Muskelbildgebungsprojekt unter Verwendung von Anatomopathologie und optischer Kohärenztomographie mit vollem Feld (PIMANT)

Einleitung Myositis bezeichnet eine Gruppe entzündlicher Erkrankungen der Skelettmuskulatur, die durch eine entzündliche Infiltration des Muskelgewebes gekennzeichnet ist. Diese Erkrankung kann verschiedene Ätiologien haben, wie Infektionen, Autoimmunerkrankungen (wie Dermatomyositis oder Polymyositis) oder medikamenteninduzierte Erkrankungen. Eine frühzeitige Diagnose und genaue Beurteilung der Muskelentzündung sind für die therapeutische Behandlung dieser Patienten unerlässlich.

Konventionelle Analyseverfahren wie die Histopathologie ermöglichen die Visualisierung und Analyse von Muskelläsionen und Entzündungen mittels Färbungen an histologischen Schnitten. Diese Methode erfordert jedoch mehrere Wochen Arbeit, bevor ein Ergebnis vorliegt. Die Vollfeld-Optische-Kohärenztomographie (OCT), eine nicht-invasive Bildgebungstechnik, könnte erhebliche Vorteile in Bezug auf Untersuchungsgeschwindigkeit und Auflösung von Muskelstrukturen bieten, insbesondere zur Visualisierung entzündlicher Infiltration.

Dieses Forschungsprojekt zielt darauf ab, die konventionelle Histopathologie und die Vollfeld-Optische-Kohärenztomographie für die Analyse von Muskelbiopsien sowohl von gesunden Personen als auch von Patienten mit Verdacht auf Myositis zu vergleichen.

Das Hauptziel dieser prospektiven und vergleichenden Studie ist es, zunächst einen Referenzstandard durch die Analyse von Kontrollbiopsien mit beiden Methoden zu etablieren und dann die in bestätigten Myositis-Fällen nachgewiesene Muskelentzündung ähnlich zu bewerten. Die jeweiligen Vorteile und Einschränkungen jeder Technik werden bei der Erkennung dieser Pathologie bewertet.

Forschungsziele

1. Analyse der räumlichen Auflösung beider Methoden zur Visualisierung histopathologischer Details auf Ebene der Muskelfasern, des Bindegewebes und der Blutgefäße.
2. Vergleich der Fähigkeit der konventionellen Histopathologie und der Vollfeld-OCT, Muskelentzündungen in Muskelbiopsien von gesunden Personen und Myositis-Patienten zu erkennen.
3. Bewertung der diagnostischen Genauigkeit beider Techniken zur Identifizierung entzündungsbedingter Anomalien wie entzündlicher Zellinfiltration (Lymphozyten, Makrophagen), Muskelfaserdegeneration und Fibrose.
4. Vergleich der Erfassungszeit und Benutzerfreundlichkeit jeder Methode zur Analyse von Muskelgewebe im klinischen Umfeld.

Hypothesen Die Vollfeld-OCT ermöglicht eine Echtzeit-Visualisierung entzündlicher Infiltration und Muskelanomalien mit mikroskopischer Auflösung, auf nicht-invasive, schnelle und dynamische Weise.

Diese Ergebnisse könnten sehr schnell diejenigen ergänzen, die durch die Anatomopathologie gewonnen werden, die die klassischen histopathologischen Aspekte der Myositis wie Muskelnekrose, entzündliche Infiltration und Fibrose beschreibt.

Methodik

1. Probenauswahl

   • Patientengruppen:

   • Gruppe 1 (gesunde Patienten): Muskelbiopsien von etwa zehn gesunden erwachsenen Patienten ohne Vorgeschichte von Muskel-, neurodegenerativen oder entzündlichen Erkrankungen, die sich einer orthopädischen Operation unterziehen. Die Altersspanne sollte variabel sein (18-90 Jahre), um repräsentativ für die Bevölkerung zu sein und die natürliche altersbedingte Atrophie zu berücksichtigen.
   • Gruppe 2 (Patienten mit Verdacht auf Myositis): Muskelbiopsien von erwachsenen Patienten mit klinischen Symptomen, die mit Myositis vereinbar sind (Muskelermüdung, Schmerzen, Muskelschwäche) und deren klinischer Verdacht durch andere diagnostische Tests (z. B. Serologie, EMG, klinische Untersuchung) bestätigt wurde.

