Projekt obrazowania mięśni z wykorzystaniem anatomopatologii i pełnopolowej optycznej tomografii koherencyjnej (PIMANT)

Wprowadzenie Zapalenie mięśni to grupa chorób zapalnych dotyczących mięśni szkieletowych, charakteryzująca się naciekiem zapalnym w tkance mięśniowej. Stan ten może mieć różne etiologie, takie jak infekcje, choroby autoimmunologiczne (np. zapalenie skórno-mięśniowe lub zapalenie wielomięśniowe) lub choroby polekowe. Wczesna diagnoza i dokładna ocena stanu zapalnego mięśni są kluczowe w leczeniu tych pacjentów.

Konwencjonalne techniki analityczne, takie jak histopatologia, pozwalają na wizualizację i analizę zmian mięśniowych oraz stanu zapalnego przy użyciu barwień na przekrojach histologicznych. Jednak metoda ta wymaga kilku tygodni pracy przed uzyskaniem wyniku. Optyczna tomografia koherentna w pełnym polu (OCT), nieinwazyjna technika obrazowania, może oferować znaczne korzyści pod względem szybkości badania i rozdzielczości struktur mięśniowych, szczególnie w wizualizacji nacieku zapalnego.

Niniejszy projekt badawczy proponuje porównanie konwencjonalnej histopatologii i optycznej tomografii koherentnej w pełnym polu w analizie biopsji mięśni od osób zdrowych oraz pacjentów z podejrzeniem zapalenia mięśni.

Głównym celem tego prospektywnego i porównawczego badania będzie najpierw ustalenie standardu referencyjnego poprzez analizę biopsji kontrolnych obiema metodami, a następnie podobna ocena stanu zapalnego mięśni wykrytego w potwierdzonych przypadkach zapalenia mięśni. Zostaną ocenione odpowiednie zalety i ograniczenia każdej techniki w wykrywaniu tej patologii.

Cele badawcze

1. Analiza rozdzielczości przestrzennej obu metod w wizualizacji szczegółów histopatologicznych na poziomie włókien mięśniowych, tkanki łącznej i naczyń krwionośnych.
2. Porównanie zdolności konwencjonalnej histopatologii i optycznej tomografii koherentnej w pełnym polu (OCT) do wykrywania stanu zapalnego mięśni w biopsjach mięśni od osób zdrowych i pacjentów z zapaleniem mięśni.
3. Ocena dokładności diagnostycznej obu technik w identyfikacji nieprawidłowości związanych ze stanem zapalnym, takich jak naciek komórek zapalnych (limfocyty, makrofagi), degradacja włókien mięśniowych i zwłóknienie.
4. Porównanie czasu akwizycji i łatwości użycia każdej metody do analizy tkanki mięśniowej w warunkach klinicznych.

Hipotetyczna Optyczna tomografia koherentna w pełnym polu umożliwi wizualizację w czasie rzeczywistym nacieku zapalnego i nieprawidłowości mięśniowych z rozdzielczością mikroskopową, w sposób nieinwazyjny, szybki i dynamiczny.

Wyniki te mogą bardzo szybko uzupełnić te uzyskane w anatomopatologii, której celem jest opisanie klasycznych aspektów histopatologicznych zapalenia mięśni, takich jak martwica mięśni, naciek zapalny i zwłóknienie.

Metodologia

1. Wybór próbek

   • Grupy pacjentów:

   • Grupa 1 (pacjenci zdrowi): Biopsje mięśni od około dziesięciu dorosłych pacjentów zdrowych, bez wywiadu chorób mięśniowych, neurodegeneracyjnych lub zapalnych, poddawanych operacji ortopedycznej. Przedział wiekowy powinien być zróżnicowany (18-90 lat), aby reprezentować populację i uwzględnić naturalny zanik związany z wiekiem.
   • Grupa 2 (pacjenci z podejrzeniem zapalenia mięśni): Biopsje mięśni od dorosłych pacjentów z objawami klinicznymi zgodnymi z zapaleniem mięśni (zmęczenie mięśni, ból, osłabienie mięśni) i klinicznym podejrzeniem potwierdzonym innymi badaniami diagnostycznymi (np. serologia, EMG, badanie kliniczne).

   Zdrowa tkanka mięśniowa zostanie uzyskana z resekcji niezbędnej podczas operacji ortopedycznej. Ten odpad operacyjny nie stanowi dodatkowych próbek.

   Biopsje przy podejrzeniu zapalenia mięśni będą wykonywane w ramach procesu diagnostycznego i nie wymagają dodatkowego pobierania próbek.

   Pacjent otrzyma kartę informacyjną, a chirurg uzyska jego zgodę przed zabiegiem. Wszyscy pacjenci muszą być pełnoletni, ubezpieczeni lub objęci systemem zabezpieczenia społecznego, i nie podlegać opiece prawnej ani środkom ochronnym. Kobiety w ciąży i osoby dorosłe niezdolne do wyrażenia zgody nie mogą być włączone do protokołu badawczego.

2. Konwencjonalna analiza anatomopatologiczna

   • Próbki zostaną zamrożone w izopentanie, przechowywane w temperaturze -80°C, a następnie transportowane w suchym lodzie do Zakładu Anatomopatologii Hospices Civils de Lyon w celu barwienia skrawków.
   • Barwienie histologiczne tkanek zdrowych: Trzy standardowe barwienia zostaną wykonane na biopsjach kontrolnych (hematoksylina i eozyna (H&E), barwienie Gomoriego, typowanie włókien) w celu zebrania danych strukturalnych i metabolicznych.
   • Barwienie histologiczne w przypadkach podejrzenia zapalenia mięśni: Zostaną również wykonane trzy standardowe barwienia, a także barwienia markerów zapalnych, tj. głównego kompleksu zgodności tkankowej (HLA I, HLA DR), dopełniacza (C5b9), autofagii (p62) oraz klastrów różnicowania (CD56, CD31).

3. Optyczna tomografia koherentna w pełnym polu (OCT)

   • Technologia OCT w pełnym polu umożliwia obrazowanie z rozdzielczością mikrometrów bez potrzeby wstępnego przygotowania próbki. OCT zostanie użyta do obrazowania próbek tkanki mięśniowej w czasie rzeczywistym, zarówno strukturalnie (FF-OCT), jak i dynamicznie (DCI). Seria skrawków o grubości 1 µm zostanie pozyskana. Obrazy zostaną następnie przekształcone przez algorytm w celu odtworzenia barwienia hematoksyliną i eozyną.
   • Obrazy OCT mogą umożliwić wizualizację struktury włókien mięśniowych, otaczającej tkanki łącznej oraz obszarów nacieku zapalnego.
4. Porównanie metod Analiza jakościowa: Obrazy uzyskane za pomocą OCT zostaną porównane wizualnie z obrazami uzyskanymi za pomocą konwencjonalnej histologii po zeskanowaniu skrawków. To porównanie zostanie przeprowadzone przez wyspecjalizowanych patologów anatomopatologów w celu oceny zdolności każdej metody do wykrywania nieprawidłowości mięśniowych i stanu zapalnego. Algorytm sztucznej inteligencji może być użyty do ułatwienia porównania.
5. Spodziewane wyniki Wyniki pozwolą ocenić wartość kliniczną OCT jako alternatywnej lub uzupełniającej metody obrazowania w stosunku do konwencjonalnej histopatologii. Jeśli OCT okaże się skuteczne w wykrywaniu stanu zapalnego mięśni, może stać się cennym narzędziem do ultraszybkiej diagnozy.