tratamento de câncer de pulmão brônquica [10]. Além disso, embora menos amplamente estudado e ainda pertencentes aos protocolos experimentais, auto-fluorescência de fluidos corporais é um campo interessante de pesquisa, se for aplicado para o cancro de pulmão ou de outros tipos de cancro [11]. Além disso outros estudos estão em andamento utilizando as propriedades de fluorescência de lesões malignas, mas sempre após a injeção de um produto exógeno reforço [12-14]. Na literatura, numerosos efeitos colaterais quando são relatados agentes de contraste fluorescentes específicos de tumores são utilizados. Se os efeitos colaterais do agente de contraste fluorescente são admitidos durante o tratamento, eles não são aceitáveis ​​durante o período de pré-terapêutica quando deve ser obtido um diagnóstico, que é o principal objetivo do dispositivo Probea. Como um exemplo, durante a cirurgia, a utilização de marcadores fluorescentes, tais como azul de metileno pode induzir necrose tissular [15]. Na terapia fotodinâmica, agentes fotossensibilizadores, tais como as porfirinas ou Ala são utilizados, e pode estar envolvido numa grande efeito colateral, fotossensibilidade, duração de 4 a 6 semanas. Se os pacientes não evitar a luz solar durante este período, eles sofrem de dermatite de fotossensibilidade, mostrar vermelhidão local, inchaço e descamação visível [16]. Além disso, a especificidade destes agentes fluorescentes é relatado como baixo, e não incentivar a sua utilização actualmente [17-19]. Auto-fluorescência do tecido pulmonar, normais ou malignas, sem adjunção de qualquer produto, não foi descrita no exterior da árvore brônquica. fluorescência endógena tem seus próprios limites, mas também tem a enorme vantagem de nenhuma toxicidade para o paciente, o que justifica plenamente a sua utilização em uma abordagem de diagnóstico, como uma ferramenta complementar das pessoas actualmente utilizados.

não Optamos por estudar NSCLC com quimioterapia pré-operatória devido aos potenciais modificações de estrutura em lesões malignas subsequentes a este tratamento. Além disso, essas lesões não coincidir com o objetivo de nosso estudo a partir de um ponto de vista clínico. Por razões semelhantes, não incluem tumores carcinóides. Esses tumores são raros, e normalmente têm uma evolução indolente. O desenho do estudo não planejar a inclusão de tumor carcinóide suficientes para caracterizar especificamente o seu sinal de fluorescência.

fluoróforos endógenos, naturalmente presentes nos tecidos, poderia ser o espelho das modificações biológicas causadas pelo desenvolvimento do câncer. Hanahan e Weinberg descrito que o cancro provoca alterações em ambas as proteínas estruturais da matriz extracelular e o metabolismo celular [20]. Estes fenómenos podem induzir mudanças na NADPH e FAD expressão, envolvidos no metabolismo celular, e em concentrações de proteínas estruturais tais como colágeno e elastina, levando a sinais de auto-fluorescência modificados. O pulmão é um órgão elástico constituído por 28% de fibras de elastina, que apresenta um comprimento de onda de excitação máximo de 375nm (300-410 nm) e um comprimento de onda de emissão máxima de 520 nm [21]. Richard e Muraka identificou que os laços criados entre desmosin e isodesmosin em fibras tropoelastina são responsáveis ​​por fluorescência elastina. Os autores mostraram que modificações na concentração e estrutura de elastina poderia ser bons marcadores para avaliar mudanças biológicas [22]. Nossa hipótese é que modificações de fibras de elastina, em qualquer estrutura ou concentração, foram responsáveis ​​pela diferença da fluorescência observada entre perilesional pulmão, lesões não malignas, metástases e NSCLC. Além disso, outros estudos demonstraram que a fluorescência foi diferente entre necróticos e tecidos saudáveis ​​[23]. Isso é coerente com os nossos resultados, onde entre nossas amostras de NSCLC, o achado histológico mais comum associada à falta de fluorescência foi necrose (S1 FIG).