   Gesundes Muskelgewebe wird aus einer Resektion gewonnen, die während einer orthopädischen Operation notwendig ist. Dieser Operationsabfall stellt keine zusätzlichen Proben dar.

   Biopsien bei Verdacht auf Myositis werden im Rahmen des diagnostischen Prozesses durchgeführt und erfordern keine zusätzliche Probenentnahme.

   Ein Informationsblatt wird dem Patienten ausgehändigt, und der Chirurg holt vor dem Eingriff seine Einwilligung ein. Alle Patienten müssen volljährig sein, der Sozialversicherung angeschlossen oder durch sie abgedeckt sein und keiner gesetzlichen Vormundschaft oder Schutzmaßnahme unterliegen. Schwangere Frauen und Erwachsene, die nicht in der Lage sind, ihre Einwilligung zu erteilen, können nicht in das Forschungsprotokoll aufgenommen werden.

2. Konventionelle anatomopathologische Analyse

   • Die Proben werden in Isopentan eingefroren, bei -80 °C gelagert und dann auf Trockeneis zur Anatomopathologie der Hospices Civils de Lyon für die Schnittmarkierung transportiert.
   • Histologische Färbung gesunder Gewebe: Drei Standardfärbungen werden an den Kontrollbiopsien durchgeführt (Hämatoxylin-Eosin (H&E), Gomori-Färbung, Fasertypisierung), um strukturelle und metabolische Daten zu sammeln.
   • Histologische Färbung bei Verdacht auf Myositis: Die drei Standardfärbungen werden ebenfalls durchgeführt, sowie Färbungen für Entzündungsmarker, nämlich den Haupthistokompatibilitätskomplex (HLA I, HLA DR), Komplement (C5b9), Autophagie (p62) und Differenzierungscluster (CD56, CD31).

3. Vollfeld-OCT-Analyse

   • Die Vollfeld-OCT-Technologie ermöglicht Bildgebung mit Mikrometerauflösung ohne vorherige Probenvorbereitung. Die OCT wird verwendet, um Muskelgewebeproben in Echtzeit zu bildgeben, sowohl strukturell (FF-OCT) als auch dynamisch (DCI). Eine Serie von 1 µm dicken Schnitten wird aufgenommen. Die Bilder werden dann durch einen Algorithmus konvertiert, um die Hämatoxylin-Eosin-Färbung zu reproduzieren.
   • OCT-Bilder könnten die Visualisierung der Muskelfaserstruktur, des umgebenden Bindegewebes und von Bereichen entzündlicher Infiltration ermöglichen.
4. Methodenvergleich Qualitative Analyse: Die durch OCT gewonnenen Bilder werden visuell mit Bildern verglichen, die durch konventionelle Histologie nach dem Scannen der Objektträger erhalten werden. Dieser Vergleich wird von spezialisierten Pathologen durchgeführt, um die Fähigkeit jeder Methode zur Erkennung von Muskelanomalien und Entzündungen zu bewerten. Ein Algorithmus der künstlichen Intelligenz kann verwendet werden, um den Vergleich zu erleichtern.
5. Erwartete Ergebnisse Die Ergebnisse ermöglichen es uns, den klinischen Wert der OCT als alternative oder ergänzende Bildgebungsmethode zur konventionellen Histopathologie zu bewerten. Wenn sich die OCT als wirksam zur Erkennung von Muskelentzündungen erweist, könnte sie zu einem wertvollen Instrument für die ultraschnelle Diagnose werden.