Nós achamos que a fluorescência espontânea de NSCLC, independentemente do tipo histológico , foi maior do que qualquer um pulmão ou perilesional lesões não-malignas. Estes resultados contrastam com o que foi relatado no broncoscopia auto-fluorescência de lesões malignas [8,9]. A falta de fluorescência em comparação com epitélio brônquico normal é, em parte, uma consequência da absorção da luz de excitação e a fluorescência pela lesão cancerosa, secundária à espessura mais importante do seu epitélio [10]. Ao contrário do que foi feito nos estudos de broncoscopia, nós não usar sondas para medir a fluorescência, mas agulhas diretamente inserido no estroma tumoral. Assim, as metas de nossas medições eram diferentes, o que poderia explicar a diferença em nossos resultados.

Para NSCLC, nossos resultados sugerem que a fluorescência endógena difere de acordo com o sub-tipo histológico. Para carcinomas de células escamosas, sinais apresentada uma Imax mais elevado do que os adenocarcinomas, mas a forma de sinais parecia ser mais instável. Nossa hipótese é que as diferenças observadas nas formas de sinal eram secundárias à presença mais freqüente, e de uma forma mais abundante, de necrose em carcinomas de células escamosas.

Em relação subclasses de adenocarcinoma, tínhamos 7 lesões em vidro fosco na tomografia computadorizada pré-operatória, com um aspecto total ou parcial do vidro fosco. Cinco dessas lesões foram previstos para ser câncer de pulmão primário com base no nosso algoritmo e foram finalmente confirmado como verdadeiro adenocarcinoma com um contingente lepídico em relatórios patológicos. As outras duas amostras previsto como não-tumoral foram confirmados como lesões malignas não verdadeiras sobre o relatório patológico final. Como o número de opacidades em vidro devem aumentar com o programa de rastreio dose baixa CT-scan câncer de pulmão, estes resultados representam um resultado promissor para futuras investigações, tendo em conta que 90% dessas lesões permanecem benignas.

Ainda não está disponível para todas as amostras, Imax no pulmão perilesional inflado foi menor do que no pulmão perilesional colapso. Nós especulamos que, quando testado em condições em que o pulmão é ventilado, por exemplo, durante as biópsias percutâneas, a diferença de sinais fluorescentes entre tumores primários de pulmão e do pulmão perilesional aumentaria.

Não havia nenhuma diferença entre os sinais em metástases pulmonares e do pulmão perilesional, exceto nas formas de sinais, onde fotodegradativas foi mais frequente em metástases, embora a significância estatística não foi alcançada. Nossa população foi composta por uma enorme gama de vários tipos de metástases, e essa heterogeneidade pode explicar porque não fomos capazes de mostrar qualquer diferença no Imax com o parênquima pulmonar perilesional. Quando tomados separadamente, metástases do sarcoma e adenocarcinoma (excluindo metástases de câncer colorretal) parecia ter sinais de fluorescência semelhantes aos encontrados em câncer de pulmão primário, associando fotodegradação e alta Imax. Em contraste, as metástases de cancro colorectal parecia ter um sinal específico, associando baixo Imax e fotobranqueamento (dados não mostrados). Infelizmente, o nosso tamanho da amostra não foi suficiente para permitir uma análise estatística para cada subtipo de metástases.

Os nossos resultados atuais merecem vários pontos de discussão. Em primeiro lugar, sem qualquer injecção de produto, que foram capazes de descrever um sinal de fluorescência específico do NSCLC. Após estimulação com o feixe de laser, o sinal de retorno era a favor de um cancro primário do pulmão, quando uma alta Imax e fotobranqueamento foram associados. Pelo contrário, quando um Imax baixo e uma outra forma de sinal foram associados se suspeitou de uma lesão não-maligno. Basicamente, estes resultados constituem uma referência para outros

in vivo

investigações na detecção de câncer de pulmão. Neste contexto, a utilização do dispositivo Probea, que distingue NSCLC tanto do tecido periférico e lesões não-malignas, precisão de biópsia percutânea e broncoscopia poderia ser melhorado, resultando em procedimentos cirúrgicos menos inútil. Além disso, este dispositivo pode ser um activo na gestão terapêutica, bem como, quando radiofrequência percutânea ablação pulmonar é escolhida, para controlar a margem tumoral residual no final do procedimento. O dispositivo Probea precisa de mais testes em

in vivo condições

, para avaliar a sua relevância clínica, e seu benefício em associação com os procedimentos atuais de diagnóstico no câncer de pulmão.

Em segundo lugar, no contexto atual de aumentar nódulos pulmonares isolados encontrados em uma dose baixa de rastreio CT-scan em pacientes com alto risco de câncer de pulmão, melhoria de ferramentas de diagnóstico é necessária. A detecção precoce do câncer de pulmão permite um melhor resultado, enquanto diminui morte relacionada ao câncer [24]. Mas também leva a um aumento nas investigações pulmonares potencialmente prejudiciais, tais como biópsias CT-scan-guiadas, biópsias broncoscopia e até mesmo cirurgia. Por exemplo, durante o estudo sofrido pelo US National Screening pulmonar experimental equipe de pesquisa, até 25% dos procedimentos cirúrgicos foram realizados fúteis [5]. Isto é particularmente verdadeiro para as lesões esmerilada. Atualmente, apenas critérios clínicos e de imagem (CT-scan e PET-scan) são utilizados para estimar a probabilidade de um câncer de pulmão [25]. Harders et al compararam os resultados de CT-scan e PET-FDG na caracterização das lesões pulmonares [26]. Eles descobriram que a precisão de ambas as modalidades foram semelhantes com uma sensibilidade e especificidade de 97% e 47% para o PET-scan, e um valor preditivo positivo e valor preditivo negativo de 89% e 79%. Em seu estudo PET-FDG teve uma taxa de falso-positivo de 53%. Assim, um grande número desses nódulos pulmonares, após avaliação clínica e de imagem, precisa de mais investigações, incluindo biópsias [3, 25]. No presente estudo, o Probea dispositivo tem demonstrado um alto valor preditivo positivo de 96%, e leve valor preditivo negativo de 61%. O valor preditivo negativo de Probea é menor que a encontrada com PET-scan, embora não fosse o objetivo de se opor as duas técnicas, mas apenas para determinar se Probea, após avaliação PET, pode ser um trunfo para confirmar a diagnóstico de câncer. Na configuração de detecção do cancro em vez de um contexto de rastreio, o alto valor preditivo positivo do dispositivo Probea parece ser de interesse para ajudar o clínico para se obter um diagnóstico patológico principalmente em associação com outros exames de imagem existentes.

os procedimentos invasivos que são usados ​​para fazer a prova de um NSCLC são ambos demorados e dispendiosos e apresentam um risco substancial de eventos adversos [3,5, 25]. Nossos dados atuais têm de ser confirmados em um

in vivo

modelo antes de sua aceitação no que constitui as ferramentas atuais para o diagnóstico de câncer de pulmão.

Em conclusão, nossos resultados fornecem disponíveis os primeiros dados na fluorescência endógena do tecido pulmonar em um ex vivo

modelo humano

. Os nossos resultados sugerem que a fluorescência endógena aplicado para o diagnóstico de nódulos pulmonares, permite diferenciar NSCLC do pulmão saudável circundante e de lesões não-malignas. Resultados interessantes foram encontrados para metástases, mas a heterogeneidade desta população requer mais investigações. utilizações clínicas potenciais desta detecção incorporado são numerosos nas áreas de cirurgia, endoscopia e radiologia, em associação com as técnicas de diagnóstico invasivos atuais.

Informações de Apoio

S1 Fig. . características patológicas definitivas nas lesões específicas e sua pulmonar perilesional associado

NSCLC: não pequenas células do câncer pulmonar. SCC:. Carcinoma de células escamosas

doi: 10.1371 /journal.pone.0134559.s001

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